WO2014021364A1 - 無人搬送車の充電管理システム - Google Patents

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WO2014021364A1
WO2014021364A1 PCT/JP2013/070707 JP2013070707W WO2014021364A1 WO 2014021364 A1 WO2014021364 A1 WO 2014021364A1 JP 2013070707 W JP2013070707 W JP 2013070707W WO 2014021364 A1 WO2014021364 A1 WO 2014021364A1
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charging
automatic guided
guided vehicle
battery
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PCT/JP2013/070707
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏人 福井
満 平山
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a charge management system for an automated guided vehicle that runs unattended using the power of a mounted battery as a drive source and charges a battery mounted at a charging station.
  • the JP2007-74800A automatic guided vehicle is equipped with a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery that can be used for partial charge and discharge as a battery.
  • the automatic guided vehicle starts charging when the remaining capacity of the battery reaches the charging start capacity, and stops charging when the remaining capacity reaches the charging stop capacity.
  • a plurality of automatic guided vehicles are loaded so that assembly parts are loaded in the picking area, transported to the assembly area, unloaded in the assembly area, and traveled on the route of the circular track returning to the picking area.
  • the plurality of automatic guided vehicles are continuously operated so as to travel between the picking area and the assembly area so as to sequentially supply the assembly parts required in the assembly area.
  • the remaining capacity of the battery does not change uniformly according to the load such as the weight of the mounted parts to be mounted.
  • the battery capacity of the automated guided vehicle loaded with a specific part may decrease more quickly than other automated guided vehicles.
  • the automatic guided vehicle whose battery capacity is reduced needs to have a longer charging time at the charging station than other automatic guided vehicles. For this reason, the charging time for the automatic guided vehicle in which the battery capacity is reduced earlier is reduced for a plurality of automatic guided vehicles that are sequentially charged and charged at the same point including the charging station on the circuit route. There was a problem that it could not be secured.
  • An object of the present invention is to provide a charging management system for an automatic guided vehicle suitable for securing charging time for a plurality of automatic guided vehicles that are sequentially charged at a predetermined timing including a charging station on a circuit route. Is to provide.
  • the charging management system for an automated guided vehicle in which the battery is charged at a charging station installed at a predetermined position on the circuit route is driven by the mounted battery according to the present invention.
  • Based on production instruction data describing the production order of products distributed from the system, charging of each automatic guided vehicle according to a transport load caused by a work constituting the product that is sequentially transported by a plurality of automatic guided vehicles A charging priority setting unit that sets a priority; and a charging target value setting unit that sets a charging target value for each automatic guided vehicle based on the charging priority set by the charging priority setting unit.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of a travel route of an automated guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating another example of the travel route of the automatic guided vehicle.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing still another example of the travel route of the automatic guided vehicle.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of the automatic charger of the automatic guided vehicle and the charging station.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the battery device of the automatic guided vehicle and the charger of the charging station during charging.
  • FIG. 6 is a charging characteristic diagram showing changes in battery voltage and charging current supplied during charging.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the picking work time for the vehicle type.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the charge priority of each vehicle type.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of a travel route of an automated guided vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating another example of the travel
  • FIG. 9 is a charging priority setting table for each automatic guided vehicle for setting the charging priority / target charging value for the battery of the automatic guided vehicle.
  • FIG. 10 is a control flowchart for setting the charging priority setting table for each automatic guided vehicle.
  • FIG. 11 is a time chart for explaining the change in the charging time based on the data set in the charging priority setting table for each automatic guided vehicle in FIG.
  • a plurality of vehicles having different vehicle types that is, a plurality of vehicle types are mixed and flowed to the assembly line, and the automatic guided vehicle corresponds to the vehicle type that sequentially arrives at each assembly area on the assembly line.
  • the target is a production system that assembles the necessary parts to be supplied.
  • a vehicle type to be mixed for example, an electric vehicle (hereinafter referred to as an “EV vehicle”) driven by a battery and a vehicle driven by an engine (hereinafter referred to as an “engine vehicle” when distinguished from an EV vehicle)
  • EV vehicle electric vehicle
  • engine vehicle when distinguished from an EV vehicle
  • the engine vehicle vehicles of different vehicle types having different specifications are mixed and supplied.
  • details of individual specifications are omitted, but when specifying these vehicle types, they are referred to as “B car specification 1”, “B car specification 2”, and “C car”.
  • the automatic guided vehicle 1 supplies a plurality of necessary parts corresponding to a vehicle type that sequentially arrives in one assembly area BA together. For this reason, as the traveling route R of the automatic guided vehicle, a circular trajectory passing through the picking area PA and the assembly area BA of the production line is set.
  • the traveling route R is configured such that a plurality of automatic guided vehicles 1 travel, and the traveling of each automatic guided vehicle 1 is controlled by the equipment-side control device 2.
  • Each automatic guided vehicle 1 loads the parts required in the assembly area BA in the picking area PA, travels on the travel route R, loads and unloads the parts transported and loaded on the assembly area BA, and again travels on the travel route R. Cycle and return to picking area PA.
  • a charging station CS including an automatic charger 3 controlled by the facility-side control device 2 is arranged on the travel route R.
  • a ground station 4 that performs signal transmission / reception between the automatic guided vehicle 1 and the facility-side control device 2 is installed at an entrance and an exit to the assembly area BA.
  • the travel route R of the automatic guided vehicle 1 is not limited to that shown in FIG. 1, and may be the travel route R shown in FIGS. 2 and 3, for example.
  • an EV car-specific picking area PA2 for supplying dedicated assembly parts to an EV car of a specific vehicle type is provided independently of the all-car picking area PA1.
  • the equipment-side control device 2, the charging station CS, the assembly area BA, and the like are configured in the same manner as in FIG.
  • the vehicle is traveling in the charging station CS.
  • the automatic guided vehicle 1 that loads and conveys the assembly parts to the EV car stops in all the vehicle picking areas PA1, travels on the travel route R with necessary parts loaded, and also stops in the EV car dedicated picking area PA2.
  • the EV vehicle is loaded with special assembly parts and travels to the charging station CS.
  • an EV car-specific picking area PA4 that supplies all assembly parts necessary for an EV car that is a specific vehicle type is provided independently of the engine car picking area PA3.
  • the equipment-side control device 2, the charging station CS, the assembly area BA, and the like are configured in the same manner as in FIG.
  • the automatic guided vehicle 1 that loads and conveys the assembly parts for the engine vehicle is stopped in the engine vehicle picking area PA3, travels along the travel route R with the necessary parts loaded, and travels to the charging station CS.
  • the automatic guided vehicle 1 that loads and conveys the assembly parts for the EV vehicle travels on the traveling route R provided to branch off from the traveling route R to the engine vehicle picking area PA3, and is dedicated to the EV vehicle picking area.
  • the vehicle is stopped at PA4, loaded with all assembly parts required for the EV vehicle, and travels to the charging station CS.
  • production instruction data is distributed from the higher-level production management control device to the facility-side control device 2.
  • the vehicle type preceding assembly that arrives at the assembly area BA is described in time series.
  • the facility-side control device 2 specifies, based on the production instruction data, a plurality of vehicle types scheduled to sequentially arrive at the assembly area BA and an automatic guided vehicle 1 that conveys parts used for the assembly of the vehicle type by ID number, The paper is sequentially sent to the picking area PA, the charging station CS, and the assembly area BA.
  • the facility-side control device 2 conveys the vehicle type that sequentially arrives at the assembly area BA to the picking area PA, a plurality of parts used for assembling the vehicle type, and the parts based on the production instruction data.
  • the ID number of the automatic guided vehicle 1 to be forwarded to the picking area PA is instructed.
  • the facility-side control device 2 is used for a plurality of vehicle types that are scheduled to arrive at the vehicle currently being assembled in the assembly area BA and assembled to the vehicle, based on the production instruction data.
  • the ID number of the automated guided vehicle 1 that arrives with parts loaded is indicated.
  • the above instructions are sequentially updated in synchronization with the completion of assembly (or start of assembly) in one vehicle in the assembly area BA.
  • the automatic guided vehicle 1 includes a battery box 5 that houses a battery B made of a secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery), a charge / discharge monitor 11 that monitors the state of the battery B, and the like. For example, it is equipped in the center of the vehicle.
  • the automatic guided vehicle 1 runs using the battery B as a driving power source.
  • Battery B includes battery modules BM connected in series by bus bar BB.
  • three battery modules BM are connected in series.
  • a plurality of lithium ion cells (cells) are connected in parallel or in series to form a battery module BM.
  • the voltage of the battery module BM is about 8V in the charged state. Since three battery modules BM are connected in series to the battery B, the output voltage of the battery B is about 25V. Therefore, the overcharge voltage of the battery B is set to 25 V, for example, and the overdischarge voltage is set to 18 V, for example.
  • the power receiving contactor 13 is disposed at the end of the power supply line 12 to the battery B so as to be exposed on the outer surface of the battery box 5.
  • the power receiving contactor 13 is connected to a power supply contactor 23 that is expanded and contracted from the automatic charger 3 of the charging station CS, so that the battery B can be charged.
  • the state of charge of the battery B by the lithium ion battery is monitored and calculated by the charge / discharge monitor 11 as shown in FIG.
  • the charge / discharge monitor 11 monitors the charge / discharge capacity (battery voltage) and cell voltage of the battery B, the input / output current amount (ampere hour, AH) of the battery B, the abnormality history of the battery B, etc. at predetermined time intervals (10 msec). And act to remember.
  • the charge / discharge monitor 11 can transmit these pieces of information to the equipment-side control device 2 via the ground station 4 and the automatic charger 3 via the communication unit 14 (for example, optical communication).
  • the charge / discharge monitor 11 displays that the battery B is in an abnormal state when each cell voltage constituting the battery B is in an overdischarge state that is equal to or lower than a shutdown threshold (for example, 2.8 to 3 V). To do. And it operates so that automatic guided vehicle 1 may be shut down (abnormal stop).
  • the set value of the shutdown threshold can be changed, and is normally set to 3.0 V, for example. However, the shutdown threshold value is set to a lower setting value (for example, 2.8 V) while the traveling route R passes through the assembly area BA, so that the shutdown operation in the assembly area BA area is suppressed.
  • the setting value is changed from 3.0V to 2.8V. I am trying to change it.
  • the shutdown prohibition release command is received from the ground station 4 installed at the exit to the assembly area BA of the travel route R via the communication unit 14, the setting value is changed from 2.8V to 3.0V. I am doing so.
  • the automatic charger 3 includes a DC power source 21 capable of boosting up to an upper limit voltage (for example, 25 V) of the battery B, a charge control device 20 that controls a charging current value and a voltage value supplied from the DC power source 21 to the battery B, and an unmanned A communication unit 24 capable of communicating with the communication unit 14 of the transport vehicle 1.
  • a DC power source 21 capable of boosting up to an upper limit voltage (for example, 25 V) of the battery B
  • a charge control device 20 that controls a charging current value and a voltage value supplied from the DC power source 21 to the battery B
  • an unmanned A communication unit 24 capable of communicating with the communication unit 14 of the transport vehicle 1.
  • the communication unit 24 is connected to the communication unit 14 of the automatic guided vehicle 1.
  • the charge / discharge capacity (voltage) of the battery B, the input / output current amount (ampere hour, AH) of the battery B, the abnormality history of the battery B, and the like The command signal can be communicated.
  • the automatic guided vehicle 1 travels using the battery B as a driving power source, and the charge / discharge capacity (voltage) of the battery B decreases as the travel proceeds. For this reason, the automatic guided vehicle 1 is temporarily stopped when passing the charging station CS, and the automatic guided vehicle 1 is connected between the automatic guided vehicle 1 and the automatic charger 3 of the charging station CS via the communication units 14 and 24. The charge / discharge capacity of the battery B of 1 is confirmed. Then, on the charging station CS side, it is determined whether or not the charge / discharge capacity (voltage) of the battery B at that time requires charging. When it is determined that charging is required, the battery B of the automatic guided vehicle 1 is charged by the automatic charger 3.
  • Charging is performed by extending the power feeding contactor 23 toward the power receiving contactor 13 of the automatic guided vehicle 1 and confirming the connection when the power feeding contactor 23 and the power receiving contactor 13 are connected to make the charging state possible. Thereafter, charging power is supplied from the DC power supply 21 to the automatic charger 3.
  • the charging control device 20 can perform regular charging using a constant current / constant voltage method. However, the charging control device 20 supplies a charging current larger than the charging current during normal charging to the battery B. Voltage-based rapid charging is performed. Rapid charging is desirable for transport processes that require short-term charging.
  • constant current charging CC charging
  • constant voltage charging for supplying a constant charging current is performed at the beginning of charging.
  • constant voltage charging CV charging
  • FIG. 6 shows changes in the battery voltage during charging and changes in the supplied charging current.
  • the battery voltage is gradually boosted by CC charging, and when the battery voltage rises to a charging upper limit voltage (for example, 25 V), constant voltage charging (CV charging) for which the voltage is constant while decreasing the charging current from that point is performed for a predetermined time. It is executed until it elapses. When the predetermined time has elapsed, the charging control device 20 stops the DC power supply 21 to stop charging.
  • the above charging method is a charging method for fully charging the battery.
  • CC charge is executed, and when the battery voltage of the automatic guided vehicle 1 is raised to a threshold voltage that does not require charging, charging can be stopped as charging is completed.
  • CC charge can be performed only for the predetermined time set beforehand, the battery voltage of the automatic guided vehicle 1 can be raised by the charge time, and charge can also be stopped as charge completion.
  • the charging time can be shortened. For this reason, it is suitable for charging the battery B of the automated guided vehicle 1 that circulates along the travel route R, and in this embodiment, a charging stop method is employed in which charging is stopped for a predetermined time.
  • the threshold voltage that does not require charging is set to 24.9 V, for example, as described above. That is, it is determined that charging is necessary when the battery voltage falls below the threshold voltage that does not require charging, and charging is determined to be unnecessary when the battery voltage is higher than the threshold voltage that does not require charging. In this way, the battery B is protected so that the battery B does not reach the overdischarge voltage by sufficiently increasing the voltage difference between the overdischarge voltage and the charge unnecessary threshold voltage required for charging.
  • the automatic charger 3 determines that the charging is completed, and retracts the power supply contactor 23 to disconnect the connection with the power receiving contactor 13 of the automatic guided vehicle 1.
  • the contactors 13 and 23 are disconnected from each other, the automatic guided vehicle 1 is separated from the charging station CS and travels to the travel route R.
  • the plurality of automatic guided vehicles 1 described above are continuously operated so as to travel around between the picking area PA and the assembly area BA so as to sequentially supply the assembly parts required in the assembly area BA.
  • the charging station CS is stopped for each round trip, and the amount of power consumed by the round trip in a very short time (for example, 1 min) included in the round cycle. Is charged by the automatic charger 3 with respect to the battery B mounted therein.
  • FIG. 7 shows the picking work time for the vehicle type.
  • the element work time in the figure is the work time for taking out a part from the parts shelf, transporting it to the automatic guided vehicle and loading it on the automatic guided vehicle, and the accompanying work time is the work time for selecting the part from the parts shelf.
  • This work time table indicates that the work time differs in the order of EV car> B car specification 1> B car specification 2> C car, and the quantity and weight of the assembled parts differ in this order.
  • the remaining capacity of the battery B mounted on each automatic guided vehicle 1 does not change uniformly according to the load such as the weight of the assembled parts to be loaded, and a specific vehicle type, for example, EV
  • the battery capacity of some automated guided vehicles 1 that transport assembly parts to be assembled to the vehicle is lower than that of other automated guided vehicles 1.
  • some automatic guided vehicles 1 that transport assembly parts to be assembled to a specific vehicle type have a plurality of picking areas PA to stop, and transport assembly parts to be assembled to an engine vehicle. Compared with the automatic guided vehicle 1 to be operated, the lap time may be longer.
  • some automatic guided vehicles 1 that convey assembly parts to be assembled to a specific vehicle type have a length of a travel route R that circulates in the picking area PA as an engine vehicle. Compared to the automatic guided vehicle 1 that transports the assembled parts to be assembled, the lap time is also increased.
  • the traveling time of the automated guided vehicle 1 having a long lap time is set as the reference lap time. Then, the automatic guided vehicle 1 with a short lap time absorbs this time difference by, for example, waiting in front of the charging station CS while charging the preceding automatic guided vehicle 1 with a long lap time at the charging station CS that always passes. It can be solved by operating as follows. However, even in the automatic guided vehicle 1 having a long lap time, the capacity of the battery B to be mounted is lower than that of other automatic guided vehicles 1 as compared to the automatic guided vehicle 1 having a short lap time.
  • the automatic guided vehicle 1 whose battery capacity has decreased compared to the other automatic guided vehicles 1 has a longer charging time at the charging station CS and is restored to the same battery capacity as the other automatic guided vehicles 1. It is necessary to let For this reason, it is necessary to ensure the charging time for the automatic guided vehicle 1 whose battery capacity is lower than the others in the circulation cycle in which the plurality of automatic guided vehicles 1 travel around the same traveling route R.
  • the charging management system for the automatic guided vehicle solves such a problem and ensures automatic charging for a plurality of automatic guided vehicles 1 traveling around the same traveling route R in a circular traveling cycle.
  • a charge management system for the car 1 is provided.
  • FIG. 8 is a vehicle-specific charge priority setting table stored in the facility-side control device 2.
  • the charge priority is set corresponding to the vehicle type.
  • the charging priority is, for example, high for an EV car with a large number of parts to be loaded, parts weight, and rounding distance, and the number of parts to be loaded, parts weight, and rounding distance are sequentially small. Normally, it is set to “Normal” for the B car specification 2, the C car.
  • the facility-side control device 2 reads the ID number of the automatic guided vehicle 1 at the charging station CS, and stores the charging state, the target vehicle type of the loaded parts, and the charging priority for each ID number in order of passing time.
  • a charge priority setting table for each transport vehicle is provided.
  • the equipment side control apparatus 2 performs the control flowchart which calculates a charging priority and a charging target based on the charging priority setting table for each automatic guided vehicle, and the charging priority and charging of the subsequent automatic guided vehicle 1 A target is set on the charge priority setting table.
  • the vehicle model to which the loaded parts are applied to the automatic guided vehicle 1 is distributed as production instruction data from the higher-level production management control device, and the production instruction data given to the automatic guided vehicle 1 together with the ID number is used. Is done.
  • the charging priority setting table for each automatic guided vehicle shows the voltage after the previous charging of each automatic guided vehicle 1 of each ID (second column (ID6-0001) to the second column from the left side in the figure). 5 columns (ID 6-0004 are the previous values) are stored as past data. And based on this past data and the target vehicle type of the assembly parts loaded on the automatic guided vehicle 1 that will arrive at the charging station CS in the future (the third row from the left to the sixth column in the figure). Thus, the future charging priority and the charging target value of each automatic guided vehicle 1 can be set. And the future charging priority of each automatic guided vehicle 1 and a charging target value are set by executing the control flowchart shown in FIG.
  • step S1 when the automatic guided vehicle 1 arrives at the charging station CS, the target vehicle type of the assembly part loaded on the next automatic guided vehicle 1 is read from the production instruction data.
  • the automatic guided vehicle 1 (ID6-0001) in the sixth column in FIG. 9 has arrived.
  • step S2 the charging priority of the target vehicle type of the assembly part loaded on the next automatic guided vehicle 1 is confirmed.
  • the production instruction data and the charging priority of the third and fourth rows of the automated guided vehicle 1 (ID6-0001) in the seventh column in FIG. 9 are confirmed.
  • step S3 it is confirmed whether or not the charging priority of the target vehicle model of the assembly part loaded on the next arriving automatic guided vehicle 1 is high. If the charging priority of the target vehicle type of the assembly part loaded on the next automatic guided vehicle 1 is not high “High”, the current processing step is terminated. However, if the charging priority of the target model of the assembly part loaded on the next automatic guided vehicle 1 is high, the process proceeds to step S4, and the next automatic charging of the next automatic guided vehicle 1 is performed. Get the post-charge voltage at. Here, the voltage after the previous charging of the automatic guided vehicle 1 (ID6-0002) (third column, second row in the figure) is confirmed.
  • step S5 it is determined whether or not there is a voltage value in which the acquired post-charging voltage at the previous charging of the next automatic guided vehicle 1 is lower than the priority charging voltage value A.
  • the preferential charging voltage value A may be set to a voltage value that can circulate the travel route R with a margin or an average value of the post-charging voltage value. Here, for example, 24V is set.
  • the current processing step is terminated. That is, since the battery of the next automatic guided vehicle 1 has a sufficiently required voltage value (capacity), the charging target is set to “Default”, that is, a preset charging time is sufficient.
  • step S5 if it is determined in step S5 that the previous voltage value is lower than the priority charging voltage value A, the process proceeds to step S6 and step S7 to the automatic guided vehicle 1 that is currently stopped at the charging station CS. Reset the charging priority and charging target voltage.
  • the voltage after the previous charging of the automatic guided vehicle 1 ID 6-0002 (second column, second row in the figure) is 23.5V, which is lower than the priority charging voltage value A (24V). For this reason, it progresses to step S6 and step S7, and the charge priority and charge target voltage to the automatic guided vehicle 1 currently stopped at the charging station CS are reset.
  • step S6 the charging priority of the automatic guided vehicle 1 currently stopped at the charging station CS is set to low “Low”.
  • the previous automatic guided vehicle stopped at the charging station CS is set to the previous one. Obtain the post-charge voltage and set it to the current charge target value.
  • the charging target value for the next automatic guided vehicle 1 with the high priority “High” is also set to the voltage after the previous charging of the automatic guided vehicle 1 currently stopped at the charging station CS.
  • the charging target value of ID (ID6-0001) whose priority is set to Low is set to 24V.
  • the charging target value for the ID (ID6-0002) set to the priority level High is also set to 24V.
  • the preceding charging priority is “ The charging priority of the “Normal” automatic guided vehicle 1 is set to low “Low”. Then, the charging target values of the automatic guided vehicle 1 in which the preceding charging priority is set to low “Low” and the next automatic charging priority “High” automatic guided vehicle 1 are set to low “Low”, respectively. The voltage after the previous charging of the set automatic guided vehicle 1 is set.
  • the charging time for the automatic guided vehicle 1 in which the preceding charging priority is set to low “Low” is originally higher than the default time because the charging start voltage is originally high. Shortened. Further, the charging time for the next automatic high priority “High” automatic guided vehicle 1 is longer than the Default time because the charging start voltage is originally low. However, since the charging time for the automatic guided vehicle 1 with the preceding charging priority of Low is shortened, the charging time for the automatic guided vehicle 1 with the charging priority of High that follows the shortened charging time is charged. Can be devoted to For this reason, the cycle time of the round traveling of the automatic guided vehicle 1 is not disturbed.
  • the automatic guided vehicle 1 selected as the charging priority Low is specified as the automatic guided vehicle 1 preceding the automatic guided vehicle 1 set to the charging priority High.
  • the automatic guided vehicle 1 selected as the priority Low may be specified as the automatic guided vehicle 1 before and after the automatic guided vehicle 1 with the charging priority High.
  • the charging target value has been described for charging up to the voltage after the previous charging of the automatic guided vehicle 1 whose charging priority is set to Low
  • the charging target value is not limited to this. It may be set to an average value of a voltage value that can be circulated by holding and a voltage value after charging.
  • the charging time is shortened for the unmanned transport vehicle 1 having a low charging priority with respect to the charging time set from the circulation cycle time of the unmanned transport vehicle 1, and the unmanned transport having a high charging priority is performed. For the vehicle 1, the charging time may be extended.
  • a charge management system for the automatic guided vehicle 1 in which the battery B is charged by a charging station CS installed at a predetermined position on the circuit route R by unmanned travel using the mounted battery B as a drive source. is there. And in this embodiment, it originates in the workpiece
  • a charging priority setting table is provided as a charging priority setting unit that sets the charging priority of each automatic guided vehicle 1 according to the transfer load. And a charging target value is set to each automatic guided vehicle 1 based on the charging priority set by the charging priority setting part.
  • each of the automatic guided vehicles 1 respectively according to the conveyance load caused by the work constituting the product to be conveyed
  • the charging priority of the automatic guided vehicle 1 is set, and the charging target value is set for each automatic guided vehicle 1 based on the charging priority. For this reason, even when a plurality of automatic guided vehicles 1 travels on the route R, the battery capacity of the automatic guided vehicle 1 whose battery capacity is reduced is restored without disturbing the rotational travel cycle of each automatic guided vehicle 1. Can be made.
  • the charging priority setting unit selects the automatic guided vehicle 1 having a high charging priority when the voltage after the previous charging of the automatic guided vehicle 1 having a high charging priority is lower than a preset priority charging voltage.
  • the charging priority of at least one of the other automatic guided vehicles 1 except for the automatic guided vehicle 1 is reduced. That is, when the post-charging voltage of the automatic guided vehicle 1 having a high charging priority is lower than the preset priority charging voltage, the charging priority is lowered to change the charging priority of the other automatic guided vehicle 1.
  • charging of the automatic guided vehicle 1 can be suppressed, and charging of the automatic guided vehicle 1 having a high charging priority can be promoted accordingly.
  • the charging target value setting unit sets a charging target value for the automatic guided vehicle set to a high charging priority by the charging priority setting unit so that the charging time becomes long, and the charging priority setting unit The charging target value is set so that the charging time is shortened for the automatic guided vehicle set at a low charging priority. That is, the charging time is increased for the automatic guided vehicle 1 having a high charging priority, and the charging time is shortened for the automatic guided vehicle 1 having a low charging priority. For this reason, the battery capacity of the automatic guided vehicle 1 whose battery capacity is reduced can be recovered without disturbing the rotational traveling cycle of the plurality of automatic guided vehicles 1 on the circular route R.
  • the automatic guided vehicle 1 includes a charge / discharge monitor 11 that monitors the charge / discharge amount of the battery B.
  • the charge / discharge monitor 11 monitors a plurality of cell voltages constituting the battery B, and when any cell voltage falls below a preset voltage value, the battery B of the automatic guided vehicle 1 is in an abnormal state.
  • the automatic guided vehicle 1 is configured to stop.
  • the voltage value for determining that the battery B is abnormal is lowered as compared with traveling in another area. For this reason, the abnormal stop of the automatic guided vehicle 1 can be suppressed while passing through the area of the assembly area BA.

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Abstract

　搭載したバッテリーを駆動源として周回ルートを無人で走行し、周回ルート上の所定の位置に設置した充電ステーションで前記バッテリーが充電される無人搬送車の充電管理システムにおいて、上位の生産管理システムから配信される製品の生産順序が記述された生産指示データに基づいて、複数の無人搬送車が順次搬送する前記製品を構成するワークに起因する搬送負荷に応じてそれぞれの無人搬送車の充電優先度を設定する充電優先度設定部と、前記充電優先度設定部によって設定された充電優先度に基づいて各無人搬送車に充電目標値を設定する充電目標値設定部と、を備える。

Description

無人搬送車の充電管理システム
　この発明は、搭載したバッテリーの電力を駆動源として無人で走行し、充電ステーションで搭載したバッテリーに充電を行う無人搬送車の充電管理システムに関する。
　ＪＰ２００７－７４８００Ａの無人搬送車は、部分充放電でも使用可能なニッケル水素電池やリチウムイオン電池をバッテリーとして搭載する。この無人搬送車は、バッテリーの残容量が充電開始容量になったときに充電が開始され、残容量が充電停止容量に達したときに充電が停止される。
　ところで、組立生産ラインでは、ピッキングエリアで組み付け部品を積み込み、組立エリアに搬送し、組立エリアで組み付け部品を積み下ろし、再びピッキングエリアに戻る周回軌道の走行ルート上を走行させるよう、複数の無人搬送車が使用されるのが一般的である。そして、複数の無人搬送車は、組立エリアで要求する組み付け部品を順次供給するように、ピッキングエリアと組立エリアとの間を周回走行するように連続的に運用される。
　このように連続的に運用される複数の無人搬送車においては、搭載される組み付け部品の重量等の負荷に応じて、バッテリーの残容量が一様には変化しない。特定の部品を積載する無人搬送車のバッテリー容量が他の無人搬送車に比較してより早く低下することがある。バッテリー容量が低下する無人搬送車は、バッテリー容量を回復するために、他の無人搬送車に比較して充電ステーションでの充電時間を長くする必要がある。このため、周回ルート上の充電ステーションを含む同一地点を、順次所定のタイミングにより通過し且つ充電される、複数の無人搬送車に対して、バッテリー容量がより早く低下する無人搬送車に対する充電時間を確保することができないという課題があった。
　本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、周回ルート上の充電ステーションを含む同一地点を順次所定のタイミングにより通過し且つ充電される、複数の無人搬送車に対する充電時間を確保するに好適な無人搬送車の充電管理システムを提供することである。
　本発明による搭載したバッテリーを駆動源として周回ルートを無人で走行し、周回ルート上の所定の位置に設置した充電ステーションで前記バッテリーが充電される無人搬送車の充電管理システムは、上位の生産管理システムから配信される製品の生産順序が記述された生産指示データに基づいて、複数の無人搬送車が順次搬送する前記製品を構成するワークに起因する搬送負荷に応じてそれぞれの無人搬送車の充電優先度を設定する充電優先度設定部と、前記充電優先度設定部によって設定された充電優先度に基づいて各無人搬送車に充電目標値を設定する充電目標値設定部と、を備える。
図１は、本発明の実施形態における無人搬送車の走行経路の例を示す概念図である。 図２は、無人搬送車の走行経路の別の例を示す概念図である。 図３は、無人搬送車の走行経路のさらに別の例を示す概念図である。 図４は、無人搬送車及び充電ステーションの自動充電器の概略を示す説明図である。 図５は、充電時における無人搬送車のバッテリー装置と充電ステーションの充電器との関係を示す説明図である。 図６は、充電時のバッテリー電圧の変化と供給する充電電流の変化を示す充電特性図である。 図７は、車両形式に対するピッキング作業時間を示す説明図である。 図８は、車種別充電優先度を示す説明図である。 図９は、無人搬送車のバッテリーへの充電優先度・充電目標値を設定するための無人搬送車別充電優先度設定テーブルである。 図１０は、無人搬送車別充電優先度設定テーブルを設定するための制御フローチャートである。 図１１は、図１０の無人搬送車別充電優先度設定テーブルで設定したデータに基づく、充電時間の変化を説明するタイムチャートである。
　以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　本実施形態では、例えば、車両形式が異なる複数の車両、即ち、多車種を混流させて組立ラインに流し、この組立ライン上の各組立エリアにおいて順次到着する車両形式に対応して無人搬送車より供給される必要な複数の部品を組み付ける生産方式を対象とする。混流させる車両形式としては、例えば、バッテリー駆動により電気自動車（以下では、「ＥＶ車」という）と、エンジン駆動による車両（以下では、ＥＶ車と区別する場合は、「エンジン車」という）が、混流されて供給される場合を想定している。なお、エンジン車においても、個別の仕様が異なる車両形式の車両が混流して供給される。ここでは、個別の仕様の詳細は省略するが、これらの車両形式を特定する場合は、「Ｂ車仕様１」、「Ｂ車仕様２」、「Ｃ車」という。
　無人搬送車１は、例えば、図１に示すように、一つの組立エリアＢＡに、当該組立エリアＢＡで順次到着する車両形式に対応した必要な複数の部品を纏まりにして供給する。このため、無人搬送車の走行ルートＲとして、ピッキングエリアＰＡと生産ラインの組立エリアＢＡとを経由する周回軌道が設定される。この走行ルートＲには、複数の無人搬送車１が走行するように構成され、各無人搬送車１の走行は設備側制御装置２によって制御される。
　各無人搬送車１は、ピッキングエリアＰＡにおいて組立エリアＢＡで必要とする部品を積み込み、走行ルートＲ上を走行して組立エリアＢＡに搬送して積載した部品を積み降ろし、再び走行ルートＲ上を走行してピッキングエリアＰＡに戻る循環走行を繰り返す。走行ルートＲ上の、例えば、ピッキングエリアＰＡの手前には、設備側制御装置２により制御される自動充電器３を備える充電ステーションＣＳが配置されている。また、例えば、組立エリアＢＡへの入口及び出口には、無人搬送車１と設備側制御装置２との信号授受を実行する地上局４が設置されている。
　無人搬送車１の走行ルートＲは、図１に示すものに限定されるものでなく、例えば、図２及び図３に示す走行ルートＲであってもよい。図２においては、特定の車両形式であるＥＶ車に専用の組み付け部品を供給するＥＶ車専用ピッキングエリアＰＡ２を、全車ピッキングエリアＰＡ１と独立して備えるものである。なお、設備側制御装置２、充電ステーションＣＳ、組立エリアＢＡ、等は、図１と同様に構成している。エンジン車に対する組み付け部品を積載して搬送する無人搬送車１は、全車ピッキングエリアＰＡ１に停車して必要な部品が積載されて走行ルートＲを走行し、ＥＶ車専用ピッキングエリアＰＡ２には停車せずに、充電ステーションＣＳに走行する走行形態となる。また、ＥＶ車に対する組み付け部品を積載して搬送する無人搬送車１は、全車ピッキングエリアＰＡ１に停車して必要な部品が積載されて走行ルートＲを走行し、ＥＶ車専用ピッキングエリアＰＡ２にも停車して、ＥＶ車に専用の組み付け部品も積載して、充電ステーションＣＳに走行する走行形態となる。
　図３においては、特定の車両形式であるＥＶ車に必要な全ての組み付け部品を供給するＥＶ車専用ピッキングエリアＰＡ４を、エンジン車ピッキングエリアＰＡ３と独立して備えるものである。なお、設備側制御装置２、充電ステーションＣＳ、組立エリアＢＡ、等は、図１と同様に構成している。エンジン車に対する組み付け部品を積載して搬送する無人搬送車１は、エンジン車ピッキングエリアＰＡ３に停車して必要な部品が積載されて走行ルートＲを走行して、充電ステーションＣＳに走行する走行形態となる。また、ＥＶ車に対する組み付け部品を積載して搬送する無人搬送車１は、エンジン車ピッキングエリアＰＡ３への走行ルートＲとは分岐して設けられた走行ルートＲを走行して、ＥＶ車専用ピッキングエリアＰＡ４に停車して、ＥＶ車に必要な全ての組み付け部品を積載して、充電ステーションＣＳに走行する走行形態となる。
　また、設備側制御装置２には、上位の生産管理制御装置から生産指示データが配信される。この生産指示データは、組立エリアＢＡに到着する組立に先行する車両形式が時系列に記載されている。
　設備側制御装置２は、生産指示データに基づき、組立エリアＢＡに順次到着予定の複数の車両形式及び当該車両形式の組立に用いられる部品を搬送する無人搬送車１をＩＤナンバーによって指定して、ピッキングエリアＰＡ、充電ステーションＣＳ、組立エリアＢＡへ順次回送させる。また、設備側制御装置２は、生産指示データに基づき、ピッキングエリアＰＡに対して、組立エリアＢＡに順次到着する車両形式と、当該車両形式の組立に用いられる複数の部品と、当該部品を搬送するようピッキングエリアＰＡに回送する無人搬送車１のＩＤナンバーと、を指示する。また、設備側制御装置２は、生産指示データに基づき、充電ステーションＣＳに対して、組立エリアＢＡで現在組立中の車両に後に順次到着予定の複数の車両形式及び当該車両への組み付けに用いられる部品を積載して到着する無人搬送車１のＩＤナンバーを指示する。以上の指示は、組立エリアＢＡで一つの車両への組み付け完了（若しくは組み付け開始）に同期して、順次更新される。
　無人搬送車１は、図４に示すように、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）からなるバッテリーＢ、バッテリーＢの状態を監視する充放電モニター１１等を収容するバッテリーボックス５を、例えば、車両中央に装備している。そして、無人搬送車１は、バッテリーＢを駆動電源として走行する。バッテリーＢは、バスバーＢＢで直列接続された電池モジュールＢＭを含む。図５では、３個の電池モジュールＢＭが直列接続される。複数のリチウムイオン単電池（セル）が並列又は直列に接続されて電池モジュールＢＭが構成される。この電池モジュールＢＭの電圧は、充電状態で約８Ｖ強である。バッテリーＢには、３個の電池モジュールＢＭが直列接続されているので、バッテリーＢの出力電圧は、２５Ｖ程度となる。従って、バッテリーＢの過充電電圧は、例えば、２５Ｖ、過放電電圧は、例えば、１８Ｖに設定される。
　バッテリーＢへの給電線１２の端部には、バッテリーボックス５の外面に露出させて受電コンタクター１３が配置される。この受電コンタクター１３に充電ステーションＣＳの自動充電器３から伸縮される給電コンタクター２３が接続されて、バッテリーＢに充電可能となっている。
　また、リチウムイオン電池によるバッテリーＢの充電状態は、図５に示すように、充放電モニター１１により監視・演算する。充放電モニター１１は、バッテリーＢの充放電容量（バッテリー電圧）及びセル電圧、バッテリーＢの入出力の電流量（アンペアアワー、ＡＨ）、バッテリーＢの異常履歴等を所定時間（１０ｍｓｅｃ）毎に監視し、記憶するよう作動する。そして、充放電モニター１１は、通信部１４（例えば、光通信）を介して、地上局４及び自動充電器３を介してこれらの情報を設備側制御装置２に送信可能としている。
　また、充放電モニター１１は、バッテリーＢを構成する各セル電圧がシャットダウン閾値（例えば、２．８～３Ｖ）以下の過放電状態となっている場合に、バッテリーＢが異常状態であることを表示する。そして、無人搬送車１をシャットダウン（異常停止）させるよう作動する。シャットダウン閾値は、その設定値を変更可能となっており、通常は例えば、３．０Ｖに設定されている。しかし、シャットダウン閾値は、走行ルートＲの組立エリアＢＡ通過中は、より低い設定値（例えば、２．８Ｖ）に設定し、組立エリアＢＡ領域内でのシャットダウン動作を抑制するようにしている。具体的には、走行ルートＲの組立エリアＢＡへの入口に設置された地上局４から通信部１４を介してシャットダウン禁止コマンドを受け取ったときに、設定値を、３．０Ｖから２．８Ｖに変更するようにしている。また、走行ルートＲの組立エリアＢＡへの出口に設置された地上局４から通信部１４を介してシャットダウン禁止解除コマンドを受け取ったときに、設定値を、２．８Ｖから３．０Ｖに変更するようにしている。
　自動充電器３は、バッテリーＢの上限電圧（例えば、２５Ｖ）まで昇圧可能な直流電源２１と、直流電源２１よりバッテリーＢへ供給する充電電流値及び電圧値を制御する充電制御装置２０と、無人搬送車１の通信部１４と通信可能な通信部２４と、を備える。
　通信部２４は、無人搬送車１の通信部１４との間で、バッテリーＢの充放電容量（電圧）、バッテリーＢの入出力の電流量（アンペアアワー、ＡＨ）、バッテリーＢの異常履歴、その他の指令信号等を通信可能としている。
　無人搬送車１は、バッテリーＢを駆動電源として走行し、走行に連れてバッテリーＢの充放電容量（電圧）が低下する。このため、無人搬送車１が充電ステーションＣＳを通過するときに一時停止させ、無人搬送車１と充電ステーションＣＳの自動充電器３との間で、通信部１４，２４を介して、無人搬送車１のバッテリーＢの充放電容量を確認する。そして、充電ステーションＣＳ側において、そのときのバッテリーＢの充放電容量（電圧）が充電を必要とするか否かを判定する。そして充電を必要とすると判定したときに、無人搬送車１のバッテリーＢに対して自動充電器３よって充電がなされる。
　充電は、給電コンタクター２３を無人搬送車１の受電コンタクター１３に向かって伸長させ、給電コンタクター２３と受電コンタクター１３とが接続されると、この接続を確認して充電可能な状態とする。その後に、自動充電器３には、直流電源２１から充電電力が供給される。充電制御装置２０は、バッテリーＢへ充電するために、定電流・定電圧方式の普通充電も可能であるが、普通充電時の充電電流よりも大きな充電電流をバッテリーＢに供給する定電流・定電圧方式の急速充電が実施される。急速充電は、短時間の充電を必要とする搬送工程には望ましい。定電流・定電圧方式の充電では、充電初期には定電流の充電電流を供給する定電流充電（ＣＣ充電）を行う。次いで、充電によってバッテリー電圧が充電上限電圧（例えば、２５Ｖ）まで上昇した時点からは、電圧一定とする定電圧充電（ＣＶ充電）を所定時間が経過するまで行う。
　図６は、充電時のバッテリー電圧の変化と供給する充電電流の変化を示すものである。ＣＣ充電によりバッテリー電圧は徐々に昇圧され、バッテリー電圧が充電上限電圧（例えば、２５Ｖ）まで上昇すると、その時点から充電電流を低下させつつ電圧一定とする定電圧充電（ＣＶ充電）を所定時間が経過するまで実行される。所定時間が経過すると、充電制御装置２０は、直流電源２１を停止させて充電を停止させる。以上の充電方法は、バッテリーへ満充電させる充電方法である。
　また、上記した満充電に代えて、ＣＣ充電を実行して、無人搬送車１のバッテリー電圧が充電不要しきい電圧まで上昇された時点で、充電完了として、充電を停止させることもできる。また、ＣＣ充電を予め設定した所定時間だけ実行して、無人搬送車１のバッテリー電圧を充電時間分だけ上昇させて、充電完了として、充電を停止させることもできる。このように、充電不要しきい電圧まで、若しくは、所定時間だけ、バッテリー電圧を上昇させた時点で、充電を終了させる場合には、充電時間を短縮させることができる。このため、走行ルートＲを周回する無人搬送車１のバッテリーＢへの充電には適しており、本実施形態では、充電を所定時間だけ実行して充電停止させる充電停止方法を採用している。
　充電不要しきい電圧は、前述した、例えば、２４．９Ｖに設定している。即ち、充電不要しきい電圧よりバッテリー電圧が低下したときに充電が必要と判定し、充電不要しきい電圧よりバッテリー電圧が高いときに充電が不要と判定する。このように、過放電電圧と充電が必要とする充電不要しきい電圧との間の電圧差を十分に大きくして、バッテリーＢが過放電電圧に至らないよう、バッテリーＢを保護している。
　充電ステーションＣＳにおいて、バッテリーＢへの充電が終了すると、自動充電器３は充電終了と判断して、給電コンタクター２３を待避させて無人搬送車１の受電コンタクター１３との接続を切離す。コンタクター１３，２３同士の接続が切離されると、無人搬送車１は、充電ステーションＣＳから離脱させて走行ルートＲへ走行させる。
　ところで、上記した複数の無人搬送車１は、組立エリアＢＡで要求する組み付け部品を順次供給するように、ピッキングエリアＰＡと組立エリアＢＡとの間を周回走行するように連続的に運用される。このように運用される複数の無人搬送車１においては、周回走行毎に充電ステーションＣＳに停止させて、周回サイクルに含まれるごく短時間（例えば、１ｍｉｎ）に、周回走行で消費された電力量を、搭載しているバッテリーＢに対して自動充電器３により充電される。
　ところで、特定の車両形式（ＥＶ車）に組み付ける組み付け部品は、エンジン車に組み付ける組み付け部品よりも、数量が多く、重量が重くなる。図７は、車両形式に対するピッキング作業時間を示すものである。図中の要素作業時間は部品を部品棚から取り出し、無人搬送車へ運び、無人搬送車に積載する作業時間であり、付随作業時間は部品を部品棚から選ぶ作業時間である。この作業時間表では、ＥＶ車＞Ｂ車仕様１＞Ｂ車仕様２＞Ｃ車の順で作業時間が異なり、この順で組み付け部品の数量や重量が異なることを示している。
　このため、各無人搬送車１に搭載しているバッテリーＢの残容量は、積載される組み付け部品の重量等の負荷に応じて、一様には変化せず、特定の車両形式、例えば、ＥＶ車に組み付ける組み付け部品を搬送する一部の無人搬送車１のバッテリー容量が他の無人搬送車１よりも低下する。
　また、図２に示すように、特定の車両形式（ＥＶ車）に組み付ける組み付け部品を搬送する一部の無人搬送車１は、停車するピッキングエリアＰＡが複数あり、エンジン車に組み付ける組み付け部品を搬送する無人搬送車１に比較して、周回時間が長くなる場合がある。また、図３に示すように、特定の車両形式（ＥＶ車）に組み付ける組み付け部品を搬送する一部の無人搬送車１は、ピッキングエリアＰＡを周回する走行ルートＲの長さが、エンジン車に組み付ける組み付け部品を搬送する無人搬送車１に比較して長くなり、周回時間も長くなる。
　上記した周回時間の長短は、周回時間の長い無人搬送車１の走行時間を基準周回時間に設定する。そして、周回時間の短い無人搬送車１は、例えば、必ず通過する充電ステーションＣＳにおいて、先行する長い周回時間の無人搬送車１の充電中に充電ステーションＣＳの手前で待機させることによりこの時間差を吸収するように運用することで解消できる。しかしながら、この周回時間の長い無人搬送車１においても、周回時間の短い無人搬送車１と比較して、搭載するバッテリーＢの容量が他の無人搬送車１よりも低下する。
　このように、他の無人搬送車１に比較してバッテリー容量が低下した無人搬送車１は、充電ステーションＣＳでの充電時間を長くして、他の無人搬送車１と同等のバッテリー容量に回復させる必要がある。このため、バッテリー容量が他より低下する無人搬送車１に対する充電時間を、同じ走行ルートＲを複数の無人搬送車１が周回走行する周回サイクル内で、確保する必要がある。
　本実施形態の無人搬送車の充電管理システムは、このような課題を解決して、同じ走行ルートＲを周回走行する複数の無人搬送車１に対する周回走行サイクル内での充電時間を確保する無人搬送車１の充電管理システムを提供するものである。
　このため、本実施形態では、無人搬送車１に積載される組み付け部品（ＥＶ車用、エンジン車用（Ｂ車仕様１、Ｂ車仕様２、Ｃ車））に基づいて、充電ステーションＣＳでの充電優先度を変更するようにする。図８は設備側制御装置２に記憶させた車種別充電優先度設定テーブルである。この車種別充電優先度設定テーブルでは、車種に対応して充電優先度を設定するものである。充電優先度は、例えば、積載する部品数や部品重量及び周回距離の大きいＥＶ車に対しては、高「Ｈｉｇｈ」とし、順次、積載する部品数や部品重量及び周回距離が小さい、Ｂ車仕様１、Ｂ車仕様２、Ｃ車に対しては、通常「Ｎｏｒｍａｌ」に設定する。
　また、設備側制御装置２は、充電ステーションＣＳで無人搬送車１のＩＤナンバーを読み取り、ＩＤナンバー毎に、充電状態・積載部品の適用対象車種及び充電優先度を、通過時刻順に記憶させた無人搬送車別充電優先度設定テーブルを備えている。
　そして、設備側制御装置２は、無人搬送車別充電優先度設定テーブルに基づいて、充電優先順位及び充電目標を演算する制御フローチャートを実行して、後続の無人搬送車１の充電優先度及び充電目標を、充電優先度設定テーブル上に設定する。なお、無人搬送車１への積載部品の適用対象車種は、前記したように、上位の生産管理制御装置から生産指示データとして配信され、無人搬送車１にＩＤナンバーと共に付与した生産指示データが使用される。
　即ち、無人搬送車別充電優先度設定テーブルは、図９に示すように、各ＩＤの無人搬送車１それぞれの前回の充電後電圧（図中の左側から第２列(ＩＤ６－０００１)～第５列(ＩＤ６－０００４)までが前回値となっている）を過去のデータとして記憶している。そして、この過去のデータと、充電ステーションＣＳに今後到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種（図中の左側から第６列～第７列の３行目）とに基づいて、無人搬送車１それぞれの今後の充電優先度、及び、充電目標値を、それぞれ設定可能としている。そして、無人搬送車１それぞれの今後の充電優先度、及び、充電目標値は、図１０に示す制御フローチャートを実行することにより、設定する。
　以下では、図１０に示す制御フローチャートに基づいて、本実施形態の無人搬送車１の充電管理システムを詳細に説明する。
　先ず、ステップＳ１では、無人搬送車１が充電ステーションＣＳに到着すると、次に到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種を生産指示データから読込む。ここでは、図９の第６列目の無人搬送車１（ＩＤ６－０００１）が到着したことを想定している。そして、ステップＳ２において、次に到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種の充電優先度を確認する。ここでは、図９の第７列目の無人搬送車１（ＩＤ６－０００１）の３行目及び４行目の生産指示データ及び充電優先度を確認することを想定している。
　次いで、ステップＳ３において、次に到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種の充電優先度が高「Ｈｉｇｈ」であるか否かを確認する。そして、次に到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種の充電優先度が高「Ｈｉｇｈ」でない場合には、今回の処理ステップを終了する。しかし、次に到着する無人搬送車１に積載されている組み付け部品の対象車種の充電優先度が高「Ｈｉｇｈ」である場合には、ステップＳ４へ進み、次の無人搬送車１の前回充電時における充電後電圧を取得する。ここでは、無人搬送車１（ＩＤ６－０００２）の前回の充電後電圧（図中の第３列２行目）が確認される。
　次いで、ステップＳ５において、取得した次の無人搬送車１の前回充電時における充電後電圧が優先充電電圧値Ａよりも低い電圧値があるか否かを判定する。優先充電電圧値Ａは、走行ルートＲを余裕を持って周回可能な電圧値や充電後電圧値の平均値に設定してもよい。ここでは、例えば、２４Ｖと設定する。そして、この判定において、前回電圧値が優先充電電圧値Ａよりも高い電圧値である場合には、今回の処理ステップを終了する。即ち、次の無人搬送車１のバッテリーは十分に必要な電圧値（容量）を備えているため、充電目標を「Ｄｅｆａｕｌｔ」、即ち、予め設定した充電時間で十分とする。
　しかし、ステップＳ５の判定において、前回電圧値が優先充電電圧値Ａよりも低い電圧値である場合には、ステップＳ６及びステップＳ７へ進み、現在充電ステーションＣＳに停止している無人搬送車１への充電優先度及び充電目標電圧を再設定する。ここでは、無人搬送車１（ＩＤ６－０００２）の前回の充電後電圧（図中の第３列２行目）が２３．５Ｖであり、優先充電電圧値Ａ（２４Ｖ）よりも低い。このため、ステップＳ６及びステップＳ７へ進み、現在充電ステーションＣＳに停止している無人搬送車１への充電優先度及び充電目標電圧を再設定する。
　ステップＳ６では、現在充電ステーションＣＳに停止している無人搬送車１への充電優先度を低「Ｌｏｗ」に設定し、ステップＳ７では、現在充電ステーションＣＳに停止している無人搬送車の前回の充電後電圧を取得し、今回の充電目標値に設定する。また、優先度が高「Ｈｉｇｈ」とした次の無人搬送車１への充電目標値も、現在充電ステーションＣＳに停止している無人搬送車１の前回の充電後電圧に設定する。ここでは、優先度をＬｏｗに設定したＩＤ（ＩＤ６－０００１）の前回電圧値が、２４Ｖであるため、優先度をＬｏｗに設定したＩＤ（ＩＤ６－０００１）の充電目標値を、２４Ｖに設定する。また、優先度Ｈｉｇｈに設定したＩＤ（ＩＤ６－０００２）に対する充電目標値も、２４Ｖに設定する。
　以上のように、次の無人搬送車１の充電優先度が高「Ｈｉｇｈ」の前回の充電後電圧が優先充電電圧値Ａよりも低い電圧値である場合には、先行する充電優先度が「Ｎｏｒｍａｌ」の無人搬送車１の充電優先度を低「Ｌｏｗ」に設定する。そして、先行する充電優先度を低「Ｌｏｗ」に設定した無人搬送車１と次の充電優先度高「Ｈｉｇｈ」の無人搬送車１の充電目標値を、それぞれ充電優先度を低「Ｌｏｗ」に設定した無人搬送車１の前回の充電後電圧に設定するようにしている。
　このように、設定することにより、図１１に示すように、先行する充電優先度を低「Ｌｏｗ」に設定した無人搬送車１に対する充電時間は、充電開始電圧が元々高いため、Ｄｅｆａｕｌｔ時間よりも短縮される。また、次の充電優先度高「Ｈｉｇｈ」の無人搬送車１に対する充電時間は、充電開始電圧が元々低いため、Ｄｅｆａｕｌｔ時間よりも長くなる。しかしながら、先行する充電優先度がＬｏｗのＩＤの無人搬送車１に対する充電時間が短縮されるため、その短縮された充電時間分を後続する充電優先度がＨｉｇｈのＩＤの無人搬送車１に対する充電時間に充てることができる。このため、無人搬送車１の周回走行のサイクルタイムを乱すことがない。
　なお、上記実施形態において、充電優先度Ｌｏｗに選定する無人搬送車１として、充電優先度Ｈｉｇｈと設定した無人搬送車１に先行する無人搬送車１に特定するようにしていた。しかしながら、優先度Ｌｏｗに選定する無人搬送車１として、充電優先度Ｈｉｇｈの無人搬送車１の前後の無人搬送車１に特定するようにしてもよい。また、走行ルートＲ上に投入されている、充電優先度Ｈｉｇｈの無人搬送車１を除く、全ての無人搬送車１を特定するようにしてもよい。
　また、充電目標値として、充電優先度をＬｏｗに設定した無人搬送車１の前回の充電後電圧まで充電するものについて説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、走行ルートＲを余裕を持って周回可能な電圧値や充電後電圧値の平均値に設定してもよい。また、充電目標値として、無人搬送車１の周回サイクルタイムから設定した充電時間に対して、充電優先度が低い無人搬送車１に対しては充電時間を短縮し、充電優先度が高い無人搬送車１に対しては充電時間を延長させるものであってもよい。
　本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
　（１）搭載したバッテリーＢを駆動源として周回ルートＲを無人で走行し、周回ルートＲ上の所定の位置に設置した充電ステーションＣＳでバッテリーＢが充電される無人搬送車１の充電管理システムである。そして、本実施形態においては、上位の生産管理システムから配信される製品の生産順序が記述された生産指示データに基づいて、複数の無人搬送車１が順次搬送する製品を構成するワークに起因する搬送負荷に応じてそれぞれの無人搬送車１の充電優先度を設定する充電優先度設定部としての充電優先度設定テーブルを備える。そして、充電優先度設定部によって設定された充電優先度に基づいて各無人搬送車１に充電目標値を設定する。
　即ち、上位の生産管理システムより配信される製品の生産順序が記述された生産指示データに基づいて、複数の無人搬送車１が順次搬送する製品を構成するワークに起因する搬送負荷に応じてそれぞれの無人搬送車１の充電優先度を設定し、充電優先度に基づいて各無人搬送車１のそれぞれに充電目標値を設定するようにしている。このため、周回ルートＲ上に複数の無人搬送車１を周回走行させる場合においても、各無人搬送車１の周回走行サイクルを乱すことなく、バッテリー容量の低下した無人搬送車１のバッテリー容量を回復させることができる。
　（２）充電優先度設定部は、設定した充電優先度の高い無人搬送車１の前回の充電後電圧が予め設定した優先充電電圧よりも低い場合に、充電優先度の高い無人搬送車１を除いた他の無人搬送車１の少なくともいずれか一つの無人搬送車１の充電優先度を低下させる。即ち、充電優先度の高い無人搬送車１の充電後電圧が予め設定した優先充電電圧よりも低い場合には、他の無人搬送車１の充電優先度を変更するため、充電優先度を低下させた無人搬送車１への充電を抑制でき、その分だけ、充電優先度の高い無人搬送車１に対する充電を促進することができる。
　（３）充電目標値設定部は、充電優先度設定部で高い充電優先度に設定された無人搬送車に対しては充電時間が長くなるよう充電目標値を設定し、充電優先度設定部で低い充電優先度に設定された無人搬送車に対しては充電時間が短くなるよう充電目標値を設定する。即ち、充電優先度が高い無人搬送車１に対しては充電時間が長くなり、充電優先度が低い無人搬送車１に対しては充電時間が短くなる。このため、周回ルートＲ上に複数の無人搬送車１の周回走行サイクルを乱すことなく、バッテリー容量の低下した無人搬送車１のバッテリー容量を回復させることができる。
　（４）無人搬送車１は、バッテリーＢの充放電量を監視する充放電モニター１１を備える。充放電モニター１１は、バッテリーＢを構成する複数のセル電圧を監視し、いずれかのセル電圧が予め設定した電圧値よりも低下した場合には、無人搬送車１のバッテリーＢが異常状態であることを表示して無人搬送車１を停止させるよう構成される。そして、無人搬送車１が生産ラインの組立エリアＢＡに臨む領域を走行する場合には、他の領域を走行する場合に比較して、バッテリーＢが異常であると判定する電圧値を低下させる。このため、組立エリアＢＡの領域を通過中は、無人搬送車１の異常停止を抑制することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　たとえば、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
　本願は、２０１２年８月２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－１７１７１８に基づく優先権を主張し、これらの出願の全ての内容は参照によって本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1. 　搭載したバッテリーを駆動源として周回ルートを無人で走行し、周回ルート上の所定の位置に設置した充電ステーションで前記バッテリーが充電される無人搬送車の充電管理システムにおいて、
    　上位の生産管理システムから配信される製品の生産順序が記述された生産指示データに基づいて、複数の無人搬送車が順次搬送する前記製品を構成するワークに起因する搬送負荷に応じてそれぞれの無人搬送車の充電優先度を設定する充電優先度設定部と、
    　前記充電優先度設定部によって設定された充電優先度に基づいて各無人搬送車に充電目標値を設定する充電目標値設定部と、
    を備える無人搬送車の充電管理システム。
  2. 　請求項１に記載の無人搬送車の充電管理システムにおいて、
    　前記充電優先度設定部は、設定した充電優先度の高い無人搬送車の前回の充電後電圧が予め設定した優先充電電圧よりも低い場合に、充電優先度の高い無人搬送車を除いた他の無人搬送車の少なくともいずれか一つの無人搬送車の充電優先度を低下させる、
    無人搬送車の充電管理システム。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の無人搬送車の充電管理システムにおいて、
    　前記充電目標値設定部は、
    　　前記充電優先度設定部で高い充電優先度に設定された無人搬送車に対しては充電時間が長くなるよう充電目標値を設定し、
    　　前記充電優先度設定部で低い充電優先度に設定された無人搬送車に対しては充電時間が短くなるよう充電目標値を設定する、
    無人搬送車の充電管理システム。
  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充電管理システムにおいて、
    　前記無人搬送車は、バッテリーの充放電量を監視する充放電モニターを備え、
    　前記充放電モニターは、バッテリーを構成する複数のセル電圧を監視し、いずれかのセル電圧が予め設定した電圧値よりも低下した場合には、無人搬送車のバッテリーが異常状態であることを表示して無人搬送車を停止させるよう構成され、
    　無人搬送車が生産ラインの組立エリアに臨む領域を走行する場合には、他の領域を走行する場合に比較して、前記バッテリーが異常であると判定する電圧値を低下させる、
    無人搬送車の充電管理システム。
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