JPS6246308A - 無人車の誘導方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、倉庫内や工場内等において、物品の搬送な
どに用いられる無人車に関する０〈従来の技術〉 無人車の誘導方法の一つに、床直に設置したガイドライ
ンを光学式センサーで検出しながら、該ガイドラインに
無人車が沿って走行する光学誘導方式がある。　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１８らパ″−６光学式″
″″″１″−１ｃ　（／　−Ｅ、’　！　＞　　　　　
　、′サーを用いて１、より多くの光検出素子によりガ
イドラインを検出する技術も従来より公知である０イメ
ージセンサ−を用いることによりガイ８′（′情報“°
′″″バ・“車″煙゛１右折等　　　　　。

の無人車の動作指令用の数多（の情報を同時に検出する
ことができる・　　　　　　　　　　　　　　　：〈発
明が解決しようとする問題点〉 上記イメージセンサ−を用いた誘導方式では、光検出素
子すなわち光電変換素子の数が多いた　　　　　１めに
、該素子の検出結果を用いて行なうガイド、イツ位置。

算出ゆ時間力、かヵ、７１−いえ。そ、）１えａ６１ｃ
、カイ５．イ、□□ヵ、え、や、　　　１入車はすでに
ガイドライン位置から大きく外れ　　　　　１′、、−
□、−Ｃ５よう２カ１、よえ、え。よう４□　　　　　
１行を避けるために無人車は常に低速で走行しなければ
ならない、といった問題点があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、光学式センサの各受光素子が受ける受光量の
値を所定値と比較することにより受光量の二値化を行な
った後、一方の端の受光素子より１個あるいは連続する
上記二値化値の個数を検出し、該個数値によりガイドラ
インを検出するようにしたものである。

く作用〉 上述のようにして、一方の端の受光素子より１個あるい
は連続する二値化値の個数値を基にしてガイドラインの
検出を行なうようにしたので、処理すべきデータの数が
激減し、したがってガイドライン検出のための処理時間
が大幅に短縮される。

〈実施例〉 第５図には本発明を適用した無人車の一実施例を概略的
に示す図であり、この無人車（１１には車体前後方向は
ぼ中央位置の左右に一対の駆動輪（２１（３］が設けら
れており、該駆動輪（２１（３１には走行モータ（４）
　（５）がそれぞれ直結している。この無人車（１１は
、左右の駆動輪（２１（３１を同一方向へ同回転数で回
転させることにより前方あるいは後方に直進し、同一方
向へ左右で回転数を異ならせることにより旋回し、左右
の駆動輪の回転方向を逆にして同回転数で回転させるこ
とにより同一地点で自転して方向転換できるようになっ
ている。（６）　（７］はそれぞれ駆動輪（２＋　（３
１Ｋ速あるいは停止用のブレーキを示し、（８）＋９）
はそれぞれ駆動輪（２１（３１の回転数を検出するパル
スジエイ・レータ−を示している。（１０ａ　）（１０
ｂ）は後述するガイドラインセンサーであり、床面（Ｆ
）に貼付されでいるガイドライン（１１）位置を検出し
ている。

（１２）はキャスター状に車体に支持されている従動輪
を、（１３月よバンパーをそれぞれ示している。

第１図には上記ガイドラインセンサー（１０ａ）（１０
ｂ）および無人車の走行制御系の構成を示している。２
つのガイドラインセンサー（１０ａ）と（１０ｂ）は同
一構造をしているので、一方のみを説明し、他方の説明
は省略する。このガイドラインセンサー（１０ａ）は、
床面に対して光を照射する光源（１４）（１５）　、第
２図で示す多数の光電変換素子（旧）〜（ｎ６３）を−
列に配列してなるイメージセンサ−（１６）、該イメー
ジセンサ−（１６）の直下に設置されたレンズ（１７）
とよす成ってイル〇床面（Ｆ）の情報は上記レンズ（１
７）を介してイメージセンサ−（１６）に読みとられる
。

走行制御系はガイドラインセンサー用のＣＰＵ（１８）
、メインＣＰ　（Ｊ（１９）　、サーボ用のＣＰＵ（２
０）およびそれぞれの走行モータ（４）　（５）のサー
ボドライバー（２１）（２２）によって構成されている
。

第２図には床面（Ｆ）に貼付されたガイドライン（１１
）および無人車（１）の停止、右折等の動作指令用のマ
ーク（２１）を示している。このガイドライン（１１）
は長手方向に３つの帯に分割されており、中央の帯（ｌ
ｌａ）と両側の帯（１１ｂ）（１１ｃ）とは異なった色
とされる。例えば、床面（Ｆ）が暗色系の色である場合
、中央の帯（ｌｌａ）の色は、白色系の色、例えば白色
とされ、両側の帯（ｌｌｔｌｌ（ｌｌｃ）の色は暗色系
の色、例えば黒色とされる。

また、動作指令用のマーク（２３）はガイドライン（１
１）の長手方向に複数に分割したバーコードとし、該バ
ーコードマーク（２３）のガイドライン（１１）よりの
端の帯（２３ａ）は上記ガイドラインの中央の帯（ｌｌ
ａ）と同色とし、片側の帯＜ｌ１ｃ）上に被せて設置す
る。該端の帯（２３ａ）を検出することによりマーク（
２３）の存在を検知し、他の帯（２３ｂ）〜（２３ｆ）
のうち白色系の色の帯の位置を検出することにより該マ
ーク（２３）による無人車への動作指令の内容を読み取
る。

以上のような構成をした無人車（１１において、サーボ
用ＣＰ　Ｕ　（２０）からライン（２４ａ）を経て送ら
れてくる進行方向情報により車体前方に設けられている
ガイドラインセンサー（１０ａ、ｌと後方に設けられて
いるガイドラインセンサー（１０ｂ）のうちどちらか一
方を作動させる。イメージセンサ−（１６）より送られ
てくるガイドライン（１１）位置の情報はガイドライン
センサー用ＣＰ［Ｊ（１８）内で後述するようにして処
理され車体のガイドライン（１１）に対するズレ量が算
出され〜該ズレ量の情報はライン（２４ｂ）を経てサー
ボ用ＣＰ　Ｕ（２０）　Ｋ送られ、該ＣＰ　ＵＣ２０）
内で上記ズレ量を補正するための駆動輪（２１ｆ３１の
回転速度の変更値が演算され、該演算結果がライン（２
４ＣＸ２４ｄ）を経てサーボドライバー（２１）（２２
）に送られる。

該サーボドライバー（２１）（２２）によりそれぞれの
モータ（４１（５１を駆動させるＯ該モータ（４１（５
）の回転速度はパルスジェネレータ（８）（９）により
逐次、サボドライバー（２１）（２２）にフィードバッ
クされている。

上記イメージセンサ（１６）により動作指令用のマーク
（２３）を読み取る場合は、該センサー（１６）により
読み取った情報はガイドラインセンサー用ＣＰ　Ｕ（１
８）で後述するようにして解析され、該解析結果はライ
ン（２４ｅ　）を経てメインＣＰＵ（１９）に送られ、
動作指令の内容によりメインＣＰＵ（１９）よりサーボ
ＣＰ　Ｕ（２０）に走行パターンの指令がライン（２４
ｆ）を経て送られる０該サーボＣＰ　Ｕ（２０）内で上
記動作指令を達成するための駆動輪（２１（３１の回転
速度の変更値が算出され、該算出結果がサーボドライバ
ー（２１バ２２）に送られる。

上記イメージセンサ−（１６）より送られてくるガイド
ライン（１１）位置の情報は、次のよさにしてガイドラ
インセンサー用ＣＰ　Ｕ（１８）内で処理される。まず
、微少な時間内にイメージセンサ−（１６）内の各光電
変換素子（ｎｌ）〜（ｎ６３）が受光する光量が一定値
を越えるか否かにより、該受光量値を二値化する。すな
わち、各素子（ｎｌ）〜（ｎ６３）について、該素子の
受光量が一定値を越えているものはｒｌＪとし、越えて
いないものは「０」とする。例えば、第３図の表で示す
ように、第１〜３番目の素子（ｎｌ）（ｎ２）（ｎ３）
は「０」が、第４番目の素子（ｎ４）は「１」が与えら
れる。

なお、本実施例においては説明を簡単にするため上記光
電変換素子の数を６３個としているが、実際には数百側
の素子列とすることが好ましい。

床面上にごみ等がなく、床面からの乱反射等が全くない
場合、ガイドライン（１１）の中央の帯（ｌｌａ）部分
のみの上記光電変換素子（ｎ３０）　〜（ｎ３４）に「
１」が与えられ他の素子は全てｒＯＪが与えられ、上記
ｒｌＪの部分の中央値を求めれば、イメージセンサ−（
１６）に対するガイドライン（１１）位置が簡単に算出
される。

しかし、実際には床面上のごみ等が原因となり床面から
の乱反射等により、中央帯（ｌｌａ）以外の部分の素子
においても、第２図で示すように、ｒｌＪが与えられる
０このような不都合をなくすために、本実施例では以下
のようにしている。なお、第２図の光電変換素子（ｎｌ
）〜（ｎ６４）において、斜線で示される素子は二値化
によりｒｌＪを与えられている素子を示している。

すなわち、光電変換素子（ｎｌ）〜（ｎ６３）列の一方
端より、この実施例の場合第３図左端より、連続する「
ｌ」あるいは「０」の個数を順次算出する。例えば、第
３図左端より「０」値が３個、次いで「１」値が１個、
さらに「０」が９個というふうになる０該処理手段を、
以下、二値化値の個数箱づめ作業と称すことにする０箱
づめされた値を第４図の表で示し、肢位を順に（ｔｌ）
（ｔ２）・・・・・・（ｔｌ５）と称すことにする０上
記箱づめ値のうち、二値化値がｒｌＪで・かつ・箱づめ
個数値が（５−ｐ）以上のものを選び出す。

該（５−ｆ））値は・中央帯（１”°）″幅力”光電変
換　　　　　：素子５個分であることより決定されてい
る。ｐ　　　　　：の値を１とすると、（ｔ８）および
（ｔｌ２）の箱づめ値が選出される。該第づめ値（ｔ８
）　（ｔｌ２）のうち、その前後の「０」の箱づめ個数
値が（５−Ｑ）以上のものを選び出す０（ｔ８）の前後
は「８」と「９」、（ｔｌ２）の前後はｒ４Ｊｒ３Ｊと
いう箱づめ個数値を示しており、例えば上記ｑの値を１
とすると選出されるのは箱づめ値（１８）である。該第
づめ個数値（５−ｑ）は、中央帯（ｌｌａ）の端からマ
ー　　　　　１□ り（２３）の端までの距離（Ｈ）が光電変換素子５個　
　　　　１分であることより決定されている。上記箱づ
め　　　　　：値（ｔ８）の箱づめ個数値「５」の中央
値と（ｔｌ）か　　　　　１ら（ｔｌ）までの箱づめ個
数値の総和を算出すると、　　　　１本実施例では該総
和は「３２」となる、第２図の　　　　　：□ 光電変換素子（ｎｌ　）〜（ｎ６３）のうち左端から総
和　　　　　１□ 引 値番目の素子の下にガイドライン（１１）の中心が　　
　　　１゜位置しているという検出結果となる・　　　
　　　　　　：□ 以上のように・本実施例においては・箱づめ　　　　　
１作業を行なうことにより、多数の２値化値より少数の
箱づめ個数値とし、以後の処理時間を大幅に短縮するこ
とができる。本実施例におし）では、６４個の２値化値
が１５個の箱づめ値となっている。さらに、２値化値の
値の個数が数倍に増えても、箱づめの個数が増えるのみ
であって、箱づめ値が大幅に増えることはないので、光
電変換素子の数が多くなればなる程、本実施例は有効で
ある。

次に、動作指令用マーク（２３）の検出処理を説明する
。まず、上述と同様にして中央帯（ｌｌａ）の位置を検
出する。該中央帯（ｌｌａ）の位置に相当する箱づめ値
（ｔ８）の次の箱づめ値（ｔ９）が一定値（Ｑ）、さら
に次の箱づめ値（ｔｌＯ）が一定値（Ｒ）となった時、
マーク（２３）在りと検出する。

この実施例では、上記一定値（Ｑ）は「５」、（Ｒ２）
は「３」とする。マーク（２３）在りと検出すると、マ
ーク（２３）の他の帯（２３ｂ）〜（２３ｆ）の「白」
「黒」状態により動作指令の内容を読み取る。第２図に
おいて、マーク（２３）は「黒」「白」「黒」「黒」「
白」　となっており、該状態を例えば無人車停止用マー
クとすれば、この無人車は該マーク（２３）を検出した
時点で停止する。この実施例では、マーク（２３）の端
の帯（２３ａ）をガイドライン（１１）の片側の帯（ｌ
ｌｃ）上に被せて設置して、マーク端（２３ａ）の存在
を際立たせているので、マーク（２３）の検出ミスを皆
無にすることができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば連続する二値化値
の個数値を基にしてガイドラインの検出を行なうように
したので、処理すべきデータの数が二値化値の数に比べ
激減した。したがって、ガイドライン検出のための処理
時間が大幅に激減したので、無人車がガイドライン位置
から逸脱し走行することが皆無となり、また、無人車の
ガイドラインへの追従性の向上により無人車の高速走行
を可能にした。さらに、本発明によれば、ガイドライン
位置以外の局所的な場所から受光素子に不測に光が入射
しても、該局所的に高い受光１をガイドラインｔごと判
断してしまうことがないので、無人車はガイドラインか
ら外れることなく常に正常に走行し続けることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す無人車上のＣＰ（Ｊおよ
びガイドラインセンサー等を示すブロック図、第２図は
ガイドライン、マークおよびイメージセンサ−の光電変
換素子列を示す平面図、第３図は各光電変換素子に対す
る二値化値を示す模式図、第４図は連続する二値化値の
個数値を示す模式図、第５図は本発明が適用される無人
車の一例を示した概略平面図である。 （１）・・・無人車 （ＬＯａ）（１０ｂ）・・・ガイドラインセンサー（１
１）・・・ガイドライン　（１６）・・・イメージセン
サ−（ｎｌ）〜（Ｒ６：３）・・・光電変換素子手続補
正書（自発） 昭和６０年　２月３０日 テ 特許庁長官　　宇賀道部殿　　　　　　、ン〕（特許庁
審査官　　　　　　　殿） １、事件の表示 昭和６０年特　許願　第１８６２０３号村田機械株式会
社　特許課 ４、拒絶理由通知の日付　　　自　発 ５、補正の対象　　　　　　　　　　　　　　　＠月６
２−　４６３０３６補正の内容　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１□ ６−１明細書第５ペ一ジ第１２行の「マーク（２１）」
１を「マーク瞥」と補正します。 ６−２明細書第５ペ一ジ第１５〜１８行の「例　　：え
ば、・・・黒色とされる。」を削除します。 ６−３　Ｔｌ１ａ書第６ペ一ジ第１Ｏ行の［ライン（２
４ａ）　Ｊを「ライン（２４ｇ）　Ｊと補正します。 ６−４明細書第１０ペ一ジ第１行のｒ（５−Ｐ）以上」
をｒ（５−Ｐ）以上（５＋Ｐ　）以下」と補正します。 ６−５明細書第１０ペ一ジ第２行の「該（５−Ｐ）値」
を「該（５−Ｐ）値および（５＋Ｐ　）値」と補正しま
す。 ６−６明細書第１１ペ一ジ第１７行の「３」を「２」と
補正します。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学式センサで床上のガイドラインを検出しながら誘導
   走行する無人車の誘導方法であって、光学式センサの各
   受光素子が受ける受光量の値を所定値と比較することに
   より該受光量の二値化を行なった後、一方の端の受光素
   子より１個あるいは連続する上記二値化値の個数を検出
   し、該個数値によりガイドラインの検出を行なうように
   したことを特徴とする無人車の誘導方法。