JPS6114360A - 自律航法装置を備えた走行台車 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明はコンクリート床仕上げ用の自走式のオートフィ
ニッシャなどに使用される自立航法装置を備えた走行台
車に関する。

［従来の技術］ 現在、コンクリート床仕上げは、モノシリツク工法が主
流となっており、この工法ではコンクリートが固まるの
と平行して床仕上げを行うため、深夜作業になっており
、またコンクリート床面を仕上げるときに生じる粉塵は
、作業環境を著しく悪くしている。このようにコンクリ
ート床面の仕上げ作業は、労働条件が必ずしも良くない
が、現在に至っても充分の解決策がとられていない。

［発明の目的］ 従って、本発明は、無人運転すなわちオートフィニッシ
ャなどに使って最適の自立航法装置を備えた走行台車を
提供することを目的としている。

［発明の構成］ 本発明による自立航法装置を備えた走行台車は、走行台
車と、その走行台車に設けたステアリング可能な前輪と
、その走行台車に設【プた駆動用の後輪と、その走行台
車に設けた走行台車の走行距離および方向を検知するた
めのメジャリングローラと、そのメジャリングローラの
走行距離を検知するメジャリングローラ距離検知センサ
と、そのメジャリングローラの走行方向を検知するメジ
ャリングローラ方向検知センサと、その走行台車に設け
た走行台車の方向を検知する台車方向検知センサと、そ
の走行台車に設けたこれらのセンサの検知信号に基づき
走行台車の走行を制御する制御装置とよりなっている。

［発明の作用効果］ 従って、制御装置は、メジャリングローラ距離検知セン
サ、メジャリングローラ方向検知センサおよび台車方向
検知センサの検出信号に基づき走行台車の現在位置を演
算し、その結果を記憶されている指示走行路と比較して
、走行を制御することができ、オートフィニッシャに使
用すれば、オートフィニッシャを無人運転することがで
きる。

本発明の実施に際し、メジャリングローラ距離検知セン
サおよびメジャリングローラ方向検知センサは、エンコ
ーダとじて具体化され、また台車方向検知センサは、ジ
ャイロコンパスとして具体化　。

される。また本考案の実施に際し、走行台車に設けたセ
ンサと走行路に設けたドックよりなる位置修正装置を必
要によっては備えて、走行台車の走行制御の精度を更に
向上することができる。

［実施例］ 以下図面を参照し本発明の詳細な説明する。

第１図において、この走行台車は、走行台車１と、その
走行台車１に設けたステアリング可能な前輪２および駆
動用の後輪３と、走行台車１に設けたメジャリングロー
ラ４と、そのメジャリングローラ４の距離検知センサ５
および方向検知センサ６と、走行台車１に設けた台車方
向検知センサ７と、走行台車１に設けた制御装置８とか
らなっている。

第２図において前輪２は、サーボアンプ９によＩＺ　Ｉ
ＩＪ　ｔｉｌｌ　ｇ　ｎ　８　？−〜−′”°ゝ１°２
７′“′　　。

グされ、タコジェネレータ１１、パルスジェネレータ１
２を介し偏差カウンタ１３により所要ステアリング角度
に制御されるようになっている。

後輪３は、サーボアンプ１４により制御されるサーボモ
ータ１５により駆動され、タコジェネレータ１６を介し
て所要速度に制御されるようになっている。

メジャリングローラ６は、走行台車１の中心線上の前輪
２付近に枢着された鉛直方向の支軸１７にその支軸１７
に揺動可能に取付けられたアーム１８を介して回転可能
に支持されており、自重で走行面に当接し、走行台車１
の走行に従動して自転し、また走行台車１のステアリン
グに追随して支軸１７を矢印に示すように回動させるよ
うになっている。距離検知センサ５はエンコーダよりな
り、アーム１８のメジヤリレグローラ４支持部に設けら
れ、メジヤリレグローラ４０回転変位からメジャリング
ローラ４の走行距離を検知し、制御部８に検知信号を出
力するようになっている。方向検知センサ６は１ンコー
ダよりなり、支軸１７の頂部に設けられ、支軸１７の回
転変位からメジャリングローラ４の走行方向を検知し、
制御部８に検知信号を出力するようになっている。

台車方向検知センナ７はジャイロコンパスからなり、走
行台車１の略中心位置に設けられ、走行台車１の方向す
なわちジャイロ角を検知し、制御部８に検知信号を出力
するようになっている。

制御部８は、台車方向検出センサ７の後方に設けられて
いる。第２図において、制御部８には中央演算処理装置
１９が設けられ、入出力装置２０を介して前記距離検知
センサ５、方向検知センサ６、台車方向検知センサ７お
よびステアリング用サーボモータ９、走行用サーボアン
プ１４の各機器と接続されている。また、制御部８は、
中央演算処理装置１９の他に、走行路指示プログラム記
憶部２１および現在位置計算プログラム記憶部２２を有
するロム（ＲＯＭ）２３を備えている。そして、前記各
センサ５〜７からの検出信号が入出力装置２０を介して
中央演算処理装置１９に入力されると、中央演算処理装
置１９はそれらに基づいて現在位置計算プログラムによ
り走行台車１の現在位置を演算し、その演算結果を走行
路指示プログラムと比較し、所要のステアリング角度お
よび走行速度の制御信号を入出力装置２０を介して、サ
ーボアンプ９．１４に出力するようになっている。

次に第２図および第３図を参照して本発明の詳細な説明
する。

第３図において、中央演算処理装置１９は一定時間へを
例えば１００ミリセコンド毎に台車方向検知センサ７に
よりジャイロ方向φ、方向検知センサ６によりメジャリ
ングローラ（ＭＲ）方向θ、距離検知センサ−５により
へ１間のメジャリングローラ（ＭＲ）進行距離Δｇおよ
びあらかじめセットされた基準方向φ（壁などと平行な
方向に台車をセラｌ−Ｌその時のジャイロの値を基準方
向どする。）を読込む（ステップＳｔ　）。次いで基準
方向をφどしたときの直交座標系（×、ｙ）の×方向の
変化量Δ×を現在位置計算プログラムによりΔ×−八（
２ｓｉｎ（φ−ψ−θ） として演算する（ステップ３２　）。次いで同様にして
ｙ方向の変化量Δｙを Δｙ　−Δ６ｃｏｓ（φ−ψ−θ） として演算する（ステップＳ３　）。次いでスタート地
点を上記直交座標系（ｘ　、　ｙ　）の原点とじ×軸を
走行台車の走行方向としたときの、走行台車の現在位置
の×座標Ｘを現在位置計算プログラムにより Ｘ＝ΣΔ× として演算する（ステップ８４　）。次いで同様にして
走行台車の現在位置のｙ座標Ｙを Ｙ−ΣΔｙ として計算する（ステップＳｓ　）。次いで走行台車の
現在位置のＸ、Ｙと走行路指示プログラムとから所要ス
テアリング角度αを演算する（ステップＳｅ　）。次い
で同様にして所要走行速度Ｖを演算する（ステップＳ７
　＞のである。次いで第２図におい′て、所要ステアリ
ング角度α信号が偏差カウンター１３に入力されると偏
差カウンターはサーボアンプに対し適当な速度の指示値
を与える速　　　　・′度指示値がサーボアンプ９に伝
えられると、サーボアンプ９は所要速度でサーボモータ
１０を作動し、前輪２をステアリングする。このとき、
サーボモータ１０の速度がタコジェネレータ１１で検出
されサーボアンプにフィードバックされ、またサーボモ
ータ１０の回転数がパルスジェネレータ１２で検出され
て偏差カウンタ１３にフィードバックされ偏差カウンタ
１３により回転数を制御することにより所要ステアリン
グ角度αに制御される。また所要走行速度Ｖがサーボア
ンプ１４に伝えられると、サーボアンプ１４は所要量サ
ーボモータ１５を作動し、後輪３を駆動する。このとき
、リーーボモータ１５の回転速度がタコジェネレータ１
６により検出され、サーボアンプ１４にフィードバック
され、所要走行速度になるように制御されるのである。

ところで、この発明では、必要により走行台車１の走行
制御の精度を更に向上させるため、位置修正装置を備え
ることができる。すなわち第４図および第５図において
、走行台車１の中心線前部には、センナヘッド２４が立
設され、その所定高さ両側方には一対の接触時にオンと
なる左センザ２５Ｌ、右センサ２５Ｒが突設されている
。一方、走行路の所要個所には、両センサ２５Ｌ１２５
Ｒと同じ高さに一対のドック２６Ｌ、２６Ｒが前述のＸ
軸上の誘導目標点Ｐをはさんで設けられている。このド
ック２６Ｌ、２６Ｒの基部には、両センサ２５Ｌ、２５
Ｒがともにオンとなって通過し得るようなりリアランス
Ｃが形成されており、また原点方向に対して、角度βで
開いている。この誘導目標点Ｐとドックの間口の長さＱ
は、走行台車１の走行距離すなわち第３図におけるＸと
、進行方向との累積誤差すなわちＹの統計的に求められ
た数値から決められる。一般に自立航法装置では微小変
位量を計測しその値を累計することにより現在位置を知
るためのものであるため、８１測機の誤差やリンプリン
グ間隙による誤差などによって誤差が生じる。この誤差
はほとんどのものが走行距離に比例する（誤差の量は確
率分布に従うものである）。したがって原点と位置修正
装置とのあいだの距離がわかれば誤差の量の最大値も求
められる（ＭＡＸε＝ｅとする）。

次に第６図を参照して位置修正装置の作動を説明する。

中央演算処理装置１９は、右センサ２５Ｒがオンされて
いるかどうかを見て（ステップＳ１）、オンされていな
いときは、左センサ２５Ｌがオンされているかを児る（
ステップＳ２　）。オン、されていないときは、走行台
車１をそのまま進行させ（ステップＳ３）、一定時間そ
のまま進行させ（ステップＳ７）、再びステップＳ１に
戻る。ステップＳ２において、左センサ２５Ｌが第４図
に示すようにオンのときは、矢印のように右にステアリ
ングしくステップＳ４）、その後一定時間そのまま進行
しくステップＳ７）、ステップＳ１に房る。そこで、右
センサ２５．Ｒがオンのときは、更にかセンサ２５Ｌが
オンかどうかを見て左センＪｊ　２５　Ｌもオンのとき
は、誘導目標点Ｐにあって、誘導は完了する。ステップ
Ｓ５において、左センサ２５がオンでないときは、左に
ステアリングしくステップＳ６）、一定時間そのまま進
行しくステップＳ７）、再びステップＳ１に戻るのであ
る。

このようにして、両センサ２５Ｌ、２５Ｒがドック２６
．Ｌ、２６Ｒを通過するとき、誘導目標点Ｐを通るよう
進行方向との累積誤差ＸおよびＹが修正されるのである
。

［まとめ］ 以上説明したように本考案によれば、メジャリングロー
ラ距離検知センサ、メジャリングローラ方向検知センサ
および台車方向検知センサの検知信号に基づき走行台車
の走行を制御する制御装置を設けたので、制御装置は諸
センサの検知信号に基づき走行台車の現在位置を演算し
、その結果を記憶されている指示走行路と比較して走行
を制御することができ、オートフィニッシャに使用すれ
　　−ばオートフィニッシャを無人運転することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す斜視図、第２図はこの
実施例の制御装置のブロック図、第３図　　　　′はこ
の実施例のフローチャート、第４図は位置修正装置を示
す上面図、第５図は側面図、第６図は位置修正装置のフ
ローチャートである。 １・・・走行台車　　２・・・前輪　　３・・・後輪　
　４・・・メジャリングローラ　　５・−・・距離検知
センサ　　６・・・方向検知センサ７・・・台車方向検
知センサ　　８・・・制御装置 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行台車と、その走行台車に設けたステアリング可能な
   前輪と、その走行台車に設けた駆動用の後輪と、その走
   行台車に設けた走行台車の走行距離および方向を検知す
   るためのメジャリングローラと、そのメジャリングロー
   ラの走行距離を検知するメジャリングローラ距離検知セ
   ンサと、そのメジャリングローラの走行方向を検知する
   メジャリングローラ方向検知センサと、その走行台車に
   設けた走行台車の方向を検知する台車方向検知センサと
   、その走行台車に設けたこれらのセンサの検知信号に基
   づき走行台車の走行を制御する制御装置とよりなること
   を特徴とする自立航法装置を備えた走行台車。