JP2019120992A - AGV control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、AGV(Automatic Guided Vehicle)の走行を制御するAGV制御システムに関するものである。 The present invention relates to an AGV control system that controls traveling of an AGV (Automatic Guided Vehicle).
従来、工場や倉庫内で物品を搬送する物流システムとして、無人搬送車(AGV)を用いたものが周知である。従来のシステムでは、一般的に、床面に敷設された磁気テープで無人搬送車を誘導し、同じく床面に敷設された磁石式マーカやパッシブタグ等によって無人搬送車の位置を把握する技術が採用されている(例えば特許文献1、特許文献2)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a physical distribution system for transferring articles in a factory or a warehouse, one using an automated guided vehicle (AGV) is known. In the conventional system, in general, there is a technology for guiding an unmanned transport vehicle by magnetic tape laid on the floor surface and grasping the position of the unmanned transport vehicle by a magnet type marker or passive tag laid on the floor surface as well. It is adopted (for example,
しかし、この方式では走行路を変更する場合、磁気テープだけでなく磁石式マーカやパッシブタグ等も敷設変えしなければならないという問題があった。また、特許文献3にアクティブタグを用いた位置計測システムが提案されているが、特許文献3には、無人搬送車が作業者やフォークリフトに衝突するのを防止するためにアクティブタグを用いた技術が開示されているのみであり、無人搬送車自体の走行制御には、レーザ光を用いて位置計測をする技術しか開示されていなかった。 However, in this method, when changing the traveling path, there is a problem that not only the magnetic tape but also the magnetic marker, the passive tag, etc. have to be changed. Moreover, although the position measurement system using an active tag is proposed by patent document 3, the technology which used an active tag in patent document 3 in order to prevent an unmanned carrier from colliding with an operator or a forklift is proposed. In the travel control of the automated guided vehicle itself, only a technique for measuring the position using a laser beam has been disclosed.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、走行路の近傍に磁石式マーカやパッシブタグを敷設することなしに無人搬送車の位置を計測し、得られた位置情報を用いて無人搬送車の走行制御をするシステムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and measures the position of an unmanned transfer vehicle without laying a magnet type marker or a passive tag in the vicinity of a traveling path, and uses the obtained position information. It is an object of the present invention to provide a system for controlling the traveling of an unmanned transport vehicle.
上記課題を解決するために、本発明に係るAGV走行制御システムは、無人搬送車と、該無人搬送車の走行を制御する走行制御装置とを有し、前記無人搬送車は、固有の識別情報を含んだ測位用のパルス信号を無線送信するアクティブタグと、自身を自動走行させる駆動手段と、前記走行制御装置との通信を行う第1通信手段と、前記走行制御装置からの指令に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を備え、前記走行制御装置は、 任意の広さ及び任意の形状のゾーンを任意の場所に設定可能なゾーン設定手段と、前記ゾーン設定手段によって設定された前記ゾーンを記憶する第1記憶部と、前記アクティブタグから無線送信された前記パルス信号を受信する受信装置と、前記受信装置が受信した前記パルス信号に基づいて、定期的に前記アクティブタグの位置を計測して、その位置情報を生成する位置情報生成手段と、前記位置情報生成手段によって生成された位置情報が前記第1記憶部に記憶された前記ゾーンに対し所定の条件を満たした時に前記アクティブタグが前記ゾーン内に進入したと判定する進入判定手段と、前記進入判定手段の判定に基づいて前記無人搬送車への指令を生成する指令生成手段と、前記無人搬送車との通信を行う第2通信手段と、を備えている。なお、ゾーンとは、仮想ゾーンのことである。 In order to solve the above problems, an AGV travel control system according to the present invention includes an unmanned transport vehicle and a travel control device for controlling the travel of the unmanned transport vehicle, wherein the unmanned transport vehicle has unique identification information Based on an instruction from the traveling control device, an active tag for wirelessly transmitting a pulse signal for positioning including a driving means, a driving means for automatically traveling itself, a first communication means for communicating with the traveling control device, and Drive control means for controlling the drive means, and the travel control device is set by zone setting means capable of setting zones of any size and any shape in any place, and the zone setting means The first storage unit for storing the zone, a receiving apparatus for receiving the pulse signal wirelessly transmitted from the active tag, and the pulse signal received by the receiving apparatus, Position information generating means for periodically measuring the position of the active tag and generating the position information, and for the zone in which the position information generated by the position information generating means is stored in the first storage unit Entry determination means for determining that the active tag has entered the zone when a predetermined condition is satisfied, command generation means for generating a command to the AGV based on the determination of the entry determination means, and And a second communication unit that communicates with the automated guided vehicle. A zone is a virtual zone.
無人搬送車の走行制御では、無人搬送車の位置を把握しなければならない。しかし、この位置の把握は必ずしも寸分の狂いのない精度が要求されるわけではなく、所定の範囲内に無人搬送車が存在するのかどうかを知るだけで十分な場合が多い。例えば、無人搬送車が走行路を走行中にある地点を通過したら減速させたいという場合があったとする。このある地点を通過したらというのは、数十センチメートルの誤差を許容するものであることが多い。また、無人搬送車を目的地に停車させる場合も、所定の範囲の区画内に停車させれば十分であることが多い。 In travel control of the AGV, it is necessary to know the position of the AGV. However, the grasping of this position does not necessarily require a precision without any deviation, and in many cases, it is sufficient to know whether or not an unmanned transport vehicle exists within a predetermined range. For example, it is assumed that there is a case where it is desired to decelerate when the AGV passes a certain point while traveling on the traveling path. Passing this point often allows for an error of several tens of centimeters. In addition, also when stopping an unmanned carrier at a destination, it is often sufficient to stop within a section of a predetermined range.
この点、本発明によれば、あらかじめ設定されたゾーンにアクティブタグが進入したかどうかを判定し、その判定した情報を基に無人搬送車の走行を制御するため、多くの場合十分な制御品質を確保できる。また、本発明によれば、ゾーンを自由に設定できるため、走行経路や走行速度、目的地を変更した場合であってもゾーンを設定し直すだけでよく、位置計測のための機器等を設置し直す必要はない。 In this respect, according to the present invention, it is determined whether the active tag has entered a preset zone and the traveling of the AGV is controlled based on the determined information. Can be secured. Further, according to the present invention, since the zone can be freely set, it is only necessary to set the zone again even if the travel route, the traveling speed, and the destination are changed, and the equipment etc. for position measurement are installed. There is no need to do it again.
一方、アクティブタグを用いた位置計測では誤差が生じる。無人搬送車が所定の方向に進んでいたとしても、アクティブタグの位置情報を生成する時間間隔、無人搬送車の速度、誤差の大きさによっては、計測したアクティブタグの位置情報が無人搬送車に追従するとは限らず、アクティブタグが無人搬送車とは逆向きに移動したように見えてしまう場合がある。 On the other hand, errors occur in position measurement using an active tag. Even if the automatic guided vehicle travels in a predetermined direction, the time interval for generating the position information of the active tag, the speed of the automatic guided vehicle, and the measured position information of the active tag depending on the size of the error It does not necessarily follow, and the active tag may appear to move in the opposite direction to the AGV.
そして、これがちょうどゾーンの境界線の辺りで起こると、位置情報をそのまま用いたのでは、アクティブタグがゾーンに入ったり出たりしていると認識されてしまう場合があり、制御に用いる上で不都合である。
この点、本発明によれば、設定されたゾーンに対し、位置情報が所定の条件を満たした時にアクティブタグがゾーン内に進入したと判定するため、誤差の扱いを複雑化することなく、統一した判定基準で明確に判定することができる。
And if this happens just around the boundary of the zone, if the position information is used as it is, it may be recognized that the active tag is in or out of the zone, which is not convenient for control. It is.
In this respect, according to the present invention, for the set zone, it is determined that the active tag has entered the zone when the position information satisfies the predetermined condition, so that the treatment of the error is not complicated and unified. It is possible to make a clear determination based on the determination criteria.
本発明によれば、走行路の近傍に磁石式マーカやパッシブタグを敷設することなしに無人搬送車の位置を計測し、得られた位置情報を用いて無人搬送車の走行制御をすることができる。走行路を変更した場合であっても位置計測のための機器等を設置し直す必要がなくなる。 According to the present invention, it is possible to measure the position of an unmanned transfer vehicle without laying a magnet type marker or a passive tag in the vicinity of a traveling path, and to control the traveling of the unmanned transfer vehicle using the obtained position information. it can. Even when the traveling path is changed, it is not necessary to re-install equipment for position measurement.
以下、本発明のAGV制御システムを具現化した実施形態について、図面を用いて説明するが、本発明の技術的範囲は、もちろんこれだけに限定されるものではない。なお、周知の技術に関しては、詳細な説明を省略する。 Hereinafter, although an embodiment embodying the AGV control system of the present invention will be described using the drawings, the technical scope of the present invention is of course not limited thereto. The detailed description of the well-known techniques is omitted.
(実施形態)
まず、実施形態であるAGV制御システム1の構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施形態のAGV制御システムを模式的に示した説明図であり、図2は無人搬送車を模式的に示した説明図である。その内、図2(a)は側面図、図2(b)は底面図を表している。なお、図1においては、無人搬送車11、ゾーン、物品保管棚は、説明をするのに最低限必要なものにだけに符号等を付している。
(Embodiment)
First, the configuration of the
図1に示すように、AGV制御システム1は、例えば、工場内や倉庫内で部品や製品等を搬送することを目的として導入されるシステムであり、主に複数の無人搬送車11、走行制御装置12で構成される。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、無人搬送車11は、主にアクティブタグ111、駆動手段(図示しないバッテリ、図示しないモータ、4個の駆動輪112a、8個の磁気テープセンサ112b、図示しないジャイロスコープ等の姿勢検出部を合わせたものが本発明における駆動手段である)、駆動制御手段113、第1通信部114で構成される。
As shown in FIG. 2, the
アクティブタグ111は、アクティブRFIDタグであり、固有の識別情報を保持している。アクティブタグは、識別情報を含む測位用信号としての超広帯域無線(UWB)方式の8.5GHz〜9.5GHzの無線信号(パルス信号)を出力自在となっている。
The
アクティブタグ111は、無人搬送車11の前端部に設けられた上下方向に延びる支柱115の上端に上向きに取り付けられている。なお、本実施形態ではアクティブタグを一つ搭載しているが、例えば車体の前端部と後端部とに一つずつ、車体の四隅に一つずつというように複数搭載してもよい。コストは増大するが、位置測定の精度が向上する。また、無人搬送車11の向きを把握することができる。
The
無人搬送車11は、AGV(Automatic Guided Vehicle)である。無人搬送車11は、メカナムホイールの4輪駆動車であり、図示しないバッテリの電力により駆動される図示しないモータによって4個の駆動輪112aを駆動させる自動走行車である。駆動系等は周知の技術を用いているため、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態ではメカナムホイール方式を採用したが、これに限らないのはもちろんである。
The
磁気テープセンサ112bは、無人搬送車11を走行路に敷設された磁気テープMに沿って走行させるためのガイドセンサであり、周知の技術である。
磁気テープセンサ112bは、N極とS極を区別する。また、図2に示すように、AGV本体下面に4個の駆動輪112aの中心と同軸の円周状に等間隔で8個搭載されている。円の直径は磁気テープMの幅よりも大きくなっている。これにより、無人搬送車11が磁気テープMに対し、どのような向きであっても磁気テープMを認識することができる。磁気テープMに対する無人搬送車11の向きも把握することができる。なお、本実施形態では円周状に搭載したが、正多角形の周状に搭載してもよく、数も8個より多くてもよい。
The
The
駆動制御手段113は、駆動制御プログラムを実装したコンピュータである。駆動制御手段113は、走行制御装置12からの走行指令情報に基づいて、場合によっては姿勢検出部(図示せず)および/または磁気テープセンサ112bの検出情報を用い、無人搬送車11の駆動系等の各部を制御して無人搬送車11を自動走行させる。
The drive control means 113 is a computer in which a drive control program is implemented. The drive control means 113 uses the detection information of the attitude detection unit (not shown) and / or the
第1通信部114は、走行制御装置12と互いに各種情報を送受信するための無線通信を行う。
The
また、無人搬送車11には、走行方向前方側における干渉物の存在を検出する干渉物センサ(図示せず)と、無人搬送車11のバンパに干渉物が接触したことを検出するバンパセンサ(図示せず)とが設けられている。これらセンサはいずれも周知の技術である。
これらのセンサが干渉物の存在あるいは接触を検出した場合、非常信号を駆動制御手段113に送り、駆動制御手段113は無人搬送車11を緊急停止させる。これにより、物品保管棚、作業者、フォークリフト及び床面上に載置された物品等との衝突を防止する。駆動制御手段113は、無人搬送車11を緊急停止させた場合、その情報を走行制御装置12に送信する。
In the
When these sensors detect the presence or contact of an interferer, an emergency signal is sent to the drive control means 113, and the drive control means 113 makes the
全ての無人搬送車11は、走行制御装置12により集中的に管理されている。
All
図1に示すように、走行制御装置12は、複数の受信装置121、位置情報生成手段122、管理装置123(本発明におけるゾーン設定手段、第1記憶部、進入判定手段、指令生成手段の機能を有するものである)、第2通信部124で構成される。
As shown in FIG. 1, the traveling
図1に示すように、AGV制御システム1が適用される工場には、荷受け場、物品保管棚が配置され、荷受け場近くの出発点SP、物品保管棚近くの到着点AP、出発点と到着点とを繋ぐ走行路(走行路とそれ以外の境界については図示しない)が設けられている。なお、走行路の内、図中実線で表される部分には無人搬送車11を誘導する誘導手段としての磁気テープMが敷設されている。それ以外の部分には、磁気テープMは敷設されていない。すなわち、走行路の一部には無人搬送車11を誘導する誘導手段が設けられており、それ以外の部分には、誘導手段は設けられていない。
As shown in FIG. 1, at the factory to which the
受信装置121は、アクティブタグ111から無線送信された識別情報信号と位置計測用信号を受信する装置である。受信装置121は、図示しない複数の受信エレメントを備えている。受信装置121は、建物の天井部分に複数設置されている。受信装置121は、計測対象エリアにおいて、アクティブタグ111がどの位置にあっても、最低2個の受信装置121がそのアクティブタグ111の信号を受信可能となるように配置されている。
例えば、本実施形態では、図1に示すように、受信装置121は6個設けられている。
The receiving
For example, in the present embodiment, six receiving
位置情報生成手段122は、位置情報生成プログラムを実装したコンピュータである。位置情報生成手段122は、受信装置121からの信号を受信し、アクティブタグ111の位置を計測して、その位置情報を生成する。位置情報には、位置座標が含まれている。位置情報生成手段122は、ハブ等のネットワーク機器を介して上記複数の受信装置121と通信自在に構成されている。また、管理装置123とも通信自在に構成されている。
The position
アクティブタグ111は、数ナノ秒という短いパルス信号を出力し、受信装置121は、その信号が複数の受信エレメントに到達する時間のずれを計測する。これにより、受信装置121から見たアクティブタグ111の方向を示す直線を正確に割り出すことができるようになっている。受信装置121は、この直線の情報を位置情報生成手段122に発信する。
The
位置情報生成手段122は、少なくとも2つの受信装置121からアクティブタグ111の方向を示す直線の情報を受信し、直線の交点又は最も近接する点を求めることで、平面視でのアクティブタグ111の位置座標を算出する。これを位置情報中の位置座標としてもよいが、本実施形態では、直前に生成された位置情報(位置情報を含む)を複数個蓄積し、これらの位置情報と統計的手法を用いて、算出された位置座標を修正し、位置情報を生成するようになっている。
The position
位置情報生成手段122は、アクティブタグ111について位置情報生成処理を定期的(本実施形態では、100ms毎)に実行する。
The position
管理装置123は、種々の管理プログラムを実装したコンピュータであり、図示はしないが、演算部と記憶部とを備え、さらに、入出力装置として表示部、キーボード及びマウス等を備えている。管理装置123は、本発明におけるゾーン設定手段、第1記憶部、進入判定手段、指令生成手段の機能を有するものである。
The
管理装置123は、ゾーン設定手段の機能を有しており、任意の広さ及び任意の形状の仮想ゾーンを任意の場所に設定可能となっている。ゾーンは連続して設定する必要はなく、反対に一部が重なってもよい。また、ゾーンの中にゾーンを設定することも可能である。
これにより、例えば、連続したゾーンで閉塞管理を行い、それとは別の減速指令を出すためのゾーン、停止指令を出すためのゾーンを設けることも可能となっている。
また、管理装置123は、第1記憶部の機能を有しており、設定されたゾーンを記憶する。
The
As a result, for example, it is possible to perform blockage management in continuous zones and to provide another zone for issuing a deceleration command and another zone for issuing a stop command.
Further, the
管理装置123は、進入判定手段としての機能を有しており、記憶されたゾーンに対し位置情報が所定の条件を満たした時にアクティブタグ111がゾーン内に進入したと判定する。
位置情報は、短い時間に複数生成される(本実施形態では、1秒間に10回)。アクティブタグ111の位置計測では誤差を伴うため、ゾーンの境界付近では、複数の位置情報中、ゾーンに進入したものと進入していないものがあり、どの時点でゾーンに進入したと判定する手段が必要になるためである。
The
Multiple pieces of position information are generated in a short time (in this embodiment, ten times per second). Since there is an error in the measurement of the position of the
本実施形態では、位置情報(座標)を中心に平面視所定の半径の円を仮想し、この円がゾーンに全て入った時をアクティブタグ111がゾーンに進入した時と判定している。このことについて、図3を参照して説明する。図3は進入判定手段の判定基準を示す説明図である。
In the present embodiment, a circle having a predetermined radius in plan view is assumed on the basis of position information (coordinates), and it is determined that the time when the
図3中、t1、t2、t3、t4、t5は、等間隔の時刻T1、T2、T3、T4、T5におけるアクティブタグ111の位置を表している。アクティブタグ111は、直線的に一定速度で移動しており、t1、t2、t3、t4、t5も直線上一列に等間隔で並んでいる。
In FIG. 3,
d1、d2、d3、d4、d5は、時刻T1、T2、T3、T4、T5における位置情報(座標)を表している。アクティブタグ111の真の位置はt1、t2、t3、t4、t5であるが、位置情報(座標)には誤差があるため図3に示すように、折れ線状で間隔もばらばらとなっている。本実施形態では最大誤差をraとしている。
d1, d2, d3, d4 and d5 represent position information (coordinates) at times T1, T2, T3, T4 and T5. Although the true positions of the
本実施形態では、位置情報(座標)を中心に平面視半径が最大誤差と同じraの円を仮想し、この仮想円がゾーンに全て入った時をアクティブタグ111がゾーンに進入した時と判定している。例えば、d3は位置情報(座標)では、ゾーンに進入しているが、d3の仮想円はゾーンに全て入っていない。したがって、ゾーンに進入したとは判定しない。d4はそもそも位置情報(座標)がゾーンに進入しておらず、当然仮想円もゾーンに全て入っていないため、ゾーンに進入したとは判定しない。d5は仮想円の全てがゾーンに入っており、すなわち、時刻T5の時点でアクティブタグ111がゾーンに進入したと判定する。
In this embodiment, a circle whose radius in plan view is the same as the maximum error is assumed on the basis of position information (coordinates), and it is determined that the time when the
なお、本実施形態では、一度あるゾーンに進入したら、別のゾーンに進入するまではそのゾーンに入ったままであると判断している。また、本実施形態ではアクティブタグ111がゾーン内に進入したと判定した時点の時刻データ(本事例ではT5)を管理装置123が記憶するようになっている。
In the present embodiment, once entering a certain zone, it is determined that the user has entered the zone until entering another zone. Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、仮想円の半径を最大誤差raと同じとしたが、これに限らず任意に設定してもよい。また、仮想円としたが、円形状にする必要もない。姿勢検出部(図示せず)および/または磁気テープセンサ112b等によって、無人搬送車の向き(姿勢)が把握できる状態であれば、例えば、図4に示すように、位置情報(座標)dnの前方向にra、後ろ方向には、raにアクティブタグ111の中心から無人搬送車11の最後端までの距離Lを加えた長円とするのもよい。このようにすると、無人搬送車11の車体全てがゾーンに進入したことを判定するのと同じこととなり、視覚的にわかりやすくなる。また、図5に示すように、位置情報(座標)とアクティブタグ111の中心が一致したとして、無人搬送車11の平面視輪郭線を外側にraだけ大きくした輪郭線を仮想形状とするのもよい。
In the present embodiment, the radius of the virtual circle is the same as the maximum error ra. However, the present invention is not limited to this and may be set arbitrarily. Moreover, although it was set as an imaginary circle, it is not necessary to make it circular shape. If the direction (posture) of the automatic guided vehicle can be grasped by the attitude detection unit (not shown) and / or the
本実施形態では、このような判定基準としたが、直前に生成された位置情報が連続して所定数ゾーンに進入した時に、アクティブタグ111がゾーン内に進入したと判定してもよいし、直前に生成された複数の位置情報の中心点がゾーンに進入した時にアクティブタグ111がゾーン内に進入したと判定してもよい。判定基準は様々なものが考えられる。
In this embodiment, such a determination criterion is used, but it may be determined that the
また、本実施形態では、アクティブタグ111がゾーン内に進入した時のことだけを判定しているが、同様にアクティブタグ111がゾーンから退出したと判定する退出判定手段を設けてもよい。
Further, in the present embodiment, only when the
管理装置123は、指令生成手段としての機能を有しており、アクティブタグ111がゾーン内に進入したと判定したら、他の無人搬送車との衝突の虞がないか判断し、衝突の虞があれば無人搬送車11を停止させる。衝突の虞がなければ、そこにそのゾーンを設定した目的に照らし、必要に応じ無人搬送車11への指令を生成する。
The
第2通信部124は、管理装置123に制御されて、無人搬送車11の第1通信部114との間で無線通信の送受信を行う。
The
また、管理装置123は、走行経路を生成し、走行経路の詳細情報や、各交差点に関する詳細情報を記憶している。
Further, the
なお、本実施形態では、アクティブタグ111の位置座標を算出する方法として、上記の構成を採用したが、もちろん、このような構成に限定されるものではない。例えば、受信装置121がアクティブタグ111の方向と距離を計測することができる機能を有していれば、単一の受信装置121の計測結果に基づいて、アクティブタグ111の位置座標を算出するものであってもよい。また、受信装置121がアクティブタグ111との距離のみを計測することができる機能を有していれば、少なくとも3つの受信装置からの信号を受信し、アクティブタグ111の位置を算出するものであってもよい。また、これら以外の方式を用いるものであってもよい。
In the present embodiment, the above-described configuration is adopted as a method of calculating the position coordinates of the
また、本実施形態では、受信装置121は、前述の直線の情報に併せて、アクティブタグ111からの信号を受信した時刻の情報を管理装置123に発信している。管理装置123は、この時刻の情報も位置情報に含め記録するようになっている。
Further, in the present embodiment, the receiving
次に、工場において、AGV制御システム1を使用する方法について説明する。
前述のとおり、図1に示すように、本工場には、荷受け場、物品保管棚が配置され、荷受け場近くの出発点SP、物品保管棚近くの到着点AP、出発点と到着点とを繋ぐ走行路が設けられている。また、図中、実線で表される走行路には無人搬送車11を誘導する誘導手段としての磁気テープMが敷設されている。それ以外の走行路には、磁気テープMは敷設されていない。磁気テープMが敷設された走行路は、一方通行となっている。AGV制御システム1は、出発点SPから到着点APまで物品を搬送する。
Next, a method of using the
As described above, as shown in FIG. 1, at the factory, a receiving area and an article storage rack are arranged, and a departure point SP near the receiving area, an arrival point AP near the article storage area, a departure point and an arrival point A connecting road is provided. Further, a magnetic tape M as a guiding means for guiding the automatic guided
(ゾーンの設定)
まず、事前準備として管理装置123においてゾーンを設定し、それを管理装置123に記憶させる。本実施形態では、次のようにゾーンを設定している。なお、この作業自体は作業者が行うが、走行制御装置12が作業を支援するようになっている。
(Zone setting)
First, as preparation in advance, a zone is set in the
(1)ゾーンの長さ
ゾーンの目的に衝突防止がある。一つのゾーンに2つのアクティブタグ111が進入すれば衝突の可能性があるため、本実施形態では、無人搬送車11が走行経路を進行している場合、アクティブタグ111があるゾーンに進入した時に、その一つ先のゾーンに他の無人搬送車11のアクティブタグ111が存在する場合は、管理装置123は、即座に当該無人搬送車11を停止させるようになっている。
(1) Zone length The purpose of zones is collision prevention. If two
ここで、ゾーンの長さが重要になる。このことについて、図6を参照して説明する。図6は必要なゾーンの長さを示すための説明図である。説明をするための便宜上、2台の無人搬送車及びそれぞれのアクティブタグに別々の符号が付されているが、この2台は同仕様である。また、図6は必要なゾーンの長さを説明するためのものであって、本実施形態の一部を抜き出したものではない。 Here, the length of the zone becomes important. This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory view for showing the length of the necessary zone. Although two unmanned conveyance vehicles and each active tag are attached with a different code for convenience of explanation, these two are same specification. Further, FIG. 6 is for explaining the length of the necessary zone, and is not a part of this embodiment.
本実施形態の進入判定手段では、位置情報(座標)を中心に半径が位置計測最大誤差の円を仮想し、この仮想円がゾーンに全て入った時をアクティブタグ111がゾーンに進入した時と判定している。このため、図6に示す無人搬送車11aのように、実際にアクティブタグ111aの中心がゾーンZaにほんの少しでも進入した時にアクティブタグ111aがゾーンZaに進入したと判定される可能性がある。すなわち、前を走行していた無人搬送車11aが故障等により図6のような状態で停止した場合も、アクティブタグ111aがゾーンZaに進入したと判断される場合があるということである。
In the entry determination means of the present embodiment, assuming that the radius is the circle of the position measurement maximum error centering on the position information (coordinates), the time when the
一方、図6に示す無人搬送車11bのように、実際にアクティブタグ111bの中心がゾーンZbに進入してから、2ra進んだときに、ようやくアクティブタグ111bがゾーンZbに進入したと判定される可能性もある。これは、後ろを走行している無人搬送車11bは、図7の状態までアクティブタグ111bがゾーンZbに進入したと判断されない場合があるということである。また、実際には、位置計測周期(本実施形態では100ms)のタイムラグによる空走距離がある。そうすると、必要なゾーンの長さは、無人搬送車11aの長さに、仮想円の直径(本実施形態では、位置計測最大誤差raの2倍)、位置計測周期のタイムラグによる空走距離(本実施形態では、100ms間に無人搬送車11bが進行する距離)A、設定された速度における制動距離B、安全を見越した停止時の車間距離C、を加えたものとなる。厳密にいえば、受信装置121、位置情報生成手段122、管理装置123が処理に要する時間における空走距離も加算しなければならないが、極めて短距離であるため、本実施形態では無視している。
On the other hand, it is determined that the
いうまでもなく、空走距離と制動距離は、速度が大きいほど長くなる。本実施形態でも図1に示すように、設定速度の大きいゾーン(例えばゾーンZ3)の長さは、設定速度の小さいゾーン(例えばゾーンZ1)よりも長くなっている。 Needless to say, the free running distance and the braking distance increase as the speed increases. Also in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the length of the zone having a large setting speed (for example, zone Z3) is longer than that of the zone having a small setting speed (for example, zone Z1).
なお、本実施形態では、あるゾーンにアクティブタグ111が進入した時、一つ先のゾーンに他のアクティブタグ111が存在する場合、当該無人搬送車11は即座に停止させられるという衝突防止のルールを採用しているため、このようにしてゾーンの長さを設定しているが、本ルールを採用しなければ、このようにしてゾーンの長さを設定する必要はなく、採用したルールに適したゾーンの長さを設定すればよい。
In the present embodiment, when the
(2)ゾーンの形状
本実施形態では、交差点においても衝突防止のルールを統一させたいため、図1に示すゾーンZ4のように、交差点ではゾーンは複雑な形状となる。交差点内に他の無人搬送車11のアクティブタグ111が存在しなくても、車体部分が残っているということを避けるためである。
(2) Shape of Zone In this embodiment, since it is desired to unify the collision prevention rule also at the intersection, the zone has a complicated shape at the intersection as in the zone Z4 shown in FIG. This is to prevent the vehicle body portion from remaining even if there is no
(3)ゾーンの位置
本実施形態では、所定のゾーンで無人搬送車11を停止させたい場合、管理装置123は、アクティブタグ111がそのゾーンに進入したと判定した時点で無人搬送車11に停止するよう指令を送る。もちろん、制動距離もあるが、それでも無人搬送車11がそのゾーンに全て収まるように停止するわけではない。したがって、実際に無人搬送車が停止する位置を考えて、ゾーンの位置を設定している。
(3) Zone location
In this embodiment, when it is desired to stop the automatic guided
(4)ゾーンの形態
到着点APのゾーンの形態について、図7及び図8を参照して説明する。図7は到着点における採用しなかったゾーンの形態を示す説明図である。図8は到着点におけるゾーンの形態を示す説明図である。
図1に示すように、本実施形態では、到着点APの直前において、無人搬送車11は図中上方向を向いたまま磁気テープMから離れ、右又は左方向に移動する。ここで、仮にゾーンが図7のように設定されていたとして、アクティブタグ111が矢印のように移動すると、アクティブタグ111はゾーンZcにもゾーンZdにも進入されたと判定されないまま進行し、無人搬送車11が物品保管棚に衝突してしまう可能性がある。
このため、図8に示すように、ゾーンZcの位置をずらしてゾーンZeのようにするとともに、ゾーンZeの外側に大きいゾーンZfを設定している。すなわち、ゾーンZfの中にゾーンZeを設けるという二重のゾーンを設定している。
(4) Form of Zone The form of the zone of the arrival point AP will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is an explanatory view showing the form of a zone not adopted at the arrival point. FIG. 8 is an explanatory view showing the form of the zone at the arrival point.
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
For this reason, as shown in FIG. 8, the position of the zone Zc is shifted so as to form the zone Ze, and a large zone Zf is set outside the zone Ze. That is, a dual zone in which the zone Ze is provided in the zone Zf is set.
この二つのゾーンの使用方法は、ゾーンZeかゾーンZfのいずれかにアクティブタグ111が進入したと判定したら、無人搬送車11に停止するよう指令を送り、ゾーンZfにのみ進入したと判定したときは、作業者に対し異常である旨の報知をするというものである。本実施形態の具体的なゾーンとしては、ゾーンZ6がゾーンZeに相当し、ゾーンZ7がゾーンZfに相当する。
When it is determined that the
(5)ゾーンの目的
ゾーンの目的には、無人搬送車11の位置を把握する、衝突を防止する以外に、所定のゾーンにアクティブタグ111が進入した時に無人搬送車11を停止させる、減速させる、加速させる等がある。これらを考慮し、ゾーンの位置、形状、形態等を設定している。
(5) Purpose of zone For the purpose of zone, in addition to grasping the position of the automatic guided
(6)停止ゾーンの設定
本実施形態では設けていないが、このゾーンに入ったら緊急停止させるというゾーンを設けてもよい。
(6) Setting of stop zone
Although not provided in the present embodiment, a zone may be provided which causes an emergency stop when entering this zone.
(荷降ろし時)
荷降ろし場に部品が入ったら、作業者は無人搬送車11に部品を積み込み、部品のデータと当該無人搬送車11に搭載されたアクティブタグ111の識別情報を管理装置123に送る。管理装置123は、到着地点のゾーンを決定すると共に、走行経路を作成、記憶する。走行経路を作成するとは、出発地点から到着地点までの、通過するゾーンの全てを順番に並べるのと同意である。また、この時、管理装置123は、通過するゾーンの全てについて、当該無人搬送車11のアクティブタグ111が進入した時に無人搬送車11に送るべき指令(特に送らないというのも含めて)を作成し記憶する。
本実施形態ではこのような方式としたが、作業者が到着地点を指定してもよく、走行経路も作業者が指定してもよい。なお、到着地点は、当該部品を納める物品保管棚の正面である必要はなく、作業者が無人搬送車11から降ろして物品保管棚に移動させるのに支障がない位置であればよい。管理装置123は、この時、到着地点を出発地点とする帰還時の走行経路も作成する。帰還時の到着地点は、通常荷降ろし時の出発点である。
(When unloading)
When a part enters the unloading site, the operator loads the part into the
Although this method is used in the present embodiment, a worker may specify an arrival point, and a worker may also specify a travel route. The arrival point does not have to be the front of the article storage rack for storing the relevant part, and may be a position that does not hinder the operator from unloading the
一例として、無人搬送車11cが到着地点であるゾーンZ6に移動するまでの指令を示す。なお、特に指令を送らないゾーンについては、説明を省略する。
(1)出発時(ゾーンZ1)
磁気テープMに誘導されて、低速で直進する。
(2)ゾーンZ2進入時
減速して徐行とし、磁気テープMが直角左に曲がっている地点で停止する。磁気テープMに従い、左に90°回転する。発進して高速まで加速し、直進する。
(3)ゾーンZ3進入時
低速に減速する。
(4)ゾーンZ4進入時
減速して徐行とし、磁気テープMが丁字路状になっている地点(交差点の中心)で停止する。磁気テープMに従い、左に90°回転する。発進して低速で直進する
(5)ゾーンZ5進入時
停止する。車体の向きはそのままで、姿勢検出部を用いて左に平行移動する(徐行して直進する)。
(6)ゾーンZ6進入時
停止する。
As an example, a command until the
(1) Departure time (zone Z1)
It is guided by the magnetic tape M and goes straight at low speed.
(2) At the time of entering zone Z2, decelerate to a slow speed, and stop at the point where the magnetic tape M is bent at a right angle left. Follow the magnetic tape M and rotate 90 ° to the left. Take off, accelerate to high speed and go straight.
(3) When entering zone Z3 Decel to low speed.
(4) At the time of entering zone Z4, decelerate to a slow speed, and stop at the point (the center of the intersection) where the magnetic tape M is in the shape of a ditch. Follow the magnetic tape M and rotate 90 ° to the left. Start and go straight at low speed. (5) When entering zone Z5 Stop. The orientation of the vehicle body remains unchanged, and parallel movement is made to the left using the posture detection unit (advances and goes straight on).
(6) Stop when entering zone Z6.
(走行時)
走行制御手段12は、到着地点に向かって移動中のアクティブタグ111が、どのゾーンに進入したかを常に監視している。そして、アクティブタグ111が新たなゾーンに進入したら、管理装置123は、無人搬送車11に送るべき指令が停止であるかどうか確認する。停止指令である場合は、第2通信部を介し無人搬送車11に停止指令を送る。停止指令でない場合は、次のステップ(処理)に進む。(ステップ1)
(During driving)
The traveling control means 12 constantly monitors which zone the
つぎに、アクティブタグ111が進入したゾーンの走行経路上の一つ先のゾーンに他のアクティブタグ111が進入していないか確認する。他のアクティブタグ111が進入している場合は、第2通信部を介し無人搬送車11に停止指令を送る。一つ先のゾーンに他のアクティブタグ111が進入していない場合は、次のステップ(処理)に進む。
ただし、一つ先のゾーンが他方からも進入可能な交差点である場合は、他のアクティブタグ111が進入している場合だけでなく、他のアクティブタグ111が停止指令を受けずに、既に交差点のゾーンに進入しようとしている場合も、第2通信部を介し無人搬送車11に停止指令を送る。(ステップ2)
Next, it is checked whether the other
However, if one zone ahead is an intersection where the other can also enter, not only when the other
つぎに、管理装置123は、無人搬送車11に送るべき指令があるかどうか確認する(例えば、減速)。送るべき指令がある場合は、第2通信部を介し無人搬送車11にその指令を送る。送るべき指令がない場合は、特に何もしない。(ステップ3)
Next, the
指令生成手段は、アクティブタグ111がゾーンに進入したと判定してから、指令を生成するが、この生成というのは、ステップ1からステップ3までの処理を通して、指令を選択することをいう。
The command generation means generates a command after determining that the
なお、本実施形態では、例えばゾーンZ2への進入時に、「減速して徐行とし、磁気テープMが直角左に曲がっている地点で停止する。磁気テープMに従い、左に90°回転する。発進して高速まで加速し、直進する。」という指令を一度に送るようになっているが、まず、減速して徐行とし、磁気テープMが直角左に曲がっている地点で停止する。停止したら停止したという信号を送る。という指令を送り、無人搬送車11からの信号を待って、つぎの、磁気テープMに従い、左に90°回転する。発進して高速まで加速し、直進する。という指令を送るようにしてもよい。
In the present embodiment, for example, when entering zone Z2, “decelerate to be slow, and stop at the point where the magnetic tape M bends at right angle left. According to the magnetic tape M, rotate 90 ° to the left. Command to accelerate at a high speed and go straight ahead at a time, but first decelerate to slow down and stop at the point where the magnetic tape M is bent at a right angle left. When it stops, it sends a signal that it has stopped. After the command from the
発進時は、アクティブタグ111が新たなゾーンに進入した時ではないが、管理装置123は、アクティブタグ111が新たなゾーンに進入した時と同じ処理をする。ただし、ステップ1の処理は行わない。
すなわち、準備が整い、作業者が図示しない発車ボタンを押すと、駆動制御手段113は、第1通信部を介し図示しない発車ボタンが押されたことを走行制御装置12に知らせる。管理装置123は、ステップ2からステップ3までの処理を行い、通常は(一つ先のゾーンに他のアクティブタグ111が進入していなければ)、磁気テープMに誘導されて、低速で直進するという指令を生成し、第2通信部を介し無人搬送車に送る。これにより、無人搬送車11は、発車する。
At the time of start-up, it is not the time when the
That is, when the operator is ready and presses the departure button (not shown), the drive control means 113 notifies the traveling
無人搬送車11は、駆動制御手段113が管理装置123からの走行指令に基づいて駆動手段を制御して進行する。
The
(到着)
本実施形態では、到着地APに停止している無人搬送車11が所定の数以上になると、図示しない回転燈で作業者に報知するようになっている。それを見た作業者は、部品を荷降ろしし、物品保管棚に格納する。もちろん、到着地APに到着した都度、荷降ろししても構わないが、効率を考えてのことである。なお、本実施形態では、報知手段を回転燈としたが、報知手段はもちろんこれに限らない。
(arrival)
In the present embodiment, when the number of
作業者は、部品を荷降ろしした後、無人搬送車11の図示しない発車ボタンを押す。
駆動制御手段113は、第1通信部を介し図示しない発車ボタンが押されたことを走行制御装置12に知らせる。管理装置123は、発進時と同じくステップ2からステップ3までの処理を行う。ただし、一つ先のゾーンは他方からも進入可能な交差点として扱う。
例えば、無人搬送車11dについて、発車ボタンが押されたとすると、一つ先のゾーンであるゾーンZ5に他のアクティブタグ111が進入しておらず、他のアクティブタグ111が進入しようともしていない場合に、車体の向きはそのままで、姿勢検出部を用いて左に平行移動する(徐行して直進する)という指令を生成し、第2通信部を介し無人搬送車に送る。これにより、無人搬送車11は、発車する。
After unloading the parts, the operator presses a departure button (not shown) of the
The drive control means 113 notifies the
For example, in the case of the
そして、アクティブタグ111がゾーンZ5に進入した時に、ステップ1からステップ3までの処理を行い、一つ先のゾーンであるゾーンZ7に他のアクティブタグ111が進入していなければ、「そのまま左に平行移動し(徐行して直進し)、磁気テープMが8個の磁気テープセンサ112bの中心になるところで停止する。磁気テープMに誘導されて、低速で直進する」という指令を生成し、第2通信部を介し無人搬送車に送る。これ以降については、省略する。
Then, when the
(実施形態の変形例)
実施形態の変形例として、磁気テープMを敷設しない、あるいは僅かに敷設するとしてもよい。
この場合、AGV制御システム1のゾーンはそのままに、磁気テープMが敷設されていた場所に次のようなゾーンを重ねて設定する。
(Modification of the embodiment)
As a modification of the embodiment, the magnetic tape M may not be laid or may be laid slightly.
In this case, the zone of the
(1)直線部分
図9に示すように、走行路と平行に細長いゾーンを7個設定する。中心のゾーンZ14を磁気テープMが敷設された位置に設定する。図中上から下へ無人搬送車11を走行させる場合の管理装置123の指令内容について説明する。
アクティブタグ111がゾーンZ14に入った状態から発進させる。アクティブタグ111がゾーンZ13に進入した場合、無人搬送車11を走行させながら少し左回転させる(進行方向が所定の角度左方向に変更するようにする)。自動車でいうと、少しハンドルを左に切ってすぐに真っすぐに戻すイメージである。所定時間走行し、アクティブタグ111がゾーンZ13に進入したままであった場合は、再度無人搬送車11を走行させながら少し左回転させる。アクティブタグ111がゾーンZ14に進入した場合は、無人搬送車11を走行させながら僅かに右回転させる。
アクティブタグ111がゾーンZ12に進入した場合、無人搬送車11を走行させながら先ほどより多めに左回転させる。その後アクティブタグ111がゾーンZ13に進入した場合は何もしない。そして、アクティブタグ111がゾーンZ14に進入した場合は、無人搬送車11を走行させながら少し右回転させる。または、無人搬送車11の速度とアクティブタグ111がゾーンZ13に滞在した時間から右回転させる角度を算出し、右回転させる。
アクティブタグ111がゾーンZ11に進入した場合は、制御不能と判断し、無人搬送車11を停止させる。
アクティブタグ111がゾーンZ14からゾーンZ15側に逸れた場合も同様である。
(1) Straight portion As shown in FIG. 9, seven elongated zones are set in parallel with the traveling path. The central zone Z14 is set to the position where the magnetic tape M is laid. The content of the command of the
The
When the
When the
The same applies to the case where the
(2)交差点部分
図10に示すように、縦に細長いゾーンZ11〜Z17と横に細長いゾーンZ21〜Z27が重なるように設定する。
(2) Intersection Portion As shown in FIG. 10, the zones Z11 to Z17 which are longitudinally elongated and the zones Z21 to Z27 which are elongated horizontally are set to overlap.
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。例えば、上記実施形態では、単独で位置情報生成手段122が存在するよう説明したが、管理装置123に位置情報生成手段122の機能を実装するようにしてもよいし、受信装置121に位置情報生成手段122の機能を実装するようにしてもよい。後者の場合、検出した受信装置121に対するUWBタグの相対位置の情報を、LAN等のネットワークを介して管理装置123に送信するように構成すればよい。
The content described above relates to an embodiment of the present invention to the last, and does not mean that the present invention is limited to the above content. For example, in the above embodiment, it has been described that the position information generation means 122 is present alone, but the
1 AGV制御システム
11 無人搬送車
12 走行制御装置
111 アクティブタグ
113 駆動制御手段
114 第1通信部
121 受信装置
122 位置情報生成手段
123 管理装置
124 第2通信部
1
Claims (1)
前記無人搬送車は、
固有の識別情報を含んだ測位用のパルス信号を無線送信するアクティブタグと、
自身を自動走行させる駆動手段と、
前記走行制御装置との通信を行う第1通信手段と、
前記走行制御装置からの指令に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を
備え、
前記走行制御装置は、
任意の広さ及び任意の形状のゾーンを任意の場所に設定可能なゾーン設定手段と、
前記ゾーン設定手段によって設定された前記ゾーンを記憶する第1記憶部と、
前記アクティブタグから無線送信された前記パルス信号を受信する受信装置と、
前記受信装置が受信した前記パルス信号に基づいて、定期的に前記アクティブ
タグの位置を計測して、その位置情報を生成する位置情報生成手段と、
前記位置情報生成手段によって生成された位置情報が前記第1記憶部に記憶された前
記ゾーンに対し所定の条件を満たした時に前記アクティブタグが前記ゾーン内に進入し
たと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段の判定に基づいて前記無人搬送車への指令を生成する指令生成手段
と、
前記無人搬送車との通信を行う第2通信手段と、
を備えたAGV制御システム。
An AGV control system comprising: an unmanned carrier and a travel control device for controlling the traveling of the unmanned carrier,
The unmanned transport vehicle is
An active tag that wirelessly transmits a pulse signal for positioning including unique identification information;
Driving means for automatically traveling itself,
First communication means for communicating with the travel control device;
Drive control means for controlling the drive means based on a command from the travel control device;
The travel control device
Zone setting means capable of setting zones of any size and any shape in any places;
A first storage unit that stores the zone set by the zone setting unit;
A receiving device for receiving the pulse signal wirelessly transmitted from the active tag;
Position information generating means for periodically measuring the position of the active tag based on the pulse signal received by the receiving device, and generating position information thereof;
Entry determination means for determining that the active tag has entered the zone when the location information generated by the location information generation means satisfies a predetermined condition for the zone stored in the first storage unit; ,
Command generation means for generating a command to the AGV based on the determination of the entry determination means;
Second communication means for communicating with the unmanned transport vehicle;
AGV control system with.
Priority Applications (1)
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