JPS6256522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ITVカメラを有し、精度のよい自動
走行即ち自動操舵、走行、停止をなしうるととも
に、既設の工場等においても容易に導入可能とし
た光学誘導方式の無人搬送車に関するもので、誘
導帯の検出の仕方に特徴があるものである。

従来いわゆるフオークリフト、フオーク運搬車
等の昇降可能なフオークを有するリフトトラツク
を無人走行させるには、床面に電気信号を誘起さ
せる誘導線を埋設するとともに、車体に該誘導線
を挟んで１対のピツクアツプコイルを設け、該ピ
ツクアツプコイルに生じる誘起電圧差を検出し、
走行装置を刺御するごとく構成したものが多い。

しかし誘導線は、通常床面に設けた溝内に納装
するか、又は床面に埋入されるが、埋入は多大の
手間を要し又経路変え等には掘り起こしが必要と
なり作業は煩瑣となる。又溝に納装するものも既
設の建物においてこのような溝を形成するには多
くの工数を要し、又階上床等のコンクリート厚さ
が比較的薄いときにはその形成に困難を伴う。

さらにコンクリート中の配筋が電磁波を２次輻
射し、制御信号を乱すという問題があり、又断線
時には全走行線が不使用となる危険もある。とく
に原子力発電所においては前記溝に放射性廃棄物
が貯溜するなどの恐れもあり、このように溝の形
式が不可能となる箇所も存在する。

本発明は床面の反射材からなる誘導帯からの反
射光を受けるITVカメラと、自動走行装置を制御
する制御装置とを有し、床面での溝又は凹部等の
形成が不要となることにより、前記問題点を解決
しうるとともに、さらにITVカメラによつて遠近
２つの視野からの反射光を受光するごとく構成す
ることにより確実かつ精度のよい自動走行を可能
とする無人リフトトラツクの提供を目的とし、以
下その一実施例を図面に基づき説明する。

図はリフトトラツク１がいわゆるリーチ型フオ
ークリフト（以下トラツクという）である場合を
例示し、該トラツク１は床面Ｆに敷設される反射
材からなる誘導帯２からの反射光を受光しうる
ITVカメラ３ａと、自動走行装置４を制御する制
御装置５とを具え、又ITVカメラ３ａの前方には
近視野情報をうる第１、第２の反射具Ｍ１，Ｍ２
が取付けられるとともに、本実施例ではさらに走
行距離検出器６と速度検出器７とが付設される。

前記誘導帯２は、自然光、照明、又は適宜必要
によりトラツク１に付設される投光器の光を反射
しうる、例えばビーズ等を混在せしめた反射シー
ト、発光塗料又は金属ベルト等の反射材からな
る、巾寸法３cm〜６cm程度の帯状体であり、トラ
ツク１の走行路に沿つて貼着又は塗着により形設
される。なお誘導路２は、約20〜50cm長さの長片
部２ａと同程度の又はそれ以下の長さの途切れ部
２ｂとを交互に配した断続状をなす。なお誘導帯
２は連続させることも可能であり、さらに誘導帯
２の両側に例えば黒色部分を設け明暗差を増大さ
せることもでき、さらに長片部２ａには突出部２
ｄを膨設することもできる。又誘導帯２は、その
走行路の間、例えば円弧をなして分岐する分岐点
には、第５図ａに示すｒ字状の誘導帯部ａが、又
直角に折れ曲がる分岐点には第５図ｂに示す略ト
字状の誘導帯部ｂが、さらに交叉点には第５図ｃ
に示す十字状の誘導帯部ｃが介在し、複数の分
岐、交叉部を有する多種な走行ラインを具える走
行路を形成できる。

前記ITVカメラ３ａは、運転台のヘツドガード
９上面の台座１０に取りつけられ、マストの台座
１０に取りつけられ、マスト１１，１１間を通る
光を受光する。

前記ITVカメラ３ａの前方には、該ITVカメラ
３ａは受光する反射光の光束外の例えば上方に、
第１の反射具Ｍ１を中心光軸に対して角度θ１外
開きに傾けて配置するとともに、中心光軸から下
半分の反射光の光束内に第２の反射具Ｍ２を中心
光軸に対して鋭角的に角度θ２分外狭まりに傾け
て配し、第１の反射具Ｍ１の反射光を第２の反射
具Ｍ２でITVカメラ３ａに受光させることができ
（なおθ１とθ２との関係は第３図に示すように
θ１＜θ２である）、その結果、中心光軸の上方
部の光束で、中心光軸方向の遠視野情報を受光す
る一方、下方部では、第１の反射具Ｍ１による近
視野情報を、第２の反射具Ｍ２によつて撮像管３
に伝達する。

前記制御装置５は、ITVカメラ３ａからの電気
信号を処理することにより、自動走行装置４に制
御装置を出力でき、又本実施例では車体の旋回中
心における、誘導帯２からの偏位ｄと偏位角φを
与える走行制御機能に加えて、予め誘導帯部ａ，
ｂ，ｃ（第５図ａ〜ｃに示す）を記憶しかつパタ
ーンがITVカメラ３ａによつて検出されたとき、
記憶パターンと比較、分別し、トラツク１を円滑
かつ正しく旋回、分岐させうる分岐制御機能を併
有している。

該制御装置５は例えば第４図に略示するごと
く、ITVカメラ３ａでの映像を変換することによ
り得られる電気信号を増巾するプリアンプ回路１
５、床面Ｆと誘導帯２との明暗差即ち電気信号の
電圧差の最小値を設定する第１のスライス回路１
６および雑光線をカツトし電圧差の最大値を定め
る第２のスライス回路１７が接続され、該回路１
６，１７からの設定圧に応じて、電気信号をデジ
タル化する２値化回路のごとき前処理回路１９、
例えばシフトレジスタからなる一時記憶回路２
０、中央制御回路２１等を具え、中央制御回路２
１からの出力信号は、１／０ボート２２ａ、周波
数変換回路２２ｂを経て前記自動走行装置４に送
られ、該装置４を制御する。又プリアンプ回路１
５にはアンプ回路２３ａを経て画像をモニターす
るCRT装置２３ｂが設けられるとともに、前記
中央制御回路２１にはITVカメラ３ａの傾斜角、
従つてトラツク１の旋回中心Ｏから遠視野情報を
得る遠方の視野Ａおよび近視野情報を得る近傍の
視野Ｂの例えば各中心位置迄の距離ｌ１，ｌ２情
報の他、速度検出器７からの速度情報、走行距離
検出器６からの走行距離情報を夫々伝達する伝送
線２５，２６を接続し、又ハンドルの切角と車体
の旋回曲率半径に関する係数、ブレーキ制御時の
制動力に対する停止距離の係数等が固定入力され
る。なお走行距離は、車輌の回転数を検出するい
わゆる距離計の他、長片部２ａの通過個数を計数
することによつても得ることができ、そのとき前
記突出部２ｄによつて個数検出精度を向上させ
る。さらに中央制御回路２１には、個々のトラツ
ク１を所定の分岐点を含む所望の走行路を走行さ
せうるよう、例えばペンダントドロツプ、磁気カ
ード、プラグ、キー入力式等の予め走行路を選
択、入力するプログラム回路３０が接続される。
さらに中央制御回路２１は、一時記憶路２０から
の電気信号を演算し、前記偏位ｄ、偏位角θを算
出する走行制御機能用の第１の処理回路２１ａお
よび、誘導帯部ａ，ｂ，ｃのパターンを予め記憶
したパターン記憶回路３１から取り出したパター
ン信号と、ITVカメラ３ａの信号とを比較、分別
しかつプログラム回路３０からの旋回信号に従つ
て、所定の分岐点で車体を正しく、かつ最適に旋
回させる出力を生じうる旋回制御機能用の第２の
処理回路２１ｂとを有する。

次にその作用を例えば第６図に示す、誘導帯部
ａおよびその前方に湾曲部２Ｒを設けた走行路を
トラツク１が進行する場合を例にとり説明する。
トラツク１が位置１ａにある場合には、遠方の視
野Ａ、近傍の視野Ｂからの反射光によりCRT装
置２３ｂには第７図ａに示す画像Aa，Bbが描写
される。なおCRT装置２３ｂにおいて上半分の
画面Ｕは遠方の視野Ａを、又下半分の画面Ｄで近
傍の視野Ｂを結像できる。各画像Aa，Bbを第１
の処理回路２１ａで処理することにより、誘導帯
２の各中心線位置１ａ１，１ａ２が検出できる。
従つてそれらと、前記距離ｌ１，ｌ２位置に相当
する画面Ｕ，Ｄでの走行線ha，hbとの交点Ｘ
１，Ｘ２を通る直線ｋが、トラツク１の旋回中心
Ｏを通る水平線hsと交わる点Ｘ３は容易に演算
でき、その結果線分OX３が旋回中心Ｏでの誘導
帯２からの偏位ｄとして、又直線ｋの傾き面は偏
位角φとして算出でき、従つて速度、進行距離情
報およびハンドルの切角に対する係数等を算入し
所定の出力を自動走行装置４に与え、誘導帯２上
に正しくトラツク１を導く。なお近傍の視野Ｂが
例えば旋回中心のごく近傍から受光しうるとき、
該視野Ｂの前記交点Ｘ２の偏心位置のみでトラツ
ク１の偏位を近似的に検知することもでき、さら
に遠方の視野Ａおよび近傍の視野Ｂで夫々複数の
距離位置でスキヤンしその中心位置を定めること
により、各視野Ａ，Ｂごとに誘導帯２からの偏位
ｄ、偏位角φを検索することによつて、測定精度
を向上するようにもなしうる。トラツク１が進行
し、位置１ｂに移動したときには、第７図ｂに示
す画像Ab，Bbを上下に表出し、遠方の視野Ａに
相当する画像Abでは誘導帯部ａのパターンが現
われる（なお説明の容易化のため誘導帯２は連続
したものとして説明している）。従つて第２の検
出回路２１ｂがパターン記憶回路３１に記憶され
た各パターンと比較、分別し、ｒ字状に分岐する
誘導帯部ａであることを正しく識別するととも
に、プログラム回路３０からの情報と比較し直
進、旋回を判別したうえ、自動走行装置４への出
力を予め保持記憶する。さらにトラツク１が進行
し近傍の視野Ｂに誘導帯部ａの画像Bcが現れた
際には、同様に該画像Bcを第２の処理回路２１
ｂで比較、演算し、遠方の視野Ａにおいて先行し
て記憶保持された信号を確認のうえ所定の出力を
自動走行装置４に与え、旋回中心Ｏが分岐点に到
達したとき又は先立ちあるいは遅れて所定の径路
を正しくかつ滑らかに走行させる信号をあたえ
る。なおこのとき遠方の視野Ａの画面Ｕには湾曲
した走行路２Ｒの画像Acが現出し、湾曲の曲率
が比較的ゆるやかな場合には、第７図ａに示し
た、誘導帯２とトラツク１との偏位ｄ、偏位角φ
を検出することにより該誘導帯２に沿つて走行さ
せうる。しかし湾曲の曲率が小であるか、さらに
は直角であるときには、該パターン誘導帯部ａ〜
ｃと同様にパターン記憶回路３１に記憶させてお
き、該パターンの表出時に記憶されたパターンと
比較、演算することによつて精度のよい自動走行
を可能する。なお本発明のトラツク１において、
遠方の視野において例えば直角に交わる部分を有
する誘導帯部ｂ，ｃで旋回するときには、該分岐
点近傍では車速を０近傍まで減速する出力信号
を、同時に、自記自動走行装置４に与える。

叙上のごとく本発明のトラツクは、ITVカメラ
前方に中心光軸に対して所定の傾きでもつて第１
の反射具と第２の反射具との２枚の反射具を配置
することにより、ITVカメラにより床面に形設さ
れる反射材からなる誘導帯からの反射光を受光し
うるように構成しているため、床面の溝部に電線
を埋設しその電流をピツクアツプコイルにより検
知する従来の制御装置を具えるトラツクに比べて
誘導帯の取付けが極めて簡易化でき、既設の工場
等にも容易に設置しうる他、電波等を用いるばあ
い混信等の防害もなく精度のよい無人走行を可能
とできる。又遠近２つの視野情報を得ることによ
つて、偏位、偏位角を精度よく検出可能とすると
ともに、誘導帯を断続的に設けるときにも、一方
の視野の反射光が受光しないとき、他方が受光す
ることが可能であり、誘導帯の取付け長さを減
じ、設置を容易とすることもできる。さらにITV
カメラ前方に２枚の反射具を中心光軸に対して所
定の傾きでもつて配置しているため、フオーク上
の荷物の大きさに殆ど関係なく車体近傍の近視野
情報を認識することができ自動走行がより安定し
て行なえる。しかも１枚の反射具を用いる場合に
比べて傾斜角度が増すことにより、その取付け角
度誤差の影響を減じて安定して近視野情報を得る
ことができ、又ITVカメラを高所に設けるときに
は、旋回中心と該ITVカメラの傾斜角が大とな
り、取付角度の誤差による影響を減じ、又地表近
くに設置する場合に比べてその汚損を防ぐ。なお
ITVカメラを用いているため、広範囲又は遠方の
視野を容易に検知でき従つて前記ピツクアツプコ
イルを用いる場合に比べて制御回路のゲインを減
じることができ、かつ遠方を監視しうる結果、各
動作箇所を先行して検知して制御装置の予行操作
が可能となり走行の安全性を高める一方、２次元
の画像処理が可能となることにより直進、湾曲、
分岐点等の検知も容易となり、又遠、近視野をう
るなど、他の構成と相まつて、画像処理時間を低
減し、車両の高速、高精度とも安定した走行を可
能とする。さらにITVカメラは通常自動露光を具
えるため、誘導帯に汚損が生じた際にもその明暗
差を比較的容易に検知でき、かつカピツクアツプ
コイルを用いる場合に比べてその取付け個数を減
じ車体への設置が容易となる。なお本発明のトラ
ツクにおいてさらに障害物検出装置、積荷、積下
ろし場所指示装置等を付設することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２
図はその正面図、第３図は撮像管の取付けを例示
する部分図、第４図は制御装置を示す回路図、第
５図ａ，ｂ，ｃは、誘導帯部を例示する線図、第
６図は走行路の一部を示す線図、第７図ａ，ｂ，
ｃは撮像管によりえられる画像を例示する線図で
ある。 ２…誘導帯、３ａ…ITVカメラ、４…自動走行
装置、５…制御装置、Ｍ１…第１の反射具、Ｍ２
…第２の反射具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 床面に形設される反射材を用いた誘導帯から
   の反射光を受光して電気信号に変換するITVカメ
   ラと該ITVカメラからの電気信号により自動走行
   装置を制御する制御装置とを具えた無人搬送車で
   あつて、前記ITVカメラは、該ITVカメラの中心
   光軸方向の前記誘導帯からの反射光による遠視野
   情報と、該ITVカメラの前方に配され前記遠視野
   情報の誘導帯よりも近い誘導帯からの反射光を反
   射する第１の反射具及び前記中心光軸に対して傾
   けて配され該第１の反射具からの反射光をITVカ
   メラに導く第２の反射具によりえられる近視野情
   報とを受光し、前記制御装置は、近視野情報によ
   る前記ITVカメラからの前記電気信号と、遠視野
   情報により前記ITVカメラからの前記電気信号と
   を受けて演算した車体の偏位角、偏位と遠視野情
   報による前記電気信号により与えられる走行に際
   しての先行した信号とを用いて自動走行装置を制
   御することを特徴とする無人搬送車。