JP6580826B2 - Automatic driving device - Google Patents
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Description
本発明は、自動運転を行う自動運転装置に関するものである。 The present invention relates to an automatic driving apparatus that performs automatic driving.
従来、コンピュータ制御により自動運転を行う装置が知られている。自動運転制御は、車両、玩具、ロボット掃除機など様々な分野で広く適用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus that performs automatic operation under computer control is known. Automatic driving control is widely applied in various fields such as vehicles, toys, and robot cleaners.
例えば、無人運転が可能な新交通システムでは、軌道の両側又は中央部にある案内レールに、車両に設けられている案内輪が接触することにより、決められた経路を自動運転する。新交通システムの案内方式の1例としてステアリング方式が知られている。図6は、ステアリング方式の操舵機構の模式図である。ステアリング方式では、車体10の下部に設けられたステアリングアーム51の両端の案内輪52が地上の案内レール53に接触することにより、ステアリングアーム51が進行方向に対して左右に動く。ステアリングアーム51が左右に動くと、車輪(タイヤ)15がキングピン12を中心に回転することにより操舵されて案内レール53に沿った走行を実現している。なお、図6では前輪のみ操舵する構成となっているが、前後輪ともに操舵する構成も存在する(例えば、非特許文献1参照)。
For example, in a new transportation system capable of unmanned operation, a guide route provided on a vehicle contacts a guide rail on both sides or in the center of the track to automatically drive a predetermined route. A steering system is known as an example of a new transportation system guidance system. FIG. 6 is a schematic diagram of a steering type steering mechanism. In the steering system, when the
一般に新交通システムでは、車体10は案内レール53に添って走行するが、コンピュータ及びアクチュエータによって自動操舵することにより、案内レール53に接触せずに走行することも考えられる。その場合、案内レール53を省略して設置コスト低減することができる。しかしながら、自動操舵のコンピュータ又はアクチュエータが故障した際は、操舵不能となって決められた経路の走行が不可能となり、最悪の場合事故を招く。
In general, in the new transportation system, the
そのため、特許文献1に記載の発明では、地上には保護軌道を設け、車両には保護輪を設けて、制御コンピュータ又はアクチュエータが故障した際は、保護輪が保護軌道に接触することにより経路の逸脱を防止している。 Therefore, in the invention described in Patent Document 1, a protective track is provided on the ground, a protective wheel is provided on the vehicle, and when the control computer or the actuator fails, the protective wheel contacts the protective track and Deviation is prevented.
一般の新交通システムでは、車両は案内レールに添って走行するため、案内レールが設置された場所のみ走行可能である。また、特許文献1に記載の方式は、案内レールは不要であるものの、保護軌道が必要であるため、保護軌道のある場所のみ走行が可能となる。いずれにしても、案内レール又は保護軌道を、走行する経路全てに設ける必要があり、新たな経路を走行させる場合は、案内レール又は保護軌道を新たに設ける必要がある。 In a general new transportation system, the vehicle travels along the guide rail, so that it can travel only where the guide rail is installed. Moreover, although the method described in Patent Document 1 does not require a guide rail, it requires a protective track, and therefore can travel only in places where the protective track is present. In any case, it is necessary to provide a guide rail or a protective track on all the traveling routes, and when traveling on a new route, it is necessary to newly provide a guide rail or a protective track.
さらに、案内レールや保護軌道を設ける場合、軌道中央部又は両側に案内レール又は保護軌道が存在しており、一般車両が走行しようとすることは困難である。そのため、これらは専用軌道となってしまい、走行範囲が限定されてしまう。 Furthermore, when a guide rail or a protective track is provided, the guide rail or the protective track exists at the center or both sides of the track, and it is difficult for a general vehicle to travel. Therefore, these become exclusive tracks, and the traveling range is limited.
一方で、完全に自動操舵によってのみ走行する場合、制御コンピュータやアクチュエータが故障した際に、障害物に衝突したりして事故につながるおそれがある。 On the other hand, when the vehicle travels only by fully automatic steering, when the control computer or the actuator breaks down, it may collide with an obstacle and lead to an accident.
また、従来の自動運転装置には障害物をセンサにより検知する機能を搭載するものもあるが、該センサを含む回路が故障した場合には障害物を回避することができなかった。 Some conventional automatic driving devices have a function of detecting an obstacle with a sensor. However, when a circuit including the sensor fails, the obstacle cannot be avoided.
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、案内レールや保護軌道を設けることなく、且つ障害物検知用のセンサを用いることなく、障害物を避けて自動運転を行うことが可能な自動運転装置を提供することにある。 An object of the present invention made in view of such circumstances is an automatic operation capable of performing an automatic operation while avoiding an obstacle without providing a guide rail or a protective track and without using an obstacle detection sensor. To provide an apparatus.
上記課題を解決するため、本発明に係る自動運転装置は、障害物検知用のセンサを用いることなく自動運転を行う自動運転装置において、本体から突出したアームと、リンク機構のみ、又はリンク機構及び歯車のみにより、前記アームを車輪に機械的に結合し、前記車輪を操舵する操舵機構と、を備え、前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an automatic driving device according to the present invention is an automatic driving device that performs automatic driving without using an obstacle detection sensor, and an arm protruding from the main body and only a link mechanism, or a link mechanism and A steering mechanism that mechanically couples the arm to a wheel by only a gear and steers the wheel, and the steering mechanism is in contact with an obstacle disposed in the vicinity of the automatic driving device. In this case, the automatic driving apparatus steers the wheel in a direction away from the obstacle.
また、本発明に係る自動運転装置は、障害物検知用のセンサを用いることなく自動運転を行う自動運転装置において、本体から突出したアームと、空気アクチュエータを有して車輪を操舵する操舵機構と、を備え、前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵し、前記アームが動作すると、直接、空気回路の弁が開放されて前記空気アクチュエータが動作することにより、前記車輪が操舵されることを特徴とする。 The automatic operation system according to the present invention, the automatic driving apparatus which performs automatic operation without using a sensor for obstacle detection, an arm projecting from the body, a steering mechanism for steering the wheels have pneumatic actuator The steering mechanism steers a wheel in a direction in which the automatic driving device moves away from the obstacle when the arm contacts an obstacle arranged in the vicinity of the automatic driving device, and the arm When operated, the wheel is steered by directly opening the valve of the air circuit and operating the air actuator.
また、本発明に係る自動運転装置は、障害物検知用のセンサを用いることなく自動運転を行う自動運転装置において、本体から突出したアームと、電気アクチュエータを有して車輪を操舵する操舵機構と、を備え、前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵し、前記アームが動作すると、電気回路のスイッチが投入されて直接前記電気アクチュエータが動作することにより、前記車輪が操舵されることを特徴とする。 The automatic operation system according to the present invention, the automatic driving apparatus which performs automatic operation without using a sensor for obstacle detection, an arm projecting from the body, a steering mechanism for steering the wheels has an electrical actuator The steering mechanism steers a wheel in a direction in which the automatic driving device moves away from the obstacle when the arm contacts an obstacle arranged in the vicinity of the automatic driving device, and the arm In operation, the wheel is steered by switching on an electric circuit and operating the electric actuator directly .
さらに、本発明に係る自動運転装置において、前記車輪を駆動する永久磁石同期電動機と、前記電気回路の電源と並列に接続された、前記永久磁石同期電動機を制御するインバータと、を備え、前記インバータ又は前記電源が故障した場合には、前記永久磁石同期電動機の誘起電圧が前記インバータの還流ダイオードによって整流された電圧を用いて前記電気アクチュエータが駆動されることを特徴とする。さらに、本発明に係る自動運転装置において、前記アームは、曲線的な形状であることを特徴とする。 The automatic driving apparatus according to the present invention further includes a permanent magnet synchronous motor that drives the wheel, and an inverter that controls the permanent magnet synchronous motor that is connected in parallel with a power source of the electric circuit. Alternatively, when the power supply fails, the electric actuator is driven by using a voltage obtained by rectifying the induced voltage of the permanent magnet synchronous motor by a return diode of the inverter. Furthermore, in the automatic driving apparatus according to the present invention, the arm has a curved shape.
本発明によれば、案内レールや保護軌道を設けることなく、且つ障害物検知用のセンサを用いることなく、障害物を避けて自動運転を行うことができるようになる。 According to the present invention, automatic operation can be performed while avoiding an obstacle without providing a guide rail or a protective track and without using an obstacle detection sensor.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態では自動運転装置が車両である場合について説明するが、自動運転装置は移動体であればよく、例えば移動可能な玩具、ロボット掃除機、電子機器などであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiment, a case where the automatic driving device is a vehicle will be described. However, the automatic driving device may be a moving body, and may be a movable toy, a robot cleaner, an electronic device, or the like.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る自動運転装置の構成例を示す図である。図1に示す例では、自動運転装置1は、車体(本体)10と、車体10から突出したアーム11とを備える。車体10は、キングピン12と、歯車13と、リンク14と、車輪15とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an automatic driving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 1, the automatic driving apparatus 1 includes a vehicle body (main body) 10 and an
また、キングピン12と、歯車13と、リンク14とにより操舵機構を構成する。操舵機構は、アーム11の向きに応じて車輪15を操舵するものであり、アーム11が自動運転装置1の近傍に配置された障害物50に接触した場合に、自動運転装置1が障害物50から遠ざかる方向に車輪15を操舵する。
The
アーム11は、図1に示す例では自動運転装置1の進行方向に対して左右横方向に車体10から突出しているが、アーム11の形状、位置、方向、個数等は図1の他にさまざまな構成が考えられる。また、図1では前輪のみ操舵する構成となっているが、後輪にも同様にアーム11及び操舵機構を設けてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
アーム11は、車輪15に機械的に結合されている。ここで機械的に結合とは、歯車、リンク機構、チェーン等を介してつながっている状態、又は直接つながっている状態をいい、自動運転制御を行う制御装置やアクチュエータの動作の有無に関わらず、アーム11の動作と車輪15の操舵の動作が連動している状態をいう。その結果、アーム11の動作に伴い、車輪15は、キングピン12を中心に水平面内で回転運動可能となる。図1においては、一例として歯車13を介して機械的に結合されているが、歯車13に変えてリンク機構やチェーン等を用いても同様の動作を実現できるのは明らかである。
The
自動運転装置1が車両である場合、事前の走行経路情報や位置センサ情報を取得し、コンピュータを用いた自動制御によりアクチュエータ(図示せず)で車輪15を操舵することにより、自動的に決められた経路を運転する。しかしながら、自動制御のコンピュータ又はアクチュエータの故障により適切な操舵ができなくなると、決められた経路から逸脱してしまう。
When the automatic driving device 1 is a vehicle, it is automatically determined by acquiring advance travel route information and position sensor information and steering the
図1に示すように、決められた経路に対して進行方向左側に逸脱した場合、進行方向左側のアーム11が障害物50に接触して動く。アーム11と車輪15の操舵は機械的に結合されていることから、アーム11が動くとそれに伴いに車輪15は操舵される。ここで、アーム11と車輪15の操舵との動きとしては、左側のアーム11が障害物50に接触して動作した場合は、車輪15が進行方向に対して右側に向くようにする。その結果、自動運転装置1は進行方向右側に進路を変え、車体10が進行方向左側に配置された障害物50に接触することを防止するとともに、決められた経路に復帰することができる。
As shown in FIG. 1, when the predetermined path deviates to the left in the traveling direction, the
同様に、決められた経路に対して進行方向右側に逸脱した場合、進行方向右側のアーム11が障害物50に接触して動く。この場合、車輪15が進行方向に対して左側に向くようにする。その結果、自動運転装置1は進行方向左側に進路を変え、車体10が進行方向右側に配置された障害物50に接触することを防止するとともに、決められた経路に復帰することができる。
Similarly, when the predetermined path deviates to the right in the traveling direction, the
障害物50は、自動運転装置1が車両である場合、地上の構造物が対象となり、例えば、柵、ポール、縁石、壁、建築物等である。自動運転装置1が室内で利用される移動体である場合、室内の壁や家具等が障害物50となる。なお、自動運転装置1の大きさ及び最小旋回半径は限られていることから、障害物50は連続的に存在する物のみならず、ある程度の間隔で間欠的に配置されている物も含まれる。
When the automatic driving apparatus 1 is a vehicle, the
図2は、本発明の第1の実施形態に係る自動運転装置の他の構成例を示す図である。図2に示す例では、自動運転装置1’は、車体10と、車体10に接続されたアーム11とを備える。車体10は、キングピン12と、リンク14と、車輪15とを備える。また、キングピン12と、リンク14とにより操舵機構を構成する。
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the automatic driving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 2, the automatic driving apparatus 1 ′ includes a
自動運転装置1’のアーム11は曲線的な形状となっており、障害物50に接触した際の衝撃を弱めることができる。また、図2に示すようにアーム11を直接キングピン12に接続し、歯車13を用いずにキングピン12とリンク14とにより操舵機構を構成することも可能である。この場合、よりシンプルな構成となり、コストを低減することができる。
The
上述したように、自動運転装置1(又は1’)は、車体(本体)10から突出したアーム11と、車輪15を操舵する操舵機構とを備え、操舵機構は、アーム11が自動運転装置1(又は1’)の近傍に配置された障害物50に接触した場合に、自動運転装置1(又は1’)が障害物50から遠ざかる方向に車輪15を操舵する。アーム11は操舵機構と機械的に結合しており、アーム11が動くと同時に車輪15が操舵される。
As described above, the automatic driving device 1 (or 1 ′) includes the
かかる構成により、案内レールや保護軌道を設ける必要がなく、且つ障害物検知用のセンサを用いる必要がないため、コストを抑えることができる。自動運転装置1が予め決められた経路を走行する車両である場合、車輪15を操舵するための制御コンピュータ又はアクチュエータが故障した際においても、障害物50を回避することにより、経路逸脱から自動復帰することができる。また、自動運転装置1が車両ではなく、予め決められた経路によらず自由に走行する移動体である場合であっても同様に、障害物50を回避しながら走行することができる。
With this configuration, it is not necessary to provide a guide rail or a protective track, and it is not necessary to use an obstacle detection sensor, so that the cost can be reduced. When the automatic driving device 1 is a vehicle traveling on a predetermined route, even when a control computer or an actuator for steering the
(第2の実施形態)
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、アーム11と車輪15の操舵が機械的に結合されていた。しかしながら、この構成ではアーム11が障害物50に接触した際に、車輪15を操舵させるための力をアーム11が発生させることになるため、アーム11の強度を十分に確保する必要があった。そこで第2の実施形態ではアーム11と操舵機構とを機械的に結合せずに、間接的に動作させる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the steering of the
図3は、本発明の第2の実施形態に係る自動運転装置の構成例を示す図である。図3に示す例では、自動運転装置2は、車体10と、車体10から突出したアーム11とを備える。車体10は、キングピン12と、リンク14と、車輪15と、空気アクチュエータ21と、弁22と、圧縮空気供給部23とを備える。また、キングピン12と、リンク14と、空気アクチュエータ21と、弁22と、圧縮空気供給部23とにより操舵機構を構成する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an automatic driving apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 3, the
空気アクチュエータ21は、車輪15を操舵するように設けられており、空気の圧力によって車輪15を操舵させるものとする。空気アクチュエータ21は、弁22を介して圧縮空気供給部23と接続されている。
The
弁22は、空気回路の弁であり、アーム11と結合されている。弁22は通常は閉じた状態であり、アーム11が障害物50に接触して動作すると、弁22が開放されて圧縮空気供給部23の圧縮空気が空気アクチュエータ21に送り込まれ、車輪15を操舵する。
The
例えば図3に示すように、自動運転装置2が進行方向左方向に経路から逸脱し、進行方向左側のアーム11が障害物50に接触した場合、車輪15が右側を向くように、空気アクチュエータ21が動作するものとする。
For example, as shown in FIG. 3, when the
上述したように、自動運転装置2は、車体(本体)10から突出したアーム11と、車輪15を操舵する操舵機構とを備え、操舵機構は、アーム11が自動運転装置2の近傍に配置された障害物50に接触した場合に、自動運転装置2が障害物50から遠ざかる方向に車輪15を操舵する。操舵機構は空気アクチュエータ21を有し、アーム11が動作すると、空気回路の弁22が開放されて空気アクチュエータ21が動作することにより、車輪15が操舵される。
As described above, the
かかる構成により、第1の実施形態と同じ効果を得ることができ、さらに自動運転装置2のアーム11は車輪15を操舵する際に弁22を開放するだけの力ですむため、アーム11の強度を確保しなくてもすむようになる。
With this configuration, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and furthermore, the
(第3の実施形態)
つぎに、本発明の第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、圧縮空気供給部23を用いていたが、圧縮空気を作るためのコンプレッサーが必要である。車両によっては、空気ブレーキのためにコンプレッサーを搭載しているが、コンプレッサーを搭載していない車両ではコンプレッサーを追加しなくてはならない。また、圧縮空気供給部23は空気ブレーキにも用いられるため、圧縮空気の使用が増大するのは望ましくない場合もある。そこで第3の実施形態では、空気アクチュエータの代わりに電気アクチュエータを用いる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In 2nd Embodiment, although the compressed
図4は、本発明の第3の実施形態に係る自動運転装置の構成例を示す図である。図4に示す例では、自動運転装置3は、車体10と、車体10から突出したアーム11とを備える。車体10は、キングピン12と、リンク14と、車輪15と、電気アクチュエータ31と、スイッチ32と、電源33とを備える。また、キングピン12と、リンク14と、電気アクチュエータ31と、スイッチ32と、電源33とにより操舵機構を構成する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of an automatic driving apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 4, the automatic driving device 3 includes a
電気アクチュエータ31は、直流電動機のように、制御回路が不要で電圧のみ印加すれば動作するものとする。電気アクチュエータ31の回路は、スイッチ32を介して電源33に接続されている。
The
スイッチ32は、電気回路のスイッチであり、アーム11と接続されている。スイッチ32は通常は切れた状態であり、アーム11が障害物50に接触して動作すると、スイッチ32が投入されて電気アクチュエータ31が動作し、車輪15を操舵する。
The
例えば図4に示すように、自動運転装置3が進行方向左方向に経路から逸脱し、進行方向左側のアーム11が障害物50に接触した場合、駆動機構に接続された車輪15が右側を向くように、電気アクチュエータ31が動作するものとする。
For example, as shown in FIG. 4, when the automatic driving device 3 deviates from the path in the left direction in the traveling direction and the
上述したように、自動運転装置3は、車体(本体)10から突出したアーム11と、車輪15を操舵する操舵機構とを備え、操舵機構は、アーム11が自動運転装置3の近傍に配置された障害物50に接触した場合に、自動運転装置3が障害物50から遠ざかる方向に車輪15を操舵する。操舵機構は電気アクチュエータ31を有し、アーム11が動作すると、電気回路のスイッチ32が投入されて電気アクチュエータ31が動作することにより、車輪15が操舵される。
As described above, the automatic driving device 3 includes the
かかる構成により、第1の実施形態と同じ効果を得ることができ、さらに自動運転装置3のアーム11は車輪15を操舵する際にスイッチ32を投入するだけの力ですむため、アーム11の強度を確保しなくてもすむようになる。
With this configuration, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
(第4の実施形態)
つぎに、本発明の第4の実施形態について説明する。第3の実施形態では、駆動機構に電源33を必要とするが、電源33が故障した場合には駆動機構が動作しなくなってしまう。そこで、第4の実施の形態では、電源33が故障した際でも駆動機構が動作するように、電源33に並列に電圧型インバータを接続する。電源33が正常に動作している場合は、駆動機構は第3の実施形態と同一の動作を行う。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the
図5は、本発明の第4の実施形態に係る自動運転装置の電気回路の構成例を示す図である。図5に示す例では、自動運転装置4は、車体10と、車体10から突出したアーム11とを備える。車体10は、キングピン12(図示せず)と、リンク14(図示せず)と、車輪15(図示せず)と、電気アクチュエータ31と、電気回路のスイッチ32と、電源33と、電圧形インバータ41と、永久磁石同期電動機42とを備える。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an electric circuit of the automatic driving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 5, the automatic driving device 4 includes a
電源33が正常に動作している場合には、キングピン12(図示せず)と、リンク14(図示せず)と、電気アクチュエータ31と、スイッチ32と、電源33とにより操舵機構を構成し、電源33が故障した場合には、キングピン12(図示せず)と、リンク14(図示せず)と、電気アクチュエータ31と、スイッチ32と、電圧形インバータ41とにより操舵機構を構成する。
When the
電圧形インバータ41は、電源33に並列に接続され、スイッチング素子411及び還流ダイオード(フリーホイールダイオード)412が逆並列に接続したアームによって3相の交流電圧を生成し、永久磁石同期電動機42を制御する。また、電圧形インバータ41の入力側には、電源33に並列にコンデンサ413が設けられている。
The
永久磁石同期電動機42は、電圧形インバータ41により生成された交流電圧を入力し、車輪15(図示せず)を駆動する。なお、永久磁石同期電動機42を車輪15ごとに設けてもよいし、複数の車輪15を一つの永久磁石同期電動機42で駆動してもよい。
The permanent
つぎに、電源33が故障した場合を考える。電源33が故障すると、電圧形インバータ41は動作を停止する。しかしながら、永久磁石同期電動機42は回転している場合、誘起電圧を発生させる。電圧形インバータ41のスイッチング素子411がスイッチング動作を停止した場合でも、還流ダイオード412によって整流回路が構成される。そのため、電源33が故障した状態でも、永久磁石同期電動機42の誘起電圧が整流されて、電圧が発生する。すなわち、アーム11が接触してスイッチ32が投入されると、電気アクチュエータ31を動作させることができる。また、電圧形インバータ41が故障した場合も、同様の動作となることは明らかである。
Next, consider a case where the
永久磁石同期電動機42の誘起電圧は、回転数に比例することが知られている。そのため、速度が速いほどアーム11が接触した際に電気アクチュエータ31に印加される電圧が大きくなる。速度が速いほど、経路を逸脱した際の危険性が高くなることから、危険性が高い場合の方がより確実な動作を実現することができる。
It is known that the induced voltage of the permanent
なお、速度が低下すると永久磁石同期電動機42の誘起電圧が低下するものの、コンデンサ413により電圧はすぐには低下しない。一般的に自動運転する車両の異常時には緊急停止するように非常ブレーキをかける構成となっていることから、本発明による制御逸脱からの回復動作は、非常ブレーキの制動時間中のみ有効であれば十分である。
When the speed is reduced, the induced voltage of the permanent
上述したように、自動運転装置4は、車体(本体)10から突出したアーム11と、車輪15を操舵する操舵機構とを備え、操舵機構は、アーム11が自動運転装置4の近傍に配置された障害物50に接触した場合に、自動運転装置4が障害物50から遠ざかる方向に車輪15を操舵する。また、車輪15を駆動する永久磁石同期電動機42と、電気回路の電源33と並列に接続された、永久磁石同期電動機42を制御する電圧形インバータ41とを備え、電圧形インバータ41又は電気回路の電源33が故障した場合には、永久磁石同期電動機42の誘起電圧が電圧形インバータ41の還流ダイオード412によって整流された電圧を用いて電気アクチュエータ31が駆動される。
As described above, the automatic driving device 4 includes the
かかる構成により、第3の実施形態と同じ効果を得ることができ、さらに電源33が故障した状態でも、永久磁石同期電動機42の誘起電圧を利用して車輪15を操舵することができるようになる。また、電圧形インバータ41が故障した場合も同様に、永久磁石同期電動機42の誘起電圧を利用して車輪15を操舵することができるようになる。
With this configuration, the same effect as that of the third embodiment can be obtained, and the
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, a plurality of constituent blocks described in the embodiments can be combined into one, or one constituent block can be divided.
このように、本発明によれば、案内レールや保護レール、及び障害物検知用のセンサを必要とせず、制御異常時も安全に運転できる自動運転装置を実現できるため、産業上大いに有効である。 As described above, according to the present invention, an automatic driving device that can be operated safely even when a control abnormality occurs without the need for a guide rail, a protective rail, and an obstacle detection sensor can be realized. .
1,2,3,4 自動運転装置
10 車体(本体)
11 アーム
12 キングピン
13 歯車
14 リンク
15 車輪
21 空気アクチュエータ
22 弁
23 圧縮空気供給部
31 電気アクチュエータ
32 スイッチ
33 電源
41 電圧形インバータ
42 永久磁石同期電動機
50 障害物
411 スイッチング素子
412 還流ダイオード
413 コンデンサ
1, 2, 3, 4
DESCRIPTION OF
Claims (5)
本体から突出したアームと、
リンク機構のみ、又はリンク機構及び歯車のみにより、前記アームを車輪に機械的に結合し、前記車輪を操舵する操舵機構と、を備え、
前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵することを特徴とする自動運転装置。 In an automatic driving device that performs automatic driving without using an obstacle detection sensor,
An arm protruding from the main body,
A steering mechanism that mechanically couples the arm to a wheel by only a link mechanism or a link mechanism and a gear and steers the wheel;
The automatic driving device, wherein the steering mechanism steers a wheel in a direction away from the obstacle when the arm contacts an obstacle arranged in the vicinity of the automatic driving device. .
本体から突出したアームと、
空気アクチュエータを有して車輪を操舵する操舵機構と、を備え、
前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵し、
前記アームが動作すると、直接、空気回路の弁が開放されて前記空気アクチュエータが動作することにより、前記車輪が操舵されることを特徴とする自動運転装置。 In an automatic driving device that performs automatic driving without using an obstacle detection sensor,
An arm protruding from the main body,
A steering mechanism having a pneumatic actuator to steer the wheels,
The steering mechanism steers a wheel in a direction in which the automatic driving apparatus moves away from the obstacle when the arm contacts an obstacle arranged in the vicinity of the automatic driving apparatus,
When the arm is operated, an automatic driving device is characterized in that the wheel is steered by directly opening a valve of an air circuit and operating the air actuator.
本体から突出したアームと、
電気アクチュエータを有して車輪を操舵する操舵機構と、を備え、
前記操舵機構は、前記アームが当該自動運転装置の近傍に配置された障害物に接触した場合に、当該自動運転装置が前記障害物から遠ざかる方向に車輪を操舵し、
前記アームが動作すると、電気回路のスイッチが投入されて直接前記電気アクチュエータが動作することにより、前記車輪が操舵されることを特徴とする自動運転装置。 In an automatic driving device that performs automatic driving without using an obstacle detection sensor,
An arm protruding from the main body,
A steering mechanism having an electric actuator to steer the wheel,
The steering mechanism steers a wheel in a direction in which the automatic driving apparatus moves away from the obstacle when the arm contacts an obstacle arranged in the vicinity of the automatic driving apparatus,
When the arm is operated by direct the electrical actuator is operated switch of the electric circuit is turned on, automatic operation system you characterized in that the wheel is steered.
前記電気回路の電源と並列に接続された、前記永久磁石同期電動機を制御するインバータと、を備え、
前記インバータ又は前記電源が故障した場合には、前記永久磁石同期電動機の誘起電圧が前記インバータの還流ダイオードによって整流された電圧を用いて前記電気アクチュエータが駆動されることを特徴とする、請求項3に記載の自動運転装置。 A permanent magnet synchronous motor for driving the wheel;
An inverter for controlling the permanent magnet synchronous motor, connected in parallel with the power source of the electric circuit,
4. The electric actuator is driven by using a voltage obtained by rectifying an induced voltage of the permanent magnet synchronous motor by a return diode of the inverter when the inverter or the power source fails. The automatic driving device described in 1.
The automatic driving device according to any one of claims 1 to 4, wherein the arm has a curved shape.
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