JP2564800B2 - 無人搬送車の衝突防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、工場内等において物品の搬送を目的とし
て導入される無人搬送車に関する。

＜従来の技術＞ 工場内において、無人搬送車（以下、単に無人車とい
う）により物品の搬送を行なわせる搬送システムを採用
する場合、多くは複数の無人車が導入され、かつ、その
複数の無人車が同時に運行している場合がほとんどであ
る。また、走行路には、複数の走行路が合流している合
流点が多く設定されていて、その合流点で無人車同士が
衝突してしまう危険がある。

従来、上記の合流点における無人車の衝突を防止する
ために、例えば、各無人車に光ビームを投光する手段と
該光ビームが反射して入光する光を受光する手段とを具
えた非接触センサを用いて、合流地点前に無人車は一時
停車後限定された範囲内に障害物（他の無人車）がある
ことを検出して、なければ上記合流地点に進入し、あれ
ば所定時間内待機して再発車する、という技術が知られ
ている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記の従来例においては、光の反射を利用して無人車
の合流地点への進入を制御しているので、無人車の走行
位置や走行方向、あるいは載荷状態の荷の大小を含めた
無人車の大きさや車体の色の位置等により、毎回上記反
射量が異なり充分に信頼性のある衝突防止を達成するこ
とが困難であった。さらに、工場内の照明等により上記
センサの受光手段へ、当該反射光以外の光が入光するこ
ともあり、そのことも上記信頼性を低下させる原因とも
なっていた。

また、上記の従来例では、上記非接触センサの及ぶ範
囲内に光を反射させる物体があれば、該物体を他の無人
車あるいは障害物だと判断して停車してしまうので、上
記範囲内にいかなるものをも設置することができなかっ
た。逆に言えば、無人車の走行路の側方に沿って壁ある
いは機械等が設置されている合流地点では、上記従来例
を適用することができなかった。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、複数の無人搬送車を走行経路上に同時に
運行する搬送システムにおいて、地上側には複数の走行
経路が合流する合流ゾーンの走行経路の入口および出口
近傍に地上側光伝送装置を設け、かつ該各地上側光伝送
装置を地上側制御装置に接続し、無人搬送車には上記地
上側光伝送装置と対応する位置に無人搬送車側光伝送装
置を設け、 前記無人搬送車は、合流ゾーンの入口近傍に接近した
際に、通過許可要求データを入口近傍に設けた地上側光
伝送装置に発信し、前記地上側制御装置は通過許可要求
データを受信した状態であって合流ゾーンに他の無人搬
送車が走行していない場合にのみ通過許可データを発信
させるように構成し、 前記無人搬送車は、前記通過許可データを地上側光伝
送装置から受信した場合は合流ゾーンへ進入し、受信し
ない場合は前記入口近傍で待機することを特徴とするも
のである。

＜作用＞ 上記２つの光伝送装置間において、データのやりとり
を行なうことにより合流ゾーンでの無人搬送車の走行を
制御している。具体的には、無人搬送車が合流ゾーンの
入口近傍に接近した際に、通過許可要求データを入口近
傍に設けた地上側光伝送装置に発信する。一方、地上側
制御装置では、通過許可要求データを受信し合流ゾーン
に他の無人搬送車が走行していない場合にのみ地上側光
伝送装置から通過許可データを発信させる。合流ゾーン
に他の無人搬送車が走行中である場合には、通過許可要
求データを受信した状態であっても地上側光伝送装置に
通過許可データ送信させない。

前記無人搬送車は、前記通過許可データを地上側光伝
送装置から受信した場合では合流ゾーンへ進入し、受信
しない場合では前記入口近傍で待機する。

＜実施例＞ 第２図は無人車を用いた無人搬送システムを示す概略
の制御系配置図であり、このシステムにおいては無人車
コントローラ（100）と各ステーションコントローラ（1
10）は相互に、しかも対等に光ファイバ（120）により
接続され、各コントローラ間を光信号がトークンループ
方式で伝送されている。上記無人車コントローラ（10
0）は、ステーションコントローラ（110）や光伝送装置
（130）を介して各無人車（１）に搬送指令や行先指令
等を送り、逆に各無人車（１）から送られてくるデータ
信号を基にして各無人車（１）の稼動状況、例えばサイ
クル完了・異常・バッテリ状況など、を監視し、各無人
車が最適割付されるよう制御している。（140）は上記
無人車コントローラ（100）に接続されるディスプレイ
を示し、該ディスプレイ（140）の画面上に無人車の現
位置等の現状況が表示される。

上記ステーションコントローラ（110）には、該コン
トローラ（110）の設置状況に応じて、無人車（１）と
の間で通信を行なう光伝送装置（130）を複数個接続し
たコントローラ（110）や、他の工場内搬送手段（15
0）、例えばローラコンベアなど、の制御部（160）と接
続したコントローラ（110）などがある。（170）は上位
のCPUを示しており各部からの搬送要求を受付け、搬送
計画等を行なっている。

上記ステーションコントローラ（110）は第３図で示
すように、伝送リンクモジュール（180）とコントロー
ルモジュール（190）で構成され、一体化されケース（2
00）内に収納されている。上記伝送リンクモジュール
（180）は伝送路（光ファイバ）（120）とステーション
を物理的にリンクして、トークン・アドレス・各種通信
データ等の伝送内容に従いステーション全体の制御を行
なっている。また、上記コントロールモジュール（19
0）は伝送リンクモジュール（180）とコンベア、ディス
プレイ（140）、光伝送装置（130）等の各種アプリケー
ションとを接続するモジュールである。該アプリケーシ
ョンにはさまざまな入出力があり、ハード的なインター
フェースが用意され、ソフトとして後述する合流部や交
差点等の衝突防止ソフト、あるいは行先指令ソフト等が
提供される。（100）は前述した無人車コントローラを
示し、該無人車コントローラ（100）内において、（21
0）はループ全体のビット同期のためのマスターとなる
ループコントローラを示し、ループの常時監視、異常の
場合に自動的に回復処理を行なっている。

第４図は本発明に適用される無人車の一実施例を概略
的に示す図であり、この無人車（１）には車体前後方向
ほぼ中央位置の左右に一対の駆動輪（２）（３）が設け
られており、該駆動輪（２）（３）には走行モータ
（４）（５）がそれぞれ直結している。（６）（７）は
それぞれ駆動輪（２）（３）の減速用あるいは停止用の
ブレーキを示し、（８）（９）はそれぞれ駆動輪（２）
（３）の回転数を検出するパルスジエネレーターを示し
ている。

（10a）（10b）は、ガイドラインセンサーであり、床
面（Ｆ）に貼付されているガイドライン（11）位置を検
出している。

該センサー（10a）（10b）は無人車（１）の進行方向
によりどちらか一方のみが作動するようになっている。
（12）はキヤスター状に車体に支持されている従動輪
を、（13）はバンパーをそれぞれ示している。

（131）は無人車上の光伝送装置、（130）は地上側の
光伝送装置をそれぞれ示している。

第５図には上記ガイドラインセンサー（10a）の構成
を示している。２つのガイドラインセンサー（10a）と
（10b）は同一構造をしているので、一方のみを説明し
他方の説明は省略する。このガイドラインセンサー（10
a）は、床面（Ｆ）に対して光を照射する光源（14）（1
5）、多数の光電変換素子を一列に配列してなるイメー
ジセンサー（16）、該イメージセンサー（16）の直下に
設置されたレンズ（14）とより成っている。床面（Ｆ）
の情報は上記レンズ（17）を介してイメージセンサー
（16）に読み取られる。

第６図には、走行制御系（Ｑ）および光伝送装置（13
1）をブロック図で示しており、該走行制御系（Ｑ）は
ガイドラインセンサー用のCPU（18）、メインCPU（1
9）、サーボ用のCPU（20）およびそれぞれの走行モータ
（４）（５）のサーボドライバー（21）（22）によって
構成されている。

イメージセンサー（16）より送られてくるガイドライ
ン（11）位置の情報はガイドラインセンサー用CPU（1
8）内で処理され車体のガイドライン（11）に対するズ
レ量が算出され、該ズレ量の情報はライン（24b）を経
てサーボ用CPU（20）に送られ、該CPU（20）内で上記ズ
レ量を補正するための駆動輪（２）（３）の回転速度の
変更値が演算され、該演算結果がライン（24c）（24d）
を経てサーボドライバー（21）（22）へ送られる。該サ
ーボドライバー（21）（22）によりそれぞれのモータ
（４）（５）を駆動させる。該モータ（４）（５）の回
転速度はパルスジエネレータ（８）（９）により逐次、
サーボドライバー（21）（22）にフイードバックされて
いる。

上記光伝送装置（131）は、投光部（30）および受光
部（31）より成り、該投光部（30）は発振器（32）、該
発振器（32）より発振した光を前記CPU（19）より入出
力インターフエース回路（33）を経て送られる送信デー
タに基づいて周波数変調する変調回路（34）、電流増幅
器（35）および投光器（36）とより成り、上記受光部
（31）は内部に受光素子を並列している受光器（37）、
信号増幅器（38）、復調回路（39）、および上記入出力
インターフエース回路（33）とより成っている。上記投
光器（36）および受光器（37）の前方位置にはそれぞれ
レンズ（40）（41）が配設され、該レンズ（40）（41）
により投光器（36）より投光される光は発散し、かつ、
受光器（37）へは広範囲の光が入光するようになってい
るので走行中でも通信可能である。

地上側光伝送装置（130）の構造は上記無人車上の光
伝送装置（130）の構造と同様なので説明は省略する。

地上側から無人車（１）への送信は、走行速度、走行
距離、直進または右折等の分岐方向、あるいは停車時間
等の送信データが光フアイバー（120）およびステーシ
ョンコントローラ（110）を介して地上側光伝送装置（1
30）に送られ、該光伝送装置（130）の投光器（36）よ
り光情報として発信される。該光情報を無人車（１）の
受光器（37）で受光し、受信データとして無人車（１）
のメインCPU（19）に送られ、無人車の走行が制御され
る。また、無人車（１）から地上側への送信は、無人車
上の荷移載等の動作終了報告、各種データの要求、交差
点への進入の可否、あるいは無人車（１）の現在地点の
報告等の送信データが上記と逆の経路を経て送られる。

第１図には、２本の走行路が合流して１本の走行路と
なる合流点（Ｊ）を有す合流ゾーン（Ｚ）周辺の概略を
平面的に示している。一方の走行路の上記合流ゾーン
（Ｚ）入口には合流開始マーク（Ma）が貼付され、他方
の走行路にも同様のマーク（Mb）が貼付されている。ま
た、合流後の走行路の上記合流ゾーン（Ｚ）出口には合
流終了マーク（Mc）が貼付され、これらのマーク（Ma）
（Mb）（Mc）は前記ガイドラインセンサ（10a）（10b）
で検出される。（110）はこの合流ゾーン（Ｚ）におけ
る無人車の走行制御を行なうステーションコントローラ
であって、該コントローラ（110）より上記各マーク（M
a）（Mb）（Mc）位置に対応する位置に光伝送装置（130
a）（130b）（130c）が配設されている。

次に、この実施例による無人車の衝突回避の動作を説
明する。第１図において、今２方向から２台の無人車
（1A）（1B）がほぼ同時に合流の干渉ゾーン（Ｚ）に進
入してきた場合、２台の無人車（1A）（1B）は次のよう
にして衝突を回避する。なお、第８図には、無人車のメ
インCPU（19）の処理動作フローを示すフローチャート
図を示し、第９図には地上側のステーションコントロー
ラ（110）の処理動作フローを示すフローチャート図を
示しており、該第８、９図に基づいて説明する。

ステップ：無人車（1A）が走行中に合流開始マー
ク（Ma）をガイドラインセンサ（10a）により読みとる
と、無人車（1A）は合流箇所にきたことを認識して、無
人車（1A）の光伝送装置（131a）から通過許可要求デー
タ（D1）を地上側の光伝送装置（130a）に向けて発信す
る。

ステップ：上記通過許可要求データ（D1）を受け
て、ステーションコントローラ（110）は後述するステ
ップにより無人車（1A）通過の判断をして、無人
車（1A）に光伝送装置（130a）経由で通過許可の応答
（D2）を伝送し、該応答（D2）を無人車（1A）が受信す
れば走行を続行する。

ステップ：上記走行続行中にガイドラインセンサ
（10a）により合流終了マーク（Mc）を読みとると、地
上側の光伝送装置（130c）に通過終了データ（D3）を発
信し、走行を続行する。

ステップ：上記通過許可の応答（D2）がなければ、
無人車（1A）は合流開始マーク（Ma）の箇所で即時停車
して、待機時間（ｔ）が所定時間（to）になければ、無
人車（1A）は地上側に再度、通過許可データ（D1）を発
信する（ステップ）。

ステップ：一方、地上側のステーションコントロ
ーラ（110）においては、上記通過許可データ（D1）を
受信した後、この合流ゾーン（Ｚ）に他の無人車（1B）
が合流中であるかどうか、ロック状態により判断し、該
ロックがなければ通過許可の応答（D2）を無人車（1A）
に発信する。

ステップ：同時に無人車（1A）が合流中であるこ
とを記憶（ロック）する。この際、他の経路より他の無
人車（1B）がこの合流ゾーン（Ｚ）に進入してきた場
合、該無人車（1B）は上記ロックにより進入が不可能と
なる（ステップ）。無人車（1A）からの通過終了デー
タ（D3）を受信した後、上記ロックは解除される。

上述のようにして、無人車（1A）は合流ゾーン（Ｚ）
での先着順で該ゾーン（Ｚ）の通過が許可されるけれど
も、複数台が同時に合流しようとした時は、メインの通
路の無人車（1A）を優先とする制御内容とする。なお、
上記無人車（1A）から地上側の光伝送装置（130a）への
通過許可要求データ（D1）は、無人車の台車ナンバーや
行先などのシリアルデータとし、また地上側からの通過
許可データ（D2）および無人車（1A）からの通過完了デ
ータ（D3）は無人車の台車ナンバーやコマンドなどのシ
リアルデータとしている。したがって、他の無人車が存
在するかどうか、という非接触センサによるON−OFF信
号に比べて、データとしてチェックでき確実に衝突防止
のインタロックをとることが可能となる。また、光伝送
装置（130）（131）を拡散型としているので、該光伝送
装置（130）（131）間の会話は無人車（1A）（1B）の走
行中に行なうことができ、合流ゾーン（Ｚ）の入口およ
び出口において毎回停車する必要がない。

上記実施例においては、合流部の衝突防止について説
明したけれども、例れば十文字交差点部等における衝突
防止ももちろん可能であり、地上側の光伝送装置（13
0）の個数を増やすことにより多数交差の衝突防止が可
能となる、また、ステーションコントローラ（110）は
システム全体の制御から切り離して、コントロールモジ
ュール（190）と衝突防止のソフトのみを内蔵して単独
の衝突防止装置としても使える。

第７図には、本発明の他の実施例を示している。この
実施例においては、無人車（１）の光伝送装置（131）
は無人車（１）上面に設置され、天井（Ｔ）に設置され
た地上側の光伝送装置（130）との間で信号のやりとり
を行なっている。（Ｒ）はローラコンベア、（Ｗ）は載
荷物を示し、上記光伝送装置（131）は該載荷物（Ｗ）
のじゃまにならない場所に設置され、かつ、載荷物
（Ｗ）の反対方向へと指向するように傾けて設置されて
いる。同様に天井の光伝送装置（130）も傾斜し指向性
を有している。

以上の構成とすることにより、地上側の光伝送装置
（131）あるいは電線に作業者がひっかかったり、両光
伝送装置（130）（131）間に物体が侵入してきて交信不
通になったりすることがなくなり、また、他の機械から
発せられる各種ノイズによる光伝送装置の誤動作もなく
なり、しかも、施工工事も簡単になる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明は、無人搬送車からの通
過許可要求データに応答して地上側から発信される通過
許可データを受信しない限り、無人搬送車は合流ゾーン
へ進入しないように成されている。従って、無人搬送車
側及び地上側の光伝送装置がデータを発信あるいは受信
できなくなった場合においても、無人搬送車は通過許可
データを受信することはなく、無人搬送車は合流ゾーン
へ進入することがない為、合流ゾーンにおける無人搬送
車の衝突を確実に防止することができる。

また、前記無人搬送車の走行路の側方に沿って壁ある
いは各種機械等が設置されている場所においても確実な
衝突防止が可能となった。これにより、システムの信頼
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図で複数の無人車を導
入している工場における合流ゾーンおよび無人車の概略
を示す平面図、第２図は無人車を用いた無人搬送システ
ムを示す概略制御系配置図、第３図はコントローラを示
すブロック図、第４図は無人車の一例を示す概略平面
図、第５図はガイドラインセンサの構成を示す正面図、
第６図は無人車の走行制御系および光伝送装置を示すブ
ロック図、第７図は他の実施例を示す概略側面図、第８
図は無人車のメインCPUの処理動作フローを示すフロー
チャート図、第９図は地上側のステーションコントロー
ラの処理動作フローを示すフローチャート図である。 （１）……無人搬送車 （110）……ステーションコントローラ（地上側制御装
置） （130）……地上側光伝送装置 （131）……無人搬送車側光伝送装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の無人搬送車を走行経路上に同時に運
   行する搬送システムにおいて、地上側には複数の走行経
   路が合流する合流ゾーンの走行経路の入口および出口近
   傍に地上側光伝送装置を設け、かつ該各地上側光伝送装
   置を地上側制御装置に接続し、無人搬送車には上記地上
   側光伝送装置と対応する位置に無人搬送車側光伝送装置
   を設け、 前記無人搬送車は、合流ゾーンの入口近傍に接近した際
   に、通過許可要求データを入口近傍に設けた地上側光伝
   送装置に発信し、前記地上側制御装置は通過許可要求デ
   ータを受信した状態であって合流ゾーンに他の無人搬送
   車が走行していない場合にのみ通過許可データを発信さ
   せるように構成し、 前記無人搬送車は、前記通過許可データを地上側光伝送
   装置から受信した場合は合流ゾーンへ進入し、受信しな
   い場合は前記入口近傍で待機することを特徴とする無人
   搬送車の衝突防止装置。