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JP2636403B2 - 無人車の運行制御装置 - Google Patents

無人車の運行制御装置

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Publication number
JP2636403B2
JP2636403B2 JP1056763A JP5676389A JP2636403B2 JP 2636403 B2 JP2636403 B2 JP 2636403B2 JP 1056763 A JP1056763 A JP 1056763A JP 5676389 A JP5676389 A JP 5676389A JP 2636403 B2 JP2636403 B2 JP 2636403B2
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JP
Japan
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unmanned vehicle
detection
obstacle
traveling
control device
Prior art date
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JP1056763A
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Inventor
生光 小原
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK filed Critical Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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Priority to US07/488,665 priority patent/US5036935A/en
Publication of JPH02235113A publication Critical patent/JPH02235113A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は無人搬送システム等に利用される無人車に
係り、詳しくは障害物検知手段を備えた運行制御装置に
関するものである。
［従来の技術］ 従来、この種の運行制御装置として、第8,9図に示す
ように、走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車31を
操蛇自走させると共に、その無人車31の進行方向Ｆの前
方に存在する人等の障害物を検知するための非接触式障
害物検知手段（例えば、超音波センサ）32及び接触式障
害物検知手段（例えば、バンパセンサ）33を無人車31の
前側に備え、各検知手段32,33の検知に基いて無人車31
を停止させるように構成したものがある。
即ち、非接触式障害物検知手段32に基いて無人車31か
ら所定距離ｄ（例えば、1m）だけ離れた前方の人が検知
されることにより、無人車31の緊急停止が行われる。
又、その人の検知がなくなることにより、無人車31の再
始動が自動的に行われる。
一方、接触式障害物検知手段33に基いて無人車31に近
接した人が接触検知されることにより、無人車31の緊急
停止が行われる。又、その人の検知がなくなり、予め設
けられた始動スイッチが操作されることにより、無人車
31の再始動が行われる。
このように、各検知手段32,33により障害物検知を行
って無人車31を緊急停止させることで、障害物に対する
無人車31の走行上の安全性を確保するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の運行制御装置を物流システ
ムとして機械製造の組付ラインに実用化した場合には、
無人車31に搭載したワークＷの部品組付け等を行うため
に作業者が無人車31の周囲を頻繁に歩き回ることにな
り、各検知手段32,33の検知に基いて無人車31の緊急停
止が度々発生することになる。特に、非接触式障害物検
知手段32の検知に基く無人車31の緊急停止が頻繁に起こ
る虞があり、これによって組付ラインにおける部品組付
け等の作業サイクルに支障をきたしたり、相前後する他
の無人車との間隔が不揃いになったりする虞があり、規
則性有る搬送が要求される物流システムとしては問題が
ある。
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その第１の目的は、走行経路上の特定の区間におい
て非接触式障害物検知手段の検知に基く無人車の停止を
排除して無人車の円滑な走行を確保し得る無人車の運行
制御装置を提供することにある。又、第２の目的は、障
害物検知手段の検知に基いて無人車が停止した場合に、
その遅れを取り戻して走行し得る無人車の運行制御装置
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記第１の目的を達成するために第１の発明において
は、走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車を操蛇自
走させると共に、無人車の進行方向前方に存在する障害
物を検知するための非接触式障害物検知手段及び接触式
障害物検知手段をそれぞれ備え、各障害物検知手段の検
知に基いて無人車を停止させる運行制御装置において、
走行経路上の特定の区間を指示するために配設された区
間指示手段と、無人車の走行に伴って区間指示手段を検
出するための区間指示検出手段と、その区間指示検出手
段の検出に基いて無人車が特定の区間を走行していると
判断したときに、各障害物検知手段のうち非接触式障害
物検知手段による検知のみを無効化する障害物検知制御
手段とを備えている。
又、前記第２の目的を達成するために第２の発明にお
いては、走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車を操
蛇自走させると共に、無人車の進行方向前方に存在する
障害物を検知するための障害物検知手段を備え、その障
害物検知手段の検知に基いて無人車を停止させる運行制
御装置において、障害物検知手段の検知に基いて無人車
が停止されているときに、その停止時間を計時する停止
時間計時手段と、無人車が再始動したときに、停止時間
計時手段の計時結果を停止による遅れ時間として、その
遅れ時間を回復させるために無人車を高速走行させる速
度制御手段とを備えている。
［作用］ 従って、前記第１の発明によれば、区間指示検出手段
は無人車の走行に伴い、走行経路上の特定の区間を指示
するために配設された区間指示手段を検出する。そし
て、障害物検知制御手段は、その区間指示検出手段を検
出に基いて無人車が特定の区間を走行していると判断し
たときに、非接触式障害物検出手段及び接触式障害物検
出手段のうち非接触式障害物検知手段による検知のみを
無効化する。これによって、非接触式障害物検出手段の
検知に基く無人車の停止が排除される。
又、前記第２の発明によれば、障害物検知手段の検知
に基いて無人車が停止されているときに、停止時間計時
手段はその停止時間を計時する。そして、その停止を終
えて無人車が再始動されることにより、速度制御手段は
停止時間計時手段の計時結果を停止による遅れ時間とし
て、その遅れ時間を回復させるために無人車を高速走行
させる。これによって、無人車の走行位置が予め定めら
れた走行位置に修正される。
［実施例］ 以下、前記第１及び第２の発明を機械製造の組付ライ
ンに具体化した一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。
第４図は複数の無人車１を用いた無人搬送システムの
概略構成を示している。この実施例において路面上に
は、誘導線（例えば微小低周波電流を導通させる誘導
線）２が略四角形状に敷設されて走行経路３を形成して
いる。この走行経路３の一つの直線部分の路側には、複
数の組付ステーション４を包含する特定の区間としての
組付エリア５が配設されている。各組付ステーション４
には各種組付部品が予め配列される共に、それらの部品
を組付ける作業者Ｍが配属されている。又、この組付エ
リア５の手前側、即ち無人車１の進行方向Ｆの上流側に
おいて走行経路３には、部品組付け前のワークＷを無人
車１に搭載搬入するための搬入ステーション６が配設さ
れている。更に、組付エリア５の下流側において走行経
路３には、部品組付けを終了したワークＷを無人車１か
ら移載搬出するための搬出ステーション７が配設されて
いる。
又、組付エリア５の入口側において走行経路３には、
無人車１が組付エリア５に進入したことを指示するため
の進入マーク８が配設され、組付エリア５の出口側にお
いて走行経路３には、無人車１が組付エリア５から進出
したことを指示するための進出マーク９が配設されてい
る。これら各マーク8,9は特定の区間としての前記組付
エリア５を指示するための区間指示手段を構成してい
る。又、第5,6図に示すように、各マーク8,9は複数枚
（この場合それぞれ４枚）の鉄板片10の配列組合せによ
って互いに異なるパターンに形成されたものであり、無
人車１の進行方向Ｆに対して誘導線２を挟んだ左右両側
にて各鉄板片10が適宜に配置されている。
無人車１は前記走行経路３に沿って走行するものであ
り、誘導線２により誘導されて操蛇自走するために誘導
線２を検知して横変位を修正する操蛇機構と、同誘導線
２に沿って走行するための走行機構とを備えている。こ
の実施例では、第2,3図に示すように車体11の下面中央
部に操蛇機構及び走行機構を構成する左右一対の駆動輪
12が設けられ、同じく車体11の下面前後左右両側に補助
輪13がそれぞれ設けられている。又、誘導線２を検知す
るために、車体11の下面前側には微小低周波電流に感応
する電磁式とピックアップコイル14が設けられている。
更に、組付エリア５の入口側及び出口側に設けられた進
入マーク８及び進出マーク９を読み取るために、車体11
の下面略中央部には各マーク8,9の鉄板片10を検出する
ための複数（この場合６個）の近接センサよりなる区間
指示検出手段としてのマークセンサ15が配設されてい
る。即ち、このマークセンサ15は前記各マーク8,9の鉄
板片10の配置間隔と同一寸法で取付けられ、各鉄板片10
を対向検知することにより各マーク8,9のパターンを読
み取る、即ち組付エリア５への進入及び進出の指示をそ
れぞれ読み取るようになっている。
一方、車体11の上面は荷台16になっており、その荷台
16にワークＷが載置される。
又、この実施例において、無人車１の前側には、作業
者Ｍ等の障害物との接触を検知する機能を備えた接触式
障害物検知手段としてのバンパセンサ17が取付けられて
いる。そして、このバンパセンサ17に作業者Ｍ等が接触
したときに、無人車１の緊急停止が行われるようになっ
ている。
更に、この実施例において、無人車１の前側には、作
業者Ｍ等の障害物の存在を所定距離離れた位置から検知
する機能を備えた非接触式障害物検知手段としての超音
波センサ18が取付けられている。そして、この超音波セ
ンサ18により作業者Ｍの存在が検知されたときに、無人
車１の緊急停止が行われるようになっている。
又、この実施例では、組付エリア５内における作業者
Ｍの部品組付け作業を容易にするために、組付エリア５
内における無人車１の走行速度を微速度（例えば、0.75
m/分〜1.75m/分）になるように設定されている。又、組
付エリア５内では、互いに前後する各無人車１が予め定
められた一定の間隔Ｄだけ隔てて走行するように設定さ
れている。
次に、上記したように構成した走行制御装置の電気的
構成を第１図に従って説明する。
障害物検知制御手段及び速度制御手段としてのマイク
ロコンピュータ21は停止時間計時手段としてのタイマ22
aを内蔵した中央処理装置（CPU）22、制御プログラムを
記憶した読み出し専用のメモリ（ROM）23及びCPU22の演
算結果等を一時記憶する読み出し及び書き替え可能なメ
モリ（RAM）24とから構成され、ROM23に記憶した制御プ
ログラムに従って走行処理動作を実行する。
CPU22は予め定められた制御プログラムに基いてモー
タ駆動回路25に速度指令信号を出力し、左側の駆動輪12
に駆動連結された直流モータよりなる左側走行用モータ
26の回転方向及び回転速度を制御する。同様に、CPU22
はモータ駆動回路27に速度指令信号を出力し、右側の駆
動輪12に駆動連結された直流モータよりなる右側走行用
モータ28の回転方向及び回転速度を制御する。又、CPU2
2は各走行用モータ26,28の回転方向及び回転速度を検出
する速度センサ29,30からの検出信号を入力し、その時
々の各走行用モータ26,28の走行方向及び走行速度を演
算する。
一方、CPU22はピックアップオイル14からの検出信号
を入力し、その検出信号に基いて各走行用モータ26,28
を駆動させ、無人車１が誘導線２に沿って走行するよう
に操蛇制御を行う。又、CPU22は組付エリア５以外の走
行経路３において、バンパセンサ17及び超音波センサ18
のうち少なくとも何れか一方からの緊急停止指令の信号
を入力することにより、各走行用モータ26,28を停止さ
せて無人車１の停止制御を直ちに行う。そして、各セン
サ17,18からの信号入力がなくなることにより、CPU22は
無人車１を自動的に始動させるために各走行用モータ2
6,28を起動させて走行制御を直ちに再開する。
更に、CPU22はマークセンサ15からの検出信号を入力
し、その検出信号に基いて進入マーク８及び進出マーク
９の有無を判断する。そして、CPU22はマークセンサ15
からの検出信号に基いて進入マーク８の存在を判断した
時、無人車１が組付エリア５に進入したものとして、同
組付エリア５内における微速走行を実行すると共に、各
センサ17,18のうち超音波センサ18による検知のみを無
効化する。即ち、組付エリア５内において、CPU22は超
音波センサ18からの緊急停止指令の信号入力のみを無効
化すると共に、バンパセンサ17からの緊急停止指令の信
号入力のみを継続して有効化する。
又、組付エリア５内において、バンパセンサ17からの
緊急停止指令の信号がCPU22に入力されて無人車１が停
止されているときに、そのタイマ22aは無人車１の停止
時間を計時する。その後、無人車１が再び始動したとき
に、CPU22はタイマ22aの計時結果を無人車１の停止によ
る遅れ時間を回復させるために無人車１を高速走行させ
る。
更に、CPU22はマークセンサ15からの検出信号に基い
て進出マーク９の存在を判断した時、無人車１が組付エ
リア５から進出したものとして、前記微速走行を終了す
ると共に、超音波センサ18による検知を復帰して有効化
する。即ち、CPU22は超音波センサ18及びバンパセンサ1
7からの緊急停止指令の信号入力をそれぞれ有効化す
る。
次に、上記のように構成した運行制御装置の作用につ
いて説明する。
搬入ステーション６にてワークＷを搭載した無人車１
は誘導線２に沿って操蛇自走しながら組付エリア５に到
達し、菌入マーク８を通過する。進入マーク８を通過し
て組付エリア５に進入した無人車１は微速走行を行いな
がら各組付ステーション４の側方を通過し、その通過に
伴って各作業者ＭがワークＷに対する部品組付けを適宜
に行う。
その後、組付エリア５にて部品組付けを終了したワー
クＷを搭載した無人車１は進出マーク９を通過して組付
エリア５から進出する。そして、組付エリア５から進出
した無人車１は搬出ステーション７へ走行し、同ステー
ション７にてワークＷの移載搬出が終了すると、次のワ
ークＷを再び搭載するために搬出ステーション６へ向か
って走行する。
ここで、組付エリア５内におけるバンパセンサ17及び
超音波センサ18の検知に基くCPU22の処理動作について
第７図のフローチャートに従って説明する。
進出マーク９を通過して組付エリア５から進出した無
人車１が誘導線２に沿って操蛇自走している状態におい
て、ステップ101では無人車が組付エリア５内に進入し
たか否かを判別する。即ち、マークセンサ15により進入
マーク８が検出されたか否かを判別する。
そして、進入マーク８が検出されていない場合には、
組付エリア５内に進入していないものとしてステップ10
2へ移行し、バンパセンサ17及び超音波センサ18による
検知をともに有効化する。つまり、各センサ17,18のう
ち少なくとも何れか一方からの緊急停止指令の信号入力
により、無人車１を直ちに停止させるために各走行用モ
ータ26,28を停止させ、前記緊急停止指令の信号入力が
なくなると、無人車１を直ちに再始動させるために各走
行用モータ26,28を起動させる。つまり、通常の処理を
実行する。
一方、進入マーク８が検出されている場合には、組付
エリア５内へ進入したものとしてステップ103へ移行
し、超音波センサ18による検知のみを無効化する。つま
り、バンパセンサ17の検知のみを継続して有効化する。
続いて、ステップ104へ移行し、バンパセンサ17によ
る検知に基いて作業者Ｍ等の障害物を接触検知したか否
か、即ち緊急停止指令の信号が有るか否かを判別する。
そして、障害物を接触検知しない場合には、処理を終
了し無人車１の走行を継続させる。又、障害物を接触検
知した場合には、ステップ105へ移行し、無人車１の停
止処理を実行する。即ち、無人車１を直ちに停止させる
ために各走行用モータ26,28を停止させる。
次に、ステップ106へ移行し、その停止時間をタイマ2
2aにより計時する。即ち、無人車１が停止してからの時
間を計時する。
更に、ステップ107へ移行し、バンパセンサ17による
検知に基いて作業者Ｍ等の障害物を接触検知したか否か
を再び判別する。そして、障害物を接触検知した場合に
は、既に検知している障害物が継続して接触しているも
のとしてステップ105へジャンプし、ステップ105,106,1
07の処理を継続する。又、障害物を接触検知していない
場合には、既に検知している障害物の接触が無くなった
ものとしてステップ108へ移行する。
ステップ108では、前記タイマ22aにより計時された停
止時間を遅れ時間としてRAM24に記憶させる。即ち、障
害物との接触によって停止した時間を、その無人車１が
前方の他の無人車１との間で保つべき予め定められた一
定の間隔Ｄに達するまでにどれだけ遅れて走行している
のかという遅れ時間として記憶させる。
次に、ステップ109へ移行し、前記記憶した遅れ時間
を回復させるための演算処理を実行する。即ち、前記遅
れ時間に基き、無人車１を前記保つべき一定の間隔Ｄま
で到達させるべく、各走行用モータ26,28を所定の高速
度で回転させたときの回復時間を演算する。
そして、ステップ110へ移行し、前記遅れ時間を回復
させるための走行処理を実行する。即ち、各走行用モー
タ26,28を自動的に起動させて、前記演算した回復時間
分だけ各走行用モータ26,28を所定の高速度で回転させ
て無人車１を高速走行させ、前方を走行している他の無
人車１との間で保つべき一定の間隔Ｄまで到達した時点
で各走行用モータ26,28を当初の微速回転に復帰させ
る。
上記のようにこの実施例では、無人車１が組付エリア
５内に進入した場合、即ちワークＷの部品組付けを行う
ために作業者Ｍが無人車１の周りを頻繁に歩き回る機会
の多くなるエリア内に進入した場合には、非接触で障害
物を検知する超音波センサ18による検知を無効化するよ
うにしている。このため、部品組付けを行うために作業
者Ｍが無人車１の周りを歩き回っても、超音波センサ18
による検知に基いて無人車１が緊急停止されることがな
い。よって、無人車１の円滑な走行を確保することがで
き、組付エリア５内における部品組付け等の作業サイク
ルを円滑に保つことができる。
又、この実施例では、組付エリア５内においてバンパ
センサ17による検知に基いて無人車１が停止された場合
に、再始動されるまでの停止時間を遅れ時間として計時
し、その遅れ時間に基いて無人車１を高速走行させて、
前方を走行する他の無人車１までの距離を予め定められ
た一定の間隔Ｄになるように走行制御している。このた
め、無人車１が緊急停止されても、相前後する他の無人
車１との距離を一定の間隔Ｄに回復させることができ、
各無人車１間の間隔Ｄが不揃いになることを防止するこ
とができる。即ち、規則性のある搬送が要求される物流
システムとして、従来使用されているコンベアと同等の
性能を発揮させることができる。よって、組付エリア５
内における部品組付け等の作業サイクルを円滑に保つこ
とができる。
尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。
（１）前記実施例では、バンパセンサ17による検知に基
いて無人車１が停止した場合に、そのセンサ17による検
知が無くなると無人車１を自動的に再始動させるように
したが、無人車１の車体11に特別な始動スイッチを設け
て、その始動スイッチが操作されることにより無人車１
を再始動させるようにしてもよい。
（２）前記実施例では、組付エリア５を特定の区間とし
て超音波センサ18による検知を無効化すると共に、無人
車１が緊急停止されたときに、その遅れ時間を回復させ
るように無人車１を高速走行させるようにしたが、無人
車にワーク以外の組付部品を作業者によって積み込むよ
うな部品供給エリアを特定の区間として超音波センサに
よる検知を無効化すると共に、無人車が緊急停止された
ときに、その遅れ時間を回復させるように無人車を高速
走行させるようにしてもよい。
（３）前記実施例では、区間指示手段として複数の鉄板
片10よりなる進入マーク８及び進出マーク９を設け、そ
れら各マーク8,9を検出する区間指示検出手段としてマ
ークセンサ15を設けたが、特定の区間の入口と出口の路
側に区間指示手段としての発光ダイオードを設け、その
発光ダイオードからの光を検出する区間指示検出手段と
しての光学式センサを無人車に設けてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように第１の発明によれば、走行経路上
の特定の区間において非接触式障害物検知手段の検知に
基く無人車の停止を排除することができて無人車の円滑
な走行を確保することができるという優れた効果を発揮
する。
又、第２の発明によれば、障害物検知手段の検知に基
いて無人車が停止した場合に、その停止による遅れ時間
を取り戻すことができ、延いては規則性のある搬送を有
する物流システムを実現することができるという優れた
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第７図はこの発明を具体化した一実施例を示す
図面であって、第１図は走行制御装置の電気的構成を示
すブロック図、第２図は無人車等の側面図、第３図は無
人車等の平面図、第４図は無人搬送システムの概略構成
図、第５図は進入マークの平面図、第６図は進出マーク
の平面図、第７図は組付エリア内におけるバンパセンサ
及び超音波センサの検知に基く処理動作を示すフローチ
ャートである。第８図及び第９図は従来例の無人車を示
す側面図である。 図中、１は無人車、２は誘導線、３は走行経路、５は特
定の区間としての組付エリア、８は進入マーク、９は進
出マーク（8,9は区間指示手段を構成している）、15は
区間指示検出手段としてのマークセンサ、17は接触式障
害物検知手段としてのバンパセンサ、18は非接触式障害
物検知手段としての超音波センサ、21は障害物検知制御
手段、速度制御手段としてのマイクロコンピュータ、22
aは停止時間計時手段としてのタイマである。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車
    を操蛇自走させると共に、前記無人車の進行方向前方に
    存在する障害物を検知するための非接触式障害物検知手
    段及び接触式障害物検知手段をそれぞれ備え、前記各障
    害物検知手段の検知に基いて前記無人車を停止させる運
    行制御装置において、 前記走行経路上の特定の区間を指示するために配設され
    た区間指示手段と、 前記無人車の走行に伴って前記区間指示手段を検出する
    ための区間指示検出手段と、 前記区間指示検出手段の検出に基いて前記無人車が特定
    の区間を走行していると判断したときに、前記各障害物
    検知手段のうち前記非接触式障害物検知手段による検知
    のみを無効化する障害物検知制御手段と を備えた無人車の運行制御装置。
  2. 【請求項２】走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車
    を操蛇自走させると共に、前記無人車の進行方向前方に
    存在する障害物を検知するための障害物検知手段を備
    え、前記障害物検知手段の検知に基いて前記無人車を停
    止させる運行制御装置において、 前記障害物検知手段の検知に基いて前記無人車が停止さ
    れているときに、その停止時間を計時する停止時間計時
    手段と、 前記無人車が再始動したときに、前記停止時間計時手段
    の計時結果を停止による遅れ時間として、その遅れ時間
    を回復させるために前記無人車を高速走行させる速度制
    御手段と を備えた無人車の運行制御装置。
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