CN108780317A - 自动搬运车 - Google Patents

Abstract

AGV(10)的虚拟导向传感器处理部(38)根据车体坐标值计算处理部(34)计算出的AGV(10)的位置和虚拟导轨布局数据来计算虚拟导轨(14i)的位置。导向传感器切换处理部(40)将磁导向传感器(22)检测到的磁导轨(14)的位置或者虚拟导向传感器处理部(38)计算出的虚拟导轨(14i)的位置输出给车体偏移量计算处理部(42)。

Description

自动搬运车

技术领域

本发明涉及一种能够沿导轨(guide tape；导向带)行驶的自动搬运车(automaticguided vehicle)。

背景技术

近年来，作为搬运零部件等物品的无人搬运台车而已知有自动搬运车。

日本发明专利公开公报特开平8-234836号中公开了一种自动搬运车，该自动搬运车通过检测铺设于行驶路径的磁导轨(magnetic guide tape)的磁场，来沿该磁导轨行驶。

另外，日本发明专利公开公报特开平9-230933号和日本发明专利公开公报特开平10-149217号中公开了：使用激光扫描仪(laser scanner)等测距传感器(distancemeasuring sensor)进行自身位置的识别处理，来使自动搬运车沿地图所示的路径行驶。

这样，在现有技术中，检测实际的磁导轨来行驶的自动搬运车的系统和按照地图来行驶的自动搬运车的系统独立存在。

发明内容

在日本发明专利公开公报特开平8-234836号的系统中，由于只能在由磁导向传感器(magnetic guide sensor)预先决定的路径上行驶，因此不能灵活地进行搬运。

另一方面，在日本发明专利公开公报特开平9-230933号和日本发明专利公开公报特开平10-149217号的系统中，需要预先生成地图，因此，无法有效使用磁导轨的路径而直接运行自动搬运车。另外，在日本发明专利公开公报特开平9-230933号和日本发明专利公开公报特开平10-149217号的系统中，在周围完全不存在固定物的环境下无法进行测距，而不能识别自身位置，因此无法运行该系统。

因此，融入日本发明专利公开公报特开平8-234836号的系统的优点、与日本发明专利公开公报特开平9-230933号和日本发明专利公开公报特开平10-149217号的系统的优点来构筑新的系统的情况下，需要在1台自动搬运车上搭载两种系统。其结果，会导致自动搬运车变重、变厚、变长、变大和高成本化。

本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种在铺设有导轨(导向带)的场所和没有铺设导轨的场所均能够行驶的自动搬运车。

本发明所涉及的自动搬运车能够沿实际铺设的导轨行驶，具有实际导向传感器、当前位置获取部、导轨数据存储部、虚拟导向传感器处理部(virtual guide sensorprocessing unit)、导向传感器切换处理部(guide sensor switching processing unit)和位置姿势计算部。

所述实际导向传感器通过检测所述导轨来输出检测到的所述导轨的位置。所述当前位置获取部获取所述自动搬运车的当前位置。所述导轨数据存储部将与虚拟设定的导轨有关的数据存储为导轨数据。所述虚拟导向传感器处理部使用所述当前位置和所述导轨数据来计算所述虚拟导轨的位置。所述导向传感器切换处理部切换所述实际导向传感器或所述虚拟导向传感器处理部的输出。所述位置姿势计算部根据经由所述导向传感器切换处理部输入的导轨的位置来计算所述自动搬运车的位置姿势。

根据该结构，所述导向传感器切换处理部将所述实际导向传感器检测到的实际的导轨的位置和所述虚拟导向传感器处理部计算出的所述虚拟导轨的位置中的任一方输出给所述位置姿势计算部。据此，所述位置姿势计算部能够计算所述自动搬运车的位置姿势，因此能够对该自动搬运车进行行驶控制。即，在本发明中，能够由一个系统来接受所述实际导向传感器的输出和所述虚拟导向传感器处理部的输出并进行切换处理。

另外，所述当前位置获取部获取所述自动搬运车的当前位置，所述虚拟导向传感器处理部使用该当前位置和所述导轨数据来计算所述虚拟导轨的位置。据此，所述虚拟导向传感器处理部能够成为与使用实际的导轨的情况大致同等的输出方式。即，所述虚拟导向传感器处理部能够转换为使用所述导轨时的输出方式。其结果，所述位置姿势计算部能够使用所述实际导向传感器检测到的实际的导轨的位置和所述虚拟导向传感器处理部计算出的所述虚拟导轨的位置中的任一个位置。

因此，在本发明中，能够使所述自动搬运车在实际上铺设有导轨的场所和没有铺设所述导轨的场所中的任一场所行驶。即，在实际上铺设有导轨的场所，使所述自动搬运车沿所述导轨行驶，另一方面，在没有铺设所述导轨的场所，能够使所述自动搬运车宛如在该场所铺设有导轨那样来行驶。并且，所述实际导向传感器和所述虚拟导向传感器处理部双方均输出导轨的位置，因此，在所述自动搬运车中能够不大幅度地改变与行驶控制有关的部分而由一个系统来实现基于导轨的行驶和不存在导轨的场所中的行驶。

并且，在本发明中，还能够得到以下效果。

在现有技术的自动搬运车所使用的磁导轨的环境下，也能够立即适用本发明来运行。

另外，即使在无法由测距传感器进行测距、例如完全不存在反射壁、人和零部件的位置姿势时刻变化的环境下，也能够通过使用能实时获取当前位置的其他当前位置获取机构来运行。

并且，通过使用获取到的所述当前位置和所述导轨数据，能够以与当时的情形对应的灵活的路径运行。例如，能够避让障碍物、或在向工件连结时识别该工件的位置姿势而进行连结。

并且，由于能够由一个行驶控制算法来应对这些功能，因此，能够构筑一种轻、薄、短、小且低成本的所述自动搬运车的系统。即，在现有技术中，在实现用于避让障碍物的路径计算、工件的位置姿势的识别等诸功能的情况下，作为其他功能需要生成控制算法。与此相对，在本发明中，根据这些功能来输出所述导轨数据，且所述自动搬运车根据该数据来行驶，据此,能够实现实际的障碍物避让和工件的连结等功能。

在此，也可以为：所述当前位置获取部获取所述自动搬运车的中心位置作为所述当前位置，所述导轨数据是至少具有起点位置、终点位置和所述虚拟导轨的宽度的线段数据(line segment data)。在该情况下，也可以为：所述虚拟导向传感器处理部以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车上的所述实际导向传感器的设置位置设定为虚拟导向传感器的位置，且比较所述虚拟导向传感器的位置与所述导轨数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

这样，由于所述导轨数据是规定范围的数值数据，因此能够使所述导轨数据存储部的存储容量较小。另外，使所述虚拟导向传感器的位置与所述实际导向传感器的设置位置一致，且判断所述虚拟导向传感器的位置是否位于所述线段数据的范围内，据此，由所述虚拟导向传感器处理部计算出的所述虚拟导向传感器的位置的精度提高，并且能够获得与所述实际导向传感器检测到实际的导轨时同样的计算结果。

另外，也可以为：在所述自动搬运车的前方和后方，沿车宽方向分别配置多个所述实际导向传感器。在该情况下，也可以为：所述虚拟导向传感器处理部以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车上的各所述实际导向传感器的设置位置设定为所述虚拟导向传感器的位置，且比较所述虚拟导向传感器的位置与所述导轨数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

据此，所述位置姿势计算部能够根据经由所述导向传感器切换处理部输入的所述虚拟导向传感器处理部的判断结果，高精度地计算所述自动搬运车相对于所述虚拟导轨的姿势。

另外，在本发明中，在所述导轨附近设有标识带，该标识带用于使该自动搬运车识别对所述自动搬运车的行驶的指示内容。在该情况下，所述自动搬运车还具有实际标识传感器、标识带数据存储部(marker tape data storage unit)、虚拟标识传感器处理部(virtual marker sensor processing unit)、标识传感器切换处理部和工作命令执行处理部。

所述实际标识传感器检测所述标识带。所述标识带数据存储部将与虚拟设定的标识带有关的数据存储为标识带数据。所述虚拟标识传感器处理部使用所述当前位置和所述标识带数据来计算所述虚拟标识带的位置。所述标识传感器切换处理部切换所述实际标识传感器或所述虚拟标识传感器处理部的输出。所述工作命令执行处理部根据经由所述标识传感器切换处理部输入的标识带的位置，来判断是否应该结束对所述自动搬运车的当前的工作命令(job instruction)，而执行下一工作命令。

所述标识带是用于当所述自动搬运车沿所述导轨行驶时，指示所述自动搬运车完成所述工作命令或开始执行下一工作命令等的标识，作为用于识别工作命令的执行的开始或结束的触发器来发挥作用。例如，相对于所述自动搬运车，使所述自动搬运车识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令。

另外，如上所述，所述标识带被设置在所述导轨附近。因此，在没有铺设所述导轨的场所没有铺设所述标识带。

因此，在本发明中，与所述导轨的情况同样，所述标识传感器切换处理部将所述实际标识传感器的检测结果和所述虚拟标识传感器处理部的计算结果中的任一方输出给所述工作命令执行处理部。据此，在检测到标识带(计算出虚拟标识带的位置)的情况下，所述工作命令执行处理部能够执行下一工作命令。即使在该情况下也能够由一个系统来接受实际标识传感器的输出和所述虚拟标识传感器处理部的输出并进行切换处理。

另外，所述虚拟标识传感器处理部使用所述自动搬运车的当前位置和所述标识带数据来计算所述虚拟的标识带的位置。据此，所述虚拟标识传感器处理部成为与使用实际的标识带的情况大致同等的输出方式。其结果，所述工作命令执行处理部能够使用所述实际标识传感器的检测结果和所述虚拟标识传感器处理部的计算结果中的任一结果。

因此，在本发明中，能够与有无铺设导轨和标识带无关而使所述自动搬运车行驶，且依次执行赋予该自动搬运车的工作命令。

在此，也可以为：所述标识带数据是具有中心位置、姿势以及所述虚拟标识带的全长和宽度的线段数据。在该情况下，所述虚拟标识传感器处理部以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车上的所述实际标识传感器的设置位置设定为虚拟标识传感器的位置，所述虚拟标识传感器处理部比较所述虚拟标识传感器的位置与所述标识带数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

这样，由于所述标识带数据是规定范围的数值数据，因此，能够使所述标识带数据存储部的存储容量较小。另外，使所述虚拟标识传感器的位置与所述实际标识传感器的设置位置一致，判断所述虚拟标识传感器的位置是否位于所述线段数据的范围内，据此，由所述虚拟标识传感器处理部计算出的所述虚拟标识传感器的位置的精度提高，并且，能够得到与所述实际标识传感器检测到实际的标识带时同样的计算结果。

另外，也可以在所述自动搬运车的前方的车宽方向上的两侧分别配置2个所述实际标识传感器。在该情况下，所述虚拟标识传感器处理部以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车上的2个所述实际标识传感器的设置位置设定为2个所述虚拟标识传感器的位置，且比较2个所述虚拟标识传感器的位置与所述标识带数据，来判断该各位置是否位于所述线段数据的范围内。

据此，所述工作命令执行处理部能够根据经由所述标识传感器切换处理部输入的所述虚拟标识传感器处理部的判断结果，准确地判断下一工作命令的执行。

附图说明

图1是本发明一实施方式所涉及的AGV的框图。

图2是图1的运动ECU的框图。

图3A和图3B是示意性地图示出AGV在磁导轨(虚拟导轨(virtual guide tape))上行驶的情况的说明图。

图4A是示意性地图示出AGV中的磁导向传感器(虚拟导向传感器)的配置的说明图，图4B是图示出磁导向传感器的详细配置的说明图，图4C是示意性地图示出AGV中的磁导向传感器(虚拟导向传感器)和磁标识传感器(magnetic marker sensor)(虚拟标识传感器)的配置的说明图。

图5是示意性地图示出AGV相对于磁导轨的姿势的说明图。

图6是图示出使用虚拟导轨来避让障碍物而行驶的情况的说明图。

图7是图示出在工厂内铺设有磁导轨和磁标识带(magnetic marker tape)时的AGV的行驶的说明图。

图8是表示工作命令的程序一例的图。

图9A是表示将磁导轨铺设为格子状的例子的说明图，图9B是表示仅在格子的交点处铺设有磁导轨的例子的说明图。

具体实施方式

下面，例示出优选的实施方式并参照附图来说明本发明所涉及的自动搬运车。

[自动搬运车10的基本结构]

图1是本发明一实施方式所涉及的自动搬运车10的框图。自动搬运车10例如是在工厂内供给和搬运零部件等物品的、用电池驱动的无人的搬运台车(无人搬运车)。在以下的说明中，还将自动搬运车10称为AGV(Automatic Guided Vehicle)10。AGV10通过无线通信从上位系统12接收工作命令(job order)(工作数据(job data)、指令信号)，且能够按照接收到的工作命令而沿铺设在工厂内的磁导轨14行驶。

AGV10具有无线通信模块16(通信部)、监视器(monitor)ECU18、扫描仪传感器20、磁导向传感器22(实际导向传感器)、磁标识传感器24(实际标识传感器)、运动ECU26、马达控制器28L、28R和马达30L、30R。

无线通信模块16通过无线通信在与上位系统12之间收发数据。监视器ECU18是包括微型计算机的计算机，具有CPU(Central Processing Unit)和存储器等。监视器ECU18能够通过读出并执行存储于作为非暂时性的记录介质的存储器中的程序来实现下面的功能。即，监视器ECU18根据来自上位系统12的指令来控制运动ECU26等AGV10内的各部。另外，监视器ECU18通过无线通信模块16将AGV10的行驶状态、未图示的电池的状态等通知给上位系统12。

扫描仪传感器20是检测自动搬运车10的位置的位置传感器。作为这样的传感器例如有激光扫描仪等测距传感器、使用GPS或自主导航的位置传感器、基于SLAM(Simultaneous Localization and Mapping；即时定位与地图构建)的位置传感器。磁导向传感器22检测磁导轨14。磁标识传感器24检测铺设在磁导轨14附近的磁标识带32。

运动ECU26是包括微型计算机的计算机，具有CPU和存储器等。监视器ECU18能够通过读出并执行存储于作为非暂时性的记录介质的存储器中的程序来实现下面的功能。即，运动ECU26基本上按照来自上位系统12的工作命令，根据扫描仪传感器20检测到的AGV10的位置和磁导向传感器22检测到的磁导轨14的位置，来计算AGV10相对于磁导轨14的位置姿势。另外，运动ECU26根据工作命令所示的指令速度和计算结果，将用于控制马达30L、30R的控制信号输出给马达控制器28L、28R。另外，在磁标识传感器24检测到磁标识带32的情况下，运动ECU26结束当前的工作命令，执行下一工作命令。

马达控制器28L、28R根据来自运动ECU26的控制信号分别驱动装备于AGV10的左右两侧的马达30L、30R，据此使AGV10的左右车轮旋转，以所期望的速度行驶。

[虚拟导轨功能的概要]

在此，在说明运动ECU26之前，先概略地对作为本实施方式的特征性功能的虚拟导轨功能进行说明。

如上所述，AGV10是将磁导轨14作为行驶路径的无人搬运车。然而，当在行驶路径上暂时性地设有物品等而行驶路径被堵塞时,必须使AGV10暂时性地避让,或者，为了向搬运物的受领场所移动而每次都重新设置磁导轨14。另外，在行驶路径为格子状的情况下，必须对每个格子设置磁导轨14，花费成本或工时。

因此，在本实施方式中，具有后述的虚拟导轨功能，该功能主要由运动ECU26承担。该功能通过暂时将必须设置的磁导轨14置换为虚拟的磁导轨(虚拟导轨)，或者仅在格子的交点部分设置磁导轨14,使其他部分为虚拟导轨,据此实现设置成本和工时的减少。

另外，该虚拟导轨功能具有能够在使用磁导轨14的情况下和使用虚拟导轨功能的情况下,使用同一AGV10的位置姿势和车轮控制的特征。

并且，在虚拟导轨功能中，将设置磁导轨14的位置信息作为虚拟导轨的位置信息(虚拟导轨布局数据(virtual guide tape layout data))。在该情况下，虚拟导轨的位置信息是以从开始位置到目标位置的线段数据为基础，将从该线段数据的中心位置开始沿左右方向延伸规定宽度的范围作为虚拟导轨的信息。据此，能够使存储线段数据的存储器的容量也较小。

另一方面，如上所述，AGV10具有磁导向传感器22，在虚拟导轨功能的情况下，不使用磁导向传感器22而使用虚拟导向传感器(虚拟导向传感器)。在该情况下，AGV10获取识别当前位置(AGV10的中心位置)来作为车体坐标值，并以该中心位置为基准，将有实际的磁导向传感器22的位置设定为虚拟导向传感器的位置。然后，将虚拟导向传感器的位置和虚拟导轨布局数据进行比较，当虚拟导向传感器的位置位于构成虚拟导轨布局数据的线段数据的范围内时输出“1”，当虚拟导向传感器的位置不位于构成虚拟导轨布局数据的线段数据的范围内时输出“0”。据此，能够得到与宛如实际的磁导向传感器22感测到磁导轨14时同样的输出。

[虚拟标识带功能的概要]

接着，在对运动ECU26进行说明之前，先对作为本实施方式的特征性的其他功能的虚拟标识带功能概略地进行说明。

在AGV10在磁导轨14上行驶的情况下，需要指示AGV10完成工作命令和开始执行下一工作命令等。例如，对于AGV10，需要使AGV10识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令。因此，在本实施方式中，在磁导轨14附近设置磁标识带32，该磁标识带32作为用于识别工作命令的执行的开始或结束的触发器来发挥功能。具体而言，在想要识别行驶命令的位置的磁导轨14的外侧或内侧附近设置磁标识带32。

并且，在虚拟标识带功能中，沿前述的虚拟导轨，在想要使其识别行驶命令的位置设定虚拟的磁标识带(虚拟标识带)。虚拟标识带由虚拟标识传感器来检测。虚拟标识传感器与虚拟导向传感器同样，被设定在AGV10中与实际上设置的磁标识传感器24相同的位置。虚拟标识传感器对虚拟标识带的感测方法与虚拟导向传感器对虚拟导轨的感测方法相同。

并且，在由磁导轨14设定了行驶路径的情况下，如果仅在某个一定期间在行驶路径上设有障碍物，则以AGV10避让该障碍物的方式来设定虚拟导轨和虚拟标识带。

另外，AGV10具有虚拟导轨功能和虚拟标识带功能，据此，该AGV10能够选择(1)在磁导轨14上行驶的行驶模式、(2)在虚拟导轨上行驶的行驶模式、(3)主要在磁导轨14上行驶，暂时性地在虚拟导轨上行驶的行驶模式、和(4)主要在虚拟导轨上行驶，暂时性地在磁导轨14上行驶的行驶模式中的任一种行驶模式。这些行驶模式由运动ECU26来设定并执行。

[运动ECU26的结构]

一边参照图2等一边对用于实现以上那样说明的本实施方式所涉及的AGV10的特征性功能(虚拟导轨功能和虚拟标识带功能)的运动ECU26的具体结构进行说明。

图2是表示运动ECU26的结构的框图。运动ECU26具有车体坐标值计算处理部(vehicle body coordinate value calculation processing unit)34(当前位置获取部)、导轨数据存储部(guide tape data storage unit)36、虚拟导向传感器处理部(virtual guide sensor processing unit)38、导向传感器切换处理部40、车体偏移量计算处理部(vehicle body deviation degree calculation processing unit)42(位置姿势计算部)、标识带数据存储部44、虚拟标识传感器处理部46、标识传感器切换处理部48、工作数据存储部(job data storage unit)50、工作命令执行处理部(job instructionexecution processing unit)52和输出速度计算处理部(output velocity calculationprocessing unit)54。

车体坐标值计算处理部34根据扫描仪传感器20的检测结果(AGV10的位置信息)、和来自马达控制器28L、28R的左右两轮的转速等来计算AGV10的车体坐标值，据此获取AGV10的当前位置。

导轨数据存储部(guide tape data storage unit)36中存储有与对没有铺设磁导轨14的场所虚拟地设定的磁导轨(图3A和图3B的虚拟导轨14i)有关的数据作为虚拟导轨布局数据(导轨数据)。

在此，一边参照图3A一边详细地对磁导轨14进行说明。图3A图示出铺设有磁导轨14的AGV10的行驶路径56一例。行驶路径56由多条直线和圆弧(以下，还称为线段。)的组合构成。在此，行驶路径56上的点58表示各线段的起点或终点的位置。另外，图3A的行驶路径56也可以是代替由磁导轨14构成，而是由虚拟导轨14i构成的行驶路径。

并且，针对图3A的行驶路径56，以下各项目的数值数据作为虚拟导轨布局数据而被预先存储于导轨数据存储部36：(1)构成行驶路径56的线段的编号、(2)线段的形状的种类(直线或圆弧)、(3)线段的起点位置、(4)线段的终点位置、(5)虚拟导轨14i的宽度(相对于虚拟导轨14i的中心位置的左右方向上的宽度)、(6)如果线段为圆弧则圆弧的半径。

另一方面，如图3B所示，在磁导轨14附近铺设有磁标识带32。磁标识带32是被配置在磁导轨14侧方的直线状的带，如上所述，磁标识带32是当AGV10沿磁导轨14行驶时，用于使AGV10识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令的标识。因此，AGV10能够通过检测磁标识带32来执行该磁标识带32所示的行驶命令。另外，在没有铺设磁导轨14的场所没有铺设磁标识带32。

因此，在标识带数据存储部44中，存储有与对没有铺设磁标识带32的场所虚拟地设定的磁标识带(虚拟标识带32i)有关的数据作为虚拟标识带布局数据(标识带数据)。因此，在行驶路径56由虚拟导轨14i构成的情况下，代替磁标识带32而设定虚拟标识带32i。

因此，如果是图3B的行驶路径56，则(1)虚拟标识带32i的编号、(2)虚拟标识带32i的中心位置、(3)虚拟标识带32i的姿势、(4)虚拟标识带32i的全长、(5)虚拟标识带32i的宽度这些各项目的数值数据作为虚拟标识带布局数据而被预先存储于标识带数据存储部44。

虚拟导向传感器处理部38针对实际上没有铺设磁导轨14的场所，使用车体坐标值计算处理部34计算出的AGV10的车体坐标值和虚拟导轨布局数据来计算虚拟导轨14i的位置。即，在没有铺设磁导轨14的场所，虚拟导向传感器处理部38代替实际的磁导向传感器22而作为虚拟的磁导向传感器(虚拟导向传感器)来发挥作用。

在此，一边参照图4A和图4B一边对实际的磁导向传感器22与虚拟导向传感器60的关系进行说明。

图4A是图示出AGV10中的虚拟导向传感器60的设置位置的说明图。虚拟导向传感器60相对于AGV10的中心位置62被分别设置在车体的前后方向(X方向)上的等距离X1的位置。如图4B所示，该位置也是沿车宽方向(Y方向)以等间隔Y1配置有多个磁导向传感器22的位置。即，虚拟导向传感器60以AGV10的当前位置(中心位置62)为基准，将AGV10上的磁导向传感器22的设置位置设定为虚拟导向传感器60的位置。另外，图4A以后，有时将虚拟导向传感器60和磁导向传感器22的设置位置如图4A那样示意性地图示为长方形。

在此，如果设在车体前方或后方沿车宽方向配置的多个磁导向传感器22的个数为n，配置间隔为Y1，则虚拟导向传感器60的车宽方向上的全长成为(n-1)×Y1。另外，1个虚拟导向传感器60相当于n个磁导向传感器22，因此，其分辨率成为n。

因此，虚拟导向传感器处理部38以AGV10的当前的中心位置62为基准，将AGV10上的磁导向传感器22的设置位置设定为虚拟导向传感器60的位置，比较虚拟导向传感器60的位置和虚拟导轨布局数据中的各线段的数据(表示虚拟导轨14i的线段数据)。在该比较中，虚拟导向传感器处理部38判定虚拟导向传感器60的位置是否位于线段数据的范围内，即判定虚拟导向传感器60与线段数据的直线或圆弧是否有重叠。

如上所述，由于将多个磁导向传感器22置换为1个虚拟导向传感器60，因此，虚拟导向传感器处理部38按照磁导向传感器22的每一设置位置，如果与直线或圆弧有重叠则判定为“1”(接通)，如果与直线或圆弧没有重叠则判定为“0”(断开)。另外，虚拟导向传感器60被设置在AGV10的前方和后方，因此，虚拟导向传感器处理部38对前后的虚拟导向传感器60实施这样的重叠的判定。即，虚拟导向传感器处理部38判定表示前后的虚拟导向传感器60的设置位置的示意性的长方形和虚拟导轨14i的线段是否交叉。

然后，虚拟导向传感器处理部38将包括虚拟导轨14i的位置(得出有重叠的意思的判定结果的磁导向传感器22的设置位置)的判定结果输出给导向传感器切换处理部40。

导向传感器切换处理部40将来自虚拟导向传感器处理部38的判定结果(虚拟导轨14i的位置)、或者磁导向传感器22实际上检测到的磁导轨14的位置中的任一方输出给车体偏移量计算处理部42。

在该情况下，例如，在AGV10实际上正在磁导轨14上行驶的情况下、或从虚拟导轨14i上的行驶模式切换为实际的磁导轨14的行驶模式的情况下，导向传感器切换处理部40将磁导向传感器22检测到的磁导轨14的位置输出给车体偏移量计算处理部42。

另一方面，在AGV10正在虚拟导轨14i上行驶的情况下、或从实际的磁导轨14的行驶模式切换为虚拟导轨14i上的行驶模式的情况下，导向传感器切换处理部40将虚拟导向传感器处理部38计算出的虚拟导轨14i的位置输出给车体偏移量计算处理部42。

另外，导向传感器切换处理部40也可以按照来自工作命令执行处理部52的指示，切换应该输出给车体偏移量计算处理部42的位置。

另外，如上所述，实际的磁导轨14的位置由多个磁导向传感器22来检测。因此，导向传感器切换处理部40在将磁导向传感器22的检测结果输出给车体偏移量计算处理部42的情况下，可以将多个磁导向传感器22的检测结果输出给车体偏移量计算处理部42。在该情况下，各磁导向传感器22在AGV10的前方和后方沿车宽方向(Y方向)配置，因此，检测到磁导轨14的磁导向传感器22输出“1”(接通)的检测信号，另一方面，没有检测到磁导轨14的磁导向传感器22输出“0”(断开)的检测信号。

车体偏移量计算处理部42根据经由导向传感器切换处理部40输入的、实际的磁导轨14的位置或者虚拟导轨14i的位置来计算AGV10的位置姿势。在该情况下，车体偏移量计算处理部42根据虚拟导向传感器60的判定结果(“1”或“0”的状态)、或者各磁导向传感器22的检测结果(“1”或“0”的检测信号)，来计算AGV10的车体相对于磁导轨14或虚拟导轨14i的偏移程度。

图5是示意性地图示出AGV10相对于磁导轨14或虚拟导轨14i的姿势的说明图。车体偏移量计算处理部42求出车体相对于磁导轨14(虚拟导轨14i)的姿势角θ，并且求出磁导轨14(虚拟导轨14i)的中心位置与车体的中心位置62之间的距离B。

另一方面，虚拟标识传感器处理部46针对实际上没有铺设磁标识带32的场所，使用车体坐标值计算处理部34计算出的AGV10的当前的中心位置62和虚拟标识带布局数据来计算虚拟标识带32i的位置。即，即使在没有铺设磁标识带32的场所，虚拟标识传感器处理部46也代替实际的磁标识传感器24而作为虚拟的磁标识传感器(虚拟标识传感器)来发挥作用。

在此，一边参照图4C一边对实际的磁标识传感器24与虚拟标识传感器66的关系进行说明。

图4C是图示出AGV10中的虚拟导向传感器60和虚拟标识传感器66的设置位置的说明图。虚拟标识传感器66相对于AGV10的中心位置62在车体的前方(X方向)被分别设置在虚拟导向传感器60的两端的位置(在车宽方向上的左右两侧距通过中心位置62的中心线(单点划线)的距离为Y2的位置)。该位置也是配置实际的磁标识传感器24的位置。即，虚拟标识传感器66以AGV10的当前位置(中心位置62)为基准，将AGV10上的磁标识传感器24的设置位置设定为虚拟标识传感器66的位置。

因此，虚拟标识传感器处理部46以AGV10的当前的中心位置62为基准，将AGV10上的磁标识传感器24的设置位置设定为虚拟标识传感器66的位置，比较虚拟标识传感器66的位置和虚拟标识带布局数据(表示虚拟标识带32i的线段数据)。在该比较中，虚拟标识传感器处理部46判定虚拟标识传感器66的位置是否位于线段数据的范围内，即判定虚拟标识传感器66和线段数据是否有重叠。

如上所述，将2个磁标识传感器24分别置换为虚拟标识传感器66，因此，虚拟标识传感器处理部46按照磁标识传感器24的每一设置位置，如果与线段数据有重叠则判定为“1”(接通)，如果与线段数据没有重叠则判定为“0”(断开)。据此，虚拟标识传感器处理部46能够判定表示虚拟标识传感器66的设置位置的示意性的圆是否包含在虚拟标识带32i的线段中。

并且，虚拟标识传感器处理部46将包括虚拟标识带32i的位置(得出有重叠意思的判定结果的磁标识传感器24的设置位置)的判定结果输出给标识传感器切换处理部48。

标识传感器切换处理部48将来自虚拟标识传感器处理部46的判定结果(虚拟标识带32i的位置)和磁标识传感器24实际上检测到的磁标识带32的位置中的任一方输出给工作命令执行处理部52。

在该情况下，例如，在AGV10实际上正在磁导轨14上行驶的情况下、或从虚拟导轨14i上的行驶模式切换为实际的磁导轨14的行驶模式的情况下，标识传感器切换处理部48将磁标识传感器24检测到的磁标识带32的位置输出给工作命令执行处理部52。

另一方面，在AGV10正在虚拟导轨14i上行驶的情况下、或从实际的磁导轨14的行驶模式切换为虚拟导轨14i上的行驶模式的情况下，标识传感器切换处理部48将虚拟标识传感器处理部46计算出的虚拟标识带32i的位置输出给工作命令执行处理部52。

另外，标识传感器切换处理部48也可以按照来自工作命令执行处理部52的指示来切换应该输出给工作命令执行处理部52的位置。

工作数据存储部50中存储有从上位系统12接收到的工作命令。

工作命令执行处理部52从工作数据存储部50读出工作命令，且将与工作命令对应的指令速度输出给输出速度计算处理部54。另外，在磁标识传感器24或虚拟标识传感器处理部46根据经由标识传感器切换处理部48输入的磁标识带32的位置检测到磁标识带32的情况下，工作命令执行处理部52结束当前的工作命令。然后，工作命令执行处理部52为了执行下一工作命令，从工作数据存储部50读入新的工作命令。

在该情况下，如果从标识传感器切换处理部48输入“1”(接通)，则工作命令执行处理部52判断为磁标识传感器24或虚拟标识传感器处理部46检测到磁标识带32。如上所述，磁标识带32是用于使AGV10识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令的标识。因此，在检测到磁标识带32的情况下，工作命令执行处理部52能够判断为AGV10中的当前的工作命令完成。

输出速度计算处理部54根据与来自工作命令执行处理部52的工作命令对应的指令速度、由车体偏移量计算处理部42计算出的AGV10的车体相对于磁导轨14的偏移程度(距离B、姿势角θ)，来计算左车轮64L的速度VL和右车轮64R的速度VR。

并且，输出速度计算处理部54将与该速度VL对应的控制信号供给至马达控制器28L，并且将与速度VR对应的控制信号供给至马达控制器28R。据此，马达控制器28L按照控制信号驱动马达30L，并且马达控制器28R按照控制信号驱动马达30R。其结果，AGV10的左侧的车轮64L以速度VL行驶，并且右侧的车轮64R以速度VR行驶。

[本实施方式的适用例]

一边参照图6～图9B一边对如以上那样构成的本实施方式所涉及的AGV10的适用例(第1适用例～第4适用例)进行说明。

图6的第1适用例是图示出在工厂内在磁导轨14上存在障碍物70的情况的适用例。在该情况下，AGV10可以使用虚拟导轨14i的功能来避让障碍物70而行驶。

具体而言，在磁导轨14上在障碍物70的近前，虚拟导轨14i从磁导轨14分支。虚拟导轨14i避让障碍物70，在该障碍物70的前方与磁导轨14合流。在该情况下，虚拟标识带32i被分别设置于(1)磁导轨14与虚拟导轨14i的分支位置的近前、(2)构成虚拟标识带32i的线段成直角弯曲的位置的近前、(3)磁导轨14与虚拟导轨14i的合流位置的近前。

据此，在AGV10在磁导轨14上行驶的情况下，当虚拟标识传感器66检测到虚拟标识带32i时，工作命令执行处理部52以从磁导轨14的行驶模式切换为虚拟导轨14i的行驶模式的方式来对运动ECU26内进行控制。

具体而言，工作命令执行处理部52结束当前的工作命令，从工作数据存储部50读入并执行下一工作命令。另外，工作命令执行处理部52以将虚拟导向传感器处理部38的计算结果输出给车体偏移量计算处理部42的方式来控制导向传感器切换处理部40，并且以将虚拟标识传感器处理部46的计算结果输出给工作命令执行处理部52的方式来控制标识传感器切换处理部48。

据此，AGV10能够从障碍物70近前的磁导轨14与虚拟标识带32i的分支位置开始沿着虚拟导轨14i行驶。

在此之后，当AGV10在虚拟标识带32i上行驶的过程中，虚拟标识传感器66检测到第3个虚拟标识带32i时，工作命令执行处理部52以从虚拟导轨14i的行驶模式切换为磁导轨14的行驶模式的方式来在运动ECU26内进行控制。

具体而言，工作命令执行处理部52结束当前的工作命令，从工作数据存储部50读入并执行下一工作命令。另外，工作命令执行处理部52以将磁导向传感器22的检测结果输出给车体偏移量计算处理部42的方式来控制导向传感器切换处理部40，并且以将磁标识传感器24的检测结果输出给工作命令执行处理部52的方式来控制标识传感器切换处理部48。

据此，AGV10能够从障碍物70前方的磁导轨14与虚拟标识带32i的合流位置开始沿着磁导轨14行驶。

图7的第2适用例是图示出在工厂内设定有磁导轨14(虚拟导轨14i)和磁标识带32(虚拟标识带32i)的情况的适用例。因此，AGV10在磁导轨14(虚拟导轨14i)的行驶路径56上行驶。另外，在行驶路径56上存在规定的设备72。

在该情况下，每当检测到磁标识带32(虚拟标识带32i)或者符合工作命令的规定条件时，AGV10能够执行下一工作命令来行驶。另外，在行驶方向的左右两侧设定有磁标识带32(虚拟标识带32i)的情况下，工作命令中也可以预先指定检测任一方的方向的磁标识带32。并且，关于预先获知坐标值的磁标识带32(虚拟标识带32i)，也可以在检测到该磁标识带32(虚拟标识带32i)时，更新AGV10的当前位置(中心位置62)。

另外，如上所述，磁标识带32和虚拟标识带32i作为用于使AGV10识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令的触发器来发挥作用，但例如即使识别出“停止”，AGV10也不一定立即停止。因此，还能够在旋转转弯(spin turn)或停止位置的近前设置磁标识带32(虚拟标识带32i)，以“在前方A[mm]处停止”的方式来指定该标识。

另外，在图7中，在虚拟标识带32i的旁边图示的1～10的数字是工作命令和虚拟标识带32i的编号，图8表示工作命令的程序一例。

图9A的第3适用例是图示出将特定的平面划分为格子，在该所有的格子边上设定磁导轨14或虚拟导轨14i的情况的适用例。在该情况下，AGV10沿格子边行驶。

图9B的第4适用例是图示出仅在格子边的交点处设定正方形、L字型、T字型、十字型的磁导轨14或虚拟导轨14i的情况的适用例。在该情况下，AGV10也可以在交点处沿磁导轨14或虚拟导轨14i行驶，在交点之间沿虚拟导轨14i行驶。

[本实施方式的效果]

根据本实施方式所涉及的AGV10，导向传感器切换处理部40将磁导向传感器22检测到的实际的磁导轨14的位置和虚拟导向传感器处理部38计算出的虚拟导轨14i的位置中的任一方输出给车体偏移量计算处理部42。据此，车体偏移量计算处理部42能够计算AGV10的位置姿势，因此能够对该AGV10进行行驶控制。即，在本实施方式中，能够由一个系统来接受磁导向传感器22的输出和虚拟导向传感器处理部38的输出并进行切换处理。

另外，车体坐标值计算处理部34获取AGV10的当前位置，虚拟导向传感器处理部38使用该当前位置和虚拟导轨布局数据来计算虚拟导轨14i的位置。据此，虚拟导向传感器处理部38成为与使用磁导轨14的情况大致同等的输出方式。即，虚拟导向传感器处理部38能够转换为使用磁导轨14时的输出方式。其结果，车体偏移量计算处理部42能够使用磁导向传感器22检测到的磁导轨14的位置和虚拟导向传感器处理部38计算出的虚拟导轨14i的位置中的任一个位置。

因此，在本实施方式中，能够使AGV10在实际上铺设有磁导轨14的场所和没有铺设磁导轨14的场所中的任一场所行驶。即，在实际上铺设有磁导轨14的场所，使AGV10沿磁导轨14行驶，另一方面，在没有铺设磁导轨14的场所，能够使AGV10宛如在该场所铺设有磁导轨14那样来行驶。

并且，磁导向传感器22和虚拟导向传感器处理部38双方均输出磁导轨14(虚拟导轨14i)的位置，因此，在AGV10中能够不大幅度地改变与行驶控制有关的部分而由1个系统实现基于磁导轨14的行驶、和不存在磁导轨14的场所中的行驶。

这样一来，在本实施方式中，能够以磁导向传感器22或虚拟导向传感器60不会偏离磁导轨14或虚拟导轨14i的方式来进行AGV10的行驶控制。

并且，在本实施方式中，还能够获得下述效果。

在现有技术的AGV所使用的磁导轨14的环境下，也能够立即适用本实施方式来运行。

另外，即使在无法由测距传感器进行测距、例如完全不存在反射壁、人和零部件的位置姿势时刻变化的环境下，也能够通过使用能实时获取当前位置的其他当前位置获取机构来运行。

并且，通过使用获取到的当前位置和虚拟导轨布局数据，能够以与当时的情形对应的灵活的路径运行。例如，能够避让障碍物70、或在向工件连结时识别该工件的位置姿势而进行连结。

并且，由于能够由一个行驶控制算法来应对这些功能，因此，能够构筑一种轻、薄、短、小且低成本的AGV10的系统。即，在现有技术中，在实现用于避让障碍物70的路径计算、工件的位置姿势的识别等诸功能的情况下，作为其他功能需要生成控制算法。与此相对，在本实施方式中，根据这些功能来输出虚拟导轨布局数据，AGV10根据该数据按照虚拟导轨功能来行驶，据此能够实现实际的障碍物70的避让和工件的连结等功能。

由于虚拟导轨布局数据是规定范围的数值数据，因此能够使导轨数据存储部36的存储容量较小。另外，使虚拟导向传感器60的位置与磁导向传感器22的设置位置一致，且判断虚拟导向传感器60的位置是否位于线段数据的范围内，据此，由虚拟导向传感器处理部38计算出的虚拟导向传感器60的位置的精度提高，并且能够获得与磁导向传感器22检测到实际的磁导轨14时同样的计算结果。

另外，在AGV10的前方和后方沿车宽方向分别配置多个磁导向传感器22，虚拟导向传感器处理部38以当前位置为基准，将AGV10上的各磁导向传感器22的设置位置设定为虚拟导向传感器60的位置，比较虚拟导向传感器60的位置与虚拟导轨布局数据，来判断该位置是否位于线段数据的范围内。据此，车体偏移量计算处理部42能够根据经由导向传感器切换处理部40输入的虚拟导向传感器处理部38的判定结果，高精度地计算AGV10相对于虚拟导轨14i的姿势。

另一方面，磁标识带32是当AGV10沿磁导轨14行驶时，用于指示AGV10完成工作命令或开始执行下一工作命令等的标识，作为用于识别工作命令的执行的开始或结束的触发器来发挥作用。例如，对于AGV10，使AGV10识别“开始”、“停止”、“旋转”、“加减速”等行驶命令。

另外，如上所述，磁标识带32被设置在磁导轨14附近。因此，在没有铺设磁导轨14的场所没有铺设磁标识带32。

因此，在本实施方式中，与磁导轨14的情况同样，标识传感器切换处理部48将磁标识传感器24的检测结果和虚拟标识传感器处理部46的计算结果中的任一方输出给工作命令执行处理部52。据此，在检测出磁标识带32(计算出虚拟标识带32i的位置)的情况下，工作命令执行处理部52能够执行下一工作命令。在该情况下，也能够由一个系统来接受磁标识传感器24的输出和虚拟标识传感器处理部46的输出并进行切换处理。

另外，虚拟标识传感器处理部46使用AGV10的当前位置和虚拟标识带布局数据来计算虚拟标识带32i的位置。据此，虚拟标识传感器处理部46成为与使用实际的磁标识带32的情况大致同等的输出方式。其结果，工作命令执行处理部52能够使用磁标识传感器24的检测结果和虚拟标识传感器处理部46的计算结果中的任一结果。

因此，在本实施方式中，能够与有无铺设磁导轨14和磁标识带32无关而使AGV10行驶，且依次执行赋予该AGV10的工作命令。

另外，由于虚拟标识带布局数据是规定范围的数值数据，因此，能够使标识带数据存储部44的存储容量较小。另外，使虚拟标识传感器66的位置与磁标识传感器24的设置位置一致，判断虚拟标识传感器66的位置是否位于线段数据的范围内，据此，由虚拟标识传感器处理部46计算出的虚拟标识传感器66的位置的精度提高，并且，能够得到与磁标识传感器24检测到实际的磁标识带32时同样的计算结果。

另外，在AGV10的前方的车宽方向的两侧分别配置有2个磁标识传感器24，虚拟标识传感器处理部46以当前位置为基准，将AGV10上的2个磁标识传感器24的设置位置设定为2个虚拟标识传感器66的位置，比较2个虚拟标识传感器66的位置与虚拟标识带布局数据，来判断该各位置是否位于线段数据的范围内。据此，工作命令执行处理部52能够根据经由标识传感器切换处理部48输入的虚拟标识传感器处理部46的判断结果，准确地判断下一工作命令的执行。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在没有脱离本发明的要旨的范围内采用各种结构。

Claims (6)

1.一种自动搬运车(10)，该自动搬运车(10)能够沿实际铺设的导轨(14)行驶，

该自动搬运车(10)的特征在于，

具有实际导向传感器(22)、当前位置获取部(34)、导轨数据存储部(36)、虚拟导向传感器处理部(38)、导向传感器切换处理部(40)和位置姿势计算部(42)，其中，

所述实际导向传感器(22)通过检测所述导轨(14)来输出检测到的所述导轨(14)的位置；

所述当前位置获取部(34)获取所述自动搬运车(10)的当前位置；

所述导轨数据存储部(36)将与虚拟设定的导轨(14i)有关的数据作为导轨数据来进行存储；

所述虚拟导向传感器处理部(38)使用所述当前位置和所述导轨数据来计算所述虚拟的导轨(14i)的位置；

所述导向传感器切换处理部(40)切换所述实际导向传感器(22)或所述虚拟导向传感器处理部(38)的输出；

所述位置姿势计算部(42)根据经由所述导向传感器切换处理部(40)输入的导轨(14、14i)的位置来计算所述自动搬运车(10)的位置姿势。

2.根据权利要求1所述的自动搬运车(10)，其特征在于，

所述当前位置获取部(34)获取所述自动搬运车(10)的中心位置(62)来作为所述当前位置，

所述导轨数据是至少具有起点位置、终点位置和所述虚拟导轨(14i)的宽度的线段数据，

所述虚拟导向传感器处理部(38)以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车(10)上的所述实际导向传感器(22)的设置位置设定为虚拟导向传感器(60)的位置，

所述虚拟导向传感器处理部(38)比较所述虚拟导向传感器(60)的位置与所述导轨数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

3.根据权利要求2所述的自动搬运车(10)，其特征在于，

在所述自动搬运车(10)的前方和后方，沿车宽方向分别配置多个所述实际导向传感器(22)，

所述虚拟导向传感器处理部(38)以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车(10)上的各所述实际导向传感器(22)的设置位置设定为所述虚拟导向传感器(60)的位置，

所述虚拟导向传感器处理部(38)比较所述虚拟导向传感器(60)的位置与所述导轨数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的自动搬运车(10)，其特征在于，

在所述导轨(14)附近设有标识带(32)，该标识带(32)用于使所述自动搬运车(10)识别对该自动搬运车(10)的行驶进行指示的指示内容，

所述自动搬运车(10)具有实际标识传感器(24)、标识带数据存储部(44)、虚拟标识传感器处理部(46)、标识传感器切换处理部(48)和工作命令执行处理部(52)，其中，

所述实际标识传感器(24)检测所述标识带(32)；

所述标识带数据存储部(44)将与虚拟设定的标识带(32i)有关的数据作为标识带数据来进行存储；

所述虚拟标识传感器处理部(46)使用所述当前位置和所述标识带数据来计算所述虚拟标识带(32i)的位置；

所述标识传感器切换处理部(48)切换所述实际标识传感器(24)或所述虚拟标识传感器处理部(46)的输出；

所述工作命令执行处理部(52)根据经由所述标识传感器切换处理部(48)输入的标识带(32、32i)的位置，来判断是否应该结束对所述自动搬运车(10)的当前的工作命令而执行下一工作命令。

5.根据权利要求4所述的自动搬运车(10)，其特征在于，

所述标识带数据是具有中心位置(62)、姿势以及所述虚拟标识带(32i)的全长和宽度的线段数据，

所述虚拟标识传感器处理部(46)以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车(10)上的所述实际标识传感器(24)的设置位置设定为虚拟标识传感器(66)的位置，

所述虚拟标识传感器处理部(46)比较所述虚拟标识传感器(66)的位置与所述标识带数据，来判断该位置是否位于所述线段数据的范围内。

6.根据权利要求5所述的自动搬运车(10)，其特征在于，

在所述自动搬运车(10)的前方的车宽方向上的两侧分别配置2个所述实际标识传感器(24)，

所述虚拟标识传感器处理部(46)以所述当前位置为基准，将所述自动搬运车(10)上的2个所述实际标识传感器(24)的设置位置设定为2个所述虚拟标识传感器(66)的位置，

所述虚拟标识传感器处理部(46)比较2个所述虚拟标识传感器(66)的位置与所述标识带数据，来判断该各位置是否位于所述线段数据的范围内。