JPH07141026A - 無人搬送車の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 無人搬送車の制御方法において、車体の走行
をＳ字運転で修正する際、車体の慣性や回転半径にバラ
ツキ等が生じても、走行基準面の壁面に対する車体の平
行度得、また車体を設定軌道上に戻す。 【構成】 車体１の周辺を検知しながら無人で走行可能
とする一方、前記検知した車体１の周辺状況に応じて左
右車輪の駆動用モータを制御する無人搬送車の制御方法
であって、制御部は壁面３までの距離を超音波センサ２
からの検出信号に基づいて算出し、車体１が基準面の壁
面３に対して偏差（壁面に対する車体の傾きや壁面まで
の距離と設定距離との差）を生じたときに、左右車輪の
エンコーダからのパルスをカウントしながら車体１をＳ
字運転として修正するが、そのＳ字運転の前半（例えば
左回転あるいは右回転）終了後の後半（例えば右回転あ
るいは左回転）時に車体１の前後と壁面までの距離１
２，１３を車体１の側面前後の超音波センサ２の検出信
号に基づいてそれぞれ測定し、この測定結果により壁面
３に対して平行になった時点で当該Ｓ字運転を終了す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば建物内の床面
等を掃除し、あるいは荷物を運搬する際に無人で走行す
る無人搬送車の制御技術に係り、特に詳しくは車体の走
行に必要な基準面の壁面に対する車体の傾きを修正する
無人搬送車の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この無人搬送車は、車体の周囲を監視し
ながら走行するために、その周囲を検知する複数の検知
手段（例えば超音波センサ）を備えており、同複数の超
音波センサによって検出した周囲の状況に基づいて自動
的に走行する。

【０００３】例えば、図３に示すように、車体１の左右
側面に設置した超音波センサ２の一方の側面（同図上で
左側面）の超音波センサ２により、走行の基準面である
壁面３までの距離を一定時間毎に検出しながら、左右車
輪１ａ，１ｂに同じ回転速度を与える。これにより、車
体１は設定軌道上で直進に走行する。

【０００４】ところで、左右車輪１ａ，１ｂに同じ回転
速度を設定しても、同左右車輪１ａ，１ｂの実際の回転
速度がその設定値とならず、例えば一方の車輪の回転速
度が遅く、あるいは他方の車輪の回転速度が速くなった
りする場合がある。このような場合、図３に示すように
車体１と壁面３との距離ｌ１が設定値と異なり（車体１
が設定軌道からずれ）、つまり偏差が生じるため、どう
しても車体の走行を修正する必要がある。

【０００５】そこで、側面の前後の超音波センサ２を用
いて検出した壁面までの距離が設定値と異なり（偏差が
生じ）、つまり車体１が設定軌道をずれた場合、左右車
輪１ａ，１ｂに回転速度差を与えて車体１をＳ字運転と
し、その軌道ずれを修正する。

【０００６】このＳ字運転においては、例えば車体１を
所定回転半径で壁面３に向けて所定時間（あるいは所定
距離）だけ回転し（同図のＳ点からＡ点まで）、その後
さらに車体１を壁面３から離れるように所定時間（また
は所定距離）だけ回転する（同図のＡ点からＢ点ま
で）。

【０００７】上記所定時間（あるいは所定距離）または
所定回転半径が偏差に応じて設定することにより、車体
１の軌道をその偏差分だけ平行移動することができ、つ
まり設定通りの軌道（当初の設定軌道）に戻すことがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記無人搬送
車の制御方法において、車体１の慣性や回転半径のバラ
ツキ等により、上記Ｓ字運転の終了実線時（図３のＢ
点）において車体１が壁面３に対する平行度が不完全と
なる。なお、回転半径のバラツキは例えば左右車輪１
ａ，１ｂの実際の回転速度に誤差が生じることによって
発生する。

【０００９】また、図４に示すように、Ｓ字運転時に車
体１が壁面３に対して傾いている（偏差が生じている）
場合、Ｓ字運転の前半終了時（同図のＣ点）および修正
終了時（同図のＤ点）にあっても、車体１が壁面３と平
行とならず、つまりそのＳ字運転の終了時（同図のＤ
点）における車体１はＣ点時と同じく壁面３に対して傾
くことなる。そのため、再度Ｓ運転が行われ、しかもそ
のＳ字運転が繰り返されることになり、車体１がジグザ
グ運転になる可能性がある。

【００１０】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は車体の走行修正に際し、車体の慣性や
回転半径にバラツキが生じても、同Ｓ字運転で壁面に対
して平行とすることができ、また車体を当該設定軌道上
に戻すことができるようにした無人搬送車の制御方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は車体の周辺を検知しながら無人で走行可
能とする一方、前記検知した車体の周辺状況に応じて左
右車輪の駆動用モータを制御する無人搬送車の制御方法
であって、前記車体の側面の前後に配置した検出手段に
より前記壁面までの距離をそれぞれ測定し、前記側面の
前後において前記壁面までの距離に偏差を生じたときに
は同偏差に応じて前記左右車輪に速度差を与えて前記車
体をＳ字運転とし、かつ同Ｓ字運転の後半時に同車体が
前記壁面に対して平行となったときには同Ｓ字運転を終
了し、前記左右車輪の速度を同じとして元の運転に戻す
ようにしたことを要旨とする。

【００１２】

【作用】上記手段によれば、上記車体の走行をＳ字運転
とする際、同Ｓ字運転に必要な所定時間（あるいは所定
距離）および回転半径（例えば一定値）が設定され、こ
れら設定値に基づいて左右車輪に速度差が与えられる。

【００１３】また、Ｓ字運転時には左右車輪に取り付け
られているエンコーダからのパルスがカウントされ、所
定回転半径、所定時間（あるいは所定距離（そのカウン
ト値））通りに車体がＳ字運転されるが、このＳ字運転
の後半時にはその所定設定値が無視され、車体の前後と
壁面との距離が同じになったときに、つまり壁面に対す
る車体の平行度が得られたときに、Ｓ字運転が終了され
る。

【００１４】したがって、車体の慣性や回転半径にバラ
ツキが生じても、Ｓ字運転終了時点においては壁面に対
する車体の平行度が確実に得られ、またＳ字運転開始時
に壁面に対して車体が傾いている場合（平行度が得られ
ていない場合）にあっても、Ｓ字運転によって車体の平
行度が得られる。

【００１５】

【実施例】この発明の無人搬送車の制御方法は、車体が
基準面の壁面に対して偏差（壁面に対する車体の傾きや
壁面までの距離と設定距離との差）を生じたときに、車
体をＳ字運転として修正して設定軌道に戻すが、そのＳ
字運転の前半（例えば左回転あるいは右回転）終了後の
後半（例えば右回転あるいは左回転）時に車体の前後と
壁面までの距離をそれぞれ測定し、この測定結果により
壁面に対して平行になった時点で当該Ｓ字運転を終了し
ており、Ｓ字運転の後半においては同Ｓ字運転のために
設定した所定時間（あるいは所定距離）を無視する。

【００１６】そのため、この発明の無人搬送車の制御装
置は、図１に示す構成になっており、車体１の周囲等を
監視するための複数の超音波センサ（Ｓ１ないしＳｎ）
２と、車体１の走行指示（走行速度設定等）を操作する
ための操作部４と、車体１を走行させるための左右車輪
を独立して駆動する駆動用モータ（Ｍ１，Ｍ２）５，６
と、各超音波センサ２による検出信号により前方、壁面
や床面までの距離等を測定する一方、操作部１の操作お
よび測定距離情報等に基づいて少なくとも駆動用モータ
５，６を駆動し、かつ一方の壁面を基準面とし、同基準
面（壁面）に対して偏差が生じたときに（距離が設定値
（設定軌道）と異なったときに）Ｓ字運転を実行すると
ともに、同Ｓ字運転の後半時にその壁面に対して平行と
なったときに同Ｓ字運転を終了する制御部（ドライバユ
ニット等を含む）７とを備えている。

【００１７】なお、複数の超音波センサ２（Ｓ１ないし
Ｓｎ）は車体１の前面、両側面（左右側面）および底面
に設置され、また両側面の複数の超音波センサ２は図２
ないし図４に示すように車体１の前後に配置されてお
り、この前後の超音波センサ２によって少なくとも基準
面の壁面３までの距離が検出される。

【００１８】次に、上記構成の無人搬送車の動作を図２
の動作図を参照して詳しく説明する。なお、図２中、図
３および図４と同一部分には同一符号を付し重複説明を
省略する。また、当該無人搬送車の操作部４の操作、例
えば車体１の直進走行操作が行われると、制御部７は左
右の駆動用モータ５，６を同じく駆動し、当該車体１を
壁面３と平行に設定軌道上を直進走行とする。さらに、
各超音波センサ２からの検出信号により前方の壁まので
距離、側壁（基準面の壁面）までの距離や床面までの距
離を測定し、その測定された距離等により周囲の状況を
監視しながら車体１を直進走行とする。

【００１９】この車体１の走行中において、Ｓ字運転に
よって走行修正の必要がある場合、制御部６はＳ字運転
を実行する。また、このＳ字運転開始時において、車体
１が壁面３に対して傾いているものとし、つまり車体１
の前後と壁面３までの距離ｌ２，ｌ３が異なっているも
のとする。

【００２０】上記Ｓ字運転の前半では、車体１を設定軌
道側に戻すために、従来同様に種々設定（所定時間ある
いは所定距離、回転半径）により、車体１を壁面３と逆
方向に回転走行する。すると、車体１はＳ字運転開始時
（図２のＥ点）からほぼ円弧を描いて図２のＦ点に達す
る。

【００２１】なお、このＳ字運転の前半は従来例と全く
同じ処理であり、車体１を同Ｓ字運転の平行移動量の半
分まで走行させる。また、左右車輪１ａ，１ｂに取り付
けられているエンコーダからのパルスをカウントし、こ
のカウント値と設定距離との比較によって車体の走行距
離が決まる。

【００２２】車体１は、Ｓ字運転の開始時の（図２のＥ
点で）壁面に対して傾いていることから、同Ｓ字運転の
前半終了時（図２のＦ点）にも壁面に対して傾くことに
なる。また、Ｓ字運転の後半では、車体１を壁面３側に
戻すために、車体１を同壁面３側に回転走行する。

【００２３】このＳ字運転の後半にあっては、車体１の
側面の超音波センサ２による検出信号により、壁面３ま
での距離を算出するとともに、前後の超音波センサ２に
よって得られる距離が同じになるまで、左右車輪１ａ，
１ｂを回転する。すると、前半と同様に車体１は図２の
Ｆ点からほぼ円弧を描いて回転し、同車体１が壁面３に
対して平行となったとき（図２のＧ点）、つまり壁面３
までの距離が車体１の前後で同じなったとき、Ｓ字運転
を終了する。

【００２４】このＳ字運転の終了後は上述した動作前に
戻り、つまり左右車輪の回転速度が同じに設定されるこ
とから、車体１は壁面３に対して平行に直進走行する。

【００２５】ところで、図２に示すように、Ｓ字運転開
始時に車体１が壁面３に対して傾いている場合、１度の
Ｓ字運転の平行移動量が設定通りにならず、つまり上述
したように同Ｓ字運転の後半において車体１を壁面３に
対して平行としたときに同車体１が設定軌道上にないこ
ともある（図２の破線に示す）。

【００２６】しかし、そのずれはそれ程大きくなく、ま
た図４の場合と同じく壁面３に対する車体１の平行度
（設定軌道に対する車体１の平行度）が既に得られるこ
とから、さらなるＳ字運転を行うことにより、車体１を
設定軌道上に戻すことができ、しかも壁面３に対して車
体１を平行とすることができる。

【００２７】このように、車体１が壁面３に対して傾い
ているときには、また車体１と壁面３との距離が設定値
でないとき、つまり壁面３に対して車体１の平行度が得
られているが、車体１が設定軌道上をずれているときに
は、Ｓ字運転の後半では車体１の前後と壁面３との距離
をそれぞれ測定し、これら測定結果により車体１が壁面
３に対して平行と判断した時点で同Ｓ字運転の後半終了
前であっても同Ｓ字運転の設定（所定時間あるいは所定
距離）を無視して同Ｓ字運転を終了する。

【００２８】したがって、車体１の慣性や回転半径にバ
ラツキ等が生じても、壁面３に対する車体１の平行度を
得ることができるだけなく、車体１を設定軌道上に戻す
ことができる。

【００２９】また、車体１と壁面３との距離が設定値で
ないとき、つまり壁面３に対して車体１の平行度が得れ
ているが、車体１が設定軌道上をずれているときであっ
ても、上述したＳ字運転により車体１を設定軌道に戻す
ことができ、あるいは再度の同Ｓ字運転により車体１を
設定軌道上に合わせることができ、また壁面３に対する
車体１の平行度も得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の無人搬
送車の制御方法によれば、車体が基準面の壁面に対して
偏差（壁面に対する車体の傾きや壁面までの距離と設定
距離との差）を生じたときに、車体をＳ字運転として修
正して設定軌道に戻すが、そのＳ字運転の前半（例えば
左回転あるいは右回転）終了後の後半（例えば右回転あ
るいは左回転）時に車体の前後と壁面までの距離をそれ
ぞれ測定し、この測定結果により壁面に対して平行にな
った時点で当該Ｓ字運転を終了しており、Ｓ字運転の後
半においては同Ｓ字運転のために設定した所定時間（あ
るいは所定距離）を無視するようにしたので、車体の走
行修正に際し、車体の慣性や回転半径のバラツキ等が生
じても、Ｓ字運転で壁面に対して平行とすることがで
き、また車体が基準面の壁面に対して平行度がでていな
くとも、Ｓ字運転で平行を得ることができ、かつ設定軌
道上に戻すことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示し、無人搬送車の制御
方法を適用する制御装置の概略的制御ブロック線図であ
る。

【図２】図１に示す無人搬送車の制御装置の動作を説明
する概略的動作図である。

【図３】従来の無人搬送車の動作を説明する概略的動作
図である。

【図４】従来の無人搬送車の動作を説明する概略的動作
図である。

【符号の説明】

１ 車体（無人搬送車の） １ａ 左車輪 １ｂ 右車輪 １ｃ 補助車輪 ２ 超音波センサ（Ｓ１ないしＳｎ） ３ 壁面（基準面） ４ 操作部 ５ 駆動用モータ（左車輪のモータ） ６ 駆動用モータ（右車輪のモータ） ７ 制御部（ドライバユニット等を含む）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の周辺を検知しながら無人で走行可
   能とする一方、前記検知した車体の周辺状況に応じて左
   右車輪の駆動用モータを制御する無人搬送車の制御方法
   であって、 前記車体の側面の前後に配置した検出手段により前記壁
   面までの距離をそれぞれ測定し、前記側面の前後におい
   て前記壁面までの距離に偏差を生じたときには同偏差に
   応じて前記左右車輪に速度差を与えて前記車体をＳ字運
   転とし、かつ同Ｓ字運転の後半時に同車体が前記壁面に
   対して平行となったときには同Ｓ字運転を終了し、前記
   左右車輪の速度を同じとして元の運転に戻すようにした
   ことを特徴とする無人搬送車の制御方法。
2. 【請求項２】 車体の周辺を検知しながら無人で走行可
   能とする一方、前記検知した車体の周辺状況に応じて左
   右車輪の駆動用モータを制御する無人搬送車の制御方法
   であって、 前記車体の側面の前後に配置した検出手段により一定時
   間毎に前記壁面までの距離をそれぞれ測定し、前記側面
   の前後と前記壁面との距離に偏差を生じたときには同偏
   差に応じて前記左右車輪に速度差を与えて前記車体をＳ
   字運転とし、同Ｓ字運転の前半時においては所定時間
   （あるいは所定距離）だけ前記車体を一方に所定回転半
   径で回転し、同Ｓ字運転の後半時においては前記車体を
   逆方向に回転するとともに、前記側面の前後と前記壁面
   との距離を測定し、該測定結果基づいて同車体が前記壁
   面に対して平行であると判定したときに同Ｓ字運転を終
   了し、前記左右車輪の速度を同じとして元の運転に戻す
   ようにしたことを特徴とする無人搬送車の制御方法。
3. 【請求項３】 車体の周辺を検知しながら無人で走行可
   能とする一方、前記検知した車体の周辺状況に応じて左
   右車輪の駆動用モータを制御する無人搬送車の制御方法
   であって、 前記車体の側面の前後に配置した検出手段により一定時
   間毎に前記壁面までの距離をそれぞれ測定し、前記側面
   の前後と前記壁面との距離に偏差を生じたときには同偏
   差に応じて前記左右車輪に速度差を与えて同車体をＳ字
   運転とし、該Ｓ字運転の前半時においては前記左右車輪
   の回転に対応するエンコーダパルスをカウントしながら
   前記車体を所定距離だけ一方に所定回転半径で回転し、
   同Ｓ字運転の後半時においては前記所定時間（あるいは
   所定距離）を無視して前記車体を逆方向に回転するとと
   もに、前記側面の前後と前記壁面との距離を測定し、該
   測定結果に基づいて前記車体が前記壁面に対して平行で
   あると判定したときに同Ｓ字運転を終了し、前記左右車
   輪の速度を同じとして元の運転に戻すようにしたことを
   特徴とする無人搬送車の制御方法。