(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐点を有する誘導路で結ばれた複数のステーションと、前記ステーションで搬送物の受け渡しを行う１台以上の自走車とを有する無人搬送装置において、
前記誘導路を新たに設置する場合又は前記誘導路のレイアウトを変更する場合に、
前記ステーション及び前記分岐点には標識が設置され、前記標識は、少なくとも前記ステーション又は前記分岐点を特定すると共に、前記標識が隣接する通りを特定するデータを有し、
前記自走車は、
前記搬送物の搬送を行う前に、前記標識のデータに基づいて、前記誘導路を自律走行して走行地図を作成し、当該走行地図に基づいて、１のステーションから他のステーションへの走行経路を示す経路情報と前記１のステーションから前記他のステーションへの走行時間又は走行距離を示す指標情報とを生成し、
当該生成した前記経路情報及び前記指標情報に基づいて、前記１のステーションから前記他のステーション間の分岐点を移動順に取り出し、前記１のステーションから前記他のステーション間の前記標識が設置される全ての点を目標にするのではなく、該取り出した分岐点を適宜目標点に設定し、前記１のステーションから前記他のステーションへ前記搬送物の搬送を行うことを特徴とする無人搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記自走車が生成した前記経路情報及び前記指標情報を、他の自走車と共有することを特徴とする無人搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無人搬送装置に関し、特に、荷積場所又は荷卸場所で搬送物の受け渡しを行う自走車と、その自走車に搬送要求を割り当てる制御手段とを有する無人搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無人搬送装置は、工場や倉庫などの床面に敷設された誘導路に沿って走行する自走車を有し、この自走車を自律走行させることによって、荷積場所で供給された部品、資材、完成品又は半完成品等を荷卸場所に運搬する。
【０００３】
このような無人搬送装置は、製造分野を含む各種業種の様々な場所で使用されており、各種工程の自動化と省力化に貢献している。なお、以下の説明において、部品、資材、完成品又は半完成品など搬送の対象となる物を「搬送物」と総称する。
【０００４】
従来の無人搬送装置として、例えば特開平７−１１０７０９号公報に、予め自走車を手動で走行させて走行地図を作成し、その走行地図に基づいて自走車を自律走行させる無人搬送装置が記載されている。即ち、この無人搬送装置においては、実際に搬送物の搬送を行う前に自走車を手動走行モードで走行させ、自走車が走行する領域内の壁や障害物の位置を計測して走行地図を作成する。そして、この走行地図に基づいて自走車を自律走行させ、搬送物の搬送を行わせるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように特開平７−１１０７０９号公報に記載された無人搬送装置は、自走車を自律走行させるための走行地図を作成する際に、操作者が手動走行モードで自走車を走行させる必要がある。このため、自走車の外部から自走車をリアルタイムで制御する装置、例えばモニタカメラやジョイスティック等からなる遠隔操縦装置が必要であり、無人搬送装置の構成を複雑なものにしていた。
【０００６】
その上、遠隔操縦の操作に慣れていない操作者が、モニタカメラで周囲の状況を監視しながらジョイスティック等で自走車を制御することは極めて困難であり、走行領域が広い場合等には、走行地図を作成するのに多大の時間を要していた。
【０００７】
また、正確な走行地図を作成するには、壁や障害物の位置データ等を１０ｍｓ程度のサンプリング周期で取得する必要があり、取得した位置データ等を記憶するのに非常に多くの記憶容量を有する記憶媒体が必要になる。一方、記憶された壁や障害物の位置データは、広い範囲で走行地図を作成する場合や、走行面に凹凸がある場合等には誤差が累積しやすく、正確な走行地図を作成するのは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、誘導路を新たに設置する場合や誘導路のレイアウトを変更する場合に、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる無人搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、１台の自走車が全誘導路上を自律走行し、その誘導路に設けられ標識の情報を逐次取得する。その際に二つの標識のつながりも取得し、それら標識間の移動時間又は距離を計測する。そして、自律走行により得た情報により、走行経路である経路情報と搬送要求の割り当ての判断に必要な指標情報を構築する。更に、構築した経路情報と指標情報を他の自走車に供給し、情報の共有化を図ることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、誘導路を新たに設置する場合や誘導路のレイアウトを変更する場合に、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、分岐点を有する誘導路で結ばれた複数のステーションと、前記ステーションで搬送物の受け渡しを行う１台以上の自走車とを有する無人搬送装置において、前記誘導路を新たに設置する場合又は前記誘導路のレイアウトを変更する場合に、前記ステーション及び前記分岐点には標識が設置され、前記標識は、少なくとも前記ステーション又は前記分岐点を特定すると共に、前記標識が隣接する通りを特定するデータを有し、前記自走車は、前記搬送物の搬送を行う前に、前記標識のデータに基づいて、前記誘導路を自律走行して走行地図を作成し、当該走行地図に基づいて、１のステーションから他のステーションへの走行経路を示す経路情報と１のステーションから他のステーションへの走行時間又は走行距離を示す指標情報とを生成し、当該生成した前記経路情報及び前記指標情報に基づいて前記搬送物の搬送を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、誘導路に沿って標識を設置して自走車を自律走行させることにより、走行経路及び指標情報を生成することができる。従って、従来のように自走車を手動走行モードで走行させながら走行地図を作成する必要がなく、誘導路を新たに設置する場合、及び誘導路のレイアウトを変更する場合にも、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態の無人搬送装置が工場等に設置された場合のレイアウトを示す要部構成図である。本実施の形態の無人搬送装置は、通信手段４１によりステーション２１、２２、２３、２４と通信し、通信手段４２により自走車３１と通信して自走車３１の走行を制御する制御手段１１と、ステーション２５、２６、２７、２８、２９と通信手段４３により通信し、通信手段４４により自走車３２と通信して自走車３２の走行を制御する制御手段１２とを有する。制御手段１１と制御手段１２は、通信手段４６で制御データの授受を行うことができ、自走車３１と自走車３２は、通信手段４５または通信手段４２、４６、４４で走行データの授受を行うことができる。
【００１５】
この場合、ステーション２１、２２、２３、２４及び制御手段１１が属するグループを第１グループ５１とし、ステーション２５、２６、２７、２８、２９及び制御手段１２が属するグループを第２グループ５２とするのは、制御領域をグループ化してシステムの変更や改良を容易に行うと共に、異常やトラブルに柔軟に対応できるようにするためである。
【００１６】
なお、制御領域は、更に多くのグループに分割することができ、逆に１つのグループに統合することも可能である。また、図１では自走車及び制御手段がそれぞれ２つの場合を示したが、自走車及び制御手段の数はそれに限定されるものではない。
【００１７】
自走車３１、３２は、ステーション２１〜２９で搬送物の受け渡し等ができるように設置された誘導路４、５、６に沿って走行し、誘導路４、５、６には、ステーション、分岐点、曲り角等の位置に標識１０１〜１１０、２０１、３０１が設置される。
【００１８】
なお、ここでは走行地図を作成する便宜上、標識１０１から標識１１０まで標識が番号順に設置されている誘導路を第１誘導路４とし、標識１０６から分岐している誘導路を第２の誘導路５とし、標識１０９から分岐している誘導路を第３の誘導路６とする。また、ステーション２１〜２９は、予め例えば荷積場所、荷卸場所又は自走車３１、３２のバッテリを充電する充電場所として区別されており、自走車３１、３２は、搬送要求がない場合に、充電場所とされたステーションで待機するものとする。
【００１９】
誘導路４、５、６は、例えば、床面に磁気テープを貼り付けることにより構成され、自走車３１、３２は、磁気テープの磁気を検出しながら磁気テープに沿って走行する。また、標識１０１〜１１０、２０１、３０１には、例えば、磁気的に位置情報等を書き込んだ磁気円盤が使用され、誘導路４、５、６上のステーション、分岐点、曲り角等の床面に貼り付けられる。自走車３１、３２は、標識１０１〜１１０、２０１、３０１の上を通過する時に、標識１０１〜１１０、２０１、３０１に書き込まれた位置情報等を読み出し、それぞれのステーションに移動することができる。
【００２０】
図２は、本実施の形態の無人搬送装置に使用される標識１０１〜１１０、２０１、３０１に書き込まれるデータの例である。図２の示すように、標識１０１〜１１０、２０１、３０１に書き込まれるデータとしては、例えば、その標識を唯一に特定する標識ＩＤと、荷積場所、荷卸場所、充電場所、分岐点又は曲り角等を区別する場所の種別データと、その場所が荷積場所、荷卸場所又は充電場所の場合は対応するステーションの識別子と、その標識が誘導路上で隣接する通りのＩＤと向き等がある。
【００２１】
例えば、標識１０１には、標識のＩＤが１０１であることを示すデータと、この標識１０１が設置された場所が荷積場所であり、対応するステーションの識別子がＳＴ２１であることを示すデータと、自走車が図面上方へ走行する場合にはステーション番号が１００番台通りの昇順の方向の走行で、図面下方へ走行する場合には通りがないこと、即ち行き止まりであることを示すデータが書き込まれる。
【００２２】
また、標識１０２には、標識のＩＤが１０２であることを示すデータと、この標識１０２が設置された場所が荷卸場所であり、対応するステーションの識別子がＳＴ２２であることを示すデータと、自走車が図面上方へ走行する場合にはステーション番号が１００番台通りの昇順の方向の走行であり、図面下方へ走行する場合にはステーション番号が１００番台通りの降順の走行であることを示すデータが書き込まれる。
【００２３】
また、標識１０３には、この標識が曲り角に設置されていることを示すデータと、自走車が右折すればステーション番号が１００番台通りの昇順の方向の走行になり、後退すればステーション番号が１００番台通りの降順の方向の走行になることを示すデータが書き込まれる。
【００２４】
他の標識にも同様のデータが書き込まれるが、標識１０６には、この標識が分岐点に設置されていることを示すデータと、自走車が図面右方へ走行すればステーション番号が１００番台通りの昇順の方向の走行になり、図面下方へ走行すればステーション番号が２００番台通りの昇順の方向の走行になり、図面左方へ走行すればステーション番号が１００番台通りの降順の方向の走行になることを示すデータが書き込まれる。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態の無人搬送装置において、実際に搬送物の搬送を行う前に実施される各種情報生成の概略フローチャートである。このフローチャートにより、自走車の事前走行により走行地図を作成し、次に、走行経路となる経路情報を生成し、更に、複数の自走車がある場合にどの自走車に搬送要求を依頼するかの判断指標となる指標情報を生成する手順について説明する。
【００２６】
本実施の形態の無人搬送装置では、まず自走車を走行させる工場等の床面に磁気テープを貼り付けて誘導路を構成した後、誘導路におけるステーション、分岐点又は曲り角等の場所に標識を設置する（Ｓ１）。
【００２７】
次に、１台の自走車を誘導路に沿って事前走行させる（Ｓ２）。これは、自走車が実際に搬送物を搬送する前に、標識に書き込まれたデータを読み出し、自走車が搬送物を搬送する際に必要な走行地図を作成するためである。なお、この事前走行において、自走車は後述するフローチャートに従って誘導路を自律走行し、標識に書き込まれたデータと共に、隣接する標識間の走行時間又は走行距離のデータを取得する。
【００２８】
次に、自走車は、作成した走行地図に基づいて、荷積場所から荷卸場所、荷卸場所から荷積場所及び充電場所から荷積場所等への経路を示す経路情報と、自走車が上記の荷積場所から荷卸場所等への経路を走行する場合の時間又は距離を示す指標情報を生成する（Ｓ３）。この指標情報は、前述のように、複数の自走車がある場合に、どの自走車に搬送要求を依頼すれば、最も早く搬送要求を処理できるかの判断指標になる。
【００２９】
次に、経路情報及び指標情報を生成した自走車は、無人搬送装置内に他の自走車があるか否かを判断し（Ｓ４）、経路情報及び指標情報を生成していない他の自走車がある場合（Ｙｅｓ）は、その自走車に経路情報及び指標情報を送信する（Ｓ５）。
【００３０】
このように本実施の形態の無人搬送装置は、誘導路に沿って標識を設置して自走車を自律走行させることにより、走行地図と走行経路及び指標情報を生成でき、その情報を他の自走車と共有することができる。従って、従来のように自走車を手動走行モードで走行させながら走行地図を作成する必要がなく、誘導路を新たに設置する場合、及び誘導路のレイアウトを変更する場合にも、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる。
【００３１】
図４は、図３のステップＳ２に示した自走車の事前走行における詳細フローチャートである。図４の自走車の事前走行のフローチャートについて、図１に示した誘導路のレイアウトに則して説明する。
【００３２】
複数の自走車のうちの１台、例えば自走車３１は、事前走行において誘導路に沿って自律走行するようにプログラムされており、例えば図１の標識１０１の位置に置かれると、第１誘導路４を標識の番号順に自律走行する（Ｓ１１）。自走車３１は、自律走行時に第１誘導路４に設置されたすべての標識１０１〜１１０を検出し（Ｓ１２）、それらの標識１０１〜１１０に書き込まれているデータを読み出し（Ｓ１３）、読み出しだデータを自走車３１内の記憶装置に記憶する（Ｓ１４）。
【００３３】
次に、第１誘導路４のすべての経路を走行し終わったかを否かを判断し（Ｓ１５）、すべての経路を走行し終わっている場合（Ｙｅｓ）は、第１誘導路４に走行していない他の誘導路に接続された分岐点があるか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００３４】
図１のレイアウトの場合、第１誘導路４には、走行していない第２誘導路５に接続された分岐点１０６が有る（Ｙｅｓ）ので、自走車３１は分岐点１０６に移動する（Ｓ１７）。そして、自走車３１は第２誘導路５に進入し（Ｓ１８）、ステップＳ１１からステップＳ１５において、第２誘導路５に設置されたすべての標識２０１に書き込まれたデータを読み出す。
【００３５】
同様に、ステップＳ１５において第２誘導路５の走行が終わった場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１６〜Ｓ１８において第３誘導路６に進入し、第３誘導路６に設置されたすべての標識３０１に書き込まれたデータを読み出す。
【００３６】
このように、本実施の形態の無人搬送装置は、実際に搬送物を搬送する前の事前走行において、自走車３１は誘導路４、５、６上をくまなく自律走行し、すべての標識１０１〜１１０、２０１、３０１に書き込まれているデータと、隣接する標識のつながり及び隣接する標識間の移動に要した時間のデータを取得する。もちろん、隣接する標識間の距離のデータを取得してもよい。従って、従来のように、自走車を手動走行させて走行地図を作成する手間を省くことができ、誘導路を新たに設置する場合、及び誘導路のレイアウトを変更する場合に、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる。
【００３７】
図５は、図１に示した誘導路のレイアウトにおいて、自走車の事前走行により取得した標識間のつながりと移動時間のデータの例である。ここでは、隣接する標識間の経路を「線分」と呼び、その線分に識別子を付ける。例えば、線分４０１は、標識１０１と標識１０２の間の経路であり、自走車が線分４０１を移動する時間が２０秒であることを示す。
【００３８】
標識と線分のデータを取得した自走車は、次に、あるステーションから他のステーションへの経路情報を生成する。図６は、標識と線分のデータから経路情報を生成する場合の詳細フローチャートであり、図３のステップＳ３に対応する。図６のフローチャートを図１に示した誘導路のレイアウトに則して説明する。なお、ここでは誘導路において閉じた経路はないものとする。
【００３９】
あるステーションから他のステーションへの経路には、荷積場所から荷卸場所への経路、荷卸場所から荷積場所への経路、充電場所から荷積場所への経路等の組み合わせがあるが、まず、生成すべき全経路の生成が終わっていないことを確認する（Ｓ２１）。生成されていない経路があれば（Ｎｏ）、生成すべき経路のステーションを始点と終点に設定し（Ｓ２２）、始点と終点のステーションに設置された標識ＩＤを端点に設定する（Ｓ２３）。
【００４０】
例えば、ステーション２４を始点としステーション２８を終点とする場合は、標識１０５を始点とし標識３０１を終点として設定する。また、誘導路上のすべての標識と線分のデータに経路生成の際に確認されたかどうかを示すフラグを設け、そのすべてのフラグを「未確認」とする。
【００４１】
次に、始点を端点とする線分があるか否かを判断し（Ｓ２４）、ある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５に移行する。例えば、図１において始点１０５を端点とする線分は線分４０４と線分４０５であるが、ここでは例えば線分４０４を選び、線分４０４のデータのフラグを「確認済」に設定する。
【００４２】
次に、線分４０４の別の端点１０４を求め、それが求める経路の終点でないかを判断する（Ｓ２５）。この場合は端点１０４は求める経路の終点ではないので（Ｎｏ）、ステップＳ２６に移行し端点１０４を新たな端点に設定する。そして、ステップＳ２４において、新たな端点１０４を含む線分４０３を選択する。
【００４３】
以下、ステップＳ２４〜Ｓ２６のループにおいて、線分４０２、４０１が選択されるが、ステップＳ２４において、線分４０１の端点１０１には別の線分がない（Ｎｏ）。従って、ステップＳ２８に移行し、これまでのステップにおいて選択されなかった「未確認」の線分があるか否かを判断する。
【００４４】
図１の場合は、１回目のステップＳ２４において選択しなかった線分４０５がある（Ｙｅｓ）ので、ステップＳ２９に移行し線分４０５の端点１０６を設定する。そして、ステップＳ２４において端点１０６を含む線分があるか否かが判断される。
【００４５】
この場合、端点１０６を含む線分には線分４０６と線分４１０があるが、線分４１０を選択した場合は上記と同様に端点１０６に戻るので、線分４０６を選択し、ステップＳ２４〜Ｓ２６のループにおいて、線分４０６、４０７、４０８が選択される。
【００４６】
同様に、ステップＳ２４において端点１０９を含む線分があるか否かが判断される。ここで、端点１０９を含む線分には線分４０９と線分４１１があるが、線分４０９を選択した場合は上記と同様に端点１０９に戻るので、線分４１１を選択する。
【００４７】
この場合は、ステップＳ２５において、線分４１１の別の端点１１１が終点である（Ｙｅｓ）ので、ステーション２４からステーション２８への経路のデータを保存し（Ｓ２７）、ステップＳ２１に戻る。
【００４８】
なお、経路生成の途中で不要となった端点と線分のデータは経路データから除く。このようにして得られた始点と終点を結ぶことができる端点と線分が、求めるべき経路データである。このようにして構成したステーション２４からステーション２８への経路データは下記のようになる。
【００４９】
始点１０５−線分４０５−端点１０６−線分４０６−端点１０７−線分４０７−端点１０８−線分４０８−端点１０９−線分４１１−終点１１１
なお、始点まで戻っても「未確認」の線分がない場合は、自走車の事前走行において標識のデータを読み誤ったか、標識に誤ったＩＤを付けた場合であり、現情報ではその経路を構成することができない。そこで、ステップＳ２８において別の線分がない場合（Ｎｏ）はステップＳ３０に移行し、その経路を構成できなかったことを自走車に備えられた表示装置に表示させたり、自走車に音源が備わっている場合は音を用いて利用者に通知する。また、どの経路が構成できなかったかを利用者に通知してもよい。
【００５０】
図７は、上記のようにステーション２４（始点１０５）からステーション２８（終点３０１）までの経路生成の過程を示す概念図である。このように本実施の形態の無人搬送装置の経路データは、端点と線分のデータから構成されている。破線は、経路生成の過程で最初に始点１０５から端点１０１までの経路を構成したが、端点１０１で未確認の線分が見つけられなかったので（図６のステップＳ２４）、始点１０５まで戻り、別の線分４０５を基に終点３０１までの経路を生成したことを示している。もちろん、経路の生成方法はこの方法に限定するものではない。
【００５１】
図８は、本実施の形態の無人搬送装置において生成された経路情報と指標情報の例である。図８では、自走車が走行する経路として、荷積場所から荷卸場所、荷卸場所から荷積場所及び充電場所から荷積場所の３種類を想定している。それぞれの経路は、ステーションＩＤの組み合わせ、及び端点ＩＤと線分ＩＤの組み合わせで表され、指標情報として、それぞれの経路の移動に要する移動時間が用いられる。これらの経路情報と指標情報が、自走車の事前走行により生成され、他の自走車に通信されることにより、他の自走車と共有される。
【００５２】
このように始点から終点までの経路情報が生成されれば、自走車は標識のデータを検出しながら自律走行を行うことができるが、複雑に分岐した経路を移動する場合には、上記の経路データから端点又は分岐点を移動順に取り出し、取り出した端点又は分岐点を適宜目標点に設定して移動することもできる。ここで、図９により、ステーション２４からステーション２８への移動時における目標点の設定について説明する。
【００５３】
今、自走車３１がステーション２４で荷物を積載したとすると、最初の目標点として分岐点１０６を設定する。そして、分岐点１０６を通過したら、次の目標点として分岐点１０９を設定し、分岐点１０９を通過したら、終点３０１を目標点に設定する。
【００５４】
このようにすれば、単に通過するだけの標識のデータを経路データと比較する必要がなく、２点鎖線で示した始点１０５、分岐点１０６、１０９及び終点３０１のデータだけを経路データと比較すればよいので、自走車３１のデータ処理の負担を軽くすることができる。
【００５５】
一方、制御手段１１、１２が複数の自走車３１、３２に効率よく搬送要求を割り当てる際には、その搬送要求を割り当てる判断基準が必要である。本実施の形態の無人搬送装置では、この判断基準に前述の指標情報を利用する。
【００５６】
例えば、新たな搬送要求が生じた場合、制御手段１１、１２は、それぞれの自走車から、各自走車が新たな搬送要求の依頼を受けた場合に、その処理を完了させるまでの時間を回答させる。これには、各自走車３１、３２から、既に依頼を受けている搬送要求の処理時間と新たな搬送要求の処理時間とを加算した時間を回答させればよい。この場合、制御手段１１、１２は、新たな搬送要求を最も早く処理できる自走車に依頼し、搬送効率を向上させる。
【００５７】
なお、本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、誘導路に沿って標識を設置して自走車を自律走行させることにより、走行経路及び指標情報を生成し、その情報を他の自走車と共有することができる。従って、従来のように自走車を手動走行モードで走行させながら走行地図を作成する必要がなく、誘導路を新たに設置する場合、及び誘導路のレイアウトを変更する場合にも、搬送物の搬送に必要な情報を容易に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の無人搬送装置の要部構成図である。
【図２】標識に書き込まれたデータの例である。
【図３】本発明の実施の形態における情報生成のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における自走車の事前走行のフローチャートである。
【図５】標識間のつながりと移動時間データの例である。
【図６】本発明の実施の形態において経路情報を構成するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態において経路情報を構成する場合の概念図である。
【図８】本発明の実施の形態における経路情報と指標情報の例である。
【図９】移動時の目標点の設定の説明図である。
【符号の説明】
４  第１誘導路
５  第２誘導路
６  第３誘導路
１１、１２  制御手段
２１〜２９  ステーション
３１、３２  自走車
４１〜４６  通信手段
１０１〜１１０、２０１、３０１  標識
４０１〜４１１  線分
【図１】
0004246325.tif 000002
【図２】
0004246325.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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