JP5334144B1

JP5334144B1 - 無人搬送車

Info

Publication number: JP5334144B1
Application number: JP2012102461A
Authority: JP
Inventors: 典彦井上
Original assignee: Mitsubishi Nichiyu Forklift Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP2013232039A

Abstract

【課題】バッテリの飛び出しによる事故を防止できる無人搬送車を提供する。
【解決手段】無人搬送車１は、路面ＦＬに敷設された誘導ライン４を含む撮像領域Ａ１、Ａ２を撮像して撮像領域Ａ１、Ａ２の画像データを生成する撮像手段２ａ、２ｂと、光を照射して撮像領域Ａ１、Ａ２を照らす照明手段３ｂ、３ｃと、車体１０の所定位置に収納されたバッテリを車体１０から引き出すためのスライド機構と、を備え、画像データから誘導ライン４を検出して誘導ライン４に沿って走行する。照明手段３ｂ、３ｃはスライド機構によってバッテリと一体的に引出方向Ｙに移動可能であり、撮像手段２ａ、２ｂは車体１０に固定され、走行中にバッテリが所定位置から引出方向Ｙに移動すると、照明手段３ｂ、３ｃが撮像手段２ａ、２ｂに対して移動し撮像領域Ａ１、Ａ２を照らす光が少なくなることにより、画像データから誘導ライン４を検出できなくなり、走行を停止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、路面に敷設された誘導ラインに沿って走行する無人搬送車に関する。

従来から、倉庫、工場等においては、荷物を搬送するための荷役手段として無人搬送車が使用されている。

無人搬送車は、走行経路の路面に埋設した磁気棒を磁気センサで検出して走行する磁気誘導方式のものや（例えば、特許文献１）、走行経路の路面に敷設した誘導ラインを撮像手段（ＣＣＤカメラ等）で光学的に撮像することで検出して走行する画像誘導方式のものがある（例えば、特許文献２）。

これらのうち画像誘導方式の無人搬送車は、撮像手段のほかに、撮像手段の撮像領域に光を照射して撮像領域を照らす照明手段（ＬＥＤ等）を備える。この照明手段によって、撮像手段が路面と誘導ラインとがはっきりと区別できる画像データを生成できるようになっており、誘導ラインに多少の汚れが付着している場合でも誘導ラインに沿って安定して走行できるようになっている。

ところで、無人搬送車はバッテリを駆動源として走行する。当該バッテリは車体の内部に収納される。無人搬送車は、バッテリ交換のためにバッテリを車体から引き出せるように構成されている。例えば、バッテリをガイドローラに載置した状態で車体に収納しておくことで、バッテリ交換時に重量物であるバッテリを車体から引き出しやすいようにしている。

上記の構成では、走行中に車体に収納されたバッテリは慣性力を受けることによって車体から飛び出そうとすることがある。そこで、無人搬送車には、走行中のバッテリの飛び出しを防止するためにストッパーが設けられる。バッテリ交換をするときには、ストッパーによるバッテリのロックを解除してバッテリを車体から引き出す。そして、バッテリ交換後、バッテリを車体に収納し、ストッパーによってバッテリをロックし、無人搬送車を走行させる。

しかしながら、作業者がバッテリ交換後にストッパーによるバッテリのロックを忘れることがあり、バッテリのロックが解除状態のまま無人搬送車を走行させてしまうことがあった。

すなわち、無人搬送車にはバッテリの飛び出しを防止するためのストッパーを設けているものの、作業者がストッパーによるロックを忘れたまま無人搬送車を走行させることにより、バッテリが飛び出すことによる事故が発生することがあった。

特開２００１−２０２１３１号公報特開平１１−２４０４４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、バッテリが車体から大きく飛び出た状態で走行することにより事故が発生するのを防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、路面に敷設された誘導ラインを含む撮像領域を光学的に撮像して撮像領域の画像データを生成する撮像手段と、光を照射して撮像領域を照らす照明手段と、車体の所定位置に収納されるバッテリと、バッテリを車体から引き出すためのスライド機構と、を備え、画像データから誘導ラインを検出して誘導ラインに沿って走行し、走行中に画像データから誘導ラインを検出できないと走行停止する無人搬送車であって、
撮像手段は、車体に固定され、
照明手段は、スライド機構によってバッテリと一体的に引出方向に移動し、
走行中にバッテリが所定位置から引出方向に移動すると、照明手段が撮像手段に対して移動し、照明手段から撮像領域へ照射される光が減少することで、画像データから誘導ラインが検出できなくなるように構成されていることを特徴とする。

好ましくは、バッテリが所定位置で収納されているとき、撮像手段および照明手段が引出方向に直交する方向にのびる車体中心線上にあり、バッテリが引出方向に移動すると、照明手段が車体中心線からずれる。

好ましくは、１つの撮像手段に対して２つの照明手段が設けられ、２つの照明手段によって撮像手段の撮像領域を両側から照らし、２つの照明手段のうち車体の中心に近い照明手段がスライド機構によってバッテリとともに引出方向に移動する。

本発明に係る無人搬送車は、上記の通り、撮像手段は車体に固定されており、バッテリと照明手段はスライド機構によって一体的に引出方向に移動可能である。したがって、バッテリが走行中に慣性力によって収納された所定位置から動けば照明手段も動き、撮像手段と照明手段との位置関係が変化する。これにより、照明手段からの撮像領域を照らす光が少なくなって、撮像手段により生成される画像データから誘導ラインを検出できなくなり、画像の読み取りエラーとなり、走行を停止するようになっている。

すなわち、バッテリが走行中に収納された所定位置から移動すれば、無人搬送車が自動停止するようになっており、作業者がストッパーによるバッテリのロックを忘れたような場合でも、バッテリが飛び出すことによる事故を防止できる。

本発明に係る無人搬送車の走行のための構成を示す平面図である。本発明に係る無人搬送車の側面図である。本発明に係る無人搬送車の平面図であり、バッテリを車体から引き出す様子を示す図である。本発明に係る無人搬送車における撮像手段（カメラ）と照明手段（ＬＥＤユニット）との位置関係を示す平面図であって、図４Ａはバッテリが所定位置にあるときの図であり、図４Ｂはバッテリが所定位置から引出方向に移動したときの図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る無人搬送車を説明する。

図１に示す通り、無人搬送車１はフレームなどにより構成される車体１０を備える。無人搬送車１は、路面ＦＬに敷設された誘導ライン４の位置を光学的に検出しながら、車体１０に設けられたドライブタイヤ１１およびキャスタ１２により走行する。

無人搬送車１は、車体１０の内部に、撮像手段としてカメラ２ａ、２ｂ（例えばＣＣＤカメラ）を２つ備える。カメラ２ａ、２ｂは、車長方向にのびる車体中心線Ｃ上に所定の距離を開けて配置される。

無人搬送車１は、車体１０の内部に、照明手段として複数のＬＥＤで構成されるＬＥＤユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを４つ備える。ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄは、車体中心線Ｃ上に所定の距離を開けて配置される。ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄは、その長さ方向が車体中心線Ｃに直交するように配置される。ＬＥＤユニット３ａ、３ｂはカメラ２ａを間にして配置され、ＬＥＤユニット３ｃ、３ｄはカメラ２ｂを間にして配置される。

無人搬送車１が走行する路面ＦＬには誘導ライン４が敷設される。図１では示されていないが、実際は、路面ＦＬの色と誘導ライン４の色は互いに異なる。誘導ライン４は、例えば、路面ＦＬとは異なる色のラインテープを貼り付けたり、路面ＦＬとは異なる色の塗料を塗布したりして形成される。

カメラ２ａ、２ｂは下向きに配置され、その撮像面が路面ＦＬに向けられている。カメラ２ａ、２ｂは、誘導ライン４を含む撮像領域Ａ１、Ａ２を、１秒間に数回〜数十回の頻度で撮像し、撮像領域Ａ１、Ａ２の画像データを生成する。撮像領域Ａ１、Ａ２の画像データは、後述する制御部１３（制御手段）に送られる。

ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄは、光を照射する照射面を有し、照射面は路面ＦＬに向けられている。ＬＥＤユニット３ａ、３ｂはカメラ２ａに対応するものであって、その照射面から光を照射して、カメラ２ａの撮像領域Ａ１を両側から照らす。ＬＥＤユニット３ｃ、３ｄはカメラ２ｂに対応するものであって、その照射面から光を照射して、カメラ２ｂの撮像領域Ａ２を照らす。こうして、１つのカメラ２ａ、２ｂに対して２つのＬＥＤユニット３ａ〜３ｄを設け、撮像領域Ａ１、Ａ２を両側から照らすことによって、カメラ２ａ、２ｂが誘導ライン４と路面ＦＬとがはっきりと区別できる画像データを生成できる。

無人搬送車１は、カメラ２ａ、２ｂにより生成された画像データに基づいて走行制御を行う制御部１３を備える。制御部１３は画像データにおいて誘導ライン４を検出する。そして、制御部１３は、検出した誘導ライン４に基づいて、ドライブタイヤ１１の操舵角を制御しながらドライブタイヤ１１を駆動する。これによって、無人搬送車１は誘導ライン４に沿って走行できる。

なお、無人搬送車１は、路面ＦＬに敷設された横行用の誘導ライン４０を２つのカメラ２ａ、２ｂのうちいずれか一方で光学的に撮像することにより、車長方向に直交する方向に走行する（横行する）こともできる。なお、通常走行および横行ができるように、ドライブタイヤ１１は少なくとも９０度は回転できるようになっている。

図２に無人搬送車１のより詳細な構成を示す。無人搬送車１は、バッテリ５を駆動源として走行する。車体１０にはバッテリ５を収納するためのバッテリ収納部１４が設けられる。バッテリ５はバッテリケース５０に収納された状態で、バッテリ収納部１４の所定位置に収納される。なお、バッテリ収納部１４の開口は、通常はカバー（不図示）で覆われる。

無人搬送車１は、バッテリ５を車体１０から引き出すためのスライド機構６を備える。スライド機構６は、例えば、多段式のスライドガイドである。スライド機構６は、車体１０に固定された一対の固定レール６０と、一対の固定レール６０に対してスライド移動可能な一対の可動レール６１とを備える。固定レール６０および可動レール６１はバッテリ５の引出方向（図２の紙面手前方向、図１の矢印Ｙ）に延設される。固定レール６０と可動レール６１との間には不図示の複数の転動体が介在し、この転動体が転がることによって可動レール６１が固定レール６０に対してスライド移動し、引出方向Ｙに移動する。

バッテリケース５０は、可動レール６１と一体的に移動する載置部６２に載置され、固定されている。作業者は、バッテリケース５０の把持部５１を把持して引出方向Ｙに引っ張ると、バッテリケース５０と可動レール６１がともに引出方向Ｙにスライド移動する。

これによって、図３に示す通り、車体１０に収納されていたバッテリ５が車体１０から完全に引き出され、作業者はバッテリ５の交換ができるようになる。

次に、走行中にバッテリ５が飛び出すことによる事故を防止する構成について説明する。図２に示す通り、二つのカメラ２ａ、２ｂは車体１０に固定される。４つのＬＥＤユニット３ａ〜３ｄのうち、両端のＬＥＤユニット３ａ、３ｄは車体１０に固定される。残りの車体１０の中心に近い位置にあるＬＥＤユニット３ｂ、３ｃは可動レール６１とともに移動するようにスライド機構６に固定される。すなわち、バッテリ５をスライド機構６によって引出方向Ｙに移動させると、図３に示す通り、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃはバッテリ５と一体的に引出方向Ｙに移動するようになっている。

図４Ａに、バッテリ５がバッテリ収納部１４の所定位置に収納されているときのカメラ２ａ、２ｂおよびＬＥＤユニット３ａ〜３ｄの位置関係を示す。バッテリ５が所定位置にあるときには、図４Ａの通り、カメラ２ａ、２ｂおよびＬＥＤユニット３ａ〜３ｄは車体中心線Ｃ上に位置する。

ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃは上述の通りスライド機構６によりバッテリ５と一体的に移動する。そのため、走行中にバッテリ５が慣性力を受けて所定位置から引出方向Ｙに動くと、図４Ｂに示すように、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃは引出方向Ｙに移動して車体中心線Ｃからずれる。このときカメラ２ａ、２ｂは車体１０に固定しているため移動しない。

すなわち、バッテリ５が引出方向Ｙに移動することにより、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃがカメラ２ａ、２ｂに対して移動し、ＬＥＤユニット３ｂとこれに対応するカメラ２ａとの位置関係が、ＬＥＤユニット３ｃとこれに対応するカメラ２ｂとの位置関係が変わる。これによって、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃから照射されカメラ２ａ、２ｂの撮像領域Ａ１、Ａ２を照らす光が少なくなる。すなわち、撮像領域Ａ１、Ａ２において反射されてカメラ２ａ、２ｂの撮像面に達する光が少なくなる。

従って、バッテリ５が走行中に所定位置からある程度ずれると、カメラ２ａ、２ｂは、誘導ライン４と路面ＦＬとが区別できる画像データを生成することができなくなる。すなわち、制御部１３が画像データにおいて誘導ライン４を検出することができなくなり、画像の読み取りエラーとなる。画像の読み取りエラーとなれば、制御部１３は無人搬送車１を誘導ライン４に沿って走行させることができないので、ドライブタイヤ１１の駆動を止めて、無人搬送車１の走行を停止させる。

このように、無人搬送車１は、走行中にバッテリ５が所定位置からある程度動けば、自動停止するように構成される。すなわち、走行中にバッテリ５が所定位置から大きく移動して、車体１０から飛び出すことによる事故が発生する蓋然性が高い状況になる前に自動停止してくれるようになっている。無人搬送車１は、このようにしてバッテリ５が飛び出すことによる事故を防止でき、安全性が高いものとなっている。

また、当該構成によれば、バッテリ交換後に、バッテリ５をスライド機構６によりバッテリ収納部１４の所定位置にまできちんと押し込んだときに、カメラ２ａ、２ｂとＬＥＤユニット３ａ〜３ｄが車体中心線Ｃ上に並び、カメラ２ａ、２ｂとＬＥＤユニット３ｂ、３ｃとが正しい位置関係になる。そのため、バッテリ５をいい加減に収納した状態では、カメラ２ａ、２ｂとＬＥＤユニット３ｂ、３ｃとの位置関係が正しくないため、無人搬送車１が走行できないようにもなっている。

なお、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃが車体中心線Ｃから所定距離だけ移動したときに、画像の読み取りエラーとなり走行が停止するように、各ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄの照明強度等を調整しておく必要がある。

ところで、ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄの照射面に汚れが付着すると、カメラ２ａ、２ｂが誘導ライン４と路面ＦＬとを区別できる画像データを生成できなくなり、無人搬送車１は誘導ライン４に沿って走行できない。そのため、ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄを定期的にメンテナンスする必要がある。

画像誘導方式の無人搬送車１は、カメラ２ａ、２ｂ、さらにＬＥＤユニット３ａ〜３ｄを設けるスペースが必要となるため、一般的には、磁気センサのみを備える磁気誘導方式のもよりも車体１０のサイズが大きくなってしまう。そして、搬送システムの構成上、車体１０のサイズが制限されてしまう場合、本実施形態のような低背の無人搬送車１では、ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄのメンテナンスのためのスペースが確保できず、ＬＥＤユニット３ａ〜３ｄのメンテナンスがしにくい。特に、車体１０の中心側に配置された２つＬＥＤユニット３ｂ、３ｃのメンテナンスは非常にしにくい。

しかしながら、図３に示す通り、無人搬送車１では、バッテリ５をスライド機構６により車体１０から引き出したときに、２つのＬＥＤユニット３ｂ、３ｃも車体１０から引き出すことができるので、ＬＥＤユニット３ｂ、３ｃのメンテナンスが容易にできる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成は当然ながら本実施形態に限定されるものではない。

１無人搬送車
１０車体
１３制御部（制御手段）
２ａ、２ｂカメラ（撮像手段）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄＬＥＤユニット（照明手段）
４誘導ライン
４０横行用の誘導ライン
５バッテリ
６スライド機構
Ａ１、Ａ２撮像領域
Ｃ車長方向の車体中心線
ＦＬ路面

Claims

路面に敷設された誘導ラインを含む撮像領域を光学的に撮像して前記撮像領域の画像データを生成する撮像手段と、光を照射して前記撮像領域を照らす照明手段と、車体の所定位置に収納されるバッテリと、前記バッテリを前記車体から引き出すためのスライド機構と、を備え、前記画像データから前記誘導ラインを検出して前記誘導ラインに沿って走行し、走行中に前記画像データから前記誘導ラインを検出できないと走行停止する無人搬送車であって、
前記撮像手段は、前記車体に固定され、
前記照明手段は、前記スライド機構によって前記バッテリと一体的に引出方向に移動し、
走行中に前記バッテリが前記所定位置から前記引出方向に移動すると、前記照明手段が前記撮像手段に対して移動し、前記照明手段から前記撮像領域へ照射される光が減少することで、前記画像データから前記誘導ラインが検出できなくなるように構成されていることを特徴とする無人搬送車。
前記バッテリが前記所定位置で収納されているとき、前記撮像手段および前記照明手段が前記引出方向に直交する方向にのびる車体中心線上にあり、前記バッテリが前記引出方向に移動すると、前記照明手段が前記車体中心線からずれることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
１つの前記撮像手段に対して２つの前記照明手段が設けられ、２つの前記照明手段によって前記撮像手段の前記撮像領域を両側から照らし、２つの前記照明手段のうち前記車体の中心に近い前記照明手段が前記スライド機構によって前記バッテリとともに前記引出方向に移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無人搬送車。