JPH09101147A

JPH09101147A - 移動体の位置検出システム

Info

Publication number: JPH09101147A
Application number: JP7279884A
Authority: JP
Inventors: Hideki Oshiumi; 秀樹鴛海; Haruo Inoue; 晴夫井上
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】読取誤差が生じ難く、精度の向上が図れ、か
つ構成部材の製作が容易で構成の簡略化が可能な移動体
の位置検出システムを提供する。【解決手段】位置情報が２値信号のコード形式で表示
され、移動体が走行する走行路に沿って距離表示板１，
２を走行方向及び横行方向に設置し、天井クレーン５側
に距離表示板１，２上の位置情報を光学的に読み取るレ
ーザ送受信器７，８を搭載し、これらによって読み取っ
た距離情報を機上局６によって電波に変換し、データ送
受信アンテナ９から送出する。これにより、位置情報の
コード構成及び装置構成がシンプルになり、誤検出を低
減し、かつ外的影響を受け難くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め設定された走
行路を移動する移動体の位置を検出する移動体の位置検
出システム、特に、天井クレーンの位置検出に用いて最
適な移動体の位置検出システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は移動体の位置を検出する位置検出
装置の従来構成を示す概略構成図であり、誘導無線方式
により移動体の位置を検出するものである。

【０００３】移動体４０にはループアンテナ４１が設け
られている。移動体４０の走行路に沿って、或る区間毎
に平行２線を交差させながら３組の誘導線４２が平行に
敷設されている。この誘導線４２上にループアンテナ４
１が位置し、移動体４０が走行するのに伴ってループア
ンテナ４１が誘導線４２上を移動する。３組の誘導線４
２の各々には、誘導起電圧相互間の位相差検出を行って
位置情報を出力するためのデコーダ４３が接続されてい
る。

【０００４】図４の構成においては、移動体４０の走行
路を或る区間で分割し、各区間毎に２進符号毎に絶対番
地を与え、その番地に合わせて平行２線の誘導線を交差
させ、交差点を境に誘導電界の位相を反転させ、３組の
誘導線による誘導起電圧相互間の位相差検出を行い、デ
コーダ５３により論理処理を行って移動体４０の位置を
算出する。

【０００５】例えば、移動体４０が位置Ｉにあるとする
と、デコーダ４３は「０００」の位置情報を出力する。
また、移動体４０が位置Ｉから位置Ｊへ移動すると、デ
コーダ４３は「１００」の位置情報を出力する。以後、
同様にして、位置Ｋでは「１１０」、位置Ｌでは「０１
０」、位置Ｍでは「０１０」・・・のようになる。移動
体４０に搭載された主制御装置（不図示）は、デコーダ
４３から出力された位置情報に基づいて移動体４０の位
置を判断する。

【０００６】しかし、上記した従来技術にあっては、ア
ナログ検出であるため、最小検出単位は１０ｍｍが限度
であり、位置精度に限界がある。また、誘導線は特殊撚
り線を手作りで編んでいるため、材料費が高くなる。更
に、信号系がアナログ処理であるため、機器構成が複雑
化し、機器のコストダウンに限界がある。また、機上局
台数が増えると、平均待ち時間が多くなり、同時入力発
生待ち時間が急増するという問題も有している。

【０００７】精度を向上させるには、移動体に搭載する
ループアンテナを２基にし、これを誘導線の交差間隔の
１／２の長さの間隔に配設する方法が考えられる。しか
し、この為に機器構成が複雑になると共に、部品点数も
増え、更にコストアップを招くことになる。

【０００８】そこで、誘導無線方式によらず、バーコー
ドを用いる方式が提案されている（特願平３−１９０９
６５号）。この方式は、図５に示すように、一定幅のバ
ーコード５０₁〜５０_nが長手方向に表示されている絶対
番地表示板５０が走行路に沿って連続的に配設され、走
行路上を移動する移動体５３には発光部及び受光部を備
えた光学読取装置５１が設置されている。この光学読取
装置５１には、その出力信号をバーコードに応じた信号
を位置情報として出力するためのデコーダ５２が接続さ
れている。

【０００９】この方式の位置検出方法について説明する
と、光学読取装置５１の発光部からビーム光を発し、受
光部により反射光を検知して光信号を電気信号に変換す
ることにより、絶対番地表示板５０のバーコードの値が
読み取られる。読み取ったバーコードの値は、デコーダ
５２による論理処理によって解読され、その解読結果が
位置情報として移動体５３の走行等を制御する主制御装
置（不図示）に送られる。

【００１０】このように、バーコードを光学読取装置で
読み取ることにより、高精度な位置検出をローコストに
実現することができる。また、電気的ノイズの影響を受
けることもない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
にバーコードを光学読取装置で読み取る方式は、例えば
産業用の０〜９までのコード幅を設定する「ＣＯＤＥ３
９」等のバーコードシンボルを採用しており、バーコー
ド幅が多種類になるため、移動体からの読み取りに対し
て最小目盛りでの読み取りに誤差が生じ易く、かつ、バ
ーコードが繊細であるため、僅かな汚れに対しても誤読
を生じる恐れがある。

【００１２】また、桁数が増えるにつれて読み取り誤差
が高くなるほか、読取コード幅の処理ロジックが複雑に
なるために構成が複雑になり、コストアップを招くこと
になる。更に、コード構成要素が多様になるため、表示
板の印刷、製作が難しいという問題もある。

【００１３】そこで本発明は、読取誤差が生じ難く、構
成部材の製作が容易で構成の簡略化が可能な移動体の位
置検出システムを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、移動体の位置検出を２進数のコード
が記録された距離表示板を走行路に沿って設置し、その
２進数のコードを光学的に検出し、この情報を電波にし
て送信する。

【００１５】

【発明の実施の形態】請求項１に係る移動体の位置検出
システムによれば、位置情報が２値信号のコード形式で
表示され、移動体が走行する走行路に沿って敷設される
距離表示部材と、前記距離表示部材上の位置情報を光学
的に読み取る読取手段と、読み取った距離情報を電波に
変換してアンテナより送出する送信手段とを備える構成
にしている。

【００１６】この構成によれば、距離表示部材の位置情
報の表示が２進数であるため、コード構成がシンプルに
なり、外的影響を受けることが少なくなり、誤検出がし
難くなる。

【００１７】請求項２に係る移動体の位置検出システム
によれば、前記位置情報の表示は、太い黒バーと細い黒
バーの２種類の組み合わせによるバーコードにすること
ができる。

【００１８】この構成によれば、従来のバーコード構成
に比べ、バーコード幅が２種類で済むため、バーコード
をシンプルに構成でき、誤読が低減され、読み取り精度
を向上させることができる。

【００１９】請求項３に係る移動体の位置検出システム
によれば、前記距離表示部材は、１ｃｍ単位、１０ｃｍ
単位、１ｍ単位、１０ｍ単位、及び１００ｍ単位に位置
情報を２進数で表されるコード配置にすることができ
る。

【００２０】この構成によれば、１ｃｍ単位の読み取り
要求に対しても対応可能であり、検出長さによらず同一
の精度を保つことができる。因みに、従来技術では桁数
が増えるにつれて読み取り誤差が大きくなる。

【００２１】請求項４に係る移動体の位置検出システム
によれば、前記アンテナに対し、受信側の受信アンテナ
として前記走行路に沿って配設された漏洩同軸ケーブル
を用いることができる。

【００２２】この構成によれば、漏洩同軸ケーブルがア
ンテナとして機能し、しかも場所を取らず、低出力の送
信電力で済む構成にすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２４】図１は本発明による移動体の位置検出シス
テムの一実施例を示す概略構成図である。なお、以下に
おいては、移動体として天井クレーンを例にし、また、
説明を簡略にするために１台のみを図示している。

【００２５】本発明においては、距離表示板に新形式の
バーコードを用い（詳細については後記する）、このバ
ーコードによる距離表示板１（距離表示部材）を走行路
のＸ方向（横行方向）に配設し、同じく前記バーコード
形式による距離表示板２（距離表示部材）をＹ方向（走
行方向：例えば、長さ４００ｍ）の各々に配設してい
る。距離表示板１，２は、１７ビット（つまり、１７本
のバーから成る）構成のバイナリーコードを帯状に加工
したアルミ板上に表示（印刷による）し、耐候性向上の
ためにフッ素系の樹脂塗料を表面に塗布した構成にされ
ている。そのバーコードは、１０ｍｍ単位（これが限界
ではなく、例えば５ｍｍ程度まで可能）に検出すること
ができる。更に、距離表示板２に沿って漏洩同軸ケーブ
ル３が布線され、この漏洩同軸ケーブル３には無線機４
が接続されている。漏洩同軸ケーブル３は距離表示板２
側にのみ設けられる。

【００２６】天井クレーン５には、機上局６が搭載され
ている。この機上局６には、距離表示板２を読み取るた
めのレーザ送受信器７（読取手段）、距離表示板１を読
み取るためのレーザ送受信器８（読取手段）、及び漏洩
同軸ケーブル３との交信を行うためのデータ送受信アン
テナ９の各々が接続されている。機上局６は、レーザ送
受信器７，８を駆動するための回路、及びデータ送受信
アンテナ９にデータを送出ならびに受信するための回路
を内蔵している。また、レーザ送受信器７，８は、市販
のＰＯＳ用バーコードリーダと同一原理による構成を採
用することができる。

【００２７】また、地上側にあっては、無線機４を制御
する地上局１０（他の天井クレーンに対する無線機も接
続される）が接続されている。この地上局１０は、上位
コンピュータであるビジネスコンピュータ（ビジコン）
１１によって制御され、例えば最大１６台の機上局を管
理することができる。

【００２８】図２は距離表示板１，２のバーコード構成
を示している。本発明によるバーコードは、太い黒バー
と細い黒バーの組み合わせで構成されている。位置座標
（数字情報）は２値化１０進数により表現され、太い黒
バー１２は“１”、細い黒バー１３は“０”に用いられ
る。つまり、１本のバーで２進数の“１”と“０”を表
現することができる。

【００２９】図中、１４，１５は天井クレーン５が到達
した時に照射されたレーザ光走査線であり、天井クレー
ン５の移動に伴ってバー方向に移動する。このレーザ光
走査線１４，１５の線上にあるバーコードがレーザ送受
信器７，８によって読み取られる。距離表示板１，２を
構成するバーの各々は、天井クレーン５の移動方向に沿
って１直線に設けられている。

【００３０】距離表示板１，２は、ストップ用コード１
６（２つのバーから成る）、１０⁰Ｓｃｍ用コード１
７、１０⁰ｃｍ用コード１８、１０¹ｃｍ用コード１９、
１０⁰ｍ用コード２０、１０¹ｍ用コード２１（５つのバ
ーから成る）、１０²ｍ用コード２２（コード１７〜２
２はいずれも５つのバーから成る）、スタート用コード
２３（２つのバーから成る）を並設して成り、各コード
は上記した太い黒バー１２と細い黒バー１３を用いた構
成になっている。すなわち、１０⁰Ｓｃｍ用コード１７
〜１０¹ｃｍ用コード１９により１〜１０ｃｍの情報を
得、１０⁰ｍ用コード２０〜１０²ｍ用コード２２により
１〜１００ｍの情報を得ることができる。

【００３１】そして、移動方向の１０ｍｍ毎に、太さに
よるコードの組み替えが行われている。また、移動方向
の１００ｃｍ毎に、切断部分を有し、ストップ用コード
１６及び１０⁰Ｓｃｍ用コード１７にあっては、他の切
断部分に対して切断位置をずらせている。

【００３２】図３は本発明による距離表示板によって２
進数が得られる様子を示す説明図である。図中、網かけ
の部分が２進数の“１”を示し、白抜き部分は“０”を
示している。ここでは、図２の各コードの「１，２，
４，８」までの４つのバーによって「２⁰，２¹，２²，
２³」を表しており、これにより１〜１０ｃｍまたは１
０〜１００ｍの位置情報を得ることができる。

【００３３】以上の構成において、天井クレーン５が例
えば走行方向（つまり距離表示板２方向）に移動すると
き、機上局６がレーザ送受信器７を駆動することによ
り、レーザ送受信器７のレーザ発生部からレーザ光が距
離表示板２に向けて照射され、バーコード面から反射し
た光がレーザ送受信器７の受信部に入光される。レーザ
送受信器７は受光したデータを２進数のデータに変換
し、これを微弱な電波に変換し、その送信速度を例えば
９６００ＢＰＳにしてコンデンション方式によりデータ
送受信アンテナ９から送信する。この電波は、受信アン
テナとして機能する漏洩同軸ケーブル３によって受信さ
れ、無線機４によってデジタルの位置信号に復号され、
ビジコン１１に転送される。ビジコン１１は地上局１０
からの情報を基に制御内容を決定し、地上局１０、無線
機４を通して漏洩同軸ケーブル３から電波にして送信す
る。この電波はデータ送受信アンテナ９によって受信さ
れ、天井クレーン５の制御を実行する。

【００３４】以上の動作は、距離表示板１に対しても全
く同じにして行われる。天井クレーン５と地上側の通信
は、コンデンション方式を用い、９６００ＢＰＳの高速
伝送（尚、地上局１０とビジコン１１の間は１９．２Ｋ
ＢＰＳ）を行っているため、クレーン端末レスポンスの
高速化（例えば、約３秒）を図ることができる。

【００３５】なお、上記実施例においては、移動体とし
て本発明の利用に最も適する天井クレーンを例に説明し
たが、本発明は天井クレーンに限定されるものではな
く、定められた走行路を移動する移動体の全て、例え
ば、工場内の定められた走行路を移動する作業ロボット
や無人搬送車等にも適用することができる。

【００３６】〔発明と実施例の対応〕以上の実施例にお
いて、距離表示板１，２が距離表示手段に相当し、レー
ザ送受信器７，８が読取手段に相当し、機上局６及びデ
ータ送受信アンテナ９が送信手段に相当する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に示した
本発明は、位置情報が２値信号のコード形式で表示さ
れ、移動体が走行する走行路に沿って敷設される距離表
示部材と、前記距離表示部材上の位置情報を光学的に読
み取る読取手段と、読み取った距離情報を電波に変換し
てアンテナより送出する送信手段とを備える構成にした
ので、コード構成がシンプルになり、外的影響を受ける
ことが少なくなり、誤検出がし難くなる。

【００３８】請求項２に示した本発明は、前記位置情報
の表示が太い黒バーと細い黒バーの２種類の組み合わせ
によるバーコードであるので、従来のバーコード構成に
比べ、バーコード幅が２種類で済むため、バーコードを
シンプルに構成でき、誤読が低減され、読み取り精度の
向上が可能になる。

【００３９】請求項３に示した本発明は、前記距離表示
部材は、１ｃｍ単位、１０ｃｍ単位、１ｍ単位、１０ｍ
単位、及び１００ｍ単位に位置情報を２進数で出力する
コード配置にするようにしたので、検出長さによらず同
一の精度を保つことが可能になる。

【００４０】請求項４に示した本発明は、送信アンテナ
に対し、受信側の受信アンテナとして前記走行路に沿っ
て配設された漏洩同軸ケーブルを用いるようにしたの
で、漏洩同軸ケーブルがアンテナとして機能させ、かつ
スペースを取らず、低出力の送信電力でも受信系を構成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体の位置検出システムの一実施例
を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係る距離表示板のバーコード構成を示
す平面図である。

【図３】本発明の距離表示板によって２進数が得られる
様子を示す説明図である。

【図４】移動体の位置を検出する位置検出装置の従来構
成を示す概略構成図である。

【図５】バーコード方式による移動体の位置検出装置を
示す構成図である。

【符号の説明】１，２距離表示板３漏洩同軸ケーブル４無線機５天井クレーン６機上局７，８レーザ送受信器９データ送受信アンテナ１０地上局１２太い黒バー１３細い黒バー１４，１５レーザ光走査線１６ストップ用コード１７１０⁰Ｓｃｍ用コード１８１０⁰ｃｍ用コード１９１０¹ｃｍ用コード２０１０⁰ｍ用コード２１１０¹ｍ用コード２２１０²ｍ用コード２３スタート用コード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置情報が２値信号のコード形式で表示
され、移動体が走行する走行路に沿って敷設される距離
表示部材と、前記距離表示部材上の位置情報を光学的に読み取る読取
手段と、読み取った距離情報を電波に変換してアンテナより送出
する送信手段とを具備することを特徴とする移動体の位
置検出システム。
【請求項２】前記位置情報の表示は、太い黒バーと細
い黒バーの２種類の組み合わせによるバーコードである
ことを特徴とする請求項１記載の移動体の位置検出シス
テム。
【請求項３】前記距離表示部材は、１ｃｍ単位、１０
ｃｍ単位、１ｍ単位、１０ｍ単位、及び１００ｍ単位に
位置情報を２進数で表されるコード配置であることを特
徴とする請求項１または２記載の移動体の位置検出シス
テム。
【請求項４】前記アンテナに対し、受信側の受信アン
テナとして前記走行路に沿って配設された漏洩同軸ケー
ブルを用いることを特徴とする請求項１記載の移動体の
位置検出システム。