JPS616710A - 地上走行体の誘導制御装置 - Google Patents

地上走行体の誘導制御装置

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Publication number
JPS616710A
JPS616710A JP59128291A JP12829184A JPS616710A JP S616710 A JPS616710 A JP S616710A JP 59128291 A JP59128291 A JP 59128291A JP 12829184 A JP12829184 A JP 12829184A JP S616710 A JPS616710 A JP S616710A
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JP
Japan
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signal
guidance
control
travelling
travel
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Pending
Application number
JP59128291A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Nishimura
邦夫 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJI SHARYO KK
Fujicar Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
FUJI SHARYO KK
Fujicar Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by FUJI SHARYO KK, Fujicar Manufacturing Co Ltd filed Critical FUJI SHARYO KK
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Publication of JPS616710A publication Critical patent/JPS616710A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G05D1/0231Control 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
    • G05D1/0236Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • 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】 (1)産業上の利用分野 この発明は、駆動装置、制動装置および走行・操舵制御
装置を備えた地上走行体をレーザービー基等の指向性の
強い信号波を用G1て誘導し、その動作を制御するため
の誘導制御装置に関する令、のである。
(2)従来の技術 従来、上記のような地上走行体の無人誘導は、地中に埋
設されるか地表面に布設されたガイドワイヤによる電気
的誘導方式や地表面に貼着した反射テープからの反射光
を利用した光学的誘導方式、あるいは走行外部からは誘
導せず、走行体に搭載したジャイロ等の方向検知器と方
向が切換った位置からの走行距離を測定するエンコーダ
からのデータにより所定プログラムで走行を制御する等
の技術があるが、ガイドワイヤや反射テープによる方式
は誘導経路の形成や、保守、変更に多大の費用と手間を
要し、プログラム制御方式も走行距離データに相当の誤
差が生じたり、経路変更の都度プログラムを変えなけれ
ばならない等の問題があった。
そこで、このような問題を解決するために、たとえば特
開昭57−64818号公報や特開昭58−13921
2号公報に開示されているように、地上移動体または走
行体を外部からレーザービーム等の指向性の強い信号波
で誘導する技術が提案されているか、このような従来の
レーザービーム等による地上走行体の誘導制御技術にお
いては、多数の地上走行体を同時にかつ安全に誘導制御
することが困難であった。
(3)発明が解決しようとする間饗点 この発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は多数の地上走行体を無人で同時にかつ衝突や追
突を惹起することなく安全に誘導することが可能な地上
走行体の誘導制御装置を提供することにある。
(4)問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明は、走行用駆動手段
、制動手段および操舵装置をそれぞれ備えた複数の地上
走行体を指向性の強い信号波を用いて誘導し、動作を制
御するための地上走行体の誘導制御装置において、所定
パターンの誘導経路を形成する多数の経路区間にそれぞ
れ配設されていて走行制御信号発生手段が発生する走行
制御信号により変調された指向性の強い誘導信号を各経
路区間のパターンに従い走査する誘導信号走査手段と、
各地上走行体に取付けられた誘導信号検出器および誘導
信号をその入射方向とほぼ平行に反射する反射器と、上
記各誘導信号走査手段に備えられていて上記反射器より
反射される誘導信号を検出するための反射信号検出器と
、上記各地上走行体に備えられた、上記誘導信号検出器
の出力信号を判別するための判別回路、上記誘導信号よ
り走行制御信号を復調するための復調器、上記判別回路
の出力信号に応じた操舵角指令信号を発生する操舵角指
令回路、および上記復調器からの走行制御信号および上
記操舵角指令回路からの操舵角指令信号を制御入力とし
て走行用駆動手段、制動手段および操舵装置を制御する
走行・操舵制御装置と、反射信号を受信中の反射信号検
出器を判別するための反射信号判別回路と、この反射信
号判別回路の出力を入力データとして所定の制御論理ま
たはプログラムに従い上記誘導信号の発停および走行制
御信号発生手段を制御するための中央制御装置と、を備
えたことを特徴とする。
(5)作用 上記の構成を有するこの発明の地上走行体の誘導制御装
置において、各地上走行体は誘導経路の各区間における
レーザービーム等の誘導信号を誘導信号検出器で受け、
判別回路および操舵角指令回路を介して走行・操舵制御
装置により操舵装置を制御し、常に経路中心から逸脱す
ることがないよう走行するが、発進、停止や定速走行、
増減速、制動等の走行制御は、上記誘導信号を搬送信号
とし、走行制御のための走行制御信号を変調信号とする
光空間通信技術番こよって行われる。すなわち、誘導信
号検出器で受光された誘導信号は上記判別回路のほか復
調器にも供給されて走行制御信号が取出され、走行・操
舵制御装置はこの制御信号に従って発進、停止や定速走
行、増減速、制動等の走行制御を行なう。
複数の地上走行体を同時に誘導する場合、経路上、特に
交差部や分岐部を形成する経路区間における衝突さらに
は追突を防止して安全かつ確実(こ走行させる必要があ
るが、中央制御装置にはこのように地上走行体を安全か
つ確実に走行させるための所定の制御論理、シーケンス
あるいはプログラム等が備えられており、上記反射器よ
り反射信号検出器および反射信号判別器を介して供給さ
れる信号、すなわち地上走行体が存在する経路区間を示
す信号を入力データとして上記所定の制御論理等に従い
誘導信号の発停および走行制御信号発生手段を制御する
ことにより各地上走行体の走行制御を行なう。
(6)  実施例 第1図はこの発明の地上走行体の誘導制御装置の一実施
例において用いられる誘導経路Gの一例のパターンを示
し、この誘導経路Gは多数の経路区間A1(i=1.・
・・、 12 )、、、−1Bj(j=1.・・・、3
)、Ck(k=1 、・・・、7)、AB、、AClお
よびAC2で形成されている。複数の地上走行体1 (
la、lb。
1 c、l d )はこの誘導経路G上をそれぞれ矢印
の向きまたはその逆向きに誘導制御装置の制御下におい
て走行する。上記各経路区間にはそれぞれレーザービー
ム走査装置2が備えられており、これらの各レーザービ
ーム走査装置2は、第2図および第3図に示すようlこ
、各経路区間のパターンに沿って、矢印Pで示す地上走
行体1の進行方向にそれぞれθの一定角度範囲にわたり
レーザービームLを平面または曲面状に走査する。もち
ろん、これと逆向きの走査による実施例も可能である。
なお、レーザービーム走査装置2の動作および走行制御
信号によるレーザービームLの変調の制御は中央制御室
3において集中的に行なわれるが、これについては後で
詳細に説明する。なお、第2図および第3図において、
符号L′は地上走行体1からの反射レーザービームであ
り、これについても後述する。
上記のレーザービーム走査装置2としては、たとえば第
4図(a) 、 (blおよび(C)のような構成のも
のを用いることができる。図示のレーザービーム走査装
置2は、ケーシング4中に収納されたレーザービーム発
生器5および矢印方向に回転駆動される多角柱状反射鏡
6を有し、レーザービーム発生器5には光変調器(図示
せず)が内藏されている。
レーザービーム発生器5より発するレーザービームLは
反射鏡6の回転に伴ない異なる角度で反射され、ケーシ
ング4の底板に形成されたスリット7より外部に出て、
第2図に示すように走査される。第4図+1)およびf
b)に示すように、ケーシング4の底板下面のスリット
7の両側には多数の光電変換素子8よりなる反射レーザ
ービーム検出器9が配設されており、ケーシング4内に
はさらに反射レーザービーム検出器9のいずれかの光電
変換素子8が反射レーザービームRLを受光したときそ
の出力を増幅して中央制御室へ送る増幅器10が備えら
れている。
第1図の誘導経路G上を走行する各地上走行体1の上面
には、第5図および第6図に示すように、走行体1の縦
方向中心線に直角に位置するように配列された多数の光
電変換素子11よりなるレーザービーム検出器12が取
付けられている。レーザービーム検出器12の各素子1
1で受光されたレーザービームは電気信号に変換され、
これらの各素子に対応する多数の増幅器よりなる増幅器
群13においてそれぞれ増幅されて判別回路15および
復調器16に入力される。判別回路15はし一ザービー
ム検出器12のどの素子11が受光しているかを判別し
、その結果を示す出力を操舵角指令回路17に供給する
。操舵角指令回路17は、この判別回路15からの入力
にもとずいて、あらかじめ定められた操舵角指令信号を
走行・操舵制御装置18に供給し、これによって常にレ
ーザービーム検出器12の中央の素子から出力が得られ
るよう操舵装置を制御する。
他方、復調器16は増幅器群13の出力より変調信号、
すなわち走行制御信号を復調し、走行・操舵制御装置1
8に供給し、駆動制御系および制動制御系によって発進
、停止や定速走行、増減速、制動等の走行制御を行なわ
せる。
また、各地上走行体1には、レーザービーム検出器11
i逅61Lと平行させて直線状に配列された複数個のコ
ーナーキューブ19よりなるレーザービーム反射器20
が備えられている。レーザービーム反射器20のいずれ
かのコーたキューブ19に入射したレーザービームLは
これとほぼ平行に反射され、その反射レーザービームR
Lは、前述したように、レーザービーム走査装置2の反
射レーザービーム検出器9によって捕えられる(第4図
(al 、 (bl参照)。
前記中央制御室3は、たとえば第78図に示すように、
上記各レーザービーム走査装置2の検出器9の出力を受
けて、どのレーザービーム走査装置が上記反射器20か
らの反射レーザービームRLを受光しているか、言い換
えると、誘導経路Gのどの経路区間(第1図参照)に地
上走行体1が存在するかを判別する反射信号判別回路2
11発進、停止や定速走行、増減速、制動等の走行関連
動作を指示するための走行制御信号を発生し、各レーザ
ービーム走査装置2のレーザービーム発生器5に備えら
れた変調器(図示せず)に供給する走行制御信号発生回
路22および、上記反射信号判別回路21の出力を入力
データとして所定の制御論理またはプログラムに従いレ
ーザービーム発生器5および走行制御信号発生回路22
を制御する中央制御装置23を備えている。
上記実施例の誘導制御装置において、中央制御装置23
はたとえば以下に述べるような制御論理またはプログラ
ムを有する。
いま、第1図の誘導経路G上において、各地上走行体1
a、lb、Ic、1dが区間A4 、 A5およびAB
、で形成される分岐部や区間A10 + C4r AC
lおよびAc1て形成される交差部の2つ前の区間(A
2 、 B2 、 A8またはC2)で検出されると、
これらの分岐部や交差部における走行体どおしの衝突を
防ぐために、中央制御装置23は各走行体の走行を継続
させるべきか、停止させるべきかの判断を行なう。すな
わち、区間A2とB2 で地上走行体1aおよび1bが
それぞれ検出されたとすると、先に走行体が検出された
区間またはあらかじめ優先区間として設定された方の区
間の次の区間、たとえば区間A2の走行体1aが先に検
出されるか、または区間A2が優先区間の場合は区間A
3のレーザービームLの走査は走行制御信号が「定速走
行」のまま継続されて、走行体1aはこの分岐部を区間
A4からA5へと通過するが、区間Bzの次の区間−B
1に対しては、中央制御装置23はこの区間のし一ザー
ビーム走査装置2に走行制御信号発生回路22より「停
止」の走行制御信号を供給させるため、地上走行体1b
は区間B1で停止する。さらに、中央制御装置23はB
1の次の区間AB、  のレーザービーム走査装置2の
レーザー、ビーム発生器5の動作を停止させ、この区間
の誘導信号を消失させることにより、走行体1aが2つ
の誘導信号を受けて誤動作することを防止し、走行体1
aをしてこの分岐部を安全に通過せしめる。
この後、区間A4とA5からの反射レーザービームRL
が検出されず、これらの区間に走行体が存在しないこと
を確認したならば、中央制御装置23は区間Blの走行
制御信号を「停止」から「発進」。
「定速走行」に切換えるとともシこ、区間AB1のレー
ザービーム走査を再開させて、走行体1bを発進させ、
この分岐部を区間ABlからA5へと通過させる。なお
、この場合にも、上記同様、安全のため、区間A3の走
行制御信号は「停止」に切換えられ、区間A4のレーザ
ービーム走査が停止されて、区間AB、とA5  のみ
の走査が行なわれる。また。
上記の区間A、o、 C4,ACl、 Ac1で形成さ
れる交差部についても、上記と全く同様の制御動作が行
なわれ、ic、1d等で示す地上走行体はこの交差部を
安全かつ確実に通過することができる。なお、誘導経路
上における走行体どおしの追突を防ぐには、たとえば走
行体の存在が検出されて0る区間の1つまたは2つ後方
の区間(たとえば第1図の区間AlやAs)  の走行
制御信号を「停止」とするようにすればよい。
この発明の地上走行体の誘導制御装置におI/)ては、
第1図のパターンに限らず、直線区間、曲線区間の組合
わせによる多種多様な、z6ターンの誘導、  経路に
ついて誘導制御が可能である。また、誘導経路Gの分岐
部や交差部等の間に比較的長し)直線部分がある場合は
、たとえば第8図の破線で示す区間DI + B6 +
 B12 + B3 r Fl 1 B7のように、レ
ーザービーム走査装置2を用いない無誘導区間または自
己誘導区間を設けることも可能である。このような実施
例においては、地上走行体1にジャイロ等の方位検出器
とこれらの無誘導区間に進入する前の区間における走行
体の方位を記憶する記憶手段を備え、記憶手段に記憶さ
れたデータを基準として走行体を直進させるよう制御す
ることにより、たとえば区間D5からD7へ外部誘導な
しで走行させることができるので、誘導経路Gの全長に
対するレーザービーム走査装置およびその付帯的装置の
数の節減が可能である。
また、第4図に示すレーザービーム走査装置2のレーザ
ービーム発生器5は中央制御室に設置し、光ファイバー
等でそれぞれ各走査装置まで接続するようにしてもよい
(7)   効  果 以上詳細に説明したように、この発明の地上走行体の誘
導制御装置によれば、多数の地上走行体を無人で同時に
かつ衝突や追突を惹起することなく安全に誘導すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の地上走行体の誘導制御装置の一実施例を
示すもので、第1図は誘導経路のパターンの一例を示す
平面図、第2図および第3図はレーザービームの走査状
態を示す概略正面図および側面図、第4図(a)、 (
b)および(c)はレーザービーム走査装置の一例をそ
れぞれ示す概略側面図、下面図および断面図、第5図は
レーザービーム検出器および反射器の地上走行体上の位
置を示す上面図、第6図は地上走行体側の制御系の構成
の一例を示すブロック図、第7図は中央制御室の構成の
一例を示すブロック図、第8図は誘導系路の他の一例の
パターンを示す平面図である。 1 (Ia、1b、1c、1d)−地上走行体、2・・
・誘導信号走査手段(レーザービーム走査装置)、3・
・・中央制御室、5・・・レーザービーム発生器、9・
・・反射信号(反射レーザービーム)検出器、12・・
・誘導信号(レーザービーム)検出器、15・・・判別
回路、16・・・復調器、17・・・操舵角指令回路、
1B・・・走行・操舵制御装置、20・・・反射器、2
1・・反射信号判別回路、22・・・走行制御信号発生
回路、23・・・中央制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 走行用駆動手段、制動手段および操舵装置をそれぞれ備
    えた複数の地上走行体を指向性の強い信号波を用いて誘
    導し、動作を制御するための地上走行体の誘導制御装置
    において、所定パターンの誘導経路を形成する多数の経
    路区間にそれぞれ配設されていて走行制御信号発生手段
    が発生する走行制御信号により変調された指向性の強い
    誘導信号を各経路区間のパターンに従い走査する誘導信
    号走査手段と、各地上走行体に取付けられた誘導信号検
    出器および誘導信号をその入射方向とほぼ平行に反射す
    る反射器と、上記各誘導信号走査手段に備えられていて
    上記反射器より反射される誘導信号を検出するための反
    射信号検出器と、上記各地上走行体に備えられた、上記
    誘導信号検出器の出力信号を判別するための判別回路、
    上記誘導信号より走行制御信号を復調するための復調器
    、上記判別回路の出力信号に応じた操舵角指令信号を発
    生する操舵角指令回路、および上記復調器からの走行制
    御信号および上記操舵角指令回路からの操舵角指令信号
    を制御入力として走行用駆動手段、制動手段および操舵
    装置を制御する走行・操舵制御装置と、反射信号を受信
    中の反射信号検出器を判別するための反射信号判別回路
    と、この反射信号判別回路の出力を入力データとして所
    定の制御論理またはプログラムに従い上記誘導信号の発
    停および走行制御信号発生手段を制御するための中央制
    御装置と、を備えたことを特徴とする地上走行体の誘導
    制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109991968A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 深圳市优必选科技有限公司 控制机器人绕圆的方法、机器人及计算机可读存储介质

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