JPS6232513A - 無人車両の旋回制御方法 - 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、車両を自動的に誘導走行させる無人車両の旋
回制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、第８図に示すように、無人車両をｍＫ線ｌから、
この誘導′４ＩＡＩと交差する誘導線２に乗り移らせる
方法としては、プログラム旋回方法と誘導線旋回方法と
がある。

これらの旋回方法の特徴は次の通りである。

（１）プログラム旋回方法 誘導Ｓａ１の地点Ａから誘導線２の地点Ｂへ旋回経路３
を通って旋回させる際に、第９図に示すように、地点へ
からの距離に対応して、あらかじめプログラムによって
決めた舵角指令を無人車両に与える方法である。そして
、地点Ｃの距離に達すると、プログラム旋回から通常の
走行用コイルによる走行に切り換えるようにするもので
ある。

（２）誘導線旋回方法 第８図の旋回経路３に沿って、誘導線１，２とは別の誘
導線を埋設し、この誘導線に沿って旋回させる方法であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

（１）プログラム旋回方法の問題点 無人車両のハソテリの状況、路面の状況等により２例え
ば第１０図に示すように、所望の旋回経路に比べて、小
さく旋回してしまう場合（旋回経路４）あるいは、大き
く旋回してしまった場合（旋回経路５）には、誘導線２
に乗り移ることができな（なる。

また、プログラム旋回方法の調整に、多大な時間がかか
る。

（２）誘導線旋回方法の問題点 旋回用の誘導線の埋設に費用がかかるばかりでなく、誘
導線１．２と旋回用の誘導線とを区別してＵＥ　Ｓａす
るための手段を設けなければならない。

本発明は、上記プログラム旋回方法による問題点を解決
することができ、そして、誘導線は交差点で十字線のま
まで、かつ、誘導旋回ができる無人車両の旋回制御方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば、無人車両が一の誘導線から他の一の誘導線へ乗り移
るに際し、他の一の誘導線の手前一定距離にステーショ
ンを配設し。

前記無人車両が前記ステーションを検出したならば、一
定距離直線誘導走行した後、プログラムにより走行距離
に応じた舵角度指令に基づきプログラム旋回を開始する
。

そして前記無人車両に設けられた検出コイルにより前記
他の一の誘導線との間の距離ＸＴＩ（が一定距離以下と
なるまでプログラム旋回を続行する。

次に前記検出コイルにより＋ＸＴＨが一定距離以下にな
ったことを検知したならば、前記他の一の誘導線と車体
の代表点との距離Ｘと車体角度θＣに基づき、舵角オフ
セット及び車体の指令角の最適関数であるｆ　（ｘｌ及
びｇ（×）を決定し。

指令することによるツーイードバック制御を行う。

前記検出コイルにより、前記他の一の誘導線までの距離
が直線誘導走行可能な距離までに達したことが判断され
た場合、前記他の一の誘導線に基づく直線誘導走行を開
始し、無人走行を続行してゆくものである。

〔実施例〕

以下２本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明が適用される作業現場の一実施例を示す
概略図である。

この作業現場は、無人車両１００が現在走行中の誘導線
１と、旋回し２乗り移り走行を行う他の誘導線２．及び
旋回制御を行うためのステーション線６から成っている
。

無人車両１００には誘導線からの磁気を検出する検出コ
イル１０．１１．１２が車両の前後に設けられている。

これら検出コイル１０．１１．１２は、無人車両１００
に対し垂直に配設されている（図示せず）。

また、第１図に於て、Ａ点はプログラム旋回を開始する
点、Ｄ点は誘導綿２からの距離がＸＴＩＩ以下となり、
舵角指令を与えフィードバック制御を開始する点、０点
は直線誘導走行可能となる点、Ｂ点は誘導線２に乗り移
った点をそれぞれ示す。

第２図は無人車両１００がＤ点に達した時の誘導ｖＡ２
に対する車体角度θ、を示す概略図である。

第３図は旋回制御の詳細を示すフローチャートである。

次に誘導線１の地点Ａ点から誘導線２の地点Ｂ点まで旋
回させる方法を述べる。

まず第１図に示すように、誘導線２に乗り移る際には、
誘導線２の手前の誘導線ｌ上のスタート位置より、直線
誘導走行を行い、ステーション線６を検出したならば２
距離ｌたけ直線誘導走行を続行する。

そして、地点Ａからプログラムによって、走行距離に応
じた舵角指令を与える。プログラム旋回を開始してから
、車体の代表点と誘導線２との距離が、予め設定した閾
値ＸＴＨ以下になるまで、上記の舵角指令で、旋回走行
を行わせる。

ここまでは従来のプログラム旋回と同様である。

以上の制御は第３図に於ける５ＴＡＲＴから■までのル
ーチンである。

次に、誘導線２との距離がＸ□、１以下になったならば
、その時の無人車両の実際の車体角度（θｃ）ｘ＝ｘｙ
、より、舵角オフセットδｒＯＦＦ＝ｆｎ（ｘ）、車体
の指令角θｒ＝ｇｎ（ｘ）（ただし、Ｂ≦Ｘ≦Ｄ）のう
ちの最適関数〔δｒｏｒｒ＝　ｆ　（Ｘ）。

θｒ＝ｇ（Ｘ））をそれぞれ決定し、舵角指令として車
両１００の旋回制御を開始する。

さらに、検出コイルの出力電圧を入力し、その電圧に対
応する距離を求める。そして、車体の代表点と誘導線２
との距Ｍｘ、車体角度θＣを計算によって求める。さら
に、距離Ｘより、　゛舵角オフセットδｒ　ｏｒｒ＝ｒ
　（Ｘ）、車体の指令角θｒ＝ｇ（Ｘ）を求める。

このようにして、求めた車体の指令角θｒと実際の車体
角度θＣとの偏差及び舵角オフセットδｒＯＦＦを舵角
指令にフィードバックする。

このとき、舵角指令δｒに次のようなフィードバックを
行う。

δｒ＝にθ（θｒ−θＣ）＋δｒ　ＯＦ　ｒ　　　（１
）ただし、にθは定数である。

第４図に上記式（１）のフィードバック制御の系統図を
示す。

このようにして９式（１）に示す舵角指令δｒを与える
ことにより、誘導線２からの距離Ｘに対応した所望の姿
勢で旋回を続行することになる。

そして、走行用の検出コイルによる誘導走行が可能にな
ったならば、上記旋回制御は、終了し、走行用の検出コ
イルによる誘導走行に切り替える。

以上の制御は第３図に於ける■からＥＮＤまでのルーチ
ンである。

第５図乃至第７図は最適関数ｆ　（Ｘ）及びｇ（×）の
事前の決定に際してのシミュレーションを説明するため
の図である。

まず最適関数の事前の決定方法は、地点Ｂから地点りに
向って、つまり、逆方向より、プログラム旋回させたと
きの車体軌跡をシミュレーションにて関数化した。

すなわち地点Ｂから地点りに向って第５図のような舵角
指令を与えることにより、車体軌跡（第６図）が求めら
れる。

そして第６図を誘導線２と無人車両との距離Ｘと車体角
度との関係にかえたものが、第７図となる。

つまり、地点りにおける車体角度（θｃ）ｘ　＝ｘＴＨ
により、逆走行させた場合の軌跡関数ｇｎ（Ｘ）の最適
関数を決定し、それにそって１乗り移らせる方法が最も
なめらかに、誘導線２に乗り移ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によればプログラム旋回と
誘導旋回を結合した制御ができ、調整時間の低減、旋回
ミスの低減を可能とし、誘導線の工事費が少なくてよい
、という大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するために用いた作業現場の一実
施例を示す概略図、第２図は本発明の旋回を原理的に示
した状態図、第３図は本発明の旋回制御の詳細を示すフ
ローチャート図。 第４図は本発明の旋回制御の際のフィードバック制御の
系統図。 第５図乃至る第７図は本発明の最適関数を決定する際の
シミュレーションを説明した図。 第８図乃至第１０図は従来の旋回方法を示した図である
。 １．２・・・誘導線　　６・・・ステーション線１０、
１１．１２・・・検出コイル　　１００・・・無人車両
特許出願人　株式会社　小松製作所 代理人（弁理士）　岡　１）和　喜 第４図 第６図　　　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無人車両を一の誘導線から他の一の誘導線に乗り移る際
   の旋回制御方法において、前記無人車両が、他の一の誘
   導線からあらかじめ設定された距離の地点まで、プログ
   ラム旋回方法によつて旋回走行させ、前記地点到達後は
   、前記無人車両と、前記他の一の誘導線との距離及び車
   体角度により最適関数を決定し、前記無人車両に前記最
   適関数に基づいた舵角指令を与え旋回走行させることを
   特徴とする無人車両の旋回制御方法。