JPH02230407A - 作業車の運転制御設備 - 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」一の利用分野〕 本発明は、走行経路に沿って敷設された走行用ガイドに
対する車体横幅方向でのずれ量を検出する操向制御用セ
ンサーが、前記走行用ガイドに沿って作業用のステーシ
ョンに自動走行する作業車の車体前後夫々に設けられ、
前記作業車には、作業装置が設けられ、前記ステーショ
ンには、前記作業装置の前記ステーションに対する平面
視での基準位置情報を表示する基準部材が設けられ、前
記作業装置には、前記基準部材の表示情報を読み取る読
み取り用センサーが設けられ、前記作業車に、前記読み
取り用センサーの情報に基づいて前記作業装置の作動量
を自動補正する作動量補正手段が設けられた作業車の運
転制御設備に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の作業車の運転制御設備においては、作業車
か前後進の何れの状態においても、走行用ガイドに沿っ
て自動走行できるように、操向制御用センサーが車体前
後夫々に設けられている。

そして、ステーションにおける作業車の停止位置が、作
業装置に対する基準位置からずれても、ステーションに
設けられた基準部材が表示する基準位置情報を作業装置
に設けたセンサーで読み取らせることにより、作業装置
の作動量を自動的に補正して、適性通りに作業が行える
ようにしている。

ところで、従来では、基準位置情報の表示方法として、
例えば、作業車前後方向と作業車横幅方向の夫々に交差
する十字状のマークを基準部材の表面に印刷して、その
マークをイメーシセンサー等で読み取らせ、予め設定記
憶させたマークの読み取り位置を基準として、その基準
に対する車体前後方向でのずれ量と、車体横幅方向での
ずれ量と、車体前後方向での傾き夫々のずれ量とを演算
させるようにしていた（特開昭６０−２５８６１３号公
報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来構成によれば、車体前後方向での傾きは、センサー
で読み取られる十字状のマークを形成する線分の傾きと
して検出されることから、その検出精度は、センサーの
読み取り精度が高いほど、又、センサーで読み取るマー
クの大きさつまり線分の長さが犬なるほど高くできるこ
とになる。

説明を加えれば、例えば、第３図に示すように、傾き（
θ）の検出誤差（八〇）は、その傾き（θ）を求めるた
めに注目する２点の位置（ａ），　（ｂ）の検出誤差（
δ）と、その２点の間隔（ｊ２）とから、下記式によっ
て決まることになる（第３図参照）。

つまり、傾き（θ）を求めるために注目する２点の間隔
（１２）が大なるほど傾き（θ）の検出誤差は小になる
のである。

そこで、センサーが読み取る２点の間隔つまり十字状マ
ークの大きさを大にできるように、ステーションに設け
る基準部材の大きさを犬にすることが考えられるが、基
準部材の大きさを大にすると基準部材が作業の邪魔にな
る虞れがあり、むしろ、作業の邪魔にならないようにす
るためには、小さくすることが望まれるものである。

ちなみに、センサーの読み取り位置の分解能を高くする
と、傾きを求めるために注目する十字状のマーク上の２
点の間隔が小であっても、その検出誤差を小にできるが
、センサーが高価になるばかりか、その検出情報の処理
量が増大して傾き検出を迅速に行わせることが困難にな
る。

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、装置構成を複雑高価にしたり、ステーション
に設ける基準部材を大型化したりすることなく、傾きの
検出精度を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による作業車の運転制御設備は、走行経路に沿っ
て敷設された走行用ガイドに対する車体横幅方向でのず
れ量を検出する操向制御用センサーが、前記走行用ガイ
ドに沿って作業用のステーションに自動走行する作業車
の車体前後夫々に設けられ、前記作業車には、作業装置
が設けられ、前記ステーションには、前記作業装置の前
記ステーションに対する平面視での基準位置情報を表示
する基準部材が設けられ、前記作業装置には、前記基準
部材の表示情報を読み取る読み取り用センサーが設けら
れ、前記作業車に、前記読み取り用センサーの情報に基
づいて前記作業装置の作動量を自動補正する作動量補正
手段が設けられたものであって、その特徴構成は以下の
通りである。

すなわち、前記作動量補正手段は、前記操向制御用セン
サーによって検出される車体前後夫々での前記走行用ガ
イドに対するずれ量に基づいて、前記基準位置に対する
車体前後方向での傾きを判別し、且つ、前記読み取り用
センサーの情報に基ついて、前記基準位置に対する車体
前後方向でのずれと車体横幅方向でのずれとを判別する
ように構成されている点にある。

〔作　用〕

前述の如く、操向制御用センサーは、車体前進時と車体
後進時との夫々で操向制御できるように、車体前後夫々
に設けられていることから、その間隔は、略車体長さに
対応することになり、ステーションに設ける基準部材よ
りも大幅に大なる間隔となる。

そこで、車体前後に備える操向制御用センサーによって
検出される走行用カイドに対する車体前後夫々での車体
横幅方向でのずれ量の情報を利用すれば、ステーション
に設ける基準部材を大型化することなく、操向制御用セ
ンサー自体のずれ量の検出誤差の影響が少ない状態で、
車体前後方向での傾きを高精度に検出することができる
ことになる。

但し、作業車前後方向及び作業車横幅方向夫々のずれは
、ステーションに設けた基準部材の読み取り情報に基づ
いて判別させることになる。

〔発明の効果〕

もって、設備が本来的に備える構成を有効利用して、基
準部材を大型化することなく、車体前後方向での傾きを
高精度に検出できるようになった。

〔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６図及び第７図に示すように、設定幅の光反射テープ
を利用した走行用ガイｌ”（Ｌ）が、作業装置としての
荷移載用マニプレータ（１）が搭載された作業車（Ａ）
の走行経路に沿って走行路面上に貼着され、その走行用
ガイド（Ｌ）の横側部に、作業用ステーションとしての
荷移載用ステーション（ＳＴ）の複数個が設置されてい
る。

つまり、前記作業車（Ａ）は、前記走行用ガイド（Ｌ）
に対する車体横幅方向でのずれを検出する操自制御用セ
ンサー（２）の検出情報に基づいて操向制御されて前記
走行用ガイド（Ｌ）に沿って自動走行し、指示されたス
テーション（ＳＴ）で自動停止し、そして、前記荷移載
用マニプレータ（１）によって、ステーション（ＳＴ）
と作業車（Ａ）との間で荷（Ｎ）の移載作業を自動的に
行うように構成されている。

但し、前記操向制御用センサー（２）は、車体前後両端
部の夫々に設けられ、走行前方側に位置するものの検出
情報に基づいて操向制御することにより、前後進ともに
前記走行用ガイド（Ｌ）に沿って自動走行させることが
できるようになっている。

尚、前記操向制御用センサー（２）としては、一次元イ
メージセンサーが用いられることになる。そして、前記
走行用ガイド（Ｌ）に対する車体横幅方向でのずれが零
となるように、前記作業車（Ａ）が適正通りに前記走行
用ガイド（Ｌ）に沿っている状態を基準位置として、そ
の基準位置に対する車体横幅方向での走行用ガイド（Ｌ
）の読み取り位置に基づいて、操向用のずれ量を判別さ
せることになる。

ちなみに、車体横幅方向でのずれ及び車体前後方向での
傾きが無い状態では、前記操向制御用センサー（２）は
、前後共に前記走行用ガイド（Ｌ）に対する車体横幅方
向でのずれ量が零であると検出することになる。

又、詳述はしないが、一つのステーション（ＳＴ）で作
業車（Ａ）に移載された荷（Ｎ）は、他のステーション
（ＳＴ）で卸されたり、あるいは、ステーション（ＳＴ
）での加工作業等が終了する毎に再度作業車（Ａ）に移
載されて、次のステーション（ＳＴ）に運搬されること
になる。

前記ステーション（ＳＴ）には、前記作業車（Ａ）が指
示されたステーション（ＳＴ）において停止した時に、
予め設定されたステーション（ＳＴ）に対ｑ するマニプレーク（１）の平面視での基準位置からのず
れを検出して、その作動量を自動補正させるために、前
記マニプレータ（１）のステーション（ＳＴ）に対する
基準位置情報を表示する基準部材（３）が設けられてい
る。

第４図及び第５図に示すように、前記基準部材（３）は
、照明等の外乱光の影響を除去するためにその表面が黒
色に塗装され、そして、車体前後方向と車体横幅方向と
の夫々に設定間隔を隔てて位置するように、４個の赤色
ＬＥＤを利用した光源（４）が、それから発光される光
が」二方に向かって投射されるように、裏面側から埋め
込まれている。尚、図中、（Ｅ）は、前記光源（４）に
対する電源としての乾電池である。

但し、前記作業車（Ａ）がステーション（ＳＴ）におけ
る適性停止位置に対して車体前後方向、車体横幅方向、
及び、平面視における傾きの夫々が無い状態で停止して
、前記マニプレータ（］．）を予め設定記憶された作動
量で作動させたときに、前記４個の光源（４）の重心（
Ｘ，　Ｙ）が、前記イメージセンサ（１３）の撮像画像
上の中心（ｘｏ，　ｙａ　）となり、且つ、車体前後方
向及び車体横幅方向の夫々に位置する２個の光源（４）
を結ぶ線が撮像画像上におけるＸ軸及びｙ軸の夫々に一
致する状態を基準位置としてある（第２図参照）。

尚、前記Ｘ軸方向が車体前後方向となり、且つ、前記ｙ
軸方向が車体横幅方向となるように設定してある。

第６図及び第７図に示すように、前記作業車（Ａ）は、
一対の電動モータ（５）にて各別に駆動停止自在な左右
一対の推進車輪（６）と、車体前後端部の夫々に設けら
れた左右一対の遊転輪（７）とを備え、前記操向制御用
センサー（２）のうちの走行前方側からの検出情報に基
づいて、前記左右一対の推進車輪（６）の回転速度に差
を付けるように前記一対の電動モータ（５）を変速操作
して、操向するようになっている。

又、前記各ステーション（ＳＴ）に対する作業車（Ａ）
の停止位置を指示する停止用マーク（８）か、前記走行
用ガイド（Ｉ，）の横側脇の走行路面側に冊 設けられ、前記作業車（Ａ）に、前記停止用マーク（８
）の情報を読み取るマークセンサー（９）が設けられて
いる。

そして、第１図に示すように、作業車（Ａ）の行き先情
報や前記作業装置（１）の作動指令情報等の各種情報を
、前記ステーション（ＳＴ）と作業車（Ａ）との間で通
信するための光式の通信装置（１０ａ），　（１０ｂ）
が、前記作業車（Ａ）と前記ステーション（ＳＴ）の夫
々に設けられている。尚、ステーション側の通信装置（
１０ｂ）は、前記作業車（Ａ）の運行を管理する中央制
御装置（ｌ１）に接続され、作業車側の通信装置（１０
ａ）は、前記作業車（Ａ）の走行及び前記荷移載用マニ
プレータ（１）の作動を制御するために、前記作業車（
Ａ＞に搭載されたマイクロコンピュータ利用の作業車コ
ントローラ（１２）に接続されている。

前記荷移載用マニプレータ（１）について説明すれば、
いわゆる多関節型に構成されているものであって、その
先端部に、荷把持具（ｌａ）と前記基準部材（３）の表
示情報を読み取る読み取りｌ２ 用センサーとしての二次元イメージセンサー（１３）と
が取り付けられている。尚、詳述はしないが、前記マニ
プレータ（１）は、各関節に設けられた電動モータの作
動量を、それの作動量検出用のエンコーダの検出情報と
、予め記憶された各種制御情報とに基づいて制御されて
、荷移載作業を行うことになる。

但し、詳しくは後述するが、前記作業車コントローラ（
１２）によって、前記イメージセンサー（１３）による
読み取り情報つまり前記４個の光源（４）の受光位置情
報に基づいて、その作動量の補正量が求められ、求めた
補正量が前記マニプレータ（１）のコントローラ（１４
）に与えられて、前記作業車（Ａ）が前記ステーション
（ＳＴ）に対する適性停止位置からずれても、前記荷把
持具（１ａ）が適性通りに荷を把持てきるようになって
いる。

つまり、前記作業車コントローラ（１２）を利用して、
前記基準部材（３）の表示情報を読み取るセンサーとし
ての前記イメージセンサー（１３）の読み取り情報に基
づいて作業装置としての前記マニプレーク（１）の作動
量を自動補正する作動量補正手段（１００）が構成され
ることになる。

ところで、前記二次元イメージセンサー（１３）として
は、一般的にＣＣＤ利用のＩＴＶが用いられることにな
る。そこで、前記二次元イメージセンサー（ｌ３）の受
光感度が高くなるように、前記基準部祠（３）からの投
射光を赤色に設定しているのである。

次に、前記作動量補正手段（１００）の構成について説
明する。

第２図に示すように、前記イメージセンサー（１３）の
撮像情報は、前記作業車コントローラ（１２）に入力さ
れ、その明るさに基づいて２値化されて、前記４個の光
＃（４）夫々の撮像画像上における座標（Ｘ：＋，Ｙ：
＋）の夫々が求められることになる。

次に、求めた座標（Ｘ：＋，）’：＋）に基づいて、下
記式から、４個の光源（４）の重心（Ｘ，　Ｙ）を求め
る。

？ 従って、前記重心（Ｘ，Ｙ）のＸ軸座標の値（Ｘ）は、
前記基準位置（ＸＯ，ＹＯ）に対する車体前後方向での
ずれ量に対応し、且つ、ｙ軸座標の値（Ｙ）は、車体横
幅方向でのずれ量に対応することになる。

但し、車体前後方向での傾き（θ）は、前記４個の光源
（４）のうちの車体前後方向に並ぶ２個の光源（４）の
座標値（Ｘ１■．Ｙ＋＋）＋（Ｘ＋２＋Ｙ＋■）から下
記式に基づいて求めることができるが、式からも明らか
なように、前記座標値（Ｘ＋　＋．　Ｙ＋＋），（Ｘ１
。，ｙ１。）の読み取り誤差の影響は、分母の値が犬な
るほど低くなることになる。

Ｘｌ２　　　ＸＩ そこで、前記車体前後の操向制御用センサー（２）によ
る検出情報を利用して、下記式から求めるようにしてあ
る。

β 尚、上記式において、ａは車体前方側の操向制御用セン
サー（２）による前記走行用ガイド（Ｉ、）に対する車
体横幅方向でのずれ量、ｂは同車体後方側におけるずれ
量、ｌは前記車体前後の操向制御用センサー（２）の間
隔である（第３図参照）。

そして、前記重心（Ｘ，　Ｙ）の値と前記傾き（θ）の
値とに基づいて、予め設定記憶された各関節の作動量を
補正することにより、前記作業車（Ａ）の停止時におけ
る姿勢が前記ステーション（ＳＴ）に対する基準位置か
らずれても、前記マニプレータ（１）の荷把持具（１ａ
）が、荷を適性通りに把持できるようにしているのであ
る。

ところで、傾き（θ）の検出精度は、前記操向制御用セ
ンサー（２）によって検出されるずれ量（ａ）．　（ｂ
）の分解能によって決まることになるが、その取り付け
間隔（β）が前記基準部材（３）の光源（４）の間隔よ
りも大幅に大であることから、前記ずれ量（ａ），（ｂ
）の検出誤差の影響を非常に小さいものにできる。従っ
て、前記４個の光源（４）の受光位置情報に基づいて前
記傾き（θ）を求める場合と同じ検出精度でよい場合に
は、前記操向制御用センサー（２）のずれ量（ａ），（
ｂ）の検出精度は、前記イメージセンサ（１３）の読み
取り精度よりも低くてもよいことになる。

ちなみに、一般的な作業車（Ａ）の大きさでは、前記操
向制御用センサー（２）の車体前後方向での取り付け間
隔＜ｐ＞は１ｍ前後となり、前記光源（４）の取り付け
間隔は数Ｃｍとなる。

〔別実施例〕

上記実施例では、基準部材（３）による基準位置情報の
表示を、４個の赤色ＬＥＤによって行うようにした場合
を例示したが、例えば、車体前後方向と車体横幅方向と
に交差する十字状のマーク等を印刷してイメージセンサ
（１３）で読み取らせるようにしてもよく、基準位置情
報を表示並びにその読み取りのための具体構成は各種変
更できる。

又、上記実施例では、走行用ガイド（Ｌ）として光反射
テープを用いて、設備をいわゆる光学誘導式に構成した
場合を例示したが、光反射テープに代えて、磁気テープ
等を利用した磁気誘導式に構成してもよく、走行用ガイ
ド（Ｌ）の具体構成、並びに、操向制御用センサー（２
）の具体構成は各種変更できる。

又、本発明を実施する」二で必要となる作業装置（１）
や作業車（Ａ）の各部の具体構成は、本発明を適用する
設備の構成に応じて各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
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作業車の運転制御設備の実施例を示
し、第１図は制御構成のブロック図、第２図はずれ検出
の説明図、第３図は傾き検出の説明図、第４図は基準部
材の平面図、第５図は同側面図、第６図は作業車がステ
ーションで停止している状態の概略平面図、第７図は同
正面図である。 （Ａ）・・・・・・作業車、（ＳＴ）・・・・・・ステ
ーション、（Ｘ）・・・・・・車体前後方向でのずれ量
、（Ｙ）・・・・・・車体横幅方向でのずれ量、（θ）
・・・・・・車体前後方向での傾き、（１）・・・・・
・作業装置、（４）・・・・・・操向制御用センサー、
（３）・・・・・・基準部材、（１３）・・・・・・読
み取り用センサー　（１００）・・・・・・作動量補正
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行経路に沿って敷設された走行用ガイド（Ｌ）に対す
   る車体横幅方向でのずれ量を検出する操向制御用センサ
   ー（２）が、前記走行用ガイド（Ｌ）に沿って作業用の
   ステーション（ＳＴ）に自動走行する作業車（Ａ）の車
   体前後夫々に設けられ、前記作業車（Ａ）には、作業装
   置（１）が設けられ、前記ステーション（ＳＴ）には、
   前記作業装置（１）の前記ステーション（ＳＴ）に対す
   る平面視での基準位置情報を表示する基準部材（３）が
   設けられ、前記作業装置（１）には、前記基準部材（３
   ）の表示情報を読み取る読み取り用センサー（１３）が
   設けられ、前記作業車（Ａ）に、前記読み取り用センサ
   ー（１３）の情報に基づいて前記作業装置（１）の作動
   量を自動補正する作動量補正手段（１００）が設けられ
   た作業車の運転制御設備であって、前記作動量補正手段
   （１００）は、前記操向制御用センサー（２）によって
   検出される車体前後夫々での前記走行用ガイド（Ｌ）に
   対するずれ量に基づいて、前記基準位置に対する車体前
   後方向での傾き（θ）を判別し、且つ、前記読み取り用
   センサー（１３）の情報に基づいて、前記基準位置に対
   する車体前後方向でのずれ（Ｘ）と車体横幅方向でのず
   れ（Ｙ）とを判別するように構成されている作業車の運
   転制御設備。