(57)【要約】【課題】路面に敷設された誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車において、横行走行用の誘導線を１本にする。【解決手段】無人搬送車１０は、車体１１の前後部に配設された換向自在な駆動輪１２、１３と、路面に敷設された誘導線３１を検知する誘導線センサ１４と、誘導線センサ１４の出力に基づいて駆動輪１２、１３を制御する制御部１６とを備え、制御部１６により誘導線３１に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする。制御部１６は、前後走行時には、駆動輪１２、１３を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、駆動輪１２、１３を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、２輪速度差ステアリング方式で制御する。これにより、横行走行用の誘導線３１を１本にでき、敷設の手間とコストが減る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後部に配設された換向自在な駆動輪と、路面に敷設された誘導線を検知する誘導線センサと、前記誘導線センサの出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部と、を備え、前記制御部により前記誘導線に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする無人搬送車において、
前記制御部は、前後走行時には、前記駆動輪を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、前記駆動輪を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、前記駆動輪を２輪速度差ステアリング方式で制御することを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
前記駆動輪の向きをロックするステアリングロック機構を備え、
前記制御部は、前後走行時に前記ステアリングロック機構を解除して前記駆動輪を換向自在とし、横行走行時に前記ステアリングロック機構を作動させて前記駆動輪を互いに平行な向きにロック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】
前記駆動輪を路面から扛上させるリフトアップ機構を備え、
前記制御部は、前後走行と横行走行との切換え時に、前記リフトアップ機構に前記駆動輪を路面から扛上させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に敷設された誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、路面に敷設された２本の誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、前後走行を１本の誘導線に沿って行う無人搬送車が知られている。図８（ａ）（ｂ）は、そのような無人搬送車を示す。無人搬送車５０は、独立ステアリング方式であり、車体の前後部の下部に各々独立して換向自在な駆動輪５１、５２が配設されている。駆動輪５１、５２の換向とは、ステアリング角を変化させることである。路面には、磁気テープ等の誘導線６１が敷設され、無人搬送車５０には、誘導線６１を検知する誘導線センサ５３、５４が、それぞれ駆動輪５１、５２の前後に取り付けられている。無人搬送車５０は、車輪として、駆動輪５１、５２の他、キャスタ輪５５を備える。図８（ａ）に示すように、無人搬送車５０は、前後走行時には、誘導線センサ５３、５４が同じ誘導線６１Ａを検知し、誘導線センサ５３、５４の出力に基づいて駆動輪５１、５２がそれぞれ換向制御され、１本の誘導線６１Ａに沿って走行する。また、図８（ｂ）に示すように、無人搬送車５０は、横行走行時には、誘導線センサ５３が誘導線６１Ｂを検知し、誘導線センサ５３の出力に基づいて駆動輪５１が換向制御されると共に、誘導線センサ５４が別の誘導線６１Ｃを検知し、誘導線センサ５４の出力に基づいて駆動輪５２が換向制御され、２本の平行な誘導線６１Ｂ、６１Ｃに沿って走行する。
【０００３】
従って、誘導線６１は、無人搬送車５０の前後走行用には１本の誘導線６１Ａの敷設で足りるが、横行走行用には２本の誘導線６１Ｂ、６１Ｃを前後部の駆動輪５１、５２の間隔に合わせて平行に敷設しなければならず、誘導線６１Ｂ、６１Ｃの敷設に手間とコストがかかっていた。
【０００４】
図９は、無人搬送車５０が前進走行から横行走行に切換後しばらく走行したときの走行状態を示す。無人搬送車５０は、各駆動輪５１、５２がそれぞれ誘導線６１Ｂ、６１Ｃに沿うように走行するが、両駆動輪５１、５２の回転速度差等により、次第にヨー角θが生じて平面視で傾いた状態となり、安定した直線走行ができず、長距離の横行走行ができなかった。近年、通路の奥等にある搬送先に横行走行で寄付くレイアウトが増加傾向にあり、横行走行の安定化が求められていた。
【特許文献１】特開平８−１２３５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するものであり、路面に敷設された誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車において、横行走行用の誘導線を１本にすると共に、横行走行時に安定して直線走行ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、車体の前後部に配設された換向自在な駆動輪と、路面に敷設された誘導線を検知する誘導線センサと、前記誘導線センサの出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部と、を備え、前記制御部により前記誘導線に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする無人搬送車において、前記制御部は、前後走行時には、前記駆動輪を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、前記駆動輪を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、前記駆動輪を２輪速度差ステアリング方式で制御するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無人搬送車において、前記駆動輪の向きをロックするステアリングロック機構を備え、前記制御部は、前後走行時に前記ステアリングロック機構を解除して前記駆動輪を換向自在とし、横行走行時に前記ステアリングロック機構を作動させて前記駆動輪を互いに平行な向きにロックするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無人搬送車において、前記駆動輪を路面から扛上させるリフトアップ機構を備え、前記制御部は、前後走行と横行走行との切換え時に、前記リフトアップ機構に前記駆動輪を路面から扛上させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、横行走行時には、両駆動輪を同じ方向に保持し、２輪速度差ステアリング方式で制御するので、横行走行用の誘導線を１本にでき、誘導線敷設の手間とコストを減らすことができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、横行走行時に駆動輪を互いに平行な向きにロックするので、安定した直線走行ができ、長距離の横行走行をすることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構によって駆動輪を路面から扛上するので、据え切り状態とはならず、駆動輪と誘導線の損傷が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態に係る無人搬送車について説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態の無人搬送車の構成を示す。無人搬送車１０は、車体１１の前後部の下部に配設された換向自在な駆動輪１２、１３と、路面に敷設された誘導線３１を検知する誘導線センサ１４と、誘導線センサ１４の出力に基づいて駆動輪１２、１３を制御する制御部１６とを備える。誘導線センサ１４は、駆動輪１２、１３に設けられた前後走行誘導線センサ１４Ａと車体１１下部に設けられた横行走行誘導線センサ１４Ｂとから成る。また、無人搬送車１０は、路面に配設されたアドレスマーク３２の情報を受信するアドレスセンサ１５を車体１１下部に備える。アドレスセンサ１５は、前後走行アドレスセンサ１５Ａと横行走行アドレスセンサ１５Ｂとから成る。
【００１３】
無人搬送車１０は、例えば、工場、倉庫等で使用される荷搬送用車両であり、無人で自動走行が可能である。無人搬送車１０前部の駆動輪１２と後部の駆動輪１３は、それぞれステアリングシャフト１７を介して換向自在に車体１１下部に配設されており、ステアリングモータ１８によって換向される。駆動輪１２、１３には、駆動用の走行モータ１９が取り付けられている。駆動輪１２、１３、ステアリングシャフト１７、ステアリングモータ１８と走行モータ１９等が無人搬送車１０を走行させるドライブユニット２０を構成している。無人搬送車１０は、車輪として、駆動輪１２、１３の他、キャスタ輪２１を備え、また、ステアリングモータ１８、走行モータ１９等へ電力を供給するバッテリ（図示せず）を車体１１内に備える。
【００１４】
誘導線３１は、無人搬送車１０の走行経路の路面上に敷設される、誘導制御用の細長い誘導体であり、例えば、磁気テープである。誘導線センサ１４は、誘導線３１を検知するセンサであり、例えば、誘導線３１が磁気テープの場合、磁気テープが発生する磁気を検知する磁気センサである。前後走行誘導線センサ１４Ａは、駆動輪１２、１３の前後に取り付けられ、駆動輪１２、１３と共に換向する。横行走行誘導線センサ１４Ｂは、前後走行誘導線センサ１４Ａとは別に、通常、前後の駆動輪１２、１３の間の車体１１下部に配置される。アドレスマーク３２は、無人搬送車１０の走行経路の路面上に敷設される、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）であり、無人搬送車１０に進行方向等を指示するための情報を有している。アドレスマーク３２の情報は、前後走行時には前後走行アドレスセンサ１５Ａによって受信され、横行走行時には横行走行アドレスセンサ１５Ｂによって受信される。
【００１５】
図２は、制御部１６の入出力構成を示す。制御部１６は、例えば、プログラマブルコントローラであり、制御部１６へ前後走行誘導線センサ１４Ａ及び横行走行誘導線センサ１４Ｂ並びに前後走行アドレスセンサ１５Ａ及び横行走行アドレスセンサ１５Ｂ等が接続され、制御部１６からステアリングモータ１８、走行モータ１９等が駆動回路２２を介して接続される。駆動回路２２は、例えば、モータ駆動用のインバータ回路である。制御部１６は、誘導線センサ１４、１５の出力に基づき、ステアリングモータ１８を制御することにより、駆動輪１２、１３の換向を制御し、走行モータ１９を制御することにより駆動輪１２、１３の駆動を制御する。無人搬送車１０は、制御部１６により誘導線３１に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする。制御部１６は、ステアリングの制御を独立ステアリング方式と２輪速度差ステアリング方式とに切換える機能を有する。独立ステアリング方式は、駆動輪１２、１３が各々独立に換向して進行方向を決める方式であり、通常の旋回のほか、その場旋回等を可能とし、無人搬送車１０の走行に必要なスペースを狭くできる利点がある。２輪速度差ステアリング方式は、駆動輪１２、１３を換向せずに、駆動輪１２と駆動輪１３が進行方向に対して略横並びとなった状態で、その２輪の回転速度の差によって進行方向を決める方式である。制御部１６は、無人搬送車１０の前後走行時には、駆動輪１２、１３を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、駆動輪１２、１３を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、駆動輪１２、１３を２輪速度差ステアリング方式で制御する。
【００１６】
次に、無人搬送車１０の走行について詳しく説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、無人搬送車１０の前進走行から横行走行への切換えを時系列順に示す。図３（ａ）に示すように、無人搬送車１０が前進走行するとき、前後走行誘導線センサ１４Ａが前後走行誘導線３１Ａを検知する。制御部１６は、この前後走行誘導線センサ１４Ａからの出力に基づいて前後部の駆動輪１２、１３を独立ステアリング方式で個別に換向させることにより、前後走行誘導線３１Ａに沿ってステアリングを制御すると共に、走行モータ１９を制御して無人搬送車１０を前進走行させる。このとき、キャスタ輪２１は、進行方向を向いて転動する。なお、無人搬送車１０が後進走行するときは、制御部１６は、前進走行と同様に独立ステアリング方式で駆動輪１２、１３を制御する。
【００１７】
続いて、図３（ｂ）に示すように、走行経路上の所定地点の路面にアドレスマーク３２が配設されており、前後走行アドレスセンサ１５Ａは、アドレスマーク３２を検知する。この地点は、例えば、前進走行から横行走行への変更地点であり、アドレスマーク３２には、前進方向右側の横行走行を指示する情報が、符号化されて記憶されている。前後走行アドレスセンサ１５Ａは、その情報を受信する。制御部１６は、前後走行アドレスセンサ１５Ａが受信した情報に基づいて、駆動輪１２、１３による前進走行を停止させ、駆動輪１２、１３を横行用の向きに換向する。駆動輪１２、１３は、横行用の向きでは、ステアリング角が略９０°となる。
【００１８】
続いて、図３（ｃ）に示すように、駆動輪１２、１３が横行用の向きに換向すると、制御部１６は、ステアリングモータ１８の回転を停止して駆動輪１２、１３を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、ステアリングの制御を独立ステアリング方式から２輪速度差ステアリング方式に切換える。
【００１９】
続いて、図３（ｄ）に示すように、横行走行誘導線センサ１４Ｂは、横行走行誘導線３１Ｂを検知する。制御部１６は、この横行走行誘導線センサ１４Ｂからの出力に基づいて、１本の横行走行誘導線３１Ｂに沿って駆動輪１２、１３を２輪速度差ステアリング方式で制御すると共に、走行モータ１９を制御して無人搬送車１０を横行走行させる。このとき、キャスタ輪は、横行走行の進行方向に向いて転動する。無人搬送車１０は、駆動輪１２、１３を同じ回転速度で駆動すると直進し、回転速度差を付けると進行方向が変化する。なお、横行走行から前後走行への切換えは、横行走行アドレスセンサ１５Ｂが受信した情報に基づいて、上記の前後走行から横行走行への切換えの概ね逆の手順で行われる。
【００２０】
このように、無人搬送車１０は、横行走行時には、両駆動輪１２、１３を同じ方向に保持し、２輪速度差ステアリング方式で制御するので、横行走行用の誘導線３１Ｂを１本にでき、誘導線３１敷設の手間とコストを減らすことができる。
【００２１】
無人搬送車１０は、両駆動輪１２、１３を同じ方向に確実に保持するために、駆動輪１２、１３の向きを機械的にロックする機構を備えてもよい。図４は、そのようなステアリングロック機構の一例を示す。ステアリングロック機構２３は、互いに係合可能な位置決めブロック２３１とストッパ２３２とを備え、位置決めブロック２３１はステアリングシャフト１７に固定され、ストッパ２３２は、車体１１にストッパ２３２の動作機構を介して取り付けられる。なお、図４において、駆動輪１２（又は１３）を制動する制動機２４が設けられている。
【００２２】
次に、ステアリングロック機構２３の動作を説明する。図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ステアリングロック機構２３の解除状態から作動状態までの動作を時系列順に示す。ステアリングロック機構２３の動作は、制御部１６によって制御される。図５（ａ）に示すように、無人搬送車１０の前後走行時は、ステアリングロック機構２３は解除されており、ステアリングシャフト１７が車体１１に対して回動自在であり、駆動輪１２、１３が換向自在となっている。図５（ｂ）に示すように、前後走行から横行走行に切り換えるとき、ステアリングシャフト１７が略９０°回動され、駆動輪１２、１３が横行用の向きに換向される。図５（ｃ）に示すように、ストッパ２３２は、ストッパ作動用シリンダ２３３によって支点２３４の周りを回動し、位置決めブロック２３１に係合する。ストッパ作動用シリンダ２３３は、基端側が車体側に取り付けられている。例えば、位置決めブロック２３１が係合凹部、ストッパ２３２が係合凸部となっており、それらが互いに係合することにより、ステアリングシャフト１７が車体に対して固定され、駆動輪１２、１３が互いに横行用の平行な向きにロックされる。従って、駆動輪１２、１３は、換向せず、２輪速度差だけでステアリングされる。そのため、無人搬送車１０は、長距離の横行走行をしても直線走行でヨー角が生じない。
【００２３】
このように、無人搬送車１０は、横行走行時に駆動輪１２、１３を互いに平行な向きにロックするので、安定した直線走行ができ、長距離の横行走行をすることができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る無人搬送車について説明する。図６（ａ）（ｂ）は、本実施形態の無人搬送車の構成を示す。なお、アドレスセンサ１５とアドレスマーク３２は、第１の実施形態と同様であり、図示を省略する。本実施形態の無人搬送車４０は、第１の実施形態の無人搬送車１０と同様の構成に加えて、駆動輪１２、１３を路面から扛上させるリフトアップ機構４１を備える。また、無人搬送車４０は、キャスタ輪２１だけで車体１１を路面から支持できるように、３つ以上、例えば４つのキャスタ輪２１を備える。図６（ｂ）に示すように、リフトアップ機構４１は、例えば、平行クランク機構４１１と、平行クランク機構４１１を作動するリフトアップシリンダ４１２とを備える。駆動輪１２、１３は、ステアリングシャフト１７を介して、平行クランク機構４１１によって車体１１の下部に支持され、リフトアップシリンダ４１２の伸縮によって降下上昇する。制御部１６は、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構４１に駆動輪１２、１３を路面から扛上させる。駆動輪１２、１３を路面から扛上させたとき、車体１１は、キャスタ輪２１によって路面から支持される。
【００２５】
リフトアップ機構４１が無ければ、無人搬送車は、前後走行と横行走行との切換え時に、駆動輪が路面で据え切り状態となり、駆動輪と誘導線３１を損傷するおそれがある。本実施形態の無人搬送車４０は、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構４１によって駆動輪１２、１３を路面から扛上するので、据え切り状態とはならず、駆動輪１２、１３と誘導線３１の損傷が防止される。
【００２６】
図７は、リフトアップ機構の別例を示す。無人搬送車４０は、リフトアップ機構として伸縮自在なジャッキ４２を車体１１下部に複数備える。キャスタ輪２１の数については、キャスタ輪２１による車体１１の支持を考慮する必要はない。ジャッキ４２は、伸びたときに、車体１１を路面から支持し、そのとき、駆動輪１２、１３は、車体１１ごと路面から扛上される。
【００２７】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、ストッパ作動用シリンダ２３３とリフトアップシリンダ４１２は、油圧駆動であっても、電動又は空気圧駆動であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る無人搬送車の平面透視図、（ｂ）は同無人搬送車の側面図。
【図２】同無人搬送車の制御ブロック図。
【図３】（ａ）は同無人搬送車の前進走行時の平面透視図、（ｂ）及び（ｃ）は前進走行から横行走行への切換え時の平面透視図、（ｄ）は横行走行時の平面透視図。
【図４】同無人搬送車のステアリングロック機構の位置を示す立面断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はステアリングロック機構の解除状態を示す平面図、（ｃ）は同機構の作動状態を示す平面図。
【図６】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る無人搬送車の一例の平面透視図、（ｂ）は同無人搬送車のリフトアップ機構の側面図。
【図７】（ａ）は同実施形態に係る無人搬送車の別例の平面透視図、（ｂ）は同無人搬送車のジャッキの側面図。
【図８】（ａ）は従来の無人搬送車の前後走行時の平面透視図、（ｂ）は同無人搬送車の横行走行時の平面透視図。
【図９】長距離の横行走行をしたときの従来の無人搬送車の平面透視図。
【符号の説明】
【００２９】
１０  無人搬送車
１１  車体
１２、１３  駆動輪
１４（１４Ａ、１４Ｂ）  誘導線センサ
１５（１５Ａ、１５Ｂ）  アドレスセンサ
１６  制御部
２３  ステアリングロック機構
３１（３１Ａ、３１Ｂ）  誘導線
３２  アドレスマーク
４１  リフトアップ機構
【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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【図８】
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【図９】
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