JP2020001845A - 搬送車両 - Google Patents

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【課題】走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる搬送車両を提供することができる。【解決手段】距離取得部11Aと距離取得部11Bとは、車体2の幅方向において互いに異なる箇所と、基準位置設定部材10との間の距離に関する情報をそれぞれ取得する。従って、距離取得部11Aによって取得された第1の距離情報と距離取得部11Bによって取得された第2の距離情報を比較することにより、車体2の走行状態を正確に把握することができる。これにより、正確に搬送車両1の自動制御を行うことができる。そして、距離情報を取得するために用いられる基準位置設定部材10は、収容体Cの外部に配置されるものであるため、収容体Cが変わることで走行環境が変わった場合でも、再度の設置などは不要とすることができる。【選択図】図2

Description

本発明は、搬送車両に関する。
従来の搬送車両として、特許文献1に記載されたものが知られている。この搬送車両は、トラックのコンテナなどの収容体の内部で荷物の積み降ろしを行う自走式の搬送車両である。収容体の内部には、レーザ光を反射するための反射板が複数個所に設けられている。搬送車両は、反射板によって反射されるレーザ光を検出することにより、自らの位置を把握する。
特開平7−101554号公報
しかしながら、上述の搬送車両では、収容体の内部に複数個所に反射板を設けなくてはならない。この場合、搬送車両の走行環境、すなわち作業対象となる収容体が変わるたびに、反射板を新たに設置しなおす必要があり、作業に大きな手間がかかる。従って、走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる搬送車両が求められていた。
従って、本発明は、走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる搬送車両を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る搬送車両は、収容体の内部で荷物の積み降ろしを行う自走式の搬送車両であって、走行を行う車体と、収容体の外部に配置されて車体の基準位置を設定する基準位置設定部材と、車体と基準位置設定部材との間の距離に関する情報を取得する第1の距離取得部及び第2の距離取得部と、を備え、第1の距離取得部と第2の距離取得部とは、車体の幅方向において互いに異なる箇所と、基準位置設定部材との間の距離に関する情報をそれぞれ取得する。
本発明の一態様に係る搬送車両は、収容体の外部に配置されて車体の基準位置を設定する基準位置設定部材と、車体と基準位置設定部材との間の距離に関する情報を取得する第1の距離取得部及び第2の距離取得部と、を備える。例えば、車体が直進状態から傾いた状態となった場合、車体の幅方向における一方の端部側の部分と、他方の端部側の部分とでは、基準位置設定部材に対する距離にずれが生じる。これに対し、第1の距離取得部と第2の距離取得部とは、車体の幅方向において互いに異なる箇所と、基準位置設定部材との間の距離に関する情報をそれぞれ取得する。従って、第1の距離取得部によって取得された距離情報と第2の距離取得部によって取得された距離情報を比較することにより、車体の走行状態を正確に把握することができる。これにより、正確に搬送車両の自動制御を行うことができる。そして、距離情報を取得するために用いられる基準位置設定部材は、収容体の外部に配置されるものであるため、収容体が変わることで走行環境が変わった場合でも、再度の設置などは不要とすることができる。以上により、走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる。
搬送車両は、車体の走行状態を取得する走行状態取得部を更に備え、走行状態取得部は、第1の距離取得部で取得された第1の距離情報と第2の距離取得部で取得された第2の距離情報との間のずれに基づいて、車体の走行状態の異常を判定してよい。このように、第1の距離情報と第2の距離情報とのずれを用いて、容易に走行状態の異常を把握することができる。
搬送車両は、車体の幅方向において互いに異なる位置に設けられた第1の駆動部及び第2の駆動部と、第1の駆動部及び第2の駆動部を制御する駆動制御部と、を更に備え、駆動制御部は、第1の駆動部及び第2の駆動部を互いに異なる回転数とすることで、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれを補正してよい。これにより、駆動制御部は、車体を正常な走行状態に戻すことができる。
第1の距離取得部及び第2の距離取得部の各々は、引き出されたラインの長さを検出するラインエンコーダと、基準位置設定部材に設けられ、ラインの端部を固定して位置決めする位置決め部と、を備えてよい。このように、第1の距離取得部及び第2の距離取得部は、ラインエンコーダを用いることで、正確に距離を取得することができる。
本発明によれば、走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる搬送車両を提供することができる。
本実施形態に係る搬送車両が荷物の積み降ろしを行っている様子を示す概略図である。 本実施形態に係る搬送車両の概略構成を示す概略構成図である。 各走行状態を示す概念図である。 制御部の処理内容を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る搬送車両1が荷物Wの積み降ろしを行っている様子を示す概略図である。搬送車両1は、トラックTの荷台やコンテナなどの収容体Cの内部で荷物Wの積み降ろしを行う。図1に示す例においては、搬送車両1は、収容体Cとして、トラックTの荷台の内部で作業を行っている。トラックTは、駐車スペースPにて停車している。駐車スペースPの後側(建屋側)には、当該駐車スペースPから上方へ立ち上がった段差部Sが形成されている。トラックTは、段差部Sに対して収容体Cの後端部の扉を開いた状態で、停車する。搬送車両1は、段差部Sから収容体Cの内部へ進入するように走行を行う。また、搬送車両1は、収容体Cの内部から外部へ出て、段差部Sへ戻るように走行を行う。
搬送車両1は、自動的に走行を行うと共に、自動的に荷物Wの積み降ろしを行う自走式の車両である。搬送車両1は、走行を行う車体2と、荷物Wの積み降ろしを行う荷役部3と、を備える。車体2は、複数の車輪を備え、当該車輪を駆動させることで、前後方向への走行を行う。荷役部3は、荷物Wを保持する保持部6と、保持部6を移動させるアーム部7と、を備える。アーム部7の一方の端部は車体2に固定され、他方の端部には保持部6が固定されている。アーム部7は複数の関節部及び複数のリンク部によって構成されている。
次に、図2を参照して、搬送車両1の構成について更に詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る搬送車両1の概略構成を示す概略構成図である。本実施形態における搬送車両1は、外部から収容体Cへ進入する際に、または収容体Cから外部へ出る際に、前後方向に真っ直ぐに直進するように、自動走行を行う。図2に示すように、搬送車両1は、車体2に加えて、基準位置設定部材10と、距離取得部11A,11B(第1の距離取得部、第2の距離取得部)と、駆動部12A,12B(第1の駆動部、第2の駆動部)と、制御部20と、を備える。
基準位置設定部材10は、収容体Cの外部に配置されて車体2の基準位置を設定するための部材である。基準位置設定部材10は、収容体Cの後端部の開口部から更に後方へ離間した位置に配置されており、ここでは、段差部Sに配置されている(図1参照)。基準位置設定部材10は、車体2が収容体Cの外部から収容体C内へ進入しようとするときに、車体2の走行開始位置に配置される。基準位置設定部材10は、車体2の幅方向に沿って延びるような形状を有している。ここでは、基準位置設定部材10は、車体2の幅方向に沿って延びる直方体の形状を有している。
距離取得部11A,11Bは、車体2と基準位置設定部材10との間の距離に関する情報を取得する。距離取得部11Aと距離取得部11Bとは、車体2の幅方向において互いに異なる箇所と、基準位置設定部材10との間の距離をそれぞれ取得する。本実施形態では、距離取得部11Aは車体2の幅方向における一方の端部2a付近に設けられ、距離取得部11Bは車体2の幅方向における他方の端部2b付近に設けられる。距離取得部11A,11Bは、ラインエンコーダ21A,21Bと、位置決め部22A,22Bと、を備えて構成される。
ラインエンコーダ21A,21Bは、引き出されたライン21aの長さを検出するエンコーダである。ラインエンコーダ21A,21Bは、車体2の後端側の任意の位置に設けられる。ラインエンコーダ21A,21Bは、前後方向において互いに同位置に配置される。ラインエンコーダ21Aは車体2の幅方向における一方の端部2a付近に設けられ、ラインエンコーダ21Bは車体2の幅方向における他方の端部2b付近に設けられる。本実施形態では、ラインエンコーダ21A,21Bは、車体2の後側の車輪26A,26Bよりも前側に設けられている。従って、ラインエンコーダ21A,21Bから引き出されたライン21aは、後側の車輪26A,26Bの車軸などと干渉しないように、車軸を回避するように配置される。ただし、ラインエンコーダ21A,21Bの前後方向における位置は特に限定されず、後側の車輪26A,26Bより後側に設けられてもよい。
位置決め部22A,22Bは、基準位置設定部材10に設けられ、ライン21aの端部を固定して位置決めする部分である。位置決め部22A,22Bは、ライン21aの端部を着脱可能に固定することができるブラケットによって構成される。位置決め部22A,22Bは、基準位置設定部材10の前側の端部10aに形成される。位置決め部22Aの幅方向の位置は、ラインエンコーダ21Aと同位置に設定される。位置決め部22Bの幅方向の位置は、ラインエンコーダ21Bと同位置に設定される。
上述のような構成により、車体2が基準位置設定部材10から離れるに従って、ラインエンコーダ21A,21Bから引き出されるライン21aの長さが長くなる。車体2が直進している状態にあるとき(図3(a)に示す状態)、ラインエンコーダ21Aから引き出されるライン21aの長さと、ラインエンコーダ21Bから引き出されるライン21aの長さとは、等しくなる。一方、車体2が直進状態から傾いた姿勢となったとき(図3(b)に示す状態)、ラインエンコーダ21Aから引き出されるライン21aの長さと、ラインエンコーダ21Bから引き出されるライン21aの長さとは、互いに異なる。
ラインエンコーダ21A,21Bは、引き出されたライン21aの長さを制御部20へ出力する。ラインエンコーダ21Aから引き出されたライン21aの長さは、車体2の一方の端部2a付近と基準位置設定部材10との間の距離の変化に伴って変化する値であるため、車体2の一方の端部2a付近と基準位置設定部材10との間の距離に関する情報に該当する。従って、以下の説明では、ラインエンコーダ21Aが検出したライン21aの長さの情報を「第1の距離情報」と称する場合がある。ラインエンコーダ21Bから引き出されたライン21aの長さは、車体2の他方の端部2b付近と基準位置設定部材10との間の距離の変化に伴って変化する値であるため、車体2の他方の端部2b付近と基準位置設定部材10との間の距離に関する情報に該当する。従って、以下の説明では、ラインエンコーダ21Bが検出したライン21aの長さの情報を「第2の距離情報」と称する場合がある。
駆動部12A,12Bは、車体2が走行するための駆動力を発生する部分である。駆動部12A,12Bは、車体2の幅方向において互いに異なる位置に設けられている。具体的に、駆動部12Aは、一方の端部2a側における前側の車輪27Aと、当該車輪27Aを回転させるモータ28Aと、を備える。駆動部12Bは、他方の端部2b側における前側の車輪27Bと、当該車輪27Bを回転させるモータ28Bと、を備える。モータ28A,28Bは、制御部20からの制御信号を受信し、当該制御信号に基づいた回転数で車輪27A,27Bを回転させる。
制御部20は、搬送車両1全体を統括的に管理するECU[ElectronicControl Unit]を備えている。ECUは、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。ECUでは、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。ECUは、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。制御部20は、走行状態取得部31と、駆動制御部32と、を備える。また、ECUは外部機器(WMS[Warehouse Management System]、WCS[Warehouse Control System]など)からの指令により制御する事も可能である。
走行状態取得部31は、車体2の走行状態を取得する。走行状態取得部31は、距離取得部11Aで取得された第1の距離情報と距離取得部11Bで取得された第2の距離情報とに基づいて、車体2の走行状態を取得する。走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報とが等しい場合、図3(a)に示すように車体2は直進状態にあり、正常な走行がなされていると判定する。走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれに基づいて、車体の走行状態の異常を判定する。走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれ量が閾値を超えた場合に、車体の走行状態に異常があると判定する。例えば、収容体Cの床面の状態によって車輪27A,27Bの何れかがスリップした場合や、収容体Cの床面の段差などによって車体2の向きが変わった場合などは、図3(b)に示すように、車体2が基準方向SDから傾斜した状態となる。この状態で車体2が自動走行を継続すると、車体2は蛇行走行などを行う可能性がある。よって、走行状態取得部31は、図3(b)のように車体2が基準方向SDから傾斜した場合は、走行状態に異常があると判定する。
駆動制御部32は、駆動部12A,12Bを制御する。駆動制御部32は、車体2が直進するように、駆動部12A及び駆動部12Bを同じ回転数で駆動させる。一方、走行状態に異常があるときは、駆動制御部32は、当該異常状態を補正するための制御を行う。駆動制御部32は、駆動部12A及び駆動部12Bを互いに異なる回転数とすることで、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれを補正する。例えば、車体2の一方の端部2aと基準位置設定部材10との間の距離が、他方の端部2bと基準位置設定部材10との間の距離よりも大きくなると、第1距離情報の値は第2距離情報の値より大きくなる。この場合、駆動制御部32は、駆動部12Bの回転数を駆動部12Aの回転数よりも相対的に大きくなるように制御する。これにより、車体2の他方の端部2b側の方が一方の端部2a側よりも速く走行するため、車体2の傾きが補正されて、直進状態に戻ることができる。
次に、図4を参照して、制御部20の処理内容の一例について説明する。図4は、制御部20の処理内容を示すフローチャートである。
図4に示すように、まず、制御部20の走行状態取得部31は、距離取得部11A,11Bから第1の距離情報及び第2距離情報を取得する(ステップS10)。次に、走行状態取得部31は、走行状態に異常があるか否かを判定する(ステップS20)。S20では、走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報とを比較し、両者のずれ、すなわち両者の値の差が所定の閾値の範囲内にあるか否かを判断する。走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報との値の差が閾値の範囲内にあると判断した場合は、車体2は直進状態(図3(a)参照)にあると判定し、走行状態に異常は無いと判定する。この場合、図4に示す処理が終了し、再びS10から処理を開始する。
一方、S20において、走行状態取得部31が第1の距離情報と第2の距離情報との値の差が閾値を超えていると判断した場合は、車体2が基準方向SDから傾いている状態(図3(b)参照)にあると判定し、走行状態に異常があると判定する。この場合、駆動制御部32は、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれを補正する(ステップS30)。S30では、駆動制御部32は、駆動部12A及び駆動部12Bを互いに異なる回転数とすることで、第1の距離情報と前記第2の距離情報との間のずれを補正する。
走行状態取得部31は、距離取得部11A,11Bから第1の距離情報及び第2距離情報を取得する(ステップS40)。次に、走行状態取得部31は、補正が完了して走行状態が正常に戻ったか否かを判定する(ステップS50)。S50では、走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報とを比較し、両者のずれ、すなわち両者の値の差が所定の閾値の範囲内にあるか否かを判断する。走行状態取得部31は、第1の距離情報と第2の距離情報との値の差が閾値の範囲内にあると判断した場合は、車体2は直進状態(図3(a)参照)に戻ったと判定し、補正が完了したと判定する。この場合、図4に示す処理が終了し、再びS10から処理を開始する。S50において、補正が完了していないと判定された場合、S30から処理が繰り返される。このとき、駆動制御部32は、駆動部12A,12Bの回転数を前回のS30で設定した値に維持し、当該回転数での補正を継続してもよく、前回のS30よりも更に回転数差を大きくしてもよい。
次に、本実施形態に係る搬送車両1の作用・効果について説明する。
本実施形態に係る搬送車両1は、収容体Cの外部に配置されて車体の基準位置を設定する基準位置設定部材10と、車体2と基準位置設定部材10との間の距離に関する情報を取得する距離取得部11A及び距離取得部11Bと、を備える。例えば、車体2が直進状態から傾いた状態となった場合、車体2の幅方向における一方の端部2a側の部分と、他方の端部2b側の部分とでは、基準位置設定部材10に対する距離にずれが生じる。これに対し、距離取得部11Aと距離取得部11Bとは、車体2の幅方向において互いに異なる箇所と、基準位置設定部材10との間の距離に関する情報をそれぞれ取得する。従って、距離取得部11Aによって取得された第1の距離情報と距離取得部11Bによって取得された第2の距離情報を比較することにより、車体2の走行状態を正確に把握することができる。これにより、正確に搬送車両1の自動制御を行うことができる。そして、距離情報を取得するために用いられる基準位置設定部材10は、収容体Cの外部に配置されるものであるため、収容体Cが変わることで走行環境が変わった場合でも、再度の設置などは不要とすることができる。以上により、走行環境によらず、正確に自動制御を行うことができる。
搬送車両1は、車体2の走行状態を取得する走行状態取得部31を更に備え、走行状態取得部31は、距離取得部11Aで取得された第1の距離情報と距離取得部11Bで取得された第2の距離情報との間のずれに基づいて、車体2の走行状態の異常を判定する。このように、第1の距離情報と第2の距離情報とのずれを用いて、容易に走行状態の異常を把握することができる。
搬送車両1は、車体2の幅方向において互いに異なる位置に設けられた駆動部12A及び駆動部12Bと、駆動部12A及び駆動部12Bを制御する駆動制御部32と、を更に備え、駆動制御部32は、駆動部12A及び駆動部12Bを互いに異なる回転数とすることで、第1の距離情報と第2の距離情報との間のずれを補正する。これにより、駆動制御部32は、車体2を正常な走行状態に戻すことができる。
距離取得部11A及び距離取得部11Bの各々は、引き出されたライン21aの長さを検出するラインエンコーダ21A,21Bと、基準位置設定部材10に設けられ、ライン21aの端部を固定して位置決めする位置決め部22A、22Bと、を備える。このように、距離取得部11A,11Bは、ラインエンコーダ21A,21Bを用いることで、正確に距離を取得することができる。なお、ラインエンコーダ21A,21Bを用いる場合、基準位置設定部材10に加え、ライン21aが、車体2の後側に存在する。従って、荷物Wを運ぶ際は、基準位置設定部材10及びライン21aと干渉しないように作業を行う。
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
上述の実施形態では、走行状態取得部31は、ラインエンコーダ21A,21Bの値をそのまま用いて各判定を行っていた。これに代えて、制御部20は、ラインエンコーダ21A,21Bの値を演算によって変換し(例えば、車体2の後端部と基準位置設定部材10との間の距離など)、走行状態取得部31は、当該変換された値を距離情報として用いてよい。この場合、制御部20も距離取得部として機能する。
また、上述の実施形態では、車体2の走行状態が正常である場合は、ラインエンコーダ21Aから引き出されるライン21aの長さと、ラインエンコーダ21Bから引き出されるライン21aの長さが同一となっていた。これに代えて、正常な走行状態のときに、ラインエンコーダ21Aから引き出されるライン21aの長さと、ラインエンコーダ21Bから引き出されるライン21aの長さが異なっていてもよい。例えば、車体2の構造上の都合により、前後方向におけるラインエンコーダ21Aとラインエンコーダ21Bの位置が異なっていてもよい。また、設置の都合により、前後方向における位置決め部22Aと位置決め部22Bの位置が異なっていてよい。また、位置決め部22A,22Bの幅方向における位置が、ラインエンコーダ21A,21Bに対してずれていてよい。このような場合、制御部20は、ラインエンコーダ21A,21Bの値を演算によって、第1の距離情報と第2の距離情報とを比較し易い値に変換してよい。
例えば、距離取得部としてラインエンコーダが用いられていた。これに代えて、非接触型のセンサを用いて距離取得部を構成してもよい。例えば、車体2の幅方向の異なる位置にレーザーセンサを設け、基準位置設定部にレーザ光を反射する反射板を設けることで、距離取得部を構成してもよい。なお、この場合は、複数の測定器を車体2に設けているが、一つの測定器であっても、車体の幅方向において異なる位置の距離を測定することができるものであれば採用してもよい。例えば、一つの測定器の中に、幅方向に広がるようにレーザーの送受信部が並べられるように配置されている場合、車両の幅方向において異なる位置の距離を測定できる。この場合は、一つの測定器の中に第1の距離取得部と第2の距離取得部が含まれることになる。
1…搬送車両、2…車体、10…基準位置設定部材、11A…距離取得部(第1の距離取得部)、11B…距離取得部(第2の距離取得部)、12A…駆動部(第1の駆動部)、12B…駆動部(第2の駆動部)、21A,21B…ラインエンコーダ、21a…ライン、22A,22B…位置決め部。

Claims (4)

  1. 収容体の内部で荷物の積み降ろしを行う自走式の搬送車両であって、
    走行を行う車体と、
    前記収容体の外部に配置されて前記車体の基準位置を設定する基準位置設定部材と、
    前記車体と前記基準位置設定部材との間の距離に関する情報を取得する第1の距離取得部及び第2の距離取得部と、を備え、
    前記第1の距離取得部と前記第2の距離取得部とは、前記車体の幅方向において互いに異なる箇所と、前記基準位置設定部材との間の距離に関する情報をそれぞれ取得する、搬送車両。
  2. 前記車体の走行状態を取得する走行状態取得部を更に備え、
    前記走行状態取得部は、前記第1の距離取得部で取得された第1の距離情報と前記第2の距離取得部で取得された第2の距離情報との間のずれに基づいて、前記車体の走行状態の異常を判定する、請求項1に記載の搬送車両。
  3. 前記車体の前記幅方向において互いに異なる位置に設けられた第1の駆動部及び第2の駆動部と、
    前記第1の駆動部及び前記第2の駆動部を制御する駆動制御部と、を更に備え、
    前記駆動制御部は、前記第1の駆動部及び前記第2の駆動部を互いに異なる回転数とすることで、前記第1の距離情報と前記第2の距離情報との間のずれを補正する、請求項2に記載の搬送車両。
  4. 前記第1の距離取得部及び前記第2の距離取得部の各々は、
    引き出されたラインの長さを検出するラインエンコーダと、
    前記基準位置設定部材に設けられ、前記ラインの端部を固定して位置決めする位置決め部と、を備える、請求項1〜3の何れか一項に記載の搬送車両。
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