JPH02123404A

JPH02123404A - 無人走行車の誘導方式

Info

Publication number: JPH02123404A
Application number: JP63278421A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shima; 隆志嶋; Takashi Miyashita; 隆宮下
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-10

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〕本発明は無人走行車の誘導方式に関するものである。

（従来の技術）従来、工場等の特定エリア内において各種の誘導手段を
配置し、この誘導手段によって無人走行車を誘導走行さ
せる誘導システムが知られている。

この誘導システムは、誘導線型と航法型に大別される。

誘導線型は、■誘導線を走行路に沿って敷設し、この誘
導線に高周波電流を流し、無人走行車のピックアップコ
イルとの電磁結合によって無人走行車を走行させる誘導
ケーブル方式と、■誘導線の代わりに反射テープを走行
路に沿って敷設し、この反射テープからの反射光を検出
して無人走行車を走行させる反射テープ方式に区分され
る。

一方、航法型は■ジャイロコンパスによって進行方位を
確認しながら走行パルスによって予めプログラムされた
距離たけ走行させるジャイロコンパス方式と、■走行路
の任意の地点にランドマークを設置しておき、このラン
ドマークを光センサによって追跡しながら走行させる離
散ランドマーク方式と、■テレビジョンカメラによって
走行路の情景を確認しながら走行させるカメラ方式に区
別される。

（発明が解決しようとする課題］どころが、誘導線型の誘導１７式−（・は、走行路の床
面か汚れたり、誘導線や反射ｊ−ブが破損Ｊるど、予め
定めた走行路に治った正常走行をさｔ！ることが困難に
なり、正常走行を確保するために清掃等の保守管理を頻
繁に行なりな（」ればならないという問題がある、１一方、航法τＪでは走行方向の確認後は無人走行車に予
め設定したプログラムによって走行づるｌＪめ、外部か
ら走行速度や走＜］方向を制御できないという問題があ
る。

本発明の目的は、保守管理が容易で、外部から走行速度
や走行方向を自由に制御できる無人走行車の誘導方式を
提供づることにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、無人走行車には走行路に沿って発射され１．
：ｌレーザビームを受光づる受光器を設け、この受光器
によるレーザビームの受光位置の偏位に応じて操舵角を
制御し、さらにレーザビームを目標速度および目標方向
に応じて☆調し、目標方向に沿って走行方向を切替える
と共に、１株速度で走行させるように構成しｊＪｂのＣ
ある。

（作用）無人走行車は走行路に沿って発射されたレーザビー１＼
を受光器によって検出し、レーザビームと平行に進むよ
うに操舵角を制御しながら走行覆る。

また、レーデビームは目標速度や目標方向に応じて変調
される。そこで、無人走行車はこの変調されたビー・Ｉ
ｆビームから目標速度や］」標力向の指令情報を復調し
、この復調出力によって指令された目標方向に操舵角を
切替えた後、指令の目標速度で走行づ“る。

［実施例］第１図は本発明による無人走行車の一実施例を示ずＩＪ
ｌ能ブロック図ぐある。

第１図において、無人走行車１には進行方向正面からの
レーザビームおよび左右両側の側面からのレーザビーム
を受光する正面レーザ受光器１０と側面レーザ受光器１
１が設けられている。第２図（ａ）、（ｂ）にこれらの
レーザ受光器１０と１１の取付Ｇノ位置をＷ面図と側面
図で示している。

また、レーザ受光器１０．１１で受光したビー（アビー
ムから目標方向や目標速度の指令情報を復調する復調回
路１２と、正面レーザ受光器１０′ｃ・受光したレーザ
ビームの受光位置によって走行路との１３位のずれを検
出する偏位検出回路１３と、復調回路１２の復調出力お
よび偏位検出回路１３の検出出力ならびにメモリー４に
予め記憶された走行制御プログラムに基づいで操舵信号
と速度信号を出力′する制御回路１５と、この制御回路
１５から送出される操舵信号によって操舵角を制卸する
操舵回路１６と、前記制御回路１５から送出される速度
信号によっで走行速度を制辿−リ−る速度調整回路１７
とを備え℃いる。

ここで、レーザ受光器１０．１１は第３図の拡大図に示
づようにｎａの受光素子１．１）　１−１．Ｄｎを列状
に配置し・たしので構成され−でおり、偏位検出回路１
３３は１．−　Ｄ　１　＝　１．、、、、　Ｄ　ｎのい
ずれでレーザビー１＼が受光され−Ｃいるかによって走
行路に対重る偏位を検出する。づなわち、第４図に示づ
ように無人走行車１ばＰｌの位置ではほぼ中心の受光素
子Ｌ　Ｄ　ｋでレーザビーム２０を受光しでいたが、距
離りだけ進んだ位置Ｐ２では受光素子ＬＤ１で受光した
ものとすると、１．、、−　Ｄ　ｋと＋ＤＩとの間隔Δ
Ｘは既知であるため、偏位θを θ−ｔａｎ”（ΔＸ　／　１．−　）によって求める。制御回路１５はこの偏位θが零になる
ように操舵角を制御する。

第５図は無人走行車１の走行路のレイアウトの一実施例
を示す平面図であり、無人走行車１は記号ａ−ｅで示す
走行路を走行するが、これら各走行路の一端には走行路
のほぼ中心付近にレーザ光源２１ａ＝２１ｅが配置され
、他端に向ってビー（ア光２０が発射されている。この
場合、レーザ光２０はレーザ受光器１０．１１で受光可
能な高さで水平に発射されている。また、１ノー（！光
２０は図示しない遠隔制御１１装置によって目標速度や
目標方位等の指令に基づいて変調される。この変調方法
どしてはパルス幅変調などの変調方法が用いられている
。

以上の構成において、例えば第５図のＰｌで示す位置か
ら出発し、Ｐ４で示す位置に到達させるまでの動作につ
いて説明する。

まず、レーザ光源２１ｂからレーザ光２０を発射させ、
ざらにレーザ光２０を変調して前進指令を無人走行車１
に送信する。すると、前進指令を含んだレーザ光２０は
レーザ受光器１０で受光された後、復調回路１２で＠調
される。制御回路１５は復調された前進指令によって速
度調整回路１７を起動し、無人走行車１を前進させる。

これによって、無人走行車１はＰ２　、Ｐ３の位置に向
って前進し始めるが、レーザ受光器１０で受光したレー
ザビーム２０の受光位置に応じて走行路すとの偏位θを
検出回路１３で検出し、この検出した偏位θが零になる
ように操舵回路１３によって操舵角を制御しながら走行
する。これによって、無人走行車１は走行路すにほぼ平
行に直進する。

この結果、Ｐ３の位置に到達すると、側面の受光器１１
でレーザビームが受光されるようになるため、この位置
で一時停止する。そして、この段階でレーザ光源２１ｂ
からのレーザビーム２０によって走行方位を右方向に９
０度転回させる指・令が与えられる。この転回指令は復
調回路１２によって復調され、制御回路１５に入力され
る。そこで、制御回路１５は操舵回路１６を制御して走
行方位を右方向に９０度転回させる。

そして、この状態で光源２１ａからのレーザビーム２０
によって進行指令が与えられると、今度はこのレーザ光
源２１ａから発射されるレーザビーム２０によって走行
し始め、Ｐ４の位置に達した時点で停止する。

この場合、Ｐ３　、Ｐ４の位置に達したかどうかは、Ｐ
ｌからの走行距離を車輪に取付けたロータリエンコーダ
等の検出器（図示せず）によって検出し、この検出値が
Ｐ３．Ｐ４までの距離に一致したかによって識別するこ
ともできる。このように構成した場合は側面レーザ受光
器１１は不要となる。

また、Ｐｌから出発した後、Ｐ２〜Ｐ３までは高速で前
進させる必要があれば、レーザビーム２０により目標速
度として高速の目標速度が指令される。これにより、無
人走行車は高速で走行する。

方、走行路ＣのＰ５の位置から走行路ｄのＰ７の位置に
走行させる場合、走行路ｃ、ｄ、ｅの交差点位置Ｐ６で
右方向に６０度転回させる指令をレーザ光源２１ｃから
のレーザビーム２０によって無人走行車１に送信する。

これによって、前述の場合と同様にしてレーザ光１２１
ｄからのレーザビーム２０を側面受光器１１で受光した
位置で無人走行車１は右方向に６０度転回する。この後
はレーザ光源２１ｄからのレーザビームを受光しながら
目標位置Ｐ７に到達する。

なお、レーザ受光器は車体の正面と側面に設けているが
、受光面を円筒状または多面状にして全方位からのレー
ザビームを受光できるように構成してもよい。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、レーザ光を変調し
て速度指令や走行方向の指令を無人走行車に与えるよう
にしたため、無人走行車の内部に設定された走行速度や
走行方向だ（づでなく、外部から与えた指令に応じて走
行速度や走行方向を自由に制御することが可能になり、
自由度の大きい誘導走行を実現することができる。従っ
て、物の搬送といった単純な作業だけでなく、夜間の警
備といった作業にも応用することができる。さらに、誘
導線型のように汚れや破損の恐れがないため、その保守
管理も極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無人走行車の一実施例を示す機能
ブロック図、第２図はレーザ受光器の取付は位置を示す
無人走行車の正面図と側面図、第３図はレーザ受光器の
詳細構成を示す平面図、第４図は走行路に対する偏位の
検出方法を説明するための説明図、第５図は走行路のレ
イアウトの一実施例を示す平面図である。１・・・無人走行車、１０・・・正面レーザ受光器、１
１・・・側面レーザ受光器、１２・・・復調回路、１３
・・・偏位検出回路、１４・・・メ［す、１５・・・制
御回路、１６・・・操舵回路、１７・・・速度調整回路
、２０・・・レーザビーム、ａ−・Ｃ・・・走行路、２
１ａ〜２１ｅ・・・レーザ光源、１−Ｄ１〜ＬＤｎ・・
・レーサ受光素子。

Claims

【特許請求の範囲】走行路に沿ってレーザビームを発射し、このレーザビー
ムに沿って無人走行車を誘導走行させる無人走行車の誘
導方式において、無人走行車には走行路に沿つて発射されたレーザビーム
を受光する受光器を設け、この受光器によるレーザビー
ムの受光位置の偏位に応じて操舵角を制御し、さらにレ
ーザビームを目標速度および目標方向に応じて変調し、
目標方向に沿つて走行方向を切替えると共に、目標速度
で走行させることを特徴とする無人走行車の誘導方式。