JP2018203468A - 台車制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】熟練した特殊技能を必要とせずに船舶内への車両の積み込みを行うことができる台車制御システムを提供する。【解決手段】船舶内への車両の積み込みに用いられる台車制御システム10であって、積み込み対象の対象車両に関する情報を送信するサーバ11と、受信した対象車両に関する情報に基づいて、自律的に移動する台車ロボット12であって対象車両を下から支持しながら、対象車両を予め決められた位置に移動させる1以上の台車ロボット12とを備える。【選択図】図2

Description

本開示は、台車制御システムに関し、特に船舶内への車両の積み込みに用いられる台車制御システムに関する。
自動車などの商品車を海運するために、ストックヤードに駐車された商品車を輸送船内に移動し、固定する一連の作業がある。一連の作業の中でも、輸送船内のフロアにおいて商品車それぞれをきれいに整列させて駐車する中付作業には、熟練した特殊技能を必要とする。可能な限り多くの商品車を一つの輸送船で運搬するべく定められた予定台数を格納するためである。
しかしながら、熟練していない者が中付作業を行うと、輸送船内に格納した台数にばらつきが生じてしまい、予定台数を格納できない場合もあり、再度入れ替えするロスなどが発生する。格納台数のばらつきを抑制し、輸送船内に予定台数を確実に格納することが望まれる。
そこで、例えば特許文献1では、車両を浮上支持して所定位置に搬送することができる車両運搬装置が提案されている。特許文献1を利用すれば、車両を決められた位置にばらつきなく搬送することができる。
特開2004−169451号公報
しかしながら、特許文献1に開示される車両運搬装置は、車両を外側から浮上支持するため、車両を並列に駐車させる場合でも、車両運搬装置が通過するための通路が必要となる。つまり、特許文献1では、車両の間に車両運搬装置が通過するための通路が空間として残る。そのため、輸送船内のフロアなど限られたスペースでは、車両の間に残る通路の空間はデッドスペースになり、格納台数を制限する。結果として、ばらつきのある人が行う中付作業よりも格納台数が少なくなってしまう。
本開示は、上述の事情を鑑みてなされたもので、熟練した特殊技能を必要とせずに輸送船などの船舶内への車両の積み込みを行うことができる台車制御システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る台車制御システムは、船舶内への車両の積み込みに用いられる台車制御システムであって、積み込み対象の対象車両に関する情報を送信するサーバと、受信した前記対象車両に関する情報に基づいて、自律的に移動する台車ロボットであって前記対象車両を下から支持しながら、前記対象車両を予め決められた位置に移動させる1以上の台車ロボットとを備える。
これにより、熟練した特殊技能を必要とせずに船舶内への車両の積み込みを行うことができる。
本開示によれば、熟練した特殊技能を必要とせずに船舶内への車両の積み込みを行うことができる台車制御システムを実現できる。
船舶内への車両の積み込み作業の概要を説明するための図である。 実施の形態における台車制御システムの構成の一例を示す図である。 実施の形態における台車ロボットの詳細構成の上面図の一例を示す図である。 実施の形態における台車ロボットの詳細構成の側面図の一例を示す図である。 図3に示す第1本体部および第2本体部の連結方法の一例を示す図である。 図3に示す第1本体部および第2本体部の連結方法の一例を示す図である。 図4に示す第1縦方向ローラおよび第2縦方向ローラの説明図である。 図3に示す第1車輪台のX1X2断面図の一例である。 図3に示す第1車輪台の機能の説明図である。 図3に示す第1車輪台の機能の説明図である。 実施の形態における台車ロボットの動作を示すフローチャートである。 図10に示すS1の前における台車ロボットの状態の一例の概念図である。 図10に示すS1における台車ロボットの動作状態の一例の概念図である。 図10に示すS3における台車ロボットの動作状態の一例の概念図である。 図10に示すS5における台車ロボットの動作状態の一例の概念図である。 図10に示すS4〜S6における台車ロボットの動作状態の一例の概念図である。 図10に示すS7における台車ロボットの動作状態の一例の概念図である。 図10のS3における台車ロボットの位置決め動作の一例の概念図である。 図10のS3における台車ロボットの位置決め動作の一例の概念図である。 実施の形態における台車ロボットに載った対象車両の位置がずれている状態の一例の概念図である。 実施の形態における台車ロボットに載っている対象車両の位置が修正された状態の一例の概念図である。 変形例における車両積み込みシステムの構成の一例を示す図である。
以下、台車制御システムの一実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示における好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、並びに、工程の順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示における最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態)
まず、船舶内への車両の積み込み作業について説明する。
[車両の積み込み作業]
図1は、船舶内への車両の積み込み作業の概要を説明するための図である。図1には、輸送船などの船舶1とストックヤード2に大量の商品車両3が駐車されている図が示されている。
船舶内への商品車両3の積み込み作業には、3段階ある。1段階目の作業は、図1に示すようなストックヤード2に駐車されている商品車両3に乗り込み、運転することで、格納予定である船舶1のフロアに移動する作業である。2段階目の作業は、船舶1のフロア毎において商品車両3をきれいに整列して駐車させる中付作業である。3段階目の作業は、中付された商品車両3を、当該フロアのラッシングホールを利用して固定するラッシング作業である。ラッシングホールは、船舶1のフロアである甲板を貫通する穴であり、積み込まれる商品車両3を固定するベルトのフックを掛けるための穴である。
本実施の形態では、2段階目の作業である中付作業を、台車制御システム10を利用して行う。以下、台車制御システム10について説明する。
[台車制御システム10]
図2は、本実施の形態における台車制御システム10の構成の一例を示す図である。台車制御システム10は、船舶1内への車両の積み込みに用いられる。ここでの車両は、例えば商品車両3である。台車制御システム10は、船舶1内に設置され、図2に示すように、サーバ11と、1以上の台車ロボット12とを備える。サーバ11と1以上の台車ロボット12とは無線LAN等の無線ネットワーク13で接続される。
<サーバ11>
サーバ11は、船舶1で運搬可能な最大の車両台数として定められた予定台数に基づいて、1以上の台車ロボット12を群制御したり、1以上の台車ロボット12の移動する軌道を計画したり、計画した軌道を伝達したりする。サーバ11は、群制御するための情報として、台車ロボット12がどういう車両をどこに移動するか、台車ロボット12が支持する車両はどういう車両であり、移動先にあり隣接させる車両はどういう車両かなど対象車両に関する情報を生成して送信する。
本実施の形態では、サーバ11は、例えば、積み込み対象の対象車両に関する情報を送信する。ここで、対象車両に関する情報は、対象車両の車種に関する車種情報を含む。また、対象車両に関する情報は、さらに、対象車両が積み込まれる船舶1のフロアまたは当該フロア内で区画される所定領域毎に積み込まれる対象車両の車種情報を含んでいてもよい。また、対象車両に関する情報は、対象車両を移動すべき位置である予め決められた位置および対象車両の移動後の待機場所をさらに含んでいてもよい。
車種情報は、少なくとも対象車両の車種のタイヤ位置を基準とした最外形状を含む当該車種の形状情報である。車種情報は、さらに、対象車両のトレッド幅およびホイールベース(軸間距離)を含んでもよいし、対象車両の車種の重量および前後車輪の重量配分などを示す重量情報を含んでもよい。また、車種情報には、移動先にある対象車両と隣接する隣車両の形状情報および重量情報を含んでもよい。
なお、サーバ11は、台車ロボット12に、対象車両の車種情報を送信するとともに、台車ロボット12に設けられている輪留めの位置を対象車両に応じた位置に調整する旨の指示を送信してもよい。
また、サーバ11は、台車ロボット12に、対象車両が乗り上げた後に、当該対象車両を移動すべき旨を示す格納開始指示を送信してもよい。また、サーバ11は、台車ロボット12に、当該対象車両の格納後の待機場所を示す待機場所情報を送信してもよい。
また、サーバ11は、台車ロボット12から異常情報を受信すると、当該台車ロボット12に異常情報を通信した位置においての待機支持を送信したり、その旨を船舶1内に待機する作業者または担当者に報知したりしてもよい。
<台車ロボット12>
台車ロボット12は、船舶1内への車両の積み込みに用いられる。台車ロボット12は、サーバ11から受信した対象車両に関する情報に基づいて、自律的に移動する。台車ロボット12は、対象車両を下から支持しながら、対象車両を予め決められた位置に移動させる。そして、当該位置において対象車両を降ろすことで格納する。より具体的には、台車ロボット12は、対象車両を下から支持するための本体部と、当該本体部を移動可能な走行駆動装置とを備える。走行駆動装置は、対象車両を下から支持している本体部を対象車両の左右のうちの一方向に移動させ、対象車両を予め決められた位置で船舶1の床に降ろした後、本体部を対象車両の前輪の間または後輪の間から対象車両の前方向または後ろ方向に移動させることで本体部を対象車両の下領域から抜く。当該本体部の幅および長さは、対象車両の幅および長さよりも小さく、例えば幅1.2m程度、長さ4m程度である。当該本体部の厚み(高さ)は、対象車両の底部の高さよりも小さく、例えば10cm未満である。当該本体部は、後述するが2つの長尺板状体を有し、これらの距離を縮めた合体状態を取ることができる。合体状態における当該本体部の幅は、対象車両の前輪同士の間隔または後輪同士の間隔よりも小さく、例えば1m未満である。合体状態における当該本体部の長さおよび厚み(高さ)は上記と変わらず、例えば長さ4m程度、厚み(高さ)10cm未満である。なお、対象車両の底部の高さは、対象車両の車種によって異なるが、一般的な車両における底部の高さは10cm以上であるので、当該本体部の厚み(高さ)が10cm未満であれば、殆どの車種に対応することができる。
ここで、予め決められた位置は、対象車両を移動すべき位置であり、対象車両が対象車両の時間的に前に移動された車両である隣車両と整列する位置である。また、予め決められた位置は、対象車両の一側面と隣車両の一側面と対向する他側面との距離が所定距離以内かつ当該一側面と当該他側面とが接触しない位置である。予め決められた位置は、隣車両および対象車両のタイヤ同士が接触しない位置となる。予め決められた位置は、例えば、隣車両および対象車両の側面において畳まれたミラーが突起している場合、隣車両および対象車両のミラー同士が接触しないぎりぎりの位置であり、例えば隣車両および対象車両のミラー同士が5〜10cm空いた距離となる。
また、台車ロボット12は、隣車両のドアミラーを含む凸部により、対象車両を予め決められた位置に移動できない場合には、サーバ11に、対象車両を予め決められた位置に移動できない旨を示す異常情報を送信する。
なお、台車ロボット12は、レンジファインダ、タッチセンサ、光学センサおよび/または重量センサなどのセンシング部129をさらに備えてもよい。
以下、台車ロボット12の具体的な構成および動作について図を用いて説明する。
[台車ロボット12の構成]
図3は、本実施の形態における台車ロボット12の詳細構成の上面図の一例を示す図である。図4は、本実施の形態における台車ロボット12の詳細構成の側面図の一例を示す図である。図5および図6は、図3に示す第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの連結方法の一例を示す図である。図7は、図4に示す第1縦方向ローラ122Aおよび第2縦方向ローラ122Bの説明図である。なお、図7に示す地面60は、船舶1の床に該当する。
台車ロボット12の本体部は、図3および図4に示すように、第1本体部12Aと、第2本体部12Bとからなる。第1本体部12Aおよび第2本体部12Bは、例えば図5または図6に示すように、連結されているものの、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離は縮めることができるように連結されている。なお、図6には伸縮可能な棒構造を有する伸縮構造127で連結されている場合が示されている。図7には、シリンダおよびスライド機構により第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を可変とできるシザーズ構造128で連結されている場合が示されている。
また、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bはそれぞれ、走行駆動装置を有する。当該走行駆動装置は、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bを対象車両を支持しているときの左右方向のうちの一方向に移動させる。当該走行駆動装置は、対象車両を予め決められた位置に移動させたとき、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bのうち、対象車両の時間的に前に移動された隣車両から遠い方を先に、当該隣車両に近い方を後に、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を縮めるように移動させることにより、当該隣車両から遠い方の対象車両の前後車輪を先に降ろす。また、当該走行駆動装置は、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を、対象車両の前輪の間または後輪の間の距離よりも短くなるように移動させた後、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bを、対象車両の前輪の間または後輪の間から対象車両の前方向または後ろ方向に移動させる。
なお、台車ロボット12がさらに隣車両の他側面を示す情報を取得するセンシング部129を備える場合には、当該走行駆動装置は、センシング部129により取得された情報に基づいて、台車ロボット12を予め決められた位置に停止させればよい。
以下、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの具体的な構成について説明する。
<第1本体部12A>
第1本体部12Aは、例えば図3に示すように、長尺板状であり、対象車両の左側の前後車輪を支持する。第1本体部12Aの高さは、接地面(地面)から対象車両の車体底面の高さよりも低く、例えば10cm未満である。
第1本体部12Aは、第1横方向ローラ121Aと、第1縦方向ローラ122Aと、第1車輪台123Aと、輪留め124Aと、位置調整レバー125Aと、スロープ126Aとを備える。なお、第1本体部12Aが有する走行駆動装置は、第1横方向ローラ121Aと第1縦方向ローラ122Aとに該当する。また、第1本体部12Aは、レンジファインダまたはカメラなどのセンシング部129を備えなくてもよい。
≪走行駆動装置≫
第1横方向ローラ121Aは、複数のローラと、複数のローラを独立で動作させるモータとで構成され、第1本体部12Aの短手方向に、第1本体部12Aを移動させる。第1横方向ローラ121Aは、第1本体部12Aの下面側に、複数のローラが地面に接触するように設けられている。
第1縦方向ローラ122Aは、例えば図7に示すように、複数のローラ1221Aと、複数のローラ1221Aを独立で動作させるモータ(不図示)と、複数のローラ1221Aを昇降させる昇降シリンダ1222Aとで構成され、第1本体部12Aの長手方向に、第1本体部12Aを移動させる。第1縦方向ローラ122Aは、第1本体部12Aにおける長手方向の移動を、昇降シリンダ1222Aで複数のローラ1221Aを地面に降ろしてから行う。このとき、第1横方向ローラ121Aの複数のローラは、地面から浮くことになる。一方、第1縦方向ローラ122Aは、第1本体部12Aにおける長手方向の移動を行うとき以外には、昇降シリンダ1222Aで複数のローラ1221Aを地面から上げて離した状態にする。このとき、第1横方向ローラ121Aの複数のローラは、地面に接触している。
≪第1車輪台123A≫
図8は、図3に示す第1車輪台123AのX1X2断面図の一例である。図9Aおよび図9Bは、図3に示す第1車輪台123Aの機能の説明図である。図9Aには、台車ロボット12が対象車両50を支持しながら右方向に地面60を移動しているときの図が示されている。図9Bには、台車ロボット12の第1本体部12Aが対象車両50の左側の車輪50Aを地面60に降ろしたときの図が示されている。なお、図9Aおよび図9Bに示す地面60は、船舶1の床に該当する。
第1車輪台123Aは、対象車両50の左側の前後車輪を支持するために第1本体部12Aに設けられている。例えば図4に示すように、第1車輪台123Aは、第1本体部12Aの一部領域に凹んだ状態で設けられる。本実施の形態では、第1車輪台123Aは、図8に示すように複数のローラ1231Aと、緩衝機構1232Aとで構成される。
複数のローラ1231Aは、対象車両の左側の前後車輪を支持するために第1本体部12Aの短手方向に並んで設けられている。第1横方向ローラ121Aにより第1本体部12Aを移動させて対象車両を移動させる際、第1横方向ローラ121Aを回転させ、複数のローラ1231Aは静止させる。このようにすることで、第1車輪台123Aは、台車ロボットと台車ロボット荷乗った車両を安定して横移動することができる。一方、第1横方向ローラ121Aにより第1本体部12Aを対象車両の内側に移動させて対象車両を降ろす際、複数のローラ1231Aは、例えば図9Bに示すように、第1横方向ローラ121Aの複数のローラの回転と反対方向の回転である逆回転する。このようにすることで、第1車輪台123Aは、台車ロボット12が支持する前後車輪を降ろすことができる。なお、複数のローラ1231Aに、重量センサが設けられ、対象車両の重量を測定するとしてもよい。この場合、台車ロボット12は、第1車輪台123Aが支持する対象車両の左側の前後車輪の位置がずれていることを検知できる。また、複数のローラ1231Aは、第1車輪台123Aが支持する対象車両の左側の前後車輪の位置がずれているときにも利用できるが、詳細は後述する。
緩衝機構1232Aは、対象車両の左側の前後車輪を降ろす際の衝撃を緩衝させるために、第1車輪台123Aにおける第1本体部12Aの短手方向の一方端であって第2本体部12Bと遠い方の一方端に設けられている。図3に示す例では、緩衝機構1232Aは、第1車輪台123Aの左側の一方端に設けられる。つまり、緩衝機構1232Aは、対象車両の左側の前後車輪を降ろす際に、第1本体部12Aが移動する向きと反対側の一方端に設けられる。
緩衝機構1232Aは、大きさの異なる複数の緩衝ローラで構成される。なお、当該複数の緩衝ローラの大きさは同一でもよい。図8に示す例では、緩衝機構1232Aは、ローラ1231Aよりも径の小さい1本の緩衝ローラと、当該緩衝ローラよりも径の小さい2本の緩衝ローラで構成され、これらは三角状に並べられている。このように構成することで、第1車輪台123Aは、対象車両の左側の前後車輪を降ろす際の衝撃を緩衝させることができる。
輪留め124Aは、第1車輪台123Aの一方に設けられ、対象車両の左側の前後車輪の位置を留める。図3に示す例では、輪留め124Aは、対象車両の左側の前車輪の位置を留めるために、前輪側の第1車輪台123Aに設けられている。輪留め124Aは、位置調整レバー125Aにより位置調整が可能である。
位置調整レバー125Aは、第1車輪台123Aにおける輪留め124Aの位置を調整する。位置調整レバー125Aは、対象車両の車種の全長または軸間距離に応じて、輪留め124Aの位置を調整する。位置調整レバー125Aは、サーバ11から送信された対象車両の車種の全長または軸間距離等を含む車種情報に応じて輪留め124Aの位置を調整してもよい。
なお、輪留め124Aは、後述する輪留め124Bが設けられている場合には、設けないとしてもよい。輪留め124Aを第1車輪台123Aに設けない場合には、位置調整レバー125Aも設けなくてよい。
≪スロープ126A≫
スロープ126Aは、第1本体部12Aの端部に設けられ、対象車両の進入を補助する。スロープ126Aの材質は、ゴムなどの弾性材料でも、パンチングなどの滑り止めが施された金属材料でもよい。第1本体部12Aの高さと地面とを繋ぐための傾斜があり対象車両が第1本体部12Aに乗り上げることが容易にできれば、その材質は問わない。
<第2本体部12B>
第2本体部12Bは、例えば図3に示すように、長尺板状であり、対象車両の右側の前後車輪を支持する。第2本体部12Bの高さは、接地面から対象車両の車体底面の高さよりも低く、例えば10cm未満である。
第2本体部12Bは、第2横方向ローラ121Bと、第2縦方向ローラ122Bと、第2車輪台123Bと、輪留め124Bと、位置調整レバー125Bと、スロープ126Bと、センシング部129とを備える。なお、第2本体部12Bが有する走行駆動装置は、第2横方向ローラ121Bと第2縦方向ローラ122Bとに該当する。また、第2本体部12Bは、レンジファインダ、カメラ、タッチセンサまたは光学センサなどのセンシング部129を備えなくてもよい。
≪走行駆動装置≫
第2横方向ローラ121Bは、複数のローラと、複数のローラを独立で動作させるモータとで構成され、第2本体部12Bの短手方向に、第2本体部12Bを移動させる。第2横方向ローラ121Bは、第2本体部12Bの下面側に、複数のローラが地面に接触するように設けられている。
第2縦方向ローラ122Bは、例えば図7に示すように、複数のローラ1221Bと、複数のローラ1221Bを独立で動作させるモータ(不図示)と、複数のローラ1221Bを昇降させる昇降シリンダ1222Bとで構成され、第2本体部12Bの長手方向に、第2本体部12Bを移動させる。第2縦方向ローラ122Bは、第2本体部12Bにおける長手方向の移動を、昇降シリンダ1222Bで複数のローラ1221Bを地面に降ろしてから行う。このとき、第2横方向ローラ121Bの複数のローラは、地面から浮くことになる。一方、第2縦方向ローラ122Bは、第2本体部12Bにおける長手方向の移動を行うとき以外には、昇降シリンダ1222Bで複数のローラ1221Bを地面から上げて離した状態にする。このとき、第2横方向ローラ121Bの複数のローラは、地面に接触している。
≪第2車輪台123B≫
第2車輪台123Bは、対象車両の右側の前後車輪を支持するために第2本体部12Bに設けられている。例えば図4に示すように、第2車輪台123Bは、第2本体部12Bの一部領域に凹んだ状態で設けられる。本実施の形態では、第2車輪台123Bは、図8に示す第1車輪台123Aと同様に、複数のローラ1231B(不図示)と、緩衝機構1232B(不図示)とで構成される。
複数のローラ1231Bは、対象車両の右側の前後車輪を支持するために第2本体部12Bの短手方向に並んで設けられている。第2横方向ローラ121Bにより第2本体部12Bを移動させて対象車両を移動させる際、複数のローラ1231Bは、例えば図9Aに示す複数のローラ1231Aと同様に、第2横方向ローラ121Bの複数のローラの回転と反対方向の回転である反転回転する。このようにすることで、第2車輪台123Bは、台車ロボット12の移動中に対象車両の右側の前後車輪の支持を安定して行える。一方、第2横方向ローラ121Bにより第2本体部12Bを移動させて対象車両を降ろす際、複数のローラ1231Bは、例えば図9Bに示す複数のローラ1231Aと同様に、第2横方向ローラ121Bの複数のローラの回転と同一方向の回転である順回転する。このようにすることで、第2車輪台123Bは、台車ロボット12が支持する前後車輪を降ろすことができる。なお、複数のローラ1231Bに、重量センサが設けられ、対象車両の重量を測定するとしてもよい。この場合、台車ロボット12は、第2車輪台123Bが支持する対象車両の右側の前後車輪の位置がずれていることを検知できる。また、複数のローラ1231Bは、第2車輪台123Bが支持する対象車両の右側の前後車輪の位置がずれているときにも利用できるが、詳細は後述する。
緩衝機構1232Bは、対象車両の右側の前後車輪を降ろす際の衝撃を緩衝させるために、第2車輪台123Bにおける第2本体部12Bの短手方向の一方端であって第1本体部12Aと遠い方の一方端に設けられている。図3に示す例では、緩衝機構1232Bは、第2車輪台123Bの右側の一方端に設けられる。つまり、緩衝機構1232Bは、対象車両の右側の前後車輪を降ろす際に、第2本体部12Bが移動する向きと反対側の一方端に設けられる。
緩衝機構1232Bは、大きさの異なる複数の緩衝ローラで構成される。図8に示す緩衝機構1232Aと同様に、緩衝機構1232Bは、ローラ1231Bよりも径の小さい1本の緩衝ローラと、当該緩衝ローラよりも径の小さい2本の緩衝ローラで構成され、これらは三角状に並べられている。このように構成することで、第2車輪台123Bは、対象車両の右側の前後車輪を降ろす際の衝撃を緩衝させることができる。
輪留め124Bは、第2車輪台123Bの一方に設けられ、対象車両の右側の前後車輪の位置を留める。図3に示す例では、輪留め124Bは、対象車両の右側の前車輪の位置を留めるために、前輪側の第2車輪台123Bに設けられている。輪留め124Bは、位置調整レバー125Bにより位置調整が可能である。
位置調整レバー125Bは、第2車輪台123Bにおける輪留め124Bの位置を調整する。位置調整レバー125Bは、対象車両の車種の全長または軸間距離に応じて、輪留め124Bの位置を調整する。位置調整レバー125Bは、サーバ11から送信された対象車両の車種の全長または軸間距離等を含む車種情報に応じて輪留め124Bの位置を調整してもよい。
なお、輪留め124Bは、輪留め124Aが設けられている場合には、設けなくてもよい。輪留め124Bを第2車輪台123Bに設けない場合には、位置調整レバー125Bも設けなくてよい。
≪スロープ126B≫
スロープ126Bは、第2本体部12Bの端部に設けられ、対象車両の進入を補助する。スロープ126Bの材質は、スロープ126Aと同様であるので説明を省略する。
≪センシング部129≫
センシング部129は、例えば隣車両の他側面を示す情報を取得する。ここで、隣車両の他側面は、対象車両が移動される左右方向のうちの一方の側面と対向する隣車両の側面に該当する。センシング部129は、例えばタッチセンサであってもよいし、光学センサであってもよい。
センシング部129が光学センサである場合、センシング部129は、例えば、対象車両を支持した状態の台車ロボット12が移動する方向側すなわち図6に示す例での第2本体部12Bの右方向の側面に突起するように設ければよい。図6には、センシング部129が光学センサである場合の例が示されている。図6に示す2つのセンシング部129の一方が光源であり、他方が当該光源の発する光を受ける受光体である。これにより、第2本体部12Bが移動し第2本体部12Bの当該側面に設けられた突起状のセンシング部129が隣車両の下領域に潜り、隣車両タイヤ等により、センシング部129の一方の受光体が受ける光が途切れた場合には、対象車両が隣車両に十分近づき対象車両を予め決められた位置に移動できたと判断させることができる。
また、センシング部129がタッチセンサである場合、センシング部129は、例えば、対象車両を支持した状態の台車ロボット12が移動する方向側の側面全面に設ければよい。これにより、隣車両のタイヤ等に、第2本体部12Bの当該側面の少なくとも一部が接触した場合には、対象車両が隣車両に十分近づき対象車両を予め決められた位置に移動できたと判断させることができる。
なお、対象車両を支持した状態の台車ロボット12が移動する方向が図6に示す例と反対である場合には、センシング部129は、第1本体部12Aの移動する方向側に設けられればよい。
また、センシング部129がカメラまたはレンジファインダである場合、本体部の4隅すなわち第1本体部12Aの両端部および第2本体部12Bの両端部に設ければよい。これにより、隣車両の他側面と対象車両の一側面との距離を取得できるので、対象車両のタイヤが隣車両のタイヤに接触した等の場合に十分近づき対象車両を予め決められた位置に移動できたと判断させることができる。
[台車ロボット12の動作]
以上のように構成される台車ロボット12の動作について、以下説明する。
図10は、本実施の形態における台車ロボット12の動作を示すフローチャートである。図11は、図10に示すS1の前における台車ロボット12の状態の一例の概念図である。図12は、図10に示すS1における台車ロボット12の動作状態の一例の概念図である。図13は、図10に示すS3における台車ロボット12の動作状態の一例の概念図である。図14は、図10に示すS5における台車ロボット12の動作状態の一例の概念図である。図15は、図10に示すS4〜S6における台車ロボット12の動作状態の一例の概念図である。図16は、図10に示すS7における台車ロボット12の動作状態の一例の概念図である。
まず、台車ロボット12は、図10に示す動作の開始前すなわちステップS1前には、例えば図11に示すように、隣車両51の横(図では左方向)に所定距離離れた状態で待機している。
図11に示す対象車両50は、図10に示す動作において台車ロボット12が支持して移動する車両である。図11では、対象車両50が、ドライバにより運転されて、台車ロボット12に乗り上げようとしている様子が示されている。隣車両51は、既に整列済みすなわち格納済みの車両である。隣車両51は、対象車両50を移動する前に台車ロボット12により移動され格納されたとしてもよいし、他の台車ロボット12により移動され格納されたとしてもよい。なお、対象車両50は、隣車両51の横(図では左方向)に所定の間隔で整列して駐車されることになる。
次に、図10に示すように、台車ロボット12は、自身に対象車両50が載っているかを確認する(S1)。確認できなければ(S1でNo)、S1の処理を繰り返し、確認できた場合には(S1でYes)、S2の処理に進む。本実施の形態では、サーバ11が、対象車両50が台車ロボット12に乗り上げた後にドライバ等による乗り上げた旨の報告等の入力に応じて対象車両が乗り上げ完了しており移動すべき旨を示す格納開始指示を送信してもよい。この場合、台車ロボット12は、格納開始指示を確認できればS2の処理に進む。なお、サーバ11が格納開始指示を送信する場合に限らない。台車ロボット12が格納開始指示を取得することができればその態様は問われない。例えば台車ロボット12に格納開始指示を示すボタン等が設けられており、作業者が当該ボタンを押印すること台車ロボット12が格納開始指示を取得するとしてもよい。
次に、台車ロボット12は、幅よせ移動を行う(S2)。より具体的には、台車ロボット12は、図12に示すように、対象車両50を支持しながら、対象車両の右方向(横方向)に移動し、隣車両51との距離を詰める移動である幅よせ移動を行う。
次に、台車ロボット12は、予め決められた位置に到達したかを確認する(S3)。確認できなければ(S3でNo)、S2の処理すなわち幅よせ移動を継続し、確認できた場合には(S3でYes)、S4の処理に進む。本実施の形態では、台車ロボット12は、図13に示すように、対象車両50が隣車両51と整列する位置であり、対象車両50の右側面と隣車両51の左側面との距離が所定距離以内かつ対象車両50の右側面と隣車両51の左側面とが接触しない位置に到達すれば、停止して、S4の処理に進む。図13に示す例では、台車ロボット12は、対象車両50と隣車両51とのミラーと接触しないぎりぎりの位置に到達すれば停止する。
ここで、台車ロボット12の第2本体部12Bの右側面に、例えば図6に示すような光源と受光体とからなるセンシング部129が設けられている場合について、予め決められた位置に到達したことを確認する方法の一例として説明する。
図17Aおよび図17Bは、図10のS3における台車ロボット12の位置決め動作の一例の概念図である。図17Aに示すように、台車ロボット12は、幅よせ移動を継続している。また、図17Aでは、台車ロボット12は、第2本体部12Bの右側面に設けられた突起状のセンシング部129において受光体が光源の発する光を受光している。一方、図17Bに示すように、台車ロボット12が隣車両51に近づき、第2本体部12Bの右側面に設けられた突起状のセンシング部129の受光体の受ける光が隣車両51の左側前後車輪のタイヤにより途切れた場合には、台車ロボット12は、予め決められた位置に到達できたと判定する。
次に、台車ロボット12は、当該位置に対象車両50を格納する(S4)。台車ロボット12は、当該予め決められた位置において、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を、対象車両50の前輪の間または後輪の間の距離よりも短くなるように移動させて、対象車両50を自身から降ろすことにより格納する。より詳細には、台車ロボット12は、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bのうち、隣車両51と遠い方に位置する第1本体部12Aを先に、隣車両51と近い方に位置する第2本体部12Bを後に、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を縮めるように移動させることにより、当該隣車両51から遠い方の対象車両50の左側の前後車輪を先に降ろす。図14に示す例では、対象車両50の左側の前後車輪を先に降ろす。このように対象車両50を降ろすことで、台車ロボット12から対象車両50を降ろすときの衝撃で対象車両50に横ゆれ(図で左右揺れ)が生じても隣車両51と反対側の横ゆれに規制することができる。つまり、台車ロボット12から対象車両50を降ろし横ゆれが生じても隣車両51と接触することを防止することができるので、隣車両51および対象車両50の損傷を防止できる。
次に、台車ロボット12は、内側抜け移動を行う(S5)。より具体的には、まず、台車ロボット12は、第1本体部12Aおよび第2本体部12Bの距離を、図14に示すように、対象車両50の前輪の間または後輪の間の距離よりも短くなるように移動させた合体状態とする。その後、台車ロボット12は、図15に示すように対象車両50の後輪の間から対象車両50の後ろ方向に移動させる内側抜け移動を行う。
次に、台車ロボット12は、次の待機場所に移動する(S6)。より具体的には、台車ロボット12は、図15に示すように、台車ロボット12は合体状態のままで次の待機場所まで移動する。なお、図15には、当該台車ロボット12と異なる他の台車ロボット12´が待機している場合が示されているが、他の台車ロボット12´は1つの場合に限らず、複数としもよいし、他の台車ロボット12´がない(0である)としてもよい。
最後に、台車ロボット12は、次の待機場所に移動後、形態復帰して待機する(S7)。より具体的には、台車ロボット12は、図16に示すように、形態復帰すなわち合体状態を解消して次の対象車両が乗り上げ可能な元の状態に復帰して待機する。なお、図16には、他の台車ロボット12´に対象車両50の次の車両52が載っている場合が示されている。他の台車ロボット12´は、当該台車ロボット12と同様に図10に示す動作を車両52に対して行う。
なお、S1において、台車ロボット12は、自身に対象車両50が載っているかを確認した場合(S1でYes)でも、例えば図18Aに示すように、台車ロボット12が支持する対象車両50の位置がずれている場合がある。
以下、この場合について説明する。
図18Aは、実施の形態における台車ロボットに載った対象車両の位置がずれている状態の一例の概念図である。図18Bは、実施の形態における台車ロボット12に載っている対象車両50の位置が修正された状態の一例の概念図である。図18Aおよび図18Bには、第2車輪台123Bのみ輪留め124Bが設けられ、第1車輪台123Aには輪留めが設けられていない台車ロボット12の例が示されている。
ここで、第1車輪台123Aおよび第2車輪台123Bに重量センサが設けられていれば、台車ロボット12は、当該対象車両50の前後車輪の重量配分により当該対象車両50の位置ずれを検知することができる。台車ロボット12は、カメラなどの撮像手段を有することにより、当該対象車両50の位置ずれを検知してもよい。
そして、このような場合、台車ロボット12は、第1車輪台123Aの複数のローラ1231Aまたは第2車輪台123Bの複数のローラ1231Bを駆動させて、第1車輪台123Aおよび第2車輪台123Bに載る対象車両50の前後車輪の位置を調整する。これにより、台車ロボット12は、図18Bに示すように、点線lよりも前に対象車両50が位置すように対象車両50の位置を修正することができる。
[効果等]
以上のように、本実施の形態の台車制御システムによれば、対象車両を下から支持しながら予め決められた位置に自律的に移動させる1以上の台車ロボットと、積み込み対象の対象車両に関する情報を送信するサーバとを備えることで、熟練した特殊技能を必要とせずに船舶内への車両の積み込みを行うことができる。
ここで、例えば、前記予め決められた位置は、前記対象車両が前記対象車両の時間的に前に移動された車両である隣車両と整列する位置であり、前記対象車両の一側面と前記隣車両の前記一側面と対向する他側面との距離が所定距離以内かつ前記一側面と前記他側面とが接触しない位置であってもよい。
これにより、台車ロボットに隣車両と接触しないぎりぎりの間隔で対象車両を格納させることができるので、台車ロボットに、車両の積み込みを行わせることができる。
また、例えば、前記台車ロボットは、前記隣車両のドアミラーを含む凸部により、前記対象車両を予め決められた位置に移動できない場合には、前記サーバに、前記対象車両を予め決められた位置に移動できない旨を示す異常情報を送信してもよい。
これにより、台車ロボットが対象車両を、隣車両の横に所定の間隔で整列するために、対象車両の左右方向のうちの一方向に移動中、隣車両のドアミラーが閉じられていないなどで隣車両との間の距離を詰められないときには、サーバが異常を把握することができる。そのため、サーバが報知するなどにより作業者に隣車両のドアミラーが閉じる操作を行う等のフォローを行わせることができるので、台車ロボットに、車両の積み込みを行わせることができる。
また、例えば、前記対象車両に関する情報は、前記対象車両の車種に関する車種情報であってもよい。
ここで、例えば、前記車種情報は、前記車種のタイヤ位置を基準とした最外形状を含む当該車種の形状情報を含んでよい。
これにより、台車ロボットは、サーバにより対象車両の大きさなどの車種情報を少なくとも取得できるので、台車ロボットに、車種情報に基づいた車両の積み込みを行わせることができる。
また、例えば、前記車種情報は、さらに、前記車種の重量情報を含むとしてもよい。
これにより、台車ロボットは、サーバにより対象車両の重量情報を取得できるので、台車ロボットが支持する車両が対象車両であるか否かを重量により判別することができる。それにより、台車ロボットに、支持する車両の正しい車種情報に基づいた車両の積み込みを行わせることができる。
また、例えば、前記対象車両に関する情報は、さらに、前記対象車両が積み込まれる前記船舶のフロアまたは当該フロア内で区画される所定領域毎に積み込まれる車両の車種情報であってもよい。
これにより、台車ロボットは、サーバにより船舶のフロア内またはフロア内で区画される領域の車種情報を取得できるので、台車ロボットが支持する対象車両と隣車両の大きさ等を含む車種情報を取得できる。それにより、台車ロボットに、取得した対象車両と隣車両の車種情報に基づいた車両の積み込みを行わせることができる。
以上のような本実施の形態の台車制御システムによれば、熟練した特殊技能を有する人を必要とせず、中付作業を適切に行うことができるので、予定台数を格納できず再度入れ替えするロスなどの発生を抑制できる。つまり、本実施の形態の台車制御システムによれば、中付作業を安定的に高品質で行わせることができるので、中付け作業に必要とする手間とコストを含めたエネルギーを抑制することができる。
(変形例)
なお、上記の実施の形態では、船舶内への商品車両3の積み込み作業の1段階目の作業すなわちストックヤード2に駐車されている商品車両3を格納予定の船舶1のフロアに移動させる作業は、人間により行われるとしていたが、これに限られない。自動運転技術が発達すれば、自動運転によりストックヤード2に駐車されている商品車両3を格納予定の船舶1のフロアに移動させてもよい。この場合について以下変形例として説明する。
図19は、変形例における車両積み込みシステム4の構成の一例を示す図である。図2と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
図19に示す車両積み込みシステム4は、台車制御システム20と、自動運転システム30と、計画サーバ40とを備える。台車制御システム20と、自動運転システム30と、計画サーバ40とは、無線また有線のネットワークで接続されている。
<計画サーバ40>
計画サーバ40は、船舶内への車両積み込み計画に基づいて生成した積み込み計画に関する情報を、台車制御システム20および自動運転システム30に送信する。例えば、計画サーバ40は、計画ソフトなどを利用して、船舶内への車両積み込み計画から、積み込み計画を生成する。また、計画サーバ40は、生成した積み込み計画から、台車制御システム20および自動運転システム30に指示するための情報を生成し、積み込み計画に関する情報として台車制御システム20および自動運転システム30に送信する。
<自動運転システム30>
自動運転システム30は、例えば図1に示すストックヤード2内に設けられ、図19に示すように、サーバ31と、1以上の自動運転アダプタ32と、ポジショニングシステム33とを備える。サーバ31と1以上の自動運転アダプタ32とは無線LAN等の無線ネットワーク34で接続される。
サーバ31は、計画サーバ40から受信した積み込み計画に関する情報に基づいて、1以上の自動運転アダプタ32を制御し、自動運転アダプタ32が取り付けられた商品車両3をストックヤード2から、格納予定の船舶1のフロアに移動させる。
ポジショニングシステム33は、1以上の自動運転アダプタ32がストックヤード2内での現在位置を測定するために利用されるシステムである。
自動運転アダプタ32は、例えば商品車両3のECU(Engine Control Unit)に接続可能なアダプターであり、取り付けられた商品車両3の運転を自動制御する。自動運転アダプタ32は、ポジショニングシステム33で自己の現在位置を確認しながら、サーバ31に指示された格納予定の船舶1内に自身が取り付けられている商品車両3を自動運転し移動させる。なお、自動運転アダプタ32は、格納予定の船舶1内に移動後には、船舶1内のポジショニングシステム14等を利用して船舶1内での自己の現在位置を確認しながら、格納予定の船舶1内のフロアに自身が取り付けられている商品車両3を自動運転し移動させる。
<台車制御システム20>
台車制御システム20は、船舶内への車両の積み込みに用いられる。ここで車両は、例えば商品車両3である。台車制御システム20は、船舶1内に設置され、図19に示すように、サーバ21と、1以上の台車ロボット12と、ポジショニングシステム14とを備える。サーバ21、1以上の台車ロボット12および自動運転アダプタ32は無線LAN等の無線ネットワーク13で接続される。
図19に示す台車制御システム20は、図2に示す台車制御システム10と比較して、ポジショニングシステム14が追加され、サーバ21の構成が異なる。
サーバ21は、図2に示すサーバ11の機能に加えて、自動運転アダプタ32を制御して、自動運転アダプタ32が取り付けられた商品車両3を、中付する台車ロボット12の位置まで移動させ、当該台車ロボットに乗り上げさせる。その他の機能はサーバ11と同じであるため、説明を省略する。
ポジショニングシステム14は、1以上の自動運転アダプタ32の船舶1内での現在位置を測定するために利用されるシステムである。
なお、自動運転アダプタ32は、ポジショニングシステム14で船舶1内での自己の現在位置を確認しながら、サーバ21に指示された位置に自身が取り付けられている商品車両3を自動運転し移動させる。
[効果等]
以上のように、本変形例によれば、さらに自動運転によりストックヤードから船舶内への車両の移動を行うことができる。これにより、商品車両3をストックヤード2に駐車し、自動運転アダプタ32を取り付けるだけで、船舶内への車両の積み込みを人手に寄らず自動で行うことができるだけでなく、熟練した特殊技能を必要とせずに車両の積み込みを行うことができる。
本開示は、台車制御システムに利用でき、特に、船舶内における車両の中付作業を台車ロボットに行わせる台車制御システムに利用することができる。
1 船舶
2 ストックヤード
3 商品車両
4 車両積み込みシステム
10、20 台車制御システム
11、21、31 サーバ
12 台車ロボット
12A 第1本体部
12B 第2本体部
13、34 無線ネットワーク
14、33 ポジショニングシステム
30 自動運転システム
40 計画サーバ
50 対象車両
50A 車輪
51 隣車両
52 車両
60 地面
121A 第1横方向ローラ
121B 第2横方向ローラ
122A 第1縦方向ローラ
122B 第2縦方向ローラ
123A 第1車輪台
123B 第2車輪台
124A、124B 輪留め
125A、125B 位置調整レバー
126A、126B スロープ
127 伸縮構造
128 シザーズ構造
129 センシング部
1221A、1221B、1231A ローラ
1222A、1222B 昇降シリンダ
1232A 緩衝機構

Claims (7)

  1. 船舶内への車両の積み込みに用いられる台車制御システムであって、
    積み込み対象の対象車両に関する情報を送信するサーバと、
    受信した前記対象車両に関する情報に基づいて、自律的に移動する台車ロボットであって前記対象車両を下から支持しながら、前記対象車両を予め決められた位置に移動させる1以上の台車ロボットとを備える、
    台車制御システム。
  2. 前記予め決められた位置は、前記対象車両が前記対象車両の時間的に前に移動された車両である隣車両と整列する位置であり、前記対象車両の一側面と前記隣車両の前記一側面と対向する他側面との距離が所定距離以内かつ前記一側面と前記他側面とが接触しない位置である、
    請求項1に記載の台車制御システム。
  3. 前記台車ロボットは、前記隣車両のドアミラーを含む凸部により、前記対象車両を予め決められた位置に移動できない場合には、前記サーバに、前記対象車両を予め決められた位置に移動できない旨を示す異常情報を送信する、
    請求項2に記載の台車制御システム。
  4. 前記対象車両に関する情報は、前記対象車両の車種に関する車種情報である、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の台車制御システム。
  5. 前記車種情報は、前記車種のタイヤ位置を基準とした最外形状を含む当該車種の形状情報を含む、
    請求項4に記載の台車制御システム。
  6. 前記車種情報は、さらに、前記車種の重量情報を含む、
    請求項5に記載の台車制御システム。
  7. 前記対象車両に関する情報は、さらに、前記対象車両が積み込まれる前記船舶のフロアまたは当該フロア内で区画される所定領域毎に積み込まれる車両の車種情報である、
    請求項4〜6のいずれか1項に記載の台車制御システム。
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