(57)【要約】【課題】一つの移動経路上に多数の無人搬送車を備え、この無人搬送車を効率的に運用するための無人搬送システムの制御方法を提供する。【解決手段】無人搬送車により実行される全ての作業の順序に対する場合の作業実行費用を考慮して前記無人搬送車の移動経路を設定し、前記設定された移動経路によって前記無人搬送車を制御する。前記移動経路を設定する段階は、前記無人搬送車により実行される全ての作業の順序に対する場合の数を算出し、前記無人搬送車が前記算出された場合の作業を実行するのにかかる各費用を算出し、前記各費用を用いて前記作業実行費用を算出し、前記算出された作業実行費用の中で最小費用の場合によって前記無人搬送車の移動経路を設定することを含む。【選択図】　図５
2004038935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の無人搬送車を有する無人搬送システムの制御方法において、
前記無人搬送車により実行される全ての作業の順序に対する場合の作業実行費用を考慮して前記無人搬送車の移動経路を設定する段階と、
前記設定された移動経路によって前記無人搬送車を制御する段階と
を含むことを特徴とする無人搬送システムの制御方法。
【請求項２】
前記移動経路を設定する段階は、
前記無人搬送車により実行される全ての作業の順序に対する場合の数を算出する段階と、
前記無人搬送車が前記算出された場合の作業を実行するのにかかる各費用を算出する段階と、
前記各費用を用いて前記作業実行費用を算出する段階と、
前記算出された作業実行費用の中で、最小費用の場合によって前記無人搬送車の移動経路を設定する段階と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項３】
作業をアンロード及びロードする順序が満たされていないとともに一つの無人搬送車が予め設定された干渉防止領域に進入する場合は有効な場合を得るため含まないことを特徴とする請求項２に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項４】
現在の場合が有効な場合と一致せずに一つの無人搬送車が干渉防止領域に進入すると、第１無人搬送車が第２無人搬送車から隔離するように制御されることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項５】
前記作業実行費用を算出する段階は、
各場合の費用の合計を算出する段階と、
前記各費用の合計と各場合の作業数を用いて平均費用及び標準偏差を算出する段階と、
前記各場合の平均費用と標準偏差を用いて各作業実行費用を算出する段階と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項６】
前記各費用は、各無人搬送車が当該作業を実行するため移動するのにかかる移動時間と、前記各無人搬送車が１つ以上の品物をアンロードするのにかかる時間と、前記各無人搬送車が前記品物をロードするのにかかる時間との合計であることを特徴とする請求項２に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項７】
前記移動時間は次の式により算出されることを特徴とする請求項６に記載の無人搬送システムの制御方法。
【数１】
2004038935.tif 000007
ｔ：移動時間
ｈ：時間ｔにおける無人搬送車の速度
ｓ：時間ｔにおける無人搬送車の移動距離
Ｐｍａｘ：停止状態から加速する距離、最高速度で移動する距離、及び最高速度から停止状態まで減速する距離の合計
Ｖｍａｘ：全ての無人搬送車の最高速度
ｆａ：最高速度まで加速するのにかかる時間
ｆｄ：最高速度（Ｖｍａｘ）から停止状態まで減速させる時間
【請求項８】
前記各作業実行費用は次の式により算出されることを特徴とする請求項５に記載の無人搬送システムの制御方法。
Ｃ＝αＭ＋βδ
ここで、Ｃ：作業実行費用
α：平均費用率
Ｍ：平均費用
β：標準偏差率
δ：標準偏差
【請求項９】
前記平均費用率と前記標準偏差率は予め設定された定数値であることを特徴とする請求項８に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項１０】
前記場合の数を算出する段階は、
二つの無人搬送車と作業（０〜ｎ）によってｉを０〜ｎと、ｊをｉ〜５と設定し、第１無人搬送車にはｉ〜ｊの作業を割り当て、第２無人搬送車には０〜（ｉ−１）と（ｊ＋１）〜ｎの作業を割り当てることを特徴とする請求項２に記載の無人搬送システムの制御方法。
【請求項１１】
無人搬送車の諸般動作を制御する制御部と、
無人搬送車の動作を設定するため、前記制御部に連結される入力部と、
無人搬送車が移動する移動経路上に設けられたガイドタグを感知するため、無人搬送車の前端と後端に設けられた第１トラック感知部及び第２トラック感知部と、
無人搬送車の移動距離を感知するための移動距離感知部と、
制御プログラム、前記入力部により入力された情報、及び無人搬送車の動作中に発生したデータを記憶する記憶部と、
前記制御部の制御により、無人搬送車に設けられたホイールを動作させることにより無人搬送車を移動させる移動部と、
前記制御部の制御により無人搬送車のロボットを動作させるためのロボット駆動部と
を含むことを特徴とする無人搬送車。
【請求項１２】
前記移動距離感知部は前記無人搬送車が移動するように前記無人搬送車のホイールに設けられたエンコーダを含み、前記制御部は前記エンコーダから出力されるパルスをカウントすることにより前記無人搬送車の移動距離を算出することを特徴とする請求項１１に記載の無人搬送車。
【請求項１３】
前記ガイドタグは所定の長さを有するマグネットテープであり、前記移動経路上に所定の間隔で設置されることを特徴とする請求項１１に記載の無人搬送車。
【請求項１４】
前記ガイドタグは前記第１トラック感知部と前記第２トラック感知部間の隔離距離と同一の距離だけ隔離されることを特徴とする請求項１３に記載の無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無人搬送システムに係り、より詳細には、多数の無人搬送車を備え、この無人搬送車を効率的に運用するための無人搬送システムの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無人搬送システムは品物の積載及び運搬を自動化するためのもので、無人搬送車（ＡＧＶ）を用いる。通常、無人搬送車は底面に敷設されたガイドラインに沿って積載物を移動させる装置である。前記無人搬送車は、移動する経路上にマグネットテープで連続したガイドラインを設け、マグネットセンサーで前記ガイドラインを検出することにより、連続したガイドラインに沿って無人搬送車が走行することになる。
【０００３】
図１Ａは従来の無人搬送システムの動作を説明する概略図である。同図に示すように、従来の無人搬送システムは、多数の作業（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）が存在する移動経路１０上で一つの無人搬送者２０が前記作業（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）を実行する。この際、無人搬送車２０はメイン制御部３０から伝送される作業命令を受信し、移動経路１０上で移動しながら作業命令の順序にしたがって作業を行う。
【０００４】
図１Ｂは従来の無人搬送システムの制御方法を説明するフローチャートである。同図に示すように、まず、無人搬送車２０はデータを初期化する（Ｓ１０）。データの初期化が完了すると、メイン制御部３０から作業命令を受け、実行すべき作業内容を設定する（Ｓ２０）。この際、無人搬送車２０は先入れ先出し規則によって、メイン制御部３０から受けた作業命令を受信した作業順に作業内容を設定する。ここで、先入れ先出し規則によって、先に入力された作業命令は無人搬送車２０により先に出力されて実行される作業命令となる。
【０００５】
無人搬送車２０は作業を実行する準備が完了したかを判断する（Ｓ３０）。段階Ｓ３０で作業準備が完了したと判断されると、段階Ｓ２０で設定された作業内容にしたがって無人搬送車２０が移動経路１０に沿って移動しながら作業を実行する（Ｓ４０）。この際、無人搬送車２０は、前述したように、先入れ先出し規則によって先に受けた命令を先に実行する。そして、現在の作業が完了したかを判断する（Ｓ５０）。段階Ｓ５０で、現在の作業が完了したと判断されると、命令された全ての作業が終了したかを判断する（Ｓ６０）。段階Ｓ６０で、全ての作業が完了したと判断されると、無人搬送システムの動作を終了する。
【０００６】
前述したように、従来の無人搬送システムは、移動経路上に一つの無人搬送車を備え、先入れ先出し規則によって、先に入力された作業命令を先に実行する。すなわち、作業順序が作業Ｊ１−作業Ｊ３−作業Ｊ２の順である場合、無人搬送車２０は作業Ｊ１を実行した後、Ｊ２を経て作業Ｊ３の位置まで移動した後、作業Ｊ３を実行する。その後、無人搬送車２０は再びＪ２の位置まで移動してから作業Ｊ２を実行する。
【０００７】
したがって、従来の無人搬送システムは一つの無人搬送車を使用し、距離にかかわらず、先に発生した作業を先に実行するため、無人搬送車の移動距離が無駄に長くなり、よって相当な作業時間がかかるため、作業の効率性が低下し、生産性が低下する問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、一つの移動経路上に多数の無人搬送車を備え、この無人搬送車を効率的に運用するための無人搬送システムの制御方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、前記無人搬送車により実行される全ての作業の順序に対する場合の作業実行費用を考慮して前記無人搬送車の移動経路を設定する段階と、前記設定された移動経路によって前記無人搬送車を制御する段階とを含む無人搬送システムの制御方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図２は本発明による無人搬送車の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本発明による無人搬送車１００は諸般動作を制御するための制御部１６０を含み、無人搬送車１００の作動を設定するための入力部１１０が前記制御部１６０に接続される。前記入力部１１０は手動で情報を入力するためのキー入力部を含む。
【００１２】
また、本発明による無人搬送車１００は、無人搬送車１００の移動経路上に設けられたガイドタグを検出するため、無人搬送車１００の前端に設けられた第１トラック感知部１３１と、無人搬送車１００の後端に設けられた第２トラック感知部１３２とを含む。さらに、前記無人搬送車１００は、無人搬送車１００の位置と移動角を感知するためのジャイロセンサー１２０と、無人搬送車１００の移動距離を検出するための移動距離感知部１４０と含む。前記第１及び第２トラック感知部１３１、１３２及び前記移動距離感知部１４０は前記制御部１６０に電気的に連結される。本発明による無人搬送車１００は、無人搬送車１００の制御プログラムと前記入力部１１０により入力された情報及び作動中に発生するデータを記憶する記憶部１５０を含む。前記記憶部１５０は制御部１６０に電気的に連結される。また、本発明による無人搬送車１００は、制御部１６０の制御によってホイール（図示せず）を駆動して無人搬送車１００を移動させる走行部１７０と、制御部１６０の制御によってロボットを駆動するロボット駆動部１８０とを含む。また、前記無人搬送車１００はメイン制御部２００と無線で接続できるように前記制御部１６０に接続されたインターフェース１９０を含む。
【００１３】
前記第１トラック感知部１３１及び第２トラック感知部１３２は前記ガイドタグを検出するためのもので、磁場の感知が可能なセンサーで具現することができる。また、前記移動距離感知部１４０は無人搬送車の走行のためのホイールに設置されるエンコーダで具現可能なものであり、制御部１６０はエンコーダの出力パルスをカウントして走行距離を算出する。
【００１４】
図３は本発明によるガイドタグを示す概略図である。同図に示すように、前記ガイドタグ３２０は無人搬送車１００の移動経路３１０上に所定間隔で設けられ、所定長さを有するマグネットタグである。前記ガイドタグ３２０は第１及び第２トラック感知部１３１、１３２間の距離と同一の間隔で１対が設けられる。
【００１５】
図４は本発明による無人搬送システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、移動経路３１０上には第１無人搬送車１００Ａと第２無人搬送車１００ｂが位置し、移動経路３１０の最大距離はＲｍａｘである。
【００１６】
前記第１無人搬送車１００Ａ第２無人搬送車１００Ｂとの間には、各無人搬送車間の干渉を防止するための干渉防止区間（ΔＲ）が設定される。したがって、第１無人搬送車１００Ａが移動する区間はＲ１であり、第２無人搬送車１００Ｂが移動する区間はＲ２である。前記第１無人搬送車１００Ａ及び第２無人搬送車１００Ｂは図２に示す構成と同一である。
【００１７】
以下、本発明の無人搬送システムの動作を説明する。
【００１８】
ｎ個の作業が与えられると、各作業別に装置から無人搬送車に品物を積載するアンロード作業と無人搬送車から装置に品物を移すロード作業があるので、全ての場合の数は（２ｎ）！である。すなわち、２個の作業ａ、ｂが与えられる場合、全ての作業の数は（２×２）！＝２４の作業が発生する。一つの無人搬送車が前記２４個の作業に対する場合は下記の表１に示す。
【表１】
2004038935.tif 000003
ａ＿Ｕ：作業ａのアンロード，　ａ＿Ｌ：作業ａのロード
ｂ＿Ｕ：作業ｂのアンロード，　ｂ＿Ｌ：作業ｂのロード
Ｏ：適用　Ｘ：未適用
【００１９】
前記２４作業の場合のうち、無人搬送車から装置に品物を移すロードが先に行われる作業は不可能な作業であるので、適用しない。すなわち、前記２４作業のうち、各作業ａ、ｂ別にアンロード（Ｕ）→ロード（Ｌ）の順序を満たさなければならない。
【００２０】
以下、本発明による無人搬送システムの制御方法を説明する。
【００２１】
図５ないし図７は本発明の無人搬送システムの制御方法を示すフローチャートである。
【００２２】
図５は本発明の無人搬送システムの制御方法を示す概略図である。まず実行すべき作業が発生すると、作業設定を行う（Ｓ１００）。全ての有効作業の場合の数を算出する（Ｓ２００）。
【００２３】
ここで、前記有効作業の場合の数を算出する段階Ｓ２００をより詳細に示す図６を参照する。
【００２４】
二つの無人搬送車１００Ａ、１００Ｂとｎ個の作業（つまり、０〜５の六つの作業）があると、メイン制御部２００は前記二つの無人搬送車１００Ａ、１００Ｂに作業を割り当て、場合の数を算出する。例えば、メイン制御部２００はｉを０〜５と、ｊをｉ〜５と設定し、第１無人搬送車１００Ａにはｉ〜ｊの作業を割り当て、第２無人搬送車１００Ｂには（ｊ＋１）〜５の作業を割り当てる。したがって、メイン制御部２００は、無人搬送車１００Ａ、１００Ｂが実行する全ての場合を得るため、ｉ作業とｊ作業を設定し、前記作業を無人搬送車１００Ａ、１００Ｂに割り当てる（Ｓ２１０）。
【００２５】
その後、メイン制御部２００は割り当てられた各作業に対し各車両別に前記表１のような作業の場合の数を算出する（Ｓ２２０）。メイン制御部２００は、算出された場合の中で、有効でない作業の場合を除去する。すなわち、アンロード→ロードの順序を満たしていない場合を除去する（Ｓ２３０）。この際、各無人搬送車１００Ａ、１００Ｂが図４に示すそれぞれの干渉領域（ΔＲ）に進入する場合も除去する。
【００２６】
再び図５を参照すると、前記段階Ｓ２００で算出された各場合に対して費用を算出する（Ｓ３００）。
【００２７】
ここで、各費用は前記無人搬送車１００Ａ、１００Ｂが当該作業を実行するために移動するのにかかる移動時間ｔの総和として表現し得る。前記移動時間ｔは品物をアンロードするのにかかるアンロード時間と品物をロードするのにかかるロード時間を含む。
【００２８】
各費用の算出過程を図８に示す。図８は本発明の無人搬送車の制御方法を示すグラフである。
【００２９】
前記無人搬送車１００Ａ、１００Ｂは実行すべき当該作業が出る位置まで移動する。無人搬送車１００Ａ、１００Ｂの最高速度はＶｍａｘであり、前記最高速度Ｖｍａｘまで加速させる時間はｆａであり、前記最高速度Ｖｍａｘから停止時まで減速させる時間はｆｄである。ここで、Ｐｍａｘは、停止状態から加速する距離、最高速度で移動する距離、及び最高速度から停止状態まで減速する距離の合計を示す。
【００３０】
最高速度での移動距離が０であると、図８に示すような時間−速度のグラフが得られる。さらに、無人搬送車１００Ａ、１００Ｂが作業を実行するために移動する場合において、移動後の経過時間ｔにおける速度をｈ、移動距離をｓとすると、図８において、Ｐｍａｘは大きな三角形ＯＡＢの面積として算出され、ｓは小さな三角形Ｏａｂの面積として算出される。すなわち、
【数２】
2004038935.tif 000004
として算出される。
【００３１】
したがって、
【数３】
2004038935.tif 000005
である。
【００３２】
本発明において、ｆａは２秒、ｆｄは３秒であり、アンロード又はロードするのにかかる時間はそれぞれおよそ１０秒である。
【００３３】
前記のような過程により算出された時間ｔとアンロード時間（１０秒）及びロード時間（１０秒）を合わせると、作業を実行するのにかかる時間が算出される。すなわち、無人搬送車が移動するのにかかる時間であるｔとアンロード及びロードにかかる時間の和を算出することにより、各作業の場合に対する費用を算出することができる。
【００３４】
段階Ｓ３００で算出した各有効な場合の費用に対する作業実行費用Ｃを算出する（Ｓ４００）（図５参照）。
【００３５】
ここで、作業実行費用を算出する段階Ｓ４００をより詳細に示す図７を参照すると、まず、前記費用の総和を作業の数で割って平均費用（Ｍ）を算出し（Ｓ４１０）、この平均費用の標準偏差（δ）を算出する（Ｓ４２０）。前記平均費用（Ｍ）はＭ＝３δの関係を有する。
【００３６】
そして、平均費用と標準偏差によって作業費用を、作業費用（Ｃ）＝αＭ＋βδの式で算出する（Ｓ４３０）。ここで、αは平均費用率であり、βは標準偏差率であり、α及びβはシステムによって予め設定される定数値である。
【００３７】
再び図５を参照すると、前記段階Ｓ４００で、全ての場合に対する作業費用（Ｃ）が算出されると、メイン制御部２００は最小の作業費用がかかる場合を最適の作業と設定する。そして、メイン制御部２００は設定された最適作業による作業経路を設定し、その情報を各無人搬送車に伝送する（Ｓ５００）。
【００３８】
各無人搬送車１００Ａ、１００Ｂの制御部１６０はインターフェース部１９０を介してメイン制御部２００からデータを受信して記憶部１５０に記憶させた後、これにしたがって作業を行う（Ｓ６００）。
【００３９】
前述した本発明の無人搬送システムの制御方法は、下記の表２に示すように、従来に比べ、平均搬送時間が短くて標準偏差が小さいことが分る。
【表２】
2004038935.tif 000006
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による無人搬送システムの制御方法によると、最適の場合を算出し、これに基づき無人搬送車を制御することにより、平均搬送時間を減少させて作業量を増大させ、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来の無人搬送システムを示す概略図である。
【図１Ｂ】従来の無人搬送システムの制御方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明による無人搬送車の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による無人搬送車の経路検出を示すブロック図である。
【図４】本発明による無人搬送システムを示すブロック図である。
【図５】本発明による無人搬送システムの制御方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明による無人搬送システムの制御方法を詳細に示すフローチャートである。
【図７】本発明による無人搬送システムの制御方法を示す他のフローチャートである。
【図８】本発明による無人搬送システムの制御方法を示すグラフである。
【符号の説明】
１００　無人搬送車
１１０　入力部
１３１　第１トラック感知部
１３２　第２トラック感知部
１４０　移動距離感知部
１５０　記憶部
１６０　制御部
１７０　走行部
１８０　ロボット駆動部
１９０　インターフェース部
２００　メイン制御部
３１０　移動経路
３２０　ガイドタグ
【図１Ａ】
2004038935.tif 000008
【図１Ｂ】
2004038935.tif 000009
【図２】
2004038935.tif 000010
【図３】
2004038935.tif 000011
【図４】
2004038935.tif 000012
【図５】
2004038935.tif 000013
【図６】
2004038935.tif 000014
【図７】
2004038935.tif 000015
【図８】
2004038935.tif 000016