JP3349831B2

JP3349831B2 - 無人搬送車の制御装置

Info

Publication number: JP3349831B2
Application number: JP19787994A
Authority: JP
Inventors: 良美新原; 康生教蓮; 浩司寺本; 哲也中村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-30
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JPH0844427A

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、無人搬送車をガイド手段に沿って誘導す
る進行方向制御の精度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。そして、複数の検出素子のうちの所
定の小数の検出素子が常時ガイド手段を検出するように
無人搬送車の進行方向を制御する。

【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６３−２２８２０４号公報
には、走行ルートに沿って路面側にガイド手段としての
反射テープを配設し、無人搬送車に設けた２次元イメー
ジセンサで反射テープを検出しながら、無人搬送車を誘
導する走行制御技術であって、旋回走行時には、イメー
ジセンサの視界の旋回方向側端縁から反射テープの旋回
方向側端縁までの距離を一定に維持するように走行制御
を行う走行制御技術が開示されている。特開昭６４−２
６２０８号公報には、鉄製の路面上の走行ルートに沿っ
て、非磁性体からなるガイド手段を配設し、そのガイド
手段を磁気センサで検出し、その検出信号に基づいて、
無人搬送車を誘導するようにした無人搬送車の誘導技術
が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の無人搬送車を誘
導する制御技術では、無人搬送車のガイド検知手段の複
数の検出素子のうちの所定の小数の検出素子がガイド手
段を検出するように制御するだけであるが、走行ルート
がカーブ状に変化する地点や、無人搬送車がガイド手段
に対して大きくズレたり、ノイズの影響による異常検出
信号が検出された場合等における誘導制御の精度が低下
し、進行方向修正の応答性が低下するという問題があ
る。また、従来の制御技術では、ノイズの影響を確実に
排除できないため、ノイズの影響で精度低下が生じる
し、また、走行ルートの分岐点や交差点においては、ガ
イド手段の幅が変動し、それに起因する精度低下も発生
する。本発明の目的は、無人搬送車をガイド手段に沿っ
て誘導する進行方向制御の精度を高め得ること、ノイズ
の影響を排除すること、走行ルートの分岐点や交差部に
おける精度低下を防止すること、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、自走式の無人搬送車の走行ルートに沿って
ガイド手段を配設し、無人搬送車にガイド手段を検知す
るガイド検知手段を設け、ガイド検知手段からの検出信
号を用いて無人搬送車がガイド手段に沿って走行するよ
うに、無人搬送車の進行方向を制御する無人搬送車の制
御装置において、前記ガイド検知手段は、無人搬送車の
進行方向と直交する方向に配列され且つガイド手段の幅
よりも広幅にわたる複数の検出素子で構成され、前記複
数の検出素子の検出信号を受け、それら複数の検出素子
のうちのガイド手段に臨む複数の検出素子の中心位置を
演算する中心演算手段を設け、前記中心演算手段で演算
された中心位置から、無人搬送車のガイド手段に対する
進行方向と直交する方向の偏差を求め、その偏差を用い
て進行方向を補正する進行方向補正手段を設け、前記中
心演算手段は、直進走行時には、ガイド検知手段を構成
する複数の検出素子に付与した所定の重み付け指数のう
ち、ガイド手段に臨む複数の検出素子の重み付け指数を
用いて、前記中心位置を演算するように構成され、前記
中心演算手段で演算された中心位置から、その中心位置
の変化率を演算し、この中心位置変化率が所定値以上の
ときには、進行方向補正手段による進行方向の補正を制
限する補正制限手段を設け、前記補正制限手段は、直進
走行時には進行方向の補正を禁止するとともに、旋回走
行時には進行方向の補正を許可するように構成されたも
のである。

【０００７】

【０００８】また、前記中心演算手段は、旋回走行時に
は、最も旋回方向側に位置する検出素子の位置を求め、
その検出素子の位置に所定数を加減算して、前記中心位
置を演算するように構成してもよい（請求項１に従属の
請求項２）。また、前記中心演算手段は、作動した検出
素子の配列パターンからノイズで作動した検出素子を検
知し、そのノイズで作動した検出素子を除外して、前記
中心位置を演算するように構成してもよい（請求項１に
従属の請求項３）。また、前記中心演算手段は、前記ガ
イド手段を検知して作動した検出素子の数が所定数以上
のときには、中心位置の演算を中止するように構成して
もよい（請求項１に従属の請求項４）。

【０００９】

【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、自走式の無人搬送車の走行ルートに沿っ
て配設されたガイド手段をガイド検知手段で検知した検
出信号を用いてガイド手段に沿って走行するように、無
人搬送車の進行方向を制御する為に、ガイド検知手段
は、無人搬送車の進行方向と直交する方向に配列され且
つガイド手段の幅よりも広幅にわたる複数の検出素子で
構成され、中心演算手段が、複数の検出素子の検出信号
を受け、それら複数の検出素子のうちのガイド手段に臨
む複数の検出素子の中心位置を演算すると、進行方向補
正手段は、前記中心位置から、無人搬送車のガイド手段
に対する進行方向と直交する方向の偏差を求め、その偏
差を用いて進行方向を補正する。

【００１０】このように、ガイド手段に臨む複数の検出
素子の中心位置を求め、その中心位置から無人搬送車の
ガイド手段に対する進行方向と直交する方向の偏差を求
め、その偏差を用いて進行方向を補正するので、偏差に
応じた補正を介して進行方向補正の精度を高め、応答性
を高めることができる。尚、進行方向の補正は、左右の
駆動輪速の少なくとも一方を加減速補正することで達成
できるが、偏差の大きさに応じて補正量を設定すること
が望ましい。

【００１１】また、前記中心演算手段は、直進走行時に
は、ガイド検知手段を構成する複数の検出素子に付与し
た所定の重み付け指数のうち、ガイド手段に臨む複数の
検出素子の重み付け指数を用いて、前記中心位置を演算
するので、重み付け指数を適切に設定することで、ノイ
ズの影響を非常に少なくして、進行方向補正の精度を高
めることができる。また、補正制限手段は、前記中心演
算手段で演算された中心位置からその中心位置の変化率
を演算し、この中心位置変化率が所定値以上のときに
は、進行方向補正手段による進行方向の補正を制限す
る。即ち、直進走行時には、ノイズの影響により、中心
位置変化率が所定値以上になることもあるので、この場
合進行方向の補正を制限することが望ましく、進行方向
の補正を制限することで、進行方向補正の精度を高める
ことができる。

【００１２】また、前記補正制限手段は、直進走行時に
は進行方向の補正を禁止するとともに、旋回走行時には
進行方向の補正を許可する。前記のように、直進走行時
には進行方向の補正を禁止することで、進行方向補正の
精度を高めることができるが、旋回走行時には、ノイズ
の影響がなくても中心位置変化率が所定値以上になるこ
とも多いので、進行方向の補正を許可する必要がある。

【００１３】請求項２の無人搬送車の制御装置において
は、前記中心演算手段は、旋回走行時には、最も旋回方
向側に位置する検出素子の位置を求め、その検出素子の
位置に所定数を加減算して前記中心位置を演算する。走
行ルートの分岐点や交差部において旋回走行する場合が
多いが、この場合には、単に、ガイド手段に臨む複数の
検出素子の中心位置を求めるだけでは、進行方向を決め
ることができないことから、前記のように前記中心位置
を演算することで、進行方向を適正に求めて補正するこ
とができる。

【００１４】請求項３の無人搬送車の制御装置において
は、前記中心演算手段は、作動した検出素子の配列パタ
ーンからノイズで作動した検出素子を検知し、そのノイ
ズで作動した検出素子を除外して、前記中心位置を演算
する。それ故、ノイズの影響を確実に排除できるから、
進行方向補正の精度を高めることができる。

【００１５】請求項４の無人搬送車の制御装置において
は、前記中心演算手段は、前記ガイド手段を検知して作
動した検出素子の数が所定数以上のときには、中心位置
の演算を中止する。走行ルートの分岐点や交差部には、
複数のガイド手段が配設される関係上、所定数以上の検
出素子が作動することがあり、このような場合には、中
心位置を求めても無駄であることから、中心位置の演算
を中止し、進行方向の補正は、前回の中心位置及び偏差
に基づいて行うことで、進行方向の補正の精度低下を防
止できる。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。尚、マップＭ２の変更態様として、
補正係数αをマップＭ３のように設定してもよい。この
マップＭ３では、各特性線において、偏差Δの絶対値が
小さいときの補正係数αの減少率が大きいことから、搬
送車Ｖの磁気テープ追従の応答性に優れる。

【００２７】次に、駆動輪速制御のルーチンについて、
図１３〜図１６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１３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。

【００２８】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）。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】次に、Ｓ６の偏差Δ演算処理のサブルーチ
ンについて、図１４〜図１６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１４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。

【００３２】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）。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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１７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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。しかも、マップ
Ｍ２に示すように、補正係数αの特性として、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、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。そして、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。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。

【００４２】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。

【００４３】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１８〜図２
０参照）。図１８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。

【００４４】図１９、図２０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）。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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】マップＭ２を変更したマップＭ３の線図であ
る。

【図１３】駆動輪速制御のルーチンのフローチャートで
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
トの一部である。

【図１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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（ガイド検知手段）１２第２センサ１３磁気テープ（ガイド手段）１４番地板

フロントページの続き (72)発明者中村哲也広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭60−15717（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−202208（ＪＰ，Ａ) 特開平３−127105（ＪＰ，Ａ) 特開平５−46244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 1/00 - 1/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自走式の無人搬送車の走行ルートに沿っ
てガイド手段を配設し、無人搬送車にガイド手段を検知
するガイド検知手段を設け、ガイド検知手段からの検出
信号を用いて無人搬送車がガイド手段に沿って走行する
ように、無人搬送車の進行方向を制御する無人搬送車の
制御装置において、前記ガイド検知手段は、無人搬送車の進行方向と直交す
る方向に配列され且つガイド手段の幅よりも広幅にわた
る複数の検出素子で構成され、前記複数の検出素子の検出信号を受け、それら複数の検
出素子のうちのガイド手段に臨む複数の検出素子の中心
位置を演算する中心演算手段を設け、前記中心演算手段で演算された中心位置から、無人搬送
車のガイド手段に対する進行方向と直交する方向の偏差
を求め、その偏差を用いて進行方向を補正する進行方向
補正手段を設け、前記中心演算手段は、直進走行時には、ガイド検知手段
を構成する複数の検出素子に付与した所定の重み付け指
数のうち、ガイド手段に臨む複数の検出素子の重み付け
指数を用いて、前記中心位置を演算するように構成さ
れ、前記中心演算手段で演算された中心位置から、その中心
位置の変化率を演算し、この中心位置変化率が所定値以
上のときには、進行方向補正手段による進行方向の補正
を制限する補正制限手段を設け、前記補正制限手段は、直進走行時には進行方向の補正を
禁止するとともに、旋回走行時には進行方向の補正を許
可するように構成されたことを特徴とする無人搬送車の
制御装置。
【請求項２】前記中心演算手段は、旋回走行時には、
最も旋回方向側に位置する検出素子の位置を求め、その
検出素子の位置に所定数を加減算して、前記中心位置を
演算するように構成され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】前記中心演算手段は、作動した検出素子
の配列パターンからノイズで作動した検出素子を検知
し、そのノイズで作動した検出素子を除外して、前記中
心位置を演算するように構成され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４】前記中心演算手段は、前記ガイド手段を
検知して作動した検出素子の数が所定数以上のときに
は、中心位置の演算を中止するように構成されたことを
特徴とする請求項１に記載の無人搬送車の制御装置。