物体检测系统、输送台车以及物体检测装置的制作方法

1.本发明涉及物体检测系统、输送台车以及物体检测装置。


背景技术：

2.在自动仓库等中构筑的物流管理系统中，为了有效地进行货物、部件的集货以及配送，在仓库内配置集货用的多个站点(station)、配送用的多个站点，并遍及各站点设置有用于输送台车行驶的轨道，多个输送台车在相同的轨道上行驶，在输送台车与站点间进行货物的交接。将这样的输送台车称为stv(sorting transfer vehicle(分拣运输台车)的简称，stv为日本的注册商标第2266491号)。
3.连结站点间的轨道不仅有直线轨道，还组合曲线轨道而构成，在各输送台车的前端侧安装有物体检测装置，以使沿着这样的轨道行驶的输送台车不会与轨道附近的异物碰撞，或者与先行的输送台车碰撞。
4.在专利文献1中，公开了能够根据行驶位置使物体的检测区域变化的无人输送车的障碍物检测传感器。该障碍物检测传感器具备：非接触式的距离测定器，其安装于无人输送车，按将其周围分割为放射状的每个给定的角度范围，测定到检测物体为止的距离；检测区域登记单元，其在所述距离测定器的测定范围内，以多个模式登记由连结所指定的多个边界点的线划分的检测区域；使用模式设定单元，其按无人输送车的每个行驶区间，从登记于检测区域登记单元的多个检测区域的模式中选择并设定使用的模式；以及判定单元，其在无人输送车的行驶中，在由距离测定器按每个给定的角度范围测定的到检测物体为止的距离在设定于当前的行驶区间的检测区域的范围内时，产生障碍物检测的输出。
5.此外，在专利文献2中公开了搭载于顶棚行驶式无人输送车oht(overhead hoist transfer，高架式提升运输)的物体检测装置的一个例子。该物体检测装置为了避免由在配置于顶棚的轨道的附近配置的来自各种制造设备的壁面的反射光引起的误检测，并且避免与先行的无人输送车的碰撞，在后方的无人输送车的前端侧设置有如扫描式测距装置那样的物体检测装置，在先行的无人输送车的后端侧设置有回归性反射构件。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2002
‑
215238号公报
9.专利文献2：wo2018/150998号国际公开公报


技术实现要素：

10.发明要解决的课题
11.根据专利文献1所记载的障碍物检测传感器，能够沿着无人输送车的行驶路径变更物体的检测区域，因此变得能够根据行驶路径灵活地检测物体。
12.专利文献2所记载的物体检测装置在配置于顶棚的轨道的附近不存在有可能碰撞的异物，而且主要目的在于避免顶棚行驶式无人输送车oht彼此的碰撞，因此只要能够避免
由来自配置于轨道的附近的各种制造设备的壁面的反射光引起的误检测就足够了。
13.但是，在沿着配置于物流仓库的地板面的轨道行驶的输送台车的情况下，需要检测接近轨道的附近的人、物，将碰撞事故防患于未然。此外，还需要避免不慎将配置于轨道的曲线部位的安全栅栏、设备误识别为异物。
14.因此，采用如专利文献1所公开的那样的沿着行驶路径变更物体的检测区域的结构，将由物体检测装置监视的监视区域沿着输送台车的行驶路径划分为多个，在存在人进入的可能性的区域中将监视区域设定得宽，在设置有安全栅栏、设备的区域中将监视区域设定得窄，由此能够在避免误检测的同时提高安全性。
15.但是，沿着输送台车的行驶路径细致地切换设定监视区域存在伴随着非常繁杂的控制的问题，若将监视区域设定得窄，则存在相对于先行的输送台车的检测范围相应地变窄，有可能碰撞的问题。
16.鉴于上述的问题，本发明的目的在于以下方面，即，提供一种能够在使检测范围不狭小化的情况下，在避免安全栅栏、设备的误检测的同时适当地检测异物的物体检测系统、输送台车以及物体检测装置。
17.用于解决课题的手段
18.本发明的物体检测系统的第1特征结构在于以下方面，即，一种物体检测系统，构成为具备：输送台车，其具备沿着给定的轨道行驶的行驶机构；以及物体检测装置，其搭载在所述输送台车，所述物体检测装置构成为具备：发光元件；受光元件；扫描光学系统，其在空间扫描从所述发光元件输出的测定光，并且将相对于测定光的来自物体的反射光引导到所述受光元件；距离运算电路，其基于从所述发光元件输出的测定光与由所述受光元件检测到的反射光的物理的关系，计算到所述物体为止的距离以及方向；区域存储电路，其存储监视区域；物体判定电路，其判定由所述距离运算电路计算出的到物体为止的距离以及方向是否在存储于所述区域存储电路的监视区域的内侧；信号输出电路，其在由所述物体判定电路判定为在所述监视区域的内侧存在物体的情况下，输出物体探测信号；以及模式切换电路，其切换为第1模式和第2模式中的任一模式，其中，所述第1模式与由所述受光元件接收到的反射光的强度无关地使所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路工作，所述第2模式在由所述受光元件接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时使所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路工作并且在由所述受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值时阻止所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路中的任一电路的工作，所述输送台车构成为具备：行驶控制电路，其控制所述行驶机构朝向预先设定的站点进行行驶控制，并且基于从所述信号输出电路输出的物体探测信号进行减速或停止控制；以及模式切换信号输出电路，其向所述模式切换电路输出切换为所述第1模式或所述第2模式中的任一模式的模式切换信号。
19.若由模式切换电路切换为第1模式，则与反射光的强度无关地使距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路工作，若在监视区域内检测到物体，则从信号输出电路输出物体探测信号。因此，变得例如进入到轨道的附近的人等可靠地被检测为障碍物。
20.此外，若由模式切换电路切换为第2模式，则在由受光元件接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时，距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路工作，在由受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值时，阻止距离运算电路、物体判定电路以及信号输
出电路中的任一电路的工作，因此即使在监视区域内存在物体，也仅在由受光元件接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时，从信号输出电路输出物体探测信号，如果由受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值，则不会从信号输出电路输出物体探测信号。其结果是，变得例如来自如安全栅栏等由受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值那样的物体的反射光作为噪声而被排除。
21.而且，通过基于从输送台车的模式切换信号输出电路输出的模式切换信号设定切换为第1模式和第2模式中哪一个，从而变得能够容易地基于行驶位置选择适当的模式，以使例如在沿着轨道接近有安全栅栏的行驶位置选择第2模式，在如没有安全栅栏且有可能人进入那样的行驶位置选择第1模式。
22.本发明的物体检测系统的第2特征结构在于以下方面，即，在上述的第1特征结构的基础上，所述模式切换信号输出电路在无法获取先行的输送台车的位置信息时，输出向所述第2模式切换的模式切换信号。
23.通常，先行于输送台车行驶的其他输送台车的位置信息被系统掌握，从而预先调整输送台车间的车间距离而进行行驶控制，因此能够适当地切换模式。但是，在如先行的输送台车的位置信息无法被系统掌握而不能适当地切换模式那样的情况下，变得从模式切换信号输出电路向物体检测装置输出向第2模式切换的模式切换信号，因此变得即使在例如如在第1模式下无法检测那样的监视区域行驶，也能够避免意外的碰撞事故。
24.本发明的物体检测系统的第3特征结构在于以下方面，即，在上述的第1或第2特征结构的基础上，所述输送台车还具备：行驶位置监视电路，其监视沿着所述轨道的行驶位置，所述模式切换信号输出电路构成为，基于由所述行驶位置监视电路监视到的行驶位置，向所述模式切换电路输出将模式切换为所述第1模式和所述第2模式中的任一模式的模式切换信号。
25.根据由输送台车所具备的行驶位置监视电路监视到的行驶位置，从模式切换信号输出电路向物体检测装置的模式切换电路输出切换为第1模式和第2模式中的任一模式的模式切换信号，因此变得可根据行驶位置即行驶环境适当地检测物体。
26.本发明的物体检测系统的第4特征结构在于以下方面，即，在上述的第1至第3中任一特征结构的基础上，所述物体检测装置还具备：区域选择电路，其从存储于所述区域存储电路的多个监视区域选择成为所述物体判定电路的判定对象的监视区域，所述输送台车还具备：监视区域选择信号输出电路，其基于由所述行驶位置监视电路监视到的行驶位置，向所述区域选择电路输出选择成为所述物体判定电路的判定对象的监视区域的区域选择信号。
27.变得成为物体检测装置所具备的物体判定电路的判定对象的监视区域与由输送台车所具备的行驶位置监视电路监视到的行驶位置对应地切换为适当的监视区域。
28.本发明的物体检测系统的第5特征结构在于以下方面，即，在上述的第4特征结构的基础上，所述模式切换电路构成为，能够按由所述区域选择电路选择的每个监视区域切换为所述第1模式和所述第2模式中的任一模式。
29.由于能够通过模式切换电路按每个监视区域切换为第1模式或第2模式，所以能够实现与各个监视区域对应的灵活性高的物体检测系统。
30.本发明的物体检测系统的第6特征结构在于以下方面，即，在上述的第4特征结构
的基础上，所述模式切换信号输出电路按与从所述监视区域选择信号输出电路输出的区域选择信号对应的每个监视区域，向所述模式切换电路输出将模式切换为所述第1模式和所述第2模式中的任一模式的模式切换信号。
31.由于能够预先对每个监视区域设定选择第1模式和第2模式中的哪一个模式，所以能够细致地应对。
32.本发明的物体检测系统的第7特征结构在于以下方面，即，在上述的第1至第6中任一特征结构的基础上，由所述受光元件接收到的反射光的强度成为给定的阈值以上的特定的强反射片配置于所述输送台车的后端部，在所述第2模式中，仅将从设置于先行的输送台车的所述强反射片反射并由所述受光元件接收到的输出向所述距离运算电路输出。
33.若切换为第2模式，则变得仅来自配置于输送台车的强反射片的反射光被检测为障碍物，来自其他物体的反射光作为噪声而被排除。
34.本发明的输送台车的特征结构在于以下方面，即，其是在具备了上述的第1至第7中任一特征结构的物体检测系统中使用的输送台车。
35.变得能够基于从物体检测装置输出的物体探测信号，适当地进行行驶控制。
36.本发明的物体检测装置的第1特征结构在于以下方面，即，一种物体检测装置，基于相对于在空间扫描的测定光的反射光来检测物体，并构成为具备：发光元件；受光元件；扫描光学系统，其在空间扫描从所述发光元件输出的测定光，并且将相对于测定光的来自物体的反射光引导到所述受光元件；距离运算电路，其基于从所述发光元件输出的测定光与由所述受光元件检测到的反射光的物理的关系，计算到所述物体为止的距离以及方向；区域存储电路，其存储监视区域；物体判定电路，其判定由所述距离运算电路计算出的到物体为止的距离以及方向是否在存储于所述区域存储电路的监视区域的内侧；信号输出电路，其在由所述物体判定电路判定为在所述监视区域的内侧存在物体的情况下，输出物体探测信号；以及模式切换电路，其切换为第1模式和第2模式中的任一模式，其中，所述第1模式与由所述受光元件接收到的反射光的强度无关地使所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路工作，所述第2模式在由所述受光元件接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时使所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路工作并且在由所述受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值时阻止所述距离运算电路、所述物体判定电路以及所述信号输出电路中的任一电路的工作。
37.本发明的物体检测装置的第2特征结构在于以下方面，即，在上述的第1特征结构的基础上，在所述区域存储电路存储有多个监视区域，所述物体检测装置具备：区域选择电路，其从存储于所述区域存储电路的多个监视区域选择成为所述物体判定电路的判定对象的监视区域，所述模式切换电路构成为能够按由所述区域选择电路选择的每个监视区域切换为所述第1模式和所述第2模式中的任一模式。
38.本发明的物体检测装置的第3特征结构在于以下方面，即，在上述的第2特征结构的基础上，按存储于所述区域存储电路的多个监视区域的每一个设定所述第1模式或所述第2模式中的任一模式，所述模式切换电路切换为对由所述区域选择电路选择的监视区域设定的模式。
39.本发明的物体检测装置的第4特征结构在于以下方面，即，在上述的第1至第3中任一特征结构的基础上，存储在所述区域存储电路的多个监视区域构成为能够预先从外部控
制装置输入。
40.发明效果
41.如以上说明的那样，根据本发明，能够提供一种能够在使检测范围不狭小化的情况下，在避免安全栅栏、设备的误检测的同时适当地检测异物的物体检测系统、输送台车以及物体检测装置。
附图说明
42.图1的(a)是物流管理系统的俯视图，图1的(b)是输送台车的说明图。
43.图2是表示输送台车的控制系统的功能块的说明图。
44.图3是物体检测装置的外观说明图。
45.图4是物体检测装置的剖视图。
46.图5是表示物体检测装置的功能块的说明图。
47.图6的(a)是进行反射光强度的确认试验时的物体检测装置与反射片的位置关系的说明图，图6的(b)是表示反射光强度的确认试验的结果，并且表示第1模式和第2模式的阈值的说明图。
48.图7是第1模式和第2模式的切换的说明图。
49.图8是说明输送步骤的流程图。
50.图9是说明物体检测步骤的流程图。
51.图10是说明表示另一实施方式的物体检测步骤的流程图。
具体实施方式
52.以下，对将本发明的物体检测系统、输送台车以及物体检测装置应用于物流管理设备的实施方式进行说明。
53.如图1的(a)～(c)所示，物流管理设备100构成为，具备：轨道1，其包含铺设在建筑物的地板面的两根导轨；多台输送台车2，其在轨道1上行驶；以及多个站点3，其沿着轨道1配设。在轨道1中的给定的曲线区域，在周围设置有安全栅栏g，以使将人不慎接近而与输送台车2接触这样的事故防患于未然，并且即使因转弯行驶时的离心力而发生货物倒塌，货物也不会向周围飞散。
54.输送台车2具备安装有在轨道1上行驶的前后一对车轮w的框架f、设置在框架f上的托板载置部a、以及使载置于托板载置部a的托板pl在站点3之间移动的一对链(chain)式的输送机(conveyor)机构c等。
55.经由输送机机构c，在输送台车2与站点3之间，载置于托板pl的货物与托板pl一体地交接。将这样的输送台车称为stv(sorting transfer vehicle(分拣运输台车)的简称，stv为日本的注册商标第2266491号)。另外，希望注意的点是，由于图1的(b)、(c)是简图，所以车轮w并未描绘为环状等，与实际不同而被简化了。
56.在框架f的内部设置有通过与对物流管理设备100的整体进行控制的主机控制器hc(参照图2)进行通信，从而使输送台车2行驶到给定的站点3，并在站点3之间对收容于托板p1的货物进行移动载置的输送控制装置40(参照图2)、对车轮w进行驱动的行驶马达、对输送机机构c进行正反旋转驱动的输送机马达等。
57.朝向行进方向，在框架f的前端侧，在俯视下在宽度方向中央部安装有物体检测装置20(参照图1的(c)。)，在框架f的后端侧，在俯视下在宽度方向两端部设置有作为强反射片的回归性反射片2a、2b，并且在俯视下在宽度方向中央部的下方垂下有对光进行漫反射的反射板2c(参照图1的(b)。)。强反射片2a、2b用于转弯行驶时以及直线行驶时的检测，反射板2c用于直线行驶时等输送台车间隔开给定距离以上的情况。
58.为了能够在左转弯中可靠地进行检测，强反射片2a的宽度方向中央侧区域被配置为铅垂姿态，以使得与轨道1的延伸方向正交，并且侧部区域相对于宽度方向中央侧区域沿轨道1的延伸方向倾斜45度。此外，为了能够在右转弯中可靠地进行检测，强反射片2b的宽度方向中央侧区域被配置为铅垂姿态，以使得与轨道1的延伸方向正交，并且侧部区域相对于宽度方向中央侧区域沿轨道1的延伸方向倾斜45度。
59.图2表示构成在输送台车2设置的输送控制装置40的多个功能块。输送控制装置40包含具备cpu、存储器ic、通信电路以及输入输出电路等多个集成电路的微型计算机以及周边电路，通过由cpu执行存放于存储器ic的控制程序，将各功能块具体化为电路块。
60.输送控制装置40具备：输送控制电路41，其对输送台车2进行统一控制；行驶控制电路42，其基于输送控制电路41的指令对行驶马达进行控制；行驶位置监视电路43，其基于从组装在车轮w的编码器输出的脉冲信号，对轨道上的行驶位置进行监视；以及输送机控制电路44，其对输送机马达进行控制。
61.行驶位置监视电路43基于存放在轨道存储电路45的轨道数据和来自编码器的脉冲信号，监视以及掌握行驶位置。另外，初始位置构成为能够基于从主机控制器hc接收到的位置数据、设置在轨道1上的位置传感器等的输出来掌握。
62.还具备：监视区域选择信号输出电路49，其输出用于与由行驶位置监视电路43监视到的行驶位置对应地选择由物体检测装置20监视的监视区域的监视区域选择信号；以及模式切换信号输出电路48，其输出用于切换由物体检测装置20执行的物体检测的方式的模式切换信号。模式切换信号输出电路48以及监视区域选择信号输出电路49被构成在构成输送控制电路41的逻辑电路块内。
63.在输送控制电路41连接有在与主机控制器hc之间进行无线通信的第1通信接口46和在与物体检测装置20之间进行通信的第2通信接口47。各通信接口的标准没有特别限定，能够适当使用通用的标准。
64.主机控制器hc与在轨道1上行驶的多个输送台车2单独地进行无线通信，掌握各输送台车2的行驶位置，为了在与站点3之间移动载置货物，对各输送台车2指示行驶目标站点，并且进行货物的移动载置指示。
65.图3表示物体检测装置20的外观，图4表示物体检测装置20的内部构造。如图3所示，物体检测装置20具备大致长方体形状的下部壳体20a和大致圆筒形状的具备光学窗20c的上部壳体20b。在下部壳体20a设置有信号连接部cn和显示部20d。
66.如图4所示，在物体检测装置20的壳体20a、20b的内部收容有发光元件21、受光元件22、扫描光学系统23、投光透镜24、受光透镜25、以及信号处理基板30、31。
67.扫描光学系统23包含设置在上部壳体20b的上表面内壁的马达50和能够与马达50一体旋转地固定在马达50的旋转轴51的偏转镜52。偏转镜52相对于旋转轴51被设定为45度的倾斜角度，进而在旋转轴51设置有计测马达50的旋转速度的编码器53。该编码器53作为
测定光的扫描角度检测部发挥功能。
68.在与配置为铅垂姿态的马达50的旋转轴51成为同轴心的光轴p上，在夹着偏转镜53与马达50相反的一侧，使受光透镜25和受光元件22沿上下方向位置不同地配置。在受光透镜25的中央部形成有被切成筒状的开孔部，在开孔部的下端配置有发光元件21，在其上方配置有投光透镜24。
69.与偏转镜52一体旋转并划分将由偏转镜52进行偏转的测定光引导到测定对象空间的测定光光路l1和将反射光由偏转镜52进行偏转并引导到受光元件22的反射光光路l2的光引导部54固定在偏转镜52，以使得与偏转镜52一体旋转。
70.发光元件21包含装配在被支承为悬臂状的基板的红外区域的波长的激光二极管。从激光二极管出射的相干的测定光被投光透镜24整形为平行光，沿着光轴p入射到偏转镜52，在偏转90度后，经由沿着光轴p1的由光引导部54划分的内侧区域的测定光光路l1从光学窗20c向测定对象空间照射。
71.测定光照射到存在于测定对象空间的物体的表面，其反射光的一部分沿着光轴p1从光学窗20c经由由光引导部54划分的外侧区域的反射光光路l2入射到偏转镜52，被偏转镜52偏转90度后由受光透镜25进行聚光而入射到受光元件22。
72.受光透镜25的形成于其周部的法兰部由透镜保持架26支承，在该透镜保持架26支承有构成发光元件21的基板。进而，装配有受光元件22的基板、信号处理基板30、31被对透镜保持架26进行支承的多个脚部27支承。
73.在信号处理基板30设置有控制物体检测装置20的控制装置80(参照图5)，在信号处理基板31装配有用于在显示部20d显示各种信息的led、液晶显示元件。信号处理基板30与发光元件21以及受光元件22通过信号线相互连接，从信号处理基板30经由下部壳体20a所具备的信号连接部cn在与输送台车的输送控制装置40之间交换信号的信号电缆被延伸。
74.图5表示控制装置80的功能块结构。控制装置80构成为具备：cpu、具备存储器ic等的微型计算机、数字信号处理器等多个集成电路、以及输入输出周边电路。通过由cpu执行存放在存储器ic中的控制程序，构成所期望的功能被具体化的多个电路块。
75.即，控制装置80具备扫描控制电路81、发光控制电路82、距离运算电路83、区域存储电路84、物体判定电路85、信号输出电路86、模式切换电路87、区域选择电路88、以及开关电路89等多个电路块。
76.扫描控制电路81是基于由扫描角度检测元件53检测到的扫描角度驱动马达50，并以给定的旋转速度对扫描光学系统23进行旋转控制的电路块。
77.发光控制电路82是基于扫描角度控制发光元件21的发光定时的电路块。
78.距离运算电路83是根据由扫描光学系统23扫描到的测定光与来自物体的反射光的物理的关系，即测定光与反射光的时间差或相位差计算到该检测物为止的距离，并且将此时的扫描角度确定为物体的方向的电路块，区域存储电路84是存储监视区域的电路块。
79.物体判定电路85是判定由距离运算电路83计算出的到物体为止的距离以及方向是否在存储于区域存储电路84的监视区域的内侧的电路块，信号输出电路86是在由物体判定电路85判定为在监视区域的内侧存在物体时，输出物体探测信号的电路块。
80.模式切换电路87是将距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86切换为第1模式和第2模式中的任一模式的电路块。所谓第1模式，是与由受光元件22接收到的反
射光的强度无关地使距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86工作的模式。所谓第2模式，是在由受光元件22接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时，使距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86工作，在由受光元件22接收到的反射光的强度小于给定的阈值时，阻止距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86中的任一电路的工作的模式。
81.开关电路89是在选择了第1模式时与反射光的强度无关地将来自受光元件22的输出信号输出到距离运算电路83，在选择了第2模式时仅在反射光的强度为给定的阈值以上时，将来自受光元件22的输出信号输出到距离运算电路83，在反射光的强度小于给定的阈值时，阻止来自受光元件22的输出信号向距离运算电路83的输入的电路块。
82.在本实施方式中，若选择第2模式，则由开关电路89阻止反射信号向距离运算电路83的输入，因此构成为距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86全部不工作。
83.作为其他方式，也可以不设置开关电路89，而构成为分别判断距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86各自选择的模式为第1模式还是第2模式，并进行所期望的动作。
84.在该情况下，只要如下那样构成即可，即，由受光元件22接收到的与反射光对应的反射信号被输入到距离运算电路83，在由距离运算电路83计算到物体为止的距离以及方向时，只要判断反射信号的强度是否为给定的阈值以上即可，此时将该判断结果分别输出到物体判定电路85以及信号输出电路86。
85.将基于测定光与反射光的时间差来计算距离的方式称为tof方式，并且由以下的数式1计算距离d。在此，c是光速，δt是时间差。
86.〔数式1〕
87.d＝(1/2)
×
c/δt
88.将基于以给定的调制频率对光源进行am调制的测定光与反射光的相位差来计算距离的方式称为am方式，并且由以下的数式2计算距离d。在此，是计测出的相位差，c是光速，f是光源的调制频率。
89.〔数式2〕
[0090][0091]
另外，在距离运算电路83设置有对物体检测装置20的部件偏差等引起的误差进行校正的校正运算电路，求出校正系数以使得基于来自设置于上部壳体20b的内壁的一部分的基准反射板55(参照图4)的反射光计算出的距离成为给定距离，并输出用该校正系数对由上式计算出的距离进行校正而得的值。以下，以采用tof方式的情况为例继续进行说明，但是采用am方式的情况也同样。
[0092]
物体判定电路85基于从距离运算电路83输出的距离以及方向，判断物体是否位于存储于区域存储电路84的监视区域的内部，在判断为物体位于监视区域的内部的情况下，经由信号输出电路86向输送控制电路41输出该意思的信号。
[0093]
在图1的(a)中，用虚线表示设定于轨道1中的在直线部行驶的输送台车2的监视区域r1(从靠近输送台车2的一侧起依次包含ra、rb、rc这三个区域。)，用虚线表示设定于轨道1中的在曲线部行驶的输送台车2的监视区域r2。
[0094]
信号输出电路85在直线行驶时，若在区域ra检测到障碍物，则向输送控制电路41输出表示停止指令的信号，若在区域rb检测到障碍物，则向输送控制电路41输出表示减速指令的信号，若在区域rc检测到障碍物，则向输送控制电路41输出表示警戒指令的信号。接收到警戒指令的输送控制电路41例如不加速而进行定速行驶。
[0095]
此外，信号输出电路85在曲线行驶时，若在区域r2检测到障碍物，则向输送控制电路41输出表示停止指令的信号。
[0096]
在进行高速行驶的直线行驶时，在探测到障碍物的情况下，为了确保从减速到停止为止的充分的时间，沿着行进方向充分确保监视区域r1直到远方。此外，在低速行驶的曲线行驶时，在与行驶方向交叉的宽度方向上确保宽的监视区域r2以使得不丢失前方行驶车辆。也就是说，基于根据输送台车2的行驶位置从输送台车2发送的区域选择信号，从存储于区域存储电路84的多个监视区域适当选择适合于输送环境的监视区域。
[0097]
即，构成为，若输送控制电路41所具备的监视区域选择信号输出电路49，基于通过输送台车2的行驶位置监视电路43掌握的行驶位置信息，向物体检测装置20的控制装置80输出切换为适当的监视区域的意思的监视区域选择指令，则区域选择电路88从预先存储在区域存储电路84的多个监视区域读出与监视区域选择信号对应的监视区域，采用为障碍物判断对象的监视区域。
[0098]
在本实施方式中，虽然被设定的监视区域为r1、r2这两种，但是能够根据轨道1的形状、设备状况而设定多种监视区域。在输送台车2的速度快的情况下，能够设定进一步沿着行进方向延伸的监视区域，在输送台车2的速度比较慢并且在开放的空间行驶的情况下，能够设定沿着与行进方向垂直的方向(宽度方向)扩展的监视区域。也就是说，能够根据输送台车2的速度切换监视区域。在该情况下，基于通过输送台车2的行驶位置监视电路43掌握的行驶位置信息，还能够切换为更适当的监视区域。
[0099]
曲线行驶时的监视区域r2在宽度方向上宽，因此有可能设置在轨道1的曲线区域的安全栅栏g包含在监视区域r2中，从而将安全栅栏g误识别为障碍物而向行驶台车2输出停止指令。另一方面，为了避免这种情况，若将监视区域r2设定为窄的监视区域以使不包含安全栅栏g，则有可能先行的输送台车2的检测延迟而无法避免碰撞。
[0100]
因此，着眼于如安全栅栏g那样的一般的设备的表面包含光散射面这一点，将上述的模式切换电路87设置为在不使监视区域r2变窄的情况下，就能够明确地识别输送台车2和其他物体。
[0101]
设置在轨道1的附近的如安全栅栏g那样的能够从监视对象排除的一般的设备只要如下那样构成即可，即，使其表面包含光散射面，或者用如衰减反射光强度那样的吸光构件覆盖。
[0102]
如上所述，当通过模式切换电路87切换为第1模式时，无论由受光元件22接收到的反射光的强度如何，距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86都工作，若在监视区域内检测到物体，则从信号输出电路86输出其结果。
[0103]
若通过模式切换电路87切换为第2模式，则在由受光元件22接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时，距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86工作，在由受光元件22接收到的反射光的强度小于给定的阈值时，阻止距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86中的任一电路的工作。
[0104]
因此，在第2模式中，仅在反射光的强度为给定的阈值以上时，若在监视区域内检测到物体，则从信号输出电路86输出其结果，如果反射光的强度小于给定的阈值，则即使在监视区域内存在物体，也不会从信号输出电路86输出物体检测信号。
[0105]
能够将如下的比较器用作开关电路89，所述比较器对由受光元件22检测到的在如安全栅栏g那样的光散射面反射的反射光的信号的强度和由受光元件22检测到的在设置于输送台车2的回归性反射片2a、2b反射的反射光的信号的强度进行分离。
[0106]
通过比较器，向距离运算电路83输出比给定的阈值电压高的与来自回归性反射片2a、2b的反射信号对应的反射信号，阻断比给定的阈值电压低的与来自光散射面的反射信号对应的反射信号。
[0107]
也能够代替比较器，而使用如下的模拟开关电路89，所述模拟开关电路89对于与由受光元件22检测到的反射光对应的信号，在比给定的阈值电压高的情况下使信号通过，在比给定的阈值电压低的情况下阻断信号。
[0108]
前者适合于采用tof方式的情况，后者适合于采用am方式的情况。
[0109]
输送台车2所具备的模式切换信号输出电路48基于由行驶位置监视电路43监视到的行驶位置，向模式切换电路87输出将模式切换为第1模式和第2模式中的任一模式的模式切换信号。
[0110]
输送台车2所具备的监视区域选择信号输出电路49基于由行驶位置监视电路43监视到的行驶位置，向区域选择电路88输出监视区域选择信号，从存储于区域存储电路84的多个监视区域指定成为物体判定电路85的判定对象的监视区域。
[0111]
在本实施方式中，在曲线行驶时，监视区域被切换为r2，并且从第1模式切换为第2模式，在直线行驶时，监视区域被切换为r1，并且从第2模式切换为第1模式。也就是说，与监视区域的切换同步地切换第1模式和第2模式。
[0112]
即，模式切换电路87构成为能够按由区域选择电路88选择的每个监视区域切换为第1模式和第2模式中的任一模式。此外，模式切换信号输出电路48按与从监视区域选择信号输出电路49输出的区域选择信号对应的每个监视区域，向模式切换电路87输出将模式切换为第1模式和第2模式中的任一模式的模式切换信号。
[0113]
监视区域被设定为预先经由外部装置存储于区域存储电路84，该区域数量能够设定为根据存储容量以足够的数量进行存储。能够与各监视区域建立对应地划分第1模式或第2模式，由此，也能够构成为在切换设定监视区域的同时，进行模式的切换设定。在该情况下，不需要使模式切换信号输出电路48工作。
[0114]
在图1中，作为监视区域r2，仅设定了一个区域，但是也可以构成为，与监视区域r1同样地，设定按接近输送台车2的顺序划分为r2a、r2b、r2c等多个监视区域，将与各个监视区域r2a、r2b、r2c对应的物体检测信号输出为输出1、输出2、输出3。通过输送台车2所具备的行驶控制电路42，与输出1对应地进行紧急停止控制，与输出2对应地进行减速控制，与输出3对应地进行警戒控制(不加速等)。此外，也可以构成为，对每个区域r2a、r2b、r2c单独地设定第1模式、第2模式。
[0115]
另外，优选构成为监视区域r1、r2的切换和模式切换电路87的动作同步地切换，但是并不是必须的。因为还设想到，即使是相同的监视区域，也需要根据输送台车2的行驶位置、行驶速度而切换第1模式和第2模式的情况。此外，虽然在输送台车2的行驶位置切换了
监视区域，但是这也不是必须的。
[0116]
除了以上说明的方式以外，输送台车2所具备的模式切换信号输出电路48构成为，在无法获取先行的输送台车的位置信息时，输出向第2模式切换的模式切换信号。
[0117]
主机控制器hc构成为与各输送台车进行通信，并能够掌握哪个输送台车在轨道1的哪个位置行驶。因此，通常先行于输送台车2行驶的其他输送台车的位置信息被主机控制器hc掌握，从而预先调整输送台车间的车间距离而进行行驶控制。
[0118]
但是，在系统起动时等直到掌握输送台车的行驶位置为止的期间，无法掌握各输送台车的排列顺序。此外，在输送台车发生异常而无法进行通信的情况下，若对其他输送台车输出行驶指令，则有可能导致碰撞事故等意外的事态。
[0119]
因此，在主机控制器hc无法获取先行的输送台车的位置信息的情况下，通过对将在其后方行驶的输送台车进行指示以使向第2模式切换，从而从该输送台车的模式切换信号输出电路48向物体检测装置20输出向第2模式切换的模式切换信号，由此，变得能够避免意外的碰撞事故。另外，在该情况下，优选构成为在后方行驶的输送台车以比通常的行驶速度低的行驶速度进行行驶。
[0120]
所谓在无法获取在前方行驶的输送台车的位置信息时，是在直到确定应由主机控制器hc掌握的各输送台车的排列顺序为止的期间，无法掌握在前方行驶的输送台车为几号机时，在前方行驶的输送台车的行驶系统发生异常而该输送台车的当前位置变为不明时，在前方行驶的输送台车的电源失效时等。
[0121]
如图6的(a)所示，在使物体检测装置20的测定光的扫描方向角度θ2、垂直于测定光的光轴的面与反射片所成的角度θ1分别不同的情况下，在图6的(b)中表示相对于两种反射片(回归性反射片和光散射反射片)由受光元件22检测到的反射光强度的特性。作为光散射反射片使用白色制图纸。
[0122]
图6的(b)是将测定光的扫描方向沿着输送台车2的直线行进方向的情况作为0度，并相对于分别向左右45度、90度的扫描方向角度θ2，使角度θ1在
±
45度的范围内进行变化的情况下的特性。图中，白圈表示回归性反射片的特性，黑圈表示光散射反射片的特性。另外，回归性反射片与物体检测装置20的距离设定为1500mm、300mm，光散射反射片与物体检测装置20的距离设定为300mm。
[0123]
如图6的(b)所示，对于光散射反射片的反射光强度，即使在设置于距离300mm的附近的情况下，也比对于设置在距离1500mm的远方的回归性反射片的反射光强度足够低，通过在两者之间设定如用虚线表示的那样的给定的阈值，表示在距物体检测装置20的隔开距离为300mm至1500mm的范围内能够识别两者。也就是说，通过采用仅检测给定的阈值以上的反射光的第2模式，变得能够排除安全栅栏g等光散射反射体的影响，通过采用检测包含小于给定的阈值的反射光在内的全部的反射光的第1模式，变得能够将全部的反射光有效利用于障碍物探测。
[0124]
在图7表示了以轨道1的导轨面为基准，设置于在前方行驶的输送台车2的后表面侧的反射片2a、2b以及光散射用的反射板2c的设置高度与从设置于从后方行驶的输送台车2的前表面侧的物体检测装置20出射的测定光的扫描面的关系。
[0125]
使扫描面相对于水平面向下方倾斜3度，以使得设置于各输送台车2的物体检测装置20的测定光不会相互作为杂散光而被检测。因此，车辆间隔越拉开，测定光比水平面越靠
下方偏移。另外，扫描面相对于水平面的倾斜角度的值没有特别限定。
[0126]
d1是在规格上能够进行基于第2模式的物体检测的距离。d3是在直线行驶时等在通常的行驶区域内需要检测先行输送台车的距离，在第1模式下检测物体。
[0127]
与通常的行驶区域相比，由于输送台车在转弯区域内降低速度而行驶，所以通常成为d1＜d3的关系。在转弯区域内，需要区分先行输送台车和周边的防护壁而仅探测先行输送台车，在第2模式下进行物体探测。
[0128]
因此，安装在输送台车的后方的回归性反射片2a、2b被设置为在车间距离d1以内照射测定光并其反射光被物体检测装置20检测到的高度，以使得在车间距离d1以内能够检测先行输送台车。
[0129]
若车辆间隔超过d2，则测定光的扫描面比先行输送台车的保险杠靠下面，有可能反射光不返回到物体检测装置。因此，将反射板2c设置为即使在车间距离比d2远离的情况下也能够由物体检测装置可靠地检测到反射光的高度，以使得即使在车间距离比d2远离的情况下也能够可靠地检测到先行输送台车。
[0130]
另外，在比d0近的距离中，由于来自白色制图纸等通常的散射光反射物和回归反射片的反射光的反射光强度接近至难以分离的程度，所以第2模式的检测范围成为从d1至d0。d3是由物体检测装置的性能决定的能够检测物体的最大距离，在设定为第1模式的情况下，能够在d3的距离以内探测物体。在本实施方式中，d0＝300mm，d1＝1500mm，d2＝1900mm，d0、d1是根据图6的评价结果确定的，是考虑物体检测装置的性能、回归性反射板的性能等而适当确定的。
[0131]
在图8表示了通过输送控制装置40执行的输送控制的处理步骤。在与主机控制器hc之间执行给定的通信，若接受指令以使向给定的站点3行驶(sa1)，则通过行驶控制电路42驱动行驶马达，朝向目标站点3进行行驶控制(sa2)。
[0132]
伴随着行驶，通过行驶位置监视电路43监视行驶位置(sa3)，在直线行驶时，向物体检测装置20输出指令以使设定为直线行驶用的监视区域并在第1模式下探测障碍物，若进入曲线行驶，则向物体检测装置20输出指令以使设定为曲线行驶用的监视区域并在第2模式下探测障碍物(sa4)。
[0133]
另外，也可以构成为，在预先将第1模式/第2模式与监视区域建立关联地存储在物体检测装置20的区域存储电路84的情况下，通过将监视区域的选择指令输出到物体检测装置20，自动地选择设定第1模式/第2模式。
[0134]
若从物体检测装置20被输入障碍物探测信号(停止指令)(sa5：y)，则立刻停止，直到障碍物探测信号解除为止进行待机(sa9)，未输入障碍物探测信号(sa5：n)，直到到达目标站点3为止(sa6：n)，重复步骤sa3到步骤sa5、sa9的处理。另外，在直线行驶时，若与监视区域rb对应地从物体检测装置20被输入减速指定，则进行减速控制，若与监视区域rc对应地从物体检测装置20被输入警戒指令，则例如停止加速控制而进入定速控制。
[0135]
若到达目标站点3(sa6：y)，则停止输送台车2(sa7)，在与站点3之间移动载置货物。然后，重复步骤sa1到sa8的处理。
[0136]
在图9表示物体检测装置20的控制装置80的处理步骤。起动扫描用的马达50，基于作为扫描角度检测元件53的输出的编码器脉冲以给定的目标速度进行旋转控制，若基于该编码器脉冲成为给定扫描角度，则驱动发光元件21，输出脉冲光(sb1)。
[0137]
如果选择了第2模式(sb2：y)，则直到检测到给定的阈值以上的强度的反射光为止，重复从步骤sb1到步骤sb3的处理，如果未选择第2模式(sb2：n)，则直到检测到某种反射光为止，重复步骤sb1到步骤sb4的处理。
[0138]
若在步骤b3、b4中探测到反射光，则计算到物体为止的距离、方向(sb5)，判断计算出的距离、方向是否在监视区域的内部(sb6)。若判断为在监视区域的内部存在障碍物(sb6：y)，则向输送台车2输出障碍物探测信号(sb7)。
[0139]
另外，在图9的流程图中，虽然记载为第2模式选择和阈值判定的处理sb2、sb3、sb4的处理在sb1与sb5之间执行，但是也可以在sb6与sb7之间执行。进而，在图9中，虽然按每个扫描角度实施了模式的判定和物体判定，但是也可以构成为，在将给定的扫描角范围内的全部的测定距离、扫描角度、反射光强度暂时蓄积在存储装置后，执行sb2至sb7。处理的实施内容、顺序并不特别限定于上述。
[0140]
图10表示以测定光的扫描周期为单位执行的物体检测处理的步骤。表示了作为监视区域被设定的区域不仅是一个区域，而是被分割为n个区域的情况。例如，如图1的区域r1那样，在区域为ra、rb、rc这三个区域的情况下，n＝3。
[0141]
在上述的实施方式中，在第1模式中，说明了与由受光元件22接收到的反射光的强度无关地使距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路工作的情况，但是并没有排除以去除噪声为目的而去除微小级别的反射光的情况的意图，以充分低的阈值去除噪声的情况也包含于第1模式。
[0142]
在以上说明的实施方式中，虽然构成为在第1模式中距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86全部工作，在第2模式中全部不工作，但是在选择了第2模式时，距离运算电路83、物体判定电路85以及信号输出电路86中某一个切换为不工作即可。
[0143]
如以上说明的那样，本发明的物体检测系统是如下构成的物体检测系统，即，具备：输送台车，其具备沿着给定的轨道行驶的行驶机构；以及物体检测装置，其搭载在输送台车。
[0144]
而且，物体检测装置构成为具备：发光元件；受光元件；扫描光学系统，其在空间扫描从发光元件输出的测定光，并且将相对于测定光的来自物体的反射光引导到受光元件；距离运算电路，其基于从发光元件输出的测定光与由受光元件检测到的反射光的物理的关系，计算到物体为止的距离以及方向；区域存储电路，其存储监视区域；物体判定电路，其判定由距离运算电路计算出的到物体为止的距离以及方向是否在存储于存储电路的监视区域的内侧；信号输出电路，其在由物体判定电路判定为在监视区域的内侧存在物体的情况下，输出物体探测信号；以及模式切换电路，其可切换为第1模式和第2模式中的任一模式，其中，所述第1模式与由受光元件接收到的反射光的强度无关地使距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路工作，所述第2模式在由受光元件接收到的反射光的强度为给定的阈值以上时使距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路工作并且在由受光元件接收到的反射光的强度小于给定的阈值时阻止距离运算电路、物体判定电路以及信号输出电路中的任一电路的工作。
[0145]
此外，输送台车构成为具备：行驶控制电路，其控制行驶机构朝向预先设定的站点进行行驶控制，并且基于从信号输出电路输出的物体探测信号进行减速或停止控制；以及模式切换信号输出电路，其向模式切换电路输出切换为所述第1模式或第2模式中的任一模
式的模式切换信号。
[0146]
进而，模式切换信号输出电路构成为，在无法获取先行的输送台车的位置信息时，输出向第2模式切换的模式切换信号。
[0147]
输送台车还具备：行驶位置监视电路，其监视沿着轨道的行驶位置，模式切换信号输出电路构成为，基于由行驶位置监视电路监视到的行驶位置，向模式切换电路输出将模式切换为第1模式和第2模式中的任一模式的模式切换信号。
[0148]
物体检测装置还具备：区域选择电路，其从存储于区域存储电路的多个监视区域选择成为物体判定电路的判定对象的监视区域，输送台车还具备：监视区域选择信号输出电路，其基于由行驶位置监视电路监视到的行驶位置，向所述区域选择电路输出选择成为物体判定电路的判定对象的监视区域的区域选择信号。
[0149]
模式切换电路构成为，能够按由区域选择电路选择的每个监视区域切换为第1模式和第2模式中的任一模式。
[0150]
模式切换信号输出电路构成为，按与从监视区域选择信号输出电路输出的区域选择信号对应的每个监视区域，向模式切换电路输出将模式切换为第1模式和第2模式中的任一模式的模式切换信号。
[0151]
进而，构成为，由受光元件接收到的反射光的强度成为给定的阈值以上的特定的强反射片配置于输送台车的后端部，在第2模式中，仅将从设置于先行的输送台车的强反射片反射并由受光元件接收到的输出向所述距离运算电路输出。
[0152]
以上说明的实施方式均只不过是本发明的一个实施例，本发明的范围并不被该记载所限定，各部分的具体的结构在发挥本发明的作用效果的范围内能够适当地进行变更，这是不言而喻的。
[0153]
符号说明
[0154]
1：轨道(导轨)；
[0155]
2：输送台车；
[0156]
2a、2b：强反射片(回归性反射片)；
[0157]
2c：光散射反射片；
[0158]
3：站点；
[0159]
20：物体检测装置；
[0160]
21：发光元件；
[0161]
22：受光元件；
[0162]
23：光扫描部；
[0163]
24：投光透镜；
[0164]
25：受光透镜；
[0165]
40：输送控制装置；
[0166]
41：输送控制电路；
[0167]
42：行驶控制电路；
[0168]
43：行驶位置监视电路；
[0169]
44：输送机控制电路；
[0170]
45：存储电路；
[0171]
46：第1通信接口；
[0172]
47：第2通信接口；
[0173]
48：模式切换信号输出电路；
[0174]
49：监视区域选择信号输出电路；
[0175]
80：控制装置；
[0176]
81：扫描控制电路；
[0177]
82：发光控制电路；
[0178]
83：距离运算电路；
[0179]
84：区域存储电路；
[0180]
85：物体判定电路；
[0181]
86：信号输出电路；
[0182]
87：模式切换电路；
[0183]
88：区域选择电路；
[0184]
89：开关电路；
[0185]
100：物流管理设备。