(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の筐体の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪と、車輪に該車輪を駆動する駆動手段を組み付けた構成をなすと共に前記筐体の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュールとを備え、前記車輪付き駆動モジュールの車輪が接地面に伝達する駆動力によって走行し、前記筐体の下面には、先端が上下動自在なように基端が前記筐体に回転自在に連結されたモジュール支持アームと、このモジュール支持アームの先端部を接地面側に付勢するサスペンション機構とを装備し、前記一対の車輪付き駆動モジュールを、前記モジュール支持アームに取り付けた無人搬送車において、
前記筐体の外周には複数個の接触型障害物検出装置が装備され、各接触型障害物検出装置は、導電性を有した線条体によりコイル状に形成されると共にコイルの中心軸を前記筐体の上下方向に向けて筐体に固定装備された固定電極体と、前記固定電極体のなすコイル内に挿通させる縦枠材と該縦枠材から水平方向に突設されて障害物に接触するバンパとして機能する緩衝用枠材とを導電性及びばね性を有した線条体により一体形成した可動電極体と、前記緩衝用枠材が障害物に接触した時に、前記縦枠材が弾性変位して前記固定電極体に接触するように前記可動電極体を前記筐体に連結する弾性連結枠と、前記固定電極体と可動電極体とが互いに異なる極性の電極となるように、これらの電極体に所定の電圧を印加する電源と、前記固定電極体と可動電極体との接触の有無をこれらの固定電極体及び可動電極体相互間の電位差から検出する電圧検出器とを備え、前記固定電極体と可動電極体との接触により障害物との衝突を検出すると共に、衝突時の衝撃を前記弾性連結材の変位と該緩衝用枠材自体の弾性変形によって吸収することを特徴とした無人搬送車。
【請求項２】
車両の筐体の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪と、車輪に該車輪を駆動する駆動手段を組み付けた構成をなすと共に前記筐体の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュールとを備え、前記車輪付き駆動モジュールの車輪が接地面に伝達する駆動力によって走行し、前記筐体の下面には、先端が上下動自在なように基端が前記筐体に回転自在に連結されたモジュール支持アームと、このモジュール支持アームの先端部を接地面側に付勢するサスペンション機構とを装備し、前記一対の車輪付き駆動モジュールを、前記モジュール支持アームに取り付けた無人搬送車において、
前記筐体の外周には接触型障害物検出装置が装備され、前記接触型障害物検出装置は、導電性及びばね性を有した板材をコ字状に成形した複数個の単位枠材相互を、前記コ字状の開口部を前記筐体側にして筐体の周囲に所定間隔で配列し、さらに隣接する単位枠材相互が互いに異なる極性の電極となるように、各単位枠材に所定の電圧を印加する電源と、隣接する単位枠材相互の接触の有無を隣接する単位枠材相互間の電位差から検出する電圧検出器とを備えており、前記単位枠材相互間の間隔は、単位枠材が障害物に接触して弾性変形を起こすと、隣接する単位枠材に接触する程度に設定され、隣接する単位枠材相互の接触により障害物との衝突を検出すると共に、衝突時の衝撃を前記単位枠材の弾性変形によって吸収することを特徴とした無人搬送車。
【請求項３】
前記筐体の外周または前記筐体に取り付けられたバンパユニットの外周には、障害物との接触を検出するためのテープスイッチが上下方向に位置をずらして複数列に装備され、かつ、各列のテープスイッチの先端部をずらして固定することによりテープスイッチの不感帯が他の列のテープスイッチの先端部による不感帯に対して鉛直方向に重ならないように、各列におけるテープスイッチの先端部の位置を設定したことを特徴とした請求項１または２記載の無人搬送車。
【請求項４】
各列のテープスイッチの先端部を検出範囲を定めてずらして固定することと、それぞれのテープスイッチの出力信号を比較することにより、接触場所を特定することを特徴とした請求項１または２記載の無人搬送車。
【請求項５】
前記筐体に、該筐体から張り出すようにバンパユニットが装備されている場合に、前記バンパユニットと筐体との間に弾性体とリミットスイッチとを設置し、バンパユニットの上面に物体が載った場合のその荷重により弾性体が変形し、リミットスイッチが作動することによりバンパユニットの上面に物体が載ったかどうかを検出する手段を装備したことを特徴とする請求項１または２記載の無人搬送車。
【請求項６】
前記積載検出手段によりバンパユニット上に物体が載っていることが検出された時に所定の警告行う積載防止用警告手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の無人搬送車。
【請求項７】
前記積載検出手段によりバンパユニット上に物体が載っていることが検出された時に、無人搬送車の走行を停止させる緊急停止手段を備えたことを特徴とする請求項５または６記載の無人搬送車。
【請求項８】
前記無人搬送車に牽引される台車に着脱可能で、障害物を検出する障害物検出センサを内蔵したバンパユニットを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の無人搬送車。
【請求項９】
牽引する台車との連結／切り離し部に取り付けられ、前記バンパモジュール内の障害物検出センサの検出信号等を無人搬送車側の制御ユニットに送ったり、制御ユニット側からのデータ要求信号等を台車側に送ることができる双方向の通信手段を備えたことを特徴とする請求項１または２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、無人搬送車及びバンパユニットに関するもので、詳しくは、走行性や障害物に対する安全性を向上させるための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無人搬送車として、従来より図２５及び図２６に示すものが知られている。
ここに示した無人搬送車１は、走行用の手段として、車両の筐体２の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪（キャスタ）３と、前記筐体２の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュール４、５とを備えている。
前記車輪付き駆動モジュール４、５は、駆動輪となる車輪６に、該車輪６を回転駆動する駆動手段（モータや回転伝達機構等）を組み付けたもので、通常、図２５に示すように、平坦な路面７上に載置されている状態の時に、４つの補助輪３と車輪付き駆動モジュール４、５の車輪６とが全て路面７に接地するように、前記車輪付き駆動モジュール４、５は筐体２の下面に位置決め固定されている。
【０００３】
バンパに関しては図１２に示すように、無人搬送車１から張り出すように製作され、またその表面全周にはテープスイッチ４６、４７が取り付けられており、テープスイッチの端面５０は図１３のようにその端面が上下一列になるように取り付けられている。物体の搭載の有無の確認センサはこれまではバンパ上面にテープスイッチ等を追加したり、または物体を搭載できないようにバンパの張り出しを小さく設計して対応している。
図１２に示すように、従来の無人搬送車１は、バンパユニット４５が筐体２から突きだして装備されている場合でも、前記バンパユニット４５上に物体が載っているか否かを関知せず、例えば、無人搬送車１が子供等のいる病院施設等で使用されている場合には、図２０に示すように、子供６９がいたずらでバンパユニット４５の突き出し部分の上に載り、不測の事故を招く虞があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した無人搬送車１の駆動機構では、図２７に示すように走行路が平坦路８から上り坂９に切り替わる時、あるいは図２８に示すように進路前方の突出した段差１０を乗り越える際には、車輪付き駆動モジュール４、５の車輪６が路面から浮いてしまって空転状態となるため、走行不能になる場合があった。また、図２９に示すように走行路が平坦路８から下り坂１１に切り替わる時には、下り坂１１への進入初期には、下り坂１１側の補助輪３が路面から浮いた状態になってしまい、さらに進むと、図３０に矢印（イ）で示すように、下り坂１１側の補助輪３が降下して路面に衝撃的に着地する一方、平坦路８側の補助輪３が路面から浮いた状態に車体が揺動し、静かに安定した走行ができないという問題が生じる。
【０００５】
さらにテープスイッチを張りつけたバンパに関しては、検出範囲を容易に増大できるが、高価であり、衝撃の吸収性が低いという難点があった。
【０００６】
さらに、図１３に示すように、左右のテープスイッチ４６、４７は、検出境界線５０に対して左右対称に取り付けられており、各列のテープスイッチ４６、４７相互の先端部間の接触不感帯４９が検出境界線５０上で重なり、例えば、障害物が幅の狭い突起部を有するもので、その突起部が前記接触不感帯４９でバンパユニット４５に接触する場合には、障害物の接触を検出することができず、移動体は物体を押したまま走行したり、物体に圧力をかけつづけたりする問題があった。
また、バンパ上に搭載不可能なように出っ張りを小さくしたバンパでは筐体２からバンパ先端までの距離が大きくとれず、衝突時に衝撃を吸収できずに筐体２まで破損してしまう可能性があった。
さらに、これまでバンパ上に人および物が載った場合の警告・警報装置は取り付けられていなかった。
【０００７】
さらに、最近では、無人搬送車専用の軌道等が敷設されていない一般施設の通路上で、複数の台車等を上記の無人搬送車１により牽引させるという運用法も検討されているが、このような運用時には、スイッチバックターン等の進路変更動作が必要になる場合が少なくなく、スイッチバックターン等の際の後進動作時には、台車の後方の障害物にも注意を払うことが必要になるが、前述の無人搬送車１に装備される障害物検出装置では台車後方の障害物まで検出することは不可能である。そこで、このような運用を考慮して、台車の後方の障害物の有無を検出して、その検出結果を、該台車を牽引している無人搬送車１の走行制御に活用することが可能な障害物検出機能付きのバンパユニットが必要である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、坂道や段差があっても、車両が安定した走行を行うことができる走行性に優れた無人搬送車を提供すること、また、障害物に対する検出性能向上を安価に達成することのできるバンパユニットを持った無人搬送車を提供すること、さらには、無人搬送車によって牽引される台車により検出された障害物情報を搬送車に通信する手段を装備することで、台車の後方の障害物の有無を走行制御に反映させることが可能で、より安全に走行することができる無人搬送車を提供することができる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の無人搬送車の発明は、車両の筐体の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪と、車輪に該車輪を駆動する駆動手段を組み付けた構成をなすと共に前記筐体の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュールとを備え、前記車輪付き駆動モジュールの車輪が接地面に伝達する駆動力によって走行し、前記筐体の下面には、先端が上下動自在なように基端が前記筐体に回転自在に連結されたモジュール支持アームと、このモジュール支持アームの先端部を接地面側に付勢するサスペンション機構とを装備し、前記一対の車輪付き駆動モジュールを、前記モジュール支持アームに取り付けた無人搬送車において、前記筐体の外周には複数個の接触型障害物検出装置が装備され、各接触型障害物検出装置は、導電性を有した線条体によりコイル状に形成されると共にコイルの中心軸を前記筐体の上下方向に向けて筐体に固定装備された固定電極体と、前記固定電極体のなすコイル内に挿通させる縦枠材と該縦枠材から水平方向に突設されて障害物に接触するバンパとして機能する緩衝用枠材とを導電性及びばね性を有した線条体により一体形成した可動電極体と、前記緩衝用枠材が障害物に接触した時に、前記縦枠材が弾性変位して前記固定電極体に接触するように前記可動電極体を前記筐体に連結する弾性連結枠と、前記固定電極体と可動電極体とが互いに異なる極性の電極となるように、これらの電極体に所定の電圧を印加する電源と、前記固定電極体と可動電極体との接触の有無をこれらの固定電極体及び可動電極体相互間の電位差から検出する電圧検出器とを備え、前記固定電極体と可動電極体との接触により障害物との衝突を検出すると共に、衝突時の衝撃を前記弾性連結材の変位と該緩衝用枠材自体の弾性変形によって吸収することを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の無人搬送車の発明は、車両の筐体の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪と、車輪に該車輪を駆動する駆動手段を組み付けた構成をなすと共に前記筐体の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュールとを備え、前記車輪付き駆動モジュールの車輪が接地面に伝達する駆動力によって走行し、前記筐体の下面には、先端が上下動自在なように基端が前記筐体に回転自在に連結されたモジュール支持アームと、このモジュール支持アームの先端部を接地面側に付勢するサスペンション機構とを装備し、前記一対の車輪付き駆動モジュールを、前記モジュール支持アームに取り付けた無人搬送車において、前記筐体の外周には接触型障害物検出装置が装備され、前記接触型障害物検出装置は、導電性及びばね性を有した板材をコ字状に成形した複数個の単位枠材相互を、前記コ字状の開口部を前記筐体側にして筐体の周囲に所定間隔で配列し、さらに隣接する単位枠材相互が互いに異なる極性の電極となるように、各単位枠材に所定の電圧を印加する電源と、隣接する単位枠材相互の接触の有無を隣接する単位枠材相互間の電位差から検出する電圧検出器とを備えており、前記単位枠材相互間の間隔は、単位枠材が障害物に接触して弾性変形を起こすと、隣接する単位枠材に接触する程度に設定され、隣接する単位枠材相互の接触により障害物との衝突を検出すると共に、衝突時の衝撃を前記単位枠材の弾性変形によって吸収することを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の無人搬送車において、前記筐体の外周または前記筐体に取り付けられたバンパユニットの外周には、障害物との接触を検出するためのテープスイッチが上下方向に位置をずらして複数列に装備され、かつ、各列のテープスイッチの先端部をずらして固定することによりテープスイッチの不感帯が他の列のテープスイッチの先端部による不感帯に対して鉛直方向に重ならないように、各列におけるテープスイッチの先端部の位置を設定したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の無人搬送車において、
各列のテープスイッチの先端部を検出範囲を定めてずらして固定することと、それぞれのテープスイッチの出力信号を比較することにより、接触場所を特定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の無人搬送車において、
前記筐体に、該筐体から張り出すようにバンパユニットが装備されている場合に、前記バンパユニットと筐体との間に弾性体とリミットスイッチとを設置し、バンパユニットの上面に物体が載った場合のその荷重により弾性体が変形し、リミットスイッチが作動することによりバンパユニットの上面に物体が載ったかどうかを検出する手段を装備したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５記載の無人搬送車において、前記積載検出手段によりバンパユニット上に物体が載っていることが検出された時に所定の警告行う積載防止用警告手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５または６記載の無人搬送車において、前記積載検出手段によりバンパユニット上に物体が載っていることが検出された時に、無人搬送車の走行を停止させる緊急停止手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１または２記載の無人搬送車において、前記無人搬送車に牽引される台車に着脱可能で、障害物を検出する障害物検出センサを内蔵したバンパユニットを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１または２記載の無人搬送車において、牽引する台車との連結／切り離し部に取り付けられ、前記バンパモジュール内の障害物検出センサの検出信号等を無人搬送車側の制御ユニットに送ったり、制御ユニット側からのデータ要求信号等を台車側に送ることができる双方向の通信手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
前記バンパモジュール７７は、公知のクランプ機構あるいはボルトオン機構により前記台車７３の後端部に取り付けられるもので、図２４に示すように、台車７３の後方の障害物を検出するための超音波センサ８０、オーバーハングしている障害物を検出するための音波センサ８１、走行路面上の階段等の段差検出用の音波センサ８２、障害物の接触を検出するテープスイッチ８３、人体検出用の焦電型センサ８４等の各種センサが装備されており、また、進路の方向変換時に作動する方向指示器８５が装備されている。
【００１９】
前記赤外線通信ユニット７８は、たとえば前記バンパモジュール７７内の各種センサの検出信号を信号ケーブル８７を介して受信して、無人搬送車６０側の走行制御ユニット（図示略）に送る。
もちろんこの赤外線通信ユニットの代わりに、無線通信等他の通信手段を用いてもよい。
上記目的を達成するために、請求項１〜８のいずれか１項記載の無人搬送車によって牽引される台車に着脱可能で障害物を検出する障害物検出センサを内蔵したバンパユニットを特徴とするものである。
【００２０】
そして、請求項１０記載の無人搬送車は、牽引する台車との連結／切り離し部に取り付けられ、前記バンパモジュール内の障害物検出センサの検出信号等を無人搬送車側の制御ユニットに送ったり、制御ユニット側からのデータ要求信号等を台車側に送ることができる双方向の通信手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により、本発明を説明する。
図１〜図５は本発明に係る無人搬送車の第１実施形態を示したもので、図１は第１実施形態の無人搬送車１５の側面図、図２は図１におけるＢ矢視図、図３は同無人搬送車１５が上り坂を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図、図４は同無人搬送車１５が段差を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図、図５は同無人搬送車１５が下り坂を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図である。
【００２２】
この一実施形態の無人搬送車１５は、車両の筐体２の下面の４隅に旋回可能に配備された補助輪３と、車輪６に該車輪６を駆動する駆動手段を組み付けた構成をなすと共に前記筐体２の下面の中間部において車両の幅方向に離間して配備された一対の車輪付き駆動モジュール４、５とを備え、前記車輪付き駆動モジュール４、５の車輪６が接地面に伝達する駆動力によって走行するものである。
【００２３】
但し、前記筐体２の下面には、先端が上下動自在なように基端が前記筐体２上の軸受け１６に回転自在に連結されたモジュール支持アーム１８と、このモジュール支持アーム１８の先端部をほぼ一定力で接地面側に付勢するサスペンション機構１９とが装備されている。
前記モジュール支持アーム１８は、金属板により形成されている。また、サスペンション機構１９は、この第１実施形態の場合、基端が前記筐体２に回転自在に連結すると共に、先端が前記モジュール支持アーム１８の先端部に回転自在に連結されたガス圧シリンダであるが、その他の公知のサスペンション機構１９を使用することも可能である。
【００２４】
前記モジュール支持アーム１８は、車両の幅方向に離間して一対装備されていて、それぞれのモジュール支持アーム１８の先端よりの部分に、前記一対の車輪付き駆動モジュール４、５が取り付けられている。
【００２５】
図６〜図９は本発明に係る無人搬送車の第２実施形態を示したもので、図６は第２実施形態の無人搬送車２０の側面図、図７は図６のＣ矢視図、図８は前記無人搬送車２０の要部の構成を示す斜視図、図９は図８に示した接触型障害物検出装置２１の構成を示す模式図である。
【００２６】
この第２実施形態の無人搬送車２０は、無人搬送車１５の筐体２の外周に、複数個の接触型障害物検出装置２１を装備したものである。
【００２７】
各接触型障害物検出装置２１は、図８及び図９に示すように、筐体２に固定装備されたコイル状の固定電極体２３と、弾性連結枠２８を介して筐体２に取り付けられた可動電極体２６と、前記固定電極体２３と可動電極体２６とが互いに異なる極性の電極となるようにこれらの電極体２３、２６に所定の電圧を印加する電源２９と、前記固定電極体２３と可動電極体２６との接触の有無をこれらの固定電極体２３及び可動電極体２６相互間の電位差（電圧変化）から検出する電圧検出器３０とを備えている。
【００２８】
前記固定電極体２３は、導電性を有した線条体によりコイル状に形成されたもので、コイルの中心軸を前記筐体２の上下方向に向けた姿勢で、筐体２に固定されている。
前記可動電極体２６は、前記固定電極体２３のなすコイル内に挿通させる縦枠材２４と、該縦枠材２４から水平方向に突設されて障害物に接触するバンパとして機能する緩衝用枠材２５とを、導電性及びばね性を有した線条体により一体形成したものである。
また、前記弾性連結枠２８は、線条体を湾曲させる等により所定の弾性を確保したもので、前記緩衝用枠材２５が障害物に接触した時に、前記縦枠材２４が弾性変位して前記固定電極体２３に接触するように、前記可動電極体２６を前記筐体２に弾性変位可能に連結している。
【００２９】
この第２実施形態の場合、前述の各電極体２３、２６及び弾性連結枠２８は、弾性と導電性とを兼ね備えたピアノ線やばね鋼線材等の金属線材をプレス成形することによって形成されている。
また、この第２実施形態の場合、前記弾性連結枠２８は、前記可動電極体２６の緩衝用枠材２５と一体に形成されている。
【００３０】
図１０は、本発明の無人搬送車に装備する接触型障害物検出装置の他の実施形態の斜視図である。
ここに示した接触型障害物検出装置３７は、前記接触型障害物検出装置２１と同様に、第１実施形態に示した無人搬送車１５の筐体２の下部外周に装備されている。
【００３１】
前記接触型障害物検出装置３７は、導電性及びばね性を有した板材をコ字状に成形した複数個の単位枠材３８相互を、前記コ字状の開口部を前記筐体２側にして筐体２の周囲に所定間隔で配列した緩衝用枠材列３９と、前記緩衝用枠材列３９上の隣接する単位枠材３８相互が互いに異なる極性の電極となるように、各単位枠材３８に所定の電圧を印加する電源４０と、隣接する単位枠材３８相互の接触の有無を隣接する単位枠材３８相互間の電位差（電圧変化）から検出する電圧検出器４１とを備えている。
【００３２】
前記単位枠材３８は、ばね性に優れた金属板のプレス成形等により、所定寸法のコ字状に形成されている。そして、前記緩衝用枠材列３９において隣接する単位枠材３８相互間の間隔ｓは、単位枠材３８が障害物に接触して弾性変形を起こすと、隣接する単位枠材３８に接触する程度に設定すれば、隣接する単位枠材３８相互の接触により障害物との衝突を検出すると共に、衝突時の衝撃を前記単位枠材３８の弾性変形によって吸収することができる。
【００３３】
図１１は本発明に係る無人搬送車の第３実施形態を示したもので、この第３実施形態の無人搬送車４３は、第１実施形態で示した無人搬送車１５の筐体２に、障害物等との衝突時の衝撃を緩和するバンパユニット４５を装備すると共に、前記バンパユニット４５の外周面に、障害物との接触を検出するためのテープスイッチ４６、４７を、上下方向に位置をずらして複数列（図１１の場合は、上下に２列）に装備したものである。
【００３４】
そして各列におけるテープスイッチ４６、４７の先端部４６ａ、４７ａの位置は、各列のテープスイッチ４６、４７の先端部４６ａ、４７ａによる接触不感帯４９が、他の列のテープスイッチ４６、４７の先端部４６ａ、４７ａによる接触不感帯４９に対して鉛直方向に重ならないように、互いに位置をずらしている。
【００３５】
さらに詳述すると、図１１の場合、上列の右側テープスイッチ４６と左側テープスイッチ４７は、互いの先端部４６ａ、４７ａ間の接触不感帯４９が、車両の前面の中心に位置する検出境界線５０の左側に位置するように、バンパユニット４５上に固定されている。これに対して、下列の右側テープスイッチ４６と左側テープスイッチ４７は、互いの先端部４６ａ、４７ａ間の接触不感帯４９が、前記検出境界線５０の右側に位置するように、バンパユニット４５上に固定されている。
なお、図１１において、範囲５２は上列の右側テープスイッチ４６による接触検出領域を示し、範囲５３は下列の左側テープスイッチ４７による接触検出領域である。また、矢印（ロ）は、車両の進行方向である。
【００３６】
また、図１４に示すように、ある検出範囲を定めて不感帯をずらして固定することと各列のテープスイッチの検出信号を比較することにより、実際の各テープスイッチにおける接触検出領域内をさらに細かく区分して、障害物の接触箇所を特定することが可能で、接触後の車両の退却動作等を容易にすることができる。
【００３７】
例えば、図１４では、バンパユニット４５上の上列のテープスイッチＡ、Ｂは、これらのテープスイッチＡ、Ｂの端部間の接触不感帯ｐがバンパユニット４５の左側コーナー付近に位置するように取り付けし、これに対して、下列のテープスイッチＣ、Ｄは、これらのテープスイッチＣ、Ｄの端部間の接触不感帯ｑがバンパユニット４５の右側コーナー付近に位置するように取り付けると、図１５に示すように、各テープスイッチからの検出信号を参照することによって、障害物との接触部位が、バンパ左側面の領域ａ、バンパ前面側の領域ｂ、バンパ右側面の領域ｃのいずれであるか判別可能になる。
【００３８】
そして、例えば、各テープスイッチからの検出信号のパターンが、図１５のパターン２の場合であれば、衝突部位がバンパ前面であるので、図１６の（ａ）〜（ｅ）に示す手順で、車両の走行停止（ａ）、後退（ｂ）、車両の旋回動作による方向変換（ｃ）、車両の斜め前進（ｄ）、車両の進路を進路修正して前進（ｅ）を順に行うことで、速やかに、障害物５６から脱出することができる。
また、各テープスイッチからの検出信号のパターンが、図１５のパターン３の場合であれば、衝突部位がバンパ右側面であるので、図１６の（ｆ）〜（ｉ）に示す手順で、車両の走行停止（ｆ）、車両の旋回動作による方向変換（ｇ）、車両の斜め前進（ｈ）、車両の進路を進路修正して前進（ｉ）を順に行うことで、速やかに、障害物５６から脱出することができる。
【００３９】
また、図１７に示すように、バンパユニット４５上には、上下に４列にテープスイッチを配置すると共に、最上列のテープスイッチＡ、Ｂは、これらのテープスイッチＡ、Ｂの端部間の接触不感帯ｐがバンパユニット４５の左側コーナー付近に位置するように取り付けると共に、最下列のテープスイッチＧ、Ｈは、これらのテープスイッチＧ、Ｈの端部間の接触不感帯ｓがバンパユニット４５の右側コーナー付近に位置するように取り付けし、第２列目及び３列目のテープスイッチＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、同様に接触不感帯ｑ、ｒが前述の触不感帯ｐ、ｓ間に一定間隔で順に並ぶように取り付けると、図１８に示すように、各テープスイッチからの検出信号を参照することによって、障害物との接触部位が、ａ〜ｅの５つの領域のいずれであるか、正確に判別可能になる。そして、障害物との衝突状態を解消するための車両の走行アルゴリズムを、より速やかにかつスムーズに衝突状態を解消できるように最適化することが可能になる。
【００４０】
図１９は本発明に係る無人搬送車の第４実施形態を示す斜視図である。
この第４実施形態の無人搬送車６０は、第１実施形態に示した無人搬送車１５において、前記筐体２に、該筐体２から張り出すようにバンパユニット４５が装備されている場合に、バンパユニット４５の上面に物体あるいは人物が載ったか否かを検出する積載検出手段６２を前記バンパユニット４５に装備すると共に、前記積載検出手段６２によりバンパユニット４５上に物体が載っていることが検出された時に所定の警告を行なう積載防止用警告手段６３と、前記積載検出手段６２によりバンパユニット４５上に物体が載っていることが検出された時に、無人搬送車１５の走行を停止させる緊急停止手段６４とを追加したものである。
【００４１】
本実施形態の場合、前記積載検出手段６２は、障害物の接触を検出するためにバンパユニット４５の外側面に取り付けられているテープスイッチ６６と同様のテープスイッチで、バンパユニット４５の上面に適宜間隔で取り付けられていて、この積載検出手段６２の上に物体あるいは人物が載ると、それを検出する。
【００４２】
前記積載防止用警告手段６３は、車両の上部に組み付けられた音声発生用スピーカ６３ａと、メッセージ表示用のディスプレイ６３ｂとで構成されている。
以上の音声発生用スピーカ６３ａ及びディスプレイ６３ｂは、いずれも、筐体２内に組み込まれた制御部６７により、動作が制御される。
前記制御部６７は、前記積載検出手段６２の出力信号を監視していて、物体がバンパユニット４５上に載っていることを検知すると、前記音声発生用スピーカ６３ａから音声による警告を出力すると共に、積載検出手段６２による検出結果や文字等による警告をディスプレイ６３ｂに表示する。
【００４３】
前記緊急停止手段６４は、前記制御部６７により実現される機能で、前記積載検出手段６２の出力信号により物体がバンパユニット４５上に載っていることが検知されたら、前述した車輪付き駆動モジュールの動作を停止させて、車両を停止させる。
【００４４】
しかし、以上の第４実施形態の無人搬送車６０では、バンパユニット４５の上に異物が載置される違反があった場合、速やかにそれを検出して異物の除去処理を行うことができ、例えば、誤ってバンパユニット４５上に載置された物品の走行中の落下事故、あるいは子供等のいたずらによる搭乗による事故等を未然に防ぐことが可能になる。
【００４５】
なお、前述した積載検出手段は、テープスイッチを利用する構成に限るものではない。
例えば、図２１及び図２２に示すように、バンパユニット４５を、ゴムブッシュ等の弾性支持部材７０を介して、前記筐体２に上下動可能に取り付けておき、物体がバンパユニット４５の上に載った時に、その荷重でバンパユニット４５が沈み込むと、その下方に接地していたセンサ７１によって、それを検出する構成としてもよい。
【００４６】
また、図２３及び図２４に示すバンパユニットは、無人搬送車６０で台車７３を牽引する場合に、前記台車７３に着脱可能に装備されるバンパユニット７５を示したものである。このバンパユニット７５は、台車７３の後端に着脱可能に取り付けられるバンパモジュール７７と、前記無人搬送車６０と前記台車７３との連結／切り離しを自動制御可能な公知の自動連結装置７６に着脱可能に取り付けられる赤外線通信ユニット７８とから構成される。
また、前記バンパモジュール７７は、公知のクランプ機構あるいはボルトオン機構により前記台車７３の後端部に取り付けられるもので、図２４に示すように、台車７３の後方の障害物を検出するための超音波センサ８０、オーバーハングしている障害物を検出するための音波センサ８１、走行路面上の階段等の段差検出用の音波センサ８２、障害物の接触を検出するテープスイッチ８３、人体検出用の焦電型センサ８４等の各種センサが装備されており、また、進路の方向変換時に作動する方向指示器８５が装備されている。
さらに、赤外線通信ユニット７８は、たとえばバンパモジュール７７内の各種センサの検出信号を信号ケーブル８７を介して受信して、無人搬送車６０側の走行制御ユニット（図示略）に送る。もちろんこの赤外線通信ユニットの代わりに、無線通信等他の通信手段を用いてもよい。
以上の構成のバンパユニット７５を無人搬送車６０によって牽引される台車７３に装備しておけば、例えば、スイッチバックターンを行うための後進動作時には、台車７３の後方の障害物をバンパユニット７５に内蔵した各種センサにより検出して、その検出結果により、障害物に接近した場合には後進動作を停止させるなど、台車７３の後方の障害物の有無を該台車７３を牽引している無人搬送車６０の走行制御に反映させることが可能で、無人搬送車６０による牽引走行時の安全性を向上させることができる。
【００４７】
なお、台車７３を牽引する無人搬送車は、上記のいずれの実施形態のものでもかまわない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の無人搬送車によれば、筐体の下面の中間部に配備された車輪付き駆動モジュールは、モジュール支持アームの揺動動作により昇降して接地高さを自動調整することができ、走行路が平坦路から坂道に切り替わるために、あるいは、路面に突出した段差を乗り越えるために、筐体下面の中間部における接地面までの距離が変動しても、車輪付き駆動モジュールの車輪は路面の凹凸に追従して、路面に接触した状態を維持することができる。さらに、車輪付き駆動モジュールの車輪と路面との接触圧は、モジュール支持アームを付勢しているサスペンション機構の付勢力により、常に一定に保たれる。
従って、坂道や段差があっても、車両の筐体の４隅の補助輪と前記筐体の中間部に配備された一対の車輪付き駆動モジュールの車輪との全てが所定の圧力で接地し、車輪付き駆動モジュールによる駆動力が確実に路面に伝達できるため、常に安定した走行を行うことができ、優れた走行性を得ることができる。
【００４９】
また、本発明に係る無人搬送車における接触型障害物検出装置は、構成が単純であると同時に、固定電極体や可動電極体や弾性連結枠等の構成部品は、いずれも、ピアノ線やばね鋼線材のプレス成形等により、容易かつ安価に製造することができる。
【００５０】
そして、障害物に可動電極体の緩衝用枠材が接触した場合に、その接触時の押圧力または衝撃力で、可動電極体に水平方向あるいは斜め方向の弾性変位が生ずれば、その変位によって可動電極体の縦枠材に水平移動あるいは傾斜が生じて前記縦枠材が固定電極体に接触するため、電圧検出器により、障害物に接触したことが検出される。即ち、前記固定電極体がコイル状で、その中心部を可動電極体の縦枠材が挿通しているため、縦枠材の水平移動あるいは傾斜によって、障害物との接触を検知することができ、可動電極体に対していずれの方向から障害物が接触しても、確実に障害物との接触を検出することが可能である。
また、この場合に、可動電極体の弾性変位によって可動電極体が固定電極体に接触するまでの時間は、前記弾性連結枠による変位方向の弾性係数の設定や、前記縦枠材と固定電極体との間の離間距離の設定によって自由に設定可能で、優れた検出感度（応答性）を得ることが可能である。
【００５１】
さらに、コイル状の固定電極体はコイルの中心軸線を鉛直向きに設定したもので、可動電極体の縦枠材は、鉛直方向には、固定電極体と非接触で変位できる。即ち、無人搬送車の走行時の上下方向の振動で、誤検出が生じることがない。
また、前記可動電極体における緩衝用枠材の水平方向への突出長を増大させることで、障害物に衝突した時の弾性変形量を任意に大きくすることができ、衝撃吸収量を増大させると共に、障害物への接触開始直後から無人搬送車の停止までの制動距離以上に弾性変形量を大きく設定することが容易にできる。
従って、以上の構成により、障害物に対する検出性能の向上と、安全性の向上を、安価に達成することができる。
【００５２】
また、本発明に係る無人搬送車における接触型障害物検出装置の場合も、構成が単純であると同時に、構成部品である単位枠材は、ばね性に優れた金属板のプレス成形等により、容易かつ安価に製造することができる。そして、障害物に単位枠材が接触した場合に、その接触時の押圧力または衝撃力で、単位枠材が弾性変形すれば、それによって隣接する単位枠材相互が接触して、電圧検出器により、障害物に接触したことが検出される。また、障害物との接触によって弾性変形する単位枠材が、隣接する単位枠材に接触するまでの時間は、単位枠材の変位方向に対する弾性係数の設定や、隣接する単位枠材相互間の離間距離の設定によって自由に設定可能で、優れた検出感度（応答性）を得ることが可能である。さらに、隣接する単位枠材相互は、互いに水平方向に離間した配置とすることで、無人搬送車の走行時の上下方向の振動により隣接する単位枠材相互が接触することを回避でき、無人搬送車の走行時の上下方向の振動により誤検出が生じることがない。また、前記単位枠材の水平方向への突出長を増大させることで、障害物に衝突した時の弾性変形量を任意に大きくすることができ、衝撃吸収量を増大させると共に、障害物への接触開始直後から無人搬送車の停止までの制動距離以上に弾性変形量を大きく設定することが容易にできる。従って、以上の構成により、障害物に対する検出性能の向上と、安全性の向上を、安価に達成することができる。
【００５３】
そして、本発明に係る無人搬送車では、テープスイッチに接触する障害物が幅の狭い先端部を有している場合でも、その先端部が上下の複数列のテープスイッチに跨る長さを有していれば、ある列のテープスイッチに対しては前記障害物の先端部が不感帯に位置していても、他の列のテープスイッチに対しては前記障害物の先端部が不感帯以外で接触し、他の列のテープスイッチにより前記障害物との接触を検出することができる。即ち、各列のテープスイッチ相互が、互いに、他の列のテープスイッチの不感帯を補完するように障害物の検出を行うため、テープスイッチの先端部による不感帯のために障害物の検出を見逃すという不都合がなく、テープスイッチによる障害物検出の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
また、本発明に係る無人搬送車では、ある検出範囲を定めて不感帯をずらして固定することと、それぞれテープスイッチの出力信号を比較することにより、接触場所を特定することが可能となり、各テープスイッチからの検出信号を参照することによって、障害物との接触部位が正確に判別可能になる。そして、障害物との衝突状態を解消するための車両の走行アルゴリズムを、より速やかにかつスムーズに衝突状態を解消できるように最適化することが可能になる。
【００５５】
また、本発明に係る無人搬送車によれば、バンパユニットの上に異物が載置される違反があった場合、速やかにそれを検出して異物の除去処理を行うことができ、例えば、誤ってバンパユニット上に載置された物品の走行中の落下事故、あるいは子供等のいたずらによる搭乗による事故等を未然に防ぐことが可能になる。
【００５６】
さらに、本発明に係る無人搬送車によってバンパユニットを牽引される台車に装備しておけば、例えば、スイッチバックターンを行うための後進動作時には、台車の後方の障害物をバンパユニットに内蔵した障害物検出センサにより検出して、その検出結果を無人搬送車に伝送することができ、障害物に接近した場合には後進動作を停止させるなど、台車の後方の障害物の有無を該台車を牽引している無人搬送車の走行制御に反映させることが可能で、無人搬送車による牽引走行時の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無人搬送車の第１実施形態の側面図である。
【図２】図１におけるＢ矢視図である。
【図３】本発明の第１実施形態の無人搬送車が上り坂を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の無人搬送車が段差を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の無人搬送車が下り坂を走行する時のモジュール支持アームの挙動を示す車両側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の無人搬送車の側面図である。
【図７】図６のＣ矢視図である。
【図８】本発明の第２実施形態の無人搬送車の要部の構成を示す斜視図である。
【図９】図８に示した接触型障害物検出装置の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の無人搬送車に装備する接触型障害物検出装置の他の実施形態を示す車両の要部の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の無人搬送車の要部の構成を示す拡大斜視図である。
【図１２】従来の無人搬送車におけるテープスイッチの取付構造を示す斜視図である。
【図１３】図１２の要部の拡大図である。
【図１４】本発明の第３実施形態において、検出領域を３つに区分する場合の各列におけるテープスイッチの取付例を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示したテープスイッチの取付例における各テープスイッチの検出パターンの説明図である。
【図１６】図１４に示したテープスイッチの取付例の場合に、各テープスイッチの検出信号に基づいて、障害物から脱出する場合の走行アルゴリズムの説明図である。
【図１７】本発明の第３実施形態において、検出領域を５つに区分する場合の各列におけるテープスイッチの取付例を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示したテープスイッチの取付例における各テープスイッチの検出パターンの説明図である。
【図１９】本発明に係る無人搬送車の第４実施形態を示す斜視図である。
【図２０】従来の無人搬送車において発生する問題点を示す車両側面図である。
【図２１】本発明の無人搬送車において、バンパユニットの突き出し部へ物体が載ったことを検出するための積載検出手段の別の構成例を示す要部断面図である。
【図２２】図２１に示した積載検出手段における検出動作の説明図である。
【図２３】本発明に係るバンパユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図２４】図２３に示したバンパユニットにおけるバンパモジュールの拡大図である。
【図２５】従来の無人搬送車の側面図である。
【図２６】図２５のＡ矢視図である。
【図２７】従来の無人搬送車が上り坂を走行する時の問題点を示す車両側面図である。
【図２８】従来の無人搬送車が段差を走行する時の問題点を示す車両側面図である。
【図２９】従来の無人搬送車の下り坂への進入初期の状態を示す車両側面図である。
【図３０】従来の無人搬送車が下り坂に進入した時の挙動を示す車両側面図である。
【符号の説明】
１  無人搬送車
２  筐体
３  補助輪
４、５  車輪付き駆動モジュール
６  車輪
８  平坦路
９  上り坂
１１  下り坂
１５  無人搬送車
１６  軸受け
１８  モジュール支持アーム
１９  サスペンション機構
２０  無人搬送車
２１  接触型障害物検出装置
２３  固定電極体
２４  縦枠材
２５  緩衝用枠材
２６  可動電極体
２８  弾性連結枠
２９  電源
３０  電圧検出器
３２  非接触型障害物検出装置
３３  バンパ
３５  テープスイッチ
３７  接触型障害物検出装置
３８  単位枠材
３９  緩衝用枠材列
４０  電源
４１  電圧検出器
４３  無人搬送車
４５  バンパユニット
４６、４７  テープスイッチ
４９  不感帯
５０  検出境界線
５２、５３  接触検出領域
６０  無人搬送車
６２  積載検出手段
６３  積載防止用警告手段
６４  緊急停止手段
６６  テープスイッチ
６７  制御部
７５  バンパユニット
７６  自動連結装置
７７  バンパモジュール
７８  赤外線通信ユニット（通信手段）
【図１】
0004032188.tif 000002
【図２】
0004032188.tif 000003
【図３】
0004032188.tif 000004
【図４】
0004032188.tif 000005
【図５】
0004032188.tif 000006
【図６】
0004032188.tif 000007
【図７】
0004032188.tif 000008
【図８】
0004032188.tif 000009
【図９】
0004032188.tif 000010
【図１０】
0004032188.tif 000011
【図１１】
0004032188.tif 000012
【図１２】
0004032188.tif 000013
【図１３】
0004032188.tif 000014
【図１４】
0004032188.tif 000015
【図１５】
0004032188.tif 000016
【図１６】
0004032188.tif 000017
【図１７】
0004032188.tif 000018
【図１８】
0004032188.tif 000019
【図１９】
0004032188.tif 000020
【図２０】
0004032188.tif 000021
【図２１】
0004032188.tif 000022
【図２２】
0004032188.tif 000023
【図２３】
0004032188.tif 000024
【図２４】
0004032188.tif 000025
【図２５】
0004032188.tif 000026
【図２６】
0004032188.tif 000027
【図２７】
0004032188.tif 000028
【図２８】
0004032188.tif 000029
【図２９】
0004032188.tif 000030
【図３０】
0004032188.tif 000031