JP2002108448A - 無人搬送車の位置および方位の補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行経路に設置する標識の間隔を長くできる無
人搬送車の位置および方位の補正装置を提供する。 【解決手段】この無人搬送車１はジャイロ２と車速セン
サ３を搭載して自らの位置と進行方位を算出しながら指
令された走行経路を走行し、走行経路に一定間隔で敷設
した標識を標識センサで検知して絶対位置とのズレ量と
方位のズレ角を演算して現在位置と方位を補正してい
る。この発明は、無人搬送車１の前部と後部に複数の磁
気素子７を等間隔に備えた標識センサ４ａ，４ｂ，４ｃ
を車体幅方向に連結して設け、走行経路中には該前部と
後部の標識センサに対向するように一対の標識を敷設
し、車体の前部と後部における幅方向の位置のズレ量が
大きくてもこれを検知できるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジャイロと車速セ
ンサを搭載し変化角度と移動距離を算出しながら目的地
へ走行する無人搬送車の位置および方位を補正する装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ジャイロで走行方位角を検知
するとともにエンコーダで車輪の回転数を検知して走行
距離を算出し、搬送車に搭載した地図情報に基づいて目
標地点へ誘導走行するようにした無人搬送車が知られて
おり、電磁誘導方式、磁気誘導方式、光学反射テープ認
識方式などのように走行経路に誘導線や磁気テープなど
のガイドの敷設が不要であるので、走行経路を自由に変
更でき、走行経路の長い屋外では特に好適である。

【０００３】この誘導方式においては、ジャイロおよび
車速センサの検出値に誤差を有しており、変化角度およ
び移動距離の演算は積分によっているので、移動距離が
長く曲線走行が多い程累積され、現在位置および方位に
ズレが生じ、無人搬送車が走行経路から逸脱したり、目
的の位置に到着できないことが起こる。

【０００４】これを防止するため、走行経路に一定間隔
毎に標識を設けて無人搬送車に搭載した標識センサで検
知して、現在位置および方位のズレを補正するようにし
ている。この標識の検知は、図５に示すように、走行経
路の中心線上に設置した磁気マーカなどの標識を車体中
心線上の前部と後部に車体幅方向に設けた複数の磁気素
子を等間隔に配設した２００〜３００ｍｍの長さの標識
センサで行っている。

【０００５】そして、無人搬送車が標識を通過するとき
に検知した磁気素子の検知信号から、ｔａｎ^-1（β／
α）を演算することによって車体の方位のズレ角を求め
ている。ここで、βはズレ量、αは標識間距離である。
また、位置については標識検知時に絶対位置として得ら
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】標識センサは走行中心
線に対して車両幅方向に磁気素子を一定間隔で複数個配
置したものを使用しており、応答性を高め精度のよい情
報を得るためには、無人搬送車の中心からできるだけ離
して設けるのが望ましい。しかし、標識センサを離して
設けた場合は、進行方位のズレ量の検知できる範囲が小
さくなってしまうので、前部または後部の標識センサの
一方が走行経路の標識を検知できないことが生じ易く、
走行経路から逸脱しているものとして停止することが多
くなる。

【０００７】そのため、走行経路に設置する標識の間隔
を短くして、地上からの情報を小まめに与えるようにし
ているが、搬送距離が長い場合には標識の数が多くな
り、標識設置の工事に費用が嵩むという問題がある。そ
こで、本発明は、走行経路に設置する標識の間隔を長く
できる無人搬送車の位置および方位の補正装置を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の手段を採った。即ち、ジャイロと車
速センサを搭載して自らの位置と進行方位を算出しなが
ら指令された走行経路を走行し、走行経路に一定間隔で
敷設した標識を無人搬送車に備えた標識センサで検知し
て無人搬送車の絶対位置とのズレ量と方位のズレ角を補
正する無人搬送車の位置および方位の補正装置におい
て、該標識センサは複数の磁気素子を等間隔に備え車体
幅方向に複数連結して無人搬送車の前部と後部に設け、
該標識は該前部と後部の標識センサに対向するように一
対として敷設したことを特徴としている。

【０００９】本発明は、車速センサと移動角度を検知す
るジャイロスコープを搭載して自らの位置と進行方位を
算出しながら指令された走行経路を走行する無人搬送車
に適用される。この誘導方式は誤差を含むので、これ
を、走行経路中に一定間隔で基準となる標識を置いて、
これを検知することにより無人搬送車の有する位置およ
び方位のデータを補正するものである。

【００１０】標識は、無人搬送車の前部の標識センサに
対向するものと、後部の標識センサに対向するものの２
つを一対としており、無人搬送車の走行中心線に一致さ
せた位置に配設される。そして、標識センサは複数の磁
気素子を等間隔に取付枠に配設した標準長さのものを車
体幅方向に複数連結して長い状態として無人搬送車の前
部と後部にできるだけ離して設けている。

【００１１】必要長さのものを一個の標準センサとして
設けるのは、特別に製作しなければならず費用と時間が
かかるばかりでなく、一部の磁気素子が損傷したり性能
がなくなった場合に、全体を取り替えねばならない。本
発明では、標準長さの標識センサを複数連結することに
よって長さを確保し、検知できる範囲を広くしたもので
ある。

【００１２】連結は全ての磁気素子が等間隔になるよう
にして行う。そして、検知信号は、各標識センサが連続
した一個の標識センサであるかのようにして処理すれば
よい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施形態
例に基づいて説明する。図１に示すように、無人搬送車
１は全長にわたり平らな荷台を有し、複数の車輪を備
え、各車輪はフレームに対してアームで取り付けられ、
アームを回動することによって荷台の高さを変えること
ができるように構成されている。そして、例えば搬送物
を載置した脚付きパレットに荷台を低くして潜り込み、
荷台を上昇させて脚付きパレットごと搬送物を担持して
搬送することができる。

【００１４】また、車輪はそれぞれ個別に操舵できるよ
うに構成されており、横行や斜行もできる。なお、６は
運転室で、無人搬送車１の走行制御系が故障した場合や
無人搬送に適さない場合に運転者によって運転できるよ
うにするため設けられている。

【００１５】無人搬送車１の車輪の１つには、その回転
を検知するロータリエンコーダからなる車速センサ３が
設けられ、車体の中央上部には、回転角度の変化を計測
するジャイロ２が搭載され、その下方には地上側に設置
されたＩＤタグを検知するＩＤタグセンサ５が設けられ
ている。また、無人搬送車１の前部と後部の走行方向軸
線部には地上に一定間隔で設置された標識を検知するた
めの標識センサ４が設けられている。

【００１６】地上の標識は幅４０ｍｍ程度の磁気マーカ
で、８０〜１００ｍ間隔で走行経路の中心線上に無人搬
送車１の前後の標識センサ４に対向するように一対にし
て設置されている。標識センサ４は、図１（ｂ）に示す
ように、無人搬送車１の前部と後部に下向きにして、車
体幅方向を長手方向として取り付けられており、その詳
細は図３に示すように、取付枠にＰ（例えば１０ｍｍ）
間隔で磁気素子７が配設された長さ３４０ｍｍほどの標
準の標識センサ４ａ，４ｂ，４ｃを連結したものであ
る。

【００１７】各標識センサ４ａ，４ｂ，４ｃは同じもの
で、標識センサ４ａと標識センサ４ｂおよび標識センサ
４ｂと標識センサ４ｃの接続部では磁気素子７の間隔が
Ｐになるように取り付けられている。即ち、３個の標識
センサ４ａ，４ｂ，４ｃがあたかも１本であるようにし
て取り付けられている。

【００１８】無人搬送車１が標識を通過するときに前部
と後部の標識センサ４によって、標識を検知するが、そ
のときの検知信号の処理は、３個の標識センサ４ａ，４
ｂ，４ｃが一個の連続した標識センサであると同じよう
にして扱っている。例えば図４に示すように、標識セン
サ４ａの磁気素子７は右端からａ１，ａ２…ａ３２であ
り、標識センサ４ｂの磁気素子７は左端からｂ１，ｂ２
…ｂ３２で、標識センサ４ｃは右端からｃ１，ｃ２，…
ｃ３２となっているが、各磁気素子７を等価センサの素
子番号として対応させている。即ち、ａ１をＮｏ１、…
ａ３２をＮｏ３２、ｂ３２をＮｏ３３、ｂ３１をＮｏ３
４、…ｂ１をＮｏ６４、ｃ１をＮｏ６５、…ｃ３２をＮ
ｏ９６として処理している。

【００１９】図２は、本実施形態による無人搬送車１の
走行中における現在位置および方位の演算および補正を
行うシステムの構成を示すブロック図で、検出部１０と
演算処理部２０と操舵制御部３０と走行コースデータ部
４０から構成されている。無人搬送車１の現在位置およ
び方位は、ジャイロ２の計測信号から方位角を演算し、
車速センサ３の計測信号から移動距離を演算して求めて
いる。

【００２０】まず、ジャイロ（光ファイバジャイロ）２
によって計測された無人搬送車１の車体垂直軸回り（Ｚ
軸）の回転角速度は演算部２２に取り込まれ、方位角が
演算される。そして、移動距離は演算部２３で車速セン
サ３の検知信号から演算して求めている。また、演算部
２４は演算部２３で演算された移動距離と上記演算部２
１で演算された方位角とから現在位置と進行方位を演算
している。

【００２１】この現在位置と進行方位は操舵制御部３０
へ送られ、走行経路の地図情報を記憶した走行コースデ
ータ部４０からの指令を満たすように操舵制御される。
一方、無人搬送車１が標識を通過するときに前部と後部
の標識センサ４によって、同時に標識が検出される。そ
して、標識センサ４の検知情報は演算部２１が取り込
み、そのときの絶対位置といずれの磁気素子７がＯＮに
なるかを検知することによって、上記図５で説明したよ
うに、ｔａｎ^-1（β／α）を演算して方位角を求めてい
る。

【００２２】前部と後部の標識センサ４の磁気素子７は
１０ｍｍ間隔で配設され、標識の幅は４０ｍｍであるの
で、通常それぞれ３個の磁気素子７がＯＮとなるが、上
記演算ではその中間のものを使用している。演算した方
位角については演算部２２に送られ方位角の補正が行わ
れ、また、位置情報は演算部２４に送られ補正される。

【００２３】また、走行経路のステーション（出発地点
や走行経路中でポイントとなる地点）では、その地点の
絶対位置（Ｘ、Ｙ、θ）情報が入力されたＩＤタグが設
置されており、ＩＤタグセンサ５からの電磁誘導によ
り、絶対位置情報を得ることができる。ＩＤタグセンサ
５の検知情報は演算部２４に送られて位置および方位の
補正が行われる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無人搬送
車の位置および方位の補正装置は、無人搬送車の前部と
後部に複数の磁気素子を等間隔に備えた標識センサを車
体幅方向に複数連結して設けたので、精度の高い方位が
検知でき、無人搬送車の自らの位置・方位データを正確
なものへ補正できる。また、車体の前部と後部における
幅方向の位置のズレ量が大きくてもこれを検知できるの
で、地上に設置する標識の間隔を長くできる。さらに、
標準の標識センサが使用でき、一部の磁気素子が損傷し
たり性能がなくなった場合には、全体を取り替えなくて
も該当の標識センサを交換すればよいので経済的であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による無人搬送車の外観を
示す図で、（ａ）は側面図で（ｂ）は平面図である。

【図２】同 位置および方位の演算および補正を行うシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図３】同 標識センサユニット４の平面図である。

【図４】同 標識センサの磁気素子の配置を示す説明図
である。

【図５】無人搬送車の方位角の補正のための検知装置と
地上の標識の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…無人搬送車 ２…ジャイロ ３…車速センサ ４…標識センサ ４ａ，４ｂ，４ｃ…標識センサ ５…ＩＤタグセンサ ６…運転室 ７…磁気素子 １０…入力部 ２０…演算処理部 ２１，２２，２３，２４…演算部 ３０…操舵制御部 ４０…走行コースデータ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジャイロと車速センサを搭載して自らの位
   置と進行方位を算出しながら指令された走行経路を走行
   し、走行経路に一定間隔で敷設した標識を無人搬送車に
   備えた標識センサで検知して無人搬送車の絶対位置との
   ズレ量と方位のズレ角を補正する無人搬送車の位置およ
   び方位の補正装置において、該標識センサは複数の磁気
   素子を等間隔に備え車体幅方向に複数連結して無人搬送
   車の前部と後部に設け、該標識は該前部と後部の標識セ
   ンサに対向するように一対として敷設したことを特徴と
   する無人搬送車の位置および方位の補正装置。