JPH0348646Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この本考案は走行路を光学的に読取りながら自
走し得る光学式自走車誘導システムに関する。

従来技術 従来、上記種類の光学式自走車誘導システムに
あつては、床面と反射率が異なる走行帯を設け、
この走行帯に対し光を照射しながらその反射光に
基づいてステアリング機構を制御することによ
り、走行帯に沿つて自走し得るものが一般に知ら
れている。然し乍、この方式による場合、走行帯
に付着した汚れ等により反射光に基づく電気信号
が安定しない欠点を有していた。また外乱光によ
り受光素子の電気信号が安定せず、走行帯を確実
にトラツキング出来ない問題をも有していた。

考案の目的 本考案の目的は上記した従来の欠点に鑑み、簡
易な構成により外乱光に影響されることなく走行
帯を確実にトラツキングして自走することができ
る光学式自走車を提供することにある。

実施例 以下、図面に従つて本実施例を説明する。

第１図において、自走車の走行路には走行帯１
が取付けられている。この走行帯１は自走車の走
行直交方向に反射率の異なる光反射部１ａと光吸
収部１ｂとが交互に形成されている。また光反射
部１ａはその走行直交方向幅が略等しいピツチで
形成されている。更に走行帯１の角部における前
記光吸収部１ｂ相互の間隔は円周側が細く、また
外周側が粗くなるように設定されている。

第２図において、自走車１０の本体フレーム１
１前方には舵取用の前輪１２が取付けられてい
る。この前輪１２にはデイフアレンシヤル機構
（図示せず）及びステアリングモータ１３が夫々
リンクされている。そして前輪１２はステアリン
グモータ１３の正逆方向の回転駆動に伴つて転舵
される。前記フレーム１１後方には駆動用の後輪
１４が取付けられている。この後輪１４は駆動連
結されたドライブモータ１５の回転駆動に伴つて
走行駆動される。また前記本体フレーム１１の前
方には一対の発光素子１６，１７及び受光素子１
８，１９が自走車１０の走行直交方向へ適宜の間
隔をおいて取付けられている。この発光素子１
６，１７は敷設された走行帯１上に光を照射する
ものであり、また受光素子１８，１９は発光素子
１６，１７から照射され、走行帯１から反射され
た反射光の光量に応じた電気信号に変換するもの
である。

第３図及び第４図Ａ，Ｂにおいて、走行帯１に
沿つて自走車１０が走行駆動されると、発光素子
１６，１７から照射された光は走行帯１における
光吸収部１ｂにより吸収されると共に光反射部１
ａにより反射され、この反射光は受光素子１８，
１９に受光される。これにより受光素子１８，１
９は第４図Ａに示す交流的な電気信号KS１，KS
２を増幅部３０，３１に出力する。

この増幅部３０，３１は入力された電気信号
KS１，KS２を適宜の利得で増幅すると共に波形
整形部３２，３３に出力して第４図に示す矩形波
に波形整形させる。そして位相制御部３４は入力
された電気信号KS１，KS２相互の位相差に基づ
く操舵用信号SSをステアリングモータ１３に出
力する。これによりステアリングモータ１３が可
逆回転駆動されると、前輪１２は所望の方向に操
舵される。そして該位相制御部３４は受光素子１
８，１９から出力される電気信号KS１，KS２の
位相差が零になるようにステアリングモータ１３
を可逆制御し、自走車１０を走行帯１に沿つた状
態で走行させる。

またこの位相制御部３４は自走車１０の走行原
点（ホームポジシヨン）から所望の各停止位置に
至るまでの位置データを記憶し得る書換え可能な
メモリ３４ａが装着されている。そして位相制御
部３４は矩形波からなる電気信号KS１，KS２に
基づいて位置カウンタ３４ｂを順次インクリメン
トし、位置カウンタ３４ｂとメモリ３４ａに書込
まれた位置データとが一致した際にドライブモー
タ１５を駆動停止させる。これにより位相制御部
３４は自走車１０を所望の停止位置に停止制御さ
せる。

尚、位相制御部３４は所望の停止位置において
外部装置（図示せず）からリセツト信号が入力さ
れると、メモリ３４ａから次停止位置に関する位
置データをアクセスする。

次に第５図乃至第７図に従つて誘導状態を詳細
に説明する。

第５図において、自走車１０が同図Ａに示す状
態で走行駆動されると、受光素子１８，１９は自
走車１０の走行に伴つて同図Ｂに示す電気信号
KS１，KS２を出力する。この電気信号KS１，
KS２の位相差が零であるため、位相制御部３４
から操舵用信号SSの出力が規制される。これに
よりステアリングモータ１３が回転駆動されない
ため、自走車１０は走行帯１に沿つて直進走行さ
れる。

一方、第６図において、自走車１０の走行状態
が同図Ａに示す状態に変化した場合、受光素子１
９から出力される電気信号KS２は受光素子１８
から出力される電気信号KS１に対し、遅延した
状態で位相制御部３４に入力される（同図Ｂ参
照）。この状態において位相制御部３４はこれら
電気信号KS１，KS２の位相差に基づいて操舵用
信号SSをステアリングモータ１３に出力し、ス
テアリングモータ１３を自走車１０が図示左方向
へ走行し得るように回転駆動させる。これにより
自走車１０は左方向に転舵される。そして位相制
御部３４は自走車１０の走行に伴つて電気信号
KS１，KS２が略同期的に入力されると、ステア
リングモータ１３の回転駆動を中断すると共に、
前輪１２が直進方向を向くようにステアリングモ
ータ１３を逆転駆動させる。これにより自走車１
０は電気信号KS１，KS２の入力位相差に基づい
て前輪１２を操舵制御し、走行帯１に沿つて走行
させる。

次に第７図において、自走車１０の走行状態が
同図Ａに示す状態に変化した場合、前述動作と反
対に位相制御部３４は電気信号KS１，KS２との
位相差に基づいて操舵用信号SSをステアリング
モータ１３に出力し、ステアリングモータ１３を
自走車１０が右方向へ走行し得るように回転駆動
させる。それにより自走車１０は右方向に転舵さ
れる。そして自走車１０の走行に伴つて電気信号
KS１，KS２が略同期的に入力され、その位相差
が零になると、位相制御部３４はステアリングモ
ータ１３の回転駆動を中断させると共に、前輪１
２が直進方向を向くようにステアリングモータ１
３を逆転駆動させる。これにより位相制御部３４
は自走車１０が走行帯１に沿つて走行し得るよう
にステアリングモータ１３を駆動制御する。

尚、角部においても位相制御部３４は同様な動
作により前輪１２を転舵させることにより走行帯
１に沿つて自走車１０を走行駆動する。

次に位置管理機能について説明する。

前記メモリ３４ａには走行原点から各停止位置
に至る走行データが予め順次書込まれている。こ
の走行データは走行原点から各停止位置に至る例
えば光反射部１ａの数に対応したステツプスデー
タにより構成されている。そして走行帯１に沿つ
た状態で自走車１０が走行されると、位相制御部
３４は入力される電気信号KS１，KS２に基づい
て位置カウンタ３４ｂをインクリメントすると共
にそのカウント値と走行データとを順次照合す
る。そして位相制御部３４は位置カウンタ３４ｂ
のカウント値と走行データとが一致した際にドラ
イブモータ１５の回転駆動を中断し、自走車１０
を所望の各停止位置に停止制御させる。

従つて本実施例は自走車１０の走行方向と直交
する両端側に夫々装着された２対の発光素子１
６，１７及び受光素子１８，１９により走行帯１
を検出し、走行帯１に沿つて自走するように誘導
させることが出来る。その際、受光素子１８，１
９から出力される電気信号KS１，KS２が略同期
的に入力されるように前輪１２を操舵制御し、自
走車１０を走行帯１に沿つた状態で自走させるこ
とが可能である。また走行帯１における光反射部
１ａ及び光吸収部１ｂとによる交流的な電気信号
KS１，KS２に基づいて走行帯１を検出しながら
自走するため、外乱光或いは走行帯１の傷に影響
されることなく走行帯１に沿つて自走車１０を自
走させることが出来る。更に走行帯１が光反射部
１ａ及び光吸収部１ｂとにより形成され、HIGH
の電気信号KS１，KS２をカウントすることによ
り走行原点から各停止位置に至る位置管理を容易
に行い得る。

尚、本考案を実施する場合、各停止位置に光送
信装置を、また自走車に光受信装置を夫々取付
け、次停止位置に関する位置データ等の各種情報
を伝達し得る構成であつても良い。

また、本実施例は自走車１０の走行直交方向の
両端側に２対の発光素子１６，１７及び受光素子
１８，１９とを夫々取付ける構成としたが、本考
案は自走車の走行直交方向における例えば３分割
位置に３対の発光素子及び受光素子を夫々取付
け、中央部に取付けられた発光素子及び受光素子
により常に走行帯を検出可能とすると共に、夫々
の受光素子から出力される電気信号が略同期的に
入力されるように前輪を操舵制御する構成であつ
ても実施し得る。

考案の効果 以上説明したように本考案は、床面に設けられ
た走行帯を光学的に読み取つて自走車を自走させ
る光学式自走車誘導システムにおいて、前記走行
帯は、走行精度に応じた所定の幅の光反射部およ
び光吸収部を走行方向に向つて交互に配列され、
かつ曲線部分の内側において光反射部および光吸
収部の幅を狭くするとともにその外側において光
反射部および光吸収部の幅を広くした構成を備
え、かつ前記自走車は、走行方向の前方あるいは
後方に配置され、駆動モータに連結された走行輪
と、走行輪に相対する後方あるいは前方に配置さ
れ、ステアリングモータに連結された操舵輪と、
走行方向の前方に走行方向と直交する方向へ所定
の間隔をおいて配置され、走行帯に向つて光を照
射する発光部材および走行体からの反射光を受光
する受光部材からなる少なくとも２個の走行体検
出器とを備え、該走行体検出器から出力される
夫々の電気信号の位相差が零となるようにステア
リングモータを駆動制御して走行帯に沿つて自走
可能とした構成により外乱光などに影響されずに
走行体を確実にトラツキングして自走車を自走さ
せることができる光学式自走車誘導システムを提
供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行帯の概略を示す説明図、第２図は
自走車の概略を示す説明図、第３図は電気的ブロ
ツク図、第４図Ａは波形整形前の電気信号を示す
波形図、Ｂは波形整形後の電気信号を示す波形
図、第５図Ａは走行帯に対する自走車の位置状態
を示す説明図、Ｂは電気信号の位相差を示す波形
図、第６図Ａは走行帯に対する自走車の位置状態
を示す説明図、Ｂは電気信号の位相差を示す波形
図、第７図Ａは走行帯に対する自走車の位置状態
を示す説明図、Ｂは電気信号の位相差を示す波形
図である。 図中１は走行体、１ａは光反射部、１ｂは光吸
収部、１０は自走車、１２は操舵用ホイールとし
ての前輪、１６，１７は発光素子、１８，１９は
受光素子、３４は位相制御部、KS１，KS２は電
気信号である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 床面に設けられた走行帯を光学的に読み取つて
   自走車を自走させる光学式自走車誘導システムに
   おいて、 前記走行帯は、走行精度に応じた所定の幅の光
   反射部および光吸収部を走行方向に向つて交互に
   配列され、かつ曲線部分の内側において光反射部
   および光吸収部の幅を狭くするとともにその外側
   において光反射部および光吸収部の幅を広くした
   構成を備え、かつ前記自走車は、走行方向の前方
   あるいは後方に配置され、駆動モータに連結され
   た走行輪と、走行輪に相対する後方あるいは前方
   に配置され、ステアリングモータに連結された操
   舵輪と、走行方向の前方に走行方向と直交する方
   向へ所定の間隔をおいて配置され、走行帯に向つ
   て光を照射する発光部材および走行体からの反射
   光を受光する受光部材からなる少なくとも２個の
   走行体検出器とを備え、該走行体検出器から出力
   される夫々の電気信号の位相差が零となるように
   ステアリングモータを駆動制御して走行帯に沿つ
   て自走可能としたことを特徴とする光学式自走車
   誘導システム。