JP3677835B2 - 自走台車 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重量物の運搬に用いられる自走台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、大型鋼材等の重量物の搬送に用いられるパレット搬送システムの構成を示す図である。図９（ａ）において、１は、パレットであり、重量物２が載置される載置台１ａと、該載置台１ａの下面４隅に取り付けられた脚部材１ｂ、１ｂ、・・・とが一体に形成されてなるものである。３は、１２輪の駆動輪を有する自走台車であり、重量物２をパレット１ごと荷台３ａに搭載して搬送する。
【０００３】
上記構成において、まず、運転者は、図９（ａ）に示すように搬送すべき当該パレット１の載置台１ａの下へ自走台車３を進入させる。次に、運転者は、図９（ｂ）に示すように、運転室内のスイッチ（図示略）を操作して自走台車３の車高を上昇させ、パレット１を荷台３ａに積み込んだ後、自走台車３を目的地まで走行させる。
【０００４】
目的地に到着すると、運転者は、図９（ｃ）に示すようにスイッチ操作により自走台車３の車高を下降させ、パレット１を当該場所に載置した後、図９（ｄ）に示すように、自走台車３をパレット１から脱出させ、再びパレット１の積み込みへ向かう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自走台車３をパレット１の下部へ進入させる場合（図９（ａ）参照）、運転者は、バックミラーを見ながらカンでパレット１の下部へ自走台車３を進入させているため、経験の浅い運転者等が上記運転操作を行うと、パレット１の脚部材１ｂに自走台車３をあててしまうという問題があった。
また、自走台車３をパレット１から引き出す場合も、運転者は、カンによって自走台車３をパレット１から脱出させているため、上述した進入時と同様に、パレット１の脚部材１ｂに自走台車３をあててしまうという問題があった。
本発明は、このような背景の下になされたもので、パレットへの進入およびパレットからの脱出を、運転者の熟練度に左右されることなく、スムーズに行うことができる自走台車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、前記自走台車の前記荷台に車体中心線上に設けられ、前記ガイドテープを検出するガイドテープ検出手段と、前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、
前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、前記ガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記ガイドテープ検出手段の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出手段と、前記位置ずれ量により決定される点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める操舵角算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記位置ずれ量が許容値以下となるように、操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする自走台車。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、前記自走台車の前記荷台に車体中心線に沿って一定間隔をおいて各々設けられ、前記ガイドテープを検出する複数のガイドテープ検出手段と、前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、はじめに前記ガイドテープを検出した第１のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第１のガイドテープ検出手段の第１の位置ずれ量を求める第１の位置ずれ量算出手段と、前記第１の位置ずれ量により決定される第１の点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める第１の操舵角算出手段と、前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、前記パレットの進入口に最も近い第２のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第２のガイドテープ検出手段の第２の位置ずれ量を求める第２の位置ずれ量算出手段と、前記第２の位置ずれ量により決定される第２の点から、進行方向に対して前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く該複数の駆動輪の操舵角を各々求める第２の操舵角算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記第１の位置ずれ量が許容値以下となるように、第１の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動し、前記第２の操舵角が求められると、前記第２の位置ずれ量が許容値以下となるように、前記第２の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする自走台車。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の自走台車において、前記自走台車が向いている方位を検出する方位検出手段と、前記パレットからの脱出時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御がが第２の制御モードとされているとき、脱出直前の前記方位検出手段の検出結果と、脱出中の前記方位検出結果との差を、方位ずれ角度として求める方位ずれ角度算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記方位ずれ角度が許容値以下となるように、前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車において、前記ガイドテープは、磁性材料のテープ帯が着磁された磁気ガイドテープであり、前記ガイドテープ検出手段は、磁気を検出する複数の磁気検出手段から構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車において、前記ガイドテープは、光を反射する光反射ガイドテープであり、前記ガイドテープ検出手段は、複数の受発光手段から構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による自走台車、およびパレットの外観構成を示す斜視図である。
この図において、４は、１２輪の駆動輪５1〜５12を有する自走台車であり、この自走台車４の前部および後部には、前運転室４ａおよび後運転室４ｂが各々設けられている。６〜８は、後述する磁気ガイドテープ１０を検出するガイドセンサであり、自走台車４の荷台４ｃに、車体中心線Ｌbに沿って前部、中央部および後部に各々取り付けられている。
【００１２】
上記ガイドセンサ６は、図２に示すように、磁気ガイドテープ１０の幅Ｗ方向に一定間隔をおいて設けられたホール素子６1〜６6から構成されている。これらホール素子６1〜６6は、磁気ガイドテープ１０の磁気を検出するものである。
ガイドセンサ７、８は、ガイドセンサ６と同様にして、ホール素子７1〜７6、８1〜８6から各々構成されている。
【００１３】
図１において、９は、パレットであり、脚部９ａ、９ｂ、および該脚部９ａ、９ｂにより支持され、重量物（図示略）が載置される載置台９ｃが一体に形成されてなるものである。このパレット９の載置台９ｃの裏面中央には、中心線Ｌaに沿って磁気ガイドテープ１０が貼られている。この磁気ガイドテープ１０は、磁性材料からなるテープが着磁されてなるものであり、パレット９への自走台車４の進入時において、該自走台車４をガイドする役目をする。
【００１４】
図３は、本実施形態による自走台車の制御部の電気的構成を示すブロック図である。この図において、１１は、ディーゼルエンジンである。１２は、ディーゼルエンジン１１の回転軸に直結されたブラシレス発電機であり、交流電圧ｖRを出力するとともに、リアクトル１６を介して交流電圧ｖSを出力する。１３は、プログラマブルコントローラであり装置各部を制御する。このプログラマブルコントローラ１３の動作については後述する。
【００１５】
１４1〜１４12は、図１に示す自走台車４の駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたステアリング用の誘導モータであり、駆動輪５1〜５12を各々ステアリング駆動する。１５1〜１５12は、誘導モータ１４1〜１４12に各々対応して設けられたベクトル制御によるベクトルインバータであり、誘導モータ１４1〜１４12へ交流電圧ｖS1〜ｖS12を各々供給する。このベクトルインバータ１５1〜１５12は、プログラマブルコントローラ１３から供給されるベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖS1〜ｖS12を発生し、上記誘導モータ１４1〜１４12へ各々出力する。
【００１６】
１７1〜１７12は、駆動輪５1〜５12（図１参照）に各々対応して設けられた走行用の誘導モータであり、駆動輪５1〜５12を各々回転駆動する。１８1〜１８12は、誘導モータ１７1〜１７12に各々対応して設けられたベクトルインバータであり、誘導モータ１７1〜１７12へ交流電圧ｖR1〜ｖR12を各々供給する。このベクトルインバータ１８1〜１８12は、プログラマブルコントローラ１３から供給されるベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖR1〜ｖR12を発生し、誘導モータ１７1〜１７12へ各々出力する。
【００１７】
１９1〜１９12は、駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたポテンショメータであり、駆動輪５1〜５12の操舵角を各々検出して、検出結果を操舵角信号Ｓθ1〜Ｓθ12としてプログラマブルコントローラ１３へ各々フィードバックする。２０1〜２０12は、駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたパルスジェネレータであり、駆動輪５1〜５12の回転速度に対応する周期のパルス信号を発生し、回転速度信号Ｓω1〜Ｓω12としてプログラマブルコントローラ１３へ各々フィードバックする。
【００１８】
ガイドセンサ６は、ホール素子６1〜６6（図２参照）の各々が磁気ガイドテープ１０の直下にあって、磁気ガイドテープ１０の磁気を検出したとき、オン信号Ｓ61〜Ｓ66をプログラマブルコントローラ１３へ出力する。上記ガイドセンサ６と同様に、ガイドセンサ７、８は、オン信号Ｓ71〜Ｓ76、Ｓ81〜Ｓ86をプログラマブルコントローラ１３へ各々出力する。
３０は、前運転室４ａまたは後運転室４ｂ内（図１参照）に設けられた方位検出器であり、検出した方位を方位データＤHとしてプログラマブルコントローラ１３へ出力する。
【００１９】
２１は、図１に示す自走台車４の前運転室４ａ内に設けられた操作部である。この操作部２１において、２２はプログラマブルコントローラであり、操作部２１内の装置各部を制御する。２３は、自走台車４の進行方向を変えるハンドルである。２４は、エンコーダであり、ハンドル２３の回転角度を検出して、検出結果を操舵角目標値Ｓθとしてプログラマブルコントローラ２２へ出力する。プログラマブルコントローラ２２は、上記操舵角目標値Ｓθと、図示しないアクセルペダルの変位量（以下、アクセル量と称する）、すなわち、速度目標値Ｓωとをプログラマブルコントローラ１３へ各々出力する。
【００２０】
２５は、運転者により操作され、ステアリング制御のモード切り換えを行うスイッチであり、上記モードには、通常の運転時に用いられる通常ステアリングモード、後述する進入時ステアリングモードおよび脱出時ステアリングモードがある。
【００２１】
２６は、表示灯であり、運転に必要な情報を表示する。２７は、パウダーブレーキであり、ハンドル２３の軸の回転にブレーキを掛けて、ハンドル２３に重みを付加する役目をする。２８は、重み切換ユニットであり、プログラマブルコントローラ２２の制御によりハンドル２３への重み付けの切り換えをする。２９は、図１に示す自走台車４の後運転室４ｂ内に設けられた操作部であり、上述した操作部２１と同一の構成とされている。
【００２２】
＜パレットへの進入動作＞
次に、上述した本実施形態による自走台車の動作について説明する。
まず、図１において、パレット９へ自走台車４を進入させる場合、前運転室４ａに乗車している運転者は、パレット９の進入口９ｄの手前に自走台車４を停止させる。
今、図１に示すようにパレット９に対してやや傾いて、自走台車４が停止しているものとする。また、この自走台車４のスイッチ２５（図２参照）は、通常ステアリングモードとされており、かつ自走台車４の駆動輪５1〜５12の操舵角が０の状態にあるものとする。
【００２３】
この状態において、運転者によりスイッチ２５（図３参照）が進入時ステアリングモードに切り換えられると、プログラマブルコントローラ２２は上記進入時ステアリングモードに対応する信号Ｓをプログラマブルコントローラ１３へ出力する。これにより、プログラマブルコントローラ１３は、進入時ステアリングモードに設定されたことを認識する。
続いて、運転者により図示しないアクセルペダルが踏まれると、プログラマブルコントローラ２２（図１参照）からはアクセル量に応じた速度目標値Ｓωがプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００２４】
これにより、プログラマブルコントローラ１３は、パルスジェネレータ２０1〜２０12から出力される回転速度信号Ｓω1〜Ｓω12を速度目標値Ｓωとすべく、ベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12をベクトルインバータ１８1〜１８12へ出力する。ベクトルインバータ１８1〜１８12は、交流電圧ｖRをベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖR1〜ｖR12へ変換して誘導モータ１７1〜１７12へ各々供給する。
これにより、誘導モータ１７1〜１７12が回転駆動され、図１に示すように、同図に示す矢印Ａ方向へ自走台車４が走行する。
【００２５】
そして、今、図４に示すように、自走台車４の前端部がパレット９の端部にさしかかり、図５に示すようにガイドセンサ６のホール素子６1、６2が磁気ガイドテープ１０の直下に位置せず、かつ、ホール素子６3〜６6が磁気ガイドテープ１０の直下に位置したとすると、ガイドセンサ６からは、ホール素子６3〜６6に各々対応するオン信号Ｓ63〜Ｓ66（図３参照）がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００２６】
これにより、プログラマブルコントローラ１３は、ガイドセンサ６が磁気ガイドテープ１０に対して左方に位置ずれ量Ｄ1（図５参照）だけ、ずれていることを認識する。そして、プログラマブルコントローラ１３は、位置ずれ量Ｄ1を許容値以下にすべく、位置ずれ量Ｄ1に応じた駆動輪５1の操舵角θ1（図４参照）を求める。
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５1が操舵角θ1とされたときの該駆動輪５1に対する垂線Ｌ1と、自走台車４の長手方向と直角方向における中心線Ｌcとが交わる点Ｘ1の位置を求める。
【００２７】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５1以外の駆動輪５2〜５12の操舵角θ1〜θ12を、各々、駆動輪５2〜５12がＸ1点から各駆動輪５2〜５12までの各距離を半径とする各円の接線方向に向くように求める。
【００２８】
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、ポテンショメータ１９1〜１９12からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ1〜θ12に対応したベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ12をベクトルインバータ１５1〜１５12へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５1〜５12が、Ｘ1点と中心とする各円の接線方向にステアリング（以下、ミラーステアリングと称する）されるため、自走台車４は、同図に矢印Ｂで示すように、弧を描く走行経路でずれを修正しつつ走行する。
【００２９】
また、この走行中においては、プログラマブルコントローラ１３は、ガイドセンサ６から出力されるオン信号（Ｓ61〜Ｓ66）が変化、すなわち位置ずれ量が変化する都度、図４に示す駆動輪５1の操舵角θ1、点Ｘ1の位置、駆動輪５2〜５12の操舵角θ2〜θ12の修正演算を行う。
【００３０】
そして、自走台車４が図６に示す位置までパレット９に進入して、図７（ａ）に示すように、ガイドセンサ６のホール素子６1、６2が磁気ガイドテープ１０の直下になく、かつ、ホール素子６3〜６6が磁気ガイドテープ１０の直下に位置したとすると、図３に示すように、ガイドセンサ６からは、ホール素子６3〜６6に各々対応するオン信号Ｓ63〜Ｓ66がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００３１】
また、上記動作と同時に、図７（ｂ）に示すように、ガイドセンサ７のホール素子７1〜７3が磁気ガイドテープ１０の直下に位置し、かつ、ホール素子７4〜７6が磁気ガイドセンサ１０の直下に位置していないとすると、図３に示すようにガイドセンサ７からは、ホール素子７1〜７3に各々対応するオン信号Ｓ71〜Ｓ73がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００３２】
上記オン信号Ｓ63〜Ｓ66およびＳ71〜Ｓ73が入力されると、プログラマブルコントローラ１３は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドセンサ６が磁気ガイドテープ１０に対して位置ずれ量Ｄ2だけ左方に位置し、かつガイドセンサ７が磁気ガイドテープ１０に対して位置ずれ量Ｄ3だけ右方に位置していると認識する。
次に、プログラマブルコントローラ１３は、上記位置ずれ量Ｄ2、Ｄ3を各々許容値以下にすべく、図６に示すように、駆動輪５1〜５12をステアリング制御する。
【００３３】
すなわち、プログラマブルコントローラ１３は、まず、上記位置ずれ量Ｄ1（図７（ａ）参照）を許容値以下にすべく、上述した動作と同様にして駆動輪５1の操舵角θ1、Ｘ1点の位置、駆動輪５2〜５6の操舵角θ2〜θ6を各々求めた後、ポテンショメータ１９1〜１９6からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ1〜θ6に各々対応したベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ6をベクトルインバータ１５1〜１５6へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５1〜５12が、Ｘ1点と中心とする各円の接線方向にステアリングされる。
【００３４】
また、同時にプログラマブルコントローラ１３は、上述した位置ずれ量Ｄ2（図７（ｂ）参照）を許容値以下にすべく、位置ずれ量Ｄ2に応じた駆動輪５11の操舵角θ11を求める。次いで、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５11が操舵角θ11とされたときの該駆動輪５11に対する垂線Ｌ11と、自走台車４の中心線Ｌcとが交わる点Ｘ2の位置を求める。
【００３５】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５7〜５10、５12の操舵角θ7〜θ10、θ12を、各々、駆動輪５7〜５10、５12がＸ2点から各駆動輪５7〜５10、５12までの各距離を半径とする各円の接線方向に向くように求める。
【００３６】
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、ポテンショメータ１９7〜１９12からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ7〜θ12に対応したベクトル制御信号Ｓ7〜Ｓ12をベクトルインバータ１５7〜１５12へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５7〜５12が、Ｘ2点と中心とする各円の接線方向に各々ステアリングされる。
【００３７】
上述したように、駆動輪５1〜５6がＸ1点を中心とする各円の接線方向に、また駆動輪５7〜５12がＸ2点を中心とする各円の接線方向に各々ステアリングされるため、自走台車４は、同図に矢印Ｃで示すように、弧を描く走行経路でずれを修正しつつ走行する。
この矢印Ｃに示す孤の曲率は、図４に示す矢印Ｂに示す孤の曲率より大とされている。これは、図６に示すように、Ｘ2点がＸ1点より自走台車４に近い位置にあるため、駆動輪５7〜５12が、これらに各々対応する駆動輪５1〜５6より操舵角が大とされているためである。
【００３８】
そして、運転者は、自走台車４がパレット９の下に完全に進入（図８参照）したと判断すると、アクセルペダルから脚を離すとともに、プレーキペダルを踏み、自走台車４を停止させる。次に、運転者は、前述したように、運転室内のスイッチ（図示略）を操作して自走台車４の車高を上昇させ、パレット９を積み込んだ後、スイッチ２５（図１参照）を通常ステアリングモードに切り換える。
これにより、図３に示すプログラマブルコントローラ２２からは、通常ステアリングモードに対応した信号Ｓがプログラマブルコントローラ１３へ出力され、プログラマブルコントローラ１３は、通常ステアリングモードが設定されたことを認識する。
次に、運転者は、ハンドル２３とアクセルペダルとの操作により、自走台車４を目的地まで走行させる。
【００３９】
＜パレットからの脱出動作＞
目的地に到着すると、運転者は自走台車４を停止させる。今、図８に示すように自走台車４は、その車体中心線Ｌbが真北方向を向いて停止しており、かつ駆動輪５1〜５12の操舵角θ1〜θ12が０とされているものとする。
続いて、運転者は、スイッチ操作により自走台車４の車高を下降させ、パレット９を当該場所に載置した後、スイッチ２５を通常ステアリングモードから脱出時ステアリングモードに切り換える。これにより、図３に示すプログラマブルコントローラ２２からは、上記脱出時ステアリングモードに対応した信号Ｓがプログラマブルコントローラ１３へ出力され、プログラマブルコントローラ１３は、脱出時ステアリングモードに設定されたことを認識する。
【００４０】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、方位検出器１３から出力されている方位データＤH（以下、基準方位データＤH’と称する）を読み込み、記憶保持する。今、基準方位データＤH’は「真北」を表すデータであるとする。この基準方位データＤH’は、脱出直前の自走台車４の方位を表すデータである。
【００４１】
そして、運転者は、図８に示すように、自走台車４をパレット９から脱出させるべく、アクセルペダルを踏む。これにより、前述した動作により自走台車４が同図に示す矢印Ｅ方向へ走行する。この走行時においては、図３に示すプログラマブルコントローラ１３は、方位データＤHを読み込み、該方位データＤHと基準方位データＤH’とを比較して、両データが一致している場合は、現在の駆動輪５1〜５12の操舵角θ1〜θ12のままとする。
【００４２】
一方、方位データＤHが基準方位データＤH’からずれた場合、プログラマブルコントローラ１３は、両データの差である方位ずれ角度を求める。次に、プログラマブルコントローラ１３は、求めた方位ずれ角度を許容値以下にすべく、方位ずれ角度に応じた駆動輪５1の操舵角θ1を求めた後、前述した動作と同様にしてミラーステアリング時における駆動輪５2〜５12の操舵角θ2〜θ12を各々求め、駆動輪５1〜５12をミラーステアリング制御する。
このように、方位ずれ角度が許容値以下となるように駆動輪５1〜５12が自動でミラーステアリングされるため、運転者はパレット９に自走台車４をあてることなく脱出させることができる。
【００４３】
なお、運転者が図１に示す後運転室４ｂに乗車している場合は、ガイドセンサ８がミラーステアリング制御時に用いられ、ガイドセンサ７は、駆動輪５1〜５6のステアリング制御に用いられる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施形態においては、駆動輪５1〜５12をステアリング駆動する手段として誘導モータ１４1〜１４12を用いた例を示したが、これに限定されることなく、油圧によってステアリング駆動する手段を用いてもよい。この場合、ブラシレス発電機１２に代えて油圧ポンプを、誘導モータ１４1〜１４12に代えて電磁指令弁を、ベクトルインバータ１５1〜１５12に代えて電磁指令弁アンプを用いる構成とすればよい。
【００４５】
また、上述した一実施形態においては、３個のガイドセンサ６〜８を設けた例について説明したが、これに限定されることなく、コスト等を勘案して１個または４個以上の個数としてもよい。この場合、Ｘ2点（図６参照）を求めるには、オン信号を出力しているガイドセンサのうち、パレット９の進入口９ｄに最も近いガイドセンサの出力が用いられる。
加えて、上述した一実施形態においては、ホール素子６1〜６6、７1〜７6および８1〜８6から各々構成されるガイドセンサ６〜８、磁気ガイドテープ１０を用いた例について説明したが、これに限定されることなく、ホール素子６1〜６6、７1〜７6および８1〜８6に代えて受発光素子を、磁気ガイドテープ１０に代えて光を反射する反射テープを各々用いてもよい。
さらに、上述した一実施形態においては、自走台車４のパレット１０からの脱出時においては、方位検出器３０から出力される方位データＤHに基づいて、ステアリング制御を行う例について説明したが、方位検出器３０を用いずに、ガイドセンサ６〜８から出力されるオン信号Ｓ61〜Ｓ66、Ｓ71〜Ｓ76、およびＳ81〜Ｓ86に基づいて、進入時と逆の動作によりステアリング制御を行ってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パレットへの進入時およびパレットからの脱出時において、各駆動輪が自動でステアリングされるため、運転者の熟練度に左右されることなく、スムーズに自走台車を進入および脱出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自走台車、およびパレットの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すガイドセンサ６〜８の構成を示す拡大平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による自走台車の制御部の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】同一実施形態による自走台車のパレットへの進入時の動作を説明する平面図である。
【図５】図４に示すガイドセンサ６と磁気ガイドテープ１０との位置関係を示す一部裁断拡大平面図である。
【図６】本発明の一実施形態による自走台車のパレットへの進入時の動作を説明する平面図である。
【図７】図６に示すガイドセンサ６、７と磁気ガイドテープ１０との各々の位置関係を示す一部裁断平面図である。
【図８】本発明の一実施形態による自走台車のパレットへの進入時およびパレットからの脱出時の動作を説明する平面図である。
【図９】従来の自走台車を用いたパレット搬送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
４ 自走台車
６〜８ ガイドセンサ
６1〜６6、７1〜７6、８1〜８6 ホール素子
９ パレット
１０ 磁気ガイドテープ
５1〜５12 駆動輪
１３、２２ プログラマブルコントローラ
１４1〜１４12、１７1〜１７12 誘導モータ
１５1〜１５12、１８1〜１８12 ベクトルインバータ
２５ スイッチ
３０ 方位検出器
θ1〜θ12 操舵角
Ｓ61〜Ｓ66、Ｓ71〜Ｓ76、Ｓ81〜Ｓ86 オン信号
ＤH 方位データ
Ｌa 中心線
Ｌb 車体中心線
【発明の属する技術分野】
本発明は、重量物の運搬に用いられる自走台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、大型鋼材等の重量物の搬送に用いられるパレット搬送システムの構成を示す図である。図９（ａ）において、１は、パレットであり、重量物２が載置される載置台１ａと、該載置台１ａの下面４隅に取り付けられた脚部材１ｂ、１ｂ、・・・とが一体に形成されてなるものである。３は、１２輪の駆動輪を有する自走台車であり、重量物２をパレット１ごと荷台３ａに搭載して搬送する。
【０００３】
上記構成において、まず、運転者は、図９（ａ）に示すように搬送すべき当該パレット１の載置台１ａの下へ自走台車３を進入させる。次に、運転者は、図９（ｂ）に示すように、運転室内のスイッチ（図示略）を操作して自走台車３の車高を上昇させ、パレット１を荷台３ａに積み込んだ後、自走台車３を目的地まで走行させる。
【０００４】
目的地に到着すると、運転者は、図９（ｃ）に示すようにスイッチ操作により自走台車３の車高を下降させ、パレット１を当該場所に載置した後、図９（ｄ）に示すように、自走台車３をパレット１から脱出させ、再びパレット１の積み込みへ向かう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自走台車３をパレット１の下部へ進入させる場合（図９（ａ）参照）、運転者は、バックミラーを見ながらカンでパレット１の下部へ自走台車３を進入させているため、経験の浅い運転者等が上記運転操作を行うと、パレット１の脚部材１ｂに自走台車３をあててしまうという問題があった。
また、自走台車３をパレット１から引き出す場合も、運転者は、カンによって自走台車３をパレット１から脱出させているため、上述した進入時と同様に、パレット１の脚部材１ｂに自走台車３をあててしまうという問題があった。
本発明は、このような背景の下になされたもので、パレットへの進入およびパレットからの脱出を、運転者の熟練度に左右されることなく、スムーズに行うことができる自走台車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、前記自走台車の前記荷台に車体中心線上に設けられ、前記ガイドテープを検出するガイドテープ検出手段と、前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、
前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、前記ガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記ガイドテープ検出手段の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出手段と、前記位置ずれ量により決定される点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める操舵角算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記位置ずれ量が許容値以下となるように、操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする自走台車。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、前記自走台車の前記荷台に車体中心線に沿って一定間隔をおいて各々設けられ、前記ガイドテープを検出する複数のガイドテープ検出手段と、前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、はじめに前記ガイドテープを検出した第１のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第１のガイドテープ検出手段の第１の位置ずれ量を求める第１の位置ずれ量算出手段と、前記第１の位置ずれ量により決定される第１の点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める第１の操舵角算出手段と、前記パレットへの進入時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御が第１の制御モードとされているとき、前記パレットの進入口に最も近い第２のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第２のガイドテープ検出手段の第２の位置ずれ量を求める第２の位置ずれ量算出手段と、前記第２の位置ずれ量により決定される第２の点から、進行方向に対して前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く該複数の駆動輪の操舵角を各々求める第２の操舵角算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記第１の位置ずれ量が許容値以下となるように、第１の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動し、前記第２の操舵角が求められると、前記第２の位置ずれ量が許容値以下となるように、前記第２の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする自走台車。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の自走台車において、前記自走台車が向いている方位を検出する方位検出手段と、前記パレットからの脱出時において、前記複数の駆動輪のステアリング制御がが第２の制御モードとされているとき、脱出直前の前記方位検出手段の検出結果と、脱出中の前記方位検出結果との差を、方位ずれ角度として求める方位ずれ角度算出手段とを具備し、前記ステアリング駆動手段は、前記方位ずれ角度が許容値以下となるように、前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車において、前記ガイドテープは、磁性材料のテープ帯が着磁された磁気ガイドテープであり、前記ガイドテープ検出手段は、磁気を検出する複数の磁気検出手段から構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車において、前記ガイドテープは、光を反射する光反射ガイドテープであり、前記ガイドテープ検出手段は、複数の受発光手段から構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による自走台車、およびパレットの外観構成を示す斜視図である。
この図において、４は、１２輪の駆動輪５1〜５12を有する自走台車であり、この自走台車４の前部および後部には、前運転室４ａおよび後運転室４ｂが各々設けられている。６〜８は、後述する磁気ガイドテープ１０を検出するガイドセンサであり、自走台車４の荷台４ｃに、車体中心線Ｌbに沿って前部、中央部および後部に各々取り付けられている。
【００１２】
上記ガイドセンサ６は、図２に示すように、磁気ガイドテープ１０の幅Ｗ方向に一定間隔をおいて設けられたホール素子６1〜６6から構成されている。これらホール素子６1〜６6は、磁気ガイドテープ１０の磁気を検出するものである。
ガイドセンサ７、８は、ガイドセンサ６と同様にして、ホール素子７1〜７6、８1〜８6から各々構成されている。
【００１３】
図１において、９は、パレットであり、脚部９ａ、９ｂ、および該脚部９ａ、９ｂにより支持され、重量物（図示略）が載置される載置台９ｃが一体に形成されてなるものである。このパレット９の載置台９ｃの裏面中央には、中心線Ｌaに沿って磁気ガイドテープ１０が貼られている。この磁気ガイドテープ１０は、磁性材料からなるテープが着磁されてなるものであり、パレット９への自走台車４の進入時において、該自走台車４をガイドする役目をする。
【００１４】
図３は、本実施形態による自走台車の制御部の電気的構成を示すブロック図である。この図において、１１は、ディーゼルエンジンである。１２は、ディーゼルエンジン１１の回転軸に直結されたブラシレス発電機であり、交流電圧ｖRを出力するとともに、リアクトル１６を介して交流電圧ｖSを出力する。１３は、プログラマブルコントローラであり装置各部を制御する。このプログラマブルコントローラ１３の動作については後述する。
【００１５】
１４1〜１４12は、図１に示す自走台車４の駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたステアリング用の誘導モータであり、駆動輪５1〜５12を各々ステアリング駆動する。１５1〜１５12は、誘導モータ１４1〜１４12に各々対応して設けられたベクトル制御によるベクトルインバータであり、誘導モータ１４1〜１４12へ交流電圧ｖS1〜ｖS12を各々供給する。このベクトルインバータ１５1〜１５12は、プログラマブルコントローラ１３から供給されるベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖS1〜ｖS12を発生し、上記誘導モータ１４1〜１４12へ各々出力する。
【００１６】
１７1〜１７12は、駆動輪５1〜５12（図１参照）に各々対応して設けられた走行用の誘導モータであり、駆動輪５1〜５12を各々回転駆動する。１８1〜１８12は、誘導モータ１７1〜１７12に各々対応して設けられたベクトルインバータであり、誘導モータ１７1〜１７12へ交流電圧ｖR1〜ｖR12を各々供給する。このベクトルインバータ１８1〜１８12は、プログラマブルコントローラ１３から供給されるベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖR1〜ｖR12を発生し、誘導モータ１７1〜１７12へ各々出力する。
【００１７】
１９1〜１９12は、駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたポテンショメータであり、駆動輪５1〜５12の操舵角を各々検出して、検出結果を操舵角信号Ｓθ1〜Ｓθ12としてプログラマブルコントローラ１３へ各々フィードバックする。２０1〜２０12は、駆動輪５1〜５12に各々対応して設けられたパルスジェネレータであり、駆動輪５1〜５12の回転速度に対応する周期のパルス信号を発生し、回転速度信号Ｓω1〜Ｓω12としてプログラマブルコントローラ１３へ各々フィードバックする。
【００１８】
ガイドセンサ６は、ホール素子６1〜６6（図２参照）の各々が磁気ガイドテープ１０の直下にあって、磁気ガイドテープ１０の磁気を検出したとき、オン信号Ｓ61〜Ｓ66をプログラマブルコントローラ１３へ出力する。上記ガイドセンサ６と同様に、ガイドセンサ７、８は、オン信号Ｓ71〜Ｓ76、Ｓ81〜Ｓ86をプログラマブルコントローラ１３へ各々出力する。
３０は、前運転室４ａまたは後運転室４ｂ内（図１参照）に設けられた方位検出器であり、検出した方位を方位データＤHとしてプログラマブルコントローラ１３へ出力する。
【００１９】
２１は、図１に示す自走台車４の前運転室４ａ内に設けられた操作部である。この操作部２１において、２２はプログラマブルコントローラであり、操作部２１内の装置各部を制御する。２３は、自走台車４の進行方向を変えるハンドルである。２４は、エンコーダであり、ハンドル２３の回転角度を検出して、検出結果を操舵角目標値Ｓθとしてプログラマブルコントローラ２２へ出力する。プログラマブルコントローラ２２は、上記操舵角目標値Ｓθと、図示しないアクセルペダルの変位量（以下、アクセル量と称する）、すなわち、速度目標値Ｓωとをプログラマブルコントローラ１３へ各々出力する。
【００２０】
２５は、運転者により操作され、ステアリング制御のモード切り換えを行うスイッチであり、上記モードには、通常の運転時に用いられる通常ステアリングモード、後述する進入時ステアリングモードおよび脱出時ステアリングモードがある。
【００２１】
２６は、表示灯であり、運転に必要な情報を表示する。２７は、パウダーブレーキであり、ハンドル２３の軸の回転にブレーキを掛けて、ハンドル２３に重みを付加する役目をする。２８は、重み切換ユニットであり、プログラマブルコントローラ２２の制御によりハンドル２３への重み付けの切り換えをする。２９は、図１に示す自走台車４の後運転室４ｂ内に設けられた操作部であり、上述した操作部２１と同一の構成とされている。
【００２２】
＜パレットへの進入動作＞
次に、上述した本実施形態による自走台車の動作について説明する。
まず、図１において、パレット９へ自走台車４を進入させる場合、前運転室４ａに乗車している運転者は、パレット９の進入口９ｄの手前に自走台車４を停止させる。
今、図１に示すようにパレット９に対してやや傾いて、自走台車４が停止しているものとする。また、この自走台車４のスイッチ２５（図２参照）は、通常ステアリングモードとされており、かつ自走台車４の駆動輪５1〜５12の操舵角が０の状態にあるものとする。
【００２３】
この状態において、運転者によりスイッチ２５（図３参照）が進入時ステアリングモードに切り換えられると、プログラマブルコントローラ２２は上記進入時ステアリングモードに対応する信号Ｓをプログラマブルコントローラ１３へ出力する。これにより、プログラマブルコントローラ１３は、進入時ステアリングモードに設定されたことを認識する。
続いて、運転者により図示しないアクセルペダルが踏まれると、プログラマブルコントローラ２２（図１参照）からはアクセル量に応じた速度目標値Ｓωがプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００２４】
これにより、プログラマブルコントローラ１３は、パルスジェネレータ２０1〜２０12から出力される回転速度信号Ｓω1〜Ｓω12を速度目標値Ｓωとすべく、ベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12をベクトルインバータ１８1〜１８12へ出力する。ベクトルインバータ１８1〜１８12は、交流電圧ｖRをベクトル制御信号Ｒ1〜Ｒ12に応じた位相および周波数の交流電圧ｖR1〜ｖR12へ変換して誘導モータ１７1〜１７12へ各々供給する。
これにより、誘導モータ１７1〜１７12が回転駆動され、図１に示すように、同図に示す矢印Ａ方向へ自走台車４が走行する。
【００２５】
そして、今、図４に示すように、自走台車４の前端部がパレット９の端部にさしかかり、図５に示すようにガイドセンサ６のホール素子６1、６2が磁気ガイドテープ１０の直下に位置せず、かつ、ホール素子６3〜６6が磁気ガイドテープ１０の直下に位置したとすると、ガイドセンサ６からは、ホール素子６3〜６6に各々対応するオン信号Ｓ63〜Ｓ66（図３参照）がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００２６】
これにより、プログラマブルコントローラ１３は、ガイドセンサ６が磁気ガイドテープ１０に対して左方に位置ずれ量Ｄ1（図５参照）だけ、ずれていることを認識する。そして、プログラマブルコントローラ１３は、位置ずれ量Ｄ1を許容値以下にすべく、位置ずれ量Ｄ1に応じた駆動輪５1の操舵角θ1（図４参照）を求める。
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５1が操舵角θ1とされたときの該駆動輪５1に対する垂線Ｌ1と、自走台車４の長手方向と直角方向における中心線Ｌcとが交わる点Ｘ1の位置を求める。
【００２７】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５1以外の駆動輪５2〜５12の操舵角θ1〜θ12を、各々、駆動輪５2〜５12がＸ1点から各駆動輪５2〜５12までの各距離を半径とする各円の接線方向に向くように求める。
【００２８】
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、ポテンショメータ１９1〜１９12からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ1〜θ12に対応したベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ12をベクトルインバータ１５1〜１５12へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５1〜５12が、Ｘ1点と中心とする各円の接線方向にステアリング（以下、ミラーステアリングと称する）されるため、自走台車４は、同図に矢印Ｂで示すように、弧を描く走行経路でずれを修正しつつ走行する。
【００２９】
また、この走行中においては、プログラマブルコントローラ１３は、ガイドセンサ６から出力されるオン信号（Ｓ61〜Ｓ66）が変化、すなわち位置ずれ量が変化する都度、図４に示す駆動輪５1の操舵角θ1、点Ｘ1の位置、駆動輪５2〜５12の操舵角θ2〜θ12の修正演算を行う。
【００３０】
そして、自走台車４が図６に示す位置までパレット９に進入して、図７（ａ）に示すように、ガイドセンサ６のホール素子６1、６2が磁気ガイドテープ１０の直下になく、かつ、ホール素子６3〜６6が磁気ガイドテープ１０の直下に位置したとすると、図３に示すように、ガイドセンサ６からは、ホール素子６3〜６6に各々対応するオン信号Ｓ63〜Ｓ66がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００３１】
また、上記動作と同時に、図７（ｂ）に示すように、ガイドセンサ７のホール素子７1〜７3が磁気ガイドテープ１０の直下に位置し、かつ、ホール素子７4〜７6が磁気ガイドセンサ１０の直下に位置していないとすると、図３に示すようにガイドセンサ７からは、ホール素子７1〜７3に各々対応するオン信号Ｓ71〜Ｓ73がプログラマブルコントローラ１３へ出力される。
【００３２】
上記オン信号Ｓ63〜Ｓ66およびＳ71〜Ｓ73が入力されると、プログラマブルコントローラ１３は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドセンサ６が磁気ガイドテープ１０に対して位置ずれ量Ｄ2だけ左方に位置し、かつガイドセンサ７が磁気ガイドテープ１０に対して位置ずれ量Ｄ3だけ右方に位置していると認識する。
次に、プログラマブルコントローラ１３は、上記位置ずれ量Ｄ2、Ｄ3を各々許容値以下にすべく、図６に示すように、駆動輪５1〜５12をステアリング制御する。
【００３３】
すなわち、プログラマブルコントローラ１３は、まず、上記位置ずれ量Ｄ1（図７（ａ）参照）を許容値以下にすべく、上述した動作と同様にして駆動輪５1の操舵角θ1、Ｘ1点の位置、駆動輪５2〜５6の操舵角θ2〜θ6を各々求めた後、ポテンショメータ１９1〜１９6からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ1〜θ6に各々対応したベクトル制御信号Ｓ1〜Ｓ6をベクトルインバータ１５1〜１５6へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５1〜５12が、Ｘ1点と中心とする各円の接線方向にステアリングされる。
【００３４】
また、同時にプログラマブルコントローラ１３は、上述した位置ずれ量Ｄ2（図７（ｂ）参照）を許容値以下にすべく、位置ずれ量Ｄ2に応じた駆動輪５11の操舵角θ11を求める。次いで、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５11が操舵角θ11とされたときの該駆動輪５11に対する垂線Ｌ11と、自走台車４の中心線Ｌcとが交わる点Ｘ2の位置を求める。
【００３５】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、駆動輪５7〜５10、５12の操舵角θ7〜θ10、θ12を、各々、駆動輪５7〜５10、５12がＸ2点から各駆動輪５7〜５10、５12までの各距離を半径とする各円の接線方向に向くように求める。
【００３６】
次いで、プログラマブルコントローラ１３は、ポテンショメータ１９7〜１９12からのフィードバックを受けながら、上記求めた操舵角θ7〜θ12に対応したベクトル制御信号Ｓ7〜Ｓ12をベクトルインバータ１５7〜１５12へ各々出力する。これにより、図４に示すように駆動輪５7〜５12が、Ｘ2点と中心とする各円の接線方向に各々ステアリングされる。
【００３７】
上述したように、駆動輪５1〜５6がＸ1点を中心とする各円の接線方向に、また駆動輪５7〜５12がＸ2点を中心とする各円の接線方向に各々ステアリングされるため、自走台車４は、同図に矢印Ｃで示すように、弧を描く走行経路でずれを修正しつつ走行する。
この矢印Ｃに示す孤の曲率は、図４に示す矢印Ｂに示す孤の曲率より大とされている。これは、図６に示すように、Ｘ2点がＸ1点より自走台車４に近い位置にあるため、駆動輪５7〜５12が、これらに各々対応する駆動輪５1〜５6より操舵角が大とされているためである。
【００３８】
そして、運転者は、自走台車４がパレット９の下に完全に進入（図８参照）したと判断すると、アクセルペダルから脚を離すとともに、プレーキペダルを踏み、自走台車４を停止させる。次に、運転者は、前述したように、運転室内のスイッチ（図示略）を操作して自走台車４の車高を上昇させ、パレット９を積み込んだ後、スイッチ２５（図１参照）を通常ステアリングモードに切り換える。
これにより、図３に示すプログラマブルコントローラ２２からは、通常ステアリングモードに対応した信号Ｓがプログラマブルコントローラ１３へ出力され、プログラマブルコントローラ１３は、通常ステアリングモードが設定されたことを認識する。
次に、運転者は、ハンドル２３とアクセルペダルとの操作により、自走台車４を目的地まで走行させる。
【００３９】
＜パレットからの脱出動作＞
目的地に到着すると、運転者は自走台車４を停止させる。今、図８に示すように自走台車４は、その車体中心線Ｌbが真北方向を向いて停止しており、かつ駆動輪５1〜５12の操舵角θ1〜θ12が０とされているものとする。
続いて、運転者は、スイッチ操作により自走台車４の車高を下降させ、パレット９を当該場所に載置した後、スイッチ２５を通常ステアリングモードから脱出時ステアリングモードに切り換える。これにより、図３に示すプログラマブルコントローラ２２からは、上記脱出時ステアリングモードに対応した信号Ｓがプログラマブルコントローラ１３へ出力され、プログラマブルコントローラ１３は、脱出時ステアリングモードに設定されたことを認識する。
【００４０】
次に、プログラマブルコントローラ１３は、方位検出器１３から出力されている方位データＤH（以下、基準方位データＤH’と称する）を読み込み、記憶保持する。今、基準方位データＤH’は「真北」を表すデータであるとする。この基準方位データＤH’は、脱出直前の自走台車４の方位を表すデータである。
【００４１】
そして、運転者は、図８に示すように、自走台車４をパレット９から脱出させるべく、アクセルペダルを踏む。これにより、前述した動作により自走台車４が同図に示す矢印Ｅ方向へ走行する。この走行時においては、図３に示すプログラマブルコントローラ１３は、方位データＤHを読み込み、該方位データＤHと基準方位データＤH’とを比較して、両データが一致している場合は、現在の駆動輪５1〜５12の操舵角θ1〜θ12のままとする。
【００４２】
一方、方位データＤHが基準方位データＤH’からずれた場合、プログラマブルコントローラ１３は、両データの差である方位ずれ角度を求める。次に、プログラマブルコントローラ１３は、求めた方位ずれ角度を許容値以下にすべく、方位ずれ角度に応じた駆動輪５1の操舵角θ1を求めた後、前述した動作と同様にしてミラーステアリング時における駆動輪５2〜５12の操舵角θ2〜θ12を各々求め、駆動輪５1〜５12をミラーステアリング制御する。
このように、方位ずれ角度が許容値以下となるように駆動輪５1〜５12が自動でミラーステアリングされるため、運転者はパレット９に自走台車４をあてることなく脱出させることができる。
【００４３】
なお、運転者が図１に示す後運転室４ｂに乗車している場合は、ガイドセンサ８がミラーステアリング制御時に用いられ、ガイドセンサ７は、駆動輪５1〜５6のステアリング制御に用いられる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施形態においては、駆動輪５1〜５12をステアリング駆動する手段として誘導モータ１４1〜１４12を用いた例を示したが、これに限定されることなく、油圧によってステアリング駆動する手段を用いてもよい。この場合、ブラシレス発電機１２に代えて油圧ポンプを、誘導モータ１４1〜１４12に代えて電磁指令弁を、ベクトルインバータ１５1〜１５12に代えて電磁指令弁アンプを用いる構成とすればよい。
【００４５】
また、上述した一実施形態においては、３個のガイドセンサ６〜８を設けた例について説明したが、これに限定されることなく、コスト等を勘案して１個または４個以上の個数としてもよい。この場合、Ｘ2点（図６参照）を求めるには、オン信号を出力しているガイドセンサのうち、パレット９の進入口９ｄに最も近いガイドセンサの出力が用いられる。
加えて、上述した一実施形態においては、ホール素子６1〜６6、７1〜７6および８1〜８6から各々構成されるガイドセンサ６〜８、磁気ガイドテープ１０を用いた例について説明したが、これに限定されることなく、ホール素子６1〜６6、７1〜７6および８1〜８6に代えて受発光素子を、磁気ガイドテープ１０に代えて光を反射する反射テープを各々用いてもよい。
さらに、上述した一実施形態においては、自走台車４のパレット１０からの脱出時においては、方位検出器３０から出力される方位データＤHに基づいて、ステアリング制御を行う例について説明したが、方位検出器３０を用いずに、ガイドセンサ６〜８から出力されるオン信号Ｓ61〜Ｓ66、Ｓ71〜Ｓ76、およびＳ81〜Ｓ86に基づいて、進入時と逆の動作によりステアリング制御を行ってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パレットへの進入時およびパレットからの脱出時において、各駆動輪が自動でステアリングされるため、運転者の熟練度に左右されることなく、スムーズに自走台車を進入および脱出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自走台車、およびパレットの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すガイドセンサ６〜８の構成を示す拡大平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による自走台車の制御部の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】同一実施形態による自走台車のパレットへの進入時の動作を説明する平面図である。
【図５】図４に示すガイドセンサ６と磁気ガイドテープ１０との位置関係を示す一部裁断拡大平面図である。
【図６】本発明の一実施形態による自走台車のパレットへの進入時の動作を説明する平面図である。
【図７】図６に示すガイドセンサ６、７と磁気ガイドテープ１０との各々の位置関係を示す一部裁断平面図である。
【図８】本発明の一実施形態による自走台車のパレットへの進入時およびパレットからの脱出時の動作を説明する平面図である。
【図９】従来の自走台車を用いたパレット搬送システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
４ 自走台車
６〜８ ガイドセンサ
６1〜６6、７1〜７6、８1〜８6 ホール素子
９ パレット
１０ 磁気ガイドテープ
５1〜５12 駆動輪
１３、２２ プログラマブルコントローラ
１４1〜１４12、１７1〜１７12 誘導モータ
１５1〜１５12、１８1〜１８12 ベクトルインバータ
２５ スイッチ
３０ 方位検出器
θ1〜θ12 操舵角
Ｓ61〜Ｓ66、Ｓ71〜Ｓ76、Ｓ81〜Ｓ86 オン信号
ＤH 方位データ
Ｌa 中心線
Ｌb 車体中心線
Claims (5)
- 重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、
前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、
前記自走台車の前記荷台に車体中心線上に設けられ、前記ガイドテープを検出するガイドテープ検出手段と、
前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、
前記パレットへの進入時において、前記ガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記ガイドテープ検出手段の位置ずれ量を求める位置ずれ量算出手段と、
前記位置ずれ量により決定される点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める操舵角算出手段とを具備し、
前記ステアリング駆動手段は、前記位置ずれ量が許容値以下となるように、操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動すること、
を特徴とする自走台車。 - 重量物が載置される載置台と該載置台を支持する脚部とを有するパレットの下に進入して、該パレットを自身の荷台に積み込んで搬送する、複数の駆動輪を有する自走台車において、
前記パレットの前記載置台の下面に前記パレットの長手方向における中心線に沿って設けられたガイドテープと、
前記自走台車の前記荷台に車体中心線に沿って一定間隔をおいて各々設けられ、前記ガイドテープを検出する複数のガイドテープ検出手段と、
前記複数の駆動輪に各々対応して設けられ、前記複数の駆動輪をステアリング駆動する複数のステアリング駆動手段と、
前記パレットへの進入時において、はじめに前記ガイドテープを検出した第１のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第１のガイドテープ検出手段の第１の位置ずれ量を求める第１の位置ずれ量算出手段と、
前記第１の位置ずれ量により決定される第１の点から前記複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く前記複数の駆動輪の操舵角を各々求める第１の操舵角算出手段と、
前記パレットへの進入時において、前記パレットの進入口に最も近い第２のガイドテープ検出手段の検出結果に基づいて前記ガイドテープに対する前記第２のガイドテープ検出手段の第２の位置ずれ量を求める第２の位置ずれ量算出手段と、 前記第２の位置ずれ量により決定される第２の点から、進行方向に対して前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪までの各距離を半径とする各円の接線方向を向く該複数の駆動輪の操舵角を各々求める第２の操舵角算出手段とを具備し、
前記ステアリング駆動手段は、前記第１の位置ずれ量が許容値以下となるように、第１の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動し、前記第２の操舵角が求められると、前記第２の位置ずれ量が許容値以下となるように、前記第２の操舵角算出手段により求められた各操舵角で前記第２のガイドテープ検出手段より後方に位置する複数の駆動輪を各々ステアリング駆動すること、
を特徴とする自走台車。 - 前記自走台車が向いている方位を検出する方位検出手段と、
前記パレットからの脱出時において、脱出直前の前記方位検出手段の検出結果と、脱出中の前記方位検出結果との差を、方位ずれ角度として求める方位ずれ角度算出手段とを具備し、
前記ステアリング駆動手段は、前記方位ずれ角度が許容値以下となるように、前記複数の駆動輪を各々ステアリング駆動すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の自走台車。 - 前記ガイドテープは、磁性材料のテープ帯が着磁された磁気ガイドテープであり、
前記ガイドテープ検出手段は、磁気を検出する複数の磁気検出手段から構成されていること、
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車。 - 前記ガイドテープは、光を反射する光反射ガイドテープであり、
前記ガイドテープ検出手段は、複数の受発光手段から構成されていること、
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自走台車。
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