JPS6123221A - 移動車の誘導方式 - Google Patents

移動車の誘導方式

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JPS6123221A
JPS6123221A JP59143760A JP14376084A JPS6123221A JP S6123221 A JPS6123221 A JP S6123221A JP 59143760 A JP59143760 A JP 59143760A JP 14376084 A JP14376084 A JP 14376084A JP S6123221 A JPS6123221 A JP S6123221A
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JP
Japan
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moving vehicle
output
guidance
truck
route
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Akira Harada
明 原田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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〕 本発明は、工場等における無人搬送車等の移動車を誘導
経路に沿って誘導する移動車の誘導方式%式% 従来、上記のような移動車の誘導方式には、日経メカニ
カル、(1983年4月11日号)、P52〜57に示
すように、(1)、床に埋設したケーブルに高周波電流
を流し、発生する磁界を移動車に取付けたピックアップ
・コイルで検出して誘導する電磁誘導方式、(2)、床
面に張付けた反射テープからの反射光を検出しながら、
誘導する反射テープ方式、(3)、床面にバーコード等
の標識を設け、該標識を認識装置で認識しながら誘導す
るランドマーク方式、(4)、経路に沿ってレーザ光を
走査し、移動車に設けられたレーザ光検出器で該レーザ
光を検出しながら誘導するレーザ誘導方式等がある。
〔発明が゛解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来の誘導方式には以下のような欠
点があった。
(1)の電磁誘導方式は、誘導コイルを誘導路に沿って
埋設しなければならず、誘導路が長く、かつ分岐が多い
複雑な経路で埋設のための工事費が膨大となるという欠
点がある。(2)の反射テープ方式は、床面に反射テー
プを貼り付けるので1テ一プ表面が汚九たり、傷付いた
り、欠損したりすると誘導誤差をまねく恐れがあり、反
射テープを良好に維持するのに多くの労力を必要とする
という欠点がある。(3)のランドマーク方式は標識を
認識する認識装置に高度な認識装置を必要とし、費用、
がかさむという欠点がある。また、(4)のレーザ誘導
方式は、レーザ光線の直進性から誘導経′路が直線コー
スである時は良いが、直線コース以外の複雑な誘導経路
には適さないという欠点がある。
本発明は、上述の点にかんがみてなされたもので、上記
各誘導方式がもっている問題点を解決し、誘導経路に沿
って移動車を正確に誘導する移動車誘導方式を安価に提
供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、移動車の誘導経路の真上(天井)に該誘導経
路中心線を中央に左右対称に配置された一対の光源を単
位としてなる光学的標識を誘導経路に沿って離散的に配
置すると共に、移動車上には該光学的標識からの光を受
け移動車の誘導経路からのずれを検出する二次元位置検
出器と、該二次元位置検出器からの出力により、操舵機
構を操作する制御回路とを設け、二次元位置検出器によ
り、移動車の誘導経路からのずれを検出し、制御回路に
より、該ずれが最小になるように操舵機構を制御して、
移動車を誘導経路に沿って誘導するようにした。
〔作用ゴ 上記のよ、うに移動車の誘導方式を構成することにより
、電磁誘導方式のように工事費が膨大にならず、反射テ
ープ方式のように反射テープに汚染や欠損によるfAi
W導の恐れがなく、ランドマーク方式のように高度な認
識装置も必要なく、しかもレーザ誘導方式のように誘導
経路が直接に限定されることなく、複雑な誘導経路を少
ない費用で移動車を該誘導経路に沿って正確に誘導でき
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明に係る移動車の誘導方式の概略構成を
示す図である。無人搬送車等の移動車1には、後に詳述
する二次元位置検出器2が設けられている。該二次元位
置検出器2で移動車】の誘導経路中心線4を中心に左右
対称に配置された一対のLED3から光を受けて、移動
車1の中心軸5の誘導経路中心線令からのずれdを検出
し、移動車1を誘導経路に沿って誘導する。
第2図は移動車の操舵機構を制御する制御回路の構成を
示す図である。11.は前記二次元位置検出器2を構成
する位置検出素子(以下rPSDJと称する)で、1P
sD11のY方向の出力Yl。
Y2は増幅器12a、12bにそれぞれ接続され、X方
向の出力Xi、X2は同じく増幅器12c、12dにそ
れぞれ接続される。増幅器12a、12bの出力は加算
器13aおよび減算器14aに接続され、加算器13b
および減算器14bの出力は割算回路15bに接続され
る。加算器13bの出力は、更にコンパレータ16に接
続されている。
コンパレータ16は、′第1図の一対のLED3の点滅
周波数に通過イ:F域に持ったバンドパスフィルタ17
に接続され、その出力はサンプルホールド回路18のス
I−ローブ入力端子に接続されている。
割算回路15a、]、5bの出力は、サンプルホールド
回路18によってサンプルホールドされた後。
A/Dコンバータ19に入力され、該A/Dコンバータ
19でディジタル化されて、マイクロコンピュータ等で
構成される中央処理装置2oの入力ボートに接続される
。中央処理装置2oの出力ポートには、移動車1の操舵
機構を駆動する操舵機構コントローラ21が接続される
。     □前記二次先位+i検出器2は、第3図に
示すようにシリコンの受光素子からなるPSDIIの上
にレンズ32を配置した構造で、発光源33のスポット
位置のX、Y軸上の偏位に応じて出力電圧を発生させる
ものである。この電圧はスポット位置のみによって決ま
り、光源の光強度には関係しない。
たとえば、第4図に示すように、Y方向のずれが0で、
X方向に5cmづれていると、PSD11は、LED3
の右が点灯したときは、■方向に出力V y = O5
X方向の出力V x =4 V出力され、LED3の左
が点灯したときはV y = OlV x、 =−2V
が出力され、平均化された直流分、V d c =1■
となるようになっている。
一対のLED3の左右は、第5図(a)、(b)に示す
ようにタイミングで駆動されており、移動車1が誘導経
路にさしかかるとLED3からの光がレンズ32を通じ
て受光素子11の上に、第6図に示すようにスポット6
1.62として投影される。
この時の割算回路15bの出力(c)は、第7図に示す
ようになり、〉ベンドパスフィルタ17の出力(d)は
第8図に示すような矩形のストローブ信号となる。また
、割算回路15aの出力(e)は第9図に示すようにな
る。また、割算回路]’5a、]5bの出力(e) 、
 (c)は、第8図のストローブ信号(d)によりそれ
ぞれサンプルホールドされる。この時1割算回路15a
、15bの出力(e) 、 (c)の相隣り合うピーク
値は、PsDllに対する一対のLED3のそれぞれの
X、Y偏位に比例しており、誘導経路の中心に無人移動
車1の中心軸が一致していれば、第7図に示す割算回路
15bの出力(c)は、正負の値が等しくなる。サンプ
ルホールド回路18の出力はA/Dコンバータによりデ
ィジタル化され、X、Y、それぞれ2つの値、計4個の
データが中央処理装置20に入力される。
中央処理装置1120により、誘導経路中心線4から移
動車中心軸5のずれを算出し、修正量を計算して、操舵
機構コントローラ21に信号を送出する。
これにより、操舵機構が駆動され、移動車は誘導経路の
中心を通るように進行方向を修正、制御される。
誘導経路の交差点は、第10図に示すように、一対のL
ED3a、3bが配置され、該LED3a、3bはそれ
を結ぶ直線6が、誘導経路101および102に対して
45 をなすように誘導経路中心線4.4の交差する点
7を挟んで対称に配置されている。今、移動車1が交差
点に差しかかると、PSDIIには、第11図に示すよ
うにLED 3. bが入射する。この時コンパレータ
16に出力(fl)は、第12図に示すようになり、こ
の出力(fl)の周波数は、第8図に示す一対のLED
が入射した場合のバンドパスフィルタ17の出力(d)
の周波数の1/2となる。このためこの信号は、バンド
パスフィルタ17によってろ波され、サンプルホールド
回路18のストローブ信号にならない。移動車が更に進
行し、第13図に示すように2個のLED3b、3aが
PSDIIに入射するようになると、コンパレータ16
の出力(f2)は、第14図に示すようになる。この出
力(f2)の周波数はバンドパスフィルタ17の通過帯
域内であるので、この信号はサンプルホールド回路18
のストローブ信号となる。これにより割算回路15a、
15bの出力(e) 、 (c)は、中央処理装置20
にとりこまれる。この時の割算回路15a、15bの出
力(e) 、 (c)を第15図(a) 、 (b)に
示す。同図で理解できるように1割算回路15aの出力
(、)は、通常の誘導経路101,102では、第9図
に示すように、隣り合うピーク間の差がほぼ0であるの
に交差点では、第15図(a)に示すようにピーク間の
差がほぼ、第15図(b)に示す劃−回路15bの出力
(c)と同様になる。
このことを中央処理装置20で判断し、あらかじめプロ
グラムしであるシーケンスに従って直進するが、右折す
るかあるいは左折するかを決定し、操舵機構コントロー
ラ21に指令を出す。停止ステーションは、一般に誘導
経路の本線の効率を高めるために1本線から分岐した支
、線の端に置かれるが、目的地は到達させるための、出
発地点からの誘導経路上の交差点の数をカウントして、
あらかじめプログラムした通りに走行させる。停止ステ
ーションでは図示しないが移動車1と各種の通信を用い
て停止位置決めを行う。
上記実施例では、移動車1の誘導経路101゜102の
真上に、誘導経路101,102の中心線4を中央に左
右対称に一対のLED3を、誘導経路101.102に
沿って離散的に配置し、これを移動車1の誘導の基準と
するので、従来の誘導方式のように床面に誘導コイル、
反射テープを敷設できないような、たとえば、クリンル
ーム内等の場所で、も移動車1を誘導経路に沿って正確
に誘導できる。しかも一対のLED3を天井等の誘導経
路の真上に離散的に取付けるだけでよいので、標識の敷
設が簡単でフレキシビリティに富む。また、PSDll
とその出力信号を処理する簡単な回路で移動車の操舵機
構を制御する制御回路を構成するので、高度な標識認識
装置も必要としないなお、上記実施例では、光学的標識
として、一対のLED3からなる誘導経路101,10
2に沿って離散的に配置したが、光源としてはLEDに
限定されるものでないことは当然である。また、移動車
1として無人搬送車を例に示したが、これに限定される
ものではなく、移動車に作業員が乗ってもよく、また、
移動型ロボットの台車等でもよ ・いことは当然である
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る移動車の誘導方式は、
誘導経路の真上に該誘導経路にそって一対の光源を単位
として離散させて光学的標識を配置、これを誘導の基準
とするので、床面にコイル、反射テープを敷設できない
場所でも精密な誘導ができ、また一対の光源を単位とし
て離散させて光学的標識を配置するだけなので、その敷
設が簡単で、しかも二次元位置検出器と比較的簡単な制
御回路で操舵機構を制御するので、移動車の誘導システ
ムが安価に実現できる等の優れた効果を有する。従って
本発明に係る移動車の誘導方式は、半導体産業、バイオ
産業等のクリンルーム内での、システム、移動型ロボッ
トの誘導システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る移動車の誘導方式の概略構成を示
す図、第2図は移動車の操舵機構を制御する制御回路の
構成を示す図、第3図はPSDの概略構成を示す図、第
4図はPSDの動作を説明するための図、第5図はLE
Dの駆動タイミング、第6図はPSDとLEDの関係を
示す図、第7図は割算回路15bの出力(C)を示す図
、第8図はバンドパスフィルタ17の出力(d)を示す
図、第9図は割算回路15aの出力Ce)を示す図、第
10図は誘導経路とL IE Dの関係を示す図、第1
1図は交差点’1e(71PSDとLEIM)関係を示
讐図、第12図はコンパレータの出力(f 1)を示す
図、第13図は交差点でのPSDとLEDの関係を示す
図、第14図はコンパレータの出力(f2)を示す図、
第15図(8)は交差点での割算回路15aの出力(e
)を示す図、同図(b)は割算回路15bの交差点での
出力(f2)を示す図である。 図中、1・・・移動車、2・・・二次元位置検出器。 3−L E D、11・=位置検出素子(PSD)、1
2a=cl−増幅器、13a、13b−加算器、14a
、14b−減算器、15a、15b−割算回路、16・
・・コンパレータ、17川バンドパスフイルタ、18・
・・サンプルホールド回路、1′9・・・A/Dコンバ
ータ、20・・・中央処理装置、21・・・操舵機構コ
ントローラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 移動車の誘導経路中心線を中央に左右対称に配置された
    一対の光源を単位として該誘導経路真上に離散させて光
    学的標識を配置すると共に、移動車上に前記光学的標識
    からの光を受け該移動の前記誘導経路からのずれを検出
    する二次元位置検出器と、該二次元位置検出器からの出
    力により操舵機構を操作する制御回路を設け、前記二次
    元位置検出器により移動車の誘導経路からのずれを検出
    しながら前記制御回路で該ずれが最小になるように移動
    車を誘導路に沿って誘導させることを特徴とする移動車
    の誘導方式。
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