JP2022189891A - 車両搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】駐車領域のスペースを有効に活用することを可能にする車両搬送装置を提供する。【解決手段】車両搬送装置１０は、車両９４の下に入り、車両９４の車輪９６を持ち上げて走行する第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂで構成される。第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂは、ロボットとロボットの周囲に存在する物体との距離を検出する測距センサ５４と、ロボットの走行動作および荷役動作を制御するロボット演算部６４と、を備え、ロボット演算部６４は、駐車領域で車両９４を下す際に、測距センサ５４により検出される情報に基づいて車両９４の駐車位置を調整する。【選択図】図８

Description

本発明は、駐車領域で車両を搬送する車両搬送装置に関する。
例えば、特許文献１には、限られたスペースを有効に活用し、駐車効率の向上を意図した駐車装置が示される。
特開平０９－０７８８７５号公報
特許文献１で示されるような設備としての駐車装置が設けられていない駐車領域（駐車場、貨物船、港湾等）で、スペースを有効に活用することが望まれる。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、駐車領域のスペースを有効に活用することを可能にする車両搬送装置を提供することを目的とする。
本発明の態様は、
車輪を持ち上げて車両を搬送する車両搬送装置であって、
前記車両の下に入り、前記車両の前輪を持ち上げて走行する第１ロボットと、
前記車両の下に入り、前記車両の後輪を持ち上げて走行する第２ロボットと、で構成され、
前記第１ロボットおよび前記第２ロボットは、
本体の全方向への走行と旋回を自在に行う全方向車輪と、
前記全方向車輪に対して駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、
リフトアームと、当接部と、前記リフトアームを回転移動させる荷役モータとを有する荷役機構と、
ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との距離を検出する測距センサと、
前記ロボットの走行動作および荷役動作を制御するロボット演算部と、を備え、
前記リフトアームは、前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの幅方向と平行する軸部材と、前記軸部材と同心であり前記軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒であり、
前記当接部は、ロボット本体に固定され、かつ、前記第１ロボットまたは前記第２ロボットが前記前輪または前記後輪に接近することによって前記前輪または前記後輪の接地面に当接し、
前記荷役モータが動作すると、前記リフトアームは収納位置から展開位置に回転移動し、前記前輪または前記後輪の接地面のうち前記当接部が当接する接地面とは前後逆の接地面に当接し、
更に前記荷役モータが動作すると、更に前記リフトアームは回転移動し前記当接部に接近して、前記リフトアームが前記前輪または前記後輪を上方に持ち上げ、
前記ロボット演算部は、駐車領域で前記車両を下す際に、前記測距センサにより検出される情報に基づいて前記車両の駐車位置を調整する。
本発明によれば、駐車場のスペースを有効に活用することができる。
図１Ａ、図１Ｂは車両を搬送する車両搬送装置を示す模式図である。 図２は上部カバーが外された搬送ロボットを示す斜視図である。 図３は上部カバーが外された搬送ロボットを示す平面図である。 図４は搬送ロボットの制御系統および電力系統を示すブロック構成図である。 図５は車両に対する位置合わせ段階の車両搬送装置を示す模式図である。 図６Ａ、図６Ｂは車輪を持ち上げる前の車両搬送装置を示す模式図である。 図７Ａ、図７Ｂは車輪を持ち上げた後の車両搬送装置を示す模式図である。 図８は車両搬送システムを示すシステム構成図である。 図９は駐車リストを示す模式図である。 図１０は駐車場への車両の入庫処理を示すシーケンス図である。 図１１は駐車場からの車両の出庫処理を示すシーケンス図である。
以下、本発明に係る車両搬送装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
［１．車両搬送装置１０］
図１Ａ、図１Ｂに示されるように、車両搬送装置１０は、車両９４の搬送を要する所定領域で自律走行することができる一組の搬送ロボット１２（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）を有する。第１ロボット１２ａは、車両９４の下に入り、車両９４の前輪９６ｆを持ち上げて所定領域内を自律走行することができる。第２ロボット１２ｂは、車両９４の下に入り、車両９４の後輪９６ｒを持ち上げて所定領域内を自律走行することができる。第１ロボット１２ａの構造と第２ロボット１２ｂの構造は同じである。但し、第１ロボット１２ａはマスター機であり、第２ロボット１２ｂはスレーブ機である。
［１．１．搬送ロボット１２の構造］
図２および図３を用いて、搬送ロボット１２（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）の構造を説明する。図２、図３は本体１６の上部を覆う上部カバー１４（図１Ａ）が外された搬送ロボット１２を示す。なお、本明細書では、説明の便宜のために、搬送ロボット１２を基準とする各方向を次のように定義する。後述する右リフトアーム４２Ｒおよび左リフトアーム４２Ｌに対して右当接部４８Ｒおよび左当接部４８Ｌが配置される方向を前方向とし、その反対方向を後方向とする。また、本明細書では、搬送ロボット１２の幅方向の中心位置（以下、中心線Ｃという。）に対して後述する右荷役機構３０Ｒが配置される方向を右方向とし、中心線Ｃに対して後述する左荷役機構３０Ｌが配置される方向を左方向とする。以下の説明において特に限定がない限り、前後左右というのは搬送ロボット１２の前後左右の方向のことを意味する。
搬送ロボット１２は、概ね、本体１６と、本体１６の内側に配置される４組の駆動機構２０と、本体１６の右側に配置される右荷役機構３０Ｒと、本体１６の左側に配置される左荷役機構３０Ｌとを有する。右荷役機構３０Ｒは、相対的に搬送ロボット１２の右側に配置される。左荷役機構３０Ｌは、相対的に搬送ロボット１２の左側に配置される。４組の駆動機構２０は、相対的に搬送ロボット１２の中央であって、右荷役機構３０Ｒと左荷役機構３０Ｌの間に配置される。本体１６は、搬送ロボット１２を形作ると共に、各部品を支持するフレームである。
１組の駆動機構２０は、駆動力伝達機構２２と全方向車輪２８とを有する。駆動力伝達機構２２は、走行モータ２４と駆動側減速機２６とを有する。４組の駆動機構２０は、中心線Ｃを境にして左右にそれぞれ２組に分けられて配置される。左側の２組の駆動機構２０と右側の２組の駆動機構２０は、中心線Ｃを軸として線対称となるように配置される。また、前側の２組の駆動機構２０と後側の２組の駆動機構２０は、搬送ロボット１２の幅方向と平行する平行線（不図示）を軸として線対称となるように配置される。各組の走行モータ２４と駆動側減速機２６と全方向車輪２８は、中心線Ｃから幅方向外側に向かって、その順で並べられる。また、各組において、走行モータ２４と駆動側減速機２６と全方向車輪２８は軸線が一致するように並べられる。
走行モータ２４は、電動モータである。走行モータ２４の出力軸は、駆動側減速機２６の入力軸に接続される。駆動側減速機２６は、入力軸と出力軸が同一線上にあり、例えば遊星歯車減速機を有する。駆動側減速機２６の出力軸は、全方向車輪２８に接続される。
全方向車輪２８はメカナムホイールである。各組に設けられるメカナムホイールは、互いに協調して駆動することにより本体１６の全方向（平面２自由度でホロノミックな）移動を行うことができる。なお、本実施形態では駆動機構２０がメカナムホイールを有するが、全方向への移動を可能とする他の車輪を有していてもよい。例えば、駆動機構２０は、メカナムホイールの代わりにオムニホイールを有していてもよい。オムニホイールの場合は３つで本体１６の全方向への走行と旋回を自在に行うことができるため、３組の駆動機構２０を設ければよい。なお、搬送ロボット１２は、水平方向の姿勢を安定させるために、全方向車輪２８と共に補助輪を有していてもよい。
右荷役機構３０Ｒは、右回転力伝達機構３２Ｒと右リフトアーム４２Ｒと右当接部４８Ｒとを有する。また、左荷役機構３０Ｌは、左回転力伝達機構３２Ｌと左リフトアーム４２Ｌと左当接部４８Ｌとを有する。右荷役機構３０Ｒと左荷役機構３０Ｌは、中心線Ｃを軸として線対称となるように配置される。右回転力伝達機構３２Ｒと左回転力伝達機構３２Ｌは、それぞれ荷役モータ３４とブレーキ３６と荷役側減速機３８とリンク部材４０とを有する。荷役モータ３４とブレーキ３６と荷役側減速機３８とリンク部材４０は、搬送ロボット１２の後方向に向かって、その順で並べられる。リンク部材４０は、搬送ロボット１２の後端に配置される。なお、右荷役機構３０Ｒと左荷役機構３０Ｌは構造が同じであるため、以下では右荷役機構３０Ｒの構造を説明する。そして、右荷役機構３０Ｒの説明において、右を左に読み替え、符号に付されるＲをＬにすることにより、左荷役機構３０Ｌの説明とする。
荷役モータ３４は、電動モータである。荷役モータ３４の出力軸は、ブレーキ３６の入力軸に接続される。ブレーキ３６は、例えば電磁ブレーキが使用される。ブレーキ３６の出力軸は、荷役側減速機３８の入力軸に接続される。荷役側減速機３８は、入力軸と出力軸が直交しており、例えばべべルギアが使用される。荷役側減速機３８の出力軸は、リンク部材４０に接続される。この出力軸は上下方向と平行する。リンク部材４０は、前後方向および幅方向と平行する上部板材および下部板材と、上部板材の端部および下部板材の端部に接続されて上下方向と平行する側部板材と、を有する。上部板材は荷役側減速機３８の出力軸に接続され、下部板材は本体１６に回転自在に接続される。
右リフトアーム４２Ｒは、前後方向および幅方向と平行する軸部材と、軸部材と同心であり軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒である。右リフトアーム４２Ｒの軸部材の基部４４Ｒは、リンク部材４０の側部板材に接続される。右リフトアーム４２Ｒは、リンク部材４０の回転動作に伴い、先端４６Ｒを本体１６の幅方向中央側に向ける右収納位置７６Ｒと先端４６Ｒを本体１６の幅方向外側（右方向）に向ける右展開位置７８Ｒとの間で回転移動する。
右収納位置７６Ｒおよび右展開位置７８Ｒは、右リフトアーム４２Ｒの軸部材が幅方向と平行する位置である。言い換えると、右収納位置７６Ｒは、右リフトアーム４２Ｒを右展開位置７８Ｒから前後方向および幅方向と平行する平面に沿って１８０度回転させた後の右リフトアーム４２Ｒの位置である。逆に、右展開位置７８Ｒは、右リフトアーム４２Ｒを右収納位置７６Ｒから前後方向および幅方向と平行する平面に沿って１８０度回転させた後の右リフトアーム４２Ｒの位置である。
右当接部４８Ｒは、本体１６から幅方向外側に向かって延びる軸部材と、軸部材と同心であり軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒である。右当接部４８Ｒの軸部材の両端は本体１６に固定される。軸部材は、前側の２組の駆動機構２０の軸の延長線上に配置される。
搬送ロボット１２は、車両９４の下に入って車両９４を持ち上げ、また、車両９４の下を走行することを可能とする。このため、搬送ロボット１２の全高は、可能な限り低いことが好ましい。搬送ロボット１２の全高として好ましいのは１５０ｍｍ未満であり、更に好ましいのは１４０ｍｍ未満であり、また更に好ましいのは１３０ｍｍ未満である。なお、日本国の保安基準では、車両９４の地上高の下限として９０ｍｍが定められていることから、搬送ロボット１２の全高として最も好ましいのは９０ｍｍ未満である。
［１．２．搬送ロボット１２の制御系統および電力系統の構成］
図４を用いて、搬送ロボット１２の制御系統および電力系統の構成を説明する。なお、図４に示される構成の一部は、図１Ａ、図３にも示される。搬送ロボット１２は、制御系統として、センサ群５０と通信部６２とロボット演算部６４とロボット記憶部６６とモータドライバ７０とパワーリレー７２とＤＣ／ＤＣコンバータ７４とを有する。センサ群５０は、カメラ５２と測距センサ５４とリミットスイッチ５６とホール素子５８とエンコーダ５９と測位部６０とラインセンサ６１とを有する。
カメラ５２は、搬送ロボット１２の周辺を撮像する。測距センサ５４は、例えばＰＳＤセンサ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ＬＲＦ、ＴＯＦセンサ等であり、搬送ロボット１２の周辺に存在する物体との距離を検出する。カメラ５２と測距センサ５４は、搬送ロボット１２の全方位を検出対象とするために、それぞれ複数設けられる。図１Ａで示されるように、本実施形態において、４組のカメラ５２と測距センサ５４が、上部カバー１４に取り付けられる。取付位置は上部カバー１４の右前部、左前部、右後部、左後部である。なお、カメラ５２の数、配置、姿勢は、カメラ５２が撮像できる範囲に応じて適宜設定される。同様に、測距センサ５４の数、配置、姿勢は、測距センサ５４が検出できる範囲に応じて適宜設定される。
リミットスイッチ５６は、右リフトアーム４２Ｒと左リフトアーム４２Ｌの可動範囲を制限する。リミットスイッチ５６は、右展開位置７８Ｒの前方、右収納位置７６Ｒの前方、左展開位置７８Ｌの前方、左収納位置７６Ｌの前方にそれぞれ１つずつ設けられる。ホール素子５８は、４つの走行モータ２４と２つの荷役モータ３４の回転数を検出する。ホール素子５８は、各モータに設けられる。エンコーダ５９は、全方向車輪２８の回転角度を検出する。エンコーダ５９は、全方向車輪２８の車軸に設けられる。測位部６０は、例えばＧＮＳＳモジュール、加速度センサ、ジャイロ等を有し、衛星航法と慣性航法の少なくとも一方を用いて搬送ロボット１２の位置および姿勢を検出する。ラインセンサ６１は、搬送ロボット１２が走行する地面（床面）を撮像する。
通信部６２は、外部の通信機器と無線通信を行うための通信装置とアンテナを有する。外部の通信機器というのは、例えば、後述するサーバ１０２（図８）であり、対をなす他方の搬送ロボット１２の通信部６２である。通信部６２は、近距離無線通信を行うための通信モジュールと公衆回線を介して無線通信を行う通信モジュールとを有する。
ロボット演算部６４は、例えばＣＰＵやＭＰＵ等を備えるプロセッサにより構成される。ロボット演算部６４は、ロボット記憶部６６に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。ロボット記憶部６６は、ＲＡＭやＲＯＭ等により構成される。ロボット記憶部６６は、各種プログラムと、ロボット演算部６４が行う処理で使用される各種情報と、搬送ロボット１２が走行する領域内の地図情報を記憶する。
モータドライバ７０は、４つの走行モータ２４および２つの荷役モータ３４に対して個別に設けられる。モータドライバ７０は、入力側にバッテリ６８が接続され、出力側に走行モータ２４または荷役モータ３４が接続される。モータドライバ７０は、ロボット演算部６４から出力される制御信号に応じて変圧動作をする。パワーリレー７２は、入力側にバッテリ６８が接続され、出力側にブレーキ３６が接続される。パワーリレー７２は、ロボット演算部６４から出力されるオン信号またはオフ信号に応じてバッテリ６８からの電力の供給と遮断とを切り替える。ＤＣ／ＤＣコンバータ７４は、入力側にバッテリ６８が接続され、出力側に各電子機器が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７４は、バッテリ６８から電力を入力し、一定の電圧に降圧してセンサ群５０およびロボット演算部６４に給電する。
［１．３．搬送ロボット１２の荷役動作］
ここでは、搬送ロボット１２を構成する２つのロボットのうち、前輪９６ｆを持ち上げる第１ロボット１２ａの荷役動作を説明する。車両９４を持ち上げる前に、右リフトアーム４２Ｒは右収納位置７６Ｒに格納され、左リフトアーム４２Ｌは左収納位置７６Ｌに格納されている。
図５に示されるように、ロボット演算部６４は、カメラ５２により撮像される画像情報および測距センサ５４により検出される情報に基づいて搬送すべき車両９４の姿勢を認識し、車両９４の前方に移動して、第１ロボット１２ａの後部を車両９４の前部に向ける。このとき、ロボット演算部６４は、ロボット以外のカメラ（外部カメラ）から画像情報を受信し、その画像情報に基づいて搬送すべき車両９４の姿勢を認識してもよい。更に、ロボット演算部６４は、画像情報に基づいて車両９４の幅（車幅）を認識すると共に車幅方向の中心位置（中心線Ｃｏ）を認識する。ロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａの幅方向の中心位置（中心線Ｃ）を車両９４の中心位置（中心線Ｃｏ）に合わせるために、モータドライバ７０に制御信号を出力して各走行モータ２４を駆動させる。このとき、各走行モータ２４は協調して動作し、第１ロボット１２ａを幅方向（左右いずれか）に移動させる。位置合わせ終了後、ロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａを後進させるために、モータドライバ７０に制御信号を出力して各走行モータ２４を駆動させる。このとき、各走行モータ２４は協調して動作し、第１ロボット１２ａを後進させて車両９４の下に潜り込ませる。
図６Ａ、図６Ｂに示されるように、ロボット演算部６４は、右当接部４８Ｒおよび左当接部４８Ｌが左右の前輪９６ｆの前側の接地面に当接または近接（数ｃｍ以内）する場合に、モータドライバ７０に制御信号を出力して各走行モータ２４を停止させる。ロボット演算部６４は、右当接部４８Ｒおよび左当接部４８Ｌが前輪９６ｆに当接または近接することを、カメラ５２により撮像される画像情報と測距センサ５４により検出される情報の少なくとも一方から認識する。または、ロボット演算部６４は、右当接部４８Ｒおよび左当接部４８Ｌが前輪９６ｆに当接することを、走行モータ２４の負荷（負荷＞所定値）から認識することもできる。または、ロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａを後進させる前に、測距センサ５４により検出される情報に基づいて右当接部４８Ｒおよび左当接部４８Ｌと前輪９６ｆとの距離を演算し、その距離だけ後進させるようにしてもよい。
図７Ａ、図７Ｂに示されるように、ロボット演算部６４は、モータドライバ７０に制御信号を出力して左右の荷役モータ３４を動作させる。右荷役機構３０Ｒの動作と左荷役機構３０Ｌの動作は実質的に同じであるため、ここでは左荷役機構３０Ｌの動作を説明する。左回転力伝達機構３２Ｌの荷役モータ３４が動作すると、左リフトアーム４２Ｌは左収納位置７６Ｌから左展開位置７８Ｌに回転移動し、前輪９６ｆの後側の接地面に当接する。更に荷役モータ３４が動作すると、左リフトアーム４２Ｌは円筒部材を回転させながら左当接部４８Ｌに接近する。すると、左側の前輪９６ｆは上方に持ち上げられる。更に荷役モータ３４が動作すると、左リフトアーム４２Ｌは収納位置から１８０度または１８０度±数度まで回転した位置でリミットスイッチ５６に当接する。ロボット演算部６４は、リミットスイッチ５６から出力される信号を検出し、モータドライバ７０に制御信号を出力して荷役モータ３４を停止させる。同時に、ロボット演算部６４は、パワーリレー７２に制御信号を出力してブレーキ３６を作動させる。
第１ロボット１２ａが前輪９６ｆを下す場合、ロボット演算部６４は、荷役モータ３４を動作させて、左リフトアーム４２Ｌを左当接部４８Ｌから離間させる。すると、左側の前輪９６ｆは地面に下される。更に荷役モータ３４が動作すると、左リフトアーム４２Ｌは左展開位置７８Ｌから左収納位置７６Ｌに回転移動する。左収納位置７６Ｌで左リフトアーム４２Ｌはリミットスイッチ５６に当接する。ロボット演算部６４はリミットスイッチ５６から出力される信号を検出し、モータドライバ７０に制御信号を出力して荷役モータ３４を停止させる。
以上が、第１ロボット１２ａの荷役動作の説明である。第２ロボット１２ｂの荷役動作も同じである。但し、図１Ａ、図１Ｂに示されるように、本実施形態では、第１ロボット１２ａが前後左右を車両９４の前後左右と一致させているのに対して、第２ロボット１２ｂは前後左右を車両９４の前後左右と逆にしている。このため、第２ロボット１２ｂの荷役動作は、上述した第１ロボット１２ａの荷役動作とは、前後左右が逆になる。
但し、車両９４に対する第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの前後の向きは限定されない。第１ロボット１２ａの前後方向を車両９４の前後方向と一致させてもよいし、逆にしてもよい。同様に、第２ロボット１２ｂの前後方向を車両９４の前後方向と一致させてもよいし、逆にしてもよい。
第１ロボット１２ａのロボット演算部６４と第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａの荷役動作と第２ロボット１２ｂの荷役動作を同一のタイミングで行うこともできるし、異なるタイミングで行うこともできる。例えば、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、荷役動作が完了した後に、通信部６２により荷役終了信号を送信するようにしてもよい。この場合、第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、通信部６２により荷役終了信号が受信される場合に、荷役動作（後輪９６ｒの上げ下げ）を開始する。これとは逆に、第２ロボット１２ｂの荷役動作の後に、第１ロボット１２ａの荷役動作が開始されるようにしてもよい。また、ロボット演算部６４は、車両９４の重量配分を示す情報を検出し、その検出結果に基づいて第１ロボット１２ａの荷役動作と第２ロボット１２ｂの荷役動作のタイミングを決定してもよい。車両９４の重量配分を示す情報は、車両９４から送信されてもよいし、車両９４以外の外部装置から送信されてもよい。
［１．４．搬送ロボット１２の走行動作］
第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、搬送すべき車両９４の有無に関わらず、第１ロボット１２ａを事前に生成された走行軌道に沿って走行させる。走行軌道の情報は、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４により生成されてもよいし、外部のサーバ１０２（図８）により生成されてもよい。走行軌道の情報は、第１ロボット１２ａが走行すべき位置（領域内の位置）を通過時間順に並べることにより生成される。第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、生成された走行軌道と、センサ群５０と外部カメラの少なくとも１つにより検出される位置と、を比較して走行制御を行う。但し、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａの走行時に、カメラ５２により撮像される画像情報および測距センサ５４により検出される情報に基づいて第１ロボット１２ａと障害物との距離が所定値以上となるように走行軌道を修正する。
第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａを事前に生成された走行姿勢で走行させてもよい。第１ロボット１２ａは、個々の全方向車輪２８の駆動量、駆動方向を調整することにより、走行姿勢を自在に調整することができる。走行姿勢の情報は、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４により生成されてもよいし、外部のサーバ１０２（図８）により生成されてもよい。第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、生成された走行姿勢と測位部６０により検出される姿勢とを比較して姿勢制御を行う。但し、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、第１ロボット１２ａの走行時に、カメラ５２により撮像される画像情報および測距センサ５４により検出される情報に基づいて第１ロボット１２ａと障害物との距離が所定値以上となるように走行姿勢を修正する。
第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、第２ロボット１２ｂを第１ロボット１２ａが走行した軌跡（走行軌跡）に沿って走行させる。この際、第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、通信部６２を介して第１ロボット１２ａから走行軌道の情報を取得してもよいし、カメラ５２により撮像される画像情報に基づいて第１ロボット１２ａの走行軌跡を演算してもよい。第１ロボット１２ａと同様に、第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、カメラ５２により撮像される画像情報および測距センサ５４により検出される情報に基づいて第２ロボット１２ｂと障害物との距離が所定値以上となるように走行軌道（または走行軌跡）の情報を修正する。更に、第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４は、第２ロボット１２ｂと第１ロボット１２ａとの間隔が一定になるように走行制御する。
［２．車両搬送装置１０の使用例］
車両搬送装置１０は、車両９４の搬送を要する所定領域、例えば駐車場８０、充電スポット、貨物船内、港湾等で使用できる。ここでは、駐車場８０で車両搬送装置１０を使用する車両搬送システム１００を説明する。
［２．１．駐車場８０］
図８に示されるように、駐車場８０は、入庫スペース８２と出庫スペース８４と駐車スペース８６と待機スペース８８とを含む。
入庫スペース８２は、駐車場８０の入口であり、車両搬送装置１０が車両９４を持ち上げるスペースでもある。出庫スペース８４は、駐車場８０の出口であり、車両搬送装置１０が車両９４を下すスペースでもある。駐車スペース８６は、車両９４のユーザが駐車を希望する場合に、車両９４を駐車させるスペースである。駐車スペース８６は、複数の車両９４を収容することができる。待機スペース８８は、車両搬送装置１０が待機するスペースである。
［２．２．車両搬送システム１００の構成］
駐車場８０に構築される車両搬送システム１００は、１以上の車両搬送装置１０とサーバ１０２と監視カメラ１１０とを有する。
サーバ１０２は、サーバ演算部１０４とサーバ記憶部１０６とを有するコンピュータである。サーバ演算部１０４はＣＰＵやＭＰＵ等を備えるプロセッサにより構成される。サーバ演算部１０４は、サーバ記憶部１０６に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。サーバ記憶部１０６は、ＲＡＭやＲＯＭ等により構成される。サーバ記憶部１０６は、各種プログラムと、サーバ演算部１０４が行う処理で使用される各種情報と、駐車場８０の内部の地図情報と、駐車リスト１２０（図９）を記憶する。
図９に示されるように、駐車リスト１２０には、車両９４の駐車位置を示す位置情報１２２と、駐車サービスを受けるユーザの識別情報１２４と、が紐づけられて記録される。識別情報１２４は、駐車場８０で車両９４を識別するための情報である。ここでは識別情報１２４として、車両９４のユーザが所有する端末装置１４０の連絡先を示す情報や、ユーザが任意に設定する番号等が利用される。
図８に戻り説明を続ける。サーバ１０２は、搬送ロボット１２と無線通信で情報を送信および受信し、搬送ロボット１２の行動を管理する。また、サーバ１０２は、監視カメラ１１０と有線または無線で通信を行い、駐車場８０への入庫の有無および駐車状態を監視する。また、サーバ１０２は、車両９４のユーザが所有する端末装置１４０と近距離無線通信または公衆回線を用いて通信を行い、ユーザに対して各種の報知を行う。
ユーザが所有する端末装置１４０は、例えばスマートフォン、タブレット等である。端末装置１４０は、公衆回線を用いて通信を行うことができる機能、または、ブルートゥース（登録商標）のように近距離無線通信を行うことができる機能を備える。端末装置１４０には、駐車場８０を利用するためのソフトウェアが予めインストールされている。
［２．３．車両搬送システム１００で行われる各処理］
車両搬送システム１００で行われる各処理（入庫処理、出庫処理）を説明する。
［Ａ．駐車場８０への車両９４の入庫処理］
図１０を用いて駐車場８０への車両９４の入庫処理の流れを説明する。駐車場８０への入車を希望するユーザは、車両９４を入庫スペース８２で停車させた後に、端末装置１４０を使用して入庫の申し込みを行う。
ステップＳ１において、端末装置１４０は、サーバ１０２に入庫要求を送信する。この際、端末装置１４０は、識別情報１２４（図９）を合わせて送信する。
ステップＳ２において、サーバ演算部１０４は、入庫要求に応じて監視カメラ１１０により撮像される画像情報を確認し、車両９４を検出する。ステップＳ３において、サーバ演算部１０４は、待機スペース８８から入庫スペース８２までの最短の走行軌道および入庫スペース８２から駐車スペース８６までの最短の走行軌道を生成する。サーバ演算部１０４は、駐車リスト１２０に基づいて駐車スペース８６における各車両９４の大まかな駐車位置を把握している。サーバ演算部１０４は、できるだけ車両９４を駐車スペース８６のＤ１方向およびＤ２方向に詰めるようにする。このため、サーバ演算部１０４は、駐車スペース８６の中の到達位置を、他の車両９４が駐車していない範囲内でＤ１方向およびＤ２方向に設定したうえで、入庫スペース８２から駐車スペース８６までの走行軌道を生成する。このとき、サーバ演算部１０４は、最適な走行姿勢を生成してもよい。ステップＳ４において、サーバ演算部１０４は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬入指示を搬送ロボット１２の第１ロボット１２ａに送信する。なお、サーバ演算部１０４は、走行軌道の情報を送信する際に、走行姿勢の情報を合わせて送信してもよい。以下、サーバ演算部１０４は、車両９４の搬送時以外のときに、同様に走行姿勢の情報を生成、送信してもよい。
ステップＳ５において、第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂは走行軌道に沿って走行し、車両９４を搬入する。具体的には、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、待機スペース８８から入庫スペース８２までの走行軌道を参照して第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの走行制御を行う（上記［１．４］参照）。第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが入庫スペース８２に到達したら、各ロボット演算部６４は、車両９４を持ち上げる（上記［１．３］参照）。この際、各ロボット演算部６４は、カメラ５２により撮像される画像情報および測距センサ５４により検出される情報に基づいて各ロボットに対する車両９４の前後方向および左右方向（幅方向）のはみだし量を演算する。荷役動作が完了したら、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、入庫スペース８２から駐車スペース８６までの走行軌道を参照して第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの走行制御を行う（上記［１．４］参照）。
ステップＳ６において、第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが駐車スペース８６に到達したら、各ロボット演算部６４は、車両９４の駐車位置を調整する。ここでは、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、測距センサ５４により検出される情報に基づいて、積載する車両９４の周囲に存在する物体（他の車両９４、壁等）と車両９４との水平方向の距離を推測する。例えば、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、物体と第１ロボット１２ａとの距離を演算し、その演算結果から車両９４のはみだし量を減算し、物体と車両９４との距離とする。第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、物体と車両９４との距離がゼロより大きくかつ上限値以下となる位置で車両９４を下すように、駆動機構２０と右荷役機構３０Ｒと左荷役機構３０Ｌを制御する。第２ロボット１２ｂのロボット演算部６４も同じように制御する。車両９４の駐車位置調整後、各ロボット演算部６４は、車両９４を下す（上記［１．３］参照）。ステップＳ７において、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、測位部６０により検出される駐車位置の情報を搬入完了通知と合わせてサーバ１０２に送信する。
ステップＳ８において、サーバ演算部１０４は、ユーザの端末装置１４０に駐車完了通知を送信する。
ステップＳ９において、サーバ演算部１０４は、車両９４の駐車位置の情報を位置情報１２２とし、ステップＳ１で端末装置１４０から送信された識別情報１２４と紐づけて、駐車リスト１２０を更新する。ステップＳ１０において、サーバ演算部１０４は、駐車スペース８６から待機スペース８８までの最短の走行軌道を生成する。ステップＳ１１において、サーバ演算部１０４は、生成した走行軌道を示す軌道情報と帰還指示を第１ロボット１２ａに送信する。
ステップＳ１２において、第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂは走行軌道に沿って走行する。具体的には、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、駐車スペース８６から待機スペース８８までの走行軌道を参照して第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの走行制御を行う（上記［１．４］参照）。ステップＳ１３において、第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが待機スペース８８に到達したら、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、帰還通知をサーバ１０２に送信する。
［Ｂ．駐車場８０からの車両９４の出庫処理］
図１１を用いて駐車場８０からの車両９４の出庫処理の流れを説明する。駐車場８０からの出庫を希望するユーザは、端末装置１４０を使用して出庫の申し込みを行う。
ステップＳ２１において、端末装置１４０は、サーバ１０２に出庫要求を送信する。この際、端末装置１４０は、識別情報１２４（図９）を合わせて送信する。
ステップＳ２２において、サーバ演算部１０４は、出庫する車両９４の駐車位置を特定する。ここでは、サーバ演算部１０４は、駐車リスト１２０を参照し、ステップＳ２１で端末装置１４０から送信された識別情報１２４に対応する駐車位置を特定する。ステップＳ２３において、サーバ演算部１０４は、待機スペース８８から駐車スペース８６までの最短の走行軌道および駐車スペース８６から出庫スペース８４までの最短の走行軌道を生成する。ステップＳ２４において、サーバ演算部１０４は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬出指示を搬送ロボット１２の第１ロボット１２ａに送信する。なお、サーバ演算部１０４は、駐車リスト１２０を参照し、駐車スペース８６に駐車する他の車両９４を移動させて搬送路を確保する必要があるか否かも確認する。他の車両９４の移動が必要である場合、サーバ演算部１０４は、他の第１ロボット１２ａに他の車両９４を一時的に移動させるための搬送指示を送信する。他の第１ロボット１２ａは、他の車両９４を一時的に移動させる。
ステップＳ２５において、第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂは走行軌道に沿って走行し、車両９４を搬出する。具体的には、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、待機スペース８８から駐車スペース８６までの走行軌道を参照して第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの走行制御を行う（上記［１．４］参照）。第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが駐車スペース８６に到達したら、各ロボット演算部６４は、車両９４を持ち上げる（上記［１．３］参照）。荷役動作が完了したら、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、駐車スペース８６から出庫スペース８４までの走行軌道を参照して第１ロボット１２ａおよび第２ロボット１２ｂの走行制御を行う（上記［１．４］参照）。第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが出庫スペース８４に到達したら、各ロボット演算部６４は、車両９４を下す（上記［１．３］参照）。ステップＳ２６において、第１ロボット１２ａのロボット演算部６４は、搬出完了通知をサーバ１０２に送信する。
ステップＳ２７において、サーバ演算部１０４は、ユーザの端末装置１４０に出庫通知を送信する。
ステップＳ２８～ステップＳ３１の流れは、図１０に示されるステップＳ１０～ステップＳ１３の流れと実質的に同じである。但し、ここでは、出庫スペース８４から待機スペース８８までの走行軌道が生成される。
なお、車両９４が出庫した場合、サーバ演算部１０４は、駐車スペース８６に駐車する車両９４をＤ１方向およびＤ２方向に詰めることが好ましい。この際、ステップＳ３～ステップＳ６と同じ処理が行われる。そして、サーバ演算部１０４は、移動させた車両９４の位置情報１２２を修正し、駐車リスト１２０を更新する。
［３．変形例、その他の付加的機能］
ロボット演算部６４は、慣性航法に基づいて自己位置、姿勢を認識する場合、所定のタイミングまたは任意のタイミングで認識している自己位置、姿勢の修正を行うことが好ましい。例えば、駐車場８０（待機スペース８８等）の特定位置に目標が設けられ、その特定位置は各ロボット記憶部６６に記憶される。ロボット演算部６４は、ロボット記憶部６６に記憶される特定位置と、カメラ５２および測距センサ５４で検出される本体１６に対する目標の方向と距離とを用いて、その時点で認識している自己位置、姿勢を修正する。
図８に示される車両搬送システム１００では、駐車場８０に駐車する車両９４のユーザに対してメンテナンス情報を提供することもできる。例えば、ロボット演算部６４は、車両９４の下に入ったときまたは車両９４の下を通過するときに、車両９４の下面やタイヤをカメラ５２により撮像する。そして、ロボット演算部６４は、画像情報を車両９４の位置情報１２２および識別情報１２４と紐づける。ロボット演算部６４は、画像情報を解析し、下面にキズ等を検出し、また、タイヤの減り具合を判定する。また、左右の当接部およびリフトアームにシート状の圧力センサが設けられる場合、ロボット演算部６４は、圧力センサの検出結果に基づいてタイヤの空気圧が不足しているか否かを判定する。ロボット演算部６４は、これらのメンテナンス情報を、ユーザの端末装置１４０に送信する。
［４．実施形態から得られる技術的思想］
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
本発明の態様は、
車輪９６を持ち上げて車両９４を搬送する車両搬送装置１０であって、
前記車両９４の下に入り、前記車両９４の前輪９６ｆを持ち上げて走行する第１ロボット１２ａと、
前記車両９４の下に入り、前記車両９４の後輪９６ｒを持ち上げて走行する第２ロボット１２ｂと、で構成され、
前記第１ロボット１２ａおよび前記第２ロボット１２ｂは、
本体１６の全方向への走行と旋回を自在に行う全方向車輪２８と、
前記全方向車輪２８に対して駆動力を伝達する駆動力伝達機構２２と、
ロボット（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）と前記ロボット（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）の周囲に存在する物体との距離を検出する測距センサ５４と、
前記ロボット（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）の走行動作および荷役動作を制御するロボット演算部６４と、を備え、
前記ロボット演算部６４は、駐車領域（駐車場８０の駐車スペース８６）で前記車両９４を下す際に、前記測距センサ５４により検出される情報に基づいて前記車両９４の駐車位置を調整する。
上記構成によれば、ロボット演算部６４は、駐車場８０の駐車スペース８６で車両９４を下す際に、測距センサ５４により検出される情報に基づいて車両９４の駐車位置を調整する。このため、駐車場８０の駐車スペース８６で車両９４を詰めて駐車させることができ、より多くの車両９４を駐車させることができる。従って、駐車場８０のスペースを有効に活用することができる。
本発明の態様において、
前記ロボット演算部６４は、前記測距センサ５４により検出される情報に基づいて前記物体と前記車両９４との距離を推測し、前記距離がゼロより大きくかつ上限値以下となる位置で前記車両９４を下すように前記ロボット（第１ロボット１２ａ、第２ロボット１２ｂ）の走行動作および荷役動作を制御してもよい。
上記構成によれば、車両９４と物体（他の車両９４、壁等）とを接触しない距離まで接近させることができる。
本発明の態様において、
前記第１ロボット１２ａはマスター機であり、
前記第２ロボット１２ｂはスレーブ機であってもよい。
上記構成によれば、第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂの協調動作が容易になる。また、第２ロボット１２ｂの演算負荷が低減する。
本発明の態様において、
前記第１ロボット１２ａの全高および前記第２ロボット１２ｂの全高は、１５０ｍｍ未満であってもよい。
上記構成によれば、第１ロボット１２ａと第２ロボット１２ｂが地上高１５０ｍｍ以上の車両９４の下に入ることができる。
なお、本発明に係る車両搬送装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
１０…車両搬送装置 １２ａ…第１ロボット
１２ｂ…第２ロボット １６…本体
２２…駆動力伝達機構 ２８…全方向車輪
５４…測距センサ ６４…ロボット演算部
９４…車両 ９６…車輪
９６ｆ…前輪 ９６ｒ…後輪

Claims (7)

  1. 車輪を持ち上げて車両を搬送する車両搬送装置であって、
    前記車両の下に入り、前記車両の前輪を持ち上げて走行する第１ロボットと、
    前記車両の下に入り、前記車両の後輪を持ち上げて走行する第２ロボットと、で構成され、
    前記第１ロボットおよび前記第２ロボットは、
    本体の全方向への走行と旋回を自在に行う全方向車輪と、
    前記全方向車輪に対して駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、
    リフトアームと、当接部と、前記リフトアームを回転移動させる荷役モータとを有する荷役機構と、
    ロボットと前記ロボットの周囲に存在する物体との距離を検出する測距センサと、
    前記ロボットの走行動作および荷役動作を制御するロボット演算部と、を備え、
    前記リフトアームは、前記第１ロボットまたは前記第２ロボットの幅方向と平行する軸部材と、前記軸部材と同心であり前記軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒であり、
    前記当接部は、ロボット本体に固定され、かつ、前記第１ロボットまたは前記第２ロボットが前記前輪または前記後輪に接近することによって前記前輪または前記後輪の接地面に当接し、
    前記荷役モータが動作すると、前記リフトアームは収納位置から展開位置に回転移動し、前記前輪または前記後輪の接地面のうち前記当接部が当接する接地面とは前後逆の接地面に当接し、
    更に前記荷役モータが動作すると、更に前記リフトアームは回転移動し前記当接部に接近して、前記リフトアームが前記前輪または前記後輪を上方に持ち上げ、
    前記ロボット演算部は、駐車領域で前記車両を下す際に、前記測距センサにより検出される情報に基づいて前記車両の駐車位置を調整する、車両搬送装置。
  2. 請求項１に記載の車両搬送装置であって、
    前記当接部は、幅方向に延びる第２軸部材と、前記第２軸部材と同心であり前記第２軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する第２回転棒である、車両搬送装置。
  3. 請求項１または２に記載の車両搬送装置であって、
    前記前輪または前記後輪は、前記リフトアームと、前記当接部との間で上方に持ち上げられる、車両搬送装置。
  4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両搬送装置であって、
    前記測距センサは、前記当接部の軸線に対する前記リフトアームの位置とは反対側の位置に取り付けられる、車両搬送装置。
  5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の車両搬送装置であって、
    前記ロボット演算部は、前記測距センサにより検出される情報に基づいて前記物体と前記車両との距離を推測し、前記距離がゼロより大きくかつ上限値以下となる位置で前記車両を下すように前記ロボットの走行動作および荷役動作を制御する、車両搬送装置。
  6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の車両搬送装置であって、
    前記第１ロボットはマスター機であり、
    前記第２ロボットはスレーブ機である、車両搬送装置。
  7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の車両搬送装置であって、
    前記第１ロボットの全高および前記第２ロボットの全高は、１５０ｍｍ未満である、車両搬送装置。
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