JP2671297B2 - Route correction method for self-supporting unmanned vehicles - Google Patents

Route correction method for self-supporting unmanned vehicles

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JP2671297B2
JP2671297B2 JP61299603A JP29960386A JP2671297B2 JP 2671297 B2 JP2671297 B2 JP 2671297B2 JP 61299603 A JP61299603 A JP 61299603A JP 29960386 A JP29960386 A JP 29960386A JP 2671297 B2 JP2671297 B2 JP 2671297B2
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JP
Japan
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route
unmanned vehicle
distance
traveling
node
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Inventor
友司 西川
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神鋼電機株式会社
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、目的地が指示されると、予め与えられて
いる地図データに基づいて目的地までの走行経路を探索
し、自ら現在の走行経路を認識しつつ目的地まで走行す
る自立型無人車に係り、特に、その自立型無人車が正規
の走行経路から逸脱した場合に経路を修正する経路修正
方法に関する。 「従来の技術」 近年、FA(ファクトリー・オートメーション)の進展
に伴い、工場、倉庫などにおいて、部品等を自動的に搬
送する無人車が種々開発されているが、中でも自立型無
人車と呼ばれるものは、目的地となるノードを指定する
だけで、自ら最適の経路を探策して通過するノードを決
定し、目的地のノードまで自動的に走行するようになっ
ている。ここで、ノードとは停止点、分岐点、作業地点
などであり、無人車の走行速度や進行方向等の走行状態
が変化する点のことである。 第6図は、この種の自立型無人車1の概略構成を示す
平面図である。この図において、2L,2Rは左右駆動輪、3
L,3Rは左右駆動輪2L,2Rを各々回転駆動するモータ、4L,
4Rは左右駆動輪2L,2Rの各回転数を各々検出するパルス
エンコーダ、5,5,…はキャスター型の遊輪、6L,6Rは左
右の側壁Wまでの距離を検出するための超音波送受信
器、7は制御装置である。この制御装置7は、マイクロ
コンピュータによって構成されており、そのメモリには
走行経路に関する地図データが予め記憶されている。こ
の地図データとは、各ノードの座標や、各ノードを結ぶ
走行予定経路から左右の側壁Wまでの距離等に関するデ
ータである。 そして、中央局が無線によって目的地のノードを指示
すると、この指示が図示せぬ通信装置を介して制御装置
7へ供給される。すると、制御装置7が地図データに基
づいて最適な経路を探策し、目的地のノードに向かう際
に通過するノードを決定し、これら各ノードを順次結ぶ
走行予定経路に沿って走行するようにモータ3L,3Rを各
々駆動する。この際、制御装置7は、超音波送受信器6
L,6Rから各々供給される信号に基づいて左右の側壁Wま
での距離を測定し、また、パルスエンコーダ4L,4Rから
供給される信号に基づいて、直前に通過したノードから
の走行距離を測定し、これらの測定結果に基づいて、現
在の走行経路が地図データに基づいて得られる正規の走
行予定経路から逸脱しているか否かを判断し、逸脱して
いる場合においては、経路を修正する。これにより、無
人車1が常に正規の走行予定経路上を走行し、各ノード
上を順次通過して目的地のノードに到達するようになっ
ている。 ここで、無人車1が経路を修正する方法としては、横
行による方法と、カーブの組み合わせによる方法の2つ
の方法が考えられる。そこで、この2種類の経路修正方
法を、第7図(イ)および(ロ)に示すように、現在の
走行経路l1が正規の走行予定経路l0よりも左方へ逸脱
し、そのずれ量Dが所定値よりも大となった場合を例に
して説明する。 横行による経路修正方法 第7図(イ)に示すように、ずれ量Dが所定値よりも
大となった時点において、無人車1を一旦停止させる。
次いで、駆動輪2L,2Rの向きを90度変えた後、右真横の
方向へ移動させ、いわゆる横行動作を行い、正規の走行
予定経路l0上まで移動させて、再び停止させる。次い
で、駆動輪2L,2Rの方向を正規の走行方向へ変えた後、
再び走行を開始させる。 カーブの組み合わせによる経路修正方法 第7図(ロ)に示すように、ずれ量Dが所定値よりも
大となった時点において、駆動輪2L,2Rの2輪速度差制
御により、無人車1の進路を右方向へ所定角度だけ変
え、次いで適宜の距離だけ直線走行させ後、今度は進路
を左方向へ所定角度だけ戻し、これにより、無人車1を
走行状態のまま、所定パターンのカーブを描かせて、正
規の走行予定経路l0に復帰させる。 「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した2つの経路修正方法においては、
それぞれ次に述べるような欠点があった。 横行による経路修正方法においては、駆動輪2L,2Rの
方向を変える際に、無人車1を一旦停止せなければなら
ず、1回の修正動作が完了するまでに2度停止すること
になる。このように、無人車1が停止と加速を繰り返す
と、大きな電力を消費することになり、動力源であるバ
ッテリーの消耗が激しい。また、2度の停止にいよる走
行時間のロスも大きい。 カーブの組み合わせによる経路修正方法においては、
第7図(ロ)に示すように、修正動作が完了するまでの
間に、無人車1が距離Lだけ走行することになり、例え
ば、無人車1の経路修正動作が完了する位置Pの手前側
にノードNが存在した場合、このノードNの上を通過す
ることができない。そして、例えば、ノードNの位置で
停止し、搬送物の積み下ろし等の作業を行う必要がある
場合、このノードNから離れた位置に停止してしまうこ
とになる。 この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、消
費電力や走行時間の損失を必要最小限に抑えつつ、無人
車を常にノードの手前側で正規の走行予定経路上に復帰
させることができる自立型無人車の経路修正方法を提供
することを目的としている。 「問題点を解決するための手段」 この発明は、目的地が指示されると、予め与えられて
いる地図データに基づいて目的地に向かう過程で通過す
るノードを決定し、これらの各ノードを順次結ぶ正規の
走行予定経路と現在の走行経路とを比較し偏差を得、こ
の偏差を零とするよう経路を修正しつつ走行する自立型
無人車において、 現在の走行経路が正規の走行予定経路から所定量逸脱
した時点で、現在位置から予め記憶している所定パター
ンのカーブの組み合わせによって経路を修正するのに必
要な所要距離と現在位置から次に到達するノードまでの
残走行距離とを比較し、前記残走行距離が前記所要距離
よりも大である場合は、前記予め記憶している所定パタ
ーンのカーブの組み合わせによって経路を修正し、前記
残走行距離が前記所要距離よりも小である場合は、駆動
輪の方向を変えて側方へ移動する横行動作により経路を
修正することを特徴としている。 「作用」 現在の走行経路が正規の走行予定経路から所定量逸脱
した時点において、現在位置から所定のカーブの組み合
わせによって経路を修正するのに必要な所要距離と、現
在位置から次に到達するノードまでの残走行距離とが比
較され、 残走行距離が所定より大であった場合は、次に到達す
るノードの手前側で経路の修正が完了すると見なし、予
め記憶している所定パターンのカーブの組み合わせによ
って経路を修正する。 逆に、残走行距離が所要距離より小であった場合は、
次に到達するノードの手前側で経路の修正が完了しない
と見なし、駆動輪の方向を変えて側方へ移動する横行動
作により経路を修正する。 このように、次に到達するノードまでの距離に応じ
て、予め記憶している所定パターンのカーブの組み合わ
せによる経路の修正と、横行動作による経路の修正とを
選択して使い分けることにより、両者の欠点を互いに補
うこができる。 「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明
する。 第1図はこの発明の一実施例による経路修正方法を適
用した自立型無人車の構成を示すブロック図である。 この図において、10は側距部であり、パルスエンコー
ダ4L,4Rから供給されるパルス信号LP,RPに基づいて、直
前に通過したノードからの走行距離を算出し、また、超
音波送受信器6L,6Rから各々供給される信号に基づい
て、左右の側壁Wまでの距離を算出する。11は予め地図
データが記憶された地図データメモリ、12は側距部10か
ら出力される側距データと、地図データメモリ11から読
み出された地図データとを比較するデータ比較部であ
る。また、20は指令部であり、中央局23から無線によっ
て指示された目的地のノードが通信装置24を介して供給
されると、地図データに基づいて最適な経路を探策し、
目的地のノードに向かう際に通過するノードを決定し、
これら各ノードを順次結ぶ走行予定経路に沿って走行す
るのに必要な走行コンマンドを作成して走行制御部13へ
与える。走行制御部13は、指令部20から供給された走行
コマンドに基づいて、左右駆動輪2L,2Rの各々の回転速
度を指令するための速度指令信号を作成し、この速度指
令信号を駆動輪制御部14へ供給し、また、データ比較部
12から供給される比較データに基づいて、現在の走行経
路が地図データに基づいて得られる正規の走行予定経路
から所定量d以上逸脱しているか否かを判断し、逸脱し
ている場合においては、後述する手順で経路を修正すべ
く、速度指令信号を駆動輪制御部14へ供給し、また必要
に応じて制御機構15を駆動する。駆動輪制御部14は、走
行制御部13から供給される速度指令信号と、パルスエン
コーダ4L,4Rから供給される速度フィードバック信号と
に基づいて、モータ3L,3Rの回転を各々制御するもので
ある。また、制御機構15は、電動シリンダによって構成
され、第2図に示すように無人車の底面の対角線上に位
置する前後2個の遊輪5,5の近傍に各々設けられてい
る。そして、電動シリンダのロッド15aが下方に突出
し、このロッド15aの先端に設けられたゴム部材15bが床
面を押圧することにより、無人車にブレーキがかけられ
るようになっている。このようにブレーキをかけた状態
で、左右駆動輪2L,2Rを互いに逆回転させることによ
り、左右駆動輪2L,2Rが第2図(イ)に示すように正規
の向きから、第2図(ロ)に示すように、点Rを中心に
90度回転した向きとなる。この場合、左右駆動輪2L,2
R、モータ3L,3Rおよびパルスエンコーダ4L,4R等は同一
のフレーム(図示略)に取り付けられ、このフレーム
は、点Rを中心として回転自在に支持されている。 一方、21は走行制御部13が所定パターンのカーブの組
み合わせによって経路を修正する際に参照する経路修正
用のカーブデータが予め記憶されたメモリである。この
メモリ21には、次の2種類のカーブデータが記憶されて
いる。第1のカーブデータは、所定のパターンのカーブ
を描かせるように無人車の走行方向を所定の角度だけ右
方向に変更させるための制御データであり、第2のカー
ブデータは、所定のパターンのカーブを描かせるように
無人車の走行方向を所定の角度だけ左方向に変更させる
ための制御データである。 上記第1のカーブデータは、第3図中の下方から上方
へ進行中の無人車に、同図中のカーブC1を描かせるよう
に、その無人車を制御するために必要な制御データであ
る。このカーブC1を描くことにより、無人車の進行方向
は所定の角度θだけ右方に変換することになり、また、
その間に、無人車の図中の右方へ所定距離d/2だけ移動
することになる。 一方、上記第2のカーブデータは、第1のカーブデー
タとは逆向きのカーブC2を描かせるように無人車を制御
するための制御データである。したがって、そのカーブ
C2を描くことにより、無人車の進行方向は所定の角度θ
だけ左方に変換することになり、また、その間に、無人
車は図中の右方へ所定距離d/2だけ移動することにな
る。 また、走行制御部13は、無人車の進行方法と速度を変
更させずに現在の走行状態を維持するように無人車を制
御する機能、つまり無人車を等速直線走行させる機能を
有している。 さらに、走行制御部13は、次に到達するノードまでの
距離に応じて、所定パターンのカーブの組み合わせによ
る経路の修正と、横行動作による経路の修正とを選択し
て実行する機能が設けられている。すなわち、現在の走
行経路が正規の走行予定経路から所定量d以上逸脱した
時点で、現在位置から所定パターンのカーブの組み合わ
せによって経路を修正するのに必要な所定距離Lと、現
在位置から次に到達するノードNまでの残走行距離L1
を比較し、残走行距離L1が所定距離Lよりも大であった
場合は、所定パターンのカーブの組み合わせによって経
路を修正し、残走行距離L1が所定距離L以下であった場
合は、左右駆動輪2L,2Rの方向を90度変えて側方へ移動
する横行動作により経路を修正する。 次に、上述した一実施例の動作について第4図に示す
フローチャートを参照して説明する。 無人車は、前述した従来例と同様に、側距データと地
図データとを比較し(ステップSP1)、それらの差であ
るずれ量Dを求めつつ走行する。そして、短い所定時間
間隔毎に、ずれ量Dと所定量dとを比較する(ステップ
S2)。この場合、所定量dとは、無人車がカーブC1を描
いた場合に、第3図中の右方へ進む距離d/2と、無人車
がカーブC2を描いた場合に第3図中の左方へ進む距離d/
2とを合計した距離である。 ずれ量Dが所定量dを越えるまでは、特に修正制御を
せず、走行制御部13は無人車の走行を続行させる。 いま、例えば、第5図(イ)および(ロ)に示すよう
に、無人車が正規の走行予定経路l0から図中の左方へ大
きくずれた走行経路l1上を走行して、そのずれ量Dが所
定量dを越えたときは、ステップSP3へ進む。このステ
ップSP3においては、走行制御部13が走行経路l1上の現
在位置から所定パターンのカーブの組み合わせによって
経路の修正を完了するまでに必要な所定距離Lと、現在
位置から次に到達するノードNまでの残走行距離L1とを
比較する。 そして、第5図(イ)に示すような場合、上記ステッ
プSP3において、(残走行距離L1)>(所要距離L)で
あると判断され、次に到達するノードNの手前側で経路
の修正が完了すると見なされて、ステップSP4へ進む。
以降、ステップSP4〜SP6に示す手順で、所定パターンの
カーブの組み合わせによって経路を修正する。 すなわち、走行経路部13がメモリ21に記憶されている
第1のカーブデータに基づいて、無人車の走行を制御
し、カーブC1に描かせる。この場合、無人車は走行した
まま、その走行方向を所定の角度θだけ右方に変えて、
走行経路l1から右方へ距離d/2だけ進む(ステップSP
4)。そして、カーブC1を描き終えた時点において、ス
テップSP5へ進み、無人車を等速直線走行させる。この
場合の走行距離は、第3図に示すように、ずれ量Dから
所定値dを減算した距離(D−d)だけ右方に位置させ
る距離とする。次いで、無人車が距離(D−d)だけ右
方に走行した時点において、ステップSP6へ進み、走行
制御部13がメモリ21に記憶されている第2のカーブデー
タに基づいて、無人車の走行を制御し、カーブC2を描か
せる。したがって、無人車は走行したまま、その走行方
向を所定の角度θだけ左方に変えて、右方へ距離d/2だ
け進む。この結果、無人車は次ぎに到達するノードNの
手前側で正規の走行予定経路l0上に復帰し、以降、正規
の走行予定経路l0上をノードNに向って走行する。 一方、第5図(ロ)に示すような場合、上記ステップ
SP3において(残走行距離L1)≦(所要距離L)である
と判断され、次に到達するノードNの手前側で経路の修
正が完了しないと見なされ、ステップSP7へ進み、以
降、ステップSP7〜SP9に示す手順で、駆動輪の方向を変
えて側方へ移動する横行動作により経路を修正する。す
なわち、走行制御部13が無人車を一旦停止させ(ステッ
プSP7)、次いで、ステップSP8の横行動作に移行する。
このステップSP8においては、制動機構15を駆動して、
そのロッド15aを下方へ突出させ、ロッド15aの先端に設
けられたゴム部材15bを床面を押し当て、無人車にブレ
ーキをかける。このようにブレーキをかけた状態で、左
右駆動輪2L,2Rを互いに逆回転させることにより、左右
駆動輪2L,2Rを第2図(イ)に示すように正規の向きか
ら、第2図(ロ)に示すように、点Rを中心に90度回転
した向きとする。そして、駆動輪2L,2Rを同方向に回転
させ、無人車を正規の走行予定経路l0上まで移動させ
て、再び停止させる。次いで、駆動輪2L,2Rを元の正規
の走行方向へ変え、横行動作を完了する。その後、ステ
ップSP9へ進み、所定の走行速度に達するまで加速して
走行を再開する。この結果、無人車はノードNの手前側
で正規の走行予定経路l0上に復帰し、以降、正規の走行
予定経路l0上をノードNに向って走行する。 なお、第5図(イ)および(ロ)に示した場合とは反
対に、無人車が正規の走行予定経路l0よりも右方へ大き
くずれ、そのずれ量Dが所定量dを越えた場合において
も、上述した動作と同様にして無人車を正規の走行予定
経路l0上に復帰させる。 このように、次に到達するノードNまでの残走行距離
L1に応じて、所定パターンのカーブの組み合わせによる
経路の修正と、横行動作による経路の修正とが選択して
行なわれ、無人車を常にノードNの手前側で正規の走行
予定経路l0上に復帰させる。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、次に到達す
るノードまでの距離に応じて、カーブの組み合わせによ
る経路の修正と、横行による経路の修正を使い分け、両
者の欠点を互いに補うようにしたいので、従来の横行の
みによって経路を修正していた場合と比較して、消費電
力や走行時間の損失を必要最小限に抑えることができ、
また、無人車を常にノードの手前側で正規の走行予定経
路上に復帰させることができるという効果が得られる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial field of application" The present invention searches a travel route to a destination based on map data given in advance when the destination is designated, and travels on its own. The present invention relates to a self-supporting unmanned vehicle that travels to a destination while recognizing a route, and particularly relates to a route correcting method that corrects a route when the self-sustaining unmanned vehicle deviates from a regular traveling route. “Conventional technology” In recent years, with the progress of FA (Factory Automation), various types of unmanned vehicles that automatically convey parts etc. have been developed in factories, warehouses, etc. Among them, what are called self-supporting unmanned vehicles By designating a destination node, it automatically searches for an optimal route and determines which node to pass through, and automatically travels to the destination node. Here, a node is a stop point, a branch point, a work point, or the like, and is a point at which a traveling state such as a traveling speed or a traveling direction of an unmanned vehicle changes. FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the self-supporting unmanned vehicle 1 of this type. In this figure, 2L and 2R are the left and right drive wheels, and 3
L and 3R are motors that rotate the left and right drive wheels 2L and 2R respectively, and 4L and
4R is a pulse encoder that detects the rotational speed of each of the left and right drive wheels 2L and 2R, 5,5, ... is a caster type idler wheel, and 6L and 6R are ultrasonic transceivers that detect the distance to the left and right side walls W. , 7 are control devices. The control device 7 is composed of a microcomputer, and the memory thereof stores map data relating to the travel route in advance. This map data is data relating to the coordinates of each node, the distance from the planned travel route connecting each node to the left and right sidewalls W, and the like. Then, when the central station wirelessly instructs the destination node, this instruction is supplied to the control device 7 via a communication device (not shown). Then, the control device 7 searches for an optimal route based on the map data, determines a node to pass through toward the destination node, and travels along a planned route connecting these nodes in sequence. Drives motors 3L and 3R respectively. At this time, the control device 7 controls the ultrasonic transceiver 6
Measures the distance to the left and right side walls W based on the signals supplied from L and 6R respectively, and also measures the distance traveled from the immediately preceding node based on the signals supplied from the pulse encoders 4L and 4R. Then, based on these measurement results, it is determined whether or not the current traveling route deviates from the regular planned traveling route obtained based on the map data, and if it deviates, the route is corrected. . As a result, the unmanned vehicle 1 always travels on the regular planned travel route and sequentially passes on each node to reach the destination node. Here, as a method for the unmanned vehicle 1 to correct the route, two methods are conceivable: a method using traverse and a method using a combination of curves. Therefore, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), these two types of route correction methods cause the current travel route l 1 to deviate to the left from the regular scheduled travel route l 0 , and its deviation A case where the amount D becomes larger than a predetermined value will be described as an example. Method of Correcting Route by Traverse As shown in FIG. 7A, the unmanned vehicle 1 is temporarily stopped when the deviation amount D becomes larger than a predetermined value.
Next, after changing the directions of the driving wheels 2L and 2R by 90 degrees, the driving wheels 2L and 2R are moved in the right lateral direction, so-called traverse operation is performed, and the driving wheels 2L and 2R are moved to above the regular scheduled travel route l 0 and stopped again. Then, after changing the direction of the drive wheels 2L, 2R to the normal running direction,
Start running again. Method for correcting route by combination of curves As shown in Fig. 7 (b), when the deviation amount D becomes larger than a predetermined value, the unmanned vehicle 1 is controlled by the two-wheel speed difference control of the driving wheels 2L, 2R. After changing the course to the right by a predetermined angle and then running a straight line for an appropriate distance, this time the course is returned to the left by a predetermined angle, thereby drawing a curve of a predetermined pattern while the unmanned vehicle 1 is in a traveling state. Then, the vehicle is returned to the regular scheduled route l 0 . "Problems to be Solved by the Invention" By the way, in the above two route correction methods,
Each had the following drawbacks. In the traverse route correction method, the unmanned vehicle 1 must be temporarily stopped when changing the direction of the drive wheels 2L, 2R, and will be stopped twice before one correction operation is completed. As described above, when the unmanned vehicle 1 repeatedly stops and accelerates, it consumes a large amount of electric power, and the battery, which is the power source, is greatly consumed. In addition, the loss of traveling time due to two stops is large. In the route correction method by combining curves,
As shown in FIG. 7 (b), the unmanned vehicle 1 travels the distance L until the correction operation is completed. For example, before the position P at which the route correction operation of the unmanned vehicle 1 is completed. If there is a node N on the side, it cannot pass above this node N. Then, for example, when it is necessary to stop at the position of the node N and perform work such as loading and unloading of conveyed goods, the device will stop at a position away from the node N. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to always return an unmanned vehicle to a regular scheduled route in front of a node while minimizing the loss of power consumption and traveling time. It is intended to provide a route correction method for a self-supporting unmanned vehicle. "Means for Solving Problems" The present invention, when a destination is designated, determines a node passing through in the process of reaching the destination based on map data given in advance, and determines each of these nodes. In a self-supporting unmanned vehicle that travels while correcting the route by connecting the regular planned traveling route and the current traveling route and correcting the route to make this deviation zero, the current traveling route is the regular planned traveling route. When the vehicle deviates from the current position by a predetermined amount, the distance required to correct the route from the current position based on the combination of curves stored in a predetermined pattern is compared with the remaining travel distance from the current position to the next node to reach. However, when the remaining travel distance is larger than the required distance, the route is corrected by a combination of the curves of the predetermined patterns stored in advance, and the remaining travel distance is equal to the required distance. If it is smaller than is characterized in that to correct the path by traverse operation of moving laterally changing the direction of the drive wheels. "Operation" When the current travel route deviates from the regular planned travel route by a predetermined amount, the required distance to correct the route from the current position by a combination of the predetermined curves and the node to reach next from the current position If the remaining mileage is greater than the specified value, it is considered that the route correction is completed on the front side of the next node to reach, and the curve of the predetermined pattern stored in advance Modify the route according to the combination. On the contrary, if the remaining mileage is less than the required distance,
It is considered that the correction of the route is not completed on the front side of the next node to reach, and the route is corrected by the traverse motion of changing the direction of the driving wheels and moving to the side. As described above, according to the distance to the next node to be reached, the route correction by the combination of the curves of the predetermined pattern stored in advance and the route correction by the traverse operation are selected and used properly. We can make up for each other's drawbacks. "Example" Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a self-supporting unmanned vehicle to which a route correcting method according to an embodiment of the present invention is applied. In this figure, 10 is a side distance unit, which calculates the distance traveled from the immediately preceding node based on the pulse signals LP, RP supplied from the pulse encoders 4L, 4R, and the ultrasonic transceiver 6L. The distances to the left and right side walls W are calculated based on the signals respectively supplied from 6R and 6R. Reference numeral 11 is a map data memory in which map data is stored in advance, and 12 is a data comparison unit for comparing the side distance data output from the side distance unit 10 with the map data read from the map data memory 11. Further, 20 is a command unit, and when a destination node wirelessly instructed from the central station 23 is supplied via the communication device 24, an optimum route is searched based on map data,
Decide the node to pass when going to the destination node,
A travel command necessary for traveling along a planned travel route that connects these nodes in sequence is created and given to the travel control unit 13. The travel control unit 13 creates a speed command signal for commanding the rotational speed of each of the left and right drive wheels 2L and 2R based on the travel command supplied from the command unit 20, and controls the speed command signal to drive wheel control. Supply to the section 14, and also the data comparison section
Based on the comparison data supplied from 12, it is determined whether or not the current traveling route deviates from the regular planned traveling route obtained based on the map data by a predetermined amount d or more, and if it deviates, A speed command signal is supplied to the drive wheel control unit 14 in order to correct the route in the procedure described later, and the control mechanism 15 is driven as necessary. The drive wheel control unit 14 controls the rotation of each of the motors 3L and 3R based on the speed command signal supplied from the traveling control unit 13 and the speed feedback signal supplied from the pulse encoders 4L and 4R. . Further, the control mechanism 15 is composed of an electric cylinder, and is provided in the vicinity of two front and rear idler wheels 5, 5 located on a diagonal line of the bottom surface of the unmanned vehicle as shown in FIG. Then, the rod 15a of the electric cylinder projects downward, and the rubber member 15b provided at the tip of the rod 15a presses the floor surface, whereby the unmanned vehicle is braked. By rotating the left and right drive wheels 2L and 2R in opposite directions while the brakes are applied in this way, the left and right drive wheels 2L and 2R are changed from the normal orientation as shown in FIG. As shown in (b),
It turns 90 degrees. In this case, the left and right drive wheels 2L, 2
The R, the motors 3L and 3R, the pulse encoders 4L and 4R, and the like are attached to the same frame (not shown), and this frame is rotatably supported about a point R. On the other hand, reference numeral 21 denotes a memory in which curve data for route correction, which the traveling control unit 13 refers to when a route is corrected by a combination of curves of a predetermined pattern, is stored in advance. The following two types of curve data are stored in this memory 21. The first curve data is control data for changing the traveling direction of the unmanned vehicle to the right by a predetermined angle so as to draw a curve of a predetermined pattern, and the second curve data is of a predetermined pattern. It is control data for changing the traveling direction of the unmanned vehicle to the left by a predetermined angle so as to draw a curve. The first curve data is control data necessary to control the unmanned vehicle so that the unmanned vehicle traveling from the lower side to the upper side in FIG. 3 can draw the curve C1 in the figure. . By drawing this curve C1, the traveling direction of the unmanned vehicle will be converted to the right by a predetermined angle θ, and
In the meantime, the unmanned vehicle will move to the right in the figure by a predetermined distance d / 2. On the other hand, the second curve data is control data for controlling the unmanned vehicle so that the curve C2 opposite to the first curve data can be drawn. So that curve
By drawing C2, the traveling direction of the unmanned vehicle
However, the unmanned vehicle will move to the right in the figure by the predetermined distance d / 2. Further, the traveling control unit 13 has a function of controlling the unmanned vehicle so as to maintain the current traveling state without changing the traveling method and speed of the unmanned vehicle, that is, a function of causing the unmanned vehicle to travel at a constant speed straight line. There is. Furthermore, the traveling control unit 13 is provided with a function of selecting and executing a route correction by a combination of curves of a predetermined pattern and a route correction by a traverse operation according to the distance to the next node to reach. There is. That is, when the current travel route deviates from the regular planned travel route by a predetermined amount d or more, a predetermined distance L required to correct the route from the current position by a combination of curves of a predetermined pattern, and the next from the current position. comparing the remaining travel distance L 1 to the arrival to the node N, if the remaining traveling distance L 1 was larger than the predetermined distance L, to modify a path by a combination of curves having a predetermined pattern, the remaining traveling distance L If 1 is less than or equal to the predetermined distance L, the path is corrected by a traverse motion in which the directions of the left and right drive wheels 2L and 2R are changed by 90 degrees and the vehicle moves laterally. Next, the operation of the above-described embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The unmanned vehicle travels while comparing the side distance data and the map data (step SP1) and obtaining the deviation amount D which is the difference between them as in the above-mentioned conventional example. Then, the deviation amount D and the predetermined amount d are compared at each short predetermined time interval (step
S2). In this case, the predetermined amount d is the distance d / 2 to the right in FIG. 3 when the unmanned vehicle draws the curve C1 and the distance d / 2 when the unmanned vehicle draws the curve C2 in FIG. Distance to the left d /
It is the total distance of 2 and. Until the deviation amount D exceeds the predetermined amount d, the correction control is not particularly performed, and the traveling control unit 13 continues the traveling of the unmanned vehicle. Now, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), an unmanned vehicle travels on a travel route l 1 that is largely deviated to the left in the drawing from a regular travel route l0, and the deviation is caused. When the amount D exceeds the predetermined amount d, the process proceeds to step SP3. In this step SP3, the traveling control unit 13 has a predetermined distance L required to complete the correction of the route from the current position on the traveling route l 1 by the combination of the curves of the predetermined pattern, and the node to be reached next from the current position. Compare with the remaining travel distance L 1 to N. Then, in the case as shown in FIG. 5 (a), it is determined in step SP3 that (remaining travel distance L 1 )> (required distance L), and the route on the front side of the node N to reach next is determined. It is considered that the correction is completed, and the process proceeds to step SP4.
After that, the route is corrected by the combination of the curves of the predetermined pattern in the procedure shown in steps SP4 to SP6. That is, the travel route unit 13 controls the travel of the unmanned vehicle based on the first curve data stored in the memory 21 and causes the curve C1 to be drawn. In this case, while the unmanned vehicle is still traveling, change its traveling direction to the right by a predetermined angle θ,
Proceed a distance d / 2 to the right from travel route l 1 (step SP
Four). Then, when the curve C1 has been drawn, the process proceeds to step SP5, and the unmanned vehicle is driven at a constant speed straight line. As shown in FIG. 3, the travel distance in this case is a distance to the right by a distance (D−d) obtained by subtracting a predetermined value d from the deviation amount D. Then, when the unmanned vehicle travels to the right by the distance (D-d), the process proceeds to step SP6, and the traveling control unit 13 travels the unmanned vehicle based on the second curve data stored in the memory 21. Control and draw curve C2. Therefore, while the unmanned vehicle is traveling, the traveling direction of the unmanned vehicle is changed to the left by the predetermined angle θ, and the vehicle travels to the right by the distance d / 2. As a result, the unmanned vehicle returns to the regular scheduled travel route l 0 on the front side of the next node N, and thereafter travels on the regular scheduled travel route l 0 toward the node N. On the other hand, in the case as shown in FIG.
In SP3, it is determined that (remaining travel distance L 1 ) ≦ (required distance L), it is considered that the route correction is not completed on the front side of the node N that arrives next, the process proceeds to step SP7, and thereafter, step SP7. ~ By the procedure shown in SP9, the route is corrected by the traverse motion of changing the direction of the driving wheels and moving to the side. That is, the traveling control unit 13 temporarily stops the unmanned vehicle (step SP7), and then shifts to the traverse operation of step SP8.
In this step SP8, the braking mechanism 15 is driven,
The rod 15a is projected downward, the rubber member 15b provided at the tip of the rod 15a is pressed against the floor surface, and the unmanned vehicle is braked. By rotating the left and right drive wheels 2L and 2R in opposite directions with the brakes applied in this manner, the left and right drive wheels 2L and 2R can be moved from the normal direction to the position shown in FIG. 2 as shown in FIG. As shown in (b), the direction is rotated by 90 degrees about the point R. Then, the drive wheels 2L, 2R are rotated in the same direction, the unmanned vehicle is moved to above the regular scheduled travel route l 0 , and then stopped again. Next, the drive wheels 2L, 2R are changed to the original normal traveling direction, and the traverse operation is completed. Then, it progresses to step SP9 and it accelerates and it restarts until it reaches a predetermined traveling speed. As a result, the unmanned vehicle returns to the regular scheduled travel route l 0 on the front side of the node N, and thereafter travels on the regular scheduled travel route l 0 toward the node N. Contrary to the case shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the unmanned vehicle largely deviates to the right from the regular planned travel route l 0 , and the deviation amount D exceeds the predetermined amount d. Also in the case, the unmanned vehicle is returned to the regular scheduled travel route l 0 in the same manner as the above-described operation. In this way, the remaining travel distance to the next node N
Depending on L 1 , a route correction by a combination of curves of a predetermined pattern and a route correction by a traversing motion are selected, and an unmanned vehicle is always on the regular scheduled route l 0 in front of the node N. Return to. [Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, according to the distance to the next node to reach, the route correction by the combination of the curves and the route correction by the traverse are used properly, and the drawbacks of both are eliminated. Since we want to make up for each other, we can minimize the loss of power consumption and traveling time to the minimum necessary compared with the case where the route was corrected only by traverse in the past.
Further, there is an effect that the unmanned vehicle can always be returned on the regular scheduled travel route in front of the node.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例による経路修正方法を適用
した自立型無人車の構成を示すブロック図、第2図
(イ)および(ロ)は同実施例による自立型無人車の構
成を示す底面図、第3図は同実施例において所定パター
ンのカーブの組み合わせによって経路を修正する場合の
走行パターンを説明するための図、第4図は同実施例に
おける経路修正動作を説明するためのフローチャート、
第5図(イ)および(ロ)は同実施例による経路修正動
作を説明するための平面図、第6図は従来の自立型無人
車の概略構成を示す平面図、第7図(イ)および(ロ)
は従来の経路修正動作を説明するための図である。 2L,2R……駆動輪、3L,3R……モータ、4L,4R……パルス
エンコーダ、6L,6R……超音波送受信器、10……側距
部、11……地図データメモリ、12……データ比較部、13
……走行制御部、14……駆動輪制御部、15……制動機
構、20……指令部、21……経路修正用カーブデータメモ
リ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a self-supporting unmanned vehicle to which a route correcting method according to an embodiment of the present invention is applied, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are according to the same embodiment. FIG. 4 is a bottom view showing the structure of the self-supporting unmanned vehicle, FIG. 3 is a view for explaining a traveling pattern when the route is corrected by a combination of curves of a predetermined pattern in the same embodiment, and FIG. 4 is a route in the same embodiment. A flow chart for explaining the correction operation,
FIGS. 5 (a) and 5 (b) are plan views for explaining the route correcting operation according to the embodiment, FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional self-standing unmanned vehicle, and FIG. 7 (a). And (b)
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional route correction operation. 2L, 2R …… Drive wheel, 3L, 3R …… Motor, 4L, 4R …… Pulse encoder, 6L, 6R …… Ultrasonic transmitter / receiver, 10 …… side distance part, 11 …… Map data memory, 12 …… Data comparison section, 13
...... Traveling control unit, 14 ...... Drive wheel control unit, 15 …… Brake mechanism, 20 …… Command unit, 21 …… Route correction curve data memory.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.目的地が指示されると、予め与えられている地図デ
ータに基づいて目的地に向かう過程で通過するノードを
決定し、これらの各ノードを順次結ぶ正規の走行予定経
路と現在の走行経路とを比較し偏差を得、この偏差を零
とするよう経路を修正しつつ走行する自立型無人車にお
いて、 現在の走行経路が正規の走行予定経路から所定量逸脱し
た時点で、予め記憶している所定パターンのカーブの組
み合わせによって経路を修正するのに必要な所要距離と
現在位置から次に到達するノードまでの残走行距離とを
比較し、前記残走行距離が前記所要距離よりも大である
場合は、前記予め記憶している所定パターンのカーブの
組み合わせによって経路を修正し、前記残走行距離が前
記所要距離よりも小である場合は、駆動輪の方向を変え
て側方へ移動する横行動作により経路を修正することを
特徴とする自立型無人車の経路修正方法。
(57) [Claims] When the destination is specified, the nodes to pass through in the process of heading to the destination are determined based on the map data given in advance, and the regular planned route connecting each of these nodes and the current traveling route are determined. In a self-supporting unmanned vehicle that travels while comparing and obtaining a deviation and correcting the path so that this deviation becomes zero, when the current travel path deviates from the regular scheduled travel path by a predetermined amount, a predetermined value stored in advance is stored. Compare the required distance required to correct the route by the combination of the curve of the pattern and the remaining travel distance from the current position to the next node to reach, and if the remaining travel distance is greater than the required distance, , The route is corrected by the combination of the curves of the predetermined pattern stored in advance, and when the remaining travel distance is smaller than the required distance, the direction of the drive wheel is changed to move to the side. A route correction method for a self-supporting unmanned vehicle, which is characterized by correcting a route by a traversing motion.
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