JP2000121379A

JP2000121379A - 移動体の走行距離測定装置

Info

Publication number: JP2000121379A
Application number: JP10295679A
Authority: JP
Inventors: Keizo Kawasaki; 圭三川崎; Nobuyoshi Hasumi; 信義羽角
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体の車輪に組合せて移動体の走行距離を
測定する際に、車輪の摩耗の影響を受けずに精度良く走
行距離の測定を行うことのできる走行距離測定装置を提
供する。【解決手段】固定輪１３の外周にタッチさせたタッチ
ローラ１を備え、該タッチローラの回転数を検出して移
動体の走行距離の測定を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リーチ式フォーク
リフトのような無人搬送車などの移動体の位置計測装置
に組み込まれる走行距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製造業においては自動化が進んで
おり、その生産ラインには無人搬送車（以下、移動体と
呼ぶ）に組立て部品を搭載して自動走行させ、組立て部
品を所望の目的地まで搬送する自動搬送システムが採用
されている。このような自動搬送システムにおける移動
体の誘導方式には、例えば電磁誘導方式や光学誘導方式
などの固定の走行経路による誘導方式が知られている。
移動体には、通常、操舵輪、固定輪が備えられている。

【０００３】上記の方式とは別に、移動体の現在位置を
計測する方法として、移動体に取り付けられた「内界セ
ンサ」を使った、いわゆる「推測航法」が知られてい
る。

【０００４】一般的な推測航法においては、移動体の現
在位置を算出するために、移動体の「操舵輪の操舵
角」、「車輪（操舵輪／固定輪）の走行距離」、「移動
体の向き」を計測する。計測手段として、操舵角の計測
には操舵角センサ、移動体の走行距離の計測にはパルス
エンコーダ、移動体の向きの計測にはジャイロなどの内
界センサを使用するのが一般的である。

【０００５】特に、移動体の走行距離の計測は、以下の
ような方法で行われている。第１の方法では、移動体の
車輪の回転軸にエンコーダを直接取付けて、車輪の回転
数から走行距離を計測する。第２の方法では、移動体の
走行する床面に直接タッチローラを当て、このタッチロ
ーラにエンコーダを組合せて、タッチローラの回転数か
ら走行距離を計測する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の方法で
は、経年変化等により車輪が摩耗した場合、車輪径が減
少することで回転数が変化し、測定精度が低下してしま
う。一方、第２の方法では、移動体のカーブ走行時、旋
回走行時にも安定して測定できるようにする必要があ
り、これを実現するための機構が複雑になる。

【０００７】また、移動体の一例として、図４を参照し
てリーチ式フォークリフトの場合について説明する。リ
ーチ式フォークリフト１０は、リーチ機構１１の両側に
アウトリガー１２があり、その下面に固定輪１３が設け
られている。フォークリフト本体の下面にはステアリン
グ駆動輪（操舵輪）１４とキャスタ輪１５とが設けられ
ている。

【０００８】このようなフォークリフトでは、これま
で、２つの固定輪１３を結ぶ線から外れた位置におい
て、床面に直接タッチローラを当て、上記の第２の方法
と同じ方法で走行距離計測を行っている。しかし、この
ような構成では、フォークリフト１０のカーブ走行時、
旋回走行時に、タッチローラが横方向の力を受けるた
め、これを避けるための機構が必要であり、このような
機構は複雑である。これに対し、２つの固定輪１３を結
ぶ線上にタッチローラを設ける場合、アウトリガー１２
内はリーチ機構１１があるため設置不可能であり、アウ
トリガー１２の外側に設けなければならない。この場
合、フォークリフトが大きくなってしまう。

【０００９】そこで、本発明の課題は、移動体の車輪に
組合せて移動体の走行距離を測定する際に、車輪の摩耗
の影響を受けずに精度良く走行距離の測定を行うことの
できる走行距離測定装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、車輪を備えた
移動体の走行距離を測定する装置において、前記車輪の
外周にタッチさせたタッチローラを備え、該タッチロー
ラの回転数を検出して移動体の走行距離の測定を行うよ
うにしたことを特徴とする。

【００１１】なお、前記タッチローラにはその回転数を
検出するためのエンコーダが組み合わされている。

【００１２】前記車輪として、少なくとも１つの操舵
輪、固定輪を備えている場合には、前記タッチローラを
前記固定輪の外周にタッチさせる。

【００１３】前記移動体が、アウトリガーに固定輪を備
えたリーチ式フォークリフトである場合、前記タッチロ
ーラを前記固定輪の外周にタッチさせる。

【００１４】前記タッチローラは、前記車輪の材料より
硬度の大きい材料で構成されることが好ましい。

【００１５】前記タッチローラを、付勢手段により前記
車輪の外周に押し付けるように付勢することが好まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を図４で説明した
リーチ式フォークリフトに適用する場合の実施の形態に
ついて説明する。

【００１７】図１、図２を参照して、本形態では、タッ
チローラ１を固定輪１３の外周にタッチさせるようにし
た点に特徴を有する。タッチローラ１には、パルスエン
コーダ２が一体的に組み合わされている。すなわち、パ
ルスエンコーダ２は、タッチローラ１の回転軸の回転を
直接検出できるように組み合わされている。タッチロー
ラ１はフレーム３の先端に回転可能に取付けられてお
り、フレーム３はリニアガイド４を介して水平方向にス
ライド自在にアウトリガー１２の下面に組み付けられて
いる。フレーム３は、コイルばね５により、タッチロー
ラ１を固定輪１３の外周に押しつける方向に付勢されて
いる。この付勢力は、ねじ式調整つまみ６を回転させる
ことにより調整できる。ねじ式調整つまみ６は、そのね
じ軸が、アウトリガー１２の下面から下に伸びている支
持部１２−１に設けられたねじ穴に螺入されている。

【００１８】更に、タッチローラ１は、固定輪１３の材
料より硬度の大きい材料で構成されることが望ましい。
これは、固定輪１３が摩耗しても、タッチローラ１が摩
耗しない限り、回転数の検出に誤差が生じないからであ
る。また、固定輪１３は、操舵輪１４と異なり、カーブ
走行時や旋回走行時にも向きは変わらないので、タッチ
ローラ１と固定輪１３との関係は固定であると言える。
したがって、タッチローラ１は、カーブ走行時や旋回走
行時にも外力を受けることが無く、構造を簡単にでき
る。

【００１９】次に、作用について説明する。

【００２０】１）リーチ式フォークリフト１０の場合、
旋回時にはアウトリガー１２の２つの固定輪１３を結ぶ
線上に旋回中心が存在する。したがって、固定輪１３
は、横滑りなどすることなく常に正確に回転する。

【００２１】２）タッチローラ１は固定輪１３にタッチ
しており、スリップしないようにコイルばね５により一
定の押し付け力が確保されている。

【００２２】３）フォークリフト１０が走行すると固定
輪１３も回転し、これに押し付けられているタッチロー
ラ１が回転することにより、その回転数がパルスエンコ
ーダ２で検出される。

【００２３】図３を参照して、推測航法による走行距離
の計測について簡単に説明する。なお、説明を簡単にす
るために、フォークリフト１０のタッチローラ１を取付
けた固定輪１３の位置を、フォークリフトの位置を表す
基準点として説明する。

【００２４】フォークリフト１０の向きをθL 、微小時
間内での基準点の走行距離をΔＬとすると、２次元平面
における微小時間でのＸ座標、Ｙ座標の変位量Δｘ、Δ
ｙは以下の式により算出することができる。

【００２５】Δｘ＝ΔＬ・ｃｏｓθL Δｙ＝ΔＬ・ｓｉｎθL Δｘ、Δｙを累積加算、すなわち積分すると、２次元平
面におけるＸ軸、Ｙ軸の原点（移動開始点）からの走行
距離や、原点を基準位置とする相対的な位置を算出する
ことができる。このような走行距離や位置の算出手段そ
のものは、すでに提供されているので、ここでは詳しい
説明は省略する。いずれにしても、本形態では、上記の
ΔＬを精度良く計測できるので、走行距離や位置を正確
に知ることができる。また、タッチローラ１を取付けた
固定輪以外の位置での走行距離を求めたい場合、基準点
の位置から幾何学的な位置関係により簡単に求めること
ができる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。第１の実施の形態と同構造については、同じ
符号を付与し、その説明を省略する。

【００２７】図５は、本発明の第２の実施の形態におけ
る走行距離測定装置の要部の構成を示した側面図で、図
６は図５の左側から見た図である。

【００２８】この場合、タッチローラ１をステアリング
駆動輪１４にタッチさせるのが特徴である。タッチロー
ラ１をステアリング駆動輪１４にタッチさせるために、
ステアリング駆動輪１４の支持軸１７に走行距離測定装
置を取付けるための取付けプレート１８が設けられてい
る。そして、取付けプレート１８に支持部１２−１が設
けられ、図５に示すように、リニアガイド４を介してタ
ッチローラ１がステアリング駆動輪１４にタッチできる
ようになっている。１６はフォークリフトの台車本体で
ある。

【００２９】なお、本発明は、上記のようなリーチ式フ
ォークリフトに限らず、無人トラクタや無人ダンプトラ
ックのような無人搬送車にも適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、簡単な構造で、経年変化などで車輪が摩耗してその
径が変化した場合でも精度良く走行距離の測定を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による走行距離測定装置の
要部の構成を示した側面図である。

【図２】図１に示された走行距離測定装置の要部の平面
図である。

【図３】本発明における走行距離の算出を説明するため
の図である。

【図４】本発明が適用されるリーチ式フォークリフトの
構成を概略的に示した平面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における走行距離測
定装置の要部の構成を示した側面図である。

【図６】図５の左側から見た図である。

【符号の説明】

１タッチローラ２パルスエンコーダ３フレーム４リニアガイド５コイルばね６ねじ式調整つまみ１０リーチ式フォークリフト１１リーチ機構１２アウトリガー１３固定輪１４ステアリング駆動輪１５キャスタ輪１７支持軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪を備えた移動体の走行距離を測定す
る装置において、前記車輪の外周にタッチさせたタッチ
ローラを備え、該タッチローラの回転数を検出して移動
体の走行距離の測定を行うようにしたことを特徴とする
移動体の走行距離測定装置。
【請求項２】請求項１記載の走行距離測定装置におい
て、前記タッチローラにはその回転数を検出するための
エンコーダが組み合わされていることを特徴とする移動
体の走行距離測定装置。
【請求項３】請求項１あるいは２記載の走行距離測定
装置において、前記車輪として、少なくとも１つの操舵
輪、固定輪を備え、前記タッチローラを前記固定輪の外
周にタッチさせたことを特徴とする移動体の走行距離測
定装置。
【請求項４】請求項１あるいは２記載の走行距離測定
装置において、前記移動体は、アウトリガーに固定輪を
備えたリーチ式フォークリフトであり、前記タッチロー
ラを前記固定輪の外周にタッチさせたことを特徴とする
移動体の走行距離測定装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の走行距
離測定装置において、前記タッチローラを、前記車輪の
材料より硬度の大きい材料で構成したことを特徴とする
移動体の走行距離測定装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の走行距
離測定装置において、前記タッチローラを、付勢手段に
より前記車輪の外周に押し付けるように付勢したことを
特徴とする移動体の走行距離測定装置。