JPH01129307A - 搬送車の光学的誘導方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、床面上に形成された光反射帯に倣い搬送車を
光学的に誘導する方法に関する。

〔従来技術〕

搬送車、特に無人搬送車はファクトリオートメーション
における中核を為す装置としてここ数年大きな発展を遂
げてきた。搬送車の誘導方法としては無線式、光学式、
ガイドレール式等種々実用化されているが、現在多く実
用化されているのは光学的誘導方法である。

第５図は従来の光学的誘導方法の発光素子と受光素子と
の関係を示した模式図である。

光学的誘導は、光反射帯１０を床面上に形成し、該反射
帯１０の左右適宜幅領域に、搬送車の機体前部に設けら
れた発光素子１ａ、　ｌｂ・・・より光を照射し、その
光が床面９及び光反射帯１０表面から反射され、搬送車
の機体前部左右に、路光反射帯１０幅寸法離隔させた左
右一対の受光素子２ａ、　２ｂが受ける受光量の差に応
じた操舵信号を出力することにより行なわれる。

このような従来方法による場合、搬送車の載荷状態によ
って各素子２ａ、　２ｂと床面９との距離が変動すると
、光反射帯ＩＯからの受光素子２ａ、　２ｂの幅方向変
位が変化しないにも拘らず、操舵信号出力が変化するこ
とがある。即ち搬送車が前傾し、受光素子２ａ、　２ｂ
と床面９及びそれに設けられた光反射帯１０との距離が
近くなると、反射光の受光量が増加し、操舵信号出力が
高くなるため、操舵輪の光反射帯ＩＯに戻るための操向
角（以下戻し操向角という）が大きくなり、搬送車はハ
ンチング走行する傾向にあり、逆に搬送車が後傾し、受
光素子２ａ、　２ｂと床面９及び光反射帯１０との距離
が遠くなると、反射光の受光量が減少し、操舵信号出力
が低くなるため、操舵輪の戻し操舵角が小さくなり、搬
送車は蛇行走行する傾向となり、搬送車の走行が載荷状
態によって不安定となっていた。

一方床面の汚れの程度が搬送車の光学的誘導方法に及ぼ
す悪影響を減少せしめるための発明が、特開昭５７−５
００１５号に開示されている。第６図は前記発明の制御
手段を説明するブロック図である。

前記発明を要約すると以下の如くなる。

前記制御手段５６は、搬送車の車体前部に設けられた図
示しない光源、光反射帯（図示せず）の幅寸法に離隔さ
せ車体前部に設けられた１対の受光素子５０．５１、常
時床面から反射光を受光する位置に設けられた第３の受
光素子５２、各受光素子５０・５Ｌ　５２の出力を減算
増幅する減算増幅器５３ａ、　５３ｂ、前記減算増幅器
５３ａ、　５３ｂの出力を演算増幅する自動利得制御（
以下ＡＧＣという）機能をもつサーボアンプ５４及び操
向用のサーボモータ５５を備えてなり、第６図において
図示しない光源より照射された光は図示しない光反射帯
及び床面より反射され、左右一対の受光素子５０．５１
及び第３の受光素子５２に受光される。受光素子５０．
５１からの受光量に対応する出力電圧ＶＩ＆＋ＶＺｍと
第３の受光素子５２からの受光量に対応する出力電圧Ｖ
３ｍとを減算増幅器５３ａ、　５３Ｍ：入力し、ココで
出力電圧Ｖ１１１＋ＶＺｌｌがら出力電圧Ｖ３ｍの１０
０％又は予め設定された一定割合分に相当する電圧分を
差引いて増幅し補正増幅電圧ＶＩｂｎ　ＶＺｂを出力す
る。即ち補正増幅電圧ｖＩｋｌ＋ＶＺ＆は下記の式の如
く表わせる。

Ｖｌｂ　−β（Ｌ＋ａ　　”　’ｖ３ａ　）Ｖｌｂ　＝
β（Ｖｉａ　−α・Ｖ３１１　）α：定数（０くα≦１
） β：増幅率 該補正増幅電圧ν９６．ν２ｂをＡＧＣサーボアンプ５
４に入力し、ここで前記電圧Ｖｌｂ　１　ｖｚｂのサー
ボアンプの演算及び増幅を行い、前記電圧Ｖｌｌｌ、　
Ｖｚｂの差に対応した回転角だけ、前記電圧ＶＩｂ、Ｖ
２ｂの差を減少させる方向にサーボモータ５５を正逆駆
動させる。

また前記サーボアンプ５４はＡＧＣ機能を備えているた
め、その利得には、下式の如く表わせ、ｌ　Ｖ＋ｂＶｚ
ｂ　ｌが変化しな（ても、Ｖｌｂ　＋　ｖｚｂの値の変
化により変化する。

従って前記発明によれば、第３の受光素子５２によって
床面からの反射光の強さを検出し、左右−対の受光セン
サ５０．５１からサーボアンプ５４に入力される２つの
比較入力を前記第３の受光素子５２の出力に対応して減
少補正するのであるから、このサーボアンプ５４におい
て比較する２つの補正増幅電圧ＶＩｂ＋　ＶＺｂは床面
反射光の強さに応じて変動する事のない、又は変動量の
少ないものになる。従って受光素子５０．５１の光反射
帯に対する位置が一定であれば、サーボアンプ５４の利
得には床面反射光の強さが変動しても略一定に保つこと
ができる。

従って２つの受光素子５０．５１が光反射帯に対して幅
方向に一定量ずれたとき、サーボアンプ５４から出力さ
れる偏差出力、即ちサーボモータ５５駆動出力電圧は、
床面反射光の強さ、即ち床面の汚れの程度に殆ど関係な
く略一定か、又は大幅に変動が少ない状態に保たれる。

以上の如き前記発明の目的とするところは、床面の汚れ
により操向制御に及ぼす悪影響を減少せしめようとする
ことにあるが、前記発明は床面反射光の強さを第３の受
光素子により減少補正しているので、載荷状態により操
向制御に及ぼす悪影響をも減少せしめられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前記発明においては、サーボアンプにおいてＡＧ
Ｃを使用しその利得Ｋを前述しである如くなる計算にて
変化させており、この計算には高価な割算器が必要であ
り、また操舵用のセンサ出力のみならず、搬送車の脱線
検出及び走行制御マーク読取り用受光素子の床面との距
離変動による信号出力の変化を少なくするためには、前
記発明によれば減少補正を行っているために、別個の補
正回路が必要であり、高価なものになるという難点があ
る。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、搬送
車の載荷状態により受光素子及び発光素子と床面との距
離が変動した場合に起るハンチング走行又は蛇行走行を
減少せしめ、安定した操舵信号、脱線検出信号及び走行
制御マーク検出信号が得られる光学的誘導方法を単一の
安価な補正回路により提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る搬送車の光学的誘導方法は、床面上に形成
された光反射帯を含む左右適宜幅領域に光を照射する発
光素子と該発光素子からの反射光を受光する左右一対の
受光素子とを備え、該受光素子の受光量の差により前記
光反射帯に倣って搬送車を誘導する方法において、前記
光反射帯から離隔して常時床面からの反射光だけを検出
する位置に第３の受光素子を設け、該受光素子からの出
力に応じて前記発光素子の発光量を増減することを特徴
とする。

〔作用〕

本発明においては、搬送車の光学的誘導を、光反射帯幅
寸法離隔させ、車体前部に左右一対の受光素子を、また
常時床面からの反射光だけを検出する位置に第３の受光
素子を各々設は該第３の受光素子からの出力に応じて、
光反射帯を含む左右適宜幅領域に光を照射する発光素子
の発光量を増減させ、この発光量の増減により左右一対
の受光素子の受光量を増減して行っているので、載荷状
態の変動等により受光量が変動しても、すぐに補正され
、搬送車を安定走行させることができる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は本発明に係る光学的誘導方法（以下本発明方
法という）を用いた搬送車の走行部を模式的に示す平面
図であり、第２図は発光素子と受光素子との関係を示す
模式図である。　２０は搬送車を示し、誘導用の発光素
子１ａ、　ｌｂ・・・、左右一対の受光素子２ａ、　２
ｂ及び第３の受光素子３は白抜矢符で示す搬送車２０の
車体進行方向の前部に棒状をなしたブラケット１４を介
して取付けられている。

発光素子１ａ、　ｌｂ・・・は例えば発光ダイオードを
用いてなり、光反射帯１０を含む左右適宜幅領域の床面
９を照射できる位置に、また左右一対の受光素子２ａ、
　２ｂ及び第３の受光素子３は例えばフオ）Ｉ−ランジ
スタを用いてなり、該受光素子２ａ、　２ｂは路光反射
帯１０幅寸法離隔した位置に、さらに第３の受光素子３
は受光素子２ｂの外側の常時床面からの反射光を受光す
る位置に各々取付けられている。

また車体中央部の左右適宜離隔した位置には、走行用モ
ータ１３ａ、　１３ｂに直結した駆動輪１２ａ、　１２
ｂが、また車体面後部左右にはキャスタｌｌａ、ｌｌａ
、１１ｂ、　ｌｌｂが各々取付けられている。

これらを備えた搬送車２０の走行はモータ１３ａ、　１
３ｂにより行なわれ、その操舵は該モータ１３ａ、　１
３ｂを各別に回転させることにより行なわれる。例えば
右（又は左）旋回はモータ１３ｂの回転数をモータ１３
ａより速く（又は遅く）することにより行なわれる。

第３図はこのように構成された本発明方法の実施に使用
する搬送車の制御回路を示すブロック図であるが、左右
一対の受光素子２ａ、　２ｂの出力は各々受光回路４ａ
、　４ｂを経て減算増幅器５に入力される。第３の受光
素子３の出力は受光回路４ｃを経て減算増幅器６の一端
に入力される。減算増幅器６の他端には分圧抵抗を備え
てなる基準電圧設定回路７からの基準電圧が入力される
。減算増幅器５の出力は操舵信号として図示しない操舵
制御部へ入力され、減算増幅器６の出力は発光量制御回
路８に入力され、発光素子１ａ、　ｌｂ・・・の発光量
の制御に使用される。

次に各々の作用について説明する。第３図において、受
光素子２ａ、　２ｂ、　　３から得られる信号は自熱光
、蛍光灯などの影響を排除するために、高周波信号とな
っているので、各々の信号を受光回路４ａ、　４ｂ、　
４ｃにより平滑過した直流信号に変換する。

受光回路４ａ、　４ｂからの出力は減算増幅器５にて減
算増幅することにより、受光素子２ａ、　２ｂの光反射
帯１０の幅方向変位に応じた操舵信号が得られる。

一方策３の受光素子３からの出力電圧は受光回路４Ｃを
介して減算増幅器６の一端に入力され、他端には該受光
素子３と床面９との標準距離における床面９からの受光
量を基準に予め設定された基準電圧設定回路７の基準電
圧が人力される。これら２つの電圧を減算増幅し、受光
回路４ｃの出力電圧が前記基準電圧よりも高い場合は、
発光量制御回路８にて発光素子１ａ、　ｌｂ・・・の発
光量を減少させ、逆に低い場合は、該回路８にて発光量
を増加させるように制御する。従って発光素子１ａ、　
ｌｂ・・・の駆動電流が、床面９との距離が遠くなり前
記出力電圧が低くなったときは発光量が増加し、逆のと
きは発光量が減少し、床面９と発光素子１ａ、　ｌｂ・
・・及び受光素子２ａ、　２ｂとの距離変動が補償され
る。

第４図は本発明方法におけるステアリング特性を示すグ
ラフであり、実線は本発明方法を、また破線は前者の従
来方法（左右一対の受光素子のみを有する方法）を示し
ており、縦軸に操舵信号出力を、また横軸に受光素子２
ａ、　２ｂの光反射帯１０からの変位をとっている。ま
たＦｌｌ＋　１１２Ｊ３は本発明方法における床面から
の距離を、またり、、、、ｈ＋□。

ｈ１３は従来方法の床面距離を各々３０ｍｍ、　３５ｍ
ｍ、　４０１ｍにした場合のステアリング特性を示した
ものであり、前記距離が３５ｍｍのとき、即ちｈ２及び
ｈ１２のときを標準距離とし、このときは本発明方法に
おいては発光量制御回路８からは標準出力が出力され、
従来方法と本発明方法とで同一のステアリング特性を示
す。

第４図によれば、従来方法では±５鰭の受光素子２ａ、
　２ｂの距離変動に対して２０％以上の操舵信号出力変
化を生じていたが、本発明方法では１０％以下に減少し
た。

なお、本実施例においては、発光素子として発光ダイオ
ードを用いたが、本発明方法はこれに限るものではなく
、発光量の増減制御が可能な発光素子であれば何でもよ
い。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明方法においては、第３の受光素
子の受光量に応じて発光素子の発光量を増減するように
したので、発光素子及び受光素子の床面に対する距離変
動に対して安定した操舵信号を得ることができ、また周
囲温度の変化及び床面の汚れ等により、第３の受光素子
の受光量が変化すると、それに応じて発光量が増減され
るので、温度変化及び床面の汚れ等に対しても安定した
操舵信号を得ることができ、これらにより搬送車は安定
した走行が可能となる。

さらにＡＧＣ等を使用せず簡単な制御回路にて誘導制御
を行えるので、制御回路のコストも安くなり、また脱線
検出及び走行制御マーク読取用受光素子の床面との距離
変動による各信号出力も、第３の受光素子の受光量の変
動に応じて発光量を増減しているので、別個の補正回路
を必要とせず行える等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明方法に係る搬送車の走行部の模式的平面図、第２図
は本発明方法の発光素子と受光素子との関係を示す模式
図、第３図は本発明方法の実施に使用する制御回路を示
すブロック図、第４図は本発明方法の効果を示すグラフ
、第５図は従来の光学的誘導方法の発光素子と受光素子
との関係を示す模式図、第６図は第３の受光素子を用い
た従来方法の制御手段を示すブロック図である。 ｌａ、　ｌｂ　　・・・・・・発光素子　２ａ、　２ｂ
・・・左右一対の受光素子　３・・・第３の受光素子　
９・・・床面１０・・・光反射帯　２０・・・搬送車特
　許　出願人　　株式会社椿木チエイン代理人　弁理士
　　河　　野　　登　　夫第　１　図 第　４１！］ 第　３　図 第　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、床面上に形成された光反射帯を含む左右適宜幅領域
   に光を照射する発光素子と該発光素子からの反射光を受
   光する左右一対の受光素子とを備え、該受光素子の受光
   量の差により前記光反射帯に倣って搬送車を誘導する方
   法において、 前記光反射帯から離隔して常時床面からの 反射光だけを検出する位置に第３の受光素子を設け、該
   受光素子からの出力に応じて前記発光素子の発光量を増
   減することを特徴とする搬送車の光学的誘導方法。