JP2002182745A - 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、地上側
の設備や付帯作業も全く必要とせずに、無人搬送車の標
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】この無人搬送車は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し、走行経路中に
所定の間隔で敷設された標識を検知して現在位置と方位
を補正するようにしている。この発明は、標識間におけ
る走行経路からの逸脱を監視するもので、通過予定点と
許容ズレ量を予めデータとして記憶し、現在位置を通過
予定点と比較して許容ズレ量の範囲外であるときは無人
搬送車が走行経路から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現在
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があり、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、走行経路上に所定の
間隔で標識を設置し、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するよ
うにしている。そして、標識地点で無人搬送車が標識を
検知できない場合には走行経路を逸脱しているものとし
て走行停止させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法による場合
は、無人搬送車の走行経路からの逸脱は標識地点でしか
監視できないので、標識の間隔を大きくすると標識地点
間において走行路から逸脱することが多くなるという懸
念がある。また、走行経路中には狭い通路や曲線路もあ
るので標識は短かめの間隔で設置せざるを得ない。この
ため屋外走行で搬送距離が長い場合には、標識の設置に
費用がかかり過ぎるという問題がある。

【０００６】そこで、標識の間隔をある程度長く採っ
て、標識地点間における推測走行においては走行路から
逸脱するのを監視する装置を別途設けるのが実用的とい
える。この逸脱を監視する装置は、例えば、走行路の両
側端部のラインや柵を検知する光学式の逸脱検知器を無
人搬送車に搭載し、無人搬送車とラインや柵との距離が
一定値以内かどうかを検知するといったことが考えられ
る。

【０００７】しかし、この方法による場合でも、ライン
や柵などの被検知体が連続検知できるようにする必要が
あり、場所によっては設置できないところもあるなど地
上側の設備や付帯作業を必要とする。本発明は、上記の
背景のもとになされたもので、地上側に設置する標識の
間隔を狭めず、地上側の設備や付帯作業も全く必要とせ
ずに、無人搬送車の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。

【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、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し、走
行経路中に所定の間隔で敷設された標識を検知して現在
位置と方位を補正するようにした無人搬送車の走行制御
装置において、該標識間における通過予定点と許容ズレ
量を予めデータとして記憶し、現在位置を通過予定点と
比較して許容ズレ量の範囲外であるときは無人搬送車が
走行経路から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。

【０００９】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、かつ、走行経
路中に所定の間隔で敷設された標識を検知して現在位置
と方位を補正して走行する主として屋外用の無人搬送車
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連続したガイドを配設したものは除
かれる。

【００１０】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所定の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。

【００１１】通常、屋外走行の場合の無人搬送車の走行
路は、幅が一定ではなく、狭い幅の所や直角に曲がるク
ランクなどがあり、無人搬送車が走行経路からズレても
許容される範囲は一定ではない。本発明は標識間の走行
経路に、予め、無人搬送車が通過する予定の通過予定点
を細かいピッチで設定し、通過予定点にはその走行路幅
に見合う許容ズレ量を設定し、車速検知器と移動角度か
ら算出した現在位置を各通過予定点と比較し、許容ズレ
量を超えた場合は走行路から逸脱したものとして走行停
止させるようにしたものである。

【００１２】各通過予定点における許容ズレ量は走行路
幅によって一律に定めるのが簡便であるが、同じ走行路
幅であっても、標識を通過した直後は現在位置が補正さ
れた正しい値となっており、次の標識に近い側の通過予
定点は、演算した現在位置が地上の絶対位置とズレてい
る可能性があるので、通過予定点の位置によってもその
値を変えるのが望ましい。

【００１３】また、直線路の場合は無人搬送車の進行方
向に対する許容ズレ量は大きくできるが、曲線路の場合
はかなり小さくしないと走行経路から逸脱する。したが
って、許容ズレ量は各通過予定点における走行路の状況
（傾斜や凹凸なども含む）に応じて個々に設定するとよ
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図４に示すように、無人搬送車は全長
にわたり平らな荷台１を有し、複数の車輪７を備え、各
車輪７はフレームに対してアーム５で取り付けられ、ア
ーム５をシリンダ６で回動することによって荷台１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１を
低くして潜り込み、荷台１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。

【００１５】また、車輪７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
車の車輪７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。

【００１６】この無人搬送車１の走行制御装置は、図１
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と記憶部４０と走行制御部５０とから構
成されている。入力部２０は無人搬送車に設けられた検
出部１０のジャイロ２、車速検知器３および標識検知器
４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。

【００１７】演算処理部３０は入力部２０からの信号と
記憶部４０の信号を取り入れて演算および判定して走行
制御部５０へ送信する。位置演算部３１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、無人
搬送車の進行方向と移動距離を演算し、この演算結果を
基に無人搬送車の現在位置をＸＹ座標に直し、進行方向
とともに走行演算部３２へ送出している。

【００１８】この現在位置と方位は、無人搬送車が走行
経路に敷設された標識を通過するときに補正される。標
識は走行経路に一定間隔（例えば８０ｍ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。

【００１９】そして、標識検知器４は、図５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。

【００２０】標識検知器４の検知情報は位置演算部３１
に送られ、方位角と位置ズレが演算され、現在位置と方
位角の補正が行われる。記憶部４０には無人搬送車の走
行経路を定めた走行経路データ４１が記憶されている。
これは、標識体の設置してある座標（Ｘ、Ｙ）と方位お
よび走行速度であるが、走行経路が長いので、分割して
記憶されている。

【００２１】走行演算部３２では走行経路データ４１と
位置演算部３１で演算された現在位置に基づいて、方位
と移動距離を演算し、走行制御装置５０の走行制御指令
部５１へ送出している。走行制御指令部５１は、指令さ
れた走行経路と走行速度に従って操舵制御部５２および
走行駆動制御部５３へ指令している。

【００２２】一方、記憶部４０には、上記走行経路デー
タ４１のほかに、走行予定経路上に多数の通過予定点を
設定した通過予定点データ４２と各通過予定点における
許容ズレ量を設定した許容ズレ量データ４３が予め作成
して記憶されている。通過予定点データ４２は、図２に
示すように、走行経路上に通過する予定の通過予定点と
して、始点（Ｘ₁，Ｙ₁）から点（Ｘ₂，Ｙ₂）…（Ｘ_i，
Ｙ_i）…終点（Ｘ_n，Ｙ_n）までの位置がＸＹ座標で入力
されたものである。

【００２３】許容ズレ量データ４３は各通過予定点にお
ける走行路の幅を基準として、無人搬送車が走行経路か
ら許容されるズレ量を設定したもので、走行路の幅が広
い所では大きく、狭い所では小さい値としている。ま
た、標識に近づく辺りでは現在位置にズレが生じている
可能性が大きいので、標識間の距離を勘案して許容ズレ
量を小さくしている。また、曲線路では車体の進行方向
の許容ズレ量を小さくしている。

【００２４】比較部３３は、無人搬送車の走行経路から
の逸脱を監視するもので、上記、位置演算部３１で演算
された現在位置を通過予定点と比較し、現在位置が通過
予定点における許容ズレ量の範囲内であるかをチェック
している。そして、現在位置が許容範囲にないときは走
行制御指令部５１へ走行停止の指令が送出される。

【００２５】この許容範囲は、例えば図３に示すよう
に、今使用している通過予定点がＸi，Ｙiで、許容され
る車体幅方向のズレ量がＷに設定されているとすると、
走行方向に許容されるズレ量をある程度みて（χ１，ｙ
１），（χ２，ｙ２），（χ３，ｙ３），（χ４，ｙ
４）で囲まれる四角形としている。

【００２６】図３では現在位置Ｘ，Ｙは許容範囲内であ
るので、比較部３３から走行制御装置５０へ走行停止の
指令は送信されない。

【００２７】

【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、標識間における通過予定点と許容
ズレ量を予めデータとして記憶し、現在位置を通過予定
点と比較して許容ズレ量の範囲外であるときは無人搬送
車が走行経路から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、簡便に無
人搬送車が走行経路から逸脱することを監視できる。ま
た、このために地上側にはなんらの設備や付帯作業を必
要としない。さらに、走行経路から許容されるズレ量を
走行路の状態に合わせてきめ細かな設定ができるので、
無人搬送車の走行経路からの逸脱の判断精度を高くする
ことができる。

【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制
御装置のブロック図である。

【図２】同 通過予定点の設定を示す説明図である。

【図３】同 許容ズレ量の設定を示す説明図である。

【図４】同 無人搬送車の側面図である。

【図５】同 標識の検知状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…荷台 ２…ジャイロ ３…車速検出器 ４…標識検知器 ５…アーム ６…シリンダ ７…車輪 １０…検出部 ２０…入力部 ３０…演算処理部 ３１…位置演算部 ３２…走行演算部 ３３…比較部 ４０…記憶部 ４１…走行経路データ ４２…通過予定点データ ４３…許容ズレ量データ ５０…走行制御装置 ５１…走行制御指令部 ５２…操舵制御部 ５３…走行駆動制御部

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し、走行経路中に所定の間隔で敷設
   された標識を検知して現在位置と方位を補正するように
   した無人搬送車の走行制御装置において、該標識間にお
   ける通過予定点と許容ズレ量を予めデータとして記憶
   し、現在位置を通過予定点と比較して許容ズレ量の範囲
   外であるときは無人搬送車が走行経路から逸脱している
   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。