JPH08194535A - 位置検出システム - Google Patents
位置検出システムInfo
- Publication number
- JPH08194535A JPH08194535A JP7005540A JP554095A JPH08194535A JP H08194535 A JPH08194535 A JP H08194535A JP 7005540 A JP7005540 A JP 7005540A JP 554095 A JP554095 A JP 554095A JP H08194535 A JPH08194535 A JP H08194535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- angle
- traveling direction
- sign
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Navigation (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサによる誤差や誤差の累積をなくして精
度の高い位置情報を得る位置検出システムを提供する。 【構成】 左右それぞれの車輪が移動した距離を検出す
る移動距離センサ２及び車両の進行方向の方位角を検出
する方位センサ４を車両に搭載し、左右輪の移動距離の
差から得られる角度と方位センサの方位角変化から得ら
れる角度とを用い、角速度が大きいときには方位センサ
から得られる角度に大きく重み付けし、角速度が小さい
ときには移動距離差から得られる角度に大きく重み付け
して車両の進行方向を高精度に検出し、この進行方向と
左右輪の移動距離から求めた車両の移動距離とから現在
位置を算出し、さらに、地上に配置された標識を検出す
る標識検出器３を車両に搭載し、標識を検出したとき進
行方向及び現在位置を補正する。
度の高い位置情報を得る位置検出システムを提供する。 【構成】 左右それぞれの車輪が移動した距離を検出す
る移動距離センサ２及び車両の進行方向の方位角を検出
する方位センサ４を車両に搭載し、左右輪の移動距離の
差から得られる角度と方位センサの方位角変化から得ら
れる角度とを用い、角速度が大きいときには方位センサ
から得られる角度に大きく重み付けし、角速度が小さい
ときには移動距離差から得られる角度に大きく重み付け
して車両の進行方向を高精度に検出し、この進行方向と
左右輪の移動距離から求めた車両の移動距離とから現在
位置を算出し、さらに、地上に配置された標識を検出す
る標識検出器３を車両に搭載し、標識を検出したとき進
行方向及び現在位置を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフト等の倉
庫内で移動する移動車両の位置を検出するシステムに係
り、特に、センサによる誤差や誤差の累積をなくして精
度の高い位置情報を得る位置検出システムに関するもの
である。
庫内で移動する移動車両の位置を検出するシステムに係
り、特に、センサによる誤差や誤差の累積をなくして精
度の高い位置情報を得る位置検出システムに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】運転手が操縦するフォークリフトや非誘
導式の無人台車、移動ロボット等の無軌道で移動する車
両を用い、倉庫の荷受け場所から複数の保管場所へと車
両に荷物を乗せて移動する際には、荷物の保管場所を正
しく認識することが、倉庫内ロケーション管理にとって
重要である。このためには車両の現在位置を検出するシ
ステムが必要であり、このシステムには、精度の高い位
置情報が得られることが望まれる。
導式の無人台車、移動ロボット等の無軌道で移動する車
両を用い、倉庫の荷受け場所から複数の保管場所へと車
両に荷物を乗せて移動する際には、荷物の保管場所を正
しく認識することが、倉庫内ロケーション管理にとって
重要である。このためには車両の現在位置を検出するシ
ステムが必要であり、このシステムには、精度の高い位
置情報が得られることが望まれる。
【０００３】移動中の車両の進行方向と移動距離とを車
両から検出し、この進行方向と移動距離とから車両の現
在位置を求める方法が知られている。また、この方法に
よる検出誤差を解消するために、地上に布設した反射テ
ープや誘導線等の位置が分かっているもの（標識又はマ
ーカという）を車両から検出し、上記車両の現在位置を
補正する方法も知られている。
両から検出し、この進行方向と移動距離とから車両の現
在位置を求める方法が知られている。また、この方法に
よる検出誤差を解消するために、地上に布設した反射テ
ープや誘導線等の位置が分かっているもの（標識又はマ
ーカという）を車両から検出し、上記車両の現在位置を
補正する方法も知られている。
【０００４】車両の進行方向を検出する方法として、 １）車両に地磁気センサを搭載して方位角を検出し、そ
の方位角の変化から進行方向を検出する方法。
の方位角の変化から進行方向を検出する方法。
【０００５】２）車両にレートジャイロを搭載して方位
角を検出し、その方位角の変化から進行方向を検出する
方法。
角を検出し、その方位角の変化から進行方向を検出する
方法。
【０００６】３）車両の操舵輪の切れ角から進行方向を
検出する方法（特公昭６３−３９９２３号等） ４）車両の左右輪に移動距離センサを取り付け、これら
の移動距離差から進行方向を検出する方法（特開平３−
２３２００号等）が知られている。
検出する方法（特公昭６３−３９９２３号等） ４）車両の左右輪に移動距離センサを取り付け、これら
の移動距離差から進行方向を検出する方法（特開平３−
２３２００号等）が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記車両の
進行方向を検出する方法には、それぞれ問題がある。
進行方向を検出する方法には、それぞれ問題がある。
【０００８】１）倉庫内外の金属構造物等の影響による
地磁気の乱れのため地磁気センサの精度が悪くなること
がある。
地磁気の乱れのため地磁気センサの精度が悪くなること
がある。
【０００９】２）レートジャイロは、進行方向が変わる
とき、その角速度が小さい場合に、角度変化の検出誤差
が大きく、静止時のノイズ等によるドリフトの問題もあ
る。
とき、その角速度が小さい場合に、角度変化の検出誤差
が大きく、静止時のノイズ等によるドリフトの問題もあ
る。
【００１０】３）高速で進行方向が変わるとき、遠心力
によりスリップが起き、実際の進行方向と操舵輪の切れ
角とにずれが生じる。
によりスリップが起き、実際の進行方向と操舵輪の切れ
角とにずれが生じる。
【００１１】４）高速で進行方向が変わるとき、左右輪
いずれか又は両輪にスリップが起きた場合、移動距離に
も進行方向にも検出誤差が生じる。
いずれか又は両輪にスリップが起きた場合、移動距離に
も進行方向にも検出誤差が生じる。
【００１２】また、マーカ検出によって車両の現在位置
を補正することは、無線式、磁気式、光学式等の誘導装
置によって移動が制御され、移動する経路が一定軌道等
に規制されている車両には有効であるが、無軌道で移動
する車両に対しては、必ずしも有効でない。つまり、車
両の進行方向が自由であるため、マーカの位置でも進行
方向は一定しない。マーカ検出によって現在位置を補正
してもその位置での進行方向は補正できず、従って進行
方向の誤差が累積される。このため、求める現在位置に
進行方向の誤差が残ってしまう。
を補正することは、無線式、磁気式、光学式等の誘導装
置によって移動が制御され、移動する経路が一定軌道等
に規制されている車両には有効であるが、無軌道で移動
する車両に対しては、必ずしも有効でない。つまり、車
両の進行方向が自由であるため、マーカの位置でも進行
方向は一定しない。マーカ検出によって現在位置を補正
してもその位置での進行方向は補正できず、従って進行
方向の誤差が累積される。このため、求める現在位置に
進行方向の誤差が残ってしまう。
【００１３】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、センサによる誤差や誤差の累積をなくして精度の高
い位置情報を得る位置検出システムを提供することにあ
る。
し、センサによる誤差や誤差の累積をなくして精度の高
い位置情報を得る位置検出システムを提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、少なくとも進行方向の左右に車輪を有し無
軌道で移動する車両の現在位置を検出するための位置検
出システムにおいて、左右それぞれの車輪が移動した距
離を検出する移動距離センサ及び車両の進行方向の方位
角を検出する方位センサを車両に搭載し、左右輪の移動
距離の差から得られる角度と方位センサの方位角変化か
ら得られる角度とを用い、角速度が大きいときには方位
センサから得られる角度に大きく重み付けし、角速度が
小さいときには移動距離差から得られる角度に大きく重
み付けして車両の進行方向を高精度に検出し、この進行
方向と左右輪の移動距離から求めた車両の移動距離とか
ら現在位置を算出し、さらに、地上に配置された標識を
検出する標識検出器を車両に搭載し、標識を検出したと
き進行方向及び現在位置を補正するものである。
に本発明は、少なくとも進行方向の左右に車輪を有し無
軌道で移動する車両の現在位置を検出するための位置検
出システムにおいて、左右それぞれの車輪が移動した距
離を検出する移動距離センサ及び車両の進行方向の方位
角を検出する方位センサを車両に搭載し、左右輪の移動
距離の差から得られる角度と方位センサの方位角変化か
ら得られる角度とを用い、角速度が大きいときには方位
センサから得られる角度に大きく重み付けし、角速度が
小さいときには移動距離差から得られる角度に大きく重
み付けして車両の進行方向を高精度に検出し、この進行
方向と左右輪の移動距離から求めた車両の移動距離とか
ら現在位置を算出し、さらに、地上に配置された標識を
検出する標識検出器を車両に搭載し、標識を検出したと
き進行方向及び現在位置を補正するものである。
【００１５】上記移動距離センサにパルスエンコーダを
用い、上記方位センサにレートジャイロを用いてもよ
い。
用い、上記方位センサにレートジャイロを用いてもよ
い。
【００１６】上記標識から進行方向を検出するために互
い違いの平行直線からなる標識を倉庫の床面に配置し、
上記標識検出器は車両の進行方向の左右に取り付けて各
々標識上に来たときに標識を検出するものとし、両検出
器の間隔、直線間の距離、及び一方の標識検出器がひと
つの直線を検知してから他方の標識検出器が別の直線を
検知するまでの車両の移動距離とから車両の進入角を計
算し、この進入角と予め登録した直線の方向とから進行
方向を求めてもよい。
い違いの平行直線からなる標識を倉庫の床面に配置し、
上記標識検出器は車両の進行方向の左右に取り付けて各
々標識上に来たときに標識を検出するものとし、両検出
器の間隔、直線間の距離、及び一方の標識検出器がひと
つの直線を検知してから他方の標識検出器が別の直線を
検知するまでの車両の移動距離とから車両の進入角を計
算し、この進入角と予め登録した直線の方向とから進行
方向を求めてもよい。
【００１７】
【作用】上記構成により、車両の進行方向は、移動距離
センサから得られる角度と方位センサから得られる角度
とを重み付きで折衷したものになる。方位センサは、角
速度が小さいときに検出誤差が大きくなる特性を有し、
逆に移動距離センサは、角速度が大きいときに検出誤差
が大きくなる特性を有するから、角速度に応じて重みが
与えられることにより、各センサの特性の良い方が重く
なるので、車両の進行方向の検出誤差は解消される。従
って精度の高い位置情報が得られる。
センサから得られる角度と方位センサから得られる角度
とを重み付きで折衷したものになる。方位センサは、角
速度が小さいときに検出誤差が大きくなる特性を有し、
逆に移動距離センサは、角速度が大きいときに検出誤差
が大きくなる特性を有するから、角速度に応じて重みが
与えられることにより、各センサの特性の良い方が重く
なるので、車両の進行方向の検出誤差は解消される。従
って精度の高い位置情報が得られる。
【００１８】また、標識を検出したとき現在位置だけで
なく進行方向も補正するので、無軌道の車両でも誤差な
く現在位置を検出できる。
なく進行方向も補正するので、無軌道の車両でも誤差な
く現在位置を検出できる。
【００１９】パルスエンコーダ、レートジャイロを用い
ることにより、各センサを簡素化できる。
ることにより、各センサを簡素化できる。
【００２０】標識への車両の進入角と標識自体の方向と
から進行方向を求めるので、標識を自由な位置及び方向
に配置でき、標識検出器も簡素に構成できる。
から進行方向を求めるので、標識を自由な位置及び方向
に配置でき、標識検出器も簡素に構成できる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００２２】図１に示されるように、このフォークリフ
ト１０は、運転台に乗った運転手が操縦するようになっ
ている。このフォークリフト１０は、倉庫の荷受け場所
から複数の保管場所へと荷物を乗せて移動するものであ
る。
ト１０は、運転台に乗った運転手が操縦するようになっ
ている。このフォークリフト１０は、倉庫の荷受け場所
から複数の保管場所へと荷物を乗せて移動するものであ
る。
【００２３】フォークリフト１０の前輪１は、進行方向
の左右対称に設けられており、左右輪間の幅はＨとす
る。各前輪１に、その回転から当該前輪が移動した距離
を検出する移動距離センサ２として、一定距離毎にパル
スを出すパルスエンコーダ２ａが取り付けられている。
フォークリフト１０の車体両側に光スイッチ３ａが床面
に向けて取り付けられている。光スイッチ３ａは倉庫の
床面にあるマーカを検出するための検出器（標識検出
器）３である。左右検出器間の幅はｈとする。フォーク
リフトには、進行方向の方位角を検出する方位センサ４
としてレートジャイロ４ａが搭載されている。レートジ
ャイロ４ａは図の位置に限らずどこに置いてもよい。フ
ォークリフト１０の運転台から直視及び操作できる位置
に車載制御装置５が置かれている。
の左右対称に設けられており、左右輪間の幅はＨとす
る。各前輪１に、その回転から当該前輪が移動した距離
を検出する移動距離センサ２として、一定距離毎にパル
スを出すパルスエンコーダ２ａが取り付けられている。
フォークリフト１０の車体両側に光スイッチ３ａが床面
に向けて取り付けられている。光スイッチ３ａは倉庫の
床面にあるマーカを検出するための検出器（標識検出
器）３である。左右検出器間の幅はｈとする。フォーク
リフトには、進行方向の方位角を検出する方位センサ４
としてレートジャイロ４ａが搭載されている。レートジ
ャイロ４ａは図の位置に限らずどこに置いてもよい。フ
ォークリフト１０の運転台から直視及び操作できる位置
に車載制御装置５が置かれている。
【００２４】車載制御装置は、図２に示されるように、
パルスエンコーダ２ａの検出パルスを計数するカウンタ
２１と、光スイッチ３ａの出力レベルからマーカを検出
しているかどうかを判定するＤＩ２２と、レートジャイ
ロ４ａの方位角出力を受け取るＳＩＯ２３と、本発明の
演算処理を行う演算装置２４と、演算で得られた位置情
報等を無線送信する無線装置２５とを備えている。演算
装置２４は、補正処理を行う補正装置を兼ねている。
パルスエンコーダ２ａの検出パルスを計数するカウンタ
２１と、光スイッチ３ａの出力レベルからマーカを検出
しているかどうかを判定するＤＩ２２と、レートジャイ
ロ４ａの方位角出力を受け取るＳＩＯ２３と、本発明の
演算処理を行う演算装置２４と、演算で得られた位置情
報等を無線送信する無線装置２５とを備えている。演算
装置２４は、補正処理を行う補正装置を兼ねている。
【００２５】地上には、無線装置２５からの位置情報等
を受信する基地局２６と、位置情報に基づき倉庫内ロケ
ーション管理のための処理を行う処理装置（倉庫内ロケ
ーション管理装置）２７とが設けられている。
を受信する基地局２６と、位置情報に基づき倉庫内ロケ
ーション管理のための処理を行う処理装置（倉庫内ロケ
ーション管理装置）２７とが設けられている。
【００２６】このフォークリフトが用いられる倉庫の一
例を図３に示す。床は矩形であり、縦一路の通路３１と
横二路の通路３２とが設けられている。荷受け場所、保
管場所は通路３１，３２に沿って複数設けられている。
横方向をＸ軸に、縦方向をＹ軸にとってフォークリフト
の位置をＸＹ座標で表すものとする。倉庫の床面には、
ＸＹ座標の原点３３、予め角度が登録されている角度補
正点３４、予めＸ座標が登録されているＸ軸補正点３５
及び予めＹ座標が登録されているＹ軸補正点３６のそれ
ぞれ異なる位置の各点にそれぞれ形の異なるマーカが配
置されている。マーカは、光スイッチに光を反射する反
射テープを床面に張って形成される。各座標、角度は演
算装置２４内の補正装置に登録される。
例を図３に示す。床は矩形であり、縦一路の通路３１と
横二路の通路３２とが設けられている。荷受け場所、保
管場所は通路３１，３２に沿って複数設けられている。
横方向をＸ軸に、縦方向をＹ軸にとってフォークリフト
の位置をＸＹ座標で表すものとする。倉庫の床面には、
ＸＹ座標の原点３３、予め角度が登録されている角度補
正点３４、予めＸ座標が登録されているＸ軸補正点３５
及び予めＹ座標が登録されているＹ軸補正点３６のそれ
ぞれ異なる位置の各点にそれぞれ形の異なるマーカが配
置されている。マーカは、光スイッチに光を反射する反
射テープを床面に張って形成される。各座標、角度は演
算装置２４内の補正装置に登録される。
【００２７】角度補正点３４のマーカは、図４に示され
るように、登録角度に対応する方向に沿って検出器間隔
ｈより短い２本の平行な直線４１，４２を直角方向に距
離Ｄ離して互い違いに置いた形をしており、直線４１，
４２は反射テープで形成される。このマーカとフォーク
リフト１０との位置関係は、フォークリフト１０が通過
する際、左右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動しな
いようになっている。
るように、登録角度に対応する方向に沿って検出器間隔
ｈより短い２本の平行な直線４１，４２を直角方向に距
離Ｄ離して互い違いに置いた形をしており、直線４１，
４２は反射テープで形成される。このマーカとフォーク
リフト１０との位置関係は、フォークリフト１０が通過
する際、左右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動しな
いようになっている。
【００２８】Ｙ軸補正点３６のマーカは、図５に示され
るように、Ｙ軸に直交し、検出器間隔ｈより長い直線５
１である。このマーカとフォークリフト１０との位置関
係は、フォークリフト１０が通過する際、左右の光スイ
ッチ３ａ，３ａが同時に作動するようになっている。左
右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動する瞬間が必ず
あるように、テープ幅、テープ長さを決定してある。原
点３３、Ｘ軸補正点３５のマーカもＹ軸補正点３６に準
ずる。
るように、Ｙ軸に直交し、検出器間隔ｈより長い直線５
１である。このマーカとフォークリフト１０との位置関
係は、フォークリフト１０が通過する際、左右の光スイ
ッチ３ａ，３ａが同時に作動するようになっている。左
右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動する瞬間が必ず
あるように、テープ幅、テープ長さを決定してある。原
点３３、Ｘ軸補正点３５のマーカもＹ軸補正点３６に準
ずる。
【００２９】次に実施例の作用を述べる。
【００３０】まず、現在位置を求める方法を説明する。
【００３１】左右の移動距離センサから、それぞれの時
間当りの移動距離ΔＬｒ，ΔＬｉが得られる。
間当りの移動距離ΔＬｒ，ΔＬｉが得られる。
【００３２】これよりフォークリフトの時間当りの移動
距離ΔＬを求める。即ち、左右輪の移動距離の中間値に
よって車両の時間当りの移動距離ΔＬを求める。
距離ΔＬを求める。即ち、左右輪の移動距離の中間値に
よって車両の時間当りの移動距離ΔＬを求める。
【００３３】 ΔＬ＝（ΔＬｒ＋ΔＬｉ）／２ （１） また、左右輪の時間当りの移動距離の差と左右輪間の幅
Ｈとからフォークリフトの進行方向の時間当りの角度変
化量Δφｅを求める。
Ｈとからフォークリフトの進行方向の時間当りの角度変
化量Δφｅを求める。
【００３４】 Δφｅ＝（ΔＬｒ−ΔＬｉ）／Ｈ （２） 他方、レートジャイロの方位角出力の時間当りの変化量
から、フォークリフトの進行方向の時間当りの角度変化
量Δφｇが得られる。
から、フォークリフトの進行方向の時間当りの角度変化
量Δφｇが得られる。
【００３５】ここで、フォークリフトが曲がるときの角
速度が小さい場合、レートジャイロから得られる角度変
化量Δφｇは、角速度が検出限界（約０°／ｓ）に近い
ほど誤差が大きい。逆に、左右輪の移動距離差から得ら
れる角度変化量Δφｅは、遠心力によるスリップの影響
が小さいので誤差が小さい。これに対し、角速度が大き
い場合、左右輪の移動距離差から得られる角度変化量Δ
φｅは、遠心力によるスリップの影響が大きいので誤差
が大きくなり、逆に、レートジャイロから得られる角度
変化量Δφｇは、角速度が小さい場合に比べて高精度と
なる。
速度が小さい場合、レートジャイロから得られる角度変
化量Δφｇは、角速度が検出限界（約０°／ｓ）に近い
ほど誤差が大きい。逆に、左右輪の移動距離差から得ら
れる角度変化量Δφｅは、遠心力によるスリップの影響
が小さいので誤差が小さい。これに対し、角速度が大き
い場合、左右輪の移動距離差から得られる角度変化量Δ
φｅは、遠心力によるスリップの影響が大きいので誤差
が大きくなり、逆に、レートジャイロから得られる角度
変化量Δφｇは、角速度が小さい場合に比べて高精度と
なる。
【００３６】そこで２つの時間当りの角度変化量Δφ
ｅ，Δφｇと、角速度によって変化する係数Ｗを用いて
時間当りの進行方向変化量Δφを求める。即ち、車両の
進行方向が変わるときの角速度に応じて与えられる１よ
り小さい正の重みＷ，１−Ｗをそれぞれ乗じた後、両者
を加算して時間当りの進行方向変化量Δφとする。
ｅ，Δφｇと、角速度によって変化する係数Ｗを用いて
時間当りの進行方向変化量Δφを求める。即ち、車両の
進行方向が変わるときの角速度に応じて与えられる１よ
り小さい正の重みＷ，１−Ｗをそれぞれ乗じた後、両者
を加算して時間当りの進行方向変化量Δφとする。
【００３７】 Δφ＝ＷΔφｇ＋（１−Ｗ）Δφｅ ０＜Ｗ＜１ （３） このようにして求めた進行方向変化量Δφは、角速度の
大小によらず実際のフォークリフトの進行方向の変化量
を忠実に表すものとなる。
大小によらず実際のフォークリフトの進行方向の変化量
を忠実に表すものとなる。
【００３８】現在位置の演算は、上記時間当りの進行方
向変化量Δφと移動距離ΔＬとを求めた時間毎に行う。
まず、その時間の時間当りの位置変分を、進行方向変化
量Δφ、移動距離ΔＬ、及びその時間までの進行方向変
化量Δφを積算してなる積算角度φを用いて算出する。
積算角度φは、現在の進行方向を表している。位置変分
は、Ｘ，Ｙの成分ΔＸ，ΔＹに分けて求める。
向変化量Δφと移動距離ΔＬとを求めた時間毎に行う。
まず、その時間の時間当りの位置変分を、進行方向変化
量Δφ、移動距離ΔＬ、及びその時間までの進行方向変
化量Δφを積算してなる積算角度φを用いて算出する。
積算角度φは、現在の進行方向を表している。位置変分
は、Ｘ，Ｙの成分ΔＸ，ΔＹに分けて求める。
【００３９】Δφ≠０のとき、
【００４０】
【数１】
【００４１】Δφ＝０のとき、 ΔＸ＝ΔＬｃｏｓφ ΔＹ＝ΔＬｓｉｎφ （５） よって、現在位置（Ｘn ，Ｙn ）は、式（４）又は式
（５）、及びその前の時間での位置（Ｘn-1 ，Ｙn-1 ）
を用いて、次のように表せる。
（５）、及びその前の時間での位置（Ｘn-1 ，Ｙn-1 ）
を用いて、次のように表せる。
【００４２】 Ｘn ＝Ｘn-1 ＋ΔＸ Ｙn ＝Ｙn-1 ＋ΔＹ （６） 次に現在位置及び進行方向を補正する方法を説明する。
【００４３】フォークリフトの運転を開始する際、運転
手は原点３３上にフォークリフトを止め、原点確認信号
を車載制御装置５に送る。これにより、演算装置２４に
倉庫内の原点が登録され、現在位置が原点にクリアされ
る。以後、フォークリフトが移動するに従って現在位置
及び進行方向の誤差が蓄積されるが、角度補正点３４、
Ｘ軸補正点３５、Ｙ軸補正点３６にてそれぞれ補正され
る。
手は原点３３上にフォークリフトを止め、原点確認信号
を車載制御装置５に送る。これにより、演算装置２４に
倉庫内の原点が登録され、現在位置が原点にクリアされ
る。以後、フォークリフトが移動するに従って現在位置
及び進行方向の誤差が蓄積されるが、角度補正点３４、
Ｘ軸補正点３５、Ｙ軸補正点３６にてそれぞれ補正され
る。
【００４４】角度補正点３４では、図４のように、右の
光スイッチ３ａが先に作動するように反射テープが距離
Ｄだけ離して設置されている。フォークリフトが通過し
た際、右の光スイッチ３ａが作動してから左の光スイッ
チ３ａが作動するまでの移動距離ｄと、光スイッチ３
ａ，３ａの間隔ｈとから、通過した際の進入角φｉが求
まる。即ち、Ｄ≠ｈのとき、
光スイッチ３ａが先に作動するように反射テープが距離
Ｄだけ離して設置されている。フォークリフトが通過し
た際、右の光スイッチ３ａが作動してから左の光スイッ
チ３ａが作動するまでの移動距離ｄと、光スイッチ３
ａ，３ａの間隔ｈとから、通過した際の進入角φｉが求
まる。即ち、Ｄ≠ｈのとき、
【００４５】
【数２】
【００４６】この進入角φｉと角度補正点３４に登録さ
れている登録角度φ0 とから、進行方向をφ0 ＋φｉに
補正する。
れている登録角度φ0 とから、進行方向をφ0 ＋φｉに
補正する。
【００４７】Ｘ軸補正点３５、Ｙ軸補正点３６では、左
右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動したとき、現在
位置のＸ座標又はＹ座標を登録されている座標に補正す
る。
右の光スイッチ３ａ，３ａが同時に作動したとき、現在
位置のＸ座標又はＹ座標を登録されている座標に補正す
る。
【００４８】次に、フォークリフト１０を運転するとき
の動作の流れを図６に沿って説明する。
の動作の流れを図６に沿って説明する。
【００４９】まず、初期設定として、原点設定を行い、
倉庫内の原点と計算上の原点（ＸＹ座標）とを一致さ
せ、補正点設定を行い、各補正点の座標、角度を予め登
録しておく。
倉庫内の原点と計算上の原点（ＸＹ座標）とを一致さ
せ、補正点設定を行い、各補正点の座標、角度を予め登
録しておく。
【００５０】その後、作業に応じてフォークリフトを移
動させる。光スイッチが作動するまでは、現在位置の演
算を続ける。得られた現在位置は、随時、無線装置２
５、基地局２６を介して処理装置２７に送られる。
動させる。光スイッチが作動するまでは、現在位置の演
算を続ける。得られた現在位置は、随時、無線装置２
５、基地局２６を介して処理装置２７に送られる。
【００５１】光スイッチが作動した場合には、原点設
定、補正点設定で登録された座標、角度と、現在位置、
進行方向とを比較し、現在位置に最も近く、かつ一定範
囲にあるものを選択し、補正を行う。
定、補正点設定で登録された座標、角度と、現在位置、
進行方向とを比較し、現在位置に最も近く、かつ一定範
囲にあるものを選択し、補正を行う。
【００５２】１）原点 現在位置を、初期設定で入力された原点座標に補正する
（原点リセット）。
（原点リセット）。
【００５３】２）ＸＹ補正点 現在位置のＸ座標を登録座標に補正する（Ｘ軸リセッ
ト）か又は現在位置のＹ座標を登録座標に補正する（Ｙ
軸リセット）。
ト）か又は現在位置のＹ座標を登録座標に補正する（Ｙ
軸リセット）。
【００５４】３）角度補正点 移動距離ｄを計り、式（７）により進入角φｉを計算
し、登録角度φ0 を加えて進行方向とする（角度演算補
正）。
し、登録角度φ0 を加えて進行方向とする（角度演算補
正）。
【００５５】以上の繰り返しにより、フォークリフトが
マーカを通過する度に、現在位置、進行方向が補正さ
れ、誤差の累積が解消される。
マーカを通過する度に、現在位置、進行方向が補正さ
れ、誤差の累積が解消される。
【００５６】なお、上記実施例では、車輪の回転から移
動距離を検出するパルスエンコーダを用いたが、移動距
離センサには光学式非接触変位センサを用いても同等の
結果が得られる。また、角度変化量を求めるには、左右
輪の移動距離差の代わりに、操舵輪の切れ角を用いても
よい。また、補正のために、反射テープによるマーカを
光スイッチで検出したが、磁気テープを磁気センサで、
或いは、誘導線をアンテナで検出してもよい。
動距離を検出するパルスエンコーダを用いたが、移動距
離センサには光学式非接触変位センサを用いても同等の
結果が得られる。また、角度変化量を求めるには、左右
輪の移動距離差の代わりに、操舵輪の切れ角を用いても
よい。また、補正のために、反射テープによるマーカを
光スイッチで検出したが、磁気テープを磁気センサで、
或いは、誘導線をアンテナで検出してもよい。
【００５７】本発明は、運転手が操縦するフォークリフ
トに限らず、非誘導式の無人台車、移動ロボットにも適
用できる。
トに限らず、非誘導式の無人台車、移動ロボットにも適
用できる。
【００５８】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００５９】（１）角速度によって精度が正反対の変化
をする２つの独立した検出手段で角度を検出し、角速度
に応じて両者の重みを配分したので、角速度の大小によ
らず精度の高い進行方向情報が得られ、従って精度の高
い位置情報が得られる。
をする２つの独立した検出手段で角度を検出し、角速度
に応じて両者の重みを配分したので、角速度の大小によ
らず精度の高い進行方向情報が得られ、従って精度の高
い位置情報が得られる。
【００６０】（２）標識を検出したとき現在位置だけで
なく進行方向も補正できるようにしたので、無軌道で移
動する車両に対しても有効な補正ができる。
なく進行方向も補正できるようにしたので、無軌道で移
動する車両に対しても有効な補正ができる。
【図１】本発明の一実施例を示すフォークリフトの斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の位置検出システムのブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明によるマーカを配置した倉庫の床の平面
図である。
図である。
【図４】図３の倉庫の床の角度補正点付近の平面図であ
る。
る。
【図５】図３の倉庫の床のＹ軸補正点付近の平面図であ
る。
る。
【図６】本発明の現在位置を演算する流れ図である。
１ 前輪（左右輪） ２ 移動距離センサ ３ 検出器（標識検出器） ４ 方位センサ ５ 車載制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｃ 19/00 Ｚ 9402−2Ｆ (72)発明者 中居 久典 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 井沼 俊明 東京都江東区東陽７丁目２番18号 株式会 社日立物流内 (72)発明者 足立 博樹 東京都江東区東陽７丁目２番18号 株式会 社日立物流内 (72)発明者 小野川 清 東京都江東区東陽７丁目２番18号 株式会 社日立物流内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも進行方向の左右に車輪を有し
無軌道で移動する車両の現在位置を検出するための位置
検出システムにおいて、左右それぞれの車輪が移動した
距離を検出する移動距離センサ及び車両の進行方向の方
位角を検出する方位センサを車両に搭載し、左右輪の移
動距離の差から得られる角度と方位センサの方位角変化
から得られる角度とを用い、角速度が大きいときには方
位センサから得られる角度に大きく重み付けし、角速度
が小さいときには移動距離差から得られる角度に大きく
重み付けして車両の進行方向を高精度に検出し、この進
行方向と左右輪の移動距離から求めた車両の移動距離と
から現在位置を算出し、さらに、地上に配置された標識
を検出する標識検出器を車両に搭載し、標識を検出した
とき進行方向及び現在位置を補正することを特徴とする
位置検出システム。 - 【請求項２】 上記移動距離センサにパルスエンコーダ
を用い、上記方位センサにレートジャイロを用いたこと
を特徴とする請求項１記載の位置検出システム。 - 【請求項３】 上記標識から進行方向を検出するために
互い違いの平行直線からなる標識を倉庫の床面に配置
し、上記標識検出器は車両の進行方向の左右に取り付け
て各々標識上に来たときに標識を検出するものとし、両
検出器の間隔、直線間の距離、及び一方の標識検出器が
ひとつの直線を検知してから他方の標識検出器が別の直
線を検知するまでの車両の移動距離とから車両の進入角
を計算し、この進入角と予め登録した直線の方向とから
進行方向を求めることを特徴とする請求項１又は２記載
の位置検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005540A JPH08194535A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 位置検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005540A JPH08194535A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 位置検出システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194535A true JPH08194535A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11614031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7005540A Withdrawn JPH08194535A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 位置検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08194535A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150124A3 (en) * | 2000-04-25 | 2003-10-22 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Rotation detector in reach cargo vehicle and wheel for reach cargo vehicle |
| KR100989144B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2010-10-22 | 경상대학교산학협력단 | 무선 로터리 엔코더 및 회전체 제어 시스템 |
| CN114322978A (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-12 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆定位方法、计算机设备、计算机可读存储介质 |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP7005540A patent/JPH08194535A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150124A3 (en) * | 2000-04-25 | 2003-10-22 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Rotation detector in reach cargo vehicle and wheel for reach cargo vehicle |
| KR100989144B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2010-10-22 | 경상대학교산학협력단 | 무선 로터리 엔코더 및 회전체 제어 시스템 |
| CN114322978A (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-12 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆定位方法、计算机设备、计算机可读存储介质 |
| CN114322978B (zh) * | 2020-10-10 | 2024-03-15 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种车辆定位方法、计算机设备、计算机可读存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |