JP2000213936A - 無人搬送車位置検出方式 - Google Patents
無人搬送車位置検出方式Info
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Abstract
する方式において、反射板を正確に設置することが不要
な無人搬送車位置検出方式を提供する。 【解決手段】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する2直線を検出し、該2直線が予め記憶された2直
線に対応づけられば、記憶された2直線の座標及び該2
直線までの距離及び方向とから、前記無人搬送車の位置
を算出することを特徴とする。
Description
出方式に関する。詳しくは、レーザレーダを用いて無人
搬送車の位置を検出する方式に関する。
ド誘導方式が提案されている。例えば、走行経路床面に
ケーブルを埋設し、これに高周波電流を流すことによっ
て発生した電磁波を車体に取り付けた2つのピックアッ
プコイルで検出して、コースずれを検知し、無人搬送車
をこのケーブルに沿って誘導させる電磁誘導方式があ
る。また、走行経路床面に光学反射テープ、磁気テープ
を張りつけ、無人搬送車をこの光学反射テープ、磁気テ
ープに沿って誘導させる光学誘導方式、磁気誘導方式が
ある。
方式には、以下の欠点がある。 (1)走行経路レイアウトの変更が困難 無人搬送車は、電線、光学反射テープ、磁気テープとい
った誘導線に沿って走行することしかできないため、走
行経路を変更する場合、これらの誘導線を敷設し直さな
ければならない。 (2)誘導線が長距離になると工事費が増大 誘導線の敷設費用は走行距離に比例するので、長距離に
なるほど費用が増大する。
を貼り付ける必要があるので床面条件の制約がある。例
えば、電磁誘導方式の場合、電線を床面に埋設するので
床面のカッティング作業が必要となるため、床の薄い場
所では、このような作業はできない。
使用が困難であり、また反射テープに汚れがあると無人
搬送車の誘導に影響を与える。磁気誘導方式の場合、床
面に磁性体が存在する場合ではこれが無人搬送車の誘導
に影響を与え、コースを逸脱して走行してしまうおそれ
がある。さらに、これらの方式は非舗装経路、クリーン
ルームのような床面にメッシュが切られている経路で使
用することができない。
既に、このようなガイドを心要としない無人搬送車のガ
イドレス誘導方式としてレーザレーダーを用いた方式を
提案している(特願平10−272636号)。走査型
レーザレーダの例を図1に、この走査型レーザを用いた
無人車位置検出方式を図2に示す。一般には、レーザレ
ーダはレーザ光を測定対象物に照射し、その反射光を検
出し、照射から反射光検出までの時間差から測定対象物
までの距離を測定する装置である。
面状に回転走査する走査型レーザレーダ10である。即
ち、回転台1上に回転テーブル2を回転自在に載置する
と共にこの回転テーブル2上に水平面に対し45度に傾
いたミラー3を設置し、このミラー3の直上に水平面に
対し45度に傾いたハーフミラー4を配設し、更に、こ
のハーフミラー4の直上、水平方向側方にフォトダイオ
ード5、レーザ6を設置したものである。
ラー3を矢印で示すように回転させつつ、レーザ6から
水平に出射されたレーザをハーフミラー3で垂直下方に
折り曲げ、更に、ミラー3で水平方向に折り曲げて、反
射板7へ投射するのである。そして、反射板7から反射
した光は、逆に、ミラー3で垂直上向きに折り曲げら
れ、ハーフミラー4を透過し、フォトダイオード5で検
出されることになる。
転角度を検出するエンコーダ、タコジェネレータ等が設
けられている。このようなレーザレーダ10を、図2に
示すように無人搬送車20に搭載し、レーザレーダ10
から無人搬送車走行環境に複数配置された反射板30,
40,50,60までの距離、方向を検出する。
あるかそれ以外からであるかの識別はフォトダイオード
5の受光量の大きさから行う。即ち、反射板30〜60
の反射率はそれ以外の反射対象物に比べ大きい値である
からである。また、反射板30〜60までの距離を測定
するには、照射から反射光検出までの時間差を測定する
ことにより行い、また、その時の反射板30〜60の方
向を求めるには、回転テーブル2の回転角を検出するこ
とにより行う。
ダを用いた三角測量で位置を検出する方式の無人搬送車
では、周囲に配置した位置が既知である反射板30〜6
0の距離・方向を検出して、無人搬送車の位置を計算す
るので、反射板を正確に設置するための施工が必要にな
る。本発明は、レーザレーダを用いた三角測量で位置を
検出する方式において、反射板を正確に設置することが
不要な無人搬送車位置検出方式を提供するものである。
明の請求項1に係る無人搬送車位置検出方式は、無人搬
送車に搭載した走査型レーザレーダからレーザ光を水平
面内で回転走査し、走行環境に存在する2直線を検出
し、該2直線が予め記憶された2直線に対応づけられ
ば、記憶された2直線の座標及び該2直線までの距離及
び方向とから、前記無人搬送車の位置を算出することを
特徴とする。
る無人搬送車位置検出方式は、無人搬送車に搭載した走
査型レーザレーダからレーザ光を水平面内で回転走査
し、走行環境に存在する角を検出し、該角が予め記憶さ
れた角に対応づけられば、記憶された角の座標及び該角
までの距離及び方向とから、前記無人搬送車の位置を算
出することを特徴とする。
る無人搬送車位置検出方式は、無人搬送車に搭載した走
査型レーザレーダからレーザ光を水平面内で回転走査
し、走行環境に存在する角と設置した反射鏡を検出し、
該角が予め記憶された角に対応づけられば、記憶された
角の座標、前記反射鏡の座標及び該角までの距離及び方
向とから、前記無人搬送車の位置を算出することを特徴
とする。
る無人搬送車位置検出方式は、無人搬送車に搭載した走
査型レーザレーダからレーザ光を水平面内で回転走査
し、走行環境に存在する1直線と角又は設置した反射鏡
を検出し、該1直線と角が予め記憶された1直線と角に
対応づけられば、記憶された1直線と角の座標又は前記
反射鏡の座標及び該1直線と角までの距離及び方向とか
ら、前記無人搬送車の位置を算出することを特徴とす
る。
として、既に、レーザレーダを用いた方式を提案してい
るが、無人搬送車の位置、方位は大体わかっている場合
には、レーザレーダの出力から、走行環境に存在する特
徴をとらえ、それにより、位置を計算することができ
る。
と角を検出する。例えば、図3、図4に示すように、レ
ーザレーダ10を搭載した無人搬送車20が走行する環
境には、柱や壁のように直線や角として捉えられる特徴
が数多く存在している。そこで、前述したように、レー
ザレーダ10で周囲をスキャンし、特徴である直線、角
の座標(X1,Y1)(X2,Y2)(X3,Y3)を求め
る。
での物体までの距離Rとして、測定角度毎に2回の微分
に対応するBiを計算する。
た値より大きく、次にBnの絶対値があらかじめ設定し
た値より大きくなったとすると、1+i≦j<nの範囲
のデータすべてに対し、下式に示す(xi,yi)と(x
n,yn)を結ぶ直線と(xj,yj)の距離が設定値より
小であるとき、(xi,yi),(xn,yn)を結ぶ直線
を検出した直線とする。
直線の間の角度が、設定した範囲になっているとき、共
有する端点を角とする。以上の方法によりレーザレーダ
の出力より直線と角の検出を行えば、検出した角を、反
射板の代わりに用いて位置検出を行うことができる。
のメモリーに記憶しておき、検出した直線・角との対応
をとり、記憶している直線に含まれている直線を検出す
る無人搬送車の概略の位置は既知であるとして、検出し
た直線の端点(xi,yi)の位置を求める。
離を計算し検出直線の両端と記憶直線の距離が設定値以
下で、両端が直像からはずれないとき、検出した直線と
記憶した直線が対応しているとする。記憶している直線
の端点を(Xms,Yms)(Xme,Yme)としたとき、
(Xi,Yi)から(Xms,Yms)(Xme,Yme)を見込
んだ間の角が鋭角のとき、その端点を(Xms,Yms)
(Xme,Yme)に含まれていないと判断する。対応がと
れた2直線が1端点を共有するとき、角に関する対応が
とれる。
し、前述したように、レーザレーダを搭載した無人搬送
車の位置を検出するに際し、次のように、走行環境に存
在する2直線の特徴を利用する。即ち、検出した2直線
(Xis,Yis)(Xie,Yie)、(Xjs,Yjs)(Xj
e,Yje)が記憶している直線(Xms,Yms)(Xme,
Yme)と対応がとれたとき、無人搬送車の位置を計算す
る。
からの直線(Xis,Yis)(Xie,Yie)、(Xjs,Y
js)(Xje,Yje)までの距離Rと方向Pを計算する。
それぞれ、(Ri,Pi),(Rj,Pj)とする。このと
き、(Ri,Pi),(Rj,Pj)を直線(Xms,Yms)
(Xme,Yme),(Xns,Yns)(Xne,Yne)までの
距離と方向として式(1)〜(8)により、式(9)
(10)に示す無人搬送車の位置Xar,Yarを計算す
る。
e,Yme)傾きのcos Sm=(Yme−Yms)/Lm 直線(Xms,Yms)(Xm
e,Yme)傾きのsin Cn=(Xne−Xns)/Ln 直線(Xns,Yns)(Xn
e,Yne)傾きのcos Sn=(Yne−Yns)/Ln 直線(Xns,Yns)(Xn
e,Yne)傾きのsin Lm:直線(Xms,Yms)(Xme,Yme)の長さ Ln:直線(Xns,Yns)(Xne,Yne)の長さ
付け位置) Xam,Yam 無人搬送車から直線(Xms,Yms)(Xm
e,Yme)に降ろした垂線の直線(Xms,Yms)(Xm
e,Yme)上の座標 Xan,Yan 無人搬送車から直線(Xns,Yns)(Xn
e,Yne)に降ろした垂線の直線(Xns,Yns)(Xn
e,Yne)上の座標 次に、無人搬送車の傾きAを、式(11)により求め
る。
し、前述したレーザレーダを搭載した無人搬送車の位置
を検出するに際し、走行環境に存在する角の特徴を利用
する。つまり、検出した角に関し、記憶されている角と
マッチングがとれた場合には、反射板の代わりに検出さ
れた角の座標用いて位置検出を行う。
し、前述したレーザレーダを搭載した無人搬送車の位置
を検出するに際し、走行環境に存在する角と設置された
反射板を利用する。つまり、検出した角と反射板を混
ぜ、反射板と検出した角の座標により位置検出を行う。
し、前述したレーザレーダを搭載した無人搬送車の位置
を検出するに際し、走行環境に存在する1直線と角又は
反射板を利用する。即ち、対応がつけられ角または反射
板と1直線から以下のように位置・角度を求める。
e)が記憶している直線(Xms,Yms)(Xme,Yme)
と対応づけられたとすると、実施例1の様に、下式(1
2)のようであり、また、対応が付けられた角又は反射
板の位置と検出値より求めた角または反射板までの距離
Rp、向きPpより、下式(13)のようになる。(1
2)(13)より(Xar,Yar)を計貫する。無人搬送
車の傾きは、下式(14)で示すようになる。
たように、本発明によれば、以下の効果を奏する。 (1)レーザレーダを用いた無人搬送車の誘導に走行環
境に存在する直線や角の特徴を利用することで、反射板
の施工を少なくすることができる。 (2)直線の検出に関し、記憶している直線に検出した
直線が含まれるかどうかで対応づければ、直線が人、障
害物など陰になっても、一部が検出できれば、位置の検
出が行える。
Claims (4)
- 【請求項1】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する2直線を検出し、該2直線が予め記憶された2直
線に対応づけられば、記憶された2直線の座標及び該2
直線までの距離及び方向とから、前記無人搬送車の位置
を算出することを特徴とする無人搬送車位置検出方式。 - 【請求項2】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する角を検出し、該角が予め記憶された角に対応づけ
られば、記憶された角の座標及び該角までの距離及び方
向とから、前記無人搬送車の位置を算出することを特徴
とする無人搬送車位置検出方式。 - 【請求項3】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する角と設置した反射鏡を検出し、該角が予め記憶さ
れた角に対応づけられば、記憶された角の座標、前記反
射鏡の座標及び該角までの距離及び方向とから、前記無
人搬送車の位置を算出することを特徴とする無人搬送車
位置検出方式。 - 【請求項4】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する1直線と角又は設置した反射鏡を検出し、該1直
線と角が予め記憶された1直線と角に対応づけられば、
記憶された1直線と角の座標又は前記反射鏡の座標及び
該1直線と角までの距離及び方向とから、前記無人搬送
車の位置を算出することを特徴とする無人搬送車位置検
出方式。
Priority Applications (1)
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- 1999-01-28 JP JP01946499A patent/JP3997639B2/ja not_active Expired - Fee Related
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