JP4304588B2 - 物品搬送車 - Google Patents

Description

本発明は、走行経路およびその走行経路から分岐して前記走行経路の側脇に配置される物品移載箇所に至る分岐経路に沿って走行する走行車体に、自己と前記物品移載箇所との間で物品を移載するために前記走行車体に対して出退可能な移載装置が設けられ、前記走行車体の走行方向に障害物が存在するか否かを検出する障害物センサと、前記走行経路および前記分岐経路の走行状態において、前記障害物センサの検出情報に基づいて障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、前記走行車体の走行を制御する制御手段とが設けられている物品搬送車に関する。

上記のような物品搬送車は、倉庫や工場などにおいて各種の物品を搬送するために用いられ、走行車体が、走行経路および分岐経路に沿って走行して、物品の受取対象あるいは物品の移載対象である目的の物品移載箇所まで走行したのち、移載装置が、走行車体に対して出退することにより、目的の物品移載箇所から物品を受け取ったり、目的の物品移載箇所に物品を移載するものである。

このような物品搬送車において、従来では、走行車体を走行させるときに走行車体の前方に障害物が存在するか否かを検出する障害物センサと、移載装置を走行車体から突出させるときに移載装置の前方に障害物が存在するか否かを検出する二重搬入用センサが設けられている。
そして、制御部が、走行状態において、障害物センサの検出情報に基づいて、走行車体の前方に障害物が存在するか否かを判別して、障害物が存在しないと判別した場合には、走行車体の走行を継続し、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体の走行を停止させることにより、走行車体と障害物との衝突を防止し、移載状態において、二重搬入用センサの検出情報に基づいて、物品移載箇所に障害物が存在するか否かを判別して、障害物が存在しないと判別した場合には、移載装置を作動させ、障害物が存在すると判別した場合には、移載装置を作動させないことにより、既に物品が移載されている物品移載箇所に対して誤って物品を移載してしまう二重搬入を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、上述のような物品搬送車において、分岐経路の走行状態における走行車体の走行の制御については、２種類の障害物センサを設ける場合と１種類の障害物センサを設ける場合とがある（例えば、特許文献２参照。）。
２種類の障害物センサを設ける場合には、走行方向での検出距離が異なり２種類の障害物センサを設けて、分岐経路の走行状態において、物品移載箇所までの距離が短くなると、２種類の障害物センサのうち作動させるセンサを、検出距離が長い障害物センサから検出距離が短い障害物センサに切り換えることにより、物品移載箇所を誤って障害物と判別して、物品移載箇所まで走行できなくなることを防止するようにしている。
１種類の障害物センサを設ける場合には、分岐経路の走行状態において、障害物センサの検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体の走行を継続することにより、物品移載箇所まで走行するようにしている。

特開平８−１６９６９９号公報 特開平４−２１３７０５号公報

上記従来の物品搬送車では、障害物センサと二重搬入用センサとを設けて、障害物センサの検出情報に基づいて、走行状態における障害物の存否を判別するとともに、二重搬入用センサの検出情報に基づいて、移載状態における物品移載箇所の障害物の存否を判別するようにしている。
したがって、上記従来の物品搬送車では、障害物センサと二重搬入用センサとの両センサを設けることになるので、それだけ構成が複雑になって、構成の複雑化を招くことになる。

ちなみに、特許文献２に記載の如く、障害物センサとして、走行方向での検出距離が異なる２種類の障害物センサを設ける場合では、２種類の障害物センサと二重搬入用センサの３種類のセンサを設けることになり、構成の複雑化が顕著になる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、構成の容易化を図りながら、走行状態における障害物の存否を判別し、かつ、移載状態における物品移載箇所の障害物の存否を判別することができる物品搬送車を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる物品搬送車の第１特徴構成は、走行経路およびその走行経路から分岐して前記走行経路の側脇に配置される物品移載箇所に至る分岐経路に沿って走行する走行車体に、自己と前記物品移載箇所との間で物品を移載するために前記走行車体に対して出退可能な移載装置が設けられ、前記走行車体の走行方向に障害物が存在するか否かを検出する障害物センサと、前記走行経路および前記分岐経路の走行状態において、前記障害物センサの検出情報に基づいて障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、前記走行車体の走行を制御する制御手段とが設けられている物品搬送車において、
前記制御手段は、前記分岐経路の走行状態においては、前記障害物センサの検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、前記走行車体の走行を継続させ、かつ、前記物品移載箇所に対する停止位置に前記走行車体を停止させたのちの前記移載装置にて前記物品移載箇所に物品を移載する移載状態においては、前記障害物センサの検出情報に基づいて、前記物品移載箇所における障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、前記移載装置の作動を制御するように構成され、前記移載装置は、前記走行車体の走行方向と前記移載装置の突出方向とが同一方向またはほぼ同一方向となるように配設されており、前記物品移載箇所は、前記分岐経路の突き当たりに配設され、前記停止位置は、前記分岐経路における物品移載箇所側の端部に配設されている点にある。

すなわち、制御手段は、走行経路の走行状態においては、障害物センサの検出情報に基づいて障害物の存否を判別し、障害物が存在しないと判別した場合には、走行車体の走行を継続させ、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体の走行を停止させることができることになる。
したがって、走行車体と障害物との衝突を防止しながら、走行車体を走行経路に沿って走行させることができることになる。

そして、制御手段は、分岐経路の走行状態においては、障害物センサの検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体の走行を継続させることになるので、物品移載箇所に物品を移載する移載台などが設置されている場合でも、走行車体を物品移載箇所に至るように走行させることができることになる。
説明を加えると、分岐経路の走行状態においては、障害物センサにて物品移載箇所に設置されている移載台を障害物として検出してしまい、誤って物品移載箇所を障害物と判別してしまう虞がある。
したがって、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体の走行を停止させると、走行車体が物品移載箇所まで走行できないことになる。
そこで、制御部は、分岐経路の走行状態においては、障害物センサの検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体の走行を継続させることにより、走行車体が物品移載箇所まで走行できることになる。

しかも、制御手段は、移載状態においては、障害物センサの検出情報に基づいて、物品移載箇所における障害物の存否の判別を行い、障害物が存在しないと判別した場合には、移載装置を作動させ、障害物が存在すると判別した場合には、移載装置を作動させないようにすることができる。
したがって、走行状態において障害物の存否を判別するために用いる障害物センサを、物品移載箇所における障害物の存否の判別するためにも用いながら、既に物品が移載されている物品移載箇所に対して誤って物品を移載してしまう二重搬入を防止することができることになる。

以上のことをまとめると、走行状態において障害物の存否を判別するためと、物品移載箇所における障害物の存否の判別するためとに、障害物センサを兼用することができ、障害物センサを設けるだけで、走行状態における障害物の存否を判別し、かつ、移載状態における物品移載箇所の障害物の存否を判別することができることになる。
したがって、構成の容易化を図りながら、走行状態における障害物の存否を判別し、かつ、移載状態における物品移載箇所の障害物の存否を判別することができる物品搬送車を提供できるに至った。

しかも、走行車体の走行方向と移載装置の突出方向とが同一またはほぼ同一方向であるので、検出対象の方向を走行車体の走行方向としている障害物センサを、検出対象の方向をそのままにして、移載装置の突出方向に障害物が存在するか否かを検出することができることになる。
したがって、障害物センサの検出対象の方向などを調整しなくても、障害物センサをそのまま用いて、物品移載箇所に障害物が存在するか否かを検出することができることになり、より一層構成の簡素化を図ることができることになる。

本発明にかかる物品搬送車の第２特徴構成は、前記障害物センサが、前記走行車体の前後方向に沿って障害物検出用信号を投射し、前記障害物にて反射された前記障害物検出用信号を受ける光電式または超音波式のセンサにて構成されている点にある。

すなわち、走行車体の走行方向に障害物が存在する場合や、物品移載箇所に障害物が存在する場合には、障害物センサにて投射される障害物検出用信号が障害物にて反射されて、その反射された障害物検出用信号を受けることになり、障害物の存否を検出できることになる。
そして、障害物検出用信号として、超音波信号を用いることにより、走行車体の前後方向に沿って比較的長い距離でかつ走行車体の横幅の全長にわたる範囲を検出範囲とすることができ、広い検出範囲を確保することができることになる。
また、障害物検出用信号として、光信号を用いて、例えば、その光信号を走行車体の周囲に放射状に投射することにより、その検出範囲を走行車体の周囲に放射状な範囲とすることができ、広い検出範囲を確保することができることになる。
したがって、検出範囲の広い超音波式または光電式のセンサにて障害物を検出できることになって、障害物の存否の判別を的確に行うことができることになる。

本発明にかかる物品搬送車について図面に基づいて説明する。
この物品搬送車は、図１に示すように、倉庫や工場などにおいて、走行経路１および分岐経路２に沿って走行する走行車体３を備えて構成され、走行経路１および分岐経路２に沿って自律走行して、物品移載箇所であるステーション４のそれぞれに物品Ｂを搬送するように構成されている。
前記ステーション４は、走行経路１の側脇に移載台などを備えて構成され、走行経路１に間隔を隔てて複数配設され、走行経路１は、複数のステーション４を経由するように構成されている。
そして、分岐経路２は、走行経路１から分岐してステーション４に至る経路にて構成され、走行経路１から分岐して、ステーション４側の端部が、ステーション４に対応する停止位置（例えば、ステーション４から５０ｍｍだけ離間させた位置）になるように構成されている。

ちなみに、走行経路１については、走行車体３を往復走行させるように、直線状の経路にて構成したり、あるいは、極力走行車体３を前方走行させるように、ループ状の経路にて構成したり、走行経路１の形状については適宜変更が可能である。

そして、走行車体３は、図２に示すように、走行車体３の前後方向に沿う左右一対の延出部分５と、その延出部分５を走行車体３の前方側で連結する本体部分６とから構成され、平面視においてほぼコの字型になるように構成され、延出部分５の上面に物品Ｂを載置するように構成されている。
ちなみに、図２の（イ）は、走行車体３を前方側から見た斜視図であり、図２の（ロ）は、走行車体３を後方側から見た斜視図である。

また、走行車体３には、走行車体３の後方側に突出可能な移載装置７が設けられ、この移載装置７は、図３および図４に示すように、フォーク７ａとこのフォーク７ａを走行車体３の前後方向に沿って出退移動しかつ上下方向に昇降移動させる移動機構７ｂとから構成されている。
このようにして、移載装置７は、走行車体３の走行方向と移載装置７の突出方向とが同一方向またはほぼ同一方向となるように配設されている

ちなみに、図示はしないが、フォーク７ａは、電動モータによりチェンなどの電動機構を介して上下方向に延びるポストに沿って昇降移動し得るように構成され、そのポストを走行車体３の前後方向に移動可能な台車に立設することにより、フォーク７ａを走行車体３の前後方向に出退移動し得るように構成されている。
また、フォーク７ａを最下方まで下降された状態においては、左右の延出部分５間の空間内にフォーク７ａが入り込んで、両延出部分５の上面よりも下方にまで下降できるように構成されている。

そして、フォーク７ａは、延出部分５の上面を基準として上方と下方とにわたって昇降可能に構成され、走行車体３の後方側である延出部分５側を各ステーション４に対峙させてフォーク７ａを出退および昇降させることにより、ステーション４側の物品Ｂを延出部分５の上面に載置したり、逆に延出部分５の上面にある物品Ｂをステーション４側に移載できるように構成されている。

前記走行車体３の前端部には、図２に示すように、走行車体３の前後方向に障害物が存在するか否かを検出する前方側障害物センサ８が設けられ、走行車体３の後端部にも、走行車体３の前後方向に障害物が存在するか否かを検出する後方側障害物センサ９が設けられている。
前記後方側障害物センサ９は、走行車体３の横幅方向の中央部分において走行車体３の車体部分６から走行車体３の後方側に延びるセンサ取付体１０の先端部に配設されている。
そして、前方側障害物センサ８および後方側障害物センサ９は、走行車体３の前後方向に沿って障害物検出用信号としての超音波信号を発信し、障害物にて反射された超音波信号を受信する超音波式のセンサにて構成され、超音波信号を走行車体３の横幅方向に全長にわたって発信して、障害物の存否の検出範囲を走行車体３の横幅方向の全長にわたるように構成されている。

前記本体部分６の底部には、図３および図４に示すように、上下方向に沿う縦軸芯周りに回動可能な駆動車輪１１が設けられ、左右一対の延出部分５の夫々には、その前後方向中間の底部に、遊転式の従動車輪１２が設けられ、その先端底部に、キャスタ式の遊転車輪１３が設けられている。
そして、駆動車輪１１および従動車輪１２の３点支持によって走行車体３の荷重を支持するように構成されている。

ちなみに、図示はしないが、駆動車輪１１は、互いに離間して並置した一対の駆動輪体から構成され、駆動輪体にそれぞれ電動式の駆動モータ１４が直結され、その駆動モータ１４には、回転量を検出するロータリエンコーダ１５が設けられている。
そして、両駆動輪体が各別に正逆回転駆動可能に構成されて、両駆動輪体の回転速度に差を与えたり、あるいは、互いに逆方向に回転駆動することにより、縦軸芯周りで一体的に向きを変更できるように構成されている。

前記物品搬送車の走行および移載を制御する制御手段としての制御部Ｈが設けられ、この制御部Ｈが、図５に示すように、投受光部１７にて受光するレーザー光の情報に基づいて、走行車体３の現在位置を検出して、走行車体３を走行経路１および分岐経路２に沿って走行させて、移載対象の目的のステーション４まで走行するように駆動モータ１４の作動を制御する走行制御、および、移載装置７を出退および昇降させるように移載装置７の作動を制御する移載制御を行うように構成されている。

前記走行制御について説明を加えると、まず、本体部分６には、図２および図６に示すように、レーザー光を四方に投光し、反射体１６にて反射されたレーザー光を受光する投受光部１７が設けられ、反射体１６については、例えば、建物の壁部など、走行経路１および分岐経路２に沿って複数設けられている。

そして、制御部Ｈには、複数の反射板１６の位置情報を含む走行経路１および分岐経路２についての位置情報がレイアウトマップとして記憶されている。
前記制御部Ｈは、図６に示すように、投受光部１７にて四方にレーザー光を投光し、投受光部１７にて受光するレーザー光から、反射板１６に対する走行車体３の角度および距離を演算し、その検出情報および記憶されているレイアウトマップに基づいて、三角測量により走行車体３の現在位置を演算するように構成されている。
このようにして、制御部Ｈは、演算した走行車体３の現在位置に基づいて、走行経路１および分岐経路２に沿って走行車体３が走行するように駆動モータ１４の作動を制御するとともに、ロータリエンコーダ１５の検出情報に基づいて、走行車体３の走行距離を管理するように構成されている。

前記制御部Ｈは、走行制御において、走行車体３の走行方向に障害物が存在するか否かによって、走行車体３の走行を制御するように構成されているので、以下、その構成について説明を加える。
前記制御部Ｈは、走行方向を走行車体３の前方側として走行経路１に沿って走行する前方側の走行状態において、前方側障害物センサ８の検出情報に基づいて、走行車体３の走行方向における障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、走行車体３の走行を制御するように構成されている。
また、制御部Ｈは、走行方向を走行車体３の後方側として走行経路１に沿って走行する後方側の走行状態において、後方側障害物センサ９の検出情報に基づいて、走行車体３の走行方向における障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、走行車体３の走行を制御するように構成されている。

説明を加えると、制御部Ｈは、前方側あるいは後方側の走行状態において、前方側障害物センサ８あるいは後方側障害物センサ９の検出情報に基づいて、走行車体３の走行方向における障害物の存否の判別を行う。
そして、制御部Ｈは、障害物が存在しないと判別した場合には、走行車体３の走行を継続させ、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体３の走行を停止させることにより、走行車体３と障害物との衝突を防止しながら、走行車体３を走行経路１に沿って走行させることができることになる。
ちなみに、走行状態において、障害物が存在すると判別することにより、走行車体３の走行を停止させた場合には、制御部Ｈが、障害物の存在により、走行車体３の走行を停止させていることを作業者に報知するように構成されている。

また、制御部Ｈは、分岐経路２の走行状態について、走行車体３が分岐経路２を走行してステーション４に接近する場合には、図１の点線に示すように、走行車体３を走行経路２に沿って後方走行したのち、走行車体３を分岐経路２に沿って後方走行させるように構成されている。
そして、制御部Ｈは、ステーション４に接近する場合の分岐経路２の走行状態においては、後方側障害物センサ９の検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体３の走行を継続させるように構成されている。

説明を加えると、分岐経路２の走行状態においては、後方側障害物センサ９にてステーション４の備えられている移載台などを障害物として検出してしまい、誤ってステーション４を障害物と判別してしまう虞がある。
したがって、走行経路１の走行状態と同様に、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体３の走行を停止させると、走行車体３がステーション４まで走行できない状況に陥ってしまう。
そこで、制御部Ｈは、分岐経路２の走行状態においては、後方側障害物センサ９の検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体３の走行を継続させることにより、走行車体３がステーション４まで走行できるように構成されている。

また、制御部Ｈは、分岐経路２の走行状態において、ステーション４に対して接近する場合のみ、後方側障害物センサ９の検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、走行車体３の走行を継続させ、ステーション４から離間する場合には、走行車体３の前方側に走行するので、走行経路１の走行状態と同様に、前方側障害物センサ８の検出情報に基づいて、走行車体３の走行方向における障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、走行車体３の走行を制御するように構成されている。

前記移載制御について説明を加えると、上述の走行制御を行うことにより、図１の点線で示すように、走行車体３の後方側である延出部分５側をステーション４に対峙させた状態でステーション４に対する停止位置に走行車体３が停止される。
この状態において、制御部Ｈは、移載装置７を作動させることにより、フォーク７ａを出退および昇降させて、ステーション４側の物品Ｂを延出部分５の上面に載置したり、逆に延出部分５の上面にある物品Ｂをステーション４側に移載するように構成されている。

そして、制御部Ｈは、移載装置７にてステーション４側に物品Ｂを移載する移載状態においては、後方側障害物センサ９の検出情報に基づいて、ステーション４側に障害物が存するか否かの判別を行い、その判別結果に基づいて、移載装置７の作動を制御するように構成されている。
説明を加えると、制御部Ｈは、ステーション４側に障害物が存在しないと判別した場合には、移載装置７の作動を継続させ、ステーション４側に障害物が存在すると判別した場合には、移載装置７の作動を停止させることにより、既に物品Ｂが移載されているステーション４に対して誤って物品Ｂを移載してしまう二重搬入を防止するように構成されている。
ちなみに、移載状態において、障害物が存在すると判別することにより、移載装置７の作動を停止させた場合には、制御部Ｈが、障害物の存在により、移載装置７の作動を停止させていることを作業者に報知するように構成されている。

このようにして、制御部Ｈは、走行状態において障害物の存否を判別するためと、ステーション４における障害物の存否の判別するためとに、後方側障害物センサ９を兼用することにより、構成の簡素化を図りながら、走行状態における障害物の存否を判別し、かつ、移載状態におけるステーション４の障害物の存否を判別するように構成されている。

前記分岐経路２に沿って走行してステーション４に接近する際の制御部Ｈの動作について、図１の点線で示す例を挙げて、図７のフローチャートに基づいて説明する。
前記制御部Ｈは、走行方向を走行車体３の後方側として走行経路２に沿って走行するように走行制御を行いながら、後方側障害物センサ９の検出情報に基づいて、走行経路２に障害物が存在するか否かの判別を行う（ステップ１，２）。
そして、障害物が存在すると判別した場合には、走行車体３の走行を停止させる（ステップ３）。
このような動作を、走行車体３が分岐経路２に至るまで、繰り返し行う。

そして、走行車体３が分岐経路２を走行しているときには、ステーション４に対応する停止位置に至るまで、走行車体３の走行を継続させる（ステップ４〜６）。
その後、走行車体３が分岐経路２におけるステーション４側の端部である停止位置に至ると、移載装置７を作動させる移載制御を行いながら、後方側障害物センサ９の検出情報に基づいて、ステーション４に障害物が存在するか否かの判別を行う（ステップ７，８）。
そして、障害物が存在すると判別した場合には、移載装置７の作動を停止させる（ステップ９）。
このような動作を、移載が完了するまで、繰り返し行う（ステップ１０）。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、制御部Ｈが、投受光部１７にて受光するレーザー光の情報に基づいて、走行車体３の現在位置を検出して、走行車体３を走行経路１および分岐経路２に沿って走行させるように構成されているが、どのようにして走行車体３を走行経路１および分岐経路２に沿って走行させるかの構成については適宜変更が可能である。
例えば、磁気を帯びた帯板状の誘導ラインを床面に付設することにより走行経路１および分岐経路２を構成して、走行車体３に複数の磁気センサを設けて、制御部Ｈを、これら磁気センサの検出情報に基づいて、誘導ラインに対する位置ずれを検出して、走行車体３を走行経路１および分岐経路２に沿って走行させるように構成して実施することも可能である。

（２）上記実施形態では、前方側障害物センサ８および後方側障害物センサ９を超音波式のセンサにて構成しているが、例えば、障害物検出用信号としての光信号を投射する投光部および障害物にて反射された光信号を受ける受光部を備えた光電式のセンサにて構成して実施することも可能であり、障害物センサをどのようなセンサにて構成するかについては適宜変更が可能である。
そして、光電式のセンサでは、例えば、投光部にて走行車体３の周囲に放射状に光信号を投射し、受光部にて障害物にて反射された光信号を受けることにより、その検出範囲を走行車体３の周囲に放射状な範囲とすることができることになる。

走行経路および分岐経路を示す平面図 物品搬送車の斜視図 物品搬送車の側面図 物品搬送車の側面図 制御ブロック図 走行制御を説明するための概略図 制御部の制御動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 走行経路
２ 分岐経路
３ 走行車体
４ 物品移載箇所
７ 移載装置
９ 障害物センサ
Ｈ 制御手段

Claims (2)

1. 走行経路およびその走行経路から分岐して前記走行経路の側脇に配置される物品移載箇所に至る分岐経路に沿って走行する走行車体に、自己と前記物品移載箇所との間で物品を移載するために前記走行車体に対して出退可能な移載装置が設けられ、
   前記走行車体の走行方向に障害物が存在するか否かを検出する障害物センサと、前記走行経路および前記分岐経路の走行状態において、前記障害物センサの検出情報に基づいて障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、前記走行車体の走行を制御する制御手段とが設けられている物品搬送車であって、
   前記制御手段は、前記分岐経路の走行状態においては、前記障害物センサの検出情報に基づく障害物の存否の判別結果にかかわらず、前記走行車体の走行を継続させ、かつ、前記物品移載箇所に対する停止位置に前記走行車体を停止させたのちの前記移載装置にて前記物品移載箇所に物品を移載する移載状態においては、前記障害物センサの検出情報に基づいて、前記物品移載箇所における障害物の存否の判別を行い、その判別結果に基づいて、前記移載装置の作動を制御するように構成され、
   前記移載装置は、前記走行車体の走行方向と前記移載装置の突出方向とが同一方向またはほぼ同一方向となるように配設されており、
   前記物品移載箇所は、前記分岐経路の突き当たりに配設され、
   前記停止位置は、前記分岐経路における物品移載箇所側の端部に配設されている物品搬送車。
2. 前記障害物センサが、前記走行車体の前後方向に沿って障害物検出用信号を投射し、前記障害物にて反射された前記障害物検出用信号を受ける光電式または超音波式のセンサにて構成されている請求項１に記載の物品搬送車。

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