JPH04372530A - 無人車におけるトロリ式充電装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無人搬送システム等に利
用される無人車に係り、詳しくは、無人車に搭載してバ
ッテリの充電を行うトロリ式充電装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、走行経路に敷設した誘導線に沿っ
て複数の無人車を順次操舵自走させる無人搬送システム
は一般的に知られている。この種の無人車では電動式が
ほとんどであり、無人車に搭載されたバッテリに充電を
行うために、走行経路には充電エリアが設けられるとと
もに、この充電エリアの走行経路に沿って電力供給用の
トロリ線が配設され、無人車が走行経路から充電エリア
へ待避して、無人車に設けられた集電用の接触子がトロ
リ線に摺接することにより、適宜に充電を行うようにな
っている。

【０００３】そして、この充電はトロリ線を交流電源に
接続し、無人車に充電器を搭載して行う方式、又は、特
開平３−９３４０３号公報に示すように、直流電源に接
続され、無人車とは別体の充電器を設け、この充電器に
トロリ線を接続して行う方式が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の充電
方式では、各無人車に充電に必要な容量の充電器が搭載
されているため、安定した充電を行うという点では優れ
ているが、各無人車毎に充電器が必要なため、充電設備
としては高コストになるという問題点があった。また、
後者の充電方式では、トロリ線に充電器が接続されてい
るため、複数の無人車に対して充電を行うに充分な大容
量の充電器が必要であるが、複数の無人車が充電エリア
に待避した場合、充電器は容量の少ないバッテリ即ち、
バッテリ電圧の最も低いバッテリに電流が流れるため、
他のバッテリには充分に充電電流が流れないことになる
。その結果、バランスのとれた充電ができないという問
題点があった。

【０００５】本発明の目的は、充電設備のコストを抑え
ることができるとともに、複数の無人車に対してバラン
スのとれた充電を行うことができる無人車におけるトロ
リ式充電装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、バッテリを搭載した無人車が誘導線に沿
って操舵自走する走行経路にトロリ線を配した充電エリ
アが設けられ、同トロリ線と前記無人車に設けられた接
触子とが摺接し、前記トロリ線に接続された充電器によ
り無人車のバッテリに充電するようにした無人車におけ
るトロリ式充電装置において、前記充電エリアを複数に
分割し、その分割した充電エリア毎にトロリ線を配設す
るとともに、充電器を設け、一方、各無人車にはトロリ
線を介してバッテリに入力される電流が予め設定した規
定電流値以上流れるのを規制する定電流回路を設けたこ
とを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】このように構成された本発明は、各無人車は各
充電エリアを通過することによって段階的に充電されて
いく。このとき、各無人車には定電流回路が設けられて
いるので、充電電流は各無人車のバッテリ容量の大小に
よって左右されることなくバランスよく分配される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図１〜５
に従って説明する。図５に示すように、路面上には複数
の無人車１を誘導する略四角形状の誘導線２が敷設され
て、走行経路３を形成している。この走行経路３の一つ
の直線部分の路側には、充電エリア４が配設されている
。そして、この充電エリア４は第一の充電エリア４ａと
、第二の充電エリア４ｂとから構成される。なお、第一
及び第二の充電エリア４ａ，４ｂとの間には間隔Ｇが設
けられている。

【０００９】図１，５に示すように、第一及び第二の充
電エリア４ａ，４ｂの誘導線２の外側には、電力供給用
の第一及び第二のトロリ線５，６がそれぞれ一対で誘導
線２に沿って平行に敷設されている。又、第一のトロリ
線５の一端は充電エリア４の入口側近傍に配設された第
一の充電器７のプラス端子７ａ及びマイナス端子７ｂに
リード線５ａを介してそれぞれ接続されている。同様に
、第二のトロリ線６の一端は充電エリア４の出口側近傍
に配設された第二の充電器８のプラス端子８ａ及びマイ
ナス端子８ｂにリード線６ａを介してそれぞれ接続され
ている。そして、第一及び第二の充電器７，８から第一
及び第二のトロリ線５，６に所定の電力が供給されるよ
うになっている。

【００１０】前記第一の充電器７の電流容量は、第一の
充電エリア４ａに待避可能な無人車１の台数（この場合
、３台）と、無人車１のバッテリ１８の充電容量値（こ
の場合、５０Ａ）との乗算（３台×５０Ａ＝１５０Ａ）
により１５０Ａに設定されている。また、第一の充電器
７の充電電圧は、無人車１が充電エリア４ａへの待避時
における、バッテリ１８の放電による電圧降下に相応な
値（この場合、２８．２Ｖ）に設定されている。なお、
この値はバッテリの残容量２０％で待避した場合、バッ
テリーメーカーの経験値よるものである。

【００１１】一方、前記第二の充電器８の電流容量は、
第二の充電エリア４ｂに待避可能な無人車１の台数（こ
の場合、３台）と、第一の充電器７による充電が行われ
た無人車１のバッテリ１８の最低必要な充電容量（この
場合、３０Ａ）との乗算（３台×３０Ａ＝９０Ａ）によ
り９０Ａに設定されている。すなわち、第一の充電エリ
ア４ａにおける充電により無人車１のバッテリ１８の残
容量は上昇している（例えば、７０％程度まで充電され
た場合、充電電流は３０Ａ程度になる。）ため、第一の
充電器７の電流容量よりは少なくすることができる。

【００１２】また、第二の充電器８の充電電圧は、第一
の充電器７の充電電圧（２８．２Ｖ）よりも高く（この
場合、３０Ｖ）設定されている。すなわち、第一の充電
エリア４ａにおける充電により無人車１のバッテリ１８
の電圧は上昇している（この場合、２６．５Ｖ程度）た
め、より高い充電電圧にて強制的な充電を行う必要があ
る。

【００１３】さらに、第一及び第二の充電エリア４ａ，
４ｂの入口側の近傍の路面上には、前記第一及び第二の
充電器７，８に電力供給開始を指示するために、無人車
１の通過を検知する進入リードスイッチ９ａ，９ｂと、
無人車１が第一又は、第二のトロリ線５，６に近接した
ことを指示するための近接マーク２０ａ，２０ｂとが配
設されている。同様に、第一及び第二の充電エリア４ａ
，４ｂの出口側の近傍の路面上には、前記第一及び第二
の充電器７，８に電力供給の終了を指示するために、無
人車１の通過を検知する退出リードスイッチ１０ａ，１
０ｂと、無人車１が第一又は、第二のトロリ線５，６か
ら離間することを指示するための離間マーク２１ａ，２
１ｂとが配設されている。

【００１４】尚、この実施例において、充電器７、８は
所定の制御装置を備えたものであり、各リードスイッチ
９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂからの検出信号に基づいて
複数の無人車１が第一及び第二の充電エリア４ａ，４ｂ
内を同時に走行していると判断した場合には、第一及び
第二のトロリ線５，６への電力を継続するようになって
いる。

【００１５】次に、無人車１について説明すると、無人
車１は前記走行経路３に沿って走行するものであり、誘
導線２により誘導されて操舵自走するために誘導線２を
検知して横変位を修正する操舵機構と、同誘導線２に沿
って走行するための走行機構とを備えている。なお、こ
の操舵機構と走行機構については本発明と直接関係がな
いためその説明を省略するが、無人車１に備えられた所
定の制御装置により、走行機構を制御して所定の速度に
て第一の充電エリア４ａを時間Ｔ１　、第二の充電エリ
ア４ｂを時間Ｔ２　で通過するようになっている。

【００１６】また、無人車１の車体１１の図示しない下
面略中央部には、前記各リードスイッチ９ａ，９ｂ，１
０ａ，１０ｂを作動させるためのマグネット１６が取付
けられている。さらに、前記近接マーク２０ａ，２０ｂ
及び、離間マーク２１ａ，２１ｂを読取るために、車体
１１の図示しない下面略中央部にはマークセンサ２２が
配設されている。

【００１７】図２に示すように、車体１１の一側には、
充電エリア４の路側に敷設されたトロリ線５に摺接可能
なロッド状をなす集電用の一対の接触子１２を内蔵した
ケース１１ａが配設されている。この接触子１２は車体
１１の一側から下方へ突出するように往復動可能に支持
され、その接触子１２上には同接触子１２を第一のトロ
リ線５に圧接させるための圧縮バネ１３が取付けられて
いる。また、車体１１の内部には、接触子１２を往復駆
動させるためのアクチュエータ１４が設けられており、
両接触子１２の基端は絶縁用のブラケット１５を介して
アクチュエータ１４のロッド１４ａに固着されている。

【００１８】さらに、前記近接マーク２０ａ、２０ｂを
マークセンサ２２が検知すると、アクチュエータ１４の
ロッド１４ａが伸長されることにより、両接触子１２が
図２に示すように第一のトロリ線５の集電位置に接触す
る。また、離間マーク２１ａ，２１ｂをマークセンサ２
２が検知すると、アクチュエータ１４のロッド１４ａが
収縮されることにより、両接触子１２が第一のトロリ線
５から離間して一部がケース１１ａ内に収められる。ま
た、接触子１２はリード線２３が接続され後記する定電
流回路を介してバッテリ１８に接続されている。

【００１９】なお、図示はしないが第二のトロリ線６に
対しても両接触子１２は前記と同様の作用を示す。また
、この接触子１２は充電エリア４以外の走行経路３上で
は収納位置に配置されることになる。次に、無人車１の
電気的構成を図３に従って説明する。前記両接触子１２
はリード線２３を介して定電流回路１７に接続されてい
る。この定電流回路１７は集電された充電電流がバッテ
リ１８の規定電流値以上流れないように規制している。 そして、本実施例では規定電流値を５０Ａとし第一の充
電エリア４ａにおいて生ずるおそれのある充電初期の突
入電流が制限され、５０Ａ以上の充電電流がバッテリ１
８に流れ込まないようになっている。

【００２０】つまり、定電流回路１７によりバッテリ１
８に対してその規定電流値以上の電流が供給されないよ
うになっているため、第一の充電器７による充電におい
ては、各無人車１のバッテリ１８のうち充電電圧の最も
低いものに集中せず、各無人車１のバッテリ１８にバラ
ンスのとれた充電を行うことができるようになっている
。

【００２１】また、定電流回路１７にはバッテリ１８と
、走行用モータ及び走行制御装置等の負荷１９とが並列
に接続されている。そして、接触子１２により集電され
た電力は定電流回路１７を介してバッテリ１８及び負荷
１９に供給される。次に、このように構成されたトロリ
式充電装置の作用を説明する。なお、以下の説明では、
充電エリア４の第一及び第二のトロリ線５，６には三台
の無人車１が第一及び第二の充電器７，８により段階的
に充電されることを前提として述べる。

【００２２】図５において、無人車１は図示しない走行
制御装置により操舵機構及び走行機構を制御して誘導線
２に沿って進行方向Ｆに向かって操舵自走しながら第一
の充電エリア４ａに進入する。そして、無人車１のマー
クセンサ２２が近接マーク２０ａを検知すると、三台の
無人車１が順次、アクチュエータ１４のロッド１４ａを
伸長動作させて接触子１２を第一のトロリ線５に接触さ
せる。そして、三台の無人車１は、リード線５ａ、第一
のトロリ線５、各接触子１２、及びリード線２３を介し
て第一の充電器７と、定電流回路１７及びバッテリ１８
とが電気的に導通状態となる。

【００２３】そして、その直後に無人車１が更に進行し
て、無人車１のマグネット１６が進入リードスイッチ９
ａを通過すると、同リードスイッチ９ａが作動して第一
の充電器７に電力供給の開始を指示する信号が出力され
る。よって、第一の充電器７が作動して第一のトロリ線
５に充電電圧が印加されると、バッテリ１８には定電流
回路１７により規定電流値以上の電流が流れず、図４に
示すように、電流Ｉ１　にて充電が開始される。そして
、時間Ｔ１　までに各無人車１のバッテリ１８に６０〜
７０％の充電がバランスよく行われ、充電電流値はＩ２
　に減少する。

【００２４】そして、最後の無人車１が第一のトロリ線
５の端部にさしかかって退出リードスイッチ１０ａの上
を無人車１のマグネット１６が通過すると、同リードス
イッチ１０ａが作動して第一の充電器７に電力供給の終
了を指示する信号が出力され、第一の充電器７は第一の
トロリ線５への電圧印加を停止する。さらに、その直後
に最後の無人車１が更に走行してマークセンサ２２が離
間マーク２１ａを検知すると、アクチュエータ１４のロ
ッド１４ａを収縮動作させて接触子１２をケース１１ａ
へ収納復帰させる。

【００２５】次に、第一の充電エリア４ａと第二の充電
エリア４ｂの間隔Ｇを通過して、無人車１のマークセン
サ２２が近接マーク２０ｂを検知すると、三台の無人車
１が順次前記と同様にして接触子１２を第二のトロリ線
６に接触させる。そして、三台の無人車１は、リード線
６ａ、第二のトロリ線６、各接触子１２、及びリード線
２３を介して第二の充電器８と、定電流回路１７及びバ
ッテリ１８とが電気的に導通状態となる。

【００２６】そして、その直後に無人車１が更に進行し
て、無人車１のマグネット１６が進入リードスイッチ９
ｂを通過すると、同リードスイッチ９ａが作動して第二
の充電器８に電力供給の開始を指示する信号が出力され
る。よって、第二の充電器８が作動して第二のトロリ線
６に充電電圧が印加され、バッテリ１８には定電流回路
１７により規定電流値以上の電流が流れず、図４に示す
ように、電流Ｉ２　にて充電が再開される。そして、時
間Ｔ２　までに各無人車１のバッテリ１８に残りの３０
〜４０％の充電を強制的に行い、充電電流値はＩ３　に
減少する。

【００２７】すなわち、第一の充電器７の充電によりバ
ッテリ１８の充電電圧が上昇しているため、第二の充電
器８ではバッテリ１８に印加できる最大値（この場合、
３０Ｖ）にて充電することにより、バッテリ１８に強制
的に充電電流が流れる。なお、図４における電流値グラ
フが断続的になっているのは、前記間隔Ｇを走行中の無
充電時間によるものである。

【００２８】そして、最後の無人車１が第二のトロリ線
６の端部にさしかかって退出リードスイッチ１０ｂの上
を無人車１のマグネット１６が通過すると、同リードス
イッチ１０ｂが作動して第二の充電器８に電力供給の終
了を指示する信号が出力され、第二の充電器８は第二の
トロリ線６への電圧印加を停止する。さらに、その直後
に最後の無人車１が更に走行してマークセンサ２２が離
間マーク２１ｂを検知すると、前記と同様にして接触子
１２をケース１１ａへ収納復帰させる。

【００２９】上記のように本実施例では、充電エリア４
の走行経路３に沿って電力供給用の第一及び第二のトロ
リ線５，６を配設し、同トロリ線５，６に第一及び第二
の充電器７，８を接続し、各無人車１に定電流回路１７
を設けて接触子１２にて集電してバッテリ１８への充電
を行うようにしているので、各無人車１のバッテリ１８
の残容量（電圧降下）のばらつきがあっても一つのバッ
テリ１８に集中せず、全てのバッテリ１８に充電電流が
流れ、バランスのとれた充電を行うことができる。

【００３０】また、無人車１に設けられた定電流回路１
７により、バッテリ１８に規定電流値以上の電流が流れ
ず、バッテリ１８の特性（寿命等）の急速な劣化を防止
することができる。さらには、従来例の無人車１と別体
に充電器を設け、大容量の充電器一台のみで全無人車１
の充電を行う場合とは異なり、充電を二段階に分けて行
うため、充電器を大容量よりはコスト的に低い中、小容
量のもので対応させることができ、コストダウンを図る
ことができる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の
一部を適宜に変更して次のように変更して実施すること
もできる。 （１）上記実施例では、充電エリア４に第一及び第二の
トロリ線５，６を設け、同トロリ線５，６に第一及び第
二の充電器７，８を接続して無人車１に二段階充電を行
うように構成したが、バッテリ１８の充電状態に対応し
て、トロリ線及び充電器を増やして、三段以上の複数段
にしてもよい。

【００３２】（２）上記実施例では、第二の充電器８の
電流容量を第一の充電器７よりは低く設定したが、コス
ト的に問題がなければ第一の充電器７と同じ電流容量の
充電器を使用してもよい。 （３）上記実施例では、第一及び第二の充電エリア４ａ
，４ｂの入口側及び出口側にそれぞれ進入リードスイッ
チ９ａ，９ｂ及び退出リードスイッチ１０ａ，１０ｂを
設け、各リードスイッチ９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂの
検出に基づいて無人車１が充電エリア４に存在すること
が判断されたときのみに第一の充電器７及び第二の充電
器８を作動させて電力供給を行うようにしたが、第一の
充電器７及び第二の充電器８を常時作動させて電力供給
を行うようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の無人車にお
けるトロリ式充電装置によれば、充電設備のコストを抑
えることができるとともに、複数の無人車に対してバラ
ンスのとれた充電を行うことができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】充電エリアにおける無人車を示す平面図である
。

【図２】トロリ線と接触子との接触状態を示す部分破断
図である。

【図３】無人車の電気的構成を示す電気回路図である。

【図４】無人車のバッテリに充電される充電電流を示す
グラフである。

【図５】無人搬送システムの概略構成図である。

【符号の説明】

１　　無人車，２　　誘導線，３　　走行経路，４　　
充電エリア，４ａ　　第一の充電エリア，４ｂ　　第二
の充電エリア，５　　第一のトロリ線，６　　第二のト
ロリ線，７第一の充電器，８　　第二の充電器，１２　
　接触子，１７　　定電流回路，１８バッテリ．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バッテリを搭載した無人車が誘導線に
   沿って操舵自走する走行経路にトロリ線を配した充電エ
   リアが設けられ、同トロリ線と前記無人車に設けられた
   接触子とが摺接し、前記トロリ線に接続された充電器に
   より無人車のバッテリに充電するようにした無人車にお
   けるトロリ式充電装置において、前記充電エリアを複数
   に分割し、その分割した充電エリア毎にトロリ線を配設
   するとともに、充電器を設け、一方、各無人車にはトロ
   リ線を介してバッテリに入力される電流が予め設定した
   規定電流値以上流れるのを規制する定電流回路を設けた
   ことを特徴とする無人車におけるトロリ式充電装置。