(57)【要約】【課題】曲線外側への車体の膨らみを最小限としながら曲線内側へのはみ出しも抑えて曲率の大きな曲線を円滑に走行することができる四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法を提供する。【解決手段】四輪操舵式無人搬送車が曲線を走行する際の制御方法であって、曲線進入前の直線走行状態（地点Ａ）から、曲線入口部での前輪操舵段階（地点Ａ〜Ｂ）と、曲線部での前後逆位相操舵段階（地点Ｂ〜Ｃ）とを行って曲線を走行するように制御する。さらに、曲線出口部で後輪操舵段階（地点Ｃ〜Ｄ）を行い、曲線を出たとき（地点Ｅ）には直線走行状態に復帰させる制御を行う。【選択図】図１
2008009664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後左右にそれぞれ配設された走行車輪の各々に操舵手段を備えた四輪操舵式無人搬送車が曲線を走行する際の操舵制御方法において、前輪が曲線入口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに前輪のみを曲線進行状態に操舵する前輪操舵段階と、後輪が曲線入口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに後輪を前輪とは逆位相に操舵する前後逆位相操舵段階とを有することを特徴とする四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法。
【請求項２】
前記前後逆位相操舵段階において、前輪が曲線出口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに前輪のみを直線走行状態に復帰させる後輪操舵段階と、後輪が曲線出口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに後輪を直線走行状態に復帰させる段階とを有することを特徴とする請求項1記載の四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法に関し、詳しくは、四輪操舵式無人搬送車が曲線を走行する際の前後輪の操舵制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪操舵式無人搬送車が曲線を走行するときの操舵方法として、前輪を曲線進行方向に向けて操舵するのと同時に、後輪を前輪とは逆位相に操舵する方法が広く行われている（例えば、特許文献１参照。）。このように前後輪を逆位相に操舵することにより、曲率の大きな曲線を走行することが可能になる。また、別の操舵方法として、前後輪を同時に曲線進行方向に向けて操舵した後、後輪のみを前輪とは逆位相に操舵する方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。この方法によれば、車体後部が曲線の外側に膨らむことが無くなるので、曲線の外側に走行用のスペースを確保する必要がないという利点がある。
【特許文献１】特開平８−６９３２３号公報
【特許文献２】特開平１１−３２７６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１記載の操舵方法では、曲線走行時に車体が曲線の外側に大きく膨らむため、曲線部分の外側に走行用のスペースを確保しておく必要がある。逆に、特許文献２記載の操舵方法では、曲線走行時に一時的に車体を曲線の内側に移動させるため、曲線部分の内側に走行用のスペースを確保しておく必要がある。さらに、特許文献２記載の操舵方法では、一旦前輪と同位相に操舵した後輪を逆位相に操舵するため、車輪に無理な力が加わってタイヤの偏摩耗が発生し易くなる。
【０００４】
そこで本発明は、曲線外側への車体の膨らみを最小限としながら曲線内側へのはみ出しも抑えて曲率の大きな曲線を円滑に走行することができる四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法は、車体の前後左右にそれぞれ配設された走行車輪の各々に操舵手段を備えた四輪操舵式無人搬送車が曲線を走行する際の操舵制御方法において、前輪が曲線入口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに前輪のみを曲線進行状態に操舵する前輪操舵段階と、後輪が曲線入口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに後輪を前輪とは逆位相に操舵する前後逆位相操舵段階とを有することを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法は、前記前後逆位相操舵段階において、前輪が曲線出口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに前輪のみを直線走行状態に復帰させる後輪操舵段階と、後輪が曲線出口部のあらかじめ設定された位置を通過したときに後輪を直線走行状態に復帰させる段階とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法によれば、曲線走行時に、前輪操舵、前後逆位相操舵、後輪操舵の順に行うので、曲線走行時に車体が外側に膨らむことがなく、車体中央部の曲線内側へのはみ出しも最小限に抑えることができる。また、単純な操舵であるから、曲線を円滑に走行することができ、車輪に大きな負担をかけることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１及び図２は、本発明の四輪操舵式無人搬送車の操舵制御方法を説明するためのものであって、図１は曲線走行時の車体の走行位置及び方位を示す説明図、図２は曲線走行時の前輪及び後輪の各操舵角を示す説明図である。
【０００９】
まず、四輪操舵式無人搬送車は、車体の前後左右に走行車輪をそれぞれ配設するとともに、各走行車輪に駆動手段と操舵手段とをそれぞれ設けたものであって、現在の走行位置、走行速度、車体方向と、あらかじめ設定された予定進路に基づいてコントローラで前記各駆動手段及び各操舵手段を制御することにより、所定の進路を走行するように形成されている。
【００１０】
コントローラによる駆動手段及び操舵手段の制御方式は、従来から一般的に採用されている周知の制御方式を任意に採用することができる。例えば、走行面に設けたガイドラインを電磁気的又は光学的に認識して走行させるライン誘導方式や、予定走行経路に沿って磁気マーカ等を所定間隔の点列で配置し、各点を順次通過するように誘導する地点追従方式を採用することができる。また、車体の所定位置には、前記ガイドラインや点列を認識するための電磁気的又は光学的センサが設けられるとともに、走行速度や操舵角度を検出するロータリエンコーダ、車体の方位を検出するジャイロコンパスといった各種センサが設けられ、必要に応じて積荷の重量を測定するセンサ等も設けられている。なお、地点追従方式における走行速度の検出は、通常、各点間の距離と各点の通過時間とで算出している。
【００１１】
図１及び図２に示すように、地点追従方式によって無人搬送車１０が壁２０に沿って右方向に直角に曲がる曲線を走行する場合、直線走行状態から曲線入口部のあらかじめ設定された地点Ａに設けられたマーカを通過したことをセンサが検出すると、コントローラから前輪の操舵手段に進行方向に向かって右側に操舵する信号が送信され、この信号に基づいて前輪の操舵手段が作動し、前輪を右方向に所定角度操舵する。これにより、無人搬送車は前輪操舵の状態となり、車体前部が右方向に移動することによって車体が右旋回する状態となる。このときの操舵速度は、そのときの走行速度や荷重等の条件に応じて制御することができ、通常は、地点Ａのマーカを通過した後の各マーカを通過するタイミングによって最適な操舵速度に制御される。また、操舵角度は、曲線走行時の方向調整を可能とするため、通常は最大操舵角度の８０〜９０％に設定されている。
【００１２】
地点Ａを通過して前輪操舵の状態で曲線を走行し、次に設定された地点Ｂのマーカを通過したことをセンサが検出すると、コントローラから後輪の操舵手段に、前輪とは逆位相に後輪を操舵する信号、すなわち、進行方向に向かって左側に操舵する信号が送信され、この信号に基づいて後輪の操舵手段が作動し、後輪を右方向に所定角度操舵する。これにより、無人搬送車は前後逆位相操舵の状態、すなわち、車体前部が右方向に移動するとともに車体後部が左方向に移動する状態となり、この無人搬送車における最小回転半径に近い半径で右方向に旋回する状態となる。このときの後輪の操舵角度は、通常、前輪の操舵角度に対して逆方向の同一角度に設定され、操舵速度は、前記同様に、各マーカを通過するタイミングによって制御される。
【００１３】
地点Ｂを通過して前後逆位相操舵の状態で曲線を走行し、次に設定された地点Ｃのマーカを通過したことをセンサが検出すると、コントローラから前輪の操舵手段に曲線走行状態から直線走行状態に戻すように操舵する信号が送信され、この信号に基づいて前輪の操舵手段が作動し、前輪を直線走行状態に復帰させる。これにより、無人搬送車は後輪操舵の状態となり、車体後部が左方向に移動することによって車体が右旋回する状態となる。このときの前輪の操舵速度も、前記同様に、各マーカを通過するタイミングによって制御される。
【００１４】
さらに、地点Ｃを通過して後輪操舵の状態で曲線を走行し、次に設定された地点Ｄのマーカを通過したことをセンサが検出すると、コントローラから後輪の操舵手段に曲線走行状態から直線走行状態に戻すように操舵する信号が送信され、この信号に基づいて後輪の操舵手段が作動し、後輪を直線走行状態に復帰させる。このときの後輪の操舵速度も、前記同様に、各マーカを通過するタイミングによって制御され、曲線を通過して最後の地点Ｅのマーカを通過して直線路に進入したときには、前輪と後輪とが共に直線走行状態に復帰しているように制御される。
【００１５】
このように、無人搬送車が曲線を走行する際に、前輪のみを操舵する前輪操舵段階、後輪を前輪とは逆位相に操舵する前後逆位相操舵段階、後輪のみを操舵する後輪操舵段階を、あらかじめ設定した地点で順次行うことにより、曲線走行時における車体の曲線外側への膨らみを防止、あるいは、最小限とすることができるので、曲線部分の外側に走行用のスペースを確保する必要がなくなる。また、曲線通過中の主要部分（地点Ｂ〜Ｄ）を前後逆位相操舵とすることにより、曲線内側への車体のはみ出しを抑えながら回転半径を小さくできるので、曲率の大きな曲線も走行することができる。
【００１６】
したがって、工場内等のスペースの有効利用が図れるとともに、曲線での無人搬送車の並走やすれ違いも問題なく行うことができ、搬送効率の向上、無人搬送車の使用効率の向上が図れる。さらに、曲線走行時に複雑な操舵を行わないので、曲線を円滑に走行することができ、車輪に大きな負担をかけることもなく、タイヤの偏摩耗発生も抑制できる。
【００１７】
なお、各地点Ａ〜Ｅの位置は、無人搬送車の各操舵段階における最小回転半径、軸距、曲線の曲率を参照して固定的に設定することができるが、そのときの走行速度や荷重に応じて変化させることもできる。例えば、荷重が大きくて旋回性が損なわれるような場合には、地点Ａより数個手前のマーカを通過したときに前輪の操舵を開始したりすることができる。
【００１８】
また、各地点Ａ〜Ｅにおいて、地点Ａ、Ｃは前輪の操舵開始位置を基準とし、地点Ｂ、Ｄは後輪の操舵開始位置を表しているが、各地点Ａ〜Ｅを検出可能な位置に設置された各マーカを一つのセンサで読み取って制御するようにしてもよく、各地点Ａ〜Ｅの位置に前輪用、後輪用のマーカをそれぞれ設けて制御するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、各地点Ａ〜Ｅを初めとする各マーカを通過する際には、地点追従方式による周知の操舵量制御を行い、通過したマーカの座標、車体の方位及び操舵量、軸距、次のマーカの座標及び方位といった条件から、現時点で次のマーカに向かって走行するための操舵量を演算し、前輪及び後輪の操舵量を決定して無人搬送車の走行状態を制御する。
【００２０】
また、ライン誘導方式の場合であっても、地点Ａ〜Ｅを識別可能なマーカ等を用いることによって前記同様の制御を行うことが可能である。さらに、各地点Ａ〜Ｅの判別は、前述のようなマーカに限るものではなく、例えば、積算した走行距離と、あらかじめ設定した距離値との比較によっても行うことができる。
【００２１】
本形態例の説明では、地点Ａ〜Ｅを判別して直線走行状態、前輪操舵段階、前後逆位相操舵段階、後輪操舵段階、直線走行状態を順次行う例を挙げて説明したが、曲線の状態によっては、直線走行状態、前輪操舵段階、前後逆位相操舵段階を順次行うだけでも十分な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】曲線走行時の車体の走行位置及び方位を示す説明図である。
【図２】曲線走行時の前輪及び後輪の各操舵角を示す説明図である。
【図１】
2008009664.tif 000003
【図２】
2008009664.tif 000004