JPH0339615B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレーザ光等の光ビームの発射装置に関
するもので、無人車の走行誘導に用いるものであ
る。

（従来の技術） 一般に、無人車を誘導する光ビームの発射装置
としては特開昭60−17504のように光源から発生
したレーザ光等をレンズの組合せによる投光機構
でスリツト状の広幅平行光線にして走行経路に投
光するものがあつた。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来技術ではレンズの精度を高くしないと
完全な平行光線にはならないほか、光が拡散する
という欠点があり、また広幅の光線を投光する場
合、レンズを大きくする必要があるが、レンズの
サイズあるいはスペースの制約などにより、光の
幅に自ら限度があつた。

（実施例） 本発明はかかる問題点を解消するもので、以下
その実施例を図面により説明すると、１は光ビー
ムの発射装置で、He−Neガスレーザを発生する
光源２と、その前方の支柱３の下部に設けられた
プリズム３０１、支柱３の上部に設けられたプリ
ズム３０２、その後方で回転板４の回転中心部に
設けられたプリズム３０３、回転板４の外周付近
に設けられた発射部としてのプリズム３０４を主
な構成としている。プリズム３０１，３０２は架
台５の前部に固定され、光源２からエキスパンダ
６を介して生じたレーザビームを上方及び後方へ
反射する。プリズム３０３はプリズム３０２で反
射されたレーザビームを外周のプリズム３０４へ
反射し、さらにプリズム３０４は路面に略平行と
なるよう前方へ発射し、回転板４とともに回転す
ることにより回転半径に応じた円筒状のビームＢ
による走行経路を形成して発射することになる。
８は駆動用モータで、架台５の上部に設けられそ
の回転軸に回転板４の中心部が連結されている。

尚、本実施例では回転体として回転板４を用い
たが、回転式のアームでもよく、アームの回転中
心部及び先端側にプリズム３０３，３０４を設け
てもよい。また、光源２より生じたレーザビーム
はエキスパンダ６により径20mmに拡げられた略平
行光線とされる（厳密には500ｍ先で集束される
が200ｍ先までを用いるとよいし、状況に応じて
集束距離を長くすればよく、いずれにせよ拡散す
ることがない）。

一方、２０は無人車で、走行モータ３０及び操
舵モータ３１で制御される前輪２１と、従動され
る一対の後輪２２を有し、車体２３の前部には直
進制御用の受光部２４が設けられている。

受光部２４は左右一対にフオトトランジスタ等
の受光素子２５，２６を並設し、車体２３が走行
経路を外れ、左あるいは右の素子２５，２６にレ
ーザビームＢがあたると走行経路に戻るように前
輪２１を操舵制御する。

また、無人車２０の側面には右左折用及び停止
用の光信号を受ける受光部７０，７１が設けられ
前方には障害物を認知した場合に走行を一時停止
させる超音波センサ７２及び発射部が設けられて
いる。

また、前記各受光部２４，７０，７１及び超音
波センサ７２の検出信号に基づいて、無人車２０
を操舵、走行、停止させるため走行モータ３０、
操舵モータ３１に制御信号を出力するマイクロコ
ンピユータ３２が搭載されている。尚、制御のプ
ライオリテイは1.障害物、2.停止信号、3.右左折
信号、4.直進の順でプログラムへの割り込みを行
なつている。

さらに、受光部２４の上下にはレーザビームの
受光確認用の受光素子２７，２８が縦設され、車
体２３が走行経路を逸脱したか否かを検出する。

次に、本発明の作用について説明すると、光ビ
ームの発射装置１において、駆動用モータ８を駆
動して回転板４を回転すると、光源２から生じた
レーザビームはエキスパンダ６、プリズム３０
１，３０２を介して回転中のプリズム３０３，３
０４に到達し、プリズム３０４を通じて発射装置
１より路面に略平行な円筒状に発射される。

而して、無人車２０は筒状ビームＢによる走行
誘導信号に追従して走行するが、第３図にように
直進制御用の受光素子２５，２６がいずれも筒状
のビームＢより内方に存する場合、両素子とも受
光せず操舵制御は行われないままで走行する（受
光確認用の受光素子２７，２８が受光することに
より、検出信号をマイクロコンピユータ３２に送
り、無人車２０が筒状ビームＢによる走行誘導信
号に追従していることがわかる）。

走行を続けるうちに走行方向がずれて第５図の
ように受光素子２６が筒状ビームＢを受光する
と、検出信号に基づき、マイクロコンピユータ３
２を通じて操舵モータ３１が作動され、受光素子
２６が受光しなくなるまで車体２３を矢印方向
（第５図）へ操舵することにより軌道修正される。

また、第６図のように受光素子２５が筒状ビー
ムＢを受光すると、同様に操舵モータ３１が作動
され、受光素子２５が受光しなくなるまで車体２
３を矢印方向（第６図）へ操舵する。

さらに、第７図のように受光素子２５，２６が
筒状ビームＢから逸脱した場合には、受光素子２
７，２８の受光が阻止されるため、この検出によ
り無人車２０を停止すればよい。

尚、プリズム３０３と３０４の距離を変えて筒
状ビームＢの径を任意に選定し、一方、左右の受
光素子２５，２６間の距離を任意に選定すること
により、無人車２０の追従精度を任意に選定でき
る。また、直進制御時の大半は筒状ビーム内に直
進制御用の受光素子が存するので、このとき受光
素子は作動不要となり、検出信号を送らなくても
よいため、操舵制御を小きざみに行う必要がな
い。

また、光ビームとしてはレーザ光線のほか赤外
線等、他の光線を用いてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、架台にレーザ光
線、赤外線などの光源と反射用プリズムを設け、
架台上部には回転体を設け、回転体には路面に平
行なビームを発射する発射用プリズムを設けてな
り、回転体の回転時には一定の径で発射用プリズ
ムが回転することにより筒状ビームが形成され、
この筒状ビームは受光部を有する無人車の走行誘
導信号とされることを特徴とする光ビームの発射
装置により次のような効果を奏する。

(a) 光ビームの発射装置からの距離に関係なく、
遠隔位置においても拡散することのない路面に
略平行で均一寸法のビームが得られ、路面に凹
凸があり無人車が上下動しても、遠隔位置を走
行しても無人車の制御を正確にできる。

(b) 光ビームの径あるいは受光部の取付距離を選
定することにより、無人車が横揺れしても正確
に受光でき、上下動と相俟つて悪路走行にも十
分耐えるものとなる。

(c) 光ビームの発射位置（地上高）を任意に選定
でき人の目に当たらない範囲に発射できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を示す側面図、第２図は
発射装置の正面図、第３図は無人車の要部の正面
図、第４図は無人車の制御ブロツク図、第５図、
第６図、第７図は作動状態図である。 １……発射装置、３０１，３０２，３０３……
プリズム、３０４……プリズム（発射部）、Ｂ…
…筒状ビーム（走行経路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 架台にレーザ光線、赤外線などの光源と反射
   用プリズムを設け、架台上部には回転体を設け、
   回転体には路面に平行なビームを発射する発射用
   プリズムを設けてなり、回転体の回転時には一定
   の径で発射用プリズムが回転することにより筒状
   ビームが形成され、この筒状ビームは受光部を有
   する無人車の走行誘導信号とされることを特徴と
   する光ビームの発射装置。