JPH03219309A

JPH03219309A - 移動車用の制御情報指示装置

Info

Publication number: JPH03219309A
Application number: JP2015712A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ishida; 石田　英夫
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1991-09-26

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】〔卒業上の利用分野〕本発明は、移動車に対して、平面視での基準位置情報と
走行経路上の番地情報とを同時に指示するための移動車
用の制御情報指示装置に関する。

〔従来の技術］例えば、移動車を所定の停止位置で自動停止させるため
には、その停止位置に対する基準位置情報と、走行経路
上の番地情報とを指示する必要があるが、従来では、停
止位置に対する基準位置情報と走行経路上の番地情報と
は、各別に指示するようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

停止位置に対する基準位置情報と走行経路上の番地情報
とを各別に指示する゛ようにすると、設備構成が複雑に
なるばかりが、地上側の表示手段の設置が面倒になる不
利がある。

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、移動車に対して、平面視での基準位置情報と
走行経路上の番地情報とを同時に指示できるようにする
ことにある。

〔課題を解決するための手段］本発明による移動車用の制御情報指示装置の特徴構成は
以下の通りである。

第１の特徴構成は、移動車の停止箇所に、前記移動車に
対する平面視での基準位置情報と前記移動車に対する走
行経路上の番地情報とを同時に表示自在に形成された基
準部材が設けられ、前記移動車に、前記基準部材の前記
基準位置情報及び前記表示情報を読み取る撮像手段が設
けられた点にある。

第２の特徴構成は、前記基準部材は、所定パターンに区
画された複数個の表示領域の明るさ又は表示色の組み合
わせに基づいて前記番地情報を表示するように構成され
ている点にある。

［作　用］第１の特徴構成では、移動車の停止箇所に、前記移動車
に対する平面視での基準位置情報と前記移動車に対する
走行経路上の番地情報とを同時に表示自在に形成された
基準部材を設けることにより、地上側における基準部材
の設置を容易に行うことができるようにすると共に、移
動車側では、撮像手段によって、それら基準位置情報と
走行経路上の番地情報とを同時に読み取らせるようにす
るのである。

第２の特徴構成では、基準部材を、所定パターンに区画
された複数個の表示領域の明るさ又は表示色の組み合わ
せに基づいて番地情報を表示させるように構成すること
で、一つの基準部材で表示可能な番地情報の個数を多く
できる。

〔発明の効果］もって、第１の特徴構成では、移動車に対して、平面視
での基準位置情報と走行経路上の番地情報とを同時に指
示できるので、移動車誘導用の設備構成の簡素化を図る
ことができるに至った。

又、第２の特徴構成では、一つの基準部材で表示可能な
番地情報の個数を多くできるので、走行経路上の番地数
が多い場合にも容易に対応できるようになる。

〔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１８図乃至第２０図に示すように、作業装置としての
荷移載用マニプレータ（１）が搭載された移動車（Ａ）
の走行路の横倒部に、前記移動車（Ａ）の停止箇所とし
ての荷移載用ステーション（ＳＴ）が設置されている。

そして、前記移動車（Ａ）が指示されたステーション（
ＳＴ）に停止するに伴って、前記マニプレータ（１）に
よって、ステーション（ＳＴ）と移動車（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。尚、詳述はしないが、一つのステーション（ＳＴ）
で前記移動車（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、ステーション（ＳＴ）
での加工作業等が終了する毎に再度移動車（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。

但し、前記移動車（Ａ）は、走行用ガイド等を用いない
でステーション（ＳＴ）間に亘って自律走行するように
構成されている。そして、詳しくは後述するが、前記ス
テーション（ＳＴ）に停止したときのステーション（Ｓ
Ｔ）に対する平面視での基準位置に対する車体横幅方向
でのずれ量（に）、車体前後方向でのずれ量（Ｙ）、及
び、車体前後方向での傾き（θ）の各ずれ情報に基づい
て、次のステーション（ＳＴ）に対する走行経路を自動
補正できるように構成されている（第２１図参照）。

前記ステーション（ＳＴ）間の走行経路について説明を
加えれば、第２０図に示すように、前記移動車（Ａ）の
車体前後方向をｙ軸とし、且つ、車体横幅方向をｙ軸と
して設定しである。そして、隣接する二つのステーショ
ン（Ｓｒ１）、（ＳＴ２）の間のｙ軸方向での距離（１
１）とｙ軸方向での距離（Ｉ！、ｚ）とに基づいて、前
記移動車（Ａ）を自律走行させる正規ルー）　（Ｌ、）
の情報が予め設定記憶されることになる。但し、前記移
動車（Ａ）は、一つのステーション（ＳＴＺ）から他方
のステーション（ＳＴ　、　）に向かって走行させるも
のとする。

前記正規ルー）　（Ｌｏ）は、例えば、前記二つのステ
ーション（Ｓｒ１）、　（ＳＴＺ）の間を結ぶ複数個の
直線に分割された各直線区間（Ｔ、）、　（Ｔ２）　、
　（Ｔ：ｔ）夫々の距離情報と、各直線区間（ＴＩ）、
　（Ｔ２）、　（Ｔ３）の接続点において向き変更させ
るための旋回半径（Ｒ１）、（Ｒ２）及び旋回角度（θ
１）、（θ２）の情報として設定され、それらの距離情
報や旋回角度の情報を、前記移動車（Ａ）に対する走行
制御情報として予めマ・ノブ化して、記憶させておくよ
うにしである。

つまり、前記移動車（Ａ）は、記憶した走行制御情報に
基づいて、一方のステーション（ＳＴ２）から他方のス
テーション（ＳＴ　＋　）に向けて、前記各直線区間（
Ｔ、）、　（Ｔ２）、　（Ｔｚ）をその順序で直進する
と共に、各区間の接続点において設定半径で設定角度を
旋回しながら自律走行して、自動的に次のステーション
（ＳＴＩ）で停止することができるようにしているので
ある。尚、第２０図中、（ｒｌ）、　（ｒ２）は車体横
幅方向における前記二つのステーション（ＳＴＩ）、　
（ＳＴ２）夫々と前記正規ルー１−　（ＬＯ）との間の
距離である。

第１８図及び第１９図に示すように、前記ステーション
（ＳＴ）には、前記移動車（Ａ）が指示されたステーシ
ョン（ＳＴ）において停止したときに、予め設定記憶さ
れたステーション（ＳＴ）に対する前記マニプレータ（
１）の平面視での基準位置からのずれを検出して、前記
マニプレータ（１）の作動量を自動補正したり、前記移
動車（Ａ）を次のステーション（ＳＴ）に向けて走行さ
せるときの走行経路を自動補正させたりするために、前
記ステーション（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。尚、この基準部材
（３）は、前記移動車（Ａ）が停止しているステーショ
ン（ＳＴ）が何れであるかを識別できるようにするため
に、予め付与された走行経路上の位置を示す番地情報を
、前記基準位置情報と同時に表示できるように構成され
ている。

前記基準部材（３）について説明を加えれば、第１図に
示すように、平面視が略正方形に形成された平板の表面
を、例えば、黒色に塗装し、その平板の四隅に、基準位
置情報を表示する四個の白色円形状の基準位置マーク（
４４）の夫々が設けられ、その基準位置マーク（４４）
の内側箇所に、前記番地情報を表示する番地マーク（ｍ
）が貼着されている。

前記番地マーク（ｍ）について説明を加えれば、白色の
ヘース（４ｂ）上に、黒色で田の字状の枠取りをするこ
とにより、複数個の所定パターンに区画された四個の表
示領域（ｍ、乃至ｍ４）が形成されている。そして、各
表示領域（ｍ、乃至ｍ、）を、例えば、表示する番地に
対応する表示領域を黒色に塗り潰すことにより、いわゆ
るカルラコード（第２図乃至第１７図参照）を形成する
ようにしである。尚、走行経路上の番地数が多い場合に
は、前記番地マーク（ｍ）の複数個を用いて一つの番地
を表示させることになる。

もって、前記基準部材（３）は、平面視での基準位置情
報と走行経路上の番地情報とを同時に表示できるように
構成されているのである。尚、前記基準位置情報及び番
地情報の読み取り、及び、その読み取り情報の判別につ
いては、後述する。

次に、前記移動車（Ａ）の構成について説明する。

第１８図及び第１９図に示すように、前記移動車（Ａ）
は、一対の電動モータ（５）によって左右各別に駆動停
止並びに逆転自在な状態で、車体前後方向の略中夫に設
けられた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、そ
の場で向き変更することもできるように構成されている
。

又、前記移動車（Ａ）には、例えば、光ファイバ弐のジ
ャイロ装置（Ｓｂ）が搭載され、そのジャイロ装置（Ｓ
ｂ）の情報に基づいて前記正規ルート（ＬＯ）に対する
走行方向のずれを検出して、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させるようになっている。

尚、第１８図中、（Ｓｃ）は前記左右一対の推進車輪（
６）の旋回中心となる箇所に設けられた接地穴の走行距
離検出用センサである。

第２２図に示すように、前記移動車（Ａ）の運行管理す
る地上側の中央制御装置（８）と前記移動車（Ａ）との
間で、前記移動車（Ａ）に対する行き光情報つまり停止
すべきステーション（ＳＴ）の番地情報や前記マニプレ
ータ（１）の作動指令情報等の各種情報を通信するため
の無線式の通信装置（９４）　、　（９ｂ）が、前記移
動車（Ａ）　と地上側とに設けられている。尚、前記地
上側の通信装置（９ｂ）は前記中央制御装置（８）に接
続され、移動車側の通信装置（９４）は、前記移動車（
Ａ）の走行及び前記マユブレーク（１）の作動を制御す
るために前記移動車（Ａ）に搭載されたマイクロコンピ
ュータ利用の移動車コントローラ（１ｏ）に接続されて
いる。

尚、第２２図中、（１１）は、詳しくは後述するが、前
記規準部材（３）の表示情報を読み取る撮像手段として
のイメージセンサ（Ｓ４）の撮像情報を画像処理して読
み取った情報を前記移動車コントローラ（１０）に伝達
する画像処理部、（１２）は前記移動車コントローラ（
１ｏ）の指令に基づいて前記マニプレータ（１）を作動
させるマニプレータ用コントローラ、（１３）は前記走
行用モータ（５）の駆動装置（１４）の作動を制御する
走行用コントローラ、（１５）は前記移動車（Ａ）に対
して行き光情報を手動設定したり、非常停止時の復旧等
を行うために各種情報を手動設定するための設定器であ
る。

前記マニプレータ（１）は、第１８図及び第１９図に示
すように、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（２）と前記基準部材（
３）の表示情報を読み取る撮像手段としての二次元イメ
ージセンサ（Ｓ４）とが取り付けられている。尚、詳述
はしないが、前記マユブレーク（１）は、各関節に取り
付けられた電動モータの作動量を、その作動量を検出す
るエンコーダの情報と、予め設定記憶された各種情報と
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、第２３図に示すように、前記二次元イメージセン
サ（Ｓ４）は、撮像視野内の何処に前記基準部材（３）
があるかを判別できる状態で撮像する広角視野（第２４
図参照）を備えた広視野センサ（Ｓ、）と、撮像視野内
に前記基準部材（３）の全体が略−杯に入る状態で撮像
する狭視野（第２５図参照）を備えた狭視野センサ（Ｓ
２）との二個のイメージセンサを備えている。尚、図中
、（１６）は前記イメージセンサ（Ｓ４）の撮像面を証
明する照光装置であって、前記イメージセンサ（Ｓ４）
の撮像視野を取り囲むリング状に形成されている。

つまり、前記イメージセンサ（Ｓ４）は、その解像度が
同じであっても、撮像視野が狭いほど前記基準部材（３
）に対する読み取り分解能が高くなるので、基本的には
、前記狭視野センサ（Ｓ２）の読み取り情報に基づいて
、前記基準部材（３）が表示する基準位置情報と番地情
報とを判別することになるが、前記移動車（Ａ）が自律
走行するために、前記ステーション（ＳＴ）で停止した
ときに設定適正停止状態から大きくずれる虞れがある。

従って、前記イメージセンサ（Ｓ４）の視野が狭いと、
停止位置のずれが大きい場合には、前記イメージセンサ
（Ｓ４）の撮像視野から前記基準部材（３）がはみ出す
虞れがある。基準部材（３）が撮像視野からはみ出すと
、その表示情報の読み取りを誤る虞れが生じることにな
る。

そこで、前記移動車（Ａ）が前記ステーション（ＳＴ）
で停止したときに、前記マニプレータ（１）を予め設定
記憶させた作動量で作動させて、前記イメージセンサ（
Ｓ４）を基準部材（３）が付設されているステーション
（ＳＴ）上に移動させ、第２４図に示すように、先ず、
前記広視野センサ（Ｓ、）によって前記ステーション（
ＳＴ）上を撮像させて、前記基準部材（３）が撮像視野
内の何処にあるかを判別させる。次に、前記基準部材（
３）が撮像視野からはみ出さないように前記マニプレー
タ（１）の作動量を自動補正させて、第２３図に示すよ
うに、前記基準部材（３）の中心を前記狭視野センサ（
Ｓ２）の撮像視野の中心側で捉えるように撮像させるこ
とで、前記移動車（Ａ）の停止位置が大きくずれた場合
にも、前記基準部材（３）の読み取りを誤らないように
しているのである。

前記広視野センサ（ｓｌ）による前記基準部材（３）の
位置検出について説明を加えれば、前記基準部材（３）
はその全体が略黒色の正方形に形成され、且つ、その大
きさは一定である。

そこで、前記基準部材（３）の設置面を、前記基準部材
（３）よりも大なる光反射量となるように平滑面に形成
し、且つ、前記基準部材（３）の画像上における大きさ
及び形状に対応したウィンドウを設定して、前記広視野
センサ（Ｓｌ）の撮像画像内を検索させることにより、
前記基準部材（３）の中心が前記狭視野センサ（Ｓｌ）
の描像視野の中心に位置するようにして表示情報を読み
取らせるのである。

又、前記移動車（Ａ）コントローラ（１０）によって、
前記イメージセンサ（Ｓ４）の読み取り情報に基づいて
前記マニプレータ（１）の作動量に対する補正量が求め
られ、求めた補正量の情報が前記マニプレータ用コント
ローラ（１２）に与えられて、前記移動車（Ａ）が前記
ステーション（ＳＴ）に対する設定適正停止状態からず
れても、前記前掲持具（２）が適正通りに荷を把持でき
るようになっている。そして、前記求めた補正量の情報
は、前記移動車（Ａ）を次のステーション（ＳＴ）に走
行させるための制御情報としても用いられるようになっ
ている。

つまり、前記移動車コントローラ（１０）を利用して、
移動車の走行を制御する走行制御手段や前記イメージセ
ンサ（Ｓ４）の撮像情報に基づいて前記基準部材（３）
の表示情報を判別するための各種手段が構成されること
になる。

次に、前記イメージセンサ（Ｓ４）の撮像情報に基づい
て前記基準部材（３）の表示情報を判別するための構成
について説明する。

前記イメージセンサ（Ｓ４）の撮像情報が前記画、像処
理部（１１）に入力されて、そのコントラストの大小に
基づいて２値化され、前記基準部材（３）の撮像視野内
における位置や表示情報の読み取りが行われることにな
る。

但し、前述の如く、先ず、前記マニプレータ（１）を予
め設定記憶された作動量で作動させて、前記広視野セン
サ（Ｓ、）によって前記基準部材（３）の大まかな位置
が検出され、その検出位置情報に基づいて、前記マニプ
レータ（１）の作動量が補正されて、前記狭視野センサ
（Ｓｌ）によって前記基準部材（３）がクローズアップ
された状態で撮像されることになる。そして、その狭視
野センサ（Ｓｌ）の撮像情報に基づいて、前記基準位置
マーク（４４）の撮像画像上における各座標（Ｘｔ＋Ｙ
ｉ）が求められることになる（第２５図参照）。

次に、求めた各座標（Ｘｉ、Ｙｉ）から下記式に基づい
て、前記四個の基準位置マーク（４４）の重心（Ｘ、Ｙ
）と平面視における車体前後方向つまり前記ｙ軸に対す
る傾き（θ）の夫々を求める。

但し、前記重心（Ｘ、Ｙ）の値は、前記イメージセンサ
（Ｓ４）の撮像画面の中央に設定された基準位置（ＸＯ
５ＹＯ）に対するずれ量に対応する値となるように、前
記ステーション（ＳＴ）に対して前記移動車（Ａ）が設
定適正停止状態で停止した場合に、前記マニプレータ（
１）を設定作動量で作動させると、前記重心（Ｘ、Ｙ）
の値と前記基準位置（ＸＯ，ＹＯ）の値とが一致する状
態となるように、前記基準部材（３）の取り付は位置が
設定されている。

つまり、前記重心（Ｘ、Ｙ）のｙ軸の値が、基準位置に
対する車体前後方向でのずれ量に対応し、ｙ軸の値が車
体横幅方向でのずれ量に対応し、そして、前記傾き（θ
）の値が車体前後方向でのステーション（ＳＴ）に対す
る傾きに対応するようにしているのである。

従って、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、前記移動車（Ａ）の停止時における
姿勢が前記ステーション（ＳＴ）に対する設定適正停止
状態つまり前記基準部材（３）の基準位置（ｘｏ、ｙｏ
）からずれても、前記マニプレータ（１）の前掲持具（
２）で、荷を適正通りに把持できるようにしているので
ある。

次に、前記基準位置情報の読み取り時に同時に読み取ら
れる番地情報について説明する。

前記白地に黒色で形成された田の字状の枠取りの位置を
、前記白色の基準位置マーク（４４）に対する位置関係
等の情報やパターンマツチング等の手法によって判別し
、その田の字状の各枠内に形成される四個の表示領域（
ｍ＋乃至ｍｎ）の夫々が黒色に塗り潰されているか否か
に基づいて、表示されるカルラコードすなわち番地情報
を判別することになる。

そして、前記ステーション（ＳＴ）における荷移載作業
が終了するに伴って、予め記憶された、又は、前記通信
装置（９４）　、　（９ｂ）を介して前記中央制御装置
（８）から指示される次のステーション（ＳＴ）までの
走行経路の情報と、前記基準位置（×。、　Ｙ、）に対
するずれ量（Ｘ、Ｙ）及び傾き（θ）の情報に基づいて
、次のステーション（ＳＴ）に走行するための走行方向
を修正して自律走行を開始させることになる。

走行方向の修正について説明を加えれば、第２１図に示
すように、前記移動車（Ａ）が前記ステーション（ＳＴ
）に対して近づく方向に位置ずれ及び傾きが生じている
状態で停止しているとすると、先ず、前記重心（Ｘ、Ｙ
）の値及び前記傾き（θ）の値とに基づいて、前記移動
車（Ａ）が前記ステーション（ＳＴ）に衝突しない範囲
で、前記設定記憶された正規ルート（Ｌｏ）の方向に向
き変更可能な最大角度（θＳ）と、前記正規ルー１−　
（ＬＯ）との接点（０）までの走行距離（Ｔｓ）とを求
め、前記ジャイロ装置（Ｓｂ）をリセットして、検出走
行方向の情報を初期化する。

次に、前記ジャイロ装置（Ｓｂ）の情報に基づいて、前
記左右の推進車輪（６）を逆転させることによりその場
でスピンターンさせて、前記傾き（θ）と前記向き変更
可能な最大角度（Ｏ３）とを加算した角度分を、前記正
規ルー）　（ＬＯ）の方向に向き変更させた後、前記走
行距離検出用センサ（Ｓｃ）の情報に基づいて、低速で
前記求めた走行距離（Ｔｓ）を直進走行させて、前記正
規ルート（Ｌｏ）との接点（０）で停止させる。その後
は、スピンターンで前記最大角度（θＳ）をステーショ
ン（ＳＴ）側に向き変更して、前記正規ルート（Ｌｏ）
に沿って自動走行しながら次のステーション（ＳＴ）に
走行するように、設定速度で走行を開始させることにな
る。

前記正規ルート（Ｌｏ）に沿って自動走行を開始した後
は、前述の如く、前記ジャイロ装置（Ｓｂ）の情報に基
づいて、前記左右の推進車輪（６）に回転速度差を付け
て操向し、且つ、前記走行距離検出用センサ（Ｓｃ）の
情報に基づいて、前記正規ルート（Ｌｏ）上における前
記移動車（Ａ）の位置を判別させて、次のステーション
（ＳＴ）に達するに伴って、自動停止させることになる
。

［別実施例］上記実施例では、基準位置情報や番地情報を特定の形状
のマークに形成して、背景に対する明るさの差に基づい
て情報を表示させるようにした場合を例示したが、基準
部材の具体構成や↑最像手段の具体構成は各種変更でき
る。例えば、明暗に代えて色によって情報を表示させる
ようにしてもよい。尚、この場合、撮像手段はカラー式
に構成することになる。

又、上記実施例では、撮像手段の撮像視野を広狭に切り
換えるために、二個のセンサを設けて切り換え使用する
ようにした場合を例示したが、例えば、一つのセンサに
広角系と挟角系の二種類の光学系を備えさせて切り換え
使用するようにしてもよい。又、視野の切り換え無で実
施してもよい。

又、上記実施例では、移動車（八）を自律走行させるよ
うに構成した場合を例示したが、例えば、誘導ラインに
沿って走行させるようにガイド式に構成してもよく、本
発明を実施する上で必要となる各部の具体構成は各種変
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。

４

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る移動車用の制御情報指示装置の実施
例を示し、第１図は基準部材の拡大平面図、第２図乃至
第１７図は番地情報の説明図、第１８図は移動車が停止
箇所で停止している状態の概略平面図、第１９図は同正
面図、第２０図は走行ルートの説明図、第２１図は移動
車のずれ修正の説明図、第２２図は制御構成のブロック
図、第２３図は撮像手段の概略斜視図、第２４図及び第
２５図はずれ検出の説明図である。（Ａ）・・・・・・移動車、（３）・・・・・・基準部
材、（Ｓ４）・・・・・・撮像手段、（ｍ＋乃至１Ｔ１
４）・・・・・・複数個の表示領域。

Claims

【特許請求の範囲】１、移動車（Ａ）の停止箇所に、前記移動車（Ａ）に対
する平面視での基準位置情報と前記移動車（Ａ）に対す
る走行経路上の番地情報とを同時に表示自在に形成され
た基準部材（３）が設けられ、前記移動車（Ａ）に、前
記基準部材（３）の前記基準位置情報及び前記表示情報
を読み取る撮像手段（Ｓａ）が設けられた移動車用の制
御情報指示装置。２、前記基準部材（３）は、所定パターンに区画された
複数個の表示領域（ｍ＿１乃至ｍ＿４）の明るさ又は表
示色の組み合わせに基づいて前記番地情報を表示するよ
うに構成されている請求項１記載の移動車用の制御情報
指示装置。