JPH01240910A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明は、誘導ラインに従って走行する例えば無人走行
車の操舵量０（Ｉ　Ｎ置に関する。

（従来の技術） かかる操舵側ｉ装置には第５図に示すような各方式があ
る。同図（ａ＞に示す方式は無人走行車１の進行方向に
誘導ラインセンサ（不図示）が設けられ、この誘導ライ
ンセンサにより検出された誘導ラインに対する位置ずれ
から各側面側に設けられた各車輪２．３の各走行モータ
４，５の各駆動量の差から操舵するものである。なお、
６゜７はキャスタである。又、同図（ｂ）に示す方式は
無人走行車１の誘導ラインセンサにより検出された誘導
ラインに対する位置ずれから前側に設けられた各車輪８
の操舵モータ９の各駆動量で操舵するものである。なお
、１０は走行モータである。

さらに同図（Ｃ）に示す方式は無人走行車１の誘導ライ
ンセンサにより検出された誘導ラインに対する位置ずれ
から前後側に設けられた各車輪１１゜１２の操舵モータ
１３の各駆動量で操舵するものである。なお、１４は走
行モータである。

ところが、以上の各操舵方式では、例えば無人走行車が
誘導ラインからずれて再び誘導ラインに戻る場合、無人
走行車の移動軌跡は第６図に示すように円弧状、つまり
無人搬送車は回り込むような移動軌跡で走行してしまう
。このため、無人走行車は誘導ラインからの位置ずれを
検出しながら走行しているので、誘導ラインに対して蛇
行しながら走行することになる。なお、第６図では蛇行
状態を明確にするためにラインａを引いである。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように無人走行車は蛇行して不安定な状態で走行
することが多いものであった。

そこで本発明は、蛇行の少ない安定した操舵制御ができ
る操舵量（ｉ０装置を提供することを目的とする。

「発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、誘導ラインに従って走行する走行車の操舵制
御装置において、走行車の前後側の車輪にそれぞれ設け
られた各操舵モータと、走行車の前後側にそれぞれ設け
られ走行車の前後側における誘導ラインに対する各位置
ずれを検出する各位置ずれセンサと、これら位置ずれセ
ンサにより検出された各位置ずれから走行車の誘導ライ
ンに対する傾きを求め、この傾きから各操舵モータに対
する各操舵量Ｗａを求める操舵量算出手段とを備えて上
記目的を達成しようとする操舵制御装置である。

（作用） このような手段を備えたことにより、走行車の前後側に
それぞれ設けられた各位置ずれセンサにより走行車の前
後側における各位置ずれが検出され、操舵量算出手段は
これら位置ずれから走（１車の誘導ラインに対する傾き
を求め、この傾きから各操舵モータに対する各操舵制御
装置を求める。

そうして、これら操舵制御Ｉ　Ｉが各操舵モータに送ら
れて操舵制御が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は操舵制御装置を適用した無人走行車の構成図で
あって、同図（ａ）は外観図、同図（ｂ）は膿能ブロッ
ク図である。無人走行車２０は誘導ライン２１に従って
前後つまり矢印Ａ及びＢ方向に走行するものとなってい
る。なお、ここでは説明を分り易くするために六方向側
を前側としＢ方向側を後側とする。さて、無人走行車２
０には車輪２２，２３．２４．２５が設けられており、
このうち車輪２２．２５にそれぞれ減速機２６゜２７を
介して走行モータ２８．２９が連結されるとともに減速
１１３０．３１を介して操舵モータ３２．３３が設けら
れている。

又、無人走行車２０の前後側にはそれぞれ位置ずれセン
サとしての誘導ラインセンサ３４．３５が設けられてい
る。これら誘導ラインセンサ３４゜３５はそれぞれ誘導
ライン２１を検出し、この誘導ライン２１と走行基準位
置との位置ずれを出力するものである。

又、無人走行車２０の内部には第１図（ｂ）に示す操舵
量算出部４０及びサーボ部４１が設けられている。操舵
量算出部４０は、各誘導ラインセンサ３４．３５により
検出された各位置ずれから無人走行車２０の誘導ライン
２１に対する傾きを求め、この傾きから各操舵モータ２
８．２９に対する各操舵制御１ｔを求める曙能を持った
ものである。具体的な構成は、Ａ／Ｄ　（アナログ／デ
ィジタル）変換器４２．４３が設けられ、これらＡ　、
／Ｄ変換器４２．４３に各誘導ラインセンサ３４゜３５
からの位置ずれ信号が切換スイッチ４４を通して入力さ
れるようになっている。そして、＆Ａ／Ｄ変換器４２．
４３の出力端が加算器４４を介して乗算器４５に接続さ
れている。この乗算器４５は各誘導ラインセンサ３４．
３５間の距１１ｔＬが設定され、加算器４４の出力を（
１、／　Ｌ　）倍するものとなっている。この乗算器４
５の出力端には各乗算器４６及び４７が接続され、もっ
てこの乗算器４５は一方の乗算器４６を介して加算器４
８に接続されるとともに他方の乗算器４７を介して加算
器４つに接続されている。又、前記Ａ／Ｄ変換器４２の
出力端は乗算器５０を介して加算器４８に接続されると
ともに乗算器５１を介して加算器４９に接続されている
。なお、加算器４６は定数に２を乗算し、加ｉ器４７は
定数１〈４を乗算し、加算器５０は定￥ＩＫ１を乗算し
、さらにＩＪロロ器５１は定数に３を乗算するものとな
っている。

そうして、ｈａ算器４８の出力端にゲインＫを乗算する
乗算器５２が接続され、又加算器４９の出力端にゲイン
Ｋを乗算する乗算器５３が接続され、これら乗算器５２
．５３の出力端に切換スイッチ５４が接続されて各乗算
器５２．５３の乗算出力つまり各操舵モータ２８，２９
の操舵制御量ψ１、Φ２が次のサーボ部４１に送られる
ようになっている。なお、各乗算器５２．５３で乗算す
るゲインには図示しない走行速度検出手段で検出された
走行速度に応じた値となっている。

サーボ部４１は前側サーボ系５５と後側サーボ系５６と
から成り、前側サーボ系５５は操舵制御量ψ１を入力す
る加算器５７が設けられ、この加算器５７にＤ／Ａ（デ
ィジタル／アナログ）変換器５８を介してサーボアンプ
５９が接続され、そしてこのサーボアンプ５９の出力が
操舵モータ２８に送られるようになっている。なお、こ
の操舵モータ２８にはエンコーダ６０が取り付けられ、
このエンコーダ６０から出力される角度検出信号が加算
器５７にフィードバックされている。又、後側サーボ系
５６は操舵制御ＩＩｍψ２を入力する加算器６１が設け
られ、この加算器６１にＤ／Ａ変換器６２を介してサー
ボアンプ６３が接続され、このサーボアンプ６３の出力
が操舵モータ２９に送られるようになっている。なお、
この操舵モータ２９にはエンコーダ６４が取り付けられ
、このエンコーダ６４から出力される角度検出信号が加
算器６１にフィードバックされている。

次に上記の如く構成された装置の作用を無人走行車２０
が矢印へ方向に走行している場合について第２図に示す
操舵制御フローチャートに従って説明する。ステップＳ
１において無人走行車２０の前側に設けられた誘導ライ
ンセンサ３４は誘導ライン２１を検出するとともにこの
検出位置から走行基準位置に対する位置ずれを検出し、
後側に設けられた誘導ラインセンサ３５は誘導ライン２
１を検出するとともにこの検出位置から走行基準位置に
対する位置ずれを検出する。これにより、誘導ラインセ
ンサ３４から構成される装置ずれはＡ、／　［）変換器
４２でディジタルに変換されて無人走行車２０の前側の
位置ずれ×１として加算器４４及び各乗算器５０．５１
に送られる。これと同時に誘導ラインセンサ３５から出
力される位置ずれはＡ／Ｄ変換器４３でディジタルに変
換されて無人走行車２０の後側の位置ずれ×２として加
算器４４に送られる。この加算器４４は各位置ずれＸｌ
、Ｋ２から １−Ｋ２ の演韓を行って乗算器４５に送出する。しかして、この
乗算器４５はステップＳ２において（Ｘｉ−Ｋ２）／Ｌ
＝θ の演算を行って無人走行車２０の誘導ライン２１に対す
る傾きθを求める。

この傾きθは乗算器４６でに２倍されてＩ］Ｏｎ　ｎ４
８に送られるとともに乗算器４７でに４倍されて加算器
４つに送られる。ここで、ステップＳ３において加算器
４８には乗算器５０でに１倍された位置ずれＸｌ・Ｋ１
が入力しているので、この加算器４８は ×１・Ｋ１＋θ・Ｋ２−ψＦ を送出する。又、加算器４９には乗算器５１でに３倍さ
れた位置ずれ×１・Ｋ３が入力しているので、この加算
器４９は Ｘｉ−に３＋θ−に４＝ψＲ を送出する。

ここで、前述した走行速度検出手段により無人走行車２
０の走行速度Ｖが検出され、この走行速度■に応じたゲ
インＫが各乗算器５２．５３に設定される。従って、次
のステップＳ６において加算器４８の加算出力ψＦは乗
算器５２でゲインに倍されて無人走行車２０の前側の操
舵制ｗｉｔφ１としてサーボ部４１へ送出され、これど
同時に加算器４８の加算出力ψＲは乗算器５３でゲイン
に倍されて無人走行１２０の後側の操舵制御１１ψ２と
してサーボ部４１へ送出される。

これによって、ステップＳ７において操舵制御量ψ１は
加算器５７を通ってＤ／Ａ変換器５８でアナログ変換さ
れ、このアナログ操舵制郭燈がサーボアンプ５９を通っ
て操舵モータ２８に送られる。

又、操舵υｌ１７１１ｆｉψ２は加算器６１を通ってＤ
　、、／　Ａ変換器６２でアナログ変換され、このアナ
ログ操舵制御がサーボアンプ６３を通って操舵モータ２
９に送られる。この結果、無人走行車２ｏは前後側でそ
れぞれ操舵制御が行なわれて誘導ライン２１に従って走
行し、例えばこの操舵制御による移動軌跡は第３図に示
すように誘導ラインに対して無人走行車が平行移動する
ものとなる。

このように上記一実施例においては、無人走行車２０の
前後側における各位置ずれを検出し、これら位置ずれか
ら無人走行車２０の誘導ライン２１に対する傾きを求め
この傾きから各操舵モータ３２．３３に対する各操舵制
御量を求めるようにしたので、無人走行車２０の蛇行が
少なくなり安定して誘導ライン２１に従って走行できる
。又、無人走行車２０を矢印Ｂ方向に走行させる場合は
、各切換スイッチ４４．５４を切換えればよい。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、第
４図に示すように走行モータ７０と操舵モータ７１，７
２とが別の車輪に設けられた無人走行車の各操舵モータ
７１．７２に対してそれぞれ操舵制御量を送るようにし
てもよい。又、無人走行車に限らず有人走行車に適用し
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、蛇行の少ない安定
した操舵制御ができる操舵制御Ｉ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる操舵制御装置を説明するための
図であって、第１図（ａ＞は無人走行車の構成図、第１
図（ｂ）は機能ブロック図、第２図は同装置の操舵制御
フローチャート、第３図は同装置の移動軌跡を示す図、
第４図は変形例を示す図、第５図及び第６図は従来技術
を説明するための図である。 ２０・・・無人走行車、２１・・・誘導ライン、２２〜
２５・・・車輪、２６．２７．３０．３１・・・減速は
、３２．３３・・・操舵モータ、３４．３５・・・誘導
ラインセンサ、４０・・・操舵量算出手段、４１・・・
サーボ部、４２．４３・・・Ａ／Ｄ変換器、４４．５４
・・・切換スイッチ、４４．４８．４９・・・加算器、
４５゜４６□４７，５０．５１，５２．５３・・・乗算
器、５７．６１・・・加算器、５８．６２・・・Ｑ　、
／△変換器、５９．６３・・・サーボアンプ、６０．６
４・・・エンコーダ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｏ２７ 第１　図（ａ） 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘導ラインに従つて走行する走行車の操舵制御装置にお
   いて、前記走行車の前後側の車輪にそれぞれ設けられた
   各操舵モータと、前記走行車の前後側にそれぞれ設けら
   れ前記走行車の前後側における前記誘導ラインに対する
   各位置ずれを検出する各位置ずれセンサと、これら位置
   ずれセンサにより検出された各位置ずれから前記走行車
   の前記誘導ラインに対する傾きを求め、この傾きから前
   記各操舵モータに対する各操舵制御量を求める操舵量算
   出手段とを具備したことを特徴とする操舵制御装置。