JPH0514922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はレートジヤイロにより無軌道車の操舵
角速度を検出し、その値を積分して無軌道車の進
行方向を求め、目的地点へ無人で走行させる無軌
道車の初期位置制御装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、工場内の荷物搬送に使用される無軌道車
としては、走行路に電磁誘導電線を配設して高周
波電流を流し、この高周波電流を無軌道車が受信
して、電磁誘導電線の構成する経路に沿つて無軌
道車を走行させる方式、又は電磁誘導電線の代り
に光学反射テープを用いて光学検出器を利用して
前記光学反射テープの構成する経路に沿つて走行
させる方式がある。これらの方式の場合、工場内
のレイアウト変更や工程順路の変更に伴つて、走
行路を変更する場合に、電磁誘導電線又は光学反
射テープを再配設しなければならないという欠点
を有している。

このために従来ジヤイロを用いて走行方向の方
位角を検出し、走行プログラムに記憶された方位
角と比較しながら操舵制御する方式が出願されて
いる。しかしこの方式では方位角を検出するジヤ
イロとしては精度の高いものが要求され、寿命、
価格などに問題がある。

このため、方位角を検出するジヤイロのかわり
に角速度を検出するレートジヤイロを用いること
により、前記ジヤイロの寿命、価格の問題を解決
することができる。しかしレートジヤイロは角速
度を積分して走行方向を検知するものであるた
め、無軌道車のスタート初期の方向に誤差があつ
たり、走行途中に検知誤差が生ずると、最後まで
その誤差が積分されたまま残るため、無軌道車の
スタートの方向合わせと検知精度に厳しい値が要
求される。

このようなことから本出願人は先に第５図のよ
うに構成した制御装置を出願した。第５図におい
て、１はレートジヤイロであり、これはガスレー
トジヤイロなどで知られるものであり、無軌道車
が水平方向に回転すると、その角速度に比例する
アナログ出力を生ずるものである。従つて、無軌
道車が直進している間はレートジヤイロ１から出
力は生じず、わずかでも左右に振れると、出力を
生じる。２は無軌道車の車輪であり、３はこの車
輪２の距離パルスを出力する回転センサである。
４は無軌道車存在位置演算回路（以下演算回路と
称す）であり、前記レートジヤイロ１からの角速
度を積分して偏位角（姿勢角）Θを得るものであ
る。また前記演算回路４は前記回転センサ３から
の距離パルスにより単位時間に走行時の偏位角
（姿勢角）Θにより、単位時間内のＸ軸移動距離
をΔx、Ｙ軸移動距離をΔy、単位時間走行した距
離をΔlとすれば、Δx＝ΔLcosΘ、Δy＝ΔyLsinΘ
として演算し、スタート点からΔy，Δyを加算、
減算して無軌道車の推測現在位置ｘ，ｙを求める
ことができるようになつている。５は走行制御回
路であり、後述する走行路マツプを記憶した記憶
装置（本発明の第１の記憶装置）を有し、演算回
路４で求めた推測現在位置ｘ，ｙおよび偏位角Θ
を入力して無軌道車が走行路マツプ上の走行路に
のるように無軌道車の走行用モータに速度指令、
操舵指令を与えるものである。走行路マツプは、
無軌道車の走行路位置としての座標データと各座
標における走行方位として偏位角データが、該記
憶装置に設定・記憶されている。６は前記回転セ
ンサ３からの距離パルスを入力して無軌道車の走
行方向を検知し、これを走行制御回路５に出力す
る方向判別回路である。７ａ，７ｂは無軌道車に
取付けられた検知物検知器例えば光電センサであ
り、これは走行路上に配設された複数個の検知物
（第２図１４ａ〜１４ｇ参照）を検知するもので
ある。８は姿勢検知回路であり、これは光電セン
サ７ａ，７ｂからのそれぞれ検知物検知信号ｆ，
ｇを入力し、真の走行路中心に対する傾きΔθと、
該走行中心の横方向へのずれ量Δyを求めるため
のデータ信号ａ，ｂ，ｃを走行制御回路５に出力
するものである。

ここで、データ信号ａは、センサ７ａと７ｂが
検知物の検知開始時間差を示し、またデータ信号
ｂはセンサ７ａが検知物を検知する検知時間であ
り、データ信号ｃはセンサ７ｂが検知物を検知す
る検知時間である。

このような構成のものに於いて、無軌道車が直
進している状態では、レートジヤイロ１の出力す
なわち角速度を生じないが、僅かでも左右に振れ
ると、角速度が生じる。このレートジヤイロ１か
らの角速度は演算回路４に入力され、ここで積分
されるとともに偏位角Θが演算される。そして演
算回路４において、単位時間内のＸ軸移動距離
Δx、単位時間内のＹ軸移動距離Δyを演算し、こ
の距離Δx，Δyを加算、減算して無軌道車の推測
現在位置ｘ，ｙを演算し、これらを単位時間ごと
に走行制御回路５に出力し、走行制御回路５の中
にもつている走行路マツプ上（図示せず）の位置
と比較し、走行路にのるように走行用モータが操
舵制御、速度制御される。光電センサ７ａ，７ｂ
により地上の検知物を検知すると、姿勢検知回路
８からデータ信号ａ，ｂ，ｃを走行制御回路５に
入力する。この走行制御回路５において走行路マ
ツプのデータと、データ信号ａ，ｂ，ｃに基いて
求められた無軌道車の現在位置x₀，y₀を演算回路
４に送り、推測現在位置ｘ，ｙが修正される。そ
して、この演算回路４においては、第６図のフロ
ーチヤートに示すような姿勢修正手順で姿勢角
Θ₀が求められる。即ち光電センサ７ａ，７ｂか
ら検知物検知信号ｆ，ｇが演算回路４にあると、
演算回路４はx₀，y₀と、光電センサ７ａ，７ｂの
オン時刻ずれ時間t₀をとりこみ、 Θ₀＝tan^-1t₀ｖ／ｌ （ｖ：回転センサより求めた単位時間内の一定
低速度、ｌ：検知物検知器間の長さ） を算定する。

以上のようにして現在位置x₀，y₀、姿勢角Θ₀
が得られると、検知物検知信号ｆ又はｇが演算回
路４に入力されてからの距離分Δx，Δy，ΔΘを
用いてx₀，y₀、Θ₀を補正する。レートジヤイロ
１をリセツトし、修正を完了する。以後、次の検
知物を検知するまで、前記x₀，y₀、Θ₀を絶対位
置として、レートジヤイロ１からの推測位置情報
により無軌道車は走行する。

この様なことから通常はレートジヤイロ１で制
御されるので、連続した電磁誘導電線又は光学反
射テープなどの被検知体を何等設ける必要がな
い。又走行路の要所要所で無軌道車の偏位角Θ及
び距離ｘ，ｙが補正されるので、レートジヤイロ
１の積分誤差が無視でき、これにより精度があが
り複雑な走行路に対応可能であり、経済的にも有
利である。

ところが、前記無軌道車の制御装置を実用化す
るうえで次のような問題がある。すなわち、電源
投入時無軌道車の存在位置つまりｘ，ｙ，Θが不
明であるため、制御を開始する為には、無軌道車
の正確な現在位置をメジヤーなどで実測し、これ
を前記走行制御回路５に入力するか、又は無軌道
車を予め定められた位置に正確に停止させてスタ
ート指令を与える必要がある。しかも無軌道車の
現在位置は座標ｘ，ｙ及び偏位角Θは三次元の値
となる為、電源投入後の無軌道車のスタートが面
倒である。

［考案の目的］ 本発明では前記問題点を解決するためなされた
もので、無軌道車の電源投入時のスタートが容易
に行なえる無軌道車の初期位置制御装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は前記目的を達成するため、第１の発明
は車輪角０度指令と一定低速走行指令と初期位置
検知物の座標データとを記憶した第２の記憶装置
とスタートスイツチとを備え、スタートスイツチ
が操作されると車輪角０度指令と一定低速走行指
令とを走行制御回路に出力すると共に、無軌道車
が走行して最初に検知物を検出したとき、初期位
置検知物の座標データを無軌道車存在位置演算回
路に出力して無軌道車の推測現在位置を修正し、
かつ走行制御回路への車輪角０度指令と一定低速
走行指令とをリセツトする初期位置設定手段とを
具備したものである。

また、第２の発明は、無軌道車がこれから通過
する検知物に該当する識別番号データを選択設定
可能な検知物識別設定器と、車輪角０度指令と一
定低速走行指令と初期位置検知物の座標データと
を記憶した第２の記憶装置とスタートスイツチと
を備え、スタートスイツチが操作されると車輪角
０度指令と一定低速走行指令とを走行制御回路に
出力すると共に、無軌道車が走行して最初に検知
物を検出したとき、初期位置検知物の座標データ
のうち、前記検知物識別設定器で設定した検知物
識別データに対応するデータを無軌道車存在位置
演算回路に出力して無軌道車の推測現在位置を修
正し、かつ走行制御回路への車輪角０度指令と一
定低速走行指令とをリセツトする初期位置設定手
段とを具備したものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。第１
図は本発明の第１の実施例を示す無軌道車車上側
の構成を示すブロツク図であり、スタートスイツ
チ１０および初期設定回路１１からなる初期位置
設定手段を新たに設けた点が第５図とは異なる。
初期設定回路１１は図示しない記憶装置（本発明
の第２の記憶装置）例えばROM（リードオンリ
ーメモリ）又はRAM（ランダムアクセスメモリ）
を備え、この記憶装置には無軌道車の車輪角０度
指令と一定低速走行指令が記憶されており、更に
記憶装置には後述する初期位置検知物の位置デー
タが記憶されており、これらの記憶内容は前記走
行制御回路５に出力可能になつている。初期設定
回路１１にはスタートスイツチ１０が接続されて
おり、このスタートスイツチ１０は無軌道車をス
タートするときにオン操作するもので、オン操作
することにより初期設定回路１１の記憶装置の記
憶内容が走行制御回路５に出力される。

第２図は本発明の第１の実施例の地上側の構成
図で、１ａ〜１ｉはステーシヨンであり、図中１
２は無軌道車が走行する走行路、１３ａ〜１３ｉ
はこの走行路１２近くに互いに間隔を存して配設
された荷役マシン、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄ，１４ｅ，１４ｆは前記走行路１２上に間隔
を存して配設された姿勢修正検知物（以下検知物
と称す）、１５は初期位置姿勢修正検知物（以下
初期位置検知物と称す）である。

このように構成されたものにおいて、無軌道車
を走行路に走行させる場合、無軌道車を手動によ
り初期位置検知物１５の手前まで移動させる。そ
してスタートスイツチ１０をオン操作すると、初
期設定回路１１の記憶装置に記憶されている車輪
角０度指令及び一定低速走行指令が走行制御回路
５に与えられ、無軌道車は一定低速で真直ぐ走行
する。そして光電センサ７ａ，７ｂが初期位置検
知物１５を検知すると、初期設定回路１１の記憶
装置に記憶されている初期位置検知物１５の位置
データが走行制御回路５を介して演算回路４に入
力され、ここで無軌道車の推測現在位置が修正さ
れ、かつ初期設定回路１１より走行制御回路５へ
の車輪角０度指令と一定低速指令がリセツトされ
て無軌道車は停止して、初期設定が完了する。

第３図はこれを説明する為のフローチヤートで
ある。以上の様なことから、無軌道車の運転者は
無軌道車を初期位置検知物１５にラフに位置させ
た後、スタートスイツチ１０をオン操作するだけ
で、無軌道車の初期位置設定が可能となり、スタ
ートが容易になる。

第４図は本発明の第２の実施例の無軌道車車上
側のブロツク図である。第１の実施例とは異なる
のは初期設定回路１１に検知物識別設定器１６を
設け、前記初期設定回路１１の記憶装置に走行路
上に設けてある各検知物に対応する位置データが
予め記憶されている点である。

このように構成してあるので、無軌道車が第２
図の検知物１４ａ〜１４ｆの手前にあるかを指定
でき、この後スタートスイツチ１０をオン操作す
るだけで、任意の地点（検知物１４ａ〜１４ｆの
存在する所）でも前記実施例と同様に初期位置設
定が可能で、前記実施例の様に無軌道車を初期位
置検知物の手前に戻す必要はないので、前記実施
例にくらべて無軌道車のスタートがスムーズに行
なえる。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、無軌道車の電源投
入時のスタートが容易に行なえる無軌道車の初期
位置制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無軌道車の初期位置制御
装置の第１の実施例の車上側の構成を示すブロツ
ク図、第２図は同実施例の地上側の構成を示す
図、第３図は同実施例の初期設定手順を示すフロ
ーチヤート、第４図は本発明による無軌道車の初
期位置制御装置の第２の実施例の車上側の構成を
示す図、第５図は先願の無軌道車の制御装置の車
上側の構成を示す図、第６図は第５図の姿勢修正
手順を示すフローチヤートである。 １……レートジヤイロ、２……車輪、３……回
転センサ、４……無軌道車存在位置演算回路、５
……走行制御回路、６……方向判別回路、７ａ，
７ｂ……光電センサ、８……姿勢検知回路、１０
……スタートスイツチ、１１……初期設定回路、
１２……走行路、１３ａ〜１３ｉ……荷役ステー
シヨン、１４ａ〜１４ｆ……姿勢修正検知物、１
５……初期位置姿勢修正検知物、１６……検知物
識別設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地上の走行路を走行する無軌道車が、水平方
   向に回転すると、その角速度に比例するアナログ
   出力を生ずるレートジヤイロ１と、 前記無軌道車の走行路位置としての座標データ
   と各座標における走行方位としての偏位角データ
   が予め第１の記憶装置に設定・記憶された走行路
   マツプと、 前記無軌道車の走行距離を測定するセンサ３
   と、 このセンサ３の出力と前記レートジヤイロ１の
   出力を積分して偏位角を求めると共に前記無軌道
   車の推測現在位置ｘ，ｙを演算する無軌道車存在
   位置演算回路４と、 前記地上の走行路上に不連続に配置した初期位
   置検知物１５を含んだ複数の検知物１４ａ〜１５
   と、 前記無軌道車に設け、前記検知物を検知すると
   出力を生ずる検知物検知器７ａ，７ｂと、 この検知物検知器の出力から走行路に対する前
   記無軌道車の姿勢を演算するためのデータを作成
   する姿勢検知回路８と、 この姿勢検知回路８からの出力と前記無軌道車
   存在位置演算回路４の演算値を入力し、前記走行
   路マツプのデータと比較を行つて無軌道車の位置
   X₀，y₀を求め、この位置を前記存在位置演算回
   路４に出力して前記推測現在位置を修正すると共
   に、前記走行路マツプ上に前記無軌道車がのるよ
   うに操舵制御を行う走行制御回路５と、 車輪角０度指令と一定低速走行指令と初期位置
   検知物の座標データとを記憶した第２の記憶装置
   とスタートスイツチとを備え、このスタートスイ
   ツチが操作されると前記車輪角０度指令と一定低
   速走行指令とを前記走行制御回路５に出力すると
   共に、無軌道車が走行して最初に検知物を検出し
   たとき、前記初期位置検知物の座標データを前記
   無軌道車存在位置演算回路４に出力して無軌道車
   の推測現在位置を修正し、かつ前記走行制御回路
   ５への車輪角０度指令と一定低速走行指令とをリ
   セツトする初期位置設定手段１０，１１とを具備
   した無軌道車の初期位置制御装置。 ２ 地上の走行路を走行する無軌道車が、水平方
   向に回転すると、その角速度に比例するアナログ
   出力を生ずるレートジヤイロ１と、 前記無軌道車の走行路位置としての座標データ
   と各座標における走行方位としての偏位角データ
   が予め第１の記憶装置に設定・記憶された走行路
   マツプと、 前記無軌道車の走行距離を測定するセンサ３
   と、 このセンサ３の出力と前記レートジヤイロ１の
   出力を積分して偏位角を求めると共に前記無軌道
   車の推測現在位置ｘ，ｙを演算する無軌道車存在
   位置演算回路４と、 前記地上の走行路上に不連続に配置した初期位
   置検知物１５を含んだ複数の検知物１４ａ〜１５
   と、 前記無軌道車に設け、前記検知物を検知すると
   出力を生ずる検知物検知器７ａ，７ｂと、 前記検知物検知器の出力から走行路に対する前
   記無軌道車の姿勢を演算するためのデータを作成
   する姿勢検知回路８と、 この姿勢検知回路８からの出力と前記無軌道車
   存在位置演算回路４の演算値を入力し、前記走行
   路マツプのデータと比較を行つて無軌道車の位置
   X₀，y₀を求め、この位置を前記存在位置演算回
   路４に出力して前記推測現在位置を修正すると共
   に、前記走行路マツプ上に前記無軌道車がのるよ
   うに操舵制御を行う走行制御回路５と、 前記無軌道車がこれから通過する検知物に該当
   する識別番号データを選択設定可能な検知物識別
   設定器１６と、 車輪角０度指令と一定低速走行指令と初期位置
   検知物の座標データとを記憶した第２の記憶装置
   とスタートスイツチとを備え、このスタートスイ
   ツチが操作されると、前記車輪角０度指令と一定
   低速走行指令とを前記走行制御回路５に出力する
   と共に、無軌道車が走行して最初に検知物を検出
   したとき、前記検知物の座標データのうち、前記
   検知物識別設定器１６で設定した検知物識別デー
   タに対応するデータを前記無軌道車存在位置演算
   回路４に出力して無軌道車の推測現在位置を修正
   し、かつ前記走行制御回路５への車輪角０度指令
   と一定低速走行指令とをリセツトする初期位置設
   定手段１０，１１と、 を具備した無軌道車の初期位置制御装置。