JPS6165318A - 無人搬送車の走行制御装置 - 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） 本発明は走行経路からの車体の左右への変位を検出し、
左右の駆動輪を各々独立に駆動制御して走行する無人搬
送車、移動ロボット等の走行制御装置に関する口 （従来技術とその問題点） 車体の左右の駆動輪を各々独立に駆動制御し、左右の駆
動輪の駆動速度の差で操舵を行なう無人搬送車では、そ
の走行制御装置は一般に第７図のように構成されている
。すなわち図示しない走行速度指令装置から出力される
走行速度信号１と、車体の進行方向前部に設けられ、規
定の走行経路からの左右への位置変位を検出する検出器
２から構成される装置変位信号３をそれぞれ加算回路４
、減算回路５に入力して、その和を一方の駆動輪６ｇの
駆動速度信号７ａとし、その差を他方の駆動輪６ｂの駆
動速度信号７ｂとして左右各々の駆動回路８ａ、８ｂに
入力して、左右の駆動モータ９ｍ。

９ｂｆそれぞれ駆動制御し走行する。

しかし、車体の前部における横方向の位置変位の谷によ
り操舵を行なう上述の方式では、走行経路に対する車体
の方向の傾きを検出できないため、車体が走行経路のほ
ぼ中央にあるが走行経路に対して方向変位をもっている
場合には操舵が行なわれず、走行経路から大きく変位し
易い、あるいは走行経路への収束が遅くなるという欠点
がある。

そこでさらに安定した走行を得る目的で位置変位信号３
の変化から位置の変位速度を得て、位置変位信号３と加
算して操舵のだめの位置補正信号を得る方式が知られて
いる０例えば特公昭５８−４５０４２の走行軌道制御装
置では第８図に示すように位置変位信号３を一次遅れ回
路１０に入力して一次遅れ信号を得て、減算器１１によ
り位置変位信号３との差、すなわち一定時間での位置変
位信号３の変化量１２を求め、それを増幅回路１２で増
幅して加算器１４により位置変位信号３と加算し、位置
補正信号１５としている。このように位置の変位速度を
利用する走行制御装置では車体の走行速度により得られ
る位置の変位速度が変化するため、車体の方向変位に対
する操舵量が走行速度により変化する。そのため走行速
度が低い時、例えば発進時などでは車体の方向変位を検
出できないととがある。さらに位置変位の検出器２とし
て、ｏ　ｎＺ　ｏ　ｆ　ｆ型のセンナを複数個並設した
もののように、変位に対する出力が直線的に得られず、
段階的な出力しか得られない検出器を用いる場合には、
方向変位の検出ができないという欠点があった０ （発明の目的） 本発明の目的は上記のような問題点を解決し、簡単な走
行制御回路で車体の走行速度に影響されずに位置変位お
よび方向変位を修正することが可−能で、段階的な出力
しか得られない位置変位検出器でも適用可能な無人搬送
車の走行制御装置を提供することにある０ （発明の構成） 本発明によれば、走行経路からの左右への位置変位を検
出する検出器を備え、前記検出器の出力信号により車体
左右の駆動輪の駆動速度を各々独立に制御して走行する
無人搬送車において、車体の進行方向前部および後部に
それぞれ走行経路からの左右への位置変位を検出する第
１および第２の検出器會備えるとともに、進行方向前部
の前記第１の検出器の出力と、後部の前記第２の検出器
の出力との和を計算する第１の加算回路と、上記第１の
検出器の出力と上記第２の検出器の出力との差を計算す
る第１の減算回路と、前記第１の減算回路の１１１力を
定められた係数倍に増幅する増幅回路と、上記第１の加
算回路の出力と前記増幅回路の出力との利金計算し、車
体の回転速度信号として出力する第２の加算回路と、車
体の走行速度を指令する装置から出力される走行速度信
号と前記回転速度信号との和を計算して第１の駆動速度
信号として出力する第３の加算回路と、上記走行速度信
号と上記回転速度信号との差を計算して第２の駆動速度
信号として出力する第２の減算回路とを備え、上記第１
の駆動速度信号により左右いずれか一方の駆動輪の駆動
速度ｔ、また上記第２の駆動速度信号により他方の駆動
輪の駆動速度をそれぞれ制御して走行すること全特徴と
する無人搬送車の走行制御装置が得られる。

（構成の詳細な説明） 本発明では、通常車体の前進時用および後進時用として
車体の前部および後部にそれぞれ設けられている左右へ
の位置変位検出器を、前進（および後進）時に同時に使
用し、前後の位置変位検出器の出力の和から走行経路に
対する車体の左右方向への位置変位を検出し、また前後
の位置変位検用益の出力の差から走行経路に対する車体
の方向変位に対応する出力を得ている。そしてこれらの
位置変位出力および方向変位に対応する出力とから、車
体の走行位置が走行経路に沿うように車体を回転させる
だめの回転速度信号を得て、この回転速度信号と、車体
が走行すべき速度を指令する走行速度信号とから左右の
駆動輪の駆動速度を求め、操舵全行なう〇 すなわち、車体の進行方向前部の位置変位検出器の出力
を８１、進行方向後部の位置変位検出器の出力ヲ８Ｂと
すると、車体中心の位置変位は（ＳＦ　＋　Ｓｍ　）／
　２となるため、車体の位置変位を修正するだめの車体
の回転速度として、前後の検出器の出力の和ｓ、＋ｓ、
　′を第１の加算回路により求める。また車体の方向変
位が増加すると前後の検出器出力の差が増加するため、
第１の減算回路によりその差８．−８．を求め、その値
に一定の係数Ａｔ−掛けた値Ａ　（Ｓ、−８Ｂ）’Ｉｉ
増幅回路により求めて車体の方向変位に対応する車体の
回転速度とする。車体走行位置を修正するための車体の
回転速度■。は、これらの回転速度の和、すなわちＶｃ
＝＝　（８，十Ｓ１１　）　＋　Ａ（ｓ　ｙ　　Ｓ、　
）　・・・・・（１）として第２の加算回路により求め
られる。車体をこの回転速度■、によって回転させるた
めに、左右の駆動輪のうち一方の駆動速度は車体の走行
速度Ｖ、に回転速度■、を加えた第１の駆動速度■１　
　とし、他方の駆動速度は走行速度Ｖ、から回転速度ｖ
ｃを減じた第２の駆動速度ｖ２とするＤすなわち第３の
加算回路および第２の減算回路によりを求める二なお第
１の駆動速度Ｖ、と第２の駆動速度Ｖ、をそれぞれ左右
いずれの駆動輪の駆動速度とするかは、位置変位に対す
る検出器出力Ｓ、、Ｓ。

の符号など、走行制御装置の具体的な構成により決定さ
れる。また係数Ａの値は、位置変位に対する検出器出力
Ｓ、、ＳＲの感度や、左右の駆動輪の駆動速度差に対す
る車体の節回半径などにより最適な値が求められる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面により説明する０ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の走行制御装置を適用した無人搬送車の一例を示
す説明図である０第２図の無人搬゛　送車は車体１６の
左右に駆動輪６ａ、６ｂｔもち、また車体１６の四隅に
４個のキャスタ１７．・・・。

１７をもつ六輪車である◎駆動輪１６ａ、１６ｂをそれ
ぞれモータ９ａ、９ｂで駆動して走行、操舵を行なう。

車体１６の進行方向前部に、規定の走行経路１８からの
車体前部の位置変位ｙｙｔ検出して位置変位信号ｓ、を
出力する検出器２ａを備え、また車体１６の進行方向後
部には走行経路１８からの車体後部の位置変位ｙｅｔ−
検出して位置変位信号ｓ、ｔ−出力する検出器２ｂｆｔ
備えている◎検出器２ａ、２ｂの出力８．、８．は、第
１図に示すよりに加算回路１９に入力されその和８．＋
Ｓ、が求められる。また検出器２ａ、２ｂの出力Ｓ、、
　ＳＢけ減算回路２０に亀入力されてその差Ｓ、　−ａ
ｌｌが求められ、さらに増幅回路２１にょシ係数Ａが乗
せられＡ（Ｓｙ−８ｍ）が求められる。そして加算回路
１９の出力ｓ、　−４−ｓ、と、増幅回路２１の出力Ａ
（Ｓ、−ｔＪＢ）が加算回路２２によって加えられて（
１）式に示した車体の回転速度ｖｃが得られるａ回転速
度■、と、図示しない走行速度指令装置から出力され、
車体が走行すべき速度Ｖ、を表わす走行速度信号１とは
、加算回路４および減算回路５に入力され、加算回路４
の出方７ａＶｃは（２）式に示した一方の駆動輪の駆動
速度を表わす第１の駆動速度信号■、が得られ、また減
算回路５の出カフｂには他方の駆動輪の駆動速度を表わ
す第２の駆動速度信号■、が得られる。これら第１およ
び第２の駆動速度信号Ｖｌ　（７ａ）、　Ｖ２　（７ｂ
）はそｈぞれ駆動速度指令として駆動回路８ａ、８１＋
に入力され、モータ９ａ、９ｂおよび駆動輪６ａ、６ｂ
の駆動速度が制御される。とこで駆動回路８ａ、８ｂと
しては、モータ９ａ、９ｂの速度をそれぞれｖｆ＋■、
に相当する速度に制御するために速度サーボ回路が用い
られている。

車体１６が走行経路１８に対して第２図に示すような位
ｔｊＩＬ変位Ｙｙｒ　ＹＢ　（）’ｙ＞　Ｙｍ＞　０）
をもつときに検出器２ａ、２ｂの出力８．　８ｄＺ正と
して得られるとすると８．）８．）Ｏとなるため、第１
図の加算回路１９の出力Ｓ、＋ＳＢは正となり、また増
幅回路２１の出力Ａ（８，−８Ｂ）も正となる０よって
加算回路２２の出力として得られる（１）式の回転速度
ＶＣは正となる。このとき第２図において、車体１６の
位置変位ｙＦ、　ｙＢおよび方向変位θを修正するため
には図中■、の矢印で示した方向に車体全回転させる必
要があるため、車体の回転速度ＶＣは図中の■。で示し
た矢印の方向を正と考えればよいことになる０ 第１図において、回転速度■。と車体の走行速度ｖ２ヲ
示す走行速度信号１とから得られる第１の駆動速度信号
Ｖｌ　（７ａ　）、第２の駆動速度信号Ｖ、（７ｂ　）
は１本実施例では第２図のｖＦの矢印で示す方向へ走行
するときを前進とし、そのときの第１図の走行速度信号
１を正と１２でいるので、第１図において回転速度ｖｃ
と走行速度■、とから得られる第１の駆動速度信号Ｖ＋
　（図中７８）、第２の駆動速度信号Ｖｔ（図中７ｂ）
は、（２）式において、Ｖ、）Ｏ。

Ｖ、＞ＯよりＶｔ＞Ｖｔとなる。従って本実施例では第
１の駆動速度信号Ｖ１（図中７ａ）を車体１６の左側の
駆動輪６ａの駆動速度とし、また第２の駆動速度信号■
、（図中７ｂ）を車体１６の右側の駆動輪６ｂの駆動速
度として第２図の状態になった時に■。の矢印で示す方
向の回転速度が得られるようにしている。

本発明に使用する位置変位の検出器２ａ、２ｂとしては
、第３図に示すように位置変位Ｙｙｖ　ＹＢに比例した
直線的な位置変位信号Ｓ、、　ＳＩｌが得られる検出器
のほか、第４図に示すように位置変位）ｙｅｙ、に対し
段階的な位置変位信号Ｓ、、　Ｓ、が得られる検出−を
用いてもよい・第４図のような検出器を用いた場合、車
体１６の位置変位ｙ□ｙ、　および方向変位θに対応す
る回転速度■。が段階的に変化することになるが、回転
速度■。によりこれらが修正される方向に正しく操舵さ
れる。従って本発明では、検出器２ａ、２ｂとして例え
ば誘導線の発生する磁界を検出する方式、床面の反射テ
ープからの反射光を一列に設置したセンサで検出する方
式、磁気標識体をセンサで検出する方式など多種の方式
の検出器が使用可能である。

なお、第１図の実施例においては加算回路１９の出力と
して得られる８、＋８．ｉそのまま加算回路２２に入力
しているが、走行速度信号１との相対的レベル関係や、
車体１６の走行経路１８への収れん性によっては、例え
ば第５図のように増幅率Ｂの増幅回路２３により増幅し
て加算回路２２に入力してもよい０この場合（２）式の
回転速度■。はＶＣ−Ｂ（ＳＦ＋ＳＢ）＋ＡＣ８Ｆ−８
８）　　　　＋２１’となる。また第６図に主要部を示
すように加算回路２２の出力側に増幅率Ｃの増幅回路２
４を挿入して回転速度■ｃを ＶＣ＝Ｃ（（ＳＦ＋ＳＢ）＋Ａ、（Ｓ、　　８Ｂ））　
　　（２）“とじてもよい。

（発明の効果） 本発明によれば車体の進行方行前部の位置変位と進行方
向後部の位置変位との和により車体の位置変位を、また
前部と後部の位置変位の差により車体の方向変位を、そ
れぞれ修正するようにしだので、車体の走行速度の影響
を受けずに方向変位角計算することが可能となる。特に
走行速度が低い時、例えば発進時などでも、方向変位に
対応する修正操舵が可能となる０また、車体の方向変位
速度あるいは方向変位角を求める必要がないため、微分
回路や方向変位角計算に必要な三角関数の演算が不要で
あり、走行制御装置が加算回路、減算回路、および増幅
回路のみで構成でき、簡単な回路で実現可能となる０さ
らに本発明では位置変位に対して直線的な出力の得られ
る検出器１段階的な出力が得なれる検出器いずれでも使
用可能であシ、位置変位の検出方法、および検出器に対
する制限が緩和され、多種の方式の検出器に対して適用
可能であるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例を採用した無人搬送車を示す説明図、
第３図および第４図は位置変位量と検出器出力の関係を
示す関係図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示すブロック図、第７図は従来の無人搬送車
の走行制御装置のブロック図、第８図は第７図を改良し
た従来の走行制御ブロック図である口 図において。 １・・・走行速度信号、２ａ、２ｂ・・・検出器、４゜
１９．２２・・・加算回路、５，２０・・・減算回路、
６ａ、６ｂ・・・駆動輪、８ａｅ８ｂ・・・駆動回路、
９ｇ、９ｂ−モータ、１８・・・走行経路、２１゜２３
．２４・・・増幅回路。 代菖人弁理士　内原　　晋 第１図 第２図 検出器　　　モータ　駆動輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 規定された走行経路からの左右への位置変位を検出する
   検出器を備え、前記検出器の出力信号により車体左右の
   駆動輪の駆動速度を各々独立に制御して操舵を行ない走
   行する無人搬送車において、車体の進行方向前部および
   後部にそれぞれ走行経路からの左右への位置変位を検出
   する第１および第２の検出器を備えるとともに、進行方
   向前部の前記第１の検出器の出力と、後部の前記第２の
   検出器の出力との和を計算する第１の加算回路と、上記
   第１の検出器の出力と上記第２の検出器の出力との差を
   計算する第１の減算回路と、前記第１の減算回路の出力
   を定められた係数倍に増幅する増幅回路と、上記第１の
   加算回路の出力と前記増幅回路の出力との和を計算し、
   車体の回転速度信号として出力する第２の加算回路と、
   車体の走行速度を指令する装置から出力される走行速度
   信号と前記回転速度信号との和を計算して第１の駆動速
   度信号として出力する第３の加算回路と、上記走行速度
   信号と上記回転速度信号との差を計算して第２の駆動速
   度信号として出力する第２の減算回路とを備え、上記第
   １の駆動速度信号により左右いずれか一方の駆動輪の駆
   動速度を、また上記第２の駆動速度信号により他方の駆
   動輪の駆動速度をそれぞれ制御して走行することを特徴
   とする無人搬送車の走行制御装置。