JPS61217806A - 無人走行車 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、倉庫内や工場内等において、物品の搬送な
どを目的に導入される無人走行車に関し、より詳しくは
、床面のガイドラインを光学式センサで検出しながら誘
導走行する無人走行車に関する。

〈従来の技術〉 自走式の無人走行車（以下、単に無人車といるいは搬出
ステーション等での一部停止や、搬送ノフレキシブルと
いう目的のための分岐路での走行路の選択など、数多く
の判断を行ないながら走行している。

従来、上記判断は、例えば床面に設定された金属プレー
トを無人車に搭載した近接スイッチで検出することによ
り行なわれていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の従来例では、床面に金属プレートを設置する施工
が必要であること、いったん施工してしまえば停止位置
の変更に手数がかかること等の問題があった〇 （問題点を解決するための手段〉 この発明は、無人車が一時停止する、あるいは分岐する
地点等において、その幅を変化させたガイドラインを無
人車の走行経路に沿って床面に設け、無人車には上記ガ
イドラインを検出する光学式センサを設けた無人車であ
る。

く作用〉 Ｉ＋ｒＩＮ４Ｓ二Ｐふ　１〕ｊふ１ｔ　　　４Ｊ　ｌ　
！Ｑ　ｉ　ノ　亀　＾細＾責化を読みとり、その位置が
一時停止地点あるいは分岐地点等であることを無人車は
判断する。

（実施例さ 第１図には無人車の一例としての三輪型無人車（１１の
概略平面図であり、（２）は走行モータ（３）に直結さ
れ垂直軸（４）まわりでステアリング旋回する駆動輪、
（５）は上記垂直軸（４）に固定したスプロケット（６
）と該スプロケット（６）にチェーン（７）連結したス
テアリングモータ（８）とからなるステアリング装置、
（９）は従動輪、（１１）は後述する光学式センサーで
ある。（１２）はガイドラインを示しており、荷の搬入
あるいは搬出のステーション（Ｓ）位置での無人車（１
１の光学式センサー（１１）と対応する位置が太＜　（
１２ａ）なっている０次に、この例の光学式センサー（
１１）の構造について説明しておくと、第２〜５図にお
いて示したように、この例のセンサーは略直方体の基盤
（１３）に長手方向２列に１６個の穴（１４）（１５）
を穿設し、該穴（１４）（１５）内に一方の列には光源
としての赤外発光ダイオード（１６）を、他方の列には
受光素子としてのフォトトランジスタ（１７）を挿填し
である。（１８）は前記車体（１１への取付ブロック、
（１９）はプリント基板、（２１０１赤色フィルタであ
る。第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面図であり、受
光素子（１７）の直下にガイドライン（１２）が存在す
る場合を示し、第４図は同じくＢ−Ｂ線断面図であり、
受光素子（１７）の直下にガイドライン（１２）が存在
しない場合を示しているＯ 第５図は上記赤外発光ダイオード（１６）およびフォト
トランジスタ（１７）の回路を示し、電圧（Ｖｐ）を与
えることにより光（Ｌ）が放出され、床面（Ｆ）あるい
はガイドライン（１２）からの反射光がフォトトランジ
スタ（１７）に入射して、該入射光量に比例する電圧が
出力（ＯＵＴ）される〇このように、各フォトトランジ
スタ（１７）からの出力電圧は当該フォトトランジスタ
（１７）　直下の床面からの反射光量に関係して変化し
、該出力電圧の大小によって間接的に床面の光反射率の
相違、つまり床面であるか、ガイドラインであるかを検
出するようになっている。

次に、この無人車（１１の制御部を第６図のブロック図
に基づいて説明する。各フォトトランジスタ（エフ）は
アナログマルチプレクサ（２２）、アンプ（２３）、Ａ
／Ｄコンバータ（２４）を介して車体（１）上に搭載し
たコンピュータ（２５）に接続されていて、該コンピュ
ータ（２５）は各インターフェイス（２６）（２７）を
介して前記走行モータ（３）、ステアリングモータ（８
）に接続されており、後に詳述する方式でもってフォト
トランジスタ（１７）の出力信号をコンピュータ（２５
）が演算解析してガイドライン位置を算出し、該算出値
に基づいて走行モータ（３）あるいはステアリングモー
タ（８）を適宜駆動して誘導走行するようになっている
。（３１Ｘ３２）（３３）は夫々コンピュータ（２５）
内のＲ，ＡＭ、　ＣＰＵおよびＲＯＭである。

すなわち、コンピュータ（２５）からのフォトトランジ
スタ選択指令（２９）によりマルチプレクサ（２２）が
適宜切換えられ、センサー一端のフォトトランジスタ（
１７）からの出力電圧から順に該Ａ／Ｄ変換回路に入力
され、該出力電圧が対応するデジタル値に変換されてコ
ンピュータ（２５）内のＲ，ＡＭ　（３１）に格納され
る。

つまり、例えばセンサー（１１）の端から順に、第１の
フォトトランジスタ（１７）からはアンプ（２３）およ
びＡ／Ｄ変換を経て３ボルトの電圧が、第２のフォトト
ランジスタ（１７）からは３．５ボルト、第３のフォト
トランジスタ（１７）からは４ボルト・・・・・・・・
というように各電圧値がメモリ（３１）内に一旦格納さ
れるのであり、格納された電圧値を次のようにして処理
していく。

すなわち、記憶された電圧値つまり受光量を棒グラフ状
に表わすと、第８図の白丸付き棒線になり、該グラフの
横軸の数字は各フォトトランジスタの位置（第７図参照
）を示し、縦軸は受光量を示すが、この白丸付き棒線の
値は実際の受光量に基づく値であるので、床面の局所的
に明るい部分や反射率の高い塵等の影響を忠実に反映し
、ガイドライン以外の部分であっても局所的に高い値を
示す場合があり（第８図第１４番目の値）、この影響を
排除するために、上記のようにして得られた電圧値を才
ず次のようにして平滑化する。

すなわち、第８図において示したように、第１番のフォ
トトランジスタと第１６番のフォトトランジスタつまり
センサー両端のトランジスタからの実際の電圧値として
は夫々、１．５ボルトが検出されているが、この両端の
フォトトランジスタ（１７）からの値としては夫々、１
つ内側のフォトトランジスタ（第２番と第１５番）から
の実際電圧値とそれぞれ比較して、小さい方の値を平滑
化された各両端の電圧値とする。例えば、第１番と第２
番の実際電圧値を比較すると、第１番の値の方が小さい
ので、第１番の平滑化された電圧値は第１番の実際電圧
値になる。

また、第２〜１５番の各フォトトランジスタ（１７）の
電圧値の平滑化は、それぞれその両側の値と当該電圧値
の３つを比較し２番目に大きい値を当該フォトトランジ
スタの平滑化された電圧値とする。例えば、第１４番の
平滑化された電圧ハ、第１３〜１５番の３つの値を比べ
２番目に大きい値、すなわち第１３番の値となる。

平滑化した値は第８図の黒丸付き棒線として示す。なお
、平滑化の方法は上記した方法に限ることなく、例えば
それぞれその両端の値との平均値をとる方法等が適用さ
れる。

次に、上記演算により得られた各フォトトランジスタ（
１７）についての平滑化値すべてから適当なシキイ値（
Ｔ）を設定するＯ 第７．８図からも明らかなように、平滑化前の実際の電
圧値（白丸）では、ガイドライン（１２）位置以外のフ
ォトトランジスタ位置（第１４番）においてもシキイ値
（Ｔ）を越える値があったが、平滑化後にはガイドライ
ン（１２）位置のみのフォトトランジスタ（第５〜８番
）のみの値しかシキイ値（Ｔ＞を越えず、ガイドライン
（１２）位置の正確な検出が行なえるようになっている
。

そして、次には上記演算により求めたシキイ値（Ｔ）お
よび平滑化後の各位に基づいてガイドラインの中心を求
める０ すなわち、上記各平滑化値およびシキイ値（Ｔ）に基づ
き、各フォトトランジスタ（第１〜１６番）について、
その平滑化値がシキイ値（Ｔ）を越えているものは「１
」とし、シキイ値ＣＴ）を越えていないものを「０」と
する二値化（第９図）を行なうのである。例えば、上記
例では第５〜８番のフォトトランジスタ（１７）につい
てはｒｌＪが、上記以外のフォトトランジスタ（１７）
については「０」が与えられる。

そして、上記二値化によって与えられた値（Ｖ）ｒＯＪ
またはｒｌＪに、各フォトトランジスタ（第１番〜１６
番）の位置に関する重み（Ｗ）（つまり、例えば最左端
から右端へ向かうに従って大になる数字、この例の場合
０〜３０）が、乗ぜられ、その積の値を二値化後のすべ
ての値の和、つまり平滑化後の値がシキイ値を越えてい
るフォトトランジスタ（１７）の個数で除することによ
ってガイドラインの中心が求められる。

以上のようにしてコンピュータ（２５）内でガイドライ
ンの中心位置が算出されたならば、次に、前記センサー
（１１）に対するガイドライン位置のずれ方向に応じて
、ステアリングモータ（８）が左右のいずれかへと上記
ずれを修正する方向へ回転駆動される。

以上が、通常のガイドライン（１２）検出による誘導走
行であるが、次に、停止用の太いガイドライン（１２ａ
）の検出を説明する。

第１０図には、停止用ガイドライン（１２ａ）と光学式
センサー（１１）の各フォトトランジスタの位置を示し
、第１１図にはその時の受光量を棒グラフ状に表わして
いる。なお、第１０〜１２図は前述の第７〜９図にそれ
ぞれ対応している０この実施例においては、シキイ値（
Ｔ）を超える受光量値の平滑化値が８個あるときは無人
車は停止することとする。例えば、同様に６〜９個等の
ように上記値に幅をもたせることも可能である。以上の
ような情報はコンピューター（２５）内の１１．ＡＭ（
３１）またはＲＯＭ（３３）内に格納されている。

第１３図に示しているフローチャート図で無人車走行中
の処理工程を説明すると、前記のように、無人車は受光
量をＡ／Ｄ変換してメモリに格納しくステップ■）、デ
ータを平滑化しくステップ■ン、シキイ値を設定しくス
テップ■）、二値化する（ステップ■）。二値化後の値
を全て加算しくステップ■）、該加算値が８かどうか比
較され（ステップ■）、８であれば、ＹＥＳに進み、８
以外であればＮＯに進む。上記ＮＯの場合は、ガイドラ
イン位置を算出しくステップ■）、無人車の走行位置が
該ガイドラインよりずれていれば、ステアリング旋回し
くステップ■ン、ずれてなければ、ステアリング固定（
ステップ■）で、走行を続行する。上記ＹＥＳの場合は
、無人車は停止する（ステップ■ン。該停止は、第６図
示のインターフェイス（２６）を介してコンピュータ（
２５〕より走行モータ（３）に指令を与える。

なお、上記シキイ値は、全受光量の値の平均をとり、該
平均値を基にして設定してもよいが、停止用ガイドライ
ン（１２ａ）位置では、上記平均値が大きくなり、シキ
イ値がそのつど変化するので、例えば、全受光量のうち
２番目に大きい値と２番目に小さい値の平均をとって、
該平均値を基にして設定するようにする。そうすること
により、停止時においても、シキイ値の大幅な変化がみ
られず、シキイ値設定後の二値化に誤検出がなくなる。

なお、上記で２番目の値を採用したのは、異常に大きい
値あるいは小さい値が出てくることをそれぞれ考慮して
いる。もちろん、３番目の値を採用してもよい。

また、本実施例では停止用の検出に適用した例を示した
が、分岐路での走行路の選択あるいは減速時の判断等に
適用が可能であり、また、ガイドラインの形状も太くす
ることに限らず、細くすることあるいは一旦切断するこ
と等が適用される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、非常に簡単な施
工で無人車の停止位置検出あるいは分岐路での走行路の
選択等が可能となり、かつ停止位置あるいは分岐位置の
変更等の工場内のレイアウト変更にも簡単に対応するこ
とができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は無人走行車の一例及び停止位置でのステーショ
ンを示した概略平面図、第２図は光回路図、第６図は無
人走行車とのコンピュータ光学式センサー等の接続を示
したブロック図、第７図は光学式センサーのフォトトラ
ンジスタとガイドラインとの位置関係を示す模式図、第
８図は各フォトトランジスタの実際の受光量の値と平滑
化後の値を示す棒グラフ、第９図は各フォトトランジス
タに対する位置の重みおよび二値化値を示す模式図、第
１０図は停止用ガイドラインとフォトトランジスタの位
置関係を示す模式図、第１１図は停止時の各フォトトラ
ンジスタの実際の受光量の値と平滑化後の値を示す棒グ
ラフ、第１２図は停止時の各フォトトランジスタに対す
る位置の重みおよび二値化値を示す模式図、第１３図は
処理工程のフローチャート図である。 （１１・・・無人走行車　　（１１）・・・光学式セン
サー（１２）・・・ガイドライン （１２ａ）・・・停止用ガイドライン　　ＣＦ）・・・
床面帛８図 島９０ あ７図 Ｊ＄５１０囚 島１１　面 売１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無人走行車の一時停止、分岐等の地点において幅の変化
   をもたせたガイドラインを無人走行車の走行経路に沿っ
   て床面に設け、無人走行車には上記ガイドラインを検出
   する光学式センサを設けたことを特徴とする無人走行車
   。