JP2004094298A - 自走車両利用の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設定走行経路に沿って自動走行する障害物検出装置付き自走車両利用の搬送装置を改善する。
【解決手段】走行経路や速度等のマップデータＭＤを自走車両側に持たせ、当該自走車両１を前記マップデータＭＤに従って自動走行させるようにした搬送装置であって、前記自走車両には前方の障害物を検出する障害物検出用センサー３が設けられ、このセンサー３は、その検出エリアの大きさや平面形状等で決まる検出エリアパターンを変更し得るもので、切り換え可能な複数の検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５が予め設定され、前記マップデータＭＤは、走行経路中に設定した各走行区間毎の検出エリアパターン情報を含み、自走車両が各走行区間を走行するとき、前記検出エリアパターン情報に従って前記センサー３の検出エリアパターンが自動切り換えされる構成。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設定走行経路に沿って自動走行する自走車両利用の搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
更に詳述すると、本発明は、自走車両の走行経路を床側に敷設されたガイドレール、即ち、機械的に自走車両を支持案内するガイドレールで決定するのではなく、走行経路や速度等の走行情報（マップデータ）を自走車両側に持たせ、当該自走車両を前記走行情報に従って自動走行させるようにした搬送装置に関するものである。
【０００３】
この種の搬送装置は、特開平９−４４２４４号公報や特許第２５９５９８９号公報等によって従来周知であるが、搭乗運転者が手動運転するものではないので、走行方向前方の障害物を検出する障害物検出装置を搭載し、この障害物検出装置が自走車両の前方一定エリア内の障害物を検出したときに当該自走車両を減速させたり自動停止させるような制御が行われるように構成することが考えられる。この場合、自走車両の走行経路は、高速直進区間、壁沿いの直進区間、低速曲進区間、正面に壁等の障害物がある曲進区間、通路巾の狭い区間、低速走行区間、その他種々の区間の集合によって構成されており、従って、自走車両前方の障害物検出エリアも、当該自走車両の走行速度や走行区間の周囲の状況に応じて、走行の妨げにならない走行経路周辺の建屋の壁や柱、据え付け設備等を障害物として検出しないように、大きさや平面形状を変更しなければならない。
【０００４】
従来のこの種の搬送装置では、障害物検出エリアの大きさや平面形状を変更する、即ち、障害物検出エリアパターンを変えなければならない各走行区間毎に、床面側に障害物検出エリアパターン切換指示用のマークやＩＤタグを配設し、自走車両側に設けたセンサーで当該マークやＩＤタグから障害物検出エリアパターンの切換指示情報を読み取り、この読み取り情報に従って障害物検出エリアパターンを切り換えることが考えられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の対象とする搬送装置は、先に説明したように、自走車両自体に持たせた（内部記憶手段に記憶させた）走行情報に従って自走車両を自動走行させるものであるから、機械的に自走車両を支持案内するガイドレールを利用するものと比較して、走行経路レイアウトの変更が容易且つ安価に実施することが出来るものであるが、上記のような従来の構成では、床側に障害物検出エリアパターン切換指示用のマークやＩＤタグを配設しなければならないので、走行経路レイアウトを変更したい場合、床側の障害物検出エリアパターン切換指示用のマークやＩＤタグの位置変更も必要になり、走行経路レイアウトの変更が容易でなくなり、コストの大巾アップにもつながる結果になる。又、自走車両側に障害物検出エリアパターン切換えのための専用のセンサーも必要であり、自走車両のコストアップにもつながる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような従来の問題点を解消し得る自走車両利用の搬送装置を提供することを目的とするものであって、その手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、走行経路や速度等の走行情報（マップデータＭＤ）を自走車両１側に持たせ、当該自走車両１を前記マップデータＭＤに従って自動走行させるようにした搬送装置であって、前記自走車両１には前方の障害物を検出する障害物検出装置２が設けられ、この障害物検出装置２は、その検出エリアＥの大きさや平面形状等で決まる検出エリアパターンを変更し得るもので、切り換え可能な複数の検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５が予め設定され、前記マップデータＭＤは、走行経路１６中に設定した各走行区間Ｐ１−Ｐ２，Ｐ２−Ｐ３，Ｐ３−Ｐ４……毎の検出エリアパターン情報を含み、自走車両１が各走行区間Ｐ１−Ｐ２，Ｐ２−Ｐ３，Ｐ３−Ｐ４……を走行するとき、前記検出エリアパターン情報に従って前記障害物検出装置２の検出エリアパターンが自動切り換えされる構成となっている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適実施形態を添付図に基づいて説明すると、図１に於いて、１は設定走行経路に沿って自動走行する搬送用自走車両であって、走行方向前方の障害物を検出する障害物検出装置２を備えている。この障害物検出装置２は、自走車両１の前端に取り付けられたセンサー、例えば超音波、赤外線、可視光線、レーザー光線等の各種探査信号を照射して対象物からの反射回帰信号を検知信号として受信するタイプのセンサー３を使用するもので、平面視に於いて、図示のように自走車両１の前後方向中心線１ａに対して左右対称の一定範囲内に対し探査信号を左右連続的にスキャンニングするものである。
【０００８】
即ち、上記センサー３は、距離Ｌと、中心線１ａに対する左右それぞれの探査信号のスキャンニング角度＋θ〜−θで決まる最大扇形検出エリア内の物体を検知出来るものであるが、実際の障害物検出エリア（例えば、図１に於いて斜線を付した領域）Ｅは、単位スキャンニング角度毎の最大検知距離≦Ｌを設定することにより、前記最大扇形検出エリア内に納まる任意のパターンとすることが出来る。従って、前記一定最大扇形エリア内に物体が存在すると、当該物体からの反射回帰信号＝検知信号を受信することになるが、そのときのスキャンニング角度±θと物体までの距離Ｌ’（≦Ｌ）とで決まる検知位置が、設定されたパターンの障害物検出エリアＥ内に有るか又は当該エリアＥの外の領域（図１に於いて＊印を付した領域）に有るかを判定し、検知位置が障害物検出エリアＥ内に有ると判定されたときのみ、当該検知位置にある物体を障害物と認識させることが出来る。
【０００９】
上記のように、前記センサー３を使用する障害物検出装置２には、任意の障害物検出エリアパターンを設定することが出来るのであるが、図２に例示するいくつかの障害物検出エリアパターンを説明すると、図２Ａに示す直進高速用パターンＰＡ１は、センサー３の最大扇形検出エリアの左右両角部を前後方向境界線でカットした形状で、距離Ｌと巾Ｗの検出エリアＥを備え、図２Ｂに示す直進低速用パターンＰＡ２は、直進高速用パターンＰＡ１を短くした形状で、距離Ｌｓ（＜Ｌ）と巾Ｗの検出エリアＥを備え、図２Ｃに示す壁沿い高速用パターンＰＡ３は、直進高速用パターンＰＡ１の左右片側をカットした非対称形の検出エリアＥ（図示例は左側をカットした壁左側用、壁右側用はこの左右反転パターン）を備え、図２Ｄに示す通路低速通過用パターンＰＡ４は、直進低速用パターンＰＡ２の左右をカットした形状の、距離Ｌｓと巾Ｗｓ（＜Ｗ）の検出エリアＥを備え、図２Ｅに示す曲進低速用パターンＰＡ５は、直進低速用パターンＰＡ２の左右片側の前側を斜めにカットした非対称形の検出エリアＥ（図示例は左側をカットした右曲進用、左曲進用はこの左右反転パターン）を備えたものである。
【００１０】
図２に例示したいくつかの障害物検出エリアパターンは、代表的なパターンを示すもので、この例示するパターン以外の障害物検出エリアパターンも必要に応じて、例えば上記の各パターンＰＡ１〜ＰＡ５を組み合わせる等して、任意に設定することが出来る。
【００１１】
上記の搬送用自走車両１の走行制御系を図３に基づいて説明すると、走行する当該自走車両１は、現在位置及び現在向きデータ（以下、現在走行データという）ＲＤを従来周知の各種の方法で単位時間おきに自動検出する機能１０と、当該自走車両１の記憶手段（メモリー）１１に設定記憶された走行経路や速度等の走行情報（以下、マップデータという）ＭＤと前記現在走行データＲＤとを照合して、マップデータＭＤ上の走行制御地点に到達したか否かを単位時間おきに自動検出する比較機能１２と、マップデータＭＤ上の走行制御地点に到達したときに出力される加減速／停止指令と操向指令、即ち、走行制御指令に基づき、走行用モーター１３及び操向用モーター１４を自動制御する走行用コントローラー１５とを備え、この走行制御系の作用により、例えば図４に示すような設定走行経路１６に沿って自律走行することが出来る。
【００１２】
図４に示す前記設定走行経路１６は、直進区間、右曲進区間、及び左曲進区間の組み合わせから形成された無端状のもので、停止ステーションＳ１〜Ｓ３を備えており、前記マップデータＭＤは、この設定走行経路１６に基づいて作成され、各走行区間の始端位置（終端位置）や各停止ステーションＳ１〜Ｓ３毎に加減速指令、停止指令、右操向指令、左操向指令等の走行制御指令を出力する走行制御地点が設定されているが、本発明では、更に障害物検出エリアパターンが異なる毎に走行区間が設定されている。
【００１３】
即ち、直進高速用パターンＰＡ１が設定された直進高速走行区間Ｐ２−Ｐ３，Ｐ１３−Ｐ１４，Ｐ１５−Ｐ１６，Ｐ２０−Ｐ２１，Ｐ２２−Ｐ２３、直進低速用パターンＰＡ２が設定された直進低速走行区間Ｐ１−Ｐ２，Ｐ６−Ｐ７，Ｐ８−Ｐ９，Ｐ１０−Ｐ１１，Ｐ１７−Ｐ１８，Ｐ２３−Ｐ２４、壁沿い高速用パターンＰＡ３が設定された壁沿い高速走行区間Ｐ４−Ｐ５、通路低速通過用パターンＰＡ４が設定された通路低速通過区間Ｐ１２−Ｐ１３、曲進低速用パターンＰＡ５（左曲進用は図示の左右反転パターン）が設定された曲進低速走行区間Ｐ３−Ｐ４，Ｐ５−Ｐ６，Ｐ９−Ｐ１０，Ｐ１１−Ｐ１２，Ｐ１４−Ｐ１５，Ｐ１６−Ｐ１７，Ｐ１７−Ｐ２０，Ｐ２１−Ｐ２２、及び障害物検知位置に関係なく障害物検出信号を出力しないか又はセンサー３の電源がオフされるように設定された障害物検出オフ区間Ｐ７−Ｐ８，Ｐ１８−Ｐ１９，Ｐ２４−Ｐ１が設定されている。
【００１４】
壁沿い高速走行区間Ｐ４−Ｐ５は、走行経路の左右片側（図示例は左側）にある建屋の壁等１７を障害物として検出させないための区間であり、通路低速通過区間Ｐ１２−Ｐ１３は、走行経路の左右両側にある建屋の壁等１８で狭められた通路を走行するときに当該建屋の壁等１８を障害物として検出させないための区間であり、障害物検出オフ区間Ｐ７−Ｐ８，Ｐ１８−Ｐ１９，Ｐ２４−Ｐ１
は、停止ステーションＳ１〜Ｓ３に設置されているコンベヤ等の荷移載設備等１９を障害物として検出させないための区間である。尚、停止ステーションＳ１，Ｓ２は走行経路の左右片側に荷移載設備等１９を備えているので、この荷移載設備等１９がある側のみを障害物検出エリアから除くように、直進低速用パターンＰＡ２の左右片側をカットしたパターン、換言すれば、壁沿い高速用パターンＰＡ３の距離ＬをＬｓに変えたパターンを設定しておき、このパターンを区間Ｐ７−Ｐ８，Ｐ２４−Ｐ１に適用しても良い。
【００１５】
上記のように設定走行経路１６上に設定された障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５毎の各走行区間情報、即ち、障害物検出エリアパターンを切り換える位置となる各走行区間の始端位置Ｐ１〜Ｐ２４の位置データと、各始端位置Ｐ１〜Ｐ２４毎の障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５との組み合わせ情報がマップデータＭＤに組み込まれる。一方、自走車両１には、図３に示すように、各障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５を設定記憶させておく記憶手段（メモリー）２０と、前記センサー３からの検知信号２１からその検知物体の位置（距離Ｌ’とスキャンニング角度±θ）を判定する検知位置判定機能２２と、当該検知位置判定機能２２で判定された検知物体の位置が、障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５の内、そのとき選択されている１つの障害物検出エリアパターン内に入るか否かを判定して、入る場合は障害物検出信号２３を出力する比較機能２４とが設けられている。
【００１６】
而して、マップデータＭＤと現在走行データＲＤとが比較機能１２で照合され、現在走行データＲＤとマップデータＭＤ上の各障害物検出エリアパターンを切り換える位置Ｐ１〜Ｐ２４のデータとが一致したとき、即ち、自走車両１が各障害物検出エリアパターンを切り換える位置Ｐ１〜Ｐ２４に到達したとき、当該位置Ｐ１〜Ｐ２４に対応して設定されている障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５の１つに切り換えるための障害物検出エリアパターン切換指令２５が前記比較機能１２から出力され、このパターン切換指令２５により、記憶手段２０に設定されている障害物検出エリアパターンＰＡ１〜ＰＡ５の内の対応する１つの障害物検出エリアパターンが選定され、この選定された１つの障害物検出エリアパターンが比較機能２４に於ける比較処理の対象として使用される。
【００１７】
従って、上記構成によれば、例えば停止ステーションＳ１〜Ｓ３で停止していた自走車両１が発進指令を受けて低速発進すると、直進低速走行区間Ｐ１−Ｐ２，Ｐ８−Ｐ９，Ｐ１８−Ｐ１７の入口Ｐ１，Ｐ８，Ｐ１８を通過するとき、障害物検出オフ状態から当該直進低速走行区間に設定されている直進低速用パターンＰＡ２に切り換えられ、センサー３は、図２Ｂに示す検出距離が短い障害物検出エリアＥ内に入った物体のみを障害物として検出する状態で当該直進低速走行区間Ｐ１−Ｐ２，Ｐ８−Ｐ９，Ｐ１８−Ｐ１７を直進低速走行する。そして、自走車両１が直進高速走行区間Ｐ２−Ｐ３，Ｐ１３−Ｐ１４，Ｐ１５−Ｐ１６，Ｐ２０−Ｐ２１，Ｐ２２−Ｐ２３の入口Ｐ２，Ｐ１３，Ｐ１５，Ｐ２０，Ｐ２２を通過するとき、当該直進高速走行区間に設定されている直進高速用パターンＰＡ１に切り換えられ、センサー３は、図２Ａに示す検出距離が最大の障害物検出エリアＥ内に入った物体を障害物として検出する状態で当該直進高速走行区間Ｐ２−Ｐ３，Ｐ１３−Ｐ１４，Ｐ１５−Ｐ１６，Ｐ２０−Ｐ２１，Ｐ２２−Ｐ２３を直進高速走行する。
【００１８】
自走車両１が曲進低速走行区間Ｐ３−Ｐ４，Ｐ５−Ｐ６，Ｐ９−Ｐ１０，Ｐ１１−Ｐ１２，Ｐ１４−Ｐ１５，Ｐ１６−Ｐ１７，Ｐ１７−Ｐ２０，Ｐ２１−Ｐ２２に達すると、低速に減速されると共に左右何れかに曲進走行することになるが、この曲進低速走行区間の入口Ｐ３，Ｐ５，Ｐ９，Ｐ１１，Ｐ１４，Ｐ１６，Ｐ１７，Ｐ２１を通過するとき、当該曲進低速走行区間に設定されている右曲進低速用パターンＰＡ５又はこれの左右反転パターンである左曲進低速用パターンに切り換えられ、センサー３は、自走車両１の進む右前方又は左前方のみを検出エリアとするように左側又は右側がカットされ且つ検出距離が短い障害物検出エリアＥ（図２Ｅは右曲進用）内に入った物体のみを障害物として検出する状態で当該曲進低速走行区間Ｐ３−Ｐ４，Ｐ５−Ｐ６，Ｐ９−Ｐ１０，Ｐ１１−Ｐ１２，Ｐ１４−Ｐ１５，Ｐ１６−Ｐ１７，Ｐ１７−Ｐ２０，Ｐ２１−Ｐ２２を右又は左に曲進低速走行することになる。
【００１９】
自走車両１が壁沿い高速走行区間Ｐ４−Ｐ５に入ったときは、当該壁沿い高速走行区間Ｐ４−Ｐ５に設定されている壁沿い高速用パターンＰＡ３に切り換えられ、センサー３は、左側に接近している壁等１７を検出しないように左側がカットされ且つ検出距離が最大の、図２Ｃに示す障害物検出エリアＥ内に入った物体を障害物として検出する状態で当該壁沿い高速走行区間Ｐ４−Ｐ５を高速直進走行することになる。
【００２０】
又、自走車両１が低速走行状態で停止ステーションＳ１〜Ｓ３に到着して停止するときは、障害物検出オフ区間Ｐ７−Ｐ８，Ｐ１８−Ｐ１９，Ｐ２４−Ｐ１に入っているので、障害物検知位置に関係なく障害物検出信号を出力しないか又はセンサー３の電源がオフされており、当該停止ステーションＳ１〜Ｓ３の荷移載設備等１９を障害物として検出することはない。更に、自走車両１が通路低速通過区間Ｐ１２−Ｐ１３を低速で走行通過するときは、その入口Ｐ１２で通路低速通過用パターンＰＡ４、即ち、図２Ｄに示すように幅が狭く検出距離の短い障害物検出エリアＥに切り換えられ、走行経路の左右両側にある建屋の壁等１８を障害物として検出させることなく通路低速通過区間Ｐ１２−Ｐ１３を低速で走行通過させることが出来る。
【００２１】
尚、図４に示す各障害物検出エリアパターンの切換位置、即ち、マップデータＭＤ上の各障害物検出エリアパターンの切換地点は、加減速や操向指令を出力するマップデータＭＤ上の走行制御地点に兼用させることが出来る。
【００２２】
又、上記実施形態では、検出エリアの大きさや平面形状等で決まる検出エリアパターンを変更し得る障害物検出装置２として、障害物検出信号を出力する障害物検出エリア（例えば、図１に於いて斜線を付した領域）Ｅを、センサー３の単位スキャンニング角度毎の最大検知距離≦Ｌを設定することにより任意のパターンに変更出来るタイプのものを利用したが、これに限定されるものではなく、例えば、障害物検出用センサーの向きを機械的に変更する方式（検出方向の変更）、水平方向スキャンニング巾（角度）を機械的に変更する方式（検出巾の変更）、電気的に検出距離を変更する方式等、従来周知の任意の形式のものを活用出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上のように実施し且つ使用することが出来るものであって、係る本発明の自走車両利用の搬送装置によれば、障害物検出エリアパターン切換可能な障害物検出装置を備えた自走車両を使用し、当該自走車両側に持たせた走行経路や速度等の走行情報（マップデータ）に従って当該自走車両を自動走行させるようにした搬送装置であって、走行経路中に設定した各走行区間毎の障害物検出エリアパターン情報を前記、予め設定された複数の検出エリアパターンから選択して切り換えさせるための検出エリアパターン切換情報を前記マップデータに含ませ、前記マップデータに従って自走車両が各走行区間を走行するとき、前記検出エリアパターン情報に従って前記障害物検出装置の検出エリアパターンが自動切り換えされるように構成したものであるから、床側に障害物検出エリアパターン切換指示用のマークやＩＤタグを配設する必要がなくなり、前記マップデータを書き換えて走行経路レイアウトを変更したい場合、当該マップデータ中の検出エリアパターン情報も書き換えるだけで済み、マップデータに従って自走車両を自動走行させる搬送装置の特徴を十分に活かすことが出来る。又、自走車両側に障害物検出エリアパターン切換えのための専用のセンサーも不要であるから、自走車両のコストダウンにもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自走台車の障害物検出装置を説明する平面図である。
【図２】Ａ図〜Ｅ図はそれぞれ障害物検出装置の障害物検出エリアパターンを説明する平面図である。
【図３】自走車両側の制御装置の構成を説明するブロック線図である。
【図４】設定走行経路を説明する平面図である。
【符号の説明】
１　　搬送用自走車両
２　　障害物検出装置
３　　障害物検出用センサー
１１　　記憶手段（メモリー）
１２　　比較機能
１３　　走行用モーター
１４　　操向用モーター
１５　　走行用コントローラー
１６　　設定走行経路
Ｅ　　障害物検出エリア
＋θ〜−θ　　探査信号のスキャンニング角度
Ｌ，Ｌｓ，Ｌ’　　検出距離
Ｗ，Ｗｓ　　検出エリア巾
ＰＡ１　　直進高速用パターン
ＰＡ２　　直進低速用パターン
ＰＡ３　　壁沿い高速用パターン（左壁用）
ＰＡ４　　通路低速通過用パターン
ＰＡ５　　曲進低速用パターン（右曲進用）
Ｐ２−Ｐ３，Ｐ１３−Ｐ１４，Ｐ１５−Ｐ１６，Ｐ２０−Ｐ２１，Ｐ２２−Ｐ２３　　直進高速走行区間
Ｐ１−Ｐ２，Ｐ６−Ｐ７，Ｐ８−Ｐ９，Ｐ１０−Ｐ１１，Ｐ１７−Ｐ１８，Ｐ２３−Ｐ２４　　直進低速走行区間
Ｐ４−Ｐ５　　壁沿い高速走行区間
Ｐ１２−Ｐ１３　　通路低速通過区間
Ｐ３−Ｐ４，Ｐ５−Ｐ６，Ｐ９−Ｐ１０，Ｐ１１−Ｐ１２，Ｐ１４−Ｐ１５，Ｐ１６−Ｐ１７，Ｐ１７−Ｐ２０，Ｐ２１−Ｐ２２　　曲進低速走行区間
Ｐ７−Ｐ８，Ｐ１８−Ｐ１９，Ｐ２４−Ｐ１　　障害物検出オフ区間
ＭＤ　　走行情報（マップデータ）
ＲＤ　　現在走行データ（現在位置及び現在向きデータ）
Ｓ１〜Ｓ３　　停止ステーション

Claims (1)

1. 走行経路や速度等の走行情報を自走車両側に持たせ、当該自走車両を前記走行情報に従って自動走行させるようにした搬送装置であって、前記自走車両には前方の障害物を検出する障害物検出装置が設けられ、この障害物検出装置は、その検出エリアの大きさや平面形状等で決まる検出エリアパターンを変更し得るもので、切り換え可能な複数の検出エリアパターンが予め設定され、前記走行情報は、走行経路中に設定した各走行区間毎の検出エリアパターン情報を含み、自走車両が各走行区間を走行するとき、前記検出エリアパターン情報に従って前記障害物検出装置の検出エリアパターンが自動切り換えされるように構成された、自走車両利用の搬送装置。

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