JPH04312105A - 停止位置検出用表示装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動車が自動走行する
ステーションに、平面視での基準位置情報を表示するた
めの発光式の基準部材が設けられた停止位置検出用表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光式の基準部材が設けられた停
止位置検出用表示装置は、光通過用の開口部が形成され
た遮光体と、その遮光体の各開口部の後方に配置されて
前記開口部を通して前方に発光するＬＥＤ等の光源で構
成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の停
止位置検出用表示装置では、上記の構成からも判るよう
に、多数の光源を前記各開口部に位置合わせして設置す
ることが必要であり、その手間と費用が多くかかるとい
う問題があった。また、前記光源のうち１個でも故障す
れば表示装置として使用不可となるので、その度に故障
した１個の光源を交換し再位置合わせして設置すること
が必要となり、保守面の手間と費用も大きくなるという
不具合もあった。

【０００４】また、上記の停止位置検出用表示装置が設
けられたステーションに移動車が停止した時の停止位置
のずれ量を検出する場合においては、ステーション上の
前記基準部材を移動車に設けたカメラ等の撮像手段で撮
像し、その撮像情報から上記ずれ量を求めるが、この時
、前記撮像手段が前記基準部材を斜め方向から撮像した
場合には、前記開口部を通過した前記光源からの光を均
一に検出できないことがあり、この為、前記開口部の形
状を正しく認識できず、結果的に上記停止位置のずれ量
を精度良く求めることが出来ない場合があった。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、製作面および保守面での手間と
費用が少なくて済み、また、撮像手段の撮像方向による
停止位置ずれ検出の精度低下を防止することが出来る停
止位置検出用表示装置を提供する事にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による停止位置検
出用表示装置の第１の特徴手段は、前記基準部材が、発
光面が二次元平面状に形成された発光体と、その発光体
の前記発光面側に配置され且つ、光通過用の開口部が形
成された遮光体とから構成されている点にある。

【０００７】また、第２の特徴手段は、前記遮光体の前
記発光体に対向する面を光反射面に構成した点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第１の特徴手段によれば、停止位置検
出用表示装置の製作に当たっては、二次元平面状に形成
された発光体の発光面側に、光通過用の開口部が形成さ
れた遮光体を設置するだけで済み、この際、発光体と遮
光体の各開口部との位置合わせは不要である。また、発
光体が故障した時は、その故障した発光体を交換するだ
けの保守作業で済む。

【０００９】また、停止位置検出用表示装置の動作にお
いては、発光体の二次元平面状に形成された発光面全体
が光源になり、ここから発光した光が、遮光体の光通過
用の開口部の開いている所ではその開口部を通過し、開
口部の開いていない所では通過を阻止される。ここで、
カメラ等の撮像手段で撮像する場合、前記基準部材を撮
像する方向に関係なく前記開口部から均一な光が出てく
るので、前記開口部の形状を正しく認識できることにな
る。

【００１０】また、第２の特徴手段によれば、二次元平
面状に形成された発光体の発光面からの光のうち、遮光
体の非開口部に当たった光が、その発光体に対向する面
で反射されて発光面との間を通った後前記開口部から放
射される。この為、前記開口部からの光量が増加してこ
の光を撮像する撮像手段の撮像信号のレベルが大きくな
り、撮像手段が前記開口部の形状をより正しく認識でき
るようになる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴手段によれ
ば、停止位置検出用表示装置の製作および保守での手間
と費用が少なくて済み、同時に、その撮像方向と無関係
に移動車の停止位置ずれの検出精度を確保することが出
来るものとなる。

【００１２】また、第２の特徴手段によれば、移動車の
停止位置ずれの検出精度がより高く確保でき、第１の特
徴手段による効果をより一層高めるものとなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、本発明の停止位置検出用表示装置が適用さ
れる移動車の走行制御システムについて説明すれば、図
３〜図４に示すように、作業装置としての荷移載用マニ
プレータ１６が搭載された移動車Ａの走行路の横側部に
、作業用ステーションとしての荷移載用ステーションＳ
Ｔの複数個が設置されている。そして、前記移動車Ａが
指示されたステーションＳＴに停止するに伴って、前記
マニプレータ１６によって、ステーションＳＴと移動車
Ａとの間で荷Ｎの移載作業を自動的に行うように構成さ
れている。

【００１４】但し、前記移動車Ａは、走行用ガイド等を
用いないでステーションＳＴ間に亘って自律走行するよ
うに構成されている。そして、前記ステーションＳＴに
停止したときのステーションＳＴに対する平面視での基
準位置に対する車体横幅方向でのずれ量Ｙα、車体前後
方向でのずれ量Ｘα、及び、車体前後方向での傾きθの
各ずれ量情報に基づいて、次のステーションＳＴに対す
る走行経路を自動補正できるように構成されている。

【００１５】尚、図中、移動車の走行制御システムの静
止基準座標軸（以下、レイアウト座標軸と称する）を、
Ｘ”，Ｙ”　軸とし、移動車Ａに固定された基準座標軸
として、車体前後方向を、Ｘ’　軸、車体横幅方向をＹ
’　軸とする。そして、移動車Ａの中心ＡＣを、Ｘ’，
Ｙ’　座標軸の原点とし、更に移動車Ａが、ステーショ
ンＳＴに対する設定適正停止状態で停止する場合には、
前記中心ＡＣがレイアウト座標軸上の基準位置ＬＣと一
致し、且つ、Ｘ”軸とＸ’軸は平行であり、Ｙ”　軸と
Ｙ’　軸は平行である。

【００１６】前記ステーションＳＴには、前記移動車Ａ
が指示されたステーションＳＴにおいて停止したときに
、ステーションＳＴに対する前記移動車Ａの設定適正停
止状態からのずれ量を検出して、前記マニプレータ１６
の作動量を自動補正させたり、前記移動車Ａを次のステ
ーションＳＴに向けて走行させるときの走行経路を自動
補正させたりするために、前記ステーションＳＴに対す
る基準位置情報を表示する基準部材１が設けられている
。

【００１７】一方、前記移動車Ａは、一対の電動モータ
５にて各別に駆動停止並びに逆転自在な状態で、車体前
後方向の略中央に設けられた左右一対の推進車輪６と、
車体前後端部の夫々に設けられた左右一対の遊転輪７と
を備えている。つまり、前記移動車Ａはその場で向き変
更することができるように構成されているのである。

【００１８】又、前記移動車Ａには、光ファィバ式のジ
ャイロ装置Ｓｂが搭載され、そのジャイロ装置Ｓｂの情
報に基づいて予定走行路に対する走行方向のずれを検出
して、前記左右一対の推進車輪６の回転速度に差を付け
るように前記一対の電動モータ５を変速操作して操向さ
せるようになっている。尚、図中、Ｓｃは前記左右一対
の推進車輪６の旋回中心となる箇所に設けられた接地輪
式の走行距離検出用センサーである。

【００１９】前記マニプレータ１６について説明すれば
、図４に示すように、いわゆる多関節型に構成されてい
るものであって、その先端部に、荷把持具１７と、前記
基準部材１の表示情報を読み取るカメラとしての二次元
イメージセンサＳａとが取り付けられている。尚、詳述
はしないが、前記マニプレータ１６は、各関節に設けら
れた電動モータの作動量を、その作動量を検出するエン
コーダの情報と、予め記憶された各種制御情報とに基づ
いて制御されて、荷移載作業を行うことになる。

【００２０】次に、前記移動車Ａの制御構成について、
図５により説明する。前記移動車Ａの運行を管理する地
上側の中央制御装置８と前記移動車Ａとの間で、前記移
動車Ａの行き先情報や前記マニプレータ１６の作動指令
情報等の各種情報を通信するための無線式の通信装置９
ａ，９ｂが、前記移動車Ａと地上側とに設けられている
。尚、前記地上側の通信装置９ｂは前記中央制御装置８
に接続され、移動車側の通信装置９ａは、前記移動車Ａ
の走行及び前記マニプレータ１６の作動を制御するため
に前記移動車Ａに搭載されたマイクロコンピュータ利用
の移動車コントローラ１０に接続されている。

【００２１】尚、図５中、１１は前記イメージセンサＳ
ａの撮像情報を画像処理して前記基準部材１の情報を前
記移動車コントローラ１０に伝達する画像処理部、１２
は前記移動車コントローラ１０の指令に基づいて前記マ
ニプレータ１６の動作を制御するマニプレータ用コント
ローラ、１３は前記左右両推進車輪６を駆動する走行用
モータ５の作動を制御する走行用コントローラ、１４は
前記走行用コントローラ１３の指令に基づいて前記走行
用モータ５を駆動する駆動装置、１５はティーチング時
等において移動車Ａに対して行き先情報を手動設定した
り、非常停止時等の復旧を行うために各種情報を手動設
定するための設定器である。

【００２２】前記基準部材１について説明すれば、図２
に示すように、前記基準部材１の全体に対する自己の配
置箇所を特定するための情報を表示する要素部としての
要素マーク１ｃが、前記基準部材１の中央点Ｏ’　を中
心とする所定半径の円周上に２次元的に分散配置されて
いる。尚、図中、Ｘ軸は車体前後方向、Ｙ軸は車体横幅
方向に対応し、夫々前記レイアウト座標軸のＸ”，Ｙ”
軸に平行であり、また前記中央点Ｏ’が、Ｘ，Ｙ座標の
原点である。前記要素マーク１ｃは、上記Ｘ軸上及びＹ
軸上、及び各軸と４５度をなす直線軸上に設けられてい
る。但し、Ｘ軸の一方向には設けられていない。更に、
各要素マーク１ｃは、３個の径の異なる円（大円、中円
、小円）がそれらの重心を結ぶ一直線上に、しかも大き
さの順で所定距離離して配置され、且つ、この直線の延
長上で径の大きい側の所定距離の所に、前記中央点Ｏ’
　があるように構成されている。また、前記基準部材１
の中央部の前記Ｘ軸上及びＹ軸上で前記中央点Ｏ’から
等距離の位置には、前記中央点Ｏ’の位置を精度良く検
出するための４個の小円から成る中央マーク１ｄが設け
られている。

【００２３】又、前記基準部材１のＸ軸上の前記要素マ
ーク１ｃが設けられていない位置には、前記移動車Ａが
停止しているステーションＳＴが何れであるかを識別す
るために、予め付与されたアドレス情報を表示する為の
マーク群が設けられている。これらマーク群は、正方形
の各頂点に位置する４個の基準位置マークａ〜ｄと、上
記基準位置マークａ〜ｄの内側に位置して前記アドレス
情報をバイナリーコードの形態で表示する複数個のアド
レスマークｅ〜ｌと、そのアドレスマークｅ〜ｌに対す
るパリティーマークｍ〜ｐの３種類のマーク及び、上記
マークａとｃを結ぶ直線とＸ軸が交差する点を中心とす
る小円ｔから成る。尚、上記でマークｆ，ｊ，ｎの中心
は、Ｘ軸上にあるとする。

【００２４】又、前記基準部材１のＸ軸上で、前記アド
レス情報を表示する為のマーク群が設けられている位置
の反対側には、前記ステーションＳＴに対する前記移動
車Ａの停止時の車体の傾きを検出する際に使用する傾き
検出用マーク１ｅが設けられている。この傾き検出用マ
ーク１ｅは、Ｘ軸上にある大円と、この大円の中心を通
りＹ軸に平行な直線上の上下等距離の位置にある２個の
小円からなる。更に、前記小円ｔの中心と上記傾き検出
用マーク１ｅの大円の中心の距離は、Ｌに設定されてい
る。

【００２５】又、前記基準部材１の光学特性について説
明すれば、その構造は図１に示すように、二次元平面状
の発光面２ｃが内部に形成された発光体２と、その発光
体２の前記発光面２ｃ側に配置され且つ、前記マークの
位置に対応して光通過用の開口部４が形成された、表面
が黒色艶消し塗装された樹脂製のシートから成る遮光体
３とから構成されている。従って、上記開口部４は、前
記要素マーク１ｃ、前記中央マーク１ｄ、前記傾き検出
用マーク１ｅ、前記中央点Ｏ’、及び前記アドレス情報
を表示する為のマーク群ａ〜ｐと小円ｔに対応している
ことになる。尚、図１は、図２のＸ軸に沿った断面構造
を示すものである。

【００２６】前記発光体２は、透明ガラスから成る支持
板２ａと、この支持板２ａの前記遮光体３と反対側に設
けた発光材料としてのエレクトロルミネッセンス材料か
ら成る層状の発光部２ｂとから構成されている。尚、図
示はしないが、前記発光部２ｂは、前記支持板２ａ側を
透明電極に、また前記支持板２ａの反対側を反射電極に
して層方向に電圧が印加されて発光するようになってい
る。また、前記遮光体３の発光体２に対向する面を光反
射面に構成する為に、その面に銀色の光反射シート３ａ
を張りつけられている。

【００２７】次に、自動運転時に移動車Ａがステーショ
ンＳＴに停止した状態において、移動車Ａの設定適正停
止状態からのずれ量Ｘα，Ｙα，θを検出する停止位置
検出の概略について説明する。先ず、前記マニプレータ
１６が、マニプレータ用コントローラ１２の指令に基づ
いて、基準部材１に対応する読み取り用設定位置に、二
次元イメージセンサＳａを自動移動させ、ここでイメー
ジセンサＳａが基準部材１を読み取った読み取り情報を
前記画像処理部１１が処理した結果に基づいて、前記移
動車コントローラ１０が前記ずれ量Ｘα，Ｙα，θを検
出するのである。尚、前記読み取り用設定位置で、二次
元イメージセンサＳａの画像上の座標軸ｘ，ｙの夫々は
、移動車Ａの座標軸Ｘ’，Ｙ’　と平行となるように構
成されている。

【００２８】位置ずれ検出の動作を、図６〜図８を用い
て説明すれば、前記マニプレータ１６によって読み取り
用設定位置に移動させられた前記イメージセンサＳａの
撮像視野Ｓ１において、通常、自律走行後の誤差が０で
はないので、基準部材１のＸ―Ｙ軸とイメージセンサＳ
ａの撮像視野のｘ―ｙ軸は一致せず、またＸ―Ｙ軸の原
点である前記中央点Ｏ’　とｘ―ｙ軸の原点Ｇもずれて
いる（図６参照）。図示の状態は、イメージセンサＳａ
が、読み取り分解能の高い狭視野の撮像手段であり、ま
た位置ずれが比較的大きい為に、基準部材１の中央点Ｏ
’　が撮像視野Ｓ１内に入っていないが、要素マーク１
ｃの１個をとらえている状態を示す。

【００２９】ここにおいて、イメージセンサＳａからの
撮像信号は画像処理部１１に入力され、その撮像信号の
コントラストの大小に基づいて２値化されてから、撮像
視野Ｓ１内にある要素マーク１ｃの基準部材１の全体に
対する座標検出情報として出力される。図において、要
素マーク１ｃを構成する３個の円のうち、一番小さい円
の重心をＰ、一番大きい円の重心をＲとする。既述のよ
うに、点Ｐと点Ｒを結ぶ延長線上の所定距離の位置に基
準部材１の中央点Ｏ’があるので、前記の点Ｐ又は点Ｒ
の画面上のｘ―ｙ座標軸での座標値から、前記中央点Ｏ
’とｘ―ｙ軸の原点Ｇの距離が具体的な検出距離量（ｘ
０，ｙ０）が求まる。

【００３０】次に、上記で求められた検出距離量（ｘ０
，ｙ０）を使い、又、前記中央点Ｏ’から車体前後方向
に対応するＸ軸上で左右方向の既値である位置に配置さ
れている小円ｔ及び、傾き検出用マーク１ｅの大円を撮
像する位置へ、前記マニプレータ１６を作動操作させて
前記イメージセンサＳａを移動させる。前記小円ｔを撮
像した画面を撮像視野ＳＬ　、前記傾き検出用マーク１
ｅを撮像した画面を撮像視野ＳＲとする（図７参照）。

【００３１】ここにおいて、移動車ＡのステーションＳ
Ｔとの車体前後方向に対するずれ角θを求めるやり方を
図８により説明する。各撮像視野ＳＬ，ＳＲにおいて、
前記傾き検出用マーク１ｅの大円及び、小円ｔの重心位
置の画面上での座標値を各々（ｘ４，ｙ４），（ｘ５，
ｙ５）とする。また、前記傾き検出用マーク１ｅの大円
と小円ｔの各重心とを結ぶ直線つまりＸ軸と画面座標ｘ
軸とのなす角度をθとする。ここで、前記傾き検出用マ
ーク１ｅの大円と小円ｔの各重心間の距離Ｌは基準部材
１の構成上予め決っているので、前記傾きθが下式のよ
うに求められることになる。 θ＝ｓｉｎ−１（｜ｘ４−ｘ５｜／Ｌ）

【００３２】一
方、基準部材１の車体前後方向に対応するＸ軸は、ステ
ーションＳＴの車体前後方向に対応するレイアウト座標
軸Ｘ”　軸に平行になるように取りつけられており、画
面座標軸の車体前後方向に対応するｘ軸は、車体Ａ上に
固定された座標軸の車体前後方向に対応するＸ’　軸と
平行になるように構成されているので、結局、ステーシ
ョンＳＴに対する車体Ａのずれ角がθで与えられること
になる。

【００３３】又、前記のように、読み取り用設定位置に
イメージセンサＳａが予じめ決められた作動量分移動さ
せられていることから、撮像画面の中心位置Ｇと前記移
動車Ａの中心ＡＣの距離関係が決まり、これに前記検出
済の基準部材１の中央点Ｏ’と撮像画面の中心位置Ｇと
の距離量（ｘ０，ｙ０）を補正量として加算してやるこ
とで、最終的にレイアウト座標軸での基準停止位置ＬＣ
と、移動車Ａの中心位置ＡＣとの距離に相当するずれ量
Ｘα，Ｙαを求める事ができるのである。

【００３４】この後は、前記ずれ量Ｘα，Ｙαの値と前
記傾きθの値とに基づいて、予め設定記憶された各関節
の作動量を補正することにより、前記移動車Ａの停止時
における姿勢が前記ステーションＳＴに対する設定適正
停止状態からずれても、前記マニプレータ１６の荷把持
具１７が、基準部材１に対して既値の位置にある荷Ｎを
適正通りに把持できるようにしているのである。

【００３５】又、前記マークａ〜ｐを撮像している前記
撮像視野ＳＬ　において、前記アドレスマークｅ〜ｌ及
び前記パリティーマークｍ〜ｐを、それらの大きさと予
め設定記憶されている前記基準位置マークａ〜ｄに対す
る位置関係とから、前記アドレスマークｅ〜ｌ及び前記
パリティーマークｍ〜ｐの有無を判別し、且つ、そのマ
ークの有無の組み合せに基づいて、前記移動車Ａが現在
停止しているステーションＳＴのアドレスを判別させる
ことになる。

【００３６】そして、荷移載作業が終了するに伴って、
予め記憶された、又は、前記通信装置９ａ，９ｂを介し
て前記中央制御装置８から指示される次のステーション
ＳＴまでの走行経路の情報と、前記基準停止位置ＬＣに
対する移動車Ａの中心ＡＣのずれ量Ｘα，Ｙα及び前記
傾きθの情報に基づいて、次のステーションＳＴに走行
するための走行方向を修正して自動走行を開始させるこ
とになる。

【００３７】〔別実施例〕上記実施例では、二次元平面
状の発光面２ｃが形成された発光体として、エレクトロ
ルミネッセンス材料から成る層状の発光部２ｂで構成さ
れるものを示したが、これ以外に、プラズマ放電管等の
二次元平面状の発光面を有する他のものが使用可能であ
る。

【００３８】又、前記遮光体３の発光体２に対向する面
を光反射面に構成するのに、その面に銀色の光反射シー
ト３ａを張りつける上記実施例以外に、前記遮光体３の
発光体２に対向する面に光反射の高い金属等の蒸着層を
形成するものでも良い。

【００３９】又、上記実施例の基準部材１では、２次元
的に配置された円状のマーク群を光が通過する開口部４
に構成していたが、これとは逆に、前記円状のマーク群
以外の部分を光が通過する開口部４に構成することも可
能である。

【００４０】又、上記実施例では、移動車Ａを自律走行
させるように構成した場合を例示したが、例えば、光反
射テープや磁気を帯びた誘導帯を利用した走行用ガイド
を用いて自動走行させるように構成してもよく、本発明
を実施する上で必要となる各部の具体構成は各種変更で
きる。

【００４１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】基準部材の断面構造図

【図２】基準部材の平面図

【図３】移動車がステーションで停止している状態の平
面図

【図４】同正面図

【図５】制御構成のブロック図

【図６】位置ずれ検出の説明図

【図７】角度ずれ検出の説明図

【図８】角度ずれ検出の説明図

【符号の説明】

１　　　　基準部材 ２　　　　発光体 ２ｃ　　発光面 ３　　　　遮光体 ４　　　　開口部 Ａ　　　　移動車 ＳＴ　　ステーション

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　移動車（Ａ）が自動走行するステーシ
   ョン（ＳＴ）に、平面視での基準位置情報を表示するた
   めの発光式の基準部材（１）が設けられた停止位置検出
   用表示装置であって、前記基準部材（１）が、発光面（
   ２ｃ）が二次元平面状に形成された発光体（２）と、そ
   の発光体（２）の前記発光面（２ｃ）側に配置され且つ
   、光通過用の開口部（４）が形成された遮光体（３）と
   から構成されている停止位置検出用表示装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の停止位置検出用表示装
   置であって、前記遮光体（３）の前記発光体（２）に対
   向する面を光反射面に構成した停止位置検出用表示装置
   。