JPH1049231A - 無人搬送車の走行制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 移動ラック等の設置現場のような走行経路の
位置や方向が自在に変化する現場でも、移動ラック等と
干渉することなく走行可能な無人搬送車の走行制御装置
及びその制御方法を提供する。 【解決手段】 管理コンピュータと無人搬送車４の間の
通信に基づいて自動走行する無人搬送車４に設けたラベ
ルリーダ１２ａ〜１２ｄで、走行経路６の側面に沿って
設けたラベル５の情報（無人車の相対位置及び／又は、
現在位置又は走行距離）を読み込んで、無人搬送車側又
は管理コンピュータ側のデータ処理器２０によって、無
人搬送車とラベルとの三次元相対距離を出力する。無人
搬送車に設けた走行制御器１１は、当処理器２０の出力
データと、上記の現在位置又は走行距離データを入力し
て、無人搬送車４の速度、操舵、停止を制御して走行制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無人搬送車の走行
制御に関し、特には、例えば移動ラックが設置された現
場のような走行経路の位置や方向が自在に変化する現場
での走行制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】無人搬送車の走行制御には、走行経路に
対する車両の横ずれ量の検出、走行距離の検出、停止位
置の検出等が必要であり、これらの検出情報に基づいて
速度、操舵、停止の制御が行われている。上記の各情報
の検出方法として従来から良く知られている方法は、以
下のような電磁誘導線による方法、光反射テープによる
方法、磁気テープによる方法、あるいは、レーザ誘導に
よる方法、レーザ三角測量による方法などがある。

【０００３】電磁誘導線による方法においては、例えば
特開平６−２１４６４１号公報に記載されているよう
に、走行経路路面に誘導線（ケーブル）を埋設し、この
誘導線に交流電流を流して発生する交番磁界を無人搬送
車側に設置したピックアップコイルで受信し、この時の
無人搬送車の誘導線に対する横ずれ量を、予め校正して
あるピックアップコイル起電圧と横ずれ量との関係から
演算して求めている。また、走行誘導用の誘導線と直交
するように誘導線を路面に埋設し、この誘導線による交
番磁界を別途用意したピックアップコイルによって受信
して停止位置の検出や各種制御の切り替え信号を得るこ
とができる。

【０００４】光反射テープによる方法においては、例え
ば特開平４−１４５５０６号公報に記載されているよう
に、走行経路路面に光を反射し易いアルミやステンレス
などのテープを連続的に敷設し、無人搬送車側に設置し
た投光受光器から投光及び受光し、その反射光の有無に
より無人搬送車と前記テープとの横ずれ量を検出してい
る。また、テープ断片を走行誘導用のテープとは別個に
敷設し、別途用意した投光受光器を用いて停止位置を検
出している。磁気テープによる方法においては、例えば
特開昭６３−２３３４１１号公報に記載されているよう
に、走行経路路面に磁気Ｎ又はＳ極を上面にして磁気テ
ープ（棒）を連続的に敷設し、無人搬送車側に設置した
磁気センサー又は磁気センサーアレイによって横ずれ量
を検出する。また、磁気テープ断片を走行誘導用の磁気
テープとは別個に敷設し、別途用意した磁気センサーを
用いて停止位置を検出している。

【０００５】また、レーザ誘導による方法においては、
例えば実開昭５８−１５５００７号公報に記載されてい
るように、所定の地上高さにレーザ投光器を設置し、レ
ーザを走行経路と一致するよう投光する。無人搬送車側
にレーザ受光器を走行方向と直交する方向にアレイ状に
配置し、受光位置から横ずれ量を検出する。別途走行経
路と直交する方向にレーザを投光し、別途無人搬送車に
設置したレーザ受光器でレーザを受光することにより停
止位置を検出している。走行路上部からレーザをスキャ
ンして誘導する方法も提案されている。さらに、レーザ
三角測量による方法においては、例えば「無人化技術
１９９５年１１月号」に記載されているように、無人搬
送車側にレーザ投光器を設置し、レーザを水平面スキャ
ンする。複数箇所の壁や柱等の地上側設備に反射板が取
り付けられており、それぞれの反射光が得られる角度と
予め知られている反射板の位置から、無人搬送車の現在
位置を算出している。これは、走行平面における現在位
置が算出できるため停止位置は位置情報として検出する
ことができる。なお、以上の走行制御装置における走行
距離検出は、車輪回転数をエンコーダなどのセンサー出
力を積算カウントする方法が一般的に用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
検出方法では、以下のような問題が指摘されている。誘
導線による方法では、路面にカッティング工事が必要な
こと、またレール（移動ラック移動用のガイドレール）
などの地上設備を避けてカッティングしなければならな
いこと、このための工事費や工事時間がかかること、ま
た経路変更や追加が容易ではない、などという問題があ
る。

【０００７】光反射テープによる方法では、無人搬送車
が用いられている現場の性格上、他の無人搬送車や有人
の搬送車と共存する場合が多く、それら車両や無人搬送
車自身のタイヤによる踏みつけや据え切りによって、前
記反射テープの汚れや破損が生じ、その結果誘導困難に
なるという問題がある。磁気テープによる方法では、光
反射テープと同じ理由でテープ破損の問題があり、磁気
棒の場合には電磁誘導線と同じ理由で路面カッティング
が必要となるので、地上設備を避けてカッティングしな
ければならないこと、このための工事費や工事時間がか
かること、また経路変更や追加が容易ではない、などと
いう問題がある。

【０００８】レーザ誘導による方法では、少数の直線路
のみで走行路が形成されている場合には有効であるが、
倉庫などでは多数の直交する直線部から走行路が形成さ
れているので、各直線部毎にレーザ投光器を設置する必
要があり、このために莫大な費用がかかる。また、地上
設備を回避するために曲線部も含まれる場合には、レー
ザの直線性を利用したこの方法では対応できない。ま
た、レーザ三角測量による方法では、常に複数個の、位
置が予め分かっている反射板が無人搬送車から見えてい
なければならない。また、位置計測精度を確保するため
には、各反射板がほぼ等角度間隔で見えていることが必
要であるが、狭いラック間にこのような好条件で反射板
を設置することは困難である。まして、移動ラック間を
無人搬送車が走行する場合では、反射板をラックの構成
部材に取り付けざるを得ず、ラック位置が移動する度に
反射板位置が変化するので、正確な位置計測は行えな
い。

【０００９】以上のように、個々の従来方法において問
題点が生じているが、本質的にこれらの従来方法に共通
する下記の問題がある。すなわち、最近、倉庫のデッド
スペースを極力減らして収容効率を向上させるために、
倉庫内に移動ラックを導入して搬送物を収容している場
合が非常に多くなっている。図１２はこのような移動ラ
ックを設置した倉庫の一例を表す平面図を示している
が、同図において、倉庫１の内部に各移動ラック２が一
定方向に移動自在に設けられており、移動ラック２の所
定場所には搬送の対象となる搬送物３が収納されてい
る。そして、搬送物３を自動的に搬入又は搬出する無人
搬送車４が、倉庫１内を所定の走行経路に沿って自動走
行するようになっている。この場合の無人搬送車４の走
行経路の内、移動ラック２の移動方向に直交する方向の
走行経路は、移動ラック２の移動によって形成されるラ
ック間の通路である。このとき、通常、移動ラック２は
位置決め制御はなされておらず停止位置は毎回変化して
いる。また、ラック構造上のよじれによって端点と他の
端点とが位置ずれを起こしてラックに姿勢角が発生し、
図１３に示すように、移動ラック２の移動方向に対して
移動ラック２は必ずしも直交していない場合が発生す
る。

【００１０】本来、無人搬送車４は、あくまで作業対象
となる移動ラック２に対して所定の距離（クリアランス
と言う）を保って走行制御されている。ところが、上述
したように、移動ラック２の地上に対する位置や姿勢角
（移動ラック２の移動方向に対する角度）は変化するこ
とがある。一方、前述した従来技術に係わるいずれもが
地上（又は地中）に何らかの誘導源を設置する方法であ
る。したがって、これらの場合には無人搬送車４と移動
ラック２との接触事故が発生したり、または、無人搬送
車４と移動ラック２とが離れすぎて無人荷役作業が正常
に行われないなど、好ましい走行制御ができないという
本質的で、かつ、重大な問題が発生している。

【００１１】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、移動ラック等が設置された現場のような
走行経路の位置や方向が自在に変化する現場でも、移動
ラック等と干渉することなく走行可能な無人搬送車の走
行制御装置及びその制御方法を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、管理コ
ンピュータと無人搬送車との間の通信に基づいて、走行
経路に沿って所定の目標位置まで自動走行する無人搬送
車の走行制御装置において、前記走行経路の側面に沿っ
て設けられ、かつ、無人搬送車との相対位置を検出する
ための情報を表すマーク、及び／又は、少なくとも前記
走行経路内の現在位置又は走行距離を検出するための情
報を表すコードが記入されたラベル５と、無人搬送車に
設けられ、かつ、前記ラベル５から前記各情報を読み込
むラベルリーダ１２ａ〜１２ｄと、無人搬送車側又は管
理コンピュータ側に設けられると共に、前記ラベルリー
ダ１２ａ〜１２ｄから読み込んだ各情報に基づいて、無
人搬送車と前記ラベル５との三次元相対距離を算出して
出力する、及び／又は、無人搬送車の少なくとも現在位
置又は走行距離データを出力するデータ処理器２０と、
前記データ処理器２０から入力した前記三次元相対距
離、及び、前記現在位置又は走行距離データに基づい
て、無人搬送車の速度、操舵、停止を制御して走行制御
する走行制御器１１とを備えている。

【００１３】請求項１に記載の発明によると、走行経路
の側面に沿って設けられたラベルに記入されたマークを
読み込んだ情報から、無人搬送車とラベルとの三次元相
対距離が算出される。これによって、自動走行中に、走
行経路の側面に対して所定距離を保ちながら走行可能と
なり、無人搬送車と例えばラック等との干渉が無くな
る。また、上記ラベルに記入されたコードの情報から、
走行経路内の現在位置又は走行距離が検出される。これ
によって、目標位置までの走行シーケンスが自動生成さ
れ、現在位置及び走行距離に対応して無人搬送車の加減
速、操舵及びブレーキの制御が行われる。そして、上記
ラベルを所定間隔毎に設けるだけで走行経路を形成でき
るので、安価に走行経路が形成されると共に、走行経路
のレイアウト変更等に容易に対応できる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の無人搬送車の走行制御装置において、前記ラベル５
は、前記走行経路に沿って配設された部材又はラックに
貼り付けられている。

【００１５】請求項２に記載の発明によると、前記ラベ
ルを、走行経路の側面の例えばラックやその他の部材
（壁、立て板等）に貼り付けるとによって、容易に、か
つ安価に走行経路が形成される。しかも、移動ラックが
設置された現場のように走行経路の位置や方向が自在に
変化する現場でも、移動ラックに貼り付けたラベルに記
入された情報に基づいて、無人搬送車とラベルとの三次
元相対距離が算出され、また、現在位置や走行距離が検
出される。したがって、移動ラックの姿勢が移動方向に
対して傾いている場合でも、移動ラック等と干渉するこ
となく、かつ、移動ラックとの間に所定の離隔距離を保
ちながら走行可能となる。また、移動ラックの移動位置
に容易に対応可能な走行経路を形成できる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の無人搬送車の走行制御装置において、前記ラベル５の
コードには、ラックの位置に対応したアドレス、及び／
又は、ラックの基準位置からの相対距離を表す情報が記
入され、前記走行制御器１１は、自動走行中に、上記コ
ードに記入された情報に基づいて無人搬送車の速度、操
舵、停止を制御して走行制御するようにしている。

【００１７】請求項３に記載の発明によると、前記ラベ
ルのコードとして、ラックの位置に対応したアドレス、
及び／又は、ラックの基準位置からの相対距離等を表す
情報が記入される。上記アドレスによって無人搬送車の
現在位置が算出され、また、上記基準位置からの相対距
離によって無人搬送車の走行距離が算出される。したが
って、自動走行時には、上記現在位置及び／又は走行距
離に基づいて、無人搬送車の速度、操舵、停止が制御さ
れ、目標位置への走行制御が可能となる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の無人搬送車の走行制御装置において、前記ラベルリー
ダ１２ａ〜１２ｄは、無人搬送車の少なくとも前部及び
後部に配設している。

【００１９】請求項４に記載の発明によると、無人搬送
車の前部及び後部に配設された前記ラベルリーダによっ
て、無人搬送車の前部及び後部とラベルとのそれぞれの
離隔距離、すなわち、移動ラック等との離隔距離が検出
される。この無人搬送車の前部及び後部の離隔距離と、
両ラベルリーダ間の距離とによって、無人搬送車と例え
ばラックとの姿勢関係が検出されるので、無人搬送車を
ラック等と所定の離隔距離を保ちながら（すなわち、走
行経路に沿って）走行させるように操舵制御することが
容易となる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の無人搬送車の走行制御装置において、前記ラベルリー
ダ１２ａ〜１２ｄは、無人搬送車の少なくとも左部及び
右部に配設している。

【００２１】請求項５に記載の発明によると、無人搬送
車の左部及び右部に前記ラベルリーダが配設されている
ので、前記ラベルは無人搬送車の進行方向に対して左右
いずれに設けてもよい。したがって、走行経路に沿って
無人搬送車を走行させる時に、無人搬送車の前方をどの
方向に向けるかの制約を受けることが無くなり、任意の
走行方向を選択することが可能となる。よって、走行シ
ーケンスの自動生成が容易となる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、走行経路に沿っ
て所定の目標位置まで自動走行し、搬送物を搬入又は搬
出する無人搬送車の走行制御方法において、前記走行経
路に沿って設けられた部材又はラックに、無人搬送車と
の相対位置を検出するための情報を表すマーク、及び／
又は、少なくとも前記走行経路内の現在位置又は走行距
離を検出するための情報を表すコードが記入されたラベ
ル５を貼り付け、無人搬送車の自動走行時に、前記マー
クによって表された情報に基づいて前記ラベル５と無人
搬送車との三次元相対距離を検出し、及び／又は前記コ
ードによって表された情報に基づいて無人搬送車の少な
くとも現在位置又は走行距離データを検出し、これらの
検出結果に基づいて無人搬送車の速度、操舵及び停止の
走行制御を行う方法としている。

【００２３】請求項６に記載の発明によると、走行経路
に沿って設けられた部材又はラックに貼り付けられたラ
ベルに記入されたマーク及び／又はコードを読み込んだ
情報から、それぞれ、無人搬送車とラベルとの三次元相
対距離、及び／又は、走行経路内の現在位置又は走行距
離が算出される。これによって、自動走行中に、走行経
路の側面に対して所定距離を保ちながら走行可能とな
り、無人搬送車と例えば移動ラック等との干渉が無くな
る。また、目標位置までの走行シーケンスが自動生成さ
れ、上記現在位置及び走行距離に対応して無人搬送車の
加減速、操舵及びブレーキの制御が行われる。そして、
上記ラベルを所定間隔毎に設けるだけで走行経路を形成
できるので、安価に走行経路が形成されると共に、走行
経路のレイアウト変更等に容易に対応できる。

【００２４】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の無人搬送車の走行制御方法において、前記ラベル５に
記入された前記コードによって表された現在位置又は走
行距離情報に基づいて、走行シーケンスを生成すると共
に、この走行シーケンスに従って速度、操舵及び停止の
走行制御を行って無人搬送車を前記目標位置に到達させ
る方法としている。

【００２５】請求項７に記載の発明によると、走行経路
に沿って設けられたラベルに記入されたコードの情報か
ら、現在位置又は走行距離が検出される。これによっ
て、目標位置までの走行シーケンスが自動生成され、こ
の走行シーケンスに従って、現在位置及び走行距離に対
応して無人搬送車の加減速、操舵及びブレーキの制御が
行われる。この結果、移動ラックなどが設置された現場
のように走行経路の位置や方向が自在に変化する現場で
も、無人搬送車の走行制御が容易となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施形態を
説明する。図１及び図２は、それぞれ本発明に係わる無
人搬送車の走行制御装置の平面図及び側面図を示してい
る。同図において、無人搬送車４の走行経路６に面した
移動ラック２の側面部材には、所定のマーク及びコード
が記入されたラベル５が走行経路６に沿って所定間隔毎
に貼り付けられている。無人搬送車４の左右の前部及び
後部にはラベルリーダ１２ａ〜１２ｄが配設されてお
り、また、中央部には走行制御器１１及びデータ処理器
２０が配設されている。そして、各ラベルリーダ１２ａ
〜１２ｄは上記ラベル５に記入されたマーク及びコード
を光学的に読み込むために、その検出方向を無人搬送車
４の側面外方に向けている。このラベル５は移動ラック
２の構成部材としての例えば第一段目のビーム７の側面
に貼り付けられており、上記ラベルリーダ１２ａ〜１２
ｄはこのラベル５の高さと同一高さに設置されている。

【００２７】上記ラベル５に記入されたマークはラベル
リーダ１２ａ〜１２ｄとラベル５との離隔距離等の相対
距離を検出可能なように構成されており、ラベルリーダ
１２ａ〜１２ｄによって入力された上記マークの読み込
み信号に基づいて上記相対距離が算出される。また、ラ
ベル５に記入されたコードは、当該ラベル５が貼り付け
られた位置が走行経路上のどの位置に相当するか等の位
置情報を表したコードである。本実施形態ではこのコー
ドをバーコードで構成した例を示しているが、本発明の
主旨はこれに限定するものではなく、例えば通常の文字
コードや記号等で構成してもよい。

【００２８】図３は、本走行制御装置の機器構成ブロッ
ク図を示している。ラベルリーダ１２ａ〜１２ｄは、例
えばレーザを光源とし、このレーザ光をポリゴンミラー
等で反射させて走査しながら前記マーク及びバーコード
に照射し、この反射信号に基づいて前記マークの走査時
間等の計測やバーコードの解読を行うものである。本実
施形態では、バーコードの各バーに直交する方向に上記
レーザ光を走査しており、この走査方向が無人搬送車４
の進行方向と一致するようにしている。各ラベルリーダ
１２ａ〜１２ｄの出力信号は、それぞれセレクタ１３、
１４を介してデータ処理器２０に接続されている。セレ
クタ１３は無人搬送車４の左前部及び右前部に配設され
たラベルリーダ１２ａ、１２ｂの出力信号のいずれか一
方を選択してデータ処理器２０に入力し、また、セレク
タ１４は無人搬送車４の左後部及び右後部に配設された
ラベルリーダ１２ｃ、１２ｄの出力信号のいずれか一方
を選択してデータ処理器２０に入力しており、両セレク
タ１３、１４は同期して作動される。

【００２９】データ処理器２０は、離隔距離算出部２
１、２２と、チェックデジット判定部２３、２４と、Ｉ
Ｄコードデコード部２５と、姿勢角算出部２６とを備え
ている。前記セレクタ１３の選択信号は離隔距離算出部
２１とチェックデジット判定部２３とＩＤコードデコー
ド部２５とに入力され、前記セレクタ１４の選択信号は
離隔距離算出部２２とチェックデジット判定部２４とに
入力されている。離隔距離算出部２１、２２は、対応す
るラベルリーダ１２ａ〜１２ｄからの入力信号に基づい
て、無人搬送車４と各ラベル５との離隔距離、すなわ
ち、移動ラック２との離隔距離を算出し、この算出した
距離データを姿勢角算出部２６に出力している。また、
離隔距離算出部２１、２２の少なくともいずれか一方は
上記算出した距離データを走行制御器１１に出力してい
るが、本実施形態では離隔距離算出部２１のみが出力し
ている。

【００３０】チェックデジット判定部２３、２４は、対
応するラベルリーダ１２ａ〜１２ｄから入力されたコー
ドに組み込まれているチェックデジットを読み取り、コ
ード入力時のエラーの有無を判定している。この判定結
果は、走行制御器１１に入力される。また、ＩＤコード
デコード部２５は、上記入力されたコードに組み込まれ
ているＩＤコードを解読して無人搬送車４の進行方向の
移動距離や位置情報を読み込み、この移動距離や位置情
報を走行制御器１１に出力している。

【００３１】姿勢角算出部２６は、離隔距離算出部２
１、２２から入力した無人搬送車４の前部又は後部と移
動ラック２との離隔距離データに基づいて、移動ラック
２に対する無人搬送車４の姿勢角を算出し、この姿勢角
データを走行制御器１１に出力している。図４は、この
姿勢角の算出方法の説明図である。いま、上記前後の離
隔距離をそれぞれＤＦ、ＤＲとし、また前後のラベルリ
ーダ１２ａ、１２ｃ間、又はラベルリーダ１２ｂ、１２
ｄ間の距離をＬとすると、無人搬送車４の姿勢角θは数
式「θ＝tan ^-1((ＤＦ−ＤＲ) ／Ｌ) 」によって求めれ
る。走行制御器１１は、例えばマイクロコンピュータを
主体としたコンピュータシステムによって構成されてい
る。走行制御器１１は、上述したように、移動ラックと
の離隔距離、チェックデジットのエラー結果、移動距離
や位置情報、及び無人搬送車４の姿勢角等を入力し、所
定の判断処理に基づいて無人搬送車４の走行制御を行っ
ている。また、走行制御器１１は上位管理コンピュータ
４４と通信等が行えるようになっており、この通信によ
って、上位管理コンピュータ４４から移動目標位置や搬
送指令等を受信したり、又は、制御情報等を上位管理コ
ンピュータ４４に送信している。

【００３２】次に、図５〜図８を参照して離隔距離算出
部２１、２２における離隔距離算出方法を詳細に説明す
る。図５は、ラベル５に記入されたマーク及びバーコー
ドの一例を示している。ラベル５には、マークとして離
隔距離検出用バー５１及び走査直交方向位置検出用バー
５２が記入され、また、コードとしてＩＤコード５３及
びチェックデジット５４が記入されている。このＩＤコ
ード５３及びチェックデジット５４は、バーコードで記
入されている。これらのマーク及びコードはラベルリー
ダ１２ａ〜１２ｄのレーザ光によって走査可能な走査範
囲５５の中に入るようになっており、走査開始位置５６
から走査終了位置５７に向かって走査される。なお、離
隔距離検出用バ−５１と走査直交方向位置検出用バー５
２とコード（つまり、ＩＤコード５３及びチェックデジ
ット５４）との記入順序は走査方向に対して任意でよ
く、例えば、コードを先頭に記入してもよい。

【００３３】離隔距離検出用バー５１は離隔距離を算出
するためのバーであり、予め決められた所定距離Ｌ1 を
おいて設けられている第１のバー５１ａ及び第２のバー
５１ｂと、両バー間のスペースとから構成されている。
この第１のバー５１ａ及び第２のバー５１ｂは上記所定
距離Ｌ1 の開始位置及び終了位置を認識するためのもの
であり、本実施形態においては、第１のバー５１ａ及び
第２のバー５１ｂはそれぞれ一本のバーで構成され、か
つ、その走査方向幅は他のコード（例えば、ＩＤコード
５３等）のバー幅と区別できるような所定幅に設定され
ている。

【００３４】走査直交方向位置検出用バー５２は、ラベ
ル５の面上で走査方向に直交する方向（鉛直方向）にバ
ー幅を連続的に増加（又は減少）させたバーからなって
いる。図５では、走査直交方向位置検出用バー５２の下
方から上方に向けて連続的にバー幅が減少しているが、
これに限定されずに、逆に下方から上方に向けて連続的
にバー幅が増加してもよい。あるいは、走査方向に離間
して２本のバーを設け、この２本のバー間の距離が上記
同様に下方から上方に向けて連続的に減少するようにし
てもよい。

【００３５】図６には、バーコード情報の構成例を示し
ている。ＩＤコード５３は当該ラベル５の移動ラック２
上での位置や、基準位置からの距離情報等を表してお
り、詳細には以下のような３種類のデータがある。第１
のデータは、移動ラック２の列、連、段の三次元アドレ
スを表している。この三次元アドレスは搬送物３の収納
位置を表すものであり、どのラックに収納されているか
に相当する「列」と、そのラックの長手方向のどの部分
に収納されているかに相当する「連」と、何段目に収納
されているかに相当する「段」とによって一意的に決定
される。したがって、ＩＤコード５３としてこの三次元
アドレスが記入されていれば、荷役対象となるラック位
置を認識できる。第２のデータは、上記第１のデータ間
を補間するデータである。すなわち、第１のデータは移
動ラック２の離散的なアドレスしか表していないので、
この離散的なアドレスの中間アドレスを表すために第２
のデータが記入されている。例えば、任意のラックのＸ
１連とＸ２連との中間位置を３分割して表す場合には、
Ｘ１．１、Ｘ１．２、Ｘ１．３などと表された補間コー
ドが記入される。なお、上記の第１のデータ及び第２の
データは、例えば図６（１）に示したようにバーコード
内に組み込まれる。

【００３６】また、第３のデータは、所定の基準位置か
らの相対距離情報を表している。これは、従来の無人搬
送車４の走行距離がタイヤ回転数の積算カウントで計測
されていたが、タイヤのスリップや消耗等によって正確
な走行距離の計測がなされないという問題を解決するた
めである。すなわち、例えば、列の最端部のラックを基
準位置にした列方向への距離情報や、各ラック端点を基
準位置した各ラックの長手方向（連方向）への距離情報
が記入されている。この距離情報を読み込むことによっ
て現在位置及び走行距離を認識でき、よって無人搬送車
４の走行速度、操舵及び停止の制御シーケンスを容易に
作成でき、また、ラック端点への接近を検出できるので
他のラックへ移動するための操舵制御も容易となる。こ
の第３のデータは、例えば図６（２）に示したようにバ
ーコード内に組み込まれる。なお、以上の３種類のデー
タを区別するために、各第１〜第３のデータの先頭部に
はそれぞれの判別コードを記入するようにしている。

【００３７】さらに、ＩＤコード５３の後には、チェッ
クデジット５４が設けられている。チェックデジット５
４は、バーコード以外からの反射を受光して、又は、受
光ミス等によって誤った位置情報や距離情報を認識しな
いようにするためである。これによって入力エラーを検
出し、エラー発生時は上記入力したデータを棄却できる
ようにしている。

【００３８】次に、図７に基づいて、上述のマークによ
る離隔距離算出方法を詳細に説明する。同図において、
走査信号はラベルリーダ１２ａ〜１２ｄの前記ポリゴン
ミラー等の回転角θと同期した信号であり、ポリゴンミ
ラー回転軸に取り付けられたエンコーダによって生成さ
れる。また、クロックは予め決められた周期時間を有す
る繰り返し矩形信号であり、このクロックの計数値によ
り各種の時間が計測される。ここで、走査信号の立ち上
がりは走査開始時点を表している。この走査開始時点か
ら第１のバー５１ａの受光信号までの走査回転角θ0
が、走査方向相対位置情報となる。この走査方向相対位
置情報は、ラベルリーダ１２ａ〜１２ｄとラベル５との
相対距離の内、無人搬送車４の進行方向成分を表してお
り、これを三次元座標のＸで表している。

【００３９】また、第１のバー５１ａから第２のバー５
１ｂまでの走査回転角θ1 は離隔相対位置情報となり、
この走査回転角θ1 に基づいて、ラベル５と各ラベルリ
ーダ１２ａ〜１２ｄとの離隔距離が計測される。すなわ
ち、上記走査回転角θ1 は、ポリゴンミラー回転速度
と、上記クロック計数値により計測された第１のバー５
１ａの受光時点から第２のバー５１ｂの受光時点までの
経過時間とから算出される。ここで、上記離隔相対位置
情報、すなわち離隔距離は、上記相対距離の内、無人搬
送車４の進行方向に直交する水平距離成分を表してお
り、これを三次元座標のＺで表す。そして、走査回転角
θ1 が微小であるとし、またこの間の無人搬送車４の移
動距離が離隔距離Ｚに比べて非常に小さいものとする
と、第１のバー５１ａと第２のバー５１ｂ間の距離Ｌ1
は数式「Ｌ1 ≒Ｚ×θ1 」で近似される。よって、離隔
距離Ｚは、数式「Ｚ≒Ｌ1 ／θ1 」で求められる。

【００４０】また、走査直交方向相対位置は、上記相対
距離の内、無人搬送車４の進行方向に直交する鉛直方向
成分を表しており、これを三次元座標のＹで表す。そし
て、上記走査方向相対位置Ｘ及び走査直交方向相対位置
Ｙは、上記の離隔距離Ｚを用いて以下のようにして求め
られる。まず、走査方向相対位置Ｘは走査方向相対位置
情報の前記走査回転角θ0 から求められ、数式「Ｘ≒Ｚ
×θ0 」で表される。次に、走査直交方向相対位置Ｙ
は、走査直交方向位置検出用バー５２からの受光信号が
得られている時間でのポリゴンミラーの走査回転角θ2
から求められる。この走査回転角θ2 は、前述同様に、
ポリゴンミラー回転速度と、上記クロック計数値により
計測された、走査直交方向位置検出用バー５２からの受
光信号が得られている時間とから算出される。また、受
光している走査直交方向位置検出用バー５２のバー幅Ｗ
は、上記同様にして数式「Ｗ≒Ｚ×θ2 」で表される。
いま、このバー幅Ｗが数式「Ｗ＝Ａ＋Ｂ×Ｙ」のように
表される直線式の関係で増減されているとすると、これ
らの関係式より、走査直交方向相対位置Ｙは数式「Ｙ＝
（Ｗ−Ａ）／Ｂ＝（Ｚ×θ2 −Ａ）／Ｂ」で求めること
ができる。

【００４１】図８は、各相対位置情報としての走査回転
角θ0 、θ1 、θ2 を求めるための回路構成例のブロッ
ク図を表している。各ラベルリーダ１２ａ〜１２ｄにお
いて、レーザ光源３１から出力されたレーザ光は、走査
モータ３３により所定回転数で回転駆動されたポリゴン
ミラー３２によって走査しながらラベル５上に照射され
る。ラベル５内のマークやコードによって反射したレー
ザ光は受光部３５に受光され、この出力信号がコンパレ
ータ３６により波形整形されて受光信号としてデータ処
理器２０内の反射カウンタ＆セレクタ３７に入力され
る。データ処理器２０において、反射カウンタ＆セレク
タ３７はこの受光信号をクロック入力としてカウント
し、その計数値が０のときはカウンタ３８を、その計数
値が１のときはカウンタ３９を、そして、その計数値が
２のときはカウンタ４０をセレクトして起動させる。こ
れらのカウンタ３８、３９、４０のクロック入力には、
クロック発振器４１からのクロックが入力されている。
そして、走査位置検出エンコーダ３４は走査モータ３３
の回転角を検出し、回転角が所定の走査範囲にあるとき
に走査信号を出力する。

【００４２】このとき、走査信号の立ち上がりによって
反射カウンタ＆セレクタ３７の計数値がリセットされる
ので、走査開始時はカウンタ３８がセレクトされ、カウ
ンタ３８は走査方向相対位置情報としての走査回転角θ
0 に対応する計数値を出力する。次に、第１のバー５１
ａの受光信号により反射カウンタ＆セレクタ３７の計数
値が１となってカウンタ３９がセレクトされ、カウンタ
３９は離隔相対位置情報としての走査回転角θ1 に対応
する計数値を出力する。さらに、第２のバー５１ｂの受
光信号により反射カウンタ＆セレクタ３７の計数値が２
となってカウンタ４０がセレクトされるが、前記受光信
号がカウンタ４０にゲート信号として入力されているの
で、カウンタ４０は走査直交方向相対位置情報としての
走査回転角θ2 に対応する計数値を出力する。

【００４３】このようにして、ラベル５に記入された離
隔距離検出用バー５１と走査直交方向位置検出用バー５
２からの入力情報に基づいて、ラベルリーダ１２ａ〜１
２ｄとラベル５との三次元相対位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が計
測される。これによって、ラベル５からの相対位置とし
て無人搬送車４の現在位置が検出される。また、無人搬
送車４の前部及び後部に配設されたラベルリーダとのそ
れぞれの離隔距離Ｚに基づいて、前述のように無人搬送
車４のラック等に対する姿勢角が求められるので、自動
走行時にラックの姿勢に平行して走行することが可能と
なる。したがって、例えば移動ラック２の姿勢が移動レ
ールに対して直交してない場合でも、無人搬送車４が移
動ラック２に干渉するようなことが無くなる。

【００４４】なお、本実施形態では、バーによって各相
対位置情報を得ている例を示しているが、本発明はこれ
に限定されずに、バーとスペースの関係を逆にしてスペ
ースによって各相対位置情報を得ることも可能である。
また、第１のバー５１ａ及び第２のバー５１ｂはこれに
限定されずに、例えば、前記所定距離Ｌ1 の開始位置及
び終了位置を表す特定のマークやコード等で構成しても
よい。このとき、特定のマークやコードの認識によって
前述のカウンタ３８、３９、４０を起動できるので、検
出ミスによる反射カウンタの誤動作がなくなる。また、
この場合、本実施形態で示したように、３種類の相対位
置情報に対応する各走査回転角θ0 、θ1 、θ2 が連続
して得られるようにする必要はなく、これらの各情報の
中間に、他の別の情報、例えばＩＤコード５３等が存在
していてもよい。また、各走査回転角θ0 、θ1 、θ2
は、ポリゴンミラー３２の回転角を直に検出する回転角
センサの出力によって得るようにしてもよい。

【００４５】これまで説明したようなラベル５の位置情
報及び相対距離情報を入力することによって、無人搬送
車４は安全に、かつ、正確に目標荷役位置に走行制御さ
れる。以下に、倉庫を例にとって、搬送物である荷の情
報による搬送指令の生成、及び無人搬送車の走行制御の
方法について説明する。ここで、倉庫内の移動ラック２
の位置情報に関して、ラベル５に記入されるバーコード
情報は前述のような相対距離情報、すなわち、第３のデ
ータ形式で与えられるとする。（図６（２）参照）この
ときの列距離及び連距離は図９に示されるように定義さ
れ、よって、基準となる原点Ｏからの各列方向及び連方
向の距離がそのまま列距離、連距離となっている。

【００４６】図１０は本無人搬送車の走行制御装置にお
ける搬送指令の流れを示しており、同図を参照して説明
する。まず、例えば荷主からオンラインで、無人搬送車
４及び移動ラック２を統合管理している上位管理コンピ
ュータ４４に、ある特定の商品の出庫要求が入ったとす
る。上位管理コンピュータ４４は、内部に記憶している
在荷情報を検索し、当該商品が積載されているパレット
の情報を得る。このパレットに積載された商品（以下、
搬送物３と呼ぶ）を荷役するために、搬送物３が格納さ
れている移動ラック２の列、連、段情報を得る。そし
て、この情報に基づいて、当該列の移動ラック２に指令
を出力すると、搬送物３が格納されている列が開口する
ように、移動ラック２が電動モータ等により移動する。
移動ラック２はこの開口が完了したことを例えばリミッ
トスイッチなどのセンサで検知し、移動完了信号を上位
管理コンピュータ４４に出力する。

【００４７】次に、上位管理コンピュータ４４は無人搬
送車４の走行制御器１１に移動目標の（搬送物３が格納
されている）列距離及び連距離を出力する。走行制御器
１１は、ラベルリーダ１２ａ〜１２ｄ及びデータ処理器
２０を介して、移動ラック２に貼り付けてあるラベル５
に記入されたＩＤコード５３から、現在位置の列距離及
び連距離を読み取る。この列距離及び連距離が、搬送開
始前の無人搬送車４が位置している初期列距離及び連距
離となる。このとき、無人搬送車４の左右どちら側のラ
ベル５を検出しているかを判断し、セレクタ１３、１４
によってラベルリーダ１２ａ〜１２ｄの出力信号を選択
している。走行制御器１１は、上記初期列距離及び連距
離と、移動目標の列距離及び連距離とから、目標位置ま
での走行シーケンスを自動作成し、この走行シーケンス
に従って目標位置までの残り距離をパラメータとして走
行制御する。

【００４８】図１１は自動作成された走行シーケンスの
一例を示しており、ここでは、初期位置での列と目標位
置の列とが異なっている場合について説明している。現
在位置と異なる列に移動するためには、連距離が０であ
る位置まで直進走行した後に旋回させる必要がある。上
記初期列距離及び連距離と、移動目標の列距離及び連距
離とから、目標位置までの加速度パターンや旋回パター
ンが自動生成される。直進時は、移動ラック２に貼り付
けてあるラベル５との相対距離を計測しながら、連方向
に直進操舵制御を行う。初期連距離自体が、旋回するた
めに停止する位置までの走行残り距離を表しているの
で、直進時の加速度パターンは連距離を基にして生成さ
れる。ここで、走行残り距離は、ラベル５に記入されて
いる列距離によって、走行中に容易に算出される。な
お、上記加速度パターンの生成ルールは、無人搬送車４
の最高速度、加減速性能と走行残り距離、及び現在の速
度に依存して最適制御するように、予め無人搬送コント
ローラに組み込まれている。この無人搬送コントローラ
は無人搬送車側に積載されてもよいし、上位管理コンピ
ュータ４４によって構成されてもよい。

【００４９】連距離０位置に到達したときは、停止して
９０度旋回する。旋回制御は、振動ジャイロなど角速度
センサの出力を積分してフィードバックしてもよいし、
二輪回転数差で旋回する機構であれば、タイヤ回転数の
エンコーダ出力の積分した結果をフィードバックしても
よい。いずれにしても、短時間の積分なので精度良く旋
回することは可能である。また、旋回方向の判断は、目
標列距離と現在の列距離との大小関係で判断できる。図
９の例で言うと、数式「目標列距離−現在の列距離＞
０」が満足されているときは、左旋回となる。このよう
にして旋回後、列方向に向かって直進する。このとき、
ラックの列方向の構成部材に貼り付けてあるバーコード
に基づいて操舵制御していく。また、同時に、列距離情
報を読み取り目標列距離まで直進する。このときの速度
は、目標列距離と現在列距離との差分の絶対値に基づい
て、速度パターンが前述の連方向と同様に生成されてい
る。このようにして目標列距離に達したときは、無人搬
送車４は停止し、右又は左９０度旋回を行う。これによ
って、無人搬送車４は初期位置とは異なる列に入ること
ができる。次に、連方向を走行して目的の連位置へと直
進する。このとき、旋回終了時点では数式「現在連距離
＝連距離０」が満足され、前述と同様に、「残り走行連
距離＝目標連距離−現在連距離」で表される残り走行連
距離をパラメータとして加減速パターンが自動生成され
る。そのパターンに従って速度制御し、かつ、ラックと
の離隔距離を一定に保持するように操舵制御して走行
し、目標連距離に到達できる。このとき無人搬送車４は
停止状態であり、その停止位置は目標列距離及び連距離
となっている。その後、荷役作業に移行する。

【００５０】なお、ここでは列距離及び連距離によって
各作用を説明したが、上記の位置情報が、例えば、搬送
物格納位置では列、連、段のアドレスであり、搬送物格
納位置間の中間位置では列、連、段の補間コードである
場合でも同様となる。この場合は、アドレスの１増加に
対して増加する距離が既知であるので、容易に上記アド
レスから列距離及び連距離を算出可能である。

【００５１】また、ラベル５は走行経路に沿って配設さ
れたラック等の側面に貼り付けられるが、例えばラック
が配設されていない場所に走行経路を形成する場合に
は、走行経路の側面にある壁や、または、走行経路に沿
って配設した立て板等の部材にラベル５を貼り付けても
よい。あるいは、このラベル５を貼る代わりに、ラベル
５に記入されているマーク又はコードをラックや上記立
て板等の部材に直接印刷したり、また、直接印刷した部
材をラックや上記立て板等に取り付けたりしても、前述
と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる無人搬送車の走行制御装置の平
面図を示す。

【図２】本発明に係わる無人搬送車の走行制御装置の側
面図を示す。

【図３】本発明に係わる走行制御装置の機器構成ブロッ
ク図を示す。

【図４】本発明に係わる姿勢角の算出方法の説明図を示
す。

【図５】本発明に係わるマーク及びバーコードの一例を
示す。

【図６】本発明に係わるバーコード情報の構成例を示
す。

【図７】本発明に係わるマークによる離隔距離算出方法
の説明図を示す。

【図８】本発明に係わる各相対位置情報を求める回路構
成例のブロック図を示す。

【図９】本発明に係わるバーコード情報の列距離、連距
離の説明図を示す。

【図１０】本発明に係わる無人搬送車の走行制御装置の
搬送指令の流れ図を示す。

【図１１】本発明に係わる走行制御装置の走行シーケン
ス作成の説明図である。

【図１２】従来技術に係わる移動ラックを設置した倉庫
の一例の平面図を示す。

【図１３】従来技術に係わる移動ラックの姿勢が傾いた
例を示す。

【符号の説明】

１…倉庫、２…移動ラック、３…搬送物、４…無人搬送
車、５…ラベル、６…走行経路、７…第１段目のビー
ム、１１…走行制御器、１２ａ〜１２ｄ…ラベルリー
ダ、１３、１４…セレクタ、２０…データ処理器、２
１、２２…離隔距離算出部、２３、２４…チェックデジ
ット判定部、２５…ＩＤコードデコード部、２６…姿勢
角算出部、３１…レーザ光源、３２…ポリゴンミラー、
３３…走査モータ、３４…走査位置検出エンコーダ、３
５…受光部、３６…コンパレータ、３７…反射カウンタ
＆セレクタ、３８、３９、４０…カウンタ、４１…クロ
ック発振器、４４…上位管理コンピュータ、５１…離隔
距離検出用バー、５１ａ…第１のバー、５１ｂ…第２の
バー、５２…走査直交方向位置検出用バー、５３…ＩＤ
コード、５４…チェックデジット、５５…走査範囲、５
６…走査開始位置、５７…走査終了位置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管理コンピュータと無人搬送車との間の
   通信に基づいて、走行経路に沿って所定の目標位置まで
   自動走行する無人搬送車の走行制御装置において、 前記走行経路の側面に沿って設けられ、かつ、無人搬送
   車との相対位置を検出するための情報を表すマーク、及
   び／又は、少なくとも前記走行経路内の現在位置又は走
   行距離を検出するための情報を表すコードが記入された
   ラベル(5) と、 無人搬送車に設けられ、かつ、前記ラベル(5) から前記
   各情報を読み込むラベルリーダ(12a) 〜(12d) と、 無人搬送車側又は管理コンピュータ側に設けられると共
   に、前記ラベルリーダ(12a) 〜(12d) から読み込んだ各
   情報に基づいて、無人搬送車と前記ラベル(5)との三次
   元相対距離を算出して出力する、及び／又は、無人搬送
   車の少なくとも現在位置又は走行距離データを出力する
   データ処理器(20)と、 前記データ処理器(20)から入力した前記三次元相対距
   離、及び、前記現在位置又は走行距離データに基づい
   て、無人搬送車の速度、操舵、停止を制御して走行制御
   する走行制御器(11)とを備えたことを特徴とする無人搬
   送車の走行制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の無人搬送車の走行制御
   装置において、 前記ラベル(5) は、前記走行経路に沿って配設された部
   材又はラックに貼り付けられたことを特徴とする無人搬
   送車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の無人搬送車の走行制御
   装置において、 前記ラベル(5) のコードには、ラックの位置に対応した
   アドレス、及び／又は、ラックの基準位置からの相対距
   離を表す情報が記入され、 前記走行制御器(11)は、自動走行中に、上記コードに記
   入された情報に基づいて無人搬送車の速度、操舵、停止
   を制御して走行制御することを特徴とする無人搬送車の
   走行制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の無人搬送車の走行制御
   装置において、 前記ラベルリーダ(12a) 〜(12d) は、無人搬送車の少な
   くとも前部及び後部に配設されたことを特徴とする無人
   搬送車の走行制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の無人搬送車の走行制御
   装置において、 前記ラベルリーダ(12a) 〜(12d) は、無人搬送車の少な
   くとも左部及び右部に配設されたことを特徴とする無人
   搬送車の走行制御装置。
6. 【請求項６】 走行経路に沿って所定の目標位置まで自
   動走行し、搬送物を搬入又は搬出する無人搬送車の走行
   制御方法において、 前記走行経路に沿って設けられた部材又はラックに、無
   人搬送車との相対位置を検出するための情報を表すマー
   ク、及び／又は、少なくとも前記走行経路内の現在位置
   又は走行距離を検出するための情報を表すコードが記入
   されたラベル(5) を貼り付け、無人搬送車の自動走行時
   に、前記マークによって表された情報に基づいて前記ラ
   ベル(5) と無人搬送車との三次元相対距離を検出し、及
   び／又は前記コードによって表された情報に基づいて無
   人搬送車の少なくとも現在位置又は走行距離データを検
   出し、これらの検出結果に基づいて無人搬送車の速度、
   操舵及び停止の走行制御を行うことを特徴とする無人搬
   送車の走行制御方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の無人搬送車の走行制御
   方法において、 前記ラベル(5) に記入された前記コードによって表され
   た現在位置又は走行距離情報に基づいて、走行シーケン
   スを生成すると共に、この走行シーケンスに従って速
   度、操舵及び停止の走行制御を行って無人搬送車を前記
   目標位置に到達させることを特徴とする無人搬送車の走
   行制御方法。