(57)【要約】【課題】無人搬送車において、外部との協調動作を行う際の制御方法を提供するものである。【解決手段】目標速度が設定されてない被牽引区間では走行速度制御６０を停止し且つ操舵制御４０のみを有効とした被牽引モードに切り替える運転モード切替装置７０を搭載したので、被牽引区間では、無人搬送車を外部との協調動作により移動させる際、駆動輪を駆動回転させることなく、マーキング線検出センサ１０で検出されるマーキング線ａに沿って走行するべく操舵輪を操舵することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に敷設されたマーキング線をマーキング線検出センサで検出しながら、該マーキング線に沿って走行するべく操舵輪を任意の向きに操舵する操舵制御と、区間毎に設定された目標速度で走行させるべく駆動輪を駆動回転させる走行速度制御と、により自動走行する無人搬送車において、前記走行速度制御を停止し且つ前記操舵制御のみを有効とした被牽引モードを設定し、前記目標速度として速度零が設定されている区間では前記被牽引モードに切り替え、前記駆動輪を駆動回転させることなく、前記マーキング線検出センサで検出される前記マーキング線に沿って走行するべく前記操舵輪を操舵することを特徴とする無人搬送車の制御方法。
【請求項２】
前記無人搬送車に、前記床面に設置されたマーカを検出するマーカ検出センサを搭載し、該マーカ検出センサで検出された前記マーカにより前記区間に任意の目標速度が設定されているときには前記走行速度制御及び前記操舵制御を有効とした通常運転モードに切り替える運転モード切替装置を搭載することを特徴とする請求項１記載の無人搬送車の制御方法。
【請求項３】
床面に敷設されたマーキング線をマーキング線検出センサで検出しながら、該マーキング線に沿って走行するべく操舵輪を任意の向きに操舵する操舵制御と、区間毎に設定された目標速度で走行させるべく駆動輪を駆動回転させる走行速度制御と、により自動走行する無人搬送車において、前記無人搬送車に、外部機器により牽引している力又は人手により手押しされている力を検出する力検出センサを塔載し、該力検出センサで検出される力が順方向の場合には、前記区間毎に設定される目標速度より低い新たな目標速度を求め、この新たな目標速度で走行させるべく前記駆動輪を駆動回転させる走行アシスト制御を行うことを特徴とする無人搬送車の制御方法。
【請求項４】
前記走行アシスト制御は、前記力検出センサで検出される力が順方向で、且つ、一定値以上のときには前記新たな目標速度を増加させ、前記力検出センサで検出される力が順方向で、且つ、一定値を下回るときには前記新たな目標速度を減少させることを特徴とする請求項３記載の無人搬送車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人搬送車の制御方法に関する。詳しくは、無人搬送車において、外部との協調動作を行う際の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人搬送車は、特許文献１に記載されるように、走行するべき道筋として床面に敷設されたマーキング線をセンサで検出しながら、マーキング線に沿って自動走行（自律走行）するため、自動機器という性格が極めて強かった。そのため、無人搬送車を使用するに当っては、作業工程の途中から、自動ではなく外部機器の介助で動作するという使用方法は考案されていなかった。
【特許文献１】特開２０００−９９１４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無人搬送車において、図４に示すような外部との協調動作を行うことを考える。図４において、例えば、無人搬送車１を左方から地点Ａまで自動走行させた後、地点Ａから地点Ｂまでの部分を人手による手押し、又は外部機器２による牽引で走行し、再び地点Ｂの部分に差し掛かると自動走行に戻るという動作である。
このような無人搬送車１の協調動作を行う際には、次の運用方法１，２が考えられる。
【０００４】
＜運用方法１＞
先ず、無人搬送車を地点Ａまで自動走行させて停止し、運転モードを切り替えて、自動運転モードをＯＦＦとする。
自動運転モードとは、走行速度制御及び操舵制御を何れも有効とした運転モードをいい、自動運転モードをＯＦＦとすると、走行速度制御及び操舵制御は何れも停止する。
【０００５】
走行速度制御とは、無人搬送車を目標速度で走行させるべく駆動輪を走行モーターで駆動回転させる制御を言う。
操舵制御とは、路面に敷設されたマーキング線を検出すると共に検出されたマーキング線に沿って無人搬送車を走行させるべく操舵輪を任意の向きに操舵する制御を言う。
【０００６】
次に、地点Ａから地点Ｂまでは、自動運転モードをＯＦＦとした状態で、無人搬送車を外部機器による牽引又は人手による手押しで移動する。
無人搬送車は、自動運転モードをＯＦＦとした状態においては、無人搬送車の向きは、外部機器による牽引又は人手によって変えながら、駆動輪がモーターにより駆動されることなく、外部機器による牽引又は人手による手押しに従って移動させられる。
【０００７】
引き続き、無人搬送車が地点Ｂに到達すると、運転モードを自動運転モードに切り替え、走行開始の操作を行い、自動走行に戻る。自動運転モードへの切り替えは、人手によって操作するか、或いは、特別に外部から何らかの信号を入力することにより行う。
【０００８】
＜運用方法１の問題点＞
地点Ａから地点Ｂまでの区間の走行経路が単なる直線でなく、カーブを多く含む経路である場合、外部機器による牽引又は人手による手押しで方向を変えながら正確に経路に沿って無人搬送車を移動させることが極めて困難であり、設備の製作設置も困難である。
【０００９】
地点Ｂに到達すると、特別に外部から信号を入力するか、人手による操作を行って、自動運転モードヘ切り替えて、自動走行を開始を行う必要が生じる。自動運転モードであれば、地点Ｂに設置されたマーカを検出することで、地点Ｂの到達が検出できるが、地点Ｂに到達した時点では自動運転モードではないためである。
【００１０】
＜運用方法２＞
無人搬送車は、全線を自動運転で走行する。つまり、地点Ａから地点Ｂまでも自動運転モードをＯＦＦとしない。
マーキング線が敷設されていない地点Ａから地点Ｂまでの間は、無人搬送車に対して常に無線通信等で速度及び操舵指示を行い、リアルタイムに速度制御を行う。これにより牽引又は手押しに代わる機能を実現する。
【００１１】
＜運用方法２の問題点＞
地点Ａから地点Ｂまでの自動運転を行うため、地上設備として走行路状況を判断して速度を指示する無線通信装置が必要となる。
また、地上制御通信装置の制御ロジックは多くのセンサ入力に基づいたものとなり、システム全体としてみると複雑なシステムになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る無人搬送車の制御方法は、床面に敷設されたマーキング線をマーキング線検出センサで検出しながら、該マーキング線に沿って走行するべく操舵輪を任意の向きに操舵する操舵制御と、区間毎に設定された目標速度で走行させるべく駆動輪を駆動回転させる走行速度制御と、により自動走行する無人搬送車において、前記走行速度制御を停止し且つ前記操舵制御のみを有効とした被牽引モードを設定し、前記目標速度として速度零が設定されている区間では前記被牽引モードに切り替え、前記駆動輪を駆動回転させることなく、前記マーキング線検出センサで検出される前記マーキング線に沿って走行するべく前記操舵輪を操舵することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る無人搬送車の制御方法は、請求項１において、前記無人搬送車に、前記床面に設置されたマーカを検出するマーカ検出センサを搭載し、該マーカ検出センサで検出された前記マーカにより前記区間に目標速度が設定されているときには前記走行速度制御及び前記操舵制御を有効とした通常運転モードに切り替える運転モード切替装置を搭載することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る無人搬送車の制御方法は、床面に敷設されたマーキング線をマーキング線検出センサで検出しながら、該マーキング線に沿って走行するべく操舵輪を任意の向きに操舵する操舵制御と、区間毎に設定された目標速度で走行させるべく駆動輪を駆動回転させる走行速度制御と、により自動走行する無人搬送車において、前記無人搬送車に、外部機器により牽引している力又は人手により手押しされている力を検出する力検出センサを塔載し、該力検出センサで検出される力が順方向の場合には、前記区間毎に設定される目標速度より低い新たな目標速度を求め、この新たな目標速度で走行させるべく前記駆動輪を駆動回転させる走行アシスト制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る無人搬送車の制御方法は、請求項３において、前記走行アシスト制御は、前記力検出センサで検出される力が順方向で、且つ、一定値以上のときには前記新たな目標速度を増加させ、前記力検出センサで検出される力が順方向で、且つ、一定値を下回るときには前記新たな目標速度を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係る無人搬送車の制御方法は、操舵制御と走行速度制御とにより自動走行する無人搬送車において、走行速度制御を停止し且つ操舵制御をのみを有効とした被牽引モードを設定するので、走行速度＝０が設定されている区間において被牽引モードとし、無人搬送車を外部との協調動作により移動させる際、駆動輪を駆動回転させることなく、マーキング線検出センサで検出されるマーキング線に沿って走行するべく操舵輪を操舵することができる。そのため、経路が複雑であっても、その経路に沿って走行することが可能となった。
【００１７】
本発明の請求項２に係る無人搬送車の制御方法は、マーカ検出センサで検出したマーカにより、任意の目標速度が設定されている区間のときは、被牽引モードから通常運転モードを切り替える運転モード切替装置を備えたので、請求項１と同様な効果を奏する他、運転モードを切り替えるために特別に外部から信号を入力する必要もなくなり、また、人手による操作を行う必要もなくなった。
【００１８】
本発明の請求項３に係る無人搬送車の制御方法は、操舵制御と走行速度制御とにより自動走行する無人搬送車において、力検出センサで検出される力が順方向のときは、区間毎に設定される目標速度より低い新たな目標速度を求め、この新たな目標速度で走行させるべく前記駆動輪を駆動回転させる走行アシスト制御を行うので、無人搬送車を外部との協調動作させる際の労力を軽減することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項４に係る無人搬送車の制御方法は、走行アシスト制御において、力検出センサで検出される力で順方向のときは、一定値を超えるか否かで新たな目標速度を増減するので、無人搬送車を外部との協調動作させる際の労力を一段と軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る無人搬送車の制御方法について最良の形態は、以下に示す実施例１，２である。
【実施例１】
【００２１】
本発明に係る無人搬送車の制御方法の第１の実施例について、図１を参照しながら説明する。
図１に示すように、無人搬送車１は、走行経路マーキング検出センサ１０、位置マーカ検出センサ２０、コマンド実行装置３０、操舵制御回路４０、走行制御回路（速度フィードバックなし）５０、走行速度制御回路（速度フィードバックあり）６０、運転モード切替装置７０、モータ電流出力回路８０、走行モータ９０及び走行速度検出回路１００を塔載する。
【００２２】
走行経路マーキング検出センサ１０は、走行するべき道筋として床面に敷設されたマーキング線ａを検出し、検出されたマーキング線ａに沿って無人搬送車を走行させるための操舵偏差量を操舵制御回路４０へ出力する。
操舵制御回路４０は、走行経路マーキング検出センサ１０からの操舵偏差量に応じた指令をモータ電力出力回路８０へ送り、検出されたマーキング線ａに沿って無人搬送車１を操舵するべく、走行モータ９０を制御する。
【００２３】
走行モータ９０は、操舵機能を有する駆動輪（図示省略）に連結され、駆動輪を駆動回転しながら、操舵制御回路４０からの制御を受け、駆動輪により任意の向きに操舵する。つまり、操舵制御系と走行制御系とが連携した構造である。
尚、操舵制御系と走行制御系とを独立する場合には、操舵制御回路４０により、操舵用モータで駆動輪を任意の向きに操舵しても良い。
【００２４】
位置マーカ検出センサ２０は、床面に設置された位置マーカｂを検出し、位置検出信号をコマンド実行装置３０へ出力する。
位置マーカｂは、自動走行を行う区間（自動走行区間）、或いは、自動走行を行わない区間（被牽引区間）を示す。
自動走行区間においては、任意の目標速度が設定される一方、被牽引区間における目標速度は０とする。言い換えると、被牽引区間は、目標速度が設定されないる区間であり、外部との協調動作を行う区間である。
【００２５】
コマンド実行装置３０は、位置マーカ検出センサ２０からの位置検出信号に基づき、区間毎に設定された目標速度を走行制御回路５０及び走行速度制御回路６０へ出力すると共に、自動走行区間と被牽引区間とで運転モードを切り替えるための運転モード切替指示を運転モード切替装置７０へ出力する。
運転モード切替装置７０は、自動走行を行わない区間のときは走行制御回路５０へ切り替えて、また、自動走行を行う区間のときは走行速度制御回路６０へ切り替える。
【００２６】
走行速度制御回路６０は、自動走行区間において、走行速度検出回路１００にて検出された走行速度が各区間毎に設定された目標速度に到達するように、モータ電流出力回路８０を経て走行モータ９０を制御する。いわゆるフィードバック制御である。
走行速度検出回路１００は、走行モータ９０の回転速度から走行速度を検出する。走行速度としては、他の手段により求めてもよいし、実際の速度を検出しても良い。
【００２７】
走行制御回路５０は、被牽引区間において、目標速度＝０であっても、牽引又は手押しに対する抵抗とならないように、モータ電流出力回路８０を経て走行モータ９０を制御する。走行制御回路５０においては、走行速度のフィードバックは行わない。
【００２８】
但し、自動走行を行わない区間において、駆動輪と走行モータ９０とを切り離すクラッチを設け、牽引又は手押しに対する駆動輪による抵抗を生じないように回転に対してフリーにすれば、走行制御回路５０を省略することも可能である。
更に、走行制御回路５０としては、後述するように、牽引又は手押しを補助する走行アシスト制御を行うことも可能である。
【００２９】
このような構成を有する無人搬送車において、図４に示すように、外部機器との協調動作を行わせる場合には、以下のように運用される。
先ず、無人搬送車１が自動運転モード（通常運転モード）にて地点Ａまで自動走行する。
【００３０】
地点Ａまでの区間は、任意の目標速度が設定された自動走行区間であり、予め、位置マーカｂを位置マーカ検出センサ２０が検出することにより、位置検出信号がコマンド実行装置３０へ出力され、コマンド実行装置３０から任意の目標速度が走行速度制御回路６０へ送られると共にコマンド実行装置３０から運転モード切替装置７０へ運転モード切替指示が送られ、運転モード切替装置７０にて走行速度制御回路６０に既に切り替えられた状態となっている。
【００３１】
そのため、走行速度検出回路１００で検出された走行速度が目標速度に到達するように、走行速度制御回路６０がモータ電流出力回路８０及び走行モータ９０を介して駆動輪に対して走行速度制御を行う。
同時に、走行経路マーキング検出センサ１０で検出された走行経路マーキング線ａに沿って無人搬送車１を操舵するべく、操舵制御回路４０がモータ電力出力回路８０及び走行モータ９０を介して駆動輪に対して操舵制御を行う。
【００３２】
このように自動運転モード（通常運転モード）では、走行速度制御及び操舵制御を何れも有効としたモードである。
次に、無人搬送車が地点Ａに到達すると、運転モードが通常運転モードから被牽引モードに切り替えられる。
【００３３】
地点Ａから地点Ｂの間は、走行速度が設定されていない被牽引区間（目標速度＝０）であるから、位置マーカｂを位置マーカ検出センサ２０が検出することにより、位置検出信号がコマンド実行装置３０へ出力され、コマンド実行装置３０から目標速度＝０が走行制御回路５０へ送られると共にコマンド実行装置３０から運転モード切替装置７０へ運転モード切替指示が送られ、運転モード切替装置７０にて走行制御回路５０に切り替えられる。
【００３４】
そのため、走行速度制御回路５０が、牽引又は手押しに対する抵抗とならないように、走行モータ９０を制御するが、走行速度制御回路６０による走行速度制御は行わない。
従って、地点Ａから地点Ｂの間は、無人搬送車を牽引又は手押しにより移動することとなるが、その際、走行経路マーキング検出センサ１０で検出された走行経路マーキング線ａに沿って無人搬送車１を移動させるべく、操舵制御回路４０がモータ電力出力回路８０及び走行モータ９０を介して駆動輪に対して操舵制御を行う。
【００３５】
このように被牽引モードでは、走行速度制御は停止され、操舵制御のみが有効となっている。
引き続き、無人搬送車が地点Ｂに到達すると、運転モードが被牽引モードから通常運転モードに切り替えられる。
【００３６】
地点Ｂ以降の区間は、任意の目標速度の設定された自動走行区間であり、位置マーカｂを位置マーカ検出センサ２０が検出することにより、位置検出信号がコマンド実行装置３０へ出力され、コマンド実行装置３０から任意の目標速度が走行速度制御回路６０へ送られると共にコマンド実行装置３０から運転モード切替装置７０へ運転モード切替指示が送られ、運転モード切替装置７０にて走行速度制御回路６０に切り替えられる。
【００３７】
そのため、走行速度検出回路１００で検出された走行速度が目標速度に到達するように、走行速度制御回路６０がモータ電流出力回路８０及び走行モータ９０を介して駆動輪に対して走行速度制御を行う。
同時に、走行経路マーキング検出センサ１０で検出された走行経路マーキング線ａに沿って無人搬送車１を操舵するべく、操舵制御回路４０がモータ電力出力回路８０及び走行モータ９０を介して駆動輪に対して操舵制御を行う。
【００３８】
このように、走行速度が設定されていない被牽引区間（地点Ａから地点Ｂ）を被牽引モードで移動した無人搬送車は、走行速度が設定されている自動走行区間（地点Ｂ以降）へ到達すると自動運転モードに戻って自動走行を再開する。
尚、操舵制御は、自動走行を行う区間、自動走行を行わない区間の別を問わず、常に有効に機能する。
【実施例２】
【００３９】
本発明に係る無人搬送車の制御方法の第２の実施例について図２及び図３を参照して説明する。前述した第１の実施例は、被牽引区間の目標速度＝０であったが、本実施例では、被牽引区間にも目標速度を設定するものであり、その他の構成は、前述した第１の実施例と同様である。
【００４０】
図２は、被牽引区間を三つの区間に分割した様子を示す説明図、図３は走行アシスト制御を示すフローチャートである。
図２に示すように、被牽引区間である位置Ａから位置Ｂの間に、位置Ｃ，Ｄを示す位置マーカを配置し、位置Ａから位置Ｃ、位置Ｃから位置Ｄ、位置Ｄから位置Ｂの三つの区間１，２，３に分割する。
【００４１】
それぞれの区間１，２，３に対して目標速度を設定し、コマンドで無人搬送車に指示する。
無人搬送車には、外部機器により牽引している力又は人手により手押しされている力を検出する力検出センサ（図示省略）を塔載し、力検出センサにより検出される力（以下、牽引力と言う）に基づいて、以下のような、走行アシスト制御を行う。
【００４２】
即ち、走行アシスト制御は、図３に示すフローチャートに従い、各区間に設定される目標速度の一定割合内で増減する新たな目標速度を求め、この新たな目標速度で走行するべく駆動輪を駆動回転させることによって行う。
先ず、各区間内において、検出された牽引力が一定値を超え、更に、これから進もうとしている方向に明らかに牽引しているか否か、つまり、牽引力が順方向か否か判定する（ステップＳ１）。
【００４３】
次に、ステップＳ１で牽引力が順方向で一定値を超えると判定されたときは、目標速度がリミット値（目標速度の一定割合）以上か否か判定する（ステップＳ２）。
ステップＳ２で目標速度がリミット値以上と判定されたときは、目標速度は現状維持とする（ステップＳ３）。
【００４４】
逆に、ステップＳ２で目標速度がリミット値より低いと判定されたときは、目標速度を増大、即ち、加速する（ステップＳ４）。
目標速度のリミット値は、コマンドで指示された目標速度に一定の比率を乗じた値とする。
例えば、目標速度に一定の比率６０%を乗じてリミット値とすると、目標速度の６０%であるリミット値まで増速した段階で制限され、その状態が維持されることになり、目標速度の６０%を超えることはない。
【００４５】
一方、ステップＳ１で牽引力が順方向でないか、一定値を超えないと判定されたときは、更に、牽引力が逆方向か否か判定する（ステップＳ５）。
ステップＳ５で牽引力が逆方向と判定されたときには、目標速度を大幅に減少する、つまり、ブレーキをかける（ステップＳ６）。
【００４６】
逆に、ステップＳ５で牽引力が逆方向ではないと判定されたときは、言い換えると、牽引力が順方向で一定値を超ないときは、目標速度を減少、即ち、減速する（ステップＳ７）。
上記例では、牽引力が順方向で且つ一定値以上のときは、新たな目標速度は、リミット値である目標速度の６０%まで増速されるが（ステップＳ４）、リミット値で制限されることになる（ステップＳ３）。更に、牽引力が順方向であって一定値を下回ると、新たな目標速度は段々に減速され（ステップＳ６）、牽引力が逆方向となると急激に減少して０%となる（ステップＳ７）。
【００４７】
つまり、走行アシスト制御では、区間毎に設定された目標速度の一定割合（０%〜６０%）で増減する新たな目標速度で走行するように駆動輪を駆動回転させるように制御することとなり、結果として、牽引力を補助することができ、被牽引区間において、無人搬送車を楽に牽引又は手押しすることが可能となる。
【００４８】
尚、走行アシスト制御においては、走行速度をフィードバックしないので、結果的に速度が大きく出ていてもブレーキを効かせることはしない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、無人搬送車において、外部との協調動作を行う際の制御方法に関するものであり、更に無人搬送車を用いた工程作業を行うにあたって、特に人との協調作業を行うような場合、従来方法に比して特別な装置を設けることなく、牽引装置を設けるのみで外部から随意の速度で無人搬送車を移動させるシステムにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る無人搬送車の制御方法を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る被牽引区間を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る無人搬送車の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】従来技術における無人搬送車における外部との協調動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  走行経路位置マーキング検出センサ
２０  位置マーカ検出センサ
３０  コマンド実行装置
４０  操舵制御回路
５０  走行制御回路（速度フィードバックなし）
６０  走行速度制御回路（速度フィードバックあり）
７０  運転モード切替装置
８０  モータ電流出力回路
９０  走行モータ
１００  走行速度検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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