JPH01197148A - 走行車の障害物検出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は走行車の障害物検出装置に係り、特にたとえば
床面走行式点検ロボットなどに適用されプラント内など
の狭隘な場所の走行、巡回するのに適した走行車の障害
物検出装置に関する。

（従来の技術） 現在、各種プラントおよび工場などでは、オペレータに
よる現場点検作業のうち、比較的簡単な作業や夜間の監
視などを代行してオペレータの負担を少なくし、また点
検監視作業をより確実にすることを目的として、ロボッ
トが採用される傾向にある。このようなロボットは点検
すべき対象が広範囲にわたるため、例えば床面等を車輪
で移動する走行車が利用される。

従来、前記走行車の衝突する障害物を検出する装置は一
例として、前記走行車の前方位置に超音波センサ等を設
け、走行車前方の障害物を検出する装置が知られている
。

（発明が解決しようとする課題） 前述した従来の走行車の障害物検出装置は、走行車前方
の例えば２〜３ｍ先に走行車に衝突する障害物で無いこ
とを検出するものであるから、直線走行や広い空間を走
行する場合には問題がなかった。

しかしながら、プラント内など狭隘な場所を走行、巡回
する場合、機器や配管または壁、柱等の直前で方向転換
する必要がある。この場合、走行車は前方の機器等を回
避するようにコーナリングしているにもかかわらず障害
物検出装置が作動して、走行車が停止してしまう問題が
あった。

本発明の目的は、特にプラント内等の狭隘な場所の走行
においても、前記コーナリング時等で通路外の機器等を
検出することなく誤動作の少ない、しかも安全走行可能
な走行車の障害物検出装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明においては、走行車の操舵輪の操舵角度から走行
進路を予測する手段と、前記走行車の周囲に超音波セン
サ、光電センサ等からなる複数の障害物検出センサを設
け、警報回路や非常停止回路に、前記走行車の進路方向
の前記障害物検出センサの出力信号を選択して出力する
セレクト回路を具備した。

（作用） 走行車は、コーナリングする場合、コーナ手前から操舵
輪を操舵させる。この操舵角度から走行車の走行進路が
予測でき、進行方向から外れる障害物検出センサは警報
出力や非常停止繰作の判断対象から外すことができる。

このため走行車は、カーブ等で走行車の車体前方の機器
や壁等を検出して停止することはなくなる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図から第４図を参照して説
明する。

第１図において、走行車１は駆動輪２と操舵輪３を備え
、床面１０上を走行できるように配置されている。床面
１０には例えば壁１１．１２が設置されている。

走行車１は周知の走行手段、すなわち操舵（ステアリン
グ）機構と走行機構およびそれらの制御装置を備え、床
面１０等の所定の走行経路をプロダラムにしたがって自
動走行したり、あるいは遠隔操作によって走行したりす
ることができるようになっている。この走行車１の旋回
半径は操舵角度と車長から幾何学的に求めることができ
る。

走行車１の周囲番こは、障害物検出センサ４．５．６．
７．８が、走行車１の運行可能方向に沿って並ぶように
取付けられている。この障害物検出センサ４の検出範囲
は検出エリア１４に設定されている。同様に障害物検出
センサ５．６．７．８の検出範囲は検出エリア１５．１
６．１７．１８にそれぞれ設定されている。また第２図
に第１図における走行車の走行進路を予測する手段の一
例を示す。操舵輪３と連動したストライカ２０は操舵角
に応じてリミットスイッチＬＳ＋〜Ｌ　Ｓ　５を作動す
るように配置されている。第３図に第２図におけるリミ
ットスイッチＬＳ１〜ＬＳ５の動作タイミングと操舵角
の関係を示す、第４図には第１図における障害物検出セ
ンサ４．５．６．７．８の出力信号を第２図、第３図に
示すリミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２　、ＬＳ３　、Ｌ
Ｓ３　、ＬＳｓの出力信号に応じて選択して出力するセ
レクト回路２１とセレクト回路２１の出力信号を入力す
る警報回路４１と非常停止回路４２の関係を示すブロッ
ク図を示す。セレクト回路２１はＯＲゲート３０．３１
．３２．３３．３４および４０とＡＮＤゲート３５．３
６．３７．３８．３９で構成されている。ＯＲゲート３
０〜３４．４０は入力信号のどれか１つでもＯＮとなる
と出力信号がＯＮとなるゲート回路である。またＡＮＤ
ゲート３５〜３９は入力信号量てがＯＮのとき出力信号
がＯＮとなるゲート回路である。

次にこれの作用について述べる。

走行車１が床面１０上を直進するときは通常繰舵輪３の
操舵角は±１０°以内程度の変化であるから、リミット
スイッチＬＳｘがＯＮとなっている。

すなわち、ＯＲゲート３１．３２．３３の一端の入力信
号がＯＮとなり、ＯＲゲート３１．３２．３３の出力信
号もそれぞれＯＮとなる。その結果ＯＲゲート３１．３
２．３３と接続しているＡＮＤゲート３６．３７．３８
の一端の入力信号が０Ｎとなる。そこで、ＡＮＤゲート
３６．３７．３８の他の入力端に接続されている障害物
検出センサ５．６．７がＯＮになったときのみＡＮＤゲ
ート３６．３７．３８の出力信号がＯＮとなる。ＡＮＤ
ゲート３５．３９はＯＲゲート３０．３４がそれぞれＯ
ＦＦの状態であるから、障害物検出センサ４．８がＯＮ
となっても出力はＯＦＦの状態である。なお、ＡＮＤゲ
ート３５〜３９はＯＲゲート４０の入力端にそれぞれ接
続され、ＯＲゲート４０の出力端は警報回路４１、非常
停止操作回路４２にそれぞれ接続されているものである
から、検出エリア１５．１６．１７内に障害物が存在し
た場合だけＯＲゲート４０の出力信号すなわちセレクト
回路２１の出力がＯＮとなり警報回路４１、非常停止操
作回路４２に信号が送出される。

コーナ一部での走行車は１ａの状態となる。このとき操
舵角が３０°以上とするとリミットスイッチＬＳ５がＯ
Ｎであるから、ゲート回路３４．３５の出力がＯＮとな
り、ＡＮＤゲート３８．３９の一端の入力がそれぞれＯ
Ｎとなる。その結果検出エリア１７ａ、１８ａ内に障害
物が存在したときだけセレクト回路２１の出力がＯＮと
なる。このため第１図の例では検出エリア１５ａ、１６
ａ内に壁１１が存在するが操舵角度から判断して走行経
路外なので無視することができる。また、直線走行に近
づいて来た走行車１ｂの状態では、操舵角は２０°程度
となるためリミットスイッチＬＳ４がＯＮとなり、同様
にＯＲゲート３２．３３．３４でＯＮとなり、検出エリ
ア１６ｂ、１７ｂ、１８ｂが有効となる。このため第１
図の例では検出エリア１４ｂ、１５ｂ内に壁１１が存在
するが前記走行車１ｂの状態同様挽舵角度から判断して
走行経路外なので無視することができる。

また、上記実施例は、走行車の走行路を予測する手段と
してストライカと複数のリミットスイッチの組合わせを
用いていて操舵角度を検出しているが、操舵角度に応じ
て回転またはスライドするように配したポテンショメー
タやロータリエンコーダを用いても良い。さらに、セレ
クト回路は、ＯＲゲートとＡＮＤゲートで構成している
がマイクロコンピュータ等を用いてソフトウェアで判断
する方法を用いても良い。

［発明の効果］ 本発明によれば、走行車の走行進路を操舵角を元に予測
し、進行方向から外れる検出エリアの障害物検出センサ
を障害物検出の判断対象から外す構成であるから、プラ
ント内などの狭隘な場所の走行においても、コーナリン
グ時等で、通路外の機器、壁等を検出することなく、誤
動作の少ない、しかも安全走行可能な走行車の障害物検
出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の構成要素である走行進路を予測する手段の構成図、
第３図は第２図における動作タイミングを示す説明図、
第４図は第１図の構成要素であるセレクト回路を説明す
るためのプロ・ンク図である。 １・・・・・・・・・走行車 ２・・・・・・・・・駆動軸 ３．３ａ、３ｂ・・・操舵輪 ４〜８　（４ａ〜８ａ、４ｂ〜８ｂ） ・・・障害物検出センサ １０・・・・・・走行路 １１．１２・・・壁 １４〜１８（１４ａ〜１８ａ、１４ｂ〜１８ｂ）・・・
・・・検出エリア ２０・・・・・・ストライカ ＬＳ＋〜Ｌ　Ｓ　ｓ・・・リミットスイッチ２１・・・
・・・セレクト回路 ４１・・・・・・警報回路 ４２・・・・・・非常停止操作回路 出願人　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　須　山　佐　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行手段を備えて床面上を走行自在とされた走行車と、
   この走行車の走行進路を予測する手段と、前記走行車の
   周囲に設けられた複数の障害物検出センサと、この障害
   物検出センサの出力信号を選択して出力するセレクト回
   路とを具備し、前記走行車の走行進路を予測する手段は
   、前記走行車の操舵輪の操舵角度に応じて移動するスト
   ライカと複数のリミットスイッチの組合わせおよび前記
   操舵角度に応じて回転またはスライドするように設けた
   ポテンショメータ、ロータリエンコーダからなることを
   特徴とする走行車の障害物検出装置。