JPH01116810A - 無人車の誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、無人搬送システムにおい□て、無人車の誘導
装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、無人車を自己誘導方式により所定の走行進路
及び走行ルートに誘導するにおいて、地上床面には定点
で交差する２つのレーザ光源を設け、無人車では定点手
前での両レーザ光の入射位置の差異から設定進路に対す
る位置と導行方向補正を行うことにより、 比較的簡単な構成にしながら無人車の定点補正を確実に
できるようにしたものである。

Ｃ５従来の技術 無人搬送システムは、無人車を軌道又は地上床面に設置
した誘導路に沿って操舵制御することによって予めプロ
・ダラム又は設定された走行進路及び走行ルートが変え
られ、走行位置さらには積載重量に従った駆動制御によ
って加減速範囲、停止位置が変えられ、荷役や各種コン
トロールの無人運行が行われる。

このうち、誘導路方式では、第５図に示すように、地上
床面に縦横に埋設した誘導路りを無人車Ｍが検出して該
誘導路りに沿った操舵制御を行う。

この方式１ヒおいて、誘導路りを誘導線として電流合流
しておき、無人車Ｍ側で誘導磁界として検出する方式、
誘導路りを光反射テープとして無人車Ｍ側で発光受光器
によって検出する方式、さらに誘導路りを鉄ベルトとし
て無人車Ｍ側で近接磁気センサによって検出する方式等
がある。

また、交差点における進路変更は、同図に示すように、
誘導路りの交差点直前に設けた交差点標識ＣＰＬを無人
車Ｍの標識検出器が検出し、この検出と当該交差点での
進路変更のプログラム指令によって指令方向への操舵を
行う。

上述の誘導方式では、地上床面に軌道又は誘導路を設置
することを必要とし、このため多大な設備費を必要とす
るし、そのレイアウト変更工事が大掛かりになる。この
点について、光反射テープ方式では比較的簡単になるが
、誘導路の汚損で誘導失敗を起こす恐れがあるため、そ
のメンテナンスを頻繁に行うことを必要とする。

また、従来の誘導方式では、誘導路や軌道の他に、地上
床面には交差点標識や加減速開始位置標識などを設け、
無人車にはこれらの標識検出手段を必要とし、誘導のた
めの装置が複雑高価になる問題があった。

上述の問題を解消するものとして、無人車がジャイロを
備えて現在位置や進行方向を自己判定し、設定進路に沿
った操舵制御を行う自己誘導方式（自立走行方式）、又
はジャイロに代えて車輪に取り付けたエンコーダの回転
数から走行距離を求め、両輪の回転数差から進行方向を
求め、これら信号から設定進路に沿った操舵制御を行う
自己誘導方式がある。

Ｄ２発明が解決しようとする問題点 従来の自己誘導方式ではジャイロ自体の累積誤差が発生
し、またエンコーダ方式ではタイヤの摩耗や空気圧さら
にはスリップによる累積誤差が発生し、設定進路に対す
る位置ずれ及び進行方向のずれが発生する。

そこで、この誤差補正には、無人車の走行エリア内に適
当な間隔、距離で定める位置に定点信号発生手段を設け
、無人車が該定点を通過するときに定点信号を検知して
位置と進行方向のずれを補正する定点補正方法がある。

この定点補正方法における定点信号発生手段は床面に設
けた特徴的な光反射マーク又は埋設磁石棒にされ、無人
車側で光学的又は磁気的に検知するものであるが、これ
ら定点補正方式では前述の誘導路方式と同様の問題が残
る。また、床面又は上方からレーザ光を走査させる方式
のものがあるが、これはレーザ光走査装置を必要として
高価なものになる。

Ｅ８問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、地上床面
には自己誘導式無人車の走行エリア内に定める定点に向
けてレーザ光を発射する２つのレーザ光源を設置し、無
人車は前記定点手前で両レーザ光源からのレーザ光の入
射位置を検出する入射位置検出手段と、両入射位置の差
異から設定進路に対する位置ずれ及び進行方向のずれを
検出して設定進路に対する無人車の位置と進行方向補正
を行う制御手段とを備え、両レーザ光の入射位置の差異
から定点位置すなわち設定進路に対する位置すれと進行
方向のずれ量を自己誘導による現在位置と方向との比較
で検出し、このずれ量に従った補正を行う。

また、本発明は、地上床面には自己誘導式無人車の走行
エリア内に定める定点に向けてレーザ光を発射する２つ
のレーザ光源を設置し、無人車は前記定点手前で両レー
ザ光源からのレーザ光の入射位置を検出する入射位置検
出手段と、両入射位置の差異から該定点に対する距離及
び進行方向の傾き角を検出して設定進路に対する無人車
の位置と進行方向補正を行う制御手段とを備え、両レー
ザ光の入射位置の差異から定点位置に対する距離と傾き
角を検出し、この信号から自己誘導における現在位置と
方向とのずれ補正を行う。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図である。無
人車ｌは自己誘導方式によって設定進路Ｒに沿った操舵
と速度制御が行われる。この設定進路Ｒの適当な位置に
定める定点Ｑの鉛直上方Ｑｏ点に向けてレーザ光を発射
する２つのレーザ光源２．３が設けられる。このレーザ
光源２．３は設定進路Ｒを挟む位置でそれに直交する方
向に配置される。

無人車１は、車体前部でかつ定点Ｑ。の高さに合わされ
た高さ位置にレーザ光検出器４を備える。

このレーザ光検出器４は、第２図に示すように、水平方
向（車体の横方向）にｎ個の受光素子Ｄ１〜Ｄｎが中央
素子Ｄｋを中心にしてピッチｄを有して配列されたライ
ンセンサ構成にされ、無人車Ｉが定点Ｐ。手前に達した
ときに２つのレーザ光源２．３からのレーザ光が受光素
子り、〜Ｄｎの何れの位置で受光されたかを検出する。

このレーザ光の入射位置の検出によって、無人車ｌの制
御手段（例えばマイクロコンピュータ）は設定進路Ｒに
対する位置ずれ及び進行方向のずれを検出し、この検出
結果から設定進路Ｒに対する無人車の位置と進行方向補
正を行う。

第３図は上述の定点補正態様を示し、時刻ｊ＋。

ｔ２と進むにつれて移動する無人車のレーザ光検出器位
置り、、Ｌ、とレーザ光源位置ａ、ｂの平面位置関係を
示す。同図中、Ｗ　＆、　Ｗ　ｂはレーザ光源位置ａ、
ｂから設定進路Ｒまでの距離、点Ａ１゜Ａ３、Ｂ、、Ｂ
、は夫々時刻ｉ＋、ｔｔにおける検出器位置Ｌ＋、Ｌｔ
での受光位置、点ｏ、、ＯｘはＡ１Ｂ９、Ａ　ｔ　Ｂ　
を間を夫々ｗ、、ｗｂの比率で分割した受光素子位置、
点Ｋ　ｌ、　Ｋ　麦は夫々時刻１＋、１１における検出
器位置Ｌ１．Ｌｔの中点位置を示す。なお、検出器４は
その中央素子Ｄｋが無人車の進行方向で車体中央線上に
設置されているとする。

第３図において、設定進路Ｒに対して無人車が右に傾い
ている場合（同図ａ）、時刻が１＋、１１と進むにつれ
て点Ｏｒ、Ｏｐの位置が左方向にずれる。このことから
、受光位置り、、Ｌ、での点Ａ１゜Ａ１、Ｂ、、Ｂ、か
ら求める点０．，０．の位置変化を算定し、車体が右に
傾いていること（進行方向のずれ）が判定され、また傾
き角度はＬｌ、Ｌ２までの走行距離と点Ｏｔ、　Ｏｔの
変化量から求められる。同様に、第３図（ｂ）に示すよ
うに車体が左に傾いている場合、時刻１１．１１と進む
につれて点Ｏｒ、Ｏｔの位置が右にずれ、これから傾き
方向及び角度が判る。また、第３図（ｃ）又は（ｄ）に
示すように傾きは無いが中心位置が設定進路Ｒから右に
ずれている場合、点ＯＩとに、又は０．とに、の差が正
負何れにあるかでずれた方向が判定され、またずれ量は
該差の絶対値から算定される。

こうしたずれの算定によって制御装置はずれを無くす方
向と量になる操舵制御を行う。

第３図（ｅ）は設定進路Ｒに対して位置ずれ及び進行方
向のずれが無い状態を示し、時刻１＋。

ｔ、と進むも点０１，０２の変化がなく、しかも中央素
子位置に、、に、にあることで判定される。そして、第
３図（ｆ）に示すように、時刻り、で定点Ｑ位置まで達
したときに点０．Ｐ、Ｑが一致し、この一致で内部メモ
リの現在位置と方向を定点位置と方向データに替えるこ
とで定点補正がなされる。

以上のように、定点に向けた２つのレーザ光に対して、
無人車のレーザ光検出器が定点手前でレーザ光の入射位
置を検出し、この検出値から位置ずれと進行方向ずれを
補正した操舵制御を行い、定点に達したときには該ずれ
を無くした走行状態を得る。

なお、定点に対する補正は定点通過後に補正制御を行う
こともできる。また、位置ずれと進行方向のずれ量算定
方法には中央素子Ｄｋと受光位置Ａ、、Ａ、、ＢＩ、Ｂ
ｔとの偏差から求めるなど、適宜変更しうるちのである
。

また、第４図に示すように、定点に対する距離と傾き角
度の関係から設定進路に対する位置と進行方向の補正を
行うことができる。第４図において、時刻ｔ２での車体
から定点Ｑまでの距離Ｍは車体速度ｖ１検出器４の受光
素子ピッチｄとすると、距離Ｍは として求められる。また、傾き角度θはレーザ光源位置
ａ、ｂ間と定点Ｑまでの距離Ｆとすると、として求めら
れる。従って、これら距離Ｍと傾き角度θから定点に達
するまでの操舵方向と量を算定することで定点での補正
又は定点通過後の補正を可能にする。

Ｇ２発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、自己誘導式無入車の位
置と方向を定点補正するのに、２つのレーザ光源から定
点に向けてレーザ光を発射さ仕、無人車が定点手前でレ
ーザ光の入射位置を検出してその差から設定進路に対す
る位置ずれ及び進行方向のずれを検出、又は入射位置の
差から定点までの距離及び傾き角を検出し、これら検出
から設定進路に対する位置と進行方向補正を行うように
したため、従来の光反射テープや磁石棒による定点マー
クに較べて汚損や定点変更の煩わしさの問題が解消され
るし、レーザ光源を走行エリア外に設置して無人車の走
行に障害物となる恐れが無くなる効果がある。また、レ
ーザ光源は一定方向にレーザ光を発射する簡単な構造で
安価なものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図は
レーザ光検出素子構成図、第３図は実施例における定点
補正ｊ（３１７，図、第４図は実施例における定点に対
する距離と傾き角度の関係図、第５図は従来の誘導路の
模式図である。 １・・・無人車、２．３レーザ光源、４・・・レーザ光
検出器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地上床面には自己誘導式無人車の走行エリア内に
   定める定点に向けてレーザ光を発射する２つのレーザ光
   源を設置し、無人車は前記定点手前で両レーザ光源から
   のレーザ光の入射位置を検出する入射位置検出手段と、
   両入射位置の差異から設定進路に対する位置ずれ及び進
   行方向のずれを検出して設定進路に対する無人車の位置
   と進行方向補正を行う制御手段とを備えたことを特徴と
   する無人車の誘導装置。
2. （２）地上床面には自己誘導式無人車の走行エリア内に
   定める定点に向けてレーザ光を発射する２つのレーザ光
   源を設置し、無人車は前記定点手前で両レーザ光源から
   のレーザ光の入射位置を検出する入射位置検出手段と、
   両入射位置の差異から該定点に対する距離及び進行方向
   の傾き角を検出して設定進路に対する無人車の位置と進
   行方向補正を行う制御手段とを備えたことを特徴とする
   無人車の誘導装置。