JP3275366B2 - 無人搬送車の走行制御方法 - Google Patents
無人搬送車の走行制御方法Info
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無人搬送車の走行制御方
法に関し、車体寸法やセンサ取付位置等をパラメータと
してステアリング制御ができるようにしたものである。
法に関し、車体寸法やセンサ取付位置等をパラメータと
してステアリング制御ができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】無人搬送車は、各種の工場・倉庫・オフ
ィス等で無人で誘導されて走行し、部品・製品・小物等
を搬送するものである。ここで無人搬送車の一例を図３
を参照して説明する。図３に示す無人搬送車１は、回転
駆動とステアリングを行う１つの前輪２と、従動輪とし
て機能する２つの後輪３を有する三輪車タイプのもので
ある。車体本体４の前部には誘導センサ５ａ，５ｂが設
置され、後部には誘導センサ６ａ，６ｂが設置されてい
る。前進走行（Ａ方向走行）するときには、前側の誘導
センサ５ａ，５ｂにより、誘導線１０に流れる交流電流
による電界を検出し、誘導センサ５ａ，５ｂの中間部つ
まり車体本体４の中央部が、誘導線１０の真上に位置す
るようにステアリング制御しつつ走行する。また、後進
走行（Ｂ方向走行）するときには、後側の誘導センサ６
ａ，６ｂを用い、誘導センサ５ａ，５ｂのときと同様に
してステアリング制御して走行する。なおステアリング
制御を含めて、走行のための各種制御は制御装置７の指
令により行う。
ィス等で無人で誘導されて走行し、部品・製品・小物等
を搬送するものである。ここで無人搬送車の一例を図３
を参照して説明する。図３に示す無人搬送車１は、回転
駆動とステアリングを行う１つの前輪２と、従動輪とし
て機能する２つの後輪３を有する三輪車タイプのもので
ある。車体本体４の前部には誘導センサ５ａ，５ｂが設
置され、後部には誘導センサ６ａ，６ｂが設置されてい
る。前進走行（Ａ方向走行）するときには、前側の誘導
センサ５ａ，５ｂにより、誘導線１０に流れる交流電流
による電界を検出し、誘導センサ５ａ，５ｂの中間部つ
まり車体本体４の中央部が、誘導線１０の真上に位置す
るようにステアリング制御しつつ走行する。また、後進
走行（Ｂ方向走行）するときには、後側の誘導センサ６
ａ，６ｂを用い、誘導センサ５ａ，５ｂのときと同様に
してステアリング制御して走行する。なおステアリング
制御を含めて、走行のための各種制御は制御装置７の指
令により行う。
【０００３】上述した無人搬送車１では、誘導センサ５
ａ，５ｂ，６ａ，６ｂにより誘導線１０を検出し（前進
時には５ａ，５ｂを用い後進時には６ａ，６ｂを用い
る）、誘導線１０と車体本体４の中央との距離（ズレ
量）をセンシングし、このズレ量に応じてステアリング
角が決まる。そして従来では、図４に示すように、ズレ
量ＳＹに比例したステアリング設定角θを用いてステア
リング制御をしていた。
ａ，５ｂ，６ａ，６ｂにより誘導線１０を検出し（前進
時には５ａ，５ｂを用い後進時には６ａ，６ｂを用い
る）、誘導線１０と車体本体４の中央との距離（ズレ
量）をセンシングし、このズレ量に応じてステアリング
角が決まる。そして従来では、図４に示すように、ズレ
量ＳＹに比例したステアリング設定角θを用いてステア
リング制御をしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術で
は、図４からわかるように、ズレ量ＳＹが大きいときに
はステアリング設定角θの値が大きくなりすぎ、ステア
リングを切り過ぎてしまい、旋回半径の小さい誘導路で
はコースアウトしてしまうおそれがあった。
は、図４からわかるように、ズレ量ＳＹが大きいときに
はステアリング設定角θの値が大きくなりすぎ、ステア
リングを切り過ぎてしまい、旋回半径の小さい誘導路で
はコースアウトしてしまうおそれがあった。
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、最適なス
テアリング角の設定ができ旋回半径の小さな誘導路でも
確実なステアリング制御のできる無人搬送車の走行制御
方法を提供することを目的とする。
テアリング角の設定ができ旋回半径の小さな誘導路でも
確実なステアリング制御のできる無人搬送車の走行制御
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、車体本体の車幅方向の中央を車長方向に伸びる車
体中心線に対し、車幅方向に沿い対称に配設してある２
個の後輪と、ステアリングをする前輪とを有するととも
に、車体本体の前部及び後部に車幅方向に沿いそれぞれ
備えた誘導センサにより、走行路に敷設した誘導線を検
出し、誘導線に対する車体中心線のズレ量を求め、この
ズレ量から設定ステアリング角を演算し、前記前輪のス
テアリング角が設定ステアリング角となるようにステア
リング制御をする無人搬送車の走行制御方法において、
前進走行時には下式（１）〜（４）を基に設定ステアリ
ング角θを求め、前輪のステアリング角が設定ステアリ
ング角θと一致するようにステアリング制御し、後進走
行時には下式（５）〜（８）を基に設定ステアリング角
θB を求め、前輪のステアリング角が設定ステアリング
角θB と一致するようにステアリング制御することを特
徴とする。 tan α＝ＳＹ／ＳＸ ・・・（１） ｒs ＝｛Ｌ＋（ＳＸ／２）｝／sin α ・・・（２） ｒc ＝ｒs cos α＋（ＳＹ／２） ・・・（３） θ＝arc tan （Ｌ／ｒc ） ・・・（４） 但し、ＳＹは、車体前部におけるズレ量であり、ＳＸ
は、前輪の車軸と前部の誘導センサとの間の距離である
アンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。 tan αB ＝ＳＢＹ／ＳＢＸ ・・・（５） ｒBS＝（ＳＢＸ／２）／sin α B ・・・（６） ｒBC＝ｒBS cos αB ＋（ＳＢＹ／２） ・・・（７） θB ＝arc tan （Ｌ／ｒBC） ・・・（８） 但し、ＳＢＹは、車体後部におけるズレ量であり、ＳＢ
Ｘは、後輪の車軸と後部の誘導センサとの間の距離であ
るアンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。
明は、車体本体の車幅方向の中央を車長方向に伸びる車
体中心線に対し、車幅方向に沿い対称に配設してある２
個の後輪と、ステアリングをする前輪とを有するととも
に、車体本体の前部及び後部に車幅方向に沿いそれぞれ
備えた誘導センサにより、走行路に敷設した誘導線を検
出し、誘導線に対する車体中心線のズレ量を求め、この
ズレ量から設定ステアリング角を演算し、前記前輪のス
テアリング角が設定ステアリング角となるようにステア
リング制御をする無人搬送車の走行制御方法において、
前進走行時には下式（１）〜（４）を基に設定ステアリ
ング角θを求め、前輪のステアリング角が設定ステアリ
ング角θと一致するようにステアリング制御し、後進走
行時には下式（５）〜（８）を基に設定ステアリング角
θB を求め、前輪のステアリング角が設定ステアリング
角θB と一致するようにステアリング制御することを特
徴とする。 tan α＝ＳＹ／ＳＸ ・・・（１） ｒs ＝｛Ｌ＋（ＳＸ／２）｝／sin α ・・・（２） ｒc ＝ｒs cos α＋（ＳＹ／２） ・・・（３） θ＝arc tan （Ｌ／ｒc ） ・・・（４） 但し、ＳＹは、車体前部におけるズレ量であり、ＳＸ
は、前輪の車軸と前部の誘導センサとの間の距離である
アンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。 tan αB ＝ＳＢＹ／ＳＢＸ ・・・（５） ｒBS＝（ＳＢＸ／２）／sin α B ・・・（６） ｒBC＝ｒBS cos αB ＋（ＳＢＹ／２） ・・・（７） θB ＝arc tan （Ｌ／ｒBC） ・・・（８） 但し、ＳＢＹは、車体後部におけるズレ量であり、ＳＢ
Ｘは、後輪の車軸と後部の誘導センサとの間の距離であ
るアンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。
【０００７】
【作用】ズレ量に応じてステアリング角が幾何学的に求
まり、ステアリング角の逐時設定が正確にできる。
まり、ステアリング角の逐時設定が正確にできる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお、従来技術と同一部分には同一符号を付
し重複する説明は省略する。
説明する。なお、従来技術と同一部分には同一符号を付
し重複する説明は省略する。
【０００９】まずはじめに、無人搬送車１を平面的に示
す図１を参照して、前進走行時の走行制御方法を説明す
る。図１において各符号は次のことを定義している。
す図１を参照して、前進走行時の走行制御方法を説明す
る。図１において各符号は次のことを定義している。
【００１０】ＳＸ：アンテナ長であり、前輪２の車軸と
前部の誘導センサ５ａ，５ｂとの間の距離。 Ｌ：ホイールベース長。 Ｐ1 ：操舵点であり、前輪２はこの点を中心に操舵され
る。 Ｃ1 ：車軸線であり、後輪３，３の車軸に沿う直線。 Ｃ2 ：車体中心線であり、車体本体４の車幅方向中央を
車長（前後）方向に伸びる線。 Ｐ2 ：センサ中間点であり、前部の誘導センサ５ａ，５
ｂの中間に位置する。 Ｐ3 ：センシング点であり、誘導センサ５ａ，５ｂによ
り誘導線１０を検出した位置。 Ｐ4 ：中央点であり、線分Ｐ1 ，Ｐ3 の中央に位置す
る。 Ｐ5 ：旋回中心点であり、線分Ｐ1 ，Ｐ3 に直交して点
Ｐ4 から延長した線ｒ s が車軸線Ｃ1 と交差する点。 Ｐ6 ：後輪間中心点であり、一対の後輪３，３の中央に
位置する。 ｒs ：点Ｐ4 ，Ｐ5 を結ぶ線分。 ｒf ：点Ｐ5 ，Ｐ1 を結ぶ線分。 ｒc ：点Ｐ5 ，Ｐ6 を結ぶ線分。 ＳＹ：ズレ量であり、点Ｐ2 ，Ｐ3 間の距離、つまり、
車体本体４の前部における車体中心線Ｃ2 と誘導線１０
との間の距離。 α ：検出角であり、線分Ｐ1 ，Ｐ2 と線分Ｐ1 ，Ｐ3
とでなす角。 θ ：設定ステアリング角。
前部の誘導センサ５ａ，５ｂとの間の距離。 Ｌ：ホイールベース長。 Ｐ1 ：操舵点であり、前輪２はこの点を中心に操舵され
る。 Ｃ1 ：車軸線であり、後輪３，３の車軸に沿う直線。 Ｃ2 ：車体中心線であり、車体本体４の車幅方向中央を
車長（前後）方向に伸びる線。 Ｐ2 ：センサ中間点であり、前部の誘導センサ５ａ，５
ｂの中間に位置する。 Ｐ3 ：センシング点であり、誘導センサ５ａ，５ｂによ
り誘導線１０を検出した位置。 Ｐ4 ：中央点であり、線分Ｐ1 ，Ｐ3 の中央に位置す
る。 Ｐ5 ：旋回中心点であり、線分Ｐ1 ，Ｐ3 に直交して点
Ｐ4 から延長した線ｒ s が車軸線Ｃ1 と交差する点。 Ｐ6 ：後輪間中心点であり、一対の後輪３，３の中央に
位置する。 ｒs ：点Ｐ4 ，Ｐ5 を結ぶ線分。 ｒf ：点Ｐ5 ，Ｐ1 を結ぶ線分。 ｒc ：点Ｐ5 ，Ｐ6 を結ぶ線分。 ＳＹ：ズレ量であり、点Ｐ2 ，Ｐ3 間の距離、つまり、
車体本体４の前部における車体中心線Ｃ2 と誘導線１０
との間の距離。 α ：検出角であり、線分Ｐ1 ，Ｐ2 と線分Ｐ1 ，Ｐ3
とでなす角。 θ ：設定ステアリング角。
【００１１】図１に示す幾何学的条件から次式（１）〜
（４）が得られる。 tanα＝ＳＹ／ＳＸ …（１） ｒs ＝｛Ｌ＋（ＳＸ／２）｝／ sinα …（２） ｒc ＝ｒs cos α ＋（ＳＹ／２） …（３） θ ＝arc tan（Ｌ／ｒc ） …（４）
（４）が得られる。 tanα＝ＳＹ／ＳＸ …（１） ｒs ＝｛Ｌ＋（ＳＸ／２）｝／ sinα …（２） ｒc ＝ｒs cos α ＋（ＳＹ／２） …（３） θ ＝arc tan（Ｌ／ｒc ） …（４）
【００１２】制御装置７は、上式（１）〜（４）の関係
を利用し、検出したズレ量ＳＹに応じて設定すべきステ
アリング角θを求め、前輪２のステアリング角がθとな
るようにステアリング角制御をする。しかも前回求めた
ステアリング角θが今回求めたステアリング角θとなる
ようにＰＩＤ制御を採用しており、逐時求めた設定ステ
アリング角θとなるように制御している。
を利用し、検出したズレ量ＳＹに応じて設定すべきステ
アリング角θを求め、前輪２のステアリング角がθとな
るようにステアリング角制御をする。しかも前回求めた
ステアリング角θが今回求めたステアリング角θとなる
ようにＰＩＤ制御を採用しており、逐時求めた設定ステ
アリング角θとなるように制御している。
【００１３】次に無人搬送車１を平面的に示す図２を参
照して、後進走行時の走行制御方法を説明する。図２に
おいて各符号は次のことを定義している。
照して、後進走行時の走行制御方法を説明する。図２に
おいて各符号は次のことを定義している。
【００１４】ＳＢＸ：アンテナ長であり、一対の後輪３
の車軸と後部の誘導センサ６ａ，６ｂとの間の距離。 Ｌ：ホイールベース長。 Ｑ1 ：後輪間中心点であり、一対の後輪３，３の中央に
位置する。 Ｃ1 ：車軸線であり、後輪３，３の車軸に沿う直線。 Ｃ2 ：車体中心線であり、車体本体４の車幅方向中央を
車長（前後）方向に伸びる線。 Ｑ2 ：センサ中間点であり、後部の誘導センサ６ａ，６
ｂの中間に位置する。 Ｑ3 ：センシング点であり、誘導センサ６ａ，６ｂによ
り誘導線１０を検出した位置。 Ｑ4 ：中央点であり、線分Ｑ1 ，Ｑ3 の中央に位置す
る。 Ｑ5 ：旋回中心点であり、線分Ｑ1 ，Ｑ3 に直交して点
Ｑ4 から延長した線ｒ BSが車軸線Ｃ1 と交差する点。 Ｑ6 ：操舵点であり、前輪２はこの点を中心に操舵され
る。 ｒBS：点Ｑ4 ，Ｑ5 を結ぶ線分。 ｒBf：点Ｑ5 ，Ｑ6 を結ぶ線分。 ｒBC：点Ｑ5 ，Ｑ1 を結ぶ線分。 ｒθ：点Ｑ6 を通り線分ｒBfに直交する線。 ＳＹ：ズレ量であり、点Ｑ2 ，Ｑ3 間の距離、つまり、
車体本体４の後部における車体中心線Ｃ2 と誘導線１０
との間の距離。 αB ：検出角であり、線分Ｑ1 ，Ｑ2 と線分Ｑ1 ，Ｑ3
とでなす角。 θB ：設定ステアリング角。
の車軸と後部の誘導センサ６ａ，６ｂとの間の距離。 Ｌ：ホイールベース長。 Ｑ1 ：後輪間中心点であり、一対の後輪３，３の中央に
位置する。 Ｃ1 ：車軸線であり、後輪３，３の車軸に沿う直線。 Ｃ2 ：車体中心線であり、車体本体４の車幅方向中央を
車長（前後）方向に伸びる線。 Ｑ2 ：センサ中間点であり、後部の誘導センサ６ａ，６
ｂの中間に位置する。 Ｑ3 ：センシング点であり、誘導センサ６ａ，６ｂによ
り誘導線１０を検出した位置。 Ｑ4 ：中央点であり、線分Ｑ1 ，Ｑ3 の中央に位置す
る。 Ｑ5 ：旋回中心点であり、線分Ｑ1 ，Ｑ3 に直交して点
Ｑ4 から延長した線ｒ BSが車軸線Ｃ1 と交差する点。 Ｑ6 ：操舵点であり、前輪２はこの点を中心に操舵され
る。 ｒBS：点Ｑ4 ，Ｑ5 を結ぶ線分。 ｒBf：点Ｑ5 ，Ｑ6 を結ぶ線分。 ｒBC：点Ｑ5 ，Ｑ1 を結ぶ線分。 ｒθ：点Ｑ6 を通り線分ｒBfに直交する線。 ＳＹ：ズレ量であり、点Ｑ2 ，Ｑ3 間の距離、つまり、
車体本体４の後部における車体中心線Ｃ2 と誘導線１０
との間の距離。 αB ：検出角であり、線分Ｑ1 ，Ｑ2 と線分Ｑ1 ，Ｑ3
とでなす角。 θB ：設定ステアリング角。
【００１５】図２に示す幾何学的条件から次式（５）〜
（８）が得られる。 tan αB ＝ＳＢＹ／ＳＢＸ ・・・（５） ｒBS＝（ＳＢＸ／２）／sin α B ・・・（６） ｒBC＝ｒBS cos αB ＋（ＳＢＹ／２） ・・・（７） θB ＝arc tan （Ｌ／ｒBC） ・・・（８）
（８）が得られる。 tan αB ＝ＳＢＹ／ＳＢＸ ・・・（５） ｒBS＝（ＳＢＸ／２）／sin α B ・・・（６） ｒBC＝ｒBS cos αB ＋（ＳＢＹ／２） ・・・（７） θB ＝arc tan （Ｌ／ｒBC） ・・・（８）
【００１６】制御装置７は、上式（５）〜（８）の関係
を利用し、検出したズレ量ＳＢＹに応じて設定すべきス
テアリング角θB を求め、前輪２のステアリング角がθ
B となるようにステアリング角制御をする。しかも前回
求めたステアリング角θB が今回求めたステアリング角
θB となるようにＰＩＤ制御を採用しており、逐時求め
た設定ステアリング角θとなるように制御している。
を利用し、検出したズレ量ＳＢＹに応じて設定すべきス
テアリング角θB を求め、前輪２のステアリング角がθ
B となるようにステアリング角制御をする。しかも前回
求めたステアリング角θB が今回求めたステアリング角
θB となるようにＰＩＤ制御を採用しており、逐時求め
た設定ステアリング角θとなるように制御している。
【００１７】上述した実施例は三輪タイプの無人搬送車
であったが、本発明は四輪タイプの無人搬送車にも適用
することができる。
であったが、本発明は四輪タイプの無人搬送車にも適用
することができる。
【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次のような効果を得る。 （１）車体寸法やセンサ取付位置をパラメータとするこ
とにより、機種の違いによらず同一制御方式でステアリ
ング制御ができる。 （２）ステアリング角の逐時設定が正確にできる。この
結果、旋回半径の小さな誘導路でもコースアウトするこ
となく正確に誘導路に沿い走行することができる。ま
た、旋回半径を小さくできるため、システムレイアウト
における無人搬送車のための占有率を低くすることがで
きる。
うに本発明によれば次のような効果を得る。 （１）車体寸法やセンサ取付位置をパラメータとするこ
とにより、機種の違いによらず同一制御方式でステアリ
ング制御ができる。 （２）ステアリング角の逐時設定が正確にできる。この
結果、旋回半径の小さな誘導路でもコースアウトするこ
となく正確に誘導路に沿い走行することができる。ま
た、旋回半径を小さくできるため、システムレイアウト
における無人搬送車のための占有率を低くすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前進走行時の状態を示す説明図。
【図２】本発明の後進走行時の状態を示す説明図。
【図３】無人搬送車を示す構成図。
【図４】従来のステアリング特性を示す特性図。
１ 無人搬送車 ２ 前輪 ３ 後輪 ４ 車体本体 ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ 誘導センサ ７ 制御装置 １０ 誘導線
Claims (1)
- 【請求項１】 車体本体の車幅方向の中央を車長方向に
伸びる車体中心線に対し、車幅方向に沿い対称に配設し
てある２個の後輪と、ステアリングをする前輪とを有す
るとともに、車体本体の前部及び後部に車幅方向に沿い
それぞれ備えた誘導センサにより、走行路に敷設した誘
導線を検出し、誘導線に対する車体中心線のズレ量を求
め、このズレ量から設定ステアリング角を演算し、前記
前輪のステアリング角が設定ステアリング角となるよう
にステアリング制御をする無人搬送車の走行制御方法に
おいて、 前進走行時には下式（１）〜（４）を基に設定ステアリ
ング角θを求め、前輪のステアリング角が設定ステアリ
ング角θと一致するようにステアリング制御し、 後進走行時には下式（５）〜（８）を基に設定ステアリ
ング角θB を求め、前輪のステアリング角が設定ステア
リング角θB と一致するようにステアリング制御するこ
とを特徴とする無人搬送車の走行制御方法。 tan α＝ＳＹ／ＳＸ ・・・（１） ｒs ＝｛Ｌ＋（ＳＸ／２）｝／sin α ・・・（２） ｒc ＝ｒs cos α＋（ＳＹ／２） ・・・（３） θ＝arc tan （Ｌ／ｒc ） ・・・（４） 但し、ＳＹは、車体前部におけるズレ量であり、ＳＸ
は、前輪の車軸と前部の誘導センサとの間の距離である
アンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。 tan αB ＝ＳＢＹ／ＳＢＸ ・・・（５） ｒBS＝（ＳＢＸ／２）／sin α B ・・・（６） ｒBC＝ｒBS cos αB ＋（ＳＢＹ／２） ・・・（７） θB ＝arc tan （Ｌ／ｒBC） ・・・（８） 但し、ＳＢＹは、車体後部におけるズレ量であり、ＳＢ
Ｘは、後輪の車軸と後部の誘導センサとの間の距離であ
るアンテナ長であり、Ｌはホイールベース長である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15457592A JP3275366B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無人搬送車の走行制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15457592A JP3275366B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無人搬送車の走行制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346823A JPH05346823A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3275366B2 true JP3275366B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=15587226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15457592A Expired - Fee Related JP3275366B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無人搬送車の走行制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275366B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4762068B2 (ja) * | 2006-07-17 | 2011-08-31 | 日本輸送機株式会社 | 産業車両の操舵制御装置 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15457592A patent/JP3275366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05346823A (ja) | 1993-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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