JPH0755611Y2 - 無人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
接触で検知できる無人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
定して取り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。

第６図は、従来の無人搬送車における障害物の検知状況
を示している。図に示すように、無人搬送車１は、走行
路面２に埋設された誘導線３に沿って走行するが、検知
範囲Ｃを有する障害物検出センサ４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２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Ａには無人搬送車１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２の内周側が死角域Ｂと
なり、この死角域Ｂ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１を未然に停止させること
ができない。

そこで、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。

〔考案が解決しようとする問題点〕

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。

実公昭49−30216号公報の車両では、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号公報の装置では、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号公報の装置は、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。

本考案は、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を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的に沿う無人搬送車の障害物検出装置は、無人搬
送車の操舵機構に連結手段を介して連結され、周方向に
延びるガイド溝を有し操舵機構の回動角と同一の回動角
だけ回動する第１の連動プーリと、 無人搬送車の進行方向前部に水平方向に回動可能に設け
られ、前記第１の連動プーリのガイド溝と同一径の周方
向に延びるガイド溝を有する第２のプーリと、 前記第２の連動プーリに取付けられ、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と、 前記無人搬送車にチューブ状部材が固定され、該チュー
ブ状部材に摺動可能に挿通されたワイヤの一端が前記第
１の連動プーリのガイド溝における回転中心の一側に固
定され、ワイヤの他端が前記第２の連動プーリのガイド
溝における回転中心の一側に固定される第１のフレキシ
ブルワイヤと、 前記無人搬送車にチューブ状部材が固定され、該チュー
ブ状部材に摺動可能に挿通されたワイヤの一端が前記第
１の連動プーリのガイド溝における回転中心の他側に固
定され、ワイヤの他端が前記第２の連動プーリのガイド
溝における回転中心の他側に固定される第２のフレキシ
ブルワイヤと、を備えたものから成る。

〔作用〕

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、操舵機構の動きが第１の連動プーリに伝達さ
れ、第１の連動プーリの回動角は操舵機構の回動角と同
一になる。第１の連動プーリは、第１のフレキシブルワ
イヤと第２のフレキシブルワイヤとによって第２の連動
プーリに連結されているので、第１の連動プーリの動き
は第２の連動プーリに伝達される。ここで、各フレキシ
ブルワイヤの端部が固定される第２の連動プーリのガイ
ド溝の径と第１の連動プーリのガイド溝の径は同一であ
るので、第１の連動プーリの回動角は第２の連動プーリ
の回動角と同一となる。これにより、第２の連動プーリ
は、操舵機構の回動角と同じ角度だけ水平方向に回動す
ることになり、第２の連動プーリに取付けられた非接触
障害物検出センサの動きは操舵機構に連動することにな
る。

したがって、走行経路の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、障害物検出センサによる死角域の減少によ
り、無人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、第１の連動プーリと第２の連動プーリとの連動
を、屈曲可能なフレキシブルワイヤを介して行なってい
るので、構造的制約が少なくなり、障害物検出装置の設
計が容易となる。

さらに、２本のフレキシブルワイヤにより第１の連動プ
ーリと第２の連動プーリを連結しているので、第２の連
動プーリをフレキシブルワイヤのワイヤの引張力によっ
て回動させることが可能となる。すなわち、第１の連動
プーリと第２の連動プーリとを１本のフレキシブルワイ
ヤによって連結した場合は、第２の連動プーリの一方向
の回動時にはワイヤには引張力が作用し、逆方向の回動
時にはワイヤには圧縮力が作用するので、ワイヤが座屈
しやすくなり、連動精度が悪くなる。これに対して、２
本のフレキシブルワイヤを用いることにより、逆方向の
回動時には他のフレキシブルワイヤのワイヤに引張力が
作用するので、一方のフレキシブルワイヤにはその分だ
け圧縮力が作用しなくなり、ワイヤの座屈に起因する連
動精度の悪化が防止される。

〔実施例〕

以下に、本考案に係る無人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図ないし第５図は、本考案の一実施例を示してお
り、このうち第３図ないし第５図は、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
れた誘導線からの電気信号を受信する受信装置22が取付
けられている。

第１図および第２図は、無人搬送車11の進行方向前部に
配置された障害物検出装置を示している。図において、
23はステアリングコラムを示しており、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、
前輪12を操舵するための回転軸となる操舵機構としての
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（図
示略）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のフロントフォーク
26とベアリング27との間には、スプロケット28が設けら
れている。

第１図および第２図において、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。スプロケット
30は、フロントスピンドルシャフト25側のスプロケット
28とローラチーェン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の上端には、タイミングプーリ
32が取付けられている。

サーボモータ29の中心とフロントスピンドルシャフト25
の中心とを結ぶ軸線Ｘに対して直角となる軸線Ｙ上に
は、後述する回動部を回動させるための回動駆動部33が
配設されている。回動駆動部33は、シャフト34、タイミ
ングプーリ35、第１の連動プーリ36から構成されてい
る。シャフト34はベアリング37を介してフレーム21側に
回動可能に固定されている。シャフト34の上部には周方
向に延びるガイド溝36aを有する第１の連動プーリ36が
取付けられている。第１の連動プーリ36の直下にはタイ
ミングプーリ35が位置しており、タイミングプーリ35に
シャフト34に固定されている。回動駆動部33のタイミン
グプーリ35と、操舵機構としてのフロントスピンドルシ
ャフト25に取付けられたタイミングプーリ32とは、連結
手段としてのタイミングベルト37を介して連結されてい
る。この場合、タイミングプーリ33、35の歯数は同一と
なっている。

ステアリングコラム23の前方には、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、シャフト4
2、第２の連動プーリ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34の上部には、周方向に延び
るガイド溝43aを有する第２の連動プーリ43が取付けら
れている。この第２の連動プーリ43と上述の第１の連動
プーリ36とは、屈曲可能な第１のフレキシブルワイヤ47
および第２のフレキシブルワイヤ48によって連結されて
いる。

第１のフレキシブルワイヤ47は、屈曲可能なチューブ状
部材47aにワイヤ47bを摺動自在に挿通させたものであ
り、引張力を伝達することができるものである。第２の
フレキシブルワイヤ48は、同様に屈曲可能なチューブ状
部材48aにワイヤ48bを摺動自在に挿通させたものであ
り、引張力を伝達することができるものである。

第１のフレキシブルワイヤ47および第２のフレキシブル
ワイヤ48のチューブ状部材47a、48aの端部は、各連動プ
ーリ36、43の近傍のフレームに取付けられた固定金具5
5、56にそれぞれ固定されている。第１のフレキシブル
ワイヤ47におけるワイヤ47bの一端は、第１の連動プー
リ36のガイド溝36aに止めビス51によって固定されてい
る。第１のフレキシブルワイヤ47におけるワイヤ47bの
他端は、第２の連動プーリ43のガイド溝43aに止めビス5
2によって固定されている。第２のフレキシブルワイヤ4
8におけるワイヤ48bの一端は、第１の連動プーリ36のガ
イド溝36aに止めビス53によって固定されている。第２
のフレキシブルワイヤ48におけるワイヤ48bの他端は、
第２の連動プーリ43のガイド溝43aに止めビス54によっ
て固定されている。

第１の連動プーリ36のガイド溝36aの溝径と、第２の連
動プーリ43のガイド溝43aの溝径は、同一となってい
る。第１のフレキシブルワイヤ47のワイヤ47bの一端を
固定する止めビス51は、ガイド溝36aにおける回転中心
（シャフト34）の一側に位置している。第２のフレキシ
ブルワイヤ48のワイヤ48bの一端を固定する止めビス53
は、ガイド溝36aにおける回転中心（シャフト34）の他
側に位置している。すなわち、第１の連動プーリ36では
ワイヤ47bとワイヤ48bとが対向するように配置されてい
る。

第２のフレキシブルワイヤ47のワイヤ47bの他端を固定
する止めビス52は、ガイド溝43aにおける回転中心（シ
ャフト42）の一側に位置している。第２のフレキシブル
ワイヤ48のワイヤ48bの一端を固定する止めビス54は、
ガイド溝43aにおける回転中心（シャフト42）の他側に
位置している。すなわち、第２の連動プーリ43ではワイ
ヤ47bとワイヤ48bとが対向するように配置されている。
このように、２本のフレキシブルワイヤ47、48で第１の
連動プーリ36と第２の連動プーリ43とを連結することに
より、一方のフレキシブルワイヤのワイヤに圧縮力が作
用する場合は、他方のフレキシブルワイヤのワイヤに引
張力が作用し、一方のフレキシブルワイヤのワイヤが圧
縮力で座屈変形するのが防止されている。

回動部41の第２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58が取付け
られている。超音波センサ58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58の揺動角θ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58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。

つぎに、上記の障害物検出装置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、図示されないセンサからの信
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側のタイミングプーリ32と、回動駆動部33側
のタイミングプーリ35とは、タイミングベルト37を介し
て連結されているので、第１の連動プーリ36の動きは、
前輪12の動きに追従する。つまり、タイミングプーリ32
とタイミングプーリ35の歯数が同一になっているので、
前輪12の操舵角と第１の連動プーリ36の回動角が同じに
なる。

第１の連動プーリ36と超音波センサ58が取付けられる第
２の連動プーリ43は、２本の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、超音波センサ58が
取付けられた第２の連動プーリ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58は、
前輪12の追従して動くことができ、第６図に示したよう
な、誤検出域Ａと死角域Ｂとが著しく減少される。した
がって、走行路面の曲線部に障害物がある場合は、超音
波センサ58によって無人搬送車11は自動的に停止され、
安全性が確保される。また、誤検出域が減少することに
より、その分のスペースを有効利用することができ、固
定設備の配置も可能となる。

本実施例のように、第１の連動プーリ36と第２の連動プ
ーリ43とを２本のフレキシブルワイヤ47、48によって連
結することにより、第２の連動プーリ43の回動時には、
たとえば第１のフレキシブルワイヤ47のワイヤ47bに圧
縮力が作用し、第２のフレキシブルワイヤ48のワイヤ48
bに引張力が作用する。第１のフレキシブルワイヤ47の
ワイヤ47bに圧縮力が作用するとワイヤ47bが座屈しやす
くなるが、第２のフレキシブルワイヤ48のワイヤ48bに
は引張力が作用しているので、第１のフレキシブルワイ
ヤ47には第２のフレキシブルワイヤ48の引張力の分だけ
圧縮力が作用しなくなり、圧縮力によるワイヤ47bの座
屈変形が防止される。したがって、第１の連動プーリ36
と第２の連動プーリ43との連動精度を高精度に維持する
ことが可能となる。

なお、本考案は、前輪１輪操舵無人搬送車に限らず、２
輪操舵無人搬送車、差動輪方式の無人搬送車、前後左右
移動可能な無人搬送車にも適用可能である。

〔考案の効果〕

本考案の無人搬送車の障害物検出装置によれば、つぎの
効果が得られる。

（１）無人搬送車の操舵機構と連動手段を介して連結さ
れる第１の連動プーリと、無人搬送車の進行方向前部に
設けられ非接触障害物検出センサが取付けられる第２の
連動プーリとを、屈曲可能な第１のフレキシブルワイヤ
および第２のフレキシブルワイヤにより連結し、非接触
障害物検出センサの動きを無人搬送車の操舵機構と連動
させるようにしたので、無人搬送車の旋回時の内輪差に
よる死角域を減少させることができるとともに、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
きる。

その結果、走行路面に障害物がある場合は、確実に無人
搬送車を自動停止させることができ、かつ誤検出域が減
少する分だけ無人搬送車の経路付近のスペースを有効利
用することができる。

（２）屈曲可能なフレキシブルワイヤを用いているた
め、構造的制約が少なくなり、設計が容易となる。さら
に、他の機構部とフレキシブルワイヤの干渉を回避する
ことが可能となるので、無人搬送車の設計の自由度を拡
大させることもできる。

（３）２本のフレキシブルワイヤを用いているので、第
２の連動プーリの回動時には、一方のフレキシブルワイ
ヤのワイヤに作用する圧縮力を他方のフレキシブルワイ
ヤの引張力によって減少させることができ、圧縮力によ
るワイヤの座屈変形を防止することができる。したがっ
て、第１の連動プーリと第２の連動プーリの連動精度を
高めることが可能となり、障害物を正確に検出すること
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
検出装置の平面図、 第２図は第１図の正面図、 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図の正面図、 第５図は第４図の側面図、 第６図は従来の無人搬送車の走行状態を示す平面図、 である。 11……無人搬送車 25……操舵機構 29……サーボモータ 36……第１の連動プーリ 36a……ガイド溝 37……連結手段 43……第２の連動プーリ 43a……ガイド溝 47……第１のフレキシブルワイヤ 48……第２のフレキシブルワイヤ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−164116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−255414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−255413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−117009（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−102558（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−131503（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭49−30216（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】無人搬送車の操舵機構に連結手段を介して
   連結され、周方向に延びるガイド溝を有し操舵機構の回
   動角と同一の回動角だけ回動する第１の連動プーリと、 無人搬送車の進行方向前部に水平方向に回動可能に設け
   られ、前記第１の連動プーリのガイド溝と同一径の周方
   向に延びるガイド溝を有する第２のプーリと、 前記第２の連動プーリに取付けられ、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と、 前記無人搬送車にチューブ状部材が固定され、該チュー
   ブ状部材に摺動可能に挿通されたワイヤの一端が前記第
   １の連動プーリのガイド溝における回転中心の一側に固
   定され、ワイヤの他端が前記第２の連動プーリのガイド
   溝における回転中心の一側に固定される第１のフレキシ
   ブルワイヤと、 前記無人搬送車にチューブ状部材が固定され、該チュー
   ブ状部材に摺動可能に挿通されたワイヤの一端が前記第
   １の連動プーリのガイド溝における回転中心の他側に固
   定され、ワイヤの他端が前記第２の連動プーリのガイド
   溝における回転中心の他側に固定される第２のフレキシ
   ブルワイヤと、を備えたことを特徴とする無人搬送車の
   障害物検出装置。