JPH0738962Y2 - 無人車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、地上に敷設された誘導線や光反射体に沿っ
て走行する無人車に関する。

従来技術とその問題点 従来から、地上に敷設されかつ交流電流が流れている誘
導線にそって走行し、左右一対の操舵制御用ピックアッ
プ・コイルと、別々の駆動モータによって駆動される左
右一対の駆動輪とを備え、一対のピックアップ・コイル
の誘起電圧の差または比に応じて両駆動モータの回転速
度が制御される無人車が知られている。しかしながら、
このような無人車では、両ピックアップ・コイルの誘起
電圧の差または比に応じて、一方の駆動モータの回転速
度を速くし、他方の駆動モータの回転速度を遅くしなけ
ればならず、走行制御回路の構成が複雑であるという問
題がある。

この考案は、走行制御回路の構成が簡単な無人車を提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この考案による無人車は、車体の中心線に対して左右対
称に設けられておりかつ地上に敷設された誘導体との相
互作用によってそれとの距離に応じた検出信号を発生す
る左右一対の操舵制御用検出器および車体の中心線に対
して左右対称に設けられかつ別個の駆動モータによって
駆動される左右一対の駆動輪とを備えた無人車におい
て、 左側駆動輪用の駆動モータは、左右の操舵制御用検出器
の出力信号のうち右側の操舵制御用検出器の出力信号の
みに基づいて、右側の操舵制御用検出器と誘導体との距
離が大きくなるほどその回転速度が遅くなるように制御
され、 右側駆動輪用の駆動モータは、左右の操舵制御用検出器
の出力信号のうち左側の操舵制御用検出器の出力信号の
みに基づいて、左側の操舵制御用検出器と誘導体との距
離が大きくなるほどその回転速度が遅くなるように制御
されることを特徴とする。

考案の作用 無人車が誘導体に対して左側にずれると、左側の操舵制
御用検出器と誘導体との距離が大きくなり、右側駆動輪
用の駆動モータの回転速度が遅くなる。また、右側の操
舵制御用検出器と誘導体との距離が小さくなり、左側駆
動輪用の駆動モータの回転速度が速くなる。この結果、
無人車の左ずれが修正される。

逆に、無人車が誘導体に対して右側にずれると、左側の
操舵制御用検出器と誘導体との距離が大きくなり、左側
駆動輪用の駆動モータの回転速度が遅くなる。また、左
側の操舵制御用検出器と誘導体との距離が小さくなり、
右側駆動輪用の駆動モータの回転速度が速くなる。この
結果、無人車の右ずれが修正される。このような制御に
より、無人車は、誘導体に沿って走行する。

実施例 以下、図面を参照して、この考案を電磁誘導無人車に適
用した場合の実施例について説明する。

この明細書において、車体の中心線とは、第１図に示す
ように、無人車（１）の幅方向の中心を通る前後方向に
のびた直線（Ｍ）を指す。

第１図は、電磁誘導無人車を示している。無人車（１）
は、車体の下面の前部および後部に回動自在にそれぞれ
取り付けられた支持部材（図示略）にそれぞれ取り付け
られた前輪（２）および後輪（３）ならびに車体の長さ
中央に中心線（Ｍ）に対して左右対称に設けられた左右
一対の駆動輪（4L）（4R）を備えている。そして、一対
の駆動輪（4L）（4R）はそれぞれ別々の駆動モータ（5
L）（5R）により駆動され、各駆動モータ（5L）（5R）
の回転数に差をもたらすことによって、無人車（１）は
操舵される。また、車体前部の下面には、中心線（Ｍ）
に対して左右対称に、左右一対のピックアップ・コイル
（6L）（6R）が設けられている。

無人車（１）を走行させるべき地上には無人車（１）の
走行経路にそって誘導線（７）が敷設されている。この
誘導線（７）には適当な周波数の誘導電流が流されてい
る。そして誘導線（７）を流れる電流のつくる磁界によ
ってピックアップ・コイル（6L）（6R）に、誘導線
（７）との距離に応じた電圧が誘起される。すなわち、
ピックアップ・コイル（6L）（6R）の出力電圧は、誘導
線（７）との距離が大きくなるほど低くなる。

第２図は、走行制御回路の電気的構成を示している。左
側ピックアップ・コイル（6L）の誘起電圧VALは、可変
利得増幅回路（11）によって増幅されたのち、信号処理
回路（12）に送られる。信号処理回路（12）は、入力さ
れた交流電圧のうち、誘導線（７）に流されている誘導
電流の周波数と同じ周波数成分のみを取り出し、取り出
した交流電圧を、増幅、整流および平滑して直流電圧VD
Lに変換する。信号処理回路（12）の出力電圧VDLは、右
側駆動モータ（5R）の速度指令信号として、右側駆動モ
ータ（5R）用のモータ駆動回路（13）に送られる。そし
て、右側駆動モータ（5R）が、速度指令信号VDLの大き
さに応じた速度で回転駆動される。

右側ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARは、可
変利得増幅回路（21）によって増幅されたのち、信号処
理回路（22）に送られる。信号処理回路（22）は、入力
された交流電圧のうち、誘導線（７）に流されている誘
導電流の周波数と同じ周波数成分のみを取り出し、取り
出した交流電圧を、増幅、整流および平滑して直流電圧
VDRに変換する。信号処理回路（22）の出力電圧VDRは、
左側駆動モータ（5L）の速度指令信号として、左側駆動
モータ（5L）のモータ駆動回路（23）に送られる。そし
て、左側駆動モータ（5L）が、速度指令信号VDRの大き
さに応じた速度で回転駆動される。

両信号処理回路（12）（22）の出力VDLおよびVDRは、増
幅回路（14）にも送られる。増幅回路（14）は、それに
入力する２つの電圧VDLおよびVDRのうちの大きい方の電
圧を、両可変利得増幅回路（11）（21）の利得制御信号
VGとして出力する。両可変利得増幅回路（11）（21）
は、利得制御信号VGが所定の基準レベルに達するまで
は、所定の利得で動作する。そして、VGが基準レベルを
越えると、VGが大きくなるほど両可変利得増幅回路（1
1）（21）の利得が小さくなる。

第３図は、両信号処理回路（12）（22）のうち、一方の
信号処理回路、たとえば右側ピックアップ・コイル（6
R）に対応する信号処理回路（22）の出力VDRのみを増幅
回路（14）に入力させた場合の特性を示している。曲線
Ａは、右側ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧に対
する両可変利得増幅器（11）（21）の利得変化特性を示
している。曲線Ｂは、右側ピックアップ・コイル（6R）
の誘起電圧VARに対する信号処理回路（22）の出力（左
側駆動モータ（5L）に対する速度指令信号）VDRを示し
ている。曲線Ｃは、利得制御を行なわない場合の右側ピ
ックアップ・コイル（6L）の誘起電圧に対する信号処理
回路（22）の出力を示している。

ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARが、所定レ
ベルVO以下である場合には、両可変利得増幅回路（11）
（21）の利得は一定、この例では20［dB］となってい
る。したがって、コイル（6R）の誘起電圧VARが、所定
レベルVO以下である場合には、速度指令信号VDRは、ピ
ックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARが高くなるに
つれて高くなる。

ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARが、所定レ
ベルVOを越えると、両可変利得増幅回路（11）（21）の
利得は、誘起電圧VARが高くなるにつれて低下する。し
たがって、ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VAR
が所定レベルVOを越えた場合には、速度指令信号VDR
は、誘起電圧VARが高くなるほど高くなるが、その変化
率は、誘起電圧VARが所定レベルVO以下である場合に比
べて非常に低くなる。

無人車（１）が走行経路の直線部を走行している場合に
は、両ピックアップ・コイル（6L）（6R）の誘起電圧VA
LおよびVARは、ほぼ等しくかつ基準レベルVO前後の値と
なる。

この状態で、無人車（１）が左側にずれると、左側ピッ
クアップ・コイル（6L）が誘導線（７）から遠ざかりそ
の誘起電圧VALが低くなり、右側ピックアップ・コイル
（6R）が誘導線（７）に近づきその誘起電圧VARが高く
なる。左側ピックアップ・コイル（6C）の誘起電圧VAL
にもとづいて、右側駆動モータ（5R）が制御され、右側
ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARにもとづい
て、左側駆動モータ（5L）が制御されているので、右側
駆動モータ（5R）の回転速度が遅くなり、左側駆動モー
タ（5L）の回転速度が速くなる。このため、無人車
（１）の左ずれが修正される。

逆に、無人車（１）が右側にずれた場合には、左側ピッ
クアップ・コイル（6L）の誘起電圧VALが高くなり、右
側ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧VARが低くな
る。したがって、左側駆動モータ（5L）の回転速度が遅
くなり、右側駆動モータ（5R）の回転速度が速くなるの
で、無人車（１）の右ずれが修正される。

無人車（１）が、走行経路における旋回半径が比較的小
さなカーブ地点を走行する場合には、カーブの内側のピ
ックアップ・コイルの誘起電圧が非常に高くなり、カー
ブの外側のピックアップ・コイルの誘起電圧が低くな
る。たとえば、右旋回のカーブを走行する場合には、右
側（内側）ピックアップ・コイル（6R）が誘導線（７）
に近接してその誘起電圧が非常に高くなり、左側（外
側）ピックアップ・コイル（6L）が誘導線（７）から遠
ざかりその誘起電圧が低くなる。

このような場合にカーブを曲がるには、外側駆動モータ
（5L）と内側駆動モータ（5R）の回転比を大きくする必
要があるが、増幅器（11）（21）の利得が一定のままで
あれば、内側ピックアップ・コイル（6R）に対応する信
号処理回路（22）およびモータ駆動回路（23）のうちの
いずれか一方または両方が飽和状態となる。また、外側
ピックアップ・コイル（6L）に対応する信号処理回路
（12）の出力も充分に低い値とならず、内側駆動モータ
（5R）の回転速度が充分に下がらない。このため、外側
駆動モータ（5L）の回転速度が内側駆動モータ（5R）の
回転速度に対して充分に速くならず、無人車（１）がカ
ーブを曲がりきれず、走行経路をはずれてしまう。しか
しながら、上記無人車（１）では、右旋回のカーブ走行
時に、内側ピックアップ・コイル（6R）の誘起電圧が非
常に高くなると、両可変利得増幅器（11）（21）の利得
が低下するので、内側ピックアップ・コイル（6R）に対
応する信号処理回路（22）およびモータ駆動回路（23）
が飽和状態にならなくなるととに、信号処理回路（12）
の出力も低くなる。このため、内側駆動モータ（5R）の
回転速度が、外側駆動モータ（5L）の回転速度に対して
充分に遅くなることから、旋回半径が比較的小さいカー
ブをも曲がりきれるようになる。

上記実施例では、増幅器（11）（21）の利得が、信号処
理回路（12）（22）の出力にもとづいて制御されている
が、必ずしも、このような制御を行なう必要はない。

なお、この考案は、地上に敷設された光反射体に沿って
走行する光誘導無人車にも適用することができる。この
場合には、上記実施例のピックアップ・コイルの代わり
に、受光素子が用いられる。

考案の効果 この考案による無人車では、左側駆動輪用の駆動モータ
は、左右の操舵制御用検出器の出力信号のうち右側の操
舵制御用検出器の出力信号のみに基づいて制御され、右
側駆動輪用の駆動モータは、左右の操舵制御用検出器の
出力信号のうち左側の操舵制御用検出器の出力信号のみ
に基づいて制御されるので、走行制御回路の構成がが非
常に簡単となる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示し、第１図は無人車を示す
構成図、第２図は走行制御回路を示す電気ブロック図、
第３図はピックアップ・コイルの誘起電圧に対する両可
変利得増幅回路の利得および速度指令信号の関係を示す
グラフである。 （１）……無人車、（4L）……左側駆動輪、（4R）……
右側駆動輪、（5L）……左側駆動モータ、（5R）……右
側駆動モータ、（6L）……左側ピックアップ・コイル、
（6R）……右側ピックアップ・コイル、（12）（22）…
…信号処理回路、（13）（23）……モータ駆動回路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の中心線に対して左右対称に設けられ
   ておりかつ地上に敷設された誘導体との相互作用によっ
   てそれとの距離に応じた検出信号を発生する左右一対の
   操舵制御用検出器および車体の中心線に対して左右対称
   に設けられかつ別個の駆動モータによって駆動される左
   右一対の駆動輪とを備えた無人車において、 左側駆動輪用の駆動モータは、左右の操舵制御用検出器
   の出力信号のうち右側の操舵制御用検出器の出力信号の
   みに基づいて、右側の操舵制御用検出器と誘導体との距
   離が大きくなるほどその回転速度が遅くなるように制御
   され、 右側駆動輪用の駆動モータは、左右の操舵制御用検出器
   の出力信号のうち左側の操舵制御用検出器の出力信号の
   みに基づいて、左側の操舵制御用検出器と誘導体との距
   離が大きくなるほどその回転速度が遅くなるように制御
   されることを特徴とする無人車。
2. 【請求項２】左側の操舵制御用検出器の検出信号を増幅
   する第１の可変利得増幅回路を含みかつ右側駆動モータ
   用速度指令信号を出力する第１の速度指令信号発生回
   路、 右側の操舵制御用検出器の検出信号を増幅する第２の可
   変利得増幅回路を含みかつ左側駆動モータ用速度指令信
   号を出力する第２の速度指令信号発生回路、および 両速度指令信号のうち大きい方の速度指令信号が、所定
   レベルを越えた場合に、その速度指令信号が大きくなる
   ほど両可変利得増幅回路の利得を低下させる利得制御手
   段が設けられていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲の第１項に記載の無人車。