JPS5961706A - 位置方位検出装置 - Google Patents

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】 本発明は相対的な位置、方位を検出する装置に関し、例
えば無人搬送車の位置情報の修正、姿勢制御、修正に用
い得る装置に関するものでみる。

工場内床面を軌条に依らずに無人で走行する無人搬送車
の開発、実用化が進められている。このような搬送車の
停止位置、旋回位置の制御は搬送車自体が走行距離を積
算し、これを停止、旋回位置に関連づけて指令された距
離と比較して一致したところで停止、旋回を行わせる笠
の方式がとられるが、走行距離の積算誤差の累積を避け
るために、適当な距離ごとに搬送車が有している位置情
報を補正する点を設けることとしている。この補正は例
えば補正点床面にペイントマークを４＝Ｊしておき、床
面を視野とするテレビカメラを搬送車に搭載しておき、
その撮像画像についてのデータ処理によってペイントマ
ークの存在を検知し、検知時に走行距離精算値を補正す
る等の方法によって行われている。

しかしこのような方式ではテレビカメラが高価につくこ
と、また画像データ処理が複雑であること、カメラレン
ズ、ペイントマークの汚れによる誤検出、カメラの耐振
性等の問題があった０本発明は金属製のマーカ、金属セ
ンサを使用することによって上述の如き問題の解決を図
ると共に車体の向きの修正も容易に行わしめ得る位置方
位検出装置を提供することを目的とする。

以下本発明をその実施例を示す図面に基いて詳’）ｒＢ
する。第１図は本発明にがかるマーカ１を示しており、
薄鉄板等を平面視で十字状に打抜く笠の方法によって製
造したものであり、放射状の４つの片（以下肢ハという
）ＩＪ、１２，１３．１４ケ、１：略等長としであるが
、幅寸法は枝片１１のみを細幅としている。このマーカ
】の基準点０は十字の中心、つ廿シ１伎片１１．１３の
中心線と枝片１２゜１４の中心線との交点とし、まだ枝
片１１の延出方向をマーカ１の基準力（＋”ｔとすると
、こ）１を床面に定１？′１するに際しては、基準点Ｏ
を補正点中心に一致させ、廿／ζ基準方位は、床面にお
ける搬送屯（図示せず）の２次元（１７：　Ｉｉ制御の
だめのＸ−Ｙ座ＩＨｊｌｉ系の例えばＹ申出に一干女さ
せる。

第２１７１ｋｌ、（ｈｌ）ν送申にＪｔ載されている本
発明装置の°外部を（４へ式的に示している。−、検出
器フレーム２０シ」、側面視でコ字状をなし、その横字
画部分、つまり水平部分２ａ、２ａが車体前後方向とな
り、縦字画部分、つ１り垂直部分２ｂが車体正面（１１
１１となるように例えば車体底面に固定されている。水
平部分２　ａ　、’２　ａの先端部間には垂直の支軸２
１が回転自在に取付けてあり、支軸２１の下端は下側の
水平部分２ａよりも下方に適長延出せしめてあり、この
下端部には平面視で短冊状のロータ２２がその中心部に
おいて水平回転するように固定されている。ロータ２２
の先端部下面には、例えば電磁式の金属センサ２３が固
定しである。金属センサ２３の回転半径ｌは枝片１１等
の長さよりも少し短い長さに定めておく。支軸２１の水
平部分２ａ、２ａ間には２つのブー９２４，２４が固定
してあり、下側のプーリ２４にはロータ２２を回転駆動
するだめのモータ２５がベルトを介して連結されている
。また上側のプーリ２４にはロータ２２又は金属センサ
２３の回転角度位置検出のだめの回転エンコーダ２６が
ベルトを介して連結されている。回転エンコーダ２６は
アブソリュート型のものを用い、例えば金属センサ２３
がフレーム２０の垂直部分２ｂと一致する方向に在る場
合に絶対０°の位置信号が得られるように位相を合せて
おく。

なお回転エンコーダ２６としては上述の如きアブソリュ
ート型のものに替えてインクリメント型のものを用い、
その出力パルスを演舞回路３０にて積嘗する等の方法を
とって位１直情報を得るようにしてもよい０、 ブロックで示す演算回路３０はモータ２５の駆動／停止
りを制御し、まだ回転エンコーダ２６及び金属センサ２
３からの信号を受けてマーカ１に対するＮ目動位置及び
方向を算出する回路であり、例えはマイクロコンピュー
タにより構成されるが、その鳴合は搬送車自体の走行、
停止、操向、旋回の制御も併せて行う構成とするのが合
理的である。

なお金属センサ２３と演算回路３０との電気的接続は支
軸２１とフレーム２０の水平部分２ａとの間に公知の回
転トランス又はスリップリングとブラシとの組合せを設
けることによって行えばよい。また上側のプーリ２４と
回転エンコーダ２６との連結はコグドベルトを用いる等
してスリップを防止するのが望ましい。

以上のように構成された本発明装置の動作及び制御内容
を説明する。走行距離積ｐ値から補正点、つまり基準点
Ｏに近づいたことを検知すると演獅回路３０はモータ２
５の駆動を開始せしめる。そして全域センサ２３、回転
エンコーダ２６からの信号を読込む。今、第１図に示す
ように支１１１２１、つまり金属センサ２３の回転中心
がマーカ１の基準点Ｏを原点とするＸ−Ｙ座標系の第１
象限のＰ（ｘ＋　ｙ）点にあり、支’ｌ’ｌｌｌ　２１
からフレート２０の垂直部分２ｂに向かう方向、換Ｈず
れば回転エンコーダ２６が絶対０°を出す方向（以下こ
の方向を車体基準方位という）がマーカの基準方位、つ
まりＹ軸となす角度がθとなつ／ζものとして、演算回
路３０がマーカ１に対する相対位置（つまりｘ＋ｙの値
）及び相対方向（つ才りθの値）を求める方法につき第
４図のフローチャートによって説明する。

金属センサ２３が時計回シであるとすると絶対０°が得
られたあとに第３図に示すように４つのノくルスが金属
センサ２３から得られることになるが、これらのパルス
の立上り、立下りのタイミングにおける回転エンコーダ
出力ψ１１．ψ１２・・・ψ４１．ψ４２を読込む。そ
して絶対ＯＯを基準とし、各パルスの幅中心脣での位相
角を各パルスについての立上り。

立下り１１ｈの回転エンコータ冒］１力の平均値、例え
ばの立上り、立下り時の回転エンコーダ出力の差、例え
ばψ、２−ψ１１を豹１１１する。

後者ｔ」、パルス幅に相当するが、その最小のものを（
６ミ出し、そのパルスを基準方位に係る枝片１１からの
パルスとし−ご特定し、このパルスに係る上７１１：平
均飴をψ１とし、他のパルスについでの平均値について
も夫々のイ１ン相に応じて枝片１２，１３゜１４の夫々
に係るψ２．ψ３．ψ４として特定−する。

ぞしで（ｉｉｔ　’Ｊ’？回路はこれらψ、〜ψ４に基
いて、例えば次のようなｉｍ　’Ｃ’式（Ｎ　、　（２
１、（３ｔにてθ＋　Ｘ　＋　３’を−り出する。

θ＝１８０°−（ψ２＋ψ３）／２　　　　　・・・（
１）（，１１，、Ｑ、Ｔ、Ｂ、ｌ尤：いずれも金Ａ悦セ
ンサ２３の回転軌跡上にあり、夫々Ｘ−ｘ　＋　Ｙ　”
　ｙ＋Ｙ＝０（Ｘ軸）及び車体基準方位との交５屯であ
る。

２ψ１−ψ・−ψ・　　　　　　　　・・・（２）Ｘ　
：　ｌ　ｓｉｎ　　　　２ ・、°ｘ　＝　１ｓｉｎｌ−ＡＰＱ　＝　１ｓｉｎ　（
３６００−＜θ＋ψ１））＝、５、。（１８０’−社二
カニニ） 但し、Ａは金属センサ２３の回ｋ　ｌ１ｔｌＬ跡上にあ
りＸ＝Ｏ（Ｙ軸）との交点 以上によりマーカーに対する相６Ｊ的イＳ″”Ｌ　ＩＭ
：　（ｘ　ｙ　ｙ）及び方向（θ）が算出さｉｔたこと
になる。演算１０１路３０ばこれらに基いてそｔｔ−ｉ
でのデータ補ＪＥ％姿勢の変更修正等を行うのである。

イ＋１］えば上述の実施例において、搬送車がＹｔ■ｌ
＋　ｊＥブ５１１」に；１ＨｉＬ、できて図示の状態を
検出した場合にｅ：１１、Ｙ　ＩＩｌ＋方１自」につい
てみると走行距離積算のｌ、ｊ？Ｊ始７（にカーら、Ｉ
ｋ　ｘ’Ａ点、０までの既知の距離の数値とＹの３皇Ｉ
Ｊｊ　ｎσとのオｌ」を−ｆｉｌｉ正積勢−値とすれば
よい。また姿勢のイ１基正についてはθ＝０となるよう
に操向系を：１ｔｌＪ　ｌ（Ｉラーるｔｆ＃　Ｔｊ見と
すれ＆；Ｉ’よい。

以上のように本発明に係る位置方位検出装置は少くとも
Ｚ　Ｊｔｌｉ類の幅寸法を有する６〕数の金属片を放射
状に組合せてなるマーカと、マーカの定置面に平行な面
上で回動する金属センサと、金属センサの同動位置検知
器と、金属センサがマーカを検出して発する信号及び回
動位置検知器の検知結果を関連づけてマーカに対する相
対位置及び方向を算出する演豹回路とを具備するもので
あるから、従来のテレビカメラを用いる方式のものに比
して装置がＩＷＩ略化され堅牢であり］耐久性に富む。

また金属センザ、マーカともに汚れ等に強く誤動作の虞
れが少く、−また保守も容易である。まだ光学式のもの
においては視すＩＴ拡犬、つ１り検出範囲の拡大は分解
能の低下、つ壕り精度の低下を伴うが、本発明装置では
マーカの枝片、ロータを長寸化することによって検出範
囲を拡大でき、しかも検１１０ｙ度低下の慮れば皆無で
ある。′まだ従来のものに比して著しく安価に構成でき
る等、本発明は優れた効果を奏する。

なお上記実施例ではロータ２２を回転させることとしだ
が、所定の角度範囲内で往復回動するように構成しても
よく、その場合にＱよ金属センサ２３と＠算回路３０と
の接続を回転トランス等によらず電線にて直接接続でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図はマ
ーカの平面図と共に示す検出原理説明図、第２図は搬送
車側検出部の略示構造図、第３図はパルス信号のタイミ
ングチャート、第４図は演算回路におけるθ＋ｘ＋ｙ）
１出のだめのフローチャートである。 １・・・マーカ　１１，１２，１．３．１４・・・枝片
２２・・・ロータ　２３・・・金属センサ　２６・・回
転玉／コーダ　２８・・・演算回路 特許出願人　　株式会社　椿本チェイン代理人弁理士　
河　野　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｊ、少くとも２．ｆ＋Ｊ類の幅寸法を有する複数の金属
   片を放射状に組合せてなるマーカと、マーカの定置面に
   平行な面上で回動する金属センサと、 金属センサの回動位置検知器と、 金属センサがマーカを検出して発する信号及び回動位置
   検知器の検知結果を関連づけてマーカに対する相対位置
   及び方向を算出する演嘗−回路と を具備することを特徴とする位置方位検出装置。