JPH03273311A - 移動車誘導用の走行制御情報指示装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記憶した走行制御情報を送信自在で、且つ、
外部から供給される電磁波を作動用電力に変換するよう
に構成された移動車誘導用の指示具が、地上側に設けら
れ、移動車に、前記指示具に作動用電力を供給するため
の電力供給用アンテナと、前記指示具からの送信情報を
受信する受信用アンテナとが設けられた移動車誘導用の
走行制御情報指示装置に関する。

〔従来の技術〕

移動車誘導には、移動車の進む方向、移動車が現在位置
する走行経路上のアドレス等の走行制御情報を指示する
必要があることはもちろん、走行制御情報の指示具に対
する移動車の相対位置を検出できれば、移動車誘導に極
めて便利となる。

例えば、指示具を移動車の走行経路に沿わせて配置して
、隣接する指示具間の走行を自律走行させるようにした
り、移動車を作業ステーション等で停止させる際に、指
示具を停止位置の基準部材として使用できることになる
。

しかしながら、従来では、指示具を利用せずに別のマー
クを地上側に設置して、そのマークに対する相対位置を
検出するイメージセンサ等の位置検出手段を移動車に備
えさせるようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、従来では、位置検出用のマークを走行制御情報
指示用の指示具とは別に設置することや、移動車に高価
な位置検出手段を備えさせること等に起因して、移動車
に走行制御情報を指示するための構成が複雑高価になっ
ていた。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、移動車に走行制御情報を指示するための指示
具を利用して、走行経路に対する位置の認識をも精度良
く行えるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による移動車誘導用の走行制御情報指示装置は、
記憶した走行制御情報を送信自在で、且つ、外部から供
給される電磁波を作動用電力に変換するように構成され
た移動車誘導用の指示具が、地上側に設けられ、移動車
に、前記指示具に作動用電力を供給するための電力供給
用アンテナと、前記指示具からの送信情報を受信する受
信用アンテナとが設けられたものであって、その特徴構
成は以下の通りである。

すなわち、前記移動車に、前記指示具に対する相対位置
を検出する位置検出手段か設けられ、その位置検出手段
は、水平方向に間隔を隔てる状態で配置され、且つ、前
記電力供給用アンテナの出力変動を検出する一対のピッ
クアップコイルと、それら一対のピックアップコイルの
間に配置された補助ピックアップコイルとを備え、その
一対のピックアップコイルの出力差と前記一対のピック
アップコイル及び前記補助ピックアップコイルの出力和
との比に基づいて、前記指示具に対する相対位置を検出
するように構成されている点にある。

〔作　用〕

電磁波によって電力を送電する場合、供給側と受電側の
結合度に応じて供給側のアンテナの出力が変動すること
になる。

説明を加えれば、電力供給側のアンテナ出力をピックア
ップコイルで検出すると、出力電力か同し場合、供給側
と受電側のアンテナの結合度が大なるほど指示具への伝
送電力か犬になり、その結果、電力供給用アンテナから
ピックアップコイルへの伝送電力が小になる。供給側と
受電側との結合度は移動車と指示具との距離が近いほど
大になることから、移動車側の電力供給用アンテナの出
力は、指示具と移動車との距離に応して変動することに
なり、この電力供給用アンテナの出力変動を指示具に対
する相対位置情報として利用できることになるか、電力
供給用アンテナの出力変動のみでは、指示具の位置する
方向を判別することは困難である。

つまり、供給側と受電側のアンテナの結合度は移動車と
指示具との距離に応して変動することから、水平方向で
の距離のみならず、垂直方向での距離の影響を受けるこ
とになる。

指示具に対する垂直方向での距離は、例えば、移動車の
走行に伴う振動等によって変動することになる。

従って、移動車と指示具との水平方向での距離か同じで
あっても、垂直方向での距離か異なると、前記一対のピ
ックアップコイルの出力差か異なる値となる虞れかある
。

但し、一対のピックアップコイルの出力差は、垂直方向
と水平方向の両方の距離変動の影響を受けるが、出力和
は、垂直方向での距離変動のみに対応した値となる。

そこで、一対のピックアップコイルの出力差と出力和と
の比に基づいて、指示具の位置を検出するようにすると
、指示具に対する垂直方向での距離の影響を除くことが
できることになる。

しかしながら、効率良く電力を送信できるようにするた
めには、電力供給用アンテナを大型化することが望まれ
るのであるが、電力供給用アンテナを大型化すると、前
記一対のピックアブコイルの間隔が離れることになる。

一対のピックアップコイルの間隔が離れると、それらの
中間部分における感度が低下して、検出値の直線性が悪
くなり、位置の検出精度が低下することになる。

そこで、前記電力供給用アンテナの出力変動を検出する
一対のピックアップコイルの間に補助ピックアップコイ
ルを設けて、その一対のピックアップコイルの出力和を
補助ピックアップコイルの出力で補正させるようにする
のである。

尚、一対のピックアップコイル及び補助ピックアップコ
イルを、移動車の進行方向に交差する車体横幅方向に配
置すると、移動車を所定経路に沿って自動走行させるた
めの操向制御情報として用いることができることになる
。又、移動車の進行方向に平行に並べると、停止位置等
の走行経路上の位置制御情報として用いることができる
。

〔発明の効果〕

もって、従来のように、位置認識のためのマーク等を用
いることなく、指示具を利用して移動車の位置の認識を
も精度良く行えるので、設備構成の簡素化を図りながら
、且つ、高精度で指示具位置を検出できるに至った。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図及び第３図に示すように、移動車の誘導設備は、
地上側に、記憶した走行制御情報を送信自在な移動車誘
導用の指示具（Ａ）の複数個が格子状に分散配置されて
いる。尚、前記各指示具（Ａ）には、異なる番地が付与
されている。

そして、詳しくは後述するが、移動車（Ｂ）に対してそ
の走行経路を、前記指示具＜Ａ）から送信される記憶情
報を読み取るべき番地及びその読み取り順序として与え
ることにより、読み取った指示具（、Ａ）の記憶情報の
みに基ついて自律走行させることができるようになって
いる。

前記指示具（Ａ）について説明すれば、第４図及び第５
図に示すように、一対のループ状の受信用アンテナ（１
ａ）及び送信用アンテナ（２ａ）と、外部かる供給され
る作動用電力の受電用の電力供給用アンテナ（３ａ）と
を、平面視においてその順序で内周から外周に向かって
同心円状に配置した状態で備え、例えば、ＶＨＦ帯の電
波を利用して記憶情報を送受信する電磁式に構成され、
前記指示具（Ａ）の上部を覆うタイル等の建材（４）の
下側部に組込まれている。

説明を加えれば、中央に受信用アンテナ（１ａ）を配置
し、その外側に送信用アンテナ（２ａ）を配置し、そし
て、その送信用アンテナ（２ａ）の外側に電力供給用ア
ンテナ（３ａ）を配置することにより、各アンテナＣ１
ａ）、（２ａ）、　（３ａ）の間での干渉か極力少なく
なるようにしながら、且つ、全体としては少ない面積で
大きな電力供給か必要なアンテナはど大面積にできるよ
うにしているのである。

つまり、前記指示具（Ａ）は、前記電力供給用アンテナ
（３ａ）を介して外部から与えられる電力によって作動
し、前記受信用アンテナ（ｌａ）を介して与えられる指
令に基ついて、前記送信用アンテナ（２ａ）を介して記
憶情報を送信するようになっているのである。尚、詳述
はしないが、前記電力供給用アンテナ（３ａ）による電
力供給は前記受信用アンテナ（１ａ）や送信用アンテナ
（２ａ）による情報の送受信に使用する電波の周波数よ
りも低い低周波数の信号が用いられ、主に、磁気結合に
よって電力供給が行われるようになっている。又、前記
指示具（Ａ）は、その記憶情報を書き換えることもでき
るようになっている。

そして、前記指示具（Ａ）の夫々には、その指示具（Ａ
）の位置に対応する絶対番地の情報と、前後左右に位置
する他の指示具の番地の情報と、それら他の指示具まで
の距離の情報とを記憶させである。

前記指示具（Ａ）の記憶情報に基づいて自動走行する移
動車（Ｂ）について説明すれば、第１図及び第３図に示
すように、各別に向き変更自在で且つ推進用の電動モー
タ（５）によって各別に回転駆動される四個の走行車輪
（６）を、車体の前後左右に夫々各−個を備え、車体の
略中央下部に、前記地上側に埋設された指示具（Ａ）の
記憶情報を受信する受信手段としてのリーダ（７）が設
けられている。尚、図中、（８）は前記走行車輪（６）
の回転数に基づいて走行距離を検出するエンコーダであ
る。

前記リーダ（７）の構成について説明すれば、第１図に
示すように、前記指示具（Ａ）の各アンテナ（ｌａ）、
　（２ａ）、　（３ａ）と同じ大きさで且つ同配置の受
信用アンテナ（１ｂ）、送信用アンテナ（２ｂ）、及び
、電力供給用アンテナ（３ｂ）を備えると共に、前記指
示具側の電力供給用アンテナ（３ａ）と前記リーダ側の
電力供給用アンテナ（３ｂ）との磁気結合によって発生
する磁界強度の変化を検出するための五個のピックアッ
プコイル（Ｐｉ）、　（Ｐ２）。

（Ｐ３）、　（Ｐ４）、　（ＰＣ）を備えている。尚、
前記五個のピックアップコイル（ＰＬ）、　（Ｐ２）、
（Ｐ３）、（Ｐ４）、（ＰＣ）のうちの一つ（ＰＣ）は
、平面視において前記電力供給用アンテナ（３ｂ）の中
央に配置され、他の四個（Ｐｉ）、　（Ｐ２）、　（Ｐ
３）、　（Ｐ４）は、二個が互いに対向する辺に位置す
る状態で、前記電力供給用アンテナ（３ｂ）の縁の四辺
の夫々に配置されている。

説明を加えれば、前記指示具側の電力供給用アンテナ（
３ａ）と前記リーダ側の電力供給用アンテナ（３ｂ）と
は、互いに電磁誘導によって電力授受を行うようになっ
ていることから、それらの距離が最も近くなる状態で電
磁結合が最大となり、その結果、前記各ピックアップコ
イル（ＰＩ）。

（Ｐ２）、　（Ｐ３）、　（Ｐ４）、　（ＰＣ）に誘起
される電圧が最小となる。そこで、前記リーダ側の電力
供給用アンテナ（３ｂ）の外端縁の四辺の夫々に配置さ
れた四個のピックアップコイル（ＰＩ）、　（Ｐ２）、
　（Ｐ３）、　（Ｐ４）のうちの互いに対向する二辺に
位置するもの同士の検出信号レベルの差をとると、第８
図に示すように、前記電力供給用アンテナ（３ｂ）の中
央つまり前記指示具（Ａ）の真上に対する相対位置偏位
量（ｄ）に対応する値となる信号が得られることになる
。但し、第６図及び第７図に示すように、前記各ピック
アップコイルに発生する信号レベルは、前記指示具側の
電力供給用アンテナ（３ｂ）に対する水平方向のみなら
ず垂直方向での距離変動の影響を受けることから、互い
に対向する二辺に位置するもの同士の検出信号レベルの
差を、指示具（Ａ）が無い初期状態における検出信号レ
ベルの和（図中破線で示す）から指示具（Ａ）が有る状
態での検出信号レベルの和（図中実線で示す）を引いた
値で除算して正規化するようにしである。但し、前記互
いに対向する二辺に位置するもの同士の距離が離れてい
ると、第６図に示すように、前記電力供給用アンテナ（
３ｂ）の中央近傍での検出精度が低下するので、前記中
央のピックアップコイル（ＰＣ）の検出信号を利用して
前記検出信号レベルの和を補正するようにしである。尚
、第１図中、（９）は前記各ピックアップコイル（ＰＩ
）、　（Ｐ２）、　（Ｐ３）。

（Ｐ４）、　（ＰＣ）夫々の出力レベルを検出する整流
回路、（１０）は出力差を演算する減算器、（１１）は
出力和を演算する加算器である。

従って、前記五個のピックアップコイルのうちの互いに
対向する左右二辺に位置するもの同士の検出信号の差（
Ｐ２−ＰＩ）をそれらと中央に位置するものとの和（Ｐ
ｉ十Ｐ２＋ＰＣ）で除算した値は、前記指示具（Ａ）と
移動車（Ｂ）との左右方向（ｘ）における相対位置（ｄ
）に対応する情報として用いることができ、且つ、前後
二辺に位置するもの同士の検出信号の差（Ｐ４−Ｐ３）
をそれらと中央に位置するものとの和（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ
Ｃ）で除算した値は、前記指示具（Ａ）と移動車（Ｂ）
との前後方向（ｙ）における相対位置（ｄ）に対応する
情報として用いることができるのである。つまり、前記
中央に配置されたピックアップコイル（ＰＣ）が補助ピ
ックアップコイルに対応し、そして、前記五個のピック
アップコイルの出力信号を処理する前記整流回路（９）
、前記減算器（１０）、及び、前記加算器（１１）によ
って、互いに対向する二辺に位置する一対のピックアッ
プコイル（Ｐ１，　Ｐ２）。

（Ｐ３．　Ｐ４）の出力差とそれら一対のピックアップ
コイル（Ｐ１，　Ｐ２）、　（Ｐ３．　Ｐ４）及び前記
補助ピックアップコイル（ＰＣ）の出力和の比に基づい
て、指示具（Ａ）に対する相対位置を検出する位置検出
手段（１００）が構成されていることになる。

尚、詳述はしないが、前記位置検出手段（１００）によ
る前後方向（ｙ）での相対位置（ｄ）の情報は、前記指
示具（Ａ）に対する前記リーダ（７）の読み取り位置の
同定情報や、停止位置の制御情報等として用いられるこ
とになり、左右方向での相対位置（ｄ）の情報は、走行
方向に対して隣接する二個の指示具（Ａ）夫々に対する
左右方向での前後二個の相対位置（ｄ）とその間の距離
の情報とに基づいて、移動車（Ｂ）の走行方向を修正す
るための操向制御情報として用いられることになる。

次に、前記指示具（Ａ）の情報に基づいて前記移動車（
Ｂ）を自律走行させるための制御構成について説明する
。

第１図に示すように、前記位置検出手段（１００）の情
報や、前記リーダ（７）の読み取り情報及び前記エンコ
ーダ（８）の情報に基づいて、前記走行車輪（６）を回
転駆動する推進用電動モータ（５）の作動、及び、前記
走行車輪（６）を向き変更して操向するための操向用電
動モータ（１２）の作動を制御する走行制御手段として
の制御装置（１３）と、その制御装置（１３）に対して
前記移動車（Ｂ）の走行経路情報を入力するための設定
器（１４）とが設けられている。

そして、前記移動車（Ｂ）の走行経路情報は、前記リー
ダ（７）が読み取るべき指示具（Ａ）の番地及びその読
み取り順序として与えられるようになっている。

例えば、第２図に示すように、前記移動車（Ｂ）を、＃
２の番地から走行開始させ、＃５及び＃６の番地を経由
して＃９の番地に走行させるものとすると、前記制御装
置（１３）には、前記リーダ（７）が読み取るべき指示
具（Ａ）の番地情報として、＃２．　＃５．　＃６．　
＃９がその順序で与えられることになる。

前記移動車（Ｂ）は前記＃２の番地から走行開始すると
、先ず＃２の番地の指示具（Ａ）の記憶情報を読み取っ
て、次に走行すべき＃５の番地の指示具（Ａ）が何れの
方向にあるか及び距離を判別し、判別した方向に向かっ
て走行を開始し、そして、前記エンコーダ（８）の情報
に基づいて読み取った距離に対して設定距離内に接近す
るに伴って減速する。次に、前記＃５の指示具（Ａ）に
接近してその記憶情報を読み取ると一旦停止する。読み
取った指示具（Ａ）が＃５であることを確認すると共に
、次に走行すべき＃６の指示具（Ａ）の方向及び距離を
判別する。但し、＃６の番地は＃５の番地に対して右側
となることから、前記＃５の番地上でスピンターンして
＃６の方向に向き変更して走行を再開することになる。

走行再開後は、前記エンコーダ（８）の情報に基ついて
走行距離をチエツクしながら前記リーダ（７）の情報に
基づいて＃６の番地を読みとると停止して、＃９の番地
方向に向き変更し、そして、＃９の番地を読み取るに伴
って走行停止することになる。つまり、前記移動車（Ｂ
）には、それが通過すべき指示具（Ａ）の番地とその順
序を与えるだけで、地上側の指示具（Ａ）の読み取り情
報のみで、所定の走行経路に沿って自律走行させること
ができるようになっているのである。又、地上側の指示
具（Ａ）の配置や個数等を変更しても、配置を変更した
り増設する指示具（Ａ）の記憶情報を書き換えるだけで
、移動車（Ｂ）の走行制御構成を変更する必要がないの
で、設備変更を簡単に行えるものとなる。

尚、前記移動車（Ｂ）がスリップ等によって走行方向が
狂った場合や読み取りミスを生しても、前記リーダ（７
）が次に読み取った指示具（Ａ）の情報から読み取るべ
き指示具（Ａ）の番地方向を判別させて、本来の走行経
路へ簡単に復帰させることができるので、走行経路を見
失うことはない。

〔別実線側〕

上記実施例では、−個の補助ピックアップコイル（ＰＣ
）を電力供給用アンテナ（３ｂ）の中央に設けるように
した場合を例示したが、複数個を所定間隔で設けるよう
にしてもよい。

又、上記実施例では、指示具（Ａ）を格子状に配置した
場合を例示したが、走行経路に沿って分散配置すればよ
いものであって、各指示具（Ａ）の間の距離は異なって
いてもよい。

又、上記実施例では、指示具（Ａ）に、その指示具の位
置に対応する絶対番地情報と、隣接する指示具の番地及
び距離の情報とを記憶させるようにした場合を例示した
が、例えば、移動車（Ｂ）が次に走行すべき指示具の方
向つまり走行経路上の走行方向のみに対応する情報等を
記憶させるようにしてもよく、指示具（Ａ）に記憶させ
る情報や具体構造、及び、その記憶情報による走行制御
の具体構成等は各種変更できる。

又、上記実施例では、移動車（Ｂ）に対する走行経路情
報つまり読み取るべき指示具（Ａ）の番地情報とその順
序を設定器（１４）によって指示するようにした場合を
例示したか、例えば、移動車（Ｂ）が停止する作業ステ
ーション等かある場合には、その作業ステーションと移
動車（Ｂ）とに通信装置を設けて、走行経路情報や作業
情報等を自動的に指示できるようにしてもよい。

又、上記実施例では、移動車（Ｂ）を自律走行させるよ
うにした場合を例示したが、例えば、磁気式や光学式の
走行用ガイドを設けてもよく、指示具に対する記憶情報
の授受を行うためのリーダ（７）の具体構成等、本発明
を実施する上で必要となる各部の具体構成は各種変更で
きる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る移動車誘導用の走行制御情報指示装
置の実施例を示し、第１図は制御構成のブロック図、第
２図は指示具の配置及び移動車の概略平面図、第３図は
指示具の配置及び移動車の概略側面図、第４図はアンテ
ナの配置を示す切欠平面図、第５図は同断面図、第６図
乃至第８図は相対位置検出の説明図である。 （Ａ）・・・・・・指示具、（Ｂ）・・・・・・移動車
、（１ｂ）・・・・・・受信用アンテナ、（３ｂ）・・
・・・・電力供給用アンテナ、（Ｐ１，　Ｐ２）、　（
Ｐ３．　Ｐ４）・・・・・・一対のピックアップコイル
、（ＰＣ）・・・・・・補助ピックアップコイル、（１
００）・・・・・・位置検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記憶した走行制御情報を送信自在で、且つ、外部から供
   給される電磁波を作動用電力に変換するように構成され
   た移動車誘導用の指示具（Ａ）が、地上側に設けられ、
   移動車（Ｂ）に、前記指示具（Ａ）に作動用電力を供給
   するための電力供給用アンテナ（３ｂ）と、前記指示具
   （Ａ）からの送信情報を受信する受信用アンテナ（１ｂ
   ）とが設けられた移動車誘導用の走行制御情報指示装置
   であって、前記移動車（Ｂ）に、前記指示具（Ａ）に対
   する相対位置を検出する位置検出手段（１００）が設け
   られ、その位置検出手段（１００）は、水平方向に間隔
   を隔てる状態で配置され、且つ、前記電力供給用アンテ
   ナ（３ｂ）の出力変動を検出する一対のピックアップコ
   イル（Ｐ１，Ｐ２）、（Ｐ３，Ｐ４）と、それら一対の
   ピックアップコイル（Ｐ１，Ｐ２）、（Ｐ３，Ｐ４）の
   間に配置された補助ピックアップコイル（ＰＣ）とを備
   え、その一対のピックアップコイル（Ｐ１，Ｐ２）、（
   Ｐ３，Ｐ４）の出力差と前記一対のピックアップコイル
   （Ｐ１，Ｐ２）、（Ｐ３，Ｐ４）及び前記補助ピックア
   ップコイル（ＰＣ）の出力和との比に基づいて、前記指
   示具（Ａ）に対する相対位置を検出するように構成され
   ている移動車誘導用の走行制御情報指示装置。