JPH0440508A - 光学誘導式移動車の制御装置 - Google Patents

光学誘導式移動車の制御装置

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JPH0440508A
JPH0440508A JP2147277A JP14727790A JPH0440508A JP H0440508 A JPH0440508 A JP H0440508A JP 2147277 A JP2147277 A JP 2147277A JP 14727790 A JP14727790 A JP 14727790A JP H0440508 A JPH0440508 A JP H0440508A
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JP
Japan
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color
control device
processing
parallel processing
sensor
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JP2147277A
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Inventor
Yutaka Nagashima
長嶋 豊
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MIYAMOTO DENKI KK
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MIYAMOTO DENKI KK
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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〕 本発明は光学誘導式移動車に関し、より詳しくは、並列
処理型マイクロプロセッサを用いて、色による光学色識
別を主誘導手段とすると共に、超音波による距離、赤外
線による人体検出等を従誘導手段とした、分散協調型並
列処理システム構成の光学誘導式移動車の制御装置に関
するものである。
〔従来の技術及びその問題点〕
これまでにも、無人移動車として各種誘導形式のものが
開発されているが、それらは主として、工場のFA化、
FMS化を推進するためのものであった。本発明による
移動車は、特に、病院、リハビリテーション施設、老人
ホーム等に於いて、各種医療材料(カルテ、血液、尿、
リネンサプライ等)の運搬、食事の運搬、患者の病室、
検査室等への誘導・運1般に適用することを主眼として
いる。
従来の光学式(色識別)誘導方式では、色の3原色、即
ち赤(R)、緑(G)、青(B)を個別に検出し順次A
/D変換してから総合的に色の識別を行う構成であった
ために、各色に対応したセンサーの数だけその演算処理
に時間を要した。また、多数のセンサーを使用すると、
最初のセンサーの検出点と最後のセンサーの検出点の各
検出位置間にズレを生しる恐れがあった。さらに、光源
が発する光量の変化に敏感なカラーセンサーに対しては
、そのための補正(補償)回路に適切なものが無く、色
識別が不安定なものであった。
本発明は、従来技術に於ける上記事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、色識別の高速処理化と安定
化とを同時に達成して、安定走行が可能な光学誘導式移
動車を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による光学誘導式移動車の特徴的構成は、多数の
センサアレイをその検出対象別にグループ化すると共に
、グループ毎に並列処理型マイクロプロセッサに接続し
た点にある。
この特徴的構成による作用は以下の通りである。
〔作用〕
並列処理型マイクロプロセッサの並列同時処理機能によ
り、グループ別の色識別処理は、同地点で同時刻に可能
となり、信号の高速処理化が実現する。
検出対象を異にするセンサアレイの各グループも、それ
ぞれ並列処理型マイクロプロセッサに割当てられ、同様
に同時処理されるため、すべての検出処理がリアルタイ
ムに、分散化されて識別が可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照しながら説
明する。
第11図は、従来例の誘導式移動車の制御装置に於ける
制御の内容を示すフローチャートである。
このフローチャートから明らかな通り、従来のものは、
カラーセンサアレイからの色、照度の入力に基づく色識
別処理、超音波センサアレイからのデータ入力に基づく
距離計測処理、赤外線センサアレイからのデータ入力に
基づく障害物識別処理、更には、主誘導路からの左右方
向へのズレの検出処理等を、予め決められた順序で逐次
処理する制御内容となっていた。したがって、センサの
種類及び数が多くなり、また処理ステップが多くなれば
、複数の処理ステップで構成される一連の動作を終える
のにかなりの時間を必要とし、演算処理の高速処理化が
極めて難しいことは容易に理解される。
次に、第1図乃至第10図に基づいて、本発明による光
学誘導式移動車の制御装置の具体的構成を説明する。
第1図に示すように、移動車誘導用のカラーラインL、
、L2.L3が、路面上に、移動車10の走行経路に沿
って予め設けられる。カラーラインL、、L2.L3は
、走行経路毎に、色が例えば橙、青、黄とそれぞれ互い
に異なるものとする。
参照符号M I、 M z、 M ’rは停止マークラ
インを示し、走行経路に沿って移動してきた移動車10
に対して停止の指示を与えるためのものであり、前記カ
ラーラインL +、 L z、 L 3とは更に異なる
色、例えば赤色が用いられる。S、、S2.S3は、カ
ラーラインL I、 L z、 L 3にそれぞれ対応
して移動車10の底部に設けられるカラニセンサ及び照
度センサを示す。
第2図は、カラーラインL1に対応したカラーセンサ及
び照度センサS、の具体的構成を示す。
カラーセンサ部はカラー検出器12と鏡筒14とで構成
され、また、照度センサ部はカラー検出器12と同一種
類のカラー検出器16と光源18とで構成される。カラ
ーセンサ部のカラー検出器12と、照度センサ部のカラ
ー検出器16に同し種類のカラー検出器を用いると共に
、各検出器からの信号をそれぞれ対数増幅器20.22
を用いて増幅し、更にA/D変換器24.26を介して
デジタル信号化した後、その各デジタル信号を並列処理
型マイクロプロセッサTSRに送り込み、そこで演算処
理することにより色識別を行う方式を採っているため、
光源が発する光量にもし変化があっても、常に安定した
色識別が可能である。なお、カラーラインL1に対応し
たカラーセンサ及び照度センサS、について説明したが
、カラーラインL2及びL3にそれぞれ対応したカラー
センサ及び照度センサS2及びS3も同一構成であるこ
とは言うまでもない。
各カラーラインL、、L2.L3に対応したカラーセン
サ及び照度センサS、、S2.S3はそれぞれ、第3図
に示されるように(ここでは、S2)S3も同様の構成
につきS、のみを示す)、二重化されるのが好ましい。
カラーセンサ及び照度センサを二重化することにより、
耐故障性が向上し、また双方の検出値を監視することに
より自己故障診断性を持たせることができ、装置の信頼
性は大きく向上する。また更に、この二重化により、カ
ラー誘導ラインからのズレの早期検出は極めて容易に行
い得るようになる。第4(a)〜(c)図はその説明図
である。移動車10の移動進行方向をXとした場合、移
動車10がカラーラインL上を(a)図のような状態で
移動中は、二重化された二つのカラーセンサは共に同等
の信号を出力し、誘導ラインに沿った正常な走行状態と
判断される。他方、移動車10がカラーラ゛インL1上
を(b)又は(c)図の状態で移動中は、二重化された
つのカラーセンサの何れか一つからはカラーラインL、
に基づく正常な信号が得られず、誘導ラインから外れた
、方向修正が必要な偏位した走行状態と判断される。(
b)図は進行方向Xに対して左寄りの、また(c)図は
右寄りの走行状態をそれぞれ示す。
以上、主誘導手段としての光学色識別を行うための構成
を説明したが、本発明による制御装置ではこれに加え、
従誘導手段として、超音波センサアレイを用いた距離計
測処理並びに赤外線センサアレイを用いた人体検出識別
処理が行われる。
第5 (a) 、 (b)図は超音波センサアレイにつ
いての説明図である。例として、16個の各超音波セン
サU1〜UI6は、第5(b)図に示すように、移動車
重0の前面及び後面については上下2段でそれぞれ左右
に、そして、側面については上下2段で前部と後部に配
置される。各超音波センサU。
〜UI6からの検出信号は、パラレルインターフェース
50を介してデジタル信号化されてから並列処理型サブ
マイクロプロセッサTSR4に送られ、ここで並列演算
処理が行われる。
第6 (a) 、 (b)図は赤外線センサアレイにつ
いての説明図である。例として、8個の赤外線センサ■
、〜■8は、移動車10の車高の中程に第6(b)図に
示すように配置される。各赤外線センサI、〜I8から
の検出信号は、パラレルインターフェース60を介して
デジタル信号化されてから並列処理型サブマイクロプロ
セッサTSR5に送られ、ここで並列演算処理がなされ
る。
第7図は、本発明による移動車の制御装置のシステム全
体構成図を示す。前述した構成を有する各カラーセンサ
及び照度センサSt、Sz、Saからの検出信号は、対
応する対数増幅器及びA/D変換器を介してデジタル信
号化された後、並列処理型サブマイクロプロセッサTS
RI、TSR2)TSR3にそれぞれ送られる。各並列
処理型サブマイクロブロセンザTSRI、TSR2,T
SR3で演算処理されたデータは、リング状のシリアル
データリンクを介して並列処理型メインマイクロプロセ
ッサTSRIOに、高速伝送(約20 Mbps)され
る。超音波センサアレイU1〜U16からの検出信号を
処理するザブプロセッサTSR4及び赤外線センサアレ
イIt〜■8からの検出信号を処理するザブプロセッサ
TSR5も、シリアルデータリンクを介してメインマイ
クロプロセッサTSRIOにデジタル信号を高速伝送す
る。
更に、画像処理による物体識別、誘導路識別を行う視覚
センサVを、ザブプロセッサTSR6を介してシリアル
データリンクに接続してもよい。RA M (Rand
om Access Memory)  81〜86は
、各センサアレイの検出信号に基づき各サブプロセッサ
で演算処理されたデータを、シリアルデータリンクを介
してメインマイクロプロセッサTSRIOに対してデー
タ伝送が完了するまで一時的に記憶するためのものであ
る。
並列処理型メインマイクロプロセッサTSRIOは、シ
リアルデータリンクを介して伝送されてきた検出データ
を、ROM (Read 0nly Memory) 
90内に予め記憶されている演算手順に基づき、その並
列処理機能により高速演算処理する。メインプロセッサ
TSRIOによる演算結果は、指令パルス及び回転方向
パルス(指令信号)として、左側サーボモータM、及び
右側サーボモータMRをそれぞれ駆動するモータドライ
ブコントローラDL+  DRに送られる。モータドラ
イブコントローラの一構成例を第8図に示す。第8図に
示すコントローラは、ロークリエンコーダ100からの
信号を受けるデジタル制御用ICl0L、デジタル/ア
ナログ変換器1022周波数/電圧変換器103及びサ
ーボアンプ104から構成されるものであり、無人移動
車では公知のものであり、特に説明を要しないものであ
る。なお、第7図において、ハンパスイソチ92は移動
車のバンパに障害物が接触したとき緊急停止させるため
のもの、緊急停止スイッチ94は手動により移動車を緊
急停止させるためのもの、音声合成再生装置96は各種
識別結果等を音声で報知するためのもの、LCDティス
プレィ97は操作手順或いは識別結果等を視覚表示する
ためのもの、ジョイスティック98は誘導路の指定など
の各種指示を与えるためのもの、そして、RAM99は
ジョイスティック98から与えられた命令等を一時的に
記taするためのものである。
〜11 なお、図示したシリアルデータリンクはリング状のもの
であるが、これに限定される訳ではなく、パイプライン
状、格子(マトリックス)状、ツリー状等、任意の形状
とすることが可能である。
第9図及び第10図は、本発明による誘導車の制御装置
の制御手順を示すフローチャートである。
第9図のフローチャートが示す制御手順は、中央及び左
右のカラーセンサアレイ81〜S3からの信号を各サブ
プロセ・7すが処理したデータに基づき色の総合識別を
先ず行い、その後、超音波セン・す゛アレイU及び赤外
線センサアレイIからの入力データを加えて総合判断す
るようになっている。
一方、第10図のフローチャートが示す制御手順は、中
央及び左右のカラーセンサアレイ81〜S3、超音波セ
ンサアレイU及び赤外線センサアレイIからの各信号を
対応する各サブプロセッサが並列同時演算したデータに
基づき、メインマイクロプロセッサTSRIOが一度に
総合判断するようになっている。
上記説明において、並列処理型のサブマイクロマイクロ
プロセ・ノザTSRI〜6及びメインマイクロプロセッ
サTSRIOは、例えば、30Mトムソン・マイクロエ
レクトロニクス株式会社から商品名トランスピユータと
して市販されているものが使用可能である。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明による光学誘導式移動車の
制御装置によれば、目的別にグループ化されたセンサア
レイが、並列処理型マイクロプロセッサにグループ毎に
割当てられるので、全ての信号処理、従って必要とする
識別処理が高速に処理可能となる。
カラーセンサアレイが二重化されているため、耐故障性
、自己故障診断性があり、移動車の制御装置の信頬性が
極めて高くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は誘導ラインに対する移動車のカラーセンサ及び
照度センサの配置図、第2図はカラーセンサ及び照度セ
ンサの具体的構成を示す図、第3図はカラーセンサ及び
照度センサを二重化したときのブロック図、第4(a)
〜(c)図は誘導ラインに対する走行状態を説明する図
、第5 (a) 、 (b)図は超音波センサアレイの
接続及び配置を説明する図、第6 (a) 、 (b)
図は赤外線センサアレイの接続及び配置を説明する図、
第7図は本発明による制御装置のシステム全体構成図、
第8図はモータト′−ライブコントローラの構成図、第
9図及び第10図は本発明による誘導車の制御装置の制
御手順を示すフローチャート、そして、第11図は従来
例の誘導式移動車の制御装置の制御手順を示すフロチャ
ートである。 図において、 10・・・移動車、   12.16・・・カラーセン
サ、20.22・・・対数増幅器、 24.26・・・A/D変換器、 82〜8699・・・RAM。 S+”S3・・・カラーセンサ・照度センサアレイ、U
1〜UI6・・・超音波センサアレイ、I、〜I8・・
・赤外線センサアレイ、TSRI〜TSR6・・・サブ
マイクロプロセンサ、TSRIO・・・メインマイクロ
プロセッサ、L、〜L、・・・t’r’Jカラーライン
。 特許出願人  宮本電機株式会社 代理人 弁理士 石 原 昌 典 第 図 (q) 工4 (b) す 牛 讐

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走行経路に沿って複数本設けられた誘導用のカラ
    ーラインを、複数個のカラーセンサアレイによって検出
    しながら自動走行する光学誘導式移動車の制御装置にお
    いて、該制御装置は、前記複数個のカラーセンサアレイ
    からの検出信号をそれぞれ演算処理する複数個の並列処
    理型サブマイクロプロセッサと、前記複数個のサブマイ
    クロプロセッサからシリアルデータリンクを介して伝送
    されたデータを更に演算処理してサーボモータへの指令
    信号を発する並列処理型メインマイクロプロセッサと、
    を備えることを特徴とした光学誘導式移動車の制御装置
  2. (2)特許請求の範囲第(1)項記載の制御装置におい
    て、前記各カラーラインに対応した前記カラーセンサア
    レイは二重化されていることを特徴とした制御装置。
  3. (3)特許請求の範囲第(1)項記載の制御装置におい
    て、前記シリアルデータリンクはリング状であることを
    特徴とした制御装置。
  4. (4)特許請求の範囲第(1)項記載の制御装置におい
    て、前記制御装置は更に、超音波センサアレイを有して
    いることを特徴とした制御装置。
  5. (5)特許請求の範囲第(1)項記載の制御装置におい
    て、前記制御装置は更に、赤外線センサアレイを有して
    いることを特徴とした制御装置。
  6. (6)特許請求の範囲第(1)項記載の制御装置におい
    て、前記制御装置は更に、視覚センサー及び画像処理装
    置を有していることを特徴とした制御装置。
JP2147277A 1990-06-07 1990-06-07 光学誘導式移動車の制御装置 Pending JPH0440508A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248824A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 搬送装置
JPH11305837A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Shinko Electric Co Ltd 無人搬送車の衝突防止装置
JP2010211512A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshiba Tec Corp 自律移動装置
JP2011043947A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Central Motor Co Ltd 簡易無人搬送システム
JP2013025394A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Canon Precision Inc 自動走行車および自動走行システム
JP2016517554A (ja) * 2013-02-28 2016-06-16 ハンファテクウィン株式会社Hanwha Techwin Co.,Ltd. 小型統合制御装置
JP2019021128A (ja) * 2017-07-19 2019-02-07 村田機械株式会社 走行車システム

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