(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用の電源と、速度指令値に基づいて車輪駆動モータを駆動するモータ駆動部とを備え、前記速度指令値に従って走行する移動車輌において、
前記移動車輌について予め求められた、前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧の範囲における前記電源の電圧と前記移動車輌の走行速度との関係、そして前記速度指令値と前記走行速度との関係を記憶する記憶手段と、
前記電源の電圧を検知する電圧検知手段と、
前記記憶手段にて前記電圧検知手段で検知した電圧に応じた走行速度に対応する速度指令値と、前記電源の基準電圧における前記移動車輌の走行速度に対応する速度指令値との差を参照し、その差を、前記移動車輌を基準速度で走行させるための速度指令値に加算して前記モータ駆動部へ出力する制御手段を備えたことを特徴とする移動車輌。
【請求項２】
前記関係として、前記記憶手段には、
前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧に対応する前記移動車輌の走行速度と、前記走行速度に対応する前記速度指令値と、が記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の移動車輌。
【請求項３】
前記電圧検知手段が、前記電源の電圧変動による前記移動車輌の駆動可能電圧の下限値を検出した際、前記制御手段は走行を停止させることを特徴とする請求項１に記載の移動車輌。
【請求項４】
駆動用の電源と、速度指令値に基づいて車輪駆動モータを駆動するモータ駆動部とを備え、前記速度指令値に従って走行する移動車輌の制御方法において、
前記移動車輌について予め求められた、前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧の範囲における前記電源の電圧と前記移動車輌の走行速度との関係、そして前記速度指令値と前記走行速度との関係を記憶し、
前記電源の電圧を検知し、
記憶した前記関係を参照し、その検知した電圧に応じた走行速度に対応する速度指令値と、前記電源の基準電圧における前記移動車輌の走行速度に対応する速度指令値との差を、前記移動車輌を基準速度で走行させるための速度指令値に加算して前記モータ駆動部へ出力することを特徴とする移動車輌の制御方法。
【請求項５】
前記駆動可能な電圧の範囲の下限値を検出した際、走行を停止させることを特徴とする請求項４に記載の移動車輌の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源搭載型移動車輌及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、代表的な移動車輌である無人搬送車が、工場内の生産ライン等における物品の移動手段として広く使用されている。この無人搬送車は、主にバッテリーが搭載された自走式が使用されている。バッテリーに蓄えられた電気量には限りがあるため、無人搬送車を動作させるに従って、そのバッテリーの発生電圧は降下していく。この電圧降下による無人搬送車の稼動効率の低下を防ぐため、すなわち生産工程において規定された所要時間で物品を輸送するためには、各無人搬送車の早め早めの充電が要求される。しかし生産効率を維持しながら早めの充電を行なうためには、無人搬送車の予備を多く持たなければならず、高額な設備投資が必要となり現実的でない。このため、バッテリーの発生電圧がある程度降下しても、所定の走行速度を維持できるように速度のフィードバック制御が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例において、個々の無人搬送車に速度制御のためのフィードバックループを付加するにはかなり費用が必要となる。
【０００４】
そこで本発明は、電圧監視による速度補正制御が可能な電源搭載型移動車輌及びその制御方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成として、駆動用の電源と、速度指令値に基づいて車輪駆動モータを駆動するモータ駆動部とを備え、前記速度指令値に従って走行する移動車輌において、
前記移動車輌について予め求められた、前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧の範囲における前記電源の電圧と前記移動車輌の走行速度との関係、そして前記速度指令値と前記走行速度との関係を記憶する記憶手段と、
前記電源の電圧を検知する電圧検知手段と、
前記記憶手段にて前記電圧検知手段で検知した電圧に応じた走行速度に対応する速度指令値と、前記電源の基準電圧における前記移動車輌の走行速度に対応する速度指令値との差を参照し、その差を、前記移動車輌を基準速度で走行させるための速度指令値に加算して前記モータ駆動部へ出力する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これにより電源の電圧変動を補正し、移動車輌を基準速度で走行させることができる。なお、前記関係として、前記記憶手段には、前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧に対応する前記移動車輌の走行速度と、前記走行速度に対応する前記速度指令値と、が記憶されていることが望ましい。
【０００９】
更に前記の移動車輌は、前記電圧検知手段が、前記電源の電圧変動による前記移動車輌の駆動可能電圧の下限値を検出した際、前記制御手段は走行を停止させることを特徴とする。
【００１０】
これにより速度補正が不可能になった時点で速やかに制御を中止する。
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明の他の構成として、駆動用の電源と、速度指令値に基づいて車輪駆動モータを駆動するモータ駆動部とを備え、前記速度指令値に従って走行する移動車輌の制御方法において、
前記移動車輌について予め求められた、前記電源が前記移動車輌を駆動可能な電圧の範囲における前記電源の電圧と前記移動車輌の走行速度との関係、そして前記速度指令値と前記走行速度との関係を記憶し、
前記電源の電圧を検知し、
記憶した前記関係を参照し、その検知した電圧に応じた走行速度に対応する速度指令値と、前記電源の基準電圧における前記移動車輌の走行速度に対応する速度指令値との差を、前記移動車輌を基準速度で走行させるための速度指令値に加算して前記モータ駆動部へ出力することを特徴とする。
【００１５】
これにより電源の電圧変動を補正し、移動車輌を基準速度で走行させることができる。更に前記駆動可能な電圧の範囲の下限値を検出した際、走行を停止させることを特徴とする。
【００１６】
これにより速度補正が不可能になった時点で速やかに制御を中止する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
はじめに、本発明を適用した移動車輌である無人搬送車の装置構成について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態としての無人搬送車の装置構成を示す図である。
【００２０】
図中、１は走行制御部であり、装置全体の制御及び本発明の速度補正等を行なう。９はパラメータ記憶部、８はガイドセンサ、７はガイドテープ、４はモータ駆動部であり、走行制御部１の指令に基づいて本実施形態では直流モータである左車輪駆動モータ５及び右車輪駆動モータ６を駆動する。本実施形態の無人搬送車は、走行するフロア上に軌道として予め貼られたガイドテープ７をガイドセンサ８で検出し、外部からの指令または内部に記憶した所定のコース及び速度計画等に基づいて走行する。また、車輪駆動部の構成には、本実施形態の他に装置の構造により前輪駆動、後輪駆動、回転用車輪の駆動等がある。
【００２１】
次に、バッテリーの発生電圧である無人搬送車の電源部３の電源電圧と、その電源電圧により可能な走行速度の関係を説明する。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態としての電源電圧と走行速度の特性を示す図である。
【００２３】
図中、電源部３のバッテリーは、基準電圧はＶＯであり、電源電圧ＶがＶＸ−ＶＹにおいて図１の無人搬送車を駆動可能である。これらの電圧における走行速度Ｓは、座標で表わせば、（ＶＸ，ＳＸ）、（ＶＯ，ＳＯ）、（ＶＹ，ＳＹ）となる（ＳＯは基準速度）。
【００２４】
ここで電圧変動により電源電圧Ｖが次第に変化していく図２のバッテリーにより、常に基準速度ＳＯで無人搬送車を走行させるためのモータ駆動部４への速度指令の補正量とを実験式等により求める。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態としての電源電圧と速度の補正量の関係を示す図である。
【００２６】
図中、電源電圧が基準電圧のＶＯにおいて補正量が０であることがわかる。
【００２７】
上記の図３の関係をｆ（Ｖ）とすれば、速度補正をした速度指令値ＳＭは、
ＳＭ  ＝  ＳＯ  ＋  ｆ（Ｖ）
となる。この関係式をパラメータ記憶部９に予め記憶し、走行制御部１が所定の速度計画を実行する場合に速度指令値ＳＭを常に算出し、モータ駆動部４に指令する速度補正後の速度指令値として出力する。
【００２８】
＜実施形態の変形例＞
以下、上述の実施形態の変形例を図４及び図５を参照して説明する。本変形例では、速度補正のための演算は行わずパラメータ記憶手段９にデータテーブルあるいはメモリマップの形態で記憶する。それ以外の構成は、前述の実施形態と同様である。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態の変形例としての電源電圧と走行速度の特性を示す図である。
【００３０】
図において、ある時点における電源部３のバッテリーの電源電圧Ｖを、電源電圧検出部２により検出したところＶＰであった。この場合、電圧ＶＰにおける走行速度は、無人搬送車の動特性によりＳＰである。すなわち電圧降下により、（ＳＯ−ＳＰ）の速度の低下が起きている。
【００３１】
図５は、本発明の一実施形態の変形例としての速度指令値と走行速度の関係を示す図である。
【００３２】
図中、横軸を速度指令値（例えば（１０）は１０ｋｍ／ｈを示す）、縦軸を走行速度Ｓとする。基準速度ＳＯを速度指令値（１０）であるとすれば、前記の走行速度ＳＰにおける速度指令値は（８）である。ここでバッテリーの電源電圧は、図４においてＶＯからＶＰに降下しているから、この時点で速度指令値（１０）を指令しても、実際の無人搬送車の走行速度は（８）にあたる８ｋｍ／ｈとなってしまう。そこで実際の走行速度を１０ｋｍ／ｈとするために、実際の走行速度８ｋｍ／ｈとの差を補正量とし、この時点での速度指令値（１０）に加算し、走行制御部１がモータ駆動部４に指令する速度指令値とする。すなわち、図４の特性が正比例の関係であるならば、実際の走行速度を１０ｋｍ／ｈにするためのモータ駆動部４に指令する速度指令値は（１２）とすればよい。このように現在のバッテリーの電圧変動による補正量を加算し、補正後の速度指令値としてモータ駆動部４に出力することにより、電源電圧ＶＹ−ＶＸにおいて本来の速度計画に基づく走行速度を実現する。
【００３３】
＜実施形態の効果＞
（１）上述の実施形態において、速度補正をした速度指令値ＳＭをパラメータ記憶部９に予め記憶し、実走行において補正する前の本来指定された速度に適用しることにより、電源電圧がバッテリーの使用可能範囲の下限値になるまで規定時間を厳守して動作させることができる。
（２）上述の実施形態の変形例において、速度補正のための手段をパラメータ記憶手段９にデータテーブルあるいはメモリマップの形態で記憶したので、走行制御部１において単にデータ参照の処理とすることができた。これにより走行制御部１を簡単な構造とし、コストを低減ができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電圧監視による速度補正制御が可能な電源搭載型移動車輌及びその制御方法の提供が実現する。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態としての無人搬送車の装置構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態としての電源電圧と走行速度の特性を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態としての電源電圧と速度の補正量の関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例としての電源電圧と走行速度の特性を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の変形例としての速度指令値と走行速度の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  走行制御部
２  電源電圧検出部
３  電源部（バッテリー）
４  モータ駆動部
５  左車輪駆動モータ
６  右車輪駆動モータ
７  ガイドテープ
８  ガイドセンサ
９  パラメータ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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