JPH07302117A - 無人走行車の制御方法およびその装置 - Google Patents

無人走行車の制御方法およびその装置

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JPH07302117A
JPH07302117A JP6119563A JP11956394A JPH07302117A JP H07302117 A JPH07302117 A JP H07302117A JP 6119563 A JP6119563 A JP 6119563A JP 11956394 A JP11956394 A JP 11956394A JP H07302117 A JPH07302117 A JP H07302117A
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JP
Japan
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vehicle body
distance
deviation
value
vehicle
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Withdrawn
Application number
JP6119563A
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English (en)
Inventor
Izumi Yamamoto
泉 山本
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 無人走行車の制御方法およびその装置におい
て、基準面に対して一定値を保ちながら車体を走行させ
ることができ、しかも低コストで実現する。 【構成】 車体と基準面との間隔を所定値に保って同車
体を走行可能とする無人走行車の制御方法およびその装
置であって、車体と壁面aとの実際の間隔Lをセンサ
2で検出し、この検出信号により制御部5は間隔を算出
するとともに、この算出間隔とその一定値の間隔設定値
との差を算出し、かつこの差の絶対値(偏差)を算
出する一方、上記間隔Lと間隔設定値Kとの大きい
により操向方向を決定し、この偏差に応じてテーブル5
aのデータを読み出して操作量(操向量)を決定し、左
車輪あるいは右車輪3a,4aの駆動用モータ3,4の
操作量に設定して車体を走行制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は例えば建物内の床面等
を掃除し、あるいは荷物を運搬する無人走行車の走行制
御技術に係り、特に詳しくは正確な車体の方向修正を可
能とする無人走行車の制御方法およびその装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】この無人走行車の制御方法としては、例
えば誘導線式やジャイロ誘導方式等がある。誘導線式で
は車体の走行床面に誘導線を設置してあり、この誘導線
に流れる電流を検出して車体の走行を修正するため、制
御回路が安価に済み、例えば工場内での部品の搬送に利
用されている。
【0003】また、ジャイロ誘導方式の場合、制御装置
にジャイロを備え、このジャイロを利用して車体の走行
方向等の修正するため、極めて精度の高い走行が可能で
あり、広い場所の床清掃に利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記無
人走行車の制御方法のうち、誘導線式の場合には誘導線
を設置する付帯工事が必要であり、例えば走行先を変え
るときには再度誘導線を設置し直す必要があり、また床
掃除等には不向きである。
【0005】また、ジャイロ誘導方式の場合にはジャイ
ロといった高価な部品を必要とし、無人走行車のコスト
が高くなってしまう。
【0006】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は基準面(例えば壁面)と車体との間隔
を一定とし、かつ一定値に保ちながら同車体を走行させ
ることができ、また誘導線の設置等の付帯工事やジャイ
ロのような高価な部品を必要とせず、低コスト化を図る
ことができるようにした無人走行車の制御方法およびそ
の装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の無人走行車の制御方法およびその装置
は、車体と基準面(例えば壁面)との間隔を所定値に保
って同車体を走行可能とする際、前記車体と基準面との
距離を検出するとともに、該検出された距離と前記所定
値との大小関係およびその差の絶対値(偏差)を求め、
その大小関係により前記車体の操向方向を決定し、前記
偏差に応じて前記車体の操向量(操作量)を決定するよ
うにしたことを要旨としている。
【0008】
【作用】上記手段によれば、車体と基準面との間隔がセ
ンサによる検出信号をもとにして算出され、この算出間
隔L1と予め設定された所定値(一定の間隔設定値K
0)との差が算出される。
【0009】その算出差により間隔L1と間隔設定値K
0との大小関係が求められるとともに、車体の操向方向
が決定され、その算出差の絶対値(偏差)が算出され、
この偏差に応じてテーブルのデータが読み出されて車体
の操作量が決定される。この決定操向方向により左車輪
あるいは右車輪が選択され、この選択車輪の回転速度が
その決定操作量とされる。
【0010】上記テーブルには偏差に対する操作量のデ
ータが予め記憶されていることから、偏差の大きさにか
からわず、車体を基準面に対して一定とし、かつ一定値
に保ちながら車体を安定して走行させることができる。
【0011】また、上記走行制御のために、安価なセン
サおよびソフト処理で実現されることから、低コストで
済ませられる。
【0012】
【実施例】この発明の無人走行車の制御方法およびその
装置は、図3に示すように、車体と基準面としての壁面
aとの間隔を一定の間隔設定値K0に保って同車体を走
行させる場合、その一定の間隔設定値K0と現間隔L1
との差に応じて必要とする操向方向、その差の絶対値
(偏差)から必要とする操向量(操作量)を判断可能で
あることに着目し、その偏差に対する操作量をテーブル
とし、このテーブルによって所定偏差に対して必要な操
作量を得て車体を走行制御する。
【0013】そのため、この発明の無人走行車の制御装
置は、図1に示す構成をしており、当該車体の走行指示
(走行速度(回転速度)設定等)を操作するための操作
部1と、基準面とする壁面aまでの距離を検出するため
の距離センサ(超音波センサS1ないしSn)2と、車
体を走行させる左右車輪の駆動用モータ(M1,M2)
3,4と、操作部1の操作により駆動用モータ3,4を
駆動し、かつ前記センサによる検出距離(間隔)に基づ
いて走行制御するための制御部(マイクロコンピュー
タ)5とを備えている。なお、センサ2には、例えば前
方を監視するためのもの、床面を監視するものも含まれ
る。
【0014】制御部5は、予め設定される車体と基準面
(壁面a)との間隔設定値(偏差)と実際の間隔(距
離)との差の絶対値(偏差)に対する操作量(回転速度
のデータ)をテーブル5aの形で有している。例えば、
図2に示すように、その偏差と操作量の関係は二次曲線
式(同図の実線A)、比例式(同図の破線B)またはオ
ン/オフ式(同図の二点鎖線C)もしくはそれらを組み
合わせたもので得る。
【0015】図3に示すように、基準面としての壁面a
と車体との実際の距離(間隔)L1を検出するためのセ
ンサ2は当該無人走行車の両側面にそれぞれ設置されて
いる。なお、同図に示す左右車輪3a,4aは一対の動
輪であり、車輪6,7は補助車輪である。
【0016】次に、上記構成の無人走行車の動作を図4
のフローチャート図を参照して詳しく説明する。まず、
当該無人走行車の操作部1を操作し、例えば直進走行操
作を行う。すると、制御部5は左右車輪3a,4aの駆
動用モータ3,4を同じ回転速度とし、当該車体を直進
走行とする。このとき、各センサ2を作動するととも
に、各センサ2による検出信号を入力し、壁面aと車体
との実際の距離L1や床面までの距離を検出し、また前
方や障害物を監視し、当該車体の周囲の状況を監視しな
がら同車体を直進走行させる。
【0017】例えば、操作部1で車体と壁面aとの間隔
設定値K0を設定し、あるいはこの間隔設定値K0が予
め設定されていると、制御部5はその間隔設定値K0と
上記検出された距離L1との差K01−L1を算出す
る。この差の算出時にキャリーが生じたか否か、車体が
壁面aに対して離れ、あるいは近づいているかを判断す
る。そのキャリーが生じたときにはステップST1から
ST2に進み、L1−K0の値を内部のバッファ5bに
保管し、逆にそのキャリーが生じないときにはステップ
ST1からST3に進み、K0−L1の値をバッファ5
bに保管する。
【0018】続いて、上記算出値L1−K0をバッファ
5bに保管した後、例えば図3に示すように壁面aが車
体の正面に対して右にあるときにはステップST4から
ST5に進み、左方向フラグをオンにする(制御部5の
内部に設定されているフラグをセットする)。すなわ
ち、図3中において、車体を左方向に修正し、壁面aま
での距離を間隔設定値K0とするためである。
【0019】上記算出値K0−L1を保管した後、壁面
aが車体の正面に対して右にあるときにはステップST
6からST7に進み、左方向フラグをオフにする(内部
に設定されているフラグをリセットする)。すなわち、
車体を右方向に修正し、壁面aまでの距離を間隔設定値
K0とするためである。
【0020】また、上記算出値L1−K0を保管した
後、壁面aが車体の正面に対して左にあるときにはステ
ップST4からST7に進み、左方向フラグをオフにす
る。さらに、上記算出値K0−L1を保管した後、壁面
aが車体の正面に対して左にあるときにはステップST
6からST5に進み、左方向フラグをオンにする。
【0021】続いて、上記バッファ5bに格納された偏
差(差の絶対値)に応じてテーブル5aのデータを読み
出し、つまりテーブル5aのトップアドレスからその偏
差分だけシフトしたデータを読み出す(ステップST
8)。さらに、上記左方向フラグがオンか否か、つまり
当該車体を右、あるいは左のいずれの方向に制御するか
否かを判断する(ステップST9)。
【0022】続いて、例えば車体と壁面aとの間隔L1
が間隔設定値K0より大きく、壁面aが車体の正面に対
して右にある場合(図3に示す場合)、あるいはその間
隔L1が間隔設定値K0より小さく、壁面aが車体の正
面に対して左にある場合、左車輪3aを本来の設定速度
に設定し、例えば直進走行としている場合では左車輪3
aの回転速度をそのままとし,右車輪4aの回転速度を
上記テーブル5bから読み出されたデータ(操作量;回
転速度)で設定する(ステップST10)。
【0023】この場合、右車輪4aの回転速度がその操
作量の設定で低速となることから、車体が上記偏差分に
応じた量だけ左方向に曲がることになる。そして、上記
動作を所定時間毎に実行し、車体と壁面aとの間隔L1
が間隔設定値K0に達したときには、あるいは車体の慣
性を考慮してその間隔L1がほぼ間隔設定値K0に近づ
いたときには、右車輪4aの回転速度を本来の設定値に
戻して再び車体を直進走行とする。
【0024】また、例えば車体と壁面aとの間隔L1が
間隔設定値K0より小さく、壁面aが車体の正面に対し
て右にある場合、あるいはその間隔L1が間隔設定値K
0より大きく、壁面aが車体の正面に対して左にある場
合、右車輪4aを本来の設定速度に設定し、例えば直進
走行としている場合では右車輪4aの回転速度をそのま
まとし,左車輪3aの回転速度を上記テーブル5bから
読み出されたデータ(操作量;回転速度)で設定する
(ステップST11)。
【0025】この場合、左車輪3aの現回転速度がその
操作量の設定で低速となることから、車体が上記偏差分
に応じた量だけ右方向に走行することになる。そして、
上記動作を所定時間毎に実行し、車体と壁面aとの間隔
L1が間隔設定値k0に達したときには、あるいは車体
の慣性を考慮してその間隔L1がほぼ間隔設定値K0に
近づいたときには、左車輪3aの回転速度を本来の設定
値に戻して再び車体を直進走行とする。
【0026】なお、上記テーブル5aに記憶しているデ
ータ(操作量)としては左車輪3aあるいは右車輪4a
の回転速度を補正する量であってもよく、この場合左右
車輪3a,4aの現回転速度をその操作量だけ減速させ
る。
【0027】また、当該無人走行車の走行方式が車輪の
向きを操作して走行方向を変える場合(車輪操向式であ
る場合)、上記ステップST10およびST11におい
ては車輪の角度を左方向(あるいは右方向)に曲げるよ
うに、その偏差に応じてテーブル5aから読み出したデ
ータ(操作量)を設定する。この場合、テーブル5aの
データとしては上記偏差に応じて車輪の角度を変えるも
のとなる。
【0028】このように、基準面としての壁面aと車体
との間隔を一定値に保ちながら、同車体を走行させる場
合、壁面と車体との間隔L1とその一定値の間隔設定値
K0との差を算出するとともに、この差の絶対値(偏
差)を算出する一方、その差により間隔L1と間隔設定
値K0との大小関係を求めて操向方向を決定し、その偏
差に応じてテーブル5aのデータを読み出して操作量
(操向量)を決定し、この操作量を左車輪あるいは右車
輪の回転速度として設定する。
【0029】したがって、上記偏差の大きさによらず、
壁面aとの間隔を一定値とし、かつ同一定の間隔を保ち
ながら車体を安定して走行させることができ、つまり車
体を壁面aに沿って安定に走行させることができ、ま
た、その壁面aまでの距離を測定するためのセンサを備
え、ソフト処理の実行によって実現することができるた
め、従来例で説明した誘導線の設置や高価なジャイロ等
を必要とせず、低コスト化が図れる。
【0030】また、上記偏差に対する操作量との関係式
としては、無人走行車の特性(速度等)、慣性、使用環
境に応じて決定し、例えば図2に示す二次曲線式、比例
式、オン・オフ式およびそれらの組み合わせたものを経
験的に決定してデータを得、このデータをテーブル5a
の形とし、つまり種々データの設定が可能である。した
がって、同テーブル5aのデータを変えるだけ、種々走
行制御に対応するこことができ、最適な走行制御が可能
であるという効果がある。
【0031】また、車体と壁面aとの間隔L1を測定す
るためのセンサ2はできるだけ車体の前方向に設置した
方が好ましい。これは車体の蛇行が極めて小さく抑えら
れるからである。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、車体と基準面との間隔を一定値K0に保って同車体
を走行させる場合、その一定値K0と現間隔L1との差
の絶対値(偏差)に応じてテーブルから車輪の操作量を
読み出す一方、その差により車体の方向を決定するとと
もに、その操作量に応じてその決定された方向とする車
輪の回転速度を設定するようにしたので、偏差の大きさ
によらず基準面の壁面に対して間隔を一定とし、かつ、
一定値に保ちながら車体を安定して走行させることがで
きる。
【0033】しかも、誘導線の設置を必要とせず、ジャ
イロのような高価な部品を用いずに、安価なセンサおよ
びソフト処理で実現することができ、低コスト化を図る
ことができる。また、テーブルのデータ設定が種々可能
であることから、最適な走行制御を可能とすることがで
きるという有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す無人走行車の制御装
置の概略的制御ブロック線図。
【図2】図1に示す無人走行車の制御装置で用いるテー
ブルを得るための概略的グラフ図。
【図3】図1に示す無人走行車の制御装置の動作を説明
するための概略的走行動作図。
【図4】図1に示す無人走行車の制御装置の動作を説明
するための概略的フローチャート図。
【符号の説明】
1 操作部 2 センサ(超音波センサ;S1ないしSn) 3 駆動用モータ 3a 左車輪(動輪) 4 駆動用モータ 4a 右車輪(動輪) 5 制御部(マイクロコンピュータ) 5a テーブル 5b バッファ 6,7 車輪(補助車輪) a 基準面(壁面) K0 間隔設定値(一定値) L1 車体と基準面との実際の間隔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体と基準面との間隔を所定値に保って
    同車体を走行可能とする際、前記車体と基準面との距離
    を検出するとともに、該検出された距離と前記所定値と
    の大小関係およびその差の絶対値(偏差)を求め、その
    大小関係により前記車体の操向方向を決定し、前記偏差
    に応じて前記車体の操向量(操作量)を決定するように
    したことを特徴とする無人走行車の制御方法。
  2. 【請求項2】 車体と基準面との間隔を所定値に保って
    同車体を走行可能とする無人走行車の制御装置であっ
    て、 前記車体と基準面との距離を検出するための距離検出手
    段と、該検出された距離と前記所定値との大小関係を求
    めて前記車体の操向方向を決定するとともに、前記検出
    距離と前記所定値との差の絶対値(偏差)を求めて前記
    車体の操向量(操作量)を決定し、前記決定された操向
    方向および操向量に基づいて前記車体の車輪を制御する
    制御手段とを備えている無人走行車の制御装置。
  3. 【請求項3】 車体と基準面との間隔を所定値に保って
    同車体を走行可能とする無人走行車の制御装置であっ
    て、 前記車体と基準面との距離を検出するための距離検出手
    段と、該検出された距離と前記所定値との大小関係を求
    めて前記車体の操向方向を決定し、前記検出距離と前記
    所定値との差の絶対値(偏差)を求めるとともに、その
    偏差に応じたデータをテーブルから読み出して前記車体
    の操向量(操作量)を決定し、この決定された操向方向
    および操向量に基づいて前記車体の左右車輪の回転速度
    を制御する制御手段とを備え、前記テーブルは前記偏差
    に対する操向量を所定関係式で得たデータを記憶してい
    ることを特徴とする無人走行車の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記所定関係式は二次曲線式、比例式ま
    たはオン/オフ式もしくはそれら式を組合せた式である
    請求項3に記載の無人走行車の制御装置。
JP6119563A 1994-05-09 1994-05-09 無人走行車の制御方法およびその装置 Withdrawn JPH07302117A (ja)

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JP6119563A JPH07302117A (ja) 1994-05-09 1994-05-09 無人走行車の制御方法およびその装置

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JP6119563A JPH07302117A (ja) 1994-05-09 1994-05-09 無人走行車の制御方法およびその装置

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JPH07302117A true JPH07302117A (ja) 1995-11-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09269831A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Mazda Motor Corp 車両の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09269831A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Mazda Motor Corp 車両の制御装置

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Legal Events

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Effective date: 20010731