(57)【要約】  移動車両の走行システム１は、本体部１１と地上を走行するための走行部１２と走行部１２を駆動制御する駆動制御部１３とマーカー検出部３０とを含む移動車両１０と、移動車両１０が走行すべき走行路２ａに沿って配置されたマーカー４０と、を備えており、マーカー検出部３０が、本体部の下方を撮像するための撮像手段３１と、撮像手段３１で撮像された撮像画面を画像処理してマーカー４０を検出する画像処理部３２と、画像処理部３２で検出されたマーカー４０に基づいて当該マーカー４０に前もって設定された走行情報５０を駆動制御部１３に出力するマーカー制御部３３と、を有し、マーカー４０が、走行路２ａを横切るように横方向又は縦方向に並んだ少なくとも１個以上のマークから構成され、駆動制御部１３が、マーカー制御部３３からの走行情報５０に基づいて走行部１２を駆動制御することにより、移動車両１０が、マーカー４０により指定された走行路２ａに沿って自律走行する。
2020013337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、地上を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、を含む移動車両と、
前記移動車両が走行すべき走行路に沿って配置されたマーカーと、
を、備えており、
前記マーカー検出部が、前記本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して、前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて、当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を含んでおり、
前記マーカーが、走行路を横切るように横方向に及び／又は走行路に沿って縦方向に並んだ少なくとも１個以上のマークを有し、
前記駆動制御部が、前記マーカー制御部からの走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御することにより、前記移動車両が、前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行する、移動車両の走行システム。
【請求項２】
本体部と、地上を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、を含む移動車両と、
前記移動車両が走行すべき走行路に沿って配置されたマーカーと、
前記移動車両に接続されるネットワークと、
前記ネットワークに接続される前記移動車両の外部運転制御部と、
を、備えており、
前記マーカー検出部が、本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を含んでおり、
前記駆動制御部が、前記マーカー制御部からの走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御することにより、前記移動車両が前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行し、
前記外部運転制御部が、必要に応じて前記ネットワークを介して前記マーカーにおける走行情報を変更することにより、前記移動車両の走行路を任意に変更できる、移動車両の走行システム。
【請求項３】
前記マーカーが、走行路を横切るように横方向に及び／又は走行路に沿って縦方向に並んだ少なくとも１個以上のマークを有する、請求項２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項４】
前記マーカーが、横方向に及び／又は縦方向に並んだ複数個のマークを有する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項５】
前記横方向に及び／又は縦方向に並んだ複数個のマークが、それぞれ同じマークでなるか又は異なるマークでなる、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項６】
前記移動車両は、さらに、前記走行部の車輪回転センサと前記本体部に取り付けられた慣性計測ユニットとを備えており、
前記駆動制御部が、前記車輪回転センサの検出信号から移動距離を算出すると共に、前記慣性計測ユニットの検出信号から前記移動車両の進行方向の角度のずれを検出し、前記移動距離及び前記角度を補正し補正した移動距離及び角度に基づいて前記走行部を駆動制御する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項７】
前記画像処理部が、前記マーカーを構成する各マークの並んだ方向を検出し、
前記マーカー制御部が、前記各マークの並んだ方向に基づいて走行情報による走行方向と実際の走行方向のずれを検出して前記走行情報を修正する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項８】
前記マーカーを構成する各マークが、それぞれ当該マーカーにおける配置位置情報を設定されており、
前記マーカーを構成する各マークのうち、前記マーカー検出部による撮像画面の中央付近に位置するマークに基づいて、前記マーカー制御部がその配置位置情報から当該移動車両の走行路における横方向のずれを検出して前記走行情報を修正する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項９】
前記マーカーを構成する各マークが、直進、Ｕターン、左旋回、右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れか又はこれらの一つ以上を組み合わせた走行情報を設定されている、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１０】
前記マーカーを構成する各マークが、直進の走行情報に関して、数段階の走行速度を設定されている、請求項９に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１１】
さらに、移動車両が、障害物センサを備えている、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１２】
さらに、操作時に非常停止信号を出力する非常停止操作部を備えており、
前記非常停止操作部が操作されたとき、前記マーカー制御部が、前記非常停止操作部からの非常停止信号に基づいて前記マーカーによる自律走行を中断して非常停止の走行情報を生成して前記駆動制御部に送出し、
前記駆動制御部が、前記マーカー制御部からの非常停止の走行情報に基づいて、前記走行部を駆動制御して非常停止させる、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１３】
前記マーカーを構成する各マークが、さらに追従モード切替えの走行情報を設定されており、
前記本体部が、前方の追従すべきビーコンからの識別光を検出して、前記ビーコンの方向及び距離から成るビーコン位置情報を生成するビーコン検出部を備えていて、
前記マーカー制御部が、前記画像処理部で検出したマーカーが追従モード切替えの走行情報に関連付けられているとき、前記マーカーによる自律走行を中断して、前記ビーコン検出部がビーコン位置情報に基づいて前記ビーコンに向かって走行するための走行情報を生成して前記駆動制御部に送出し、
前記駆動制御部が、前記ビーコン検出部からの走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御することにより、前記移動車両が前記ビーコンの移動に追従して走行する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１４】
前記ビーコンが、携帯型ビーコンであって、
前記ビーコン検出部が前記携帯型ビーコンからの識別光を検出したとき、前記マーカー制御部が前記マーカーによる自律走行を中断して、前記ビーコン検出部が前記移動車両を所定距離だけ直進して停止させる、請求項１３に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１５】
前記本体部が、平坦な載置台を備えた搬送台車の本体部として構成されている、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１６】
前記移動車両と被牽引台車とを牽引するための連結機構を備えている、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１７】
前記連結機構として、前記被牽引台車が、該被牽引台車の本体部の下部において下方に突出したピンと、前記移動車両を該被牽引台車の下部側に潜り込ませて保持する左右両側に設けた一対のガイドと、を備え、
前記移動車両が、前記被牽引台車を連結する際に前記ピンを挿入する牽引部材と、前記ピンが該牽引部材の孔に挿入されたときに該ピンの離脱を抑止するバネ性の拘束部材と、前記牽引部材に接続したリンク機構と、該リンク機構を駆動するソレノイドと、を備え、
前記連結機構による連結を解除する際は、前記ソレノイドを駆動することにより前記リンク機構を吸引して前記牽引部材を前記ピンの下方に引き下げることで前記被牽引台車を前記移動車両から離脱させる、請求項１６に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１８】
前記移動車両が前記被牽引台車に自動接続又は自動離脱するように、前記マーカーに前もって走行情報が設定される、請求項１６又は１７に記載の移動車両の走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工場や倉庫等において無人の移動車両を自律走行させる移動車両の走行システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体の自律航法と呼ばれる技術は、古くから航空機や船舶等で実用化されており、近年では自動車やドローン等でも実現されている。このような移動体は、それぞれ移動環境に対応して種々のセンサを組み合わせて使用することにより周囲の状況を把握する必要があり、そのためには適切なセンサを使用しなければならない。各種センサの低価格化、高性能化も進んでおり、ＧＰＳ，ジャイロセンサ，カメラ等が大いに利用されている。特に、レーザーを用いた測距センサは、周囲の対象物までの距離を高精度で測定でき、３６０度の範囲で三次元データとして対象物を検出することが可能である。【０００３】
これに対して、例えば工場や倉庫等で使用される積載重量が１トン程度の台車やゴルフカート，遊園地の乗り物等のように、私有地や関係者以外の立入りが制限される環境での移動体の運用においては、走行路に沿って白線や磁気テープ（特許文献１参照），ポイント，レール等を敷設し、これらで構成されるラインに沿って走行する（ライントレース）ことによって所定箇所から所定箇所まで移動させることも実用化されている。特に、走行路に沿って白線を敷設して白線に沿って自律走行させる場合、白線を容易に且つ低コストで敷設しなければならない。【０００４】
このような閉鎖的領域での自律走行においても、近年ではレーザー測距センサを用いた全周囲の計測により、白線やレール等がなくても自律走行による移動が実現されている。この場合、レーザー測距センサの検出信号、所謂ＳＬＡＭ技術（Simultaneously Localization and Mapping：自己位置推定と地図作成を同時に行う）を用いて、レーザー測距センサにより前もって作成された周囲マップと、自律走行時の計測データを照合して、移動体の自己位置を認識すると同時に、前もって作成された周囲マップから目標地点へのルートを計算して、移動体が目標地点まで自律走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２４１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の走行路に敷設した白線を使用する自律走行において、走行路を変更する場合には白線を敷設し直す必要があることから、手間がかかり走行路を頻繁に変更することは困難である。また、走行路に沿って敷設した白線は、汚れたり剥離したりするので、走行路全体に亘って白線のメンテナンスが必要になる。【０００７】
レーザー測距センサを用いて周囲の対象物を検出する方式は、周囲の対象物が高精度で検出できるものの、レーザー測距センサ自体が一般に数十万円から数百万円するため、初期投資が著しく増大する。また、前もって作成された周囲マップとの照合が必要で、周囲環境が頻繁に変化する工場や倉庫等で使用するには、周囲マップを頻繁に更新する必要があり、運用面での作業が面倒である。他のセンサ、例えばＧＰＳや無線強度による自己位置推定等で補完することも可能であるが、一般に工場や倉庫等の室内ではＧＰＳ利用は期待できない。無線強度による自己位置推定では、前もって複数個の無線送信機を設置するので設備コストが高くなる。また、ジャイロセンサやカメラを用いて、周囲マップの欠如を補完しながら自律走行する方法も、周囲マップとの照合が前提となるため、非常に狭い範囲でしか周囲マップの補完ができず、その利用は限定的になる。【０００８】
本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成により低コストで移動車両が自律走行できる移動車両の走行システムを提供することを第１の目的とし、必要に応じて又は任意で、ネットワークを介して移動車両の走行路を任意に変更できる移動車両の走行システムを提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の目的を達成するため、本発明による移動車両の走行システムは、
本体部と地上を走行するための走行部と走行部を駆動制御する駆動制御部とマーカー検出部とを含む移動車両と、移動車両が走行すべき走行路に沿って配置されたマーカーと、を備えており、
マーカー検出部が、本体部の下方を撮像する撮像手段と、撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して前記マーカーを検出する画像処理部と、画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を有し、
マーカーが、走行路を横切るように横方向に及び／又は走行路に沿って縦方向に並んだ少なくとも１個以上のマークを有し、駆動制御部が、マーカー制御部からの走行情報に基づいて走行部を駆動制御することにより、移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿って自律走行するよう構成されている。【００１０】
上記構成によれば、移動車両のマーカー検出部が走行路に沿って配置されたマーカーを検出し、制御部が検出したマーカーに設定された走行情報を駆動制御部に出力し、駆動制御部がこの走行情報に基づいて走行部を駆動制御することで、移動車両は、マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行する。マーカーは、移動車両が走行する領域において所定の間隔をあけた地点に配置すればよいので、従来のように走行路の全長に亘って白線等を設ける必要がない。走行路を変更する場合には、変更部分のみにマーカーを新設，交換又は排除すればよく、さらに、マーカーが走行路を横切るように横方向又は縦方向に１個以上設定されるので、移動車両が走行路に対して左右に多少ずれて走行しても、いずれかのマークを検出することが可能である。【００１１】
上記第２の目的を達成するため、本発明による移動車両の走行システムは、
本体部と地上を走行するための走行部と走行部を駆動制御する駆動制御部とマーカー検出部とを含む移動車両と、
移動車両が走行すべき走行路に沿って配置されたマーカーと、
移動車両に接続されるネットワークと、
ネットワークに接続される移動車両の外部運転制御部と、を備え、
マーカー検出部が、本体部の下方を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理してマーカーを検出する画像処理部と、画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を有し、
駆動制御部が、マーカー制御部からの走行情報に基づいて走行部を駆動制御して移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿って自律走行し、外部運転制御部が、必要に応じて、ネットワークを介して前記マーカーにおける走行情報を変更することにより移動車両の走行路を任意に変更できるよう構成されている。外部運転制御部を備えていると、必要に応じて又は任意にネットワークを介してマーカーにおける走行情報を変更して、移動車両の走行路を任意に変更できる。走行路を変更する場合には、変更部分のみに関して外部運転制御部が走行路を変更するか、又は、マーカーを新設，交換又は排除すればよい。マーカー自体の汚損，破損や剥離の際には、当該マーカーのみを交換すればよい。【００１２】
マーカーに、走行路を横切るように横方向に及び／又は走行路に沿って縦方向に１個以上のマークが並んで配置されていると、移動車両がマーカーの上を通過する際に、例えば一列目のマークを検出できなかった場合に、移動車両の走行に伴って走行方向に並んだ次の列のマークを検出することができる。移動車両がさらに、走行部の車輪回転センサと本体部に取り付けられた慣性計測ユニットとを備える場合は、駆動制御部が、車輪回転センサの検出信号から移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニットの検出信号から搬送台車の進行方向の角度のずれを検出し、移動距離及び角度を補正して補正した移動距離及び角度に基づいて走行部を駆動制御する。よって、走行部の車輪がすべって空転したときなどでも車輪回転センサによる移動距離や角度のずれを補正して、正しい移動距離や進行方向の角度が得られる。画像処理部が各マークの並んだ方向を検出し、マーカー制御部が、この方向に基づいて実際の走行方向のずれを検出して走行情報を修正することで、移動車両が正確に走行路に沿って移動走行する。マーカーを構成する各マークに配置位置情報が設定され、マーカー検出部による撮像画面の中央付近に位置するマークに基づいて、マーカー制御部がその配置位置情報から当該移動車両の走行路における横方向のずれを検出して走行情報を修正することで、移動車両が正確に走行路に沿って移動走行する。各マークに、直進，Ｕターン，左旋回，右旋回及び停止の走行情報が設定されていると、移動車両は、直進，Ｕターン，左旋回，右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れか又はこれらの一つ以上を組み合わせた自律走行ができる。さらに、操作時に非常停止信号を出力する非常停止操作部を備えていると、移動車両は非常停止信号に基づいてマーカーによる自律走行を中断して非常停止する。従って、移動車両が走行路を外れてしまった場合や障害物に衝突しそうになった場合は、操作者が非常停止操作部を操作することによって衝突事故が未然に防止される。本体部が、ビーコン検出部を備え、マーカーが前方の追従すべきビーコンへの追従モード切替えの走行情報に関連付けられているとき、マーカーによる自律走行を中断して、移動車両がビーコンの移動に追従して走行する。【００１３】
移動車両の本体部が平坦な載置台を備えた搬送台車として構成され、さらに、被牽引台車を牽引するための連結機構が備えられていると、被牽引台車を牽引して搬送すべき商品等の重量を増大できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で低コストで移動車両が自律走行でき、さらに、必要に応じて、ネットワークを介して移動車両の走行路を任意に変更できる、極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。さらに、本発明の移動車両の走行システムによれば、例えば、坂道を壁と検知するレーザー測距（ＳＬＡＭ）システムを用いた自律走行システムや段差や凹凸のある路面では使用できないライントレース方式の自律走行システムに対して、走行路上に点状又は線状に配置されるマーカーとマーカーとの間を自律走行するので、途中の路面がどういう状況であっても、自律走行を継続できる移動車両の走行システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による移動車両として搬送台車の走行システムの一実施形態を示す概略部分平面図である。
【図２】図１に示す搬送台車において、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は操作部の拡大平面図である。
【図３】図２の搬送台車を示す底面図である。
【図４】図２の搬送台車の内部構成を示すブロック図である。
【図５】図１におけるマーカーの構成を示す図である。
【図６】図２の搬送台車におけるマーカー検出部のカメラを示す概略図である。
【図７】直進を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図８】左折を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図９】停止を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図１０】進入禁止を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図１１】Ｕターンを表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図１２】追従モード切替えを表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図１３】携帯型ビーコンによる停止の状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。
【図１４】マーカー検出部のマーカー制御部による自律走行の動作を示すフローチャートである。
【図１５】マーカーによる自律走行の具体例を示す説明図である。
【図１６】第２の実施形態を示す概略部分平面図である。
【図１７】第３の実施形態を示す概略部分平面図である。
【図１８】搬送台車と被牽引台車との接続を示す概略側面図である。
【図１９】図１７において、弧状の左旋回を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示す説明図である。
【図２０】第３の実施形態の変形例１に係る移動車両の走行システムにおいて、搬送台車と被牽引台車との接続を示す概略側面図である。
【図２１】図２０の搬送台車の底面図である。
【図２２】搬送台車の内部構成を示すブロック図である。
【図２３】第３の実施形態の変形例２に係る移動車両の走行システムにおいて、搬送台車と被牽引台車との接続の際の位置関係を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図２４】搬送台車と被牽引台車との接続関係を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図２５】図２４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った搬送台車の牽引部材及び拘束部材の断面図を示し、（ａ）は接続前１の状態、（ｂ）は接続前２の状態、（ｃ）は接続時の状態、（ｄ）は離脱時の状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１−図４は、本発明による移動車両として第１の実施形態に係る搬送台車の走行システムを示す。図１において、搬送台車の走行システム１は、搬送台車１０と、搬送台車１０の走行エリア２に配置されたマーカー４０（後述）と、から構成されている。
【００１７】
搬送台車１０は、本体部１１と、本体部１１の下部に設けられた走行部１２と、駆動制御部１３と、ビーコン検出部２０と、マーカー検出部３０と、ＣＰＵ部３６と、を含む。ＣＰＵ部３６は、電子計算機のチップを搭載したＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＣＰＵに接続される各種のセンサ、つまり、後述する距離センサ２３やマーカー検出部３０等のインターフェース回路、後述するネットワーク８０に接続される送受信機を含む通信部、外部メモリ等から構成される。ＣＰＵ３６としては、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)、ＥＣＵ(Engine ControlUnit)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等が使用できる。搬送台車１０の主スイッチ３７は、ＣＰＵ部３６によりオンやオフされてもよい。
【００１８】
本体部１１は、例えばその外形が偏平な直方体状に形成され、その上面が平坦な載置台１１ａとして形成されると共に、その後端から上方に伸びるハンドル１１ｂを備える。走行部１２は、図２（Ｂ）、図３に示すように、本体部１１の下面にて、その前方（図２（Ｂ）にて矢印で示す方向）の両側に配置された一対の車輪１５と、各車輪１５をそれぞれ駆動する減速機構１６ａを備えたモータ１６と、その後方の両側に配置された一対のキャスター１７と、から構成される。各駆動モータ１６が後述する駆動制御部１３により駆動制御されることで各車輪１５が回転駆動され、搬送台車１０が前進，後退又は左右に転回して所定の方向に走行する。走行部１２は、車輪１５に限らず、例えば無限軌道等の他の駆動手段により構成されていてもよい。各車輪１５には、それぞれその回転数を検出する車輪回転センサ１５ａが設けられている。
【００１９】
駆動制御部１３は、本体部１１内に配置されている。駆動制御部１３及び各モータ１６への給電は、本体部１１の下面中央付近に配置された電源１３ａから行なわれる。電源１３ａは、電池や充電可能な二次電池、例えばリチウム二次電池を使用できる。駆動制御部１３は、本体部１１に設けられたビーコン検出部２０又はマーカー検出部３０からの後述する走行情報に基づいて、走行部１２の各駆動モータ１６をそれぞれ駆動制御することにより、車輪１５をそれぞれ独立的に駆動して、前進，後退，左右転回等の走行を行なわせる。駆動制御部１３は、距離センサ２３とは別に、図示しない障害物センサからの情報に基づいて、障害物を検出した場合には走行部１２を停止させてもよい。障害物センサは、搬送台車１０を障害物に対して衝突前に停止させるための目的で設けてあり、搬送台車１０の周囲、進行方向を監視できればよい。障害物センサは、例えば、レーザレーダーやミリ波レーダー等を使用できる。レーザレーダーは、レーザー画像検出とＴＯＦ(Time Of Flight)方式による測距を行うセンサである。二次元や三次元のセンサが使用できる。センサとして、搬送台車１０の加速度や角加速度を測定するための二軸又は三軸加速度センサあるいはジャイロセンサを利用した慣性計測ユニット１８が備えられる。この慣性計測ユニット１８は、ＩＭＵとも呼ばれる。さらに、駆動制御部１３は、各車輪１５の回転数をそれぞれ検出する二つの車輪回転センサ１５ａから入力される検出信号に基づいて、搬送台車１０の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット１８から入力される検出信号１８ａを参照して、搬送台車１０の進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出する。これにより駆動制御部１３は、車輪１５の滑り等による移動距離及び角度のずれを補正し補正した移動距離を算出すると共に、搬送台車１０の進行方向の角度を修正することができる。駆動制御部１３は、この補正した移動距離に基づいて、後述する走行情報５０ａ，２５ｂによる走行部１２の駆動制御を行なう。駆動制御部１３は、ハンドル１１ｂの上部に取り付けられた操作部１９により操作されてもよい。図２（Ｄ）に示すように、操作部１９は、所謂シフトレバー１９ａ，ジョイスティック１９ｂと非常停止操作部としての非常停止スイッチ１９ｃと、後述する主スイッチ３７とを備える。シフトレバー１９ａは、例えばＰ（パーキング），Ｎ（ニュートラル），Ｄ（ドライブ），Ｆｏ（追従）の四つのモードを有する。ジョイスティック１９ｂは、任意の方向に倒すことにより、種々の入力操作ができる。非常停止スイッチ１９ｃは、操作時に非常停止信号１９ｄをＣＰＵ部３６に出力する。操作部１９には、さらに速度切替えダイヤル１９ｅを設けてもよい。シフトレバー１９ａ及び速度切替えダイヤル１９ｅは、モードの位置や速度を示す表示灯１９ｆ，１９ｇをさらに備えてもよい。ＣＰＵ部３６は、非常停止信号１９ｄが入力されたとき、この非常停止信号１９ｄに基づいて、走行情報５０ａによる自律走行を中断して、非常停止の走行情報５０ｂを生成して駆動制御部１３に送出する。
【００２０】
ビーコン検出部２０はそれ自体公知であって、例えば図２〜図４に示すように、本体部１１の前部に設けられ、一対の撮像手段としての赤外線カメラ２１及び２２と、距離センサ２３と、ビーコン演算部２４と、ビーコン処理部２５と、ビーコン記憶部２５ａ等から構成される。ビーコン演算部２４と、ビーコン処理部２５と、ビーコン記憶部２５ａの各動作は、ＣＰＵ部３６内に格納されたプログラムにより実行される。又、ビーコン記憶部２５ａは、ＣＰＵ部３６内の記憶装置又はＣＰＵ部３６の外部に設けた記憶装置を使用することができる。各赤外線カメラ２１及び２２は、それぞれ本体部１１の前方の追尾すべきビーコンＢからの識別光を撮像するために本体部１１の互いに横方向に離れてそれぞれ前方に向かって、例えば前端の左右両側にて前方に向かって配置される。即ち、各赤外線カメラ２１及び２２は、各光軸が互いにほぼ平行に、例えば上向きに傾斜して前方に延びるように配置される。各光軸の傾斜角度は、例えば光軸が前方１メートルで高さ５０ｃｍ程度の位置を通るように、例えば傾斜角度１０度から３０度程度に設定される。各赤外線カメラ２１，２２は公知の赤外線ステレオカメラであって、撮像素子及びレンズ等の光学系から構成される。各赤外線カメラ２１，２２として、赤外線ステレオカメラを用いた場合には、ビーコンＢまでの距離と角度を計測することが可能となる。撮像素子が入射する赤外線を検知することにより、太陽光等の外乱光の影響を低減することができ、夜間等の暗い場所においても、確実にビーコンＢからの識別光を検出することが可能である。赤外光を検出する撮像素子としては、通常の撮像素子の入射側に赤外線のみを透過する光学フィルターを配置して構成してもよい。各赤外線カメラ２１，２２は、追尾すべきビーコンＢを所定時間ごとに撮像して、撮像した撮像信号をビーコン演算部２４に送出する。
【００２１】
距離センサ２３は、本体部１１の前端のほぼ中央、さらには前端の左端及び右端にも設けられてもよく、前方に向かって配置され、走行路２ａ（図１）の前方にある障害物に対して超音波や赤外線を出射してその反射波を検出して、当該障害物までの距離を補助的に測定する。つまり、距離センサ２３は、ビーコンＢの追尾は行わずに、専ら走行路２ａの前方にある障害物との距離を検出する。
【００２２】
ビーコン演算部２４は、各赤外線カメラ２１，２２からのビーコンＢの撮像画面を画像処理することにより、所謂ステレオ視によるビーコンＢの位置情報２４ａ、即ち方向及び距離を算出して、ビーコン処理部２５に送出する。ビーコン演算部２４は、ビーコンＢの撮像画面に関して、各赤外線カメラ２１，２２の光学系による歪み補正を行なうと共に、各赤外線カメラ２１，２２の本体部１１への取付姿勢、即ちそれぞれの光軸の間の平行からのずれを修正して、撮像画面上における中心位置を修正する。ビーコン演算部２４は、距離センサ２３で測定されたビーコンまでの距離を参照することにより、ビーコンまでの距離をより正確に算出する。ビーコン演算部２４は、赤外線カメラ２１，２２からの撮像画面の画像処理によりビーコンＢの位置情報２４ａを算出できないときには、ビーコンＢの位置情報２４ａを作成せず、ビーコン処理部２５に送出しない。ビーコン処理部２５は、ビーコン演算部２４で算出されたビーコンＢの位置情報２４ａを、本搬送台車１０が走行すべき領域に関してマッピングしてビーコン記憶部２５ａに登録し、またＣＰＵ部３６に送出すると共に、このビーコンＢの位置情報２４ａに基づいて、そのときの追尾すべきビーコンＢに対する方向及び距離から、搬送台車１０をビーコンＢに追従させるための速度及び方向（操舵角）から成る走行情報２５ｂを生成する。ビーコン処理部２５は、当該ビーコンＢの位置情報２４ａと直前のビーコンＢの位置情報２４ａとを比較することにより、ビーコンＢと搬送台車１０との相対速度及び距離の変化を算出して、ビーコンＢに対する距離が所定範囲内に収まるように、走行情報２５ｂに含まれる速度を決定する。走行情報２５ｂは、左右の車輪１５を駆動する駆動モータ１６の回転速度を制御するための制御情報であって、左右の駆動モータ１６を互いに異なる回転速度で制御することにより、その速度差により操舵角を実現する。ビーコン処理部２５は、所定時間毎にビーコン演算部２４から送られてくるビーコンＢの位置情報２４ａを順次にマッピングしてビーコン記憶部２５ａに登録すると共に、ビーコン記憶部２５ａから順次にビーコンＢの位置情報２４ａを読み出して、そのときのビーコンＢに対する方向及び距離に基づいて、走行情報２５ｂを生成して、駆動制御部１３に送出する。ビーコン処理部２５は、ビーコン演算部２４からビーコンＢの位置情報２４ａが送られてこないときには、既にビーコン記憶部２５ａに登録されているマッピングによるビーコンの位置情報２４ａに基づいて走行情報２５ｂを生成して駆動制御部１３に送出する。これにより、追尾すべきビーコンＢが屈曲した経路を進行したり、左右に曲がる場合であっても、マッピングされたビーコンＢの位置情報２４ａに基づいて確実に追尾を行なう。
【００２３】
本実施形態における搬送台車の走行システム１は、走行エリア２に配置されたマーカー４０と、このマーカー４０を検出するためにマーカー検出部３０を備える。マーカー４０は、少なくとも１個のマークを有し、このマークは走行路２ａを横切るように横方向に及び／又は走行路２ａに沿って縦方向に、好ましくは複数個で構成される。マーカー４０に複数個のマークを付す場合は、マーカーは１本の帯状に構成されるのが好ましい。
マーカー４０は、走行路２ａに沿って縦方向に、複数個のマークを線状に連続的に付して、１本以上で配置してもよい。この場合、マーカー４０は、走行路２ａに沿って進行方向に所定の間隔で複数本配置するか、又は連続的に１本を配置してもよい。
マーカー４０は帯状に形成されることが好ましく、横方向に及び／又は縦方向に並んだ複数個のマークがこの帯状のマーカーに付される。マークは、同じマークでも異なるマークであってもよい。例えば、帯状のマーカー４０が走行路２ａを横切るように配置されている場合、この帯状の１本のマーカーに横方向に１列に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。図５に示すように、１本のマーカー４０に２列以上を配置して、列毎に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。
マーカー４０を走行路２ａに沿って縦方向に複数本併置してもよい。帯状のマーカー４０に付された複数個のマークは、上記のように、同一のマーク又は異なるマークから構成されてもよい。例えば２本のマーカー４０を走行路２aの進行方向中央で併置してもよく、或いは、通路の左右に間隔をあけて併置してもよい。また、横方向の中央のマーカー４０を第１のマーカーとするとその両側にさらに第２、第３のマーカー４０を併置してもよい。これらの場合も、マーカー毎に同じマークを付しても異なるマークを付してもよい。
【００２４】
図５は図１のマーカーの構成の一例を示す。マーカー４０は、走行方向を横切って１本の帯状に構成され、帯状の１本のマーカーに、図において上下に２列でそれぞれ９個並んでマークが付されている。すなわち、マーカー４０は、搬送台車１０の走行方向（矢印図示）に対して手前側の第一列の９個のマーク４１と、後方の第二列の９個のマーク４２とから構成される。第一列のマーク４１は、左方から順に、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ，４１ｉであり、各マーク４１ａ〜４１ｉを、ａ行からｉ行と呼ぶ。第二列のマーク４２は、同様に左方から順に、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉである。各マーク４２ａ〜４１ｉも同様にａ行からｉ行と呼ぶ。マーカー４０の行方向は、順にマーク４１の意味する記号として、例えば数字や文字を異ならせても良い。列方向（横方向）に記号の異なる複数のマーク４１を配置した場合には、横方向の左側から右側の記号が後述する配置位置情報５１を有している。マーカー４０を検知した時の搬送台車１０は、マーク４１の配置位置情報５１によりの横方向のずれを検知する。又、走行方向に手前から後方側に複数のマーカー４０を配列する場合、同じ数字や同じ文字を並べると、進行方向の速度が上がった時にマーカー４０の配置位置情報５１のデータ取得の失敗やエラーを無くすことができる。
マーカー４０を、走行路２ａに沿って縦方向に配置する場合は、横方向のずれを検知するために走行路２ａを横切るように横方向にもマーカー４０を設けてもよい。また、マーカー４０を走行路２ａに沿って中央及び左右に配置する場合には、左右に配設されるマーカー４０を構成するマークに横方向に関する配置位置情報５１を設定してもよい。
【００２５】
第一列のマーク４１ａ〜４１ｉ及び第二列のマーク４２ａ〜４２ｉは、前もって搬送台車１０の当該マーカー４０を通過した後の搬送台車１０の走行情報５０が設定されている。この走行情報５０は、例えば直進，Ｕターン，左旋回，右旋回，停止又は追従モード切替であり、直進の場合にはさらに数段階、例えば低速，中速及び高速の走行速度を設定されている。例えば図５に示す１８個のマーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉから成る一本のマーカー４０は、すべて同じ走行情報５０に関連付けられている。個々のマーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉは、図示の場合、ＡｒＵｃｏマーカーが使用され、それぞれ縦横、例えば２ｃｍ程度の大きさを有すると共に、互いに例えば８ｃｍ程度の間隔で配置されている。個々のマーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉの大きさと間隔は、後述するが、マーカー４０を検出するカメラ３１の設置位置とカメラ３１に装着されるレンズの画角から決定される。個々のマーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉは、ＡｒＵｃｏマーカーに限らず、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等を使用してもよい。一本のマーカー４０は、搬送台車１０の走行路２ａを完全に横切るような幅を備える。マーカー４０を構成する各マーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉは、左端から右端まで順次に左右方向、そして第一列か第二列かの配置位置情報５１を設定されている。例えば、マーク４１ｃは、第一列三番目という配置位置情報５１を設定されている。各マーク４１ａ〜４１ｉ及び４２ａ〜４２ｉの走行情報５０及び配置位置情報５１は、それぞれ後述するＣＰＵ部３６で前もって設定され、ＣＰＵ部３６内のマーカー記憶部３４に記憶されている。図５において、マーカー４０は、全体として一枚のシート状に構成され、例えば裏面に接着剤が塗布されて床面等に貼り付けることができる。これにより、各マークの間隔等を調整することなく、容易にマーカー４０全体を正しい配置で設置することができる。図５に示すように、マーカー４０のシートの一部に、その走行情報５０の内容を示す『ＲＩＧＨＴ』という表記４３を備えることにより、マーカー４０の取扱いがより一層容易となる。図示の『ＲＩＧＨＴ』は、右旋回を示す。
【００２６】
マーカー検出部３０は、図４に示すように、撮像手段としてのカメラ３１と、画像処理部３２とを備え、画像処理部３２からの信号が、ＣＰＵ部３６内のマーカー制御部３３に出力され必要に応じてマーカー記憶部３４に保存される。マーカー制御部３３とマーカー記憶部３４ａの各動作は、ＣＰＵ部３６内に格納されたプログラムにより実行される。マーカー記憶部３４ａは、ビーコン記憶部２５ａと同様にＣＰＵ部３６内の記憶装置又はＣＰＵ部３６の外部記憶装置を使用できる。カメラ３１は、図２（Ｃ）及び図３に示すように、太陽光の影響を受けにくい位置、図示の場合には搬送台車１０の本体部１１の下面にて下方に向かうように下向きに配置されると共に、その画角内を照明する発光部３１ａを備える。発光部３１ａから出射する光の波長は、可視光や赤外線とし得る。カメラ３１及び発光部３１ａとして、好ましくは、外乱光の影響を受けにくいように、例えば赤外線カメラ及び赤外線発光部が使用される。カメラ３１は、図６に示すように、走行面から垂直に高さＨ（例えば１２ｃｍ程度）の位置に取り付けられ、走行面にて幅Ｗ（例えば１５ｃｍ程度）の範囲の画角を備える。発光部３１ａは、例えば発光ダイオード等から構成され、この画角の範囲を照明するように、図示の場合カメラ３１の両側に配置される。マーカー４０の配置は、カメラ３１の設置位置とカメラ３１のレンズの視野角、つまり画角から決定され、最大視野角内に３個以上のマーカー４０が見えるようなマーカー間距離にすれば、搬送台車１０がマーカー４０上のどこを通過しても２個以上のマーカーが見える。
【００２７】
画像処理部３２は、カメラ３１からの撮像信号３１ｂが入力され、この撮像信号３１ｂによる撮像画面を画像処理し、撮像画面内に写っているマーカー４０及び当該マーカー４０の並び方向３２ａを検出する。画像処理部３２は、この撮像画面内のマーカー４０のうち、最も中央寄りの第一列のマーク４１ａ〜４１ｉを特定すると共に、同様に最も中央よりの第二列のマーク４２ａ〜４２ｉを特定する。画像処理部３２は、特定した第一列のマーク４１ａ〜４１ｉと第二列のマーク４２ａ〜４２ｉの横方向位置が同じ場合には、以下第一列のマーク４１ａ〜４１ｉに基づいて、第一列のマーク４１ａ〜４１ｉ又は第二列のマーク４２ａ〜４２ｉのうち、一方が撮像画面不良により特定できない場合には、特定が可能な第一列のマーク４１ａ〜４１ｉ又は第二列のマーク４２ａ〜４２ｉに基づいて、当該マーク４１ａ〜４１ｉ又は４２ａ〜４２ｉを検出マーク情報３２ｂとして、並び方向３２ａと共に、マーカー制御部３３に出力する。画像処理部３２が、第一列のマーク４１ａ〜４１ｉ及び第二列のマーク４２ａ〜４２ｉのいずれも特定できない場合には、エラー信号３２ｃを生成して、マーカー制御部３３に出力する。
【００２８】
マーカー制御部３３は、画像処理部３２からの検出マーク情報３２ｂに基づいて、画像処理部３２で特定されたマーク４１ａ〜４１ｉ又は４２ａ〜４２ｉに対して前もって設定された走行情報５０及び配置位置情報５１をマーカー記憶部３４から読み出す。マーカー制御部３３は、並び方向３２ａと配置位置情報５１から、そのときの走行方向及び走行路２ａにおける横方向のずれと、慣性計測ユニット１８からの進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出して正しい走行方向及横方向のずれを補正する。角度のずれの検出や補正は、慣性計測ユニット１８内のジャイロセンサにより行われる。マーカー検出部３０は、マーカー４０の認識により、マーカー４０に対する搬送台車１０のＸＹ位置と角度を演算し、マーカー制御部３３に出力する。ここで、Ｘ位置は走行路２ａにおける横方向であり、Ｙ位置は進行方向を示す。マーカー４０の検出では、マーク４１ａが１個でも検出できれば補正は可能であり、２個以上の連続したマーカー４０、又は同じマーカー４０を見つけることで、後述するマーカー４０の示す、直進、停止、右左折等の走行情報を認識する。マーク４１ａの数を２個以上とすることにより、搬送台車１０が走行する走路となる床の汚れなどと間違って誤検知することを回避する。このように、マーカー４０は、必ずしも、図５に示すマーク４１の内、中央のものを優先して利用しなくても良い。
【００２９】
マーカー制御部３３は、搬送台車１０の走行方向の横方向のずれと、現在角度をマーカー４０から取得し、走行方向のずれを０にし、さらに角度のずれを無くすように走行方向を修正し、走行路２ａにおける横方向のずれを中央に戻すように走行路２ａによる横位置及び現在角度を修正することにより、読み出した走行情報５０を修正して、修正走行情報５０ａを生成して駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、この修正走行情報５０ａに基づいて走行部１２を駆動制御する。よって、搬送台車１０は、修正走行情報５０ａに従ってマーカー４０により指定された通りに移動走行を行なう。マーカー制御部３３は、画像処理部３２からエラー信号３２ｃが入力された場合には、マーカー４０の読取失敗と判断して非常停止信号３３ａを生成して、搬送台車１０の駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、この非常停止信号３３ａに基づいて走行部１２を駆動制御して、モータ１６の駆動を停止させる。
【００３０】
マーカー制御部３３は、搬送台車１０の各車輪１５に設けられた車輪回転センサ１５ａから車輪回転数情報１５ｂと、慣性計測ユニット１８からの検出信号１８ａが入力されており、これらの車輪回転数情報１５ｂに基づいて搬送台車１０の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット１８の検出信号１８aに基づいて車輪１５のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいて走行情報５０を修正し、修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。
【００３１】
さらに、マーカー制御部３３は、マーカーによる自律走行の制御中に、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５からビーコンＢの位置情報２４ａを受け取ったときには、マーカーによる自律走行を中断して、駆動制御部１３に対する制御をビーコン検出部２０のビーコン処理部２５に引き継いで、ビーコン処理部２５がビーコンの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離（例えば３ｍ）だけ直進して停止するような走行情報２５ｂを作成して、駆動制御部１３に送出する。
【００３２】
ここで、種々のマーカー４０、即ちマーカー４０−１〜４０−１０による搬送台車１０の動作について説明する。マーカー４０−１，２，３は、それぞれ低速，中速及び高速の直進、マーカー４０−４は左９０度旋回、マーカー４０−５は右９０度旋回、マーカー４０−６は停止、マーカー４０−７は進入禁止、マーカー４０−８は反時計回りのＵターン、マーカー４０−９は、時計周りのＵターン、マーカー４０−１０は追従モード切替に関連付けられている。
まず、直進の場合、図７に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−１，４０−２又は４０−３）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂに基づいてマーカー記憶部３４から当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。搬送台車１０は、当該マーカー４０から２ｍの間で徐行しながら、走行方向及び幅方向のずれを補正し、補正終了後は走行情報５０に設定された速度まで加速し直進する。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図７（Ａ）に示すように幅方向のずれが修正され、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合には、図７（Ｂ）に示すように走行方向と幅方向のずれの双方が修正される。
【００３３】
続いて、左９０度旋回の場合、図８に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−４）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。これにより、搬送台車１０は、当該マーカー４０から１ｍの位置で、一旦停止した後、左に旋回する。旋回角に関して、９０度に対して方向のずれを加算して走行方向のずれを補正し、補正終了後は直前の走行情報５０に設定された速度で直進する。この場合、幅方向のずれに関する修正は行なわない。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合には、図８（Ａ）に示すように、そのまま左旋回し、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合には、図８（Ｂ）に示すように、走行方向のずれが修正される。例えば走行方向のずれが１０度の場合には、１００度（９０度＋１０度）だけ左旋回する。右９０度旋回の場合は、上述した左９０度旋回の場合と左右に関して逆に動作するので、詳細な説明は省略する。
【００３４】
停止の場合、図９に示すように前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−６）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。これにより、搬送台車１０は、当該マーカー４０から１ｍの位置で停止する。停止位置までの減速中に走行方向のずれを補正するが、幅方向のずれに関する修正は行なわない。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図９（Ａ）に示すようにそのまま停止し、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図９（Ｂ）に示すように走行方向のずれが修正される。このまま搬送台車１０の走行を終了する場合は、適宜の操作、例えばシフトレバー１９ａをＮ（ニュートラル）にし、あるいはブレーキを作動させる。自律走行を再開する場合は、再び自律走行の開始に必要な操作、例えばジョイスティック１９ｂを前方に倒して３秒以上キープする。この場合、直前の走行情報５０に設定された速度で直進する。
【００３５】
進入禁止の場合、図１０に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−７）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、マーカーによる自律走行を終了して、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する方向のずれ及び幅方向のずれに関して修正を行なわずに、直ちに停止させる。走行方向のずれ及び幅方向のずれに関する修正は行なわない。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図１０（Ａ）に示すようにそのまま停止し、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図１０（Ｂ）に示すようにそのまま停止する。自律走行を再開させるためには、シフトレバー１９ａを手動でニュートラルにして、手動で搬送台車１０自体を正しい位置に移動させたのち、通常の自律走行開始の操作を行なう。
【００３６】
Ｕターンの場合、図１１に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−８，９）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。これにより、搬送台車１０は、当該マーカー４０から１ｍの位置ａで一旦停止した後、その場で左又は右に旋回する。旋回角に関して、１８０度に対して走行方向のずれを加算して走行方向のずれを補正し、補正終了後は２ｍの位置ｂまで走行しながら幅方向のずれを修正し、その後直前の走行情報５０に設定された速度で直進する。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図１１（Ａ）に示すように、Ｕターンした後、幅方向が修正され、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図１１（Ｂ）に示すようにＵターンした後、走行方向のずれ及び幅方向のずれが修正される。Ｕターンの場合にはその場で旋回するので、左旋回の場合も右旋回の場合も同様に動作する。
【００３７】
最後に、追従モード切替えの場合には、図１２に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０−１０）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、マーカー４０による自律走行を中断して、駆動制御部１３の制御をビーコン検出部２０のビーコン処理部２５に引き継ぐ。その後は、搬送台車１０は、ビーコン検出部２０で検出されたビーコンＢに追従する。ビーコンＢは、作業者が装着してもよい。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図１２（Ａ）に示すように、幅方向のずれは修正されずにそのままビーコンＢに追従し、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図１２（Ｂ）に示すように、走行方向のずれも幅方向のずれも修正されず、そのままビーコンＢに追従する。このような追従モードへの切替えによって、走行路２ａの途中で、走行路２ａから外れた位置まで、ビーコンＢにより搬送台車１０を誘導して、搬送台車１０の載置台１１ａ上に搭載した荷物等の積み下ろしを行なうことが可能となる。
【００３８】
図１３に示すように、搬送台車１０のマーカーによる自律走行中に、ビーコン検出部２０がビーコンＢ（携帯型ビーコン）からの識別光を検出した場合は、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５がビーコンＢの位置情報２４ａをマーカー検出部３０のマーカー制御部３３に送出する。マーカー検出部３０のマーカー制御部３３は、マーカー４０による自律走行を中断して、ビーコンＢの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離（例えば３ｍ）だけ直進して停止する走行情報５０を作成して、駆動制御部１３に送出する。これを受けて、駆動制御部１３は、走行部１２を駆動制御することにより、搬送台車１０は、ビーコンＢの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離だけ直進して停止する。このとき、走行方向のずれや幅方向のずれの修正は行なわれず、図１３（Ａ）に示すように走行方向のずれがない場合も、図１３（Ｂ）に示すように走行方向のずれがある場合も、搬送台車１０は、そのまま直進する。搬送台車１０の走行が再開されたとき、ビーコン検出部２０がビーコンＢからの識別光を検出している間は、マーカー制御部３３による自律走行は行なわれず、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５によるビーコン追尾走行が行なわれるが、ビーコンＢからの識別光を検出しなくなった時点で、搬送台車１０は走行路２ａ上に位置しているので、マーカー検出部３０は、マーカーによる自律走行を再開することができる。
【００３９】
搬送台車１０に設けた非常停止スイッチ１９ｃが操作されたとき、非常停止信号１９ｄがマーカー検出部３０のマーカー制御部３３に入力される。マーカー制御部３３は、非常停止信号１９ｄに基づいて走行情報５０ａによる自律走行を中断して非常停止の走行情報５０を生成して駆動制御部１３に送出する。これを受けて、駆動制御部１３は、非常停止の走行情報５０に基づいてただちに走行部１２を駆動制御して、搬送台車１０の走行を緊急停止させる。
【００４０】
マーカー検出部３０のマーカー制御部３３は、マーカーの走行情報５０ａにより駆動制御部１３を制御する。マーカー制御部３３は、図１４に示す自律走行モードのフローチャートに従って、以下のように動作する。自律走行モードでは、まずステップＳＴ１にて、自律走行開始後に、マーカー検出部３０が最初のマーカーを探し、マーカー４０を検出する。マーカー検出部３０は、ステップＳＴ１で検出したマーカー４０が関連付けられている走行情報５０の種類により、「直進」，「左旋回」，「右旋回」，「停止」，「Ｕターン」，「進入禁止」及び「追従モード切替」を判別する。
【００４１】
「前進」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ２にて図７に示すように、直進の走行情報５０ａを作成して、ステップＳＴ３にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正した後、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させて、ステップＳＴ１に戻る。「左旋回」及び「右旋回」の場合には、マーカー制御部３３は、それぞれステップＳＴ５及びステップＳＴ６にて、図８に示すように左旋回又は右旋回の走行情報５０ａを作成して左旋回又は右旋回させた後、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「停止」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ７にて図９に示すように、停止の走行情報５０ａを作成し、ステップＳＴ８にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップＳＴ９にて操作者の自律走行再開の操作を待って、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御し、搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「Ｕターン」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１０にて図１１に示すように、Ｕターンの走行情報５０ａを作成してＵターンさせた後、ステップＳＴ１１にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「進入禁止」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１２にて図１０に示すように、走行方向のずれや幅方向のずれの修正を行なわずに、ただちに停止させる。この場合、マーカー制御部３３は、ステップ１３にてマーカーによる自律走行を終了して操作者の操作を待つ。その間、マーカー制御部３３は自律走行を停止し、ステップＳＴ１４で示すようにニュートラルモードにする。「追従モード切替」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１５にて図１２に示すように、マーカーによる自律走行を中断して、ステップＳＴ１６にて追従モードに切り替える。
【００４２】
上記搬送台車の走行システム１の具体的な使用例を、図１５を参照して説明する。搬送台車１０が走行すべき例えば倉庫等の走行エリア内において、点線で示すように走行路２ａを設定し、この走行路２ａに沿って搬送台車１０を誘導するために、適宜の箇所６１〜７２にそれぞれマーカー４０を設置する。位置６１及び６９のマーカー４０は停止の走行情報を設定され、位置６２，６３，６５，７１及び７２のマーカー４０は直進の走行情報を設定され、位置６４，６６，６８及び７０のマーカー４０は左折（左９０度旋回）の走行情報を設定され、位置６７のマーカー４０は右折（右９０度旋回）の走行情報を設定されている。
【００４３】
このような走行エリア内において、位置６１で停止している搬送台車１０がマーカーによる自律走行を開始すると、位置６２及び６３で直進し、位置６４で左折し、位置６５で直進し、位置６６で左折，位置６７で右折し、さらに位置６８で左折し、位置６９で停止する。図１５に点線で示す搬送台車１０の走行経路の各位置（６１〜６９）において、それぞれ走行方向のずれ及び直進の場合には幅方向のずれが修正されることによって、搬送台車１０は確実に走行路２ａに沿って自律走行する。各マーカー４０は、走行エリアの床面に接着等により設置され、走行路２ａを変更する場合には、既設のマーカー４０は容易に剥がすことができると共に、所定の位置に適宜のマーカー４０を新たに設置することにより、容易に走行路２ａの変更ができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る移動車両の走行システム５について図１６を参照して説明する。この移動車両の走行システム５が図１に示す第１の実施形態に係る走行システム１と異なるのは、搬送台車１０に接続されるネットワーク８０と、ネットワーク８０に接続される搬送台車１０の外部運転制御部９０と、をさらに備えている点である。搬送台車１０は、ＣＰＵ部３６がネットワーク８０に接続される送受信機を含む通信部を備えている以外は、第１の実施形態に係る移動車両の走行システム１と同じ構成である。
【００４５】
ネットワーク８０は任意の構成のネットワークであって、専用回線ネットワークであっても、３Ｇ、ＬＴＥ、インターネットのような公衆回線ネットワークであってもよい。ネットワーク８０は、無線に限らず有線であってもよい。有線を用いたネットワーク８０としては、ＬＡＮ（イーサネット（登録商標））、ＲＳ２３２Ｃ、車載ネットワークであるＣＡＮ（Controlled Area Network）等であってよい。無線を用いたネットワーク８０としては所謂無線ＬＡＮであってよい。無線ＬＡＮとしてはＷｉＦｉ（登録商標）やブルートゥース（登録商標）が適用できる。ネットワーク８０としては、ＣＰＵ部３６の通信部が備える通信機能及び入出力機能として電気的な信号を送出できるトランジスタやリレーのような電子部品と伝送用ケーブル等により構成してもよい。ネットワーク８０により、搬送台車１０と外部運転制御部９０がそれぞれ相互に接続される。必要に応じて各種信号が相互に送受信され得る。
【００４６】
外部運転制御部９０は、例えば、タブレットとタブレットに格納されるプログラムにより構成されるが、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）やシーケンサ、リモコン等の制御装置を用いてもよい。本明細書においては、搬送台車１０を制御するプログラムが格納されているタブレットを用いる。
【００４７】
第２実施形態に従えば、外部運転制御部９０が、必要に応じてネットワーク８０を介して搬送台車１０の制御を行ってもよい。例えば、外部運転制御部９０となるタブレットにより搬送台車１０の走行路２ａを任意に変更してもよい。マーカー４０における走行情報が、外部運転制御部９０により変更されてもよい。外部運転制御部９０は、下記のように、必要に応じてネットワーク８０を介してマーカー４０における走行情報を変更することにより、移動車両１０の走行路２ａを任意に変更できる。
【００４８】
（マーカーの変形例１）
上述のマーカー４０の変形例として、一度設置したマーカー４０の走行情報を可変するマーカー４０、つまり可変のマーカー４０とする方法について説明する。一つの倉庫内において、複数の搬送台車１０を異なる走行路２ａで運行する場合は、走行路２ａの移動範囲内で複数のＡのマーカー４０、Ｂのマーカー４０、Ｃのマーカー４０を設置した後に、１台目の搬送台車１０と、２台目の搬送台車１０における、マーカー４０の意味を変えることができる。例えば、移動範囲内でＡ、Ｂ、Ｃ、・・・という少なくとも３つ以上のマーカー４０を設置したときに、１台目の搬送台車１０と、２台目の搬送台車１０における、マーカー４０の意味を、以下のように変えることも可能である。以下に、マーカー４０が３つのときの意味付けの例を示す。
１台目の搬送台車１０：マーカーＡが直進、マーカーＢが左折、マーカーＣが停止。
２台目の搬送台車１０：マーカーＡが直進、マーカーＢが右折、マーカーＣが左折。
【００４９】
１台目の搬送台車１０のマーカー制御部３３及びマーカー記憶部３４には、上記のマーカーＡ（直進）、マーカーＢ（左折）、マーカーＣ（停止）の定義により搬送台車１０が制御され、必要に応じてマーカー記憶部３４に保存される。同様に、２台目の搬送台車１０のマーカー制御部３３及びマーカー記憶部３４には、上記のマーカーＡ（直進）、マーカーＢ（右折）、マーカーＣ（左折）の定義により搬送台車１０が制御され、必要に応じてマーカー記憶部３４に保存される。ここで、各搬送台車１０のマーカー制御部３３及びマーカー記憶部３４の制御は、搬送台車１０毎に設定されてもよい。各搬送台車１０のマーカー制御部３３及びマーカー記憶部３４は、ネットワーク８０に接続されるタブレットのような外部運転制御部９０により制御されてもよい。これにより、一つの倉庫内において、複数の搬送台車１０を異なる走行路２ａで運行することが可能となる。
【００５０】
（マーカーの変形例２）
同一の搬送台車１０に複数のマーカーによる走行パターンとしてＮ通り、つまり、走行パターン１、２、３・・・Ｎをあらかじめ記憶させ、搬送台車１０の使用予定にあわせて、今回は走行パターン１、次回は走行パターン２というように制御すれば、同一の搬送台車１０を異なるＮ通リの走行パターンで走行させることができる。走行パターンの指定方法としては、ルートを指示するマーカー４０を走行路２ａに設定するか、設置されたマーカー４０を、上記マーカーの変形例１と同様に、タブレットでマーカー４０の定義の修正、つまり、意味付けの変更で実施してもよい。外部運転制御部９０となるタブレットは、無線ＬＡＮ等で、搬送台車１０との相互通信が行われてもよい。
【００５１】
（マーカーの変形例３）
走行路２ａに設置するマーカー４０に走行路２ａを指定するマーカー４０として、マーカーＤを設けてもよい。マーカーＤは、走行パターン１から走行パターン２への変更を示すマーカーであり、マーカー記憶部３４に記憶されている。搬送台車１０が走行路２ａにおいてマーカーＤを検知すると、マーカー制御部３３により走行パターン１から走行パターン２に切り替えられる。
【００５２】
（マーカーの変形例４）
例えば、ネットワーク８０に接続された外部運転制御部９０から、複数の搬送台車１０をリアルタイムで制御してもよい。外部運転制御部９０は、倉庫に隣接した指令室や遠隔地に設けた指令室に設置することができる。
【００５３】
（マーカーの変形例５）
マーカー４０は、搬送台車１０の制御以外の他の機器の制御に使用してもよい。例えば、倉庫のシャッターの前に設置するマーカーＳには、シャッターを開けさせる意味付けをしても良い。マーカーＳを検知したマーカー制御部３３は、ＣＰＵ部３６に接続されたネットワーク接続手段を介してネットワーク８０に接続され、シャッターの制御部に「シャッター開」の信号を送出しても良い。
【００５４】
（マーカーの変形例６）
搬送台車１０が別の搬送台車を牽引している場合は、マーカー４０の指示により牽引している搬送台車を切り離してもよい。走行路２ａを変更しても良い。例えば、搬送台車１０が別の搬送台車を牽引している際に、走行路２ａを指定するマーカーＤを検知した時には、マーカーの変形例３と同様に走行パターン１から走行パターン２に切り替えが行われてもよい。
【００５５】
さらに、本発明の移動車両の走行システム１，５によれば、例えば、坂道を壁と検知するレーザー測距（ＳＬＡＭ）システムを用いた自律走行システムや段差や凹凸のある路面では使用できないライントレース方式の自律走行システムに対して、走行路上に点状又は線状に配置されるマーカー４０とマーカー４０との間を自律走行するので、途中の路面がどういう状況であっても自律走行を継続できる。
【００５６】
（第３の実施形態）
次に、図１７及び図１８を参照して本発明の第３の実施形態に係る移動車両の走行システム１００を説明する。第３の実施形態では、移動車両が被牽引台車１２０とこの被牽引台車を牽引する搬送台車１１０とで構成される。これらの車両は、連結機構により互いに連結及び連結解除できるよう構成される。移動車両となる搬送台車１１０側の連結機構は、搬送台車１１０の後端に設けた連結器１３２と、被牽引台車１２０の前端に設けた連結器１３４と、これらを連結する連結用部材１３０とを備え、搬送台車１１０が先導して被牽引台車１２０を牽引して移動する構成である。被牽引台車１２０は、カゴ台車（ロールボックスパレット）、六輪台車（スリムカート）、あるいは、パレット搬送可能な台車であってよい。搬送台車１１０側の連結機構は、連結器１３２を連結用部材１３０に可動に取り付ける場合は、被牽引台車１２０側の連結器１３４は固定して取り付ける。逆に、搬送台車１１０側の連結器１３２を固定して取り付ける場合は、他方の連結器１３４を可動に取り付ければよい。被牽引台車１２０の積載量は、１００ｋｇ〜３００ｋｇとすることができる。各モータ１６を適宜に選定すれば、被牽引台車１２０の積載量をさらに増大して、例えば６００ｋｇとすることも可能である。
【００５７】
（マーカーの変形例７）
移動車両１１０は、移動車両１０と同様に直進，Ｕターン，左旋回，右旋回及び停止、侵入禁止を示すマーカー４０を使用できるが、図１７に示すように、さらに弧（Ｒ）を描く軌道を自律走行するマーカー４０も併用することができる。弧を描く軌道の自律走行を、直角状の左旋回及び右旋回と区別するために、それぞれ、弧状の左旋回及び弧状の右旋回と呼ぶ。マーカーの変形例７として、旋回を示すマーカー４０について説明する。
図１９に示すように、被牽引台車１２０を牽引する搬送台車１１０が弧状の左旋回をする場合、搬送台車１１０がマーカー４０（マーカー４０−１２）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー４０−１２により、最初に直進し、例えば２ｍ直進したときに走路２ａの中央位置になるように搬送台車１１０の位置が補正され、次に旋回半径Ｒと旋回する角度が設定される。例えば、２ｍ直進し、半径３ｍで６０°旋回（図１９のＡの軌跡参照）、２ｍ直進し、半径５ｍで９０°旋回（図１９のＢの軌跡参照）等に自由に設定ができる。
【００５８】
マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された、直進する距離と旋回半径Ｒと旋回する角度に関する走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。これにより、搬送台車１１０は当該マーカー４０−１２から所定の位置迄直進し、一旦停止した後、左方向に弧を描くような軌道で旋回する。つまり、移動車両１１０は、始めは直進マーカー（図７のマーカー４０−１〜３）と同じように直進し、次に、マーカー４０−１２が示す旋回半径Ｒと旋回する角度に従って弧状の左旋回をする。この場合、直進する際に幅方向のずれに関する修正が行なわれる。これにより、搬送台車１１０は、被牽引台車１２０を牽引して弧状に左旋回をする際に円滑に旋回することができる。弧状の右旋回の場合は、上述した弧状の左旋回の場合と左右に関して逆に動作するので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
（マーカーの変形例８）
マーカー４０は、特定の方向へ進む際に、所定の距離で停止、又は所定の距離まで直進して旋回するという、二つ以上の機能を組み合わせても良い。つまり、マーカー４０には、上述の直進，Ｕターン，左旋回，右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れかに加えて、さらに、これらの一つ以上を組み合わせた走行情報を設定してもよい。例えば、５ｍ先で停止、３ｍ先で弧状に右旋回又は弧状の右旋回等に設定できる。
【００６０】
（第３の実施形態の変形例１）
第３の実施形態の変形例１に係る移動車両の走行システム１００Ａを図２０〜図２２を参照して説明する。搬送台車１１０Ａは、被牽引台車１２０Ａの連結機構として、自動的に着脱できる連結器１４２を備える。搬送台車１１０Ａの連結器１４２は、上下方向に移動可能な機構を備えた自動連結用部材１４４を備える。自動連結用部材１４４は、連結器１４２内に配置されたソレノイドやモータにより駆動されて、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを上下方向に移動する。被牽引台車１２０Ａは、搬送台車１１０Ａの連結器１４２と着脱可能な被牽引台車側の連結器１５４を備える。被牽引台車側の連結器１５４は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａが挿入される挿入孔を備える。
【００６１】
（搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続）
搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続について説明する。例えば、倉庫の走行路２ａにおいて、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続すべき箇所にマーカーＤと呼ぶマーカー４０が設置されている。マーカーＤは、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続される箇所と定義され、マーカー記憶部３４に保存される。搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続されることが、走行情報５０に関連付けられる。マーカーＤを検知したマーカー制御部３３は、ＣＰＵ部３６にマーカーＤの箇所で停止し、自動連結用部材１４４による自動接続をするように制御する。これを受けて、ＣＰＵ部３６は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを上方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部１４４ａが被牽引台車側の連結器１５４の孔に挿入する。ネットワーク８０に接続された外部運転制御部９０が、搬送台車１１０ＡのＣＰＵ部３６に「被牽引台車１２０Ａと接続する」の信号を送出しても良い。外部運転制御部９０としてＰＬＣを用いた場合は、ＰＬＣから被牽引台車１２０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続されるように制御することができる。ＰＬＣとＣＰＵ部３６とを接続するネットワーク８０は、ＣＰＵ部３６に接続されるスイッチや通信部を用いて構成してもよい。
【００６２】
（搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動脱離）
例えば、倉庫の走行路２ａにおいて、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの接続を解除する場合、搬送台車１１０Ａを被牽引台車１２０Ａから離脱させる箇所にマーカー４０としてマーカーＥが設置されている。マーカーＥは、搬送台車１１０Ａを被牽引台車１２０Ａから離脱する箇所と定義され、マーカー記憶部３４に保存される。搬送台車１１０Ａが被牽引台車１２０Ａから離脱されることは、走行情報５０に関連付けられる。マーカーＥを検知したマーカー制御部３３は、ＣＰＵ部３６にマーカーＥの箇所で停止し、次に自動連結用部材１４４による自動離脱をするように制御する。これを受けて、ＣＰＵ部３６は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを下方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部１４４ａを被牽引台車側の連結器１５４から自動離脱させる。なお、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続と同様に、ネットワーク８０に接続した外部運転制御部９０が、搬送台車１１０ＡのＣＰＵ部３６に「被牽引台車１２０Ａから離脱」の信号を送出して、被牽引台車１２０Ａを離脱させてもよい。
【００６３】
搬送台車１１０Ａに被牽引台車１２０Ａを接続するときには、マーカー４０に後退の意味付けを行い、搬送台車１１０Ａを後退させて、連結器１４２と被牽引台車側の連結器１５４に対する位置合わせを行ってもよい。この位置合わせは、ＣＰＵ部３６により行うことができる。また、位置合わせは、作業者が搬送台車１１０Ａのハンドルを操作して行ってもよい。或いは、ＰＬＣを用いた外部運転制御部９０に接続されたスイッチや、通信機能を用いて位置合わせしてもよい。このように、マーカーＤ又はマーカーＥに、自動接続又は自動離脱するように前もって走行情報が設定されていれば、搬送台車１１０ＡはＣＰＵ部３６によりマーカーＤ又はマーカーＥの箇所で停止し、次にソレノイドを制御して自動連結用部材１４４による自動接続又は自動離脱をする。
【００６４】
この搬送台車１１０Ａは、図２１及び図２２に示すように、測距センサ１５３をさらに備えて構成されている。測距センサ１５３は、距離センサ２３が主として前方の障害物を検知するのに対して、搬送台車１１０Ａよりも幅の広い被牽引台車１２０Ａを牽引する時に左右の斜め方向を含む、より距離の長い範囲にある障害物を検知する。距離は、大凡５ｍ前後、例えば５〜１０ｍ程度に設定してもよい。測距センサ１５３は、２次元のレーザレンジファインダー（２ＤＬＲＦ）と呼ばれている測距センサ、ステレオカメラ等のカメラによる画像認識により測距する測距センサ等が好適である。幅広の被牽引台車１２０Ａを牽引する際、進行方向前方の障害物を未然に検知し得ることで、障害物との衝突の前に搬送台車１１０Ａを停止したり、障害物と衝突しないように回避する。２ＤＬＲＦはｍｍオーダの測距ができるので、局所的に高精度、高密度に搬送台車１１０Ａの周囲にある障害物との測距を行うことにより、障害物のための停止動作の早期化と障害物回避の動作を迅速に行う。重量物を積載している被牽引台車１２０Ａは、障害物を検知して停止する迄の制動時間が余計に掛かるので停止動作の安全性がより高くなる。
【００６５】
（第３の実施形態の変形例２）
第３の実施形態の走行システム１００Ｂでは、図２３（ａ）及び（ｂ）に示すように、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂを牽引する連結機構として、搬送台車１１０Ｂ側には、操作部１１９と、後述する被牽引台車１２０Ｂのピン１６０に接続するための牽引部材１７０と、拘束部材１７２と、該牽引部材１７２に接続されるリンク機構１７４と、該リンク機構１７４を駆動するソレノイド１７６等とが設けられるが、ハンドル１１１ｂを備えていない。牽引部材１７０は、被牽引台車１２０Ｂを連結する際にピン１６０を挿入する孔１７０が設けられている。拘束部材１７２は、ピン１６０が牽引部材１７０の孔１７２ａに挿入されたときに該ピン１６０の離脱を抑止するバネ性の部材である。この実施形態では、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下側に潜り込んだ態様で被牽引台車１２０Ｂを牽引し誘導する構成である。操作部１１９は、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込む際に支障がないように本体部１１１の積載面と水平の位置から略下側に配置されている。被牽引台車１２０Ｂ側の連結機構として、本体部１２２の下部において下方に突出したピン１６０と、搬送台車１１０Ｂを被牽引台車１２０Ａの下部側に潜り込ませて保持する左右両側に設けた一対のガイド１６２を備えている。ガイド１６２の間隔Ｗｇは搬送台車１１０Ｂの幅と略同じかそれより僅かに幅広に形成され、被牽引台車１２０Ｂを潜り込ませてこれを保持し得る幅に設定されている。
【００６６】
（搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動接続）
図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように、被牽引台車１２０Ｂ側にはその連結機構として、本体部１１１の下部側に、前述の一対のガイド１６２に加え、下方に向かって突出するピン１６０を備える。搬送台車１１０Ｂは被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込み、ガイド１６２に沿って直進することにより搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａに被牽引台車１２０Ｂのピン１６０が挿入されて相互に連結する。連結機構による連結の動作を具体的に説明すると、まず、図２５（ａ）に示すように、搬送台車１１０Ｂが矢印方向に進むと、被牽引台車１２０Ｂのピン１６０に、搬送台車１１０Ｂの拘束部材１７２が近接する。さらに進むと、図２５（ｂ）に示すように、バネ１６４で所定位置に弾性保持されている拘束部材１７２を被牽引台車１２０Ｂのピン１６０がバネ力に抗して押し下げると共に、このピン１６０は搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａに入り込む。ピン１６０が孔１７０ａの終端まで進むと、図２５（ｃ）に示すように、拘束部材１７２は被牽引台車１２０Ｂのピン１６０と離れ、再びバネ１５４により所定位置に戻る。その結果、牽引部材１７０がピン１６０に水平方向で引っ掛かり、牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されることで被牽引台車１２０Ｂが搬送台車１１０Ｂに接続される。
【００６７】
（搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離）
図２５（ｃ）に示す連結機構による連結を解除する場合は、図２５（ｄ）に示すように、搬送台車１１０Ｂの本体部の下部に配置されたソレノイド１７６を駆動してリンク機構１７４を吸引することで、牽引部材１７０をピン１６０より下方向（矢印Ｃ）に引き下げる。これにより、搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａから被牽引台車１２０Ｂのピン１６０の水平方向の接続を解除する。この状態で、搬送台車１１０Ｂが進行方向へ進むと被牽引台車１２０Ｂから離脱する。ソレノイド１７６はピン１６０から十分に離れた時間の経過後に停止することで、搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０はバネ１６４の力により所定の位置へ復帰する。搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込んで被牽引台車１２０Ｂを連結するので、被牽引台車１２０Ｂが移動車両１００Ａ単独の動作と同じ動きができ、被牽引台車を搬送台車の後方に接続した場合に被牽引台車のその場回転が可能になる。また、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとは積層状態で移動するので、全体の長さが短縮され、作業効率が向上する。
【００６８】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。上述した実施形態では、マーカー４０の個々のマークとして、ＡｒＵｃｏマーカーが使用されているが、他の種々のマーク、例えばＱＲコード（登録商標）等も使用され得る。マーカー４０は、二列×９個で並んで配置されたマークを備えているが、一列の配置又は三列以上でも、横方向に２〜８又は１０以上のマークが並んでいてもよい。搬送台車１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂの進行方向の速度が上がった時、マーカー４０の検知の可否は、カメラ３１のシャッター速度とＣＰＵ部３６の処理速度に依存する。従って、進行方向のマーカー４０の列数を増して設置すれば、搬送台車１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂの速度が上がった時でも、確実にマーカー４０から走行情報を取得することができる。マーカー検出部３０をビーコン検出部２０と別体に独立して設けることなく、マーカー制御部３３とビーコン検出部２０のビーコン処理部２５を共通化してもよい。非常停止操作部としての非常停止スイッチ１９は、搬送台車１０の本体部１１に設けられることなく各種設定を行なう外部操作部に設けられてもよく、また搬送台車１０の走行エリア内に固定配置されてもよい。この非常停止スイッチ１９は、一つに限らず複数あっても良く、ジョイスティック１９ｂの操作に含ませてもよい。非常停止のための周囲センサは、超音波センサのような距離センサに限らず、バンパー３８に設けたバンパーセンサ３８ａによって検知してもよい。非常停止操作部としては、作業者が装着するビーコンや、他の赤外線や無線通信によるリモコン装置により、作業者がリモート操作により搬送台車１０，１１０を停止させる構成としても良い。
【００６９】
移動車両の走行システム１，５，１００，１１０Ａ，１１０Ｂの安全機能として、マーカー４０が例えば１０ｍ進んでも発見できない場合には、移動車両１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂがコースを外れたと認識して自動で停止してもよい。搬送台車１０，１１０，１００Ａ，１００Ｂは、スピーカを備えてもよい。スピーカにより、マーカー４０の直進、左折、右折、緊急停止等の動作の前に搬送台車の周囲に警報音や効果音を発生することができる。上述した実施形態においては、移動車両として、搬送台車１０，１１０，１００Ａ，１００Ｂに例をとって説明したが、これに限らず、搬送台車以外のあらゆる移動車両に本発明を適用し得ることは明らかである。
【符号の説明】
【００７０】
１，５，１００，１００Ａ，１００Ｂ…移動車両の走行システム、
２…走行エリア、  ２ａ…走行路、
１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ…搬送台車（移動車両）、
１１，１１１…本体部、  １１ａ…載置台、  １１ｂ，１１１ｂ…ハンドル、
１２…走行部、  １３…駆動制御部、  １３ａ…電源、
１５…車輪、  １５ａ…車輪回転センサ、  １５ｂ…車輪回転数情報、
１６…モータ、  １６ａ…減速機構、  １７…キャスター、
１８…慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、  １８ａ…検出信号、  １９，１１９…操作部、  １９ａ…シフトレバー、  １９ｂ…ジョイスティック、  １９ｃ…非常停止スイッチ、  １９ｄ…非常停止信号、  １９ｅ…速度切り替えダイヤル、  １９ｆ，１９ｇ…表示灯、
２０…ビーコン検出部、  ２１，２２…赤外線カメラ、  ２３…距離センサ、
２４…ビーコン演算部、  ２４ａ…ビーコンＢの位置情報、
２５…ビーコン処理部、  ２５ａ…ビーコン記憶部、  ２５ｂ…走行情報、
３０…マーカー検出部、  ３１…カメラ（撮像手段）、  ３１ａ…発光部、  ３１ｂ…撮像信号、  ３２…画像処理部、  ３２ａ…並び方向、  ３２ｂ…検出マーク情報、
３２ｃ…エラー信号、  ３３…マーカー制御部、  ３３ａ…非常停止信号、
３４…マーカー記憶部、  ３６…ＣＰＵ部、  ３７…主スイッチ、  ３８…バンパー、
３８ａ…バンパーセンサ、  ４０…マーカー、
４１，４１ａ〜４１ｉ…第一列のマーク、  ４２，４２ａ〜４２ｉ…第二列のマーク、
５０…走行情報、  ５０ａ…修正走行情報、  ５１…配置位置情報、
６１〜７２…位置、  ８０…ネットワーク、  ９０…外部運転制御部、
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…被牽引台車、  １３０…連結用部材、
１３２，１４２…移動車両側の連結機構、
１３４，１５４…被牽引台車側の連結機構、
１４４…自動連結用部材、  １４４ａ…ピン部、  １５３…測距センサ、
１６０…ピン、  １６２…ガイド、  １６４…バネ、
１７０…牽引部材、  １７０ａ…牽引部材の孔、
１７２…拘束部材、  １７４…リンク機構、  １７６…ソレノイド。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月28日(2020.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、地上を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、を含む移動車両と、
前記移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと、
を、備え、
前記マーカー検出部が、前記本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して、前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて、当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を含んでおり、
前記マーカーが横長帯状に形成されて前記走行路の横断方向に配置され、該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、
前記横一列に設けられた各マークには、前記移動車両が走行すべき走行情報と前記移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
前記マーカー制御部が、前記マーカーの前記走行情報及び前記配置位置情報に基づいて前記移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して前記駆動制御部に出力し、
前記駆動制御部が、前記マーカー制御部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御することにより、前記移動車両が、前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行するようにした、移動車両の走行システム。
【請求項２】
前記移動車両に接続されるネットワークと、
前記ネットワークに接続される前記移動車両の外部運転制御部と、を備え、
前記外部運転制御部が、前記ネットワークを介して必要に応じて前記マーカーにおける前記走行情報を変更することにより、前記移動車両の走行路を任意に変更できる、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項３】
前記帯状のマーカーには、進行方向に対して手前と後方側に２列で複数個のマークがそれぞれ配置されている、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項４】
前記２列に配置された複数個のマーク中、各行の手前と後方側のマークは、同一の前記走行情報と前記配置位置情報とが設定されている、請求項３に記載の移動車両の走行システム。
【請求項５】
前記マーカー検出部は、前記画像処理部で検出されたマーカーを認識することにより、該マーカーに対する前記移動車両のＸＹ位置及び角度を演算してこれらを前記マーカー制御部に出力する、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
ここで、Ｘ位置は前記走行路における横方向の位置であり、Ｙ位置は前記走行路における進行方向の位置であり、角度は進行方向からのずれである。
【請求項６】
前記画像処理部が、前記マーカーを構成する各マークの並んだ方向を検出し、
前記マーカー制御部が、前記各マークの並んだ方向に基づいて前記走行情報による走行方向と実際の走行方向のずれを検出して前記修正走行情報を生成する、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項７】
前記マーカーを構成する各マークのうち、前記マーカー検出部による撮像画面の中央付近に位置するマークに基づいて、前記マーカー制御部が前記配置位置情報から当該移動車両の走行路における横方向のずれを検出して前記修正走行情報を生成する、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項８】
前記マーカーを構成する各マークが、直進、Ｕターン、左旋回、右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れか又はこれらの一つ以上を組み合わせた走行情報を設定されている、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項９】
前記マーカーを構成する各マークが、前記直進の走行情報に関して、数段階の走行速度を設定されている、請求項８に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１０】
前記移動車両は、さらに、前記走行部の車輪回転センサと、前記本体部に設けたマーカー記憶部及び慣性計測ユニットと、を備えており、
前記マーカー記憶部は、前記走行路に設置されたマーカーの前記走行情報及び前記配置位置情報を前もって記憶しており、
前記慣性計測ユニットは、前記移動車両の現在角度を検出信号として検出し、該検出信号を前記マーカー検出部及び駆動制御部に出力し、
前記マーカー制御部は、
前記マークの前記走行情報及び前記配置位置情報に基づいて、走行方向の角度のずれ及び前記走行路における横方向のずれと、前記マーカー検出部に入力される前記慣性計測ユニットから検出した進行方向の角度のずれと、により前記移動車両の走行路の横位置及び現在角度を修正し、
該修正された走行路の横位置及び前記現在角度に基づいて前記マーカー記憶部から読み出した走行情報を修正して前記修正走行情報を生成し、該修正走行情報を前記駆動制御部に出力し、
前記駆動制御部が、前記車輪回転センサの検出信号から移動距離を算出すると共に、前記マーカー制御部からの修正走行情報に基づいて前記移動距離及び前記現在角度を補正し、該補正した移動距離及び現在角度に基づいて前記走行部を駆動制御する、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１１】
さらに、移動車両が、障害物センサを備えている、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１２】
さらに、操作時に非常停止信号を出力する非常停止操作部を備えており、
前記非常停止操作部が操作されたとき、前記マーカー制御部が、前記非常停止操作部からの非常停止信号に基づいて前記マーカーによる自律走行を中断して非常停止の走行情報を生成して前記駆動制御部に送出し、
前記駆動制御部が、前記マーカー制御部からの非常停止の走行情報に基づいて、前記走行部を駆動制御して非常停止させる、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１３】
前記マーカーを構成する各マークに、さらに追従モード切替えの走行情報が付されており、
前記本体部が、前方の追従すべきビーコンからの識別光を検出して前記ビーコンの方向及び距離から成るビーコン位置情報を生成するビーコン検出部を備えていて、
前記画像処理部が、前記各マークに付された前記ビーコンに追従する追従モード切替えの走行情報を検出したとき、前記マーカー制御部が、前記マーカーによる自律走行を中断して前記駆動制御部の制御を前記ビーコン検出部に引き継いで、該ビーコン検出部が、前記ビーコン位置情報に基づいて前記ビーコンに向かって走行するための前記修正走行情報を生成して前記駆動制御部に送出し、
前記駆動制御部が、前記ビーコン検出部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御することにより、前記移動車両が前記ビーコンの移動に追従して走行する、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１４】
前記ビーコンが、携帯型ビーコンであって、
前記ビーコン検出部が前記携帯型ビーコンからの識別光を検出したとき、前記マーカー制御部が前記マーカーによる自律走行を中断して、前記ビーコン検出部が前記移動車両を所定距離だけ直進して停止させる、請求項１３に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１５】
前記本体部が、平坦な載置台を備えた搬送台車の本体部として構成されている、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１６】
前記移動車両と被牽引台車とを牽引するための連結機構を備えている、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１７】
前記連結機構として、前記被牽引台車が、該被牽引台車の本体部の下部において下方に突出したピンと、前記移動車両を該被牽引台車の下部側に潜り込ませて保持する左右両側に設けた一対のガイドと、を備え、
前記移動車両が、前記被牽引台車を連結する際に前記ピンを挿入する牽引部材と、前記ピンが該牽引部材の孔に挿入されたときに該ピンの離脱を抑止するバネ性の拘束部材と、前記牽引部材に接続したリンク機構と、該リンク機構を駆動するソレノイドと、を備え、
前記連結機構による連結を解除する際は、前記ソレノイドを駆動することにより前記リンク機構を吸引して前記牽引部材を前記ピンの下方に引き下げることで前記被牽引台車を前記移動車両から離脱させる、請求項１６に記載の移動車両の走行システム。
【請求項１８】
前記移動車両が前記被牽引台車に自動接続又は自動離脱するように、前記マーカーに前もって走行情報が設定される、請求項１６又は１７に記載の移動車両の走行システム。
【国際調査報告】
2020013337.tif 000028
2020013337.tif 000029
2020013337.tif 000030
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