(57)【要約】      （修正有）【課題】床面に描いたパターンを利用して、更に、走行ルート上に障害物がある場合、障害物回避するプログラムを用いて走行ルートを自動作成させて走行できる無人搬送車を提供する。【解決手段】所定領域内の床面から得られた位置情報に基づいて、位置を検出しながら走行する無人搬送車１において、無人搬送車を駆動する駆動部と、床面から得られた位置情報を出力する出力部と、所定領域内における走行ルート１４を設定できると共に、位置情報及び走行ルートをあらわす走行ルート情報に従って駆動部を駆動するプログラムを格納した記憶部と、プログラムに従って、位置情報と走行ルート情報と照合処理を行ない、駆動部を走行ルートに従って走行制御する処理部と、を備え、走行ルート上に障害物２０がある場合、位置情報に基づいて、障害物を回避する回避走行ルートを生成して、走行させる動作をプログラムしたがって行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域内の床面から得られた位置情報に基づいて、位置を検出しながら走行する無人搬送車において、
前記無人搬送車を駆動する駆動部と、
前記床面から得られた前記位置情報を出力する出力部と、
前記所定領域内における走行ルートを設定できると共に、前記位置情報及び前記走行ルートをあらわす走行ルート情報に従って前記駆動部を駆動するプログラムを格納した記憶部と、
前記プログラムに従って、前記位置情報と前記走行ルート情報と照合処理を行ない、
前記駆動部を前記走行ルートに従って走行制御する処理部と、を備え、
前記走行ルート上に障害物がある場合、前記位置情報に基づいて、前記障害物を回避する回避走行ルートを前記プログラムにしたがって生成して、前記回避走行ルートにしたがって前記駆動部を走行させることを特徴とする床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項２】
前記障害物は、前記所定領域内に置かれた静止障害物であることを特徴とする床位置検出方法を用いた請求項１記載の床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項３】
前記障害物は、別の搬送車であり、
前記走行ルート上に前記別の搬送車が停止している場合、前記回避走行ルートとして、前記別の搬送車を迂回するルートを前記プログラムにしたがって生成し前記駆動部を走行させることを特徴とする請求項１又は２の床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項４】
前記無人搬送車が走行ルート上を走行中に別の搬送車と衝突する恐れがある場合、前記無人搬送車を停止又は走行させるような走行ルートを前記プログラムにしたがって、前記回避走行ルートとして生成して、前記駆動部を走行させることを特徴とする請求項１の床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項５】
スタートポイントから設定ポイントまでの走行ルートを前記プログラム及び前記位置情報に基いて生成できることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項６】
前記無人搬送車の前記位置情報と前記走行ルート情報とが予め設定した範囲を超えた場合、前記プログラムは、前記位置情報を前記走行ルート情報に近付けるように自動修正しながら走行制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の床位置検出方法を用いた無人搬送車。
【請求項７】
所定領域に設けられ、ドットパターンを配置した複数のパネルを並設することにより構成された床面と、
前記ドットパターンから前記所定領域内の位置情報を検出しながら、走行できる無人搬送車を有し、
前記無人搬送車は、前記床面から得られた前記位置情報に基づいて、障害物を回避する走行ルートを生成し、前記回避走行ルートに沿って走行できることを特徴とする無人搬送システム。
【請求項８】
請求項７に記載された無人搬送システムを有する施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床位置検出方法を用いた無人搬送車及び無人搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物内において貨物等を搭載した無人搬送車として、例えば、ＡＶＧ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、無人フォークリフト、ロボット等を走行させるシステムがある。無人搬送車を誘導する方式としては、電磁誘導方式、磁気誘導方式、レーザー誘導方式、レーザーファインダー方式等の方法が採用されている。
【０００３】
これらの誘導方式のうち、電磁誘導方式は、搬送車の予め決められた走行ルートの床に誘導線を埋め込み、誘導線に電流を流し、電流によって発生する磁界に沿って無人搬送車が走行する方法である。また、磁気誘導方式は、搬送車のあらかじめ決められた走行ルートの床上に磁気テープを敷設し、磁気センサにより検出された磁気に沿って無人搬送車が走行する方法である。
【０００４】
しかし、これらの方法は、無人搬送車の走行ルートが誘導線或いは磁気テープ等によって決められているため、自由にルートが変更できないし、複数のルートが重なり合う等の複雑なルートを設定することも難しい。また、作業員の移動に合わせて無人搬送車の走行ルートを変更して走行させることも困難である。さらに、走行ルートを変更する場合には、床に埋め込んだ誘導線の再設置工事や敷設したテープの張替えを必要とする上、作業のためにシステムを一旦停止する必要があるので、荷物を積載した台車の移動、建物内のレイアウト変更といった建物内の状況の変化に応じて走行ルートを変更したり、最短となる走行ルートを適宜選択するようなことはできなかった。
【０００５】
このように、電磁誘導方式や磁気誘導方式を採用した場合、走行ルートを自由に変更できないため、無人搬送車が空の状態で走行（空走行）することが多く発生し、搬送リードタイムが増加したり、必要以上に多くの車両を配置する必要が生じる。更に、無人搬送車の空走行によって、無駄なエネルギーを消費することとなり、ＣＯ２の発生も増加する。その他、無人搬送車の増加によるイニシャルおよびランニングコストの増加、作業工程内の作業待ち在庫の増加による製品完成までのリードタイムの増加も想定される。
【０００６】
レーザー誘導方式は、無人搬送車からレーザー光を照射し、壁面または天井に設けた反射板からの反射光の反射角によって無人搬送車の位置を検出し、あらかじめ設定されたルートを無人搬送車が走行する方法である。また、レーザーファインダー方式は、無人搬送車から赤外線レーザーを発振して壁面や天井に照射し、その反射の度合いによって壁面または天井までの距離を計測しながら無人搬送車の位置を検出し、あらかじめ設定されたルートを無人搬送車が走行する方法である。これらの方法は、走行ルートを指定する誘導線や磁気テープを建物内に敷設する必要がないため、走行ルートの変更に簡便に対応することが可能である。しかし、壁面や天井などの構造物がないと適用できず、照射されたレーザーの間を遮断する物体が存在する場合には、無人搬送車の位置の検出が不可能になるので、反射板の取り付け位置や向きの調整が容易ではなく、レーザー光の届かないような広大な空間や同じ規則的物体の並んだ空間では使用することができない。さらに、荷物を積載した台車の移動、建物内のレイアウト変更といった建物内の状況の変化や作業員の移動にも対応できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−９２０３０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０２５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、建物内の状況の変化や作業員の移動に対応すべく、走行ガイドに沿って走行できる搬送車において、搬送車側に設置したセンサによって障害物との衝突を自動的に迂回して走行できる搬送装置及び搬送車の制御方法について開示している。しかし、特許文献１に開示されたシステムによれば、走行ガイドの外に搬送車側にセンサを設けなければならず、装置が複雑になるばかりでなくイニシャルおよびランニングコストの増加を招くことになる。
【０００９】
特許文献２は、ドットパターンを有する複数のパネルによって構成された床面からの位置情報を検出するシステムを開示している。特許文献２で開示されたシステムは、あらかじめ走行ルートを定めるための誘導線、磁気テープ、反射板等を敷設する必要がなく、建物内のレイアウト変更などに伴う走行ルートの変更には、事前に走行ルートを定め、搬送車に走行ルートを設定することで対応可能であるが、荷物を積載した台車の移動や作業員の移動といった、あらかじめ設定することが困難な障害物に対応した走行ルートの変更については、何ら検討されていない。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑み、搬送ルートを設定するための設備をあらかじめ建物側に設けることなく、走行ルート上に障害物がある場合には、障害物を回避する走行ルートを自動作成して走行できる無人搬送車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】
【００１１】
本発明の床位置検出方法を用いた無人搬送車及び無人搬送システムは、所定領域内の床面から得られた位置情報に基づいて位置を検出しながら走行する無人搬送車において、前記無人搬送車を駆動する駆動部と、前記床面から得られた前記位置情報を出力する出力部と、前記所定領域内における走行ルートを設定できると共に、前記位置情報及び前記走行ルートをあらわす走行ルート情報に従って前記駆動部を駆動するプログラムを格納した記憶部と、前記プログラムに従って、前記位置情報と前記走行ルート情報と照合処理を行ない、前記駆動部を前記走行ルートに従って走行制御する処理部と、を備え、前記プログラムは、前記走行ルート上に障害物がある場合、前記位置情報に基づいて、前記障害物を回避する回避走行ルートを自動生成して、前記駆動部を走行させることを特徴とする。
【００１２】
前記障害物は、前記所定領域内に置かれた静止障害物であることを特徴としてもよい。
【００１３】
あるいは、前記障害物は、別の搬送車であり、前記走行ルート上に前記別の搬送車が停止している場合、前記プログラムは、前記回避走行ルートとして、前記別の搬送車を迂回するルートを自動生成して前記駆動部を走行させることを特徴としてもよい。
【００１４】
さらに、前記無人搬送車が走行ルート上を走行中に別の搬送車と衝突する恐れがある場合、前記プログラムは、前記無人搬送車を停止又は走行させるような走行ルートを前記回避走行ルートとして自動生成して、前記駆動部を走行させることを特徴としてもよい。
【００１５】
また、前記プログラムは、スタートポイントから設定ポイントまでの走行ルートを自動作成できることができる。
【００１６】
さらに、前記無人搬送車の前記位置情報と前記走行ルート情報とが予め設定した範囲を超えた場合、前記プログラムは、前記位置情報を前記走行ルート情報に近付けるように自動修正しながら走行制御することができる。
【００１７】
また、所定領域内の床面に、ドットパターンを配置した複数のパネルを並設することにより構成された床面と、前記ドットパターンから前記所定領域内の位置情報を検出しながら、走行できる無人搬送車を有し、前記無人搬送車は、前記床面から得られた前記位置情報に基づいて、障害物を回避する走行ルートを生成し、前記回避走行ルートに沿って走行できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の床位置検出方法を用いた無人搬送車によれば、無人搬送車の走行ルートを自由に設定し、変更することができるので、例えば人と同じルートで走行できるように無人搬送車の走行ルートを設定することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る無人搬送車走行システムによれば、従来のように無人搬送車の空走行を発生させず、無人搬送車を最短ルートで走行することができるので、エネルギーやＣＯ２を削減することができ、空走行の削減効果によって無人搬送車の台数を最小化することができる。
【００２０】
また、本発明の床位置検出方法を用いた無人搬送車によれば、常に最適な位置に迅速に無人搬送車を誘導することができるので、作業工程内で滞留していた在庫が減り、製品完成までのリードタイムを軽減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る床位置検出方法を用いた無人搬送車の動作を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る床位置検出方法を用いた無人搬送車の動作を示す平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る床位置検出方法を用いた無人搬送車の動作を示す平面図である。
【図４】本発明に使用される無人搬送車の概略構成を示す図である
【図５】本発明の無人搬送車に使用される制御部を説明するブロック図である。
【図６】本発明に係る無人搬送車における処理動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る無人搬送車及び無人搬送システムについて詳細に説明する。まず、走行する無人搬送車は床位置検出を行ないながら、プログラムによって設定された走行ルートに従って倉庫等の施設内を走行する例について説明する。
【００２３】
図１は、倉庫等の施設の床面には２次元的に配置されたパネルが敷設されており、各パネル表面には各パネルの位置情報を検出できるドットパターン設けられているものとする。図示された施設内には、複数のパレットラック１０が設置されており、各パレットラック１０には、搬送すべき貨物等を搭載できるパレット１１が設けられている。
【００２４】
本発明に係る無人搬送車１は、床面に設けられたドットパターンから無人搬送車１の位置を検出しながら、即ち、床面から得られる位置情報に基づいて、パレットを搬送できるものとする。ここでは、無人搬送車１はパレットラック１０中のパレット１１Ａをパレット置き場１３まで搬送するものとする。
【００２５】
この例では、無人搬送車１は、床に配置された位置情報を読み取りながら、パレット１１Ａをパレット置き場１３Ｂへ設定走行ルート１４に従って運搬する場合を例示している。なお、図示された例では、設定走行ルート１４の近傍に、静止障害物２０がある場合が示されている。したがって、無人搬送車１は、この静止障害物２０に衝突しないルートを走行しなければならない。
【００２６】
本発明に係る無人搬送車１は、設定走行ルート１４上に静止障害物２０がある場合、無人搬送車の本体の制御部（後述）に格納されているプログラムによって、無人搬送車の位置情報を処理しながら、静止障害物２０を回避する回避走行ルート１５を設定して、走行させることができる。つまり、静止障害物１）が存在しなければ、設定走行ルートは、ａ点→ｂ点、ｃ点→ｄ点→ｅ点を通るように設定できる。しかしながら、ｃ点とｄ点を走行するルート上に静止障害物２０がある場合、無人搬送車１は、静止障害物２０と衝突しないために、静止障害物２０を十分に回避できる位置に新たに追加設定ポイント１６（ｃ’点）を設定して、新たに生成された回避走行ルート１５を通ってｄ点に到達するように走行できる。このような回避走行ルート１５は、外部に設けられた指令部（図示せず）からの指令によってリアルタイムに指示されても良いし、或いは、無人搬送車１の走行開始時に、予め設定されても良い。いずれにしても、無人搬送車１は床面からの位置情報を検出して走行するため、走行ルートの設定及び変更は、極めて容易である。
【００２７】
一方、一般に知られている磁気テープ等を走行ルートとして敷設した場合、無人搬送車の走行ルートが固定されているため、走行ルートを柔軟に変更することが困難であった。
【００２８】
しかし、図示された無人搬送システムでは、走行ルートが固定されていないため、無人搬送車の走行ルートを柔軟に変更できる。したがって、本発明では、床側の張替え工事や配置替え工事が不要になる。また、本発明では、無人搬送車に、障害物等との間の距離を測定するセンサ等を設けなくても走行ルートの変更等を柔軟に行なうことができる。このため、本発明の無人搬送システム導入のためのイニシャルコストも安く抑えることが可能である。
【００２９】
図２を参照すると、本発明に係る他の実施形態に係る無人搬送システムが示されている。この例では、２台の無人搬送車（以下、第１及び第２の無人搬送車と呼ぶ）１ａ，１ｂを使用する場合が示されている。各無人搬送車１ａ，１ｂは、いずれも、床に配置されたドットパターンに表される位置情報を読み取りながら走行するものとする。
【００３０】
ここでは、２台の無人搬送車は、設定された設定走行ルートに従って、パレットを運搬させる状況を例示している。第１の無人搬送車１ａは、図２に示されたパレットラック１０中のパレット１１Ａをパレット置き場１３Ｂまでを設定走行ルート１４に沿って運搬するものとする。一方、第２の無人搬送車１ｂは、パレットラック１０中のパレット１１のＣからパレット置き場１３のＤに至る設定走行ルート１７に沿って運搬する。
【００３１】
図２に示す通り、第１及び第２の無人搬送車１ａ，１ｂの設定走行ルート１４及び１７は交差点ｘで交差している。設定走行ルート１４と１７を設定した時点或いは走行している間に、無人搬送車１ａと無人搬送車１ｂが同じ時刻に交差点ｘを通過して衝突する可能性が予測的に検出されたものとする。この例では、無人搬送車１ｂは、交差点ｘ手前の停止位置１８で停止し、第１の無人搬送車１ａの通過を待機し、第１の無人搬送車１ａが通過した後、第２の無人搬送車１ｂは走行を開始するような動作が行なわれる。
【００３２】
このような動作は、第１及び第２の無人搬送車１ａ，１ｂを監視する指令部（図示せず）において、両無人搬送車１ａ，１ｂの設定走行ルート１４、１７をあらわす位置情報を予測的に比較、制御することによって可能である。具体的には、両無人搬送車１ａ，１ｂが所定距離まで接近したことが、位置情報を比較することにより判明した場合、第２の無人搬送車１ｂを停止するように、指令部は第２の無人搬送車１１ｂに指令を送信し、第２の無人搬送車１ｂを停止させる。
【００３３】
一方、第１及び第２の無人搬送車１ａ，１ｂの設定走行ルート１４と１７とが交差している場合、例えば、第１の無人搬送車１ａの設定走行ルート１４を指令部からの指令により、第１の無人搬送車１ａが第２の無人搬送車１ｂと衝突しない新たな追加設定ポイント１６（ｃ’点）に移動するように、回避走行ルート１５を指示し、第１の無人搬送車１ａは当該回避走行ルート１５に沿って走行させることができる。
【００３４】
上記した説明では、指令部で床面から得られる両無人搬送車１ａ，１ｂの位置情報を比較対照することによってリアルタイムに指示する場合について述べたが、回避走行ルート１５は、第１の無人搬送車１ａに予め設定されていても良い。
【００３５】
更に、図３を参照すると、床位置検出方法を用いた無人搬送車の実際の走行状態が示されている。床面に配置された情報を読み取りながら、図１に例示した設定走行ルート１４に従って、パレット１１のＡを搬送した場合について説明する。この場合、無人搬送車１の位置情報と走行ルート情報とが走行中に予め設定した範囲を超えると、無人搬送車１の位置情報を走行ルート情報に近付けるような制御が自動的に行われる。したがって、無人搬送車１は、図３に示されているように、蛇行走行１９することになる。
【００３６】
即ち、無人搬送車１に搭載されたプログラムは、位置情報を走行ルート情報に近付けるように自動修正するような走行制御を行う。
【００３７】
図４は、図１〜図３に示した動作を行なう本発明に係る無人搬送車１の概略構成を示す図である。図５は図４に示された無人搬送車１を特徴付ける制御部のブロック図であり、図６は制御部の動作フローである。
【００３８】
図４に示されているように、本発明に係る無人搬送車１は、床面に埋設されたドットパターンを撮像する撮像部３、撮像部３からの画像を処理して制御を行う制御部２、及び制御部２からの出力信号に応じて無人搬送車１を駆動する駆動部６を有している。また、図示された無人搬送車１は指令部３０からの無線による指示によっても動作可能である。
【００３９】
図５に示された無人搬送車１の制御部２は、撮像部３からの画像を受け、床面に設置されたドットパターンを検出処理して位置情報を生成する入力部４、無人搬送車１を駆動する駆動部６に結合された出力部７、各種の情報処理を行なうＣＰＵ等の処理部５、所定領域内の位置情報に関するマップを格納したデータベース９、及び、記憶部８を有している。ここで、記憶部８は、ＯＳ記憶部、無人搬送車制御用プログラムを格納したプログラム記憶部、及び走行ルート記憶部を有している。なお、走行ルート記憶部に記憶される走行ルート情報は、無人搬送車４の入力部に直接走行ルートを入力しても良いし、指令部３０からの指示によって設定されても良い。
【００４０】
撮像部３の画像から得られた位置情報は、入力部４を介して処理部５に出力される。処理部５は、撮像部３から生成された位置情報、走行ルート記憶部に格納された設定ルート情報、及びデータベース９に格納された所定領域内のマップを受け、図１〜３に示されたように、無人搬送車の動作制御を行う。
【００４１】
ここで、図６をも参照して、図１に示された動作を行なう場合における制御部２の処理動作を説明する。まず、制御部２の処理部５は、プログラム記憶部に格納された無人搬送車制御用プログラムにしたがって、走行ルートを設定する（ステップＳ１）。無人搬送車１における走行ルートの設定は、入力部４からの入力情報とデータベース９に格納された電子マップとを用いて行なわれる。走行ルートが設定走行ルートとして設定されると、無人搬送車１は当該設定走行ルートに沿って走行する（ステップＳ２）。
【００４２】
無人搬送車１の走行中、図３に示されたような制御が行われる。具体的には、位置情報を検出しながら走行する無人搬送車１の検出ルートが設定走行ルートから指定範囲内にあるかどうかが、制御部２によって判定される（ステップＳ３）。検出ルートが指定範囲にある場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、無人搬送車１はそのまま走行を続ける（ステップＳ４）。検出ルートが指定範囲外になると（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、検出ルートと、設定走行ルートとの比較がデータベース９中のマップを参照して行なわれ、検出ルートが設定走行ルートに近づくような修正動作を行ない、修正動作が終了すると、ステップＳ４に戻って、無人搬送車１は走行を続ける。
【００４３】
次に、検出ルート或いは設定走行ルート中に、静止障害物或いは他の搬送車等の障害物があるか否かを走行中判断する（ステップＳ６）。検出ルート或いは設定走行ルートにおける障害物の有無は、設定走行ルートにおける障害物の位置を記憶しておき、当該障害物の位置近傍に無人搬送車１が、到来したかどうかを検出ルートの位置情報と、障害物の位置情報とを比較対照することによって判定できる。また、指令部３０からの指示によって、障害物の位置を無人搬送車１に指示することによっても、障害物の有無を無人搬送車１に通知することも可能である。
【００４４】
ステップＳ６において、検出ルート上に障害物が存在していることが判定されると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、制御部２の処理はステップＳ６からステップＳ７の障害物回避処理に移行する。障害物回避処理では、図１に示すように、指令部３０から回避ポイントを指示することによって回避走行ルートが指定されても良いし、無人搬送車１の制御部２で、データベース９のマップ、設定走行ルート、検出ルート、及び、障害物の位置を照合して、新たな回避走行ルートが生成されてもよい。障害物が別の無人搬送車等の移動物であれば、後からその交差点に入る側の無人搬送車が、一時停止することにしてもよい。
【００４５】
上記した障害回避処理が終了すると、処理結果である回避走行ルートが制御部２で生成される（ステップＳ８）。障害物が検出されない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、又は、回避走行ルートが生成されると（ステップＳ８）、無人搬送車１は回避走行ルートにしたがって走行する（ステップＳ９）。
【００４６】
制御部２は、データベース９中のマップを参照して、検出ルートと設定走行ルートを比較対照する制御を行いながら、無人搬送車１を走行させ、検出ルートが設定走行ルートの終点に達したかどうかを判定する（ステップＳ１０）。検出ルートが設定走行ルートの終点に達したことが判定されると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御部２は、無人搬送車１を停止させる。検出ルートが設定走行ルートの終点に達していない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、処理はステップＳ２に戻って以下同様な動作が繰り返される。
【００４７】
図６のステップＳ６における障害物が他の搬送車である場合、ステップＳ７の障害回避処理は、無人搬送車を停止させる処理であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、工場、倉庫、物流センター、病院、オフィス等の施設で貨物を搭載させて、床位置検出方法を用いて自由に走行ルート設定ができる無人搬送車及び無人搬送システムに適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１、１ａ，１ｂ 無人搬送車
２     制御部
３     撮像部
４     入力部
５     処理部
６     駆動部
７     出力部
８     記憶部
９     データベース
１０   パレットラック
１１   パレット
１２   設定ポイント
１３   パレット置き場
１４   設定走行ルート
１５   回避走行ルート
１６   追加設定ポイント
１７   第２の無人搬送車の走行ルート
１８   第２の無人搬送車の停止位置
１９   蛇行走行
２０   静止障害物
３０   指令部
【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】
2015060336.tif 000008