JPS6095616A - 自走車輛のコ−スずれ検出装置 - 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、自走車輌のコースずれを検出する装置ｊｔＫ
関する。

自走車輌を誘導するには、該車輌のコースずれを検出す
る必要があり、そのため従来から次のような方式が実施
されている。

（１）１！磁検出方式 走路に埋設した誘導ケーブルに交流電流を流し、自走車
輌に配置された電磁ピックアップに上記ケーブルの交流
磁界な検出させ、このピックアップの出力の大きさから
上記自走車輌のコースずれを検出する。

（２）光検出方式 走路面に光反射テープを貼着し、自走車Ｉｌｌ！ＩＶＣ
配置した光センサの出力信号に基づいて上記テープに対
する自走車輌のコースずれを検出する。

しかるに上記１１）の方式には、以下のような欠点があ
る。

ａ）走行路全域にわたって富時磁界発生用の１流を流す
必要があるため、大容量の１工源装置を要し、しかも哨
費屯力が大きい。

ｂ）誘導ケーブルの敷設工事に多大の費用と時間を要す
る。

Ｃ）上記電源の故障、誘導ケーブルの断線等によって走
行中の各車輪が全て走行不能となる。

ｄ）誘導ケーブルの保守点検等が困難である。

ｅ）走行路のレイアウト変更に多大の時間と費用な要す
る。

ｆ）床面の機械的強度が低下する。

一方、上記＋２Ｊの方式は、走路変更は容易であるもの
の上記テープまたはマーカの汚れ、破損等により過圧な
コースずれ検出が困難になるという問題点をもつ。

本発明の目的は、上記従来のコースずれ・演出方式の問
題点を排除しうる自走車槽のコースずれ検出装胤を提供
することにある。

そのため不発明では、自走車槽の走行路面に布設される
誘導板の長手方向に、該長手方向１ｃ浴う軸線を中心と
して対称な形状をもちかつ上記長手向に徐々に幅が変化
する圧いに同一な形状の孔を周期的に穿設し、一方上記
自走車輌には、上記誘導板を磁路中に含む一対の磁気セ
ンサを車幅方向に配列設置するとともに、それらのセン
サより出力される信号の時間幅を相対比較する手段を設
け、この比較手段の比較結果からコースずれの大きさを
検出するようにしている。

以下、図面を参照しながら不発明の実施例につい℃評述
する□ 第１図は、本発明に通用する誘４椋誠の一例をボす。こ
の誘導標識ｌは、磁性体からなる帯状の薄厚金属板２に
互いに等しい大きさをもつ三角形状の孔３をその長手方
向に沿って等ピッチ間隔で穿設した構成？もち、第２図
に示す如く自走車槽４の走行路面５上に走行コースに浴
って布設される。この実施例に３いて上記谷孔３は、そ
れらの中心軸線が上記誘導＆ｌの長手方向軸？ｆＭノに
沿うように設けてあり、したがつ℃それぞれ上記軸勝ｌ
を中心として対称的な形状をもつ。

第３図は、上記自走１輌４の下部に設けた磁気センサ６
の一例を示す。このセンサ６は、　Ｅｆｆｉコア７の中
央コア部７Ｃに励磁用コイルノＣを、また石コア部７Ｒ
および左コア部７Ｌ［各々検出用のコイル１８およびｌ
Ｌ　を巻層した構成をもち、上記各コア部７Ｃおよび７
Ｒ，７Ｌの下端面が上記誘導標識１に近接対向しうるよ
うに上記車輌４０車！一方向中央部に配設されている。

上記センサ６は、このように２つの検出コイルｌＲ＋ｌ
ｌＬを有しているので、実′ＩＭ旧には一対のセンサを
励磁コイルｌｃを共用する轢様で一体化した構成をもつ
。

したがってこのセンサ６に代えて同様の作用をなす２つ
のセンサを上記詩２ｈ標ｇ［の幅方向つまり車幅方向に
所定の間隔をおいて配設するようにしてもよい。

上記のようなセンサ６を使用するこの実施例においては
、第４図に示す如く該センサの励磁用コイル／ｃを発低
器８の出力信号で父流励磁している。かくすることによ
り、コア部７ＣＩＣ５ｔ、査磁束が発生し、この磁束は
誘４４識ｌを通って・演出用コイルＩＩＲ，１１Ｌｖｃ
＠父するので、相互誘導作用によりこれらのコイルに父
番屯圧が誘起される。しかしてこの実施例では各検出用
コイルｌｊＨ＋ｌｌＬの出力信号電圧を各々督流回路９
．川で整流検波したのち時間幅比較回路ｌ］に入力し、
該回路１］によって上記車輌４のコースずれを検出する
ようにしている。

いま上記車輪が正電走行していると１〜ると、つまり第
゛５図（ａｔに示す如くセンサ６のコイルノＣの前後方
向中心軸線が上記誘導板１の中心軸線ｌとほぼ一致する
態様で、牟＠４が走行し又いるとすると、上記軽流回路
９．ｌＯから出力される信号電圧６ＨＨ＠Ｌはセンサ６
が誘導板ｌの孔３上を通過する毎に第６図１ａＪに示す
態様で変化する。すなわち、上記センサ６が上記三角状
孔３の底辺個１より頂部仙１に向って＃勧することから
、コイルｌ　ｅ　Ｔ　ｌ　ａ間およびコイルＩｌｅ＊１
１．間の磁気抵抗が各々急激に大きくなったのち保々に
減少するという態様で変化し、この変化の態様は上記コ
イル１Ｒ９ｌＬが孔３に対し対称な位置にあることから
等しくなるこの結果、それらの信号電圧ｅ　ｅ　は互い
に同相Ｒ’　Ｌ かつ同一波形となる態様で変化する。

上記時間幅比較回路ｌ】は、信号電圧ｅＲ，ｅＬの変化
時間幅１１．１２を検出するとともに、それらの時間幅
ｔ１．ｔ２の差を演算し、”・この差に対応した信号ｅ
ｔを出力するものである。

第６図（ａｌの場合、ｔ工＝ｔ２であるから上記１ｇ号
ｅｔは０であり、これより車輌４がコースをずれること
なく走行していることが判る。

ところが、第５図（ｂｌに示す如く、たとえば車輌４が
誘導標識１の中心軸線ｌＫ対し左方に距離りだけずれて
走行している場合、孔３によるコイルｌＱ、ｌＬ曲の磁
気抵抗の変化時１０Ｊに比してコイル１１Ｑ、ｌ、、間
のそれが長くなり、その結果、第６図（ｂｌにか１−如
く信号電圧ｅ□の変化時間幅ｔ□が信号電圧珀りの時間
幅ｔ２よりも大きくなる。それ故、上記比較回路月より
それらの時間幅の差Δｔを示−ｆ信号−が出力される。

こσ５時間幅の差Δｔは、上記距離りの太ぎさに対応し
ており、したがり又上記比較回路１１の出力信号ｅ、の
埴は車輌４のコースずれ量を示唆し℃いる。なお、上記
イざ号ｅ。

の物性から車輌４が上記誘導標ｆ＆　１の中心＠線ｌに
対し石側にコースずれしているか左４１＋１　ｖｃフコ
ースれしているかを一’Ｉ’ｔｌ断てることができる。

ところで上記車輌４は、上記コースずれの外にその姿勢
も変化するが、この姿勢変化も上記センサ６のコイルｌ
□、ｌＬの出カ信号に基ついて検出することができる。

すなわち、何らかの要因で車輌４の姿勢が変化し、これ
に伴って上記センサ６の姿勢が第５図（ｅ）に示す如く
変化したとすると、センサ６のコイルｌＬがコイルｌＲ
よりも車輌の進行方向１則に偏位されることから第６図
１ｃｌに示すように信号電圧ｅＲとｅＬの変化時点に位
相差ψを生じる。そして車軸の姿勢角θが小さい範囲で
は、該姿勢角θと上記位相差ψとの間に第７図に示すよ
うな＠緋関係が成立１−る。それ故、上記の位相差ψを
検出することによって上記車輌の姿勢角θを知ることが
できる。

第４図に示した位相差検出回＆＄１２は、上記信号電圧
ｅ　Ｒ＋　＠　Ｌ、を入力して上記位相差ψを検出し、
この位相差ψに対応した４Ｍ号つまり車輌の姿勢角θに
対応した信号ｅ、を出力するものである。なお、上記信
号ｅ　は単ＩＰ＃ｖ４が右部し℃いる場合と左傾し又い
る場合とでその惟性が異なる。また、第５図ｆａｌ　Ｋ
示したように車輌４が正常走行し℃いる場合には、第６
図１ｃｌから明らかなように上記位相差ψが０となるこ
とがら゛、上記信号ｅ、の値も０となる。

上記車輌４のコースずれ量りを示す信号ｅ、と姿勢角θ
を示す信号ｅ　ば、該車ｉ１ｔのステアリングを制御す
る信号として使用することができる。

すなわち、第４図に示す如く上記信号ｅｔｇよびｅ、’
ｖ各々ローノぞスフィルタ１３チよびバイパスフィルタ
ー４を介して加算器１５に各々入力し、この加算器１５
の出力なモータ駆動回路１６に供給してステアリング駆
動用のモーター７を駆動することにより、上記コースず
れおよび姿勢変化を補正することができる。

上記ローパスフィルター３とバイパスフィルター４は必
ずしも必要ではないが、これらを仲人することによって
車輌４のコースずれ補正を緩やかに行なわせ、姿勢用補
正を速やかに行なわせることができる。

な？、この実施例に示した誘導標識ｌのように孔３を均
等な間隔をＲいて設けた場合、上記信号電圧ｅ　Ｒｐ　
＠　Ｌのいずれかをカウンタ（図示せず）に計数させる
ことにより車ｆ＊４０走行距離を該車輌自身に計測させ
ることができる。そしてこのようにして得られる走行距
離に対応した信号は、たとえば以下の様に利用される。

すなわち予めプログラムされた走路上の位置に四軸が到
達したことを上記（８号から検出し、この時点でこの車
輌を上記プログラムに従って右折または左折させて上記
走路から離脱させ、その段車＠に内蔵させたプログラム
により該車輌を誘導するというよ５な１ｉｌｌ　＠に利
用される。

上記実施例では、連続した細長い金縞板２に孔３を設け
た誘導標識を使用しているが、各々１つないし複数の孔
を設けた金属板片を車輌４０走行コースに沿って配列さ
せることによってこの誘導標識１を構成することも当然
可能である。詔８図は走行路の曲線部分にのみかかる金
属板片を配列した例を示し工いる。

また上記誘′４．標ｉｉＩ＆１を構成する金属板として
磁性を有する金属箔を使用することも当然可ｄ目であり
、この場合には該標識を接着剤で走行路面に貼着するこ
とができる。また上記金属板としてその幅方向のみに磁
性をもつ異方性磁気特性のものたとえば硅素鋼板やアモ
ルファス鋼板を使用することにより、一層精度の高いコ
ースずれ８よび姿勢慣用を行なうことができる。なぜな
ら、床面に金属粉が存在している場合や金楓体が配置さ
れ又いる場合でもセンサ６によつ又検出される磁気抵抗
変化が上記金属片等の影響を受けにくくなるからである
。

なり、上記誘４標識ｌは、その表面ＫＭ色の塗装や光学
的な反射物（白色または有色テープなど）を設けても、
車輌４の誘導に例゛らさしつかえない。

従つ℃、たとえば誘導標識θ；同内容目視によって理解
するために文字、記号、マーク、色彩などをその表面ｌ
ｌ？：施すことも可能である。また上記標識ｌの表面に
光学的誘導標識（白色テープなど）を貼着することによ
り、同一の走行コースにおＸ、％て上記実施例に示した
車輌４と従来の光学的誘導方式の車輌とな混用すること
ができる。

上記誘導標識ｌＶｃ設ける孔３の形状は、もちろん上記
三角形に限定されない。すなわち、この孔３は標識１の
長手方向に対し対称な形状をもち、かつ上記の長手方向
ＶＣＧって徐々に幅が変化するものであればよく、した
がって台形状、半円形状等に形成してもよい。

さらに上記実施例では時間幅比較回路１１（２前記信号
ｅＲ９ｅＬの時間幅１１．１２の差を演算させているが
、コースずれ量はそれらの時間幅の相対値から検出しう
るので、該比較回路１１に上記時間幅１、．１２の比を
演算させてもよい。

本発明は、磁性金属板からなる誘導標識を使用するもの
であるから、前記した電磁検出方式の問題点ａ）〜ｆ）
および誘導用のテープまたはマーカの汚れによって適正
なコースずれ検出が困難になるという前記光学検出方式
の問題嵩を解消して、自走車輌のコースを的確に検出す
ることができを。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に適用する誘導標識の一構成例を示し
た平面図、第２図は誘導標識に対する車輌の走行態様を
示した概念図、＠３図はコースずれ検出用のセンサの一
例を示した概念図、第４図は本発明に係るコースずれ検
出装置の一実施例を示したブロック図、第５図（ａｌ　
、　（ｂ）および（Ｃ１は、各々誘導標識とセンサとの
位置関係を例示した平面図、第６図（ａｔ　、　（ｂ）
およびｔｃ＋は各々センサの出力信号波形を示した図、
第７図はセンサの出力信号の位相と車輌の姿勢角との関
係を示した因、第８図は誘導標識の他の例を示した平面
図である。 ｌ・・・誘導標識、２・・・金属板、３・・・孔、４・
・・自走車輌、５・・・走行路面、６・・・センサ、Ｌ
ｃ・・・励磁用コイル、　ｔＲｌｔＬ−・・検出用コイ
ル、９．１０・・・整流回路、１１・・・時間幅比較回
路、１２・・・位相検出回路、１５・・・加算器、１７
・・・モータ。 第５図 （ａ）　（ｂ） １′ｏ１ 第６図 （ａ）　（ｂ） （Ｃ） ／ （Ｃ） 丁 手続ネｉｌＪ正円 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２０２４０５号 ２、発明の名称 自走車輌のコースずれ検出装置 ３、補正をする者 事（４との関係　特許出願人 （１２３）株式会社　小松製作所 ４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１番２号明ｔ［
ｌｌ害の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄（１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正す
る。 ■）　同書第１１頁の第１６行と第１７行の間に下記の
文を加入する。 記 さらに上記誘導標識の構成材料として、フェライト等の
磁性材料を使用することも当然可能である。 （３）同書第１３頁第３行の「できを。」を「できる。 」と訂正する。 特許請求の範囲 （１）磁性体からなる誘導標識を自走車輛の走行コース
に沿って布設し、この誘導標識には該標識の長手方向を
中心とする対称な形状をもちかつ上記長手方向に沿って
徐々に幅が変化する互いに同一な形状の孔を該長手方向
に周期的に穿設し、一方上記自走車輛には、車幅方向に
磁界を発生して上記誘導板の孔による磁気的変化を検出
する一対のセンサを該車幅方向に配列設置するとともに
、それらのセンサより出力される信号の変化時間幅を相
対比較する手段を設け、この比較手段の比較結果に基づ
いて上記自走車輛のコースずれの大きさを検出するよう
にした自走車輛のコースずれ検出装置。 ■）上記比較手段が上記各変化時間幅の差を算出するも
のである特許請求の範囲第（１）項記載の自走車輛のコ
ースずれ検出装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性金属板からなる酵導Ｓ誠を自走車輌の走行コ
   ースに沿って布設し、この誘導標識には該標識の長平方
   向を中心しする対称な形状をもちかつ上記長手方向に宿
   って徐々に幅が変化する互いに同一な形状の孔を該長手
   方向に周期的に穿設し、一方上記自走車Ｉ１ｇＩＩＶＣ
   は、車幅方向に磁界を発生し℃上記誘導板の孔による磁
   気的変化を検出する一対のセンサを該車幅方向に配列設
   置するとともに、それらのセンサより出力される信号の
   変化時間幅を相対比較する手段を設け、この比較手段の
   比較結果に基づいて上記自走車輌のコースずれの大きさ
   を検出するようにした自走車槽のコースずれ検出装置。
2. （２）　上記比較手段が上記各変化時間幅の差を算出す
   るものである特許請求の範囲用（１）項記載の自走車輌
   のコースずれ検出装置。