JPH0737132Y2 - 搬送車の障害物検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、物流、生産効率化のために工場等で使用され
る無人走行可能な搬送車に関し、とくに進行方向前方の
障害物を非接触で検知できる搬送車の構造に関する。

〔従来の技術〕

無人搬送車には、安全性を確保するため超音波センサ等
による非接触障害物検出装置が用いられている。しか
し、これら非接触障害物検出装置は、進行方向前方に固
定して取付けられているため、直線部ではその経路上の
障害物を全て検知することは可能だが、曲線部では、内
輪差のため、経路上の全ての障害物は検知できなかった
り、無人搬送車の走行経路付近のスペースを有効利用す
ることができない。

無人搬送車は、走行路面に埋設された誘導線に沿って走
行するが、検知範囲を有する障害物検出センサが前部に
固定されたままになっているので、曲線部では、走行路
面以外に配置された物でも障害物として検出してしま
う。したがって、誤検出域には無人搬送車との干渉がな
いにもかかわらず、物を配置することができないという
問題がある。逆に曲線部では走行路面の内周側が死角域
となり、この死角域に障害物があっても、それを検出す
ることができず、無人搬送車との接触を未然に防止する
ことができない。

この問題を解決するため実公昭49−30216号公報に示す
ように、ステアリングの部材にセンサ部を取付け水平に
揺動させたりするものや、実開昭55−131503号公報に示
すように、サーボモータでセンサ部を駆動して、センサ
の死角を減らすものが提案されている。また、車両の前
方と後方部とのいずれかまたは両者に障害物検出装置を
設け、障害物検出装置を車両操舵装置に連動させ、自動
的に操舵方向に応じて左右揺動させる構造が、実開昭53
−120040号公報に開示されている。

しかしながら、上記の各無人搬送車は次のような欠点を
有している。

すなわち、実公昭49−30216号公報では、ステアリング
部材に障害物検出装置を直接取付けるため、操向車輪よ
り前方の機構が構造上、大きな制約を受けるとともに、
操向車輪が２輪および後輪である場合は、取付が困難に
なるという問題がある。

また、実開昭55−131503号公報では、センサ駆動用のサ
ーボモータと制御回路を必要とするため、センサを複数
個取付ける場合等には、同数のサーボモータと制御回路
を必要とし、非常に高価なものとなり、実用的でなくな
るという問題がある。

さらに、実開昭53−120040号公報はローラチェン、ベル
ト等による駆動方式であるため回転軸が平行で、スプロ
ケットホイール（またはベルト車）は同一面に無ければ
ならないという構造的制約を受ける。

そこで、旋回時の内輪差による死角域および誤検出域を
減少させることができ、しかも構造的制約をほとんど受
けることのない無人搬送車の障害物検出装置が、先に本
出願人により提案されている（実願昭62−110684号）。

この無人搬送車の障害物検出装置は、無人搬送車の進行
方向前部に、水平方向に回動可能な回動部が配設されて
おり、この回動部に進行方向前方の障害物を非接触で検
出する非接触障害物検出センサが取付けられている。そ
して、回動部と無人搬送車の操舵機構とは、屈曲可能な
駆動力伝達手段を介して連動されている。

このように構成された無人搬送車の障害物検出装置にお
いては、非接触障害物検出センサの動きが操舵機構に連
動するので、曲線部にて内輪差が生じても、非接触障害
物検出センサの向きを曲線経路に一致させることができ
る。

第８図は、障害物検出センサが操舵機構と連動しない無
人搬送車と、障害物検出センサが操舵機構と連動する上
述の実願昭62−110684号の無人搬送車の障害物検知範囲
を比較したものである。図中、１は走行路面２の誘導線
３に沿って走行する無人搬送車を示している。C₀は障害
物検出センサが操舵機構と連動しない場合の検知範囲を
示しており、これによって過剰検出範囲Ａが大幅に拡大
してしまう。これに対し、実願昭62−110684号のように
障害物検出センサ４を操舵機構に連動させた場合は、検
出範囲C₁が誘導線３側に近づくので、過剰検出範囲Ａを
過剰検出範囲A₁まで大幅に減少させることができる。ま
た、Ｂは死角範囲を示しており、障害物検出センサが操
舵機構と連動する場合は、検知方向が誘導線３側に近づ
く分だけ、死角範囲Ｂのうちの所定の範囲B₁を減少させ
ることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の実願昭62−110684号の無人搬送車
の障害物検出装置にも、まだ残された問題があった。す
なわち、障害物検出センサを操舵機構と連動させた場合
でも、１個の障害物検出センサのみでは、とくに旋回時
の内輪差部分の障害物の検出が難しく、無人搬送車の安
全装置としてはまだ不十分なものであった。この死角域
は、特に牽引式無人車で台車を牽引する場合に大きくな
り、その対策が望まれていた。

本考案は、とくに旋回時における外側の過剰検出範囲を
減少させつつ死角域を減少させ、走行時の安全性を高め
ることのできる無人搬送車の障害物検出装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案に係る無人搬送車の障害物検出装
置は、搬送車の進行方向前部と両側部に、水平方向に回
動可能な回動部をそれぞれ配設し、該各回動部に進行方
向前方の障害物を非接触で検出する非接触障害物検出セ
ンサを取付け、前記各回動部と搬送車の操舵機構とを駆
動力伝達手段を介して連動させ、前記センサを用いた障
害物検出回路に、前記操舵機構と連動し搬送車の旋回時
には側部のセンサのうち旋回方向側のセンサのみを動作
させる角度検出手段を接続したものから成る。

〔作用〕

このように構成された搬送車の障害物検出装置において
は、搬送車の進行方向前部に設けられた回動部は、搬送
車の操舵機構と連動して回動し、非接触障害物検出セン
サの検出方向の向きは、これによって可変される。その
ため、走行経路の曲線部にて内輪差が生じても、進行方
向前部のセンサの向きを曲線経路にほぼ一致させること
ができる。したがって、旋回時における外側の過剰検出
範囲が減少し、搬送車の走行経路付近のスペースの有効
利用がはかれる。

また、搬送車の旋回時には、両側部に配設された回動部
も回動されるので、この回動部に取付けられたセンサの
検出範囲が内側に向けられ、死角域の検知能力が高めら
れる。ここで、障害物検出回路には、操舵機構と連動し
搬送車の旋回時には側部のセンサのうち旋回方向側のセ
ンサのみを動作させる角度検出手段が接続させているの
で、旋回時には外側のセンサは動作せず、旋回時におけ
る外側の過剰検出範囲を著しく減少させることが可能と
なる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係る搬送車の障害物検出装置の望まし
い実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図ないし第６図は、本考案の第１実施例を示してお
り、このうち第３図ないし第５図は、搬送車としての無
人搬送車全体を示している。図中、11は無人搬送車を示
しており、無人搬送車11は、走行路面に埋設された誘導
線に沿って誘導されるようになっている。また、この無
人搬送車11は、回路の切替えにより運転者による運転も
可能となっている。無人搬送車11は、操舵輪となる１個
の前輪12と、駆動輪となる２個の後輪13とを有してい
る。後輪13は、走行モータを有する駆動部14と連結され
ている。無人搬送車11の中央部には運転席15が配置され
ており、その前方にステアリングホイール16が位置して
いる。運転席15の後方には、ポール17に取付けられた警
告灯18、19が設けられており、運転席14とポール17の直
下には電源としてのバッテリ20が収納されている。各機
器が取付けられるフレーム21下面の前輪12の前方には、
走行路面に埋設された誘導線から誘導磁界を検出するピ
ックアップ22が取付けられている。無人搬送車11の後部
には、連結具121を介して台車122が連結されている。

ステアリングホイール16の直下に位置するステアリング
コラム23とその周辺の機器は前部保護カバー24によって
保護されている。ステアリングコラム23の下端近傍に
は、操舵機構としての前輪12を操舵するフロントスピン
ドルシャフト25が位置している。フロントスピンドルシ
ャフト25の下端には、前輪12を回転自在に支持するフロ
ントフォーク26が取付けられている。フロントスピンド
ルシャフト25は、２個のベアリングを介してフレーム21
に回動可能に支持されている。フロントスピンドルシャ
フト25には、第７図に示すように、スプロケット28が取
付けられている。

フロントスピンドルシャフト25と隣接する位置には、サ
ーボモータ29が設けられている。サーボモータ29はフレ
ーム21に固定され、出力軸にはスプロケット30が設けら
れている。このスプロケット30とフロントスピンドルシ
ャフト25側のスプロケット28とは、ローラチェーン31を
介して連結されている。フロントスピンドルシャフト25
には、周方向に延びる２つの溝36a、36bを有する連動プ
ーリ36が設けられている。

ステアリングコラム23の前方中央には、水平方向に回動
可能な回動部41が設けられている。回動部41は、第２図
に示すように、シャフト42、連動プーリ43、ベアリング
44、保持部材45とから構成されている。シャフト42は、
ベアリング44を介してフレーム21側に固定された保持部
材45に回動可能に支持されている。シャフト42の上部に
は、周方向に延びる溝43aを有する連動プーリ43が取付
けられている。この回動部41の連動プーリ43と上述の連
動プーリ36とは、屈曲可能な駆動力伝達手段としてのフ
レキシブルワイヤ47、48によって連結されている。

一方のフレキシブルワイヤ47の一端は、連動プーリ36に
止めビス51によって固定されており、フレキシブルワイ
ヤ47の他端は、連動プーリ43に止めビス52によって固定
されている。同様に、他方のフレキシブルワイヤ48の一
端は、連動プーリ36に止めビス53によって固定されてお
り、フレキシブルワイヤ48の他端は、連動プーリ43に止
めビス54によって固定されている。フレキシブルワイヤ
47、48は、屈曲可能なチューブ状部材にワイヤを摺動自
在に挿通させたもので、引張力を伝達することができる
ものである。したがって、前述のように止めビスによっ
て各連動プーリに固定されたものは、ワイヤのみで、各
チューブ状部材の端部は、各連動プーリ36、43の近傍に
設けられた固定金具55、56にそれぞれ固定されている。
なお、連動プーリ36、43の溝径は同一となっている。

回動部41の連動プーリ43の上面には、上下方向に首振り
可能なセンサ取付けブラケット57に固定された非接触障
害物検出センサとしての超音波センサ58aが取付けられ
ている。超音波センサ58aは、超音波によって前方の障
害物を検出するものであり、その出力信号によって無人
搬送車11が自動停止するようになっている。超音波セン
サ58aの回動角は、上述した各手段を介して操作機構と
してのサーボモータ29の動きに追従するようになってい
る。すなわち、超音波センサ58aは、無人搬送車11の前
輪12に追従して動くことができるようになっている。

無人搬送車11の側部の進行方向右側には、水平方向に回
動可能な回動部61が設けられている。回動部61の構成
は、前述の回動部41の構成に準じており、回動部61の連
動プーリ63は、屈曲可能な駆動力伝達手段としてのフレ
キシブルワイヤ72を介して連動プーリ36と連結されてい
る。回動部61の連動プーリ63の上面には、前述と同様の
超音波センサ58bが取付けられている。

フレキシブルワイヤ72の一端は、連動プーリ36の溝36b
に止めビス74によって固定されており、他端は連動プー
リ63の溝に止めビス75によって固定されている。フレキ
シブルワイヤ72のチューブ状部材の端部は、各連動プー
リ36、63の近傍に設けられた固定金具76、77に固定され
ている。連動プーリ36の溝36aと連動プーリ63の溝の溝
径は同一となっており、無人搬送車11の右旋回時におけ
る連動プーリ36と連動プーリ63との回動角が同一になる
ように構成されている。

無人搬送車11の側部の進行方向左側には、水平方向に回
動可能な回動部81が設けられている。回動部81の構成
は、前述の回動部41の構成に準じており、回動部81の連
動プーリ83は、屈曲可能な駆動力伝達手段としてのフレ
キシブルワイヤ92を介して連動プーリ36と連結されてい
る。回動部81の連動プーリ83の上面には、前述と同様の
超音波センサ58cが取付けられている。

フレキシブルワイヤ92の一端は、連動プーリ36の溝36b
に止めビス94によって固定されており、他端は連動プー
リ83の溝に止めビス95によって固定されている。フレキ
シブルワイヤ92のチューブ状部材の端部は、各連動プー
リ36、83の近傍に設けられた固定金具76、96に固定され
ている。連動プーリ36の溝36aと連動プーリ83の溝83aの
溝径は同一となっており、無人搬送車11の右旋回時にお
ける連動プーリ36と連動プーリ83との回動角が同一にな
るように構成されている。

無人搬送車11の側部に配設された各回動部の連動プーリ
63と連動プーリ83は、駆動力伝達手段としてのフレキシ
ブルワイヤ102を介して連結されている。つまり、フレ
キシブルワイヤ102の一方は連動プーリ63の溝に止めビ
ス105によって固定されており、他方は連動プーリ83の
溝に止めビス106によって固定されている。これによ
り、各フレキシブルワイヤ72、92、102は各連動プーリ3
6、63、83を介してループ状に連結され、２つの連動プ
ーリ63、83は、３本のフレキシブルワイヤで回動可能と
なっている。

進行方向前部の回動部41の連動プーリ43には、周方向に
延びる２つのドッグ111、112が設けられている。各ドッ
グ111、112の近傍には障害物検出回路（図示略）に接続
される角度検出手段としてのリミットスイッチ113、114
が配設されている。一方のリミットスイッチ113は、ド
ッグ111の当接によってオンとされ、他方のリミットス
イッチ114は、ドッグ112の当接によってオンとされるよ
うになっている。つまり、無人搬送車11の右旋回時に
は、リミットスイッチ113が回動角θ_１の範囲内でオン
状態となり、このリミットスイッチ113に基づいて超音
波センサ58bが動作するようになっている。同様に、無
人搬送車11の左旋回時には、リミットスイッチ114が回
動角θ_２の範囲内でオン状態となり、このリミットスイ
ッチ113に基づいて超音波センサ58cが動作するようにな
っている。

なお、各超音波センサ58a、58b、58cの回動角θ_１、θ
_２は、連動プーリ36、63、83のフレキシブルワイヤ固定
端のピッチ円径比を変えることにより可変可能であり、
左右の超音波センサ58b、58cの有効動作範囲はドッグ11
1、112の長さ、または取付け位置を変えることにより調
整可能である。これにより、各超音波センサ58b、58cの
回動角は、無人搬送車11および台車122の長さや、旋回
半径に対応した最適な値に設定することが可能となる。

つぎに、第１実施例における作用について説明する。

走行路面の直線部では、サーボモータ29は回転駆動され
ず、サーボモータ29とローラチェーン31を介して連結さ
れるフロントスピンドルシャフト25も所定の位置に位置
決めされた状態を保っている。無人搬送車11が走行路面
の曲線部にさしかかると、図示されないピックアップ22
の出力に基づいてステアリング装置からの信号によって
サーボモータ29が所定の回転角だけ回動され、フロント
スピンドルシャフト25に連結されている前輪が操舵さ
れ、無人搬送車11は埋設された誘導線に沿って走行する
ようになる。この場合、フロントスピンドルシャフト25
と連動する連動プーリ36と超音波センサ58aが取付けら
れる連動プーリ43は、フレキシブルワイヤ47、48を介し
て連結されているので、各連動プーリ36、43の溝径が同
じであれば、連動プーリ36の回動角と連動プーリ43の回
動角が等しくなる。すなわち、連動プーリ43の回動角
は、前輪12の操舵角と同一になる。これにより、超音波
センサ58aの検出範囲C₁は、前輪12の向きに追従するこ
とができる。第６図に示すように、無人搬送車11の右旋
回時には側部の超音波センサ58b、58cのうち旋回方向側
の超音波センサ58bのみがリミットスイッチ113によって
動作するので、誤検出域は従来範囲Ａから所望の範囲A₂
に減少される。

この場合、無人搬送車11の右側部に配置された連動プー
リ63は、フレキシブルワイヤ72によって連動プーリ36に
連結されているので、無人搬送車11が右旋回するとき
は、連動プーリ63の回動角を前輪の操舵角と同一にする
ことができる。これにより、旋回する側の超音波センサ
58bの検出範囲を内側に向けることができ、死角域Ｂの
うちの大部分の範囲を減少させることができる。また、
無人搬送車11の左旋回時には、超音波センサ58cのみが
動作するとともに、超音波センサ58cは内側を向くの
で、上述と同様に誤検出域の減少および死角域の減少が
はかれる。

第２実施例 第７図は、本考案の第２実施例を示している。第２実施
例が第１実施例と異なるところは、超音波センサの有効
動作範囲を設定する構成のみであり、その他の部分は第
１実施例に準じるので、準じる部分に第１実施例と同一
の符号を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異
なる部分についてのみ説明する。

第７図において、フロントスピンドルシャフト25の上端
には、角度検出手段としてのポテンショメータ121が取
付られており、このポテンショメータ121は第１実施例
におけるリミットスイッチの役目を果し、ポテンショメ
ータ121は、フロントスピンドルシャフト25の操舵角に
応じて電気抵抗値が変化するものであり、操舵角が一定
の切れ角になった時のみ、各超音波センサ58b、58cが作
動するようになっている。

このように構成された第２実施例においては、第１実施
例のようにドッグとリミットスイッチが不要になるとと
もに、超音波センサ58b、58cの有効動作範囲を容易に可
変設定することができる。その他の作用は第１実施例に
準じる。

〔考案の効果〕

本考案の搬送車の障害物検出装置によれば、搬送車の進
行方向前部と両側部に、水平方向に回動可能な回動部を
それぞれ配設し、この各回動部に進行方向前方の障害物
を非接触で検出する非接触障害物検出センサを取付け、
各回動部と無人搬送車の操舵機構とを駆動伝達手段を介
して連動させ、センサを用いた障害物検出回路に、操舵
機構と連動し搬送車の旋回時には側部のセンサのうち旋
回方向側のセンサのみを動作させる角度検出手段を接続
したので、走行路面の曲線部外側の誤検出域を大幅に減
少させることができ、無人搬送車の走行経路付近のスペ
ースを有効利用することができる。

また、無人搬送車の旋回時には、側部に配設された回動
部のセンサの検出方向が内側に向けられるので、従来よ
りも死角域が減少され、走行時の安全性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る無人搬送車の障害物
検出装置の概略平面図、 第２図は第１図の装置における回動部の側面図、第３図
は第１図の装置が搭載される無人搬送車の平面図、 第４図は第３図の側面図、 第５図は第４図の正面図、 第６図は第３図の無人搬送車の走行状態を示す平面図、 第７図は本考案の第２実施例に係る無人搬送車の障害物
検出装置の要部拡大断面図、 第８図は実願昭62−110684号に記載されている無人搬送
車の走行状態を示す平面図、 である。 11……搬送車（無人搬送車） 25……フロントスピンドルシャフト（操舵機構） 29……サーボモータ 41、61、81……回動部 47、48、72、92、102……駆動力伝達手段（フレキシブ
ルワイヤ） 58a、58b、58c……非接触障害物検出センサ 113、114、121……角度検出手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送車の進行方向前部と両側部に、水平方
   向に回動可能な回動部をそれぞれ配設し、該各回動部に
   進行方向前方の障害物を非接触で検出する非接触障害物
   検出センサを取付け、前記各回動部と搬送車の操舵機構
   とを駆動力伝達手段を介して連動させ、前記センサを用
   いた障害物検出回路に、前記操舵機構と連動し搬送車の
   旋回時には側部のセンサのうち旋回方向側のセンサのみ
   を動作させる角度検出手段を接続したことを特徴とする
   搬送車の障害物検出装置。