JP2532061B2 - 運搬車の手動操舵制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は運搬車の手動操舵制御回路の改良に関するも
のである。

従来の技術 従来から２モータ駆動の運搬車は第２図に示すとおり
であり、手で操舵を行なうために例えば手動レバーにポ
テンショメータを取付けたような手動操作器１、手動操
作器１から信号により操舵信号を発生する操舵信号発生
部２、運搬車の走行速度を決定する信号を発生する速度
指令発生部３、操舵信号発生部２からの操舵信号と速度
指令発生部３からの速度指令信号ならびに右側駆動モー
タ51の回転速度を検出する右側速度センサ61からの信号
とによって速度偏差信号を作り出す右側偏差増幅部41の
速度偏差信号の大きさに応じ所定の速度で回転し、運搬
車を駆動する右側駆動モータ51、他方右側と同様に操舵
信号発生部２からの操舵信号と速度指令発生部３からの
速度指令信号ならびに左側駆動モータ52の回転速度を検
出する左側速度センサ62からの信号とによって速度偏差
信号を作り出す左側偏差増幅部42の速度偏差信号の大き
さに応じ所定の速度で回転し、運搬車を駆動する左側駆
動モータ52から構成されており手動操作１の動きに応じ
操舵信号発生部２により右側と左側への信号の大きさに
差を付けることで右側駆動モータ51と左側駆動モータ52
間に回転速度差を作り出し、運搬車の操舵を行ってい
る。

発明が解決しようとする問題点 前記の方式による２モータ駆動の運搬車は手動操舵を
行うとき右側と左側の駆動モータのある回転速度を安定
に保つような回路構成であるため、運搬車の車体にある
把手からの手の力による操舵は大きな力を必要とし、容
易でない。したがって手動操作器１による操舵を行なっ
ているが、該手動操作器１は小さなものであるため、操
舵に熟練を要するのと、操作のための器具が必要である
等の欠点を有している。

問題点を解決するための手段 上記の欠点を解決するために本発明は、右側駆動モー
タと、左側駆動モータと、右側速度センサと、左側速度
センサと、平均値演算部と、右側速度偏差検出部と、左
側速度偏差検出部と、右側偏差増幅部と、左側偏差増幅
部と、速度指令発生部とを備えた運搬車の手動操舵制御
回路であって、 右側駆動モータは、運搬車の右側の駆動車輪を駆動さ
せ、左側駆動モータは、同じく左側の駆動車輪を駆動さ
せるものであり、 右側速度センサは、右側駆動モータの回転速度を検出
してその信号を出力し、左側速度センサは、左側駆動モ
ータの回転速度を検出してその信号を出力するものであ
り、 平均値演算部は、右側、左側、左側速度センサからの
回転速度の信号を入力しその平均速度を演算してその信
号を出力するものであり、 右側速度偏差検出部は、平均値演算部分からの平均速
度の信号と、右側速度センサからの回転速度の信号とを
入力し両速度を比較演算してその差分（Ａ）の信号を出
力し、左側速度偏差検出部は、平均値演算部からの平均
速度の信号と、左側速度センサからの回転速度の信号と
を入力し両速度を比較演算してその差分（Ｂ）の信号を
出力するものであり、 右側偏差増幅部は、左側速度偏差検出部からの速度差
分（Ｂ）の信号を入力し所定値に増幅して操舵信号とし
て右側駆動モータに加え、左側偏差増幅部は、右側速度
偏差検出部からの速度差分（Ａ）の信号を入力し所定値
に増幅して操舵信号として左側駆動モータに加えるもの
であり、 速度指令発生部は、速度指令信号を右側、左側偏差増
幅部に出力するものであり、 右側偏差増幅部は、右側速度センサからの回転速度の
信号を入力し、該回転速度と、速度指令発生部からの指
令速度との差分（Ｃ）を所定値に増幅し操舵信号として
右側駆動モータに加え、左側偏差増幅部は、左側速度セ
ンサからの回転速度の信号を入力し、該回転速度と、速
度指令発生部からの指令速度との差分（Ｄ）を所定値に
増幅し、操舵信号として左側駆動モータに加えるもので
あり、 右側駆動モータから右側速度センサ、右側速度偏差値
検出部、左側偏差増幅部を経て左側駆動モータに至り、
該左側駆動モータから左側速度センサ、左側速度偏差検
出部、右側偏差増幅部を経て右側駆動モータに至る系
は、正帰還回路を構成するものであり、 右側駆動モータから右側速度センサ、右側偏差増幅部
を経て右側駆動モータに至る系と左側駆動モータから左
側速度センサ、左側偏差増幅部を経て左側駆動モータに
至る系は、負帰還回路を構成するものである。

作用 本発明は、前記正帰還回路により、直進走行の運搬車
に対して運搬車の把手に加える進行方向変更の力、すな
わち、車体外部からの力により左右の駆動モータ間の回
転速度にわずかの速度差を生じると、該速度差信号が正
帰還回路により所定の大きさの信号に増幅され、運搬車
の走行速度に対する極めて大きな左右側駆動モータの速
度差信号として得られる。

また、前記負帰還回路により、速度指令信号に見合っ
た直進性のある安定な左、右側駆動モータの回転速度を
得ることができる。

なお、前記正帰還回路のみでは外部からの力による速
度差に対する運搬車の進行方向の変更の動きが極めて敏
感になり、運搬車の直進性が出しにくい等手動操舵制御
として用いるには不安定である。

そのため前記負帰還回路と組合わせることにより、操
舵制御の不安定性をなくし、運搬車の直進性を維持しな
がら運搬車の把手に加えられたわずかな手の力により発
生する左・右側の駆動モータの回転速度差の信号を検出
増幅し、安定な手動操作を行えるようにしたものであ
る。

また運搬車の把手に加えている力を除去すると、それ
につれ進行方向変更のための左、右側駆動モータ間の回
転速度差の信号が失われることになる。このことは前記
回転速度差信号を零とすることとなるため、負帰還回路
は、速度指令信号にもとづき把手に加えている力を除去
する以前にあった両駆動モータ間の回転速度差を解消し
運搬車が直進走行に戻ることになる。

実施例 本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、３は運搬車の走行速度を決定するた
めの速度指令信号を発生する速度指令発生部、41と42
は、左右側の駆動モータ回転速度を検出する右側速度セ
ンサ61と左側の速度センサ62からの回転速度信号ならび
に右側速度偏差検出部81と左側速度偏差検出部82からの
それぞれの信号と速度指令発生部３からの速度指令信号
によって速度偏差を取り出し信号増幅をする右側偏差増
幅部と左側偏差増幅部、51と52は運搬車を走行させるた
めの駆動用の右側駆動モータと左側駆動モータ、７は右
側速度センサ61と左側速度センサ61からの信号の回転速
度の平均値を求める平均値演算部、そして81と82はそれ
ぞれ右側速度センサ61からの信号と平均値演算部７から
の信号の差を求め所定の値に増幅する右側速度差検出部
と左側速度センサ62からの信号と平均値演算部７からの
信号の差を求め所定の値に増幅する左側速度偏差検出部
である。

前記の構成において右側速度偏差検出部81の出力信号
を左側偏差増幅部42への入力信号とし、左側速度偏差検
出部82の出力信号を右側偏差増幅部41への入力信号とす
ることにより右側の走行速度差を左側へ、左側の走行速
度差を右側へ正帰還接続する。

また第１図のように右側偏差増幅部41、右側駆動モー
タ51、右側速度センサ61から右側駆動モータ51に至る系
は、負帰還回路を構成、一方、左側偏差増幅部２、左側
駆動モータ52、左側速度センサ62から左側駆動モータ52
に至る系は、負帰還回路を構成している。

本発明の動作を詳述する。一般的に把手の取り付けら
れた運搬車の進行方向を把手を用いて手動操舵を行うと
き、把手の進行方向側を手前に引き付けるようにし、そ
の把手の反対側に押す力を加えるようにする動作によ
り、運搬車の進行方向の変更を行っている。

本発明は、把手に加える力を軽減しようとするもので
あり、その動作は下記のようになる。

本発明を実施しようとする運搬車に前記のごとき力を
把手に加えると、その力により進行方向側の駆動モータ
は低速し、その反対側の駆動モータは増幅するごとき結
果が得られる。

例えば、運搬車の進行方向を右側に変更しようとする
とき、把手の右側に引き付ける力を、把手の反対側の左
側に押す力を加えると、その結果として、右側の駆動モ
ータ51は減速し、左側の駆動モータ52は増速する動きを
する。

したがって、右側の駆動モータ51の軸に直結されてい
る右側速度センサ61の出力は小さく、左側の駆動モータ
52の軸に直結されている左側速度センサ62の出力は大き
くなる。

前記 右側と左側の速度センサ61、62の出力から運搬
車の走行速度を求めるために平均値演算部７にて平均速
度を演算し、その結果を運搬車の走行速度とする。

また、前記 運搬車の走行速度に対する右側の駆動モ
ータ51の減速量を得るために右側速度偏差検出部81で
運搬車の走行速度と右側速度センサ61の出力を比較演算
し差分を求める。一方、左側の駆動モータ52の増速量を
得るために左側速度偏差検出部82で 運搬車の走行速度
と左側速度センサ62の出力を比較演算し差分を求める。

右側の駆動モータ51の減速量と左側の駆動モータ52の
増速量の二つの差分は右側偏差増幅部41と左側偏差増幅
部42へ、右側の駆動モータ51の減速量の差分は左側の駆
動モータ52がより増速するように左側偏差増幅部42へ加
え、また、左側の駆動モータ52の増速量の差分は右側の
駆動モータ51がより減速するように右側偏差増幅部41へ
加える。

前記の接続することにより、右側の駆動モータ51と左
側モータ52間に正帰還回路が構成される。したがって、
この状態に於いては、運搬車の進行方向を右側に変更す
るために運搬車の把手の右側に引き付ける力を、把手の
左側に押す力を僅かに加えると、それに見合った僅かな
速度差が右側の駆動モータ51と左側の駆動モータ52間に
発生する。この僅かな速度差が作用して右側の駆動モー
タ51はより大きな減速を、左側の駆動モータ52はより大
きな増速を、と次々と増幅され、運搬車の把手に加えた
僅かな力は二つの駆動モータ51、52間の大きな速度差と
して現れ、運搬車の進行方向を容易に変更することが可
能になる。

また、運搬車の進行方向を左側へ変更するためには、
前記 右側への進行方向の変更と同様に、運搬車の把手
の左側に引き付ける力を、把手の右側に押す力を僅かに
加えることで左側の駆動モータ52にはより大きな減速
を、右側の駆動モータ51にはより大きな増速が、前記
右側への進行方向の変更の場合と同様な動作により得る
ことができる。

前記 正帰還回路を有する構成に於いては、運搬車の
把手に僅かな力を加えることで運搬車の進行方向の変更
が容易にできるという特徴を持っている。しかし、一方
では運搬車の進行方向を変更するために把手に加えた力
を除去しても、もとの直進状態に復元しない、ならび
に、運搬車の把手の右側と左側に均等な力を加え、運搬
車を直進させようとしても、運搬車の把手の左右に加わ
る意識しない僅かな力の差によっても運搬車の進行方向
を変更してしまい、直進状態を維持するのが困難である
等、大きな欠点を持っている。

前記 正帰還回路を有する構成としたために発生した
上記欠点の除去と、運搬車の安定した走行を得るために
前記構成中に次に示す接続構成が付加されている。

すなわち、運搬車の走行速度の基準となる速度指令信
号を作り出す速度指令発生部３からの速度指令信号と、
右側の駆動モータ51の回転速度を検出する右側速度セン
サ61からの回転速度信号とを右側偏差増幅部41で比較
し、差分を取り出し、その差分を増幅して右側の駆動モ
ータ51を回転させるごとき負帰還回路を有する構成とし
た右側モータ駆動回路により、右側の駆動モータ51は速
度指令発生部３からの速度指令信号に合致した回転速度
を得ている。

もう一方の 左側の駆動モータ52は、右側の駆動モー
タ51と同様に、速度指令発生部３からの速度指令信号
と、左側の駆動モータ52の回転速度を検出する左側速度
センサ62からの回転速度信号とを左側偏差増幅部42で比
較し、差分を取り出し、その差分を増幅して左側の駆動
モータ52を回転させるごとき負帰還回路を有する構成と
した左側モータ駆動回路により、左側の駆動モータ52は
速度指令発生部３からの速度指令信号に合致した回転速
度を得ている。

このように、左右二つの駆動モータ51、52は一つの速
度指令発生部３からの速度指令信号で運転されているた
め、二つの駆動モータ51、52の回転速度は、常に同一と
なり、運搬車は一定速度の直進状態を維持することがで
きる。

前記状態に於いて、運搬車の進行方向を変更するため
に運搬車の把手に進行方向に見合った方向の力を加えて
いるかぎりにおいて、前記正帰還回路の作用により、二
つの駆動モータ51、52間に回転速度差を発生、運搬車の
進行方向の変更が可能となる。

しかも、運搬車の把手に加えている力を除去すると、
負帰還回路の作用により、二つの駆動モータ51、52間の
回転速度は同じとなり、運搬車の進行方向は直進状態に
復元される。

ここで、運搬車の進行方向を変更するために必要とす
る運搬車の把手に加える力の大きさは、前記の正帰還回
路の正帰還の利得により決定され、利得が、高くなれば
運搬車の把手に加える力は小さくて良いが、動作は不安
定な状態に近づき、利得が低くなれば運搬車の把手に加
える力は大きく必要とするが、動作は安定する。

発明の効果 本発明は、従来のような手動操作器を用いることな
く、運搬車の車体にある把手に運搬車の進行方向に見合
った方向へわずかの手の力を加えることにより運搬車の
進行方向の変更が容易にでき、把手の手の力を除去する
と、直進状態にもどる等だれでも容易に操作できるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
の手動操舵制御回路図である。 3:速度指令発生部、41:右側偏差増幅部、42:左側偏差増
幅部、51:右側駆動モータ、52:左側駆動モータ、61:右
側速度センサ、62:左側速度センサ、7:平均値演算部、8
1:右側速度偏差検出部、82:左側速度偏差検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−84644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−44914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46760（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−39154（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】右側駆動モータ（51）と、左側駆動モータ
   （52）と、右側速度センサ（61）と、左側速度センサ
   （62）と、平均値演算部（７）と、右側速度偏差検出部
   （81）と、左側速度偏差検出部（82）と、右側偏差増幅
   部（41）と、左側偏差増幅部（42）と、速度指令発生部
   （３）とを有し、 前記右側駆動モータ（51）は、運搬車の右側の駆動車輪
   を駆動させ、前記左側駆動モータ（52）は、運搬車の左
   側の駆動車輪を駆動させるものであり、 前記右側速度センサ（61）は、前記右側駆動モータ（5
   1）の回転速度を検出してその信号を出力し、前記左側
   速度センサ（62）は、前記左側駆動モータ（52）の回転
   速度を検出してその信号を出力するものであり、 前記平均値演算部（７）は、前記右側、左側速度センサ
   （61）、（62）からの回転速度の信号をを入力しその平
   均速度を演算してその信号を出力するものであり、 前記右側速度偏差検出部（81）は、前記平均値演算部
   （７）からの平均速度の信号と、前記右側速度センサ
   （61）からの回転速度の信号とを入力し前記両速度を比
   較演算してその差分（Ａ）の信号を出力し、前記左側速
   度偏差検出部（82）は、前記平均値演算部（７）からの
   平均速度の信号と、前記左側速度センサ（62）からの回
   転速度の信号とを入力し前記両速度を比較演算してその
   差分（Ｂ）の信号を出力するものであり、 前記右側偏差増幅部（41）は、前記左側速度偏差検出部
   （82）からの前記速度差部（Ｂ）の信号を入力し所定値
   に増幅して操舵信号として前記右側駆動モータ（51）に
   加え、前記左側偏差増幅部（42）は、前記右側速度偏差
   検出部（81）からの前記速度差分（Ａ）の信号を入力し
   所定値に増幅して操舵信号として前記左側駆動モータ
   （52）に加えるものであり、 前記速度指令発生部（３）は、速度指令信号を前記右
   側、左側偏差増幅部（41）、（42）に出力するものであ
   り、 前記右側偏差増幅部（41）は、前記右側速度センサ（6
   1）からの回転速度の信号を入力し、該回転速度と、前
   記速度指令発生部（３）からの指令速度との差分（Ｃ）
   を所定値に増幅し操舵信号として前記右側駆動モータ
   （51）に加え、前記左側偏差増幅部（42）は、前記左側
   速度センサ（62）からの回転速度の信号を入力し、該回
   転速度と、前記速度指令発生部（３）からの指令速度と
   の差分（Ｄ）を所定値に増幅し操舵信号として前記左側
   駆動モータ（52）に加えるものであり、 前記の右側駆動モータ（51）から右側速度センサ（6
   1）、右側速度偏差検出部（81）、左側偏差増幅部（4
   2）を経て左側駆動モータ（52）に至り、該左側駆動モ
   ータ（52）から左側速度センサ（62）、左側速度偏差検
   出部（82）、右側偏差増幅部（41）、を経て右側駆動モ
   ータ（51）に至る系は、正帰還回路を構成するものであ
   り、 前記の右側駆動モータ（51）から右側速度センサ（6
   1）、右側偏差増幅部（41）を経て右側駆動モータ（5
   1）に至る系と、前記の左側駆動モータ（52）から左側
   速度センサ（62）、左側偏差増幅部（42）を経て左側駆
   動モータ（52）に至る系は、負帰還回路を構成するもの
   である、 運搬車の手動操舵制御回路。