(57)【要約】  【課題】三輪車形態となった二輪駆動方式の簡易タイプの無人搬送車を、過負荷状態を発生させることなく、カーブ走行路に沿って円滑に走行させるように制御できる方法を提供する。  【解決手段】カーブ走行路に沿って旋回走行をする際に、前駆動輪１の操舵角θを検出し、その検出した操舵角θに対応して異なる前駆動輪１と後駆動輪２との旋回中心Ｏに対する各々の旋回半径Ｒｆ，Ｒｒの比と前駆動輪１の走行速度Ｖｆとに基いて、前駆動輪１と後駆動輪２との旋回中心Ｏに対する角速度が同一となる後駆動輪２の速度指令値を算出し、後駆動輪２を算出した速度指令値に基づき走行制御する。【選択図】      図４
2005071128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の走行方向の中心線上の前側箇所に配設された前駆動輪と、走行方向の後        側左右両側箇所のそれぞれに配設され、少なくとも一方を後駆動輪とする車輪とを備え、前記前駆動輪にのみ操舵部が設けられた無人搬送車の走行を制御する方法であって、
カーブ走行路に沿って旋回走行をする際に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の速度指令値を算出し、
この算出した速度指令値に基づき前記後駆動輪を走行制御することを特徴とする無人搬送車の走行制御方法。
【請求項２】
前記前駆動輪の操舵角を検出し、その検出した操舵角に対応して異なる前記前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する各々の旋回半径の比と前記前駆動輪の走行速度とに基いて、後駆動輪の速度指令値を算出するようにした請求項１に記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項３】
操舵角が所定の設定角度よりも大きいか否かの判別を行い、その判別結果が前記設定角度よりも小さい場合に、前駆動輪と後駆動輪とを同一の走行速度で走行させるように制御し、
前記判別結果が前記設定角度よりも大きい場合に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の指令速度値を算出して、
その算出した速度指令値に基いて前記後駆動輪を走行制御するようにした請求項１または２に記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項４】
前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の走行速度である速度指令値を前記前駆動輪の走行速度を基準速度として求めるための補正係数を、異なる操舵角毎に予め算出してテーブルに記憶しておき、
カーブ走行路に沿って旋回走行するときに、前記前駆動輪の走行速度と操舵角とを検出したしたのち、その算出した操舵角に対応する補正係数を前記テーブルから読み出し、
前記前駆動輪の走行速度と補正係数とに基づく演算を行って前記後駆動輪の速度指令値を算出するようにした請求項１ないし３の何れかに記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項５】
操舵角をθ、後駆動輪と従動輪との間隔であるトレッドをＴ、前駆動輪と前記後駆動輪との間隔であるホィールベースをＷ、前記前駆動輪の走行速度をＶｆとしたときに、異なる各前記操舵角θ毎の補正係数を、
Ｖｆ×〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕の式から予め算出してテーブルに設定記憶するようにした請求項４に記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項６】
無人搬送車への電源投入時または無人搬送車の走行が不安定になったときに、操舵角が原点に復帰したのを検出したか否かの判別を行い、原点復帰を検出するまで、前駆動輪および後駆動輪を予め設定した低速度でそれぞれ走行させる制御を行うようにした請求項１ないし５の何れかに記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項７】
被搬送物の積載重量の大小に伴って変化する前，後駆動輪のタイヤ変形量を求めたのち、そのタイヤ変形量に応じて変化する旋回中心に対する前記前，後駆動輪の旋回半径の見掛け上の差を算出し、前記前駆動輪の走行速度に基づき算出した後駆動輪の指令速度値を、前記算出した旋回半径の見掛け上の差に基づいて補正するようにした請求項５ないし６の何れに記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項８】
荷重計測手段により被搬送物の積載重量を計測して、その計測した積載重量に基づき前，後駆動輪のタイヤ変形量を算出するようにした請求項７に記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項９】
被搬送物の積載重量をロードセルにより計測するようにした請求項８に記載の無人搬送車の走行制御方法。
【請求項１０】
車体の走行方向の中心線上の前側箇所に配設された前駆動輪と、
走行方向の後側左右両側箇所のそれぞれに配設され、少なくとも一方を後駆動輪とする車輪と、
前記前駆動輪にのみ設けられた操舵部と、
カーブ走行路に沿って旋回走行をする際に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の速度指令値を算出して、前記算出した速度指令値に基づき走行制御する前記後駆動輪を制御装置とを備えていることを特徴とする無人搬送車。
【請求項１１】
制御装置は、前駆動輪の操舵角を検出し、その検出した操舵角に対応して異なる前記前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する各々の旋回半径の比と前記前駆動輪の走行速度とに基いて、後駆動輪の速度指令値を算出するよう構成されている請求項１０に記載の無人搬送車
【請求項１２】
制御装置は、操舵角が所定の設定角度よりも大きいか否かの判別を行い、その判別結果が前記設定角度よりも小さい場合に、前駆動輪と後駆動輪とを同一の走行速度で走行させるように制御し、且つ前記判別結果が前記設定角度よりも大きい場合に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の指令速度値を算出して、その算出した速度指令値に基いて前記後駆動輪を走行制御するよ構成されている請求項１０または１１に記載の無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の走行方向の中心線上の前側箇所に配設された前駆動輪および操舵輪と，走行方向の後側左右両側箇所にそれぞれ配設された後駆動輪とを備えた三輪車形態の二輪駆動方式の簡易タイプの無人搬送車の走行を制御する方法に関し、さらに詳しくは、上記無人搬送車をカーブ走行路に沿って過負荷状態となることなく円滑に旋回走行させるための走行制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無人搬送システムに用いられている無人搬送車の走行制御には、自動化や省力化を目的として、コスト的および技術的に有利な無軌道の固定経路による誘導方式が一般的に採用されている。上記の固定経路は、無人倉庫や工場などの床面に誘導テープなどを貼着した誘導ラインにより設定され、無人搬送車は、誘導ラインをラインセンサにより電磁気的または光学的な検出手段で検出しながら、誘導ラインに沿って自動走行するようになっている。
【０００３】
上記無人搬送システムに用いられている無人搬送車のうちの安価な簡易タイプのものとしては、図６または図７に示すような形態となったものが一般に知られている。図６の無人搬送車は、駆動モータ５１により回転駆動される一つの駆動輪５０と二つの従動輪（キャスタ）５２，５３とが三輪車形態の配置で設けられた一輪駆動型であり、一方（図の左方）の従動輪５２には、スライドやスピンを行いたい場合に、クラッチ機構５４の切り換え作動により駆動モータ５８の回転力が伝達されるようになっている。同図（ａ）は直進走行状態、同図（ｂ）は側方へのスライド走行状態をそれぞれ示す。
【０００４】
また、図７の無人搬送車は、車体の進行方向に沿った中心線上の前後位置に、前駆動輪駆動モータ５７および後駆動輪駆動モータ５８によりそれぞれ回転駆動される前駆動輪５５および後駆動輪５６が配設された二輪駆動型であり、走行方向の中央部における左右両側に傾斜防止用のキャスタ５９，５９がそれぞれ配設された構成になっており、また、図示を省略してあるが、前駆動輪５５および後駆動輪５６は、それぞれ操舵軸を回動中心として水平面回りに回動されることにより、走行方向を任意に変更されるようになっている。この無人搬送車をコーナー区間などのカーブ走行路に沿って旋回走行させる場合には、後駆動輪を前駆動輪に対し逆相で同一角度の操舵角に変更するように走行制御される。なお、上述の図６および図７の各無人搬送車は、簡易タイプのものであって、各駆動モータ５１，５７，５８として、何れも小型のものが用いられている。
【特許文献１】特開平１１−３２７６４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図６の無人搬送車は、小型の駆動モータ５１のみによる一輪駆動型であるから、搬送可能な被搬送物の積載重量に制限があり、例えば１００ｋｇ程度に制限される。また、図７の無人搬送車は、二輪駆動型であることから、３００ｋｇ程度の積載重量の被搬送物を搬送することができるが、前，後駆動輪５５，５６が同一線上に配置されていることから、二つのキャスタ５９，５９を別途必要として部品点数が多くなるのに加えて、カーブ走行路に沿って走行する場合に、後駆動輪５６の操舵角を前駆動輪５５の操舵角に対し逆相で同一角度に設定するために、前，後駆動輪５５，５６にそれぞれ操舵機構を設ける必要があり、構成の複雑化に伴ってコスト高を招いている。
【０００６】
そこで、図８に示すような無人搬送車を用いることが考えられる。この無人搬送車は、駆動モータ５７，５８により個々に回転駆動される二つの前，後駆動輪５５，５６と一つの従動輪（キャスタ）５９を、図６と同様の三輪車形態の配置で設けられた二輪駆動型になっている。前駆動輪５５には、操舵部（図示せず）を設け、前，後駆動輪５５，５６を常に同一速度で走行するように走行制御する。この無人搬送車は、三輪車形態の二輪駆動型であるから、図７の無人搬送車と比較して、構成を簡素化しながらもこれと同等程度の積載重量の被搬送物を搬送できる利点がある。
【０００７】
ところが、この無人搬送車では、例えば、コーナー区間などのカーブ走行路に沿って走行する場合に、前，後駆動輪５５，５６が同一線上に配設されていないことから、これらの旋回半径が互いに相違して、前，後駆動輪５５，５６間に速度差が生じるのに対し、前，後駆動輪５５，５６を同一速度で走行するように走行制御するので、図の左方向回りに旋回走行する場合に後駆動輪５６が過負荷状態となり、且つ図の右方向回りに旋回走行する場合に前駆動輪５５過負荷状態となるので、その過負荷状態となる駆動輪５５，５６または駆動モータ５７，５８の少なくとも一方に滑りが生じて円滑に旋回走行するのが困難になるとともに、過負荷状態が頻繁に発生するのに伴って、走行系または駆動系の寿命を短縮する結果を招き易い。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、三輪車形態となった二輪駆動方式の簡易タイプの無人搬送車を、過負荷状態を発生させることなく、カーブ走行路に沿って円滑に走行させるように制御できる方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の無人搬送車の走行制御方法は、車体の走行方向の中心線上の前側箇所に配設された前駆動輪と、走行方向の後側左右両側箇所のそれぞれに配設され、少なくとも一方を後駆動輪とする車輪とを備え、前記前駆動輪にのみ操舵部が設けられた無人搬送車の走行を制御するに際して、カーブ走行路に沿って旋回走行をする際に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の速度指令値を算出し、この算出した速度指令値に基づき前記後駆動輪を走行制御することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記前駆動輪の操舵角を検出し、その検出した操舵角に対応して異なる前記前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する各々の旋回半径の比と前記前駆動輪の走行速度とに基いて、後駆動輪の速度指令値を算出するようになっている。
【００１１】
請求項３に係る発明は、操舵角が所定の設定角度よりも大きいか否かの判別を常時行い、その判別結果が前記設定角度よりも小さい場合に、前駆動輪と後駆動輪とを同一の走行速度で走行させるように制御し、前記判別結果が前記設定角度よりも大きい場合に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の指令速度値を算出して、その算出した速度指令値に基いて前記後駆動輪を走行制御するようになっている。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の走行速度である速度指令値を前記前駆動輪の走行速度を基準速度として求めるための補正係数を、異なる操舵角毎に予め算出してテーブルに記憶しておき、カーブ走行路に沿って旋回走行するときに、前記前駆動輪の走行速度と操舵角とを検出したしたのち、その算出した操舵角に対応する補正係数を前記テーブルから読み出し、前記前駆動輪の走行速度と補正係数とに基づく演算を行って前記後駆動輪の速度指令値を算出するようになっている。
【００１３】
請求項５に係る発明は、操舵角をθ、後駆動輪と従動輪との間隔であるトレッドをＴ、前駆動輪と前記後駆動輪との間隔であるホィールベースをＷ、前記前駆動輪の走行速度をＶｆとしたときに、異なる各前記操舵角θ毎の補正係数を、Ｖｆ×〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕の式から予め算出してテーブルに設定記憶するようになっている。
【００１４】
請求項６に係る発明では、無人搬送車への電源投入時または無人搬送車の走行が不安定になったときに、操舵角が原点に復帰したのを検出したか否かの判別を行い、原点復帰を検出するまで、前駆動輪および後駆動輪を予め設定した低速度でそれぞれ走行させる制御を行うようになっている。
【００１５】
請求項７に係る発明は、被搬送物の積載重量の大小に伴って変化する前，後駆動輪のタイヤ変形量を求めたのち、そのタイヤ変形量に応じて変化する旋回中心に対する前記前，後駆動輪の旋回半径の見掛け上の差を算出し、前記前駆動輪の走行速度に基づき算出した後駆動輪の指令速度値を、前記算出した旋回半径の見掛け上の差に基づいて補正するようになっている。
【００１６】
請求項８に係る発明は、荷重計測手段により被搬送物の積載重量を計測して、その計測した積載重量に基づき前，後駆動輪のタイヤ変形量を算出するようになっている。
【００１７】
請求項９に係る発明は、被搬送物の積載重量をロードセルにより計測するようになっている。
【００１８】
また、請求項１０に係る発明の無人搬送車は、車体の走行方向の中心線上の前側箇所に配設された前駆動輪と、走行方向の後側左右両側箇所のそれぞれに配設され、少なくとも一方を後駆動輪とする車輪と、前記前駆動輪にのみ設けられた操舵部と、カーブ走行路に沿って旋回走行をする際に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の速度指令値を算出して、前記算出した速度指令値に基づき走行制御する前記後駆動輪を制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、制御装置が、前駆動輪の操舵角を検出し、その検出した操舵角に対応して異なる前記前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する各々の旋回半径の比と前記前駆動輪の走行速度とに基いて、後駆動輪の速度指令値を算出するよう構成されている。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、制御装置が、操舵角が所定の設定角度よりも大きいか否かの判別を行い、その判別結果が前記設定角度よりも小さい場合に、前駆動輪と後駆動輪とを同一の走行速度で走行させるように制御し、且つ前記判別結果が前記設定角度よりも大きい場合に、前記前駆動輪と前記後駆動輪との旋回中心に対する角速度が同一となる前記後駆動輪の指令速度値を算出して、その算出した速度指令値に基いて前記後駆動輪を走行制御するように構成されている。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明では、三輪車形態となった二輪駆動方式の簡易タイプの安価な無人搬送車をカーブ走行路に沿って旋回走行させる際に、操舵角に相違に対応して前、後駆動輪の旋回半径が変化しても、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が互いに同一となるように後駆動輪の走行速度を可変調節するので、前駆動輪と後駆動輪との速度差に起因する過負荷状態の発生を効果的に抑制してカーブ走行路に沿って円滑に旋回走行させることができる。したがって、三輪車形態で二輪駆動方式の簡易タイプの無人搬送車に対し機構上の改造や付設を必要とせずに、既存の構成を備えた無人搬送車に対しソフトウェア上の変更を施すだけの走行制御を行うことより、比較的大きな積載重量の被搬送物を支障無く搬送することができる。
【００２２】
請求項２の発明では、前駆動輪の走行速度を基準速度として、操舵角に相違に対応して変化する前、後駆動輪の旋回半径の比により後駆動輪の速度指令値を算出するので、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が互いに同一となるように正確、且つ確実に走行制御することができる。
【００２３】
請求項３の発明では、一般に高速走行を小さな操舵角で行うとともに、操舵角が大きい場合に低速走行させるので、操舵角の小さな高速走行時に後駆動輪の速度指令値を極めて短時間で演算することによる制御部での演算量の負担増を無くして、制御部の処理不足に起因して不正常な走行制御を行ってしまうのを防止することができる。
【００２４】
請求項４の発明では、前駆動輪の走行速度と操舵角とを検知すれば、例えば、前駆動輪の走行速度に対し操舵角に対応する補正計数を乗算するだけのの簡単な演算により、後駆動輪の速度指令値を算出することができ、後駆動輪の速度指令値の演算処理を簡略化することができる。
【００２５】
請求項５の発明では、前駆動輪の走行速度を基準速度として後駆動輪の速度指令値を算出するための補正係数を、前，後駆動輪の各々の旋回半径の比に基づいて正確に設定することができる。
【００２６】
請求項６の発明では、無人搬送車が走行不安定な状態、例えば、簡易タイプの無人搬送車における操舵部のエンコーダにおいて、バッテリ電源のオフ時にデータが消失してしまい、バッテリ電源が再投入された場合に、操舵機能が定常に機能する状態に回復するまで走行不安定な状態となる。そこで、操舵機能が定常に機能しない状態で無人搬送車が高速で走行するのを抑制して、駆動モータの出力が小さい状態のまま可及的速やかに定常の制御処理を行える状態に復帰させることができる。
【００２７】
請求項７の発明では、被搬送物の積載重量が大きくなって前，後駆動輪のタイヤ変形量が大きくなった場合においても、円滑に旋回走行させることができる。  請求項８の発明では、例えば、積載重量に対する前，後駆動輪のタイヤ変形量を予め計測したデータをテーブルに記憶しておき、計測した積載重量に基づきテーブルからタイヤ変形量を読み出すことにより、タイヤ変形量に応じて変化する旋回中心に対する前，後駆動輪の旋回半径の見掛け上の差を容易、且つ正確に算出することができる。
【００２８】
請求項９の発明では、被搬送物の積載重量を容易、且つ正確に計測することが可能となる。
【００２９】
請求項１０の発明では、三輪車形態となった二輪駆動方式の簡易タイプの安価な構造でありながら、カーブ走行路に沿って旋回走行する際に、操舵角に相違に対応して前、後駆動輪の旋回半径が変化しても、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が互いに同一となるように後駆動輪の走行速度を可変調節できるので、前駆動輪と後駆動輪との速度差に起因する過負荷状態の発生を効果的に抑制してカーブ走行路に沿って円滑に旋回走行することができる。したがって、三輪車形態で二輪駆動方式の簡易タイプの既存の構造に対して、機構上の改造や付設を必要とせずに、制御装置におけるソフトウェア上の変更を施すだけで、比較的大きな積載重量の被搬送物を支障無く搬送することができる。
【００３０】
請求項１１の発明では、制御装置が、前駆動輪の走行速度を基準速度として、操舵角に相違に対応して変化する前、後駆動輪の旋回半径の比により後駆動輪の速度指令値を算出するので、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が互いに同一となるように正確、且つ確実に走行制御することができる。
【００３１】
請求項１２の発明では、一般に高速走行を小さな操舵角で行うとともに、操舵角が大きい場合に低速走行させるので、操舵角の小さな高速走行時に後駆動輪の速度指令値を極めて短時間で演算することによる制御装置での演算量の負担増を無くして、制御部の処理不足に起因して不正常な走行制御を行ってしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る無人搬送車の走行制御方法について、図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明に係る走行制御方法の制御対象となる無人搬送車の概略構成を示す平面図である。この無人搬送車は、矢印で示す走行方向の中心線上の前側箇所に前駆動輪１が、且つ走行方向の後側左右箇所に後駆動輪２および従動輪３がそれぞれ配置されて、車体４の下面側に配設された三輪車形態の二輪駆動型になっている。前，後駆動輪１，２は、それぞれ前駆動輪駆動モータ７および後駆動輪駆動モータ８によって個々に回転駆動される。前駆動輪駆動モータ７はモータケースを兼ねる操舵部９内に収容されている。
【００３３】
上記操舵部９は、操舵輪１０を回動中心として水平面回りに回動可能に車体４に取り付けられており、操舵輪駆動モータ１１の回転がベルト１２を介して操舵輪１０に伝達されることによって回動される。このとき、前駆動輪１は、操舵部９と一体に回動して向きが変更されるようになっいる。また、操舵部９の前面には、床面に敷設された誘導ライン１４を検出するためのラインセンサ１３が取り付けられている。したがって、この無人搬送車は、構造上、図８に示したものと同一である。
【００３４】
図２は上記無人搬送車の電気系構成を示す機能ブロックである。同図において、図１と同一若しくは相当するものに同一の符号を付して、重複する説明を省略する。制御装置１７におけるＣＰＵからなる制御部１８は、ＲＡＭ１９に記憶の制御データに基づきＲＯＭ２０に設定記憶された制御プログラムを実行することにより、無人搬送車全体を制御する。また、制御部１８は、テーブル２１に予め設定記憶された補正係数を適宜読み出して後駆動輪２の速度指令値を演算し、その演算結果の速度指令値に基づき後駆動輪２の走行速度の制御を行うが、これの詳細については後述する。
【００３５】
前駆動輪駆動モータ７は、制御部１８からの速度指令信号を受けたモータドライバ部２２により回転制御され、後駆動輪駆動モータ８は、制御部１８からの速度指令信号を受けたモータドライバ部２３により回転制御され、さらに、操舵輪駆動モータ１１は、制御部１８から操舵角指令信号を受けたモータドライバ部２４により正，逆方向に所定角度だけ回転制御される。これら各駆動モータ７，８，１１が回転駆動されたときには、各々に備えられたエンコーダ７ａ，８ａ，１１ａから出力するエンコーダパルスが対応するモータドライバ部２２，２３，２４にそれぞれ入力される。これらモータドライバ部２２，２３，２４は、入力したエンコーダパルスを自体に内蔵のカウンタで計数して所定の演算を行うことにより、前，後駆動輪１，２および操舵輪１０の各々の位置情報信号を算出して制御部１８に対し出力する。また、制御部１８には、ラインセンサ１３から誘導ライン１４の検出信号が入力される。
【００３６】
この無人搬送車の通常の直進走行時には、制御部１８が制御プログラムを実行しながら制御データに設定記憶された指令速度に基づく速度指令信号をモータドライバ部２２，２３に対し出力して、前，後駆動輪駆動モータ７，８を互いに同一速度に回転制御する。また、制御部１８は、ラインセンサ１３から入力する検出信号に基づいて、操舵角指令信号をモータドライバ部２４に対し出力する。さらに、制御部１８は、車体４の走行方向が誘導ライン１４に合致するように修正するための操舵角を算出して、その算出した操舵角に基づく操舵角指令信号をモータドライバ部２４に対し出力して、操舵輪駆動モータ１１を介して操舵輪１０を制御する。これにより、無人搬送車は誘導ラインに沿って自動走行する。
【００３７】
つぎに、無人搬送車がコーナー区間などのカーブ走行路に沿って旋回走行する際の制御部１８による走行制御について説明する。図３は、無人搬送車がカーブ走行路に沿って旋回走行する場合の走行制御を説明するための図である。同図は、車体がカーブ走行路に沿って左回りに旋回走行する場合を例示してあり、同図において、車体４の走行方向の中心線Ｓと前駆動輪１とがなす操舵角をθ、後駆動輪２と従動輪３との間隔であるトレッドをＴ、前駆動輪１と後駆動輪２との間隔であるホィールベースをＷ、前駆動輪１の走行速度をＶｆ、後駆動輪２の走行速度をＶｒ、車体４における後駆動輪２に対向する中央部の走行速度をＶｃ、前駆動輪１の旋回半径をＲｆ、後駆動輪２の旋回半径をＲｒ、車体４における後駆動輪２に対向する中央部の旋回半径をＲｃとする。なお、操舵角θは、車体４の中心線Ｓに対し左回りが正で、右回りが負である。
【００３８】
この実施の形態の走行制御方法では、カーブ走行路に沿った旋回走行時に前、後駆動輪１，２の旋回半径Ｒｆ，Ｒｒが相違するのに対して、各々の角速度が等しくなるように、前駆動輪１の走行速度を基準として後駆動輪２の走行速度を補正するように走行制御するものである。したがって、前，後駆動輪１，２における旋回中心Ｏに対する角速度が等しくなるためには、
ｄθ／ｄｔ＝Ｖｆ／Ｒｆ＝Ｖｃ／Ｒｃ＝Ｖｒ／Ｒｒの式が成立すればよい。さらに、上記式は、Ｖｃ＝Ｖｆ×（Ｒｃ／Ｒｆ）＝Ｖｆｄ×ｃｏｓθに変形できる。さらに、上記式は下記のように変形できる。
【００３９】
Ｖｒ＝Ｖｃ×（Ｒｒ／Ｒｃ）＝（Ｖｆ×ｃｏｓθ）×（Ｒｃ−Ｔ／２）／Ｒｃ＝Ｖｆ×ｃｏｓθ×（１−Ｔ／２Ｒｃ）
一方、ｔａｎθ＝Ｗ／Ｒｃから、Ｒｃ＝Ｗ／ｔａｎθであるから、以下の式が成立する。
【００４０】
Ｖｒ＝Ｖｆ×ｃｏｓθ×〔１−Ｔ×ｔａｎθ／（２Ｗ）〕＝Ｖｆ〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕
すなわち、Ｖｒ＝Ｖｆ〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕の式が成立するので、カーブ走行路に沿った旋回走行時の旋回中心Ｏに対する前，後駆動輪，２の角速度を同一とするための後駆動輪２の走行速度Ｖｒ、つまり後駆動輪２の速度指令値は、基準速度となる前駆動輪１の走行速度Ｖｆに、後駆動輪２の前駆動輪１に対する速度比である〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕を乗算することにより算出することができる。ここで、トレッドＴおよびホィールベースＷは無人搬送車に固有のものであるから、〔ｃｏｓθ−Ｔ×ｓｉｎθ／（２Ｗ）〕を補正係数ｋと置き換えて、種々の操舵角θ毎に補正係数ｋの値を予め算出しておくことができる。したがって、この実施の形態では、種々の操舵角θ毎の補正係数ｋの値を予め算出して、その算出した補正係数ｋの値を操舵角θと関連付けて図２のテーブル２１に設定記憶されている。
【００４１】
つぎに、上記実施の形態の制御部１８による走行制御処理について、図４および図５のフローチャートを参照しながら説明する。図４は制御部１８による走行制御処理を示すフローチャートである。同図において、制御部１８は、図２のモータドライバ部２４から入力する位置情報信号に基づき操舵角θを算出する演算を常時行い（ステップＳ１）、その算出した操舵角θが所定の設定角度、例えば５°よりも大きいか否かの判別を行う（ステップＳ２）。
【００４２】
一般に、高速走行時は小さな操舵角θで走行し、カーブ走行路に沿った旋回走行時には、高速走行すると遠心力の発生に伴う影響により被搬送物への悪影響の発生や走行制御が難しくなることから、低速走行される。したがって、操舵角θが所定の設定角度と比較して小さい場合には比較的高速度で直進走行されており、操舵角が所定の設定速度と比較して大きい場合には低速度でカーブ走行路に沿った旋回走行を行う。そこで、上記所定の設定角度を高速走行と低速走行とを区別できる操舵角θを設定角度とし、この設定角度と操舵角θとを比較することにより、高速走行または低速走行の何れであるかを区別することができる。
【００４３】
いま、無人搬送車がカーブ走行路に沿って旋回走行を開始したとすると、制御部１８は、操舵角θが所定の設定角度よりも大きいと判別するので、低速走行としての制御を行う。続いて、モータドライバ部２２から入力する位置情報信号に基づき前駆動輪１の走行速度Ｖｆを算出し（ステップＳ３）、上述の算出した操舵角θに対応する補正係数ｋをテーブル２１から読み出し（ステップＳ４）、前駆動輪１の走行速度Ｖｆに補正係数ｋを乗算する演算を行って、前駆動輪１と後駆動輪２との旋回中心Ｏに対する各々の角速度を同一とできる後駆動輪２の走行速度Ｖｒである速度指令値を算出する（ステップＳ５）。
【００４４】
そののち、制御部１８は、上記算出した後駆動輪２の速度指令値による速度指令信号をモータドライバ部２３に対し出力することにより、後駆動輪駆動モータ８を回転制御して後駆動輪２を上記算出した速度指令値で走行させる。これにより、旋回中心Ｏに対する前駆動輪１と後駆動輪２との各々の旋回半径Ｒｆ，Ｒｒが互いに相違するにも拘わらず、前駆動輪１と後駆動輪２との各々の旋回中心Ｏに対する速度差がなくなって円滑な旋回走行を行うことができ、走行および操舵の駆動系が過負荷状態となるのが効果的に抑制される。
【００４５】
しかも、この走行制御方法では、図８で示したと同様の安価な構成で、且つ図６の無人搬送車に比較して約２．５倍の積載重量の被搬送物を搬送できる無人搬送車に対し、機構上の構成の改造や付設を一切行うことなく、ソフトウェアの変更のみによる走行制御によって効果を得ることができる。
【００４６】
そして、制御部１８は、搬送が終了したと判別するまで（ステップＳ７）、ステップＳ１にリターンして、上述と同様の制御処理を実行し、高速走行時に操舵角θが設定角度よりも小さいと判別した（ステップＳ２）ときに、モータドライバ部２２から入力する位置情報信号に基づき前駆動輪１の走行速度Ｖｆを算出し（ステップＳ８）たのち、その算出した走行速度Ｖｆに基づく速度指令信号をモータドライバ部２３に対し出力し（ステップＳ９）て、後駆動輪２の走行速度を前駆動輪１の走行速度と同一となるように制御する（ステップＳ６）。このように、操舵角θが設定角度よりも小さい場合には、後駆動輪２の速度指令値を算出するための演算を行わないようにしたことにより、高速走行時に後駆動輪２の速度指令値を極めて短時間で演算するときの制御部８での演算量の負担増を無くして、制御部１８の処理不足に伴う不正常な走行制御を防止することができる。
【００４７】
図５は、走行制御中において新たに走行速度を設定する毎に制御部１８において実行される制御処理を示すフローチャートである。同図において、制御部１８は、速度設定処理と操舵原点検出処理とを並列処理するのであるが、先ず、速度設定処理について説明する。制御部１８は、現在設定速度が指令速度に等しくないか否かを判別し（ステップＳ１１）、等しい場合に、等しくない状態になるのを監視する。そして、制御部１８は、現在設定速度が指令速度に等しくないのを判別（ステップＳ１１）した時点で、操舵原点検出フラグがオンであるか否かを判別する（ステップＳ１２）。操舵原点検出フラグがオンであると判別（ステップＳ１２）したとき、または操舵原点検出フラグがオフであると判別（ステップＳ１２）したのちに指令速度が指定低速度と同じか指定低速度よりも小さいと判別したとき（ステップＳ１３）には、指令速度を現在設定速度に設定し（ステップＳ１５）てモータドライバ部２２，２３を介し前，後駆動輪１，２を指令速度で走行させるよう制御したのち、ステップＳ１１にリターンして、上述と同様の制御処理を繰り返す。
【００４８】
また、指令速度が指定低速度よりも大きいと判別したとき（ステップＳ１３）には、指定低速度を現在設定速度に設定し（ステップＳ１４）てモータドライバ部２２，２３を介し前，後駆動輪１，２を指定低速度で走行するよう制御したのち、ステップＳ１１にリターンして、上述と同様の制御処理を繰り返す。
【００４９】
一方、操舵原点検出処理では、電源がオンされた（ステップＳ１６）時点で操舵原点検出フラグをオフする（ステップＳ１７）。そののち、制御部１８は、操舵角θの原点が検出されたか否かを判別し（ステップＳ１８）、操舵角θの原点が検出されるのを待ち、操舵角θの原点が検出されたと判別（ステップＳ１８）した時点で、操舵原点検出フラグをオンに設定し（ステップＳ１９）て、操舵原点検出処理を終了する。
【００５０】
上述の制御処理は、速度制御処理中に操舵角の原点検出フラグがオフとなって制御が不安定になった時点で行われる。例えば、本発明の制御対象とする簡易タイプの無人搬送車では、操舵輪駆動モータ１１のエンコーダ１１ａのデータがバッテリ電源のオフ時に消失してしまい、つぎにバッテリ電源が投入された時点で原点検出フラグがオフとなる。その場合には、図５で説明した制御処理を行うことにより、操舵角θを正確に取得できない状態で無人搬送車が高速走行するのを抑制して、指定の低速度で走行させながら可及的速やかに定常の制御処理を行える状態に復帰させることができる。
【００５１】
なお、上述の前駆動輪１の走行速度Ｖｆと補正係数ｋとに基づき算出した後駆動輪２の速度指令値は、被搬送物の積載重量の大小に伴う前、後駆動輪１，２のタイヤ変形量を荷重センサなどにより計測して、そのタイヤ変形量に応じて変化する旋回中心Ｏに対する旋回半径Ｒｆ，Ｒｒの見かけ上の差に基いて補正するようにすれば、さらに円滑な旋回走行を行わせることができる。ここで、荷重計測手段により被搬送物の積載重量を計測して、その計測した積載重量に基づき前，後駆動輪のタイヤ変形量を算出するに際しては、例えば、積載重量に対する前，後駆動輪のタイヤ変形量を予め計測したデータをテーブルに記憶しておき、計測した積載重量に基づきテーブルからタイヤ変形量を読み出すようにすれば、、タイヤ変形量に応じて変化する旋回中心に対する前，後駆動輪の旋回半径の見掛け上の差を容易、且つ正確に算出することができる。さらに、被搬送物の積載重量をロードセルにより計測するようにすれば、被搬送物の積載重量を容易、且つ正確に計測することができる。
【００５２】
一方、前、後駆動輪１，２のタイヤ変形量に応じた補正を行わない場合は、車体４の走行方向の中央部における左右両側箇所に補助輪を設けて、上述した前，後駆動輪１，２の被搬送物の積載重量による変形を防止する手段を講じることが好ましい。
【００５３】
なお、以上の実施の形態においては、後側の左右の車輪について、左側を駆動輪２とし、且つ右側を従動輪３とするとともに、左側に旋回走行する場合を例示して説明したが、本発明の権利範囲はこの限りではない。例えば、実施の形態と同様の構成において、右側に旋回走行する場合には、図３における操舵角θがマイナスの場合として算出すればよい。
【００５４】
また、後側車輪の構成において、右側を駆動輪とし、且つ左側を従動輪としても構わない。その場合、左側への旋回走行および右側への旋回走行をそれぞれ行う際には、後駆動輪２の走行速度を上述の実施の形態の場合とは全く逆の算出方法で行うことになる。さらに、後側の左右両方の車輪が共に駆動輪である構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る無人搬送車およびこの無人搬送車の走行制御方法によれば、三輪車形態となった二輪駆動方式の簡易タイプの安価な無人搬送車をカーブ走行路に沿って旋回走行させる際に、前駆動輪と後駆動輪との旋回中心に対する角速度が互いに同一となるように後駆動輪の走行速度を可変調節するようにしたので、三輪車形態で二輪駆動方式の簡易タイプの無人搬送車に対し機構上の改造や付設を行わずに、既存の構成を備えた無人搬送車に対しソフトウェア上の変更を施すだけの走行制御を行うだけで、比較的大きな積載重量の被搬送物を支障無く搬送したい場合に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る走行制御方法の制御対象となる無人搬送車の概略構成を示す平面図。
【図２】同上の無人搬送車の電気系構成を示す機能ブロック。
【図３】同上の無人搬送車がカーブ走行路に沿って左側に旋回走行する場合の制御を説明するための図。
【図４】同上の無人搬送車の制御部による走行制御処理を示すフローチャート。
【図５】同上の無人搬送車において新たに走行速度を設定するときの制御処理を示すフローチャート。
【図６】従来の無人搬送車の概略構成を示す平面図。
【図７】従来の他の無人搬送車の概略構成を示す平面図。
【図８】従来のさらに他の無人搬送車の概略構成を示す平面図。
【符号の説明】
【００５７】
１  前駆動輪
２  後駆動輪
３  従動輪
４  車体
９  操舵部
１８  制御部
２１  テーブル
Ｓ  中心線
θ  操舵角
Ｏ  旋回中心
Ｒｆ  前駆動輪の旋回半径
Ｒｒ  後駆動輪の旋回半径
Ｖｆ  前駆動輪の走行速度
Ｖｒ  後駆動輪の走行速度
Ｔ  トレッド
Ｗ  ホィールベース
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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