JPS61213905A - 無人搬送車両用無給電軌道システム - 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、無人の運搬及び組立ユニット、特に床上運搬
車両を案内及び制御する受動レーンシステムに係わり、
このシステムはガイドラインとして床上に設置される、
走行路のその他の部分と異なった特性を少なくとも一つ
具えた受動レーンと、前記ユニットもしくは車両に取付
けられた前記受動レーンを追跡する走査装置とを含む。

上記のような受動レーンシステムは通常、走行可能な物
体をガイドライン沿いに案内すること、並びに無軌道の
運搬装置の融通性を最も好ましく利用することが問題で
ある場合、即ち例えば融通性のある製造システムを棋成
し、作動させる場合に有用である。

無人の運搬ユニットの案内に関する先行技術は、床に電
気的に絶縁して敷設され、低周波の交流電流を通される
誘導ループが広く用いられているという特徴を有する。

上記のような誘導ループを床に敷設するには経費がかか
り、また無軌道車両に固有の融通性も、上記のように床
に取付けられた案内ラインの経路は短期間に、かつ周囲
を乱すことなく変更され得ないため良好に利用されない
。

従って、受動的な、即ら電流を通されないガイドライン
を用いる案内システムが既にかなり以前から公知である
。受動的なガイドラインは電気的に絶縁されずに直接床
表面に股間され、その結果いっても容易かつ迅速に除去
され得る。

本発明は、西独特許公開公報第２９４９２０４号に記載
されているような受動ガイドラインを有する車両案内シ
ステムに係わる。上記公報に記載された受動レーン案内
システムは光度平衡の原理によって作動し、ガイドライ
ンとしては、コントラストを高める２本の暗いテープに
よって両側を限られた明るいテープを用いる。車両から
放射された光は３本のテープにおいて反射されて、車両
に取付けられた２個の光センサに感知され、前記光セン
サは各々関連づ”る、大きさの等しい測定窓内の平均光
度に比例する信号を発生する。今、第一の光レンザが関
連する測定窓の光度によって、第二の光レンザが該セン
→ノの測定窓の光度によって発する信号より大きい信号
を発したとすると、車両の横にずれたレーン追跡位置は
明るいテープ並びに２本の暗いテープに関して、両測定
窓が等しい平均光度を有し、それによって光度平衡が回
復されるように補正される。

このレーン案内システムは、単純ではあるが、コントラ
ストの関数であり、即ち芸キ＝＝ｆ（Ｒ１−Ｒ２）／　
（Ｒ１＋Ｒ２）に比例し、前記式中Ｒ１、Ｒ２は明るい
テープ及び２本の暗いテープの反射係数に等しい。この
ため、操縦及び制御上の安定性に関する問題点を回避す
るには可能な限り高く、かつ特に−律なコントラストが
レーン縁部においては保証されなければならない。従っ
て明るいテープの両側に配置される暗い側部テープは省
略され得ず、このことはこのように形成される受動レー
ンを高価なものとし、受動レーンをネットワーク状に敷
設することも困難にする。このレーン案内システムが汚
れによって特に甚だしく影響されるという事実から更に
別の欠点が明らかであり、即ち汚れに伴ってコントラス
トは低下するのに、縁部追跡のために求められる光度の
平均値は積分によって得られる。特に、概して予想され
得る非対称性の汚れ具合によって直ちに、制御不能なオ
フセットが惹起される。また、西独特許公開公報第２９
４９２０４号のレーン案内システムが、両測定窓の外側
縁部が暗いテープ内に位置し、かつ内側縁部が明るいテ
ープ内に位置する場合しか一様に作動しないということ
も欠点と認められる。上記の場合以外では、システムの
挙動に混乱が生じたり、更には所期とは反対の挙動が観
察されたりしかねない。このような事情故にレーン案内
におけ−〇　− るレーン捕捉領域は狭められ、その結果レーン案を、本
発明は目的とする。

特許請求の範囲各項にその特徴を記した本発明は、レー
ン沿いに案内される運搬及び組立ユニット用の運転シス
テムの融通性を高め、かつ構成及び機能を！１純化する
という目的を達成する。そのために本発明は、ガイドラ
インを、容易かつ迅速に床に設置され、かつ再び除去さ
れ得るように、また車両をレーン沿いに案内するのにも
車両の機能を制御するのにも有用であるように形成する
ことを企図する。更に、本発明による新規な運転システ
ムは、ガイドライン及び走行路の汚れを十分許容し得る
べきであり、また故障に対する高い安全性並びに機能上
の高い確実性を有するべきである。

上記の目的は本発明によって、特許請求の範囲の独立項
において特徴付けたような手段により達成される。その
他の有利な構成は、特許請求の範囲の従属項に記載する
。上記手段によって構成される、レーン沿い案内される
車両用の運転システムはなお付加的な長所を有する。

第一の長所は光学システムを使用することによって得ら
れ、前記光学システムの市販センサは所与の最小間隔に
おいて、例えば誘導センサのような他のセンサに比べよ
り高い検出精度を有する。

このことは、車両が走行路上で自身の瞬間的な位置を非
常に精密に確定すること、及びそれによって受動レーン
をきわめて正確に辿ることを可能にする。バーコードの
場合、読取装置の検出精度が高ければ、それだけ大きい
情報密度が読取り易さを犠牲にすることなく達成される
。その結果、短い走行コース部分に、大抵その場に関連
する多数の制御機能が記録され得ることは明らかで、こ
の　□ことは交叉点及び引渡し場所で車両によって実現
されるべき機能の配分を非常に容易にする。本発し、連
続して４算される北部因子によって大事に至る前に整備
を行なうことが可能であることも有利であると判明した
。従って本来汚れの影響を受は易いレーン案内システム
が野外でも、もしくは概して困難な条件下にも作動し得
る。即ち、走行機を逃さず器量因子ににって告知され、
その結果作動中断に至る前に障害を排除することが可能
となる。

レーン案内のためのシステム部分と機能制御のためのシ
ステム部分とが共に光電子的に、即ち単一の技術で実現
されていることからも重要な長所が明らかである。受動
レーン用及びバーコード用の読取ヘッドは、１個の一体
的な光学ブロックにおいて統合され得る。更に、二つの
異なる機能、ント基板、ケーシング、接続ケーブルとい
った様またシステム保全の意味も有する部品交換が簡略
化され、このことは通常コスト的にも好ましい結果を招
く。

本発明は更に、従来の誘導レーン案内システムと完全に
両立する。読取ヘッド及び電子評価装置から成る本発明
システムの読取装置は機能的に、並びに車両制御のため
のインタフェースにおいて、誘導ループの場合の公知の
フェライトアンテナ並びに該アンテナと接続された信号
選別装置に十分対応する。従って、本発明による新規な
受動レーンシステムは、特に既に設置されている誘導レ
ーン案内システムの一部分の交換並びに該誘導システム
の拡充に好ましく利用される。その上、本発明システム
の重要な諸特、徴、即ち受動レーンの形成、特別の光学
読取装置、並びに統計学的平均値形成に基づく新方式の
受信信号評価が無軌道車両の分野を指向しているため、
本発明システムは特に融通性のある製造システムに経演
的かつ効率的に適用される。

本発明の、無人運搬ユニットの案内及び制御への適用具
体例を、該具体例のみを示す添付図面に基づき以下に詳
述する。

第１図は、受動レーンシステムの、車両ＦＺの案内及び
制御のために設置され得るような一構成を示す。車両「
Ｚは、積荷を受容する支持ボディ３並びに各１個のリン
ク４．４°と面対称に連結された２個の分離した運転室
から成り、これらの運転室は互いに同様に形成されてお
り、第１図の具体例では一方の運転室のみを符号２によ
って示す。

各運転室２ば実質的に、走行及び操縦用ザーボ機構を具
備した、これ以上詳細には図示されない操２８を走査す
る不可欠の読取装＠　１３．２０とを含む。

このように構成された車両ＦＺは、前進／後退走行に関
し完全に対称性である。塗布、吹付けあるいは接着のよ
うな簡単な方法で床にしっかりと設置され、かつ修理あ
るいは変更の際には容易に除去され得る受動レーン９は
通常の場合、床に貼付けられた高反射性のプラスチック
テープがら成る。

選択されたプラスチックは、特性の様々な多種の床に対
して十分高いコントラストを有し、また耐摩耗性が高く
、更に通常の工業用物質に対し耐性である。上記のよう
な構成の受動レーン９はまた、洗浄機で清掃され得る。

受動レーン案内システムは、床に設置された受動レーン
９と、車両に取付けられた、読取ヘッド１４．１４°及
び電子評価装置１６゜１６°を有する前進おにび後退走
行用の受動レーン読取装＠１４．１４’とから成る。能
動的な光学素子として、読取ヘッド１４，１４°は各々
８個の車両下側号ＳＬ１．５１−２、・・・・・・５Ｌ
１６で示した１６個のレーン追跡位置の領域において、
走行路は各レーン追跡位置につき１個の光度値を有し、
この値は、関連する光度測定窓の全体が受動レーン９内
に位置する（Ｓ１８；５１９）が受動レーン両側に続＜
床４［ｊｉｌｌ、１２内に位置する（ＳＬ１〜ｓＬ６；
５Ｌ１１〜５１１６）か、それとも該窓の半分ずつが受
動レーン９内と受動レーン両側に続く床領域１１゜１２
内とに位置する（ＳＬ７　；５Ｌ１６）かに従属する。

−Ｆ記光度値は走行路の、横方向で推移する不連続の光
度プロフィールを描出し、このプロフィ一方は゛″基準
″として用いられる。場合によって生゛起し得るレーン
からのずれは、レーンセンサ・・・・・・Ｓ８８によっ
て測定された光度値により規定される車両の瞬間的なレ
ーン追跡位置を“基準″と比較することで車両自身によ
って確認される。

受動レーン制御システムには更に、受動レーン９の一部
として形成されたバーコード２８と、車両に取付けられ
たコードセンサＣ８１０ｓ２、・・・・・・Ｃ８５及び
電子評価装置２４を有する読取ヘッド２１を含むバーコ
ード読取装置２０とが付属する。

第２ａ図は、受動レーン案内システムを２台の車両ＦＺ
及びＦＺ’　と共に示しており、前記２台の車両ＦＺ、
ＦＺ’　は、その長手中心軸線が受動レーン９の長手中
心軸線に一致した状態及び受動レーン９の長手中心軸線
から右方にレーン追跡位置１．２５個分だけ変位した状
態で走行路上に位置している。この図では簡略化のため
、前進走行用の案内システムのみ示す。読取ヘッド１４
及び電子評価装置１６によって構成された受動レーン読
取装置１３は機能的に、また車両制御のためのインター
フェースにおいて誘導ループ用の公知フェライトアンテ
ナ並びに該アンテナと接続された信号選別装置に十分対
応し、従って、何れか一方のレーン案内システムが選択
的に用いられ得る。互換性を確立すべく、車両制御装置
の計算機に並列出力・３０を経て送られる両システムの
ための位置情報は範囲一１２７〜＋１２８のｐジタル値
の形態を有する。読取装置は、白熱電球あるいは螢光燈
による作業場の照明、太陽光、並びに分割・光量区分に
よるＩＲ照射等のような外光に対して十分に非感応性で
あり、このことは車体の、特に上方に対する一種の遮蔽
効果によっても達成される。翳１棹速度、検出精度及び
所要設置面積に基づき、レーンセンサの個数はｎ＝８と
決定された。レーン捕捉領域を確保するために、８個の
レーンセンサは１２．５姻間隔で、走行方向を横切る方
向に一直線に配置されている。センサの能動面の寸法は
３．２Ｘ　１．５５ｍである。２個以下の読取ヘッドが
、接続線２５を介して電子評価装置１６に接続され得る
。電子評価装置１６は計算機プリント配線及びインタフ
ェースプリント配線１７及び１８を含み、この装置１６
は必要な全関数の識別のために設置されている。計算機
プリン］〜配線のソフトウェアは、レーンからのずれを
後に詳述する方法で計算するのに必要なプログラム、例
えばレーンの始まりやレーンの終わりなどのチェックを
制御するのに必要なプログラム、並びに車両の計算機へ
データを転送するのに必要なプログラムを総て含む。

第２ｂ図によれば、読取ヘッド１４は９０度ビームデフ
レクタを具備し得る。ＬＥＤあるいはＩＲ放制器４５が
読取ヘッド１４付近の走行路領域を照射し、その際レー
ン光度測定窓ＳＦ　、ＳＦ２、・・・・・・ＳＦ８内に
反射された光は、性能８倍の収束レンズ３７と一体化さ
れたプリズム３８での偏光後レーンセンサＳＳ　１ＳＳ
２、・・・・・・ＳＳ８の能動面に達する。得られる光
収εを最大化するべく、結像比４：１の簡甲な光学系が
組込まれている。この結果、各レーンセンサにつき１２
．８ｘ　６．２０ｍの能動的なレーン光度測定窓ＳＦ　
　、ＳＦ２　、・・・・・・ＳＦ８が得られる。

第２ａ図に示した、２台の車両ＦＺおよびＦＺ’　の長
手中心軸線が受動レーンの長手中心軸線に一致し、また
は一致しない場合のレーン追跡位置に対応するような相
互相関関数曲線３９．４０を第３ａ図に示す。用いた走
査間隔ｄに基づいて、支持地点１〜９に関連する支持値
４１から成る不連続の関数が得られる。重要なのは極大
値４２及び４３であり、なぜならこれらの極大値４２．
４３の関連支持地点は受動レーン９あるいは背景の光度
に関係無く車両ＦＺおよびＦＺ’のレーン追跡位置即ち
長手中心軸線の位置に符合し、こうして前記軸線のレー
ンからのずれを指示する。関数極大値４２゜４３は支持
値に一致するか、あるいはまたーこちらの事態の方がは
るかに頻発に生じ得よう一支持値同士の間に位置を占め
得る。後者の場合、第３ｂ図に示した方法が用いられる
。９個の支持値の最大値４７の領域において、不連続な
相互相関関数は連続的に推移する曲線４８によって置換
えられ、前記曲線４８は二次補間法によって、支持地点
Ｍ−１、Ｍ及びＭ＋１の支持値４９．５０及び５１から
得られる。符号５２で示した値が究極の最大値で、その
関連する支持地点はＭｌｌ１８ｘとなる。

第４図は性能ａ（Ｑ　ｕａ　ｌ　ｉ　ｔ’ａｔｓｆａｋ
ｔｏｒ　）に係わる。表には、８個の走行コース部分と
５台のφ両との可能な各組合せについて、受動レーンシ
ステムの対応する性能因子が記入されており、その際″
′１″は用いられ傅ず、また’　２５５”は理想状態と
見做される。性能因子は、車両によって計算されるが、
受動レーンシステムの車両ＦＺに取付けられた部分並び
に関連走行コース部分２６中の受動レーン９の総合性能
を常に包含する。同一のレイアウトに複数台の車両が適
用される場合、コース部分の性能因子は個々の車両それ
ぞれによって、定置された上位の制御装置に送られる。

プロセッサによって制御される車両が適用される際にも
配置等のために必要とされる定置の計算機が、第４図の
表を保持する。このことから、全体的に欠陥が存在しな
いこと′が明らかとなる。一方、多数決式の考察によっ
て、受動レーン９が２番の走行コース部分において１箇
所以上汚れるか摩耗していること、及び４番の車両と場
合によっては５番の車両も制御されるべきであることが
判明する。

第５図は、自動レーン制御システムとしての受動レーン
システムを示しており、このシステムは床上に形成され
たバーコード２８と、車両ＦＺに取付けられたバーコー
ド読取装置２０とから成る。バーコード２８は原則的に
は、ガイドライン中に設けられた横方向に伸長する中断
部２７から成り、従って該バーコード２８は受動レーン
９の一体的な構成要素である。受動レーン９同様バーコ
ード２８も、かりと設置され、かつ修理や変更の際には
除去され得る。本発明の第５図に示した具体例では、バ
ーコード２８は床に貼付けられた低反射性のプラスチッ
クテープ２９から成り、このテープ２９はコントラスト
を強める背景として有用で、該テープ２９上に高反射性
のコードストリップ３１が配置されている。コードスト
リップ３１は受動レーン９と同じ材料から成るが、その
幅は、レーンからのずれが比較的大きい場合にも］−ド
が確実に読取られ得るように受動レーン９の幅！より大
きい７０更に、］−トストリップ３１は論理状態１１０
　ＩＴ及び論理状態１１１　ＩＩを表わす２種の異なる
長さを有し、従ってこの具体例におけるコードストリッ
プ３１の寸法は、論理状態“ＯＩＩについては５３Ｘ５
Ｍ、論理状態１１１　ＩＩについては５３Ｘ　１１．５
．となる。個々のコードストリップ３１同士の間隔は、
−律に８ｓである。］−ド読取の開始及び終了のために
、長さ４３、５ｍ以上の著しい中断部４４．４４°がコ
ード列の初めと終わりに設けられている。バーコード２
８の一変形では、アルミニウム薄板が床上に設置され、
該薄板はコードパターンに従って黒／白に陽極酸化され
ている。車両ＦＺに取付げられた、バーコード２８読取
用のバーコード読取装置２０は読取ヘッド２１と電子評
価装置２４とから成り、この読取装置２０は受動レーン
読取装置１３．１３’と一体化されているか、あるいは
受動レーン制御システムが単独で用いられる場合は別個
に構成されている。１×１−の能動感知面を有するコー
ドセンサＣ８１、Ｃ８２、・・・・・・Ｃ８５が、１．
５ｍの間隔で進行方向に相前後して配置されている。結
像比２：１の光学系によって、２Ｘ２＃ｌＩＩ＋の能動
的なコード面が得られる。バーコード２８の照明用どし
て、コードセンサＣ８１、Ｃ８２、・・・・・・Ｃ８５
の両側ｒ匁各１個の半導体光源１５．１５°が設置され
ている。最大２個の読取ヘッド２１が、各々１本の接続
線５４を介して電子評価装置２４に接続され得る。電子
評価装置２４は１算機プリン］・配線５５及びインタフ
ェースプリント配線５６を含み、この装置２４は正常運
転に属する全機能の識別のために設置されている。

単一の技術を用いることによって可能となる受び２１の
一体化を、第６図に示す。ケーシング６２内のプリント
配置１１６１上で、レーンセンサＳＳ１、・・・・・・
ＳＳ８及びコードセン′ＦＩＣ８１・・・・・・Ｃ８５
とこれらのセンサの結像光学系６３及び６４並びに照明
用ダイオード４５ルひ１５が光学ブロック６５に結集さ
れており、前記光学ブ［１ツク６５は電子表＠６６及び
プラグ６７を介して車両計粋機１１と接続されている。

本発明のこの変形例では、レーンセンサＳＳ１、・・・
・・・ＳＳ８との関連で用いられる直角ビームデフレク
タが省略され、また前記センサＳＳ１、・・・・・・Ｓ
Ｓ８の付属するレーン光度測定窓ＳＦ１、・・・・・・
ＳＦ８を照射するのに唯１個の光源しか用いられない。

本発明による受動レーンシステムの機能方法を、該シス
テムの二つの重要な機能、即ちレーン案内及び機能制御
に基づき以下に説明する。

第２ａ図及び第２ｂ図に示した受動レーン案内システム
としての機能に関して根本的に重要であるのは、８個の
レーンセンサＳＳ１、ＳＳ２、・・・・・・ＳＳ　であ
る。レーンセンサＳ８１、・・・・・・Ｓ８８は走行路
を゛監視″シて、電気的信号ｆ１、ｆ２、・・・・・・
ｆ８を送ることにより車両ＦＺに該車両ＦＺがその時そ
の上に位置している走行路部分を知らせ、上記信号ｆ　
、ｆ２、・・・・・・ｆ８は当該走行路領域におけるレ
ーン光度測定窓ＳＦ１、ＳＦ２、・・・・・・ＳＦ８内
の平均光度に比例し、実際値と呼称される。走行路２６
上のレーン追跡位置ＳＬ１、ＳＦ２、・・・・・・５Ｌ
１６と車両下側に位置するレーンセンサＳＳ　　ＳＳ２
、・・・・・・ＳＳ８とが同様に配置され、かつ等しい
間隔ｄを有しており、更に受動レーン９の幅は本発明の
この具体例では、レーン追跡位置同士の間隔ｄの３倍に
対応するので、２台の車両ＦＺ、ＦＺ’の位置について
例えば次のような実際値が一信号選別後に−得られる。

車両Ｆ７に関して：（車両のレーン追跡位置が受動レー
ンの長手中心軸線に 一致） ｎ＝１２３’４５６７８ ｆ（ｎ）＝０．１０，１０，５０，９０，９０，５０，
１０．１本両ＦＺ’　に関して：（車両のレーン追跡位
置が受動レーンの長手中心軸 線に不一致） ｎ＝１　２　３　４　５　６　７　８ ｆ（ｎ）＝０．１０，９０，９０，９０，１０，１０，
１０．１上記２組の実際値は、車両の長手中心軸線７０
両側各々においてレーン追跡位置同士の間隔の４倍の長
さにわたって伸長する２本の、車両ＦＺ、ＦＺ’　が丁
度その上に位置している走行路部分の光度プロフィール
を描出する。他方、１６個のレーン追跡位置ＳＬ１、・
・・・・・５Ｌ１６に対応する光度値から−変形並びに
後出の式３による正規化を好まし〈実施した後に一次の
ような１組の目標値が得られる。

５Ｃｎ）＝　−３／１６−３／１６−３／１６−３／１
６−３／１６−３／１６　＋５／１６　＋１３／１６上
記１組の目標値は計算機１７に記憶され、該目標値は走
行路の、受動レーン中心軸線１０の両側各々においてレ
ーン追跡位置同士の間隔の８倍の長さにわたって横方向
に伸長する正規化された光度プロフィールを描出する。

レーン追跡位置決定のために、車両ＦＺは目標光度プロ
フィールのどの領域が、測定された実際光度プロフィー
ルに最も良く一致するかを確認する。確認された領域の
中心位置が、車両ＦＺのレ−ン追跡位置に対応する。

上記両光度プロフィールの最良の一致は計算機においで
、実際値の組を目標値の組と相互相関させることによっ
て見出される。この具体例の場合、相互相関は次のよう
に定義される。

φ、、（ｒ）−Σ（ｆ、　−ｆ）　−８，、Ｏ≦τ≦ｎ
（１）ｉ＝１ 測定されたｎ個の実際値ｆ、の平均値はによって得られ
、また２ｎ個の目標値Ｓ１の平均値がゼロに等しいとい
う前提の下に ｎ ΣＳ、−〇　　　”　　　　　（３） ■ ｉ＝１ となる。式１による計算の実施後、ｎ個のセンサ＝　３
０− 関連値と２ｎ個のレーン追跡位置関連値との相互相関関
数φｆｓ（τ）はｎ＋１個の支持値の形態で得られる。

第２ａ図の２台の車両ＦＺ、ＦＺ’のレーン追跡位置に
関して、ｆ、ｆ、／及びＳ、の上記値の組に基づき、第
３ａ図に示した相互相関関数φ　は）及びφ′ｆ、（τ
）が得られる。その際第ｓ −に留意されるのは、得られる相互相関関数が間ヌｌ；
ｆ 隔ｄの大きさに応じて不連続性赤子擬似連続性を有する
点である。また、車両ＦＺ、ＦＺ’のレーン追跡位置が
該車両ＦＺ、ＦＺ’　に帰属する相互相関関数φ　（τ
）及びφ′、Ｓ（τ）の最大値によＳ って与えられることも明白である。従って、相互相関関
数φｆ、は゛）の最大値を割算機によって容易に決定す
る方法をまず提示することが妥当である。

本発明のこの具体例において、互いに対して間るのは、
特に測定技術に係わる経費を低く抑えるべく妥協した結
果である。このことは、間隔ｄににって規定される綱目
スクリーン（Ｒａｓｔｅｒ　）の範囲内でしか、即ち車
両の位置がレーン追跡位置と符合Ｊ−る場合にしか車両
のレーン追跡位置を示し得ない不連続な相互相関関数φ
ｆｓ（τ）を制約する。他方また、車両が網目スクリー
ン外に相当するレーン追跡位置を取る可能性は甚だ大き
く、施する必要上、調整技術に基づき高い検出精度で見
出されなりればならない。従って、９個の支持値を有す
る不連続な相互相関関数は、欠けている関数値を補間法
で補うことにより、無数のレーンセンサによって得られ
たような連続関数に変換される。この変換を完全に実施
する方法は、以下のとおりである。

一　ｎ＋１個の支持値から、ｎ次の多項式を立てる。

−この多項式を微分する。

−微分多項式のｎ−１個の根を目算する。

一定義領域内での究極の最大値に一致する禍を捜す。

この方法では、所期の用途に当てた場合計算を首尾よく
こなすことが困難で、なぜなら高速走行（〜１．５ｉａ
／Ｓ）の場合１計算サイクルに充当され得る時間は数ミ
リ秒でしかないからである。

従って、許容可能な経費で非常に良好な成果をもたらす
別の方法が用いられる。その際、相互相関関数はその最
大値の領域においてさえ連続的に推移すればよく、なぜ
なら前記領域のみが車両のレーン追跡位置の決定におい
て重要性を有するからであるという認識が前提とされる
。この新規な別の方法は、次の三つのステップを含む。

１）　　ｎ＋１個の支持値から、最大値を捜す（＝Ｍ）
２）最大値の点とこの点の左右両隣りの点とによって二
次多項式を立てる。

３）上記多項式を微分すると一次（線形）関数が得られ
、この関数のゼロ点通過は容易に決定され得る。前記決
定を実現する３個の支持値に最大値が含まれているので
、微分で得られた式のゼロ点通過は関数最大値にも対応
することになる。

上記の方法ステップを、以下に詳細に説明する。

第１ステツプ 最大の関数値を伴う支持地点Ｍが見出されたら、Ｍの左
方に値Ｍ−１が、右方には値Ｍ＋１が存在することが確
認されなければならない。しかしＭが１あるいはｎ＋１
である場合は、それによって最大値が判明したものと見
做される（１またはｎ＋１）。三つの関数値が一直線上
にある場合は、ステップ２及び３の替わりに特別の処理
を行なう。

策１５冒しムブ 次の多項式 ％式％ が立てられ、見出された支持地点Ｍ（最大値φ（Ｈ）を
伴う）は多項式のＸ値−〇と置かれる。更に、（Ｈ＋１
）　−Ｈ−ｍ５＝１及び’　（Ｈ−１）　−Ｈ−１ｓ＝
−１とすると ａｏ−φ（Ｈ）　　　　　　　　　　　　　　　　（５
）となる。

関係式 ％式％（６） によって、多項式の両係数ａ１及びａ２が決定され、と
； これによって第２ステツプが終了する。

第３ステツプ 多項式の微分が行なわれる。

ゼロ装置き、ｍについて解くと、 が得られる。（１１）のａ　及びａ２に式（８）及び（
９）を代入すると となり、ここでｍの範囲は一１≦ｍ≦１である。

得られた答えｍは相互相関関数の最大値の、支持地点Ｍ
に関して補間された地点であり、これをもって第３ステ
ツプは終了する。

レーンセンサＳＳ　　・・・・・・ＳＳ８のレーン中心
Ｘ からのずれＡｓが、次のように求められ得る。

−３６＝ Ａｓ　　＝（リー＋１）　−Ｈ−ｍ　　　　　　　　　
　　　　（１３）三つの関数値φ（Ｈ−１）　、φ（Ｈ
）及びφ（Ｈ＋１）が−直線上に位置する場合、（１２
）の分母はゼロどなる。この特別の場合は、直線の勾配
に応じて別様に処理されなければならない。

１）３点が総て同じ関数値を有し、直線の勾配がゼロの
時： 最大値はＭにあり、従って豫−〇 ２）３点が異なる関数値を有し、最大値は外側の二つの
値のうちより大きい方である時：勾配が正であれば、最
大値はＭ＋１にあり、従ってｍ−ｉ。

勾配が負であれば、最大値はＭ−１にあり、従ってｍ＝
−１゜ 第５図に示した受動レーン制御システムとしての機能に
関し、走行コース網の所定の地点において、車両（Ｆ７
）に適正な地点で所定の機能を発揮させる、即ち例えば
停止、分岐路への進入、積荷の引渡し、減速等を行なわ
せる情報が必要とされる。車両がプロセッサを具備して
いる場合は更に、可能な限り自動でかつ定置装置類から
独立の運転が保証されるように、例えば場所あるいはコ
ースの標識、引渡し場所の番号等の情報が必要である。

通常数ビット−１デ一タ語−から成り、適正な地点に可
能な限り正確にもたらされることが望まれる上記のよう
な情報は、バーコード（２８）において符号化されてい
る。バーコードはコードセンサＣ８１・・・・・・Ｃ８
５によって走行中にかあす るいは静止状態において読取られ、こうして取得された
情報は車両制御装置へ送られる。実際上の用途に基づい
て、バーコード２８に含まれる薄い（論理状態、、　ｏ
ｌ＋＞コードストリップ３１並びに厚い（論理状態＝１
１１−　）　］−トストリップ３１の数が規定される。

本発明のこの具体例では、１デ一タ語当たり１〜１６個
の有用ビット並びに最大５個の付加的な補正または冗長
ビットが用いられる。有用ビットの個数は用途に応じて
決定され、設備内部で一定に維持される。

バーコードの読取りは、前後に並び合って配置された３
個のコードセンサＣ８１０Ｓ２及びＣ８４によって行な
われ、該読取りは車両が］−ド上で静止状態にある時で
も揺動している時でも可能である。３個の］−ド読取セ
ンサを用いることによって、コードストリップ３１上で
の揺動は振幅５Ｍｎ以下のものが認識され、同一コード
ストリップ３１の多重評価が排除される。コードセンサ
Ｃ８３及びＣ８５によって、コード読取りは初期化され
る。ストロボ信号が必要とされないので、コードセンυ
Ｃ８１・・・・・・Ｃ８５を具備した読取つヘッド２１
は、バーコード２８に対し±３０６　まで傾いて案内さ
れ得る。

論理状態１１０　Ｉ＋のコードストリップ３１は、コー
ドセンサＣ８１、Ｃ８２及びＣ８４がイれまでの状態に
従い、読取り方向に従属する組合せにおいて゛センサー
１″状態に移行することによって認識される。論理状態
゛１′′の］−トストリップ３１は、］−ドセセンＣ１
、Ｃ２及びＣ４がそれまでの状態に関係無り゛センサー
１″状態に移行することににって認識される。］−ドの
開始部あるいは終了部は、反射性材料の顕著な中断部４
４．４４°によって構成され、それによって比較的長い
期間の間に、総てのセン勺、すなわちコード読取センサ
及び初期化センサが゛センサーＯＩ＋状態に移行する。

］−トストリップ３１同士の間隔は、論理状態゛０″、
論理状態゛１″、及びコードの開始部や終了部に関する
上記センサ状態のいずれもが現出し得ないように選択さ
れる。３個のコード読取セー　４０　＝ ンサＣ８１、Ｃ８２、Ｃ８４は、常に少なくとも１個が
″“センサー１″状態にある。

本発明による受動レーンシステムを、レーン案内と機能
制御とに同時に用いれば経済的であることは明白である
。そのような適用の際受動レーン９は二重に、即ちレー
ン案内用ＳＳ１、・・・・・・ＳＳ８によってガイドラ
インとして、またコードセンサＣ８１、・・・・・・Ｃ
８５によっては情報源として利用される。またバーコー
ド２８も、本来の機能制御機能を具えたままで同時にレ
ーン案内にも適用される。反射性のコードストリップ３
１の光度平均値が正規の受動レーン９の光度平均値より
小さいとしても、該ストリップ３１のコントラストはレ
ーン案内用として十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は受動レーンシステムの配置を車両の案内及び制
御のための構成要素と共に概略的に示す説明図、第２ａ
図は本発明の、受動レーン案内システムとしての原則的
な具体例において車両の長手中心軸線が受動レーンの長
手中心軸線に一致した様子並びに一致しない様子を概略
的に示す説明図、第２ｂ図は第２ａ図の受動レーンを追
跡する読取ヘッドの可能な一例を示す説明図、第３ａ図
は第２ａ図の示す、車両の長手中止軸線が受動レーンの
長手中心軸線に一致し□た場合並びに一致しない場合の
レーン追跡位置に関する相互相関関数のグラフ、第３ｂ
図は相互相関関数の最大値の領域における補□間を墓す
グラフ、第４図は測定された性能因子の値とその評価を
示す表、第５図は受動レーンの一部分どしてバーコード
が形成されている受動レーン制御システムとしての本発
明を概略的に示す説明図、第６図は受動レーンを追跡し
、かつバーコードを読取る一体的な読取ヘッドの平面図
及び縦断面図である。 ９・・・・・・受動レーン、１３．１３°、２０・・・
・・・読取装置、１４，１４°、２１・・・・・・読取
ヘッド、１６．１６’、２４・・・・・・電子評価装置
、２６・・・・・・走行路、２８・・・・・・バーコー
ド。 Ｃ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）無人の運搬及び組立ユニットを案内及び制御する
   受動レーンシステムであつて、ガイドラインとして床上
   に設置される、走行路のその他の部分と異なつた特性を
   少なくとも一つ具えた受動レーンと、前記ユニットもし
   くは車両に取付けられた前記受動レーンを追跡する走査
   装置とを含み、車両をレーン沿いに連続的に案内するた
   めに、車両下側に車両の長手中心軸線に関して横方向に
   対称に配置された、互いに対して一定の間隔を有するｎ
   個のレーンセンサによつて測定された１組の実際値と、
   受動レーン中心線に関して横方向に対称に設定された、
   互いに対して前記間隔に等しい間隔を有する２ｎ個のレ
   ーン追跡位置に関連する１組の目標値とが車両に取付け
   られた計算機において統計学的に結合され、何れも受動
   レーン並びに該レーン両側に続く床領域を前記特性に関
   して特徴付ける１組の実際値と１組の目標値との前記結
   合から受動レーンシステムの性能因子が導かれ、また受
   動レーンの中断部によって、車両制御のための情報とし
   ても車両案内のためのガイドラインとしても有用なバー
   コードが構成されていることを特徴とする受動レーンシ
   ステム。
2. （２）１組の実際値と１組の目標値との統計学的結合が
   相互相関によって実現されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のシステム。
3. （３）レーン追跡位置に関連する１組の目標値が受動レ
   ーンシステムの公称データに選択されており、かつ平均
   値０を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のシステム。
4. （４）不連続な相互相関関数φ＿ｆ＿ｓ（τ）をその最
   大値の領域において補って連続関数とするべく、不連続
   関数値同士の間の欠けている関数値を特別の補間法によ
   って求めるレーン案内アルゴリズムが用いられることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   システム。
5. （５）車両と走行コース部分との各関連毎に受動レーン
   システムの性能因子が求められ、この性能因子は多数決
   によって個々の車両かまたは個々の走行コース部分に関
   連することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   システム。
6. （６）受動レーンをその他の走行路部分から区別する特
   性として受動レーン並びに該レーンの両側に続く床領域
   の光学的反射係数が利用されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のシステム。
7. （７）受動レーンが塗布あるいは吹付けによつて床上に
   設けられるか、または床上に貼付けられた反射性の金属
   テープあるいはプラスチックテープから成り、この受動
   レーンは該レーン両側に続く床領域に比して大きい反射
   係数を有することを特徴とする特許請求の範囲第６項に
   記載のシステム。
8. （８）受動レーンがレーンセンサ同士およびレーン追跡
   位置同士の間隔の３倍に対応する幅を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載のシステム。
9. （９）受動レーンが床上に連続的にではなく断続的に設
   置されており、車両は受動レーンの中断部を補外法によ
   って辿ることを特徴をする特許請求の範囲第６項に記載
   のシステム。
10. （１０）バーコードが予想され得るレーン偏差の最大に
    対応して受動レーンより幅広に形成されており、及び／
    またはコントラストを強める低反射性の背景を付与され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
    システム。
11. （１１）バーコードが受動レーンの中断部にかあるいは
    受動レーン両側に続く床領域に配置されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第６項に記載のシステム。
12. （１２）バーコードとして自動補正コードが用いられ、
    読取プロセスの際５ｍｍ以内の揺動が許容されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のシステム
    。
13. （１３）受動レーンおよびバーコード用の読取ヘッドが
    一体的な光学ユニットの一部分として形成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシステム
    。