特許 7575836 搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B61G 1/16 20060101AFI20241023BHJP

   B61B 13/00 20060101ALI20241023BHJP

【ＦＩ】

B61G1/16

B61B13/00 A

B61B13/00 S

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024529420

(86)(22)【出願日】2023-12-27

(86)【国際出願番号】 JP2023046991

【審査請求日】2024-05-16

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】521293800

【氏名又は名称】株式会社ＬｅｘｘＰｌｕｓｓ

(74)【代理人】

【識別番号】110002790

【氏名又は名称】Ｏｎｅ ｉｐ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小山 修史

(72)【発明者】

【氏名】カルネイロ フェルナンド

【審査官】西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】特許第７４０３１９３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０２１－１７８５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７２２６１５６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２０－１８３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８３００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１８４７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６５１０１５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２８１１７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｂ １３／００

Ｂ６１Ｇ １／００－ １／４２

Ｂ６０Ｄ １／００－ １／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送車に対して搬送対象物を連結する連結装置を備えた搬送装置であって、
前記連結装置は、前記搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、
前記回動抑制部を制御することにより前記回動を抑制するロック状態か、前記回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部と、
前記搬送車又は前記連結装置に設けられ、前記搬送車又は前記連結装置に対する前記搬送対象物の相対的な位置及び姿勢を検出する搬送対象物検出部と、を備え、
前記搬送対象物に前記搬送車を接近させて連結する予め定められた連結動作時において、
前記連結装置が前記搬送車の一方側に向けて延在する前記ロック状態から、前記ロック制御部が前記ロック解除状態となるよう前記回動抑制部を制御し、
前記ロック解除状態で前記搬送車を前記一方側に進行させることにより前記搬送対象物に前記連結装置を連結する位置まで前記ロック解除状態を維持しながら前記連結装置を前記搬送対象物に接近させる、搬送装置。

【請求項2】

前記ロック制御部は、前記連結動作時において、前記搬送対象物の前記相対的な位置及び姿勢の情報が、予め記憶された所定の条件を満たすことを条件として、前記回動抑制部を制御して前記ロック解除状態にすることができる、請求項１に記載の搬送装置。

【請求項3】

前記ロック制御部は、前記搬送車に対して搬送対象物が連結されていない状態で前記搬送車が所定の目的位置に向けて移動する際、前記回動角度が予め記憶された所定の角度であることを条件として、前記回動抑制部を制御して前記ロック状態にすることができる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項4】

前記搬送車に対して搬送対象物が連結されていない状態で前記搬送車が所定の目的位置に向けて移動する際、前記連結装置が前記ロック状態となるように前記ロック制御部が前記回動抑制部を制御することができる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項5】

前記搬送車に対して搬送対象物が連結されている状態で前記搬送車が所定の目的位置に向けて移動する際、前記連結装置が前記ロック解除状態となるように前記ロック制御部が前記回動抑制部を制御することができる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項6】

前記搬送対象物としての台車に荷物が載置されているか否かに関する荷物情報を取得し、
前記ロック制御部は、前記搬送車に対して前記台車が連結されている状態で前記搬送車が所定の目的位置に向けて移動する際、前記台車に荷物が載置されているか否かを条件として、前記ロック状態又は前記ロック解除状態となるように前記回動抑制部を制御することができる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項7】

前記搬送車の駆動輪を制御することにより搬送車の走行を制御する走行制御部を備え、
前記走行制御部は、前記回動状態検出部で取得する前記回動角度に基づいて、前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度が予め定めた所定の角度となるように、搬送車の向きを制御することができる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項8】

前記搬送対象物に対する連結を解除して前記搬送車が前記搬送対象物から離脱する離脱動作時において、
前記ロック解除状態で前記搬送対象物が前記搬送車に連結された状態から、前記連結装置の回動角度が予め定めた所定の角度となるように搬送車の向きを制御してから前記ロック制御部が前記回動抑制部を制御して前記ロック状態にし、
前記ロック状態で前記搬送車を進行させることにより前記搬送対象物から離脱させる、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項9】

前記搬送車と前記連結装置の連結部に設けられた回動駆動部を制御することにより、
前記ロック解除状態における前記連結装置の回動角度を、回動指示情報に応じて制御する回動制御部を備える、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【請求項10】

前記連結装置は、前記搬送対象物の所定箇所を把持する把持部を備え、
前記把持部は、前記搬送対象物の所定箇所が前記把持部で把持可能な位置にあるか否かを検出する検出部を有する、請求項１又は２に記載の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、製造工場などの施設内において、各種物品の搬送に無人搬送車が活用されている。無人搬送車で物品を搬送する場合、物品を載せた台車等の車輪付きの搬送対象物を無人搬送車に連結して搬送（牽引）することが考えられる。特許文献１には、無人搬送車に台車を連結して搬送するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第7226156号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記システムでは、搬送車と搬送対象物を連結する連結部搬送者に対して回動可能となっている。このような構成においては、搬送車に対する搬送対象物の位置や角度が不安定になり易く、安全性の点で改善の余地がある。

【0005】

そこで、本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送車で搬送対象物を搬送する際の安全性を高めることが可能な搬送装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示によれば、搬送車に対して搬送対象物を連結する連結装置を備えた搬送装置であって、前記連結装置は、前記搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、前記搬送車に対する前記連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、前記回動抑制部を制御することにより前記回動を抑制するロック状態か、前記回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部と、を備え、前記ロック制御部は、前記回動角度に基づいて、前記回動抑制部を制御する、搬送装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、搬送車で搬送対象物を搬送する際の安全性を高めることが可能な搬送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る搬送車及び連結装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】本実施形態に係る搬送車及び連結装置の構成例を示す平面図である。

【図3】本実施形態における制御システムの連結動作のフローを示す図である。

【図4】本実施形態における制御システムの連結解除のフローを示す図である。

【図5】本実施形態に係る解除姿勢の把持部を拡大した側面図である。

【図6】本実施形態に係る把持姿勢の把持部を拡大した側面図である。

【図7】本実施形態に係る搬送車及び連結装置が搬送対象物に接近する様子を示す側面図である。

【図8】図７の連結装置を拡大して模式的に示す図である。

【図9】本実施形態に係る搬送車及び連結装置が搬送対象物に連結された状態を示す側面図である。

【図10】図９の連結装置の補助固定輪が接地した状態を示す側面図である。

【図11】本実施形態に係る把持部を拡大して示す斜視図である。

【図12】本実施形態に係る搬送車の一例を示す斜視図である。

【図13】本実施形態に係る搬送車の一例を示す下面図である。

【図14】本実施形態に係る動作エリアの構成例を示す図である。

【図15】本実施形態に係る搬送システムの全体構成図の一例を示す図である。

【図16】本実施形態における統括制御装置の構成図である。

【図17】本実施形態に係る搬送車の機能構成図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0010】

本実施形態の搬送システムは、例えば、製造工場、物流倉庫などにおいて、各種製造部品、荷物等の搬送物を搬送するために用いられる。搬送システムを構成する搬送装置は、無人搬送車（以下、単に「搬送車」とも称する。）と、搬送対象物（搬送対象）とを連結する連結装置とを備える。

【0011】

図１は、本実施形態に係る搬送装置１の構成例を示す斜視図であり、図２は平面図である。本実施形態の搬送装置１は、搬送車１０と、搬送車１０に対して搬送対象物を連結する連結装置２０を備えた搬送装置である。図２に矢印で示すように、連結装置２０は、搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで（本例では軸部１１を支点として）回動可能である。ここで「回動」とは、３６０°回転する必要はなく、例えば１８０°、９０°以下の範囲など、所定の範囲内で変位する場合も含む。軸線（軸部１１）は、搬送車１０の中心よりも後方側、且つ、搬送車１０の旋回中心（左右の駆動輪の中心点）よりも後方側に位置することが好ましいが、これに限られない。

【0012】

本実施形態の搬送装置１は、搬送車に対する連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、回動抑制部を制御することにより回動を抑制するロック状態か、回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、を備える。回動抑制部は、軸部１１（軸又は軸受）の回動を抑制する物理ブレーキであってもよい。回動抑制部は、例えば、搬送車１０側から伸びて連結装置２０に係合して、搬送車１０に対する連結装置２０の回動を規制する部材で構成されてもよいし、連結装置２０側から延びて、搬送車に係合することで回動を抑制する構成であってもよい。回動抑制部は、連結装置２０の回動動作を制御するモータを電気的に又は機械的に停止させるものでもよい。本例のロック制御部は、後述する搬送車の制御部で構成されているが、連結装置２０内等に独立してロック制御部を設けてもよい。

【0013】

本実施形態では、搬送車に対する連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部を備え、ロック制御部は、回動角度に基づいて、回動抑制部を制御する。このように、搬送車に対する連結装置の回動角度に基づいてロックするか否かを決定することで、連結装置がロックされる角度を制限することができる。つまり、意図しない角度で連結装置がロックされることを防ぐことができるので、搬送車の向きと連結装置の向きを対応させやすくなる。その結果、搬送対象物が意図せず周囲の作業者や物体に接触することを防止し易くなり、搬送車で搬送対象物を搬送する際の安全性を高めることができる。また、例えば連結動作や連結解除動作における安全性や効率性を高めることも可能となる。回動状態検出部は、例えば回転の変位を電気信号に変換し検出するエンコーダで構成されてもよいし、他のセンサ（角度センサ等）で構成してもよい。ロック制御部は、例えば、連結装置が搬送車の後方に延在する角度（図２の状態）を基準とする回動角度が所定の範囲または所定の角度である場合に、回動抑制部を制御して、ロック状態とすることができる。この場合、回動角度が所定の範囲を超えている場合にはロック状態とならない。このようなロックする回動角度の条件に関する回動角度の情報は、予め定められて記憶部に記憶されていてもよいし、ユーザが入力した回動角度の数値情報等を記憶するようにしてもよい。

【0014】

ロック制御部は、予め定められた所定動作時にロック状態またはロック解除状態となるように回動抑制部を制御してもよい。所定動作とは、例えば、荷物を載せていない空（から）の台車又はカゴ台車等を搬送する空台車搬送時、搬送車を搬送対象物に接近させて連結する予め定められた連結動作時、及び、搬送対象物に対する連結を解除して被連結物から離脱する予め定められた離脱動作時等であり、それぞれにロック状態かロック解除状態かを設定してもよい。台車に荷物が載置されているか否かは、カメラ画像の解析、又はセンサで取得した情報から判定してもよいし、ユーザからの入力情報に基づいて判定してもよいし、管理装置等から受信した情報に基づいて判定してもよい。また、予め定められた所定動作の条件情報、連結動作及び離脱動作に関する情報は、予め定められて記憶部に記憶される。連結動作は、例えば、搬送車と被連結物との位置及び姿勢が、予め定められた所定の範囲内であると制御部が判定した場合に開始される。連結動作は、例えば、搬送車の背面（連結装置が配置される面）が被連結物の正面に対向するように搬送車の位置及び姿勢を制御した状態で、後進する。そして、センサ等の検出部からの情報に基づいて、搬送対象物の所定箇所（被把持部分）に連結装置の把持部が配置された場合、把持部を解除姿勢から把持姿勢に変位させて搬送対象物の所定箇所を把持する。これにより、連結装置によって搬送車と搬送対象物が連結され、連結動作が終了する。

【0015】

離脱動作は、例えば、搬送車に連結した状態の被連結物を目的位置まで搬送したと制御部が判定した場合に開始される。離脱動作は、例えば、把持部を把持姿勢から解除姿勢に変位させて、搬送車を所定の距離（例えば、搬送対象物の下側に潜り込んでいる部分が搬送対象物の外側に位置するまでの距離、または予め定めた一定距離等）前進させることにより、搬送対象物から搬送車及び連結装置を離脱させることができ、離脱動作が終了する。その後、搬送車は次の目的位置に向けて移動する。

【0016】

ロック制御部は、搬送車に搬送対象物を連結した状態で搬送車を走行させる搬送走行時においては、ロック解除状態となるように回動抑制部を制御するようにしてもよい。特に、荷物を載せた台車（カゴ台車を含む）を搬送する場合にロック解除状態となるように回動抑制部を制御することができる。ロック解錠状態において、連結装置及び搬送対象物は搬送者に対して任意の向きに回動（軸線の周りで周方向に変位）する。例えば、搬送車の走行に応じて、遠心力等により連結装置及び搬送対象物は任意の向きに回動する。なお、搬送車の内部に設けたモータ等の駆動装置により、連結装置の回動角度を予め定めた角度となるように制御するようにしてもよいし、ばね等の付勢部材により、所定の回動角度となる方向に連結装置を付勢してもよい。

【0017】

本実施形態では、上記連結動作時、及び、離脱動作時において、連結装置をロック状態としている。これにより、安定した状態で連結装置を被連結物の所定箇所に配置し、連結することができる。また、連結装置の位置が安定するので、意図せず連結装置が回動して障害物に衝突したりすることを防ぐことができる。よって、搬送対象物に対して連結装置を連結させる際の効率性を高めることが可能となる。

【0018】

図２は、連結装置が搬送車の後方に向けて延在した状態を示している。本実施形態では、連結動作時において、連結装置が搬送車の後方に向けて延在するロック状態で、搬送車を後進させることにより搬送対象物に連結装置を接近させるようにしてもよい。

【0019】

ロック制御部は、回動角度が予め定めた角度である場合に限り、ロック状態となるように回動抑制部を制御するようにしてもよい。例えば、回動角度が０°、つまり連結装置が搬送車の後方に延在する角度（図２の状態）である場合にのみ、ロック状態に制御可能となるようにしてもよいし、回動角度が左右それぞれ１０°以下の範囲である場合のみ、ロック状態に制御可能となるようにしてもよい。

【0020】

本実施形態では、搬送車の駆動輪を制御することにより搬送車の走行を制御する走行制御部を備え、走行制御部は、回動状態検出部で取得する回動情報に基づいて、搬送車に対する連結装置の回動角度が予め定めた所定の角度となるように、搬送車の向きを制御するようにしてもよい。例えば、回動状態検出部で取得する回動情報が、１０°を超える場合、１０°以下となる方向に搬送車を旋回させることができる。このように、制御部は、連結装置が搬送車に対して予め定められた角度となるように駆動輪を制御することができる。駆動輪を制御する情報も、記憶部に記憶されるようにしてもよい。

【0021】

本実施形態では、搬送車又は連結装置に設けられ、搬送車又は連結装置に対する搬送対象物の相対的な位置及び姿勢を検出する搬送対象物検出部をさらに備え、ロック制御部は、搬送対象物の相対的な位置及び姿勢の情報に基づいて、回動抑制部を制御するようにしてもよい。搬送対象物検出部は、例えば３次元カメラ、測距センサ等とすることができる。そして、搬送対象物に対して搬送車及び連結装置が適切な位置及び角度となるように搬送車を制御することができる。

【0022】

本実施形態では、ロック解除状態における連結装置の回動角度が予め定められた所定の回動角度となるように、連結装置を付勢する付勢部を備えるようにしてもよい。付勢部材は、コイルスプリング（コイルバネ）、板バネ、アクチュエータ等とすることができるが、これに限られない。付勢部を備える場合、連結装置は搬送車の走行に応じて一時的に回動した後に、付勢されて元の所定位置に戻ることになる。このような構成により、搬送車に対する連結装置の位置が不安定になり難くなる。

【0023】

本実施形態では、搬送車と連結装置の連結部に設けられた回動駆動部を制御することにより、ロック解除状態における連結装置の回動角度を、回動指示情報に応じて制御する回動制御部を備えていてもよい。その場合、ロック制御部は、回動制御部が回動駆動部を制御して連結装置の回動角度が予め定めた角度となった場合に、ロック状態となるように回動抑制部を制御するようにしてもよい。回動駆動部は、例えば、連結装置を回動させるモータで構成することができ、回動制御部は当該モータを制御する制御部とすることができる。

【0024】

本実施形態では、連結装置は、搬送対象物の所定箇所を把持する把持部を備え、把持部は、搬送対象物の所定箇所が把持部で把持可能な位置にあるか否かを検出するための検出部を有するようにしてもよい。

【0025】

図３は、連結動作のフローの一例を示す。まず、搬送対象物が連結されていない搬送車は、搬送するべき搬送対象物の近くまで移動する。そして、当該搬送対象物に対する相対的な位置及び角度が予め定めた相対的な位置及び角度となるまで移動する（Ｓ１０１）。具体的に、予め定めた距離で、搬送対象物の正面に、搬送車の連結装置が対向する位置まで移動する。このとき、連結装置は搬送車の後方に向いた状態でロックしている。つまり、搬送車の背面と、搬送車対象物の正面とが向かい合うように搬送車が移動する。

【0026】

次いで、制御部は連結装置のロックを解除し（Ｓ１０２）、搬送車は後進して搬送対象物にさらに近づいていく。そして、連結装置の把持部が搬送対象物の所定箇所に配置されるように搬送車を移動させ、把持部を解除姿勢から把持姿勢に変位させる。これにより、連結装置が搬送対象物を把持して、搬送車と搬送対象物が連結される（Ｓ１０３）。このように、連結動作時にロック解除状態とすることで、連結装置の把持部と搬送対象物の被把持箇所との間に、わずかな位置や方向のずれがあった場合でも柔軟に対応して把持することができる。

【0027】

連結装置の把持部が搬送対象物の所定箇所に配置されたか否かの判定は、位置情報に基づいてもよいし、把持部に設けたセンサ２９の情報に基づいてもよいし、カメラ画像、測距センサまたは他のセンサから取得した距離情報に基づいてもよい。位置情報に基づく場合、誘導ラインを構成する２次元コード等から位置を検出したり、Lidar等により現在位置を推定したりして取得した現在位置が、予め定めた位置（座標）に到達したら把持するようにしてもよい。また、カメラ画像、測距センサまたは他のセンサから搬送対象物までの距離を推定し、予め定めた距離となったら把持するようにしてもよい。また、カメラ画像、測距センサまたは他のセンサから搬送車が進んだ距離を推定し、S101の時点から所定距離だけ進んだ状態で把持するようにしてもよい。把持部が搬送対象物を把持した後、必要に応じて（搬送対象物の車輪の種類に対応して）補助固定輪３４を下降させて接地させる。なお、連結動作が完了するまでロック状態であってもよい。

【0028】

上記のように搬送対象物の連結が完了した後、連結装置の回動のロックを解除して、搬送車を走行させ、搬送対象物を目的位置に向けて牽引搬送する（Ｓ１０４）。なお、走行時においても、ロックを解除せずにロック状態としてもよい。また、搬送形態は、前方に位置する搬送車が後方の搬送対象物を引っ張る牽引搬送でもよいし、前方に位置する搬送対象物を搬送車が後方から押しながら移動する搬送形態でもよい。搬送対象物を押しながら移動する搬送形態の場合、搬送対象物の向きを安定させるために、連結装置はロック状態であることが好ましい。搬送車が後方の搬送対象物を引っ張る牽引搬送の場合、ロック解除状態であっても、搬送車が前進することで、搬送対象物及び連結装置は真後ろを向く向きとなる（回動角度が０°となる）。

【0029】

図４は、離脱動作のフローの一例を示す。搬送車により搬送対象物を目的位置まで搬送した後（Ｓ２０１）、把持部を把持姿勢から解除姿勢に変位させ、搬送対象物の連結を解除する（Ｓ２０２）。連結装置の回動角度をロック可能な範囲に調整する（Ｓ２０３）。当該調整は、搬送車を旋回されることでもよいし、連結装置を回動させることにより行ってもよい。連結装置の回動角度が適切な角度となった状態で、連結装置をロックする（Ｓ２０４）。Ｓ２０１の時点で補助固定輪３４が接地している場合、Ｓ２０１の後、またはＳ２０２の後に補助固定輪３４を上昇させて非接地状態とする。Ｓ２０２からＳ２０４までの順序は逆でもよいし、同時でもよい。そして、搬送車を前進させること等により、搬送車（及び連結装置）を搬送対象物から離脱させる（Ｓ２０５）。搬送車は、次に搬送すべき搬送対象物に向けて移動したり、充電のためのエリアに移動したりすることができる。

【0030】

連結装置２０は、搬送車１０に対して回動可能に結合される搬送車側結合部２１と、搬送対象物の下側フレームを解除可能に把持する把持部２２と、を備える。搬送車１０は、ガイドラインに沿って移動するＡＧＶ、ガイドラインに関わらず自律走行するＡＭＲ、またはそれらを組み合わせて両方実行可能にした搬送車であってもよい。

【0031】

搬送車側結合部２１は、搬送車１０の上部に位置し、搬送車１０によって下方から支持される。本例の搬送車側結合部２１は、搬送車１０の上部に設けられた鉛直方向（上下方向）に延びる軸部１１を中心に回動可能に結合される。なお、搬送者側結合部２１は、搬送車１０に対して回動不能に固定されていてもよい。搬送車側結合部２１は、搬送車１０に対して上下方向には変位しないが、変位する構成であってもよい。搬送車側結合部２１の（搬送車１０に対する）上記軸部１１を中心とする相対的な位置（角度）は、内部のモータ又はアクチュエータ等の駆動装置によって制御される。搬送車側結合部２１は基本的に、把持部２２が搬送車１０の後方側に位置するように、搬送車１０に対して設置される。搬送車側結合部２１は、搬送車１０に対して取り外し可能であってもよい。

【0032】

図５は、把持部２２を側面視で拡大した図である。図５に示すように、把持部２２は、下側フレーム５１の水平板部５１１を下側から支持する下側支持部２３、下側支持部２３の先端側から上方に突出し、水平板部５１１の側面５１１ａに係合する突起部２４、及び、解除姿勢と把持姿勢との間で軸部２５ａを支点に変位する変位部２５とを有する。図５は、変位部２５が解除姿勢の状態を示している

【0033】

変位部２５は、把持姿勢において下側フレーム５１を上側から支持する上側支持部２６と、下側フレーム５１を手前側（搬送車１０側）から支持する側面支持部２７と、を有する。上側支持部２６と側面支持部２７は部材同士が固定され、実質的に一体化されており、解除姿勢と把持姿勢との間で一緒に変位する。上側支持部２６は、把持姿勢において下側フレーム５１の垂直板部５１２の上端部（端面）に当接することで、下側フレーム５１の上方への移動を抑制する。側面支持部２７は、把持姿勢において垂直板部５１２の外側面に当接することにより、下側フレーム５１が突起部２４から離れる方向に移動することを抑制する。本例の軸部２５ａは、２つの回転軸で構成されており、変位部２５の側面支持部２７が鉛直方向に延在する状態を維持したまま、解除姿勢と把持姿勢との間で変位部２５が変位できるように構成されている。変位部２５の構成は図示例に限られず、１つの回転軸のみからなる軸部で揺動変位するようにしてもよいし、側面支持部２７が水平方向にスライドし、上側支持部２６が鉛直方向にスライドする構造であってもよい。当該スライド機構の場合、直線移動をガイドするためのレール等のガイド部材を設けてもよい。

【0034】

図６は、変位部２５が把持姿勢で、把持部２２が下側フレーム５１を把持している状態を示す。把持部２２は、把持姿勢において下側支持部２３と上側支持部２６とで下側フレーム５１を上下方向に挟み込むとともに、突起部２４と側面支持部２７とで下側フレームを奥行方向に挟み込むことで、下側フレーム５１を把持する。

【0035】

図６に示すように、上側支持部２６は、垂直板部５１２の内面よりも内側（かご台車の内側）に突出しないように構成されている。また、下側支持部２３及び突起部２４は、水平板部５１１の上面よりも突出しないように構成されている。

【0036】

変位部２５は、図５の解除姿勢から図６の把持姿勢に変位する際、奥行方向においては突起部２４に向かう方向（前方）に、上下方向においては、下側支持部２３に向かう方向（下方）に変位する。本例では、下側支持部２３の基端部と、側面支持部２７の下端部にそれぞれ設けた軸部２５ａとそれらを連結する部材により、側面支持部２７は、鉛直方向に延在する角度を維持した状態で変位する。

【0037】

図７は、搬送車１０に設置された連結装置２０を搬送対象物５０（カゴ台車）に連結するため、搬送車１０が搬送対象物５０に近づけていく連結動作の様子を示す。この時、変位部２５は解除姿勢となっている。搬送車１０は、搬送対象物５０の左右の車輪５２の間（且つ地面と支持フレーム５１の間）に、水平支持部２３の先端が差し込まれるように、搬送対象物５０に近づいていく。把持部２２は、搬送対象物５０における左右方向の中央部分に連結されることが好ましい。

【0038】

図８は、把持部２２を拡大して示す図である。なお、図８においては、搬送対象物の全体は示しておらず、下側フレーム５１のみを模式的に図示している。下側フレーム５１は、例えばＬ字型の断面を有する金属製の部材であり、水平方向に延在する水平板部５１１と、鉛直方向に延在する垂直板部５１２とを有する。下側フレーム５１は、これにかぎられず、例えば矩形の断面の部材等で構成されてもよい。

【0039】

ここで水平支持部２３の先端側（突起部２４よりも先端側）には、先端に向けて斜め下向きに傾斜する傾斜ガイド面２８が設けられている。下側支持部２３の先端は、傾斜ガイド面２８を設けたことにより先細り形状となっており、徐々に上下方向の大きさ（高さ）が小さくなっている。このような構成により、搬送対象物５０に対する把持部２２の連結時において、滑らかに下側フレーム５１の下側に下側支持部２３を差込み、適切な連結位置にガイドすることができる。

【0040】

下側支持部２３は、搬送対象物５０を連結する過程において、該搬送対象物５０と接触することにより弾性的に上下方向に変位可能に構成され、変位した下側支持部２３を元の位置に戻すための付勢部材が設けられている。付勢部材は、コイルスプリング（コイルバネ）、板バネ、アクチュエータ等とすることができるが、これに限られない。本例では、図８に示すように、２本のコイルスプリング３１が付勢部材として設けられている。２本のコイルスプリング３１は、搬送車側結合部２１から外側に延在する上側のフレーム３２と下側のフレーム３３の間に設置され、互いに平行に配置されている。上側のフレーム３２と下側のフレーム３３は互いに平行であり、把持部２２を支持している。コイルスプリング３１は、下側支持部２３が下方に変位するとコイルスプリング３１が伸びて圧縮方向の力が働くことで、下側支持部２３が元の位置に向けて上昇する。

【0041】

下側支持部２３の高さは、予め搬送対象物５０の下側フレーム５１に対応する高さに設定されている。連結装置２０を取り付けた状態の搬送車１０がカゴ台車等の搬送対象物５０に近づいていく過程で、傾斜ガイド面２８に下側フレーム５１の外面下端部が接触すると、下側支持部２３は傾斜ガイド面２８の傾斜に沿って弾性的に下方に変位し、下側フレーム５１が突起部２４を乗り越えた際に、下側フレーム５１の下面に下側支持部２３の上面が当接する位置まで上昇する。そして、変位部２５が解除姿勢から把持姿勢に変位すると、把持部２２が下側フレーム５１を把持して、搬送対象物５０が搬送車１０に連結される（図６参照）。

【0042】

図９に示すように、搬送車１０と搬送対象物５０が連結装置２０によって連結された状態で、搬送車が任意の目的地に移動することで、搬送対象物５０（カゴ台車及び搬送される物品、荷物等）を当該目的位置に搬送することができる。

【0043】

図９の例では、連結装置２０に設けられた補助固定輪３４が地面に接地していないが、図１０に示すように、補助固定輪３４が地面に接地するようにしてもよい。例えば、搬送対象物５０の車輪５２のうち、連結装置２０側に位置する２つの車輪が固定輪である場合には、図９に示すように地面から浮かせた状態で搬送し、搬送対象物５０の車輪５２が全て自在輪である場合には図１０に示すように補助固定輪３４を接地させた状態で搬送するようにしてもよい。つまり、搬送対象物５０の車輪の種類の情報に応じて、搬送時における補助固定輪３４の接地又は非接地を選択してもよい。このような車輪の情報及び補助固定輪３４の接地または非接地の条件に関する情報は、予め記憶部に記憶しておいてもよいし、ユーザが任意のタイミングで入力して制御したり記憶したりしてもよいし、カメラの画像に基づいて、制御部が判定するようにしてもよい。制御部が判定する場合、カメラの画像を解析して、台車の種類を特定することにより判定してもよいし、車輪の画像解析から車輪の種類を特定するようにしてもよい。画像解析の手法は公知の方法を採用可能であり、予め種類情報を関連付けた２次元コードなどの標識を搬送対象物に付して使用してもよい。補助固定輪３４を接地させた状態では、連結装置２０が左右に移動しない（または移動し難い）ため、搬送車が旋回することで、搬送車に対する連結装置の回動角度を調整することができる。

【0044】

なお、補助固定輪３４は、搬送車側結合部２１に結合されており、アクチュエータ等の駆動装置によって、上下動することで、接地状態と非接地状態との間で変位する。上下動は、水平方向に延びる軸部を支点に揺動するものでもよいし、レール等に沿って上下にスライドするものでもよい。また、連結装置２０に被連結物５０を連結させたり、連結を解除したりするために、搬送対象物５０の下側に連結装置の補助固定輪３４が入ったり出たりする際には、補助固定輪３４は地面から浮かせた非接地状態とすることが好ましい。

【0045】

本例において、補助固定輪３４は、搬送車側結合部２１から延びる支持アーム３５の先端部に設けられている。支持アーム３５は、上側のフレーム３２、下側のフレーム３３、及び把持部２２の下方に位置する。補助固定輪３４は、把持部２２よりも前方（搬送車１０から見て遠くなる方向）に位置して、搬送対象物５０の下方に潜り込むように構成されているが、これに限られない。補助固定輪３４と把持部２２は、連結装置２０の左右方向の中心に位置し、搬送車１０の周囲において同じ周方向位置に配置される。搬送車に対して連結装置２０が回転すると、補助固定輪３４と把持部２２は共に周方向に移動する。支持アーム３５は、搬送車側結合部２１から下方に延び、屈曲して前方に延びているが、形状は適宜変更可能である。

【0046】

本実施形態では、把持部２２に対して下側フレーム５１が適切な位置に配置されていることを検出するセンサ２９が設けられている。センサ２９は、下側支持部２３に隣接して配置してもよい。その場合、下側支持部２３によって下側フレーム５１の水平板部５１１が適切に支持されているか否かを判定することができる。すなわち、センサ２９が下側支持部２３を検出した場合には、下側フレーム５１が適切な位置にあると判定することができる。センサ２９は複数設けられていることが好ましい。センサ２９は、押し込まれることで電流が流れて物体の有無を検出る物理スイッチでもよいし、赤外線センサ等でもよい。なお、センサ２９は必須の構成ではなく、センサ２９なしで把持部２２が動作するようにしてもよい。例えば、ユーザからの入力に応じて把持部を解除姿勢から把持姿勢に変位させてもよいし、予め定められたプログラムに従って自動的に把持部を解除姿勢から把持姿勢に変位させてもよいし、搬送対象物に対する搬送車の距離及び角度が予め定めた範囲となった場合に、把持部を解除姿勢から把持姿勢に変位させてもよい。

【0047】

図１１に示すように、本例のセンサ２９は、左右方向に間隔を空けて配置される一対のセンサ２９ａ、２９ｂで構成される。一対のセンサ２９ａ、２９ｂは、左右方向に間隔を空けて配置される一対の下側支持部２３の間に位置しており、各下側支持部２３に隣接して配置される。

【0048】

本実施形態では、搬送対象物５０の下側フレーム５１を下側から持ち上げることで、下側フレーム５１と突起部２４との係合を解除するエジェクタ３０を備える。本例のエジェクタ３０は、左右方向に間隔を空けて配置された一対の下側支持部２３の間（一対のセンサ２９ａ、２９ｂの間）に位置する。エジェクタ３０は、搬送対象物を離脱させる際に、把持部を解除姿勢とした状態で駆動（上昇）する。また、搬送対象物を離脱させた後は、降下して元の位置に戻る。把持部が把持姿勢の間、エジェクタは常に降下した状態となる。このようなエジェクタ３０の動作は、予め定められ記憶部に記憶された情報に基づいて、制御部によって制御される。または、ユーザが入力部を介して入力した指示情報に基づいて、エジェクタ３０が動作するようにしてもよい。

【0049】

本実施形態では、搬送対象物５０の下側フレーム５１のサイズに応じて、上下方向における下側支持部２３と上側支持部２６の間隔、及び、奥行方向における突起部２４と側面支持部２７の間隔、を変更可能に構成されている。例えば、上側支持部２６を構成する部材が、変位部２５のベース部材に対してボルト等の締結具によって着脱可能となっている。上側支持部２６の位置（上下方向位置）を変更することで、上下方向における下側支持部２３と上側支持部２６の間隔を変更することができる。同様に、突起部２４を構成する部材が締結具によって着脱可能となっていれば、突起部２４の水平方向の位置を変更することで、奥行方向における突起部２４と側面支持部２７の間隔を変更することができる。本例に限られず、下側支持部２３、側面支持部２７等を構成する部材の位置が変更可能となっていてもよい。

【0050】

本実施形態では、搬送車側結合部２１と搬送車１０の結合部に、電力供給及び通信のためのコネクタ等が設けられ、搬送車１０と連結装置２０との間で、互いに電力供給及び信号の通信（送受信）が可能となっている。具体的に、搬送車１０からの電力供給及び制御信号によって、連結装置２０の把持部２２や補助固定輪３４の上下動等の動作を制御することができる。なお、連結装置２０自体に後述する制御部や記憶部、通信部、電源等が設けられていてもよく、搬送車からの電力供給や制御信号なしで動作するようにしてもよい。

【0051】

本実施形態では、連結装置２０に、撮像部３６が設けられている。撮像部３６は、把持部２０の上側に位置し、連結装置２０の幅方向（左右方向）における撮像部３６の取付位置が、把持部２０及び補助固定輪３４に重なるように設けられることが好ましい。つまり、撮像部３６の撮影方向が、把持部２０の延在方向に一致し、撮像部３６の中心が把持部２０の左右方向の中心と一致することが好ましい。撮像部３６は、撮像機能及び測距機能（深度検出機能）を有するセンサとすることができる。具体的には、例えば、Ｉｎｔｅｌ社のＲｅａｌＳｅｎｓｅ（登録商標）のＤｅｐｔｈ Ｃａｍｅｒａ等で構成される。制御部は、撮像部３６の取得情報に基づいて搬送対象物５０の位置及び連結装置に対する相対的な角度（姿勢）を推定することができる。制御部は、撮像部３６の撮影画像の解析等により、障害物の存在（障害物の有無）や姿勢（カゴ台車に触れている等）、距離（撮像部３６からの距離）、状態（人が作業しているか、歩いているか、座っているか、倒れているか）を検出することもできる。画像解析によって、予め記憶部に記憶される複数の選択肢の中から何れかを制御部が選択するようにしてもよい。このような情報に基づいて、例えば進行方向に障害物（物品、人を含む）を検出した場合には進行を停止するようにしてもよい。あるいは、作業員がカゴ台車内の物品を出し入れしていることを検出した場合には、連結動作や解除動作を停止したりしてもよい。逆に、障害物がない場合や作業員が作業していない（もしくは作業を終了した）ことを判定した場合には、連結動作又は解除動作を開始するようにしてもよい。このように、制御部は、撮像部３６からの取得情報に基づいて、搬送車及び連結装置を制御することができる。また撮像部３６は、図７のように、補助固定輪３４を支持する支持アーム３５の上部に設けてもよい。把持部２０の上側と下側の両方に撮像部３６を設けることで撮像範囲が拡大することに加えて、搬送対象物等の検出精度（位置、姿勢の推定精度）を高めることができるので、連結動作の効率性及び安全性を高めることができる。なお、撮像部３６は必須の構成ではない。

【0052】

連結装置２０を搬送対象物５０に連結する場合、搬送車の制御部は、撮像部３６からの情報、及び、搬送車自体に設けられた撮像部（カメラやセンサを含む）の少なくとも何れかの情報に基づいて、適切な位置及び角度で連結装置２０を搬送対象物５０に接近させることができる。例えば、搬送対象物５０の左右方向の中心（幅方向の中心）に連結装置２０の把持部２０が位置し、把持部２０の真正面に搬送対象物５０位置するように搬送車１０を移動させる。

【0053】

そして、把持部２０に設けたセンサ２９からの情報により、把持部２０に対して適切な位置に搬送対象物５０の下側フレーム５１が配置されたと判定した場合、変位部２５を解除姿勢から把持姿勢に変位させる。これにより、高い精度で下側フレーム５１を把持部２０で把持することができる。

【0054】

搬送車が目的位置まで搬送対象物５０を搬送し、連結を解除する場合、変位部２５を把持姿勢から解除姿勢に変位させてから、搬送車を搬送対象物５０から離れる方向（連結時と逆方向）に走行させることで、連結を解除することができる。その際にも、制御部は、把持部２０に設けたセンサ２９からの情報に基づいて、適切に下側フレーム５１が把持部２０から離脱したかを判定したり、撮像部３６からの情報に基づいて、搬送対象物５０が適切な姿勢で連結解除されたかを判定したりすることができる。

【0055】

なお、搬送車の上部に回動可能な板状のターンテーブルを設け、そこに搬送車側結合部２１を設置するようにしてもよい。その場合、ターンテーブルが連結装置とともに回動し、ディスクブレーキ等でターンテーブルの回転を抑制することで連結装置の回動を抑制することができる。

【0056】

また、搬送車１０に対する連結装置の回動角度をモータで制御する場合、モータが基本的に脱力していて自由に回転するが、必要なとき（ロックするために所定の角度にしたり、搬送者に対する搬送対象物の角度を調整する場合）のみ、モータを駆動させて回転して連結装置の回動角度（向き）を任意に変えられるようにしてもよい。

【0057】

ここで、搬送対象物５０は、例えば、かご台車、台車、キャビネット、パレット、コンベア、他の各種装置等とすることができるが、これに限られない。搬送対象物５０は車輪５２を備え、搬送車１０に連結された状態で牽引されることで、搬送車に追従して移動する。つまり、搬送対象物５０は基本的に、（搬送車１０の進行方向を前方とした場合に）搬送車１０の後方に位置するが、例えば搬送車１０が後退する場合など、搬送車１０の進行方向側に位置してもよい。車輪５２は、搬送物を積載するカゴ台車のかご部分などの底面に複数（例えば４個、６個等）設けられており、全て自在輪で構成されてもよいし、固定輪と自在輪とで構成されていてもよい。搬送対象物が固定輪と自在輪とを備える場合、搬送車が固定輪側に位置するように搬送車と搬送対象物を連結することが好ましい。

【0058】

＜搬送車の構成＞
図１２は、搬送車１０の構成例を示す斜視図である。本例の搬送車１０は無人搬送車であるが、人が乗ることが可能な各種車両にも適用可能である。図１２の矢印15は搬送車の進行方向を示している。進行方向は、基本的に搬送車の前方であるが、状況に応じて後方でもあり得る。図１２に示す通り、搬送車１０は、連結装置２０を結合するための軸部１１、搬送車周辺の物体を検出する物体位置検出部12、駆動輪13、非駆動輪14を備えている。

【0059】

例えば、搬送車には、物体位置検出部12が搭載されている。物体位置検出部12は、搬送車から物体（搬送対象物、人等を含む）までの相対的な距離、角度を検出する装置である。物体位置検出部12、撮像部３６の一例としては、レーザー光を照射して物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測することで物体までの距離や方向を計測するレーザー距離センサ（LiDAR（Light detection and ranging）など）、ミリ波の送信信号と物体に反射して戻ってくる受信信号に基づいて物体までの距離を検出するミリ波レーダー、または、カメラで物体を撮影して撮影画像を解析することで物体までの距離を計測するカメラ式距離センサ、などを適用することができる。本実施形態では、物体位置検出部12を搬送車の上面部の進行方向前方に配置する例を示したが、これに替えて進行方向の前方側面に配置しても良い。また、前方だけでなく進行方向の後方側面や左右両側面に配置しても良い。

【0060】

物体位置検出部12は、搬送車の周囲360度に対して物体を検出するようにしても良いが、少なくとも搬送車の進行方向15に対して物体を検出できるように構成されている。進行方向１５は、搬送車の前方であっても後方であってもよい。

【0061】

図１３は、本実施形態に係る搬送車のハードウェア構成例を示す下面図である。搬送車の底面には、搬送車の進行方向15に対する左右両側の位置に駆動輪13が設けられ、各駆動輪13の前後の位置にはそれぞれ非駆動輪14が設けられる。駆動輪13は、モータの回転軸に接続されて駆動される車輪であり、右側の駆動輪と左側の駆動輪はそれぞれ個別に制御される。制御部は、駆動輪の回転速度を制御することにより、搬送車の速度を制御することができる。また制御部は、各駆動輪の回転速度や回転方向を個別に制御することにより、搬送車をカーブさせて走行させたり、その場で搬送車を回転させて向きを変えたり、停止させたり、後退させたりすることが可能となる。非駆動輪14は、駆動されない車輪で構成され駆動輪13により搬送車が移動することで受動的に回転する車輪である。非駆動輪14は、例えば、車輪と車軸を固定するフォークを有し、フォークは搬送車の底面部材と旋回可能に接続される回転キャスターで構成される。そのため、搬送車の進行方向や回転動作に応じて非駆動輪14の車輪回転方向が受動的に変化する。図１３では、２つの駆動輪と、四隅に４つの非駆動輪を備える搬送車のハードウェア構成を例示したが、本発明は当該ハードウェア構成に限定されるものではなく、駆動輪２つと非駆動輪２つの計４輪の構成を採用することも可能であり、また当該４輪構成において前輪がステアリング可能となる構成を採用することも可能である。

【0062】

搬送車の底面には、誘導ライン（ガイドライン）を検出する誘導ライン検出部16が設けられている。誘導ライン検出部16は、望ましくは駆動輪13よりも搬送車の進行方向前方に設けられる。これにより、誘導ラインがカーブしている位置を走行する場合に誘導ラインに追従して走行しやすくなり、また搬送車及び牽引する台車が進行する際にいち早く誘導ラインから情報を受信することでいち早く停止等の処理が実行できる。誘導ライン検出部は、上述したような誘導方式のタイプに応じたセンサが用いられる。誘導方式として、電磁誘導方式を用いる場合はピックアップコイル、磁気誘導方式を用いる場合は磁気センサ、画像認識方式を用いる場合はカメラが誘導ライン検出部のセンサとして用いられる。ガイドラインは、床面に限られず、建物の側壁面、天井面等に設けられていてもよく、当該ガイドラインを認識可能な位置（搬送車の下面、側面、上面等）に搬送車のセンサ（カメラを含む）を設置することができる。また、ガイドラインは、２次元又は３次元のマップデータ上に仮想的に設けられた軌道であってもよい。搬送車の制御部は、予め記憶部に記憶されるマップ情報及び軌道情報（移動経路情報）と、カメラやセンサ等の情報に基づいて推定した現在の自己位置情報と、に基づいて、仮想的なガイドラインに沿って搬送車の走行を制御するようにしてもよい。

【0063】

図１４は、本実施形態に係る動作エリア130の構成例を示す図である。図１４に示す通り、動作エリア130内には、誘導ライン131が敷設されており、自律走行モードで走行する搬送車が予め設定された走行モード切替位置132において誘導ライン131を検出した場合には、自律走行モードから誘導走行モードに走行制御モードが切り替えられる。また、逆に誘導ライン上を誘導走行モードで走行する搬送車が予め設定された走行モード切替位置132に入った場合には、誘導走行モードから自律走行モードに走行制御モードが切り替えられる。荷物が収納されている棚やベルトコンベヤや作業員の作業位置の近接位置に搬送車を誘導するために、誘導ライン131で構成される軌道は、複数の分岐点を介して、棚や作業位置と近接する位置に敷設されている。

【0064】

誘導ラインの敷設されていない自律走行エリアを自律走行モードで走行している搬送車10は、走行モード切替位置132に進入し、かつ誘導ライン131を検出することを条件に誘導ラインに追従する誘導走行モードに走行モードを変更する。他方、誘導ライン上を誘導走行モードで走行する搬送車が走行モード切替位置132に進入した場合には、誘導走行モードから自律走行モードに走行制御モードが切り替わり、搬送車は誘導ラインを離脱して、自律走行を開始する。

【0065】

図１４で示した誘導ライン131としては、後述するような、従来から利用されている様々な誘導方式の誘導ラインを適用することができる。具体的には、例えば、誘導ラインとして設置した金属線に微弱な交流電流を流すことで生じる磁場を搬送車側のピックアップコイルで検出する電磁誘導方式、誘導ラインとして床面に敷設した磁気テープを搬送車側の磁気センサで読み取る磁気誘導方式、または誘導ラインとして床面に敷設したコード（バーコード、二次元コードなど）の画像を搬送車側のカメラで撮影して画像処理を行う画像認識方式などを適用することができる。誘導ラインを、複数の二次元コードで構成する場合、誘導ラインは二次元コードに示すような二次元平面上にコード情報が印刷された複数の二次元コードが誘導ラインの敷設方向に向かって並んで印刷される。誘導ライン検出部１６は、二次元コードを検出すると、当該二次元コードから取得したコード情報に基づいて、当該二次元コードの位置情報を取得する。誘導ラインを磁気テープで構成する場合、誘導ライン検出部１６は、磁気テープを検出する磁気センサを搬送車の進行方向に向かって横方向に複数備える構成とすることができる。誘導ライン検出部１６に設けられた複数の磁気センサは、それぞれ磁気テープを検出したか否かの検出信号を出力する。これにより、誘導ライン検出部１６の中央に位置する磁気センサが磁気テープを検出するか、左右の端部に位置する磁気センサが磁気テープを検出するか、などによって、誘導ライン検出部１６のどの位置に磁気テープが位置しているかを検出することができる。

【0066】

＜搬送システムの構成＞
次に、本実施形態の搬送システムの構成を説明する。図１５は、本実施形態に係る搬送システムの全体構成図の一例を示す図である。搬送システム1000は、複数の搬送車（10a, 10b）、搬送物である台車2000、搬送車の状態を表示又は搬送車へ指令を入力可能な操縦機3000、搬送車の運行に必要な情報を管理する統括制御装置4000、統括制御装置の情報を表示し統括制御装置に情報を入力する入出力装置5000、複数の搬送車（10a, 10b）と操縦機3000と統括制御装置4000を通信可能に接続する通信ネットワーク6000を備える。

【0067】

また、搬送システム1000は通信ネットワーク6000を介して外部システム7000と接続させることもできる。搬送システム1000を製造工場に導入して、製造に必要な部品を収納庫から製造ラインに搬送する場合には、搬送システム1000は、外部システム7000として製造管理システムとシステム間連携を行う。この場合、製造管理システムから製造作業の稼働進捗状況に関する情報を取得すれば、搬送車による輸送量や輸送経路を製造作業の作業進捗状況に応じて動的に調整することができる。

【0068】

別の例として、搬送システム1000を物流倉庫に導入して、トラック等で荷物が倉庫に搬入される際に搬入物を搬入口から収納庫に搬送し、また倉庫から荷物を出荷する際に収納庫から出荷される荷物を搬出口へ搬送する場合には、搬送システム1000は、外部システム7000として物流管理システムとシステム間連携を行う。この場合、物流管理システムから搬入に関する情報や出荷に関する情報を取得すれば、搬送車による輸送量や輸送経路を変更することができる。

【0069】

搬送システムが導入される施設では、一般的に複数の搬送車（10a, 10b）が稼働するため、それぞれの搬送車は通信ネットワーク6000を介して他搬送車や他構成要素と通信可能に連結される。例えば、搬送車は自機の検出部で検出した各種検出情報やその他の制御情報を操縦機3000や統括制御装置4000や他搬送車10に送信する。また搬送車10は台車2000と電気的に接続又は近距離通信手段で通信可能に接続され、台車から連結状態に関する情報や台車の識別情報などを受信可能に構成される。

【0070】

操縦機3000は、各搬送車の状態情報を表示する機能と、指定した搬送車へ指令を入力する機能を備えている。例えば、操縦機に表示される搬送車の状態情報としては、各搬送車の識別情報、位置（座標、マップ上での位置）、速度、向き、走行履歴、搬送対象物の搬送履歴（搬送した搬送対象物の識別情報、搬送開始位置、搬送終了位置、搬送時刻、連結時刻、解除時刻等の時刻情報を含む）、搬送車に搭載されて搬送車の電源となるバッテリの充電量の情報、搬送車が取得するセンサ情報、撮影画像、搬送車が搬送する台車等の搬送物（搬送対象物）の識別情報、連結装置の情報、把持姿勢か解除姿勢か、連結装置のロックに関する情報（ロック状態か否か）、回動角度など、本システムで取得したり、記憶したりする情報の全てを表示可能である。搬送車へ入力する指令としては、例えば、搬送車の目的地（目的位置）に関する指令情報、台車との連結や連結解除の動作指令、搬送車の走行開始指令、搬送車の停止指令、充電ステーションへの帰還指令、搬送車に搬送させる搬送対象物の指示、連結指示、連結解除指示、回動ロック支持、ロック解除指示、回動角度の指示、ロック条件（ロック可能な回動角度）に関する指示、搬送する搬送対象物の識別情報、搬送開始位置、搬送終了位置、搬送時刻、連結時刻、解除時刻等の時刻情報などの指示情報である。

【0071】

図１６に本実施形態における統括制御装置4000の構成図を示す。統括制御装置4000は、施設エリアで運行される複数の搬送車の状態情報を記録する状態情報記録部4010と、複数の搬送車の動作シナリオを管理する動作シナリオ管理部4020と、搬送車の誘導ライン検出部により取得された誘導ラインの検出情報を含む搬送車の検出情報に基づいて作業エリアのマップを生成及び更新するマップ管理部4030と、搬送車の検出情報に基づいて誘導ライン及び搬送車の異常を判定する異常判定部4040と、外部の入出力装置5000及び通信ネットワーク6000と通信を行う通信部4050と、を有している。

【0072】

状態情報記録部4010で記録される搬送車の状態情報は、例えば、運行中の複数の搬送車により検出される障害物検出位置、誘導ライン検出位置、搬送車の走行位置の履歴情報、更には、バッテリ充電量の情報、複数の搬送車と連結された台車の識別情報、複数の搬送車の動作モード（誘導走行モードまたは自律走行モード）、その他搬送車の検出部230で検出される各種検出情報、作業エリアのマップ情報などである。動作シナリオ管理部4020で管理される動作シナリオは、例えば、複数の搬送車それぞれの目的地の情報、目的地に行き着くまでに実行する複数の動作内容、複数動作の動作順序、複数動作の切替条件を含んでいる。

【0073】

マップ管理部4030は、搬送車により検出される障害物検出位置、誘導ライン検出位置、搬送車の走行位置の履歴情報に基づいて、作業エリア内の障害物と誘導ラインの位置情報を含むマップを生成する。更に、マップ管理部4030は、１台又は複数台の搬送車により蓄積された誘導ラインの検出位置の情報に基づいて、マップに登録されている誘導ラインや作業エリアの情報を更新する。

【0074】

異常判定部4040は、マップ情報に登録されている誘導ラインの位置情報と、搬送車で検出される誘導ラインの検出位置情報を含む搬送車の検出情報に基づいて、誘導ライン及び搬送車の異常を判定する。

【0075】

入出力装置5000は、統括制御装置4000の状態情報記録部4010に記録された情報、マップ情報（マップの更新情報を含む）及び異常判定部による判定結果などを表示するとともに、動作シナリオ管理部4020で管理される動作シナリオを入力することで新規に動作シナリオを追加したり、更新したりすることができる。入出力装置5000に入力される情報は、例えば、任意の搬送車の目的地が誘導走行エリア110の作業エリアAであることや、誘導走行エリア110に進入して作業エリアAに行き着くための動作内容、動作切替条件などを含んでいる。

【0076】

＜搬送車の機能＞
図１７を用いて搬送車の有する機能を説明する。図１７は本実施形態に係る搬送車の機能構成図を示す図である。搬送車10は、連結装置２０，搬送車外部の台車2000や通信ネットワーク6000と通信を行う通信部210と、記録部220（記憶部を含む）、後述する各種センサを備えた検出部230、台車と連結するための連結装置、車輪を駆動させる車輪駆動部280、入力部240、表示部250、車輪駆動部280などの動作を制御する制御部260、を備えている。

【0077】

記録部220は、通信部210が外部から受信した情報、検出部230が検出した検出情報、制御部が生成、出力した情報を記録する機能を有する。記録部220は、搬送車の目的位置、移動経路、移動履歴等の情報を記憶することができる。記録部220は、目的位置までの距離に応じた速度情報、当該速度情報を算出するための算出式（プログラム）情報等を記憶することができる。

【0078】

検出部230は、物体位置検出部12、誘導ライン検出部16、走行距離検出部233、衝突検出部234、姿勢検出部235、充電量検出部236を備えている。物体位置検出部12は、前述した通り、レーザー光を照射して物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測することで物体までの距離や方向を計測するレーザー距離センサ（LiDAR（Light detection and ranging）など）、ミリ波の送信信号と物体に反射して戻ってくる受信信号に基づいて物体までの距離を検出するミリ波レーダー、または、カメラで物体を撮影して撮影画像を解析することで物体までの距離を計測するカメラ式距離センサ、などで構成される。制御部は、検出部の情報に基づいて、搬送車の現在位置、現在速度の情報を推定することができる。検出部230は、搬送車の現在位置を検出するGNSS等を含む位置センサ、搬送車の速度を検出する速度センサを備える。

【0079】

誘導ライン検出部16は、上述したように誘導方式のタイプに応じたセンサが用いられる。誘導方式として、電磁誘導方式を用いる場合はピックアップコイル、磁気誘導方式を用いる場合は磁気センサ、画像認識方式を用いる場合はカメラが誘導ライン検出部のセンサとして用いられる。誘導ライン検出部は、誘導ラインの直上に位置している場合に誘導ラインを検出して検出信号を出力する。また、カメラにより二次元コードやバーコードを使った誘導ラインを読み取る画像認識方式の場合には、誘導ラインの検出信号に加えて、検出したコードの情報に基づいて位置情報を生成し、更にコードの画像情報を行うことで誘導ラインと搬送車の相対角度情報を生成することができる。

【0080】

走行距離検出部233は、非駆動輪14または駆動輪13の回転数を検出し、当該回転数の検出情報と非駆動輪または駆動輪の直径（または円周長）の情報に基づいて搬送車の走行距離及び走行速度を計測することができる（この場合、走行距離検出部233が、速度センサとして機能し得る）。また、代替手段として、ミリ波を水平方向の任意の方向（壁面や床面でもよい）に照射して反射波を検出するミリ波センサを用いて、搬送車の走行速度を検出し、当該走行速度を積分することで走行距離を推定する手段を適用することも可能である。また、上記した方法以外のあらゆる走行距離を計測したり、走行速度を取得したりする方法を適用可能である。

【0081】

衝突検出部234は、搬送車が物体や人に衝突したことを検出する機能を有する。具体的には、ジャイロセンサなどにより加速度を検出して、加速度の急変を検出した場合に衝突が発生したと判断することができる。代替手段として、搬送車の進行方向前方にバンパーと共に物理スイッチを設け、当該物理スイッチが押されたことにより衝突が発生したと判断する手段を適用することも可能である。また、上記以外の衝突検知方法を適用することができる。衝突検出部234が衝突を検出した場合には、搬送車を停止させ、衝突発生情報と衝突発生位置の少なくともいずれかの情報を記録部に記録すると共に、当該情報を統括制御装置4000及び操縦機3000に情報を通知する。姿勢検出部235は、磁気コンパス又は左右駆動輪の回転数の情報又は車輪のステアリング情報に基づいて、自車の向き（姿勢）を検出する。

【0082】

充電量検出部236は、搬送車の電源であるバッテリの充電量を検出する。充電量検出部236で検出した充電量が所定値以下となった場合には、充電が必要と判断して、充電量減少の検知情報を記録部に記録すると共に、当該情報を統括制御装置4000及び操縦機3000に情報を通知する。更に、充電量が所定値以下であることを検出した場合に、上記処理に加えて充電スポットへ自動で移動して充電を行うようにしても良い。なお、充電量検出部236が要充電と判断するための前記所定値は、当該搬送車に設定された目的地までの距離と当該搬送車に連結された搬送物の重量の少なくともいずれかに基づいて予め設定された値であっても良い。

【0083】

入力部240は、搬送車に搭載された物理スイッチ又はタッチパネル等で構成され、ユーザは動作指令等を直接搬送車に入力することができる。表示部250は、例えば、搬送車に搭載された液晶パネル等で構成され、搬送車の状態情報（検出部230での各種検出情報、走行モードの種別、現在実行中の動作シナリオなど）を表示することができる。

【0084】

制御部260は、動作判定部261と、モード切替部262と、連結制御部263と、表示制御部264と、位置推定部265と、走行制御部266を備えている。動作判定部261は、動作シナリオ管理部4020から取得した自搬送車の動作シナリオに基づいて搬送車の動作を判定する。

【0085】

モード切替部262は、動作シナリオ等により予め定められた条件、または入力部240で入力された指令に基づいて、搬送車の走行モードを誘導走行モードと自律走行モードの間でモードの切り替えを行う。連結制御部263は、動作シナリオ等で予め定められた条件、または入力部240で入力された指令に基づいて、連結装置の動作を制御して、台車等の搬送物との連結／非連結を制御する。表示制御部264は、前述した入力部240の入力IF及び表示部250を制御する。

【0086】

位置推定部265は、走行距離検出部233で検出した走行距離と、姿勢検出部235で検出した自車の向きの情報と、記録部220に記録されているエリア全体のマップ情報に基づいて、走行エリア全体における自車の現在位置を含む所定時刻の位置を推定することができる。または、物体位置検出部12で計測した自車から物体までの距離や方向の情報と、記録部220に記録されているエリア全体のマップ情報に基づいて走行エリア全体における自車の位置を推定することも可能である。あるいは、二次元コードで構成された誘導ライン上を走行している場合には、二次元コードの識別情報と上記マップ情報とに基づいて走行エリア全体における自車の位置を推定することも可能である。位置推定部265は、搬送車に設けたGNSS等によって位置情報を取得することも可能である。

【0087】

位置推定部265は、推定した自車位置情報と、物体位置検出部12で検出した自車から物体までの距離情報に基づいて、物体が存在する位置を推定することができる。また、誘導ライン検出部16で誘導ラインを検出した際の自車位置情報に基づいて、誘導ラインの設置位置を推定する。

【0088】

走行制御部266は、動作判定部261、モード切替部262による判定情報の少なくともいずれかに基づいて、搬送車の走行を制御する。走行制御部266は、搬送車の前進、後退、停止、旋回、及び移動速度、旋回速度を制御することができる。具体的には、車輪駆動部280の有する右輪駆動部281、左輪駆動部282をそれぞれ個別に制御する。右輪駆動部281と左輪駆動部282は例えばモーターで構成され、各駆動輪の回転速度や回転方向を個別に制御することで、搬送車を任意の軌跡半径でカーブさせて走行させたり、搬送車を回転させて向きを変えたりすることが可能となる。

【0089】

搬送車に設けたセンサからの情報に基づいて、ガイドラインの延在方向に対する搬送車の角度を推定する角度推定処理と、搬送車に設けたセンサからの情報に基づいて、ガイドラインの延在方向に垂直な方向におけるガイドラインと搬送車との相対位置を推定する相対位置推定処理と、搬送車の角度及び相対位置に基づいて、搬送車の向きを制御するようにしてもよい。例えば、カメラにより二次元コードやバーコードを使ったガイドラインを読み取る画像認識方式の場合には、誘導ラインの検出信号に加えて、検出したコードの情報に基づいて位置情報を生成し、更にコードの画像情報を行うことで誘導ラインと搬送車の相対角度情報を生成するようにしてもよい。

【0090】

本実施形態では、搬送車に対する連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部を備える。回動状態検出部は、例えば回転の変位を電気信号に変換し検出するエンコーダで構成されてもよいし、他のセンサ（角度センサ等）で構成してもよい。回動状態検出部を備えることで、搬送車に対する搬送対象物の位置及び向きを検出することができる。

【0091】

また、回動状態検出部の情報に基づいて、後退する際の進行後方を推定することができる。具体的に、後退する際には連結装置の固定輪もしくは搬送対象物の固定輪の向きに進行するため、回動状態検出部の角度情報から、後退時の進行方向を推定することができる。搬送車の制御部は、当該進行方向の情報に基づいて、リアルタイムで駆動部を制御して進行方向を補正することで目的位置に向けて安全に後退することができる。また、搬送対象物の位置を推定することで、前進、後退等の走行中に、障害物に衝突することを防ぎながら走行することができる。つまり、搬送車の移動経路と、搬送者に対する搬送対象物の位置及び向きの情報から、搬送対象物の移動経路を推定することができるので、搬送対象物の予定移動経路上に障害物の有無を推定し、障害物がある場合には進行を停止したり、回避して走行することができる。

【0092】

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0093】

本明細書において説明した装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部がネットワークで接続された複数の装置（例えばクラウドサーバ）等により実現されてもよい。例えば、搬送車の制御部２６０および記録部２２０は、互いにネットワークで接続された異なるサーバにより実現されてもよい。また、本明細書において説明した搬送システムでは、操縦機3000、統括制御装置4000、入出力装置5000がそれぞれネットワークを介して接続された別個のハードウェアで構成される例を説明したが、操縦機3000、統括制御装置4000、入出力装置5000の機能の一部又は全部が搬送車10に実装されていても良い。

【0094】

本明細書において説明した装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係る制御部２６０の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、ＰＣ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

【0095】

また、本明細書においてフローチャート図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

【0096】

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

【0097】

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
搬送車に対して搬送対象物を連結する連結装置を備えた搬送システムを制御するプログラムであって、
前記連結装置は、前記搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動を抑制する回動抑制部を制御することにより前記回動を抑制するロック状態か、前記回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部に、
前記搬送車を前記搬送対象物に接近させて連結する予め定められた連結動作時、及び、前記搬送対象物に対する連結を解除して被連結物から離脱する予め定められた離脱動作時においては、前記ロック状態となるように前記回動抑制部を制御する処理を実行させ、
前記搬送車に前記搬送対象物を連結した状態で該搬送車を走行させる搬送走行時においては、前記ロック解除状態となるように前記回動抑制部を制御する処理と、を実行させる、プログラム。
搬送車に対して搬送対象物を連結する連結装置を備えた搬送システムの制御方法であって、
前記連結装置は、前記搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、
前記回動抑制部を制御することにより前記回動を抑制するロック状態か、前記回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、を備え、
前記ロック制御部は、前記搬送車を前記搬送対象物に接近させて連結する予め定められた連結動作時、及び、前記搬送対象物に対する連結を解除して被連結物から離脱する予め定められた離脱動作時においては、前記ロック状態となるように前記回動抑制部を制御し、また、前記搬送車に前記搬送対象物を連結した状態で該搬送車を走行させる搬送走行時においては、前記ロック解除状態となるように前記回動抑制部を制御する、搬送システムの制御方法。

【0098】

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（項目１）
搬送車に対して搬送対象物を連結する連結装置を備えた搬送装置であって、
前記連結装置は、前記搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、
前記回動抑制部を制御することにより前記回動を抑制するロック状態か、前記回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、
前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部と、を備え、
前記ロック制御部は、前記回動角度に基づいて、前記回動抑制部を制御する、搬送装置。
（項目２）
前記搬送対象物に前記搬送車を連結する連結動作時において、前記連結装置が前記搬送車の後方に向けて延在する前記ロック状態で、前記搬送車を後進させることにより前記搬送対象物に前記連結装置を接近させる、項目１に記載の搬送装置。
（項目３）
前記ロック制御部は、前記回動角度が予め定めた角度である場合に限り、前記ロック状態となるように前記回動抑制部を制御する、項目１又は２に記載の搬送装置。
（項目４）
前記搬送車の駆動輪を制御することにより搬送車の走行を制御する走行制御部を備え、
前記走行制御部は、前記回動状態検出部で取得する前記回動情報に基づいて、前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度が予め定めた所定の角度となるように、搬送車の向きを制御する、項目１又は２に記載の搬送装置。
（項目５）
前記搬送車又は前記連結装置に設けられ、前記搬送車又は前記連結装置に対する前記搬送対象物の相対的な位置及び姿勢を検出する搬送対象物検出部をさらに備え、
前記ロック制御部は、前記搬送対象物の前記相対的な位置及び姿勢の情報に基づいて、前記回動抑制部を制御する、項目１又は２に記載の搬送装置。
（項目６）
前記ロック解除状態における前記連結装置の回動角度が予め定められた所定の回動角度となるように、前記連結装置を付勢する付勢部を備える、項目１又は２に記載の搬送装置。
（項目７）
前記搬送車と前記連結装置の連結部に設けられた回動駆動部を制御することにより、
前記ロック解除状態における前記連結装置の回動角度を、回動指示情報に応じて制御する回動制御部を備え、
前記ロック制御部は、前記回動制御部が前記回動駆動部を制御して前記連結装置の回動角度が予め定めた角度となった場合に、前記ロック状態となるように前記回動抑制部を制御する、項目１又は２に記載の搬送装置。
（項目８）
前記連結装置は、前記搬送対象物の所定箇所を把持する把持部を備え、
前記把持部は、前記搬送対象物の所定箇所が前記把持部で把持可能な位置にあるか否かを検出する検出部を有する、項目１又は２に記載の搬送装置。

【符号の説明】

【0099】

１０：搬送車、 ２０：連結装置、 ２２：把持部、２３：下側支持部、２４：突起部、２５：変位部、 ５０：搬送対象物、 ５１：搬送対象物の下側フレーム、１３０ 動作エリア、 １３１ 誘導ライン、 １３２ 走行モード切替位置、 ２１０ 通信部、 ２２０ 記録部、 ２３０ 検出部、 ２４０ 入力部、 ２５０ 表示部、 ２６０ 制御部、 ２８０ 車輪駆動部、２０００ 台車、 ２０１０ 連結受け部、 ３０００ 操縦機、４０００ 統括制御装置、 ５０００ 入出力装置、 ６０００ 通信ネットワーク、 ７０００ 外部システム

【要約】

【課題】搬送車で搬送対象物を搬送する際の安全性を高めることが可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置であって、連結装置は、搬送車に対して、上下方向に延びる軸線の周りで回動可能であり、搬送車に対する連結装置の回動を抑制する回動抑制部と、回動抑制部を制御することにより回動を抑制するロック状態か、回動を許容するロック解除状態かを制御するロック制御部と、前記搬送車に対する前記連結装置の回動角度を検出する回動状態検出部と、を備え、前記ロック制御部は、前記回動角度に基づいて、前記回動抑制部を制御する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】