JPH11335071A - 吊下部位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 基台と吊下部との間で電力や制御信号を伝達
する必要がなく，且つ画像処理を必要としない簡易な構
成で，昇降台のスキュー角や高さを正確且つ高速に検出
すること。 【解決手段】 移動台車１（基台）のＬＥＤ６（発光手
段）からの光を，昇降台２のコーナキューブ２０（再帰
反射手段）で入射方向と等しい方向に反射させて移動台
車上の半導体位置検出素子９で受光位置の信号を出力さ
せ、半導体位置検出素子の検出結果に基づいて，移動台
車に対する昇降台の位置を演算する。これにより，昇降
台側には単に光を反射するだけの受動的な作用をなすコ
ーナキューブ２０のみを搭載した構成となる。更に，Ｌ
ＥＤ，コーナキューブ，半導体位置検出素子等を複数組
設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基台から懸垂材に
より吊り下げられた吊下部の位置を検出する吊下部位置
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば工場内などでは，荷物の搬送装置
として，天井近くに配設されたレール上を走行する移動
台車から懸垂材によりハンド付昇降台を昇降可能に吊り
下げ，上記ハンドにより荷物を把持して搬送する懸垂式
昇降装置（いわゆるクレーン）が，近年特に注目されて
いる。このような懸垂式昇降装置の最大の問題点として
挙げられるのが，吊り下げられた上記昇降台の揺れであ
る。上記移動台車の停止直後などで上記昇降台が大きく
揺れている間は，所定位置に置かれている荷物を正確に
把持することができなかったり，或いは把持している荷
物を所定位置に正確に載置することができない。そこ
で，上記昇降台の揺れが収まったかどうかを判断した
り，或いは上記昇降台の揺れを積極的に減衰させる制振
制御を行うことが有効となるが，そのためには，例えば
上記昇降台の上記移動台車に対する相対位置や揺れ角度
などを検出する必要がある。このような昇降台の位置や
揺れ角度を検出する技術は，例えば特開平８−１７５７
８６号公報や特開平９−２５７４７５号公報に提案され
ている。それぞれの技術について簡単に説明する。

【０００３】特開平８−１７５７８６号公報に記載のク
レーン装置Ａ０は，図８に示すように，レール３３上を
移動する移動台車３１から垂下されたワイヤ３５に，荷
物Ｗを把持可能な昇降台３２が取付けられている。上記
昇降台３２は，上記移動台車３１に設けられた巻き取り
ドラム３４による上記ワイヤ３５の巻き取り／繰り出し
動作により昇降する。また，上記昇降台３２には発光素
子３６が１つ設けられており，上記移動台車３１には，
上記発光素子３６から発せられた光を集光する集光レン
ズ３８と二次元位置検出素子３９とよりなる受光器４０
が設けられている。上記発光素子３６から発せられた光
が上記集光レンズ３８により集光されて上記二次元位置
検出素子３９で受光されると，上記二次元位置検出素子
３９からはその受光位置に応じた信号が出力され，演算
装置４１ではその出力信号に基づいて上記移動台車３１
に対する上記昇降台３２のズレ量Ｓが求められる。ま
た，上記巻き取りドラム３４に取付けられたロータリー
エンコーダ４２で検出された上記巻き取りドラム３４に
よる上記ワイヤの繰り出し長さにより，上記移動台車３
１と上記昇降台３２との距離Ｈが求められる。上記演算
装置４１では，上記ズレ量Ｓと上記距離Ｈとに基づいて
上記昇降台３２の振れ角θが算出される。尚，図８中，
３７ａは上記二次元位置検出素子３９の出力信号から上
記発光素子３６で発生された周波数成分のみを抽出する
周波数抽出回路であり，３７ｂは上記受光器４０の受光
量を一定にするために光学フィルタ４３を制御する透光
量制御回路である。

【０００４】また，特開平９−２５７４７５号公報に記
載のクレーン装置Ａ０′は，図９に示すように，台車３
１′から垂下されたワイヤ３５′に昇降台３２′が取付
けられている。上記昇降台３２′には発光ダイオード
（ＬＥＤ）よりなる２つのターゲット４６ａ，４６ｂが
設けられており，上記台車３１′には，上記ターゲット
４６ａ，４６ｂをそれぞれ撮像するカメラ４５ａ，４５
ｃ，及びカメラ４５ｂ，４５ｄが設けられている。上記
カメラ４５ａ，４５ｃは上記カメラ４５ｂ，４５ｄに比
べて視野が広く設定されており，上記昇降台３２′の高
さが所定位置よりも高い場合にはカメラ４５ａ，４５ｃ
が，所定位置よりも低い場合にはカメラ４５ｂ，４５ｄ
が用いられる。上記いずれかのカメラで撮像された上記
ターゲット４６ａ，４６ｂの画像は，図示しない画像処
理装置で処理され，画像上での上記ターゲット４６ａ，
４６ｂの位置に基づいて上記昇降台３２′の上記台車３
１′に対する振れ角やスキュー角が算出される。尚，上
記クレーン装置Ａ０′は２つのターゲットをそれぞれ異
なるカメラで撮像するように構成されているが，複数の
ターゲットを１つのカメラで撮像する技術についても同
様に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記２
つの技術には次のような問題点があった。まず，両技術
共に，昇降台３２（３２′）上に能動素子である発光素
子３６（４６ａ，４６ｂ）が設置されているため，昇降
台３２（３２′）と移動台車３１（３１′）との間で電
力や制御信号を伝達する必要があり，装置が複雑化する
という問題点があった。また，上記クレーン装置Ａ０で
は，１つの発光素子３６の位置のみに基づいて昇降台３
２の位置を検出するため，昇降台３２の水平方向の位置
や振れ角度しか検出することができず，昇降台３２の捩
じり角度（スキュー角）を求めることができない。ま
た，振れ角θの算出に必要な上記移動台車３１と上記昇
降台３２との距離Ｈを，上記巻き取りドラム３４による
上記ワイヤの繰り出し長さにより検出しているが，この
ような方法ではワイヤ３５の伸びや繰り出し機構のガタ
などにより検出誤差が生じやすいという問題点もあっ
た。また，上記クレーン装置Ａ０′では，カメラで撮像
した画像に画像処理を施す必要があるため，高価な画像
処理装置が必要となってコスト高となり，また装置も大
型化してしまうという問題点があった。更に，画像処理
に時間がかかるために応答性が悪く，リアルタイムの処
理を必要とする制振制御などには不向きであった。本発
明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的と
するところは，基台と吊下部との間で電力や制御信号を
伝達する必要がなく，且つ画像処理を必要としない簡易
な構成で，昇降台のスキュー角や高さについても正確且
つ高速に検出することが可能な吊下部位置検出装置を提
供することである。

【０００６】

【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，基台から懸垂材により吊り下げられた吊下
部の位置を検出する吊下部位置検出装置において，上記
基台上若しくは上記吊下部上に設置される発光手段と，
上記吊下部上若しくは上記基台上に上記発光手段に対向
して設置され，上記発光手段からの光を入射方向と等し
い方向に反射させる再帰反射手段と，上記基台上若しく
は上記吊下部上に設置され，上記再帰反射手段で反射さ
れた光を受光してその受光位置を検出する受光位置検出
素子と，上記受光位置検出素子の検出結果に基づいて，
上記基台に対する上記吊下部の位置を演算する演算手段
とを具備してなることを特徴とする吊下部位置検出装置
として構成されている。また，上記発光手段，上記再帰
反射手段，及び上記受光位置検出素子を複数組設置する
と共に，上記演算手段を，上記各受光位置検出素子の検
出結果に基づいて，上記基台に対する上記吊下部の水平
方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角を演
算するように構成すれば，吊下部上の異なる２つの位置
において基台に対するズレ量を検出することにより，吊
下部の水平方向位置だけでなく，スキュー角についても
容易に検出できる。また，吊下部の鉛直方向位置につい
ても，機械的な誤差の影響を受けることなく高精度で検
出できる。また，上記発光手段を，それぞれ波長，偏光
方向などの特性の異なる複数の光を短間隔で順次点滅さ
せ得るように構成し，上記再帰反射手段を，上記発光手
段から発せられる上記特性の異なる複数の光に対応して
複数設置すると共に，それぞれ対応する特性の光のみを
選択的に反射させ得るように構成し，更に，上記演算手
段を，上記発光手段により順次点滅され，上記再帰反射
手段により反射されたそれぞれの光に対する上記受光位
置検出素子の検出結果に基づいて，上記基台に対する上
記吊下部の水平方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直軸回
りの回転角を演算するように構成すれば，吊下部の水平
方向位置に加えて，スキュー角や鉛直方向位置について
も高精度で検出できるだけでなく，受光位置検出素子を
１つ設置するだけでよいため，装置構成が簡略化でき
る。尚，上記再帰反射手段としては，例えばコーナキュ
ーブや，微小ガラスビーズを埋め込んだ反射部材などを
用いることができる。更に，上記再帰反射手段と上記受
光位置検出素子との間の光路上に，上記再帰反射手段で
反射された光を集光する集光レンズを具備すれば，上記
受光位置検出素子上への集光性が向上して検出精度が向
上する。

【０００７】

【作用】本発明に係る吊下部位置検出装置によれば，例
えば基台上に設けられた発光手段から発せられた光の一
部が，例えば吊下部上に設けられた再帰反射手段で入射
方向と等しい方向に反射され，例えば基台上に設けられ
た半導体位置検出素子（ＰＳＤ）などの上記受光位置検
出素子で受光され，その受光位置が出力される。そし
て，上記受光位置検出素子から出力された受光位置信号
に基づいて，上記基台に対する上記吊下部の水平方向位
置が演算される。このように，基台側（若しくは吊下部
側）に発光手段と受光手段を搭載し，吊下部側（若しく
は基台側）には単に光を反射するだけの受動的な作用を
なす再帰反射手段を搭載しているため，電力や制御信号
を伝達するための伝達手段を上記基台と上記吊下部との
間に設ける必要がなく，装置構成が簡略化される。ま
た，画像処理を必要とせず，コストが安く小型の簡易な
構成で，高速且つ高精度の位置検出が行える。また，上
記発光手段，上記再帰反射手段，及び上記受光位置検出
素子を複数組設置すれば，上記演算手段において，上記
各受光位置検出素子の検出結果に基づいて，上記基台に
対する上記吊下部の水平方向位置だけでなく，鉛直方向
位置，及び鉛直軸回りの回転角（スキュー角）について
も機械的な誤差の影響を受けることなく高精度で検出で
きる。また，上記発光手段を，それぞれ波長，偏光方向
などの特性の異なる複数の光を短間隔で順次点滅させ得
るように構成し，上記再帰反射手段を，上記発光手段か
ら発せられる上記特性の異なる複数の光に対応して複数
設置すると共に，それぞれ対応する特性の光のみを選択
的に反射させ得るように構成すれば，し，更に，上記演
算手段を，上記発光手段により順次点滅され，上記再帰
反射手段により反射されたそれぞれの光に対する上記受
光位置検出素子の検出結果に基づいて，上記基台に対す
る上記吊下部の水平方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直
軸回りの回転角を演算するように構成すれば，上記演算
手段において，上記各受光位置検出素子の検出結果に基
づいて，上記基台に対する上記吊下部の水平方向位置だ
けでなく，鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角（ス
キュー角）についても機械的な誤差の影響を受けること
なく高精度で検出できるだけでなく，受光位置検出素子
を１つ設置するだけでよいため，装置構成が簡略化され
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る搬送装置Ａ１の概略構成を示す模式図，図２は
上記搬送装置Ａ１において集光レンズを用いない場合の
検出原理の説明図，図３は本発明の実施例１に係る搬送
装置Ａ２の概略構成を示す模式図，図４は昇降台２の位
置姿勢の説明図，図５は本発明の実施例２に係る搬送装
置Ａ３の概略構成を示す模式図，図６は上記搬送装置Ａ
３の演算部１１及びその関連部分の概略構成を示すブロ
ック図，図７はタイミング信号発生部２８から発せられ
るスタート信号ＳＳと保持信号ＳＨａ，ＳＨｂ，及び発
光制御部７から発せられる点灯信号Ｅａ，Ｅｂの動作タ
イミングチャートである。

【０００９】本実施の形態に係る搬送装置Ａ１は，本発
明に係る吊下部位置検出装置を，昇降機構を具備した天
井走行型搬送装置として具現化した一例である。図１に
示すように，上記搬送装置Ａ１は，大きく分けて，天井
付近に配設されたレール３に沿って移動する移動台車１
（基台の一例）と，上記移動台車１から垂下された２本
の懸垂材５，５と，上記懸垂材５，５の下端部に取り付
けられ，荷物Ｗを把持可能な昇降部２（吊下部の一例）
とで構成されている。上記昇降台２は，上記移動台車１
に設けられた巻き取りドラム４による上記懸垂材５の巻
き取り／繰り出し動作により昇降する。尚，上記巻き取
りドラム４にはエンコーダ２２が取り付けられている。
上記昇降台２には，入射した光を入射方向と等しい方向
に反射させるコーナキューブ２０（再帰反射手段の一
例）が設けられている。このコーナキューブ２０は単に
光を反射するだけの受動的な作用をなすものであり，当
然ながら電力や制御信号を必要としない。従って，上記
コーナキューブ２０に対して電力や制御信号を伝達する
ための伝達手段を上記移動台車１と上記昇降台２との間
に設ける必要がなく，装置構成が簡略化される。また，
上記移動台車１には，発光ダイオード（以下，ＬＥＤと
いう）６（発光手段の一例）と，上記ＬＥＤ６の発光制
御を行う発光制御部７と，ハーフミラー２１と，上記Ｌ
ＥＤ６から発せられ，上記昇降台２に設けられた上記コ
ーナキューブ２０からの反射光を集光する集光レンズ８
と，上記集光レンズ８で集光された光を受光してその受
光位置（光スポットの中心位置）を検出する半導体位置
検出素子（以下，ＰＳＤという）９（受光位置検出素子
の一例）と，上記ＰＳＤ９で検出された受光位置に基づ
いて上記昇降台２の上記移動台車１に対する水平方向位
置を演算する演算部１１が搭載されている。

【００１０】続いて，上記搬送装置Ａ１における上記昇
降台２の位置検出動作について説明する。発光制御部７
の制御により，上記ＬＥＤ６は所定間隔で発光される。
上記ＬＥＤ６から発せられた光は，その一部がハーフミ
ラー２１を透過して上記昇降台２方向へ進み，更にその
一部が上記コーナキューブ２０に入射する。上記コーナ
キューブ２０に入射した光は，図１の光路Ｒで示すよう
にその入射方向と等しい方向に反射され，その一部が上
記ハーフミラー２１で反射され，集光レンズ８により上
記ＰＳＤ９上に集光される。上記演算部１１では，上記
ＰＳＤ９の出力信号から光スポット位置の座標値データ
を演算し，上記昇降台２の上記移動台車１に対する水平
方向位置ｘｃ，ｙｃを算出する。ここで，搬送装置Ａ１
では，昇降台２の揺れ幅は小さいので，昇降台は水平面
に平行に揺れていると見做せる。従って，上記演算部１
１では，例えば次式により，上記水平方向位置ｘｃ，ｙ
ｃが算出できる。

【数１】 ここで，（ｘ_r ，ｙ_r ）は上記ＰＳＤ９上での光スポッ
ト位置の座標値，ｆ_eは集光レンズ８とＰＳＤ９との距
離である。また，ｚｃはコーナキューブ２０から集光レ
ンズ８までの光軸方向距離であり，これは，例えば上記
エンコーダ２２で検出された懸垂材５の繰り出し量から
求められる移動台車１と昇降台２との距離を用いて近似
できる。

【００１１】尚，コーナキューブ２０で反射された光線
Ｒは，広がり角の小さいビーム状となるため，集光レン
ズ８を用いなくても上記ＰＳＤ９上に入射する光はスポ
ット状となり，位置検出は可能である。図２は，集光レ
ンズ８を用いない場合の検出原理を説明する図であり，
ハーフミラー２１を無視してＰＳＤ９とＬＥＤ６の光軸
が重なるように等価的に表した光学系を示している。こ
の場合，上記昇降台２の上記移動台車１に対する水平方
向位置ｘｃ，ｙｃは，上記（１）式のｚｃをｚｃ′に，
ｆ_e をｆ_e ′にそれぞれ置き換えることにより計算でき
る。このように，本実施の形態に係る搬送装置Ａ１では
上記集光レンズ８は必須ではないが，集光レンズ８を用
いれば集光性が向上し，検出精度は向上する。また，上
記再帰反射手段としては，コーナキューブ２０の他に，
例えば微小ガラスビーズを埋め込んだ反射シートなどを
用いることもできる。以上説明したように，本実施の形
態に係る搬送装置Ａ１では，移動台車１側に発光手段と
受光手段を搭載し，昇降台２側には単に光を反射するだ
けの受動的な作用をなすコーナキューブ２０を搭載して
いるため，電力や制御信号を伝達するための伝達手段を
上記移動台車１と上記昇降台２との間に設ける必要がな
く，装置構成が簡略化される。また，搬送装置Ａ１では
ＰＳＤ９を用いて位置検出を行っているため，画像処理
を必要とせず，コストが安く小型の簡易な構成で，高速
且つ高精度の位置検出が行える。

【００１２】

【実施例】（実施例１）上記実施の形態に係る搬送装置
Ａ１では，上記従来のクレーン装置Ａ０と同様，１つの
コーナキューブ２０の位置のみに基づいて昇降台２の位
置を検出するため，昇降台２の水平方向の位置しか検出
することができず，昇降台２の捩じり角度（スキュー
角）を求めることができない。また，移動台車１と昇降
台２との距離については，巻き取りドラム４による懸垂
材５の繰り出し長さにより検出しているため，懸垂材５
の伸びや繰り出し機構のガタなどにより検出誤差が生じ
やすい。そこで，これらの問題点を解決し，昇降台２の
スキュー角や移動台車１と昇降台２との距離についても
高精度で検出可能な搬送装置Ａ２について説明する。本
実施例１に係る搬送装置Ａ２の概略構成を図３に示す。
搬送装置Ａ２は，基本的には，上記実施の形態に係る搬
送装置Ａ１におけるＬＥＤ６，発光制御部７，ハーフミ
ラー２１，コーナキューブ２０，集光レンズ８，及びＰ
ＳＤ９を２組搭載したものである。ＬＥＤ６ａ，６ｂの
放射角βａ，βｂは，コーナキューブ２０ａにはＬＥＤ
６ａの光が入射し，コーナキューブ２０ｂにはＬＥＤ６
ｂの光が入射するようにそれぞれ設定されている。コー
ナキューブ２０ａ，２０ｂからの反射光をそれぞれ受光
したＰＳＤ９ａ，９ｂからの出力は，マルチプレクサ２
３によって順次選択されて演算部１１に入力される。上
記演算部１１では，順次入力される上記ＰＳＤ９ａ，９
ｂからの出力信号に基づいて，上記昇降台２の上記移動
台車１に対する水平方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直
軸回りの回転角が演算される。その演算方法について図
４を用いて説明する。図４は，昇降台２を上方から見た
図である。使用する座標系としては，上記移動台車１上
の所定位置に原点をとり，水平面内にＸ軸，Ｙ軸を，鉛
直下方に向けてＺ軸を設定する（図３，図４参照）。搬
送装置Ａ２では，昇降台２の揺れ幅は小さいので，昇降
台は水平面に平行に揺れていると見做せる。従って，上
記演算部１１では，次式により，水平面内でのズレｘ
ｃ，ｙｃ，スキュー角θｓ，及び移動台車１と昇降台２
との距離ｚｃが算出される。

【数２】 ここで，（ｘ_a ，ｙ_a ），（ｘ_b ，ｙ_b ）はそれぞれＬ
ＥＤ６ａ，６ｂのＰＳＤ９ａ，９ｂ上での集光スポット
の座標値，Ｌｓはコーナキューブ２０ａ，２０ｂ間の設
置距離，ｆ_e は集光レンズ８ａ，８ｂとＰＳＤ９ａ，９
ｂとの距離である。尚，上記（２）式は，ハーフミラー
２１ａ，２１ｂを無視した等価光学系において，２つの
集光レンズ８ａ，８ｂの中点を座標原点に設定し，２つ
の集光レンズ８ａ，８ｂの間隔とコーナキューブ２０
ａ，２０ｂの間隔は等しく，且つニュートラルの位置で
上記コーナキューブ２０ａ，２０ｂはそれぞれ上記集光
レンズ８ａ，８ｂの直下にあるものとして導出した。こ
のように，本実施例１に係る搬送装置Ａ２では，昇降台
２上の異なる２つの位置において移動台車１に対するズ
レ量を検出することにより，昇降台２の水平方向位置だ
けでなく，スキュー角についても容易に検出できる。ま
た，昇降台２の鉛直方向位置についても，機械的な誤差
の影響を受ける巻き取りドラム４の送り出し量を用いる
場合に比べて高精度で検出できる。尚，上記の例におい
て，ＬＥＤ６，発光制御部７，ハーフミラー２１，コー
ナキューブ２０，集光レンズ８，及びＰＳＤ９を３組以
上搭載してもよいことは言うまでもない。

【００１３】（実施例２）上記実施例１に係る搬送装置
Ａ２では，ＬＥＤ６，コーナキューブ２０，ＰＳＤ９等
を２組設置する必要があり，装置の大型化やコスト高と
いった問題点がある。そこで，上記搬送装置Ａ２の奏す
る効果を維持しつつ，装置の小型化やコスト低減が可能
な搬送装置Ａ３について説明する。本実施例２に係る搬
送装置Ａ３の概略構成を図５に示す。搬送装置Ａ３は，
基本構成において上記実施の形態に係る搬送装置Ａ１と
共通する部分が多いため，上記搬送装置Ａ１との相違点
を中心に説明する。搬送装置Ａ３の移動台車１上には，
互いに異なる波長λａ，λｂの光を発するＬＥＤ６ａ，
６ｂが近接して配置されている。また，昇降台２上に
は，所定の間隔で２つのコーナキューブ２０ａ，２０ｂ
が設置されており，上記コーナキューブ２０ａの手前に
は波長λａの光のみを透過させる光学フィルタ２４ａ
が，上記コーナキューブ２０ｂの手前には波長λｂの光
のみを透過させる光学フィルタ２４ｂがそれぞれ設置さ
れている。これにより，ＬＥＤ６ａから発せられた光は
コーナキューブ２０ａのみで反射され，ＬＥＤ６ｂから
発せられた光はコーナキューブ２０ｂのみで反射され，
それぞれＰＳＤ９に入射する。また，上記移動台車１に
搭載されている発光制御部７では，上記ＬＥＤ６ａ，６
ｂの発光制御が行われ，演算部１１では，上記発光制御
部７によって制御される上記ＬＥＤ６ａ，６ｂの発光タ
イミングと上記ＰＳＤ９による受光位置信号取得のタイ
ミングの同期を図りつつ，上記ＰＳＤ９で検出された受
光位置に基づいて上記昇降台２の上記移動台車１に対す
る水平方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転
角が演算される。

【００１４】続いて，図６を用いて，上記演算部１１の
詳細構成，及び上記演算部１１を中心とした制御動作に
ついて説明する。図６に示すように，上記演算部１１
は，光スポット位置演算部２５と，記憶素子２６ａ，２
６ｂと，位置姿勢演算部２７と，タイミング信号発生部
２８とで構成されている。上記光スポット位置演算部２
５では，上記ＰＳＤ９の出力信号に基づいて上記ＰＳＤ
９上の光スポットの座標値が演算され，出力される。上
記光スポット位置演算部２５で出力された座標値データ
は，上記ＬＥＤ６ａからの光に対応するものが記憶素子
２６ａに，上記ＬＥＤ６ｂからの光に対応するものが記
憶素子２６ｂにそれぞれ記憶される。上記タイミング信
号発生部２８は，上記発光制御部７にスタート信号を一
定周期で出力するとともに，上記記憶素子２６ａ，２６
ｂにデータ保持信号を出力する。これらの動作を図７に
示すタイムチャートを用いて説明する。上記タイミング
信号発生部２８から上記発光制御部７に対してスタート
信号ＳＳが出力されると，上記発光制御部７からは上記
ＬＥＤ６ａ，６ｂをそれぞれ点灯させる点灯信号Ｅａ，
Ｅｂが時間をずらして交互に出力され，これに基づいて
ＬＥＤ６ａ，６ｂが順次点滅する。このとき，上記タイ
ミング信号発生部２８では，ＬＥＤ６ａが点灯している
間に上記記憶素子２６ａに対して保持データを更新させ
る保持信号ＳＨａを送出し，ＬＥＤ６ｂが点灯している
間に上記記憶素子２６ｂに対して保持データを更新させ
る保持信号ＳＨｂを送出する。以上により，上記記憶素
子２６ａ，２６ｂにはそれぞれコーナキューブ２０ａ，
２０ｂに関する上記ＰＳＤ９上での光スポット位置の座
標値データが順次保持される。尚，上記記憶素子２６
ａ，２６ｂにそれぞれ記憶される座標値データは，同じ
時刻での上記コーナキューブ２０ａ，２０ｂそれぞれに
関する光スポット位置の座標値データとして用いられる
が，上記ＬＥＤ６ａ，６ｂの発光時刻には実際にはΔｔ
の差がある。しかしながら，上記ＬＥＤ６ａ，６ｂの発
光間隔Δｔを，上記昇降台２の揺れの周期に対して十分
高速（例えば数ＫＨｚ以上）に設定すれば，上記時間差
Δｔは無視できる。上記位置姿勢演算部２７では，上記
記憶素子２６ａ，２６ｂにそれぞれ記憶された上記コー
ナキューブ２０ａ，２０ｂに関する上記ＰＳＤ９上での
光スポット位置の座標値データに基づいて，次式により
上記昇降台２の上記移動台車１に対する水平方向位置，
鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角が演算される。

【数３】 ここで，（ｘ_a ，ｙ_a ），（ｘ_b ，ｙ_b ）はそれぞれＬ
ＥＤ６ａ，６ｂのＰＳＤ９ａ，９ｂ上での集光スポット
の座標値，Ｌｓはコーナキューブ２０ａ，２０ｂ間の設
置距離，ｆ_e は集光レンズ８ａ，８ｂとＰＳＤ９ａ，９
ｂとの距離である。以上説明したように，本実施例２に
係る搬送装置Ａ３では，２つのＬＥＤの点滅のタイミン
グを僅かにずらしてそれぞれのコーナキューブに関する
ＰＳＤ９上の座標値データを記憶するように構成されて
いるため，ＬＥＤやコーナキューブと同数のＰＳＤや集
光レンズを設置する必要がなく，装置構成が簡略化でき
る。もちろん，昇降台２側に能動的な手段は必要ないた
め，装置構成は簡略化される。

【００１５】（実施例３）上記実施例２におけるＬＥＤ
６ａ，６ｂに代えてレーザダイオード６ａ′，６ｂ′を
用い，光学フィルタ２４ａ，２４ｂに代えて偏光フィル
タ２４ａ′，２４ｂ′を用いることもできる。この場
合，例えば上記レーザダイオード６ａ′及び上記偏光フ
ィルタ２４ａ′の偏光方向をＸ軸に平行に，上記レーザ
ダイオード６ｂ′及び上記偏光フィルタ２４ｂ′の偏光
方向をＹ軸に平行に設定すればよい。これにより，昇降
台２のスキュー角θｓが小さい用途においては上記実施
例２と同様の効果が得られる。

【００１６】尚，上記実施の形態及び各実施例では，本
発明の基台の一例として移動台車を，吊下部の一例とし
て昇降部を用いた例を示したが，上記基台は必ずしも移
動可能である必要はなく，また上記吊下部も昇降可能で
ある必要はない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明は，基台か
ら懸垂材により吊り下げられた吊下部の位置を検出する
吊下部位置検出装置において，上記基台上若しくは上記
吊下部上に設置される発光手段と，上記吊下部上若しく
は上記基台上に上記発光手段に対向して設置され，上記
発光手段からの光を入射方向と等しい方向に反射させる
再帰反射手段と，上記基台上若しくは上記吊下部上に設
置され，上記再帰反射手段で反射された光を受光してそ
の受光位置を検出する受光位置検出素子と，上記受光位
置検出素子の検出結果に基づいて，上記基台に対する上
記吊下部の位置を演算する演算手段とを具備してなるこ
とを特徴とする吊下部位置検出装置として構成されてい
るため，電力や制御信号を伝達するための伝達手段を上
記基台と上記吊下部との間に設ける必要がなく，装置構
成が簡略化される。また，画像処理を必要とせず，コス
トが安く小型の簡易な構成で，高速且つ高精度の位置検
出が行える。また，上記発光手段，上記再帰反射手段，
及び上記受光位置検出素子を複数組設置すると共に，上
記演算手段を，上記各受光位置検出素子の検出結果に基
づいて，上記基台に対する上記吊下部の水平方向位置，
鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角を演算するよう
に構成すれば，吊下部上の異なる２つの位置において基
台に対するズレ量を検出することにより，吊下部の水平
方向位置だけでなく，スキュー角についても容易に検出
できる。また，吊下部の鉛直方向位置についても，機械
的な誤差の影響を受けることなく高精度で検出できる。
また，上記発光手段を，それぞれ波長，偏光方向などの
特性の異なる複数の光を短間隔で順次点滅させ得るよう
に構成し，上記再帰反射手段を，上記発光手段から発せ
られる上記特性の異なる複数の光に対応して複数設置す
ると共に，それぞれ対応する特性の光のみを選択的に反
射させ得るように構成し，更に，上記演算手段を，上記
発光手段により順次点滅され，上記再帰反射手段により
反射されたそれぞれの光に対する上記受光位置検出素子
の検出結果に基づいて，上記基台に対する上記吊下部の
水平方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角
を演算するように構成すれば，吊下部の水平方向位置に
加えて，スキュー角や鉛直方向位置についても高精度で
検出できるだけでなく，受光位置検出素子を１つ設置す
るだけでよいため，装置構成が簡略化できる。更に，上
記再帰反射手段と上記受光位置検出素子との間の光路上
に，上記再帰反射手段で反射された光を集光する集光レ
ンズを具備すれば，上記受光位置検出素子上への集光性
が向上して検出精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る搬送装置Ａ１の概
略構成を示す模式図。

【図２】 上記搬送装置Ａ１において集光レンズを用い
ない場合の検出原理の説明図。

【図３】 本発明の実施例１に係る搬送装置Ａ２の概略
構成を示す模式図。

【図４】 昇降台２の位置姿勢の説明図。

【図５】 本発明の実施例２に係る搬送装置Ａ３の概略
構成を示す模式図。

【図６】 上記搬送装置Ａ３の演算部１１及びその関連
部分の概略構成を示すブロック図。

【図７】 タイミング信号発生部２８から発せられるス
タート信号ＳＳと保持信号ＳＨａ，ＳＨｂ，及び発光制
御部７から発せられる点灯信号Ｅａ，Ｅｂの動作タイミ
ングチャート。

【図８】 従来技術に係るクレーン装置Ａ０の概略構成
を示す模式図。

【図９】 従来技術に係るクレーン装置Ａ０′の概略構
成を示す模式図。

【符号の説明】

１…移動台車（基台の一例） ２…昇降台（吊下部の一例） ５…懸垂材 ６ａ，６ｂ…ＬＥＤ（発光手段の一例） ８…集光レンズ ９…ＰＳＤ（受光位置検出素子の一例） １１…演算部 ２０…コーナキューブ（再帰反射手段の一例）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台から懸垂材により吊り下げられた吊
   下部の位置を検出する吊下部位置検出装置において，上
   記基台上若しくは上記吊下部上に設置される発光手段
   と，上記吊下部上若しくは上記基台上に上記発光手段に
   対向して設置され，上記発光手段からの光を入射方向と
   等しい方向に反射させる再帰反射手段と，上記基台上若
   しくは上記吊下部上に設置され，上記再帰反射手段で反
   射された光を受光してその受光位置を検出する受光位置
   検出素子と，上記受光位置検出素子の検出結果に基づい
   て，上記基台に対する上記吊下部の位置を演算する演算
   手段とを具備してなることを特徴とする吊下部位置検出
   装置。
2. 【請求項２】 上記発光手段，上記再帰反射手段，及び
   上記受光位置検出素子が複数組設置され，上記演算手段
   が，上記各受光位置検出素子の検出結果に基づいて，上
   記基台に対する上記吊下部の水平方向位置，鉛直方向位
   置，及び鉛直軸回りの回転角を演算する請求項１記載の
   吊下部位置検出装置。
3. 【請求項３】 上記発光手段が，それぞれ特性の異なる
   複数の光を短間隔で順次点滅させ得るように構成され，
   上記再帰反射手段が，上記発光手段から発せられる上記
   特性の異なる複数の光に対応して複数設置されると共
   に，それぞれ対応する特性の光のみを選択的に反射させ
   得るように構成され，更に，上記演算手段が，上記発光
   手段により順次点滅され，上記再帰反射手段により反射
   されたそれぞれの光に対する上記受光位置検出素子の検
   出結果に基づいて，上記基台に対する上記吊下部の水平
   方向位置，鉛直方向位置，及び鉛直軸回りの回転角を演
   算する請求項１記載の吊下部位置検出装置。
4. 【請求項４】 上記特性が波長である請求項３記載の吊
   下部位置検出装置。
5. 【請求項５】 上記特性が偏光方向である請求項３記載
   の吊下部位置検出装置。
6. 【請求項６】 上記再帰反射手段がコーナキューブであ
   る請求項１〜５のいずれかに記載の吊下部位置検出装
   置。
7. 【請求項７】 上記再帰反射手段が，微小ガラスビーズ
   を埋め込んだ反射部材である請求項１〜５のいずれかに
   記載の吊下部位置検出装置。
8. 【請求項８】 上記再帰反射手段と上記受光位置検出素
   子との間の光路上に設置され，上記再帰反射手段で反射
   された光を集光する集光レンズを具備する請求項１〜７
   のいずれかに記載の吊下部位置検出装置。