説明

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

【課題】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を提供する。
【解決手段】駆動ユニット11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ユニット11の方向転換を開始するユニット方向転換手段と、軌道検出センサ11b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11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ユ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制御手段と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無人搬送車の走行モードの切り替えを制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より工場内等において物流の自動化を目的とした自走式の無人搬送車(Automated Guided Vehicle;AGV)が種々提案されている。たとえば直線と曲線を組み合わせた経路を前進しながら追従する有軌道無人搬送車が特許文献1に開示されている。
【特許文献1】特公平4−59643号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、横行モードを持つ有軌道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等のセンシング機器を設けることで駆動ユニットの向きを制御していた。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。
【0004】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、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】
【0005】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【0006】
本発明は、駆動ユニット(11)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前記駆動ユニット(11)の方向転換を開始するユニット方向転換手段と、前記軌道検出センサ(11b)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(11)の方向転換完了を判定する方向転換完了判定手段(ステップS21,ステップS22)と、方向転換完了を判定したら駆動ユ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制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、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ユニットの方向転換完了を判定し、駆動ユニットの方向転換を停止するようにしたので、ロータリエンコーダ等の高価なセンシング機器が不要であり、無人搬送車の製造コストを安価に抑えることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下では図面等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実施形態)
【0009】
図1は、本発明による走行モード切替制御装置を適用する無人搬送車の一例を示す図であり、図1(A)は側面図、図1(B)は駆動ユニットを上方から透視した平面図である。
【0010】
車体10の下部に2つの駆動ユニット11と、4つのキャスタ12と、が配置されている。
【0011】
駆動ユニット11は、駆動輪11aと、軌道検出センサ11bと、マーカ検出センサ11cと、を備える。
【0012】
各駆動輪11aにはそれぞれ個別の駆動モータが連設されている。左右2つの駆動輪11aが同方向に回転すれば、前進又は後進する。なお回転速度に位相差をつければカーブ走行も可能である。2つの駆動輪11aが互いに逆方向に差動回転すれば支軸11dの回りに旋回し、方向転換可能である。
【0013】
軌道検出センサ11bは、床面に敷設された軌道を検出する。軌道検出センサ11bは、たとえば磁気センサである。本実施形態では軌道検出センサ11bは、駆動ユニット11の前側及び後側に3つずつ並べられている。駆動ユニット11は、軌道検出センサ11bで常時軌道を検出するように走行する。
【0014】
マーカ検出センサ11cは、軌道付近に敷設されたマーカを検出する。マーカ検出センサ11cは、たとえば磁気センサである。本実施形態ではマーカ検出センサ11cは、駆動ユニット11の前側又は後側であって軌道検出センサ11bの外側に配置されている。
【0015】
キャスタ12は、車両の重量を支え、車両の移動方向に追従して方向転換する。
【0016】
図2は、無人搬送車が走行するときの駆動ユニットの状態を示す図であり、図2(A)は前後走行時の状態、図2(B)は横走行時の状態である。
【0017】
前後走行時は、駆動ユニット11の駆動輪11aが車体10と並行向きである。前後走行時は、前後の駆動ユニット11が1本の軌道20に沿って走行する。進行方向前方の軌道検出センサ11bが、床面に敷設された軌道20を検出する。なお図2では動作中のセンサを黒塗りした。
【0018】
横走行(横行)時は、駆動ユニット11の駆動輪11aが車体10と直交向きである。横走行(横行)時は、前後の駆動ユニット11がそれぞれ別の軌道20に沿って走行する。すなわち横走行(横行)時は、前後の駆動ユニット11が2本の軌道20に沿って走行する。進行方向前方の軌道検出センサ11bが、床面に敷設された軌道20を検出する。
【0019】
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、駆動ユニットを方向転換するときは、ロータリエンコーダによって駆動ユ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完了と判定していた。しかしながらこのような方法では、ロー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ユ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/方法について説明する。
【0020】
図3は、本発明による走行モード切替制御装置のメインフローチャートである。
【0021】
コントローラは走行モードの切り替え指令を受けたら駆動ユニットの駆動輪を互いに逆方向に差動回転することで駆動ユ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10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。
【0022】
ステップS1においてコントローラは、駆動ユ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ステップS21へ処理を移行し、経過していればステップS5へ処理を移行する。
【0023】
ステップS21においてコントローラは、第1の駆動ユ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。
【0024】
ステップS22においてコントローラは、第2の駆動ユニットの方向転換が完了したか否かを判定する。
【0025】
ステップS3においてコントローラは、すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグFumが1であるか否か(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了したか否か)を判定する。すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグFumが1になるまでは(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了するまでは)、一旦処理を抜け、すべての駆動ユニットの方向転換完了フラグFumが1になったら(すなわちすべての駆動ユニットの方向転換が完了したら)、ステップS4へ処理を移行する。
【0026】
ステップS4においてコントローラは、走行モード切替完了フラグFmodeに1をセットする。このフラグFmodeを受けて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。
【0027】
ステップS5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。
【0028】
図4は、本発明による駆動ユニット方向転換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S21の第1駆動ユニットの方向転換完了判定やステップS22の第2駆動ユニットの方向転換完了判定に対応する。
【0029】
ステップS201においてコントローラは、第m駆動ユニット(ステップS21であれば第1駆動ユニット)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。
【0030】
ステップS202においてコントローラは、第m駆動ユニット(ステップS21であれば第1駆動ユニット)の第2センサの完了判定を実行する。そして順次最終センサ(第Nセンサ)まで完了判定を実行する。
【0031】
ステップS211においてコントローラは、第m駆動ユニット(ステップS21であれば第1駆動ユニット)のすべてのセンサの完了フラグFsmnが1であるか否かを判定する。すべて1になるまでは一旦処理を抜け、すべて1になったらステップS212へ処理を移行する。
【0032】
ステップS212においてコントローラは、第m駆動ユニット方向転換完了フラグFumに1をセットする。
【0033】
図5は、本発明による駆動ユニットの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S201の第m駆動ユニットの第1センサ完了判定やステップS202の第2センサ完了判定に対応する。
【0034】
ステップS2001においてコントローラは、第m駆動ユニットの第nセンサ(ステップS201の第m駆動ユニットの第1センサ)が前回オフであったか否かを判定する。前回オフであればステップS2002へ処理を移行し、そうでなければ(すなわち前回オンであれば)、一旦処理を抜ける。
【0035】
ステップS2002においてコントローラは、第m駆動ユニットの第nセンサ(ステップS201の第m駆動ユニットの第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一旦処理を抜け、今回オンになったらステップS2003へ処理を移行する。
【0036】
ステップS2003においてコントローラは、第m駆動ユニット第nセンサ完了フラグFsmnに1をセットする。
【0037】
図6は、本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態を説明する図である。
【0038】
図6(A)に示すように無人搬送車1は、駆動ユニット11の軌道検出センサ11bで常時軌道20を検出しながら前進している。
【0039】
図6(B)に示すようにマーカ検出センサ11cが、軌道付近に敷設された停止用マーカ21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ユニットの駆動輪を互いに逆方向に差動回転することで駆動ユニットの方向転換を開始する(図6(C))。
【0040】
図6(C)では軌道検出センサ11bはすべてオフ状態であるが、図6(D)では回転方向先端側の軌道検出センサ11bが横行軌道20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S2003)。
【0041】
図6(E)に示すように、第1駆動ユニット11−1のすべてのセンサがオンになったら(ステップS211でYes)、第1駆動ユニット方向転換完了フラグFu1に1をセットする(ステップS212)。また第2駆動ユニット11−2のすべてのセンサがオンになったら(ステップS211でYes)、第2駆動ユニット方向転換完了フラグFu2に1をセットする(ステップS212)。すべての駆動ユ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Fmodeに1がセットされ(ステップS4)、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(図6(F))。
【0042】
本実施形態によれば、床面に敷設された軌道を検出するために駆動ユニットに設けられた軌道検出センサの状態によって、駆動ユ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のである。
【0043】
なお本発明では、上述のようにマーカ検出センサ11cが停止用マーカ21を検出したことを以て駆動ユニットの方向転換を開始するので、停止用マーカ21は、駆動ユニット11の回転中心が軌道交差点の略中心となるときにマーカ検出センサ11cによって検出される位置に敷設されている。
【0044】
(第2実施形態)
図7は、本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態の第2実施形態を説明する図である。
【0045】
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。
【0046】
第1実施形態では、マーカ検出センサ11cが、軌道付近に敷設されたマーカ21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、駆動ユニットの方向転換を開始していた。この第2実施形態では、無人搬送車1を横行軌道に搬送セットし、ボタンスイッ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ユニットの方向転換を開始する。
【0047】
この場合も制御フローチャートは第1実施形態と同様である。
【0048】
図7(A)に示すように、駆動ユニット11がセンタリングされた状態(駆動ユニット上昇状態)で、横行軌道上に駆動ユニットの回転中心(支軸)がセット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(図7(B))接地後に方向転換を開始する。なおこのときすべての軌道検出センサ11bはオフである(図7(C))。
【0049】
そして駆動ユ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11bからオン状態になる(図7(D))。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S2003)。
【0050】
図7(E)に示すように、第1駆動ユニット11−1のすべてのセンサがオンになったら(ステップS211でYes)、第1駆動ユニット方向転換完了フラグFu1に1をセットする(ステップS212)。また第2駆動ユニット11−2のすべてのセンサがオンになったら(ステップS211でYes)、第2駆動ユニット方向転換完了フラグFu2に1をセットする(ステップS212)。すべての駆動ユ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Fmodeに1がセットされ(ステップS4)、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。
【0051】
このように本発明によれば、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。
【0052】
以上説明した実施形態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。
【0053】
たとえば、上記実施形態では、駆動ユニット11のすべてのセンサがオンになったらその駆動ユ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ユニットの方向転換方向後端の軌道検出センサ11b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)ことを以て駆動ユニットの方向転換完了を判定するようにしてもよい。
【0054】
また上記実施形態では、軌道検出センサ11b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。その数だけ駆動ユ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。
【0055】
さらに上記実施形態では、2つの駆動輪が互いに逆方向に差動回転して方向転換する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限らず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。
【0056】
さらにまた上記実施形態では、駆動ユニット11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。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本発明による走行モード切替制御装置を適用する無人搬送車の一例を示す図である。
【図2】無人搬送車が走行するときの駆動ユニットの状態を示す図である。
【図3】本発明による走行モード切替制御装置のメインフローチャートである。
【図4】本発明による駆動ユニット方向転換完了判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】本発明による駆動ユニットのセンサ完了判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図6】本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態を説明する図である。
【図7】本発明による走行モード切替制御装置を実行したときの無人搬送車(駆動ユニット)の走行状態の第2実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【0058】
1 無人搬送車
10 車体
11 駆動ユニット
11b 軌道検出センサ
11c マーカ検出センサ
20 軌道
21 停止用マーカ
ステップS20,S21,S22 方向転換完了判定手段/方向転換完了判定工程

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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であって、
走行モードの切り替え指令があったら前記駆動ユニットの方向転換を開始するユニット方向転換手段と、
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と、
方向転換完了を判定したら駆動ユ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制御手段と、
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】
前記軌道検出センサは複数個であり、
前記方向転換完了判定手段は、すべての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、
ことを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
【請求項3】
前記軌道検出センサは複数個であり、
前記方向転換完了判定手段は、駆動ユニットの方向転換方向に対する後端の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、
ことを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
【請求項4】
前記駆動ユニットが方向転換を開始してから所定時間が経過しても、駆動ユニット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をさらに備える、
ことを特徴とする請求項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。
【請求項5】
前記走行モードの切り替え指令は、軌道付近に敷設された停止用マーカをマーカ検出センサが検出したら出力される、
ことを特徴とする請求項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。
【請求項6】
前記停止用マーカは、前記駆動ユニットの回転中心が軌道交差点の略中心となるときに前記マーカ検出センサによって検出される位置に敷設されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の無人搬送車の走行モード切替制御装置。
【請求項7】
前記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、
ことを特徴とする請求項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。
【請求項8】
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方法であって、
走行モードの切り替え指令があったら前記駆動ユニットの方向転換を開始するユニ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ユ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と、
方向転換完了を判定したら駆動ユ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制御工程と、
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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−223573(P2009−223573A)
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−66696(P2008−66696)
【出願日】平成20年3月14日(2008.3.14)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】(508079304)愛知機械テクノシステム株式会社 (12)
【Fターム(参考)】