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

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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