JP2996009B2 - 無人車の走行制御方法 - Google Patents
無人車の走行制御方法Info
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- JP2996009B2 JP2996009B2 JP4133438A JP13343892A JP2996009B2 JP 2996009 B2 JP2996009 B2 JP 2996009B2 JP 4133438 A JP4133438 A JP 4133438A JP 13343892 A JP13343892 A JP 13343892A JP 2996009 B2 JP2996009 B2 JP 2996009B2
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- Japan
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 claims 1
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無人車の走行制御方法に
関し、特に床に敷設した誘導路に沿い無人車を走行させ
る場合に適用して有用なものである。
関し、特に床に敷設した誘導路に沿い無人車を走行させ
る場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】無人車は、工場等において所定の荷物を
搬送する用途に汎用されている。この無人車の一種とし
て工場等の床に敷設した誘導路に沿い走行するものがあ
る。
搬送する用途に汎用されている。この無人車の一種とし
て工場等の床に敷設した誘導路に沿い走行するものがあ
る。
【０００３】図４は、この種の無人車の裏面を概念的に
示す説明図である。同図に示すように、この無人車は、
車体１の前後方向の中心線である車体中心線Ｃ1 に対し
左右対称に配設してある２個の後輪３ａ，３ｂと、操舵
輪である前輪２とを有するとともに、前記車体中心線Ｃ
1 に対し左右対称に配設してある２個のセンサ４ａ，４
ｂにより、床に敷設した誘導路５から送出される磁気等
の物理量を検出して誘導路５に対する前記車体中心線Ｃ
1 のズレ量ｙs を検出し、操舵角θ1 を演算して前輪２
の操舵角θ1 を制御する制御部（図示せず）を有してい
る。
示す説明図である。同図に示すように、この無人車は、
車体１の前後方向の中心線である車体中心線Ｃ1 に対し
左右対称に配設してある２個の後輪３ａ，３ｂと、操舵
輪である前輪２とを有するとともに、前記車体中心線Ｃ
1 に対し左右対称に配設してある２個のセンサ４ａ，４
ｂにより、床に敷設した誘導路５から送出される磁気等
の物理量を検出して誘導路５に対する前記車体中心線Ｃ
1 のズレ量ｙs を検出し、操舵角θ1 を演算して前輪２
の操舵角θ1 を制御する制御部（図示せず）を有してい
る。
【０００４】無人車は、前記センサ４ａ，４ｂ及び誘導
路５の種類で分類される種々の形式のものが提案されて
いるが、センサ４ａ，４ｂをピックアップコイルで形成
するとともに、誘導路５を電線で形成した所謂電磁誘導
方式のものを代表的な一例として挙げることができる。
この電磁誘導方式においては、誘導路５に流れる低周波
の電流により形成される磁界をピックアップコイルで形
成したセンサ４ａ，４ｂで検出し、両センサ４ａ，４ｂ
の出力の偏差をとることにより車体中心線Ｃ1の誘導路
５に対するズレ量ｙs を検出するようになっている。
路５の種類で分類される種々の形式のものが提案されて
いるが、センサ４ａ，４ｂをピックアップコイルで形成
するとともに、誘導路５を電線で形成した所謂電磁誘導
方式のものを代表的な一例として挙げることができる。
この電磁誘導方式においては、誘導路５に流れる低周波
の電流により形成される磁界をピックアップコイルで形
成したセンサ４ａ，４ｂで検出し、両センサ４ａ，４ｂ
の出力の偏差をとることにより車体中心線Ｃ1の誘導路
５に対するズレ量ｙs を検出するようになっている。
【０００５】上述の如き無人車は、従来、比例制御法及
び幾何制御法と呼称される走行制御方法によりその走行
を制御している。
び幾何制御法と呼称される走行制御方法によりその走行
を制御している。
【０００６】比例制御法とは、２個のセンサ４ａ，４ｂ
を結ぶセンサ間中心線Ｃ2 と誘導路５との交点であるセ
ンシング点Ｐ1 に対する車体中心線Ｃ1 のズレ量ｙs に
比例した制御量に基づき操舵角θ1 を決定するものであ
る。
を結ぶセンサ間中心線Ｃ2 と誘導路５との交点であるセ
ンシング点Ｐ1 に対する車体中心線Ｃ1 のズレ量ｙs に
比例した制御量に基づき操舵角θ1 を決定するものであ
る。
【０００７】幾何制御法とは、左右の後輪３ａ，３ｂを
結ぶ後輪間中心線Ｃ3 と前記車体中心線Ｃ1 との交点で
ある後輪間中心点Ｐ2 と、前記センシング点Ｐ1 とを結
ぶ線分Ｐ2 Ｐ1 に基づき操舵角θ1 を決定するものであ
る。すなわち、図４に示す後輪間中心点Ｐ2 と旋回中心
点Ｏとの間の距離ｘに対して操舵角θ1 ＝atan（Ｌ／
ｘ）（但し、Ｌはホイールベース長である。）で求め
る。
結ぶ後輪間中心線Ｃ3 と前記車体中心線Ｃ1 との交点で
ある後輪間中心点Ｐ2 と、前記センシング点Ｐ1 とを結
ぶ線分Ｐ2 Ｐ1 に基づき操舵角θ1 を決定するものであ
る。すなわち、図４に示す後輪間中心点Ｐ2 と旋回中心
点Ｏとの間の距離ｘに対して操舵角θ1 ＝atan（Ｌ／
ｘ）（但し、Ｌはホイールベース長である。）で求め
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き走行制御方
法のうち比例制御法は、前記旋回中心点Ｏを中心とし、
前輪２の中心を含む円弧を直線近似する形になるので、
センシング点Ｐ1 が遠ざかる（ズレ量ｙs が大きくな
る）場合には、設定した操舵角θ1 が大きくなり過ぎ
る、換言すれば切り角が大きくなり過ぎるので、ジグザ
グ走行に至るという問題を生起する。
法のうち比例制御法は、前記旋回中心点Ｏを中心とし、
前輪２の中心を含む円弧を直線近似する形になるので、
センシング点Ｐ1 が遠ざかる（ズレ量ｙs が大きくな
る）場合には、設定した操舵角θ1 が大きくなり過ぎ
る、換言すれば切り角が大きくなり過ぎるので、ジグザ
グ走行に至るという問題を生起する。
【０００９】一方、幾何制御法は、比例制御法の上述の
如き問題点は解消するが、制御周期、車速に基因して直
線部での操舵設定角の収束性が悪いという問題がある。
これは、カーブを出て直線部を走行する無人車は、細か
くみると、前輪２を左右に細かく切り乍ら走行を続けて
おり、このときの制御周期はセンサ４ａ，４ｂの出力信
号のサンプリング間隔に基づく時間であり、この微小時
間内では、直前のサンプリングで決定した車速で走行し
ているからである。
如き問題点は解消するが、制御周期、車速に基因して直
線部での操舵設定角の収束性が悪いという問題がある。
これは、カーブを出て直線部を走行する無人車は、細か
くみると、前輪２を左右に細かく切り乍ら走行を続けて
おり、このときの制御周期はセンサ４ａ，４ｂの出力信
号のサンプリング間隔に基づく時間であり、この微小時
間内では、直前のサンプリングで決定した車速で走行し
ているからである。
【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
幾何制御法において操舵の収束性をも良好に確保し得る
無人車の走行制御方法を提供することを目的とする。
幾何制御法において操舵の収束性をも良好に確保し得る
無人車の走行制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、車体の前後方向の中心線である車体中心線
に対し左右対称に配設してある２個の後輪と、操舵輪で
ある前輪とを有するとともに、前記車体中心線に対し左
右対称に配設してある２個のセンサにより、床に敷設し
た誘導路から送出される磁気等の物理量を検出して誘導
路に対する前記車体中心線のズレを検出し、操舵角を演
算して前輪の操舵角を制御することにより車体が誘導路
に沿い走行するように制御する無人車の走行制御方法に
おいて、２個のセンサを結ぶセンサ間中心線と前記車体
中心線との交点であるセンサ間中心点Ｐ 4 、左右の後輪
を結ぶ後輪間中心線と前記車体中心線との交点である後
輪間中心点Ｐ 2 、これらセンサ間中心点Ｐ 4 と後輪間中
心点Ｐ 2 間の点であり、、しかも無人車の走行シミュレ
ーションにより定める点Ｐ 3 及び前記センサ間中心線と
誘導路との交点であるセンシング点Ｐ 1 に基づき、線分
Ｐ 3 Ｐ 4 の長さをｘ s 、線分Ｐ 1 Ｐ 4 の長さをｙ s 、線
分Ｐ 2 Ｐ 4 の長さをＬ 1 、線分Ｐ 3 Ｐ 4 と線分Ｐ 3 Ｐ 1
とのなす角をθ 2 として求まる関係式 tan θ 2 ＝（ｙ s ／ｘ s ）＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）／（ｘ−ｙ s ／２）｝ により距離ｘを次式により求め、 ｘ＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）ｘ s ／ｙ s ｝＋ｙ s ／２ この距離ｘと前後輪間のホイルベース長Ｌに基づいて求
めた操舵角で前輪を操舵するようにしたことを特徴とす
る。
明の構成は、車体の前後方向の中心線である車体中心線
に対し左右対称に配設してある２個の後輪と、操舵輪で
ある前輪とを有するとともに、前記車体中心線に対し左
右対称に配設してある２個のセンサにより、床に敷設し
た誘導路から送出される磁気等の物理量を検出して誘導
路に対する前記車体中心線のズレを検出し、操舵角を演
算して前輪の操舵角を制御することにより車体が誘導路
に沿い走行するように制御する無人車の走行制御方法に
おいて、２個のセンサを結ぶセンサ間中心線と前記車体
中心線との交点であるセンサ間中心点Ｐ 4 、左右の後輪
を結ぶ後輪間中心線と前記車体中心線との交点である後
輪間中心点Ｐ 2 、これらセンサ間中心点Ｐ 4 と後輪間中
心点Ｐ 2 間の点であり、、しかも無人車の走行シミュレ
ーションにより定める点Ｐ 3 及び前記センサ間中心線と
誘導路との交点であるセンシング点Ｐ 1 に基づき、線分
Ｐ 3 Ｐ 4 の長さをｘ s 、線分Ｐ 1 Ｐ 4 の長さをｙ s 、線
分Ｐ 2 Ｐ 4 の長さをＬ 1 、線分Ｐ 3 Ｐ 4 と線分Ｐ 3 Ｐ 1
とのなす角をθ 2 として求まる関係式 tan θ 2 ＝（ｙ s ／ｘ s ）＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）／（ｘ−ｙ s ／２）｝ により距離ｘを次式により求め、 ｘ＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）ｘ s ／ｙ s ｝＋ｙ s ／２ この距離ｘと前後輪間のホイルベース長Ｌに基づいて求
めた操舵角で前輪を操舵するようにしたことを特徴とす
る。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１３】図１は、図４と同一部分には同一番号を付
すとともに、本発明の実施例を適用する無人車の裏面を
概念的に示す説明図である。
すとともに、本発明の実施例を適用する無人車の裏面を
概念的に示す説明図である。
【００１４】本実施例は、点Ｐ3 とセンシング点Ｐ1 と
を結ぶ線分Ｐ3 Ｐ1 に基づき前輪２の操舵角θ1 を決定
するものである。このとき、点Ｐ3 は、センサ間中心線
Ｃ2と車体中心線Ｃ1 との交点であるセンサ間中心点Ｐ
4 と、後輪間中心線Ｃ3 と車体中心線Ｃ1 との交点Ｐ2
との間の点であり、しかも後に詳述する無人車の走行シ
ミュレーションにより定める点である。
を結ぶ線分Ｐ3 Ｐ1 に基づき前輪２の操舵角θ1 を決定
するものである。このとき、点Ｐ3 は、センサ間中心線
Ｃ2と車体中心線Ｃ1 との交点であるセンサ間中心点Ｐ
4 と、後輪間中心線Ｃ3 と車体中心線Ｃ1 との交点Ｐ2
との間の点であり、しかも後に詳述する無人車の走行シ
ミュレーションにより定める点である。
【００１５】さらに詳言すると、本実施例における操舵
角θ1 は次式により求める。
角θ1 は次式により求める。
【００１６】線分Ｐ3 Ｐ4 の長さをｘs 、線分Ｐ2 Ｐ4
の長さをＬ1 、線分Ｐ3 Ｐ4 と線分Ｐ3 Ｐ1 とのなす角
をθ2 とすると次式が成立する。 tan θ2 ＝（ｙs ／ｘs ）＝｛（Ｌ1 −ｘs ／２）／（ｘ−ｙs ／２）｝ …(1) 式(1) に基づき、次式により距離ｘが求まる。 ｘ＝｛（Ｌ1 −ｘs ／２）ｘs ／ｙs ｝＋ｙs ／２ …(2) 距離ｘを次式に代入することにより操舵角θ1 を求め
る。 θ1 ＝atan（Ｌ／ｘ） …(3)
の長さをＬ1 、線分Ｐ3 Ｐ4 と線分Ｐ3 Ｐ1 とのなす角
をθ2 とすると次式が成立する。 tan θ2 ＝（ｙs ／ｘs ）＝｛（Ｌ1 −ｘs ／２）／（ｘ−ｙs ／２）｝ …(1) 式(1) に基づき、次式により距離ｘが求まる。 ｘ＝｛（Ｌ1 −ｘs ／２）ｘs ／ｙs ｝＋ｙs ／２ …(2) 距離ｘを次式に代入することにより操舵角θ1 を求め
る。 θ1 ＝atan（Ｌ／ｘ） …(3)
【００１７】点Ｐ3 は次の様な走行シミュレーションに
より求める。すなわち、点Ｐ3 を表わす座標ｘs を変数
とし、サンプリングで周期及び車速を一定として前記式
(3)に基づき無人車を走行させるプログラム上で、図２
に示すように、曲率Ｒのカーブを走行させた後の直線部
で収束するジグザグ操舵角ｄθ1 を求め、前記座標ｘ s
を横軸に採り、ジグザグ操舵角ｄθ1 を縦軸に採ってプ
ロットしたものが図３に示すＰ3 点決定のための特性図
であり、この図３の特性に基づき繰り返し操舵角ｄθ1
が最小となる座標ｘs を点Ｐ3 とする。
より求める。すなわち、点Ｐ3 を表わす座標ｘs を変数
とし、サンプリングで周期及び車速を一定として前記式
(3)に基づき無人車を走行させるプログラム上で、図２
に示すように、曲率Ｒのカーブを走行させた後の直線部
で収束するジグザグ操舵角ｄθ1 を求め、前記座標ｘ s
を横軸に採り、ジグザグ操舵角ｄθ1 を縦軸に採ってプ
ロットしたものが図３に示すＰ3 点決定のための特性図
であり、この図３の特性に基づき繰り返し操舵角ｄθ1
が最小となる座標ｘs を点Ｐ3 とする。
【００１８】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、走行シミュレーションに基づき
最良の結果を得る点と、センシング点とを結ぶ線分に基
づき操舵角を決定するようにしたので、走行時の収束性
を良好に確保することができ、円滑な走行を実現し得
る。
うに、本発明によれば、走行シミュレーションに基づき
最良の結果を得る点と、センシング点とを結ぶ線分に基
づき操舵角を決定するようにしたので、走行時の収束性
を良好に確保することができ、円滑な走行を実現し得
る。
【図１】本発明の実施例を適用した無人車の裏面を概念
的に示す説明図である。
的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施例における走行シミュレーション
の態様を説明するための説明図である。
の態様を説明するための説明図である。
【図３】点Ｐ3 を変化させた場合におけるジグザグ操舵
角ｄθの特性を示すグラフである。
角ｄθの特性を示すグラフである。
【図４】従来技術を適用した無人車の裏面を概念的に示
す説明図である。
す説明図である。
１ 車体 ２ 前輪 ３ａ，３ｂ 後輪 ４ａ，４ｂ センサ ５ 誘導路 Ｃ1 車体中心線 Ｃ2 センサ間中心線 Ｃ3 後輪間中心線 Ｐ1 センシング点 Ｐ2 後輪間中心点 Ｐ3 点 Ｐ4 センサ間中心点
Claims (1)
- 【請求項１】 車体の前後方向の中心線である車体中心
線に対し左右対称に配設してある２個の後輪と、操舵輪
である前輪とを有するとともに、前記車体中心線に対し
左右対称に配設してある２個のセンサにより、床に敷設
した誘導路から送出される磁気等の物理量を検出して誘
導路に対する前記車体中心線のズレを検出し、操舵角を
演算して前輪の操舵角を制御することにより車体が誘導
路に沿い走行するように制御する無人車の走行制御方法
において、２個のセンサを結ぶセンサ間中心線と前記車体中心線と
の交点であるセンサ間中心点Ｐ 4 、左右の後輪を結ぶ後
輪間中心線と前記車体中心線との交点である後輪間中心
点Ｐ 2 、これらセンサ間中心点Ｐ 4 と後輪間中心点Ｐ 2
間の点であり、、しかも無人車の走行シミュレーション
により定める点Ｐ 3 及び前記センサ間中心線と誘導路と
の交点であるセンシング点Ｐ 1 に基づき、線分Ｐ 3 Ｐ 4
の長さをｘ s 、線分Ｐ 1 Ｐ 4 の長さをｙ s 、線分Ｐ 2 Ｐ
4 の長さをＬ 1 、線分Ｐ 3 Ｐ 4 と線分Ｐ 3 Ｐ 1 とのなす
角をθ 2 として求まる関係式 tan θ 2 ＝（ｙ s ／ｘ s ）＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）／（ｘ−ｙ s ／２）｝ により距離ｘを次式により求め、 ｘ＝｛（Ｌ 1 −ｘ s ／２）ｘ s ／ｙ s ｝＋ｙ s ／２ この距離ｘと前後輪間のホイルベース長Ｌに基づいて求
めた操舵角で前輪を操舵するようにしたことを特徴とす
る無人車の走行制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4133438A JP2996009B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 無人車の走行制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4133438A JP2996009B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 無人車の走行制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05324056A JPH05324056A (ja) | 1993-12-07 |
| JP2996009B2 true JP2996009B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=15104777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4133438A Expired - Lifetime JP2996009B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 無人車の走行制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996009B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP4133438A patent/JP2996009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05324056A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990928 |