JPH0738964Y2 - 自立型無人車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、工場、倉庫等において物品の自動搬送手段と
して使用される自立型無人車に係わり、特に走行経路の
修正を最小限に抑えることができる自立型無人車に関す
る。

［従来の技術］ 近年、FA（ファクトリ・オートメーション）の進展に伴
い、工場、倉庫において原料、製品等の自動搬送手段と
して自立型無人車の導入が増大している。この種の自立
型無人車は、搭載したマイクロコンピュータのメモリに
予め記憶した走行経路に関する地図データに基づいて走
行する。

第４図は自立型無人車の従来構成を示す平面図であり、
駆動輪１、遊輪２、制御装置３、制御装置３に接続され
駆動輪１の回転角を検出するパルスエンコーダ４、制御
装置３に接続され無人車と壁面５との距離を測定する測
距センサ６から構成されている。更に、制御装置３は第
５図のブロック図に示すように、測距センサ６による検
出信号に基づき測距データを算出する測距部10と、無人
車の走行経路の経路長、経路幅等に関する地図データ、
及びその走行経路に沿って無人車を走行させるための経
路指示データを記憶したメモリ11と、測距データと地図
データとを比較してその差である経路修正ずれ量を算出
する比較部12と、比較部12からの経路修正ずれ量に基づ
き無人車の走行を制御する走行制御部13と、走行制御部
13からの制御信号に基づき駆動輪１の回転制御を行う駆
動輪制御部14から構成されている。

この従来の無人車の走行制御動作を第６図に示すフロー
チャートに基づき説明すると、測距データと地図データ
とを比較し（ステップSA1）、経路修正ずれ量が経路修
正開始値（無人車によって決まっている値）未満の時は
引き続き測距しながら走行を継続する。経路修正ずれ量
が経路修正開始値以上の時はステップSA2からステップS
A3へ移り、無人車を一旦停止させる。次に、駆動輪１の
方向を変えて無人車の横行動作を行い、正規の走行経路
へ復帰させ停止させた後（ステップSA4）、駆動輪１の
方向を再度その正規の走行方向に変えて、所定の走行速
度に達するまで加速して走行を再開する（ステップSA
5）。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで上述した従来の自立型無人車にあっては、走行
経路の修正は経路幅の大小の如何に拘わらず、経路修正
ずれ量が所定の値に達する都度行なわれる。このため、
走行中の経路幅が充分に広く、走行に支障を来さない場
合においても不要な経路修正が行なわれてしまう。この
結果、経路修正に要する時間ロスが多くなり、無人車の
迅速かつ円滑な走行を行うことができないという問題が
あった。また、従来の自立型無人車のなかには経路修正
ずれ量が所定の量より大きい場合は正規の走行経路に沿
うよう走行方向を制御し、小さい場合はそのまま走行方
向を固定して直進性を維持するものがある。この種の自
立型無人車は、経路修正ずれ量が所定の量より小さい場
合、次に移行すべき走行経路の開始時においてそのずれ
量を修正せずに走行し続けるので、上述した走行経路の
目的地における到着位置が不正確であった。

本考案は、上記事情に鑑み提案されたもので、経路修正
動作の減少を図り、迅速かつ円滑に走行経路の目的地に
おける到着位置がより正確となる走行を行うことができ
る自立型無人車の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、現在の走行経路中における走行位置を測定す
る測距手段と、正規の走行経路の全区間に関して少なく
とも経路長、経路幅、経路形状の情報を含む地図データ
を記憶した第１の記憶手段と、走行経路を指示する経路
指示データを記憶した第２の記憶手段と、前記測距手段
により測定した現在の走行位置と前記地図データとを比
較し、現在の走行位置と正規の走行位置との差である経
路修正ずれ量を求める比較手段と、前記経路修正ずれ量
と前記地図データとして記憶されている走行経路の経路
幅とを比較し、前記経路修正ずれ量が前記経路幅の許容
範囲を超えた時は正規の走行経路上に復帰させるように
走行方向を制御し、前記許容範囲内にある時は現在の走
行経路と直交する走行経路への走行開始時に前記経路修
正ずれ量分の走行距離の修正を行いつつ、前記経路指示
データに沿って自立走行する走行制御手段とを具備して
なるものである。

［作用］ 本考案によれば、測距手段により測定した測距データと
第１の記憶手段に記憶した地図データとを比較し、経路
修正ずれ量が走行経路の幅に対して許容範囲内にある時
は、経路修正を行わずに無人車の走行を継続して、現在
の走行経路と直交した走行経路への走行開始時において
経路修正を行う。これにより、頻繁な経路修正動作を行
う必要が無くなり、無人車を迅速かつ円滑に走行させる
ことができ、なおかつ現在の走行経路と直交した走行経
路における目的地へより正確に到着することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照し本考案の一実施例について説明す
る。

第１図は本実施例による無人車の制御装置の構成を示す
ブロック図である。この図に示す各部が第５図に示す各
部と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。

図において21は第１のメモリであり、無人車の全区間に
渡る走行経路の経路長、経路幅、経路形状等の情報を地
図データを記憶している。22は第２のメモリであり、無
人車の走行経路を指示する経路指示データを記憶してい
る。23は走行制御部であり、第１のメモリ21の地図デー
タと、第２のメモリ22の経路指示データと、比較部12の
経路修正ずれ量を入力して、駆動輪制御部14へ制御信号
を出力する。この走行制御部23の制御動作は作用と共に
後述する。

次に、作用を第２図、第３図を参照し説明する。

例えば、Ａ点を出発点として無人車を走行経路R1、R2に
沿って走行させる場合（第３図参照）、比較部12は、測
距部10により算出された測距データと第１のメモリ21に
記憶された地図データとの差である経路修正ずれ量ｄを
連続的に求める。いま、無人車が出発点Ａをスタートし
た後、正規の走行経路R1から、図中破線で示すようにず
れて点Ｐに到達したとすると、比較部12はその経路修正
ずれ量ｄに相当する経路修正要求信号を走行制御部23へ
出力する（ステップSB1）。

走行制御部23は第１のメモリ21に記憶された地図データ
を参照し、経路修正ずれ量ｄが走行経路R1の経路幅の許
容範囲を超えているか否か、即ち無人車が継続的に走行
できるか否かを判断する（ステップSB2）。経路修正ず
れ量ｄが許容範囲を超え、走行不能直前と走行制御部23
が判断した場合はステップSB3へ移り、走行制御部23は
直ちに走行方向の修正信号を出力して無人車の走行方向
の修正を行い、正規の走行経路R1へ速やかに復帰させる
（第１の修正動作）。

経路修正ずれ量ｄが許容範囲内にあり、支障無く走行可
能と走行制御部23が判断した場合はステップSB4へ移
り、第１のメモリ21に記憶した地図データと第２のメモ
リ22に記憶した経路指示データとを照らし合わせて、次
に移行すべき走行経路が現在の走行経路R1に対して直交
しているか否かを判断する。直交していない場合は、そ
のまま走行を継続する（ステップSB5）。

直交している場合はステップSB4からステップSB6へ移
る。当然に図の場合は次に移行すべき走行経路R2が左方
へ90°曲がっているため、このステップSB6へ移る。

このステップSB6においては直ちに経路修正ずれ量ｄの
修正動作は行わず、無人車が走行経路R2の分岐点Ｃに達
するのを待って、かつ経路修正ずれ量ｄが許容範囲内に
あることを条件として、その修正動作を行う。即ち分岐
点Ｃに達した時は、まず実際の修正動作に先立って通常
通り無人車の方向を切換えて、その走行方向を走行経路
R2に合わせる。その方向の切換はスピンターン、または
駆動輪の内輪を停止させ外輪を駆動して旋回させる。そ
の後、走行経路R2上における走行を開始する時に、正規
の分岐点Ｂと到達点Ｄとの間の距離ｌから経路修正ずれ
量ｄを減算し、その距離（ｌ−ｄ）を走行経路R2上にお
ける走行距離とする。これにより、経路修正ずれ量ｄ分
の走行距離の修正が行なわれ、無人車は所期通り正規の
到達点Ｄに至る。

勿論、無人車が移行すべき走行経路が走行経路R1に対し
て右方へ90°曲がっている場合は、正規の分岐点Ｂと移
行すべき走行経路上の到達点との間の距離に経路修正ず
れ量ｄを加算し、その距離（ｌ＋ｄ）を移行すべき走行
経路上における走行距離とすればよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、走行経路を指示す
る経路指示データを具備し、経路修正ずれ量が経路幅の
許容範囲を超えた時は正規の走行経路上に復帰させるよ
うに走行方向を制御し、許容範囲内にある時は現在の走
行経路と直交する走行経路への走行開始時に経路修正す
れ量分の走行距離の修正を行いつつ、経路指示データに
沿って自立走行する構成としたので、経路修正動作を頻
繁に行う必要がなくなり、無人車を迅速かつ円滑に走行
させることができる。また、許容範囲内にある経路修正
ずれ量の修正は、次に移行すべき走行経路の走行開始時
において通常の方向制御を行った後、走行距離の修正に
より行われる。この結果、上述した経路修正ずれ量を修
正するための方向制御を行う必要がなく、次に移行すべ
き走行経路における目的地の到着位置がより正確である
という効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による制御装置20の構成を示
すブロック図、第２図は本実施例による無人車の経路修
正動作を説明するための概念図、第３図は本実施例の動
作を説明するためのフローチャート、第４図は従来の無
人車の構成を示す平面図、第５図は従来の制御装置４の
構成を示すブロック図、第６図は従来の動作を説明する
ためのフローチャートである。 10……測距部（測距手段）、12……比較部（比較手
段）、21……第１のメモリ（第１の記憶手段）、22……
第２のメモリ（第２の記憶手段）、23……走行制御部
（走行制御手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】現在の走行経路中における走行位置を測定
   する測距手段と、 正規の走行経路の全区間に関して少なくとも経路長、経
   路幅、経路形状の情報を含む地図データを記憶した第１
   の記憶手段と、 走行経路を指示する経路指示データを記憶した第２の記
   憶手段と、 前記測距手段により測定した現在の走行位置と正規の走
   行位置との差である経路修正ずれ量を求める比較手段
   と、 前記経路修正ずれ量と前記地図データとして記憶されて
   いる走行経路の経路幅とを比較し、前記経路修正ずれ量
   が前記経路幅の許容範囲を越えた時は正規の走行経路上
   に復帰させるように走行方向を制御し、前記許容範囲内
   にある時は現在の走行経路と直交する走行経路への走行
   開始時に前記経路修正ずれ量分の走行距離の修正を行い
   つつ、前記経路指示データに沿って自立走行する走行制
   御手段と を具備してなる自立型無人車。