JPH04180104A - 移動車の停止位置検出装置 - Google Patents

移動車の停止位置検出装置

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JPH04180104A
JPH04180104A JP2309561A JP30956190A JPH04180104A JP H04180104 A JPH04180104 A JP H04180104A JP 2309561 A JP2309561 A JP 2309561A JP 30956190 A JP30956190 A JP 30956190A JP H04180104 A JPH04180104 A JP H04180104A
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moving vehicle
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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、ステーションに停止した移動車の停止位置を
検出する装置に関し、詳しくは、移動車か自動走行する
ステーションに、平面視ての基準位置情報を表示する基
準部材か設けられ、前記移動車に、前記ステーションに
対して作業をする作業装置と、前記基準部材の表示情報
を読み取る撮像手段の読み取り情報に基づいて前記ステ
ーションに対する前記移動車の設定適正停止状態からの
ずれ量を判別するずれ量判別手段とが設けられ、前記撮
像手段が、前記作業装置によって前記基準部材の読み取
り用設定位置に自動移動されるように前記作業装置に付
設された移動車の停止位置検出装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の移動車の停止位置検出装置では、移動車
かステーションに対する設定適正停止状態から大きくず
れた状態で停止しても、基準部材の表示情報を確実に読
み取れるようにすることと、設定停止状態からのずれ量
を精度良く検出させることとを満足させるために、撮像
手段の撮像視野を広狭に変更させなから、ずれ量を検出
させるように構成されていた(特願平1−83058号
参照)。
説明を加えると、前記撮像手段が、その撮像視野を広狭
に変更自在に構成され、前記撮像視野を広くした状態に
おける前記撮像手段の撮像情報に基づいて視野中心に対
する前記基準部材の位置ずれ量を判別する判別手段と、
その判別手段の情報に基づいて前記基準部材か視野中心
側に位置するように前記撮像手段を水平方向に移動させ
る補正手段とか設けられ、前記ずれ量判別手段は、前記
撮像視野を狭くした状態における前記撮像手段の撮像情
報に基づいて前記位置ずれ量を判別するように構成され
ていた。
つまり、この従来手段は、移動車の設定停止状態からの
ずれ量か大きくても、広い撮像視野であれば基準部材を
確実に認識できる点と、狭い撮像視野であれば、基準部
材を高い分解能で認識して、それによりずれ量を精度良
く検出てきる点とに鑑みて、撮像手段の撮像視野を広狭
に変更しながらずれ量を検出させるようにしたものであ
る。因に、広い撮像視野でも基準部材を高い分解能で認
識できる撮像手段を用いることによって、撮像視野を広
狭に変更することを省略することもてきるが、そのよう
な撮像手段は高価なものであり、実用しにくいものであ
る。
〔発明か解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術では、撮像視野を広狭に変
更自在に変更するために、撮像手段はその構造か複雑と
なり、且つ、重量も大きくなる。撮像手段の重量か増大
すると作業装置の負荷が増大し、本来、作業装置か取扱
う品物か軽量のものであっても、作業装置を丈夫に作る
必要か生じ、また、重量大な撮像手段が付設された作業
装置を動かすには、大きな駆動エネルギーか必要である
という欠点があった。
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、検出噴度の低下を抑制しながらも撮像手段と
して簡素で、軽量のものを使用できるようにして、上述
した従来技術の欠点を解消する点にある。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明による移動車の停止
位置検出装置は、移動車か自動走行するステーションに
、平面視ての基準位置情報を表示する基準部材が所定距
離を離して複数個設けられ、前記移動車に備えさせた作
業装置が、それに付設された撮像手段を前記複数個の基
準部材の夫々に対応して定めた複数個の読み取り用設定
位置に自動移動させるように構成され、前記ステーショ
ンに対する前記移動車の設定適正状態からのずれ量を判
別するずれ量判別手段が、前記複数個の基準部材の夫々
についての前記撮像手段によって読み取った複数個の読
み取り情報に基づいて前記ずれ量を判別するように構成
されていることを特徴とする。
〔作 用〕
移動車かステーションに対して停止した状態において、
先ず撮像手段か付設された作業装置を作動させて、撮像
手段をステーション側の所定距離を離して設置された複
数個の基準部材に対応する読み取り用設定位置に移動さ
せ、それに伴って撮像手段によって各基準部材夫々の表
示情報を読み取る。そして、これらの読み取り情報に基
づいてずれ量を判別させることになる。
このようにしてずれ量を検出させるには、移動車の停止
位置のずれ量か大きい場合でも、基準部材か撮像視野内
に捉えられるように、広視野の撮像手段を用いる必要か
あるが、距離を隔てた複数個の基準部材の読み取り情報
より、車体のずれ量を求めるので、各基準部材を高い分
解能で認識しなくても検出精度を上げることかできる。
説明を加えると、例えば設定適正停止状態に対して移動
車か傾いて停止した場合の傾きを検出する際において、
各基準部材の平面視ての設置位置関係をも利用して傾き
を求めることにより、各基準部材を高い分解能で認識し
なくても検出精度を向上できる。
〔発明の効果〕
従って、撮像手段として簡素で軽量な広視野のものを用
いなからもずれ量を精度良・(検出てきるものであるか
ら、重量大な撮像手段を用いる従来手段における、作業
装置を撮像手段のために丈夫にしなければならない不利
や、作業装置の駆動に大きなエネルギーを要する不利を
回避しなからも、ずれ量を精度良く検出させることがで
きるのであり、もって、実施製作面や実動面で有利な移
動車の停止位置検出装置を得るに至った。
〔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1図及び第4図乃至第5図に示すように、作業装置と
しての荷移載用マニプレータ(1)か搭載された移動車
(A)の走行路の横側部に、作業用ステーションとして
の荷移載用ステーション(ST)の複数個が設置されて
いる。そして、前記移動車(A)か指示されたステーシ
ョン(ST)に停止するに伴って、前記マニプレータ(
1)によって、ステーション(ST)と移動車(A)と
の間て荷(N)の移載作業を自動的に行うように構成さ
れている。
尚、詳細はしないが、一つのステーション(ST)で前
記移動車(A)に移載された荷(N)は、他のステーシ
ョン(ST)で卸されたり、ステーション(ST)での
加工作業等か終了する毎に再度移動車(A)に移載され
て、次のステーション(ST)に運搬されることになる
但し、前記移動車(A)は、走行用ガイド等を用いない
でステーション(ST)間に亘って自律走行するように
構成されている。そして、詳しくは後述するが、前記ス
テーション(ST)に停止したときのステーション(S
T)に対する平面視ての基準位置に対する車体横幅方向
でのずれ量(Y)、車体前後方向でのずれ量(X)、及
び、車体前後方向での傾き(θ)の各ずれ量情報に基づ
いて、次のステーション(ST)に対する走行経路を自
動補正できるように構成されている(第6図参照)。
尚、図中、本発明か適用される移動車の走行制御システ
ムの静止基準座標軸(以下、レイアウト座標軸と称する
)を、X”、Y”軸とし、移動車(A)に固定された基
準座標軸として、車体前後方向を、X゛軸、車体横幅方
向をY′軸とする。
そして、移動車(A)の中心(AC)を、X’、Y’座
標軸の原点とし、更に移動車(A)が、ステーション(
ST)に対する設定適正停止状態で停止する場合には、
前記中心(AC)がレイアウト座標軸上の基準位置(L
C)と一致し、且つ、X“軸とX゛軸は平行であり、Y
”軸とY゛軸は平行である。
前記ステーション(ST)間の走行経路について説明を
加えれば、第5図に示すように、前記移動車(A)の車
体前後方向をX“軸とし、且つ、車体横幅方向をY“軸
として設定しである。そして、二つのステーション(s
’r、)、 (s’r2)の間のX“軸方向での距離(
11)とY”軸方向での距離(12)とに基づいて、前
記移動車(A)を自律走行させる正規ルー) (LO)
の情報か予め設定記憶されることになる。但し、前記移
動車(A)は、一つのステーション(ST2)から他方
のステーション(ST、)に向かって走行させるものと
する。
前記正規ルート(LG)は、前記二つのステー7ョン(
STI)、 (ST2)の間を結ぶ複数個の直線に分割
された直線区間(TI)、 (T2); (T3)夫々
の距離情報と、各直線区間(TI)、 (T2)、 (
T3)の接続点において向き変更させるための旋回半径
(R,)、 (R2)及び旋回角度(θ1)、(θ2)
の情報として設定され、それらの距離情報や旋回角度の
情報を、前記移動車(A)に対する走行制御情報として
予めマツプ化して、記憶させておくようにしである。
つまり、前記移動車(A)は、記憶した走行制御情報に
基づいて、一方のステーション(ST2)から他方のス
テーション(ST + )に向けて、前記各直線区間(
T、)、 (T2)、 (T3)をその順序で直進する
ように、各区間の接続点において設定半径で設定角度を
旋回させなから自律走行して、自動的に次のステーショ
ン(STυで停止することかできるようにしているので
ある。
尚、第5図中、(r、)、 (r2)は車体横幅方向に
おける前記ステーション(ST、)、 (ST2)と前
記正規ルート(Lo)との間の距離である。
第1図及び第4図に示すように、前記ステーション(S
T)には、前記移動車(A)か指示されたステーション
(ST)において停止したときに、ステーション(ST
)に対する前記移動車(A)の設定適正停止状態からの
ずれ量を検出して、前記マニプレータ(1)の作動量を
自動補正させたり、前記移動車(A)を次のステーショ
ン(ST)に向けて走行させるときの走行経路を自動補
正させたりするために、前記ステーション(ST)に対
する基準位置情報を表示する基準部材(3)の2個が、
移動車(A)の車体前後方向(X”軸方向)に所定距離
(L)を離して設けられている。
尚、前記基準部材(3)には、前記移動車(A)か停止
しているステーション(ST)か何れであるかを識別す
るために、予め付与されたアドレス情報を同時に表示す
るように構成されている。
第7図及び第8図に示すように、前記基準部材(3)は
、入射光をその入射方向に全反射するシート状のプリズ
ム型光反射体(3a)を設定大きさの正方形(3cmx
 3 cm)に形成して、その表面に、黒色艶消し塗装
された樹脂製の平板(3b)を貼着したものである。
前記黒色の平板(3b)には、前記ステーション(ST
)に対する基準位置情報を表示する四個の基準位置マー
ク(4a)と、前記アドレス情報をバイナリ−コードの
形態で表示する複数個のアドレスマーク(4b)と、そ
のアドレスマーク(4b)に対するパリティ−マーク(
4C)との三種類のマークの夫々を形成する同一径の複
数個の貫通孔か所定の配置で並ぶように形成されている
。つまり、前記基準部材(3)は、前記各マーク(4a
)、 (4b)。
(4C)か形成された箇所のみか反射して周囲よりも明
るく見えるように形成されているのである。
但し、何れのマークであるかの認識を容易にするために
、前記四個の基準位置マーク(4a)は、前記正方形の
基準部材(3)の四隅近傍の夫々に各−個が位置し、前
記アドレスマーク(4b)は、前記基準位置マーク(4
a)の内側において、車体前後方向に沿うX軸方向に向
けて上位と下位に二分割された状態で且つ車体横幅方向
に沿うX軸方向に並ぶように位置し、そして、前記パリ
ティ−マーク(4c)は、前記アドレスマーク(4b)
夫々のX軸方向横側に位置するように配置しである。
尚、前記各マーク(4a)、 (4b)、 (4c)の
読み取り、及び、その読み取り情報の判別については、
後述する。
第1図及び第4図に示すように、前記移動車(A)は、
一対の電動モータ(5)にて各別に駆動停止並びに逆転
自在な状態で、車体前後方向の略中夫に設けられた左右
一対の推進車輪(6)と、車体前後端部の夫々に設けら
れた左右一対の遊転輪(7)とを備えている。つまり、
前記移動車(A)はその場で向き変更することかできる
ように構成されているのである。
又、前記移動車(A)には、光フアイバ式のジャイロ装
置(Sb)が搭載され、そのジャイロ装置(Sb)の情
報に基づいて前記正規ルート(L、)に対する走行方向
のずれを検出して、前記左右一対の推進車輪(6)の回
転速度に差を付けるように前記一対の電動モータ(5)
を変速操作して操向させるようになっている。
尚、第1図中、(Sc)は前記左右一対の推進車輪(6
)の旋回中心となる箇所に設けられた設置輪式の走行距
離検出用センサーである。
第2図に示すように、前記移動車(A)の運行を管理す
る地上側の中央制御装置(8)と前記移動車(A)との
間で、前記移動車(A)の行き光情報や前記マニプレー
タ(1)の作動指令情報等の各種情報を通信するための
無線式の通信装置(9a)、 (9b)が、前記移動車
(A)と地上側とに設けられている。尚、前記地上側の
通信装置(9b)は前記中央制御装置(8)に接続され
、移動車側の通信装置(9a)は、前記移動車(A)の
走行及び前記マニプレータ(1)の作動を制御するため
に前記移動車(A)に搭載されたマイクロコンピュータ
利用の移動車コントローラ(10)に接続されている。
尚、第2図中、(II)は後述のイメージセンサ(Sa
)の撮像情報を画像処理して前記基準部材(3)の情報
を前記移動車コントローラ(lO)に伝達する画像処理
部、(12)は前記移動車コントローラ(10)の指令
に基づいて前記マニプレータ(1)の作動を制御するマ
ニプレータ用コントローラ、(13)は前記左右両推進
車輪(6)を駆動する走行用モータ(5)の作動を制御
する走行用コントローラ、(14)は前記走行用コント
ローラ(13)の指令に基づいて前記走行用モータ(5
)を駆動する駆動装置、(15)は前記移動車(A)に
対して行き光情報を手動設定したり、非常停止時等の復
旧を行うために各種情報を手動設定するための設定器で
ある。
前記マニプレータ(1)について説明すれば、第1図及
び第4図に示すように、いわゆる多関節型に構成されて
いるものであって、その先端部に、荷担持具(2)と、
前記基準部材(3)の表示情報を読み取る撮像手段とし
ての二次元イメージセンサ(Sa)とか取り付けられて
いる。尚、詳述はしないが、前記マニプレータ(1)は
、各関節に設けられた電動モータの作動量を、その作動
量を検出するエンコーダの情報と、予め記憶された各種
制御情報とに基づいて制御されて、荷移載作業を行うこ
とになる。
次に、移動車(A)かステーション(ST)に停止した
状態において、移動車(A)の設定適正停止状態からの
ずれ量(X、 Y、θ)を検出する停止位置検出につい
て説明する。
前記マニプレータ(1)が、マニプレータ用コントロー
ラ(12)の指令に基づいて2個の基準部材(3)の夫
々に対応して定めた2個の読み取り用設定位置にイメー
ジセンサ(Sa)を自動移動させるように構成され、移
動車コントローラ(10)及び画像処理部(11)を利
用して構成されるずれ量判別手段(100)が、2個の
基準部材(3)の夫々についてイメージセンサ(Sa)
にて読み取った2個の読み取り情報に基ついて前記ずれ
量(X、 Y。
θ)を判別するように構成されている。尚、イメージセ
ンサ(Sa)は、移動車(A)か設定適正状態から太き
(ずれた状態で停止しても各基準部材(3)の全体を確
実に撮像てきるようにすへく広い撮像視野に構成され、
又、前記マニプレータ(1)を予め設定記憶させた作動
量で作動させて、前記基準部材(3)であるマークlと
マーク2に対応する読み取り設定位置にそれぞれ移動し
たときのイメージセンサ(Sa)の画像上の座標軸X、
Yの夫々は、移動車(A)が設定適正停止状態で停止し
た状態において、レイアウト座標軸X”、Y”と平行と
なるように構成されている。
位置ずれ検出の動作手順を、第3図を用いて・説明すれ
ば、先ず、前記マニプレータ(1)を予め設定記憶させ
た作動量で作動させて、前記イメージセンサ(Sa)を
基準部材(3)のうちのマーク1に対応する第1の読み
取り設定位置に移動させる。ここにおいて、イメージセ
ンサ(Sa)からの撮像信号は画像処理部(11)に入
力され、その撮像信号のコントラストの大小に基づいて
2値化されてから画面上の座標軸X、Yにおける画面中
心(つまりX、Y座標の原点X。、Yo)とマーク1の
重心とのずれ量(x+、y+)か求められる。
前記基準部材(3)の重心位置を求めるには、正方形の
頂点に位置する基準位置マーク(4a)の座標(Xi、
 Yi)(i = 1〜4)から、下式により算出され
る。(第9図参照) 次に前記マニプレータ(1)を車体前後方向つまりX軸
方向に所定距離(L)作動させて、前記イメージセンサ
(Sa)を基準部材(3)の別のマーク2に対応する第
2の読み取り設定位置に移動させる。そして、第1の読
み設定位置での動作と同様に画面中心とマーク2の重心
とのずれ量(X2.Y2)か求められる。
次に上記画像処理部(11)の情報は、移動車コントロ
ーラ(10)に入力される。
第3図でマーク1の重心位置とマーク2の重心位置を結
ぶ直線は、レイアウト座標軸のX”軸に平行であるよう
に設定されているので(第1図参照)、前記重心位置の
ずれ量(Xl、Yl)。
(X2. y2)より、車体前後方向におけるレイアウ
ト座標軸のX”軸と移動車(A)のX°軸との傾き(θ
)を下式のように求める事かできる。
言い換えると、移動車(A)のステーション(ST)に
対する角度すれかθとして示されるのである。
また、移動車(A)の中心(AC)の座標値も、前記の
ように、各読み取り設定位置にイメージセンサ(Sa)
か予しめ決められた作動量分移動させられていることよ
り、撮像画面の中心位置と前記移動車(A)の中心(A
C)の配置関係か決るので、これに前記重心位置のずれ
量(x+、 y+)、 (X2. Y2)を補正量とし
て加算してやることて求める事かでき、最終的にレイア
ウト座標軸での基準停止位置(LC)と、移動車(A)
の中心位置(AC)との座標の差に相当するずれ量(X
、 Y)を求める事かできるのである。
従って、前記ずれ量(X、 Y)の値と前記傾き(θ)
の値とに基ついて、予め設定記憶された各関節の作動量
を補正することにより、前記移動車(A)の停止時にお
ける姿勢か前記ステーション(ST)に対する設定適正
停止状態からずれても、前記マニプレータ(1)の荷担
持具(2)が、基準部材(3)に対して既植の位置にあ
る荷(N)を適正通りに把持てきるようにしているので
ある。
次に、前記基準位置マーク(4a)の読み取り時に同時
に読み取られるアドレスマーク(4b)及び前記パリテ
ィ−マーク(4C)を、それらの大きさと予め設定記憶
されている前記基準位置マーク(4a)に対する位置関
係とから、前記アドレスマーク(4b)及び前記パリテ
ィ−マーク(4C)の有無を判別し、且つ、そのマーク
有無の組み合わせに基づいて、前記移動車(A)が現在
停止しているステーション(ST)のアドレスを判別さ
せることになる。
そして、荷移載作業か終了するに伴って、予め記憶され
た、又は、前記通信装置(9a)、 (9b)を介して
前記中央制御装置(8)から指示される次のステーショ
ン(ST)までの走行経路の情報と、前記基準停止位置
(LC)に対する移動車(A)の中心(AC)のずれ量
(X、 Y)及び前記傾き(θ)の情報に基づいて、次
のステーション(ST)に走行するための走行方向を修
正して自動走行を開始させることになる。
走行方向の修正について説明を加えれば、第6図に示す
ように、前記移動車(A)か前記ステーション(ST)
に対して近づく方向に位置ずれ及び傾きか生じている状
態で停止しているとすると、先ず、前記ずれ量(X、 
Y)の値及び前記傾き(θ)の値とに基づいて、前記移
動車(A)か前記ステーション(ST)に衝突しない範
囲で、前記設定記憶された正規ルー) (L、)の方向
に向き変更可能な最大角度(θS)と、前記正規ルート
(Lo)との接点(0)までの走行距離(Ts)とを求
め、前記ジャイロ装置(Sb)をリセットして、検出走
行方向の情報を初期化する。
次に、前記ジャイロ装置(Sb)の情報に基づいて、前
記左右の推進車輪(6)を逆転させることによりその場
でスピンターンさせて、前記傾き(θ)と前記向き変更
可能な最大角度(θS)とを加算した角度分を、前記正
規ルート(Lo)の方向に向き変更させた後、前記走行
距離検出用センサー(Sc)の情報に基ついて、低速で
前記求めた走行距離(Ts )を直進走行させて、前記
正規ルー) (Lo)との接点(0)で停止させる。そ
の後は、スピンターンで前記最大角度(θS)をステー
ション側に向き変更して、前記正規ルート(L、)に沿
って自律走行しなから次のステーション(ST)に走行
するように、設定速度で走行開始させることになる。
前記正規ルー)(Lo)に沿って自動走行を開始した後
は、前述の如く、前記ジャイロ装置(Sb)の情報に基
づいて、前記左右の推進車輪(6)に回転速度差を付け
て操向し、且つ、前記走行距離検出用センサー(Sc)
の情報に基づいて、前記正規ルート(L、)上における
前記移動車(A)の位置を判別させて、次のステーショ
ン(ST)に達するに伴って自動停止させることになる
〔別実施例〕
上記実施例では、基準部材(3)に表示されるマーク(
4a)、 (4b)、 (4c)を光反射式に形成した
場合を例示したが、基準部材(3)の背景を白色に形成
して、マーク(4a)、 (4b)、 (4c)を黒色
に形成したり、発光ダイオード等を利用して光投射式に
形成したりしてもよく、マーク(4a)、 (4b)。
(4C)の具体形状や基準部材(3)の具体構成は各種
変更できる。
又、上記実施例では、基準部材(3)の個数を2個とし
た場合を例示したが、3個以上にする構成でもよく、こ
の場合には、2個の基準部材(3)で1組とする組合せ
か複数個となるから、各組夫々について上述の如くのず
れ量(X、 Y、θ)を検出し、それら検出値の平均値
を最終のずれ量とすることにより、移動車(A)の位置
ずれ検出の精度をより高める事が出来る。
又、上記実施例では、移動車(A)を自律走行させるよ
うに構成した場合を例示したが、例えば、光反射テープ
や磁気を帯びた誘導帯等を利用した走行用ガイドを用い
て自動走行させるように構成してもよく、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成
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の停止位置検出装置の実施例
を示し、第1図は移動車かステーションで停止している
状態の平面図、第2図は制御構成のブロック図、第3図
は位置ずれ検出の説明図、第4図は移動車かステーショ
ンで停止している状態の正面図、第5図は走行ルートの
説明図、第6図は移動車のずれ修正の説明図、第7図は
基準部材の平面図、第8図は同正面図、第9図は位置ず
れ検出の説明図である。 (A)・・・・・・移動車、(ST)・・・・・・ステ
ーション、(Sa)・・・・・・撮像手段、(1)・・
・・・・作業装置、(3)・・・・・・基準部材、(1
00)・・・・・・ずれ量判別手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 移動車(A)が自動走行するステーション(ST)に、
    平面視での基準位置情報を表示する基準部材(3)が所
    定距離を離して複数個設けられ、前記移動車(A)に備
    えさせた作業装置(1)が、それに付設された撮像手段
    (Sa)を前記複数個の基準部材(3)の夫々に対応し
    て定めた複数個の読み取り用設定位置に自動移動させる
    ように構成され、前記ステーション(ST)に対する前
    記移動車(A)の設定適正状態からのずれ量を判別する
    ずれ量判別手段(100)が、前記複数個の基準部材(
    3)の夫々についての前記撮像手段(Sa)によって読
    み取った複数個の読み取り情報に基づいて前記ずれ量を
    判別するように構成されている移動車の停止位置検出装
    置。
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