JP7047659B2 - Control device and control method for automatic guided vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、無人搬送車の制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for an automatic guided vehicle.

無人搬送車として、走行面に設置された誘導線をセンサにより検知し、その検知した誘導線に沿って走行するものがある。誘導線は直線や曲線により構成されており、直線に延びる2つの誘導線が交差する箇所も存在する。そのような2つの誘導線の交差箇所において、一方の誘導線から他方の誘導線に無人搬送車が乗り換えることで、無人搬送車に右折や左折をさせることがある。ただし、無人搬送車の旋回半径には下限(最小旋回半径)が存在しており、上記のような交差箇所では、誘導線をそのままトレースして無人搬送車を走行させられない。そのため、乗り換え前の誘導線(一方)を離れてから、乗り換え後(他方)の誘導線に到達するまでの走行経路の補間のための軌道(以下、旋回軌道と記載する)の演算が必要となる。 As an automatic guided vehicle, there is a vehicle that detects a guide line installed on a traveling surface by a sensor and travels along the detected guide line. The guide line is composed of a straight line or a curved line, and there is a place where two guide lines extending in the straight line intersect. At the intersection of such two guide lines, the automatic guided vehicle may change from one guide line to the other guide line, causing the automatic guided vehicle to make a right turn or a left turn. However, there is a lower limit (minimum turning radius) in the turning radius of the automatic guided vehicle, and the automatic guided vehicle cannot be driven by tracing the guide line as it is at the intersection as described above. Therefore, it is necessary to calculate the trajectory (hereinafter referred to as a turning trajectory) for interpolation of the traveling route from leaving the guide line before the transfer (one side) to reaching the guide line after the transfer (the other side). Become.

従来、無人搬送車の走行軌道を自動生成する方法として、特許文献1に記載の方法が知られている。同文献では、3つのクロソイド曲線を繋いだ3連クロソイド曲線として、指定された2点間の走行軌道を求めている。 Conventionally, the method described in Patent Document 1 is known as a method for automatically generating a traveling track of an automatic guided vehicle. In the same document, a traveling track between two designated points is obtained as a triple clothoid curve connecting three clothoid curves.

特開2011-145797号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-145977

しかしながら、同文献1に記載の方法により上記交差点での旋回軌道を求めるには、旋回軌道の開始点、終了点を予め定めておく必要があるが、同文献には、両点をどの様に求めるかについて何らの開示もなされていない。また、たとえ両点を定められたとしても、求めた旋回軌道が、無人搬送車が実際に走行可能な軌道となる保証もない。 However, in order to obtain the turning trajectory at the intersection by the method described in the same document 1, it is necessary to determine the start point and the ending point of the turning trajectory in advance. No disclosure has been made as to what is required. Further, even if both points are determined, there is no guarantee that the obtained turning track will be a track that the automatic guided vehicle can actually travel.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、直進軌道間の走行軌道の移行に際して無人搬送車を的確な軌道で走行できる無人搬送車の制御装置、及び制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved thereof is an automatic guided vehicle control device capable of traveling an automatic guided vehicle on an accurate track when shifting a traveling track between straight tracks. And to provide a control method.

上記課題を解決する無人搬送車の制御装置は、直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと無人搬送車の走行軌道を移行する際の旋回軌道を演算する旋回軌道演算部と、前記旋回軌道演算部が演算した旋回軌道に沿って走行するように前記無人搬送車の走行制御を行う走行制御部と、を備える。そしてその旋回軌道演算部は、前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、の3つの区間からなる軌道を前記旋回軌道として演算するものであって、且つ、同旋回軌道の演算を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき行うものとなっている。 When the automatic guided vehicle control device that solves the above problems shifts the travel track of the automatic guided vehicle from the first straight track that extends straight to the second straight track that intersects the first straight track and extends straight. It is provided with a turning track calculation unit that calculates the turning trajectory of the automatic guided vehicle, and a traveling control unit that controls the traveling of the automatic guided vehicle so as to travel along the turning track calculated by the turning track calculation unit. Then, the turning orbit calculation unit is a first clothoid that becomes a cloth along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point, which is a point on the first straight orbit where the turning orbit starts. A section, a second clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is a point on the second straight track where the turning orbit ends, and a section. The orbit consisting of three sections, that is, an arc section that is smoothly connected to the end point of the first clothoid section at the start point and is a trajectory along an arc that is smoothly connected to the second clothoid section at the end point of the section, is described above. It is calculated as a swivel trajectory, and the calculation of the swivel trajectory is performed by the proportional constant of the curvature with respect to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, and the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section. To the proportional constant of the curvature with respect to, the radius of curvature of the arc in the arc section, the position of the intersection between the first straight orbit and the second straight orbit, and the intersection angle between the first straight orbit and the second straight orbit. It is based on.

また、上記課題を解決する無人搬送車の制御方法は、直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと走行軌道を移行する際の旋回軌道として、前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、の3つの区間からなる軌道を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき演算するとともに、演算した前記旋回軌道に沿って走行するように前記無人搬送車の走行制御を行っている。 Further, the control method of the unmanned carrier that solves the above-mentioned problems is a turning when shifting the traveling track from the first straight track extending in a straight line to the second straight track crossing the first straight line and extending in a straight line. As the orbit, the first clothoid section which becomes the orbit along the clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point which is the point on the first straight orbit where the turning orbit starts, and the turning. The second clothoid section, which is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is a point on the second straight-ahead orbit where the orbit ends, and the second clothoid section at the start point of the section. The first clothoid section is an orbit consisting of three sections: an arc section that is smoothly connected to the end point of one clothoid section and is an orbit along an arc that is smoothly connected to the second clothoid section at the end point of the section. The proportionality constant of the curvature to the cloth length in the clothoid curve, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, the radius of curvature of the arc in the arc section, the first straight trajectory and the first. Calculation is performed based on the position of the intersection with the 2 straight-ahead track and the intersection angle between the 1st straight-ahead track and the 2nd straight-ahead track, and the traveling control of the unmanned carrier so as to travel along the calculated turning track. It is carried out.

上記無人搬送車の制御装置、及び制御方法では、直進軌道間の走行軌道の移行に際しての旋回軌道として、実現可能な軌道を演算して、走行軌道の円滑な移行が可能とされる。
なお、上記無人搬送車の制御装置における旋回軌道演算部は、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記円弧区間における円弧の曲率半径は、予め値が定まった定数とするとともに、且つ、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して前記旋回軌道の演算を行うように構成することができる。また、上記無人搬送車の制御方法は、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記円弧区間における円弧の曲率半径は、予め値が定まった定数とするとともに、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して、前記旋回軌道の演算を行うものとすることができる。こうした場合、無人搬送車の旋回能力に応じて旋回軌道の旋回半径の設定が行い易くなる。
In the above-mentioned automatic guided vehicle control device and control method, a feasible track is calculated as a turning track when the traveling track is transferred between straight tracks, and the traveling track can be smoothly transferred.
The turning track calculation unit in the control device of the unmanned carrier has a constant of proportionality of the curvature with respect to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, and the curvature with respect to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section. The proportional constant of the above and the radius of curvature of the arc in the arc section are constants whose values are predetermined, and the position of the intersection between the first straight orbit and the second straight orbit, and the first straight orbit. The intersection angle between the cloth and the second straight path can be configured to acquire a value for each calculation of the turning track and perform the calculation of the turning track. Further, the control method of the unmanned carrier is a constant of proportionality of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, a proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, and The radius of curvature of the arc in the arc section is a constant whose value is predetermined, the position of the intersection between the first straight orbit and the second straight orbit, and the first straight orbit and the second straight orbit. The intersection angle of can be obtained by acquiring a value for each calculation of the turning trajectory, and the calculation of the turning trajectory can be performed. In such a case, it becomes easy to set the turning radius of the turning track according to the turning ability of the automatic guided vehicle.

これに対して上記無人搬送車の制御装置における旋回軌道演算部は、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数は、予め値が定まった定数とするとともに、且つ、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して前記旋回軌道の演算を行うものとにしても構成できる。また、上記無人搬送車の制御方法において、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数は、予め値が定まった定数とするとともに、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して、前記旋回軌道の演算を行うものとすることもできる。こうした場合、旋回軌道の周囲の状況に応じた旋回半径の設定が行い易くなる。 On the other hand, the turning track calculation unit in the control device of the unmanned carrier has a proportional constant of the curvature with respect to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, and the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section. The proportional constant of the curvature is a constant whose value is predetermined, and the radius of curvature of the arc in the arc section, the position of the intersection of the first straight orbit and the second straight orbit, and the first straight. The intersection angle between the orbit and the second straight-ahead orbit can be configured even if a value is acquired for each calculation of the turning orbit and the calculation of the turning orbit is performed. Further, in the control method of the unmanned carrier, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section and the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section are , The value is set to a predetermined constant, the radius of curvature of the arc in the arc section, the position of the intersection of the first straight track and the second straight track, and the first straight track and the second straight track. The intersection angle of can be obtained by acquiring a value for each calculation of the turning trajectory, and the calculation of the turning trajectory can be performed. In such a case, it becomes easy to set the turning radius according to the situation around the turning trajectory.

さらに、上記無人搬送車の制御装置における前記旋回軌道演算部は、前記旋回開始点からの走行距離と走行軌道の曲率との関数として前記旋回軌道を演算し、前記走行制御部は、前記旋回軌道演算部が演算した関数における走行距離と曲率との関係が保たれるように、前記旋回開始点からの走行距離に応じて舵角制御を行うことで、前記走行制御を行うことが望ましい。また、上記無人搬送車の制御方法において、前記旋回軌道は、前記旋回開始点からの走行距離と走行軌道の曲率との関数として演算され、前記走行制御は、前記関数における走行距離と曲率との関係が保たれるように、前記旋回開始点からの走行距離に応じて舵角を制御することで行われるものとすることが望ましい。こうした場合、演算した旋回軌道に沿って無人搬送車を走行させるための制御を簡易に行える。 Further, the turning track calculation unit in the control device of the unmanned carrier calculates the turning track as a function of the mileage from the turning start point and the curvature of the traveling track, and the traveling control unit calculates the turning track. It is desirable to perform the travel control by controlling the steering angle according to the travel distance from the turning start point so that the relationship between the travel distance and the curvature in the function calculated by the calculation unit is maintained. Further, in the automatic guided vehicle control method, the turning track is calculated as a function of the mileage from the turning start point and the curvature of the traveling track, and the traveling control is the mileage and the curvature in the function. It is desirable that the steering angle is controlled according to the mileage from the turning start point so that the relationship is maintained. In such a case, it is possible to easily control the automatic guided vehicle to travel along the calculated turning track.

本発明によれば、直進軌道間の走行軌道の移行に際して無人搬送車を的確な軌道で走行できるようになる。 According to the present invention, the automatic guided vehicle can travel on an accurate track when the traveling track shifts between straight tracks.

第1実施形態の制御装置及び制御方法が適用されるリーチタイプの無人フォークリフトの側面図。The side view of the reach type unmanned forklift to which the control device and the control method of 1st Embodiment are applied. 同フォークリフトの平面構造を模式的に示す図。The figure which shows the plane structure of the forklift schematically. 同フォークリフトの制御装置の構成を模式的に示すブロック図。A block diagram schematically showing the configuration of the control device of the forklift. 直進軌道の交差点での旋回軌道の設定態様の一例を示す図。The figure which shows an example of the setting mode of the turning trajectory at the intersection of the straight track. 旋回軌道の演算態様を示す図。The figure which shows the calculation mode of a turning trajectory. 旋回軌道演算部が演算した旋回軌道における走行距離と曲率との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the mileage and the curvature in the turning track calculated by the turning track calculation unit. x’-y’座標系において第2クロソイド曲線を表した図。The figure which showed the 2nd clothoid curve in the x'-y'coordinate system. 旋回軌道の演算態様を示す図。The figure which shows the calculation mode of a turning trajectory. (a)は旋回軌道の近くに障害物が存在しない場合の、(b)は同障害物が存在する場合の、それぞれにおける好ましい旋回軌道の設定態様を示す図。(A) is a figure which shows the setting mode of preferable turning orbit in each case where an obstacle does not exist near a turning orbit, and (b) is a figure which shows the setting mode of the turning orbit in the case where the same obstacle exists. 第3実施形態の制御装置の構成を模式的に示すブロック図。The block diagram schematically showing the structure of the control apparatus of 3rd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、無人搬送車の制御装置及び制御方法の第1実施形態を、図1~図8を参照して詳細に説明する。本実施形態の制御装置及び制御方法は、リーチタイプの無人フォークリフト(以下の説明では、単に「フォークリフト」と記載する)を制御対象の無人搬送車としている。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the control device and the control method for the automatic guided vehicle will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8. In the control device and the control method of the present embodiment, the reach type unmanned forklift (in the following description, simply referred to as "forklift") is an automatic guided vehicle to be controlled.

図1に示すように、フォークリフト10は、車体本体11と、同車体本体11の前面から前方に突出した左右一対のレグ12と、を備えている。左右のレグ12の間には、図示しないリーチシリンダにより前後方向に移動可能な左右一対のマスト13が配設されている。左右のマスト13の間には、リフトシリンダ14により、マスト13に沿って上下方向に移動可能にリフトブラケット15が配設されている。そして、リフトブラケット15には、左右一対のフォーク16が取着されている。 As shown in FIG. 1, the forklift 10 includes a vehicle body body 11 and a pair of left and right legs 12 projecting forward from the front surface of the vehicle body body 11. A pair of left and right masts 13 that can be moved in the front-rear direction by a reach cylinder (not shown) are arranged between the left and right legs 12. A lift bracket 15 is arranged between the left and right masts 13 so as to be movable in the vertical direction along the mast 13 by a lift cylinder 14. A pair of left and right forks 16 are attached to the lift bracket 15.

図2に示すように、左右のレグ12の先端部下面には、従動輪17がそれぞれ配設されている。また、車体本体11の下面左側には、操舵駆動輪18が配設されている。車体本体11の右側下面には、キャスターホイール19が配設されている。 As shown in FIG. 2, driven wheels 17 are arranged on the lower surfaces of the tip portions of the left and right legs 12, respectively. Further, a steering drive wheel 18 is arranged on the left side of the lower surface of the vehicle body 11. A caster wheel 19 is arranged on the lower right surface of the vehicle body 11.

車体本体11の内部には、走行用モータ20が設けられており、操舵駆動輪18は同走行用モータ20により回転駆動される。また、車体本体11の内部には、操舵用モータ21が設けられており、操舵駆動輪18は同操舵用モータ21により水平方向に回動される。すなわち、操舵用モータ21は、操舵駆動輪18の操舵角を変化させる。なお、車体本体11の内部には、操舵駆動輪18の操舵角を検出する操舵角センサ22が設けられている。 A traveling motor 20 is provided inside the vehicle body 11, and the steering drive wheels 18 are rotationally driven by the traveling motor 20. Further, a steering motor 21 is provided inside the vehicle body 11, and the steering drive wheels 18 are rotated in the horizontal direction by the steering motor 21. That is, the steering motor 21 changes the steering angle of the steering drive wheels 18. A steering angle sensor 22 for detecting the steering angle of the steering drive wheel 18 is provided inside the vehicle body 11.

車体本体11の前面下部中央位置には、支持アーム23が前方に延出されている。フォークリフト10には、支持アーム23の先端部及び車体本体11の下面に誘導線検出センサ24がそれぞれ設けられている。また、車体本体11の下面には左右一対のマーク検出センサ25が設けられている。 A support arm 23 extends forward at the center position of the lower front portion of the vehicle body 11. The forklift 10 is provided with a guide wire detection sensor 24 at the tip of the support arm 23 and the lower surface of the vehicle body body 11. Further, a pair of left and right mark detection sensors 25 are provided on the lower surface of the vehicle body body 11.

誘導線検出センサ24は、フォークリフト10の走行面に設置された誘導線を検知するセンサである。誘導線は、走行面におけるフォークリフト10の走行軌道を示す線であり、例えば走行面に貼られた一定幅の磁気テープや、走行面に一定間隔で直線上に並んで埋設された電気コイルなどにより形成されている。フォークリフト10の前後に設けられた2つの誘導線検出センサ24は、誘導線が発生する磁場、電場等により同誘導線の位置をそれぞれ検知する。そして、前後の誘導線検出センサ24の検出情報から、誘導線からのずれや車両前後の傾きが認識できるようになっている。なお、走行面には、直線に延びる複数の誘導線が設置されている。 The guide wire detection sensor 24 is a sensor that detects a guide wire installed on the traveling surface of the forklift 10. The guide wire is a line indicating the traveling track of the forklift 10 on the traveling surface. For example, a magnetic tape having a certain width attached to the traveling surface, an electric coil embedded in a straight line at regular intervals on the traveling surface, or the like is used. It is formed. The two guide wire detection sensors 24 provided before and after the forklift 10 detect the position of the guide wire by the magnetic field generated by the guide wire, the electric field, and the like. Then, from the detection information of the front and rear guide line detection sensors 24, the deviation from the guide line and the inclination of the front and rear of the vehicle can be recognized. A plurality of guide lines extending in a straight line are installed on the traveling surface.

マーク検出センサ25は、走行面の各所に設置されたマークを検出するセンサである。マークは、一時停止や走行する誘導線の乗り換え等の、予め指令された動作を実行する位置をフォークリフト10に通知するもので、例えば走行面に貼られた矩形の磁気テープにより形成されている。マーク検出センサ25は、マークが発生する磁場等により、マークの位置を検出する。なお、マークは誘導線の左右のいずれかに設置されており、左右のいずれに設置されていても左右一対のマーク検出センサ25のいずれかがマークを検出できるようになっている。 The mark detection sensor 25 is a sensor that detects marks installed in various places on the traveling surface. The mark notifies the forklift 10 of a position where a pre-commanded operation such as a temporary stop or a change of a traveling guide line is executed, and is formed of, for example, a rectangular magnetic tape attached to a traveling surface. The mark detection sensor 25 detects the position of the mark by the magnetic field generated by the mark or the like. The mark is installed on either the left or right side of the guide wire, and any of the pair of left and right mark detection sensors 25 can detect the mark regardless of whether the mark is installed on the left or right side.

車体本体11の内部には、制御装置としての電子制御ユニット26が設けられている。図3に示すように、電子制御ユニット26には、上述の操舵角センサ22、誘導線検出センサ24、及びマーク検出センサ25の検出信号がそれぞれ入力されている。そして、電子制御ユニット26は、フォークリフト10の走行開始前に外部から入力された指令と、それらの検出信号とに基づき、指令に従ってフォークリフト10が走行するように、走行用モータ20及び操舵用モータ21を制御する。なお、フォークリフト10への指令は、走行開始後のマークの検出数と実行する動作とにより構成されており、例えば走行開始後に検出した3個目のマークの位置では、所定時間の停止を指令する、といったものとなっている。 An electronic control unit 26 as a control device is provided inside the vehicle body 11. As shown in FIG. 3, the detection signals of the steering angle sensor 22, the guide line detection sensor 24, and the mark detection sensor 25 described above are input to the electronic control unit 26, respectively. Then, the electronic control unit 26 has a traveling motor 20 and a steering motor 21 so that the forklift 10 travels in accordance with the command based on a command input from the outside before the start of traveling of the forklift 10 and their detection signals. To control. The command to the forklift 10 is composed of the number of detected marks after the start of running and the operation to be executed. For example, at the position of the third mark detected after the start of running, a command to stop for a predetermined time is given. , And so on.

そうした指令として、図4に示すような、2本の誘導線の交差点Iにおいて、フォークリフト10の走行軌道を走行中の誘導線に沿った直進軌道から、その誘導線に交差するもう一つの誘導線に沿った直進軌道への走行軌道の乗換えを指示するものがある。このときの指令には、その指令に対応したマークMが検出されるまでの走行開始後のマークの検出数、同マークMの位置から交差点Iまでの距離L0、及び切り替え前後の直進軌道の交差角度θの情報が含まれている。以下の説明では、走行軌道の乗換え前の直進軌道を第1直進軌道S1と記載し、乗換え後の直進軌道を第2直進軌道S2と記載する。 As such a command, at the intersection I of two guide lines as shown in FIG. 4, another guide line intersecting the guide line from the straight track along the guide line running on the travel track of the forklift 10. There is an instruction to change the traveling track to the straight track along the line. The command at this time includes the number of detected marks after the start of running until the mark M corresponding to the command is detected, the distance L0 from the position of the mark M to the intersection I, and the intersection of the straight tracks before and after the switching. Information on the angle θ is included. In the following description, the straight track before the transfer of the traveling track is described as the first straight track S1, and the straight track after the transfer is described as the second straight track S2.

このときのフォークリフト10は、同図に破線で示すような、円滑に走行可能な旋回軌道S3を通って第1直進軌道S1から第2直進軌道S2へと走行軌道を乗換える。電子制御ユニット26は、上記指令に際して取得した各情報と、誘導線検出センサ24及びマーク検出センサ25の検出信号とに基づき、こうした旋回軌道S3を演算する旋回軌道演算部27を備えている。また、電子制御ユニット26は、旋回軌道S3の演算結果と操舵角センサ22の検出信号とに基づき、旋回軌道S3に沿ってフォークリフト10が走行するように走行用モータ20及び操舵用モータ21を制御する走行制御部28とを備えている。 At this time, the forklift 10 changes the traveling track from the first straight track S1 to the second straight track S2 through the turning track S3 that can travel smoothly as shown by the broken line in the figure. The electronic control unit 26 includes a turning orbit calculation unit 27 that calculates such a turning orbit S3 based on each information acquired at the time of the above command and the detection signals of the guide line detection sensor 24 and the mark detection sensor 25. Further, the electronic control unit 26 controls the traveling motor 20 and the steering motor 21 so that the forklift 10 travels along the turning trajectory S3 based on the calculation result of the turning track S3 and the detection signal of the steering angle sensor 22. It is provided with a traveling control unit 28.

続いて、図5を参照して、旋回軌道演算部27が行う旋回軌道S3の演算について説明する。旋回軌道演算部27は、第1クロソイド区間、第2クロソイド区間、及び円弧区間の3つの区間からなる軌道を旋回軌道S3として演算する。第1クロソイド区間の軌道は、第1直進軌道S1上の点である旋回開始点P0からの軌跡長に対して一定の比率で曲率が変化する曲線(クロソイド曲線)に沿った軌道となる。円弧区間の軌道は、第1クロソイド区間に続く、円弧に沿った軌道となる。第2クロソイド区間の軌道は、円弧区間に続く、第2直進軌道S2上の点である旋回終了点P3からの軌跡長に対して一定の比率で曲率が変化するクロソイド曲線に沿った軌道となる。以下の説明では、第1クロソイド区間のクロソイド曲線を第1クロソイド曲線と記載し、第2クロソイド区間のクロソイド曲線を第2クロソイド曲線と記載する。なお、クロソイド曲線は、曲線長に比例して曲率が増加する曲線である。よって、走行距離に比例するように舵角を拡大しながら走行を行ったときの走行軌跡は、クロソイド曲線となる。 Subsequently, with reference to FIG. 5, the calculation of the turning trajectory S3 performed by the turning trajectory calculation unit 27 will be described. The turning orbit calculation unit 27 calculates an orbit including three sections of a first clothoid section, a second clothoid section, and an arc section as a turning orbit S3. The orbit of the first clothoid section is an orbit along a curve (clothoid curve) in which the curvature changes at a constant ratio with respect to the locus length from the turning start point P0, which is a point on the first straight orbit S1. The orbit of the arc section is an orbit along the arc following the first clothoid section. The orbit of the second clothoid section is an orbit along a clothoid curve whose curvature changes at a constant ratio to the locus length from the turning end point P3, which is a point on the second straight orbit S2 following the arc section. .. In the following description, the clothoid curve of the first clothoid section will be referred to as a first clothoid curve, and the clothoid curve of the second clothoid section will be referred to as a second clothoid curve. The clothoid curve is a curve whose curvature increases in proportion to the curve length. Therefore, the traveling locus when traveling while expanding the steering angle in proportion to the traveling distance becomes a clothoid curve.

本実施形態では、第1、第2クロソイド区間におけるクロソイド曲線の曲線長に対する曲率の比例定数、及び円弧区間の円弧軌道における旋回半径Rを予め定めた上で旋回軌道S3の演算を行っている。これら比例定数、及び旋回半径Rと、交差角度θとが決まれば、旋回軌道S3における旋回開始点P0からの走行距離と走行軌道の曲率との関係が定まるようになる。 In the present embodiment, the calculation of the turning trajectory S3 is performed after the proportional constant of the curvature of the clothoid curve in the first and second clothoid sections and the turning radius R in the arc orbit of the arc section are predetermined. Once the proportionality constant, the turning radius R, and the crossing angle θ are determined, the relationship between the traveling distance from the turning start point P0 in the turning track S3 and the curvature of the traveling track can be determined.

図6に、旋回軌道S3における旋回開始点P0からの走行距離と、旋回軌道S3の曲率との関係を示す。同図に示すように、第1クロソイド区間におけるフォークリフト10の走行距離、及び第2クロソイド区間におけるフォークリフト10の走行距離は、既知となっている。これに対して、円弧区間におけるフォークリフト10の走行距離は、同円弧区間における円弧軌道の中心角度αと旋回半径Rとの積(=α×R)となる。そして、中心角度αは、下式の関係を示す値として求めることができる。 FIG. 6 shows the relationship between the mileage from the turning start point P0 on the turning track S3 and the curvature of the turning track S3. As shown in the figure, the mileage of the forklift 10 in the first clothoid section and the mileage of the forklift 10 in the second clothoid section are known. On the other hand, the mileage of the forklift 10 in the arc section is the product (= α × R) of the center angle α of the arc trajectory and the turning radius R in the arc section. Then, the center angle α can be obtained as a value indicating the relationship of the following equation.

Figure 0007047659000001
なお、τ1、τ2はそれぞれ、第1クロソイド曲線、第2クロソイド曲線の曲線形状を決めるパラメータとなっている。幾何学的には、τ1は、第1クロソイド区間の終了点P1における第1クロソイド曲線の接線と第1直進軌道S1との交差角度を表している。τ1の値は、旋回半径Rと第1クロソイド曲線の曲線長に対する曲率の比例定数とにより一義に定まる値となっている。また、τ2は、第2クロソイド区間の開始点P2における第2クロソイド曲線の接線と第2直進軌道S2との交差角度を表している。τ2の値は、旋回半径Rと第2クロソイド曲線の曲線長に対する曲率の比例定数とにより一義に定まる値となっている。
Figure 0007047659000001
Note that τ1 and τ2 are parameters that determine the curve shapes of the first clothoid curve and the second clothoid curve, respectively. Geometrically, τ1 represents the intersection angle between the tangent line of the first clothoid curve and the first straight trajectory S1 at the end point P1 of the first clothoid section. The value of τ1 is a value uniquely determined by the turning radius R and the constant of proportionality of the curvature to the curve length of the first clothoid curve. Further, τ2 represents the intersection angle between the tangent line of the second clothoid curve and the second straight track S2 at the start point P2 of the second clothoid section. The value of τ2 is a value uniquely determined by the turning radius R and the constant of proportionality of the curvature to the curve length of the second clothoid curve.

さて、旋回軌道S3に沿ってフォークリフト10を走行させるには、旋回開始点P0からの走行距離に対して上記関係を満たして曲率が変化するように、走行用モータ20及び操舵用モータ21を制御すればよい。ただし、この時点では、旋回開始点P0の位置は未知である。 By the way, in order to drive the forklift 10 along the turning track S3, the traveling motor 20 and the steering motor 21 are controlled so that the curvature changes by satisfying the above relationship with respect to the traveling distance from the turning start point P0. do it. However, at this point, the position of the turning start point P0 is unknown.

旋回開始点P0の位置を求めるため、旋回開始点P0を原点(0,0)とするとともに、第1直進軌道S1の進行方向をx軸の正方向、x軸に直交し、且つ第1直進軌道S1から見て旋回軌道S3の旋回内側に向う方向をy軸の正方向とする直交座標系(以下、x-y座標系と記載する)での座標として、各区間の開始点、終了点の座標を定義する。以下では、このときの第1クロソイド区間の終了点P1の座標を(x1,y1)、第2クロソイド区間の開始点P2の座標を(x2,y2)、旋回終了点P3の座標を(x3,y3)と表す。また、円弧区間における円弧軌道の旋回中心Oの座標を(xr,yr)と表す。 In order to obtain the position of the turning start point P0, the turning start point P0 is set as the origin (0,0), the traveling direction of the first straight trajectory S1 is the positive direction of the x-axis, orthogonal to the x-axis, and the first straight going. The start point and end point of each section are used as coordinates in a Cartesian coordinate system (hereinafter referred to as xy coordinate system) in which the direction toward the inside of the turning of the turning orbit S3 as viewed from the orbit S1 is the positive direction of the y-axis. Define the coordinates of. In the following, the coordinates of the end point P1 of the first clothoid section at this time are (x1, y1), the coordinates of the start point P2 of the second clothoid section are (x2, y2), and the coordinates of the turning end point P3 are (x3, y1). It is expressed as y3). Further, the coordinates of the turning center O of the arc orbit in the arc section are expressed as (xr, yr).

このとき、第1クロソイド区間の終了点P1の座標値x1,y1は、クロソイド曲線の近似式から、下式の関係を示す値として求めることができる。 At this time, the coordinate values x1 and y1 of the end point P1 of the first clothoid section can be obtained as a value indicating the relationship of the following equation from the approximate equation of the clothoid curve.

Figure 0007047659000002
一方、図7に示すように、下記のx’-y’座標系における第2クロソイド区間の開始点P2の座標(x2’,y2’)を定義する。x’-y’座標系は、旋回終了点P3を原点(0,0)とするとともに、第2直進軌道S2の進行方向の逆方向をx’軸の正方向、x’軸に直交し、且つ第2直進軌道S2から見て旋回軌道S3の旋回内側に向う方向をy’軸の正方向とする直交座標系である。x’-y’座標系での第2クロソイド区間の開始点P2の座標値x2’,y2’は、x-y座標系での第1クロソイド区間の終了点P1の座標値x1,y1と同様に求めることができる。すなわち、x’-y’座標系における開始点P2の座標値x2’,y2’は、下式の関係を満たす値となる。
Figure 0007047659000002
On the other hand, as shown in FIG. 7, the coordinates (x2', y2') of the start point P2 of the second clothoid section in the following x'-y' coordinate system are defined. In the x'-y'coordinate system, the turning end point P3 is set as the origin (0,0), and the direction opposite to the traveling direction of the second straight trajectory S2 is orthogonal to the positive direction of the x'axis and the x'axis. Moreover, it is a Cartesian coordinate system in which the direction toward the inside of the turning of the turning orbit S3 when viewed from the second straight orbit S2 is the positive direction of the y'axis. The coordinate values x2'and y2'of the start point P2 of the second clothoid section in the x'-y' coordinate system are the same as the coordinate values x1 and y1 of the end point P1 of the first clothoid section in the xy coordinate system. Can be asked for. That is, the coordinate values x2'and y2' of the starting point P2 in the x'-y' coordinate system are values that satisfy the relationship of the following equation.

Figure 0007047659000003
ここで、第1クロソイド区間の終了点P1における第1クロソイド曲線の接線が、下式の関係を満たす直線であるとする。
Figure 0007047659000003
Here, it is assumed that the tangent line of the first clothoid curve at the end point P1 of the first clothoid section is a straight line satisfying the relationship of the following equation.

Figure 0007047659000004
このとき、x-y座標系における旋回中心Oの座標値xr,yrは、幾何学的関係から、下式の関係を満たす値として求めることができる。
Figure 0007047659000004
At this time, the coordinate values xr and yr of the turning center O in the xy coordinate system can be obtained as values satisfying the relationship of the following equation from the geometrical relationship.

Figure 0007047659000005
x-y座標系での第2クロソイド区間の開始点P2の座標値x2,y2は、第1クロソイド区間の終了点P1の座標値x1、y1、旋回中心Oの座標値xr,yr、及び回転行列R(α)に対して、下式の関係を満たす値となる。
Figure 0007047659000005
The coordinate values x2 and y2 of the start point P2 of the second crossoid section in the xy coordinate system are the coordinate values x1, y1 of the end point P1 of the first crossoid section, the coordinate values xr, yr, and the rotation of the turning center O. It is a value that satisfies the relationship of the following equation with respect to the matrix R (α).

Figure 0007047659000006
x-y座標系における旋回終了点P3の座標値x3,y3は、x’-y’座標系における第2クロソイド区間の開始点P2の座標値x2’,y2’、x-y座標系における第2クロソイド区間の開始点P2の座標値x2,y2、回転行列R(π-θ)に対して下式の関係を満たす値となる。
Figure 0007047659000006
The coordinate values x3 and y3 of the rotation end point P3 in the xy coordinate system are the coordinate values x2', y2'and the second in the xy coordinate system of the start point P2 of the second crossoid section in the x'-y' coordinate system. It is a value that satisfies the relationship of the following equation with respect to the coordinate values x2 and y2 of the start point P2 of the two crossoid sections and the rotation matrix R (π−θ).

Figure 0007047659000007
図8に示すように、旋回開始点P0と旋回終了点P3の距離Dは、下式の関係を満たす値として求められる。
Figure 0007047659000007
As shown in FIG. 8, the distance D between the turning start point P0 and the turning end point P3 is obtained as a value satisfying the relationship of the following equation.

Figure 0007047659000008
一方、同図に示す角度θ1、θ2はそれぞれ、下式の関係を満たす値として求められる。
Figure 0007047659000008
On the other hand, the angles θ1 and θ2 shown in the figure are obtained as values satisfying the relationship of the following equations, respectively.

Figure 0007047659000009
これらより、交差点Iから旋回開始点P0までの距離(旋回開始距離L)は、下式の関係を満たす値として求められる。
Figure 0007047659000009
From these, the distance from the intersection I to the turning start point P0 (turning start distance L) is obtained as a value satisfying the relationship of the following equation.

Figure 0007047659000010
上述の通り、マークMの位置から交差点Iまでの距離L0は既知である。よって、旋回開始距離Lが求まれば、マークMの位置から第1直進軌道S1に沿って距離(L0-L)だけ走行した位置として旋回開始点P0の位置を求めることができる。
Figure 0007047659000010
As described above, the distance L0 from the position of the mark M to the intersection I is known. Therefore, if the turning start distance L is obtained, the position of the turning start point P0 can be obtained as the position traveled by the distance (L0-L) from the position of the mark M along the first straight track S1.

なお、実際には、旋回軌道演算部27は、演算の簡単のため、第1クロソイド曲線及び第2クロソイド曲線の曲線形状を決めるパラメータとして、軌跡長に対する曲率の比例定数N1、N2ではなく、τ1、τ2を用いて旋回軌道S3の演算を行っている。τ1、τ2は、上記比例定数N1、N2と旋回半径Rとにより一義に定まる値である。すなわち、旋回軌道演算部27は、前もって演算の一部を済ませているだけで、実質的には、上記比例定数N1、N2に基づいて旋回軌道S3の演算を行うものとなっている。ちなみに、旋回半径R、及びτ1、τ2の値は、予め値が定まった定数として、電子制御ユニット26に記憶されている。 Actually, for the sake of simplicity of the calculation, the turning trajectory calculation unit 27 uses τ1 as a parameter for determining the curve shapes of the first clothoid curve and the second clothoid curve, instead of the proportional constants N1 and N2 of the curvature with respect to the trajectory length. , Τ2 is used to calculate the turning trajectory S3. τ1 and τ2 are values uniquely determined by the proportionality constants N1 and N2 and the turning radius R. That is, the turning trajectory calculation unit 27 only performs a part of the calculation in advance, and substantially performs the calculation of the turning track S3 based on the proportional constants N1 and N2. Incidentally, the values of the turning radius R and τ1 and τ2 are stored in the electronic control unit 26 as constants whose values are predetermined.

そして、旋回軌道演算部27は、定数として記憶された旋回半径R、τ1、τ2の値と、走行開始前の指令を通じて取得したマークMの位置から交差点Iまでの距離L0、及び交差角度θの値とに基づき、旋回軌道S3における旋回開始点P0からの走行距離、及び走行軌道の曲率の関数を演算する。さらに、旋回軌道演算部27は、旋回開始距離Lを演算する。そして、旋回軌道演算部27は、それらの演算結果を走行制御部28に出力する。 Then, the turning trajectory calculation unit 27 determines the values of the turning radii R, τ1, and τ2 stored as constants, the distance L0 from the position of the mark M acquired through the command before the start of travel to the intersection I, and the intersection angle θ. Based on the value, a function of the mileage from the turning start point P0 in the turning track S3 and the radius of the traveling track is calculated. Further, the turning trajectory calculation unit 27 calculates the turning start distance L. Then, the turning trajectory calculation unit 27 outputs those calculation results to the traveling control unit 28.

走行制御部28は、マークMの位置から第1直進軌道S1に沿って距離(L0-L)を走行した位置(旋回開始点P0)より、旋回軌道演算部27が演算した関数の走行距離と曲率との関係が保たれるように、旋回開始点P0からの走行距離に応じて舵角制御を行う。これにより、第1直進軌道S1から旋回軌道S3を通って第2直進軌道S2へと走行軌道を移行するように、フォークリフト10を走行させている。 The travel control unit 28 has the travel distance of the function calculated by the rotation trajectory calculation unit 27 from the position (turning start point P0) traveled along the first straight track S1 from the position of the mark M. The steering angle is controlled according to the mileage from the turning start point P0 so that the relationship with the curvature is maintained. As a result, the forklift 10 is driven so as to shift the traveling track from the first straight track S1 through the turning track S3 to the second straight track S2.

なお、本実施形態では、円弧区間の旋回半径R、第1クロソイド区間及び第2クロソイド区間における走行距離に対する曲率の変化率を定めた上で旋回軌道S3の演算を行っている。走行距離に対する曲率の変化率が定まれば、走行距離に対する舵角の変更率も自ずと定まる。一方、フォークリフト10の最小旋回半径や舵角の変更速度には、操舵用モータ21の性能により定まる限界がある。その点、旋回半径Rや曲率の変化率を予め定めた上で、旋回軌道S3を演算すれば、限界を超える無理な操舵を要求しない、実際に走行可能な軌道として旋回軌道S3を演算できる。 In the present embodiment, the turning trajectory S3 is calculated after determining the turning radius R of the arc section, the rate of change of the curvature with respect to the mileage in the first clothoid section and the second clothoid section. Once the rate of change in curvature with respect to the mileage is determined, the rate of change in the steering angle with respect to the mileage is also determined. On the other hand, the minimum turning radius of the forklift 10 and the speed at which the steering angle is changed have a limit determined by the performance of the steering motor 21. In that respect, if the turning radius S3 is calculated after determining the turning radius R and the rate of change of the curvature in advance, the turning track S3 can be calculated as an actually travelable track that does not require unreasonable steering exceeding the limit.

また、本実施形態において旋回軌道演算部27は、走行距離と曲率との関数として旋回軌道S3を演算して、走行制御部28に指令している。これに対して、走行制御部28は、走行距離と曲率との関係を保つように舵角の操作量を決めるだけで旋回軌道S3に沿った走行を実現できる。これに対して、走行面の二次元座標を用いて旋回軌道S3を指令した場合には、舵角の操作量の決定に複雑な演算が必要となり、走行制御部28の走行制御のための演算負荷が大きくなってしまう。 Further, in the present embodiment, the turning track calculation unit 27 calculates the turning track S3 as a function of the mileage and the curvature, and commands the traveling control unit 28. On the other hand, the traveling control unit 28 can realize traveling along the turning track S3 only by determining the operation amount of the steering angle so as to maintain the relationship between the traveling distance and the curvature. On the other hand, when the turning trajectory S3 is commanded using the two-dimensional coordinates of the traveling surface, a complicated calculation is required to determine the operation amount of the steering angle, and the calculation for the traveling control of the traveling control unit 28 is required. The load will increase.

以上説明した本実施形態の無人搬送車の制御装置及び制御方法によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)第1直進軌道S1から第2直進軌道S2に走行軌道を移行する際の旋回軌道S3として、実際に走行可能な軌道を確実に設定できる。
According to the control device and control method for the automatic guided vehicle of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) As the turning track S3 when shifting the traveling track from the first straight track S1 to the second straight track S2, it is possible to reliably set a track that can actually be traveled.

(2)走行距離及び曲率の関数として旋回軌道S3を演算しているため、旋回軌道S3に沿ってフォークリフト10を走行させるための車両制御を簡単にできる。
(第2実施形態)
次に、無人搬送車の制御装置及び制御方法の第2実施形態を、図9を併せ参照して説明する。なお、本実施形態及び後述の第3実施形態にあって、上述の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
(2) Since the turning track S3 is calculated as a function of the mileage and the curvature, it is possible to easily control the vehicle for traveling the forklift 10 along the turning track S3.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the control device and the control method of the automatic guided vehicle will be described with reference to FIG. 9. In the present embodiment and the third embodiment described later, the same reference numerals are given to the configurations common to the above-described embodiments, and detailed description thereof will be omitted.

無人搬送車が走行する軌道の周囲には様々な障害物が存在することがある。そして、そうした障害物により、上記のような旋回軌道が制限されることがある。
図9(a)の場合、フォークリフト10が走行軌道を移行しようとする第1直進軌道S1及び第2直進軌道S2の交差点Iから障害物Eが離れており、比較的大きい旋回半径の旋回軌道S3を通っても、障害物Eが走行の邪魔になることはない。これに対して、図9(b)の場合には、交差点Iに近い場所に障害物Eが存在しており、障害物Eを避けて走行可能な旋回軌道S3は、旋回半径の小さいものとなる。一方、フォークリフト10の最小旋回半径以上の範囲においても、ある程度よりも旋回半径を小さくすると、走行速度を落とさなければならなくなる、といった弊害が生じることがある。このように、周囲の状況に応じて旋回軌道S3の旋回半径の柔軟な調整が求められることがある。
Various obstacles may exist around the track on which the automatic guided vehicle travels. And, such an obstacle may limit the turning trajectory as described above.
In the case of FIG. 9A, the obstacle E is separated from the intersection I of the first straight track S1 and the second straight track S2 on which the forklift 10 tries to shift the traveling track, and the turning track S3 having a relatively large turning radius. Obstacle E does not interfere with driving even if it passes through. On the other hand, in the case of FIG. 9B, the obstacle E exists near the intersection I, and the turning track S3 that can travel while avoiding the obstacle E has a small turning radius. Become. On the other hand, even in the range above the minimum turning radius of the forklift 10, if the turning radius is made smaller than a certain level, there may be an adverse effect that the traveling speed must be reduced. In this way, flexible adjustment of the turning radius of the turning track S3 may be required depending on the surrounding conditions.

第1実施形態では、旋回軌道S3の旋回半径Rは定数に設定されている。これに対して本実施形態では、走行開始前の指令において、マークMの位置から交差点Iまでの距離L0、交差角度θと共に、旋回半径Rが指示され、旋回軌道演算部27は、その指示された旋回半径Rに基づき旋回軌道S3を演算するよう構成されている。 In the first embodiment, the turning radius R of the turning track S3 is set to a constant. On the other hand, in the present embodiment, the turning radius R is instructed together with the distance L0 from the position of the mark M to the intersection I and the intersection angle θ in the command before the start of traveling, and the turning trajectory calculation unit 27 is instructed to do so. It is configured to calculate the turning trajectory S3 based on the turning radius R.

こうした場合、指示された旋回半径Rの値によりτ1、τ2の値が変化するため、第1実施形態の場合のようにτ1、τ2の値を前もって演算しておくことはできない。そのため、本実施形態では、第1クロソイド曲線及び第2クロソイド曲線の曲線形状を決めるパラメータとして曲線長に対する曲率の比例定数を用いている。これらの比例定数は、予め値が定まった定数として電子制御ユニット26に記憶されている。そして、旋回軌道演算部27は、各クロソイド曲線の比例定数と指示された旋回半径Rの値とによりτ1、τ2の値を演算した上で、第1実施形態と同様の旋回軌道S3の演算を行うようにしている。こうした本実施形態では、走行の邪魔となる障害物の有無といった、周囲の状況に応じた適切な軌道として旋回軌道S3を演算することができる。 In such a case, since the values of τ1 and τ2 change depending on the value of the instructed turning radius R, the values of τ1 and τ2 cannot be calculated in advance as in the case of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, the proportionality constant of the curvature with respect to the curve length is used as a parameter for determining the curve shapes of the first clothoid curve and the second clothoid curve. These proportional constants are stored in the electronic control unit 26 as constants having predetermined values. Then, the turning trajectory calculation unit 27 calculates the values of τ1 and τ2 based on the proportionality constant of each clothoid curve and the value of the designated turning radius R, and then performs the same calculation of the turning trajectory S3 as in the first embodiment. I try to do it. In such an embodiment, the turning track S3 can be calculated as an appropriate track according to the surrounding conditions such as the presence or absence of an obstacle that interferes with the running.

(第3実施形態)
続いて、無人搬送車の制御装置及び制御方法の第3実施形態を、図10を併せ参照して説明する。第1及び第2実施形態の制御装置及び制御方法は、走行環境に設置された誘導線及びマークを用いて誘導走行を行う、いわゆるガイド方式により運用された無人搬送車に適用されていた。無人搬送車の運用形態としては、ガイド方式の他、誘導線やマーク等が設置されていない走行環境において車両を自立走行させるガイドレス方式が存在する。本実施形態では、第1及び第2実施形態における走行軌道の乗り換えに際しての旋回軌道の演算ロジック及び走行制御を、ガイドレス方式により無人走行するフォークリフトに適用する場合について説明する。
(Third Embodiment)
Subsequently, the third embodiment of the control device and the control method of the automatic guided vehicle will be described with reference to FIG. The control devices and control methods of the first and second embodiments have been applied to automatic guided vehicles operated by a so-called guide method, in which guided traveling is performed using guide lines and marks installed in a traveling environment. As an operation mode of the automatic guided vehicle, in addition to the guide method, there is a guideless method in which the vehicle is independently driven in a driving environment in which a guide line, a mark, or the like is not installed. In the present embodiment, a case where the calculation logic of the turning track and the running control at the time of changing the running track in the first and second embodiments are applied to a forklift that runs unmanned by a guideless method will be described.

図10に、ガイドレス方式により無人走行するフォークリフトに搭載された、本実施形態の制御装置としての電子制御ユニット26’の構成を示す。ガイドレス方式の無人搬送車には、誘導線検出センサ24やマーク検出センサ25の代わりに、フォークリフトの周囲環境(障害物等)を走査する測域センサ30が設けられている。本実施形態では、測域センサ30として、レーザを走査して障害物等の距離と方向とを検出するレーザ走査式の測域センサが採用されている。 FIG. 10 shows a configuration of an electronic control unit 26'as a control device of the present embodiment mounted on a forklift that travels unmanned by a guideless system. Instead of the guide line detection sensor 24 and the mark detection sensor 25, the guided vehicle is provided with a range sensor 30 that scans the surrounding environment (obstacles, etc.) of the forklift. In the present embodiment, as the range sensor 30, a laser scanning type range sensor that scans a laser to detect the distance and direction of an obstacle or the like is adopted.

本実施形態における電子制御ユニット26’には、フォークリフトの走行環境の情報である周辺環境地図情報32が記憶されている。周辺環境地図情報32には、フォークリフトの走行環境における障害物等の位置情報と、誘導線に相当するフォークリフトの走行軌道(以下、仮想誘導線と記載する)の位置情報とが含まれている。 The electronic control unit 26'in the present embodiment stores information on the surrounding environment map information 32, which is information on the traveling environment of the forklift. The surrounding environment map information 32 includes position information of obstacles and the like in the traveling environment of the forklift, and location information of the traveling track of the forklift corresponding to the guide line (hereinafter, referred to as a virtual guide line).

また、電子制御ユニット26’には、自車位置同定部31が設けられている。自車位置同定部31は、測域センサ30の検出結果と周辺環境地図情報32とを照合して、現在のフォークリフトの位置を同定する処理を行う。そして、本実施形態の電子制御ユニット26’に設けられた走行制御部28’は、自車位置同定部31により同定された現在のフォークリフトの位置と周辺環境地図情報32に登録された走行中の仮想誘導線の位置情報とを照合して、仮想誘導線に沿ってフォークリフトが走行するように走行用モータ20及び操舵用モータ21を制御する。 Further, the electronic control unit 26'is provided with a vehicle position identification unit 31. The vehicle position identification unit 31 collates the detection result of the range sensor 30 with the surrounding environment map information 32, and performs a process of identifying the current position of the forklift. Then, the traveling control unit 28'provided to the electronic control unit 26'of the present embodiment is traveling, which is registered in the current forklift position identified by the own vehicle position identification unit 31 and the surrounding environment map information 32. By collating with the position information of the virtual guide line, the traveling motor 20 and the steering motor 21 are controlled so that the forklift travels along the virtual guide line.

さらに本実施形態における電子制御ユニット26’にも、走行軌道(仮想誘導線)の乗り換えに際してフォークリフトが走行する旋回軌道Sを演算する旋回軌道演算部27’が設けられている。第1及び第2実施形態における旋回軌道演算部27は、乗り換え指令に対応したマークMの検出に応じて旋回軌道Sを演算していた。これに対して、フォークリフトの走行環境にマークMが存在しない本実施形態の場合には、下記の態様で旋回軌道演算部27’による旋回軌道Sの演算を行うようにしている。 Further, the electronic control unit 26'in the present embodiment is also provided with a turning track calculation unit 27'that calculates the turning track S on which the forklift travels when changing the traveling track (virtual guide line). The turning orbit calculation unit 27 in the first and second embodiments has calculated the turning orbit S in response to the detection of the mark M corresponding to the transfer command. On the other hand, in the case of the present embodiment in which the mark M does not exist in the traveling environment of the forklift, the turning track S is calculated by the turning track calculation unit 27'in the following manner.

すなわち、本実施形態では、周辺環境地図情報32に、マークMに相当する路標点(以下、仮想マークと記載する)の位置情報を含めるようにしている。そして、こうした仮想マークに関連付けたかたちでフォークリフトの走行指令を行うようにしている。旋回軌道演算部27’は、自車位置同定部31により同定されたフォークリフトの位置と、周辺環境地図情報32に登録された仮想マークの位置情報との照合により、乗り換え指令に対応した仮想マークへのフォークリフトの到達を確認している。そして、旋回軌道演算部27’は、その確認に応じて旋回軌道Sの演算を行うようにしている。ちなみに、旋回軌道S3の演算自体は、第1及び第2実施形態の場合と同様に行われる。 That is, in the present embodiment, the surrounding environment map information 32 includes the position information of the road marker point (hereinafter referred to as a virtual mark) corresponding to the mark M. Then, the forklift is instructed to run in a form associated with such a virtual mark. The turning track calculation unit 27'combines the position of the forklift truck identified by the vehicle position identification unit 31 with the position information of the virtual mark registered in the surrounding environment map information 32, and shifts to a virtual mark corresponding to the transfer command. We are confirming the arrival of the forklift truck. Then, the turning trajectory calculation unit 27'calculates the turning trajectory S according to the confirmation. Incidentally, the calculation itself of the turning trajectory S3 is performed in the same manner as in the case of the first and second embodiments.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第3実施形態における自車位置同定部31を、フォークリフトの位置の同定に加えて、測域センサ30による周囲環境の走査結果に応じた周辺環境地図情報32の更新を行う、いわゆるSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)を行うものとして構成してもよい。
The above embodiment can also be modified and implemented as follows.
In addition to identifying the position of the forklift, the vehicle position identification unit 31 in the third embodiment updates the surrounding environment map information 32 according to the scanning result of the surrounding environment by the range sensor 30, so-called SLAM (Simultaneous). It may be configured to perform Localization and Mapping).

・第3実施形態での自車位置の同定(周辺環境地図情報32の更新)を、レーザ走査式の測域センサ30の代わりに、音波を用いて周囲環境を走査するマイクロフォンアレイ等の音波式の測域センサや、ステレオカメラ等の撮像データに基づき周囲環境を認識する画像処理システム等を用いて行うようにしてもよい。 -The identification of the vehicle position (update of the surrounding environment map information 32) in the third embodiment is performed by a sound wave type such as a microphone array that scans the surrounding environment using sound waves instead of the laser scanning type range sensor 30. It may be performed by using a range sensor of the above, an image processing system that recognizes the surrounding environment based on the image pickup data of a stereo camera, or the like.

・上記実施形態では、交差点Iの位置(マークMの位置からの距離L0)や交差角度θといった旋回軌道S3の演算に必要な値を、走行開始前の指令を通じて取得していたが、交差点Iの手前に設置された送信器からそれらの値を取得するといったように、他のタイミング、手段によりそれらの値を取得するようにしてもよい。 -In the above embodiment, the values necessary for the calculation of the turning track S3 such as the position of the intersection I (distance L0 from the position of the mark M) and the intersection angle θ are acquired through the command before the start of traveling, but the intersection I It is also possible to acquire those values by other timings and means, such as acquiring those values from a transmitter installed in front of.

・上記実施形態では、走行距離と曲率の関数として旋回軌道S3を演算していたが、走行面の二次元座標における軌道の座標値などにより、同旋回軌道S3を演算するようにしてもよい。 -In the above embodiment, the turning trajectory S3 is calculated as a function of the traveling distance and the curvature, but the turning trajectory S3 may be calculated based on the coordinate value of the trajectory in the two-dimensional coordinates of the traveling surface.

・上記実施形態におけるリーチタイプの無人フォークリフトを対象とした制御は、それ以外の無人搬送車にも同様に適用することができる。 -The control for the reach type automatic forklift in the above embodiment can be similarly applied to other automatic guided vehicles.

10…フォークリフト(無人搬送車)、18…操舵駆動輪、20…走行用モータ、21…操舵用モータ、22…操舵角センサ、24…誘導線検出センサ、25…マーク検出センサ、26,26’…電子制御ユニット、27,27’…旋回軌道演算部、28,28’…走行制御部、30…測域センサ、31…自車位置同定部、32…周辺環境地図情報、S1…第1直進軌道、S2…第2直進軌道、S3…旋回軌道、I…交差点、θ…交差角度。
10 ... Forklift (unmanned carrier), 18 ... Steering drive wheel, 20 ... Driving motor, 21 ... Steering motor, 22 ... Steering angle sensor, 24 ... Guide line detection sensor, 25 ... Mark detection sensor, 26, 26' ... Electronic control unit, 27, 27'... Turning trajectory calculation unit, 28, 28' ... Travel control unit, 30 ... Range sensor, 31 ... Own vehicle position identification unit, 32 ... Surrounding environment map information, S1 ... First straight ahead Orbit, S2 ... second straight orbit, S3 ... turning orbit, I ... intersection, θ ... intersection angle.

Claims (10)

走行面に設置されたマークを検出するマーク検出センサと、
直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと前記無人搬送車の走行軌道を移行する際の旋回軌道と、前記マークの位置から前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点までの距離である旋回開始距離と、を演算する旋回軌道演算部と、
前記マークの位置から前記旋回開始距離の分、前記第1直進軌道に沿って直進した後、同旋回軌道演算部が演算した前記旋回軌道に沿って走行するように前記無人搬送車の走行制御を行う走行制御部と、
を備え、
前記旋回軌道演算部は、前記旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、の3つの区間からなる軌道を前記旋回軌道として演算するとともに、前記旋回開始距離を演算するものであって、
且つ、前記旋回軌道及び前記旋回開始距離の演算を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記マークの位置から前記第1直進軌道及び前記第2直進軌道の交差点までの距離、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき行うものである
無人搬送車の制御装置。
A mark detection sensor that detects marks installed on the running surface,
The turning track when shifting the traveling track of the automatic guided vehicle from the first straight track extending in a straight line to the second straight track crossing the first straight track and extending in a straight line, and the turning from the position of the mark. A turning orbit calculation unit that calculates the turning start distance, which is the distance to the turning start point, which is a point on the first straight track where the orbit starts .
After going straight along the first straight track for the turning start distance from the position of the mark, the automatic guided vehicle is controlled to run along the turning track calculated by the turning track calculation unit. The driving control unit to be performed and
Equipped with
The turning orbit calculation unit includes a first clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point, and the second straight orbit at which the turning orbit ends. The second clothoid section, which is a trajectory along the clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is the upper point, and the end point of the first clothoid section at the start point of the section are smooth. The orbit consisting of three sections, that is, an arc section that is connected and is an orbit along an arc that is smoothly connected to the second clothoid section at the end point of the section, is calculated as the turning orbit , and the turning start distance is calculated. It ’s a thing,
Moreover, the calculation of the turning trajectory and the turning start distance is performed by the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section and the proportionality of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section. The constant, the radius of curvature of the arc in the arc section , the distance from the position of the mark to the intersection of the first straight track and the second straight track, and the intersection angle between the first straight track and the second straight track. A control device for an unmanned transport vehicle, which is based on this.
無人搬送車の走行軌道を指示する仮想誘導線の位置情報、及び路標点となる仮想マークの位置情報を含む、前記無人搬送車の走行環境の情報である周辺環境地図情報を記憶し、
直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと前記無人搬送車の走行軌道を移行する際の旋回軌道と、前記仮想マークの位置から前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点までの距離である旋回開始距離と、を演算する旋回軌道演算部と、
前記仮想マークの位置から前記旋回開始距離の分、前記第1直進軌道に沿って直進した後、前記旋回軌道演算部が演算した前記旋回軌道に沿って走行するように前記無人搬送車の走行制御を行う走行制御部と、
を備え、
前記旋回軌道演算部は、前記旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、の3つの区間からなる軌道を前記旋回軌道として演算するものであって、
且つ、同旋回軌道及び前記旋回開始距離の演算を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記仮想マークの位置から前記第1直進軌道及び前記第2直進軌道の交差点までの距離、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき行うものである
無人搬送車の制御装置。
Stores peripheral environment map information that is information on the traveling environment of the automatic guided vehicle, including the position information of the virtual guide line that indicates the traveling track of the automatic guided vehicle and the position information of the virtual mark that serves as the road marker point.
The turning track when shifting the traveling track of the automatic guided vehicle from the first straight track extending in a straight line to the second straight track crossing the first straight track and extending in a straight line, and the position of the virtual mark. A turning orbit calculation unit that calculates the turning start distance, which is the distance to the turning start point, which is a point on the first straight track where the turning orbit starts .
Travel control of the automatic guided vehicle so that it travels straight along the first straight track for the turning start distance from the position of the virtual mark and then travels along the turning track calculated by the turning track calculation unit. And the driving control unit that performs
Equipped with
The turning orbit calculation unit is on a first clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point and on the second straight orbit at which the turning orbit ends. The second clothoid section, which is a trajectory along the clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is a point, and the end point of the first clothoid section at the start point of the section are smoothly connected. The orbit consisting of three sections, that is, an arc section that is an orbit along an arc smoothly connected to the second clothoid section at the end point of the section, is calculated as the turning orbit.
Moreover, the calculation of the turning trajectory and the turning start distance is performed by the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section and the proportionality of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section. A constant, the radius of curvature of the arc in the arc section , the distance from the position of the virtual mark to the intersection of the first straight orbit and the second straight orbit, and the intersection angle between the first straight orbit and the second straight orbit. A control device for an unmanned transport vehicle, which is based on the above.
前記旋回軌道演算部は、
前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記円弧区間における円弧の曲率半径は、予め値が定まった定数とするとともに、
且つ、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して前記旋回軌道の演算を行う
請求項1又は2に記載の無人搬送車の制御装置。
The turning trajectory calculation unit is
The proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, and the radius of curvature of the arc in the arc section are set in advance. As well as making it a constant with a fixed value,
Further, the position of the intersection between the first straight track and the second straight track and the intersection angle between the first straight track and the second straight track are obtained for each calculation of the turning track. The control device for an automatic guided vehicle according to claim 1 or 2 , which calculates a turning track.
前記旋回軌道演算部は、
前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数は、予め値が定まった定数とするとともに、
且つ、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して前記旋回軌道の演算を行う
請求項1又は2に記載の無人搬送車の制御装置。
The turning trajectory calculation unit is
The proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section and the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section are constants having predetermined values.
Moreover, the radius of curvature of the arc in the arc section, the position of the intersection of the first straight track and the second straight track, and the intersection angle between the first straight track and the second straight track are the same as that of the turning track. The control device for an automatic guided vehicle according to claim 1 or 2 , wherein a value is acquired for each calculation and the turning trajectory is calculated.
前記旋回軌道演算部は、前記旋回開始点からの走行距離と走行軌道の曲率との関数として前記旋回軌道を演算し、
前記走行制御部は、前記旋回軌道演算部が演算した前記関数における走行距離と曲率との関係が保たれるように、前記旋回開始点からの走行距離に応じて舵角制御を行うことで、前記走行制御を行う
請求項1~4のいずれか1項に記載の無人搬送車の制御装置。
The turning trajectory calculation unit calculates the turning trajectory as a function of the mileage from the turning start point and the curvature of the traveling track.
The traveling control unit controls the steering angle according to the traveling distance from the turning start point so that the relationship between the traveling distance and the curvature in the function calculated by the turning trajectory calculation unit is maintained. The control device for an automatic guided vehicle according to any one of claims 1 to 4 , wherein the traveling control is performed.
走行面に設置されたマークの検出結果に基づき無人搬送車の走行制御を行う方法であって、
直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと走行軌道を移行する際の旋回軌道として、
前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、
前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、
区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、
の3つの区間からなる軌道を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記マークの位置から前記第1直進軌道及び前記第2直進軌道の交差点までの距離、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき演算するとともに、
前記マークの位置から前記交差点までの距離と前記旋回軌道の演算結果とに基づいて、前記マークの位置から前記旋回開始点までの距離である旋回開始距離を演算し、
前記マークの位置から前記旋回開始距離の分、前記第1直進軌道に沿って直進した後、演算した前記旋回軌道に沿って走行するように前記走行制御を行う
無人搬送車の制御方法。
It is a method of controlling the running of an automated guided vehicle based on the detection result of the mark installed on the running surface.
As a turning trajectory when shifting the traveling track from the first straight track extending straight to the second straight track crossing the first straight track and extending straight.
A first clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point, which is a point on the first straight orbit where the turning orbit starts, and a first clothoid section.
A second clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is a point on the second straight orbit at which the turning orbit ends, and a second clothoid section.
An arc section that is a trajectory along an arc that smoothly connects to the end point of the first clothoid section at the start point of the section and smoothly connects to the second clothoid section at the end point of the section.
The orbit consisting of the three sections is the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, and the arc section. Calculated based on the radius of curvature of the arc in the cloth, the distance from the position of the mark to the intersection of the first straight orbit and the second straight orbit, and the intersection angle between the first straight orbit and the second straight orbit.
Based on the distance from the position of the mark to the intersection and the calculation result of the turning trajectory, the turning start distance, which is the distance from the position of the mark to the turning start point, is calculated.
A method for controlling an automatic guided vehicle, which controls traveling so as to travel along the calculated turning track after traveling straight along the first straight track for the turning start distance from the position of the mark .
予め記憶された周辺環境地図情報に基づき、無人搬送車の走行制御を行う方法であって、
前記周辺環境地図情報には、前記無人搬送車の走行軌道を指示する仮想誘導線の位置情報、及び路標点となる仮想マークの位置情報を含む、前記無人搬送車の走行環境の情報が記憶されており、
直線に延びる第1直進軌道から、同第1直進軌道に交差して直線に延びる第2直進軌道へと走行軌道を移行する際の旋回軌道として、
前記旋回軌道が開始する前記第1直進軌道上の点である旋回開始点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第1クロソイド区間と、
前記旋回軌道が終了する前記第2直進軌道上の点である旋回終了点からの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った軌道となる第2クロソイド区間と、
区間の開始点において前記第1クロソイド区間の終了点に滑らかに繋がり、区間の終了点において前記第2クロソイド区間に滑らかに繋がる円弧に沿った軌道となる円弧区間と、
の3つの区間からなる軌道を、前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記仮想マークの位置から前記第1直進軌道及び前記第2直進軌道の交差点までの距離、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度に基づき演算するとともに、
前記仮想マークの位置から前記交差点までの距離と、前記旋回軌道の演算結果とに基づき、前記仮想マークの位置から前記旋回開始点までの距離である旋回開始距離を演算し、
前記仮想マークの位置から前記旋回開始距離の分、前記第1直進軌道に沿って直進した後、演算した前記旋回軌道に沿って走行するように前記走行制御を行う
無人搬送車の制御方法。
It is a method of controlling the running of an automated guided vehicle based on the information of the surrounding environment map stored in advance.
The information on the traveling environment of the automatic guided vehicle is stored in the peripheral environment map information, including the position information of the virtual guide line indicating the traveling track of the automated guided vehicle and the position information of the virtual mark serving as a road marker point. And
As a turning trajectory when shifting the traveling track from the first straight track extending straight to the second straight track crossing the first straight track and extending straight.
A first clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning start point, which is a point on the first straight orbit where the turning orbit starts, and a first clothoid section.
A second clothoid section that is an orbit along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the curve length from the turning end point, which is a point on the second straight orbit at which the turning orbit ends, and a second clothoid section.
An arc section that is a trajectory along an arc that smoothly connects to the end point of the first clothoid section at the start point of the section and smoothly connects to the second clothoid section at the end point of the section.
The orbit consisting of the three sections is the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, and the arc section. Calculated based on the radius of curvature of the arc in the cloth, the distance from the position of the virtual mark to the intersection of the first straight orbit and the second straight orbit, and the intersection angle between the first straight orbit and the second straight orbit. ,
Based on the distance from the position of the virtual mark to the intersection and the calculation result of the turning trajectory, the turning start distance, which is the distance from the position of the virtual mark to the turning start point, is calculated.
A method for controlling an automatic guided vehicle, which controls traveling so as to travel straight along the first straight track for the turning start distance from the position of the virtual mark and then travel along the calculated turning track.
前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記円弧区間における円弧の曲率半径は、予め値が定まった定数とするとともに、
前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して、前記旋回軌道の演算を行う
請求項6又は7に記載の無人搬送車の制御方法。
The proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section, the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section, and the radius of curvature of the arc in the arc section are set in advance. As well as making it a constant with a fixed value,
The position of the intersection between the first straight track and the second straight track, and the intersection angle between the first straight track and the second straight track are obtained for each calculation of the turning track, and the turning The method for controlling an automatic guided vehicle according to claim 6 or 7 , wherein the track is calculated.
前記第1クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数、及び前記第2クロソイド区間のクロソイド曲線における前記曲線長に対する前記曲率の比例定数は、予め値が定まった定数とするとともに、
前記円弧区間における円弧の曲率半径、前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差点の位置、及び前記第1直進軌道と前記第2直進軌道との交差角度は、前記旋回軌道の演算毎に値を取得して、前記旋回軌道の演算を行う
請求項6又は7に記載の無人搬送車の制御方法。
The proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the first clothoid section and the proportionality constant of the curvature to the curve length in the clothoid curve of the second clothoid section are constants having predetermined values.
The radius of curvature of the arc in the arc section, the position of the intersection of the first straight track and the second straight track, and the intersection angle between the first straight track and the second straight track are determined for each calculation of the turning track. The automatic guided vehicle control method according to claim 6 or 7 , wherein the value is acquired in 1 and the calculation of the turning track is performed.
前記旋回軌道は、前記旋回開始点からの走行距離と走行軌道の曲率との関数として演算され、
前記走行制御は、前記関数における走行距離と曲率との関係が保たれるように、前記旋回開始点からの走行距離に応じて舵角を制御することで行われる
請求項6~9のいずれか1項に記載の無人搬送車の制御方法。
The turning trajectory is calculated as a function of the mileage from the turning start point and the curvature of the traveling track.
Any of claims 6 to 9 , wherein the traveling control is performed by controlling the steering angle according to the traveling distance from the turning start point so that the relationship between the traveling distance and the curvature in the function is maintained. The method for controlling an automatic guided vehicle according to item 1.
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