JPS6278613A - 無人搬送台車の走行制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、無人搬送台車の走行制御方法に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

所定の走行路に沿つて無人搬送台車を誘導走行させるた
めの誘導方式としては、各種のものが知られている。す
なわち、例えば、走行路に誘導ケーブルを埋設して高周
波電流を流し、このケーブルの発生する磁界を台車側で
検出することにより位置関係を求め、この位置関係と設
定位置関係との偏差をゼロになるように制御する誘導ケ
ーブル方式や、誘導ケーブルのかわりに走行路上に光学
テープを貼付しておき、台車側でこのテープを光学検知
して位置関係を求めて誘導制御する光学誘導方式などが
よ曵知られている。また、ＴＶカメラで走行路上のマー
クを検知して誘導走行する画像誘導方式も公知である。

ところで、無人搬送台車の走行速度が大幅に変更する場
合、操舵制御部の操舵ゲインを一定にすると、走行路を
大きくずれたり、不安定なジグザグ走行となることが知
られている。このような問題点に対して、特開昭５３−
２０２３３８公報には、車速指令信号に応じて操舵利得
を多段階に切替えることによって、車速に応じた最適操
舵利得の誘導走行を行なう技術が開示されている。

しかし、従来公知の技術においては、無人搬送台車の前
進時と後進時における特性の違いによる不安定走行の問
題に対する考慮がなされていない。

すなわち、無人搬送台率の走行実験の結果、前進走行と
後進走行の場合とでは走行操舵特性が太き（ｎなること
が判明した。一般に、前進走行時にはオーバステアリン
グ特性（Ｏ８特性）となり、後進走行時にはアンダース
テアリング特性（Ｕ８特性）となる。したがつて、この
ような特性を無視して、前進時も後進時も走行速度のみ
で一義的に操舵ゲインを決めた場合、高性能の走行制御
とはなり得ない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述の問題をなくして、毘精度で高連
応性の誘導走行を実現することのできる無人搬送台車の
制御方法を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、前進走行時における各速度に対応した最適操
舵ゲインと後進走行時における各速度に対応した最適操
舵ゲインとをそれぞれテーブルとして設定しておき、無
人搬送台車の走行時には、該台車の走行速度および前進
か散逸かの走行モードを入力し、前進走行の場合には前
進走行時における級走行速度に対応する最適操舵ゲイン
を前記テーブルから選択し、後進走行の場合には後進走
行時における該走行速度に対応する最適操舵ゲインを前
記テーブルから選択し％該選択された操舵ゲインを用い
て前記無人搬送台率の操舵機構を制御することを特徴と
する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例に基づき、詳細に説明す
る。

まず、１８２図により移動体の一種である無人搬送台車
の全体構成を説明する。第２図は全体斜視図である。ｌ
は無人搬送台車であり、走行路２上を走行する。３ａ〜
３ｃは走行［２上に貼付された誘導標識であり、無人搬
送台車１はこの誘導標識３ａ〜３ｃを利用して走行する
。５ａ、５ｂは無人搬送台車１の車体下をこ取付けられ
た光学位置センサであり、これにより誘導標識３８〜３
ｃをそれぞれ検出する。６は走行輪７ａに取付けられた
操舵機構である。８は無人搬送台車ｌを走行させるため
の走行装置であり、走行モータ、走行輪７ｂ、７ｃを含
む。７ｂ、？ｃは左右に設けられる走行輪である。９は
制御装置であり、操舵信号および走行信号を入力し、操
舵機構６および走行装置Ｆ８を制御する制御盤を含む。

１０は無人搬送台車１上に積載された荷である。

Ｕは地上通信局から走行指令信号を受信するための無線
装置である。

次に、このような無人搬送台率を走行操舵する本発明の
一実施例を説明する。第１図は本発明の一実施例を示す
図面である。第１図において制御盤Ｗ９はデータ処理部
１２ｍ、制御量演算部１２ｂ。

光学検出センサの入力回路１２ｃ、１２ｄ、入力切替器
１２ｅ、走行方向判別部１２ｆ等を含む。

データ処１１１１１１１２　ｍはプロセッサ、プログラ
ムメモリおよびデータメモリとで構成され、入力される
走行信号（例えば、位「ずれ量、操舵角度、走行速度）
などから走行状態量と走行モード（１１１１！又は後進
）を算出する機能を有する。

制御量演算部νｂはデータ処理部１２ａからの走行状態
量と走行方向に基づき、走行制御量（例えば、操舵モー
タへの操舵量や走行速度量）を演算し、走行装置１ｓや
操舵機構６に出力する機能を有する。

入力回路ｕｃ、１２ｄは光学検出センサで検出された位
置信号を入力するためのものである。

走行方向判別部１２ｆは操舵角センｆ１３Ｊ：速度セン
サ１４から得られる信号により、前進走行か後退走行か
を判別する機能を有する。

入力切替＠　１２　ａは走行方向判別部１２ｆにより設
定された走行方向に対して、ｌＩｎ＠（例えば、前過方
向のＳ合では光学検出センｇ５ｈ　）からの検出信号を
出力するためのものである。

１３は操舵制御するために必要な走行輪７塊の操舵角量
な検出する操舵角センサである。

１４は走行操舵又は走行方向を算出するために必要な走
行輪７ｂの走行速度を検出する速度センサである。

この実施例における特徴的な部分は制御量演算部１２ｂ
内部の処理であり、これによって走行モードと走行速度
に基づいて、操舵ゲインを適切に設定することで高精度
で早い操舵応答性を得ることができる。その設定方法に
ついて説明する。

ここで、無人搬送台車の操舵角に対する位置偏差と姿勢
角の運動方程式は（１）〜（３）で求められる。

・−！！−ｆ−＋−Ｋｆδ　　　　　　・・・・・・・
・・・・・・・・　１１１ｉ ただし、ｍ：積載重量を含む台車の重量工：！！−慣性
モーメント（＝ｍ／、／ｆ）ｙ：重心位置の位置偏差 ψ：重心位置の姿勢角 δ：走行輪の操舵角 Ｋｆ、　Ｋ、　：　［１１の走行輪のコーナリングフォ
ース ■＝走行速度 ｌｆ、ｌｒ：各走行輪と重心位置室での距離 そこで、上式をラプラス変換して操舵角δに対する重心
位置の位置偏差および姿勢角の伝達関数但し、 したがって、式（３）２式（４）において、（ｌｔＫｔ
−１ｒＫｔ）〈Ｏの場合では、Ｇ１１）ｖ　（’Ｊｓ）
の分子項が大となり、走行速度の増加に対して操舵不足
となるアンダーステアリング特性（Ｕ８特性）となる。

一方、（１１Ｋｆ−＆Ｋｒ　）　＞　Ｏの場合では、Ｇ
ｌ（ｓ）ｓ　Ｇ１１（１）の分子項が小となり、操舵角
を一定に保ったまま走行速度を増せば、操舵過剰となる
オーバステアリング特性（Ｏ８特性）となる。

それ故、無人搬送台車ｌが前進走行するとＯ８特性を有
し、後退走行するとＵ８特性を有する場合では、第３図
に示す如く操舵ゲインｋが一定の時、位置偏差特性が異
なる傾向にあることが分かりた。

そこで、第４図に示すように走行速度に対して操舵ゲイ
ンを変化させることと、前進走行又は後退走行の走行方
向のちがいにより操舵ゲインを調節する二とにより、走
行操舵の性能が向上する。

その動作フローを第５図に示す。

まず、電源が投入されると、ステップ（１１）の初期設
定がなされる。以下、図示したステップ中）〜（ｇ）し
たがりで、式（３）１式（４）において、（１ｔＫｔ　
　１ｒＫｔ　）く０の場合では、Ｇｌ（＠）ｐ　Ｇｚ（
ｓ）の分子項が大となり、走行速度の増加に対して操舵
不足となるアンダーステアリング特性（ＵＳ特性）とな
る。一方、（４Ｋｒ−４Ｋｒ　）　＞　０の場合ではＧ
１（ａ％　Ｇ２（８）　　の分子項が小となり、操舵角
を一定に保ったまま走行適度を増せば、操舵過剰となる
オーバステアリング特性（Ｏ８特性）となる。

それ故、無人搬送台１ｓ１が前進走行すると０８特性を
有し、後退走行するとＵＳ特性を有する場合では、ＩＪ
３図に示す如く操舵ゲインｋが一定の時、位置偏差特性
が異なる傾向にある二とが分かりたＯ そこで、第４図に示すように走行速度に対して操舵ゲイ
ンを変化させることと、前進走行又は後退走行の走行方
向のちがいにより操舵ゲインを調節することにより、走
行操舵の性能が向上する。

その動作フローを第５図に示す。

まず、電源が投入されると、ステップ（ａ）の初期設定
がなされる。以下、図示したステップ（ｂ）〜（ｇ）の
動作が実施される。

ステップ中）・・・・・・速度センサ１４で有人搬送台
車ｌの走行速度Ｖを高精度に検出する。

ステップ（ｅ）・・・・・・光学検出センサ５ａ、５ｂ
で誘導標識３ａ〜３Ｃからの２値化画像を入力し、０Ｎ
−ＯＦＦの２値化信号に変換した後、データ処理部１２
１１で、無人搬送台車１の予測位ぼ偏差ｙｌを算出し、
操作量８ｙを設定する。

ステップ（ｄ）・・・・・・ステップ（ｂ）において走
行速度■の正負により前進走行か又は後退走行の走行方
向を把握しているので、後退走行であればステップ（ｆ
）ヘジャンプし、前進走行であれば次のステップ（ｅ）
へ進む。

ステップ（ｅ）・・・・・・ステップ（ｂ）によって得
た走行速度Ｖから操舵ゲインに２を設定した後、ステッ
プ（Ｃ）で算出した操作量３，２に乗算する。

ステップ（ｆ）・・・・・・ステップ（ｅｌと同様に、
操舵ゲインに１を設定した後、ステップ（ｅ）で算出し
た操作量Ｓｙに乗算する。

ステップ（ｇ）・・・・・・ステップ（１５）とステッ
プ（ｆ）により設定された操舵量ｅｉ！（＝に２８ｙ　
、　ｋｍ　Ｓｙ　）を操舵機へ出力する。

このように、第１図の実施例において無人搬送台車の走
行方向と速成に応じて、操舵ゲインを適切な値に調整す
るための操舵角信号を出力して操舵機構に供給する。

これによって、無人搬送台車の走行方向による走行操舵
特性に合ったような制御ができるので、高精度でかつ連
応性の良い誘導走行を行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、無人搬送台車の走行モードと走行速度
に対応して、操舵機構を駆動させるように調整するので
、高精度で早い応答性を有する誘導走行を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は無人搬送
台車の全体斜視図、第３図は操舵ゲイン一定として、前
進走行と後退走行の位置偏差の応答関係を示す図、第４
図は走行方向と走行速度に対応した操舵ゲインの関係を
示す図、第５図は動作手順を示すフローチャート図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、各速度に対応した前進走行時の最適操舵ゲインと各
   速度に対応した後進走行時の最適操舵ゲインとをそれぞ
   れテーブルとして設定しておき、無人搬送台車の走行時
   には、該台車の走行速度および前進か後進かの走行モー
   ドを入力し、前進走行の場合には前記前進走行時の最適
   操舵ゲインを設定したテーブルの中から該入力した走行
   速度に対応した最適操舵ゲインを選択し、後進走行の場
   合には前記後進走行時の最適操舵ゲインを設定したテー
   ブルの中から該入力した走行速度に対応した最適操舵ゲ
   インを選択し、該選択された操舵ゲインにより前記無人
   搬送台車の操舵機構を制御する無人搬送台車の走行制御
   方法。