JP2002278625A - バッテリを搭載した無人走行車の制御システム及びバッテリの自動リフレッシュ充放電制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフレッシュ充放電を自動化して作業者が無
人走行車をシステムから移動させたりする作業をせずに
済むような無人走行車の制御システムを提供する。 【解決手段】 Ｎｉｃｄ電池をバッテリとして搭載した
無人走行車と、バッテリに対して自動リフレッシュ充放
電を行うための充放電ステーション１５と、搬送要求指
示を発行するためのホスト部１１と、前記搬送要求指示
をもとに空いている無人走行車に搬送指示を発行すると
共に、所望の無人走行車に対してリフレッシュ充放電の
日時を予約することのできる配車管理部１２とを含む。
配車管理部は、予約された無人走行車に対してその予約
日時以降に搬送作業が割り当てられなくなると、当該無
人走行車に充放電ステーションでの自動リフレッシュ充
放電を指示することにより、自動的にリフレッシュ充放
電が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無人搬送台車や無
人フォークリフトのような無人走行車の制御システム及
び無人走行車に搭載されたバッテリの自動リフレッシュ
充放電制御方法に関し、特にＮｉｃｄ電池によるバッテ
リを搭載した無人走行車の制御システム及びバッテリの
自動リフレッシュ充放電制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の無人搬送台車では、そこに搭載さ
れたバッテリに対する充電方式として急速自動充電方式
が採用されており、２４時間操業に対処している。ま
た、バッテリ自体もシールド（密閉）式になっており、
バッテリの補水作業及び充電のためにバッテリを無人搬
送台車から取り外すという交換作業等のメンテナンスは
ほとんど無くなりつつある。

【０００３】以下に、充電制御システムと給電装置の一
例について簡単に説明する。

【０００４】充電制御システムとしては、あらかじめ定
められた短時間で急速充電を行う周回充電ステーション
を設けると共に、所定の長時間をかけて消費した電力を
補充する複数のリリーフ充電ステーションを設け、無人
搬送車の蓄電池の充電状態に基づいて、周回充電ステー
ションで充電を行うかあるいは、リリーフ充電ステーシ
ョンで充電を行うかを判定して、判定結果に基づいて、
無人搬送車に対してピットインすべき充電ステーション
に向かっての走行を指令することにより、無人搬送車の
蓄電池ヘの充電を、システムの運行中に行えるようにし
た無人搬送車の制御システムが提案されている（例え
ば、特開平１１−２４２５２２号）。

【０００５】一方、上記のような充電制御システムに適
用可能な給電装置として、以下のような装置が提案され
ている（例えば、特開平５−９１６０４号）。無人搬送
車に集電ユニットを設け、充電ステーション側には給電
ユニットを設ける。集電ユニットは、直流入力側の正、
負極の２つの可動接触子と、直流出力側の正極の１つの
可動接触子とから成る可動接触部と、この可動接触部を
移動させる移動手段と、２つの可動接触子の一方と１つ
の可動接触子との間に接続された充電コンタクタを具備
している。給電ユニットは、集電ユニットに対向可能に
配置されており、可動接触部の移動した先端でそれぞれ
の可動接触子に接触する固定接触部と、充電器と、充電
時電圧調整器を具備している。固定接触部は、直流入力
側の正、負極の２つの固定接触子と直流出力側の正極の
固定接触子とから成る。充電器は、直流入力側の正、負
極の２つの固定接触子に接続され、充電時電圧調整器
は、直流入力側の正、負極と直流出力側の正極の各固定
接触子に接続されている。

【０００６】上記のような充電制御システム及び給電装
置を採用することにより、２４時間操業に対処すること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリと
しては、様々なタイプのものがあるが、Ｎｉｃｄ電池が
多用されている。しかし、Ｎｉｃｄ電池の場合、１〜２
ケ月毎に電池の、いわゆるメモリ効果を除去するために
リフレッシュ充放電を実施する必要がある。この場合の
充電は急速自動充電方式とは異なり、無人搬送台車をシ
ステムから外したうえでバッテリにコネクタを人手で接
続し充放電する方式が主流である。このため、バッテリ
関係については完全なメンテナンスフリーになっていな
いのが現状である。

【０００８】つまり、これまでのＮｉｃｄ電池をバッテ
リとして搭載した無人搬送台車の充電制御システムは、
通常の搬送作業の合間又は定期的（１０〜２０分毎）に
急速自動充電可能なところで短時間（２〜３分）の充電
を行っている。しかし、メモリ効果を除去するリフレッ
シュ充放電は、約１〜２ケ月毎に一度行う頻度である。
このため、リフレッシュ充放電は自動制御ではなく休日
や搬送作業の少ない日に対象となる無人搬送台車を作業
者が充放電装置まで移動させてリフレッシュ充放電する
方式が採られている。よって、作業者はリフレッシュ充
放電時には充電器の操作及び無人搬送台車を移動させる
作業が発生している。また、約１〜２ケ月ずつの頻度の
ため複数号機の無人搬送台車がシステム内に存在する場
合は各号機のリフレッシュ充放電実施日を記録し管理す
る必要があり、休日の作業及び記録の保存等の余分な作
業が発生している。

【０００９】これまでのリフレッシュ充放電の作業の流
れについて説明すると、以下の通りとなる。

【００１０】台帳等によりリフレッシュ充放電日を調
査する。 搬送作業の無い日／時刻に出勤する。 無人搬送台車をシステムより外し、リフレッシュ充放
電ステーションに移動させ、無人搬送台車をリフレッシ
ュ充放電器に接続する。 手動でリフレッシュ充放電開始ボタンを押し、放電一
充電を行う（この間はリフレッシュ充放電器で自動制御
され、所要時間は約１０時間）。 リフレッシュ充放電完了後、無人搬送台車をリフレッ
シュ充放電器から切り離す。 無人搬送台車を立ち上げ、システム内に入れる。

【００１１】上記の説明で明らかなように、これまでの
リフレッシュ充放電方法は、作業者に多大な負担を与え
ていた。

【００１２】そこで、本発明の課題は、リフレッシュ充
放電を自動化して作業者が無人走行車をシステムから移
動させたりする作業をせずに済むような無人走行車の制
御システムを提供することにある。

【００１３】本発明の他の課題は、無人走行車の自動リ
フレッシュ充放電制御方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｎｉｃ
ｄ電池をバッテリとして搭載した無人走行車における前
記バッテリに対して自動リフレッシュ充放電を行うため
の充放電ステーションと、搬送要求指示を発行するため
のホスト手段と、前記搬送要求指示をもとに前記無人走
行車に搬送指示を発行すると共に、前記無人走行車に対
してリフレッシュ充放電の日時を予約することのできる
配車管理手段とを含み、前記配車管理手段は、予約され
た無人走行車に対してその予約日時以降に搬送作業が割
り当てられなくなると、当該無人走行車に前記充放電ス
テーションでの自動リフレッシュ充放電を指示すること
により、自動的にリフレッシュ充放電が実行されるよう
にしたことを特徴とするバッテリの自動リフレッシュ充
放電制御方法が提供される。

【００１５】本発明によればまた、Ｎｉｃｄ電池をバッ
テリとして搭載した複数の無人走行車と、前記バッテリ
に対して自動リフレッシュ充放電を行うための充放電ス
テーションと、搬送要求指示を発行するためのホスト手
段と、前記搬送要求指示をもとに空いている無人走行車
に搬送指示を発行すると共に、所望の無人走行車に対し
てリフレッシュ充放電の日時を予約することのできる配
車管理手段とを含み、前記配車管理手段は、予約された
無人走行車に対してその予約日時以降に搬送作業が割り
当てられなくなると、当該無人走行車に前記充放電ステ
ーションでの自動リフレッシュ充放電を指示することに
より、自動的にリフレッシュ充放電が実行されるように
したことを特徴とする無人走行車の制御システムが提供
される。

【００１６】本制御システムにおいては、前記配車管理
手段はモニタを備え、該モニタには無人走行車別に、前
回のリフレッシュ充放電実施日、前回のリフレッシュ充
放電実施日からの経過日数のうちの少なくとも一方を表
示可能であり、該モニタ上にて前記予約を行うと共に、
予約の変更、キャンセルが可能であるようにされること
が望ましい。

【００１７】本制御システムにおいてはまた、前記充放
電ステーションの状態管理を行うためのステーション管
理手段を更に備え、前記配車管理手段は、前記ステーシ
ョン管理手段からの管理情報に基づいて、ある予約日時
に達した時に前記充放電ステーションが使用不可である
場合には、使用可となるまで前記自動リフレッシュ充放
電の指示を保持し、使用可となるまで他の搬送を行わせ
る。

【００１８】本制御システムにおいては更に、前記配車
管理手段からの搬送指示をもとに、各無人走行車の走行
を管制する走行管制手段が更に含まれても良い。

【００１９】本制御システムにおいては更に、前記バッ
テリを急速充電するための急速充電ステーションを複数
備える場合、前記ステーション管理手段は、これら複数
の急速充電ステーションの状態管理をも行うようにされ
る。

【００２０】

【作用】本発明においては、無人走行車のバッテリとし
て使用するＮｉｃｄ電池のメモリ効果を定期的に除去す
るリフレッシュ充放電を休日又は搬送作業の少ない日に
無人走行車を選択して予め作業者が予約し、予約日時以
降で搬送作業が割り当てられなくなると予約した無人走
行車のバッテリに自動リフレッシュ充放電を実施する制
御を行うことにより、作業者はバッテリに関し直接の作
業を無くすことができ、安全・省力化の向上が図れる。

【００２１】

【発明の実施の形態】はじめに、図２を参照して、本発
明による制御システムが適用される無人搬送ラインにつ
いて説明する。図２において、複数の移載ステーション
２１に沿って走行軌道２２が敷設され、この走行軌道２
２上を複数の無人搬送台車２０が搬送作業のために走行
している。走行軌道２２から退避した位置に複数の急速
充電ステーション２３が配置され、急速充電ステーショ
ン２３とは別の位置にリフレッシュ充放電のための充放
電ステーション２４も配置されている。２５はＡＤＭ端
末であり、ここに備えられたモニタ及び入力装置により
作業者は様々な設定を行う。上記の構成の他に、ＡＤＭ
端末２５と接続した制御装置（図示せず）があり、この
制御装置は無線あるいは走行軌道２２を通した経路で無
人搬送台車２０に指示を送る。

【００２２】次に、図１を参照して、本発明を図２のよ
うな無人搬送ラインに適用した場合の制御システムにつ
いて説明する。図１において、ホスト部１１は、被搬送
物の在庫管理・入出庫の搬送要求指示の発行を行う。配
車管理部１２は、ホスト部１１からの搬送要求指示をも
とに空いている無人搬送台車に搬送指示を渡す機能と、
リフレッシュ充放電の予約機能を持つ。予約は、作業者
がＡＤＭ端末２５（図２）において対象となる無人搬送
台車を選択して日時を入力することで行われる。配車管
理部１２は、作業者が入力した予約時刻以降に、該当す
る無人搬送台車に対する搬送要求指示が無ければリフレ
ッシュ充放電の指示を出す。

【００２３】走行管制部１３は、配車管理部１２からの
搬送指示をもとに、各無人搬送台車の走行を管制して、
無人搬送台車同士の追突防止や交差点における衝突回避
を実行する。

【００２４】ステーション管理部１４は、リフレッシュ
充放電を実行する充放電ステーション２４の状態を管理
する。この管理情報は配車管理部１２に送られる。その
結果、配車管理部１２では、充放電ステーション２４の
充放電器が故障等で使用不可である旨の情報を受けた場
合は、予約時刻に達してもリフレッシュ充放電の指示を
保持し、充放電ステーション２４が復旧した旨の情報を
受けた後自動でリフレッシュ充放電の指示を出す。配車
管理部１２ではまた、予約日時が急遽稼働日になった場
合に対処するため、予約の変更あるいはキャンセル機能
も有している。

【００２５】なお、ホスト部１１〜ステーション管理部
１４は、機能毎に説明するために分けられているが、こ
れらの機能は実際には、図２で説明した制御装置におけ
る１台のパーソナルコンピュータ等により実現される。
また、この種の制御システムに備えられる充放電ステー
ション２４は、周知であるので詳しい説明は省略する。
充放電ステーション２４は、通常、リフレッシュ充放電
の頻度から１台で済む場合が多いが、充放電ステーショ
ン２４の他に、前に述べたように、バッテリに急速充電
を行うための急速充電ステーション２３（図２）を複数
備えている。このため、ステーション管理部１４では、
充放電ステーション２４の状態管理のみならず、複数の
急速充電ステーション２３の状態管理をも行う。つま
り、複数の急速充電ステーション２３のどれが使用可能
であるかとか、どれが空いているかという状態管理を行
い、逐次、配車管理部１２に報告する。配車管理部１２
では、この報告情報に基づいて急速充電を行う必要のあ
る無人搬送台車に対して移動すべき急速充電ステーショ
ンを指示する。

【００２６】リフレッシュ充放電や急速充電を受けるた
めの給電装置は、接触子の自動接続が可能なものであれ
ば、前に述べた給電装置を含めてどのようなものでも良
い。

【００２７】以下に、ＡＤＭ端末２５におけるモニタの
表示項目、入力項目を示す。

【００２８】１．リフレッシュ充放電実施予約年月日時
刻は作業者が入力装置に入力するものとし、搬送作業の
無い日や、搬送頻度の少ない日時を選んで入力装置に入
力する。 ２．予約の実施・変更あるいはキャンセルがある場合、
作業者が入力装置に入力する。 ３．前回リフレッシュ充放電実施日が参照用のデータと
してモニタに表示される。 ４．前回の実施日からの経過日数が参照用データとして
モニタに表示される。なお、上記の３、４は一方を表示
するだけでも良い。

【００２９】次に、図３をも参照してリフレッシュ充放
電の予約設定の流れについて説明する。

【００３０】Ａ．予約設定に先立ち、作業者は無人搬送
台車の稼働率が減少する日、週末／連休等の稼働停止日
を選択する（ステップＳ１）。 Ｂ．作業者はモニタより前回のリフレッシュ充放電日の
確認を行う。このために、モニタにはシステム内に入っ
ているすべての号機の情報が表示される。そして、２ケ
月経過を予想し、対象となる号機を選択する（ステップ
Ｓ２）。 Ｃ．次に、予想した２ケ月経過で、一番近い休日・稼働
頻度の少ない日を決める。そして、モニタ上の「リフレ
ッシュ充放電実施日時」の項目（デフォルトで現在の日
時が出ている）に日時を入力し、「実行」ボタンを押し
決定する（ステップＳ３）。 Ｄ．スケジュール変更等で実施日を変更あるいはキャン
セルする場合は該当する号機を選択し「変更」あるいは
「キャンセル」を押して変更あるいはキャンセルする
（変更、キャンセルは予約時刻までは受け付けるが、そ
れ以降は受け付けないようにする）（ステップＳ４、Ｓ
５）。

【００３１】上記の予約設定は複数台に対して行うこと
ができる。

【００３２】続いて、図４をも参照して、実際の制御・
運用について説明する。

【００３３】ａ．予約を受けた無人搬送台車がその予約
日時を過ぎると（ステップＳ６）、その無人搬送台車の
搬送作業が終了しているか判別し（ステップＳ７）、搬
送作業が完了していなければそのまま継続させるように
し（ステップＳ８）、配車管理部１２は現作業完了まで
リフレッシュ充放電の指示を発行しない。 ｂ．充放電ステーション２４は空いているか、そして正
常であるかの判別が行われ（ステップＳ９）、正常な充
放電ステーションが無い場合はリフレッシュ充放電の指
示は保持され、復旧後に予約のキャンセルが無ければ実
行に移される（ステップＳ１０、Ｓ１１）。予約のキャ
ンセルがあった場合には、図３のステップＳ１に戻る。
なお、充放電ステーション２４が複数の場合は、空いて
いる正常なステーションが割り当てられる。 ｃ．予約を受けた無人搬送台車の搬送作業完了で、かつ
充放電ステーション２４が正常な条件で始めてリフレッ
シュ充放電の指示が発行される（ステップＳ１２）。 ｄ．リフレッシュ充放電の指示を受けた無人搬送台車は
充放電ステーション２４へ移動し、自動リフレッシュ充
放電が始まる（ステップＳ１３）。 ｅ．自動リフレッシュ充放電が行われている間、充放電
が正常に行われているかの判別が行われ（ステップＳ１
４）、異常が発生した場合にはステップＳ１５に移行し
てエラー処理が行われる。 ｆ．リフレッシュ充放電が正常に終了すると（ステップ
Ｓ１６）、ＡＤＭ端末２５においてその日時が記憶され
る（ステップＳ１７）。 ｇ．続いて、リフレッシュ充放電が終了した無人搬送台
車に搬送要求指示があると作業が割り当てられ、通常の
搬送作業に移行する（ステップＳ１８）。

【００３４】なお、１台の無人搬送台車がリフレッシュ
充放電中に、他の無人搬送台車の予約時刻に達した場合
は、先行している無人搬送台車の充放電が完了後、割り
付けられる。

【００３５】以下に、従来方式に比べて優れている点を
あげる。

【００３６】（１）作業者はリフレッシュ充放電を実施
する日／時刻に居る必要がない。また、通常の作業中に
設定すればよい。 （２）作業者は無人搬送台車のシステムからのアウト／
インの作業が不要である。 （３）作業者はバッテリの脱着・充放電器の操作が不要
である。

【００３７】なお、本発明の適用分野は、無人搬送台車
に限らず、Ｎｉｃｄ電池を使用する、例えば無人フォー
クリフトのようなあらゆる無人走行車にわたる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、Ｎｉｃｄ電池をバッテ
リとして使用した２４時間稼働の無人搬送台車の運用で
リフレッシュ充放電を自動化することにより、バッテリ
の完全なメンテナンスフリー化が達成できる。

【００３９】特に、複数台の無人搬送台車がシステムに
存在する場合では各週末がリフレッシュ充放電日になる
ため作業者は休日に出勤しなければならない。この場
合、費用は年間だと多大となる。しかし、本発明によれ
ば休日に設定しなければならないことはないので、コス
ト削減効果が大きい。

【００４０】＜例＞２４時間操業、日曜日のみ稼働無
し、無人搬送台車４台のシステム、リフレッシュ充放電
の頻度は１ケ月に１度とする。

【００４１】リフレッシュ充放電は２台／２ｗｋｓで、
１回の充放電時間は１０ｈｒとすると、作業者は１１時
間の出勤となる。この場合の手当てを４０，０００円と
すると、４０，０００／日×１人×２５週＝１，００
０，０００円／年の費用削減を実現できる改善となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を無人搬送台車による搬送ラインに適用
した場合の制御システムの構成図である。

【図２】本発明が適用される無人搬送台車による搬送ラ
インの一例を示した図である。

【図３】本発明によるリフレッシュ充放電の予約設定の
流れを説明するためのフローチャート図である。

【図４】本発明によるリフレッシュ充放電の実際の制御
・運用の流れを説明するためのフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１１ ホスト部 １２ 配車管理部 １３ 走行管制部 １４ ステーション管理部 ２０ 無人搬送台車 ２１ 移載ステーション ２２ 走行軌道 ２３ 急速充電ステーション ２４ 充放電ステーション ２５ ＡＤＭ端末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D035 AA05 5H030 AA03 AA04 AA06 AS08 BB18 FF51 FF52 5H301 AA01 AA09 BB07 CC03 DD07 DD11 DD17 EE02 EE12 EE17 KK02 KK12 KK14 LL04 LL12 QQ04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎｉｃｄ電池をバッテリとして搭載した
   無人走行車における前記バッテリに対して自動リフレッ
   シュ充放電を行うための充放電ステーションと、 搬送要求指示を発行するためのホスト手段と、 前記搬送要求指示をもとに前記無人走行車に搬送指示を
   発行すると共に、前記無人走行車に対してリフレッシュ
   充放電の日時を予約することのできる配車管理手段とを
   含み、 前記配車管理手段は、予約された無人走行車に対してそ
   の予約日時以降に搬送作業が割り当てられなくなると、
   当該無人走行車に前記充放電ステーションでの自動リフ
   レッシュ充放電を指示することにより、自動的にリフレ
   ッシュ充放電が実行されるようにしたことを特徴とする
   バッテリの自動リフレッシュ充放電制御方法。
2. 【請求項２】 Ｎｉｃｄ電池をバッテリとして搭載した
   複数の無人走行車と、 前記バッテリに対して自動リフレッシュ充放電を行うた
   めの充放電ステーションと、 搬送要求指示を発行するためのホスト手段と、 前記搬送要求指示をもとに空いている無人走行車に搬送
   指示を発行すると共に、所望の無人走行車に対してリフ
   レッシュ充放電の日時を予約することのできる配車管理
   手段とを含み、 前記配車管理手段は、予約された無人走行車に対してそ
   の予約日時以降に搬送作業が割り当てられなくなると、
   当該無人走行車に前記充放電ステーションでの自動リフ
   レッシュ充放電を指示することにより、自動的にリフレ
   ッシュ充放電が実行されるようにしたことを特徴とする
   無人走行車の制御システム。
3. 【請求項３】 請求項２記載の制御システムにおいて、
   前記配車管理手段はモニタを備え、該モニタには無人走
   行車別に、前回のリフレッシュ充放電実施日、前回のリ
   フレッシュ充放電実施日からの経過日数のうちの少なく
   とも一方を表示可能であり、該モニタ上にて前記予約を
   行うと共に、予約の変更、キャンセルが可能であること
   を特徴とする無人走行車の制御システム。
4. 【請求項４】 請求項２あるいは３記載の制御システム
   において、前記充放電ステーションの状態管理を行うた
   めのステーション管理手段を更に備え、前記配車管理手
   段は、前記ステーション管理手段からの管理情報に基づ
   いて、ある予約日時に達した時に前記充放電ステーショ
   ンが使用不可である場合には、使用可となるまで前記自
   動リフレッシュ充放電の指示を保持し、使用可となるま
   で他の搬送を行わせることを特徴とする無人走行車の制
   御システム。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかに記載の制御シ
   ステムにおいて、前記配車管理手段からの搬送指示をも
   とに、各無人走行車の走行を管制する走行管制手段を更
   に含むことを特徴とする無人走行車の制御システム。
6. 【請求項６】 請求項４あるいは５記載の制御システム
   において、前記バッテリを急速充電するための急速充電
   ステーションを複数備え、前記ステーション管理手段
   は、これら複数の急速充電ステーションの状態管理をも
   行うことを特徴とする無人走行車の制御システム。