JP2018025847A - 無人搬送車システム - Google Patents

Abstract

【課題】充電部の稼働効率を向上させて、無人搬送車システムの処理効率を向上させる。【解決手段】無人搬送車システム１００は、複数の無人搬送車１１と、充電部１５と、使用状態把握部３１と、充電完了時間予測部１１４と、移動決定部３２と、充電指示部３３と、を備える。無人搬送車１１は、蓄電装置１１３から電力を供給されて移動する。充電部１５は、軌道１７に近接して配置され、無人搬送車１１の蓄電装置１１３を充電する。充電完了時間予測部１１４は、使用充電部１５'における、蓄電装置１１３の充電完了時間を予測する。移動決定部３２は、充電完了時間に基づいて、移動先の充電部を決定する。充電指示部３３は、要充電無人搬送車１１'に対して、移動決定部３２により決定された移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する。【選択図】図６

Description

本発明は、バッテリーなどの蓄電装置を備えた複数の無人搬送車が、自身が備える蓄電装置の充電を実行できる無人搬送車システムに関する。

従来、バッテリーなどの蓄電装置を備えた複数の無人搬送車が、自身が備える蓄電装置を充電する必要があると判定したときに、充電ステーションなどへと移動して蓄電装置の充電を自動的に実行する無人搬送車システムが知られている。
例えば、特許文献１には、バッテリーを搭載した自走式の台車と、充電ステーションと、管理手段と、を備える搬送システムが開示されている。この搬送システムでは、管理手段が、バッテリーの残量から、台車に要求されている仕事を実行するために必要なバッテリーの放電量と、仕事を実行した場所から充電ステーションまでに移動するために必要なバッテリーの放電量とを減じて算出された値が所定の閾値を下回る台車の数が、所定の数以上となった場合に、バッテリーの充電を行いたい台車のうちの一台を、充電ステーションへと移動させる。

特開２０１２−６３９６１号公報

従来の搬送システムにおいては、充電ステーションに空きがあるか否かに関わらず、充電が必要になった台車を充電ステーションに移動させていた。この場合、充電ステーションに空きがない場合には、充電が必要になった台車を、充電ステーションの近傍で待機させるか、又は、周回させていた。これにより、従来の搬送システムでは、台車の待ち時間が多くなったり、充電ステーションの周辺で台車の渋滞が発生したりと、搬送システムの運用効率が低下していた。

また、上記の処理効率の低下を回避するため、搬送システムに多くの充電ステーションを配置することが考えられるが、コストやスペースの問題上、過剰に多くの充電ステーションを配置することは困難である。

本発明の課題は、バッテリーなどの蓄電装置を備えた複数の無人搬送車と、当該蓄電装置を充電する充電部とを備えた無人搬送車システムにおいて、充電部の稼働効率を向上させて、無人搬送車システムの処理効率を向上させることにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る無人搬送車システムは、複数の無人搬送車と、充電部と、使用状態把握部と、充電完了時間予測部と、移動決定部と、充電指示部と、を備える。
無人搬送車は、電力を蓄電する蓄電装置から電力を供給されて移動する。充電部は、無人搬送車の移動経路に近接して配置され、無人搬送車の蓄電装置を充電する。充電完了時間予測部は、使用充電部における、蓄電装置の充電完了時間を予測する。使用充電部は、使用状態把握部において蓄電装置の充電のために無人搬送車に使用されていると判定された充電部である。

移動決定部は、充電完了時間に基づいて、移動先の充電部を決定する。移動先の充電部は、要充電無人搬送車が移動すべき充電部である。要充電無人搬送車は、蓄電装置の充電が必要である無人搬送車である。
充電指示部は、要充電無人搬送車に対して、移動決定部により決定された移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する。

上記の無人搬送車システムでは、充電完了時間予測部が、使用状態把握部によって無人搬送車の蓄電装置の充電のために使用されていると判定された充電部（使用充電部）における、充電中の充電装置の充電完了時間を予測する。移動決定部が、使用充電部のうち、充電完了時間に基づいて決められた充電部を、移動先の充電部として決定する。その後、充電指示部が、要充電無人搬送車に対して、移動決定部により決定された移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する。
この結果、要充電無人搬送車は、移動決定部によって決定された移動先の充電部へと移動する。

上記の無人搬送車システムでは、要充電無人搬送車を充電のために移動させるべき充電部が、充電部において蓄電装置の充電が完了すると予測される時間（充電完了時間）に基づいて決定されている。これにより、充電完了時間に基づいて決定される条件に合致する使用充電部へ、要充電無人搬送車を移動できる。すなわち、移動先の充電部が使用中であっても、要充電無人搬送車を当該移動先の充電部へ移動できる。
この結果、充電部の稼働効率を向上させて、充電部が使用可能となるまで待機するといった動作の発生頻度を低減し、充電部の数を増加させることなく無人搬送車システムの処理効率を向上できる。

上記の無人搬送車システムは、到達予測時間算出部をさらに備えていてもよい。到達予測時間算出部は、要充電無人搬送車が使用充電部に到達する到達予測時間を算出する。このとき、移動決定部は、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部を、移動先の充電部として決定する。
これにより、使用充電部において充電が完了するまで、要充電無人搬送車が当該使用充電部までの移動の間に待機（停止）することを回避できる。

移動決定部は、到達予測時間に最も近い充電完了時間を有する使用充電部を、移動先の充電部として決定してもよい。これにより、要充電無人搬送車を、充電が完了した直後の充電部にタイミングよく移動できる。

到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部が存在しない場合、移動決定部は、要充電無人搬送車に、充電完了時間と到達予測時間との差として決定される時間だけ待機させた後に、当該充電完了時間を有する使用充電部への移動を開始させてもよい。これにより、充電部が空いていない場合であっても、待機させてから移動させればタイミングよく空く使用充電部が存在していれば、要充電無人搬送車を当該使用充電部へと移動できる

充電部は複数存在していてもよい。この場合、移動決定部は、充電完了時間に基づいて決定された移動先の充電部として複数の候補が存在する場合、要充電無人搬送車からの距離が最短である候補を、移動先の充電部として決定する。これにより、要充電無人搬送車が移動先の充電部へ移動する時間を短縮できる。

移動決定部は、充電完了時間と、要充電無人搬送車が所定の作業を実行して当該充電完了時間を有する移動先の充電部へと移動するまでに必要な時間と、の比較に基づいて、要充電無人搬送車を移動先の充電部へと移動させる前に、当該要充電無人搬送車に所定の作業を実行させるか否かを決定してもよい。
これにより、使用充電部が使用可能となるまでに長い時間がかかる場合（充電完了時間が長い場合）に、要充電無人搬送車に所定の作業をさせることができる。その結果、無人搬送車システムの処理効率を向上できる。

到達予測時間は、要充電無人搬送車が移動先の候補である充電部へと移動する際に、他の無人搬送車と干渉しないと仮定して算出されてもよい。これにより、比較的簡単な計算により、到達予測時刻を算出できる。

到達予測時間は、要充電無人搬送車が移動先の候補である充電部へと移動する際にかかった実際の時間の平均値として算出されてもよい。これにより、実測の時間に基づいたより正確な到達予測時間を算出できる。

充電部の稼働効率を向上させることで、無人搬送車システムの処理効率を向上できる。

無人搬送車システムの全体構成を示す図。 無人搬送車の構成を示す図。 制御部の構成を示す図。 使用状態テーブルのデータ構造の一例を示す図。 無人搬送車システムの概略動作を示すフローチャート。 移動先の充電部の決定方法を示すフローチャート。

（１）第１実施形態
（１−１）無人搬送車システムの全体構成
以下、第１実施形態に係る無人搬送車システム１００の構成について説明する。まず、無人搬送車システム１００の全体構成を、図１を用いて説明する。図１は、無人搬送車システムの全体構成を示す図である。
無人搬送車システム１００は、搬送システム１を備える。搬送システム１は、例えば、荷物の入出庫などを自動的に行うシステムである。無人搬送車システム１００は、制御部３を備える。制御部３は、ＣＰＵ、ハードディスク装置、ＳＳＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶媒体読み出し装置などの記憶装置、無線通信インターフェース（例えば、無線ＬＡＮ装置）などを備えたコンピュータシステムである。制御部３は、上記の搬送システム１の各構成要素を制御する。
以下、無人搬送車システム１００の搬送システム１及び制御部３の詳細構成についてさらに説明していく。

（１−２）搬送システムの詳細構成
まず、第１実施形態に係る無人搬送車システム１００において用いられている搬送システム１の構成の詳細について、図１を用いて説明する。
搬送システム１は、複数の無人搬送車１１を有する。無人搬送車１１は、電力を蓄電する蓄電装置１１３（図２）から電力を供給されて、搬送システム１の床面に設けられた軌道１７（移動経路の一例）に沿って移動する自律移動式の台車である。無人搬送車１１は、例えば、磁気テープ又は磁気マーカーである軌道１７からの磁気信号などを検出しながら、又は、レーザなどから光を発生させ、壁などに取り付けられたミラーにて反射した反射光を検出することで自己位置を検出しながら、軌道１７に沿って移動できるＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。本実施形態の無人搬送車１１の構成については、後ほど詳しく説明する。

搬送システム１は、複数の入出庫ステーション１３を有する。複数の入出庫ステーション１３は、無人搬送車１１が移動する軌道１７に沿って配置され、当該軌道１７を移動する無人搬送車１１に搬送したい荷物を載置するか、又は、無人搬送車１１にて搬送されてきた荷物を受け取る。
例えば、図１の右側に配置された入出庫ステーション１３が、当該入出庫ステーション１３にて停止している無人搬送車１１に荷物を載置し、当該無人搬送車１１が左側に配置された入出庫ステーション１３のいずれかに到達した時に、当該左側に配置された入出庫ステーション１３が搬送されてきた荷物を受け取る。
これにより、１つの入出庫ステーション１３が有する荷物を、他の入出庫ステーション１３に搬送して、搬送システム１における荷物の入出庫が可能となる。

搬送システム１は、複数の充電部１５を有する。複数の充電部１５は、無人搬送車１１が有する蓄電装置１１３を充電する充電装置である。図１に示すように、複数の充電部１５は、例えば、無人搬送車１１が荷物の搬送のために移動する軌道１７に近接した、当該軌道１７から分岐した分軌道の終点に配置される。すなわち、複数の充電部１５は、荷物の搬送経路から外れた位置に配置されている。
充電部１５を荷物の搬送経路から外れた位置に設けることにより、蓄電装置１１３を充電中の無人搬送車１１が、他の無人搬送車１１の移動の障害となることを回避できる。

搬送システム１に備わる充電部１５の台数は、充電部１５の稼働効率、搬送システム１の処理効率などを考慮して決定される。例えば、１０台の無人搬送車１１につき、３台の充電部１５を備えるとすることができる。
その他、搬送システム１のレイアウトなど、充電部１５の稼働効率や搬送システム１の処理効率に影響する事項を考慮して、任意に充電部１５の台数を決定できる。

図１に示すように、複数の充電部１５は、多くの入出庫ステーション１３が配置された箇所の近傍に配置されることが好ましい。図１に示す例では、図１の左側の複数の入出庫ステーション１３が配置された箇所に、複数の充電部１５が集中して配置されている。
多くの入出庫ステーション１３が配置された箇所には、無人搬送車１１が多く集まるので、蓄電装置１１３を充電する必要がある無人搬送車１１（要充電無人搬送車１１'）も当該箇所に集中する傾向にある。したがって、複数の充電部１５を、多くの入出庫ステーション１３が配置された箇所に集中的に設けることにより、要充電無人搬送車１１’が、充電部１５まで長い距離を移動しなくてはならなくなる確率を低減できる。

なお、図１に示すように、複数の充電部１５を、多くの入出庫ステーション１３が配置された箇所の近傍の１箇所のみに配置する場合に限られず、多くの入出庫ステーション１３が配置された箇所の近傍の複数箇所に集中して充電部１５を配置してもよい。
その他、入出庫ステーション１３が存在しない、あるいは、少数しか存在しない箇所にも充電部１５を配置してもよい。

充電部１５としては、例えば、無人搬送車１１の蓄電装置１１３に接続されたソケットと嵌合でき、蓄電装置１３３を充電するための電力を出力するプラグを有したプラグイン型の充電装置を使用できる。
その他、例えば、無人搬送車１１の蓄電装置１１３に接続された受電コイルが、蓄電装置１１３を充電するための電力を供給するよう、当該受電コイルへ交番磁界を入力する給電コイルを有する、無線給電方式の充電装置を充電部１５として使用することもできる。

上記の構成を有することにより、搬送システム１においては、制御部３からの指示により、無人搬送車１１を動作させて、一の入出庫ステーション１３から他の入出庫ステーション１３に荷物を自律的に搬送することができる。
また、無人搬送車１１が、自身が備える蓄電装置１１３の充電が必要な場合に、複数の充電部のいずれかに移動して、蓄電装置１１３を自動的に充電できる。

（１−３）無人搬送車の構成
以下、第１実施形態に係る無人搬送車システム１００にて用いられる無人搬送車１１の構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、無人搬送車の構成を示す図である。
無人搬送車１１は、駆動部１１１を有する。駆動部１１１は、例えば、無人搬送車１１を移動させる一対の車輪１１２ａ、１１２ｂを回転させる電動モータと、当該電動モータを制御する制御装置（図示せず）とからなる駆動機構である。
駆動部１１１の制御装置は、軌道検出部１１１ａ（軌道１７が磁気テープの場合は、例えば、磁気センサ）の軌道１７の検出結果に基づいて、蓄電装置１１３から供給された電力を調節して電動モータに供給し、無人搬送車１１が軌道１７から外れないよう、当該電動モータの回転を制御する。

無人搬送車１１は、蓄電装置１１３を有する。蓄電装置１１３は、駆動部１１１等に電力を供給することができ、また、外部から電力が供給されることにより充電できる二次電池である。蓄電装置１１３としては、例えば、ＮｉＣｄバッテリー、ＮｉＭＨ（ニッケル水素）バッテリー、Ｌｉイオンバッテリーなどを用いることができる。

蓄電装置１１３は、図２に示すように、例えば、無人搬送車１１の進行方向の前方側又は後方側に設けられたソケット１１３ａ、または、受電コイル１１３ｂに接続されている。当該ソケットと充電部１５のプラグとが接続することにより、又は、受電コイル１１３ｂが充電部１５の給電コイルから発生する交番磁界を受信することにより、蓄電装置１１３へ充電のための電力を供給できる。

無人搬送車１１は、充電完了時間予測部１１４を有する。充電完了時間予測部１１４は、例えば、蓄電装置１１３の出力電圧を測定する電圧計と、測定した電圧から充電完了時間を算出するＣＰＵなどからなるコンピュータシステムと、算出した充電完了時間を通信部１１５（後述）へ送信するインターフェースと、を有する電圧計システムである。
充電完了時間予測部１１４は、検出した蓄電装置１１３の蓄電量（バッテリー残量）に基づいて、当該蓄電装置１１３の充電のために用いられている充電部１５（使用充電部１５'）が、当該蓄電装置１１３を所定の蓄電量（本実施形態では、例えば、蓄電装置１１３をフルに充電した場合の蓄電量の６０％〜７０％の範囲の蓄電量）まで充電するためにかかる時間を、充電完了時間として予測する。

本実施形態において、充電完了時間予測部１１４は、蓄電装置１１３からの出力電圧が、充電開始直後の電圧値から所定の値以上となるまでの時間を、充電完了時間として算出する。しかし、これに限られず、例えば、現在の蓄電装置１１３の蓄電量と、充電のために蓄電装置１１３へ入力された電流値の時間積分と、の合計を蓄電量とし、当該蓄電量が所定の値以上となる時間を、充電完了時間として算出してもよい。
その他、充電完了時間予測部１１４は、充電完了時間を、要充電無人搬送車１１’が移動先の充電部へ到達する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値、又は、移動先の充電部へ到達後充電を開始する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値から所定の値以上となるまでの時間として算出してもよい。

無人搬送車１１は、通信部１１５を有する。通信部１１５は、例えば、充電完了時間予測部１１４にて算出された充電完了時間、無人搬送車１１を識別する識別情報、及び／又は無人搬送車１１の現在地を示す現在地情報といった、無人搬送車１１に関する情報を制御部３に送信する。なお、充電完了時間を、要充電無人搬送車１１’が移動先の充電部へ到達する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値、又は、移動先の充電部へ到達後充電を開始する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値から所定の値以上となるまでの時間として算出した場合には、当該充電完了時間は、要充電無人搬送車１１’が移動先の充電部へ到達する直前、又は、移動先の充電部へ到達後充電を開始する直前に算出された後に送信されてもよい。

また、通信部１１５は、無人搬送車１１の移動又は停止などの制御信号を、制御部３から受信する。これにより、無人搬送車１１は、制御部３の制御により移動できる。
通信部１１５としては、例えば、無線にて制御部３と通信可能な無線通信装置（例えば、無線ＬＡＮ装置）を用いることができる。

無人搬送車１１は、充電要否判定部１１６を有する。充電要否判定部１１６は、蓄電装置１１３の蓄電量（バッテリー残量）に基づいて、当該蓄電装置１１３の充電が必要であるか否かを判定する。充電要否判定部１１６は、例えば、蓄電装置１１３の出力電圧を測定する電圧計を有し、蓄電装置１１３の出力電圧が所定の電圧値以下となったときに、蓄電装置１１３の充電が必要であると判定する。
その他、充電要否判定部１１６は、例えば、蓄電装置１１３の出力電流を測定する電流計を有し、蓄電装置１１３の充電直後の蓄電量と、蓄電装置１１３からの出力電流の時間積分として算出される放電量との差が所定の値以下となったときに、蓄電装置１１３の充電が必要であると判定してもよい。

（１−４）制御部の構成
次に、第１実施形態に係る無人搬送車システム１００において用いられる制御部３の構成の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、制御部の構成を示す図である。
以下の説明する制御部３の各構成要素の機能の一部又は全部は、制御部３を構成するコンピュータシステムにおいて実行可能なプログラムとして実現されていてもよい。また、当該プログラムは、当該コンピュータシステムの記憶装置に記憶されていてもよい。又は、上記機能の一部又は全部は、カスタムＩＣなどにより実現されていてもよい。

制御部３は、使用状態把握部３１を有する。使用状態把握部３１は、各充電部１５の使用状態を把握する。例えば、要充電無人搬送車１１'が充電部１５のいずれかに到達して充電が開始される直前に、充電部１５及び／又は要充電無人搬送車１１’が、充電開始の通知を制御部３へと送信する。
当該充電開始の通知を受信したら、使用状態把握部３１は、充電が開始された充電部１５を識別して、当該識別した充電部１５を「使用充電部」へと変更する。

なお、充電完了時間を要充電無人搬送車１１’が移動先の充電部へ到達する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値、又は、移動先の充電部へ到達後充電を開始する直前の蓄電装置１１３からの出力電圧値から所定の値以上となるまでの時間として算出した場合には、当該充電完了時間を上記の充電開始の通知とともに制御部３へと送信してもよい。

具体的には、使用状態把握部３１は、例えば、図４に示すようなテーブル（使用状態テーブルＴと呼ぶことにする）を用いて、各充電部１５の使用状態を把握する。図４は、使用状態テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
図４に示す使用状態テーブルＴにおいて、「充電部識別番号」の欄には、各充電部１５の識別番号が記録されている。

「使用状態」の欄には、どの充電部１５が使用中（使用充電部）であるかが記録されている。例えば、図４に示すように、使用中の充電部の識別番号に対応する行に、「使用中」（と定義された数値など）と記録される。すなわち、図４に示す例では、識別番号が２、３、５、Ｎ−１の充電部１５が使用中（使用充電部）である。なお、その他の「使用中」と記録されていない識別番号を有する充電部１５は、使用されていない「空き充電部１５''」であると認識できる。

その他、「使用状態」の欄には、どの充電部１５が充電のために予約されたかについての情報が記録されてもよい。例えば、予約された充電部（図４の場合には、識別番号がＮである充電部）の識別番号に対応する行に、「予約中」（と定義された数値など）と記録されてもよい。これにより、どの充電部１５がすでに他の無人搬送車１１（要充電無人搬送車１１'）によって予約されているかを認識できる。

「充電完了時間」の欄には、現在使用中の充電部１５にて充電中の蓄電装置１１３の充電完了時間が記録されている。図４に示す例では、使用中の識別番号が２の充電部１５の充電完了時間がｔ１、識別番号が３の充電部の充電完了時間がｔ２、識別番号が５の充電部１５の充電完了時間がｔ３、識別番号がＮ−１の充電部１５の充電完了時間がｔ４、予約されている識別番号がＮの充電部１５の充電完了時間がｔ５である。
その他、図４には示していないが、使用状態テーブルＴには、例えば、各充電部の配置位置（の座標値）を記録する「配置位置」の欄が設けられていてもよい。これにより、無人搬送車１１と、当該無人搬送車１１が向かっている充電部１５までの距離を、使用状態テーブルＴに記録された座標値と、無人搬送車１１の現在位置の座標値とから算出できる。

移動決定部３２は、要充電無人搬送車１１'が充電のために移動すべき、移動先の充電部を決定する。本実施形態の移動決定部３２は、充電が実行されていない空き充電部１５''だけでなく、充電完了時間に基づいて決定される所定の条件に合致する使用充電部１５'も移動先の充電部として決定できる。具体的には、移動決定部３２は、到達予測時間（後述）よりも早い充電完了時間を有する使用充電部１５’を、移動先の充電部として決定できる。
これにより、使用充電部１５'において充電が完了するまで、要充電無人搬送車１１'が当該使用充電部１５'までの移動の間に待機（停止）することを回避できる。

一実施形態において、移動決定部３２は、移動先の充電部の候補として複数の使用充電部１５'、及び／又は、空き充電部１５''が存在している場合、要充電無人搬送車１１'からの距離が最短である使用充電部１５'又は空き充電部１５''を、最終的な移動先の充電部として決定する。これにより、要充電無人搬送車１１'が、移動先の充電部へ移動する時間を短縮できる。

一実施形態において、移動決定部３２は、充電完了時間と、要充電無人搬送車１１'が所定の作業（荷物の搬送）を実行して当該充電完了時間を有する移動先の充電部へと移動するまでに必要な時間と、の比較に基づいて、当該移動先の充電部へと移動させる前に、要充電無人搬送車１１'に対して、所定の作業を実行させるか否かを決定する。

具体的には、移動決定部３２は、全ての充電部１５が使用充電部１５'であり、かつ、当該使用充電部１５'にて蓄電装置１１３の充電が長時間完了しない（すなわち、充電完了時間が長い）場合に、要充電無人搬送車１１'に対して、充電を行うために充電部１５へと移動させる前に、上記の所定の作業を実行させる。
これにより、例えば、使用充電部１５'が使用可能となるまでに長い時間がかかる場合（充電完了時間が長い場合）に、要充電無人搬送車１１'に所定の作業をさせることができる。その結果、無人搬送車システム１００の処理効率を向上できる。

制御部３は、充電指示部３３を有する。充電指示部３３は、要充電無人搬送車１１'に対して、移動決定部３２により決定された移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する。
具体的には、充電指示部３３は、例えば、制御部３の無線通信インターフェースなどを用いて、決定された移動先に移動させると決定した要充電無人搬送車１１'の通信部１１５に対して、当該要充電無人搬送車１１'を移動先の充電部へと移動させる駆動部１１１の制御信号を、移動指令として出力する。

制御部３は、到達予測時間算出部３４を有する。到達予測時間算出部３４は、要充電無人搬送車１１'が、移動先の移動部に到達する到達予測時間を算出する。
一実施形態において、到達予測時間算出部３４は、要充電無人搬送車１１'が移動先の候補である充電部へと移動する際に、他の無人搬送車１１と干渉しないと仮定して、到達予測時間を算出できる。

この場合、到達予測時間算出部３４は、例えば、要充電無人搬送車１１'の現在位置と移動先の使用充電部１５'の配置位置との間の距離を、無人搬送車１１の速度にて割って算出された時間を、他の無人搬送車１１と干渉しないと仮定した到達予測時間として算出できる。これにより、比較的簡単な計算により、到達予測時間を算出できる。

上記の到達予測時間を算出する際の、要充電無人搬送車１１'の現在位置と移動先の使用充電部１５'の配置位置との間の距離としては、例えば、要充電無人搬送車１１'の現在位置と移動先の使用充電部１５'の配置位置との間の直線距離を使用してもよい。これにより、到達予測時間の算出を簡単にできる。
その他、要充電無人搬送車１１'の現在位置と移動先の使用充電部１５'の配置位置との間の距離を、走行経路（どの経路で使用充電部１５'まで到達するか）を考慮して算出してもよい。これにより、より正確な到達予測時間を算出できる。

一実施形態において、到達予測時間算出部３４は、要充電無人搬送車１１'が移動先の候補である充電部へと移動する際にかかった実際の時間の平均値を、到達予測時間として算出できる。これにより、実測の時間に基づいたより正確な到達予測時間を算出できる。
具体的には、到達予測時間算出部３４は、例えば、要充電無人搬送車１１'が所定の位置から移動先の充電部まで移動するのに実際にかかった複数の時間を、制御部３の記憶装置などに予め記録しておき、記録された複数の時間の平均値を、到達予測時間として算出できる。

上記の構成を有することにより、制御部３は、要充電無人搬送車１１'が充電のために移動すべき充電部を決定し、当該要充電無人搬送車１１'に対して、当該移動先の充電部へと移動するよう指令できる。

（２）無人搬送車システムの動作
（２−１）動作の概略
以下、第１実施形態に係る無人搬送車システム１００の動作について、説明していく。まず、無人搬送車システム１００の動作の概略について、図５を用いて説明する。図５は、無人搬送車システムの概略動作を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートにおいては、複数の無人搬送車１１のうちの一台が、制御部３の制御にて動作する場合を例にとって説明している。
無人搬送車システム１００が動作を開始すると、制御部３は、搬送システム１の各無人搬送車１１に対して、所定の作業（例えば、入出庫ステーション１３間の荷物の搬送）を実行するよう指令する。
通信部１１５が制御部３からの所定の作業の実行指令を受信すると、駆動部１１１は、当該実行指令に従って、車輪１１２ａ、１１２ｂの回転を制御する（ステップＳ１）。

所定の作業を実行中、充電要否判定部１１６が、蓄電装置１１３の出力電圧又は放電量を測定して、蓄電装置１１３を充電する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２）。
蓄電装置１１３の出力電圧が所定の電圧以上であるか、又は、蓄電装置１１３の充電直後の蓄電量と放電量との差が所定の値以上である場合（ステップＳ２のおいて「Ｎｏ」の場合）、所定の作業を行うために十分な蓄電量があると判定して、無人搬送車１１は、所定の作業を継続する。

一方、蓄電装置１１３の出力電圧が所定の電圧以下であるか、又は、蓄電装置１１３の蓄電量と放電量との差が所定の値以下である場合（ステップＳ２のおいて「Ｙｅｓ」の場合）、充電完了時間予測部１１４は、蓄電装置１１３を充電する必要があることを、通信部１１５に通知する。当該通知を受信した通信部１１５は、蓄電装置１１３の充電が必要であることを、制御部３に通知する。これにより、当該通知を送信した無人搬送車１１は、制御部３により、要充電無人搬送車１１’として認識される。

このとき、通信部１１５は、当該通知とともに、無人搬送車１１に関する他の情報（無人搬送車１１の識別情報、現在位置など）を送信する。
なお、充電完了時間予測部１１４は、蓄電装置１１３の充電前に充電完了時間を算出した場合には、当該充電完了時間を、蓄電装置１１３を充電する必要があることの通知として、通信部１１５に送信させてもよい。

上記の蓄電装置１１３を充電する必要がある通知を受信した制御部３は、複数の充電部１５のうち、いずれの充電部１５（使用充電部１５'又は空き充電部１５''）へ当該通知を送信してきた要充電無人搬送車１１'を移動させるかを決定する（ステップＳ３）。
具体的には、移動決定部３２が、使用状態テーブルＴの「使用状態」の欄の記録状態と、「充電完了時間」の欄の記録状態と、に基づいて、要充電無人搬送車１１'をいずれの充電部１５へと移動させるかを決定する。ステップＳ３における移動先の充電部の決定方法については、後ほど詳しく説明する。

なお、使用状態テーブルＴの「使用状態」の欄に、充電部１５が充電のために予約されたことを示す情報を記録する場合には、「使用状態」の欄の移動先と決定された充電部１５の識別番号に対応する行に、当該充電部１５が充電のために予約されたことを示す情報を記録してもよい（例えば、「予約中」と当該行に記録する）。

要充電無人搬送車１１'の移動先の充電部を決定後、移動決定部３２は、例えば、移動先として決定した充電部１５の識別情報を、充電指示部３３へと通知する。または、移動決定部３２が所定の作業後に要充電無人搬送車１１'を移動先の充電部へと移動させると決定した場合には、所定の作業を行わせることと、移動先の充電部の識別情報とを、充電指示部３３へ通知する。
上記の通知を受け取った充電指示部３３は、移動先の充電部へと直接移動する移動指令、又は、所定の作業を実行後に移動先の充電部へと移動する移動指令のいずれかを、当該移動先の充電部へと移動させると決定した要充電無人搬送車１１'に送信する（ステップＳ４）。

上記の移動指令のいずれかを受信した要充電無人搬送車１１'の通信部１１５は、受信した移動指令を駆動部１１１に送信する。これにより、駆動部１１１は、当該移動指令に従って車輪１１２ａ、１１２ｂの回転を制御することにより、要充電無人搬送車１１'を、直接移動先の充電部へ移動させるか、又は、所定の作業を実行後に要充電無人搬送車１１'を移動先の充電部へ移動させる（ステップＳ５）。

要充電無人搬送車１１’が移動先の充電部に到達すると、充電完了時間予測部１１４は、検出した蓄電装置１１３の蓄電量に基づいて充電完了時間を予測する。通信部１１５は、充電完了時間予測部１１４にて算出された充電完了時間を制御部３へ通知する（ステップＳ６）。その後、要充電無人搬送車１１’に備わる蓄電装置１１３の充電が開始される（ステップＳ７）。
当該充電完了時間を受信すると、使用状態把握部３１は、使用状態テーブルＴの「使用状態」の欄の、当該充電完了時間を送信してきた要充電無人搬送車１１'が充電のために使用しようとしている充電部１５の識別番号に対応する行に、「使用中」を意味するデータを記録する。
また、使用状態テーブルＴの「充電完了時間」の欄の当該対応する行に、受信した充電完了時間を記録する。
上記のようにして、使用状態把握部３１は、各充電部１５の使用状態を把握できる。

要充電無人搬送車１１’に備わる蓄電装置１１３の充電を開始して所定の時間（例えば、３分）が経過して、当該蓄電装置１１３の充電が完了すると（ステップＳ７において「Ｙｅｓ」の場合）、制御部３は、蓄電装置１１３の充電が完了した無人搬送車１１に対して、荷物の搬送などの所定の作業を実行させる指令を出力する。その結果、蓄電装置１１３の充電が完了した無人搬送車１１は、制御部３にて指令された所定の作業を開始する（すなわち、上記のステップＳ２に戻る）。

例えば、制御部３などを用いて無人搬送車システム１００の動作が停止されるまで、上記のステップＳ１〜Ｓ７が繰り返し実行されることにより、本実施形態の無人搬送車システム１００は、無人搬送車１１の蓄電装置１１３の充電と、当該無人搬送車１１による所定の作業（荷物の搬送など）とを、自動的に実行できる。

（２−２）移動先の充電部の決定方法
次に、上記のステップＳ３において実行される移動先の充電部の決定方法について、図６を用いて説明する。図６は、移動先の充電部の決定方法を示すフローチャートである。
移動先の充電部の決定を開始すると、まず、到達予測時間算出部３４が、要充電無人搬送車１１'が充電部１５に到達するまでにかかる時間である到達予測時間を算出する（ステップＳ３１）。
本実施形態においては、使用中又は予約中であるか否かに関わらず、全ての充電部１５に対して到達予測時間が算出される。しかし、これに限られず、停止中の充電部１５など、明らかに（長時間）充電のために使用できない充電部については、到達予測時間を算出しなくてもよい。

到達予測時間を算出後、移動決定部３２は、要充電無人搬送車１１'が長時間待機することなく移動できる充電部が存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。
具体的には、移動決定部３２は、充電が実行されていない空き充電部１５''、又は、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部１５'が存在しているか否かを判定する。

空き充電部１５''が存在するか否かは、例えば、使用状態テーブルＴの「使用状態」の欄が空欄となっている行（すなわち、充電部の識別番号）が存在しているか否かにより判定できる。その他、使用状態テーブルＴの「充電完了時間」に過去の時間が充電完了時間として記録されているにも、対応する充電部を空き充電部１５''であると判定できる。

一方、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部１５'が存在するか否かは、使用状態テーブルＴの「充電完了時間」に記録されている充電完了時間が、対応する到達予測時間よりも時間的に早いか否かにより判定できる。

空き充電部１５''、及び／又は、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部１５'が存在する場合（ステップＳ３２において「Ｙｅｓ」の場合）、当該空き充電部１５''及び／又は使用充電部１５'のいずれかを、要充電無人搬送車１１'が直接移動できる充電部として決定する（ステップＳ３３）。

例えば、ステップＳ３２の判定の結果、１つの空き充電部１５''、又は、１つの該当する使用充電部１５'のみが存在する場合、すなわち、移動先の候補が１つしか存在しない場合には、移動決定部３２は、当該１つの空き充電部１５''又は使用充電部１５'を、（直接移動する）移動先の充電部として決定する。

一方、移動先の候補が複数存在する場合、すなわち、空き充電部１５''、及び／又は、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部１５'が複数存在する場合、移動決定部３２は、これら複数の候補のうち、対象の要充電無人搬送車１１'との距離が最短である空き充電部１５''又は使用充電部１５'を、（直接移動する）移動先の充電部として決定する。
具体的には、例えば、上記の複数の候補のうち、最も早い到達予測時間を有する候補（空き充電部１５''又は使用充電部１５'）を、要充電無人搬送車１１'との距離が最短である空き充電部１５''又は使用充電部１５'として決定できる。
これにより、要充電無人搬送車１１'が移動先の充電部へ移動する時間を短縮できる。その結果、無人搬送車システム１００の処理効率を向上できる。

移動先の候補が複数存在する場合に移動先の充電部を１つに決定する場合の他の実施形態として、移動決定部３２は、複数の移動先の候補のうち、到達予測時間に最も近い充電完了時間を有する候補（使用充電部１５'）を移動先の充電部として決定してもよい。これにより、要充電無人搬送車１１'を、充電が完了した直後の充電部１５にタイミングよく移動できる。

または、移動決定部３２は、最も早い到達予測時間を有する候補が複数存在する場合（例えば、要充電無人搬送車１１'が、複数の使用充電部１５'からの距離が等しい位置に存在する場合）に、さらに、当該複数の候補の中から、到達予測時間に最も近い充電完了時間を有する候補（使用充電部１５'）を移動先の充電部として決定してもよい。
これにより、短時間にかつタイミングよく到達できる充電部１５を、移動先の充電部として決定できる。

上記のステップＳ３１〜３３を実行することにより、無人搬送車システム１００は、移動先の充電部を、充電完了時間に基づいて決定できる。その結果、要充電無人搬送車１１'を、空き充電部１５''だけでなく、要充電無人搬送車１１'が到達するまでに充電が完了する使用充電部１５'（すなわち、到達予測時間よりも早い充電完了時間を有する使用充電部）へも移動できる。
この結果、充電部１５の稼働効率を向上させて、例えば、充電部１５が使用可能となるまで待機するといった動作の発生頻度を低減し、無人搬送車システム１００の処理効率を向上できる。

一方、到達予測時間よりも遅い充電完了時間を有する使用充電部１５'しか存在しない場合（ステップＳ３２において「Ｎｏ」の場合）、移動決定部３２は、到達予測時間に近い充電完了時間を有する使用充電部１５'が存在するか否かを判定する（ステップＳ３４）。
このような使用充電部１５'が存在する場合（ステップＳ３４において「Ｙｅｓ」の場合）、移動決定部３２は、要充電無人搬送車１１'に、充電完了時間と到達予測時間との差として決定される時間だけ待機させた後に、当該充電完了時間を有する使用充電部１５'への移動を開始させると決定する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５における待機時間（到達予測時間と充電完了時間との差）は、無人搬送車システム１００の処理効率に大きな影響（例えば、無人搬送車１１の渋滞を引き起こすなど）を及ぼさない程度の短時間とすることが好ましい。

また、到達予測時間との差が上記の許容範囲内にある充電完了時間を有する使用充電部１５'が複数存在する場合には、移動決定部３２は、到達予測時間に最も近い充電完了時間を有する使用充電部１５'を、移動先の充電部として決定する。

上記のステップＳ３５を実行することにより、充電部１５が空いていない場合であっても、短時間だけ待機させてから移動させればタイミングよく空く使用充電部１５'が存在していれば、無人搬送車システム１００の処理効率に大きな影響を及ぼすことなく、要充電無人搬送車１１'を当該使用充電部１５'へと移動できる。

到達予測時間に近い充電完了時間を有する使用充電部１５'が存在しない場合（ステップＳ３４において「Ｎｏ」の場合）、移動決定部３２は、さらに、移動先の充電部へ移動させる前に、要充電無人搬送車１１'に所定の作業を実行させることが可能か否かを判定する（ステップＳ３６）。
到達予測時間よりも遅い充電完了時間を有する充電部のうち、要充電無人搬送車１１'が所定の作業を実行して移動先へ移動するまでに必要な時間よりも遅い充電完了時間を有する充電部が存在する場合（ステップＳ３６において「Ｙｅｓ」の場合）、移動決定部３２は、当該充電部を移動先の充電部と決定する。そして、要充電無人搬送車１１'に対して、当該移動先の充電部へ移動させる前に、所定の作業を実行させると決定する（ステップＳ３７）。
なお、上記の充電完了時間を有する充電部が複数存在する場合には、最小の充電完了時間を有する充電部を、移動先の充電部と決定する。

一方、要充電無人搬送車１１'が所定の作業を実行して移動先へ移動するまでに必要な時間よりも早い充電完了時間を有する充電部しか存在しない場合（ステップＳ３６において「Ｎｏ」の場合）、移動決定部３２は、当該充電部のうち、最小の充電完了時間を有する充電部を、移動先の充電部と決定する（ステップＳ３８）。
この場合、移動決定部３２は、要充電無人搬送車１１'を所定の位置（例えば、搬送システム１の所定の位置に設けられた待機エリア）において、所定の時間（例えば、充電完了時間と到達予測時間との差にて決定できる時間）だけ待機させたあと、移動先の充電部へと移動させると決定する。

上記のステップＳ３４〜Ｓ３８を実行することにより、例えば、使用充電部１５'（使用中の充電部）が使用可能となるまでに長い時間がかかる場合（例えば、充電完了時間が長い場合）に、要充電無人搬送車１１'に所定の作業をさせることができる。その結果、無人搬送車システム１００の処理効率を向上できる。その一方、それ以外の場合には、要充電無人搬送車１１'を所定の時間だけ待機させた後に、移動先の充電部へと移動できる。

（３）実施形態の共通事項
上記第１実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
無人搬送車システム（例えば、無人搬送車システム１００）は、複数の無人搬送車（例えば、無人搬送車１１）と、充電部（例えば、充電部１５）と、使用状態把握部（例えば、使用状態把握部３１）と、充電完了時間予測部（例えば、充電完了時間予測部１１４）と、移動決定部（例えば、移動決定部３２）と、充電指示部（例えば、充電指示部３３）と、を備える。
無人搬送車は、電力を蓄電する蓄電装置（例えば、蓄電装置１１３）から電力を供給されて移動する。充電部は、無人搬送車の移動経路（例えば、軌道１７）に近接して配置され、無人搬送車の蓄電装置を充電する。充電完了時間予測部は、使用充電部（例えば、使用充電部１５'）における、充電中の蓄電装置の充電完了時間を予測する。

移動決定部は、使用充電部のうち、充電完了時間に基づいて決められた充電部を、要充電無人搬送車（例えば、要充電無人搬送車１１'）が移動すべき移動先の充電部として決定する。充電指示部は、要充電無人搬送車に対して、移動決定部により決定された移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する。

（４）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。また、上記の第１実施形態の図５及び図６に示したフローチャート中の各処理及び／又は各処理の順番は、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更できる。

（Ａ）充電完了時間予測部についての他の実施形態
上記の第１実施形態においては、無人搬送車１１が充電完了時間予測部１１４（の機能）を有していた。しかし、これに限られず、充電完了時間予測部１１４に相当する機能を、制御部３が有していてもよい。
この場合、無人搬送車１１からは、例えば、蓄電装置１１３の出力電圧又は放電量（消費電力）の測定値が、通信部１１５を介して、制御部３へ送信される。充電完了時間予測部１１４に相当する機能を有する制御部３が、受信した出力電圧又は放電量の測定値に基づいて、充電完了時間を予測できる。

（Ｂ）制御部についての他の実施形態
上記の第１実施形態に係る無人搬送車システム１００において、搬送システム１と制御部３とは個別の要素となっていた。しかし、これに限られず、第１実施形態において説明した制御部３の各機能を、無人搬送車１１（の制御を行うコンピュータシステム）が備えていてもよい。この場合、複数の無人搬送車１１は、互いに情報を送受信して、情報（例えば、使用状態テーブルＴなど）を共有してもよい。
これにより、無人搬送車システム１００（搬送システム１）において、個別の制御部を有することなく、無人搬送車１１が自律的に情報処理をして自律的に移動できる。

本発明は、バッテリーなどの蓄電装置を備えた複数の無人搬送車が、自身が備える蓄電装置の充電を実行できる無人搬送車システムに広く適用できる。

１００ 無人搬送車システム
１ 搬送システム
１１ 無人搬送車
１１１ 駆動部
１１１ａ 軌道検出部
１１２ａ、１１２ｂ 車輪
１１３ 蓄電装置
１１３ａ ソケット
１１３ｂ 受電コイル
１１４ 充電完了時間予測部
１１５ 通信部
１１' 要充電無人搬送車
１３ 入出庫ステーション
１５ 充電部
１５' 使用充電部
１５'' 空き充電部
１７ 軌道
３ 制御部
３１ 使用状態把握部
３２ 移動決定部
３３ 充電指示部
３４ 到達予測時間算出部
Ｔ 使用状態テーブル

Claims (8)

1. 電力を蓄電する蓄電装置から電力を供給されて移動する複数の無人搬送車と、
   前記無人搬送車の移動経路に近接して配置され、前記蓄電装置を充電する充電部と、
   前記充電部の使用状態を把握する使用状態把握部と、
   前記使用状態把握部において前記蓄電装置の充電のために前記無人搬送車に使用されていると判定された使用充電部における、前記蓄電装置の充電完了時間を予測する充電完了時間予測部と、
   前記充電完了時間に基づいて、前記蓄電装置の充電が必要である要充電無人搬送車が移動すべき移動先の前記充電部を決定する移動決定部と、
   前記要充電無人搬送車に対して、前記移動決定部により決定された前記移動先の充電部へ移動するよう指令する移動指令を出力する充電指示部と、
   を備える、無人搬送車システム。
2. 前記要充電無人搬送車が前記使用充電部に到達する到達予測時間を算出する到達予測時間算出部をさらに備え、
   前記移動決定部は、前記到達予測時間よりも早い前記充電完了時間を有する前記使用充電部を、前記移動先の充電部として決定する、
   請求項１に記載の無人搬送車システム。
3. 前記移動決定部は、前記到達予測時間に最も近い前記充電完了時間を有する前記使用充電部を、前記移動先の充電部として決定する、
   請求項２に記載の無人搬送車システム。
4. 前記到達予測時間よりも早い前記充電完了時間を有する前記使用充電部が存在しない場合、前記移動決定部は、前記要充電無人搬送車に、前記充電完了時間と前記到達予測時間との差として決定される時間だけ待機させた後に、当該充電完了時間を有する前記使用充電部への移動を開始させる、
   請求項２又は３に記載の無人搬送車システム。
5. 前記充電部は複数存在し、
   前記移動決定部は、前記充電完了時間に基づいて決定された前記移動先の充電部として複数の候補が存在する場合、前記要充電無人搬送車からの距離が最短である前記候補を、前記移動先の充電部として決定する、
   請求項１〜４のいずれかに記載の無人搬送車システム。
6. 前記移動決定部は、前記充電完了時間と、前記要充電無人搬送車が所定の作業を実行して当該充電完了時間を有する前記移動先の充電部へと移動するまでに必要な時間と、の比較に基づいて、前記要充電無人搬送車を前記移動先の充電部へと移動させる前に、当該要充電無人搬送車に所定の作業を実行させるか否かを決定する、
   請求項１〜５のいずれかに記載の無人搬送車システム。
7. 前記到達予測時間は、前記要充電無人搬送車が移動先の候補である充電部へと移動する際に、他の無人搬送車と干渉しないと仮定して算出される、請求項２に記載の無人搬送車システム。
8. 前記到達予測時間は、前記要充電無人搬送車が移動先の候補である充電部へと移動する際にかかった実際の時間の平均値として算出される、請求項２に記載の無人搬送車システム。

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