(57)【要約】【課題】軌道修正を自動で行うことにより、作業員の労力の軽減ならびに軌道復旧完了までに要する時間を短縮する。【解決手段】ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両であって、車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、第１車輪に対して走行方向と平行に設けられた第２車輪と、センサの検出結果に基づきガイドラインに対する車体の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した位置ズレ量およびズレ角に基づいて第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する制御手段とを具備する搬送車両を提供する。【選択図】      図２
2009059059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両であって、
車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、前記ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、
前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、
前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪と、
前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する前記車体の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量および前記ズレ角に基づいて前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する制御手段と
を具備する搬送車両。
【請求項２】
ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両であって、
車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、前記ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、
前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、
前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪と、
前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する車両の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に、車両の走行を停止し、その後、軌道復旧制御を実行する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記軌道復旧制御において、
前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定し、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両。
【請求項３】
前記制御手段は、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め設定されている許容範囲を超えていた場合には走行を停止し、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定し、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させる方向に前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する軌道復旧制御を実行する請求項１に記載の搬送車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記軌道復旧制御において、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定した後、前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方に対する駆動制御指令値とこの駆動制御指令値を与えたときの前記車体の位置ズレ量およびズレ角をシミュレートし、このシミュレート結果を前記駆動制御指令値にフィードバックすることにより、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させる請求項２または請求項３に記載の搬送車両。
【請求項５】
車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪とを備え、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両の自動走行制御方法であって、
前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する前記車体の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量および前記ズレ角に基づいて前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両の自動走行制御方法。
【請求項６】
車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪とを備え、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両の自動走行制御方法であって、
前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する車両の位置ズレ量およびズレ角を推定し、
推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に車両の走行を停止し、
前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定するとともに、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両の自動走行制御方法。
【請求項７】
推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に走行を停止し、
前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定するとともに、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する請求項５に記載の搬送車両の自動走行制御方法。
【請求項８】
前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定した後、前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方に対する駆動制御指令値とこの駆動制御指令値を与えたときの前記車体の位置ズレ量およびズレ角をシミュレートし、このシミュレート結果を前記駆動制御指令値にフィードバックすることにより、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させる請求項６または請求項７に記載の搬送車両の自動走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動走行を行う搬送車両およびその自動走行制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
港湾等のコンテナヤード、あるいは倉庫内におけるコンテナの荷役作業には、ストラドルキャリア、トランスファークレーン、ＲＴＧ（Rubber Tyred Gantry Crane）等といったコンテナ荷役搬送車両が多用されている。例えば、特許文献１には、路面に敷設されたガイドラインに沿って自動走行を行うクレーンが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４６５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に開示されたクレーンは、ガイドラインから車体の軌道がはずれないように軌道修正を行いながら走行を行うものである。しかしながら、ガイドラインから車体が所定範囲を超えて外れてしまったような場合には、自動による軌道修正が困難となるので、人力に頼らざるを得ない。この場合、遠隔操作或いはクレーンに設けられた運転室から作業員が手動によりクレーンを制御して軌道を修正することとなるが、この作業は熟練した技術を要する上、相当な時間を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、搬送車両の軌道復旧制御を自動で行うことにより、作業員の労力の軽減ならびに軌道復旧完了までに要する時間を短縮することのできる搬送車両およびその自動走行制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両であって、車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、前記ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪と、前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する前記車体の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量および前記ズレ角に基づいて前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する制御手段とを具備する搬送車両を提供する。
【０００６】
本発明によれば、複数のセンサの検出結果に基づいてガイドラインに対する車体の位置ズレ量およびズレ角を推定するので、車体がガイドラインに対してどのような位置、姿勢にあるのかを把握することができる。このように、ガイドラインに対する車体の位置、姿勢を確実に把握することができるので、これらの情報に基づいて車体をガイドラインに近づける制御を自動で行うことが可能となる。
【０００７】
本発明は、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両であって、車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、前記ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪と、前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する車両の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に、車両の走行を停止し、その後、軌道復旧制御を実行する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記軌道復旧制御において、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定し、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両を提供する。
【０００８】
本発明によれば、位置ズレ量またはズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合には走行を一旦停止して、軌道復旧制御を実行する。この場合において、軌道復旧制御では、ガイドラインに対する車体の位置ズレ量とズレ角との関係に基づいて車体の走行方向を決定し、決定した走行方向に車体を走行させるので、車体を効率的にガイドラインに近づけることが可能となる。
【０００９】
上記いずれかの搬送車両において、前記制御手段は、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め設定されている許容範囲を超えていた場合には走行を停止し、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定し、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させる方向に前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する軌道復旧制御を実行することとしてもよい。
【００１０】
このようにすることで、位置ズレ量またはズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合には走行を一旦停止して、軌道復旧制御が実行される。この軌道復旧制御においては、ガイドラインに対する車体の位置ズレ量とズレ角との関係に基づいて車体の走行方向を決定し、決定した走行方向に車体を走行させるので、車体を効率的にガイドラインに近づけることが可能となる。
【００１１】
上記いずれかの搬送車両において、前記制御手段は、前記軌道復旧制御において、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定した後、前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方に対する駆動制御指令値とこの駆動制御指令値を与えたときの前記車体の位置ズレ量およびズレ角をシミュレートし、このシミュレート結果を前記駆動制御指令値にフィードバックすることにより、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させることとしてもよい。
【００１２】
このように、軌道復旧制御においては、第１車輪および第２車輪の少なくとも一方に対する駆動制御指令値とこの駆動制御指令値を与えたときの車体の位置ズレ量及びズレ角をシミュレートし、このシミュレート結果を前記駆動制御指令値にフィードバックするので、ガイドラインに対する車体の位置や姿勢を逐次把握することができ、効率的にかつ自動で車体をガイドラインに近づけることが可能となる。
【００１３】
本発明は、車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪とを備え、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両の自動走行制御方法であって、前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する前記車体の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量および前記ズレ角に基づいて前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両の自動走行制御方法を提供する。
【００１４】
本発明は、車体の走行方向に沿って間隔をおいて配置されるとともに、ガイドラインに対する位置ズレ量を検出するための複数のセンサと、前記車体の走行方向に沿って設けられた第１車輪と、前記第１車輪に対して前記走行方向と平行に設けられた第２車輪とを備え、ガイドラインに沿って自動走行する搬送車両の自動走行制御方法であって、前記センサの検出結果に基づき前記ガイドラインに対する車両の位置ズレ量およびズレ角を推定し、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に車両の走行を停止し、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定するとともに、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御する搬送車両の自動走行制御方法を提供する。
【００１５】
上記いずれかの搬送車両の自動走行制御方法において、推定した前記位置ズレ量または前記ズレ角が予め登録されている許容範囲を超えていた場合に走行を停止し、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定するとともに、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させるように前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方を駆動制御することとしてもよい。
【００１６】
上記いずれかの搬送車両の自動走行制御方法において、前記位置ズレ量と前記ズレ角との関係に基づいて走行方向を決定した後、前記第１車輪および第２車輪の少なくとも一方に対する駆動制御指令値とこの駆動制御指令値を与えたときの前記車体の位置ズレ量およびズレ角をシミュレートし、このシミュレート結果を前記駆動制御指令値にフィードバックすることにより、前記車体の位置ズレ量およびズレ角を減少させることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軌道復旧制御を自動で行うので、作業員の労力の軽減ならびに軌道復旧完了までに要する時間を短縮することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係る搬送車両およびその自動走行制御方法について、図面を参照して説明する。本実施形態では、搬送車両としてコンテナヤードにおいてコンテナ荷役作業を行うヤードクレーンを例示して説明する。なお、搬送車両はこのようなヤードクレーンに限られることなく、ガイドラインに沿って自動走行する車両であればよく、例えば、工場内において部品等を搬送する搬送台車等であってもよい。
【００１９】
まず、本実施形態に係るヤードクレーンが荷役作業などを行うコンテナヤードについて、図１を参照して簡単に説明する。
図１は、コンテナヤードの一例を示す図である。図１に示されるように、コンテナヤードには複数のレーン１８が設けられており、例えば、一つのレーン１８に一台以上のヤードクレーン１０が配置されている。このようなコンテナヤードにおいて、ヤードクレーン１０は各レーン１８内を移動することで、ヤード上に積み上げられたコンテナＣを無人搬送車１９に積載したり、或いは、無人搬送車１９に積載されているコンテナを積み降ろしたりする荷役作業を行う。
【００２０】
上記ヤードクレーン１０は、図２に示すように、水平方向に配設されたガータ４１の両端部に柱状の脚構造体４２ａ、４２ｂを連結してなる門型構造体（車体）２を有している。
門型構造体２を構成する脚構造体４２ａの下端部には、門型構造体２の走行方向に沿って複数の第１車輪４３ａが設けられている。本実施形態において、門型構造体２の走行方向とは、図２に示されているように、ガータ４１の長手方向に直交する方向、換言すると、後述するトロリ４４の横行方向に直交する方向をいう。また、本実施形態においては、走行方向を左右方向、横行方向を前後方向と定義する。
【００２１】
脚構造体４２ｂの下端部には、第１車輪４３ａに対してヤードクレーン１０の走行方向と平行に複数の第２車輪４３ｂが設けられている。このような第１車輪４３ａ、第２車輪４３ｂによってヤードクレーン１０が走行可能とされている。また、各脚構造体４２ａ、４２ｂの下端には、走行モータ（図示略）が設けられており、これら走行モータによって、第１車輪４３ａ、第２車輪４３ｂが駆動されることにより、ヤードクレーン１０が自走可能とされている。
【００２２】
ガータ４１には、ガータ４１の長手方向へ沿って移動可能に支持されたトロリ４４が設けられており、このトロリ４４には、コンテナ等の搬送品を吊り上げる吊具４５がワイヤ４６によって吊り下げられている。
トロリ４４には、ワイヤ４６の巻取り、送り出しを行う昇降装置４７が設けられている。この昇降装置４７は、巻きモータによってワイヤ４６が巻回されたドラムを回転させることにより、ワイヤ４６のドラムへの巻取り及び送り出しを行い、吊具４５を昇降させるようになっている。さらに、トロリ４４には、横行モータ（図示略）によってトロリ４４をガータ４１の長手方向に沿って移動させるトロリ装置（図示略）が設けられている。
【００２３】
また、脚構造体４２ｂには、その下端側にディーゼルエンジン式の発電機１１が設けられており、隣接して設けられた燃料タンク（図示略）からの燃料によって駆動するようになっている。また、対向側の脚構造体４２ａには、電気室２０が設けられている。電気室２０には、配電盤や制御装置が内蔵されている。配電盤は、発電機１１から供給される電力を上述した各モータ（走行モータ、巻きモータ、横行モータ等）に対して供給するためのものである。制御装置は、クレーンの各部の制御（例えば、クレーンの走行制御、トロリの横行制御、昇降装置４７による昇降制御等）を行うものである。
【００２４】
第１車輪４３ａおよび第２車輪４３ｂには、各車輪の速度検出を行うための速度検出器３５（図３参照）が設けられている。この速度検出器３５は、各車輪の速度を検出し、この検出結果を後述する制御装置に出力する。速度検出器３５としては、例えば、パルスジェネレータや、ロータリーエンコーダ等が挙げられる。速度検出器３５は、各車輪の回転軸に設けられていても良いし、各車輪を回転駆動させる走行モータの回転軸に設けられていても良い。
また、脚構造体４２ａの下端部には、路面に敷設されヤードクレーン１０をガイドするためのガイドライン５０からの位置ズレ量を検出するための複数のオートステアリングセンサ（センサ）３２が設けられている。オートステアリングセンサ３２による検出結果は、制御装置に出力される。
【００２５】
次に、本実施形態に係るガイドライン５０について、図３を参照して説明する。図３は、上記ガイドライン５０とヤードクレーン１０との位置関係を示した図であり、ヤードクレーンを横行方向に見た図である。
ガイドライン５０は、例えば、その長手方向(ガイド方向)に沿って短いユニット状の磁石が多数並べられたものである。本実施形態において、磁石５０ａはＮ極を上方に向けて配置されており、磁石５０ｂはＳ極を上方に向けて配置されており、磁石５０ａと磁石５０ｂとは交互に配置されている。
【００２６】
図４は、オートステアリングセンサ３２の概略図である。各オートステアリングセンサ３２は横行方向と平行な方向（ヤードクレーン１０の走行方向と直交する方向）に所定の間隔をあけて相互に配置される複数の素子３２ａを有している。ガイドライン５０に近接した素子３２ａは、磁石５０ａ又は磁石５０ｂの磁界５１を感知して磁石５０ａまたは磁石５０ｂの存在を検出する。
【００２７】
オートステアリングセンサ３２は、素子３２ａの配列方向のうち、磁石５０ａまたは磁石５０ｂを検出した複数の素子群の中間となる位置に、ガイドライン５０が位置していると判定する。制御装置は、このガイドライン５０の位置情報に基づいて、ガイドライン５０に対するヤードクレーン１０の位置ズレ量や位置ズレ角を得ることができるので、ヤードクレーン１０の第１車輪４３ａおよび第２車輪４３ｂの回転数を制御することにより、横行方向におけるヤードクレーン１０の位置を制御してオートステアリングセンサ３２の中間位置にガイドライン５０が対向位置するようにする。このように制御を行うことで、ヤードクレーン１０をガイドライン５０に沿って走行させることが可能となる。
【００２８】
また、オートステアリングセンサ３２の各素子３２ａは、磁界５１の向き等から、検出した磁石が、Ｎ極を上方に向けて配置された磁石５０ｂと、Ｓ極を上方に向けて配置された磁石５０ａとのうちのどちらであるかを判別することができるようになっている。
【００２９】
制御装置は、上述のオートステアリングセンサ３２からの信号、速度検出器３５からの信号に基づいて、ガイドライン５０に沿った走行を実現させるとともに、ガイドライン５０から予め設定されている許容範囲を超えて外れてしまった場合には走行を停止し、軌道復旧制御を実行する。
ここで、例えば、ヤードクレーンにおいては、例えば、コンテナＣ（図１参照）と発電機（エンジン）１１との距離がかなり狭い（例えば、６００ｍｍ程度）、或いは、走行ルートによっては、遠隔操作式のヤードクレーン１０を制御するための通信手段として用いられる地上制御盤（路面上に配されている）に接近する恐れがあるなどの理由から、ヤードクレーン１０の車体がガイドライン５０から許容範囲を超えて外れてしまった場合には、安全性の面から走行を停止するよう制御を行っている。この場合、その後、後述する軌道復旧制御を実行し、ヤードクレーン１０をガイドライン５０に近づける走行制御を行う。
【００３０】
次に、上述したような構成を備えるヤードクレーンにおいて制御装置によって実行されるヤードクレーンの自動走行制御方法について説明する。なお、以降の説明においては、脚構造体４３ａの下端部には２つのオートステアリングセンサ３２が設けられているものとし、そのうち右側に配置されているセンサを右側センサ３２ｒ、他方を左側センサ３２ｈとして定義する。
【００３１】
まず、ヤードクレーン１０の走行時において、右センサ３２ｒによりガイドライン５０に対する右センサの位置ズレ量（以下「右ズレ量」という）Ｚｒが、左センサ３２ｈによりガイドライン５０に対する左センサの位置ズレ量（以下「左ズレ量」という。）Ｚｈが、エンコーダ等の検出情報が所定の時間間隔でそれぞれ検出され、検出結果が制御装置に転送される。
【００３２】
制御装置は、エンコーダ等の検出情報に基づいてクレーンの走行位置情報Ｐを推定し、推定した走行位置情報Ｐ並びに右ズレ量Ｚｒ及び左ズレ量Ｚｈを内蔵するメモリに記憶する。また、制御装置は、所定の時間間隔おきに、右ズレ量Ｚｒ及び左ズレ量Ｚｈが予め設定されている許容範囲内であるか否かを判定する（図５のステップＳＡ１）。本実施形態では、１００ｍｓ間隔で各センサ等による検出処理が行われ、３０ｓ間隔で制御装置による上記判定処理が行われる。
【００３３】
判定処理では、右ズレ量、左ズレ量共に許容範囲内であれば、判定対象とされた各右ズレ量Ｚｒおよび左ズレ量Ｚｈに正常フラグを関連付けてメモリに記憶するとともに、通常の自動走行制御を引き続き実施する。これに対し、少なくともいずれか一方でも許容範囲を超えていた場合には、オートステアはずれ（異常）が発生していると判断し、走行を停止した後（ステップＳＡ２）、軌道復旧制御を実行する（ステップＳＡ３）。
【００３４】
軌道復旧制御では、まず、オートステアはずれが検出される直前にメモリに書き込まれた右ズレ量および左ズレ量をメモリから取得する（図６のステップＳＢ１）。そして、取得した右ズレ量Ｚｒおよび左ズレ量Ｚｈを用いてガイドライン５０に対するクレーンの現時点における位置ズレ量ｅ１とズレ角ｅ２とを以下の（１）式、（２）式を用いて推定する（ステップＳＢ２）。
【００３５】
ｅ１＝（Ｚｒ＋Ｚｈ）／２      （１）
ｅ２＝（Ｚｒ−Ｚｈ）／２＋（ｅ２／（Ｌｃ／２））＊（現在走行位置−Ｐ）  （２）
【００３６】
上記（１）、（２）式において、Ｐは上記右ズレ量Ｚｒ及び左ズレ量Ｚｈが取得されたときのクレーンの走行位置、Ｌｃはヤードクレーン１０の左右方向の車体長さである。図７にガイドライン５０、位置ズレ量ｅ１、ズレ角ｅ２、右ズレ量Ｚｒ、左ズレ量Ｚｈの関係を示す。図７は、ヤードクレーン上方から路面を見たときの図であり、右センサ３２ｒ及び左センサ３２ｈの中心位置とガイドライン５０との位置関係の一例を示した図である。
【００３７】
続いて、制御装置は、算出したｅ１とｅ２との符号に基づいて軌道復旧のための走行方向を決定する（ステップＳＢ３）。具体的には、ｅ１とｅ２とが同符号の場合には左方向と決定し、ｅ１とｅ２とが異符号の場合には右方向と決定する。例えば、ガイドライン５０に対する脚構造体４２ａの姿勢が図８に示すような向きとされていた場合には走行方向を左方向と決定し、ガイドライン５０に対する脚構造体４２ａの姿勢が図９に示すような向きとされていた場合には走行方向を右方向と決定する。
【００３８】
続いて、制御装置は、オートステアリングの制御シミュレーションによりヤードクレーン１０の位置ズレ量及びズレ角を低減させるような速度指令値を求め、これらの速度指令値を第１車両および第２車両に対して与えることにより、ヤードクレーン１０をガイドラインに近づける走行制御を行う（ステップＳＢ４）。図１０は、オートステアリング制御のシミュレーション内容を示したブロック線図である。
【００３９】
図１０に示すように、オートステアリングの制御シミュレーションは、オートステアリング制御とズレ発生モデルとを備えて構成される。まず、オートステアリング制御では、初期情報としてステアリングはずれが検知されたときの位置ズレ量ｅ１、ズレ角ｅ２に基づいて、これらの位置ズレ量ｅ１及びズレ角ｅ２を解消させるような速度指令差ｕｋ（ｋ＝０）を求める。ｕｋは、例えば、以下の（３）式を解くことにより求めることができる。
【００４０】
ｕｋ＝Ｋｘｋ      （３）
【００４１】
ここで、速度指令差ｕｋとは、第１車両４３ａに与える速度指令値と第２車両４３ｂに与える速度指令値との差分である。本実施形態では、この速度指令差ｕｋを制御することにより、徐々にヤードクレーン１０をガイドライン５０に近づけていく。また、（３）において、Ｋは定数、ｘｋは後述するズレ発生モデルにて求められる各種パラメータである。
【００４２】
上記オートステアリング制御において求められた速度指令差ｕｋは、制御指令として走行モータに与えられる。具体的には、速度指令差ｕｋに基づいて第１車両４３ａおよび第２車両４３ｂに与える速度指令値が決定され、これらの速度指令値に基づいて走行モータが駆動制御されることにより、第１車輪４３ａと第２車輪４３ｂとの速度差が上記速度指令差ｕｋになるように制御される。
更に、上記速度指令差ｕｋは、ズレ発生モデルにおける入力情報として取り扱われる。ズレ量発生モデルでは、上記速度指令差ｕｋに基づく速度指令値を第１車両４３ａ及び第２車両４３ｂの駆動制御指令値として与えた場合に、ヤードクレーン１０の位置及び姿勢がどのように変化するのかをシミュレーションにより推定する。ここで、ヤードクレーンの動的挙動のシミュレーションモデルは、例えば、図１１に示されるようなモデルとして表される。
【００４３】
図１１に示されるように、ズレ量発生モデルでは、オートステアリング制御によって算出された速度指令差ｕｋを積分することにより、図１２（ｂ）に示すように、前後ズレ角Ｘｓ１を計算する。更に、前後ズレ角Ｘｓ１に対して一次遅れ要素を考慮することにより、図１２（ｃ）に示すように、所定時間後（例えば、２秒後）の前後ズレ角θを求める。続いて、一次遅れ後の前後ズレ角θにＬｃ／Ｌｓ（Ｌｓは前後方向におけるヤードクレーンの車両の長さ）を乗算することにより、左右ズレ量Ｘｓ２を算出する。続いて、図１２（ｃ）に示すように、左右ズレ量Ｘｓ２をラジアン（ｒａｄ）に単位変換した後、更に、走行速度Ｖ０に変換する。そして、この走行速度Ｖ０を積分することにより、ヤードクレーン１０のガイドライン５０に対する位置ズレ量Ｘｐを計算する。
図１１に示したモデルを状態方程式で数式表現すると以下の（４）式のように表される。
【００４４】
【数１】
2009059059.tif 000003
【００４５】
上記（４）式において、Ｐ２はＶ０／Ｌｃ、Ｐ１はＬｃ／Ｌｓである。
このようにして、ズレ発生モデルを用いて、速度指令差ｕｋが与えられたときのヤードクレーン１０の位置ズレ量Ｘｐ、ズレ角Ｘｓ１、Ｘｓ２をシミュレーションすると、このシミュレーション結果をオートステアリング制御にフィードバックする（図１０参照）。このようにして、速度指令差ｕｋを与えたことによるヤードクレーン１０の挙動をシミュレーションすることによって、最適な指令値を求め、効率的にヤードクレーン１０をガイドラインに戻すこととしている。
【００４６】
図１３に、初期状態として右ズレ量Ｚｒ＝１５０ｍｍ、左ズレ量Ｚｈ＝１５０ｍｍであった場合の軌道復旧制御におけるシミュレーション結果を示す。図１３（ａ）はオートステアリング制御において算出された速度指令差ｕｋを示した図、図１３（ｂ）は第２車輪４３bに与えられる速度指令値（前側走行速度指令）と、第１車輪４３ａに与えられる速度指令値（後側走行速度指令）とを示した図、図１３（ｃ）は右ズレ量Ｚｒ、左ズレ量Ｚｈの推移を示した図である。
ここで、図１３（ｂ）に示すように、いずれの速度指令値も６００ｍｍ／ｓで一定となり全体として台形を描いているのは、速度６００ｍｍ／ｓの速度制限を設けているからである。このように、前側走行速度指令と後側走行速度指令とを制御することで、図１３（ｃ）に示されるように、右ズレ量Ｚｒ及び左ズレ量Ｚｈを徐々に低減し、ヤードクレーン１０をガイドライン５０に徐々に近づけることができる。
【００４７】
そして、このようにしてヤードクレーン１０がガイドライン５０に徐々に近づくことにより、右側センサ３２ｒによって検出される右ズレ量Ｚｒおよび左側センサ３２ｈによって検出される左ズレ量Ｚｈが予め設定されている許容範囲内に再び入ったことが確認されると（図６のステップＳＢ５において「ＹＥＳ」）、制御装置は、前後の速度指令、つまり、第１車両４３ａ及び第２車両４３ｂの回転速度をゼロに落とすことによりヤードクレーン１０の走行を停止し（ステップＳＢ７）、当該軌道復旧制御を終了する。
なお、上記シミュレーションによるオートステアリング制御を実行してから所定時間が経過した場合には（ステップＳＢ６において「ＹＥＳ」）、右ズレ量Ｚｒ及び左ズレ量Ｚｈが許容範囲内でない場合でも、ヤードクレーン１０の走行を停止させ、当該軌道復旧制御を終了する（ステップＳＢ７）。
【００４８】
以上述べてきたように、本実施形態の搬送車両及び搬送車両の自動走行制御方法によれば、右側センサ３２ｒ及び左側センサ３２ｈの検出結果に基づいてガイドライン５０に対するヤードクレーン１０の位置ズレ量およびズレ角を推定するので、ヤードクレーン１０がガイドライン５０に対してどのような位置および姿勢にあるのかを把握することができ、これらの情報に基づいてヤードクレーン１０をガイドラインに近づける制御を自動で行うことが可能となる。これにより、作業員等の負担を軽減することができるとともに、速やかにヤードクレーン１０をガイドライン５０に戻すことが可能となる。
【００４９】
なお、上述した本実施形態では、右ズレ量Ｚｒおよび左ズレ量Ｚｈを用いて上記（１）、（２）式にしたがってオートステアはずれ発生時におけるヤードクレーン１０の位置ズレ量およびズレ角を求めていたが、これに代えて、ガイドライン５０を外れた後の前後移動量差、換言すると、車輪回転量差も考慮してヤードクレーンの位置ズレ量ｅ１、ズレ角ｅ２ａを求めることとしてもよい。
クレーンの位置ズレ量ｅ１及びズレ角ｅ２は以下の（５）〜（７）式によって求められる。
ｅ２＝（Ｚｒ−Ｚｈ）／２＋（Ｐａ−Ｐｆ）／Ｌｓ＊（Ｌｃ／２）      （５）
ここで、図１４に示されるようにＰａは後側移動量、Ｐｆは前側移動量である。
ｅ１＝（Ｚｒ＋Ｚｈ）／２＋ｅ２ａ／Ｌｓ＊（現在走行位置−Ｐ）      （６）
ｅ２ａ＝（Ｚｒ−Ｚｈ）／２＋（Ｐａ−Ｐｆ）／Ｌｓ＊（Ｌｃ／２）／２      （７）
ｅ２ａは、外れる直前のズレ角と走行停止後のズレ角の平均値である。
このように、前後移動量差、換言すると、車輪回転量差を考慮することにより、ヤードクレーン１０の位置ズレ量及びズレ角の推定精度を向上させることができる。
【００５０】
また、上記位置ズレ量およびズレ角の算出方法に代えて、ヤードクレーン１０にジャイロが設けられている場合には、この検出値を用いてズレ量ｅ１及びズレ角ｅ２を求めることとしてもよい。
ｅ２＝（Ｚｒ−Ｚｈ）／２＋（Ｊ１−Ｊ０）＊（Ｌｃ／２）      （８）
ここで、Ｊ０はオートステアはずれ直前のジャイロ検出値（ｒａｄ）、Ｊ１は軌道復旧制御開始時、つまり走行停止時におけるジャイロ検出値（ｒａｄ）である。
ｅ１＝（Ｚｒ＋Ｚｈ）／２＋ｅ２ａ／Ｌｓ＊（現在走行位置−Ｐ）      （９）
ｅ２ａ＝（Ｚｒ−Ｚｈ）／２＋（Ｊ１−Ｊ０）＊（Ｌｃ／２）／２      （１０）
このように、ジャイロの検出値を用いることにより、ヤードクレーン１０の位置ズレ量及びズレ角の推定精度を向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明の搬送車両およびその自動走行制御方法は、上述したヤードクレーンに限定されることなく、コンテナヤードに存在する各種クレーンに適用可能である他、その他の搬送車両などにも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】コンテナヤードの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヤードクレーンの全体構成を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコンテナヤードに設けられたガイドラインとヤードクレーンとの位置関係を示した平面図である。
【図４】オートステアリングセンサの概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る自動走行制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る軌道復旧制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ズレ量およびズレ角について説明するための図である。
【図８】ズレ量およびズレ角に基づいて決定される走行方向を例示した図である。
【図９】ズレ量およびズレ角に基づいて決定される走行方向を例示した図である。
【図１０】オートステアリング制御のシミュレーション内容を示したブロック線図である。
【図１１】ズレ発生モデルの内部構成を示したブロック線図である。
【図１２】図１１に示したズレ発生モデルの内容を説明するための図である。
【図１３】初期状態として右ズレ量＝１５０ｍｍ、左ズレ量＝１５０ｍｍであった場合の軌道復旧制御におけるシミュレーション結果を示した図である。
【図１４】ガイドラインを外れた後の前後移動量差も考慮してヤードクレーンの位置ズレ量およびズレ角を求める場合における各パラメータを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ヤードクレーン
３２  オートステアリングセンサ
５０  ガイドライン
４３ａ  第１車輪
４３ｂ  第２車輪
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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