JP3276096B2

JP3276096B2 - 無人搬送車の制御装置

Info

Publication number: JP3276096B2
Application number: JP19787894A
Authority: JP
Inventors: 良美新原; 康生教蓮; 浩司寺本; 宏基森尾
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-30
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: JPH0844430A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人搬送車の制御装置
に関し、特に、旋回性能と走行安定性とを改善したもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、荷物を搬送する種々の自走式無人
搬送車が実用化されており、この種の自走式無人搬送車
を誘導するため、複数の走行ルートに沿って導電線や磁
気テープや反射テープ等のガイド手段を連続的に設け、
無人搬送車にガイド手段を検知する複数の検出素子から
なるガイド検知手段を設け、そのガイド検知手段からの
検出信号に基いて、無人搬送車の進行方向を制御するの
が、一般的である。

【０００３】ところで、前記複数の走行ルートは、独立
に設定されるとは限らず、部分的に重複したり交差する
走行ルートに設定され、走行ルートの分岐点には、番地
を判別する為の番地板を設け、それら番地板をセンサ等
で検出してその検出信号を、無人搬送車の制御ユニット
に入力し、前記検出信号から番地を識別することで、無
人搬送車が所定の走行ルートに沿って走行するように制
御する。

【０００４】例えば、特開昭６４−２５２１５号公報に
は、左右１対の駆動輪と、走行ルートに沿って配設され
た誘導線を検出する左右１対のコイルセンサとを備え、
これらコイルセンサの検出信号に基いて、左右の駆動輪
の回転速度に速度差を付けて走行制御するようにした無
人搬送車の走行制御方式が開示されている。ところで、
従来の無人搬送車の制御技術では、旋回走行時の旋回性
能を高めたり、走行安定性を高めたりする技術に関して
は、殆ど具体的な提案がなされていないのが実情であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の無人搬送車の制
御技術では、走行ルートに対する車体の相対ずれ量が発
生したときには、左右の駆動輪の回転速度に速度差を付
けて相対ずれ量を解消するように補正制御するが、直進
走行や旋回走行に依らずに、旋回外輪と旋回内輪の速度
差を、相対ずれ量に応じて、常に一律に設定する。しか
し、相対ずれ量が大きいとき、特に、相対ずれ量が大き
くなる旋回走行時に、相対ずれ量の変化に対して急速に
速度差が変化する補正制御を実行すると、走行安定性が
低下し、旋回性能が低下するという問題がある。また、
走行速度が大きいときに、相対ずれ量の変化に対して急
速に速度差が変化する補正制御を実行すると、前記同様
に、走行安定性が低下し、旋回性能が低下するという問
題がある。本発明の目的は、無人搬送車において、旋回
性能及び走行安定性を高めること、走行ルートに対する
追従性を高めること、等である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の無人搬送車の
制御装置は、独立駆動される左右１対の駆動輪を有し、
走行ルートに沿って自動走行するとともに、走行ルート
と車体との相対ずれ量を旋回内外輪の速度差によって補
正する無人搬送車において、前記走行ルートと車体との
相対ずれ量を検知するずれ量検知手段と、前記ずれ量検
知手段の出力を受け、相対ずれ量が小さいときの相対ず
れ量に対する速度差変化率に比べて相対ずれ量が大きい
ときの相対ずれ量に対する速度差変化率が小さくなるよ
うに、左右１対の駆動輪の速度を制御する制御手段とを
備えたものである。

【０００７】ここで、前記制御手段は、旋回外輪に対し
て旋回内輪を減速する制御特性であって、相対ずれ量に
伴う旋回内輪の減速率を、相対ずれ量が小さいときに比
べて相対ずれ量が大きいときに大きく設定した制御特性
を備えた構成にしてもよい（請求項１に従属の請求項
２）。また、前記制御手段は、前記制御特性を、旋回半
径毎にマップ化した制御特性として備えた構成にしても
よい（請求項２に従属の請求項３）。また、前記マップ
化された制御特性は、旋回半径が大きくなる程相対ずれ
量に対する速度差変化率が小さくなるように設定しても
よい（請求項３に従属の請求項４）。

【０００８】

【発明の作用及び効果】請求項１の無人搬送車の制御装
置においては、走行ルートと車体との相対ずれ量を旋回
内外輪の速度差によって補正する為に、ずれ量検知手段
が、走行ルートと車体との相対ずれ量を検知し、制御手
段は、ずれ量検知手段で検知された相対ずれ量を受け、
その相対ずれ量が小さいときの相対ずれ量に対する速度
差変化率に比べて相対ずれ量が大きいときの相対ずれ量
に対する速度差変化率が小さくなるように、左右１対の
駆動輪の速度を制御する。

【０００９】このように、直進走行時のように、相対ず
れ量が小さいときには、相対ずれ量に対する速度差変化
率が大きくなるように左右１対の駆動輪の速度を制御す
ることで、制御の応答性を高めて、走行ルートを追従す
る追従性を高めることができる。また、旋回走行時のよ
うに、相対ずれ量が大きいときには、相対ずれ量に対す
る速度差変化率が小さくなるように左右１対の駆動輪の
速度を制御することで、走行安定性と、旋回性能を高め
ることができる。即ち、旋回走行時等、相対ずれ量が大
きいときに、相対ずれ量に対する速度差変化率を大きく
すると、相対ずれ量の変化に応じて、速度差が急速に変
化することから、走行安定性と旋回性能が低下するが、
これを防止することができる。

【００１０】請求項２の無人搬送車の制御装置において
は、前記制御手段は、旋回外輪に対して旋回内輪を減速
する制御特性であって、相対ずれ量に伴う旋回内輪の減
速率を、相対ずれ量が小さいときに比べて相対ずれ量が
大きいときに大きく設定した制御特性を備えているた
め、旋回内輪の速度を減速する減速制御を介して、相対
ずれ量を解消する補正を達成できる。そして、旋回内輪
の減速率を、前記制御特性を介して制御することで、走
行ルートを追従する追従性が高まる。

【００１１】請求項３の無人搬送車の制御装置において
は、前記制御手段は、前記制御特性を、旋回半径毎にマ
ップ化した制御特性として備えているため、旋回半径に
応じた特性でもって制御することができる。請求項４の
無人搬送車の制御装置においては、前記マップ化された
制御特性は、旋回半径が大きくなる程相対ずれ量に対す
る速度差変化率が小さくなるように設定してある。ここ
で、旋回半径が大きくなる程走行速度を高くするように
制御する場合に、前記のように、旋回半径が大きくなる
程相対ずれ量に対する速度差変化率が小さくなるように
設定することにより、走行安定性を高め、走行ルートに
対する追従性を高めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１、図２に示すように、自走式の無人
搬送車Ｖ（以下、単に搬送車という）は、工場内におい
て機械部品等の自動搬送を行う為のものであり、工場内
には、所定の複数の走行ルートが設定され、各走行ルー
トの床面には、その全長に亙って連続するガイド手段が
敷設されるとともに、走行ルートの途中の複数の地点に
は、各地点を識別する為の番地板が敷設されている。

【００１３】搬送車Ｖの車体１の上面には、荷物Ｍを積
載する載荷部２が設けられ、車体１の内部には、駆動エ
ネルギー源であるバッテリー３と制御ユニット４が収容
され、車体１の前端部には、バンパー５が付設され、車
体１の下面側の前部の中央部には、左右１対の駆動輪６
ａ，６ｂ及びこれら駆動輪６ａ，６ｂに夫々直結された
電動モータ７ａ，７ｂとを有する駆動輪ユニット８が鉛
直軸心回りに回動自在且つ車体前後方向向きの水平軸心
回りに回動自在に装着され、車体１の下面側の後端部に
は、左右１対の従動輪９ａ，９ｂが設けられている。

【００１４】更に、車体１の下面側には、駆動輪ユニッ
ト８の前側に位置する第１センサ１１であってガイド手
段を検出する第１センサ１１と、前記番地板を検出する
第２センサ１２が設けられている。前記ガイド手段は、
磁性を帯びた幅約５cmの磁気テープ１３の表面を保護テ
ープで被った構成であり、前記第１センサ１１は、図３
に示すように、１６個のホール素子１１ａを車幅方向に
配列した構成であり、１６個のうちの５個のホール素子
１１ａが磁気テープ１２に臨むように構成してある。

【００１５】前記番地板１４は、図４に示すように、磁
性を帯た磁気テープ片１４ａと、磁性を帯びない非磁性
テープ片１４ｂとを、種々のパターンで、搬送車Ｖの進
行方向向きに１０個配列し、その表面を保護テープで被
った構成であり、各磁気テープ片１４ａと非磁性テープ
片１４ｂとは、夫々１個のホール素子に対応するように
構成されている。前記第２センサ１２は、図５に示すよ
うに、１０個のホール素子１２ａを搬送車Ｖの進行方向
向きに配列した構成であり、１０個のホール素子１２ａ
のうちの前後両端部のホール素子１２ａで検出信号の読
み取り開始と終了とが検出され、また、中央部の８個の
ホール素子１２ａの８ビットの検出信号から、番地が決
定される。

【００１６】次に、制御系について説明する。図６に示
すように、制御ユニット４は、入出力インターフェイス
２０、ＣＰＵ２１とＲＯＭ２２とＲＡＭ２３とを含むマ
イクロコンピュータ、左右の駆動輪６ａ，６ｂを夫々駆
動するＤＣモータからなる電動モータ７ａ，７ｂの為の
駆動回路２４ａ，２４ｂ等が設けられ、第１センサ１１
からの検出信号Ｇｉ（ｉ＝１〜１６）と第２センサ１２
からの検出信号Ｂｊ（ｊ＝１〜１０）は、入出力インタ
ーフェイス２０を介してマイクロコンピュータに入力さ
れ、また、操作盤２５からの操作信号が入出力インター
フェイス２０を介してマイクロコンピュータに入力さ
れ、また、バッテリー３からの電力が駆動回路２４ａ，
２４ｂに供給され、これら駆動回路２４ａ，２４ｂは、
左駆動輪用電動モータ７ａ及び右駆動輪用電動モータ７
ｂに夫々接続されている。

【００１７】前記マイクロコンピュータのＲＯＭ２２に
は、搬送車Ｖの進行方向を制御する為の、後述の駆動輪
速制御の制御プログラムと、それに付随する番地テーブ
ルやマップ等が予め入力設定され、また、ＲＡＭ２３に
は、種々のワークメモリが設けられている。番地テーブ
ルについて説明すると、走行ルートのうちの、停止点、
加速開始点、減速開始点、直進開始点、左旋回開始点、
右旋回開始点等には、番地板１４が、床面側に設けら
れ、それら各地点には、一連の番地番号が付与され、Ｒ
ＯＭ２２の番地テーブル２６には、例えば、図７に示す
ように、各番地毎に、番地Ｎｏ．、加速開始、減速開
始、停止、直進開始、左旋回開始、右旋回開始、旋回半
径、等に関する必要なデータが予め設定されている。

【００１８】それ故、第２センサ１２の検出信号Ｂｊ
（ｊ＝１〜１０）から番地が決定されると、その番地に
対応する番地テーブル２６のデータに基づいて、駆動輪
速制御に必要な、加速開始、減速開始、停止、直進開
始、左旋回開始、右旋回開始、旋回半径、等に関するデ
ータが得られるように構成してある。

【００１９】前記マイクロコンピュータは、ＰＷＭ方式
により駆動電流を制御するが、駆動回路２４ａ，２４ｂ
には、マイクロコンピュータからの制御信号に基づいて
駆動電流を制御する増幅回路と、図８に示す回路（但
し、モータ７ａ，７ｂを除く）とが設けられている。図
８の回路において、前進用スイッチ３０ａ，３０ｂがＯ
Ｎで、後退用スイッチ３１ａ，３１ｂがＯＦＦのとき、
駆動電流Ｄｉが電動モータ７ａ，７ｂに供給されて電動
モータ７ａ，７ｂが正転駆動されて駆動輪６ａ，６ｂが
前進方向へ正転駆動され、また、後退用スイッチ３１
ａ，３１ｂがＯＮで前進用スイッチ３０ａ，３０ｂがＯ
ＦＦのとき、電動モータ７ａ，７ｂが逆転駆動されて駆
動輪６ａ，６ｂが後退方向へ逆転駆動輪される。また、
前進用スイッチ３０ａ，３０ｂ及び後退用スイッチ３１
ａ，３１ｂがＯＦＦで、ブレーキ用スイッチ３３がＯＮ
のとき、負荷抵抗３４を介して、電動モータ７ａ，７ｂ
がブレーキされた状態になる。

【００２０】次に、駆動輪速制御の概要について説明す
る。図９は、ＲＯＭ２２に予め格納した駆動輪速基本値
ＶｏのマップＭ１を示すもので、旋回走行時には、旋回
外輪の車輪速に対して、旋回内輪の車輪速を減速する必
要があり、この場合の減速率は、旋回半径Ｒと、左右駆
動輪６ａ，６ｂ間の間隔とに基づいて、旋回半径Ｒが小
さくなる程減速率が大きくなるように設定する必要があ
る。旋回半径Ｒに依らずに旋回外輪の車輪速を一定に制
御する場合に、旋回外輪の車輪速と旋回内輪の車輪速は
鎖線で図示のようになる。しかし、旋回半径Ｒが小さく
なる程走行速度を低下させることが望ましいことから、
本実施例では、旋回外輪の車輪速が、旋回半径が大きく
なる程増大し、また、旋回半径が例えば7.5 ｍ以上の状
態及び直進状態では一定速となるように、旋回外輪の車
輪速基本値Ｖ０が実線で示すように設定され、また、旋
回内輪の車輪速基本値Ｖ０が、旋回半径Ｒと、左右駆動
輪６ａ，６ｂ間の間隔とに基づいて実線で示すように設
定されている。

【００２１】図１０に示すように、搬送車Ｖが、磁気テ
ープ１３に対して左側にずれて、第１センサ１１の５個
のＯＮのホール素子の中心位置Ｐcen が、車体中心線Ｃ
Ｌ（第１センサ１１の中心位置）に対してずれた偏差Δ
を求め、図１０のように、偏差Δ＞０のときには、中心
位置Ｐcen を車体中心線ＣＬに一致させるべく、右駆動
輪６ｂを減速し、また、偏差Δ＜０のときには、中心位
置Ｐcen を車体中心線ＣＬに一致させるべく、左駆動輪
６ａを減速する。

【００２２】図１１は、前記偏差Δに応じて駆動輪速を
補正する補正係数αを予め設定したマップＭ２を示すも
のであり、偏差Δの絶対値が所定値δ以下では、不感帯
として、補正係数α＝1.0 に設定され、また、旋回半径
Ｒが小さくなる程、補正係数αが小さくなるように、ま
た、旋回半径Ｒ一定のときには、偏差Δの絶対値が大き
くなる程、補正係数αが小さくなるように、設定してあ
る。また、直進走行時には、走行速度が大きく補正係数
αによる補正の影響が早く顕れることから、旋回走行時
よりも、補正係数αが大きくなるように設定してある。

【００２３】更に、マップＭ２の補正係数αは、偏差Δ
の絶対値が小さいときの偏差Δに対する補正係数αの変
化率に比べて、偏差Δの絶対値が大きいときの偏差Δに
対する補正係数αの変化率が小さくなるような特性に設
定してあり、また、補正係数αは、旋回半径Ｒ毎に設定
されるとともに、旋回半径Ｒが大きくなる程、偏差Δに
対する補正係数αの変化率が小さくなる特性に設定され
ている。また、例えば、右方へ旋回する際（右側駆動輪
６ｂが旋回内輪になる）には、磁気テープ１３に対して
車体１は左側へずれる、つまり、偏差Δ＞０となる傾向
があることに鑑みると、補正係数αは、偏差Δの発生に
伴う旋回内輪の減速率が、偏差Δが小さいときに比べ
て、偏差Δが大きいときには、大きくなる特性に設定さ
れている。

【００２４】この駆動輪速制御においては、マップＭ１
により駆動輪速基本値Ｖ０を演算し、また、偏差Δを求
め、マップＭ２によりその偏差Δに応じた補正係数αを
求めて左右駆動輪６ａ，６ｂの駆動輪速ＶＬ，ＶＲを求
め、その駆動輪速ＶＬ，ＶＲに基づいて、左右駆動輪駆
動用電動モータ７ａ，７ｂの回転速度（つまり、駆動ト
ルク）を制御する。

【００２５】次に、駆動輪速制御のルーチンについて、
図１２〜図１５のフローチャートを参照しつつ説明す
る。尚、フローチャート中ま符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３
・・・は各ステップを示す。図１２により、駆動輪速制
御のメインルーチンであって、所定微小時間（例えば、
８ms）おきに実行されるメインルーチンについて説明す
ると、第１センサ１１の検出信号Ｇｉ（ｉ＝１〜１６）
及び第２センサ１２の検出信号Ｂｊ（ｊ＝１〜１０）が
読み込まれ（Ｓ１）、番地板１４のない地点を走行中に
は、検出信号Ｂｊが全てＯＦＦであることから、この時
読み込んだ検出信号Ｂｊは消去され（Ｓ２、Ｓ３）、有
効な検出信号Ｇｉ，ＢｉがＲＡＭ２３のメモリに格納さ
れる（Ｓ４）。つまり、時々刻々読み込んだ検出信号Ｇ
ｉはメモリに更新しつつ格納されるが、検出信号Ｂｊに
ついては、最新の番地板１４（最後の番地板１４）から
読み込んだ有効な検出信号Ｂｊだけがメモリに更新しつ
つ格納される。

【００２６】次に、検出信号Ｂｊに基づいて、番地テー
ブル２６を検索することで、最新の番地Ｎｏ．が演算さ
れ（Ｓ５）、その番地Ｎｏ．に対応する番地テーブル２
６のデータから、現在、加速中か、減速中か、停止中
か、直進中か、左旋回中か、右旋回中か等が判る。次
に、偏差Δの演算処理が実行されるが（Ｓ６）、これに
ついては後述する。次に、直進中であれば（Ｓ７：Yes
）、マップＭ１の直進用の駆動輪速基本値Ｖ０から、
左右の駆動輪速基本値Ｖ０が演算され（Ｓ８）、次に、
偏差ΔをマップＭ２に適用して、偏差Δ＞０のときに
は、右駆動輪用補正係数αが演算され、また、偏差Δ＜
０のときには、左駆動輪用補正係数αが演算される（Ｓ
９）。次に、駆動輪速基本値Ｖ０と、補正係数αとに基
づいて、左右の駆動輪速ＶＬ，ＶＲが演算される（Ｓ１
０）。

【００２７】例えば、駆動輪速基本値Ｖ０として、偏差
Δ＞０のときには、左駆動輪速ＶＬ＝Ｖ０、右駆動輪速
ＶＲ＝Ｖ０×αになり、また、偏差Δ＜０のときには、
左駆動輪速ＶＬ＝Ｖ０×α、右駆動輪速ＶＲ＝Ｖ０にな
る。但し、加速区間や減速区間を走行中には、所定の加
減速率で加減速するように、左右の駆動輪速ＶＬ，ＶＲ
が加減速補正される。次に、左右の駆動輪速ＶＬ，ＶＲ
に基づいて、左右の駆動輪６ａ，６ｂを夫々駆動する電
動モータ７ａ，７ｂの駆動電流制御の為の制御信号が演
算され、その制御信号が、駆動回路２４ａ，２４ｂに夫
々出力され（Ｓ１５）、その後リターンする。

【００２８】旋回走行時には（Ｓ７： No ）、最新の番
地Ｎｏ．の番地テーブル２６のデータに基づいて、旋回
方向と旋回半径Ｒが演算され（Ｓ１１）、次に、その旋
回方向と旋回半径ＲをマップＭ１に適用して、左右の駆
動輪速基本値Ｖ０が演算される（Ｓ１２）。次に、偏差
ΔをマップＭ２に適用して、偏差Δ＞０のときには、右
駆動輪用補正係数αが演算され、また、偏差Δ＜０のと
きには、左駆動輪用補正係数αが演算される（Ｓ１
３）。次に、左右駆動輪速基本値Ｖ０と、補正係数αと
に基づいて、左右の駆動輪速ＶＬ，ＶＲが演算される
（Ｓ１４）。次に、左右の駆動輪速ＶＬ，ＶＲに基づい
て、左右駆動輪６ａ，６ｂを夫々駆動する電動モータ７
ａ，７ｂの駆動電流制御の制御信号が演算され、その制
御信号が、駆動回路２４ａ，２４ｂに夫々出力され（Ｓ
１５）、その後リターンする。

【００２９】次に、Ｓ６の偏差Δ演算処理のサブルーチ
ンについて、図１３〜図１５のフローチャートを参照し
て説明する。図１０に示すように、第１センサ１１の１
６個のホール素子１１ａには、それらホール素子の位置
を特定し且つ重み付けする為に、左側から順に１〜１６
の重み付け指数が付与してあり、図１３のサブルーチン
において、最初に、この重み付け指数に対応するカウン
タｉが１に設定され（Ｓ２０）、次に検出信号ＧｉがＯ
Ｎか否か判定し（Ｓ２１）、その判定が No のときには
（Ｓ２１： No ）、カウンタｉをインクリメントして
（Ｓ２２）、Ｓ２１を繰り返し、検出信号ＧｉがＯＮの
ときには（Ｓ２１：Yes ）、左端素子番号Ｌnoに、ｉの
値が付与され（Ｓ２３）、こうして、第１センサ１１の
ＯＮしているホール素子１１ａのうちの最も左側のホー
ル素子１１ａの重み付け指数である左端素子番号Ｌnoが
求められるが、図１０に図示の例では、左端素子番号Ｌ
no＝８である。

【００３０】前記と同様に、右端側から順に検索するこ
とで、右端素子番号Ｒnoが、次のようにして求められ
る。カウンタｉが１６に設定され（Ｓ２４）、次に、検
出信号ＧｉがＯＮか否か判定し（Ｓ２５）、その判定が
No のときにはカウンタｉをデクリメントして（Ｓ２
６）、Ｓ２５を繰り返し、検出信号ＧｉがＯＮのときに
は、右端素子番号Ｒnoに、カウンタｉの値が付与され
（Ｓ２７）、こうして、第１センサ１１のＯＮしている
ホール素子１１ａのうちの最も右側のホール素子の重み
付け指数であるである右端素子番号Ｒnoが求められる
が、図１０に図示の例では、左端素子番号Ｒno＝１２で
ある。次に、左端素子番号Ｌnoから左端素子番号Ｒnoま
での幅Ｗが、Ｗ＝（Ｒno−Ｌno）として演算されてメモ
リに格納される（Ｓ２８）。

【００３１】次のＳ２９からＳ３３は、ＯＮしているホ
ール素子１１ａの総数を求める演算処理であり、カウン
タｉを１に、ＯＮのホール素子１１ａの数をカウントす
るカウンタＮｔを０に設定してから（Ｓ２９）、検出信
号ＧｉがＯＮか否か判定し（Ｓ３０）、その判定がYes
のときには、カウンタＮｔが（Ｎｔ＋１）に更新され
（Ｓ３１）、次にｉ＝１６か否か判定し（Ｓ３２）、ｉ
＜１６のときには、カウンタｉをインクリメントして
（Ｓ３３）、Ｓ３０以降を繰り返し、また、Ｓ３０の判
定が No のときにはＳ３１をスキップしてＳ３２を実行
し、こうして、ｉ＝１からｉ＝１６まで、繰り返してい
くと、ＯＮしているホール素子１１ａの総数がＮｔとし
て演算され、ｉ＝１６までの処理を完了後、Ｓ３４へ移
行する。

【００３２】次に、最新の番地Ｎｏ．に対応する番地テ
ーブル２６のデータに基づいて、左旋回中か、右旋回中
か、直進中か否か判定し（Ｓ３４〜Ｓ３６）、直進中の
ときには、Ｓ３７へ移行し、左旋回中のときにはＳ４５
へ移行し、右旋回中のときにはＳ４８へ移行する。直進
中の場合には、Ｓ３７〜Ｓ４４の演算処理により、第１
センサ１１のうちのＯＮしている複数のホール素子１１
ａの重心位置ともいうべき中心位置Ｐcenが演算される
が、これについて説明すると、最初、左端素子番号Ｌno
から左端素子番号Ｒnoまでの幅Ｗが、所定の可変定数で
ある直進用しきい値Ｗsno より大きいか否か判定し（Ｓ
３７）、その判定がYes のときには、路面に落ちている
鉄片等のノイズの影響や、磁気テープ１３が交差してい
る地点で、誤検出している可能性が高いので、Ｓ３７か
らメインルーチンのＳ１へリターンする。

【００３３】Ｓ３７の判定が No であるときには、ＯＮ
しているホール素子１１ａの総数がＮｔが、所定の可変
定数である分岐交差部判別用しきい値Ｗtno よりも大き
いか否か判定し（Ｓ３８）、その判定がYes のときに
は、磁気テープ１３の分岐点や交差部である可能性が高
いので、Ｓ３７からメインルーチンのＳ１へリターンす
る。即ち、走行ルートの分岐点においては、図１６に示
すように、磁気テープ１３が分岐しているため、ＯＮと
なるホール素子１１ａの数が異常に大きくなるが、この
場合、検出信号Ｇｉを駆動輪速制御に適用するのを排除
する為である。Ｓ３７の判定が No で、かつＳ３８の判
定が No のときには、誤検出している可能性や分岐点や
交差部である可能性が低いので、Ｓ３９〜Ｓ４３におい
て、ＯＮしているホール素子１１ａの重み付け指数の合
計値Ｓｍが演算される。

【００３４】即ち、カウンタｉが１に、また、合計値Ｓ
ｍが０に設定され（Ｓ３９）、検出信号ＧｉがＯＮのと
きには（Ｓ４０：Yes ）、合計値Ｓｍが（Ｓｍ＋ｉ）に
更新され（Ｓ４１）、ｉ＜１６のときには（Ｓ４２： N
o ）、カウンタｉがインクリメントされて（Ｓ４３）、
Ｓ４０以降が繰り返し実行され、こうして、ｉ＝１から
ｉ＝１６にわたる合計値Ｓｍが演算され、次に、Ｓ４４
において、中心位置Ｐcen が、Ｐcen ＝Ｓｍ／Ｎｔとし
て演算され、Ｓ５１へ移行する。

【００３５】左旋回中の場合には、ＯＮしているホール
素子１１ａの総数がＮｔが、前記分岐交差部判別用しき
い値Ｗtno よりも大きいか否か判定し（Ｓ４５）、その
判定がYes のときには、前記同様に、Ｓ４５からメイン
ルーチンのＳ１へリターンする。Ｓ４５の判定が No の
ときには、分岐点や交差部である可能性が低いので、中
心位置Ｐcen が、Ｐcen ＝（Ｌno＋３）として演算され
（Ｓ４６）、次に、メモリに格納している検出信号Ｂｊ
から番地Ｎｏ．を演算し、その番地Ｎｏ．に対応する番
地テーブル２６のデータに基づいて旋回半径が演算され
（Ｓ４７）、その後Ｓ５１へ移行する。

【００３６】同様に、右旋回中の場合には、ＯＮしてい
るホール素子１１ａの総数がＮｔが、前記分岐交差部判
別用しきい値Ｗtno よりも大きいか否か判定し（Ｓ４
８）、その判定がYes のときには、前記同様に、Ｓ４８
からメインルーチンのＳ１へリターンする。Ｓ４８の判
定が No のときには、分岐点や交差部である可能性が低
いので、中心位置Ｐcen が、Ｐcen ＝（Ｒno−３）とし
て演算され（Ｓ４９）、次に、メモリに格納している検
出信号Ｂｊから番地Ｎｏ．を演算し、その番地Ｎｏ．に
対応する番地テーブル２６のデータに基づいて旋回半径
が演算され（Ｓ５０）、その後Ｓ５１へ移行する。

【００３７】次に、Ｓ５１では、前回の中心位置Ｐcen
(k-1)と、今回の中心位置Ｐcen(k)とから中心位置Ｐcen
の変化率ＤＰが演算され、次に、その変化率ＤＰが所
定値Ｋ０以上か否か判定され（Ｓ５２）、その判定がYe
s のときには、直進か否か判定する（Ｓ５３）。直進中
のときには（Ｓ５３：Yes ）、路面の鉄片等のノイズの
影響で、変化率ＤＰが大きくなった可能性が高いため、
今回の検出信号Ｇｉ（ｉ＝１〜１６）を用いて駆動輪速
制御を行うことは好ましくないことから、今回の検出信
号Ｇｉによる駆動速制御を中止して、メインルーチンの
Ｓ１へリターンする。旋回中には、変化率ＤＰが大きく
なることも多く、今回の検出信号Ｇｉ（ｉ＝１〜１６）
を用いて駆動輪速制御を行なうことが望ましいので、Ｓ
５４へ移行する。尚、Ｓ５２の判定が No の場合には、
Ｓ５３をスキップしてＳ５４へ移行する。Ｓ５４では、
搬送車Ｖの車体中心線ＣＬに対する、前記中心位置Ｐce
nの偏差Δが、Δ＝（Ｐcen −8.5 ）として演算され
る。

【００３８】次に、以上説明した無人搬送車の駆動輪速
制御の作用について説明する。ＯＮしているホール素子
１１ａの中心位置Ｐcen を求める演算処理に関して、直
進走行時には、重み付け指数の合計値Ｓｍを総数Ｎｔで
除算して、中心位置Ｐcen を演算するようにしたので、
中心位置Ｐcen を求める精度を高め、駆動輪速制御の精
度を高めることができる。特に、例えば、前記重み付け
指数として、１６のホール素子１１ａに、左側から順
に、例えば、１，１，２，２，４，４，６，８，１０，
８，６，４，４，２，２，１のように設定すれば、中心
側の５個のホール素子１１ａについての合計値Ｓｍが大
きくなるので、ノイズの影響を排除し易くなる。また、
旋回走行時には、Ｓ４６やＳ４９のように、中心位置Ｐ
cen を求めるので、走行ルートの分岐点や交差部の影響
を排除して、中心位置Ｐcen を精度良く求めることがで
きる。そして、このように、高精度に求めた中心位置Ｐ
cen に基づいて偏差Δを精度良く求めることができる。

【００３９】一方、マップＭ１のように、旋回半径Ｒ
と、左右の駆動輪６ａ，６ｂ間の間隔とに基づいて、旋
回半径Ｒが大きくなる程駆動輪速基本値Ｖ０が大きくな
るように、旋回外輪と旋回内輪の駆動輪速基本値Ｖ０を
高精度に設定してあるので、走行速度を極力高く維持し
つつ、旋回時の旋回性能と走行安定性を確保でき、駆動
輪速制御の精度を高めることができる。

【００４０】マップＭ２に示すように、補正係数αの特
性として、同一旋回半径Ｒの場合には、偏差Δが大きく
なる程、補正係数αが小さくなるように設定したので、
進行方向補正の応答性を高める、つまり、磁気テープ１
３に対する追従性を高め、走行安定性を高めることがで
きる。偏差Δが小さいときの偏差Δに対する補正係数α
の変化率が大きくなるように設定したので、制御の応答
性を高めて、磁気テープ１３に対する追従性を高めるこ
とができるし、また、偏差Δが大きいときの偏差Δに対
する補正係数αの変化率が小さくなるように設定したの
で、走行安定性と旋回性能とを高めることができる。即
ち、旋回走行時等、偏差Δが大きいときに、偏差Δに対
する補正係数αの変化率を大きくすると、偏差Δの変化
に応じて旋回外輪と旋回内輪の速度差が急速に変化する
ことから、走行安定性と旋回性能が低下するが、これを
防止することができる。

【００４１】旋回半径Ｒが小さくなる程走行速度が低速
になることに鑑み、旋回半径Ｒ毎の特性線を設定し、旋
回半径Ｒが小さくなる程、補正係数αが小さくなるよう
に設定したので、旋回半径Ｒ毎に、走行速度を極力高く
維持しつつ、旋回時の旋回性能と走行安定性を確保し、
進行方向を正確に制御することができる。また、旋回走
行時に、搬送車Ｖは磁気テープ１３に対して旋回外輪側
へずれることに鑑みると、旋回内輪の減速率を、偏差Δ
が小さいときに比べて偏差Δが大きいときには大きく設
定してあるため、旋回内輪の速度を減速する減速制御を
介して偏差Δを解消する補正制御を達成できるうえ、磁
気テープ１３に対する追従性を高めることができる。

【００４２】しかも、マップＭ１に示すように、旋回半
径Ｒが大きくなる程走行速度が高くなることに鑑み、旋
回半径Ｒが大きくなる程、偏差Δに対する補正係数αの
変化率が小さくなるように設定してあるので、走行安定
性を高め、磁気テープ１３に対する追従性を高めること
ができる。旋回走行時よりも走行速度が大きくなる直進
走行時における補正係数αを、旋回走行時の補正係数α
よりも大きく設定したので、ハンチングの発生を防止
し、磁気テープ１３に対する追従性を高め、走行安定性
を高めることができる。

【００４３】Ｓ３７とＳ３８のステップを設けたこと
で、走行ルートの分岐点や交差部における異常な検出信
号に基づく制御を排除し、精度低下を防止できる。この
ことは、Ｓ４５やＳ４８のステップに関しても同様であ
る。更に、Ｓ５２、Ｓ５３のステップを設け、中心位置
Ｐcen の変化率ＤＰが所定値Ｋ０以上のとき、直進走行
時には、偏差Δの演算を中止し、その検出信号Ｇｉに基
づく駆動輪速制御を行わないので、ノイズの影響等によ
り、駆動輪速制御の精度が低下するのを防止できる。但
し、旋回走行時には、変化率ＤＰが所定値Ｋ０以上にな
ることもあることに鑑み、偏差Δの演算と、その後の補
正係数αの演算を実行し、進行方向の補正を実行するの
で、進行方向の補正の精度低下を防止できる。

【００４４】次に、前記偏差Δの演算処理のサブルーチ
ンを変更した変更態様について説明する（図１７〜図１
９参照）。図１７に示すように、路面に落ちている鉄片
等のノイズの影響で、例えば２個のホール素子１１ａが
ＯＮした場合には、前記中心位置Ｐcen を正確に求める
ことができなくなることに鑑み、この変更態様において
は、図示のように、ＯＮしているホール素子１１ａのう
ち、隣接して連続的に並んでいる１又は複数のホール素
子１１ａを１つのブロックとして、第１ブロックと第２
ブロックのように複数ブロックにグループ分けし、最も
広幅のブロックの複数の検出信号Ｇｉに基づいて、偏差
Δを演算するようにしてある。

【００４５】図１８、図１９において、最初に、前記ホ
ール素子１１ａの重み付け指数に対応するカウンタｉ
（ｉ＝１〜１６）が１に設定され、ブロックカウンタｋ
が０に設定され（Ｓ６０）、次に、検出信号ＧｉがＯＮ
で、その１つ左側のホール素子１１ａの検出信号Ｇ(i-
1) がＯＦＦのときに（Ｓ６１：Yes 、Ｓ６２：Yes
）、ブロックが検出されたとして、ブロックカウンタ
ｋがインクリメントされ（Ｓ６３）、そのブロックの左
端素子番号Ｌno(k) が、Ｌno(k) ＝ｉとして演算され
（Ｓ６４）、次に、ｉ＝１６か否か判定され（Ｓ６
５）、その判定が No のときには、カウンタｉがインク
リメントされて（Ｓ６６）、Ｓ６１以降が繰り返され、
こうして順々に、第１ブロックの左端素子番号Ｌno(1)
、第２ブロックの左端素子番号Ｌno(2) ・・が演算さ
れ、ｉ＝１６になると（Ｓ６５：Yes ）、ブロック数Ｂ
noが、Ｂno＝最終のブロックカウンタｋの値として設定
される（Ｓ６７）。

【００４６】次に、Ｓ６８〜Ｓ７４において、ｉ＝１６
〜１に対して、前記と同様の演算を実行して、例えばブ
ロック数Ｂno＝２の場合には、各ブロックの右端素子番
号Ｒno(2) ，Ｒno(1) が順に演算される。即ち、最初
に、カウンタｉが１６に、また、カウンタｋが０に設定
され（Ｓ６８）、次に検出信号ＧｉがＯＮで、その１つ
右側のホール素子１１ａの検出信号Ｇ(i+1) がＯＦＦの
ときに（Ｓ６９：Yes 、Ｓ７０：Yes ）、最も右側のブ
ロックの右端素子番号Ｒno（Ｂno−ｋ）が、Ｒno（Ｂno
−ｋ）＝ｉとして演算され（Ｓ７１）、次に、カウンタ
ｋがインクリメントされ（Ｓ７２）、次にｉ＝１か否か
判定され（Ｓ７３）、その判定が No のときにはカウン
タｉがデクリメントされて（Ｓ７４）、Ｓ６９以降が繰
り返され、ｉ＝１になるとＳ７５へ移行する。

【００４７】次に、Ｓ７５からＳ７８において、各ブロ
ックにおける、左端素子番号Ｌno(k) から右端素子番号
Ｒno(k) までの幅Ｗ(k) が演算される。即ち、最初、ブ
ロックカウンタｋが、ｋ＝１に設定され（Ｓ７５）、次
に、左端素子番号Ｌno(k) から右端素子番号Ｒno(k) ま
での幅Ｗ(k) が、Ｗ(k) ＝Ｒno(k) −Ｌno(k) 、として
演算され（Ｓ７６）、次に、カウンタｋ＜ブロック数Ｂ
noのときは（Ｓ７７： No ）、カウンタｋがインクリメ
ントされて（Ｓ７８）、Ｓ７６以降が繰り返され、カウ
ンタｋ＝ブロック数Ｂnoになると（Ｓ７７：Yes）、Ｓ
７９へ移行する。

【００４８】Ｓ７９〜Ｓ８４は、最大幅のブロックを検
知する演算処理であり、最初、ブロックカウンタｋが１
に設定され、また、最大幅Ｗｍが０に設定され（Ｓ７
９）、次に、第ｋブロックの幅Ｗ(k) が最大幅Ｗｍより
も大きいか否か判定され（Ｓ８０）、その判定がYes の
ときは、最大幅Ｗｍに第ｋブロックの幅Ｗ(k) が付与さ
れ（Ｓ８１）、次に、最大幅ブロック番号Ｍnoにカウン
タｋの値が付与される（Ｓ８２）。但し、Ｓ８０の判定
が No のときはＳ８１とＳ８２をスキップしてＳ８３へ
移行する。

【００４９】Ｓ８３では、ブロックカウンタｋ＝ブロッ
ク数Ｂnoか否か判定し、その判定がNo のときは、ブロ
ックカウンタｋがインクリメントされて（Ｓ８４）、Ｓ
８０以降が繰り返され、ブロックカウンタｋ＝ブロック
数Ｂnoになると（Ｓ８３：Yes ）、Ｓ８５において前記
求めた最大幅のブロックについて、中心位置Ｐcen が、
Ｐcen ＝〔Ｒno（Ｍno）−Ｌno（Ｍno）〕／２として演
算される。例えば、図１８に示すように、第１ブロック
が最大幅のブロックの場合には、Ｐcen ＝〔Ｒno（１）
−Ｌno（１）〕／２として演算されることになる。次
に、Ｓ８６において、偏差Δが、Δ＝（Ｐcen −8.5 ）
として演算される。こうして求めた偏差Δを、マップＭ
２に適用して、前記補正係数αが演算されることにな
る。この変更態様においては、ＯＮしたホール素子１１
ａの配列パターンから、鉄片等のノイズで作動したホー
ル素子１１ａを検知し、そのノイズで作動したホール素
子１１ａを除外して、中心位置Ｐcen を演算し、偏差Δ
を演算していることに相当する。

【００５０】以上の偏差演算処理で求めた偏差Δを用い
る駆動輪側制御においては、複数のブロックのうちの最
大幅のブロックに属する複数のホール素子１１ａの中心
位置Ｐcen を求め、その中心位置Ｐcen から偏差Δを演
算するので、鉄片等のノイズの影響を確実に排除して、
偏差Δを高精度に求めることができるから、駆動輪速制
御、つまり、進行方向制御の精度を十分に高めることが
できる。

【００５１】前記実施例を部分的に変更した変更態様に
ついて説明する。１〕前記ガイド手段としては、磁気テープ以外の種々
のガイド手段を適用可能であり、その場合、ガイド手段
を検出できるガイド検出手段を適用する。２〕前記変更態様に係る偏差演算処理において、各ブ
ロックの１又は複数のホール素子１１ａの重み付け指数
の合計値を求め、その合計値の最大のものだけを対象と
して、中心位置Ｐcen を演算するように構成してもよ
い。但し、この場合の重み付け指数としては、前記のよ
うに、１６のホール素子１１ａに、左側から順に、例え
ば、１，１，２，２，４，４，６，８，１０，８，６，
４，４，２，２，１のように、中央側のホール素子１１
ａの重みに比較して、両端側のホール素子１１ａの重み
が小さくように、設定するものとする。

【００５２】３〕前記実施例においては、駆動用電動
モータ７ａ，７ｂに対するブレーキ制御については説明
を省略したが、マップＭ２により補正係数αが０になる
ような場合には、それに対応する駆動用モータについ
て、図８の前進用スイッチ３０ａ，３０ｂ及び後退用ス
イッチ３１ａ，３１ｂをＯＦＦとし、ブレーキ用スイッ
チ３３をＯＮに切換えることでブレーキ作用を発揮させ
るように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る無人搬送車の横断平面図
である。

【図２】図１の無人搬送車の側面図である。

【図３】第１センサの構成説明図である。

【図４】番地板の構成説明図である。

【図５】第２センサの構成説明図である。

【図６】制御系の構成を示すブロック図である。

【図７】番地テーブルの内容説明用の図表である。

【図８】駆動回路に含まれる電気回路の回路である。

【図９】駆動輪速基本値Ｖ０を設定したマップＭ１の線
図である。

【図１０】第１センサと磁気テープと偏差Δ等を説明し
た説明図である。

【図１１】補正係数αを設定したマップＭ２の線図であ
る。

【図１２】駆動輪速制御のルーチンのフローチャートで
ある。

【図１３】偏差演算処理のサブルーチンのフローチャー
トの一部である。

【図１４】偏差演算処理のサブルーチンのフローチャー
トの一部である。

【図１５】偏差演算処理のサブルーチンのフローチャー
トの残部である。

【図１６】走行ルートの分岐部における第１センサの作
動状態を例示した説明図である。

【図１７】ノイズ等の影響が顕れた第１センサの作動状
態を例示した説明図である。

【図１８】変更態様に係る偏差演算処理のサブルーチン
のフローチャートの一部である。

【図１９】同変更態様に係る偏差演算処理のサブルーチ
ンのフローチャートの残部である。

【符号の説明】

Ｖ無人搬送車１車体４制御ユニット６ａ，６ｂ左右の駆動輪７ａ，７ｂ駆動用電動モータ１１第１センサ１２第２センサ１３磁気テープ１４番地板

フロントページの続き (72)発明者森尾宏基広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開平２−45809（ＪＰ，Ａ) 特開平４−274502（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−103411（ＪＰ，Ａ) 特開平１−223512（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】独立駆動される左右１対の駆動輪を有
し、走行ルートに沿って自動走行するとともに、走行ル
ートと車体との相対ずれ量を旋回内外輪の速度差によっ
て補正する無人搬送車において、前記走行ルートと車体との相対ずれ量を検知するずれ量
検知手段と、前記ずれ量検知手段の出力を受け、相対ずれ量が小さい
ときの相対ずれ量に対する速度差変化率に比べて相対ず
れ量が大きいときの相対ずれ量に対する速度差変化率が
小さくなるように、左右１対の駆動輪の速度を制御する
制御手段と、を備えたことを特徴とする無人搬送車の制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、旋回外輪に対して旋回
内輪を減速する制御特性であって、相対ずれ量に伴う旋
回内輪の減速率を、相対ずれ量が小さいときに比べて相
対ずれ量が大きいときに大きく設定した制御特性を備え
たことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車の制御
装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記制御特性を、旋回
半径毎にマップ化した制御特性として備えていることを
特徴とする請求項２に記載の無人搬送車の制御装置。
【請求項４】前記マップ化された制御特性は、旋回半
径が大きくなる程相対ずれ量に対する速度差変化率が小
さくなるように設定されたことを特徴とする請求項３に
記載の無人搬送車の制御装置。