(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人搬送車の走行環境の複数個所に立設され、互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有する反射板の位置情報、及び、反射部と非反射部のパターン情報を予め記憶した記憶装置と、反射鏡と、前記反射鏡を回転させる回転装置と、前記反射鏡を傾斜した状態で支持し、かつ、その傾斜角度が遠心力により変化するように支持する反射鏡支持装置と、前記反射板の回転速度を変化させる速度変更装置と、下向きに設置され、前記反射鏡に対する光の照射及び反射鏡からの光の受光を行う光照射・受光装置と、前記光照射・受光装置の受光出力から反射光の有無を検出する反射光有無検出装置と、前記反射鏡の回転角度を検出する回転角検出装置と、前記反射鏡の傾斜角度を検出する傾斜角検出装置と、前記反射光有無検出装置の検出結果、前記回転角検出装置の検出結果、前記傾斜角検出装置の検出結果、及び、前記記憶装置に記憶された各反射板の反射部と非反射部のパターン情報に基づいて、反射板方向の検出及び反射板の識別を行う反射板検出装置と、前記反射板検出装置の反射板方向検出結果及び反射板識別結果と、前記記憶装置に記憶された各反射板の位置情報に基づいて、無人搬送車の位置を求める位置演算装置を具備することを特徴とする無人搬送車の位置検出装置。
【請求項２】
無人搬送車の走行環境の複数個所に立設され、互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有すると共に縦方向両端に必ず反射部を有する反射板の位置情報、反射部と非反射部のパターン情報、及び、縦方向の長さ情報が予め記憶された記憶装置と、反射鏡と、前記反射鏡を回転させる回転装置と、前記反射鏡を傾斜した状態で支持し、かつ、その傾斜角度が遠心力により変化するように支持する反射鏡支持装置と、前記反射板の回転速度を変化させる速度変更装置と、下向きに設置され、前記反射鏡に対する光の照射及び反射鏡からの光の受光を行う光照射・受光装置と、前記光照射・受光装置の受光出力から反射光の有無を検出する反射光有無検出装置と、前記反射鏡の回転角度を検出する回転角検出装置と、前記反射鏡の傾斜角度を検出する傾斜角検出装置と、前記反射光有無検出装置の検出結果、前記回転角検出装置の検出結果、前記傾斜角検出装置の検出結果、前記記憶装置に記憶された各反射板の反射部と非反射部のパターン情報、及び、前記記憶装置に記憶された反射板の縦方向の長さ情報に基づいて、反射板方向の検出、反射板の識別及び無人搬送車から反射板までの距離の算出を行う反射板検出装置と、前記反射板検出装置の反射板方向検出結果、反射板識別結果及び距離算出結果と、前記記憶装置に記憶された各反射板の位置情報に基づいて、無人搬送車の位置を求める位置演算装置を具備することを特徴とする無人搬送車の位置検出装置。
【請求項３】
前記反射鏡支持装置は反射鏡の上下いずれか一方を支持する弾性部材と、反射鏡の上下いずれか他方を揺動可能に支持する揺動支持部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無人搬送車の位置検出装置。
【請求項４】
前記反射鏡の重心が回転中心軸からずれていることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送車の位置検出装置。
【請求項５】
前記反射鏡の回転中心軸から離れた位置に重りを設けたことを特徴とする請求項４に記載の無人搬送車の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無人搬送車の誘導に用いて有用な、無人搬送車の位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
［光テープ誘導方法］
従来、無人搬送車の誘導方法として、光反射率の良いテープ（以下、光テープと呼ぶ）を無人搬送車が走行する床面に貼り付けておき、無人搬送車から床面に光を照射してその反射光から光テープを検出することにより、光テープのルート上に無人搬送車を走行させるという光テープ誘導方法が一般的である。しかし、光テープ誘導方法では、光テープが車輪に踏まれるなど、汚れによって光テープの反射率が低下すると、無人搬送車が光テープを検出できなくなることがあるため、光テープのメンテナンスが必要である。
【０００３】
［反射板を用いた位置検出に基づく誘導方法］
光テープ誘導方法の問題点を解決するために、無人搬送車の走行環境の複数個所に反射板を立設しておき、無人搬送車から光（通常、レーザ）を回転走査して反射板の方向を検出することにより、自車の位置を検出して走行するという誘導方法が検討されている。
【０００４】
［反射板を用いた位置検出方法］
以下、図８〜図１３を参照して、反射板を用いた位置検出方法を説明する。図８は反射板を用いた位置検出に基づく誘導方式を説明する図であり、図９は反射板の有無と反射レーザの関係を示し、図１０は無人搬送車から見た反射板方向を示し、図１１は反射板方向検出結果の例を示し、図１２は反射板分布地図の例を示し、図１３は反射板分布地図上での無人搬送車の位置と進行方向の検索結果を示す。
【０００５】
図８に示すように、無人搬送車１の移動エリア２周囲の複数個所（図では３個所）に反射板２８1 、２８2 、２８3 が立てられている。各反射板とも、反射エリアには非反射部は形成されていない。無人搬送車１には位置検出装置４が搭載されている。
【０００６】
従来は、位置検出装置からレーザ５を水平方向のみ３６０°全方向に照射し、その反射の有無から各反射板方向を検出し、反射板方向検出結果と、各反射板２８1 、２８2 、２８3 の既知の位置情報から、無人搬送車１の位置を検出するようになっている。
【０００７】
即ち、図９に示すように、レーザ５が反射板の存在する方向へ照射された場合は強く反射され、反射レーザ６となって位置検出装置に戻ってくるが、反射板が無い方向へ照射された場合は戻ってこない。そして、反射レーザ６を検出したときのレーザ５の照射方向が反射板方向であるので、反射レーザ６を検出したときのレーザ照射方向を調べることにより、反射板方向を検出するこができる。
【０００８】
図１０に示すように、無人搬送車１から見た各反射板方向７1 、７2 、７3 は、無人搬送車１の進行方向８を基準にした角度θ1 、θ2 、θ3 として検出される。つまり、図１１に示すように、無人搬送車１から見てどの方向（角度θ1 、θ2 、θ3 ）に反射板が存在しているかという反射板方向検出結果９が得られる。
【０００９】
そこで、位置検出装置に予め各反射板２８1 、２８2 、２８3 の位置情報を記憶しておくことにより、反射板方向検出結果９と既知の反射板位置情報とを対応させることにより、無人搬送車１の位置と進行方向を知ることができる。
【００１０】
反射板位置情報として、図１２に示すような反射板分布地図１０が記憶される場合を考えて見る。
【００１１】
この場合、図１３に示すように、反射板分布地図１０上に、或る位置１１とそれを起点とする或る方向１２を設定する。そして、この位置１１から見た各反射板２８1 、２８2 、２８3 の方向１３1 、１３2 、１３3 と位置１１を起点とする方向１２とがなす角度が反射板方向検出結果（θ1 、θ2 、θ3 ）９と良く一致すれば、位置１１に無人搬送車１が存在し、方向１２が無人搬送車１の進行方向であるといえる。そこで、反射板方向検出結果（θ1 、θ2 、θ3 ）９と良く一致する位置１１と方向１２を反射板分布地図１０上で検索することにより、無人搬送車１の位置と進行方向を検出することができる。
【００１２】
次に、図１４〜図１５を参照して、位置検出装置の従来例を説明する。図１４は位置検出装置の従来構成を示し、図１５は反射鏡回転角度と、受光出力と、反射光有無との関係を示す。
【００１３】
従来の位置検出装置は、図１４に示すように、メモリ１４と、回転装置１５と、反射鏡１６と、回転角検出装置１９と、光照射・受光装置２０と、反射光有無検出装置２１と、反射板方向検出装置２９と、位置演算装置３０を備える。
【００１４】
メモリ１４には予め、全ての反射板２８1,２８2,２８3 の位置情報として、反射板分布地図１０が記録されている。
【００１５】
回転装置１５は車体水平面内で回転できるステージ１５ａと、ステージ１５ａを回転駆動するモータ１５ｂからなる。
【００１６】
反射鏡１６はその傾斜角度を４５度に固定して、ステージ１５ａに上方を向いた状態で固定されている。
【００１７】
回転角検出装置１９はモータ１５ｂの回転角度を検出することにより、反射鏡１６の回転角度を表す反射鏡回転角検出結果１９ａを出力する。反射鏡１６の回転角度の基準は通常、無人搬送車１の進行方向８である。
【００１８】
光照射・受光装置２０はレーザの照射機能及び受光機能を有しており、反射鏡１６の真上に、車体垂直方向下向きに設置されている。
【００１９】
従って、光照射・受光装置２０がレーザ５を照射すると、このレーザ５は反射鏡１６に入射して反射され、反射鏡１６の回転に応じて水平面内でのみ３６０度全方向に回転走査される。
【００２０】
一方、いずれかの反射板で反射されたレーザ（反射レーザ）６は反射鏡１６に入射して車体垂直方向上向きに反射され、光照射・受光装置２０により受光される。光照射・受光装置２０は受光した反射レーザ６の光量を表す受光出力２０ａを出力する。
【００２１】
反射光有無検出装置２１は光照射・受光装置２０の受光出力２０ａから反射レーザ６の有無を検出して、反射光有無検出結果２１ａを出力する。
【００２２】
ここで、光照射・受光装置２０の受光出力２０ａと、反射光有無検出装置２１の反射光有無検出結果２１ａと、回転角検出装置１９の反射鏡回転角検出結果１９ａとの関係は、図１５に示すようになる。
【００２３】
図１５（ａ）は横軸に反射鏡回転角度、縦軸に受光出力をとったグラフを示し、図１５（ｂ）は横軸に反射鏡回転角度、縦軸に反射レーザの有無をとったグラフを示す。反射レーザ６が有った時の反射鏡回転角度θ1 、θ2 、θ3 が反射板方向を表す。
【００２４】
反射板方向検出装置２９は、反射光有無検出結果２１ａと、反射鏡回転角検出結果１９ａに基づいて、図１５（ｂ）に示したような、横軸に反射鏡回転角度、縦軸に反射レーザの有無をとったグラフを作成することにより、どの方向から反射レーザ６が来ているかを判断して反射板方向を検出し、反射板方向検出結果９を出力する。
【００２５】
位置演算装置３０は、反射板方向検出装置２９の反射板方向検出結果９と、メモリ１４に記憶された反射板分布地図１０等の反射板位置情報に基づいて、これらの対応関係から無人搬送車１の位置１１と進行方向１２を求める。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した反射板と光（レーザ）を用いた位置検出方法は、反射板方向だけを測定すれば良いので、光照射・受光装置２０等が安価にできるという利点がある。しかし、下記問題点もある。
(1) 反射鏡１６の傾斜角度が４５°固定であるので、無人搬送車１が傾いてレーザ５の照射平面が反射板２８1 、２８2 、２８3 からずれてしまうと、反射板方向が検出できなくなり、無人搬送車１の位置決定に必要な情報が不足する。
(2) 反射レーザ６がどの反射板２８1 、２８2 、２８3 から反射してきたものであるかという情報は検出されない。また、無人搬送車１から反射板までの距離も検出されない。そのため、反射板２８1 、２８2 、２８3 の設置分布を工夫して、無人搬送車１の位置を誤検出しないようにする必要がある。
【００２７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決する無人搬送車の位置検出装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は無人搬送車の位置検出装置であり、無人搬送車の走行環境の複数個所に立設され、互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有する反射板の位置情報、及び、反射部と非反射部のパターン情報を予め記憶した記憶装置と、反射鏡と、前記反射鏡を回転させる回転装置と、前記反射鏡を傾斜した状態で支持し、かつ、その傾斜角度が遠心力により変化するように支持する反射鏡支持装置と、前記反射板の回転速度を変化させる速度変更装置と、下向きに設置され、前記反射鏡に対する光の照射及び反射鏡からの光の受光を行う光照射・受光装置と、前記光照射・受光装置の受光出力から反射光の有無を検出する反射光有無検出装置と、前記反射鏡の回転角度を検出する回転角検出装置と、前記反射鏡の傾斜角度を検出する傾斜角検出装置と、前記反射光有無検出装置の検出結果、前記回転角検出装置の検出結果、前記傾斜角検出装置の検出結果、及び、前記記憶装置に記憶された各反射板の反射部と非反射部のパターン情報に基づいて、反射板方向の検出及び反射板の識別を行う反射板検出装置と、前記反射板検出装置の反射板方向検出結果及び反射板識別結果と、前記記憶装置に記憶された各反射板の位置情報に基づいて、無人搬送車の位置を求める位置演算装置を具備することを特徴としている。
【００２９】
請求項２に係る発明は、無人搬送車の位置検出装置であり、無人搬送車の走行環境の複数個所に立設され、互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有すると共に縦方向両端に必ず反射部を有する反射板の位置情報、反射部と非反射部のパターン情報、及び、縦方向の長さ情報が予め記憶された記憶装置と、反射鏡と、前記反射鏡を回転させる回転装置と、前記反射鏡を傾斜した状態で支持し、かつ、その傾斜角度が遠心力により変化するように支持する反射鏡支持装置と、前記反射板の回転速度を変化させる速度変更装置と、下向きに設置され、前記反射鏡に対する光の照射及び反射鏡からの光の受光を行う光照射・受光装置と、前記光照射・受光装置の受光出力から反射光の有無を検出する反射光有無検出装置と、前記反射鏡の回転角度を検出する回転角検出装置と、前記反射鏡の傾斜角度を検出する傾斜角検出装置と、前記反射光有無検出装置の検出結果、前記回転角検出装置の検出結果、前記傾斜角検出装置の検出結果、前記記憶装置に記憶された各反射板の反射部と非反射部のパターン情報、及び、前記記憶装置に記憶された反射板の縦方向の長さ情報に基づいて、反射板方向の検出、反射板の識別及び無人搬送車から反射板までの距離の算出を行う反射板検出装置と、前記反射板検出装置の反射板方向検出結果、反射板識別結果及び距離算出結果と、前記記憶装置に記憶された各反射板の位置情報に基づいて、無人搬送車の位置を求める位置演算装置を具備することを特徴としている。
【００３２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の無人搬送車の位置検出装置において、前記反射鏡支持装置は反射鏡の上下いずれか一方を支持する弾性部材と、反射鏡の上下いずれか他方を揺動可能に支持する揺動支持部材を有することを特徴としている。
【００３３】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の無人搬送車の位置検出装置において、前記反射鏡の重心が回転中心軸からずれていることを特徴としている。
【００３４】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の無人搬送車の位置検出装置において、前記反射鏡の回転中心軸から離れた位置に重りを設けたことを特徴としている。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７に基づいて、本発明の一実施形態例を説明する。図１は本発明の一実施形態例に係る反射板の配置を示し、図２は反射板における反射部と非反射部のパターン例を示す。図３は本発明の一実施形態例に係る位置検出装置の構成を示し、図４は反射鏡支持装置の構造例を示し、図５は反射鏡の回転速度と傾斜角度の変化との関係を示し、図６は反射鏡回転角度と反射光有無との関係を、反射鏡傾斜角度をパラメータとして示し、図７は無人搬送車から反射板までの距離算出の例を示す。
【００３６】
図１に示すように、無人搬送車１の走行環境例えば移動エリア２の周囲の複数個所（図１では３個所）に、反射板３1 、３2 、３3 が垂直に縦置きで設置されている。
【００３７】
各反射板３1 、３2 、３3 は図２に示すように、従来のものよりも縦（上下）方向に長くして反射板エリアを反射部と非反射部に縦方向に区分し、かつ、反射部と非反射部とが反射板間で異なるパターンとなるように形成してある。図１中の符号Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 は各反射板３1 、３2 、３3 の縦方向の長さを示す。
【００３８】
本例では、各反射板３1 、３2 、３3 の縦方向の長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を全て等しくし、Ｌ＝Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝Ｌ3 としてある。
【００３９】
図２に示す例では、反射部と非反射部のパターンを次のようになっている。
(1) 反射板３1 では、反射エリアのうち中央よりも下寄りに非反射部３1-１を１つ形成し、残る上側部分と下側部分の全てに反射部３1-Ｔ、３1-Ｂを形成してある。
(2) 反射板３2 では、反射エリアのうち中央よりも上寄りに非反射部３2-１を１つ形成し、残る上側部分と下側部分の全てに反射部３2-Ｔ、３2-Ｂを形成してある。
(3) 反射板３3 では、反射エリアのうち反射板３1 の非反射部３1-１と同じ位置に下段の非反射部３3-１を形成し、反射板３2 の非反射部３2-１と同位置に上段の非反射部３3-２を形成し、残る上側部分、下側部分、及び、上下段非反射部３3-１、３3-２間部分の全てに反射部３3-Ｔ、３3-Ｂ、３3-Ｍを形成してある。
【００４０】
反射部３1-Ｔ，３1-Ｂ，３2-Ｔ，３2-Ｂ，３3-Ｔ，３3-Ｂの配置から判るように、各反射板３1,３2,３3 の縦方向両端部は必ず反射するようになっている。なお、各非反射部３1-１，３2-１，３3-１，３3-２は全て反射板の横方向一杯に形成してある。
【００４１】
上述したようなパターンで反射部と非反射部を形成するためには、反射板の縦方向の一部のみに反射面を形成したり、反射板の全面に反射面を形成した後で塗料やテープ等により縦方向の一部を覆って非反射部を形成するといった手段を採用することができる。
【００４２】
次に、本発明の一実施形態例に係る無人搬送車の位置検出装置を説明する。
【００４３】
図３に示すように、位置検出装置はメモリ１４と、回転装置１５と、反射鏡１６と、反射鏡支持装置１７と、速度変更装置１８と、回転角検出装置１９と、光照射・受光装置２０と、反射光有無検出装置２１と、傾斜角検出装置２２と、反射板検出装置２３と、位置演算装置２７を備える。反射板検出装置２３は反射板方向検出部２４と、反射板識別部２５と、距離算出部２６を有する。
【００４４】
便宜上、メモリ１４を第１記憶エリア１４-1と、第２記憶エリア１４-2と、第３記憶エリア１４-3に区分し、第１記憶エリア１４-1には各反射板３1 、３2 、３3 の分布地図等を位置情報として予め記憶し、第２記憶エリア１４-2には反射部と非反射部のパターン情報を各反射板３1 、３2 、３3 に対応させて予め記憶し、更に、第３記憶エリア１４-3には反射板の縦方向長さＬを予め記憶させてある。なお、反射板３1 、３2 、３3 間で縦方向長さが異なる場合は、各反射板に対応させてそれぞれの縦方向長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を記憶させる。
【００４５】
回転装置１５は無人搬送車１の車体水平面内で回転できるように支持したステージ１５ａと、ステージ１５ａを回転駆動するモータ１５ｂからなる。
【００４６】
反射鏡１６は反射鏡支持装置１７を介して、傾斜角度が遠心力により変化できるように回転装置１５のステージ１５ａ上に支持してある。反射鏡１６は車体水平面から傾斜し、かつ、反射面は上を向いている。
【００４７】
本例の反射鏡支持装置１７は、図４に示すように、蝶番１７ａとばね１７ｂで構成されている。蝶番１７ａは、反射鏡１６の下部を揺動可能に支持するように、反射鏡１６の下端部と回転装置１５のステージ１５ａ間に取り付けてある。また、ばね１７ｂは、反射鏡１６の上部を弾性的に支持するように、反射鏡１６の上端部とステージ１５ａの突部１５ｃ間に取り付けてある。従って、回転装置１５により反射鏡１６が回転すると、遠心力が生じてばね１７ｂが縮み、反射鏡１６の傾斜角度が変化する。
【００４８】
このように蝶番１７ａとばね１７ｂで反射鏡支持装置１７を構成したことにより、反射鏡１６の上下方向への傾斜角度調整機構として、簡単、安価、堅牢、丁寿命、高速回転対応可能といった長所がある。
【００４９】
また、反射鏡１６の傾斜角度が遠心力によって容易に変化できるように、反射鏡１６の重心を回転中心軸からずらし、更に、反射鏡１６の回転中心軸から離れた位置に重り１６ａを取り付けてある。
【００５０】
更に、ばね１７ｂの強さを、下記条件を満足するように設定してある。
(1) 反射鏡１６が回転を停止しているときは、反射鏡１６の傾斜角度が水平面から４５度を越えること、例えば４６度になること。
(2) 反射鏡１６が回転すると、或る低速回転では、図５（ａ）に示すように小さな遠心力のために反射鏡１６の傾斜角度が水平面から４５度となること。
(3) 所定の最大回転速度では、図５（ｂ）に示すように大きな遠心力のために反射鏡１６の傾斜角度が水平面から４５度未満、例えば４２度となること。
【００５１】
速度変更装置１８は反射鏡１６の回転速度を変更するためのものであり、回転装置１５のステージ１５ａの回転速度を適宜な制御方法、例えばモータ１５ｂがパルスモータであればパルス周波数を変え、通常の直流モータであれば電圧を変える等、モータ１５ｂの種類に応じた調整方法で変更するものとしている。このようにモータ１５ｂの回転速度を調整する方法は簡単かつ高精度であるため、反射鏡１６の回転速度の精密な変更、従って、反射鏡１６の傾斜角度の精密な調整が可能である。
【００５２】
回転角検出装置１９は反射鏡１６の回転角度を検出するものであり、本例では、モータ１５ｂの回転角度を検出することにより、無人搬送車１の進行方向８を基準にして、反射鏡１６の回転角度を表す反射鏡回転角検出結果１９ａを出力するものとしている。
【００５３】
光照射・受光装置２０はレーザの照射機能及び受光機能を有しており、反射鏡１６の真上にて、車体垂直方向下向きに設置されている。
【００５４】
光照射・受光装置２０が照射するレーザ５は、車体垂直方向下向きに反射鏡１６に入射し、反射鏡１６の回転角度に応じた方向に反射するので、車体外方へ回転照射される。更に、反射鏡１６の回転速度の変更によって傾斜角度が変化するので、レーザ５の照射方向が上下に変化する。この結果、従来は平面上でしか走査されなかったが、反射鏡回転速度の変更によってレーザ５は円筒方向に走査されることになる。
【００５５】
一方、いずれかの反射板３1 、３2 、３3 で反射されたレーザ（反射レーザ）６は反射鏡１６に戻って入射するが、反射鏡１６から車体垂直方向上向きに出射したものだけを、光照射・受光装置２０が受光して、受光した反射レーザ光量を表す受光出力２０ａを出力する。
【００５６】
その際、反射鏡１６の傾斜角度が回転速度に応じて変化してレーザ５が円筒方向に走査されるので、無人搬送車１が傾いても、反射鏡１６がいずれかの傾斜角度になったときにレーザ５が反射板で反射され、反射レーザ６を受光することができる。
【００５７】
反射光有無検出装置２１は光照射・受光装置２０の受光出力２０ａから、閾値との比較による手法、あるいは微分演算を用いる手法等、適宜なピーク検出手法により、反射レーザ６の有無を検出して、反射光有無検出結果２１ａを出力する。
【００５８】
傾斜角検出装置２２は反射鏡１６の傾斜角度を検出するものであり、本例では、モータ１５ｂの回転速度と反射鏡１６の傾斜角度との関係対応を予め求めて、これを表すテーブルを予め設定しておき、モータ１５ｂの回転速度を検出してテーブルを参照することにより、車体水平面に対する反射鏡１６の傾斜角度を表す傾斜角検出結果２２ａを得て、これを出力するものとしている。
【００５９】
ここで、反射光有無検出装置２１の反射光有無検出結果２１ａと、回転角検出装置１９の反射鏡回転角検出結果１９ａと、傾斜角検出装置２２の反射鏡傾斜角検出結果２２ａとの関係は、図６に示すようになる。
【００６０】
即ち、車体水平面に対する反射鏡１６の傾斜角度をパラメータとし、横軸に反射鏡回転角度をとり、縦軸に反射光の有無をとると、図６（ａ）〜（ｅ）に示すようなグラフが得られる。θ1 、θ2 、θ3 は反射レーザ６が有った時の反射鏡回転角度であり、無人搬送車１の進行方向８を基準にして無人搬送車１から見た反射板方向を表す。
【００６１】
図６（ａ）は反射鏡１６が４５度傾斜し、従って、レーザ５が水平に照射された場合のグラフであり、全ての反射板の下端側反射部３1-Ｂ, ３2-Ｂ，３3-Ｂでレーザ５が反射されて、それらの反射レーザ６が受光される様子を示している。つまり、どの非反射部にも影響されず、全ての反射板方向θ1 、θ2 、θ3 が検出可能であることが判る。
【００６２】
図６（ｂ）は反射鏡１６が45.5度傾斜し、従って、レーザ５が水平から１度上に照射された場合のグラフであり、２つの反射板からはレーザ５が非反射部３1-１, ３3-１に当たって反射されないが、１つの反射板からはその上端側反射部３3-Ｔでレーザ５が反射されて、反射レーザ６が受光される様子を示している。つまり、反射板方向θ2 だけは検出可能であることが判る。
【００６３】
図６（ｃ）は反射鏡１６が４６度傾斜し，従って、レーザ５が水平から２度上に照射された場合のグラフであり、各反射板の上端側反射部３1-Ｔ、下端側反射部３2-Ｂ、中間反射部３3-Ｍでレーザ５が反射されて、それらの反射レーザ６が受光される様子を示している。つまり、どの非反射部にも影響されず、全ての反射板方向θ1 、θ2 、θ3 が検出可能であることが判る。
【００６４】
図６（ｄ）は反射鏡１６が46.5度傾斜し、従って、レーザ５が水平から３度上に照射された場合のグラフであり、２つの反射板からはレーザ５が非反射部３2-１, ３3-２に当たって反射されないが、１つの反射板からはその上端側反射部３1-Ｔでレーザ５が反射されて、反射レーザ６が受光される様子を示している。つまり、反射板方向θ1 だけは検出可能であることが判る。
【００６５】
図６（ｅ）は反射鏡１６が４７度傾斜し、従って、レーザ５が水平から４度上に照射された場合のグラフであり、全ての反射板の上端側反射部３1-Ｔ, ３2-Ｔ，３3-Ｔでレーザ５が反射されて、それらの反射レーザ６が受光される様子を示している。つまり、どの非反射部にも影響されず、全ての反射板方向θ1 、θ2 、θ3 が検出可能であることが判る。
【００６６】
反射板検出装置２３は、反射光有無検出装置２１の反射光有無検出結果２１ａと、回転角検出装置１９の反射鏡回転角検出結果１９ａと、傾斜角検出装置２２の反射鏡傾斜角検出結果２２ａと、メモリ１４の第２記憶エリア１４−２に記憶した各反射板３1,３2 ３3 の反射部と非反射部のパターン情報及び第３記憶エリア１４−３に記憶した反射板の縦方向の長さ情報とに基づいて、反射板方向の検出と、反射板の識別と、無人搬送車から反射板までの距離の算出を行う。
【００６７】
本例では、反射板検出装置２３のうち、反射板方向検出部２４が反射板方向の検出を分担し、反射板識別部２５が反射板の識別を分担し、距離算出部２６が反射板までの距離算出を分担するものとしている。
【００６８】
具体的には、反射板方向検出部２４は反射光有無検出結果２１ａと、反射鏡回転角検出結果１９ａを入力し、反射レーザ６が有った時点毎に、その時点での反射鏡回転角度（レーザ照射方向）を回転角検出結果１９ａから調べることにより、反射板方向検出結果９を出力する。
【００６９】
例えば、図１０に示したように、無人搬送車１から見た各反射板方向７1 、７2 、７3 を無人搬送車１の進行方向８を基準にした角度θ1 、θ2 、θ3 として検出し、図１１に示したような無人搬送車１から見てどの方向（角度θ1 、θ2 、θ3 ）に反射板が存在しているかという反射板方向検出結果９を得る。
【００７０】
この反射板方向検出においては、反射鏡１６の傾斜角度が変化してレーザ５が円筒状に回転走査するので、図６（ａ）〜（ｅ）のグラフから判るように、無人搬送車１が傾いても反射板３1 、３2 、３3 が光の回転走査範囲から外れてしまうことがなく、全ての反射板方向θ1 、θ2 、θ3 を検出することが可能である。
【００７１】
反射板識別部２５は反射板方向検出結果９と、反射光有無検出結果２１ａと、反射鏡回転角検出結果１９ａと、反射鏡傾斜角検出結果２２ａを入力して、反射レーザ６が有った時の反射鏡傾斜角度と無かった時の反射鏡傾斜角度から、同一の反射板方向検出角度θn （ｎ＝１，２，３）毎に反射鏡傾斜角度と反射光有無の関係を表すパターンを作成する，そして、このパターンと第２記憶エリア１４-2に記憶した反射部と非反射部のパターンを比較し、良く一致するものを探すことにより、角度θn の方向にどの反射板３n （ｎ＝１，２，３）が存在するかを識別し、反射板識別結果２５ａを出力する。
【００７２】
反射板の識別が可能な理由は、図６（ａ）〜（ｅ）のグラフから判るように、同じ反射板であっても、反射鏡傾斜角度に応じて、反射レーザ６が有ったり、無かったりするが、その様子は各反射板３1,３2,３3 における反射部と非反射部のパターンに対応するからである。
【００７３】
つまり、反射鏡傾斜角度を或る程度高い分解能で変えることにより、反射部と非反射部のパターン情報を参照すれば、反射光有無検出結果２１ａと反射鏡傾斜角検出結果２２ａとの関係から、どの反射板について反射板方向を検出したかを識別することができる。
【００７４】
距離算出部２６は反射板識別結果２５ａと、反射光有無検出結果２１ａと、反射鏡回転角検出結果１９ａと、反射鏡傾斜角検出結果２２ａを入力して、同一の反射板３n （ｎ＝１，２，３）毎に、反射レーザ６を検出し始めた時の反射鏡傾斜角度φbnと、反射レーザ６を検出し終わった時の反射鏡傾斜角度φenを調べる。そして、その差Δφn （＝｜φbn−φen｜）と、第３記憶エリア１４-3に記憶した反射板３n の縦方向の長さＬn （ｎ＝１，２，３）を用いて、式Ｘn ＝Ｌn ／tan(２Δφn ) により、角度θn の方向に存在する反射板３n （ｎ＝１，２，３）までの距離Ｘn を算出し、距離算出結果２６ａを出力する。なお、式Ｘn ＝Ｌn ／tan(２｜φbn−φen｜) で距離Ｘn を算出することもできる。
【００７５】
距離算出が可能な理由は、図６（ａ）〜（ｅ）のグラフから判るように、反射鏡傾斜角度を或る程度高い分解能で変えることにより、全ての反射板について、下端側の反射部３1-Ｂ, ３2-Ｂ，３3-Ｂからも、上端側の反射部３1-Ｔ, ３2-Ｔ，３3-Ｔからも反射レーザ６の検出が可能だからである。
【００７６】
つまり、各反射板３n (n=1,2,3) について、下端側反射部３n −Ｂからの反射レーザ６を検出し始めた時の反射鏡傾斜角度をφbn、上端側反射部３n −Ｔからの反射レーザ６を検出し終わった時の反射鏡傾斜角度をφenとすると、その差Δφn （＝φbn−φen）と、各反射板の縦方向の長さＬn と、無人搬送車１からの各反射板の距離Ｘn との間には、Ｘn tan(２Δφn ) ＝Ｘn tan ２（φbn−φen）＝Ｌn という関係がある。従って、反射鏡傾斜角度の分解能が十分であれば、図７に示す例において、無人搬送車１から各反射板３n までの距離Ｘn は各反射板の縦方向の長さＬn を参照することにより、式Ｘn ＝Ｌn ／tan(２Δφn ) 又はＸn ＝Ｌn ／tan ２（φbn−φen）で算出することができる。なお、φbnとφenの大小関係は、反射鏡１６を停止又は低速から高速へ増速回転しながら傾斜角度を変化させる場合はφbn＞φenであるが、逆に高速から停止又は低速へ減速回転しながら傾斜角度を変化させる場合はφbn＜φenであるから、一般には、Δφn ＝｜φbn−φen｜とする。
【００７７】
位置演算装置２７として、下記２種類が考えられる。
(1) 反射板方向検出結果９と、反射板識別結果２５ａと、第１記憶エリア１４-1に記憶した反射板分布地図１０等の反射板位置情報に基づいて、無人搬送車１の位置を求める位置演算装置。
(2) 反射板方向検出結果９と、反射板識別結果２５ａと、距離算出結果２６ａと、第１記憶エリア１４-1に記憶した反射板分布地図１０等の反射板位置情報に基づいて、無人搬送車１の位置を求める位置演算装置。
【００７８】
このような２種類の位置演算装置を採用できる理由を以下に示す。
【００７９】
全ての反射板が略等距離であると想定すれば、反射鏡１６の傾斜角度が変化することにより、無人搬送車１が多少傾いても、反射板方向検出結果９と第１記憶エリア１４-1に記憶した反射板位置情報のみに基づく従来手法（図１３参照）でも、無人搬送車１の位置１１と進行方向１２を求めることができる。これは、各反射板に非反射部が無い場合も同様である。
【００８０】
しかし、反射板間で反射部と非反射部のパターンが異なることを利用することにより反射板を識別できるので、反射板識別結果２５ａを用いれば、どの反射板がどの方向に存在するかが判る。
【００８１】
そこで、１つ目の位置演算装置２７では反射板方向検出結果９と反射板識別結果２５ａより、無人搬送車１から見てどの反射板３1,３2,３3 がどの方向θ1,θ2,θ3 に存在するかを把握し、この情報（３1,θ1)（３2,θ2)（３3,θ3)と反射板分布地図１０等の反射板位置情報を対応させることにより、反射板の距離が未知且つ異なっていても、無人搬送車１の位置と進行方向を精度良く検出することができる。これにより、反射板の分布を格別に工夫しなくても、位置の誤検出を防ぐことが可能になる。
【００８２】
更に、反射板の上下両端の反射部を利用することにより、反射板までの距離を算出できるので、反射板識別結果２５ａと距離算出結果２６ａの両方を用いれば、どの反射板がどの方向におおよそどの位の距離で存在するかが判る。
【００８３】
そこで、２つ目の位置演算装置２７では反射板方向検出結果９と反射板識別結果２５ａと距離算出結果２6 ａより、無人搬送車１から見てどの反射板３1,３2,３3 がどの方向θ1,θ2,θ3 にどの位の距離Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3 で存在するかを把握し、この情報（３1,θ1,Ｘ1)（３2,θ2,Ｘ2)（３3,θ3,Ｘ3)と反射板分布地図１０等の反射板の位置情報を対応させることにより、反射板の距離が異なっていても無人搬送車１の位置と進行方向をより精度良く検出することができる。これにより、反射板の分布を格別に工夫しなくても、位置の誤検出を防ぐことが可能になる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、位置検出用反射板が反射板間で互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有するので、光を円筒形状に回転走査して照射すれば、どの反射板がどの方向に存在するかという、反射板方向の検出及び反射板の認識が可能になる。更に、反射鏡をその傾斜角度が遠心力により変化するように支持して反射板の回転速度を変化させることにより、光を円筒形状に回転走査し、反射板の位置情報に加えて予め記憶した反射部と非反射部のパターン情報を用いて、どの反射板がどの方向に存在するかという、反射板方向の検出及び反射板の認識を行って無人搬送車の位置を検出するので、位置検出の精度が高くなる。従って、反射板の分布を格別に工夫しなくても、位置の誤検出を防ぐことができる。また、光を円筒状に回転走査するので、無人搬送車が傾くことによって反射板が光の回転走査範囲から外れてしまうことがなくなる。
【００８５】
請求項２に係る発明によれば、位置検出用反射板が反射板間で互いに異なるパターンで縦方向に区分して形成された反射部と非反射部を有するだけでなく、更に、縦方向両端には必ず反射部を有するので、光を円筒形状に回転走査して照射すれば、どの反射板がどの方向におおよそどの位の距離で存在するかという、反射板方向の検出、反射板の認識及び距離算出が全て可能になる。更に、反射鏡をその傾斜角度が遠心力により変化するように支持して反射板の回転速度を変化させることにより、光を円筒形状に回転走査し、反射板の位置情報及び反射部と非反射部のパターン情報に加えて、予め記憶した反射板の縦方向の長さ情報を用いて、どの反射板がどの方向におおよそどの位の距離で存在するかという、反射板方向の検出、反射板の認識及び距離算出を行って無人搬送車の位置を検出するので、位置検出の精度が一層高くなる。従って、位置の誤検出を防ぐことができる。このも場合も、光を円筒状に回転走査するので、無人搬送車が傾くことによって反射板が光の回転走査範囲から外れてしまうことがなくなる。
【００８８】
請求項３に係る発明によれば、弾性部材と揺動支持部材で、反射鏡をその傾斜角度が遠心力により変化するように支持するので、反射鏡の支持機構が簡単である。
【００８９】
請求項４に係る発明によれば、反射鏡の重心が回転中心軸からずれているので、反射鏡の傾斜角度が遠心力によって容易に変化することができる。
【００９０】
請求項５に係る発明によれば、反射鏡の回転中心軸から離れた位置に重りがあるので、反射鏡の傾斜角度がより容易に変化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る反射板の配置を示す図。
【図２】反射板における反射部と非反射部のパターン例を示す図。
【図３】本発明の一実施形態例に係る位置検出装置の構成を示す図。
【図４】反射鏡支持装置の構造例を示す図。
【図５】反射鏡の回転速度と傾斜角度の変化との関係を示す図。
【図６】反射鏡回転角度と反射光有無との関係を、反射鏡傾斜角度をパラメータとして示す図。
【図７】無人搬送車から反射板までの距離算出の説明図。
【図８】反射板を用いた位置検出に基づく無人搬送車の誘導方式を説明する図。
【図９】反射板の有無と反射レーザの関係を示す図。
【図１０】無人搬送車から見た反射板方向を示す図。
【図１１】反射板方向検出結果の例を示す図。
【図１２】反射板分布地図の例を示す図。
【図１３】反射板分布地図上での無人搬送車の位置と進行方向の検索結果を示す図。
【図１４】位置検出装置の従来の構成例を示す図。
【図１５】反射鏡回転角度と、受光出力と、反射光有無との関係を示す図。
【符号の説明】
１  無人搬送車
２  移動エリア
３1 、３2 、３3   反射板
３1-１、３2-１、３3-１、３3-２  非反射部
３1-Ｔ、３2-Ｔ、３3-Ｔ  上端側の反射部
３1-Ｂ、３2-Ｂ、３3-Ｂ  下端側の反射部
３3-Ｍ  中間の反射部
４  位置検出装置
５  レーザ
６  反射レーザ
７1 、７2 、７3   無人搬送車から見た反射板方向
８  無人搬送車の進行方向
９  反射板方向検出結果
１０  反射板分布地図（反射板位置情報）
１１  反射板分布地図上の位置
１２  反射板分布地図上の位置を起点とする方向
１３1 、１３2 、１３3   反射板分布地図上での反射板方向
１４  メモリ
１４-1  第１記憶エリア
１４-2  第２記憶エリア
１４-3  第３記憶エリア
１５  回転装置
１５ａ  ステージ
１５ｂ  モータ
１５ｃ  突部
１６  反射鏡
１６ａ  重り
１７  反射鏡支持装置
１７ａ  蝶番
１７ｂ  ばね
１８  速度変更装置
１９  回転角検出装置
１９ａ  反射鏡回転角検出結果
２０  光照射・受光装置
２０ａ  受光出力
２１  傾斜角検出装置
２１ａ  反射鏡傾斜角検出結果
２２  反射光有無検出装置
２２ａ  反射光有無検出結果
２３  反射板検出装置
２４  反射板方向検出部
２５  反射板識別部
２５ａ  反射板識別結果
２６  距離演算部
２６ａ  距離演算結果
２７  位置演算装置
２８1 、２８2 、２８3   従来の反射板
２９  従来の反射板方向検出装置
３０  従来の位置演算装置
【図１】
0004200649.tif 000002
【図２】
0004200649.tif 000003
【図３】
0004200649.tif 000004
【図４】
0004200649.tif 000005
【図５】
0004200649.tif 000006
【図６】
0004200649.tif 000007
【図７】
0004200649.tif 000008
【図８】
0004200649.tif 000009
【図９】
0004200649.tif 000010
【図１０】
0004200649.tif 000011
【図１１】
0004200649.tif 000012
【図１２】
0004200649.tif 000013
【図１３】
0004200649.tif 000014
【図１４】
0004200649.tif 000015
【図１５】
0004200649.tif 000016