JPH087445Y2 - 無人車の誘導装置 - Google Patents
無人車の誘導装置Info
- Publication number
- JPH087445Y2 JPH087445Y2 JP5764588U JP5764588U JPH087445Y2 JP H087445 Y2 JPH087445 Y2 JP H087445Y2 JP 5764588 U JP5764588 U JP 5764588U JP 5764588 U JP5764588 U JP 5764588U JP H087445 Y2 JPH087445 Y2 JP H087445Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unmanned vehicle
- laser light
- fixed point
- height position
- light receiving
- Prior art date
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、無人車の誘導装置に係り、特に自己誘導方
式無人車の定点補正と速度補正装置に関する。
式無人車の定点補正と速度補正装置に関する。
B.考案の概要 本考案は、無人車を自己誘導方式により所定の設定進
路及び走行ルートに誘導するにおいて、 地上床面に対して角度を有して２つのレーザ光を発生
させ、無人車が両レーザ光を受光する側部高さ位置及び
受光タイミングの差異から定点補正及び速度補正を行う
ことにより、 比較的簡単な構成にしながら無人車の定点補正と速度
補正を確実，容易にするものである。
路及び走行ルートに誘導するにおいて、 地上床面に対して角度を有して２つのレーザ光を発生
させ、無人車が両レーザ光を受光する側部高さ位置及び
受光タイミングの差異から定点補正及び速度補正を行う
ことにより、 比較的簡単な構成にしながら無人車の定点補正と速度
補正を確実，容易にするものである。
C.従来の技術 無人搬送システムは、無人車を軌道又は地上床面に設
置した誘導路に沿って操舵制御することによって予めプ
ログラム又は設定された走行進路及び走行ルートが変え
られ、走行位置にさらには積載重量に従って駆動制御に
よって加減速範囲，停止位置が変えられ、荷役や各種コ
ントロールの無人運行が行われる。
置した誘導路に沿って操舵制御することによって予めプ
ログラム又は設定された走行進路及び走行ルートが変え
られ、走行位置にさらには積載重量に従って駆動制御に
よって加減速範囲，停止位置が変えられ、荷役や各種コ
ントロールの無人運行が行われる。
このうち、誘導路方式では、第３図に示すように、地
上床面に縦横に埋設した誘導路Ｌを無人車のＭが検出し
て該誘導路Ｌに沿った操舵制御を行う。この方式におい
て、誘導路Ｌを誘導線として電流を流しておき、無人車
Ｍ側で誘導磁界として検出する方式、誘導路Ｌを光反射
テープとして無人車Ｍ側で発光受光器によって検出する
方式、さらに誘導路Ｌを鉄ベルトとして無人車Ｍ側で近
接磁気センサによって検出する方式等がある。
上床面に縦横に埋設した誘導路Ｌを無人車のＭが検出し
て該誘導路Ｌに沿った操舵制御を行う。この方式におい
て、誘導路Ｌを誘導線として電流を流しておき、無人車
Ｍ側で誘導磁界として検出する方式、誘導路Ｌを光反射
テープとして無人車Ｍ側で発光受光器によって検出する
方式、さらに誘導路Ｌを鉄ベルトとして無人車Ｍ側で近
接磁気センサによって検出する方式等がある。
また、交差点における進路変更は、同図に示すよう
に、誘導路Ｌの交差点直前に設けた交差点標識CPLを無
人車Ｍの標識検出器が検出し、この検出と当該交差点で
の進路変更のプログラム指令によって指令方向への操舵
を行う。
に、誘導路Ｌの交差点直前に設けた交差点標識CPLを無
人車Ｍの標識検出器が検出し、この検出と当該交差点で
の進路変更のプログラム指令によって指令方向への操舵
を行う。
上述の誘導方式では、地上床面に軌道又は誘導路を設
置することを必要とし、このため多大な設備費を必要と
するし、そのレイアウト変更工事が大掛かりになる。こ
の点について、光反射テープ方式では比較的簡単になる
が、誘導路の汚損で誘導失敗を起こす恐れがあるため、
そのメンテナンスを頻繁に行うことを必要とする。
置することを必要とし、このため多大な設備費を必要と
するし、そのレイアウト変更工事が大掛かりになる。こ
の点について、光反射テープ方式では比較的簡単になる
が、誘導路の汚損で誘導失敗を起こす恐れがあるため、
そのメンテナンスを頻繁に行うことを必要とする。
また、従来の誘導方式では、誘導路や軌道の他に、地
上床面に交差点標識や加減速開始位置標識などを設け、
無人車にはこれらの標識検出手段を必要とし、誘導のた
めの装置が複雑高価になる問題があった。
上床面に交差点標識や加減速開始位置標識などを設け、
無人車にはこれらの標識検出手段を必要とし、誘導のた
めの装置が複雑高価になる問題があった。
上述の問題を解消するものとして、無人車がジャイロ
を備えて現在位置や進行方向を自己判定し、設定進路に
沿った操舵制御を行う自己誘導方式（自己走行方式）、
又はジャイロに代えて車輪に取り付けたエンコーダの回
転数から走行距離を求め、両輪の回転数差から進行方向
を求め、これら信号から設定進路に沿った操舵制御を行
う自己誘導方式がある。
を備えて現在位置や進行方向を自己判定し、設定進路に
沿った操舵制御を行う自己誘導方式（自己走行方式）、
又はジャイロに代えて車輪に取り付けたエンコーダの回
転数から走行距離を求め、両輪の回転数差から進行方向
を求め、これら信号から設定進路に沿った操舵制御を行
う自己誘導方式がある。
D.考案が解決しようとする課題 従来の自己誘導方式ではジャイロ自体の累積誤差が発
生し、またエンコーダ方式ではタイヤの摩耗や空気圧さ
らにはスリップによる累積誤差が発生し、設定進路に対
する位置ずれ及び進行方向のずれが発生する。
生し、またエンコーダ方式ではタイヤの摩耗や空気圧さ
らにはスリップによる累積誤差が発生し、設定進路に対
する位置ずれ及び進行方向のずれが発生する。
そこで、この誤差補正には、無人車の走行エリア内に
適当な間隔，距離で定める位置に定点信号発生手段を設
け、無人車が該定点を通過するときに定点信号を検知し
て位置と進行方向のずれを補正する定点補正方法があ
る。例えば定点補正方法における定点信号発生手段は床
面に設けた特徴的な光反射マーク又は埋設磁石棒にさ
れ、無人車側で光学的又は磁気的に検知するものである
が、これら定点補正方式では前述の誘導路方式と同様の
問題が残る。また、床面又は上方からレーザ光を走査さ
せる方式のものがあるが、これはレーザ光走査装置を必
要として高価なものになる。
適当な間隔，距離で定める位置に定点信号発生手段を設
け、無人車が該定点を通過するときに定点信号を検知し
て位置と進行方向のずれを補正する定点補正方法があ
る。例えば定点補正方法における定点信号発生手段は床
面に設けた特徴的な光反射マーク又は埋設磁石棒にさ
れ、無人車側で光学的又は磁気的に検知するものである
が、これら定点補正方式では前述の誘導路方式と同様の
問題が残る。また、床面又は上方からレーザ光を走査さ
せる方式のものがあるが、これはレーザ光走査装置を必
要として高価なものになる。
本考案の目的は、自己誘導方式の無人車の定点補正及
び速度補正が構成を複雑にすることなく確実，容易にで
きるようにした誘導装置を提供するにある。
び速度補正が構成を複雑にすることなく確実，容易にで
きるようにした誘導装置を提供するにある。
E.課題を解決するための手段と作用 本考案は上記目的を達成するため、地上床面には自己
誘導方式無人車の定点補正位置近傍で該床面に対して角
度を有してレーザ光を発射する２つのレーザ光源を設
け、前記無人車には前記両レーザ光源からのレーザ光を
側部で夫々受光して該受光高さ位置を検出する高さ位置
検出手段を設け、前記両受光高さ位置の差異から設定進
路に対する位置ずれ及び進行方向のずれを検出して定点
補正を行う制御手段を設け、レーザ光に角度を持たせる
ことで無人車の受光高さ位置の変化をレーザ光源との距
離変化すなわち定点位置に対する無人車のずれを求め、
両レーザ光の受光高さ位置の差異から両レーザ光源位置
を通過するときの距離差すなわち設定進路に対する進行
方向のずれを求めて定点補正する。
誘導方式無人車の定点補正位置近傍で該床面に対して角
度を有してレーザ光を発射する２つのレーザ光源を設
け、前記無人車には前記両レーザ光源からのレーザ光を
側部で夫々受光して該受光高さ位置を検出する高さ位置
検出手段を設け、前記両受光高さ位置の差異から設定進
路に対する位置ずれ及び進行方向のずれを検出して定点
補正を行う制御手段を設け、レーザ光に角度を持たせる
ことで無人車の受光高さ位置の変化をレーザ光源との距
離変化すなわち定点位置に対する無人車のずれを求め、
両レーザ光の受光高さ位置の差異から両レーザ光源位置
を通過するときの距離差すなわち設定進路に対する進行
方向のずれを求めて定点補正する。
また、本考案は、地上床面には自己誘導方式無人車の
定点補正位置近傍で該床面に対して角度を有してレーザ
光を発射する２つのレーザ光源を設け、前記無人車には
前記両レーザ光源からのレーザ光を側部で夫々受光して
該受光高さ位置を検出する高さ位置検出手段を設け、前
記両受光高さ位置の差異とレーザ光受光タイミングの差
から速度補正を行う制御手段を設け、両レーザ光の受光
高さ位置の差異から求める進行方向と受光タイミングの
差と両レーザ光源距離とから速度を求めて速度補正す
る。
定点補正位置近傍で該床面に対して角度を有してレーザ
光を発射する２つのレーザ光源を設け、前記無人車には
前記両レーザ光源からのレーザ光を側部で夫々受光して
該受光高さ位置を検出する高さ位置検出手段を設け、前
記両受光高さ位置の差異とレーザ光受光タイミングの差
から速度補正を行う制御手段を設け、両レーザ光の受光
高さ位置の差異から求める進行方向と受光タイミングの
差と両レーザ光源距離とから速度を求めて速度補正す
る。
F.実施例 第１図は本考案の一実施例を示す装置構成図である。
無人車１は自己誘導方式によって設定進路に沿った操舵
と速度制御が行われる。この無人車１にはその側部にホ
イールベース中心部でラインセンサ２が設けられる。こ
のラインセンサ２は、第２図に示すように、上下方向
（床面に対して垂直方向）にｎ個のCCD画素D1〜Dnが中
央画素Dccを中心にして同ピッチで配列される。
無人車１は自己誘導方式によって設定進路に沿った操舵
と速度制御が行われる。この無人車１にはその側部にホ
イールベース中心部でラインセンサ２が設けられる。こ
のラインセンサ２は、第２図に示すように、上下方向
（床面に対して垂直方向）にｎ個のCCD画素D1〜Dnが中
央画素Dccを中心にして同ピッチで配列される。
地上床面に設けられた１つのレーザ光源３は床面に水
平にレーザ光を発射する。また、床面には無人車１の定
点補正位置近傍でレーザ光源３からのレーザ光を受光す
るハーフミラー41，42，……4n-1，4nが直線配置され
る。これらハーフミラー41〜4nは受光したレーザ光の一
部を反射して床面に対して角度θを有して投射し、１つ
のレーザ光源３からのレーザ光を利用して複数のレーザ
光源を構成する。そして、ハーフミラー41〜4nは隣接す
る２つを１組として無人車の定点近傍に配置されるレー
ザ光源として使用される。例えば、ハーフミラー41と42
が組にされ、ハーフミラー41は無人車１の定点に向けて
レーザ光を投射し、ハーフミラー42は該定点手前で所定
距離ｍを有して同じ角度θでレーザ光を平行に投射す
る。従って、ハーフミラー41〜4nはn/2組の定点におけ
るレーザ光源として構成され、定点を縦横に配設すると
きにはハーフミラーの配列途中にレーザ光路を変えるミ
ラーが適宜配設される。
平にレーザ光を発射する。また、床面には無人車１の定
点補正位置近傍でレーザ光源３からのレーザ光を受光す
るハーフミラー41，42，……4n-1，4nが直線配置され
る。これらハーフミラー41〜4nは受光したレーザ光の一
部を反射して床面に対して角度θを有して投射し、１つ
のレーザ光源３からのレーザ光を利用して複数のレーザ
光源を構成する。そして、ハーフミラー41〜4nは隣接す
る２つを１組として無人車の定点近傍に配置されるレー
ザ光源として使用される。例えば、ハーフミラー41と42
が組にされ、ハーフミラー41は無人車１の定点に向けて
レーザ光を投射し、ハーフミラー42は該定点手前で所定
距離ｍを有して同じ角度θでレーザ光を平行に投射す
る。従って、ハーフミラー41〜4nはn/2組の定点におけ
るレーザ光源として構成され、定点を縦横に配設すると
きにはハーフミラーの配列途中にレーザ光路を変えるミ
ラーが適宜配設される。
上述の構成において、無人車１は定点に進入してきた
ときに、該定点近傍のハーフミラー（以下ハーフミラー
41と42で説明する）からのレーザ光をラインセンサ２で
受光し、その受光高さ位置から定点補正さらには速度補
正を行う。これを以下に詳細に説明する。
ときに、該定点近傍のハーフミラー（以下ハーフミラー
41と42で説明する）からのレーザ光をラインセンサ２で
受光し、その受光高さ位置から定点補正さらには速度補
正を行う。これを以下に詳細に説明する。
第１図において、設定進路R1が無人車の定点に交差し
かつ進行方向が一致するとき、この設定進路R1を図示矢
印方向に走行してきた無人車１は、ラインセンサ２でハ
ーフミラー42からのレーザ光を受光し、次いでハーフミ
ラー41からのレーザ光を受光する。このとき、ラインセ
ンサ２の受光高さ位置即ち第２図の画素D1〜Dnのうちの
同じ画素がレーザ光を受光する。この受光高さ位置を設
定進路R1の走行では中央の画素Dccになるよう設計して
おくことで、無人車1Aのように進路R2の沿って設定進路
R1から角度φだけ進行方向がずれた走行にはそのライン
センサ2Aがハーフミラー42，41から受光する高さ位置が
中央画素Dccからずれる。このずれ量を無人車側で検出
することで進行方向のずれ及び位置ずれを求め、これに
従って定点補正制御を行うことができる。
かつ進行方向が一致するとき、この設定進路R1を図示矢
印方向に走行してきた無人車１は、ラインセンサ２でハ
ーフミラー42からのレーザ光を受光し、次いでハーフミ
ラー41からのレーザ光を受光する。このとき、ラインセ
ンサ２の受光高さ位置即ち第２図の画素D1〜Dnのうちの
同じ画素がレーザ光を受光する。この受光高さ位置を設
定進路R1の走行では中央の画素Dccになるよう設計して
おくことで、無人車1Aのように進路R2の沿って設定進路
R1から角度φだけ進行方向がずれた走行にはそのライン
センサ2Aがハーフミラー42，41から受光する高さ位置が
中央画素Dccからずれる。このずれ量を無人車側で検出
することで進行方向のずれ及び位置ずれを求め、これに
従って定点補正制御を行うことができる。
今、ラインセンサ2,2Aの長さｌとすると、１画素分の
長さΔｌは次式になる。
長さΔｌは次式になる。
Δｌ＝l/n……（１） そして、ラインセンサ2Aがハーフミラー42からのレーザ
光を受光する位置が中央画素Dccから±S2（＋は中央画
素Dccよりも上側の画素の受光になり無人車が設定進路
よりもハーフミラーに接近する方向にずれた場合、−は
中央画素Dccよりも下側の画素の受光になり無人車が設
定進路よりもハーフミラーから遠ざかる方向にずれた場
合）番目になり、ハーフミラー41からの受光位置が±S1
（＋は中央画素Dccよりも上側の画素の受光、−は下側
の画素の受光）番目になるとき、中央画素からの距離
x2，x1は夫々、 x1＝±（l/n）S1……（２） x2＝±（l/n）S2……（３） となる。従って、設定進路R1からの無人車1Aの位置ずれ
距離y2，y1は次式になる。
光を受光する位置が中央画素Dccから±S2（＋は中央画
素Dccよりも上側の画素の受光になり無人車が設定進路
よりもハーフミラーに接近する方向にずれた場合、−は
中央画素Dccよりも下側の画素の受光になり無人車が設
定進路よりもハーフミラーから遠ざかる方向にずれた場
合）番目になり、ハーフミラー41からの受光位置が±S1
（＋は中央画素Dccよりも上側の画素の受光、−は下側
の画素の受光）番目になるとき、中央画素からの距離
x2，x1は夫々、 x1＝±（l/n）S1……（２） x2＝±（l/n）S2……（３） となる。従って、設定進路R1からの無人車1Aの位置ずれ
距離y2，y1は次式になる。
y1＝x1/tanθ……（４） y1＝x2/tanθ……（５） また、進行方向のずれ角φは として求まる。
なお、無人車の位置ずれと走行方向ずれの補正制御
は、ライセンサ,2Aがハーフミラー41からのレーザ光を
受光する時点以降に行うのが好ましく、このときには位
置ずれ距離y1を採用又はホイールベース間の位置ずれＺ
（＝y1＋y2）/2）を採用すれば良い。
は、ライセンサ,2Aがハーフミラー41からのレーザ光を
受光する時点以降に行うのが好ましく、このときには位
置ずれ距離y1を採用又はホイールベース間の位置ずれＺ
（＝y1＋y2）/2）を採用すれば良い。
上述の定点補正のほかに、ラインセンサの受光高さ位
置データを利用して無人車の速度補正を行うことが出来
る。即ち、ラインセンサの受光高さ位置のずれで前述の
（６）式によって走行方向のずれφが求められ、このず
れ角φとハーフミラー41，42間距離ｍとラインセンサ２
がハーフミラー42からのレーザ光受光時点からハーフミ
ラー41からの受光時点までの時間Ｔから無人車１の速度
Ｖが として求まる。この検出速度Ｖと現在の速度指令値Ｖ′
との偏差を求めることで速度補正を行うことができる。
置データを利用して無人車の速度補正を行うことが出来
る。即ち、ラインセンサの受光高さ位置のずれで前述の
（６）式によって走行方向のずれφが求められ、このず
れ角φとハーフミラー41，42間距離ｍとラインセンサ２
がハーフミラー42からのレーザ光受光時点からハーフミ
ラー41からの受光時点までの時間Ｔから無人車１の速度
Ｖが として求まる。この検出速度Ｖと現在の速度指令値Ｖ′
との偏差を求めることで速度補正を行うことができる。
上述までの各演算は無人車１に搭載する制御用マイク
ロコンピュータ等によってディジタル的に行われる。な
お、ラインセンサの受光位置判定は各画素の出力電圧波
形の最大電圧点として行う。
ロコンピュータ等によってディジタル的に行われる。な
お、ラインセンサの受光位置判定は各画素の出力電圧波
形の最大電圧点として行う。
なお、実施例において、ハーフミラーのレーザ光投射
角θは床面に対して水平（θ＝０°）にならないもので
あれば良い。また、床面に対する無人車の高さ位置又は
傾きが積載荷物の重量やタイヤ空気圧等によって変化す
る恐れがあるとき、これら高さ位置，傾きを床面を基準
面としてライセンサの位置検出手段を無人車自体が備え
て該検出値から予め補正しておくことでこれら誤差要因
による補正誤差を無くすことができる。
角θは床面に対して水平（θ＝０°）にならないもので
あれば良い。また、床面に対する無人車の高さ位置又は
傾きが積載荷物の重量やタイヤ空気圧等によって変化す
る恐れがあるとき、これら高さ位置，傾きを床面を基準
面としてライセンサの位置検出手段を無人車自体が備え
て該検出値から予め補正しておくことでこれら誤差要因
による補正誤差を無くすことができる。
G.考案の効果 以上のとおり、本考案によれば自己誘導方式無人車の
定点補正さらには速度補正を行うのに、床面に対して角
度を有して２つのレーザ光を投射させておき、このレー
ザ光を無人車が受光高さ位置として検出し、この高さ位
置の差異から定点の位置ずれ及び進行方向ずれを求め、
さらには速度誤差を求めるようにしたため、従来の光反
射テープや磁石棒による定点マークに較べて汚損や定点
変更の煩わしさの問題が解消されるし、ハーフミラーも
含めてレーザ光源を走行エリアの高い位置に配置して無
人車の走行に障害物となる恐れがなくなると共にレーザ
光の走査を不要にしてその構成を簡単・低コストにす
る。また、定点補正及び速度補正は比較的簡単な演算に
よって行うことができる。
定点補正さらには速度補正を行うのに、床面に対して角
度を有して２つのレーザ光を投射させておき、このレー
ザ光を無人車が受光高さ位置として検出し、この高さ位
置の差異から定点の位置ずれ及び進行方向ずれを求め、
さらには速度誤差を求めるようにしたため、従来の光反
射テープや磁石棒による定点マークに較べて汚損や定点
変更の煩わしさの問題が解消されるし、ハーフミラーも
含めてレーザ光源を走行エリアの高い位置に配置して無
人車の走行に障害物となる恐れがなくなると共にレーザ
光の走査を不要にしてその構成を簡単・低コストにす
る。また、定点補正及び速度補正は比較的簡単な演算に
よって行うことができる。
第１図は本考案の一実施例を示す装置構成図、第２図は
第１図におけるライセンサ構成図、第３図は従来の誘導
路の模式図である。 1,1A……無人車、2,2A……ラインセンサ、３……レーザ
光源、41，4n……ハーフミラー。
第１図におけるライセンサ構成図、第３図は従来の誘導
路の模式図である。 1,1A……無人車、2,2A……ラインセンサ、３……レーザ
光源、41，4n……ハーフミラー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−145705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−169908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−98414（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】地上床面には自己誘導方式無人車の定点補
正位置近傍で該床面に対して角度を有してレーザ光を発
射する２つのレーザ光源を設け、前記無人車には前記両
レーザ光源からのレーザ光を側部で夫々受光して該受光
高さ位置を検出する高さ位置検出手段を設け、前記両受
光高さ位置の差異から設定進路に対する位置ずれ及び進
行方向のずれを検出して定点補正を行う制御手段を設け
たことを特徴とする無人車の誘導装置。 - 【請求項２】地上床面には自己誘導方式無人車の定点補
正位置近傍で該床面に対して角度を有してレーザ光を発
射する２つのレーザ光源を設け、前記無人車には前記両
レーザ光源からのレーザ光を側部で夫々受光して該受光
高さ位置を検出する高さ位置検出手段を設け、前記両受
光高さ位置の差異とレーザ光受光タイミングの差から速
度補正を行う制御手段を設けたことを特徴とする無人車
の誘導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5764588U JPH087445Y2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 無人車の誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5764588U JPH087445Y2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 無人車の誘導装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164511U JPH01164511U (ja) | 1989-11-16 |
| JPH087445Y2 true JPH087445Y2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=31283489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5764588U Expired - Lifetime JPH087445Y2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 無人車の誘導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087445Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP5764588U patent/JPH087445Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164511U (ja) | 1989-11-16 |
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