JP2007219960A - 位置偏差検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、磁気検出素子の数を増すことなく、走行経路からの横ズレ量の検出分解能を向上できる位置偏差検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】無人搬送車の前部および後部中心位置にそれぞれ配置され、走行経路１６の方向とは直角な左右方向に多数の磁気検出素子１４を有する磁気センサ１１ａ，１１ｂと、走行経路１６に沿って無人搬送車の両磁気センサ１１ａ，１１ｂにより同時に検出可能な前後位置にそれぞれ配置され、走行経路１６に沿って平行な２本の磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂと、前後の磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１４によりそれぞれ検出された、２本の磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂの検出データにより、走行経路１６と前方の磁気センサ１１ａの中心位置との間の横ズレ量および走行経路１６と後方の磁気センサ１１ｂの中心位置との間の横ズレ量を演算する制御装置から構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、位置偏差検出装置、特に自律走行可能な無人搬送車に備えられる位置偏差検出装置に関するものである。

上記自律走行可能な無人搬送車を備えられる位置偏差検出装置の一例が、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されて位置偏差検出装置は、床面に設置されたＮ極の磁気マーカを検出する装置であり、１０ｍｍ間隔で４８個の素子（Ｎ極を検知する磁気検出素子）を１列に備えている。これら４８個の素子のどの素子により、Ｎ極の磁気マーカを検出したかによって、磁気マーカと位置偏差検出装置の中心位置との間の偏差（横ズレ量）を求めている。また上記素子の間隔（１０ｍｍ）が検出ピッチとなっており、１列の４８個の素子により検出可能な幅が検出幅となっている。

特許文献１では、この位置偏差検出装置は、磁気マーカに対して直角な姿勢で無人搬送車の前部と後部に取り付られ、無人搬送車の前部と後部における走行経路上からの車体幅方向の位置の横ズレ量を検知するセンサとして使用され、前後の横ズレ量を検出することにより、走行経路（ライン）からのライン偏差と姿勢角偏差を求めている。
特開２００１−２０９４２９号公報

しかし、従来の位置偏差検出装置では、検出ピッチが１０ｍｍなことから、ズレ量の検出分解能は最良で５ｍｍであり、そのため無人搬送車の前後に取り付ける磁気センサ間の距離が短いと、ライン偏差と姿勢角偏差の検出分解能が悪くなり、無人搬送車の姿勢角および位置を精度良く補正できないという問題があった。なお、姿勢角および位置を精度良く補正できないと、走行経路に対して横ズレ量が多くなり、走行経路に沿って安定した走行を確保できなくなる。

このような問題を解決するため、磁気検出素子の数を増して、検出ピッチを短くし、検出分解能を向上させる方法が考えられるが、磁気検出素子の数が増すと、コストがアップしてしまう。

そこで、本発明は、磁気検出素子の数を増すことなく、走行経路からの横ズレ量の検出分解能を向上でき、しかも従来の同様の検出幅を確保できる位置偏差検出装置を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、複数の基準点が配置された走行経路に沿って自律走行する無人搬送車において、前記走行経路からの無人搬送車の姿勢角、離れた距離を求めるために使用される位置偏差検出装置であって、前記無人搬送車の前部中心位置と後部中心位置にそれぞれ配置され、前記走行経路の方向とは直角な左右方向に所定間隔で多数の磁気検出素子を有する磁気センサと、前記各基準点毎に、前記走行経路に沿った前後の位置で、かつ前記無人搬送車の両磁気センサにより同時に検出可能な位置にそれぞれ配置され、前記前後方向に所定の長さを有し、前記走行経路に沿って、所定の距離を有して平行な少なくとも２本の磁気マーカと、前記前方の磁気センサの磁気検出素子により検出された、少なくとも２本の磁気マーカの検出データにより、前記走行経路と前方の磁気センサの中心位置との間の横ズレ量を演算し、前記後方の磁気センサの磁気検出素子により検出された、少なくとも２本の磁気マーカの検出データにより、前記走行経路と後方の磁気センサの中心位置との間の横ズレ量を演算する演算装置とから構成されていることを特徴とするものである。

上記構成によれば、少なくとも２本の磁気マーカが、前後の磁気センサの磁気検出素子によりそれぞれ検出され、前後においてそれぞれ、少なくとも２本の磁気マーカの検出データにより前方位置と後方位置の走行経路からの横ズレ量が演算される。よって、１本の磁気マーカを、前後の磁気センサの磁気検出素子によりそれぞれ検出して横ズレ量を求める場合と比較して、分解能が少なくとも２倍となり、横ズレ量の精度が向上する。その結果、前後の横ズレ量により求められる走行経路からの無人搬送車の姿勢角、距離の精度が向上する。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、少なくとも２本の前記磁気マーカ間の前記所定の距離は、前記磁気センサの２つの磁気検出素子により別々に前記磁気マーカを検出可能な距離であることを特徴とするものである。

上記構成によれば、磁気センサの２つの磁気検出素子により別々に磁気マーカが確実に検出され、前後の横ズレ量が確実に求められる。
また請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記各磁気マーカの長さはそれぞれ、前記無人搬送車が高速で走行中に前記磁気センサの磁気検出素子により検出可能な長さに設定されていることを特徴とするものである。

上記構成によれば、無人搬送車が高速で走行しているときにでも、磁気マーカが確実に検出され、基準点を通過するときに、走行経路からの無人搬送車の姿勢角、距離の補正が確実に行われる。

本発明の位置偏差検出装置は、少なくともこれまでの約２倍の検出分解能で横ズレ量を検出でき、よって前後の磁気センサ間の距離（取付距離）が短い場合でも、姿勢角および位置を精度良く補正することができる、という効果を有している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１における位置偏差検出装置を使用する無人搬送車について説明する。図１はこの無人搬送車の説明図であり、底面および側面を示している。

図１において、１は自律走行可能な四輪独立換向の無人搬送車であり、荷物が積載される台車本体２を備え、この台車本体２の底面四隅位置に、各舵軸を介して支持される走行車輪３が備えられている。以下、無人搬送車１の走行方向を前後方向Ｘ、この前後方向Ｘと平面上直角な方向を左右方向Ｙと称す。

各走行車輪３にはそれぞれ、走行車輪３を回転駆動する走行駆動装置４、および各走行車輪３の舵軸を介して換向駆動する操舵装置５が備えられている。また前側２つの走行車輪３の走行駆動装置４の一方、および後側の２つの走行車輪３の走行駆動装置４の一方には、ロータリエンコーダ６（６ａ，６ｂ）が連結されている。また４つの操舵装置５にはそれぞれ、各走行車輪３の舵軸の舵角を検出する操舵角センサ７が設けられている。

そして、台車本体２の前部の左右方向中心位置と後部の左右方向中心位置（台車本体２の中心ライン１０上）にそれぞれ、台車本体２の中心ライン１０と走行経路１６（後述する）とのズレ量を検出して出力する磁気センサ１１（１１ａ，１１ｂ）が設けられている。いま、台車本体２の中心Ｑと前方の磁気センサ１１ａとの距離をＬ１、台車本体２の中心Ｑと後方の磁気センサ１１ｂとの距離をＬ２としている。またこれら磁気センサ１１（１１ａ，１１ｂ）の中心は台車本体２の中心ライン１０に合わせてある。これら磁気センサ１１（１１ａ，１１ｂ）は、本発明の実施の形態１における位置偏差検出装置であり、詳細については後述する。

また台車本体２の中心Ｑには、ジャイロセンサ１２が設けられている。
また図２に示すように、無人搬送車１が走行する床面１５には、無人搬送車１が走行するルートとして走行経路１６が設定され、この走行経路１６に沿って間隔を置いて基準点１７が設定されている。なお、走行経路１６には、誘導線のような実体はない。

そして、各基準点１７には、走行経路１６に沿った前後位置で、かつ無人搬送車１の両磁気センサ１１の取付位置に合わせ、同時に検出可能な位置にそれぞれ、前後方向Ｘに所定長さＭを有する左右一対の磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂが配置されている。これら左右一対の磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂは、図４に示すように、走行経路１６に平行で、走行経路１６の中心からＷ／２の距離に配置されている。なお、磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂ間の距離Ｗについては後述する。

また前方の磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂの中心と基準点１７との距離を、上記台車本体２の中心Ｑと前方の磁気センサ１１ａとの距離Ｌ１とし、後方の磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂの中心と基準点１７との距離を、上記台車本体２の中心Ｑと後方の磁気センサ１１ｂとの距離Ｌ２としている。

また図１に示すように、台車本体２には、上記走行駆動装置４と操舵装置５を制御する制御装置２０が備えられている。そして、図３に示すように、制御装置２０には、２台の磁気センサ１１ａ，１１ｂによりそれぞれ検出される左右のズレ量、ジャイロセンサ１２により検出される角速度（１秒間に動いた角度）、２台のロータリエンコーダ６ａ，６ｂより出力されるパルス、４台の操舵角センサ７により検出される、台車本体２の中心ライン１０を０度とした舵軸の絶対角度が入力され、制御装置２０より、４台の走行駆動装置４へ駆動指令が出力され、４台の操舵装置５へ換向指令が出力されている。

また制御装置２０は、演算処理部２５と記憶部２６と車両制御部２７から構成され、演算処理部２５は、姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１と姿勢角演算部３２と走行距離演算部３３と車両位置演算部３４と自律誘導処理部３５から構成され、また車両制御部２７は走行制御部４１と操舵制御部４２から構成されている。
［記憶部２６］
記憶部２６には、いくつかのブロックに分けられた走行経路１６のルート毎の始点と終点などの座標と、各基準点１７の絶対座標が記憶されている。これにより、走行する経路情報と行き先の絶対座標が求められる。
［姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１］
演算処理部２５の姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１は、２台の磁気センサ１１ａ，１１ｂがともに磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂを検出しているときに、演算される走行経路１６の中心からの前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒ（演算については後述する）より、走行経路１６からの姿勢角偏差φとライン偏差εを式（１）（２）により演算し、姿勢角偏差φを姿勢角演算部３２へ出力し、姿勢角偏差φおよびライン偏差εを車両位置演算部３４へ出力する（図５参照）。

φ＝ｔａｎ^−１｛（ｄｆ−ｄｒ）／Ｌ｝ …（１）
ε＝（ｄｆ＋ｄｒ）／２ …（２）
なお、Ｌは、磁気センサ１１ａ，１１ｂ間のスパン（Ｌ１＋Ｌ２）である。
［姿勢角演算部３２］
姿勢角演算部３２は、ジャイロセンサ１２により検出される角速度を積算（初期値は走行経路１６に対して０度）して、走行経路１６からの姿勢角θを求める。また姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１より姿勢角偏差φを入力すると、姿勢角θを姿勢角偏差φとし（補正し）（θ＝φ）、以後、この姿勢角θより角速度の積算を行う。また求めた姿勢角θを車両位置演算部３４へ出力する。

また走行距離演算部３３は、ロータリエンコーダ６ａ，６ｂよりそれぞれ入力されるパルスを別々にカウントし、カウントした値に１パルス当りの走行量を乗算して走行距離を求め、求めた２つの走行距離の平均値を求めて、その走行距離ｓを車両位置演算部３４へ出力する。
［車両位置演算部３４］
車両位置演算部３４は、無人搬送車１の中心Ｑの絶対車両位置情報（ｘ，ｙ，θ）｛（ｘ，ｙ）は平面座標，θは姿勢角である｝を求める演算部であり、姿勢角演算部３２により求められた姿勢角θと走行距離演算部３３により求められた走行距離ｓを入力し、姿勢角θを更新し、また単位時間毎に姿勢角の変化量Δθと走行距離の変化量Δｓを求めて、単位時間毎の位置の変化量（Δｘ，Δｙ）を求め、前回座標（ｘ，ｙ）に積算することにより現在座標（ｘ，ｙ）を更新している。また、車両位置演算部３４は、自律誘導処理部３５より基準点１７への到着信号（後述する）を入力すると、姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１より姿勢角偏差φおよびライン偏差εを求め、記憶部２６に記憶されている基準点１７の絶対座標を用いて、絶対車両位置情報（ｘ，ｙ，θ）の補正を行う。すなわち、姿勢角θを姿勢角偏差φとし、姿勢角偏差φおよびライン偏差εにより平面座標（ｘ，ｙ）を、式（３）（４）により補正する。

ｘ＝ｘｍ−εｓｉｎθ …（３）
ｙ＝ｙｍ−εｃｏｓθ …（４）
これにより、各基準点１７において正確な絶対車両位置情報（ｘ，ｙ，θ）が求められる。
［自律誘導処理部３５］
上記自律誘導処理部３５は、車両位置演算部３４で求めた車両現在座標と記憶部２６に記憶されている経路情報から、無人搬送車１を走行経路１６に沿って所定の基準点１７まで走行するよう操舵装置５の操舵角を演算し、目標操舵角度θｍを決定するとともに、走行速度ｖを求め走行を開始する。また基準点１７に到達すると車両位置演算部３４へ前記到着信号を出力する。
［走行制御部４１］
上記車両制御部２７の走行制御部４１は、自律誘導処理部３５より走行開始指令を入力すると、走行速度ｖとなるように４台の走行駆動装置４を駆動し、走行停止指令を入力すると、４台の走行駆動装置４を停止する。
［操舵制御部４１］
車両制御部２７の操舵制御部４２は、自律誘導処理部３５より目標操舵角度θｍを入力すると、この値を目標値として、４台の操舵角センサ７により検出される舵軸の絶対角度をフィードバックしながら４台の操舵装置５を制御する。

上記制御装置２０の構成により、設定表示器（図示せず）より行き先指示が入力されると、現在位置｛座標（ｘ，ｙ）｝より行き先の基準点１７｛座標（ｘｍ，ｙｍ）｝まで、走行速度ｖで移動し、このとき無人搬送車１の中心ライン１０が走行経路１６と一致するように制御される。

以上のように、各基準点１７において前後位置する２台の磁気センサ１１ａ，１１ｂにより検出される前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒおよび基準点１７の絶対情報（ｘ，ｙ，θ）から車両位置を補正し、この車両位置により走行経路１６に沿った走行が行われることから、磁気センサ１１ａ，１１ｂにより検出される前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒの精度が悪いと、車両位置の補正精度が悪くなり、走行経路１６に沿った走行ができなくなる恐れがある。
［磁気センサと、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒの演算］
以下、前後２台の磁気センサ１１ａ，１１ｂがともに左右一対の磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂを検出しているときに、走行経路１６の中心からの前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒを演算する演算方法について説明する。この演算は、姿勢角偏差・ライン偏差演算部（演算装置の一例）３１において実行され、位置偏差検出装置は、磁気センサ１１ａ，１１ｂ、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂ、および姿勢角偏差・ライン偏差演算部（演算装置の一例）３１から構成される。

実施の形態１の磁気センサ１１ａ，１１ｂは、図４（ｂ）に示すように、台車本体２の中心ライン１０と直角な左右方向に、それぞれピッチＰで並ぶ複数（例えば従来と同様の４８個）の磁気検出素子１４を備え、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂとの高さ方向距離Ｈを、各磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂの垂直上方に位置する少なくとも２個（図では３個）の磁気検出素子１４により検出可能な距離としている。そして、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂをそれぞれ最も感度よく検出した磁気検出素子１４の位置を特定し、磁気センサ１１ａ，１１ｂの中心（台車本体２の中心ライン１０）からの距離を出力する。

なお、磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂの長さＭは、無人搬送車１が高速走行時でも検出可能な長さにより設定される。また右の磁気マーカ１８Ａと左の磁気マーカ１８Ｂとの間の最小距離Ｗ（所定の距離）は、図４（ｂ）に示すように、３個の磁気検出素子１４で、少なくとも１個の磁気検出素子１４を挟んで、別々に、且つ確実に磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂを検出可能な距離で、かつ（磁気検出素子１４のピッチｐの倍数＋ｐ／２）により設定される。

いま、図６に示すように、前方の磁気センサ１１ａにより、右の磁気マーカ１８Ａを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ａの中心）との距離をｄｆＲ、左の磁気マーカ１８Ｂを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ａの中心）との距離をｄｆＬとする。また後方の磁気センサ１１ｂにより、右の磁気マーカ１８Ａを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ｂの中心）との距離をｄｒＲ、左の磁気マーカ１８Ｂを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ｂの中心）との距離をｄｒＬとする。

前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒは、式（５），（６）により演算される。
ｄｆ＝（ｄｆＲ＋ｄｆＬ）÷２ …（５）
ｄｒ＝（ｄｒＲ＋ｄｒＬ）÷２ …（６）
このように、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒがそれぞれ、前方の磁気センサ１１ａにより検出される２つのズレ量ｄｆＲ，ｄｆＬ、後方の磁気センサ１１ｂにより検出される２つのズレ量ｄｒＲ，ｄｒＬにより求められることにより、同一の構成の磁気センサを使用ときの２倍の検出分解能で前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒが検出される。その結果、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒにより求められる無人搬送車１の走行経路１６からの姿勢角偏差φとライン偏差εの精度が向上し、絶対車両位置情報（ｘ，ｙ，θ）の精度が向上する。

以上のように本実施の形態１によれば、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒを、従来と同一の磁気センサを使用しても、２倍の分解能で検出でき、よって、前後の磁気センサ１１ａ，１１ｂ間の距離（取付距離）Ｌが短い場合でも、姿勢角および位置を精度良く補正することができる。

また本実施の形態１によれば、従来と同一の磁気センサを使用することから、検出幅を維持しながら、磁気検出素子１４のピッチｐを半分にして磁気検出素子１４の数を倍増させた高価な磁気センサを使用する必要がなく、コストアップを抑えることができる。

また本実施の形態１によれば、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂ間の距離Ｗは、磁気センサ１１ａ，１１ｂの少なくとも２つの磁気検出素子１４により別々に磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂを検出可能な距離に設定されていることにより、確実に磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１４により別々に磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂを検出でき、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒを確実に求めることができる。

また本実施の形態１によれば、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂの長さＭは、無人搬送車１が高速で走行中に磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１４により検出可能な長さとすることにより、無人搬送車１が高速で走行しているときにでも、磁気マーカ１８Ａ，１８Ｂが確実に検出され、基準点１７を通過するときに、走行経路１６からの無人搬送車１の姿勢角θ、ライン偏差εの補正を確実に行うことができ、無人搬送車１の目標姿勢角度θｍの設定の精度を向上させることができる。
［実施の形態２］
上記実施の形態１では、各基準点１７の前後位置に、左右一対の磁気マーカ１８Ａ、１８Ｂを配置しているが、実施の形態２では、図７および図８に示すように、同前後位置に、３本の磁気マーカ１９（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）を、走行経路１６上、走行経路１６と平行に距離Ｗをとった左右位置に配置している。実施の形態２では、位置偏差検出装置は、磁気センサ１１ａ，１１ｂ、磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ、および姿勢角偏差・ライン偏差演算部３１から構成される。

いま、中央の磁気マーカ１９Ｂの前後方向Ｘの長さをＭ１、右の磁気マーカ１９Ａと左の磁気マーカ１９Ｃの前後方向Ｘの長さをＭ２とし（Ｍ１＞Ｍ２）、中心位置を合わせている。なお、中央の磁気マーカ１９Ｂの長さＭ１を、他の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｃの長さＭ２より長くしたことにより、無人搬送車１が走行中に基準点１７に達したことを早めに検出できるようにしている。

なお、磁気マーカ１９Ｃ、１９Ａ，１９Ｂの長さＭ１，Ｍ２は、両者を区別して検出可能で無人搬送車１が高速走行時でも検出可能な長さにより設定され、また右の磁気マーカ１９Ａと中央の磁気マーカ１９Ｂとの間の最小距離Ｗ、中央の磁気マーカ１９Ｂと左の磁気マーカ１９Ｃとの間の最小距離Ｗは、図８（ｂ）に示すように、最小２個の磁気検出素子１４で、少なくとも１個（図では２個）の磁気検出素子１４を挟んで、別々に、且つ確実に磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを検出可能な距離により設定される。

いま、図９に示すように、前方の磁気センサ１１ａにより、右の磁気マーカ１９Ａを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ａの中心）との距離をｄｆＲ、中央の磁気マーカ１９Ｂを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ａの中心）との距離をｄｆＣ、左の磁気マーカ１９Ｃを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ａの中心）との距離をｄｆＬとする。また後方の磁気センサ１１ｂにより、右の磁気マーカ１９Ａを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ｂの中心）との距離をｄｒＲ、中央の磁気マーカ１９Ｃを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ｂの中心）との距離をｄｆＣ、左の磁気マーカ１９Ｂを検出したときの台車本体２の中心ライン１０（磁気センサ１１ｂの中心）との距離をｄｒＬとする。

磁気センサ１１ａ，１１ｂにより、３本の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを検出しているか、あるいは２本の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂまたは１９Ｂ，１９Ｃを検出しているかにより、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒは、下記のように演算される。この演算は、姿勢角偏差・ライン偏差演算部（演算装置の一例）３１において実行される。

３本の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが検出されている場合｛図１０（ａ）参照｝。
ｄｆ＝（ｄｆＲ＋ｄｆＣ＋ｄｆＬ）÷３ …（７）
ｄｒ＝（ｄｒＲ＋ｄｒＣ＋ｄｒＬ）÷３ …（８）
２本の磁気マーカ１９Ｂ，１９Ｃが検出されている場合｛図１０（ｂ）参照｝。

ｄｆ＝Ｗ÷２＋（ｄｆＣ＋ｄｆＬ）÷２ …（９）
ｄｒ＝Ｗ÷２＋（ｄｒＣ＋ｄｒＬ）÷２ …（10）
２本の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂが検出されている場合｛図１０（ｃ）参照｝。

ｄｆ＝Ｗ÷２＋（ｄｆＲ＋ｄｆＣ）÷２ …（11）
ｄｒ＝Ｗ÷２＋（ｄｒＲ＋ｄｒＣ）÷２ …（12）
このように、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒがそれぞれ、前方の磁気センサ１１ａにより検出される３つのズレ量ｄｆＲ，ｄｆＣ，ｄｆＬ、後方の磁気センサ１１ｂにより検出される３つのズレ量ｄｒＲ，ｄｒＣ，ｄｒＬを使用して求められることにより、同一の構成の磁気センサを使用ときの約２倍の検出分解能で前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒが検出される。その結果、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒにより求められる無人搬送車１の走行経路１６からの姿勢角偏差φとライン偏差εの精度が向上し、絶対車両位置情報（ｘ，ｙ，θ）の精度が向上する。また３本の磁気マーカ１９（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）をそれぞれ距離Ｗで平行に配置したことにより、２本の磁気マーカ１９のみを配置した場合と比較して、検出範囲が２倍となっている。

以上のように本実施の形態２によれば、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒを、従来と同一の磁気センサを使用しても、約２倍の検出分解能で検出でき、よって、磁気センサ１１ａ，１１ｂ間の距離（取付距離）Ｌが短い場合でも、姿勢角および位置を精度良く補正することができる。

また本実施の形態２によれば、従来と同一の磁気センサを使用することから、磁気検出素子のピッチを半分にした高価な磁気センサを使用する必要がなく、コストアップを抑えることができる。

また本実施の形態２によれば、磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ間の距離Ｗは、磁気センサ１１ａ，１１ｂの少なくとも２つの磁気検出素子１４により別々に磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを検出可能な距離に設定されていることにより、確実に磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１４により別々に磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを検出でき、前ズレ量ｄｆと後ズレ量ｄｒを確実に求めることができる。

また本実施の形態２によれば、磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの長さＭ１，Ｍ２は、無人搬送車１が高速で走行中に磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁気検出素子１４により検出可能な長さとすることにより、無人搬送車１が高速で走行しているときにでも、磁気マーカ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが確実に検出され、基準点１７を通過するときに、走行経路１６からの無人搬送車１の姿勢角θ、ライン偏差εの補正を確実に行うことができる。

なお、本実施の形態１，２では、磁気マーカを２本、または３本で構成しているが、さらに多くの磁気マーカを設置するようにしてもよい。このとき、磁気マーカ間を、少なくとも２個の磁気検出素子１４で確実に検出可能な間隔とする必要がある。

また本実施の形態２では、中央の磁気マーカ１９Ｂの長さＭ１を、他の磁気マーカ１９Ａ，１９Ｃの長さＭ２より長くしているが、同じ長さとすること（Ｍ１＝Ｍ２）、あるいは長さＭ２を長さＭ１より長くすること（Ｍ１＜Ｍ２）も可能である。

また本実施の形態１，２では、無人搬送車１は、自己位置（座標）の推定を、ロータリエンコーダ６とジャイロセンサ１２を使用して行っているが、このようにロータリエンコーダ６とジャイロセンサ１２を使用することに限ることはなく、他の装置、例えば、３点の固定点との距離を測定することで位置を測定する装置やＧＰＳ装置を使用して自己位置を推定するようにしてもよい。

本発明の実施の形態１における位置偏差検出装置を使用する無人搬送車の説明図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図である。 同位置偏差検出装置において、床面に設置される基準点と磁気マーカの配置図である。 同位置偏差検出装置の制御ブロック図である。 同位置偏差検出装置の磁気センサと磁気マーカの対応を示した説明図である。 同位置偏差検出装置の無人搬送車の走行経路からのズレ量を説明する図である。 同位置偏差検出装置の横ズレ量の検出説明図である。 本発明の実施の形態２における位置偏差検出装置において、床面に設置される基準点と磁気マーカの配置図である。 同位置偏差検出装置の磁気センサと磁気マーカの対応を示した説明図である。 同位置偏差検出装置の横ズレ量の検出説明図である。 同位置偏差検出装置の横ズレ量の検出説明図である。

符号の説明

１ 無人搬送車
２ 台車本体
３ 走行車輪
４ 走行駆動装置
５ 操舵装置
６ ロータリエンコーダ
７ 操舵角センサ
１０ 台車本体の中央ライン
１１ａ，１１ｂ 磁気センサ
１２ ジャイロセンサ
１４ 磁気検出素子
１６ 走行経路
１７ 基準点
１８Ａ，１８Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ 磁気マーカ
２０ 制御装置
２１ 設定表示器

Claims (3)

1. 複数の基準点が配置された走行経路に沿って自律走行する無人搬送車において、前記走行経路からの無人搬送車の姿勢角、離れた距離を求めるために使用される位置偏差検出装置であって、
   前記無人搬送車の前部中心位置と後部中心位置にそれぞれ配置され、前記走行経路の方向とは直角な左右方向に多数の磁気検出素子を有する磁気センサと、
   前記各基準点毎に、前記走行経路に沿った前後の位置で、かつ前記無人搬送車の両磁気センサにより同時に検出可能な位置にそれぞれ配置され、前記前後方向に所定の長さを有し、前記走行経路に沿って、所定の距離を有して平行な少なくとも２本の磁気マーカと、
   前記前方の磁気センサの磁気検出素子により検出された、少なくとも２本の磁気マーカの検出データにより、前記走行経路と前方の磁気センサの中心位置との間の横ズレ量を演算し、前記後方の磁気センサの磁気検出素子により検出された、少なくとも２本の磁気マーカの検出データにより、前記走行経路と後方の磁気センサの中心位置との間の横ズレ量を演算する演算装置と
   から構成されていること
   を特徴とする位置偏差検出装置。
2. 少なくとも２本の前記磁気マーカ間の前記所定の距離は、前記磁気センサの２つの磁気検出素子により別々に前記磁気マーカを検出可能な距離であること
   を特徴とする請求項１に記載の位置偏差検出装置。
3. 前記各磁気マーカの長さはそれぞれ、前記無人搬送車が高速で走行中に前記磁気センサの磁気検出素子により検出可能な長さに設定されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の位置偏差検出装置。
   

Images