CN1182449C - 无人搬运车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人搬运车，其目的是提供包括廉价并且能够正确地接收来自感应线的信号的感应传感器的无人搬运车。通过检测埋设在路面中的感应线(49)并操纵控制前轮(4)的一对感应传感器(33)，由控制电路(13)进行控制以便于行驶在感应传感器(33)的中央，通过运算这一对感应传感器(33)的信号之和与之差，如果和为预定值以下，则判断为无人搬运车从感应线(49)脱轨。

Description

无人搬运车

技术领域

本发明涉及一种无人搬运车，设置感应传感器，通过感应传感器而沿着感应线进行操纵来行驶。

背景技术

在现有技术中，在这样的无人搬运车中，如日本第148245/2000号专利公开公报中所示的那样，设置与舵轮一起进行操纵的感应传感器，由一对感应传感器检测出来自感应线的交变磁场，操纵舵轮以使两方的感应传感器的检测值成为相同来进行行驶。而且，与该感应传感器不同，在一对感应传感器的大致中央处设置检测线圈，通过检测来自感应线的磁场的强度，来检测在感应线上是否存在无人搬运车。这样，当来自该感应线的信号值低于预定值时，判断为脱离了感应线，来进行控制以便于停止。

但是，根据这样的构成，感应传感器需要3个，由此，除了成本变高之外，还有这样的问题：由于检测线圈的安装位置的偏差等，不能进行正确的检测。

发明内容

本发明的课题是提供设有能够正确地接收来自感应线的信号的感应传感器的无人搬运车。

为了实现上述目的，本发明所述的无人搬运车，包括：一对感应传感器，检测埋设在路面中的感应线，与舵轮一起转动；控制电路，检测来自该感应传感器的信号，向驾驶电动机输出信号，以驾驶电动机的驱动来操纵控制舵轮，以便于行驶上述在一对感应传感器的中央，设有判定装置，根据来自上述感应传感器的信号，判断在上述感应线上是否存在上述无人搬运车。

通过上述构成，一对感应传感器检测距感应线的距离，一边操纵舵轮以使感应传感器相互距感应线的距离变得相等，一边行驶。这样，根据该一对感应传感器的信号，判断在感应线上是否存在无人搬运车。而且，如果在感应线上存在，则继续通过感应传感器来行驶。

而且，根据本发明所述的无人搬运车，上述判定装置从上述一对感应传感器的检测值的和与差的运算值来进行判断，根据相互的感应传感器之差来进行操纵，进行操纵以使相互的感应传感器的信号差为零，来进行行驶。此时，同时输入两个传感器之和，当其运算值不是预定值以上时，成为两个线圈大大偏离感应线，由判定装置判断为无人搬运车脱轨。

而且，根据本发明的构成，其中，所述的感应传感器检测由在上述感应线中流过的电流而产生的交变磁场。

而且，根据本发明的构成，设置给上述无人搬运车提供制动力的制动装置，当上述判定装置判定为在上述感应线上不存在上述无人搬运车时，通过上述制动装置进行停止。

通过上述构成，当无人搬运车脱离感应线上时，制动装置动作，进行停止。

而且，根据本发明的构成，当判定为在上述感应线上不存在上述无人搬运车时，在该判定的预定时间后，使上述制动装置动作。

根据该构成，由于在经过了预定时间后，制动装置动作，所以当将要脱轨时，不会停止，在经过了预定时间后的脱轨已确定时，进行停车，因此，进行平滑的行驶。

而且，根据本发明的构成，以与上述无人搬运车从上述感应线的中心的偏差的大小相对应的控制量来控制驾驶电动机，因此，以与从感应线的偏差的大小相对应的控制量来动作，易于沿着感应线行驶。

根据本发明所述的无人搬运车，由于设有判定装置，根据来自用于进行操纵控制的感应传感器的信号，判断在感应线上是否存在上述无人搬运车，因此，用进行操纵的两个感应传感器就能判定在感应线上是否存在无人搬运车，与现有技术相比，具有能够削减一个感应传感器的效果。

而且，根据本发明所述的无人搬运车，由于判定装置从一对感应传感器的检测值之和及之差的运算值来进行判断，因此，不必从现有的构成上进行大的变更，具有通过简单的控制就能进行行驶控制的效果。

而且，由于感应传感器检测由在感应线中流过的电流而产生的交变磁场，因此，通过仅改变无人搬运车的控制，就能使用现有的设备来进行控制。

而且，由于设置给无人搬运车提供制动力的制动装置，当判定装置判定为在感应线上不存在无人搬运车时，通过制动装置进行停止，因此，当判断为脱轨时，进行停止，因此，具有安全的效果。

而且，由于当判定为在感应线上不存在无人搬运车时，在该判定的预定时间后，使制动装置动作，因此，在预定时间内如果返回到感应线上则继续行驶，仅在判断为没有返回到感应线上时停止，能够使停止处于必要的最小限度上，因此，具有能够进行平滑的行驶的效果。

而且，由于以与无人搬运车从感应线的中心的偏差的大小相对应的控制量来控制转向电动机，因此，以与从感应线的偏差的大小相对应的控制量来动作，具有易于沿着感应线行驶的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的控制方框图；

图2是其高尔夫车主体的整体立体图；

图3是表示本发明的第一实施例的高尔夫车主体的主要部分简图；

图4(A)、图4(B)和图4(C)是表示其感应传感器的接收信号的波形；

图5是用于根据来自其感应传感器的信号来进行操纵控制的流程图；

图6是其高尔夫车主体停止时的流程图；

图7是表示其转向电动机的控制量的时间表；

图8是表示本发明的第二实施例的高尔夫车主体的主要部分简图；

图9是表示其感应传感器的接收信号的波形；

图10是用于根据来自其感应传感器的信号来进行操纵控制的流程图。

具体实施方式

下面以高尔夫车为例根据附图来对本发明的无人搬运车进行说明。

首先，在图1中表示了高尔夫车中的控制电路的方框图，在图2中表示了高尔夫车主体的整体立体图，根据附图来对整体的构成进行说明。

1是搭载高尔夫球袋并行驶的高尔夫车主体，包括：使用者能够乘坐并运转行驶的手动方式和沿着后述的埋设在路面中的感应线49而行驶的自动方式，该高尔夫车主体1以行驶电动机17作为驱动源来行驶。

2是设在主车架(图中未示出)上并且沿着上述主体1的前后方向而设置的基台，在该基台2上设置用于使用者乘坐的座席3、成为用于进行操作的舵轮的前轮4、成为驱动轮的后轮5。

6是设在当手动方式时使用者坐在上述座席3上能够进行操作的位置上的，用于通过操作来操纵上述前轮4的方向盘。

7是设在高尔夫车主体1的后部以便于斜后方延伸到上部，用于搭载高尔夫球袋的载物台。

8是覆盖上述方向盘6和上述前轮4的连结部分的树脂制的前罩，该前罩8，在其中央设置盖部9，当打开该盖部9时，成为用于放入高尔夫球和球杆等的小物容器。

10是在上述主体1是前部设在上述前罩8的上部的透明的树脂制的前车盖，从该前车盖10的上部向后方，设置覆盖上述座席3的上部的树脂制的顶棚11。而且，上述顶棚11的后部由从上述载物台7附近向上方设置的两个支柱12所支撑。

下面对控制电路的方框图进行说明。

13是控制高尔夫车主体1的行驶的控制电路，该控制电路13由作为微型计算机的主CPU14、感应传感器处理CPU15、磁传感器处理CPU16所组成，上述主CPU14为了进行用于行驶的控制和用于操纵的控制以及用于制动的控制等而生成信号并输出。上述感应传感器处理CPU15是用于处理来自后述的感应传感器33的信号的微型计算机，并且，磁传感器处理CPU16是用于处理来自后述的磁传感器32的信号的微型计算机。上述主CPU14通过串行通信与上述感应传感器处理CPU15和上述磁传感器处理CPU16相连接。而且，通过这样由多个微型计算机构成上述控制电路13，除了运算的处理速度变快之外，即使在局部发生破损等情况下，可以仅更换破损的微型计算机，而具有修理简单的效果。

17是成为用于旋转驱动上述后轮5的驱动源的行驶电动机，该行驶电动机17把行驶电池18作为电源，根据来自上述主CPU14的信号，经过电动机控制器19以PWM控制来进行驱动。而且，行驶电池18设有用于进行充电的充电器20，当一个循环结束时，可以通过该充电器20进行适当充电。而且，21是用于进行向上述控制电路13供电的控制用电池，该控制用电池21可以通过上述充电器20同时进行充电。

22是设在上述座席3的前面来检测由使用者的开关等切换所产生的行驶方式的切换的自动/手动检测装置，该自动/手动检测装置22把由使用者所选择的行驶方式输入主CPU14。

23是用于调整通过设在上述前轮4和上述后轮5上的油压的力而动作的盘制动器(图中未示出)的制动力的制动器电动机，该制动器电动机23通过来自主CPU14的信号进行PWM控制。

24是由用于使主体1停车的电磁制动器组成的泊车制动器，该泊车制动器24在通电时解除制动力，在不通电时通过弹簧力而赋予制动力。而且，在不通电时，给行驶电动机17附近的驱动系统的中途提供制动力，进行固定上述后轮5的动作。

25是连接在上述主CPU14上，根据来自上述主CPU14的控制信号而动作的驾驶电动机，该驾驶电动机25在选择了自动方式时，仅用驾驶电动机25的驱动力来操纵上述前轮4，在选择了手动方式时，在操作方向盘6的人力的基础上，驾驶电动机25的力辅助地动作。

26是设在方向盘6轴的中途，用于通过自动方式选择时和手动方式选择时来电气断开接通方向盘6与前轮4的连结的方向盘电动机，通过该方向盘电动机26，当切换为自动方式时，方向盘6被固定为不能进行操作，当切换为手动方式时，被电气操作进行连结以使随着方向盘6的操作来操纵前轮4。

27是构成为在使用者操作制动踏板(图中未示出)时输出信号的制动开关，在自动方式选择时，当来自制动开关27的信号输出时，从上述主CPU14输出信号，以使制动器电动机23动作，在经过预定时间后，泊车制动器24动作。

28是用于检测制动开关27的动作量的动作初期的制动原位开关，当该开关28被推入时，检测出盘制动器是不动作的状态。

29是用于检测制动开关27的动作量的动作结束的制动极限开关，当该制动极限开关29动作时，检测出盘制动器的制动量完全动作。

30是用于检测制动器的油压是否适当的制动油检测装置。

31是检测设在高尔夫车主体1上的高尔夫车主体1的倾斜角度的倾斜传感器，该倾斜传感器31把检测出的倾斜角度变换为电压值而输入主CPU14。而且，根据其值来进行启动时和停止时的控制。

32是用于检测埋设在感应线49附近的磁体的磁场的磁传感器，该磁传感器32检测磁体的磁极是S极还是N极，作为脉冲而输入磁传感器处理CPU16。

33是设在上述高尔夫车主体1上，与所操纵的前轮4的舵轮一起左右旋转的一对感应传感器，该感应传感器33检测来自感应线49的磁场，操纵前轮4以使相互的感应传感器33的检测电平相同。这样，当前轮4被操纵时，感应传感器33也左右转动，因此，进行操纵以使感应线49位于一对感应传感器33的中央。

34是由设在高尔夫车主体1的前部的接收机和设在后部的发射机组成的车保护器，该车保护器34接收来自处于前方的高尔夫车主体1的发射机的电磁波，当成为预定的接收电平即预定距离时，进行控制以使泊车制动器24动作。

35是通过超声波的反射来检测前方障碍物的超声波传感器，该超声波传感器35在距障碍物的距离成为预定的距离时，使泊车制动器24动作。

36是检测后轮5的转数的编码器，通过该编码器36所检测出的信号被输入主CPU14。而且，与上述编码器36不同而另外设置检测后轮5的转数的子编码器37，该子编码器37的信号也被输入上述主CPU14，根据该信号，判断编码器36是否正常工作，或者，当编码器36成为异常时，作为主要的编码器来使用。

38是检测由设在上述方向盘6轴上的方向盘6的操作所产生的操作转矩的转矩传感器，该转矩传感器38连接在主CPU14上，操作转矩作为电信号被输入，根据该转矩的大小，驾驶电动机25动作。

39是安装在设在上述高尔夫车主体1的前部的保险杠40上，当障碍物等接触到保险杠40上时动作的保险杠开关，当来自保险杠开关39的信号被输入时，向主CPU14输入信号。

41是设在加速装置附近，当使用者的加速装置的操作进行时向主CPU14输出信号的加速装置开关，该加速装置开关41在自动行驶方式选择时，通过来自加速装置开关41的信号输入而启动。

42是设在使用者能够操作的位置上，通过使用者来指示行进方向的前进后退开关，该前进后退开关42连接在主CPU14上，当切换为前进或后退的信号被输入时，驱动行驶电动机17以便于按所指示的方向行驶。

43是设在使用者能够操作的位置上，当自动方式被选择时，用于指示高尔夫车主体1的启动停止的启动停止开关，当该启动停止开关43被操作时，信号被输入主CPU14，根据该信号输入，行驶电动机进行驱动开始、驱动停止。

44是用于接收来自远距离操作高尔夫车主体1的启动停止的遥控器的信号的遥控器接收机，该遥控器接收机44也与主CPU14相连接，通过接收的信号来进行行驶控制。而且，在上述遥控器上设置一个操作按钮，当按下操作按钮时，信号被输出，当在上述高尔夫车主体1行驶中信号被输入时，成为停止的控制，当在停止中信号被输入时，成为启动的控制。

45是设置在当使用者乘坐在上述座席3上而处于正面的位置上显示部，该显示部45显示电池剩余量和所选择的行驶方式的显示等。

下面对上述构成中的动作进行说明。

在通过上述自动/手动检测装置22而检测出手动方式的选择，来开始行驶的情况下，当进行操作加速装置时，以与加速装置的操作量相对应的驱动力来使行驶电动机17进行驱动。由此，后轮5旋转而开始行驶。与行驶开始同时，泊车制动器24被解除。

当进行停止时，制动器电动机23以与制动器的操作量相对应的制动量来动作，当由编码器36检测出车速为零时，泊车制动器24动作。

对于行驶中的操纵，根据方向盘6的操作来操纵前轮4，此时，通过转矩传感器38同时检测出方向盘6的操作转矩。根据该转矩，驾驶电动机25进行驱动，提供驱动力以辅助方向盘6的操作力。

下面对自动方式被选择的情况进行说明。

在停止中，当启动停止开关43被按下时，泊车制动器24被解除，同时，行驶电动机17开始驱动。此时的行驶速度根据来自埋设在路面中的磁体的速度指示来进行。这样，通过后述的感应传感器33的动作，沿着埋设在路面中的感应线49进行操纵来行驶。在行驶中，当启动停止开关43被按下时，高尔夫车主体1再生制动，进行制动器电动机23的动作、泊车制动器24的动作，进行停车。

下面根据图3来对自动方式时的驾驶部分的动作进行说明。

46是在顶端部安装了上述感应传感器33的感应传感器臂，该臂46被连结成与前轮4的左右的操纵一起转动。而且，在上述臂46的中途设置传动装置47，该传动装置47与设在上述驾驶电动机25的输出轴上的传动装置48相结合。

在高尔夫车主体1的操纵中，在自动方式选择时，一边行驶一边通过一对感应传感器33检测来自埋设在路面中的感应线49的磁场，操纵前轮4以使两个感应传感器33的信号电平相等。若对具体的信号流进行说明，从感应线49产生的磁场由各个感应传感器33所接收，被输入在感应传感器处理CPU15中。接着，比较两个感应传感器33的信号电平，运算向左还是向右偏向，从主CPU14向驾驶电动机25输出信号，以使一对感应传感器33的中心行驶在感应线49上，通过驾驶电动机25的驱动，来操纵前轮4。通过操纵前轮4，进行控制以使感应线49位于两个感应传感器33的中心上。

下面根据图4(A)、图4(B)和图4(C)至图7来对通过这一对感应传感器33来判断高尔夫车主体1是否位于感应线49上的方法进行说明。

图4(A)、图4(B)和图4(C)所示的波形表示感应传感器33接收的信号电平，横轴表示距感应线49的距离，纵轴表示接收的信号的大小。

图4(A)所示的曲线图表示左右各个感应传感器33的信号的大小，感应传感器R33(右侧的感应传感器)在向左偏移了预定距离的感应线49上的位置上，接收电平最大。而且，感应传感器L33(左侧的感应传感器)在向右偏移了预定距离的感应线49上的位置上，接收电平最大。

图4(B)所示的曲线图是算出感应传感器R33和感应传感器L33的信号之和并进行曲线图化的波形，横轴和纵轴与图4(A)相同。

图4(C)所示的曲线图是算出感应传感器R33和感应传感器L33的信号之差并进行曲线图化的波形，横轴和纵轴与图4(A)、图4(B)都相同。

标在上述波形的曲线图中的A和-A的记载表示判定高尔夫车主体1从感应线49脱轨的基准值，当感应传感器33的信号的大小为该值时，判断为脱轨。

下面根据图5的流程图对高尔夫车主体1的操纵控制进行说明。

首先，把感应传感器R33的接收信号取入感应传感器处理CPU15(S1)，接着，把感应传感器L33的接收信号取入感应传感器处理CPU15(S2)。接着，运算感应传感器R33和感应传感器L33之差(S3)，并且运算之和(S4)。

此时，判定感应传感器33之和是否超过作为脱轨电平的A(绝对值)(S5)，如果是大于A的信号电平即不是脱轨的信号电平，参照图7所示的表数据(S6)，根据该数据进行控制(S7)。

另一方面，在感应传感器33之和不超过作为脱轨电平的A的情况下(S5)，判断为高尔夫车主体1从感应线49脱轨，如果脱轨状态没有经过预定时间，进入S6来进行驾驶电动机25控制。此时，由于脱轨电平被判定，R-L值超过最大值的200，因此，向驾驶电动机25的通电以100％的最大值继续进行控制。接着，当该状态持续了预定时间时(S8)，判断为高尔夫车主体1已经脱轨(S9)，过渡到停止控制(S10)。

下面根据图6来对停止控制进行说明。

在上述流程图中，在停止控制被进行的情况下以及在自动方式下行驶中启动停止开关43被按下的情况下和在自动方式下来自制动开关27的信号被输入的情况下，进行动作以便于强化由行驶电动机17所产生的再生制动，同时，使制动器电动机23的动作成为最大，来进行减速(S1)。接着，在减速后，判定来自编码器36的信号是否检测出车速零(S2)，在不是零的状态持续预定时间(S3)的情况下，泊车制动器24动作进行强制停止(S4)。而且，当在预定时间内车速为零时，在此时刻使泊车制动器24动作，进行停止(S4)。

如上所述，由于根据一对感应传感器33的信号，能够一边进行操纵，一边判断在感应线49上是否存在高尔夫车主体1，因此，与现有技术相比，能够减少一个传感器，具有成本变得便宜的效果。

而且，由于检测出来自一对感应传感器33的信号，通过该信号之和与之差就能判定脱轨，因此，通过简单的运算能够进行行驶。

下面根据图8至图10来对第二实施例进行说明。

首先，根据图8来对驾驶部分进行说明。对于图8，与图3相同的部分使用相同的编号，而省略其说明。而且，在图3与图8中不同的部分仅在于：与图3中感应传感器33跨过感应线49而由一对来构成的方案相对，在图8中，在感应线49上设置一个感应传感器33。

下面，图9所示的波形表示感应传感器33接收的信号电平，与图4(A)、图4(B)和图4(C)相同，横轴表示距感应线49的距离，纵轴表示接收的信号的大小。

在图9的情况下，由于不象图4(A)、图4(B)和图4(C)所示的那样使用两个感应传感器33是为一个波形，并且，当感应传感器33位于感应线49上时，信号电平变为最高。

在上述波形的曲线图中，标在纵轴上的B及-B的记载是能够判断为高尔夫车主体1相对于感应线49大致直线前进行驶的允许范围，以及是当脱离该范围时能够判断为需要进行操纵控制的设定值。

下面根据图10的流程图来对高尔夫车主体1的操纵控制进行说明。

首先，把感应传感器33的接收信号取入感应传感器处理CPU15(S1)，判断其信号电平是否为预定值B以上(S2)。如果是在预定值B以上，判断为高尔夫车主体1行驶在感应线49上，返回S1继续进行行驶。但是，当判断为是预定值B以下即脱离了感应线49上时(S2)，使驾驶电动机25向右动作PWM10％(S3)，再次输入感应传感器33的信号电平(S4)，判定是否上升到以前的电平以上(S5)。如果判断为已变大，则判断为通过向右的转回而位于感应线49上，接着使驾驶电动机25以PWM10％向右动作(S6)。然后，输入此时的感应传感器33的电平(S7)，判定接收电平是否为预定值B以上(S8)。当为预定值B以上而判断为高尔夫车主体1位于感应线49上时，返回S1继续进行操纵。而且，当不是预定值B以上时，判定是否经过了预定时间(S9)，如果在预定时间内，返回S6，接着使驾驶电动机25向右动作。但是，在即使继续进行向右的驾驶电动机25的驱动而仍没有达到预定值B时，判定为脱轨(S10)，进行停止控制(S11)。在此进行的停止控制根据上述图6所示的流程图来进行。

而且，在S5中，在向右驱动驾驶电动机25时，在信号电平不变大的情况下，判断为反向转回，来向左驱动驾驶电动机25(S12)。接着，输入感应传感器33的接收电平(S13)，判断接收电平是否为预定值B以上(S14)，如果为预定值B以上，判断为高尔夫车主体1返回到感应线49上，返回S1，继续进行操纵。但是，当不是预定值B以上时，与S9相同，判断是否经过了预定时间(S15)，如果在预定时间以内，返回S12，接着向左驱动驾驶电动机25。但是，即使继续进行向左的驾驶电动机25的驱动而仍没有到达预定值B时，判断为已经脱轨(S10)，进行停止控制(S11)。在此进行的停止控制也根据上述图6所示的流程图来进行。

在本实施例的S3中，虽然当成为预定的电平以下时，进行向右的操纵，但也可以向左来操纵，只要能够判别感应线49的任意偏向就可以。而且，虽然PWM被设定为10％，但是，如果不影响行驶，也可以把设定值取5％和20％。

如上所述，由于使用用于进行沿着感应线49的操纵的一个感应传感器33，能够检测出来自感应线49的脱轨，因此，与现有技术相比，能够削减两个感应传感器。

Claims (7)

1.一种无人搬运车，包括：一对感应传感器，检测埋设在路面中的感应线，与舵轮一起转动；控制电路，检测来自该感应传感器的信号，向驾驶电动机输出信号，以驾驶电动机的驱动来操纵控制舵轮，以便于行驶上述在一对感应传感器的中央，其特征在于，设有判定装置，根据来自上述感应传感器的信号，判断在上述感应线上是否存在上述无人搬运车。

2.根据权利要求1所述的无人搬运车，其特征在于，上述判定装置从上述一对感应传感器的检测值的和与差的运算值来进行判断。

3.根据权利要求2所述的无人搬运车，其特征在于，上述判定装置在上述传感器之和为预定值以下时判断为脱轨。

4.根据权利要求1所述的无人搬运车，其特征在于，上述感应传感器检测由在上述感应线中流过的电流而产生的交变磁场。

5.根据权利要求1所述的无人搬运车，其特征在于，设置给上述无人搬运车提供制动力的制动装置，当上述判定装置判定为在上述感应线上不存在上述无人搬运车时，通过上述制动装置进行停止。

6.根据权利要求5所述的无人搬运车，其特征在于，当判定为在上述感应线上不存在上述无人搬运车时，在该判定的预定时间后，使上述制动装置动作。

7.根据权利要求1所述的无人搬运车，其特征在于，以与上述无人搬运车从上述感应线的中心的偏差的大小相对应的控制量来控制驾驶电动机。

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