JPH10138917A - 無人搬送車のセンサ首振り機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １個の障害物感知センサにより広いエリアの
障害物を検出する。 【解決手段】 第１リンク２３の先端部には、障害物感
知センサ６を搭載している。ピンにより回動自在に支持
された第１リンク２３及び第２リンク２５は、相互に連
結されており、第２リンク５は挿脱ピン機構３０を介し
てステアリング回転部材２８に連結されている。ステア
リング回転部材２８は、ステアリング輪２を操舵する際
に回転する。このステアリング回転部材２８が回転する
と、リンク２５，２３が回動して、障害物感知センサ６
が首振りして、広いエリアに亘って障害物を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無人搬送車のセンサ
首振り機構に関し、１つの障害物感知センサにより広い
エリアでの障害物検出ができ、しかも、新たなアクチュ
エータを不要にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】無人搬送車は、各種の工場・倉庫・オフ
ィス等で無人で誘導されて走行し、部品・製品・小物等
を搬送するものである。このような無人搬送車は、走行
路に敷設した誘導ライン（電線や光反射テープ）を誘導
センサ（磁気センサや光センサ）で検出し、誘導ライン
に沿い走行する。

【０００３】ここで無人搬送車の一例を、図５を参照し
て説明する。図５に示す無人搬送車１は、回転駆動とス
テアリングを行う１つの前輪（ステアリング輪）２と、
従動輪として機能する２つの後輪３を有する三輪車タイ
プのものである。車体本体４の底部前側には誘導センサ
５が設置されている。誘導走行するときには、誘導セン
サ５により、誘導線１０を検出し、誘導センサ５の中央
部つまり車体本体４の中央部が、誘導線１０の真上に位
置するようにステアリング制御をしつつ走行する。

【０００４】また無人搬送車１には、障害物感知センサ
６が備えられている。この障害物感知センサ６は、超音
波センサや光センサで構成されており、無人搬送車１の
進行方向前方に障害物（人や物）があるか否かを検出す
るものである。この障害物感知センサ６により、障害物
を検出した場合には、警報を鳴らすとともに減速をする
よう制御している。さらに、所定エリア（例えば１ｍ以
内のエリア）内で障害物の退去がされない場合には、自
動停止するよう制御している。なお、減速制御及び自動
停止制御は、無人搬送車１に搭載した、図示しない制御
装置により行われている。

【０００５】障害物感知センサ６の検出距離・検出幅に
ついては、センサの種類や性能によっても異なるが、比
較的安価なセンサでは、検出距離が長くなるほど検出幅
が狭くなるのが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】無人搬送車１の障害物
感知センサ６が障害物を検出して安全に停止するために
は、少なくとも車体幅よりやや広い検出幅が必要となる
が、高速で走行する場合、停止までの距離の関係でセン
サの検出距離を長くするため検出幅が狭くなり、１個の
センサでは前述の車体幅よりやや広い幅を検出すること
ができなくなる。そのため、高速タイプの無人搬送車１
では、図６に示すように、複数個（図６では３個）の障
害物感知センサ６を搭載せざるを得なかった。

【０００７】障害物感知センサ６の価格は、１個当たり
数万円〜十数万円のものが多く、障害物感知センサ６を
複数個搭載すると、無人搬送車１全体の製品コストが上
昇するという問題があった。

【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、１つの障
害物感知センサにより広いエリアでの障害物の検出がで
き、しかも、首振りのために新たなアクチュエータ（モ
ータ等）を導入する必要のない無人搬送車のセンサ首振
り機構を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、ステアリング輪を操舵することにより誘導
線に沿い走行していく無人搬送車に備えるセンサ首振り
機構であって、第１固定ピンにより回転自在に支持され
て水平面内で回動可能になっており、先端部には、無人
搬送車の進行方向前方の障害物を検出する障害物感知セ
ンサが備えられ、後端部には係合ピンが固定設置されて
いる第１リンクと、第２固定ピンにより回転自在に支持
されて水平面内で回動可能になっており、先端部には前
記係合ピンと係合する係合長孔が形成され、後端部には
ロック・アンロック長孔が形成されている第２リンク
と、前記ステアリング輪を操舵する際に回転するステア
リング回転部材と、第２リンクとステアリング回転部材
とを連結する機構であり、第２リンクとステアリング回
転部材との間に作用する力が設定値以下である時には挿
脱ピンを前記ロック・アンロック長孔に挿入して連結状
態を保持し、第２リンクとステアリング回転部材との間
に作用する力が設定値を越える時には挿脱ピンを前記ロ
ック・アンロック長孔から外して連結状態を解除する挿
脱ピン機構と、第２リンクを間に挟んだ状態で配置され
ており、第２リンクが当接することにより、第２リンク
の回動範囲を制限する一対のストッパと、第２リンクを
間に挟んだ状態で配置されており、第２リンクをその回
動中立位置に向けて復帰させるようバネ力を付与する復
帰バネと、でなることを特徴とする。

【００１０】また本発明の構成は、前記ロック・アンロ
ック機構は、挿脱ピンと、この挿脱ピンを前記ロック・
アンロック長孔に向けて付勢するバネ機構とで構成され
ており、前記ロック・アンロック長孔のうち挿脱ピンが
挿入されてくる側の面は孔縁部が面取りされて滑らかに
なっており、第２リンクの下面の両側縁も面取りされて
滑らかになっていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、従来技術と同一機能を
はたす部分には同一符号を付し重複する説明は省略す
る。

【００１２】本発明の実施の形態に係る無人搬送車のセ
ンサ首振り機構を、全体構成図である図１、平面図であ
る図２、正面図である図３、図２のIV−IV矢視断面図で
ある図４を参照しつつ説明する。

【００１３】これらの図に示すように、無人搬送車１の
車体本体４の固定部４ａ（図３参照、なお図１では図示
省略）には、第１固定ピン２１及び第２固定ピン２２が
固定設置されている。第１リンク２３は、第１固定ピン
２１により回転自在に支持されて水平面内で回動可能に
なっている。この第１リンク２３には、その先端部に障
害物感知センサ６が備えられており、その後端部には係
合ピン２４が固定設置されている。

【００１４】第２リンク２５は、第２固定ピン２２によ
り回転自在に支持されて水平面内で回動可能になってい
る。この第２リンク２５には、その先端部に係合長孔２
６が形成され、その後端部にロック・アンロック長孔２
７が形成されている。係合長孔２６には、係合ピン２４
が係合（嵌合）している。

【００１５】ステアリング回転部材２８は、前輪（ステ
アリング輪）２を操舵（ステアリング動作）するステア
リング機構のうちの一部材であり、前輪２を操舵する際
に回転する部材である。

【００１６】ステアリング回転部材２８には、挿脱ピン
機構３０が備えられている。この挿脱ピン機構３０は、
第２リンク２５のロック・アンロック長孔２７に挿入・
脱出する挿脱ピン３１と、この挿脱ピン３１をロック・
アンロック長孔２７に向けて付勢するバネ機構３２とで
構成されている。しかも、ロック・アンロック長孔２７
のうち、挿脱ピン３１が挿入されてくる側の面は、図４
に示すように、孔縁部が面取りされて滑らかになってい
る。また、第２リンク２５の下面の両側縁も面取りされ
て滑らかになっている。

【００１７】詳細動作は後述するが、この挿脱ピン機構
３０は、ロック・アンロック長孔２７と共働して、第２
リンク２５とステアリング回転部材２８とのロック状態
（作用力が一定値以下の場合）とアンロック状態（作用
力が一定値を越える場合）を形成する。

【００１８】一対のストッパ３５ａ，３５ｂは、第２リ
ンク２５を間に挟んだ状態で配置されている。このた
め、第２リンク２５は、ストッパ３５ａ，３５ｂに当接
することにより、回動範囲（角度）が制限される。つま
り、ストッパ３５ａとストッパ３５ｂとの間で、第２リ
ンク２５は回動することができる。

【００１９】復帰バネ３６ａ，３６ｂは、第２リンク２
５を間に挟んだ状態で配置されている。復帰バネ３６
ａ，３６ｂは、第２リンク２５を、その回動中立位置に
復帰させるように、第２リンク２５に対してバネ力を付
与している。

【００２０】かかる構成となっているセンサ首振り機構
によれば、前輪（ステアリング輪）２の操舵（ステアリ
ング）のためにステアリング機構が作動してステアリン
グ回転部材２８が回転すると、この回転力が、挿脱ピン
機構３０を介して第２リンク２５に伝わり、第２リンク
２５が回動する。この第２リンク２５の回動は、係合長
孔２６及び係合ピン２４を介して第１リンク２３に伝わ
り、第１リンク２３が回動する。このため、障害物感知
センサ６は水平面内で回動し（首振りし）、広い範囲に
亘り障害物の検出ができる。

【００２１】この場合、図２に示すように、挿脱ピン３
１と第２固定ピン２２との間隔をＬ１、第２固定ピン２
２と係合ピン２４との距離をＬ２とすると、障害物感知
センサ６の首振り角（回動角）は、距離Ｌ１，Ｌ２の比
を調節（最適設計）することにより最適に調節すること
ができる。そして、ステアリング回転部材２８の回転角
（前輪２のステアリング角）がθである場合には、障害
物感知センサ６の首振り角（回動角）はθ×（Ｌ２／Ｌ
１）となる。

【００２２】次に、無人搬送車１が直進走行している
時、無人搬送車１が緩いカーブを曲線走行している時、
無人搬送車１が急なカーブを曲線走行している時におけ
る、センサ首振り機構の動作について説明する。

【００２３】無人搬送車１が直進走行する時、即ち、誘
導線１０が直線配置されているところでは、誘導線１０
が誘導センサ５の中央に位置するようにフィードバック
制御をしているため、ステアリング機構により前輪２は
細かい角度（数度）で左右に振られている。このため、
ステアリング回転部材２８は細かく回動し、障害物感知
センサ６は細かく振られて首振りすることになる。

【００２４】無人搬送車１が緩いカーブを曲線走行する
ときには、ステアリング機構により前輪２が操舵され、
これに伴いステアリング回転部材２８が回転して、障害
物感知センサ６が振られて首振りする。なお、この場合
には、第２リンク２５はストッパ３５ａ，３５ｂに当接
しない範囲内で回動する。

【００２５】無人搬送車１が急なカーブを曲線走行する
とき（このような急な曲線走行は通常動作では行われ
ず、特殊な状態で行われる）には、ステアリング回転部
材２８が大きく回転（数十度回転）し、第２リンク２５
が回動していき障害物感知センサ６が振れていく。ステ
アリング動作が大きくなっていくと、第２リンク２５は
ストッパ３５ａ，３５ｂに当接してそれ以上は回動して
いくことができなくなる。このため、障害物感知センサ
６の振れ角が規制され、不要な範囲の障害物（前方以外
の障害物）を誤検出することがなくなる。

【００２６】第２リンク２５がストッパ３５ａ，３５ｂ
に当接したときには、第２リンク２５とステアリング回
転部材２８との間に作用する力が大きくなる。このた
め、挿脱ピン機構３０の挿脱ピン３１は、バネ機構３２
を押し込む状態で下方に押し下げられ、ロック・アンロ
ック長孔２７から外れる。このため、第２リンク２５と
ステアリング回転部材２８との係合状態が解除される。
よって、第２リンク２５がストッパ３５ａ，３５ｂに当
接した後も、ステアリング回転部材２８の回転は継続で
き、大きなステアリング動作をすることができる。つま
り、このセンサ首振り機構があっても、大きなステアリ
ング動作を確保することができるのである。

【００２７】一方、ステアリング回転部材２８からの係
合状態が解除された第２リンク２５は、復帰バネ３６
ａ，３６ｂにより、第２リンク２５の回動中立位置に向
かって戻されていき、この動作によっても、障害物感知
センサ６が振れて首振りをすることができる。

【００２８】急峻なステアリングが終わり、ステアリン
グ回転部材２８が中立位置に復帰したら、挿脱ピン機構
３０の挿脱ピン３１を、再びロック・アンロック長孔２
７に嵌入して、第２リンク２５とステアリング回転部材
２８との係合状態を復帰することができる。

【００２９】このように、ステアリング機構の回転力を
利用して障害物感知センサ６を振るようにしているの
で、モータ等のアクチュエータを新たに設置する必要は
なく、安価かつ容易な構成（リンク機構）により、障害
物感知センサ６を振ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように、本発明によれば、１つの障害物感知センサを振
るように構成したので、検出エリアの狭いセンサを採用
しても、１つの障害物感知センサにより障害物を確実に
検出することができる。つまり、複数の障害物感知セン
サを用いる必要がなくコスト削減ができる。

【００３１】ステアリング機構の回転力を利用して、リ
ンク機構により障害物感知センサを振るようにしたの
で、モータ等のアクチュエータを新たに設置する必要は
なく、構成が簡単であり、容易に構成することができ
る。

【００３２】また、センサ首振り角度を一定範囲に制限
しているため、余分な障害物を検出することはない。さ
らに、センサ首振り角度を制限しているが、大きなステ
アリング動作をすることができる。大きなステアリング
動作をした場合には、復帰バネにより障害物感知感知セ
ンサが中央位置に復帰して ある程度の首振りを継続し
て行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るセンサ首振り機構を
搭載した無人搬送車を示す斜視図。

【図２】本発明の実施の形態に係る無人搬送車のセンサ
首振り機構を示す平面図。

【図３】本発明の実施の形態に係る無人搬送車のセンサ
首振り機構を示す正面図。

【図４】図２のIV−IV矢視断面図。

【図５】従来の無人搬送車を示す斜視図。

【図６】従来の無人搬送車を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 無人搬送車 ２ 前輪（ステアリング輪） ３ 後輪 ４ 車体本体 ５ 誘導センサ ６ 障害物感知センサ １０ 誘導線 ２１ 第１固定ピン ２２ 第２固定ピン ２３ 第１リンク ２４ 係合ピン ２５ 第２リンク ２６ 係合長孔 ２７ ロック・アンロック長孔 ２８ ステアリング回転部材 ３０ 挿脱ピン機構 ３１ 挿脱ピン ３２ バネ機構 ３５ａ，３５ｂ ストッパ ３６ａ，３６ｂ 復帰バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング輪を操舵することにより誘
   導線に沿い走行していく無人搬送車に備えるセンサ首振
   り機構であって、 第１固定ピンにより回転自在に支持されて水平面内で回
   動可能になっており、先端部には、無人搬送車の進行方
   向前方の障害物を検出する障害物感知センサが備えら
   れ、後端部には係合ピンが固定設置されている第１リン
   クと、 第２固定ピンにより回転自在に支持されて水平面内で回
   動可能になっており、先端部には前記係合ピンと係合す
   る係合長孔が形成され、後端部にはロック・アンロック
   長孔が形成されている第２リンクと、 前記ステアリング輪を操舵する際に回転するステアリン
   グ回転部材と、 第２リンクとステアリング回転部材とを連結する機構で
   あり、第２リンクとステアリング回転部材との間に作用
   する力が設定値以下である時には挿脱ピンを前記ロック
   ・アンロック長孔に挿入して連結状態を保持し、第２リ
   ンクとステアリング回転部材との間に作用する力が設定
   値を越える時には挿脱ピンを前記ロック・アンロック長
   孔から外して連結状態を解除する挿脱ピン機構と、 第２リンクを間に挟んだ状態で配置されており、第２リ
   ンクが当接することにより、第２リンクの回動範囲を制
   限する一対のストッパと、 第２リンクを間に挟んだ状態で配置されており、第２リ
   ンクをその回動中立位置に向けて復帰させるようバネ力
   を付与する復帰バネと、でなることを特徴とする無人搬
   送車のセンサ首振り機構。
2. 【請求項２】 前記ロック・アンロック機構は、挿脱ピ
   ンと、この挿脱ピンを前記ロック・アンロック長孔に向
   けて付勢するバネ機構とで構成されており、前記ロック
   ・アンロック長孔のうち挿脱ピンが挿入されてくる側の
   面は孔縁部が面取りされて滑らかになっており、第２リ
   ンクの下面の両側縁も面取りされて滑らかになっている
   ことを特徴とする請求項１の無人搬送車のセンサ首振り
   機構。