JPH0281105A - 自動操舵制御方式 - 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、無人搬送車等を指定した走行速度、進行方向
で指定した走行コース上を連軸走行させるとともに荷役
等の必要な動作を行わせるための自動操舵制御方式に関
するものである。

（従来の技術） 従来、無人搬送車等の自動操舵制御方式としては、走行
コースに沿って交流電流を流した誘導線を埋設し発生す
る磁界を検出して走行する電Ｔ１１誘導方式、走行コー
スに沿って光学テープを設置して光学テープからの反射
光を検出して走行する光学誘導方式、走行コースに沿っ
て磁気テープを設置してテープの磁気を検出して走行す
る磁気誘導方式がある。

（解決すべき課題） 電Ｔ６１誘導方式の場合、地上に誘導線を埋設するため
の床面のカッティング工事が必要となり、床面強度が問
題となる場所では適用できず、光学誘導方式、磁気誘導
方式の場合、テープを地上に設置するためテープが損傷
しやすく、また、電磁誘導方式、光学誘導方式、磁気誘
導方式とも無人搬送車等で走行速度、進行方向、停止、
分岐、荷役等の制御を行う場合には、これらの制御用に
走行コースに追従させるための電Ｍ１：Ｐ：ＲＮｉＡ、
光学テープ、磁気テープおよびその検出装置とは別の信
号系が必要となり、車体のｉ＃ＪＩＩＩが複雑になると
いう課題があった。

（課題を解決する手段） 本発明の自動操舵制御方式（以下本発明という。

）は走行コースと平行な壁面に取付けたバーコードを有
するマークを車体に取付けられたＩＴＶカメラ（本明細
書に使用しているＩＴＶカメラはインダストリアル・テ
レビジョンカメラの略称である）で検出し、マーク画像
の形状とコード番号に基づき自動操舵制御を行ない、ま
た必要箇所ではバーコードのコード番号をＬＥＤ表示等
で地上管理機等からの指示信号により変更可能とした構
成をとって、上述の課題を解決している。

（実　　施　　例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ｌは車体、２は車体１の左右いずれか
の既知の位置に外むけに取付けられたＩＴＶカメラ、３
は予め設定された走行コース（以下単に走行コースと称
す。）、４は走行コース３の直線部と平行に設置する壁
面上のマーク、５は必要箇所にのみ設置するマーク表示
機、６はマーク表示機５に表示するコード番号の指示を
送る地上管理機である。第２図は車体ｌが走行コース３
に対して横変位ｌと姿勢角φを生じた状態の一例であり
、７は車体ｌの旋回中心の並ぶ軸、８は車体ｌの走行コ
ース３上に追従させる点（以下車体代表点）、９は操舵
を行わない車輪（以下固定輪）である。

第３図は第２図の状態の車体ｌのＩＴＶカメラ２がマー
ク４を取込んだマーク画像の一例である。

第３図のマーク画像に画像処理を施し、辺の長さａ、ｂ
、ｃを検出し、（１）式を用いることにより第２図の状
態の車体１の横変位ｌと姿勢角ψを演算することができ
る。

（１）弐において、ｄａ、ｄｂおよびｄｃは第２図の車
体１のＩＴＶカメラ２の撮像面とマークの左右の辺およ
びＩＴＶカメラ中心軸上の点との距離、ｆｄ　　（ｎ）
（ｎはマーク画像の辺の長さ）はマーク画像の辺の長さ
に対応して車体に取付けられたＩＴＶカメラ２の撮像面
とマークの距離を与える関数であって、ｆｄ　　（ａ）
、ｆｄ　　（ｂ）。

ｆｄ　　（ｃ）はマーク画像の辺の長さが第３図に図示
されているａ、ｂ、ｃで特定された値である。

Ｌｌはマークの寸法、Ｌ２はマーク４と走行コースとの
距離、Ｌ、は車体代表点８に対するＩＴＶカメラ中心軸
の位置、Ｌ４は車体代表点８に対するＩＴＶカメラ撮像
面の位置でいずれも既知の量である。

（１）式はＩＴＶカメラ２がマーク画像を取込んだ時点
の横変位ｌと姿勢角ψの演算式であるが、マーク４の存
在しない直線コース上、旋回コース上および画像処理に
要する時間中の車体移動に伴う横変位ｌと姿勢角ψの変
化については第２図の左右固定輪９各々の逐次移動距離
をエンコーダ等を取付けて検出し、 算する。

（２）〜（５）式を用いて演 （２）〜（５）式において、ｉは演算毎の逐次値を示す
。

（２）式は第２図に示すような走行コース上に仮想した
座標軸ｘ−ｙに対する車体代表点位置Ｘム　　ｙｉ　と
車体方向θ直を演算する式で、△１１１、Δｊ！！１は
エンコーダ等で検出した左右固定輪９の逐次移動量、Ｗ
、ωは第２図の左右固定輪９の位置を表す既知の量であ
る。（３）式はマーク４の存在しない直線コース上での
横変位Ａ！１と姿勢角ψ１の演算式である。（４）式は
ＩＴＶカメラ２がマーク４を取込み画像処理を終了した
時点の横変位１！と姿勢角ψムの演算式で、！、ψは（
１）式の演算値、ｙｓ、θ、はＩＴＶカメラ２がマーク
画像を取込んだ時点の（２）式のｙ１θ１演算値、Ｖｔ
ｒ　　θ□はマーク画像の画像処理を終了した時点の（
２）式のｙｊ、θ１演算値である。（５）式は旋回コー
ス上での横変位１１と姿勢角ψ１の演算式でＲは旋回コ
ースの曲率半径で後述する車体１に記憶しているデータ
に含まれている。

なお、（２）式を演算するための座標軸ｘ−ｙの原点位
置は、旋回コース走行時はコース上の旋回開始もしくは
終了点に座標変換する。

このように（３）〜（４）式で演算された横変位ｌと姿
勢角ψを横変位！および姿勢角ψが零という目標値に対
してネガティブフィードバックし、操舵出力を決定すれ
ば車体１を走行コース３に追従させることができる。

また、第３図のマーク画像からコード番号を読み取り、
該コード番号に対応してあらかじめ車体１に記憶してい
る走行速度、前後進、直進、旋回、停止、荷役等の各制
御用データの中から読み取ったコード番号に対応するデ
ータを選択し、そのデータに基づく出力や（３）式と（
５）式どちらを使用するかの判断をする。出力時期や演
算式の切換え時期は車体位置として、記憶しているデー
タに含めておき、（２）式の車体位置演算値との比較に
より判断する。

さらに、走行コースの分岐、荷役動作等条件によって異
なる動作を要求される箇所においては、壁面上のマーク
４を、地上管理機６からの指示によりコード番号がＬＥ
Ｄ表示等の方法で変化するマーク表示機５にて表示し、
条件に応じて地上管理１１６よりコード番号そのものを
変化させることにより車体ｌの動作を変化させる。

（１）〜（５）式の演算はマイコン等を車体１に搭載し
て行う。

（効　　　果） 以上説明したように、走行コースの横に設置した壁面上
のマークを車体のＩＴＶカメラで検出することにより自
動操舵制御を行うため、マーク設置による床面強度の低
下、マークの損傷がなく、適用範囲の広い確実な自動操
舵制御が行なえる利点がある。

また、必要に応じてマーク表示機によりコード番号を変
化させることができるバーコードの検出により、コード
番号に対応した各制御を行うため無人搬送車等の複雑な
制御を必要とする車体においても、コード番号に対応す
るデータを準備するだけでよく車上で受は持つ制御を単
純化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１、第２図は車体が走行コース
に対して横変位と姿勢角を生じた場合の一例、第３図は
車上のＩＴＶカメラが壁面上のマークを検出した場合の
マーク画像の一例である。 １−・・−・・車　体　　　　２・・・・−・−ＩＴＶ
カメラ３　・・・・・走行コース　　　４・−・・−・
・マーク５　・−・・マーク表示機　　６・−・・・・
・地上管理機７−・車体の旋回中心の並ぶ軸 −・・車体の走行コースに追従させる点（車体代表点）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無人搬送車等の自動操舵制御を必要とする車体に
   おいて、車体の左右のいずれかの既知の位置に外むけに
   ＩＴＶカメラを取付け、一方、予め設定された走行コー
   スの直線部と既知の距離の地点に平行に離散的に設置し
   た壁面上に矩形状のマークを取付け、上記ＩＴＶカメラ
   で壁面上のマークを取込み、マーク画像の矩形からのひ
   ずみ度合と辺の長さより車体と予め設定された走行コー
   スの横変位と姿勢角を検出することを特徴とする自動操
   舵制御方式。
2. （２）無人搬送車等の自動操舵制御を必要とする車体に
   おいて、車体の左右いずれかの既知の位置に外向けにＩ
   ＴＶカメラを取付け、一方、予め設定された走行コース
   の直線部と既知の距離の地点に平行に離散的に設置した
   壁面上にバーコードを有した矩形状のマークを取付け、
   そのマークは必要箇所においては、ＬＥＤ表示等の方法
   によりバーコードのコード番号が地上管理機等からの指
   示信号により変更されるマーク表示機にて表示されるも
   のとし、車体のＩＴＶカメラで壁面上のマークを取込み
   、そのマーク画像の矩形からのひずみ度合と辺の長さよ
   り、車体と予め設定された走行コースの横変位と姿勢角
   を検出するとともに、マーク画像よりコード番号を読み
   取り、あらかじめ車体に記憶している走行速度、前後進
   、直進、旋回、停止、荷役等の各制御用データの中から
   コード番号に対応するデータを選択することにより逐次
   必要な制御を行うことを特徴とする自動操舵制御方式。