JPH0810405B2 - 無人誘導体の同期式経路検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は産業用その他の目的のために活用される無人
移動体の経路設定と検出装置に係わり、特に誤動作の少
なく安定な、無人移動体の経路および経路無人移動体位
置の検出手段に関する。

［従来の技術］ 産業用その他の目的のために活用され、機械的拘束な
しに誘導走行される無人移動体の為の経路設定検知手段
としては、地上に誘導線を付設し、経路毎に異なった周
波数の低周波電流を流し、該低周波電流によって発生す
る磁界を無人移動体にもうけたピックアップコイルによ
って経路を選択検知する手段、地上の経路上に反射テー
プを貼付し、無人移動体に発光装置と受光装置を設け、
発光装置からの光による反射テープからの反射光を受光
装置によって検知することによって経路を検知する手
段、該無人移動体上にレーザ光の検出装置を設け特定経
路に合わせて地上に設けたレーザ投光器からのレーザ光
に従って経路を検知する手段、地上に間隔をおいて貼付
した誘導用マークを無人移動体に設けたテレビジョンカ
メラ装置によって検知しながら走行する手段、無人移動
体上にジャイロを設けジャイロからの情報と予め無人移
動体上に記憶させておいた情報と該無人移動体の走行距
離の計測手段とから経路を選択検知する手段およびジャ
イロからの情報と地上に間隔をおき適切な場所に貼付し
た走行方向補正用マークの検出手段から経路を選択検知
する手段等が一般に用いられている。

又、複数の無人移動体が安全に走行する為に交通管制
を行うには各無人移動体の位置を確実に掴む必要があ
り、その為には地上に設けた移動体検知用の装置による
か無人移動体上に設けた走行距離計から検出していた。
また無人移動体が停止点や停止或いは旋回前の減速点を
把握するためには地上に該情報を意味するバーコード等
を貼付するか前述した誘導ケーブルをコイル状に設ける
か、磁性体を設けて、該無人移動体にはそれぞれの手段
に対応した検出手段を設け、詳細な位置については地上
に設けた前述した地上に設けた手段等によって表示した
基準点からの走行距離を車輪の回転数から検出積算して
判定していた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来の無人移動体の経路検出手段や経路
上における該無人移動体の位置検出手段によると、地上
に誘導線を付設し、経路毎に異なった周波数の低周波電
流を流し、該低周波電流によって発生する磁界を無人移
動体にもうけたピックアップコイルによって経路を選択
検知する手段では使用出来る周波数の数に限度があり、
また近接した経路に類似周波数の波が流されていると適
切な磁界が乱されるために正しい経路の位置が不明確に
なる所から形成出来る経路の数に限度があり、地上の経
路上に反射テープを貼付し、無人移動体に発光装置と受
光装置を設け、発光装置からの光の反射テープからの反
射光を受光装置によって検知する手段では分岐点でどち
らの経路をとるべきかを無人移動体が確認するには地上
に何等かのマークを設けて無人移動体上に記録したデー
タに従って該マークを検出判定する必要があるが同一無
人移動体で異なった経路を走行させる為に必要な情報を
該無人移動体に提供することが困難であるほかマークの
読取りミスや判定誤りを完全に除くことも困難であっ
た。無人移動体上にレーザ光の検出装置を設け特定経路
に合わせて地上に設けたレーザ投光器からのレーザ光に
従って経路を検知する手段においてはレーザ光と該無人
誘導体との他の障害物が入ると経路の検知不能になるほ
か経路の曲線部の形成が困難であるという問題があり、
地上に間隔をおいて貼付した誘導用マークを無人移動体
に設けたテレビジョンカメラ装置によって検知しながら
走行する手段については地上に正しく誘導用マークを貼
付しまた正常に維持してゆくことが困難であり、ジャイ
ロを用いる手段ではジャイロの正しい方向が時間によっ
てドリフトしてくる問題があって所々で正しい方向を示
した情報を該無人移動体に提供してジャイロの示す方向
を校正してやる必要があるが、正しい方向を精度良く提
供する手段を地上に設けることは困難であった。

また、無人移動体が自己の現在場所を知って予め記録
された指令に基づいて正しく走行し、或いは減速停止す
るための場所を知るために地上のコードを読み取るには
走行体に誤りなく情報を提供出来る為のコードによって
表現出来る情報の数には限度があり、無人走行体が自己
の車輪の回転数から検出積算して判定するには曲線部等
における左右車輪スリップによる影響や車輪と地上の条
件に伴って発生するスリップによる測定誤差があり、車
輪の摩耗による車輪半径の変化の為の計算誤差を生じる
恐れがあった。

本発明においては上記従来の問題点に着目し、容易確
実に無人移動体が走行すべき経路を検知し、また、該無
人移動体が走行中の経路上の位置を容易確実に認知する
手段を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に関わる無人誘導
体の同期式経路検出装置においては物理的手段によって
予め設定形成された複数の経路から特定の経路を選択
し、該経路に沿って自動的に無人移動体を走行させる無
人移動体誘導システムにおいて、同一の搬送周波数であ
る電気磁気的振動波を複数の経路上に発生させる電気磁
気的振動波の発生手段と、互いに異なる複数系列の高速
で変化する擬似雑音符号系列を発生させる手段と、前記
電気磁気的振動波に各経路ごとに異なった前記擬似雑音
符号系列によって拡散変調する情報変調手段とを地上に
装置し、地上に設けた互いに異なる複数系列の擬似雑音
符号系列発生手段の内の特定の擬似雑音符号系列と符号
同期された擬似雑音符号系列を選択発生する手段と、経
路上に発生されている擬似雑音符号系列によって拡散変
調された電気磁気的振動波を検出する手段と、該検出し
た電気磁気的振動波から自己が発生している擬似雑音符
号系列と同一の擬似雑音符号系列を拡散変調している電
気磁気的振動波を弁別して選択検出する手段とを該無人
移動体に装着したことを特徴としており、第２の発明で
は、物理的手段によって予め設定形成された複数の経路
から特定の経路を選択し、該経路に沿って自動的に無人
移動体を走行させる無人移動体誘導システムにおいて、
同一の搬送周波数である電気磁気的振動波を複数の経路
上に発生させる電気磁気的振動波の発生手段と、互いに
異なる複数系列の高速で変化する擬似雑音符号系列を発
生させる手段と、前記電気磁気的振動波に各経路ごとに
異なった前記擬似雑音符号系列によって拡散変調する情
報変調手段とを地上に装置し、地上に設けた互いに異な
る複数系列の擬似雑音符号系列発生手段の内の特定の擬
似雑音符号系列と符号同期された擬似雑音符号系列を選
択発生する手段と、経路上に発生されている擬似雑音符
号系列によって拡散変調された電気磁気的振動波を検出
する手段と、該検出した電気磁気的振動波から自己が発
生している擬似雑音符号系列と同一の擬似雑音符号系列
を拡散変調している電気磁気的振動波を弁別して選択検
出する手段と、該検出した符号系列と自己が発生してい
る符号系列とから両者間の位相偏差時間を検出する手段
と、出する手段と、該偏差時間から無人移動体の位置を
算出する手段とを該無人移動体に装着したことを特徴と
している。

［作用］ 本発明によれば、同一の搬送周波数である電気磁気的
振動波を複数の経路上に発生させる電気磁気的振動波の
発生手段と、互いに異なり高速で変化する複数系列の擬
似雑音符号系列を発生させる手段と、各経路ごとに前記
電気磁気的振動波に異なった前記擬似雑音符号系列によ
って拡散変調する情報変調手段とを地上に装置し、地上
に設けた互いに異なる複数系列の擬似雑音符号系列発生
手段の内の特定の擬似雑音符号系列と符号同期された擬
似雑音符号系列を選択発生する手段と、経路上に発生さ
れている擬似雑音符号系列によって拡散変調された電気
磁気的振動波を検出する手段と、該検出した電気磁気的
振動波から自己が発生している同一の擬似雑音符号系列
と同一の擬似雑音符号系列を拡散変調している電気磁気
的振動波を弁別して選択検出する手段とを該無人移動体
に装着したので多数の経路を設定するとともに任意の経
路選択を容易にすることが可能になった。また、高速に
変化する符号を変調しているのでこの符号の時間ずれか
ら該無人移動体の位置検出を容易に行うことができる
他、拡散変調を用いているので周囲の雑音に影響を受け
にくいというすぐれた効果を得ることが出来る。

［実施例］ 本発明に係わる、無人誘導体の同期式経路検出装置の
実施例を図面を参照して詳細に説明する。第１図は本発
明を適用した無人誘導システムの一実施例である。図に
おいて１は基本波である電気磁気的振動波の基になる高
周波の発振回路である。発振回路１で作成された高周波
信号は作成すべき誘導路線の数だけの種類の擬似雑音符
号系列の作製回路と前記高周波信号を変調するための回
路を作成すべき誘導路線の数だけ含んでいる出力回路を
符号変調回路２に供給される。符号変調回路２で変調さ
れた高周波信号はｎ回路数の各誘導路線３（3 1〜3 n）
に供給され、それぞれの誘導路線には異なった擬似雑音
符号系列によって変調された高周波信号が流れている。
４は無人移動体に装備した高周波信号の検出素子であっ
て、誘導路線を形成する高周波信号の種類に対応して選
択採用されている。５は前記検出素子４によって検出さ
れた高周波信号を検知するための検出回路であり、符号
復調回路６は検知された高周波信号に変調されている多
種類の擬似雑音符号系列のうちから該無人移動体が走行
すべき路線に供給されている擬似雑音符号系列を検知認
識するための検出機能を備えている。

各誘導路線に供給された高周波信号は誘導路線上を伝
送するには時間を必要とするため、あるタイミングに於
いて、誘導路線３nに接続する地上回路２からの距離に
よって符号系列の位置が異なっている状況を10に示して
いる。

次に地上装置と無人移動体上の装置の詳細について、
第２図と第３図及び第４図によって説明する。第２図は
地上設備であって発振回路１からの高周波出力は一次変
調回路である21に供給され、無人移動体に指令すべき各
種情報の作成回路22からの情報出力を変調する。一次変
調された高周波信号は拡散変調回路25に供給さる。該高
周波信号を供給すべき誘導路線に対応した符号の選択回
路23で定められた符号系列の信号、すなわち擬似雑音符
号系列が電子回路24で作成され、作成された擬似雑音符
号系列を前記拡張変調回路25で変調した後所定の誘導路
線に供給される。本説明では出力増幅回路とか誘導路線
とのマッチング回路等電子回路装置としては必要である
が本発明の説明には特に必要の無い回路は省略してお
り、第３図、第４図の説明についても同様である。

第３図は無人移動体に設備されている所定の誘導路線
を検知するための回路である。高周波信号検出回路５に
よって検出された高周波信号は拡散変調波を復調するた
めの電子回路である復調回路61に供給され、該無人移動
体が走行すべき誘導路線に供給されている擬似雑音符号
系列と同一の符号系列が予め該無人移動体に対する走行
指令に基づいて電子回路62で選択される。選択された指
令信号に従って所定の擬似雑音符号系列が電子回路63で
作成されて前記拡散復調回路61に供給され、所定の誘導
路線に供給されていた高周波信号のみが検知されて一次
変調された信号のための復調回路64に送られ、復調回路
で復調された該無人移動体への走行指令信号が検知され
て指令情報80としてそれぞれ所定の回路に送られるとと
もに誘導路線検出信号としての誘導情報70が誘導走行制
御回路に送られる。

無人移動体システムにおいて移動体に対して特に地上
から指令を与える必要のないシステムにおいては第２
図、第３図について説明した中における21一次変調回
路、22情報作成回路、64復調回路を除くことが出来る。

第４図は該無人移動体がそれぞれの誘導路線上のどの
位置に現在存在しているかを検知するための回路であ
る。高周波信号検出回路５によって検出された高周波信
号は拡散変調波を復調するための電子回路である復調回
路61に供給され、該無人移動体が走行すべき誘導路線に
供給されている擬似雑音符号系列と同一の符号系列が予
め該無人移動体に対する走行指令に基づいて電子回路62
で選択される。選択された指令信号に従って所定の擬似
雑音符号系列が擬似雑音符号系列発生回路63で作成され
て前記拡散復調回路61に供給され、所定の誘導路線に供
給されていた高周波信号のみが検知され変調されていた
符号系列が同期検出回路65に送られる。同期検出回路に
入力された信号の一部は同期制御回路66に送られて擬似
雑音符号系列発生回路63に送られて誘導路線からの入力
信号と完全に同期のとれた擬似雑音符号系列を作成す
る。受信し復調した符号系列と無人移動体内で復調のた
めに作成する符号系列の同期をとるには例えば前記拡散
復調回路61からの信号の自己相関を取り自己相関が最大
になるタイミングで擬似雑音符号系列が作成されるよう
に擬似雑音符号系列発生回路63を制御すればよい。正し
い受信タイミングで検出された符号系列は位置演算回路
67に送られて該無人移動体の現在位置を演算算出する。
算出の手段は例えば、時間誤差の少ない例えば所定の符
号系列と同一のタイミングパルス発生回路を該位置演算
回路に含み、該無人移動体が誘導路線の所定の位置例え
ば基準となるステーションを通過するときに前記タイミ
ングパルスの発生タイミングを校正するようにし、該タ
イミングパルスと受信した符号系列または該符号系列か
ら作られたパルス列の時間差を算出することによって算
出した時間と誘導路線上を伝送する誘導信号としての高
周波信号の伝送速度から前記基準となるステーションか
らの距離を知る事が出来る。

即ち第５図において71は基準となるタイミングで作成
されているパルス列であって、81は受信した信号から検
知または作成されたパルス列であり、90は両パルスの時
間差を示していて基準ステーションからの距離が大きく
なるに連れて時間90は大きくなる。

上述の説明においては誘導路線に高周波信号を流すよ
うに説明したが、本発明の実施においてはレーザを含む
光誘導において誘導用の光線に擬似雑音符号系列を変調
してもよく、電磁波に変調しても良い、電磁波を用いる
場合は、例えば該無人移動体に拡散変調を施した発信器
を備え、地上において該発信器からの出力を受信して該
無人移動体の現在の距離と受信アンテナの組み合わせで
その位置を知り、地上の発信装置において該無人移動体
の現在位置と走行すべき方向とを算出して作成した走行
指令を一次変調して送出することによって実施が可能で
ある。地上で該無人移動体の現在位置を知るには該無人
移動体に光または音または単純な電磁波の発信機能を設
け二個所以上の地上に設けた受信装置によってそれぞれ
の発信装置が検知する該無人移動体の方向から算出する
こともできる。

また、誘導路線上を伝搬する高周波信号の伝搬速度は
該誘導路線の対地キャパシテイその他の条件によって変
化するが、予め計測校正しておくことによって、正しい
伝送時間と位置の関係を知ることができる、また漏洩ケ
ーブルを用いることによって伝送時間の変動の少ないシ
ステムを作ることも可能である。

無人移動体上で現在位置を知る手段としてタイミング
パルスと受信信号とに時間差を計測判定するように説明
したが、無人移動体上に地上の特定のステーションで校
正された標準タイマを設け擬似雑音符号系列を該タイマ
によって正確なタイミングで発生させ、制御可能な遅延
回路を経由した該擬似雑音符号系列と受信した符号系列
のタイミングを正しく合わせ、その時の遅延回路の遅延
時間から時間偏差を知って位置を算出しても良い。

上述の説明においてはそれぞれの機能の説明に回路と
言う言葉を用いたが、デジタル処理を行うことが出来る
機能にはコンピュータを用いても良く、コンピュータを
用いることによって、各種情報を記憶しておき、必要と
する演算処理等に活用することが容易になる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、同一の搬送周
波数である電気磁気的振動波を複数の経路上に発生させ
る電気磁気的振動波の発生手段と、互いに異なり高速で
変化する複数系列の擬似雑音符号系列を発生させる手段
と、各経路ごとに前記電気磁気的振動波に異なった前記
擬似雑音符号系列によって拡散変調する情報変調手段と
を地上に装置し、地上に設けた互いに異なる複数系列の
擬似雑音符号系列発生手段の内の特定の擬似雑音符号系
列と符号同期された擬似雑音符号系列を選択発生する手
段と、経路上に発生されている擬似雑音符号系列によっ
て拡散変調された電気磁気的振動波を検出する手段と、
該検出した電気磁気的振動波から自己が発生している擬
似雑音符号系列と同一の擬似雑音符号系列を拡散変調し
ている電気磁気的振動波を弁別して選択検出する手段と
を該無人移動体に装着したので多数の経路を設定すると
ともに任意の経路選択を容易にすることが可能になっ
た。また、高速に変化する符号を変調しているのでこの
符号の時間ずれから該無人移動体の位置検出を容易に行
うことができる他、拡散変調を用いているので周囲の雑
音に影響を受けにくいというすぐれた効果を得ることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく一実施例の無人移動体システム
の概要図。 第２図は本発明に基づく一実施例の地上回路のブロック
図。 第３図は本発明に基づく一実施例の無人移動体上の回路
のブロック図。 第４図は本発明に基づく他の実施例の無人移動体上の回
路のブロック図。 第５図はタイミングパルス図。 １……発振回路 ２……符号変調回路 ３……誘導路線 ４……検出素子 ５…… ６…… 10……信号 21……一次変調回路 22……指令情報作成回路 23……符号選択回路 24……擬似雑音符号系列発生回路 25……拡散変調回路 61……拡散復調回路 62……符号選択回路 63……擬似雑音符号系列発生回路 64……一次復調回路 65……同期検出回路 66……同期制御回路 67……位置演算回路 70……誘導情報 71……基準タイミングパルス列 80……指令情報 81……受信タイミングパルス列 90……時間偏差量

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物理的手段によって予め設定形成された複
   数の経路から特定の経路を選択し、該経路に沿って自動
   的に無人移動体を走行させる無人移動体誘導システムに
   おいて、同一の搬送周波数である電気磁気的振動波を複
   数の経路上に発生させる電気磁気的振動波の発生手段
   と、互いに異なる複数系列の高速で変化する擬似雑音符
   号系列を発生させる手段と、前記電気磁気的振動波に各
   経路ごとに異なった前記擬似雑音符号系列によって拡散
   変調する情報変調手段とを地上に装置し、地上に設けた
   互いに異なる複数系列の擬似雑音符号系列発生手段の内
   の特定の擬似雑音符号系列と符号同期された擬似雑音符
   号系列を選択発生する手段と、経路上に発生されている
   擬似雑音符号系列によって拡散変調された電気磁気的振
   動波を検出する手段と、該検出した電気磁気的振動波か
   ら自己が発生している擬似雑音符号系列と同一の擬似雑
   音符号系列を拡散変調している電気磁気的振動波を弁別
   して選択検出する手段とを該無人移動体に装着したこと
   を特徴とする無人移動体の同期式経路検出装置。
2. 【請求項２】物理的手段によって予め設定形成された複
   数の経路から特定の経路を選択し、該経路に沿って自動
   的に無人移動体を走行させる無人移動体誘導システムに
   おいて、同一の搬送周波数である電気磁気的振動波を複
   数の経路上に発生させる電気磁気的振動波の発生手段
   と、互いに異なる複数系列の高速で変化する擬似雑音符
   号系列を発生させる手段と、前記電気磁気的振動波に各
   経路ごとに異なった前記擬似雑音符号系列によって拡散
   変調する情報変調手段とを地上に装置し、地上に設けた
   互いに異なる複数系列の擬似雑音符号系列発生手段の内
   の特定の擬似雑音符号系列と符号同期された擬似雑音符
   号系列を選択発生する手段と、経路上に発生されている
   擬似雑音符号系列によって拡散変調された電気磁気的振
   動波を検出する手段と、該検出した電気磁気的振動波か
   ら自己が発生している擬似雑音符号系列と同一の擬似雑
   音符号系列を拡散変調している電気磁気的振動波を弁別
   して選択検出する手段と、該検出した符号系列と自己が
   発生している符号系列および標準タイミングパルスから
   標準タイミングパルスと検出した符号系列との間の位相
   偏差時間を検出する手段と、該偏差時間から無人移動体
   の位置を算出する手段とを該無人移動体に装着したこと
   を特徴とする請求項１記載の無人移動体の同期式経路検
   出装置。