JP2006048365A - 充電制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 稼働する充電装置の台数を最小限にすることで省エネルギー化を実現し得る自動充電システムを提供する。
【解決手段】 バッテリ搭載型の複数の無人搬送車に対して、バッテリの自動充電を行う複数の充電装置を稼働制御する充電制御システムにおいて、各充電装置の累積充電時間を検出する充電時間検出手段と、検出された累積充電時間を、予め設定された充電装置の最大充電時間で除算して、必要な充電装置の台数を算出する演算手段と、算出された必要な充電装置の台数と、稼働状態にある充電装置台数とを比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき、稼働状態にある充電装置の総台数が、算出された必要な充電装置の台数より多い場合には、各充電装置の充電時間が少ない方から充電装置を休止状態とする一方、稼働状態にある充電装置の総台数が、算出された必要な充電装置の台数より少ない場合には、稼働状態にある充電装置の台数を増加させる稼働制御手段と、を設ける。
【選択図】 図４

Description

本発明は、所定の生産ライン上で運行制御されるバッテリ搭載型の複数の無人搬送車に対して自動充電を行う充電装置を制御するための充電制御システムに関する。

周知の通り、例えば組立生産ラインや加工生産ライン等の生産ラインにおいては、生産対象となるワークや該ワークに対する組付部品の搬送を、無人搬送車（Automated Guided Vehicles：以下、ＡＧＶと表記）を用いて行うことが知られている。ＡＧＶは、通常、搭載されたバッテリを駆動源として、床面に設定された誘導路に沿って電動モータで走行する。かかるＡＧＶを用いた生産ラインでは、ＡＧＶが走行する誘導路に沿って、作業の異なる各種ステーションが設定されており、各ステーションに配置する作業者が、走行するＡＧＶに対して、それぞれ、ワークや組付部品を積載したり、積載された部品を取り出して組立作業を行ったりする。

近年、生産ラインにおいては、ＡＧＶが走行する誘導路に沿って設置されるステーションの１つとして、充電用のステーション（以下、充電ステーションという）が用意され、ＡＧＶに搭載されたバッテリの充電が自動的に行われることが一般的である。更に、充電ステーションの構成としては、ＡＧＶが走行する誘導路が分岐されて複数の分岐経路が設定され、分岐経路毎に１台の充電装置が設置されるものが知られている。この構成においては、充電ステーションに到着したＡＧＶが、例えば充電装置が空き状態にある分岐経路など、複数の分岐経路のいずれかに進入させられ、分岐経路に沿って設置された充電装置近傍の所定位置に停止させられた状態で、充電が行われる。

かかる充電様式に関連して、例えば特開平１１−２４２５２２号公報には、充電ステーションとして、急速充電を行う周回充電ステーションと、長時間充電を行う複数のリリーフ充電ステーションとが用意された組立ラインが開示されている。この組立ラインでは、ＡＧＶが充電ステーションに進入してくると、ＡＧＶの充電状態に基づき、周回充電ステーションで充電を行うか、若しくは、リリーフ充電ステーションで充電を行うかが判定される。リリーフ充電ステーションは、経路が分岐されてなる複数の分岐経路毎に設けられ、リリーフ充電ステーションが選択された場合には、ＡＧＶは、例えばリリーフ充電ステーションが空き状態にある分岐経路など、複数の分岐経路のいずれかに進入させられ充電が行われるようになっている。

特開平１１−２４２５２２号公報

ところで、充電ステーションにおいてそれぞれ充電装置が設置された複数の分岐経路が設定される構成では、通常、ＡＧＶが走行する分岐経路として、充電装置が空き状態にある分岐経路が、例えば分岐地点から最も近い側から選択されていたが、かかる分岐経路の選択方法によれば、必然的に、各分岐経路上の充電装置の利用頻度にバラツキが生じることとなる。場合によっては、複数の分岐経路のうち、例えば分岐地点から遠い側にある幾つかの分岐経路に対するＡＧＶの進入がほとんどなくなり、稼働してスタンバイ状態にある充電装置において電力が浪費される惧れがある。
なお、通常、各充電装置を休止状態にしておき、ＡＧＶへの充電毎に各充電装置を稼働させることで、電力浪費を回避する方法が考えられるが、この場合には、トランスやコンデンサ等の充電装置内の構成部品の劣化を早めることが懸念されるため、好ましくない。

この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、稼働する充電装置の台数を最小限にすることで省エネルギー化を実現し得る自動充電システムを提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明は、所定のライン上で運行制御されるバッテリ搭載型の複数の無人搬送車に対して、該バッテリの自動充電を行う複数の充電装置を稼働制御する充電制御システムであって、該充電制御システムでは、該各充電装置の累積充電時間を検出する充電時間検出手段と、該充電時間検出手段により検出された累積充電時間を、予め設定された充電装置の最大充電時間で除算して、充電装置の必要台数を算出する演算手段と、該演算手段により算出された充電装置の必要台数と、稼働状態にある充電装置台数とを比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づき、稼働状態にある充電装置の総台数が、上記演算手段により算出された充電装置の必要台数より多い場合には、各充電装置の充電時間が少ない方から充電装置を休止状態とする一方、稼働状態にある充電装置の総台数が、上記演算手段により算出された充電装置の必要台数より少ない場合には、稼働状態にある充電装置の台数を増加させる稼働制御手段と、が設けられていることを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記無人搬送車は、ワークを積載し所定の走行経路に沿って搬送する搬送車であって、該走行経路の一部に、該走行経路が分岐されてなる複数の分岐経路が設定され、該分岐経路毎に、上記充電装置が設置されていることを特徴としたものである。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記無人搬送車は、該無人搬送車に積載されるワークに組み付けられるワーク組付部品を収納する部品棚を備えていることを特徴としたものである。

本願発明によれば、各充電装置の充電実績が考慮され、複数の充電装置の中から、充電時間の多い方から必要最小限の台数の充電装置が稼働させられるような制御が実行可能であるため、充電装置の稼働効率を向上させ、稼働率の低い充電装置におけるエネルギー浪費を回避することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＡＧＶを用いた組立ラインのレイアウトを示す図である。組立ライン１は、基本的に、移載ステーション２０，第１〜３の部品ピッキングステーション３０，４０，５０，部品組立ステーション６０，自動充電ステーション７０から構成されている。この組立ライン１では、ＡＧＶ１０を誘導するための磁気誘導路９が、ＡＧＶ１０が矢印Ｄで示す方向に各ステーションを順次に通過するための走行経路を規定するように床面に設けられている。

移載ステーション２０では、ＡＧＶ１０の発進に先立ち、組立ライン１で扱われるワークを固定するための治具１２０（図３Ａ参照）がＡＧＶ１０上に自動的に積載される一方、組立ライン１におけるＡＧＶ１０の１周回後に、完成したワークが固定された治具１２０がＡＧＶ１０から自動的に取り出される。かかる積載及び取出し機構としては、コンベヤ２１Ａ，２１Ｂと、昇降リフト２２Ａ，２２Ｂとが設けられている。コンベヤ２１Ａ，２１Ｂは、磁気誘導路９上で一旦停止したＡＧＶ１０と治具１２０の受け渡しを行い、ＡＧＶ１０の走行方向に対して垂直な方向に治具１２０を搬送する。他方、昇降リフト２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ、コンベヤ２１Ａ，２１Ｂと治具１２０の受け渡しを行い、図１に示される組立ライン１が設置されているフロアと異なるフロアとの間で治具１２０を搬送する。

なお、特に図示しないが、この実施形態では、組立ライン１が設置されているフロアと異なるフロア（例えば階下のフロア又は階上のフロア）に車両のメインボディ用の組立ライン（不図示）が設置されており、昇降リフト２２Ａ，２２Ｂは、メインボディ用の組立ラインとワーク用の組立ライン１との間で、非積載状態にある治具１２０及び完成したワークが固定された治具１２０を搬送する。

第１〜３の部品ピッキングステーション３０，４０及び５０では、それぞれ、ＡＧＶ１０を誘導する磁気誘導路９に沿って、ワーク用の各種組付部品が格納された棚３１，４１，５１が設置されている。各ステーション３０，４０及び５０における作業者３９，４９，５９は、ＡＧＶ１０の通過に際して、棚３１，４１，５１から所定の組付部品を取り出し、ＡＧＶ１０側に設けられた部品棚１０２ｆ，１０２ｒ（図２参照）に供給する。本実施形態では、ワーク用の組付部品として、第１の部品ピッキングステーション３０の棚３１に、ヒータ部品，クーラ部品，ステアリングシャフト，ダクト，ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）部品，小物類等が格納され、また、第２の部品ピッキングステーション４０の棚４１には、フード部品，メータ部品，オーディオ機器部品，センターパネル，ヒーコン部品，コントロールスイッチ部品等が格納され、更に、第３のピッキングステーション５０の棚５１には、ハーネス部品等が格納されている。また、第３のピッキングステーション５０には、ワーク（例えばインストルメントパネル本体）５２が準備され、このステーション５０における作業者５９は、ＡＧＶ１０の通過に際して、棚５１から取り出したハーネス部品を部品棚１０２ｆ，１０２ｒに供給するとともに、ＡＧＶ１０上に積載された治具１２０に対してワーク５２を固定する。
なお、これらの組付部品は一例にすぎず、異なる車種のインストルメントパネルを組み立てる場合若しくはインストルメントパネル以外を組立対象とする場合には、他の組付部品が各部品ピッキングステーション３０，４０，５０の棚３１，４１，５１に格納される。

また、各部品ピッキングステーション３０，４０，５０では、ステーション入口近傍に、ＩＤ読取りユニット３２，４２，５２が設置されている。これらＩＤ読取りユニット３２，４２，５２は、各ＡＧＶ１０に搭載された情報書込み可能なＩＤ記憶部１０７（図２参照）に対応して設けられたもので、ＩＤ記憶部１０７に書き込まれた情報を読み取ることができる。これに対応して、この組立ライン１では、ＩＤ記憶部１０７に対して情報を書き込むためのＩＤ書込みユニット２が、部品ピッキングステーション３０より上流側（ここでは移載ステーション２０の下流側近傍）に設置されている。ＩＤ書込みユニット２は、ＡＧＶ１０に搭載されたＩＤ記憶部１０７に、所定の車種に対応するワークを組み立てるために必要な組付部品等の生産情報を書き込み、他方、ＩＤ読取りユニット３２，４２，５２は、ＡＧＶ１０の通過に際して、ＩＤ記憶部１０７に書き込まれた生産情報を読み取る。各部品ピッキングステーション３０，４０，５０では、このようにＩＤ読取りユニット３２，４２，５２により読み取られた生産情報に基づき、ＡＧＶ１０側の部品棚１０２ｆ，１０２ｒに供給されるべき組付部品が判断される。本実施形態では、各部品ピッキングステーション３０，４０，５０の各棚３１，４１，５１にランプ（不図示）が取り付けられ、ＡＧＶ１０側の部品棚１０２ｆ，１０２ｒに供給されるべき組付部品が判断されるに伴い、該組付部品が格納された棚３１，４１，５１のランプが点灯されるようになっており、これにより、作業者３９，４９，５９が必要な組付部品を迅速に把握し効率良く棚３１，４１，５１から取り出すことができる。

次に、部品組立ステーション６０では、複数（ここでは４人）の作業者６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄが、磁気誘導路９に沿って並び、それぞれ、通過するＡＧＶ１０から必要な組付部品を部品棚１０２ｆ，１０２ｒ（図２参照）から順次に取り出し、ＡＧＶ１０に予め固定されたインパネ本体５２に対して組み付ける。１つのワーク（インパネ）を完成させる作業は、このステーション６０における各作業者６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄにほぼ均等に割り振りされ、１台のＡＧＶ１０が部品組立ステーション６０を通過するに際して、最下流側の作業者６９Ｄにより部品組付けが行われた時点で、１つのワークが完成する。

更に、自動充電ステーション７０では、前述した移載ステーション２０，部品ピッキングステーション３０，４０，５０，部品組立ステーション６０を通過してきたＡＧＶ１０に搭載されるバッテリ１１０（図３Ａ参照）が、磁気誘導路９に沿って設置された充電装置により充電される。本実施形態では、自動充電ステーション７０において、磁気誘導路９が分岐され、互いに並列した複数（ここでは４本）の分岐経路７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄがそれぞれ互いに異なる走行長をなすように設定されている。分岐経路７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄを通過した場合における自動充電ステーション７０での走行長Ｌ_Ａ，Ｌ_Ｂ，Ｌ_Ｃ，Ｌ_Ｄの間には、
Ｌ_Ａ＜Ｌ_Ｂ＜Ｌ_Ｃ＜Ｌ_Ｄ
という大小関係がある。

充電装置は、分岐経路７４Ａ〜７４Ｄ毎に設けられ、それぞれ、ＡＧＶ１０に搭載されたバッテリ１１０へ電力を供給する充電器７１Ａ〜７１Ｄと、該充電器７１Ａ〜７１Ｄからバッテリ１１０への電力供給を制御する充電制御盤７２Ａ〜７２Ｄとから構成されている。各分岐経路７４Ａ〜７４Ｄ上では、ＡＧＶ１０が充電器７１Ａ〜７１Ｄと隣接して停止させられ、ＡＧＶ１０側の自動充電用電極１１３（図３Ａ参照）に対して充電器７１Ａ〜７１Ｄ側の電力供給用電極（不図示）が接触させられた状態で充電が行われる。

また、この組立ライン１においては、ＡＧＶ１０の進行方向における各ステーションの上流側及び下流側に、それぞれ、各ステーションにおける開始位置及び終了位置を特定する番地プレート８ｕ及び８ｄが設けられている。ＡＧＶ１０に搭載される構成として図２及び３を参照しながら後述するが、番地プレート８ｕ及び８ｄに対応して、ＡＧＶ１０には、番地プレート８ｕ及び８ｄを検出する番地プレート検出センサ１０６が設けられている。ＡＧＶ１０の走行に際し、番地プレート検出センサ１０６により各番地プレート８ｕ及び８ｄが検出されることで、組立ライン１内での位置が把握され、ＡＧＶ１０の現在地が特定される。

なお、図１に示す組立ライン１では、番地プレート８ｕ及び８ｄが磁気誘導路９の近傍に設けられるが、各ＡＧＶ１０の番地プレート検出センサ１０６が検出することが可能であれば、磁気誘導路９上など、いかなる位置に設けられてもよい。また、組立ライン１内での位置を特定する番地プレートとしては、各ステーションにおける開始位置及び終了位置に設けられる番地プレート８ｕ，８ｄ以外に、例えば自動充電ステーション７０におけるＡＧＶ１０の充電時の停止位置（以下、充電位置という）を特定する番地プレート７８ａ〜７８ｄ等の、各ステーションにおける開始位置と終了位置との間の所定位置を特定する番地プレート、若しくは、異なるステーション間の所定位置を特定する番地プレートが設けられてもよい。

更に、この組立ライン１においては、ライン全体を管理・制御するための中央制御盤３が設置されている。中央制御盤３は、ＡＧＶ１０を含む各種構成との通信により取得された情報に基づき、各種構成の状況を把握し、組立ライン１が効率的に機能するように、各種構成の動作を制御する。図２は、中央制御盤３及びそれにより制御されるＡＧＶ１０並びに中央制御盤３の周辺構成を概略的に示す図である。中央制御盤３には、各種の制御を補助すべく、作業者がマニュアル式に各種構成を制御するための情報端末５，６が接続されている。また、中央制御盤３には、その近傍に存在する各種構成との間で情報送受信を行うべく、アンテナ３ａが装備される一方、その遠方に存在する各種構成との間で情報送受信を行うべく、無線機４が接続されている。

図２に示すように、無線機４は、３本のアンテナ４Ａ，４Ｂ及び４Ｃを有しており、各アンテナ４Ａ，４Ｂ及び４Ｃには、それぞれ、組立ライン１に採用される複数のＡＧＶ１０が振り分けられてなる３グループのいずれかが割り当てられ、アンテナ４Ａ，４Ｂ及び４Ｃは、各グループに属するＡＧＶ１０との通信に用いられる。この組立ライン１では、所定の番号が付与された計１４台のＡＧＶ１０が採用され、例えば、アンテナ４Ａには、ＡＧＶ１〜５号車が、また、アンテナ４Ｂには、ＡＧＶ６〜１０号車が、更に、アンテナ４Ｃには、ＡＧＶ１１〜１４号車が割り当てられ、互いに対応するアンテナ４Ａ〜４ＣとＡＣＶ１〜１４号車との間で通信が行われる。

中央制御盤３は、本体に装備されるアンテナ３ａ又は無線機４のアンテナ４Ａ〜４Ｃを介して、ＡＧＶ１０，ＩＤ読取りユニット３２，４２，５２，組立ライン１内の各種の構成と通信を行い、各ＡＧＶ１０の位置及び動作状況や各部品ピッキングステーション３０，４０，５０における部品ストック状況等に関する情報を取得する。そして、取得した情報を解析し、組立ライン１を効率的に機能させるために、必要に応じて、所定の制御プログラムに基づき各構成に対して動作指示を与える。中央制御盤３は、従来知られるように、基本的に、組立ライン１内におけるＡＧＶ１０の運行制御を行うが、本実施形態では、更に、自動充電ステーション７０における複数の充電装置の使用頻度を判定し、その結果に基づき、各充電装置の動作を制御する、つまり、稼働させる若しくは休止させるような充電装置の制御を行う。この制御により、特に使用頻度の低い充電装置については、省エネルギー化を図り、休止状態とされる。かかる充電制御の詳細については後述する。

なお、中央制御盤３が各構成に対して動作指示を与える方法としては、所定の制御プログラムに基づき自動的に与える方法以外に、中央制御盤３と各構成との通信により取得された各種情報が、中央制御盤３と通信ケーブルを介して接続された情報処理端末５，６に対して組立ライン１の管理者に視覚的に提示され、これに応じて、管理者が情報処理端末５，６を操作することで、組立ライン１内の各構成に動作指示を与えることもできる。

続いて、図２とともに図３Ａ，３Ｂ，３Ｃを参照しながら、ＡＧＶ１０の詳細な構成について説明する。図３Ａ〜３Ｃは、それぞれ、ＡＧＶ１０の側面図，平面図及び正面図である。図３Ａ及び３Ｂの左側が、ＡＧＶ１０の前側に対応し、また、図３Ｃは、ＡＧＶ１０の前面を示している。ＡＧＶ１０は、進行方向に沿って前後方向に延びる本体１０１を備え、該本体１０１上には、第１〜３の部品ピッキングステーション３０，４０，５０で供給される各種組付部品を収納するための部品棚１０２ｆ，１０２ｒが、それぞれ前側及び後ろ側に設けられている。また、前側の部品棚１０２ｆ上には、例えば車種情報，全作業時間や各作業ステーション毎の作業時間等の経過時間，作業内容を含む各種情報を表示する情報表示用モニタ１０３が設置され、他方、後ろ側の部品棚１０２ｒ上には、中央制御盤３との通信を行うためのアンテナ１０４が取り付けられている。

本体１０１上の前側及び後ろ側の部品棚１０２ｆ，１０２ｒの間には、組立対象であるインパネを固定する治具１２０が積載されるスペースが確保される。図３Ａでは、このスペースに対して積載された治具１２０を仮想線で示す。また、本体１０１上のスペースには、積載された治具１２０の滑り落ちを防止するために、アンチバックユニット１２１が取り付けられている。

また、ＡＧＶ１０の駆動手段としては、床面と対向する本体１０１の裏面側に、１つの操舵用前輪１０９ｆ及び一対の駆動用後輪１０９ｒが設けられるとともに、本体１０１の内部には、駆動用後輪１０９ｒを駆動させるモータ（不図示）と、モータの駆動電力を供給するバッテリ１１０とが搭載されている。なお、バッテリ１１０は、電力を消費するモータ以外の構成にも電力供給を行うものである。

更に、本体１０１の前側面には、ＡＧＶ１０の前方に存在する障害物を検出するための障害物センサ１０８が設けられるとともに、障害物センサ１０８の下側に配置され、ＡＧＶ１０の最前方で本体１０１の幅方向に延びるバンパー１１４が取り付けられている。なお、万一このバンパー１１４が障害物に接触した場合には、ＡＧＶ１０を即時停止させるような走行速度制御が行われてもよい。

また、更に、本体１０１の側面には、図２に示されるように、誘導路９を構成する磁気テープを検出するための磁気誘導センサ１０５が設けられている。また、本体１０１の側面には、組立ライン１内でのＡＧＶ１０の現在地を特定するために、組立ライン１内の所定位置に設けられた番地プレートを検出するための番地プレート検出センサ１０６と、組立対象となる車種や組付部品等の生産情報が書込み／書換え可能であるＩＤ記憶部１０７と、が設けられている。本体１０１の側面には、図３Ａに示されるように、例えば移載ステーション２０，部品組立ステーション６０及び自動充電ステーション７０にてＡＧＶ１０を停止させる際に定位置停止を可能とすべく位置検出を行う定位置停止センサ１１１と、移載ステーション２０における積載及び取出し機構（コンベヤ２１Ａ，２１Ｂ）との通信に利用される光伝送器１１２と、自動充電ステーション７０での充電に際して充電器７１側の電力供給用電極と接触させられる自動充電用電極１１３と、が設けられている。

また、ＡＧＶ１０の稼働状態をあらわす手段として、図３Ａに示されるように、その点灯様式によってＡＧＶ１０の稼働状態をあらわす１つの稼働表示灯１１５が、周囲の作業者にとって容易に目視可能であるように、ＡＧＶ１０の前側に配設されている。更に、この稼働表示灯１１５の左右には、その点灯様式若しくは点灯の組合せによってＡＧＶ１０の進行方向をあらわす一対の方向指示灯１１６が配設されている。

ＡＧＶ１０では、更に、走行起動ボタン１１８ａ，非常停止ボタン１１８ｂ及び走行停止ボタン１１８ｃを備えた操作ユニット１１７が、各作業ステーションにおける作業者にとって容易に操作可能であるように、作業者側に面して配設されている。走行起動ボタン１１８ａは、ＡＧＶ１０を、それが起動しているものの停止している状態から発進させ走行状態とするためのボタンである。また、非常停止ボタン１１８ｂは、ＡＧＶ１０を、それが走行している状態から即時に停止させるためのボタンである。更に、走行停止ボタン１１８ｃは、ＡＧＶ１０を、それが走行している状態から走行停止させ、運転可能状態で停止させるためのボタンである。また、特に図示しないが、このＡＧＶ１０では、該ＡＧＶ１０を、それが起動していない状態、すなわち各種センサ類や回路構成も機能していない状態から起動させるためのＡＧＶ運転スイッチが設けられている。このスイッチがオンされることで、ＡＧＶ１０は駆動前のスタンバイ状態となる。ＡＧＶ１０では、非常時における安全性を確保すべく、前述した操作ユニット１１７に加えて、例えば組立ライン１内で支障が生じ、ＡＧＶ１０を停止させる必要がある場合に、実際の作業者のみならずＡＧＶ１０の周囲にいる者がＡＧＶ１０を容易に停止させることができるように、非常停止ボタン１１８ｂがＡＧＶ１０の前側面及び後ろ側面に配設されている。

また、本体１０１の内部には、ＡＧＶ１０に装備される各構成を制御する制御ユニット１１９が搭載されている。この制御ユニット１１９は、各構成から情報を取得し、必要に応じて該情報を解析した上で、各構成に対して動作指示を与える。例えば、制御ユニット１１９は、番地プレートを検出する番地プレート検出センサ１０６から位置情報を取得し、その位置情報を含む電文を、アンテナ１０４を介して中央制御盤３へ送信する。また、制御ユニット１１９は、各種情報を含む電文を、アンテナ１０４を介して中央制御盤３から受信し、それら情報を解析した上で、ＡＧＶ１０内の各構成に動作指示する。更に、制御ユニット１１９は、ＩＤ記憶部１０７に書き込まれた生産情報を取得し、その生産情報を情報表示用モニタ１０３に出力する。

また、制御ユニット１１９は、走行起動ボタン１１８ａがオンされた場合に、モータ（不図示）やバッテリ１１０等の駆動手段を制御し、ＡＧＶ１０を発進させ、他方、非常停止ボタン１１８ｂがオンされた場合には、駆動手段を制御し、ＡＧＶ１０を停止させる。更に、制御ユニット１１９は、組立ライン１における各種状態に応じて、駆動手段を制御し、ＡＧＶ１０の走行速度を制御する。基本的に、制御ユニット１１９は、ＡＧＶ１０が一定の走行速度で走行するように駆動手段を制御するが、例えば、障害物センサ１０８により障害物が検出された場合には、ＡＧＶ１０を減速させる若しくは停止させるように駆動手段を制御する。また、更に、制御ユニット１１９は、ＡＧＶ１０を誘導路９に沿って走行させるべく、磁気誘導センサ１０５による誘導路９の検出状態が維持されるように、操舵用前輪１０９ｆをステアリング制御する。

続いて、自動充電ステーション７０において中央制御盤３により実行される充電制御について説明する。この充電制御に伴い、中央制御盤３，ＡＧＶ１０及び充電装置７３Ａの間では、各種情報を含む電文，指示信号及び供給電力がやり取りされる。図４は、中央制御盤３による充電制御に伴い、中央制御盤３，ＡＧＶ１０及び充電装置７３Ａの間で実現される各種情報を含む電文，指示信号及び供給電力の流れを概略的に示す説明図である。なお、この図４では、分岐経路７４Ａに沿って設置された充電器７１Ａ及び充電制御盤７２Ａから構成される充電装置（符号７３Ａであらわす）を取り上げて説明するが、電文，指示信号及び供給電力の流れは、充電器７１Ｂ〜７１Ｄ及び充電制御盤７２Ｂ〜７２Ｄからなる充電装置についても同様であるため、その説明を省略する。

充電制御に際し、中央制御盤３は、矢印Ｒ１であらわすように、ＡＧＶ１０との間で各種情報を含む電文の送受信を行う。まず、ＡＧＶ１０から中央制御盤３へ送信される電文として、番地プレート検出センサ１０６から取得した位置情報を含む電文と、充電時に利用すべき充電装置を問い合わせる問合せ情報を含む電文と、充電開始時刻又は充電終了時刻を通知する情報を含む電文とが用いられる。他方、中央制御盤３からＡＧＶ１０へ送信される電文としては、ＡＧＶ１０からの問合せ情報を含む信号に応じた、充電位置での停止又は通過を指示する情報を含む電文が用いられる。

中央制御盤３は、常時、各ＡＧＶ１０の位置をあらわすデータＰ（ａ），各ＡＧＶ１０を運行し部品組付けを行う組立ライン１の生産タクト（設定された時間）内において、１台の充電装置で充電可能な最大の充電時間をあらわす予め設定された最大充電時間ｉ，互いに比較した各充電装置の充電実績時間を降順であらわす充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）、及び、各充電装置について設定している充電動作状態をあらわす充電動作設定データＬ（ｎ）等の充電制御のための各種情報データを保持している。これら情報データは、充電装置の稼働状態又は休止状態を設定する上で若しくは自動充電ステーション７０における各ＡＧＶ１０の進入先を決定する上で考慮され、例えばＡＧＶ１０からの各種信号の受信時など所定のタイミングで更新される。

更に、中央制御盤３は、矢印Ｒ２であらわすように、充電装置に対して充電を指示する信号、充電装置を稼働状態又は休止状態に設定するための信号等の指示信号を所定のタイミングで送信する。例えば充電装置７３Ａについて説明すると、かかる指示信号は充電装置７３Ａ内の充電制御盤７２Ａにより受信され、指示信号の内容が解析される。そして、その指示信号の内容に従い、充電制御盤７２Ａから、矢印Ｒ３であらわすように、充電器７１Ａに対して、充電開始又は充電終了を指示する信号、及び、充電器７１Ａを稼働モード又は休止モードに設定するためのモード設定信号が送信される。

充電器７１Ａでは、充電制御盤７２Ａからのモード設定信号に応じて、稼働モード又は休止モードが設定される。また、稼働モードの設定時には、充電制御盤７２Ａからの充電開始を指示する信号に応じて、矢印Ｒ４であらわすように、ＡＧＶ１０に対して、充電開始信号が出力されるとともに、電力供給が開始される。その後、充電制御盤７２Ａからの充電終了を指示する信号に応じて、電力が供給停止され、ＡＧＶ１０へ充電終了信号が出力される。

以下、図５Ａ〜７を参照しながら、自動充電ステーション７０において中央制御盤３により実行される充電制御に伴い、ＡＧＶ１０側，中央制御盤３側、充電装置側で行われる処理について説明する。

まず、図５Ａ〜５Ｃは、ＡＧＶ１０が自動充電ステーション７０に進入してきた場合に、ＡＧＶ１０側で行われる処理についてのフローチャートである。この処理では、まず、ＡＧＶ走行起動ボタン１１８ａがオンされたか否かが判断される（♯１１）。♯１１の結果、走行起動ボタン１１８ａがオンされていないと判断された場合には、再度♯１１が繰り返され、他方、ＡＧＶ走行起動ボタン１１８ａがオンされたと判断された場合には、ＡＧＶ１０が発進させられ（♯１２）、♯１３へ進む。

続いて、♯１３では、番地プレート８ｕ又は８ｄ若しくは他の所定位置をあらわす番地プレートが検出されたか否かが判断され、その結果、番地プレート８ｕ又は８ｄ若しくは他の番地プレートが検出されていないと判断された場合には、丸数字１を介して、図５Ｃ中の♯４１へ進む。他方、番地プレート８ｕ又は８ｄ若しくは他の番地プレートが検出されたと判断された場合には、引き続き、ＡＧＶ１０の現在地を中央制御盤３に通知する電文に、ＡＧＶ１０を識別するための号車情報が設定され（♯１４）、更に、その電文が中央制御盤３へ送信される（♯１５）。

その後、各動作が指示されたか否かが判断され（♯１６）、その結果、各動作が指示されていないと判断された場合には、♯１８へ進み、他方、各動作が指示されたと判断された場合には、引き続き、各動作が設定された上で（♯１７）、♯１８へ進む。

♯１８では、ＡＧＶ１０が、充電ステーション７０の開始位置、すなわち、各充電装置が設置された分岐経路への分岐地点に到着したか否かが判断され、分岐地点に到着していないと判断される場合、丸数字１を介して、図５Ｃ中の♯４１へ進む。他方、分岐地点に到着したと判断される場合には、ＡＧＶ１０が即時に停止させられる（♯１９）。

その後、自動充電ステーション７０における充電動作に関して中央制御盤３に問い合わせする電文に、ＡＧＶ１０を識別するための号車情報が設定され（♯２０）、更に、その電文が中央制御盤３へ送信される（♯２１）。そして、♯２１での電文送信に対する返信電文が中央制御盤３から受信されたか否かが判断され（♯２２）、その結果、返信電文が受信されていないと判断された場合には、再度♯２２が繰り返され、他方、返信電文が受信されたと判断された場合には、引き続き、その返信電文が解析される（♯２３）。その後、丸数字２を介して、図５Ｂ中の♯２４へ進む。

♯２４では、返信電文の解析結果に基づき、ＡＧＶ１０に対して充電位置での停止が指示されているか否かが判断され、その結果、停止が指示されていないと判断された場合には、♯２７へ進み、他方、停止が指示されていると判断された場合には、ＡＧＶ１０の制御ユニット１１９により制御される充電モードが“有効”に設定される（♯２５）。これにより、ＡＧＶ１０が充電位置に到着した時点で停止させられ充電が実行されることが予め設定される（♯２６）。

その後、返信電文の解析結果に基づき、ＡＧＶ１０に対して充電位置での通過が指示されているか否かが判断され（♯２７）、その結果、通過が指示されていないと判断された場合には、♯３０ヘ進み、他方、通過が指示されていると判断された場合には、充電モードが“無効”に設定され（♯２８）、これにより、ＡＧＶ１０が充電位置に到着した時点で停止させられることなく通過させられることが予め設定される（♯２９）。返信電文の解析結果に基づく設定が終了すると、ＡＧＶ１０が発進させられる（♯３０）。

その後、ＡＧＶ１０が、番地プレート７８ａ〜７８ｄで特定される充電位置に到着した否かが判断され（♯３１）、充電位置に到着していないと判断された場合には、丸数字１を介して、図５Ｃ中の♯４１へ進み、他方、充電位置に到着したと判断された場合には、更に、充電モードが有効であるか無効であるかが判断される（♯３２）。その結果、充電モードが無効であると判断された場合には、丸数字１を介して、図５Ｃ中の♯４１へ進み、他方、充電モードが有効であると判断された場合には、ＡＧＶ１０が停止させられる（♯３３）。その後、丸数字３を介して、図５Ｃ中の♯３４へ進む。

♯３４では、ＡＧＶ１０が充電位置に到着し停止したことを中央制御盤３に通知するための電文が送信される。そして、充電装置から充電開始を指示する信号が受信されたか否かが判断される（♯３５）。その結果、信号が受信されていないと判断された場合には、再度♯３５が繰り返され、信号が受信されたと判断された場合には、充電開始時刻を中央制御盤３に通知するための電文が送信される（♯３６）。その後、自動充電が行われる（♯３７）。

その後、充電装置から充電終了を指示する信号が受信されたか否かが判断される（♯３８）。その結果、信号が受信されていないと判断された場合には、再度♯３８が繰り返され、信号が受信されたと判断された場合には、充電終了時刻を中央制御盤３に通知するための電文が送信される（♯３９）。その後、ＡＧＶ１０が発進させられる（♯４０）。

そして、ＡＧＶ走行停止ボタン１１８ｃがオンされたか否かが判断され（♯４１）、その結果、ＡＧＶ走行停止ボタン１１８ｃがオンされていないと判断された場合には、丸数字４を介して、図５Ａ中の♯１１へ進む。他方、ＡＧＶ走行停止ボタン１１８ｃがオンされたと判断された場合には、ＡＧＶ１０が即時に停止させられる（♯４２）。以上で、中央制御盤３による充電制御に伴うＡＧＶ１０側での処理が終了する。

続いて、図６Ａ〜６Ｄは、ＡＧＶ１０が自動充電ステーション７０に進入してきた場合に、中央制御盤３側で行われる充電制御処理についてのフローチャートである。この処理では、まず、中央制御盤３がＡＧＶ１０の運用に際して起動しているか否かが判断される（♯５１）。その結果、中央制御盤３が起動していないと判断された場合には、再度♯５１が繰り返され、他方、中央制御盤３が起動していると判断された場合には、引き続き、ＡＧＶ１０の現在地をあらわすデータＰ（ａ），充電装置の最大充電時間ｉ，充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）および充電動作設定データＬ（ｎ）が読み込まれる（♯５２〜♯５５）。

その後、ＡＧＶ１０からその現在地を通知する電文が受信されたか否かが判断され（♯５６）、その結果、電文が受信されていないと判断された場合には、♯５９へ進み、他方、電文が受信されたと判断された場合には、引き続き、現在地を通知する電文が解析され（♯５７）、ＡＧＶ１０の現在地をあらわすデータＰ（ａ）が更新される（♯５８）。そして、充電に関する問合せ用にＡＧＶ１０から送信されてきた電文が受信されたか否かが判断され（♯５９）、その結果、電文が受信されていないと判断される場合には、丸数字５を介して、図６Ｂ中の♯６７へ進み、他方、電文が受信されたと判断された場合には、ＡＧＶ１０の号車に基づき特定された充電装置番号ｋが読み出される（♯６０）。その後、丸数字６を介して、図６Ｂ中の♯６１へ進む。

♯６１では、♯５５で読み込まれた充電動作設定データＬ（ｎ）から充電装置番号ｋの設定値ｍが読み出される。その後、ｍ＝１であるか否かが判断され（♯６２）、その結果、ｍ＝１でないと判断された場合には、♯６４へ進み、他方、ｍ＝１であると判断された場合には、引き続き、充電に関する問合せ用にＡＧＶ１０から送信されてきた電文に対する返信電文に、充電位置での停止の指示が設定される（♯６３）。

続いて、ｍ＝０であるか否かが判断され（♯６４）、その結果、ｍ＝０でないと判断された場合には、♯６６へ進み、他方、ｍ＝０であると判断された場合には、引き続き、ＡＧＶ１０が走行すべき分岐経路について問い合わせすべくＡＧＶ１０から送信されてきた電文に対する返信電文に、充電位置での通過の指示が設定される（♯６５）。そして、充電位置での停止の指示又は通過の指示が設定された返信電文が、ＡＧＶ１０へ送信される（♯６６）。

その後、ＡＧＶ１０から充電位置に到着し停止したことを通知するための電文が受信されたか否かが判断される（♯６７）。その結果、電文が受信されていないと判断された場合には、丸数字７を介して、図６Ｄ中の♯８８へ進み、他方、電文が受信されたと判断された場合には、引き続き、充電位置に停止したＡＧＶ１０の号車に基づき特定された充電装置番号ｋが読み出される（♯６８）。更に、充電装置番号ｋに対応する充電装置へ充電の指示信号が出力される（♯６９）。

続いて、ＡＧＶ１０から充電開始時刻を通知するための電文が受信されたか否かが判断される（♯７０）。その結果、電文が受信されていないと判断された場合には、丸数字８を介して、図６Ｃ中の♯７３へ進み、他方、電文が受信されたと判断された場合には、充電位置に停止したＡＧＶ１０の号車に基づき特定された充電装置番号ｋが読み出される（♯７１）。その後、充電開始時刻Ｔｓ（ｋ）が書き込まれる（♯７２）。

♯７３では、ＡＧＶ１０から充電終了時刻を中央制御盤３に通知するための電文が受信されたか否かが判断される。その結果、電文が受信されていないと判断された場合には、丸数字７を介して、図６Ｄ中の♯８８へ進み、他方、電文が受信されたと判断された場合には、引き続き、充電位置に停止したＡＧＶ１０の号車に基づき特定された充電装置番号ｋが読み出される（♯７４）。その後、充電終了時刻Ｔｐ（ｋ）が書き込まれる（♯７５）。

続いて、♯７２及び♯７５で書き込まれたＴｓ（ｋ）及びＴｐ（ｋ）が用いられ、充電時間ｔｊ（＝Ｔｐ（ｋ）−Ｔｓ（ｋ））が算出される（♯７６）。また、充電時間ｔｊが、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｋ）に書き込まれる（♯７７）。更に、実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）が降順へ並び替えられる（♯７８）。そして、充電に必要な充電装置の台数ｊ（＝（ΣＴｃ（ｎ））／ｉ＝ＩＮＴ（ｊ））が算出される（♯７９）。すなわち、充電に必要な充電装置の台数は、各充電装置の累積充電時間（ΣＴｃ（ｎ））を最大充電時間ｉで除算することで求めることができる。

その後、ｎ−ｊが０より大きいか否かが判断され（♯８０）、その結果、ｎ−ｊが０以下であると判断された場合には、丸数字７を介して、図６Ｄ中の♯８８へ進み、他方、ｎ−ｊが０より大きいと判断された場合には、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最下位から（ｎ−ｊ）台分の充電装置の充電動作設定データＬ（ｎ）に対して休止状態をあらわす「０」が設定される（♯８１）。また、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最下位から（ｎ−ｊ）台分の充電装置に対して、該充電装置を休止状態に設定するための非スタンバイ指示信号が出力される（♯８２）。他方、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最上位からｊ台分の充電装置の充電動作設定データＬ（ｎ）に対して稼働状態をあらわす「１」が設定される（♯８３）。また、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最上位からｊ台分の充電装置に対して、稼働指示信号が出力される（♯８４）。その後、丸数字９を介して、図６Ｄ中の♯８５へ進む。

♯８５では、ｎ−ｊが０以下であるか否かが判断され、その結果、ｎ−ｊが０より大きいと判断された場合には、♯８８へ進み、他方、ｎ−ｊが０以下であると判断された場合には、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最上位からｊ台分の充電装置の充電動作設定データＬ（ｎ）に対して稼働状態をあらわす「１」が設定される（♯８６）。また、充電実績時間降順記憶データＴｃ（ｎ）の最上位からｊ台分の充電装置に対して、稼働指示信号が出力される（♯８７）。

♯８８では、中央制御盤３によるＡＧＶ１０の運用が停止されたか否かが判断される。その結果、運用が停止されていないと判断された場合には、丸数字１０を介して、図６Ａ中の♯５６へ戻り、それ以降のステップが繰り返される。他方、運用が停止されたと判断された場合には、ＡＧＶ１０の現在地データＰ（ａ），充電装置の最大充電時間ｉ，充電実績時間降順データＴｃ（ｎ）及び充電動作設定データＬ（ｎ）が書き込まれる（♯８９〜♯９２）。以上で、中央制御盤３による充電制御処理が終了する。

最後に、図７は、中央制御盤３による充電制御に伴い、充電装置側で行われる処理についてのフローチャートである。この処理では、まず、充電装置が起動されているか否か判断され（♯１０１）、その結果、起動されていないと判断された場合には、再度♯１０１が繰り返され、他方、起動されていると判断された場合には、更に、充電装置が非スタンバイ状態にあるか否かが判断される（♯１０２）。その結果、充電装置が稼働状態にあると判断された場合には、♯１０５へ進み、他方、充電装置が非スタンバイ状態にあると判断された場合には、引き続き、中央制御盤３から稼働指示信号が受信されたか否かが判断される（♯１０３）。その結果、稼働指示信号が受信されていないと判断された場合には、再度♯１０３が繰り返され、他方、稼働指示信号が受信されたと判断された場合には、充電装置の非スタンバイ状態が解除される（♯１０４）。

その後、中央制御盤３から充電指示信号が受信されたか否かが判断され（♯１０５）、その結果、充電指示信号が受信されていないと判断された場合には、♯１１０へ進み、他方、充電指示信号が受信されたと判断された場合には、引き続き、ＡＧＶ１０に対して、充電開始指示信号が出力される（♯１０６）。これにより、充電が開始される（♯１０７）。

その後、充電が終了したか否かが判断され、充電が終了していないと判断された場合には、再度♯１０８が繰り返され、他方、充電が終了したと判断された場合には、引き続き、充電終了を通知する信号がＡＧＶ１０に対して出力される（♯１０９）。その後、中央制御盤２から非スタンバイ指示信号が受信されたか否かが判断され（♯１１０）、その結果、受信されていないと判断された場合には、♯１１２へ進み、他方、受信されたと判断された場合には、充電装置が非スタンバイ状態に設定される（♯１１１）。そして、充電装置が停止されたか否かが判断され（♯１１２）、その結果、停止されていないと判断された場合には、♯１０２へ戻り、それ以降のステップが繰り返され、他方、停止されたと判断された場合には、即時に処理が終了される。以上で、中央制御盤３による充電制御に伴う充電装置側での処理が終了する。

以上の説明から明らかなように、中央制御盤３による充電制御によれば、各充電装置の充電実績を考慮して、複数の充電装置の中から、充電時間の多い方から必要最小限の台数の充電装置を稼働させるため、充電装置の稼働効率を向上させ、稼働率の低い充電装置におけるエネルギー浪費を回避することができる。

なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明の実施形態に係るＡＧＶを用いた組立ラインシステムのレイアウトを示す図である。 中央制御盤及び情報端末からなる制御システム及びそれにより制御されるＡＧＶを概略的に示す図である。 ＡＧＶの側面図である。 ＡＧＶの平面図である。 ＡＧＶの正面図である。 中央制御盤による充電制御に伴い、中央制御盤，ＡＧＶ及び充電装置の間で実現される各種情報を含む電文，指示信号及び供給電力の流れを概略的に示す説明図である。 中央制御盤による充電制御に伴い、ＡＧＶ側で行われる処理についての第１のフローチャートである。 ＡＧＶ側で行われる処理についての第２のフローチャートである。 ＡＧＶ側で行われる処理についての第３のフローチャートである。 中央制御盤による充電制御処理についての第１のフローチャートである。 中央制御盤による充電制御処理についての第２のフローチャートである。 中央制御盤による充電制御処理についての第３のフローチャートである。 中央制御盤による充電制御処理についての第４のフローチャートである。 中央制御盤による充電制御に伴い、充電装置側で行われる処理についてのフローチャートである。

符号の説明

１…組立ライン
２…ＩＤ書込みユニット
３…中央制御盤
８ｕ，８ｄ…番地プレート
１０…ＡＧＶ
２０…移載ステーション
３０，４０，５０…部品ピッキングステーション
３２，４２，５２…ＩＤ読取りユニット
６０…部品組立ステーション
７０…自動充電ステーション
７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ…充電器
７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ…充電制御盤
７３Ａ…充電装置
７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄ…分岐経路
７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ…充電位置用番地プレート
３９，４９，５９，６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄ…作業者
１０１…ＡＧＶ本体
１０２ｆ，１０２ｒ…部品棚
１０３…情報表示用モニタ
１０４…アンテナ
１０５…磁気誘導センサ
１０６…番地プレート検出センサ
１０７…ＩＤ記憶部
１０８…障害物センサ
１１０…バッテリ
１１９…制御ユニット

Claims (3)

1. 所定のライン上で運行制御されるバッテリ搭載型の複数の無人搬送車に対して、該バッテリの自動充電を行う複数の充電装置を稼働制御する充電制御システムにおいて、
   上記各充電装置の累積充電時間を検出する充電時間検出手段と、
   上記充電時間検出手段により検出された累積充電時間を、予め設定された充電装置の最大充電時間で除算して、充電装置の必要台数を算出する演算手段と、
   上記演算手段により算出された充電装置の必要台数と、稼働状態にある充電装置台数とを比較する比較手段と、
   上記比較手段の出力に基づき、稼働状態にある充電装置の総台数が、上記演算手段により算出された充電装置の必要台数より多い場合には、各充電装置の充電時間が少ない方から充電装置を休止状態とする一方、稼働状態にある充電装置の総台数が、上記演算手段により算出された充電装置の必要台数より少ない場合には、稼働状態にある充電装置の台数を増加させる稼働制御手段と、を有していることを特徴とする充電制御システム。
2. 上記無人搬送車は、ワークを積載し所定の走行経路に沿って搬送する搬送車であって、該走行経路の一部に、該走行経路が分岐されてなる複数の分岐経路が設定され、該分岐経路毎に、上記充電装置が設置されていることを特徴とする請求項１記載の充電制御システム。
3. 上記無人搬送車は、該無人搬送車に積載されるワークに組み付けられるワーク組付部品を収納する部品棚を備えていることを特徴とする請求項２に記載の充電制御システム。
   

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