JP2013232078A - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】荷かごの下部に潜り込んで荷かごと連結し搬送する無人搬送車であっても、磁気テープや光学テープ等の誘導線を床面に施工することなく、高精度に誘導制御することができる無人搬送車を提供すること。
【解決手段】走行エリア内に駐止する荷かご５の脚部５１間に形成された隙間から測定可能なように無人搬送車１の走行エリアに設置された再帰反射材３を計測する２次元レーザ距離計２を無人搬送車１の車体１０に配設し、該２次元レーザ距離計２により再帰反射材３を計測することにより得られた計測データと、予め記録されている再帰反射材３の情報とを照合及び演算することによって、計測された再帰反射材３及び無人搬送車１の現在位置を特定することで無人搬送車１の走行を誘導制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無人搬送車に関し、特に、同一の形状をした荷かごと連結して所定の位置まで搬送する無人搬送車に関するものである。

比較的小さな貨物をピッキングし、仕分けを行う必要がある通販などの物流センタでは、ピッキングする貨物を同一の形状をした荷かごに積載して、一時保管と移動を行うようにすることが一般的である。
通常、このようなピッキング作業には搬送車が用いられ、省人化や搬送の正確性を向上させるため、貨物の移動を行う搬送車として、自動制御で、目標走行経路上を自動的に走行させ、貨物の積み降ろしを行う無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が導入されている（例えば、特許文献１〜２参照。）。

そして、荷かごの下部に潜り込んで、荷かごと連結し、荷かごを駐止スペースから所定の搬送先まで移動するようにした無人搬送車は、走行路（床面）に敷設された磁気テープや光学テープ等の誘導線を、無人搬送車に配設したガイドセンサで検出しながら自走するようにしている。
誘導線を用いた誘導制御の方式を採用する無人搬送車の特徴として、光学テープからの反射の有無、磁気テープの磁界の有無等を検出して走行軌道に無人搬送車が追従しているかを明確に判定することで誘導するようにしており、無人搬送車の正確な誘導が可能である。
しかし、走行経路内に光学テープや磁気テープの施工が必要であるとともに、走行の自由度が低く、また、走行ルートの変更に際しては、光学テープや磁気テープの再施工が必要となるという問題があった。

近年、レーザ距離計等の計測手段を使用し、地図情報と計測結果から自己の位置を推定して走行する技術（自己位置推定と環境地図作製を同時に行う技術（ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）技術））が提案され、無人搬送車の誘導制御に応用されている（例えば、特許文献３〜４参照。）。

そして、荷かごの下部に潜り込んで搬送する無人搬送車の誘導制御にも、ＳＬＡＭ技術を導入することが望まれている。

特開平５−１０８１５６号公報 特開２００９−１１３６５０号公報 特開２００５−２４２４０９号公報 特開２００９−８５２９７号公報

本発明は、上記従来の荷かごの下部に潜り込んで荷かごと連結し搬送する無人搬送車の有する問題点に鑑み、無人搬送車の誘導制御として、磁気テープや光学テープ等の誘導線を床面に施工することなく、高精度に誘導制御することができる無人搬送車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の無人搬送車は、荷かごのかご本体部を支持する脚部に囲まれた空間に潜り込み、連結手段によって荷かごと連結し、荷かごを搬送するようにした無人搬送車において、走行エリア内に駐止する荷かごの脚部間に形成された隙間から測定可能なように無人搬送車の走行エリアに設置された再帰反射材を計測する２次元レーザ距離計を無人搬送車の車体に配設し、該２次元レーザ距離計により再帰反射材を計測することにより得られた計測データと、予め記録されている再帰反射材の情報とを照合及び演算することによって、計測された再帰反射材及び無人搬送車の現在位置を特定するようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の先端に配設することができる。

また、前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の両側面に配設することができる。

また、前記連結手段を、無人搬送車に配設した昇降手段によって無人搬送車の車体から上方に突出して、荷かごに配設した連結ピン受けに係合する連結ピンから構成することができる。

また、前記連結手段が、荷かごに配設した駐止中の荷かごの移動を防止するアウトリガの操作手段を兼ねるように構成することができる。

本発明の無人搬送車によれば、走行エリア内に駐止する荷かごの脚部間に形成された隙間から測定可能なように無人搬送車の走行エリアに設置された再帰反射材を計測する２次元レーザ距離計を無人搬送車の車体に配設し、該２次元レーザ距離計により再帰反射材を計測することにより得られた計測データと、予め記録されている再帰反射材の情報とを照合及び演算することによって、計測された再帰反射材及び無人搬送車の現在位置を特定するようにすることにより、特に、測定する対象物を再帰反射材としたから、２次元レーザ距離計が受光する測定する対象物からの反射レーザの強度が強く、ノイズとの分離が容易であり正確な距離及びレーザの照射角度を計測することができ、ＳＬＡＭ技術で無人搬送車の正確な現在位置を特定することができる。

また、前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の先端に配設することにより、レーザの走査角度を１８０度以上の角度として、再帰反射材までの距離を計測することができることとなり、再帰反射材を、車体の進行方向に対して、側方に位置する荷かご間に配設することができ、無人搬送車が走行する通路に、複数台の無人搬送車が走行する場合でも各無人搬送車が正確な現在位置を求めることができる。

また、前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の両側面に配設することにより、車体の進行方向に対して、側方に位置する再帰反射材を、さらに広い走査範囲（走査角度）で測定することができる。

また、前記連結手段を、無人搬送車に配設した昇降手段によって無人搬送車の車体から上方に突出して、荷かごに配設した連結ピン受けに係合する連結ピンから構成することにより、無人搬送車と荷かごとを確実に連結し、安定した搬送を行うことができる。

また、前記連結手段が、荷かごに配設した駐止中の荷かごの移動を防止するアウトリガの操作手段を兼ねるように構成することにより、荷かごは、アウトリガによって駐止中には、地震等による位置ずれを起こすことを防止することができるとともに、無人搬送車の車体と荷かごとが連結する際、自動的に連結手段によって床面との接地を解除するようにアウトリガが操作され、アウトリガによる位置ずれ防止が解除された状態で所定の位置まで搬送される。

本発明の無人搬送車を使用して、荷かごを搬送する搬送システムを示す概略図である。 同無人搬送車を示し、（ａ１）は２次元レーザ距離計を車体の先端に配設した例の平面図、（ａ２）は同側面図、（ｂ１）は２次元レーザ距離計を車体の両側面に配設した例の平面図、（ｂ２）は同側面図である。 再帰反射材を位置認識反射板に取り付けた例を示し、（ａ）は等間隔で２つの再帰反射材を、（ｂ）は等間隔で３つの再帰反射材を取り付けた例である。 本発明の無人搬送車の２次元レーザ距離計が計測対象とする再帰反射材を備えた位置認識反射板の設置例を示す平面図である。 同無人搬送車の走行通路を複数の小区画に分割して定義した地図の平面図である。 同無人搬送車と荷かごの脚部との間の車輪の旋回スペースを説明する底面図である。 同無人搬送車と荷かごとを連結する連結手段を示し、（ａ）は２本の連結ピンを示す概略図、（ｂ）は４本の連結ピンを示す概略図である。 荷かごにアウトリガを配設し、連結手段がアウトリガを操作する際の説明図で、（ａ）はアウトリガが床面に接地している状態、（ｂ）は連結手段の連結ピンが突出することによってアウトリガを操作し床面から離間させた状態を示す。

以下、本発明の無人搬送車の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図８に、本発明の無人搬送車の一実施例を示す。

この無人搬送車１は、無人搬送システムによって搬送対象となる荷かご５の位置を受信し、その荷かご５のかご本体部５０を支持する脚部５１に囲まれた空間に潜り込み、連結手段４によって荷かご５と連結し、荷かご５を所定の位置まで搬送するようにしたものである。
無人搬送システムは、無人搬送車１のほかに、ホストコンピュータ（図示省略）及び運行管理コンピュータ（図示省略）を有している。
ホストコンピュータは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して運行管理コンピュータと接続されており、運行管理コンピュータを介して、無人搬送車１から送られた計測データと、予め記録されている再帰反射材３の情報（位置情報等）とを照合及び演算するようにしている。
運行管理コンピュータは、ホストコンピュータと同様に、無人搬送車１から送られた計測データと、再帰反射材３の情報とを照合及び演算したり、無線親局を介した無線ＬＡＮ等の無線通信によるデータの送受信を行うことによって、無人搬送車１に対して走行指示を送信したり、無人搬送車１からの状態報告を受信したりする。

そして、この無人搬送車１は、走行エリア内に駐止する荷かご５の脚部５１間に形成された隙間から測定可能なように無人搬送車１の走行エリアに設置された再帰反射材３を計測する２次元レーザ距離計２を無人搬送車１の車体１０に配設し、該２次元レーザ距離計２により再帰反射材３を計測することにより得られた計測データと、予め記録されている再帰反射材の情報とを照合及び演算することによって、計測された再帰反射材及び無人搬送車の現在位置を特定することで走行を制御するようにしている。

ＳＬＡＭ技術によって無人搬送車１の現在位置の特定（自己位置推定）を行う際に用いられる２次元レーザ距離計２は、一定以上の反射率をもつ任意の物体（反射物）から乱反射した反射光を検出するものと、本実施例のように、再帰反射材３（例えば、再帰反射板や再帰反射シート等）から反射した特定反射光を検知するものがある。

２次元レーザ距離計２の設置位置を、無人搬送車１の車体１０から上部に向かって立設した取付枠等に設置し、搬送する荷かご５よりも高い位置となるようにすることで、荷かご５のかご本体部５０や脚部５１が２次元レーザ距離計２による距離測定の邪魔になることがなく、測定対象の物体を一定以上の反射率をもつ任意の物体としても、正確な距離測定を行うことができることとなるが、車体１０から取付枠等が立設されるため、荷かご５のかご本体部５０を支持する脚部５１に囲まれた空間に潜り込む車体１０の方向が一方向に制限されてしまうこととなり運用上大きな制約を受けることとなる。
そのため、荷かご５のかご本体部５０を支持する脚部５１に囲まれた空間に潜り込で搬送する無人搬送車１における２次元レーザ距離計２の設置位置は、床面近傍となる車体１０の高さ位置に配設することが好ましく、この場合、測定対象となる物体を一定以上の反射率をもつ任意の物体とすると、測定対象となる物体との距離を測る必要があるにもかかわらず、荷かご５の脚部５１までの距離が計測されてしまう場合があり、走行エリアの中でのＳＬＡＭ技術による自己位置推定が困難になる。
そこで、上述したように、この無人搬送車１の車体１０に配設する２次元レーザ距離計２が計測する測定対象となる物体を、２次元レーザ距離計２からのレーザ光を特定反射光として反射する再帰反射材３としている。
再帰反射材３から反射する特定反射光の利点は、反射する光の強度が強くノイズとの分離が容易でＳＮ比を向上することができる点にある。
また、偏向フィルタを併用することで、光の偏波方向を限定することでき、さらに、ＳＮ比を向上させることができる。

車体１０に取り付ける２次元レーザ距離計２は、図２（ａ１）〜図２（ａ２）に示すように、車体１０の先端に１台配設することができる。
図２（ａ２）に示すように、２次元レーザ距離計２の取付位置を車体１０の高さを超えない位置とすることで、物理的な荷かご５（かご本体部５０及び脚部５１）との干渉を避け、車体１０の進行方向（車体１０が横行することなく直進している場合の進行方向をいう。（以下同じ。））に向かって１８０度以上の走査角度Ｓｃをもって、水平にレーザを照射して距離データを取得することができる。
このように、車体１０の先端に配設することで、２次元レーザ距離計２の走査角度Ｓｃを広い角度（本実施例では２００度程度）とすることができ、車体１０の進行する方向に対して、車体１０の側方に位置する再帰反射材３までの距離（このとき再帰反射材３として認識し、距離計測を行った際の角度も記録される。（以下同じ。））を測定する際に、無人搬送車１が走行する通路に、複数台の無人搬送車１が走行するような場合でも、各無人搬送車１が正確な現在位置を求めることができる。

また、２次元レーザ距離計２は、図２（ｂ１）〜図２（ｂ２）に示すように、無人搬送車１の車体１０の両側面に１台ずつ合計２台配設することもできる。
車体１０の進行方向に直交する車体１０の両側面に配設する場合、２次元レーザ距離計２が、荷かご５やその他の物体と干渉したり、接触することにより破損することがないように、車体１０の高さを超えることがなく、かつ、車体１０の幅よりも外側に突出することがない位置に配設することが必要となる。
具体的には、両側面側に平面視して台形状に切り欠いたセンサ設置空間１１、１１を車体１０に形成し、このセンサ設置空間１１、１１に配設するようにしている。
これによって、車体１０の進行方向に対して直交する方向に略１８０度の走査角度Ｓｃをもって、水平にレーザを照射して、再帰反射材３までの距離を計測することができる。
この走査角度Ｓｃは、２次元レーザ距離計２の周囲に広い空間を設けることで、広くすることができるため、センサ設置空間１１を車体１０との関係で可能な範囲で広くすることが好ましい。
なお、２次元レーザ距離計２は、車体１０の先端に１台及び両側面に１台ずつ合計３台配設することもできる。

上述した２次元レーザ距離計２からのレーザを特定反射光として反射する再帰反射材３は、本実施例においては、図３に示すように、板状の基板３２の両面に複数配設し、位置認識反射板３０として、所定の位置に設置するようにしている。
位置認識反射板３０の所定の位置への設置は、図４に示すように、隣接する無人搬送車１の走行する通路の間（無人搬送車１が走行する通路の両側）に荷かご５の駐止スペースＳＰが隣接して形成され、この２列の駐止スペースＳＰの間の空隙に位置認識反射板３０を設置する。
また、位置認識反射板３０を設置する高さは、上述したとおり、車体１０から水平に照射されるレーザが当たるように、荷かご５の脚部５１間に形成された隙間に対応する高さ（床面に沿った位置）となるようにする。

位置認識反射板３０は、表裏で使用することで、１の通路を走行する無人搬送車１とその通路と隣接する通路を走行する無人搬送車１とが位置認識反射板３０の表裏の再帰反射材３を使い分けることができ、位置認識反射板３０の設置スペースと工事費用を節約することができる。

位置認識反射板３０は、上述したとおり、一定の幅の基板３２に、再帰反射板や再帰反射シートからなる再帰反射材３を、複数（本実施例においては、２又は３）貼り付けるようにしている。
１つの再帰反射材３の幅は一定とし、その幅は、無人搬送車１が走行する走行エリアを小区間に分割し、無人搬送車１の存在する区間と走行方向に隣接する区間の最も遠い位置（以下、「最遠点」という。）で再帰反射材３の幅が認識することができる幅とする。
最遠点までの距離をＬ、２次元レーザ距離計２の走査する角度の分解能をθｓとすると、再帰反射材３の幅Ｓは、２Ｌθｓ又は３Ｌθｓとすることが好ましい。
位置認識反射板３０に貼り付ける再帰反射材３の間隔は、図３に示すように、再帰反射材３の幅Ｓの整数倍となる値とし、隣接する区間だけでなく、全部の区間で同じパターンが存在しないように整数値Ｎと整数値Ｍを決定する。
２つの再帰反射材３の場合は、Ｎの値は１〜１０前後の値、３つの再帰反射材３の場合はＮとＭの和が１０前後になる組合せを選択する。
この整数値Ｎ、Ｍを、乱数で選ぶようにすると容易にこれらの組合せが同じ値となって衝突することがない数の組合せを得ることができる。
これによって、全部の区間の中で、複数の再帰反射材３を異なる間隔で貼り付けた位置認識反射板３０は一意的に決定され、この位置認識反射板３０の少なくとも２つの再帰反射材３の距離及び角度（それぞれの位置認識反射板３０には異なる間隔で複数の再帰反射材３が配設されているため、連続して計測した再帰反射材３のそれぞれ角度（具体的には、２つ目の計測角度と１つ目の計測角度の差）から地図上のどの再帰反射材３（位置認識反射板３０）を計測したかが特定される。）の計測データと、予め記録されている再帰反射材３の情報（再帰反射材３を特定するための情報及び当該再帰反射材３の走行エリアの地図上の位置情報）とを照合することで無人搬送車１の現在位置を計算し、特定することができる。

再帰反射材３の幅Ｓは、レーザを走査する角度の走査分解能に対して認識することができる値とする。
なお、再帰反射材３の高さは、走行中の車体１０の姿勢変化や床面の状態によりレーザが確実に当たるだけの高さを確保するようにすればよい。

再帰反射材３の幅Ｓを０．１ｍ、２次元レーザ距離計２の走査分解能を２．９ｍｒａｄ、再帰反射材３の幅を、３点走査する場合、最遠点までの距離Ｌは、
Ｌ＝０．１ｍ÷（３×０．００２９ｒａｄ）≒１１．５ｍ
となる。
また、再帰反射材３の幅Ｓを２点走査する場合には、最遠点までの距離Ｌは、
Ｌ＝０．１ｍ÷（２×０．００２９ｒａｄ）≒１７．２ｍ
となる。
最遠点までの間で、左右合わせて複数の位置認識反射板３０の再帰反射材３を認識し、その距離を計測するようにした場合、位置認識反射板３０の最大間隔Ｄは、位置認識反射板３０の隣接する走行エリアの区間内にＰ枚配設するとして、Ｐ＝５とすると、
Ｄ＝２Ｌ÷Ｐ
で表され、Ｄは４．６ｍ〜６．９ｍとなる。
したがって、数メートルの平均間隔で位置認識反射板３０を設置すれば、荷かご５の脚部５１でレーザが遮られ、一時的にすべての位置認識反射板３０が認識できないとしても、走行エリアの区間内の５個の位置認識反射板３０うち、少なくとも１個の位置認識反射板３０が認識することができれば、無人搬送車１の現在位置（自己位置）を推定できる局所空間における位置を認識することができる。ここで、上述したように、１つの位置認識反射板３０において２つの再帰反射材３の距離及び角度を計測することができれば無人搬送車１の現在位置を特定することができるが、走行する無人搬送車１からの計測であるため、２個以上の位置認識反射板３０を計測することでより正確な現在位置を特定することができる。
このように、現在位置の認識精度としては、２個以上（少なくとも１個）の位置認識反射板３０の複数の再帰反射材３までの距離を測定することができれば十分ではあるものの、測定することができる位置認識反射板３０の数は、多いほど精度が向上する。

また、無人搬送車１の特性として、現在位置が急激に変化することはなく、走行速度から自己位置を推定し、その走行速度から認識した位置の近傍で、認識可能な位置認識反射板３０の再帰反射材３までの距離と角度からマッチング処理を開始することで、走行エリアの全空間から現在位置を演算するよりも演算時間を短縮することができる。
位置認識反射板３０の再帰反射材３を３つの再帰反射材３で構成するときに、３つの再帰反射材３のうちの両側のいずれか１つが荷かご５の脚部５１で遮られて認識できない場合は、隣り合う再帰反射材３の間隔が既知であり、一定であるとするならば、また、中央の再帰反射材３が認識できない場合でも、両側の２つの再帰反射材３の間隔が既知であり、一定であるとするならば、３つのうちの１つの再帰反射材３を認識することができなくとも２つの再帰反射材３によって、その再帰反射材３の位置を特定し、無人搬送車１の現在位置を認識することができる。

図５に、無人搬送車１の走行エリアを複数の小区画に分割して定義した地図の概略図を示す。本実施例においては、１つの無人搬送車１が走行する走行通路Ｅ１に対して、数メートルの区間Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・Ａ７を定義する。
同様に、それぞれの無人搬送車１の走行通路Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、・・・Ｅ７毎に、同様の区間を定義する。
無人搬送車１の走行通路Ｅ１〜Ｅ７が離れている場合には、走行通路と走行通路とを結ぶ通路にも区間を定義し、無人搬送車１が存在する区間と隣接する区間を順次切り替えて２つの連続した区間内での現在位置の認識を行うことで、２次元レーザ距離計２による検出距離が２０ｍ〜３０ｍの検出距離で済み、安価な汎用の２次元レーザ距離計を使用することができる。

次に、位置認識反射板３０の設置場所について、図４に基づいて説明する。
２次元レーザ距離計２を車体１０の進行方向の前方（車体１０の先端）に配設した場合でも、車体１０の両側面側に形成したセンサ設置空間１１にそれぞれ１つの２次元レーザ距離計２を配設した場合でも、細分化した走行エリアの１区間Ａ１に、少なくとも２個以上の位置認識反射板３０を設置するようにする。
具体的には、１の通路を走行する無人搬送車１Ａが走行する走行エリアの１区間に対して、位置認識反射板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを設置する。
そして、隣接する通路を走行する無人搬送車１Ｂの走行エリアの１区間Ａ２には位置認識反射板３０ｂの裏面、３０ｃの裏面、３０ｄ、３０ｅを設置するようにしている。
位置認識反射板３０の設置間隔は等間隔である必要はなく、また分割した走行エリアの１区間Ａ１は、無人搬送車１Ａの左右の位置認識反射板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを包含し、かつ、隣接した通路を走行する無人搬送車１の位置認識反射板３０ｄ、３０ｅを含まない範囲となるように設定する。
これは、隣接する通路の位置認識反射板３０ｄ、３０ｅまで含めると、荷かご５の脚部５１でレーザが遮られる可能性が大きくなり、有効に機能しないことがあるからである。

また、無人搬送車１Ａの進行方向の通路上、又はその近傍の荷かご５を置かない通路部分は、同一の通路に複数台の無人搬送車１が走行する場合、先頭車だけしか利用できないこととなる。
無人搬送車１の誘導制御システムとしては、進行方向の通路上に死角が生じても運用する必要があり、限定された機能しか発揮することができない通路上の位置認識反射板３０は意味をなさないこととなるため進行方向の通路上、又はその近傍の荷かご５を置かない通路部分には位置認識反射板３０を設置しないようにしている。
なお、自己位置認識の利用としてではないが、無人搬送車１の後端部に再帰反射材３を設置することで、走行エリア内を複数台の無人搬送車１が走行する場合の渋滞検知を行うことができ、先行して前を走行する無人搬送車１から自車の位置を後続する無人搬送車１が検知することで、決められた走行エリア内での無人搬送車の運用方法としては、無人搬送車１の後端部に再帰反射材３を設置することは合理的な選択となる。

次に、この無人搬送車１の具体的な構造（２次元レーザ距離計２については上述したとおりであり省略する。）及び荷かご５の構造並びに無人搬送車１の車体１０と荷かご５の連結について説明する。

この無人搬送車１は、無人搬送車１が走行する通路の両側に形成される２列の駐止スペースＳＰに駐止する荷かご５の脚部５１に囲まれた空間に車体１０が潜り込むために、搬送する荷かご５の前で車体１０の進行方向を９０度旋回する必要がある。
荷かご５を駐止するための領域は、限られた敷地面積の中で、できる限り高密度に形成することが好ましく、無人搬送車１の走行通路の幅を狭くすることが望まれる。
そして、走行通路の幅を可能な範囲で狭くするために、この無人搬送車１は、定位置旋回（スピンターン）及び横行することができるように構成されている。
定位置旋回及び横行することができるように、車体１０に配設される走行車輪１２は、少なくとも９０度旋回する操舵機構を備えるようにしている。
具体的には、走行車輪１２が４輪車の場合、４輪すべてに操舵機構をもたせたり、２輪に操舵機構をもたせ、残る２輪は受動的に方向を変えるキャスタ輪で構成するようにしている。

走行車輪１２の配置は、本実施例においては、図６に示すように、車体１０の底面の４隅に配置するようにしている。
なお、前後にキャスタ輪を各１輪ずつ配置し、車体１０の側面に動輪を配置するようにすることもできる。
また、横行を行わず、定位置旋回だけを行うのであれば、走行車輪１２の方向を変える操舵機構は必要なく、２輪の速度差のみで車体１０に旋回モーメントを発生させ操舵を行うのが一般的で、横行も行う場合には走行車輪１２に操舵機構を備えるようにする。
そして、この無人搬送車１は、走行通路で定位置旋回を行って車体の向きを９０度転換させ、荷かご５の脚部５１に囲まれた空間に潜り込む。
荷かご５の脚部５１に囲まれた空間に潜り込んだ車体１０は、荷かご５と連結手段４によって連結し、荷かご５と共に走行通路に戻る。

無人搬送車１の車体１０と荷かご５とを連結する連結手段４は、無人搬送車１に配設した昇降手段（図示省略）によって無人搬送車１の車体１０から上方に突出して、荷かご５に配設した連結ピン受け５３に係合する連結ピン４０から構成するようにしている。

この連結ピン４０は、荷かご５の貨物を入れるかご本体部５０の下面側に配設する連結ピン受け５３と係合することで、車体１０と荷かご５とを連結し、無人搬送車１による荷かご５の搬送を実現する。
連結ピン４０と連結ピン受け５３との連結は、本実施例においては、連結ピン４０が連結ピン受け５３に係合するだけで、荷かご５は、荷かご５の脚部５１に車輪５２を配設することで無人搬送車１から駆動力が伝達され受動的に走行するように構成されている。
なお、荷かご５の脚部５１に車輪５２を配設することなく、連結ピン４０の上昇に伴って、荷かご５を持ち上げて搬送することもできる。

連結ピン４０及び連結ピン受け５３は、図７（ａ）に示すように、Ｕ字型の切り欠き部を有する連結ピン受け５３を、開口側が対向するようにして、かご本体部５０の下面で、無人搬送車１と連結したときに進行方向となる前後に配設し、この一対の連結ピン受け５３と対向するように車体１０の上部で、車体１０の進行方向の前後となるように、先端にテーパ加工を施した形状の連結ピン４０を２個配設するようにしている。
連結ピン受け５３を、一方を開口したＵ字型にすることで、進行方向の連結ピン４０だけが駆動力を荷かご５に伝達して、荷かご５を搬送することとなる。
前進時には、前方向の連結ピン４０が駆動力を伝達し、後進時には、駆動力は後側の連結ピン４０で伝達する。
左右方向の位置の拘束は、前後の連結ピン４０がＵ字型の連結ピン受け５３の内側の側面と当接することで行う。
これにより、荷かご５の重心よりも進行方向側（荷かご５の重心位置から離れた位置）で、荷かご５に無人搬送車１の駆動力を伝達することができ、脚部５１に配設した車輪５２によって受動的に走行する台車としての荷かご５の転倒モーメントの発生を抑制し、無人搬送車１と連結して走行する荷かご５の転倒を有効に防止することができる。
一方、横行時には、両方の連結ピン４０、４０で駆動力の伝達を行う。
通常、荷かご５と連結した状態での無人搬送車１の横行は、前後方向の走行よりも低速で移動するため、荷かご５の重心位置近傍で駆動力を伝達して搬送しても荷かご５の転倒リスクは少ない。
また、定位置旋回するときも、同様に両方の連結ピン４０、４０で駆動力の伝達を行うが横行時と同様に速度が遅く、偶力が働くため、荷かご５が転倒することはない。

また、図７（ｂ）に示すように、連結ピン受け５３をＬ字型として、かご本体部５０の下面側の４隅に配設し、連結ピン４０もＬ字型の連結ピン受け５３と対向するように車体１０の上部に、４個配設することもできる。
４箇所に連結ピン４０と連結ピン受け５３とを配置することで、前進、後進、横行、定位置旋回のそれぞれで、駆動力の伝達位置を重心位置よりも進行方向にずらすことができ、後進、横行、定位置旋回の速度を前進時の速度と同一としても加速・減速時の転倒モーメントの発生を抑制することができる。

荷かご５と連結した車体１０が走行通路に戻った後、走行通路で定位置旋回を行って目的の場所まで走行する。
車体１０が定位置旋回を行うとき、荷かご５も無人搬送車１の車体１０と共に、定位置旋回する必要があるが、本実施例においては、荷かご５の脚部５１に配設する車輪５２を、脚部５１で旋回可能となるように、脚部５１の軸心を中心として旋回するキャスタ輪としている。
これによって、荷かご５は、車体１０の定位置旋回によって、受動的に旋回することとなる。

そして、荷かご５の車輪５２が無人搬送車１の車体１０と干渉することなく旋回することができるように、荷かご５に連結した車体１０と荷かご５の脚部との間に車輪５２の旋回スペースが形成されるようにしている。
具体的には、図６に示すように、連結ピン４０の中心から車体１０の両側面までの距離Ｗ１に対して、連結ピン受け５３の中心（連結ピン４０の中心に対応する位置）から脚部５１の中心までの距離Ｗ２の差Ｃが、キャスタ輪である車輪５２の旋回半径Ｒよりも大きくなる位置で連結するようにしている（本実施例のように、連結手段４を２本の連結ピン４０とした場合、車体１０の幅（２×Ｗ１）を、荷かご５の脚部５１の中心（車輪５２の旋回中心）間距離（２×Ｗ２）から旋回半径Ｒの２倍を引いた寸法（２×（Ｗ２−Ｒ））より小さくなるように構成することで車輪５２の旋回スペースが確保された位置で車体１０と荷かご５とが連結されることとなる。）。

このように、荷かご５の脚部５１に旋回可能なキャスタ輪を車輪５２として配設することで、荷かご５を無人搬送車１で持ち上げた状態で搬送する場合と比べて、大幅な省エネ運転を行うことができるとともに、無人搬送車１の定位置旋回する際に、荷かご５も受動的に旋回させることができる。

また、荷かご５が駐止スペースＳＰに駐止しているときに、地震などによって、荷かご５が位置ずれを起こすことが懸念される。特に、荷かご５の脚部５１に車輪５２を配設することで、僅かな揺れであっても荷かご５が位置ずれを起こす場合がある。
駐止スペースＳＰで荷かご５の位置ずれが起こっていると、無人搬送車１が搬送対象の荷かご５が位置する駐止スペースＳＰまで移動し、搬送するために荷かご５の下部に潜り込もうとしたときに、荷かご５と車体１０とが接触し、荷かご５や車体１０が破損したり、荷かご５の下部に潜り込めたとしても、連結ピン４０による連結が失敗したりすることが想定される。

地震は、日常的に発生する事象であり、数十台規模で駐止する荷かご５の位置を人手で修正するのは現実的ではなく、荷かご５の位置ずれを防止することが望まれる。
そこで、荷かご５には、床面に接地して駐止中の荷かご５の移動を防止するアウトリガ５５を床面と接離可能となるように配設している。
このアウトリガ５５は、その自重で床面に接地し、荷かご５を定位置で固定するほか、バネなどの付勢手段（図示省略）によって床面に押し付けるようにして、荷かごの位置ずれを防止することができる。

そして、この無人搬送車１の連結手段４を、荷かご５に配設した駐止中の荷かご５の移動を防止するアウトリガ５５の操作手段を兼ねるように構成している。
駐止中の荷かご５は、連結手段４によって無人搬送車１と連結されていないため、アウトリガ５５が床面と接地して、地震等による位置ずれが生じることを防止する。
そして、無人搬送車１の車体１０と荷かご５とが連結する際、連結手段４（連結ピン４０の突出によって自動的に）が、アウトリガ５５の床面との接地を解除するようにアウトリガ５５を操作し、荷かご５を搬送して所定の位置まで搬送する。
そして、さらに荷かご５を所定位置に搬送して連結を解除するときに、連結手段４（連結ピン４０の車体１０内に退出することによって自動的に）が、アウトリガ５５を床面と接地するようにアウトリガ５５を操作する。

具体的には、図８に示すように、かご本体部５０の下面側に配設される連結ピン受け５３のＵ字状の切り欠き部分の上（連結ピン４０が突出する箇所）に、横棒５５ａが位置するように横棒５５ａと縦棒５５ｂからなる略Ｌ字状のアウトリガ５５を、一端をかご本体部５０の下面側に固定する揺動支点５５ｃ、他端を接地点５５ｄとなるように配設する。
そして、荷かご５の下部に潜り込んだ車体１０の上部に配設される連結ピン４０が、連結ピン受け５３と連結するときの突出によって、横棒５５ａに当接し、横棒５５ａを持ち上げるようにしてアウトリガ５５を操作する。
これによって、揺動支点５５ｃを中心にアウトリガ５５全体が揺動し、接地点５５ｄが床面から離間する。
連結ピン４０は、走行中において、アウトリガ５５を持ち上げ続けることになるが、荷かご５全体を持ち上げるものではないため、無人搬送車１の消費電力は、荷かご５全体を持ち上げて支持する場合と比較すると僅かな電力消費である。
そして、アウトリガ５５の床面との接地を解除した状態で、荷かご５を搬送する無人搬送車１は、ＳＬＡＭ技術によって誘導制御され所定の位置まで移動する。

そして、所定の位置で連結手段４による連結が解除されるとき（連結ピン４０の連結ピン受け５３から離れ、車体１０内に退出するとき）に、揺動支点５５ｃを中心にアウトリガ５５全体が揺動し、接地点５５ｄが床面に接地して荷かご５の位置ずれを防止する。
なお、図例では、正面視して１基のアウトリガ５５を配設した例を示すが、アウトリガ５５の配設数は１基に限られるものではなく、前後２本の連結ピン４０、４０によって２基のアウトリガ５５を揺動させるようにすることもでき、この場合、接地点５５ｄを異なる側（図例左側の接地点に対して、もう１基のアウトリガ５５は右側で接地するように構成する。）で床面と接地するように構成することで、地震等による荷かご５の位置ずれを、さらに効果的に防止することができる。

以上、本発明の無人搬送車について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の無人搬送車は、磁気テープや光学テープ等の誘導線を床面に施工することなく、ＳＬＡＭ技術を用いて、高精度に誘導制御することができるという特性を有していることから、荷かごのかご本体部を支持する脚部に囲まれた空間に潜り込んで荷かごと連結し、搬送する無人搬送車の用途に好適に用いることができる。

１ 無人搬送車
１０ 車体
１１ センサ設置空間
１２ 走行車輪
２ ２次元レーザ距離計
３ 再帰反射材
３０ 位置認識反射板
４ 連結手段
４０ 連結ピン
５ 荷かご
５０ かご本体部
５１ 脚部
５２ 車輪
５３ 連結ピン受け
５５ アウトリガ
ＳＰ 駐止スペース

Claims (5)

1. 荷かごのかご本体部を支持する脚部に囲まれた空間に潜り込み、連結手段によって荷かごと連結し、荷かごを搬送するようにした無人搬送車において、走行エリア内に駐車する荷かごの脚部間に形成された隙間から測定可能なように無人搬送車の走行エリアに設置された再帰反射材を計測する２次元レーザ距離計を無人搬送車の車体に配設し、該２次元レーザ距離計により再帰反射材を計測することにより得られた計測データと、予め記録されている再帰反射材の情報とを照合及び演算することによって、計測された再帰反射材及び無人搬送車の現在位置を特定するようにしたことを特徴とする無人搬送車。
2. 前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の先端に配設したことを特徴とする請求項１記載の無人搬送車。
3. 前記２次元レーザ距離計を、無人搬送車の車体の両側面に配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の無人搬送車。
4. 前記連結手段を、無人搬送車に配設した昇降手段によって無人搬送車の車体から上方に突出して、荷かごに配設した連結ピン受けに係合する連結ピンから構成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の無人搬送車。
5. 前記連結手段が、荷かごに配設した駐止中の荷かごの移動を防止するアウトリガの操作手段を兼ねるように構成したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の無人搬送車。

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