JP3037101B2 - Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel - Google Patents
Position Sensing Method of Mobile Truck in TunnelInfo
- Publication number
- JP3037101B2 JP3037101B2 JP7084218A JP8421895A JP3037101B2 JP 3037101 B2 JP3037101 B2 JP 3037101B2 JP 7084218 A JP7084218 A JP 7084218A JP 8421895 A JP8421895 A JP 8421895A JP 3037101 B2 JP3037101 B2 JP 3037101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel
- bogie
- trolley
- angle
- shoe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内移動台車の
位置センシング方法に関し、特に小口径断面トンネルの
搬送に好適な位置センシング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position sensing method for a carriage in a tunnel, and more particularly to a position sensing method suitable for transporting a tunnel having a small diameter section.
【0002】[0002]
【従来の技術】かかる搬送台車では、従来、作業員が台
車を操作しており、特に台車の位置をセンシングする必
要がなかった。2. Description of the Related Art In such a transport trolley, an operator has conventionally operated the trolley, and it was not necessary to particularly sense the position of the trolley.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特に実用的な
自動走行を行う場合は、メンテナンス性の容易な誤差の
少ない位置・姿勢等のセンシングが必要となる。However, especially in the case of practical automatic traveling, it is necessary to perform sensing of the position / posture, etc., which is easy to maintain and has few errors.
【0004】本発明は、自動走行を可能にするトンネル
内搬送台車の位置センシング方法を提供することを目的
としている。[0004] It is an object of the present invention to provide a method for sensing the position of a transport vehicle in a tunnel that enables automatic traveling.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、台車走
行中に、車軸回転量から台車の走行方向位置を算出し、
一定間隔で絶対位置を入力してリセットし累積誤差をな
くして台車の走行方向距離Yを算出し、ローリング角度
からラテラル変位Xを算出し、トロリーレールからシュ
ーを介して給電するトロリーアームのトロリーアーム角
とシュー角との差分で台車の方位αを求めることを特徴
としている。According to the present invention, a traveling direction position of a bogie is calculated from an axle rotation amount during running of the bogie,
A trolley arm of a trolley arm that inputs and resets absolute positions at regular intervals, eliminates accumulated errors, calculates the traveling direction distance Y of the bogie, calculates the lateral displacement X from the rolling angle, and supplies power from the trolley rail via the shoe. It is characterized in that the azimuth α of the bogie is determined from the difference between the angle and the shoe angle.
【0006】更に本発明によれば、絶対位置の入力は、
トンネル内に設けられたバーコードラベルを台車のバー
コードリーダで読み取って行うことを特徴としている。Further according to the invention, the input of the absolute position is
It is characterized in that a bar code label provided in the tunnel is read by a bar code reader of a cart.
【0007】[0007]
【作用】本発明においては、台車の走行中に、車輪回転
量から台車の走行方向距離Yを求め、ローリング角度か
らラテラル変位Xを求め、トロリーアーム角とシュー角
との差分から台車の方位αを自動的に求める。According to the present invention, while the truck is traveling, the traveling direction distance Y of the truck is determined from the wheel rotation amount, the lateral displacement X is determined from the rolling angle, and the azimuth α of the truck is determined from the difference between the trolley arm angle and the shoe angle. Automatically ask for.
【0008】[0008]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0009】図1ないし図4には本発明を実施するトン
ネル内移動台車すなわちタイヤ式搬送台車20が示され
ている。そのタイヤ式搬送台車20の低床式車体21の
前後には、それぞれ一対の大径のタイヤ22と、駆動装
置23及び制御装置24とが設けられている。そして、
トンネルTの周壁に沿って敷設された給電レール25か
ら車体21の中央部に突設されたトロリーアーム26の
シュー26aを介して電力が供給され、また、急カーブ
でトロリーアーム26を介して給電できない場合は、積
載した図示しないバッテリにより走行するようになって
いる。FIG. 1 to FIG. 4 show a traveling vehicle in a tunnel, that is, a tire-type transportation vehicle 20 embodying the present invention. A pair of large-diameter tires 22, a driving device 23, and a control device 24 are provided before and after the low-floor type vehicle body 21 of the tire-type transport vehicle 20, respectively. And
Electric power is supplied from a power supply rail 25 laid along the peripheral wall of the tunnel T via a shoe 26a of a trolley arm 26 projecting from the center of the vehicle body 21, and power is supplied via the trolley arm 26 at a sharp curve. When it is not possible, the vehicle is driven by a loaded battery (not shown).
【0010】この台車20の前方(図示左側)には、カ
メラ27及びアンテナ28aを備えた無線モデム28が
設けられ、各タイヤ軸には、それぞれインクリメンタル
エンコーダで構成された車輪回転量センサ29及びアブ
ソリュートエンコーダで構成されたステアリング角度セ
ンサ30が設けられている。また、車体21の前後部及
び中央部には、それぞれ傾斜計31が設けられ、前部に
は、ジャイロコンパス32、バーコードリーダ33、ソ
ナー34及びバンプセンサ35が設けられている。ま
た、アブソリュートエンコーダで構成されたトロリーア
ーム角度センサ36及びシュー角度センサ36aが設け
られている。A radio modem 28 having a camera 27 and an antenna 28a is provided in front of the truck 20 (left side in the figure), and a wheel rotation amount sensor 29 and an absolute sensor each constituted by an incremental encoder are provided on each tire shaft. A steering angle sensor 30 constituted by an encoder is provided. An inclinometer 31 is provided at each of the front and rear portions and the center portion of the vehicle body 21, and a gyrocompass 32, a barcode reader 33, a sonar 34, and a bump sensor 35 are provided at a front portion. Further, a trolley arm angle sensor 36 and a shoe angle sensor 36a constituted by an absolute encoder are provided.
【0011】また、図5に示すように、トンネルT内に
は、バーコードラベル37が一定ピッチで設けられてい
る。そして、トンネルTの始点及び終点には図6に示す
ように、細かいピッチでバーコードラベル37が設けら
れ、また、メカニカルガイドMGが設けられている。Further, as shown in FIG. 5, in the tunnel T, bar code labels 37 are provided at a constant pitch. As shown in FIG. 6, a bar code label 37 is provided at a fine pitch at a start point and an end point of the tunnel T, and a mechanical guide MG is provided.
【0012】次に位置センシングの態様を説明する。Next, the mode of position sensing will be described.
【0013】図7に示すように、トンネルT内の台車2
0の位置センシングとして、座標系をトンネル軸方向距
離Y、トンネル中心からのラテラル変位X(円形断面の
場合はトンネル中心鉛直線下方を0度としたトンネル内
壁の円弧に沿った距離)、台車20の方位αとして計測
する。As shown in FIG. 7, the truck 2 in the tunnel T
As the position sensing of 0, the coordinate system is the distance Y in the axial direction of the tunnel, the lateral displacement X from the center of the tunnel (in the case of a circular cross section, the distance along the arc of the inner wall of the tunnel with 0 ° below the vertical line of the center of the tunnel), the bogie 20 Is measured as the direction α.
【0014】図8には、センシングのブロック図が示さ
れている。すなわち、台車20の走行方向距離Yと、台
車20のラテラル位置Bとから、台車の方位αを求め
る。FIG. 8 shows a block diagram of sensing. That is, the azimuth α of the bogie is determined from the traveling direction distance Y of the bogie 20 and the lateral position B of the bogie 20.
【0015】その走行方向距離Yは、車輪回転量センサ
29で回転量を計測し、カルマンフィルタ等で補正する
ことで求め、一定間隔で絶対位置を入力してリセットす
ることで累積誤差をなくす。The traveling direction distance Y is obtained by measuring the amount of rotation by a wheel rotation amount sensor 29 and correcting it with a Kalman filter or the like, and eliminating absolute errors by inputting and resetting absolute positions at regular intervals.
【0016】他方、トンネルTが円形断面の場合のラテ
ラル変位Xの計測は図9に示すように、3つの傾斜計3
1により、台車20の傾きすなわちローリング角度θを
計測することにより、既知のトンネル内壁半径Rと合
せ、トンネル最下点からの変位Xとし、式1 X=2πR×θ/360 から算出する。On the other hand, when the tunnel T has a circular cross section, the lateral displacement X is measured by three inclinometers 3 as shown in FIG.
By measuring the inclination of the bogie 20, that is, the rolling angle θ, the displacement X from the lowest point of the tunnel is calculated by the equation 1 X = 2πR × θ / 360.
【0017】台車20の方位αは、ジャイロコンパス3
2を用いて求めた台車絶対位置と、既知のトンネル軸方
位との差分で求める。The direction α of the bogie 20 is determined by the gyro compass 3
2 and a known tunnel axis direction.
【0018】また、移動速度は、走行距離Yを、計測し
た時間で微分することで求める。The moving speed is obtained by differentiating the traveling distance Y with the measured time.
【0019】また、既知の位置にセットされた給電レー
ル25から給電して走行する場合は図10及び図11に
示す態様でラテラル変位X、方位αを求めることがで
き、すなちわ、シュー角度センサ36aからのシュー角
βsと、既知のアーム26の長さLとによってトンネル
最下点とレール25との距離Dを算出し、既知のレール
25のオフセットFSとの差分として変位X1が求めら
れる。また、レール25からの離れが小さい場合や、ト
ンネルTの口径が大きい場合や、走行面が平坦な場合
は、変位は、X=X1と近似することができる。また、
レール25からの離れが大きい場合や、トンネルTの口
径が小さい場合は、既知のトンネル径Rから前記の距離
Dすなわち舷Dを弧dに変換し、オフセット(弧)fs
を差分して変位x(弧)を算出する。When the vehicle travels by supplying power from the power supply rail 25 set at a known position, the lateral displacement X and the azimuth α can be obtained in the manner shown in FIGS. 10 and 11. The distance D between the lowest point of the tunnel and the rail 25 is calculated from the shoe angle βs from the angle sensor 36a and the known length L of the arm 26, and the displacement X1 is obtained as the difference between the known offset 25 and the rail FS. Can be When the distance from the rail 25 is small, when the diameter of the tunnel T is large, or when the running surface is flat, the displacement can be approximated to X = X1. Also,
When the distance from the rail 25 is large or the diameter of the tunnel T is small, the distance D, that is, the side D, is converted from the known tunnel diameter R into the arc d, and the offset (arc) fs
To calculate the displacement x (arc).
【0020】他方、台車20の向きαは、トロリーアー
ム角度センサ36で計測されるアーム角βaと、シュー
角度センサ36aで計測されるシュー角βsとの差分と
して、α=βs−βaから求められる。On the other hand, the direction α of the carriage 20 is obtained from α = βs−βa as a difference between the arm angle βa measured by the trolley arm angle sensor 36 and the shoe angle βs measured by the shoe angle sensor 36a. .
【0021】また、タイヤ22の回転量だけでは、誤差
が累積するので図5に示すように、バーコードラベル3
7をスキャニングすることによって番地を入力し、あら
かじめ位置を計測して作成したテーブルから、番地に対
応する位置データを求めてリセットする。In addition, since errors accumulate only with the rotation amount of the tire 22, as shown in FIG.
7, the address is input by scanning, and the position data corresponding to the address is obtained and reset from a table created by measuring the position in advance.
【0022】また、走行の始点、終点では、位置決め、
加速、減速のために位置検出が必要である。これに対し
ては図6に示すように細かいピッチで設けたバーコード
ラベル37により、走行方向の位置を精度よく捕らえる
と共に、メカニカルガイドMGで横方向の位置を強制的
に拘束することで位置決めを可能にする。At the starting point and the ending point of traveling, positioning,
Position detection is required for acceleration and deceleration. In response to this, a bar code label 37 provided at a fine pitch as shown in FIG. 6 accurately captures the position in the traveling direction, and forcibly restricts the position in the lateral direction by the mechanical guide MG to determine the positioning. to enable.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、台
車の走行方向距離、台車のラテラル変位及び向きを自動
的に算出し、搬送を自動化することができる。As described above, according to the present invention, the traveling distance of the bogie, the lateral displacement and the direction of the bogie can be automatically calculated, and the conveyance can be automated.
【図1】本発明を実施するタイヤ式搬送台車を示す斜視
図。FIG. 1 is a perspective view showing a tire-type transport vehicle embodying the present invention.
【図2】図1の側面図。FIG. 2 is a side view of FIG. 1;
【図3】図1の上面図。FIG. 3 is a top view of FIG. 1;
【図4】図1の正面図。FIG. 4 is a front view of FIG. 1;
【図5】バーコードラベルを示すトンネル内部の斜視
図。FIG. 5 is a perspective view of the inside of the tunnel showing a bar code label.
【図6】搬送ルートの搬送部を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a transport section of a transport route.
【図7】トンネル軸方向距離及び方位を説明する平面
図。FIG. 7 is a plan view illustrating a tunnel axial distance and an azimuth.
【図8】センシングのブロック図。FIG. 8 is a block diagram of sensing.
【図9】軸線からの変位を説明する正面図。FIG. 9 is a front view illustrating displacement from an axis.
【図10】方位の算出を説明する平面図。FIG. 10 is a plan view illustrating calculation of an azimuth.
【図11】ラテラル変位の算出を説明する正面図。FIG. 11 is a front view illustrating calculation of a lateral displacement.
MG・・・メカニカルガイド T・・・トンネル 20・・・タイヤ式搬送台車 21・・・低床式車体 22・・・大径タイヤ 23・・・駆動装置 23a・・・ステアリング駆動装置 23b・・・タイヤ駆動装置 24・・・制御装置 24a・・・位置・姿勢・速度算出回路 24b・・・ステアリングコントロール回路 24c・・・速度コントロール回路 25・・・給電レール 26・・・トロリーアーム 26a・・・シュー 27・・・カメラ 28・・・無線モデム 28a・・・アンテナ 29・・・車輪回転量センサ 30・・・ステアリング角度センサ 31・・・傾斜計 32・・・ジャイロコンパス 33・・・バーコードリーダ 34・・・ソナー 35・・・バンプセンサ 36・・・トロリーアーム角度センサ 36a・・・シュー角度センサ 37・・・バーコードラベル MG: mechanical guide T: tunnel 20: tire-type carriage 21: low-floor-type vehicle body 22: large-diameter tire 23: drive device 23a: steering drive device 23b ...・ Tire drive device 24 ・ ・ ・ Control device 24a ・ ・ ・ Position / posture / speed calculation circuit 24b ・ ・ ・ Steering control circuit 24c ・ ・ ・ Speed control circuit 25 ・ ・ ・ Power supply rail 26 ・ ・ ・ Trolley arm 26a ・ ・・ Shoe 27 ・ ・ ・ Camera 28 ・ ・ ・ Wireless Modem 28a ・ ・ ・ Antenna 29 ・ ・ ・ Wheel Rotation Sensor 30 ・ ・ ・ Steering Angle Sensor 31 ・ ・ ・ Inclinometer 32 ・ ・ ・ Gyro Compass 33 ・ ・ ・ Bar Code reader 34 ・ ・ ・ Sonar 35 ・ ・ ・ Bump sensor 36 ・ ・ ・ Trolley arm angle sensor 36a ・ ・ ・ Shoe angle Capacitors 37 ... bar code label
フロントページの続き (73)特許権者 595052013 エリック ホフマン アメリカ合衆国 15221 ペンシルバニ ア州 ピッツバーグ ウイルキンス ロ ード 14番地 (72)発明者 佐藤 竜郎 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 樋口 安夫 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 松永 義憲 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 水谷 亮 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 金出 武雄 アメリカ合衆国 15208 ペンシルバニ ア州 ピッツバーグ ペンローズ ドラ イブ 130番地 (72)発明者 チャールズ イー ソープ アメリカ合衆国 15044 ペンシルバニ ア州 ジブソニア バードナ サークル 3025番地 (72)発明者 エリック ホフマン アメリカ合衆国 15212 ペンシルバニ ア州 ピッツバーグ ウイルキンス ロ ード 14番地 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21F 13/02 Continuing from the front page (73) Patent holder 595052013 Eric Hoffman United States 15221 14 Pittsburgh Wilkins Road, Pennsylvania (72) Inventor Tatsuro Sato 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Corporation ( 72) Inventor Yasuo Higuchi Kashima Construction Co., Ltd., 1-2-7 Moto Akasaka, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Yoshinori Matsunaga Kashima Construction Co., Ltd. 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inventor Ryo Mizutani Kashima Construction Co., Ltd., Kashima Construction Co., Ltd., 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Takeo Kanade United States 15208 130 Pittsburgh, Pennsylvania Penrose Draive Eve (72) Inventor Charles E. Thorpe United States of America 15044 Eric Hoffman United States 15212 Pis, Pennsylvania Gibsonia, Pennsylvania 3025 Birdna Circle No. 14 of Zberg Wilkins Road (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) E21F 13/02
Claims (2)
行方向位置を算出し、一定間隔で絶対位置を入力してリ
セットし累積誤差をなくして台車の走行方向距離Yを算
出し、ローリング角度からラテラル変位Xを算出し、ト
ロリーレールからシューを介して給電するトロリーアー
ムのトロリーアーム角とシュー角との差分で台車の方位
αを求めることを特徴とするトンネル内移動台車の位置
センシング方法。1. While traveling on a bogie, a traveling direction position of the bogie is calculated from an axle rotation amount, an absolute position is input at regular intervals and reset to eliminate a cumulative error to calculate a traveling direction distance Y of the bogie. A lateral displacement X is calculated from the angle, and the azimuth α of the trolley is obtained from the difference between the trolley arm angle and the shoe angle of the trolley arm to which power is supplied from the trolley rail via the shoe. .
れたバーコードラベルを台車のバーコードリーダで読み
取って行うことを特徴とする請求項1記載のトンネル内
移動台車の位置センシング方法。2. The method according to claim 1, wherein the input of the absolute position is performed by reading a bar code label provided in the tunnel with a bar code reader of the truck.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084218A JP3037101B2 (en) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084218A JP3037101B2 (en) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941900A JPH0941900A (en) | 1997-02-10 |
| JP3037101B2 true JP3037101B2 (en) | 2000-04-24 |
Family
ID=13824349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7084218A Expired - Fee Related JP3037101B2 (en) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037101B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015131511A (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 株式会社Ihi検査計測 | Position detection device and method of transport device |
-
1995
- 1995-04-10 JP JP7084218A patent/JP3037101B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0941900A (en) | 1997-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106020200B (en) | AGV car driven by in-wheel motor and path planning method | |
| CN1071653C (en) | Unmanned vehicle and navigation system and method thereof | |
| JPH09319430A (en) | Navigation control system for automated guided vehicles | |
| CN205880660U (en) | Adopt in -wheel motor driving's AGV dolly | |
| CN111634331B (en) | Steering control method, device and system for automatic driving vehicle | |
| CN101795921A (en) | Automatic conveyor apparatus | |
| JP3902448B2 (en) | Straight traveling control device and straight traveling control method for trackless traveling body | |
| JP3037101B2 (en) | Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel | |
| JP3524695B2 (en) | Positioning device for loading cargo | |
| JP2002182744A (en) | Guidance device for unmanned guided vehicles on pallets | |
| JP3109976B2 (en) | Position Sensing Method of Mobile Truck in Tunnel | |
| JP2001209429A (en) | Correction device for position and direction of automatic guided vehicle | |
| JP2003261284A (en) | Travel control system for self-propelled portal crane | |
| JP2011243129A (en) | Transportation vehicle system | |
| JPS61294512A (en) | Unmanned carrier | |
| CN215922173U (en) | Single track robot running gear | |
| JP2003136930A (en) | Vehicle horizontal level control method and apparatus for transport trolley | |
| JP3846828B2 (en) | Steering angle control device for moving body | |
| JPH08282478A (en) | Material transportation method in railless tunnel | |
| JP3630592B2 (en) | Handling equipment | |
| JPH08282477A (en) | Material transportation method in railless tunnel | |
| JPS6339923B2 (en) | ||
| JP3846829B2 (en) | Steering angle control device for moving body | |
| JP2003022132A (en) | Travel control method for automatic guided vehicles | |
| JP2009057149A (en) | Travel control device for container crane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |