JPS61228509A - 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、
操舵輪の車体に対する操舵角を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。

（従来技術とその問題点） 車体に備えた操舵輪の操舵角を制御して操舵を行なう無
人搬送車では、その走行制御装置としては、簡単力もの
では車体の進行方向前部に走行経路からの左右への変位
を検出する検出器を備え、この検出器の出力により操舵
角を制御するものがある。また走行経路への追従性を向
上させる几めに進行方向前部および後部にそれぞれ検出
器を備えることにより、左右への位置変位のみならず、
前後の位置変位の差と前後の検出器間の距離とから方向
変位角をも計算し操舵を行なうものがある。

しかし壜から方向変位角の計算には三角関数の演算が必
要であり、走行制御装置が複雑になり、方向変位角の演
算に時間がかかるという欠点があった。

ま次方向変位をも検出する次めに検出器をさらに追加し
て備えた走行制御装置が知られている。

例えば特公昭５９−７９６４の操舵制御装置では車体の
進行方向前部に左右１対の検出器を２組設け、そのうち
の１対を走行路面および車体中心線に対し斜めに設置し
、車体の右側、左側各々の検出器について出力電圧の比
を用いて位置変位と方向変位角とが結合された操舵信号
を得ている。しかしこの操舵制御装置では、方向変位角
を検出するために新たに検出器を設ける必要がある、方
向変位角に対する操舵量と位置変位に対する操舵量との
割合は検出器の瑠付高さおよび走行路面、車体中心線に
対する傾斜角度によって定まってしまうため制約があり
、調整が難しい力どの欠点があった。

ま九段階的力変位出力しか得られ危い検出器では上記の
出力電圧の比が正しく求められず、適用出来ないという
欠点があり九。

（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、簡単な検
出器および制御回路で車体の位置変位および方向変位を
修正することが可能で、段階的表出力しか得られ々い位
置変位検出器でも適用可能力無人搬送車の走行制御装置
を提供すること＆する。

（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操舵
輪の操舵角を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忙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１進行方向前部の前記第１の検出器の出
力と、進行方向後部の前記第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減算回路と、
前記減算回路の出力を定められた係数倍忙増幅する増幅
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、操舵角信号として出力する第２の加
算回路とを備え、前記操舵角信号により操舵輪の操舵角
を制御して走行することを特徴とする無人搬送車の走行
制御装置が得られる。

（構成の詳細々説明） 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
の位置変位検出器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
ための操舵角信号を得て、操舵輪の操舵を行なう。

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８Ｗｓ進行方向後部の位置変位検出器の出力をＳＢと
すると、車体中心の位置変位は（Ｓ、＋８Ｂ）／２　　
となるため、車体の位置変位を修正するための操舵量と
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、減算回路によ
りその差８．−８Ｂを求め、その値忙一定の係数Ａを掛
けた値Ａ（Ｓ。

−８Ｂ）を増幅回路によシ求めて車体の方向変位に対応
する操舵量とする。車体の走行位置を修正するｔめの操
舵角信号ｖｃＦｉ、これらの操舵量の和、すカわち として第２の加算回路により求められる。係数Ａ節回半
径々どにより最適か値が求められる。

（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。

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ｔ無人搬送車の一例を示
す説明図である。第２図の無人搬送車は車体ＩＫ駆動輪
３ａ、３ｂおよび操舵輪４をもつ三輪車である。駆動輪
３ａ、３ｂを図示しないモータで駆動して走行し、操舵
輪４で操舵を行なう。車体１の進行方向前部に１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ＩＩ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ｙＢｔ−検出して位置変位信号ＳＢを出力す
る検出器２ｂを備えている。

検出器２ｍ　、２ｂの出力８Ｆ＊８Ｂは、第１図に示す
ように加算回路１９に入力されその和〜＋もが求められ
る。また検出器２ｍ、２ｂの出力ａ、、８Ｂは減算回路
２０にも入力されてその差Ｓ、−ＳＢが求められ、さら
に増幅回路２１により係数Ａが乗ぜられＡ（８Ｆ−８Ｂ
）が求められる。そして加算回路１９の出力ＳＰ＋ＳＢ
と、増幅回路２１の出力Ａ（８Ｆ　　８Ｂ）が加算回路
２２によって加えられて（１）弐に示した操舵角信号（
ｖｃ）７が得られる。操舵角信号（Ｗｅ）７は操舵モー
タ９の駆動回路、８に入力され、操舵輪の操舵角が制御
される。駆動回路８以降°は従来の走行制御装置と同様
である。駆動回路８としては位置サーボ回路等が用いら
れるが、実際の操舵角ψを駆動回路８にフィードバック
する部分は第１図および以降の第５図では図示を省略し
ている。

車体ＩＩが走行経路１８に対して第２図に示すような位
置変位ｙｖ　ｅ　ｙｎ　（ｙｖ＞ｙｍ＞　０）ｔ−もつ
ときに検出器２ｍ、２ｂの出力ｓ、　、８．が正として
得られるとするとｓｙ＞ｓＢ＞ｏとなるため、第１図の
加算回路１９の出力ＳＰ＋ＳＢは正とカリ、増幅回路２
１の増幅率Ａが正のとき増幅回路２１の出力Ａ（８，−
８，）も正となる。よって加算回路２２の出力として得
られる（１）式の操舵角信号ｖｃ＃ｉ正と彦る。このと
き第２図において、車体ｌの位置変位ｙｙ　ｐＹ９およ
び方向変位θを修正するためには図中操舵角ψで示した
方向に操舵を行々う必要があるｔめ、°操舵角信号ＶＣ
は図中の操舵角ψで示し友方向を正と考えればよδこと
になる。

なお、増幅回路２１として増幅率Ａが負となるものを使
用するとき忙は、減算回路２ｏの正負入力を入れ換えて
ＳＢ−Ｓ、を求めて増幅回路２１に入力すればよいこと
は明らかである。

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ＹＹｅＹＢＫ比例し比直
線的な位置変位信号ｓ、　９８Ｂが得られる検出器のほ
か、８４図に示すように位置変位３’ＦｌｙＢＫ対し段
階的々位置変位信号ｓ、　、　８Ｂが得られる検出器を
用いて本よい。第４図のような検出器を用いｉ合、一体
１１の位置変位ＹＦ＃ＹＢおよび方１向変位θに対応す
る操舵角信号ｖｃが段階的に変化することになるが、操
舵角信号ｖｃＶｃよりこれらが修正される方向忙正しく
操舵される。また、方向変位に対応する操舵！−は増幅
回路２１の増幅率Ａの調整により容易に調節可能である
。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ｔセンナで検出する方式、
磁気標識体をセンナ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
ＪＣより増幅して加算回路２２に入力してもよい。この
場合（１）式の操舵角信号■。はＶｃ”　Ｂ（８Ｆ＋８
Ｂ）＋Ａ（８Ｆ　−８８）　　　　　　　（１）’と々
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２４を挿入して操舵角信号ｖ
ｃを Ｖｃ　＝　Ｃ（（８Ｆ＋８Ｂ）＋Ａ（８Ｆ　−８Ｂ））
　　　（１）’としてもよい。

また、第２図の実施例では駆動輪が２輪、操舵輪が１輪
の三輪車忙ついて示したが、車輪構成は本実施例に限定
されるものではない。本発明は操舵輪をもつ他の車輪構
成の無人搬送車や移動ロボット、例えば前２輪で操舵を
打力う四輪車、車体の前後方向中央部に駆動輪を２輪も
ち、前後に操舵輪ｔ？１輪ずつもつ菱形四輪車などＫも
適用可能である。さらに操舵輪が駆動輪も兼ねる形式で
あっても適用可能である。

（発明の効果） 本発明によれば車体の進行方向前部の位置変位゛と進行
方向後部の位置変位との和によシ車体の位置変位を、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Ｋしたので、車体の走行速度の影
響を受けずに方向変位を修正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々る。また車体の方向変位
角度を求める必要がないため、方向変位角計算に必要が
三角関数の演算あるいは新たが検出器の追加が不要であ
り、走行制御装置が加算回路、減算回路、および増幅回
路のみで構成てき、簡単な回路で実現可能となる。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、段階的力出力が得られる検出器いずれでも使用
可能であり、位置変位の検出方法、および検出器に対す
る制限が緩和されるとともに方向変位に対応する操舵量
の調整が容易であり、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ｔ無人搬送車を示す説明図、
第３図訃よび第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である。 図において ２ａ　、　２ｂ＝検出器、３ｍ、３ｂ・・・駆動輪４・
・・操舵輪、　　　８・・・駆動回路９・・・操舵モー
タ、　１８・・・走行経路１９．２２・・・加算回路、
２０・・・減算回゛路２１　、２３　、２４・・・増幅
回路。 第１図 第２図 検出器　　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
   検出器および車体の操舵を行なう操舵輪を備え、前記検
   出器の出力信号により前記操舵輪の操舵角を制御して操
   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、進行
   方向後部の前記第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減算回路と、前記減算回
   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、操舵輪の操舵角信号として出力する第２の加算
   回路とを備え、前記操舵角信号により上記操舵輪の操舵
   角を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。