JPH0443282B2 - - Google Patents

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JPH0443282B2
JPH0443282B2 JP57209884A JP20988482A JPH0443282B2 JP H0443282 B2 JPH0443282 B2 JP H0443282B2 JP 57209884 A JP57209884 A JP 57209884A JP 20988482 A JP20988482 A JP 20988482A JP H0443282 B2 JPH0443282 B2 JP H0443282B2
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JP
Japan
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vehicle
signal
forklift
dimensional
mark
Prior art date
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JP57209884A
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Japanese (ja)
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JPS59112310A (en
Inventor
Katsutaka Numata
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59112310A publication Critical patent/JPS59112310A/en
Publication of JPH0443282B2 publication Critical patent/JPH0443282B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フオークリフト等の無人車両操向装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an unmanned vehicle steering device such as a forklift.

従来、冷凍倉庫や固体廃棄物貯蔵施設等作業員
が直接入つて作業し難い設備においては、物品の
搬出入のために遠隔誘導可能な無人フオークリフ
ト、台車等が使用されており、このような走行車
の誘導方法には床面に誘導電線を埋設し、走行車
には検知コイルを設けて、走行車を誘導電線に沿
つて走行させるもの、誘導電線の代わりに床面に
光学反射テープを貼り、走行車には検知センサを
設けて、走行車を光学反射テープに沿つて走行さ
せるもの等が知られているが、このような手段は
前者の場合には床面に誘導電線を埋設するため工
事が大規模になること、埋設床の基礎配筋、埋設
管等の磁性体の影響を受け走行精度が悪くなる等
の欠点があり、後者の場合には車輪の通過、物品
の搬出入によるテープの汚損、はがれ等長期的な
品質の維持が困難であるという欠点があつた。
Conventionally, unmanned forklifts, trolleys, etc. that can be remotely guided have been used to transport goods in and out of facilities such as cold storage warehouses and solid waste storage facilities where it is difficult for workers to directly enter and work. There are two ways to guide the vehicle: an induction wire is buried in the floor, a detection coil is installed in the vehicle, and the vehicle travels along the induction wire, and an optical reflective tape is placed on the floor instead of the induction wire. It is known that the vehicle is equipped with a detection sensor and the vehicle runs along the optical reflective tape; however, in the case of the former method, induction wires are buried in the floor. Therefore, there are drawbacks such as the large-scale construction work, poor running accuracy due to the influence of the foundation reinforcement of the buried floor, magnetic materials such as buried pipes, etc. In the latter case, it is difficult to pass wheels, carry goods in and out However, there were disadvantages in that it was difficult to maintain long-term quality, such as staining and peeling of the tape.

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、信頼性大でかつ保守の容易なフオークリフ
ト等の無人車両操向装置を提供することを目的と
し、車両に付設されたセンサの出力パルスを計数
することにより得られる走行距離から走行ルート
上の車両の位置を検出し、これに応じて車両を操
向するものにおいて、その走行ルートの直上の天
井に同走行ルートに沿つて配設された所定長さの
複数個の光学的マークと、車両に車両進行方向に
間隔をおいて配設され前記光学的マークを個別に
検出する少くとも2個の一次元カメラと、同一次
元カメラの検出信号と前記走行距離とから車両の
位置を検出する位置判定装置と、車両に付設され
たジヤイロの角速度信号に基づく姿勢角を前記一
次元カメラの信号を受けて補正する制御回路を具
えたことを特徴とする。
The present invention was proposed in view of the above circumstances, and aims to provide a highly reliable and easy-to-maintain unmanned vehicle steering device such as a forklift. A device that detects the position of a vehicle on a driving route from the distance traveled by counting pulses and steers the vehicle accordingly, and is installed on the ceiling directly above the driving route along the same driving route. a plurality of optical marks each having a predetermined length; at least two one-dimensional cameras disposed on the vehicle at intervals in the direction of vehicle travel for individually detecting the optical marks; A position determining device detects the position of the vehicle from the detection signal and the distance traveled, and a control circuit corrects the attitude angle based on the angular velocity signal of a gyroscope attached to the vehicle in response to the signal from the one-dimensional camera. It is characterized by

次に本発明を最も好ましい図示実施例について
説明する。
The present invention will now be described with reference to the most preferred illustrated embodiment.

まず第1図および第2図において、1はフオー
クリフト、2は走行車輪、3は走行車輪2の回転
数もしくは回転角を検出するためのセンサで一定
角度毎にパルスを発生させる。4はジヤイロで、
これによりフオークリフト1の走行時における鉛
直軸まわりの角速度を検出する。5,6は一次元
カメラでフオークリフト1に設けられ、建屋天井
面のマーク10を検出する。一次元カメラ5,6
は、その名の通り受像部に、一次元方向に並んで
複数の受光素子が配設されている。通常のテレビ
カメラと同様に各受光素子は、受光量に応じた起
電力を生じ最大起電力を生ずる受光素子の位置か
ら、一次元カメラ5,6のそれぞれと、マーク1
0の相対位置関係を示す信号が得られる。本実施
例では、第2図に示すように、一次元カメラ5,
6は、それぞれ車両すなわちフオークリフト1の
車体中心上に設置されていると共に、マーク10
が設けられている天井面と、一次元カメラ5,6
の鉛直距離も定まつているから、フオークリフト
1の車体中心とマーク10の位置する走行コース
との車巾方向のずれが一次元カメラ5,6の検出
信号として表わされる。即ち、一次元カメラ5,
6は、その取付位置での車巾方向ずれ信号を出力
する。
First, in FIGS. 1 and 2, 1 is a forklift, 2 is a running wheel, and 3 is a sensor for detecting the rotational speed or rotation angle of the running wheel 2, which generates a pulse at every fixed angle. 4 is Jairo,
Thereby, the angular velocity around the vertical axis when the forklift 1 is traveling is detected. 5 and 6 are one-dimensional cameras installed on the forklift 1 to detect marks 10 on the ceiling of the building. One-dimensional camera 5, 6
As the name suggests, a plurality of light-receiving elements are arranged one-dimensionally in an image-receiving section. As in a normal television camera, each light receiving element generates an electromotive force according to the amount of light received, and from the position of the light receiving element that produces the maximum electromotive force, it connects to each of the one-dimensional cameras 5 and 6 and the mark 1.
A signal indicating the relative positional relationship of 0 is obtained. In this embodiment, as shown in FIG.
6 are respectively installed on the center of the vehicle body of the vehicle, that is, the forklift 1, and the marks 10
and the one-dimensional cameras 5 and 6.
Since the vertical distance is also fixed, the deviation in the vehicle width direction between the center of the vehicle body of the forklift 1 and the travel course where the mark 10 is located is expressed as the detection signal of the one-dimensional cameras 5 and 6. That is, the one-dimensional camera 5,
6 outputs a vehicle width direction deviation signal at the mounting position.

又、マーク10は、後述するように所定の長さ
を有しているので、一次元カメラ5又は6がとら
えるマーク10の立上り信号及び立下がり信号を
用いて、実走行距離を算出するための補正用信号
を出力することができる。更に立上り信号又、立
下がり信号を数えることにより、フオークリフト
1が通過したマーク10の数を知ることができ
る。
Further, since the mark 10 has a predetermined length as described later, the actual traveling distance can be calculated using the rising signal and falling signal of the mark 10 captured by the one-dimensional camera 5 or 6. A correction signal can be output. Furthermore, by counting the rising and falling signals, the number of marks 10 that the forklift 1 has passed can be known.

更に、7は前方検出器で、走行路前方の荷物、
障害物等を検出する。8は積荷高さ検出器で、フ
オークリフト荷降しまたは荷積位置にある貯蔵物
品の積荷高さを検出する。9は制御装置であり、
その構成は第4図にて説明する。10は建屋天井
面に所定長さで複数個敷設されたマークで光学反
射テープ又はステンレス板等である。
Furthermore, 7 is a front detector, which detects luggage in front of the traveling path.
Detect obstacles, etc. A load height detector 8 detects the load height of the stored articles at the forklift unloading or loading position. 9 is a control device;
Its configuration will be explained with reference to FIG. Reference numeral 10 denotes a plurality of marks placed at a predetermined length on the ceiling surface of the building, and these marks are made of optical reflective tape, stainless steel plate, or the like.

第1図及び第2図において、一般的フオークリ
フトの動作に必要な他の検出器は装備されている
ものとして省略している。
In FIGS. 1 and 2, other detectors necessary for the operation of a typical forklift are omitted, assuming that they are equipped.

第3図において、10はフオークリフト1の走
行コース11および11′の真上の建屋天井面に
所定長さでかつ走行コース11,11′に沿つて
間隔をおいて配設されたマークを示す。12は荷
受台で、別途図示しない装置により、貯蔵物品が
供給される。13はフオークリフト1の待機ステ
ーシヨンである。
In FIG. 3, numeral 10 indicates a mark placed on the ceiling of the building directly above the running courses 11 and 11' of the forklift 1 with a predetermined length and at intervals along the running courses 11 and 11'. . Reference numeral 12 denotes a loading platform, into which stored articles are supplied by a device not shown separately. 13 is a waiting station for the forklift 1.

第4図において、制御装置9は、ジヤイロ4か
らのフオークリフトの角速度を示すアナログ信号
とデジタル信号に変換するA/D変換器21と、
A/D変換器21の信号を加算する加算器22、
加算器22のタイミングを作るクロツク発生器2
3、一次元カメラ5,6からの信号を処理する信
号処理装置24、後記するマスターコントロール
ユニツト26からの指示方位とジヤイロ4からの
ジヤイロ方位及び信号処理装置24からの方位補
正信号を受け、それらの比較演算を行なう比較演
算装置25、フオークリフト1の運行の一連シー
ケンス制御を行なうマスターコントロールユニツ
ト26、走行車輪2の回転数もしくは回転角を検
出するセンサ3からの信号をカウントするカウン
タ27及び後述する補正演算装置28と位置判定
装置29より構成されている。
In FIG. 4, the control device 9 includes an A/D converter 21 that converts the angular velocity of the forklift from the gyro 4 into an analog signal and a digital signal;
an adder 22 that adds the signals of the A/D converter 21;
Clock generator 2 that creates timing for adder 22
3. A signal processing device 24 that processes signals from the one-dimensional cameras 5 and 6 receives an instruction direction from a master control unit 26 (to be described later), a gyro direction from the gyro 4, and an azimuth correction signal from the signal processing device 24, and processes them. A comparison calculation device 25 that performs a comparison calculation of It is composed of a correction calculation device 28 and a position determination device 29.

走行車輪2の半径は、走行による摩耗によつて
変化するほか、フオークリフト1が運ぶ荷物によ
る荷重によつて変化するので、同一距離を走行し
ても、センサ3の発生する信号の数は変化する。
これに反し、マーク10の長さは変化しないの
で、前記一次元カメラ5による信号を、間欠的に
カウンタ27へ送り、補正用カウントを得る。
The radius of the traveling wheels 2 changes not only due to wear caused by traveling, but also due to the load caused by the cargo carried by the forklift 1. Therefore, even if the forklift 1 travels the same distance, the number of signals generated by the sensor 3 will change. do.
On the other hand, since the length of the mark 10 does not change, the signal from the one-dimensional camera 5 is intermittently sent to the counter 27 to obtain a correction count.

補正演算装置28は、その補正用カウントとセ
ンサ3の新たなカウントとを用い、実走行距離を
算出する。
The correction calculation device 28 uses the correction count and the new count of the sensor 3 to calculate the actual travel distance.

位置判定装置29は、補正された走行距離と一
次元カメラ5からのマーク10の読取信号を組合
せてフオークリフト1の位置判定を行う。
The position determining device 29 determines the position of the forklift 1 by combining the corrected travel distance and the reading signal of the mark 10 from the one-dimensional camera 5.

前記方位補正信号は、一次元カメラ5,6のそ
れぞれの車巾方向ずれ検出信号と、一次元カメラ
5,6の取付間隔とから、走行ルートに対する成
す角度(姿勢角)信号として演算出力される。3
0はステアリングサーボモータ31用のサーボア
ンプ、31はフオークリフト1の旋回駆動用ステ
アリングサーボモータ、32は誘導無線、光伝送
装置等による公知の伝送装置、33は前方検出器
7、積荷高さ検出器8及びその他図示しないフオ
ークリフト1の動作に必要な他の検出器のための
センサコントロール信号、34は図示しない駆動
モータ用制御信号である。
The azimuth correction signal is calculated and output as an angle (attitude angle) signal with respect to the travel route based on the vehicle width direction deviation detection signal of each of the one-dimensional cameras 5 and 6 and the mounting interval of the one-dimensional cameras 5 and 6. . 3
0 is a servo amplifier for the steering servo motor 31, 31 is a steering servo motor for turning the forklift 1, 32 is a known transmission device such as a guided radio or an optical transmission device, and 33 is a front detector 7, which detects the height of the cargo. sensor control signals for the detector 8 and other detectors (not shown) necessary for the operation of the forklift 1, and 34 is a control signal for the drive motor (not shown).

このように構成された本実施例において、第3
図に示す配置に基づき、動作を説明する。まずフ
オークリフト1が待機ステーシヨン13に停止し
ているときを原点とする。
In this embodiment configured in this way, the third
The operation will be explained based on the arrangement shown in the figure. First, the time when the forklift 1 is stopped at the standby station 13 is defined as the origin.

フオークリフト1は別途手段による電源の投入
と同時に、一次元カメラ5,6により天井面の基
準走行ルート上マーク10を読み取る。詳言すれ
ば、一次元カメラ5,6のそれぞれの位置と、基
準走行ルートとの間隔即ち車巾方向の位置ずれ
(前、後)を検出する。
At the same time as the forklift 1 is powered on by a separate means, the one-dimensional cameras 5 and 6 read the mark 10 on the reference travel route on the ceiling surface. Specifically, the distance between the respective positions of the one-dimensional cameras 5 and 6 and the reference driving route, that is, the positional deviation in the width direction of the vehicle (front, rear) is detected.

このようにして、フオークリフト1の停止状態
がマーク10が設けられている基準走行コースに
対してどれだけ方位偏差があるかすなわち本来の
走行方向に対するフオークリフト1の車両巾線の
傾き(姿勢角)があるかを信号処理装置24で演
算し、その補正量を比較演算装置25に入力し、
ジヤイロ4のイニシヤルセツトが行なわれ起動準
備が完了する。
In this way, it is possible to determine how much azimuth deviation the forklift 1 has in its stopped state with respect to the standard travel course on which the mark 10 is provided, that is, the inclination (attitude angle) of the vehicle width line of the forklift 1 with respect to the original travel direction. ) is calculated by the signal processing device 24, and inputs the correction amount to the comparison calculation device 25,
The initial setting of the dial 4 is performed and preparation for starting is completed.

起動準備完了信号を伝送装置32を介し、図示
しない地上ステーシヨンに送り、地上ステーシヨ
ンから作業命令が伝送装置32を介してフオーク
リフト1に伝達される。第3図において、例え
ば、荷受台12の荷を任意の位置例えば上から第
2列、左から2番目(第3図)に入庫するとすれ
ば、この作業モードと、そのアドレスが伝送され
制御装置9のマスターコントロールユニツト26
に入る。
A start-ready signal is sent to a ground station (not shown) via the transmission device 32, and a work command is transmitted from the ground station to the forklift 1 via the transmission device 32. In FIG. 3, for example, if the load on the receiving platform 12 is to be stored at an arbitrary position, for example, the second row from the top, second from the left (FIG. 3), this work mode and its address are transmitted to the control device. 9 master control unit 26
to go into.

マスターコントロールユニツト26では、作業
の第1ステツプとして、フオークリフト1が待機
ステーシヨン13の位置から荷受台12までの距
離(N2メートルとする)直進し、所定の荷取作
業を行なつた後、待機ステーシヨン13に戻ると
いう動作工程が判断され、その結果、走行方向
(前進又は後進)及び走行速度を制御する駆動モ
ータ制御信号34が、図示しない走行駆動装置に
送られ、フオークリフト1は発進する。一方ステ
ヤリング操作は、マスターコントロールユニツト
26から出される位置に応じた指示が、比較演算
装置25に入れられ、ジヤイロ信号の加算器22
の出力と比較され、その結果をサーボアンプ30
に出力し、ステアリングサーボモータ31を駆動
させて行われる。信号処理装置24から間欠的に
入力されている姿勢角の信号が、前述の加算器2
2の出力と比較演算され、これに基づき加算器2
2の出力が示す姿勢角が、一次元カメラ5,6及
び信号処理装置24による実測姿勢角に一致する
ように調整される。待機ステーシヨン13の真上
の天井面に敷設されたマーク10の端部と、荷受
台12との距離は配置上N2メートルと決めてあ
るので、フオークリフト1が発進し、一次元カメ
ラ5のマーク10読取り信号の立下り点より走行
用センサ3からの信号をカウンタ27でカウント
し、そのカウント値は、補正演算装置28に入
る。ここで、そのカウント値は、予め記憶されて
いる補正用カウントを用いて校正され、更に左右
の平均がとられ、その校正値平均信号を位置判定
装置29に入れ位置判定を行なう。次にその判定
信号をマスターコントロールユニツト26に入
れ、速度指示の変更、停止命令を駆動モータ制御
信号34として出力する。
In the master control unit 26, as the first step of the work, the forklift 1 moves straight from the position of the waiting station 13 to the loading platform 12 (assumed to be N 2 meters), and after performing the predetermined loading operation, The operation step of returning to the standby station 13 is determined, and as a result, a drive motor control signal 34 that controls the traveling direction (forward or backward) and traveling speed is sent to a traveling drive device (not shown), and the forklift 1 starts. . On the other hand, for steering operation, an instruction corresponding to the position issued from the master control unit 26 is input to the comparator 25, and the adder 22 of the gyro signal
The output of servo amplifier 30 is compared with the output of
This is done by outputting the signal to the steering servo motor 31 and driving the steering servo motor 31. The attitude angle signal that is intermittently input from the signal processing device 24 is sent to the adder 2 described above.
The output of adder 2 is compared with the output of adder 2, and based on this, adder 2
The attitude angle indicated by the output No. 2 is adjusted so as to match the attitude angle actually measured by the one-dimensional cameras 5 and 6 and the signal processing device 24. Since the distance between the end of the mark 10 placed on the ceiling directly above the waiting station 13 and the cargo receiving platform 12 is determined to be N 2 meters due to the arrangement, the forklift 1 starts and the one-dimensional camera 5 The counter 27 counts the signal from the running sensor 3 from the falling point of the mark 10 reading signal, and the count value is input to the correction calculation device 28. Here, the count value is calibrated using a pre-stored correction count, the left and right sides are averaged, and the calibrated value average signal is input to the position determining device 29 to determine the position. Next, the determination signal is input to the master control unit 26, and a change in speed instruction and a stop command are outputted as a drive motor control signal 34.

フオークリフト1が荷受台12へ到着すると、
一連の荷取作業の動作工程に従つて、マスターコ
ントロールユニツト26より駆動モータ制御信号
34として出力し、リフト、リーチ動作等のシー
ケンス制御を行なう。
When the forklift 1 arrives at the loading platform 12,
According to a series of operation steps of the cargo picking operation, the master control unit 26 outputs a drive motor control signal 34 to perform sequence control of lift, reach operations, etc.

荷取後は前述工程の逆動作でフオークリフト1
は後進し、待機ステーシヨン13に戻る。
After receiving the cargo, forklift 1 is operated in the reverse order of the above process.
moves backward and returns to the waiting station 13.

次の第2ステツプでは、フオークリフト1が待
機ステーシヨン13から本線コース11までの距
離(N1メートルとする)を直進し、左90°旋回後
本線コース11′を直進し、上から第2番目の列
(第3図)進入の旋回点、即ち本線コース11′上
のマーク10が4ケ目の点で左90°旋回し、支線
コース11に入り、所定位置である第2列2番目
(前述)までの距離(待機ステーシヨン13から
の距離としてNXメートルとする)前進し、到着
後、所定の荷おろし作業を行なつた後、待機ステ
ーシヨンから戻るという動作工程が判断され、そ
の結果、マスターコントロールユニツト26から
の駆動モータ制御信号34が図示しない走行駆動
装置に送られ、フオークリフト1は再び発進し、
N1メートル前進すると、マスターコントロール
ユニツト26から左90°旋回指令が出され、比較
演算装置25で演算の結果、その出力がサーボア
ンプ30に送られ、ステアリングサーボモータ3
1を駆動旋回させる。90°旋回後、本線コース1
1′を直進するが、このとき、天井面に敷設され
たマーク10を一次元カメラ5で読み取り、その
信号の立上りから立下かりまでの走行距離用セン
サ3の出力をカウントする。マーク10の長さは
一定であり、マーク10と一次元カメラ5との幾
何学的関係は定まつているから前記信号の立上り
から立下がりまでにフオークリフト1が走行する
距離は、一定となるはずである。しかるに、前述
のように走行車輪の半径は、積荷等の状況によつ
て変化するから、センサ3の出力のカウント値も
変化する。このカウント値は、補正演算装置28
へ送られて記憶され、走行距離算出用の補正用デ
ータ(補正用カウント)として使用される。この
値は、前述のように積荷等の状況によつて変化す
るものであるから、マーク10の下を通る都度、
更新される。
In the next second step, the forklift 1 moves straight the distance from the waiting station 13 to the main course 11 (assumed to be N 1 meter), turns 90 degrees to the left, then goes straight on the main course 11' and reaches the second from the top. At the turning point for approaching the row (Fig. 3), that is, the mark 10 on the main line course 11', turns 90 degrees to the left at the fourth point, enters the branch line course 11, and moves to the predetermined position in the second row (2nd position). It is determined that the operation process is to move forward a distance (N x meters as the distance from the waiting station 13) to the above-mentioned location, perform the prescribed unloading work after arriving, and then return from the waiting station, and as a result, The drive motor control signal 34 from the master control unit 26 is sent to a travel drive device (not shown), and the forklift 1 starts again.
When the vehicle moves forward by 1 meter, the master control unit 26 issues a left 90° turn command, and the comparator 25 calculates the result and sends the output to the servo amplifier 30, which controls the steering servo motor 3.
1 is driven and rotated. After a 90° turn, main course 1
1', and at this time, the one-dimensional camera 5 reads the mark 10 placed on the ceiling surface, and counts the output of the travel distance sensor 3 from the rise of the signal to the fall of the signal. Since the length of the mark 10 is constant and the geometrical relationship between the mark 10 and the one-dimensional camera 5 is fixed, the distance traveled by the forklift 1 from the rise to the fall of the signal is constant. It should be. However, as described above, since the radius of the running wheels changes depending on the load and other conditions, the count value of the output of the sensor 3 also changes. This count value is calculated by the correction calculation device 28
The data is sent to and stored, and is used as correction data (correction count) for calculating mileage. As mentioned above, this value changes depending on the cargo and other conditions, so each time you pass under mark 10,
Updated.

次に支線コース11に入る旋回点は、本線コー
ス11′を直進するに際し、一次元カメラ5によ
り、マーク10を読みとり、マーク10を4個カ
ウントすると、位置判定装置29の出力がマスタ
ーコントロールユニツト26に入り、マスターコ
ントロールユニツト26より左90°旋回指令が比
較演算装置25に入り、これが、ジヤイロ信号の
加算器22の出力が表わす姿勢角と比較演算さ
れ、その結果がサーボアンプ30を経由してステ
アリングサーボモータ31に伝えられ、フオーク
リフト1を旋回させる。なお、一次元カメラ5,
6とマーク10が、所定の幾何学的関係にくる
と、前述のように、信号処理装置24から姿勢角
実測信号が出力され、比較演算装置25に入つ
て、ここでジヤイロ信号の加算器22の出力と比
較され、遂時、加算器22の出力は補正されてい
る。旋回時にジヤイロ4の90°旋回完了信号もし
くは、走行距離用センサ3からの出力に基づくフ
オークリフト1の位置信号によりフオークリフト
1が支線コース11に入つたことを判定し、マス
ターコントロールユニツト26よりセンサコント
ロール信号33を出し、前方検出器7を作動させ
る。
Next, the turning point for entering the branch course 11 is determined by reading the mark 10 with the one-dimensional camera 5 when going straight on the main line course 11' and counting four marks 10. A 90° left turn command is input from the master control unit 26 to the comparator 25, which is compared with the attitude angle represented by the output of the gyro signal adder 22, and the result is sent via the servo amplifier 30. The signal is transmitted to the steering servo motor 31 and causes the forklift 1 to turn. In addition, the one-dimensional camera 5,
6 and the mark 10 come into a predetermined geometrical relationship, the attitude angle actual measurement signal is output from the signal processing device 24, as described above, and enters the comparison calculation device 25, where it is input to the gyro signal adder 22. The output of the adder 22 is finally corrected. When turning, it is determined that the forklift 1 has entered the branch course 11 based on the 90° turn completion signal of the gyro 4 or the position signal of the forklift 1 based on the output from the travel distance sensor 3, and the sensor is activated by the master control unit 26. A control signal 33 is issued to activate the forward detector 7.

又、天井面に敷設したマーク10の一次元カメ
ラ5による読み取り信号を位置判定装置29に入
力し、第2列(前述)に入る旋回点から2ケ目の
マークの立下り信号から走行距離用センサ3の実
走行距離NXメートルが判定されると、マスター
コントロールユニツト26にその信号が入力さ
れ、マスターコントロールユニツト26より駆動
モータ制御信号34が図示しない走行駆動装置に
送られ、フオークリフト1の走行を停止させると
同時にセンサコントロール信号33により積荷高
さ検出器8を作動させ、荷おろし位置の積荷高さ
を確認して、一連の荷おろし作業の動作工程に従
つてマスターコントロールユニツト26より駆動
モータ制御信号34を出力してリフト、リーチ動
作等のシーケンス制御を行なう。
In addition, the signal read by the one-dimensional camera 5 of the mark 10 installed on the ceiling is input to the position determination device 29, and the driving distance is determined from the falling signal of the second mark from the turning point entering the second row (described above). When the actual travel distance N x meters of the sensor 3 is determined, the signal is input to the master control unit 26, and the master control unit 26 sends a drive motor control signal 34 to a travel drive device (not shown), which controls the forklift 1. At the same time as stopping traveling, the load height detector 8 is activated by the sensor control signal 33, the load height at the unloading position is confirmed, and the load height detector 8 is activated by the master control unit 26 according to a series of operation steps of the unloading operation. A motor control signal 34 is output to perform sequence control such as lift and reach operations.

荷おろし作業が終了すると、マスターコントロ
ールユニツト26から後進指令の駆動モータ制御
信号34が図示しない走行駆動装置に送られ、フ
オークリフト1が後進を開始する。後進によつ
て、一次元カメラ5のマーク10の読み取り信号
及び走行距離用センサ3の信号による距離算出関
係のカウンタは減算となる。
When the unloading operation is completed, the master control unit 26 sends a drive motor control signal 34 instructing reverse movement to a traveling drive device (not shown), and the forklift 1 starts moving backward. As the vehicle moves backward, the counter related to distance calculation based on the reading signal of the mark 10 of the one-dimensional camera 5 and the signal of the travel distance sensor 3 is subtracted.

支線コース11から本線コース11′に戻る旋
回及び本線コース11′から待機ステーシヨン1
3に戻る旋回は、前述の入庫前進で説明したもの
と同様各々の旋回開始点を位置判定装置29から
の信号をマスターコントロールユニツト26が受
けて、マスターコントロールユニツト26より旋
回指令を出して操向し、フオークリフト1は待機
ステーシヨン13に戻り、荷取り、荷おろし作業
の1工程が終了する。
Turning from branch course 11 back to main course 11' and from main course 11' to waiting station 1
The turning to return to No. 3 is similar to that explained in the above-mentioned forwarding movement, and the master control unit 26 receives a signal from the position determination device 29 for each turning start point, issues a turning command from the master control unit 26, and performs steering. Then, the forklift 1 returns to the waiting station 13, and one process of loading and unloading work is completed.

以上説明した本実施例によれば次のような効果
が奏せられる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be achieved.

(1) 車両に付設されたセンサの出力パルスカウン
トによる距離検出の欠点とされていた外乱(車
輪の摩耗、スリツプ、荷重条件の変動等)によ
る精度誤差の発生が一次元カメラの光学検出に
より補正されるとともに、相互に信号の照合監
視ができ、走行異常の検出が可能となつた。
(1) Accuracy errors caused by disturbances (wheel wear, slippage, fluctuations in load conditions, etc.), which were considered to be a drawback of distance detection using output pulse counts from sensors attached to the vehicle, are corrected by optical detection using a one-dimensional camera. At the same time, it became possible to mutually check and monitor signals, and detect driving abnormalities.

又、位置精度が良いため、走行路のコース変
更(旋回等)の開始位置が明確に決定できる。
Furthermore, since the positional accuracy is good, the starting position of a course change (turning, etc.) of the traveling route can be clearly determined.

(2) ジヤイロの零点誤差を回路調整を行なうこと
なく、一次元カメラの光学検出により車両の停
止、走行いずれの状態でも自動的に補正でき
る。
(2) The zero point error of the gyro can be automatically corrected by the optical detection of the one-dimensional camera, whether the vehicle is stopped or running, without making any circuit adjustments.

(3) 一次元カメラ用のマークは車両のタイヤ軌跡
等の汚れの影響を受けないので、長期間にわた
つて補修する必要がない。
(3) Marks for one-dimensional cameras are not affected by dirt such as vehicle tire tracks, so they do not need to be repaired over a long period of time.

(4) 地震等があつても電線埋設法のように断線に
よるシステムダウンは生じない。
(4) Even in the event of an earthquake, the system will not go down due to wire breakage, unlike the buried wire method.

(5) 従来の埋線誘導方式にくらべ、現地工事が小
規模である。又、設備の増設の場合も建屋と取
合いが少ないため容易に施工できる。
(5) Compared to the conventional buried wire guidance method, the on-site construction work is smaller. In addition, when expanding equipment, it can be easily done because there is less interference with the building.

以上実施例について詳述したように、本発明は
車両に付設されたセンサの出力パルスをカウント
することにより得られる走行距離と、車両に付設
されたジヤイロにより得られる姿勢角とにより車
両の位置を検出し、これにより車両を誘導するも
のにおいて、車両進行方向に沿つて光学的に検出
できる一定長さのマークを複数個敷設し、車両に
付設された前記マークを検出する検出装置の検出
信号を基準信号として前記センサのカウント値及
び前記ジヤイロの零点ドリフトを補正する制御回
路と位置判定回路を具えたことにより、所望のコ
ースを常に精度良く操向できるフオークリフト等
の無人車両操向装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。
As described above in detail with respect to the embodiments, the present invention enables the position of the vehicle to be determined based on the travel distance obtained by counting the output pulses of the sensor attached to the vehicle and the attitude angle obtained by the gyroscope attached to the vehicle. In a device that detects and thereby guides a vehicle, a plurality of marks of a certain length that can be optically detected along the direction of vehicle travel are laid down, and a detection signal of a detection device that detects the marks attached to the vehicle is transmitted. By providing a control circuit and a position determination circuit for correcting the count value of the sensor as a reference signal and the zero point drift of the gyroscope, an unmanned vehicle steering device such as a forklift that can always steer a desired course with high precision is obtained. Therefore, the present invention is extremely useful industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の外形側面図、第2
図はその正面図、第3図は本実施例における建屋
内平面配置図、第4図は本実施例の制御ブロツク
図である。 1……フオークリフト、2……走行車輪、3…
…センサ、4……ジヤイロ、5,6……一次元カ
メラ、7……前方検出器、8……積荷高さ検出
器、9……制御装置、10……マーク、11……
支線コース、11′……本線コース、12……荷
受台、13……待機ステーシヨン、21……A/
D変換器、22……加算器、23……クロツク発
生器、24……信号処理装置、25……比較演算
装置、26……マスターコントロールユニツト、
27……カウンタ、28……補正演算装置、29
……位置判定装置、30……サーボアンプ、31
……ステアリングサーボモータ、32……伝送装
置、33……センサコントロール信号、34……
駆動モータ用制御信号。
Fig. 1 is an external side view of one embodiment of the present invention;
3 is a plan view of the inside of the building in this embodiment, and FIG. 4 is a control block diagram of this embodiment. 1... forklift, 2... running wheels, 3...
...Sensor, 4...Gyroscope, 5, 6...One-dimensional camera, 7...Front detector, 8...Load height detector, 9...Control device, 10...Mark, 11...
Branch line course, 11'... Main line course, 12... Loading platform, 13... Waiting station, 21... A/
D converter, 22... Adder, 23... Clock generator, 24... Signal processing device, 25... Comparison calculation device, 26... Master control unit,
27...Counter, 28...Correction calculation device, 29
...Position determination device, 30...Servo amplifier, 31
... Steering servo motor, 32 ... Transmission device, 33 ... Sensor control signal, 34 ...
Control signal for drive motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 車両に付設されたセンサの出力パルスを計数
することにより得られる走行距離から走行ルート
上の該車両の位置を検出し、この検出位置に応じ
た姿勢角指令信号により該車両を操向する無人車
両操向装置において、 前記走行ルートの直上の天井に同走行ルートに
沿つて所定長さの複数個の光学的マークを配設
し、前記車両に車両進行方向に間かくをおいて配
設され前記光学的マークを個別に検出する少くと
も2個の一次元カメラと、同一次元カメラの検出
信号と前記走行距離とから前記車両の位置を検出
する位置判定装置と、前記車両に付設されたジヤ
イロの角速度信号に基づく姿勢角を前記一次元カ
メラの信号を受けて補正する制御回路とを具え、 かつ前記一次元カメラの検出信号は、前記光学
的マークの読取計数信号と、同光学的マークと同
一次元カメラとの車両巾方向ずれ信号とからなる
ことを特徴とする無人車両操向装置。
[Claims] 1. The position of the vehicle on the travel route is detected from the travel distance obtained by counting the output pulses of a sensor attached to the vehicle, and the attitude angle command signal corresponding to the detected position is used to determine the position of the vehicle. In an unmanned vehicle steering device that steers a vehicle, a plurality of optical marks of a predetermined length are arranged on the ceiling directly above the traveling route along the traveling route, and are spaced from the vehicle in the vehicle traveling direction. at least two one-dimensional cameras that are arranged at a distance from each other and individually detect the optical marks; a position determination device that detects the position of the vehicle from the detection signals of the same-dimensional cameras and the travel distance; a control circuit that corrects an attitude angle based on an angular velocity signal of a gyroscope attached to the vehicle in response to a signal from the one-dimensional camera, and the detection signal from the one-dimensional camera is a reading count signal of the optical mark and , an unmanned vehicle steering system comprising a vehicle width direction deviation signal between the same optical mark and a same-dimensional camera.
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