JP2022092830A - 自律走行車および自律走行システム - Google Patents
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Abstract
Description
車両本体と、
前記車両本体の前後方向の一方側に設けられた少なくとも1つの固定輪と、
前記車両本体の前後方向の他方側に設けられた単一の操舵輪と、
非線形モデル予測制御を行い、前記操舵輪の操舵角を制御する制御装置と、
を備える自律走行車であって、
前記制御装置は、
入力が前記操舵角のみの1次元となる無次元化運動モデルを用いて、前記非線形モデル予測制御を行い最適な入力を決定し、前記最適な入力に応じて前記操舵角を制御する、
ことを特徴とする。
入力が前記操舵輪の速度および前記操舵角の2次元となるキネマティックシングルトラックモデルに対して、独立変数を時刻から前記操舵輪の積算走行距離に変更する変数変換を行い、かつ前記固定輪から前記操舵輪までの長さに相当するホイールベース長を用いて無次元化したものであってもよい。
前記制御装置は、
前記無次元化運動モデルの前記入力に相当する制御量候補を算出する制御量算出部と、
前記無次元化運動モデルを用いて前記車両本体の走行経路の形状を予測するモデル予測部と、
評価関数を用いて前記走行経路の形状を評価し、前記最適な入力に相当する最適な制御量候補を決定する評価部と、
前記操舵角が前記最適な制御量候補に含まれる制御量と一致するように、前記操舵角のフィードバック制御を行うフィードバック制御部とを備えるよう構成できる。
前記いずれかの自律走行車と、
前記自律走行車の走行を管理する管理装置と、
を備えることを特徴とする。
少なくとも1台の自律走行車と、
前記自律走行車の走行を管理する管理装置と、
を備える自律走行システムであって、
前記自立走行車は、
車両本体と、
前記車両本体の前後方向の一方側に設けられた少なくとも1つの固定輪と、
前記車両本体の前後方向の他方側に設けられた単一の操舵輪と、
前記操舵輪の操舵角を制御する制御装置と、
を備え、
前記管理装置は、
入力が前記操舵角のみの1次元となる無次元化運動モデルを用いて、非線形モデル予測制御を行い最適な入力を決定するモデル予測制御部を備え、
前記自立走行車の前記制御装置は、
前記モデル予測制御部が決定した前記最適な入力に応じて前記操舵角を制御する、
ことを特徴とする。
入力が前記操舵輪の速度および前記操舵角の2次元となるキネマティックシングルトラックモデルに対して、独立変数を時刻から前記操舵輪の積算走行距離に変更する変数変換を行い、かつ前記固定輪から前記操舵輪までの長さに相当するホイールベース長を用いて無次元化したものであってもよい。
前記モデル予測制御部は、
前記無次元化運動モデルの前記入力に相当する制御量候補を算出する制御量算出部と、
前記無次元化運動モデルを用いて前記自立走行車の走行経路の形状を予測するモデル予測部と、
評価関数を用いて前記走行経路の形状を評価し、前記最適な入力に相当する最適な制御量候補を決定する評価部と、
を備え、
前記自立走行車の前記制御装置は、
前記操舵角が前記最適な制御量候補に含まれる制御量と一致するように、前記操舵角の制御を行うよう構成できる。
図1に、本発明の第1実施形態に係る自律走行システム1Aを示す。自律走行システム1Aは、少なくとも1台の無人フォークリフト10A(本発明の「自律走行車」に相当)と、管理装置20Aとで構成される。
図4に、本発明の第2実施形態に係る自律走行システム1Bを示す。自律走行システム1Bは、少なくとも1台の無人フォークリフト10B(本発明の「自律走行車」に相当)と、管理装置20Bとで構成される。
以上、本発明に係る自律走行車および自律走行システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
10A,10B 無人フォークリフト
11 車両本体
12 荷役装置
12a キャリッジ
12b マスト
12c フォーク
13(13L,13R) 固定輪
14 操舵輪
15 従動輪
16 操舵装置
17 操舵角検出センサ
18A,18B 制御装置
20A,20B 管理装置
21 通信部
22 統括制御部
100 操舵制御部
101 第1制御部
102 第2制御部
103,201 情報取得部
104,202 演算処理部
105,203 制御量算出部
106,204 モデル予測部
107,205 評価部
200 モデル予測制御部
Claims (7)
- 車両本体と、
前記車両本体の前後方向の一方側に設けられた少なくとも1つの固定輪と、
前記車両本体の前後方向の他方側に設けられた単一の操舵輪と、
非線形モデル予測制御を行い、前記操舵輪の操舵角を制御する制御装置と、
を備える自律走行車であって、
前記制御装置は、
入力が前記操舵角のみの1次元となる無次元化運動モデルを用いて、前記非線形モデル予測制御を行い最適な入力を決定し、前記最適な入力に応じて前記操舵角を制御する、
ことを特徴とする自律走行車。 - 前記無次元化運動モデルは、
入力が前記操舵輪の速度および前記操舵角の2次元となるキネマティックシングルトラックモデルに対して、独立変数を時刻から前記操舵輪の積算走行距離に変更する変数変換を行い、かつ前記固定輪から前記操舵輪までの長さに相当するホイールベース長を用いて無次元化したものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の自律走行車。 - 前記制御装置は、
前記無次元化運動モデルの前記入力に相当する制御量候補を算出する制御量算出部と、
前記無次元化運動モデルを用いて前記車両本体の走行経路の形状を予測するモデル予測部と、
評価関数を用いて前記走行経路の形状を評価し、前記最適な入力に相当する最適な制御量候補を決定する評価部と、
前記操舵角が前記最適な制御量候補に含まれる制御量と一致するように、前記操舵角のフィードバック制御を行うフィードバック制御部とを備える、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自律走行車。 - 請求項1~3のいずれかに記載の自律走行車と、
前記自律走行車の走行を管理する管理装置と、を含む、
ことを特徴とする自律走行システム。 - 少なくとも1台の自律走行車と、
前記自律走行車の走行を管理する管理装置と、
を備える自律走行システムであって、
前記自立走行車は、
車両本体と、
前記車両本体の前後方向の一方側に設けられた少なくとも1つの固定輪と、
前記車両本体の前後方向の他方側に設けられた単一の操舵輪と、
前記操舵輪の操舵角を制御する制御装置と、
を備え、
前記管理装置は、
入力が前記操舵角のみの1次元となる無次元化運動モデルを用いて、非線形モデル予測制御を行い最適な入力を決定するモデル予測制御部を備え、
前記自立走行車の前記制御装置は、
前記モデル予測制御部が決定した前記最適な入力に応じて前記操舵角を制御する、
ことを特徴とする自律走行システム。 - 前記無次元化運動モデルは、
入力が前記操舵輪の速度および前記操舵角の2次元となるキネマティックシングルトラックモデルに対して、独立変数を時刻から前記操舵輪の積算走行距離に変更する変数変換を行い、かつ前記固定輪から前記操舵輪までの長さに相当するホイールベース長を用いて無次元化したものである、
ことを特徴とする請求項5に記載の自律走行システム。 - 前記モデル予測制御部は、
前記無次元化運動モデルの前記入力に相当する制御量候補を算出する制御量算出部と、
前記無次元化運動モデルを用いて前記自立走行車の走行経路の形状を予測するモデル予測部と、
評価関数を用いて前記走行経路の形状を評価し、前記最適な入力に相当する最適な制御量候補を決定する評価部と、
を備え、
前記自立走行車の前記制御装置は、
前記操舵角が前記最適な制御量候補に含まれる制御量と一致するように、前記操舵角の制御を行う、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の自律走行システム。
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Citations (4)
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