JP2002108452A - 無人搬送車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地上側に設置する標識の間隔を狭めず、また特
別なものを敷設せずに、標識間における走行経路からの
逸脱を監視する簡便な制御装置を提供する。 【解決手段】この無人搬送車１は、車速検知器３と移動
角度を検知するジャイロ２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
経路中の一定間隔毎に設けられた標識を検知して位置と
方位を補正している。そして、この標識間において、無
人搬送車１の先端中央部に設けた左右方向へ円弧状に走
査する光学式走査検知器５で走行路の側端の安全柵７を
走査し、無人搬送車１の安全柵７に対する傾きと安全柵
７までの距離を演算し、これが許容値外であるときは無
人搬送車が走行経路からの逸脱していると判断し、走行
停止するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジャイロと車速検
知器を搭載し変化角度と移動距離を検知して現在位置を
認識しながら目的地へ走行する無人搬送車の走行制御装
置に係わり、特に無人搬送車の走行経路からの逸脱を監
視する制御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
位置を算出し、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
車速検知器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検知器でこれを
検知して、現在位置および方位のズレを補正し、所定の
走行経路を走行させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た方法による場合は、標識地点間の走行経路では推測走
行であるのでジャイロ、車速検知器および演算処理装置
の誤差や異常などによっては無人搬送車が走行経路から
逸脱して走行する虞れがある。

【０００６】これを防止するためには走行経路中の標識
を短い間隔で設けて地上側からの情報の断続を少なくす
ればよいが、地上側の設置に費用がかかり過ぎ、ジャイ
ロと車速検知器で無人搬送車を誘導する意味がなくなっ
てしまう。そこで、本発明は、地上側に設置する標識の
間隔を狭めずに、また、特別なものを敷設せずに、標識
間における走行経路からの逸脱を監視する簡便な制御装
置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【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、車速検知器と
移動角度を検知するジャイロ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
人搬送車の走行制御装置において、無人搬送車の先端中
央部に左右方向へ円弧状に走査する光学式走査検知器を
設け、該光学式走査検知器で走行路の側端に設けられた
安全柵を走査し、無人搬送車の安全柵に対する傾きと安
全柵までの距離を演算し、これが許容値外であるときは
無人搬送車が走行経路からの逸脱していると判断し走行
停止するようにしたことを特徴としている。

【０００８】本発明は、車速検出器とジャイロを搭載し
て自らの位置と進行方位を算出しながら、主として屋外
を走行する無人搬送車に適用される。したがって、屋内
専用で使用されるものや、屋外用でも走行経路に無人搬
送車を誘導する磁気テープや誘導線などのガイドを配設
したものは除かれる。

【０００９】車速検出器とジャイロによる誘導では計測
誤差を補正するため地上に一定間隔で標識を設置してい
るが、標識間隔を大きくすると標識間で無人搬送車が走
行経路から逸脱することが多くなり、次ぎの標識を検知
できなくなるのみならず、走行路外へ出てしまう虞れが
ある。したがって、無人搬送車が次ぎの標識を検知でき
ないほど走行経路から逸脱した場合には直ちに停止させ
ねばならない。

【００１０】通常、無人搬送車の走行路は、その両側に
安全柵が設けられており、無人搬送車が走行経路から逸
脱しても、走行路外へ出てしまうことを防止している。
本発明はこの安全柵を無人搬送車に設けた光学式走査検
知器で検知して走行経路からの逸脱を監視するようにし
たものである。

【００１１】光学式走査検知器はレーザ光や赤外線など
を左右方向に円弧状に走査して対象物までの距離を、適
宜な角度（０．５〜３度）毎に検知するものである。安
全柵に対する無人搬送車の傾きおよび安全柵までの距離
は、光学式走査検知器から安全柵までの２点の距離とそ
の時の角度を検知して演算で求める。そして、この値を
予め定めた許容値と比較して、これから外れた場合は無
人搬送車が走行経路を逸脱しているものと判定し、停止
させる。

【００１２】この判定は、安全柵が走行路の両側にある
場合は、無人搬送車が左右のいずれかの安全柵にある程
度近づくか、安全柵に対しての傾きが所定値より大きい
場合に逸脱したと判定する。また、安全柵が走行路の片
側だけの場合は、安全柵との距離が所定の範囲内にある
かどうかで判定する。

【００１３】なお、安全柵に対しての傾きは、通常安全
柵間距離の１／２を走行路の中心線としているので、こ
の中心線に対する傾きで判定するようにしてもよい。ま
た、曲線路の場合は、無人搬送車の旋回角が刻々変化す
るので、安全柵との傾きは判定せず安全柵までの距離で
判断するのがよい。

【００１４】なお、許容値は走行路の状態によって適宜
定めればよいが、少なくとも無人搬送車が次ぎに検知す
べき標識が検知できる範囲外となることが想定できる値
のときは逸脱したものとすればよい。安全柵の形態は特
に問わないが、連続する面がない場合は光学式走査検知
器を照射する高さの位置に帯状の金属板を取り付けるよ
うにする。

【００１５】

【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２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。

【００１６】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。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検知器３が設けられ、車体の中央部
には、回転角度の変化を検出するジャイロ２が搭載され
ている。また、無人搬送車１の前部と後部の走行方向軸
線部には地上の標識を検知するための標識検知器４が設
けられている。

【００１７】そして、図１に示すように無人搬送車１の
走行経路６の両側に連続して設けられた安全柵７を検知
するため、無人搬送車１の先端中央部には光学式走査検
知器５が設けられている。この光学式走査検知器５は、
レーザ光を使用したものを用いており、レーザ光を発射
する投光器とその反射光を受ける受光器と、投光器およ
び受光器を水平に円弧を描くように回動させるモータを
備えた光学スキャナである。

【００１８】この無人搬送車１の走行制御装置は、図３
のブロック図に示すように、検出部１０と入力部２０と
演算処理部３０と走行制御部４０とから構成されてい
る。入力部２０は無人搬送車１に設けられた検出部１０
のジャイロ２、車速検知器３、標識検知器４、光学式走
査検知器５からの信号を取り入れて演算処理部３０へ処
理しやすい信号に変換して出力する。

【００１９】演算処理部３０では入力部２０の情報のう
ちジャイロ２からの回転角の検知情報と車速検知器３か
らの車両速度の検知情報を取り入れて、演算部３１で無
人搬送車１の進行方向と移動距離を演算し、この演算結
果を基に現在無人搬送車１が所在する位置をＸＹ座標に
直して記憶部３３を介して走行制御装置４０へ送出して
いる。走行制御装置４０では、指令された走行経路と走
行速度に従って操向制御および速度制御が行われる。

【００２０】一方、無人搬送車１が走行経路に敷設され
た標識を通過するときには現在位値および進行方位の補
正が行われる。標識は走行経路に一定間隔（例えば８０
ｍ毎）で、無人搬送車１の前部と後部に付設された標識
検知器４とそれぞれ対向するように精度よく敷設されて
おり、これを検知することによって絶対位置情報として
得ることができる。

【００２１】そして、標識検知器４は、図４に示すよう
に車体幅方向に一定間隔（例えば１０ｍｍ）で多数の磁
気素子が設けられており、無人搬送車１が標識を通過す
るときに前方側と後方側の標識検知器４の検知した磁気
素子から、ｔａｎ^-1（β／α）を演算して車体の方位の
ズレ角を求めている。なお、βはズレ量、αは標識間距
離である。

【００２２】標識検知器４の検知情報は演算部３１で方
位角と位置ズレを演算し、記憶部３３で位置と方位角の
補正が行われる。標識と標識の間では光学式走査検知器
５によって走行路の両側端に設けられた安全柵を走査し
て無人搬送車の走行路の中心線に対する傾きと安全柵ま
での距離を演算し、無人搬送車が走行経路から逸脱して
いないか監視しており、図７に示すフローチャートにし
たがって説明する。

【００２３】上記のように、無人搬送車１は自立走行制
御されて走行経路を走行しており（ステップ１００）、
標識間では光学式走査検知器５によって走行路の両側端
に設けられた安全柵を走査してその距離が検知される。
この検知は図５に示すように、無人搬送車１の右側から
左側へ１８０度の範囲を一定角度（１〜３度）毎にレー
ザ光を走査し、光学式走査検知器５の中心ｃから安全柵
７までの距離を計測し（ステップ１１０）、検知信号は
演算部３１に送られる。

【００２４】一方、演算部３１では上記のようにジャイ
ロ２と車速検知器３からの情報によって演算した現在位
置と記憶部３３にある地図情報とを比較し（ステップ１
２０）、現在位値が直線路であるかどうかを判断する
（ステップ１３０）。直線路である場合にはステップ１
４０に進み、ステップ１１０で取り込んだ検知情報、即
ち、中心ｃから右側の安全柵７の点ａ0および点ａ1まで
の距離とその時の角度から点ａ0と点ａ1を結ぶ直線Ｌ1
を求め、同様にして左側の安全柵７の点ｂ0と点ｂ1を結
ぶ直線Ｌ2を求める。そして、ステップ１５０で中心ｃ
を座標中心として直線Ｌ1から直線Ｌ2までの距離の１／
２を演算して中心線とし、中心線に対する無人搬送車１
の傾きθと、安全柵７までの距離Ｘ1，Ｘ2が演算され
る。

【００２５】この演算結果は比較判定部３２に送られ、
予め記憶部３３に設定されている許容値と比較される。
まず、Ｘ1，Ｘ2についてはステップ１８０で、次いでθ
がステップ１９０で許容値と比較される。そして、許容
値外であるときは無人搬送車１が走行経路から逸脱して
いるものと判定し、走行制御部４０へ走行停止の指令を
送出する（ステップ１９５）。

【００２６】この判定は、安全柵７が走行路６の両側に
ある場合は、無人搬送車１の光学式走査検知器５の中心
から安全柵７までの距離Ｘ１かＸ２のいずれかが所定の
値より小さいとき、または、安全柵７の延長方向に対す
る無人搬送車１の傾きθが所定の角度より大きいときに
は、無人搬送車１が走行経路から逸脱しているものとし
ている。

【００２７】また、安全柵７が走行路６の片側のみであ
る場合には、距離Ｘ１が許容される範囲内にない場合、
または、傾きθが所定の角度より大きい場合には、無人
搬送車１が走行経路から逸脱しているものと判定してい
る。ステップ１３０において、曲線路（直角に曲がる走
行路である）と判定された場合は、図６に示すように、
安全柵７の延長方向Ｌ3を求め（ステップ１６０）、安
全柵７までの距離Ｘ3を演算して許容値と比較する（ス
テップ１７０）。

【００２８】そして、距離Ｘ3が許容値より小さい場合
には無人搬送車１が走行経路から逸脱しているものと判
定している。なお、この場合の許容値は無人搬送車１の
旋回角が刻々と変化するので、その曲線に特有の予め定
めたものとしている。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無人搬送
車の走行制御装置は、無人搬送車の先端中央部に左右方
向へ円弧状に走査する光学式走査検知器を設け、該光学
式走査検知器で走行路の側端に設けられた安全柵を走査
し、無人搬送車の安全柵に対する傾きと安全柵までの距
離を演算し、これが許容値外であるときは無人搬送車が
走行経路からの逸脱していると判断し走行停止するよう
にしたので、位置および方位の補正のために走行経路に
設置される標識の間隔を狭める必要がなく、また、この
ために地上側に特別な設置を必要とせず、無人搬送車に
光学式走査検知器を設けるという簡便な手段によって無
人搬送車が走行経路から逸脱することを監視できる。

【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走行路
の状態を示す平面図である。

【図２】同 無人搬送車の側面図である。

【図３】同 走行制御装置のブロック図である。

【図４】同 標識の検知状態を示す説明図である。

【図５】同 光学式走査検知器の作用を示す説明図であ
る。

【図６】同 曲線路における光学式走査検知器の状態を
示す説明図である。

【図７】同 光学式走査検知器による検知のフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１…無人搬送車 ２…ジャイロ ３…車速検出器 ４…標識検知器 ５…光学式走査検知器 ６…走行路 ７…安全柵 １０…検出部 ２０…入力部 ３０…演算処理部 ３１…演算部 ３２…比較判定部 ３３…記憶部 ３４…判定部 ４０…走行制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車速検知器と移動角度を検知するジャイロ
   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の走行制御装置にお
   いて、無人搬送車の先端中央部に左右方向へ円弧状に走
   査する光学式走査検知器を設け、該光学式走査検知器で
   走行路の側端に設けられた安全柵を走査し、無人搬送車
   の安全柵に対する傾きと安全柵までの距離を演算し、こ
   れが許容値外であるときは無人搬送車が走行経路からの
   逸脱していると判断し走行停止するようにしたことを特
   徴とする無人搬送車の走行制御装置。