JPS6144310A - 無人走行車の位置検出装置 - Google Patents

無人走行車の位置検出装置

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JPS6144310A
JPS6144310A JP59165923A JP16592384A JPS6144310A JP S6144310 A JPS6144310 A JP S6144310A JP 59165923 A JP59165923 A JP 59165923A JP 16592384 A JP16592384 A JP 16592384A JP S6144310 A JPS6144310 A JP S6144310A
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JP
Japan
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unmanned vehicle
work station
workstation
ultrasonic
ultrasonic wave
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Pending
Application number
JP59165923A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisanori Otsuki
大槻 寿則
Teruo Maruyama
照雄 丸山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6144310A publication Critical patent/JPS6144310A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00Other railway systems
    • B61B13/12Systems with propulsion devices between or alongside the rails, e.g. pneumatic systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • GPHYSICS
    • 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
    • G05D1/0255Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (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 本発明は超音波を利用して無人走行車とワークステーシ
ョンとの相対位置関係を検出する無人走行車の位置検出
装置に関する。
従来例の構成とその問題点 従来の無人走行車の誘導検出装置としては、第1図に示
すように床に貼付けた反射テープ4で誘導する光学誘導
検出装置がある。この装置は無人走行車1に取付けた螢
光灯2で床面を照射し、複数個の受光素子3からなる検
出装置で走査し、反射光をとらえ、その強弱で反射テー
プ4の有無を検出し、この検出信号に基づき、常に中央
の受光素子の信号入力がONとなるように操舵し、無人
走行車1を反射テープ4に沿りて走行させるものである
また無人走行車のワークステーションにおける停止は、
停止点に貼付けた信号テープを検出装置で読取り、所定
の受光素子の信号入力がONとなるように足付上制御す
るものである。
しかしながらこの種の誘導検出装置を用いて無人走行車
をワークステージM/に高精度に位置決めすることは難
しく、無人走行車をワークスチー’/ va 7間でワ
ークの搬送を行なうためには、無人走行車上でワークを
高粘度に位置決めするための治具が別途必要になり、治
具の製作費用が高価なものになるという欠点を有してい
た。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点をすべて解消するもので簡易な
構成で、ワークステーションと無人走行車の相対位置関
係を検出する無人走行車の位置検出装置を提供すること
を目的とする。
発明の構成 本発明の装置は、無人走行車上の所定の位置に配置した
複数個の超音波送受波素子によりワークステーションの
距離情報を検出する手段と、無人走行車上の所定の位置
に配置した超音波送受波素子と前記ワークステーション
上に配置した被測定物との相対位置関係を変化させて前
記超音波送受波素子により順次超音波を送受波して得ら
れた前記被測定物からの反射信号強度を検出する手段と
、前記複数個の距離情報と前記反射信号強度により前記
ワークステーションとの相対位置関係を演算して検出す
る手段からなり無人走行車とワークステージ1ンの相対
位置関係を高精度に検出する無人走行車の位置検出装置
を得るものである。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
第2図は本発明の一実施例における無人走行車の位置検
出装置の概略の構成を示すシステム図、第3図は同装置
を用いた無人走行車の斜視図、第4図は同平面図である
。第3図において超音波送受波素子1.81は無人走行
車13の側面に固定して配置されている。また第3図に
おいて12はワークステーション14の側面に超音波送
受波素子91と対向して固定して配置した被測定物16
と超音波送受波素子91の相対位置関係を変化させる手
段(以下直線駆動装置という。)であジ、データ処理制
御装置6からの制御信号により直線駆動装置制御装置1
1を介して動作を制御している。また直線駆動装置12
上の超音波送受波素子91の原点位置は超音波送受波素
子1,81の中点位置に設定しである。
超音波送受波素子1.81.91はそれぞれ発振器2に
より所定の周波数の超音波をワークステーション14或
は被測定物15に向けて送波し、またその反射信号を受
波している。超音波送受波素子1.81.91が出力す
る受波信号は受波信号増幅器3を経て、アナログ−デジ
タル変換器4(以下A/D変換器という。)によってデ
ジタル値に変換され、メモリ5に記憶される。さらにデ
ータ処理制御装置6が設けられるが、このデータ処理制
御装置6はインタフェイスコントロールユニット7(以
下ICUという。)・70ツビデイスクドライブ装置8
(以下FDDという。)および小型電子計算機9(以下
CPUという。)から構成される。ICU7はFDDB
およびCPU9に接続されるとともに、前述の発振器2
とメモリ5に接続される。FDDBは本位置検出装置を
用いて位置検出を行なうためのプログラム或は諸条件を
入力する。このデータ処理制御装置6においては、発振
器2を動作させるための制御信号の出力、直線駆動装置
10の動作を制御する直線駆動装置制御装置11への制
御信号の出力を行なうとともにメモリ5から転送された
入力データの前処理を行ない、FDDBから予め入カス
ドアされたプログラムに従ってCPU9で反射信号強度
の検出、被測定物15の位置の演算処理、ワークステー
ジ1ン14との距離検出、ワークステーション14と無
人走行車13の相対位置関係の演算処理を行なう。
次に上記のように構成した無人走行車の位置検出装置の
動作を説明する。なお本実施例では第4図に示す位置に
無人走行車13が停止しており超音波送受波素子1と8
1の配置ピッチが2乙、ワークステーション14に対し
て無人走行車13が正確に位置決めされた場合のワーク
ステーション14と無人走行車13との距離がb、ワー
クステージフン14の側面に配置した板側足吻15上の
溝16の幅が31Mで、超音波送受波素子91を被測定
物16に対して1jLiLのステップで走査した場合に
ついて説明する。
位置検出はFDDaから予め入カスドアされた第5図の
フローチャートに示す位置検出グログラムの手順に従っ
て行なわれる。第5図のフローチャートにおいてまずス
テップ1ではワークステーション14に対する無人走行
車13の傾斜量を検出する。ステップ1では従来の方法
でワークステーション14に無人走行車13が停止後、
超音波送受波素子1をデータ処理制御装置eからの制御
信号により発振器2を動作させ、所定の周波数の超音波
をワークステーション14に向けて送波すると同時にA
/D変換器4.メモリ5を動作させてワークステーショ
ン14からの反射信号をメモ1J5tc記憶する。第6
図にはメモリ6に記憶された反射信号を示す。次和メモ
リ6に記憶された反射信号をICUTを介、してCPU
9に転送し、予めFDDBから入カスドアされたプログ
ラムに従ってワークステージM/14との距離L1を検
出し記憶しておく。また同様にして超音波送受波素子8
1とワークステーション14との距離Le1を検出し記
憶し、ワークステーション14に対スる無人走行車13
の傾斜量θを(1)弐によりCPU9で演算して検出す
る。
θ=t&n  (Lt−Lat/2a)    −−(
1)次〈ステップ2ではワークステーション14に対す
る無人走行車13の位置ずれ量dyを検出する。ステッ
プ2では、上記ステップ1で検出した距離情報Ll 、
 L18σをもとにCPU9で+2)is)(4)式を
演算して検出する。
La、  ≧L1のとき Δ3/、 =(L、+a t&nθ)cosθ−b ・
−・−(211y8.= (L+8.−a tanθ)
cosθ−b −−−−−−(3)Δy=Δy、+Δy
81/2       ・・・・・・(4)次にステッ
プ3ではワークステージ謬ン14に対する無人走行車1
3の位置ずれ量d、Zを検出する。ステップ3ではデー
タ処理制御装置θからの制御信号によフ直線駆動装置1
2を駆動して超音波送受波素子91を+I点位置九移動
してセンシングを実行する。第4図において17はセン
シング開始時の、また18はセンシング完了時の超音波
ビームの中心位置を示しておりスキャン範囲ぷは本実施
例では20fLiL′t1″ある。超音波送受波素子9
1はデータ処理制御装置60制御信号により所定の周波
数の超音波を被測定物16に向けて送波すると同時に、
A/D変換器4、メモリ6を動作させて、被測定物16
からの反射信号をメモリ6に記憶する。第7図にはメモ
リ6に記憶された反射信号を示す。19は被測定物16
からの反射信号を示す。
次にメモリ6に記憶された反射信号をIC1J7を介し
てCPU9に転送しCPU61では予めFDDBから入
カスドアされているプログラムに従りて被測定物16か
らの反射信号190反射信号強度Pを検出し記憶してお
く。
以下順次スキャンを繰返して所定のセンシング回数(本
実施例では2.0回)を完了する。次に20回のスキャ
ンにより得られた被測定物15からの反射信号19の強
度をもとにして溝16の中心位置を検出する。第8図は
、超音波送受波素子91を矢印入方向に走査した時の被
測定物16からの反射信号強度を、横軸に超音波送受波
素子91の走査量、縦軸に反射信号強度をとってプロッ
トしたものであり、CPU9では、FDDBから予め入
カスドアされたプログラムに従つて走査して得られた反
射信号強度について2次回帰を用いた補間処理を行ない
反射信号強度の極小値およびこの時の超音波送受波素子
91の移動量を検出する。第8図において20は2次回
帰を用いた補間処理結果であり曲線20の頂点位置にお
ける超音波送受波素子91の移動量は本実施例では10
.72jLILであった。(以下L91とする)以上に
よりワークスチー7−Jン14Vc対する無人走行車1
3の位置ずれ量Δ工は(6)式によりCPU9で演算し
て検出できる。
Δx = L191−b tanθ−e/2  −=−
(51以上のよう九本実施例によればワークステーショ
ン14に対して無人走行車13が停止後、ワークステー
ション14に対して超音波送受波素子1゜81を用いて
超音波を送受波することに工9得られるワークステーシ
ョン14との距11fILI I LSIからワークス
チー7町ン14と無人走行車13の傾斜量θ、位置ずれ
Δyが検出でき、本実施例の場合距離Ll + L[1
1が±0.1uの精度が得られ、これによジ傾料量θは
±0.1 °の精度、位置ずれΔyは±Q7uの精度が
得られた。またワークステージ1ン上4上の被測定物1
5に対して直線駆動装置12より超音波送受波素子91
の相対位置関係を変化させながら超音波を送受波して得
られる被測定物16からの反射信号強度の極小値を検出
することにより、上記傾斜量θを考慮して位置ずれΔ工
を検出することができ本実施例の場合、被測定物15の
溝16の検出精度は±0,11LILが得られ、これに
より位置ずれΔ工は±0,2 IuLの精度が得られた
発明の効果 以上のように本発明では、無人走行車上の所定の位置に
配置した複数個の超音波送受波素子によりワークステー
ジW/との距離を検出する手段と、無人走行車上の所定
の位置に配置した超音波送受波素子により前記ワークス
テージ1ン上に配置した被測定物との相対位置関係を変
化させながら超音波を送受波して得られた反射信号強度
を検出する手段と前記複数個の距離情報と前記反射信号
強度により前記対象物体との相対位置関係を演算して検
出する手段とから構成されており特に前記反射信号強度
により無人走行車の走行方向の位置ズレを検出するので
ワークスチーシランに対する無人走行車の停止位置が大
きくずれてもその相対位置関係を簡易な構成で、高精度
の位置検出装置を得ることができ、その実用的効果は大
なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の無人走行車の走行誘導装置の構成を示
す説明図、第2図は本発明の一実施例における無人走行
車の位置検出装置の概略の構成を示すシステムブロック
図、第3図は同装置の斜視図、第4図は同装置の平面図
、第6図は無人走行車の位置検出のためのプログラムの
一例を示すフローチャート図、第e図、第7図は本発明
の一実施例の位置検出装置の動作波形を示す説明図、第
8図は同位置検出装置の補間処理結果を示す図である。 1.81.91・・・・・・超音波送受波素子、13・
・・・・無人走行車、14・・・・・・ワークステージ
、ン、16・・・・・・被測定物、12・・・・・・相
対位置関係を変化する手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第 3 図 第4図 第5図 第6図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 無人走行車上の所定の位置に配置した複数個の超音波送
    受波素子によりワークステーションとの距離情報を検出
    する手段と、無人走行車上の所定の位置に配置した超音
    波送受波素子と前記ワークステーション上に配置した被
    測定物との相対位置関係を変化させて前記超音波送受波
    素子により順次超音波を送受波して得られた前記被測定
    物からの反射信号強度を検出する手段と、前記複数個の
    距離情報と前記反射信号強度により前記ワークステーシ
    ョンとの相対位置関係を演算する手段とからなる無人走
    行車の位置検出装置。
JP59165923A 1984-08-08 1984-08-08 無人走行車の位置検出装置 Pending JPS6144310A (ja)

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JPS6144310A true JPS6144310A (ja) 1986-03-04

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ID=15821575

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01137270A (ja) * 1987-11-25 1989-05-30 Mita Ind Co Ltd 画像形成方法
JPH03500098A (ja) * 1987-03-24 1991-01-10 フラウンホッファー ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ. 自走式の車輌を制御するための方法、並びに自走式の車輌
KR101304018B1 (ko) * 2010-09-03 2013-09-04 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지 무인 반송차 및 주행 제어 방법
RU2617727C1 (ru) * 2015-12-02 2017-04-26 Общество с ограниченной ответственностью "КБ Аврора" Способ определения относительного взаимного положения ведущего и ведомого транспортного средства и устройство для его осуществления

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03500098A (ja) * 1987-03-24 1991-01-10 フラウンホッファー ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ. 自走式の車輌を制御するための方法、並びに自走式の車輌
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KR101304018B1 (ko) * 2010-09-03 2013-09-04 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지 무인 반송차 및 주행 제어 방법
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