JPH11231939A - 無人車の操向制御方法及びその装置 - Google Patents
無人車の操向制御方法及びその装置Info
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- JPH11231939A JPH11231939A JP10033080A JP3308098A JPH11231939A JP H11231939 A JPH11231939 A JP H11231939A JP 10033080 A JP10033080 A JP 10033080A JP 3308098 A JP3308098 A JP 3308098A JP H11231939 A JPH11231939 A JP H11231939A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 206010034719 Personality change Diseases 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車体を所望の走行軌跡に沿って正確に走行さ
せ得るように，各車輪の基準操舵角を設定することによ
り，進行方向に対して左右の重量バランスや駆動バラン
スが不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向性を向
上させる無人車の操向制御方法を提供する。 【解決手段】 まず，無人車が所望の走行軌跡に沿って
走行するように各車輪の操舵角を設定した上で上記無人
車を走行させ，該無人車の実走行軌跡を検出する。そし
て，検出された実走行軌跡と上記所望の走行軌跡とのズ
レを検出し，そのズレを０とするように上記操舵角を修
正する。これにより，該無人車の進行方向に対する左右
の重量バランスや駆動バランスの不釣り合いの影響が打
ち消され，無人車を所望の走行軌跡に沿って正確に走行
させることが可能となる。即ち無人車の操向性が向上す
る。
せ得るように，各車輪の基準操舵角を設定することによ
り，進行方向に対して左右の重量バランスや駆動バラン
スが不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向性を向
上させる無人車の操向制御方法を提供する。 【解決手段】 まず，無人車が所望の走行軌跡に沿って
走行するように各車輪の操舵角を設定した上で上記無人
車を走行させ，該無人車の実走行軌跡を検出する。そし
て，検出された実走行軌跡と上記所望の走行軌跡とのズ
レを検出し，そのズレを０とするように上記操舵角を修
正する。これにより，該無人車の進行方向に対する左右
の重量バランスや駆動バランスの不釣り合いの影響が打
ち消され，無人車を所望の走行軌跡に沿って正確に走行
させることが可能となる。即ち無人車の操向性が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば車体の右側
に２輪，左側に１輪の操舵可能な駆動輪が配置されてい
るような，進行方向に対して左右の重量バランスや駆動
バランスが不釣り合いな状態で走行し得る無人車を，正
確に所望の走行軌跡に沿って走行させるように制御する
無人車の操向制御方法，及びその装置に関するものであ
る。
に２輪，左側に１輪の操舵可能な駆動輪が配置されてい
るような，進行方向に対して左右の重量バランスや駆動
バランスが不釣り合いな状態で走行し得る無人車を，正
確に所望の走行軌跡に沿って走行させるように制御する
無人車の操向制御方法，及びその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば，それぞれ独立して操舵可能な駆
動輪（以下，操舵駆動輪という）が複数配置され，上記
各車輪の駆動速度と操舵角をそれぞれ制御しながら走行
する無人車においては，該無人車を所定の進行方向に向
かって直進させる際の各車輪の操舵角（以下，基準操舵
角という）は，通常，上記進行方向に平行となる角度に
設定される。例えば，上記所定の進行方向が車体前方方
向であれば，各車輪の基準操舵角は全て車軸に平行とな
る角度に設定される。
動輪（以下，操舵駆動輪という）が複数配置され，上記
各車輪の駆動速度と操舵角をそれぞれ制御しながら走行
する無人車においては，該無人車を所定の進行方向に向
かって直進させる際の各車輪の操舵角（以下，基準操舵
角という）は，通常，上記進行方向に平行となる角度に
設定される。例えば，上記所定の進行方向が車体前方方
向であれば，各車輪の基準操舵角は全て車軸に平行とな
る角度に設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，例えば
操舵駆動輪が車体の左側に２輪，右側に１輪配置されて
いる図６に示す無人車Ｖのように，進行方向に対して左
右の重量バランスや駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車においては，各車輪を上述のような方
法で決定された基準操舵角に設定して走行させると，上
記重量バランスや駆動バランスの不釣り合いの影響によ
り，実際の走行軌跡は直線ではなく左右いずれかの方向
に曲がってしまうという現象が発生する（図７参照）。
このような場合，無人車Ｖの走行を制御する制御部にお
いては，各車輪を基準操舵角に設定することで車体は直
進しているものと推定されるため，実際の進行方向と推
定進行方向との間に差が生まれ，正確な走行制御が行え
ないこととなる。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
のであり，その目的とするところは，車体を所望の走行
軌跡に沿って正確に走行させ得るように，各車輪の基準
操舵角を設定することにより無人車の操向性を向上させ
る無人車の操向制御方法，及びその装置を提供すること
である。
操舵駆動輪が車体の左側に２輪，右側に１輪配置されて
いる図６に示す無人車Ｖのように，進行方向に対して左
右の重量バランスや駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車においては，各車輪を上述のような方
法で決定された基準操舵角に設定して走行させると，上
記重量バランスや駆動バランスの不釣り合いの影響によ
り，実際の走行軌跡は直線ではなく左右いずれかの方向
に曲がってしまうという現象が発生する（図７参照）。
このような場合，無人車Ｖの走行を制御する制御部にお
いては，各車輪を基準操舵角に設定することで車体は直
進しているものと推定されるため，実際の進行方向と推
定進行方向との間に差が生まれ，正確な走行制御が行え
ないこととなる。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
のであり，その目的とするところは，車体を所望の走行
軌跡に沿って正確に走行させ得るように，各車輪の基準
操舵角を設定することにより無人車の操向性を向上させ
る無人車の操向制御方法，及びその装置を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の方法は，操舵角の制御が可能な２以上の車輪
であってそのうち少なくとも１つが更に速度の制御も可
能な車輪を具備し，車体の進行方向に対して左右の重量
バランス及び／若しくは駆動バランスが不釣り合いな状
態で走行し得る無人車の操向制御方法において，該無人
車が所望の走行軌跡に沿って走行するように上記各車輪
の操舵角を設定した上で上記無人車を走行させると共
に，該無人車の実走行軌跡を検出する実走行軌跡検出工
程と，上記実走行軌跡検出工程で得られた実走行軌跡
と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出する走行軌跡ズ
レ検出工程と，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上
記ズレを０とするような上記操舵角の修正量を算出する
操舵角修正量算出工程と，上記操舵角修正量算出工程で
得られた上記操舵角の修正量に基づいて上記実走行軌跡
検出工程で設定された各車輪の操舵角を修正する操舵角
修正工程とを具備してなることを特徴とする無人車の操
向制御方法として構成されている。上記実走行軌跡検出
工程は，例えば該無人車の走行距離とそれに対応する車
体姿勢を所定周期毎に検出することにより上記実走行軌
跡を検出するように構成できる。また，最も簡単な例と
しては，上記所望の走行軌跡を所定方向へ向かう直線と
し，上記実走行軌跡検出工程において，上記各車輪が上
記直線と平行となるような操舵角に設定する方法が挙げ
られる。この場合には，上記操舵角修正量算出工程にお
いて，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレよ
り上記実走行軌跡の回転半径Ｒを求め，該無人車が上記
実走行軌跡と反対の方向に上記回転半径Ｒで走行するよ
うに上記操舵角の修正量を算出するようにすれば，上記
操舵角の修正量の算出が容易である。
に本発明の方法は，操舵角の制御が可能な２以上の車輪
であってそのうち少なくとも１つが更に速度の制御も可
能な車輪を具備し，車体の進行方向に対して左右の重量
バランス及び／若しくは駆動バランスが不釣り合いな状
態で走行し得る無人車の操向制御方法において，該無人
車が所望の走行軌跡に沿って走行するように上記各車輪
の操舵角を設定した上で上記無人車を走行させると共
に，該無人車の実走行軌跡を検出する実走行軌跡検出工
程と，上記実走行軌跡検出工程で得られた実走行軌跡
と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出する走行軌跡ズ
レ検出工程と，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上
記ズレを０とするような上記操舵角の修正量を算出する
操舵角修正量算出工程と，上記操舵角修正量算出工程で
得られた上記操舵角の修正量に基づいて上記実走行軌跡
検出工程で設定された各車輪の操舵角を修正する操舵角
修正工程とを具備してなることを特徴とする無人車の操
向制御方法として構成されている。上記実走行軌跡検出
工程は，例えば該無人車の走行距離とそれに対応する車
体姿勢を所定周期毎に検出することにより上記実走行軌
跡を検出するように構成できる。また，最も簡単な例と
しては，上記所望の走行軌跡を所定方向へ向かう直線と
し，上記実走行軌跡検出工程において，上記各車輪が上
記直線と平行となるような操舵角に設定する方法が挙げ
られる。この場合には，上記操舵角修正量算出工程にお
いて，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレよ
り上記実走行軌跡の回転半径Ｒを求め，該無人車が上記
実走行軌跡と反対の方向に上記回転半径Ｒで走行するよ
うに上記操舵角の修正量を算出するようにすれば，上記
操舵角の修正量の算出が容易である。
【０００５】また，本方法を適用可能な無人車として
は，例えばそれぞれ独立して速度及び操舵角の制御が可
能な３つの車輪を具備すると共に，上記３つの車輪が車
体の進行方向に対して左右非対称となる状態で走行し得
るように構成されたものが考えられる。また，上記目的
を達成するために本発明の装置は，操舵角の制御が可能
な２以上の車輪であってそのうち少なくとも１つが更に
速度の制御も可能な車輪を具備し，車体の進行方向に対
して左右の重量バランス及び／若しくは駆動バランスが
不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向制御装置に
おいて，該無人車が所望の走行軌跡に沿って走行するよ
うに上記各車輪の操舵角を設定した上で上記無人車を走
行させると共に，該無人車の実走行軌跡を検出する実走
行軌跡検出手段と，上記実走行軌跡検出手段で得られた
実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出する
走行軌跡ズレ検出手段と，上記走行軌跡ズレ検出手段で
得られた上記ズレを０とするような上記操舵角の修正量
を算出する操舵角修正量算出手段と，上記操舵角修正量
算出手段で得られた上記操舵角の修正量に基づいて上記
実走行軌跡検出手段で設定された各車輪の操舵角を修正
する操舵角修正手段とを具備してなることを特徴とする
無人車の操向制御装置として構成されている。
は，例えばそれぞれ独立して速度及び操舵角の制御が可
能な３つの車輪を具備すると共に，上記３つの車輪が車
体の進行方向に対して左右非対称となる状態で走行し得
るように構成されたものが考えられる。また，上記目的
を達成するために本発明の装置は，操舵角の制御が可能
な２以上の車輪であってそのうち少なくとも１つが更に
速度の制御も可能な車輪を具備し，車体の進行方向に対
して左右の重量バランス及び／若しくは駆動バランスが
不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向制御装置に
おいて，該無人車が所望の走行軌跡に沿って走行するよ
うに上記各車輪の操舵角を設定した上で上記無人車を走
行させると共に，該無人車の実走行軌跡を検出する実走
行軌跡検出手段と，上記実走行軌跡検出手段で得られた
実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出する
走行軌跡ズレ検出手段と，上記走行軌跡ズレ検出手段で
得られた上記ズレを０とするような上記操舵角の修正量
を算出する操舵角修正量算出手段と，上記操舵角修正量
算出手段で得られた上記操舵角の修正量に基づいて上記
実走行軌跡検出手段で設定された各車輪の操舵角を修正
する操舵角修正手段とを具備してなることを特徴とする
無人車の操向制御装置として構成されている。
【０００６】
【作用】本発明に係る無人車の操向制御方法及びその装
置によれば，上記操舵角の修正によって無人車の進行方
向に対する左右の重量バランスや駆動バランスの不釣り
合いの影響が打ち消されるため，無人車を所望の走行軌
跡に沿って正確に走行させることが可能となる。即ち無
人車の操向性が向上する。
置によれば，上記操舵角の修正によって無人車の進行方
向に対する左右の重量バランスや駆動バランスの不釣り
合いの影響が打ち消されるため，無人車を所望の走行軌
跡に沿って正確に走行させることが可能となる。即ち無
人車の操向性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る操向制御方法の手順を示すフローチャート，図
２は本発明の実施の形態に係る操向制御装置Ｚ１の概略
構成を示すブロック図，図３は走行距離Ｄと車体姿勢φ
との関係から車体姿勢変化率Ａを算出する方法の説明
図，図４は無人車Ｖの実際の走行軌跡における回転半径
Ｒの説明図，図５は各車輪の初期操舵角の修正量α1 〜
α3 の算出方法の説明図，図６は３つの操舵駆動輪を左
右非対称に配置する無人車Ｖの構成を示す模式図であ
る。本実施の形態では，本発明を，車体の左側前後に車
輪Ｗ１，Ｗ２，車体の右側中央に車輪Ｗ３の合計３輪の
操舵駆動輪が配置された無人車Ｖ（図６参照）に適用し
た例を示す。本実施の形態に係る操向制御方法は，図１
のフローチャートに示す如く構成される。
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る操向制御方法の手順を示すフローチャート，図
２は本発明の実施の形態に係る操向制御装置Ｚ１の概略
構成を示すブロック図，図３は走行距離Ｄと車体姿勢φ
との関係から車体姿勢変化率Ａを算出する方法の説明
図，図４は無人車Ｖの実際の走行軌跡における回転半径
Ｒの説明図，図５は各車輪の初期操舵角の修正量α1 〜
α3 の算出方法の説明図，図６は３つの操舵駆動輪を左
右非対称に配置する無人車Ｖの構成を示す模式図であ
る。本実施の形態では，本発明を，車体の左側前後に車
輪Ｗ１，Ｗ２，車体の右側中央に車輪Ｗ３の合計３輪の
操舵駆動輪が配置された無人車Ｖ（図６参照）に適用し
た例を示す。本実施の形態に係る操向制御方法は，図１
のフローチャートに示す如く構成される。
【０００８】また，上記無人車Ｖに対して上記操向制御
方法を適用するにあたって用いられる操向制御装置Ｚ１
は，図２に示すように，例えばエンコーダやジャイロな
どにより，走行中の無人車Ｖの走行距離とそれに対応す
る車体姿勢（方向角）を所定の周期で検出する車体姿勢
検出部１（実走行軌跡検出手段の一例）と，上記車体姿
勢検出部１で検出された所定周期毎の無人車Ｖの走行距
離とそれに対応する車体姿勢を順次記憶する車体姿勢記
憶部２と，上記車体姿勢記憶部２に記憶された所定周期
毎の無人車Ｖの走行距離とそれに対応する車体姿勢から
車体姿勢変化率を算出する車体姿勢変化率算出部３（走
行軌跡ズレ検出手段の一例）と，上記車体姿勢変化率算
出部３で得られた車体姿勢変化率に基づいて各車輪Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３の操舵角の修正量を算出する操舵角修正
量算出部４（操舵角修正量算出手段の一例）と，上記操
舵角修正量算出部４で得られた修正量により無人車Ｖの
操舵角を修正する操舵角修正部５（操舵角修正手段の一
例）とを具備して構成される。尚，上記車体姿勢検出部
１，上記車体姿勢記憶部２，上記車体姿勢変化率算出部
３，上記操舵角修正量算出部４，及び上記操舵角修正部
５については上記無人車Ｖ上に設置してもよいし，無人
車Ｖとは別体として構成してもよい。
方法を適用するにあたって用いられる操向制御装置Ｚ１
は，図２に示すように，例えばエンコーダやジャイロな
どにより，走行中の無人車Ｖの走行距離とそれに対応す
る車体姿勢（方向角）を所定の周期で検出する車体姿勢
検出部１（実走行軌跡検出手段の一例）と，上記車体姿
勢検出部１で検出された所定周期毎の無人車Ｖの走行距
離とそれに対応する車体姿勢を順次記憶する車体姿勢記
憶部２と，上記車体姿勢記憶部２に記憶された所定周期
毎の無人車Ｖの走行距離とそれに対応する車体姿勢から
車体姿勢変化率を算出する車体姿勢変化率算出部３（走
行軌跡ズレ検出手段の一例）と，上記車体姿勢変化率算
出部３で得られた車体姿勢変化率に基づいて各車輪Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３の操舵角の修正量を算出する操舵角修正
量算出部４（操舵角修正量算出手段の一例）と，上記操
舵角修正量算出部４で得られた修正量により無人車Ｖの
操舵角を修正する操舵角修正部５（操舵角修正手段の一
例）とを具備して構成される。尚，上記車体姿勢検出部
１，上記車体姿勢記憶部２，上記車体姿勢変化率算出部
３，上記操舵角修正量算出部４，及び上記操舵角修正部
５については上記無人車Ｖ上に設置してもよいし，無人
車Ｖとは別体として構成してもよい。
【０００９】以下，図１に示すフローチャートに従っ
て，本実施の形態に係る操向制御方法の手順を具体的に
説明する。まず，無人車Ｖの各車輪Ｗ１〜Ｗ３を，全て
所定の進行方向に平行となるような操舵角（以下，初期
操舵角という）に設定した状態で無人車Ｖの走行を開始
させる（ステップＳ１）。ここでは，上記所定の進行方
向を前方直進方向（所望の走行軌跡の一例）とする。無
人車Ｖが走行を開始すると，車体姿勢検出部１により，
無人車Ｖの車体姿勢（方向角）とその時の走行距離とが
所定周期で検出され，検出された所定周期毎の車体姿勢
φi は，そのときの無人車Ｖの走行距離と対応させて車
体姿勢記憶部２に順次記憶される（ステップＳ２〜Ｓ
４）。上記ステップＳ２〜Ｓ４の処理は無人車が走行を
終了するまで継続される。この無人車Ｖの走行は，実走
行軌跡の算出に必要な数ｎだけ上記車体姿勢φi が得ら
れるまで続けられる。ここで，上記車体姿勢検出部１に
よる無人車Ｖの走行距離とそれに対応する車体姿勢の検
出工程（ステップＳ１〜Ｓ４）が，実走行軌跡検出工程
の一例である。無人車Ｖの走行が終了すると，車体姿勢
変化率算出部３により，上記車体姿勢記憶部２に記憶さ
れたｎ個の車体姿勢φ1 〜φn とその時の走行距離Ｄ1
〜Ｄnより，車体姿勢変化率Ａ（実走行軌跡と所望の走
行軌跡とのズレの一例）が近似処理により求められる
（ステップＳ５）（図３参照）。ここで，上記車体姿勢
変化率算出部３による上記車体姿勢変化率Ａの算出工程
（ステップＳ５）が，走行軌跡ズレ検出工程の一例であ
る。
て，本実施の形態に係る操向制御方法の手順を具体的に
説明する。まず，無人車Ｖの各車輪Ｗ１〜Ｗ３を，全て
所定の進行方向に平行となるような操舵角（以下，初期
操舵角という）に設定した状態で無人車Ｖの走行を開始
させる（ステップＳ１）。ここでは，上記所定の進行方
向を前方直進方向（所望の走行軌跡の一例）とする。無
人車Ｖが走行を開始すると，車体姿勢検出部１により，
無人車Ｖの車体姿勢（方向角）とその時の走行距離とが
所定周期で検出され，検出された所定周期毎の車体姿勢
φi は，そのときの無人車Ｖの走行距離と対応させて車
体姿勢記憶部２に順次記憶される（ステップＳ２〜Ｓ
４）。上記ステップＳ２〜Ｓ４の処理は無人車が走行を
終了するまで継続される。この無人車Ｖの走行は，実走
行軌跡の算出に必要な数ｎだけ上記車体姿勢φi が得ら
れるまで続けられる。ここで，上記車体姿勢検出部１に
よる無人車Ｖの走行距離とそれに対応する車体姿勢の検
出工程（ステップＳ１〜Ｓ４）が，実走行軌跡検出工程
の一例である。無人車Ｖの走行が終了すると，車体姿勢
変化率算出部３により，上記車体姿勢記憶部２に記憶さ
れたｎ個の車体姿勢φ1 〜φn とその時の走行距離Ｄ1
〜Ｄnより，車体姿勢変化率Ａ（実走行軌跡と所望の走
行軌跡とのズレの一例）が近似処理により求められる
（ステップＳ５）（図３参照）。ここで，上記車体姿勢
変化率算出部３による上記車体姿勢変化率Ａの算出工程
（ステップＳ５）が，走行軌跡ズレ検出工程の一例であ
る。
【００１０】続いて，操舵角修正量算出部４において，
次の方法により上記初期操舵角の修正量が算出される。
まず，次式により，上記無人車Ｖの実走行軌跡の回転半
径Ｒが算出される（ステップＳ６）（図４参照）。
次の方法により上記初期操舵角の修正量が算出される。
まず，次式により，上記無人車Ｖの実走行軌跡の回転半
径Ｒが算出される（ステップＳ６）（図４参照）。
【数１】 そして，算出された回転半径Ｒに基づいて，理想状態
（重量バランスや駆動バランスの不釣り合いを考慮しな
い状態）において無人車Ｖが上記実走行軌跡と反対の方
向に回転半径Ｒの走行軌跡を描くように，各車輪Ｗ１〜
Ｗ３についての上記初期操舵角（車軸に平行となる操舵
角）に対する修正量α1 〜α3 がそれぞれ算出される
（ステップＳ７）。具体的には，車体中心を原点として
車軸方向にＸ軸，車軸に垂直な方向にＹ軸をとったと
き，上記走行によって得られた走行軌跡における回転中
心Ｏ0 の座標が（０，Ｒ）であったとすると（図４参
照），新しい回転中心Ｏ1 の座標を（０，−Ｒ）とし，
各車輪Ｗ１〜Ｗ３をそれぞれ上記回転中心Ｏ1 と各車輪
Ｗ１〜Ｗ３の回転中心とを結ぶ直線に垂直な方向へ向け
たときの上記初期操舵角に対する修正量α1 〜α3 が，
次式により求められる。
（重量バランスや駆動バランスの不釣り合いを考慮しな
い状態）において無人車Ｖが上記実走行軌跡と反対の方
向に回転半径Ｒの走行軌跡を描くように，各車輪Ｗ１〜
Ｗ３についての上記初期操舵角（車軸に平行となる操舵
角）に対する修正量α1 〜α3 がそれぞれ算出される
（ステップＳ７）。具体的には，車体中心を原点として
車軸方向にＸ軸，車軸に垂直な方向にＹ軸をとったと
き，上記走行によって得られた走行軌跡における回転中
心Ｏ0 の座標が（０，Ｒ）であったとすると（図４参
照），新しい回転中心Ｏ1 の座標を（０，−Ｒ）とし，
各車輪Ｗ１〜Ｗ３をそれぞれ上記回転中心Ｏ1 と各車輪
Ｗ１〜Ｗ３の回転中心とを結ぶ直線に垂直な方向へ向け
たときの上記初期操舵角に対する修正量α1 〜α3 が，
次式により求められる。
【数２】 上記操舵角修正量算出部４において上記初期操舵角の修
正量α1 〜α3 が算出されると，操舵角修正部５によ
り，上記修正量に基づいて各車輪Ｗ１〜Ｗ３の初期操舵
角が修正される（ステップＳ８）。以後，上記修正され
て得られた操舵角を基準操舵角として無人車Ｖの走行が
制御される。上記のようにして，操舵角制御の基準とな
る基準操舵角を設定することにより，上記修正分によっ
て無人車Ｖの進行方向に対する左右の重量バランスや駆
動バランスの不釣り合いの影響が打ち消されるため，車
輪をそれぞれ基準操舵角に合わせた場合の進行方向への
直進性が向上すると共に，上記基準操舵角を基準とした
操舵角制御の精度が向上する。即ち無人車Ｖの操向性が
向上する。
正量α1 〜α3 が算出されると，操舵角修正部５によ
り，上記修正量に基づいて各車輪Ｗ１〜Ｗ３の初期操舵
角が修正される（ステップＳ８）。以後，上記修正され
て得られた操舵角を基準操舵角として無人車Ｖの走行が
制御される。上記のようにして，操舵角制御の基準とな
る基準操舵角を設定することにより，上記修正分によっ
て無人車Ｖの進行方向に対する左右の重量バランスや駆
動バランスの不釣り合いの影響が打ち消されるため，車
輪をそれぞれ基準操舵角に合わせた場合の進行方向への
直進性が向上すると共に，上記基準操舵角を基準とした
操舵角制御の精度が向上する。即ち無人車Ｖの操向性が
向上する。
【００１１】
【実施例】上記実施の形態に係る無人車Ｖにおいては，
車軸に垂直な方向に対する左右の重量バランス，駆動バ
ランスは釣り合っているため，横方向に向かって走行す
る場合（横行）には全ての車輪を進行方向に平行に向け
ることで直進性は保たれる。従って，前後進と横行とで
基準操舵角を切り換えながら走行制御を行うことが望ま
しい。また，上記実施の形態では，所望の走行軌跡を直
線とし，上記各車輪が上記直線と平行となるような操舵
角を初期操舵角としたが，これに限られるものではな
く，例えば上記所望の走行軌跡を曲線とし，上記ステッ
プＳ５において上記所望の走行軌跡と実走行軌跡とのズ
レを求め，ステップＳ６〜Ｓ８において上記ズレを０と
するように操舵角を修正するようにすることも可能であ
る。但しこの場合には，上記実施の形態に係る方法と比
較して操舵角の修正量の算出は容易ではない。また，上
記実施の形態では操舵駆動輪が３輪の場合を例に挙げた
が，これに限られるものではなく，２輪，或いは４輪以
上の操舵駆動輪を有する場合でも，進行方向に対して左
右の重量バランスや駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車であれば同様に適用可能であることは
言うまでもない。
車軸に垂直な方向に対する左右の重量バランス，駆動バ
ランスは釣り合っているため，横方向に向かって走行す
る場合（横行）には全ての車輪を進行方向に平行に向け
ることで直進性は保たれる。従って，前後進と横行とで
基準操舵角を切り換えながら走行制御を行うことが望ま
しい。また，上記実施の形態では，所望の走行軌跡を直
線とし，上記各車輪が上記直線と平行となるような操舵
角を初期操舵角としたが，これに限られるものではな
く，例えば上記所望の走行軌跡を曲線とし，上記ステッ
プＳ５において上記所望の走行軌跡と実走行軌跡とのズ
レを求め，ステップＳ６〜Ｓ８において上記ズレを０と
するように操舵角を修正するようにすることも可能であ
る。但しこの場合には，上記実施の形態に係る方法と比
較して操舵角の修正量の算出は容易ではない。また，上
記実施の形態では操舵駆動輪が３輪の場合を例に挙げた
が，これに限られるものではなく，２輪，或いは４輪以
上の操舵駆動輪を有する場合でも，進行方向に対して左
右の重量バランスや駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車であれば同様に適用可能であることは
言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように，本発明の方法は，
操舵角の制御が可能な２以上の車輪であってそのうち少
なくとも１つが更に速度の制御も可能な車輪を具備し，
車体の進行方向に対して左右の重量バランス及び／若し
くは駆動バランスが不釣り合いな状態で走行し得る無人
車の操向制御方法において，該無人車が所望の走行軌跡
に沿って走行するように上記各車輪の操舵角を設定した
上で上記無人車を走行させると共に，該無人車の実走行
軌跡を検出する実走行軌跡検出工程と，上記実走行軌跡
検出工程で得られた実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡
とのズレを検出する走行軌跡ズレ検出工程と，上記走行
軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレを０とするような
上記操舵角の修正量を算出する操舵角修正量算出工程
と，上記操舵角修正量算出工程で得られた上記操舵角の
修正量に基づいて上記実走行軌跡検出工程で設定された
各車輪の操舵角を修正する操舵角修正工程とを具備して
なることを特徴とする無人車の操向制御方法として構成
されているため，上記操舵角の修正によって該無人車の
進行方向に対する左右の重量バランスや駆動バランスの
不釣り合いの影響が打ち消され，無人車を所望の走行軌
跡に沿って正確に走行させることが可能となる。即ち無
人車の操向性が向上する。また，最も簡単な例として
は，上記所望の走行軌跡を所定方向へ向かう直線とし，
上記実走行軌跡検出工程において，上記各車輪が上記直
線と平行となるような操舵角に設定する方法が挙げられ
るが，この場合には，上記操舵角修正量算出工程におい
て，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレより
上記実走行軌跡の回転半径Ｒを求め，該無人車が上記実
走行軌跡と反対の方向に上記回転半径Ｒで走行するよう
に上記操舵角の修正量を算出するようにすれば，上記操
舵角の修正量の算出が容易である。
操舵角の制御が可能な２以上の車輪であってそのうち少
なくとも１つが更に速度の制御も可能な車輪を具備し，
車体の進行方向に対して左右の重量バランス及び／若し
くは駆動バランスが不釣り合いな状態で走行し得る無人
車の操向制御方法において，該無人車が所望の走行軌跡
に沿って走行するように上記各車輪の操舵角を設定した
上で上記無人車を走行させると共に，該無人車の実走行
軌跡を検出する実走行軌跡検出工程と，上記実走行軌跡
検出工程で得られた実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡
とのズレを検出する走行軌跡ズレ検出工程と，上記走行
軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレを０とするような
上記操舵角の修正量を算出する操舵角修正量算出工程
と，上記操舵角修正量算出工程で得られた上記操舵角の
修正量に基づいて上記実走行軌跡検出工程で設定された
各車輪の操舵角を修正する操舵角修正工程とを具備して
なることを特徴とする無人車の操向制御方法として構成
されているため，上記操舵角の修正によって該無人車の
進行方向に対する左右の重量バランスや駆動バランスの
不釣り合いの影響が打ち消され，無人車を所望の走行軌
跡に沿って正確に走行させることが可能となる。即ち無
人車の操向性が向上する。また，最も簡単な例として
は，上記所望の走行軌跡を所定方向へ向かう直線とし，
上記実走行軌跡検出工程において，上記各車輪が上記直
線と平行となるような操舵角に設定する方法が挙げられ
るが，この場合には，上記操舵角修正量算出工程におい
て，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレより
上記実走行軌跡の回転半径Ｒを求め，該無人車が上記実
走行軌跡と反対の方向に上記回転半径Ｒで走行するよう
に上記操舵角の修正量を算出するようにすれば，上記操
舵角の修正量の算出が容易である。
【００１３】また，本発明の装置は，操舵角の制御が可
能な２以上の車輪であってそのうち少なくとも１つが更
に速度の制御も可能な車輪を具備し，車体の進行方向に
対して左右の重量バランス及び／若しくは駆動バランス
が不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向制御装置
において，該無人車が所望の走行軌跡に沿って走行する
ように上記各車輪の操舵角を設定した上で上記無人車を
走行させると共に，該無人車の実走行軌跡を検出する実
走行軌跡検出手段と，上記実走行軌跡検出手段で得られ
た実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出す
る走行軌跡ズレ検出手段と，上記走行軌跡ズレ検出手段
で得られた上記ズレを０とするような上記操舵角の修正
量を算出する操舵角修正量算出手段と，上記操舵角修正
量算出手段で得られた上記操舵角の修正量に基づいて上
記実走行軌跡検出手段で設定された各車輪の操舵角を修
正する操舵角修正手段とを具備してなることを特徴とす
る無人車の操向制御装置として構成されており，上記操
向制御方法を適用することにより，上記操舵角の修正に
よって該無人車の進行方向に対する左右の重量バランス
や駆動バランスの不釣り合いの影響が打ち消され，無人
車を所望の走行軌跡に沿って正確に走行させることが可
能となる。即ち無人車の操向性が向上する。
能な２以上の車輪であってそのうち少なくとも１つが更
に速度の制御も可能な車輪を具備し，車体の進行方向に
対して左右の重量バランス及び／若しくは駆動バランス
が不釣り合いな状態で走行し得る無人車の操向制御装置
において，該無人車が所望の走行軌跡に沿って走行する
ように上記各車輪の操舵角を設定した上で上記無人車を
走行させると共に，該無人車の実走行軌跡を検出する実
走行軌跡検出手段と，上記実走行軌跡検出手段で得られ
た実走行軌跡と，上記所望の走行軌跡とのズレを検出す
る走行軌跡ズレ検出手段と，上記走行軌跡ズレ検出手段
で得られた上記ズレを０とするような上記操舵角の修正
量を算出する操舵角修正量算出手段と，上記操舵角修正
量算出手段で得られた上記操舵角の修正量に基づいて上
記実走行軌跡検出手段で設定された各車輪の操舵角を修
正する操舵角修正手段とを具備してなることを特徴とす
る無人車の操向制御装置として構成されており，上記操
向制御方法を適用することにより，上記操舵角の修正に
よって該無人車の進行方向に対する左右の重量バランス
や駆動バランスの不釣り合いの影響が打ち消され，無人
車を所望の走行軌跡に沿って正確に走行させることが可
能となる。即ち無人車の操向性が向上する。
【図１】 本発明の実施の形態に係る操向制御方法の手
順を示すフローチャート。
順を示すフローチャート。
【図２】 本発明の実施の形態に係る操向制御装置Ｚ１
の概略構成を示すブロック図。
の概略構成を示すブロック図。
【図３】 走行距離Ｄと車体姿勢φとの関係から車体姿
勢変化率Ａを算出する方法の説明図。
勢変化率Ａを算出する方法の説明図。
【図４】 無人車Ｖの実際の走行軌跡における回転半径
Ｒの説明図。
Ｒの説明図。
【図５】 各車輪の初期操舵角の修正量α1 〜α3 の算
出方法の説明図。
出方法の説明図。
【図６】 ３つの操舵駆動輪を左右非対称に配置する無
人車Ｖの構成を示す模式図。
人車Ｖの構成を示す模式図。
【図７】 各車輪を進行方向に平行にした時の上記無人
車Ｖの走行軌跡の一例を示す模式図。
車Ｖの走行軌跡の一例を示す模式図。
１…車体姿勢検出部（実走行軌跡検出手段の一例） ２…車体姿勢記憶部 ３…車体姿勢変化率算出部（走行軌跡ズレ検出手段の一
例） ４…操舵角修正量算出部（操舵角修正量算出手段の一
例） ５…操舵角修正部（操舵角修正手段の一例）
例） ４…操舵角修正量算出部（操舵角修正量算出手段の一
例） ５…操舵角修正部（操舵角修正手段の一例）
Claims (6)
- 【請求項１】 操舵角の制御が可能な２以上の車輪であ
ってそのうち少なくとも１つが更に速度の制御も可能な
車輪を具備し，車体の進行方向に対して左右の重量バラ
ンス及び／若しくは駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車の操向制御方法において，該無人車が
所望の走行軌跡に沿って走行するように上記各車輪の操
舵角を設定した上で上記無人車を走行させると共に，該
無人車の実走行軌跡を検出する実走行軌跡検出工程と，
上記実走行軌跡検出工程で得られた実走行軌跡と，上記
所望の走行軌跡とのズレを検出する走行軌跡ズレ検出工
程と，上記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレを
０とするような上記操舵角の修正量を算出する操舵角修
正量算出工程と，上記操舵角修正量算出工程で得られた
上記操舵角の修正量に基づいて上記実走行軌跡検出工程
で設定された各車輪の操舵角を修正する操舵角修正工程
とを具備してなることを特徴とする無人車の操向制御方
法。 - 【請求項２】 上記実走行軌跡検出工程において，該無
人車の走行距離とそれに対応する車体姿勢を所定周期毎
に検出することにより上記実走行軌跡が検出される請求
項１記載の無人車の操向制御方法。 - 【請求項３】 上記所望の走行軌跡が所定方向へ向かう
直線であり，上記実走行軌跡検出工程で設定される上記
各車輪の操舵角が，上記各車輪が上記直線と平行となる
ような操舵角である請求項１又は２記載の無人車の操向
制御方法。 - 【請求項４】 上記操舵角修正量算出工程において，上
記走行軌跡ズレ検出工程で得られた上記ズレより上記実
走行軌跡の回転半径Ｒを求め，該無人車が上記実走行軌
跡と反対の方向に上記回転半径Ｒで走行するように上記
操舵角の修正量を算出する請求項３記載の無人車の操向
制御方法。 - 【請求項５】 上記無人車が，それぞれ独立して速度及
び操舵角の制御が可能な３つの車輪を具備すると共に，
上記３つの車輪が車体の進行方向に対して左右非対称と
なる状態で走行し得るように構成されてなる請求項１〜
４のいずれかに記載の無人車の操向制御方法。 - 【請求項６】 操舵角の制御が可能な２以上の車輪であ
ってそのうち少なくとも１つが更に速度の制御も可能な
車輪を具備し，車体の進行方向に対して左右の重量バラ
ンス及び／若しくは駆動バランスが不釣り合いな状態で
走行し得る無人車の操向制御装置において，該無人車が
所望の走行軌跡に沿って走行するように上記各車輪の操
舵角を設定した上で上記無人車を走行させると共に，該
無人車の実走行軌跡を検出する実走行軌跡検出手段と，
上記実走行軌跡検出手段で得られた実走行軌跡と，上記
所望の走行軌跡とのズレを検出する走行軌跡ズレ検出手
段と，上記走行軌跡ズレ検出手段で得られた上記ズレを
０とするような上記操舵角の修正量を算出する操舵角修
正量算出手段と，上記操舵角修正量算出手段で得られた
上記操舵角の修正量に基づいて上記実走行軌跡検出手段
で設定された各車輪の操舵角を修正する操舵角修正手段
とを具備してなることを特徴とする無人車の操向制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033080A JPH11231939A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 無人車の操向制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033080A JPH11231939A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 無人車の操向制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11231939A true JPH11231939A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12376732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033080A Pending JPH11231939A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 無人車の操向制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11231939A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007293389A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Murata Mach Ltd | 搬送車とその初期値入力方法 |
| JP2008143449A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Nihon Bisoh Co Ltd | 構造物への作業機吊下げ用支持台車装置およびその運転方法 |
| CN102632891A (zh) * | 2012-04-06 | 2012-08-15 | 中国人民解放军军事交通学院 | 无人驾驶车辆实时跟踪行驶轨迹的计算方法 |
| CN110154787A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-23 | 浙江亿控自动化设备有限公司 | 一种双舵轮无人搬运车及其控制方法 |
Citations (7)
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-
1998
- 1998-02-16 JP JP10033080A patent/JPH11231939A/ja active Pending
Patent Citations (7)
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| CN110154787A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-23 | 浙江亿控自动化设备有限公司 | 一种双舵轮无人搬运车及其控制方法 |
| CN110154787B (zh) * | 2019-06-27 | 2023-08-15 | 浙江亿控自动化设备有限公司 | 一种双舵轮无人搬运车及其控制方法 |
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|---|---|---|---|
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|
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|
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|
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