JPH07281747A - 無人搬送車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無人搬送車及び床に厳密な調整をすることな
く正確かつ確実な無人搬送車の走行制御を可能にする無
人搬送車の走行制御装置を提供する。 【構成】 ＡＧＶ１０が走行する領域内に絶対座標を割
り付け、その領域内に配置される誘導線、マークプレー
トからなる走行誘導制御手段及びＡＧＶ１０上に設けら
れたそれらのセンサである走行制御センサ手段の配置を
数値データとして表現することで各手段を仮想的に取り
扱う。ＡＧＶ１０は、仮想誘導線及び仮想マークプレー
トに関する地図データを格納するグローバルデータ格納
部２４と、検出したＡＧＶ１０の走行位置から仮想的な
各センサの位置を算出するとともに、仮想誘導線等及び
それらの仮想センサの位置関係を比較することで仮想誘
導線に沿って誘導させ、仮想マークプレートを検出する
ことで走行指示を行うＡＧＶコントローラ２０と、を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人搬送車の走行制御
装置、特に無人搬送車の誘導並びに走行指示を行わせる
手段の設定に手間をかけることなく無人搬送車を良好に
走行させる無人搬送車の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、生産工場等で使用される従来の
電磁誘導式無人搬送車（以下、ＡＧＶという）におい
て、進行方向に対する左右の位置ずれ及び走行経路（以
下、経路という）を検出する方法として図１１に示すよ
うな走行制御装置を用いてきた。

【０００３】図１１は、ＡＧＶ１の進行方向から見たと
きのＡＧＶ１と床２の部分断面の概略図である。床２に
は、ＡＧＶ１を誘導し走行制御する走行誘導制御手段と
して、経路に沿って設けられ交流電流が流れる誘導線
（あるいはフェライトテープ）３及びＡＧＶ１の停止、
速度切換、走行モード切換等を行うべき位置に配設され
走行指示を行うマークプレート４が埋め込まれている。
誘導線３及びマークプレート４は、それぞれ磁力線を形
成する。一方、ＡＧＶ１には、誘導線３及びマークプレ
ート４それぞれを検出する誘導センサ５、マークプレー
トセンサ６が設けられている。

【０００４】以下、ＡＧＶ１の走行制御について説明す
る。

【０００５】ＡＧＶ１は、通常、走行ルートに配設され
た誘導線３に沿って走行する。誘導センサ５は、誘導線
３に流れる交流電流によって生じる磁束の変化により誘
起電圧を発生するようになっている。この誘導電圧から
算出されるＡＧＶ１と誘導線３との間の水平距離をずれ
量として検出する。従って、このずれ量を逐次検出し、
ある一定範囲内に収まるように制御することで正しい方
向にＡＧＶ１を誘導する。

【０００６】また、マークプレートセンサ６は、ＡＧＶ
１の走行中にマークプレート４の存在を検出すると、Ａ
ＧＶ１は予め定められている停止、速度切換、走行モー
ド切換等の走行指示に従い動作する。

【０００７】このように、ＡＧＶ１に搭載されたセンサ
５、６が床２に設置された誘導線３、マークプレート４
を感知することでＡＧＶ１の走行制御を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように磁束の変化により生じる誘導電圧の大きさにより
ずれ量を検出するような構成では、誘導線に流す電流の
誘導発振器の持つ温度特性等による誘導線の電流のばら
つき、誘導線を設置する溝の深さ、床のうねり等による
誘導線センサと誘導線との間の垂直距離のばらつき等に
より誘導線センサが検出した誘導電圧から算出されるず
れ量は大きく変わってしまう。従って、現地におけるそ
れらの調整は極めて重要であり手間がかかる。

【０００９】また、マークプレートセンサは、ＡＧＶ走
行時にマークプレートの存在を検出しなければならない
ので、そのマークプレートセンサとマークプレートの位
置関係及び垂直距離の調整は極めて重要であり手間がか
かる。

【００１０】以上のように、ＡＧＶと床との垂直距離等
により各センサの感度にばらつきが生じてしまうので、
従来の走行制御装置においては、ＡＧＶ及びＡＧＶが走
行する床それぞれに設けられる各構成要素間に、現地で
の厳密な調整が必要となり非常に手間がかかるという問
題があった。

【００１１】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、無人搬送車及び床
に厳密な調整をすることなく正確かつ確実な無人搬送車
の走行制御を可能にする無人搬送車の走行制御装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、請求項１記載の発明は、領域内を走行経路
に沿って無人搬送車を走行させる走行制御装置におい
て、前記走行経路に沿って設けられ前記無人搬送車の誘
導並びに走行指示を行う走行誘導制御手段と、前記無人
搬送車に設けられ前記走行誘導制御手段を検出する走行
制御センサ手段と、の位置を前記領域に割り付けられた
絶対座標上における数値データにより表すことでそれぞ
れを仮想的に設け、前記走行誘導制御手段及び前記走行
制御センサ手段の位置を比較することで前記走行誘導制
御手段を検出することを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の無
人搬送車を走行させる走行制御装置において、前記走行
誘導制御手段の配置を表した数値データを格納するデー
タ格納手段と、検出した前記無人搬送車の走行位置から
前記走行制御センサ手段の位置を算出するとともに、仮
想的に設けられた走行制御センサ手段及び前記走行誘導
制御手段の位置関係を比較することで前記走行誘導制御
手段を検出するコントローラと、を有することを特徴と
する。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の無
人搬送車を走行させる走行制御装置において、前記コン
トローラは、前記無人搬送車を誘導する前記走行誘導制
御手段からの前記無人搬送車のずれ量を、位置ずれと方
位ずれとから算出することを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上のような構成を有する本発明に係る無人搬
送車の走行制御装置においては、無人搬送車が走行する
領域に絶対座標を割り付ける。走行誘導制御手段並びに
走行制御センサ手段それぞれの位置を絶対座標上におけ
る数値データとして表現し仮想的に設ける。

【００１６】位置検出手段は、無人搬送車の走行位置を
検出するので、絶対座標上における無人搬送車の位置を
算出することができる。

【００１７】コントローラは、数値データとして表され
ている仮想的な走行誘導制御手段と、無人搬送車に仮想
的に設けられた走行制御センサ手段と、の位置関係を比
較することで走行誘導制御手段を検出し無人搬送車の誘
導並びに走行指示を行う。従って、走行誘導制御手段及
び走行制御センサ手段は物理的に不要となるので、その
調整に手間がかからず、またその変更も容易にできる。

【００１８】無人搬送車のずれ量は、仮想的な走行制御
センサ手段の無人搬送車を誘導する仮想的な走行誘導制
御手段からの位置ずれと方位ずれとから算出されるの
で、ずれ量は、床等のうねり等に左右されることなく正
確に算出される。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。

【００２０】図１は、本実施例におけるＡＧＶ１０の概
略構成図である。本実施例におけるＡＧＶ１０は、三輪
構成をとっており、１つの前輪１２ａは、各モータ１４
ａ、１４ｂにより操舵及び駆動を行う。また、片方の後
輪１２ｂはモータ１４ｃにより操舵を行い、他方の後輪
１２ｃはキャスター輪である。各モータ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃにはそれぞれエンコーダ１６ａ、１６ｂ、１
６ｃが取り付けられている。エンコーダ１６ａ、１６ｃ
及びモータ１４ａ、１４ｃは操舵用２軸サーボアンプ１
８ａに、エンコーダ１６ｂ及びモータ１４ｂは駆動用１
軸サーボアンプ１８ｂに、それぞれ接続される。更に、
ＡＧＶ１０は、通常コンピュータにより構成され、ＡＧ
Ｖ１０の走行位置を検出し走行を制御するＡＧＶコント
ローラ２０を有する。ＡＧＶコントローラ２０は、ＡＧ
Ｖ１０の走行により得られる走行情報から現在のＡＧＶ
１０の位置を算出するとともにＡＧＶ１０が経路から外
れた場合に進行方向を補正する走行制御部２２と、詳細
は後述する走行誘導制御手段の配置に関する地図データ
等を格納するグローバルデータ格納部２４と、を有す
る。

【００２１】本実施例の特徴的なことは、ＡＧＶ１０が
走行する領域内に絶対座標を割り付け、その領域内に配
置される誘導線並びにマークプレートの配置等走行制御
に用いる情報を座標データ等の数値データとして表現し
たことである。グローバルデータ格納部２４はこの数値
データを格納する。また、ＡＧＶ１０に設けられ走行誘
導制御手段を検出する走行制御センサ手段、本実施例に
おいては誘導線及びマークプレートそれぞれを検出する
誘導センサ及びマークプレートセンサに関する情報を座
標データ等の数値データとして表現したことである。こ
れら走行誘導制御手段及び走行制御センサ手段の位置、
大きさ等を数値で表すことができるので、誘導線、マー
クプレート並びにこれらを検出するセンサ等を物理的に
配置させなくても仮想的に配置させることができる。こ
の仮想的に設けられた手段の絶対座標上における位置を
比較判断することでＡＧＶ１０を走行制御させることが
できる。

【００２２】図２は、グローバルデータ格納部２４に格
納されている走行制御に必要なデータのうちＡＧＶ１０
を誘導し走行制御する走行誘導制御手段に関する地図デ
ータ、本実施例においては誘導線並びにマークプレート
に関するデータの構成及びその関連を示した図である。
本実施例における地図データは、経路種類データ、経路
データ及び脱線検知範囲データからなり仮想的に設置さ
れる誘導線（以下、仮想誘導線という）に関する情報
と、マークプレートデータからなり仮想的に設置される
マークプレート（以下、仮想マークプレートという）に
関する情報と、に分けられる。

【００２３】経路種類データは、ＡＧＶ１０が走行する
仮想誘導線の配線形態を示し、直進を表す直線、カーブ
走行を表す円弧、その場でのスピンを表す点等である。
経路データは、ＡＧＶ１０が走行する経路に関する情報
であり、経路の始点、終点、また円弧走行の場合の円弧
の中心の位置、角度等に関するデータである。これらの
データの関係を図３に示す。脱線検知範囲データは、Ａ
ＧＶ１０が仮想誘導線から外れて走行し脱線とみなす許
容範囲に関するデータであり、仮想誘導線との関係を図
４に示す。また、マークプレートデータは、仮想マーク
プレートの中心位置、大きさに関するデータである。こ
れらのデータの関係を図５に示す。

【００２４】図６は、上記仮想誘導線並びに仮想マーク
プレートをそれぞれ検出するＡＧＶ１０に仮想的に配置
された走行制御センサ手段（以下、仮想誘導センサ及び
仮想マークプレートセンサという）を示した図である。
図において、ＡＧＶ１０には、ＡＧＶ１０の中心を示す
機台原点とその四方の計５つの仮想誘導センサ２６ａ、
２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅと、前面左側と後面右
側にそれぞれ２つの仮想マークプレートセンサ２８ａ、
２８ｂ、２８ｃ、２８ｄと、が仮想的に配置されてい
る。なお、ＡＧＶ１０上における各仮想センサ２６ａ〜
２６ｅ、２８ａ〜２８ｄの位置、大きさ等のデータは、
グローバルデータ格納部２４に格納されている。

【００２５】ＡＧＶの走行位置の検出 ところで、本実施例においては、前述したように仮想誘
導線と仮想誘導センサ並びに仮想マークプレートと仮想
マークプレートセンサの絶対座標における位置を比較す
ることで仮想誘導線及び仮想マークプレートを検出する
ことを特徴とする。ここで、仮想誘導線及び仮想マーク
プレートは仮想的に領域内に設置されているので、それ
らの配置はグローバルデータ格納部２４に格納されてい
る地図データにより得ることができる。一方、仮想誘導
センサ及び仮想マークプレートセンサの位置は、走行す
るＡＧＶ１０の絶対座標上における位置を把握すること
で算出することができる。以下、ＡＧＶ１０の走行位置
の検出について説明する。

【００２６】走行指示情報は、通常ソフトウェアにより
実現され、ＡＧＶ１０は、予め入力されている走行指示
情報に基づき走行する。ＡＧＶコントローラ２０は、走
行が開始すると、走行指示情報の指令に基づき操舵、駆
動の指令パルスを発してサーボアンプ１８ａ、１８ｂに
走行指示を送る。サーボアンプ１８ａ、１８ｂは、この
指令パルスに基づいて前輪１２ａ及び後輪１２ｂを操舵
あるいは駆動させる。

【００２７】一方、ＡＧＶ１０が走行することにより、
ＡＧＶコントローラ２０は、サーボアンプ１８ａ、１８
ｂを介して各エンコーダ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの出力
である操舵パルス、駆動パルスを得る。走行制御部２２
は、この操舵パルス、駆動パルスによりＡＧＶ１０が走
行した実測値を計算する。ＡＧＶ１０が走行開始したス
タート地点の位置がわかっていれば、現時点におけるＡ
ＧＶ１０の走行位置を算出することができる。上記操舵
パルス、駆動パルスは、通常計算５０ミリ秒毎に収集さ
れ、即座にＡＧＶ１０の現在位置が算出される。ＡＧＶ
コントローラ２０は、ＡＧＶ１０の現在位置を把握する
と、詳細は後述するが、ＡＧＶ１０の走行経路からのず
れ量により適宜進行方向が補正される。

【００２８】このようにして、ＡＧＶ１０の絶対座標上
における走行位置を把握できるので、ＡＧＶ１０に仮想
的に配置された仮想誘導センサ及び仮想マークプレート
センサの位置を算出することができる。

【００２９】また、上記ＡＧＶ１０の走行位置の検出に
おいて、より正確に検出するために光ファイバジャイロ
３０を設けて方位の補正を行えるようにした。

【００３０】なお、エンコーダジャイロは累積誤差を持
っているためにそれらの累積誤差を補正する必要があ
る、その補正の手段としては例えばレーザ距離測定計３
２を用いることが考えられる。ただし絶対位置を逐時正
確に計測できるものを用いれば補正手段と用いなくても
よい。

【００３１】ＡＧＶの走行制御 以下、ＡＧＶ１０の走行制御について説明する。本実施
例における走行誘導制御手段並びに走行制御センサ手段
を用いた走行制御は、主に仮想誘導線と仮想誘導センサ
とによるＡＧＶ１０の誘導と、仮想マークプレートと仮
想マークプレートセンサとによるＡＧＶ１０への走行指
示と、に大別される。ＡＧＶ１０の誘導は、仮想誘導セ
ンサの仮想誘導線からのずれ量を算出し、ＡＧＶ１０が
仮想誘導線に沿って走行するように行われる。また、Ａ
ＧＶ１０への走行指示は、仮想マークプレートセンサが
仮想マークプレートを検出することにより行われる。

【００３２】ずれ量の算出 従来においては誘導線と誘導センサとの水平距離のずれ
量に対応した誘導電圧の大小によりＡＧＶ１０のずれ量
を求めていたが、本実施例においては、仮想誘導線と仮
想誘導センサとの水平距離である位置ずれ及び仮想誘導
線に対するＡＧＶ１０の進行方向の方位ずれによりずれ
量を求める。ずれ量は、ＡＧＶコントローラ２０におい
て以下のようにして求める。

【００３３】ずれ量Ｅは、位置ずれ及び方位ずれにより
求めることができ、 Ｅ＝ε１×Ｐ＿ｚｕｒｅ＋ε２×θ＿ｚｕｒｅ の式で求めることができる。なお、Ｐ＿ｚｕｒｅは位置
ずれ量、θ＿ｚｕｒｅは方位ずれ量、ε１及びε２はそ
れぞれのずれの寄与度を決めるパラメータであり任意に
定めることができる。

【００３４】図７にはＡＧＶ１０が直進走行、すなわち
直線仮想誘導線に沿って走行する場合におけるＡＧＶ１
０の位置ずれ、方位ずれの取り方及びずれ量の算出式
が、図８にはＡＧＶ１０がカーブ走行、すなわち円弧仮
想誘導線に沿って走行する場合におけるＡＧＶ１０の位
置ずれ、方位ずれの取り方及びずれ量の算出式が、それ
ぞれ示されている。本実施例においては、ずれ量を算出
する際に方位ずれの値を用いるようにしたので、仮想誘
導センサは、図に示したようにＡＧＶ１０上の任意の位
置に１つあればよい。ここで、ＡＧＶ１０の現時点にお
ける走行位置は、前述した方法で算出されていることか
ら、ＡＧＶ１０上の仮想誘導センサの位置（ｘ，ｙ）を
算出することができる。従って、ＡＧＶ１０のずれ量
は、仮想誘導センサの位置（ｘ，ｙ）とグローバルデー
タ格納部２４に格納されている仮想誘導線のデータ（ｘ
_s ，ｙ_s ）、（ｘ_e ，ｙ_e ）等により図７、８と上記式
より算出することができる。なお、図７、８におけるオ
フセットは、ＡＧＶ１０のフロント部と進行方向とのπ
／２単位のずれを補正する値であり、この進行方向とオ
フセットの関係を図９に示す。今回のＡＧＶ１０の構成
においては横方向走行が可能なのでこの補正を行ってい
る。

【００３５】このようにして、ＡＧＶ１０のずれ量を算
出することができ、ＡＧＶコントローラ２０は、この算
出されたずれ量に基づいてＡＧＶ１０の進行方向を変
え、ＡＧＶ１０の位置が補正されるように走行制御す
る。

【００３６】従って、本実施例においては物理的に誘導
線及び誘導センサを用いなくても走行経路に沿って脱線
させることなくＡＧＶ１０を走行させることができる。

【００３７】また、誘導線と誘導センサとの垂直距離に
依存することなくずれ量を正確に算出することができ
る。

【００３８】仮想マークプレートの検出 仮想マークプレートセンサは、次のようにして仮想マー
クプレートを検出することができる。

【００３９】図１０は、ＡＧＶ１０に仮想的に搭載され
た仮想マークプレートセンサと床に仮想的に設置された
仮想マークプレートとの関係を示した図である。図１０
のように、仮想マークプレートセンサを並設することで
並設された仮想マークプレートから同時に走行指示を得
ることができる。ここで、仮想マークプレートの位置及
びその大きさは、前述したように予め地図データとして
グローバルデータ格納部２４に格納されている。一方、
仮想マークプレートセンサ２８ａ〜２８ｄの絶対座標に
おける位置は、前述した仮想誘導センサの位置を求めた
のと同様にして得ることができる。従って、ＡＧＶ１０
の走行中、仮想マークプレートセンサ２８ａ〜２８ｄの
位置は逐次更新されるわけであるが、この更新される仮
想マークプレートセンサ２８ａ〜２８ｄの座標位置と仮
想マークプレートが置かれている座標上における範囲と
を逐次比較することにより仮想マークプレートセンサ２
８ａ〜２８ｄは、仮想マークプレートの存在を検出する
ことができる。

【００４０】このようにして、仮想マークプレートを検
出することができる。従って、本実施例によれば、物理
的にマークプレート及びマークプレートセンサを用いな
いので、マークプレート及びマークプレートセンサとの
垂直距離に依存されずにＡＧＶ１０に走行指示を確実に
行うことができる。

【００４１】以上のように、本実施例によれば、床に物
理的に設置された誘導線、マークプレート及びそれらの
検出する物理的なセンサの代わりに、領域に絶対座標を
割り付け誘導線等を数値データとして表現しそれらを仮
想的に取り扱うようにしたので、より正確にかつ確実に
ＡＧＶ１０の走行制御を行うことができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、無人搬送車の走行制御
に使用する走行誘導制御手段と走行制御センサ手段とを
数値データとして表現し仮想的な手段としたことによ
り、それらを物理的に配置する必要がなくなる。従っ
て、各手段の購入、床側の工事、無人搬送車の改造等設
備費用を低減させることが可能となる。

【００４３】また、走行誘導制御手段を確実に検出する
ための位置調整、走行制御センサ手段の床からの高さ調
整、誘導線に流す電流値の調整等が不要となり、各種調
整に手間がかからなくなる。

【００４４】また、走行誘導制御手段及び走行制御セン
サ手段の位置を数値データとして取り扱うので、各手段
の設置場所、個数等を容易にかつ迅速に変更することが
可能となる。また、その設定値もコンピュータ等で容易
にかつ迅速に確認することが可能となる。

【００４５】また、本発明においては、ずれ量を位置ず
れ及び方位ずれから算出するようにしたので無人搬送車
を誘導するための走行誘導制御手段が１つで足りる。

【００４６】また、前述したように無人搬送車を誘導す
る走行誘導制御手段及び走行制御センサ手段は仮想的に
設けられているので、床のうねり等に依存されることな
くずれ量を正確に求めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行制御装置の実施例における無
人搬送車の概略構成図である。

【図２】本実施例におけるグローバルデータ格納部に格
納されている地図データを示した図である。

【図３】本実施例における経路データの関係を示した図
である。

【図４】本実施例における脱線検知範囲データと仮想誘
導線との関係を示した図である。

【図５】本実施例におけるマークプレートデータの関係
を示した図である。

【図６】本実施例において、無人搬送車に仮想的に配置
された仮想誘導センサ及び仮想マークプレートセンサを
示した図である。

【図７】本実施例において、直進走行する場合における
無人搬送車の位置ずれ、方位ずれの取り方及びずれ量の
算出式を示した図である。

【図８】本実施例において、カーブ走行する場合におけ
る無人搬送車の位置ずれ、方位ずれの取り方及びずれ量
の算出式を示した図である。

【図９】図７、図８に示した算出式におけるオフセット
の求め方を示した図である。

【図１０】本実施例において、仮想マークプレートセン
サと仮想マークプレートとの関係を示した図である。

【図１１】従来の走行制御装置において、無人搬送車の
進行方向から見たときの無人搬送車と床の部分断面の概
略図である。

【符号の説明】

１、１０ ＡＧＶ １２ａ 前輪 １２ｂ、１２ｃ 後輪 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ モータ １６ａ、１６ｂ、１６ｃ エンコーダ １８ａ 操舵用２軸サーボアンプ １８ｂ 駆動用１軸サーボアンプ ２０ ＡＧＶコントローラ ２２ 走行制御部 ２４ グローバルデータ格納部 ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ 仮想誘導セ
ンサ ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ 仮想マークプレート
センサ ３０ 光ファイバジャイロ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 領域内を走行経路に沿って無人搬送車を
   走行させる走行制御装置において、 前記走行経路に沿って設けられ前記無人搬送車の誘導並
   びに走行指示を行う走行誘導制御手段と、前記無人搬送
   車に設けられ前記走行誘導制御手段を検出する走行制御
   センサ手段と、の位置を前記領域に割り付けられた絶対
   座標上における数値データにより表すことでそれぞれを
   仮想的に設け、前記走行誘導制御手段及び前記走行制御
   センサ手段の位置を比較することで前記走行誘導制御手
   段を検出することを特徴とする無人搬送車の走行制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無人搬送車を走行させる
   走行制御装置において、 前記走行誘導制御手段の配置を表した数値データを格納
   するデータ格納手段と、 検出した前記無人搬送車の走行位置から前記走行制御セ
   ンサ手段の位置を算出するとともに、仮想的に設けられ
   た走行制御センサ手段及び前記走行誘導制御手段の位置
   関係を比較することで前記走行誘導制御手段を検出する
   コントローラと、 を有することを特徴とする無人搬送車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の無人搬送車を走行させる
   走行制御装置において、 前記コントローラは、前記無人搬送車を誘導する前記走
   行誘導制御手段からの前記無人搬送車のずれ量を、位置
   ずれと方位ずれとから算出することを特徴とする無人搬
   送車の走行制御装置。