JPH0667724A

JPH0667724A - 移動体の位置補正方式

Info

Publication number: JPH0667724A
Application number: JP4219360A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Watari; 達亘理; Toshiyuki Ando; 敏之安藤; Satoshi Saito; 聡斉藤; Minoru Funakoshi; 實船越; Toshiaki Inuma; 俊明井沼
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Transport System Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Logisteed Ltd
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、移動体に内蔵された位置検出
手段の検出誤差を補正する移動体の位置補正方式を提供
する。【構成】移動ルートの直交する縦横それぞれの辺上に
移動体２１に向けて予め定めた場所を知らせる指標２を
設けると共に、移動体２１の進行方向側部に指標２を検
出する指標検出手段４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動運転される移動体
の移動位置を補正する位置補正方式に係り、特に、簡単
な構成で、移動体に内蔵された位置検出手段の検出誤差
を補正する移動体の位置補正方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場や倉庫、店舗等の広いエリア
内で荷を運搬するために、フォークリフト等の車両を自
動運転により任意に走行させることが考えられるように
なった。車両は、固定のルートを通るのではなく、網目
状に設けられた通路から任意のルートを選択して走行す
ることができる。また、車両は、軌道やガイド等に案内
されるのではなく、自身で移動方向を左右に転換して走
行できる。そして、移動方向の転換は、車両の向きを左
右に方向転換して行う。

【０００３】このように自由度の大きい車両等の移動体
の自動運転を行うには、移動体が自らの位置を正確に知
る必要がある。近年においては各種センサ類の発達によ
って、こうした移動体の自動運転を行う種々の方式が実
用化されつつある。

【０００４】よく用いられる方法は、移動距離と移動角
度を検出することによって自らの位置を２次元的に検出
する方法である。即ち、図４に示されるように、自動運
転される車両４１には、車輪４２に取り付けられて車輪
４２の回転に連動するローラ４３と、ローラ４３の回転
を検出するエンコーダ４４と、車両４１の回転角度を検
出するジャイロスコープ４５とを設け、ローラ４３及び
エンコーダ４４によって車輪４２の回転量を検出して、
この回転量４２を基に車両４１の移動した距離を算出
し、一方、車体４１に搭載されたジャイロスコープ４５
によって変化角度を検出する。この２つの検出手段から
得られた情報によって、車両４１は自らの位置を２次元
的に検出することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記２つの
検出手段による移動距離検出、移動角度検出は、ともに
検出誤差を有するため、これら２つの検出情報から求め
た位置情報にも誤差が反映することになる。こうした誤
差は、移動距離が長くなる程、また、曲りの回数が多く
なる程、累積されて大きくなる。このように誤差が累積
されると車両が通路から逸脱してしまったり、目的の位
置から外れた位置に到着するなどの不具合が生じてしま
う。

【０００６】こうした誤差の累積を防ぐためには、車両
の移動による位置検出だけに頼るのではなく、絶対的な
位置情報を外から与えることが必要であるが、外部から
絶対的な位置情報を与える手段をあまり複雑に構成した
のでは、車両自体に位置検出手段を設ける意味がない。
そこで、移動体に内蔵された位置検出手段の検出位置に
対して、適時に誤差を補正するだけの簡単な補正手段を
設けることが考えられる。

【０００７】誤差を補正して正しい位置に戻す方法とし
て、仮に、ルート内で車両が必ず来る場所を選んで、そ
の場所で位置情報を外から与えることが考えられる。例
えば、ルートの途中に設けられている待機所を利用し
て、この位置で補正を行うことである。図４に示すよう
に、車両４１の側面に臨んで赤外線を発する発光器５１
を用いる。発光器５１は、図５に示すように、待機所５
３等の予め定められた位置に設ける。そして、赤外線を
検出する受光器５２を車両に搭載する。この例では、受
光器５２は車両４１の進行方向左側部に設けるものとす
る。この車両４１が待機所５３等に到着した時、受光器
５２が発光器５１からの赤外線を検出すると、その時点
で処理装置４６は、エンコーダ４４、ジャイロスコープ
４５から得られた誤差を含む位置情報を予め定められた
位置データに補正する。こうすれば、待機所５３に車両
４１が到着する度に位置補正ができる。

【０００８】しかし、この方法では位置補正が２次元平
面上の片方の軸でしかできないという問題がある。例え
ば、図５に示すようにＸＹ軸上を走行する車両４１が、
Ｘ軸から引き込んで設けた待機所５３に到着した時、そ
れまでの累積による位置検出誤差Δｘ、Δｙのためにの
待機所５３の中心からＸＹ方向それぞれΔｘ、Δｙだけ
ずれて到着する。Ｙ軸方向には、Ｙ１という場所に発光
器５１があるので、このＹ１を処理装置４６が認識する
ことによって、直ちにそれまでの位置検出誤差をＹ軸上
で補正し、Ｙ１に正しく停車することができる。ところ
が、Ｘ軸上ではΔｘの誤差が残ってしまう。待機所５３
の幅が広くなるほど、車両４１はＸ方向に大きな自由度
を持って停車することができるので、誤差Δｘが大きく
なる。このΔｘの誤差を補正するためには、Ｘ軸方向に
もＸ１という場所に同じような発光器を設け、且つ、車
両にも進行方向に受光器を設けなければならない。しか
し、進行方向に発光器、受光器を設けても、誤差Δｘの
ために光軸がずれて検出ができない。また、車両にＸＹ
方向の受光器を設けたり、待機所毎にＸＹ方向の発光器
を設けることは、構成を複雑にさせることになり、問題
である。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、簡単な構成で、移動体に内蔵された位置検出手段の
検出誤差を補正する移動体の位置補正方式を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、移動体に移動距離と移動角度を検出するこ
とによって自らの位置を２次元的に検出する手段を搭載
して移動体の位置を検出しつつ、移動体を方向転換させ
ながら移動ルートに沿って移動させる方式において、上
記移動ルートの直交する縦横それぞれの辺上に上記移動
体に向けて予め定めた場所を知らせる指標を設けると共
に、移動体の進行方向側部に上記指標を検出する指標検
出手段を設けたものである。

【００１１】また、指標検出手段を移動体の進行方向両
側部に設けてもよい。

【００１２】

【作用】上記構成により、移動体が網目状ルートの辺上
に設けた指標を通過するとき、移動体の進行方向側面に
設けた指標検出手段は、指標に臨んでいるので指標を検
出することができる。この検出から得られた予め定めた
場所の情報をもって、移動距離・移動角度の検出による
位置検出結果を、その軸（例えばＸ軸）について補正す
ることができる。また、移動体が方向転換して他の軸
（Ｙ軸）を走行中に指標を通過するときには、指標検出
手段は、その軸（Ｙ軸）の指標に臨んでいるので指標を
検出することができる。このときには、この軸（Ｙ軸）
について補正することができる。従って、移動体の進行
方向側面に設けた同じ指標検出手段により、ＸＹ両軸の
位置補正が可能になる。また、指標は、網目状ルートの
適当な位置にＸＹ両軸とも最低１箇所づつ設けておけ
ば、移動体が任意の移動ルートに沿って移動し、指標を
通過した時に適時補正が行われることになるので、構成
が簡単になる。

【００１３】また、指標検出手段を移動体の進行方向両
側部に設けると、指標を往復両方の通過時に検出できる
ので、補正の行われる機会が倍増する。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１５】図２に示されるように、本発明に係る移動
体２１は、自走するための駆動輪を含む４つの車輪２２
を有する車両であって、これらの車輪２２の内少なくと
も１対は、方向転換のためのステアリング機構を備えて
いる。また、移動体２１には、駆動輪及びステアリング
機構を制御して任意の方向に方向転換して走行するため
の自動運転装置（図示せず）が装備されている。

【００１６】４つの車輪２２のうち１つには、車輪２２
の回転に伴って回転されるローラ２３が取り付けられ、
ローラ２３の回転軸２３ａはロータリエンコーダ２４に
連結されている。また、移動体２１内には、回転角度を
検出するジャイロスコープ２５が搭載されている。ロー
タリエンコーダ２４及びジャイロスコープ２５は、移動
体２１の２次元位置を検出する処理装置２６に接続され
ている。処理装置２６は、ジャイロスコープ２５の回転
角度情報から移動体２１の進行方向を検知すると共にそ
の進行方向における移動距離をロータリエンコーダ２５
の回転量から算出し、この算出結果を基に現在移動体２
１が所在する位置をＸＹ座標で表して検知することがで
きる。

【００１７】この移動体２１を走行させる走行面には、
図３に示されるように移動ルートとなる網目状のルート
３１が設定されている。この網目状のルート３１は、移
動体２１の逸脱を規制するような物理的な通路ではな
く、荷の運搬等の便宜のために移動体２１の通路として
平面上に定めたものである。移動体２１は、この網目状
のルート３１の中から所望の移動ルートを選択し、任意
の交点で方向転換して走行することができる。

【００１８】図１には、この移動ルート３４として網目
状のルート３１の一部分が描かれている。図１に示され
るように、網目状ルート３１の縦横それぞれの辺３２、
３３上には、その辺に直交して赤外線を照射する発光器
１が設置されている。ここでは、網目状ルート３１のＹ
軸に平行な辺３２に設けた発光器１ｙは、Ｙ軸上の場所
Ｙ１を知らせる指標２であり、網目状ルートのＸ軸に平
行な辺３３に設けた発光器１ｘは、Ｘ軸上の場所Ｘ１を
知らせる指標２である。なお、移動体２１の位置検出に
おいて、このＸ１、Ｙ１を原点としてＸＹ座標を設定し
ておけば、補正のときに簡便である。

【００１９】図２に示されるように、移動体２１の進行
方向側部には、上記発光器１の照射する赤外線を受光す
る受光器３が設けられている。即ち、受光器３は、指標
２を検出する指標検出手段４である。受光器３は処理装
置２６に接続されており、処理装置２６は、受光器３が
赤外線を感知したとき、ジャイロスコープ２５の回転角
度情報から得た移動体の進行方向を参考にして指標のＸ
Ｙを区別し、予め記憶されている指標２の場所と現在の
検知ＸＹ座標とを比較して、現在の検知ＸＹ座標を補正
することができる。

【００２０】次に実施例の作用を述べる。

【００２１】図１の移動ルート３４を矢印方向に走行中
の移動体が、Ｙ１の位置即ち、Ｙ軸上の場所を知らせる
指標２の前を通過するとき、移動体２１の側面が指標２
に直面することになる。この時、指標２である発光器１
ｙからの赤外線は、移動体２１の側面に設けられた指標
検出手段４である受光器３に受光される。処理装置２６
は、受光器３が赤外線を感知したとき、ジャイロスコー
プ２５の回転角度情報から得た移動体２１の進行方向を
参考にして指標のＸＹを区別する。今の場合、ジャイロ
スコープ２５に多少の誤差があっても、Ｙ軸に平行して
走行していることは分かるので、予め記憶されているＹ
軸の指標２の場所Ｙ１と現在検知しているＹ座標とを比
較して、差があれば現在のＹ座標を補正する。

【００２２】移動体２１が方向転換してＸ１の位置即
ち、Ｘ軸上の場所を知らせる指標２の前を通過すると
き、今度は、移動体２１の側面がこの指標２に直面する
ことになる。Ｙ軸の場合と同様に、処理装置２６は、予
め記憶されているＸ軸の指標２の場所Ｘ１と現在検知し
ているＸ座標とを比較して、差があれば現在のＸ座標を
補正する。

【００２３】以上のようにしてＸＹ両軸の位置補正が達
成される。このあと暫くの間は、誤差の累積が少ないの
で、移動体２１は正確な運転ができる。

【００２４】ところで、ＸＹそれぞれの指標２を設置す
る場所は、網目状のルート中、最低１箇所づつあればよ
く、移動体２１が頻繁に通過する場所としておけば、補
正の行われる頻度が多くなるので、位置精度が向上す
る。

【００２５】次に、本発明の他の実施例を説明する。

【００２６】図２には、今まで説明した構成の他に、移
動体２１の進行方向側部には、前記受光器３の設けられ
た側と反対側に別の受光器３ａが設けられている。この
受光器３ａは前記受光器３と同様に指標検出手段４を構
成するものである。このように移動体２１の両側に受光
器３、３ａを設けておけば、移動体２１が指標２の前を
左右どちらの向きに通過するときでも指標２の検出が可
能となる。移動体２１が指標２の前を左右どちらかに通
過する割合は半々と考えられるので、位置補正の機会が
倍増することになる。

【００２７】もう１つの実施例は、図３に示されるよう
に，ＸＹそれぞれの指標２を網目状のルート３１に分散
させて複数個配置したものである。指標２の設置個数が
多くなると、補正の行われる頻度が多くなるので、位置
精度が向上する。

【００２８】なお、これらの実施例にあっては、指標２
及び指標検出手段４を発光器１及び受光器３で構成した
が、移動体側に指標検出手段４として発光・受光器を設
け、指標２には反射板を用いてもよく、また、超音波セ
ンサやリミットスイッチ等のセンサを用いて構成しても
よいことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３０】（１）縦横各１箇所の指標を設けるだけで
よいので、装置が簡素化される。

【００３１】（２）１つの指標検出手段で縦横の指標を
検出できるので、装置が簡素化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す移動体及びその移動ル
ートの平面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す移動体の構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を示す網目状ルートの平面図
である。

【図４】従来の移動体に補正手段を仮設した構成図であ
る。

【図５】待機所で補正を行う方法を示す説明図である。

【符号の説明】

２指標４指標検出手段２１移動体３４移動ルート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤聡茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内 (72)発明者船越實東京都渋谷区渋谷３丁目６番３号株式会社日立物流内 (72)発明者井沼俊明東京都渋谷区渋谷３丁目６番３号株式会社日立物流内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体に移動距離と移動角度を検出する
ことによって自らの位置を２次元的に検出する手段を搭
載して移動体の位置を検出しつつ、移動体を方向転換さ
せながら移動ルートに沿って移動させる方式において、
上記移動ルートの直交する縦横それぞれの辺上に上記移
動体に向けて予め定めた場所を知らせる指標を設けると
共に、移動体の進行方向側部に上記指標を検出する指標
検出手段を設けたことを特徴とする移動体の位置補正方
式。
【請求項２】指標検出手段を移動体の進行方向両側部
に設けたことを特徴とする請求項１記載の移動体の位置
補正方式。