JP6429230B2 - Turning speed control device for traveling device - Google Patents
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Description
本発明は、クローラ装置または装輪車両である走行装置の旋回速度制御装置に関する。 The present invention relates to a turning speed control device for a traveling device that is a crawler device or a wheeled vehicle.
クローラ装置は、地上面に接するクローラベルトの回転により地上を走行する。クローラ装置は、車体と、車体の前後方向に対する左右方向の両側にそれぞれ設けられた無端状の第1および第2のクローラベルトとを備える。 The crawler device travels on the ground by the rotation of a crawler belt in contact with the ground surface. The crawler device includes a vehicle body and endless first and second crawler belts provided on both sides in the left-right direction with respect to the front-rear direction of the vehicle body.
地上面に接触する第1および第2のクローラベルトが回転駆動されることによりクローラ装置が地上を走行する。また、第1のクローラベルトの回転速度と第2のクローラベルトの回転速度との差によりクローラ装置の進行方向(向き)が変わる。すなわち、クローラ装置が旋回する。 The crawler device travels on the ground when the first and second crawler belts in contact with the ground surface are rotationally driven. Further, the traveling direction (direction) of the crawler device changes depending on the difference between the rotation speed of the first crawler belt and the rotation speed of the second crawler belt. That is, the crawler device turns.
このようなクローラ装置は、例えば下記の特許文献1に記載されている。特許文献1では、クローラ装置の進行方向の操縦を行うステアリングホイールの操舵回動量に応じて、クローラ装置の車体の旋回半径が小さくなる側へ旋回モードを切り替えている。
Such a crawler device is described in
一方、装輪車両は、地上面に接する車輪の回転により地上を走行する。装輪車両は、車体と、車体の前後方向に対する左側において車体に設けられた複数の第1の車輪と、車体の前後方向に対する右側において車体に設けられた複数の第2の車輪とを備える。装輪車両において、車体の左側に設けられた全ての車輪は、同じ回転方向に同じ回転速度で回転駆動され、車体の右側に設けられた全ての車輪は、同じ回転方向に同じ回転速度で回転駆動される。 On the other hand, a wheeled vehicle travels on the ground by rotation of a wheel in contact with the ground surface. The wheeled vehicle includes a vehicle body, a plurality of first wheels provided on the vehicle body on the left side with respect to the longitudinal direction of the vehicle body, and a plurality of second wheels provided on the vehicle body on the right side with respect to the vehicle body longitudinal direction. In a wheeled vehicle, all the wheels provided on the left side of the vehicle body are driven to rotate at the same rotational speed in the same rotational direction, and all the wheels provided on the right side of the vehicle body rotate at the same rotational speed in the same rotational direction. Driven.
地上面に接する車体の左側および右側の車輪が回転駆動されることにより装輪車両が地上を走行する。また、装輪車両では、車体の左側における車輪の回転速度と車体の右側における車輪の回転速度との差により車体の進行方向(向き)が変わる。すなわち、装輪車両が旋回する。 The wheeled vehicle travels on the ground by rotating and driving the left and right wheels of the vehicle body in contact with the ground surface. In a wheeled vehicle, the traveling direction (direction) of the vehicle body changes depending on the difference between the rotational speed of the wheel on the left side of the vehicle body and the rotational speed of the wheel on the right side of the vehicle body. That is, the wheeled vehicle turns.
クローラ装置または装輪車両である走行装置の旋回は、次のように制御される。走行装置を操縦するための操作部(例えばステアリングホイール)の操作に応じて、第1のクローラベルトまたは第1の車輪に対する回転速度指令値として第1の回転速度指令値が生成されるとともに、第2のクローラベルトまたは第2の車輪に対する回転速度指令値として第2の回転速度指令値が生成される。第1の回転速度指令値に従って第1のクローラベルトまたは第1の車輪の回転速度が制御されるとともに、第2の回転速度指令値に従って第2のクローラベルトまたは第2の車輪の回転速度が制御される。第1のクローラベルトまたは第1の車輪の回転速度と、第2のクローラベルトまたは第2の車輪の回転速度との差による旋回速度で、走行装置は旋回する。 The turning of the traveling device which is a crawler device or a wheeled vehicle is controlled as follows. A first rotational speed command value is generated as a rotational speed command value for the first crawler belt or the first wheel in response to an operation of an operation unit (for example, a steering wheel) for maneuvering the traveling device. A second rotation speed command value is generated as a rotation speed command value for the second crawler belt or the second wheel. The rotation speed of the first crawler belt or the first wheel is controlled according to the first rotation speed command value, and the rotation speed of the second crawler belt or the second wheel is controlled according to the second rotation speed command value. Is done. The traveling device turns at a turning speed based on a difference between the rotation speed of the first crawler belt or the first wheel and the rotation speed of the second crawler belt or the second wheel.
しかし、走行装置がその進行方向を変える実際の旋回速度(以下、単に旋回特性ともいう)は、走行装置が走行する地上面の状態(例えば摩擦係数)や、走行装置の積載物の重量に応じて変化する。
そのため、このような変化に応じて、走行装置の旋回特性を、好ましい旋回特性に調整することが望まれる。
However, the actual turning speed at which the traveling device changes its traveling direction (hereinafter also simply referred to as a turning characteristic) depends on the ground surface state (for example, the friction coefficient) on which the traveling device travels and the weight of the load on the traveling device. Change.
Therefore, it is desired to adjust the turning characteristic of the traveling device to a preferable turning characteristic in accordance with such a change.
また、走行装置の走行速度に応じて、旋回特性を変えることが望ましい場合もある。 Further, it may be desirable to change the turning characteristics in accordance with the traveling speed of the traveling device.
そこで、本発明の目的は、クローラ装置または装輪車両である走行装置が走行する地上面の状態や走行装置の積載物の重量、または、走行装置の走行速度に応じて、走行装置の旋回特性を調整できるようにすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to turn characteristics of the traveling device according to the state of the ground surface on which the traveling device that is a crawler device or a wheeled vehicle travels, the weight of the load on the traveling device, or the traveling speed of the traveling device. Is to be able to adjust.
上述の目的を達成するため、本発明によると、クローラ装置または装輪車両である走行装置の旋回速度制御装置であって、
走行装置は、車体と、車体の左右方向の両側にそれぞれ設けられる第1および第2の走行用回転体とを備え、走行装置がクローラ装置である場合には、走行用回転体は、無端状のクローラベルトであり、走行装置が装輪車両である場合には、走行用回転体は、車輪であり、
地上面に接する第1および第2の走行用回転体が回転駆動されることにより前記走行装置が地上を走行し、第1の走行用回転体の回転速度と第2の走行用回転体の回転速度との差により前記走行装置が旋回するようになっており、
前記旋回速度制御装置は、
人に操作され、この操作に応じた入力値を生成する操作部と、
前記操作部になされた操作に基づいて、第1の走行用回転体に対する第1の回転速度指令値を生成し、第2の走行用回転体に対する第2の回転速度指令値を生成する回転速度指令部と、
第1の回転速度指令値に従って第1の走行用回転体の回転速度を制御するとともに、第2の回転速度指令値に従って第2の走行用回転体の回転速度を制御する回転速度制御部と、を備え、
前記入力値と、その値が調整可能なパラメータを独立変数とし第1および第2の回転速度指令値を従属変数とした指令値算出用関数が予め設定されており、
前記パラメータの値を調整するパラメータ調整部を備え、
前記パラメータの値の調整により、指令値算出用関数により求まる第1および第2の回転速度指令値の差が調整され、その結果、走行装置の旋回速度が調整されるようになっており、
回転速度指令部は、前記入力値と、パラメータ調整部により値が調整されたパラメータとを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成して出力する、ことを特徴とする走行装置の旋回速度制御装置が提供される。
To achieve the above object, according to the present invention, a turning speed control device for a traveling device which is a crawler device or a wheeled vehicle,
The traveling device includes a vehicle body and first and second traveling rotators provided on both sides of the vehicle body in the left-right direction. When the traveling device is a crawler device, the traveling rotator is endless. When the traveling device is a wheeled vehicle, the traveling rotating body is a wheel,
When the first and second traveling rotators in contact with the ground surface are rotationally driven, the traveling device travels on the ground, the rotational speed of the first traveling rotator and the rotation of the second traveling rotator. The traveling device is adapted to turn due to the difference with the speed,
The turning speed control device includes:
An operation unit that is operated by a person and generates an input value according to the operation;
A rotation speed that generates a first rotation speed command value for the first traveling rotator and generates a second rotation speed command value for the second traveling rotator based on an operation performed on the operation unit. A command section;
A rotational speed control unit that controls the rotational speed of the first traveling rotator according to the first rotational speed command value, and that controls the rotational speed of the second traveling rotator according to the second rotational speed command value; With
A command value calculation function having the input value and a parameter whose value can be adjusted as an independent variable and the first and second rotational speed command values as dependent variables is preset,
A parameter adjustment unit for adjusting the value of the parameter;
By adjusting the parameter value, the difference between the first and second rotational speed command values obtained by the command value calculation function is adjusted, and as a result, the turning speed of the traveling device is adjusted,
The rotation speed command unit generates and outputs first and second rotation speed command values by applying the input value and the parameter whose value is adjusted by the parameter adjustment unit to the command value calculation function. A turning speed control device for a travel device is provided.
本発明の旋回速度制御装置は、例えば以下のように構成される。 The turning speed control device of the present invention is configured as follows, for example.
上述の旋回速度制御装置は、前記走行装置の走行速度を取得する走行速度取得部を備え、
前記操作部には、前記走行装置の旋回に関する操作と、前記走行装置の前後進に関する操作とがなされ、前記操作部は、旋回に関する操作に応じて旋回に関する入力値を生成し、前後進に関する操作に応じて、前後進に関する入力値を生成し、
旋回に関する前記入力値が任意の値に固定されている状態で、取得された前記走行速度が大きくなるに従って、第1および第2の回転速度指令値の差が連続的にまたは段階的に減るように、パラメータ調整部はパラメータを調整する。
The turning speed control device described above includes a traveling speed acquisition unit that acquires the traveling speed of the traveling device,
The operation unit includes an operation related to turning of the traveling device and an operation related to forward / backward traveling of the traveling device, and the operation unit generates an input value related to turning according to the operation related to turning, and an operation related to forward / backward traveling. Depending on the
In a state where the input value related to turning is fixed to an arbitrary value, the difference between the first and second rotational speed command values decreases continuously or stepwise as the acquired traveling speed increases. In addition, the parameter adjustment unit adjusts the parameters.
代わりに、上述の旋回速度制御装置は、前記走行装置の走行速度を取得する走行速度取得部と、
前記走行装置の旋回速度を検出する旋回速度検出部と、を備え、
各走行速度に対して、設定旋回速度が定められており、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、取得された前記走行速度に対する設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、取得された前記走行速度に対する設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行ってもよい。
Instead, the turning speed control device described above includes a traveling speed acquisition unit that acquires the traveling speed of the traveling device,
A turning speed detecting unit for detecting a turning speed of the traveling device,
A set turning speed is defined for each running speed,
The parameter adjustment section
When the detected turning speed is higher than the set turning speed with respect to the acquired traveling speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is acquired. When the turning speed is lower than the set turning speed with respect to the traveling speed, one or both of the processes for adjusting the parameter so as to increase the turning speed may be performed.
この場合、以下の構成例1〜4を採用してもよい。 In this case, the following configuration examples 1 to 4 may be adopted.
(構成例1)
パラメータ調整部は、人による入力を受ける入力部と、この入力に従って、設定旋回速度を調整する調整実行部とを備え、人が、入力部を操作することにより、走行装置における特定の荷物積載場所に積載した荷物の重さが前記調整実行部に入力され、
前記調整実行部は、入力部により入力された荷物の重さが大きいほど、走行装置の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整し、
前記調整実行部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う。
(Configuration example 1)
The parameter adjustment unit includes an input unit that receives input by a person, and an adjustment execution unit that adjusts the set turning speed according to the input, and the person operates the input unit to operate a specific luggage loading place in the traveling device. The weight of the load loaded on is input to the adjustment execution unit,
The adjustment execution unit sets the set turning speed so that the set turning speed corresponding to each traveling speed of the traveling device decreases continuously or stepwise as the weight of the load input by the input unit increases. Adjust
The adjustment execution unit
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. If it is lower, one or both of the processes for adjusting the parameters so as to increase the turning speed are performed.
(構成例2)
上述の旋回速度制御装置は、第1および第2の走行用回転体の一方または両方を回転駆動するモータの負荷トルクを検出するトルク検出部と、
走行装置の加速度を検出する加速度センサと、を備え、
走行装置の走行速度と、走行装置における特定の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、トルク検出部により検出された負荷トルクと、加速度センサにより検出された走行装置の加速度との関係が、重量算出用データとして予め求められており、
パラメータ調整部は、加速度センサが検出した走行装置の加速度と、走行速度取得部が取得した走行装置の走行速度と、トルク検出部が検出した負荷トルクと、重量算出用データとに基づいて、荷物の重さを求め、
パラメータ調整部は、求めた荷物の重さが大きくなるにつれて、走行装置10の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整し、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う。
(Configuration example 2)
The turning speed control device described above includes a torque detection unit that detects a load torque of a motor that rotationally drives one or both of the first and second traveling rotating bodies,
An acceleration sensor for detecting the acceleration of the traveling device,
The relationship between the travel speed of the travel device, the weight of the load loaded on a specific load carrying location in the travel device, the load torque detected by the torque detector, and the acceleration of the travel device detected by the acceleration sensor is the weight. It is obtained in advance as calculation data,
The parameter adjustment unit is based on the acceleration of the travel device detected by the acceleration sensor, the travel speed of the travel device acquired by the travel speed acquisition unit, the load torque detected by the torque detection unit, and the weight calculation data. The weight of
The parameter adjustment unit adjusts the set turning speed so that the set turning speed corresponding to each traveling speed of the traveling
The parameter adjustment section
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. If it is lower, one or both of the processes for adjusting the parameters so as to increase the turning speed are performed.
(構成例3)
パラメータ調整部は、人による入力を受ける入力部と、この入力に従って、設定旋回速度を調整する調整実行部とを備え、人が入力部を操作することにより、走行装置における特定の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、該荷物の重心とが調整実行部に入力され、
前記車体における各3次元位置に存在する車体1の構成要素の重さを示す前記車体の重量分布データが、予め求められており、
入力された荷物の重さと荷物の重心、および、車体1の重量分布データに基づいて、荷物積載場所の荷物および車体を含めた走行装置全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との一方または両方を求め、
前記調整実行部は、
求めた重心の高さが高いほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理と、
求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置における左右の走行用回転体の左右方向中心から離れるほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理との一方または両方を行うことにより、設定旋回速度を調整し、
前記調整実行部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う。
(Configuration example 3)
The parameter adjustment unit includes an input unit that receives an input by a person, and an adjustment execution unit that adjusts the set turning speed according to the input. When the person operates the input unit, The weight of the loaded luggage and the center of gravity of the luggage are input to the adjustment execution unit,
Weight distribution data of the vehicle body indicating the weight of the components of the
Based on the input weight of the load, the center of gravity of the baggage, and the weight distribution data of the
The adjustment execution unit
A process of adjusting the set turning speed so as to decrease the set turning speed corresponding to each traveling speed continuously or stepwise as the height of the obtained center of gravity is higher,
The set turning speed corresponding to each traveling speed is decreased continuously or stepwise as the obtained lateral position of the center of gravity is further away from the lateral center of the left and right traveling rotating bodies in the traveling device in the lateral direction. Adjust the set turn speed by performing one or both of the processes to adjust the set turn speed,
The adjustment execution unit
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. If it is lower, one or both of the processes for adjusting the parameters so as to increase the turning speed are performed.
(構成例4)
上述の旋回速度制御装置は、走行装置が、予め定めた一定の走行速度で走行しながら、予め定めた一定の旋回速度で旋回している時に、前記車体の前後軸回りに前記車体が傾いた角度である傾き角度を検出する傾きセンサを備え、
前記傾き角度と、走行装置における特定の荷物積載場所の荷物および前記車体を含めた走行装置全体の重心の高さおよび該重心の左右方向位置の一方または両方との関係を示す傾き特性モデルが、予め作成されており、傾き特性モデルは、予め定めた前記一定の走行速度で走行しながら、予め定めた前記一定の旋回速度で旋回している時の前記関係であり、
パラメータ調整部は、走行装置が前記一定の走行速度で走行しながら前記一定の旋回速度で旋回している時に傾きセンサが検出した傾き角度と、傾き特性モデルとに基づいて、荷物積載場所の荷物および前記車体を含めた走行装置全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との一方または両方を求め、
パラメータ調整部は、
求めた重心の高さが高いほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理と、
求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置における左右の走行用回転体の左右方向中心から離れるほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理との一方または両方を行うことにより、設定旋回速度を調整し、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う。
(Configuration example 4)
The above-described turning speed control device is configured such that the vehicle body tilts around the front and rear axes of the vehicle body when the traveling device is turning at a predetermined constant turning speed while traveling at a predetermined constant traveling speed. It has a tilt sensor that detects the tilt angle that is an angle,
An inclination characteristic model showing a relationship between the inclination angle and one or both of the height of the center of gravity of the entire traveling apparatus including the luggage at the specific luggage loading place in the traveling apparatus and the vehicle body and the lateral position of the center of gravity, The inclination characteristic model, which is created in advance, is the relationship when the vehicle is turning at the predetermined constant turning speed while traveling at the predetermined constant traveling speed,
The parameter adjustment unit is configured to load the baggage at the baggage loading location based on the inclination angle detected by the inclination sensor and the inclination characteristic model when the traveling device is traveling at the constant traveling speed and turning at the constant turning speed. Determining one or both of the height of the center of gravity of the entire traveling device including the vehicle body and the position of the center of gravity in the left-right direction,
The parameter adjustment section
A process of adjusting the set turning speed so as to decrease the set turning speed corresponding to each traveling speed continuously or stepwise as the height of the obtained center of gravity is higher,
The set turning speed corresponding to each traveling speed is decreased continuously or stepwise as the obtained lateral position of the center of gravity is further away from the lateral center of the left and right traveling rotating bodies in the traveling device in the lateral direction. Adjust the set turn speed by performing one or both of the processes to adjust the set turn speed,
The parameter adjustment section
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. If it is lower, one or both of the processes for adjusting the parameters so as to increase the turning speed are performed.
代わりに、上述のパラメータ調整部は、人による入力を受ける入力部と、前記入力に従って前記パラメータの値を変える変更部とを備えていてもよい。 Instead, the above-described parameter adjustment unit may include an input unit that receives input by a person and a change unit that changes the value of the parameter according to the input.
上述した本発明によると、操作部に対する人の操作に応じて生成される入力値と、パラメータとを独立変数とし、第1および第2の走行用回転体に対する第1および第2の回転速度指令値を従属変数とした指令値算出用関数を設定し、パラメータ調整部によりパラメータを調整する。回転速度指令部は、前記入力値と、パラメータ調整部により値が調整されたパラメータとを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成して出力する。したがって、走行装置が走行する地上面の状態や走行装置の積載物の重量、または、走行装置の走行速度に応じて、パラメータを調整することにより、走行装置の旋回特性の調整が可能となる。 According to the present invention described above, the first and second rotational speed commands for the first and second traveling rotators are made by using the input value generated in response to a human operation on the operation unit and the parameters as independent variables. A command value calculation function having a value as a dependent variable is set, and the parameter is adjusted by the parameter adjustment unit. The rotation speed command unit generates and outputs first and second rotation speed command values by applying the input value and the parameter whose value is adjusted by the parameter adjustment unit to the command value calculation function. . Therefore, the turning characteristics of the traveling device can be adjusted by adjusting the parameters according to the state of the ground surface on which the traveling device travels, the weight of the load on the traveling device, or the traveling speed of the traveling device.
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1と図2は、本発明の旋回速度制御装置が適用可能な走行装置の構成例を示す。走行装置10は、クローラ装置または装輪車両である。図1は、本発明の旋回速度制御装置が適用可能なクローラ装置10の一例を示す。図1(A)は、水平方向から見た図であり、図1(B)は、図1(A)のB−B線矢視図である。図2は、本発明の旋回速度制御装置が適用可能な装輪車両10の一例を示す。図2(A)は、水平方向から見た図であり、図2(B)は、図2(A)のB−B線矢視図である。
1 and 2 show a configuration example of a traveling device to which the turning speed control device of the present invention can be applied. The traveling
走行装置10は、車体1と、車体1の左右方向の両側にそれぞれ設けられる第1および第2の走行用回転体3,5とを備える。地上面に接する第1および第2の走行用回転体3,5が回転駆動されることにより走行装置10が地上を走行し、第1の走行用回転体3の回転速度と第2の走行用回転体5の回転速度との差により走行装置10が旋回するようになっている。
The traveling
図1のように走行装置10がクローラ装置である場合には、走行用回転体3,5は、無端状のクローラベルトである。第1および第2のクローラベルト3,5は、車体1の前後方向(図1(B)に示す矢印Daの方向)に対する左右方向(図1(B)に示す矢印Dbの方向)の両側にそれぞれ設けられる。第1および第2のクローラベルト3,5は、前後方向を向き、その下側部分が地上面に接触する。第1および第2のクローラベルト3,5が回転駆動されることにより、クローラ装置10が地上を走行する。例えば、第1および第2のクローラベルト3,5の各々は、駆動輪7と従動輪9に掛けられている。駆動輪7と従動輪9は、それぞれ、その中心軸C1,C2まわりに回転可能に車体1に取り付けられている。左側の駆動輪7は、この駆動輪7の回転方向に第1のクローラベルト3に係合し、右側の駆動輪7は、この駆動輪7の回転方向に第2のクローラベルト5に係合している。したがって、各駆動輪7が、図示しない駆動装置に回転駆動されることにより、第1および第2のクローラベルト3,5が回転し、従動輪9も回転する。第1のクローラベルト3と第2のクローラベルト5とは、互いに対して独立して回転駆動でき、第1のクローラベルト3の回転速度と第2のクローラベルト5の回転速度との差によりクローラ装置10が旋回するようになっている。
When the traveling
図2のように走行装置10が装輪車両である場合には、走行用回転体3,5は、車輪である。装輪車両10において、複数の第1の車輪3が、車体1の前後方向(図2(B)に示す矢印Daの方向)に対する左側(図2(B)に示す矢印Dbの方向の一方の側)に設けられ、複数の第2の車輪5が、車体1の前後方向に対する右側に設けられる。また、装輪車両10において、車体1の左側に設けられた全ての第1の車輪3は、同じ回転方向に同じ回転速度で、その中心軸Cまわりに回転駆動され、車体1の右側に設けられた全ての第2の車輪5は、同じ回転方向に同じ回転速度で、その中心軸Cまわりに回転駆動される。第1および第2の車輪3,5の各々は、地上面に接触するタイヤを有していてよい。第1の車輪3と第2の車輪5とは、互いに対して独立して回転駆動でき、第1の車輪3の回転速度と第2の車輪5の回転速度との差により装輪車両10が旋回するようになっている。装輪車両10は、ステアリング機構を有していなくてよく、第1および第2の車輪3,5の向き(車体1が水平である場合に、車輪3,5の中心軸Cと直交する水平方向)は、車体1の前後方向に固定されていてよい。
When the traveling
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による旋回速度制御装置を説明する。
[First embodiment]
A turning speed control device according to a first embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第1実施形態による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。走行装置10の旋回速度制御装置20は、操作部11と、回転速度指令部13と、回転速度制御部15と、走行速度取得部17と、パラメータ調整部19と、記憶部21とを備える。
FIG. 3 is a block diagram showing the turning
操作部11は、人に操作され、この操作に応じた入力値を生成する。第1実施形態によると、操作部11には、走行装置10の旋回に関する操作と、走行装置10の前後進に関する操作とがなされる。操作部11は、旋回に関する操作に応じて旋回に関する入力値を生成し、前後進に関する操作に応じて、前後進に関する入力値を生成する。
The
図4(A)は、操作部11の構成例を示す平面図であり、図4(B)は、図4(A)のB−B線断面図であり、図4(C)は、図4(A)のC−C線断面図である。
4A is a plan view illustrating a configuration example of the
図4(A)では、操作部11は、旋回レバー11aと前後進レバー11bを含む。図4(B)において、実線で描かれた旋回レバー11aは、中立位置にあり、この位置から、軸Caを中心に、図4(B)の左側に傾けられると、旋回に関する入力値は、正の値になり、傾ける量が大きいほど、この入力値の絶対値は大きくなる。一方、図4(B)において、旋回レバー11aが、中立位置から、軸Caを中心に、図4(B)の右側に傾けられると、旋回に関する入力値は、負の値になり、傾ける量が大きいほど、この入力値の絶対値は大きくなる。
In FIG. 4A, the
図4(C)において、実線で描かれた前後進レバー11bは、中立位置にあり、この位置から、軸Cbを中心に、図4(C)の左側に傾けられると、前後進に関する入力値は、正の値になり、傾ける量が大きいほど、この入力値の絶対値は大きくなる。一方、図4(C)において、前後進レバー11bが、中立位置から、軸Cbを中心に、図4(C)の右側に傾けられると、前後進に関する入力値は、負の値になり、傾ける量が大きいほど、この入力値の絶対値は大きくなる。
In FIG. 4 (C), the forward /
回転速度指令部13は、操作部11になされた操作と、走行速度取得部17により取得された走行速度とに基づいて、第1の走行用回転体3に対する回転速度指令値を第1の回転速度指令値として生成し、第2の走行用回転体5に対する回転速度指令値を第2の回転速度指令値として生成する。生成された第1および第2の回転速度指令値は、回転速度制御部15に入力される。
Based on the operation performed on the
なお、好ましくは、第1の回転速度指令値が正の値である場合には、第2の回転速度指令値も正の値となり、第1の回転速度指令値が負の値である場合には、第2の回転速度指令値も負の値となるように、操作部11と回転速度指令部13が構成されている。
Preferably, when the first rotation speed command value is a positive value, the second rotation speed command value is also a positive value, and when the first rotation speed command value is a negative value. The
回転速度制御部15は、第1の回転速度指令値に従って第1の走行用回転体3の回転速度を制御するとともに、第2の回転速度指令値に従って第2の走行用回転体5の回転速度を制御する。
The rotational
走行装置10がクローラ装置である場合には、例えば、第1の回転速度指令値は、第1のクローラベルト3が掛けられた駆動輪7の回転数(単位時間あたりの回転数)であり、第2の回転速度指令値は、第2のクローラベルト5が掛けられた駆動輪7の回転数(単位時間あたりの回転数)である。この場合、回転速度制御部15は、第1の回転速度指令値と、適宜の回転検出器(例えばエンコーダ)により検出した、第1のクローラベルト3が掛けられた駆動輪7の回転数とに基づいて、両者の差がゼロになるように、この駆動輪7の駆動装置(例えばモータ)を制御することにより第1のクローラベルト3の回転速度を制御する。同様に、回転速度制御部15は、第2の回転速度指令値と、適宜の回転検出器(例えばエンコーダ)により検出した、第2のクローラベルト5が掛けられた駆動輪7の回転数(単位時間あたりの回転数)とに基づいて、両者の差がゼロになるように、この駆動輪7の駆動装置(例えばモータ)を制御することにより第2のクローラベルト5の回転速度を制御する。なお、以下において、回転数とは、単位時間あたりの回転数を意味する。
When the traveling
走行装置10が装輪車両である場合には、例えば、第1の回転速度指令値は、第1の車輪3の回転数であり、第2の回転速度指令値は、第2の車輪5の回転数である。この場合、回転速度制御部15は、第1の回転速度指令値と、適宜の回転検出器(例えばエンコーダ)により検出した第1の車輪3の回転数とに基づいて、両者の差がゼロになるように、第1の車輪3の駆動装置(例えばモータ)を制御することにより第1の車輪3の回転速度を制御する。同様に、回転速度制御部15は、第2の回転速度指令値と、適宜の回転検出器(例えばエンコーダ)により検出した第2の車輪5の回転数とに基づいて、両者の差がゼロになるように、第2の車輪5の駆動装置(例えばモータ)を制御することにより第2の車輪5の回転速度を制御する。
When the traveling
回転速度指令部13は、予め設定されている指令値算出用関数に従って、第1および第2の回転速度指令値を生成するように構成されている。指令値算出用関数の独立変数は、操作部11になされた操作に応じた入力値(以下、単に入力値ともいう)と、その値が調整可能なパラメータであり、指令値算出用関数の従属変数は、第1および第2の回転速度指令値である。回転速度指令部13は、入力値と、パラメータ調整部19により値が調整されたパラメータとを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成して出力する。この場合、旋回に関する入力値の差の大きさが大きいほど、第1および第2の回転速度指令値の差の大きさが大きくなる。
The rotation
記憶部21は、パラメータ調整部19により調整された、指令値算出用関数におけるパラメータ(以下、単にパラメータともいう)を記憶する。
The
指令値算出用関数の好ましい一例は、次の式(1)〜(4)からなる。この例では、指令値算出用関数は、第1の回転速度指令値ΩLを算出するための式(1)(3)と、第2の回転速度指令値ΩRを算出するための式(2)(4)からなる。
LS≧0の場合、
ΩL=RS×ΩMAX ・・・(1)
ΩR=(A/(1+B×|LS|C)+(1−A))×RS×ΩMAX ・・・(2)
LS<0の場合、
ΩL=(A/(1+B×|LS|C)+(1−A))×RS×ΩMAX ・・・(3)
ΩR=RS×ΩMAX ・・・(4)
A preferred example of the command value calculation function is composed of the following equations (1) to (4). In this example, the command value calculation function includes formulas (1) and (3) for calculating the first rotational speed command value Ω L and formulas (2) for calculating the second rotational speed command value Ω R ( 2) Consists of (4).
If L S ≧ 0,
Ω L = R S × Ω MAX (1)
Ω R = (A / (1 + B × | L S | C ) + (1-A)) × R S × Ω MAX (2)
If L S <0,
Ω L = (A / (1 + B × | L S | C ) + (1−A)) × R S × Ω MAX (3)
Ω R = R S × Ω MAX (4)
式(1)〜(4)における各記号は、次の通りである。
LSは、操作部11により生成された旋回に関する入力値である。LSは、最小値−1から最大値+1までの値をとる。図4の操作部11を用いる場合には、旋回レバー11aが中立位置(図4(B)の実線で描かれた旋回レバー11aの位置)にある時には、LSの値はゼロになる。
RSは、操作部11により生成された前後進に関する入力値である。RSは、最小値−1から最大値+1までの値をとる。図4の操作部11を用いる場合には、前後進レバー11bが中立位置(図4(C)の実線で描かれた前後進レバー11bの位置)にある時には、RSの値はゼロになる。
ΩMAXは、予め設定された、回転速度指令値の最大値である。
Each symbol in the formulas (1) to (4) is as follows.
L S is an input value related to turning generated by the
R S is an input value related to forward / backward movement generated by the
Ω MAX is a preset maximum value of the rotational speed command value.
ΩLは、第1の走行用回転体3の回転速度指令値である。ΩLが正の値である場合には、回転速度制御部15は、車体1を前進させる方向(図1(A)または図2(A)における反時計回りの方向)に、第1の回転速度指令値ΩLに従った回転数で、第1のクローラベルト3に係合する駆動輪7または第1の車輪3を回転させる制御を行う。ΩLが負の値である場合には、回転速度制御部15は、車体1を後進させる方向(図1(A)または図2(A)における時計回りの方向)に、第1の回転速度指令値ΩLに従った回転数で、第1のクローラベルト3に係合する駆動輪7または第1の車輪3を回転させる制御を行う。
ΩRは、第2の走行用回転体5の回転速度指令値である。ΩRが正の値である場合には、回転速度制御部15は、車体1を前進させる方向(図1(A)または図2(A)における反時計回りの方向)に、第2の回転速度指令値ΩRに従った回転数で、第2のクローラベルト5に係合する駆動輪7または第2の車輪5を回転させる。ΩRが負の値である場合には、回転速度制御部15は、車体1を後進させる方向(図1(A)または図2(A)における時計回りの方向)に、第2の回転速度指令値ΩRに従った回転数で、第2のクローラベルト5に係合する駆動輪7または第2の車輪5を回転させる。
Ω L is a rotation speed command value of the first traveling
Ω R is a rotation speed command value of the second traveling
A,B,Cは、パラメータである。Aは、0.8以上であり2以下の範囲内の値をとり、Bは、0.5以上であり1以下の範囲内の値をとり、Cは、1以上であり8以下の範囲内の値をとる。 A, B, and C are parameters. A is 0.8 or more and takes a value in the range of 2 or less, B is 0.5 or more and takes a value in the range of 1 or less, and C is 1 or more and in the range of 8 or less. Takes the value of
パラメータ調整部19は、走行速度取得部17により取得された走行速度に基づいて、指令値算出用関数におけるパラメータの値を調整する。指令値算出用関数が式(1)〜(4)の場合には、パラメータ調整部19は、パラメータA,B,Cの値を調整する。
The
走行速度取得部17は、走行装置10の走行速度(すなわち、車体1が地上面を移動する速度)を取得する。取得された走行速度は、パラメータ調整部19に入力される。
The traveling
走行速度取得部17は、例えば、操作部11が生成した入力値LS,RSに基づいて、走行装置10の走行速度Vを算出してよい。すなわち、走行速度取得部17は、次式(5)に従って走行速度Vを算出してよい。この場合、走行速度取得部17には、操作部11から入力値LS,RSが入力される。
V=VMAX×RS/(1+LS 2) ・・・(5)
式(5)において、VMAXは、予め設定された走行装置10の最大走行速度であり、RSとLSは、上述の通りである。
For example, the traveling
V = V MAX × R S / (1 + L S 2) ··· (5)
In Expression (5), V MAX is a preset maximum traveling speed of the traveling
代わりに、走行速度取得部17は、次のように、走行装置10の走行速度Vを取得してもよい。
Instead, the traveling
走行装置10がクローラ装置である場合には、走行速度取得部17は、第1のクローラベルト3が掛けられた駆動輪7の回転数ωLを検出する回転検出器(例えばエンコーダ)と、第2のクローラベルト5が掛けられた駆動輪7の回転数ωRを検出する回転検出器(例えばエンコーダ)と、検出された回転数ωLと回転数ωRに基づいて走行装置10の走行速度Vを算出する計算部を有する。この計算部は、次式(6)に従ってクローラ装置10の走行速度Vを計算する。
V=(XL×ωL+XR×ωR)/2 ・・・(6)
式(6)において、XLは、第1のクローラベルト3が掛けられた駆動輪7の外径の1/2(厳密には、駆動輪7の外径の1/2と、第1のクローラベルト3の厚みとの和。ただし、第1のクローラベルト3の外表面に突起がある場合には、この突起を厚みに含めない)であり、XRは、第2のクローラベルト5が掛けられた駆動輪7の外径の1/2(厳密には、駆動輪7の外径の1/2と、第2のクローラベルト5の厚みとの和。ただし、第2のクローラベルト5の外表面に突起がある場合には、この突起を厚みに含めない)である。XLは、XRと同じであってよい。
When the traveling
V = (X L × ω L + X R × ω R ) / 2 (6)
In the formula (6), X L is the half (exact outer diameter of the
走行装置10が装輪車両である場合には、走行速度取得部17は、第1の車輪3の回転数ωLを検出する回転検出器(例えばエンコーダ)と、第2の車輪5の回転数ωRを検出する回転検出器(例えばエンコーダ)と、検出された回転数ωLと回転数ωRに基づいて装輪車両10の走行速度Vを算出する計算部を有する。この計算部は、上式(6)に従って装輪車両10の走行速度Vを計算する。
ただし、この場合、上式(6)において、XLは、第1の車輪3の外径の1/2であり、XRは、第2の車輪5の外径の1/2であり、XLは、XRと同じであってよい。
When the traveling
However, in this case, in the above equation (6), X L is 1/2 of the outer diameter of the
代わりに、走行速度取得部17は、走行装置10の加速度を検出する加速度センサと、加速度センサが検出した走行装置10の加速度を時間で積分することにより走行装置10の走行速度を算出する計算部とを有していてもよい。また、走行速度取得部17は、他の方法で走行装置10の走行速度を取得してもよい。
Instead, the travel
第1実施形態によると、旋回に関する入力値が任意の値(絶対値がゼロより大きい値)に固定されている状態で、走行速度取得部17により取得された走行速度が大きくなるに従って、第1および第2の回転速度指令値の差(厳密には、第1の回転速度指令値の絶対値と第2の回転速度指令値の絶対値との差)が連続的にまたは段階的に減るように、パラメータ調整部19はパラメータを調整する。なお、第1および第2の回転速度指令値の差が減ると、第1の走行用回転体3が車体1に対して回転する速度の大きさと、第2の走行用回転体5が車体1に対して回転する速度の大きさとの差が減る。
According to the first embodiment, as the travel speed acquired by the travel
上述の式(1)〜(4)を用いる場合に、例えば、取得された走行速度が大きくなるに従って、パラメータ調整部19は、次の表1に従って、パラメータA,B,Cの値を段階的に調整する。
When using the above formulas (1) to (4), for example, as the acquired traveling speed increases, the
表1に従ってパラメータA,B,Cの値を段階的に調整する場合には、パラメータ調整部19は、取得された走行速度が時速3km未満であるときには、A,B,Cをそれぞれ2と1と1に調整し、取得された走行速度が時速3km以上時速5km未満であるときには、A,B,Cをそれぞれ1.5と0.8と2に調整し、取得された走行速度が時速5km以上時速7.5km未満である場合には、A,B,Cをそれぞれ1.1と0.6と4に調整し、取得された走行速度が時速7.5km以上である場合には、A,B,Cをそれぞれ0.8と0.5と8に調整する。
When the values of the parameters A, B, and C are adjusted stepwise according to Table 1, the
図5は、上式(2)(3)における(A/(1+B×|LS|C)+(1−A))の値を示すグラフである。図5において、縦軸は、(A/(1+B×|LS|C)+(1−A))の値を示し、横軸は、旋回に関する入力値LSを示す。また、図5における複数の曲線は、それぞれ、表1における複数の走行速度範囲1〜4の場合を示す FIG. 5 is a graph showing the value of (A / (1 + B × | L S | C ) + (1−A)) in the above formulas (2) and (3). In FIG. 5, the vertical axis represents the value of (A / (1 + B × | L S | C ) + (1−A)), and the horizontal axis represents the input value L S related to turning. Further, the plurality of curves in FIG. 5 indicate the cases of the plurality of travel speed ranges 1 to 4 in Table 1, respectively.
図5に示すように、走行速度が高くなるにつれて、(A/(1+B×|LS|C)+(1−A))の値が1に近づき、旋回に関する操作の感度が低くなる。 As shown in FIG. 5, as the traveling speed increases, the value of (A / (1 + B × | L S | C ) + (1−A)) approaches 1 and the sensitivity of operations related to turning decreases.
上式(1)〜(4)を指令値算出用関数として用いる場合において、パラメータの調整方法は、表1の方法に限定されない。すなわち、取得された走行速度が大きくなるに従って、パラメータ調整部19が、Aの値とBの値を連続的にまたは段階的に小さくし、Cの値を連続的にまたは段階的に大きくすれば、他の調整方法でもよい。
In the case where the above equations (1) to (4) are used as the command value calculation function, the parameter adjustment method is not limited to the method shown in Table 1. That is, as the acquired traveling speed increases, the
回転速度指令部13、回転速度制御部15、走行速度取得部17、パラメータ調整部19、および、記憶部21は、好ましくは、走行装置10の車体1に設けられるが、走行装置10以外の場所に設けられてもよい。また、走行装置10を無線により遠隔操作する場合には、操作部11は、走行装置10から離れた場所に設けられる。この場合、走行装置10の周囲(例えば前方または後方)の状況を表わす監視データ(例えば、画像データ、または障害物の位置を3次元的に示すデータ)を取得する監視装置(例えば、カメラまたはレーザ距離計)が走行装置10に設けられ、この監視装置から表示装置へ無線で監視データが送信され、人が、表示装置に表示された監視データを見ながら操作部11を操作してよい。走行装置10に人が乗る場合には、走行装置10に操作部11が設けられてよい。また、操作部11は、人が持ち運びできるように構成されていてもよい。旋回速度制御装置20の各部の間での信号の伝達は、有線により行われてもよいし、無線により行われてもよい。
The rotational
本発明の第1実施形態によると、操作部11の操作に応じて生成される旋回に関する入力値が任意の一定値である状態で、走行装置10の走行速度が高くなるにつれて、第1および第2の回転速度指令値の差が減って、走行装置10の旋回速度が低くなる(すなわち、旋回半径が大きくなる)。したがって、走行装置10の走行速度が高くなった時に、走行装置10がスピンしてしまうことを防止できる。
According to the first embodiment of the present invention, as the traveling speed of the traveling
また、本発明の第1実施形態によると、旋回に関する入力値が任意の一定値である状態で、走行装置10の走行速度が高くなるにつれて、第1および第2の回転速度指令値の差が減るので(操作部11の感度が鈍くなるので)、次のように、走行装置10が旋回し過ぎることを防止できる。走行装置10の高速走行時における操作部11の感度が、走行装置10の低速走行時における操作部11の感度と同じであると、高速走行時に、操作部11の操作により走行装置10が旋回し過ぎてしまう可能性がある。この場合、これを修正するために、逆方向の旋回をするための操作をし、これにより、さらに、逆方向に旋回し過ぎて修正を繰り返す状態に陥る可能性がある。これに対し、本発明の第1実施形態によると、走行装置10の走行速度が高くなるにつれて操作部11の感度が鈍くなるので、操作部11の操作者の意図に反して、走行装置10が旋回し過ぎることを防止でき、その結果、修正を繰り返すことを防止できる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, the difference between the first and second rotational speed command values increases as the traveling speed of the traveling
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態による旋回速度制御装置20を説明する。第2実施形態において、以下で説明しない点は、第1実施形態と同じである。図6は、本発明の第2実施形態による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, the turning
第2実施形態によると、旋回速度制御装置20は、旋回速度検出部23をさらに備える。旋回速度検出部23は、走行装置10の旋回速度を検出する。なお、本願において、旋回速度は、走行装置10の実際の旋回速度、すなわち、単位時間で、車体1の向きが実際に変わる角度を示す。旋回速度検出部23は、好ましくは、角速度センサ(ジャイロセンサ)である。
According to the second embodiment, the turning
第2実施形態によると、走行装置10の各走行速度に対して、設定旋回速度が定められている。これらの設定旋回速度は、それぞれ、走行装置10の走行速度と対応付けられた状態で、旋回速度制御装置20の記憶部21に設定データとして記憶される。好ましくは、走行装置10の走行速度が高くなるにつれて、この走行速度に対応付けられる設定旋回速度は、連続的にまたは段階的に低くなっている。なお、設定旋回速度は、例えば、走行装置10に荷物が積載されていない状態で、走行装置10が、濡れていない堅硬な路面上を旋回する場合を想定して定められてよい。
According to the second embodiment, the set turning speed is determined for each traveling speed of the traveling
第2実施形態では、パラメータ調整部19の構成は、第1実施形態の場合と異なる。すなわち、第2実施形態では、パラメータ調整部19は、第1実施形態でのパラメータの調整を行わない。第2実施形態によると、パラメータ調整部19は、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度とを比較し、この比較の結果に応じて、次の処理PA,PBを行う。
In the second embodiment, the configuration of the
なお、走行装置10が地上面を走行している時に、走行装置10の旋回速度の検出と、走行装置10の走行速度の取得と、これらの検出に基づく上述の比較は、予め定めた時間の間隔をおいて行われてもよいし、時々刻々と行われてもよい。また、パラメータ調整部19は、記憶部21に記憶されている設定データを参照して上述の比較を行う。
When the traveling
(処理PA)
旋回速度検出部23により検出された旋回速度が、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度よりも高い場合には、パラメータ調整部19は、旋回速度が下がるようにパラメータの値を調整する。すなわち、操作部11により任意の入力値が生成されるとして、この調整後のパラメータと、この入力値とを指令値算出用関数に適用することにより得られる第1および第2の回転速度指令値の差が、この調整前のパラメータと、同じ入力値とを指令値算出用関数に適用することにより得られる第1および第2の回転速度指令値の差よりも小さくなるように、パラメータ調整部19は、パラメータの値を調整する。
(Processing P A )
When the turning speed detected by the turning
(処理PB)
旋回速度検出部23により検出された旋回速度が、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度よりも低い場合には、パラメータ調整部19は、旋回速度が上がるようにパラメータの値を調整する。すなわち、操作部11により任意の入力値が生成されるとして、この調整後のパラメータと、この入力値とを指令値算出用関数に適用することにより得られる第1および第2の回転速度指令値の差が、この調整前のパラメータと、同じ入力値とを指令値算出用関数に適用することにより得られる第1および第2の回転速度指令値の差よりも大きくなるように、パラメータ調整部19は、パラメータの値を調整する。
(Process P B )
When the turning speed detected by the turning
上述の処理PA,PBの一方または両方によりパラメータが調整される度に、この調整後のパラメータが最新のパラメータとして記憶部21に記憶される。その後、回転速度指令部13は、最新のパラメータと入力値とを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成する。パラメータ調整部19は、パラメータを調整した後においても、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度とを比較して、上述の処理PA,PBを行う。なお、パラメータ調整部19は、処理PA,PBの一方を行うようにしてもよい。
Each time a parameter is adjusted by one or both of the above-described processes P A and P B , the adjusted parameter is stored in the
処理PA,PBでは、好ましくは、検出された旋回速度と、取得された走行速度に対する設定旋回速度との差が大きい程、この調整後のパラメータで得られる第1および第2の回転速度指令値の差と、この調整前のパラメータで得られる第1および第2の回転速度指令値の差との差が連続的にまたは段階的に大きくなるように、パラメータ調整部19は、パラメータの値の調整量を変えてパラメータを調整するように構成される。
In the processes P A and P B , it is preferable that the first and second rotation speeds obtained with the parameters after adjustment as the difference between the detected turning speed and the set turning speed with respect to the acquired traveling speed is larger. The
処理PA,PBで用いる指令値算出用関数は、上式(1)〜(4)の関数であってもよいし、他の関数であってもよい。 The command value calculation function used in the processes P A and P B may be a function of the above formulas (1) to (4) or may be another function.
なお、処理PAで用いる上述の設定データは、処理PBで用いる上述の設定データと異なっているのがよい。すなわち、各走行速度について、処理PAで用いる上述の設定データにおいて、この走行速度に対応付けられる設定旋回速度は、処理PBで用いる上述の設定データにおいて、この走行速度に対応付けられる設定旋回速度よりも高いのがよい。ただし、各走行速度について、処理PAで用いる上述の設定データにおいて、この走行速度に対応付けられる設定旋回速度は、処理PBで用いる上述の設定データにおいて、この走行速度に対応付けられる設定旋回速度と同じであってもよい。 The setting data used in the process P A may be different from the setting data used in the process P B. That is, for each running speed, in the aforementioned setting data used in processing P A, setting the rotation speed associated with the the running speed, in the above-described setting data used in processing P B, set is associated with the traveling speed turning It should be higher than the speed. However, for each running speed, in the aforementioned setting data used in processing P A, setting the rotation speed associated with the the running speed, in the above-described setting data used in processing P B, set it is associated with the traveling speed turning It may be the same as the speed.
本発明の第2実施形態によると、走行装置10の各走行速度に対して、設定旋回速度が定められており、旋回速度が、走行速度に対する設定旋回速度よりも高い場合に、パラメータ調整部19は、旋回速度が下がるように指令値算出用関数のパラメータを調整する。また、検出された旋回速度が、走行装置10の走行速度に対する設定旋回速度よりも低い場合に、旋回速度が上がるようにパラメータを調整する。したがって、走行装置10が走行する地上面の状態や走行装置10の積載物(例えば、荷物)の重量により、走行装置10の旋回速度が変わった場合に、旋回特性が適切に調整される。
According to the second embodiment of the present invention, when the set turning speed is determined for each traveling speed of the traveling
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態による旋回速度制御装置20を説明する。第3実施形態において、以下で説明しない点は、第2実施形態と同じである。
[Third embodiment]
Next, a turning
第3実施形態においても、走行装置10の各走行速度に対して定められた設定旋回速度は、それぞれ、走行装置10の走行速度と対応付けられた状態で、旋回速度制御装置20の記憶部21に設定データとして記憶される。
Also in the third embodiment, the set turning speed determined for each traveling speed of the traveling
第3実施形態において、走行装置10には特定の荷物積載場所が設けられ、この荷物積載場所に荷物を積載できる。
In the third embodiment, the traveling
第3実施形態では、上述の荷物積載場所に積載された荷物の重量、または、該荷物を含めた走行装置10全体の重心位置(該重心の高さと該重心の左右方向位置)に応じて、パラメータ調整部19は、各走行速度に対する設定旋回速度を調整する。
In the third embodiment, according to the weight of the luggage loaded in the above-described luggage loading place, or the position of the center of gravity of the
このような第3実施形態の構成例1〜4を以下において説明する。 Configuration examples 1 to 4 of the third embodiment will be described below.
(構成例1)
図7は、本発明の第3実施形態の構成例1による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
(Configuration example 1)
FIG. 7 is a block diagram showing a turning
構成例1では、パラメータ調整部19は、人による入力を受ける入力部19aと、この入力に従って、設定旋回速度を調整する調整実行部19bとを備える。人が、入力部19aを操作することにより、上述の荷物積載場所に積載した荷物の重さを調整実行部19bに入力する。
In the configuration example 1, the
調整実行部19bは、入力部19aにより入力された荷物の重さが大きいほど、走行装置10の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整する。この低下の量は、入力された荷物の重さが大きいほど大きい。
The
このように設定データを調整した後は、第2実施形態と同様に、走行装置10が走行している時に、パラメータ調整部19は、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度(すなわち、調整された設定旋回速度)とを比較し、この比較の結果に応じて、上述の処理PA,PBを行う。
After adjusting the setting data in this way, the
(構成例2)
図8は、本発明の第3実施形態の構成例2による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
(Configuration example 2)
FIG. 8 is a block diagram showing a turning
構成例2によると、旋回速度制御装置20は、第1および第2の走行用回転体3,5の一方または両方を回転駆動する駆動装置であるモータの負荷トルクを検出するトルク検出部25を備える。ここで、負荷トルクは、第1および第2の走行用回転体3,5をそれぞれ回転駆動する複数の(例えば2つの)モータの負荷トルクの平均値、もしくは、第1および第2の走行用回転体3,5の一方を回転駆動するモータの負荷トルクであってよい(以下、同様)。
According to the configuration example 2, the turning
また、構成例2によると、旋回速度制御装置20は、走行装置10の加速度を検出する加速度センサ26を備える。ここで、走行装置10の加速度は、走行装置10の加速度(すなわち、走行装置10の走行速度の、時間に対する変化率)であってもよいし、第1および第2の走行用回転体3,5の一方の回転加速度であってもよいし、第1および第2の走行用回転体3,5の両方の回転加速度を示す角加速度の平均値であってもよいし、他の値であってもよい。
According to the configuration example 2, the turning
構成例2によると、走行装置10の走行速度と、上述の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、トルク検出部25により検出された負荷トルクと、加速度センサ26により検出された走行装置10の加速度との関係を重量算出用データとして予め求めておく。すなわち、上述の荷物積載場所に積載した荷物の重さ毎に、走行装置10を様々な加速度で加速させ、走行装置10の各加速度を加速度センサ26により検出し、加速度センサ26が各加速度を検出した各時点で、走行装置10の走行速度を走行速度取得部17が取得するとともに、モータの負荷トルクをトルク検出部25により検出する。これにより、上述の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、走行装置10の加速度と、走行装置10の走行速度と、上述の負荷トルクとの組を多数求めて、これらの組を、上述の重量算出用データとして予め求める。重量算出用データの各組において、荷物の重さと、走行装置10の加速度と、走行装置10の走行速度と、負荷トルクとは、互いに対応づけられている。なお、求めた多数の組以外の荷物の重さと、走行装置10の加速度と、走行装置10の走行速度と、負荷トルクとの組は、求めた多数の組に基づいて近似的に算出され、重量算出用データに組み込まれてよい。重量算出用データは、記憶部21に記憶されている。
According to the configuration example 2, the traveling speed of the traveling
このような構成で、加速度センサ26が走行装置10の加速度を検出し、走行速度取得部17が走行装置10の走行速度を取得し、トルク検出部25が負荷トルクを検出する。その後、パラメータ調整部19は、検出した走行装置10の加速度と取得した走行装置10の走行速度と検出した負荷トルクと重量算出用データとに基づいて、荷物の重さを求める。すなわち、パラメータ調整部19は、重量算出用データにおいて、検出した走行装置10の加速度と取得した走行装置10の走行速度と検出した負荷トルクに対応する荷物の重さを抽出する。
With such a configuration, the
次いで、パラメータ調整部19は、求めた荷物の重さが大きくなるにつれて、走行装置10の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整する。
Next, the
このように設定データを調整した後は、第2実施形態と同様に、走行装置10が走行している時に、パラメータ調整部19は、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度(すなわち、調整された設定旋回速度)とを比較し、この比較の結果に応じて、上述の処理PA,PBを行う。
After adjusting the setting data in this way, the
(構成例3)
図9は、本発明の第3実施形態の構成例3による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
(Configuration example 3)
FIG. 9 is a block diagram showing a turning
構成例3では、パラメータ調整部19は、人による入力を受ける入力部19aと、この入力に従って、設定旋回速度を調整する調整実行部19bとを備える。
In the configuration example 3, the
構成例3では、次の処理(A)〜(C)が行われる。 In the configuration example 3, the following processes (A) to (C) are performed.
(A)人が、入力部19aを操作することにより、上述の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、この荷物の重心(荷物における重心)とを調整実行部19bに入力する。
(A) A person operates the
(B)調整実行部19bは、入力された荷物の重さと荷物の重心、および、車体1の重量分布データに基づいて、上述の荷物積載場所の荷物および車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さと該重心の左右方向位置を求める。ここで、左右方向とは、車体1が前進する方向(すなわち、車体1の前後方向)に直交する水平方向である(以下、同様)。また、車体1の重量分布データは、車体1における各3次元位置に存在する車体1の構成要素の重さを示し、予め求められて記憶部21に記憶されている。
(B) The
(C)調整実行部19bは、上述の(B)で求めた重心の高さと該重心の左右方向位置に基づいて、次のように、上述の設定データを調整する。上述の(B)で求めた重心の高さが高いほど、調整実行部19bは、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、設定旋回速度を調整する。すなわち、この低下の量は、重心の高さが高いほど大きい。同様に、上述の(B)で求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置10における左右の走行用回転体3、5の左右方向中心から離れるほど、調整実行部19bは、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、設定旋回速度を調整する。すなわち、この低下の量は、上述の(B)で求めた重心の左右方向位置が走行用回転体3、5の左右方向中心から離れるほど大きい。
(C) The
このように設定データを調整した後は、第2実施形態と同様に、走行装置10が走行している時に、パラメータ調整部19(調整実行部19b)は、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度(すなわち、上述の(A)〜(C)により調整された設定旋回速度)とを比較し、この比較の結果に応じて、上述の処理PA,PBを行う。
After adjusting the setting data in this manner, the parameter adjustment unit 19 (
なお、上述の(B)では、上述の荷物積載場所の荷物および車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との一方を求めてもよい。この場合、求めた一方に関して、上述の(C)において、上述と同様に、調整実行部19bは、設定旋回速度を調整する。
In the above (B), one of the height of the center of gravity of the
(構成例4)
図10は、本発明の第3実施形態の構成例4による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
(Configuration example 4)
FIG. 10 is a block diagram showing a turning
構成例4では、旋回速度制御装置20は、走行装置10が旋回している時において車体1の前後軸回りに車体1が傾いた角度(以下、単に傾き角度という)を検出する傾きセンサ28を備える。傾き角度は、水平面に対する車体1の傾き角度であり、車体1が水平姿勢から傾いた角度である。なお、車体1の前後軸は、車体1の前後方向を向き、車体1を貫通する仮想軸である。
In the configuration example 4, the turning
このような車体1の傾きは、次の構成により生じる。車体1は、車体1の前方側部分と後方側部分の各々において、車体1の左側と右側にそれぞれ設けられたダンパーおよびバネを介して走行用回転体3,5に支持されている。走行装置10の加速度と、上述の荷物積載場所の荷物の重さに応じて、これらのダンパーおよびバネが伸縮することにより、水平面に対する車体1の傾き角度が変化するようになっている。
Such inclination of the
構成例4では、次の処理(a)〜(c)が行われる。 In the configuration example 4, the following processes (a) to (c) are performed.
(a)走行装置10が、予め定めた一定の走行速度で走行しながら、予め定めた一定の旋回速度で旋回している時に、傾きセンサ28が、上述したように水平面に対する車体1の傾き角度を検出する。この傾き角度の大きさは、例えば、車体1に載せた荷物により変化する。
(A) When the traveling
(b)パラメータ調整部19は、上述の(a)で検出された傾き角度と、車体1の傾き特性モデルとに基づいて、上述の荷物積載場所の荷物および車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さと該重心の左右方向位置を求める。傾き特性モデルは、上述の傾き角度と、上述の荷物積載場所の荷物および車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との関係を示す。ただし、この関係は、予め定めた上述の一定の走行速度で走行しながら、予め定めた上述の一定の旋回速度で旋回している時のものである。傾き特性モデルは、既知である車体1の構造や上述のダンパーおよびバネの特性などに基づいて予め作成される。傾き特性モデルは、記憶部21に記憶されている。
(B) The
(c)パラメータ調整部19は、上述の(b)で求めた重心の高さと該重心の左右方向位置に基づいて、次のように、上述の設定データを調整する。上述の(b)で求めた重心の高さが高いほど、パラメータ調整部19は、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、設定旋回速度を調整する。すなわち、この低下の量は、重心の高さが高いほど大きい。同様に、上述の(b)で求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置10における左右の走行用回転体3、5の左右方向中心から離れるほど、パラメータ調整部19は、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、設定旋回速度を調整する。すなわち、この低下の量は、上述の(b)で求めた重心の左右方向位置が走行用回転体3、5の左右方向中心から離れるほど大きい。
(C) The
このように設定データを調整した後は、第2実施形態と同様に、走行装置10が走行している時に、パラメータ調整部19は、旋回速度検出部23により検出された旋回速度と、走行速度取得部17により取得された走行速度に対する設定旋回速度(すなわち、上述の(a)〜(c)により調整された設定旋回速度)とを比較し、この比較の結果に応じて、上述の処理PA,PBを行う。
After adjusting the setting data in this way, the
なお、傾き特性モデルは、上述の傾き角度と、上述の荷物積載場所の荷物および前記車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さおよび該重心の左右方向位置の一方との関係を示してもよい。この場合、上述の(b)では、パラメータ調整部19は、上述の(a)で検出された傾き角度と、車体1の傾き特性モデルとに基づいて、上述の荷物積載場所の荷物および車体1を含めた走行装置10全体の重心の高さと該重心の左右方向位置との一方を求める。次いで、求めた一方に関して、上述の(c)において、上述と同様に、パラメータ調整部19は、設定旋回速度を調整する。
The tilt characteristic model indicates the relationship between the tilt angle described above and one of the height of the center of gravity of the
なお、第3実施形態(上述の構成例1〜4)において、泥濘地や積雪地では、走行装置10に荷物を積載しなくても、上述の負荷トルクが増える。そのため、泥濘地や積雪地などを走行する場合に、人に操作されることにより、負荷トルクに応じた設定旋回速度の調整を行わないモードに変更可能なモード変更部が旋回速度制御装置20に設けられてもよい。
In the third embodiment (the above-described configuration examples 1 to 4), the load torque described above increases in a muddy area or a snowy area without loading a load on the traveling
第3実施形態によると、パラメータ調整部19は、荷物の重さ、または、走行装置10全体の重心の高さおよび該重心の左右方向位置の一方または両方に応じて、走行装置10の各走行速度に対する設定旋回速度を調整する。したがって、走行装置10の旋回時に、荷物により走行装置10が転倒することを防止できる。
According to the third embodiment, the
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態による旋回速度制御装置20を説明する。第4実施形態において、以下で説明しない点は、第1実施形態と同じである。図11は、本発明の第4
実施形態による旋回速度制御装置20を示すブロック図である。
[Fourth embodiment]
Next, a turning
It is a block diagram which shows the turning
第4実施形態では、パラメータ調整部19の構成が第1実施形態の場合と異なる。第4実施形態によると、パラメータ調整部19は、人による入力を受ける入力部19aと、この入力に従って、上述した指令値算出用関数におけるパラメータの値を変える変更部19cとを備える。入力部19aは、タッチパネルやボタンやレバーなどであってよい。好ましくは、入力部19aは、操作部11の近傍に設けられ、または、操作部11と一体化されている。例えば、入力部19aは、操作部11の本体11c(図4(A)を参照)に設けられてよい。これにより、人は、操作部11を操作しながら、入力部19aの操作をしたり、操作部11の操作と入力部19aの操作との間の切り換えを速やかに行うことができる。
In the fourth embodiment, the configuration of the
なお、第4実施形態で用いる指令値算出用関数は、上式(1)〜(4)の関数であってもよいし、他の関数であってもよい。 Note that the command value calculation function used in the fourth embodiment may be a function of the above formulas (1) to (4), or may be another function.
本発明の第4実施形態によると、人は入力部19aを操作することにより、各パラメータを任意の値に調整できる。したがって、例えば、走行装置10が走行する地上面の状態や走行装置10の積載物の重量により、走行装置10の旋回速度が変わる場合に、旋回特性を適切に調整できる。
According to the fourth embodiment of the present invention, a person can adjust each parameter to an arbitrary value by operating the
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 車体、3 第1の走行用回転体、5 第2の走行用回転体、7 駆動輪、9 従動輪、10 走行装置、11 操作部、11a 旋回レバー、11b 前後進レバー、11c 本体、13 回転速度指令部、15 回転速度制御部、17 走行速度取得部、19 パラメータ調整部、19a 入力部、19b 調整実行部、19c 変更部、20 旋回速度制御装置、21 記憶部、23 旋回速度検出部、25 トルク検出部、26 加速度センサ、28 傾きセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
走行装置は、車体と、車体の左右方向の両側にそれぞれ設けられる第1および第2の走行用回転体とを備え、走行装置がクローラ装置である場合には、走行用回転体は、無端状のクローラベルトであり、走行装置が装輪車両である場合には、走行用回転体は、車輪であり、
地上面に接する第1および第2の走行用回転体が回転駆動されることにより前記走行装置が地上を走行し、第1の走行用回転体の回転速度と第2の走行用回転体の回転速度との差により前記走行装置が旋回するようになっており、
前記旋回速度制御装置は、
人に操作され、この操作に応じた入力値を生成する操作部と、
前記操作部になされた操作に基づいて、第1の走行用回転体に対する第1の回転速度指令値を生成し、第2の走行用回転体に対する第2の回転速度指令値を生成する回転速度指令部と、
第1の回転速度指令値に従って第1の走行用回転体の回転速度を制御するとともに、第2の回転速度指令値に従って第2の走行用回転体の回転速度を制御する回転速度制御部と、を備え、
前記入力値と、その値が調整可能なパラメータを独立変数とし第1および第2の回転速度指令値を従属変数とした指令値算出用関数が予め設定されており、
前記パラメータの値を調整するパラメータ調整部を備え、
前記パラメータの値の調整により、指令値算出用関数により求まる第1および第2の回転速度指令値の差が調整され、その結果、走行装置の旋回速度が調整されるようになっており、
回転速度指令部は、前記入力値と、パラメータ調整部により値が調整されたパラメータとを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成して出力し、
前記走行装置の走行速度を取得する走行速度取得部を備え、
前記操作部には、前記走行装置の旋回に関する操作と、前記走行装置の前後進に関する操作とがなされ、前記操作部は、旋回に関する操作に応じて旋回に関する入力値を生成し、前後進に関する操作に応じて、前後進に関する入力値を生成し、
旋回に関する前記入力値が任意の値に固定されている状態で、取得された前記走行速度が大きくなるに従って、第1および第2の回転速度指令値の差が連続的にまたは段階的に減るように、パラメータ調整部はパラメータを調整する、走行装置の旋回速度制御装置。 A turning speed control device for a traveling device that is a crawler device or a wheeled vehicle,
The traveling device includes a vehicle body and first and second traveling rotators provided on both sides of the vehicle body in the left-right direction. When the traveling device is a crawler device, the traveling rotator is endless. When the traveling device is a wheeled vehicle, the traveling rotating body is a wheel,
When the first and second traveling rotators in contact with the ground surface are rotationally driven, the traveling device travels on the ground, the rotational speed of the first traveling rotator and the rotation of the second traveling rotator. The traveling device is adapted to turn due to the difference with the speed,
The turning speed control device includes:
An operation unit that is operated by a person and generates an input value according to the operation;
A rotation speed that generates a first rotation speed command value for the first traveling rotator and generates a second rotation speed command value for the second traveling rotator based on an operation performed on the operation unit. A command section;
A rotational speed control unit that controls the rotational speed of the first traveling rotator according to the first rotational speed command value, and that controls the rotational speed of the second traveling rotator according to the second rotational speed command value; With
A command value calculation function having the input value and a parameter whose value can be adjusted as an independent variable and the first and second rotational speed command values as dependent variables is preset,
A parameter adjustment unit for adjusting the value of the parameter;
By adjusting the parameter value, the difference between the first and second rotational speed command values obtained by the command value calculation function is adjusted, and as a result, the turning speed of the traveling device is adjusted,
Rotational speed command unit, said input value, by applying the parameter value is adjusted by the parameter adjustment unit to the command value calculating function, and generates and outputs the first and second rotational speed command value ,
A travel speed acquisition unit for acquiring the travel speed of the travel device;
The operation unit includes an operation related to turning of the traveling device and an operation related to forward / backward traveling of the traveling device, and the operation unit generates an input value related to turning according to the operation related to turning, and an operation related to forward / backward traveling. Depending on the
In a state where the input value related to turning is fixed to an arbitrary value, the difference between the first and second rotational speed command values decreases continuously or stepwise as the acquired traveling speed increases. In addition, the parameter adjusting unit adjusts the parameter, the turning speed control device of the traveling device.
走行装置は、車体と、車体の左右方向の両側にそれぞれ設けられる第1および第2の走行用回転体とを備え、走行装置がクローラ装置である場合には、走行用回転体は、無端状のクローラベルトであり、走行装置が装輪車両である場合には、走行用回転体は、車輪であり、
地上面に接する第1および第2の走行用回転体が回転駆動されることにより前記走行装置が地上を走行し、第1の走行用回転体の回転速度と第2の走行用回転体の回転速度との差により前記走行装置が旋回するようになっており、
前記旋回速度制御装置は、
人に操作され、この操作に応じた入力値を生成する操作部と、
前記操作部になされた操作に基づいて、第1の走行用回転体に対する第1の回転速度指令値を生成し、第2の走行用回転体に対する第2の回転速度指令値を生成する回転速度指令部と、
第1の回転速度指令値に従って第1の走行用回転体の回転速度を制御するとともに、第2の回転速度指令値に従って第2の走行用回転体の回転速度を制御する回転速度制御部と、を備え、
前記入力値と、その値が調整可能なパラメータを独立変数とし第1および第2の回転速度指令値を従属変数とした指令値算出用関数が予め設定されており、
前記パラメータの値を調整するパラメータ調整部を備え、
前記パラメータの値の調整により、指令値算出用関数により求まる第1および第2の回転速度指令値の差が調整され、その結果、走行装置の旋回速度が調整されるようになっており、
回転速度指令部は、前記入力値と、パラメータ調整部により値が調整されたパラメータとを指令値算出用関数に適用することにより、第1および第2の回転速度指令値を生成して出力し、
前記走行装置の走行速度を取得する走行速度取得部と、
前記走行装置の旋回速度を検出する旋回速度検出部と、を備え、
各走行速度に対して、設定旋回速度が定められており、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、取得された前記走行速度に対する設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、取得された前記走行速度に対する設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う、走行装置の旋回速度制御装置。 A turning speed control device for a traveling device that is a crawler device or a wheeled vehicle,
The traveling device includes a vehicle body and first and second traveling rotators provided on both sides of the vehicle body in the left-right direction. When the traveling device is a crawler device, the traveling rotator is endless. When the traveling device is a wheeled vehicle, the traveling rotating body is a wheel,
When the first and second traveling rotators in contact with the ground surface are rotationally driven, the traveling device travels on the ground, the rotational speed of the first traveling rotator and the rotation of the second traveling rotator. The traveling device is adapted to turn due to the difference with the speed,
The turning speed control device includes:
An operation unit that is operated by a person and generates an input value according to the operation;
A rotation speed that generates a first rotation speed command value for the first traveling rotator and generates a second rotation speed command value for the second traveling rotator based on an operation performed on the operation unit. A command section;
A rotational speed control unit that controls the rotational speed of the first traveling rotator according to the first rotational speed command value, and that controls the rotational speed of the second traveling rotator according to the second rotational speed command value; With
A command value calculation function having the input value and a parameter whose value can be adjusted as an independent variable and the first and second rotational speed command values as dependent variables is preset,
A parameter adjustment unit for adjusting the value of the parameter;
By adjusting the parameter value, the difference between the first and second rotational speed command values obtained by the command value calculation function is adjusted, and as a result, the turning speed of the traveling device is adjusted,
Rotational speed command unit, said input value, by applying the parameter value is adjusted by the parameter adjustment unit to the command value calculating function, and generates and outputs the first and second rotational speed command value ,
A traveling speed acquisition unit that acquires a traveling speed of the traveling device;
A turning speed detecting unit for detecting a turning speed of the traveling device,
A set turning speed is defined for each running speed,
The parameter adjustment section
A process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases when the detected turning speed is higher than a set turning speed for the acquired traveling speed; and
When the detected turning speed is lower than the set turning speed for the acquired traveling speed, the turning speed control of the traveling device performs one or both of the processes for adjusting the parameter so that the turning speed increases. apparatus.
前記調整実行部は、入力部により入力された荷物の重さが大きいほど、走行装置の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整し、
前記調整実行部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う、請求項2に記載の走行装置の旋回速度制御装置。 The parameter adjustment unit includes an input unit that receives input by a person, and an adjustment execution unit that adjusts the set turning speed according to the input, and the person operates the input unit to operate a specific luggage loading place in the traveling device. The weight of the load loaded on is input to the adjustment execution unit,
The adjustment execution unit sets the set turning speed so that the set turning speed corresponding to each traveling speed of the traveling device decreases continuously or stepwise as the weight of the load input by the input unit increases. Adjust
The adjustment execution unit
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. 3. The turning speed control device for the traveling device according to claim 2, wherein one or both of the processes for adjusting the parameter so that the turning speed is increased when the turning speed is lower.
走行装置の加速度を検出する加速度センサと、を備え、
走行装置の走行速度と、走行装置における特定の荷物積載場所に積載した荷物の重さと、トルク検出部により検出された負荷トルクと、加速度センサにより検出された走行装置の加速度との関係が、重量算出用データとして予め求められており、
パラメータ調整部は、加速度センサが検出した走行装置の加速度と、走行速度取得部が取得した走行装置の走行速度と、トルク検出部が検出した負荷トルクと、重量算出用データとに基づいて、荷物の重さを求め、
パラメータ調整部は、求めた荷物の重さが大きくなるにつれて、走行装置の各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように、この設定旋回速度を調整し、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う、請求項2に記載の走行装置の旋回速度制御装置。 A torque detector that detects a load torque of a motor that rotationally drives one or both of the first and second traveling rotary bodies;
An acceleration sensor for detecting the acceleration of the traveling device,
The relationship between the travel speed of the travel device, the weight of the load loaded on a specific load carrying location in the travel device, the load torque detected by the torque detector, and the acceleration of the travel device detected by the acceleration sensor is the weight. It is obtained in advance as calculation data,
The parameter adjustment unit is based on the acceleration of the travel device detected by the acceleration sensor, the travel speed of the travel device acquired by the travel speed acquisition unit, the load torque detected by the torque detection unit, and the weight calculation data. The weight of
Parameter adjustment unit, as the weight of the obtained load increases, so as to cause the setting turning speed corresponding to the traveling speed of the traveling equipment continuously or stepwise reduced, and adjust the setting rotation speed,
The parameter adjustment section
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. 3. The turning speed control device for the traveling device according to claim 2, wherein one or both of the processes for adjusting the parameter so that the turning speed is increased when the turning speed is lower.
前記車体における各3次元位置に存在する車体の構成要素の重さを示す前記車体の重量分布データが、予め求められており、
入力された荷物の重さと荷物の重心、および、車体の重量分布データに基づいて、荷物積載場所の荷物および車体を含めた走行装置全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との一方または両方を求め、
前記調整実行部は、
求めた重心の高さが高いほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理と、
求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置における左右の走行用回転体の左右方向中心から離れるほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理との一方または両方を行うことにより、設定旋回速度を調整し、
前記調整実行部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う、請求項2に記載の走行装置の旋回速度制御装置。 The parameter adjustment unit includes an input unit that receives an input by a person, and an adjustment execution unit that adjusts the set turning speed according to the input. When the person operates the input unit, The weight of the loaded luggage and the center of gravity of the luggage are input to the adjustment execution unit,
Wherein the body of the weight distribution data indicating the weight of a component of the vehicle body that exists in the three-dimensional position in the vehicle body, is obtained in advance,
Weight and load of the center of gravity of the inputted baggage, and, based on the weight distribution data of the car body, the center of gravity of the whole traveling device including luggage and body of the cargo loading place and height, the position in the lateral direction of the centroid Seeking one or both,
The adjustment execution unit
A process of adjusting the set turning speed so as to decrease the set turning speed corresponding to each traveling speed continuously or stepwise as the height of the obtained center of gravity is higher,
The set turning speed corresponding to each traveling speed is decreased continuously or stepwise as the obtained lateral position of the center of gravity is further away from the lateral center of the left and right traveling rotating bodies in the traveling device in the lateral direction. Adjust the set turn speed by performing one or both of the processes to adjust the set turn speed,
The adjustment execution unit
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. 3. The turning speed control device for the traveling device according to claim 2, wherein one or both of the processes for adjusting the parameter so that the turning speed is increased when the turning speed is lower.
前記傾き角度と、走行装置における特定の荷物積載場所の荷物および前記車体を含めた走行装置全体の重心の高さおよび該重心の左右方向位置の一方または両方との関係を示す傾き特性モデルが、予め作成されており、傾き特性モデルは、予め定めた前記一定の走行速度で走行しながら、予め定めた前記一定の旋回速度で旋回している時の前記関係であり、
パラメータ調整部は、走行装置が前記一定の走行速度で走行しながら前記一定の旋回速度で旋回している時に傾きセンサが検出した傾き角度と、傾き特性モデルとに基づいて、荷物積載場所の荷物および前記車体を含めた走行装置全体の重心の高さと、該重心の左右方向位置との一方または両方を求め、
パラメータ調整部は、
求めた重心の高さが高いほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理と、
求めた重心の左右方向位置が、左右方向に関して走行装置における左右の走行用回転体の左右方向中心から離れるほど、各走行速度に対応する設定旋回速度を連続的にまたは段階的に低下させるように設定旋回速度を調整する処理との一方または両方を行うことにより、設定旋回速度を調整し、
パラメータ調整部は、
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも高い場合に、前記旋回速度が下がるように前記パラメータを調整する処理、および
検出された前記旋回速度が、調整された設定旋回速度よりも低い場合に、前記旋回速度が上がるように前記パラメータを調整する処理の一方または両方を行う、請求項2に記載の走行装置の旋回速度制御装置。 When the traveling device is traveling at a predetermined constant turning speed while traveling at a predetermined constant traveling speed, an inclination angle that is an angle at which the vehicle body is inclined about the longitudinal axis of the vehicle body is detected. With tilt sensor,
An inclination characteristic model showing a relationship between the inclination angle and one or both of the height of the center of gravity of the entire traveling apparatus including the luggage at the specific luggage loading place in the traveling apparatus and the vehicle body and the lateral position of the center of gravity, The inclination characteristic model, which is created in advance, is the relationship when the vehicle is turning at the predetermined constant turning speed while traveling at the predetermined constant traveling speed,
The parameter adjustment unit is configured to load the baggage at the baggage loading location based on the inclination angle detected by the inclination sensor and the inclination characteristic model when the traveling device is traveling at the constant traveling speed and turning at the constant turning speed. Determining one or both of the height of the center of gravity of the entire traveling device including the vehicle body and the position of the center of gravity in the left-right direction,
The parameter adjustment section
A process of adjusting the set turning speed so as to decrease the set turning speed corresponding to each traveling speed continuously or stepwise as the height of the obtained center of gravity is higher,
The set turning speed corresponding to each traveling speed is decreased continuously or stepwise as the obtained lateral position of the center of gravity is further away from the lateral center of the left and right traveling rotating bodies in the traveling device in the lateral direction. Adjust the set turn speed by performing one or both of the processes to adjust the set turn speed,
The parameter adjustment section
When the detected turning speed is higher than the adjusted set turning speed, the process of adjusting the parameter so that the turning speed decreases, and the detected turning speed is more than the adjusted set turning speed. 3. The turning speed control device for the traveling device according to claim 2, wherein one or both of the processes for adjusting the parameter so that the turning speed is increased when the turning speed is lower.
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