JP2005301649A

JP2005301649A - 搬送台車の制御装置及び制御方法

Info

Publication number: JP2005301649A
Application number: JP2004116441A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakada; 浩中田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】駆動操舵輪とは別にタッチローラを設けて走行距離の計測を行う場合において、タッチローラの回転が短時間停止してもすぐに走行を停止させることはせず、走行を可能な限り継続できるような搬送台車の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置２０は、走行用モータ２３の回転数からＡＧＶ１の第１の移動量を算出すると共に、タッチローラ２１の回転数から第２の移動距離を算出する。制御装置はまた、第１又は第２の移動量が値Ｌ１を超えるごとに両者の差を算出する第１のステップと、前記差が値Ｌ２（但しＬ１≧Ｌ２）以下であれば前記第２の移動量を用いて現在位置の算出を行い、前記差が値Ｌ２より大きければ前記第１の移動量を用いて現在位置の算出を行う第２のステップを実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送台車、特に無人搬送台車の走行を制御する制御装置及び制御方法に関する。

無人搬送台車（以下、ＡＧＶと呼ぶ）は、自動倉庫等の様々な用途に使用されている。ＡＧＶの走行制御においては、その走行距離（移動距離）を正確に計測することが最も重要なファクターとなっている。

ＡＧＶの移動距離は、通常、駆動操舵輪の回転数を検出し、この検出値と駆動操舵輪の直径（既知の値）とを用いて演算を行うことで算出されている。しかしながら、駆動操舵輪にはゴムタイヤやウレタンタイヤが使用されるのが普通であり、この場合、ＡＧＶに搭載される荷の荷重や磨耗により駆動操舵輪の直径が変化する。これは、駆動操舵輪の直径変化により算出される移動距離に誤差が生じることを意味する。

このような問題点を解消するために、駆動操舵輪とは別に走行面に接地させてタッチローラを設け、このタッチローラの回転数をエンコーダで検出して移動距離を算出する走行距離計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３９７８６号公報

ところが、上記のようなタッチローラを用いた走行距離計測装置であっても、タッチローラが走行面に落ちているごみ、破片等をかみ込んでその回転が一時的に停止し、走行面上を滑ってしまう場合がある。このような場合には移動距離を正確に計測できないため、異常発生としてすぐにＡＧＶを停止させるようにしている。例えば、エンコーダからのパルスをカウントして算出した一定時間毎の走行距離計測値と走行用モータへの回転指令値との差を検出し、この差が所定値を超えるとタッチローラ異常としてＡＧＶを停止させるようにしている。しかしながら、搬送効率向上のためには、ＡＧＶは極力停止させないのが好ましい。

また、ＡＧＶの起動時、加速時には走行用モータへの回転指令に対してすぐに走行用モータが回転し始めないため、起動、加速時は、複雑な処理を行わないと異常検出を実行することができない。

そこで、本発明の課題は、駆動操舵輪とは別にタッチローラを設けて走行距離の計測を行う場合において、タッチローラの回転が短時間停止してもすぐに走行を停止させることはせず、しかも正確な走行を可能な限り継続できるような搬送台車の制御装置及び制御方法を提供することにある。

本発明による搬送台車の制御装置は、車輪の回転数を計測するための第１の計測手段と、走行面に接地するように設けられたタッチローラの回転数を計測するための第２の計測手段とを備えた搬送台車において、前記第１の計測手段からの第１の計測値と、前記第２の計測手段からの第２の計測値に基いてそれぞれ第１、第２の移動距離を算出する制御装置を更に備え、該制御装置は、前記第１又は第２の移動距離が値Ｌ１を超えるごとに両者の差を算出する第１のステップと、前記差が値Ｌ２（但しＬ１≧Ｌ２）以下であれば前記第２の移動量を用いて現在位置の算出を行い、前記差が値Ｌ２より大きければ前記第１の移動量を用いて現在位置の算出を行う第２のステップを実行することを特徴とする。このような構成によれば、タッチローラの回転が短時間停止しても、第１の移動量から算出した現在位置を用いて走行を続行することができる。

本制御装置は、走行中、前記第１、第２のステップを繰り返し、Ｔ回連続して前記差が値Ｌ２より大きい場合が続くと搬送台車を停止させる第３のステップを実行する。このような第３のステップによれば、異常発生と判別して停止するまでの移動距離を値Ｌ１と値Ｔとにより（Ｌ１×Ｔ）で任意に設定することができる。

本制御装置においてはまた、前記第１の計測手段は搬送台車の駆動操舵輪を走行のために駆動する走行用モータに設けられた第１のパルスジェネレータであり、前記第２の計測手段は前記タッチローラに組み合わされた第２のパルスジェネレータを含み、該搬送台車には更に、その姿勢角を計測するためのジャイロセンサと、前記駆動操舵輪を操舵のために駆動する操舵用モータとを備え、該制御装置は、前記第１〜第３のステップの他に、算出した移動距離と前記ジャイロセンサからの信号を用いて現在位置を算出し、走行指令に基く所定ルートを走行するように前記走行用モータ、操舵用モータに指令を与えて該搬送台車の走行制御を実行する。このような構成により、正確な走行を継続することができる。

本発明によればまた、車輪の回転数を第１の計測値として計測すると共に、走行面に接地するように設けられたタッチローラの回転数を第２の計測値として計測し、前記第１の計測値と前記第２の計測値に基いてそれぞれ第１、第２の移動距離を算出し、前記第１又は第２の移動量が値Ｌ１を超えるごとに両者の差を算出する第１のステップと、前記差が値Ｌ２（但しＬ１≧Ｌ２）以下であれば前記第２の移動量を用いて現在位置の算出を行い、前記差が値Ｌ２より大きければ前記第１の移動量を用いて現在位置の算出を行う第２のステップとを実行することを特徴とする搬送台車の制御方法が提供される。

本制御方法においては、走行中、前記第１、第２のステップを繰り返し、Ｔ回連続して前記差が値Ｌ２より大きい場合が続くと搬送台車を停止させる第３のステップを実行する。

本発明の制御装置あるいは制御方法によれば、走行距離（移動距離）を計測して現在位置を求める搬送台車において、タッチローラの回転が短時間停止しても、第１の計測値から算出した走行距離（第１の移動距離）を用いて走行を続行することができる。

図１を参照して、本発明をジャイロ誘導方式のＡＧＶ１に適用した実施の形態について説明する。以降の説明では、ＡＧＶ１が現在位置を知るために計測する距離を移動距離として説明するが、これは走行距離と同義と考えて良い。

ＡＧＶ１は、走行及び操舵のための駆動操舵輪１１、従動輪１２、タッチローラ２１及びパルスジェネレータ（以下、ＰＧと呼ぶ）２２（図２参照）を含んで移動距離を計測するための信号を発生する距離センサ１３、姿勢角を計測するためのジャイロセンサ１４、駆動操舵輪角度センサ（以下、角度センサと呼ぶ）１５、ＡＧＶ１の走行を制御するための制御装置２０を備えている。角度センサ１５は、制御装置２０による操舵角のフィードバック制御に使用される。距離センサ１３においては、ＡＧＶ１の走行により走行面に接地しているタッチローラ２１が回転し、ＰＧ２２はその回転数に応じたパルスを距離計測用パルスとして出力する。角度センサ１５は、駆動操舵輪１１に隣接して配置されて操舵角度を検出する。

図２を参照して、ＡＧＶ１はまた、駆動操舵輪１１を走行のために駆動する走行用モータ２３、駆動操舵輪１１を操舵のために駆動する操舵用モータ２４を備える。走行用モータ２３には回転数あるいは速度を検出するためのＰＧ（以下、モータＰＧと呼ぶ）が設けられている。制御装置２０には、ジャイロセンサ１４からの姿勢角信号、角度センサ１５からの操舵角信号、ＰＧ２２からの距離計測用パルス、モータＰＧからのパルス（以下、モータＰＧパルスと呼ぶ）がそれぞれ入力される。制御装置２０は、走行用モータ２３のためのモータドライバ２５、操舵用モータ２４のためのモータドライバ２６に対し、それぞれ速度指令を出力する。つまり、制御装置２０は、図示しない上位装置から走行指令を受け、ジャイロセンサ１４で計測された姿勢角と移動距離から現在位置を算出し、走行指令に基く所定のルートを走行するように走行用モータ２３、操舵用モータ２４に指令を与えて走行制御を実行する。

ここで、走行用モータ２３に取り付けられたモータＰＧは、モータ回転数に応じたモータＰＧパルスを出力する。従って、モータＰＧパルスを使用すれば駆動操舵輪１１の回転数が分かり、前に説明したように、駆動操舵輪１１の回転数と直径から移動距離を算出することができる。

しかし、本形態では、以下の理由によりタッチローラ２１を別途設置し、正確な移動距離を計測できるようにしている。つまり、制御装置２０は、モータＰＧパルスから移動距離を算出するだけでなく、距離計測用パルスから移動距離を算出する機能をも有する。

（１）ＡＧＶ１が搬送する荷の重さにより、駆動操舵輪１１の直径が変化し、算出した距離に誤差が発生する。

（２）カーブ走行時に駆動操舵輪１１の接地点が変化し、算出した距離に誤差が発生する。

当然ながら、本形態に用いられる距離計測用のタッチローラ２１は上記の影響を受けないように設計している。例えば、タッチローラ２１の幅を狭くしたり、タッチローラ２１をサスペンション等の手段で接地面に押圧するようにする。なお、モータＰＧパルスを用いて得られた移動距離は長距離の計測には向かないが、短距離であれば使用可能である。

本形態では、制御装置２０が以下の処理を行うことにより、短距離間でタッチローラ２１の回転停止があっても、ＡＧＶ１を停止させることなく、しかも正確に走行を続行することができるようにしている。

ステップ１．モータＰＧパルスから算出した移動距離、または距離計測用パルスから算出した移動距離がＬ１（例えば、１０ｍｍ）を超えるごとに、モータＰＧパルスから算出した移動距離と距離計測用パルスから算出した移動距離との差を計算する。

値Ｌ１はパラメータであり、任意に変更可能である。また、このパラメータは計測の距離分解能を表し、あまり小さくしすぎると計測誤差の影響を受ける。一方、値Ｌ１を大きくしすぎると、タッチローラ２１が故障してから異常を判別してＡＧＶ１が停止するまでの移動距離が長くなる。

ステップ２．移動距離の差がＬ２（例えば、８ｍｍ）以下であれば、距離計測用パルスから算出した移動距離を用いて位置算出のための演算を行う。一方、移動距離の差がＬ２より大きい時は、モータＰＧパルスから算出した移動距離を用いて位置算出のための演算を行う。

値Ｌ２もパラメータであり、任意に変更可能である。また、この値Ｌ２は異常検出の感度を表し、値Ｌ１以下にしなければならない。値Ｌ２を値Ｌ１より小さくすれば、ＰＧ２２とタッチローラ２１を連結しているシャフトが滑っている状態でも異常検出ができるが、小さくしすぎると計測誤差の影響を受ける。一方、最大にすると（Ｌ２＝Ｌ１）、一時的な回転停止ではなく完全にＰＧ２２が故障して停止（ロック状態）した時のみ異常検出する。

ステップ３．走行中はステップ１、２の処理を繰り返し、Ｔ回（例えば、１０回）連続してステップ２の処理で移動距離差がＬ２より大きい場合には異常としてＡＧＶ１を停止させる。値Ｔもパラメータであり、任意に変更可能である。また、値Ｌ１と値Ｔとで異常発生と判別されるまでの移動距離が決まる。上記の設定例では、Ｌ１×Ｔ１＝１０ｍｍ×１０回＝１００ｍｍ移動した時点で異常と判別される。

タッチローラ２１にゴミが挟まったがある程度走行するとゴミが取れてしまうようなことが期待できる時は（Ｌ１×Ｔ１）を大きな値にするが、計測誤差の大きい駆動操舵輪１１側のモータＰＧパルスから位置算出を行うので、通常１００ｍｍ以内で異常と判別できるような設定を行うことが好ましい。

以上、本発明の実施の形態を駆動操舵輪、従動輪がそれぞれ１個の搬送台車に適用して説明したが、駆動操舵輪、従動輪の数はそれぞれ１個のみに限定されず、複数個備えられるものでも良い。また、搬送台車の走行路は軌道式、無軌道式の別を問わず、軌道式の場合はジャイロセンサは不要である。

本発明は、ジヤイロ誘導方式の無人搬送台車（無人フォークリフトも含む）に限らず、移動距離を計測して現在位置を算出する搬送台車全般に適用可能である。

本発明が適用される無人搬送台車の概略構成を説明するための図である。本発明が適用される無人搬送台車に搭載される制御装置と、これに接続される周辺要素との関係を説明するための図である。

符号の説明

１ＡＧＶ
１１駆動操舵輪
１２従動輪
１３距離センサ
１４ジャイロセンサ
１５駆動操舵輪角度センサ

Claims

車輪の回転数を計測するための第１の計測手段と、走行面に接地するように設けられたタッチローラの回転数を計測するための第２の計測手段とを備えた搬送台車において、
前記第１の計測手段からの第１の計測値と、前記第２の計測手段からの第２の計測値に基いてそれぞれ第１、第２の移動距離を算出する制御装置を更に備え、
該制御装置は、前記第１又は第２の移動距離が値Ｌ１を超えるごとに両者の差を算出する第１のステップと、前記差が値Ｌ２（但しＬ１≧Ｌ２）以下であれば前記第２の移動量を用いて現在位置の算出を行い、前記差が値Ｌ２より大きければ前記第１の移動量を用いて現在位置の算出を行う第２のステップを実行することを特徴とする搬送台車の制御装置。
請求項１に記載の制御装置において、前記制御装置は、走行中、前記第１、第２のステップを繰り返し、Ｔ回連続して前記差が値Ｌ２より大きい場合が続くと搬送台車を停止させる第３のステップを実行することを特徴とする搬送台車の制御装置。
請求項１または２に記載の制御装置において、前記第１の計測手段は搬送台車の駆動操舵輪を走行のために駆動する走行用モータに設けられた第１のパルスジェネレータであり、前記第２の計測手段は前記タッチローラに組み合わされた第２のパルスジェネレータを含み、該搬送台車には更に、その姿勢角を計測するためのジャイロセンサと、前記駆動操舵輪を操舵のために駆動する操舵用モータとを備え、該制御装置は、前記第１〜第３のステップの他に、算出した移動距離と前記ジャイロセンサからの信号を用いて現在位置を算出し、走行指令に基く所定ルートを走行するように前記走行用モータ、操舵用モータに指令を与えて該搬送台車の走行制御を実行することを特徴とする搬送台車の制御装置。
車輪の回転数を第１の計測値として計測すると共に、走行面に接地するように設けられたタッチローラの回転数を第２の計測値として計測し、
前記第１の計測値と前記第２の計測値に基いてそれぞれ第１、第２の移動距離を算出し、
前記第１又は第２の移動距離が値Ｌ１を超えるごとに両者の差を算出する第１のステップと、
前記差が値Ｌ２（但しＬ１≧Ｌ２）以下であれば前記第２の移動量を用いて現在位置の算出を行い、前記差が値Ｌ２より大きければ前記第１の移動量を用いて現在位置の算出を行う第２のステップとを実行することを特徴とする搬送台車の制御方法。
請求項４に記載の制御方法において、走行中、前記第１、第２のステップを繰り返し、Ｔ回連続して前記差が値Ｌ２より大きい場合が続くと搬送台車を停止させる第３のステップを実行することを特徴とする搬送台車の制御方法。