JP3991623B2 - 自走車の走行制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行路面に敷設された誘導帯に追従して走行する自走車の走行制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場などの無人搬送設備における自走車の走行制御方式としては、走行路面に敷設された誘導帯に追従・走行させる制御方式が一般に用いられている。
【０００３】
すなわち、誘導帯として走向路面内に磁性体を埋設し、あるいは走向路面上に磁気テープや光反射テープを貼設し、各自走車に、走行路面上に敷設された誘導帯を検出する磁気センサあるいはガイドセンサを設け、さらにこれらセンサの検出結果に基づいて、自走車の操向を制御するコントローラを設け、各自走車を、誘導帯に沿って走行させている。
【０００４】
また誘導帯が交差点の近傍において自走車の車輪が通過するために誘導帯が切れてしまい或いは誘導帯が汚れてしまい、センサにより誘導帯を検出できないとき（誘導帯を見失ったとき）、または上記交差点において誘導帯が切れることから故意に誘導帯をこの切れる箇所に設置せず、センサにより誘導帯を検出できないとき、コントローラは、現状の速度と操向方向を維持して走向させ、誘導帯を再び検出すると、センサの検出結果に基づいて、誘導帯に沿って自走車を走行させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御方式では、センサにより誘導帯を検出できないとき、現状の速度と角度を維持するために、誘導帯を外れて走向する（脱線する）恐れがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、誘導帯が切れたとき或いは汚れにより誘導帯を検出できないとき、または故意に誘導帯の一部を設置しないことにより誘導帯を検出できないとき、常に走行できる自走車の走行制御方法を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、前記第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの進入部を走行中と判断し、続いて操舵角度が第２絶対角度より大きくなったときに、自走車はカーブの頂点部を走行中と判断し、続いて操舵角度が第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの退出部を走行中と判断し、前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御することを特徴とするものである。
【０００８】
上記方法によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の自走車の操舵車輪の操舵角度の変化の流れから自走車が走行中の経路の状態が、直進経路か、カーブの進入部か、カーブの頂点部か、カーブの退出部かどうかが判断され、自走車がカーブの進入部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が加算され、自走車がカーブの退出部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が減算される。よって、自走車は誘導帯から大きく逸れることなく、容易に復帰できる。
【００１３】
また本発明のうち請求項２に記載の発明は、走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、前記第１絶対角度とこの第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１進入部を走行中と判断し、続いて自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より大きく設定した第３絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２進入部を走行中と判断し、前記カーブの第２進入部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より小さく設定した第４絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１退出部を走行中と判断し、前記カーブの第１退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第４絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２退出部を走行中と判断し、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度以上の状態となったとき、自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、この第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度とこの第３絶対角度より小さく設定した第５絶対角度内の状態となったとき、引き続き自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、前記カーブの第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第５絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第４退出部を走行中と判断し、
前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御することを特徴とするものである。
【００１４】
上記方法によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の自走車の操舵車輪の操舵角度の変化の流れから走行経路がカーブの第１進入部、第２進入部、カーブの第１退出部、第２退出部、第３退出部、第４退出部のいずれかであるかが判断され、自走車がカーブの進入部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が加算され、自走車がカーブの退出部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が減算され、操舵車輪の角度が制御される。上記カーブの第１進入部、カーブの第１退出部、第２退出部は走行経路の角度が９０度に変化するときの判断に使用され、カーブの第１進入部、第２進入部、カーブの第３退出部、第４退出部は走行経路の角度が１８０度変化するときの判断に使用される。よって、走行経路の角度が１８０度変化するときでも、自走車は誘導帯から大きく逸れることなく、容易に復帰できる。
【００１５】
また請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明であって、自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に加算する所定角度をカーブの第１進入部と第２進入部では、個々に設定し、前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に減算する所定角度をカーブの第１退出部と第２退出部と第３退出部と第４退出部では、個々に設定することを特徴とするものである。
【００１６】
上記方法によれば、カーブの第１進入部、第２進入部においてそれぞれ、自走車の操舵車輪の角度に、所定時間毎に加算する所定角度が設定され、カーブの第１退出部、第２退出部、第３退出部、第４退出部においてそれぞれ自走車の操舵車輪の角度に、所定時間毎に減算する所定角度が設定される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
「実施の形態１」
図１は本発明の実施の形態１における自走車の走向制御方法を使用した自走車の操向説明図である。
【００１８】
図１に示すように、自走車Ｖは誘導帯Ｌに追従して走向する車両であり、自走車Ｖには、車体前方側と後方側の中心にそれぞれ、操舵車輪である前輪１と後輪２が設置されている。これら前輪１と後輪２はそれぞれ、軸直結の走向モータ３によりそれぞれ駆動される２輪の駆動輪４から形成されている。実施の形態１では、図１に実線で示すように、誘導帯Ｌの角度が９０度変化する、すなわちカーブ経路では角度が９０度変化する配置としている。
【００１９】
また車体中央の両側部にそれぞれ、２輪の従動輪５が設けられている。
上記駆動輪４の車軸は、図２に示すように、それぞれ独立して軸受11の左右に回転自在に支持され、この軸受11上の中心に垂直に軸体12の下端が固定され、この軸体12の上端が、自走車Ｖ（車体）に支持された軸受13により水平に回転自在に支持された円盤状の輪体14の中心に固定されている。この構成により、左右の２台の駆動輪４に回転差が生じると、軸受11、軸体12を介して水平に輪体14が回転することにより駆動輪４の向きが換わる。よって、左右の２台の駆動輪４に回転差を生じさせることにより、操向することができる。
【００２０】
また前輪１と後輪２の各円盤状の輪体14の中心にはそれぞれ、輪体14の回転角度を検出することにより、自走車Ｖの走行方向を０°とする車輪の操舵角度（操向角度）を検出する角度検出器（角度検出手段）21ａ，21ｂが設けられている。
【００２１】
また前輪１と後輪２にはそれぞれ、各輪体14とともに回転する支持体22の左側前後、すなわち駆動輪４の左側前後にそれぞれ誘導帯Ｌを検出するガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄが下向きに設けられており、前輪１または後輪２と一体で向きが変更されるように設けられている。したがってガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄは誘導帯Ｌを検出する誘導帯検出手段として機能する。各ガイドセンサ23ａ，23ｂまたは23ｃ，23ｄは、図３に示すように、自走車Ｖの左右方向へ並べられた複数（図では４個）の反射型光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）により形成されている。
【００２２】
また前輪１の各駆動輪４には、図２に示すように、駆動輪４に接触して回転することにより駆動輪４の回転数および走行距離を検出するためのロータリエンコーダ（走行距離検出手段）25ａ，25ｂが設けられている。
【００２３】
また図１において、ｍはＩＤタグ（誘導用記憶媒体）からなるマークであり、誘導帯Ｌの交差点の手前に配置されるマークｍには、交差点の固有のナンバーとカーブの分岐または合流の向き（右曲がりか左曲がりか）からなる交差点情報が記憶され、自走車Ｖが荷を移載するステーション31（図５）の手前に配置されるマークｍには、ステーション31の固有のナンバーからなるステーション情報が記憶される。そして図４に示すように、自走車Ｖの中央部下面に、これらマークｍに対向して、マークｍから交差点情報またはステーション情報を読み取るタグリーダ32が設けられている。また車体左側面内にはステーション31との間で、データの送受信を行う通信装置33が設けられ、自走車Ｖの内部には動力源としてバッテリ34が搭載されている。
【００２４】
上記マークｍは、図５に示すように、カーブの分岐点または合流点Ｊ、あるいはステーション31中心の手前の距離Ｘの位置で、自走車Ｖの前輪１の前方距離ＹFの位置（自走車Ｖの後輪２の前方距離ＹBの位置；ＹF＜Ｘ＜ＹB）に設けられている。
【００２５】
また図１に示すように、自走車Ｖの前面と後面にはそれぞれ、他の自走車Ｖや障害物と接触したときの衝撃を緩和するバンパー35が設けられている。
また自走車Ｖの内部には、図１に示すように、マイクロコンピュータからなるコントローラ（ｃｐｕユニット；走行制御手段の一例）41が設けられており、図６に示すように、前輪１の左右の走向モータ３ａ，３ｂ、後輪２の左右の走向モータ３ｃ，３ｄと、前輪１の角度検出器21ａ、後輪２の角度検出器21ｂと、前輪１の前後のガイドセンサ23ａ，23ｂ、後輪２の前後のガイドセンサ23ｃ，23ｄと、前輪１の左右のロータリエンコーダ25ａ，25ｂと、タグリーダ32と、通信装置33が接続されている。
【００２６】
上記コントローラ41は図６に示すように、
前輪１の左右のロータリエンコーダ25ａ，25ｂからそれぞれ出力されるパルス信号をカウントすることにより、前輪１の左の駆動輪４の走行距離ＳLを計測する走行距離計測部51、および前輪１の右の駆動輪４の走行距離ＳRを計測する走行距離計測部52と、
これら走行距離計測部51，52により計測された走行距離ＳL，ＳR、通信装置33より入力した行き先ステーション31のデータ、およびタグリーダ32により読み取られたマークｍの情報により、直進高速走行指令または直進低速走行指令または右行中速走行指令または右行低速走行指令または左行中速走行指令または左行低速走行指令または停止指令からなる走行指令を設定する走行指令部53（詳細は後述する）と、
前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａにより自律走行時の前輪１のモードを設定するモード設定部54（詳細は後述する）と、
後輪２の角度検出器21ｂにより検出された操舵角度θｂにより自律走行時の後輪２のモードを設定するモード設定部55と、
走行指令部53より指令された走行指令が、直進高速走行指令のとき高速走行速度ｖH、右行中速走行指令または左行中速走行指令のとき中速走行速度ｖM、直進低速走行指令または右行低速走行指令または左行低速走行指令のとき低速走行速度ｖD、停止指令のとき０（ゼロ）の速度指令を出力する速度設定部56と、
走行指令部53より指令された走行指令、前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａ、モード設定部54より設定された前輪１のモード、前後のガイドセンサ23ａ，23ｂの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）のオン・オフ情報により、左右の駆動輪４の回転数に差を発生させるための補正走行速度ｖL，ｖRを出力し、また一定時間連続して誘導帯Ｌを見失ったときに停止指令を出力する前輪１の操向制御部57（詳細は後述する）と、走行指令部53より指令された走行指令、後輪２の角度検出器21ｂにより検出された操舵角度θｂ、モード設定部54より設定された前輪１のモード、前後のガイドセンサ23ｃ，23ｃの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）のオン・オフ情報により、左右の駆動輪４の回転数に差を発生させるための補正走行速度ｖL，ｖRを出力し、また一定時間連続して誘導帯Ｌを見失ったときに停止指令を出力する後輪２の操向制御部58と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、前輪１の操向制御部57より出力された左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを減算する減算器59と、
この減算器59より出力された走行速度となるように、前輪１の左の走行モータ３ａを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ａの回転を停止する駆動部60と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、前輪１の操向制御部57より出力された右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを減算する減算器61と、
この減算器61より出力された走行速度となるように、前輪１の右の走行モータ３ｂを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｂの回転を停止する駆動部62と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、後輪２の操向制御部58より出力された左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを減算する減算器63と、
この減算器63より出力された走行速度となるように、後輪２の左の走行モータ３ｃを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｃの回転を停止する駆動部64と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、後輪２の操向制御部58より出力された右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを減算する減算器65と、
この減算器65より出力された走行速度となるように、後輪２の右の走行モータ３ｄを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｄの回転を停止する駆動部66
から構成されている。
【００２７】
また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令が出力されると、警報を出力するようにしている（たとえば、自走車Ｖに警報ランプを取り付けて点灯させる）。
【００２８】
上記走行指令部53の動作を図７のフローチャートにしたがって詳細に説明する。なお、走行指令部53には各ステーション31と走行経路の地図（マップ）情報が記憶され、また各交差点Ｊから右行または左行するときの走行速度と、交差点Ｊよりカーブ終了までの距離ｇが設定されているものとする。
【００２９】
通信装置33より行き先のステーション31のデータを入力すると、自走車Ｖがこの行き先のステーション31へ到達するルート、たとえば交差点Ｊ１で右折し、交差点Ｊ４で左折するなどのデータを設定する。
【００３０】
続いて、直進高速走行指令を出力する。
この指令にしたがって自走車Ｖが走行し、リーダ32によりマークｍの情報が読み取られると、マークｍの情報より目的のステーションのマークｍかを確認する。確認すると、直進低速走行指令を出力し、続いて走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖがマークｍよりステーション31の中心までの前記距離Ｘを走行したかを確認し、確認すると停止指令を出力して終了する。
【００３１】
またマークｍの情報が目的のステーションのマークｍではないとき、ルートに設定した交差点のマークｍかを確認する。確認すると、交差点Ｊからのカーブに予め設定された走行速度、すなわち前記高速走行速度より速度を落とした中速走行速度、または中速走行速度よりさらに速度を落とした低速走行速度を選択し、交差点Ｊよりカーブ終了までの距離ｇを求め、続いて走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖの前輪１が交差点Ｊまでの前記距離ＹFを走行したかを確認し、確認するとこの交差点よりカーブを右行するのか左行するのかを確認する。
【００３２】
右行と判断すると、選択された走行速度により右行中速走行指令または右行低速走行指令を出力し、走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖの後輪２が交差点Ｊまでの前記距離ＹBおよび交差点Ｊよりカーブ終了までの上記求めた距離ｇを走行したかを確認し、確認すると直進高速走行指令を出力する。
【００３３】
また左行と判断すると、選択された走行速度により左行中速走行指令または左行低速走行指令を出力し、走行距離計測部52により計測された走行距離ＳRにより自走車Ｖの後輪２が交差点Ｊまでの前記距離ＹBおよび交差点Ｊよりカーブ終了までの上記求めた距離ｇを走行したかを確認し、確認すると直進高速走行指令を出力する。
【００３４】
上記動作により、行き先のステーション31へ向かって走行する走行指令、すなわち直進高速走行指令、または直進低速走行指令、または右行中速走行指令、または右行低速走行指令、または左行中速走行指令、または左行低速走行指令、または停止指令が出力される。
【００３５】
次に前輪１のモード設定部54の動作（誘導帯Ｌが９０度変化する配置としたときの動作）を、図８のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２のモード設定部54の動作は同様であるので説明は省略する。
【００３６】
まず角度検出器21ａにより検出された角度操舵θａが、−３°〜＋３°（第１絶対角度内の一例）のとき、モード０に設定し、このモード０の状態から角度θａが、−３０°〜＋３０°（第２絶対角度内の一例）となったときモード１に設定し、このモード１の状態から角度θａが、第２絶対角度の−３０°以下、または＋３０°以上となったときモード２に設定し、このモード２の状態から角度θａが、再び第２絶対角度の−３０°〜＋３０°となったときモード３に設定し、このモード３の状態から角度θａが、再び第１絶対角度の−３°〜＋３°内となったときモード０に設定する。
【００３７】
このモードは、誘導帯Ｌをガイドセンサ23ａ〜23ｄにより検出できなくなったとき（見失ったとき）に、部分自律走行を行うためのモードであり、自走車Ｖはモード０・・・直進経路（直線部）
モード１・・・カーブ経路の進入部
モード２・・・カーブ経路の頂点部
モード３・・・カーブ経路の退出部
を走行していたと判断する。
【００３８】
次に前輪１の操向制御部57の動作（誘導帯Ｌが９０度変化する配置としたときの動作）を図９と図１０のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２の操向制御部58の動作は同様であるので説明は省略する。
【００３９】
まず、走行指令部53より指令された走行指令が停止指令かどうかを確認し、停止指令のとき、補正走行速度ｖL，ｖRをともに０（ゼロ）を設定する。停止指令ではないとき、続いて前方のガイドセンサ23ａの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）が全てオフ、すなわち誘導帯Ｌを見失ったかどうかを確認する。誘導帯Ｌを見失う原因は、誘導帯Ｌが断線したこと、または誘導帯Ｌが汚れたことによる。
［部分自律走行］（図９参照）
誘導帯Ｌを見失うと、部分自律走行を行う。
【００４０】
まず、誘導帯Ｌを見失っているた時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると脱線と判断して停止指令を出力する。時間ｔは、誘導帯Ｌを見失った後のスキャン回数ｎにスキャン時間、たとえば０．２ｓｅｃを乗算して演算している。
【００４１】
誘導帯Ｌを見失った時間ｔが時間Ｔ以内のとき、モード設定部54より設定された前輪１のモードがモード０であるかを確認し、確認すると、すなわち直進経路（直線部）を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗを０（ゼロ）に設定し、補正走行速度ｖL，ｖRを（ゼロ）に設定する。
【００４２】
モード０ではないと、他のモードによる以下の実行回数Ｎが２回目以上かを確認し、２回目以上でないとき、すなわち１回目のとき、操向角度ｗに現在（誘導帯Ｌを見失ったとき）の前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａをセットする。
【００４３】
続いて、走行指令による走行速度が、中速か低速かを判断して、補正する操向角度ｗに加算する所定角度（以下、加算角度と称す）Ａと操向角度ｗから減算する所定角度（以下、減算角度と称す）Ｄを設定する。図９では、中速の走行速度を低速の走行速度の２倍の走行速度とし、低速のときの加算角度Ａ＝０．６度、減算角度Ｄ＝０．６度、中速のときの加算角度Ａ＝１．２度、減算角度Ｄ＝１．２度を設定している。
【００４４】
続いてモードがモード１またはモード２またはモード３であるかを確認する。モード１を確認すると、すなわちカーブ経路の進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａを加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ）。したがって、カーブ経路の進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａが加算される。
【００４５】
またモード２を確認すると、すなわちカーブ経路の頂点部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）をそのままとする。
またモード３を確認すると、すなわちカーブ経路の退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄを減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ）。したがって、カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄが減算される。
【００４６】
続いて走行指令部53より指令された走行指令により右行かどうか、すなわち走行中のカーブ経路が右カーブかどうかを確認する。
右カーブと判断すると、すなわち右の駆動輪４の走行速度を落とす必要があると判断すると、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを補正する操向角度ｗに比例して求め、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを０（ゼロ）に設定する。
【００４７】
また右カーブではない（左カーブ）と判断すると、すなわち左の駆動輪４の走行速度を落とす必要があると判断すると、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを補正する操向角度ｗに比例して求め、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを０（ゼロ）に設定する。
［誘導帯制御］（図１０参照）
誘導帯Ｌを見失っていないとき、誘導帯制御を行う。
【００４８】
誘導帯制御では、直進指令により走行中は、図３に示す、前後のガイドセンサ23ａ，23ｂの最も左に位置する光電スイッチａ１，ａ２と最も右に位置する光電スイッチｄ１，ｄ２が全てオンとなるように操向角度ｗを補正する。
【００４９】
すなわち前方の光電スイッチｄ１または後方の光電スイッチａ２がオフのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させ、前方の光電スイッチａ１または後方の光電スイッチｄ２がオフのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させる。
【００５０】
また右行指令により走行中は、図３に示す、前方のガイドセンサ23ａの最も右に位置する光電スイッチｄ１がオフ，左隣の光電スイッチｃ１がオンとなるように操向角度ｗを補正する（誘導帯Ｌの右端が光電スイッチｃ１とｄ１の間となるように補正する）。
【００５１】
すなわち光電スイッチｄ１がオンのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させ、光電スイッチｃ１がオフのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させる。
【００５２】
また左行指令により走行中は、図３に示す、前方のガイドセンサ23ａの最も左に位置する光電スイッチａ１がオフ，右隣の光電スイッチｂ１がオンとなるように操向角度ｗを補正する（誘導帯Ｌの左端が光電スイッチａ１とｂ１の間となるように補正する）。
【００５３】
すなわち光電スイッチａ１がオンのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させ、光電スイッチｂ１がオフのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させる。
【００５４】
そして、左の駆動輪４を減速させるとき、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLに所定値ｐを設定し、左右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを０（ゼロ）に設定する。右の駆動輪４を減速させるとき、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRに所定値ｐを設定し、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを０（ゼロ）に設定する。左右の駆動輪４をともに減速させる必要がないとき、補正走行速度ｖL，ｖRに０（ゼロ）を設定する。
【００５５】
上記動作により、操向のために左右の駆動輪４に回転数の差を設定する補正走行速度ｖL，ｖRが出力される。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００５６】
ステーション31に停止している自走車Ｖに対してステーション31より通信装置33を介してコントローラ41へ次の行き先のステーション31が指令されると、コントローラ31は行き先のステーション31へ到達するルートを設定し、続いて前輪１と後輪２の走行モータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対して高速走行速度の駆動指令を出力し、自走車Ｖを高速走行させる。
【００５７】
走行中、交差点Ｊのマークｍの情報を読み取ると、設定したルートに基づいてこの交差点Ｊで右行または左行またはそのまま直進するのかを判断し、右行または左行するときは、前輪１が交差点Ｊの位置に到達すると、走行速度を交差点Ｊからのカーブにより中速または低速を選択し、さらに操向に必要な補正走行速度を減算して、前輪１と後輪２の走行モータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対して左右の駆動輪４で異なる走行速度の駆動指令を出力し、自走車Ｖを左行または右行させる。
【００５８】
またステーション31のマークｍの情報を読み取ると、目的のステーション31のマークｍであるか判断し、目的のステーション31のマークｍではないときはそのまま通過させ、目的のステーション31のマークｍのときは、低速走行速度の駆動指令を出力して低速で走行させ、読み取った時点から走行距離Ｘを走行すると走行速度を０（ゼロ）として停止させ、自走車Ｖを目的のステーション31の位置に停止させる。
【００５９】
また走行中、誘導帯Ｌを検出できている間は、誘導帯制御により操向を制御し、誘導帯Ｌを見失ったときは、部分自律制御により操向を制御する。
部分自律制御では、角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂにより、常に自走車Ｖが走行中の経路の状態、すなわち自走車Ｖが直進経路（直線部）（モード０）、カーブ経路の進入部（モード１）、カーブ経路の頂点部（モード２）、カーブ経路の退出部（モード３）のどの経路にいるのかを判断しており、誘導帯Ｌを検出できなくなったとき（見失ったとき）、この見失った時点の角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂおよび走行中の経路の状態（モード）と走行速度により、換向角度ｗを設定して操向を制御する（左右の駆動輪４を異なる走行速度で制御する）。よって自走車Ｖが走行中の経路の状態に応じて、自律制御され、直進経路（直線部）またはカーブ経路に沿って自走車Ｖは走行される。また誘導帯Ｌを見失っている時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると、脱線と判断して自走車Ｖは停止される。
【００６０】
また前輪１と後輪２はそれぞれ、ガイドセンサ23ａ，23ｂの検出信号による操向制御部57（前輪）とガイドセンサ23ｃ，23ｄの検出信号による操向制御部58（後輪）により非同期で独立して操向制御（誘導帯制御および部分自律制御）が行われる。
【００６１】
このように、ガイドセンサ23により誘導帯Ｌを検出できないとき（誘導帯Ｌが切れているとき或いは誘導帯Ｌが汚れているとき、または故意に誘導帯Ｌの一部を設置していないとき）に、部分自律制御で操向することにより、誘導帯Ｌを外れて走向する（脱線する）恐れを回避でき、正常に走行することができ、自走車Ｖによる荷の搬送に不具合が生じることを回避できる。
【００６２】
また前輪１と後輪２が非同期で独立して操向制御され、前輪１と後輪２がそれぞれ誘導帯Ｌに案内されて走行することにより、自走車Ｖが誘導帯Ｌ（特にカーブ経路）において脹らんで走行する恐れがなくなり、自走車Ｖが走行中に、誘導帯Ｌに沿って配設された機器等に接触する恐れを回避できる。またこれら機器等を誘導帯Ｌに接近させて配置することが可能となり、設置スペースを減少させることができる。
「実施の形態２」
上記実施の形態１では、カーブ経路の角度を９０度としているが、図１または図５に２点鎖線で示すように誘導帯Ｌが１８０度変化する、すなわちカーブ経路の角度を１８０度とした設備がある。実施の形態２では、このような平行する走行経路間を自走車Ｖが移動することもできるように誘導帯Ｌが設けられている設備について説明する。このとき、図８のフローチャートに基づいて説明したモード設定部54，55と、図９および図１０のフローチャートに基づいて説明した操向制御部57，58の動作が上記実施の形態１とは異なってくる（なお、他の設備の構成は実施の形態１の構成と同様であり、説明を省略する）。
【００６３】
まず前輪１のモード設定部54の動作を、図１１のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２のモード設定部54の動作は同様であるので説明は省略する。
【００６４】
角度検出器21ａにより検出された角度操舵θａの絶対角度が、α度｛直線における車輪角度の振れ角度（図１２参照）；略０゜の第１絶対角度の一例｝以内のとき、モード０に設定し、このモード０の状態から角度θａの絶対角度が、α度より大きくβ度｛９０度のカーブにおいて、車輪角度が増加の後減少に転じる角度（図１２参照）；第２絶対角度の一例｝以内となったとき、モード１に設定し、さらに角度θａの絶対角度が、β度より大きくγ度｛１８０度のカーブを走行するときに車輪角度が増加の後減少に転じる角度（図１２参照）；第３絶対角度の一例｝以内となったとき、モード２に設定し、角度θａの絶対角度が、γ度より大きくなったときモード５に設定する。
【００６５】
上記モード２の状態から角度θａの絶対角度が、β度以下となりδ度｛９０度のカーブにおいて、車輪角度の減少が緩やかになる角度（図１２参照）；第４絶対角度の一例｝より大きいとき、モード３に設定する。このモード３の状態から角度θａの絶対角度が、δ度以下となりα度より大きいときモード４に設定し、このモード４の状態から、角度θａの絶対角度が、α度以下となると、再びモード０に設定する。
【００６６】
また上記モード５の状態から角度θａの絶対角度が、ε度｛１８０度のカーブにおいて、車輪角度の減少が緩やかになる角度（図１２参照）；第５絶対角度の一例｝以下となりα度より大きいとき、モード６に設定し、このモード６の状態から、角度θａの絶対角度が、α度以下となると、再びモード０に設定する。
【００６７】
このモードは、誘導帯Ｌをガイドセンサ23ａ〜23ｄにより検出できなくなったとき（見失ったとき）に、部分自律走行を行うためのモードであり、自走車Ｖは
モード０・・・直進経路（直線部）
モード１・・・カーブ経路の第１進入部
モード２・・・カーブ経路の第２進入部
モード３・・・カーブ経路の第１退出部
モード４・・・カーブ経路の第２退出部
モード５・・・カーブ経路の第３退出部
モード６・・・カーブ経路の第４退出部
を走行していたと判断する。モード１とモード２とモード３とモード４が、９０度のカーブに使用され、モード１とモード２とモード５とモード６が、１８０度のカーブに使用される。
【００６８】
図１２に示す、９０度のカーブ経路と１８０度のカーブ経路の特性（車輪角度−走行距離の特性）によると、α＝３度、β＝４０度、γ＝５７．５度、δ＝６．２５度、ε＝８．７５度になっている。
【００６９】
次に前輪１の操向制御部57の動作について、実施の形態１における操向制御部57の動作（図９および図１０）と異なる点について説明する。なお、後輪２の操向制御部58の動作は同様であるので説明は省略する。
【００７０】
上記のように実施の形態２ではモード０〜６と７つに増加していることにより、図９に破線で囲む動作（ステップ）が変更となる。変更となっている箇所のフローチャートを図１３に示す。
【００７１】
走行指令による走行速度が、中速か低速かを判断して、補正する操向角度ｗに加算する加算角度Ａ１，Ａ２と操向角度ｗから減算する減算角度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ設定している。加算角度Ａ１はモード１（カーブ経路の第１進入部）での加算角度、加算角度Ａ２はモード２（カーブ経路の第２進入部）での加算角度、減算角度Ｄ１はモード３（カーブ経路の第１退出部）での減算角度、減算角度Ｄ２はモード４（カーブ経路の第２退出部）での減算角度、減算角度Ｄ３はモード５（カーブ経路の第３退出部）での減算角度、減算角度Ｄ４はモード６（カーブ経路の第４退出部）での減算角度である。図１３では図１２のカーブ経路の特性に基づいて、中速の走行速度を低速の走行速度の２倍の走行速度とし、低速のときの加算角度Ａ１＝０．２５度、Ａ２＝０．１度、減算角度Ｄ１＝０．１５度、Ｄ２＝０．０４度、Ｄ３＝０．２度、Ｄ４＝０．０４度、中速のときの加算角度Ａ１＝０．５度、Ａ２＝０．２度、減算角度Ｄ１＝０．３度、Ｄ２＝０．０８度、Ｄ３＝０．４度、Ｄ４＝０．０７度を設定している。
【００７２】
続いてモードがモード１〜６のいずれかであるかを確認している。
モード１を確認すると、すなわちカーブ経路の第１進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａ１を加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ１）。したがって、カーブ経路の第１進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａ１が加算される。
【００７３】
またモード２を確認すると、すなわちカーブ経路の第２進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａ２を加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ２）。したがって、カーブ経路の第１進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａ２が加算される。
【００７４】
またモード３を確認すると、すなわちカーブ経路の第１退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ１を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ１）。したがって、第１カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ１が減算される。
【００７５】
またモード４を確認すると、すなわちカーブ経路の第２退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ２を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ２）。したがって、第２カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ２が減算される。
【００７６】
またモード５を確認すると、すなわちカーブ経路の第３退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ３を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ３）。したがって、第３カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ３が減算される。
【００７７】
またモード６を確認すると、すなわちカーブ経路の第４退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ４を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ４）。したがって、第１カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ４が減算される。
【００７８】
この動作の変更により、部分自律制御において、角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂにより、常に自走車Ｖが走行中の経路の状態、すなわち自走車Ｖが直進経路（直線部）（モード０）、カーブ経路の第１進入部（モード１）、カーブ経路の第２進入部（モード２）、カーブ経路の第１退出部（モード３）、カーブ経路の第２退出部（モード４）、カーブ経路の第３退出部（モード５）、カーブ経路の第４退出部（モード６）のどの経路にいるのかを判断しており、誘導帯Ｌを検出できなくなったとき（見失ったとき）、この見失った時点の角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂおよび走行中の経路の状態（モード）と走行速度により、換向角度ｗを設定して操向を制御する（左右の駆動輪４を異なる走行速度で制御する）。よって自走車Ｖが走行中の経路の状態に応じて、自律制御され（図１２に示すカーブ経路の特性に合わせて換向角度ｗが設定され）、直進経路（直線部）または９０度のカーブ経路または１８０度のカーブ経路に沿って自走車Ｖは走行される。
【００７９】
このように、カーブ経路の角度が１８０度変化する実施の形態２においても、ガイドセンサ23により誘導帯Ｌを検出できないとき（誘導帯Ｌが切れているとき或いは誘導帯Ｌが汚れているとき、または故意に誘導帯Ｌの一部を設置していないとき）に、部分自律制御で操向することにより、誘導帯Ｌを外れて走向する（脱線する）恐れを回避でき、正常に走行することができ、自走車Ｖによる荷の搬送に不具合が生じることを回避できる。
【００８０】
また前輪１と後輪２が非同期で独立して操向制御され、前輪１と後輪２がそれぞれ誘導帯Ｌに案内されて走行することにより、自走車Ｖが誘導帯Ｌ（特にカーブ経路）において脹らんで走行する恐れがなくなり、自走車Ｖが走行中に、誘導帯Ｌに沿って配設された機器等に接触する恐れを回避できる。またこれら機器等を誘導帯Ｌに接近させて配置することが可能となり、設置スペースを減少させることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態１，２では、自走車Ｖの操向制御を左右の駆動輪４の回転数に差を生じさせることにより行っているが、左右の駆動輪４の軸受11に垂直に固定された軸体12または輪体14を、操向制御部57，58において求められる操向角度（操舵角度）ｗに応じて水平に回転駆動させることにより自走車Ｖの操向制御を行うようにしてもよい。このとき、左右の駆動輪４を同じ回転数で駆動することができる。
【００８２】
また本実施の形態１，２では、誘導帯Ｌを見失っている時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると、脱線と判断して自走車Ｖを停止しているが、誘導帯Ｌを見失った後の走行距離（走行距離計測部51において計測される前輪１の左の駆動輪４の走行距離ＳL、または走行距離計測部52に追い手計測される前輪１の右の駆動輪４の走行距離ＳR）を計測して一定距離を走行した後でも誘導帯Ｌを見失っているとき、脱線と判断して自走車Ｖを停止するようにしてもよい。
【００８３】
また本実施の形態１，２では、マークｍをＩＤタグ（誘導用記憶媒体）により構成しているが、単にコード（バーコードなど）を付したラベルとしてもよい。このとき、タグリーダ32をコードリーダ（バーコードリーダなど）により構成する。
【００８４】
また本実施の形態１，２では、ガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄを左側前後に設けているが、図２（ｂ）に仮想線で示すように、右側前後にも設けるようにしてもよい。このとき、誘導帯Ｌを、左側のガイドセンサ群（23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄ）だけでなく、右側のガイドセンサ群によって検出するようにすることができ、自走車Ｖの中心を誘導帯Ｌの左側、または右側に自由に変更することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の操舵角度および走行中の経路の状態により、自走車の操舵車輪の角度が制御されることにより、誘導帯を外れて走向する恐れを回避でき、正常に走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における自走車の走向制御方法を使用した自走車の操向説明図である。
【図２】同自走車の車輪の側面および正面図である。
【図３】同自走車のガイドセンサの説明図である。
【図４】同自走車の中央部の構成図である。
【図５】同自走車の走行経路の説明図である。
【図６】同自走車のコントローラのブロック図である。
【図７】同自走車のコントローラの走行制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】同自走車のコントローラのモード制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図９】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２における自走車の走向制御方法を使用した自走車のコントローラのモード制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】同自走車のカーブ経路の特性図である。
【図１３】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
Ｖ 自走車
ｍ マーク
１ 前輪
２ 後輪
３ 走行モータ
４ 駆動輪
５ 従動輪
21 角度検出器
23 ガイドセンサ
25 ロータリエンコーダ
32 タグリーダ
33 通信装置
41 コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行路面に敷設された誘導帯に追従して走行する自走車の走行制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場などの無人搬送設備における自走車の走行制御方式としては、走行路面に敷設された誘導帯に追従・走行させる制御方式が一般に用いられている。
【０００３】
すなわち、誘導帯として走向路面内に磁性体を埋設し、あるいは走向路面上に磁気テープや光反射テープを貼設し、各自走車に、走行路面上に敷設された誘導帯を検出する磁気センサあるいはガイドセンサを設け、さらにこれらセンサの検出結果に基づいて、自走車の操向を制御するコントローラを設け、各自走車を、誘導帯に沿って走行させている。
【０００４】
また誘導帯が交差点の近傍において自走車の車輪が通過するために誘導帯が切れてしまい或いは誘導帯が汚れてしまい、センサにより誘導帯を検出できないとき（誘導帯を見失ったとき）、または上記交差点において誘導帯が切れることから故意に誘導帯をこの切れる箇所に設置せず、センサにより誘導帯を検出できないとき、コントローラは、現状の速度と操向方向を維持して走向させ、誘導帯を再び検出すると、センサの検出結果に基づいて、誘導帯に沿って自走車を走行させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御方式では、センサにより誘導帯を検出できないとき、現状の速度と角度を維持するために、誘導帯を外れて走向する（脱線する）恐れがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、誘導帯が切れたとき或いは汚れにより誘導帯を検出できないとき、または故意に誘導帯の一部を設置しないことにより誘導帯を検出できないとき、常に走行できる自走車の走行制御方法を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、前記第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの進入部を走行中と判断し、続いて操舵角度が第２絶対角度より大きくなったときに、自走車はカーブの頂点部を走行中と判断し、続いて操舵角度が第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの退出部を走行中と判断し、前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御することを特徴とするものである。
【０００８】
上記方法によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の自走車の操舵車輪の操舵角度の変化の流れから自走車が走行中の経路の状態が、直進経路か、カーブの進入部か、カーブの頂点部か、カーブの退出部かどうかが判断され、自走車がカーブの進入部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が加算され、自走車がカーブの退出部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が減算される。よって、自走車は誘導帯から大きく逸れることなく、容易に復帰できる。
【００１３】
また本発明のうち請求項２に記載の発明は、走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、前記第１絶対角度とこの第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１進入部を走行中と判断し、続いて自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より大きく設定した第３絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２進入部を走行中と判断し、前記カーブの第２進入部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より小さく設定した第４絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１退出部を走行中と判断し、前記カーブの第１退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第４絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２退出部を走行中と判断し、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度以上の状態となったとき、自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、この第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度とこの第３絶対角度より小さく設定した第５絶対角度内の状態となったとき、引き続き自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、前記カーブの第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第５絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第４退出部を走行中と判断し、
前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御することを特徴とするものである。
【００１４】
上記方法によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の自走車の操舵車輪の操舵角度の変化の流れから走行経路がカーブの第１進入部、第２進入部、カーブの第１退出部、第２退出部、第３退出部、第４退出部のいずれかであるかが判断され、自走車がカーブの進入部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が加算され、自走車がカーブの退出部を走行中のときには操舵角度に所定時間毎に所定角度が減算され、操舵車輪の角度が制御される。上記カーブの第１進入部、カーブの第１退出部、第２退出部は走行経路の角度が９０度に変化するときの判断に使用され、カーブの第１進入部、第２進入部、カーブの第３退出部、第４退出部は走行経路の角度が１８０度変化するときの判断に使用される。よって、走行経路の角度が１８０度変化するときでも、自走車は誘導帯から大きく逸れることなく、容易に復帰できる。
【００１５】
また請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明であって、自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に加算する所定角度をカーブの第１進入部と第２進入部では、個々に設定し、前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に減算する所定角度をカーブの第１退出部と第２退出部と第３退出部と第４退出部では、個々に設定することを特徴とするものである。
【００１６】
上記方法によれば、カーブの第１進入部、第２進入部においてそれぞれ、自走車の操舵車輪の角度に、所定時間毎に加算する所定角度が設定され、カーブの第１退出部、第２退出部、第３退出部、第４退出部においてそれぞれ自走車の操舵車輪の角度に、所定時間毎に減算する所定角度が設定される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
「実施の形態１」
図１は本発明の実施の形態１における自走車の走向制御方法を使用した自走車の操向説明図である。
【００１８】
図１に示すように、自走車Ｖは誘導帯Ｌに追従して走向する車両であり、自走車Ｖには、車体前方側と後方側の中心にそれぞれ、操舵車輪である前輪１と後輪２が設置されている。これら前輪１と後輪２はそれぞれ、軸直結の走向モータ３によりそれぞれ駆動される２輪の駆動輪４から形成されている。実施の形態１では、図１に実線で示すように、誘導帯Ｌの角度が９０度変化する、すなわちカーブ経路では角度が９０度変化する配置としている。
【００１９】
また車体中央の両側部にそれぞれ、２輪の従動輪５が設けられている。
上記駆動輪４の車軸は、図２に示すように、それぞれ独立して軸受11の左右に回転自在に支持され、この軸受11上の中心に垂直に軸体12の下端が固定され、この軸体12の上端が、自走車Ｖ（車体）に支持された軸受13により水平に回転自在に支持された円盤状の輪体14の中心に固定されている。この構成により、左右の２台の駆動輪４に回転差が生じると、軸受11、軸体12を介して水平に輪体14が回転することにより駆動輪４の向きが換わる。よって、左右の２台の駆動輪４に回転差を生じさせることにより、操向することができる。
【００２０】
また前輪１と後輪２の各円盤状の輪体14の中心にはそれぞれ、輪体14の回転角度を検出することにより、自走車Ｖの走行方向を０°とする車輪の操舵角度（操向角度）を検出する角度検出器（角度検出手段）21ａ，21ｂが設けられている。
【００２１】
また前輪１と後輪２にはそれぞれ、各輪体14とともに回転する支持体22の左側前後、すなわち駆動輪４の左側前後にそれぞれ誘導帯Ｌを検出するガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄが下向きに設けられており、前輪１または後輪２と一体で向きが変更されるように設けられている。したがってガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄは誘導帯Ｌを検出する誘導帯検出手段として機能する。各ガイドセンサ23ａ，23ｂまたは23ｃ，23ｄは、図３に示すように、自走車Ｖの左右方向へ並べられた複数（図では４個）の反射型光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）により形成されている。
【００２２】
また前輪１の各駆動輪４には、図２に示すように、駆動輪４に接触して回転することにより駆動輪４の回転数および走行距離を検出するためのロータリエンコーダ（走行距離検出手段）25ａ，25ｂが設けられている。
【００２３】
また図１において、ｍはＩＤタグ（誘導用記憶媒体）からなるマークであり、誘導帯Ｌの交差点の手前に配置されるマークｍには、交差点の固有のナンバーとカーブの分岐または合流の向き（右曲がりか左曲がりか）からなる交差点情報が記憶され、自走車Ｖが荷を移載するステーション31（図５）の手前に配置されるマークｍには、ステーション31の固有のナンバーからなるステーション情報が記憶される。そして図４に示すように、自走車Ｖの中央部下面に、これらマークｍに対向して、マークｍから交差点情報またはステーション情報を読み取るタグリーダ32が設けられている。また車体左側面内にはステーション31との間で、データの送受信を行う通信装置33が設けられ、自走車Ｖの内部には動力源としてバッテリ34が搭載されている。
【００２４】
上記マークｍは、図５に示すように、カーブの分岐点または合流点Ｊ、あるいはステーション31中心の手前の距離Ｘの位置で、自走車Ｖの前輪１の前方距離ＹFの位置（自走車Ｖの後輪２の前方距離ＹBの位置；ＹF＜Ｘ＜ＹB）に設けられている。
【００２５】
また図１に示すように、自走車Ｖの前面と後面にはそれぞれ、他の自走車Ｖや障害物と接触したときの衝撃を緩和するバンパー35が設けられている。
また自走車Ｖの内部には、図１に示すように、マイクロコンピュータからなるコントローラ（ｃｐｕユニット；走行制御手段の一例）41が設けられており、図６に示すように、前輪１の左右の走向モータ３ａ，３ｂ、後輪２の左右の走向モータ３ｃ，３ｄと、前輪１の角度検出器21ａ、後輪２の角度検出器21ｂと、前輪１の前後のガイドセンサ23ａ，23ｂ、後輪２の前後のガイドセンサ23ｃ，23ｄと、前輪１の左右のロータリエンコーダ25ａ，25ｂと、タグリーダ32と、通信装置33が接続されている。
【００２６】
上記コントローラ41は図６に示すように、
前輪１の左右のロータリエンコーダ25ａ，25ｂからそれぞれ出力されるパルス信号をカウントすることにより、前輪１の左の駆動輪４の走行距離ＳLを計測する走行距離計測部51、および前輪１の右の駆動輪４の走行距離ＳRを計測する走行距離計測部52と、
これら走行距離計測部51，52により計測された走行距離ＳL，ＳR、通信装置33より入力した行き先ステーション31のデータ、およびタグリーダ32により読み取られたマークｍの情報により、直進高速走行指令または直進低速走行指令または右行中速走行指令または右行低速走行指令または左行中速走行指令または左行低速走行指令または停止指令からなる走行指令を設定する走行指令部53（詳細は後述する）と、
前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａにより自律走行時の前輪１のモードを設定するモード設定部54（詳細は後述する）と、
後輪２の角度検出器21ｂにより検出された操舵角度θｂにより自律走行時の後輪２のモードを設定するモード設定部55と、
走行指令部53より指令された走行指令が、直進高速走行指令のとき高速走行速度ｖH、右行中速走行指令または左行中速走行指令のとき中速走行速度ｖM、直進低速走行指令または右行低速走行指令または左行低速走行指令のとき低速走行速度ｖD、停止指令のとき０（ゼロ）の速度指令を出力する速度設定部56と、
走行指令部53より指令された走行指令、前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａ、モード設定部54より設定された前輪１のモード、前後のガイドセンサ23ａ，23ｂの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）のオン・オフ情報により、左右の駆動輪４の回転数に差を発生させるための補正走行速度ｖL，ｖRを出力し、また一定時間連続して誘導帯Ｌを見失ったときに停止指令を出力する前輪１の操向制御部57（詳細は後述する）と、走行指令部53より指令された走行指令、後輪２の角度検出器21ｂにより検出された操舵角度θｂ、モード設定部54より設定された前輪１のモード、前後のガイドセンサ23ｃ，23ｃの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２）のオン・オフ情報により、左右の駆動輪４の回転数に差を発生させるための補正走行速度ｖL，ｖRを出力し、また一定時間連続して誘導帯Ｌを見失ったときに停止指令を出力する後輪２の操向制御部58と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、前輪１の操向制御部57より出力された左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを減算する減算器59と、
この減算器59より出力された走行速度となるように、前輪１の左の走行モータ３ａを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ａの回転を停止する駆動部60と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、前輪１の操向制御部57より出力された右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを減算する減算器61と、
この減算器61より出力された走行速度となるように、前輪１の右の走行モータ３ｂを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｂの回転を停止する駆動部62と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、後輪２の操向制御部58より出力された左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを減算する減算器63と、
この減算器63より出力された走行速度となるように、後輪２の左の走行モータ３ｃを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｃの回転を停止する駆動部64と、
速度設定部56より出力された走行速度ｖHまたはｖMまたはｖDより、後輪２の操向制御部58より出力された右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを減算する減算器65と、
この減算器65より出力された走行速度となるように、後輪２の右の走行モータ３ｄを回転駆動し、また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令を入力すると走行モータ３ｄの回転を停止する駆動部66
から構成されている。
【００２７】
また前輪１の操向制御部57または後輪２の操向制御部58より停止指令が出力されると、警報を出力するようにしている（たとえば、自走車Ｖに警報ランプを取り付けて点灯させる）。
【００２８】
上記走行指令部53の動作を図７のフローチャートにしたがって詳細に説明する。なお、走行指令部53には各ステーション31と走行経路の地図（マップ）情報が記憶され、また各交差点Ｊから右行または左行するときの走行速度と、交差点Ｊよりカーブ終了までの距離ｇが設定されているものとする。
【００２９】
通信装置33より行き先のステーション31のデータを入力すると、自走車Ｖがこの行き先のステーション31へ到達するルート、たとえば交差点Ｊ１で右折し、交差点Ｊ４で左折するなどのデータを設定する。
【００３０】
続いて、直進高速走行指令を出力する。
この指令にしたがって自走車Ｖが走行し、リーダ32によりマークｍの情報が読み取られると、マークｍの情報より目的のステーションのマークｍかを確認する。確認すると、直進低速走行指令を出力し、続いて走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖがマークｍよりステーション31の中心までの前記距離Ｘを走行したかを確認し、確認すると停止指令を出力して終了する。
【００３１】
またマークｍの情報が目的のステーションのマークｍではないとき、ルートに設定した交差点のマークｍかを確認する。確認すると、交差点Ｊからのカーブに予め設定された走行速度、すなわち前記高速走行速度より速度を落とした中速走行速度、または中速走行速度よりさらに速度を落とした低速走行速度を選択し、交差点Ｊよりカーブ終了までの距離ｇを求め、続いて走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖの前輪１が交差点Ｊまでの前記距離ＹFを走行したかを確認し、確認するとこの交差点よりカーブを右行するのか左行するのかを確認する。
【００３２】
右行と判断すると、選択された走行速度により右行中速走行指令または右行低速走行指令を出力し、走行距離計測部51により計測された走行距離ＳLにより自走車Ｖの後輪２が交差点Ｊまでの前記距離ＹBおよび交差点Ｊよりカーブ終了までの上記求めた距離ｇを走行したかを確認し、確認すると直進高速走行指令を出力する。
【００３３】
また左行と判断すると、選択された走行速度により左行中速走行指令または左行低速走行指令を出力し、走行距離計測部52により計測された走行距離ＳRにより自走車Ｖの後輪２が交差点Ｊまでの前記距離ＹBおよび交差点Ｊよりカーブ終了までの上記求めた距離ｇを走行したかを確認し、確認すると直進高速走行指令を出力する。
【００３４】
上記動作により、行き先のステーション31へ向かって走行する走行指令、すなわち直進高速走行指令、または直進低速走行指令、または右行中速走行指令、または右行低速走行指令、または左行中速走行指令、または左行低速走行指令、または停止指令が出力される。
【００３５】
次に前輪１のモード設定部54の動作（誘導帯Ｌが９０度変化する配置としたときの動作）を、図８のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２のモード設定部54の動作は同様であるので説明は省略する。
【００３６】
まず角度検出器21ａにより検出された角度操舵θａが、−３°〜＋３°（第１絶対角度内の一例）のとき、モード０に設定し、このモード０の状態から角度θａが、−３０°〜＋３０°（第２絶対角度内の一例）となったときモード１に設定し、このモード１の状態から角度θａが、第２絶対角度の−３０°以下、または＋３０°以上となったときモード２に設定し、このモード２の状態から角度θａが、再び第２絶対角度の−３０°〜＋３０°となったときモード３に設定し、このモード３の状態から角度θａが、再び第１絶対角度の−３°〜＋３°内となったときモード０に設定する。
【００３７】
このモードは、誘導帯Ｌをガイドセンサ23ａ〜23ｄにより検出できなくなったとき（見失ったとき）に、部分自律走行を行うためのモードであり、自走車Ｖはモード０・・・直進経路（直線部）
モード１・・・カーブ経路の進入部
モード２・・・カーブ経路の頂点部
モード３・・・カーブ経路の退出部
を走行していたと判断する。
【００３８】
次に前輪１の操向制御部57の動作（誘導帯Ｌが９０度変化する配置としたときの動作）を図９と図１０のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２の操向制御部58の動作は同様であるので説明は省略する。
【００３９】
まず、走行指令部53より指令された走行指令が停止指令かどうかを確認し、停止指令のとき、補正走行速度ｖL，ｖRをともに０（ゼロ）を設定する。停止指令ではないとき、続いて前方のガイドセンサ23ａの光電スイッチ（ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１）が全てオフ、すなわち誘導帯Ｌを見失ったかどうかを確認する。誘導帯Ｌを見失う原因は、誘導帯Ｌが断線したこと、または誘導帯Ｌが汚れたことによる。
［部分自律走行］（図９参照）
誘導帯Ｌを見失うと、部分自律走行を行う。
【００４０】
まず、誘導帯Ｌを見失っているた時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると脱線と判断して停止指令を出力する。時間ｔは、誘導帯Ｌを見失った後のスキャン回数ｎにスキャン時間、たとえば０．２ｓｅｃを乗算して演算している。
【００４１】
誘導帯Ｌを見失った時間ｔが時間Ｔ以内のとき、モード設定部54より設定された前輪１のモードがモード０であるかを確認し、確認すると、すなわち直進経路（直線部）を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗを０（ゼロ）に設定し、補正走行速度ｖL，ｖRを（ゼロ）に設定する。
【００４２】
モード０ではないと、他のモードによる以下の実行回数Ｎが２回目以上かを確認し、２回目以上でないとき、すなわち１回目のとき、操向角度ｗに現在（誘導帯Ｌを見失ったとき）の前輪１の角度検出器21ａにより検出された操舵角度θａをセットする。
【００４３】
続いて、走行指令による走行速度が、中速か低速かを判断して、補正する操向角度ｗに加算する所定角度（以下、加算角度と称す）Ａと操向角度ｗから減算する所定角度（以下、減算角度と称す）Ｄを設定する。図９では、中速の走行速度を低速の走行速度の２倍の走行速度とし、低速のときの加算角度Ａ＝０．６度、減算角度Ｄ＝０．６度、中速のときの加算角度Ａ＝１．２度、減算角度Ｄ＝１．２度を設定している。
【００４４】
続いてモードがモード１またはモード２またはモード３であるかを確認する。モード１を確認すると、すなわちカーブ経路の進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａを加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ）。したがって、カーブ経路の進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａが加算される。
【００４５】
またモード２を確認すると、すなわちカーブ経路の頂点部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）をそのままとする。
またモード３を確認すると、すなわちカーブ経路の退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄを減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ）。したがって、カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄが減算される。
【００４６】
続いて走行指令部53より指令された走行指令により右行かどうか、すなわち走行中のカーブ経路が右カーブかどうかを確認する。
右カーブと判断すると、すなわち右の駆動輪４の走行速度を落とす必要があると判断すると、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを補正する操向角度ｗに比例して求め、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを０（ゼロ）に設定する。
【００４７】
また右カーブではない（左カーブ）と判断すると、すなわち左の駆動輪４の走行速度を落とす必要があると判断すると、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを補正する操向角度ｗに比例して求め、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを０（ゼロ）に設定する。
［誘導帯制御］（図１０参照）
誘導帯Ｌを見失っていないとき、誘導帯制御を行う。
【００４８】
誘導帯制御では、直進指令により走行中は、図３に示す、前後のガイドセンサ23ａ，23ｂの最も左に位置する光電スイッチａ１，ａ２と最も右に位置する光電スイッチｄ１，ｄ２が全てオンとなるように操向角度ｗを補正する。
【００４９】
すなわち前方の光電スイッチｄ１または後方の光電スイッチａ２がオフのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させ、前方の光電スイッチａ１または後方の光電スイッチｄ２がオフのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させる。
【００５０】
また右行指令により走行中は、図３に示す、前方のガイドセンサ23ａの最も右に位置する光電スイッチｄ１がオフ，左隣の光電スイッチｃ１がオンとなるように操向角度ｗを補正する（誘導帯Ｌの右端が光電スイッチｃ１とｄ１の間となるように補正する）。
【００５１】
すなわち光電スイッチｄ１がオンのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させ、光電スイッチｃ１がオフのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させる。
【００５２】
また左行指令により走行中は、図３に示す、前方のガイドセンサ23ａの最も左に位置する光電スイッチａ１がオフ，右隣の光電スイッチｂ１がオンとなるように操向角度ｗを補正する（誘導帯Ｌの左端が光電スイッチａ１とｂ１の間となるように補正する）。
【００５３】
すなわち光電スイッチａ１がオンのとき、右に傾いていると判断して、左へ向くように左の駆動輪４を減速させ、光電スイッチｂ１がオフのとき、左に傾いていると判断して、右へ向くように右の駆動輪４を減速させる。
【００５４】
そして、左の駆動輪４を減速させるとき、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLに所定値ｐを設定し、左右の駆動輪４の補正走行速度ｖRを０（ゼロ）に設定する。右の駆動輪４を減速させるとき、右の駆動輪４の補正走行速度ｖRに所定値ｐを設定し、左の駆動輪４の補正走行速度ｖLを０（ゼロ）に設定する。左右の駆動輪４をともに減速させる必要がないとき、補正走行速度ｖL，ｖRに０（ゼロ）を設定する。
【００５５】
上記動作により、操向のために左右の駆動輪４に回転数の差を設定する補正走行速度ｖL，ｖRが出力される。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００５６】
ステーション31に停止している自走車Ｖに対してステーション31より通信装置33を介してコントローラ41へ次の行き先のステーション31が指令されると、コントローラ31は行き先のステーション31へ到達するルートを設定し、続いて前輪１と後輪２の走行モータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対して高速走行速度の駆動指令を出力し、自走車Ｖを高速走行させる。
【００５７】
走行中、交差点Ｊのマークｍの情報を読み取ると、設定したルートに基づいてこの交差点Ｊで右行または左行またはそのまま直進するのかを判断し、右行または左行するときは、前輪１が交差点Ｊの位置に到達すると、走行速度を交差点Ｊからのカーブにより中速または低速を選択し、さらに操向に必要な補正走行速度を減算して、前輪１と後輪２の走行モータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対して左右の駆動輪４で異なる走行速度の駆動指令を出力し、自走車Ｖを左行または右行させる。
【００５８】
またステーション31のマークｍの情報を読み取ると、目的のステーション31のマークｍであるか判断し、目的のステーション31のマークｍではないときはそのまま通過させ、目的のステーション31のマークｍのときは、低速走行速度の駆動指令を出力して低速で走行させ、読み取った時点から走行距離Ｘを走行すると走行速度を０（ゼロ）として停止させ、自走車Ｖを目的のステーション31の位置に停止させる。
【００５９】
また走行中、誘導帯Ｌを検出できている間は、誘導帯制御により操向を制御し、誘導帯Ｌを見失ったときは、部分自律制御により操向を制御する。
部分自律制御では、角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂにより、常に自走車Ｖが走行中の経路の状態、すなわち自走車Ｖが直進経路（直線部）（モード０）、カーブ経路の進入部（モード１）、カーブ経路の頂点部（モード２）、カーブ経路の退出部（モード３）のどの経路にいるのかを判断しており、誘導帯Ｌを検出できなくなったとき（見失ったとき）、この見失った時点の角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂおよび走行中の経路の状態（モード）と走行速度により、換向角度ｗを設定して操向を制御する（左右の駆動輪４を異なる走行速度で制御する）。よって自走車Ｖが走行中の経路の状態に応じて、自律制御され、直進経路（直線部）またはカーブ経路に沿って自走車Ｖは走行される。また誘導帯Ｌを見失っている時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると、脱線と判断して自走車Ｖは停止される。
【００６０】
また前輪１と後輪２はそれぞれ、ガイドセンサ23ａ，23ｂの検出信号による操向制御部57（前輪）とガイドセンサ23ｃ，23ｄの検出信号による操向制御部58（後輪）により非同期で独立して操向制御（誘導帯制御および部分自律制御）が行われる。
【００６１】
このように、ガイドセンサ23により誘導帯Ｌを検出できないとき（誘導帯Ｌが切れているとき或いは誘導帯Ｌが汚れているとき、または故意に誘導帯Ｌの一部を設置していないとき）に、部分自律制御で操向することにより、誘導帯Ｌを外れて走向する（脱線する）恐れを回避でき、正常に走行することができ、自走車Ｖによる荷の搬送に不具合が生じることを回避できる。
【００６２】
また前輪１と後輪２が非同期で独立して操向制御され、前輪１と後輪２がそれぞれ誘導帯Ｌに案内されて走行することにより、自走車Ｖが誘導帯Ｌ（特にカーブ経路）において脹らんで走行する恐れがなくなり、自走車Ｖが走行中に、誘導帯Ｌに沿って配設された機器等に接触する恐れを回避できる。またこれら機器等を誘導帯Ｌに接近させて配置することが可能となり、設置スペースを減少させることができる。
「実施の形態２」
上記実施の形態１では、カーブ経路の角度を９０度としているが、図１または図５に２点鎖線で示すように誘導帯Ｌが１８０度変化する、すなわちカーブ経路の角度を１８０度とした設備がある。実施の形態２では、このような平行する走行経路間を自走車Ｖが移動することもできるように誘導帯Ｌが設けられている設備について説明する。このとき、図８のフローチャートに基づいて説明したモード設定部54，55と、図９および図１０のフローチャートに基づいて説明した操向制御部57，58の動作が上記実施の形態１とは異なってくる（なお、他の設備の構成は実施の形態１の構成と同様であり、説明を省略する）。
【００６３】
まず前輪１のモード設定部54の動作を、図１１のフローチャートにしたがって説明する。なお、後輪２のモード設定部54の動作は同様であるので説明は省略する。
【００６４】
角度検出器21ａにより検出された角度操舵θａの絶対角度が、α度｛直線における車輪角度の振れ角度（図１２参照）；略０゜の第１絶対角度の一例｝以内のとき、モード０に設定し、このモード０の状態から角度θａの絶対角度が、α度より大きくβ度｛９０度のカーブにおいて、車輪角度が増加の後減少に転じる角度（図１２参照）；第２絶対角度の一例｝以内となったとき、モード１に設定し、さらに角度θａの絶対角度が、β度より大きくγ度｛１８０度のカーブを走行するときに車輪角度が増加の後減少に転じる角度（図１２参照）；第３絶対角度の一例｝以内となったとき、モード２に設定し、角度θａの絶対角度が、γ度より大きくなったときモード５に設定する。
【００６５】
上記モード２の状態から角度θａの絶対角度が、β度以下となりδ度｛９０度のカーブにおいて、車輪角度の減少が緩やかになる角度（図１２参照）；第４絶対角度の一例｝より大きいとき、モード３に設定する。このモード３の状態から角度θａの絶対角度が、δ度以下となりα度より大きいときモード４に設定し、このモード４の状態から、角度θａの絶対角度が、α度以下となると、再びモード０に設定する。
【００６６】
また上記モード５の状態から角度θａの絶対角度が、ε度｛１８０度のカーブにおいて、車輪角度の減少が緩やかになる角度（図１２参照）；第５絶対角度の一例｝以下となりα度より大きいとき、モード６に設定し、このモード６の状態から、角度θａの絶対角度が、α度以下となると、再びモード０に設定する。
【００６７】
このモードは、誘導帯Ｌをガイドセンサ23ａ〜23ｄにより検出できなくなったとき（見失ったとき）に、部分自律走行を行うためのモードであり、自走車Ｖは
モード０・・・直進経路（直線部）
モード１・・・カーブ経路の第１進入部
モード２・・・カーブ経路の第２進入部
モード３・・・カーブ経路の第１退出部
モード４・・・カーブ経路の第２退出部
モード５・・・カーブ経路の第３退出部
モード６・・・カーブ経路の第４退出部
を走行していたと判断する。モード１とモード２とモード３とモード４が、９０度のカーブに使用され、モード１とモード２とモード５とモード６が、１８０度のカーブに使用される。
【００６８】
図１２に示す、９０度のカーブ経路と１８０度のカーブ経路の特性（車輪角度−走行距離の特性）によると、α＝３度、β＝４０度、γ＝５７．５度、δ＝６．２５度、ε＝８．７５度になっている。
【００６９】
次に前輪１の操向制御部57の動作について、実施の形態１における操向制御部57の動作（図９および図１０）と異なる点について説明する。なお、後輪２の操向制御部58の動作は同様であるので説明は省略する。
【００７０】
上記のように実施の形態２ではモード０〜６と７つに増加していることにより、図９に破線で囲む動作（ステップ）が変更となる。変更となっている箇所のフローチャートを図１３に示す。
【００７１】
走行指令による走行速度が、中速か低速かを判断して、補正する操向角度ｗに加算する加算角度Ａ１，Ａ２と操向角度ｗから減算する減算角度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ設定している。加算角度Ａ１はモード１（カーブ経路の第１進入部）での加算角度、加算角度Ａ２はモード２（カーブ経路の第２進入部）での加算角度、減算角度Ｄ１はモード３（カーブ経路の第１退出部）での減算角度、減算角度Ｄ２はモード４（カーブ経路の第２退出部）での減算角度、減算角度Ｄ３はモード５（カーブ経路の第３退出部）での減算角度、減算角度Ｄ４はモード６（カーブ経路の第４退出部）での減算角度である。図１３では図１２のカーブ経路の特性に基づいて、中速の走行速度を低速の走行速度の２倍の走行速度とし、低速のときの加算角度Ａ１＝０．２５度、Ａ２＝０．１度、減算角度Ｄ１＝０．１５度、Ｄ２＝０．０４度、Ｄ３＝０．２度、Ｄ４＝０．０４度、中速のときの加算角度Ａ１＝０．５度、Ａ２＝０．２度、減算角度Ｄ１＝０．３度、Ｄ２＝０．０８度、Ｄ３＝０．４度、Ｄ４＝０．０７度を設定している。
【００７２】
続いてモードがモード１〜６のいずれかであるかを確認している。
モード１を確認すると、すなわちカーブ経路の第１進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａ１を加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ１）。したがって、カーブ経路の第１進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａ１が加算される。
【００７３】
またモード２を確認すると、すなわちカーブ経路の第２進入部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）に加算角度Ａ２を加算する（ｗ＝ｗ＋Ａ２）。したがって、カーブ経路の第１進入部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ａ２が加算される。
【００７４】
またモード３を確認すると、すなわちカーブ経路の第１退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ１を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ１）。したがって、第１カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ１が減算される。
【００７５】
またモード４を確認すると、すなわちカーブ経路の第２退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ２を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ２）。したがって、第２カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ２が減算される。
【００７６】
またモード５を確認すると、すなわちカーブ経路の第３退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ３を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ３）。したがって、第３カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ３が減算される。
【００７７】
またモード６を確認すると、すなわちカーブ経路の第４退出部を走行中と確認すると、補正する操向角度ｗ（＝θａ）から減算角度Ｄ４を減算する（ｗ＝ｗ−Ｄ４）。したがって、第１カーブ退出部を走行中と判断されている間は、スキャン毎（所定時間、たとえば０．２ｓｅｃ毎）に角度Ｄ４が減算される。
【００７８】
この動作の変更により、部分自律制御において、角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂにより、常に自走車Ｖが走行中の経路の状態、すなわち自走車Ｖが直進経路（直線部）（モード０）、カーブ経路の第１進入部（モード１）、カーブ経路の第２進入部（モード２）、カーブ経路の第１退出部（モード３）、カーブ経路の第２退出部（モード４）、カーブ経路の第３退出部（モード５）、カーブ経路の第４退出部（モード６）のどの経路にいるのかを判断しており、誘導帯Ｌを検出できなくなったとき（見失ったとき）、この見失った時点の角度検出器21ａ，21ｂにより検出される操舵角度θａ，θｂおよび走行中の経路の状態（モード）と走行速度により、換向角度ｗを設定して操向を制御する（左右の駆動輪４を異なる走行速度で制御する）。よって自走車Ｖが走行中の経路の状態に応じて、自律制御され（図１２に示すカーブ経路の特性に合わせて換向角度ｗが設定され）、直進経路（直線部）または９０度のカーブ経路または１８０度のカーブ経路に沿って自走車Ｖは走行される。
【００７９】
このように、カーブ経路の角度が１８０度変化する実施の形態２においても、ガイドセンサ23により誘導帯Ｌを検出できないとき（誘導帯Ｌが切れているとき或いは誘導帯Ｌが汚れているとき、または故意に誘導帯Ｌの一部を設置していないとき）に、部分自律制御で操向することにより、誘導帯Ｌを外れて走向する（脱線する）恐れを回避でき、正常に走行することができ、自走車Ｖによる荷の搬送に不具合が生じることを回避できる。
【００８０】
また前輪１と後輪２が非同期で独立して操向制御され、前輪１と後輪２がそれぞれ誘導帯Ｌに案内されて走行することにより、自走車Ｖが誘導帯Ｌ（特にカーブ経路）において脹らんで走行する恐れがなくなり、自走車Ｖが走行中に、誘導帯Ｌに沿って配設された機器等に接触する恐れを回避できる。またこれら機器等を誘導帯Ｌに接近させて配置することが可能となり、設置スペースを減少させることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態１，２では、自走車Ｖの操向制御を左右の駆動輪４の回転数に差を生じさせることにより行っているが、左右の駆動輪４の軸受11に垂直に固定された軸体12または輪体14を、操向制御部57，58において求められる操向角度（操舵角度）ｗに応じて水平に回転駆動させることにより自走車Ｖの操向制御を行うようにしてもよい。このとき、左右の駆動輪４を同じ回転数で駆動することができる。
【００８２】
また本実施の形態１，２では、誘導帯Ｌを見失っている時間ｔをカウントし、この時間ｔが予め設定された時間Ｔを超えると、脱線と判断して自走車Ｖを停止しているが、誘導帯Ｌを見失った後の走行距離（走行距離計測部51において計測される前輪１の左の駆動輪４の走行距離ＳL、または走行距離計測部52に追い手計測される前輪１の右の駆動輪４の走行距離ＳR）を計測して一定距離を走行した後でも誘導帯Ｌを見失っているとき、脱線と判断して自走車Ｖを停止するようにしてもよい。
【００８３】
また本実施の形態１，２では、マークｍをＩＤタグ（誘導用記憶媒体）により構成しているが、単にコード（バーコードなど）を付したラベルとしてもよい。このとき、タグリーダ32をコードリーダ（バーコードリーダなど）により構成する。
【００８４】
また本実施の形態１，２では、ガイドセンサ23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄを左側前後に設けているが、図２（ｂ）に仮想線で示すように、右側前後にも設けるようにしてもよい。このとき、誘導帯Ｌを、左側のガイドセンサ群（23ａ，23ｂ，23ｃ，23ｄ）だけでなく、右側のガイドセンサ群によって検出するようにすることができ、自走車Ｖの中心を誘導帯Ｌの左側、または右側に自由に変更することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、誘導帯を検出できなくなった時点の操舵角度および走行中の経路の状態により、自走車の操舵車輪の角度が制御されることにより、誘導帯を外れて走向する恐れを回避でき、正常に走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における自走車の走向制御方法を使用した自走車の操向説明図である。
【図２】同自走車の車輪の側面および正面図である。
【図３】同自走車のガイドセンサの説明図である。
【図４】同自走車の中央部の構成図である。
【図５】同自走車の走行経路の説明図である。
【図６】同自走車のコントローラのブロック図である。
【図７】同自走車のコントローラの走行制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図８】同自走車のコントローラのモード制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図９】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２における自走車の走向制御方法を使用した自走車のコントローラのモード制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】同自走車のカーブ経路の特性図である。
【図１３】同自走車のコントローラの操向制御部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
Ｖ 自走車
ｍ マーク
１ 前輪
２ 後輪
３ 走行モータ
４ 駆動輪
５ 従動輪
21 角度検出器
23 ガイドセンサ
25 ロータリエンコーダ
32 タグリーダ
33 通信装置
41 コントローラ
Claims (3)
- 走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、
前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、
前記第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの進入部を走行中と判断し、
続いて操舵角度が第２絶対角度より大きくなったときに、自走車はカーブの頂点部を走行中と判断し、
続いて操舵角度が第２絶対角度以内の状態となったときに、自走車はカーブの退出部を走行中と判断し、
前記自走車の操舵車輪の角度を、
前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、
前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御すること
を特徴とする自走車の走行制御方法。 - 走行路面に敷設された誘導帯を検出しながら自走する自走車の走行制御方法であって、
前記自走車の操舵車輪の操舵角度を検出し、この検出している自走車の操舵車輪の操舵角度が略０゜の第１絶対角度以内の状態のときに、自走車は直進経路を走行中と判断し、
前記第１絶対角度とこの第１絶対角度より大きく設定した第２絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１進入部を走行中と判断し、
続いて自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より大きく設定した第３絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２進入部を走行中と判断し、
前記カーブの第２進入部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第２絶対角度とこの第２絶対角度より小さく設定した第４絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第１退出部を走行中と判断し、
前記カーブの第１退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第４絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第２退出部を走行中と判断し、
自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度以上の状態となったとき、自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、この第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第３絶対角度とこの第３絶対角度より小さく設定した第５絶対角度内の状態となったとき、引き続き自走車はカーブの第３退出部を走行中と判断し、
前記カーブの第３退出部を走行していた状態から、自走車の操舵車輪の操舵角度が、前記第５絶対角度と前記第１絶対角度内の状態となったときに、自走車はカーブの第４退出部を走行中と判断し
前記自走車の操舵車輪の角度を、
前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した所定角度を加算して制御し、
前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、その時点の前記検出している操舵角度に、所定時間毎に設定した前記所定角度を減算して制御すること
を特徴とする自走車の走行制御方法。 - 自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの進入部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に加算する所定角度をカーブの第１進入部 と第２進入部では、個々に設定し、
前記自走車の操舵車輪の角度を、前記自走車がカーブの退出部を走行中に誘導帯を検出できなくなったとき、所定時間毎に減算する所定角度をカーブの第１退出部と第２退出部と第３退出部と第４退出部では、個々に設定すること
を特徴とする請求項２に記載の自走車の走行制御方法。
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