搬送車及びプログラム
【課題】誘導線に対する転舵車輪の内回り走行及び外回り走行に応じて転舵角度の制御量を変更する搬送車及びプログラムに関する。
【解決手段】台車１は、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対するガイド偏差を検出するガイドセンサ４ａ、４ｂを前後方向に備える。台車１の前方に向かってガイドセンサ４ａ、４ｂの左側に前輪３ａ、後輪３ｂが前後に離間して備えられている。制御部５は、ガイド偏差にゲインを乗じて得られた制御量を用いて前輪３ａ、後輪３ｂの転舵角度を制御することで搬送車が磁気テープ１０に沿って走行する。搬送車が直進時に磁気テープ１０に沿って左旋回する場合、磁気テープ１０に対して前輪３ａ及び後輪３ｂが内回り走行する。制御部５は、前輪３ａ及び後輪３ｂが内回り走行する場合、外回り走行時の制御量よりも大きな制御量に変更する。
【解決手段】台車１は、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対するガイド偏差を検出するガイドセンサ４ａ、４ｂを前後方向に備える。台車１の前方に向かってガイドセンサ４ａ、４ｂの左側に前輪３ａ、後輪３ｂが前後に離間して備えられている。制御部５は、ガイド偏差にゲインを乗じて得られた制御量を用いて前輪３ａ、後輪３ｂの転舵角度を制御することで搬送車が磁気テープ１０に沿って走行する。搬送車が直進時に磁気テープ１０に沿って左旋回する場合、磁気テープ１０に対して前輪３ａ及び後輪３ｂが内回り走行する。制御部５は、前輪３ａ及び後輪３ｂが内回り走行する場合、外回り走行時の制御量よりも大きな制御量に変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導線に対する転舵車輪の内回り及び外回りに応じて転舵角度の制御量を変更する搬送車及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無人化を指向する先端工場には、無人の搬送車が導入されてきている。例えば、磁気誘導方式の搬送車の場合、誘導線として床面に磁気テープが貼り付けられる。搬送車は、磁気センサを台車に備えることにより、磁気テープが発生する磁気を検出して誘導線に対する偏差を走行中に随時検出する。そして、搬送車は、検出した偏差に基づいて転舵角度の制御量を求め、偏差が０になるようフィードバック制御することにより、誘導線に沿って走行する（例えば特許文献１参照）。制御量は、走行速度及び誘導線の曲率に応じて変更される。また、搬送車の転舵車輪が磁気テープ上を走行する場合、磁気テープが磨耗する。そこで、磁気センサに対して走行方向の左側又は右側に転舵車輪を配置することで、転舵車輪が磁気テープ上を走行しないようにすることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、磁気センサに対して走行方向の左側又は右側に転舵車輪を配置した従来の搬送車では、旋回時に誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行となることがあり、曲がり切れずに誘導線から逸脱することがあった。
【０００５】
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、内回り走行時に外回り走行時より大きくなるよう転舵角度の制御量を変更する制御部を備えることにより、誘導線からの逸脱を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示する搬送車は、路面に設定してある誘導線に対する位置偏差を検出する偏差検出部を備え、前記誘導線に沿って搬送すべく前記位置偏差に基づいて転舵車輪を転舵する搬送車において、前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて前記転舵車輪の転舵角度を制御する制御部と、前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向の内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定部とを備え、前記制御部は、前記内外判定部による判定結果に応じて前記制御量を変更するようにしてある。
【０００７】
本願にあっては、誘導線に対する位置偏差が走行中に随時検出され、当該位置偏差に基づいて求められた制御量を用い、転舵車輪の転舵角度が制御される。搬送車が誘導線に沿って旋回する場合、誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行と、旋回半径方向の外側を走行する外回り走行とのいずれにあるかが判定される。転舵車輪が曲率半径の短い走行軌跡を描く内回り走行及び曲率半径の長い走行軌跡を描く外回り走行夫々に応じて制御量が変更される。
【０００８】
本願に開示する搬送車は、走行方向が前進方向及び後退方向のいずれであるかを判定する方向判定部と、該方向判定部による判定結果及び前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて左旋回及び右旋回のいずれであるかを判定する旋回判定部と、前記転舵車輪が前記誘導線に対して走行方向の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部とを備え、前記内外判定部は、前記位置判定部により前記転舵車輪が走行方向の左側（右側）に位置すると判定した状態で前記旋回判定部により左旋回（右旋回）と判定した場合、前記転舵車輪が内側（外側）に位置すると判定するようにしてある。
【０００９】
本願にあっては、誘導線に対する位置偏差と、前進方向及び後退方向のいずれであるかを示す判定結果とに基づいて、搬送車が誘導線から走行方向右側にずれることによって開始される左旋回、又は誘導線から走行方向左側にずれることにより開始される右旋回のいずれにあるかを判定する。そして、搬送車は、転舵車輪が誘導線に対して走行方向左側に位置する場合、左旋回時に内回り走行と判定し、右旋回時に外回り走行と判定する。また、搬送車は、転舵車輪が誘導線に対して走行方向右側に位置する場合、右旋回時に内回り走行と判定し、左旋回時に外回り走行と判定する。
【００１０】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記内外判定部により前記転舵車輪が内側に位置すると判定した場合、前記内外判定部により前記転舵車輪が外側に位置すると判定した場合で転舵角度の制御に用いる制御量よりも大なる制御量に変更するようにしてある。
【００１１】
本願にあっては、誘導線に沿って転舵車輪が曲率半径の小さい走行軌跡を描く内回り走行時に、外回り走行時で用いられる制御量よりも大きな制御量に変更されて転舵車輪の転舵量が増大される。
【００１２】
本願に開示する搬送車は、速度を検出する速度検出部を備え、前記制御部は、前記速度検出部により検出した速度に基づいて前記制御量を変更するようにしてある。
【００１３】
本願にあっては、検出した転舵車輪の速度に応じて制御量が変更される。例えば、内回り走行時に曲がりきれない虞がある速い速度が検出された場合に外回り走行時よりも大きな制御量が用いられて転舵車輪の転舵量が増大される。
【００１４】
本願に開示する搬送車は、前記偏差検出部は、略直下に位置する誘導線に対する位置偏差を検出するようにしてあり、前記転舵車輪は、前記偏差検出部に対して走行方向の左側又は右側に配置してある。
【００１５】
本願にあっては、搬送車に取り付けられた偏差検出部が略直下に位置する磁気テープ及び反射テープ等からなる誘導線が生じる磁気及び光を感知することで、誘導線に対する位置偏差を検出する。転舵車輪は、偏差検出部の取付位置から走行方向の左側又は右側にずらした位置に取り付けられており、搬送車の走行中に転舵車輪が誘導線上を走行しない。
【００１６】
本願に開示する搬送車は、前記転舵車輪は、走行方向に沿って複数配置してあり、前記制御部は、複数の転舵車輪夫々の転舵角度を制御し、前記内外判定部による判定結果に応じて走行方向前側に配置してある転舵車輪の制御に用いられる制御量を変更するようにしてある。
【００１７】
本願にあっては、走行方向の前後に複数の転舵車輪が配置してある。誘導線に対する各転舵車輪の位置偏差に基づいて各転舵車輪の転舵角度の制御量が求められる。内回り旋回及び外回り旋回走行夫々で、誘導線に沿って各転舵車輪が走行すべき各軌跡の曲率に応じた制御量に変更される。
【００１８】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記位置偏差に基づいてＰＩＤ制御し、前記制御量を求めるようにしてある。
【００１９】
本願にあっては、位置偏差が略零になるよう転舵車輪の転舵角度がＰＩＤ制御され、誘導線に沿って搬送車が走行する。
【００２０】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記位置偏差に係数を乗じて制御量を求め、該制御量を変更すべく前記係数を変更するようにしてある。
【００２１】
本願にあっては、位置偏差に係数を乗じて得た制御量を用いて、位置偏差を略零にすべく転舵車輪の転舵角度が制御される。内回り走行時には、外回り走行時に設定される係数よりも大なる係数に変更されて転舵車輪の制御量が増大される。
【００２２】
本願に開示するプログラムは、誘導線に対する位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて転舵車輪を制御し、前記誘導線に沿って走行する搬送車が備えるコンピュータに、前記制御量を変更させるプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定ステップと、該内外判定ステップによる判定結果に応じて前記制御量を変更する変更ステップとを実行させる。
【００２３】
本願にあっては、搬送車が誘導線に沿って旋回する場合、誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行と、旋回半径方向の外側を走行する外回り走行とのいずれにあるかが判定される。転舵車輪が曲率半径の短い走行軌跡を描く内回り走行及び曲率半径の長い走行軌跡を描く外回り走行夫々に応じて転舵角度の制御量が変更される。
【発明の効果】
【００２４】
当該装置の一観点によれば、内回り走行時に転舵角度の制御量を変更する制御部を備えることにより、誘導線からの逸脱を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。
【図２】実施の形態１に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。
【図３】ゲイン表のレコードレイアウトの例を示す図表である。
【図４】前進時の搬送車の外回り走行を説明するための説明図である。
【図５】前進時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。
【図６】後退時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。
【図７】ゲイン設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】旋回制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】ゲイン表のレコードレイアウトの他の例を示す図表である。
【図１０】前輪及び後輪の他の配置例を説明するための搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。
【図１１】実施の形態２に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１
以下、実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。本願に係る搬送車は、路面に設定された誘導線に沿って走行し、搬送物を搬送する。搬送車で用いられる誘導方式には、路面に貼設された磁気テープが発生する磁気を検出する磁気誘導方式及び路面に貼設された反射テープにより反射された光を検出する光誘導方式等が用いられる。本実施の形態では、磁気誘導方式を用いた搬送車を例に挙げて説明する。
【００２７】
図１は、搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。図１中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。搬送車は、底面の４隅に車輪２、２、…が配された略矩形状の台車１を備える。台車１の前端及び後端近傍夫々の底面には、台車１の前後方向に向かい合うガイドセンサ（偏差検出部）４ａ、４ｂが台車１の幅方向略中央部から前方に向かって右側に設けられている。ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、搬送車の走行方向と交差する台車１の幅方向の略直線上に複数の磁気素子が間隙を有して配列された磁気センサアレイである。
【００２８】
ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、各磁気素子により磁気テープ１０が発する磁気を検出する。そして、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、幅方向略中央と、検出した磁気テープ１０の中央線Ｌ１０の位置との距離をガイド偏差（位置偏差）として検出する。また、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、中心位置から搬送車の走行方向左側に中央線Ｌ１０が変位した場合に負となる符号を付し、走行方向右側に中央線Ｌ１０が変位した場合に正となる符号を付してガイド偏差を出力するようにしてある。
【００２９】
台車１は、ガイドセンサ４ａ、４ｂの台車１の前方に向かって左側に、前後に離間する前輪３ａ、後輪３ｂを備える。前輪３ａ、後輪３ｂ夫々は、台車１を走行させる駆動輪及び台車１を転舵する転舵車輪として機能する。台車１には、前輪３ａ、後輪３ｂ夫々の転舵軸を回転させて転舵角度を変更するモータ等の前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂを備える。前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々は、転舵軸が所定角度を左回転又は右回転する都度、異なるパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを内蔵しており、異なるパルス信号夫々をカウントすることにより、左右の転舵角度を検出して出力する。
【００３０】
台車１の上面には、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差夫々に基づいて前輪３ａ、後輪３ｂ夫々の転舵角度を制御する制御部５を備える。制御部５は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力するガイド偏差にゲイン（係数）を乗じた制御量を得る。そして、制御部５は、得られた制御量夫々を用いて前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂの各転舵角度をフィードバック制御することで、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力するガイド偏差が０となるように前輪３ａ、後輪３ｂ夫々を転舵する。これにより、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ａ、４ｂの幅方向略中央の直下を通過するよう前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が転舵され、磁気テープ１０に沿って搬送車が走行する。
【００３１】
図２は、実施の形態１に係る制御部５の内部ハードウェア及び制御部５に接続されるハードウェアを示すブロック図である。前輪３ａ、後輪３ｂ夫々は、回転駆動させるためのホイールモータである前輪駆動部３２ａ、後輪駆動部３２ｂを内蔵する。後輪駆動部３２ｂは、後輪３ｂの車軸が所定角度を前進方向又は後退方向に回転する都度、異なるパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを内蔵している。そして、後輪駆動部３２ｂは、単位時間当たりのパルス信号をカウントすることにより、搬送車の走行速度を検出して出力する速度検出部３３ｂを備える。
【００３２】
また、後輪駆動部３２ｂは、異なるパルス信号夫々の立ち上がりを比較することにより、後輪３ｂの回転方向を検出し、搬送車の走行方向として前進方向又は後退方向のいずれかを出力する方向検出部３４ｂを備える。制御部５は、ＣＰＵ５０（ Central Processing Unit ）と、ＲＯＭ（ Read-Only Memory ）５１と、ＲＡＭ（ Random-Access Memory ）５２と、インターフェース部５３と、切替部５４とを備える。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５１に記憶してあるプログラム５１０をＲＡＭ５２に読み出して実行することにより、後述の内回り走行及び外回り走行を判定する内外判定部、並びに搬送車の左旋回及び右旋回を判定する旋回判定部として機能する。また、ＣＰＵ５０は、前輪３ａ、後輪３ｂが誘導路としての磁気テープ１０の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部としても機能する。ＣＰＵ５０は、バス５０ａを介してハードウェア各部を制御する。
【００３３】
ＲＯＭ５１には、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差に乗じるゲインを示す後述のゲイン表５１１と、プログラム５１０を実行する際に必要な各種変数等が予め記憶されている。インターフェース部５３は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差と、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々が出力する転舵角度と、速度検出部３３ｂが出力する走行速度と、方向検出部３４ｂが出力する走行方向とを受付けてＣＰＵ５０に与える。
【００３４】
インターフェース部５３は、ＣＰＵ５０から受付けた転舵角度を前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに出力する。また、インターフェース部５３は、ＣＰＵ５０から受付けた前進及び後退等の走行指示を前輪駆動部３２ａ及び後輪駆動部３２ｂに出力する。ＣＰＵ５０は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各偏差にゲインを乗じてフィードバック制御量を算出し、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々の転舵角度を制御する。切替部５４は、前輪３ａ、後輪３ｂが台車１の前方に向かってガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを示す切替スイッチであり、左側及び右側夫々に対応したスイッチ位置を有する。
【００３５】
そして、制御部５は、前輪３ａ、後輪３ｂの配置に応じて、切替部５４を左側に対応したスイッチ位置に切り替えられて台車１に取り付けられる。また、制御部５が、他の台車に取り付けられる場合、前輪３ａ、後輪３ｂの配置に応じて切替部５４のスイッチ位置が切り替えられる。ＣＰＵ５０は、切替部５４のスイッチ位置を検出して前輪３ａ、後輪３ｂがガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを取得するようにしてある。
【００３６】
図３は、ゲイン表５１１のレコードレイアウトの例を示す図表である。ゲイン表５１１には、複数のガイド偏差の範囲及び複数の走行速度の範囲に対応付けて異なる複数のゲインが記憶してある。図３中のＤ及びＶ夫々は、ガイド偏差及び走行速度を示す。図３に示す例では、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各ガイド偏差の絶対値が１０ｍｍ未満である場合、搬送車が直進しているとして直進ゲインを設定するようゲイン表５１１に記憶してある。ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各ガイド偏差の絶対値が小さい場合に大きなゲイン値を設定すると、フィードバック制御量が過大となり転舵角度の制御が不安定になることがある。そこで、ガイド偏差が小さい直進時に設定される直進ゲインには、後述の低速又は中速の旋回時に設定されるゲイン値よりも小さなゲイン値１０がゲイン表５１１に記憶してある。
【００３７】
また、図３に示す例では、ガイド偏差の絶対値が１０ｍｍ以上である搬送車の旋回時に直進ゲインよりも大きなゲイン値を有する低速ゲイン、外回りゲイン、及び内回りゲインと、直進ゲインよりも小さなゲイン値を有する高速ゲインとが設定される。速度検出部３３ｂが出力する走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ未満である低速旋回時には、直進ゲインより大きなゲイン値１５を有する低速ゲインが設定される。走行速度が５１ｍ／ｍｉｎ以上である高速旋回時には、直進ゲインよりも小さなゲイン値１を有する高速ゲインが設定される。走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ以上５１ｍ／ｍｉｎ未満の中速旋回時には、外回り走行及び内回り走行夫々に応じて外回りゲイン及び内回りゲインが設定されている。内回りゲインは、低速ゲインと略同一のゲイン値１５が設定され、外回りゲインには、内回りゲインのゲイン値１５よりも小さなゲイン値１３が設定されている。次に前進時の搬送車が外回り走行を行う場合の転舵角度の制御を説明する。
【００３８】
図４は、前進時の搬送車の外回り走行を説明するための説明図である。図４中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。図４に示す例では、前進している搬送車が走行方向に向かって右側に曲率半径Ｒ０を有する曲線を描く磁気テープ１０のカーブ部分に差し掛かっている。この場合、図４に示す如くガイドセンサ４ａの幅方向略中央から右へ変位した位置の直下に中央線Ｌ１０が位置し、ガイドセンサ４ａは、正の符号を有するガイド偏差を出力する。制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差の符号が正であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って右旋回が行われると判定する。図４中Ｌ４は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々の略中央を結ぶ中央線を示す。
【００３９】
制御部５は、ガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａの指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａが右回転方向に転舵され搬送車は右旋回を始める。また、搬送車が右旋回して走行するにつれ、中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ｂの幅方向略中央から左へ変位し始める。そして、ガイドセンサ４ｂは正の符号を有するガイド偏差を出力し始める。制御部５は、ガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差を０になるよう後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度をフィードバック制御し、後輪３ｂは左回転方向に転舵される。
【００４０】
ガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差が減少するため、前輪３ａは中立位置に転舵角度が戻される。同様にガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過して直線部分に差し掛かるにつれ、後輪３ｂは中立位置に転舵角度が戻されて右旋回を完了する。図４に示す如く右旋回する搬送車の前輪３ａ、後輪３ｂは、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対して旋回半径方向の外側を走行する外回り走行となり、曲率半径Ｒ１を有する走行軌跡Ｌ１１を描く。制御部５は、前進時に右旋回する場合に外回り走行と判定する。
【００４１】
図５は、前進時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。図５中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。図５に示す例では、前進している搬送車が走行方向に向かって左側に曲率半径Ｒ０を有する曲線を描く磁気テープ１０のカーブ部分に差し掛かっている。この場合、図５に示す如くガイドセンサ４ａの幅方向略中央から左へ変位した位置の直下に中央線Ｌ１０が位置し、ガイドセンサ４ａは、負の値を有するガイド偏差を出力する。制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差の符号が負であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って左旋回が行われると判定する。
【００４２】
制御部５は、ガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａが左回転方向に転舵され搬送車は左旋回を始める。また、搬送車が左旋回して走行するにつれ、中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ｂの幅方向略中央から右へ変位し始める。そして、ガイドセンサ４ｂは負の符号を有するガイド偏差を出力し始める。制御部５は、ガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差を０になるよう後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度をフィードバック制御し、後輪３ｂは右回転方向に転舵される。
【００４３】
ガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の左カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ、前輪３ａは中立位置に転舵が戻される。同様にガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の左カーブ部分を通過して直線部分に差し掛かるにつれ、後輪３ｂは中立位置に転舵が戻されて左旋回を完了する。図５に示す如く左旋回する搬送車の前輪３ａ、後輪３ｂは、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対して旋回半径方向の内側を走行する内回り走行となり、外回り走行時の曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径Ｒ２を有する走行軌跡Ｌ１１を描く。
【００４４】
制御部５は、前進時に左旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、走行方向前側のガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差に乗じるゲインを外回り走行時よりも大きな内回りゲインに設定して前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度に対するフィードバック制御量を多くする。前進時に内回り走行する場合、走行方向前側に位置する前輪３ａのゲインを増加させることにより、搬送車が内回り走行時に磁気テープ１０から逸脱することを防止することが可能となる。
【００４５】
図６は、後退時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。図６中白抜矢印は、搬送車の後方を示し、搬送車が後退している場合には走行方向となる。搬送車の後退時には、前輪３ａ及び後輪３ｂは、磁気テープ１０に対して走行方向左側に位置する。制御部５は、後退時にはガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差の符号が正であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って右旋回が行われると判定する。制御部５は、ガイドセンサ４ｂのガイド偏差が０になるよう後輪転舵部３１ｂをフィードバック制御することで、後輪３ｂが右回転方向に転舵され搬送車は右旋回を始める。また、搬送車が右旋回して走行するにつれ、ガイドセンサ４ａは正の値を有するガイド偏差を出力し始める。
【００４６】
制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａは左回転方向に転舵される。ガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ後輪３ｂは中立位置に転舵が戻される。同様にガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ前輪３ａが中立位置に転舵が戻されて右旋回を完了する。図６に示す如く後退時には、搬送車が右旋回する場合に内回り走行となる。搬送車が後退時に左旋回し、外回り走行となる場合も同様の制御であるため説明を省略する。
【００４７】
制御部５は、後退時に右旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、走行方向前側のガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差に乗じるゲインを外回り走行時よりも大きな内回りゲインに設定して後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度の制御量を増大させる。後退時に内回り走行する場合、走行方向前側に位置する後輪３ｂのゲインを増大させることにより、後退時であっても搬送車が内回り走行する場合に磁気テープ１０から逸脱することを防止することが可能となる。
【００４８】
制御部５が前輪３ａ、後輪３ｂをガイドセンサ４ａ、４ｂの右側に備える他の台車に取り付けられる場合、切替部５４が右側に対応するスイッチ位置に切替えられる。制御部５は、切替部５４のスイッチ位置を検出して前輪３ａ、後輪３ｂの配置を取得する。他の台車に取り付けられた制御部５は、前進時に搬送車が右旋回する場合、及び後退時に搬送車が左旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、同様に内回り走行の場合に外回りゲインよりも大きなゲイン値を有する内回りゲインを設定する。
【００４９】
図７は、ゲイン設定処理の手順を示すフローチャートである。ゲイン設定処理は、搬送車が走行している場合、ＣＰＵ５０により実行される。ＣＰＵ５０は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が検出する位置偏差を用いてガイド偏差を算出する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ５０は、速度検出部３３ｂにより走行速度を検出する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ５０は、検出した走行速度に基づいて搬送車が走行を停止したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
ＣＰＵ５０は、走行を停止していないと判定した場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ガイド偏差が所定量以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ５０は、ガイド偏差が所定量以上でないと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）、誘導線に沿って搬送車が略直進しているとして直進ゲインを前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して設定し（ステップＳ１５）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１４でガイド偏差が所定量以上であると判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、走行速度が低速度として予め設定してある速度未満であるかを判定することにより、走行速度が低速であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５１】
ＣＰＵ５０は、低速であると判定した場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して低速ゲインを設定して（ステップＳ１７）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１６で低速でないと判定した場合（ステップＳ１６でＮＯ）、走行速度が高速度として予め設定してある速度以上であるか否かを判定することにより、走行速度が高速であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ５０は、高速であると判定した場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して高速ゲインを設定して（ステップＳ１９）、ステップＳ１１に処理を戻す。
【００５２】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ１８で走行速度が高速でないと判定した場合（ステップＳ１８でＮＯ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して外回りゲインを設定する（ステップＳ２０）。ＣＰＵ５０は、外回り走行及び内回り走行に応じてゲインを変更する後述の旋回制御処理を実行し（ステップＳ２１）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１３で走行を停止したと判定した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ゲイン設定処理を終了する。
【００５３】
図８は、旋回制御処理の手順を示すフローチャートである。旋回制御処理は、図７に示したゲイン設定処理のステップＳ２１で、ＣＰＵ５０により実行される。ＣＰＵ５０は、方向検出部３４ｂにより走行方向を検出して（ステップＳ３１）、前進方向であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ５０は、前進方向であると判定した場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ガイド偏差が負であるか否かを判定することにより、搬送車が左旋回しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００５４】
ＣＰＵ５０は、左旋回していると判定した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって左側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。ＣＰＵ５０は、左側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、内回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを内回りゲインに変更して（ステップＳ３５）、旋回制御処理を終了する。ＣＰＵ５０は、左側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）、外回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５５】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３３で左旋回でない、すなわち右旋回であると判定した場合（ステップＳ３３でＮＯ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって右側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３６）。ＣＰＵ５０は、右側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、内回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを内回りゲインに変更するステップＳ３５に処理を移す。ＣＰＵ５０は、右側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３６でＮＯ）、外回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５６】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３２で前進方向でない、すなわち後退方向であると判定した場合（ステップＳ３２でＮＯ）、ガイド偏差が負の符号を有するか否かを判定することにより、搬送車が右旋回しているか否かを判定する（ステップＳ３７）。ＣＰＵ５０は、右旋回していると判定した場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって左側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３８）。ＣＰＵ５０は、左側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）、内回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを内回りゲインに変更し（ステップＳ３９）、旋回制御処理を終了する。ＣＰＵ５０は、左側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）、外回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５７】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３７で右旋回でない、すなわち左旋回であると判定した場合（ステップＳ３７でＮＯ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって右側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＣＰＵ５０は、右側に配置してあると判定した場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）、内回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを内回りゲインに変更するステップＳ３９に処理を移す。ＣＰＵ５０は、右側に配置していないと判定した場合（ステップＳ４０でＮＯ）、外回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５８】
制御部５は、ガイド偏差にゲインを乗じて制御量を求める場合を示したが、これに限るものではなく、例えばガイド偏差を二乗して制御量を求めてもよい。この場合、ガイド偏差の増大に対して、より大きな制御量が設定されて前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が大きく転舵され、搬送車が誘導線に向かって素早く移動することが可能となる。また、制御部５は、ガイド偏差に応じて前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂの各転舵角度をＰＩＤ制御することで、各転舵角度の制御量を求めてもよい。この場合、ガイド偏差を０にすべく前輪３ａ、後輪３ｂ夫々を転舵して搬送車が誘導線に向かって移動する際に、過大な制御量により誘導線を交差して誘導線から逸脱するオーバーシュートを抑制することが可能となる。また、搬送車が誘導線の右側及び左側を周期的に移動するハンチングを抑制することが可能となる。制御部５は、ＰＩＤ制御の代わりにＰＩ制御してもよい。
【００５９】
ＣＰＵ５０は、速度検出部３３ｂ及び方向検出部３４ｂ夫々から走行速度及び回転方向を受付ける場合を示したが、これに限るものではない。例えば、ＣＰＵ５０は、後輪駆動部３２ｂが内蔵するインクリメンタルエンコーダが出力するパルス信号を受付けても良い。この場合、ＣＰＵ５０は、単位時間当たりのパルス信号をカウントすることにより、搬送車の走行速度を検出し、速度検出部３３ｂとして機能する。また、ＣＰＵ５０は、異なるパルス信号夫々の立ち上がりを比較することにより、回転方向を検出し、方向検出部３４ｂとして機能する。
【００６０】
前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂは、所定角度毎のパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備える場合を示したが、これに限るものではない。例えば、絶対位置信号を出力するアブソリュートエンコーダであってもよい。また、エンコーダに限るものではなく、回転角度により抵抗値が変化するポテンショメータを備えてもよい。この場合、ポテンショメータに電流源を接続し、ポテンショメータによる降下電圧の変化を検出し、転舵角度を検出するとよい。
【００６１】
図９は、ゲイン表５１１のレコードレイアウトの他の例を示す図表である。１種類の直進ゲインを設定したゲイン表５１１の例を示したが、複数種類の直進ゲインを設定してもよい。図９に示す例では、速度検出部３３ｂが出力する走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ未満である低速直進走行時に、ゲイン値１０の第１直進ゲインが設定される。走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ以上５１ｍ／ｍｉｎ未満の中速直進走行時には、第１直進ゲインよりも小さなゲイン値９の第２直進ゲインが設定される。走行速度に応じて複数種類の直進ゲインを設定することで、過大な制御量による中速直進時の誘導線からの逸脱を防ぐことが可能となる。また、速度検出部３３ｂが出力する走行速度が５１ｍ／ｍｉｎ以上の高速直進走行時に、ゲイン値１を有する高速ゲインを設定するとよい。
【００６２】
図１０は、前輪３ａ及び後輪３ｂの他の配置例を説明するための搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。前輪３ａ、後輪３ｂは、ガイドセンサ４ａ、４ｂの台車１の前方に向かって左側又は右側に配置する場合を示したが、これに限るものではない。例えば、図１０に示す如く前輪３ａ、後輪３ｂを台車１の対角線上に配置することで、前輪３ａ、後輪３ｂ夫々をガイドセンサ４ａ、４ｂの左側及び右側に各配置してもよい。この場合、制御部５は、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々に対して内回り走行及び外回り走行のいずれであるかを判定する。
【００６３】
制御部５は、前進時に搬送車が右旋回する場合、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が外回り走行及び内回り走行であると判定する。また、同様に制御部５は、前進時に搬送車が左旋回する場合、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が内回り走行及び外回り走行であると判定する。そして、内回り走行の場合に外回りゲインよりも大きなゲイン値を有する内回りゲインを設定する。
【００６４】
本実施の形態１では、複数の転舵車輪として機能する２つの前輪３ａ及び後輪３ｂを備える場合を示したが、これに限るものではなく一つの転舵車輪を備えていてもよい。この場合、台車１に設けられた一つのガイドセンサが出力するガイド偏差にゲインを乗じて転舵車輪の転舵角度に対するフィードバック制御量を求めて転舵を制御するとよい。また、転舵車輪としての前輪３ａ及び後輪３ｂが駆動輪としても機能する場合を示したが、台車１に駆動輪を別に設けてもよい。
【００６５】
後輪駆動部３２ｂが速度検出部３３ｂを備える場合を示したが、これに限るものではなく前輪駆動部３２ａが速度検出部を備えていてもよい。また、前輪駆動部３２ａ及び後輪駆動部３２ｂ夫々が速度検出部を備えていてもよい。この場合、前輪駆動部３２ａに設定するゲインの決定には、前輪駆動部３２ａが備える速度検出部により検出した走行速度を用いるとよい。
【００６６】
切替部５４のスイッチ位置により前輪３ａ、後輪３ｂがガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを設定する場合を示したが、これに限るものではない。例えば、ＲＯＭ５１に制御部５が取り付けられる台車の前輪３ａ、後輪３ｂの配置を記憶しておいてもよい。この場合、制御部５で実行されるプログラム５１０は、ＲＯＭ５１から配置を読み出して取得する。また、搬送車の設計時に前輪３ａ、後輪３ｂの配置を決定し、当該配置に基づいて内回り走行及び外回り走行の判定を行うプログラム５１０をＲＯＭ５１に記憶させてもよい。この場合、切替部５４を省略することが可能となる。
【００６７】
左旋回及び右旋回のいずれにあるかをガイド偏差に基づいて判定する場合を示したが、これに限るものではなく、前輪転舵部３１ａ又は後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度の時間変化に基づいて判定してもよい。この場合、走行方向前側に位置する前輪転舵部３１ａ又は後輪転舵部３１ｂに指示している転舵角度が走行方向の右側又は左側に所定角度以上を示した場合に右旋回又は左旋回と判定するとよい。また、台車１にジャイロスコープを備えることにより、台車１の走行方向の変化を検知して判定してもよい。
【００６８】
実施の形態２
本実施の形態２は、実施の形態１がＲＯＭ５１に記憶してあるプログラム５１０を読み出して実行するのに対し、記録媒体に記録してあるプログラムを読み出して実行するようにしてある。図１１は、実施の形態２に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ（ Electrically Erasable Read-Only Memory ）６５と、記録媒体読込部６６とを備える。制御部６の他のハードウェアは、実施の形態１の制御部５と同様であり、符号の相違を記載するに留め、詳細な説明を省略する。
【００６９】
制御部６は、ＣＰＵ６０と、ゲイン表６１１が記憶してあるＲＯＭ６１と、ＲＡＭ６２と、インターフェース部６３と、切替部６４とを備える。ＣＰＵ６０は、記録媒体６６０に記憶してあるプログラム５１０を記録媒体読込部６６により読み出してＥＥＰＲＯＭ６５に記憶する。そして、ＣＰＵ６０は、ＥＥＰＲＯＭ６５に記憶してあるプログラム５１０をＲＡＭ６２に読み出して実行することにより、バス６０ａを介してハードウェア各部を制御する。ＣＰＵ６０は、プログラム５１０を実行することにより、搬送車が旋回時に内回り走行及び外回り走行のいずれにあるかを判定する（内外判定ステップ）。そして、ＣＰＵ６０は、判定結果に応じて転舵角度の制御量を変更する（変更ステップ）。
【００７０】
本実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので対応する部分には同一の符号及び処理名を付してその詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００７１】
１ 台車
２ 車輪
３ａ 前輪（転舵車輪）
３ｂ 後輪（転舵車輪）
４ａ、４ｂ ガイドセンサ（偏差検出部）
５、６ 制御部
１０ 磁気テープ（誘導線）
３１ａ 前輪転舵部
３１ｂ 後輪転舵部
３２ａ 前輪駆動部
３２ｂ 後輪駆動部
３３ｂ 速度検出部
３４ｂ 方向検出部（方向判定部）
５０、６０ ＣＰＵ（制御部、内外判定部、旋回判定部、位置判定部）
５０ａ、６０ａ バス
５１、６１ ＲＯＭ
５２、６２ ＲＡＭ
５３、６３ インターフェース部
５４、６４ 切替部
５１０ プログラム
５１１、６１１ ゲイン（係数）表
６５ ＥＥＰＲＯＭ
６６ 記録媒体読込部
６６０ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導線に対する転舵車輪の内回り及び外回りに応じて転舵角度の制御量を変更する搬送車及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無人化を指向する先端工場には、無人の搬送車が導入されてきている。例えば、磁気誘導方式の搬送車の場合、誘導線として床面に磁気テープが貼り付けられる。搬送車は、磁気センサを台車に備えることにより、磁気テープが発生する磁気を検出して誘導線に対する偏差を走行中に随時検出する。そして、搬送車は、検出した偏差に基づいて転舵角度の制御量を求め、偏差が０になるようフィードバック制御することにより、誘導線に沿って走行する（例えば特許文献１参照）。制御量は、走行速度及び誘導線の曲率に応じて変更される。また、搬送車の転舵車輪が磁気テープ上を走行する場合、磁気テープが磨耗する。そこで、磁気センサに対して走行方向の左側又は右側に転舵車輪を配置することで、転舵車輪が磁気テープ上を走行しないようにすることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、磁気センサに対して走行方向の左側又は右側に転舵車輪を配置した従来の搬送車では、旋回時に誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行となることがあり、曲がり切れずに誘導線から逸脱することがあった。
【０００５】
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、内回り走行時に外回り走行時より大きくなるよう転舵角度の制御量を変更する制御部を備えることにより、誘導線からの逸脱を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示する搬送車は、路面に設定してある誘導線に対する位置偏差を検出する偏差検出部を備え、前記誘導線に沿って搬送すべく前記位置偏差に基づいて転舵車輪を転舵する搬送車において、前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて前記転舵車輪の転舵角度を制御する制御部と、前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向の内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定部とを備え、前記制御部は、前記内外判定部による判定結果に応じて前記制御量を変更するようにしてある。
【０００７】
本願にあっては、誘導線に対する位置偏差が走行中に随時検出され、当該位置偏差に基づいて求められた制御量を用い、転舵車輪の転舵角度が制御される。搬送車が誘導線に沿って旋回する場合、誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行と、旋回半径方向の外側を走行する外回り走行とのいずれにあるかが判定される。転舵車輪が曲率半径の短い走行軌跡を描く内回り走行及び曲率半径の長い走行軌跡を描く外回り走行夫々に応じて制御量が変更される。
【０００８】
本願に開示する搬送車は、走行方向が前進方向及び後退方向のいずれであるかを判定する方向判定部と、該方向判定部による判定結果及び前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて左旋回及び右旋回のいずれであるかを判定する旋回判定部と、前記転舵車輪が前記誘導線に対して走行方向の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部とを備え、前記内外判定部は、前記位置判定部により前記転舵車輪が走行方向の左側（右側）に位置すると判定した状態で前記旋回判定部により左旋回（右旋回）と判定した場合、前記転舵車輪が内側（外側）に位置すると判定するようにしてある。
【０００９】
本願にあっては、誘導線に対する位置偏差と、前進方向及び後退方向のいずれであるかを示す判定結果とに基づいて、搬送車が誘導線から走行方向右側にずれることによって開始される左旋回、又は誘導線から走行方向左側にずれることにより開始される右旋回のいずれにあるかを判定する。そして、搬送車は、転舵車輪が誘導線に対して走行方向左側に位置する場合、左旋回時に内回り走行と判定し、右旋回時に外回り走行と判定する。また、搬送車は、転舵車輪が誘導線に対して走行方向右側に位置する場合、右旋回時に内回り走行と判定し、左旋回時に外回り走行と判定する。
【００１０】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記内外判定部により前記転舵車輪が内側に位置すると判定した場合、前記内外判定部により前記転舵車輪が外側に位置すると判定した場合で転舵角度の制御に用いる制御量よりも大なる制御量に変更するようにしてある。
【００１１】
本願にあっては、誘導線に沿って転舵車輪が曲率半径の小さい走行軌跡を描く内回り走行時に、外回り走行時で用いられる制御量よりも大きな制御量に変更されて転舵車輪の転舵量が増大される。
【００１２】
本願に開示する搬送車は、速度を検出する速度検出部を備え、前記制御部は、前記速度検出部により検出した速度に基づいて前記制御量を変更するようにしてある。
【００１３】
本願にあっては、検出した転舵車輪の速度に応じて制御量が変更される。例えば、内回り走行時に曲がりきれない虞がある速い速度が検出された場合に外回り走行時よりも大きな制御量が用いられて転舵車輪の転舵量が増大される。
【００１４】
本願に開示する搬送車は、前記偏差検出部は、略直下に位置する誘導線に対する位置偏差を検出するようにしてあり、前記転舵車輪は、前記偏差検出部に対して走行方向の左側又は右側に配置してある。
【００１５】
本願にあっては、搬送車に取り付けられた偏差検出部が略直下に位置する磁気テープ及び反射テープ等からなる誘導線が生じる磁気及び光を感知することで、誘導線に対する位置偏差を検出する。転舵車輪は、偏差検出部の取付位置から走行方向の左側又は右側にずらした位置に取り付けられており、搬送車の走行中に転舵車輪が誘導線上を走行しない。
【００１６】
本願に開示する搬送車は、前記転舵車輪は、走行方向に沿って複数配置してあり、前記制御部は、複数の転舵車輪夫々の転舵角度を制御し、前記内外判定部による判定結果に応じて走行方向前側に配置してある転舵車輪の制御に用いられる制御量を変更するようにしてある。
【００１７】
本願にあっては、走行方向の前後に複数の転舵車輪が配置してある。誘導線に対する各転舵車輪の位置偏差に基づいて各転舵車輪の転舵角度の制御量が求められる。内回り旋回及び外回り旋回走行夫々で、誘導線に沿って各転舵車輪が走行すべき各軌跡の曲率に応じた制御量に変更される。
【００１８】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記位置偏差に基づいてＰＩＤ制御し、前記制御量を求めるようにしてある。
【００１９】
本願にあっては、位置偏差が略零になるよう転舵車輪の転舵角度がＰＩＤ制御され、誘導線に沿って搬送車が走行する。
【００２０】
本願に開示する搬送車は、前記制御部は、前記位置偏差に係数を乗じて制御量を求め、該制御量を変更すべく前記係数を変更するようにしてある。
【００２１】
本願にあっては、位置偏差に係数を乗じて得た制御量を用いて、位置偏差を略零にすべく転舵車輪の転舵角度が制御される。内回り走行時には、外回り走行時に設定される係数よりも大なる係数に変更されて転舵車輪の制御量が増大される。
【００２２】
本願に開示するプログラムは、誘導線に対する位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて転舵車輪を制御し、前記誘導線に沿って走行する搬送車が備えるコンピュータに、前記制御量を変更させるプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定ステップと、該内外判定ステップによる判定結果に応じて前記制御量を変更する変更ステップとを実行させる。
【００２３】
本願にあっては、搬送車が誘導線に沿って旋回する場合、誘導線に対して転舵車輪が旋回半径方向の内側を走行する内回り走行と、旋回半径方向の外側を走行する外回り走行とのいずれにあるかが判定される。転舵車輪が曲率半径の短い走行軌跡を描く内回り走行及び曲率半径の長い走行軌跡を描く外回り走行夫々に応じて転舵角度の制御量が変更される。
【発明の効果】
【００２４】
当該装置の一観点によれば、内回り走行時に転舵角度の制御量を変更する制御部を備えることにより、誘導線からの逸脱を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。
【図２】実施の形態１に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。
【図３】ゲイン表のレコードレイアウトの例を示す図表である。
【図４】前進時の搬送車の外回り走行を説明するための説明図である。
【図５】前進時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。
【図６】後退時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。
【図７】ゲイン設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】旋回制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】ゲイン表のレコードレイアウトの他の例を示す図表である。
【図１０】前輪及び後輪の他の配置例を説明するための搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。
【図１１】実施の形態２に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１
以下、実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。本願に係る搬送車は、路面に設定された誘導線に沿って走行し、搬送物を搬送する。搬送車で用いられる誘導方式には、路面に貼設された磁気テープが発生する磁気を検出する磁気誘導方式及び路面に貼設された反射テープにより反射された光を検出する光誘導方式等が用いられる。本実施の形態では、磁気誘導方式を用いた搬送車を例に挙げて説明する。
【００２７】
図１は、搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。図１中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。搬送車は、底面の４隅に車輪２、２、…が配された略矩形状の台車１を備える。台車１の前端及び後端近傍夫々の底面には、台車１の前後方向に向かい合うガイドセンサ（偏差検出部）４ａ、４ｂが台車１の幅方向略中央部から前方に向かって右側に設けられている。ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、搬送車の走行方向と交差する台車１の幅方向の略直線上に複数の磁気素子が間隙を有して配列された磁気センサアレイである。
【００２８】
ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、各磁気素子により磁気テープ１０が発する磁気を検出する。そして、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、幅方向略中央と、検出した磁気テープ１０の中央線Ｌ１０の位置との距離をガイド偏差（位置偏差）として検出する。また、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々は、中心位置から搬送車の走行方向左側に中央線Ｌ１０が変位した場合に負となる符号を付し、走行方向右側に中央線Ｌ１０が変位した場合に正となる符号を付してガイド偏差を出力するようにしてある。
【００２９】
台車１は、ガイドセンサ４ａ、４ｂの台車１の前方に向かって左側に、前後に離間する前輪３ａ、後輪３ｂを備える。前輪３ａ、後輪３ｂ夫々は、台車１を走行させる駆動輪及び台車１を転舵する転舵車輪として機能する。台車１には、前輪３ａ、後輪３ｂ夫々の転舵軸を回転させて転舵角度を変更するモータ等の前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂを備える。前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々は、転舵軸が所定角度を左回転又は右回転する都度、異なるパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを内蔵しており、異なるパルス信号夫々をカウントすることにより、左右の転舵角度を検出して出力する。
【００３０】
台車１の上面には、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差夫々に基づいて前輪３ａ、後輪３ｂ夫々の転舵角度を制御する制御部５を備える。制御部５は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力するガイド偏差にゲイン（係数）を乗じた制御量を得る。そして、制御部５は、得られた制御量夫々を用いて前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂの各転舵角度をフィードバック制御することで、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力するガイド偏差が０となるように前輪３ａ、後輪３ｂ夫々を転舵する。これにより、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ａ、４ｂの幅方向略中央の直下を通過するよう前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が転舵され、磁気テープ１０に沿って搬送車が走行する。
【００３１】
図２は、実施の形態１に係る制御部５の内部ハードウェア及び制御部５に接続されるハードウェアを示すブロック図である。前輪３ａ、後輪３ｂ夫々は、回転駆動させるためのホイールモータである前輪駆動部３２ａ、後輪駆動部３２ｂを内蔵する。後輪駆動部３２ｂは、後輪３ｂの車軸が所定角度を前進方向又は後退方向に回転する都度、異なるパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを内蔵している。そして、後輪駆動部３２ｂは、単位時間当たりのパルス信号をカウントすることにより、搬送車の走行速度を検出して出力する速度検出部３３ｂを備える。
【００３２】
また、後輪駆動部３２ｂは、異なるパルス信号夫々の立ち上がりを比較することにより、後輪３ｂの回転方向を検出し、搬送車の走行方向として前進方向又は後退方向のいずれかを出力する方向検出部３４ｂを備える。制御部５は、ＣＰＵ５０（ Central Processing Unit ）と、ＲＯＭ（ Read-Only Memory ）５１と、ＲＡＭ（ Random-Access Memory ）５２と、インターフェース部５３と、切替部５４とを備える。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５１に記憶してあるプログラム５１０をＲＡＭ５２に読み出して実行することにより、後述の内回り走行及び外回り走行を判定する内外判定部、並びに搬送車の左旋回及び右旋回を判定する旋回判定部として機能する。また、ＣＰＵ５０は、前輪３ａ、後輪３ｂが誘導路としての磁気テープ１０の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部としても機能する。ＣＰＵ５０は、バス５０ａを介してハードウェア各部を制御する。
【００３３】
ＲＯＭ５１には、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差に乗じるゲインを示す後述のゲイン表５１１と、プログラム５１０を実行する際に必要な各種変数等が予め記憶されている。インターフェース部５３は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力するガイド偏差と、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々が出力する転舵角度と、速度検出部３３ｂが出力する走行速度と、方向検出部３４ｂが出力する走行方向とを受付けてＣＰＵ５０に与える。
【００３４】
インターフェース部５３は、ＣＰＵ５０から受付けた転舵角度を前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに出力する。また、インターフェース部５３は、ＣＰＵ５０から受付けた前進及び後退等の走行指示を前輪駆動部３２ａ及び後輪駆動部３２ｂに出力する。ＣＰＵ５０は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各偏差にゲインを乗じてフィードバック制御量を算出し、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂ夫々の転舵角度を制御する。切替部５４は、前輪３ａ、後輪３ｂが台車１の前方に向かってガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを示す切替スイッチであり、左側及び右側夫々に対応したスイッチ位置を有する。
【００３５】
そして、制御部５は、前輪３ａ、後輪３ｂの配置に応じて、切替部５４を左側に対応したスイッチ位置に切り替えられて台車１に取り付けられる。また、制御部５が、他の台車に取り付けられる場合、前輪３ａ、後輪３ｂの配置に応じて切替部５４のスイッチ位置が切り替えられる。ＣＰＵ５０は、切替部５４のスイッチ位置を検出して前輪３ａ、後輪３ｂがガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを取得するようにしてある。
【００３６】
図３は、ゲイン表５１１のレコードレイアウトの例を示す図表である。ゲイン表５１１には、複数のガイド偏差の範囲及び複数の走行速度の範囲に対応付けて異なる複数のゲインが記憶してある。図３中のＤ及びＶ夫々は、ガイド偏差及び走行速度を示す。図３に示す例では、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各ガイド偏差の絶対値が１０ｍｍ未満である場合、搬送車が直進しているとして直進ゲインを設定するようゲイン表５１１に記憶してある。ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が出力する各ガイド偏差の絶対値が小さい場合に大きなゲイン値を設定すると、フィードバック制御量が過大となり転舵角度の制御が不安定になることがある。そこで、ガイド偏差が小さい直進時に設定される直進ゲインには、後述の低速又は中速の旋回時に設定されるゲイン値よりも小さなゲイン値１０がゲイン表５１１に記憶してある。
【００３７】
また、図３に示す例では、ガイド偏差の絶対値が１０ｍｍ以上である搬送車の旋回時に直進ゲインよりも大きなゲイン値を有する低速ゲイン、外回りゲイン、及び内回りゲインと、直進ゲインよりも小さなゲイン値を有する高速ゲインとが設定される。速度検出部３３ｂが出力する走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ未満である低速旋回時には、直進ゲインより大きなゲイン値１５を有する低速ゲインが設定される。走行速度が５１ｍ／ｍｉｎ以上である高速旋回時には、直進ゲインよりも小さなゲイン値１を有する高速ゲインが設定される。走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ以上５１ｍ／ｍｉｎ未満の中速旋回時には、外回り走行及び内回り走行夫々に応じて外回りゲイン及び内回りゲインが設定されている。内回りゲインは、低速ゲインと略同一のゲイン値１５が設定され、外回りゲインには、内回りゲインのゲイン値１５よりも小さなゲイン値１３が設定されている。次に前進時の搬送車が外回り走行を行う場合の転舵角度の制御を説明する。
【００３８】
図４は、前進時の搬送車の外回り走行を説明するための説明図である。図４中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。図４に示す例では、前進している搬送車が走行方向に向かって右側に曲率半径Ｒ０を有する曲線を描く磁気テープ１０のカーブ部分に差し掛かっている。この場合、図４に示す如くガイドセンサ４ａの幅方向略中央から右へ変位した位置の直下に中央線Ｌ１０が位置し、ガイドセンサ４ａは、正の符号を有するガイド偏差を出力する。制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差の符号が正であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って右旋回が行われると判定する。図４中Ｌ４は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々の略中央を結ぶ中央線を示す。
【００３９】
制御部５は、ガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａの指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａが右回転方向に転舵され搬送車は右旋回を始める。また、搬送車が右旋回して走行するにつれ、中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ｂの幅方向略中央から左へ変位し始める。そして、ガイドセンサ４ｂは正の符号を有するガイド偏差を出力し始める。制御部５は、ガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差を０になるよう後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度をフィードバック制御し、後輪３ｂは左回転方向に転舵される。
【００４０】
ガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差が減少するため、前輪３ａは中立位置に転舵角度が戻される。同様にガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過して直線部分に差し掛かるにつれ、後輪３ｂは中立位置に転舵角度が戻されて右旋回を完了する。図４に示す如く右旋回する搬送車の前輪３ａ、後輪３ｂは、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対して旋回半径方向の外側を走行する外回り走行となり、曲率半径Ｒ１を有する走行軌跡Ｌ１１を描く。制御部５は、前進時に右旋回する場合に外回り走行と判定する。
【００４１】
図５は、前進時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。図５中白抜矢印は、搬送車の前方を示し、搬送車が前進している場合には走行方向となる。図５に示す例では、前進している搬送車が走行方向に向かって左側に曲率半径Ｒ０を有する曲線を描く磁気テープ１０のカーブ部分に差し掛かっている。この場合、図５に示す如くガイドセンサ４ａの幅方向略中央から左へ変位した位置の直下に中央線Ｌ１０が位置し、ガイドセンサ４ａは、負の値を有するガイド偏差を出力する。制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差の符号が負であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って左旋回が行われると判定する。
【００４２】
制御部５は、ガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａが左回転方向に転舵され搬送車は左旋回を始める。また、搬送車が左旋回して走行するにつれ、中央線Ｌ１０がガイドセンサ４ｂの幅方向略中央から右へ変位し始める。そして、ガイドセンサ４ｂは負の符号を有するガイド偏差を出力し始める。制御部５は、ガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差を０になるよう後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度をフィードバック制御し、後輪３ｂは右回転方向に転舵される。
【００４３】
ガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の左カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ、前輪３ａは中立位置に転舵が戻される。同様にガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の左カーブ部分を通過して直線部分に差し掛かるにつれ、後輪３ｂは中立位置に転舵が戻されて左旋回を完了する。図５に示す如く左旋回する搬送車の前輪３ａ、後輪３ｂは、磁気テープ１０の中央線Ｌ１０に対して旋回半径方向の内側を走行する内回り走行となり、外回り走行時の曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径Ｒ２を有する走行軌跡Ｌ１１を描く。
【００４４】
制御部５は、前進時に左旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、走行方向前側のガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差に乗じるゲインを外回り走行時よりも大きな内回りゲインに設定して前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度に対するフィードバック制御量を多くする。前進時に内回り走行する場合、走行方向前側に位置する前輪３ａのゲインを増加させることにより、搬送車が内回り走行時に磁気テープ１０から逸脱することを防止することが可能となる。
【００４５】
図６は、後退時の搬送車の内回り走行を説明するための説明図である。図６中白抜矢印は、搬送車の後方を示し、搬送車が後退している場合には走行方向となる。搬送車の後退時には、前輪３ａ及び後輪３ｂは、磁気テープ１０に対して走行方向左側に位置する。制御部５は、後退時にはガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差の符号が正であることにより、搬送車が磁気テープ１０に沿って右旋回が行われると判定する。制御部５は、ガイドセンサ４ｂのガイド偏差が０になるよう後輪転舵部３１ｂをフィードバック制御することで、後輪３ｂが右回転方向に転舵され搬送車は右旋回を始める。また、搬送車が右旋回して走行するにつれ、ガイドセンサ４ａは正の値を有するガイド偏差を出力し始める。
【００４６】
制御部５は、ガイドセンサ４ａが出力するガイド偏差が０になるよう前輪転舵部３１ａに指示する転舵角度をフィードバック制御することで、前輪３ａは左回転方向に転舵される。ガイドセンサ４ｂが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ後輪３ｂは中立位置に転舵が戻される。同様にガイドセンサ４ａが磁気テープ１０の右カーブ部分を通過し、直線部分に差し掛かるにつれ前輪３ａが中立位置に転舵が戻されて右旋回を完了する。図６に示す如く後退時には、搬送車が右旋回する場合に内回り走行となる。搬送車が後退時に左旋回し、外回り走行となる場合も同様の制御であるため説明を省略する。
【００４７】
制御部５は、後退時に右旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、走行方向前側のガイドセンサ４ｂが出力するガイド偏差に乗じるゲインを外回り走行時よりも大きな内回りゲインに設定して後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度の制御量を増大させる。後退時に内回り走行する場合、走行方向前側に位置する後輪３ｂのゲインを増大させることにより、後退時であっても搬送車が内回り走行する場合に磁気テープ１０から逸脱することを防止することが可能となる。
【００４８】
制御部５が前輪３ａ、後輪３ｂをガイドセンサ４ａ、４ｂの右側に備える他の台車に取り付けられる場合、切替部５４が右側に対応するスイッチ位置に切替えられる。制御部５は、切替部５４のスイッチ位置を検出して前輪３ａ、後輪３ｂの配置を取得する。他の台車に取り付けられた制御部５は、前進時に搬送車が右旋回する場合、及び後退時に搬送車が左旋回する場合に内回り走行と判定する。そして、同様に内回り走行の場合に外回りゲインよりも大きなゲイン値を有する内回りゲインを設定する。
【００４９】
図７は、ゲイン設定処理の手順を示すフローチャートである。ゲイン設定処理は、搬送車が走行している場合、ＣＰＵ５０により実行される。ＣＰＵ５０は、ガイドセンサ４ａ、４ｂ夫々が検出する位置偏差を用いてガイド偏差を算出する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ５０は、速度検出部３３ｂにより走行速度を検出する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ５０は、検出した走行速度に基づいて搬送車が走行を停止したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５０】
ＣＰＵ５０は、走行を停止していないと判定した場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ガイド偏差が所定量以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ５０は、ガイド偏差が所定量以上でないと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）、誘導線に沿って搬送車が略直進しているとして直進ゲインを前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して設定し（ステップＳ１５）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１４でガイド偏差が所定量以上であると判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、走行速度が低速度として予め設定してある速度未満であるかを判定することにより、走行速度が低速であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５１】
ＣＰＵ５０は、低速であると判定した場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して低速ゲインを設定して（ステップＳ１７）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１６で低速でないと判定した場合（ステップＳ１６でＮＯ）、走行速度が高速度として予め設定してある速度以上であるか否かを判定することにより、走行速度が高速であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ５０は、高速であると判定した場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して高速ゲインを設定して（ステップＳ１９）、ステップＳ１１に処理を戻す。
【００５２】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ１８で走行速度が高速でないと判定した場合（ステップＳ１８でＮＯ）、前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂに対して外回りゲインを設定する（ステップＳ２０）。ＣＰＵ５０は、外回り走行及び内回り走行に応じてゲインを変更する後述の旋回制御処理を実行し（ステップＳ２１）、ステップＳ１１に処理を戻す。ＣＰＵ５０は、ステップＳ１３で走行を停止したと判定した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ゲイン設定処理を終了する。
【００５３】
図８は、旋回制御処理の手順を示すフローチャートである。旋回制御処理は、図７に示したゲイン設定処理のステップＳ２１で、ＣＰＵ５０により実行される。ＣＰＵ５０は、方向検出部３４ｂにより走行方向を検出して（ステップＳ３１）、前進方向であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ５０は、前進方向であると判定した場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ガイド偏差が負であるか否かを判定することにより、搬送車が左旋回しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００５４】
ＣＰＵ５０は、左旋回していると判定した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって左側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。ＣＰＵ５０は、左側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、内回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを内回りゲインに変更して（ステップＳ３５）、旋回制御処理を終了する。ＣＰＵ５０は、左側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）、外回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５５】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３３で左旋回でない、すなわち右旋回であると判定した場合（ステップＳ３３でＮＯ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって右側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３６）。ＣＰＵ５０は、右側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、内回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを内回りゲインに変更するステップＳ３５に処理を移す。ＣＰＵ５０は、右側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３６でＮＯ）、外回り走行であるとして前輪転舵部３１ａに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５６】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３２で前進方向でない、すなわち後退方向であると判定した場合（ステップＳ３２でＮＯ）、ガイド偏差が負の符号を有するか否かを判定することにより、搬送車が右旋回しているか否かを判定する（ステップＳ３７）。ＣＰＵ５０は、右旋回していると判定した場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって左側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ３８）。ＣＰＵ５０は、左側に配置してあると判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）、内回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを内回りゲインに変更し（ステップＳ３９）、旋回制御処理を終了する。ＣＰＵ５０は、左側に配置していないと判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）、外回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５７】
ＣＰＵ５０は、ステップＳ３７で右旋回でない、すなわち左旋回であると判定した場合（ステップＳ３７でＮＯ）、切替部５４のスイッチ位置を検出することにより、ガイドセンサ４ａ及びガイドセンサ４ｂ夫々が搬送車の前方に向かって右側に配置してあるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＣＰＵ５０は、右側に配置してあると判定した場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）、内回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを内回りゲインに変更するステップＳ３９に処理を移す。ＣＰＵ５０は、右側に配置していないと判定した場合（ステップＳ４０でＮＯ）、外回り走行であるとして後輪転舵部３１ｂに設定してあるゲインを変更することなく旋回制御処理を終了する。
【００５８】
制御部５は、ガイド偏差にゲインを乗じて制御量を求める場合を示したが、これに限るものではなく、例えばガイド偏差を二乗して制御量を求めてもよい。この場合、ガイド偏差の増大に対して、より大きな制御量が設定されて前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が大きく転舵され、搬送車が誘導線に向かって素早く移動することが可能となる。また、制御部５は、ガイド偏差に応じて前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂの各転舵角度をＰＩＤ制御することで、各転舵角度の制御量を求めてもよい。この場合、ガイド偏差を０にすべく前輪３ａ、後輪３ｂ夫々を転舵して搬送車が誘導線に向かって移動する際に、過大な制御量により誘導線を交差して誘導線から逸脱するオーバーシュートを抑制することが可能となる。また、搬送車が誘導線の右側及び左側を周期的に移動するハンチングを抑制することが可能となる。制御部５は、ＰＩＤ制御の代わりにＰＩ制御してもよい。
【００５９】
ＣＰＵ５０は、速度検出部３３ｂ及び方向検出部３４ｂ夫々から走行速度及び回転方向を受付ける場合を示したが、これに限るものではない。例えば、ＣＰＵ５０は、後輪駆動部３２ｂが内蔵するインクリメンタルエンコーダが出力するパルス信号を受付けても良い。この場合、ＣＰＵ５０は、単位時間当たりのパルス信号をカウントすることにより、搬送車の走行速度を検出し、速度検出部３３ｂとして機能する。また、ＣＰＵ５０は、異なるパルス信号夫々の立ち上がりを比較することにより、回転方向を検出し、方向検出部３４ｂとして機能する。
【００６０】
前輪転舵部３１ａ及び後輪転舵部３１ｂは、所定角度毎のパルス信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備える場合を示したが、これに限るものではない。例えば、絶対位置信号を出力するアブソリュートエンコーダであってもよい。また、エンコーダに限るものではなく、回転角度により抵抗値が変化するポテンショメータを備えてもよい。この場合、ポテンショメータに電流源を接続し、ポテンショメータによる降下電圧の変化を検出し、転舵角度を検出するとよい。
【００６１】
図９は、ゲイン表５１１のレコードレイアウトの他の例を示す図表である。１種類の直進ゲインを設定したゲイン表５１１の例を示したが、複数種類の直進ゲインを設定してもよい。図９に示す例では、速度検出部３３ｂが出力する走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ未満である低速直進走行時に、ゲイン値１０の第１直進ゲインが設定される。走行速度が１５ｍ／ｍｉｎ以上５１ｍ／ｍｉｎ未満の中速直進走行時には、第１直進ゲインよりも小さなゲイン値９の第２直進ゲインが設定される。走行速度に応じて複数種類の直進ゲインを設定することで、過大な制御量による中速直進時の誘導線からの逸脱を防ぐことが可能となる。また、速度検出部３３ｂが出力する走行速度が５１ｍ／ｍｉｎ以上の高速直進走行時に、ゲイン値１を有する高速ゲインを設定するとよい。
【００６２】
図１０は、前輪３ａ及び後輪３ｂの他の配置例を説明するための搬送車のハードウェア各部を示す模式的平面図である。前輪３ａ、後輪３ｂは、ガイドセンサ４ａ、４ｂの台車１の前方に向かって左側又は右側に配置する場合を示したが、これに限るものではない。例えば、図１０に示す如く前輪３ａ、後輪３ｂを台車１の対角線上に配置することで、前輪３ａ、後輪３ｂ夫々をガイドセンサ４ａ、４ｂの左側及び右側に各配置してもよい。この場合、制御部５は、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々に対して内回り走行及び外回り走行のいずれであるかを判定する。
【００６３】
制御部５は、前進時に搬送車が右旋回する場合、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が外回り走行及び内回り走行であると判定する。また、同様に制御部５は、前進時に搬送車が左旋回する場合、前輪３ａ及び後輪３ｂ夫々が内回り走行及び外回り走行であると判定する。そして、内回り走行の場合に外回りゲインよりも大きなゲイン値を有する内回りゲインを設定する。
【００６４】
本実施の形態１では、複数の転舵車輪として機能する２つの前輪３ａ及び後輪３ｂを備える場合を示したが、これに限るものではなく一つの転舵車輪を備えていてもよい。この場合、台車１に設けられた一つのガイドセンサが出力するガイド偏差にゲインを乗じて転舵車輪の転舵角度に対するフィードバック制御量を求めて転舵を制御するとよい。また、転舵車輪としての前輪３ａ及び後輪３ｂが駆動輪としても機能する場合を示したが、台車１に駆動輪を別に設けてもよい。
【００６５】
後輪駆動部３２ｂが速度検出部３３ｂを備える場合を示したが、これに限るものではなく前輪駆動部３２ａが速度検出部を備えていてもよい。また、前輪駆動部３２ａ及び後輪駆動部３２ｂ夫々が速度検出部を備えていてもよい。この場合、前輪駆動部３２ａに設定するゲインの決定には、前輪駆動部３２ａが備える速度検出部により検出した走行速度を用いるとよい。
【００６６】
切替部５４のスイッチ位置により前輪３ａ、後輪３ｂがガイドセンサ４ａ、４ｂの左側又は右側のいずれに配置してあるかを設定する場合を示したが、これに限るものではない。例えば、ＲＯＭ５１に制御部５が取り付けられる台車の前輪３ａ、後輪３ｂの配置を記憶しておいてもよい。この場合、制御部５で実行されるプログラム５１０は、ＲＯＭ５１から配置を読み出して取得する。また、搬送車の設計時に前輪３ａ、後輪３ｂの配置を決定し、当該配置に基づいて内回り走行及び外回り走行の判定を行うプログラム５１０をＲＯＭ５１に記憶させてもよい。この場合、切替部５４を省略することが可能となる。
【００６７】
左旋回及び右旋回のいずれにあるかをガイド偏差に基づいて判定する場合を示したが、これに限るものではなく、前輪転舵部３１ａ又は後輪転舵部３１ｂに指示する転舵角度の時間変化に基づいて判定してもよい。この場合、走行方向前側に位置する前輪転舵部３１ａ又は後輪転舵部３１ｂに指示している転舵角度が走行方向の右側又は左側に所定角度以上を示した場合に右旋回又は左旋回と判定するとよい。また、台車１にジャイロスコープを備えることにより、台車１の走行方向の変化を検知して判定してもよい。
【００６８】
実施の形態２
本実施の形態２は、実施の形態１がＲＯＭ５１に記憶してあるプログラム５１０を読み出して実行するのに対し、記録媒体に記録してあるプログラムを読み出して実行するようにしてある。図１１は、実施の形態２に係る制御部の内部ハードウェア及び制御部に接続されるハードウェアを示すブロック図である。制御部６は、ＥＥＰＲＯＭ（ Electrically Erasable Read-Only Memory ）６５と、記録媒体読込部６６とを備える。制御部６の他のハードウェアは、実施の形態１の制御部５と同様であり、符号の相違を記載するに留め、詳細な説明を省略する。
【００６９】
制御部６は、ＣＰＵ６０と、ゲイン表６１１が記憶してあるＲＯＭ６１と、ＲＡＭ６２と、インターフェース部６３と、切替部６４とを備える。ＣＰＵ６０は、記録媒体６６０に記憶してあるプログラム５１０を記録媒体読込部６６により読み出してＥＥＰＲＯＭ６５に記憶する。そして、ＣＰＵ６０は、ＥＥＰＲＯＭ６５に記憶してあるプログラム５１０をＲＡＭ６２に読み出して実行することにより、バス６０ａを介してハードウェア各部を制御する。ＣＰＵ６０は、プログラム５１０を実行することにより、搬送車が旋回時に内回り走行及び外回り走行のいずれにあるかを判定する（内外判定ステップ）。そして、ＣＰＵ６０は、判定結果に応じて転舵角度の制御量を変更する（変更ステップ）。
【００７０】
本実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので対応する部分には同一の符号及び処理名を付してその詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００７１】
１ 台車
２ 車輪
３ａ 前輪（転舵車輪）
３ｂ 後輪（転舵車輪）
４ａ、４ｂ ガイドセンサ（偏差検出部）
５、６ 制御部
１０ 磁気テープ（誘導線）
３１ａ 前輪転舵部
３１ｂ 後輪転舵部
３２ａ 前輪駆動部
３２ｂ 後輪駆動部
３３ｂ 速度検出部
３４ｂ 方向検出部（方向判定部）
５０、６０ ＣＰＵ（制御部、内外判定部、旋回判定部、位置判定部）
５０ａ、６０ａ バス
５１、６１ ＲＯＭ
５２、６２ ＲＡＭ
５３、６３ インターフェース部
５４、６４ 切替部
５１０ プログラム
５１１、６１１ ゲイン（係数）表
６５ ＥＥＰＲＯＭ
６６ 記録媒体読込部
６６０ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に設定してある誘導線に対する位置偏差を検出する偏差検出部を備え、前記誘導線に沿って搬送すべく前記位置偏差に基づいて転舵車輪を転舵する搬送車において、
前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて前記転舵車輪の転舵角度を制御する制御部と、
前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向の内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定部と
を備え、
前記制御部は、前記内外判定部による判定結果に応じて前記制御量を変更するようにしてある搬送車。
【請求項２】
走行方向が前進方向及び後退方向のいずれであるかを判定する方向判定部と、
該方向判定部による判定結果及び前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて左旋回及び右旋回のいずれであるかを判定する旋回判定部と、
前記転舵車輪が前記誘導線に対して走行方向の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部と
を備え、
前記内外判定部は、前記位置判定部により前記転舵車輪が走行方向の左側（右側）に位置すると判定した状態で前記旋回判定部により左旋回（右旋回）と判定した場合、前記転舵車輪が内側（外側）に位置すると判定するようにしてある請求項１に記載の搬送車。
【請求項３】
前記制御部は、前記内外判定部により前記転舵車輪が内側に位置すると判定した場合、前記内外判定部により前記転舵車輪が外側に位置すると判定した場合で転舵角度の制御に用いる制御量よりも大なる制御量に変更するようにしてある請求項１又は請求項２に記載の搬送車。
【請求項４】
速度を検出する速度検出部を備え、
前記制御部は、前記速度検出部により検出した速度に基づいて前記制御量を変更するようにしてある
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項５】
前記偏差検出部は、略直下に位置する誘導線に対する位置偏差を検出するようにしてあり、
前記転舵車輪は、前記偏差検出部に対して走行方向の左側又は右側に配置してある
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項６】
前記転舵車輪は、走行方向に沿って複数配置してあり、
前記制御部は、複数の転舵車輪夫々の転舵角度を制御し、前記内外判定部による判定結果に応じて走行方向前側に配置してある転舵車輪の制御に用いられる制御量を変更するようにしてある請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置偏差に基づいてＰＩＤ制御し、前記制御量を求めるようにしてある請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項８】
前記制御部は、前記位置偏差に係数を乗じて制御量を求め、該制御量を変更すべく前記係数を変更するようにしてある請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項９】
誘導線に対する位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて転舵車輪を制御し、前記誘導線に沿って走行する搬送車が備えるコンピュータに、前記制御量を変更させるプログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定ステップと、
該内外判定ステップによる判定結果に応じて前記制御量を変更する変更ステップと
を実行させるプログラム。
【請求項１】
路面に設定してある誘導線に対する位置偏差を検出する偏差検出部を備え、前記誘導線に沿って搬送すべく前記位置偏差に基づいて転舵車輪を転舵する搬送車において、
前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて前記転舵車輪の転舵角度を制御する制御部と、
前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向の内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定部と
を備え、
前記制御部は、前記内外判定部による判定結果に応じて前記制御量を変更するようにしてある搬送車。
【請求項２】
走行方向が前進方向及び後退方向のいずれであるかを判定する方向判定部と、
該方向判定部による判定結果及び前記偏差検出部により検出した位置偏差に基づいて左旋回及び右旋回のいずれであるかを判定する旋回判定部と、
前記転舵車輪が前記誘導線に対して走行方向の左側又は右側のいずれに位置するかを判定する位置判定部と
を備え、
前記内外判定部は、前記位置判定部により前記転舵車輪が走行方向の左側（右側）に位置すると判定した状態で前記旋回判定部により左旋回（右旋回）と判定した場合、前記転舵車輪が内側（外側）に位置すると判定するようにしてある請求項１に記載の搬送車。
【請求項３】
前記制御部は、前記内外判定部により前記転舵車輪が内側に位置すると判定した場合、前記内外判定部により前記転舵車輪が外側に位置すると判定した場合で転舵角度の制御に用いる制御量よりも大なる制御量に変更するようにしてある請求項１又は請求項２に記載の搬送車。
【請求項４】
速度を検出する速度検出部を備え、
前記制御部は、前記速度検出部により検出した速度に基づいて前記制御量を変更するようにしてある
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項５】
前記偏差検出部は、略直下に位置する誘導線に対する位置偏差を検出するようにしてあり、
前記転舵車輪は、前記偏差検出部に対して走行方向の左側又は右側に配置してある
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項６】
前記転舵車輪は、走行方向に沿って複数配置してあり、
前記制御部は、複数の転舵車輪夫々の転舵角度を制御し、前記内外判定部による判定結果に応じて走行方向前側に配置してある転舵車輪の制御に用いられる制御量を変更するようにしてある請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置偏差に基づいてＰＩＤ制御し、前記制御量を求めるようにしてある請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項８】
前記制御部は、前記位置偏差に係数を乗じて制御量を求め、該制御量を変更すべく前記係数を変更するようにしてある請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の搬送車。
【請求項９】
誘導線に対する位置偏差に基づいて求めた制御量を用いて転舵車輪を制御し、前記誘導線に沿って走行する搬送車が備えるコンピュータに、前記制御量を変更させるプログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記誘導線に沿って旋回する場合、前記誘導線に対して前記転舵車輪が旋回半径方向内側及び外側のいずれに位置するかを判定する内外判定ステップと、
該内外判定ステップによる判定結果に応じて前記制御量を変更する変更ステップと
を実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１２３８２２（Ｐ２０１１−１２３８２２Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３０７２（Ｐ２００９−２８３０７２）
【出願日】平成２１年１２月１４日（２００９．１２．１４）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１４日（２００９．１２．１４）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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