JPS63106015A - 無人車の誘導路の自動検査装置 - 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、無人車の誘導用として無人車の走行コースに
沿って施工された誘導路の特性の異常を判別する方法お
よび誘導路の特性を自動測定し、異常位置を検出する無
人車誘導路の自動検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より無人車は工場や倉庫などで自動搬送車として幅
広く様々な目的に用いられている。近年さらに、スーパ
ーマーケットやゴルフ場などにその用途を拡大しつつあ
る。このような用途の多様化に伴って、誘導方式も例え
ば「自動搬送技術」（トリケッブス社刊）のＰ、２５０
〜２５１に例示されているように誘導体として誘導ケー
ブルを用いた電磁誘導方式や、光反射テープを用いた光
学誘導方式、金属テープを用いた金属テープ誘導方式、
さらには誘導体として磁気マーカを用いた磁気誘導方式
など多数の誘導方式が開発され、これが実用化されてい
る。これら各々の誘導方式の中で１例えば電磁誘導方式
は前述の文献「自動搬送技術」Ｐ、１−２に示されるよ
うに誘導ケーブルに流した電流が作る交流磁場を車体に
搭載した２個のピックアップコイルで検知し、両コイル
の出力が等しくなるよう操舵を行うことによって、誘導
ケーブルを設置した誘導路に沿って無人車を自動走行さ
せるものである。その他の方式によるときにも、光学誘
導方式では光電センサを、金属テープ誘導方式では金属
センサを、さらに磁気誘導方式では磁気センサをそれぞ
れ無人車に搭載し、各センサにて誘導体を検出するが、
いずれの誘導方式でも、誘導体によって、それを検出す
るセンサおよびセンサ出力を用いた操舵制御の内容に多
少の差異は見られるものの、基本的にはいずれの誘導方
式でも誘導体と無人車との相対位置が常に一定、いい換
えればセンサ出力が常に一定となるように走行中の無人
車の操舵を制御することによって誘導路に沿って自動走
行させる点で基本的には同じである。

したがって、いずれの誘導方式においても無人車の自動
走行中における走行性能は、誘導路の性能すなわち、誘
導路に設置された誘導体の特性および誘導体の誘導路へ
の設置状態によって大きく影響される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって、無人車が自動走行を安定に行うためには、
誘導路が常に一様な性能を保っていなければならない、
しかし、実際には、誘導体の特性が劣化する。具体的に
たとえば光反射テープの表面の摩耗による反射率の低下
、金属テープの酸化による誘導率の低下などが生じる場
合がある。また、設置された誘導体自体は一定の特性を
保っていても、その設置環境が位置によって異なってい
る場合例えば、電磁誘導方式や、金属テープ誘導方式、
磁気誘導方式では誘導体の近くに金属パイプや鉄骨材な
どの誘導体以外の金属や磁性体が存在する場合、あるい
は部分的に路面に凹凸を生じて、実質的に、誘導体と無
人車に搭載された誘導体のセンサとの距離が変化してし
まう場合には、誘導路としての実効的な性能が変化し、
結果として無人車の誘導を不安定にし、さらには無人車
の自動走行に誤動作を生じる原因となる。

本発明の目的は以上のような誘導路の問題点に鑑み、誘
導路の異常を簡単かつ確実に判別する方法および誘導路
の全長に渡ってその特性を自動的に検査し、異常位置を
検出する誘導路の自動検査装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は走行コースに沿って無人車を誘導する誘導体を
設置した無人車の誘導路において、該誘導体の検出素子
を用い、該誘導路に実効的に直交する方向に等しい間隔
の複数点で誘導体を検知し、該検出素子の出力をあらか
じめ設定された基準値と比較し、該出力が該基準値より
も大きくなる点の数が別に設定された基準数に等しくな
いことをもって前記誘導路の特性異常を判断することを
特徴とする無人車の誘導路の特性異常判別方法、および
、 設置された誘導路に沿って自動走行する無人車に、該誘
導路に設置された誘導体を検知する検出素子を用いたセ
ンサアレイと、該センサアレイの出力を用いて誘導路の
特性の異常を判別する異常判別手段と、無人車の走行距
離を測定する走行距離計と、センサアレイおよび走行距
離計の出力値を記録する記録手段とを搭載したことを特
徴とする無人車の誘導路の自動検査装置である。

〔作用〕

第１図を用いて電磁誘導方式の場合を例に、本発明の誘
導路の異常判別方法の原理を説明する。

図において、誘導ケーブル１は路面２から深さｄの位置
に１図中紙面に直交する方向に埋設され、ケーブル１に
交流電流Ｉが流れているものとする。

この電流Ｉによって１強度Ｈ＝−’−（Ａ／ｍ）の交流
２πｒ 磁場がケーブルの周囲に発生する０紙面上の磁場につい
て、その等磁場線Ａ、Ｂ、Ｃを考えた場合、各等磁場線
は誘導ケーブル１を中心とする同心円となり、半径ｒＡ
ｐ’Ｂ＋ｒｅでの磁場強度はＡ＞Ｂ＞Ｃである。

ここで、センサアレイ３が路面から高さｈの位置にある
場合のセンサアレイ３中の各ピックアップコイルａ　＝
　ｉについて１等磁場曲線Ｂの内側（磁場範囲Ｌ（ｍ）
）に入るもの、すなわち磁場強度Ｈｂ以上の範囲に入る
ものは同図の例ではｂ−ｆであり、その数Ｎは、Ｎ＝５
（個）となる。

図中、ｄはケーブルの埋設深さ、ａは各ピックアップの
間隔でａ＝ＬＬとする。Ｌは磁場範囲で、Ｌ　＝２Ｊ７
１〔て四７Ｐ　　　　　　　　（２）である。

この場合、センサアレイ３と誘導ケーブル１の距離が（
ｈ　＋　ｄ）を保持する限り、センサアレイ３の位置が
移動しても、磁場範囲りの中に常に４〜５個のピックア
ップコイルが入ることは明らかである。したがって、ピ
ックアップコイルの出力ＶＰについて考えれば、この出
力ＶＰはピックアップコイルが置かれた空間に存在する
磁場（ただしコイルの軸方向成分）Ｈに比例し。

Ｖρ＝αＨ（３） α：ピックアップコイルの感度係数 となる。センサアレイ３中の各ピックアップコイルの内
、その出力Ｖｐが Ｖｐ≧ａＨｂ＝Ｖｒｅｆ　　　　　　（４）Ｖ　ｒｅｆ
　：基準値 となるものの、数も４〜５となる。

ところが、誘導ケーブルの埋設深さｄが、施工時のミス
や、路面の凹凸あるいは経時変化などの原因によって、
局部的に変化している場合には、センサアレイ３の位置
での磁場分布が変化し、結果として、（４）式を満足す
る出力を持つピックアップコイルの数が変化する。いい
かえれば、（４）式を満足する出力をもつピックアップ
コイルの数を監視することによって、誘導ケーブルより
発生する磁場分布の異常、すなわち誘導路の性能の異常
を検知することができる。また、ピックアップコイルの
密度（単位長当りの数）を大きくすることによって、磁
場分布の変化をより高い分解能で検出できることも明ら
かである。

次に、誘導路の自動検査装置の基本的な動作を説明する
。第２図に本発明装置の基本的構成を示す。設置された
誘導路に沿って自動走行する無人車４に、前述のセンサ
アレイ３と、走行距離計５および異常判別・記録装置６
を搭載する。該異常判別・記録装置６は、無人車４の走
行に伴って刻々変化するセンサアレイ３の出力を監視し
、前述の判別方法に従って異常と判断された位置につい
ては、走行距離計５の出力値、また必要に応じてその位
置でのセンサアレイ３の各出力値を記録する。無人車４
は、異常の有無には関係なく走行を続け、異常判別・記
録装置６は、センサアレイ３の出力から誘導路の特性が
異常と判断される毎に必要データを記録する。これによ
って設置された誘導路は、その全域に渡って特性測定が
行われ。

特性異常部分について判別・記録される。したがって作
業者は、誘導路全域について移動しながら自ら測定・異
常判定する必要はなく、異常判別・記録装置６に記録さ
れたデータから誘導路全体についての異常発生状況を容
易に、かつ確実にもれなく知ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。

第３図に本発明の誘導路の異常判別方法による異常判別
・記録装置の一実施例を示す。センサアレイ３から出力
される各ピックアップコイルの出力ｖｎ（ｎ＝１〜ｎ）
は、データ収録部７内でＡ／Ｄ変換され、演算処理部８
に送られる。該演算処理部８は入力された各ピックアッ
プコイルの出力値Ｖｎと、あらかじめ設定された基準値
Ｖ　ｒｅｆとを比較し。

Ｖｎ≧Ｖ　ｒｅｆである素子の数Ｎを求める。さらに、
数値Ｎをあらかじめ設定された基準数Ｎ　ｒｅｆと比較
し、Ｎｆ−Ｎ　ｒｅｆの場合に誘導路の特性が異常であ
ると判断する。ここで基準数Ｎｒｅｆは、センサアレイ
中のピックアップコイルの数と、誘電体の特性、両者の
相対位置および基準値Ｖｒｅｆによって決定されるもの
で、前述の作用の項で用いた第１図の場合には、Ｎｒｅ
ｆ＝４〜５である。また、基準値Ｖ　ｒｅｆは、第１図
の場合には式（１）〜（４）に従って理論的決定するこ
とができるが、別に以下の手順で実験的に決定すること
もできる。すなわち、事前基準用として設定された誘導
ケーブルに設定電流を流し、設定位置でのセンサアレイ
３中の検出素子の出力Ｖｐを測定し、基準値Ｖ　ｒｅｆ
をＶ　ｒｅｆ　＝　Ｖ　ｐとなるように調整すればよい
。

いい換えれば、センサアレイ３中の各ピックアップコイ
ルの感度（（３）式の係数αに対応する）がすべて正確
に一致するよう、ピックアップコイルを製作する必要は
なく、上記の手順で個々のピックアップコイルの設定位
置での出力値Ｖｐｎに等しくなるようにそれぞれα基準
値Ｖｒａｆｎを独立に調整すればよい。

以上は誘導体として誘導ケーブルを用い、該ケーブルに
流した電流の作る磁場を無人車に搭載したピックアップ
コイルによって検出し、自動走行する、いわゆる電磁誘
導ケーブル方式の誘導路を検査する場合の一実施例であ
る。

本発明は上記の誘導ケーブル方式に限定されるものでは
ない。例えば、光電誘導方式の場合には路面からの反射
光量を検出する光電素子複数個を、誘導体である光反射
テープに対して実質的に直交する方向、つまり進行方向
に対して直交する方向に配列し、前記の実施例に示した
誘導ケーブル方式の場合と同様にその出力が基準値以上
となる光電素子の数によって誘導路の異常を判別するこ
とができる。

同様に、誘導体として金属板を用い、これをうず電流を
用いた金属センサで検出する方式、あるいは、誘電体と
して磁性体を用い、これを磁気センサによって検出の場
合にも、検出素子を誘導路の長さ方向に対して実効的に
直交する方向に複数個設置し、その出力が基準レベル以
上になる素子の数から異常の有無を確認することができ
る。さらに、センサアレイを構成するすべての検出素子
の感度はかならずしも正確に一致させる必要はなく、そ
の場合には例えばそれぞれの素子の出力端に接続する比
較器の基準値を個々に調整できるようにし、各素子につ
いて誘導体の標準サンプルを用いて基準値を決定するこ
ともできる。

次に、誘導路の自動検査装置に関する一実施例を以下に
説明する。第４図は本実施例に関わる装置の構成を示す
。センサアレイ３から出力される各検出素子の出力Ｖｎ
（ｎ＝１〜ｎ）は、データ収録部７内で各出力値をＡ／
Ｄ変換し、演算処理部８に送られる。該演算処理部８は
、入力された各検出素子の出力Ｖｎと、あらかじめ設定
された基準値Ｖｒｅｆｎを比較し、Ｖｎ≧Ｖｒａｆｎで
ある素子の数Ｎを求める。さらに数値Ｎをあらかじめ設
定された基準数Ｎｒｅｆと比較し、Ｎ　ｆ−Ｎ　ｒｅｆ
の場合、誘導路の特性が異常であると判断し、その時点
での走行距離計５の出力値および各検出素子の出力値Ｖ
ｐｎを記録部９に送り各異常点に順に付けたＩＤ番号と
伴に記録する。これらの各部は誘導路に沿って自動走行
する無人車４に搭載されている。これによって誘導路上
のすべてに渡ってその特性を自動検査し、異常データを
収録することができる。

ところで、誘導路の特性が異常となるのは■設置された
誘導体の特性異常 の他に ■誘導体とセンサ間の距離変動 が考えられる。後者はさらに Ｏ路面の凹凸等による変動 ■誘導体の埋設深さの異常 （埋設方式の場合） の２つの場合が考えられる。本実施例では、センサアレ
イ３の近傍に、路面２とセンサアレイ３との間の距離り
を測定するための路面距離計１１を備え、距離りを測定
する。前述の異常判別によって異常と判断された位置に
ついて、距離計１１の測定結果（距離ｈ）を他のデータ
と同時に記録部９に記録しておけば、検査測定後の記録
データから異常の原因が上記の■−＠によるものかどう
かを作業者が判断することができる。さらに、本実施例
においては、データレコーダ１０を備え、全誘導路につ
いての検査データセンサアレイ出力、走行距離、路面距
離、異常発生時のＩＤ番号を連続的に記録する。したが
って、作業者は検査測定後、該データレコーダ１０に記
録されたデータにより、異常位置前後の状況をさらにこ
まかく検討し、適切な補修を加えるための参考とするこ
とができる。

また、異常位置に付けられたＩＤ番号を入力することに
より、無人車４が、該ＩＤ番号に対応する走行距離デー
タに相当する距離だけ走行して停止するようにすれば、
作業者は再測定したいと考えている任意の異常位置まで
無人車４を自動的に移動させることができる。その結果
、設置されている誘導路の検査効率を大幅に向上するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、設置された無人車の誘導
路の性能の異常を簡単に、かつ確実に検出することがで
きる。

さらに、連続的に設置された誘導路の全長に渡って誘導
路の性能の異常を自動的に検出し、かつ必要なデータを
記録することができる。

本発明は、誘導路が長距離の場合あるいは作業環境の悪
い場合には特に有効である。また、本発明によって、異
常位置の状況を定期的に監視すれば、誘導路の補修を計
画的に行うことができ、ひいては誘導システム運用の効
率化を実現できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による誘導路の特性の異常を判別する方
法の原理を説明する図、第２図は本発明方法により、誘
導路を自動検査する装置の基本的構成を示す図、第３図
は本発明による異常判別方法の一実施例の構成を示す図
、第４図は本発明による自動検査装置の一実施例の構成
を示す図である。 １・・・誘導ケーブル　　　　２・・・路面３・・・セ
ンサアレイ　　　　４・・・無人車５・・・走行距離計
　　　　６・・・異常判別・記録装置７・・・データ収
録部　　　　８・・・演算処理部９・・・記録部　　　
　　　　１０・・・データレコーダａ　＝　ｊ・・・ピ
ックアップコイル ｒＡ−ｒｃ距離 第１図 ４無人車 第２図 ４篇人車 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行コースに沿って無人車を誘導する誘導体を設
   置した無人車の誘導路において、該誘導体の検出素子を
   用い、該誘導路に実効的に直交する方向に等しい間隔の
   複数点で誘導体を検知し、該検出素子の出力をあらかじ
   め設定された基準値と比較し、該出力が該基準値よりも
   大きくなる点の数が別に設定された基準数に等しくない
   ことをもって前記誘導路の特性異常を判断することを特
   徴とする無人車の誘導路の特性異常判別方法。
2. （２）前記誘導体の検出素子に、誘導路に実効的に直交
   する方向に等間隔で複数個を配置したセンサアレイを用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   無人車の誘導路の特性の異常判別方法。
3. （３）設置された誘導路に沿って自動走行する無人車に
   、該誘導路に設置された誘導体を検知する検出素子を用
   いたセンサアレイと、該センサアレイの出力を用いて誘
   導路の特性の異常を判別する異常判別手段と、無人車の
   走行距離を測定する走行距離計と、センサアレイおよび
   走行距離計の出力値を記録する記録手段とを搭載したこ
   とを特徴とする無人車の誘導路の自動検査装置。