JPS638807A - 光学誘導式移動車の誘導装置 - 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、移動車誘導用の光反射テープを、走行経路に
沿って設けると共に、前記光反射テープに対する車体横
幅方向の偏位を検出する光センサを、移動車側に設けて
ある光学誘導式移動車の誘導装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の光学誘導式移動車の誘導装置は、走行経路
に沿って設けられた光反射テープに対する車体横幅方向
の偏位を、移動車側に設けられた光センサにて検出し、
その先センサによる検出情報に基づいて操向制御するこ
とにより、移動車が光反射テープに沿って自動走行する
ように誘導するものである。

そして、従来では、上記光センサを、ＣＣＤ素子等を用
いたイメージセンサにて構成し、車体が光反射テープに
対して横幅方向に偏位するに伴って、そのイメージセン
サの受光面における反射テープの結像位置が車体横幅方
向に変化することを利用して、光反射テープに対する車
体の横幅方向の偏位を検出するようにしてあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構成においては、光センサを、
イメージセンサを用いて構成してあったので、光反射テ
ープからの反射光とその背景となる床移動車走行路面等
の物体からの反射光とのコントラストを充分に確保する
と共に、そのイメージセンサによる検出情報を読み出す
ための信号走査回路や、読み出した信号を画像処理して
光反射テープの位置情報に変換する画像処理回路等を設
ける必要があり、光センサに対する検出信号の処理回路
が複雑になる不利があった。

又、上記イメージセンサにて、光反射テープを検出する
構成の場合、光反射テープが摩耗したり、移動車の走行
に伴って表面が汚れたりして、光反射テープのエツジ部
分が不明瞭になると、光反射テープの位置検出に誤差が
生じ易くなる虞れがあり、改善の余地があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、光反射テープに対する車体横幅方向の偏位を
検出する光センサの構成を簡素化すると共に、光反射テ
ープの汚れに対して誤動作し難い光学誘導式移動車の誘
導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〕

本発明による光学誘導式移動車の誘導装置の特徴構成は
、前記光センサを構成するに、入射光位置に比例した電
流を出力するＰＳＤ素子を、その入射光位置検出方向が
前記移動車の車体横幅方向となるように設けると共に、
前記光反射テープからの反射光を前記ＰＳＤ素子の受光
面に結像させる集光レンズを設けてある点にあり、その
作用並びに効果は以下の通りである。

〔作　用〕

すなわち、入射光位置に比例した電流を出力するＰＳＤ
素子を、その入射光位置検出方向が車体横幅方向となる
ように設け、集光レンズにて、光反射テープからの反射
光を、上記ＰＳＤ素子の受光面に結像させるようにしで
あるので、移動車が光反射テープに対して車体横幅方向
に偏位するに伴って、光反射テープからの反射光の結像
位置つまりＰＳＤ素子への入射光位置が車体横幅方向に
偏位することとなる。従って、上記ＰＳＤ素子からは、
この車体横幅方向の偏位に比例した電流が直接的に出力
されることとなり、このＰＳＤ素子からの出力電流の変
化を、移動車の光反射テープに対する車体横幅方向の偏
位情報として直接的に用いることができる。

ところで、上記ＰＳＤ素子は、その入射光位置に応じた
電流を出力させるに、通常、入射光位置に応じて出力電
流比が変化する２つの出力端子が設けられている。そし
て、この２つの出力端子からの出力電流比を求めること
により、入射光量の変動の影響を受けることなく、入射
光位置に直接的に対応した情報が得られるように構成で
きる。従って、光センサをＰＳＤ素子を用いて構成する
ことにより、光反射テープが部分的に汚れたり摩耗して
幅が変化して、光反射テープからの反射光の光量が変動
しても、誤動作し難いものにできるのである。

〔発明の効果〕

従って、光センサを、ＰＳＤ素子を用いて構成し、この
ＰＳＤ素子の受光面に光反射テープからの反射光を結像
させる集光レンズを設けるという簡素な構成で、複雑な
信号処理回路を設けることなく、光反射テープに対する
車体横幅方向の偏位を検出することができる。しかも、
光反射テープが多少摩耗して、そのエツジ部分が不明瞭
となったり、反射光量がばらついても、誤動作すること
がないものにできる。もって、光反射テープの使用可能
期間を伸ばすことができると共に、移動車を良好に誘導
するための誘４装置の保守点検作業を、従来よりも簡略
化で′きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図に示すように、移動車誘導用の光反射テープ（Ｌ
）を、移動車（Ａ）の走行経路に沿って走行路面側に設
けると共に、移動車（Ａ）側に、前記光反射テープ（Ｌ
）に対する車体横幅方向の偏位を検出する光センサ（Ｓ
）を設け、そして、移動車（Ａ）を前記光反射テープ（
Ｌ）に沿って自動走行させるように制御する走行制御手
段を設けて、移動車（Ａ）を、走行経路の横倒部に設け
られたステーション（ＳＴ）間に亘って自動走行させる
ようにしである。

前記移動車（Ａ）を構成するに、左右一対の推進車輪（
１）を、電動モータ（Ｍ）にて各別に駆動自在に設ける
と共に、左右一対のキャスタ式遊転輪（２）を、車体前
後端部に設けてあり、前記左右推進車輪（１）、（１）
の回転速度に差を付けるように、前記電動モータ（Ｍ）
を変速操作して、操向させるようにしである。

尚、第５図中、（３ａ）は、前記移動車（Ａ）側に設け
た車体側通信装置（３ｂ）との間で通信することにより
、各種走行制御情報を地上側設備との間で授受するため
に、前記ステーション（ＳＴ）に設けられた地上側通信
装置である。

前記光センサ（Ｓ）の構成について説明すれば、第１図
〜第３図に示すように、前記光反射テープ（Ｌ）を照光
する光源（４）、入射光位置に比例した電流比の一対の
出力電流（１１）、　（Ｉｔ）を出力するＰＳＤ素子（
５）、及び、前記ＰＳＤ素子（５）ノ受光面に前記光反
射テープ（Ｌ）からの反射光を結像させる集光レンズ（
６）を設けてあり、前記移動車（Ａ）が光反射テープ（
Ｌ）に対して車体横幅方向に偏位するに伴って、前記集
光レンズ（６）による光反射テープ（Ｌ）の反射光の結
像位置、つまり、前記ＰＳＤ素子（５）の入射光位置が
車体横幅方向に変化して、ＰＳＤ素子（５）の受光面の
中心からの偏位（ｘ）に応じて前記一対の出力電流（ｔ
＋）、（１りの比が変化するようにしである。但し、移
動車（１）の横幅方向の中心が光反射テープ（Ｌ）の横
幅方向中心に一致する状態において、前記ＰＳＤ素子（
５）の入射光位置の車体横幅方向における中心と光反射
テープ（Ｌ）の中心とが一敗する状態となるように、前
記ＰＳＤ素子（５）及び集光レンズ（６）を配置しであ
る。

次に、前記ＰＳＤ素子（５）からの一対の出力電流（１
＋）、（ｈ）の比に基づいて、前記偏位（ｘ）に対応す
る電圧信号を検出する構成、並びに、その電圧信号に基
づいて、前記電動モータ（Ｍ）の回転を制御して操向操
作するための制御手段の構成について説明する。

第４図に示すように、前記ＰＳＤ素子（５）からの一対
の出力電流（ＩＩ）、　（１りを検出して電圧信号に変
換する電流検出器（ＡＩ）、　（ＡＩ）、この電流検出
器（ＡＩ）、　（ＡＩ）にて検出された電圧信号を加算
する加算器（Ａ２）、前記電圧信号を減算する減算器（
Ａ３）、及び、前記減算器（Ａ３）の出力を前記加算器
（Ａ２）の出力で割算することにより前記一対の出力電
流（ｔ　＋）＋　（Ｉｇ）の電流比つまり前記光反射テ
ープ（Ｌ）の中心に対する車体横幅方向の偏位（ｘ）に
対応する電圧信号を検出する割算器（Ａ４）からなる処
理回路（７）を設けてある。

そして、前記偏位（ｘ）が“Ｏ”となるように、予め与
えられた指令速度情報と前記偏位（ｘ）に対応する電圧
信号とに基づいて、前記左右一対の推進車輪（１）　、
　（１）の夫々を各別に駆動する電動モータ（Ｍ）のモ
ータ駆動回路（８）の作動を制御するように構成しであ
る。

説明を加えると、前記ＰＳＤ素子（５）から出力される
一対の出力電流（ｔ＋）、　（ｒｚ）の値は、前記ＰＳ
Ｄ素子（５）に対するバイアス電流（■。）を、前記光
反射テープ（Ｌ）の反射光の結像位置変化に応じて分割
した値として変化することとなる。

従って、前記ＰＳＤ素子（５）の中心から前記一対の出
力電流（ＩＩ）、　（Ｉｚ）を取り出す出力端子位置ま
での距離を（Ｉりとすると、前記ＰＳＤ素子（５）の中
心位置に対する入射光の位置つまり前記偏位（ｘ）は、
下記式（ｉ）〜（ｉｖ）に基づいて、前記一対の出力電
流（ｔ＋）、（ｙｚ）の比に比例した値となるのである
。

但し、Ｉ、＋１．・Ｉｏであるから、上記（ｉ）。

（ｉｉ）式より、 １、＋１．　　１２ Ｌ＋５ 上記式に示すように、前記偏位（ｘ）は、前記一対の出
力電流（１１）、（Ｉｔ）の比として求められることか
ら、前記ＰＳＤ素子（５）への入射光量の変動の影古を
受けないものとなり、且つ、光反射テープ（Ｉ、）の幅
方向の変化に対しても、影響を受けないものとなるので
、光センサ（Ｓ）の構成、並びに、その検出信号の処理
回路（７）の構成の簡素化を図りながらも、誤動作し難
いものにできるのである。

前記モータ駆動回路（８）の構成について説明すれば、
前記検出信号の処理回路（７）から出力される検出偏位
（ｘ）に対応する電圧信号を所定レベルに増幅する偏差
増幅器（９）、この偏差増幅器（９）を介して入力され
る検出偏位（ｘ）に基づいて前記両電動モータ（Ｍ）　
、　（Ｍ）に与える速度差の目標値を演算する速度偏差
乗算器（１０）、前記指令速度を指示する指令速度入力
手段（１１）からの指示情報に応じた目標速度に対応す
る電圧を発生する指令電圧発生器（１２）、前記指令電
圧発生器（１２）から与えられる目標値と前記速度偏差
乗算器（１０）から与えられる速度差の目標値とに基づ
いて指令速度に対応した電圧を発生する混合器（１３）
、前記電動モータ（Ｍ）の回転速度を検出するタコジェ
ネレータ（ＴＧ）による検出情報と前記混合器（１３）
からの指令情報に基づいて電動モータ（Ｍ）の駆動信号
を出力する速度指令器（１４）、前記速度指令Ｈ（１４
）からの指令情報と前記電動モータ（Ｍ）の駆動電流を
検出する電流検出器（１５）の検出情報とを比較して駆
動電流を演算する電流指令器（１６）、及び、前記電流
指令器（１６）の指令情報に基づいて前記電動モータ（
Ｍ）への電力供給をＰＷＭ変調方式にて調節するＰＷＭ
変調器（１７）の夫々を設けてある。

〔別実施例〕

上記実施例では、移動車（Ａ）の光反射テープ（Ｌ）に
対する車体横幅方向の偏位を検出するに、ＰＳＤ素子（
５）の中心位置に対する一対の出力電流（ｒ＋）、　（
＋ｚ）の電流比に基づいて演算するように構成した場合
を例示したが、左右何れか一方の出力端子側を基準にし
て検出してもよく、検出信号の処理回路（７）の具体構
成は、各種変更できる。

又、上記実施例では、一対の推進車輪（１）　、　（１
）の駆動速度に回転差を与えることにり操向操作するよ
うに構成した場合を例示したが、例えば、第６図に示す
ように、推進車輪（１）自体を操向用モータ（１８）に
て操向操作するように構成し、そして、前記操向用車輪
兼用の推進車輪（１）の前方側に前記構成になる光セン
サ（Ｓ）を一体的に取り付けて、前記光センサ（Ｓ）に
よる光反射テープ（Ｌ）に対する車体横幅方向の偏位（
ｘ）が“０”になるように操向用モータ（１８）の作動
を制御するように構成してもよく、操向操作のための具
体的な構成は各種変更できる。又、移動車（Ａ）の各部
の具体構成は、移動車（Ａ）の使用目的に応じて各種変
更できるものであって、本発明は、上記実施例のみに限
定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光学誘導式移動車の誘導装置の実施
例を示し、第１図は光センサの構成を示す拡大平面図、
第２図はその正面図、第３図は側面図、第４図は光セン
サの検出信号の処理回路の構成を示す回路図、第５図は
移動車の構成を示す概略平面図、第６図は別実施例の説
明図である。 （Ｌ）・・・・・・光反射テープ、（Ｓ）・・・・・・
光センサ、（Ａ）・・・・・・移動車、（５）・・・・
・・ＰＳＤ素子、（６）・・・・・・集光レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動車誘導用の光反射テープ（Ｌ）を、走行経路に沿っ
   て設けると共に、前記光反射テープ（Ｌ）に対する車体
   横幅方向の偏位を検出する光センサ（Ｓ）を、移動車（
   Ａ）側に設けてある光学誘導式移動車の誘導装置であっ
   て、前記光センサ（Ｓ）を構成するに、入射光位置に比
   例した電流を出力するＰＳＤ素子（５）を、その入射光
   位置検出方向が前記移動車（Ａ）の車体横幅方向となる
   ように設けると共に、前記光反射テープ（Ｌ）からの反
   射光を前記ＰＳＤ素子（５）の受光面に結像させる集光
   レンズ（６）を設けてある光学誘導式移動車の誘導装置
   。