JPH06274225A - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】現時点での車体の向きを加味した制御系に改良
することで誘導用に埋設する磁性体間の距離を拡大して
も、走行路に対する車体の走行安定性を確保できる。 【構成】磁性体を単一形状とし、各磁性体を走行路上に
離散的に敷設もしくは走行路中に離散的に埋設するとと
もに、車体前部に装備した磁気センサの中心から磁性体
中心の間の水平偏位差を零にするよう左右駆動モータを
制御し、かつ同一偏差量においても、旋回動作に入って
いることに対応して、左右両輪の速度差を検出し駆動モ
ータ制御系にフィードバックして操舵量を加減するフィ
ードバックループを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地表に敷設もしくは地
中に埋設された磁性体の磁界を検出し誘導走行する無人
搬送車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性体に誘導されて走行する無人
搬送車及び磁性体の敷設法としては、磁性体の磁界を検
出する磁気ガイドセンサを車体前部に装備し、バッテリ
ーを駆動源としたモータにより駆動するとともに、該駆
動用モータを右車輪と左車輪用に各々独立に設け、磁気
センサの中心から磁性体中心の間の水平偏位差を零にす
るよう左右駆動モータの回転速度を制御し、磁性体の敷
設された走行路上を誘導走行し、かつ該磁性体は走行路
上に連続的に敷設もしくは、走行路中に連続的に埋設す
る方式（図２）があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁性体を連続的に埋設する方式では、全長が数１０
ｍから数kmに及ぶ走行路に対して、磁性体１単位当り数
cmの長さであり、磁性体総数が１０００〜１００，００
０個に及ぶ数量となるため、走行路への磁性体の敷設
（埋設）及び走行路の変更に膨大な時間と経費を要する
ものであった。上記課題に鑑み、近年磁性体の敷設（埋
設）方式を連続的から離散的として、磁性体間の距離を
より拡大することで、同じ走行路道程において、より少
数の磁性体数とし、敷設時間と経費の軽減を計ることが
検討されつつある。

【０００４】しかるに、前記従来技術による左右駆動モ
ータの回転速度制御方式は、磁気センサの中心から磁性
体中心の間の水平偏位差のみを制御系の入力として、そ
の偏位量が零となる方向に操舵される様、左右両輪の回
転速度差を駆動モータに出力する方式（図２）であるた
め、同じ位置偏差量でも、走行路に対する車体の向きが
考慮されていないために、磁性体間の距離を拡大する
程、蛇行が生じやすく、最悪の場合、脱線に到る恐れが
ある等の問題点があった。本発明の目的は、同じ位置偏
差量でも車体の向きを加味した制御系に改良すること
で、磁性体間の距離を拡大しても、走行路に対する車体
の走行安定性を確保可能な無人搬送車を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、磁性体を単一形状とし、各磁性体を走行
路上に離散的に敷設もしくは走行路中に離散的に埋設す
るとともに、車体前部に装備した磁気センサの中心から
磁性体中心の間の水平偏位差を零にするよう左右駆動モ
ータを制御し、かつ同一偏差量においても、旋回動作に
入っていることに対応して、左右両輪の速度差を検出し
駆動モータ制御系にフィードバックして操舵量を加減す
るフィードバックループを設けたことを特徴とするもの
である。

【０００６】

【作用】本発明によれば、同じ位置偏差においても、現
時点での旋回動作量を常に検出しているので、例えば右
にｂの距離分偏位している状態において、既に駆動輪が
左旋回している場合は、旋回量が零の場合よりも駆動モ
ータの操舵量（左右モータの速度差指令値）を減ずるこ
とで、磁性体間の誘導磁界非検出区間において、次の磁
界に到達した時点での偏位量が、フィードバックのない
場合より少なくなる。従って、本発明のフィードバック
ループを設けることで、蛇行がより少なくなり、走行安
定性が向上する。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を説明する。図１は本発明
による制御系の構成図である。先ず図３の搬送車の基本
構成について説明する。磁気ガイドセンサ１は、１列に
１６個の磁気スイッチを配した構成となっており、敷設
された磁性体直上のスイッチのみＯＮする様動作する。
バッテリ２は駆動用モータ３の駆動源であり、モータ３
は、右車輪と左車輪用に各々独立して設ける。４は本発
明の図１の制御系の回路を収納する各種制御ボードであ
る。６はモータの回転数を検出するエンコーダでモータ
と一体に取付けてある。磁気センサ１で検出された偏位
に対応する磁気スイッチによる偏位信号は、制御ボード
内に入力され、計算処理された入力信号に対する出力量
がモータドライバ５に出力され、モータドライバ５によ
り、バッテリ５よりチョッパ制御された電流が左右のモ
ータ３に流れ、モータ回転速度を制御する。

【０００８】本発明による制御系の図１において、出発
後最初にマーカを検出するまではＷ_L*＝Ｗ_R*＝Ｗ_O*の指
令を与える。Ｗ_Lは左車輪、Ｗ_Rは右車輪、Ｗ_Oは初期設
定の回転速度であり、Ｗ_L*，Ｗ_R*，Ｗ_O*は指令値を、Ｗ
_L，Ｗ_Rは実回転速度を表す。出発後、磁性体からの偏差
ｂが磁気センサ１から、コントローラ（Ａ）に入力さ
れ、従来方式による補償制御によりＷ_L＝−Ｗ_Rの回転速
度差が各々コントローラ（Ｂ_L）及び（Ｂ_R）に与えら
れ、各コントローラより、右モータ及び左モータへ制御
電流として出力される。この時の各々のモータ回転速度
はエンコーダ６により検出され、この時例えば右にｂの
距離分偏位している状態において、既に駆動輪が左旋回
している場合は、Ｋ_C＝Ｗ_L−Ｗ_Rなる旋回量が零の場合
より大きいため、この値分の負のフィードバックをコン
トローラ（Ａ）より出力された速度指令値に加える。こ
れにより、次の磁性体上に向かう操舵量が既に左右モー
タに与えられている場合は、モータへの回転速度差指令
値が少なくなるため、オーバーシュートによる蛇行が少
なくなり、走行安定性が向上する。

【０００９】図４は直線コース変更時の追従実験コース
であり、磁性体９として、連続マーカ用磁気テープを直
径５cmの円に加工したものを用い、全長約９ｍの直線上
に間隔ｄで配置した。間隔ｄを４０cmから１００cmま
で、１０cm毎に変えて、本発明による制御方式および従
来制御方式でそれぞれ１０回走行させたときの走行成功
率を図５に示す。本発明によるフィードバックループを
設けることにより、蛇行を減少できる結果、走行成功率
が１００％となるマーカ間隔の限界値を４０cmから５０
cmまで１０cm拡大できることが実験的に確認できた。

【００１０】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る無人搬送
車は、車体前部に装備した磁気センサの中心から、敷設
した磁性体中心の間の水平偏位差が同一偏差量であって
も、旋回動作に入っていることに対応して、左右両輪の
速度差を検出し駆動モータ制御系にフィードバックして
操舵量を加減するフィードバックループを設けた構成と
したため、従来の無人搬送車に比べ、敷設する磁性体間
の距離を拡大しても、蛇行がより少なくなり走行安定性
が向上するので、同じ走行路道程において、より少数の
磁性体数とし、敷設時間と経費の軽減が可能となる点で
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御系の構成図である。

【図２】従来の搬送車の制御系の構成図である。

【図３】搬送車の基本構成の上面から見た図である。

【図４】本発明による搬送車の走行安定性を確認するた
めの実験コースである。

【図５】磁性体の間隔ｄに対する各制御方式での走行成
功率のグラフである。

【符号の説明】

１は磁気センサ、２はバッテリ、３は駆動用モータ、４
は各種制御ボード、５はモータドライバ、６はエンコー
ダ、９は磁性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地表に敷設もしくは地中に埋設された磁性
   体の磁界を検出する磁気ガイドセンサとバッテリを駆動
   源とした駆動用モータを右車輪と左車輪用に各々独立に
   設け、磁性体の磁界検出信号により左右の駆動モータを
   制御し、磁性体に誘導走行する無人搬送車において、磁
   性体を単一形状とし、各磁性体を走行路上に離散的に敷
   設もしくは走行路中に離散的に埋設するとともに、車体
   前部に装備した磁気センサの中心から磁性体中心の間の
   水平偏位差を零にするよう左右駆動モータを制御し、か
   つ同一偏位差量においても、旋回動作に入っていること
   に対応して、左右両輪の速度差を検出し駆動モータ制御
   系にフィードバックして操舵量を加減するフィードバッ
   クループを設けたことを特徴とする無人搬送車。