JP2556737B2 - 車体位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車体の左右測定用車輪のころがり距離検出
値のみを用いて車体位置を検出し、自動操舵等の制御を
行う無人搬送車における車体位置検出装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来のこの種の車体位置検出装置は、前者の車体位置
検出装置にあっては車体の旋回中心の並ぶ軸上にある車
体自身の左右車輪のころがり距離をエンコーダ等を用い
て検出するか、第３図に示すように、ころがり距離を検
出する為に専用の左右２個の測定用車輪を個々に取付け
ていた。

後者の車体位置検出方法にあっては上述した車体位置
検出装置によってころがり距離を検出し、下記（１）式
を用いて車体位置を演算していた。

ただし、（１）式において、ｉは微小単位時間ごとの
逐次値、xⁱ,yⁱ，θ^ｉは車体位置、Δl_L ⁱ，Δl_R ⁱは左右
測定用車輪のころがり距離検出値、ｗは左右測定用車輪
の取付け間距離を示す。

（発明が解決しようとする課題） （１）式による演算は、左右測定用車輪２が第３図に
示すように車体の旋回中心が並ぶ軸３上に精度良く取付
けられていることを前提としているので、左右測定用車
輪２の各々が車体１の旋回中心が並ぶ軸３に対して例え
ば第２図に示したようなそれぞれの位置偏差u_L,u_R,v_L,v
_R、角度偏差α_Ｌ，α_Ｒを生じて取付けられていれば、
上記（１）式による車体位置演算結果が誤差を含むこと
になる。

従って、従来の方法では、車体位置xⁱ,yⁱ，θ^ｉを精
度良く検出するためには、左右測定用車輪２各々が車体
１の旋回中心が並ぶ軸３上になければならず、また取付
け精度も高めなければならないという課題があった。

（課題を解決する為の手段） 本発明は、これらの課題を解決するために、一対の駆
動輪を車体に設け、該一対の駆動輪の回転数差によって
自動操舵・走行する無人搬送車において、該無人搬送車
の車体下部に、転がり距離を検出する一対の測定用車輪
一対を上記駆動輪とは別個にかつ駆動輪の車軸中心と該
一対の測定用車輪を連結する測定用車輪軸の中心とが合
致するよう装着する構成とした。

（実施例） 以下に一実施例を図面にて詳細に説明する。

第２図は測定用車輪２が第３図の車体１の旋回中心が
並ぶ軸３上に精度良く取付けられた状態からそれぞれ位
置偏差u_L,u_R,v_L,v_R、角度偏差α_Ｌ，α_Ｒを生じている
状態を示している。

車体１がＡ点を旋回中心として旋回角Δθ_t ⁱだけ旋回
したときの左側の測定用車輪のころがり距離Δl_L ⁱは下
記（２）式で表わすことができる。

以上得られたΔl_L ⁱの式に基づいて同様に右測の測定輪
２に対応する各量を添字Ｒを付して表わしそれぞれΔl_L
ⁱ，Δl_R ⁱを求め、（１）式にあてはめΔθ^ｉ、Δlⁱを求
めるとそれぞれ誤差を含み、下記（３）式で表わすこと
ができる。

ただし上記（３）式において、rⁱは車体１の逐次旋回
半径、u_L,V_L,u_R,v_R，α_Ｌ，α_Ｒは左右測定用車輪２の
取付け位置偏差および角度偏差、Δθ_t ⁱ，Δl_t ⁱ（＝rⁱ
・Δθ_t ⁱ）は真の値である。ここでα_Ｌ＝α_Ｒ＝αとす
ると上記（３）式は下記（４）式のように表わされる。

上記（４）式において、k₁,k₂,k₃は定数項であること
を示している。

1/k₁,1/k₂，k₃/k₂をｋθ，kl₁,kl₂と置き換えて（４）
式よりΔθ_t ⁱ，Δl_t ⁱを求めると下記（５）式のように
なる。

（５）式に（１）式のΔθ^ｉ，Δlⁱを代入し、Δ
θ_t ⁱ，Δl_t ⁱをあらためてΔθ^ｉ，Δlⁱと置き直すと
（６）式のようになる。

従って、定数ｋθ，kl₁,kl₂を適正に選び（６）式で
演算した値を（１）式のxⁱ,yⁱ，θ^ｉの演算式に代入す
れば、車体位置演算値に誤差は含まれないものとなる。

（４）式の条件であるα_Ｌ＝α_Ｒ＝αの状態は第１図
のように左右測定用車輪２を車輪を軸５で連結した一体
構造とし、車体１に取付けた際の左右のころがり方向の
平行精度を高めてやることによって実現できる。第１図
において左右測定用車輪２は、軸５とはベアリング等
（図示せず）を介して回転自由であり、左右個々にころ
がり距離検出用のエンコーダ等が取付けられている。

また（６）式の定数ｋθ，kl₁,kl₂の値は、車体位置x
ⁱ,yⁱ，θ^ｉの演算結果と、実際の車体位置を測定した値
Xⁱ,Yⁱ，Θ^ｉを比較することによりあらかじめ定めてお
くことができる。

例えば、ｋθ，kl₁,kl₂を測定用車輪の取付け状態に
位置偏差、角度偏差のない場合の値、ｋθ＝1,kl₁＝1,k
l₂＝０に設定しておき、まず車体１を旋回走行させてそ
の時のθ^１とΘ^ｉの値より下記（７）式でｋθを定め
る。

次にｋθを（７）式で定まった値にしたうえでｘ軸方
向に車体１を直進走行させ、その時のxⁱとXⁱの値より下
記（８）式でkl₁を定める。

次にkl₁を（８）式で定まった値にしたうえで車体１
を一定半径で旋回走行させ、その時のyⁱ，θ^ｉ，Yⁱの値
より下記（９）式でkl₂を定める。

なお、（１）式、（６）式の車体位置の演算は車体１
に搭載したコンピュータ等（図示せず）で行われる。

（発明の効果） 以上説明したように、一対の駆動輪を車体に設け、該
一対の駆動輪の回転数差によって自動操舵・走行する無
人搬送車において、該無人搬送車の車体下部に、転がり
距離を検出する一対の測定用車輪一対を上記駆動輪とは
別個にかつ駆動輪の車軸中心と該一対の測定用車輪を連
結する測定用車輪軸の中心とが合致するよう装着する構
成とし、車体に取付けた際の左右のころがり方向の平行
精度を高めることによって左右測定用車輪個々の車体の
旋回中心の並ぶ軸に対する取付け偏差量に起因して生じ
る車体位置演算式中の項を定数化することができるの
で、定数をあらかじめ適正に定めれば左右測定用車輪の
車体への取付け状態が車体の旋回中心の並ぶ軸に対して
位置偏差、角度偏差を生じた任意の位置にあっても車体
位置を精度良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車体位置検出方法に適用される左右測
定用車輪の構造および車体への取付け状態を示す構成
図、第２図は測定用車輪が第３図の状態から位置偏差、
角度偏差を生じている状態を示す説明図、第３図は従来
の車体位置検出方法で要求される左右測定用車輪の車体
への取付け状態を示す構成図である。 １……車体 ２……左右測定用車輪 ３……車体の旋回中心の並ぶ軸 ４……車体位置を演算する対象となる点 ５……軸 ６……車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−10557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274214（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の駆動輪を車体に設け、該一対の駆動
   輪の回転数差によって自動操舵・走行する無人搬送車に
   おいて、該無人搬送車の車体下部に、転がり距離を検出
   する一対の測定用車輪一対を上記駆動輪とは別個にかつ
   駆動輪の車軸中心と該一対の測定用車輪を連結する測定
   用車輪軸の中心とが合致するよう装着したことを特徴と
   する車体位置検出装置