JPH06102932A - 無人車の障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 進行方向上に障害物が存在するか否かを検知
する検知センサを備えた無人車をステーションの直前に
停止させる際に、ステーションを障害物と誤認してステ
ーションに到着できないといった事態の発生を防止す
る。 【構成】 無人車１から当ステーション４０までの距離
を誘導ケーブル３６等で検出する一方、障害物までの距
離を超音波発信装置１２と受信装置１４で検知すると共
に前記のステーションまでの検出距離に応じて、後者の
障害物検知センサの有効検知距離を可変とする手段を設
け、ステーションまでの残り距離の減少とともに有効検
知距離を逓減させる。センサを無効としないでステーシ
ョンに到着できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、進行方向上に障害物が
存在するか否かを検知しつつ走行する無人車に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の無人車によると、進行方向上
の障害物を検知したときに、減速や停止等の処理を実行
させることによって、衝突等を予防することができる。
一方無人車の進行方向上にステーションを設けておき、
このステーションの直前で無人車を停止させるという無
人車の使い方もよく行なわれる。この場合、従来の障害
物検知装置によると、ステーションに充分に接近する以
前にステーションを障害物として検知してしまい、無人
車がステーションに到着できなくなってしまう。

【０００３】このために、特開昭６１−２６５６０６号
公報に記載の技術が提案されている。この技術では、無
人車がステーションに接近して障害物検知センサがステ
ーションを検知する直前の位置に基準プレートを設置し
ておき、無人車がこの基準プレートを検知したとき以後
は、該障害物検知センサの作動を停止させる。このよう
にすると、ステーションを障害物と誤認してしまい、無
人車がステーションに到着できないといったことを防止
できる。

【０００４】しかしこのようにすると、無人車は基準プ
レートとステーション間を障害物を検知しないで走行す
ることになってしまう。このために基準プレート通過時
以後に新たに障害物が進行方向上に入りこんだりする
と、無人車はその障害物を検知できない。そこで、本出
願人は、ステーションの近傍に障害物検知センサを固定
し、このセンサで無人車以外の物がステーションの近傍
に存在するか否かを検出する装置を開発した。これによ
ると、無人車が基準プレートを通過したとき以後は、ス
テーション近傍を監視している固定式センサによって、
障害物の有無を判別することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置によると、全ステーションに固定式センサを設置しな
ければならず、設置費用が高額となってしまう。また固
定式センサが障害物を検知したときに該無人車に停止指
令を伝える必要があり、信号の送・受信装置が必要とな
り、これもまたコストアップの要因となってしまう。さ
りとて前記特開昭６１−２６５６０６号公報の技術では
前述の問題があり、衝突等の防止に不十分なものであ
る。そこで本発明では、特開昭６１−２６５６０６号公
報の技術の問題点、すなわちステーションの近傍では無
人車が障害物を検知しないで走行するという問題を解決
し得るより安価な装置を開発するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明では
進行方向上に障害物が存在するか否かを検知するための
センサを備えた無人車を進行方向上に存在するステーシ
ョンの直前に停止させる際に用いられる無人車の障害物
検知装置であり、該障害物検知センサの有効検知距離を
可変とする手段と、該無人車から該ステーションまでの
距離を検出する手段と、該距離検出手段で検出される距
離の減少とともに該有効検知距離可変手段の有効検知距
離を逓減させる手段とを付加したことを特徴とする無人
車の障害物検知装置を創り出した。

【０００７】

【作用】本発明によると、無人車がステーションに接近
するとそれに対応して障害物検知センサの有効距離も逓
減されるために、ステーションを障害物と誤認すること
もなく、また無人車とステーション間に障害物が発生し
たときにそれを検知しないといった問題も起さない。ま
た別に固定式センサをステーション毎に設置する必要も
ない。

【０００８】

【実施例】次に本発明を具現化した２つの実施例を説明
する。 （第１実施例）この実施例は、図１に模式的に図示する
ように、無人車１が基準プレート３４を検知したとき以
後、有効検知エリア４２を逓減させることによって、ス
テーション４０を障害物として検知して無人車１が停止
してしまうこともなく、またステーション４０と無人車
１間に大きな障害物不検知エリアが生じることもなくし
た技術である。

【０００９】図３(a) は、無人車１等の詳細を示してお
り、無人車１は駆動輪３０を駆動する走行モータ２と、
走行モータ２の回転角を検出するエンコーダ４と、操舵
輪３２を操舵する操舵モータ６と、走行経路を規定する
ために床面に敷設されている誘導ケーブル３６を検知す
る誘導センサ８と、床面に固定されている基準プレート
３４を検知するプレートセンサ１０と、超音波を発信す
る発信装置１２と、反射音を受信する受信装置１４と、
警告装置１６と、制御装置１８とを有している。この無
人車１はワーク３８を載置して移送し、ステーション４
０の直前に停止してステーション４０との間でワーク３
８の積み降しが可能となっている。制御装置１８は図３
(b) に示されているように、ＣＰＵ２４とＲＯＭ２２と
ＲＡＭ２６とＩ／Ｆ２０とを主体としたマイクロコンピ
ュータで構成されている。信号処理系で見たブロック図
が図３(b) に示されている。

【００１０】この無人車１は、図４に示すように、２つ
の監視エリアを有し、エリア１内に障害物が存在してい
ることが検知されると警告装置１６を作動させまた無人
車１を減速させる。一方エリア２内に障害物が存在して
いることが検知されると無人車１を停止させる。この無
人車１は超音波を発信してから受信するまでの検出期間
が５段階にわたって切換え可能となっており、エリア
１，エリア２とも図４に示すように５レベルで切換え可
能となっている。すなわちレベル５が最大の有効検知距
離に対応し、エリア１として２．０ｍまで、エリア２と
して１．０ｍまでの範囲内に障害物が存在するか否かを
検知する。レベル１では最小の有効検出距離に調整さ
れ、レベル１に切換えられるとその有効検知距離はそれ
ぞれ０．３ｍと０．１ｍとなる。なお基準プレート３４
は、ステーション４０から、レベル５におけるエリア１
の有効検知距離（２．０ｍ）より若干大きい２．１ｍ
（図３参照）の距離に設置されている。

【００１１】ＲＯＭ２２に図５の処理を実行するプログ
ラムが記憶されており、下記の態様で制御される。無人
車１が走行しており、基準プレート３４がプレートセン
サ１０で検知される以前はステップＳ２がノーとなり、
ステップＳ１２でレベル５をセットする。すなわちエリ
ア１の有効距離を２．０ｍとして走行している。この状
態は基準プレート３４が検知されるまで、すなわち無人
車１がステーション４０に２．１ｍの距離となるまで続
く。基準プレート３４を検知したとき、無人車１とステ
ーション４０間には０．１ｍの不検知距離が存在する。
このためステーション４０を誤って障害物として検知す
ることはない。

【００１２】無人車１がステーション４０から２．１ｍ
の距離に到達すると、ステップＳ２がイエスとなる。こ
こでエンコーダ４をゼロクリアし、ここからの距離を検
出可能とする。そしてエンコーダ４のカウント値から無
人車１が０．５ｍ以下の走行距離であるとき、すなわち
無人車１がステーション４０から、２．１〜１．６ｍの
残り距離にある間はステップＳ６がイエスとなる。この
状態では、ステップＳ１４でレベル４をセットし、エリ
ア１の有効距離を１．５ｍとする。するとこの間はステ
ーション４０の直前０．６〜０．１ｍが不検知エリアと
なり、ステーション４０を誤って障害物として検知する
ことはない。

【００１３】エンコーダ４のカウント値から、無人車１
が基準プレート３４の通過後０．５〜１．０ｍ走行した
とき、すなわちステーション４０までの残り距離が１．
６〜１．１ｍまでの間はステップＳ８がイエスとなる。
このときはステップＳ１６でレベル３をセットし、エリ
ア１の有効検知距離を１．０ｍとする。するとこの間は
ステーション４０の直前０．６〜０．１ｍが不検知エリ
アとなり、ステーション４０を誤って障害物として検知
することはない。

【００１４】エンコーダ４のカウント値から、無人車１
が基準プレート３４の通過後１．０〜１．５ｍ走行した
とき、すなわちステーション４０までの残り距離が１．
１〜０．６ｍの間はステップＳ１０がイエスとなる。こ
のときはステップＳ１８でレベル２をセットし、エリア
１の有効検知距離を０．５ｍとする。するとこの間はス
テーション４０の直前０．６〜０．１ｍが不検知エリア
となり、ステーション４０を誤って障害物として検知す
ることはない。

【００１５】エンコーダ４のカウント値から、無人車１
が基準プレート３４の通過後１．５ｍ以上走行したと
き、すなわちステーション４０までの残り距離が０．６
ｍ以下となると、ステップＳ１０がノーとなる。このと
きはステップＳ２０でレベル１をセットし、エリア１の
有効距離を０．３ｍとし、エリア２の有効距離を０．１
ｍとする。すなわち残り距離０．６ｍのときに０．３ｍ
の不検知距離があり、残り距離０．３ｍのときにエリア
１内にステーション４０を検出し、残り距離０．１ｍの
ときにエリア２内にステーション４０を検知する状態と
する。

【００１６】ステップＳ１２〜Ｓ２０でそれぞれレベル
をセットした後、ステップＳ２２でエリア１内に障害物
が有るか否かを判別する。前述のように、レベル５〜２
の間はステーション４０の直前に不検知距離が存在する
ために、ステーション４０を障害物として検知すること
はない。ただしステーション４０以外の障害物がステー
ション４０と無人車１間に入りこむと、障害物として検
出されるので、ステップＳ２４で減速し、ステップＳ２
６で警告を表示する。一方レベル５の状態で残り距離が
０．３ｍ以下となると、ステーション４０が障害物とし
て検知されるので減速して（Ｓ２４）、警告を出力する
（Ｓ２６）。さらにまたステップＳ２８でエリア２内に
障害物が有るか否かを判別する。前述のように、レベル
５〜２の間はエリア１にステーション４０が入らないの
で、当然エリア２内にステーション４０が入りこむこと
はない。そこでこのときはステップＳ２に復帰する。一
方レベル５〜２の間で無人車１とステーション４０間に
障害物が入りこんで、それがエリア２内にあるときと、
レベル１の状態で残り距離が０．１ｍ以下となると、ス
テップＳ２８がイエスとなり、ステップＳ３０で無人車
１を停止させる。これによって障害物があればその直前
で停止し、障害物が無ければステーション４０の直前に
停止してワーク３８の積み降しが行なわれる。

【００１７】以上から明らかに、本実施例によると、残
り距離の減少とともに障害物有効検知距離が逓減されて
ゆくので、ステーションを障害物と誤認することもな
く、また本当に障害物があればそれを無視することを無
くすことができる。なお本実施例の場合、エンコーダ４
の精度が高く、出発ステーションからの距離によって次
ステーションまでの残り距離が正確に検出できれば、基
準プレート３４は不要とすることができる。

【００１８】（第２実施例）この実施例は、図２に模式
的に示されているように、レベル５のエリア１内にステ
ーション４０が入りこんだときにレベル４に下げ、以下
同様にレベル３→２→１と逓減させながら、ステーショ
ン４０に接近してゆくものである。このとき同時に速度
も減速してゆく。この実施例では、図３中、エンコーダ
４と、プレートセンサ１０と、基準プレート３４を不要
とできる。この実施例の場合のレベルと有効検知距離と
スピードの関係が図６に示されている。

【００１９】ＲＯＭ２２には、図７の処理を実行するプ
ログラムが記憶されている。まず無人車１が走行を開始
するとステップＳ４０で加速されてゆく。加速が終了す
ると次にステップＳ４２で定速制御が実行される。この
ときは速度２．５Km/hでレベル５にセットされている。

【００２０】定速走行しているときに、エリア１に障害
物があることが検知されると、すなわちステーション４
０に２．０ｍまで接近すると、ステップＳ４４がイエス
となり、ステップＳ４６でレベルを４に下げる。この結
果エリア１の有効検知距離は１．５ｍ、エリア２の有効
距離は０．７ｍとなる。また速度は２．０Km/hに減速さ
れる。そこで残り距離が２．０〜１．５ｍ（１．５ｍは
含まない）の間はステップＳ４４でノーとなる処理が繰
返され、１．５ｍとなるとステップＳ４４がイエスとな
ってレベル３とされる（ステップＳ４６）。このためエ
リア１の有効検知距離が１．０ｍで速度が１．０Km/hに
減速される。残り距離が１．５〜１．０ｍ（１．０ｍは
含まない）の間はステップＳ４４がノーとなる処理が繰
返され、残り距離が１．０ｍとなるとステップＳ４４が
イエスとなってレベル２とされる（ステップＳ４６）。
このためエリア１の有効検知距離が０．５ｍで速度が
０．４Km/hとされる。残り距離が１．０〜０．５ｍ
（０．５ｍは含まない）の間はステップＳ４４でノーと
なる処理が繰返され、残り距離が０．５ｍとなるとステ
ップＳ４４がイエスとなってレベル１とされる（ステッ
プＳ４６）。残り距離が０．５〜０．３ｍ（０．３ｍは
含まない）の間はステップＳ４４がノーとなる処理が繰
返され、残り距離が０．３ｍとなるとステップＳ４４が
イエスとなる。このときはステップＳ４６でそれ以上下
げようがないのでレベル１に維持される。すなわちエリ
ア１の有効検知距離が０．３ｍ、エリア２の有効検知距
離が０．１ｍ、速度が０．２Km/hに維持される。残り距
離が０．３〜０．１ｍの間はステップＳ４８がノーとな
る。しかし残り距離が０．１ｍ以下となると、ステップ
Ｓ４８がイエスとなり、ステップＳ５０で無人車１は停
止される。以上によって図８に示すようにレベルが切換
えられてゆく。

【００２１】この実施例によると、障害物検知センサに
よってステーション４０までの距離が検出されることに
なり、センサ等の費用を最小限で抑えることができる。
また障害物の有無を監視した状態で無人車を進ませてス
テーション４０の直前に停止させることができる。

【００２２】以上の実施例では、超音波発信装置１２と
受信装置１４とで障害物検知センサが構成されている
が、検知手段は超音波でなく光等であってもよい。また
本実施例では発信・受信間の時間間隔が所定値以上であ
ればそれを検知しないという処理をマイクロコンピュー
タによって実行させることによって有効検知距離を可変
としているが、反射率が一定のものであれば、反射音の
レベルによって有効検知距離を可変とすることもでき
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明によると、ステーションまでの残
り距離の減少とともに障害物検知センサの有効検知距離
が逓減されてゆくために、センサをキャンセルしなくて
もステーションを障害物として誤認することがない。こ
のためセンサを活用した状態でステーションに接近して
到着することができる。このため高い安全性が確保され
るとともにそのために必要な費用を安価に抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の作動を模式的に示す図

【図２】第２実施例の作動を模式的に示す図

【図３】一実施例のシステム図

【図４】レベルと有効検知距離の関係を示す図

【図５】第１実施例の処理手順図

【図６】レベルと有効検知距離とスピードの関係を示す
図

【図７】第２実施例の処理手順図

【図８】残り距離とレベルの関係を示す図

【符号の説明】

障害物検知センサ ：発信装置１２と受信装置１４ 有効検知距離可変手段：制御装置（マイクロコンピュー
タ）１８ 残り距離検出手段 ：基準プレート３４，エンコーダ
４ ステップＳ４４ 有効検知距離逓減手段：ステップＳ１２〜Ｓ２０ ステップＳ４６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進行方向上に障害物が存在するか否かを
   検知するためのセンサを備えた無人車を、進行方向上に
   存在するステーションの直前に停止させる際に用いられ
   る無人車の障害物検知装置であり、 該障害物検知センサの有効検知距離を可変とする手段
   と、 該無人車から該ステーションまでの距離を検出する手段
   と、 該距離検出手段で検出される距離の減少とともに該有効
   検知距離可変手段の有効検知距離を逓減させる手段とを
   付加したことを特徴とする無人車の障害物検知装置。