JPS6198414A - 無人搬送車の位置検出方法 - 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］ 本発明は自動走行する無人搬送車の２次元位置を走行中
に検出する無人搬送車の位置検出方法に関するものであ
る。

［従来の技術１ 従来より自作や工場等で部品や荷物等を自動的に搬送す
る無人搬送車がある。

ところで上記無人搬送車には、走行経路に設けられた誘
導線やガードレール等を道案内として走行する案内装置
を用いた無人搬送車と、走行経路を予め記憶し、車輪の
回転数やステアリング角度等から求められる自分の位置
と比較しつつ自０走行するといった案内装置を用いない
無人搬送車とがある。そして下記前者の案内装置を用い
た無人搬送車にあっては、その走行経路に誘導線やガー
ドレール等を設ける必要があることから、工事に手間が
かかり、またその経路を容易に変更できないという問題
があり、近年では上記後者の案内装置を用いず、完全に
自立走行する無人層ｊス巾が有望とされている。

ところがこの種の無人搬送車の場合、甲に中輪の回転数
やステアリング角α等から自分の位置を認識していると
、各センサカ目らの検出誤差が積算されてゆき場合によ
っては目標経路とは全く賃なる経路を走行するようにな
ってしまうことがある。

そこで近年、その対策として例えば無人搬送車にカメラ
を設置し、走行経路近傍に設けられた所定のマークを捉
え、その大ぎさによって無人搬送車の位置を検出すると
かあるいは走行経路近傍に超音波等の信号を発信する複
数の燈台を設け、少なくとも２箇所の燈台からの信号の
強弱、あるいは信号の伝達時間等により位置を検出する
ことによって無人搬送車の走行経路を確認し、その位置
がずれていた場合には位置修正を行なうといったことが
考えられている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら上記のような従来の無人搬送車の位置検出
方法にあっては、無人搬送車に設けられたカメラで走行
経路近傍のマークを捉えるためには無人搬送車を徐行又
は停車させる必要があると；１　　　　か、あるいはｍ
敗の燈台を設置する必要があるといった問題があり、更
には無人搬送車の位置は検出できるもののその車体の方
向は検出できないといった問題があった。

そこで本発明は上記問題を解決する為になされたちので
あって、無人搬送ｉ１ｉの２次元位間を検出する際に、
単に１つの燈台を設置するだけで、車両走行中に２次元
位置を良好に検出することかでき、しかもその車体方向
をも検出し冑る、無人搬送車の位置検出方法を提供する
ことを目的としている。

「問題点を解決するための手８２１ かかる目的を達するための本発明の構成は、第１図に示
す如く、 無人搬送車が走行経路上に所定の異なる角度で投光され
た２本の光線間を走行する際、少なくとも当該無人搬送
車のステアリング角度を固定する（Ｐｌ）と共に、 上記無人１ｎ３Ｊ車が上記各光線を通過する際、当該無
人搬送車の所定の異なる位置に設けられた２側の受光部
が夫々当該光線を受光するＩ７１のホｔテｒ巨１離ＣＰ
２）、及び上記無人）般送車が上記２木の光線間を走行
する走行路ＩＮＩ（Ｐ３）を算出し、該算出された走行
距離をパラメータとして当該無人搬送車の２次元位置を
算出する〈Ｐ４）、ことを特徴とする無人搬送車の位置
検出方法を要旨としている。

［作用］ ここでまず上記本発明方法を実施するためには、走行経
路上に異なる角度で少なくとも２本の光線を投光する投
光部材と、該投光された光線を受光する２岡の受光部材
が必要となる。そして第２図に示す如く、投光部材１と
しては無人搬送車２０走行軽路３に少なくとも２本の光
線４．５を所定の角度αで以って投光するものであ−れ
ばよく、その光線４．５としては周囲の光とは異なる性
質を有する、例えばレーザー光線等を用いればよい。

また受光部材６．７としては無人搬送車２の異なるｌｉ
ｌ置に配設され、上記投光部材１からの光線を受光でき
るものであればよい。

そして第１図の（Ｐｌ）においては、上記２本の光線の
うち該無人搬送車２が最初に通′Ａする光線４を、上記
２側の受光部材のうちいずれかが最初に光線を受光する
時、あるいはそれＪス１ｆｒｉに、少なくともステアリ
ング角度を固定するようにすればよい。

また（Ｐ２）にて管用される走行距曹（とは、上記光線
４．５を無人搬送車２が通過する際、２血１の受光部材
６．７が夫々その光線４．５を受光する間に無人搬送車
２が走行した距Ｎｆのことであり、第２図に示す如く、
無人搬送車２が実線で示した位置から点線で示した位置
に移動するまでの走行距離β１のことである。更に（Ｐ
３）にて算出される走行距離とは上藺各光線４．５間を
７Ｈｑ人搬送車２が走行する走行距離のことであり、第
２図には示す距離β２のことである。

そして上記（Ｐ２）及び〈Ｐ３）にて各走行距離を算出
する際には、例えば車速と走行時間とから走行距離を求
める方法、あるいは１１！輪の回転数を積算してゆき走
行距離を求める方法等、種々の方法により行なうことが
できる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明づる。

第３図は本実施例の無人搬送車及びその走行径路を示す
概略系統図であって、１０は無人搬送車、１１及び１２
は該無人Ｖ進中の前部両端：に取り付【ブられた、レー
ザー光を受光しパルスを発生する受光スイッチ、１３は
所定角度ψで２本のレーザー光線１４及び１５を投光す
るレーザー燈台、１６は無人搬送車１０がレーザー光を
通過する手前の走１７通路上に５２けられ、例えば外光
を反射する反射テープからなるランドマークを表わして
いる。

次に第４図は上記無人搬送車１ｏに搭載され、無人搬送
車１０の位置を検出し、走行経路の修正を行なうための
制御装置の概略構成図を示しており、２１はランドマー
ク１６からの反射光を検出しパルス信号を出力する反射
光センサ、２２は車輪の回転に応じてパルス信号を出力
し、Ｓ人搬送中１０の走行速度を検出するために用いら
れる回転数センサ、２３は当該無人搬送車１ｏのステア
リング角度を調整するステアリング角度調整部材、２／
Ｉは車速を制御する車速制御部材、３ｏは上記受光スイ
ッチ１１及び１２、反射光センサ２１、回転数センサ２
２からの信号を受（）、無人！り４申１０の位置を検出
すると共に、無人Ｉη送送中０の位置が予め設定された
走行経路から外れている１８合には、ステアリング角度
調整部材２３及び車速制御部材２４に制御信号を出力し
、無人１’ｌ’）４中１０の軌道を修正づる処理を実行
する電子制御回路を表わしている。

そしてこの電子制御回路３０は、上記各ヒンサからの信
号を入力する入力回路３１、上記演い処理を実行ザるＣ
Ｐ、Ｕ３２、該演算処理実行の為の制御プログラムや演
算式等が予め記憶されたＲＯＭ３３、該演算処理実行の
際に用いられるデータが一時的に読み書きされるＲＡＭ
３４．無人搬送車１０の位置を検出する際に用いられる
３つのタイマ３５．３６．３７、ステアリング角度調整
部材２３や車速制御部材２４に制御信号を出力づるため
に用いられる出力回路３８、及び上記各部を晶 結びデータや制御信号の通路とされるハスライン　　　
１３９から構成されている。

次に第５図に示したフローヂせ一トに；ａつて本発明に
かかわる主要な処理である本実施例の無人搬送車位置検
出処理について説明する。

この処理は上述した如く、上記受光スイッチ１１．１２
、反射光センサ２１、回転数センサ２２からの検出信号
に基づき、上記電子制御回路３゜にて実行される処理で
あり、まずステップ１０１にて反射光センサ２１がらの
信号によりランドマーク１６が検知されたが否かを判定
する。そして無人搬送車１０がランドマーク１６上を通
過し反射光センサ２１にてランドマーク１６がらの反射
光が検知されると、続くステップ１０２に移行して、ス
テアリング角度及び車速を現在の走行状態に固定すべく
ステアリング角度調整部材２３及び車速制御部材２４へ
の制御信号を固定する。

次にステップ１０３においては、上記受光スイッチ１２
から出力されるパルス信号に基づき受光センサ１２にて
レーザー燈台１３より出力されたレーザー光線１５を受
光したが否かの判定を実行、　　する。そして受光スイ
ッチ１２にてレーザー光線１５を受光した旨判断すると
続くステップ１０４に移行して、タイマ３５をスタート
さぜｔ−ス、＜ステップ１０５に移行する。

ステップ１０５においては、上記ステップ１０３と同様
に、今度は受光スイッチ１１にてレーザー光線１５を受
光したか否かをγＩＩ　ｒし、本ステップ１０５にてレ
ーザー光線１５を受光した旨判断すると次ステツプ１０
６に移ｉテする。そしてステップ１０６においては上記
ステップ１０／Ｉにてスタートされたタイマ３５をス１
〜ツブづ−る９ハ埋を実行し、続くステップ１０７に移
行して、今ｒ！ヨはタイマ３６をスタートさせる。

次にステップ１０８においては上記タイ−７３５にて計
時された、無人搬送車１０が第６図に示すＡ位置からＢ
位置に移動する間の１侍間ｔ１と車速Ｖ、及び受光スイ
ッチ１１．１２間の距ｇｌｆ　９．をパラメータとする
次式 を用いて無人１．１９送巾１０のレーザー光線１５に対
する進入角度θ１を算出する。尚この式は第６図に示す
如く、無人搬送車１０がΔ位「がらＢ位貿に移動した際
の受光スイッチ１１及び１２間を結ぶ線路ａ−ａ”、ｂ
−ｂ−が平行であると近似し、Ｖ−ｔｌによって無人搬
送車１０のＡ位置からＢ求められる△θ１とπ／２とを
加算づることによ、って進入角度θ１を算出するもので
あり、求められる進入角度θ１は鈍角となる。

このように上記ステップ１０８にて無人ｉ！！２送車１
０のレーザー光線１５に対する進入角度θ１が算出され
ると続くステップ１０９に移行して、今度は受光スイッ
チ１１にてレーザー光線１４が受光されたか否かを判断
する。そしてレーザー光線１４が受光スイッチ１１にて
受光されるとステップ１１０を実行し、タイマ３７をス
タートすると共に、ステップ１１１に移行して、上記ス
テップ１０７にてスタートされたタイマ３６をストップ
する。

越 １１　　　　　　次にステップ１１２においては上記ス
テップ１１′ １１と同様に、今度は受光スイッチ１２にてレーザー光
線１４を受光したか否かを判断する。そして本ステップ
１１４にて受光スイッチ１２にてレーザー光線１４を受
光した旨判断すると、抗くステップ１１３に移行してタ
イマ３７をストップする。

ステップ１１５にてタイマ３７かス（〜ツブされると続
くステップ１１４を実行し１１棟人１１０送車１０のレ
ーザー光線１５に対する進入角度θ２を次式 を用いて算出する。尚ｔ３はタイマ３７にて計時された
時間である。

ここで上記進入角度θ２を求める際に用いられる式は、
第７図に示す如く、無人搬送中１０が八位置からＢ位置
に移動した際の受光スイッチ１１及び１２間を結ぶ線路
ａ−ａ”、ｂ−ｂ−が平行であると近似し、Ｖ−ｔ３に
にって無人１！ｖ３Ｍ車１０のＡ位置からＢ位置に移動
した距離立２を算出減算することによって進入角度θ２
を算出するしのである。

次にステップ１１５にＪ５いては上記ステップ１０８に
て求められた無人搬送車１ｏのレーザー光線１５に対す
る進入角度θ１が、ステップ１１４にて求められた無人
搬送車１ｏのレーザー光線１４に対する進入角度θ２と
２本のレーザー光線１４と１５との角度ψとを加算した
値と等しいが否か、即ち無人搬送車がレーザー光線１４
及び１５間を走行する際、直進走行を行なったが否かを
判断する。そしてθ１−θ２＋ψで車両が直進走行した
と判断すると、続くステップ１１６に移行しで、第３図
に示す当該無人＋Ｕ送進中ｏのレーザー光線１４上での
レーザー燈台１３がらの距ｔ！Ｉｆｆ　Ｌを次式 ％式％ を用いて算出する。ここでｔ２は上記タイマ３６にてＵ
ｌ’　ＩＩ！される時間であり、（ｔ、　２４−　ヲｔ
３　＞にょり無人搬送車１０がレーザー光線１５がらレ
ーザー光線１４まで走行するに要した時間間隔を締出し
ているのである。

一方上記ステップ１１５にてθ１−θ２＋ψでないと判
断されるとＦ／′Ｌ＜ステップ１１７にト多行して、距
離１−を次式 を用いて算出する。

ステップ１１６又はステップ１１７にて距朗１−が算出
されると続くステップ１１８に移行して、レーザー燈台
１３の２次元位置（ｘＯ，ＹＯ）に対する無人搬送車１
０のＸ方向のずれＸを、次式％式％ を用いて算出り−ると共に、ステップ１１９に移１テし
て、無人齢進中１０のレーザーだ）台１３の２）つζ元
位置（ＸＯ、ＹＯ）に対するＹ方向のづ”れＹを、次式 ％式％ を用いて算出し、無人搬送中１０のシー４フ’−光線１
４上での２次元位ｔｆｆｉ（Ｘ、Ｙ）を求める。でして
次にステップ１２０に移行して、無人１１Ｇ迄中１０の
レーデ−光線１４上での車体方向を、次式０−８φ　１
　θ２ を用いて算出し、本ルーチンの処理を終了づる。

尚上式においてφは、第３図に示す如くレーザー光線１
４のＸ方向に対する角度であり、レーザー燈台１３を投
首した際、予め設定された角度である。

次に上記ステップ１１６又は１１７にて用いられる距１
１ｉｆｆＬ算出の為の演算式について説明する。

尚本実施例においては、距離しの算出を、第８図に示す
如く、無人ＩＩ送進中０の走行軌跡と各レーザー光線１
５．１４との交点Ｃ，Ｄと、レーザー燈台１３の位置Ｏ
とを結ぶ三角形。ＣＤで正弦定理を用いて行なう。

その手順としてはまず無人搬送車１ｏの走行軌跡である
弧ＣＤの円の半径を求める。交点ＣとＤとでは角度の基
準がΦだけずれていることがら交者 ６．　　点Ｃ力日ら交点りまでの中心角Ｃｏ′Ｄは（θ
１−は無人１１１２送巾１ｏのＣ−Ｄ間の走行距離であ
ることから、その間の時間（ｔ　２　＋　ｔ　ｌ　＋　
ｔ３　＞と速度Ｖとス をパラメータとする次式 ％式％） より算出することができる。従っＣ円の半径Ｒは、とい
うことになる。

となる。

次に角度ＯＣＤを求める。

ム０ＣＤ＝π−θ１＋△θ３ 従って ＝π−ｌ二囚二五− となる。

故に距離しは、 となり、上記ステップ１７７の演の式が求められる。

Ｒステップ１１６においては無人搬送車１０が直〕ＩＬ
Ａ：行時であることがら、弦の長さ６℃は、ＣＤ＝Ｖ　
（ｔ２→−世旦〉 ユ である。、したθ１−θ２ｊ−ψであることがらを用い
′Ｃ距離トが算出できるのである。

以上説明した如く、本実施例では２本のし〜ザー光線を
所定の角度Φを以って投光するレーク“−燈台１３を設
置すると共に、該投光されたレーザー光線を受光する受
光スーイッチを無人ｉＱ＞　ｉＸ巾の所定の位置に２個
設け、１つのシー４ｆ−光線を通過する際に各受光スイ
ッチから光９−されるパルス信号の時間差よりその走行
距離を求め、各光線１１ｊに無人搬送車の進入角度を求
めるようにしている。

そしてその進入角度と光線間の走行距６１ｔに基づき無
人搬送車の位置及び車体方向をｐ出づるようにしている
。従って本実施例の無人！Ｍ送巾の位置検出方法を用い
れば無人搬送車の）［行中にその位置及び方向を検出す
ることかできるようになり、燈台を複数個設置する必要
もなくなる。

尚本実施例では無人搬送車がレーザー光線を通過する前
に、ランドマークの検出ににつでステアリング角度及び
車速を固定するようにしているか、車速を固定するのは
各タイマによりＳ１時される旧聞と車速とによって走行
距離をｑ出づ−るため、であって、回転数セン４）２２
より出力される信用を槓いし、走行距離を検出するにう
にすれば、甲にステアリング角度のみを固定するだ（）
でよい。そしてランドマークを用いると、そのマークが
汚れた場合には無人搬送車のステアリング角度等を固定
できないようになることがあるので、単に２側の受光ス
イッチのうちいずれかが最初にレーザー光線を受光した
場合にステアリング角度等を固定するＪ：うにしてもよ
い。

また本実施例では２本目のレーザー光線を通過する時点
の無人１般送巾の位置及びその方向を検出するようにし
ているが、２本目のレーザー光線通−過少もステアリン
グ角度及び車速を固定しておけば、２木目のレーザー光
線通過後の任意の位置で無人搬送車の位置及び方向が算
出することができる。

［発明の効果１ 以上詳述した如く、本発明の無人搬送車の位置（検出方
法においては、無人搬送車が走行杆路上に、！ １　　　　所定の異なる角度で投光された２本の光線間
を走行する際にはステアリング角度を固定すると共に、
各光線を通過する際には２周の受光部が夫々各光腺を受
光する間の走行距島１１と、２木の光線間を走行する走
行距離とを算出し、その算出された走行距離をパラメー
タとして無人搬送車の２次元位置を算出するようにして
いる。

従って本発明によれば、無人搬送中の走行中に位置が検
出できるようになると共に、その方向をも検出できるよ
うになる。また本斧明を実現Ｊるためには従来のように
複数の燈台を設ける必裁けなく、単に２本の光線を所定
の角度で投光することのできる燈台を１個設ければよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすフローチャー１へ、第２
図は本発明方法を説明するための説明図、第３図ないし
第８図は本発明の一実施例を示し、第３図は本実施例の
無人搬送車及びその走行経路を示す概略系統図、第４図
は無人搬送車１０１．：搭載された制ＯＩＩ装置の構成
を表わびＲ略構成図、第５　　　。 □ 図は無人搬送車１０の位置検出処理を表り−・Ｊ−７０
−チＸ・−ト、第６図は無人Ｖ進中１０のレーザー光線
１５に対する進入角度θ１の算出方法を説明する説明図
、第７図は同じくレーザー光線１４に対する進入角度θ
２の算出方法を説明する説明図、第８図は第５図に示す
ステップ１１６又は１１７にて用いられる距離りをい出
するための演算式を説明する説明図である。 ゴ・・・投光部材 ２．１０・・・無人搬送車 ６．７・・・受光部材 １１．１２・・−受光スイッチ １３・・・レーザー燈台

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 無人搬送車が走行経路上に所定の異なる角度で投光され
   た２本の光線間を走行する際、少なくとも当該無人搬送
   車のステアリング角度を固定すると共に、 上記無人搬送車が上記各光線を通過する際、当該無人搬
   送車の所定の異なる位置に設けられた２側の受光部が夫
   々当該光線を受光する間の走行距離、及び上記無人搬送
   車が上記２本の光線間を走行する走行距離を算出し、 該算出された走行距離をパラメータとして当該無人搬送
   車の２次元位置を算出する、 ことを特徴とする無人搬送車の位置検出方法。