JPH0245809A - 自動走行車両 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば工場内の通路に敷設されたレールなど
の走行コース設定用誘導ラインに沿って自動的に操向お
よび走行可能に構成された無人搬送車のような自動走行
車両に係り、より詳しくは、走行コース設定用誘導ライ
ンに対する車体の左右方向変位を検出すると共に、その
左右方向変位検出結果に基いて左右車輪に回転速度差を
与えることにより自動操向制御を行うように構成してあ
る自動走行車両に関する。

〔従来の技術〕

この種の自動走行車両は、一般に、第４図に略示してい
るように、車体Ｂの左右部分に、走行コースを設定する
誘導ラインＬに対する左右方向距離１１．１２を検出す
るための距離センサーＳｌ。

Ｓ２を設けることにより、前記誘導ラインＬに対する車
体Ｂの左右方向変位Δ１（＝１１−１”２：車体Ｂの左
右中心線Ｚと前記誘導ラインＬとの距離）を検出可能に
構成されると共に、その左右方向変位Δｌの検出結果に
基いて、車体Ｂに装備されている左右車輪Ｗｌ、Ｗ２に
、前記左右方向変位Δ２をゼロに復帰させるように回転
速度差を与えることによって、車体Ｂを常に前記誘導ラ
インＬに沿わせて走行させるように自動操向制御可能に
構成されている。

なお、同第４図において、Ｍ、Ｔｌ、Ｔ２は、夫々、前
記左右車輪Ｗｌ、Ｗ２を駆動するための共用モーター、
左車輪用変速機、右車輪用変速機（ただし：左右車輪Ｗ
ｌ、Ｗ２に対して各別にモーターＭｌ、Ｍ２−図示せず
−を設ける場合は各変速ｍＴ１．Ｔ２は必ずしも必要で
はない）であり、また、Ｃは、設定走行速度ｖＯに応じ
て前記共用モーターＭに対する基本回転速度制御を行う
と共に、前記距離センサーＳ１．３２から入力される検
出信号に基いて、前記誘導ラインＬに対する車体Ｂの左
右方向変位Δ１＜＝１１−１２）を演算し、その左右方
向変位Δｌに応じた操向制御量信号を前記両変速１１Ｔ
１．Ｔ２に供給するように構成されたコントローラーで
ある。

而して、かかる自動走行車両における従来の自動操向制
御（前記コントローラーＣによる自動操向制御）は、前
記車体Ｂの左右方向変位Δｌと、左右回転速度比Ｒ（＝
左車輪Ｗｌの回転速、度／右車輪Ｗ２の回転速度）とが
、第５図のグラフに示すような操向制御パターンＰ（一
種の線型制御）となるように構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記したような従来の単なる線型的な操
向制御パターンＰを採用した場合には、下記のような問
題があった。

即ち、第６図に実線で示しているように、操向制御パタ
ーンＰの傾きを比較的小さく設定すると、全体としてふ
れの小さい（オーバーシュートの小さい）安定な制御を
行える反面、追従性が悪くなるために、特に曲線部分走
行時において車体Ｂが設定コース（誘導ラインＬ）から
外れてしまう虞れが大きく、一方、同第６図に点線で示
しているように、操向制御パターンＰの傾きを比較的太
き（設定すると、全体として追従性が改善されるので、
曲線部分走行時には有利となるが、特に直線部分走行時
において左右のふれが大きくなる（オーバーシュートが
大きくなる）ために安定な制御を行えない、という二律
背反的なジレンマがある。

そして、この従来の操向制御構成においては、直線部分
走行時においても曲線部分走行時においても基本的な走
行速度ｖＯは一定に設定され、しかも、その走行速度ｖ
Ｏの大きさ如何に拘らず前記操向制御パターンＰの傾き
が一定に設定されていたために、上記したような問題は
より顕著に現れ易い。

従って、上記した従来の操向制御構成の場合には、直線
部分走行時にも曲線部分走行時にも共に理想的な安定性
と追従性を発揮し得る操向制御Ｂを行わせるための最適
な操向制御パターンＰの傾きを設定することは不可能で
あり、安定性および追従性の何れか一方のあるいは両方
をある程度犠牲にした操向制御、つまり、具体的には、
直線部分走行時における安定性不足、曲線部分走行時に
おける追従性不足といった中途半端な操向制御にならざ
るを得なかったのである。

本発明は、かかる従来実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、直線部分走行時にも曲線部分走行時に
も、共に、理想的な安定性と追従性を発揮し得るように
、全く新規な自動操向および走行速度制御構成を備えた
自動走行車両を開発・提供せんとすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、冒頭に記載した
ような基本的構成を有する自動走行車両おいて、 走行コース設定用誘導ラインにおける直線部分と曲線部
分とで互いに異なる走行速度を自動設定するように構成
すると共に、その直線部分走行時における操向制御パタ
ーンと曲線部分走行時における操向制御パターンとを互
いに異ならせである、という構成を採用した点に特徴が
ある。

〔作用〕 かかる特徴構成を採用したことにより発揮される作用は
次の通りである。

即ち、上記本発明に係る自動走行車両においては、後述
する実施例の記載からもより一層明らかとなるように、
走行コース設定用誘導ラインにおける直線部分と曲線部
分とで互いに異なる走行速度を自動設定する（通常は、
曲線部分における走行速度を直線部分における走行速度
よりも遅（する）という走行速度制御を行わせる構成を
採用することによって、基本的に、前記操向制御パター
ンの傾きが一定という条件下では、直線部分走行時にお
ける追従性よりも曲線部分走行時における追従性を高め
得るように、換言すれば、直線部分走行時には安定性が
確保され曲線部分走行時には追従性が確保されるように
構成するのみならず、更に、直線部分走行時における操
向制御パターンと曲線部分走行時における操向制御パタ
ーンとを異ならせる（通常は、曲線部分走行時の操向制
御パターンの傾きを直線部分走行時の操向制御パターン
の傾きよりも大きくする）というパターン切換操向制御
を行わせる構成をも採用したから、直線部分走行時には
その場合により重要な安定性がより一層確実に発揮され
、また、曲線部分走行時にはその場合により重要な追従
性がより一層確実に発揮されるようになり、つまり、本
発明によれば、上述した走行速度制御とそれに対応した
パターン切換操向制御との非常に巧みな組み合わせによ
って、直線部分走行時にも曲線部分走行時にも、共に、
はぼ理想的な安定性と追従性を発揮させ得るようになっ
たのである。

〔実施例〕

以下、本発明に係る自動走行車両の具体的実施例を図面
（第１図ないし第３図）に基いて説明する。

第１図に略示しているように、走行コース設定用の誘導
ラインＬに沿って自動的に操向および走行可能な自動走
行車両が下記のように構成されている。なお、前記誘導
ラインＬの例えば−側方には、自動走行車両の進行方向
における前方走行コースが直線部分であるか曲線部分か
を識別させるための信号発信器Ｈ・・・（例えば発光器
など）が固設されている。この例では、前記信号発信器
Ｈ・・・は、夫々、直線部分と曲線部分との境界付近の
側方に設けられている。

さて、前記自動走行車両は、左右車輪Ｗｌ、Ｗ２を備え
た車体Ｂの例えば−側部分に、前記誘導ラインＬの側方
に設けられた信号発信器Ｈ・・・からの信号を検出する
ためのコース状態識別センサーＳｏ（例えば光センサー
など）を設けることにより、進行方向における前方走行
コースが直線部分であるか曲線部分かを識別可能に構成
すると共に、車体Ｂの左右部分に、前記誘導ラインＬ（
例えば、低周波電流が流されているレールあるいはコー
ドなど）に対する左右方向距離Ｉｔｌｕ！２を検出する
ための距離センサーＳｌ、Ｓ２　（例えば、前記誘導ラ
インＬの低周波電流による誘導電流を発生するコイルな
ど）を設けることにより、前記誘導ラインＬに対する車
体Ｂの左右方向変位ΔＩ！（＝１１−１２：車体Ｂの左
右中心線Ｚと前記誘導ラインＬとの距＃）を検出可能に
構成してある。

なお、同第１図において、Ｍ、Ｔ１．Ｔ２は、夫々、前
記左右車輪ｗ１．ｗ２を駆動するための共用モーター、
左車輪用変速機、右車輪用変速機であり（ただし、変速
機Ｔｌ、Ｔ２を設けないで、左右車輪Ｗ１．Ｗ２に対し
て各別にモーターＭｌ。

Ｍ２−図示せず−を設けるようにしてもよい）、また、
Ｃは、前記コース状態識別センサーＳＯおよび両距離セ
ンサーＳｌ、３２から入力される検出信号に基いて、以
下に詳述するような走行速度制御および操向制御を行う
べく、前記共用モーターＭおよび両変速機ＴＩ、Ｔ２　
（または両モーターＭｌ、Ｍ２）を制御するように構成
されたコントローラーである。

即ち、前記コントローラーＣは、前記コース状態識別セ
ンサーＳＯからの検出信号により、進行方向における前
方走行コースが、直線部分であると判定した場合には、
車体Ｂの基本走行速度を第１走行速度Ｖｌ（通常は比較
的速い速度）に設定し、一方、曲線部分であると判定し
た場合には、車体Ｂの基本走行速度を第２走行速度Ｖ２
（通常は比較的遅い速度：ｖ２＜ｖｌ）に設定すべく、
前記共用モーターＭ（または両モーターＭ１．Ｍ２）に
対する基本回転速度制御を行う。

また、前記前記コントローラーＣは、前記距離センサー
３１．５２から入力される検出信号に基いて、前記誘導
ラインＬに対する車体Ｂの左右方向変位Δ１　（＝１１
−１２）を演算し、その左右方向変位Δｌ、ならびに、
前記進行方向における前方走行コースの識別結果（直線
部分か曲線部分か）、または、前記のようにして設定し
た基本走行速度（第１走行速度ｖ１か第２走行速度■２
か）に応じた操向制御量信号を、前記両変速機ＴＩ。

Ｔ２（または両モーターＭｌ、Ｍ２）に供給して、左右
車輪Ｗｌ、Ｗ２に回転速度差を与えることにより操向制
御を行う。

つまり、前記操向制御量信号は、直線部分走行時と曲線
部分走行時とに対して、各別に、前記車体Ｂの左右方向
変位Δ２と、左右車輪Ｗｌ、　Ｗ２の回転速度比Ｒ（＝
左車輪Ｗ１の回転速度／右車輪Ｗ２の回転速度）とが、
第２図のグラフに示すような互いに異なる第１および第
２操向制御パターンＰＬ、Ｐ２　（この例では、夫々、
非線型制御の一種である所謂デュアルゲイン制御−変位
Δｌの小さい範囲では傾きを比較的小さくし、変位Δｌ
の大きい範囲では傾きを比較的大きくする−を採用して
いる）となるように設定される。

この第２図に示すように、通常は、曲線部分走行時にお
ける第２操向制御パターンＰ２の全体としての傾きが、
直線部分走行時における第１操向制御パターンＰｉの全
体としての傾きよりも大きく設定されている。なお、こ
れら各操向制御パターンＰＩ、Ｐ２は、本実施例の場合
には夫々データテーブルとして記憶させであるが、数式
化して記憶させておいて算出させるように構成しても差
し支えない。

なお、上記の実施例においては、第１および第２操向制
御パターンＰＩ、Ｐ２を、夫々、前記第２図に示したよ
うに、車体Ｂの左右方向変位Δｌと、左右車輪Ｗｌ、Ｗ
２の回転速度比Ｒ（−左車輪Ｗ１の回転速度／右車輪Ｗ
２の回転速度）との関係で定義したが、第３図に示すよ
うに、車体Ｂの左右方向変位Δｌと、左右車輪Ｗｌ、Ｗ
２の回転速度差Ｑ（−左車輪Ｗｌの回転速度−右車輪Ｗ
２の回転速度）との関係で定義しても差し支えない。

〔発明の効果〕

以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
自動走行車両によれば、走行コース設定用誘導ラインに
おける直線部分と曲線部分とで互いに異なる走行速度を
自動設定するように構成すると共に、その直線部分走行
時における操向制御パターンと曲線部分走行時における
操向制御パターンとを互いに異ならせるというように、
走行速度制御とそれに対応したパターン切換操向制御と
を巧みに組み合わせた特異な構成を採用したことにより
、直線部分走行時にも曲線部分走行時にも、共に、はぼ
理想的な安定性と追従性を発揮させ得る、という顕著に
優れた効果が奏されるに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る自動走行車両の具体
的実施例を示し、第１図は全体概略平面図、第２図はそ
の操向制御パターンの説明用グラフであり、また、第３
図は変形例にかかる操向制御パターンの説明用グラフで
ある。 そして、第４図ないし第６図は本発明の技術的背景なら
びに従来技術における問題点を説明するためのものであ
って、第４図は従来の自動走行車両は全体概略平面図、
第５図はその操向制御パターンの説明用グラフ、第６図
はその問題点の説明用グラフを夫々示している。 Ｌ　・・・・・・走行コース設定用誘導ライン、Ｂ　・
・・・・・車体、 Δｌ・・・・・・左右方向変位、 Ｗｌ・・・・・・左車輪、 Ｗ２・・・・・・右車輪、 ■ｌ・・・・・・第１走行速度、 ｖ２・・・・・・第２走行速度、 ＰＩ・・・・・・第１操向制御パターン、Ｐ２・・・・
・・第２操向制御パターン。 出廓人新明工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 走行コース設定用誘導ラインに対する車体の左右方向変
   位を検出すると共に、その左右方向変位検出結果に基い
   て左右車輪に回転速度差を与えることにより自動操向制
   御を行うように構成してある自動走行車両において、 前記走行コース設定用誘導ラインにおける直線部分と曲
   線部分とで互いに異なる走行速度を自動設定するように
   構成すると共に、その直線部分走行時における操向制御
   パターンと曲線部分走行時における操向制御パターンと
   を互いに異ならせてあることを特徴とする自動走行車両
   。