JPH041809A - 無人搬送車の操舵角および速度制御装置 - Google Patents

無人搬送車の操舵角および速度制御装置

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JPH041809A
JPH041809A JP2103789A JP10378990A JPH041809A JP H041809 A JPH041809 A JP H041809A JP 2103789 A JP2103789 A JP 2103789A JP 10378990 A JP10378990 A JP 10378990A JP H041809 A JPH041809 A JP H041809A
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JP
Japan
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steering angle
speed
deviation
guide line
fuzzy
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Pending
Application number
JP2103789A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Endo
遠藤 真一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
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Priority to DE69121751T priority patent/DE69121751T2/de
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Priority to US07/678,598 priority patent/US5218542A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S706/00Data processing: artificial intelligence
    • Y10S706/90Fuzzy logic

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

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」 この発明は、走行路上に敷設された誘導線を検知しなが
ら自立走行する無人搬送車の操舵角および速度制御装置
に関する。
「従来の技術」 近年、工場などのFA(ファクトリ・オートメーション
)の発達に伴い、無人搬送車を用いた自動搬送システム
が数多く導入されてきている。
この種のシステムにおける無人搬送車の操舵(ステアリ
ング)角の制御には、主に車体に取付けたセンサによっ
て、走行路上に敷設された誘導線からのずれを検出し、
このずれを修正するように操舵角を変える方式が採用さ
れている。
一方、カーブなどの曲がり部分においては、安定した走
行を行うために、カーブに入る前の誘導線付近に速度情
報を記したマークを置き、このマークからの速度情報を
読み取って速度を変更する方式が採用されている。
第11図は従来の無人搬送車lの一例を示す斜視図、第
12図は同無人搬送車lの操舵角制御系を示す概略構成
図、第13図は同無人搬送車の速度制御系を示す概略構
成図である。
ます、第11図において、2は操舵輪、3は操舵輪2の
操舵角を設定するステアモータ、4は操舵輪2を駆動す
る走行モータ、5はコントロールボックスであり、操舵
角検知器6からの出力信号を読込み、この信号に基づい
てステアモータ3を制御する。操舵角検知器6は図示の
ように略T字状に形成されており、その基端部がステア
モータ3の駆動軸に取付けられ、同駆動軸の動きにした
がって水平方向に揺動するようになっている。また、操
舵角検知器6の先端部両端には検知コイル7 a、 7
 bが取付けられており、これらによって、走行路8上
に貼付された磁気テープ(誘導線)9の検知か行なわれ
る。この場合、検知コイル7aは図示のように車体の進
行方向Aに対して右側に取付けられており、検知コイル
7bは同方向Aに対して左側に取付けられている。検知
コイル7a、7bによる誘導線9の検知は、これら検知
コイル7a7bを誘導線9の磁界中を移動させることに
より発生する起電力を利用したものであり、この起電力
は誘導線9から離れるほど小さくなる。10は後輪であ
り、回動自在に取付けられている。!■はマーク検知器
であり、誘導線9の付近の走行面上に設置されたマーク
(図示路)から速度情報を続出ものである。
次に、第12図において、12.13は各々増幅器であ
り、検知コイル7 a、 7 bに誘起した起電力を増
幅する。14は差動増幅器であり、増幅器12.13の
出力電圧の差(以下、ずれ信号)を出力する。この場合
、操舵角検知器6が誘導線9に対して左側にずれている
場合にはその出力が負になり、右側にずれている場合に
は正になるものとすると、操舵角検知器6が誘導線9に
対して右側にずれていて、増幅器12.13の出力が4
 V、1■になったときの出力は3■になる。差動増幅
器14から出力されるずれ信号は微分回路I5に供給さ
れるとともに比例回路16に供給される。微分回路15
では、ずれ信号の時間微分が行なわれ、ずれ方向(車体
がずれて行っている方向)か得られる。この微分回路I
5からの出力信号と比例回路16からの出力信号が増幅
器17にて加算され、この結果(例えば、誘導線9に対
して左側にずれていて、かつ、左方向へ向っていること
を示す信号)か駆動回路18に供給される。そして、こ
の駆動回路18によってずれを補正するようにステアモ
ータ3の制御が行なわれ、操舵輪2の操舵角が決定され
る。
次に、第13図において、19は走行モータ4の回転速
度を制御する制御回路であり、切替器20により、4段
階に速度が設定できるようになっている。切替器20の
設定はマーク検知器11によって検出された速度情報に
より行なわれるようになっている。21は発電機てあり
、走行モータ4の回転速度に応じた電圧を発生する。こ
の発生した電圧は速度フィードバック信号として制御回
路19に供給される。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の無人搬送車1においては、操
舵角と速度とを別個に設けた制御系で制御しているので
、回路が複雑になるという問題があった。
また、カーブにおいては、その最ら急な箇所における操
舵角制御能力に応した決定した速度で一定して走行する
ようにしているので、走行効率か上からないという問題
もあった。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、操
舵角と速度とを共通した制御系で制御でき、かつカーブ
での走行速度を操舵角に応じて変化させることかできる
無人搬送車の操舵角および速度制御装置を提供すること
を目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明は、走行路上に敷設された誘導線に対するずれ
を検知する検知手段と、この検知手段から出力されるず
れ信号を時間微分してずれ方向を演算する演算手段と、
車輪の操舵角を検知する操舵角検知手段と、走行速度を
検知する走行速度検知手段とを備え、前記誘導線に沿っ
て自立走行する無人搬送車において、現時点での前記ず
れおよびずれ方向および操舵角および走行速度に対して
ファジィ推論を施し、この推論結果に基づいて前記車輪
の操舵角および走行速度を制御する制御手段を具備する
ことを特徴とする。
「作用 」 上記構成によれば、無人搬送車の誘導線に対するずれが
検知されるとともに、そのずれの方向が演算により求め
られる。また、操舵角検知手段によって操舵輪の操舵角
が検出され、さらに速度検知手段によって走行速度か検
知される。そして、現時点でのずれ、ずれの方向、操舵
角および走行速度に応じて、ファジィ推論が行なわれ、
操舵角操作量および速度制御量が得られる。そして、こ
の演算の結果得られた操作量に従って、操舵角および走
行速度の制御が行なわれる。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
第1図はこの発明の一実施例による無人搬送車の操舵角
および速度制御装置を示す概略構成図である。なお、こ
の図において前述した第11図〜第13図と共通する部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。
この図において、25は操舵角を検出する操舵角検知器
であり、ステアモータ3の駆動軸に取付けられている。
この操舵角検知器25の出力信号が増幅器26で増幅さ
れた後、ファジィ制御装置27に供給される。ファジィ
制御装置27は前処理部28、ファジィ推論部29およ
びファジィ規則部30とから構成されており、前処理部
28は、差動増幅器14の出力信号に基づいて誘導線9
に対するずれを示す“ずれ信号ΔD”と、その“時間微
分Δ!D”を求め、ファイシイ推論部29に供給する一
方、操舵角検知器2・5の出力信号である現在の操舵角
Gと、発電機2目の出力信号である現在の速度Vとをフ
ァジィ推論部29に供給する。
ファジィ推論部29は、前処理部23から供給されるず
れ信号ΔDとその時間微分Δ”D%現在の操舵角Gおよ
び現在の速度Vから、ファジィ規則(後述する)に基づ
いてファジィ推論し、操舵角操作量ΔUと速度制御ΔS
を求める。この場合、ファジィ規則はパーナルコンピュ
ータなどによって、 IF  ΔD=L  and  Δ”D=L  and
  G−L  and  V・PSthen  ΔU=
PB  Δ5=NS(すなわち、“誘導線9からのずれ
が左方向であり、ずれの時間微分か左方向であり、現在
の操舵角が左側にずれており、さらに現在の速度が少し
早いのなら、操舵角を右方向に大きく切り、速度を少し
減速しなさい”)のような形式で作成し、ファジィ推論
部29に記憶する。
ここで、ずれ信号ΔDのメンバーシップ関数を第2図に
、ずれ信号の時間微分Δ2Dのメンバーシップ関数を第
3図に、現在の操舵角Gのメンバーシップ関数を第4図
に、操舵角制御指令のメンバーシップ関数を第5図に、
現在速度のメンバーシップ関数を第6図に、速度制御指
令のメンバーシップ関数を第7図にそれぞれ示す。なお
、これらの図においては、簡略化のために上下限値を全
て±1にしている。また、符合り、Z、R,NB、NM
、NS、ZO,PS、PM、PB、PLは各々メンバー
シップ関数のラベルであり、この実施例では全て三角形
の関数を用いている。なお、図中にあるように各メンバ
ーシップ関数のラベルの意味は以下の通りである。
■ずれ信号ΔDのメンバーシップ関数 L:誘導線9の左側にずれている Z:誘導線9のほぼ中央にいる R:誘導線9の右側にずれている ■ずれ信号の時間微分Δ2Dのメンパーンツブ関数 L:左方向へずれていっている Z:ずれがほぼ一定である R:右方向へずれていっている ■現在の操舵角Gのメンバーシップ関数L:左に切られ
ている Z:はとんど切られていない R°右に切られている ■操舵角制御指令のメンバーシップ関数NB=左方向に
大きく切れ NM:左方向に中ぐらい切れ NS:左方向に小さく切れ ZO:はとんど切るな PS、右方向に小さく切れ PM・右方向に中ぐらい切れ PB・右方向に大きく切れ ■現在速度■のメンバーシップ関数 PB:速度は非常に早い PL、速度は中ぐらい早い PS、速度は少し早い ZO・速度はほとんど零ぐらい ■速度制御指令のメンバーシップ関数 PS:速度を少し増やせ ZO・速度をほとんど増やすな NS:速度を少し減速しろ また、現在の操舵角G=Lにおけるファジィ制御規則を
第8図に、同操舵角G=Zにおけるファジィ制御規則を
第9図に、同操舵角G=Hにおけるファジィ制御規則を
第1θ図にぞれぞれ示す。
なお、これらの図において、縦方向がずれ信号ΔDと、
このずれ信号ΔDの時間微分Δ2Dを示し、横方向か現
在速度Vを示している。また、ファジィ制御焼目りは各
々36個あり、例えば、操舵角G−りにおける規則1は
rL、L、Zolて、操舵角操作量ΔUか−PBj、速
度制御ΔSか「−」である。なお、「−」は前回制御を
行ったとき設定した値と同じ値をとるという意味である
。規則2はrL、LPSJで、操舵角操作量ΔUがrp
B」、速度制御ΔSかr N S jである。また、規
則3はrL、L、PM」で、操舵角操作量ΔUがrPB
j、速度制御ΔSがrNSJであり、規則4はrL、L
、PBJで、操舵角操作量ΔUがrPBJで、速度制御
ΔSが「NS」である。以下、図に示す通りである。
ファジィ推論方法には、従来より周知のrMA)l−M
!N論理積」を使用し、出力の決定方法としては「重心
法」を使用する。こらの方法により操舵角操作量ΔUと
速度制御ΔUを求める。なお、rMA)l−MIN論理
積」によるファジィ推論方法の詳細な説明は、本出願人
によって既に平成2年3月30日に出願済みの明細書(
“無人搬送車の操舵角制御装置、“)に詳しく記載され
ている。また、ファジィ推論方法および出力決定方法は
上記以外の方法を採用しても構わない。
ファジィ推論部29によって、現在の操舵角(G−り、
ZSR)における、ずれ信号ΔDと、このずれ信号ΔD
の時間微分Δ2Dと、現在速度Vとがファジィ制御規則
にて評価され、これにより得られる操舵角操作量ΔUが
増幅器33にて増幅された後、駆動回路17に供給され
る。これによってステアモータ3の制御が行なわれ、操
舵角か設定される。一方、速度制御ΔSは増幅器34に
よって増幅された後、制御回路19に供給される。これ
によって走行モータ4の速度制御が行なわれ、速度が設
定される。
なお、上記実施例においては、無人搬送車1の前進の場
合について説明したが、後進の場合は、無人搬送車1の
後部に取付けたステアセンサ(図示路)に切替えて前進
の場合と同様に操舵角および速度の制御を行なうことは
言うまでもない。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明による無人搬送車の操舵
角および速度制御装置によれば、誘導線からのずれと、
このずれの時間微分と、現在の操舵角および速度とに対
してファジィ推論を施して、誘導線からのずれに応じて
操舵角および速度を制御するようにしたので、従来のよ
うにカーブを一定速度で走行する方式と比へて走行効率
が向上する。このことは、カーブの多いルートを走行さ
せる場合に有効である。また、カーブに入る前の速度指
定を行うマークを設置する必要かないので、マークか不
要な分、価格の低減を図ることができるという効果も得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による無人搬送車の操舵角
および速度制御装置を示す概略構成図、第2図〜第1θ
図は各々同実施例を説明するための図、第11図は従来
の無人搬送車を示す概略構成図、第12図は同無人搬送
車の操舵角制御装置を示す概略構成図、第13図は同無
人搬送車の速度制御装置を示す概略構成図である。 l・・・・・無人搬送車、2・・・・・・前輪(車輪)
、3・・・ステアモータ、4・・・・走行モータ、・・
・操舵角検知器、 9 ・・・ ・・誘導線、 第 111  刊Fを乞負怜す檜卸傭度智11仲の素条
を艶・・・マーク検知器、 12.1 ・・増幅器、 ・・・・・差動増幅器、 駆動回路、 ・・・制御回路、 発電機、 5・・・・・・操舵角検知器、 7 ・・・ ファジィ制御装置、 28 ・ 前処理部、 9 ・・ ・・・ファジィ推論部、 30 ・ ・・・ファジィ規則部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 走行路上に敷設された誘導線に対するずれを検知する検
    知手段と、この検知手段から出力されるずれ信号を時間
    微分してずれ方向を演算する演算手段と、車輪の操舵角
    を検知する操舵角検知手段と、走行速度を検知する走行
    速度検知手段とを備え、前記誘導線に沿って自立走行す
    る無人搬送車において、現時点での前記ずれおよびずれ
    方向および操舵角および走行速度に対してファジィ推論
    を施し、この推論結果に基づいて前記車輪の操舵角およ
    び走行速度を制御する制御手段を具備することを特徴と
    する無人搬送車の操舵角および速度制御装置。
JP2103789A 1990-03-30 1990-04-19 無人搬送車の操舵角および速度制御装置 Pending JPH041809A (ja)

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JP2103789A JPH041809A (ja) 1990-04-19 1990-04-19 無人搬送車の操舵角および速度制御装置
DE69121751T DE69121751T2 (de) 1990-03-30 1991-03-29 Steuerungssystem für ein unbemanntes Trägerfahrzeug
EP91420110A EP0449754B1 (en) 1990-03-30 1991-03-29 Control system for unmanned carrier vehicle
US07/678,598 US5218542A (en) 1990-03-30 1991-04-01 Control system for unmanned carrier vehicle
KR1019910006107A KR0160302B1 (ko) 1990-04-19 1991-04-17 무인반송차의 조타각 및 속도제어장치

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KR (1) KR0160302B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659723A (ja) * 1992-06-05 1994-03-04 Gakunan Koki Kk 道路区画線施工機における自動操縦方法
JPH096434A (ja) * 1995-06-02 1997-01-10 Samsung Electron Co Ltd ロボットの自動走行制御装置およびその方法
JPH11237917A (ja) * 1998-02-19 1999-08-31 Komatsu Ltd トンネル内搬送システム

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KR0160302B1 (ko) 1999-03-20
KR910018877A (ko) 1991-11-30

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