(57)【要約】【課題】意図せぬ加速が発生しても、その加速を緩和することができる移動体を提供する。【解決手段】移動体１０は、案内ライン１１０上を走行する。移動体１０は、被駆動部２０と、駆動装置３０と、制御部５０とを備える。被駆動部２０は、回転可能である。駆動装置３０は、被駆動部２０を回転させる。被駆動部２０が回転することにより、移動体１０が走行する。制御部５０は、被駆動部２０の回転数が所定の回転数に維持されなくなると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させ、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内ライン上を走行する移動体であって、
前記移動体を走行させるための回転可能な被駆動部と、
前記被駆動部を回転させる駆動装置と、
前記被駆動部の回転数が所定の回転数に維持されなくなると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させ、前記被駆動部の回転数の増加に応じて、前記被駆動部の回転数が減少するように前記駆動装置を制御する制御部と
を備える、移動体。
【請求項２】
前記案内ラインに沿って設けられたマーカーを検出するマーカー検出部を更に備え、
前記制御部は、前記マーカー検出部の検出結果から前記移動体の進行方向前方の下り坂を認識すると、前記ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させる、請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記制御部は、前記マーカー検出部の検出結果から前記移動体の進行方向前方の下り坂を認識すると、前記被駆動部の回転数が減少するように前記駆動装置を制御した後、前記ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させる、請求項２に記載の移動体。
【請求項４】
請求項１に記載の移動体と、
前記案内ラインと
を含む、走行システム。
【請求項５】
前記案内ラインは、有色テープ又は有色塗料で形成される、請求項４に記載の走行システム。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の移動体と、
前記案内ラインと、
前記マーカーと
を含む、走行システム。
【請求項７】
前記案内ライン及び前記マーカーは、有色テープ又は有色塗料で形成される、請求項６に記載の走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体及び走行システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人や物等を搬送する移動体として、予め規定された走行ルートを走行制御用プログラムに基づいて無人走行するものが提供されている。この移動体は、走行ルートの形状に応じて走行するように制御される。このような移動体が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された無人搬送車（移動体）は、走行ルートのカーブ区間手前に敷設されたマーカーを検出して、操舵速度を直線区間とカーブ区間との間で変化させることができる。ここで操舵速度は、操舵輪の向きの変化速度である。特許文献１に開示された移動体は、操舵速度を適切に変化させることにより、カーブ区間での移動体の脱線防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された移動体は、意図せぬ加速走行に対応することができない。例えば、被牽引物を牽引している移動体が、下り坂を走行する際に、被牽引物によって押されて加速することがある。特許文献１に開示された移動体は、移動体が意図せぬ加速走行を開始しても、その移動体の加速を阻止することができない。このため、移動体が予期せぬ速度で走行する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、意図せぬ加速が発生しても、その加速を緩和することができる移動体及び走行システム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】
【０００７】
本発明の一局面に係る移動体は、案内ライン上を走行する移動体である。前記移動体は、被駆動部と、駆動装置と、制御部とを備える。前記被駆動部は、回転可能である。前記駆動装置は、前記被駆動部を回転させる。前記被駆動部が回転することにより、前記移動体が走行する。前記制御部は、前記被駆動部の回転数が所定の回転数に維持されなくなると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させ、前記被駆動部の回転数の増加に応じて、前記被駆動部の回転数が減少するように前記駆動装置を制御する。
【０００８】
本発明の一局面に係る走行システムは、上記の移動体及び案内ラインを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被駆動部の回転数が所定の回転数に維持されなくなると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みが発生する。これにより、被駆動部の回転数の増加に応じて、被駆動部の回転数を減少させることができる。したがって、移動体が意図せぬ加速走行を開始しても、その移動体の加速を緩和することができる
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る移動体及び走行システムの構成の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る移動体の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るブレーキング制御のサブルーチンのフローチャートの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る移動体及び走行システムの構成の概略を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る移動体の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明による移動体及び走行システムの実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００１２】
［実施形態１］
（基本構成）
図１を参照して、本発明の実施形態１に係る移動体１０及び走行システム１００の基本構成を説明する。図１は、移動体１０及び走行システム１００の構成の概略を示す図である。移動体１０は、被駆動部２０と駆動装置３０と検出部４０と制御部５０とを備える。走行システム１００は、移動体１０と、移動体１０の走行ルートを示す案内ライン１１０と、案内ライン１１０に沿って設けられるマーカー１２０とを含む。
【００１３】
移動体１０は、例えば、搬送車、牽引車、カート又はゴーカートである。移動体１０は自動走行（無人走行）する。移動体１０は走行方向Ｘに沿って移動する。
【００１４】
被駆動部２０は回転可能である。被駆動部２０が回転することにより、案内ライン１１０上を移動体１０が走行する。被駆動部２０は、例えば、駆動輪である。被駆動部２０は移動体１０の前方側に左右一対に設けられる。なお、本実施形態１では、２つの被駆動部２０が設けられているが、被駆動部２０の数は特に限定されない。
【００１５】
駆動装置３０は被駆動部２０に結合して被駆動部２０を回転させる。駆動装置３０は、例えば、駆動用モーターを含む。また駆動装置３０は、ギア等からなるカム機構を含んでもよい。
【００１６】
検出部４０は、案内ライン１１０及びマーカー１２０を検出する。検出部４０は、検出結果を示す検出信号を制御部５０に送信する。検出部４０は、案内ライン１１０を検出する案内ライン検出部と、マーカー１２０を検出するマーカー検出部とを兼ねている。
【００１７】
制御部５０は、検出部４０から受信した検出信号を、案内ライン１１０を示す信号とマーカー１２０を示す信号に峻別する。制御部５０は、案内ライン１１０を示す信号に基づき、移動体１０が案内ライン１１０上を走行するように駆動装置３０を制御する。例えば、制御部５０は、案内ライン１１０を示す信号から、案内ライン１１０の曲線部（走行ルートのカーブ区間）を検知すると、走行する移動体１０が案内ライン１１０の曲線部に沿って曲がるように駆動装置３０を制御する。例えば、制御部５０は、左右の被駆動部２０の回転数に差が生じるように駆動装置３０を制御する。これにより、移動体１０は、走行ルートのカーブ区間を案内ライン１１０に沿って曲がることができる。
【００１８】
また制御部５０は、マーカー１２０を示す信号に基づき、検出されたマーカー１２０に対応するコマンド内容を決定する。コマンド内容は、例えばマーカー１２０の配置に対応して予め規定されている。例えば、制御部５０に、コマンド内容とマーカー１２０との関係が規定されたテーブルが格納される。制御部５０は、コマンド内容に応じた信号を駆動装置３０に出力する。駆動装置３０は、制御部５０から出力された信号（コマンド内容）に応じた回転数（回転速度）で被駆動部２０を回転させる。
【００１９】
また制御部５０は、駆動装置３０から、被駆動部２０の回転数（回転速度）の情報を示す信号を受信する。例えば、駆動装置３０が駆動用モーターを含む場合、制御部５０は、コマンド内容に応じた回転数で被駆動部２０が回転するように、ＰＷＭ制御によって、駆動用モーターへ供給される駆動電流又は駆動電圧を維持する。
【００２０】
また制御部５０は、コマンド内容で規定された被駆動部２０の回転数（回転速度）が維持できなくなると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させ、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御する。
【００２１】
本実施形態１によれば、被駆動部２０の回転数が所望の回転数で維持できなくなると、制御部５０が、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させる。これにより、制御部５０は、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御することができる。したがって、移動体１０が意図せぬ加速走行を開始しても、移動体１０の加速を緩和することができる。
【００２２】
（構成例）
図２及び図３を参照して、実施形態１の詳細を説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る移動体１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００２３】
移動体１０は、従輪６０を備える。制御部５０は、認識部５１、コマンド内容判定部５２及び駆動装置制御部５３を含む。また制御部５０は、予めプログラミングされた走行制御用プログラムを格納している。この走行制御用プログラムに基づいて、認識部５１、コマンド内容判定部５２及び駆動装置制御部５３の各機能が実行される。
【００２４】
マーカー１２０は案内ライン１１０に沿って案内ライン１１０の左側及び右側の少なくとも一方に設けられる。案内ライン１１０及びマーカー１２０は、有色テープ又は有色塗料で形成される。案内ライン１１０及びマーカー１２０が有色テープで形成されることにより、案内ライン１１０及びマーカー１２０を地面又は床面等から容易に剥すことができる。従って、走行ルートの変更が容易となる。また、案内ライン１１０及びマーカー１２０が有色塗料で形成される場合も、走行ルートの変更が容易となる。具体的には、走行ルートの変更時には、案内ライン１１０及びマーカー１２０を形成する塗料を剥がす又はその塗料を走行面と同一色の塗料で重ね塗りすればよい。また、案内ライン１１０及びマーカー１２０が有色テープ又は有色塗料で形成されることにより、案内ライン１１０及びマーカー１２０の敷設及び変更に要する工事期間を削減できる。
【００２５】
なお、案内ライン１１０は磁気発生部材（例えば、電磁誘導線）によって形成されてもよい。この場合、案内ライン１１０を検出するためのセンサーとして、磁気センサーが取り付けられる。
【００２６】
従輪６０は、被駆動部２０と共に移動体１０を支持する。従輪６０は、移動体１０の後方側に左右一対に設けられる。移動体１０の走行に従って従輪６０は回転する。なお、本実施形態１では、２つの従輪６０が設けられるが、従輪６０の数は特に限定されるものではない。
【００２７】
検出部４０は、複数の光学式反射型センサー（以降、「光学式反射型センサー」は、単に「光学式センサー」と記載される。）４１を含む。光学式センサー４１は移動体１０の前端側の下部に設けられる。複数の光学式センサー４１は、移動体１０が走行ルートの直線区間を走行する際に移動体１０の走行方向Ｘに直交するように、横一列に配置される。これにより、検出部４０の検出範囲を広げることができ、移動体１０はカーブ走行時に脱線し難くなる。また、本実施形態１では光学式センサー４１が８個で構成されるが、光学式センサー４１の個数は８個に限られない。光学式センサー４１の個数を増やすことにより光学式センサー４１の配置密度が高くなり、案内ライン１１０及びマーカー１２０の検出精度を高めることが可能となる。
【００２８】
移動体１０の走行に伴い、複数の光学式センサー４１のいずれかが案内ライン１１０及びマーカー１２０の上を通過する。各光学式センサー４１から出力される信号が認識部５１に送信される。
【００２９】
認識部５１は、各光学式センサー４１から受信した信号に基づき、案内ライン１１０とマーカー１２０とを識別する。例えば、認識部５１は、いずれかの光学式センサー４１によって最初に検出された検出対象を案内ライン１１０と認識する。また、その検出対象を検出している光学式センサー４１とは異なる光学式センサー４１が、別の検出対象を検出した際に、認識部５１は、その検出対象をマーカー１２０と認識する。このとき、最初に検出された検出対象は、いずれかの光学式センサー４１によって継続して検出される。認識部５１は、案内ライン１１０を検出した光学式センサー４１から受信した信号を駆動装置制御部５３へ送信する。また認識部５１は、マーカー１２０を検出した光学式センサー４１から受信した信号をコマンド内容判定部５２へ送信する。
【００３０】
コマンド内容判定部５２は、認識部５１から受信した信号に基づき、マーカー１２０の配置を判定する。コマンド内容判定部５２は、判定した結果に基づいてコマンド内容を確定する。コマンド内容判定部５２は、確定したコマンド内容を示す信号を駆動装置制御部５３に送信する。
【００３１】
駆動装置制御部５３は、認識部５１から受信した信号（案内ライン１１０を示す信号）に基づき、移動体１０が案内ライン１１０上を走行するように駆動装置３０を制御する。例えば、移動体１０が走行ルートの直線区間を走行する際に、横一列に並ぶ複数の光学式センサー８のうちの中央の２つの光学式センサー８が案内ライン１１０を検出する場合、駆動装置制御部５３は、中央の２つの光学式センサー８により案内ライン１１０が検出されるように駆動装置３０を制御する。この場合、移動体１０が案内ライン１１０の曲線部（走行ルートのカーブ区間）に進入すると、中央の２つの光学式センサー８とは異なる光学式センサー８が案内ライン１１０を検出する。したがって、検出部４０における案内ライン１１０の検出位置が変化する。駆動装置制御部５３は、案内ライン１１０の検出位置の変化に応じて、左右の被駆動部２０の回転数に差が生じるように駆動装置３０を制御する。例えば、駆動装置制御部５３は、案内ライン１１０の曲線部（走行ルートのカーブ区間）の外側に位置する被駆動部２０の回転数が増加するように駆動装置３０を制御する。これにより、移動体１０は案内ライン１１０に沿って曲がることができる。
【００３２】
また駆動装置制御部５３は、コマンド内容判定部５２から受信した信号に基づいて、駆動装置３０を制御する。駆動装置３０は、駆動装置制御部５３から出力された信号が示す制御内容に応じた回転数で被駆動部２０を回転させる。例えば、駆動装置制御部５３から出力された信号が「１０％減速」の制御内容を示す場合、駆動装置３０は被駆動部２０の回転数を１０％減少させる。また駆動装置制御部５３は、駆動装置３０から、被駆動部２０の回転数の情報を示す信号を受信して、被駆動部２０の回転数が１０％減少した状態を、例えばＰＷＭ制御によって維持する。
【００３３】
また、被駆動部２０の回転数が増加して、コマンド内容で規定された回転数が維持できなくなり、移動体１０が意図せぬ加速走行を開始すると、走行制御用プログラムのメインルーチンに対し、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みが発生する。この結果、被駆動部２０の回転数が減少する。したがって、移動体１０が意図せぬ加速走行を開始しても、移動体１０の加速を緩和することができる。
【００３４】
ここで、図３を参照して、ブレーキング制御のサブルーチンの一例を説明する。図３は、本発明の実施形態１に係るブレーキング制御のサブルーチンのフローチャートの一例を示す。図３に示すように、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みが発生すると、駆動装置制御部５３は、まず、カウンタ値を初期値「ｔ＝０」に設定する（ステップＳ１）。その後、駆動装置制御部５３は、被駆動部２０の回転数を検知し（ステップＳ２）、被駆動部２０の回転数が、コマンド内容で規定された回転数よりも増加しているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定の結果が「Ｙｅｓ」の場合、すなわち、被駆動部２０の回転数が、コマンド内容で規定された回転数よりも増加している場合、駆動装置制御部５３は、駆動装置３０に対してブレーキ制御を実行する（ステップＳ４）。
【００３５】
以降、駆動装置制御部５３は、被駆動部２０の回転数が、コマンド内容で規定された回転数となるまで、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返す。つまり、駆動装置制御部５３は、ポンピングブレーキを実行する。ステップＳ３の判定の結果が「Ｎｏ」になると、すなわち、被駆動部２０の回転数が、コマンド内容で規定された回転数になると、駆動装置制御部５３は、カウンタ値を１つ増加させ（ステップＳ５）、カウンタ値が「ｘ」であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで「ｘ」は、１以上の任意の数値である。
【００３６】
ステップＳ６の判定の結果が「Ｎｏ」の場合、すなわち、カウンタ値が「ｘ」ではない場合、ステップＳ２に戻る。ステップＳ６の判定の結果が「Ｙｅｓ」の場合、すなわち、カウンタ値が「ｘ」になると、ブレーキング制御のサブルーチンが終了して、走行制御用プログラムのメインルーチンによる制御が再開される。つまり、被駆動部２０の回転数が、コマンド内容で規定された回転数であることが、（ｘ＋１）回検出された場合に、ブレーキング制御のサブルーチンが終了する。
【００３７】
（下り坂走行）
移動体１０が意図せぬ加速走行を開始する典型的な場合として、移動体１０が下り坂を走行する場合がある。特に、移動体１０が被牽引物を牽引している場合、移動体１０が被牽引物によって押されて加速することがある。また、移動体１０は単独で走行している場合でも、下り坂区間で、移動体１０の自重によって加速することがある。移動体１０が人を乗せて走行している場合や、物や動植物等を積載して走行している場合には、移動体１０の自重に加えて、人員の重量や、積載物の重量も、移動体１０を加速させる原因となる。
【００３８】
そこで、下り坂区間の手前に、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させるマーカー１２０を配置してもよい。この場合、コマンド内容判定部５２が、検出部４０の検出結果から移動体１０の進行方向前方の下り坂を認識すると、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みが発生して、駆動装置制御部５３が、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御する。このようにすれば、被駆動部２０の回転数が増加して、コマンド内容で規定された回転数が維持できなくなるまで待つことなく、ブレーキング制御のサブルーチンが開始される。被駆動部２０の回転数を減少させることができる。したがって、ブレーキング制御のサブルーチンの開始が遅れて、移動体１０が予期せぬ速度で走行する不具合を確実に回避できる。なお、図３に示すブレーキング制御のサブルーチンが使用される場合、好適には、ステップＳ６で判定されるカウンタ値は、下り坂区間の距離等に応じて設定される。
【００３９】
あるいは、下り坂区間の手前に、被駆動部２０の回転数を減少させた後に、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させるマーカー１２０を配置してもよい。この場合、コマンド内容判定部５２が、検出部４０の検出結果から移動体１０の進行方向前方の下り坂を認識すると、まず、駆動装置制御部５３が、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御する。その後、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みが発生して、駆動装置制御部５３が、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御する。このようにすれば、速度が落ちた状態で移動体１０が下り坂を走行するので、ブレーキング制御が遅れて、移動体１０が予期せぬ速度で走行する不具合を確実に回避できる。
【００４０】
なお、下り坂区間の直後に、ブレーキング制御のサブルーチンを終了させるマーカー１２０を配置してもよい。このようにすれば、移動体１０が下り坂区間を走行した後に、ブレーキング制御のサブルーチンが確実に終了させることができる。
【００４１】
［実施形態２］
図４を参照して、本発明の実施形態２に係る移動体１０及び走行システム１００の基本構成を説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る移動体１０及び走行システム１００の構成の概略を示す図である。以下に、実施形態１と異なる点のみを説明する。
【００４２】
実施形態２では、左マーカー検出部４２と右マーカー検出部４３と案内ライン検出部４４とが独立して設けられる。左マーカー検出部４２は、移動体１０の走行方向Ｘに対して案内ライン１１０の左側に設けられたマーカー１２０を検出し、右マーカー検出部４３は、移動体１０の走行方向Ｘに対して案内ライン１１０の右側に設けられたマーカー１２０を検出する。案内ライン検出部４４は、案内ライン１１０を検出する。
【００４３】
図５を参照して、実施形態２の詳細を説明する。図５は、本発明の実施形態２に係る移動体１０の構成の一例を示すブロック図である。以下に、実施形態１と異なる点のみを説明する。
【００４４】
実施形態２では、左マーカー検出部４２、右マーカー検出部４３、及び案内ライン検出部４４の各々が、複数の光学式センサー４１を含む。また制御部５０は、コマンド内容判定部５２及び駆動装置制御部５３を含む。左マーカー検出部４２及び右マーカー検出部４３から発生する検出信号は、コマンド内容判定部５２へ送信される。案内ライン検出部４７から発生する検出信号は、駆動装置制御部５３に送信される。
【００４５】
実施形態２によれば、左マーカー検出部４２と右マーカー検出部４３と案内ライン検出部４４とが独立して設けられるので、移動体１０を走行させるスペースの広さに応じて、案内ライン１１０とマーカー１２０との間隔を変更する場合に、マーカー１２０の位置に、左マーカー検出部４２及び右マーカー検出部４３の位置を容易に対応させることが可能となる。
【００４６】
上記実施形態１及び２において、移動体１０は自動操縦走行と手動操縦走行とを切替え可能であってもよい。移動体１０は単独で走行してもよい。このとき、移動体１０は、人を乗せて走行してもよいし、物や動植物等を積載して走行してもよい。又は、移動体１０は被牽引物（例えば、台車又は貨物車両）を牽引してもよい。被牽引物は、人を乗せていてもよいし、物や動植物等を積載していてもよい。
【００４７】
なお、本発明は、マーカーが使用されない走行システムにも適用可能である。マーカーが使用されない場合の一例として、移動体１０が常に一定の速度で走行するようにプログラミングされた走行制御用プログラムが制御部５０に格納されている場合がある。この場合、被駆動部２０の回転数が、走行制御用プログラムで規定された一定の回転数に維持されなくなると、制御部５０が、ブレーキング制御のサブルーチンの割り込みを発生させ、被駆動部２０の回転数の増加に応じて、被駆動部２０の回転数が減少するように駆動装置３０を制御すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明にかかる移動体及び走行システムは、工場、倉庫、倉庫街、コンテナターミナル、病院、動物園、遊園地、博物館、テーマパーク、ゴルフ場、高速道路又は空港等において、自走車、搬送車、牽引車、自動車、ゴーカート、カート又は航空機等を自動走行させるシステムに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０      移動体
２０      被駆動部
３０      駆動装置
４０      検出部
４１      光学式反射型センサー
４２      左マーカー検出部
４３      右マーカー検出部
４４      案内ライン検出部
５０      制御部
５１      認識部
５２      コマンド内容判定部
５３      駆動装置制御部
６０      従輪
１００      走行システム
１１０      案内ライン
１２０      マーカー
【図１】
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【図２】
2015103049.tif 000004
【図３】
2015103049.tif 000005
【図４】
2015103049.tif 000006
【図５】
2015103049.tif 000007