JP3941176B2

JP3941176B2 - 無人車の走行制御方法及び走行制御装置

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Publication number: JP3941176B2
Application number: JP22517897A
Authority: JP
Inventors: 良和山添
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2017-08-21
Also published as: JPH1165661A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵輪と駆動輪とが独立に装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６（ａ）に示すように、無人車５０として操舵輪５１が前側に、駆動輪５２が後側にそれぞれ設けられたものがある。無人車５０の走行路には誘導線５３が敷設されている。無人車５０は前側に装備された一対のピックアップコイル５４によって誘導線５３の位置を検出し、図示しない制御装置により無人車５０が誘導線５３に沿って走行するように操舵輪５１が操舵される。制御装置はピックアップコイル５４の出力信号からピックアップコイル５４の誘導線５３からのずれ量（変位量）を演算し、変位量に対応して操舵輪５１の操舵角θ（操舵輪５１の進行方向と、駆動輪５２の回転軸と直交する方向との成す角度）を制御する。そして、変位量が大きいほど操舵輪５１の操舵角θが大きくなるように制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、無人車５０をコースに投入するときに、両ピックアップコイル５４が誘導線５３を挟むように位置せず、図６（ｂ）に示すように、両ピックアップコイル５４が誘導線５３の一方の側に片寄った状態となる場合がある。この状態で無人車５０の走行を開始すると、ピックアップコイル５４の変位量が大きいため制御装置は操舵輪５１の操舵角θが大きくなるように制御するため、操舵輪５１のスリップが発生し易くなる。そして、スリップが発生すると無人車５０は操舵輪５１の操舵方向に進めなくなって前記変位量がより大きくなり、操舵輪５１はさらに操舵角θが大きくなる方向に操舵される。操舵輪５１の操舵角θが大きい程操舵輪５１は回動し難くなってスリップが継続され、図６（ｃ）に示すように、無人車５０はコースアウトして走行不能となる。
【０００４】
また、無人車５０をコースに投入するときに限らず、通常走行状態において、路面の一部が何らかの原因でスリップし易い状態となって、駆動輪５１の一方がスリップした場合も、無人車５０の走行状態が図６（ｂ）に示す状態となる場合があり、この場合も同様な不都合が生じる。
【０００５】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は摩擦抵抗が小さな路面を無人車が走行するとき、操舵輪がスリップして無人車が操舵方向に進めなくなってコースアウトするのを防止することができる無人車の走行制御方法及び走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、操舵輪と駆動輪とが独立に装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法において、操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに、前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角とし、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値のうち路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記操舵輪の操舵角が前記第１の設定角を超えるまでは操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで走行し、前記操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えたときに該操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持する復帰モードで走行し、前記誘導線検出手段の前記誘導線からの変位量が前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角より小さな角度に変更すべき値に達したときに前記誘導走行モードに移行するようにした。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、操舵輪と駆動輪とが独立に装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法において、操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに、前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角とし、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値の中から路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記操舵輪の操舵角が前記第１の設定角を超えるまでは操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで走行し、前記操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えたときに該操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持する復帰モードで走行し、前記誘導線検出手段を構成する一対の検出部の中央位置が前記誘導線を横切ると、前記誘導走行モードに移行するようにした。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、操舵輪と駆動輪とが独立に装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線に沿って走行する無人車において、誘導線からの距離に対応した検出信号を出力する一対の検出部を備えた誘導線検出手段と、前記操舵輪の操舵角を制御するステアリングモータと、前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記誘導線検出手段の出力信号に基づいて前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量を演算する演算手段と、操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角として、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値を記憶した記憶手段と、前記複数組み第１の設定角及び第２の設定角の値のうち路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記変位量が所定の値となるように前記変位量に対応して前記操舵角を変更するように前記ステアリングモータを制御する誘導走行モードと、前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持するように前記ステアリングモータを制御する復帰モードとの二つの制御モードのいずれかで前記ステアリングモータを制御する制御手段と、前記制御手段の制御モードを切り替える切替手段とを備えた。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記操舵輪は無人車の前側に装備されている。
従って、請求項１に記載の発明では、操舵輪と駆動輪とが独立に装備された無人車は、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する。無人車は誘導走行モード及び復帰モードの２種類のモードのいずれかで走行制御される。操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに、前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角とし、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値の中から路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角が用いられ、無人車は操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えるまでは、操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで制御される。操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えたときには、操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持するように制御する復帰モードで制御される。そして、復帰モードで走行中に、前記変位量が前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角より小さな角度に変更すべき値に達したときに、前記誘導走行モードに移行して、再び誘導走行モードで制御される。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、無人車は請求項１に記載の発明と同様に誘導走行モード及び復帰モードの２種類のモードのいずれかで走行制御される。そして、復帰モードから誘導走行モードに制御モードを変更する際の基準が、請求項１に記載の発明と異なっている。即ちこの実施の形態では、復帰モードで走行中に前記誘導線検出手段を構成する一対の検出部の中央位置が前記誘導線を横切ると、前記誘導走行モードに移行して、再び誘導走行モードで制御される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、操舵輪と駆動輪とが独立に装備された無人車は、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する。誘導線検出手段は誘導線からの距離に対応した検出信号を出力する。前記誘導線検出手段の出力信号に基づいて前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が演算手段により演算される。切替手段により制御手段の制御モードが、誘導走行モードと復帰モードとの間で切り替えられる。誘導走行モードでは、前記変位量が所定の値となるように前記変位量に対応して前記操舵角を変更するように前記ステアリングモータが制御される。記憶手段は、操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角として、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角と第２の設定角の値を記憶している。制御手段は前記複数組み第１の設定角及び第２の設定角の値のうち路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えるまでは誘導走行モードで制御を行い、誘導走行モードで走行中に操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えると、復帰モードに移行する。復帰モードでは、操舵輪の操舵角を第２の設定角に保持するように前記ステアリングモータが制御される。復帰モードで走行中に前記変位量が所定の値に達すると、前記誘導走行モードに移行されて、再び誘導走行モードで制御される。
【００１２】
前記所定の値としては、前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角より小さな角度に変更すべき値に達したときの値や、前記一対の検出部の中央位置が前記誘導線を横切るときの値等がある。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、操舵輪は無人車の前側に装備されている。従って、操舵角が同じであっても操舵輪が後側に装備された場合に比較して無人車は操舵角の大きな状態でスリップし易くなるが、スリップしても無人車のコースアウトが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図２に示すように、無人車１には車体（機台）の前側に操舵輪２が、後側に駆動輪３がそれぞれ設けられている。操舵輪２は機台の中央に１個設けられ、駆動輪３は左右両側に１個ずつ設けられている。操舵輪２は機台に対して鉛直方向に延びる支軸を介して回動可能に支持されたブラケット（いずれも図示せず）に装備されている。ブラケットは、ステアリングモータ４により図示しない動力伝達機構を介してブラケットとともに回動されて操舵される。操舵輪２の操舵角θは操舵角検出手段としてのポテンショメータ５により検出される。また、駆動輪３は１個のモータ６により歯車列及び差動装置７を介して駆動可能に構成されている。操舵角θとは図２及び図４（ｂ）等に示すように、操舵輪２の進行方向に沿った直線Ｌ１と、駆動輪３の回転軸と直交する方向に沿った直線Ｌ２との成す角度を意味する。この実施の形態では操舵角θは直線Ｌ２から図２及び図４（ｂ）において反時計回り方向を正（プラス）とし、時計回り方向を負（マイナス）とする。
【００１５】
無人車１には走行路に敷設された誘導線８（図４，５に図示）の位置を検出する誘導線検出手段を構成する一対の検出部としてのピックアップコイル９が配設されている。ピックアップコイル９は操舵輪２を挟むように配設されている。ピックアップコイル９は誘導線８に流れる電流によって誘導線８の周囲に生じる磁界の作用により、誘導線８からの距離に対応した検出信号を出力する。そして、両ピックアップコイル９の出力の差が差動アンプで増幅されて出力される。ピックアップコイル９及び差動アンプにより誘導線検出手段が構成されている。
【００１６】
ステアリングモータ４は制御装置としての走行コントローラ１０により制御され、操舵輪２を所定の操舵角θとなるように制御する。モータ６は走行コントローラ１０により制御され所定の速度で無人車１が走行するように制御される。また、無人車１には走行路に設けられたマークプレートを検出するマークプレートセンサ（いずれも図示せず）が装備され、無人車１はマークプレートの情報に基づいて速度制御及び停止制御が行われる。
【００１７】
図３に示すように、走行コントローラ１０を構成するマイクロコンピュータ１１は、演算手段、制御手段及び切替手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）１２と、記憶手段としてのプログラムメモリ１３と、作業用メモリ１４とを備えている。プログラムメモリ１３は読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）よりなり、種々の制御プログラム及び制御に必要なデータが記憶されている。制御プログラムの一つとして、ステアリングモータ４を制御するための図１に示す走行制御プログラムが記憶されている。制御に必要なデータとして、プログラムメモリ１３に第１の設定角α及び第２の設定角βが記憶されている。第１の設定角αは操舵輪２がスリップしていると推定する基準角度で、第２の設定角βは操舵輪２のスリップを阻止可能な操舵角度である。両設定角α，βは走行路面の状況及び無人車１の状態により適正な値が異なり、予め走行試験を行って両設定角α，βを求め、その値が走行路面の状況とともにプログラムメモリ１３にデータベースとして記憶されている。走行路面の種類としては、冷凍庫内の床面、コーティングが施されたコンクリート面、コーティングが施されたコンクリート面に水が撒かれた状態、水が撒かれたアスファルト面等がある。また、作業用メモリ１４は、読出し及び書替可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなり、ＣＰＵ１２の演算処理結果等を一時記憶する。
【００１８】
ＣＰＵ１２はプログラムメモリ１３に記憶された制御プログラムに基づいて動作する。ＣＰＵ１２は入力インタフェース１５及びＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介してポテンショメータ５に接続され、入力インタフェース１５、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）及び差動アンプ１６を介してピックアップコイル９に接続されている。ＣＰＵ１２は差動アンプ１６の出力信号に基づいてピックアップコイル９の誘導線８からの変位量を演算する。ＣＰＵ１２は入力装置１７に接続されている。また、ＣＰＵ１２は出力インタフェース１８及び駆動回路（図示せず）を介してステアリングモータ４及びモータ６に接続されている。
【００１９】
ＣＰＵ１２は誘導線検出手段の出力信号に基づいてピックアップコイル９の誘導線８からの変位量を演算する。ＣＰＵ１２は誘導走行モード及び復帰モードの二つの制御モードのいずれかでステアリングモータ４を制御する。誘導走行モードではＣＰＵ１２は、前記変位量が所定の値となるように、この実施の形態では変位量が０、即ち両ピックアップコイル９の中央に誘導線８が位置するように、ステアリングモータ４を制御する。また、誘導走行モードではＣＰＵ１２は、前記変位量の大きさに対応して操舵角θを変更するように、即ち変位量が大きいほど操舵角θが大きくなるようにステアリングモータ４を制御する。
【００２０】
ＣＰＵ１２は誘導走行モードで走行中、操舵輪２の操舵角θが第１の設定角αを超えるまでは誘導走行モードを継続し、操舵輪２の操舵角θが第１の設定角αを超えると、復帰モードで制御を行う。復帰モードではＣＰＵ１２は、操舵輪２の操舵角を第１の設定角αより小さな第２の設定角βに変更して、操舵角を第２の設定角βに保持するようにステアリングモータ４を制御する。また、ＣＰＵ１２は復帰モードで走行中、前記変位量が所定の値に達すると、制御モードを誘導走行モードに変更する。この実施の形態では両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ったときに制御モードを誘導走行モードに変更するようになっている。
【００２１】
次に前記のように構成された走行コントローラ１０によるステアリング制御について、図１のフローチャートに従って説明する。無人車１の運転開始に先だって、無人車１が走行する路面の状況に対応した第１の設定角α及び第２の設定角βが入力装置１７により選択されて作業用メモリ１４に記憶される。
【００２２】
無人車１の走行スイッチ（図示せず）がオンされると、ＣＰＵ１２は図１のフローチャートに従ってステアリング制御を実行する。ステップＳ１でＣＰＵ１２は誘導走行モードでステアリングモータ４を制御する。即ち、ＣＰＵ１２は差動アンプ１６の出力信号に基づいてピックアップコイル９の誘導線８からの変位量を演算し、変位量が０となるように、即ち図４（ａ）に示すようにピックアップコイル９の中央に誘導線８が位置する状態で無人車１が走行するように制御する。また、誘導走行モードではＣＰＵ１２は変位量に対応した操舵角θとなるようにステアリングモータ４に制御指令を出力する。そして、ステアリングモータ４が作動されて操舵輪２が制御される。
【００２３】
ＣＰＵ１２はステップＳ２でポテンショメータ５の出力信号に基づいて操舵角θを演算し、ステップＳ３で操舵角θが第１の設定角αのプラスの値を超えているか否か、即ち、操舵角θ＞αか否かを判断する。操舵角θ＞αが成立しなければＣＰＵ１２はステップＳ４に進み、操舵角θが第１の設定角αのマイナスの値より小さいか否か、即ち、操舵角θ＜−αか否かを判断する。操舵角θ＜−αが成立しなければＣＰＵ１２はステップＳ１に戻る。
【００２４】
ステップＳ３で操舵角θ＞αが成立すればＣＰＵ１２はステップＳ５に進む。そして、制御モードが復帰モードに変更されて、ＣＰＵ１２は操舵輪２の操舵角θを第２の設定角βに保持するようにステアリングモータ４を制御する。ＣＰＵ１２はステップＳ６でピックアップコイル９の誘導線８からの変位量を演算する。このときＣＰＵ１２は演算手段として機能する。そして、ＣＰＵ１２はステップＳ７で両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ったか否かを判断する。ＣＰＵ１２は復帰モードに変更された後、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切るまで、操舵角θを第２の設定角βに保持するようにステアリングモータ４を制御する。そして、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ると、ＣＰＵ１２はステップＳ１に戻る。即ち、誘導走行モードに復帰する。
【００２５】
また、ステップＳ４で操舵角θ＜−αが成立すればＣＰＵ１２はステップＳ８に進む。そして、制御モードが復帰モードに変更されて、ＣＰＵ１２は操舵輪２の操舵角θを−βに、即ち操舵角をマイナス側において第２の設定角βに保持するように、ステアリングモータ４を制御する。ＣＰＵ１２はステップＳ９でピックアップコイル９の誘導線８からの変位量を演算する。このときＣＰＵ１２は演算手段として機能する。そして、ＣＰＵ１２はステップＳ１０で両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ったか否かを判断する。ＣＰＵ１２は復帰モードに変更された後、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切るまで、操舵角θを−βに保持するようにステアリングモータ４を制御する。そして、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ると、ＣＰＵ１２はステップＳ１に戻る。即ち、誘導走行モードに復帰する。従って、ＣＰＵ１２はステップＳ３，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ１０において切替手段として機能する。
【００２６】
例えば、無人車１を路面の摩擦抵抗が小さなコースに投入するときに、両ピックアップコイル９が誘導線８を挟むように位置せず、図４（ｂ）に示すように、両ピックアップコイル９が誘導線８の一方の側に片寄った状態となり、その状態から無人車１が走行を開始した場合を想定する。この状態ではピックアップコイル９の変位量が大きいため、走行コントローラ１０は操舵輪２の操舵角θが大きくなるように制御する。その結果、操舵輪２のスリップが発生し、スリップが発生すると無人車１は操舵輪２の操舵方向に進めなくなって前記変位量がより大きくなる。そして、操舵輪２はさらに操舵角θが大きくなる方向に操舵される。操舵輪２の操舵角θが大きい程操舵輪２は回動し難くなってスリップが継続され、図４（ｃ）に示すように、無人車１はコースアウトして走行不能となる。
【００２７】
しかし、この実施の形態では図５（ａ）に示すように、操舵輪２の操舵角θが第１の設定値αを超えると、図５（ｂ）に示すように、操舵輪２の操舵角θが第２の設定角βに保持されるように変更される。その結果、操舵輪２のスリップが解消されて、無人車１は両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８に近づくように走行する。そして、図５（ｃ）に示すように、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切ると、再び誘導走行モードに復帰する。
【００２８】
また、図４（ａ）に示す通常走行状態において、路面の一部が何らかの原因でスリップし易い状態となって、無人車１の走行状態が図４（ｂ）に示す状態となった場合、あるいは無人車１がカーブに差し掛かった状態でスリップが発生して、無人車１の走行状態が図４（ｂ）に示す状態となった場合も同様にして、無人車１のコースアウトが回避される。
【００２９】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（イ）操舵輪２の操舵角θが第１の設定角αを超えると、操舵角θが自動的に操舵輪２がスリップし難い第２の設定角βに変更されて、その値に保持される。即ち、誘導走行モードから復帰モードへ自動的に切り替えられる。その結果、操舵輪２のスリップ発生時に操舵角θが大きな状態に保持されたまま無人車１がコースアウトすることを防止できる。
【００３０】
（ロ）復帰モードから誘導走行モードへの移行（切替）が、一対のピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切るときを基準に行われる。従って、復帰モードから誘導走行モードへの切替時期が路面の状況や無人車１の走行状態と無関係に決定されるため、復帰モードから誘導走行モードへの切替の制御が容易になる。
【００３１】
（ハ）操舵輪２が無人車１の前側に装備されているため、操舵輪２が後側に装備された場合に比較して無人車１の操舵制御が容易となる。操舵輪２が無人車１の前側に装備されているため、操舵角θが同じであっても、操舵輪２が後側に装備された場合に比較して無人車１は操舵角θの大きな状態でスリップし易くなる。しかし、前記のように操舵輪２がスリップしても無人車１のコースアウトを防止できる。
【００３２】
（ニ）誘導走行モードと復帰モードとの切替の基準となる第１の設定角α及び復帰モードにおける第２の設定角βの値が、種々の路面の状況に対応して予めプログラムメモリ１３に記憶されている。従って、無人車１が走行する路面の状況に対応した最適な第１の設定角α及び第２の設定角βで制御を行うことができ、無人車１のコースアウトをより確実に防止できる。また、使用環境に応じて専用の無人車１を準備せずに、同じ無人車１を種々の使用環境（路面状況）に対応した適正な状態で使用できる。
【００３３】
（ホ）操舵輪２がスリップしたとき、無人車１は誘導線８から離れる方向に進み、操舵輪２の操舵角θの絶対値が増加するという無人車１の特性に基づいて、スリップが発生しているか否かを判断するため、スリップの発生の有無を判断する構成が簡単になる。また、操舵角θを検出するための操舵角検出手段（ポテンショメータ５）は無人車１に元々装備されているため、新たな装置を設けることなく、制御プログラムを変更するだけで、実施できる。
【００３４】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 復帰モードから誘導走行モードへの切替時期は両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切った後に限らず、無人車１が復帰モードで走行中に前記変位量が所定の値に達したときでよい。例えば、ピックアップコイル（誘導線検出手段）９の誘導線８からの変位量が操舵輪２の操舵角θを第２の設定角βより小さな角度に変更すべき値に達したときに、誘導走行モードに移行するようにしてもよい。この場合は、両ピックアップコイル９の中央位置が誘導線８を横切った後、誘導走行モードへ切り替えた場合に比較して、誘導走行モードへの復帰後における操舵輪２の操舵角θの変更量が少なくなる。
【００３５】
○ 第１の設定角α及び第２の設定角βを路面の状態に応じて予め複数記憶手段に記憶させておき、無人車の使用状況に応じて第１の設定角及び第２の設定角を選択して使用する構成とする代わりに、無人車１の使用環境（路面状況）に対応した１組みの設定角α，βのみをプログラムメモリ１３に記憶させてもよい。この場合、所定の使用環境において無人車１のスリップによるコースアウトを防止できる。
【００３６】
○ 第１の設定角α及び第２の設定角βを路面の状態に応じて予めプログラムメモリ１３に記憶させておく代わりに、無人車１の運転に先だって入力装置１７で適正な第１の設定角α及び第２の設定角βを入力する構成としてもよい。この場合、第１の設定角α及び第２の設定角βを作業用メモリ１４に記憶させる代わりに、バックアップ電源を備えた不揮発性メモリに記憶させる方がよい。
【００３７】
○ 第１の設定角α及び第２の設定角βを同じ路面状況であっても荷を積載した状態と荷無し状態とで異なる値としてもよい。スリップの発生し易さは無人車１の荷の積載状況によっても変化する場合が多く、荷の積載状況によって第１の設定角α及び第２の設定角βを変更することにより、より適正なステアリング制御が可能となる。
【００３８】
○ 操舵輪２を前輪ではなく、後輪にした無人車１に適用してもよい。
○ 操舵輪２が１輪ではなく、２輪の無人車に適用してもよい。
○ 両駆動輪３を１個のモータ６で駆動する構成に代えて、各駆動輪３をそれぞれ独立駆動する構成としてもよい。
【００３９】
前記各実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について、以下にその効果とともに記載する。
（１）前記無人車は操舵輪が１輪で駆動輪が２輪の３輪車である。この場合、操舵輪の操舵機構が操舵輪が２輪の場合に比較して簡単になる。
【００４０】
（２）前記第１の設定角及び第２の設定角として、異なる路面の状況に対応した複数組みの値が記憶された記憶手段を設け、前記制御手段は路面の状況に対応した両設定値を用いて制御を行う無人車の走行制御装置。この場合、無人車が走行する路面の状況に対応した最適な第１の設定角及び第２の設定角で制御を行うことができ、無人車のコースアウトをより確実に防止できる。また、使用環境に応じて専用の無人車を準備せずに、同じ無人車を種々の使用環境（路面状況）に対応した適正な状態で使用できる。
【００４１】
（３）操舵輪と駆動輪とが独立して装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法において、前記操舵輪のスリップが発生しない状態では操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで走行し、操舵輪のスリップが発生した場合、操舵輪の操舵角を所定の設定角に変更してその設定角に保持する復帰モードで走行し、前記誘導線検出手段の前記誘導線からの変位量が所定の値に達したときに前記誘導走行モードに移行する無人車の走行制御方法。この場合、スリップ発生時に操舵角が大きな値に保持されたまま無人車がコースアウトすることを防止できる。
【００４２】
なお、本明細書でいう「誘導線」とは無人車の走行を案内するために走行路に沿って延設されたものであって、所定の電流を流すことによりその周囲に磁界を発生する電線に限らず、電流を流さない単なる金属線をも含む。また、「誘導線検出手段」とは電線の周囲に生じる磁界の強さにより電線からの距離を検出するピックアップコイルに限らずアンテナをも含み、さらに検出手段自身が磁界を発生してその磁界が金属線から受ける影響により金属線との距離を検出可能なものも含む。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、摩擦抵抗が小さな路面を無人車が走行するとき、操舵輪がスリップして無人車が操舵方向に進めなくなってコースアウトするのを防止することができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明では、復帰モードから誘導走行モードへの移行（切替）が、一対の検出部の中央位置が誘導線を横切るときを基準に行われる。従って、復帰モードから誘導走行モードへの切替時期が路面の状況や無人車の走行状態と無関係に決定されるため、復帰モードから誘導走行モードへの切替の制御が容易になる。
【００４５】
請求項３に記載の発明の走行制御装置は、請求項１及び請求項２に記載の発明の方法を実施することができる。
請求項４に記載の発明では、操舵輪が無人車の前側に装備されているため、操舵輪が後側に装備された場合に比較して無人車の操舵制御が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステアリング制御の手順を示すフローチャート。
【図２】無人車の模式平面図。
【図３】走行コントローラのブロック図。
【図４】作用を示す模式平面図。
【図５】作用を示す模式平面図。
【図６】従来装置の作用を示す模式平面図。
【符号の説明】
１…無人車、２…操舵輪、３…駆動輪、４…ステアリングモータ、５…操舵角検出手段としてのポテンショメータ、８…誘導線、９…誘導線検出手段を構成するピックアップコイル、１０…制御装置としての走行コントローラ、１２…演算手段，切替手段及び制御手段としてのＣＰＵ、α…第１の設定角、β…第２の設定角。

Claims

操舵輪と駆動輪とが独立して装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法において、
操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに、前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角とし、
異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値の中から路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記操舵輪の操舵角が前記第１の設定角を超えるまでは操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで走行し、前記操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えたときに該操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持する復帰モードで走行し、前記誘導線検出手段の前記誘導線からの変位量が前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角より小さな角度に変更すべき値に達したときに前記誘導走行モードに移行する無人車の走行制御方法。
操舵輪と駆動輪とが独立して装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線の位置を誘導線検出手段で検出して誘導線に沿って走行する無人車の走行制御方法において、
操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに、前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角とし、
異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値の中から路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記操舵輪の操舵角が前記第１の設定角を超えるまでは操舵輪の操舵角を前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量が所定の値となるように制御する誘導走行モードで走行し、前記操舵輪の操舵角が第１の設定角を超えたときに該操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持する復帰モードで走行し、前記誘導線検出手段を構成する一対の検出部の中央位置が前記誘導線を横切ると、前記誘導走行モードに移行する無人車の走行制御方法。
操舵輪と駆動輪とが独立して装備されるとともに、走行路に敷設された誘導線に沿って走行する無人車において、
誘導線からの距離に対応した検出信号を出力する一対の検出部を備えた誘導線検出手段と、
前記操舵輪の操舵角を制御するステアリングモータと、
前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記誘導線検出手段の出力信号に基づいて前記誘導線検出手段の誘導線からの変位量を演算する演算手段と、
操舵輪がスリップしていると推定する基準角度を第１の設定角とするとともに前記第１の設定角より小さな角度であって操舵輪のスリップを阻止可能な操舵角を第２の設定角として、異なる路面の状況に対応した複数組みの第１の設定角及び第２の設定角の値を記憶した記憶手段と、
前記複数組み第１の設定角及び第２の設定角の値のうち路面の状況に対応した第１の設定角及び第２の設定角を用いて、前記変位量が所定の値となるように前記変位量に対応して前記操舵角を変更するように前記ステアリングモータを制御する誘導走行モードと、前記操舵輪の操舵角を前記第２の設定角に変更してその第２の設定角に保持するように前記ステアリングモータを制御する復帰モードとの二つの制御モードのいずれかで前記ステアリングモータを制御する制御手段と、
前記制御手段の制御モードを切り替える切替手段と
を備えた無人車の走行制御装置。
前記操舵輪は無人車の前側に装備されている請求項３に記載の無人車の走行制御装置。