JPH02280602A - 無人車の走行制御装置 - 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］ この発明は無人車の走行制御装置に係り、詳しくは旋回
走行の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の走行制御装置を備えた無人車として、例
えば第７図に実線で示すように、車体３１の下側中央に
て進行方向に対して左右対称位置に配設された駆動用の
左側モータ３２及び右側モータ３３と、それら各モータ
３２．．３３に駆動連結された左側駆動輪３−４及び右
側駆動輪３５と、それら各駆動輪３４．３５の前後両側
に配設されたキャスタ３６．３７とを備えた４輪式の無
人車が知られている。

この無人車には、第６図に示すように中央処理装置（Ｃ
ＰｔＪ）３８、制御プログラムを記憶した続出し専用メ
モリ　（ＲＯＭ）３９、ＣＰＯ３８の演算結果等を一時
記憶する読出し及び書き替え可能なメモリ（ＲＡＭ）４
０からなる走行制御装置が備え付けられている。又、そ
のＣＰＵ３８には外部の走行指令部４１から旋回走行（
スピンターン）を指示する旋回指令信号等の各種指令（
８号が入力されるようになっている。

そして、ＣＰＵ３Ｂは走行指令部４１から旋回指令信号
を入力した時、旋回走行を行うために一対のモータ駆動
回路４２．４３を介して左右の各モータ３２，３３の回
転比及び回転速度（この場合には回転方向が互いに正反
対で、かつ互いに同一回転速度となる）の指令値をＲＯ
Ｍ３９に記憶されたデータに基いて割り出し、その割り
出した指令値に従って各モータ３２．３３を回転制御す
る。このとき、各モータ３２，３３の回転数、即ち回転
速度は各モータ３２．３３に対応して設けられたタコジ
ェネレータ４４，４５にて検出され、ＣＰＵ３８はそれ
ら各タコジェネレータ４４．４５の検出信号を各モータ
３２，３３の回転制御のためのフィードバックデータと
して入力する。即ち、ＣＰＵ３Ｂは各タコジェネレータ
４４．４５の検出値が前記割り出した多旨令値になるよ
うに各モータ３２，３３を回転制御すると共に、各モー
タ３２．３３の回転速度を一敗させるように制御する。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来の走行制御装置では、左右の各モー
タ３２．３３がそれぞれ別々に速度制御されているので
、各駆動輪３４，３５にかかる負荷が・アンバランスに
なった場合に、各駆動輪３４３５の走行距離に差が生じ
る虞があった。

例えば、無人車に積載された荷物の重心の偏り、キャス
タ３６．３７の走行抵抗、路面の凹凸或いは各モータ３
２，３３の回転特性の違い等により前記負荷のアンバラ
ンスが生じると、第８図に示すように所定の走行時間当
たりにおける各駆動輪３４．３５の走行距離、即ち左側
走行距離Ａと右側走行距離Ｂとの間に差が生じるばかり
でなく、それらが正規の走行距離Ｃとの間で大きな誤差
Ｅを生じる虞があった。

従って、例えば第７図に示すように右側駆動輪３５にか
かる負荷が左側駆動輪３４にかかるそれよりも大きい場
合に旋回走行を行うと、各駆動輪３４．３５の走行距離
Ａ、Ｂに差が生じて、旋回走行の中心が位置ｐｏから位
ＩＰＩへずれ、定位置における正確な旋回走行を行うこ
とができなくなる。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、旋回走行の中心の位置ずれを未然に防止
して、定位置での旋回走行を行い得る無人車の走行制御
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明においては、車体
の下側にて進行方向に対して左右対称位置に配設された
左右一対の駆動輪と、その左側駆動輪を回転駆動させる
ための左側モータと、右側駆動輪を回転駆動させるため
の右側モータとを備え、車両の旋回走行を指示する旋回
指令信号に基き、各モータを互いに正反対の方向へ回転
駆動させて各駆動輪を介して車両を旋回走行させる無人
車の走行制御装置において、左側駆動輪の走行距離を検
出する左側走行距離検出手段と、右側駆動輪の走行距離
を検出する右側走行路Ｍ検出手段と、各走行路ｉ！１檎
出手段の検出値に基き、所定走行時間当たりにおける各
駆動輪の走行距離の差を割り出し、その差が無くなるよ
うに各モータの回転を変速制御する変速制御手段とを備
えている。

［作用］ 従って、車両の旋回走行を指示する旋回指令信号に基き
、各モータを互いに逆回転駆動させて各駆動輪を介して
車両を旋回走行させる場合において、変速制御手段は左
側走行距離検出手段及び右側走行距離検出手段のそれぞ
れから各駆動輪の走行距離に相当する検出゛信号を入力
する。そして、変速制御手段は、各走行距離検出手段の
検出値に基き、所定走行時間当たりにおける各駆動輪の
走行距離の差を割り出し、その差が無（なるように各モ
ータの回転を変速制御する。

これによって、旋回走行時における各駆動輪の走行距離
が等しくなり、旋回走行の中心が定位置に保持される。

［実施例］ 以下、この発明を４輪式の無人車に具体化した一実施例
を第１図〜第３図に基いて詳細に説明する。

第２図は無人車の下側を示し、車体１の下側中央にて進
行方向に対して左右対称位置には、駆動用の左側モータ
２及び右側モータ３がそれぞれ配設され、それら各モー
タ２，３には左側駆動輪４及び右側駆動輪５がそれぞれ
駆動連結されている。

又、各駆動輪４，５の前後両側にはキャスタ６７がそれ
ぞれ配設されている。

この無人車に搭載された走行制御装置の電気的構成を第
１図に従って説明すると、変速制御手段としてのマイク
ロコンピュータ１１はＣＰＵ１２、制御プログラムを記
憶したＲＯＭ１３、ＣＰＵ１２の演算結果等を一時記憶
するＲＡＭ１４からなり、ＣＰＵ１２はＲＯＭ１３に記
憶した制御プログラムに従って走行制御のための処理動
作を実行する。

又、ＣＰＩＪ１２は旋回走行を指示する旋回指令信号、
直進走行を指示する直進指令信号、右折を指示する右折
指令信号及び左折を指示する左折指令信号等の各種指令
信号を外部の走行指令部１５から入力する。

更に、ＣＰＵ１２は走行指令部１５からの旋回指令信号
を入力したとき、旋回走行を行うために一対のモータ駆
動回路１６．１７を介して左右の各モータ２，３の回転
比及び回転速度（この場合には回転方向が互いに正反対
で、かつ互いに同一回転速度となる）の指令値をＲＯＭ
１３に記憶されたデータに基いて割り出し、その割り出
した指令値に従って各モータ２．３を回転制御する。

左右の各モータ２．３には、それらの回転量、即ち各駆
動輪４，５の走行距離に相当する数のパルス信号を出力
する左側走行距離検出手段及び右側走行距離検出手段と
しての一対のパルスエンコーダ１８．１９が接続されて
いる。そして、ＣＰＵ１２は旋回指令信号が入力された
とき、各パルスエンコーダ１８．１９から各駆動輪４．
５の走行距離に相当する数のパルス信号を入力する。

そして、ＣＰＵ１２は各パルスエンコーダ１８゜１９か
らのパルス信号に基き、所定走行時間当たりにおける各
駆動輪４，５の走行距離の差を割り出し、その差を無く
すための各モータ２，３の変速値を演算してその演算さ
れた変速値に基いて、各モータ２．３の回転速度を指示
するための新たな指令値を決定し、その指令値に従って
各モータ２．３の回転速度を制御する。

又、ＣＰＬＩ　１２は各パルスエンコーダ１８．１９か
らのパルス信号を時間微分して各駆動輪４，５の実際の
回転速度を割り出し、その割り出した実際の回転速度を
各モータ２，３を回転制御するためのフィードバックデ
ータとして入力する。即ち、ＣＰＵ１２は前記実際の回
転速度が前記決定された指令値になるように各モータ２
．３の回転速度を制御する。

次に、上記のように構成した走行制御装置の作用につい
て第３図のグラフに従って説明する。

今、左右の各駆動輪４，５にかかる負荷がアンバランス
の場合において、走行指令部１５から旋回指令信号が出
力されると、無人車の旋回走行が行われる。

つまり、ＣＰＵ１２は各モータ２，３を互いに正反対の
方向へ同じ速度で回転駆動させるための指令値Ｎｌ、Ｎ
２を各モータ駆動回路１６．１７を介して各モータ２，
３に出力する。これによって、各駆動輪４，５が走行を
開始して、第３図に示すように各駆動輪４．５の走行距
離、即ち左側走行距離Ａ及び右側走行距離Ｂが時間ｔＱ
からの経時に伴って増大する。

そして、各駆動輪４．５にかかる′ｆｉ、街のアンバラ
ンスにより、例えば第３図の時間ｔ１に示すように各走
行距離Ａ、Ｈに、差αが生じると（Ａ＞Ｂ）、ＣＰＬ１
１２はその差αを無くすべ（各モータ２．３の回転速度
を制御する。

即ち、ＣＰＵ１２は各走行路ｆｉＡ、Ｂの差αに対応す
る各モータ２．３の変速値βを演算する。

そして、ＣＰＵ１２はその演算された変速値βを各モー
タ２，３の回転速度を制御するだめの指令値Ｎｌ、Ｎ２
に対して加算又は減算し、その演算結果に基いて各モー
タ２，３の回転速度を制御する。つまり、この場合には
、走行距離の大きい左側駆動輪４の回転速度を指示する
指令値Ｎ１から変速値βを減算した新たな指令値（Ｎｌ
−β）に従って左側モータ２を制’＋ｆｆ１ｌする。又
、走行距離の小さい右側駆動輪５の回転速度を指示する
指令値Ｎ２に変速値βを加算した新たな指令値（Ｎ２＋
β）に従って右側モータ３を制御する。

これによって、第３図に示すように各走行距離Ａ、Ｂは
時間ｔｌから所定時間経過した時間ｔ２において略等し
い走行距離となり、この時点で各走行距離Ａ、Ｂの差α
が略ゼロに収束すると共に、正規の走行距離Ｃに近づく
。この結果、旋回走行の中心の位置ずれが未然に防止さ
れ、定位置において無人車を旋回走行させることができ
る。

従って、無人車に積載される荷物の重心の偏り、キャス
タ６．７の走行抵抗、路面の凹凸或いは各モータ２，３
の特性の違い等により各駆動輪４゜５にかかる負荷がア
ンバランスになるような場合において、定位置にて正確
な旋回走行を行うことができ、旋回走行を行うために要
するスペースを最小限のスペースにすることができる。

又、旋回走行時の位置ずれを無くせることから、無人車
の走行精度を更に高めることができ、その走行コース上
における無人車の位置制御をより正確に行うことができ
る。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、
発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜
に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、左側走行距離検出手段及び右側
走行距離検出手段としてパルスエンコーダ１８．１９を
ｉけ、それらパルスエンコーダ１８゜１９からの信号に
基いて各駆動輪４，５の走行距離Ａ、Ｂの差αを割り出
すと共に、各駆動輪４゜５の回転速度を割り出すように
構成したが、第４図に示すように左側走行距離検出手段
及び右側走行距離検出手段として計測輪２５，２６の回
転量を検出するパルスエンコーダ２７．２８をそれぞれ
設け、各モータ２，３の回転速度を検出するタコジェネ
レータ２９，３０をそれぞれ別に設けてもよい。

（２）前記実施例では、車体１の下側中央の左右対称位
置にて各モータ２，３により駆動される各駆ｖ１輪４，
５と、その前後両側に設けたキャスタ６．７とを備えた
４輪式の無人車に具体化したが、第５図に示すように車
体１の下側部寄りにて各モータ２，３により駆動される
各駆動輪４，５と、車体１の下側後寄りに設けたキャス
タ７とを備えた３輪式の無人車に具体化してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、旋回走行の中心
の位置ずれを未然に防止することができ、定位置での正
確な旋回走行を行うことができ、延いては無人車の走行
精度を高めることができるという優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明を具体化した一実施例を示す
図面であって、第１図は走行制御装置の電気的構成を示
すブロック図、第２図はその走行側？１１装置を適用し
た無人車の下側を示す図、第３図はその無人車における
各駆動輪の走行距離の経時変化を説明するグラフである
。第４図及び第５図はこの発明を具体化した別の実施例
を示す図面であって、第４図は走行制御袋ｒの電気的構
成を示すブロック図、第５図は無人車の下側を示す図で
ある。第６図は従来例の走行制御装置の電気的構成を示
すブロック図、第７図はその走行制御装置を適用した無
人車の旋回走行を説明する図、第８図はその無人車にお
ける各駆動輪の走行距離の経時変化を説明するグラフで
ある。 図中、１は車体、２は左側モータ、３は右側モータ、４
は左側駆動輪、−５は右側駆動輪、１１は変速制御手段
としてのマイクロコンピュータ、１８．１９は左側及び
右側の走行距離検出手段としてのパルスエンコーダ、２
７．２８は同じ＜左側及び右側の走行距離検出手段とし
てのパルスエンコーダ、Ａは左側走行距離、Ｂは右側走
行距離、αは走行距離の差である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車体の下側にて進行方向に対して左右対称位置に配
   設された左右一対の駆動輪と、 前記左側駆動輪を回転駆動させるための左側モータと、 前記右側駆動輪を回転駆動させるための右側モータと を備え、車両の旋回走行を指示する旋回指令信号に基き
   、前記各モータを互いに正反対の方向へ回転駆動させて
   前記各駆動輪を介して車両を旋回走行させる無人車の走
   行制御装置において、 前記左側駆動輪の走行距離を検出する左側走行距離検出
   手段と、 前記右側駆動輪の走行距離を検出する右側走行距離検出
   手段と、 前記各走行距離検出手段の検出値に基き、所定走行時間
   当たりにおける前記各駆動輪の走行距離の差を割り出し
   、その差が無くなるように前記各モータの回転を変速制
   御する変速制御手段とを備えた無人車の走行制御装置。