JPS6052028B2 - 遠隔制御の輸送装置に対するステアリング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空間的に固定した案内線に沿つて移動しうる遠
隔制御の輸送装置に対するステアリング制御装置に関す
る。

かかる輸送装置は２つの駆動輪を有し、更に非駆動の車
輪をも有することがあＪり、各駆動輪には少くとも１つ
のアンテナが設けてありこれが駆動輪と共に揺動して案
内線と協動して制御信号を受信するようになつている。
空間的に固定した単一の案内線に沿つて案内される２つ
の駆動輪を有する遠隔制御の輸送装置に；対するステア
リング制御装置は既に本出願人により提案されている。
この提案された装置では、案内線により制御される前側
の駆動輪が制御輪としてつながれ、後側の車輪は従属輪
としてつながれるようになつている。輸送装置の機動性
を高め特に鋭いカーブでも適正な運転が可能なようにす
るために、輸送装置について種々の研究がなされ、特に
２つの駆動輪を２つの別々の案内線で制御して駆動する
研究がなされた。

しかしこの実験では、カーブでの運転制御及び前進方向
に対して斜めに生じる横方向変位に関して特に問題があ
つた。この問題は、駆動輪の駆動速度が正確に制御され
ない場合には輸送装置全体が不所望な回転又はずれを生
じ、この結果輸送装置が遠隔制御の有効な範囲外へ移動
されるということに起因していることは明かである。

従つて本発明の目的は輸送装置の所望の運動からのずれ
を自己調整により矯正できる上述の形式のステアリング
制御装置を提供するにある。

最初に述べた形式のステアリング制御装置から出発して
、上記目的は本発明により次の如くにして達成される。
即ち各駆動輪に１つの案内線を設け、これで駆動輪の制
御角を調整するようにし、所定の駆動輪の駆動速度■９
を自由に制御出来るようにし、他の駆動輪の駆動速度■
Ｂは次の関係に従つて制御する。但しαおよびβは一方
又は他方の駆動輪の夫々の進行方向と輸送装置に対して
固定されている共通の縦軸との間の制御角である。

本発明の制御装置では、２つの駆動輪の互いに独立した
制御角は、これらが互いに異なる場合には駆動輪を互い
に異なつた速度で駆動するようになつている。

２つの駆動速度間の関係は次のようにして選ぶ。

即ち、例えば一方の駆動輪の速度が．大きすぎるために
輸送装置が斜め位置をとり他方の駆動輪の制御角が増大
すると、上記一方の駆動輪の駆動速度か自動的に減速さ
れる。この自動制御により輸送装置の不所望な位置が矯
正され、この制御は２つの駆動輪の対応する制御角が大
きい・程大きくなる。所定の駆動速度からのずれが生じ
ると、このずれによりもたらされる状態が自動的に矯正
される。

本発明の制御装置は全体として鋭いカーブでも極めて改
良された運転を可能にする。

輸送装置の制御に際しては、輸送装置上の両駆動車輪を
縦軸に平行に延びる線上に並べることが特に好ましいこ
とがわかつた。

駆動輪に結合したアンテナはその関連する案内線と誘導
的に協動するのが好ましい。

このようにして簡単で且つ有効な装置が得られる。各案
内線に異なる制御信号周波数を用い、各アノンテナには
関連する制御信号周波数に同調した検出器を設けること
が好ましいこともわかつた。

この結果、案内線を互いに接近して配置してもアンテナ
に悪影響を与えない。以下図面を参照して本発明の良好
な実施例を説明する。第１図は輸送装置１を下からみた
ところを示す。中央縦軸Ｋに平行に延びている線Ｍ上に
２つの駆動輪２，３が配置され、その回転軸４，５は輸
送装置１の底面に平行に延びている。駆動輪２，３は夫
々駆動モータ６，７により駆動される。駆動輪２，３上
には夫々２つづつアンテナ８，９及び１０，１１が設け
てあり、各々の場合進行方向に応じて一方のアンテナが
対応する駆動輪より前方にあり他方が後方にある。各ア
ンテナは対応する駆動輪を通過する中心位置の両側に配
置した２つの誘導コイルを有する。各アンテナは任意の
所望の制御角にわたつて対応する駆動輪と共に揺動しう
るように駆動輪に結合されている。駆動輪２，３の各々
は夫々関連する駆動モータ６，７並びに関連するアンテ
ナ８，９及び１０，１１と共に軸１２，１３の周りで揺
動きる。これらの軸は第１図の紙面に垂直な軸てある。
揺動はプーリ−１６，１７及び対応するベルト１８，１
９を介して夫々第２のプーリ−２０，２１につながれた
制御モータ１４，１５によりなされ、プ−リー２０，２
１上には駆動輪２，３及び対応するモータが設置されて
いる。中央縦軸Ｋに関して駆動輪と反対側には、２つの
通常のキャスター輪２２，２３が設けてある。

任意の所望数のキャスター輪を設けてよい。中央縦軸Ｋ
に平行な線Ｍ上の駆動輪２，３の配置は単なる例示にす
ぎない。駆動輪は中央縦軸Ｋに対して若干くいちがつて
いてもよい。例えば輸送装置の対角線上に配置してもよ
い。しかし中央縦軸Ｋに平行な方向での輸送装置の良好
な直線前進移動を得るには駆動輪を第１図に示すように
配置するのが特に好ましいことがわかつた。駆動輪２，
３、従つて輸送装置１の制御は、関連する駆動輪より前
にあるアンテナがホール等の床にうめられている例えば
電線のような案内線を走査するようにしてなされる。

この走査により、信号が関連する制御モータ１４，１５
に与えられ、関連する駆動輪は走査アンテナが関連する
案内線の上に来るように揺動する。駆動輪の速度は関連
する案内線を通つて関連するアンテナから受取られた制
御信号により制御される。各駆動輪に関連する２つのア
ンテナの内、一方は輸送装置の前進時に作動し、他方は
後進時に作動する。本発明の制御装置を説明するために
、第２図に輸送装置１とその駆動輪２，３を概略的に示
す。線Ｍは２つの駆動輪の軸を通る線である。駆動輪２
の半径方向中央面２５の線Ｍからのずれは駆動輪２の制
御角αで示される。駆動輪３の半径方向中央面２６のず
れは制御角βて示される。駆動輪２の駆動速度を■９と
し駆動輪３の駆動速度を■８とすると、２つの駆動輪の
駆動速度は次の関係を満たすように結合されねばならな
い。この機能は電子的に容易に達成できる。

一方の駆動輪の駆動速度が式（１）又は（２）に従つて
、結合されている状態て他方の駆動輪の駆動速度を制御
できるようにするために、駆動速度相互間の関係は可逆
的であるのが好ましい。α及びβが等しけれは、駆動輪
２，３は同一速度て回転する。しかし制御角α，βが互
いに異なると、駆動輪は異なつた駆動速度で回転するこ
とになる。第３図は、上述の手段により比較的簡単な方
法て輸送装置が比較的鋭いカーブを進行てきる様子を示
す。

第３図では、同一の輸送装置を時間的に異なる３つの連
続した位置１，■，■で示している。３つの位置に対応
して参照番号は１″Ｊ．ｒ″ョ及び１″″″ョを付して
示してある。

輸送装置の駆動輪を３２，３３で示す。駆動輪３２は第
１案内線又はループ３４に沿つて案内され、第２の駆動
輪３３は第２の案内線又はループ３５上を案内される。
輸送装置が前方に真直ぐに走つている時、案内線３４，
３５は互いに接近して且つ平行に延びている。案内線は
カーブにおいてのみ異なつた通路に沿つて延びている。
矢印は２つの駆動輪３２，３３の移動方向を示す。位置
１は、輸送装置３「は直線部の最終位置にあり、この場
合には２つの駆動輪３２″，３３″の制御角は零であり
２つの駆動輪の速度は等しい。位置■では駆動輪３２″
は駆動輪３３″より大きい制御角を有する。

上述の式（２）によれば、これは駆動輪３２“の駆動速
度が駆動輪３３″の駆動速度より大きいことを意味する
。この結果、輸送装置３１″は中央縦軸が位置■示すよ
うに案内線３４，３５と平行になる位置へ出来るだけ速
く移動する。駆動輪の駆動速度が異なるために、輸送装
置の不所望な回転又は変位は生じない。第４図を参照し
て輸送装置の横方向移動時の本発明による利点を説明す
る。

駆動輪Ａ，Ｂを有する輸送装置４１が時間的に異なる２
つの連続した位置で実線（位置１）と破線（位置■）で
示してある。位置１では、駆動輪Ａ，Ｂは４５での同一
制御角α１、又はβ１を有する。従つて駆動速度■Ａ，
■Ｂは等しい。従つて輸送装置はその中央縦軸に対して
４５しの角度で横方向に変位する。今、何らかの原因て
駆動輪Ａが駆動輪Ｂより速い速度で駆動されると、駆動
輪Ａのアンテナがその関連する案内線４４上に留まろう
とするために制御角α２は制御角α１に比して減少する
。同時に、駆動輪Ｂのアンテナもその案内線４５上に留
まろうとするので、この駆動輪Ｂの制御角β２は制御角
β１に比して増大する。従つて輸送装置４１は位置Ｉに
比して位置■に回転される。この突然に生じる状態を矯
正しなければ、この回転は増大しつづけ逐には駆動輪Ｂ
のアンテナがその案内線４５にもはや追従てきす輸送装
置が制御系との接触を絶つ状態が生じるであろう。本発
明によれば、上述の結合によつて、位置■に相当する状
態が生じる駆動輪Ｂの駆動速度が増大し又は駆動輪Ａの
駆動速度が減少し従つて位置Ｉに示される平衡状態が再
び得られる。

一般に、式（２）から、速度■８が一定の場合、角度α
が角度βより大きくなると、又は角度βが角度αより小
さくなると速度■９が大きくなることがわかる。

逆の場合には速度■９は減少する。全体として、この結
果駆動輪の速度誤差が中和される。第５図はβの種々の
値に対する角度差Δγ＝β一αの関数として駆動輪の速
度変化Δ■９を百分率で示す。

第５図には第４図に対応する横方向変位制御角βをパラ
メータとして３つの曲線が示してある。即ちβ＝２０タ
、β＝５００、β＝８０する曲線である。同図かられか
るように、角度差β−αの関数としての速度■ぇの変化
の依存性はβの値が小さい時、即ちβ＝２０変の時最少
になる。他方、β＝８０即の時依存性は最大になる。従
つて同図より、制御角が大きい時、例えばβ＝８００の
時大きな速度補償が生じることがわかる。しかし同時に
、最大許容制御角は９００より小さくなくてはならない
ことも同図かられかる。これはこの角度では相互間に絶
対的に正確な距離をおいた２つの完全に直線状のループ
がないと２つのアンテナでのずれが零にならないからで
ある。極く僅かの誤差があつても２つの駆動輪の一方に
比較的大きな速度変化が生じる。従つて８０方の角度は
制御角に対する適切な最大角である。どの駆動輪のどの
ような駆動速度が制御され、またどのような駆動速度が
制御角の関数として上述の式（１）に従つて変えられる
かは重要な問題ではない。

２つの駆動輪Ａ，Ｂの内の速い方によつて推奨速度を維
持し他方の駆動輪の駆動速度をその関数として制御する
ような方法での制御が好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は輸送装置の底面の概略図、第２図は２つの駆動
輪Ａ，Ｂに対する異なる制御角を示す図、第３図はカー
ブ通過時の輸送装置の異なる時刻における異なる位置を
示す図、第４図は輸送装置の横方向移動を示す図、第５
図は異なる横方向移動角での横方向移動時の駆動輪の２
つの制御角度の角度差の関数としての駆動輪の速度変化
を説明するグラフである。 ２，３，３２，３３，Ａ，Ｂ・・・駆動輪、３４，３５
，４４，４５・・・案内線、１，３１，４１・・・輸送
装置、８，１１・・・アンテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間隔をおいて固定されかつ制御信号を発信する案内
   線に沿つて走行する遠隔制御の複数の輸送装置に対する
   ステアリング制御装置であつて、各輸送装置は２つの駆
   動輪と必要に応じて非駆動の車輪を有し、各駆動輪には
   前記案内線の制御信号を受信する少なくとも１つのアン
   テナが設けられ、このアンテナは各駆動輪とともに揺動
   するステアリング制御装置において、各駆動輪２，３；
   ３２，３３；Ａ，Ｂはそれぞれ別個の案内線３４，３５
   ；４４，４５に対応し、この案内線は各駆動輪の制御角
   αまたはβを制御し、前記案内線の制御信号によつて主
   たる駆動輪とされた駆動輪Ａの駆動速度Ｖ＿Ａは自由に
   制御可能であり、他の駆動輪Ｂは従属的な駆動輪とされ
   かつその駆動速度Ｖ＿Ｂは次式Ｖ＿Ｂ＝（ｃｏｓα／ｃ
   ｏｓβ）・Ｖ＿Ａ（１）（但しαおよびβはそれぞれ各
   駆動輪Ａ、Ｂの進行方向と、輸送装置１，３１，４１に
   対して固定された軸１２，１３を通る共通基準線Ｍとの
   なす制御角に従つて制御されることを特徴とするステア
   リング制御装置。 ２ 前記基準線Ｍは輸送装置１の縦軸Ｋに平行であり、
   この基準線Ｍ上に２個の駆動輪２，３が配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステアリ
   ング制御装置。 ３ アンテナ８〜１１は中心軸が平行な複数の誘導コイ
   ルよりなり、これら誘導コイルは対応する駆動輪２，３
   の軸１２，１３から半径方向に離間され、アンテナ８〜
   １１はそれぞれ対応する案内線３４，３５；４４，４５
   の制御信号によつて誘導性の影響を受けることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載のステアリ
   ング制御装置。 ４ 案内線３４，３５；４４，４５は種々の周波数の制
   御信号を発信し、アンテナは対応する制御信号の周波数
   に同調した検出器を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項〜第３項のうちのいずれか一項に記載のステ
   アリング制御装置。