JP2016148921A - 車両の走行制御システム。 - Google Patents

Abstract

【課題】走行精度を向上させる車両の走行制御システムを提供する。【解決手段】車両の走行制御システムは、ラインテープを検出する複数の前方センサ３１〜４０および複数の後方センサ４１〜５０、並びに走行機構を有する車体と、走行機構を制御する走行制御装置２０とを備える。前方センサは、車体の前部に車体の幅方向に並んで設けられ、後方センサは、車体の後部に幅方向に並んで設けられる。走行制御装置は、傾き把握手段２１と、速度補正値決定手段２２と、走行制御手段２３とを備える。傾き把握手段は、前方センサおよび後方センサの検出信号に基づき、進行方向に対する車体の傾き状態を把握する。速度補正値決定手段は、傾き状態に基づき、車体の速度の補正量である速度補正値を決定する。走行制御手段は、速度補正値に基づき、走行機構の速度を補正制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、走行路を走行する車両の走行制御システムに関する。

従来、例えば自動車用部品の生産ラインなどの現場においては、部品運搬のため、部品を積載した車両を無人で走行させるシステムが知られている。一般に、こうしたシステムにおける車体の底部には、中間部の左右に位置して２個の駆動輪が設けられ、ほぼ四隅に位置して車輪が設けられている。各駆動輪は駆動モータにより駆動され、駆動モータはマイコンを主体とした走行制御装置により制御されるようになっている。

そして、車両の走行路には例えば磁気テープからなるガイドラインテープが、車体の進行方向に延びて敷設されている。一方、車体の底部の前部には、そのガイドラインテープを検出するための磁気センサからなるガイドセンサが、ガイドラインテープの幅に対して十分に広い検出幅を有するように設けられている。そして、走行制御装置は、ガイドラインがガイドセンサの中心部を通るように走行機構を制御する。

しかし、走行路は平坦ではなく、起伏や凹凸により、車体がガイドラインテープから外れてしまうことが多々あった。走行路上をまっすぐに走行させるためには、ガイドラインテープからの車体の横ずれだけなく、車体の傾きを早期に把握して、車体の姿勢を真っ直ぐに調整しつつ走行させる必要がある。

そこで、例えば、特許文献１に記載の走行制御装置では、車体の前部に所定間隔だけ離間して一対のセンサを設けるとともに、走行路には所定間隔ごとに角度検出線を設け、一対のセンサが角度検出線を検出するまでの走行距離とセンサの離間距離とから、車体の角度を算出するようにしている。

特開平７−９３０２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、車体が平行であれば一対のセンサはほぼ同時に角度検出線を検出することになるが、車体が傾いている場合、各センサが検出する時間に差が生じることになる。すなわち、車体の角度検出には所定時間必要であり、リアルタイムでの角度を検出することができない。走行面の起伏や凹凸状態などは、車体が進むとすぐに変化するので、車体傾斜角度を把握した時点で、その傾斜角度に応じた速度補正がすでに不適正な場合がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、走行精度を向上させる車両の走行制御システムを提供することにある。

本発明の車両の走行制御システムは、走行路に設けられた走行ラインを検出する複数の前方センサおよび複数の後方センサ、並びに走行機構を有する車体と、走行機構を制御する走行制御装置と、を備える。複数の前方センサは、車体の前部に車体の幅方向に並んで設けられ、複数の後方センサは、車体の後部に幅方向に並んで設けられる。

走行制御装置は、傾き把握手段と、速度補正値決定手段と、走行制御手段と、を備える。傾き把握手段は、複数の前方センサおよび複数の後方センサの検出信号に基づき、進行方向に対する車体の傾き状態を把握する。速度補正値決定手段は、傾き状態に基づき、車体の速度の補正量である速度補正値を決定する。走行制御手段は、速度補正値に基づき、走行機構の速度を補正制御する。

本構成によれば、前方センサだけでなく、後方センサの検出信号を加味して車体の傾き状態を把握している。各センサは、走行ラインを検出すると、いわゆるＯＮ状態となる周知の磁気センサ等を用いることができ、車体が走行ラインに対して真っ直ぐであり、かつ幅方向のずれもない場合には、前方センサおよび後方センサのうち車体の幅方向中心付近に設けられた、走行ライン上に本来載るべきセンサのみがＯＮとなる。

例えば、前方センサにおいてＯＮとなったセンサが、常に本来ＯＮとなるべき中央付近に設けられるセンサであったとしても、後方センサにおいてＯＮとなったセンサが一方側に偏っていた場合には、車体は進行方向に対して真っ直ぐではなく、傾いていることが把握できる。さらに、幅方向に複数設けられるセンサのうちいずれのセンサがＯＮになっているかを見ることで、車体が左右どちらに傾いているかを把握することができ、傾き状態に基づいた速度補正値を決定することができる。

すなわち、本構成によれば、リアルタイムでの車体の傾き把握が可能となり、車体が傾き始めた早い段階で傾きを調整することで車体は走行ライン上を真っ直ぐに走行することができ、車体の走行精度を向上させることができる。

また、各センサに重み係数を適宜設定し、ＯＮとなったセンサの重み係数を見ることで、車体が左右どちらに傾いているかを容易に把握することができ、この場合、さらに緻密かつ好適な制御を実施することができる。

本発明の第１実施形態による車両の走行制御システムを示す模式図。 主に走行制御装置が有する機能を示す機能ブロック図。 走行制御装置が実行するメインフローの制御手順を示すフローチャート。 傾き把握処理の詳細を示すフローチャート。 傾き用重み係数を説明する図。 走行中の車体の一状態を示す図。 速度用重み係数を説明する図。 車体平行かつ横ずれなしの状態を示す図。 車体平行時における速度補正値決定処理の詳細を示すフローチャート。 車体が平行状態であり、ラインテープに対して右寄りの状態を示す図。 車体が平行状態であり、ラインテープに対して左寄りの状態を示す図。 車体左傾時における速度補正値決定処理の詳細を示すフローチャート。 車体が左傾状態であり、ラインテープに対して右寄りである状態を示す図。 車体が左傾状態であり、ラインテープに対して図１３に示す状態と比べて左寄りである状態を示す図。 車体が左傾状態であり、ラインテープに対して図１４に示す状態と比べてさらに左寄りである状態を示す図。 車体右傾時における速度補正値決定処理の詳細を示すフローチャート。 車体が右傾状態であり、ラインテープに対して左寄りである状態を示す図。 車体が右傾状態であり、ラインテープに対して図１７に示す状態と比べて右寄りの状態を示す図。 車体が右傾状態であり、ラインテープに対して図１８に示す状態と比べてさらに右寄りの状態を示す図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第１実施形態〉
［構成］
本実施形態の車両の走行制御システム１は、例えば自動車用部品の生産ラインなどで部品の搬送に採用され、走行路の路面に付されるラインテープ２上を無人の車体３が走行するシステムである。ラインテープ２は磁気テープからなり、車体３の進行方向に延びて敷設されている。まず、車体３の構成から説明する。

なお、車体３は車両の一部であり、図１では、車体３の構成を説明する便宜上、車体３の底部の構成を模式的に図示している。車体３は、前後方向長さと横方向幅が略同じである箱状をなす。車体３の底部の前後方向中間部には、左右一対の駆動輪として左側駆動輪１１と右側駆動輪１２とが設けられ、ほぼ四隅に位置して左側車輪１３，１４および右側車輪１５，１６が設けられている。左側車輪１３，１４は左側駆動輪１１に接続しており、右側車輪１５，１６は右側駆動輪１２に接続している。各駆動輪１１，１２は、それぞれ駆動モータ１７，１８により駆動されるようになっており、この駆動モータ１７，１８は、走行制御装置２０により制御される。駆動モータ１７，１８、駆動輪１１，１２および車輪１３，１４，１５，１６によって走行機構４が構成されている。

車体３の底部前方には、ラインテープ２を検出するための磁気センサからなる複数（本実施形態では１０個）の前方センサ３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０が、車体３の幅方向に、左側から順に並んで設けられている。ここで、「幅方向」とは、車体の進行方向と略直交する横方向のことを意味する。

車体３の底部後方には、同様の磁気センサからなる複数（本実施形態では１０個）の後方センサ４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０が、車体３の幅方向に、左側から順に並んで設けられている。前方センサ３１〜４０および後方センサ４１〜５０は、前後対称となる位置に同数設けられており、また、ラインテープ２の幅に対して十分に広い検出幅を有するように設けられている。

走行制御装置２０は、周知のＰＬＣで構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。走行制御装置２０には、走行路や停止位置等を示す地図データが記憶されているとともに、車体３の傾き把握用および速度補正値決定用等の各種プログラムが入力されるようになっている。図２に示すように、走行制御装置２０は、車体３の傾き把握手段２１、速度補正値決定手段２２、走行制御手段２３を有している。傾き把握手段２１、速度補正値決定手段２２、走行制御手段２３は、ＣＰＵによって実行されるプログラムの機能であってその詳細については、後述する制御方法にて制御フローチャートを参照して詳述する。

そして、走行制御装置２０は、前方センサ３１〜４０及び後方センサ４１〜５０からの出力信号に基づきモータ駆動回路１９を介して各駆動モータ１７，１８を制御して、車体３を速度補正制御しつつ走行させるようになっている。なお、本実施形態では、車体３の操舵は、左右の駆動輪１１，１２の回転速度差により行うようになっている。

［制御方法］
（メインフロー）
次に、本実施形態における車体３の走行制御システム１の作動および制御方法について説明する。図３は、本実施形態における走行制御装置２０が実行する速度補正制御の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。例えば、図示しない電源装置により本システムに電力が供給されると、図３に示すように、ステップ１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と省略する。）で、走行制御装置２０は、駆動モータ１７，１８を作動し駆動輪１１，１２を回転させて走行を開始する。

走行開始後は、Ｓ２に進み、車体３の傾き把握処理を実行する。傾き把握処理については本発明の特徴構成であるため、詳細は後述する。なお、ステップＳ２が傾き把握手段の機能としての処理に対応する。そして、傾き把握処理により車体３の傾きを把握した後には、Ｓ３に進み、速度補正値決定処理を実行する。この速度補正値決定処理は、前述の傾き把握処理と共に詳細は後述する。なお、Ｓ３が速度補正値決定手段の機能としての処理に対応する。速度補正値を算出した後には、Ｓ４で、算出した補正値に基づき対応する駆動モータ１７，１８の回転速度を制御することで車体３の速度補正制御を実行する。なお、本メインルーチンは、車体３が走行停止するまで繰り返し実行される。

（傾き把握処理）
次に、傾き把握処理の詳細について、図４〜図６を参照して説明する。本実施形態では、傾き状態として、平行状態、右傾状態、左傾状態の３つの状態のうち、車体３がいずれの状態にあるかを把握する。平行状態は、車体３が進行方向Ｆに対して真っ直ぐであり、進行方向Ｆと車体３の前後方向に延びる中心軸Ｃとが平行である状態を意味する。右傾状態は、進行方向Ｆから中心軸Ｃが時計回りに回転した方向にずれており、車体３が進行方向に対して右側に傾いている状態を意味する。左傾状態は、進行方向Ｆから中心軸Ｃが反時計回りに回転した方向にずれており、車体３が進行方向に対して左側に傾いている状態を意味する。

図４に示すように、傾き把握処理が開始されると、走行制御装置２０は、まず、Ｓ２１で、各センサ３１〜５０からの出力信号に基づいて、前方センサ３１〜４０の前方重み値Ａと、後方センサ４１〜５０の後方重み値Ｂを算出する。ここで、図５に示すように、前方センサ３１〜４０および後方センサ４１〜５０には、左側から順に、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０の傾き用重み係数が設定されている。図５において、センサ３１〜５０の上部に記載した数字は、それぞれのセンサ３１〜５０に設定された傾き用重み係数を示している。

前方重み値Ａは、下記式（ａ）に示すように、ＯＮとなっている前方センサの傾き用重み係数の合計値Ａｓを、ＯＮとなっている前方センサ数ｍで除することで算出される。
Ａ＝Ａｓ／ｍ ・・（ａ）
同様に、後方重み値Ｂは、下記式（ｂ）に示すように、ＯＮとなっている後方センサの傾き用重み係数の合計値Ｂｓを、ＯＮとなっている後方センサ数ｎで除することで算出される。
Ｂ＝Ｂｓ／ｎ ・・（ｂ）

前方重み値Ａおよび後方重み値Ｂを算出した後は、Ｓ２２で、前方重み値Ａと後方重み値Ｂとが等しいか否かを判断する。等しい場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）には、Ｓ２３で車体３が平行状態であると判断し、速度補正値決定（１）へと進む。一方、前方重み値Ａと後方重み値Ｂとが等しくない場合（Ｓ２２：ＮＯ）には、Ｓ２４で、前方重み値Ａが後方重み値Ｂより大きいか否かを判断する。前方重み値Ａが後方重み値Ｂより大きい場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、Ｓ２５で車体３が左傾状態であると判断し、速度補正値決定（２）へと進む。

また、前方重み値Ａが後方重み値Ｂより大きくない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、すなわち、前方重み値Ａが後方重み値Ｂより小さい場合には、Ｓ２６で車体３が右傾状態であると判断し、速度補正値決定（３）へと進む。

次に、図６を参照して、具体的な例を挙げて車体３の傾き把握処理について説明する。なお、図６以降の車体３を示す図においては、簡略化のため、制御装置２０、駆動モータ１７，１８および駆動輪１１，１２の記載は省略してある。また、網掛けハッチで示す各センサはラインテープ２上にあり、ＯＮ状態にあることを示している。

例えば、走行中の車体３が、図６に示す状態にある場合、６つの前方センサ３３〜３８および５つの後方センサ４２〜４６がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、ＯＮとなっている前方センサ３３〜３８は左から３番目から８番目までのセンサであり、傾き用重み係数の合計値Ａｓは、Ａｓ＝３＋４＋５＋６＋７＋８で算出できる。また、ＯＮとなっているセンサ数ｍは６であるから、式（ａ）に各数値を代入して、
Ａ＝（３＋４＋５＋６＋７＋８）／６＝５．５
が得られる。

後方重み値Ｂについても同様に算出できる。すなわち、ＯＮとなっている後方センサ４２〜４６は左から２番目から６番目までのセンサであり、傾き用重み係数の合計値Ｂｓは、Ｂｓ＝２＋３＋４＋５＋６で算出できる。また、ＯＮとなっているセンサ数ｎは５であるから、式（ｂ）に各数値を代入して、
Ｂ＝（２＋３＋４＋５＋６）／５＝４
が得られる。以上の処理がＳ２１で実行される。次いで、本ケースでは、Ａ＞Ｂであるから、Ｓ２４で肯定的判断がなされ、Ｓ２５で車体３が左傾状態であると把握される。

（速度補正値決定処理）
次に、速度補正値決定処理の詳細について、図７〜図１９を参照して説明する。速度補正値決定処理では、車体３の傾きを把握した上で、さらに車体３の横ずれを考慮して速度補正値を決定する。横ずれとは、例えば車体３において前部中央を基準点とすると、その基準点とラインテープ２の中心との距離であり、その程度を検出するにあたり、各センサ３１〜５０には速度用重み係数が設定されている。この速度用重み係数は、前述の傾き用重み係数とは異なるものである。

図７において、各センサ３１〜５０の上部に記載した数字は、それぞれのセンサ３１〜５０に設定されている速度用重み係数を示している。本実施形態の速度用重み係数は、左側のセンサから順に、５，２，１，０，０，０，０，１，２，５にそれぞれ設定され、車体３の中心より外側に配置されるセンサほど大きくなるように設定されている。

また、図８に示すように、各センサ群を、前後左右に４分割して重み係数を採用する。
前方センサ３１〜３５までを左前センサ群ＬＦ、前方センサ３６〜４０までを右前センサ群ＲＦ、後方センサ４１〜４５までを左後センサ群ＬＲ、後方センサ４６〜５０までを右後センサ群ＲＲとする。そして、各センサ群の中で、ＯＮになっているセンサのうち、最も大きい値の速度用重み係数を採用し、そのセンサ群の重みとする。

（速度補正値決定処理（１） 車体平行の場合）
傾き把握処理で車体３が平行であると判断された後には、図９に示すように、Ｓ３１で、左前センサ群ＬＦの重みと右前センサ群ＲＦの重みが等しいか否かを判断する。重みが等しい場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、Ｓ３２で補正なし、すなわち、補正値＝０と決定する。

一方、左前センサ群ＬＦの重みと右前センサ群ＲＦの重みが等しくない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ３３で、左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより大きいか否かを判断する。そして、左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより大きい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）には、Ｓ３４で右側駆動輪１２の速度を上げるように補正値を決定する。具体的な補正値は、正の値の範囲で適宜設定することができる。例えば、もともとの走行速度が１ｍ／ｓであって、補正値を０．１とすれば、補正後は１．１ｍ／ｓとなるように右側駆動モータ１８の回転数を制御する。

また、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより大きくない（Ｓ３３：ＮＯ）場合、すなわち左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより小さい場合には、Ｓ３５で左側駆動輪１１の速度を上げるように補正値を決定する。

次に、具体的な例を挙げて説明する。例えば、走行中の車体３が、図８に示す状態にある場合、前方センサ３１〜４０の中で、中央寄りの６つの前方センサ３３〜３８がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３３の重み係数「１」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ３８の重み係数「１」が採用される。両センサ群の重みは等しく、Ｓ３２で補正はなしと決定される。車体３は平行かつ横ずれもなく、補正の必要がないためである。

また、走行中の車体３が、例えば、図１０に示す状態にある場合、前方センサ３１〜４０の中で、５つの前方センサ３２〜３６がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３２の重み係数「２」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ３６の重み係数「０」が採用される。両センサ群の重みを比較すると、左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより大きく、Ｓ３４で右側駆動輪１２の速度を上げるように補正値を決定する。これは、車体３は、平行であるがラインテープ２に対して右側に寄っており、右側駆動輪１２の速度を上げることで車体３を左へ操舵するためである。

さらに、走行中の車体３が、例えば、図１１に示す状態にある場合、前方センサ３１〜４０の中で、６つの前方センサ３５〜４０がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３５の重み係数「０」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ４０の重み係数「５」が採用される。両センサ群の重みを比較すると、左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより小さく、Ｓ３５で左側駆動輪１１の速度を上げるように補正値を決定する。これは、車体３は、平行であるがラインテープ２に対して左側に寄っており、左側駆動輪１１の速度を上げることで車体３を右へ操舵するためである。

（速度補正値決定処理（２） 車体左傾の場合）
傾き把握処理で、車体３が左傾状態であると判断された後には、図１２に示すように、Ｓ４１で、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより大きいか否かを判断する。大きい場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）には、Ｓ４２で補正なし、すなわち補正値＝０と決定する。

一方、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより大きくない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、すなわち、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重み以下である場合には、Ｓ４３で、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重み以上であるか否かを判断する。そして、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重み以上である場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）には、Ｓ４４で左側駆動輪１１の速度を上げるように補正値Ｃ１を決定する。

また、Ｓ４３で、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重み以上ではない（Ｓ４３：ＮＯ）場合、すなわち左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重みより小さい場合には、Ｓ４５で左側駆動輪１１の速度を、Ｓ４４での処理と比較して相対的に大幅に上げるように補正値Ｃ２（＞Ｃ１）を決定する。

次に、具体的な例を挙げて説明する。例えば、走行中の車体３が、図１３に示す状態にある場合、前方センサ３２〜３６がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３２の重み係数「２」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ３６の重み係数「０」が採用される。左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより大きく、Ｓ４２で補正なしと決定される。車体３は左傾であるが、ラインテープ２に対して全体的に右寄りにずれており、そのまま進むと車体３はラインテープ２上に乗る方向へ操舵されているため、この時点では補正の必要がないためである。

また、走行中の車体３が、例えば、図１４に示す状態にある場合、６つの前方センサ３３〜３８がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３３の重み係数「１」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ３８の重み係数「１」が採用される。両センサ群の重みは等しく、次に、左後センサ群ＬＲの重みと右後センサ群ＲＲの重みを比較する（Ｓ４３）。後方センサ４２〜４７がラインテープ２を検出しＯＮとなる。左後センサ群ＬＲの重みは後方センサ４２の重み係数「２」が採用され、右後センサ群ＲＲの重みは後方センサ４７の「０」が採用される。

左後センサ群ＬＲの重みの方が右後センサ群ＲＲの重みよりも大きく、Ｓ４４で左側駆動輪１１の速度を上げるように補正値Ｃ１を決定する。この状態では、車体３は左傾であり、車体３の後部がラインテープ２に対して右側にずれている。このまま進むとラインテープ２からますます外れていってしまうため、左側駆動輪１１の速度をアップすることで車体３を右へ操舵するようにしている。

さらに、走行中の車体３が、例えば、図１５に示す状態にある場合、４つの前方センサ３７〜４０がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、ＯＮとなっているセンサがないため「０」となり、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ４０の重み係数「５」が採用される。ＬＦ＜ＲＦであるから、次に、Ｓ４３で左後センサ群ＬＲの重みと右後センサ群ＲＲの重みを比較する。

後方センサ４６〜５０がラインテープ２を検出しＯＮとなる。左後センサ群ＬＲの重みはＯＮとなっているセンサがないため「０」となり、右後センサ群ＲＲの重みは後方センサ５０の「５」が採用される。ＬＲ＜ＲＲであるから、Ｓ４５で左側駆動輪１１の速度を上げるように補正値Ｃ２を決定する。この状態では、車体３は左傾であり、ラインテープ２に対して全体的に左側にずれている。このまま進むとラインテープ２からますます外れていってしまうため、左側駆動輪１１の速度をアップすることで車体３を右へ操舵するようにしている。

ここで、補正値Ｃ２＞補正値Ｃ１としているのは、図１４に示す左側への横ずれに対して、図１５に示す左側への横ずれの程度が大きく、より大きな補正値として大きく右に操舵することで、速やかに車体３を真っ直ぐに補正するためである。

（速度補正値決定処理（３） 車体右傾の場合）
傾き把握処理で、車体３が右傾状態であると判断された後には、図１６に示すように、Ｓ５１で、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより小さいか否かを判断する。小さい場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）には、Ｓ５２で補正なし、すなわち補正値＝０と決定する。

一方、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重みより小さくない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、すなわち、左前センサ群ＬＦの重みが右前センサ群ＲＦの重み以上である場合には、Ｓ５３で、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重みより小さいか否かを判断する。そして、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重みより小さい場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）には、Ｓ５４で右側駆動輪１２の速度を上げるように補正値Ｃ３を決定する。

また、Ｓ５３で、左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重みより小さくない（Ｓ５３：ＮＯ）場合、すなわち左後センサ群ＬＲの重みが右後センサ群ＲＲの重み以上である場合には、Ｓ５５で右側駆動輪１２の速度を、Ｓ５４での処理と比較して相対的に大幅に上げるように補正値Ｃ４（＞Ｃ３）を決定する。

次に、具体的な例を挙げて説明する。例えば、走行中の車体３が、図１７に示す状態にある場合、前方センサ３５〜３９がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３５の重み係数「０」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはセンサ３９の重み係数「２」が採用される。左前センサ群ＬＦの重みの方が右前センサ群ＲＦの重みより小さく、Ｓ５２で補正なしと決定される。車体３は右傾であるが、ラインテープ２に対して全体的に左寄りにずれており、車体３はいずれラインテープ２上に正しく乗る方向へ操舵されているため、この時点では補正の必要がないためである。

また、走行中の車体３が、例えば、図１８に示す状態にある場合、６つの前方センサ３３〜３８がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、センサ３３の重み係数「１」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みは、センサ３８の重み係数「１」が採用される。ＬＦ＝ＲＦであるから、次に、Ｓ５３で、左後センサ群ＬＲの重みと右後センサ群ＲＲの重みを比較する。

後方センサ４５〜４９がラインテープ２を検出しＯＮとなる。左後センサ群ＬＲの重みは後方センサ４５の「０」が採用され、右後センサ群ＲＲの重みは後方センサ４９の「２」が採用される。ＬＲ＜ＲＲであるから、Ｓ５４で右側駆動輪１２の速度を上げるように補正値Ｃ３を決定する。この状態では、車体３は左傾であり、車体３の後部がラインテープ２に対して左側にずれている。このまま進むとラインテープ２から外れていってしまうため、右側駆動輪１２の速度をアップすることで車体３を右へ操舵するようにしている。

さらに、走行中の車体３が、例えば、図１９に示す状態にある場合、５つの前方センサ３１〜３５がラインテープ２を検出しＯＮとなる。そして、左前センサ群ＬＦの重みは、前方センサ３１の重み係数「５」が採用され、右前センサ群ＲＦの重みはＯＮとなっているセンサがないため「０」となる。ＬＦ＞ＲＦであるから、次に、Ｓ５３で、左後センサ群ＬＲの重みと右後センサ群ＲＲの重みを比較する。

後方センサ４２〜４６がラインテープ２を検出しＯＮとなる。左後センサ群ＬＲの重みは後方センサ４２の「２」が採用され、右後センサ群ＲＲの重みは後方センサ４６の「０」が採用される。ＬＲ＞ＲＲであるから、Ｓ５５で右側駆動輪１２の速度を上げるように補正値Ｃ４を決定する。この状態では、車体３は右傾であり、ラインテープ２に対して全体的に右側にずれている。このまま進むとラインテープ２からますます外れていってしまうため、右側駆動輪１２の速度をアップすることで車体３を左へ操舵するようにしている。

ここで、補正値Ｃ４＞補正値Ｃ３としているのは、図１８に示す右側への横ずれに対して、図１９に示す右側への横ずれの程度が大きく、より大きな補正値として大きく左に操舵することで、速やかに車体３を真っ直ぐに補正するためである。

［効果］
（１）本実施形態では、前方センサ３１〜４０だけでなく、後方センサ４１〜５０の検出信号を加味して車体３の傾き状態を把握するようにしている。例えば、図１４に示す状態のとき、前方センサ３１〜４０の検出信号のみで判断すると、中央寄りの前方センサ３３〜３８がＯＮとなっており、車体３が傾いていることは把握することができず、図１５に示す状態のように、本来ＯＮとはならない端のセンサがＯＮとなる状態まで、傾きを認識することができない。

このように、前方センサ３１〜４０のみであると、傾き補正のタイミングが遅くなってしまうが、本実施形態では、図１４に示す状態のときから、後方センサ４１〜５０の検出信号を合わせて見ているため、車体３が傾いていることを把握することができ、その傾きに応じた速度補正をすることができる。すなわち、リアルタイムでの車体３の傾き把握が可能となり、車体３が傾き始めた早い段階で傾きを調整することで車体３はラインテープ２上を真っ直ぐに走行することができ、車体３の走行精度を向上させることができる。

（２）さらに、進行方向に対して横方向、すなわち車体３の幅方向に亘って設けられる複数の各センサ３１〜５０に、傾き用重み係数を設定して、前方重み値Ａと後方重み値Ｂを算出するようにしている。これらの重み値を比較することで、車体３が平行、右傾、左傾のいずれの状態にあるかを容易に把握することができる。

（３）さらに、傾きを把握した後には、車体３の横方向における位置ずれに応じて速度補正値を決定するようにしている。すなわち、図９に示すＳ３４，Ｓ３５のように、車体３が平行であっても、横ずれが生じていれば速度補正を実行するし、図１２に示すＳ４２、図１６に示すＳ５２ように、車体３が傾いていても、いずれラインテープ２上に正しく乗る方向への傾きであればあえて補正をしないようにしている。そして、補正をしなかった場合、車体３がそのまま進んでラインテープ２上を外れていくような状態となったときは、その時点で適宜補正が入るようになっている。このように、車体３の傾きと横ずれとに基づいて補正値を決定することで、より緻密かつ好適な制御を実施することができる。

（４）本実施形態では、補正値Ｃ２＞補正値Ｃ１、補正値Ｃ４＞補正値Ｃ３としており、車体３の横ずれの程度に応じて速度補正値の値を変えている。このため、横ずれの程度が大きいときには、より大きな補正値として車体３を大きく操舵することで、速やかに車体３を真っ直ぐにすることができ、さらに走行精度を向上させることができる。

〈他の実施形態〉
上記実施形態において、前方センサ３１〜４０および後方センサ４１〜５０は、横方向に隙間無く１０個設けたが、それぞれ複数設けられていれば良く、個数や配置位置等は適宜変更できる。目指す走行精度、許容しうる蛇行の程度に応じて適宜増減可能であり、例えば、１個飛ばしで６個のセンサを設ける等、変更可能である。

上記実施形態における傾き用重み係数の数値は一例であり、横方向の一方から他方へいく程大きく設定されていれば良く、例えば、１０、２０、３０・・・と設定しても良い。その他、傾き用重み係数の設定以外の手法により、前方センサおよび後方センサの検出信号に基づいて傾きを把握するようにしても良い。

上記実施形態における速度用重み係数の数値は一例であり、適宜変更可能である。また、各センサ群ＬＦ，ＬＲ，ＲＦ，ＲＲの重みの採用方法についても変更可能である。例えば、速度用重み係数を、中央付近のセンサ３４〜３６は「０」、端寄りのセンサ３１，３２，３９，４０は「１」、と設定し、各センサ群の重みは、ＯＮになっているセンサの重み係数の和として演算しても良い。また、ラインテープ２の幅が細ければ、中央付近の重みを「０」に設定するセンサ数を減らす等、種々変更可能である。

上記実施形態では、例えば図９に示すＳ３４のように、車体３を左へ操舵する際に、右側駆動輪１２を速度アップすることで対応したが、その他、左側駆動輪１１を速度ダウンすることで対応しても良いし、右側駆動輪１２を速度アップしつつ左側駆動輪１１を速度ダウンすることで対応しても良い。いずれにしても、右側駆動輪１２と左側駆動輪１１の回転速度差を設けるように設定すれば良く、適宜変更可能である。

上記実施形態では、車輪１３，１４，１５，１６を前後左右に合計４つ設ける構成としたが、大型の車輪を左右に一つずつ設けても良い。また、車体３の姿勢が安定すれば中央に一つの車輪を設ける構成でも良く、この場合、車輪の左右旋回角度を調整することで車体３を操舵するようにしても良い。このように、走行機構４の構成は適宜変更可能である。

上記実施形態の傾き把握処理または速度補正値決定処理において、どのセンサもＯＮしなかった場合には、異常停止と判断して走行を停止するようにプログラムを構成しても良い。

上記実施形態の車体３は、前後方向長さと横方向幅が略同じである形状としたが、車体３の形状は、前後方向に長い矩形箱状等種々変更可能である。

上記実施形態のラインテープ２は、車体３の進行方向に連続的に敷設されているものとしたが、前方センサ３１〜４０および後方センサ４１〜５０により適宜走行ラインを検出して車体３の傾きを把握することができれば、断続的な設置でも良く、走行ラインとしての形態は種々変更可能である。

上記実施形態では、走行制御装置２０を車体３に搭載したが、走行制御装置２０を車体３の外部に設けて、遠隔操作で車体３を制御する構成としても良い。

上記実施形態の車体３は、物品の搬送用としたが、その用途は限られず、車体に座席等を備え、人が乗車可能な車両として構成しても良い。このように、本発明を自動運転車両の走行制御システムに適用することもできる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・車両の走行制御システム
２ ・・・ラインテープ（走行ライン）
３ ・・・車体
４ ・・・走行機構
１３，１４ ・・・左側車輪
１５，１６ ・・・右側車輪
２０ ・・・走行制御装置
２１ ・・・傾き把握手段
２２ ・・・速度補正値決定手段
２３ ・・・走行制御手段
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０・・・前方センサ
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０・・・後方センサ

Claims (6)

1. 走行路に設けられた走行ライン（２）を検出する複数の前方センサ（３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０）および複数の後方センサ（４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０）、並びに走行機構（４）を有する車体（３）と、前記走行機構を制御する走行制御装置（２０）と、を備える車両の走行制御システムであって、
   複数の前記前方センサは、前記車体の前部に前記車体の幅方向に並んで設けられ、複数の前記後方センサは、前記車体の後部に前記幅方向に並んで設けられ、
   前記走行制御装置は、
   複数の前記前方センサおよび複数の前記後方センサの検出信号に基づき、進行方向に対する前記車体の傾き状態を把握する傾き把握手段（２１）と、
   前記傾き状態に基づき、前記車体の速度の補正量である速度補正値を決定する速度補正値決定手段（２２）と、
   前記速度補正値に基づき、前記走行機構の速度を補正制御する走行制御手段（２３）と、
   を備えることを特徴とする車両の走行制御システム。
2. 前記傾き把握手段は、
   複数の前記前方センサおよび複数の前記後方センサに対して、前記幅方向の一方から他方へいく程大きく設定される重み係数に基づき、
   前記走行ラインを検出した前記前方センサの重み係数の総和を、前記走行ラインを検出した前記前方センサの数で除した値である前方重み値（Ａ）と、
   前記走行ラインを検出した前記後方センサの重み係数の総和を、前記走行ラインを検出した前記後方センサの数で除した値である後方重み値（Ｂ）と、
   を算出し、前記前方重み値と前記後方重み値との比較により前記車体の前記傾き状態を把握することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御システム。
3. 前記傾き把握手段は、前記傾き状態として、車体平行状態、車体左傾状態および車体右傾状態のうちいずれの状態であるかを把握することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の走行制御システム。
4. 前記速度補正値決定手段は、
   前記傾き状態と、前記車体の前記幅方向における前記走行ラインに対する位置ずれと、に基づき前記速度補正値を決定することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の車両の走行制御システム。
5. 前記位置ずれの程度に応じて、前記速度補正値の値は異なっていることを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御システム。
6. 前記走行機構は、右側車輪（１５，１６）と左側車輪（１３，１４）とを有し、
   前記走行制御手段は、前記右側車輪と前記左側車輪の回転速度差を生じさせることで前記走行機構の速度を補正制御することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の車両の走行制御システム。

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