JP2674203B2 - 無人車の走行制御装置 - Google Patents

無人車の走行制御装置

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JP2674203B2
JP2674203B2 JP1101417A JP10141789A JP2674203B2 JP 2674203 B2 JP2674203 B2 JP 2674203B2 JP 1101417 A JP1101417 A JP 1101417A JP 10141789 A JP10141789 A JP 10141789A JP 2674203 B2 JP2674203 B2 JP 2674203B2
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肇 古久根
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株式会社豊田自動織機製作所
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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] この発明は無人車の走行制御装置に係り、詳しくは旋
回走行の制御装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、この種の走行制御装置を備えた無人車として、
例えば第7図に実線で示すように、車体31の下側中央に
て進行方向に対して左右対称位置に配設された駆動用の
左側モータ32及び右側モータ33と、それら各モータ32,3
3に駆動連結された左側駆動輪34及び右側駆動輪35と、
それら各駆動輪34,35の前後両側に配設されたキャスタ3
6,37とを備えた4輪式の無人車が知られている。
この無人車には、第6図に示すように中央処理装置
(CPU)38、制御プログラムを記憶した読出し専用メモ
リ(ROM)39、CPU38の演算結果等を一時記憶する読出し
及び書き替え可能なメモリ(RAM)40からなる走行制御
装置が備え付けられている。又、そのCPU38には外部の
走行指令部41から旋回走行(スピンターン)を指示する
旋回指令信号等の各種指令信号が入力されるようになっ
ている。
そして、CPU38は走行指令部41から旋回指令信号を入
力した時、旋回走行を行うために一対のモータ駆動回路
42,43を介して左右の各モータ32,33の回転比及び回転速
度(この場合には回転方向が互いに正反対で、かつ互い
に同一回転速度となる)の指令値をROM39に記憶された
データに基いて割り出し、その割り出した指令値に従っ
て各モータ32,33を回転制御する。このとき、各モータ3
2,33の回転数、即ち回転速度は各モータ32,33に対応し
て設けられたタコジュネレータ44,45にて検出され、CPU
38はそれら各タコジェネレータ44,45の検出信号を各モ
ータ32,33の回転制御のためのフィードバックデータと
して入力する。即ち、CPU38は各タコジェネレータ44,45
の検出値が前記割り出した指令値になるように各モータ
32,33を回転制御すると共に、各モータ32,33の回転速度
を一致させるように制御する。
[発明が解決しようとする課題] ところが、前記従来の走行制御装置では、左右の各モ
ータ32,33がそれぞれ別々に速度制御されているので、
各駆動輪34,35にかかる負荷がアンバランスになった場
合に、各駆動輪34,35の走行距離に差が生じる虞があっ
た。
例えば、無人車に積載された荷物の重心の偏り、キャ
スタ36,37の走行抵抗、路面の凹凸或いは各モータ32,33
の回転特性の違い等により前記負荷のアンバランスが生
じると、第8図に示すように所定の走行時間経過後の各
駆動輪34,35の走行距離、即ち左側走行距離Aと右側走
行距離Bとの間に差が生じるばかりでなく、それらが正
規の走行距離Cとの間で大きな誤差Eを生じる虞があっ
た。
従って、例えば第7図に示すように右側駆動輪35にか
かる負荷が左側駆動輪34にかかるそれよりも大きい場合
に旋回走行を行うと、各駆動輪34,35の走行距離A,Bに差
が生じて、旋回走行の中心が位置P0から位置P1へずれ、
定位置における正確な旋回走行を行うことができなくな
る。
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、旋回走行の中心の位置ずれを未然に防
止して、定位置での旋回走行を行い得る無人車の走行制
御装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するためにこの発明においては、車
体の下側にて進行方向に対して左右対称位置に配設され
た左右一対の駆動輪と、その左側駆動輪を回転駆動させ
るための左側駆動手段と、前記右側駆動輪を回転駆動さ
せるための右側駆動手段とを備え、車両の旋回走行を指
示する旋回指令信号に基き、前記各駆動手段を制御して
前記各駆動輪を互いに正反対の方向へ回転駆動させて車
両を旋回走行させる無人車の走行制御装置において、前
記左側駆動輪の走行距離を検出する左側走行距離検出手
段と、前記右側駆動輪の走行距離を検出する右側走行距
離検出手段と、前記旋回指令信号に基いて車両が旋回走
行している際、前記各走行距離検出手段の検出値に基
き、旋回走行を開始してから所定走行時間経過後の前記
各駆動輪の走行距離の差を割り出し、その差が無くなる
ように前記各駆動手段を制御して前記各駆動輪の回転を
変速制御する変速制御手段とを備えている。
[作用] 従って、車両の旋回走行を指示する旋回指令信号に基
き、各駆動手段を制御して各駆動輪を互いに正反対の方
向へ回転駆動させて車両を旋回走行させる場合におい
て、変速制御手段は左側距離検出手段及び右側走行距離
検出手段のそれぞれから各駆動輪の走行距離に相当する
検出信号を入力する。そして、同変速制御手段は、各走
行距離検出手段の検出値に基き、旋回走行を開始してか
ら所定走行時間経過後の各駆動輪の走行距離の差を割り
出し、その差が無くなるように各駆動手段を制御して各
駆動輪の回転を変速制御する。
これによって、旋回走行時における各駆動輪の走行距
離が等しくなり、旋回走行の中心が定位置に保持され
る。
[実施例] 以下、この発明を4輪式の無人車に具体化した一実施
例を第1図〜第3図に基いて詳細に説明する。
第2図は無人車の下側を示し、車体1の下側中央にて
進行方向に対して左右対称位置には、左側駆動手段及び
右側駆動手段としての左側モータ2及び右側モータ3が
それぞれ配設され、それら各モータ2,3には左側駆動輪
4及び右側駆動輪5がそれぞれ駆動連結されている。
又、各駆動輪4,5の前後両側にはキャスタ6,7がそれぞれ
配設されている。
この無人車に搭載された走行制御装置の電気的構成を
第1図に従って説明すると、変速制御手段としてのマイ
クロコンピュータ11はCPU12、制御プログラムを記憶し
たROM13、CPU12の演算結果等を一時記憶するRAM14から
なり、CPU12はROM13に記憶した制御プログラムに従って
走行制御のための処理動作を実行する。
又、CPU12は旋回走行を指示する旋回指令信号、直進
走行を指示する直進指令信号、右折を指示する右折指令
信号及び左折を指示する左折指令信号等の各種指令信号
を外部の走行指令部15から入力する。
更に、CPU12は走行指令部15からの旋回指令信号を入
力したとき、旋回走行を行うために一対のモータ駆動回
路16,17を介して左右の各モータ2,3の回転比及び回転速
度(この場合には回転方向が互いに正反対で、かつ互い
に同一回転速度となる)の指令値をROM13に記憶された
データに基いて割り出し、その割り出した指令値に従っ
て各モータ2,3を回転制御する。
左右の各モータ2,3には、それらの回転量、即ち各駆
動輪4,5の走行距離に相当する数のパルス信号を出力す
る左側走行距離検出手段及び右側走行距離検出手段とし
ての一対のパルスエンコーダ18,19が接続されている。
そして、CPU12は旋回指令信号が入力されたとき、各パ
ルスエンコーダ18,19から各駆動輪4,5の走行距離に相当
する数のパルス信号を入力する。
そして、CPU12は各パルスエンコーダ18,19からのパル
ス信号に基き、所定走行時間経過後の各駆動輪4,5の走
行距離の差を割り出し、その差を無くすための各モータ
2,3の変速値を演算してその演算された変速値に基い
て、各モータ2,3の回転速度を指示するための新たな指
令値を決定し、その指令値に従って各モータ2,3の回転
速度を制御する。
又、CPU12は各パルスエンコーダ18,19からのパルス信
号を時間微分して各駆動輪4,5の実際の回転速度を割り
出し、その割り出した実際の回転速度を各モータ2,3を
回転制御するためのフィードバックデータとして入力す
る。即ち、CPU12は前記実際の回転速度が前記決定され
た指令値になるように各モータ2,3の回転速度を制御す
る。
次に、上記のように構成した走行制御装置の作用につ
いて第3図のグラフに従って説明する。
今、左右の各駆動輪4,5にかかる負荷がアンバランス
の場合において、走行指令部15から旋回指令信号が出力
されると、無人車の旋回走行が行われる。
つまり、CPU12は各モータ2,3を互いに正反対の方向へ
同じ速度で回転駆動させるための指令値N1,N2を各モー
タ駆動回路16,17を介して各モータ2,3に出力する。これ
によって、各駆動輪4,5が走行を開始して、第3図に示
すように各駆動輪4,5の走行距離、即ち左側走行距離A
及び右側走行距離Bが時間t0からの経時に伴って増大す
る。
そして、各駆動輪4,5にかかる負荷のアンバランスに
より、例えば第3図の時間t1に示すように各走行距離A,
Bに差αが生じると(A>B)、CPU12はその差αを無く
すべく各モータ2,3の回転速度を制御する。
即ち、CPU12は各走行距離A,Bの差αに対応する各モー
タ2,3の変速値βを演算する。そして、CPU12はその演算
された変速値βを各モータ2,3の回転速度を制御するた
めの指令値N1,N2に対して加算又は減算し、その演算結
果に基いて各モータ2,3の回転速度を制御する。つま
り、この場合には、走行距離の大きい左側駆動輪4の回
転速度を指示する指令値N1から変速値βを減算した新た
な指令値(N1−β)に従って左側モータ2を制御する。
又、走行距離の小さい右側駆動輪5の回転速度を指示す
る指令値N2に変速値βを加算した新たな指令値(N2+
β)に従って右側モータ3を制御する。
これによって、第3図に示すように各走行距離A,Bは
時間t1から所定時間経過した時間t2において略等しい走
行距離となり、この時点で各走行距離A,Bの差αが略ゼ
ロに収束すると共に、正規の走行距離Cに近づく。この
結果、旋回走行の中心の位置ずれが未然に防止され、定
位置において無人車を旋回走行させることができる。
従って、無人車に積載される荷物の重心の偏り、キャ
スタ6,7の走行抵抗、路面の凹凸或いは各モータ2,3の特
性の違い等により各駆動輪4,5にかかる負荷がアンバラ
ンスになるような場合において、定位置にて正確な旋回
走行を行うことができ、旋回走行を行うために要するス
ペースを最小限のスペースにすることができる。又、旋
回走行時の位置ずれを無くせることから、無人車の走行
精度を更に高めることができ、その走行コース上におけ
る無人車の位置制御をより正確に行うことができる。
尚、この発明は前記実施例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において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。
(1)前記実施例では、左側走行距離検出手段及び右側
走行距離検出手段としてパルスエンコーダ18,19を設
け、それらパルスエンコーダ18,19からの信号に基いて
各駆動輪4,5の走行距離A,Bの差αを割り出すと共に、各
駆動輪4,5の回転速度を割り出すように構成したが、第
4図に示すように左側走行距離検出手段及び右側走行距
離検出手段として計測輪25,26の回転量を検出するパル
スエンコーダ27,28をそれぞれ設け、各モータ2,3の回転
速度を検出するタコジェネレータ29,30をそれぞれ別に
設けてもよい。
(2)前記実施例では、車体1の下側中央の左右対称位
置にて各モータ2,3により駆動される各駆動輪4,5と、そ
の前後両側に設けたキャスタ6,7とを備えた4輪式の無
人車に具体化したが、第5図に示すように車体1の下側
前寄りにて各モータ2,3により駆動される各駆動輪4,5
と、車体1の下側後寄りに設けたキャスタ7とを備えた
3輪式の無人車に具体化してもよい。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、旋回走行の中
心の位置ずれを未然に防止することができ、定位置での
正確な旋回走行を行うことができ、延いては無人車の走
行精度を高めることができるという優れた効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図はこの発明を具体化した一実施例を示す
図面であって、第1図は走行制御装置の電気的構成を示
すブロック図、第2図はその走行制御装置を適用した無
人車の下側を示す図、第3図はその無人車における各駆
動輪の走行距離の経時変化を説明するグラフである。第
4図及び第5図はこの発明を具体化した別の実施例を示
す図面であって、第4図は走行制御装置の電気的構成を
示すブロック図、第5図は無人車の下側を示す図であ
る。第6図は従来例の走行制御装置の電気的構成を示す
ブロック図、第7図はその走行制御装置を適用した無人
車の旋回走行を説明する図、第8図はその無人車におけ
る各駆動輪の走行距離の経時変化を説明するグラフであ
る。 図中、1は車体、2は左側駆動手段としての左側モー
タ、3は右側駆動手段としての右側モータ、4は左側駆
動輪、5は右側駆動輪、11は変速制御手段としてのマイ
クロコンピュータ、18,19は左側及び右側の走行距離検
出手段としてのパルスエンコーダ、27,28は同じく左側
及び右側の走行距離検出手段としてのパルスエンコー
ダ、Aは左側走行距離、Bは右側走行距離、αは走行距
離の差である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体の下側にて進行方向に対して左右対称
    位置に配設された左右一対の駆動輪と、 前記左側駆動輪を回転駆動させるための左側駆動手段
    と、 前記右側駆動輪を回転駆動させるための右側駆動手段と を備え、車両の旋回走行を指示する旋回指令信号に基
    き、前記各駆動手段を制御して前記各駆動輪を互いに正
    反対の方向へ回転駆動させて車両を旋回走行させる無人
    車の走行制御装置において、 前記左側駆動輪の走行距離を検出する左側走行距離検出
    手段と、 前記右側駆動輪の走行距離を検出する右側走行距離検出
    手段と、 前記旋回指令信号に基いて車両が旋回走行している際、
    前記各走行距離検出手段の検出値に基き、旋回走行を開
    始してから所定走行時間経過後の前記各駆動輪の走行距
    離の差を割り出し、その差が無くなるように前記各駆動
    手段を制御して前記各駆動輪の回転を変速制御する変速
    制御手段と を備えた無人車の走行制御装置。
JP1101417A 1989-04-20 1989-04-20 無人車の走行制御装置 Expired - Lifetime JP2674203B2 (ja)

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JPH02280602A JPH02280602A (ja) 1990-11-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58168107A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Mitsubishi Electric Corp 自動走行台車の運転装置
JPS62288909A (ja) * 1986-06-09 1987-12-15 Fanuc Ltd 無人搬送車の距離測定装置

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JPH02280602A (ja) 1990-11-16

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