WO2022074887A1 - 車両 - Google Patents

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脩佑 金田
真二 難波
相向 酒井
敏之 小原
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/12—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

Definitions

  • the present application relates to a vehicle traveling on a preset travel route.
  • Some vehicles traveling on a preset travel route are configured so that a plurality of tires can be set to different steering angles so that complicated movement can be performed within the site (see, for example, Patent Document 1). ).
  • the present application has been made in view of such circumstances, and an object of the present application is to provide a vehicle capable of efficiently returning to a traveling route when deviating from the traveling route.
  • the vehicle according to one aspect of the present application is a vehicle traveling on a preset travel route, including a first tire and a second tire, a plurality of tires that can be set to different steering angles, and the plurality of tires.
  • the processing device includes a processing device for setting the steering angle of the tire, and the processing device determines a return position on the travel route when the vehicle deviates from the travel route and returns to the travel route.
  • the target positions of the first tire and the second tire that can travel on the travel route when the vehicle is positioned at the return position are calculated, and the distance from the current position of the first tire and the first tire are calculated.
  • Each of the plurality of tires is oriented toward the tangential direction of the turning circle whose radius is the distance from the common center point to the common center point or the direction in which the angle difference from the tangential direction is within a predetermined range. As described above, the steering angles of the plurality of tires are set respectively.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle.
  • FIG. 2 is a flowchart of the route return program.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method of determining a return position.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of calculating a target position.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of calculating a target position when the traveling route is a curve.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of obtaining a common center point.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method of setting a steering angle of each tire.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 travels on a preset travel route.
  • the vehicle 100 may be configured to travel automatically on a travel route, or may be configured to travel partially manually (for example, only acceleration / deceleration is manual and others are automatic).
  • the vehicle 100 includes a vehicle body 10, a plurality of tires 11 to 14, a tire driving device 15, a positioning system 16, and a processing device 17.
  • the vehicle body 10 is configured to be able to convey a heavy object, and has a substantially rectangular shape in a plan view in the present embodiment.
  • the vehicle 100 travels on the traveling route, the vehicle 100 travels in the longitudinal direction of the vehicle body 10 with one end of the vehicle body 10 on one side in the longitudinal direction as the head.
  • the end portion on the left side of the paper surface of the vehicle body 10 is the head, and the vehicle travels toward the left side of the paper surface (see the arrow).
  • the use, shape, and traveling direction of the vehicle body 10 are not limited to those described above.
  • the plurality of tires 11 to 14 include a first tire 11 corresponding to the right front wheel, a second tire 12 corresponding to the left front wheel, a third tire 13 corresponding to the right rear wheel, and a fourth tire corresponding to the left rear wheel.
  • Tire 14 is included.
  • the arrangement of the tires 11 to 14 is not limited to this.
  • the number of tires included in the vehicle 100 is not limited to four.
  • the tire drive device 15 rotationally drives each tire 11 to 14 and sets a steering angle (angle of the tires 11 to 14 with respect to the vehicle body 10).
  • the rotational speed and the steering angle of each of the tires 11 to 14 can be set to be different from each other.
  • the tire drive device 15 may use an internal combustion engine to rotationally drive the tires 11 to 14, or may use an electric motor to rotationally drive the tires 11 to 14.
  • the steering angles of the tires 11 to 14 are feedback-controlled based on the result of detection by the steering angle detection sensor.
  • the positioning system 16 is a system that measures the current position of the vehicle body 10 (here, the center position of the vehicle body 10 is not limited to this) and the orientation.
  • the positioning system 16 of the present embodiment has GNSS (Global Navigation Satellite System) receivers in the front portion and the rear portion of the vehicle body 10, and can measure the detailed positions of the front portion and the rear portion of the vehicle body 10. can. Then, the positioning system 16 calculates the current position and orientation of the vehicle body 10 based on the positions of the front portion and the rear portion of the vehicle body 10.
  • the positioning system 16 may measure the current position and orientation of the vehicle body 10 by a method other than the above, such as using a camera. Further, the positioning system 16 may have only one receiver, and the receiver may have two antennas. Further, the positioning system 16 has only one receiver, and calculates (acquires) the direction of the vehicle body 10 based on the latest measured position of the vehicle body 10 and the position of the vehicle body 10 before a predetermined time. May be good.
  • the processing device 17 has a processor, a volatile memory, a non-volatile memory, an I / O interface, and the like.
  • the processing device 17 is electrically connected to the positioning system 16 and can acquire the current position and orientation of the vehicle body 10 from the positioning system 16. Further, the processing device 17 is electrically connected to the tire drive device 15 and transmits a control signal to the tire drive device 15 to control the tire drive device 15, and the rotation speed and steering angle of each tire 11 to 14 are controlled. Can be set.
  • the data of the travel route of the vehicle 100 set in advance is stored, and the data of the route return program is stored.
  • the processor of the processing device 17 performs arithmetic processing using the volatile memory based on the above-mentioned route return program.
  • the processing device 17 transmits a control signal to the tire driving device 15 based on the result of arithmetic processing in the volatile memory.
  • FIG. 2 is a flowchart of the route return program.
  • the route return program is a program for returning the vehicle 100 deviating from the travel route to the travel route, and is executed during the travel of the travel route. The process shown in FIG. 2 is executed by the processing device 17.
  • the processing device 17 acquires the current position and orientation of the vehicle body 10 (step S1).
  • the current position and orientation of the vehicle body 10 can be obtained from the positioning system 16 described above.
  • the processing device 17 calculates the current positions of the tires 11 to 14 (step S2). Since the relative positions of the tires 11 to 14 with respect to the vehicle body 10 are known, the current positions of the tires 11 to 14 can be calculated based on the current position and orientation of the vehicle body 10.
  • the processing device 17 determines the traveling speed (hereinafter referred to as "return traveling speed") when the vehicle 100 returns to the traveling route (step S3).
  • the return traveling speed is determined based on conditions such as the traveling speed of the vehicle 100 at the time of executing the route traveling program and the weight of the load loaded on the vehicle body 10. For example, if the load on the vehicle body 10 is light, the return traveling speed may be determined to be a large value. Further, the return traveling speed may be constant (in this case, step S3 may be omitted).
  • the processing device 17 determines the reference distance (step S4).
  • the reference distance is determined according to the return traveling speed determined in step S3.
  • the reference distance is determined to be a large value as the return traveling speed is increased, and the reference distance is determined to be a small value as the return traveling speed is decreased.
  • the relationship between the return running speed and the reference distance is not limited to the above.
  • the processing device 17 determines the return position (step S5).
  • the return position is determined based on the reference distance determined in step S4. Specifically, as shown in FIG. 3, the position B on the traveling route R and separated from the current position A of the vehicle 100 by the reference distance L is determined as the return position.
  • the return position B is located in front of the traveling route R in the traveling direction when viewed from the vehicle 100.
  • the processing device 17 calculates the target position of the first tire 11 and the target position of the second tire 12 (step S6).
  • the target position B1 of the first tire 11 is the position of the first tire 11 capable of traveling on the traveling route R when the vehicle 100 is located at the return position B.
  • the target position B2 of the second tire 12 is the position of the second tire 12 capable of traveling on the traveling route R when the vehicle 100 is located at the return position B.
  • the traveling route R is a straight line
  • the vehicle body 10 is located at the return position B, and the front-rear direction of the vehicle body 10 is parallel to the traveling route R.
  • the positions of the 1 tire 11 and the 2nd tire 12 are set to the target position B1 of the 1st tire 11 and the target position B2 of the 2nd tire 12, respectively.
  • the traveling route R is a curve
  • the vehicle body 10 is located at the return position B, and the front-rear direction of the vehicle body 10 is parallel to the tangent line of the traveling route R.
  • the positions of the first tire 11 and the second tire 12 at a certain time are set to the target position B1 of the first tire 11 and the target position B2 of the second tire 12, respectively.
  • the processing device 17 obtains a common center point (step S7).
  • the common center point X has the same distance from the current position A1 of the first tire 11 and the distance from the target position B1 of the first tire 11, and the current position of the second tire 12.
  • the difference between the distance from A2 and the distance from the target position B2 of the second tire 12 is the same. That is, the intersection of the perpendicular bisector of the straight line connecting the current position A1 of the first tire 11 and the target position B1 and the perpendicular bisector of the straight line connecting the current position A2 of the second tire 12 and the target position B2 is.
  • Common center point X is the intersection of the perpendicular bisector of the straight line connecting the current position A1 of the first tire 11 and the target position B1 and the perpendicular bisector of the straight line connecting the current position A2 of the second tire 12 and the target position B2 is.
  • the processing device 17 sets the steering angles of the tires 11 to 14 (step S8). Specifically, as shown in FIG. 7, in the case of the first tire 11, the distance from the current position A1 of the first tire 11 to the common center point X is centered on the common center point X obtained in step S7. The steering angle of the first tire 11 is set so that the first tire 11 faces in the tangential direction of the turning circle C1 having a radius. Similarly, in the tires 12 to 14 other than the first tire 11, a turning circle centered on the common center point X and having the distance from the current positions A2 to A4 of the tires 12 to 14 to the common center point X as the radius. The steering angle of each tire 12 to 14 is set so that each tire 12 to 14 faces in the tangential direction of C2 to C4.
  • the vehicle 100 rotates and drives each tire 11 to 14 toward the traveling route (step S9).
  • the processing device 17 may rotationally drive the tires 11 to 14 at the same rotational speed, or may rotationally drive the tires 11 to 14 at different rotational speeds according to the distance from the current position to the target position of the tires 11 to 14. .. For example, a tire having a long distance from the current position to a target position may be rotationally driven at a higher rotational speed than a tire having a short distance.
  • step S9 After passing through step S9, the process returns to step S1 and steps S1 to S9 are repeated until the vehicle 100 returns to the traveling route. That is, the processing device 17 updates the return position every moment until the vehicle 100 deviating from the travel route returns to the travel route (step S5), thereby setting the steering angles of the tires 11 to 14 every moment. And update (step S8).
  • steps S1 to S8 may be executed while the tires 11 to 14 are rotationally driven (that is, during the execution of step S9).
  • the steering angle is corrected so that the tires 11 to 14 face in the direction along the traveling route.
  • the vehicle 100 can travel on the traveling route.
  • the steering angles of the tires 11 to 14 once set may be maintained until the vehicle 100 returns to the traveling route without repeating steps S1 to S9. Even in this case, if the steering angle is adjusted so that the tires 11 to 14 face the traveling direction of the traveling route after the vehicle 100 reaches the return position, the vehicle 100 can immediately travel on the traveling route. That is, the vehicle 100 can quickly return to the traveling route.
  • the distance from the current position of the first tire 11 and the distance from the target position of the first tire 11 are the same, and the distance from the current position of the second tire 12 and the second tire are the same.
  • the point where the difference in distance from the target position of the tire 12 is the same is set as the common center point (step S7), the common center point may be obtained in consideration of slippage of each tire 11 to 14. That is, the difference between the distance from the current position of the first tire 11 and the distance from the target position of the first tire 11 is within a predetermined range, and the distance from the current position of the second tire 12 and the second tire 12 A point where the difference in distance from the target position is within a predetermined range may be set as a common center point.
  • the steering angle of each tire 11 to 14 is set so as to face the tangential direction of the turning circle whose radius is the distance from each tire 11 to 14 to the common center point.
  • the angle difference from the tangential direction of the turning circle whose radius is the distance from each tire 11 to 14 to the common center point around the common center point is directed toward the predetermined range.
  • the steering angle of each tire 11 to 14 may be set.
  • a common center point was obtained based on the current position and the target position of the two tires of the first tire 11 and the second tire 12 (step S7, FIG. 6), but three or more.
  • the common center point may be obtained based on the current position and the target position of the tire.
  • the vehicle according to the present embodiment is a vehicle traveling on a preset travel route, and includes a first tire and a second tire, and a plurality of tires that can be set to different steering angles, and the above-mentioned.
  • a processing device for setting the steering angles of a plurality of tires is provided, and the processing device determines a return position on the travel route when the vehicle deviates from the travel route and returns to the travel route.
  • the target positions of the first tire and the second tire that can travel on the traveling route when the vehicle is positioned at the return position are calculated, and the distance from the current position of the first tire and the said.
  • the difference in the distance from the target position of the first tire is within the predetermined range, and the difference between the distance from the current position of the second tire and the distance from the target position of the second tire is within the predetermined range.
  • the center point is obtained, and the tangential direction of the turning circle having the distance to the common center point as the center or the angle difference from the tangent direction of each of the plurality of tires is within a predetermined range.
  • the steering angles of the plurality of tires are set so as to face the direction.
  • the vehicle according to the present embodiment can promptly position each tire at a position where it can travel on the travel route, so that the vehicle can efficiently return to the travel route.
  • the processing device determines the return position
  • the processing device determines a reference distance according to the traveling speed when the vehicle returns to the traveling route, and the current position of the vehicle is determined.
  • the return position is determined so that the distance from the return position to the return position becomes the reference distance.
  • the return position can be appropriately determined according to the traveling speed.
  • the processing device updates the return position every moment until the vehicle deviating from the travel route returns to the travel route, whereby the plurality of tires are used.
  • the setting of each rudder angle is updated every moment.
  • the steering angle is corrected so that each tire faces in the direction along the traveling route.
  • the vehicle can travel on the travel route as soon as it reaches the return position.

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Abstract

本願の一態様に係る車両は、当該車両が走行ルートから逸脱して走行ルートに復帰する際において、走行ルート上の復帰位置を決定するとともに、当該車両が復帰位置に位置したときに走行ルートを走行可能となる第１タイヤ及び第２タイヤの目標位置を算出し、第１タイヤの現在位置からの距離と第１タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内であり、かつ、第２タイヤの現在位置からの距離と第２タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内である共通中心点を求め、複数のタイヤのそれぞれが、共通中心点を中心とし共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向又は当該接線方向との角度差が所定範囲内である方向に向くように、複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する。

Description

車両
　本願は、予め設定された走行ルートを走行する車両に関する。
　予め設定された走行ルートを走行する車両には、敷地内で複雑な移動ができるように、複数のタイヤをそれぞれ異なる舵角に設定できるように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０－２０５１５号公報
　上記の車両が、何らかの要因で走行ルートから逸脱した場合、不要な動作をすることなく、速やかに走行ルートに復帰することが望ましい。本願は、このような事情に鑑みてなされたものであり、走行ルートから逸脱したときに効率よく走行ルートに復帰することができる車両を提供することを目的とする。
　本願の一態様に係る車両は、予め設定された走行ルートを走行する車両であって、第１タイヤ及び第２タイヤを含み、互いに異なる舵角に設定可能な複数のタイヤと、前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する処理装置と、を備え、前記処理装置は、当該車両が前記走行ルートから逸脱して前記走行ルートに復帰する際において、前記走行ルート上の復帰位置を決定するとともに、当該車両が前記復帰位置に位置したときに前記走行ルートを走行可能となる前記第１タイヤ及び前記第２タイヤの目標位置を算出し、前記第１タイヤの現在位置からの距離と前記第１タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内であり、かつ、前記第２タイヤの現在位置からの距離と前記第２タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内である共通中心点を求め、前記複数のタイヤのそれぞれが、前記共通中心点を中心とし前記共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向又は当該接線方向との角度差が所定範囲内である方向に向くように、前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する。
　上記の構成によれば、走行ルートから逸脱したときに効率よく走行ルートに復帰することができる車両を提供することができる。
図１は、車両の概略平面図である。 図２は、ルート復帰プログラムのフローチャートである。 図３は、復帰位置を決定する方法を説明する図である。 図４は、目標位置を算出する方法を説明する図である。 図５は、走行ルートが曲線であるときの目標位置を算出する方法を説明する図である。 図６は、共通中心点を求める方法を説明する図である。 図７は、各タイヤの舵角を設定する方法を説明する図である。
　＜車両の概要＞
　まず、実施形態に係る車両１００の概要について説明する。図１は、車両１００の概略平面図である。車両１００は、予め設定された走行ルートを走行する。車両１００は、走行ルートを自動で走行するように構成されていてもよく、一部手動（例えば、加減速のみ手動でそれ以外は自動）で走行するように構成されていてもよい。
　図１に示すように、車両１００は、車体１０と、複数のタイヤ１１～１４と、タイヤ駆動装置１５と、測位システム１６と、処理装置１７と、を備えている。
　車体１０は、重量物を搬送できるように構成されており、本実施形態では平面視において略長方形の形状を有している。車両１００が走行ルートを走行する際には、車体１０のうち長手方向の一方側の端部を先頭とし、車体１０の長手方向に走行する。本実施形態では、車体１０の紙面左側の端部が先頭であり、紙面左方に向かって走行する（矢印参照）。なお、車体１０の用途、形状、及び、進行方向は、上記のものに限定されない。
　複数のタイヤ１１～１４には、右前輪に相当する第１タイヤ１１、左前輪に相当する第２タイヤ１２、右後輪に相当する第３タイヤ１３、及び、左後輪に相当する第４タイヤ１４が含まれる。ただし、各タイヤ１１～１４の配置はこれに限定されない。また、車両１００が備えるタイヤの数も４つに限定されない。
　タイヤ駆動装置１５は、各タイヤ１１～１４を回転駆動させるととともに、舵角（車体１０に対するタイヤ１１～１４の角度）を設定する。本実施形態のタイヤ駆動装置１５は、各タイヤ１１～１４の回転速度及び舵角を互いに異なるように設定できる。なお、タイヤ駆動装置１５は、内燃機関を用いて各タイヤ１１～１４を回転駆動させてもよく、電動モータを用いて各タイヤ１１～１４を回転駆動させてもよい。なお、各タイヤ１１～１４の舵角は、舵角検出センサによる検出の結果に基づいてフィードバック制御する。
　測位システム１６は、車体１０の現在位置（ここでは車体１０の中心位置であるが、これに限定されない）及び向きを測定するシステムである。本実施形態の測位システム１６は、車体１０の前方部分と後方部分にGNSS（Global Navigation Satellite System）受信機を有しており、車体１０の前方部分と後方部分の詳細な位置を測定することができる。そして、測位システム１６は、車体１０の前方部分と後方部分の位置に基づいて、車体１０の現在位置及び向きを算出する。ただし、測位システム１６は、カメラを用いるなど、上記以外の方法で車体１０の現在位置及び向きを測定してもよい。また、測位システム１６は、受信機を１つのみ有し、その受信機が２つのアンテナを有していてもよい。また、測位システム１６は、受信機を１つのみ有し、測定した最新の車体１０の位置とそれよりも所定時間前の車体１０の位置に基づいて車体１０の向きを算出（取得）してもよい。
　処理装置１７は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び、Ｉ／Ｏインターフェース等を有している。処理装置１７は、測位システム１６と電気的に接続されており、測位システム１６から車体１０の現在位置及び向きを取得することができる。さらに、処理装置１７は、タイヤ駆動装置１５と電気的に接続されており、タイヤ駆動装置１５に制御信号を送信してタイヤ駆動装置１５を制御し、各タイヤ１１～１４の回転速度及び舵角を設定することができる。
　また、上述した処理装置１７の不揮発性メモリには、予め設定された車両１００の走行ルートのデータが保存されているとともに、ルート復帰プログラムのデータが保存されている。処理装置１７のプロセッサは、上記のルート復帰プログラムに基づいて、揮発性メモリを用いて演算処理を行う。処理装置１７は、揮発性メモリで演算処理した結果に基づいて、タイヤ駆動装置１５に制御信号を送信する。
　＜ルート復帰プログラム＞
　次に、ルート復帰プログラムについて説明する。図２は、ルート復帰プログラムのフローチャートである。ルート復帰プログラムは、走行ルートを逸脱した車両１００を走行ルートに復帰させるためのプログラムであって、走行ルートの走行中に実行される。図２で示す処理は、処理装置１７によって実行される。
　ルート復帰プログラムが開始されると、処理装置１７は、車体１０の現在位置及び向きを取得する（ステップＳ１）。車体１０の現在位置及び向きは、前述した測位システム１６から取得することができる。
　続いて、処理装置１７は、各タイヤ１１～１４の現在位置を算出する（ステップＳ２）。車体１０に対する各タイヤ１１～１４の相対位置は分かっているため、各タイヤ１１～１４の現在位置は、車体１０の現在位置及び向きに基づいて算出することができる。
　続いて、処理装置１７は、車両１００が走行ルートに復帰するときの走行速度（以下、「復帰走行速度」と称する）を決定する（ステップＳ３）。復帰走行速度は、ルート走行プログラム実行時における車両１００の走行速度の他、車体１０に積載される積載物の重量などの条件に基づいて決定する。例えば、車体１０の積載物が軽ければ、復帰走行速度を大きい値に決定してもよい。また、復帰走行速度は一定であってもよい（この場合、ステップＳ３を省略することができる）。
　続いて、処理装置１７は、基準距離を決定する（ステップＳ４）。基準距離は、ステップＳ３で決定した復帰走行速度に応じて決定する。本実施形態では、復帰走行速度が速くなるに従って基準距離を大きな値となるように決定し、復帰走行速度が遅くなるに従って基準距離を小さな値となるように決定する。ただし、復帰走行速度と基準距離の関係は、上記のものに限定されない。
　続いて、処理装置１７は、復帰位置を決定する（ステップＳ５）。本実施形態では、ステップＳ４で決定した基準距離に基づいて復帰位置を決定する。具体的には、図３に示すように、走行ルートＲ上で、かつ、車両１００の現在位置Ａから基準距離Ｌ離れた位置Ｂを復帰位置に決定する。復帰位置Ｂは、車両１００から見て走行ルートＲの進行方向前方に位置している。
　続いて、処理装置１７は、第１タイヤ１１の目標位置及び第２タイヤ１２の目標位置を算出する（ステップＳ６）。図４に示すように、第１タイヤ１１の目標位置Ｂ１は、車両１００が復帰位置Ｂに位置したときに走行ルートＲを走行することができる第１タイヤ１１の位置である。同様に、第２タイヤ１２の目標位置Ｂ２は、車両１００が復帰位置Ｂに位置したときに走行ルートＲを走行することができる第２タイヤ１２の位置である。
　例えば、図４で示すように、走行ルートＲが直線であるときには、車体１０が復帰位置Ｂに位置しており、かつ、車体１０の前後方向が走行ルートＲに対して平行であるときの第１タイヤ１１及び第２タイヤ１２の位置を、それぞれ第１タイヤ１１の目標位置Ｂ１及び第２タイヤ１２の目標位置Ｂ２とする。
　また、例えば、図５に示すように、走行ルートＲが曲線であるときには、車体１０が復帰位置Ｂに位置しており、かつ、車体１０の前後方向が走行ルートＲの接線に対して平行であるときの第１タイヤ１１及び第２タイヤ１２の位置を、それぞれ第１タイヤ１１の目標位置Ｂ１及び第２タイヤ１２の目標位置Ｂ２とする。
　続いて、処理装置１７は、共通中心点を求める（ステップＳ７）。図６に示すように、共通中心点Ｘは、第１タイヤ１１の現在位置Ａ１からの距離と第１タイヤ１１の目標位置Ｂ１からの距離が同じであり、かつ、第２タイヤ１２の現在位置Ａ２からの距離と第２タイヤ１２の目標位置Ｂ２からの距離の差が同じである点である。つまり、第１タイヤ１１の現在位置Ａ１と目標位置Ｂ１を結ぶ直線の垂直二等分線と、第２タイヤ１２の現在位置Ａ２と目標位置Ｂ２を結ぶ直線の垂直二等分線との交点が、共通中心点Ｘである。
　続いて、処理装置１７は、各タイヤ１１～１４の舵角を設定する（ステップＳ８）。具体的には、図７に示すように、第１タイヤ１１であれば、ステップＳ７で求めた共通中心点Ｘを中心とし、第１タイヤ１１の現在位置Ａ１から共通中心点Ｘまでの距離を半径とする旋回円Ｃ１の接線方向に第１タイヤ１１が向くように、第１タイヤ１１の舵角を設定する。同様にして、第１タイヤ１１以外のタイヤ１２～１４においても、共通中心点Ｘを中心とし、各タイヤ１２～１４の現在位置Ａ２～Ａ４から共通中心点Ｘまでの距離を半径とする旋回円Ｃ２～C４の接線方向に各タイヤ１２～１４が向くように、各タイヤ１２～１４の舵角を設定する。
　続いて、処理装置１７は、車両１００が各タイヤ１１～１４を走行ルートに向けて回転駆動する（ステップＳ９）。処理装置１７は、各タイヤ１１～１４を同じ回転速度で回転駆動させてもよく、各タイヤ１１～１４の現在位置から目標位置までの距離に応じて、異なる回転速度で回転駆動させてもよい。例えば、現在位置から目標位置までの距離が長いようなタイヤは、当該距離が短いものに比べて速い回転速度で回転駆動してもよい。
　ステップＳ９を経た後は、ステップＳ１に戻って、車両１００が走行ルートに復帰するまでステップＳ１からステップＳ９を繰り返す。つまり、処理装置１７は、走行ルートから逸脱した車両１００が走行ルートに復帰するまでの間、復帰位置を刻々と更新し（ステップＳ５）、これにより各タイヤ１１～１４の舵角の設定を刻々と更新してゆく（ステップＳ８）。なお、ステップＳ１からステップＳ８は、各タイヤ１１～１４を回転駆動させながら（つまりステップＳ９の実行中に）実行してもよい。これにより、車両１００が走行ルートに近づくにつれて、各タイヤ１１～１４が走行ルートに沿う方向に向くように舵角は修正されてゆく。その結果、車両１００が復帰位置に至ると、すぐに車両１００は走行ルートを走行することができる。
　ただし、ステップＳ１からステップＳ９を繰り返さずに、車両１００が走行ルートに復帰するまで、一旦設定した各タイヤ１１～１４の舵角を維持してもよい。この場合でも、車両１００が復帰位置に至った後、各タイヤ１１～１４が走行ルートの進行方向に向くように舵角を調整すれば、すぐに車両１００は走行ルートを走行することができる。つまり、車両１００は速やかに走行ルートに復帰することができる。
　なお、上記のルート復帰プログラムでは、第１タイヤ１１の現在位置からの距離と第１タイヤ１１の目標位置からの距離が同じであり、かつ、第２タイヤ１２の現在位置からの距離と第２タイヤ１２の目標位置からの距離の差が同じである点を共通中心点としたが（ステップＳ７）、各タイヤ１１～１４の滑りなどを考慮して共通中心点を求めてもよい。つまり、第１タイヤ１１の現在位置からの距離と第１タイヤ１１の目標位置からの距離の差が所定範囲内であり、かつ、第２タイヤ１２の現在位置からの距離と第２タイヤ１２の目標位置からの距離の差が所定範囲内である点を共通中心点としてもよい。
　同様に、上記のルート復帰プログラムでは、共通中心点を中心とし各タイヤ１１～１４から共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向に向くように各タイヤ１１～１４の舵角を設定したが（ステップＳ８）、共通中心点を中心とし各タイヤ１１～１４から共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向との角度差が所定範囲内である方向に向くように各タイヤ１１～１４の舵角を設定してもよい。
　また、上記のルート復帰プログラムでは、第１タイヤ１１及び第２タイヤ１２の２つのタイヤの現在位置及び目標位置に基づいて、共通中心点を求めたが（ステップＳ７、図６）、３つ以上のタイヤの現在位置及び目標位置に基づいて共通中心点を求めてもよい。
　＜作用効果等＞
　上記のとおり、本実施形態に係る車両は、予め設定された走行ルートを走行する車両であって、第１タイヤ及び第２タイヤを含み、互いに異なる舵角に設定可能な複数のタイヤと、前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する処理装置と、を備え、前記処理装置は、当該車両が前記走行ルートから逸脱して前記走行ルートに復帰する際において、前記走行ルート上の復帰位置を決定するとともに、当該車両が前記復帰位置に位置したときに前記走行ルートを走行可能となる前記第１タイヤ及び前記第２タイヤの目標位置を算出し、前記第１タイヤの現在位置からの距離と前記第１タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内であり、かつ、前記第２タイヤの現在位置からの距離と前記第２タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内である共通中心点を求め、前記複数のタイヤのそれぞれが、前記共通中心点を中心とし前記共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向又は当該接線方向との角度差が所定範囲内である方向に向くように、前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する。
　このように、本実施形態に係る車両は、走行ルートを走行可能となるような位置に各タイヤを速やかに位置させることができるため、効率よく走行ルートに復帰することができる。
　また、本実施形態に係る車両では、前記処理装置は、前記復帰位置を決定するにあたり、当該車両が前記走行ルートに復帰するときの走行速度に応じて基準距離を決定し、当該車両の現在位置から前記復帰位置までの距離が前記基準距離となるように前記復帰位置を決定している。
　そのため、本実施形態に係る車両によれば、走行速度に応じて適切に復帰位置を決定することができる。
　また、本実施形態に係る車両では、前記処理装置は、前記走行ルートから逸脱した当該車両が前記走行ルートに復帰するまでの間、前記復帰位置を刻々と更新し、これにより前記複数のタイヤのそれぞれの舵角の設定を刻々と更新してゆく。
　そのため、本実施形態に係る車両によれば、車両が走行ルートに近づくにつれて、各タイヤが走行ルートに沿う方向に向くように舵角が修正されてゆく。その結果、復帰位置に至るとすぐに車両は走行ルートを走行することができる。
１０　車体
１１　第１タイヤ
１２　第２タイヤ
１３　第３タイヤ
１４　第４タイヤ
１５　タイヤ駆動装置
１６　測位システム
１７　処理装置
１００　車両
 

Claims (3)

  1. 　予め設定された走行ルートを走行する車両であって、
    　第１タイヤ及び第２タイヤを含み、互いに異なる舵角に設定可能な複数のタイヤと、
    　前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する処理装置と、を備え、
    　前記処理装置は、
    　当該車両が前記走行ルートから逸脱して前記走行ルートに復帰する際において、前記走行ルート上の復帰位置を決定するとともに、当該車両が前記復帰位置に位置したときに前記走行ルートを走行可能となる前記第１タイヤ及び前記第２タイヤの目標位置を算出し、
    　前記第１タイヤの現在位置からの距離と前記第１タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内であり、かつ、前記第２タイヤの現在位置からの距離と前記第２タイヤの目標位置からの距離の差が所定範囲内である共通中心点を求め、
    　前記複数のタイヤのそれぞれが、前記共通中心点を中心とし前記共通中心点までの距離を半径とする旋回円の接線方向又は当該接線方向との角度差が所定範囲内である方向に向くように、前記複数のタイヤの舵角をそれぞれ設定する、車両。
  2. 　前記処理装置は、前記復帰位置を決定するにあたり、当該車両が前記走行ルートに復帰するときの走行速度に応じて基準距離を決定し、当該車両の現在位置から前記復帰位置までの距離が前記基準距離となるように前記復帰位置を決定する、請求項１に記載の車両。
  3. 　前記処理装置は、前記走行ルートから逸脱した当該車両が前記走行ルートに復帰するまでの間、前記復帰位置を刻々と更新し、これにより前記複数のタイヤのそれぞれの舵角の設定を刻々と更新してゆく、請求項１又は２に記載の車両。
     
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