JPS5975315A - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＩＴＶカメラ等の撮像管を有し、精度のよい
自動走行即ち自動操舵、走行、停止をなしうるとともに
、既設の工場等においても容易に導入可能とした光学誘
導方式の無人搬送車に関するもので、誘導帯の検出の仕
方に特徴があるものである。

従来いわゆるフォークリフト、フォーク運搬車（１） 等の昇降可能なフォークを有するリフトトラックを無人
走行させるには、床面に電気信号を誘起させる誘導線を
埋設するとともに、車体に該誘導線を挟んで１対のピッ
クアップコイルを設け、該ピックアップコイルに生じる
誘起電圧差を検出し、走行装置を制御するごとく構成し
たものが多い。

しかし誘導線は、通常床面に設けた溝内に納装するか、
又は床面に埋入されるが、埋入は多大の手間を要し又経
路変え等には堀り起こしが必要となり作業は煩瑣となる
。又溝に納装するものも既設の建物においてこのような
溝を形成するには多くの工数を要し、又階上床等のコン
クリート厚さが比較的薄いとき等にはその形成に困難を
伴う。

さらにコンクリート中の配筋が電磁波を２次輻射し、制
御信号ン乱すという問題があり、又断線時には全走行線
が不使用となる危険もある。とくに原子力発電所におい
ては前記溝に放射性廃棄物が貯溜するなどの認れもあり
、このように溝の形式が不可能となる箇所も存在する。

本発明は床面の反射材からなる誘導帯からの反（２） 射光を受ける撮像管と、自動走行装置を制御する制御装
置とを有し、床面での溝又は凹部等の形成が不要となる
ことにより、前記問題点を解決しうるとともに、さらに
撮像管によって遠近２つの視野からの反射光を受光する
ごとく構成することにより確実かつ精度のよい自動走行
を可能とする無人リフトトランクの提供を目的とし、以
下その一実施例を図面に基づき説明する。

図はリフトトラック１がいわゆるリーチ型フォークリフ
ト（以下トランクという）である場合を例示し、該トラ
ンク１は床面Ｆに敷設される反射体からなる誘導帯２か
らの反射光を受光しうる撮像管３と、自動走行装置４を
制御する制御装置５とを具え、又撮像管３の前方には近
視野情報をうる第１、第２の反射具Ｍ１、Ｍ２が取付け
られるとともに、本実施例ではさらに走行距離検出器６
と速度検出器７とが付設される。

前記誘導帯２ば、自然光、照明、又は適宜必要によりト
ラック１に付設される投光器の光を反射しうる、例えば
ビーズ等を混在せしめた反射シー（３） ト、発光塗料又は金属ベルト等の反射材からなる、巾寸
度３ｃｍ〜６　ｃｍ程度の帯状体であり、トラック１の
走行路に沿って貼着又は塗着により形設される。なお誘
導路２は、約２０〜５０ｃｍＪｊさの長片部２ａと同程
度の又はそれ以下の長さの途切れ部２ｂとを交互に配し
た断続状をなす。なお誘導路２は連続させることも可能
であり、さらに誘導帯２の両側に例えば黒色部分を設は
明暗差を増大させることもでき、さらに長片部２ａには
突出部２ｄを膨設することもできる。又誘導帯２は、そ
の走行路の間、例えば円弧をなして分岐する分岐点には
、第５図ａに示すｒ字状の誘導帯部ａが、又直角に折れ
曲がる分岐点には第５図すに示す略ト字状の誘導帯部す
が、さらに交叉点には第５図Ｃに示す十字状の誘導帯部
Ｃが介在し、複数の分岐、交叉部を有する多種な走行ラ
インを具える走行路を形成できる。

前記撮像管３は、運転台のへラドガード９上面の台座１
０に取りつけられ、マスト１１．１１間を通る光を受光
する。

（４） 前記撮像管３の前方には、該撮像管３が受光する反射光
の光束外の例えば上・方に、第１の反射具Ｍ１を中心光
軸に対して角度θ１外開きに傾けて配置するとともに、
中心光軸から下半分の反射光の光束内に第２の反射具Ｍ
２を中心光軸に対して鋭角的に角度θ２分外挟まりに傾
けて配し、第１の反射具Ｍ１の反射光を第２の反射具Ｍ
２で撮像管３に受光させることができくなおθ１とθ２
との関係はθ１〉θ２である）、その結果、中心光軸の
上方部の光束で、中心光軸方向の遠視野情報を受光する
一方、下方部では、第１の反射具Ｍ１による近視野情報
を、第２の反射具Ｍ２によって撮像管３に伝達する。な
お又撮像管３として　■ＴＶカメラ３ａ（以下ＴＶカメ
ラとして説明する）、ビデイコン、ブランビコン等が採
用できる。

前記制御装置５は、ＩＴＶカメラ３ａからの電気信号を
処理することにより、自動走行装置４に制御信号を出力
でき、又本実施例では車体の旋回中心における、誘導帯
２からの偏位ｄと偏位角φを与える走行制御機能に加え
て、予め誘導帯部ａ、（５） ｂ、　ｃ　（第５図ａ　−ｃに示す）を記憶しかつ前記
パターンがＩＴＶカメラ３ａによって検出されたとき、
記憶パターンと比較、分別し、トラック１を円滑かつ正
しく旋回、分岐させうる分岐制御機能を併有している。

該制御回路５は例えば第４図に略示するごとく、ＩＴＶ
カメラ３ａでの映像を変換することにより得られる電気
信号を増巾するプリアンプ回路１５、床面Ｆと誘導帯２
との明暗差即ち電気信号の電圧差の最小値を設定する第
１のスライス回路１６および雑光線をカットし電圧差の
最大値を定める第２のスライス回路１７が接続され、該
回路１６１７からの設定圧に応じて、電気信号をデジタ
ル化する２値化回路のごとき前処理回路１９、例えばシ
フトレジスタからなる一時記憶回路２０、中央制御回路
２１等を具え、中央制御回路２１からの出力信号は、Ｉ
１０ボート２２ａ、周波数変換回路２２ｂを経て前記自
動走行装置４に送られ、該装置４を制御する。又プリア
ンプ回路１５にはアンプ回路２３ａを経て画像をモニタ
ーするＣＲＴ（６） 装置２３ｂが設けられるとともに、前記中央制御回路２
１にはＩＴＶカメラ３ａの傾斜角、従って１〜ラツク１
の旋回中心０から遠視野情報を得る遠方の視野Ａおよび
近視野情報を得る近傍の視野Ｂの例えば各中心位置迄の
距１ｉｔ１１１．１２情報の他、速度検出器７からの速
度情報、走行距離検出器６からの走行比Ｎ情報を夫々伝
達する伝送線２５．２６を接続し、又ハンドルの切角と
車体の旋回曲率半径に関する係数、ブレーキ制御時の制
動力に対する停止に距離の係数等が固定入力される。な
お走行距離は、車輌の回転数を検出するいわゆる距離計
の他、長片部２ａの通過個数を計数することによっても
得ることができ、そのとき前記突出部２ｄによって個数
検出精度を向上させうる。さらに中央制御回路２１にば
、（ＩＩＪ々のトラックＩを所定の分岐点を含む所望の
走行路を走行させうるよう、例えばペンダントドロップ
、磁気カード、プラグ、キー人力式等の予め走行路を選
択、入力するプログラム回路３０が接続される。さらに
中央制御回路２１は、一時記憶回路２０からの電気（７
） 信号を演算し前記偏位ｄ、偏位角θを算出する走行制御
機能用の第１の処理回路２１ａおよび、誘導帯部ａ、ｂ
、ｃのパターンを予め記憶したパターン記憶回路３１か
ら取り出したパターン信号と、ＩＴＶカメラ３ａの信号
とを比較、分別しかつプログラム回路３０からの旋回信
号に従って、所定の分岐点で車体を正しく、かつ最適に
旋回させる出力を生じうる旋回制御機能用の第２の処理
回路２１ｂとを有する。

次にその作用を例えば第６図に示す、誘導帯部ａおよび
その前方に湾曲部２Ｒを設けた走行路をトラック１が進
行する場合を例にとり説明する。

トラック１が位置１ａにある場合には、遠方の視野Ａ、
近傍の視野Ｂからの反射光によりＣＲＴ装置２３ｂには
第７図（ａ）に示す画像Ａａ、Ｂｂが描写される。なお
ＣＲ，Ｔ装置２３ｂにおいて上半分の画面Ｕは遠方の視
野Ａを、又下半分の画面りで近傍の視野Ｂを結像できる
。各画像Ａａ、Ｂｂを第１の処理回路２１ａで処理する
ことにより、誘導帯２の各中心線位置１ａｌ、１ａ２が
検出で（８） きる。従ってそれらと、前記距離β１．１２位置に相当
する画面Ｕ、Ｄでの走査線ｈａ、ｈｂとの交点×１、×
２を通る直線ｋが、トラック１の旋回中心Ｏを通る水平
線ｈｓと交わる点×３は容易に演算でき、その結果線分
ＯＸ３が旋回中心０での誘導帯２からの偏位ｄとして、
又直線にの傾き面ば偏位角φとして算出でき、従って速
度、進行距離情報およびハンドルの切角に対する係数等
を算入し所定の出力を自動走行装置４に与え、誘導帯２
上に正しくトランク１を導く。なお近傍の視野Ｂが例え
は旋回中心のごく近傍から受光しうるとき、該視野Ｂの
前記交点Ｘ２の偏心位置のみでトランク１の偏位を近似
的に検知することもでき、さらに遠方の視野Ａおよび近
傍の視野Ｂで夫々複数の距離位置でスキャンしその中心
位置を定めることにより、各視野Ａ、Ｂごとに誘導帯２
からの偏位ｄ、偏位角φを検索することによって、測定
精度を向上するようにもなしうる。トラック１が進行し
、位置１ｂに移動したときには、第７Ｉ閃すに示す画（
、ｌＡｂ、Ｂｂを上下に表出し、遠方の視（９） 野Ａに相当する画像Ａｂでは誘導帯部ａのパターンが現
われる（なお説明の容易化のため誘導帯２は連続したも
のとして説明している）。従って第２の検出回路２１ｂ
がパターン記憶回路３１に記憶された各パターンと比較
、分別し、ｒ字状に分岐する誘導帯部ａであることを正
しく識別するとともに、プログラム回路３０からの情報
と比較し直進、旋回を判別したうえ、自動走行装置４−
５の出力を予め保持記憶する。さらにトラック１が進行
し近傍の視野Ｂに誘導帯部ａの画像Ｂｃが現れた際には
、同様に該画像Ｂｅを第２の処理回路２１ｂで比較、演
算し、遠方の視野Ａにおいて先行して記憶保持された信
号を確認のうえ所定の出力を自動走行装置４に与え、旋
回中心０が分岐点に到達したとき又は先立ちあるいは遅
れて所定の径路を正しくかつ滑らかに走行させる信号を
あたえる。なおこのとき遠方の視野Ａの画面Ｕには湾曲
した走行路２Ｒの画像Ａｃが現出し、湾曲の曲率が比較
的ゆるやかな場合には、第７図ａに示した、誘導帯２と
トラック１との偏位ｄ、偏位角φを検（１０） 出することにより該誘導帯２に沿って走行させうる。し
かし湾曲の曲率が小であるか、さらには直角であるとき
には、該パターンを誘導帯部ａ　”−ｃと同様にパター
ン記憶回路３１に記憶させておき、該パターンの表出時
に記憶されたパターンと比較、演算することによって精
度のよい自動走行を可能する。なお本発明のトラック１
において、遠方の視野において例えば直角に交わる部分
を有する誘導帯部す、ｃで旋回するときには、該分岐点
近傍では車速をＯ近傍まで減速する出力信号を、同時に
、前記自動走行装置４に与える。

叙−Ｌのごとく本発明のトラックは、撮像管前方に中心
光軸に対して所定の傾きでもって第１の反射共と第２の
反射具との２枚の反射具を配置することにより、該撮像
管により床面に形設される反射材からなる誘導帯からの
反射光を受光し・うるように構成しているため、床面の
溝部に電線を埋設しその電流をピンクアップコイルによ
り検知する従来の制御装置を具える１−ランクに比べて
誘導帯の取付けが極めて簡易化でき、既設の工場等にも
容易に設置しうる他、電波等を用いるばあい混信等の隔
置もなく精度のよい無人走行を可能とで、きる。又遠近
２つの視野情報を得ることによって、偏位、偏位角を精
度よく検出可能とするとともに、誘導帯を断続的に設け
るときにも、一方の視野の反射光が受光しないとき、他
方が受光することが可能であり、誘導帯の取付は長さを
減じ、設置を容易とすることもできる。ざらに撮像管前
方に２枚の反射具を中心光軸に対して所定の傾きでもっ
て配置しているため、フォーク上の荷物の大きさに殆ど
関係なく車体近傍の近視野情報を認識することができ自
動走行がより安定して行なえる。しかも１枚の反射具を
用いる場合に比べて傾斜角度が増すことにより、その取
付は角度誤差の影響を減じて安定して近視野情報を得る
ことができ、叉撮像管を高所に設けるときには、旋回中
心と該撮像管の傾斜角が大となり、取付角度の誤差によ
る影響を減じ、又地表近くに設置する場合に比べてその
汚損を防ぐ。なお撮像管としてＩＴＶカメラを用しると
きには、広範囲又は遠方の視野を容易に検知でき従って
前記ピンクアップコイルを用いる場合に比べて制御回路
のゲインを減じることができ、かつ遠方を監視しうる結
果、各動作箇所を先行して検知して制御装置の予行操作
が可能となり走行の安全性を高める一方、２次元の画像
処理が可能となることにより直進、湾曲、分岐点等の検
知も容易となる。さらにＩＴＶカメラは通常自動露光を
具えるため、誘導帯に汚損が生じた際にもその明暗差を
比較的容易に検知でき、かつカビツクアンプコイルを用
いる場合に比べてその取付は個数を減じ車体への設置が
容易となる。なお本発明のトラックにおいてさらに障害
物検出装置、積荷、積下ろし場所指示装置等を付設する
ことができる。４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図はその
正面図、第３図は撮像管の取付けを例示する部分図、第
４図は制御装置を示す回路図、第５図ａ、ｂ、ｃは、誘
導帯部を例示する線図、第６図は走行路のｑｉｌｌを示
す線図、第７図ａ、ｂ、Ｃは撮像管によりえられる画像
を例示する線図で（１３） ある。

２−・誘導帯、　３−撮像管、 ３　ａ　−−−Ｉ　Ｔ　Ｖカメラ、　４・−自動走行装
置、５−・・制御装置、　　Ｍｌ・−第１の反射具、Ｍ
２・・−第２の反射具。

特許出願人　　日本輸送機株式会社 ダックエンジニアリング株式会社 代理人弁理士　画材　　　正 第５図（ａ）　　　　第５図（ｂ）　　　第５図（Ｃ）
第６日 第７図（ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１床面に形設される反射材を用いた誘導帯からの反
   射光を受光して電気信号に変換する撮像管と該撮像管か
   らの電気信号により自動走行装置を制御する制御装置と
   を備えた無人搬送車であって、前記撮像管の前方番こ近
   視野情報を得る第１の反射具と、第１の反射具による近
   視野情報を前記撮像管に伝達する第２の反射具とを、撮
   像管の中心軸に対し傾けて配置したことを特徴とする無
   人搬送車。