無人搬送車および走行制御方法
【課題】番地による移動場所の指定を用いつつ、座標系による走行が可能な無人搬送車および走行制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザにより周辺環境の状況を計測して、地図データ１２２と計測により得られる計測データ１２１とをマッチングして、現在位置を求め、求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データ１２３に沿って走行する無人搬送車１であって、無人搬送車１が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納しているデータメモリ１２０と、ホストコンピュータ２から移動の目標位置を番地で指定されると、番地および座標の対応情報を基に、指定された番地を座標に変換し、番地に対応する座標まで、経路データ１２３に従って無人搬送車１を走行させる処理部１１１と、を有することを特徴とする。
【解決手段】レーザにより周辺環境の状況を計測して、地図データ１２２と計測により得られる計測データ１２１とをマッチングして、現在位置を求め、求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データ１２３に沿って走行する無人搬送車１であって、無人搬送車１が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納しているデータメモリ１２０と、ホストコンピュータ２から移動の目標位置を番地で指定されると、番地および座標の対応情報を基に、指定された番地を座標に変換し、番地に対応する座標まで、経路データ１２３に従って無人搬送車１を走行させる処理部１１１と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人搬送車および走行制御方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場の生産ラインや倉庫等において、省人化や搬送の正確性を向上させるため、自動制御で、目標走行経路上を自動的に走行させ、荷物の積み降ろしを行う無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）が導入されている。このような無人搬送車の目標走行経路の誘導方式として各種のものが開発・適用されている。
【０００３】
例えば、電磁誘導方式は、床に埋設された電線から発信される誘導磁界を無人搬送車に搭載したコイルにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものであり、光学方式は、床面に貼り付けられた反射テープからの反射光を無人搬送車に搭載した光学センサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、磁気誘導方式は、床に埋設された永久磁石または、床面に貼り付けられた磁気テープの磁気を無人搬送車に搭載した磁気検出センサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ジャイロ方式は、無人搬送車に搭載したジャイロセンサ、および、床に埋め込んだ位置補正用の基準位置マーカーを無人搬送車に搭載したセンサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
その他に、走行経路周辺の壁・柱・設備などに無人搬送車から発せられるレーザ光を反射するための反射板を取り付け、無人搬送車から発せられたレーザ光の反射光を無人搬送車に搭載したレーザ反射光検出センサにより検出しその反射光の受光角度に基づく三角測量法等の演算処理により位置を特定し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うレーザ方式がある。
【０００７】
特許文献１〜３に記載の技術では、移動目標を無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地で指定し、その番地へ無人搬送車を走行させることで、走行制御を行っている。
【０００８】
一方、特許文献４には、レーザ距離センサで収集した計測データと、予め設定されている地図データとをマッチングさせて、現在位置を算出することによって、経路上を自律移動する移動ロボットが開示されている。
【０００９】
しかし、上記いずれの方式においても、目標走行経路が固定であり、センサのズレ量に応じて走行方向を決定する仕組みとなっている。さらに、これらの方式では、走行センサとは別に独立して安全センサを無人搬送車に搭載し、固定範囲内で障害物や人間を判断し、その結果、無人搬送車の走行に問題がある場合、減速や停止を行うのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平４−６９６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３３９５８２号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０５２０号公報
【特許文献４】特許第４３７５３２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１〜３に記載の技術では、電線や反射テープなどのようなハードウェア的に設けられた走行経路に従って走行し、移動先番地を検出して停止するものであり、自由度の低い走行しかできない。
【００１２】
また、特許文献４に記載の技術では、一般に座標で経路が管理されているため、ハードウェア的な走行経路で用いられていた番地による走行制御を適用することができない。つまり、特許文献１〜３に記載の技術と、特許文献４に記載の技術では互換性がない。
そのため、特許文献１〜３に記載の技術を使用していたシステムに特許文献４に記載の技術による無人搬送車を走行させようとすると、システム全体の変更が必要となり、特許文献４のような自走する無人搬送車を導入することが困難となっている。
【００１３】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、番地による移動場所の指定を用いつつ、座標系による走行が可能な無人搬送車および走行制御方法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】
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明は、物体までの距離を測定可能なセンサにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングすることによって、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車であって、前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる制御部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中で適宜記載する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、番地による移動場所の指定を用いつつ、座標系による走行が可能な無人搬送車および走行制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る無人搬送システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る無人搬送車におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図３】地図データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】計測データの収集方法を示す図である。
【図５】地図データの例を示す図である。
【図６】経路データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】経路の例を示す図である。
【図８】経路データの例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る経路と座標の対応情報の例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る無人搬送車の走行時における処理の手順を示すシーケンス図である。
【図１１】第１実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】経路が直線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
【図１３】経路が曲線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
【図１４】これまで行なわれてきた無人搬送車の停止判定方法を比較例として示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である（走行中）。
【図１６】第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である（停止時）。
【図１７】第２実施形態に係る経路データの例を示す図である。
【図１８】第２実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同様の構成要素には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００１８】
《第１実施形態》
まず、図１〜図１６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
（システム構成）
図１は、第１実施形態に係る無人搬送システムの構成例を示す図である。
無人搬送システム９は、無人搬送車１、ホストコンピュータ（外部装置）２および運行管理コンピュータ（外部装置）３を有している。さらに、ホストコンピュータ２の上に上位ホストを設置することもある（図示省略）。
無人搬送車１は、経路データ１２３（図２）に従って走行エリア内を移動し、積荷を積んで移動したり、卸したりするものである。
ホストコンピュータ２は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク５を介して運行管理コンピュータ３と接続しており、運行管理コンピュータ３と同じく無人搬送車１から送られた計測データ１２１（図２）などから地図データ１２２を作成したり、ユーザによる経路データ１２３の作成を行ったりする機能を有する。
運行管理コンピュータ３は、ホストコンピュータ２と同じく無人搬送車１から送られた計測データ１２１（図２）などから地図データ１２２を作成したり、無線親局４を介した無線ＬＡＮなどによって、無人搬送車１に対し指示を送ったり、無人搬送車１から状態報告を受けたりする機能も有している。
【００１９】
無人搬送車１は、コントローラ１０、レーザ距離センサ２０、プログラマブルコントローラ３０、操舵輪４０、走行輪５０、タッチパネルディスプレイ６０および無線子局７０を有している。
コントローラ１０は、無人搬送車１の動作を制御する装置である。なお、コントローラ１０の詳細は図２を参照して後記する。
レーザ距離センサ２０は、物体までの距離を測定可能なセンサであり、レーザや、ミリ波などを発射し、その反射光を検知して障害物までの距離を測定するセンサである。レーザ距離センサ２０は、無人搬送車１の１８０度以上計測可能な位置に取り付けられ、１８０度以上のレンジで回転することができ、所定の角度ごとにレーザを発射することができるようになっている。
プログラマブルコントローラ３０は、操舵角をパラメータとして制御される操舵輪４０および速度をパラメータとして制御される走行輪５０の制御を行う装置である。
タッチパネルディスプレイ６０は、無人搬送車１の各種設定や、保守などを行う際の情報入出力装置である。
無線子局７０は、無線親局４から送信される通信伝文を受信し、コントローラ１０へわたす装置である。
【００２０】
（コントローラ構成）
次に、図１を参照しつつ、図２に沿ってコントローラの構成を説明する。
図２は、第１実施形態に係る無人搬送車におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
コントローラ１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などのプログラムメモリ１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのデータメモリ（記憶部）１２０と、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とを有している。
データメモリ１２０には、計測データ１２１、地図データ１２２および経路データ１２３が格納されている。
計測データ１２１は、レーザ距離センサ２０により測定した障害物までの距離に関するデータである。
地図データ１２２は、計測データ１２１に基づき、認識処理された結果作成され、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンにて作成され、伝送された地図情報であり、無人搬送車１が走行する走行エリアの地図情報である。地図データ１２２については、後記して説明する。
経路データ１２３は、地図データ１２２上に作成された無人搬送車１の走行を予定している経路情報である。なお、経路データ１２３は、地図データ１２２の作成同様、ユーザがホストコンピュータ２などで実行されている地図データ１２２を参照して編集ソフトウェアにより作成されるものである。経路データ１２３は、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンから無人搬送車１へ送られることによってデータメモリ１２０に格納される。なお、経路データ１２３には、各場所における無人搬送車１の速度情報などが含まれている。経路データ１２３については、後記して説明する。
【００２１】
プログラムメモリ１１０には、無人搬送車１を制御するための各プログラムが格納されており、これらのプログラムが実行されることにより、情報を処理する処理部（制御部）１１１を具現化している。処理部１１１は、座標変換部１１２、データ取得部１１３、計測データ取得部１１４、マッチング部１１５、位置推定部１１６、走行経路決定部１１７、走行制御部１１８および停止制御部１１９を含んでいる。
【００２２】
座標変換部１１２は、ホストコンピュータ２から取得した作業指示に含まれている目的番地を地図データ１２２で定義されている（すなわち、走行エリアに設定されている）座標に変換する機能を有する。ここで、番地とは、無人搬送車１が走行する走行エリアにおける所定の場所である。
データ取得部１１３は、データメモリ１２０から経路データ１２３や、地図データ１２２などの各種データを取得する機能を有する。
計測データ取得部１１４は、リモコンによる手動運転時や、無人搬送車１の走行制御時に、レーザ距離センサ２０で収集された計測データ１２１を取得する機能を有する。
マッチング部１１５は、無人搬送車１の走行制御時にレーザ距離センサ２０から送られた計測データ１２１と、地図データ１２２とをマッチングさせる機能を有する。
位置推定部１１６は、マッチング部１１５によるマッチング結果を基に、無人搬送車１の現在位置を推定する機能を有する。
【００２３】
走行経路決定部１１７は、経路データ１２３に含まれている無人搬送車１の速度情報と、位置推定部１１６で推定された現在位置に基づいて、経路上における次の移動先位置を決定する機能を有する。また、無人搬送車１の経路からのずれから、操舵角を算出する機能も有している。
走行制御部１１８は、経路データ１２３に含まれている速度情報や、走行経路決定部１１７が算出した操舵角をプログラマブルコントローラ３０へ指示する機能を有する。
停止制御部１１９は、無人搬送車１が目的番地に達したか否かを判定し、達していれば無人搬送車１を停止させる機能を有する。
【００２４】
無人搬送車１を走行させるためには、無人搬送車１をオンライン投入（自動運転）する前に地図データ１２２と経路データ１２３を作成して、無人搬送車１に記憶させる必要がある。以下、図１および図２を参照しつつ、図３〜図９に沿って地図データ１２２と経路データ１２３の作成手順について説明する。
【００２５】
（地図データ作成処理）
図３は、地図データ作成処理の手順を示すフローチャートであり、図４は計測データの収集方法を示す図である。
まず、手動コントローラまたはリモコン（リモートコントローラ）などでユーザが無人搬送車１を低速運転して、レーザ距離センサ２０が計測データ１２１を収集する（Ｓ１０１）。
このとき、図４に示されるように、レーザ距離センサ２０は、図示しないレーザ発射部を、例えば０．５度ずつ、１８０度（または１８０度以上）回転させて、３０ｍｓ周期でレーザ光４１１を発射する。これは、無人搬送車１が１ｃｍから１０ｃｍ程度進む毎に１８０度分の計測を行っていることになる。レーザ距離センサ２０は、発射したレーザ光４１１の反射光を受光し、レーザ光４１１が発射されてから受光するまでの時間を基に障害物４２１までの距離を算出する。計測データ取得部１１３は、算出した障害物までの距離に関するデータを計測データ１２１としてデータメモリ１２０に格納する。なお、計測データ１２１は、一定時間毎に収集される。符号４０１〜４０３は後記して説明する。
【００２６】
エリア内におけるすべての計測データ１２１を収集後、計測データ１２１は図示しない外部インタフェースなどを介して、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンに出力される。
そして、ユーザが、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコン上で稼動している地図作成ソフトウェアを操作することで、出力された計測データ１２１に基づく地図データ１２２を作成する（図３のＳ１０２）。具体的には、収集した各計測データ１２１を重ね合わせることで地図データ１２２を作成する。
作成された地図データ１２２は、図示しない外部インタフェースなどを介して無人搬送車１に送られ、データメモリ１２０に格納される。
なお、一度作成された地図データ１２２は、再度ステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理が行なわれない限り、更新されることはない。
【００２７】
（地図データ例）
図５は、地図データの例を示す図である。
図５に示すように、地図データ１２２は走行エリアにおける壁５０１および障害物５０２がデータとして記録されている。
【００２８】
（経路データ作成処理）
次に、図６〜図９を参照して、無人搬送車１が進むべき経路を示す経路データ作成処理を説明する。
図６は、経路データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザは、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンで実行されている経路作成ソフトウェアを利用して、地図データ１２２上に経路を指定することによって経路位置情報を設定する（Ｓ２０１）。経路作成ソフトウェアは、ユーザが経路作成ソフトウェアで地図データを参照し、表示している地図画面上をマウスなどのポインティングデバイスでなぞることにより、簡単に地図上に経路を作成できる機能を有している。このように作成された経路位置情報は地図データ１２２において定義される座標の羅列によって表現されているデータである。また、経路位置情報の設定の際に、ユーザは番地の設定を行うことによって、経路データ１２３に番地と座標との対応情報を設定する。
【００２９】
次に、ユーザは、経路作成ソフトウェアにより作成した経路上に無人搬送車１が走行するときの速度を指定する速度情報の設定を行う（Ｓ２０２）。例えば、図４を参照して説明すると、最初の区間４０３では、２速（１．２［ｋｍ／ｈ］）、次のカーブの区間４０２では、１速（０．６［ｋｍ／ｈ］）、カーブを抜けた区間４０１では、３速（２．４［ｋｍ／ｈ］）で走行するというように経路上に設定する。
速度設定は、クリープ速度（微速）、１速、２速などの順で何段階かに設定できる。例えば、最高速度を９ｋｍ／Ｈｒ（１５０ｍ／ｍｉｎ）として、１０分割するなどして決定してもよい。ただし、クリープ速度は、１速よりも遅い速度に決めておく（例えば、０．３ｋｍ／Ｈｒなど）。
【００３０】
（経路データ例）
次に、図７および図８を参照して経路データ１２３の例を説明する。
図７は、経路の例を示す図である。
図７では無人搬送車１の走行エリアである工場内における経路の例を示しており、「Ａ」〜「Ｈ」は「Ａ番地」〜「Ｈ番地」を示している。
また、図７の「Ａ番地」、「Ｃ番地」、「Ｅ番地」および「Ｇ番地」は「卸作業」が行なわれる箇所を示している。また、図７の「Ｂ番地」、「Ｄ番地」、「Ｆ番地」および「Ｈ番地」は「積作業」が行なわれる箇所を示している。
なお、番地の指定は、従来のシステムから引き継いだレガシな部分である。
【００３１】
図８は、経路データの例を示す図である。
図８において、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｈ」は図７の「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｈ」に対応するものである。
図８（ａ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｃ番地」で卸す経路を示している（Ｂ→Ｃ）。
同様に、図８（ｂ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｅ番地」で卸す経路を示しており（Ｂ→Ｅ）、図８（ｃ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｇ番地」で卸す経路を示している（Ｂ→Ｇ）。
このように、経路データ１２３は積箇所→卸箇所あるいは卸箇所→積箇所で指定することができる。
【００３２】
図７の例で、設定可能な経路データ１２３は、例えば以下の通りとなる。
（１）卸→積
Ａ→Ｂ、Ａ→Ｄ、Ａ→Ｆ、Ａ→Ｈ
Ｃ→Ｂ、Ｃ→Ｄ、Ｃ→Ｆ、Ｃ→Ｈ
Ｅ→Ｂ、Ｅ→Ｄ、Ｅ→Ｆ、Ｅ→Ｈ
Ｇ→Ｂ、Ｇ→Ｄ、Ｇ→Ｆ、Ｇ→Ｈ
【００３３】
（２）積→卸
Ｂ→Ａ、Ｂ→Ｃ、Ｂ→Ｅ、Ｂ→Ｇ
Ｄ→Ａ、Ｄ→Ｃ、Ｄ→Ｅ、Ｄ→Ｇ
Ｆ→Ａ、Ｆ→Ｃ、Ｆ→Ｅ、Ｆ→Ｇ
Ｈ→Ａ、Ｈ→Ｃ、Ｈ→Ｅ、Ｈ→Ｇ
【００３４】
地図データ１２２と、経路データ１２３の作成は、１台の無人搬送車１で収集した計測データ１２１を基にホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンで行われ、使用するすべての無人搬送車１に適用する。
なお、地図データ１２２と経路データ１２３の作成は、オンライン投入するすべての無人搬送車１毎について行うこともできる。なぜならば、レーザ距離センサ２０や走行系（操舵輪４０、走行輪５０）の固体差が大きい場合は、１台の無人搬送車１で収集した地図データ１２２をすべての無人搬送車１に適用することが困難な場合に有効だからである。
【００３５】
図９は、第１実施形態に係る経路と座標の対応情報の例を示す図である。
図９に示すように、経路データ１２３では、経路が座標で管理されている。具体的には、経路データ１２３は、座標の羅列で表現されている。そして、経路データ１２３には、番地１１０１〜１１０３が座標に対応付けられたデータも格納されている。なお、番地１１０１〜１１０３は、図７および図８の番地「Ａ」〜「Ｈ」などに相当するものである。
【００３６】
（走行時における制御処理）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１０および図１１に沿って無人搬送車１を走行させる際の処理を説明する。
図１０は、第１実施形態に係る無人搬送車の走行時における処理の手順を示すシーケンス図である。
オンライン投入する際、まず、ユーザが無人搬送車１をある番地まで持っていき、例えばタッチパネルディスプレイ６０を介して現在番地を入力する。
これにより、無人搬送車１はホストコンピュータ２へオンライン投入した旨の情報を送る（Ｓ３０１）。ここで、オンライン投入とは、次作業の問い合わせを兼ねている。
運行管理コンピュータ３を介して、無人搬送車１からの兼・次作業問い合わせを受信したホストコンピュータ２は無人搬送車１へ作業指示を送信する（Ｓ３０２）。この作業指示には、目的番地と、その目的番地で行なわれる作業内容に関する情報が格納されている（ステップＳ３０２の例では積作業が行なわれる）。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３０３）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報などを運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３０４）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３０３およびステップＳ３０４の処理を繰り返す。
【００３７】
そして、走行制御（Ｓ３０５）後、目的番地へ到着し、作業（ここでは、積作業）が完了すると、無人搬送車１は積作業が完了した旨の状態報告を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３０６）。
積作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
次に、ホストコンピュータ２は、次作業として卸作業の作業指示を運行管理コンピュータ３を介して無人搬送車１へ送信する（Ｓ３０７）。この作業指示には、目的番地と作業内容（ステップＳ３０７の例では卸作業）に関する情報が格納されている。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３０８）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報など）を運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３０９）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３０８およびステップＳ３０９の処理を繰り返す。
【００３８】
そして、走行制御（Ｓ３１０）後、目的番地へ到着し、作業（ここでは、卸作業）が完了すると、無人搬送車１は卸作業が完了した旨の状態報告（卸作業完了報告）を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３１１）。これは、次作業の問い合わせを兼ねている。
卸作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
【００３９】
運行管理コンピュータ３を介して、卸作業完了報告を受信したホストコンピュータ２は無人搬送車１へ、次の作業指示を送信する（Ｓ３１２）。
ここでは、作業内容として移動（積作業および卸作業を行なわない）を指示することとする。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３１３）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報など）を運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３１４）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３１３およびステップＳ３１４の処理を繰り返す。
【００４０】
そして、走行制御（Ｓ３１５）後、目的番地へ到着すると、無人搬送車１は目的番地へ到着した旨の状態報告（移動作業完了報告）を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３１６）。これは、次作業の問い合わせを兼ねている。
移動作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
運行管理コンピュータ３を介して移動作業完了報告を受信したホストコンピュータ２は、次作業の確認を行う（Ｓ３１７）。
【００４１】
なお、図１０では、ステップＳ３０６で積作業の完了報告を受けたホストコンピュータ２が、すぐに次作業である卸作業の指示を無人搬送車１に送信しているが、無人搬送車１からの次作業問い合わせを受信してから次作業の指示を無人搬送車１へ送信するようにしてもよい。なお、卸作業や、移動作業の場合も同様である。
また、図１０で目的番地に到達していない場合は、無人搬送車１は状態報告を行なわないにしてもよい。
【００４２】
さらに、無人搬送車１に異常が発生した場合、オンライン投入時と同じように例えばタッチパネルディスプレイ６０を介して無人搬送車１に現在番地を入力することによって、無人搬送車１が自律的に現在位置を取得する。
【００４３】
（走行制御処理）
図１１は、第１実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１１の処理は、図１０のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１３，Ｓ３１５の処理の詳細に該当する処理である。
まず、無人搬送車１は運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信する（Ｓ４０１）。
次に、無人搬送車１の座標変換部１１２は、経路データ１２３に格納されている番地と座標との対応情報に従って、作業指示に含まれている目的番地を座標に変換する（Ｓ４０２）。
そして、無人搬送車１のデータ取得部１１３は、データメモリ１２０に格納されている経路データ１２３より、現在番地から目的番地へ向かう経路データ１２３を選択すると、該当する経路データ１２３を取得する（Ｓ４０３）。
【００４４】
続いて、レーザ距離センサ２０が、図４で説明したレーザ測距を行い、計測データ取得部１１４がレーザ測距の結果を取得する位置決定用レーザ距離センサ測定を行う（Ｓ４０４）。
そして、マッチング部１１５が、データメモリ１２０に格納されている地図データ１２２と、ステップＳ４０４で取得した計測データ１２１とのマッチングを行い（Ｓ４０５）、位置推定部１１６が、ステップＳ４０５のマッチング結果を基に現在の無人搬送車１の現在位置（Ｘ，Ｙ）を推定する（Ｓ４０６）。ステップＳ４０５およびステップＳ４０６の処理は特許文献４に記載の技術であるため詳細な説明を省略するが、概略すると計測データ１２１の形状に合致する箇所を地図データ１２２上で検索し、その検索結果から無人搬送車１の現在位置を推定する。推定された現在位置は、座標の形で得られる。
【００４５】
次に、走行経路決定部１１７が、経路データ１２３に設定されている速度情報ｖに基づき、移動距離ｄ、実際の移動距離ｄａを決定する（Ｓ４０７）。実際の移動距離ｄａの算出は図１２および図１３を参照して後記する。
なお、ステップＳ４０７において、無人搬送車１が、経路から外れている場合、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１から一番近い経路の部分に設定されている速度情報を用いる。第１実施形態では、無人搬送車１の基準点から経路に垂線を伸ばして、その垂線と経路が交わる点に設定されている速度情報を用いる。なお、第１実施形態では、無人搬送車１の基準点を、無人搬送車１の前面中央とする。
移動距離の決定は、経路データ１２３に設定されている速度が大きいほど、移動距離が大きくなるようにする。例えば、速度と移動距離を正比例の関係を持たせるようにしてもよいし、速度と移動距離の関係を二次関数や、さらに、高次の関数の関係を有するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、速度と移動距離ｄとの関係を例示する。以下のように、次の距離センサ計測時までに移動距離ｄの終点である移動先まで到達するよう、十分な長さをとるようにしている。
１速：５．０ｍｍ／３０ｍｓ（０．６ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：１００ｍｍ
２速：１０．０ｍｍ／３０ｍｓ（１．２ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：２００ｍｍ
３速：２０．０ｍｍ／３０ｍｓ（２．４ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：３００ｍｍ
４速：２６．７ｍｍ／３０ｍｓ（３．２ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：４００ｍｍ
ここで、３０ｍｓ毎の距離となっているのは、レーザ距離センサ２０の計測間隔が３０ｍｓとした場合の例示で、計測間隔により数値は変わってくる。
【００４７】
ステップＳ４０７の後、走行経路決定部１１７は、ステップＳ４０７で求めた移動距離ｄと、現在位置座標（Ｘ，Ｙ）に基づいて、経路上に目標となる移動先座標を決定することのよって当面の移動先位置を決定する（Ｓ４０８）。
【００４８】
次に、走行経路決定部１１７は、現在座標（Ｘ，Ｙ）とステップＳ４０８で決定した移動先座標を基に、操舵角θを決定する（Ｓ４０９）。ステップＳ４０９の処理は、図１２および図１３を参照して後記する。
また、走行経路決定部１１７は、現在座標（Ｘ，Ｙ）に基づき、経路上に設定されている速度ｖを経路データ１２３から再度取得することによって速度を決定する（Ｓ４１０）。
【００４９】
この段階で、無人搬送車１を動かすための操舵角θ、速度ｖが決定されたので、走行制御部１１８は、これらのパラメータをプログラマブルコントローラ３０に送ることにより、移動距離ｄの終点である移動先を目指して、無人搬送車１を移動させる（Ｓ４１１）。実際には、移動距離ｄ分の移動時間より早いタイミングで、次のレーザ距離センサ２０の計測が行われる。
【００５０】
次のレーザ距離センサ計測時（３０ｍｓｅｃ後）、停止制御部１１９は、無人搬送車１が目的番地（目的番地に対応した座標）に到達したか否かを判定する（Ｓ４１２）。ステップＳ４１２の処理は、図１４〜図１６を参照して後記する。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に到達していない場合（Ｓ４１２→Ｎｏ）、コントローラ１０はステップＳ４０４へ処理を戻す。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に到達している場合（Ｓ４１２→Ｙｅｓ）、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００５１】
なお、無人搬送車１が目的番地まで到達したら、コントローラは現在座標の情報をそのままデータメモリ１２０に保持することで、次の作業時に用いることができる。
【００５２】
（操舵角・実際の移動距離の決定）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１２および図１３に沿って操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する。これは、図１１のステップＳ４０７，Ｓ４０９の処理で行なわれる処理である。
図１２は、経路が太い実線で示すような直線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
本実施形態では、無人搬送車１の基準点１２０１を無人搬送車１の前面中央としている。速度に基づいて移動距離ｄが求まると、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１の基準点１２０１から経路上に下ろした垂線の足１２０３から経路に沿って移動距離ｄにあたる点を求め、移動先座標１２０２とする。そして、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１を移動先座標１２０２の方向に動かせる（向かわせる）ように、操舵輪４０の角度を操舵角θとする。
このとき、実際の移動距離ｄａと、移動距離ｄとの関係は、ｄａ＝ｄ／ｃｏｓθとなる。
【００５３】
図１３は、経路が太い実線で示すような曲線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
経路が曲線である場合においても、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１の基準点１２０１から、経路上に垂線の足１３０１（無人搬送車１の基準点１２０１から経路上において最短距離となる点）を求め、点１３０１から曲線の長さを移動距離ｄとして計算することによって、経路上の移動先座標１３０２を決定する。このような方法では、計算量が大きくなるが、経路の曲率が大きいときに、正確な経路上の移動先座標１３０２を求めることができる。
なお、実際の移動距離ｄａと、移動距離ｄとの関係は、ｄａ＝ｄ／ｃｏｓθとなる。
【００５４】
図１２および図１３に記載の方法によれば、現在座標が経路上にのっていなくても次の移動先座標で経路上にのるように操舵角と速度を決めることができる。
前記したように、本実施形態では、無人搬送車１の走行速度に応じて、速度が大きくなるにつれて、移動距離を大きくとり、経路上の目標となる移動先座標を遠くにとるので、無人搬送車１のブレの少ない安定した走行を行うように制御することができる。
【００５５】
（停止判定）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１４〜図１６に沿って操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する。これは、図１１のステップＳ４１２の処理で行なわれる処理である。
図１４は、これまで行なわれてきた無人搬送車の停止判定方法を比較例として示す図である。
図１４に示されるように、比較例では無人搬送車１の中心点１４０１から車体方向に対し直角の横断線１４０２を設定し、走行経路上に設けられた目的番地１４０３の停止範囲１４０４内にこの横断線が入ったときを停止の判定基準としていた。
【００５６】
図１５および図１６は、第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である。
図１５に示すように、停止判定部は、無人搬送車１が経路から外れていたとき、すなわち、無人搬送車１の進行方向が図１２および図１３の移動先座標１２０２および移動先座標１３０２に向かう操舵角θを有するとき、無人搬送車１の中心点１５０１を通って、操舵輪４０の方向(進行方向）と直角を有するように目標停止線１５０２を定める。この目標停止線１５０２は、図１４で説明した横断線１５０３との間で、角度θ（操舵角）をなすことになる。なお、符号１６０１は目的番地に対応した座標である。
【００５７】
図１６は、第１実施形態に対する停止判定を用いた場合における無人搬送車１の停止状態を示した図である。
図１６に示されるように、図１５で説明した目標停止線１５０２が目的番地に対応した座標１６０１上にのるか、目的番地に対応した座標１６０１を越えたときに、停止判定部は、無人搬送車１が目的番地に到達したと判定する（図１１のＳ４１２→Ｙｅｓ）。無人搬送車１は経路上を走行するように制御されているので、最後には、目的番地に対応した座標１６０１と中心点１５０１が、図１４の停止範囲１４０４に入るイメージで許容される誤算の範囲内で一致するように動くが、目標停止線１５０２を停止の判定に用いることにより。操舵角θが０度ではない場合、つまり無人搬送車１が経路からずれている状態でも、停止時における無人搬送車１の中心点１５０１と、目的番地に対応した座標１６０１のずれを小さくして停止することができる。すなわち、図１４の停止範囲１４０４内で停止するより高精度に停止できる。
【００５８】
（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態によれば、目的番地を座標で管理しているため、電線や反射テープなどのハードウェア的な走行制御で行なわれていた番地の指定を可能としつつ、電線や反射テープなど使用せずに無人搬送車１を自走させることができる。
また、操舵角θを算出し、操舵輪４０を操舵角θで制御することにより、無人搬送車１が経路から外れていても、経路上に戻ることが可能となる。
また、目標停止線１５０２を算出し、適用することで、目的番地到達時のずれを小さくすることができる。
【００５９】
《第２実施形態》
図１７は、本発明の第２実施形態に係る経路データの例を示す図である。
図１７に示すように、「Ｂ→Ｇ」の経路を「Ｂ→Ｃ」、「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の各経路を組み合わせることで作成することも可能である。
【００６０】
（走行制御処理）
図１８は、第２実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１８の処理は、図１０のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１３，Ｓ３１５の走行制御処理に該当する処理である。
図１８において、ステップＳ４０１〜Ｓ４１２の処理までは、図１１と同様であるため説明を省略する。なお、本実施形態におけるステップＳ４０３における経路取得では、複数の経路が処理順に取得される。例えば、図１７に示す例では、「Ｂ→Ｃ」の経路データ１２３、「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３が、この順番にコントローラ１０に入力され、コントローラ１０は、入力順に経路データ１２３を処理していく。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に対応した座標に到達している場合（Ｓ４１２→Ｙｅｓ）、データ取得部１１３は未完了の経路があるか否かを判定する（Ｓ４１３）。
【００６１】
ステップＳ４１３の結果、未完了の経路がある場合（Ｓ４１３→Ｙｅｓ）、データ取得部１１３は、次の経路データ１２３を取得して（Ｓ４１４）、ステップＳ４０４へ処理を戻す。
ステップＳ４１３の結果、未完了の経路がない場合（Ｓ４１３→Ｎｏ）、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００６２】
ここで、ステップＳ４１３の処理を詳しく説明すると、図１７に示すように、「Ｂ→Ｇ」の経路は「Ｂ→Ｃ」、「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の各経路を、この順番で組み合わせることで作成することが可能である。この場合、コントローラ１０は、まず「Ｂ→Ｃ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、未完了の経路として「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３があるので、データ取得部１１３は、ステップＳ４１３で「Ｙｅｓ」を判定し、ステップＳ４１４で次の経路データ１２３として「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３が取得される。
【００６３】
そして、コントローラ１０は「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、未完了の経路として「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３があるので、データ取得部１１３は、ステップＳ４１３で「Ｙｅｓ」を判定し、ステップＳ４１４で次の経路データ１２３として「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３が取得される。
【００６４】
そして、コントローラ１０は「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、ステップＳ４１３において、未完了の経路がないので、データ取得部１１３はステップＳ４１３で「Ｎｏ」と判定し、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００６５】
（第２実施形態のまとめ）
このようにすることにより、第１実施形態のように、あり得るすべての経路データ１２３を予め作成する必要がないので、複雑な経路を有する場合などでユーザの負担を大幅に軽減することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 無人搬送車
２ ホストコンピュータ
３ 運行管理コンピュータ
４ 無線親局
５ ネットワーク
９ 無人搬送システム
１０ コントローラ
２０ レーザ距離センサ
３０ プログラマブルコントローラ
４０ 操舵輪
５０ 走行輪
７０ 無線子局
１１０ プログラムメモリ
１１１ 処理部（制御部）
１１２ 座標変換部
１１３ データ取得部
１１４ 計測データ取得部
１１５ マッチング部
１１６ 位置推定部
１１７ 走行経路決定部
１１８ 走行制御部
１１９ 停止制御部
１２０ データメモリ（記憶部）
１２１ 計測データ
１２２ 地図データ
１２３ 経路データ（番地と座標の対応情報を含む）
ｄ 移動距離
ｄａ 実際の移動距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人搬送車および走行制御方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場の生産ラインや倉庫等において、省人化や搬送の正確性を向上させるため、自動制御で、目標走行経路上を自動的に走行させ、荷物の積み降ろしを行う無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）が導入されている。このような無人搬送車の目標走行経路の誘導方式として各種のものが開発・適用されている。
【０００３】
例えば、電磁誘導方式は、床に埋設された電線から発信される誘導磁界を無人搬送車に搭載したコイルにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものであり、光学方式は、床面に貼り付けられた反射テープからの反射光を無人搬送車に搭載した光学センサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、磁気誘導方式は、床に埋設された永久磁石または、床面に貼り付けられた磁気テープの磁気を無人搬送車に搭載した磁気検出センサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ジャイロ方式は、無人搬送車に搭載したジャイロセンサ、および、床に埋め込んだ位置補正用の基準位置マーカーを無人搬送車に搭載したセンサにより検出し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
その他に、走行経路周辺の壁・柱・設備などに無人搬送車から発せられるレーザ光を反射するための反射板を取り付け、無人搬送車から発せられたレーザ光の反射光を無人搬送車に搭載したレーザ反射光検出センサにより検出しその反射光の受光角度に基づく三角測量法等の演算処理により位置を特定し、無人搬送車の走行速度制御と操舵制御を行い、目標走行経路に追従した走行を行うレーザ方式がある。
【０００７】
特許文献１〜３に記載の技術では、移動目標を無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地で指定し、その番地へ無人搬送車を走行させることで、走行制御を行っている。
【０００８】
一方、特許文献４には、レーザ距離センサで収集した計測データと、予め設定されている地図データとをマッチングさせて、現在位置を算出することによって、経路上を自律移動する移動ロボットが開示されている。
【０００９】
しかし、上記いずれの方式においても、目標走行経路が固定であり、センサのズレ量に応じて走行方向を決定する仕組みとなっている。さらに、これらの方式では、走行センサとは別に独立して安全センサを無人搬送車に搭載し、固定範囲内で障害物や人間を判断し、その結果、無人搬送車の走行に問題がある場合、減速や停止を行うのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平４−６９６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３３９５８２号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０５２０号公報
【特許文献４】特許第４３７５３２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１〜３に記載の技術では、電線や反射テープなどのようなハードウェア的に設けられた走行経路に従って走行し、移動先番地を検出して停止するものであり、自由度の低い走行しかできない。
【００１２】
また、特許文献４に記載の技術では、一般に座標で経路が管理されているため、ハードウェア的な走行経路で用いられていた番地による走行制御を適用することができない。つまり、特許文献１〜３に記載の技術と、特許文献４に記載の技術では互換性がない。
そのため、特許文献１〜３に記載の技術を使用していたシステムに特許文献４に記載の技術による無人搬送車を走行させようとすると、システム全体の変更が必要となり、特許文献４のような自走する無人搬送車を導入することが困難となっている。
【００１３】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、番地による移動場所の指定を用いつつ、座標系による走行が可能な無人搬送車および走行制御方法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】
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明は、物体までの距離を測定可能なセンサにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングすることによって、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車であって、前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる制御部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中で適宜記載する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、番地による移動場所の指定を用いつつ、座標系による走行が可能な無人搬送車および走行制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る無人搬送システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る無人搬送車におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図３】地図データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】計測データの収集方法を示す図である。
【図５】地図データの例を示す図である。
【図６】経路データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】経路の例を示す図である。
【図８】経路データの例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る経路と座標の対応情報の例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る無人搬送車の走行時における処理の手順を示すシーケンス図である。
【図１１】第１実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】経路が直線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
【図１３】経路が曲線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
【図１４】これまで行なわれてきた無人搬送車の停止判定方法を比較例として示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である（走行中）。
【図１６】第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である（停止時）。
【図１７】第２実施形態に係る経路データの例を示す図である。
【図１８】第２実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同様の構成要素には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００１８】
《第１実施形態》
まず、図１〜図１６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
（システム構成）
図１は、第１実施形態に係る無人搬送システムの構成例を示す図である。
無人搬送システム９は、無人搬送車１、ホストコンピュータ（外部装置）２および運行管理コンピュータ（外部装置）３を有している。さらに、ホストコンピュータ２の上に上位ホストを設置することもある（図示省略）。
無人搬送車１は、経路データ１２３（図２）に従って走行エリア内を移動し、積荷を積んで移動したり、卸したりするものである。
ホストコンピュータ２は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク５を介して運行管理コンピュータ３と接続しており、運行管理コンピュータ３と同じく無人搬送車１から送られた計測データ１２１（図２）などから地図データ１２２を作成したり、ユーザによる経路データ１２３の作成を行ったりする機能を有する。
運行管理コンピュータ３は、ホストコンピュータ２と同じく無人搬送車１から送られた計測データ１２１（図２）などから地図データ１２２を作成したり、無線親局４を介した無線ＬＡＮなどによって、無人搬送車１に対し指示を送ったり、無人搬送車１から状態報告を受けたりする機能も有している。
【００１９】
無人搬送車１は、コントローラ１０、レーザ距離センサ２０、プログラマブルコントローラ３０、操舵輪４０、走行輪５０、タッチパネルディスプレイ６０および無線子局７０を有している。
コントローラ１０は、無人搬送車１の動作を制御する装置である。なお、コントローラ１０の詳細は図２を参照して後記する。
レーザ距離センサ２０は、物体までの距離を測定可能なセンサであり、レーザや、ミリ波などを発射し、その反射光を検知して障害物までの距離を測定するセンサである。レーザ距離センサ２０は、無人搬送車１の１８０度以上計測可能な位置に取り付けられ、１８０度以上のレンジで回転することができ、所定の角度ごとにレーザを発射することができるようになっている。
プログラマブルコントローラ３０は、操舵角をパラメータとして制御される操舵輪４０および速度をパラメータとして制御される走行輪５０の制御を行う装置である。
タッチパネルディスプレイ６０は、無人搬送車１の各種設定や、保守などを行う際の情報入出力装置である。
無線子局７０は、無線親局４から送信される通信伝文を受信し、コントローラ１０へわたす装置である。
【００２０】
（コントローラ構成）
次に、図１を参照しつつ、図２に沿ってコントローラの構成を説明する。
図２は、第１実施形態に係る無人搬送車におけるコントローラの構成例を示すブロック図である。
コントローラ１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などのプログラムメモリ１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのデータメモリ（記憶部）１２０と、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とを有している。
データメモリ１２０には、計測データ１２１、地図データ１２２および経路データ１２３が格納されている。
計測データ１２１は、レーザ距離センサ２０により測定した障害物までの距離に関するデータである。
地図データ１２２は、計測データ１２１に基づき、認識処理された結果作成され、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンにて作成され、伝送された地図情報であり、無人搬送車１が走行する走行エリアの地図情報である。地図データ１２２については、後記して説明する。
経路データ１２３は、地図データ１２２上に作成された無人搬送車１の走行を予定している経路情報である。なお、経路データ１２３は、地図データ１２２の作成同様、ユーザがホストコンピュータ２などで実行されている地図データ１２２を参照して編集ソフトウェアにより作成されるものである。経路データ１２３は、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンから無人搬送車１へ送られることによってデータメモリ１２０に格納される。なお、経路データ１２３には、各場所における無人搬送車１の速度情報などが含まれている。経路データ１２３については、後記して説明する。
【００２１】
プログラムメモリ１１０には、無人搬送車１を制御するための各プログラムが格納されており、これらのプログラムが実行されることにより、情報を処理する処理部（制御部）１１１を具現化している。処理部１１１は、座標変換部１１２、データ取得部１１３、計測データ取得部１１４、マッチング部１１５、位置推定部１１６、走行経路決定部１１７、走行制御部１１８および停止制御部１１９を含んでいる。
【００２２】
座標変換部１１２は、ホストコンピュータ２から取得した作業指示に含まれている目的番地を地図データ１２２で定義されている（すなわち、走行エリアに設定されている）座標に変換する機能を有する。ここで、番地とは、無人搬送車１が走行する走行エリアにおける所定の場所である。
データ取得部１１３は、データメモリ１２０から経路データ１２３や、地図データ１２２などの各種データを取得する機能を有する。
計測データ取得部１１４は、リモコンによる手動運転時や、無人搬送車１の走行制御時に、レーザ距離センサ２０で収集された計測データ１２１を取得する機能を有する。
マッチング部１１５は、無人搬送車１の走行制御時にレーザ距離センサ２０から送られた計測データ１２１と、地図データ１２２とをマッチングさせる機能を有する。
位置推定部１１６は、マッチング部１１５によるマッチング結果を基に、無人搬送車１の現在位置を推定する機能を有する。
【００２３】
走行経路決定部１１７は、経路データ１２３に含まれている無人搬送車１の速度情報と、位置推定部１１６で推定された現在位置に基づいて、経路上における次の移動先位置を決定する機能を有する。また、無人搬送車１の経路からのずれから、操舵角を算出する機能も有している。
走行制御部１１８は、経路データ１２３に含まれている速度情報や、走行経路決定部１１７が算出した操舵角をプログラマブルコントローラ３０へ指示する機能を有する。
停止制御部１１９は、無人搬送車１が目的番地に達したか否かを判定し、達していれば無人搬送車１を停止させる機能を有する。
【００２４】
無人搬送車１を走行させるためには、無人搬送車１をオンライン投入（自動運転）する前に地図データ１２２と経路データ１２３を作成して、無人搬送車１に記憶させる必要がある。以下、図１および図２を参照しつつ、図３〜図９に沿って地図データ１２２と経路データ１２３の作成手順について説明する。
【００２５】
（地図データ作成処理）
図３は、地図データ作成処理の手順を示すフローチャートであり、図４は計測データの収集方法を示す図である。
まず、手動コントローラまたはリモコン（リモートコントローラ）などでユーザが無人搬送車１を低速運転して、レーザ距離センサ２０が計測データ１２１を収集する（Ｓ１０１）。
このとき、図４に示されるように、レーザ距離センサ２０は、図示しないレーザ発射部を、例えば０．５度ずつ、１８０度（または１８０度以上）回転させて、３０ｍｓ周期でレーザ光４１１を発射する。これは、無人搬送車１が１ｃｍから１０ｃｍ程度進む毎に１８０度分の計測を行っていることになる。レーザ距離センサ２０は、発射したレーザ光４１１の反射光を受光し、レーザ光４１１が発射されてから受光するまでの時間を基に障害物４２１までの距離を算出する。計測データ取得部１１３は、算出した障害物までの距離に関するデータを計測データ１２１としてデータメモリ１２０に格納する。なお、計測データ１２１は、一定時間毎に収集される。符号４０１〜４０３は後記して説明する。
【００２６】
エリア内におけるすべての計測データ１２１を収集後、計測データ１２１は図示しない外部インタフェースなどを介して、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンに出力される。
そして、ユーザが、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコン上で稼動している地図作成ソフトウェアを操作することで、出力された計測データ１２１に基づく地図データ１２２を作成する（図３のＳ１０２）。具体的には、収集した各計測データ１２１を重ね合わせることで地図データ１２２を作成する。
作成された地図データ１２２は、図示しない外部インタフェースなどを介して無人搬送車１に送られ、データメモリ１２０に格納される。
なお、一度作成された地図データ１２２は、再度ステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理が行なわれない限り、更新されることはない。
【００２７】
（地図データ例）
図５は、地図データの例を示す図である。
図５に示すように、地図データ１２２は走行エリアにおける壁５０１および障害物５０２がデータとして記録されている。
【００２８】
（経路データ作成処理）
次に、図６〜図９を参照して、無人搬送車１が進むべき経路を示す経路データ作成処理を説明する。
図６は、経路データ作成処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザは、ホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンで実行されている経路作成ソフトウェアを利用して、地図データ１２２上に経路を指定することによって経路位置情報を設定する（Ｓ２０１）。経路作成ソフトウェアは、ユーザが経路作成ソフトウェアで地図データを参照し、表示している地図画面上をマウスなどのポインティングデバイスでなぞることにより、簡単に地図上に経路を作成できる機能を有している。このように作成された経路位置情報は地図データ１２２において定義される座標の羅列によって表現されているデータである。また、経路位置情報の設定の際に、ユーザは番地の設定を行うことによって、経路データ１２３に番地と座標との対応情報を設定する。
【００２９】
次に、ユーザは、経路作成ソフトウェアにより作成した経路上に無人搬送車１が走行するときの速度を指定する速度情報の設定を行う（Ｓ２０２）。例えば、図４を参照して説明すると、最初の区間４０３では、２速（１．２［ｋｍ／ｈ］）、次のカーブの区間４０２では、１速（０．６［ｋｍ／ｈ］）、カーブを抜けた区間４０１では、３速（２．４［ｋｍ／ｈ］）で走行するというように経路上に設定する。
速度設定は、クリープ速度（微速）、１速、２速などの順で何段階かに設定できる。例えば、最高速度を９ｋｍ／Ｈｒ（１５０ｍ／ｍｉｎ）として、１０分割するなどして決定してもよい。ただし、クリープ速度は、１速よりも遅い速度に決めておく（例えば、０．３ｋｍ／Ｈｒなど）。
【００３０】
（経路データ例）
次に、図７および図８を参照して経路データ１２３の例を説明する。
図７は、経路の例を示す図である。
図７では無人搬送車１の走行エリアである工場内における経路の例を示しており、「Ａ」〜「Ｈ」は「Ａ番地」〜「Ｈ番地」を示している。
また、図７の「Ａ番地」、「Ｃ番地」、「Ｅ番地」および「Ｇ番地」は「卸作業」が行なわれる箇所を示している。また、図７の「Ｂ番地」、「Ｄ番地」、「Ｆ番地」および「Ｈ番地」は「積作業」が行なわれる箇所を示している。
なお、番地の指定は、従来のシステムから引き継いだレガシな部分である。
【００３１】
図８は、経路データの例を示す図である。
図８において、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｈ」は図７の「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｈ」に対応するものである。
図８（ａ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｃ番地」で卸す経路を示している（Ｂ→Ｃ）。
同様に、図８（ｂ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｅ番地」で卸す経路を示しており（Ｂ→Ｅ）、図８（ｃ）では、「Ｂ番地」で荷を積んで、「Ｇ番地」で卸す経路を示している（Ｂ→Ｇ）。
このように、経路データ１２３は積箇所→卸箇所あるいは卸箇所→積箇所で指定することができる。
【００３２】
図７の例で、設定可能な経路データ１２３は、例えば以下の通りとなる。
（１）卸→積
Ａ→Ｂ、Ａ→Ｄ、Ａ→Ｆ、Ａ→Ｈ
Ｃ→Ｂ、Ｃ→Ｄ、Ｃ→Ｆ、Ｃ→Ｈ
Ｅ→Ｂ、Ｅ→Ｄ、Ｅ→Ｆ、Ｅ→Ｈ
Ｇ→Ｂ、Ｇ→Ｄ、Ｇ→Ｆ、Ｇ→Ｈ
【００３３】
（２）積→卸
Ｂ→Ａ、Ｂ→Ｃ、Ｂ→Ｅ、Ｂ→Ｇ
Ｄ→Ａ、Ｄ→Ｃ、Ｄ→Ｅ、Ｄ→Ｇ
Ｆ→Ａ、Ｆ→Ｃ、Ｆ→Ｅ、Ｆ→Ｇ
Ｈ→Ａ、Ｈ→Ｃ、Ｈ→Ｅ、Ｈ→Ｇ
【００３４】
地図データ１２２と、経路データ１２３の作成は、１台の無人搬送車１で収集した計測データ１２１を基にホストコンピュータ２、運行管理コンピュータ３あるいは図示しない地図データ作成用パソコンで行われ、使用するすべての無人搬送車１に適用する。
なお、地図データ１２２と経路データ１２３の作成は、オンライン投入するすべての無人搬送車１毎について行うこともできる。なぜならば、レーザ距離センサ２０や走行系（操舵輪４０、走行輪５０）の固体差が大きい場合は、１台の無人搬送車１で収集した地図データ１２２をすべての無人搬送車１に適用することが困難な場合に有効だからである。
【００３５】
図９は、第１実施形態に係る経路と座標の対応情報の例を示す図である。
図９に示すように、経路データ１２３では、経路が座標で管理されている。具体的には、経路データ１２３は、座標の羅列で表現されている。そして、経路データ１２３には、番地１１０１〜１１０３が座標に対応付けられたデータも格納されている。なお、番地１１０１〜１１０３は、図７および図８の番地「Ａ」〜「Ｈ」などに相当するものである。
【００３６】
（走行時における制御処理）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１０および図１１に沿って無人搬送車１を走行させる際の処理を説明する。
図１０は、第１実施形態に係る無人搬送車の走行時における処理の手順を示すシーケンス図である。
オンライン投入する際、まず、ユーザが無人搬送車１をある番地まで持っていき、例えばタッチパネルディスプレイ６０を介して現在番地を入力する。
これにより、無人搬送車１はホストコンピュータ２へオンライン投入した旨の情報を送る（Ｓ３０１）。ここで、オンライン投入とは、次作業の問い合わせを兼ねている。
運行管理コンピュータ３を介して、無人搬送車１からの兼・次作業問い合わせを受信したホストコンピュータ２は無人搬送車１へ作業指示を送信する（Ｓ３０２）。この作業指示には、目的番地と、その目的番地で行なわれる作業内容に関する情報が格納されている（ステップＳ３０２の例では積作業が行なわれる）。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３０３）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報などを運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３０４）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３０３およびステップＳ３０４の処理を繰り返す。
【００３７】
そして、走行制御（Ｓ３０５）後、目的番地へ到着し、作業（ここでは、積作業）が完了すると、無人搬送車１は積作業が完了した旨の状態報告を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３０６）。
積作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
次に、ホストコンピュータ２は、次作業として卸作業の作業指示を運行管理コンピュータ３を介して無人搬送車１へ送信する（Ｓ３０７）。この作業指示には、目的番地と作業内容（ステップＳ３０７の例では卸作業）に関する情報が格納されている。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３０８）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報など）を運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３０９）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３０８およびステップＳ３０９の処理を繰り返す。
【００３８】
そして、走行制御（Ｓ３１０）後、目的番地へ到着し、作業（ここでは、卸作業）が完了すると、無人搬送車１は卸作業が完了した旨の状態報告（卸作業完了報告）を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３１１）。これは、次作業の問い合わせを兼ねている。
卸作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
【００３９】
運行管理コンピュータ３を介して、卸作業完了報告を受信したホストコンピュータ２は無人搬送車１へ、次の作業指示を送信する（Ｓ３１２）。
ここでは、作業内容として移動（積作業および卸作業を行なわない）を指示することとする。
運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信した無人搬送車１は、図１１で後記する走行制御を行い（Ｓ３１３）、現在の状態（番地通過情報、作業完了情報など）を運行管理コンピュータ３へ報告する（Ｓ３１４）。
無人搬送車１は、目的番地へ到着するまでステップＳ３１３およびステップＳ３１４の処理を繰り返す。
【００４０】
そして、走行制御（Ｓ３１５）後、目的番地へ到着すると、無人搬送車１は目的番地へ到着した旨の状態報告（移動作業完了報告）を運行管理コンピュータ３へ送信する（Ｓ３１６）。これは、次作業の問い合わせを兼ねている。
移動作業が完了した旨の状態報告を受信した運行管理コンピュータ３は、同様の状態報告をホストコンピュータ２へ送信する。
運行管理コンピュータ３を介して移動作業完了報告を受信したホストコンピュータ２は、次作業の確認を行う（Ｓ３１７）。
【００４１】
なお、図１０では、ステップＳ３０６で積作業の完了報告を受けたホストコンピュータ２が、すぐに次作業である卸作業の指示を無人搬送車１に送信しているが、無人搬送車１からの次作業問い合わせを受信してから次作業の指示を無人搬送車１へ送信するようにしてもよい。なお、卸作業や、移動作業の場合も同様である。
また、図１０で目的番地に到達していない場合は、無人搬送車１は状態報告を行なわないにしてもよい。
【００４２】
さらに、無人搬送車１に異常が発生した場合、オンライン投入時と同じように例えばタッチパネルディスプレイ６０を介して無人搬送車１に現在番地を入力することによって、無人搬送車１が自律的に現在位置を取得する。
【００４３】
（走行制御処理）
図１１は、第１実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１１の処理は、図１０のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１３，Ｓ３１５の処理の詳細に該当する処理である。
まず、無人搬送車１は運行管理コンピュータ３を介して作業指示を受信する（Ｓ４０１）。
次に、無人搬送車１の座標変換部１１２は、経路データ１２３に格納されている番地と座標との対応情報に従って、作業指示に含まれている目的番地を座標に変換する（Ｓ４０２）。
そして、無人搬送車１のデータ取得部１１３は、データメモリ１２０に格納されている経路データ１２３より、現在番地から目的番地へ向かう経路データ１２３を選択すると、該当する経路データ１２３を取得する（Ｓ４０３）。
【００４４】
続いて、レーザ距離センサ２０が、図４で説明したレーザ測距を行い、計測データ取得部１１４がレーザ測距の結果を取得する位置決定用レーザ距離センサ測定を行う（Ｓ４０４）。
そして、マッチング部１１５が、データメモリ１２０に格納されている地図データ１２２と、ステップＳ４０４で取得した計測データ１２１とのマッチングを行い（Ｓ４０５）、位置推定部１１６が、ステップＳ４０５のマッチング結果を基に現在の無人搬送車１の現在位置（Ｘ，Ｙ）を推定する（Ｓ４０６）。ステップＳ４０５およびステップＳ４０６の処理は特許文献４に記載の技術であるため詳細な説明を省略するが、概略すると計測データ１２１の形状に合致する箇所を地図データ１２２上で検索し、その検索結果から無人搬送車１の現在位置を推定する。推定された現在位置は、座標の形で得られる。
【００４５】
次に、走行経路決定部１１７が、経路データ１２３に設定されている速度情報ｖに基づき、移動距離ｄ、実際の移動距離ｄａを決定する（Ｓ４０７）。実際の移動距離ｄａの算出は図１２および図１３を参照して後記する。
なお、ステップＳ４０７において、無人搬送車１が、経路から外れている場合、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１から一番近い経路の部分に設定されている速度情報を用いる。第１実施形態では、無人搬送車１の基準点から経路に垂線を伸ばして、その垂線と経路が交わる点に設定されている速度情報を用いる。なお、第１実施形態では、無人搬送車１の基準点を、無人搬送車１の前面中央とする。
移動距離の決定は、経路データ１２３に設定されている速度が大きいほど、移動距離が大きくなるようにする。例えば、速度と移動距離を正比例の関係を持たせるようにしてもよいし、速度と移動距離の関係を二次関数や、さらに、高次の関数の関係を有するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、速度と移動距離ｄとの関係を例示する。以下のように、次の距離センサ計測時までに移動距離ｄの終点である移動先まで到達するよう、十分な長さをとるようにしている。
１速：５．０ｍｍ／３０ｍｓ（０．６ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：１００ｍｍ
２速：１０．０ｍｍ／３０ｍｓ（１．２ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：２００ｍｍ
３速：２０．０ｍｍ／３０ｍｓ（２．４ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：３００ｍｍ
４速：２６．７ｍｍ／３０ｍｓ（３．２ｋｍ／ｈ）、移動距離ｄ：４００ｍｍ
ここで、３０ｍｓ毎の距離となっているのは、レーザ距離センサ２０の計測間隔が３０ｍｓとした場合の例示で、計測間隔により数値は変わってくる。
【００４７】
ステップＳ４０７の後、走行経路決定部１１７は、ステップＳ４０７で求めた移動距離ｄと、現在位置座標（Ｘ，Ｙ）に基づいて、経路上に目標となる移動先座標を決定することのよって当面の移動先位置を決定する（Ｓ４０８）。
【００４８】
次に、走行経路決定部１１７は、現在座標（Ｘ，Ｙ）とステップＳ４０８で決定した移動先座標を基に、操舵角θを決定する（Ｓ４０９）。ステップＳ４０９の処理は、図１２および図１３を参照して後記する。
また、走行経路決定部１１７は、現在座標（Ｘ，Ｙ）に基づき、経路上に設定されている速度ｖを経路データ１２３から再度取得することによって速度を決定する（Ｓ４１０）。
【００４９】
この段階で、無人搬送車１を動かすための操舵角θ、速度ｖが決定されたので、走行制御部１１８は、これらのパラメータをプログラマブルコントローラ３０に送ることにより、移動距離ｄの終点である移動先を目指して、無人搬送車１を移動させる（Ｓ４１１）。実際には、移動距離ｄ分の移動時間より早いタイミングで、次のレーザ距離センサ２０の計測が行われる。
【００５０】
次のレーザ距離センサ計測時（３０ｍｓｅｃ後）、停止制御部１１９は、無人搬送車１が目的番地（目的番地に対応した座標）に到達したか否かを判定する（Ｓ４１２）。ステップＳ４１２の処理は、図１４〜図１６を参照して後記する。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に到達していない場合（Ｓ４１２→Ｎｏ）、コントローラ１０はステップＳ４０４へ処理を戻す。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に到達している場合（Ｓ４１２→Ｙｅｓ）、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００５１】
なお、無人搬送車１が目的番地まで到達したら、コントローラは現在座標の情報をそのままデータメモリ１２０に保持することで、次の作業時に用いることができる。
【００５２】
（操舵角・実際の移動距離の決定）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１２および図１３に沿って操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する。これは、図１１のステップＳ４０７，Ｓ４０９の処理で行なわれる処理である。
図１２は、経路が太い実線で示すような直線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
本実施形態では、無人搬送車１の基準点１２０１を無人搬送車１の前面中央としている。速度に基づいて移動距離ｄが求まると、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１の基準点１２０１から経路上に下ろした垂線の足１２０３から経路に沿って移動距離ｄにあたる点を求め、移動先座標１２０２とする。そして、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１を移動先座標１２０２の方向に動かせる（向かわせる）ように、操舵輪４０の角度を操舵角θとする。
このとき、実際の移動距離ｄａと、移動距離ｄとの関係は、ｄａ＝ｄ／ｃｏｓθとなる。
【００５３】
図１３は、経路が太い実線で示すような曲線である場合における操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する図である。
経路が曲線である場合においても、走行経路決定部１１７は、無人搬送車１の基準点１２０１から、経路上に垂線の足１３０１（無人搬送車１の基準点１２０１から経路上において最短距離となる点）を求め、点１３０１から曲線の長さを移動距離ｄとして計算することによって、経路上の移動先座標１３０２を決定する。このような方法では、計算量が大きくなるが、経路の曲率が大きいときに、正確な経路上の移動先座標１３０２を求めることができる。
なお、実際の移動距離ｄａと、移動距離ｄとの関係は、ｄａ＝ｄ／ｃｏｓθとなる。
【００５４】
図１２および図１３に記載の方法によれば、現在座標が経路上にのっていなくても次の移動先座標で経路上にのるように操舵角と速度を決めることができる。
前記したように、本実施形態では、無人搬送車１の走行速度に応じて、速度が大きくなるにつれて、移動距離を大きくとり、経路上の目標となる移動先座標を遠くにとるので、無人搬送車１のブレの少ない安定した走行を行うように制御することができる。
【００５５】
（停止判定）
次に、図１および図２を参照しつつ、図１４〜図１６に沿って操舵角および実際の移動距離の決定方法を説明する。これは、図１１のステップＳ４１２の処理で行なわれる処理である。
図１４は、これまで行なわれてきた無人搬送車の停止判定方法を比較例として示す図である。
図１４に示されるように、比較例では無人搬送車１の中心点１４０１から車体方向に対し直角の横断線１４０２を設定し、走行経路上に設けられた目的番地１４０３の停止範囲１４０４内にこの横断線が入ったときを停止の判定基準としていた。
【００５６】
図１５および図１６は、第１実施形態に係る停止判定方法を示す図である。
図１５に示すように、停止判定部は、無人搬送車１が経路から外れていたとき、すなわち、無人搬送車１の進行方向が図１２および図１３の移動先座標１２０２および移動先座標１３０２に向かう操舵角θを有するとき、無人搬送車１の中心点１５０１を通って、操舵輪４０の方向(進行方向）と直角を有するように目標停止線１５０２を定める。この目標停止線１５０２は、図１４で説明した横断線１５０３との間で、角度θ（操舵角）をなすことになる。なお、符号１６０１は目的番地に対応した座標である。
【００５７】
図１６は、第１実施形態に対する停止判定を用いた場合における無人搬送車１の停止状態を示した図である。
図１６に示されるように、図１５で説明した目標停止線１５０２が目的番地に対応した座標１６０１上にのるか、目的番地に対応した座標１６０１を越えたときに、停止判定部は、無人搬送車１が目的番地に到達したと判定する（図１１のＳ４１２→Ｙｅｓ）。無人搬送車１は経路上を走行するように制御されているので、最後には、目的番地に対応した座標１６０１と中心点１５０１が、図１４の停止範囲１４０４に入るイメージで許容される誤算の範囲内で一致するように動くが、目標停止線１５０２を停止の判定に用いることにより。操舵角θが０度ではない場合、つまり無人搬送車１が経路からずれている状態でも、停止時における無人搬送車１の中心点１５０１と、目的番地に対応した座標１６０１のずれを小さくして停止することができる。すなわち、図１４の停止範囲１４０４内で停止するより高精度に停止できる。
【００５８】
（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態によれば、目的番地を座標で管理しているため、電線や反射テープなどのハードウェア的な走行制御で行なわれていた番地の指定を可能としつつ、電線や反射テープなど使用せずに無人搬送車１を自走させることができる。
また、操舵角θを算出し、操舵輪４０を操舵角θで制御することにより、無人搬送車１が経路から外れていても、経路上に戻ることが可能となる。
また、目標停止線１５０２を算出し、適用することで、目的番地到達時のずれを小さくすることができる。
【００５９】
《第２実施形態》
図１７は、本発明の第２実施形態に係る経路データの例を示す図である。
図１７に示すように、「Ｂ→Ｇ」の経路を「Ｂ→Ｃ」、「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の各経路を組み合わせることで作成することも可能である。
【００６０】
（走行制御処理）
図１８は、第２実施形態に係る走行制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１８の処理は、図１０のステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０８，Ｓ３１０，Ｓ３１３，Ｓ３１５の走行制御処理に該当する処理である。
図１８において、ステップＳ４０１〜Ｓ４１２の処理までは、図１１と同様であるため説明を省略する。なお、本実施形態におけるステップＳ４０３における経路取得では、複数の経路が処理順に取得される。例えば、図１７に示す例では、「Ｂ→Ｃ」の経路データ１２３、「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３が、この順番にコントローラ１０に入力され、コントローラ１０は、入力順に経路データ１２３を処理していく。
ステップＳ４１２の結果、無人搬送車１が目的番地に対応した座標に到達している場合（Ｓ４１２→Ｙｅｓ）、データ取得部１１３は未完了の経路があるか否かを判定する（Ｓ４１３）。
【００６１】
ステップＳ４１３の結果、未完了の経路がある場合（Ｓ４１３→Ｙｅｓ）、データ取得部１１３は、次の経路データ１２３を取得して（Ｓ４１４）、ステップＳ４０４へ処理を戻す。
ステップＳ４１３の結果、未完了の経路がない場合（Ｓ４１３→Ｎｏ）、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００６２】
ここで、ステップＳ４１３の処理を詳しく説明すると、図１７に示すように、「Ｂ→Ｇ」の経路は「Ｂ→Ｃ」、「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の各経路を、この順番で組み合わせることで作成することが可能である。この場合、コントローラ１０は、まず「Ｂ→Ｃ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、未完了の経路として「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３があるので、データ取得部１１３は、ステップＳ４１３で「Ｙｅｓ」を判定し、ステップＳ４１４で次の経路データ１２３として「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３が取得される。
【００６３】
そして、コントローラ１０は「Ｃ→Ｆ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、未完了の経路として「Ｃ→Ｆ」、「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３があるので、データ取得部１１３は、ステップＳ４１３で「Ｙｅｓ」を判定し、ステップＳ４１４で次の経路データ１２３として「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３が取得される。
【００６４】
そして、コントローラ１０は「Ｆ→Ｇ」の経路データ１２３についてステップＳ４０４〜Ｓ４１２の処理を行う。そして、ステップＳ４１３において、未完了の経路がないので、データ取得部１１３はステップＳ４１３で「Ｎｏ」と判定し、コントローラ１０は走行制御処理を終了する。
【００６５】
（第２実施形態のまとめ）
このようにすることにより、第１実施形態のように、あり得るすべての経路データ１２３を予め作成する必要がないので、複雑な経路を有する場合などでユーザの負担を大幅に軽減することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 無人搬送車
２ ホストコンピュータ
３ 運行管理コンピュータ
４ 無線親局
５ ネットワーク
９ 無人搬送システム
１０ コントローラ
２０ レーザ距離センサ
３０ プログラマブルコントローラ
４０ 操舵輪
５０ 走行輪
７０ 無線子局
１１０ プログラムメモリ
１１１ 処理部（制御部）
１１２ 座標変換部
１１３ データ取得部
１１４ 計測データ取得部
１１５ マッチング部
１１６ 位置推定部
１１７ 走行経路決定部
１１８ 走行制御部
１１９ 停止制御部
１２０ データメモリ（記憶部）
１２１ 計測データ
１２２ 地図データ
１２３ 経路データ（番地と座標の対応情報を含む）
ｄ 移動距離
ｄａ 実際の移動距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体までの距離を測定可能なセンサにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングすることによって、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車であって、
前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、
外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる制御部と、
を有することを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
前記制御部は、
前記無人搬送車の中心を通り、進行方向に対して直角である目標停止線を設定し、
前記目的番地が前記目標停止線上にあるか、または前記目的番地を前記目標停止線が越えたときに、前記無人搬送車が前記目的番地に到着したと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項３】
前記制御部は、
前記無人搬送車が目的番地に到達し、前記外部装置から指示された作業を終えると、前記作業を終えた旨の情報と共に、前記無人搬送車がいる目的番地を前記外部装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項４】
前記制御部は、
前記無人搬送車が目的番地に到達すると、当該目的番地と、当該目的番地に対応する座標とを記憶部に保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項５】
複数の前記経路データが組み合わされることによって、１つの経路データとする
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項６】
レーザにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングして、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車による走行制御方法であって、
前記無人搬送車は、
前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、前記無人搬送車の走行制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部が、
外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、
前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる
ことを有することを特徴とする走行制御方法。
【請求項７】
前記制御部が、
前記無人搬送車の中心を通り、進行方向に対して直角である目標停止線を設定し、
前記目的番地が前記目標停止線上にあるか、または前記目的番地を前記目標停止線が越えたときに、前記無人搬送車が前記目的番地に到着したと判定する
ことを特徴とする請求項６に記載の走行制御方法。
【請求項１】
物体までの距離を測定可能なセンサにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングすることによって、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車であって、
前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、
外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる制御部と、
を有することを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
前記制御部は、
前記無人搬送車の中心を通り、進行方向に対して直角である目標停止線を設定し、
前記目的番地が前記目標停止線上にあるか、または前記目的番地を前記目標停止線が越えたときに、前記無人搬送車が前記目的番地に到着したと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項３】
前記制御部は、
前記無人搬送車が目的番地に到達し、前記外部装置から指示された作業を終えると、前記作業を終えた旨の情報と共に、前記無人搬送車がいる目的番地を前記外部装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項４】
前記制御部は、
前記無人搬送車が目的番地に到達すると、当該目的番地と、当該目的番地に対応する座標とを記憶部に保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項５】
複数の前記経路データが組み合わされることによって、１つの経路データとする
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項６】
レーザにより周辺環境の状況を計測して、地図データと前記計測により得られる計測データとをマッチングして、現在位置を求め、前記求められた現在位置を基に、予め設定されている経路データに沿って走行する無人搬送車による走行制御方法であって、
前記無人搬送車は、
前記無人搬送車が走行する走行エリアにおける所定の場所である番地と、前記走行エリアに設定されている座標との対応情報を格納している記憶部と、前記無人搬送車の走行制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部が、
外部装置から移動の目標位置を前記番地で指定されると、前記番地および座標の対応情報を基に、前記指定された番地を座標に変換し、
前記番地に対応する座標まで、前記経路データに従って前記無人搬送車を走行させる
ことを有することを特徴とする走行制御方法。
【請求項７】
前記制御部が、
前記無人搬送車の中心を通り、進行方向に対して直角である目標停止線を設定し、
前記目的番地が前記目標停止線上にあるか、または前記目的番地を前記目標停止線が越えたときに、前記無人搬送車が前記目的番地に到着したと判定する
ことを特徴とする請求項６に記載の走行制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２５３４１４（Ｐ２０１１−２５３４１４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７６５８（Ｐ２０１０−１２７６５８）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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