JP2913655B2 - 無人搬送車の速度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無人搬送車の速度制御方法に関する。

〔従来の技術〕

蓄電池を駆動電源としてそうこうする無人搬送車で
は、通常、前輪に対して操舵（ステアリング）および駆
動機構を設け、後輪は遊輪とする構造を持たせるが、フ
オークリフト車のような大形の無人搬送車では、前輪だ
けでなく後輪に対してもステアリングおよび駆動機構を
持たせる。

第３図はこの種の大形車の足まわりを模式的に示した
もので、１は路面に敷設した誘導線、２は無人搬送車の
車体、3_Fは前部操舵駆動輪（以下、前輪という）、3_Rは
後部操舵駆動輪（以下、後輪という）、３は遊輪、4_FM
は前輪操舵用のモータ（ステアモータ）、4_RMは後部操
舵用のモータ（ステアモータ）、5_FMは前輪駆動用のド
ライブモータ、5_RM後輪駆動用のドライブモータ、６は
操舵および走行制御装置、7_Fは前部ガイドセンサ、7_Rは
後部ガイドセンサである。

前輪3_Fおよび後輪3_Rの速度制御装置は同じ大きさの速
度指令を受けてドライブモータ5_FMおよび5_RMの回転速度
を制御するが、前輪3_Fの操舵軸（ステア軸）T_Fは前部ガ
イドセンサ7_Fの出力を処理して得られる誘導線１に対す
るずれ量が零になるようにキレ角θ_F（車体に対するス
テア軸の傾き）を制御され、後輪3_Fのステア軸T_Rは後部
ガイドセンサ7_Rの出力を処理して得られる誘導線１に対
するずれ量が零になるようにキレ角θ_Rを制御される。

今、第４図に鎖線で示すように、前輪3_Fが誘導線１の
曲線部（旋回部）1Aにさしかかって、前輪3_Fのステア軸
T_Fが角度θ_Fだけ左にキラれ、後輪3_Rは直線部Ｂに粗っ
て走行しているとすると、前輪3_Fが距離L_Fを走行する間
に必要な後輪3_Rの適正走行距離L_Rは、本来、第５図に示
すように、L_R＝L_Fcosθ_Fであり、前輪3_Fと後輪3_Rの走行
速度を異なる速度指令を与えて制御することがが望まし
いが、従来は、上記したように、前輪3_Fと後輪3_Rの速度
指令V_Sの値を同一として、モータの特性による負荷バラ
ンスで走行させている。即ち、第４図の鎖線で示す旋回
走行状態の場合は、後輪3_Rは、前輪3_Fのステア力が負荷
となり速度が低下する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため、第４図の例では、前輪3_Fに対するステア力
が後輪3_Rに対する駆動力の影響を受けて低減するため
に、旋回性能が悪くなり、旋回走行時の制御精度が低下
するという問題があった。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、
旋回性能を向上し、安定した旋回走行を実現することが
できる無人搬送車の速度制御方法を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、前部操舵駆動輪の
操舵角を検出する前部操舵角検出部、後部操舵駆動輪の
操舵角を検出する後部操舵角検出部を有し、速度指令を
受けて該速度指令の大きさを前部操舵角検出部の出力の
大きさに応じて低減する後部ゲイン制御部、上記速度指
令を受けて該速度指令の大きさを後部操舵角検出部の出
力の大きさに応じて低減する前部ゲイン制御部を設け、
上記後部ゲイン制御部の出力を後部操舵駆動輪の回転数
指令として後輪速度制御部に与え、上記前部ゲイン制御
部の出力を前部操舵駆動輪の回転数指令として前輪速度
制御部に与える構成としたものである。

〔作用〕

本発明では、前輪、後輪の一方が旋回走行にあるとき
は、その操舵角に応じて他方の車輪の回転数指令が低下
するので、他方の車輪に対する駆動力が車体を介して上
記一方の車輪に作用するようなことがなくなり、上記一
方の車輪のステア力が低減するようなことが防止され
る。また、前輪、後輪ともに旋回部に沿って走行する場
合は、両輪の速度ともに速度指令の値より低下するの
で、速度指令を、従来より高くしても、旋回部で、安定
した旋回走行を行わせることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、10_Fは前輪3_Fのステア軸の車体２に
対する傾き（キレ角）θ_Fを検出する前部操舵角検出
器、例えば、ステア軸に軸結したポテンシヨメータであ
って、その出力θ_Fは信号変換器11_Fに送出される。信号
変換器11_Fはキレ角θ_F（信号）に比例する電圧信号V_Fを
発生し、関数発生器12_Fに送出する。この信号変換器11_F
は左右のキレ角（−θ_F、＋θ_F）に対して、正の信号を
発生する。関数発生器12_FはＶ（θ_F）＝cosθ_Fなる関数
信号を発生する。上記10_F〜12_Fは前部操舵角検出部13_F
を構成している。

10_Rは前輪3_Rのステア軸の車体２に対する傾き（キレ
角）θ_Rを検出する後部操舵角検出器、例えば、ステア
軸に軸結したポテンシヨメータであって、その出力は信
号変換器11_Rに送出される。信号変換器11_Rはキレ角θ_R
（信号）に比例する電圧信号V_Rを発生し、関数発生器12
_Rに送出する。関数発生器12_RはＶ（θ_R）＝V_Rcosθ_Rな
る関数信号を発生する。上記10_R〜12_Rは後部操舵角検出
部13_Rを構成している。

関数発生器12_Fの出力Ｖ（θ_F）は後輪速度制御装置14
_Rに設けたゲイン制御部15_Rに速度指令V_Sとともに入力さ
れる。このゲイン制御部15_Rの出力が回転数指令N_Rとし
て速度制御部16_Rに供給される。速度制御部16_Rはドライ
ブモータ5_RMの回転速度をフイードバック制御する。17_R
は速度検出器であって、ドライブモータ5_RMの回転速度
を検出して速度制御部16_Rにフイードバックする。

同様に、関数発生器12_Rの出力Ｖ（θ_R）は前輪速度制
御装置14_Fに設けたゲイン制御部15_Fに速度指令V_Sととも
に入力される。このゲイン制御部15_Fの出力が回転数指
令N_Fとして速度制御部16_Fに供給される。速度制御部16_F
はドライブモータ5_FMの速度をフイードバック制御す
る。15_Fは速度検出器であって、ドライブモータ5_FMの回
転速度を検出して速度制御部16_Fにフイードバックす
る。

部16_Fにフイードバックする。

第２図は、上記したゲイン制御部15_F、15_Rの具体例を
示したもので、代表して、ゲイン制御部15_Fについて説
明すると、20は基準信号（この例では鋸歯状波信号で、
波高値＝E_O＝V_F＝V_Rとする）Ｐを発生する基準信号発生
器、21は比較器であって、基準信号Ｐと関数発生器12_F
の出力Ｖ（θ_F）とを比較する、22は乗算器であって、
比較器21の出力が「Ｈ」である期間には閉路して速度指
令V_Sを通過させるスイッチング回路であり、このスイッ
チング回路22の出力がフイルタ23を通したのちドライブ
モータ5_FMの回転数指令N_Fとなる。同様に、ゲイン制御
部15_Rの出力は後輪5_RMに対する回転数指令N_Rとなる。

この構成において、今、前輪3_Fおよび後輪3_Rが共に誘
導線１の直線部1Bに沿って走行しているものとすると、
前輪3_Fのキレ角θ_F＝０、後輪3_Rのθ_R＝０であるから、
Ｖ（θ_F）＝Ｖ（θ_R）＝E_Oとなり、ゲイン制御部15
_Rで、スイッチンク回路22は常時閉路しており、速度指
令V_Sがそのまま速度制御部16_R、16_Fに与えられ、前輪
3_F、後輪3_Rは速度指令V_Sに対応する同一回転数N_SF＝N_SR
で回転する。

この状態から、前輪3_Fが旋回部1Aに沿って旋回を始め
たものとすると、θ_F＝０であるが、θ_Fは零ではない有
限の値となり、Ｖ（θ_F）＜E_Oとなる。このため、ゲイ
ン制御部15_Rの比較器21の出力は、第２図に示すよう
に、間欠波となって、スイッチング素子16が間欠動作
し、フイルタ23の出力N_RがN_R＜N_SRとなり、前輪3_Fが直
線部1Bにある場合に比して、後輪3_Rのドライブモータ5
_RMの回転数は、キレ角度θ_Fの余弦関数cosθ_Fに比例し
た値だけ低下する。

従って、前輪3_Fが旋回部1Aに来ると、後輪3_Rの速度は
自動的に低下し、前輪3_Fが誘導線１の直線方向への移動
距離がL_Fである間には後輪3_RをL_Fcosθ_Fだけ進ませるこ
とができるから、後輪3_Rに対する駆動力が前輪3_Fに対す
るステア力が減殺するようなことを無くすことができ、
従来に比して、無人搬送車の旋回性能が向上する。

また、前輪3_Rが旋回部1Aを通過したのち、後輪3_Rか旋
回部1Aに入ってくると、後輪3_Rのキレ角θ_Rに応じて前
輪3_Fに対する回転数指令N_Fが低減する。

更に、前輪3_F、後輪3_Rともに旋回部1Aにあるような場
合には、前輪3_Fの速度は後輪3_Rステア軸のキレ角θ_Rに
応じた分だけ、後輪3_Rの速度は前輪3_Fのステア軸のキレ
角θ_Rに応じた分だけ、直線走行時に比して、低減す
る。

このように、本実施例では、無人搬送車の旋回走行
時、前輪（もしくは後輪）のステア軸のキレ角に応じて
後輪（もしくは前輪）の回転数指令を修正制御するか
ら、旋回走行時の速度が積み荷の荷重によって変動する
ことはなく、旋回部1Aにステーシヨンがある場合に、常
に、所定の精度で停止せることができる等の利点がある
他、速度指令V_Sとして従来に比して高い値を与えても、
旋回として従来に比して高い値を与えても、旋回走行時
の安定性を確保することができる。

なお、ゲイン制御部15_F、15_Rは速度指令V_Sの値を、キ
レ角θ_F、θ_Rの大きさに応じて調整する機能を有するも
のであればよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、前輪、後輪の一方が旋回
走行にあるときは、その旋回角に応じて他方の前輪の走
行速度が調整されるから、従来に比して、旋回性能を向
上することができ、旋回走行時の制御精度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック構成図、第２図
は上記実施例におけるゲイン制御部の具体例を示すブロ
ック図、第３図は大形無人車の足まわりを説明するため
の図、第４図は無人搬送車の旋回走行時の状態を示す
図、第５図は旋回走行時における前輪と後輪の速度配分
を示す図である。 １……誘導線、２……無人搬送車の車体、3_F……前部操
舵駆動輪、3_R……後部操舵駆動輪、……関数発生器、13
_F、13_R……操舵角検出部、15_F、15_R……ゲイン制御部、
16_F、16_R……速度制御部、20……基準信号発生器、21…
…比較器、22……スイッチング回路、23……フイルタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前部操舵駆動輪と後部操舵駆動輪を有し、
   両者の操舵角および回転速度が個別に制御される無人搬
   送車において、前部操舵駆動輪の操舵角を検出する前部
   操舵角検出部、後部操舵駆動輪の操舵角を検出する後部
   操舵角検出部を有し、速度指令を受けて該速度指令の大
   きさを前部操舵角検出部の出力の大きさに応じて低減す
   る後部ゲイン制御部、上記速度指令を受けて該速度指令
   の大きさを後部操舵角検出部の出力の大きさに応じて低
   減する前部ゲイン制御部が設けられ、上記後部ゲイン制
   御部の出力が後部操舵駆動輪の回転数指令として後輪速
   度制御部に与えられ、上記前部ゲイン制御部の出力が前
   部操舵駆動輪の回転数指令として前輪速度制御部に与え
   られることを特徴とする無人搬送車の速度制御方法。