JP6963908B2 - 物品搬送車 - Google Patents

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Description

本発明は、軌道に沿って複数の物品搬送車を走行させて物品を搬送する物品搬送設備における物品搬送車に関する。
製造現場、物品倉庫等の物品搬送設備において、物品を自動的に搬送する物品搬送車が用いられている。特開２００７−２１３４９５号公報（特許文献１）に例示されている物品搬送設備では軌道に沿って複数の物品搬送車が走行している。この物品搬送設備では、軌道上における物品搬送車の位置を検出するセンサや、物品搬送車同士の車間距離を検出するセンサが用いられている。複数の物品搬送車は軌道上の位置や車間距離に基づいて物品搬送車同士が衝突しないように制御されている。
ところで、このような物品搬送設備では、作業者や障害物などが物品搬送車の移動領域に進入し、物品搬送車に接触する可能性がある。このため、物品搬送車に、さらに障害物センサが設けられる場合がある。しかし、この場合には、軌道上を先行する物品搬送車を、後続する物品搬送車に搭載された障害物センサが検出して、後続する物品搬送車の走行が制限される可能性がある。つまり、物品搬送車の位置や車間距離に応じて効率的に物品搬送車の走行が制御されていても、このような障害物センサによる過剰な検出によって設備の稼働効率が低下するおそれがある。
特開２００７−２１３４９５号公報
上記背景に鑑みて、軌道に沿って複数の物品搬送車を走行させて物品を搬送する物品搬送設備において、複数の物品搬送車の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車に接触する可能性のある障害物を適切に検出できる技術の提供が望まれる。
１つの態様として、軌道に沿って複数の物品搬送車を走行させて物品を搬送する物品搬送設備における前記物品搬送車は、
水平面に沿うと共に自車両の進行方向に直交する幅方向において、前記自車両の幅を少なくとも含んで前記進行方向に広がる検出エリアを有する障害物センサを備え、
前記自車両の前記軌道における位置を示す自車位置情報と、前記自車両の前方に位置して前記軌道上における位置が特定された前方物体の当該軌道上における位置を示す前方物体位置情報と、に応じた距離を前方物体間距離として、
前記前方物体間距離に基づいて、前記自車両の走行を制御すると共に、
前記前方物体間距離に基づいて、前記障害物センサの前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離未満とするように可変設定し、
前記前方物体は、前記自車両の前方を走行する他車両であり、前記前方物体位置情報は、前記他車両の前記軌道における位置を示す他車位置情報であり、前記前方物体間距離は、前記自車位置情報と前記他車位置情報とに応じた前方車間距離であり、
それぞれの前記物品搬送車は、それぞれの前記物品搬送車に備えられた位置検出装置により、前記軌道に沿って備えられた指標に基づいて、前記軌道における位置を特定する情報を検出し、
前記自車両は、前記他車両との通信によって前記他車両から前記他車位置情報を取得して、前記前方車間距離を演算する。
この構成によれば、障害物センサは、物品搬送車の幅を少なくとも含んで進行方向に広がる検出エリアを有するので、物品搬送車の進行方向に存在し、物品搬送車が進行した場合に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。また、その検出エリアは、前方物体間距離未満に設定されるため、軌道上の位置が特定されている前方物体を誤って障害物として検出する可能性を低減させることができる。自車両及び他車両を含む各車両の走行状態（走行又は停車）や走行速度は常に同一ではないから、他車両との間の前方物体間距離も変動する。検出エリアは、前方物体間距離に応じて可変設定されるので、前方物体間距離が変動しても、検出エリアは前方物体間距離未満となるように追従する。従って、自車両の前方を走行する他車両などを含む前方物体を誤って障害物として検出する可能性は低減される。このように、本構成によれば、複数の物品搬送車の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。
上述したように、障害物センサは、物品搬送車の幅を少なくとも含んで進行方向に広がる検出エリアを有するので、物品搬送車の進行方向に存在し、物品搬送車が進行した場合に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。また、その検出エリアは、前方車間距離未満に設定されるため、自車両の前方を走行する他車両を誤って障害物として検出する可能性を低減させることができる。各車両の走行状態（走行又は停車）や走行速度は常に同一ではないから、前方車間距離も変動する。検出エリアは、前方車間距離に応じて可変設定されるので、前方車間距離が変動しても、検出エリアは前方車間距離未満となるように追従する。従って、このような場合にも、自車両の前方を走行する他車両を誤って障害物として検出する可能性は低減される。即ち、複数の物品搬送車の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。
物品搬送設備では、物品搬送設備の全体を管理・制御する設備管理装置が備えられる場合があり、この場合には、多くの場合、当該設備管理装置が、複数の物品搬送車の軌道上の位置を示す位置情報を有している。このような位置情報は、例えばそれぞれの物品搬送車から設備管理装置に提供することができる。また、設備制御装置は、それぞれの物品搬送車における前方車間距離情報を演算して、それぞれの物品搬送車に提供することができる。このような手順でそれぞれの物品搬送車が前方車間距離を取得する場合、複数の前方車間距離を演算する時間や、通信時間を要する。しかし、それぞれの物品搬送車（自車両）が、他の物品搬送車（他車両）から他車位置情報を取得して、それぞれの物品搬送車（自車両）において前方車間距離を演算すると、単一の前方車間距離の演算で足りるために負荷は軽くなり、演算結果を伝達するための通信時間も不要となる。その結果、前方車間距離を迅速に最新の情報に更新することができ、適切に検出エリアを可変設定することができる。
さらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する物品搬送車の実施形態についての以下の記載から明確となる。
物品搬送設備の平面図 無端軌道の一例を示す模式的平面図 有端軌道の一例を示す模式的平面図 物品搬送設備の構成を模式的に示すブロック図 物品搬送車の位置検出原理を模式的に示す説明図 絶対位置と絶対座標との関係を模式的に示す説明図 検出エリアの一例を示す説明図 検出エリアの一例を示す説明図 検出エリアの一例を示す説明図 検出エリアの一例を示す説明図 物品搬送設備の他の構成例を示す平面図
以下、物品搬送車の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、軌道Ｋに沿って複数の物品搬送車３を走行させて物品Ｂを搬送する物品搬送設備１００の一例を示している。物品搬送車３は、複数のステーション１０（物品移載箇所）を経由して設置された軌道Ｋ上を走行して、ステーション１０の間で物品Ｂを搬送する。本実施形態では、軌道Ｋは、直線区間Ｌと曲線区間Ｒとを有している。本実施形態では、軌道Ｋは、走行経路としての一対の走行レール２を床面に配置して形成されている。ステーション１０は、走行レール２の延伸方向Ｔに沿って間隔を隔てて、直線区間Ｌにおける走行レール２の幅方向Ｓの両側に配設されている（幅方向Ｓ：水平面に沿って延伸方向Ｔに直交する方向）。尚、軌道Ｋは、床に貼り付けられたり、埋め込まれたりした磁気テープ等であってもよい。また、天井にレールが敷設され、物品搬送車３が天井搬送車であってもよい。
軌道Ｋは、図２に示すように、端部を有することなく環状に形成された無端軌道であっても良いし、図３に示すように、両端部が定められた有端軌道であってもよい。軌道Ｋが有端軌道の場合には、物品搬送車３は、軌道Ｋを往復して走行し、複数のステーション１０の間で物品Ｂを搬送する。軌道Ｋが無端軌道の場合には、物品搬送車３は、一方向にのみ走行しても良いし、往復走行してもよい。
ステーション１０は、不図示の物品収納棚から出庫する物品Ｂを搬送する出庫コンベヤが設けられた出庫用のステーション、物品収納棚へ入庫する物品Ｂを搬送する入庫コンベヤが設けられた入庫用のステーション、外部から搬入する物品Ｂを搬送する搬入コンベヤが設けられた搬入用のステーション、及び、外部へ搬出する物品Ｂを搬送する搬出コンベヤが設けられた搬出用のステーションなどの複数のステーションを含む。例えば、これら複数のステーション１０の何れか一つが搬送元となり、別の一つが搬送先となる。物品搬送車３が搬送元へ向かう場合には、当該搬送元が物品搬送車３の目標走行位置となり、物品搬送車３が搬送先へ向かう場合には、当該搬送先が物品搬送車３の目標走行位置となる。
図４に示すように、物品搬送車３には、自車両とステーション１０との間で物品Ｂを移載するローラコンベヤなどの移載装置（TRANSP）３４、及び、走行レール２を走行する複数の車輪（WH）３５が備えられている。移載装置３４は、移載用駆動部（TRANSP-DRV）３６によって駆動される。移載用駆動部３６には、ローラコンベヤを駆動するモータなどのアクチュエータや、当該アクチュエータを駆動するインバータ回路を含む駆動回路などが含まれる。車輪３５は、駆動輪と従動輪とを含み、駆動輪が走行用駆動部（TRVL-DRV）３７により駆動される。走行用駆動部３７には、車輪３５に回転力を与える走行用モータや、走行モータを駆動するインバータ回路を含む駆動回路などが含まれる。
物品搬送車３は、さらに、搬送車制御部（VHL-CTRL）５と、位置検出装置（POS-DET）７と、障害物センサ（OBJ-SEN）８と、通信制御部（COM-CTRL）９と、通信用アンテナ９１とを備えている。搬送車制御部５は、後述する管理装置（M-CTRL）１からの指示に基づいて、少なくとも物品Ｂの搬送元から搬送先まで物品搬送車３を走行させ、搬送元及び搬送先において物品Ｂを移載させる。つまり、搬送車制御部５は、走行用駆動部３７を介して車輪３５を駆動すると共に、移載用駆動部３６を介して移載装置３４を駆動する。位置検出装置７は、物品搬送車３のそれぞれの軌道Ｋ上における位置を検出する。図５、図６を参照して後述するように、位置検出装置７は、軌道Ｋの絶対位置Ｐを検出して、軌道Ｋ上における物品搬送車３の絶対座標Ｑを検出する。
通信制御部９及び通信用アンテナ９１は、上述した絶対座標Ｑの情報を含む位置情報（物品搬送車３の位置情報、自車位置情報）を他の物品搬送車３（他車両）及び管理装置１にネットワーク５０を介して提供する。通信制御部９及び通信用アンテナ９１は、無線通信（例えば無線ＬＡＮ）に対応しており、ネットワーク５０は無線ネットワークである。尚、ネットワーク５０は、複数の異なるネットワークが接続された形態であってもよい。例えば、ネットワーク５０は、無線ネットワークと有線ネットワークとが接続されて構成されていてもよい。また、物品搬送車３同士は、ネットワーク５０を介して直接通信することが可能であり、物品搬送車３は、他車両との通信によって他車両の位置（他車絶対座標Ｑｐ）を示す位置情報（他車位置情報）を取得する。図７を参照して後述するように、物品搬送車３は、自車両に先行する他車両の他車位置情報と、自車両の位置（自車絶対座標Ｑｆ）を示す自車位置情報とに基づいて、当該他車両と自車両との車間距離（前方車間距離ＶＤ）を演算することができる。尚、当該他車両は、図１１を参照して後述する前方物体の一例であり、他車位置情報は、後述する前方物体位置情報の一例であり、前方車間距離ＶＤは、後述する前方物体間距離ＦＤの一例である。
ここでは、ネットワーク５０を介して物品搬送車３同士が互いの位置情報を直接取得する形態、いわゆるインフラストラクチャー・モードによる通信形態を例示した。しかし、物品搬送車３同士がネットワーク５０を介さずに直接通信を行う形態、いわゆるアドホック・モードでの通信形態であってもよい。尚、他車位置情報は、他車両から直接取得する形態に限らず、ネットワーク５０に接続された他の装置を介して間接的に取得する形態を妨げるものではない。他の装置とは、例えば管理装置１や不図示のロケーションコントローラ（位置管理装置）である。また、管理装置１やロケーションコントローラが、それぞれの物品搬送車３における前方車間距離ＶＤを演算して、それぞれの物品搬送車３に提供する形態を妨げるものではない。しかし、これら他の装置を経由すると他車絶対座標Ｑｐや前方車間距離ＶＤの取得に時間差が生じて、情報の鮮度は低下する。従って、インフラストラクチャー・モード、アドホック・モードの何れであっても、他車絶対座標Ｑｐを含む他車位置情報が他車両から直接提供され、自車両において前方車間距離ＶＤ演算されると好適である。
図４に示すように、物品搬送設備１００には、位置検出装置７により検出された位置情報に基づいて物品搬送車３のそれぞれの運行を制御する管理装置１が備えられている。管理装置１は、ネットワーク５０を介して複数の物品搬送車３の位置情報を取得し、それぞれの物品搬送車３が存在する位置に基づいて、物品搬送車３のそれぞれの運行を管理する。
管理装置１は、各物品搬送車３の位置情報に基づいて、例えば、搬送元に近い物品搬送車３を指定して、物品Ｂの搬送指令を与える。搬送指令を受け取った物品搬送車３は、搬送車制御部５を中核とした自律制御により、物品Ｂの移載及び搬送を行う。つまり、搬送車制御部５は、搬送指令に基づいて、走行用駆動部３７や移載用駆動部３６を制御して、物品搬送車３に、物品Ｂの移載及び搬送を行わせる。尚、自律制御を可能とするために、例えば、移載装置３４における物品Ｂの在荷を検出する不図示の在荷センサ等の各種センサが、さらに物品搬送車３に設けられていてもよい。
軌道Ｋ上には、複数の物品搬送車３が配置されており、自律走行を適切に行うためには、自車両及び他車両の位置を搬送車制御部５が把握している必要がある。上述したように、それぞれの物品搬送車３は位置検出装置７を備えており、位置検出装置７は、軌道Ｋに沿って備えられた指標２０に基づいて、軌道Ｋにおける物品搬送車３のそれぞれの絶対座標Ｑを検出する。図５に示すように、軌道Ｋには、軌道Ｋにおける絶対位置を示す指標２０が複数箇所に備えられている。図５は、軌道Ｋに沿って、二次元バーコードを用いた複数の指標２０が並べて配置されている形態を例示している。当然ながら、この形態に限らず、指標２０は、一次元バーコードや、文字や数字が記載されたプレート等であってもよい。
ここで、絶対位置Ｐは、軌道Ｋにおける位置を特定する情報である。絶対位置Ｐは、複数箇所に設置される指標２０の設置密度に応じた分解能を有する。ここで、設置密度とは、少なくとも軌道Ｋの延伸方向Ｔにおいて指標２０が設置される間隔に応じた密度である。また、絶対座標Ｑは、軌道Ｋ上に存在する物品搬送車３の位置（軌道Ｋ上の座標）の情報である。絶対座標Ｑは、上述した絶対位置Ｐに基づいて規定されるが、理論的には分解能に限界は設定されない。但し、現実的には、位置検出装置７の性能（例えば、指標２０を検出する分解能）が有限であるから、絶対座標Ｑの分解能は位置検出装置７の性能に応じて決定される。ここで、位置検出装置の性能とは、本実施形態では、例えば後述するカメラ７３の解像度や、カメラ７３による撮影画像の分解能である。絶対座標Ｑは、少なくとも絶対位置Ｐの分解能よりも高い分解能を有する情報である。
図４に示すように、位置検出装置７は、指標２０を撮影するカメラ（CAM）７３と画像処理部（IMG-P）７１とを有している。画像処理部７１は、カメラ７３による撮影画像に基づいて指標２０に示された絶対位置Ｐの情報を認識して物品搬送車３の絶対座標Ｑを検出する。各指標２０の大きさ、及び、配置位置は、図５に示すように、例えば、６つの指標２０をカメラ７３の撮影画像（撮影領域Ａ）に収めることが可能なように、設定されている。画像処理部７１は、カメラ７３の撮影画像に含まれる二次元バーコードを画像処理することによって、ここでは二次元バーコードの指標２０に示された絶対位置の情報を認識する。指標２０が一次元バーコードの場合や、文字や数字であっても同様である。例えば、文字や数字の場合には、文字認識（ＯＣＲ：Optical Character Recognition）を行うことによって絶対位置の情報を認識してもよい。
位置検出装置７は、いわゆるワールド座標系（現実の三次元座標系）におけるカメラ７３の位置と、カメラ７３の撮影画像に投影されているカメラ座標系との関係から、カメラ７３の位置と指標２０に示される絶対位置との関係を演算することができる。つまり、撮影画像におけるカメラ座標系の座標に指標２０に示された絶対位置を当てはめ、絶対位置との関係からカメラ７３の絶対座標（ここではカメラ座標系の原点）を演算することができる。図５に示すように、絶対座標は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３次元直交座標系の座標として求めることができる。
但し、指標２０は、走行レール２に対して規定された位置に配置されており、カメラ７３を搭載した物品搬送車３も走行レール２上を走行するから、ここでは実質的にＹ軸、Ｚ軸に関しては、ほぼ固定されており、一次元の座標と考えてもよい。もちろん、走行レール２や車輪３５の個体差、ゆがみ、経年劣化や、物品Ｂを搭載しているか否かによる物品搬送車３の上下方向のずれ、走行レール２に対する指標２０の取り付け位置の誤差、等によって、Ｙ軸、Ｚ軸についても座標が変動する場合がある。このような場合には、当然ながら、画像認識結果に基づいて、Ｙ軸、Ｚ軸の座標が補正されると好適である。
図６は、Ｘ軸のみを代表として、指標２０に示された軌道Ｋにおける絶対位置Ｐと、物品搬送車３（カメラ７３）の絶対座標Ｑを求める概念を例示している。例えば、撮影領域Ａが、図５に示す第１撮影領域Ａ１であった場合、図６に示すように、第１絶対位置Ｐ１と第２絶対位置Ｐ２とに基づいて、第１絶対座標Ｑ１が導出される。また、撮影領域Ａが、図５に示す第２撮影領域Ａ２であった場合には、図６に示すように、第３絶対位置Ｐ３と第４絶対位置Ｐ４とに基づいて、第２絶対座標Ｑ２が導出される。管理装置１は、軌道Ｋ上において物品搬送車３同士が接触しないように、搬送指令を出力して運行を管理する。また、それぞれの物品搬送車３は、自車両に先行する他車両との前方車間距離ＶＤに基づいて、自車両の走行速度や加速度を制御して自車両を走行させる。尚、加速度には、減速時の負の加速度も含む。
尚、別の態様として、指標２０は近距離ワイヤレス通信ＩＣチップを利用したＩＣタグとすることもできる。指標２０としてのＩＣタグは、例えば走行レール２（走行レール２の側面など車輪３５と接触しない場所）に設置されると好適である。この場合、指標２０を検出するセンサは、ＩＣタグリーダである。
このようにして、複数の物品搬送車３は軌道Ｋ上の絶対座標Ｑや前方車間距離ＶＤに基づいて物品搬送車３同士が衝突しないように制御されている。但し、このような物品搬送設備１００では、作業者や障害物などが物品搬送車３の進行方向における軌道Ｋ上に進入し、物品搬送車３に接触する可能性がある。このため、物品搬送車３には、図４に示すように、障害物センサ８が設けられている。障害物センサ８は、例えばスキャン式レンジセンサ（測域センサ）であり、赤外線やレーザー等を走査させて、予め設定された測域（図７から図９を参照して後述する検出エリアＥ）に物体が存在するか否かを検出する。
障害物センサ８は、設定された検出エリアＥ内に物体（障害物）が存在すると検出すると、障害物検出信号を出力する。物品搬送車３の走行を制御する搬送車制御部５は、障害物検出信号に基づいて、走行用駆動部３７を制御して、物品搬送車３の走行速度を減速させたり、物品搬送車３を停止させたりする。例えば、障害物センサ８は、複数の検出エリアＥを設定可能であると共に、障害物検出信号をそれぞれ個別に出力可能である。複数の検出エリアＥは、一部又は全てが重複していてもよく、重複している領域に物体が存在する場合には、複数の障害物検出信号が有効状態となる。重複していない領域に物体が存在する場合には、当該領域を含む検出エリアＥに対応した障害物検出信号が出力される。
図７から図９は、検出エリアＥを例示しているが、それぞれ３つの検出エリアＥが設定可能である形態を例示している。図７では、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の３つの検出エリアＥ、図８では、ＥＬ，ＥＦ，ＥＲの３つの検出エリアＥ、図９では、ＥＲ１，ＥＲ２，ＥＲ３の３つの検出エリアＥが設定可能である。検出エリアＥの詳細については後述する。障害物センサ８は、物品搬送車３の前面（進行方向に向かって前方側）に設置されている。物品搬送車３が一方向にのみ走行する場合には、一方向側にのみ障害物センサ８が設置されていればよい。物品搬送車３が双方向に走行する場合には、両方向側に障害物センサ８が設置されていると好適である。何れにしても、検出エリアＥは、物品搬送車３の進行方向側に設定されている。即ち、障害物センサ８は、水平面に沿うと共に自車両の進行方向に直交する幅方向Ｓにおいて、自車両の幅を少なくとも含んで進行方向（走行レール２の延伸方向Ｔにほぼ等しい）に広がる検出エリアＥを有する。
ところで、上述したように、それぞれの物品搬送車３は、自車両に先行する他車両との前方車間距離ＶＤに基づいて、自車両の走行速度や加速度を制御して自車両を走行させる。つまり、それぞれの物品搬送車３は、自車両の軌道Ｋにおける位置を示す自車絶対座標Ｑｆを含む自車位置情報と、自車両の前方を走行する他車両の軌道Ｋにおける位置を示す他車絶対座標Ｑｐを含む他車位置情報とに応じた前方車間距離ＶＤに基づいて、自車両の走行を制御している。しかし、軌道Ｋ上を先行する物品搬送車３を、後続する物品搬送車３に搭載された障害物センサ８が検出して、後続する物品搬送車３の走行が制限される可能性がある。物品搬送設備１００では、物品搬送車３の位置や車間距離に応じて効率的に物品搬送車３の運行が制御されているが、障害物センサ８による過剰な検出が発生すると、物品搬送車３が停止してしまったり、車間距離を短くすることができなくなったりするなど、設備の稼働効率が低下するおそれがある。
上述したように、障害物センサ８の検出エリアＥは固定ではなく可変であり、柔軟に設定することができる。そこで、障害物センサ８が先行する物品搬送車３を障害物として検出しないように検出エリアＥが設定される。つまり、障害物センサ８の進行方向に沿った検出エリアＥの長さが、前方車間距離ＶＤ未満となるように、検出エリアＥは、前方車間距離ＶＤに応じて可変設定される。
図７は、物品搬送車３が主に直線区間Ｌを走行中に設定される検出エリアＥを例示している。自車両の前方の検出対象距離が短い順に、第１検出エリアＥ１、第２検出エリアＥ２、第３検出エリアＥ３の３つの検出エリアＥが設定されている。第１検出エリアＥ１は、幅方向Ｓにおいて、自車両の幅を少なくとも含んで進行方向に第１距離ＤＤ１に亘って広がる検出エリアＥである。第２検出エリアＥ２は、幅方向Ｓにおいて、自車両の幅を少なくとも含んで進行方向に第２距離ＤＤ２に亘って広がる検出エリアＥである。第３検出エリアＥ３は、幅方向Ｓにおいて、自車両の幅を少なくとも含んで進行方向に第３距離ＤＤ３に亘って広がる検出エリアＥである。このように、それぞれの検出エリアＥは、進行方向に検出距離ＤＤに亘って広がっている。この検出距離ＤＤ、即ち、障害物センサ８の進行方向に沿った検出エリアＥの長さは、前方車間距離ＶＤ未満となるように設定される。尚、先行する物品搬送車３及び自車両の走行速度の変化に伴って、前方車間距離ＶＤは変動する。従って、検出距離ＤＤは変動する前方車間距離ＶＤに応じて可変設定される。尚、図示の例では、検出エリアＥの幅方向Ｓの長さが進行方向の長さよりも長いが、前方車間距離ＶＤが長い場合などには、当然ながら幅方向Ｓの長さに比べて進行方向の長さの方が長くなる場合もある。
検出距離ＤＤ、及び検出距離ＤＤに基づく第１検出エリアＥ１〜第３検出エリアＥ３は、物品搬送車３に搭載されたパラメータメモリ等にテーブルとして格納されていると好適である。例えば、第３検出エリアＥ３の第３距離ＤＤ３が前方車間距離ＶＤ未満となるような第３検出エリアＥ３が選択され、第３距離ＤＤ３より短い検出距離ＤＤを有する検出エリアＥが順に２つ選択されると好適である。
尚、３つの検出エリアＥの中で最も長い検出距離ＤＤと前方車間距離ＶＤとの差であるオフセット距離ΔＤＤは、以下のように設定されると好適である。例えば、自車両に対して先行する他車両の真後ろに作業者や他の物体などの障害物が存在した場合には、当該障害物は自車両の障害物センサ８によって検出されることが好ましい。しかし、当該障害物が、自車両から第３距離ＤＤ３以上離れて他車両側に存在していると、当該障害物を検出することはできない。ここで、オフセット距離ΔＤＤが、当該障害物の、自車両の進行方向に沿った方向での当該障害物の長さ未満であると、先行する他車両の真後ろに存在する当該障害物を検出エリアＥ（少なくとも第３検出エリアＥ３）内に含めることができる。従って、オフセット距離ΔＤＤは、障害物センサ８による検出対象として想定される物体の大きさに応じて設定されると好適である。
例えば、障害物センサ８による検出対象として想定される物体Ｊの中で、進行方向に沿った長さが最も短い物の当該進行方向に沿った長さを対象物長さＪＬとして、オフセット距離ΔＤＤが当該対象物長さＪＬ未満となるように、進行方向に沿った検出エリアＥの長さである検出距離ＤＤが設定されると好適である。これにより、検出距離ＤＤは、前方車間距離ＶＤ未満であって、前方車間距離ＶＤよりも対象物長さＪＬ分短い距離以上に設定される。尚、障害物センサ８による検出対象として想定される物体Ｊとは、例えば、作業者、故障等により軌道Ｋ上で停止している他の物品搬送車３、落下物等である。これらの物体は、軌道Ｋにおける位置情報（前方物体位置情報に相当する情報）を有さないものである。
上記においては、自車両の幅を少なくとも含んで進行方向に広がる検出エリアＥが複数個設定される形態を例示した。しかし、障害物は、軌道Ｋの側方から進入してくる場合もある。例えば、軌道Ｋを作業者や物体が横断するような場合である。この場合、障害物が軌道Ｋ上に達する前に、側方からの接近が検出されると好適である。図８は、側方にも検出エリアＥが設定される形態を例示している。図８では、左検出エリアＥＬ、中央検出エリアＥＦ、右検出エリアＥＲの３つの検出エリアＥが設定される形態を例示している。尚、中央検出エリアＥＦは、図７における第１検出エリアＥ１、第２検出エリアＥ２、第３検出エリアＥ３の何れかと同一であると好適である。また、図８では、左検出エリアＥＬ、中央検出エリアＥＦ、右検出エリアＥＲの３つの検出エリアＥの全てで検出距離ＤＤが同一である形態を例示しているが、それぞれ異なる検出距離ＤＤを有していてもよい。
搬送車制御部５は、例えば、左検出エリアＥＬに対応する障害物検出信号を受け取った場合に物品搬送車３を減速させ、さらに中央検出エリアＥＦに対応する障害物検出信号を受け取った場合に物品搬送車３を停止させるなど、障害物の動きも考慮した制御を行うことができる。或いは、軌道Ｋの曲線区間Ｒを物品搬送車３が走行する際に、内側の検出エリアＥを検出対象に加え、外側の検出エリアを検出対象外としてもよい。曲線区間Ｒの走行に際しては、図９に示すように、例えば内側に相当する検出エリアＥ（ここでは右検出エリアＥＲを例示する）が図７と同様に、検出距離ＤＤを異ならせて３つ設定されるような形態であってもよい。
ところで、障害物センサ８は、一般的に個体ごとの検出精度に誤差を有している。図１０は、そのような障害物センサ８の検出精度の誤差を考慮して検出エリアＥの長さである検出距離ＤＤを設定する形態を例示している。障害物センサ８の実検出距離ＳＳは、設定された検出距離ＤＤに対して、一定の基準範囲内での誤差（規定誤差ΔＳＳ）が許容されている。つまり、検出エリアＥの実際の長さは、それぞれの障害物センサ８に対して設定された検出距離ＤＤに対して、マイナス側規定誤差ΔＳＳ−分短くなることや、プラス側規定誤差ΔＳＳ＋分長くなることが許容される。通常実検出距離ＳＳｔｙｐは、設定された検出距離ＤＤと同値の場合であり、最長実検出距離ＳＳｍａｘは、設定された検出距離ＤＤにプラス側規定誤差ΔＳＳ＋を加えた値であり、最短実検出距離ＳＳｍｉｎは、設定された検出距離ＤＤからマイナス側規定誤差ΔＳＳ−を減じた値である。尚、プラス側規定誤差ΔＳＳ及びマイナス側規定誤差ΔＳＳ−の絶対値は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。図１０では、検出エリアＥの実際の長さが最長実検出距離ＳＳｍａｘとなる場合の、検出エリアＥを例示している。
実検出距離ＳＳが最長実検出距離ＳＳｍａｘの場合には、障害物センサ８が誤って前方物体を障害物として検出してしまう可能性がある。このため、進行方向に沿った検出エリアＥの長さである検出距離ＤＤは、前方物体間距離ＦＤよりも規定誤差ΔＳＳ（プラス側規定誤差ΔＳＳ＋）以上短い距離に設定される。尚、ここでは、検出精度を考慮した規定誤差ΔＳＳを例示したが、障害物センサ８の制御遅れ、障害物センサ８から搬送車制御部５への伝達遅れ等も含めてよい。つまり、規定誤差ΔＳＳは、検出精度、制御遅れ、伝達遅れなどの障害物センサ８の特性に基づく、障害物センサ８の誤差である。
また、図７を参照して上述したように、オフセット距離ΔＤＤが対象物長さＪＬ未満となるように、進行方向に沿った検出エリアＥの長さである検出距離ＤＤが設定される場合には、マイナス側規定誤差ΔＳＳ−が考慮されると好適である。つまり、実検出距離ＳＳが最も短い最短実検出距離ＳＳｍｉｎとなったとしても、物体Ｊを障害物として適切に検出できるように、検出距離ＤＤが設定されることが好ましい。具体的には、実検出距離ＳＳが最短実検出距離ＳＳｍｉｎの場合の、最長実オフセット距離ΔＤＤｍａｘが対象物長さＪＬ未満となるように、検出距離ＤＤが設定されると好適である。即ち、図１０に示すように、検出距離ＤＤは、前方車間距離ＶＤ未満であって、対象物長さＪＬからマイナス側規定誤差ΔＳＳ−を減じた長さ分、前方物体間距離ＦＤよりも短い距離以上に設定するとよい。
上述したように、前方物体間距離ＦＤと検出距離ＤＤとの差であるオフセット距離ΔＤＤは、対象物の長さや障害物センサ８の特性並びに対象物長さＪＬに応じて設定されることが好ましい。また、検出遅れ、制御遅れ等を考慮すれば、オフセット距離ΔＤＤは、固定値に限らず、物品搬送車３の速度や加速度などの走行状態に応じた変動値（可変値）であってもよい。さらに、オフセット距離ΔＤＤが固定値である場合には、厳密に対象物の長さや障害物センサ８の特性に応じた値でなくてもよく、実験や経験に基づく定数値であってもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、軌道Ｋに沿って複数の物品搬送車３を走行させて物品Ｂを搬送する物品搬送設備１００において、複数の物品搬送車３の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車３に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。
上記においては、自車両の前方に位置して軌道Ｋ上における位置が特定された前方物体が、自車両の前方を走行する他車両であり、軌道Ｋ上における前方物体の位置を示す前方物体位置情報が、他車両の軌道Ｋにおける位置を示す他車位置情報であり、前方物体間距離ＦＤが、自車位置情報と他車位置情報とに応じた前方車間距離ＶＤであり、物品搬送車３が、前方車間距離ＶＤに基づいて、自車両の走行を制御すると共に、障害物センサ８の進行方向に沿った検出エリアＥの長さを、前方車間距離ＶＤ未満とするように前方車間距離ＶＤに応じて可変設定する形態を例示した。しかし、前方物体は、他車両に限らず、例えば、自車両の前方に位置して軌道Ｋを遮断可能な遮断装置（例えば図１１に示す自動ドアＤＲ）であってもよい。
図１１に示すように、物品搬送設備１００は、壁ＷＬによって閉じられた複数の空間（倉庫）１０１，１０２を有して構成されている場合がある。例えば、保管及び搬送対象の物品Ｂが温度管理や湿度管理を要するものであった場合、第１倉庫１０１及び第２倉庫１０２は、冷蔵庫や冷凍庫を含む、温度や湿度が管理されて独立した空間として構成されている。温度や湿度を管理するため、第１倉庫１０１及び第２倉庫１０２には、自動ドアＤＲが設けられ、軌道Ｋは自動ドアＤＲを通って敷設されている。自動ドアＤＲは通常は閉じており、軌道Ｋ上を走行する物品搬送車３が第１倉庫１０１及び第２倉庫１０２に出退する際に自動ドアＤＲが開くように制御されている。図４に示すように、自動ドアＤＲ（ＤＯＯＲ）は、管理装置１によって開閉制御されている。第１倉庫１０１に設けられた第１自動ドアＤＲ１、第２倉庫１０２に設けられた第２自動ドアＤＲ２は、自車両の前方に位置して軌道Ｋを遮断可能な遮断装置であり、前方物体に相当する。
即ち、物品搬送車３は、自車位置情報と、自車両の前方に位置して軌道Ｋを遮断可能な第１自動ドアＤＲ１や第２自動ドアＤＲ２の軌道Ｋ上における位置を示す前方物体位置情報とに応じた前方離間距離ＳＤに基づいて、自車両の走行を制御すると共に、障害物センサ８の進行方向に沿った検出エリアＥの長さを、前方離間距離ＳＤ未満とするように前方離間距離ＳＤに応じて可変設定する。第１自動ドアＤＲ１及び第２自動ドアＤＲ２の軌道Ｋにおける位置は固定位置であり、第１自動ドアＤＲ１及び第２自動ドアＤＲ２の開閉状態（軌道Ｋを遮断しているか開放しているか）は、管理装置１が既知である。従って、物品搬送車３は、軌道Ｋ上に自動ドアＤＲが存在しているか否か（軌道Ｋが遮断されているか否か）を知ることができる。自動ドアＤＲが閉じており、軌道Ｋが遮断されている場合には、物品搬送車３は、前方物体の位置情報として、当該自動ドアＤＲの位置情報を前方物体位置情報として取得する。
物品搬送車３は、自車位置情報とこの前方物体位置情報とに基づいて、自車両と自動ドアＤＲとの間の前方離間距離ＳＤを演算することができる。例えば、図１１に示すように、第２自動ドアＤＲ２が開放されており、第１自動ドアＤＲ１が閉じている場合には、自車両と第１自動ドアＤＲ１との間の離間距離が前方離間距離ＳＤ（第１前方離間距離ＳＤ１）として演算される。第１自動ドアＤＲ１の開閉状態に拘わらず、第２自動ドアＤＲ２が閉じている場合には、自車両と第２自動ドアＤＲ２との間の離間距離が前方離間距離ＳＤ（第２前方離間距離ＳＤ２）として演算される。前方離間距離ＳＤは、自車両と前方物体との間の前方物体間距離に相当する。
このように、前方物体には、自車両の前方を走行する他車両だけではなく、自車両の前方に位置して軌道Ｋを遮断可能な遮断装置としての自動ドアＤＲも含めることができる。即ち、物品搬送車３は、自車位置情報と、自車両の前方に位置して軌道Ｋを遮断可能な遮断装置及び自車両の前方を走行する他車両の少なくとも一方を含む物体の軌道Ｋ上における位置を示す前方物体位置情報とに応じた前方物体間距離ＦＤ（上述したように前方離間距離ＳＤ及び前方車間距離ＶＤを含む）に基づいて、自車両の走行を制御すると共に、障害物センサ８の進行方向に沿った検出エリアＥの長さを、前方物体間距離ＦＤ未満とするように前方物体間距離ＦＤに応じて可変設定する。
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した物品搬送車の概要について簡単に説明する。
１つの態様として、軌道に沿って複数の物品搬送車を走行させて物品を搬送する物品搬送設備における前記物品搬送車は、
水平面に沿うと共に自車両の進行方向に直交する幅方向において、前記自車両の幅を少なくとも含んで前記進行方向に広がる検出エリアを有する障害物センサを備え、
前記自車両の前記軌道における位置を示す自車位置情報と、前記自車両の前方に位置して前記軌道上における位置が特定された前方物体の当該軌道上における位置を示す前方物体位置情報と、に応じた距離を前方物体間距離として、
前記前方物体間距離に基づいて、前記自車両の走行を制御すると共に、
前記前方物体間距離に基づいて、前記障害物センサの前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離未満とするように可変設定し、
前記前方物体は、前記自車両の前方を走行する他車両であり、前記前方物体位置情報は、前記他車両の前記軌道における位置を示す他車位置情報であり、前記前方物体間距離は、前記自車位置情報と前記他車位置情報とに応じた前方車間距離であり、
それぞれの前記物品搬送車は、それぞれの前記物品搬送車に備えられた位置検出装置により、前記軌道に沿って備えられた指標に基づいて、前記軌道における位置を特定する情報を検出し、
前記自車両は、前記他車両との通信によって前記他車両から前記他車位置情報を取得して、前記前方車間距離を演算する。
この構成によれば、障害物センサは、物品搬送車の幅を少なくとも含んで進行方向に広がる検出エリアを有するので、物品搬送車の進行方向に存在し、物品搬送車が進行した場合に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。また、その検出エリアは、前方物体間距離未満に設定されるため、軌道上の位置が特定されている前方物体を誤って障害物として検出する可能性を低減させることができる。自車両及び他車両を含む各車両の走行状態（走行又は停車）や走行速度は常に同一ではないから、他車両との間の前方物体間距離も変動する。検出エリアは、前方物体間距離に応じて可変設定されるので、前方物体間距離が変動しても、検出エリアは前方物体間距離未満となるように追従する。従って、自車両の前方を走行する他車両などを含む前方物体を誤って障害物として検出する可能性は低減される。このように、本構成によれば、複数の物品搬送車の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。
上述したように、前記前方物体は、前記自車両の前方を走行する他車両であり、前記前方物体位置情報は、前記他車両の前記軌道における位置を示す他車位置情報であり、前記前方物体間距離は、前記自車位置情報と前記他車位置情報とに応じた前方車間距離である。前記物品搬送車は、前記前方車間距離に基づいて、前記自車両の走行を制御すると共に、前記障害物センサの前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方車間距離未満とするように前記前方車間距離に応じて可変設定する。
上述したように、障害物センサは、物品搬送車の幅を少なくとも含んで進行方向に広がる検出エリアを有するので、物品搬送車の進行方向に存在し、物品搬送車が進行した場合に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。また、その検出エリアは、前方車間距離未満に設定されるため、自車両の前方を走行する他車両を誤って障害物として検出する可能性を低減させることができる。各車両の走行状態（走行又は停車）や走行速度は常に同一ではないから、前方車間距離も変動する。検出エリアは、前方車間距離に応じて可変設定されるので、前方車間距離が変動しても、検出エリアは前方車間距離未満となるように追従する。従って、このような場合にも、自車両の前方を走行する他車両を誤って障害物として検出する可能性は低減される。即ち、複数の物品搬送車の円滑な走行を妨げることなく、物品搬送車に接触する可能性のある障害物を適切に検出することができる。
また、上述したように、前記自車両は、前記他車両との通信によって前記他車両から前記他車位置情報を取得して、前記前方車間距離を演算する。
物品搬送設備では、物品搬送設備の全体を管理・制御する設備管理装置が備えられる場合があり、この場合には、多くの場合、当該設備管理装置が、複数の物品搬送車の軌道上の位置を示す位置情報を有している。このような位置情報は、例えばそれぞれの物品搬送車から設備管理装置に提供することができる。また、設備制御装置は、それぞれの物品搬送車における前方車間距離情報を演算して、それぞれの物品搬送車に提供することができる。このような手順でそれぞれの物品搬送車が前方車間距離を取得する場合、複数の前方車間距離を演算する時間や、通信時間を要する。しかし、それぞれの物品搬送車（自車両）が、他の物品搬送車（他車両）から他車位置情報を取得して、それぞれの物品搬送車（自車両）において前方車間距離を演算すると、単一の前方車間距離の演算で足りるために負荷は軽くなり、演算結果を伝達するための通信時間も不要となる。その結果、前方車間距離を迅速に最新の情報に更新することができ、適切に検出エリアを可変設定することができる。
また、前記障害物センサによる検出対象として想定される物の中で前記進行方向に沿った長さが最も短い物の当該進行方向に沿った長さを対象物長さとして、前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離未満であって、前記前方物体間距離よりも前記対象物長さ分短い距離以上に設定すると好適である。
この構成によれば、自車両の前方において軌道を遮断している遮断装置や自車両に先行する他車両に近接した位置に障害物となる検出対象が存在した場合でも、適切に当該検出対象を検出することができるように、検出エリアを設定することができる。
また、前記進行方向に沿った前記検出エリアの実際の長さは、当該障害物センサに設定された長さに対して、予め規定された規定誤差分短くなること或いは長くなることが許容されるものであり、前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離よりも前記規定誤差以上短い距離に設定すると好適である。
障害物センサは、一般的に個体ごとの検出精度に誤差を有している。このため、障害物センサの検出エリアには、一定の基準範囲内での誤差が許容されていることが多い。例えば、検出エリアの実際の長さは、それぞれの障害物センサに対して設定された検出エリアの長さに対して、上述した規定誤差分短くなることや、規定誤差分長くなることが許容される。ここで、検出エリアが規定距離分長くなっていた場合には、誤って前方物体を障害物として検出してしまう可能性がある。それぞれの障害物センサに設定される検出エリアの長さが、前方物体間距離よりも規定誤差以上短い距離に設定されていると、そのような誤検出を生じることを抑制することができる。
また、前記進行方向に沿った前記検出エリアの実際の長さは、当該障害物センサに設定された長さに対して、予め規定されたマイナス側規定誤差分短くなること或いはプラス側規定誤差分長くなることが許容されるものであり、前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離よりも前記プラス側規定誤差以上短い距離に設定すると共に、前記障害物センサによる検出対象として想定される物の中で前記進行方向に沿った長さが最も短い物の当該進行方向に沿った長さを対象物長さとして、前記対象物長さから前記マイナス側規定誤差を減じた長さ分、前記前方物体間距離よりも短い距離以上に設定すると好適である。
上述したように、障害物センサは、一般的に個体ごとの検出精度に誤差を有している。このため、検出エリアの実際の長さは、それぞれの障害物センサに対して設定された検出エリアの長さに対して、マイナス側規定誤差分短くなることや、プラス側規定誤差分長くなることが許容される。障害物センサに設定される検出エリアの長さが、前方物体間距離よりもプラス側規定誤差以上短い距離に設定されていると、誤って前方物体を障害物として検出してしまう可能性を抑制することができる。また、上述したように、自車両の前方において軌道を遮断している遮断装置や自車両に先行する他車両に近接した位置に障害物となる検出対象が存在した場合には、そのような障害物が適切に検出されるように、検出エリアの長さが、前方物体間距離よりも対象物長さ分短い距離以上に設定されていることが好ましい。検出エリアの長さがマイナス側規定誤差分短くなっている場合には、最も当該障害物が検出されにくい条件である。従って、その場合であっても適切に障害物を検出できるように、検出エリアの長さが、対象物長さからマイナス側規定誤差を減じた長さ分、前方物体間距離よりも短い距離以上に設定されていると好適である。
３ ：物品搬送車（軌道上における位置が特定された前方物体）
８ ：障害物センサ
１００ ：物品搬送設備
Ｂ ：物品
ＤＤ ：検出距離（検出エリアの長さ）
ＤＤ１ ：第１距離（第１検出エリアの長さ）
ＤＤ２ ：第２距離（第２検出エリアの長さ）
ＤＤ３ ：第３距離（第３検出エリアの長さ）
ＤＲ ：自動ドア（軌道上における位置が特定された前方物体）
Ｅ ：検出エリア
Ｅ１ ：第１検出エリア（検出エリア）
Ｅ２ ：第２検出エリア（検出エリア）
Ｅ３ ：第３検出エリア（検出エリア）
ＥＦ ：中央検出エリア（検出エリア）
ＥＬ ：左検出エリア（検出エリア）
ＥＲ ：右検出エリア（検出エリア）
ＦＤ ：前方物体間距離
Ｋ ：軌道
Ｑｆ ：自車絶対座標（自車位置情報）
Ｑｐ ：他車絶対座標（他車位置情報）
Ｓ ：幅方向
ＳＤ ：前方離間距離（前方物体間距離）
ＳＳ ：検出エリアの実際の長さ
Ｊ ：障害物センサによる検出対象として想定される物体
ＪＬ ：対象物長さ
ＶＤ ：前方車間距離（前方物体間距離）
ΔＳＳ ：規定誤差
ΔＳＳ−：マイナス側規定誤差
ΔＳＳ＋：プラス側規定誤差

Claims (4)

  1. 軌道に沿って複数の物品搬送車を走行させて物品を搬送する物品搬送設備における前記物品搬送車であって、
    水平面に沿うと共に自車両の進行方向に直交する幅方向において、前記自車両の幅を少なくとも含んで前記進行方向に広がる検出エリアを有する障害物センサを備え、
    前記自車両の前記軌道における位置を示す自車位置情報と、前記自車両の前方に位置して前記軌道上における位置が特定された前方物体の当該軌道上における位置を示す前方物体位置情報と、に応じた距離を前方物体間距離として、
    前記前方物体間距離に基づいて、前記自車両の走行を制御すると共に、
    前記前方物体間距離に基づいて、前記障害物センサの前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離未満とするように可変設定し、
    前記前方物体は、前記自車両の前方を走行する他車両であり、前記前方物体位置情報は、前記他車両の前記軌道における位置を示す他車位置情報であり、前記前方物体間距離は、前記自車位置情報と前記他車位置情報とに応じた前方車間距離であり、
    それぞれの前記物品搬送車は、それぞれの前記物品搬送車に備えられた位置検出装置により、前記軌道に沿って備えられた指標に基づいて、前記軌道における位置を特定する情報を検出し、
    前記自車両は、前記他車両との通信によって前記他車両から前記他車位置情報を取得して、前記前方車間距離を演算する、物品搬送車。
  2. 前記障害物センサによる検出対象として想定される物の中で前記進行方向に沿った長さが最も短い物の当該進行方向に沿った長さを対象物長さとして、
    前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離未満であって、前記前方物体間距離よりも前記対象物長さ分短い距離以上に設定する請求項１に記載の物品搬送車。
  3. 前記進行方向に沿った前記検出エリアの実際の長さは、当該障害物センサに設定された長さに対して、予め規定された規定誤差分短くなること或いは長くなることが許容されるものであり、
    前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離よりも前記規定誤差以上短い距離に設定する請求項１又は２に記載の物品搬送車。
  4. 前記進行方向に沿った前記検出エリアの実際の長さは、当該障害物センサに設定された長さに対して、予め規定されたマイナス側規定誤差分短くなること或いはプラス側規定誤差分長くなることが許容されるものであり、
    前記進行方向に沿った前記検出エリアの長さを、前記前方物体間距離よりも前記プラス側規定誤差以上短い距離に設定すると共に、前記対象物長さから前記マイナス側規定誤差を減じた長さ分、前記前方物体間距離よりも短い距離以上に設定する請求項２に記載の物品搬送車。
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