JPH01190204A - 無人搬送車の速度制御方法 - 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 この発明は、所定区間を走行するのに要する走行時間の
誤差が少なくなるように制御する無人搬送車の速度制御
方法に関するものである。

従来の技術 部品等を積載して走行する無人搬送車の走行速度は、負
荷の変動や銘面状態の変化あるいは走行用モータの特性
等の影響によって始終変化しているため、この速度変化
を補正□するために速度制御手段を備えた無人搬送車が
開発されている（特開昭６２−１６０００６＠や特開昭
６２−１６０００８号等）。

そして、従来の無人搬送車の速度制御は、多くの場合、
走行用モータに直結されたパルスジェネレータからの走
行パルス信号をカウントし、一定時間（例えば１００ｍ
５　　（ミリセコンド））内のパルス信号数と予め登録
しておいた基準速度における走行パルス信号数との差に
応じて、走行用モータのチョッパ導通率を求めて、実走
行速度と基準速度との誤差（第３図において斜線の部分
）を補正するように制御していた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前記した従来の無人搬送車の速度制御方法の場
合には、一定時間内の走行距離（走行パルス信号数）が
一定になるように速度を制御しており、走行速度を定期
的にチエ°ツクして、チエツクした各瞬間における速度
が基準速度に近付くように速度を修正するだけで、速度
をチエツクした時点までの遅れや進み、すなわち時間的
なＷＡ差について考慮されていなかった。

そのため、時間的な誤差（第４図において斜線の部分）
が累積され、走行距離が長くなるほど当初の目標時間に
対する遅れや進みが大きくなるという問題点があった。

したがって、時間的な誤差が修正できないことから、組
立てラインや包装・梱包ライン等のようにタクト運転を
行なっているラインに就役している無人搬送車の場合に
は、ライン内を通過する時間にずれが生じてしまい、こ
のままでは、ラインのタクト運転が不可能となるため、
ライン内に時間調整用のステーションを複数設け、各ス
テーション間を目標速度より若干速い速度で走行させる
とともに、各ステーションでの停止時間を調整すること
により時間的なＷＡ差を補正していた。そのため、各ラ
インの地上設備としては、マークプレート等の無人搬送
車を停止させるための標識やラインタクト制御装置並び
にスタート信号の発信手段等が必要となるとともに、無
人搬送車にも停止標識の検知手段やスタート信号の受信
手段が必要となり、設備費が増加するとともに、地上設
備により無人搬送車のスタートおよび停止が制御Ｉされ
るため、外乱等の影響を受は易く、誤動作する虞れが生
じる等の問題点があった。

また、無人搬送車の駆動輪のスリップによる走行パルス
信号数と走行距離との相対関係の狂いも時間的ＷＡ差を
生じる原因となり、例えば駆動輪がタイヤの場合には、
タイヤの構造および内圧等の条件が一定であれば、駆動
力の増大によりスリップ率が増加するため、積載荷重の
変化等によりスリップ率が変化した場合に走行時間の誤
差が生じるという問題点があった。

また、無人搬送車の走行モータに流れる電流を検出し、
チョッパのデユーティ比を補正する負荷電流制御ｌ′＠
置（実開昭６２−１７４７３号）や、走行モータの電流
お、よび電圧を検出し、界磁電流を制御する電動運搬車
（特開昭６１−１７７１０７号）等の速度１ｂｌＪＩＩ
Ｉも行なわれているが、走行モータに流れる電流は、走
行速度や積載荷重等の増減による負荷変動によって変化
するため、走行モータのＴｉ流を制御するだけでは、精
度の高い速度１ＩｉｌＪＩＩｌを達成することができず
、その結果、目標地点への到達時間にバラつきが生じる
という問題があった。

この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、一定距離
の各区間を走行する際の所要時間のＷＡ差を最小に抑え
、高精度の速度制御を行なう無人搬送車の速度制御方法
の提供を目的どしている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの発明の無人
搬送車の速度制御方法は、予め定めた所定距離を走行す
るための走行パルス信号数と走行時間とに基づいて走行
速度を求めるとともに、駆動力の大小による駆動輪のス
リップ率を走行モータ電流の一定時間の平均値から推定
して補正走行パルス信号数を求め、求めた補正走行パル
ス信号数に基づいて前記走行Ｍ度を補正して目標速度を
決定することを特徴としている。

また、この光明の速度制御方法として、一定距離の単位
区間を基準速度で走行した際の基準走行パルス信号数と
基準走行時間とを登録し、実走行時の走行パルス信号数
および経過走行時間を計測して前記単位区間を細分割し
た分割区間毎に、単位置間を完走するまでの残り走行パ
ルス信号数および残り走行時間を求め、この残り走行パ
ルス信号数および残り走行時間から前記所要走行時間で
単位区間の残りを完走するための次の分割区間の暫定目
標速度を算出するとともに、駆動力の大小による駆動輪
のスリップ率を走行モータ電流の一定時間の平均値から
推定して補正走行パルス信号数を求め、求めた補正走行
パルス信号数により前記暫定目標速度を補正してＲ終目
標速度を決定することを特徴とする方法とすることもで
きる。

作　　　用 上記の方法をとることにより、予め定めた所定距離を無
人搬送車が走行するための走行パルス信号数と走行時間
とに基づいて走行速度を求めるとともに、駆動輪のスリ
ップによるＦｌを差を補正するために、駆動力の大小に
よる駆動輪のスリップ率を走行モータ電流の一定時間の
平均値から推定して補正走行パルス信号数を求め、求め
た補正走行パルス信号数に基づいて前記走行速度を補正
して目標速度を決定し、チョッパの導通率を調整する等
の手段により速度制御を行なう。

また、前記補正の対象となる走行速度を、一定の単位区
間を基準速度で走行する間の走行パルス信号数と所要走
行時間とを基＃＝値として登録し、実走行時の第１段階
の速度制御として、先ず、走行パルス信号数および経過
走行時間を計測して、前記単位区間を細分割した分割区
間毎に、単位区間を完走するまでの残り走行パルス信号
数および残り走行時間を求め、この残り走行パルス信号
数および残り走行時間から前記所要走行時間で単位区間
の残りを完走するだめの次の分割区間以降の暫定目標速
度として求め、この暫定目標速度を補正走行パルス信号
数により補正して最終目標速度を決定することもできる
。

実施例 以下、本発明の方法を、タクト運転されている部品梱包
ラインに就役する無人搬送車の超低速走行時の速度制御
方法に適用した一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

部品梱包ラインを走行する無人搬送車は、走行速度を搬
送のみを行なう高速の通常走行と、梱包ライン内におけ
る生産タクト（稼動時間÷生産量）に応じた超低速走行
との２つの走行モードに切換えられるようになっており
、走行路に敷設された誘導線に誘導されて無人走行し、
誘導線の近傍に設置されたマークプレート等の超低速走
行開始の標識を検出すると、自動的に超低速走行に切換
えらで、先ず、減速されて同期走行等の超低速走行を行
なうように制御されるとともに、負荷の変動等の影響、
による走行速度の変化を補正するように制御される。

この無人搬送車の速度制御を行なう制御装置は、第２図
のブロック図に示すように、入力される走行パルス信号
数に基づいて走行モータを自動的に補正するとともに、
さらに走行モータの走行パルスおよび電流が増幅された
後、Ａ／Ｄ変換されて中央処理装置ＣＰＵに入力される
ようになっている。

そして、前記制御ｌｌ装置のＣＰＵに搭載された速度制
御プログラムは、第１図にフローチャートを示したよう
に、一定距離の単位区間を走行する際の時間的な誤差を
極小に抑えるようにプログラムされているもので、前記
単位区間を所定の速度で走行した際の所要走行時間と走
行パルス信号数とをあらかじめ登録しておき、実走行時
に入力された走行パルス信号数から、実際の走行信号Ｂ
度と、前記単位区間の残りの走行距離（残りのパルス信
号数）とを求める。次に経過時間から前記単位区間の完
走予定時間までの残りの走行時間を求め、さらに、前記
残りの走行時間と前記残りの走行距離とから暫定的に目
標速度を求めるとともに、走行モータ電流の変化から駆
動輪のスリップ率を推定し、このスリップ率に応じて補
正走行パルス信号数を決定し、暫定的に求めた前記目標
速度を補正走行パルス信号数により補正して、走行モー
タをチョッパ制御するチョッパの導通率を決定する等の
手段により走行モータの駆動を制御することにより目標
速度を順次更新し、走行時間のｉ１１差を単位区間毎に
吸収することによりＷＡ差の累積を防ぎ、高精度なタク
ト運転ができるようにしている。

次に、タクト運転されている部品梱包ラインを走行する
無人搬送車の超低速走行時の速度制御を行なう場合につ
いて、第１図の速度制御フローチャートを参照して説明
する。

なお、本実施例の速度制御方法は、走行距離５００ｍを
１単位区間とするとともに、この単位区間を更に細分割
して走行時間２秒を分割区間とし、前・記単位区間毎お
よび分割区間毎にそれぞれ実走行時の走行時間の誤差を
チエツクして、各分割区間毎および各単位区間毎に、駆
動輪のスリップ率に応じて走行距離の誤差を勘案してそ
れぞれ走行時間の遅れや進みを消化するように目標速度
を求めて２段階に速度補正を行なうようになっている。

いま、梱包用空箇を積載し゛て梱包ラインの外を高速で
通常走行している無人搬送車が、梱包ラインに到着する
と梱包ライン内の走行銘面に設けられたマークプレート
等の趣低速走行開始の標識を検出すると、制動８＠が作
動して減速され、同時に超低速走行用速度ｌｌＩＩＪｗ
ブ０グラムがスタートする。

超低速走行用速度制御プログラムがスタートすると、ス
テップ１において通常走行制御部による停止、手動切換
え、自動切換え、各桶エラー９８３！Ｉ！等の各制御の
必要性が先ずチエツクされ、例えば障害物の検出等によ
り停止する必要が生じた場合には、通常走行制御により
制御されて停止する。

そして、通常走行制御による制御が必要ない場合にはス
テップ２へ進む。

ステップ２においては、超低速走行に切換えられた後に
最初の単位区間走行（５００闇走行）であるかどうかの
チエツクが行なわれ、最初の単位区間走行である場合に
はステップ３に進む。

ステップ３に進むと、予め設定されている基準速度で距
離５００闇の単位区間を走行する間に、５００ｓ走行の
基本時間と、５００闇走行の基本パルス信号数とがそれ
でれ計測され、計測された前記基本走行時間と基本パル
ス信号数とは、記憶媒体の所定のワークエリヤに記憶さ
せてステップ４に進む。

ステップ４で距離５００闇の単位区間走行が終了したか
どうかがチエツクされ、終了していない場合にはステッ
プ４からステップ７に進む。

ステップ７においては、距離５００ｓの単位区間内をさ
らに細分割して２秒毎に速度制御するための時ＷＡ経過
をチエツクし、まだ２秒が経過していない場合には、サ
ブルーチンが割込んで、ステップ１４に進む。− サブルーチンにおいては、走行モータの駆動を制御して
いるチョッパの０Ｎ１０ＦＦ切換えタイマによって２２
．５ｍｓ　（ミリセコンド）毎に速度チエツクが行なわ
れるようになっており、先ずステップ１４に進むと、前
記０Ｎ１０ＦＦ切換えタイマにより０Ｎ１０ＦＦ＃ＪＨ
されてステップ１５に進む。

ステップ１５で速度チエツクを行なう間隔である２２．
５ｍｓが経過しているかどうかをチエツクし、経過して
いない場合には割込みを行なっているサブルーチンから
前記メインのルーチンに復帰してステップ９に進み、一
方、２２．５ｍｓが経過している場合にはステップ１６
に進む。

ステップ１６においては、走行する無人搬送車の実速度
の計測が行なわれるとともにステップ１７に進み、ステ
ップ１７で入力される走行パルス信号が分周器を介して
中央処理ａａｃｐｕに入力されるようになっているかど
うかをチエツクし、なっていない場合には割込みを行な
っているサブルーチンから前記メインのルーチンにｌｉ
！帰し、−方、分周されて入力されるようになっている
場合にはステップ１８に進む。

ステップ１８においては、計測した実速度において入力
されたパルス信号数を、登録されている前記５００Ｍ走
行の基本パルス信号数から減算して、単位区間を完走す
るまでの残り走行パルス信号数（残りの走行距離）を求
めるとともに、経過時間を登録されている前記５００ｓ
走行の基本走行時間から減算して、単位区間、を完走す
るまでに要する残り走行時間を求める。そして、求めら
れた残り走行パルス信号数と残り走行時間とは記憶媒体
の所定のワークエリアに一旦保存され、サブルーチンが
終了して再びメインのルーチンに復帰してステップ９に
進む。

ステップ９では、走行モータ電流の測定のため定速走行
が行なわれ、ステップ１０にて走行モータ電流のデータ
読込みが行なわれてステップ１１に進む。

ステップ１１に進むと、走行モータ電流の平均値チエツ
ク用の時間が経過したかどうかチエツクされ、時間が経
過していない場合にはステップ１に戻り、一方、所定の
時間が経過していた場合にはステップ１２に進む。

ステップ１２では、走行モータ電流の平均値が読込まれ
てれてステップ１３に進み、ステップ１３にて走行パル
ス信号補正用インデックスにより、読込まれた走行モー
タ電流の平均値に応じた補正走行パルス信号数ｉが決定
されてステップ１に戻る。

ステップ１を経てステップ２に進むと、ステップ２にお
いては、超低速走行に切換えられた後に最初の単位区間
走行（５００ｍ走行）であるかどうかのチエツクが再び
行なわれ、最初ではなく２度目以降の場合にはステップ
２からステップ４に進む。

ステップ４においては、距離５００Ｍの単位区間走行が
終了しているかどうかのチエツクが行なわれ、終了して
いる場合にはステップ５に進む。

ステップ５においては、前記単位区間走行の基本走行時
間に、この基本走行時間と前回の単位区間走行時の走行
時間との誤差（ただし今回は前回の単位区間走行時間が
基本走行時間と同一であるため誤差は０となる。）を加
算して次の５００ＩＮ１走行時間が求められてステップ
６に進む。

ステップ６に進むと、基本走行パルス信号数に補正パル
ス信号数ｉが加減されて、次の単位区間の走行パルス信
号数が算出されてステップ７に進む。

ステップ７においては、距離５００Ｍの単位区間内をさ
らに細分割して２秒毎に速度制御するための時間経過を
チエツクし、まだ２秒が経過していない場合には、サブ
ルーチンが割込んで、ステップ１４に進み、また、２秒
が経過している場合にはステップ８に進む。

ステップ８では、前回割込んだサブルーチンで求められ
、かつ保存されている残り走行パルス信号数と残り走行
時間とから、単位区間の残りの距離を残りの走行時間で
完走することのできる目標速度が算出されてステップ９
に進む。

ステップ９では、走行モータ電流の測定のため定速走行
が始まり、ステップ１０にて走行モータ電流のデータ読
込みが行なわれてステップ１１に進む。

ステップ１１に進むと、走行モータ電流の平均値チエツ
ク用の時間が経過したかどうかチエツクされ、時間が経
過していない場合にはステップ１に戻り、一方、所定の
時間が経過していた場合にはステップ１２に進む。

ステップ１２では、走行モータ電流の平均値が読込まれ
てステップ１３に進み、ステップ１３に。

て走行パルス信号補正用インデックスにより、読込まれ
た走行モータ電流の平均値に応じた補正走行パルス信号
数ｉが決定されてステップ１に戻る。

そして、決定された補正走行パルス信号数ｉに基づいて
前記ステップ８で算出された目標速度が補正されて、最
終的な目標速度速度が求められ、この目標速度により次
の区間の走行が行なわれる。

以上のように本実施例の制御方法では、無人搬送車の速
度を指定する方法として、一定距離区間を走行するのに
要する時間を設定することにより速度指定を行なうよう
にしたので、指定する速度を無段階にかつ適確に指定で
きるとともに、駆動輪のスリップによるｖ４差を勘案し
て目標速度を決定するため、より精度の高い速度制御が
達成できるという効果を有する。

なお、上記実施例においては、タクト運転されている部
品梱包ラインを走行する無人搬送車の速度制御の場合に
ついて説明したが、他の一般の無人搬送中の速度制御方
法にも適用することができる。

また、上記実施例では、無人搬送車の超低速走行時の速
度制御に適用した場合について説明したが、通常走行時
の速度制御方法としても好適に実施することができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の無人搬送車の速度制御方法
は、予め定めた所定距離を走行するための走行パルス信
号数と走行時間とに基づいて求めた走行速度を、駆動力
の大小による駆動輪のスリップ率を走行モータ電流の一
定時間の平均値から推定して補正走行パルス信号数に基
づいて補正して目標速度を決定するので、走行時の負荷
の変動や走行路面状態の変化あるいは走行モータの特性
等により変化する走行速度を補正して所要時間の誤差を
最小に抑え、高精度の速度制御を行なうことができる。

また時間的誤差が最小に抑えられることからタクト運転
されている部品梱包ラインや組立ライン等に就役する無
人搬送車の速度制御方法として最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの発明の方法の一実施例を示す
もので、第１図は超低速走行用速度制御のフローチャー
ト、第２図は速度制御系のブロック図、第３図および第
４図は従来例を示し、第３図は従来の制御方法による走
行を、ｙ軸に時間をｙ軸に速度をそれぞれとって表した
グラフ、第４図は同じくｘ！１に距離をｙ軸に時間をそ
れぞれとって表したグラフである。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 株式会社　明　電　舎 代理人　　弁理士　穿　１）武　久 （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め定めた所定距離を走行するための走行パルス
   信号数と走行時間とに基づいて走行速度を求めるととも
   に、駆動力の大小による駆動輪のスリップ率を走行モー
   タ電流の一定時間の平均値から推定して補正走行パルス
   信号数を求め、求めた補正走行パルス信号数に基づいて
   前記走行速度を補正して目標速度を決定することを特徴
   とする無人搬送車の速度制御方法。
2. （２）一定距離の単位区間を基準速度で走行した際の基
   準走行パルス信号数と基準走行時間とを登録し、実走行
   時の走行パルス信号数および経過走行時間を計測して前
   記単位区間を細分割した分割区間毎に、単位区間を完走
   するまでの残り走行パルス信号数および残り走行時間を
   求め、この残り走行パルス信号数および残り走行時間か
   ら前記所要走行時間で単位区間の残りを完走するための
   次の分割区間の暫定目標速度を算出するとともに、駆動
   力の大小による駆動輪のスリップ率を走行モータ電流の
   一定時間の平均値から推定して補正走行パルス信号数を
   求め、求めた補正走行パルス信号数により前記暫定目標
   速度を補正して最終目標速度を決定することを特徴とす
   る無人搬送車の速度制御方法。