JP2020139298A - 車両搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】充電スポットに設けられる充電スペースを効率よく稼働させることができる車両搬送システムを提供する。【解決手段】サーバ102は、バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、車両搬送装置10に対して車両94の搬出指示を送信し(ステップS45)、車両搬送装置10は、サーバ102から送信される搬出指示を受信する場合に、バッテリの充電が終了した車両94を充電スペース90から搬出する(ステップS46)。【選択図】図8

Description

本発明は、充電スポットで車両を搬送する車両搬送システムに関する。
例えば、特許文献1には、駐車スペースに設けられた充電装置で電動車両のバッテリを充電する充電制御システムが示される。
特開2016−59189号公報
駐車スペースと充電スペースとが設けられる充電スポットがある。このような充電スポットにおいて、充電スペースでバッテリを充電したユーザは、充電終了後に車両を駐車スペースに移動させて充電スペースを空ける必要がある。しかし、ユーザが充電スペースの近くにいないと、充電終了後に車両が充電スペースに留まることになり、充電スペースの稼働率が低下する。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、充電スポットに設けられる充電スペースを効率よく稼働させることができる車両搬送システムを提供することを目的とする。
本発明の態様は、
車両のバッテリを充電する充電装置が充電スペースに設けられる充電スポットで前記車両を搬送する車両搬送システムであって、
前記車両の下に入り、前記車両の前輪を持ち上げて前記充電スポットを走行する第1ロボットと、前記車両の下に入り、前記車両の後輪を持ち上げて前記充電スポットを走行する第2ロボットと、を有する車両搬送装置と、
前記充電スペースに停まる前記車両の前記バッテリの充電状態を監視および管理し、また、前記車両搬送装置の行動を管理するサーバと、を備え、
前記サーバは、前記バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、前記車両搬送装置に対して前記車両の搬出指示を送信し、
前記車両搬送装置は、前記サーバから送信される前記搬出指示を受信する場合に、前記バッテリの充電が終了した前記車両を前記充電スペースから搬出する。
本発明によれば、充電スペースを効率よく稼働させることができる。
図1A、図1Bは車両を搬送する車両搬送装置を示す模式図である。 図2は上部カバーが外された搬送ロボットを示す斜視図である。 図3は上部カバーが外された搬送ロボットを示す平面図である。 図4は搬送ロボットの制御系統および電力系統を示すブロック構成図である。 図5は車両に対する位置合わせ段階の搬送ロボットを示す模式図である。 図6A、図6Bは車輪を持ち上げる前の搬送ロボットを示す模式図である。 図7A、図7Bは車輪を持ち上げた後の搬送ロボットを示す模式図である。 図8は車両搬送システムを示すシステム構成図である。 図9は駐車リストを示す模式図である。 図10は充電予約リストを示す模式図である。 図11は充電スポットへの車両の入庫処理を示すシーケンス図である。 図12は充電スペースへの車両の搬入処理を示すシーケンス図である。 図13は充電スペースからの車両の搬出処理を示すシーケンス図である。 図14は充電スポットからの車両の出庫処理を示すシーケンス図である。
以下、本発明に係る車両搬送装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
[1.車両搬送装置10]
図1A、図1Bに示されるように、車両搬送装置10は、車両94の搬送を要する所定領域で自律走行することができる一組の搬送ロボット12(第1ロボット12a、第2ロボット12b)を有する。第1ロボット12aは、車両94の下に入り、車両94の前輪96fを持ち上げて所定領域内を自律走行することができる。第2ロボット12bは、車両94の下に入り、車両94の後輪96rを持ち上げて所定領域内を自律走行することができる。第1ロボット12aの構造と第2ロボット12bの構造は同じである。但し、第1ロボット12aはマスター機であり、第2ロボット12bはスレーブ機である。
[1.1.搬送ロボット12の構造]
図2および図3を用いて、搬送ロボット12(第1ロボット12a、第2ロボット12b)の構造を説明する。図2、図3は本体16の上部を覆う上部カバー14(図1A)が外された搬送ロボット12を示す。なお、本明細書では、説明の便宜のために、搬送ロボット12を基準とする各方向を次のように定義する。後述する右リフトアーム42Rおよび左リフトアーム42Lに対して右当接部48Rおよび左当接部48Lが配置される方向を前方向とし、その反対方向を後方向とする。また、本明細書では、搬送ロボット12の幅方向の中心位置(以下、中心線Cという。)に対して後述する右荷役機構30Rが配置される方向を右方向とし、中心線Cに対して後述する左荷役機構30Lが配置される方向を左方向とする。以下の説明において特に限定がない限り、前後左右というのは搬送ロボット12の前後左右の方向のことを意味する。
搬送ロボット12は、概ね、本体16と、本体16の内側に配置される4組の駆動機構20と、本体16の右側に配置される右荷役機構30Rと、本体16の左側に配置される左荷役機構30Lとを有する。右荷役機構30Rは、相対的に搬送ロボット12の右側に配置される。左荷役機構30Lは、相対的に搬送ロボット12の左側に配置される。4組の駆動機構20は、相対的に搬送ロボット12の中央であって、右荷役機構30Rと左荷役機構30Lの間に配置される。本体16は、搬送ロボット12を形作ると共に、各部品を支持するフレームである。
1組の駆動機構20は、駆動力伝達機構22と全方向車輪28とを有する。駆動力伝達機構22は、走行モータ24と駆動側減速機26とを有する。4組の駆動機構20は、中心線Cを境にして左右にそれぞれ2組に分けられて配置される。左側の2組の駆動機構20と右側の2組の駆動機構20は、中心線Cを軸として線対称となるように配置される。また、前側の2組の駆動機構20と後側の2組の駆動機構20は、搬送ロボット12の幅方向と平行する平行線(不図示)を軸として線対称となるように配置される。各組の走行モータ24と駆動側減速機26と全方向車輪28は、中心線Cから幅方向外側に向かって、その順で並べられる。また、各組において、走行モータ24と駆動側減速機26と全方向車輪28は軸線が一致するように並べられる。
走行モータ24は、電動モータである。走行モータ24の出力軸は、駆動側減速機26の入力軸に接続される。駆動側減速機26は、入力軸と出力軸が同一線上にあり、例えば遊星歯車減速機を有する。駆動側減速機26の出力軸は、全方向車輪28に接続される。
全方向車輪28はメカナムホイールである。各組に設けられるメカナムホイールは、互いに協調して駆動することにより本体16の全方向(平面2自由度でホロノミックな)移動を行うことができる。なお、本実施形態では駆動機構20がメカナムホイールを有するが、全方向への移動を可能とする他の車輪を有していてもよい。例えば、駆動機構20は、メカナムホイールの代わりにオムニホイールを有していてもよい。オムニホイールの場合は3つで本体16の全方向への走行と旋回を自在に行うことができるため、3組の駆動機構20を設ければよい。なお、搬送ロボット12は、水平方向の姿勢を安定させるために、全方向車輪28と共に補助輪を有していてもよい。
右荷役機構30Rは、右回転力伝達機構32Rと右リフトアーム42Rと右当接部48Rとを有する。また、左荷役機構30Lは、左回転力伝達機構32Lと左リフトアーム42Lと左当接部48Lとを有する。右荷役機構30Rと左荷役機構30Lは、中心線Cを軸として線対称となるように配置される。右回転力伝達機構32Rと左回転力伝達機構32Lは、それぞれ荷役モータ34とブレーキ36と荷役側減速機38とリンク部材40とを有する。荷役モータ34とブレーキ36と荷役側減速機38とリンク部材40は、搬送ロボット12の後方向に向かって、その順で並べられる。リンク部材40は、搬送ロボット12の後端に配置される。なお、右荷役機構30Rと左荷役機構30Lは構造が同じであるため、以下では右荷役機構30Rの構造を説明する。そして、右荷役機構30Rの説明において、右を左に読み替え、符号に付されるRをLにすることにより、左荷役機構30Lの説明とする。
荷役モータ34は、電動モータである。荷役モータ34の出力軸は、ブレーキ36の入力軸に接続される。ブレーキ36は、例えば電磁ブレーキが使用される。ブレーキ36の出力軸は、荷役側減速機38の入力軸に接続される。荷役側減速機38は、入力軸と出力軸が直交しており、例えばべべルギアが使用される。荷役側減速機38の出力軸は、リンク部材40に接続される。この出力軸は上下方向と平行する。リンク部材40は、前後方向および幅方向と平行する上部板材および下部板材と、上部板材の端部および下部板材の端部に接続されて上下方向と平行する側部板材と、を有する。上部板材は荷役側減速機38の出力軸に接続され、下部板材は本体16に回転自在に接続される。
右リフトアーム42Rは、前後方向および幅方向と平行する軸部材と、軸部材と同心であり軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒である。右リフトアーム42Rの軸部材の基部44Rは、リンク部材40の側部板材に接続される。右リフトアーム42Rは、リンク部材40の回転動作に伴い、先端46Rを本体16の幅方向中央側に向ける右収納位置76Rと先端46Rを本体16の幅方向外側(右方向)に向ける右展開位置78Rとの間で回転移動する。
右収納位置76Rおよび右展開位置78Rは、右リフトアーム42Rの軸部材が幅方向と平行する位置である。言い換えると、右収納位置76Rは、右リフトアーム42Rを右展開位置78Rから前後方向および幅方向と平行する平面に沿って180度回転させた後の右リフトアーム42Rの位置である。逆に、右展開位置78Rは、右リフトアーム42Rを右収納位置76Rから前後方向および幅方向と平行する平面に沿って180度回転させた後の右リフトアーム42Rの位置である。
右当接部48Rは、本体16から幅方向外側に向かって延びる軸部材と、軸部材と同心であり軸部材を中心にして回転自在である円筒部材と、を有する回転棒である。右当接部48Rの軸部材の両端は本体16に固定される。軸部材は、前側の2組の駆動機構20の軸の延長線上に配置される。
搬送ロボット12は、車両94の下に入って車両94を持ち上げ、また、車両94の下を走行することを可能とする。このため、搬送ロボット12の全高は、可能な限り低いことが好ましい。搬送ロボット12の全高として好ましいのは150mm未満であり、更に好ましいのは140mm未満であり、また更に好ましいのは130mm未満である。なお、日本国の保安基準では、車両94の地上高の下限として90mmが定められていることから、搬送ロボット12の全高として最も好ましいのは90mm未満である。
[1.2.搬送ロボット12の制御系統および電力系統の構成]
図4を用いて、搬送ロボット12の制御系統および電力系統の構成を説明する。なお、図4に示される構成の一部は、図1A、図3にも示される。搬送ロボット12は、制御系統として、センサ群50と通信部62とロボット演算部64とロボット記憶部66とモータドライバ70とパワーリレー72とDC/DCコンバータ74とを有する。センサ群50は、カメラ52と測距センサ54とリミットスイッチ56とホール素子58とエンコーダ59と測位部60とラインセンサ61とを有する。
カメラ52は、搬送ロボット12の周辺を撮像する。測距センサ54は、例えばPSDセンサ、レーダ、LiDAR、LRF、TOFセンサ等であり、搬送ロボット12の周辺に存在する物体との距離を検出する。カメラ52と測距センサ54は、搬送ロボット12の全方位を検出対象とするために、それぞれ複数設けられる。図1Aで示されるように、本実施形態において、4組のカメラ52と測距センサ54が、上部カバー14に取り付けられる。取付位置は上部カバー14の右前部、左前部、右後部、左後部である。なお、カメラ52の数、配置、姿勢は、カメラ52が撮像できる範囲に応じて適宜設定される。同様に、測距センサ54の数、配置、姿勢は、測距センサ54が検出できる範囲に応じて適宜設定される。
リミットスイッチ56は、右リフトアーム42Rと左リフトアーム42Lの可動範囲を制限する。リミットスイッチ56は、右展開位置78Rの前方、右収納位置76Rの前方、左展開位置78Lの前方、左収納位置76Lの前方にそれぞれ1つずつ設けられる。ホール素子58は、4つの走行モータ24と2つの荷役モータ34の回転数を検出する。ホール素子58は、各モータに設けられる。エンコーダ59は、全方向車輪28の回転角度を検出する。エンコーダ59は、全方向車輪28の車軸に設けられる。測位部60は、例えばGNSSモジュール、加速度センサ、ジャイロ等を有し、衛星航法と慣性航法の少なくとも一方を用いて搬送ロボット12の位置および姿勢を検出する。ラインセンサ61は、搬送ロボット12が走行する地面(床面)を撮像する。
通信部62は、外部の通信機器と無線通信を行うための通信装置とアンテナを有する。外部の通信機器というのは、例えば、後述するサーバ102(図8)であり、対をなす他方の搬送ロボット12の通信部62である。通信部62は、近距離無線通信を行うための通信モジュールと公衆回線を介して無線通信を行う通信モジュールとを有する。
ロボット演算部64は、例えばCPUやMPU等を備えるプロセッサにより構成される。ロボット演算部64は、ロボット記憶部66に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。ロボット記憶部66は、RAMやROM等により構成される。ロボット記憶部66は、各種プログラムと、ロボット演算部64が行う処理で使用される各種情報と、搬送ロボット12が走行する領域内の地図情報を記憶する。
モータドライバ70は、4つの走行モータ24および2つの荷役モータ34に対して個別に設けられる。モータドライバ70は、入力側にバッテリ68が接続され、出力側に走行モータ24または荷役モータ34が接続される。モータドライバ70は、ロボット演算部64から出力される制御信号に応じて変圧動作をする。パワーリレー72は、入力側にバッテリ68が接続され、出力側にブレーキ36が接続される。パワーリレー72は、ロボット演算部64から出力されるオン信号またはオフ信号に応じてバッテリ68からの電力の供給と遮断とを切り替える。DC/DCコンバータ74は、入力側にバッテリ68が接続され、出力側に各電子機器が接続される。DC/DCコンバータ74は、バッテリ68から電力を入力し、一定の電圧に降圧してセンサ群50およびロボット演算部64に給電する。
[1.3.搬送ロボット12の荷役動作]
ここでは、搬送ロボット12を構成する2つのロボットのうち、前輪96fを持ち上げる第1ロボット12aの荷役動作を説明する。車両94を持ち上げる前に、右リフトアーム42Rは右収納位置76Rに格納され、左リフトアーム42Lは左収納位置76Lに格納されている。
図5に示されるように、ロボット演算部64は、カメラ52により撮像される画像情報および測距センサ54により検出される情報に基づいて搬送すべき車両94の姿勢を認識し、車両94の前方に移動して、第1ロボット12aの後部を車両94の前部に向ける。このとき、ロボット演算部64は、ロボット以外のカメラ(外部カメラ)から画像情報を受信し、その画像情報に基づいて搬送すべき車両94の姿勢を認識してもよい。更に、ロボット演算部64は、画像情報に基づいて車両94の幅(車幅)を認識すると共に車幅方向の中心位置(中心線Co)を認識する。ロボット演算部64は、第1ロボット12aの幅方向の中心位置(中心線C)を車両94の中心位置(中心線Co)に合わせるために、モータドライバ70に制御信号を出力して各走行モータ24を駆動させる。このとき、各走行モータ24は協調して動作し、第1ロボット12aを幅方向(左右いずれか)に移動させる。位置合わせ終了後、ロボット演算部64は、第1ロボット12aを後進させるために、モータドライバ70に制御信号を出力して各走行モータ24を駆動させる。このとき、各走行モータ24は協調して動作し、第1ロボット12aを後進させて車両94の下に潜り込ませる。
図6A、図6Bに示されるように、ロボット演算部64は、右当接部48Rおよび左当接部48Lが左右の前輪96fの前側の接地面に当接または近接(数cm以内)する場合に、モータドライバ70に制御信号を出力して各走行モータ24を停止させる。ロボット演算部64は、右当接部48Rおよび左当接部48Lが前輪96fに当接または近接することを、カメラ52により撮像される画像情報と測距センサ54により検出される情報の少なくとも一方から認識する。または、ロボット演算部64は、右当接部48Rおよび左当接部48Lが前輪96fに当接することを、走行モータ24の負荷(負荷>所定値)から認識することもできる。または、ロボット演算部64は、第1ロボット12aを後進させる前に、測距センサ54により検出される情報に基づいて右当接部48Rおよび左当接部48Lと前輪96fとの距離を演算し、その距離だけ後進させるようにしてもよい。
図7A、図7Bに示されるように、ロボット演算部64は、モータドライバ70に制御信号を出力して左右の荷役モータ34を動作させる。右荷役機構30Rの動作と左荷役機構30Lの動作は実質的に同じであるため、ここでは左荷役機構30Lの動作を説明する。左回転力伝達機構32Lの荷役モータ34が動作すると、左リフトアーム42Lは左収納位置76Lから左展開位置78Lに回転移動し、前輪96fの後側の接地面に当接する。更に荷役モータ34が動作すると、左リフトアーム42Lは円筒部材を回転させながら左当接部48Lに接近する。すると、左側の前輪96fは上方に持ち上げられる。更に荷役モータ34が動作すると、左リフトアーム42Lは収納位置から180度または180度±数度まで回転した位置でリミットスイッチ56に当接する。ロボット演算部64は、リミットスイッチ56から出力される信号を検出し、モータドライバ70に制御信号を出力して荷役モータ34を停止させる。同時に、ロボット演算部64は、パワーリレー72に制御信号を出力してブレーキ36を作動させる。
第1ロボット12aが前輪96fを下す場合、ロボット演算部64は、荷役モータ34を動作させて、左リフトアーム42Lを左当接部48Lから離間させる。すると、左側の前輪96fは地面に下される。更に荷役モータ34が動作すると、左リフトアーム42Lは左展開位置78Lから左収納位置76Lに回転移動する。左収納位置76Lで左リフトアーム42Lはリミットスイッチ56に当接する。ロボット演算部64はリミットスイッチ56から出力される信号を検出し、モータドライバ70に制御信号を出力して荷役モータ34を停止させる。
以上が、第1ロボット12aの荷役動作の説明である。第2ロボット12bの荷役動作も同じである。但し、図1A、図1Bに示されるように、本実施形態では、第1ロボット12aが前後左右を車両94の前後左右と一致させているのに対して、第2ロボット12bは前後左右を車両94の前後左右と逆にしている。このため、第2ロボット12bの荷役動作は、上述した第1ロボット12aの荷役動作とは、前後左右が逆になる。
但し、車両94に対する第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの前後の向きは限定されない。第1ロボット12aの前後方向を車両94の前後方向と一致させてもよいし、逆にしてもよい。同様に、第2ロボット12bの前後方向を車両94の前後方向と一致させてもよいし、逆にしてもよい。
第1ロボット12aのロボット演算部64と第2ロボット12bのロボット演算部64は、第1ロボット12aの荷役動作と第2ロボット12bの荷役動作を同一のタイミングで行うこともできるし、異なるタイミングで行うこともできる。例えば、第1ロボット12aのロボット演算部64は、荷役動作が完了した後に、通信部62により荷役終了信号を送信するようにしてもよい。この場合、第2ロボット12bのロボット演算部64は、通信部62により荷役終了信号が受信される場合に、荷役動作(後輪96rの上げ下げ)を開始する。これとは逆に、第2ロボット12bの荷役動作の後に、第1ロボット12aの荷役動作が開始されるようにしてもよい。また、ロボット演算部64は、車両94の重量配分を示す情報を検出し、その検出結果に基づいて第1ロボット12aの荷役動作と第2ロボット12bの荷役動作のタイミングを決定してもよい。車両94の重量配分を示す情報は、車両94から送信されてもよいし、車両94以外の外部装置から送信されてもよい。
[1.4.搬送ロボット12の走行動作]
第1ロボット12aのロボット演算部64は、搬送すべき車両94の有無に関わらず、第1ロボット12aを事前に生成された走行軌道に沿って走行させる。走行軌道の情報は、第1ロボット12aのロボット演算部64により生成されてもよいし、外部のサーバ102(図8)により生成されてもよい。走行軌道の情報は、第1ロボット12aが走行すべき位置(領域内の位置)を通過時間順に並べることにより生成される。第1ロボット12aのロボット演算部64は、生成された走行軌道と、センサ群50と外部カメラの少なくとも1つにより検出される位置と、を比較して走行制御を行う。但し、第1ロボット12aのロボット演算部64は、第1ロボット12aの走行時に、カメラ52により撮像される画像情報および測距センサ54により検出される情報に基づいて第1ロボット12aと障害物との距離が所定値以上となるように走行軌道を修正する。
第1ロボット12aのロボット演算部64は、第1ロボット12aを事前に生成された走行姿勢で走行させてもよい。第1ロボット12aは、個々の全方向車輪28の駆動量、駆動方向を調整することにより、走行姿勢を自在に調整することができる。走行姿勢の情報は、第1ロボット12aのロボット演算部64により生成されてもよいし、外部のサーバ102(図8)により生成されてもよい。第1ロボット12aのロボット演算部64は、生成された走行姿勢と測位部60により検出される姿勢とを比較して姿勢制御を行う。但し、第1ロボット12aのロボット演算部64は、第1ロボット12aの走行時に、カメラ52により撮像される画像情報および測距センサ54により検出される情報に基づいて第1ロボット12aと障害物との距離が所定値以上となるように走行姿勢を修正する。
第2ロボット12bのロボット演算部64は、第2ロボット12bを第1ロボット12aが走行した軌跡(走行軌跡)に沿って走行させる。この際、第2ロボット12bのロボット演算部64は、通信部62を介して第1ロボット12aから走行軌道の情報を取得してもよいし、カメラ52により撮像される画像情報に基づいて第1ロボット12aの走行軌跡を演算してもよい。第1ロボット12aと同様に、第2ロボット12bのロボット演算部64は、カメラ52により撮像される画像情報および測距センサ54により検出される情報に基づいて第2ロボット12bと障害物との距離が所定値以上となるように走行軌道(または走行軌跡)の情報を修正する。更に、第2ロボット12bのロボット演算部64は、第2ロボット12bと第1ロボット12aとの間隔が一定になるように走行制御する。
[2.車両搬送装置10の使用例]
車両搬送装置10は、車両94の搬送を要する所定領域、例えば駐車場、充電スポット80、貨物船内、港湾等で使用できる。ここでは、充電スポット80で車両搬送装置10を使用する車両搬送システム100を説明する。
[2.1.充電スポット80]
図8に示されるように、充電スポット80は、充電施設と駐車場を兼ねており、入庫スペース82と出庫スペース84と駐車スペース86と待機スペース88と充電スペース90とを含む。
入庫スペース82は、充電スポット80の入口であり、車両搬送装置10が車両94を持ち上げるスペースでもある。出庫スペース84は、充電スポット80の出口であり、車両搬送装置10が車両94を下すスペースでもある。駐車スペース86は、車両94のユーザが駐車を希望する場合に、車両94を駐車させるスペースである。待機スペース88は、車両搬送装置10が待機するスペースであり、搬送ロボット12を非接触で充電する設備を有する。充電スペース90は、電動車両やハイブリッド車両等のように電動モータを使用して走行する車両94のバッテリを充電するためのスペースである。なお、本明細書では、充電スペース90に非接触充電を行う設備が設けられることを想定するが、接触充電を行う設備が設けられてもよい。駐車スペース86と充電スペース90は、車両1台分のスペースであり、充電スポット80に1以上設けられる。
[2.2.車両搬送システム100の構成]
充電スポット80に構築される車両搬送システム100は、1以上の車両搬送装置10とサーバ102と車両センサ108と監視カメラ110と充電装置112とを有する。
サーバ102は、サーバ演算部104とサーバ記憶部106とを有するコンピュータである。サーバ演算部104はCPUやMPU等を備えるプロセッサにより構成される。サーバ演算部104は、サーバ記憶部106に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。サーバ記憶部106は、RAMやROM等により構成される。サーバ記憶部106は、各種プログラムと、サーバ演算部104が行う処理で使用される各種情報と、充電スポット80の内部の地図情報と、駐車リスト120(図9)と、充電予約リスト130(図10)を記憶する。
図9に示されるように、駐車リスト120には、駐車スペース86の番号(通し番号)と位置を示す位置情報122と、駐車サービスを受けるユーザの識別情報124と、が紐づけられて記録される。識別情報124は、充電スポット80で車両94を識別するための情報である。ここでは識別情報124として、車両94のユーザが所有する端末装置140の連絡先を示す情報や、ユーザが任意に設定する番号等が利用される。
図10に示されるように、充電予約リスト130には、充電の予約を受け付けた順番を示す予約番号情報132と、充電サービスを受けるユーザの識別情報124と、充電が完了したか否かを示す充電完了フラグ134と、が紐づけられて記録される。バッテリの充電は、予約の受け付け順に行われる。つまり、予約番号情報132は充電順序を示す。
図8に戻り説明を続ける。サーバ102は、搬送ロボット12と無線通信で情報を送信および受信し、搬送ロボット12の行動を管理する。サーバ102は、充電装置112と有線または無線で通信を行い、充電処理を管理する。また、サーバ102は、充電スペース90に停まる車両94と無線で通信を行い、車両94のバッテリの充電状態を監視する。また、サーバ102は、車両センサ108および監視カメラ110と有線または無線で通信を行い、充電スポット80への入庫の有無および駐車状態を監視する。また、サーバ102は、車両94のユーザが所有する端末装置140と近距離無線通信または公衆回線を用いて通信を行い、ユーザから充電の受けつけを行い、また、ユーザに対して各種の報知を行う。
車両センサ108は、駐車スペース86および充電スペース90に設けられる。車両センサ108は、対応する駐車スペース86または充電スペース90に停車する車両94を検出すると、検出信号をサーバ102に送信する。監視カメラ110は、入庫スペース82に設けられる。監視カメラ110は、入庫スペース82を撮像した撮像情報をサーバ102に送信する。充電装置112は、送電コイル114および給電装置116を有する。送電コイル114は、車両94の受電コイルと対向するように、地面(床面)または地面(床面)の下方に配置される。給電装置116は、送電コイル114に電力を供給する。
ユーザが所有する端末装置140は、例えばスマートフォン、タブレット等である。端末装置140は、公衆回線を用いて通信を行うことができる機能、または、ブルートゥース(登録商標)のように近距離無線通信を行うことができる機能を備える。端末装置140には、充電スポット80を利用するためのソフトウェアが予めインストールされている。
[2.3.車両搬送システム100で行われる各処理]
車両搬送システム100で行われる各処理(入庫処理、搬入処理、搬出処理、出庫処理)を説明する。
[A.充電スポット80への車両94の入庫処理]
図11を用いて充電スポット80への車両94の入庫処理の流れを説明する。充電スポット80への入車を希望するユーザは、車両94を入庫スペース82で停車させた後に、端末装置140を使用して入庫の申し込みを行う。
ステップS1において、端末装置140は、サーバ102に入庫要求を送信する。この際、端末装置140は、識別情報124(図9)を合わせて送信する。
ステップS2において、サーバ演算部104は、入庫要求に応じて監視カメラ110により撮像される画像情報を確認し、車両94を検出する。ステップS3において、サーバ演算部104は、駐車リスト120(図9)を参照し、空いている駐車スペース86を車両94に割り当てる。ステップS4において、サーバ演算部104は、待機スペース88から入庫スペース82までの最短の走行軌道および入庫スペース82から駐車スペース86までの最短の走行軌道を生成する。このとき、最適な走行姿勢を生成してもよい。ステップS5において、サーバ演算部104は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬入指示を搬送ロボット12の第1ロボット12aに送信する。なお、サーバ演算部104は、走行軌道の情報を送信する際に、走行姿勢の情報を合わせて送信してもよい。以下、サーバ演算部104は、車両94の搬送時以外のときに、同様に走行姿勢の情報を生成、送信してもよい。
ステップS6において、第1ロボット12aおよび第2ロボット12bは走行軌道に沿って走行し、車両94を搬入する。具体的には、第1ロボット12aのロボット演算部64は、待機スペース88から入庫スペース82までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが入庫スペース82に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を持ち上げる(上記[1.3]参照)。荷役動作が完了したら、第1ロボット12aのロボット演算部64は、入庫スペース82から駐車スペース86までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが駐車スペース86に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を下す(上記[1.3]参照)。ステップS7において、第1ロボット12aのロボット演算部64は、搬入完了通知をサーバ102に送信する。
ステップS8において、サーバ演算部104は、ユーザの端末装置140に駐車完了通知を送信すると共に、駐車スペース86の位置情報122、例えば駐車スペース86の番号を送信する。
ステップS9において、サーバ演算部104は、ステップS1で端末装置140から送信された識別情報124を、車両94を駐車させた駐車スペース86の位置情報122と紐づけて、駐車リスト120を更新する。ステップS10において、サーバ演算部104は、駐車スペース86から待機スペース88までの最短の走行軌道を生成する。ステップS11において、サーバ演算部104は、生成した走行軌道を示す軌道情報と帰還指示を第1ロボット12aに送信する。
ステップS12において、第1ロボット12aおよび第2ロボット12bは走行軌道に沿って走行する。具体的には、第1ロボット12aのロボット演算部64は、駐車スペース86から待機スペース88までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。ステップS13において、第1ロボット12aと第2ロボット12bが待機スペース88に到達したら、第1ロボット12aのロボット演算部64は、帰還通知をサーバ102に送信する。
なお、充電スポット80での駐車と共に充電を希望するユーザは、端末装置140を使用して駐車サービスの申し込みと共に充電サービスの申し込みを行う。この場合、ステップS1において、端末装置140は、サーバ102に充電要求を送信する。
更に、ステップS9において、サーバ演算部104は、充電予約リスト130(図10)を更新する。ここでサーバ演算部104は、最新の受け付け番号を示す予約番号情報132と、ステップS1で端末装置140から送信された識別情報124と、充電未完を示す充電完了フラグ134と、を紐づけたデータを作成し、充電予約リスト130を更新する。
[B.充電スペース90への車両94の搬入処理]
図12を用いて充電スペース90への車両94の搬入処理の流れを説明する。サーバ演算部104は、充電予約リスト130の充電完了フラグ134に基づいて充電待ちの車両94があるか否かを定期的に判定する。充電待ちの車両94がある場合に、以下の処理は行われる。
ステップS21において、サーバ演算部104は、充電スペース90に設けられる車両センサ108の検出結果に基づいて充電スペース90に車両94が停車していないことを確認する。ステップS22において、サーバ演算部104は、次に充電すべき車両94を特定する。ここでは、サーバ演算部104は、充電予約リスト130を参照し、充電完了フラグ134が充電未完を示しかつ予約番号情報132の番号が一番小さいデータを選択し、そのデータから識別情報124を抽出する。ステップS23において、サーバ演算部104は、次に充電すべき車両94の駐車位置を特定する。ここでは、サーバ演算部104は、駐車リスト120を参照し、ステップS22で抽出された識別情報124を含むデータを選択し、そのデータの位置情報122から車両94が駐車する駐車スペース86を特定する。ステップS24において、サーバ演算部104は、待機スペース88から駐車スペース86までの最短の走行軌道および駐車スペース86から充電スペース90までの最短の走行軌道を生成する。ステップS25において、サーバ演算部104は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬入指示を搬送ロボット12の第1ロボット12aに送信する。
ステップS26において、第1ロボット12aおよび第2ロボット12bは走行軌道に沿って走行し、車両94を搬入する。具体的には、第1ロボット12aのロボット演算部64は、待機スペース88から駐車スペース86までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが駐車スペース86に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を持ち上げる(上記[1.3]参照)。荷役動作が完了したら、第1ロボット12aのロボット演算部64は、駐車スペース86から充電スペース90までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが充電スペース90に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を下す(上記[1.3]参照)。この際、第1ロボット12aのロボット演算部64は、カメラ52により撮像される画像情報に基づいて送電コイル114の位置を認識し、車両94を下す位置を決定する。このとき、ロボット演算部64は、送電コイル114自体を認識してもよいし、充電スペース90に設けられる所定の基準位置を認識し、基準位置に対する送電コイル114の位置を演算してもよい。ステップS27において、第1ロボット12aのロボット演算部64は、搬入完了通知をサーバ102に送信する。
ステップS28において、サーバ演算部104は、給電装置116に電力供給の開始を指示する。
ステップS29〜ステップS32の流れは、図11に示されるステップS10〜ステップS13の流れと実質的に同じである。但し、ここでは、充電スペース90から待機スペース88までの走行軌道が生成される。
[C.充電スペース90からの車両94の搬出処理]
図13を用いて充電スペース90からの車両94の搬出処理の流れを説明する。車両94のECUは、バッテリの充電中に充電状態を監視する。
ステップS41において、車両94のECUは、充電状態を示す充電状態情報をサーバ102に送信する。充電状態情報というのは、バッテリの充電量を示す情報であってもよいし、バッテリの充電量が所定値に達したことを知らせる情報であってもよい。
ステップS42において、サーバ演算部104は、充電状態情報に基づいてバッテリの充電が終了(充電量>所定値)したことを検出する。ステップS43において、サーバ演算部104は、給電装置116に電力供給の停止を指示する。ステップS44において、サーバ演算部104は、待機スペース88から充電スペース90までの最短の走行軌道および充電スペース90から充電前に車両94が駐車していた駐車スペース86までの最短の走行軌道を生成する。ステップS45において、サーバ演算部104は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬出指示を搬送ロボット12の第1ロボット12aに送信する。
ステップS46において、第1ロボット12aおよび第2ロボット12bは走行軌道に沿って走行し、車両94を搬出する。具体的には、第1ロボット12aのロボット演算部64は、待機スペース88から充電スペース90までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが充電スペース90に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を持ち上げる(上記[1.3]参照)。荷役動作が完了したら、第1ロボット12aのロボット演算部64は、充電スペース90から駐車スペース86までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが駐車スペース86に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を下す(上記[1.3]参照)。ステップS47において、第1ロボット12aのロボット演算部64は、搬出完了通知をサーバ102に送信する。
ステップS48において、サーバ演算部104は、ユーザの端末装置140に充電終了通知を送信する。
ステップS49〜ステップS52の流れは、図11に示されるステップS10〜ステップS13の流れと同じである。
[D.充電スポット80からの車両94の出庫処理]
図14を用いて充電スポット80からの車両94の出庫処理の流れを説明する。充電スポット80からの出庫を希望するユーザは、端末装置140を使用して出庫の申し込みを行う。
ステップS61において、端末装置140は、サーバ102に出庫依頼を送信する。この際、端末装置140は、識別情報124(図9)を合わせて送信する。
ステップS62において、サーバ演算部104は、出庫する車両94の駐車位置(駐車スペース86)を特定する。ここでは、サーバ演算部104は、駐車リスト120を参照し、ステップS61で端末装置140から送信された識別情報124に対応する駐車位置を特定する。ステップS63において、サーバ演算部104は、待機スペース88から駐車スペース86までの最短の走行軌道および駐車スペース86から出庫スペース84までの最短の走行軌道を生成する。ステップS64において、サーバ演算部104は、生成した走行軌道を示す軌道情報と搬出指示を搬送ロボット12の第1ロボット12aに送信する。
ステップS65において、第1ロボット12aおよび第2ロボット12bは走行軌道に沿って走行し、車両94を搬出する。具体的には、第1ロボット12aのロボット演算部64は、待機スペース88から駐車スペース86までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが駐車スペース86に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を持ち上げる(上記[1.3]参照)。荷役動作が完了したら、第1ロボット12aのロボット演算部64は、駐車スペース86から出庫スペース84までの走行軌道を参照して第1ロボット12aおよび第2ロボット12bの走行制御を行う(上記[1.4]参照)。第1ロボット12aと第2ロボット12bが出庫スペース84に到達したら、各ロボット演算部64は、車両94を下す(上記[1.3]参照)。ステップS66において、第1ロボット12aのロボット演算部64は、搬出完了通知をサーバ102に送信する。
ステップS67において、サーバ演算部104は、ユーザの端末装置140に出庫通知を送信する。
ステップS68〜ステップS71の流れは、図11に示されるステップS10〜ステップS13の流れと実質的に同じである。但し、ここでは、出庫スペース84から待機スペース88までの走行軌道が生成される。
[3.変形例、その他の付加的機能]
ロボット演算部64は、慣性航法に基づいて自己位置、姿勢を認識する場合、所定のタイミングまたは任意のタイミングで認識している自己位置、姿勢の修正を行うことが好ましい。例えば、充電スポット80(待機スペース88等)の特定位置に目標が設けられ、その特定位置は各ロボット記憶部66に記憶される。ロボット演算部64は、ロボット記憶部66に記憶される特定位置と、カメラ52および測距センサ54で検出される本体16に対する目標の方向と距離とを用いて、その時点で認識している自己位置、姿勢を修正する。
図8に示される車両搬送システム100では、充電スポット80に駐車する車両94のユーザに対してメンテナンス情報を提供することもできる。例えば、ロボット演算部64は、車両94の下に入ったときまたは車両94の下を通過するときに、車両94の下面やタイヤをカメラ52により撮像する。そして、ロボット演算部64は、画像情報を車両94の位置情報122および識別情報124と紐づける。ロボット演算部64は、画像情報を解析し、下面にキズ等を検出し、また、タイヤの減り具合を判定する。また、左右の当接部およびリフトアームにシート状の圧力センサが設けられる場合、ロボット演算部64は、圧力センサの検出結果に基づいてタイヤの空気圧が不足しているか否かを判定する。ロボット演算部64は、これらのメンテナンス情報を、ユーザの端末装置140に送信する。
[4.実施形態から得られる技術的思想]
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
本発明の態様は、
車両94のバッテリを充電する充電装置112が充電スペース90に設けられる充電スポット80で前記車両94を搬送する車両搬送システム100であって、
前記車両94の下に入り、前記車両94の前輪96fを持ち上げて前記充電スポット80を走行する第1ロボット12aと、前記車両94の下に入り、前記車両94の後輪96rを持ち上げて前記充電スポット80を走行する第2ロボット12bと、を有する車両搬送装置10と、
前記充電スペース90に停まる前記車両94の前記バッテリの充電状態を監視および管理し、また、前記車両搬送装置10の行動を管理するサーバ102と、を備え、
前記サーバ102は、前記バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、前記車両搬送装置10に対して前記車両94の搬出指示を送信し(ステップS45)、
前記車両搬送装置10は、前記サーバ102から送信される前記搬出指示を受信する場合に、前記バッテリの充電が終了した前記車両94を前記充電スペース90から搬出する(ステップS46)。
上記構成によれば、サーバ102がバッテリの充電が終了したことを検出する場合に、車両搬送装置10が車両94を充電スペース90から搬出する。このため、バッテリの充電が終了した車両94が充電スペース90に留まることがなくなる。従って、充電スペース90を効率よく稼働させることができる。
本発明の態様において、
前記サーバ102は、前記車両搬送装置10に対して前記バッテリの充電を必要とする前記車両94の搬入指示を送信し(ステップS25)、
前記車両搬送装置10は、前記サーバ102から送信される前記搬入指示を受信する場合に、前記バッテリの充電を必要とする前記車両94を前記充電スペース90に搬入(ステップS26)してもよい。
上記構成によれば、サーバ102からの搬入指示に応じて車両搬送装置10がバッテリの充電を必要とする車両94を充電スペース90に搬入する。このため、充電スペース90を更に効率よく稼働させることができる。
本発明の態様において、
前記サーバ102は、複数の前記車両94が前記バッテリの充電を必要とする場合に、前記車両94の充電順序を管理し、前記充電順序に基づいて前記車両搬送装置10に対して前記搬入指示と前記搬出指示を送信してもよい。
上記構成によれば、サーバ102が車両94の充電順序を管理する。このため、充電を効率よく行うことができる。
本発明の態様において、
前記車両94のユーザが所有する端末装置140は、前記バッテリの充電要求を前記サーバ102に対して送信し(ステップS1)、
前記サーバ102は、前記端末装置140から送信される前記充電要求を受信する場合に、前記車両搬送装置10に対して前記搬入指示を送信し(ステップS25)、
前記車両搬送装置10は、前記サーバ102から送信される前記搬入指示を受信する場合に、前記車両94を前記充電スペース90に搬入してもよい(ステップS26)。
上記構成によれば、ユーザは、充電要求を自身が所有する端末装置140で行う。このため、ユーザは充電要求を遠隔地で簡単に行うことができる。
本発明の態様において、
前記サーバ102は、前記バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、前記端末装置140に対して前記バッテリの充電が終了したことを知らせる充電終了通知を送信してもよい(ステップS48)。
上記構成によれば、ユーザはどこにいても充電が終了したことを認識することができる。
本発明の態様において、
前記サーバ102は、前記車両搬送装置10に対して前記車両94の搬送指示(搬入指示、搬出指示)を送信すると共に前記車両搬送装置10の走行軌道を示す軌道情報を送信し(ステップS24、S44)、
前記車両搬送装置10は、前記軌道情報が示す前記走行軌道に沿って走行してもよい。
上記構成によれば、車両搬送装置10の演算負荷を軽くすることができる。
なお、本発明に係る車両搬送システムは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…車両搬送装置 12a…第1ロボット
12b…第2ロボット 80…充電スポット
90…充電スペース 94…車両
100…車両搬送システム 102…サーバ
112…充電装置 140…端末装置

Claims (6)

  1. 車両のバッテリを充電する充電装置が充電スペースに設けられる充電スポットで前記車両を搬送する車両搬送システムであって、
    前記車両の下に入り、前記車両の前輪を持ち上げて前記充電スポットを走行する第1ロボットと、前記車両の下に入り、前記車両の後輪を持ち上げて前記充電スポットを走行する第2ロボットと、を有する車両搬送装置と、
    前記充電スペースに停まる前記車両の前記バッテリの充電状態を監視および管理し、また、前記車両搬送装置の行動を管理するサーバと、を備え、
    前記サーバは、前記バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、前記車両搬送装置に対して前記車両の搬出指示を送信し、
    前記車両搬送装置は、前記サーバから送信される前記搬出指示を受信する場合に、前記バッテリの充電が終了した前記車両を前記充電スペースから搬出する、車両搬送システム。
  2. 請求項1に記載の車両搬送システムであって、
    前記サーバは、前記車両搬送装置に対して前記バッテリの充電を必要とする前記車両の搬入指示を送信し、
    前記車両搬送装置は、前記サーバから送信される前記搬入指示を受信する場合に、前記バッテリの充電を必要とする前記車両を前記充電スペースに搬入する、車両搬送システム。
  3. 請求項2に記載の車両搬送システムであって、
    前記サーバは、複数の前記車両が前記バッテリの充電を必要とする場合に、前記車両の充電順序を管理し、前記充電順序に基づいて前記車両搬送装置に対して前記搬入指示と前記搬出指示を送信する、車両搬送システム。
  4. 請求項2または3に記載の車両搬送システムであって、
    前記車両のユーザが所有する端末装置は、前記バッテリの充電要求を前記サーバに対して送信し、
    前記サーバは、前記端末装置から送信される前記充電要求を受信する場合に、前記車両搬送装置に対して前記搬入指示を送信し、
    前記車両搬送装置は、前記サーバから送信される前記搬入指示を受信する場合に、前記車両を前記充電スペースに搬入する、車両搬送システム。
  5. 請求項4に記載の車両搬送システムであって、
    前記サーバは、前記バッテリの充電が終了したことを検出する場合に、前記端末装置に対して前記バッテリの充電が終了したことを知らせる充電終了通知を送信する、車両搬送システム。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両搬送システムであって、
    前記サーバは、前記車両搬送装置に対して前記車両の搬送指示を送信すると共に前記車両搬送装置の走行軌道を示す軌道情報を送信し、
    前記車両搬送装置は、前記軌道情報が示す前記走行軌道に沿って走行する、車両搬送システム。
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