JPS60260B2 - 車輛用センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輪を無人走行させる場合に使用されるセン
サに関するものである。

工場や病院等において、資材や医療機器等を搬送する車
輪を無人走行させる場合、何等かの経路やガィド‘こ沿
ってガイド走行させる必要がある。

このような場合、車糠を直線や曲線をなす走路に沿って
安定的にガイド走行させるには、ガイドからの車鞭のず
れ量と傾き角の情報を検出し、これをフィードバックし
て操舵制御を行わなければならない。このような車輪の
位置情報を得る手段として従来では「走路に沿って付設
した線や点をフオトセンサで検出するフオトセンサ方式
や「超音波を利用する超音波方式が一般に用いられてい
たが、いずれも装置が大がかりになるばかりでなく、前
者の場合は高精度の検出が困難であり、後者の場合はノ
イズに弱いという欠点があった。本発明は、このような
従来の問題点に鑑みなされたもので、車輔をガイド走行
させる場合、そのガイドに対するずれ量と懐き角とを簡
単に検出することができ、しかもガイドに対してセンサ
が垂直になるような状態で車鞠が進行した場合に生じや
すいセンサの破壊も合せて回避しうるようなセンサを提
供しようとするものである。以下、本発明を図面を参照
しながら詳細に説明する。

まず「第１図により車輪のずれ量と傾き角の測定方法に
ついて説明すると、長さＬの車輪１がガイド２に沿って
走行する場合、車輪上の前後の２点Ａ，Ｂの中間に設定
された基準点０における車廟のずれ量と傾き角はそれぞ
れ△ｙ，△ひとなる。

これらはト上記２点Ａ，Ｂのガイド２からの距離ｙ．，
ｙ２を測定することにより次式から求めることができる
。△ｙ＝Ｙキー・刊 Ｍ＝ｔａｎり（竜菱群−）…■ 本発明のセンサは、上記ｙ，，ｙ２を極めて簡単に測定
できるようにしたもので、第２図及び第３図にその具体
的な構造例を示した。

同図において「１Ｑ‘ま上述した車繭１に固定された第
１支持体であり「 １１はこの第１支持体蔓０１こ対し
移動可能、この構造例では摺動可能に支持された第２支
持体である。そして、これらの両支持体は、この構造例
では第１支持体１０側に設けられ「互いに一定の傾斜角
をもって配設されたスリット状の第１案内部１２及び第
２案内部１３と、第２支持体１１側に設けられたスライ
ドピン状の第１被案内部１４及び第２被案内部１５との
遊隊的結合により、相互に摺動しうるように結合されて
いる。亀６はこれらの支持体１０，１１間に鞍設した復
帰スプリングであり、亀７は第２支持体１１が摺動した
際に第２案内部１３に案内されて同勤しようとするのを
復帰スプリング１６の止め具１８が妨害するのを回避す
るための遊び用の透孔である。なお「この構造例では復
帰スプリング１６を第２支持体１１の下方に配設したが
、第１支持体ＩＱの上方に配設するようにすれば「 こ
の透孔１７は不要であることは言うまでもない。軍９は
第２支持体１１に対し回転自在に支承された回転軸２０
に取付けられた一定の長さを有するアームである。そし
て、このアーム１９の先端にはガイド２と当接しながら
転動する回転輪２１が取付けられるとともに他端にはア
ーム亀９を中立位置へ復帰させるための復帰スプリング
２２が配設されている。なお、ガイド２が滑らかな場合
は、回転輪２１を省略してもよい。２３は回転軸２０と
連結して取付けられたアーム１９の回転角を検出するポ
テンショメータである。

このような構成を有するセンサは、第１図における車銃
のＡ，Ｂ２個所に取付けられ、回転輪２１をガイド２に
当援ごせた状態で車廟のガイド走行が行われる。

いま「第４図に示すように、０点における車輪１のガイ
ド２からのずれ量を△ｙ、傾き角を△８とすると、これ
らのＡｙ，Ａのま「 ２つのセンサによって検出された
Ａ，Ｂ点でのアーム１９の回転角８，，８２と、予め知
られているアーム１９の長さ１「回転軸２１の半径ｙ及
び、車輪！の長さＬとに基づいて求めることができる。

即ち「第４図においてトｙ，′十ｌｓｉｎ８．・ｔａｎ
△８＝ｌｃｏｓ８， …‘３｝ｙ２「十ｌｓ
ｉｎ８２ ，ｔａｎ△９＝ｌｃｏｓ８２ …
｛４｝ｔａｎ△８三匹ｔＺヱ…【劫であるから、これら
の糊〜｛５）式をｙ，‘，ｙ２′について整理すると、
（１十ＩＪＬｓｉｎ８，）ｙ，′」′Ｌｓ；ｎｏ．。

ｙ２′＝ｌｃｏｓａ岬‘６｝１′蝿ｉｎ餌２ ０ｙ，′
＋（１−１′じｉｎ３２）ｙ２′＝ｌｃｏｓ８−‐−【
７１従って、 ｙ．′三￥台寺な宇井章ｎ≦舎吉亀２…■ｙ２′＝Ｌ職
鶴熱器２）…■ となる。

ここで「 ｙ，蔓ｙ２とｙ，′，ｙ２，ｙとの関係及び
ｔｌ｝９｛２｝式から、△８＝ｔａｎ−２どこさえ…肋 △ｙ＝Ｃ竺ずし（ｙ・′十ｙ２′）十ｙ…。

リとなるから、この（ＩＱ，ＯＵ式に上記ｙ，′，ｙ２
′を代入することにより△８，△ｙが求められる。上記
アームの回転角を検出する場合、時計回りを正として考
えれば、第５図に示すようにアーム１９が車輪の進行方
向に対して逆方向に回動する場合でも同様にして△ｙ，
△８を求めることができる。

さらに、本発明においては「アーム１９の車輪への支持
に関して、前述のような構成からなる第１支持体ＩＱと
第２支持体１１とを介して行うようにしたから、車輪の
進行方向が、ガイド２に対してアーム竃９が垂直になる
ような方向になった場合でも、その進行によってアーム
１９がガイド２から受ける反力は、第２支持体１１が復
帰スプリング１６に抗して第１支持体１０‘こ対して笹
敷することにより消去され、アームｉ９に無理な力が加
って破壊するようなことはない。

しかもこの楢動に際してはし第１案内部１２「第２案内
部１３と第１被案内部１４、第２被案内部１５との関連
から、第２支持体’１は第２図において反時計回り方向
へ回動するから、その結果、ガイド２とアＷムー９との
垂直関係はくずれ、回転論２１がガイド２上を転動し、
それに伴ってアーム１９が回転軸２０を中心として回動
することになる。そして、その結果、アーム１９に対す
るガイド２からの鞄線方向の反力は解消するから「第２
支持体１１も復帰スプリング１６によって定位層へ復帰
し、正確な情報を検出しうるようになる。以上詳述した
ように本発明によれば、センサの構造を極めて簡単にす
ることができると同時に、アームの回転角を極めて簡単
かつ高精度に検出することができるばかりでなく、第１
支持体ト第２支持体の関連構成により、車輪の進行方向
がどの方向であれ「アームに無理な力が働くことがなく
「 したがってアーム等が変形ないし破壊されることが
なく、車鞠のガイドからの距離を正確に測定することが
できるので、鮭も、ては操舵性能を高めることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は車薮のずれ量と傾き角の測定方法についての説
明図、第２図及び第３図は本発明に係るセンサの平面図
及び一部を断面とした正面図、第４図及び第５図はセン
サによる車輪合ずれ量と傾き角を測定する場合の説明図
である。 １……車輪、２…・・・ガイド、１０…・・・第１支持
体、奪１…・・・第２支持体、１２……第１案内部「１
３…−・第２案内部、量４…・・・第１被案内部、１５
……第２破棄内部、１６，２２…・・・復帰スプリング
、１蚤……アーム、２０……回転軸「 ２３……ポテン
シヨメータ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輛に固定された第１支持体と、この第１支持体に
   対して移動可能に支持された第２支持体と、この第２支
   持体に対し回転自在に支承せしめた回転軸に取付けられ
   かつ復帰スプリングにより一定位置に復帰するように付
   勢された一定の長さを有するアームと、前記回転軸に連
   結されてアームの回転角を検出するポテンシヨメータと
   により構成され、前記第１支持体又は前記第２支持体の
   いずれか一方の支持体には、互いに一定の傾斜角をもっ
   て配設された少なくとも２個の案内部を設けるとともに
   、他方の支持体には、この案内部によって案内される被
   案内部を設け、さらに前記第１支持体と前記第２支持体
   の間に復帰スプリングを配設したことを特徴とする車輛
   用センサ。