JPH11244512A - 競争ゲーム装置 - Google Patents
競争ゲーム装置Info
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- JPH11244512A JPH11244512A JP5091198A JP5091198A JPH11244512A JP H11244512 A JPH11244512 A JP H11244512A JP 5091198 A JP5091198 A JP 5091198A JP 5091198 A JP5091198 A JP 5091198A JP H11244512 A JPH11244512 A JP H11244512A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parameter group
- control parameter
- speed
- section
- traveling
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 複数の走行体がレース動作を行う競争ゲーム
装置において、各走行体が目標ラインを正確にトレース
して走行可能とする。 【解決手段】 台車4は、予め定められた走行パターン
情報により定まる逐次の目標位置と給電ピン4b等によ
り読み取られた実測位置との偏差を測定し、この偏差お
よび直線走行区間では、第1の制御用パラメータグルー
プを用い、曲線走行区間では当該区間の曲率に応じて定
められた第2の制御用パラメータグループを用いたPI
D制御によって逐次上記目標位置に向かい走行する。こ
れにより、直線走行区間、曲線走行区間に関わらず、台
車4の左右方向の速度変化に対するPID制御の効果が
最適なものとし、台車4の所定の目標ラインのトレース
動作を良好なものとする。
装置において、各走行体が目標ラインを正確にトレース
して走行可能とする。 【解決手段】 台車4は、予め定められた走行パターン
情報により定まる逐次の目標位置と給電ピン4b等によ
り読み取られた実測位置との偏差を測定し、この偏差お
よび直線走行区間では、第1の制御用パラメータグルー
プを用い、曲線走行区間では当該区間の曲率に応じて定
められた第2の制御用パラメータグループを用いたPI
D制御によって逐次上記目標位置に向かい走行する。こ
れにより、直線走行区間、曲線走行区間に関わらず、台
車4の左右方向の速度変化に対するPID制御の効果が
最適なものとし、台車4の所定の目標ラインのトレース
動作を良好なものとする。
Description
【0001】
【発明の技術分野】本発明は複数の走行体がレース動作
を行う競争ゲーム装置に関するものであり、特に上記走
行体の走行制御に関するものである。
を行う競争ゲーム装置に関するものであり、特に上記走
行体の走行制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、所定のコース上において複数の走
行体がレース動作を行う競争ゲーム装置がある。例え
ば、図示しないが、コース上を複数の模型馬がレース動
作を行う競馬ゲーム装置がある。このようなものでは、
コースは、複数の模型馬が走行する天井面と床面との2
層構造となっている。各模型馬は天井面を挟んで床面を
走行する台車と磁気的に結合されて台車と一体的に走行
し、これら模型馬と台車により走行体が構成される。各
走行体(台車)はそれぞれ独立したモータにより駆動さ
れる左右の駆動輪を有し、光通信にてコントローラから
送られる制御命令に従った速度で左右の駆動輪をそれぞ
れ駆動して走行し、レース動作を行う。また、コース上
における各走行体の位置を実測する手段が設けてあり、
コントローラは各走行体について所定の時間間隔で逐
次、実測位置と予め定められた目標位置との誤差に基づ
いて、上記制御命令を発生する。このような制御命令
は、例えば、まず、逐次の目標位置と実測位置との偏差
を測定し、この位置偏差と演算される比例成分、積分成
分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定める各パラメ
ータよりなる制御用パラメータグループを用いたPID
(Proportional-Integral-Derivative)制御によって、
走行体が目標位置に向かうように左右のモータを制御す
るものである。
行体がレース動作を行う競争ゲーム装置がある。例え
ば、図示しないが、コース上を複数の模型馬がレース動
作を行う競馬ゲーム装置がある。このようなものでは、
コースは、複数の模型馬が走行する天井面と床面との2
層構造となっている。各模型馬は天井面を挟んで床面を
走行する台車と磁気的に結合されて台車と一体的に走行
し、これら模型馬と台車により走行体が構成される。各
走行体(台車)はそれぞれ独立したモータにより駆動さ
れる左右の駆動輪を有し、光通信にてコントローラから
送られる制御命令に従った速度で左右の駆動輪をそれぞ
れ駆動して走行し、レース動作を行う。また、コース上
における各走行体の位置を実測する手段が設けてあり、
コントローラは各走行体について所定の時間間隔で逐
次、実測位置と予め定められた目標位置との誤差に基づ
いて、上記制御命令を発生する。このような制御命令
は、例えば、まず、逐次の目標位置と実測位置との偏差
を測定し、この位置偏差と演算される比例成分、積分成
分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定める各パラメ
ータよりなる制御用パラメータグループを用いたPID
(Proportional-Integral-Derivative)制御によって、
走行体が目標位置に向かうように左右のモータを制御す
るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コース
の直線走行区間、曲線走行区間に限らず、制御用パラメ
ータグループは1つであった。このため、図12に示す
ように走行体(台車)が直線走行区間s1において良好
に所定の目標ラインL0をトレースできるように各制御
パラメータを設定した場合、曲線走行区間s2におい
て、走行体(台車)の実際の走行ラインL2は目標ライ
ンL0のカーブの外側をトレースしてしまう。すなわ
ち、このようなパラメータによるPID制御では、曲線
走行区間において必要な走行体の左右方向の速度を変化
させる効果が得られない。このため、走行体をアウトコ
ース、インコースと様々な走行パターンにて走行させよ
うとしたとき、カーブのインコースでは進路変更が不十
分となってしまう。逆に、走行体(台車)が曲線走行区
間s2において良好に目標ラインL0をトレースできる
ように各制御パラメータを設定した場合、走行体の左右
方向の速度を変化させる効果が過大となり、図13に示
すように走行体(台車)の走行ラインL3は直線走行区
間s1において大きく蛇行してしまう。また、複数の走
行体が互いに干渉せずにレース動作を行うように各走行
体の走行パターンを設定するには、各走行体の走行パタ
ーンからのずれを加味して行わねばならず、この設定を
非常に煩雑なものとしていた。
の直線走行区間、曲線走行区間に限らず、制御用パラメ
ータグループは1つであった。このため、図12に示す
ように走行体(台車)が直線走行区間s1において良好
に所定の目標ラインL0をトレースできるように各制御
パラメータを設定した場合、曲線走行区間s2におい
て、走行体(台車)の実際の走行ラインL2は目標ライ
ンL0のカーブの外側をトレースしてしまう。すなわ
ち、このようなパラメータによるPID制御では、曲線
走行区間において必要な走行体の左右方向の速度を変化
させる効果が得られない。このため、走行体をアウトコ
ース、インコースと様々な走行パターンにて走行させよ
うとしたとき、カーブのインコースでは進路変更が不十
分となってしまう。逆に、走行体(台車)が曲線走行区
間s2において良好に目標ラインL0をトレースできる
ように各制御パラメータを設定した場合、走行体の左右
方向の速度を変化させる効果が過大となり、図13に示
すように走行体(台車)の走行ラインL3は直線走行区
間s1において大きく蛇行してしまう。また、複数の走
行体が互いに干渉せずにレース動作を行うように各走行
体の走行パターンを設定するには、各走行体の走行パタ
ーンからのずれを加味して行わねばならず、この設定を
非常に煩雑なものとしていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、発明において
は、走行体は、予め定められた走行パターン情報により
定まる逐次の目標位置および目標速度と読取り手段によ
り読み取られた実測位置および実測速度との偏差を測定
し、これらの偏差および直線走行区間では、第1の制御
用パラメータグループを用い、上記走行体の曲線走行区
間では当該区間の曲率に応じて定められた第2の制御用
パラメータグループを用いたPID制御によって逐次上
記目標位置に向かい走行する。これにより、直線走行区
間、曲線走行区間に関わらず、走行体の左右方向の速度
変化に対するPID制御の効果を最適なものとし、走行
体による所定ラインのトレース動作を良好なものとす
る。
は、走行体は、予め定められた走行パターン情報により
定まる逐次の目標位置および目標速度と読取り手段によ
り読み取られた実測位置および実測速度との偏差を測定
し、これらの偏差および直線走行区間では、第1の制御
用パラメータグループを用い、上記走行体の曲線走行区
間では当該区間の曲率に応じて定められた第2の制御用
パラメータグループを用いたPID制御によって逐次上
記目標位置に向かい走行する。これにより、直線走行区
間、曲線走行区間に関わらず、走行体の左右方向の速度
変化に対するPID制御の効果を最適なものとし、走行
体による所定ラインのトレース動作を良好なものとす
る。
【0005】
【発明の実施の形態】複数の走行体がレース動作を行う
競争ゲーム装置において、上記走行体の位置情報を与え
るための複数のパターンを有し、上記走行体はそれぞ
れ、上記パターンから上記位置情報を読みとる読取り手
段を備え、予め定められた走行パターン情報により定ま
る逐次の目標位置および目標速度と上記読取り手段によ
り読み取られた実測位置および実測速度との位置偏差お
よび速度偏差を測定し、これら位置偏差、速度偏差と制
御用パラメータを用いたPID制御によって逐次上記目
標速度にて上記目標位置に向かって走行するように制御
されるものであり、上記PID制御において、上記走行
体の直線走行区間では、第1の制御用パラメータグルー
プを用い、上記走行体の曲線走行区間では当該区間の曲
率に応じて定められた第2の制御用パラメータグループ
を用いる。
競争ゲーム装置において、上記走行体の位置情報を与え
るための複数のパターンを有し、上記走行体はそれぞ
れ、上記パターンから上記位置情報を読みとる読取り手
段を備え、予め定められた走行パターン情報により定ま
る逐次の目標位置および目標速度と上記読取り手段によ
り読み取られた実測位置および実測速度との位置偏差お
よび速度偏差を測定し、これら位置偏差、速度偏差と制
御用パラメータを用いたPID制御によって逐次上記目
標速度にて上記目標位置に向かって走行するように制御
されるものであり、上記PID制御において、上記走行
体の直線走行区間では、第1の制御用パラメータグルー
プを用い、上記走行体の曲線走行区間では当該区間の曲
率に応じて定められた第2の制御用パラメータグループ
を用いる。
【0006】ここで、上記第2の制御用パラメータグル
ープを用いたPID制御による上記走行体の左右方向の
速度を変化させる効果は上記第1の制御用パラメータグ
ループを用いたPID制御による効果より大きいことが
好ましい。
ープを用いたPID制御による上記走行体の左右方向の
速度を変化させる効果は上記第1の制御用パラメータグ
ループを用いたPID制御による効果より大きいことが
好ましい。
【0007】上記直線走行区間では、当該区間での目標
速度に対応して定められた第1の制御用パラメータグル
ープを用いるPID制御を行い、上記曲線走行区間では
当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定められ
た第2の制御用パラメータグループを用いるPID制御
を行うことも好ましい。
速度に対応して定められた第1の制御用パラメータグル
ープを用いるPID制御を行い、上記曲線走行区間では
当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定められ
た第2の制御用パラメータグループを用いるPID制御
を行うことも好ましい。
【0008】複数の走行体がレース動作を行う競争ゲー
ム装置において、上記走行体に位置情報を与えるための
複数のパターンを有し、上記走行体はそれぞれ、上記パ
ターンから上記位置情報を読みとる読取り手段を備え、
予め定められた走行パターン情報により定まる逐次の目
標位置と上記読取り手段により読み取られた実測位置と
の偏差を測定し、この位置偏差と演算される比例成分、
積分成分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定める各
パラメータよりなる操舵制御用パラメータグループを用
いた第1のPID制御により、操舵量を決定し、この操
舵量にて決まる目標速度と上記実測位置から算出された
実測速度との偏差と、この速度偏差と演算される比例成
分、積分成分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定め
る各パラメータよりなる速度制御用パラメータグループ
を用いた第2のPID制御により定まる速度により走行
するものであり、上記第1、第2のPID制御におい
て、上記走行体の直線走行区間では、第1の操舵制御用
パラメータグループおよび第1の速度制御用パラメータ
グループを用い、上記コ走行体の曲線走行区間では当該
区間の曲率に応じて定められた第2の操舵制御用パラメ
ータグループおよび第2の速度制御用パラメータグルー
プを用いることも好ましい。
ム装置において、上記走行体に位置情報を与えるための
複数のパターンを有し、上記走行体はそれぞれ、上記パ
ターンから上記位置情報を読みとる読取り手段を備え、
予め定められた走行パターン情報により定まる逐次の目
標位置と上記読取り手段により読み取られた実測位置と
の偏差を測定し、この位置偏差と演算される比例成分、
積分成分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定める各
パラメータよりなる操舵制御用パラメータグループを用
いた第1のPID制御により、操舵量を決定し、この操
舵量にて決まる目標速度と上記実測位置から算出された
実測速度との偏差と、この速度偏差と演算される比例成
分、積分成分、微分成分のそれぞれの制御ゲインを定め
る各パラメータよりなる速度制御用パラメータグループ
を用いた第2のPID制御により定まる速度により走行
するものであり、上記第1、第2のPID制御におい
て、上記走行体の直線走行区間では、第1の操舵制御用
パラメータグループおよび第1の速度制御用パラメータ
グループを用い、上記コ走行体の曲線走行区間では当該
区間の曲率に応じて定められた第2の操舵制御用パラメ
ータグループおよび第2の速度制御用パラメータグルー
プを用いることも好ましい。
【0009】ここで、上記第2の操舵制御用パラメータ
グループおよび第2の速度制御用パラメータグループを
用いた第1、第2のPID制御による上記走行体の左右
方向の速度を変化させる効果は上記第1の操舵制御用パ
ラメータグループおよび第1の速度制御用パラメータグ
ループを用いた第1、第2のPID制御による効果より
大きいことを特徴とすることも好ましい。
グループおよび第2の速度制御用パラメータグループを
用いた第1、第2のPID制御による上記走行体の左右
方向の速度を変化させる効果は上記第1の操舵制御用パ
ラメータグループおよび第1の速度制御用パラメータグ
ループを用いた第1、第2のPID制御による効果より
大きいことを特徴とすることも好ましい。
【0010】ここで、上記直線区間では、当該区間での
目標速度に対応して定められた第1の操舵制御用パラメ
ータグループおよび第1の速度制御用パラメータグルー
プを用いる第1、第2のPID制御を行い、上記曲線区
間では当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定
められた第2の操舵制御用パラメータグループおよび第
2の速度制御用パラメータグループを用いる第1、第2
のPID制御を行うことも好ましい。
目標速度に対応して定められた第1の操舵制御用パラメ
ータグループおよび第1の速度制御用パラメータグルー
プを用いる第1、第2のPID制御を行い、上記曲線区
間では当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定
められた第2の操舵制御用パラメータグループおよび第
2の速度制御用パラメータグループを用いる第1、第2
のPID制御を行うことも好ましい。
【0011】
【実施例】本発明の実施例の競争ゲーム装置について説
明する。まず、その構成の概要について説明する。図1
は競争ゲーム装置の全体の外観を示したものであり、同
図において1はコースであり、基部2の上面に設けられ
ている。3〜3は模型馬であり、後述するように、下側
にあるそれぞれの後述する台車と磁気的に結合されて台
車とともに走行体をなし、コース1上にてレース動作を
呈する。
明する。まず、その構成の概要について説明する。図1
は競争ゲーム装置の全体の外観を示したものであり、同
図において1はコースであり、基部2の上面に設けられ
ている。3〜3は模型馬であり、後述するように、下側
にあるそれぞれの後述する台車と磁気的に結合されて台
車とともに走行体をなし、コース1上にてレース動作を
呈する。
【0012】次に各走行体の構成の概要について説明す
る。図2は走行体の側面を模式的に示した図である。な
お、同図において、図1と同じ符号で示したものは図1
に示したものと同じものを示すものであり、以降に述べ
る各図においても同様である。さて、図2において、4
は台車であり、5は床面であり、6は天井面であり、コ
ース1は2層構造となっている。台車4は駆動輪4aに
て床面5上を走行し、駆動輪4aは左右にあり、それぞ
れ独立したモータにより駆動される。台車4は図示しな
い磁石により天井面6上の模型馬3と磁気的に結合され
ており、模型馬3は台車4と一体的に走行する。また、
天井面6の裏面には図3に示すように+極、−極の給電
ライン6a、6bが幅方向に交互に設けられている。な
お、図3は天井面6を上から透視した模式図であり、給
電ライン6a、6bについても同図に示すものより多く
設けられている。また、台車4は給電ライン6a、6b
と接触する複数の給電ピン4bを備え、電力供給を受け
る。また、図3には図示しなかったが、床面5には図4
に示すようにコース1を周回方向に複数の区間5a〜5
aに分割し、それぞれに位置情報を示すバーコード(図
示せず)が設けられており、さらに、給電ライン6a〜
6aに対応してそれぞれの位置情報を示すバーコード
(図示せず)が特定間隔で設けられている。台車4はこ
れらバーコードを読み取り位置情報を得るためのバーコ
ードセンサ4cを備える。また、台車4は赤外線発光器
4d、赤外線受光器4eを有し、これらにより、例え
ば、図3に示すように、光通信部7〜7を介して後述す
るコントローラに状態情報を送信し、また光通信部7〜
7を介してコントローラから送られる制御情報を受信す
る。
る。図2は走行体の側面を模式的に示した図である。な
お、同図において、図1と同じ符号で示したものは図1
に示したものと同じものを示すものであり、以降に述べ
る各図においても同様である。さて、図2において、4
は台車であり、5は床面であり、6は天井面であり、コ
ース1は2層構造となっている。台車4は駆動輪4aに
て床面5上を走行し、駆動輪4aは左右にあり、それぞ
れ独立したモータにより駆動される。台車4は図示しな
い磁石により天井面6上の模型馬3と磁気的に結合され
ており、模型馬3は台車4と一体的に走行する。また、
天井面6の裏面には図3に示すように+極、−極の給電
ライン6a、6bが幅方向に交互に設けられている。な
お、図3は天井面6を上から透視した模式図であり、給
電ライン6a、6bについても同図に示すものより多く
設けられている。また、台車4は給電ライン6a、6b
と接触する複数の給電ピン4bを備え、電力供給を受け
る。また、図3には図示しなかったが、床面5には図4
に示すようにコース1を周回方向に複数の区間5a〜5
aに分割し、それぞれに位置情報を示すバーコード(図
示せず)が設けられており、さらに、給電ライン6a〜
6aに対応してそれぞれの位置情報を示すバーコード
(図示せず)が特定間隔で設けられている。台車4はこ
れらバーコードを読み取り位置情報を得るためのバーコ
ードセンサ4cを備える。また、台車4は赤外線発光器
4d、赤外線受光器4eを有し、これらにより、例え
ば、図3に示すように、光通信部7〜7を介して後述す
るコントローラに状態情報を送信し、また光通信部7〜
7を介してコントローラから送られる制御情報を受信す
る。
【0013】次に本例の競争ゲーム装置全体の構成につ
いて図5のブロック図を参照しながら説明する。8はコ
ントローラであり、逐次のタイミングに台車4が向かう
べき目標位置および目標速度を指定する走行パターン情
報を定めるものである。7a、7bはそれぞれ赤外線発
光器、赤外線受光器であり、光通信部7を構成する。こ
れらにより、台車4、コントローラ8間で走行パターン
情報等の制御情報の送受信が行われる。
いて図5のブロック図を参照しながら説明する。8はコ
ントローラであり、逐次のタイミングに台車4が向かう
べき目標位置および目標速度を指定する走行パターン情
報を定めるものである。7a、7bはそれぞれ赤外線発
光器、赤外線受光器であり、光通信部7を構成する。こ
れらにより、台車4、コントローラ8間で走行パターン
情報等の制御情報の送受信が行われる。
【0014】また、図5において台車4については1つ
しか図示しないが、総て次のように構成される。4f、
4gはそれぞれ整流回路、電源回路である。整流回路4
fは7個の給電ピン4b〜4bに接続され、これらに流
れる電流を整流して電源回路4gに送り、電源回路4g
は台車4の各回路に電源を供給する。
しか図示しないが、総て次のように構成される。4f、
4gはそれぞれ整流回路、電源回路である。整流回路4
fは7個の給電ピン4b〜4bに接続され、これらに流
れる電流を整流して電源回路4gに送り、電源回路4g
は台車4の各回路に電源を供給する。
【0015】4hは分圧回路であり、給電ピン4b〜4
bに接続され、これらそれぞれに印加される電圧を分圧
して出力する。分圧回路4hの出力は後述するワンチッ
プマイコンによって台車4の幅方向の位置測定に用いら
れる。ここで、給電ピン4b〜4bを用いた位置測定に
ついて図6を参照しながら簡単に述べる。給電ピン4b
〜4bは等間隔で配置され、また、台車4がコース1上
のどのような位置にあっても、これら給電ピン4b〜4
bの内少なくとも一つが+極の給電ライン6aまたは−
極の給電ライン6bと接触し、他のものは他の極の給電
ラインに接触するように構成してあり、給電ピン4b〜
4bの内+極の給電ライン6aに接触する給電ピン4b
〜4bを検出することにより、給電ピン4b〜4bが接
触する+極の給電ライン6aに対する台車4の位置を測
定する。また、本例では、台車4は給電ラインの何れか
をトレースしながら走行し、特定間隔でバーコードによ
りトレース中の給電ライン位置を検出しており、これと
給電ピン4b〜4bにより測定される値から、台車4の
幅方向の位置が測定される。なお、トレースする給電ラ
インを変更するような制御を行う場合は、バーコードを
読み取らなくても後述するワンチップマイコン4rの処
理により、次にトレースされる給電ラインに応じて幅方
向の位置が更新される。再び図5を参照しながら説明す
る。赤外線発光器4dは発光ダイオード4i〜4iより
なり、赤外線受光器4eはフォトトランジスタ4j〜4
jおよびこれらに流れる電流を増幅する増幅回路4kよ
りなる。
bに接続され、これらそれぞれに印加される電圧を分圧
して出力する。分圧回路4hの出力は後述するワンチッ
プマイコンによって台車4の幅方向の位置測定に用いら
れる。ここで、給電ピン4b〜4bを用いた位置測定に
ついて図6を参照しながら簡単に述べる。給電ピン4b
〜4bは等間隔で配置され、また、台車4がコース1上
のどのような位置にあっても、これら給電ピン4b〜4
bの内少なくとも一つが+極の給電ライン6aまたは−
極の給電ライン6bと接触し、他のものは他の極の給電
ラインに接触するように構成してあり、給電ピン4b〜
4bの内+極の給電ライン6aに接触する給電ピン4b
〜4bを検出することにより、給電ピン4b〜4bが接
触する+極の給電ライン6aに対する台車4の位置を測
定する。また、本例では、台車4は給電ラインの何れか
をトレースしながら走行し、特定間隔でバーコードによ
りトレース中の給電ライン位置を検出しており、これと
給電ピン4b〜4bにより測定される値から、台車4の
幅方向の位置が測定される。なお、トレースする給電ラ
インを変更するような制御を行う場合は、バーコードを
読み取らなくても後述するワンチップマイコン4rの処
理により、次にトレースされる給電ラインに応じて幅方
向の位置が更新される。再び図5を参照しながら説明す
る。赤外線発光器4dは発光ダイオード4i〜4iより
なり、赤外線受光器4eはフォトトランジスタ4j〜4
jおよびこれらに流れる電流を増幅する増幅回路4kよ
りなる。
【0016】4l、4mはそれぞれ左モータ、右モータ
であり、それぞれ左右の駆動輪4aを互いに独立して駆
動する。4n、4oはそれぞれ左モータ4l、右モータ
4mの駆動用の駆動回路である。4p、4qはそれぞれ
左モータ4l、右モータ4mの回転から台車4の移動距
離および速度を測定するためのロータリーエンコーダで
ある。すなわち、バーコードセンサ4cによる各区間の
位置の読み取りがない間、ロータリーエンコーダ4p、
4qにより実測される移動距離を台車4の位置とするの
である。また、給電ラインに幅方向に切れ目を設けると
ともにこれを読み取るセンサを設け、この切れ目を検出
したときには、ロータリーエンコーダで測定した距離方
向の位置を補正するようにしても良い。
であり、それぞれ左右の駆動輪4aを互いに独立して駆
動する。4n、4oはそれぞれ左モータ4l、右モータ
4mの駆動用の駆動回路である。4p、4qはそれぞれ
左モータ4l、右モータ4mの回転から台車4の移動距
離および速度を測定するためのロータリーエンコーダで
ある。すなわち、バーコードセンサ4cによる各区間の
位置の読み取りがない間、ロータリーエンコーダ4p、
4qにより実測される移動距離を台車4の位置とするの
である。また、給電ラインに幅方向に切れ目を設けると
ともにこれを読み取るセンサを設け、この切れ目を検出
したときには、ロータリーエンコーダで測定した距離方
向の位置を補正するようにしても良い。
【0017】4rはワンチップマイコンであり、台車4
の制御を司り、コントローラ8から送られた制御情報に
従った走行パターンにより台車4を走行させる。例え
ば、走行パターン情報は特定数の区間5a〜5a分を1
ブロックとして順次光通信部7から送信されており、こ
れらを受信すると図示しないメモリに記憶する。走行パ
ターン情報には時刻ごとの目標速度、コースの周回方向
の目標位置、幅方向の目標位置としてのトレースすべき
給電ラインおよびその変更の指示等が含まれる。図示し
ないが、ワンチップマイコン4rには時計が内蔵されて
おり、この内蔵時計はスタートによってリセットされ
る。ワンチップマイコン4rは、これら走行パターン情
報を内蔵時計により計時される所定のタイミングにて順
次読み出し、逐次、給電ピン4b〜4b、バーコードセ
ンサ4cにより測定された実測位置と目標位置との位置
偏差に基づいた操舵制御用の第1のPID制御と、ロー
タリーエンコーダ4p、4qにより実測された実測速度
および目標速度に基づいた速度制御用の第2のPID制
御とに基づいて左モータ4l、右モータ4mを駆動せし
め、必要に応じて加減速や給電ラインの乗り換えを行う
ものである。また、本例では、各PID制御において、
上記位置偏差と演算される比例成分、積分成分、微分成
分のそれぞれの制御ゲインを定める各パラメータを、台
車4の直線走行区間と、曲線走行区間とで異なるものと
してある。また、台車4の操舵と速度とについてそれぞ
れ第1、第2のPID制御を行うものであるから、ワン
チップマイコン4rはメモリに直線走行区間用の第1の
操舵制御用パラメータグループおよび第1の速度制御用
パラメータグループを記憶するとともに、曲線走行区間
用の第2の操舵制御用パラメータグループおよび第2の
速度制御用パラメータグループを記憶してある。また、
第1の操舵制御用パラメータグループおよび第1の速度
制御用パラメータは直線走行区間での目標速度に対して
最適な値に設定されており、第2の操舵制御用パラメー
タグループおよび第2の速度制御用パラメータは曲線走
行区間の曲率および当該区間での目標速度に対して最適
な値に設定されている。ここで、本例において用いられ
るパラメータグループの一例をあげる。目標速度を30
0mm/s、500mm/s、直線走行区間、曲線走行
区間(曲率:r=280mm)について、これらの組み
合わせに対応する操舵制御用パラメータグループ、速度
制御用パラメータグループを示すとそれぞれ図7の
(a)、(b)のテーブルに示すようになる。図7の
(a)、(b)において、GP、GI、GDはそれぞれ
比例成分、積分成分、微分成分の制御ゲインを決めるパ
ラメータであり、各値は16進数で示してある。なお、
これに限らず、曲率及び目標速度の異なる複数の走行区
間に対し、それに応じて操舵制御用パラメータグルー
プ、速度制御用パラメータグループのそれぞれについて
図7(d)に示すように複数のパラメータグループ1A
〜4Eからなるテーブルを設けてもよい。
の制御を司り、コントローラ8から送られた制御情報に
従った走行パターンにより台車4を走行させる。例え
ば、走行パターン情報は特定数の区間5a〜5a分を1
ブロックとして順次光通信部7から送信されており、こ
れらを受信すると図示しないメモリに記憶する。走行パ
ターン情報には時刻ごとの目標速度、コースの周回方向
の目標位置、幅方向の目標位置としてのトレースすべき
給電ラインおよびその変更の指示等が含まれる。図示し
ないが、ワンチップマイコン4rには時計が内蔵されて
おり、この内蔵時計はスタートによってリセットされ
る。ワンチップマイコン4rは、これら走行パターン情
報を内蔵時計により計時される所定のタイミングにて順
次読み出し、逐次、給電ピン4b〜4b、バーコードセ
ンサ4cにより測定された実測位置と目標位置との位置
偏差に基づいた操舵制御用の第1のPID制御と、ロー
タリーエンコーダ4p、4qにより実測された実測速度
および目標速度に基づいた速度制御用の第2のPID制
御とに基づいて左モータ4l、右モータ4mを駆動せし
め、必要に応じて加減速や給電ラインの乗り換えを行う
ものである。また、本例では、各PID制御において、
上記位置偏差と演算される比例成分、積分成分、微分成
分のそれぞれの制御ゲインを定める各パラメータを、台
車4の直線走行区間と、曲線走行区間とで異なるものと
してある。また、台車4の操舵と速度とについてそれぞ
れ第1、第2のPID制御を行うものであるから、ワン
チップマイコン4rはメモリに直線走行区間用の第1の
操舵制御用パラメータグループおよび第1の速度制御用
パラメータグループを記憶するとともに、曲線走行区間
用の第2の操舵制御用パラメータグループおよび第2の
速度制御用パラメータグループを記憶してある。また、
第1の操舵制御用パラメータグループおよび第1の速度
制御用パラメータは直線走行区間での目標速度に対して
最適な値に設定されており、第2の操舵制御用パラメー
タグループおよび第2の速度制御用パラメータは曲線走
行区間の曲率および当該区間での目標速度に対して最適
な値に設定されている。ここで、本例において用いられ
るパラメータグループの一例をあげる。目標速度を30
0mm/s、500mm/s、直線走行区間、曲線走行
区間(曲率:r=280mm)について、これらの組み
合わせに対応する操舵制御用パラメータグループ、速度
制御用パラメータグループを示すとそれぞれ図7の
(a)、(b)のテーブルに示すようになる。図7の
(a)、(b)において、GP、GI、GDはそれぞれ
比例成分、積分成分、微分成分の制御ゲインを決めるパ
ラメータであり、各値は16進数で示してある。なお、
これに限らず、曲率及び目標速度の異なる複数の走行区
間に対し、それに応じて操舵制御用パラメータグルー
プ、速度制御用パラメータグループのそれぞれについて
図7(d)に示すように複数のパラメータグループ1A
〜4Eからなるテーブルを設けてもよい。
【0018】次に本例の動作について図8乃至図9に示
したフローチャートを参照しながら説明する。
したフローチャートを参照しながら説明する。
【0019】まず、コントローラ8からの制御情報を送
信する。ここで、各台車4は、自分自身の走行パターン
情報を受信すると、これをワンチップマイコン4r内部
のメモリに記憶する。コントローラ8からスタートの信
号が出されると、初期化を行い、各台車4は走行を開始
する(ステップ8a)。
信する。ここで、各台車4は、自分自身の走行パターン
情報を受信すると、これをワンチップマイコン4r内部
のメモリに記憶する。コントローラ8からスタートの信
号が出されると、初期化を行い、各台車4は走行を開始
する(ステップ8a)。
【0020】走行開始とともに現在の実測速度、実測位
置の測定動作が図9のフローチャートに示すように行わ
れる。この割込処理は、ロータリーエンコーダ4p、4
qからパルスが発生する毎に行われる。まず、現在の割
込時刻と前回の割込時刻から台車4の速度が測定される
(ステップ9a)。次にバーコードセンサ4cにより、
バーコード読み取りが試みられる(ステップ9b)。こ
こでバーコード読み取りが行われれば(ステップ9
c)、バーコードが表す位置情報に基づいて現在の実測
位置を更新して割込処理を終了する(ステップ9b)。
ここで、周回方向の位置情報が読み取られれば、これに
より、ロータリーエンコーダ4p、4qの出力パルスを
カウントすることにより測定されている周回方向の実測
位置を更新し、各給電ラインを示す位置情報が読み取ら
れれば、幅方向の実測位置が更新される。また、バーコ
ードの読み取りがなければ、ロータリーエンコーダ4
p、4qの出力パルスをカウントして周回方向の実測位
置を更新し、割込処理を終了してメイン処理に戻る。
置の測定動作が図9のフローチャートに示すように行わ
れる。この割込処理は、ロータリーエンコーダ4p、4
qからパルスが発生する毎に行われる。まず、現在の割
込時刻と前回の割込時刻から台車4の速度が測定される
(ステップ9a)。次にバーコードセンサ4cにより、
バーコード読み取りが試みられる(ステップ9b)。こ
こでバーコード読み取りが行われれば(ステップ9
c)、バーコードが表す位置情報に基づいて現在の実測
位置を更新して割込処理を終了する(ステップ9b)。
ここで、周回方向の位置情報が読み取られれば、これに
より、ロータリーエンコーダ4p、4qの出力パルスを
カウントすることにより測定されている周回方向の実測
位置を更新し、各給電ラインを示す位置情報が読み取ら
れれば、幅方向の実測位置が更新される。また、バーコ
ードの読み取りがなければ、ロータリーエンコーダ4
p、4qの出力パルスをカウントして周回方向の実測位
置を更新し、割込処理を終了してメイン処理に戻る。
【0021】再び図8に戻り説明すると、次に給電ピン
4b〜4bによって給電ライン6aの位置をセンスし、
台車4の幅方向の実測位置を得る(ステップ8b)。次
に周回方向の実測位置(または目標位置)と、実測速度
(または目標速度)とに基づいて操舵制御用パラメータ
を設定する(ステップ8c)。例えば、ここで、直線走
行区間を走行しており、実測速度または目標速度が30
0mm/s近傍であれば、図7の(a)に示す操舵制御
用パラメータグループの内、パラメータグループ00A
(第1の操舵制御用パラメータグループ)が選択され、
パラメータGP、GI、GDはそれぞれ80、00、8
0に設定される。なお、走行区間が更新されるタイミン
グでは、目標位置または目標速度に応じてパラメータグ
ループが選択される。
4b〜4bによって給電ライン6aの位置をセンスし、
台車4の幅方向の実測位置を得る(ステップ8b)。次
に周回方向の実測位置(または目標位置)と、実測速度
(または目標速度)とに基づいて操舵制御用パラメータ
を設定する(ステップ8c)。例えば、ここで、直線走
行区間を走行しており、実測速度または目標速度が30
0mm/s近傍であれば、図7の(a)に示す操舵制御
用パラメータグループの内、パラメータグループ00A
(第1の操舵制御用パラメータグループ)が選択され、
パラメータGP、GI、GDはそれぞれ80、00、8
0に設定される。なお、走行区間が更新されるタイミン
グでは、目標位置または目標速度に応じてパラメータグ
ループが選択される。
【0022】次に、幅方向の実測位置、目標位置および
選択された操舵制御用パラメータグループのパラメータ
GP、GI、GDを用いて操舵量に関する第1のPID
制御演算を行う(ステップ8d)。この第1のPID制
御演算について図10のフローチャートを参照しながら
説明する。
選択された操舵制御用パラメータグループのパラメータ
GP、GI、GDを用いて操舵量に関する第1のPID
制御演算を行う(ステップ8d)。この第1のPID制
御演算について図10のフローチャートを参照しながら
説明する。
【0023】まず、実測位置と目標位置の偏差を算出す
る(ステップ10a)。ここで、現在の台車4の幅方向
の実測位置をXmとし、現在メモリから読み出されてい
る幅方向の目標位置をXtとし、位置偏差をeとして、
e=Xm−Xtと位置偏差eを算出する。なお、目標位
置Xtは、所定のタイミングにてメモリから順次読み出
されるものである。次に比例成分を求める(ステップ1
0b)。比例成分をPとし、パラメータGPの値をGP
とすると、比例成分PはP=e×GPとして算出され
る。次に積分成分を算出する(ステップ10c)。ここ
で、まず、位置偏差の積算値をiとし、まず、積算値i
をi=i+eとして算出する。積算値iは次回以降の処
理により算出される位置偏差eに積算されてゆく値であ
り、ここで、前回処理により算出された積算値iがなけ
れば予め設定された初期値(ここでは0とする。)に位
置偏差eを加算する。次に積分成分をI、パラメータG
IをGIとすると、積分成分Iは、I=i×GPとして
算出される。次に微分成分を算出する(ステップ10
d)。まず、微分値をd、前回処理により算出さた位置
偏差をesとし、減衰係数をLdとし、微分値dをd=
e−es+(d/Ld)と算出する。この後、今回の位
置偏差eは次回処理のために位置偏差esとされる。ま
た、ここで減衰係数Ldにより除算される微分値dは前
回処理により算出された値であり、今回の処理により新
たに得られたものに更新される。今回の処理に要される
前回処理の偏差es、微分値dがなければ、予め設定さ
れた初期値(ここでは0とする。)が用いられる。次に
微分成分をD、パラメータGDをGDとすると、微分成
分Dは、D=d×GDと算出される。次に制御量を算出
する(ステップ10e)。制御量をPIDとすると、制
御量PIDを比例成分P、積分成分I、微分成分Dを用
いて、PID=P+I+Dと算出する。このように制御
量が算出されると操舵量に関する第1のPID制御演算
が終了し、図8の処理に復帰する。
る(ステップ10a)。ここで、現在の台車4の幅方向
の実測位置をXmとし、現在メモリから読み出されてい
る幅方向の目標位置をXtとし、位置偏差をeとして、
e=Xm−Xtと位置偏差eを算出する。なお、目標位
置Xtは、所定のタイミングにてメモリから順次読み出
されるものである。次に比例成分を求める(ステップ1
0b)。比例成分をPとし、パラメータGPの値をGP
とすると、比例成分PはP=e×GPとして算出され
る。次に積分成分を算出する(ステップ10c)。ここ
で、まず、位置偏差の積算値をiとし、まず、積算値i
をi=i+eとして算出する。積算値iは次回以降の処
理により算出される位置偏差eに積算されてゆく値であ
り、ここで、前回処理により算出された積算値iがなけ
れば予め設定された初期値(ここでは0とする。)に位
置偏差eを加算する。次に積分成分をI、パラメータG
IをGIとすると、積分成分Iは、I=i×GPとして
算出される。次に微分成分を算出する(ステップ10
d)。まず、微分値をd、前回処理により算出さた位置
偏差をesとし、減衰係数をLdとし、微分値dをd=
e−es+(d/Ld)と算出する。この後、今回の位
置偏差eは次回処理のために位置偏差esとされる。ま
た、ここで減衰係数Ldにより除算される微分値dは前
回処理により算出された値であり、今回の処理により新
たに得られたものに更新される。今回の処理に要される
前回処理の偏差es、微分値dがなければ、予め設定さ
れた初期値(ここでは0とする。)が用いられる。次に
微分成分をD、パラメータGDをGDとすると、微分成
分Dは、D=d×GDと算出される。次に制御量を算出
する(ステップ10e)。制御量をPIDとすると、制
御量PIDを比例成分P、積分成分I、微分成分Dを用
いて、PID=P+I+Dと算出する。このように制御
量が算出されると操舵量に関する第1のPID制御演算
が終了し、図8の処理に復帰する。
【0024】次に制御量PIDを操舵量Tとし、(ステ
ップ8e)この操舵量Tにより、左右のモータ4l、4
mの回転により実現される目標速度を補正する。例え
ば、操舵量Tが正なら左モータ4lの目標速度を操舵量
に応じた所定量増加し、逆に右のモータ4mのものを減
少させるなどとしてある。次に周回方向の実測位置また
は目標位置と、実測速度または目標速度とに基づいて速
度制御用のパラメータを設定する(ステップ8f)。こ
こでは、上述のステップ8cの説明において、直線走行
区間を走行しており、実測速度または目標速度が300
mm/s近傍であるとしたので、図7の(b)に示す速
度制御用パラメータグループの内、パラメータグループ
10A(第1の速度制御用パラメータグループ)が選択
され、パラメータGP、GI、GDはそれぞれ10、0
2、00に設定される。次に速度に関する第2のPID
制御演算が左右のモータ4l、4mについてそれぞれ行
われる(ステップ8g)。ここでの第2のPID制御演
算の概要は、図10のフローチャートに示したものと同
様なものであり、xmを左右それぞれのロータリーエン
コーダ4p、4q等により測定された実測速度に置き換
え、xtを目標速度に置き換えれば、同じ処理となる。
これにより得られる制御量PIDが速度に対応する制御
量となる。次に左右のモータ4l、4mについて得られ
た速度に対応する制御量に応じてモータ4l、4mのモ
ータ電流が設定される(ステップ8h)。再びステップ
8に戻り以降の処理を繰り返す。
ップ8e)この操舵量Tにより、左右のモータ4l、4
mの回転により実現される目標速度を補正する。例え
ば、操舵量Tが正なら左モータ4lの目標速度を操舵量
に応じた所定量増加し、逆に右のモータ4mのものを減
少させるなどとしてある。次に周回方向の実測位置また
は目標位置と、実測速度または目標速度とに基づいて速
度制御用のパラメータを設定する(ステップ8f)。こ
こでは、上述のステップ8cの説明において、直線走行
区間を走行しており、実測速度または目標速度が300
mm/s近傍であるとしたので、図7の(b)に示す速
度制御用パラメータグループの内、パラメータグループ
10A(第1の速度制御用パラメータグループ)が選択
され、パラメータGP、GI、GDはそれぞれ10、0
2、00に設定される。次に速度に関する第2のPID
制御演算が左右のモータ4l、4mについてそれぞれ行
われる(ステップ8g)。ここでの第2のPID制御演
算の概要は、図10のフローチャートに示したものと同
様なものであり、xmを左右それぞれのロータリーエン
コーダ4p、4q等により測定された実測速度に置き換
え、xtを目標速度に置き換えれば、同じ処理となる。
これにより得られる制御量PIDが速度に対応する制御
量となる。次に左右のモータ4l、4mについて得られ
た速度に対応する制御量に応じてモータ4l、4mのモ
ータ電流が設定される(ステップ8h)。再びステップ
8に戻り以降の処理を繰り返す。
【0025】以上の動作を繰り返すことにより、台車4
は、逐次指定される幅方向の目標位置により定まるライ
ンを目標速度でトレースする。その一例を示すと、例え
ば、図11に示すようになる。同図において、L0は走
行パターン情報の逐次の目標位置により定められるライ
ンであり、L1は本例の制御動作によって実際に台車4
が走行するラインである。区間s1は直線走行区間、s
2は曲線走行区間である。曲線走行区間の曲率は280
mmであり、台車4は直線走行区間s1、曲線走行区間
s2をともに目標速度300mm/sで走行するものと
してある。台車4が曲線走行区間s2に入ると、操舵制
御用パラメータグループ00A(第1の操舵制御用パラ
メータグループ)、速度制御用パラメータグループ10
A(第1の速度制御用パラメータグループ)がそれぞれ
操舵制御用パラメータグループ01A(第2の操舵制御
用パラメータグループ)、速度制御用パラメータグルー
プ11A(第2の速度制御用パラメータグループ)に切
り換えられる。これにより、走行速度、曲率に応じた制
御用パラメータを用いたPID制御が行われ、台車4は
ラインを正確にトレースする。比較のために従来の競争
ゲーム装置として上述したように、直線走行区間と曲線
走行区間とでパラメータの切り替えを行わない場合につ
いて示す。操舵制御用パラメータグループ00A、速度
制御用パラメータグループ10を直線走行区間s1と曲
線走行区間s2においてともに用いた場合では、図12
に示すように台車4の実際の走行ラインL2は曲線走行
区間においてラインL0をトレースできなくなってしま
う。また、直線走行区間および曲線走行区間ともに曲線
走行区間用の操舵制御用パラメータグループ01A、速
度制御用パラメータグループ11Aを用いた場合、図1
3に示すように台車4の走行ラインL3は直線走行区間
においてひどく蛇行してしまう。これらに対して、本例
では、直線走行区間、曲線走行区間において、それぞれ
最適化されたてパラメータグループを用いることによ
り、曲線走行区間においてはPID制御による台車4の
左右方向の速度を変化させる効果を、直線走行区間にお
けるPID制御による効果より大きくしてある。これに
より、直線走行区間での走行安定性を確保しながら、曲
線走行区間での目標ラインのトレース能力を十分なもの
としてある。
は、逐次指定される幅方向の目標位置により定まるライ
ンを目標速度でトレースする。その一例を示すと、例え
ば、図11に示すようになる。同図において、L0は走
行パターン情報の逐次の目標位置により定められるライ
ンであり、L1は本例の制御動作によって実際に台車4
が走行するラインである。区間s1は直線走行区間、s
2は曲線走行区間である。曲線走行区間の曲率は280
mmであり、台車4は直線走行区間s1、曲線走行区間
s2をともに目標速度300mm/sで走行するものと
してある。台車4が曲線走行区間s2に入ると、操舵制
御用パラメータグループ00A(第1の操舵制御用パラ
メータグループ)、速度制御用パラメータグループ10
A(第1の速度制御用パラメータグループ)がそれぞれ
操舵制御用パラメータグループ01A(第2の操舵制御
用パラメータグループ)、速度制御用パラメータグルー
プ11A(第2の速度制御用パラメータグループ)に切
り換えられる。これにより、走行速度、曲率に応じた制
御用パラメータを用いたPID制御が行われ、台車4は
ラインを正確にトレースする。比較のために従来の競争
ゲーム装置として上述したように、直線走行区間と曲線
走行区間とでパラメータの切り替えを行わない場合につ
いて示す。操舵制御用パラメータグループ00A、速度
制御用パラメータグループ10を直線走行区間s1と曲
線走行区間s2においてともに用いた場合では、図12
に示すように台車4の実際の走行ラインL2は曲線走行
区間においてラインL0をトレースできなくなってしま
う。また、直線走行区間および曲線走行区間ともに曲線
走行区間用の操舵制御用パラメータグループ01A、速
度制御用パラメータグループ11Aを用いた場合、図1
3に示すように台車4の走行ラインL3は直線走行区間
においてひどく蛇行してしまう。これらに対して、本例
では、直線走行区間、曲線走行区間において、それぞれ
最適化されたてパラメータグループを用いることによ
り、曲線走行区間においてはPID制御による台車4の
左右方向の速度を変化させる効果を、直線走行区間にお
けるPID制御による効果より大きくしてある。これに
より、直線走行区間での走行安定性を確保しながら、曲
線走行区間での目標ラインのトレース能力を十分なもの
としてある。
【0026】また、300mm/sで走行させるための
操舵制御用パラメータグループ00A、01A、速度制
御用パラメータグループ10A 11Aを用いて500
mm/sで走行させた場合、台車4の走行ラインは図1
4のL4に示すようになる。これに対して本例のように
500mm/s用に定められた操舵制御用パラメータグ
ループ00B、01B、速度制御用パラメータグループ
10B 11Bを用いて500mm/sで走行させた場
合、台車4の走行ラインは図15のL5に示すようにな
り、図14に示したものと比べてより正確にラインをト
レースできる。
操舵制御用パラメータグループ00A、01A、速度制
御用パラメータグループ10A 11Aを用いて500
mm/sで走行させた場合、台車4の走行ラインは図1
4のL4に示すようになる。これに対して本例のように
500mm/s用に定められた操舵制御用パラメータグ
ループ00B、01B、速度制御用パラメータグループ
10B 11Bを用いて500mm/sで走行させた場
合、台車4の走行ラインは図15のL5に示すようにな
り、図14に示したものと比べてより正確にラインをト
レースできる。
【0027】以上のように本例ではPID制御のパラメ
ータ、すなわち比例、積分、微分の各成分における制御
ゲインを、目標速度、走行している走行区間の曲率によ
って異なったものとしており、そのときの状況に応じて
テーブルを参照することにより最適な制御用パラメータ
を用いる。これにより、様々な状況においても適切に走
行制御が行われ、走行パターンに忠実な走行が可能にな
っている。
ータ、すなわち比例、積分、微分の各成分における制御
ゲインを、目標速度、走行している走行区間の曲率によ
って異なったものとしており、そのときの状況に応じて
テーブルを参照することにより最適な制御用パラメータ
を用いる。これにより、様々な状況においても適切に走
行制御が行われ、走行パターンに忠実な走行が可能にな
っている。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、各走行体の走行をPI
D制御により決定する。PID制御に用いられる制御用
パラメータ、すなわち比例、積分、微分の各成分におけ
る制御ゲインは、目標速度、曲線走行区間の曲率に応じ
て設けてあり、そのときの状況に応じて最適なものを用
いる。これにより、様々な状況においても適切に走行制
御が行われるので、所定の走行パターンに忠実な走行が
可能になっている。
D制御により決定する。PID制御に用いられる制御用
パラメータ、すなわち比例、積分、微分の各成分におけ
る制御ゲインは、目標速度、曲線走行区間の曲率に応じ
て設けてあり、そのときの状況に応じて最適なものを用
いる。これにより、様々な状況においても適切に走行制
御が行われるので、所定の走行パターンに忠実な走行が
可能になっている。
【0029】また、本発明の請求項4乃至6の発明によ
れば、操舵制御、速度制御をそれぞれ第1、第2のPI
D制御で行い、各走行体を所望のラインをトレースさせ
るようにしてある。このため、走行区間毎にトレースさ
せるラインおよび目標速度を適当に定め、これらを組み
合わせることにより、様々な走行パターンにて各走行体
を走行させるようにすれば、簡単な制御によっても様々
な走行パターンにて各走行体を走行させることが可能で
ある。しかも、第1、第2のPID制御は、そのときの
状況に応じて最適な制御用パラメータを用いるため、様
々な走行パターンに忠実に各走行体を走行させることが
できる。
れば、操舵制御、速度制御をそれぞれ第1、第2のPI
D制御で行い、各走行体を所望のラインをトレースさせ
るようにしてある。このため、走行区間毎にトレースさ
せるラインおよび目標速度を適当に定め、これらを組み
合わせることにより、様々な走行パターンにて各走行体
を走行させるようにすれば、簡単な制御によっても様々
な走行パターンにて各走行体を走行させることが可能で
ある。しかも、第1、第2のPID制御は、そのときの
状況に応じて最適な制御用パラメータを用いるため、様
々な走行パターンに忠実に各走行体を走行させることが
できる。
【図1】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の構成を説
明するための説明図。
明するための説明図。
【図2】図1の要部の構成を説明するための説明図。
【図3】図1の要部の構成を説明するための説明図。
【図4】図1の要部の構成を説明するための説明図。
【図5】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の構成を説
明するためのブロック図。
明するためのブロック図。
【図6】図1の要部の構成を説明するための説明図。
【図7】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の制御用パ
ラメータグループを説明するための説明図。
ラメータグループを説明するための説明図。
【図8】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説明
のためのフローチャート。
のためのフローチャート。
【図9】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説明
のためのフローチャート。
のためのフローチャート。
【図10】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のためのフローチャート。
明のためのフローチャート。
【図11】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のための説明図。
明のための説明図。
【図12】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のための説明図。
明のための説明図。
【図13】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のための説明図。
明のための説明図。
【図14】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のための説明図。
明のための説明図。
【図15】本発明の一実施例の競争ゲーム装置の動作説
明のための説明図。
明のための説明図。
4 台車(走行体) 6a、6b 給電ライン(パターン) 4b 給電ピン(読取り手段) 4c バーコードセンサ(読取り手段) 00A、00B 第1の操舵制御用パラメータグループ
(第1の制御用パラメータグループ) 10A、10B 第1の速度制御用パラメータグループ
(第1の制御用パラメータグループ) 01A、01B 第2の操舵制御用パラメータグループ
(第2の制御用パラメータグループ) 11A、11B 第2の速度制御用パラメータグループ
(第2の制御用パラメータグループ)
(第1の制御用パラメータグループ) 10A、10B 第1の速度制御用パラメータグループ
(第1の制御用パラメータグループ) 01A、01B 第2の操舵制御用パラメータグループ
(第2の制御用パラメータグループ) 11A、11B 第2の速度制御用パラメータグループ
(第2の制御用パラメータグループ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳増 洋一 千葉県習志野市茜浜一丁目1番1号 セイ コープレシジョン株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の走行体がレース動作を行う競争ゲ
ーム装置において、 上記走行体の位置情報を与えるための複数のパターンを
有し、 上記走行体はそれぞれ、上記パターンから上記位置情報
を読みとる読取り手段を備え、予め定められた走行パタ
ーン情報により定まる逐次の目標位置および目標速度と
上記読取り手段により読み取られた実測位置および実測
速度との位置偏差および速度偏差を測定し、これら位置
偏差、速度偏差と制御用パラメータを用いたPID制御
によって逐次上記目標速度にて上記目標位置に向かって
走行するように制御されるものであり、 上記PID制御において、上記走行体の直線走行区間で
は、第1の制御用パラメータグループを用い、上記走行
体の曲線走行区間では当該区間の曲率に応じて定められ
た第2の制御用パラメータグループを用いることを特徴
とする競争ゲーム装置。 - 【請求項2】 上記第2の制御用パラメータグループを
用いたPID制御による上記走行体の左右方向の速度を
変化させる効果は上記第1の制御用パラメータグループ
を用いたPID制御による効果より大きいことを特徴と
する請求項1記載の競争ゲーム装置。 - 【請求項3】 上記直線走行区間では、当該区間での目
標速度に対応して定められた第1の制御用パラメータグ
ループを用いるPID制御を行い、上記曲線走行区間で
は当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定めら
れた第2の制御用パラメータグループを用いるPID制
御を行うことを特徴とする請求項1記載の競争ゲーム装
置。 - 【請求項4】 複数の走行体がレース動作を行う競争ゲ
ーム装置において、 上記走行体に位置情報を与えるための複数のパターンを
有し、 上記走行体はそれぞれ、上記パターンから上記位置情報
を読みとる読取り手段を備え、予め定められた走行パタ
ーン情報により定まる逐次の目標位置と上記読取り手段
により読み取られた実測位置との偏差を測定し、この位
置偏差と演算される比例成分、積分成分、微分成分のそ
れぞれの制御ゲインを定める各パラメータよりなる操舵
制御用パラメータグループを用いた第1のPID制御に
より、操舵量を決定し、この操舵量にて決まる目標速度
と上記実測位置から算出された実測速度との偏差と、こ
の速度偏差と演算される比例成分、積分成分、微分成分
のそれぞれのゲインを定める各パラメータよりなる速度
制御用パラメータグループを用いた第2のPID制御に
より定まる速度により走行するものであり、 上記第1、第2のPID制御において、上記走行体の直
線走行区間では、第1の操舵制御用パラメータグループ
および第1の速度制御用パラメータグループを用い、上
記走行体の曲線走行区間では当該区間の曲率に応じて定
められた第2の操舵制御用パラメータグループおよび第
2の速度制御用パラメータグループを用いることを特徴
とする競争ゲーム装置。 - 【請求項5】 上記第2の操舵制御用パラメータグルー
プおよび第2の速度制御用パラメータグループを用いた
第1、第2のPID制御による上記走行体の左右方向の
速度を変化させる効果は上記第1の操舵制御用パラメー
タグループおよび第1の速度制御用パラメータグループ
を用いた第1、第2のPID制御による効果より大きい
ことを特徴とする請求項4記載の競争ゲーム装置。 - 【請求項6】 上記直線区間では、当該区間での目標速
度に対応して定められた第1の操舵制御用パラメータグ
ループおよび第1の速度制御用パラメータグループを用
いる第1、第2のPID制御を行い、上記曲線区間では
当該区間の曲率および上記目標速度に対応して定められ
た第2の操舵制御用パラメータグループおよび第2の速
度制御用パラメータグループを用いる第1、第2のPI
D制御を行うことを特徴とする請求項4記載の競争ゲー
ム装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5091198A JPH11244512A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 競争ゲーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5091198A JPH11244512A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 競争ゲーム装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11244512A true JPH11244512A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=12871975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5091198A Withdrawn JPH11244512A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 競争ゲーム装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11244512A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100495600B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2005-06-16 | 고나미 가부시키가이샤 | 경주 게임 기계 |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP5091198A patent/JPH11244512A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100495600B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2005-06-16 | 고나미 가부시키가이샤 | 경주 게임 기계 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050223 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050223 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20050303 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080425 |