移動装置、移動装置の制御方法及びプログラム
【課題】推測航法から誘導方式へスムーズに切り替えることができる移動装置、移動装置の制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段とを備え、前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段とを備える。
【解決手段】誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段とを備え、前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動装置、移動装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷工場、生産現場、配送センタ等では、物流を自動化する無人の搬送装置が導入されている。搬送装置をある地点から目的の地点へ移動する方式として、誘導線に沿って搬送装置を走行させる誘導方式がある。例えば、磁気誘導方式の搬送装置は、誘導線である磁気テープを磁気センサが検出することにより誘導線を認識し、誘導線に沿って走行する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、複数の誘導線が交差している場合、搬送装置は走行のための誘導線を誤認識することがある。そこで、例えば交差する２本の誘導線の内、１本の誘導線が撤去される。撤去した誘導線に沿って搬送装置を走行させる場合には、推測航法が用いられる。推測航法は、搬送装置を仮想的な誘導線に沿って自律走行させる航法である。搬送装置は、必要に応じて誘導方式から推測航法へ、推測航法から誘導方式へ切り替えて走行を継続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０９７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、搬送装置の航法を推測航法から誘導方式へ切り替える場合、推測航法と誘導方式との間の切り替えにより発生する誤差（偏差）に対して、搬送装置を駆動又は転舵する車輪が応答するため、搬送装置に振動が発生する場合がある。搬送装置の振動は、その安定走行を損ね、場合によっては搬送物が搬送装置から脱落するおそれが生じる。
【０００６】
本願は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、推測航法から誘導方式へスムーズに切り替えることができる移動装置、移動装置の制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に係る移動装置は、誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段とを備え、前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本願に係る移動装置では、誘導線に対する位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を結合する結合手段を備えている。移動装置は、結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する。
【０００９】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を加算又は乗算するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本願に係る移動装置では、結合手段は、誘導線に対する位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を、加算又は乗算する。
【００１１】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１３】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１５】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、直線状の前記誘導線及び湾曲した前記仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が直線状の誘導線及び湾曲した仮想誘導線が接続された位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１７】
本願に係る移動装置は、前記算出手段が算出した位置偏差に第一重みを付ける第一重み付け手段と、前記検出手段が検出した位置偏差に第二重みを付ける第二重み付け手段とを備え、前記結合手段は前記第一重み付け手段が第一重みを付けた位置偏差及び前記第二重み付け手段が第二重みを付けた位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本願に係る移動装置では、結合手段は、第一及び第二重みを夫々付けた誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１９】
本願に係る移動装置は、前記第一重み及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する変更手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する。
【００２１】
本願に係る移動装置は、前記変更手段は前記第一重み及び第二重みを相反的に変更するようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び第二重みを相反的に変更する。
【００２３】
本願に係る移動装置は、前記検出手段は誘導線を検出する誘導線検出手段を有し、前記変更手段は前記誘導線検出手段が誘導線を検出した時間又は位置に基づいて、前記第一重み及び／又は第二重みの変更を開始するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線が検出された時間又は位置に基づいて、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び／又は第二重みの変更を開始する。
【００２５】
本願に係る移動装置の制御方法は、制御部を有する移動装置に備えられた検出手段が、誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、前記制御部が、推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出し、前記検出手段が検出した位置偏差又は算出した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する移動装置の制御方法において、前記制御部が、検出した位置偏差及び算出した位置偏差を結合し、結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出することを特徴とする。
【００２６】
本願に係る移動装置の制御方法では、移動装置の検出手段が誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、移動装置の制御部が推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する。移動装置の制御部は、誘導線に対する移動装置の位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を結合し、結合した移動装置の位置偏差に基づいて、移動装置の移動に係る制御量を算出する。
【００２７】
本願に係るプログラムは、コンピュータを、推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する算出手段、及び誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差又は前記算出手段が算出した移動装置の位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させるためのプログラムにおいて、コンピュータを、与えられた前記位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段、並びに該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させる。
【００２８】
本願に係るプログラムでは、コンピュータを、誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を結合する結合手段、並びに結合した位置偏差に基づいて、移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させる。
【発明の効果】
【００２９】
本願の一観点によれば、推測航法から誘導線による誘導方式へスムーズに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】搬送車の構成を示す模式的平面図である。
【図２】前輪駆動部及び前輪転舵部の外観の一例を示す模式的斜視図である。
【図３】制御部の構成及び制御部に接続される搬送車の各構成部を示すブロック図である。
【図４】磁気誘導方式による搬送車の制御例を説明する説明図である。
【図５】デッドレコニングの一例の説明図である。
【図６】推測航法によるガイド偏差の算出処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】磁気誘導方式と推測航法との間での航法の切り替え例に関する説明図である。
【図８】連続切り替えにともなう前輪の転舵角変化を模式的に説明する説明図である。
【図９】連続切り替えにともなう後輪の転舵角変化を模式的に説明する説明図である。
【図１０】連続切り替えに係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】不連続切り替えと連続切り替えとによる転舵角度の変化例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施例における移動装置を、実施の形態を示す図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る移動装置は、例えば搬送車、搬送ロボット等を含む。以下では、移動装置の例として、無人の自動搬送車を挙げて説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００３２】
本実施の形態に係る搬送車は、誘導方式により搬送物を搬送する。また、本実施の形態に係る搬送車は、搬送路が交差している場合、交差部分を推測航法により走行するときがある。搬送車の誘導方式には、磁気誘導方式、光学誘導方式、電磁波誘導方式等がある。本実施の形態では、床面に貼設した磁気テープの誘導線が発生する磁気を検出させて、搬送車を誘導する磁気誘導方式を例に挙げる。なお、磁気テープの代わりに、床面に磁性物質を埋設してもよい。
【００３３】
図１は、搬送車１の構成を示す模式的平面図である。図１の白抜矢印は、搬送車１の前方を示し、搬送車１が走行している場合には前進方向となる。
搬送車１は、矩形状の底面を有する車体２と、車体２の底面に配設された４つのキャスター３とを含む。
車体２の底面の長手方向は、直進する場合の走行方向と略平行である。一方、車体２の底面の短手方向は、長手方向と直交し、車体２の幅方向と略同一である。以下、特に断りがない限り、左右の語を搬送車１の前進方向に対して使用する。４つのキャスター３の内、２つのキャスター３は車体２の左側の２角に配設されている。他の２つのキャスター３は、夫々車体２の前方端及び後方端であって、前進方向に対して車体２の中央線と右側端との略中間に配設されている。
【００３４】
搬送車１は、ガイドセンサ（検出手段）４ａ、４ｂ、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂ、前輪６ａ、後輪６ｂ及び制御部７を含む。
車体２の底面の前端及び後端であって、前進方向に対して車体２の中央線と左側端との略中間には、夫々１つずつガイドセンサ４ａ、４ｂが設けられている。ガイドセンサ４ａ、４ｂは、車体２の幅方向に略一定間隔を隔てて配列された複数の磁気素子からなる磁気センサアレイである。
【００３５】
ガイドセンサ４ａ、４ｂは、各磁気素子により誘導線１０が発する磁気を検出する。また、ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々自身の伸長方向の中心位置と誘導線１０の中央線１０ａの位置との間の距離を、ガイド偏差（位置偏差）として検出する。ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して左側に変異した場合、負の符号を付したガイド偏差を出力する。一方、ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して右側に変異した場合、正の符号を付したガイド偏差を制御部７に出力する。
【００３６】
車体２の左側に配置された前後のキャスター３の略中間であって、車体３の底面の左端には、左マークセンサ５ａが設けられている。また、車体２の右側の前後に配置されたキャスター３の略中間から少し左寄りの底面には、右マークセンサ５ｂが設けられている。左マークセンサ５ａと右マークセンサ５ｂとを結ぶ方向は、車体２の幅方向と略同一である。
【００３７】
搬送車１が直線コースからカーブに入る位置の床面であって、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂと夫々対向する位置の床面には、磁気テープの開始マーク１１ａ、１１ｂが貼設されている。開始マーク１１ａ、１１ｂは、磁気誘導方式から推測航法への切り替え位置を示す。図１は、搬送車１が磁気誘導方式から推測航法への切り替え位置より少し手前にある状態を示している。
搬送車１がカーブを抜け、直線コースに移行が完了する位置より所定距離だけ進行方向へ移動した位置の床面であって、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂと夫々対向する位置の床面には、磁気テープの終了マークが貼設されている。終了マークは、搬送車１を停止させる場合の停止位置を示す。なお図１では、終了マークは示されていない。
【００３８】
左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかが開始マーク１１ａ、１１ｂからの磁気を検出した場合、搬送車１は磁気誘導方式から推測航法に切り替える位置にある。左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかが夫々終了マークからの磁気を検出した場合、搬送車１は停止する。
左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂは、開始マーク１１ａ、１１ｂ又は終了マークからの磁気を検出した場合、所定の信号を制御部７に出力する。
【００３９】
前輪６ａは、車体２の前端に設置された２つのキャスター３の略中間から車体２の後方寄りの位置に設けられている。後輪６ｂは、車体２の後端に設置された２つのキャスター３の略中間から車体２の前方寄りの位置に設けられている。前輪６ａと後輪６ｂとを結ぶ方向は、車体２の長手方向と略同一である。前輪６ａ及び後輪６ｂは、共に搬送車１を走行させる駆動車輪として、また搬送車１を転舵する転舵車輪として機能する。
【００４０】
搬送車１は、前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａを含む。
図２は、前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａの外観の一例を示す模式的斜視図である。前輪駆動部６１ａは、ホイールモータ６１ｃ、半円形旋回外歯ギア６１ｄ及びリング状の旋回ベース６１ｅを含む。ホイールモータ６１ｃは、車体２に搭載された図示しない蓄電池から電力の供給を受ける。前輪６ａは、ホイールモータ６１ｃの回転軸に取り付けられている。ホイールモータ６１ｃ及び半円形旋回外歯ギア６１ｄは、ボルトにより旋回ベース６１ｅに締着されている。
前輪駆動部６１ａは、前輪６ａの回転に伴うパルス列を出力するロータリエンコーダ（図示せず）を含む。
【００４１】
前輪転舵部６２ａは、旋回モータ６２ｃ、旋回ピニオンギア６２ｄ及び固定ベース６２ｅを含む。旋回モータ６２ｃ及び旋回ピニオンギア６２ｄは、固定ベース６２ｅに取り付けられている。固定ベース６２ｅは、車体２に取り付けられる。
【００４２】
旋回ベース６１ｅは、固定ベース６２ｅに対して旋回できるように、ベアリングにより支持されている。旋回ピニオンギア６２ｄは、旋回モータ６２ｃと連結されており、かつ半円形旋回外歯ギア６１ｄと噛合している。旋回モータ６２ｃは、車体２に搭載された図示しない蓄電池から電力の供給を受ける。旋回モータ６２ｃの回転駆動は、旋回ピニオンギア６２ｄを介して、半円形旋回外歯ギア６１ｄに所定の減速比で伝達される。こうして、前輪駆動部６１ａのホイールモータ６１ｃに取り付けられた前輪６ａは、旋回モータ６２ｃの回転により旋回する。
なお、前輪転舵部６２ａは、前輪６ａの旋回に伴うパルス列を出力する旋回エンコーダ（図示せず）を含む。
【００４３】
制御部７は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが夫々出力するガイド偏差に基づいて、前輪６ａ及び後輪６ｂの各々の転舵角度をフィードバック制御する。
【００４４】
図３は、制御部７の構成及び制御部７に接続される搬送車１の各構成部を示すブロック図である。
搬送車１は、後輪駆動部６１ｂ及び後輪転舵部６２ｂを含む。後輪駆動部６１ｂ及び後輪転舵部６２ｂの構成は、夫々図２に示した前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａの構成と同じである。
【００４５】
搬送車１は、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇを含む。
前輪駆動部６１ａが有するロータリエンコーダは、前輪６ａの回転に伴うパルス列を前輪速度検出部６１ｆに出力する。ここでのパルス列とは、微小時間である制御周期毎に検出されるパルス数のことである。前輪速度検出部６１ｆは、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａの単位時間当たりの回転数と走行速度（単位は、例えばｍｍ／ｓ）とを算出し、制御部７に出力する。また、前輪速度検出部６１ｆは、異なるパルスの立ち上がりを比較することにより、前輪６ａの回転方向を検出し、搬送車１の走行方向として前進方向又は後退方向のいずれかを制御部７に出力する。
【００４６】
後輪速度検出部６１ｇは、前輪速度検出部６１ｆと類似の機能を有し、後輪６ｂの走行速度及び走行方向を算出し、制御部７に出力する。
前輪速度検出部６１ｆ及び後輪速度検出部６１ｇは、夫々前輪駆動部６１ａ及び後輪駆動部６１ｂが有するロータリエンコーダから受け付けたパルス列もそのまま制御部７に出力する。
【００４７】
前輪転舵部６２ａが有する旋回エンコーダは、前輪６ａの旋回に伴うパルス列を前輪方向検出部６２ｆに出力する。前輪方向検出部６２ｆは、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａの単位時間当たりの旋回角度（単位は、例えばｒａｄ／ｓ）と前輪６ａの方向とを算出し、制御部７に出力する。
【００４８】
後輪方向検出部６２ｇは、前輪方向検出部６２ｆと同様の機能を有し、後輪６ｂの単位時間当たりの旋回角度と後輪６ｂの方向とを算出し、制御部７に出力する。
前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇは、夫々前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂが有する旋回エンコーダから受け付けたパルス列もそのまま制御部７に出力する。
【００４９】
なお、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ又は後輪方向検出部６２ｇの機能を制御部７が有していてもよい。かかる場合、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ又は後輪方向検出部６２ｇはなくてもよい。
【００５０】
制御部７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）７１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（算出手段、結合手段、制御量を算出する手段、第一重み付け手段、第二重み付け手段、変更手段）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３及びインタフェース部７４を含む。制御部７の各構成部は、バス７ａを介して互いに接続されている。
【００５１】
ＲＯＭ７１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）、フラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM）等の不揮発性メモリである。ＲＯＭ７１は、ＣＰＵ７２が実行するプログラム７１１及びマップ７１２を記録する。マップ７１２は、搬送車１の搬送路に関する情報である。マップ７１２は、搬送路の状況を直線データ（始点、終点データで規定）と円弧データ（曲率半径、曲率半径の中心、始点、終点データで規定）とに分解し、さらに合成することで、経路情報としてＲＯＭ７１に保持されている。直線データ及び円弧データの始点と終点には、各々に対応する走行ポイント番号が設定されている。
なお、プログラム７１１又はマップ７１２を外部の記録手段に予め記録しておき、プログラム７１１又はマップ７１２の情報が必要になった場合に、例えば無線通信手段を介して、ＣＰＵ７２がＲＯＭ７１にダウンロードする形態であってもよい。
【００５２】
ＣＰＵ７２は、搬送車１の各構成部を制御する。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７１に記録されたプログラム７１１を読み出し、実行する。
ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７２による処理の過程で必要な作業変数、データ等を一時的に記録する。なお、ＲＡＭ７３は主記憶装置の一例であり、ＲＡＭ７３の代わりにフラッシュメモリ、メモリカード等が用いられてもよい。あるいは、ＲＡＭ７３の役割をＲＯＭ７１が代替してもよい。
【００５３】
インタフェース部７４は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力する各ガイド偏差、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂが出力する所定の信号をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪速度検出部６１ｆが出力する前輪６ａの走行速度及び走行方向、並びに後輪速度検出部６１ｇが出力する後輪６ｂの走行速度及び走行方向をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪方向検出部６２ｆが算出した前輪６ａの単位時間当たりの旋回角度及び方向、並びに後輪方向検出部６２ｇが算出した後輪６ｂの単位時間当たりの旋回角度及び方向をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇが出力した各パルス列もそのままＣＰＵ７２に出力する。
また、インタフェース部７４は、ＣＰＵ７２から受け付けた走行速度の制御信号を前輪駆動部６１ａ及び後輪駆動部６１ｂに出力する。インタフェース部７４は、ＣＰＵ７２から受け付けた転舵角度の制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。
【００５４】
次に、搬送車１の動作について説明する。まず、磁気誘導方式及び推測航法による搬送車１の動作を説明する。
図４は、磁気誘導方式による搬送車１の制御例を説明する説明図である。図４の白抜矢印は、搬送車１の前方を示す。図４は、ガイドセンサ４ａ周囲の車体２前部を示す。ガイドセンサ４ａは、磁気テープの誘導線１０の中央線１０ａをピークとする波形を検出する。これによりガイドセンサ４ａは、誘導線１０の中心を取得する。ガイドセンサ４ａは、自身の中心と誘導線１０の中心とのずれをガイド偏差として、ＣＰＵ７２に出力する。図４の例では、誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して右側にずれているので、正のガイド偏差をＣＰＵ７２に出力する。同様に、車体２の後端に設置されたガイドセンサ４ｂも正又は負のガイド偏差をＣＰＵ７２に出力する。
【００５５】
ＣＰＵ７２は、ガイドセンサ４ａ、４ｂから受け付けたガイド偏差がゼロになるように、転舵角度を変更する制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。ＣＰＵ７２から制御信号を受け付けた前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂは、受け付けた制御信号に基づいて、旋回モータ６２ｃを回転させ、夫々前輪６ａ及び後輪６ｂを旋回させる。ＣＰＵ７２は、継続してガイドセンサ４ａ、４ｂからガイド偏差を受け付け、そのガイド偏差がゼロになるように、制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。このようなフィードバック制御により、ＣＰＵ７２は搬送車１を誘導線１０に沿って走行させる。
【００５６】
次に、推測航法による搬送車１の制御を説明する。
推測航法において、制御部７は、デッドレコニングにより算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの位置から、ガイドセンサ４ａ、４ｂの位置を計算し、計算したガイドセンサ４ａ、４ｂの位置とマップ７１２に記録された仮想誘導線とのガイド偏差を算出する。そして、制御部７は、算出したガイド偏差に基づいて、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂをフィードバック制御する。
【００５７】
図５は、デッドレコニングの一例の説明図である。デッドレコニングは、ロータリエンコーダ及び旋回エンコーダからのパルス列に基づいて、搬送車１の現在位置（座標及び方位）を算出する自己位置推定法である。図５は、搬送車１が曲率半径Ｒの円弧に沿って左旋回する例を示している。
【００５８】
ＸＹ平面座標において、搬送車１の現在位置を（Ｘi ，Ｙi ）、搬送車１の現在方位をＡi 、微小時間後の搬送車１の位置を（Ｘi+1 ，Ｙi+1 ）、微小時間後の搬送車１の方位をＡi+1 とする。ここで、搬送車１の位置は、ガイドセンサ４ａ、４ｂを結ぶ線分と、左マークセンサ５ａ及び右マークセンサ５ｂを結ぶ線分との交点で代表されている。搬送車１の方位は、Ｘ軸と搬送車１の前進方向とがなす角度で表されている。ｄＡは、曲率半径Ｒの中心の周りを回転した搬送車１の微小時間後の方位変化角度であり、Ａi+1 ＝Ａi ＋ｄＡである。
【００５９】
Ｕは、円弧に沿った微小時間後の搬送車１の移動距離である。αは、搬送車１の現在及び微小時間後の位置を結ぶ弦の長さである。βは、Ｘ軸と長さαの弦とがなす角度であり、β＝Ａi ＋ｄＡ／２である。
【００６０】
【数１】
【００６１】
図６は、推測航法によるガイド偏差の算出処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６では、前輪速度検出部６１ｆ、前輪方向検出部６２ｆ、後輪速度検出部６１ｇ及び後輪方向検出部６２ｇが実行する計算をＣＰＵ７２が行う場合について例示している。
ＣＰＵ７２は、ＲＡＭ７３から前回算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの位置を読み出す（ステップＳ１０１）。ここでの位置情報は、座標とＸ軸に対する方位とである。なお、推測航法を開始する場合には、ステップＳ１０１で、前輪６ａ及び後輪６ｂの初期位置を設定する。
【００６２】
ＣＰＵ７２は、前輪速度検出部６１ｆ、前輪方向検出部６２ｆ、後輪速度検出部６１ｇ及び後輪方向検出部６２ｇから前輪６ａ及び後輪６ｂのロータリエンコーダ、旋回エンコーダが出力したパルス列を受け付ける（ステップＳ１０２）。ＣＰＵ７２は、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａ及び後輪６ｂの走行距離及び方位変化角度を算出する（ステップＳ１０３）。
【００６３】
ＣＰＵ７２は、走行ポイント番号に基づき、推測航法により走行する仮想誘導線の経路情報をマップ７１２から読み出す（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０１で読み出した前回位置、ステップＳ１０３で算出した走行距離及び方位変化角度、並びに式（２）から前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置を算出する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０５で算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置をＲＡＭ７３に記録する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６でＲＡＭ７３に記録した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置は、図６の処理が次回に読み出された場合、ステップＳ１０１で読み出される。
【００６４】
ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０５で算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置及び車体２の幾何学的情報から、ガイドセンサ４ａ、４ｂの現在位置を算出する（ステップＳ１０７）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０４で読み出した仮想誘導線の位置と、ステップＳ１０７で算出したガイドセンサ４ａ、４ｂの現在位置とから、各ガイド偏差を算出し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００６５】
ＣＰＵ７２は、算出したガイド偏差がゼロに近づく制御量を計算し、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに制御信号を出力する。微小時間の制御周期が経過する度に、図６の処理が繰り返し呼び出され、ＣＰＵ７２から前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに制御信号が出力される。こうして、搬送車１はＰＩＤ制御により仮想誘導線に沿って走行する。
【００６６】
図７は、磁気誘導方式と推測航法との間での航法の切り替え例に関する説明図である。
図７の上方には、左方から右方へ磁気テープの誘導線１０が直線状に貼設されている。また、この誘導線１０は、左方から右方へたどる場合、途中で２本に分岐し、１本は図７の下方へカーブし、そのまま下方へ伸びる直線コースを形成している。一方、この下方へ伸びる直線コースの左には、この直線コースと並走する他の直線状の誘導線１０が貼設されている。左側に位置する他の誘導線１０は、上端から右方へカーブし、図７上方の左方から右方へ貼設された直線状の誘導線１０に接続する。すなわち、図７の下方に貼設された２本の誘導線１０の各上端からは、互いに反対方向に湾曲し、交差するカーブ部分が連なる。しかし、図７において、破線で示された他の誘導線１０のカーブ部分は、搬送車１が誘導線１０を誤認識しないように撤去されている。図７の破線で示された他の誘導線１０のカーブ部分は、搬送車１が推測航法により走行するための仮想誘導線に該当する。
【００６７】
搬送車１が図７の下方左側の直線コースを下から上へ前進し、カーブ部分で右へ転舵して再び直線コースに移行する場合、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、搬送車１の前進にともなう前輪６ａの各位置を示している。同様にａ’、ｂ’、ｃ’及びｄ’は、搬送車１の前進にともなう後輪６ｂの各位置を示している。以下、前輪６ａ及び後輪６ｂの各位置の対であるａ−ａ’、ｂ−ｂ’、ｃ−ｃ’及びｄ−ｄ’を搬送車１の位置として使用することにする。
【００６８】
搬送車１は、図７の下方左側の直線コースを下から上へ走行する間、磁気誘導方式により走行する。しかし、搬送車１が図７のａ−ａ’に達した場合、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂは、開始マーク１１ａ、１１ｂからの磁気を検出し、夫々所定の信号をＣＰＵ７２に出力する。ＣＰＵ７２は、左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかから所定の信号を受け付けた場合、前輪６ａ及び後輪６ｂの両者について磁気誘導方式から推測航法に切り替える。
【００６９】
搬送車１は、図７の例では右へ転舵を開始し、ｂ−ｂ’の位置に到達する。搬送車１がｂ−ｂ’の位置に達した場合、車両２の前端に設けられたガイドセンサ４ａは、図７の上方に貼設され、左方から右方へ伸びる直線状の誘導線１０に左方から乗り継ぎはじめる。搬送車１は、さらに転舵と前進とを継続し、ｃ−ｃ’の位置に到達する。搬送車１がｃ−ｃ’の位置に達した場合、車両２の後端に設けられたガイドセンサ４ｂは、図７の上方に貼設され、左方から右方に伸びる直線状の誘導線１０に左方から乗り継ぎはじめる。
搬送車１は、図７の上方に貼設され、左方から右方に伸びる直線状の誘導線１０に沿って左から右へ走行し、ｄ−ｄ’の位置に到達する。
【００７０】
従来、前輪及び後輪の両輪について推測航法を開始した搬送車は、ｂ−ｂ’の位置で前輪について推測航法から磁気誘導方式に切り替える。また、従来の搬送車は、ｃ−ｃ’の位置で後輪について推測航法から磁気誘導方式に切り替える。以後、搬送車は前輪及び後輪の両輪について磁気誘導方式を継続する。ｂ−ｂ’とｃ−ｃ’との間では、従来の搬送車は前輪について磁気誘導方式、後輪について推測航法で走行する。
【００７１】
しかし、本実施の形態に係る搬送車１の前輪６ａ及び後輪６ｂは、夫々磁気テープへの乗継位置であるｂ−ｂ’及びｃ−ｃ’よりも少し前進方向側へ進んだ位置で、推測航法から磁気誘導方式に切り替えを開始する。
【００７２】
前輪６ａは、例えばｂとｃとの間の位置であって、ガイドセンサ４ａが図７に示す乗継位置ｂから所定距離だけ前進方向に移動した場合、推測航法から磁気誘導方式に切り替えはじめる。ここでの所定距離は、例えば１５０ｍｍである。前輪６ａは、例えばｄの位置に達した場合、推測航法から磁気誘導方式への切り替えを完了する。
後輪６ｂは、ガイドセンサ４ｂが図７に示す乗継位置ｃ’から所定距離だけ前進方向に移動した場合、推測航法から磁気誘導方式に切り替えはじめる。ここでの所定距離は、例えば１５０ｍｍである。後輪６ｂは、例えばｄ’の位置に達した場合、推測航法から磁気誘導方式への切り替えを完了する。
【００７３】
後輪６ｂがｄ’の位置にある場合、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂが対向する床には、終了マーク１１ｃ、１１ｄが貼設されている。左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかは、夫々終了マーク１１ｃ又は終了マーク１１ｄからの磁気を検出した場合、所定の信号をＣＰＵ７２に送信する。
【００７４】
ＣＰＵ７２は、左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかから所定の信号を受け付けた場合、搬送車１がカーブ部を抜け、直線コースへ移行を完了したことを認識する。
【００７５】
従来、推測航法から磁気誘導方式への切り替えは、瞬時に実行された。一方、搬送車１は、時間的又は位置的な幅をもって徐々に推測航法から磁気誘導方式へ切り替える。以下、従来の推測航法から磁気誘導方式への切り替えを不連続切り替え、本実施の形態における推測航法から磁気誘導方式への切り替えを連続切り替えと呼ぶことにする。
なお、上述の連続切り替えの区間は、一例であり、搬送車１の大きさ、カーブの曲率半径、転舵角度、車体２におけるガイドセンサ４ａ、４ｂの位置、走行速度等により異なる。
【００７６】
推測航法により得られるガイド偏差をε１、磁気誘導方式により得られるガイド偏差をε２とする。ここでは、式（３）で示されるガイド偏差εout を算出する。
εout ＝ε１×α＋ε２×（１−α）・・・（３）
α（第一重み）は１と０との間で変化するパラメータである。１−α（第二重み）は０と１との間で変化するパラメータである。
ＣＰＵ７２は、推測航法から磁気誘導方式へ切り替える場合、αの値を１から０へ少しずつ変化させてεout を計算する。ＣＰＵ７２は、式（４）より転舵角度θを求め、求めた転舵角度θに対応する制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。
θ＝Ｋεout ・・・（４）
なお、式（４）のＫは操舵ゲインである。
【００７７】
αを変化させる態様は、様々なものが考えられる。例えば、αの値を３００分割し、１０ｍｓ毎にカウントダウンする。その場合、αは３００／３００、２９９／３００、２９８／３００、・・・、２/３００、１／３００、０／３００の各値をとる。α＝１の場合、εout ＝ε１となり、推測航法のガイド偏差だけが用いられて転舵制御が行われる。一方、α＝０の場合、εout ＝ε２となり、磁気誘導方式のガイド偏差だけが用いられて転舵制御が行われる。０＜α＜１の場合、ε１及びε２に夫々重み付けをしたガイド偏差を結合したものがεout となり、推測航法のガイド偏差及び磁気誘導方式のガイド偏差の両者を用いて転舵制御が行われる。
【００７８】
図８は、連続切り替えにともなう前輪６ａの転舵角変化を模式的に説明する説明図である。図９は、連続切り替えにともなう後輪６ｂの転舵角変化を模式的に説明する説明図である。図８及び図９において、縦軸は転舵角度を示し、横軸は時間を示している。
一般に、カーブ部における前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角は、車体２の長軸方向を０度とした場合、湾曲した搬送路に沿う方向に少しずつ増大し、極大を迎える。その後、前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角は減少に転じ、０度に戻る。そして、搬送車１はカーブ部を通過し、直線走行に移行する。
【００７９】
図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、一点鎖線は推測航法により得られるガイド偏差ε１から求められる転舵角変化を、鎖線は磁気誘導方式により得られるガイド偏差ε２から求められる転舵角変化を示している。実線は実際の前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角変化を示している。区間ｓは、連続切り替え区間である。丸Ｃは、切り替え開始時におけるガイド偏差ε１から求めた転舵角である。白三角ＨＴ及び黒三角ＢＴは、共に切り替え開始時におけるガイド偏差ε２から求めた転舵角である。ここでは、白三角ＨＴはガイド偏差ε２から求めた転舵角が丸Ｃで示したガイド偏差ε１から求めた転舵角より大きい場合を表している。一方、黒三角ＢＴはガイド偏差ε２から求めた転舵角が丸Ｃで示したガイド偏差ε１から求めた転舵角より小さい場合を表している。すなわち、図８Ａ及び図９Ａは黒三角ＢＴ＜丸Ｃである場合を示し、図８Ｂ及び図９Ｂは白三角ＨＴ＞丸Ｃである場合を示している。
【００８０】
デッドレコニングにより算出される自己位置には誤差があるため、推測航法に基づく転舵角と磁気誘導方式に基づく転舵角とにはずれが生じ、そのずれの生じ方には、図８Ａ及び図９Ａと図８Ｂ及び図９Ｂとの２パターンがある。図８Ａ及び図９Ａと図８Ｂ及び図９Ｂとのどちらのパターンにせよ、従来の不連続切り替えは、転舵角の急な変動を伴うため、搬送車１に振動が生じる原因となり得る。
【００８１】
本実施の形態では、図８及び図９に示した区間ｓについて、前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角を太線矢印で示したトレンドに沿って変化させる。そこで、ＣＰＵ７２は、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する制御信号を生成するための材料となるε outを式（３）から得る。ＣＰＵ７２は、連続切り替えの開始時には、推測航法に係るε１の重みを重くし、磁気誘導方式に係るε２の重みを軽くする。ＣＰＵ７２は、時間経過又は搬送車１の進行につれて、少しずつ推測航法に係るε１の重みを軽くし、磁気誘導方式に係るε２の重みを重くする。これにより、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えがスムーズになる。
【００８２】
図８及び図９の区間ｓにおいて、ｓ秒かけて連続切り替えを行う場合、式（３）のαは例えば１−（ｔ／ｓ）である。ｔは連続切り替えを開始してからの経過時間（秒）である。
【００８３】
搬送車１の前輪６ａは、ガイドセンサ４ａが磁気テープに乗り継ぐ位置から、所定距離走行した位置又は所定時間走行した位置に達した場合、連続切り替えを開始する。
推測航法から磁気誘導方式へ切り替えはじめる場合、少なくともガイドセンサ４ａ、４ｂが磁気テープの磁気を検出することができる位置を搬送車１が走行している必要がある。しかし、デッドレコニングにより算出される自己位置には誤差がある。そのため、算出された自己位置は、マップ７１２上では磁気テープへの乗継地点であっても、実際にはガイドセンサ４ａ、４ｂが磁気テープの磁気を検出することができない位置である場合が考えられる。
【００８４】
また、直線状の磁気テープの横断幅は、横断方向が磁気テープの幅方向（長手方向に対して略直角方向）である場合が最も短く、横断方向と磁気テープの幅方向とのなす角度が大きくなるほど、長くなる。搬送車１が転舵しながら直線状の磁気テープに乗り継ぐ場合、ガイドセンサ４ａ、４ｂは磁気テープの長手方向に対して斜めに磁気テープを横断する。そのため、磁気センサ４ａ、４ｂが検出するガイド偏差は、搬送車１が磁気テープの長手方向に走行している場合に比べて大きくなる。しかし、搬送車１の転舵がさらに進み、ガイドセンサ４ａ、４ｂの伸長方向と磁気テープの幅方向とのなす角度が小さくなるほど、磁気センサ４ａ、４ｂが検出するガイド偏差は小さくなる。ガイド偏差が小さいほど、ＰＩＤ制御に関する制御量は小さくなるため、搬送車１の転舵角度の変化も小さくてすむ。
【００８５】
図１０は、連続切り替えに係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０では、前輪６ａについて連続切り替えを行う場合を扱う。後輪６ｂについての連続切り替え処理の手順も図１０と同一である。
【００８６】
ＣＰＵ７２は、ガイドセンサ４ａから乗り継ぎに係る磁気テープの磁気を検出した旨の信号を受け付けてから所定距離走行したか否か判定する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ７２は、搬送車１が所定距離走行していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０１に処理を戻す。ＣＰＵ７２は、搬送車１が所定距離走行したと判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、式（３）に基づいてεout の算出と所定のカウントダウンとをする（ステップＳ２０２）。ＣＰＵ７２は、式（４）に基づいて転舵角度θを算出する（ステップＳ２０３）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ２０３で算出した転舵角度θに対応する制御信号を前輪転舵部６２ａに出力する（ステップＳ２０４）。
【００８７】
ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了したか否か判定する（ステップＳ２０５）。ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了していないと判定した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０２に処理を戻す。ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了したと判定した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、処理を終了する。
ステップＳ２０２からステップＳ２０５までが、搬送車１の連続切り替え処理に該当する。
なお、ステップＳ２０１の判定が所定時間の走行に基づいてもよいことは勿論である。
【００８８】
図１１は、不連続切り替えと連続切り替えとによる転舵角度の変化例を説明する説明図である。図１１Ａは、不連続切り替えにより搬送車１を走行させた場合の転舵角度の測定値を示す。図１１Ｂは、連続切り替えにより搬送車１を走行させた場合の転舵角度の測定値を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、縦軸は転舵角度を示し、横軸は時間を示している。また、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、細線は前輪６ａの転舵角度を、太線は後輪６ｂの転舵角度を示す。
なお、搬送車１が転舵する場合、前輪６ａと後輪６ｂは互いに反対方向に回転する。図１１Ａ及び１１Ｂでは、このことを転舵角度の正負の違いから表現している。
図１１Ａ及び図１１Ｂに示す測定は、搬送車１に被搬送物を載置した状態で行われた。
【００８９】
図１１Ａに示す従来の不連続切り替えの場合、前輪６ａと後輪６ｂとのどちらにおいても、切り替え後に転舵角度変化の乱れを示す波が認められる。この転舵角度の乱れは、搬送車の振動の原因になっていた。
一方、図１１Ｂに示す連続切り替えの場合、前輪６ａと後輪６ｂとのどちらにおいても転舵角度は滑らかに変化しており、特段の乱れは認められない。また、搬送車１を視認した結果でも、不連続切り替えでは搬送車１の振動が認められたが、連続切り替えでは搬送車１の振動は認められなかった。実験条件では、搬送車１に被搬送物を載置したため、搬送車１の重心位置は被搬送物を載置しない場合に比較してより高い位置にある。それにもかかわらず、連続切り替えでは切り替えの前後を通して搬送車１の振動は検出されなかった。
このように、搬送車１の航法を推測航法から磁気誘導方式へ切り替えるに際し、連続切り替えを行った場合、従来よりも明らかに優位な効果を奏することが判明した。
【００９０】
搬送車１によれば、航法を推測航法から磁気誘導方式へ連続的に切り替えることにより、振動しない安定走行を実現することができる。
ガイド偏差ε１とガイド偏差ε２とを結合したガイド偏差ε outに基づいて、移動に係る制御量を算出することにより、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えが可能となる。また、搬送車１によれば、ガイド偏差ε１とガイド偏差ε２とに、夫々相反して増減するα、１−αの重みを付け、αを所定時間毎に変化させることにより、スムーズな航法の切り替えを実現することができる。
【００９１】
搬送車１によれば、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、誘導線が交差する搬送路で有効である。
誘導線１０の交差位置でのガイドセンサ４ａ、４ｂの誤認識を回避するため、一部の誘導線１０が撤去された場合、搬送車１の走行に対して推測航法を適用する必要が生じる。かかる場合、推測航法からより安定かつ確実な走行を可能とする磁気誘導方式へ切り替える必要が生じる。推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、磁気誘導方式へのスムーズな移行に資する。
【００９２】
搬送車１によれば、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、マップ７１２に記録された仮想誘導線がカーブしており、このカーブした仮想誘導線が直線状の誘導線１０と接続されている場合に有効である。
搬送車１は、カーブ部分の仮想的搬送路で転舵する。このカーブした仮想誘導線から直線状の誘導線１０に乗り継ぐために、推測航法から磁気誘導方式へ不連続に切り替えた場合、転舵に伴う搬送車１の振動が発生する。しかし、カーブ部分の仮想的搬送路で転舵しても、推測航法から磁気誘導方式へ連続的に切り替えた場合、搬送車１は振動しない。
【００９３】
搬送車１によれば、推測航法により走行している場合、ガイドセンサ４ａが磁気テープを検出してから所定時間走行した場合、又は所定距離走行した場合、前輪６ａについて推測航法から磁気誘導方式へ連続切り替えを実行する。これにより、デッドレコニングによる自己位置が磁気テープへの乗継位置とずれていた場合でも、搬送車１はスムーズな航法の切り替えを行うことができる。
【００９４】
式（３）では、εout をε１×αとε２×（１−α）との加算により求めた。しかし、εout をε１×αとε２×（１−α）との乗算により求めてもよい。あるいは、εout をε１×αとε２×（１−α）との積の平方根により求めてもよい。
式（３）では、ε１とε２の重みとして、α及び（１−α）を用いた。しかし、ε１とε２の重みとして、αはｔ２、ｔ３及び１−（１／ｔ）等の様々な関数でもよい。ｔは切り替え開始から切り替え終了へ向かって、所定時間間隔で１から０まで変化させる。かかる場合のαは、時間により決定されるパラメータである。
あるいは、α＝ｘ／Ｌでもよい。ここで、Ｌは切り替え開始から切り替え終了までの走行距離であり、ｘは切り替え開始からの走行距離である。かかる場合のαは、搬送車１の位置により決定されるパラメータである。
【００９５】
式（３）では、εout をε１×αとε２×（１−α）との加算により求めた。しかし、ε１及びε２に夫々乗ずるパラメータαとパラメータ（１−α）との内、いずれか一方はなくてもよい。例えば、
εout ＝ε１×α＋ε２
としてもよい。αが変化することにより、ε２もεout に対して相対的に変化するので、εout を求める計算量を少なくすることができる。
あるいは、
εout ＝ε１＋ε２×（１−α）
としてもよい。
【００９６】
前輪６ａ及び後輪６ｂの連続切り替えを開始する時間又は位置は、本実施の形態の例に限らない。連続切り替えを開始する時間又は位置は、図８及び図９に示した、ガイド偏差ε１から求められる転舵角（実線）とガイド偏差ε２から求められる転舵角（破線）との差が小さい地点に基づいて設定してもよい。そのような地点は、搬送車１の大きさ、カーブの曲率半径、転舵角度、車体２におけるガイドセンサ４ａ、４ｂの位置、走行速度、搬送物の重量、搬送物の大きさ等の搬送システム全体を考慮し、決定されてよい。すなわち、推測航法から誘導方式への航法の切り替えが、最もスムーズに行われるように、前輪６ａ及び後輪６ｂの連続切り替えを開始する時間又は位置は、決定されてよい。
【００９７】
搬送車１では、ガイド偏差及び移動に関する制御量をＣＰＵ７２が算出した。しかし、搬送車１の外部に処理装置を設け、ガイド偏差又は搬送に関する制御量の算出を外部の処理装置が実行してもよい。かかる場合、搬送車１と処理装置との間を例えば無線通信で接続する。ＣＰＵ７２は計算に必要な測定量を処理装置に送信し、処理装置はＣＰＵ７２から受信した測定量に基づいて、ガイド偏差又は移動に関する制御量の算出を実行し、結果をＣＰＵ７２に送信する。
同様に、仮想誘導線のマップ７１２を外部の処理装置又は記録装置に記録しておき、ＣＰＵ７２は、処理装置又は記録装置に問い合わせをすることで、処理装置又は記録装置から仮想誘導線の経路情報を取得してもよい。
【００９８】
搬送車１は、航法を推測航法から磁気誘導方式へ切り替える場合、連続切り替えを行う。しかし、搬送車１は、航法を磁気誘導方式から推測航法へ切り替える場合にも、連続切り替えを行ってもよい。また、搬送車１の誘導方式が磁気誘導方式に限らないことは勿論である。誘導方式は、光学誘導方式、電磁波誘導方式等であってもよい。光学誘導方式は、床面に反射テープを貼設し、搬送車に設けた光学センサにより反射光を検出しながら走行する。電磁波誘導方式は、床面に電線を埋設し、電線からの誘導磁界を搬送車に設けたピックアップコイルで検出しながら走行する。
【００９９】
搬送車１の推測航法で用いるデッドレコニングは、エンコーダから出力されるパレス列に基づいて自己位置を算出する。しかし、自己位置を求める他の方法が用いられてよい。例えば、搬送車から建物内の壁に設置した反射板にレーザを照射し、複数の反射板からの反射光を検出して自己位置を検出してもよい。搬送車にジャイロセンサを搭載し、基準点からの自己位置を検出してもよい。搬送路周囲の２点以上のポイントから赤外線、超音波、電波等を発信し、受信した信号の位相差から自己位置を検出してもよい。あるいは、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信することが可能な環境にある場合、ＧＰＳ衛星を利用して自己位置を検出してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１ 搬送車
２ 車体
３ キャスター
４ａ、４ｂ ガイドセンサ
６ａ 前輪
６ｂ 後輪
６１ａ 前輪駆動部
６１ｂ 後輪駆動部
６１ｆ 前輪速度検出部
６１ｇ 後輪速度検出部
６２ａ 前輪転舵部
６２ｂ 後輪転舵部
６２ｆ 前輪方向検出部
６２ｇ 後輪方向検出部
７ 制御部
７１１ プログラム
７１２ マップ
７２ ＣＰＵ
１０ 誘導線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動装置、移動装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷工場、生産現場、配送センタ等では、物流を自動化する無人の搬送装置が導入されている。搬送装置をある地点から目的の地点へ移動する方式として、誘導線に沿って搬送装置を走行させる誘導方式がある。例えば、磁気誘導方式の搬送装置は、誘導線である磁気テープを磁気センサが検出することにより誘導線を認識し、誘導線に沿って走行する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、複数の誘導線が交差している場合、搬送装置は走行のための誘導線を誤認識することがある。そこで、例えば交差する２本の誘導線の内、１本の誘導線が撤去される。撤去した誘導線に沿って搬送装置を走行させる場合には、推測航法が用いられる。推測航法は、搬送装置を仮想的な誘導線に沿って自律走行させる航法である。搬送装置は、必要に応じて誘導方式から推測航法へ、推測航法から誘導方式へ切り替えて走行を継続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０９７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、搬送装置の航法を推測航法から誘導方式へ切り替える場合、推測航法と誘導方式との間の切り替えにより発生する誤差（偏差）に対して、搬送装置を駆動又は転舵する車輪が応答するため、搬送装置に振動が発生する場合がある。搬送装置の振動は、その安定走行を損ね、場合によっては搬送物が搬送装置から脱落するおそれが生じる。
【０００６】
本願は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、推測航法から誘導方式へスムーズに切り替えることができる移動装置、移動装置の制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に係る移動装置は、誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段とを備え、前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本願に係る移動装置では、誘導線に対する位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を結合する結合手段を備えている。移動装置は、結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する。
【０００９】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を加算又は乗算するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本願に係る移動装置では、結合手段は、誘導線に対する位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を、加算又は乗算する。
【００１１】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１３】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１５】
本願に係る移動装置は、前記結合手段は、直線状の前記誘導線及び湾曲した前記仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本願に係る移動装置では、結合手段は、移動装置が直線状の誘導線及び湾曲した仮想誘導線が接続された位置を通過した場合、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１７】
本願に係る移動装置は、前記算出手段が算出した位置偏差に第一重みを付ける第一重み付け手段と、前記検出手段が検出した位置偏差に第二重みを付ける第二重み付け手段とを備え、前記結合手段は前記第一重み付け手段が第一重みを付けた位置偏差及び前記第二重み付け手段が第二重みを付けた位置偏差を結合するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本願に係る移動装置では、結合手段は、第一及び第二重みを夫々付けた誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差を結合する。
【００１９】
本願に係る移動装置は、前記第一重み及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する変更手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する。
【００２１】
本願に係る移動装置は、前記変更手段は前記第一重み及び第二重みを相反的に変更するようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び第二重みを相反的に変更する。
【００２３】
本願に係る移動装置は、前記検出手段は誘導線を検出する誘導線検出手段を有し、前記変更手段は前記誘導線検出手段が誘導線を検出した時間又は位置に基づいて、前記第一重み及び／又は第二重みの変更を開始するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
本願に係る移動装置では、変更手段は、誘導線が検出された時間又は位置に基づいて、誘導線に対する位置偏差及び仮想誘導線に対する位置偏差の夫々に付ける第一及び／又は第二重みの変更を開始する。
【００２５】
本願に係る移動装置の制御方法は、制御部を有する移動装置に備えられた検出手段が、誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、前記制御部が、推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出し、前記検出手段が検出した位置偏差又は算出した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する移動装置の制御方法において、前記制御部が、検出した位置偏差及び算出した位置偏差を結合し、結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出することを特徴とする。
【００２６】
本願に係る移動装置の制御方法では、移動装置の検出手段が誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、移動装置の制御部が推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する。移動装置の制御部は、誘導線に対する移動装置の位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を結合し、結合した移動装置の位置偏差に基づいて、移動装置の移動に係る制御量を算出する。
【００２７】
本願に係るプログラムは、コンピュータを、推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する算出手段、及び誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差又は前記算出手段が算出した移動装置の位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させるためのプログラムにおいて、コンピュータを、与えられた前記位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段、並びに該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させる。
【００２８】
本願に係るプログラムでは、コンピュータを、誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差及び推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を結合する結合手段、並びに結合した位置偏差に基づいて、移動装置の移動に係る制御量を算出する手段として機能させる。
【発明の効果】
【００２９】
本願の一観点によれば、推測航法から誘導線による誘導方式へスムーズに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】搬送車の構成を示す模式的平面図である。
【図２】前輪駆動部及び前輪転舵部の外観の一例を示す模式的斜視図である。
【図３】制御部の構成及び制御部に接続される搬送車の各構成部を示すブロック図である。
【図４】磁気誘導方式による搬送車の制御例を説明する説明図である。
【図５】デッドレコニングの一例の説明図である。
【図６】推測航法によるガイド偏差の算出処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】磁気誘導方式と推測航法との間での航法の切り替え例に関する説明図である。
【図８】連続切り替えにともなう前輪の転舵角変化を模式的に説明する説明図である。
【図９】連続切り替えにともなう後輪の転舵角変化を模式的に説明する説明図である。
【図１０】連続切り替えに係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】不連続切り替えと連続切り替えとによる転舵角度の変化例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施例における移動装置を、実施の形態を示す図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る移動装置は、例えば搬送車、搬送ロボット等を含む。以下では、移動装置の例として、無人の自動搬送車を挙げて説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００３２】
本実施の形態に係る搬送車は、誘導方式により搬送物を搬送する。また、本実施の形態に係る搬送車は、搬送路が交差している場合、交差部分を推測航法により走行するときがある。搬送車の誘導方式には、磁気誘導方式、光学誘導方式、電磁波誘導方式等がある。本実施の形態では、床面に貼設した磁気テープの誘導線が発生する磁気を検出させて、搬送車を誘導する磁気誘導方式を例に挙げる。なお、磁気テープの代わりに、床面に磁性物質を埋設してもよい。
【００３３】
図１は、搬送車１の構成を示す模式的平面図である。図１の白抜矢印は、搬送車１の前方を示し、搬送車１が走行している場合には前進方向となる。
搬送車１は、矩形状の底面を有する車体２と、車体２の底面に配設された４つのキャスター３とを含む。
車体２の底面の長手方向は、直進する場合の走行方向と略平行である。一方、車体２の底面の短手方向は、長手方向と直交し、車体２の幅方向と略同一である。以下、特に断りがない限り、左右の語を搬送車１の前進方向に対して使用する。４つのキャスター３の内、２つのキャスター３は車体２の左側の２角に配設されている。他の２つのキャスター３は、夫々車体２の前方端及び後方端であって、前進方向に対して車体２の中央線と右側端との略中間に配設されている。
【００３４】
搬送車１は、ガイドセンサ（検出手段）４ａ、４ｂ、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂ、前輪６ａ、後輪６ｂ及び制御部７を含む。
車体２の底面の前端及び後端であって、前進方向に対して車体２の中央線と左側端との略中間には、夫々１つずつガイドセンサ４ａ、４ｂが設けられている。ガイドセンサ４ａ、４ｂは、車体２の幅方向に略一定間隔を隔てて配列された複数の磁気素子からなる磁気センサアレイである。
【００３５】
ガイドセンサ４ａ、４ｂは、各磁気素子により誘導線１０が発する磁気を検出する。また、ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々自身の伸長方向の中心位置と誘導線１０の中央線１０ａの位置との間の距離を、ガイド偏差（位置偏差）として検出する。ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して左側に変異した場合、負の符号を付したガイド偏差を出力する。一方、ガイドセンサ４ａ、４ｂは、夫々誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して右側に変異した場合、正の符号を付したガイド偏差を制御部７に出力する。
【００３６】
車体２の左側に配置された前後のキャスター３の略中間であって、車体３の底面の左端には、左マークセンサ５ａが設けられている。また、車体２の右側の前後に配置されたキャスター３の略中間から少し左寄りの底面には、右マークセンサ５ｂが設けられている。左マークセンサ５ａと右マークセンサ５ｂとを結ぶ方向は、車体２の幅方向と略同一である。
【００３７】
搬送車１が直線コースからカーブに入る位置の床面であって、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂと夫々対向する位置の床面には、磁気テープの開始マーク１１ａ、１１ｂが貼設されている。開始マーク１１ａ、１１ｂは、磁気誘導方式から推測航法への切り替え位置を示す。図１は、搬送車１が磁気誘導方式から推測航法への切り替え位置より少し手前にある状態を示している。
搬送車１がカーブを抜け、直線コースに移行が完了する位置より所定距離だけ進行方向へ移動した位置の床面であって、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂと夫々対向する位置の床面には、磁気テープの終了マークが貼設されている。終了マークは、搬送車１を停止させる場合の停止位置を示す。なお図１では、終了マークは示されていない。
【００３８】
左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかが開始マーク１１ａ、１１ｂからの磁気を検出した場合、搬送車１は磁気誘導方式から推測航法に切り替える位置にある。左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかが夫々終了マークからの磁気を検出した場合、搬送車１は停止する。
左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂは、開始マーク１１ａ、１１ｂ又は終了マークからの磁気を検出した場合、所定の信号を制御部７に出力する。
【００３９】
前輪６ａは、車体２の前端に設置された２つのキャスター３の略中間から車体２の後方寄りの位置に設けられている。後輪６ｂは、車体２の後端に設置された２つのキャスター３の略中間から車体２の前方寄りの位置に設けられている。前輪６ａと後輪６ｂとを結ぶ方向は、車体２の長手方向と略同一である。前輪６ａ及び後輪６ｂは、共に搬送車１を走行させる駆動車輪として、また搬送車１を転舵する転舵車輪として機能する。
【００４０】
搬送車１は、前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａを含む。
図２は、前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａの外観の一例を示す模式的斜視図である。前輪駆動部６１ａは、ホイールモータ６１ｃ、半円形旋回外歯ギア６１ｄ及びリング状の旋回ベース６１ｅを含む。ホイールモータ６１ｃは、車体２に搭載された図示しない蓄電池から電力の供給を受ける。前輪６ａは、ホイールモータ６１ｃの回転軸に取り付けられている。ホイールモータ６１ｃ及び半円形旋回外歯ギア６１ｄは、ボルトにより旋回ベース６１ｅに締着されている。
前輪駆動部６１ａは、前輪６ａの回転に伴うパルス列を出力するロータリエンコーダ（図示せず）を含む。
【００４１】
前輪転舵部６２ａは、旋回モータ６２ｃ、旋回ピニオンギア６２ｄ及び固定ベース６２ｅを含む。旋回モータ６２ｃ及び旋回ピニオンギア６２ｄは、固定ベース６２ｅに取り付けられている。固定ベース６２ｅは、車体２に取り付けられる。
【００４２】
旋回ベース６１ｅは、固定ベース６２ｅに対して旋回できるように、ベアリングにより支持されている。旋回ピニオンギア６２ｄは、旋回モータ６２ｃと連結されており、かつ半円形旋回外歯ギア６１ｄと噛合している。旋回モータ６２ｃは、車体２に搭載された図示しない蓄電池から電力の供給を受ける。旋回モータ６２ｃの回転駆動は、旋回ピニオンギア６２ｄを介して、半円形旋回外歯ギア６１ｄに所定の減速比で伝達される。こうして、前輪駆動部６１ａのホイールモータ６１ｃに取り付けられた前輪６ａは、旋回モータ６２ｃの回転により旋回する。
なお、前輪転舵部６２ａは、前輪６ａの旋回に伴うパルス列を出力する旋回エンコーダ（図示せず）を含む。
【００４３】
制御部７は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが夫々出力するガイド偏差に基づいて、前輪６ａ及び後輪６ｂの各々の転舵角度をフィードバック制御する。
【００４４】
図３は、制御部７の構成及び制御部７に接続される搬送車１の各構成部を示すブロック図である。
搬送車１は、後輪駆動部６１ｂ及び後輪転舵部６２ｂを含む。後輪駆動部６１ｂ及び後輪転舵部６２ｂの構成は、夫々図２に示した前輪駆動部６１ａ及び前輪転舵部６２ａの構成と同じである。
【００４５】
搬送車１は、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇを含む。
前輪駆動部６１ａが有するロータリエンコーダは、前輪６ａの回転に伴うパルス列を前輪速度検出部６１ｆに出力する。ここでのパルス列とは、微小時間である制御周期毎に検出されるパルス数のことである。前輪速度検出部６１ｆは、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａの単位時間当たりの回転数と走行速度（単位は、例えばｍｍ／ｓ）とを算出し、制御部７に出力する。また、前輪速度検出部６１ｆは、異なるパルスの立ち上がりを比較することにより、前輪６ａの回転方向を検出し、搬送車１の走行方向として前進方向又は後退方向のいずれかを制御部７に出力する。
【００４６】
後輪速度検出部６１ｇは、前輪速度検出部６１ｆと類似の機能を有し、後輪６ｂの走行速度及び走行方向を算出し、制御部７に出力する。
前輪速度検出部６１ｆ及び後輪速度検出部６１ｇは、夫々前輪駆動部６１ａ及び後輪駆動部６１ｂが有するロータリエンコーダから受け付けたパルス列もそのまま制御部７に出力する。
【００４７】
前輪転舵部６２ａが有する旋回エンコーダは、前輪６ａの旋回に伴うパルス列を前輪方向検出部６２ｆに出力する。前輪方向検出部６２ｆは、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａの単位時間当たりの旋回角度（単位は、例えばｒａｄ／ｓ）と前輪６ａの方向とを算出し、制御部７に出力する。
【００４８】
後輪方向検出部６２ｇは、前輪方向検出部６２ｆと同様の機能を有し、後輪６ｂの単位時間当たりの旋回角度と後輪６ｂの方向とを算出し、制御部７に出力する。
前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇは、夫々前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂが有する旋回エンコーダから受け付けたパルス列もそのまま制御部７に出力する。
【００４９】
なお、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ又は後輪方向検出部６２ｇの機能を制御部７が有していてもよい。かかる場合、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ又は後輪方向検出部６２ｇはなくてもよい。
【００５０】
制御部７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）７１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（算出手段、結合手段、制御量を算出する手段、第一重み付け手段、第二重み付け手段、変更手段）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３及びインタフェース部７４を含む。制御部７の各構成部は、バス７ａを介して互いに接続されている。
【００５１】
ＲＯＭ７１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）、フラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM）等の不揮発性メモリである。ＲＯＭ７１は、ＣＰＵ７２が実行するプログラム７１１及びマップ７１２を記録する。マップ７１２は、搬送車１の搬送路に関する情報である。マップ７１２は、搬送路の状況を直線データ（始点、終点データで規定）と円弧データ（曲率半径、曲率半径の中心、始点、終点データで規定）とに分解し、さらに合成することで、経路情報としてＲＯＭ７１に保持されている。直線データ及び円弧データの始点と終点には、各々に対応する走行ポイント番号が設定されている。
なお、プログラム７１１又はマップ７１２を外部の記録手段に予め記録しておき、プログラム７１１又はマップ７１２の情報が必要になった場合に、例えば無線通信手段を介して、ＣＰＵ７２がＲＯＭ７１にダウンロードする形態であってもよい。
【００５２】
ＣＰＵ７２は、搬送車１の各構成部を制御する。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７１に記録されたプログラム７１１を読み出し、実行する。
ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７２による処理の過程で必要な作業変数、データ等を一時的に記録する。なお、ＲＡＭ７３は主記憶装置の一例であり、ＲＡＭ７３の代わりにフラッシュメモリ、メモリカード等が用いられてもよい。あるいは、ＲＡＭ７３の役割をＲＯＭ７１が代替してもよい。
【００５３】
インタフェース部７４は、ガイドセンサ４ａ、４ｂが出力する各ガイド偏差、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂが出力する所定の信号をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪速度検出部６１ｆが出力する前輪６ａの走行速度及び走行方向、並びに後輪速度検出部６１ｇが出力する後輪６ｂの走行速度及び走行方向をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪方向検出部６２ｆが算出した前輪６ａの単位時間当たりの旋回角度及び方向、並びに後輪方向検出部６２ｇが算出した後輪６ｂの単位時間当たりの旋回角度及び方向をＣＰＵ７２に出力する。インタフェース部７４は、前輪速度検出部６１ｆ、後輪速度検出部６１ｇ、前輪方向検出部６２ｆ及び後輪方向検出部６２ｇが出力した各パルス列もそのままＣＰＵ７２に出力する。
また、インタフェース部７４は、ＣＰＵ７２から受け付けた走行速度の制御信号を前輪駆動部６１ａ及び後輪駆動部６１ｂに出力する。インタフェース部７４は、ＣＰＵ７２から受け付けた転舵角度の制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。
【００５４】
次に、搬送車１の動作について説明する。まず、磁気誘導方式及び推測航法による搬送車１の動作を説明する。
図４は、磁気誘導方式による搬送車１の制御例を説明する説明図である。図４の白抜矢印は、搬送車１の前方を示す。図４は、ガイドセンサ４ａ周囲の車体２前部を示す。ガイドセンサ４ａは、磁気テープの誘導線１０の中央線１０ａをピークとする波形を検出する。これによりガイドセンサ４ａは、誘導線１０の中心を取得する。ガイドセンサ４ａは、自身の中心と誘導線１０の中心とのずれをガイド偏差として、ＣＰＵ７２に出力する。図４の例では、誘導線１０の中央線１０ａが自身の中心位置に対して右側にずれているので、正のガイド偏差をＣＰＵ７２に出力する。同様に、車体２の後端に設置されたガイドセンサ４ｂも正又は負のガイド偏差をＣＰＵ７２に出力する。
【００５５】
ＣＰＵ７２は、ガイドセンサ４ａ、４ｂから受け付けたガイド偏差がゼロになるように、転舵角度を変更する制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。ＣＰＵ７２から制御信号を受け付けた前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂは、受け付けた制御信号に基づいて、旋回モータ６２ｃを回転させ、夫々前輪６ａ及び後輪６ｂを旋回させる。ＣＰＵ７２は、継続してガイドセンサ４ａ、４ｂからガイド偏差を受け付け、そのガイド偏差がゼロになるように、制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。このようなフィードバック制御により、ＣＰＵ７２は搬送車１を誘導線１０に沿って走行させる。
【００５６】
次に、推測航法による搬送車１の制御を説明する。
推測航法において、制御部７は、デッドレコニングにより算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの位置から、ガイドセンサ４ａ、４ｂの位置を計算し、計算したガイドセンサ４ａ、４ｂの位置とマップ７１２に記録された仮想誘導線とのガイド偏差を算出する。そして、制御部７は、算出したガイド偏差に基づいて、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂをフィードバック制御する。
【００５７】
図５は、デッドレコニングの一例の説明図である。デッドレコニングは、ロータリエンコーダ及び旋回エンコーダからのパルス列に基づいて、搬送車１の現在位置（座標及び方位）を算出する自己位置推定法である。図５は、搬送車１が曲率半径Ｒの円弧に沿って左旋回する例を示している。
【００５８】
ＸＹ平面座標において、搬送車１の現在位置を（Ｘi ，Ｙi ）、搬送車１の現在方位をＡi 、微小時間後の搬送車１の位置を（Ｘi+1 ，Ｙi+1 ）、微小時間後の搬送車１の方位をＡi+1 とする。ここで、搬送車１の位置は、ガイドセンサ４ａ、４ｂを結ぶ線分と、左マークセンサ５ａ及び右マークセンサ５ｂを結ぶ線分との交点で代表されている。搬送車１の方位は、Ｘ軸と搬送車１の前進方向とがなす角度で表されている。ｄＡは、曲率半径Ｒの中心の周りを回転した搬送車１の微小時間後の方位変化角度であり、Ａi+1 ＝Ａi ＋ｄＡである。
【００５９】
Ｕは、円弧に沿った微小時間後の搬送車１の移動距離である。αは、搬送車１の現在及び微小時間後の位置を結ぶ弦の長さである。βは、Ｘ軸と長さαの弦とがなす角度であり、β＝Ａi ＋ｄＡ／２である。
【００６０】
【数１】
【００６１】
図６は、推測航法によるガイド偏差の算出処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６では、前輪速度検出部６１ｆ、前輪方向検出部６２ｆ、後輪速度検出部６１ｇ及び後輪方向検出部６２ｇが実行する計算をＣＰＵ７２が行う場合について例示している。
ＣＰＵ７２は、ＲＡＭ７３から前回算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの位置を読み出す（ステップＳ１０１）。ここでの位置情報は、座標とＸ軸に対する方位とである。なお、推測航法を開始する場合には、ステップＳ１０１で、前輪６ａ及び後輪６ｂの初期位置を設定する。
【００６２】
ＣＰＵ７２は、前輪速度検出部６１ｆ、前輪方向検出部６２ｆ、後輪速度検出部６１ｇ及び後輪方向検出部６２ｇから前輪６ａ及び後輪６ｂのロータリエンコーダ、旋回エンコーダが出力したパルス列を受け付ける（ステップＳ１０２）。ＣＰＵ７２は、受け付けたパルス列に基づいて、前輪６ａ及び後輪６ｂの走行距離及び方位変化角度を算出する（ステップＳ１０３）。
【００６３】
ＣＰＵ７２は、走行ポイント番号に基づき、推測航法により走行する仮想誘導線の経路情報をマップ７１２から読み出す（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０１で読み出した前回位置、ステップＳ１０３で算出した走行距離及び方位変化角度、並びに式（２）から前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置を算出する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０５で算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置をＲＡＭ７３に記録する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６でＲＡＭ７３に記録した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置は、図６の処理が次回に読み出された場合、ステップＳ１０１で読み出される。
【００６４】
ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０５で算出した前輪６ａ及び後輪６ｂの現在位置及び車体２の幾何学的情報から、ガイドセンサ４ａ、４ｂの現在位置を算出する（ステップＳ１０７）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ１０４で読み出した仮想誘導線の位置と、ステップＳ１０７で算出したガイドセンサ４ａ、４ｂの現在位置とから、各ガイド偏差を算出し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００６５】
ＣＰＵ７２は、算出したガイド偏差がゼロに近づく制御量を計算し、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに制御信号を出力する。微小時間の制御周期が経過する度に、図６の処理が繰り返し呼び出され、ＣＰＵ７２から前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに制御信号が出力される。こうして、搬送車１はＰＩＤ制御により仮想誘導線に沿って走行する。
【００６６】
図７は、磁気誘導方式と推測航法との間での航法の切り替え例に関する説明図である。
図７の上方には、左方から右方へ磁気テープの誘導線１０が直線状に貼設されている。また、この誘導線１０は、左方から右方へたどる場合、途中で２本に分岐し、１本は図７の下方へカーブし、そのまま下方へ伸びる直線コースを形成している。一方、この下方へ伸びる直線コースの左には、この直線コースと並走する他の直線状の誘導線１０が貼設されている。左側に位置する他の誘導線１０は、上端から右方へカーブし、図７上方の左方から右方へ貼設された直線状の誘導線１０に接続する。すなわち、図７の下方に貼設された２本の誘導線１０の各上端からは、互いに反対方向に湾曲し、交差するカーブ部分が連なる。しかし、図７において、破線で示された他の誘導線１０のカーブ部分は、搬送車１が誘導線１０を誤認識しないように撤去されている。図７の破線で示された他の誘導線１０のカーブ部分は、搬送車１が推測航法により走行するための仮想誘導線に該当する。
【００６７】
搬送車１が図７の下方左側の直線コースを下から上へ前進し、カーブ部分で右へ転舵して再び直線コースに移行する場合、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、搬送車１の前進にともなう前輪６ａの各位置を示している。同様にａ’、ｂ’、ｃ’及びｄ’は、搬送車１の前進にともなう後輪６ｂの各位置を示している。以下、前輪６ａ及び後輪６ｂの各位置の対であるａ−ａ’、ｂ−ｂ’、ｃ−ｃ’及びｄ−ｄ’を搬送車１の位置として使用することにする。
【００６８】
搬送車１は、図７の下方左側の直線コースを下から上へ走行する間、磁気誘導方式により走行する。しかし、搬送車１が図７のａ−ａ’に達した場合、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂは、開始マーク１１ａ、１１ｂからの磁気を検出し、夫々所定の信号をＣＰＵ７２に出力する。ＣＰＵ７２は、左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかから所定の信号を受け付けた場合、前輪６ａ及び後輪６ｂの両者について磁気誘導方式から推測航法に切り替える。
【００６９】
搬送車１は、図７の例では右へ転舵を開始し、ｂ−ｂ’の位置に到達する。搬送車１がｂ−ｂ’の位置に達した場合、車両２の前端に設けられたガイドセンサ４ａは、図７の上方に貼設され、左方から右方へ伸びる直線状の誘導線１０に左方から乗り継ぎはじめる。搬送車１は、さらに転舵と前進とを継続し、ｃ−ｃ’の位置に到達する。搬送車１がｃ−ｃ’の位置に達した場合、車両２の後端に設けられたガイドセンサ４ｂは、図７の上方に貼設され、左方から右方に伸びる直線状の誘導線１０に左方から乗り継ぎはじめる。
搬送車１は、図７の上方に貼設され、左方から右方に伸びる直線状の誘導線１０に沿って左から右へ走行し、ｄ−ｄ’の位置に到達する。
【００７０】
従来、前輪及び後輪の両輪について推測航法を開始した搬送車は、ｂ−ｂ’の位置で前輪について推測航法から磁気誘導方式に切り替える。また、従来の搬送車は、ｃ−ｃ’の位置で後輪について推測航法から磁気誘導方式に切り替える。以後、搬送車は前輪及び後輪の両輪について磁気誘導方式を継続する。ｂ−ｂ’とｃ−ｃ’との間では、従来の搬送車は前輪について磁気誘導方式、後輪について推測航法で走行する。
【００７１】
しかし、本実施の形態に係る搬送車１の前輪６ａ及び後輪６ｂは、夫々磁気テープへの乗継位置であるｂ−ｂ’及びｃ−ｃ’よりも少し前進方向側へ進んだ位置で、推測航法から磁気誘導方式に切り替えを開始する。
【００７２】
前輪６ａは、例えばｂとｃとの間の位置であって、ガイドセンサ４ａが図７に示す乗継位置ｂから所定距離だけ前進方向に移動した場合、推測航法から磁気誘導方式に切り替えはじめる。ここでの所定距離は、例えば１５０ｍｍである。前輪６ａは、例えばｄの位置に達した場合、推測航法から磁気誘導方式への切り替えを完了する。
後輪６ｂは、ガイドセンサ４ｂが図７に示す乗継位置ｃ’から所定距離だけ前進方向に移動した場合、推測航法から磁気誘導方式に切り替えはじめる。ここでの所定距離は、例えば１５０ｍｍである。後輪６ｂは、例えばｄ’の位置に達した場合、推測航法から磁気誘導方式への切り替えを完了する。
【００７３】
後輪６ｂがｄ’の位置にある場合、左マークセンサ５ａ、右マークセンサ５ｂが対向する床には、終了マーク１１ｃ、１１ｄが貼設されている。左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかは、夫々終了マーク１１ｃ又は終了マーク１１ｄからの磁気を検出した場合、所定の信号をＣＰＵ７２に送信する。
【００７４】
ＣＰＵ７２は、左マークセンサ５ａ又は右マークセンサ５ｂのいずれかから所定の信号を受け付けた場合、搬送車１がカーブ部を抜け、直線コースへ移行を完了したことを認識する。
【００７５】
従来、推測航法から磁気誘導方式への切り替えは、瞬時に実行された。一方、搬送車１は、時間的又は位置的な幅をもって徐々に推測航法から磁気誘導方式へ切り替える。以下、従来の推測航法から磁気誘導方式への切り替えを不連続切り替え、本実施の形態における推測航法から磁気誘導方式への切り替えを連続切り替えと呼ぶことにする。
なお、上述の連続切り替えの区間は、一例であり、搬送車１の大きさ、カーブの曲率半径、転舵角度、車体２におけるガイドセンサ４ａ、４ｂの位置、走行速度等により異なる。
【００７６】
推測航法により得られるガイド偏差をε１、磁気誘導方式により得られるガイド偏差をε２とする。ここでは、式（３）で示されるガイド偏差εout を算出する。
εout ＝ε１×α＋ε２×（１−α）・・・（３）
α（第一重み）は１と０との間で変化するパラメータである。１−α（第二重み）は０と１との間で変化するパラメータである。
ＣＰＵ７２は、推測航法から磁気誘導方式へ切り替える場合、αの値を１から０へ少しずつ変化させてεout を計算する。ＣＰＵ７２は、式（４）より転舵角度θを求め、求めた転舵角度θに対応する制御信号を前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する。
θ＝Ｋεout ・・・（４）
なお、式（４）のＫは操舵ゲインである。
【００７７】
αを変化させる態様は、様々なものが考えられる。例えば、αの値を３００分割し、１０ｍｓ毎にカウントダウンする。その場合、αは３００／３００、２９９／３００、２９８／３００、・・・、２/３００、１／３００、０／３００の各値をとる。α＝１の場合、εout ＝ε１となり、推測航法のガイド偏差だけが用いられて転舵制御が行われる。一方、α＝０の場合、εout ＝ε２となり、磁気誘導方式のガイド偏差だけが用いられて転舵制御が行われる。０＜α＜１の場合、ε１及びε２に夫々重み付けをしたガイド偏差を結合したものがεout となり、推測航法のガイド偏差及び磁気誘導方式のガイド偏差の両者を用いて転舵制御が行われる。
【００７８】
図８は、連続切り替えにともなう前輪６ａの転舵角変化を模式的に説明する説明図である。図９は、連続切り替えにともなう後輪６ｂの転舵角変化を模式的に説明する説明図である。図８及び図９において、縦軸は転舵角度を示し、横軸は時間を示している。
一般に、カーブ部における前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角は、車体２の長軸方向を０度とした場合、湾曲した搬送路に沿う方向に少しずつ増大し、極大を迎える。その後、前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角は減少に転じ、０度に戻る。そして、搬送車１はカーブ部を通過し、直線走行に移行する。
【００７９】
図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、一点鎖線は推測航法により得られるガイド偏差ε１から求められる転舵角変化を、鎖線は磁気誘導方式により得られるガイド偏差ε２から求められる転舵角変化を示している。実線は実際の前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角変化を示している。区間ｓは、連続切り替え区間である。丸Ｃは、切り替え開始時におけるガイド偏差ε１から求めた転舵角である。白三角ＨＴ及び黒三角ＢＴは、共に切り替え開始時におけるガイド偏差ε２から求めた転舵角である。ここでは、白三角ＨＴはガイド偏差ε２から求めた転舵角が丸Ｃで示したガイド偏差ε１から求めた転舵角より大きい場合を表している。一方、黒三角ＢＴはガイド偏差ε２から求めた転舵角が丸Ｃで示したガイド偏差ε１から求めた転舵角より小さい場合を表している。すなわち、図８Ａ及び図９Ａは黒三角ＢＴ＜丸Ｃである場合を示し、図８Ｂ及び図９Ｂは白三角ＨＴ＞丸Ｃである場合を示している。
【００８０】
デッドレコニングにより算出される自己位置には誤差があるため、推測航法に基づく転舵角と磁気誘導方式に基づく転舵角とにはずれが生じ、そのずれの生じ方には、図８Ａ及び図９Ａと図８Ｂ及び図９Ｂとの２パターンがある。図８Ａ及び図９Ａと図８Ｂ及び図９Ｂとのどちらのパターンにせよ、従来の不連続切り替えは、転舵角の急な変動を伴うため、搬送車１に振動が生じる原因となり得る。
【００８１】
本実施の形態では、図８及び図９に示した区間ｓについて、前輪６ａ及び後輪６ｂの転舵角を太線矢印で示したトレンドに沿って変化させる。そこで、ＣＰＵ７２は、前輪転舵部６２ａ及び後輪転舵部６２ｂに出力する制御信号を生成するための材料となるε outを式（３）から得る。ＣＰＵ７２は、連続切り替えの開始時には、推測航法に係るε１の重みを重くし、磁気誘導方式に係るε２の重みを軽くする。ＣＰＵ７２は、時間経過又は搬送車１の進行につれて、少しずつ推測航法に係るε１の重みを軽くし、磁気誘導方式に係るε２の重みを重くする。これにより、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えがスムーズになる。
【００８２】
図８及び図９の区間ｓにおいて、ｓ秒かけて連続切り替えを行う場合、式（３）のαは例えば１−（ｔ／ｓ）である。ｔは連続切り替えを開始してからの経過時間（秒）である。
【００８３】
搬送車１の前輪６ａは、ガイドセンサ４ａが磁気テープに乗り継ぐ位置から、所定距離走行した位置又は所定時間走行した位置に達した場合、連続切り替えを開始する。
推測航法から磁気誘導方式へ切り替えはじめる場合、少なくともガイドセンサ４ａ、４ｂが磁気テープの磁気を検出することができる位置を搬送車１が走行している必要がある。しかし、デッドレコニングにより算出される自己位置には誤差がある。そのため、算出された自己位置は、マップ７１２上では磁気テープへの乗継地点であっても、実際にはガイドセンサ４ａ、４ｂが磁気テープの磁気を検出することができない位置である場合が考えられる。
【００８４】
また、直線状の磁気テープの横断幅は、横断方向が磁気テープの幅方向（長手方向に対して略直角方向）である場合が最も短く、横断方向と磁気テープの幅方向とのなす角度が大きくなるほど、長くなる。搬送車１が転舵しながら直線状の磁気テープに乗り継ぐ場合、ガイドセンサ４ａ、４ｂは磁気テープの長手方向に対して斜めに磁気テープを横断する。そのため、磁気センサ４ａ、４ｂが検出するガイド偏差は、搬送車１が磁気テープの長手方向に走行している場合に比べて大きくなる。しかし、搬送車１の転舵がさらに進み、ガイドセンサ４ａ、４ｂの伸長方向と磁気テープの幅方向とのなす角度が小さくなるほど、磁気センサ４ａ、４ｂが検出するガイド偏差は小さくなる。ガイド偏差が小さいほど、ＰＩＤ制御に関する制御量は小さくなるため、搬送車１の転舵角度の変化も小さくてすむ。
【００８５】
図１０は、連続切り替えに係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０では、前輪６ａについて連続切り替えを行う場合を扱う。後輪６ｂについての連続切り替え処理の手順も図１０と同一である。
【００８６】
ＣＰＵ７２は、ガイドセンサ４ａから乗り継ぎに係る磁気テープの磁気を検出した旨の信号を受け付けてから所定距離走行したか否か判定する（ステップＳ２０１）。ＣＰＵ７２は、搬送車１が所定距離走行していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０１に処理を戻す。ＣＰＵ７２は、搬送車１が所定距離走行したと判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、式（３）に基づいてεout の算出と所定のカウントダウンとをする（ステップＳ２０２）。ＣＰＵ７２は、式（４）に基づいて転舵角度θを算出する（ステップＳ２０３）。ＣＰＵ７２は、ステップＳ２０３で算出した転舵角度θに対応する制御信号を前輪転舵部６２ａに出力する（ステップＳ２０４）。
【００８７】
ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了したか否か判定する（ステップＳ２０５）。ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了していないと判定した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０２に処理を戻す。ＣＰＵ７２は、所定のカウントダウンが終了したと判定した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、処理を終了する。
ステップＳ２０２からステップＳ２０５までが、搬送車１の連続切り替え処理に該当する。
なお、ステップＳ２０１の判定が所定時間の走行に基づいてもよいことは勿論である。
【００８８】
図１１は、不連続切り替えと連続切り替えとによる転舵角度の変化例を説明する説明図である。図１１Ａは、不連続切り替えにより搬送車１を走行させた場合の転舵角度の測定値を示す。図１１Ｂは、連続切り替えにより搬送車１を走行させた場合の転舵角度の測定値を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、縦軸は転舵角度を示し、横軸は時間を示している。また、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、細線は前輪６ａの転舵角度を、太線は後輪６ｂの転舵角度を示す。
なお、搬送車１が転舵する場合、前輪６ａと後輪６ｂは互いに反対方向に回転する。図１１Ａ及び１１Ｂでは、このことを転舵角度の正負の違いから表現している。
図１１Ａ及び図１１Ｂに示す測定は、搬送車１に被搬送物を載置した状態で行われた。
【００８９】
図１１Ａに示す従来の不連続切り替えの場合、前輪６ａと後輪６ｂとのどちらにおいても、切り替え後に転舵角度変化の乱れを示す波が認められる。この転舵角度の乱れは、搬送車の振動の原因になっていた。
一方、図１１Ｂに示す連続切り替えの場合、前輪６ａと後輪６ｂとのどちらにおいても転舵角度は滑らかに変化しており、特段の乱れは認められない。また、搬送車１を視認した結果でも、不連続切り替えでは搬送車１の振動が認められたが、連続切り替えでは搬送車１の振動は認められなかった。実験条件では、搬送車１に被搬送物を載置したため、搬送車１の重心位置は被搬送物を載置しない場合に比較してより高い位置にある。それにもかかわらず、連続切り替えでは切り替えの前後を通して搬送車１の振動は検出されなかった。
このように、搬送車１の航法を推測航法から磁気誘導方式へ切り替えるに際し、連続切り替えを行った場合、従来よりも明らかに優位な効果を奏することが判明した。
【００９０】
搬送車１によれば、航法を推測航法から磁気誘導方式へ連続的に切り替えることにより、振動しない安定走行を実現することができる。
ガイド偏差ε１とガイド偏差ε２とを結合したガイド偏差ε outに基づいて、移動に係る制御量を算出することにより、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えが可能となる。また、搬送車１によれば、ガイド偏差ε１とガイド偏差ε２とに、夫々相反して増減するα、１−αの重みを付け、αを所定時間毎に変化させることにより、スムーズな航法の切り替えを実現することができる。
【００９１】
搬送車１によれば、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、誘導線が交差する搬送路で有効である。
誘導線１０の交差位置でのガイドセンサ４ａ、４ｂの誤認識を回避するため、一部の誘導線１０が撤去された場合、搬送車１の走行に対して推測航法を適用する必要が生じる。かかる場合、推測航法からより安定かつ確実な走行を可能とする磁気誘導方式へ切り替える必要が生じる。推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、磁気誘導方式へのスムーズな移行に資する。
【００９２】
搬送車１によれば、推測航法から磁気誘導方式への連続切り替えは、マップ７１２に記録された仮想誘導線がカーブしており、このカーブした仮想誘導線が直線状の誘導線１０と接続されている場合に有効である。
搬送車１は、カーブ部分の仮想的搬送路で転舵する。このカーブした仮想誘導線から直線状の誘導線１０に乗り継ぐために、推測航法から磁気誘導方式へ不連続に切り替えた場合、転舵に伴う搬送車１の振動が発生する。しかし、カーブ部分の仮想的搬送路で転舵しても、推測航法から磁気誘導方式へ連続的に切り替えた場合、搬送車１は振動しない。
【００９３】
搬送車１によれば、推測航法により走行している場合、ガイドセンサ４ａが磁気テープを検出してから所定時間走行した場合、又は所定距離走行した場合、前輪６ａについて推測航法から磁気誘導方式へ連続切り替えを実行する。これにより、デッドレコニングによる自己位置が磁気テープへの乗継位置とずれていた場合でも、搬送車１はスムーズな航法の切り替えを行うことができる。
【００９４】
式（３）では、εout をε１×αとε２×（１−α）との加算により求めた。しかし、εout をε１×αとε２×（１−α）との乗算により求めてもよい。あるいは、εout をε１×αとε２×（１−α）との積の平方根により求めてもよい。
式（３）では、ε１とε２の重みとして、α及び（１−α）を用いた。しかし、ε１とε２の重みとして、αはｔ２、ｔ３及び１−（１／ｔ）等の様々な関数でもよい。ｔは切り替え開始から切り替え終了へ向かって、所定時間間隔で１から０まで変化させる。かかる場合のαは、時間により決定されるパラメータである。
あるいは、α＝ｘ／Ｌでもよい。ここで、Ｌは切り替え開始から切り替え終了までの走行距離であり、ｘは切り替え開始からの走行距離である。かかる場合のαは、搬送車１の位置により決定されるパラメータである。
【００９５】
式（３）では、εout をε１×αとε２×（１−α）との加算により求めた。しかし、ε１及びε２に夫々乗ずるパラメータαとパラメータ（１−α）との内、いずれか一方はなくてもよい。例えば、
εout ＝ε１×α＋ε２
としてもよい。αが変化することにより、ε２もεout に対して相対的に変化するので、εout を求める計算量を少なくすることができる。
あるいは、
εout ＝ε１＋ε２×（１−α）
としてもよい。
【００９６】
前輪６ａ及び後輪６ｂの連続切り替えを開始する時間又は位置は、本実施の形態の例に限らない。連続切り替えを開始する時間又は位置は、図８及び図９に示した、ガイド偏差ε１から求められる転舵角（実線）とガイド偏差ε２から求められる転舵角（破線）との差が小さい地点に基づいて設定してもよい。そのような地点は、搬送車１の大きさ、カーブの曲率半径、転舵角度、車体２におけるガイドセンサ４ａ、４ｂの位置、走行速度、搬送物の重量、搬送物の大きさ等の搬送システム全体を考慮し、決定されてよい。すなわち、推測航法から誘導方式への航法の切り替えが、最もスムーズに行われるように、前輪６ａ及び後輪６ｂの連続切り替えを開始する時間又は位置は、決定されてよい。
【００９７】
搬送車１では、ガイド偏差及び移動に関する制御量をＣＰＵ７２が算出した。しかし、搬送車１の外部に処理装置を設け、ガイド偏差又は搬送に関する制御量の算出を外部の処理装置が実行してもよい。かかる場合、搬送車１と処理装置との間を例えば無線通信で接続する。ＣＰＵ７２は計算に必要な測定量を処理装置に送信し、処理装置はＣＰＵ７２から受信した測定量に基づいて、ガイド偏差又は移動に関する制御量の算出を実行し、結果をＣＰＵ７２に送信する。
同様に、仮想誘導線のマップ７１２を外部の処理装置又は記録装置に記録しておき、ＣＰＵ７２は、処理装置又は記録装置に問い合わせをすることで、処理装置又は記録装置から仮想誘導線の経路情報を取得してもよい。
【００９８】
搬送車１は、航法を推測航法から磁気誘導方式へ切り替える場合、連続切り替えを行う。しかし、搬送車１は、航法を磁気誘導方式から推測航法へ切り替える場合にも、連続切り替えを行ってもよい。また、搬送車１の誘導方式が磁気誘導方式に限らないことは勿論である。誘導方式は、光学誘導方式、電磁波誘導方式等であってもよい。光学誘導方式は、床面に反射テープを貼設し、搬送車に設けた光学センサにより反射光を検出しながら走行する。電磁波誘導方式は、床面に電線を埋設し、電線からの誘導磁界を搬送車に設けたピックアップコイルで検出しながら走行する。
【００９９】
搬送車１の推測航法で用いるデッドレコニングは、エンコーダから出力されるパレス列に基づいて自己位置を算出する。しかし、自己位置を求める他の方法が用いられてよい。例えば、搬送車から建物内の壁に設置した反射板にレーザを照射し、複数の反射板からの反射光を検出して自己位置を検出してもよい。搬送車にジャイロセンサを搭載し、基準点からの自己位置を検出してもよい。搬送路周囲の２点以上のポイントから赤外線、超音波、電波等を発信し、受信した信号の位相差から自己位置を検出してもよい。あるいは、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信することが可能な環境にある場合、ＧＰＳ衛星を利用して自己位置を検出してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１ 搬送車
２ 車体
３ キャスター
４ａ、４ｂ ガイドセンサ
６ａ 前輪
６ｂ 後輪
６１ａ 前輪駆動部
６１ｂ 後輪駆動部
６１ｆ 前輪速度検出部
６１ｇ 後輪速度検出部
６２ａ 前輪転舵部
６２ｂ 後輪転舵部
６２ｆ 前輪方向検出部
６２ｇ 後輪方向検出部
７ 制御部
７１１ プログラム
７１２ マップ
７２ ＣＰＵ
１０ 誘導線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、
推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段と
を備え、
前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、
前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、
該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段と
を備える
ことを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記結合手段は、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を加算又は乗算するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動装置。
【請求項４】
前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項５】
前記結合手段は、直線状の前記誘導線及び湾曲した前記仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項６】
前記算出手段が算出した位置偏差に第一重みを付ける第一重み付け手段と、
前記検出手段が検出した位置偏差に第二重みを付ける第二重み付け手段と
を備え、
前記結合手段は前記第一重み付け手段が第一重みを付けた位置偏差及び前記第二重み付け手段が第二重みを付けた位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項７】
前記第一重み及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する変更手段を備える
ことを特徴とする請求項６に記載の移動装置。
【請求項８】
前記変更手段は前記第一重み及び第二重みを相反的に変更するようにしてある
ことを特徴とする請求項７に記載の移動装置。
【請求項９】
前記検出手段は誘導線を検出する誘導線検出手段を有し、
前記変更手段は前記誘導線検出手段が誘導線を検出した時間又は位置に基づいて、前記第一重み及び／又は第二重みの変更を開始するようにしてある
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
制御部を有する移動装置に備えられた検出手段が、
誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、
前記制御部が、
推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出し、
前記検出手段が検出した位置偏差又は算出した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する移動装置の制御方法において、
前記制御部が、
検出した位置偏差及び算出した位置偏差を結合し、
結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する
ことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する算出手段、及び
誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差又は前記算出手段が算出した移動装置の位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段
として機能させるためのプログラムにおいて、
コンピュータを、
与えられた前記位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段、並びに
該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
誘導線に対する位置偏差を検出する検出手段と、
推測航法に係る仮想誘導線に対する位置偏差を算出する算出手段と
を備え、
前記検出手段が検出した位置偏差又は前記算出手段が算出した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する移動装置において、
前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段と、
該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、移動に係る制御量を算出する手段と
を備える
ことを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記結合手段は、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を加算又は乗算するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が交差する位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動装置。
【請求項４】
前記結合手段は、前記誘導線及び仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項５】
前記結合手段は、直線状の前記誘導線及び湾曲した前記仮想誘導線が接続された位置を自身が通過した場合、前記検出手段が検出した位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項６】
前記算出手段が算出した位置偏差に第一重みを付ける第一重み付け手段と、
前記検出手段が検出した位置偏差に第二重みを付ける第二重み付け手段と
を備え、
前記結合手段は前記第一重み付け手段が第一重みを付けた位置偏差及び前記第二重み付け手段が第二重みを付けた位置偏差を結合するようにしてある
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項７】
前記第一重み及び／又は第二重みを時間経過、移動距離又は位置に応じて変更する変更手段を備える
ことを特徴とする請求項６に記載の移動装置。
【請求項８】
前記変更手段は前記第一重み及び第二重みを相反的に変更するようにしてある
ことを特徴とする請求項７に記載の移動装置。
【請求項９】
前記検出手段は誘導線を検出する誘導線検出手段を有し、
前記変更手段は前記誘導線検出手段が誘導線を検出した時間又は位置に基づいて、前記第一重み及び／又は第二重みの変更を開始するようにしてある
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
制御部を有する移動装置に備えられた検出手段が、
誘導線に対する移動装置の位置偏差を検出し、
前記制御部が、
推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出し、
前記検出手段が検出した位置偏差又は算出した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する移動装置の制御方法において、
前記制御部が、
検出した位置偏差及び算出した位置偏差を結合し、
結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する
ことを特徴とする移動装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
推測航法に係る仮想誘導線に対する移動装置の位置偏差を算出する算出手段、及び
誘導線に対する移動装置の与えられた位置偏差又は前記算出手段が算出した移動装置の位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段
として機能させるためのプログラムにおいて、
コンピュータを、
与えられた前記位置偏差及び前記算出手段が算出した位置偏差を結合する結合手段、並びに
該結合手段が結合した位置偏差に基づいて、前記移動装置の移動に係る制御量を算出する手段
として機能させるためのプログラム。
【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２０１２−１７４０３２（Ｐ２０１２−１７４０３２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５９４８（Ｐ２０１１−３５９４８）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【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２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【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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