专利名称：无人搬送车以及行驶控制方法
技术领域：
本发明涉及无人搬送车以及行驶控制方法的技术。
背景技术：
在工厂的生产线、仓库等中，为了节省人力、提高搬送的准确性，引入了无人搬送车(AGV Automatic Guided Vehicle，自动导引车)，该无人搬送车通过自动控制而在目标行驶路径上自动地行驶，并进行货物的装卸。作为这样的无人搬送车的停止控制方式，正在开发并应用各种方法。在专利文献1中，开发出设置于无人搬送车中的磁传感器对在无人搬送车的停止位置附近设置的磁铁进行探测，并根据该探测出的信息进行无人搬送车的停止控制的无人搬送车的停止控制装置。在专利文献2中，开发出如果设置于无人搬送车中的停止用检测器探测到在无人搬送车停止位置设置的被检测器具，则使无人搬送车停止的无人搬送车的停止定位装置。专利文献1日本特开平9-258823号公报专利文献2日本特开平5-274033号公报
发明内容
但是，专利文献1以及专利文献2记载的技术都根据设置在路径上的被检测物来进行停止控制。因此，对于在货物的装卸中使用传送带的设备来说，在传送带的移动设置、新设置了传送带时等，在上述专利文献的技术中，需要在路径上移动设置或者新设置被检测物。本发明是鉴于这样的背景而完成的，本发明的目的在于提供一种无人搬送车以及行驶控制方法，能够在向作业地址的停止(靠近对象物)过程中，实现高精度的向传送带的停靠(靠近对象物)。为了解决上述课题，本发明提供一种无人搬送车，在远离对象物时，进行根据预先设定的路径数据而行驶的路径数据行驶，在接近了所述对象物时，开始根据自身具备的传感器而行驶的传感器行驶，从而靠近所述对象物，该无人搬送车的特征在于，具有控制部， 该判定部判定通过所述路径数据行驶取得的位置是否为开始所述传感器行驶的位置即开始点，在判定为是所述开始点时，切换为所述传感器行驶而靠近所述对象物。对于其他解决手段，在实施方式中适当记载。根据本发明，提供一种能够在向作业地址的停止(靠近对象物)过程中，实现高精度的向传送带的停靠(靠近对象物)的无人搬送车以及行驶控制方法。
图1是示出本实施方式的无人搬送系统的概略的图。图2是示出本实施方式的无人搬送系统的结构例的图。
图3是示出本实施方式的无人搬送车中的控制器的结构例的框图。图4是示出地图数据制作处理的步骤的流程图。图5是示出测量数据的收集方法的图。图6是示出地图数据的例子的图。图7是示出路径数据制作处理的步骤的流程图。图8是示出路径的例子的图。图9是示出路径数据的例子的图。图10是示出本实施方式的路径与坐标的对应信息的例子的图。图11是示出本实施方式的无人搬送车的行驶时的处理的步骤的时序图。图12是示出本实施方式的行驶控制处理的步骤的流程图。图13是说明路径是直线的情况下的操舵角以及实际的移动距离的确定方法的图。图14是说明路径是曲线的情况下的操舵角以及实际的移动距离的确定方法的图。图15是用于说明本实施方式的停止控制处理的概要的图(其1)。图16是用于说明爬行目的地址以及爬行路径数据的制作方法的图。图17是用于说明本实施方式的停止控制处理的概要的图(其2)。图18是用于说明本实施方式的停止控制处理的概要的图(其3)。图19是用于说明本实施方式的停止控制处理的概要的图(其4)。图20是示出本实施方式的爬行行驶控制处理的步骤的流程图。图21是示出本实施方式的传感器行驶控制处理的步骤的流程图。图22是示出无人搬送车倾斜地接近了传送带的情况下的传感器行驶控制的例子的图(其1)。图23是示出无人搬送车倾斜地接近了传送带的情况下的传感器行驶控制的例子的图(其2)。图M是用于说明本实施方式的其他例子的图。(符号说明)1 无人搬送车；2 主机计算机；3 运行管理计算机；4 无线主站；5 网络；9 无人搬送系统；10 控制器；11 反射板；12 传送带(对象物)；20 激光距离传感器；30 可编程控制器；40 操舵轮；50 行驶轮；70 无线子站；80 光电传感器(光检测传感器、传感器)；80f:前光电传感器(传感器)；80r:后光电传感器(传感器)；90:测距传感器(传感器)；90f 前测距传感器(传感器)；90r 后测距传感器(传感器)；110 程序存储器；111 处理部(控制部)；112 坐标变换部；113 数据取得部；114 测量数据取得部；115 匹配部；116 位置推定部；117 行驶路径确定部；118 行驶控制部；119 爬行行驶控制部；120 传感器行驶控制部(控制部)；130 数据存储器(存储部)；131 测量数据；132 地图数据； 133 路径数据(包括地址与坐标的对应信息)；1504 爬行目的地址(开始点)；d 移动距离；da 实际的移动距离。
具体实施方式
接下来，参照附图详细说明用于实施本发明的方式(称作实施方式)。另外，在各图中对同样的结构要素附加同一符号而省略说明。(系统概略)图1是示出本实施方式的无人搬送系统的概略的图。在无人搬送系统9中，无人搬送车1在工厂内等作业区域中沿着后述路径数据进行自律行驶，并自律地停靠到传送带(对象物)12，进行装载传送带12上的装载物、或者将无人搬送车1上装载的货物卸到传送带12上的移载。在传送带12的下部设置了反射板11。 无人搬送车1通过探测由反射板11反射的、从设置于该无人搬送车1的光电传感器80(光检测传感器在图2中后述)发射的光信号，来进行用于移载的定位。(系统结构)图2是示出本实施方式的无人搬送系统的结构例的图。无人搬送系统9具有无人搬送车1、主机计算机(外部装置)2以及运行管理计算机(外部装置)3。进而，还有时在主机计算机2之上设置上位主机(图示省略)。无人搬送车1按照路径数据133(图幻在行驶区域内移动、装载货物而移动或者卸载。主机计算机2经由LAN (Local Area Network,局域网)等网络5而与运行管理计算机3连接，具有与运行管理计算机3同样地根据从无人搬送车1发送的测量数据131 (图 3)等制作地图数据132(图3)、或者由用户制作路径数据133的功能。运行管理计算机3具有与主机计算机2同样地根据从无人搬送车1发送的测量数据131 (图3)等制作地图数据132、通过经由无线主站4的无线LAN等对无人搬送车1发送指示、或者从无人搬送车1接收状态报告的功能。无人搬送车1具有控制器10、激光距离传感器20、可编程控制器30、操舵轮40、行驶轮50、触摸面板显示器60以及无线子站70。控制器10是控制无人搬送车1的动作的装置。另外，参照图3，在后面详述控制器 10。激光距离传感器20是能够对直至物体的距离进行测量的传感器，是发射激光、毫米波等并探测其反射光(反射波)而测定直至障碍物的距离的传感器。激光距离传感器20 在左右大幅地扫描激光波、毫米波，所以激光距离传感器20安装于能够180度以上地测量无人搬送车1的位置。即，激光距离传感器20能够在180度以上的范围旋转，能够针对规定的每个角度发射激光。可编程控制器30是控制将操舵角作为参数进行控制的操舵轮40以及将速度作为参数进行控制的行驶轮50的装置。触摸面板显示器60是进行无人搬送车1的各种设定、维护等时的信息输入输出装置。无线子站70是接收从无线主站4发送的通信电文并向控制器10转送的装置。在无人搬送车1的侧面，具备作为传感器的光电传感器80以及测距传感器90。光电传感器80以及测距传感器90是为了在如后所述地使无人搬送车1停靠到传送带12 (图 1)时进行定位而设置的。光电传感器80在前后各具备一个(前光电传感器80f、后光电传感器80r)，测距传感器90也在前后各具备一个(前测距传感器90f、后测距传感器90r)。
6前光电传感器80f以及后光电传感器80r的安装位置是传送带12所具备的反射板11 (图 1)的宽度以内。另外，前测距传感器90f以及后测距传感器90r的安装位置是传送带12的宽度以内。另外，测距传感器90是红外线距离传感器、超声波距离传感器、激光距离传感器等能够测定与对象物的距离的传感器即可。在本实施方式中，设成在无人搬送车1的单侧具备光电传感器80以及测距传感器 90的结构，但在无人搬送车1以两侧移载为对象的情况下，也可以在两面中具备。另外，也可以不设置光电传感器80和测距传感器90，而使用作为传感器的激光距离传感器20的自我位置推定功能，判断无人搬送车1与传送带12的距离并靠近传送带12 (对象物)。(控制器结构)接下来，参照图2，按照图3来说明控制器的结构。图3是示出本实施方式的无人搬送车中的控制器的结构例的框图。 控制器10具有ROM (Read Only Memory,只读存储器)等程序存储器110、 RAM (Random Access Memory,随机访问存储器)等数据存储器130以及未图示的 CPU (Central Processing Unit，巾)。在数据存储器130中，保存有测量数据131、地图数据132以及路径数据133。测量数据131是与由激光距离传感器20测定出的直至障碍物的距离相关的数据。地图数据132是根据测量数据131，并使用识别处理后的结果，通过主机计算机2、 运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑而制作并传送的地图信息，是无人搬送车1行驶的行驶区域的地图信息。在后面说明地图数据132。路径数据133是在地图数据132上制作出的预定了无人搬送车1的行驶的路径信息。另外，与地图数据132的制作同样地，路径数据133是用户参照由主机计算机2等执行的地图数据132并通过编辑软件而制作的。路径数据133通过从主机计算机2、运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑向无人搬送车1发送而保存到数据存储器 130中。另外，在路径数据133中包括各场所中的无人搬送车1的速度信息等。在后面说明路径数据133。在程序存储器110中，保存有用于控制无人搬送车1的各程序，通过由CPU执行这些程序，对处理信息的处理部(控制部)111进行具体化。处理部111包括坐标变换部112、 数据取得部113、测量数据取得部114、匹配部115、位置推定部116、行驶路径确定部117、行驶控制部118、爬行行驶控制部119以及传感器行驶控制部(控制部)120。坐标变换部112具有将从主机计算机2取得的作业指示中包含的目的地址变换为用地图数据132定义(即，对行驶区域设定)的坐标的功能。此处，地址是指无人搬送车1 行驶的行驶区域中的规定的场所。数据取得部113具有从数据存储器130取得路径数据133、地图数据132等各种数据的功能。测量数据取得部114具有在基于遥控器的手动运转时、无人搬送车1的行驶控制时，取得由激光距离传感器20收集到的测量数据131的功能。匹配部115具有使在无人搬送车1的行驶控制时从激光距离传感器20发送的测量数据131和地图数据132匹配的功能。
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位置推定部116具有根据由匹配部115得到的匹配结果，推定无人搬送车1的当前位置的功能。行驶路径确定部117具有根据路径数据133中包含的无人搬送车1的速度信息、 和由位置推定部116推定出的当前位置，确定路径上的接下来的移动目的地位置的功能。 另外，还具有根据从无人搬送车1的路径的偏移而计算操舵角的功能。行驶控制部118具有向可编程控制器30指示路径数据133中包含的速度信息、行驶路径确定部117计算出的操舵角的功能。爬行行驶控制部119具有如下功能如果无人搬送车1接近目的地址，则使速度减速至爬行速度(微速)，并使无人搬送车1移动至传送带12附近的规定的位置。传感器行驶控制部120具有如下功能通过爬行行驶控制部119，根据从光电传感器80 (图幻以及测距传感器90 (图幻取得的信息，使移动至传送带12附近的无人搬送车 1停靠到传送带12。为了使无人搬送车1行驶，需要在使无人搬送车1在线接通(自动运转)之前制作地图数据132和路径数据133，并存储到无人搬送车1中。另外，需要将目的地址和路径数据133的坐标对应起来。以下，参照图2以及图3，依照图4 图10来说明地图数据132 和路径数据133的制作步骤。〈地图数据制作处理〉图4是示出地图数据制作处理的步骤的流程图，图5是示出测量数据的收集方法的图。首先，通过手动控制器或者遥控器(远程控制器)等，用户一边目视周围一边通过手动使无人搬送车1低速运转。此时，激光距离传感器20收集测量数据131 (SlOl)。此时，如图5所示，激光距离传感器20使未图示的激光发射部例如每次0. 5度地旋转180度(或者180度以上)，按照30ms的周期发射激光411。其中，每当无人搬送车1 前进Icm至IOcm进行180度的测量。激光距离传感器20接收所发射的激光411的反射光， 根据发射激光411至受光的时间，计算(测量)直至障碍物421的距离。测量数据取得部 114将与所计算出的直至障碍物的距离相关的数据作为测量数据131而保存到数据存储器 130中。另外，针对每一定时间收集测量数据131。在后面说明符号401 403。在收集了区域内的所有测量数据131之后，测量数据131经由未图示的外部接口等输出到主机计算机2、运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑。然后，用户对在主机计算机2、运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑上工作的地图制作软件进行操作，从而制作基于所输出的测量数据131的地图数据 132 (图4的S102)。具体而言，通过使所收集到的各测量数据131叠加而制作地图数据132。所制作出的地图数据132经由未图示的外部接口等发送到无人搬送车1并保存到数据存储器130中。另外，一次制作出的地图数据132只要不再次进行步骤SlOl S102的处理，则不更新。(地图数据例)图6是示出地图数据的例子的图。如图6所示，在地图数据132中，作为数据记录有行驶区域中的壁501以及障碍物502。<路径数据制作处理>接下来，参照图7 图10说明预先制作表示无人搬送车1应行进的路径的路径数据的路径数据制作处理。图7是示出路径数据制作处理的步骤的流程图。首先，用户利用由主机计算机2、运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑执行的路径制作软件在地图数据132上指定路径，从而设定路径位置信息 (S201)。路径制作软件具有如下功能用户参照由路径制作软件显示的地图数据，用鼠标等指示设备在地图画面上临摹，从而可以简单地在地图上制作路径。这样制作出的路径位置信息是通过在地图数据132中定义的坐标的罗列来表现的数据。另外，在路径位置信息的设定时，用户通过进行地址的设定，对路径数据133设定地址和坐标的对应信息。接下来，用户设定指定无人搬送车1在通过路径制作软件制作出的路径上以无人状态行驶时的速度的速度信息(S202)。例如，在参照图5来说明时，以在最初的区间403中以2速(1. 2[km/h])、在接下来的弯路的区间402中以1速(0. 6[km/h])、在脱离了弯路的区间401中以3速(2. 4[km/h])行驶的方式设定到路径上。速度设定能够按照爬行速度(微速前进速度)、1速、2速等的顺序设定为几个阶段。例如，也可以将最高速度设成9km/hr(150m/min)而进行10分割等来确定。其中，将爬行速度预先确定为比1速慢的速度(例如，0. 3km/hr等)。(路径数据例)接下来，参照图8以及图9来说明路径数据133的例子。图8是示出路径的例子的图。图8示出作为无人搬送车1的行驶区域的工厂内的路径的例子，“A” “H”表示 “A地址” “H地址”。另外，图8的“A地址”、“C地址”、“E地址”以及“G地址”表示进行“卸载作业”的部位。另外，图8的“B地址”、“D地址”、“F地址”以及“H地址”表示进行“装载作业”的部位。另外，地址的指定是从无人搬送车在白线的线上行驶的以往的系统继承的沿袭部分。图9是示出路径数据的例子的图。
在图9 中，“B，，、“C，，、“E，，、“G，，对应于图 8 的“B，，、“C，，、“E，，、“G”。在图9(a)中，示出在“B地址”装载货物、在“C地址”卸载的路径(B — C)。同样地，在图9(b)中，示出在“B地址”装载货物、在‘ 地址”卸载的路径(B —E)， 在图9(c)中，示出在“B地址”装载货物，在“G地址”卸载的路径(B —G)。这样，路径数据133可以按照装载部位一卸载部位或者卸载部位一装载部位的方式指定。在图8的例子中，可设定的路径数据133例如如下所述。(1)卸载一装载A —B、A —D、A —F、A —HC —B、C —D、C —F、C —H
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E —B、E —D、E —F、E —HG — B、G — D、G — F、G — H( 装载一卸载B — A、B — C、B — E、B — GD — A、D — C、D — E、D — GF — A、F — C、F — E、F — GH —A、H —C、H —E、H —G根据由1台无人搬送车1收集到的测量数据121，通过主计算机2、运行管理计算机3或者未图示的地图数据制作用个人电脑，进行地图数据132和路径数据133的制作，并应用于使用的所有无人搬送车1中。另外，还可以针对在线接通的所有无人搬送车1分别进行地图数据132和路径数据133的制作。其原因为，在激光距离传感器20、行驶系统(操舵轮40、行驶轮50)的个体差大的情况下，与将由1台无人搬送车1收集到的地图数据132应用于所有无人搬送车1 相比，个别地应用的方法是更有效的。图10是示出本实施方式的路径和坐标的对应信息的例子的图。如图10所示，在路径数据133中，用坐标来管理路径。具体而言，路径数据133通过坐标的罗列来表现。另外，在路径数据133中，还保存有地址1101 1103与坐标对应起来的数据。另外，地址1101 1103相当于图8以及图9的地址“A” “H”等。〈行驶时的控制处理〉接下来，参照图2以及图3，按照图11以及图12来说明使无人搬送车1以无人状态行驶时的处理。图11是示出本实施方式的无人搬送车的行驶时的处理的步骤的时序图。在线接通时，首先，用户将无人搬送车1搬送至某地址，例如经由触摸面板显示器 60输入当前地址。由此，无人搬送车1向主机计算机2发送表示在线接通了的意思的信息(S301)。 此处，在线接通兼作接下来的作业的询问。经由运行管理计算机3而接收到来自无人搬送车1的兼/下一步作业询问的主机计算机2向无人搬送车1发送作业指示630 。在该作业指示中保存有目的地址、和与在该目的地址进行的作业内容相关的信息(在步骤S302的例子中进行装载作业)。经由运行管理计算机3接收到作业指示的无人搬送车1在图12中进行后述行驶控制(S303)，将当前的状态(地址通过信息、作业完成信息等)报告给运行管理计算机 3(S304)。无人搬送车1反复步骤S303以及步骤S304的处理，直至到达目的地址为止。然后，如果在行驶控制(S305)后，到达目的地址且作业(此处，装载作业)完成，则无人搬送车1将表示装载作业完成了的意思的状态报告发送给运行管理计算机 3(S306)。接收到表示装载作业完成了的意思的状态报告的运行管理计算机3将同样的状态报告发送给主机计算机2。接下来，主机计算机2将卸载作业的作业指示作为接下来的作业，经由运行管理计算机3发送给无人搬送车1(S307)。在该作业指示中，保存有与目的地址和作业内容(在步骤S307的例中卸载作业)相关的信息。经由运行管理计算机3接收到作业指示的无人搬送车1进行在图12中后述的行驶控制(S308)，将当前的状态(地址通过信息、作业完成信息等)报告给运行管理计算机 3(S309)。无人搬送车1反复进行步骤S308以及步骤S309的处理，直至到达目的地址为止。然后，如果在行驶控制(S310)后，到达目的地址且作业(此处，卸载作业)完成， 则无人搬送车1将表示卸载作业完成了的意思的状态报告(卸载作业完成报告)发送给运行管理计算机3(S311)。其兼作接下来的作业的询问。接收到表示卸载作业完成了的意思的状态报告的运行管理计算机3将同样的状态报告发送到主机计算机2。经由运行管理计算机3而接收到卸载作业完成报告的主机计算机2向无人搬送车 1发送接下来的作业指示(S312)。此处，作为作业内容指示移动(不进行装载作业以及卸载作业)。经由运行管理计算机3接收到作业指示的无人搬送车1进行在图12中后述的行驶控制(S313)，将当前的状态(地址通过信息、作业完成信息等)报告给运行管理计算机 3(S314)。无人搬送车1反复进行步骤S313以及步骤S314的处理，直至到达目的地址为止。然后，如果在行驶控制(S3K)后到达目的地址，则无人搬送车1将表示到达了目的地址的意思的状态报告(移动作业完成报告)发送给运行管理计算机3(S316)。其兼作接下来的作业的询问。接收到表示移动作业完成了的意思的状态报告的运行管理计算机3将同样的状态报告发送到主机计算机2。经由运行管理计算机3接收到移动作业完成报告的主机计算机2进行接下来的作业的确认(S317)。另外，在图11中，在步骤S306中接收到装载作业的完成报告的主机计算机2立即将作为接下来的作业的卸载作业的指示发送到无人搬送车1，但也可以在接收到来自无人搬送车1的接下来的作业询问之后将接下来的作业的指示发送到无人搬送车1。另外，在卸载作业、移动作业的情况下也是同样的。另外，在图11中没有到达目的地址的情况下，无人搬送车1也可以不进行状态报
生
1=1 O进而，在无人搬送车1中产生了异常的情况下，也可以通过与在线接通时同样地例如经由触摸面板显示器60对无人搬送车1输入当前地址，而使无人搬送车1自律地取得当前位置。〈行驶控制处理〉图12是示出本实施方式的行驶控制处理的步骤的流程图。另外，图12的处理是与图11的步骤3303、5305、5308、5310、5313、5315的处理的详细内容相应的处理。首先，无人搬送车1经由运行管理计算机3接收作业指示(S401)。接下来，无人搬送车1的坐标变换部112按照路径数据133中保存的地址和坐标
11的对应信息，将作业指示中包含的目的地址变换为坐标(S402)。然后，如果从数据存储器130所保存的路径数据133中选择了从当前地址向目的地址的路径数据133，则无人搬送车1的数据取得部113取得相应的路径数据133(S403)。接下来，激光距离传感器20进行图5中说明的激光测距，进行数据取得部114取得激光测距的结果的位置确定用激光距离传感器测量(S404)。然后，匹配部115进行数据存储器130中保存的地图数据132、和在步骤S404中取得的测量数据131的匹配(S405)，位置推定部116根据步骤S405的匹配结果推定当前的无人搬送车1的当前位置(X、Y) (S406)。步骤S405以及步骤S406的处理是日本专利第4375320号说明书等记载的技术，所以省略详细的说明，如果概略地说明，则在地图数据 132上检索与测量数据131的形状吻合的部位，根据该检索结果推定无人搬送车1的当前位置。以坐标的形式得到所推定出的当前位置。接下来，行驶路径确定部117根据对路径数据133设定的速度信息V，确定移动距离d、实际的移动距离da(S407)。参照图13以及图14而后述实际的移动距离da的计算。另外，在步骤S407中，在无人搬送车1从路径上脱离了的情况下，行驶路径确定部 117使用对离无人搬送车1最近的路径部分设定的速度信息。在本实施方式中，从无人搬送车1的基准点向路径引出垂线，使用在该垂线与路径交叉的点上设定的速度信息。另外，在第1实施方式中，将无人搬送车1的基准点设为无人搬送车1的前面中央。在移动距离的确定中，对路径数据133设定的速度越大，移动距离变得越大。例如，既可以使速度和移动距离具有正比例的关系，也可以使速度和移动距离的关系具有二次函数、进而高次函数的关系。此处，例示速度和移动距离d的关系。如下所述，取充分的长度，以在接下来的距离传感器测量时之前不到达移动距离d的终点即移动目的地。1 速5. 0mm/30ms (0. 6km/h)、移动足巨离 d :100mm2 速10. 0mm/30ms(l. 2km/h)、移动距离 d :200mm3 速20. 0mm/30ms (2. 4km/h)、移动距离 d 300mm4 速26. 7mm/30ms (3. 2km/h)、移动距离 d :400mm此处，每30ms的距离是将激光距离传感器20的测量间隔设为30ms的情况的例示，数值根据测量间隔而变化。在步骤S407之后，行驶路径确定部117根据在步骤S407中求出的移动距离d和当前位置坐标(X、Y)来确定在路径上成为目标的移动目的地坐标，从而确定当前的移动目的地位置(S408)。接下来，行驶路径确定部117根据当前坐标(X、Y)和在步骤S408中确定的移动目的地坐标，确定操舵角θ (S409)。参照图13以及图14，后述步骤S409的处理。另外，行驶路径确定部117根据当前坐标(X、Y)从路径数据133中再次取得在路径上设定的速度ν，从而确定速度(S410)。在该阶段，确定了用于使无人搬送车1移动的操舵角θ、速度V，所以行驶控制部 118通过将这些参数发送到可编程控制器30，以移动距离d的终点即移动目的地为目标，使无人搬送车1移动(S411)。实际上，在比移动距离d的移动时间早的定时，进行接下来的激光距离传感器20的测量。
另外，步骤S404 S411为路径数据行驶。在接下来的激光距离传感器测量时(30msec后)，行驶控制部118判定无人搬送车 1是否到达爬行行驶控制开始点(S412)。是否到达爬行行驶控制开始点的判定方法有以下两个。一个是对路径数据133预先输入爬行行驶控制开始点的坐标的方法。另一个是通过爬行行驶控制部119探测当前位置是否进入到离开目的地址规定距离的范围内来判定的方法。在步骤S412的结果为无人搬送车1没有到达爬行行驶控制开始点的情况下(S412 否)，控制器10使处理返回步骤S404。在步骤S412的结果为无人搬送车1到达了爬行行驶控制开始点的情况下 (S412 —是)，爬行行驶控制部119以及传感器行驶控制部120参照图20以及图21进行后述爬行行驶控制处理(S413)，并结束行驶控制处理。<操舵角/实际的移动距离的确定>接下来，参照图2以及图3，并按照图13以及图14来说明通常行驶时操舵角以及实际的移动距离的确定方法。这是在图12的步骤S407、S409中进行的处理。此处，“通常行驶控制”意味着行驶控制，而并非后述爬行行驶控制时以及传感器行驶控制时。图13是说明路径是用粗实线表示那样的直线的情况下的操舵角以及实际的移动距离的确定方法的图。在本实施方式中，将无人搬送车1的基准点1201设为无人搬送车1的前面中央。 如果根据速度求出了移动距离d，则行驶路径确定部117求出从无人搬送车1的基准点 1201引到路径上(用路径数据132表示的坐标的罗列)的垂线的垂点1203沿着路径移动了移动距离d的点，设成移动目的地坐标1202。然后，行驶路径确定部117以使无人搬送车 1向移动目的地坐标1202的方向移动(朝向)的方式，将操舵轮40的角度设为操舵角θ。此时，实际的移动距离da和移动距离d的关系为da = d/cos θ。图14是说明路径是用粗实线表示那样的曲线的情况下的操舵角以及实际的移动距离的确定方法的图。即使在路径是曲线的情况下，行驶路径确定部117通过根据无人搬送车1的基准点1201，而在路径上求出垂线的垂点1301(为在路径上离无人搬送车1的基准点1201最短距离的点)，并根据点1301将曲线的长度计算为移动距离d，从而确定路径上的移动目的地坐标1302。在这样的方法中，虽然计算量变大，但在路径的曲率大时，可以求出正确的路径上的移动目的地坐标1302。另外，实际的移动距离da和移动距离d的关系为da = d/cos θ。根据图13以及图14记载的方法，即使当前坐标不在路径上，也可能够利用接下来的移动目的地坐标来确定操舵角和速度，使其回到路径上。如上所述，在本实施方式中，根据无人搬送车1的行驶速度，随着速度变大而使移动距离变大，使成为路径上的目标的移动目的地坐标变远，因此能够控制成使无人搬送车1 进行偏移少且稳定的行驶。〈停止控制处理〉接下来，参照图1 图3，按照图15 图M来说明本实施方式的停止控制处理。(概要)
图15 图19是用于说明本实施方式的停止控制处理的概要的图。另外，在图 15 图19中，对于在图2以及图1中已经说明的符号的结构，省略其说明。首先，如图15(a)所示，无人搬送车1以路径1501上的目的地址1502为目标而行驶。如果无人搬送车1(的中心)到达了爬行行驶控制开始点，则如图5(b)所示，爬行行驶控制部119重新制作爬行路径1503的数据(爬行路径数据)和爬行目的地址1504(—边行驶一边制作)。爬行目的地址1504相当于“作为开始传感器行驶的位置的开始点”。另外，对于是否到达爬行行驶控制开始点的判定方法，有对路径数据133预先输入爬行行驶控制开始点的坐标的方法、和通过爬行行驶控制部119探测当前位置是否进入到距离目的地址规定距离的范围内来判定的方法的这两个方法。另外，如图15(b)所示，路径1501和爬行路径1503既可以不连续也可以连续。参照图16，说明爬行路径数据和爬行目的地址1504的制作。路径数据133的路径1501和路径上的目的地址1502表示粗略的位置，相对于此， 爬行目的地址1504和爬行路径数据的爬行路径1503表示详细位置，该详细地址用于容易地进行使用了光电传感器80、测距传感器90的微调整(传感器行驶控制)。用前坐标以及后坐标来管理爬行目的地址1504和爬行路径1503。在图16中，在无人搬送车1的行驶轮中，将前坐标设为两个前轮的中央的坐标、将后坐标设为两个后轮的中央的坐标，但也可以例如将前坐标设为无人搬送车1的前部中央、将后坐标设为无人搬送车1的后部中央的坐标，也可以将前坐标设为无人搬送车1的最前部传送带侧的坐标、 将后坐标设为无人搬送车1的最后部传送带侧的坐标等。如图16所示，爬行行驶控制部119将从假设自身到达了目的地址1502时的无人搬送车1的前坐标退回了校正值(Xf、yf)的坐标设为爬行目的地址1504的前坐标，将从假设自身到达了目的地址1502时的无人搬送车1的后坐标退回了校正值(xr、yr)的坐标设为爬行目的地址1504的后坐标。校正值(xf、yf)、(xr、yr)是预先设定的值。然后，爬行行驶控制部119制作朝向爬行目的地址1504的路径(爬行路径1503) 的数据(爬行路径数据)。爬行路径数据是根据预先设定的条件(与路径1501平行等)而制作的。由此，通过前坐标以及后坐标来管理爬行目的地址1504以及爬行路径1503，即使以与设计偏离了的状态设置传送带12，也可以使无人搬送车1在沿着传送带12的方向上接近。另外，如上所述，用前坐标以及后坐标来管理爬行目的地址1504以及爬行路径 1503，但为了避免繁杂，在本实施方式中，如图19所示地，通过无人搬送车的中心位置来表现爬行目的地址1504以及爬行路径1503。回到图15的说明，由于在制作了爬行目的地址1504以及爬行路径1503的数据 (爬行路径数据)之后(图15 (b))，预先设定为使爬行路径1503比路径1501优先地行驶， 所以爬行行驶控制部119以爬行目的地址1504的坐标为目标使无人搬送车1在爬行路径 1503上爬行行驶(图17(a))。不久，在无人搬送车1(的前坐标以及后坐标)分别到达爬行目的地址1504的前坐标以及后坐标(图17(b))时、即到达“作为开始传感器行驶的位置的开始点”时，传感器行驶控制部120开始传感器行驶控制。
另外，在爬行行驶控制中，与通常行驶同样地，一边通过激光距离传感器20进行位置推定一边行驶，但在传感器行驶控制中，根据来自光电传感器80以及测距传感器90的信息而行驶(传感器行驶)。在传感器行驶控制中，首先，传感器行驶控制部120使无人搬送车1向前方爬行行驶，并且前光电传感器80f以及后光电传感器80r判定是否探测到自身发出的信号光的来自反射板11的反射光。如果前光电传感器80f探测到反射光(图18(a))、进而后光电传感器80r也探测到来自反射板11的反射光，则传感器行驶控制部120控制操舵轮40以朝向传送带12方向 (图 18(b))。然后，传感器行驶控制部120根据前测距传感器90f以及后测距传感器90r检测的距离信息，使无人搬送车1向传送带12方向横行(图19仏))，在前测距传感器9(^以及后测距传感器90r检测的距离为规定值以内时，传感器行驶控制部120使无人搬送车1停止(图 19(b))。另外，在图19(a)的阶段，通过将操舵轮40操舵为直角，无人搬送车1横行，但也可以通过将操舵轮40操舵为规定的角度并使无人搬送车1斜行，从而使无人搬送车1接近传送带12。在本实施方式中，使用光电传感器80以及测距传感器90，进行了传感器行驶控制，但不限于此，也可以如上所述地利用激光距离传感器20的自身位置推定功能来进行传感器行驶控制。在该情况下，传感器行驶控制部120进行控制，以便使由激光距离传感器20 检测出的无人搬送车1自身的位置、和传送带12的距离成为规定值以内。(爬行行驶控制处理)接下来，参照图3，按照图20以及图21来详细说明爬行行驶控制处理以及传感器行驶控制处理。图20是示出本实施方式的爬行行驶控制处理的步骤的流程图。首先，爬行行驶控制部119制作爬行行驶用的路径数据(爬行路径数据)(S501 图15(b))。在爬行路径数据中，包括爬行目的地址的坐标。另外，因为已经参照图16叙述了爬行目的地址以及爬行路径数据的制作方法，所以此处省略。然后，爬行行驶控制部119使无人搬送车1爬行行驶至爬行目的地址(S502 图 17(a))。即，爬行行驶控制部119使爬行路径数据比路径数据133优先地进行行驶控制。另外，在步骤S502的处理中，除了在爬行路径上爬行行驶以外，与图12的步骤S404 S412 的处理相同，所以省略说明。接下来，爬行行驶控制部119判定无人搬送车1是否到达了与爬行目的地址对应的坐标(S50;3)。S卩，爬行行驶控制部119判定无人搬送车1的前坐标以及后坐标是否与爬行目的地址的前坐标以及后坐标一致。准确而言，爬行行驶控制部119判定无人搬送车1 是否移动了上述的爬行行驶的移动距离。在步骤S503的结果为无人搬送车1没有到达与爬行目的地址对应的坐标的情况下(S503 —否)，爬行行驶控制部119使处理返回步骤S502。在步骤S503的结果为无人搬送车1到达了与爬行目的地址对应的坐标的情况下 (S503 —是图17(b))，传感器行驶控制部120开始图21的传感器行驶控制处理(S504)。
(传感器行驶控制)图21是示出本实施方式的传感器行驶控制处理的步骤的流程图。首先，传感器行驶控制部120使无人搬送车1向前方爬行行驶(S601 图18(a))。 该行驶是不使用由激光距离传感器20得到的测量数据131而进行的行驶(其中，也可以进行基于激光距离传感器20的测距)。然后，传感器行驶控制部120判定前光电传感器80f以及后光电传感器80ι 这两个光电传感器80是否探测到来自反射板11的自身发出的信号光的反射光(S602)。在步骤S602的结果为两个光电传感器80没有探测到来自反射板11的反射光的情况下(S602 —否)，传感器行驶控制部120使处理返回步骤S601。在步骤S602的结果为两个光电传感器80探测到来自反射板11的反射光的情况下(S602 —是)，传感器行驶控制部120将操舵轮40向传送带12方向操舵(S603 图 18(b))。另外，无需使无人搬送车1停止地进行步骤S603的处理。然后，传感器行驶控制部120使无人搬送车1向传送带12方向横行，而爬行行驶 (S604 图 19(a))。接下来，传感器行驶控制部120判定从前测距传感器90f以及后测距传感器90f 取得的距离是否成为规定的距离(S605)。在步骤S605的结果为至少从一个测距传感器90取得的距离没有成为规定的距离的情况下(S605 —否)，传感器行驶控制部120使处理返回步骤S604。此时，在一方的测距传感器90检测为规定的距离内、另一方的测距传感器90检测为规定的距离外的情况下，传感器行驶控制部120使检测为规定的距离内的测距传感器90侧的行驶轮50停止，并且对操舵轮40进行操舵控制，以使检测为规定的距离外的测距传感器90接近传送带12。在步骤S605的结果为从两个测距传感器90取得的距离成为规定的距离的情况下 (S605 —是)，传感器行驶控制部120使行驶停止(S605 图19(b))。另外，针对步骤S603，在本实施方式中，假设在后光电传感器80r刚刚探测到反射光之后操舵操舵轮40，但也可以在后光电传感器80r探测到反射光后，在行驶了规定距离之后操舵操舵轮。(本车倾斜了的情况下的传感器行驶控制)图22以及图23是示出无人搬送车倾斜地接近传送带的情况下的传感器行驶控制的例子的图。另外，图22以及图23的处理也可以通过图20所示的算法来进行。首先，传感器行驶控制部120在向前方爬行行驶的同时，取得基于前光电传感器 80f的反射光探测(图22(a))，进而向前方爬行行驶，还取得基于后光电传感器80r的反射光的探测(图22(b))。另外，反射板11可以为与护栏用光反射体同样的构造，使从倾斜方向入射的光向入射方向反射。如果两个光电传感器80探测到反射光，则传感器行驶控制部120根据由测距传感器90得到的距离信息，使无人搬送车1横行。例如，如图23(a)所示，在虽然通过后测距传感器90ι 得到的距离为规定的距离内、但通过前测距传感器90f得到的距离尚未进入到规定的距离内的情况下，传感器行驶控制部120使后面的行驶轮50停止，操舵操舵轮40，同时仅对前面的行驶轮50进行驱动， 从而使前测距传感器90f接近传送带12。
不久，在前测距传感器90f检测的距离也成为规定值内时，传感器行驶控制部120 使无人搬送车1停止(图23(b))。由此，即使位于爬行目的地址1504 (图16)的无人搬送车1相对传送带12倾斜， 也能够使无人搬送车1正确地停靠到传送带12。在图22以及图23中，记载了无人搬送车1倾斜地接近了传送带12的情况，但在相反地传送带12被倾斜地设置了的情况下，也能够通过与图22以及图23同样的处理，使无人搬送车1停靠到传送带12。由此，例如，即使在设定了图16所示的校正值之后，在传送带12的位置产生了偏移，也可以使无人搬送车1正确地停靠到传送带12。图M是用于说明本实施方式的其他例子的图。也可以如图M (a)所示，将后光电传感器80r设置到前光电传感器80f的附近，缩短前光电传感器80f和后光电传感器80r的距离，如果两个光电传感器80f、80r探测到来自反射板11的反射光，则使无人搬送车1斜行，并如图M(b)所示地使无人搬送车1停靠到传送带12。另外，在本实施方式中，如果无人搬送车1到达爬行行驶控制开始点，则无人搬送车1生成爬行目的地址1504以及爬行路径1503，进行朝向爬行目的地址1504的爬行行驶控制，在到达了爬行目的地址1504之后(在到达了作为开始传感器行驶的位置的开始点之后)，进行了传感器行驶控制，但不限于此，也可以在比通过路径数据133得到的路径上的目的地址更靠近跟前的位置，预先设定好爬行目的地址1504 (作为开始传感器行驶的位置的开始点)。另外，在本实施方式中，将地址变换为坐标，但不限于此，也可以仅通过坐标信息进行无人搬送车1的行驶控制。(总结)根据本实施方式，用坐标来管理目的地址，所以能够通过电线、反射带等硬件的行驶控制来指定地址，并且无需使用电线、反射带等就可以使无人搬送车1自行行走，并且可以高精度地停靠到传送带12。另外，在使无人搬送车1行驶至用前坐标以及后坐标管理的爬行目的地址、并进行了粗校正之后，通过传感器行驶控制进行微调整，从而能够使无人搬送车1迅速地停靠到传送带12。另外，通过用前坐标以及后坐标来管理爬行目的地址，即使以偏移或者弯曲的状态设置了传送带12，也能够在使无人搬送车1成为沿着传送带12的状态之后，进行传感器行驶控制，所以能够使无人搬送车1迅速地停靠到传送带12。另外，通过计算操舵角θ并用操舵角θ控制操舵轮40，即使无人搬送车1从路径上偏离，也能够返回到路径上。
1权利要求
1.一种无人搬送车，在远离对象物时，进行根据预先设定的路径数据而行驶的路径数据行驶，在接近了所述对象物时，开始根据自身具备的传感器而行驶的传感器行驶，从而靠近所述对象物，其特征在于，具有控制部，该控制部判定是否是作为开始所述传感器行驶的位置的开始点，在判定为是所述开始点时，切换为所述传感器行驶而靠近所述对象物。
2.根据权利要求1所述的无人搬送车，其特征在于， 具备扫描激光并对与周围的距离进行测距的激光距离传感器， 所述控制部通过所述激光距离传感器进行所述路径数据行驶，作为所述传感器，具备测距传感器，能够测量与所述对象物的距离；以及光检测传感器，向设置于所述对象物的反射板照射信号光并接收从所述反射板反射了的光，从而探测所述对象物的存在，所述控制部通过所述光检测传感器和所述测距传感器进行所述传感器行驶。
3.根据权利要求2所述的无人搬送车，其特征在于， 在所述无人搬送车的侧面前后设置有所述测距传感器，在所述测距传感器中的一方所测定出的与所述对象物的距离为规定的距离以内、另一方所测定出的与所述对象物的距离为规定的距离外的情况下，所述传感器行驶控制部控制所述无人搬送车，以使与所述对象物的距离为规定的距离外的测距传感器接近所述对象物。
4.根据权利要求1所述的无人搬送车，其特征在于， 具备扫描激光而对与周围的距离进行测距的激光距离传感器，所述控制部通过所述激光距离传感器进行所述路径数据行驶，并且将所述激光距离传感器作为所述传感器而进行所述传感器行驶。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的无人搬送车，其特征在于， 所述处理部在比用所述路径数据设定的路径接近所述对象物的位置生成所述开始点。
6.根据权利要求5所述的无人搬送车，其特征在于， 所述开始点用所述无人搬送车中的规定的2点的坐标来管理。
7.一种无人搬送车中的行驶控制方法，其特征在于，在远离对象物时，进行根据预先设定的路径数据而行驶的路径数据行驶，在接近了所述对象物时，开始根据自身具备的传感器而行驶的传感器行驶，从而靠近所述对象物，其特征在于，所述无人搬送车判定是否是作为开始所述传感器行驶的位置的开始点， 在是所述开始点时，切换为所述传感器行驶而靠近所述对象物。
8.根据权利要求7所述的行驶控制方法，其特征在于，所述无人搬送车具备扫描激光而对与周围的距离进行测距的激光距离传感器，并且， 作为所述传感器，具备测距传感器，能够测量与所述对象物的距离；以及光检测传感器， 向设置于所述对象物的反射板照射信号光并接收从所述反射板反射的光，从而探测所述对象物的存在，所述无人搬送车在所述开始点之前，通过所述激光距离传感器进行所述路径数据行驶，从所述开始点开始，通过所述测距传感器和所述光检测传感器进行所述传感器行驶。
9.根据权利要求7所述的行驶控制方法，其特征在于，所述无人搬送车具备扫描激光而对与周围的距离进行测距的激光距离传感器， 所述无人搬送车在所述开始点之前，通过所述激光距离传感器进行路径数据行驶，在所述开始点以后，将所述激光距离传感器作为所述传感器而进行所述传感器行驶。
10.根据权利要求7 9中的任意一项所述的行驶控制方法，其特征在于，所述无人搬送车在比用所述路径数据设定的路径接近所述对象物的位置生成所述开始点。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种在向作业地址的停止中，能够高精度地停靠到传送带的无人搬送车以及行驶控制方法。其特征在于，在无人搬送车(1)的侧面前后，分别各具备一个通过向设置于传送带(12)的反射板(11)照射光并接收从反射板(11)反射的信号光而检测物体的存在的光电传感器，并且具备对无人搬送车(1)和传送带(12)进行探测的单元，如果设置于无人搬送车(1)的侧面前后的光电传感器的双方都接收到从反射板反射的信号光，则向传送带(12)方向操舵操舵轮，直至无人搬送车(1)和传送带(12)的距离成为规定的距离为止，使无人搬送车(1)向传送带(12)方向行驶。
文档编号G05D1/02GK102402224SQ20111024187
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月23日 优先权日2010年9月3日
发明者古野英昭, 吉田丰, 富冈芳治 申请人:株式会社日立工业设备技术