JPH02254508A - 無人車システムの充電エリア管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、バッテリを駆動電源として搭載した無人車
システムの充電エリア管理装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、工場等における流れ作業においてベルトコンベヤ
に代わって使用される無人車システムとして、例えば第
７図に示す部品組付ラインがある。

この部品組付ライン１の複数台の無人車２はバッテリを
駆動電源として搭載し、予め定められた走行経路に沿っ
て走行する。即ち、各無人車２は床面に敷設された誘導
線３を流れる方向指示信号及び速度指令信号を検出し、
その検出信号に基づき図示しないモータの駆動により矢
印方向に走行する。

部品組付ライン１には充電エリア４２部品積載エリアＳ
１組付エリ７６等が順次膜けられ、各無入車２は部品積
載エリア５９組付エリア６等の作業エリアにおいて微速
走行する。各無人車２の走行に伴い、部品積載エリア５
にて各種部品が無人車２上に積載され、組付エリア６に
て前記積載した各種部品の組付処理が施され、同組付エ
リア６の終了点において部品組付が完了する。そして、
組付エリア６と充電エリア４との間において完成部品が
降ろされた後、充電エリア４にて各無人車２のバッテリ
に対して充電が行なわれる。

そして、この部品組付ライン１ではその一部で何らかの
異常が発生すると、部品組付ラインｌ上の全無人車を停
止させるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来の部品組付ライン１ではその一部で
何らかの異常が発生すると、部品組付ライン１上の全無
人車を停止させるようになっているため、例えば、組付
エリア６にて何らかの異常が発生した場合、組付エリア
６内の無人車２のみを停止させればよいにもかかわらず
、部品積載エリア５内の無人車２をも停止させるため、
部品積載エリア５の稼働効率が低下するという問題点が
ある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は充電エリアの次工程エリアからの無
人車要求に対して次工程エリアに充電を終えた無人車を
発進させることにより、充電エリア上流の別工程エリア
において異常発生しても充電エリアに充電中の無人車が
有る限り無人車を発進させて次工程エリアを稼働状態の
ままとすることができ、次工程エリアの稼働効率低下を
防止することができる無人車システムの充電エリア管理
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するため、バッテリを駆動電
源として搭載しかつ予め定めた走行経路に沿って走行す
る複数台の無人車と、前記走行経路の途中に設けられた
充電エリアと、充電エリアに設けられかつ各無人車のバ
ッテリに対して充電を行なうための充電器を備えた複数
の充電ステーションと、充電ステーションに到着した無
人車にその充電器により充電を行なわせる充電制御手段
とを備えた無人車システムの充電エリア管理装置におい
て、充電エリアの次工程エリアにおいて無人車の有無を
検出し無人車要求を出力する無人車要求出力手段と、無
人車要求出力手段からの無人車要求に基づいていずれか
の充電ステーシコンの無人車を次工程エリアへ発進させ
る発進制御手段とを備えた無人車システムの充電エリア
管理装置をその要旨とする。

［作用］ 無人車要求出力手段により充電エリアの次工程に無人車
なしが検出されて無人車要求が出力されると、発進制御
手段によりいずれかの充電ステーションで充電中の無人
車が次工程エリアへ発進される。

［実施例］ 以下、この発明を部品組付ラインに具体化した一実施例
を第１〜５図に従って詳細に説明する。

なお、部品組付ラインの構成は第７図に示す従来例と同
様であるので省略する。

第１図に示すように、充電エリア４内には充電器７ａ、
３ａを備えた第１．第２の充電ステーション７．８と充
電器９ａ、１０ａを備えた第３゜第４の充電ステーショ
ン９．１０とが誘導ｖＡ３を挟んで対向配置されている
。第１．第３の充電ステーション７．９間及び第２．第
４の充電ステーション８．１０間にはそれぞれスピンタ
ーン領域１１が設けられ、無人車２の各充電ステーショ
ン内への進入時又は各充電ステージジンからの発進時に
おいてスピンターン領域１１にて無人車２のスピンター
ンを行なわせる。

第１．第２の充電ステーション７．８の充電器７ａ、８
ａ間には各充電ステーション７〜１０の充電器７ａ〜１
０ａを一括して制御する制御盤１２が設けられている。

各充電ステーション７〜１０の一側には充電用光通信ユ
ニット１３〜１６が配設され、これら光通信ユニット１
３〜１６は各充電ステーション７〜１０内の無人車２の
有無を検出し、無人車２の検出中には第５図に示すハイ
レベルの充電ステーション到着検出信号ＳＧ４を前記制
御盤１２に出力するようになっている。

又、充電エリア４０入口側（第１図において右方）には
入口用光通信ユニット１７が設けられ、同光通信ユニッ
ト１７は充電エリア４への無人車２の到着及び充電エリ
ア４内への進入を検出し、到着無人車２の検出中には第
５図に示すハイレベルの充電エリア到着検出信号３０３
を前記制御盤１２に出力するようになっている。

又、充電エリア４の出口側（第１図において左方）には
リードスイッチ１８が設けられ、いずれかの充電ステー
ションより充電を終えて発進した無人車２の通過を検出
し、無人車２の検出中には第５図に示すハイレベルの無
人車通過検出信号ＳＧ５を前記制御盤１２に出力するよ
うになっている。

さらに、充電エリア４の次工程エリアである部品積載エ
リア５には無人車要求出力手段としてのリードスイッチ
１９が設けられ、同スイッチ１９は部品積載エリア５に
おける無人車２の通過を検出し、無人車２の検出中には
第５図に示すハイレベルの無人車要求信号ＳＧＩを前記
制御盤１２に出力するようになっている。

第２図は上記のように構成された充電エリア４の管理装
置の電気的構成を示す。

充電エリアコントローラ２５は充電制御手段及び発進制
御手段等を構成し、同コントローラ２５には前記充電用
光通信ユニット１３〜１６．入口用光通信ユニット１７
．リードスイッチ１８．１９が接続されている。又、充
電エリアコントローラ２５には前記各充電器７ａ〜１０
ａが接続されている。

無人車２はコントローラ２ａと、前記充電用光通信ユニ
ット１３〜１６及び入口用光通信ユニット１７と通信を
行なう通信ユニット２ｂとを備えている。

そして、充電エリアコントローラ２５は各充電ステーシ
ョン７〜１０に設けた充電用光通信ユニット１３〜１６
からの充電ステーション到着検出信号ＳＧ４に基づいて
各ステーション７〜１０の使用状態、即ち、無人車２に
充電中であるか否かを判定し、無人車２に充電中でない
と判定すると第５図に示すハイレベルの不使用判定信号
３０６を出力するとともに、当該ステーション７〜１０
において充電中の無人車２の充電時間を計測する。

又、充電エリアコントローラ２５は各充電用光通４８ユ
ニツト１３〜１６により無人車２が検出されな（なって
からリードスイッチ１８により無人車２の通過が検出さ
れるまでの間、又は入口用光通信ユニット１７により無
人車２が検出されなくなってからいずれかの充電用光通
信ユニット１３〜１６により無人車２の充電ステーショ
ン７〜１０への到着が検出されるまでの間において、充
電エリア４内に移動中の無人車２が有ると判別し、それ
以外の場合には移動中の無人車２が無いと判別して第５
図に示すハイレベルの移動車無判定信号ＳＧ２を出力す
るとともに、充電ステーション７〜１０からの無人車２
の発進、及び到着無人車２の充電ステーション７〜１０
への進入を待機させるようになっている。

そして、充電エリアコントローラ２５は充電エリア４内
に移動中の無人車２かない場合に、部品積載エリア５に
設けたリードスイッチ１９からの無人車要求信号ＳＧＩ
が入力されると、最も長い時間充電されている充電ステ
ーションの無人車２に対してその充電ステーションの充
電用光通信ユニットを介して部品積載エリア５へ発進さ
せる発進許可信号を出力してその無人車２を発進させる
。

又、充電エリアコントローラ２５は充電エリア４内に移
動中の無人車２がない場合に、充電エリア４へ無人車２
が到着すると、入口用光通信ユニット１７からの充電エ
リア到着検出信号ＳＧ３に基づいて、入口用光通信ユニ
ット１７を介してその到着無人車２に充電エリア４内へ
の進入許可信号及び行き先充電ステーション（不使用状
態の充電ステーション）の情報を出力して同無人車２を
当該充電ステーションに誘導してその充電ステーション
に対応した充電器により到着無人車２のバッテリに対し
て充電を行なわせる。

次に、上記充電エリアコントローラ２５が実行する処理
を第３，４図に基づいて説明する。

第３図は充電ステーションからの無人車発進処理を示し
、リードスイッチ１９からの無人車要求信号Ｓ０１に基
づいて実行される。

まず、ステップ３１にて各充電用光通信ユニット１３〜
１６の充電ステーション到着検出信号ＳＧ４に基づいて
充電中の無人車２が有るか否かを判別し、充電中の無人
車２がない、即ち、発進させるべき無人車２がないと判
別するとステップ３２に移行して無人車要求を保留する
。

又、ステップ３１にて充電ステーション７〜１０のいず
れかの充電ステーションに充電中の無人車２が有ると判
別すると、ステップ３３に進んで充電エリア４内を移動
中の無人車２が有るか否かを判別する。ステップ３３で
移動中の無人車２が有ると判別すると、ステップ３４に
移行して無人車２に対して発進許可信号を出力せずその
発進を待機させ、ステップ３３に戻る。以下、移動中の
無人車２が充電エリア４の出口を通過するまでステップ
３３．３４の処理を繰り返し実行する。そして、ステッ
プ３３で充電エリア４内に移動中の無人車２がなくなっ
たと判別すると、ステップ３５に進んで最も長い時間充
電されている無人車２に対する充電を終了させるととも
に、その無人車２に対して充電用光通信ユニットを介し
て発進許可信号を出力しその無人車２を発進させる。

次のステップ３６では前記ステップ３５で発進させた無
人車２が充電エリア４の出口を通過したか否か、即ち、
無人車２が正常に走行しているか否かを判別する。ステ
ップ３６で無人車２が未通過であると判別すると、ステ
ップ３７に移行してサイクルタイムオーバーか否かを判
別し、サイクルタイムオーバーでないと判別すると前記
ステップ３６に戻る。以下、無人車２が充電エリア４の
出口を通過するまでステップ３６．３７の処理を繰り返
し実行し、ステップ３７にてサイクルタイムオーバーで
ある、即ち、無人車２が充電エリア４出口に向かって正
常に走行していないと判別すると、ステップ３８で各充
電器７ａ〜１０ａに設けた図示しない異常表示ランプに
より異常を表示させる。

又、ステップ３６で無人車２が充電エリア４の出口を通
過したと判別すると、続くステップ３９でリードスイッ
チ１９からの無人車要求信号を待つ。

第４図は充電エリア４内への到着無人車進入処理を示し
、入口用光通信ユニット１７からの充電エリア４への無
人車２の到着検出信号に基づいて実行される。

ステップ４１にて各充電用光通信ユニット１３〜１６の
検出信号に基づいて充電ステーション７〜１０に空きが
あるか否かを判別する。そして、ステップ４１で全ステ
ーションとも使用状態であると判別するとステップ４２
に移行して到着無人車２に対して進入許可信号を出力せ
ずその到着無人車２を待機させる。

ステップ４１でいずれかの充電ステーション７〜１０に
空きがあると判別するとステップ４３に進み、このステ
ップ４３で無人車要求を保留しているか否かを判別する
。このステップ４３で無人車要求を保留していると判別
すると、前記無人車発進処理（第３図に示す）を実行す
るとともに、ステップ４４に移行して到着無人車２に対
して進入許可信号を出力せずその到着無人車２を待機さ
せる。

ステップ４３で無人車要求がないと判別するとステップ
４５に進み、このステップ４５で充電エリア４内を移動
中の無人車２が有るか否かを判別する。そして、移動中
の無人車２が有ると判別すると、ステップ４６に移行し
て到着無人車２に対して進入許可信号を出力せずその到
着無人車２を待機させる。そして、充電エリア４内に移
動中の無人車２がないと判別すると、ステップ４７に進
んで到着無人車２に対して入口用光通信ユニット１７を
介して発進許可信号及び行き先充電ステーションの情報
を発信し、到着無人車２を充電エリア４内に進入させる
。

次のステップ４８では充電用光通信ユニットの検出信号
に基づいて到着無人車２が指定された充電ステーション
内に到着したか否かを判別する。

ステップ４８で到着無人車２が充電ステーション内に未
到着であると判別すると、ステップ４９に移行してサイ
クルタイムオーバーか否かを判別し、サイクルタイムオ
ーバーでないと判別すると前記ステップ４８に戻る。以
下、到着無人車２が指定された充電ステーション内に到
着するまでステップ４８．４９の処理を繰り返し実行し
、ステップ４９にてサイクルタイムオーバーである、即
ち、到着無人車２が指定充電ステージ目ンに向かって正
常に走行していないと判別すると、ステップ５０にて各
充電器７ａ〜１０ａに設けた図示しない異常表示ランプ
により異常を表示させる。

又、ステップ４８で到着無人車２が指定充電ステーショ
ン内に到着したと判別すると、続くステップ５１で指定
充電ステーシランの充電器により到着無人車２のバッテ
リに対して充電を開始した後、ステップ５２で第３図に
示す無人車発進処理のステップ３２における無人車要求
保留を解除する。

このように、この実施例では充電エリア４下流の部品積
載エリア５における無人車２の通過を検出するリードス
イッチ１９からの無人車要求信号Ｓ０１に応じて充電エ
リア４のいずれかの充電ステーション７〜１０で充電中
の無人車２を発進させるようにしているので、充電ステ
ーション７〜１０に充電中の無人車２がある限り部品積
載エリア５に向けて発進させて部品積載エリア５におけ
る作業の遅滞発生を防止することが可能であり、充電エ
リア４に無人車２のバッファ機能を持たせることができ
る。即ち、充電エリア４上流の組付エリア６で無人車２
が何らかの異常により停止しても、充電エリア４下流の
部品積載エリア５を暫（の間、稼働状態のままとするこ
とができ、次工程エリアの稼働効率低下を防止すること
ができる。

［別の実施例］ 次に、この発明の別の実施例を第６図に基づいて説明す
る。この別例では充電エリア４に２つの充電ステーショ
ン７．８と予備充電ステーション９とを備えており、通
常運転状態において充電ステーション７．８にて充電を
行なうようになっている。予備充電ステーション９は、
再充電ステーション７．８が充電中である場合に別の新
たな無人車が前記組付エリア６より充電エリア４に到着
したとき、その到着無人車に充電を行なうようにしたも
のであり、他の構成は前記実施例と同様である。

従って、この別例によれば、充電エリア４の無人車２の
バッファ機能を強化することができ、部品積載エリア５
で異常が発生して充電エリア４より無人車２が発進され
なくなっても、充電エリア４の全充電ステーションが満
車となるまでは組付エリア６より到着した無人車２を充
電することができ、これにより充電エリア４上流の組付
エリア６等を稼働状態のままとすることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば充電エリアの次
工程エリアからの無人車要求に対して充電ステーション
で充電中の無人車を発進させるようにしているので、充
電エリア内のいずれかの充電ステーションに充電中の無
人車がある限りそれを発進させ、充電エリアに無人車の
バッファ機能を持たせることができる。即ち、走行経路
が何らかの異常により停止しても、充電エリアの次工程
エリアは稼働状態のままとすることができ、次工程エリ
アの稼働効率低下を防止することができる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例における充電エ
リアを示す構成図、第２図は充電エリア管理装置の電気
的構成を示すブロック図、第３図は充電ステーションか
らの無人車発進処理を示すフローチャート、第４図は充
電エリア４内への到着無人車進入処理を示すフローチャ
ート、第５図は充電エリア管理装置の作用を示す各波形
図、第６図は充電エリアの別例を示す構成図、第７図は
無人車システムの従来例を示す概略図である。 図中、２は無人車、４は充電エリア、５は次工程エリア
としての部品積載エリア、７〜１０は充電ステーション
、７ａ〜１０ａは充電器、１９は無人車要求出力手段と
してのリードスイッチ、２５は充電制御手段及び発進制
御手段を構成する充電エリアコントローラである。 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所化　理　
人　　　弁理士　恩田博宣（ほか１名）第３ｍ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　バッテリを駆動電源として搭載し、かつ、予め定め
   た走行経路に沿って走行する複数台の無人車と、 前記走行経路の途中に設けられた充電エリアと、充電エ
   リアに設けられ、かつ、各無人車のバッテリに対して充
   電を行なうための充電器を備えた複数の充電ステーショ
   ンと、 充電ステーションに到着した無人車にその充電器により
   充電を行なわせる充電制御手段と を備えた無人車システムの充電エリア管理装置において
   、 充電エリアの次工程エリアにおいて無人車の有無を検出
   し、無人車要求を出力する無人車要求出力手段と、 無人車要求出力手段からの無人車要求に基づいていずれ
   かの充電ステーションの無人車を次工程エリアへ発進さ
   せる発進制御手段と を備えた無人車システムの充電エリア管理装置。