特許 7070265 追従台車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】追従台車

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20220511BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018172609

(22)【出願日】2018-09-14

(65)【公開番号】P2020046735

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2020-11-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 晃治

(72)【発明者】

【氏名】土屋 英行

(72)【発明者】

【氏名】小塚 博史

【審査官】藤崎 詔夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０９２８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９９９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２６８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４８６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３４６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２６４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２６３１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６８６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８３２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６７１８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行台車部と、上記走行台車部に設けられたエリアセンサと、上記走行台車部を制御する制御部と、を備え、
上記エリアセンサは、複数の検知可能エリアを有し、上記複数の検知可能エリアのそれぞれについて対象物の検知の有無を示すオンオフ信号の出力が可能とされており、上記複数の検知可能エリアには、上記対象物のまわりを囲む第１検知可能エリアと、上記第１検知可能エリアを挟んで上記対象物とは反対側に上記対象物とは別の対象物を障害物として検知可能な第２検知可能エリアと、が含まれており、
上記制御部は、上記エリアセンサから出力された上記オンオフ信号に基づいて、上記対象物に追従走行するための駆動信号を上記走行台車部に出力するように構成されている、追従台車。

【請求項2】

上記制御部は、上記エリアセンサの上記複数の検知可能エリアについての設定を行うエリア設定部と、上記複数の検知可能エリアのそれぞれに対する動作指令についての設定を行う動作指令設定部と、を有し、
上記制御部は、上記エリア設定部で予め設定された上記複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて上記オンオフ信号の出力により上記対象物を検知したとき、上記対象物を検知した上記検知可能エリアについて上記動作指令設定部で予め設定されている上記動作指令に応じた追従走行のための駆動信号を上記走行台車部に出力するように構成されている、請求項１に記載の追従台車。

【請求項3】

上記制御部は、変更実施条件が成立したか否かを判定する判定部を有し、上記変更実施条件が成立したと上記判定部が判定したときに、上記エリア設定部による上記複数の検知可能エリアについての設定を変更する第１の設定変更処理と上記動作指令設定部による上記動作指令についての設定を変更する第２の設定変更処理との少なくとも一方の変更処理を実行するように構成されている、請求項２に記載の追従台車。

【請求項4】

上記制御部の上記判定部は、上記対象物に対する追従走行位置が変化したときに、或いは上記エリアセンサの上記複数の検知可能エリアのいずれにおいても上記対象物が検知されないときに、上記変更実施条件が成立したと判定するように構成されている、請求項３に記載の追従台車。

【請求項5】

上記エリアセンサは、上記複数の検知可能エリアの平面視の形状がいずれも方形をなすように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の追従台車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物に追従して動く追従台車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車ボディの組立工程では、ボディに追従して動く追従台車が使用されている。作業者が部品をボディに組付けるときの組付け作業は、追従台車を用いて例えば以下のように行われる。先ず、作業者が追従台車を部品棚まで移動させて、この部品棚から取り出した部品を停止状態の追従台車に載せる。その後、この追従台車がボディに連結され、ボディとともに進行方向に一定速度で動く。このとき、作業者は、追従台車に仮置きされている部品を取り出してボディに組付けることができる。部品の組付け終了後に、この追従台車は、ボディとの連結が解除されて後退方向に移動して、次の部品の取り出しに備える。

【0003】

上述の組付け作業によれば、作業者は部品の組付けの前後で追従台車の動きに合わせて動く必要があり、作業者と追従台車との間の距離が随時変化する。このため、作業者の無駄な動きが生じ易いという問題がある。

【0004】

そこで、このような問題に対処するために、下記の特許文献１に開示の追従台車を使用することができる。この追従台車は、対象物の方位及び対象物との間の離間距離を検出するセンサと、この対象物に対するターゲット範囲を設定する設定手段と、を備えている。この追従台車によれば、対象物である作業者を見失うことなく追従することが可能であり、作業者の無駄な動きを防ぐ助けになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－９２８６３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、上記の追従台車の場合、作業者のような対象物を検知するために、センサの検知可能エリア全体をレーザ光などでスキャニングして、対象物の方位や対象物との間の離間距離を求める処理が必要になる。このため、対象物を検知するための処理が複雑になるという問題がある。
また、このような問題は、自動車のボディの組立工程において作業者のような対象物に追従走行する追従台車のみならず、その他の工程や分野において対象物に追従走行する追従台車について同様に生じ得る。

【0007】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、追従走行にかかる対象物を検知する処理を簡素化できる追従台車を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、
走行台車部と、上記走行台車部に設けられたエリアセンサと、上記走行台車部を制御する制御部と、を備え、
上記エリアセンサは、複数の検知可能エリアを有し、上記複数の検知可能エリアのそれぞれについて対象物の検知の有無を示すオンオフ信号の出力が可能とされており、上記複数の検知可能エリアには、上記対象物のまわりを囲む第１検知可能エリアと、上記第１検知可能エリアを挟んで上記対象物とは反対側に上記対象物とは別の対象物を障害物として検知可能な第２検知可能エリアと、が含まれており、
上記制御部は、上記エリアセンサから出力された上記オンオフ信号に基づいて、上記対象物に追従走行するための駆動信号を上記走行台車部に出力するように構成されている、追従台車、
にある。

【発明の効果】

【0009】

上記の態様の追従台車において、制御部は、エリアセンサの複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて、対象物の検知の有無をオンオフ信号によって判定できる。例えば、対象物を検知していない検知可能エリアのオンオフ信号がオフ信号として出力され、この検知可能エリアで対象物を検知したときにはオンオフ信号の出力がオフ信号からオン信号に切り替わる。

【0010】

そして、制御部は、各検知可能エリアのオンオフ信号の出力状況に応じて、走行台車部に対象物に追従走行するための駆動信号を出力する。この場合、エリアセンサの検知可能エリア全体をレーザ光などでスキャニングするような処理を行う必要がないため、対象物を検知するための処理が複雑になるのを防ぐことができる。

【0011】

以上のごとく、上記の態様によれば、追従走行にかかる対象物を検知する処理を簡素化できる追従台車を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１にかかる、自動車ボディの組立設備の概要を示す平面図。

【図2】実施形態１の追従台車の構成を示す平面図。

【図3】実施形態１の追従台車のシステム構成図。

【図4】エリアセンサの検知可能エリアと動作指令とのそれぞれについての設定を行うときの処理フローを示す図。

【図5】実施形態１の追従台車の後追従動作時に作業者を検知するときの様子を示す平面図。

【図6】実施形態１の追従台車の後追従動作時の動作指令を示す図。

【図7】実施形態１の追従台車の右追従動作時に作業者を検知するときの様子を示す平面図。

【図8】実施形態１の追従台車の右追従動作時の動作指令を示す図。

【図9】図８においてエリアセンサのエリア設定が変更されたときの様子を示す図。

【図10】実施形態２の追従台車が自走するときの様子を示す平面図。

【図11】実施形態２の追従台車の自走モード時の動作指令を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

上述の態様の好ましい実施形態について説明する。

【0014】

上記の追従台車において、上記制御部は、上記エリアセンサの上記複数の検知可能エリアについての設定を行うエリア設定部と、上記複数の検知可能エリアのそれぞれに対する動作指令についての設定を行う動作指令設定部と、を有し、上記複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて上記対象物が検知されたとき、上記動作指令設定部によって設定されている上記動作指令に応じた上記駆動信号を上記走行台車部に出力するように構成されているのが好ましい。

【0015】

この追従台車によれば、制御部のエリア設定部によってエリアセンサの複数の検知可能エリアについての設定が行われる。また、制御部の動作指令設定部によって複数の検知可能エリアのそれぞれに対する動作指令についての設定が行われる。そして、制御部は、複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて対象物が検知されたとき、動作指令設定部によって設定されている動作指令に応じた駆動信号を走行台車部に出力する。このとき、動作指令が複数の検知可能エリアのそれぞれに対して予め設定されているため、走行台車部に駆動信号を出力する処理を簡素化できる。

【0016】

上記の追従台車において、上記制御部は、変更実施条件が成立したか否かを判定する判定部を有し、上記変更実施条件が成立したと上記判定部が判定したときに、上記エリア設定部による上記複数の検知可能エリアについての設定を変更する第１の設定変更処理と上記動作指令設定部による上記動作指令についての設定を変更する第２の設定変更処理との少なくとも一方の変更処理を実行するように構成されているのが好ましい。

【0017】

この追従台車によれば、複数の検知可能エリアについての設定や動作指令についての設定を判定部の判定に基づいて適宜に変更することができる。

【0018】

上記の追従台車において、上記制御部の上記判定部は、上記対象物に対する追従走行位置が変化したときに、或いは上記エリアセンサの上記複数の検知可能エリアのいずれにおいても上記対象物が検知されないときに、上記変更実施条件が成立したと判定するように構成されているのが好ましい。

【0019】

この追従台車によれば、対象物に対する追従走行位置が変化したときや、エリアセンサの複数の検知可能エリアのいずれにおいても対象物が検知されないときに、複数の検知可能エリアについての設定を変更したり動作指令についての設定を変更したりすることができる。

【0020】

上記の追従台車において、上記エリアセンサは、上記複数の検知可能エリアに上記対象物のまわりを囲むように配置される検知可能エリアを含むように構成されているのが好ましい。

【0021】

この追従台車によれば、エリアセンサの複数の検知可能エリアに、対象物のまわりを囲むように配置された検知可能エリアを設定することによって、対象物との間の位置ズレを検知し易くなり、対象物に対する追従性を向上させることができる。

【0022】

上記の追従台車において、上記エリアセンサは、上記対象物のまわりを囲む上記検知可能エリアを第１検知可能エリアとしたとき、上記複数の検知可能エリアに、上記第１検知可能エリアと、上記第１検知可能エリアを挟んで上記対象物とは反対側に上記対象物とは別の対象物を障害物として検知可能な第２検知可能エリアと、を含むように構成されているのが好ましい。

【0023】

この追従台車によれば、制御部は、第１検知可能エリア及び第２検知可能エリアのそれぞれのオンオフ信号に基づいて、障害物を回避しながら対象物に追従走行するための駆動信号を走行台車部に出力する。これにより、対象物に追従走行しながら障害物を回避することが可能な追従台車を提供できる。

【0024】

上記の追従台車において、上記エリアセンサは、上記複数の検知可能エリアの平面視の形状がいずれも方形をなすように構成されているのが好ましい。

【0025】

この追従台車によれば、エリアセンサにおいて複数の検知可能エリアを設定するための処理が簡単になる。

【0026】

以下、本実施形態の追従台車について、図面を参照しつつ説明する。

【0027】

なお、本明細書の説明で使用する図面では、特に断わらない限り、自動車ボディの進行方向Ｘ１に沿った前後方向を矢印Ｘで示し、前後方向Ｘと直交する左右方向を矢印Ｙで示すものとする。

【0028】

（実施形態１）
図１に示されるように、実施形態１の追従台車１は、自動車ボディＢの組立設備２において部品の運搬に使用される。詳細については後述するが、この追従台車１は、作業者が自動車ボディＢに部品を組付ける組付け作業時に、対象物としての作業者Ｗに追従して動くように構成されている。

【0029】

追従台車１は、作業者Ｗに追従して複数の部品棚Ｐのうちのいずれかの位置まで移動した後に停止する。その後、この追従台車１は、当該部品棚Ｐから作業者Ｗが取り出した部品を載せた状態で、進行方向Ｘ１の自動車ボディＢの移動に合わせて動く作業者Ｗに追従する。このとき、作業者Ｗは、追従台車１に仮置きされている部品を取り出して自動車ボディＢに組付ける。その後、追従台車１は、作業者Ｗに追従して次の部品棚Ｐまで移動する。

【0030】

図２に示されるように、追従台車１は、走行台車部１０と、２つのエリアセンサ２０と、走行台車部１０を制御する制御部３０と、を備えている。

【0031】

走行台車部１０は、有底箱状の台座１１と、この台座１１の上部に部品を載置可能に取付けられたテーブル１２と、を備えている。台座１１には、フロア面を走行するための４つの車輪１３と、これら４つの車輪１３を駆動する４つのモータ１４と、スピーカー１５と、エリアセンサ２０と、制御部３０と、が設けられている。

【0032】

走行台車部１０は、右前輪１３Ａがモータ１４Ａによって駆動され、左前輪１３Ｂがモータ１４Ｂによって駆動され、右後輪１３Ｃがモータ１４Ｃによって駆動され、左後輪１３Ｄがモータ１４Ｄによって駆動されるように構成されている。これにより、走行台車部１０は、４つの方向（前進方向Ｄ１、後退方向Ｄ２、右進方向Ｄ３、左進方向Ｄ４）を含む種々の方向への追従走行が可能になっている。

【0033】

特に図示しないものの、４つの車輪１３はいずれも、所謂「メカナムホイール」と称呼される既知の特殊駆動車輪によって構成されている。本構成の場合、各車輪１３は、対応するモータ１４からの駆動力によって従来の車輪と同様の動作を行うとともに、車輪円周上に４５度の角度で取り付けられた樽状部材がフリーに回転可能である。この場合、各モータ１４を制御することで、方向転換等を行うことなく追従台車１を全方向に移動させることができる。このため、各車輪１３にメカナムホイールを用いることによって、追従台車１の走行経路を短縮して省スペース化を図るのに有効である。

【0034】

スピーカー１５は、台座１１に取付けられており、出力信号Ｓ３によって警告音を出力するように構成されている。

【0035】

２つのエリアセンサ２０はいずれも、予め設定されたエリア内でレーザ光、赤外光などを出力することによって作業者Ｗを検知可能な測域センサである。２つのエリアセンサ２０のうちの一方のエリアセンサ２０Ａが台座１１の右側に取付けられ、他方のエリアセンサ２０Ｂが台座１１の左側に取付けられている。

【0036】

エリアセンサ２０Ａは、走行台車部１０の右方から前方及び後方に及ぶ右側の略半円状の測域内で作業者Ｗを検知することが可能である。エリアセンサ２０Ｂは、走行台車部１０の左方から前方及び後方に及ぶ左側の略半円状の測域内で作業者Ｗを検知することが可能である。

【0037】

図３に示されるように、エリアセンサ２０Ａは、３つの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３を有する。即ち、このエリアセンサ２０Ａの測域内に３つの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３が含まれている。エリアセンサ２０Ａは、３つの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３のそれぞれについて作業者Ｗの検知の有無を示すオンオフ信号Ｓ１の出力が可能とされている。

【0038】

同様に、エリアセンサ２０Ｂは、複数の検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３を有する。即ち、このエリアセンサ２０Ｂの測域内に３つの検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３が含まれている。エリアセンサ２０Ｂは、３つの検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれについて作業者Ｗの検知の有無を示すオンオフ信号Ｓ１の出力が可能とされている。

【0039】

上記のエリアセンサ２０Ａ及びエリアセンサ２０Ｂのそれぞれにおいて、各検知可能エリアで作業者Ｗが検知されていないときには、いずれの検知可能エリアのオンオフ信号Ｓ１もオフ信号として出力される。一方で、各検知可能エリアで作業者Ｗが検知されたときには、その検知可能エリアのオンオフ信号Ｓ１の出力がオフ信号からオン信号に切り替わる。

【0040】

制御部３０は、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂから出力されたオンオフ信号Ｓ１に基づいて、対象物Ｗに追従走行するための駆動信号Ｓ２を走行台車部１０の４つのモータ１４（モータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）に出力する機能を有する。この機能を達成するために、制御部３０は、４つのモータ１４の制御のためのモータ制御部３１を有する。この場合、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂからの出力が制御部３０の入力となり、制御部３０からの出力がモータ１４及びスピーカー１５のそれぞれの入力となる。

【0041】

制御部３０として、メモリに記憶されたプログラムを実行し、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂである入力機器からデータを受け取り、演算・加工した上で、出力装置であるモータ１４及びスピーカー１５に出力する制御ユニット、典型的にはＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）を使用するのが好ましい。

【0042】

また、制御部３０は、スピーカー１５の制御のためのスピーカー制御部３２と、エリア設定部３３と、動作指令設定部３４と、判定部３５と、を有する。

【0043】

スピーカー１５は、スピーカー制御部３２からの出力信号Ｓ３に基づいて警告音を出力するように構成されている。

【0044】

エリア設定部３３は、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの上述の複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定を行うとともに、その設定を既に設定されている内容から変更可能に構成されている。

【0045】

ここでいう、「複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定」として典型的には、検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の相対的な配置、形状、大きさ（面積）などについての設定が挙げられる。

【0046】

動作指令設定部３４は、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれに対する動作指令Ｃについての設定を行うとともに、その設定を既に設定されている内容から変更可能に構成されている。

【0047】

このとき、制御部３０のモータ制御部３１は、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの上述の複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれにおいて作業者Ｗが検知されたとき、動作指令設定部３４によって設定されている動作指令Ｃに応じた駆動信号Ｓ２を走行台車部１０の４つのモータ１４に出力するように構成されている。

【0048】

判定部３５は、変更実施条件が成立したか否かを判定する機能を有する。制御部３０は、この変更実施条件が成立したと判定部３５が判定したときに、第１の設定変更処理と第２の設定変更処理との両方の変更処理を実行するように構成されている。
なお、本構成に代えて、第１の設定変更処理と第２の設定変更処理との少なくとも一方の変更処理を実行するようにしてもよい。

【0049】

第１の設定変更処理は、エリア設定部３３による複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定を変更する処理である。第２の設定変更処理は、動作指令設定部３４よる動作指令Ｃについての設定を変更する処理である。

【0050】

図４に示されるように、判定部３５は、ステップＳ１０１において変更実施条件が成立したか否かを判定する。変更実施条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１０１の「Ｙｅｓ」の場合）にステップＳ１０２にすすみ、変更実施条件が成立するまでステップＳ１０１の判定を繰り返す。

【0051】

そして、ステップＳ１０２では、上述の第１の設定変更処理が実行され、ステップＳ１０３では、上述の第２の設定変更処理が実行される。ステップＳ１０２及びステップＳ１０３は、いずれか一方が他方に優先して実行されてもよいし、或いは両方が同時並行で実行されてもよい。

【0052】

次に、図５～図９を参照しながら、上記の追従台車１の追従走行モードについて説明する。

【0053】

以下の説明において、追従台車１が作業者Ｗの後方を前進方向Ｄ１に追従走行する動作を「後追従動作」といい、追従台車１が作業者Ｗの右方を前進方向Ｄ１に追従走行する動作を「右追従動作」という。

【0054】

（後追従動作）
追従台車１の後追従動作において、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、エリア設定部３３によって図５に示されるように設定される。

【0055】

即ち、検知可能エリアＡ１は、追従台車１と作業者Ｗとの間の前後方向Ｘの基準間隔Ｅ１を上回る前方領域に配置される。検知可能エリアＡ２は、基準間隔Ｅ１と概ね同様の右斜め前方領域に配置される。検知可能エリアＡ３は、右側方領域に配置される。

【0056】

また、検知可能エリアＢ１は、基準間隔Ｅ１を下回る前方領域に配置される。検知可能エリアＢ２は、基準間隔Ｅ１と概ね同様の左斜め前方領域に配置される。検知可能エリアＢ３は、左側方領域に配置される。

【0057】

エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、作業者Ｗのまわりを囲む第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２と、これら第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を挟んで作業者Ｗとは反対側に作業者Ｗとは別の対象物を障害物Ｗａとして検知可能な第２検知可能エリアＡ２，Ｂ３と、に分類される。

【0058】

エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂは、数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の平面視の形状がいずれも方形（長方形或いは正方形）をなすように構成されている。

【0059】

本構成によれば、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂにおいて複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を設定するための処理が簡単になる。

【0060】

そして、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれに対する動作指令Ｃが動作指令設定部３４によって図６に示されるように設定される。

【0061】

即ち、エリアセンサ２０Ａでは、第１検知可能エリアＡ１に「前進」の動作指令Ｃが割り当てられ、第１検知可能エリアＡ２に「右進」の動作指令Ｃが割り当てられ、第２検知可能エリアＡ３に「障害物回避」の動作指令Ｃが割り当てられている。

【0062】

また、エリアセンサ２０Ｂでは、第１検知可能エリアＢ１に「後退」の動作指令Ｃが割り当てられ、第１検知可能エリアＢ２に「左進」の動作指令Ｃが割り当てられ、第２検知可能エリアＢ３に「障害物回避」の動作指令Ｃが割り当てられている。

【0063】

図５に示されるように、エリアセンサ２０Ａの第１検知可能エリアＡ１で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの後側に離れ過ぎていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために相対的に前進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0064】

エリアセンサ２０Ａの第１検知可能エリアＡ２で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの左側に外れていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために作業者Ｗに対して右進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0065】

エリアセンサ２０Ａの第２検知可能エリアＡ３で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の右方に作業者Ｗとは別の対象物である障害物Ｗａがあると判断できる。このため、モータ制御部３１は、第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２及び第２検知可能エリアＡ３のそれぞれのオンオフ信号に基づいて、障害物Ｗａを回避しながら対象物に追従走行するための駆動信号Ｓ１を４つのモータ１４に出力する。また、このとき必要に応じてスピーカー１５から警告音を出力する。

【0066】

エリアセンサ２０Ｂの第１検知可能エリアＢ１で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗに接近し過ぎていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために作業者Ｗに対して後退させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0067】

エリアセンサ２０Ｂの第１検知可能エリアＢ２で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの右側に外れていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために作業者Ｗに対して左進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0068】

エリアセンサ２０Ｂの第２検知可能エリアＢ３で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の左方に作業者Ｗとは別の対象物である障害物Ｗａがあると判断できる。このため、モータ制御部３１は、第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２及び第２検知可能エリアＢ３のそれぞれのオンオフ信号に基づいて、障害物Ｗａを回避しながら対象物に追従走行するための駆動信号Ｓ１を４つのモータ１４に出力する。また、このとき必要に応じてスピーカー１５から警告音を出力する。

【0069】

上述のような制御によれば、追従台車１は、後追従動作の際、前後方向Ｘについて作業者Ｗとの間に基準間隔Ｅ１に相当する一定距離を保ちながら、この作業者Ｗの後方を前進方向Ｄ１に追従走行することができる。

【0070】

特に、エリアセンサの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に、作業者Ｗのまわりを囲むように配置された第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を設定することによって、作業者Ｗとの間の位置ズレを検知し易くなり、作業者Ｗに対する追従性を向上させることができる、また、第１検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２のまわりに第２検知可能エリアＡ３，Ｂ３を配置することによって、作業者Ｗに追従走行しながら障害物Ｗａを回避することが可能になる。

【0071】

なお、特に説明しないものの、追従台車１が作業者Ｗの前方を前進方向Ｄ１に追従走行するような前追従動作においては、前述の後追従動作の制御を参照することができる。この前追従動作では、前後方向Ｘについて追従台車１と作業者Ｗとの間に基準間隔Ｅ１に相当する一定距離を保つように、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定、及び検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれの動作指令Ｃについての設定を行うことができる。

【0072】

（右追従動作）
追従台車１の追従走行位置が後方から右方に変化した場合、追従台車１は作業者Ｗの右方を右追従動作する。このとき、制御部３０は、判定部３５が図４のステップＳ１０１が成立したと判定して、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３を実行する。

【0073】

この追従台車１の右追従動作において、エリア設定部３３によるエリアセンサ２０Ｂの複数の検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定は、ステップＳ１０２にしたがって図７に示されるように変更して設定される。

【0074】

即ち、検知可能エリアＢ１は、追従台車１と作業者Ｗとの間の左右方向Ｙの基準間隔Ｅ２を下回る左側方領域に配置される。検知可能エリアＢ２は、基準間隔Ｅ２を上回る左側方領域に配置される。検知可能エリアＢ３は、基準間隔Ｅ２と概ね同様であって且つ作業者Ｗよりも前方の左側方領域に配置される。

【0075】

そして、動作指令設定部３４によるエリアセンサ２０Ｂの複数の検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれに対する動作指令Ｃについての設定は、ステップＳ１０３にしたがって図８に示されるように変更して設定される。

【0076】

即ち、エリアセンサ２０Ｂでは、検知可能エリアＢ１に「右進」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＢ２に「左進」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＡ３に「前進」の動作指令Ｃが割り当てられている。

【0077】

このように、追従台車１の右追従動作では、検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３の配置、及び検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれに対する動作指令Ｃについての内容がいずれも、後追従動作に対して変更されている。これらの変更は、制御部３０に設けられたスイッチ部材（図示省略）を作業者Ｗが切り替える操作によって実行される。

【0078】

図７に示されるように、エリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ１で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの右側に接近し過ぎていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために相対的に右進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0079】

エリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ２で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの右側に離れ過ぎていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために相対的に左進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0080】

エリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ３で作業者Ｗが検知されたときには、追従台車１の位置が基準位置よりも作業者Ｗの後側に外れていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために相対的に前進させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0081】

上述のような制御によれば、追従台車１は、右追従動作の際、左右方向Ｙについて作業者Ｗとの間に基準間隔Ｅ２に相当する一定距離を保ちながら、この作業者Ｗの右方を前進方向Ｄ１に追従走行することができる。

【0082】

ところで、エリアセンサ２０Ｂの３つの検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３の平面視の形状を方形とした場合、これら３つの検知可能エリアを設定するための処理が簡単になる一方で、作業者Ｗの後方に検知可能エリアを配置することができず、作業者Ｗのまわりに３つの検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３を囲むように配置するのが難しい（図７参照）。

【0083】

そこで、本実施形態では、追従台車１の右追従動作において、エリアセンサ２０Ｂの複数の検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３のいずれにおいても作業者Ｗが検知されないときに、制御部３０は、判定部３５が図４のステップＳ１０１が成立したと判定して、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３を実行するようにしている。

【0084】

例えば、判定部３５は、追従台車１の追従走行時の基準タイミングから作業者Ｗが検知されない時間が予め設定された閾値に達したことを条件にステップＳ１０１が成立したと判定する。

【0085】

このとき、エリア設定部３３によるエリアセンサ２０Ｂの複数の検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３についての設定は、ステップＳ１０２にしたがって図９に示されるように変更して設定される。即ち、この設定によれば、エリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ３の配置が作業者Ｗの前方から後方へと切り替えられる。

【0086】

また、検知可能エリアＢ３に割り当てられている動作指令Ｃについての設定は、ステップＳ１０３にしたがって「前進」から「後退」に変更される。この場合、モータ制御部３１は、追従台車１を基準位置に近づけるために相対的に後退させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0087】

上述のような制御によれば、エリアセンサ２０Ｂの方形の３つの検知可能エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３を用いた上で検知可能エリアＢ３の切替えを実行することによって、作業者Ｗのまわりを囲むように複数の検知可能エリアが配置されているのと同様の検知効果を得ることが可能になる。これにより、エリアセンサ２０Ｂで作業者Ｗを検知できるタイミングを早めることができる。

【0088】

なお、特に説明しないものの、追従台車１が作業者Ｗの左方を前進方向Ｄ１に追従走行するような左追従動作においては、前述の右追従動作の制御を参照することができる。この左追従動作では、左右方向Ｙについて追従台車１と作業者Ｗとの間に基準間隔Ｅ２に相当する一定距離を保つように、エリアセンサ２０Ａの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３についての設定、及び検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３のそれぞれの動作指令Ｃについての設定を行うことができる。

【0089】

次に、上記の実施形態１の作用効果について説明する。

【0090】

実施形態１の追従台車１において、制御部３０は、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて、作業者Ｗの検知の有無をオンオフ信号Ｓ１によって判定できる。例えば、作業者Ｗを検知していない検知可能エリアのオンオフ信号Ｓ１がオフ信号として出力され、この検知可能エリアで作業者Ｗを検知したときにはオンオフ信号Ｓ１の出力がオフ信号からオン信号に切り替わる。

【0091】

そして、制御部３０は、各検知可能エリアのオンオフ信号Ｓ１の出力状況に応じて、走行台車部１０に作業者Ｗに追従走行するための駆動信号Ｓ２を出力する。この場合、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの検知可能エリア全体をレーザ光などでスキャニングするような処理を行う必要がないため、作業者Ｗを検知するための処理が複雑になるのを防ぐことができる。

【0092】

その結果、追従走行にかかる作業者Ｗを検知する処理を簡素化できる追従台車１を提供することができる。

【0093】

また、追従台車１は作業者Ｗを見失うことなく追従することが可能である。このため、作業者Ｗは部品の組付けの前後で追従台車１の動きに合わせて動く必要がなく、作業者Ｗと追従台車１との間の距離が随時変化するのを防ぐことができ、作業者Ｗの無駄な動きを防ぐ助けになる。

【0094】

また、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂのための処理ソフトの開発や変更を専用言語で用いて行う必要がなく専門知識を要しないため使い勝手が良い。

【0095】

上記の追従台車１によれば、制御部３０のエリア設定部３３によってエリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアについての設定が行われる。また、制御部３０の動作指令設定部３４によって複数の検知可能エリアのそれぞれに対する動作指令Ｃについての設定が行われる。そして、制御部３０は、複数の検知可能エリアのそれぞれにおいて作業者Ｗが検知されたとき、動作指令設定部３４によって設定されている動作指令Ｃに応じた駆動信号Ｓ２を走行台車部１０に出力する。このとき、動作指令Ｃが複数の検知可能エリアのそれぞれに対して予め設定されているため、走行台車部１０に駆動信号Ｓ２を出力する処理を簡素化できる。

【0096】

上記の追従台車１によれば、複数の検知可能エリアについての設定や動作指令Ｃについての設定を判定部３５の判定に基づいて適宜に変更することができる。

【0097】

上記の追従台車１によれば、作業者Ｗに対する追従走行位置が変化したときや、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアのいずれにおいても作業者Ｗが検知されないときに、複数の検知可能エリアについての設定を変更したり動作指令Ｃにつての設定を変更したりすることができる。

【0098】

以下、実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

【0099】

（実施形態２）
実施形態２の追従台車１０１（図２参照）は、実施形態１の追従台車１と基本的な構造は同じである。一方で、この追従台車１０１は、その走行モードとして上述の追従走行モードに加えて自走モードが設定されている点で実施形態１の追従台車１と相違している。

【0100】

追従台車１０１は、組立設備２まで移動するとき、或いは組立設備２において目的の部品棚Ｐまで移動するときに、その走行モードが自走モードに設定される。

【0101】

（自走モード）
追従台車１の自走モードにおいて、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、エリア設定部３３によって図１０に示されるように設定される。この自走モードは、障害物Ｗａを回避しながら目的の位置まで移動する走行モードである。

【0102】

即ち、検知可能エリアＡ１は、追従台車１の右方及び後方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。検知可能エリアＡ２は、検知可能エリアＡ１の右方及び後方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。検知可能エリアＡ３は、検知可能エリアＡ２の右方及び後方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。

【0103】

また、検知可能エリアＢ１は、追従台車１の左方及び前方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。検知可能エリアＢ２は、検知可能エリアＢ１の左方及び前方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。検知可能エリアＢ３は、検知可能エリアＢ２の左方及び前方にわたり直角帯状に延びる領域に配置される。

【0104】

そして、エリアセンサ２０Ａ，２０Ｂの複数の検知可能エリアＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれに対する動作指令Ｃが動作指令設定部３４によって図１１に示されるように設定される。

【0105】

即ち、エリアセンサ２０Ａでは、検知可能エリアＡ１に「停止」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＡ２に「減速」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＡ３に「動作維持（警告音出力）」の動作指令Ｃが割り当てられている。

【0106】

また、エリアセンサ２０Ｂでは、検知可能エリアＢ１に「停止」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＢ２に「減速」の動作指令Ｃが割り当てられ、検知可能エリアＢ３に「動作維持（警告音出力）」の動作指令Ｃが割り当てられている。

【0107】

図１０に示されるように、エリアセンサ２０Ａの検知可能エリアＡ１或いはエリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ１で障害物Ｗａが検知されたときには、追従台車１の位置が障害物Ｗａに近づき過ぎていると判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を停止させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0108】

エリアセンサ２０Ａの検知可能エリアＡ２或いはエリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ２で障害物Ｗａが検知されたときには、追従台車１の位置が障害物Ｗａに近づいているものの停止する程ではないと判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１を減速させるように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力する。

【0109】

エリアセンサ２０Ａの検知可能エリアＡ３或いはエリアセンサ２０Ｂの検知可能エリアＢ３で障害物Ｗａが検知されたときには、追従台車１の位置が障害物Ｗａに近づいているものの警告音を出力するのみで良いと判断できる。このため、モータ制御部３１は、追従台車１の走行条件を維持するように４つのモータ１４に駆動信号Ｓ２を出力し、スピーカー制御部３２は、スピーカー１５に警告音出力のための出力信号Ｓ３を出力する。

【0110】

上述の実施形態２によれば、２つの追従走行モード及び自走モードを選択的に実行可能な追従台車１０１を実現できる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0111】

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0112】

上述の実施形態では、エリアセンサ２０の数が２つであり、各エリアセンサ２０の検知可能エリアの数が３つである場合について例示したが、エリアセンサ２０の数や検知可能エリアの数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更が可能である。また、検知可能エリアの平面視の形状として、例えば、矩形、三角形、多角形、円形、楕円形などのうちの１又は複数を組み合わせた形状を採用することができる。

【0113】

上述の実施形態では、自動車のボディＢの組立工程２において作業者Ｗに追従走行する追従台車１，１０１について例示したが、その他の工程や分野において作業者Ｗや作業者Ｗ以外の対象物に追従走行する追従台車に追従台車１，１０１の本質的な構造を適用できることは勿論である。

【符号の説明】

【0114】

１，１０１ 追従台車
１０ 走行台車部
２０，２０Ａ，２０Ｂ エリアセンサ
３０ 制御部
３３ エリア設定部
３４ 動作指令設定部
３５ 判定部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 検知可能エリア
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ 第１検知可能エリア
Ａ３，Ｂ３ 第２検知可能エリア
Ｃ 動作指令
Ｓ１ オンオフ信号
Ｓ２ 駆動信号
Ｗ 作業者（対象物）
Ｗａ 障害物（別の対象物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】