JPH03174607A - 無人搬送車の障害物回避方法 - 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、無人搬送車の障害物回避方法に関する。

［従来の技術］ 従来から、無人搬送車において障害物を回避する方法と
しては、超音波センサやカメラ等を用いて搬送車の周囲
の環境認識、つまり障害物の位置だけでなく大きさをも
認識し、障害物が検出されると、−旦停止し、その後の
車の進行方向を決定してから走行を開始するのが通例で
ある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このように環境認識を行う装置は構成が大掛
かりになると共に、処理時間が長くなり、また、障害物
を検出したとき一旦停止していたのでは、無駄が多い。

そこで、本発明は上記問題点を解消するもので、障害物
検出センサで最も近い障害物だけを検出し、この検出結
果により走行コースの座標を移動することにより、構成
が簡単で、処理時間が短くて済み、また、−々停止しな
くとも簡易的に障害物回避動作が得られる無人搬送車の
障害物回避方法を提供することを目的とする。

［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、路面上の走行コー
スに沿って予め設定した基準座標軸に対する車の現在位
置を、左右車輪の転がり距離の検出値より演算し、その
演算結果に基づいて走行、操舵制御を行う無人搬送車に
おいて、車体に設けた障害物検出センサの検出信号に基
づき、所定の車体固定座標軸上での障害物位置を演算す
ると共に、この車体固定座標軸上の障害物位置を前記基
準座標軸上の位置に座標変換し、この座標変換した値に
基づき、障害物から遠ざかる方向に指間基準座標軸を平
行移動させ、この平行移動させた座標軸を障害物回避コ
ースとして用いるようにした無人搬送車の障害物回避方
法である。

［作用］ 上記方法によれば、走行コース上の基準座標軸に対する
車の現在位置を演算し、その演算結果に基づいて走行、
操舵制御が行われるか、そのとき、障害物検出センサの
検出信号に基づいて車体固定座標軸上での障害物位置を
演算すると共に、この車体固定座標軸上の障害物位置を
基準座標軸上の位置に座標変換し、この座標変換した値
に基づき、障害物から遠ざかる方向に基準座標軸を平行
移動させ、この新たな座標軸上で走行、操舵制御か行わ
れる。

［実施例］ 本発明の障害物回避方法の一実施例につき、第１図を参
照して説明する。

同図は、路面上の所定の走行コース１０に対して搬送車
１１か走行している状態を示ず。搬送車１１は、走行コ
ース１０に沿って誘導走行するための所定の演算、記憶
機能を持った走行制御装置（不図示）を有し、この走行
制御装置は、誘導検出コイル（不図示）や、操舵・駆動
車軸１２の操舵角検出用ポテンショメータや、左右の固
定車軸１２ａ、１２ｂに設けたエンコーダ等の各種セン
サからの信号を入力し、もって所定の走行・操舵制御を
行う。

以下、障害物回避方法の処理手順を順次説明する。

■走行コース１０に沿って予め設定した路面固定座標軸
Ｘ。−ｙ　ｏ　（以下、これを基準座標軸という）を仮
想する。

■搬送車（車体〉１１の動きを代表する車体代表点Ｃを
、操舵を行わない車軸（左右固定軸）１２ａ、１２ｂの
軸と、走行コース１０に乗せようとする車体の中心軸（
後記β軸に該当する）の交点に選ぶと、成る時点での車
体代表点Ｃの位置（ｘ　ｉ、ｙ　ｉ）と、車ｔ＊１１の
方向角θ　ｉＣＣＣ は、下記（１）式で求まる。

Δθ　　ｉ Δｘｉ−ΔＪｌｉ−ｃｏｓ（θ　　ｉ−１＋　　　　　
　　）ＣＣ Δθ　　ｉ Δｙｉ−Δ、Ｑｉ−ｓｉｎ（θ　　１−１＋ＣＣ ） Δｊ　Ｒｉ しｔ、１ Δθ　　ｊ ここに、 ΔＪｌｉ＋ΔｆＪＬ　Ｉ Δ（ ｘ　　　ｉ＝ｘ　　　＋−１＋Δｘｉ ＣＣＣ ｙ　　ｉ＝ｙ　　ｉ−１＋Δｙｉ ＣＣＣ θ　　ｉ−θ　　１−１　＋Δθ　　ｉＣＣＣ ・・・　（１） なお、Δは微小時間（演算のサンプリング周期間）の変
化量を示し、ｉは逐次値を示す添字である。Δｊ　　ｔ
、ΔｆＪＬｉは、左右固定軸１２ａ。

１２ｂの転がり距離でエンコーダ等で検出した値である
。

車体１１は、３”　＝　０　＋θＣ１−０となるよう操
舵制御されることで、走行コース１０に沿って走行する
ことができる。

■一方、車体代表点Ｃを原点とし、上記車軸とそれに直
角な車体中心軸とからなる車体固定座標軸α−βを仮想
する。

ここに、上記α−β座標軸との関連で、車体１１の周囲
の所定の位置に、所定の角度で障害物検出用の複数個の
超音波センサー４〜２５か設置されている。なお、超音
波センサに代えて、赤外線センサ等各種のセンサを使用
することもできる。

■進行方向に向いている超音波センサー４〜１７により
前方物体（障害物）１゛との距離・を検出しく本実施例
てはセン日ノーが用例あるので、４つの値が得られる）
、これらと各センサのα−β座標軸に対する位置関係よ
りα−β座標軸に対する障害物Ｔの位置を演算する。こ
の中で、β値の最小のものが車の直前方に位置すること
になるので、最小のβ値を選び、β値が予め定めた定数
値Ｂｋより小さ８１れは（障害物１゛が車体１１に近い
ということになる）、その値をα　ｊ、β、ｊ　＜ｊは
処理 理の逐次値を示す添字で、最初はｊ＝０）とする。

β値か予め定めた定数値Ｂｋより大きければ、障害物′
ｒが車体１１から遠いので、このβ値は無視し、以下の
処理は行わない。

■この時点の（１）式で得られている車体位置の演算結
果であるｙ　ｉ、θ　ｉと、障害物ＴのＣＣ α−β座標軸上の値（α　ｊ、βＩｊ）とより、ｘｏ−
ｙｏ座標軸に封する障害物位置ｙ、ｊ（ｊＯ〉が下記（
２）式で求まる。

ｙｊ−βｔｊ−ｓｉｎθ。ｔ−ａｔ：）−ｃｏｓ　θ　
　１−１−ｙｉ ＣＣ ｊ＝ｏ、　　１．　２．　　・・・　　　　　　　　　
　・・・　（２）なお、ここで求まったｙｔｊ値が、 ｙｔＯｌ＞ｗ の場合は、障害物を回避する必要がないので、以下の処
理は行わない。

■次に、上記で求まった障害物位置３’　（Ｊに基いて
、下記（３）式でＸ。−ｙｏ座標軸の平行移動量Ｓｊ　
（ｊ＝ｏ）を求め、さらに、平行移動量Ｓｊに基いて、
（４）式で車体位置を座標変換する。また、（５）式で
平行移動量Ｓｊの積算値を求める。

ｙｔｊ１≦Ｗの場合； ０≦ｙｔＯ≦Ｗの場合、５Ｊ＝Ｖ、５Ｊ　　ＷＷ≦ｙｔ
Ｏく０の場合、５ｊ＝ｙｔｊ＋ｗｙ　、５　Ｊ　ｌ　＞
　ｗの場合； ５ｊ＝０ ｊ＝ｏ、　　］、　　２．　　・・・ ・・・　（３〉 ｙｉ＝ｙｉ−３ｊ　　　　　　　　　・・・（４）ＣＣ ｊ＝ｏ、　　１．　２．　　・・・ ΣＳｊ−Σ５ｊ−１　＋ｓｊ　　　　　　　・・・　（
５）ｊ＝ｏ、　　１．　２．　　・・・ 上記■〜■の処理の繰り返しにより、基準座標軸Ｘ。−
ｙｏは“Ｓ′°たＣ−を平行移動され、新たな軸ｘ１−
ｙ１が仮想されることになる。

■」１記■〜・■の処理（ｊ＝１．２．・・・）を繰り
返し行っていけば、前述したように車はｙｉＯとなるよ
う操舵制御されているので、（３）式％式％ 車体１１は障害物Ｔより離れようとする。

上記の繰り返し処理に入った後、■の処理において（３
）式で１ｙｔｊ　ｌ＞ｗ（Ｓｊ＝Ｏ）となった場合、お
よび、■の処理においてβ値が予め定めた定数値Ｂｋよ
り小さいものがなかった場合のいずれかの状態になれば
、下記■以後の処理を行う。

■−回目の処理で０≦ｙｔＯ≦Ｗであった場合、車体１
１の左側に設置した超音波センサのうち、前側のセンサ
２５により、予め定めた距離１にの範囲内に障害物Ｔが
検出され、続いて後側のセンサ２４により同様に検出さ
れ、その後、車体１１の前後とも同範囲内に障害物Ｔが
検出されなくなれは、車体１１が障害物７Ｉ’を回避し
て通過したと判断し、元のコースに戻るように下記（６
）式の座標変換を行い、処理を終了する。

ｙ　　ｉ＝ｙ　　ｉ十ΣＳｊ　　　　　　・・・（６）
ＣＣ また、−回目の処理で−Ｗ≦ｙ、、Ｏ＜Ｏであった場合
も車体１１の右側に設置した超音波センサ１８．１つの
信号により同様の処理を行えばよい。

■また、次の場合は車体１１は停止するものとする。

・車体１１の周囲の超音波センサのうちいずれかか、予
め定めた危険至近距離、Ｑｅ以下の範囲に障害物Ｔを検
出したとき。

・１ΣＳｊｌの値が予め定めた限界値ΣＳ　　Ｉｉｎ＋
０ を越えたとき。

・移動量ＳＯが定まってから上記■の処理を行う障害物
回避動作中に、車体位置Ｘ値の変化量か予め定めた限界
値ｘ　　ｌｉｎ＋を越えたとき。

上記実施例では、車体代表点Ｃと、車体固定座標軸α−
βの原点とが一致しているため、演算処理がより一層容
易になる効果があるが、この点で必ずしも一致している
必要はなく、例えば、車体固定座標軸α−βの原点は上
記とは別の位置にあってもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、障害物検出センサの検出
信号に基づいて車体固定座標軸上での障害物位置を演算
し、かつ、この車体固定座標軸上の障害物位置を、走行
コース上の基準座標軸上の位置に座標変換し、この座標
変換した値に基づいて障害物から遠ざかる方向に平行移
動させた基準座標軸上で走行、操舵制御を行うようにし
ているので、処理データ量が少なくて済み、従って、従
来の搬送車周囲の環境認識を行って障害物を回避１ する方法に比べ、構成が大掛かりになることがなく、構
成が簡単で、しかも、処理時間が短く走行・操舵しなが
ら簡易的に障害物回避動作を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するための図であ
る。 １０・・・走行コース、１１・・・搬送車（車体）、１
２ａ、１２ｂ・・・固定軸、１４〜２５・・・超音波セ
ンサ（障害物検出センサ）、Ｃ・・・車体代表点、１゛
・・・障害物、ｘｏ−ｙｏ・・・基準座標軸、α−β・
・・車体固定座標軸、Ｓ・・・座標軸の平行移動量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）路面上の走行コースに沿って予め設定した基準座
   標軸に対する車の現在位置を、左右車輪の転がり距離の
   検出値より演算し、その演算結果に基づいて走行、操舵
   制御を行う無人搬送車において、 車体に設けた障害物検出センサの検出信号に基づき、所
   定の車体固定座標軸上での障害物位置を演算すると共に
   、この車体固定座標軸上の障害物位置を前記基準座標軸
   上の位置に座標変換し、この座標変換した値に基づき、
   障害物から遠ざかる方向に前記基準座標軸を平行移動さ
   せ、この平行移動させた座標軸を障害物回避コースとし
   て用いるようにしたことを特徴とする無人搬送車の障害
   物回避方法。