JPH0468409A - 自走車およびそのステージならびに走行方法 - 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］ 本発明は、ロボットに対して部品を搬送する自走車およ
びそのステージならびに走行方法に係わり、特に、一定
の作業領域を形成したステージにおいて、自走車の待機
位置であるホームポジションから作業位置までの予め設
定された複数の走行経路を自動的に選択し、複数の自走
車を互いに干渉することなく走行させるのに好適な自走
車およびそのステージならびに走行方法に関する。

［従来の技術］ 従来、無人の自走車の走行は、走路面の走行経路全域に
わたって白色塗料を塗布して形成した誘導帯を、自走車
の前後下面に設けた光学的手段からなる誘導帯検出装置
により連続的に検出し、前記誘導帯とのずれ量を連続検
出しながら誘導帯に沿って走行する構成のもの（例えば
、特開昭６３−１１８８１０号公報）、また、表面にヘ
ヤーライン加工した誘導帯としての光反射テープを走行
経路全域の床面に、同じく情報伝達用としての光反射テ
ープを走行経路に沿った所定の位置の床面にそれぞれ敷
設し、自走車に設けた検出器により光反射テープのへヤ
ーライン方向を検出して走行する構成のもの（例えば、
特開昭６１−２８３９０８号公報）、床に敷設した誘導
ラインに対する台車の横方向位置検出のサンプリングに
より台車の操向傾向を検出するとともに、該操向傾向検
出に基づいて台車の左右駆動輪の回転速度差を自動制御
し、台車の誘導ラインに対する横方向位置が一定になる
ように台車を自動操向して走行する構成のもの（例えば
、特開昭５９−１３２００８号公報）、マークを撮像し
た画像情報を解析し、解析した画像情報と記憶手段内の
マークの建屋的座標とを比較して無人走行車の現在位置
および方位を演算し、無人走行車を誘導走行させる構成
のもの（例えば、特開平１−１９７８０８号公報）があ
る。

一方、走行経路に交差点を有する場合の該交差点におけ
る誘導としては、走行路面の一部を、該走行路面とは異
なる色の塗料で所定幅に塗装して形成した移動車誘導用
のカラーラインを、移動車に設けた光センサでカラー検
出し、該検出情報に基づいて、交差点の通過中も前記カ
ラーラインからずれないように移動する構成のもの（例
えば、特開昭６３−３６４０９号公報）がある。

また、自走車を走行経路よりずれないように走行させる
マークとしては、走路面の走行経路全域にわたって磁性
を帯びた誘導帯を貼着し、走行経路の交差点、自走車の
現在位置、停止位置等の走行制御情報を自走車に指示す
るための制御用マークを前記誘導帯に沿って適宜配置し
、誘導帯および制御用マークを自走車下部に設けたセン
サによりそれぞれ検出しながら走行する構成のもの（例
えば、特開昭６３−７０３０８号公報）、走行ルート上
の適宜個所に、一定幅の長方形状と底辺幅および高さ比
一定の直角三角形状との２つのマークを組み合わせたマ
ークを配置し、該マークを通過する際のマーク上走行距
離から車両のマークへの進入角度およびマーク中心から
の位置ずれを演算し、該演算データに基づき走行ルート
からのずれを修正しなからっぎのマークまで自動走行す
る構成のもの（例えば、特開昭５７−６２４２３号公報
）、マークの外形を円形とし、がっマーク内にマークと
同心円であって他のマークと識別可能な円形コードを付
すことにより、無人車の傾きに関係なくどの方向からも
常にマークの中心位置およびコード内容を読み取れる構
成のもの（例えば、特開平１−１９７８０９号公報）が
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来の無人の自走車の走行は、床面の走行経路全域
に設けら九た誘導帯を連続的に検出し、該誘導帯からず
れないようにして走行する構成のものと、床面の走行経
路全域に設けられた誘導帯を連続的に検出しながら、該
誘導帯に沿って設けられている走行制御情報を自走車に
指示するためのテープやマーク等からなる情報伝達手段
からの情報を、自走車に設けた検出手段により検出して
走行する構成のものとがある。このように従来は、誘導
帯を連続的に検出する必要があることから、走行経路上
に複数台の自走車を走行させる場合には、走行経路が交
差点により分岐している場合を除き走行経路を共有せざ
るを得ない問題点を有していた。

前記問題点は、走行経路に交差点を設けることはできて
も、該走行経路を自由に横切るような走行経路が非共有
となる別の走行経路を設けることはできず、このため、
床面上に一定の作業領域を形成し該領域内に複数台の自
走車を走行させて作業させるような場合には、自走車が
互いに干渉しないように、また他の自走車の走行を妨害
しないで走行できるように、独立の走行経路を互いに離
して設けなければならない問題点があり、一方。

共有する走行経路は環状の閉じた構成であるため、走行
経路上に自走車が故障その他で停止している場合には、
後続の自走車も前進することができないため停止せざる
を得なくなり、作業システム全体を停止させることにな
る問題点を有していた。

また、同一走行経路上に複数台の自走車が作業する場合
、各自走車の位置や走行状態等を常に把握して制御する
ホストコントローラ等の＃御管理手段がなく、すべて各
自走車をシリアルに制御していたため、制御管理の効率
が低いという問題点も有していた。

一方、前記従来の無人の自走車の走行を誘導するマーク
は、自走車下部に設けたセンサにより誘導帯および該誘
導帯に沿って適宜配置した制御用マークの両方をそれぞ
れ検出しながら誘導する構成のもの、走行ルートからの
ずれの修正を走行ルート上の適宜個所に配置した長方形
と直角三角形の２つのマークを組み合わせたマークを検
出して行うもの、所定幅のリング状のマーク内に他のマ
ークと識別可能な円形コードを付した同心円のマークを
設けたものなど、いずれもマークの構成およびその検出
が複雑になる問題点を有していた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、一定の作業領
域のステージを形成し、該ステージ上に自走車の待機位
置であるホームポジションから作業位置までの複数の走
行経路を帯状の誘導帯を設けることなく設定し、設定し
た複数の走行経路を任意に迂回可能にして複数の自走車
が互いに干渉することなく自動的に選択して走行し、ロ
ボットに対する部品の搬送を、停滞させることなく効率
良く行うことができる自走車およびそのステージならび
に走行方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の自走車は、台車ベー
スの下面に複数の走行輪および該走行輪の駆動機構を設
けてステージ上を走行する台車と、該台車上に搭載され
た動力用電源、走行用側ｖＲＩａ器および部品載置用の
パレットと、前記ステージ上の走行経路に設けた走行方
向指示用のマークを検出し、その検出信号を前記走行用
制御機器に送信して自動的に進路変更と走行経路との位
置ずれを補正させる前記台車下面に設けた複数のセンサ
と、前記ステージの外部に設置した自走車の走行管理用
のコントローラと送受信する通信手段とを備える構成に
し、一方、自走車のステージを、床面の上部に空間部を
介して複数の自走車の走行可能な平滑な走路面を形成し
、該走路面に自走車のホームポジションおよび作業位置
とを複数個所に設定し、設定した両ポジション間を結ぶ
途中に進路変更位置を設けた自走車の往復可能な走行経
路を複数路設定し、設定した各走行経路の進路変更位置
に進路変更指示用のマークを、そして各走行経路上の任
意個所に位置ずれ補正用のマークをそれぞれ配設する構
成にし、他方、自走車の走行方法を、ステージ上の自走
車のホームポジションと作業位置とを結ぶ走行経路に予
め設定されている走行経路指示用のマークを、台車下面
に設けた複数のセンサにより検出し、該マーク検出のう
ち、進路変更位置のマークの検出により自走車の進路を
変更し、位置ずれ補正用のマークの検出により走行経路
との位置ずれを補正して前記作業位置に到達し、該作業
位置にて所定の作業後、前記台車を１８０°旋回し、往
路と同一の経路を往路と同一の前記各マークを検出して
前記ホームポジションまで走行し、該ホームポジション
にて再び台車を１８０°旋回して走行待機するまでの走
行経路の往復走行と、前記走行経路の途中の進路変更位
置にて任意に迂回し、該迂回経路を前記各マークを検出
して行う往復走行とを任意に選択して走行可能な構成と
したものである。

そして、自走車は１台車ベース下面の中央部左右に、前
後進およびステアリング可能に既動輪およびその駆動機
構を設け、従動輪を台車ベース下面の進行方向の前部お
よび後部にそれぞれ配設し、いずれか一方の従動輪をば
ねを介して上下方向に移動可能に支持し、該ばねを介し
て支持された従動輪を除く他の３輪が走行時に常に接地
するように構成することが好ましく、さらに、従動輪の
転動体を球形にするとよい。また、台車下面の旋回中心
部と、該旋回中心より左右各４５°方向にやや離れた位
置の計３個所にセンサを設けるとともに、ステージの外
部に設置した走行管理用の１台のコントローラと各自走
車とにそれぞれ無線通信装置を設け、該装置による無線
通信により複数台の自走車の走行中の位置を同時に制御
可能な無線通信手段と１台車下面に設けたセンサの出力
信号をステージに設置したセンサにより検出し、該検出
信号を信号通信ケーブルを介して接続された前記コント
ローラに自走車の起動停止信号として送信するようにし
た信号通信手段とを設ける構成にするとよい。そして、
自走車上に搭載された動力用電源への充電を、ステージ
に設けた電力供給用のコンセントと接触させて充電する
充電用ブラシを台車下面に設けるとよい。

また、自走車のステージは、自走車のホームポジション
と作業位置とを結ぶ走行経路の途中に迂回経路を並設す
るとともに、進路変更位置にて方向を９０°変換する直
線の組み合わせからなる走行経路に設定するとよく、さ
らに、走路面と床面との間の空間部に、自走車の台車下
面に設けたセンサの出力信号を検出するセンサと、該セ
ンサの検出信号をステージの外部に設置したコントロー
ラに自走車の起動停止信号として送信する信号通信ケー
ブルとからなる信号通信手段を設ける構成にするとよい
、そして、台車下面に設けた自走車の動力用電源充電用
のブラシと接触させるコンセントを、自走車の待機位置
であるステージ上のホームポジションに設けるとよい。

一方、ステージ上の進路変更指示用のマークを、進路変
更位置における自走車の旋回中心部に設けたセンサによ
り検出されるマークと、旋回中心より左右各４５°方向
の位置に設けたセンサのうちいずれか一方のセンサによ
り検出されるマークとにより形成することが望ましく、
また、位置ずれ補正用のマークが、直角三角形に形成さ
れ、該直角三角形の直角の一辺を走行経路に垂直に、か
つ該直角三角形の斜辺を走行経路に斜めに交わるように
配置するとともに、走行経路に斜めに交わる直角三角形
の斜辺の傾きを任意に変更可能に構成するとよい。

また、自走車の走行方法は、ステージの外部に設置した
コントローラおよび自走車に設けた無線通信手段を介し
て、走行経路上における複数台の自走車を互いに干渉す
ることなく同時に位！！制御するとともに、自走車の台
車下面に設けた複数のセンサの出力信号をステージに設
けたセンサにより検出し、該検出信号を信号通信手段を
介して前記コントローラに送信し、該信号を自走車の起
動停止信号として走行を管理するようにすることが望ま
しい。そして、進路変更位置にて進路方向を９０’変換
する直線走行にするとよい。

さらに、自走車の進路変更を、自走車の旋回中心部に設
けたセンサに相対する進路変更位置におけるステージ上
のマークと、前記旋回中心より左右各４５°方向の位置
に設けたセンサのうちいずれか一方のセンサに相対する
ステージ上のマークとを検出して行う方法にすることが
好ましく、他方、走行経路に対する自走車の位置ずれ補
正は、ステージの走行経路上に設けた直角三角形の位置
ずれ補正用のマークを、台車下面に設けたセンサが通過
した際、その通過した位置におけるマーク上の直線距離
を計測し、該計測値を基準値と比較してその比較値に応
じた位置ずれ補正方向へ自走車の向きを修正して行うよ
うにするとよい。

［作用コ ステージの走路面上に設定された自走車の待機位置であ
るホームポジションにおいて、自走車の台車下面に設け
た充電用のブラシとステージに設けたコンセントとを接
触させ、必要に応じて随時。

自走車に搭載されている動力用電源に充電を行い、ステ
ージの外部に設置した自走車の走行管理用のコントロー
ラからの指令があるまで待機する。

前記待機状態で、前記コントローラからの起動信号と走
行経路の指示とを自走車に設けた通信手段により受信す
ると、自走車に搭載された走行用制御機器を介して自走
車の走行輪の駆動機構が作動され、前記走行用制御機器
に予め組み込まれているプログラムにより、指示された
走行経路に沿って走行を開始する。この場合、走行経路
はステージの走路面に帯状の誘導帯を設けることなく形
成されており、複数の走行経路のうち走行すべき適切な
経路が前記通信手段を介して指示される。

走行経路の途中の進路変更位置には進路変更指示用のマ
ークが予め設けられており、該マーク位置に自走車が到
達すると、自走車は停止して台車下面に設けた複数のセ
ンサが前記マークを検出し、その検出信号を自走車に搭
載されている走行用制御機器に送信して自動的に進路を
９０°変更する。

一方、走行経路上の任意の位置１例えば作業位置の僅か
手前には予め位置ずれ補正用のマークが設けられており
、自走車が該マークを通過することにより台車下面に設
けたセンサが前記マークを検出し、その検出信号を自走
車に搭載されている走行用制御機器に送信して自動的に
走行経路との位置ずれを補正する。このため、自走車は
前記プログラムによる所定の作業位置に到達する。

前記ホームポジションと作業位置とを結ぶ複数の走行経
路は、進路変更位置を介して迂回することにより任意に
選択して走行することが可能であるから、当初予定の走
行経路上に他の自走車が停止している場合や障害物が存
在しているような場合には、前記通信手段を介してコン
トローラの指示を受信し、迂回経路を前記と同様にマー
ク検出して進路変更および位置ずれ補正をしながら走行
して所定の作業位置に到達する。

作業位置に到達した自走車は、該作業位置周辺にいるロ
ボットに台車上のパレットに積載してきた部品を取りだ
してもらい、反対に、作業位置周辺にロボットの作業に
不要な部品がある場合には前記パレットに積み込んでも
らう。

ロボットの作業が完了すると、該ロボットから前記コン
トローラに作業完了の信号が送信され、該送信により自
走車の起動信号が前記通信手段を介してコントローラよ
り出力される。自走車は作業位置にて１８０″′旋回し
、往路と同一の走行経路を同一の各マークを検出してホ
ームポジションまで走行する。ただし、この場合にも予
定の走行経路上に他の自走車が停止しているような場合
には、前記通信手段を介してコントローラの指示を受信
し、迂回経路を走行する。

ホームポジションに到達した自走車は、１８０°旋回し
て前記待機状態になり、コントローラからの指令がある
まで待機する。そして、コントローラからの指令を受け
ることにより前記した作用を繰り返して作業することに
なる。

上記ホームポジションと作業位置とを結ぶ走行経路の走
行は、前記走行経路に設けた各マークの検出およびコン
トローラとの通信手段により、複数の自走車に対しても
前記と同様に、それぞれの自走車に複数の走行経路を任
意に選択して迂回可能に走行させることが可能で、複数
の自走車を互いに干渉させることなく、シかも、ロボッ
トに対して部品の搬送を停滞することなく行うことが可
能になる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図を参照し
て説明する。第１図は本発明の全体構成を示す斜視図、
第２図は自走車の側面図、第３図は第２図の■−■矢視
図、第４図は第１図のＩＶ−■断面図、第５図は走路面
上の進路変更指示用のマークの拡大図で、往路および復
路における作用説明図、第６図は本発明のシステム構成
を示すブロック図、第７図は迂回経路を走行する場合の
説明図、第８図は位置ずれ補正用のマークによる位置ず
れ補正説明図である。

まず、第１図ないし第４図において、１は自走車、２は
ロボット、３は複数の自走車１およびロボット２が走行
する平滑な走路面３ａを備えて一定の作業領域を形成し
たステージである。４は円形状の台車ベース、５は台車
ベース４の下面中央部左右に設置されている一対の走行
駆動用アクチュエータで、各アクチュエータ５はサーボ
モータ６、エンコーダ７および減速機８からなり、各減
速機８の出力軸には駆動＠９が固設されており、一対の
アクチュエータ５の駆動によりステアリングが可能であ
る。１０．１１は台車ベース４の進行方向Ｍの前部およ
び後部にそれぞれ配設されて任意の方向に転動する従動
輪で、従動輪１０は台車ベース４に固設された固定フレ
ーム１２に支持されて固定輪１３を形成しており、一方
、従動輪１１は、従動輪１１を支持する支持フレーム１
４の上方に突出させて設けた軸１５を台車ベース４に設
けた軸受１６に滑動可能に配設するとともに、支持フレ
ーム１４と台車ベース４との間に圧縮ばね１７を介設し
て上下移動可能な可動軸１８を形成している。ここで従
動輪１０．１１はその転動体を鋼球のような球形にして
もよい。可動軸１８は走路面３ａが傾斜しているような
場合には圧縮ばね１７が伸縮して上下に移動可能になっ
ており、走行中、走路面３ａの傾斜により可動１８が上
下移動しても、自走車１全体の重心が駆動輪９，９およ
び従動輪１０の接地点を結ぶ三角形内に位置するように
なっている。前記符号４ないし１８により台車を構成し
ている６また、台車ベース４の下面には、第３図に示す
ように自走車ｌの旋回中心に光センサ１９を、そして光
センサ１９を中心に進行方向左右４５＠方向に光センサ
２０ａ、２０ｂをそれぞれ配置している。

台車上面の４ａは台車ベース４に固設されたコントロー
ラ等各種機器取付は用のフレームで、フレーム４ａには
動力電源用のバッテリ２１、各アクチュエータ５制御用
のコントローラ２２，２２、自走車１の入出力信号を制
御するコンピュータ２３が順次上方に搭載されており、
フレーム４ａの最上部にはロボット２の作業位置に搬送
する部品２５を載置するパレット２４が設けられている
。

２６はパレット２４の下面で、かつ自走車１の進行方向
Ｍの前部および後部にそれぞれ複数個配設されているセ
ンサで、自走車１の走行の障害となる進行方向の障害物
Ｗを検出する。２７はステージ３に設けたコンセント３
６と接触させてバッテリ２１に充電する充電用のブラシ
、２８はフレーム４ａに取り付けられている無線通信装
置である。

３ｏは走路面３ａと床面３ｂとの間に形成されている空
間部、３１は走路面３ａの複数個所に予め設定されてい
る自走車１のホームポジション、３２は同じく走路面３
ａの複数個所に予め設定されている自走車１の作業位置
、３３はホームポジション３１と作業位置３２とを結ぶ
プログラム上の走行経路で、直線状の屈折した経路が複
数路設定されており、後述する迂回経路３３′が並設さ
れていて任意に選択して走行することが可能である。走
行経路３３には途中に９０’進路方向を変える進路変更
位置が１ないし複数個所設けられており、各進路変更位
置には往復とも使用される進路変更指示用のマーク３４
が設けられている。３５は各走行経路３３上の作業位置
３２に近接した位置および他の任意個所に配置されてい
る直角三角形の位置ずれ補正用のマークで、本マークも
往復とも使用される。

４０はステージ３の外部に設置した自走車１の走行管理
用のコントローラで、各自走車１の無線通信装置２８と
送受信可能な無線通信袋Ｗ４１を備えるとともに、走路
面３ａと床面３ｂとの間の空間部３０に配設した信号通
信ケーブル４２を介して空間部３０に設けられた複数の
光センサ４３に接続されている。そして、無線通信装置
２８と４１との無線通信により各自走車１の走行中の位
置を同時に制御可能になっており、また、前記台車ベー
ス４の下面に設けた光センサ１９の出力信号を信号通信
ケーブル４２を介して光センサ４３により検出すること
により、該検出信号が自走車１の起動停止信号になるよ
うに構成されている。

４４はホームポジション３１における自走車１のパレッ
ト２４に部品２５を搭載する自動搭載機である。

前記進路変更指示用のマーク３４は、第５図に示すよう
に自走車１の旋回中心に設けた光センサ１９により検出
されるマーク３４ａと、旋回中心より左右各４５°方向
の位置に設けた光センサ２０ａまたは２０ｂのいずれか
一方の光センサにより検出されるマーク３４ｂとの組み
合わせからなっており、一方、前記位置ずれ補正用のマ
ーク３５は、第７，８図に示すように直角三角形の直角
の一辺を走行経路３３に垂直に、かつ直角三角形の斜辺
を走行経路３３に斜めに交わるように配置されている。

なお、直角三角形の斜辺の傾きは任意に変更可能である
。

つぎに上記構成の作用について説明する。自走車１の停
止時間はホームポジション３１に位置している場合が最
も長く、このため該位置にてコンセント３６と接触して
いる充電用のブラシ２７を介して、必要に応じ随時バッ
テリ２１に充電を行い、外部設置のコントローラ４０か
らの起動指令があるまで待機する。

前記待機中の自走車１に対して、コントローラ４０によ
り無線通信装置！４１および光センサ４３の通信手段を
介して起動信号と走行経路３３とを指示すると、自走車
１には無線通信装置１２８および光センサ１９を介して
前記指令信号がコンピュータ２３に入力され、自走車１
に搭載しているコントローラ２２を介して一対のアクチ
ュエータ５゜５を駆動し、コンピュータ２３に予め組み
込まれているプログラムにより指示された走行経路３３
に沿って走行を開始する。走行中、各サーボモータ６の
回転量はエンコーダ７によりフィードバック制御される
ため、指示された走行経路３３を常に走行することが可
能である。

自走車１は予め設定されている走行経路３３の途中の進
路変更位置に近付くと減速し、第５図（ａ）に示すよう
に矢印Ｍ１方向から走行してきた自走車ｌは、進路変更
指示用のマーク３４上にて停止して光センサ１９により
マーク３４ａを検出し、同時に右４５°方向の光センサ
２０ａによりマーク３４ｂを検出する。（この場合、光
センサ２０ｂはなにも検出しない）この検出状態の場合
には自走車１は矢印Ｍ２方向へ９０°進路変更（図では
左折）するようになっている。そしてこの場合、自走車
１の進行方向に走行の障害となる他の自走車１やロボッ
ト２等の障害物Ｗが存在しているときは、該障害物Ｗは
センサ２６により検出され、障害物Ｗがセンサ２６に検
出されなくなるまで自走車１を停止して互いの干渉を防
止する。

走行中、走路面３ａに傾斜がある場合には、第２図に示
す可動輪１Ｂの圧縮ばね１７が伸縮して可動輪１８を上
または下に移動させ、輛動輪９゜９および固定輪１３の
３輪を常に接地させて該接地範囲内に自走車上の全体重
心を位置させるから。

安定した走行をさせることができる。

また、走行経路３３の途中には予め位置ずれ補正用のマ
ーク３５が設けられているが、特に、作業位置３２の僅
か手前には、自走車１を作業位置３２に正確に到着させ
るために設けられている。

該マーク３５を使用する位置ずれ補正要領を第８図によ
り説明する。任意の点Ｑ（例えばホームポジション３１
）より自走車１の中心が、指定された基準の走行経路３
３に対して角度θ８だけずれた走行経路３３．を走行し
た場合、自走車１のセンサ１９が直角二等辺三角形のマ
ーク３５を通過した長さの計測値をｌａ、基準の走行経
路３３を通過した場合の長さをもとすると、う＜軛で、
両者の差Δ立。は、 Δ立、＝見。−ｉ。

となる。そして１点Ｑからマーク３５を通過後の停止ラ
インＰまでの走行経路３３上の距離をし０、停止ライン
Ｐから作業位１ｉ３２までの走行経路３３上の距離をＬ
２、点Ｑからマーク３５を通過した位置までの走行経路
３３上の距離をり。とすると、停止ラインＰへの投影倍
率には、 ｋ＝Ｌ工／（Ｌ０＋Δ立ａ） 停止ラインＰ上のずれ量ｘ　ｊ３は、 ｘ′ａ＝ｋ・ΔＱ。

ずれ量ｘ１８の作業位！３２に対する角度φａは、φａ
＝ｔａｎ１Ｘ　’　ａ／　Ｌ　ｚ また、前記角度θａは、 θＢ：ｔａｎ１ΔＱａ／　（Ｌｏ＋ΔＩＬａ）となる。

従って進路の修正角度δ３は、δ３＝φ３＋θよ となる。また、停止ラインＰから作業位置３２までの実
走行距離Ｌａは、 ＬＢ＝１／ｃｏｓφａ−Ｌ２ となる。Ａ、　＜　Ｑａの場合、自走車１の向きはこれ
らの演算値によりコントローラ２２を介して自動的に左
方向に修正され、走行経路３３ａを作業位置３２の方向
へ向って走行するように位置ずれが補正される。そして
、作業位置３２に到着後、自走車１を図示の矢印Ｒａ方
向へ角度φａだけ旋回して修正し、自走車１の向きを基
準の走行経路３３に一致させる。

同様に、自走車１の中心が、指定された基準の走行経路
３３に対して角度θｂだけずれた走行経路３３ｂを走行
した場合、自走車１のセンサ１９がマーク３５を通過し
た長さＱｂと基準の走行経路３３を通過した場合の長さ
症。は礼〉札で、両者の差へ誌しは、 Δ象り＝見。−１ｂ となる。そして停止ラインＰへの投影倍率には、ｋ＝Ｌ
□／　（Ｌ、＋Δｊｌｂ） 停止ラインＰ上のずれ量ｘ　ｌｂは。

ｘ’ｂ：ｋ・ΔＱｂ ずれ量ｘ′ｂの作業位置３２に対する角度φｂは、φｂ
＝　ｔａｎｌｘ　’　ｂ／　Ｌ　ｚまた、前記角度θｂ
は、 θｂ＝＝ｔａｎ１ΔＱｂ／　（Ｌｏ＋ΔＡｂ）となる。

従って進路の修正角度δｂは、δｂ＝φｈ＋θｂ となる。また、停止ラインＰから作業位置３２までの実
走行比１ｍ　Ｌ　ｂは、 Ｌｂ：１／ｃｏｓφｂ　’　Ｌ　ｚ となる。ら〉札の場合は、前記１１ａ　＜　Ｑａの場合
と反対に自走車１の向きは自動的に右方向に修正され、
走行経路３３ｂを作業位１ｆ３２の方向へ向って走行す
るように位置ずれが補正される。そして、作業位Ｉ！３
２に到着後、自走車１を図示の矢印Ｒｂ方向へ角度φｂ
だけ旋回して修正し、自走車１の向きを基準の走行経路
３３に一致させる。なお、上記位置ずれ補正の場合、マ
ーク３５を直角二等辺三角形とせず走行経路３３と交わ
る斜辺の傾きのさらに大きい直角三角形のマークとして
もよく、この場合には前記Δ象。およびΔ札が一層大き
くなり検出精度を向上させることができる。

つぎに迂回経路３３′の走行例を第７図を参照して説明
する。第７図は、当初予定の走行経路３３上に他の自走
車１′が停止している場合の例で、かかる場合には、自
走車１の無線通信装置２８を介して外部設置のコントロ
ーラ４０の無線指示を受信し、進路変更位置における進
路変更指示用のマーク３４を通過して迂回経路３３′を
走行し、次の進路変更指示用のマーク３４により９０°
進路変更して、前述と同様に位置ずれ補正用のマーク３
５により位置ずれを補正しながら作業位置３２に到達す
る。

作業位１ｉ３２に到達した自走車１は、該作業位Ｉ！３
２の周辺にいるロボット２にパレット２４の積載部品を
取りだしてもらい、取りだし後、作業位！！３２の周辺
にロボット２の作業に不要な部品がある場合にはパレッ
ト２４に積み込んでもらう。

ロボット２の作業が完了すると、ロボット２より外部設
置のコントローラ４０に作業完了の信号が送られ、該信
号により自走車１は、コントローラ４ｏより無線通信装
置４１．２８および信号通信ケーブル４２．光センサ４
３等からなる通信手段を介して起動される。そして、作
業位置３２において１８０°旋回して復路走行の方向に
向きを変え、再び走行を開始して往路と同一の経路を走
行し、同一のマーク３５．３４を前述と同様に検出しな
がらホームポジション３１まで走行する。

自走車１は復路においても進路変更位置に近付くと減速
し、第５図（ｂ）に示すように矢印Ｍよ方向から走行し
てきた自走車１は、進路変更指示用のマーク３４上にて
停止して光センサ１９によりマーク３４ａを検出し、同
時に左４５°方向の光センサ２０ｂによりマーク３４ｂ
を検出する。この検出状態の場合には自走車１は矢印Ｍ
２方向へ９０°進路変更（図では右折）するようになっ
ている。ただし、この場合にも復路上に他の自走車が停
止しているような場合には、前記通信手段を介してコン
トローラ４０の指示により図示しない他の迂回経路をホ
ームポジション３１まで走行する。

ホームポジション３１に到達した自走車１は、再び１８
０”旋回して作業位置３２に向けて走行可能な前記待機
状態になり、コンセント３６と充電用のブラシ２７との
接触を介して必要に応じ随時バッテリ２１に充電を行い
、コントローラ４０からの指令があるまで待機する。そ
して、該指令を受は次第、前記した作用を繰り返して作
業することになる。

前記ホームポジション３１と作業位置３２とを結ぶ走行
経路３３および迂回経路３３′の走行は、自走車１によ
るそれら各経路上に設けた各マーク３４．３５の検出お
よび各自走車１に設けたコントローラ４０との通信手段
により、各自走車１の走行位置情報がコントローラ４０
に送信されるから、複数の自走車１に対しても前述と同
様に、各自走車１に複数の走行経路３３を任意に選択し
て迂回可能に走行させることが可能で、一定領域内の走
路面３ａに複数の自走車１を互いに干渉させることなく
、シかもロボット２に対して部品の搬送を停滞すること
なく効率よく行うことが可能になる。

なお、前記構成から分かるように、走行経路３３全域に
走行誘導帯を設ける必要がないこと、走行経路３３の途
中適宜の位置に設けた位置ずれ補正用のマーク３５によ
り自走車１が自動的に位置ずれ補正されること、さらに
、自走車１を検出する光センサ４３や信号通信ケーブル
４２等は走路面３ａと床面３ｂとの間の空間部３０に埋
設され走路面３ａには走行経路３３の妨害となるものが
ないこと等から、走行経路３３および迂回経路３３′は
、任意に他の走行経路３３を横断して設定することも可
能であり、しかも、比較的長い経路であっても精度よく
走行することができる。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、一
定の作業領域のステージ上に帯状の誘導帯を設けること
なく設定した複数の走行経路を、複数の自走車が任意に
迂回可能に、かつ自動的に選択して互いに干渉すること
なく走行させ、ロボットに対する部品の供給を停滞させ
ることなく効率よく行うことができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す斜視図、第
２図は自走車の側面図、第３図は第２図の■−■矢視図
、第４図は第１図のｒＶ−ＴＶ断面図、第５図は走路面
上の進路変更指示用のマークの拡大図で、往路および復
路における作用説明図、第６図は本発明のシステム構成
を示すブロック図、第７図は迂回経路を走行する場合の
説明図、第８図は位置ずれ補正用のマークによる位置ず
れ補正説明図である。 １・・・自走車、２・・・ロボット、３・・・ステージ
、３ａ・・・走路面、３ｂ・・・床、４・・・台車ベー
ス、９・・・恥動輪、１０，１１・・・従動輪、１９，
２０ａ、２０ｂ・・・光センサ、２１・・・バッテリ、
２４・・・パレット、２７・・・充電用のブラシ、２８
・・・無線通信装置、３０・・・空間部、３１・・・ホ
ームポジション、３２・・・作業位置、３３・・・走行
経路、３３′・・・迂回経路、３４・・・進路変更指示
用のマーク、３５・・・位置ずれ補正用のマーク、３６
・・・コンセント、４０・・・コントローラ（外部設置
）、４１・・・無線通信装置、４２・・・信号通信ケー
ブル、４３・・・光センサ。 特許出願人　株式会社日立製作所 代理人弁理士　秋　　本　　正　　実 第２図 ｗ４−］ 第３図 第４ 図 一一一絶センサ 第６図 イ 第５図 第 ？ 図 ５′−一一辻回址浴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘導手段を介して床面上の所定の走行経路に沿って
   自動走行する自走車において、前記床面上に空間部を介
   して設けたステージ上を台車ベースの下面に複数の走行
   輪および該走行輪の駆動機構を設けて走行する台車と、
   該台車上に搭載された動力用電源、走行用制御機器およ
   び部品載置用のパレットと、前記ステージ上の走行経路
   に設けた走行方向指示用のマークを検出し、その検出信
   号を前記走行用制御機器に送信して自動的に進路変更と
   走行経路との位置ずれを補正させる前記台車下面に設け
   た複数のセンサと、前記ステージの外部に設置した自走
   車の走行管理用のコントローラと送受信する通信手段と
   を備えたことを特徴とする自走車。 ２、前記台車ベース下面の中央部左右に、前後進および
   ステアリング可能に駆動輪およびその駆動機構を設け、
   一方、従動輪を台車ベース下面の進行方向の前部および
   後部にそれぞれ配設し、いずれか一方の従動輪をばねを
   介して上下方向に移動可能に支持し、該支持された従動
   輪を除く他の３輪が走行時に常に接地するように構成さ
   れた請求項１記載の自走車。 ３、前記従動輪の転動体が、球形である請求項１または
   ２記載の自走車。 ４、前記台車下面に設けた複数のセンサが、旋回中心部
   と、該旋回中心より左右各４５゜方向にやや離れた位置
   の計３個所に設けられている請求項１または２記載の自
   走車。 ５、前記ステージの外部に設置した走行管理用のコント
   ローラと自走車との通信手段が、コントローラと自走車
   とにそれぞれ無線通信装置を設け、該装置による無線通
   信を介して前記コントローラにより複数台の自走車の走
   行中の位置を同時に制御可能な無線通信手段と、前記台
   車下面に設けたセンサの出力信号をステージに設置した
   センサにより検出し、該検出信号を信号通信ケーブルを
   介して接続された前記コントローラに自走車の起動停止
   信号として送信するようにした信号通信手段とからなる
   請求項１、２または４記載の自走車。 ６、前記台車の下面に、前記ステージに設けた電力供給
   用のコンセントと接触させて台車上に搭載された動力用
   電源に充電する充電用のブラシを設けてなる請求項１、
   ２、４または５記載の自走車。 ７、床面の上部に空間部を介して複数の自走車の走行可
   能な平滑な走路面を形成し、該走路面に自走車のホーム
   ポジションおよび作業位置とを複数個所に設定し、設定
   した両ポジション間を結ぶ途中に進路変更位置を設けた
   自走車の往復可能な走行経路を複数路設定し、各走行経
   路の進路変更位置に進路変更指示用のマークを、走行経
   路上の任意個所に位置ずれ補正用のマークをそれぞれ配
   設したことを特徴とする自走車のステージ。 ８、前記自走車のホームポジションと作業位置とを結ぶ
   走行経路が、該走行経路の途中に迂回路が並設されてな
   る請求項７記載の自走車のステージ。 ９、前記自走車のホームポジションと作業位置とを結ぶ
   走行経路が、進路変更位置にて方向を９０゜変換する直
   線の組み合わせからなる請求項７または８記載の自走車
   のステージ。 １０、走路面と床面との間の空間部に、台車下面に設け
   たセンサの出力信号を検出するセンサと、該センサの検
   出信号をステージの外部に設置したコントローラに自走
   車の起動停止信号として送信する信号通信ケーブルとか
   らなる信号通信手段を設けた請求項７、８または９記載
   の自走車のステージ。 １１、前記進路変更指示用のマークが、進路変更位置に
   おける自走車の旋回中心部に設けたセンサにより検出さ
   れるマークと、旋回中心より左右各４５゜方向の位置に
   設けたセンサのうちいずれか一方のセンサにより検出さ
   れるマークとにより形成されてなる請求項７、８、９ま
   たは１０記載の自走車のステージ。 １２、前記位置ずれ補正用のマークが、直角三角形に形
   成され、該直角三角形の直角の一辺を走行経路に垂直に
   、かつ該直角三角形の斜辺を走行経路に斜めに交わるよ
   うに配置してなる請求項７、８、９または１０記載の自
   走車のステージ。 １３、前記位置ずれ補正用のマークが、走行経路に斜め
   に交わる直角三角形の斜辺の傾きを任意に変更可能に構
   成してなる請求項１２記載の自走車のステージ。 １４、台車下面に設けた自走車の動力用電源充電用のブ
   ラシと接触させるコンセントが、自走車の待機位置であ
   るステージ上のホームポジションに設けられている請求
   項７、８、９または１０記載の自走車のステージ。 １５、ステージ上の自走車のホームポジションと作業位
   置とを結ぶ走行経路に予め設定されている走行経路指示
   用のマークを、台車下面に設けた複数のセンサにより検
   出し、該マーク検出のうち、進路変更位置のマークの検
   出により自走車の進路を変更し、位置ずれ補正用のマー
   クの検出により走行経路との位置ずれを補正して前記作
   業位置に到達し、該作業位置にて所定の作業後前記台車
   を１８０゜旋回し、往路と同一の経路を往路と同一の前
   記各マークを検出して前記ホームポジションまで走行し
   、該ホームポジションにて再び台車を１８０゜旋回して
   走行待機するまでの走行経路の往復走行と、前記走行経
   路の途中の進路変更位置にて任意に迂回し、該迂回経路
   を前記各マークを検出して行う往復走行とを任意に選択
   して走行可能な自走車の走行方法。 １６、前記自走車の走行が、ステージの外部に設置した
   コントローラおよび自走車に設けた無線通信手段を介し
   て、走行経路上における複数台の自走車を互いに干渉す
   ることなく同時に位置制御するとともに、前記自走車の
   台車下面に設けた複数のセンサの出力信号をステージに
   設けたセンサにより検出し、該検出信号を信号通信手段
   を介して前記コントローラに送信し、該信号を自走車の
   起動停止信号として走行を管理するようにした請求項１
   ５記載の自走車の走行方法。 １７、前記自走車の走行が、進路変更位置にて進路方向
   を９０゜変換する直線走行である請求項１５または１６
   記載の自走車の走行方法。 １８、前記自走車の進路変更が、自走車の旋回中心部に
   設けたセンサに相対する進路変更位置におけるステージ
   上のマークと、前記旋回中心より左右各４５゜方向の位
   置に設けたセンサのうちいずれか一方のセンサに相対す
   るステージ上のマークとを検出して行われる請求項１５
   、１６または１７記載の自走車の走行方法。 １９、前記走行経路に対する自走車の位置ずれ補正が、
   ステージの走行経路上に設けた直角三角形の位置ずれ補
   正用のマークを、台車下面に設けたセンサが通過した際
   、その通過した位置におけるマーク上の直線距離を計測
   し、該計測値を基準値と比較してその比較値に応じた位
   置ずれ補正方向へ自走車の向きを修正して行われる請求
   項１５、１６または１７記載の自走車の走行方法。