JP5346736B2 - 無人搬送台車の進路変更装置および進路変更方法 - Google Patents

Description

本発明は、床面に敷設した磁気テープや反射テープ等の軌道により予め指定したルート上を走行させる無人搬送台車の進路変更装置および進路変更方法に関し、特に、その場旋回による進路変更に好適な無人搬送台車の進路変更装置および進路変更方法に関するものである。

従来から物流の自動化を目的として、床面に敷設した直線と曲線を組み合わせた磁気テープ等の軌道に対する車両の左右ずれを検出センサにより補正しつつ、軌道により形成された経路上を前進移動する無人搬送台車が一般的に使用されている（特許文献１参照）。

これは、進路変更を行う場合に、一旦停止して、前後に配置された駆動ユニットの左右のタイヤを互いに逆方向へ回転駆動させて各駆動ユニットを無人搬送台車に対して９０度に回転させる。その後、この回転角度を維持した状態で前後の駆動ユニットを逆方向に走行させることにより、無人搬送台車をその場旋回させて進行方向の変更を行い、変更した走行ラインに沿って走行させる。これにより、無人搬送台車の進行方向を狭スペースで任意の方向へ向けることができ、大きな角度で交差する走行ラインに沿った無人搬送台車の進路変更を可能とするものである。

特開平０９−３２５８１５号公報

ところで、上記従来例のような無人搬送台車においては、車両重量および積荷の荷重を支持するために車両の四隅にキャスタ輪が配置され、これらのキャスタ輪は車両の前後に配置した前後の駆動ユニットによる進行方向に追従して夫々旋回（向き変更）され且つ車両の進行に連れて従動回転する構成を備えている。

このため、上記従来例のように、進路変更のために無人搬送台車をその場旋回により進路変更させる場合には、各駆動ユニットを夫々逆方向に９０度旋回させ、互いに逆方向に駆動させて車両を初期旋回させる。これにより、今までの車両進行方向の後方側に倣うよう向き（ヨー角度）が整列して停止しているキャスタ輪は、車両旋回方向（旋回中心に対して接線方向）のヨー角度を持つよう向きを変更させる。そして、キャスタ輪のヨー角度が前記接線方向に向きが変更された後は、キャスタ輪の従動回転により軽快に車両を旋回させることができる。

しかしながら、前記車両の初期旋回は、各キャスタ輪のヨー角（向き）変更を伴い、大きい駆動負荷を伴う。即ち、一旦回転が停止されたキャスタ輪のヨー角度変更に対する旋回抵抗力は、キャスタ輪と床面との摩擦力が加わることから、転動しているキャスタ輪のヨー角度変更に対する旋回抵抗力に対して、数倍の旋回抵抗が発生する。前記摩擦力は車両重量および積載荷重に比例して大きくなる。このため、車両を円滑に初期旋回させるためには、前記駆動ユニットにより初期に発生させる旋回トルクを、前記（積載荷重に応じて増加する）旋回抵抗に打勝つ程度の高い駆動力を備えた駆動ユニットとする必要があり、高価な駆動ユニットとなり、無人搬送車のコストが上昇する不具合が予想される。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、キャスタ輪による駆動負荷の低減に好適な無人搬送台車の進路変更装置および進路変更方法を提供することを目的とする。

本発明は、一対の駆動手段により夫々独立して駆動される左右の駆動輪を備えた駆動ユニットを車両の前後に配置した支軸に旋回可能に配置し、前記駆動ユニットの前記左右の駆動輪の回転により車両を走行させると共に、その相対回転により駆動ユニットが旋回することにより操舵される無人搬送車と、無人搬送車若しくは無人搬送車と一体となった台車の少なくとも四隅に配置されて車両重量および積載物重量を支持して無人搬送車若しくは台車の移動方向に追従して旋回され且つ転動するキャスタ輪と、を備え、交差する走行ラインの交差点で、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車の向きを代えて一方の走行ライン上に、旋回させて前後の駆動ユニットを夫々移行させる際に、前記無人搬送車の前後の駆動ユニットを順次、一方の走行ラインから分岐した導入軌道を経由して交差点を中心とする環状軌道に沿って走行させ、前記前後の駆動ユニットが環状軌道上の他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインと交差する部位に到達した時点で停止させ、各駆動ユニットを他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインに沿うよう旋回させて無人搬送車の進路を変更するようにした。

したがって、本発明では、交差する走行ラインの交差点で、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車の向きを代えて一方の走行ライン上に、旋回させて前後の駆動ユニットを夫々移行させる際に、前記無人搬送車の前後の駆動ユニットを順次、一方の走行ラインから分岐した導入軌道を経由して交差点を中心とする環状軌道に沿って走行させるようにしたため、無人搬送車及び台車を一次停止させることなく交差点で旋回させることができ、従来例のように交差点での旋回動作開始時に一次停止した場合におけるキャスタ輪の高い旋回抵抗を発生させることなく、キャスタ輪なよる駆動負荷を低減することができる。

本発明の一実施形態を示す無人搬送台車の底面図。 同じく無人搬送台車の駆動ユニットの平面図。 同じく無人搬送車の走行制御のシステム構成図。 無人搬送車が旋回する走行ラインの交差点の説明図。 通常の走行ラインに沿った無人搬送車の駆動ユニットコントローラにより実行される走行制御のフローチャート。 大きく交差した交差点における旋回動作による進路変更での走行制御コントローラにより実行される進路変更制御のフローチャート。 図４に示した走行ラインによる進路変更の動作状態を示す説明図。 図４に示した走行ラインによる進路変更時の無人搬送台車の動作状態を示す説明図。 図４に示した走行ラインによる進路変更時の旋回動作状態を示す説明図。 比較例の走行ラインによる進路変更の動作状態を示す説明図。 キャスタ輪の旋回状態を示す説明図。

以下、本発明の無人搬送台車の進路変更装置および進路変更方法を、図１〜図９に示す一実施形態に基づいて説明する。図１は無人搬送台車の底面図である。

図１において、本実施形態における無人搬送台車１(以下では、単に「車両」ともいう)は、下部の略四隅に配置したキャスタ輪５により支持される台車２と、台車２の下部に固定されて台車２と一体となり、前方および後方位置に旋回可能な駆動ユニット４を有する無人搬送車３と、から構成されている。なお、無人搬送車３と台車２とが一体に形成されるものであってもよい。前記キャスタ輪５は、台車２および台車２上に積載された積載物の重量を支え、無人搬送車３により駆動される車両の移動方向に追従してキャスタ軸回りに旋回され、台車２の進行に連れて従動回転される。以下では、無人搬送車３、台車２、駆動ユニット４等の水平面内での回動や回転を「旋回」という。

前記無人搬送車３は、台車２の下部の前方および後方に床面に向けて立設させた２本の支軸６と、各支軸６に夫々旋回可能に設けた駆動ユニット４と、電源としてのバッテリ７と、駆動ユニット４を制御するコントローラ８とを備える。

前記駆動ユニット４は、前記支軸６に旋回可能に支持され、図示しない一対の駆動モータを内蔵するアクスル９と、アクスル９の左右に配置されて前記一対の駆動モータにより夫々独立して回転駆動される左右一対の駆動輪１０とを備える。また、駆動ユニット４には、アクスル９の前方および後方に配置されたブラケットにより保持して、走行ラインを形成する軌道テープ１５を検出する軌道センサ１１を備える。また、同じくアクスル９の前方若しくは後方に配置されたブラケットに保持して、軌道テープ１５に隣接した設定位置に配置されて、無人搬送車３のコントローラ８へ外部信号（コマンド（旋回指令、停止指令、発進指令）命令）を伝達するアドレスマーク（磁気テープ）１６を検出するアドレスセンサ１２を備える。

左右の駆動輪１０は走行路面に接地されて夫々対応する駆動モータにより回転駆動されて無人搬送車３を走行させる。即ち、前記左右駆動輪１０が夫々駆動モータにより互いに等速で駆動される場合には、アクスル９は支軸６回りの旋回することなく、左右駆動輪１０を連結するアクスル軸と直交する方向（駆動方向）に、アクスル９を介して支軸６を押し、車両を移動させる。この場合には、左右駆動輪１０の駆動方向の合成力が一致している。車両の進行方向は、後述するように、車両の前後に配置されている前後駆動ユニット４の夫々の駆動状態（前後駆動ユニット４の駆動方向および駆動速度）に応じて様々に変化させることができる。

また、左右駆動輪１０の駆動速度に差を持たせた場合には、支軸６回りにアクスル９を旋回させつつ左右駆動輪１０の平均速度に応じて支軸６を押動して車両を走行させる。また、前記左右駆動輪１０軌道センサ１１の平均速度が零となる場合、即ち、左右駆動輪１０が互いに反対方向に等速で駆動される場合には、支軸６回りにアクスル９を旋回させて、支軸６への駆動方向を変更することができる。

車両の進行方向は、車両の前後に配置された夫々の駆動ユニット４の駆動方向が同一軸線上、即ち、車両の前後方向軸と一致している舵角が零の場合には、車両を前方に直進させる（直進位置）ことができ、また、各駆動ユニット４を１８０度の角度だけ旋回させた状態（後進位置、舵角が１８０度）では、車両を後方に直進させることができる。なお、前後駆動ユニット４の駆動方向を逆転させる場合においても、車両を後方に直進させることができる。

また、前後駆動ユニット４を直進位置から同一方向に９０度の角度により旋回させた場合には、車両をその姿勢を変更させることなく、横方向に横行させることができる。さらに、両駆動ユニット４を任意の同一方向および同一角度により斜め方向に旋回させた場合には、車両をその姿勢を変更させることなく、任意の方向に斜め走行させることができる。

さらに、前後駆動ユニット４を直進位置から夫々互いに逆方向に９０度の角度だけ旋回させた場合には、車両の中心位置（前後支軸６の中間位置）を移動させることなく、車両をその場旋回させることができる。また、前方の駆動ユニット４の駆動方向を任意の角度だけ旋回させた場合には、車両をこの任意の方向に旋回させることができ、その時のトレールは前方駆動ユニット４のアクスル軸と後方駆動ユニット４のアクスル軸とが交差する点を旋回中心とする旋回半径を備えるものとなる。この旋回に際して、後方の駆動ユニット４の駆動方向（支軸６回りの角度位置）を前方の駆動ユニット４の駆動方向（支軸６回りの角度位置）とは反対側の角度に旋回させる場合には、前後のアクスル軸同士の交点（旋回中心）がより車両に接近して旋回半径を小さくして、車両を小回りさせることができる。

前記軌道センサ１１は、図２に示すように、走行ラインを形成する軌道テープ１５の幅方向に沿って複数（例えば、３個）のセンサが設けられている。そして、通常は、コントローラ８により、進行方向の前方に位置する軌道センサ１１の全てのセンサによって軌道テープ１５を検出するように、駆動ユニット４の左右駆動輪１０の移動速度を調整する。なお、進行方向の後方に位置する複数のセンサからなる軌道センサ１１によって軌道テープ１５を検出させて左右駆動輪１０の移動速度を調整してもよく、また、進行方向の前後に位置する両軌道センサ１１の全てのセンサによって軌道テープ１５を検出して左右の駆動輪１０の移動速度を調整してもよい。

図３は無人搬送車３のシステム構成図である。コントローラ８には、無人搬送車３の走行制御を実行する走行制御コントローラ８Ａと、各駆動ユニット４を制御する駆動ユニットコントローラ８Ｂとを備える。前記走行制御コントローラ８Ａには、軌道テープ１５の側方に必要に応じて配置された、指令コマンドを発信する磁気テープや現在位置を示すアドレス用磁気テープを検出するアドレスセンサ１２よりの検出信号と、予め設定した走行ルート・車両速度指令を記憶した記憶回路よりのルート・速度指令とが入力されて、車両の前後駆動ユニット４の舵角指令および速度指令（発進、停止、速度）を演算し、駆動ユニットコントローラ８Ｂに出力する。以下では、前記指令コマンドを発信する磁気テープや現在位置を示すアドレス用磁気テープを総称して、アドレスマーク１６という。

前記駆動ユニットコントローラ８Ｂには、軌道センサ１１よりの検出信号が入力されると共に、走行制御コントローラ８Ａからの舵角指令および速度指令が入力され、これらの入力信号に基づいて、左右駆動モータの回転速度および回転角速度を演算する。この左右駆動モータの回転速度および回転角速度の指令は、夫々モータ駆動回路１３に出力され、各駆動モータが制御される。

無人搬送車３の走行ラインは、磁気テープや反射テープ等により形成した任意の走行ラインに沿って自在に設定して、無人搬送車３を走行させることができる。ところで、一方の走行ラインから分岐させた走行ラインへ無人搬送車３を移動させる時には、分岐させた軌道テープ１５を軌道センサ１１によって検出しながら行うことができる。このとき、無人搬送車３の自動走行が軌道センサ１１によって確実に軌道テープ１５を検出しながら走行できるように、分岐する軌道テープ１５は、緩やかなカーブを描くように設置するか、元の軌道テープ１５と分岐する軌道テープ１５の間の角度が小さく設定されている。

即ち、無人搬送車３は、軌道センサ１１によって軌道テープ１５を検出しながら移動するため、緩やかなカーブを描くように走行ラインを形成したり小さい角度で走行ラインを分岐させる必要がある。しかしながら、無人搬送車３を走行させるため、大きな角度で交差する走行ラインへは進路変更することができないため、無人搬送車３を走行させるための走行ラインの形状が限られてしまうと共に、広いスペースを用いて走行ラインを形成しなければならない。

図４に示す走行ラインは、大きな角度で交差する走行ラインへ確実に進路変更させる場合に使用する交差点の走行ラインの形態を示すものである。即ち、一方の走行ラインである軌道テープ１５Ａ(進路変更前の軌道テープ１５Ａであり、「第１軌道テープ１５Ａ」という)と他方の走行ラインである軌道テープ１５Ｂ(進路変更後の軌道テープ１５Ｂであり、「第２軌道テープ１５Ｂ」という)とが交差する交差点を取囲んで円形となる走行ラインが、円軌道テープ１５Ｃにより形成されている。前記円軌道テープ１５Ｃは、交差点を中心とする円形に形成されると共に、そのテープ幅は通常の軌道テープ１５Ａ，１５Ｂと概略同じ幅に設定されている。

また、円軌道テープ１５Ｃを検出する軌道センサ１１は、駆動ユニット４の支軸６に対して前方および後方にオフセットして配置されているため、軌道センサ１１が円軌道テープ１５Ｃに対して直交せずに傾斜した状態で対面するようになる。このため、円軌道テープ１５Ｃの幅は、通常の軌道テープ１５Ａ，１５Ｂより若干大きい幅に設定されることが望ましい。そして、円軌道テープ１５Ｃの直径は、無人搬送車３の前後の駆動ユニット４の支軸６間の距離と同じ寸法に設定されている。

また、本実施形態においては、第１軌道テープ１５Ａの交差点手前の所定位置から左右いずれか一方へ分岐して円軌道テープ１５Ｃに沿う導入軌道テープ１５Ｄによる導入走行ラインが設置されている。前記導入軌道テープ１５Ｄは、後端側において第１軌道テープ１５Ａから徐々に分岐され、先端側において円軌道テープ１５Ｃの第２軌道テープ１５Ｂと合流する手前位置に徐々に合流させて配置されている。このようにすることにより、導入軌道テープ１５Ｄに沿って無人搬送車３の各駆動ユニット４を走行させることにより、無人搬送車３を停止させることなく各駆動ユニット４を円軌道テープ１５Ｃ上に導入することができる。

そして、引き続き、各駆動ユニット４を円軌道テープ１５Ｃ上に走行させることにより、無人搬送車３を、交差点を中心として旋回(その場旋回)させる走行状態にすることができる円軌道テープ１５Ｃに沿った走行により、各駆動ユニット４は互いが逆方向に向いており、しかも、車両に対しては横方向に向いた状態となる。

また、無人搬送車３を、第１軌道テープ１５Ａから導入軌道テープ１５Ｄに導くために、分岐指令のアドレスマーク１６Ａが設置される。例えば、図中の矢印方向から第１軌道テープ１５Ａに沿って無人搬送車３が進行し、前方の駆動ユニット４に設置したアドレスセンサ１２が分岐指令のアドレスマーク１６Ａを検出されると、前方の駆動ユニット４の軌道センサ１１は分岐した導入軌道テープ１５Ｄを選択して導入軌道テープ１５Ｄ上を走行する。同様に、後方の駆動ユニット４の軌道センサ１１も分岐した導入軌道テープ１５Ｄを選択して導入軌道テープ１５Ｄ上を走行可能とする。

また、円軌道テープ１５Ｃに沿った車両旋回後に、第２軌道テープ１５Ｂに沿って矢印Ｃの方向に進む場合には、無人搬送車３の前方の駆動ユニット４が第２軌道テープ１５Ｂ上（Ｃ点）に到達し且つ後方の駆動ユニット４も同様に第２軌道テープ１５Ｂ上（Ａ点）に到達した時点で、各駆動ユニット４を停止させ、無人搬送車３の旋回走行を停止させる。この停止のためには、無人搬送車３が第２軌道テープ１５Ｂに沿った状態となる場合に、円軌道テープ１５Ｃ上の走行を停止させるための、停止指令のアドレスマーク１６Ｂが第２軌道テープ１５Ｂに近接して夫々設置される。この停止指令のアドレスマーク１６Ｂは、各駆動ユニット４を正規位置に停止させるために、各駆動ユニット４に対して設置される。即ち、前方及び後方の駆動ユニット４に設置したアドレスセンサ１２が位置する部分に、停止・指令のアドレスマーク１６Ｂが設置される。

上記時点においては、前後の駆動ユニット４の支軸６は、第２軌道テープ１５Ｂと円軌道テープ１５Ｃとが夫々交差した部分に位置して停止される。そして、後述するように、各駆動ユニット４が支軸６回りに９０度だけ旋回(復帰旋回)されて、各駆動ユニット４を第２軌道テープ１５Ｂに沿って進行させることができる。

なお、前記アドレスマーク１６Ｂの設置位置は、上記の説明では、円軌道テープ１５Ｃに沿ってその場旋回する無人搬送車３を第２軌道テープ１５Ｂに沿ってＣ方向に走行若しくはＣ方向とは逆のＡ方向に走行させる場合を示している。従って、第２軌道テープ１５Ｂに沿って前記とは台車２の向きを反転して走行させたい場合には、円軌道テープ１５Ｃ上の旋回走行を更に継続させ、前方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２がＡ点のアドレスマーク１６Ｂを検出し且つ後方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２がＣ点のアドレスマーク１６Ｂを検出した時点で、各駆動ユニット４を停止させ、同様に各駆動ユニット４を支軸６回りに９０度だけ旋回(復帰旋回)させて、各駆動ユニット４を第２軌道テープ１５Ｂに沿って、Ｃ方向若しくはＡ方向に進行させることができる。

また、台車２の向きを反転して、再び第１軌道テープ１５Ａに沿って進入方向とは逆のＤ方向に走行、若しくは、進行方向と同じＢ方向に走行（進入時とは台車２の左右を逆にして走行）させたい場合には、円軌道テープ１５Ｃ上の走行を継続させ前方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２がＤ点のアドレスマーク１６Ｃを検出し且つ後方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２がＢ点のアドレスマーク１６Ｃを検出した時点で、各駆動ユニット４を停止させ、同様に各駆動ユニット４を支軸６回りに９０度だけ旋回(復帰旋回)させて、各駆動ユニット４を第１軌道テープ１５Ｂに沿ってＤ方向若しくはＢ方向に進行させることができる。

以上の構成の無人搬送車３の制御動作について、図５及び図６に示すフローチャートに基づいて、以下に説明する。図５は、通常の走行ラインに沿った無人搬送車３の走行、すなわち、無人搬送車３の通常走行時における駆動ユニットコントローラ８Ａ，８Ｂにより実行される走行制御のフローチャートを示している。図６は、大きく交差した交差点における旋回動作による進路変更での走行制御コントローラ８Ａにより実行される進路変更制御のフローチャートを示している。

図５に示す通常走行のための制御は、前後の駆動ユニット４の夫々について実行され、駆動ユニット４の夫々が進行方向を略無人搬送車３の進行方向へ向けた状態（舵角が略０°）で、左右の駆動輪１０を略同一速度で回転させながら、軌道センサ１１の検出結果に基づいて左右の駆動輪１０の回転速度を調整する。これによって、無人搬送車３が走行ラインに沿って操舵されながら走行するようにしている。

このフローチャートの最初のステップＳ１では、駆動モータのフィードバック制御を行って、左右の駆動輪１０を同一の速度で回転駆動して走行する。一方、次のステップＳ２及びステップＳ３では、軌道センサ１１の検出結果から、軌道テープ１５の幅方向に沿って設けられたすべてのセンサが軌道テープ１５の検出状態にあるか否かを確認している。ここで幅方向の両側のセンサの何れかが軌道テープ１５の非検出状態、すなわち、センサが軌道テープ１５からずれると、ステップＳ２またはステップＳ３で否定判定される。

走行ラインを形成する軌道テープ１５の幅方向に配置されている軌道センサ１１の複数のセンサの中で、右端のセンサが軌道テープ１５から外れて非検出状態となると、ステップＳ２で否定判定されてステップＳ４へ移行する。このステップＳ４では、駆動ユニット４の左右の駆動輪１０のうちの左側の駆動輪１０の回転速度を減速させる。即ち、右側のセンサが非検出状態となったときには、駆動ユニット４が軌道テープ１５の右側にずれていると判断して左側の駆動輪１０を減速する。これによって、駆動ユニット４が左に徐々に旋回し、走行ラインに対するずれが修正される。

また、駆動ユニット４が軌道テープ１５に対して左側へずれていると判断したときには、ステップＳ３で否定判定されて、ステップＳ５へ移行する。このステップＳ５では、逆に右側の駆動輪１０の回転速度を減速して、駆動ユニット４を徐々に右側に旋回するようにして、駆動ユニット４の走行ラインに対するずれを修正する。

このように、駆動ユニット４の走行ラインに対するずれの修正は、軌道センサ１１の検出結果に基づいて行われ、また、軌道センサ１１の全てのセンサが軌道テープ１５を検出している状態では、ステップＳ２、Ｓ３のそれぞれで肯定判定されて、左右の駆動輪１０を同速で駆動して走行する（ステップＳ１）。これによって、走行ラインに対するずれが修正されながら、無人搬送車３を走行ラインに沿って操舵しながら走行できるようにしている。

なお、上記したステップＳ４及びステップＳ５では、ずれていない側（軌道テープ１５の内側）の駆動輪１０を減速することにより駆動ユニット４の軌道テープ１５よりの逸脱を補正するようにしているが、ずれている側（軌道テープ１５の外側）の駆動輪１０を増速することにより駆動ユニット４の軌道テープ１５よりの逸脱を補正してもよく、また、軌道テープ１５の内側の駆動輪１０を減速させると共に軌道テープ１５の外側の駆動輪１０を増速させるようにしてもよい。また、上記したステップＳ４及びステップＳ５において、軌道テープ１５からのずれの程度に応じて、軌道テープ１５からずれている側の駆動輪１０の速度を上昇させたり、軌道テープ１５からずれていない側の駆動輪１０の速度を低下させたりしてもよい。

無人搬送車３の走行制御コントローラ８には、無人搬送車３の予め設定した走行ルート・車両速度指令を各アドレスマーク１６と共に走行プログラムとして記憶回路に記憶されている。そして、進路変更を行うアドレスマーク１６Ａが検出された場合に、走行プログラムに基づいて進路変更を行う交差点に到達直前であるとして、無人搬送車３の走行制御コントローラ８Ａにより、図６に示す進路変更制御が実行される。そして、走行プログラムでは進路変更を行うアドレスマーク１６Ａと共に走行方向が設定されており、走行してきた元の軌道テープ１５Ａ（第１軌道テープ１５Ａ）から右へ向いて走行するか左へ向いて走行するか等が設定されている。ここでは、図４に示す走行ラインに基づいて車両を旋回走行させて進路変更する場合を示す図７〜図９を参照しつつ説明する。

車両は前方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２によって進路変更位置を示すアドレスマーク１６Ａを検出しながら走行する(ステップＳ１０)。そして、前方の駆動ユニット４が分岐された導入軌道テープ１５Ｄの手前に到達した時点で、アドレスマーク１６Ａを検出すると、前方の駆動ユニット４は軌道センサ１１により導入軌道テープ１５Ｄへの分岐点を検出し、その後は導入軌道テープ１５Ｄを検出して導入軌道テープ１５Ｄに沿って走行する。

次いで、後方の駆動ユニット４も軌道センサ１１により導入軌道テープ１５Ｄへの分岐点を検出し、その後は導入軌道テープ１５Ｄを検出して導入軌道テープ１５Ｄに沿って走行する（ステップＳ１１）。無人搬送車３と一体となった台車２も、無人搬送車３の前後の駆動ユニット４の第１軌道テープ１５Ａから導入軌道テープ１５Ｄへの移行に伴い移動しつつ旋回され、台車２に設けられている各キャスタ輪５は、台車２の移動に追従してそのヨー角度を変更されて追従回転する。

車両の導入軌道テープ１５Ｄに沿った進行により、図７に示すように、前方の駆動ユニット４は導入軌道テープ１５Ｄからそれに連なる円軌道テープ１５Ｃを検出して円軌道テープ１５Ｃに沿う走行状態に移行する。前方の駆動ユニット４は円軌道テープ１５Ｃに追従するために、左右の駆動輪１０の駆動速度を制御しながら回転駆動させる。この場合の左右の駆動輪１０の駆動速度は、交差点中心に近い内側の駆動輪１０の速度が交差点中心から遠い外側の駆動輪１０の速度より低くなる内外輪差をもって制御される。この結果として、前方の駆動ユニット４は交差点中心とする円軌道テープ１５Ｃに沿って走行する。一方、後方の駆動ユニット４は導入軌道テープ１５Ｄに沿って走行しているため、図８に示すように、無人搬送車３及び台車２は走行しつつ旋回移動される。

ここで、本実施形態においては、導入駆動テープ１５Ｄと円軌道テープ１５Ｃとが合流する位置に近接した位置に設けたアドレスマーク１６Ｄ(円軌道テープ１５Ｃと第２軌道テープ１５Ｂとが交差するＡ点に近接した位置に設けたアドレスマーク１６Ｂと兼用させてもよい)を前方の駆動ユニット４に設けたアドレスセンサ１２により検出した場合には、旋回モードに移行したと判定して(ステップＳ１２)、後方の駆動ユニット４による走行速度を減速して低下させて(例えば、前方の駆動ユニット４による走行速度に対して、６０〜８０％の速度割合)、旋回モードによる走行状態とする(ステップＳ１３)。

更に走行を継続すると、前方の駆動ユニット４の円軌道テープ１５Ｃによる進行方向と後方の駆動ユニット４の導入軌道テープ１５Ｄによる進行方向との角度ずれが徐々に大きくなる。即ち、後方の駆動ユニット４による駆動力が、前方の駆動ユニット４の進行方向を円軌道テープ１５Ｃの外側へ押出すよう作用する。しかしながら、本実施形態においては、後方の駆動ユニット４の走行速度を減速しているため、後方の駆動ユニット４による駆動力が、前方の駆動ユニット４の進行方向を円軌道テープ１５Ｃの外側へ押出す作用を緩和し、前方の駆動ユニット４による円軌道テープ１５Ｃに沿う走行性能を向上させる。

前記台車２の走行中における旋回移動は、台車２に設けられている前方のキャスタ輪５をそのヨー角度を導入軌道テープ１５Ｄに沿う方向から円軌道テープ１５Ｃ沿う方向に旋回させ、後方のキャスタ輪５は導入軌道テープ１５Ｄに沿う方向を維持しつつ台車２の旋回移動に追従して旋回させる。

更に前方の駆動ユニット４の円軌道テープ１５Ｃに沿う走行が継続すると、図９に示すように、後方の駆動ユニット４も導入軌道テープ１５Ｄに沿う走行から円軌道テープ１５Ｃに沿う走行に移行し、前後の駆動ユニット４が円軌道テープ１５Ｃに沿った走行となるため、無人搬送車３及び台車２は交差点を中心としてその場旋回する。同時に、後方の駆動ユニット４に設けたアドレスセンサ１２が前記アドレスマーク１６Ｄを検出することにより、後方の駆動ユニット４の減速状態が解除され、前後の駆動ユニット４は同等の速度で円軌道テープ１５Ｃに沿って走行する(ステップＳ１４)。

また、後方の駆動ユニット４は円軌道テープ１５Ｃに追従するために、左右の駆動輪１０の駆動速度を制御しながら回転駆動させる。この場合の左右の駆動輪１０の駆動速度は、交差点中心に近い内側の駆動輪１０の速度が交差点中心から遠い外側の駆動輪１０の速度より低くなる内外輪差をもって制御される。

台車２に設けられている各キャスタ輪５は、無人搬送車３の前後の駆動ユニット４の導入軌道テープ１５Ｄから円軌道テープ１５Ｃへの走行ラインの変化に連れて、無人搬送車３と一体となって移動しつつ旋回される台車２の移動に追従して、そのヨー角度を導入軌道テープ１５Ｄに沿う方向から旋回に追従する方向に変更されて追従回転する。結果として、後方の駆動ユニット４も交差点中心とする走行を円滑にし、無人搬送車３及び台車２が交差点を中心にその場旋回する。

ところで、第１軌道テープ１５Ａが第２軌道テープ１５Ｂに対して直交する状態で配置されている走行ラインを備える、図１０に示す比較例では、車両が交差点上で停止されると、台車２に設けている各キャスタ輪５は今までの進行方向後方側に向かうヨー角度をとることになる。即ち、台車２の右前方側キャスタ輪５は旋回方向に向かうヨー角となり、左前方側キャスタ輪５および左後方側キャスタ輪５は旋回方向に直交するヨー角となり、左後方側キャスタ輪５のみが旋回方向後方側となるヨー角を備えるものとなる。このため、台車２の旋回動作は、先ず、各キャスタ輪５を旋回方向後方側に向くヨー角度となるまでキャスタ輪５を旋回させて後、キャスタ輪５の転動を開始させることとなる。

しかし、キャスタ輪５のヨー角度を変更させるためには、図１１に示すように、キャスタ輪５を床面に対する接地軸Ｃ回りにすべり接触させつつ(キャスタ輪５と床面との摩擦力に打勝って)その場で転回させる状態で捩るものであるため、大きい旋回抵抗が発生する。この場合、上記したように、一つのキャスタ輪５のヨー角は旋回方向に対して前方にあり、２つのキャスタ輪５のヨー角は旋回方向に直交する方向にある。このため、これら３つのキャスタ輪５のヨー角度を変更する必要があり、非常に大きい旋回駆動力を必要とすることとなる。しかも、前記旋回抵抗は、台車２に積載している積荷による荷重が増加するに連れて増加するものであるため、積載荷重が大きい場合には、各駆動ユニット４による推進力を増加させる等の対策が必要となる。

しかしながら、本実施形態においては、上記したように、第１軌道テープ１５Ａに沿う走行状態から導入軌道テープ１５Ｄに沿う走行状態を経た後に、停止させることなく円軌道テープ１５Ｃに沿う走行状態とすることにより、台車２の各キャスタ輪５は従動回転を継続しつつ台車２の旋回に追従して旋回される。このため、旋回初期に発生する前記した旋回抵抗を考慮することなく、台車２の旋回動作に追従させることができる。

そして、円軌道テープ１５Ｃに沿った走行により、各駆動ユニット４は互いが逆方向に向いており、しかも、車両に対しては横方向に向いた状態となる。また、台車２に設置されたキャスタ輪５においても、車両前方側のキャスタ輪５の向き(ヨー角度)と車両後方側のキャスタ輪５の向き(ヨー角度)とは、前記駆動ユニット４と同様に、互いが逆方向に向いており、しかも、車両に対しては横方向に向いた状態となる。

次に、ステップＳ１５に進み、前後いずれかの駆動ユニット４のアドレスセンサ１２が、当該駆動ユニット４の停止のために、他方の軌道テープ１５Ｂに近接して配置されている、停止指令のアドレスマーク１６Ｂを検出したか否かを確認する。そして、アドレスマーク１６Ｂを検出されると、ステップＳ１６へ進み、アドレスマーク１６Ｂを検出した前後いずれか一方の駆動ユニット４を停止させると共に、停止指令のアドレスマーク１６Ｂを検出していない他方の駆動ユニット４は走行を継続させ、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、他方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２が、当該駆動ユニット４の停止用に、他方の軌道テープ１５Ｂに近接して設置されている停止指令のアドレスマーク１６Ｂを検出したか否かを確認する。他方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２が停止用に設置した停止用のアドレスマーク１６Ｂを検出していない場合には、他方の駆動ユニット４の進行を継続させ、他方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２が停止用に設置した停止指令のアドレスマーク１６Ｂを検出するか否かを確認する。そして、他方の駆動ユニット４のアドレスセンサ１２が、当該駆動ユニット４の停止用に、他方の軌道テープ１５Ｂに近接して設置されている停止指令のアドレスマーク１６Ｂを検出すると、ステップＳ１８へ進む。

ステップＳ１８では、他方の駆動ユニット４を停止させて、ステップＳ１９へ進む。無人搬送車３の前後の駆動ユニット４は、目的とする他方の軌道テープ１５Ｂに対して、夫々進行方向を直交させて停止される。円軌道テープ１５Ｃに沿った走行により、各駆動ユニット４は互いが逆方向に向いており、しかも、車両に対しては横方向に向いた状態となる。また、台車２に設置されたキャスタ輪５においても、車両前方側のキャスタ輪５の向き(ヨー角度)と車両後方側のキャスタ輪５の向き(ヨー角度)とは、前記駆動ユニット４と同様に、互いが逆方向に向いており、しかも、車両に対しては横方向に向いた状態となる。

前記停止用のアドレスマーク１６Ｂの設置位置は、環状の円軌道テープ１５Ｃ上を走行してきた各駆動ユニット４の左右の駆動輪１０が共に他方の走行ラインを形成する他方の軌道テープ１５Ｂ上に到達した時点におけるアドレスセンサ１２の位置に対応して床面に設置される。なお、アドレスセンサ１２として、アドレスマーク１６Ｂを通過した時点で検出信号を発生するものである場合には、検出信号が発生される時点を考量して設置される。

このように、環状の円軌道テープ１５Ｃと他方の軌道テープ１５Ｂとの２つの交差部分に夫々駆動ユニット４の停止用のアドレスマーク１６Ｂを設置しているため、夫々の駆動ユニット４の到達時点に差異が発生しても、正確に他方の走行ライン上に各駆動ユニット４を停止させることができる。

ステップＳ１９では、左右の駆動輪１０の相対的な旋回方向を逆方向となるように旋回させ、それぞれの駆動ユニット４が他方の軌道テープ１５Ｂの無人搬送車３の進行方向側へ向ける駆動ユニット４の戻し旋回を行う。この戻し旋回は、駆動ユニット４の左右の駆動輪１０の回転を逆転させることにより実行することができる。そして、駆動ユニット４の軌道センサ１１が他方の軌道テープ１５Ｂを検出したか否かを確認する。この戻し旋回によって、駆動ユニット４の軌道センサ１１が他方の軌道テープ１５Ｂを検出して、軌道センサ１１の検出結果に基づいた他方の軌道テープ１５Ｂに沿った走行が可能となると、ステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０では、次のコマンドの実行、例えば、軌道センサ１１の検出結果に基づいた通常走行を開始する。この第２軌道テープ１５Ｂに沿っての走行では、前後の駆動ユニット４の進行方向が一致しておりその駆動力が倍増されるため、キャスタ輪５の旋回時におけるヨー角が車両の進行方向に対して直交する方向にあっても、容易にキャスタ輪５のヨー角を変更して走行させることができる。

なお、上記実施形態において、走行ラインに隣接して配置したアドレスマーク１６を検出するアドレスセンサ１２の設置位置として、各駆動ユニット４の右前方位置および左後方位置に配置したものについて説明したが、各駆動ユニット４の前方の左右位置に配置したものであってもよく、また、前方の駆動ユニット４においては当該駆動ユニット４の前方の左右位置に、後方の駆動ユニット４においては当該駆動ユニット４の後方の左右位置に、夫々配置したものであってもよい。この場合に、走行ラインに隣接して配置するアドレスマーク１６の設置位置は、各駆動ユニット４のアドレスセンサ１２の設置位置に対応して床面への設置位置が変更されることはいうまでもない。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）一対の駆動手段により夫々独立して駆動される左右の駆動輪１０を備えた駆動ユニット４を車両の前後に配置した支軸６に旋回可能に配置し、前記駆動ユニット４の前記左右の駆動輪１０の回転により車両を走行させると共に、その相対回転により駆動ユニット４が旋回することにより操舵される無人搬送車３と、無人搬送車３若しくは無人搬送車３と一体となった台車２の少なくとも四隅に配置されて車両重量および積載物重量を支持して無人搬送車３若しくは台車２の移動方向に追従して旋回され且つ転動するキャスタ輪５と、を備え、交差する走行ラインの交差点で、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車３の向きを代えて一方の走行ライン上に、旋回させて前後の駆動ユニット４を夫々移行させる際に、前記無人搬送車３の前後の駆動ユニット４を順次、一方の走行ラインから分岐した導入ラインである導入軌道テープ１５Ｄを経由して交差点を中心とする環状軌道である円軌道テープ１５Ｃに沿って走行させ、前記前後の駆動ユニット４が環状軌道上の他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインと交差する部位に到達した時点で停止させ、各駆動ユニット４を他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインに沿うよう旋回させて無人搬送車３の進路を変更するようにした。

即ち、交差する走行ラインの交差点で、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車３の向きを代えて一方の走行ライン上に、旋回させて前後の駆動ユニット４を夫々移行させる際に、 前記無人搬送車３の前後の駆動ユニット４を順次、一方の走行ラインから分岐した導入軌道を経由して交差点を中心とする環状軌道に沿って走行させるようにしたため、無人搬送車３及び台車２を一次停止させることなく交差点で旋回させることができ、台車２のキャスタ輪５は旋回終了まで停止することが無い。このため、従来例のように交差点での旋回動作開始時に一次停止した場合におけるキャスタ輪５の旋回抵抗に打勝つ高い駆動力を備えた駆動ユニット４とするか、若しくは、付帯設備を新設する必要がなく、安価な駆動ユニット４により無人搬送車３のコストを低減することができる。

更に、駆動ユニット４に掛かる負荷を下げることができるため、旋回時における最大牽引量を増大させることができる。しかも、前後の駆動ユニット４が環状軌道上の他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインと交差する部位に到達した時点で停止させるのみであるため、一時停止回数を減らすことができ、進路変更のサイクルタイムを低減することができる。

(イ)前方駆動ユニット４の導入軌道から環状軌道への進入時から前記後方駆動ユニット４の走行速度を減速させるため、環状軌道への進入時及びその後の旋回時に安定させて旋回走行させることができる。なお、上記旋回進入時に限定されることなく、通常走行時におけるコーナ軌道への進入時においても使用することができる。

(ウ)後方駆動ユニット４の走行速度の減速は、後方駆動ユニット４の導入軌道から環状軌道への進入時に解除するため、旋回時におけるサイクルタイムを低減できる。

(エ)一方の走行ラインから分岐した導入軌道は、前記環状軌道に徐々に合流されているため、一方の走行ラインから円滑に環状軌道に無人搬送車３及び台車２を導入することができる。

１ 無人搬送台車
２ 台車
３ 無人搬送車
４ 駆動ユニット
５ キャスタ輪
６ 支軸
７ バッテリ
８ コントローラ
９ アクスル
１０ 駆動輪
１１ 軌道センサ
１２ アドレスセンサ
１５、１５Ａ〜１５Ｄ 走行ラインを構成する軌道テープ
１６Ａ〜１６Ｄ アドレスマーク

Claims (6)

1. 一対の駆動手段により夫々独立して駆動される左右の駆動輪を備えた駆動ユニットを車両の前後に配置した支軸に旋回可能に配置し、前記駆動ユニットの前記左右の駆動輪の回転により車両を走行させると共に、その相対回転により駆動ユニットが旋回することにより操舵される無人搬送車と、
   無人搬送車若しくは無人搬送車と一体となった台車の少なくとも四隅に配置されて車両重量および積載物重量を支持して無人搬送車若しくは台車の移動方向に追従して旋回され且つ転動するキャスタ輪と、を備え、
   無人搬送車を交差する走行ラインの交差点で旋回させて、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車の向きを代えて一方の走行ライン上に、前後の駆動ユニットを夫々移行させる無人搬送台車の進路変更方法であり、
   前記無人搬送車の前後の駆動ユニットを順次、一方の走行ラインから分岐した導入軌道を経由して交差点を中心とする環状軌道に沿って走行させ、
   前記前後の駆動ユニットが環状軌道上の他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインと交差する部位に到達した時点で停止させ、
   その後に各駆動ユニットを他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインに沿うよう旋回させて無人搬送車の進路を変更することを特徴とする無人搬送台車の進路変更方法。
2. 前記前方駆動ユニットの導入軌道から環状軌道への進入時から前記後方駆動ユニットの走行速度を減速させることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送台車の進路変更方法。
3. 前記後方駆動ユニットの走行速度の減速は、後方駆動ユニットの導入軌道から環状軌道への進入時に解除することを特徴とする請求項２に記載の無人搬送台車の進路変更方法。
4. 前記一方の走行ラインから分岐した導入軌道は、前記環状軌道に徐々に合流されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の無人搬送台車の進路変更方法。
5. 一対の駆動手段により夫々独立して駆動される左右の駆動輪と、走行ラインを検出するライン検出手段と、前記ライン検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段による左右の駆動輪の夫々の回転を制御する制御手段と、を備えた駆動ユニットを車両の前後に配置した支軸に旋回可能に配置し、駆動ユニットの前記左右の駆動輪の回転により車両を走行させると共に、その相対回転により駆動ユニットが旋回することにより操舵される無人搬送車と、
   無人搬送車若しくは無人搬送車と一体となった台車の少なくとも四隅に配置されて車両重量および積載物重量を支持して無人搬送車若しくは台車の移動方向に追従して旋回され且つ転動するキャスタ輪と、を備え、
   制御手段により無人搬送車を交差する走行ラインの交差点で旋回させて、一方の走行ライン上から交差する他方の走行ライン上若しくは無人搬送車の向きを代えて一方の走行ライン上に、前後の駆動ユニットを夫々移行させる無人搬送台車の進路変更装置であり、
   前記交差点を中心とする環状軌道と、前記一方の走行ラインから分岐して前記環状軌道に合流する導入軌道を備え
   前記制御手段は、無人搬送車の前後の駆動ユニットを順次、一方の走行ラインから分岐した導入軌道を経由させて環状軌道に沿って走行させ、
   前記前後の駆動ユニットが環状軌道上の他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインと交差する部位に到達した時点で停止させて、各駆動ユニットを他方の走行ライン若しくは一方の走行ラインに沿うよう旋回させて無人搬送車の進路を変更することを特徴とする無人搬送台車の進路変更装置。
6. 前記一方の走行ラインから分岐した導入軌道は、前記環状軌道に徐々に合流されていることを特徴とする請求項５に記載の無人搬送台車の進路変更装置。

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