JP7533234B2 - Automated guided vehicles - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 令和2年9月24日に株式会社豊田自動織機のウェブサイトにて公開、令和2年9月24日に販売を開始Applicable under Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act. Published on the Toyota Industries Corporation website on September 24, 2020, and started selling on September 24, 2020.
本発明は、無人搬送車に関するものである。 The present invention relates to an automated guided vehicle.
特許文献1に開示の自動搬送システムにおいては、図14に示すように、自動搬送車2
00の経路中において第1の追従区間と第2の追従区間との間に自動搬送車200が自律
走行する自律走行区間が設けられている。自律走行区間の自動搬送車200を第2の追従
区間の導線201に復帰させるためのパターンとして自動搬送車200の進行方向に直交
する方向の両外側に当たる外縁が自律走行区間側に向かって末広がり状に拡がる復帰パタ
ーン202が敷設されており、外縁が検出されたときに自律走行制御から追従走行制御に
切り換えるようにしている。
In the automatic guided vehicle system disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG.
An autonomous driving section in which autonomous guided vehicle 200 autonomously drives is provided between the first following section and the second following section in the route of 00. A return pattern 202 is provided as a pattern for returning autonomous guided vehicle 200 in the autonomous driving section to conductor 201 in the second following section, in which outer edges on both outsides in a direction perpendicular to the traveling direction of autonomous guided vehicle 200 fan out toward the autonomous driving section side, and when the outer edge is detected, autonomous driving control is switched to following driving control.
ところで、無人搬送車は予め設定された経路に沿って走行するが、走行経路途中にガイ
ド線を設置できないような一定区間を走行する場合がある。この場合、特許文献1の技術
を用いてガイド線に復帰させるために進行方向の左右に末広がり状に拡がる復帰パターン
を設けると、復帰パターンに対応する幅で走行できるように左右の両方に車両が走行でき
るスペースを設ける必要がある。進行方向の左右に末広がり状に拡がる復帰パターンを設
けることなく、乗り移り元のガイド線から乗り移り先のガイド線に向かって直進走行する
と、非ガイド線区間の走行を開始する時の機台の姿勢がガイド線の延存方向に対しずれて
いると、移り元のガイド線から乗り移り先のガイド線に乗り移ることが難しくなる。
Incidentally, an automated guided vehicle travels along a preset route, but may travel through a certain section along the travel route where a guide line cannot be installed. In this case, if a return pattern that spreads out to the left and right in the travel direction is provided to return to the guide line using the technology of Patent Document 1, it is necessary to provide a space on both the left and right sides in which the vehicle can travel so that the vehicle can travel with a width corresponding to the return pattern. If the vehicle travels straight from the source guide line to the destination guide line without providing a return pattern that spreads out to the left and right in the travel direction, it becomes difficult to transfer from the source guide line to the destination guide line if the posture of the vehicle when starting travel in the non-guide line section is deviated from the extension direction of the guide line.
上記課題を解決するための無人搬送車は、床に延在するガイド線を車載用ガイドセンサ
で検出しながら前記ガイド線に沿って走行する無人搬送車であって、走行経路は、途中に
前記ガイド線が設けられていない非ガイド線区間を有し、前記車載用ガイドセンサで第1
のガイド線を検出しながら走行する区間から前記車載用ガイドセンサで第2のガイド線を
検出しながら走行する区間までの前記非ガイド線区間の手前において、路面に設けたマー
クを検出した時から始まる走行方向学習区間の直線走行中に前記車載用ガイドセンサで前
記第1のガイド線を検出しながらオドメトリ情報により走行方向を学習して前記非ガイド
線区間における仮想ガイド線を設定し、前記非ガイド線区間を前記仮想ガイド線に沿って
走行するようにしたことを要旨とする。
The automated guided vehicle for solving the above problem is an automated guided vehicle that runs along a guide line extending on a floor while detecting the guide line with an on-board guide sensor, the travel route having a non-guide line section in the middle where the guide line is not provided, and a first guide line is detected by the on-board guide sensor.
The gist of the invention is that while traveling in a straight line in a driving direction learning section which begins when a mark on the road surface is detected just before the non-guide line section in which the vehicle travels while detecting the first guide line and before the non-guide line section in which the vehicle travels while detecting the second guide line by the vehicle-mounted guide sensor, the vehicle learns the driving direction from odometry information while detecting the first guide line by the vehicle-mounted guide sensor, and sets a virtual guide line in the non-guide line section, and the vehicle travels along the virtual guide line in the non-guide line section.
これによれば、車載用ガイドセンサで第1のガイド線を検出しながら走行する区間から
車載用ガイドセンサで第2のガイド線を検出しながら走行する区間までの非ガイド線区間
の手前において、路面に設けたマークを検出した時から始まる走行方向学習区間の直線走
行中に車載用ガイドセンサで第1のガイド線を検出しながらオドメトリ情報により走行方
向を学習して非ガイド線区間における仮想ガイド線を設定し、非ガイド線区間を仮想ガイ
ド線に沿って走行する。単に、第1のガイド線から第2のガイド線に向かって直進走行す
る場合には、非ガイド線区間の走行を開始する時の機台の姿勢がガイド線の延存方向に対
しずれていると第2のガイド線を検出しにくいが、走行方向学習区間の直線走行中に走行
方向を学習して非ガイド線区間における仮想ガイド線を設定することによって、非ガイド
線区間の走行を開始する時の機台の姿勢に影響を受けることなく、第2のガイド線を検出
しやすくなる。その結果、第1のガイド線から走行経路途中にガイド線が設けられていな
い非ガイド線区間を経て第2のガイド線に容易に乗り移ることができる。
According to this, while traveling in a straight line in the traveling direction learning section that starts when a mark on the road surface is detected from the section where the vehicle-mounted guide sensor detects the first guide line to the section where the vehicle-mounted guide sensor detects the second guide line, the vehicle learns the traveling direction using odometry information and sets a virtual guide line in the non-guide line section, and travels along the virtual guide line in the non-guide line section. When traveling simply straight from the first guide line to the second guide line, it is difficult to detect the second guide line if the posture of the machine at the time of starting traveling in the non-guide line section is deviated from the extending direction of the guide line, but by learning the traveling direction during straight traveling in the traveling direction learning section and setting the virtual guide line in the non-guide line section, it becomes easier to detect the second guide line without being affected by the posture of the machine at the time of starting traveling in the non-guide line section. As a result, it is possible to easily move from the first guide line to the second guide line through the non-guide line section where no guide line is provided on the traveling route.
また、無人搬送車において、前記非ガイド線区間を前記仮想ガイド線に沿って走行する
際に、所定距離走行しても前記車載用ガイドセンサで前記第2のガイド線を検出できない
場合は停止するようにするとよい。
In addition, in an unmanned guided vehicle, when traveling along the virtual guide line in the non-guide line section, if the vehicle-mounted guide sensor cannot detect the second guide line even after traveling a predetermined distance, it is preferable to have the vehicle stop.
また、無人搬送車において、前記学習した走行方向、及び、一定角度かつ一定距離だけ
継続する旋回の指令に従って前記仮想ガイド線を設定するとよい。
In addition, in the automated guided vehicle, it is preferable to set the virtual guide line in accordance with the learned traveling direction and a turning command that continues for a fixed angle and a fixed distance.
本発明によれば、第1のガイド線から走行経路途中にガイド線が設けられていない非ガ
イド線区間を経て第2のガイド線に容易に乗り移ることができる。
According to the present invention, it is possible to easily transfer from the first guide line to the second guide line via a non-guide line section in which no guide line is provided on the travel route.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、無人搬送システム10は無人搬送車20を有する。無人搬送車20
は、例えば、無人牽引車である。無人搬送システム10は、床に延在するガイド線を車載
用ガイドセンサで検出しながらガイド線に沿って無人搬送車20を走行させるようになっ
ている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the automated guided vehicle system 10 includes an automated guided vehicle 20.
The automated guided vehicle 20 is, for example, an automated tractor. The automated guided vehicle system 10 detects guide lines extending on a floor with an on-vehicle guide sensor and causes the automated guided vehicle 20 to travel along the guide lines.
無人搬送車20は、機台21を備える。機台21には、左右一対の駆動輪22,23と
、左右一対の従動輪24,25とが備えられている。駆動輪22,23は後輪であり、従
動輪24,25は前輪である。駆動輪22,23は向きが変わらない固定車輪である。
The automated guided vehicle 20 includes a machine base 21. The machine base 21 includes a pair of left and right drive wheels 22, 23 and a pair of left and right driven wheels 24, 25. The drive wheels 22, 23 are rear wheels, and the driven wheels 24, 25 are front wheels. The drive wheels 22, 23 are fixed wheels whose direction does not change.
機台21には、左駆動輪22を回転させるための左駆動輪用モータ26と、右駆動輪2
3を回転させるための右駆動輪用モータ27が設けられている。走行は、モータ26,2
7の駆動により左右の駆動輪22,23を同期して回転させることにより行われる。また
、操舵は、左右の駆動輪(固定車輪)22,23を別々のモータ26,27で駆動してそ
の速度差で行われる。
The machine base 21 includes a left driving wheel motor 26 for rotating the left driving wheel 22 and a right driving wheel motor 27 for rotating the right driving wheel 2
A right drive wheel motor 27 is provided to rotate the right drive wheel 3.
The left and right drive wheels 22, 23 are rotated in synchronism with each other by the drive of motor 7. Steering is performed by driving the left and right drive wheels (fixed wheels) 22, 23 with separate motors 26, 27 and utilizing the speed difference between them.
機台21の前部における幅方向の中央部にはガイドセンサ28が搭載されている。車載
用ガイドセンサとしてのガイドセンサ28により、路面である床に延在するガイド線41
,42(図4(a)参照)が検出される。ガイド線41,42として、例えば磁気テープ
が用いられ、ガイドセンサ28として、磁気センサが用いられる。なお、他にも、ガイド
線41,42として、例えば白線を用い、ガイドセンサ28として、光学センサを用いて
もよい。
A guide sensor 28 is mounted on the front center of the machine base 21 in the width direction. The guide sensor 28, which is a vehicle-mounted guide sensor, detects a guide line 41 extending on the floor, which is the road surface.
, 42 (see FIG. 4A ). For example, a magnetic tape is used as the guide lines 41, 42, and a magnetic sensor is used as the guide sensor 28. Alternatively, for example, a white line may be used as the guide lines 41, 42, and an optical sensor may be used as the guide sensor 28.
図1に示すように、水平面を、直交するx軸及びy軸で規定しており、x軸方向を車両
の前後方向とし、y軸方向を車両の幅方向としている。y軸は、駆動輪22,23の中心
点Pdを通る。x軸は、駆動輪22,23の中心点Pd及びガイドセンサ28の中心点P
gを通る。
As shown in Fig. 1, a horizontal plane is defined by orthogonal x- and y-axes, with the x-axis direction being the front-rear direction of the vehicle and the y-axis direction being the width direction of the vehicle. The y-axis passes through the center point Pd of the drive wheels 22, 23. The x-axis passes through the center point Pd of the drive wheels 22, 23 and the center point P
Pass through g.
図4(a)に示すように、ガイド線41,42を用いて無人搬送車20を予め設定され
た経路に沿って走行させることができる。走行経路は、途中に、ガイド線41,42を設
置できないような一定区間が非ガイド線区間となっている。
4A, the automated guided vehicle 20 can be made to travel along a preset route using the guide lines 41, 42. The travel route includes a certain section that is a non-guide line section where the guide lines 41, 42 cannot be installed.
非ガイド線区間の手前には、走行方向学習区間が設けられている。走行方向学習区間は
直線走行区間である。
図1に示すように、機台21の前部におけるガイドセンサ28の右側にはマークセンサ
29が搭載されている。マークセンサ29により、床に設けられたマーク43(図4(a
),(b),(c)参照)が検出される。マーク43は、第1のガイド線41の端部にお
ける横に設けられている。マーク43は、走行方向学習区間の始点、即ち、第1のガイド
線41による走行区間の先端に対しその手前の走行方向学習区間の始まりを示している。
マーク43として、例えば磁気マークが用いられ、マークセンサ29として、磁気センサ
が用いられる。
A driving direction learning section is provided before the non-guide line section. The driving direction learning section is a straight driving section.
As shown in FIG. 1, a mark sensor 29 is mounted on the right side of the guide sensor 28 at the front of the machine base 21. The mark sensor 29 detects a mark 43 (see FIG. 4(a)) provided on the floor.
), (b), and (c) are detected. The mark 43 is provided next to the end of the first guide line 41. The mark 43 indicates the start point of the traveling direction learning section, that is, the start of the traveling direction learning section before the end of the traveling section defined by the first guide line 41.
The mark 43 may be, for example, a magnetic mark, and the mark sensor 29 may be, for example, a magnetic sensor.
図2に示すように、無人搬送車20は、コントローラ30を備える。コントローラ30
は機台21に搭載されている。
コントローラ30にはガイドセンサ28とマークセンサ29が接続されている。コント
ローラ30はガイドセンサ28とマークセンサ29から検出信号を入力する。
As shown in FIG. 2, the automated guided vehicle 20 includes a controller 30.
is mounted on a machine base 21.
The guide sensor 28 and the mark sensor 29 are connected to the controller 30. The controller 30 receives detection signals from the guide sensor 28 and the mark sensor 29.
コントローラ30には左駆動輪用モータ26と右駆動輪用モータ27が接続されている
。コントローラ30は左駆動輪用モータ26及び右駆動輪用モータ27を制御して、走行
及び操舵を行わせる。そして、コントローラ30は、床に延在するガイド線41,42を
ガイドセンサ28で検出しながらガイド線41,42に沿って無人搬送車20を走行させ
ることができるようになっている。コントローラ30には、左駆動輪用回転センサ31及
び右駆動輪用回転センサ32が接続されている。コントローラ30は、左駆動輪用回転セ
ンサ31及び右駆動輪用回転センサ32からの信号により、自己位置推定のための情報で
あるオドメトリ情報として機台21のx軸座標位置、機台21のy軸座標位置、機台21
の姿勢角θを検知することができるようになっている。図4(b)では機台21の姿勢角
θはプラス所定値であり、図4(c)では機台21の姿勢角θはマイナス所定値であり、
図4(a)では機台21の姿勢角θ=0である。姿勢角θは、ガイド線を用いた誘導走行
の継続に伴い徐々に小さくなるように制御される。
The left drive wheel motor 26 and the right drive wheel motor 27 are connected to the controller 30. The controller 30 controls the left drive wheel motor 26 and the right drive wheel motor 27 to perform running and steering. The controller 30 is configured to run the automated guided vehicle 20 along the guide lines 41, 42 extending on the floor while detecting the guide lines 41, 42 with a guide sensor 28. The left drive wheel rotation sensor 31 and the right drive wheel rotation sensor 32 are connected to the controller 30. The controller 30 detects the x-axis coordinate position of the machine base 21, the y ...
In FIG. 4B, the attitude angle θ of the machine base 21 is a positive predetermined value, and in FIG. 4C, the attitude angle θ of the machine base 21 is a negative predetermined value.
In Fig. 4A, the attitude angle θ of the machine base 21 is 0. The attitude angle θ is controlled so as to gradually decrease as the guided traveling using the guide lines continues.
次に、作用について説明する。
コントローラ30は図3に示す処理を実行する。
図4(a)、図4(b)、図4(c)には無人搬送車20の走行経路の一例を示す。
Next, the operation will be described.
The controller 30 executes the process shown in FIG.
4(a), 4(b), and 4(c) show examples of travel routes of the automatic guided vehicle 20. In FIG.
図4(a)において、無人搬送車20の走行経路として、直線的に延びる第1のガイド
線41による走行経路が形成されているとともに、第1のガイド線41と同一方向に直線
的に延びる第2のガイド線42による走行経路が形成されている。第1のガイド線41と
第2のガイド線42とは、一直線上に形成されている。無人搬送車20の走行経路は、途
中に、ガイド線41,42が設けられていない非ガイド線区間を有する。
4A, the travel route of the automated guided vehicle 20 is defined by a first guide line 41 extending linearly, and also by a second guide line 42 extending linearly in the same direction as the first guide line 41. The first guide line 41 and the second guide line 42 are formed on a straight line. The travel route of the automated guided vehicle 20 has a non-guide line section in which the guide lines 41, 42 are not provided.
ここで、図1における左右の駆動輪22,23の中心点Pdの位置を、x-y座標での
位置(x,y)とするとともに、この位置での機台21の姿勢角をθとする。また、図1
におけるガイドセンサ28の中心点Pgの位置を、x-y座標での位置(x´,y´)と
するとともに、この位置での機台21の姿勢角をθ´とする。
Here, the position of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23 in FIG. 1 is the position (x, y) in the xy coordinate system, and the attitude angle of the machine base 21 at this position is θ.
The position of the center point Pg of the guide sensor 28 in is taken as the position (x', y') in the xy coordinate system, and the attitude angle of the machine base 21 at this position is taken as θ'.
図4(a),(b),(c)において、無人搬送車20をガイドセンサ28で第1のガ
イド線41を検出しながら走行する区間から、ガイドセンサ28で第2のガイド線42を
検出しながら走行する区間までが非ガイド線区間である。この非ガイド線区間に入る際に
は、次のようにする。
4A, 4B, and 4C, the non-guide line section is the section from where the automated guided vehicle 20 travels while detecting the first guide line 41 with the guide sensor 28 to where the automated guided vehicle 20 travels while detecting the second guide line 42 with the guide sensor 28. When entering this non-guide line section, the following is carried out.
図4(a),(b),(c)に示すように、非ガイド線区間の手前において、路面に設
けたマーク43を検出した時から始まる走行方向学習区間の直線走行中にガイドセンサ2
8で第1のガイド線41を検出しながらオドメトリ情報により走行方向を学習して非ガイ
ド線区間における仮想ガイド線Lvg1を設定する。そして、非ガイド線区間を仮想ガイ
ド線Lvg1に沿って走行する。
As shown in FIG. 4(a), (b), and (c), the guide sensor 2 is activated during straight driving in the driving direction learning section that starts when the mark 43 provided on the road surface is detected just before the non-guide line section.
In step 8, the vehicle learns the driving direction from the odometry information while detecting the first guide line 41, and sets a virtual guide line Lvg1 in the non-guide line section. Then, the vehicle drives along the virtual guide line Lvg1 in the non-guide line section.
具体的には、図3において、コントローラ30は、学習開始マーク43を検出するとス
テップS10において、オドメトリ情報から自己位置を算出する。これにより、左右の駆
動輪22,23の中心点Pdの位置データ(x,y,θ)が得られる。
3, when the controller 30 detects the learning start mark 43, the controller 30 calculates its own position from the odometry information in step S10. This provides position data (x, y, θ) of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23.
コントローラ30は、ステップS11において、左右の駆動輪22,23の中心点Pd
での位置データ(x,y,θ)から、ガイドセンサ28の中心点Pgでの位置データ(x
、´,y´,θ´)へ変換して保存する。
In step S11, the controller 30 determines the center point Pd
From the position data (x, y, θ) at the center point Pg of the guide sensor 28,
, ´, y´, θ´) and save it.
コントローラ30は、ステップS12において、第1のガイド線41による誘導を継続
する。
コントローラ30は、ステップS13において、学習開始マーク43を検知した地点か
ら一定距離(ほぼ第1のガイド線41の先端までの距離)の走行が完了したか否か判定し
、完了していないとステップS10に戻る。そして、ステップS10,S11,S12,
S13の処理を繰り返す。ステップS13において一定距離の走行が完了すると、コント
ローラ30は、走行学習区間の走行が完了したとしてステップS14に移行する。
In step S12, the controller 30 continues guidance by the first guide wire 41.
In step S13, the controller 30 determines whether or not the vehicle has traveled a certain distance (approximately the distance to the tip of the first guide line 41) from the point where the learning start mark 43 was detected. If the travel has not been completed, the process returns to step S10. Then, steps S10, S11, S12,
The process of S13 is repeated. When traveling of the fixed distance is completed in step S13, the controller 30 determines that traveling of the traveling learning section is completed and proceeds to step S14.
コントローラ30は、ステップS14において、保存したガイドセンサ中心点Pgの位
置データ(x´,y´)から近似直線を算出する。具体的には、最小二乗法等で直線を算
出する。
In step S14, the controller 30 calculates an approximation line from the stored position data (x', y') of the guide sensor center point Pg. Specifically, the controller 30 calculates the line by the least squares method or the like.
コントローラ30は、ステップS15において、近似直線を仮想ガイド線Lvg1とし
て設定する。
コントローラ30は、ステップS16において、オドメトリ情報から左右の駆動輪22
,23の中心点Pdの位置(自己位置)を算出する。
In step S15, the controller 30 sets the approximate straight line as the virtual guide line Lvg1.
In step S16, the controller 30 determines the left and right driving wheels 22 from the odometry information.
, 23, the position (self-position) of the center point Pd is calculated.
コントローラ30は、ステップS17において、仮想ガイド線Lvg1からの横ずれを
補正するように旋回指令を出して、左右の駆動輪22,23の中心点Pdの位置から算出
したガイドセンサ中心点Pgの位置が仮想ガイド線Lvg1へ近づくよう誘導する。
In step S17, the controller 30 issues a turning command to correct the lateral deviation from the virtual guide line Lvg1, and guides the position of the guide sensor center point Pg calculated from the position of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23 to approach the virtual guide line Lvg1.
コントローラ30は、ステップS18において、学習開始マーク43を検知した地点か
ら走行距離Aだけ走行したか否か判定し、距離Aだけ走行していないとステップS16に
戻る。そして、ステップS16,S17,S18の処理を繰り返すことにより距離Aだけ
走行したか否か判定しながら、走行方向学習区間における第1のガイド線41をガイドセ
ンサ28が読まないよう一定距離はガイドセンサ28で第1のガイド線41を検知せずに
オドメトリ情報による走行を継続する。
In step S18, the controller 30 determines whether or not the vehicle has traveled distance A from the point where the learning start mark 43 was detected, and returns to step S16 if the vehicle has not traveled distance A. Then, by repeating the processes of steps S16, S17, and S18, the controller 30 continues traveling based on the odometry information without detecting the first guide line 41 with the guide sensor 28 for a certain distance so that the guide sensor 28 does not read the first guide line 41 in the traveling direction learning section.
ステップS18において走行距離Aだけ走行すると、コントローラ30は、ステップS
19において、ガイドセンサ28が第2のガイド線42を検知したか否か判定して、乗り
移り先の検知判定を行う。
When the vehicle travels the travel distance A in step S18, the controller 30
In 19, it is determined whether the guide sensor 28 has detected the second guide line 42, and a transfer destination is detected.
ステップS19において第2のガイド線42を検知しないと、コントローラ30は、ス
テップS20において、仮想ガイド線Lvg1による誘導を継続しながらオドメトリ情報
から左右の駆動輪22,23の中心点Pdの位置(自己位置)を算出する。即ち、自己位
置判定を継続する。
If the second guide line 42 is not detected in step S19, the controller 30 calculates the position (self-position) of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23 from the odometry information while continuing the guidance by the virtual guide line Lvg1 in step S20. That is, the controller 30 continues the self-position determination.
コントローラ30は、ステップS21において、仮想ガイド線Lvg1からの横ずれを
補正するように旋回指令を出す。
コントローラ30は、ステップS22において、学習開始マーク43を検知した地点か
ら距離Bだけ走行したか否か判定し、距離Bだけ走行していないとステップS19に戻る
。そして、ステップS19,S20,S21,S22の処理を繰り返しながら、コントロ
ーラ30は、ステップS19においてガイドセンサ28が第2のガイド線42を検知する
と、ステップS24において、第2のガイド線42を発見したため第2のガイド線42に
沿うガイド誘導に復帰する。
In step S21, the controller 30 issues a turning command to correct the lateral deviation from the virtual guide line Lvg1.
In step S22, the controller 30 determines whether or not the distance B has been traveled from the point where the learning start mark 43 was detected, and returns to step S19 if the distance B has not been traveled. Then, while repeating the processes of steps S19, S20, S21, and S22, when the guide sensor 28 detects the second guide line 42 in step S19, the controller 30 returns to guiding along the second guide line 42 in step S24 because the second guide line 42 has been found.
一方、ステップS22においてコントローラ30は、所定の距離Bだけ走行してもガイ
ドセンサ28が第2のガイド線42を検知できないと、ステップS23で、走行を停止す
る。
On the other hand, if the guide sensor 28 cannot detect the second guide line 42 even after traveling the predetermined distance B in step S22, the controller 30 stops traveling in step S23.
図5を用いて、図3のステップS14,S15における近似直線の算出及び仮想ガイド
線Lvg1の設定について説明を加える。
左右の駆動輪22,23の中心点Pdの時系列での位置は、(x1,y1),・・・,
(x5,y5)である。この各位置に対応するガイドセンサ中心点Pgの時系列での各位
置は、(x1´,y1´),・・・,(x5´,y5´)で表される。ガイドセンサ中心
点Pgの位置(x1´,y1´),・・・,(x5´,y5´)を最小二乗法で直線近似
する。この直線を第1のガイド線41から前方に延ばすことにより仮想ガイド線Lvg1
が得られる。即ち、走行方向学習区間でのガイドセンサ中心点Pgの時系列で得られる各
位置を繋ぐことで非ガイド線区間の仮想ガイド線Lvg1が算出される。
The calculation of the approximation line and the setting of the virtual guide line Lvg1 in steps S14 and S15 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
The positions of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23 in the time series are (x1, y1), ...
The positions of the guide sensor center point Pg in the time series corresponding to these positions are expressed as (x1', y1'), ..., (x5', y5'). The positions of the guide sensor center point Pg (x1', y1'), ..., (x5', y5') are linearly approximated by the least squares method. The imaginary guide line Lvg1 is obtained by extending this straight line forward from the first guide line 41.
That is, the virtual guide line Lvg1 of the non-guide line section is calculated by connecting each position obtained in time series of the guide sensor center point Pg in the traveling direction learning section.
このようにして、得られた仮想ガイド線Lvg1に沿って走行することにより、走行方
向推定によるガイド式無人搬送車の直線自律走行が行われる。
図14に示した従来の場合、予め設定された経路に沿って走行する無人搬送車において
、ガイド線を設置できないような一定区間を専用のセンサを必要とせず自律走行すること
ができる。
In this way, the guided automatic guided vehicle travels along the obtained virtual guide line Lvg1, thereby performing straight-line autonomous travel by estimating the travel direction.
In the conventional case shown in FIG. 14, an unmanned guided vehicle that travels along a preset route can autonomously travel in a certain section where it is not possible to install guide lines without requiring a dedicated sensor.
ところが、ガイド線を特殊な形状で施工する必要がある。また、第2のガイド線による
復帰走行区間の確保のため、機台の通路幅を左右両側に多く取る必要がある。さらに、非
ガイド線区間開始前に機台姿勢を整える区間が必要となる。つまり、ガイド線の延在方向
に対し同一方向となるように機台姿勢を整える必要があり、斜めに非ガイド線区間に入っ
てしまうと斜めに走行してしまう。また、非ガイド線区間開始時の機台姿勢の影響により
非ガイド線区間終了時の機台到達位置が特殊形状で施工した走行ガイド幅を超える可能性
がある。
However, the guide line needs to be constructed in a special shape. Also, in order to secure a return travel section using the second guide line, the width of the machine's aisle needs to be large on both the left and right sides. Furthermore, a section is required to adjust the machine's posture before the start of the non-guide line section. In other words, the machine's posture needs to be adjusted so that it is in the same direction as the extension direction of the guide line, and if the machine enters the non-guide line section diagonally, it will run diagonally. Also, due to the influence of the machine's posture at the start of the non-guide line section, the machine's arrival position at the end of the non-guide line section may exceed the travel guide width constructed in a special shape.
本実施形態では、図4(a)においては、機台21の姿勢が第1のガイド線41の延在
方向に合っているが、図4(b),(c)に示すように、非ガイド線区間の手前において
機台21の姿勢が第1のガイド線41の延在方向に対し傾いていても第2のガイド線42
の手前では姿勢が合っている。そのために、非ガイド線区間の進入前の学習区間の走行で
自車のオドメトリ情報による自己位置の推定とガイド線の検知状態を考慮して自車がどち
らの方向に動いているのかから仮想的なガイド線Lvg1を生成する。つまり、仮想ガイ
ド線Lvg1に沿って誘導すべく第1のガイド線41の延在方向を学習して第1のガイド
線41の延長線上に引いた仮想ガイド線Lvg1に沿って誘導する。こうすることで始め
機台21が斜めを向いていたとしても得られる仮想ガイド線Lvg1は常に真っすぐにな
るので目的の第2のガイド線42に乗り移ることができる。このようにして、図14での
復帰パターン202の敷設が不要となり、真っすぐに仮想ガイド線Lvg1を引くことが
でき、ガイド線の設置手法によらず、かつ専用センサの搭載が不要となる。
In this embodiment, in FIG. 4A, the posture of the machine base 21 is aligned with the extension direction of the first guide line 41. However, as shown in FIGS. 4B and 4C, even if the posture of the machine base 21 is inclined with respect to the extension direction of the first guide line 41 before the non-guide line section, the second guide line 42 is aligned with the extension direction of the first guide line 41.
The posture is correct just before the guide line. For this purpose, the vehicle is generated based on the direction in which the vehicle is moving, taking into consideration the estimation of the vehicle's own position based on the odometry information of the vehicle and the detection state of the guide line during the travel of the learning section before entering the non-guide line section. In other words, the extension direction of the first guide line 41 is learned to guide the vehicle along the virtual guide line Lvg1, and the vehicle is guided along the virtual guide line Lvg1 drawn on the extension line of the first guide line 41. By doing this, even if the machine base 21 is initially facing diagonally, the obtained virtual guide line Lvg1 is always straight, so that the vehicle can move onto the desired second guide line 42. In this way, it is not necessary to lay the return pattern 202 in FIG. 14, and the virtual guide line Lvg1 can be drawn straight, regardless of the installation method of the guide line, and it is not necessary to mount a dedicated sensor.
つまり、非ガイド線区間において、単純に直進走行した場合には非ガイド線区間の走行
開始時の機台姿勢のばらつきにより目標の第2のガイド線42へ到達できない場合がある
。これに対し、非ガイド線区間の進入前の走行において、回転センサ31,32による自
己位置推定(左右の駆動輪22,23の中心点Pdの位置推定)を行いつつオドメトリ情
報とガイドセンサ28による第1のガイド線41の検知状態によって第1のガイド線41
の延在方向を推定する。ここで、本無人搬送システム10においては、床に設置されたガ
イド線41,42と、そのガイド線41,42を認識するガイドセンサ28を備えるとと
もに、床に設置されたマーク43と、そのマーク43を認識するマークセンサ29を備え
る。
In other words, in a non-guide line section, if the vehicle simply travels straight ahead, there are cases where the vehicle cannot reach the target second guide line 42 due to variations in the vehicle's posture at the start of travel in the non-guide line section. In response to this, during travel before entering the non-guide line section, the vehicle's own position is estimated by the rotation sensors 31, 32 (position estimation of the center point Pd of the left and right drive wheels 22, 23) while the vehicle is located at the first guide line 41 based on the odometry information and the detection state of the first guide line 41 by the guide sensor 28.
Here, the present automated guided vehicle system 10 is provided with guide lines 41, 42 installed on the floor and a guide sensor 28 that recognizes the guide lines 41, 42, as well as a mark 43 installed on the floor and a mark sensor 29 that recognizes the mark 43.
図6(a)に示すように、本実施形態の機能が無い場合においては、非ガイド線区間で
の走行開始時に機台21の姿勢が第1のガイド線41の延びる方向に対しずれると第2の
ガイド線42に乗り移ることが困難となる。これに対し、図6(b),(c)に示すよう
に、非ガイド線区間の走行開始時の機台21の姿勢によらず、走行方向学習区間の延長線
上へ走行可能となっている。つまり、第1のガイド線41の端部に来た時に機台姿勢が目
標から傾いていても誘導させながら第2のガイド線42に到達することが可能となる。こ
のとき、機台21の姿勢が整うためにはある程度の長さが必要であるが、機台21の姿勢
が整うまでの距離よりも走行方向学習区間を短くできる。なお、走行方向学習区間の長さ
は、非ガイド線区間の長さと等しい程度であるとよい。
As shown in FIG. 6(a), in the absence of the function of this embodiment, if the posture of the machine base 21 deviates from the direction in which the first guide line 41 extends when the machine base 21 starts traveling in the non-guide line section, it is difficult to transfer to the second guide line 42. In contrast, as shown in FIG. 6(b) and (c), the machine base 21 can travel on the extension line of the traveling direction learning section regardless of the posture of the machine base 21 when the machine base 21 starts traveling in the non-guide line section. In other words, even if the machine base posture is tilted from the target when the machine base 21 reaches the end of the first guide line 41, the machine base 21 can reach the second guide line 42 while being guided. At this time, a certain length is required for the posture of the machine base 21 to be corrected, but the traveling direction learning section can be shorter than the distance until the posture of the machine base 21 is corrected. The length of the traveling direction learning section is preferably approximately equal to the length of the non-guide line section.
図7(a),(b)に示すように、走行方向学習区間の長さは、非ガイド線区間の距離
に応じて変更可能となっている。図7(c)に示すように、走行方向学習区間の距離が長
いほど仮想ガイド線Lvg1の左右方向のばらつきが小さくなる。換言すると、図7(a
),(b)に示すように、走行方向学習区間の長さを変えずに非ガイド線区間の長さを延
長するとばらつき範囲が大きくなるが、図7(c)に示すように、走行方向学習区間を長
くして非ガイド線区間の長さを長くするとばらつき範囲を小さくすることができる。
As shown in Fig. 7(a) and (b), the length of the driving direction learning section can be changed according to the distance of the non-guide line section. As shown in Fig. 7(c), the longer the distance of the driving direction learning section, the smaller the lateral variation of the virtual guide line Lvg1 becomes.
As shown in Fig. 7(b), if the length of the non-guide line section is extended without changing the length of the traveling direction learning section, the range of variation becomes larger. However, as shown in Fig. 7(c), if the traveling direction learning section is lengthened and the length of the non-guide line section is increased, the range of variation can be reduced.
このように、走行方向学習区間を延長することで、非ガイド線区間を延長することによ
り、駆動輪中心点Pdの位置(ガイドセンサ中心点Pgの位置)のプロット点の数は同じ
でもプロット点間の距離が長くなることにより、精度が上がり、ばらつき範囲を抑えるこ
とが可能となる。
In this way, by extending the driving direction learning section and the non-guide line section, the distance between the plot points becomes longer even if the number of plot points at the position of the drive wheel center point Pd (position of the guide sensor center point Pg) remains the same, thereby improving accuracy and reducing the range of variation.
図8(a)に示すように、右側タイヤのみ摩耗すると、真っすぐ走っていても右側へ傾
いていく。ここで、図8(b)に示すように、右側タイヤのみ摩耗した状態で仮想ガイド
線Lvg1を引くと左側へ傾いた仮想ガイド線Lvg1が算出される。仮想ガイド線Lv
g1が左へ傾くことと、図8(c)において実際の走行軌跡で示すように、無人搬送車2
0が右側へ傾いていくことが打ち消し合うことが可能となる。詳しくは、左右輪摩耗に対
して完全には打ち消さなくとも有利に働く。即ち、非ガイド線区間が走行方向学習区間よ
りも短い場合を考慮して有利に働く。
As shown in FIG. 8A, when only the right tire is worn, the vehicle will lean to the right even when driving straight. Here, as shown in FIG. 8B, when the imaginary guide line Lvg1 is drawn in a state where only the right tire is worn, the imaginary guide line Lvg1 is calculated to be inclined to the left.
g1 tilts to the left, and as shown by the actual travel trajectory in FIG. 8(c), the automated guided vehicle 2
In particular, it is advantageous for the left and right wheel wear even if it is not completely cancelled out. That is, it is advantageous in the case where the non-guide line section is shorter than the travel direction learning section.
つまり、図8(a)において一方の側のタイヤが摩耗すると、左右の回転センサ31,
32により同じ回転数でフィードバック制御しても径が小さい一方の車輪の側に曲がって
いく。図8(b)に示すように、仮想ガイド線Lvg1を引くために学習する区間におい
て、自己位置を推定して仮想ガイド線Lvg1を引くとき、推定する自己位置はタイヤの
回転数から算出するが、摩耗によって影響されて曲がる。ここで、図8(c)に示すよう
に、機台21が曲がっていく方向と逆側に仮想ガイド線Lvg1が引かれる。理想的に考
えた場合、走行方向学習区間の長さと非ガイド線区間の長さが等しいと、図8(c)に示
すように、機台21が実際に曲がっていく現象と左右車輪の摩耗の影響とが打ち消されて
、実際の走行軌跡として第2のガイド線42に到達することができる。
In other words, when the tire on one side in FIG. 8(a) wears out, the left and right rotation sensors 31,
Even if feedback control is performed at the same rotation speed by the tire rotation speed control unit 32, the vehicle will turn toward the wheel with the smaller diameter. As shown in FIG. 8B, when the vehicle estimates its own position and draws the virtual guide line Lvg1 in the section where learning is performed to draw the virtual guide line Lvg1, the estimated own position is calculated from the tire rotation speed, but it turns due to wear. Here, as shown in FIG. 8C, the virtual guide line Lvg1 is drawn on the opposite side to the direction in which the vehicle 21 turns. Ideally, if the length of the travel direction learning section is equal to the length of the non-guide line section, the phenomenon in which the vehicle 21 actually turns and the influence of wear on the left and right wheels are canceled out as shown in FIG. 8C, and the vehicle can reach the second guide line 42 as the actual travel trajectory.
図9を用いて説明する。
図9は、右輪のみタイヤ摩耗している場合である。
オドメトリ情報により算出した駆動輪中心点Pdの位置により求められたガイドセンサ
中心点Pgの位置は、右輪摩耗によって第1のガイド線41上からずれる。
This will be explained using FIG.
FIG. 9 shows a case where only the right wheel is worn.
The position of the guide sensor center point Pg, which is determined from the position of the drive wheel center point Pd calculated from the odometry information, deviates from the first guide line 41 due to wear of the right wheel.
ガイドセンサ中心点Pgの位置は、(x1´,y1´),(x2´,y2´),・・・
,(x5´,y5´)であるので、この各点の位置を用いて非ガイド線区間の近似直線を
算出する。そして、この近似直線を、現在のガイドセンサ中心点Pgの位置から第1のガ
イド線41の延在方向に平行移動させたものを、仮想ガイド線Lvg1として設定して、
仮想ガイド線Lvg1に沿って走行する。
The position of the guide sensor center point Pg is (x1', y1'), (x2', y2'), . . .
, (x5', y5'), the positions of these points are used to calculate an approximation line for the non-guide line section. Then, this approximation line is translated from the current position of the guide sensor center point Pg in the extension direction of the first guide line 41, and set as the virtual guide line Lvg1.
Run along the imaginary guide line Lvg1.
車両自体は、右輪が摩耗していても、仮想ガイド線Lvg1に沿って走行する。オドメ
トリ情報から算出するガイドセンサ中心点Pgの位置は、右輪摩耗によって徐々にずれて
いくため、算出する近似直線も実際の走行方向学習区間の延長線上にならない(図9参照
)。
Even if the right wheel is worn, the vehicle itself runs along the virtual guide line Lvg1. The position of the guide sensor center point Pg calculated from the odometry information gradually shifts due to the wear of the right wheel, so the calculated approximation line does not lie on an extension of the actual driving direction learning section (see FIG. 9).
非ガイド線区間においても、右輪摩耗により、徐々に右に傾いていくが、仮想ガイド線
Lvg1が左傾斜状態で引かれるため、ずれが打ち消し合って車両自体は目標方向に向き
やすくなる(図8(c)参照)。
Even in the non-guide line section, the right wheel wear will cause the vehicle to gradually lean to the right, but because the virtual guide line Lvg1 is drawn with a leftward inclination, the deviations are cancelled out and the vehicle itself will tend to head in the target direction (see Figure 8 (c)).
このようにして、オドメトリ情報取得用の回転センサ31,32を使うことにより、非
ガイド線区間の走行専用の自己位置推定センサが不要となるため、安価に実現できる。ガ
イド線を特殊な形状での施工する必要がない。また、図14での復帰パターン202の敷
設が不要となり、ガイド線の設置長を減らすことができる。事前に機台21の姿勢を整え
る必要がないため、走行方向学習区間は必要であるが非ガイド線区間の走行開始前の状態
を任意に設定可能となる。
In this way, by using the rotation sensors 31 and 32 for acquiring odometry information, a self-position estimation sensor dedicated to traveling in non-guide line sections is not required, and therefore it can be realized at low cost. There is no need to construct the guide lines in a special shape. In addition, there is no need to lay the return pattern 202 in FIG. 14, and the installation length of the guide lines can be reduced. Since there is no need to adjust the posture of the machine base 21 in advance, although a traveling direction learning section is necessary, the state before starting traveling in non-guide line sections can be set arbitrarily.
従来、一方に走行するだけであれば片側に復帰パターン202を設けるだけでよいが、
往復走行するには反対側にも復帰パターン202を設ける必要があり、往復走行に対応で
きない。
Conventionally, if the vehicle only travels in one direction, it is sufficient to provide a return pattern 202 on one side.
To perform reciprocating movement, it is necessary to provide a return pattern 202 on the opposite side as well, which makes it impossible to accommodate reciprocating movement.
本実施形態では、図10に示すように、第1のガイド線41側及び第2のガイド線42
側に走行方向学習区間を設けることにより、往復の走行に対応可能となる。第1のガイド
線41を真っすぐに敷設するだけでよく、走行方向学習区間に特別な施工の必要がない。
こうすることで、ガイド線がない非ガイド線区間においても、仮想ガイド線Lvg1を目
標として誘導することでガイド線を特殊な形状にする必要はなく、往復の走行も可能とな
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the first guide line 41 and the second guide line 42
By providing a running direction learning section on the side, it becomes possible to accommodate round trip running. It is only necessary to lay the first guide line 41 straight, and no special construction is required for the running direction learning section.
By doing this, even in non-guide line sections where there are no guide lines, by using the virtual guide line Lvg1 as a target for guidance, it is not necessary to make the guide line a special shape, and round trip driving is possible.
なお、図1において、x軸方向における駆動輪22,23の中心点Pdとガイドセンサ
28の中心点Pgとの距離は長いほど機台21の姿勢が整うまでに時間がかかる。また、
x軸方向における駆動輪22,23の中心点Pdとガイドセンサ28の中心点Pgとの距
離は長いほど安定した走行が可能となる。また、駆動輪22,23の中心点Pdでの座標
(x,y)に加えて姿勢角θを用いてガイドセンサ28の中心点Pgでの座標が求められ
る。このガイドセンサ28の中心点Pgでの座標についての図5、図9で説明したように
、複数のプロット点から最小二乗法により直線が算出されて、仮想ガイド線Lvg1が得
られる。
In FIG. 1, the longer the distance in the x-axis direction between the center point Pd of the drive wheels 22, 23 and the center point Pg of the guide sensor 28, the longer it takes for the posture of the machine base 21 to be adjusted.
The longer the distance in the x-axis direction between the center point Pd of the drive wheels 22, 23 and the center point Pg of the guide sensor 28, the more stable the running becomes. Furthermore, the coordinate at the center point Pg of the guide sensor 28 is obtained using the attitude angle θ in addition to the coordinate (x, y) at the center point Pd of the drive wheels 22, 23. As explained in Figures 5 and 9 regarding the coordinate at the center point Pg of the guide sensor 28, a straight line is calculated from multiple plot points by the least squares method, and a virtual guide line Lvg1 is obtained.
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)無人搬送車20は、床に延在するガイド線41,42をガイドセンサ28で検出
しながらガイド線41,42に沿って走行する。走行経路は、途中にガイド線41,42
が設けられていない非ガイド線区間を有する。ガイドセンサ28で第1のガイド線41を
検出しながら走行する区間からガイドセンサ28で第2のガイド線42を検出しながら走
行する区間までが非ガイド線区間である。この非ガイド線区間の手前において、路面に設
けたマーク43を検出した時から始まる走行方向学習区間の直線走行中にガイドセンサ2
8で第1のガイド線41を検出しながらオドメトリ情報により走行方向を学習して非ガイ
ド線区間における仮想ガイド線Lvg1を設定し、非ガイド線区間を仮想ガイド線Lvg
1に沿って走行するようにした。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The automated guided vehicle 20 travels along the guide lines 41, 42 extending on the floor while detecting the guide lines 41, 42 with the guide sensor 28.
The non-guide line section is from the section where the vehicle travels while detecting the first guide line 41 by the guide sensor 28 to the section where the vehicle travels while detecting the second guide line 42 by the guide sensor 28. Before this non-guide line section, the guide sensor 2 detects the mark 43 on the road surface while the vehicle travels in a straight line in the travel direction learning section.
8, the first guide line 41 is detected while the driving direction is learned from the odometry information to set a virtual guide line Lvg1 in the non-guide line section, and the non-guide line section is set as the virtual guide line Lvg
It was made to run along route 1.
よって、単に、第1のガイド線41から第2のガイド線42に向かって直進走行する場
合には、非ガイド線区間の走行を開始する時の機台21の姿勢がガイド線の延存方向に対
しずれていると第2のガイド線42を検出しにくい。これに対し、走行方向学習区間の直
線走行中に走行方向を学習して非ガイド線区間における仮想ガイド線Lvg1を設定する
ことによって、非ガイド線区間の走行を開始する時の機台21の姿勢に影響を受けること
なく、第2のガイド線42を検出しやすくなる。その結果、第1のガイド線41から走行
経路途中にガイド線が設けられていない非ガイド線区間を経て第2のガイド線42に容易
に乗り移ることができる。
Therefore, when simply traveling straight from the first guide line 41 to the second guide line 42, if the posture of the machine base 21 at the start of traveling in the non-guide line section is deviated from the extending direction of the guide line, it is difficult to detect the second guide line 42. In contrast, by learning the traveling direction during straight traveling in the traveling direction learning section and setting the virtual guide line Lvg1 in the non-guide line section, it becomes easier to detect the second guide line 42 without being affected by the posture of the machine base 21 at the start of traveling in the non-guide line section. As a result, it is possible to easily move from the first guide line 41 to the second guide line 42 via the non-guide line section where no guide line is provided in the traveling route.
(2)図3のステップS19,S20,S21,S22,S23の処理を実行すること
により、非ガイド線区間を仮想ガイド線Lvg1に沿って走行する際に、所定距離走行し
てもガイドセンサ28で第2のガイド線42を検出できない場合は停止するようにしたの
で、実用的である。
(2) By executing the processing of steps S19, S20, S21, S22, and S23 in Figure 3, when driving along the virtual guide line Lvg1 in a non-guide line section, if the guide sensor 28 cannot detect the second guide line 42 even after driving a predetermined distance, the vehicle will stop, which is practical.
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○非ガイド線区間が直進走行の場合以外にも適用可能である。
例えば、図11(a)に示すように、従来、第1のガイド線41と第2のガイド線44
が直交する直交路を走行する90度プログラムステアリング動作時においてプログラムス
テアリング開始時の機台姿勢によっては第2のガイド線44を越えてしまう。これに対し
本発明においては、図11(b)に示すように、路面に設けたマーク45を検出した時か
ら始まる走行方向学習区間の直線走行中にガイドセンサ28で第1のガイド線41を検出
しながらオドメトリ情報により走行方向を学習する。そして、非ガイド線区間における仮
想ガイド線Lvg2を設定し、非ガイド線区間を仮想ガイド線Lvg2に沿って走行する
。よって、90度プログラムステアリング開始時の機台姿勢によらず、目標位置へ到達可
能となる。図11(b)のマーク45は、90度プログラムステアリング動作を行う手前
であることを示す情報を含んでいる。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
This can also be applied to non-guide line sections in cases other than straight driving.
For example, as shown in FIG. 11(a), in the prior art, a first guide wire 41 and a second guide wire 44
In the 90-degree program steering operation, when the vehicle travels on an orthogonal path, the vehicle may cross the second guide line 44 depending on the vehicle's posture at the start of the program steering. In contrast, in the present invention, as shown in FIG. 11(b), the vehicle learns the traveling direction from the odometry information while detecting the first guide line 41 with the guide sensor 28 during straight traveling in the traveling direction learning section that starts when the vehicle detects the mark 45 on the road surface. Then, a virtual guide line Lvg2 is set in the non-guide line section, and the vehicle travels along the virtual guide line Lvg2 in the non-guide line section. Therefore, the vehicle can reach the target position regardless of the vehicle's posture at the start of the 90-degree program steering. The mark 45 in FIG. 11(b) includes information indicating that the vehicle is about to perform the 90-degree program steering operation.
図12(a)に示すように、従来、第1のガイド線41と第2のガイド線46が並行な
る並行路を走行する180度プログラムステアリング動作時においては、プログラムステ
アリング開始時の機台姿勢によっては曲がりすぎて第2のガイド線46に到達できない。
これに対し本発明においては、図12(b)に示すように、路面に設けたマーク47を検
出した時から始まる走行方向学習区間の直線走行中にガイドセンサ28で第1のガイド線
41を検出しながらオドメトリ情報により走行方向を学習する。そして、非ガイド線区間
における仮想ガイド線Lvg3を設定し、非ガイド線区間を仮想ガイド線Lvg3に沿っ
て走行する。よって、180度プログラムステアリング開始時の機台姿勢によらず、目標
位置へ到達することが可能となる。図12(b)のマーク47は、180度プログラムス
テアリング動作を行う手前であることを示す情報を含んでいる。
As shown in FIG. 12(a), in the conventional 180-degree program steering operation in which the first guide line 41 and the second guide line 46 run on parallel paths, depending on the machine's posture at the start of the program steering, the machine may bend too much and not reach the second guide line 46.
In contrast, in the present invention, as shown in Fig. 12(b), the driving direction is learned from odometry information while the guide sensor 28 detects the first guide line 41 during straight-line driving in the driving direction learning section that begins when the mark 47 on the road surface is detected. Then, a virtual guide line Lvg3 is set in the non-guide line section, and the vehicle travels along the virtual guide line Lvg3 in the non-guide line section. This makes it possible to reach the target position regardless of the machine posture at the start of the 180-degree program steering. The mark 47 in Fig. 12(b) includes information indicating that the vehicle is about to perform the 180-degree program steering operation.
なお、プログラムステアリングについて説明を加えると、図13(a),(b)に示す
ように、マーク50の検知をトリガにして、一定角度の旋回走行を一定距離まで継続し、
その後直進走行へ切り替えることで直交路もしくは並行路へガイド線無しで乗り移る機能
である。
In addition, to explain the program steering, as shown in FIG. 13(a) and (b), the detection of the mark 50 is used as a trigger to continue turning at a fixed angle for a fixed distance,
This function then switches to straight-line driving, allowing the vehicle to move onto an orthogonal or parallel road without using guide lines.
プログラムステアリング機能は、予め操舵を固定して曲がっていく機能であり、この場
合でも、機台21が傾いていると、そこから操舵方向を固定して旋回してしまうので、目
標の第2のガイド線44,46に対して外れて走行してしまう。
The programmed steering function is a function for turning with the steering fixed in advance, and even in this case, if the machine base 21 is tilted, the steering direction will be fixed from that point and the machine will turn, so that the machine will deviate from the target second guide lines 44, 46.
走行方向学習区間で得た仮想ガイド線Lvg2,Lvg3は、自車の姿勢の差分だけ円
弧線R(図11(a)、図12(a)参照)を回転させている。即ち、真っすぐな第1の
ガイド線41と、マークによる90度若しくは180度等の指示から、仮想ガイド線Lv
g2,Lvg3を設定する。
The imaginary guide lines Lvg2 and Lvg3 obtained in the driving direction learning section are obtained by rotating the arc line R (see FIG. 11(a) and FIG. 12(a)) by the difference in the posture of the vehicle. That is, the imaginary guide line Lvg2 and Lvg3 are obtained by rotating the arc line R (see FIG. 11(a) and FIG. 12(a)) by the difference in the posture of the vehicle.
Set g2 and Lvg3.
このように、学習した走行方向、及び、一定角度かつ一定距離だけ継続する旋回の指令
に従って仮想ガイド線を設定して第2のガイド線に乗り移るようにしてもよい。つまり、
走行方向を学習し、これにプログラムステアリングの指令に従って仮想ガイド線Lvg2
,Lvg3を設定することにより、機台21の姿勢によらずに第2のガイド線に乗り移る
ことができる。
In this way, a virtual guide line may be set according to the learned driving direction and a command to turn at a constant angle and for a constant distance, and then the virtual guide line may be transferred to the second guide line.
The driving direction is learned, and the virtual guide line Lvg2 is set according to the program steering command.
, Lvg3, it is possible to transfer to the second guide line regardless of the posture of the machine base 21.
○車両の足回りとして、操舵は左右の固定車輪を別々のモータで駆動してその速度差で
操舵を行うようにしたが(二輪速度差方式であったが)、操舵は旋回輪をステアリングモ
ータで旋回させてもよい(操舵輪方式でもよい)。つまり、駆動および旋回のための駆動
車輪を1輪以上備えるとともに、安定走行のための従動車輪を1輪以上備えているとよい
。
Regarding the vehicle's suspension, the left and right fixed wheels are driven by separate motors and steered by the speed difference (two-wheel speed difference system), but the steering may be performed by turning the turning wheels with a steering motor (a steering wheel system is also acceptable). In other words, it is preferable to have one or more driving wheels for driving and turning, and one or more driven wheels for stable driving.
〇無人搬送車は無人牽引車でなくてもよい。 〇An automated guided vehicle does not have to be an unmanned towing vehicle.
10…無人搬送車、28…ガイドセンサ、41…第1のガイド線、42…第2のガイド
線、43…マーク、44…第2のガイド線、45…マーク、46…第2のガイド線、47
…マーク、Lvg1…仮想ガイド線、Lvg2…仮想ガイド線、Lvg3…仮想ガイド線
。
10...automatic guided vehicle, 28...guide sensor, 41...first guide line, 42...second guide line, 43...mark, 44...second guide line, 45...mark, 46...second guide line, 47
...mark, Lvg1...virtual guide line, Lvg2...virtual guide line, Lvg3...virtual guide line.
Claims (3)
走行経路は、途中に前記ガイド線が設けられていない非ガイド線区間を有し、
前記車載用ガイドセンサで第1のガイド線を検出しながら走行する区間から前記車載用ガイドセンサで第2のガイド線を検出しながら走行する区間までの前記非ガイド線区間の手前において、路面に設けたマークを検出した時から始まる走行方向学習区間の直線走行中に前記車載用ガイドセンサで前記第1のガイド線を検出しながらオドメトリ情報により前記走行方向学習区間での前記車載用ガイドセンサの中心点の位置を時系列で複数算出し、時系列で得られた各位置から近似直線を生成することで前記第1のガイド線の延在方向を学習し、前記近似直線を前記第1のガイド線から前方に延ばすことで前記非ガイド線区間における仮想ガイド線を設定し、前記非ガイド線区間を前記仮想ガイド線に沿って走行するようにしたことを特徴とする無人搬送車。 An automated guided vehicle that runs along a guide line extending on a floor while detecting the guide line with an on-board guide sensor,
the travel route has a non-guide line section in the middle where the guide line is not provided,
The vehicle is configured to detect the first guide line with the vehicle-mounted guide sensor while traveling in a straight line in a traveling direction learning section that begins when a mark on the road surface is detected just before the non-guide line section in which the vehicle-mounted guide sensor detects a first guide line to a section in which the vehicle-mounted guide sensor detects a second guide line , and calculates a plurality of positions of the center point of the vehicle-mounted guide sensor in the traveling direction learning section in a time series using odometry information while detecting the first guide line with the vehicle-mounted guide sensor during straight-line traveling in the traveling direction learning section, and learns the extension direction of the first guide line by generating an approximate straight line from each position obtained in the time series, and sets a virtual guide line in the non-guide line section by extending the approximate straight line forward from the first guide line, and travels along the virtual guide line in the non-guide line section.
記車載用ガイドセンサで前記第2のガイド線を検出できない場合は停止するようにしたこ
とを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車。 The unmanned guided vehicle according to claim 1, characterized in that when traveling along the virtual guide line in the non-guide line section, if the vehicle-mounted guide sensor cannot detect the second guide line even after traveling a predetermined distance, the unmanned guided vehicle stops.
前記仮想ガイド線を設定することを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車。 2. The automated guided vehicle according to claim 1, wherein the virtual guide line is set in accordance with the learned traveling direction and a turning command that continues for a fixed angle and a fixed distance.
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