JPS61139807A - 無人走行車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は床面に設定された走行路を自走する無人走行
車に関する。

従来の技術 無人走行車の走行制御装置として、無人走行車（以下、
無人車という）が走行するルートの少なくとも一側に沼
って案内反射壁を設け、無人車には、該案内反射壁に向
けて距離検出用波動を送波し、かつ案内反射壁からの反
射波を受波することにより無人車と案内反射壁との間の
距離を測定する装置を搭載し、無人車と案内反射壁との
間の距離が一定となるように無人車の走行を制御する装
置は既に知られている（特開昭５７−１５５６１０　）
。

発明が解決しようとする問題点 上記の従来の無人車の走行を制御する装置において、以
下に述べる２つの問題点があった。

第１に、走行経路全域に渡って案内反射壁（以下、単に
案内壁という）を設けなくてはならず、設置工事の手間
及び費用がか逐り必要だった。特に、カーブ走行時にお
ける曲線の案内壁の形成にはかなりの手間が必要であっ
た。さらに、無人車は案内壁との距離を一定に保った状
態で走行しているので、案内壁は正確に位置決めされた
状態で設けなければならなかった。

第２に、従来の装置においては、無人車の平行性を検出
する手段がなかっだので、第５図（ｂ）で示すように無
人車が案内壁と平行な状態で一方の案内壁に接近した場
合の位置補正は行ない得るけれども、第５図（Ｃ）で示
すように、無人車と案内壁との間の距離はほとんど保た
れているけれども、案内壁との平行性が失われた状態で
の無人車の位置補正は行なわれることがなかった。さら
に、第５図（ｄ）で示すように案内壁との距離も無人車
の平行性も異常な状態では、上記距離の異常のみを検出
し、平行性の異常を検出することはなく、平行性の異常
を補正することはなかった。したがって、従来、無人車
は数回の蛇行走行を繰返した後に、正常な走行に復帰し
ていた。第５図では、無人車の一側に一個の距離センサ
を設けたものを示したが、−側に複数個のセンサを設け
ている従来装置においても、上述の一側に一個のセンサ
を設けているものと基本的に１は同様な問題が生じてい
た。なお、第５図（ａ）に示している図は無人走行車の
正常な走行位置を示している。

問題点を解決するための手段 この発明は、上述の問題点を解決するために、複数の非
連続体の案内部材を互いに任意の間隔を有す位置に設け
、無人走行車には、該無人走行車を予め予定された走行
経路に沿って走行させティーティングした内容を記憶す
る走行マツプ記憶器と、無人走行車の少なくとも一側に
複数の距離検出センサと、該センサの信号に基づいて上
記案内部材と無人走行車間の距離を検出する距離検出器
と、該距離検出器よシ得た測定距離を上記走行マツプ記
憶器に予め記憶していた基準距離と比較する比較器と、
上記測定距離同士を比較し無人走行車の方向ずれを検出
する平行度検出器とを設けたものである。

作用 上記案内部材が設置されている位置で、比較器と平行度
検出器とより得られる情報により無人走行車の位置補正
を行なう。

実施例 第２図には、本発明の無人車を導入した工場内のレイア
ウトを概略的に示しており、左右の駆動輪（２）　（３
）の回転により走行する無人車（１）の両側には、それ
ぞれ２つの距離検出センサ（４ａ）（４ｂ）及び（４Ｃ
）　（４ｄ）力ｉ搭載されている。（Ｇ１）〜（Ｇ７）
は各種機械、キャビネット等の工場内設備を示し、該設
備（Ｇ１）〜（Ｇ７）のうち無人車（１）の走この図の
場合、設備（Ｇｌ）　（Ｇ４）　（Ｇ６）がそれぞれ検
出用として充当されておシ、検出用として充当される設
備は、少なくとも無人車（１）の距離検出セ／す（４ａ
）〜（４ｄ）の高さ以上の高さを有し、無人車（１）の
長さく１）以上の幅（Ｄ）を有し、かつ、平坦な反射面
を有しているものを任意に選ぶ。また、無人車（１）の
走行経路の近傍に工場内設備が全くない所では、案内壁
（５）を設置する。該案内壁（５）は上記検出用設備（
Ｇｌ）　（Ｇ４）　（Ｇ６）と同じ条件を満足するもの
である。上記のようにして決定された案内部材（以下、
上記検出用設備と案内壁を総称して案内部材という）　
（Ｇｌ）（Ｇ４）（Ｇ６）（５）に無人車（１）が到着
する地点をボイ／ト（Ｘ）　（Ｙ）（ｚ）と称す。（６
）は仮想の無人車（１）の走行経路を示し、矢印（７）
は進行方向を示している。

第３図には、無人車（１）のカーブ走行時の工場内のレ
イアウトの概略を示しており、仮想カーブ経路（８）直
前に案内部材（９）を配置し、カーブ経路（８）直後に
も案内部材（１のを配置している。それぞれの案内部材
は無人車（１）の両側に２つずつ配置することも可能で
ある。

次に、本実施例の走行制御装置を第１図のブロック図に
基づいて説明する。この走行制御装置は左右の駆動輪（
２）　（３）を駆動制御する走行駆動部（１１）と、演
算処理部（１２）と、検出部（１３）とより成っている
。

上記足行駆動部（１１）において、上記左右の駆動輪（
２）　（３）はそれぞれ別個のモータ（１４）　（１５
）で回転駆動され、２つのモータ（１４）　（ｉｓ）の
回転数の差によシ無人車（１）の旋回制御を行なってい
る。

（１６）　（１７）は上記モータ（１４）　（１５）を
制御する駆動部である。（１８）　（１９）はそれぞれ
上記モータ（１４）（１５）により駆動輪（２）（３）
と共に回転する回転板、（２０）　（２１）はそれぞれ
上記回転板（１Ｂ）　（１９）に形成したミゾ（２２）
　（２３）を検知するパルス検出器、（２４）　（２５
）はそれぞれ該パルス検出器（２０）　（２１）の出力
から駆動輪（２）（３）の回転数を検出する回転数検出
器である。

また、前記検出部（１３）において、（４ａ）　（４ｂ
）は超音波を送波、受波する前述した距離検出センサ（
以下、単にセンサという）、（２６＆）　（２６ｂ）は
該センサを駆動する送受信機、（２７）は該送受信機（
２６ａ）　（２６ｂ）に発信指令を送り、あるいは該送
受信機からの受信信号を演算処理部（１２）に出力する
入出力制御回路である。

次に、演算処理部（１２）を説明する。この演算処理部
（１２）は以下に述べる各要素により構成される。

１）上記入出力制御回路（２７）からの送波、受波信号
（ｅ）を、入力し、該２つの信号の時間的差異により進
行方向前端の無人車（１）と案内部材（５）との間の距
離を算出する距離検出器（２８ａ）　、同じく、進行方
向後端の無人車（１）と案内部材（５）との間の距離を
信号（ｆ）を入力し算出する距離検出器（２８ｂ）。

２）上記２つの距離検出器（２８ａ）と（２８ｂ）から
それぞれ出力される無人車（１）と案内部材（５）との
間の測定距離（Ａ）と（Ｂ）を入力し、後述する走行マ
ツプ記憶器（３１）にメモリされている無人車（１）と
案内部材（５）との間の基準距離（ＳＡ）及び（ＳＢ）
と上記測定距離（Ａ）及び（Ｂ）とを比較して案内部材
（５）に対する無人車（１）の位置の変位を算出する比
較器（２９）。

３）上記測定距離（Ａ）と（Ｂ）を人力し、該２つの距
離（Ａ）と（Ｂ）を比較することにより無人車（１）の
進行方向に対する方向ずれを検出する平行度検出器（３
の。

４）上記比較器（２９）と平行度検出器（３０）よりそ
れぞれ出力される位置変位量（ｇ）と方向ずれ量（Ｆ）
の演算結果を入力し、無人車（１）が基準の走行経路に
復沸するために必要な駆動輪（２）（３）の回転数の補
正を演算する回転数演算器（３２）。

５）内部にＲＯＭまたは／およびＲＡＭを有し、無人車
（１）を予め走行経路に沿って走行させてティーティン
グした内容を上記メモリ内に記憶させ、このティーティ
ングした指令に従って該メモリより読み出す走行マツプ
記憶器（３１）。

６）前記した回転数検出器（２４）　（２５）。

次に、本実施例の無人車（１）の動作を説明する。

まず、実際に無人車（１）を走行させる前に、所望の走
行経路を無人車（１）にティーティングさせる。

すなわち、前記各ポイン）　（Ｘ）、（Ｙ）及び（Ｚ）
における任意の基準点（例えば発車地点を基準点とする
）からの走行距離と、該各ポイントにおける無人車（１
）と案内部材（５）との間の基準距離を走行マツプ記憶
器（３１）の内にメモリさせておく。また、カーブ時の
旋回角度、走行環境による速度指令あるいは加速度指令
、停止位置、分岐経路等の各情報も上記記憶器（３１）
内にメモリさせておく。第２図のレイアウト図で示した
工場において、例えば、ボイ７１−　（Ｘ）では、走行
距離が（ｄＸ）、無人車の前端部のセンサによる基準距
離が（ＸＳＡ）、後方センサによる基準距離が（ＸＳＢ
）であったとし、同様にポイ７　ト（Ｙ）では、同順で
（ｄ’Ｙ）、（Ｙ　Ｓ　Ａ）、（ＹＳ　Ｂ）、ポイント
（Ｚ）では、同順で（ｄＺ）、（Ｚ　Ｓ　Ａ）、（ＺＳ
Ｂ）であったとする。上記基準距離は必ずしも一定であ
る必要はなく、むしろ、案内部材の位置により異なって
いる方が多い。

以上のようにティーティングした後、無人車（１）を実
際に走行させる。無人車（１）は以下の順序に従い各ポ
イント（Ｘ）、（Ｙ）、（Ｚ）で自ら位置補正をしなが
ら、所望の走行経路を自走してい〈。

（１）回転数検出器（２４）　（２５）が走行距離（ｄ
Ｘ）と同１直の距離を測定すると、到着指令（ｇ）（ｇ
）を入出力制御回路（２７）に送る。

（２）検出部（１３）及び距離検出器（２８ａ）　（２
８ｂ）により無人車（１）と案内部材（５）間の測定距
離（ＡＸ）と（ＢＸ）　　をそれぞれ算出する。この際
、必要に応じて温度情報等を入力する。

（３）比較器（２９）で走行マツプ記憶器（３１）にメ
モリされている基準距離（ＸＳＡ）と上記測定距離（Ａ
Ｘ）及び基準距離（ＸＳＢ）と測定距離（ＢＸ）を比較
し無人車（１）の位置変位量（Ｅ）を算出する。

（４）　　（３）と同時に上記２つの測定距離（ＡＸ）
と（ＢＸ）とを比較し、無人車（１）の方向ずれ量（Ｆ
）を算出する。すなわち、まず、ＡＸ　−ＢＸ−Ｐ　　
を算出し、該Ｐの符号により無人車（１）の傾いている
方向がわかる。第４図に示している状態ではＰ〉０なの
で、無人車（１）の後部が案内部材（５）に接近してい
ることがわかる。次に、２つのセンサ（４ａ）　（４ｂ
）間の距離を（Ｒ）とし、無人車（１）ノずれつまりθ
＝０度のときは案内部材（５）の案内面（５ａ）と無人
車（１）が平行な状態である。

（５）　　（３）で得られた位置変位量（Ｅ）と（４）
で得られた方向ずれ量（Ｆ）を回転数演算器（３２）に
入力し、該演算器（３２）で基準走行経路に無人車（１
）が復帰するために必要な駆動輪（２）　（３）の回転
数の補正量及び補正時間が算出される。

（６）回転数演算器（３２）より上記補正量及び補正時
間が左右の駆動部（１６）と（１７）にそれぞれ入力さ
れ、該駆動部（１６）　（１７）により駆動モータ（２
）　（３）の回転速度を変更する。

以上の（１）〜（６）の手順により、ポイント（Ｘ）で
の無人車（１）の位置補正はなされる。ポイント（Ｙ）
および（Ｚ）においても、ポイント（Ｘ）と同様にして
無人車（１）の位置補正がなされる。なお、ポイント（
Ｚ）においては、無人車（１）の両側で位置検出してい
るが、両側で検出することによシ、より正確に無人車（
１）の位置を検出するととができる。なお、上記走行マ
ツプ記憶装置（３１）には、回転数検出器（２４）　（
２５）よりそれぞれ実際に走行した距離がフィードバッ
クされ、走行誤差を補正している。

次に、カーブ走行時の無人車（１）の動作を説明する。

第３図で示すように、カーブ経路（８）直前に設けられ
た案内部材（９）により無人車（１）の位置変位量（Ｅ
）と方向ずれ量（Ｆ）が上述の直線走行の時と同様にし
て算出される。上記２つの量（Ｅ）とＣＦ）により無人
車（１）の位置補正を行ないながら、加えて、走行マツ
プ記憶器（３１）のメモリされている旋回角度に従い矢
印（３３）方向に方向転換する。カーブ走行終了後に再
度、案内部材（１０）により無人車（１）の位置補正は
行なわれる。

なお、カーブ経路直前の案内部材（９）は必ずしも該経
路の直前に設置する必要はなく、該経路のやや手前に設
置して、無人車（１）の位置補正が終了した後にカーブ
走行に入るようにしてもよい。

なお、上記走行マツプ記憶器（３１）に図示しない無線
装置を設け、地上側の無人車指令センタとの交信を可能
にし、目的地の情報、無人車の発停指令等を上記センタ
で制御することも可能である。

発明の詳細 な説明したように、この発明においては、案内部材が無
人走行車の走行経路に沿って、非手間及び費用が大幅に
減となった。特に、カーブ走行時における曲線の案内部
材を形成する必要がなくなったので、上記の手間及び費
用は大幅に減となる。さらに、本発明では無人車と案内
部材との距離を必ずしも一定に定める必要がないので、
案内部材として工場内の各種の設備を利用することがで
き、また、案内壁を設置する場合でも、設置の精密な位
置決め等を行なう必要がない。

また、本発明によれば、無人車の位置補正は位置変位量
と方向ずれ量によシ行なわれるので、位置補正のだめの
蛇行走行を繰返すことなく、迅速に、かつ正確に基準の
走行経路に復帰することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す走行制御装置のブロック
図、第２図は本発明を適用した無人車を導入した工場内
のレイアウトを示す概略平面図、第３図は第２図と同じ
く工場内のレイアウトを示すカーブ経路における概略平
面図、第４図は無人車の案内部材に対する方向ずれを検
出する方法を説明するための概略平面図、第５図＋ａ）
〜（ｄ）は従来例の問題点を説明するだめの概略平面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無人走行車が走行する経路の少なくとも一側に沿い、か
   つ、互いに任意の間隔を有す位置に複数の案内部材を設
   け、無人走行車には、該無人走行車を予め予定された走
   行経路に沿って走行させティーティングした内容を記憶
   する走行マップ記憶器と、無人走行車の少なくとも一側
   に複数の距離検出センサと、該距離検出センサの信号に
   基づいて上記案内部材と無人走行車間との距離を検出す
   る距離検出器と、該距離検出器より得た測定距離を上記
   走行マップ記憶器に予め記憶していた基準距離と比較す
   る比較器と、上記測定距離同士を比較し無人走行車の方
   向ずれを検出する平行度検出器とを設け、上記案内部材
   の設置されている位置で、上記比較器と平行度検出器と
   から得られる情報により無人走行車の位置補正を行なう
   ようにしたことを特徴とする無人走行車の走行制御装置
   。