JPH1195837A - ジャイロ誘導式無人搬送車の初期台車位置及び初期台車姿勢角決定方法並びに位置補正時の走行安定性の改善方法 - Google Patents

ジャイロ誘導式無人搬送車の初期台車位置及び初期台車姿勢角決定方法並びに位置補正時の走行安定性の改善方法

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JPH1195837A
JPH1195837A JP9255357A JP25535797A JPH1195837A JP H1195837 A JPH1195837 A JP H1195837A JP 9255357 A JP9255357 A JP 9255357A JP 25535797 A JP25535797 A JP 25535797A JP H1195837 A JPH1195837 A JP H1195837A
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JP
Japan
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bogie
gyro
magnetic
attitude angle
magnetic sensor
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JP9255357A
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English (en)
Inventor
Fuminori Makino
史紀 牧野
Naoaki Tanizaki
直昭 谷崎
Keizo Kawasaki
圭三 川崎
Hiroshi Nakada
浩 中田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジャイロ誘導式無人搬送車の初期位置および
初期姿勢角を、容易な操作で正確に算出する。また、位
置補正時の急激な操舵を緩和し、走行安定性を改善す
る。 【解決手段】 ジャイロによる自動走行中、走行距離セ
ンサにより計測される走行距離、ステアリング角度セン
サにより計測されるステアリングの操舵角などの計測値
を用いて台車位置を演算器により演算するジャイロ誘導
式無人搬送車において、前記ジャイロ誘導式無人搬送車
の誘導開始以前に、床面の走行パス上に設置された1つ
目の磁気マ−カ上を台車本体に設置された磁気センサが
通過した時、位置ずれ量を磁気センサにより検出し、次
に、2つ目の磁気マ−カ上を前記磁気センサが通過した
時、位置ずれ量を前記磁気センサにより検出し、これら
2つの位置ずれ量を用いて前記演算器により誘導開始時
の台車本体の誘導線に対する初期位置及び初期姿勢角を
演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、台車姿勢角度検出
センサ(ジャイロ)、走行距離検出センサ及びステアリ
ング角度検出センサが設置された無人搬送車(以下「ジ
ャイロ誘導式無人搬送車」という)において、誘導開始
時の台車の初期位置及び初期姿勢角を決定する方法、及
び台車位置補正時の台車の走行安定性を向上させる方法
に関するものである。
【0002】
【背景技術】無人搬送車は、現在、電磁誘導方式や、磁
気誘導方式など、様々な誘導方式が用いられている。し
かし、これらの方式の大部分は床面に誘導線設置のため
の工事を必要とし、レイアウト変更などを容易に行なう
ことが出来ない。それに対し、ジャイロを用いた誘導方
式は、間欠点に補正点を設けるだけで、誘導線設置が必
要なく、レイアイト変更が容易に行なえるという利点が
ある。
【0003】図1にジャイロ誘導方式のシステム構成の
例を示す。基本的な誘導方式は次の通りである。 (1)台車姿勢角はジャイロにより計測し、台車駆動輪
の走行距離は、走行距離に比例して増加する走行パルス
ジェネレ−タのパルス積算値により計測し、ステアリン
グの操舵角はステアリングエンコ−ダにより計測する。 (2)これにより計測された、任意の時間間隔Δtの間
の移動距離Δl、現在の台車姿勢角φ、現在のステアリ
ング操舵角αから台車の時間Δtの間の移動量 Δx=Δlcos(φ+α) Δy=Δlsin(φ+α) を演算する。 (3)これを演算器にて積算し、現在の台車位置(走行
パスに沿わせる点)を求め、予め設定された走行パス
(誘導線にあたるもので、内部デ−タであり、実体はな
い)とのずれ量(位置偏差)を算出して、これに相当す
るステアリング操作を行い台車を制御する。 (4)また、位置演算や、計測には誤差が生じるので、
誘導線上にある間隔ごとに磁気マ−カ(フェライト磁石
など)を設置し、この上を通過する時、台車に設置され
た磁気センサにより台車の位置ずれ量を計測し、台車の
位置及び姿勢角の誤差を演算器により算出しこれを補正
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ジャイロは、電源投入
時もしくはリセット時の姿勢角(初期姿勢角)との相対
的な姿勢角を出力するので、このジャイロ誘導方式で
は、台車の位置を計算する上で、誘導開始時の台車の誘
導線に対する初期位置や、初期姿勢角をあらかじめ設定
しておくことが必要である。本発明は、この初期位置お
よび初期姿勢角を、容易な操作で正確に算出することを
課題とする。また、上記(4)の位置補正時に比較的大き
な位置偏差を生じ、ステアリングを急激にきるため、台
車の走行が不安定になる。本発明は、この位置補正時の
急激な操舵を緩和し、走行安定性を改善することを課題
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】ジャイロによる自動走行
中、走行距離センサにより計測される走行距離、ステア
リング角度センサにより計測されるステアリングの操舵
角などの計測値を用いて台車位置を演算器により演算す
るジャイロ誘導式無人搬送車において、前記ジャイロ誘
導式無人搬送車の誘導開始以前に、床面の走行パス上に
設置された1つ目の磁気マ−カ上を台車本体に設置され
た磁気センサが通過した時、位置ずれ量を磁気センサに
より検出し、次に、2つ目の磁気マ−カ上を前記磁気セ
ンサが通過した時、位置ずれ量を前記磁気センサにより
検出し、これら2つの位置ずれ量を用いて前記演算器に
より誘導開始時の台車本体の誘導線に対する初期位置及
び初期姿勢角を演算することを特徴とする。また、ジャ
イロによる自動走行中、走行距離センサにより計測され
る走行距離、ステアリング角度センサにより計測される
ステアリングの操舵角などの計測値を用いて台車位置を
演算器により演算するジャイロ誘導式無人搬送車におい
て、台車位置補正時に現在の台車位置から走行パス上に
演算器により仮想誘導線を形成し、これに沿わせるよう
に誘導することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図2にジャイロ誘導式の無人搬送車の磁
気センサ配置例を示す。図2に示すように誘導線に沿わ
せたい点に磁気センサの中心位置がくるように車輪1を
備えた台車本体5に磁気センサ2a,2bが取り付けら
れている。図2の例では走行方向の前後に1つずつ磁気
センサ2a,2bが取り付けられているが、誘導線に沿
わせたい点が1点のみであれば磁気センサは1つでも構
わない。
【0007】図3,図4に示すように床面に磁気マ−カ
4a,4bを任意の間隔に設置する。具体例として、台
車位置の実際のずれ量の計測に磁気センサと磁気マ−カ
(フェライト磁石)を用いているが、間欠的に台車位置
のずれ量を計測できるものであれば他の計測器でも構わ
ない。
【0008】また、この他に台車本体5には、台車姿勢
角を計測するジャイロ3、走行距離センサ(例えば走行
パルスジェネレ−タ)、ステアリング角度センサ(例え
ばステアリングエンコ−ダ)及び、これらのセンサから
の計測値を入力し図1に示すように台車位置、位置偏
差、初期位置及び初期角度を演算し、ステアリング速度
指令を計算、出力する演算器(マイコンやPCなど)を
設置されている。
【0009】以下に、台車初期位置、姿勢角を決定する
手順について図5を参照して説明する。 (1)まず例として、台車内部で位置演算する時の座標
系は走行パス上にX軸が来るように設定する。現在、台
車投入時のように、台車が走行パスからの相対位置およ
び姿勢角ともに認識していない状態であるとする。この
時、現在の台車の位置Aを台車位置演算の座標系の原点
とし、座標系のX軸をジャイロで角度0を示す方向に演
算器を設定する。
【0010】(2)図4に示すように、隣り合う2つの
磁気マ−カ4a,4bを検出できるように、台車4を矢
印の方向にペンダントによる手動操作などにより走行さ
せる。
【0011】(3)図5に示すように、1つ目の磁気マ
−カ4a上を磁気センサ2aが通過した時(点B)、位
置ずれ量Y1を磁気センサ2aにより検出する。
【0012】(4)この時、台車の走行距離、ステアリ
ング角度、台車姿勢角から演算器により算出した推定台
車位置y1との間に位置誤差Δy1、 Δy1=Y1−y1 があるものとして、この位置誤差Δy1だけ座標系をy
軸の負方向に平行移動する。またX軸は、磁気マ−カ4
a検出時のx座標分だけ平行移動する。これによって座
標原点は磁気マ−カ4aの位置に移動し、この位置補正
により台車内部で演算した推定位置と、実際の台車位置
とが一致する。
【0013】(5)次に、2つ目の磁気マ−カ4b上を
磁気センサ2aが通過したとき(点C)、位置ずれ量Y2
を磁気センサ2aにより検出する。
【0014】(6)この時、台車内部で演算した推定位
置y2との間に位置誤差Δy2、 Δy2=Y2−y2 があったものとしてΔy2だけ座標系をy軸の負方向に
平行移動する。またX軸は、磁気マ−カ4b検出時のx
座標分だけ平行移動する。これによって座標原点は磁気
マ−カ4bの位置に移動し、この位置補正により台車内
部で演算した推定位置と、実際の台車位置とが再び一致
する。また、点Bのときに推定台車位置と実際の台車位
置は一致しているはずなので、点Cでの位置誤差は、台
車姿勢角の誤差θであるとして次の式によりこの誤差θ
を算出できる。 θ=atan(Δy2/x2) x2:磁気マ−カ4aと4bの間の距離 このθを姿勢角誤差として補正する。 φ=φ+θ この姿勢角補正により台車内部の推定姿勢角と実際の姿
勢角が一致する。この時点で、台車の推定位置と実際の
位置、台車の推定姿勢角と実際の姿勢角の誤差が補正さ
れた正確な台車位置と姿勢角を認識することができる。
【0015】次に、位置補正時の急激な操舵を緩和する
方法について説明する。 (1)図6に示すように、1つ目の磁気マ−カ4a上を
磁気センサ2aが通過した時、位置ずれ量Y1を磁気セ
ンサ2aにより検出する。
【0016】(2)この時、台車の走行距離、ステアリ
ング角度、台車姿勢角から演算した推定台車位置y1
の間に位置誤差Δy1 Δy1=Y1−y1 があるものとして、この位置誤差Δy1だけ座標系をy
軸の負方向に平行移動する。またX軸は、磁気マ−カ検
出時のx座標分だけ平行移動する。これによって座標原
点は磁気マ−カ4aの位置に移動し、この位置補正によ
り台車内部に設定された演算器により演算した推定位置
と、実際の台車位置とが一致する。
【0017】(3)このとき、Δy1だけ急激に位置偏
差が生じるので、図6に示すように、座標更新後の
(0,Δy1)から正規の走行パスに距離Lで交わるよ
うに仮想誘導線(直線)を演算器により生成する。
【0018】(4)図6に示すように台車位置を仮想誘
導線に沿わせるために位置偏差e′を演算器により次の
ように計算する。 Δe=(Δy1/L)x e′=e−Δe ここで、eは正規の走行パスとの位置偏差であり、e′
は仮想誘導線との位置偏差である。図6では仮想誘導線
に例として直線を用いているが、(0,Δy1)から一定
の距離で正規の走行パスに交わるような線であればよい
ので3次曲線なども考えられる。
【0019】
【発明の効果】ジャイロ誘導方式による自動走行開始以
前に、台車を手動または他の誘導方式で走行させ、走行
パス上の異なる2点でのずれ量を計測することにより、
上記の位置補正及び姿勢角補正を行なうと、誘導線から
の相対的な台車位置および姿勢角を正確に認識すること
ができ、その後の自動走行での走行精度及び走行安定性
を向上させることができる。また、ジャイロ誘導方式無
人搬送車の誘導において、位置補正時の台車の走行安定
性の向上がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ジャイロ誘導式無人搬送台車のシステム構成を
示すブロック図。
【図2】磁気センサ等の配置を示す台車の裏面図。
【図3】台車及び床面の磁気センサ及び磁気マ−カの配
置を示す正面図。
【図4】台車の磁気マ−カ検出の方法を示す説明図。
【図5】位置ずれ量計測時の座標更新を説明する概念
図。
【図6】仮想誘導線生成を説明する概念図。
【符号の説明】
1 車輪 2a,2b 磁気セン
サ 3 ジャイロ 4a,4b 磁気マ−
カ 5 台車本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 浩 千葉市稲毛区長沼原町731番地1 住友重 機械工業株式会社千葉製造所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジャイロによる自動走行中、走行距離セ
    ンサにより計測される走行距離、ステアリング角度セン
    サにより計測されるステアリングの操舵角などの計測値
    を用いて台車位置を演算器により演算するジャイロ誘導
    式無人搬送車において、 前記ジャイロ誘導式無人搬送車の誘導開始以前に、床面
    の走行パス上に設置された1つ目の磁気マ−カ上を台車
    本体に設置された磁気センサが通過した時、位置ずれ量
    を磁気センサにより検出し、次に、2つ目の磁気マ−カ
    上を前記磁気センサが通過した時、位置ずれ量を前記磁
    気センサにより検出し、これら2つの位置ずれ量を用い
    て前記演算器により誘導開始時の台車本体の誘導線に対
    する初期位置及び初期姿勢角を演算することを特徴とす
    るジャイロ誘導式無人搬送車の初期台車位置及び初期台
    車姿勢角決定方法。
  2. 【請求項2】 ジャイロによる自動走行中、走行距離セ
    ンサにより計測される走行距離、ステアリング角度セン
    サにより計測されるステアリングの操舵角などの計測値
    を用いて台車位置を演算器により演算するジャイロ誘導
    式無人搬送車において、台車位置補正時に現在の台車位
    置から走行パス上に演算器により仮想誘導線を形成し、
    これに沿わせるように誘導することを特徴とするジャイ
    ロ誘導式無人搬送車の位置補正時の走行安定性の改善方
    法。
JP9255357A 1997-09-19 1997-09-19 ジャイロ誘導式無人搬送車の初期台車位置及び初期台車姿勢角決定方法並びに位置補正時の走行安定性の改善方法 Pending JPH1195837A (ja)

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