JPS6143309A - 無人車両の誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は構成の複雑化及びそれに伴うコストアップを招
くことなくタフ）（ＴＡ（３Ｔ）生産方式ｔ−夾施でき
るようにした無人車両の誘導装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の無人車両の誘導装置として、例えば、工場等の生
産現場において、部品や製品を積載した無人車両を光学
的に誘導して走行させるようにしたものがある。この無
人車両の誘導装置は、工場等の生産現場の床面に粘着層
を有する白色ビニールテープ、或いはアルミ箔テープを
光反射誘導経路として走行路の中心に貼付けると共に、
搭載するバッテリーを電源としてモータによシ走行なら
びに操舵駆動される無人車両の底部に操舵制、御用の光
学センｆ−（光反射誘導経路に光を照射する光源、及び
該光源よりの反射光を走行状態に応じて受光する複数の
受光素子より構成される）を設立し、該光学センサによ
って得られた検知信号に基づいて無人車両を光反射誘導
経路に沿って走行させるものである。

゛　無人車両の走行開始は、該車両本体に装着された発
車スイッチｔ−操作することによって次の工程へ移動さ
せることができる。また、無人車両を停止させるには、
停止させるべき地点の光反射誘導経路に近接して停止用
マーカを設置し、このマーカを光学的に検知して停止さ
せる（尚、無人車両の本体には、停止スイッチも設けら
れており、必要に応じて作業員の操作で停止させること
もできる）。このような構成にぶって、製品の組立て等
を複数の工程に分け、各工程に作業状況に応じて順次無
人車両を移動させ１段階的に組み上がる製品を運搬する
所謂フリー７０−生産方式でライ／を構成することがで
き、それによって製品を効率よく組み上げることができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の無人車両の誘導装置によれば、作業の開
始、終了のタイミングが作業者の作業速度に依存され、
個々の作業者の能力差によって作業時間に差異が生じる
ため、前述のタイミングが不揃いになる不都合がある。

このフリー７０−生産方式の不都合さを解決するために
、総ての工程が一斉に同一のタイミングによって作業を
開始ならびに終了させるタクト（ＴＡＣＴ）生産方式の
実現が要望されている。

〔問題点を解決す石丸めの手段および作用〕本発明は上
記に鑑みてなされたものであり、構成の複雑化およびそ
れに伴うコストアップを招くことなくタクト生産方式の
実現化を図るため、床面に貼付した導電性の光誘導経路
に制御信号を印加し、この制御信号によって無人車両の
停止、発車を制御するようにした無人車両の誘導装置を
提供するもので゛ある。尚、当然のことながら、本発明
はタクト生産方式以外の用途にも同じように適用するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明による無人車両の誘導装置を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示し、無人車両の走行希望
コ゛−スに沿って床面にループ状に貼付されたアルミ箔
等の導電性で且つ光反射性能に優れる材料を用いた光誘
導経路１と、該光誘導経路１を走行する無人車両２と、
光誘導経路１のループ端に接続され所定時に例えば２０
３０Ｈｚの周波数の信号を印加する送信コントローラ３
と、該送信コントローラ３に前記周波数の信号を供給す
る低周波発振器４と、送信コントローラ３と光誘導経路
１の間に接続され、光誘導経路１のループ端の短絡時に
過電流が流れるのを防止する保護抵抗５とより構成され
る。

第２図は無人車両２の詳細を示し、光誘導経路１に沿っ
て走行させるための操舵機構が設けられた操舵輪６と、
該操舵輪６に操舵用駆動力を与えるモータ７と、前輪６
に対し一定間隔をもって配設され車両を走行させる駆動
力が付与される駆動輪８と、該駆動輪８に駆動力を付与
するモータ９と、光誘導経路ｌに印加された送信コント
ローラ３よりの低周波信号をコイルにより検出しモータ
９のオ／・オフ制御を行な、う受信装置１０と、光誘導
経路１に向けて光を照射し、その反射光の受光光量に応
じた電気信号を複数出力しモータ７の正、逆転制御を行
なう光学センナ部１１と、各モータ及び各電気回路の電
源となるバッテリー１２と、以上の各部材を搭載すると
共に上面に被搬送物が載置される本体１３とより構成さ
れる。

第２図の如き構成の無人車両２は、第３図のように、光
誘導経路ｌのループ上に、工程数に応じた数が所定間隔
で配設され、中央の制御装置よりの指令にニジ全車が一
斉に始動ならびに停止する。

第４図は受信装置１０の詳細を示し、光誘導経路ＩＫ近
接して無人、車両２の底部に設置されて光誘導経路１に
流れる低周波信号を検出する検出コイル２　Ｇ、と、該
検出コイル２ｏに接続される接続ケーブル２１と、該ケ
ーブル２１を介して得られる検ａｊ信号を所定のレベル
に増幅するアンプ２２と、該アンプ２２の出力信号の中
の目的の低周波信号成分のみを通過させると共に該信号
成分以外の不要信号を除去する音叉屋フィルタ２３と、
該フィルタ２３の出力信号を増幅して駆動信号を生成す
るＮＸｔＪｂ回路２４と、該ｇ動回路２４に工って接点
２５を開閉制御し、バッテリ１２をモータ９に選択的に
接続するリレー２６と、モータ９への通電を手動によっ
て遮断する為の電源スィッチ２７とより構成される。

また、第５図は光学上／す部１１と組合せられる操舵制
御装置の溝成例を示し、ここに用いられる光学セ／す部
１１は１通常走行時に於て光誘導経路ｌの右端部にセッ
トされる受光素子１１ａと、中央部にセットサれる受光
素子１１ｂと、左端部（Ｃ七ットされる受光素子１１ｃ
と、受光索子１１ａ〜ｌｌｃに光誘導経路１よりの反射
光が入射する位置の該経路１の上部に配設される光源ｌ
ｉｄとよシ構成される。受光素子１１ａ〜ｌｉｅとして
は、フォトトランジスタを用いることができ、光１１１
ｄにはランプ、ＬＥＤ等を用いることができる。操舵制
御装置は、受光素子１１ｍ及びｌｌａの各々の出力信号
が印加され、いずれか一方の信号レベルが＠０＃レベル
のときに１１”レベルの出方信号を発生するＮＡＮＤゲ
ート３１と、該ゲート３１の出力信号によってオン・オ
フ制御されるエミッタ接地のトランジスタ３２と、該ト
ランジスタ３２のコレクタと２１７９１２間に接続され
て接点３４が開閉制御されるリレー３３と、受光素子１
１ｉとｌｌｂの各々の出方信号が印加され、いずれか一
方の信号レベルが′０”レベルのときに″１”レベルの
出力信号を発生するＮＡＮＤゲート３５と、受光素子１
１ｂとｌｌａの各々の出力信号が印加され、いずれもが
″″ｌ＃ｌ＃レベルときに１”レベルの出力信号を発生
するＡＮＤゲート３６と、該ゲート３６及びＮＡＮＤゲ
ート３５より共に”ｌ”レベルの信号が出力されるとき
に１”レベルの信号を出力するＡＮＤゲート３７と、該
ＡＮＤゲート３７″の出力信号によってオン・オフ制御
されるエミッタ接地のトランジス゛り３８と、該トラン
ジスタ３８に接続されてモータ７の回転方向を切換える
リレー３９とより構成される。ＩＪＩ／−３９はトラン
ジスタ３８のコレクタとバッテリ１２間に接続されて、
トランジスタ３８の導通時に励磁される励磁コイル４０
と、常閉接点を経由してバッテリ　１２がモータ７に正
転可能に接７１究されると共に常開接点を経由して逆転
可能に接続され、励磁コイル４０の励磁によって接点が
切換えられるリレー接点４１　ａ　ｐ　４　ｌ　ｂと、
電気系絖かの電源供給を行なうための電源スイ。

テ４２とより構成ざ匹る。

以上の構成において、無人車両２の走行制御について説
明する。無人車両２が光誘導経路１上に正常にセットさ
れ、電源スイッチ２７がオンされると共に、車両を走行
させるときに送信コントローラ３より低周波信号が出力
され、停止時には低周波信号が出力されないものとする
。

送信コントローラ３より低周波信号が出力されていると
き、検出コイル２０には光誘導経路１に流れる低周波電
流によって成るレベルの電圧が誘導される。この誘導に
よって得られた検出信号はアンプ２２によって増幅され
たのち、フィルタ２３によりて２０３０Ｈｚの必要な信
号のみが抽出され、更に、駆動回路２４によって増幅の
のち、リレー２６を励磁する。これによってリレー接点
２５が閉じられ、モータ９にバ。

テリ１２が接続され、モータ９が回転し、駆動輪８が回
転し、無人車′＠２が走行する。

一方、無人車両２が光誘導経路ｌの中夕、セを走行中の
ときには、受光索子１１ＥＬ〜ｌｌｃの総てより検出信
号が発生している。従って、島即ゲート３１及び３５の
各々の出力信号は＠ｏ＃レベルでろ）、トランジスタ３
２は非導通であると共に、ＡＮＤゲート３７の論３ＨＨ
ｆｚ件が成立しないためにトランジスタ３８が非導通状
態にある。このため、リレー３３及び３９は励磁されず
、モータ７は回転せず、操舵機構が駆動されないため、
無人重両２は直進する。しかし、無人車両２が光誘導経
路１．ｃり外れると、受光素子１１＆又はｌｉｅに光が
受光されなくなる。

例えば、無人車両２がコースを右にずれ、受光素子１１
　ｍに出力信号が発生しなくなった場合、ＮＡＮＤゲー
ト３１に′１”レベル信号が出力されてトランジスタ３
２が導通し、リレー３３が励磁されることによってモー
タ７に通電可能な状態となる。このとき、ＡＮＤゲート
３６は論理条件が成立せず″′０＃レベルの出力信号が
発生すると共に、ＮＡＮＤゲート３５の出力は加”レベ
ルであるため、ＡＮＤゲート３７の出力は″ｌＯルベル
でｈって、トランジスタ３８は非導通である。従りて、
リレー接点４１轟及び４１ｂは切換えられず、第５図に
示すＢ側接点及び接点３４を介してモータ７とバッテリ
１２が接続され、モータ７は正方向に回転し、操舵輪６
は左方向に向けられて、無人車両２は光誘導経路１の中
心を走行するように操舵され、受光素子１１ｍ及びｌｉ
ｅの双方より検出信号が、得られた時点でリレー３４が
オフになりモータ７の通電が切られる。また、無人車両
２がコースを左にずれ、受光素子１１ｃに出力信号が発
生しなくなった場合には、前述の右ずれの場合と同様に
リレー接点３４がオンになると共に、ＮＡＮＤゲート３
５に＠１″レベル信号が出力されると同時に、ＡＮＤゲ
ート３６に″１＃レベル信号が出力する。従りて、ＡＮ
Ｄゲート３７は論理条件が成立して、″″１＃レベル出
力信号が出力され、トランジスタ３８が導通し、リレー
３９の励磁コイル４０が励磁されるため、リレー接点４
１ｍ及び４１ｂはＬ側接点に切換えられる。この結果、
モータ７の通電方向が逆転し、操舵輪６は右方向に向け
られ、無人車両２は光誘導経路１の中心を走行するよう
に操舵され、受光素子１１＆及びｌｉｅの各々よシ検出
信号が得られた時点でリレー３４がオフになり、モータ
７の通電が切られる。

以上の操作を繰返しながら無人車両２は光誘導経路ｌに
沿って走行し、送信コントローラ３よシの低周波信号が
途絶すると、第４図に示すリレー２６の励磁が断たれる
ことによって、モ　　・−夕９への通電が遮断され、無
人車両２は走行を停止する。

第６図はタクト生産を行なう為の制御システムを示し、
各工程の作業員の作条現場の各々に設置されるスイッチ
ボックス５０１〜５０ｎと、該スイッチボックス５０１
〜５０ｎの各々が接続され、これらに対しタクト設定条
件に基づく予鈴、本鈴等の警報制御及び管理ボックス５
０１〜５０ｎの各々よりの作条状況を表示する機能を備
えたコントロー９６０とより構成される。

スイッチボックス５０１〜５０ｎは、予鈴及び本鈴を作
業者に報知するブザー５１と、予鈴が鳴る前に作業が終
了した際に作業員によって操作されるヒモ式の作業完了
スイッチ５２と、予鈴ののち本鈴が鳴る迄の間に作業が
完了できないと判断したときに操作されるヒモ式の非常
停止スイッチ５３と、作業完了スイッチ５２の操作に連
動して点灯する青色２ンプ５４と、非常停止スイッチ５
３の操作に連動して点灯する赤色ランプ５５と、注意喚
起スイッチ５７（例えば１部品の消費に応じて部品の補
給を促す）を操作したとき点灯する黄色ランプ５６とよ
り構成される。

ま九、コントローラ６０は、第１図に示した送信コント
ローラ３及び低周波発振器４を内蔵するほか、２４時間
のサイクルで現在時刻を表示するタイマー６１と、タク
ト条件（例えば。

３条件の場合、■ピッチタイマのみによるタクト搬送、
■ピッチタイマと全員作業完了のいずれか早い方のタイ
ミングでタクト搬送、■全員作業完了を条件にタクト搬
送を実施）を選択するタクト条件設定ボタン６２と、管
理ボックス５０１〜５０ｎに表示される青色ランプ又は
赤色ランプの点灯に連動して同色のランプが点灯するラ
ンプ群６３（いずれの工程のものかを認識°できるよう
に識別配置されている）とを含んで構成される。、更に
、コントローラ６０には、第７図のフローチャートに示
すタクト処理を実行するプログラムを格納して、マイク
ロプロセッサにより処理する制御部６４が内蔵されてい
る。

以下、第６図及び第７図を参照して、タクト設定条件■
にょるタクト処理について説明する。

コントローラ６ｏには予め工程数、労働時間及び生産台
数によって一義的に決まるタクトタイマ及び、労働時間
内での休憩時間、予鈴及び本鈴のタイマ等が設定されて
いる。作業開始の前に１コントロー、９６ｏのｔ源スイ
ッチ６５及び無人車両２の全車の電源スィッチがオンに
される（タクト条件は、タクト条件設定ボタン６２の■
が選択されている）。これＫよりてコントローラ６ｏは
作業開始時間（例えば、８：３０゜９二００等）より無
人車両２群をタクト搬送するための、種々の準備処理を
実行する。この間にチャイムタイマがオンしてチャイム
が吹鳴し。

そのタイムアツプによってチャイムがスト、プすると、
予鈴タイマとタクトタイマがオンする。

タクトタイマは、例えば、各工程で２分間の作業時間を
与えるためのものであシ、予鈴タイマはタクトタイマが
切れる前の成る時間（例えばある。因みに、本鈴は予鈴
から１０秒後に鳴らされ（タクトタイマのタイムアツプ
時に）、この本鈴から１秒後に無人車両２は次の工程へ
移動する。予鈴タイマ、タクトタイマのオン中に休憩時
間か否かの判定を行なう。休憩時間である場合、予鈴前
であればタクトタイマ及び予鈴タイマをスト、グし゛、
休憩終了後に両タイマを再スタートさせると共に、本鈴
前であればタクトタイマをスト、プさせ、休憩終了後に
該タイマを再スタートさせる。ついで何らかの原因。

例えば、部品不足が生じて作業不能になると非常停止ス
イッチ５３をオンすることになるため。

非常停止スイッチ５３が操作されたか否かをチェックす
る。操作された場合にはブザー５１を鳴らすと共に赤２
ンプをラング群の該当位置に点灯させる。こ、の非常停
止処理は第８図に示す７０−チャートに従って実行され
る。

第８図に示すように、予鈴前の非常停止であれば、プｆ
−５１を鳴らすと共（タクトタイマ及び予鈴タイマを停
止し、このブザー駆動がリセットてれ、更に非常停止が
解除されることによって、タクトタイマ及び予鈴タイマ
が再スタートする。また１本鈴前であれば、ブザーが駆
動されると共にタクトタイマがスト、プし、ブザー駆動
のリセット及び非常停止の解除によってタクトタイマが
再スタートする。更に、本鈴中であれば、ブザー駆動の
みがなされ、こめリセットと共に非常停止処理が終了す
る。

非常停止処理が済むと、タクト処理が継続され、予鈴タ
イムに達すると同時にブザー５１を鳴らして作業者に注
意をうながす。この予鈴から本鈴に達する迄の１０秒間
に再び前述の休憩時間にスったか、或いは非常停止がか
かったゆのチェ、りをする（プロ、りＡの処理）。これ
らのチェックが済み、１０秒間の時間が経過すると本鈴
のブザーが鳴らされ、まもなく無人車両２が出発するこ
とを作業者に知らせる、この本鈴処理が終了すると１秒
後に無人車両２は次の工程に出発するが、この１秒の間
にも非常停止がかかる恐れがあるので、再度非常停止の
チェックを行なう。この処理ののちコント、ローラ６０
は送信コントロラ３より低周波信号を、無人車両２が次
の工程の所定の位置に到達するまで送出する。以上の一
連の処理を工程数分くシ返し実行することにより、成る
製品の１日分の生産がされたことになり、この計画生産
台数に達したか否かを生産カウンタによって監視し。

設定値に一致し次段階でタクト処理の総てを終了する。

尚、タクト設定条件■が選択された場合には、全員が作
業を完了したか否かチェックし、予鈴処理は省略され、
第７図に示す本鈴処理からタクト処理が実行される。ま
た、タクト設定条件■が選択された場合には、ピッチタ
イマと全員作業終了のいずれか早い方のタイミングで■
の処理７０−かあるいは■の処理７０−が選択され実行
される。

第１図においては、無人車両が単一経路上を走行するも
のとしたが、第９因のように経路をクロスさせることも
できる。この場合、送信コントロー２３からは、発進と
停止を意味する前述の信号のほか、分岐及び合流を指令
する信号（例えば、周波数を変え、或いは重畳させて出
・力）を送出する必要がちる。

また、前記実施例では、検出コイル２０と光学センサ１
１を、光誘導経路１によって共用するものとしたが、該
光誘導経路１に平行してケーブル或いはワイヤを敷設し
、これに低周波信号を印加するようにし、各々独立させ
ることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明した。【うに本発明の無人車両のＵ導装置によ
れば、床面に貼付した導電性の光＠導経路に制御信号を
印加し、この制御信号によりて無人車両の停止及び発車
を制御するようにしたため、構成の複雑化及びコストア
ップを招くことなく、タクト生産方式の実現を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図に示す無人車両２の詳細を示す正面断面図、第３
図は本発明の具体的実施例を示す概略構成図、第４図は
本発明に係る受信装置１０を示す回路図、第５図は本発
明に係る操舵制御装置を示す詳細回路図、第６図は本発
明が適用されるタクト生産用制御システムの構成図、第
７図はタクト生産の処理の一例を示すフローチャート、
第８図は第７図の処理の内の非常停止処理を示すフロー
チャート、第９図は光誘導経路の他の例を示す平面図。 符゛号　の　説　明 １・・・光誘導経路、　　２・・・無人車両、　　３・
・・送信コントローラ、　４・・・低周波発振器、　　
５・・・葆゛護抵抗、　６・・・操舵輪、　　８・・・
駆動輪、７．９・・・モータ、　　１０・・・受信装置
、　　　１１・・・光学センサ、　　ｌｌａ〜ｌｉｅ・
・・受光素子、ｌｉｄ・・・光源、　　１２・・・パッ
プ１Ｊ−１１３・・・本体、　　２０・・・検出コイル
、　　２２・・・アンプ、２３・・・フィルタ、　　２
４・・・駆動回路、２５−・・接点、　２６−・・リレ
ー、　５０１〜５Ｇｎ−・・スイッチボックス、　　　
５１・−ブザー、　　５２・・・作業完了スイッチ、　
　　５３−・・非常停止スイッチ。 ５４・・・背ランプ、　　５５・・・赤ランプ、　　６
０−・・コントローラ、　　６２・・・タクト条件設定
ボタン。 特許出願人　　　Ｉ士ゼロックス株式会社同　　　　　
東京電子工業株式会社 代理人　弁理士　　松　　原　　伸　　２同　　弁理士
　　村　　木　　清　　旬間　　弁理士　　　平　　民
　　忠　　離開　　弁理士　　　上　　島　　淳　　−
［ｉｊ　　　弁理士　　鈴　　木　　　　　均第１図 軍２図 第３図 第８！！０ 軍９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 無人車両を所定のスケジュールに従つて床面上を走行さ
   せる無人車両の誘導装置において、導電性で且つ光反射
   機能を有する材料を用いて走行ルートを形成するように
   敷設された光誘導径路と、 該光誘導経路に前記無人車両の走行・停止を制御するた
   めの電気信号を印加する制御信号発生手段と、 前記無人車両に搭載されて、前記光誘導経路に印加され
   た電気信号を検出することによつて該無人車両の走行を
   制御する受信部とを設けたことを特徴とする無人車両の
   誘導装置。