WO2009113725A1 - 無人搬送車の走行モード切替制御装置及び切替制御方法 - Google Patents

Abstract

無人搬送車(１)は、駆動ユニットに設けられた軌道検出センサ(１１ｂ)で、床面に敷設された軌道(２０)を検出しながら走行する。走行モードの切り替え指令があったら駆動ユニット(１１)の方向転換を開始し、軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ユニットの方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段(Ｓ２１，Ｓ２２)を有し、方向転換完了を判定したら駆動ユニット(１１)の方向転換を停止して切り替え後のモードで走行する。これにより、装置を複雑化することなく、また製造コストを安価に抑えることができる。

Description

明 細 書 発明の名称

無人搬送車の走行モー ド切替制御装置及び切替制御方法 技術分野

この発明は、 無人搬送車の走行モードの切り替え制御に関する 背景技術

従来より工場などでの物流の自動化を目的とした自走式の無人搬送車 (Automated Guided Vehicle； A G V )が種々提案されている。 たとえば日本国特許庁が 1992年に 発行した JPH0⁴-596⁴3Bに、 直線と曲線を組み合わせた軌道に沿つて走行する無人搬 送車が開示されている。

複数の駆動ュニッ トが異なる軌道を移動する横行モー ドを持つ無人搬送車におい て、 走行モー ドを直進モードから横行モー ドに切り替えるには、 駆動ユニッ トを任意 方向に方向転換 (回転）しなければならない。 そこで従来は、 回転中心軸にロータ リエ ンコーダなどのセンシング機器を設けることで駆動ュニッ 卜の向きを制御していた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

しかしながら、 このようなセンシング機器は高価であり、 無人搬送車の製造コス ト が上昇してしまう。

本発明の目的は、 したがって、 装置を複雑化することなく、 また製造コス トを安価 に抑えることができる無人搬送車の走行モード切替制御装置及び走行モード切替制御 装置方法を提供することである。 この目的を達成するために、 本発明による、 駆動ユニッ トに設けられた軌道検出セ ンサで、 床面に敷設された軌道を検出しながら走行する無人搬送車の走行モード切替 制御装置は、 走行モー ドの切り替え指令があったら駆動ュニッ 卜の方向転換を開始す るュニッ ト方向転換手段と、 軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態にな つたら駆動ュニッ 卜の方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段と、 方向転換完 了を判定したら駆動ュニッ トの方向転換を停止して切り替え後のモー ドで走行する走 行手段と、 を有する。 発明の効果

このように、 軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったことを以 て駆動ュニッ 卜の方向転換完了を判定し、 駆動ュニッ トの方向転換を停止するように したので、 口一タリエンコーダのように高価なセンシング機器を用いなくても、 無人 搬送車の走行モードの切り替えを制御できる。 図面の簡単な説明

FIGs . lA及び 1Bは、 この発明を適用する無人搬送車の一例を示す図である。

FIGs .²A及び 2Bは、 無人搬送車が走行するときの駆動ュニッ トの状態を示す図で ある。

FIG .3は、 走行モード切替制御のメィ ンフ口一チヤ一 トである。

FIG .⁴は、 駆動ュニッ ト方向転換完了判定ルーチンを示すフローチヤ一トである。

FIG .5は、 センサ完了判定ルーチンを示すフローチャー トである。

FIGS .6A-6Fは、 走行モー ド切替制御を実行したときの無人搬送車 (駆動ュニッ ト） の走行状態を説明する図である。

FIGS . 7A-7Eは、 第 2実施例を説明する図である 発明を実施するための最良の形態

以下では図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 (第 1実施例）

FIGs . lA及び 1Bは、 この発明を適用する無人搬送車の一例を示す図であり、 FIG . 1 Aは側面図、 FIG . 1 Bは駆動ユニッ トを上方から透視した図である。

車体 1 0の下部に 2つの駆動ュニッ ト 1 1と、 4つのキャスタ 1 2と、 が配置され ている。

駆動ュニッ ト 1 1は、 駆動輪 1 1 aと、 軌道検出センサ 1 1 bと、 マーカ検出セン サ 1 1 。 と、 を備える。

各駆動輪 1 1 aはそれぞれ個別の駆動モータに接続されている。 左右 2つの駆動輪 1 1 aが同方向に回転すれば、 前進又は後進する。 回転速度に差がつけばカーブ走行 する。 2つの駆動輪 1 1 aが互いに逆方向に回転すれば支軸 l i dを回転中心として 旋回し、 方向転換できる。

軌道検出センサ 1 1 bは、 床面に敷設された軌道を検出する。 軌道検出センサ 1 1 bは、 たとえば磁気センサである。 本実施例では軌道検出センサ 1 1 bは、 駆動ュニ ッ ト 1 1の前側及び後側に 3つずつ並べられている。 駆動ュニッ ト 1 1は、 軌道検出 センサ 1 1 bで常時軌道を検出するように走行する。

マーカ検出センサ 1 1 cは、 軌道に近接して敷設されたマーカを検出する。 マ一力 検出センサ 1 1 cは、 たとえば磁気センサである。 本実施例ではマーカ検出センサ 1 1 cは、 駆動ュニッ ト 1 1の前側又は後側であって軌道検出センサ 1 1 bの外側に配 置されている。

キャスタ 1 2は、 車両の重量を支え、 車両の移動方向に追従して方向を転換する。

FIGS .2A及び² Bは、 無人搬送車が走行するときの駆動ュニッ 卜の状態を示す図で あり、 FIG .2Aは前後進状態、 FIG .2Bは横行状態である。

前後走行状態では、 駆動ュニッ ト 1 1の駆動輪 1 1 aが車体 1 0と並行向きであ る。 前後走行状態では、 前後の駆動ユニッ ト 1 1が 1本の軌道 2 0に沿って走行す る。 進行方向前方の軌道検出センサ 1 1 わが、 床面に敷設された軌道 2 0を検出す る。 なお FIGS .2A及び 2Bでは動作中のセンサが黒塗りされている。

横走行 (横行)状態は、 駆動ュニッ ト 1 1の駆動輪 1 1 aが車体 1 0と直交向きであ る。 横走行 (横行)状態は、 前後の駆動ュニッ ト 1 1がそれぞれ別の軌道 2 0に沿って 走行する。 すなわち横走行 (横行)状態は、 前後の駆動ュニッ ト 1 1が 2本の軌道 2 0 に沿って走行する。 進行方向前方の軌道検出センサ 1 1 わが、 床面に敷設された軌道 2 0を検出する。

ここで本発明の理解が容易になるように、 発明のポイ ントについて説明する。 従来 装置では、 駆動ュニッ トを方向転換するときは、 口一タ リエンコーダによって駆動ュ ニッ トの回転角度を検出し、 方向が所定角度変わったら方向転換が完了したと判定し ていた。 しかしながらこのような方法では、 口一タ リエンコーダが必要なのでコス ト がかかる。 そこで本件発明者らは、 床面に敷設された軌道を検出するために駆動ュニ ッ トに設けられた軌道検出センサを利用することに着想したのである。 以下ではこの ような技術思想を実現する具体的な装置 Z方法について説明する。

FIG . 3は、 走行モー ド切替制御のメイ ンフローチャー トである。

コン トローラは走行モ— ドの切り替え指令を受けたら駆動ュニッ トの駆動輪を互い に逆方向に回転することで駆動ュニッ トの方向転換を開始し、 以下の処理を微小時間 (たとえば 1 0 ミ リ秒）ごとに繰り返し実行する。 なお以下の各フラグの初期値はゼロ である。

ステップ S 1においてコン ト ローラは、 駆動ュニッ トの方向転換開始から所定時間 が経過したか否かを判定する。 経過していなければコントローラはステップ S 2 1へ 処理を移行する。 経過していればコントローラはステップ S 5へ処理を移行する。 ステップ S 2 1においてコントローラは、 第 1の駆動ュニッ トの方向転換が完了し たか否かを判定する。 具体的な内容は後述する。 ステップ S 2 2においてコン トローラは、 第 2の駆動ュニッ トの方向転換が完了し たか否かを判定する。

ステップ S 3においてコントローラは、 すべての駆動ュニッ トの方向転換完了フラ グ F u _mが 1であるか否か（すなわちすべての駆動ュニッ トの方向転換が完了したか 否か）を判定する。 すべての駆動ュニッ トの方向転換完了フラグ F u mが 1になるま では（すなわちすべての駆動ュニッ トの方向転換が完了するまでは）、 コントローラは 一旦処理を抜ける。 すべての駆動ュニッ トの方向転換完了フラグ F u mが 1になつた ら（すなわちすべての駆動ュニッ トの方向転換が完了したら）、 コント口一ラはステツ プ S 4へ処理を移行する。

ステップ S 4においてコントローラは、 走行モード切替完了フラグ F modeに 1を セッ トする。 このフラグ F modeを受けて駆動ュニッ トは方向転換を終了し、 横行モ 一 ドで走行する。

ステップ S 5においてコン トローラは、 異常を判定する。 これを受けて無人搬送車 1は警告ランプを点滅するなどの異常時処理を実行する。

FIG .⁴は、 駆動ュニッ ト方向転換完了判定ルーチンを示すフローチヤ一トである。 このルーチンはたとえばステップ S 2 1の第 1駆動ュニッ トの方向転換完了判定ゃス テツプ S 2 2の第 2駆動ュニッ トの方向転換完了判定に対応する。

ステップ S 2 0 1においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ ト（ステップ S 2 1で あれば第 1駆動ュニッ ト）の第 1センサの完了判定を実行する。 具体的な内容は後述 する。

ステツプ S 2 0 2においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ ト（ステップ S 2 1で あれば第 1駆動ュニッ ト）の第 2センサの完了判定を実行する。 そしてコン ト ローラ は、 順次最終センサ (第 Nセンサ）まで完了判定を実行する。

ステップ S 2 1 1においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ ト（ステップ S 2 1で あれば第 1駆動ュニッ ト）のすべてのセンサの完了フラグ F s mnが 1であるか否かを 判定する。 すべて 1になるまではコントローラは一旦処理を抜ける。 すべて 1になつ たらコントローラはステップ S 2 1 2へ処理を移行する。

ステップ S 2 1 2においてコントローラは、 第 _m駆動ュニッ ト方向転換完了フラグ F u mに 1をセッ トする。

FIG . 5は、 センサ完了判定ルーチンを示すフローチャートである。 このルーチンは たとえばステップ S 2 0 1の第 m駆動ュニッ トの第 1センサ完了判定やステップ S 2 0 2の第 2センサ完了判定に対応する。

ステップ S 2 0 0 1においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ 卜の第 nセンサ（ス テツプ S 2 0 1の第 m駆動ュニッ トの第 1センサ）が前回オフであつたか否かを判定 する。 前回オフであればコントローラはステップ S 2 0 0 2へ処理を移行する。 そう でなければ (すなわち前回ォンであれば）、 コ ン トローラは一旦処理を抜ける。

ステップ S 2 0 0 2においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ トの第 nセンサ（ス テツプ S 2 0 1の第 _m駆動ュニッ 卜の第 1センサ）が今回オンであるか否かを判定す る。 今回オンになるまではコントローラは一旦処理を抜ける。 今回オンになったらコ ントローラはステップ S 2 0 0 3へ処理を移行する。

ステップ S 2 0 0 3においてコントローラは、 第 m駆動ュニッ ト第 nセンサ完了フ ラグ F s mnに 1をセッ 卜する。

FIGS . 6A-GFは、 走行モード切替制御を実行したときの無人搬送車 (駆動ュニッ ト） の走行状態を説明する図である。

FIG . 6Aに示すように無人搬送車 1は、 駆動ュニッ ト 1 1の軌道検出センサ 1 1 b で軌道 2 0を常時検出しながら前進している。

FIG . 6Bに示すようにマ一力検出センサ 1 1 cが、 軌道に近接して敷設された停止 用マーカ 2 1を検出したらコン トローラは走行モー ドの切り替え指令を受け駆動ュニ ッ 卜の駆動輪を互いに逆方向に回転することで駆動ュニッ 卜の方向転換を開始する（F IG .6C) o FIG .⁶Cでは軌道検出センサ 1 1 bはすべてオフ状態である。 FIG .6Dでは回転方向 先端側の軌道検出センサ 1 1 bが横行軌道 2 0を検出しておりオン状態である。 この ように前回オフから今回オンになったらセンサ完了フラグに 1がセッ トされる（ステ ップ S 2 0 0 3 )。

FIG .6Eに示すように、 第 1駆動ュニッ ト 1 1— 1のすベてのセンサがォンになつ たら（ステップ S 2 1 1で Y e s )、 第 1駆動ュニッ ト方向転換完了フラグ F u 1に 1 をセッ トする（ステップ S 2 1 2 )。 また第 2駆動ュニッ ト 1 1— 2のすベてのセンサ がオンになったら（ステップ S 2 1 1で Y e s )、 第 2駆動ュニッ ト方向転換完了フラ グ F u ²に 1をセッ トする（ステップ S 2 1 2 )。 すべての駆動ュニッ トの方向転換完 了フラグが 1になつたら走行モ一ド切替完了フラグ F modeに 1がセッ トされ（ステツ プ S 4 )、 駆動ユニッ トは方向転換を終了し、 横行モードで走行する（FIG .6F)。

この実施例によれば、 床面に敷設された軌道を検出するために駆動ュニッ トに設け られた軌道検出センサの状態によって、 駆動ュニッ トの方向転換を終了するようにし たので、 従来必要であったロ ータ リエンコーダが不要となり、 コス トを低減できる。 なお本発明では、 上述のようにマーカ検出センサ 1 1 cが停止用マーカ 2 1を検出 したことを以て駆動ュニッ トの方向転換を開始するので、 停止用マーカ 2 1は、 駆動 ュニッ ト 1 1の回転中心が軌道交差点の略中心となるときにマ一力検出センサ 1 1 c によって検出される位置に敷設されている。

(第 2実施例）

FIGs . ⁷A-⁷Eは、 第 2実施例を説明する図である。

なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明 を適宜省略する。

第 1実施例では、 マーカ検出センサ 1 1 cが、 軌道に近接して敷設されたマーカ 2 1を検出したことを以てコ ン トローラは走行モー ドの切り替え指令を受け、 駆動ュニ ッ トの方向転換を開始していた。 この第 2実施例では、 無人搬送車 1を横行軌道に搬 送セッ トし、 ボタンスィ ツチなどで横行再起動指令されることを以て、 コントローラ は駆動ュニッ トの方向転換を開始する。

この場合も制御フローチヤ一 トは第 1実施例と同様である。

FIG .⁷Aに示すように、 駆動ュニッ ト 1 1がセンタ リ ングされた状態 (駆動ュニッ ト 上昇状態)で、 横行軌道上に駆動ュニッ トの回転中心 (支軸)がセッ 卜されて横行再起動 指令されると、 コントローラは駆動ユニッ トを下げて (FIG .7B)、 接地後に方向転換 を開始する。 なおこのときすベての軌道検出センサ 1 1 bはオフである（FIG . 7C)。 そして駆動ュニッ トが回転するにつれて回転方向先端側の軌道検出センサ 1 1 bか らォン状態になる（FIG .7D)。 このように前回オフから今回オンになったらセンサ完 了フラグに 1がセッ トされる（ステツプ S 2 0 0 3 )。

FIG .7Eに示すように、 第 1駆動ュニッ ト 1 1— 1のすベてのセンサがォンになつ たら（ステップ S 2 1 1で Y e s )、 第 1駆動ュニッ ト方向転換完了フラグ F u 1に 1 をセッ トする（ステップ S 2 1 2 )。 また第 2駆動ュニッ ト 1 1一 2のすベてのセンサ がオンになったら（ステップ S 2 1 1で Y e s )、 第 2駆動ュニッ ト方向転換完了フラ グ F u 2に 1をセッ トする（ステップ S 2 1 2 )。 すべての駆動ュニッ トの方向転換完 了フラグが 1になったら走行モー ド切替完了フラグ F modeに 1がセッ トされ（ステツ プ S 4 )、 駆動ュニッ トは方向転換を終了し、 横行モードで走行する。

このようにこの実施例によれば、 ロ ータ リエンコーダを使用することなく、 横行再 起動についても適用できるのである。

以上説明した実施例に限定されることなく、 その技術的思想の範囲内において種々 の変形や変更が可能であり、 それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白であ る。

たとえば、 上記実施例では、 駆動ユニッ ト 1 1のすベてのセンサがオンになったら その駆動ュニッ トの方向転換が完了したと判定した。 しかしながら簡易的には駆動ュ ニッ 卜の方向転換方向後端の軌道検出センサ 1 1 bがオンになった (軌道不検出状態 から軌道検出状態になった）ことを以て駆動ュニッ トの方向転換完了を判定するよう にしてもよい。

また上記実施例では、 軌道検出センサ 1 1 bが 3つの場合を例示して説明したが、 それより多くても少なくてもよい。 その数だけ駆動ュニッ ト方向転換完了判定ルーチ ンにおいてセンサ完了判定を繰り返すようにすればよい。

さらに上記実施例では、 2つの駆動輪が互いに逆方向に回転して方向転換する例を 挙げて説明したが、 これに限らず 2つの駆動輪が回転速度差で差動回転して方向転換 するようにしてもよい。

さらにまた上記実施例では、 駆動ュニッ ト 1 1が 2つの場合を例示して説明した が、 それより多くても少なくてもよい。 その数だけ駆動ユニッ ト方向転換完了判定を 繰り返すようにすればよい。

以上の説明に関して、 ²008年 3月 I⁴日を出願日とする日本国における特願 2008-6669 6の内容をここに引用により組み込む。

Claims

請 求 の 範 囲 請求項 1

駆動ュニッ トに設けられた軌道検出センサ（1 1 b)で、 床面に敷設された軌道（2 0)を検出しながら走行する無人搬送車（1 )の走行モード切替制御装置であって、 走行モードの切り替え指令があったら駆動ュニッ ト（1 1 )の方向転換を開始するュ 二ッ ト方向転換手段（1 1 a)と、

前記軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になつたら駆動ュニッ トの 方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段（S 2 1 , S 2 2)と、

方向転換完了を判定したら駆動ュニッ ト（1 1 )の方向転換を停止して切り替え後の モードで走行する走行手段（1 1 a )と、

を有することを特徴とする無人搬送車の走行モード切替制御装置。 請求項 2

請求項 1に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置において、

軌道検出センサ（1 1 b)は複数個であり、

方向転換完了判定手段（S 2 1， S 2 2)は、 すべての軌道検出センサ（1 1 b)が軌 道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ュニッ トの方向転換完了を判定する。 請求項 3

請求項 1に記載の無人搬送車の走行モー ド切替制御装置において、

軌道検出センサ（1 1 b)は複数個であり、

方向転換完了判定手段（S 2 1 , S 2 2)は、 駆動ュニッ ト（1 1 )の方向転換方向に 対する後端の軌道検出センサ（1 1 b)が軌道不検出状態から軌道検出状態になったら 駆動ュニッ トの方向転換完了を判定する。 請求項 4

請求項 1から請求項 3までのいずれか 1項に記載の無人搬送車の走行モード切替制 御装置において、

駆動ユニッ ト（1 1 )が方向転換を開始してから所定時間が経過しても、 駆動ュニッ ト（1 1 )の方向転換完了を判定できないときには、 異常を判定する異常判定手段（S 5 )をさらに備える。 請求項 5

請求項 1から請求項 4までのいずれか 1項に記載の無人搬送車の走行モー ド切替制 御装置において、

走行モードの切り替え指令は、 軌道に近接して敷設された停止用マ一力（2 1 )をマ —力検出センサ（1 1 c )が検出したら出力される。 請求項 6

請求項 5に記載の無人搬送車の走行モー ド切替制御装置において、

停止用マーカ（2 1 )は、 駆動ュニッ ト（1 1 )の回転中心（1 1 d )が軌道交差点の中心 となるときにマーカ検出センサ（1 1 c )によって検出される位置に敷設される。 請求項 7

請求項 1から請求項 4までのいずれか 1項に記載の無人搬送車の走行モー ド切替制 御装置において、

走行モードの切り替え指令は、 横行軌道にセッ トされたのち、 再起動が指令された ら出力される。 請求項 8

駆動ュニッ トに設けられた軌道検出センサ（1 1 b)で、 床面に敷設された軌道（2 0)を検出しながら走行する無人搬送車（1)の走行モー ド切替制御方法であって、 走行モー ドの切り替え指令があったら駆動ュニッ ト（1 1 )の方向転換を開始するュ 二ッ ト方向転換工程と、

前記軌道検出センサが軌道不検出状態から軌道検出状態になったら駆動ュニッ トの 方向転換完了を判定する方向転換完了判定工程（S 2 1 , S 22)と、

方向転換完了を判定したら駆動ュニッ ト（1 1)の方向転換を停止して切り替え後の モー ドで走行する走行工程と、

を有することを特徴とする無人搬送車の走行モード切替制御方法