JP2009223573A - 無人搬送車の走行モード切替制御装置及び切替制御方法 - Google Patents

無人搬送車の走行モード切替制御装置及び切替制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストを安価に抑えることができる無人搬送車の走行モード切替制御装置を提供する。
【解決手段】駆動ユニット１１に設けられた軌道検出センサ１１ｂで、床面に敷設された軌道２０を検出しながら走行する無人搬送車１の走行モード切替制御装置であって、走行モードの切り替え指令があったら駆動ユニット１１の方向転換を開始するユニット方向転換手段と、軌道検出センサ１１ｂが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニット１１の方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段と、方向転換完了を判定したら駆動ユニットの方向転換を停止して切り替え後のモードで走行する走行制御手段と、を有する。
【選択図】図６

Description

この発明は、無人搬送車の走行モードの切り替えを制御する装置及び方法に関する。
従来より工場内等において物流の自動化を目的とした自走式の無人搬送車(Automated Guided Vehicle；ＡＧＶ)が種々提案されている。たとえば直線と曲線を組み合わせた経路を前進しながら追従する有軌道無人搬送車が特許文献１に開示されている。
特公平４−５９６４３号公報
ところで、横行モードを持つ有軌道無人搬送車において、走行モードを直進モードから横行モードに切り替えるには、駆動ユニットを任意方向に方向転換(回転)しなければならない。そこで従来は、回転中心軸にロータリエンコーダ等のセンシング機器を設けることで駆動ユニットの向きを制御していた。しかしながら、このようなセンシング機器は高価であり、無人搬送車の製造コストが上昇してしまう。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、製造コストを安価に抑えることができる無人搬送車の走行モード切替制御装置を提供することを目的とする。
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
本発明は、駆動ユニット(１１)に設けられた軌道検出センサ(１１ｂ)で、床面に敷設された軌道(２０)を検出しながら走行する無人搬送車(１)の走行モード切替制御装置であって、走行モードの切り替え指令があったら前記駆動ユニット(１１)の方向転換を開始するユニット方向転換手段と、前記軌道検出センサ(１１ｂ)が軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニット(１１)の方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段(ステップＳ２１，ステップＳ２２)と、方向転換完了を判定したら駆動ユニットの方向転換を停止して切り替え後のモードで走行する走行制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったことを以て駆動ユニットの方向転換完了を判定し、駆動ユニットの方向転換を停止するようにしたので、ロータリエンコーダ等の高価なセンシング機器が不要であり、無人搬送車の製造コストを安価に抑えることができるのである。
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による走行モード切替制御装置を適用する無人搬送車の一例を示す図であり、図１(Ａ)は側面図、図１(Ｂ)は駆動ユニットを上方から透視した平面図である。
車体１０の下部に２つの駆動ユニット１１と、４つのキャスタ１２と、が配置されている。
駆動ユニット１１は、駆動輪１１ａと、軌道検出センサ１１ｂと、マーカ検出センサ１１ｃと、を備える。
各駆動輪１１ａにはそれぞれ個別の駆動モータが連設されている。左右２つの駆動輪１１ａが同方向に回転すれば、前進又は後進する。なお回転速度に位相差をつければカーブ走行も可能である。２つの駆動輪１１ａが互いに逆方向に差動回転すれば支軸１１ｄの回りに旋回し、方向転換可能である。
軌道検出センサ１１ｂは、床面に敷設された軌道を検出する。軌道検出センサ１１ｂは、たとえば磁気センサである。本実施形態では軌道検出センサ１１ｂは、駆動ユニット１１の前側及び後側に３つずつ並べられている。駆動ユニット１１は、軌道検出センサ１１ｂで常時軌道を検出するように走行する。
マーカ検出センサ１１ｃは、軌道付近に敷設されたマーカを検出する。マーカ検出センサ１１ｃは、たとえば磁気センサである。本実施形態ではマーカ検出センサ１１ｃは、駆動ユニット１１の前側又は後側であって軌道検出センサ１１ｂの外側に配置されている。
キャスタ１２は、車両の重量を支え、車両の移動方向に追従して方向転換する。
図２は、無人搬送車が走行するときの駆動ユニットの状態を示す図であり、図２(Ａ)は前後走行時の状態、図２(Ｂ)は横走行時の状態である。
前後走行時は、駆動ユニット１１の駆動輪１１ａが車体１０と並行向きである。前後走行時は、前後の駆動ユニット１１が１本の軌道２０に沿って走行する。進行方向前方の軌道検出センサ１１ｂが、床面に敷設された軌道２０を検出する。なお図２では動作中のセンサを黒塗りした。
横走行(横行)時は、駆動ユニット１１の駆動輪１１ａが車体１０と直交向きである。横走行(横行)時は、前後の駆動ユニット１１がそれぞれ別の軌道２０に沿って走行する。すなわち横走行(横行)時は、前後の駆動ユニット１１が２本の軌道２０に沿って走行する。進行方向前方の軌道検出センサ１１ｂが、床面に敷設された軌道２０を検出する。
ここで本発明の理解が容易になるように、発明のポイントについて説明する。従来装置では、駆動ユニットを方向転換するときは、ロータリエンコーダによって駆動ユニットの回転角度を検出し、方向が所定角度変わったら方向転換完了と判定していた。しかしながらこのような方法では、ロータリエンコーダが必要なのでコストがかかる。そこで本件発明者らは、床面に敷設された軌道を検出するために駆動ユニットに設けられた軌道検出センサを利用することに着想したのである。以下ではこのような技術思想を実現する具体的な装置／方法について説明する。
図３は、本発明による走行モード切替制御装置のメインフローチャートである。
コントローラは走行モードの切り替え指令を受けたら駆動ユニットの駆動輪を互いに逆方向に差動回転することで駆動ユニットの方向転換を開始し、以下の処理を微小時間(たとえば１０ミリ秒)ごとに繰り返し実行する。なお以下の各フラグの初期値はゼロである。
ステップＳ１においてコントローラは、駆動ユニットの方向転換開始から所定時間が経過したか否かを判定する。経過していなければステップＳ２１へ処理を移行し、経過していればステップＳ５へ処理を移行する。
ステップＳ２１においてコントローラは、第１の駆動ユニットの方向転換が完了したか否かを判定する。具体的な内容は後述する。
ステップＳ２２においてコントローラは、第２の駆動ユニットの方向転換が完了したか否かを判定する。
ステップＳ３においてコントローラは、すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグＦｕmが１であるか否か(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了したか否か)を判定する。すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグＦｕmが１になるまでは(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了するまでは)、一旦処理を抜け、すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグＦｕmが１になったら(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了したら)、ステップＳ４へ処理を移行する。
ステップＳ４においてコントローラは、走行モード切替完了フラグＦmodeに１をセットする。このフラグＦmodeを受けて駆動ユニットは方向転換を終了し、横行モードで走行する。
ステップＳ５においてコントローラは、異常を判定する。これを受けて無人搬送車１は警告ランプを点滅するなどの異常時処理を実行する。
図４は、本発明による駆動ユニット方向転換完了判定ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはたとえばステップＳ２１の第１駆動ユニットの方向転換完了判定やステップＳ２２の第２駆動ユニットの方向転換完了判定に対応する。
ステップＳ２０１においてコントローラは、第ｍ駆動ユニット(ステップＳ２１であれば第１駆動ユニット)の第１センサの完了判定を実行する。具体的な内容は後述する。
ステップＳ２０２においてコントローラは、第ｍ駆動ユニット(ステップＳ２１であれば第１駆動ユニット)の第２センサの完了判定を実行する。そして順次最終センサ(第Ｎセンサ)まで完了判定を実行する。
ステップＳ２１１においてコントローラは、第ｍ駆動ユニット(ステップＳ２１であれば第１駆動ユニット)のすべてのセンサの完了フラグＦｓmnが１であるか否かを判定する。すべて１になるまでは一旦処理を抜け、すべて１になったらステップＳ２１２へ処理を移行する。
ステップＳ２１２においてコントローラは、第ｍ駆動ユニット方向転換完了フラグＦｕmに１をセットする。
図５は、本発明による駆動ユニットのセンサ完了判定ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはたとえばステップＳ２０１の第ｍ駆動ユニットの第１センサ完了判定やステップＳ２０２の第２センサ完了判定に対応する。
ステップＳ２００１においてコントローラは、第ｍ駆動ユニットの第ｎセンサ(ステップＳ２０１の第ｍ駆動ユニットの第１センサ)が前回オフであったか否かを判定する。前回オフであればステップＳ２００２へ処理を移行し、そうでなければ(すなわち前回オンであれば)、一旦処理を抜ける。
ステップＳ２００２においてコントローラは、第ｍ駆動ユニットの第ｎセンサ(ステップＳ２０１の第ｍ駆動ユニットの第１センサ)が今回オンであるか否かを判定する。今回オンになるまでは一旦処理を抜け、今回オンになったらステップＳ２００３へ処理を移行する。
ステップＳ２００３においてコントローラは、第ｍ駆動ユニット第ｎセンサ完了フラグＦｓmnに１をセットする。
図６は、本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態を説明する図である。
図６(Ａ)に示すように無人搬送車１は、駆動ユニット１１の軌道検出センサ１１ｂで常時軌道２０を検出しながら前進している。
図６(Ｂ)に示すようにマーカ検出センサ１１ｃが、軌道付近に敷設された停止用マーカ２１を検出したらコントローラは走行モードの切り替え指令を受け駆動ユニットの駆動輪を互いに逆方向に差動回転することで駆動ユニットの方向転換を開始する(図６(Ｃ))。
図６(Ｃ)では軌道検出センサ１１ｂはすべてオフ状態であるが、図６(Ｄ)では回転方向先端側の軌道検出センサ１１ｂが横行軌道２０を検出しておりオン状態である。このように前回オフから今回オンになったらセンサ完了フラグに１がセットされる(ステップＳ２００３)。
図６(Ｅ)に示すように、第１駆動ユニット１１−１のすべてのセンサがオンになったら(ステップＳ２１１でＹｅｓ)、第１駆動ユニット方向転換完了フラグＦｕ1に１をセットする(ステップＳ２１２)。また第２駆動ユニット１１−２のすべてのセンサがオンになったら(ステップＳ２１１でＹｅｓ)、第２駆動ユニット方向転換完了フラグＦｕ2に１をセットする(ステップＳ２１２)。すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグが１になったら走行モード切替完了フラグＦmodeに１がセットされ(ステップＳ４)、駆動ユニットは方向転換を終了し、横行モードで走行する(図６(Ｆ))。
本実施形態によれば、床面に敷設された軌道を検出するために駆動ユニットに設けられた軌道検出センサの状態によって、駆動ユニットの方向転換を終了するようにしたので、従来必要であったロータリエンコーダが不要となり、コストを低減できるのである。
なお本発明では、上述のようにマーカ検出センサ１１ｃが停止用マーカ２１を検出したことを以て駆動ユニットの方向転換を開始するので、停止用マーカ２１は、駆動ユニット１１の回転中心が軌道交差点の略中心となるときにマーカ検出センサ１１ｃによって検出される位置に敷設されている。
（第２実施形態）
図７は、本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態の第２実施形態を説明する図である。
なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
第１実施形態では、マーカ検出センサ１１ｃが、軌道付近に敷設されたマーカ２１を検出したことを以てコントローラは走行モードの切り替え指令を受け、駆動ユニットの方向転換を開始していた。この第２実施形態では、無人搬送車１を横行軌道に搬送セットし、ボタンスイッチなどで横行再起動指令されることを以て、コントローラは駆動ユニットの方向転換を開始する。
この場合も制御フローチャートは第１実施形態と同様である。
図７(Ａ)に示すように、駆動ユニット１１がセンタリングされた状態(駆動ユニット上昇状態)で、横行軌道上に駆動ユニットの回転中心(支軸)がセットされて横行再起動指令されると、コントローラは駆動ユニットを下げ(図７(Ｂ))接地後に方向転換を開始する。なおこのときすべての軌道検出センサ１１ｂはオフである(図７(Ｃ))。
そして駆動ユニットが回転するにつれて回転方向先端側の軌道検出センサ１１ｂからオン状態になる(図７(Ｄ))。このように前回オフから今回オンになったらセンサ完了フラグに１がセットされる(ステップＳ２００３)。
図７(Ｅ)に示すように、第１駆動ユニット１１−１のすべてのセンサがオンになったら(ステップＳ２１１でＹｅｓ)、第１駆動ユニット方向転換完了フラグＦｕ1に１をセットする(ステップＳ２１２)。また第２駆動ユニット１１−２のすべてのセンサがオンになったら(ステップＳ２１１でＹｅｓ)、第２駆動ユニット方向転換完了フラグＦｕ2に１をセットする(ステップＳ２１２)。すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグが１になったら走行モード切替完了フラグＦmodeに１がセットされ(ステップＳ４)、駆動ユニットは方向転換を終了し、横行モードで走行する。
このように本発明によれば、ロータリエンコーダを使用することなく、横行再起動についても適用できるのである。
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
たとえば、上記実施形態では、駆動ユニット１１のすべてのセンサがオンになったらその駆動ユニットの方向転換が完了したと判定した。しかしながら簡易的には駆動ユニットの方向転換方向後端の軌道検出センサ１１ｂがオンになった(軌道不検出状態から軌道検出状態になった)ことを以て駆動ユニットの方向転換完了を判定するようにしてもよい。
また上記実施形態では、軌道検出センサ１１ｂが３つの場合を例示して説明したが、それより多くても少なくてもよい。その数だけ駆動ユニット方向転換完了判定ルーチンにおいてセンサ完了判定を繰り返すようにすればよい。
さらに上記実施形態では、２つの駆動輪が互いに逆方向に差動回転して方向転換する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限らず２つの駆動輪が回転速度差で差動回転して方向転換するようにしてもよい。
さらにまた上記実施形態では、駆動ユニット１１が２つの場合を例示して説明したが、それより多くても少なくてもよい。その数だけ駆動ユニット方向転換完了判定を繰り返すようにすればよい。
本発明による走行モード切替制御装置を適用する無人搬送車の一例を示す図である。 無人搬送車が走行するときの駆動ユニットの状態を示す図である。 本発明による走行モード切替制御装置のメインフローチャートである。 本発明による駆動ユニット方向転換完了判定ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による駆動ユニットのセンサ完了判定ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態を説明する図である。 本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態の第２実施形態を説明する図である。
符号の説明
１ 無人搬送車
１０ 車体
１１ 駆動ユニット
１１ｂ 軌道検出センサ
１１ｃ マーカ検出センサ
２０ 軌道
２１ 停止用マーカ
ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２２ 方向転換完了判定手段／方向転換完了判定工程

Claims (8)

  1. 駆動ユニットに設けられた軌道検出センサで、床面に敷設された軌道を検出しながら走行する無人搬送車の走行モード切替制御装置であって、
    走行モードの切り替え指令があったら前記駆動ユニットの方向転換を開始するユニット方向転換手段と、
    前記軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニットの方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段と、
    方向転換完了を判定したら駆動ユニットの方向転換を停止して切り替え後のモードで走行する走行制御手段と、
    を有することを特徴とする無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  2. 前記軌道検出センサは複数個であり、
    前記方向転換完了判定手段は、すべての軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニットの方向転換完了を判定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  3. 前記軌道検出センサは複数個であり、
    前記方向転換完了判定手段は、駆動ユニットの方向転換方向に対する後端の軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニットの方向転換完了を判定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  4. 前記駆動ユニットが方向転換を開始してから所定時間が経過しても、駆動ユニットの方向転換完了を判定できないときには、異常を判定する異常判定手段をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  5. 前記走行モードの切り替え指令は、軌道付近に敷設された停止用マーカをマーカ検出センサが検出したら出力される、
    ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  6. 前記停止用マーカは、前記駆動ユニットの回転中心が軌道交差点の略中心となるときに前記マーカ検出センサによって検出される位置に敷設されている、
    ことを特徴とする請求項５に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  7. 前記走行モードの切り替え指令は、横行軌道にセットされたのち、再起動が指令されたら出力される、
    ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
  8. 駆動ユニットに設けられた軌道検出センサで、床面に敷設された軌道を検出しながら走行する無人搬送車の走行モード切替制御方法であって、
    走行モードの切り替え指令があったら前記駆動ユニットの方向転換を開始するユニット方向転換工程と、
    前記軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニットの方向転換完了を判定する方向転換完了判定工程と、
    方向転換完了を判定したら駆動ユニットの方向転換を停止して切り替え後のモードで走行する走行制御工程と、
    を有することを特徴とする無人搬送車の走行モード切替制御方法。
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