JP2022148651A - 車両の自動搬送装置、及び車両の自動搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両を搭載して自動搬送する際の安全性を確保しつつ、搭載対象となる車両の位置を低コストにかつ正確に検出する。【解決手段】車両Ｃの自動搬送装置１１は、接地して駆動可能な駆動部１３と、搬送対象となる車両Ｃの少なくとも一部の車輪ＦＷを搭載可能な搭載部１５と、車両ＣのボデーＢの位置とボデーＢの外形情報とを検出可能な検出部１７と、検出部１７で検出したボデーＢの位置情報とボデーＢの外形情報、並びに記憶部２７に記憶しておいた車輪位置データとに基づいて、車輪ＦＷの位置を算出可能な車輪位置算出部２９とを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、車両の自動搬送装置、及び車両の自動搬送システムに関する。

例えば工場で量産された自動車などの完成車両を出荷地など所定の場所まで効率よく輸送するための手段として、コンテナなどの積載容器に複数台の完成車両を積載した状態で、当該積載容器を大型トラックなどの輸送車両で目的地近傍の港まで陸上輸送し、然る後、積載容器を輸送用船舶に積み替えて目的地まで水上輸送を行う方法が一般的に採られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、特許文献２には、牽引車両の無人自動運転により複数の台車を牽引して限定されたエリア内における所定の走行ルート上を走行する形式の搬送移動車両が、搬送対象である完成車両を台車上に搭載した状態で目的地まで搬送するシステムが提案されている。

また、特許文献３には、隣接する車両のタイヤ位置を搬送車としての台車ロボットの側面に設けたセンシング部で検出して、搬送車両を搭載した状態の台車ロボットを隣接車両に十分に幅寄せした状態で停止させる技術が開示されている。

特開２００４－１２３２５８号公報 特開２０１９－３６０３６号公報 特開２０１８－２０３４７１号公報

近年、製造業界においても、来る高齢化社会に向けて、人手不足を補うための対策を講じる必要性が益々高まってきている。このような観点から少人数で効率よく完成車両の輸送を行うことを検討した場合、例えば搬送車を特許文献２に記載のように自走式とし、かつ搬送車を低コストで製作して多数の搬送車を準備する方法が考えられる。

その一方で、上述のように完成車両を搬送車に搭載して自動搬送することを考えた場合、完成車両に対する迅速なアプローチのために、搬送車に対する完成車両の正確な位置を知ることが重要となる。ここで、例えば特許文献３に記載のセンシング技術を応用して、例えば搬送車に設けたセンシング部で、搭載対象となる車両のタイヤ位置を検出することで、当該車両の位置を搬送車が自動的に取得する方法が考えられる。しかしながら、この方法だと、タイヤ位置を検出するためのセンシング部を地面近くの高さ位置に設置する必要が生じるため、例えば安全な自動搬送のために搬送対象となる車両の周辺情報をセンシングしようとする場合には、タイヤ位置検出用のセンシング部とは別個のセンシング部が必要となり、コストアップを招くおそれがある。

上述した問題は何も完成車両に限ったものではなく、例えば軽トラックの開口荷台や箱状荷室などのない架装前車両についても同様に起こり得る。

以上の事情に鑑み、本明細書では、車両を搭載して自動搬送する際の安全性を確保しつつ、搭載対象となる車両の位置を低コストにかつ正確に検出可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る車両の自動搬送装置によって達成される。すなわち、この自動搬送装置は、接地して駆動可能な駆動部と、搬送対象となる車両の少なくとも一部の車輪を搭載可能な搭載部とを備え、駆動部の制御により車輪を搭載した状態の車両を自動搬送可能とする車両の自動搬送装置であって、車両のボデーの位置情報とボデーの外形情報とを検出可能な検出部と、自動搬送装置又は自動搬送装置と通信可能な機器に設けられ、ボデーに対する車輪の設計上の位置を示す車両の車輪位置データを記憶可能な記憶部と、検出部で検出したボデーの位置情報とボデーの外形情報、並びに記憶部で記憶しておいた車輪位置データとに基づいて、車輪の位置を算出可能な車輪位置算出部とをさらに備えた点をもって特徴付けられる。

なお、ここでいうボデーには、ボデー本体だけでなくボデー本体に取付けられる外装部品が含まれる。また、ここでいうボデーの外形情報には、ボデーの外形の少なくとも一部を認識可能な情報が広く含まれるものとし、例えばボデーの外表面上の複数点の座標データなどが含まれる。

このように、本発明に係る車両の自動搬送装置では、車両のボデーの位置情報とボデーの外形情報とを検出可能とし、かつ検出したボデーの位置情報とボデーの外形情報、及び記憶部に記憶しておいた車両のボデーに対する車輪の設計上の位置を示すデータ（車輪位置データ）とに基づいて、車輪の位置を算出可能とした。このように自動搬送装置を構成することによって、搬送対象となる車両の車輪の位置をリアルタイムで算出することができる。そのため、搬送対象となる車両の車輪を搭載部に搭載可能な位置に向けて、正確にかつ迅速に自動搬送装置を移動させることができる。よって、車両の搭載を正確にかつ迅速に実施することが可能となる。また、ボデーの位置情報及び外形情報を検出可能な位置に検出部を配置すればよいので、例えばボデーのうち車輪よりも上方に位置する部位（キャビン部を構成するフロントピラー、フロントガラスなど）を検出可能な位置に検出部を配置することができる。これにより、検出部を、自動搬送装置の周辺情報を取得するためのセンサとしても利用することができるので、安全な自動搬送と、車両搭載のための正確な車両の位置検出とを低コストで実現することが可能となる。

また、本発明に係る車両の自動搬送装置において、記憶部は、車輪位置データと、ボデー外形設計データとを、搬送対象となり得る車種の分だけ記憶可能とし、かつ検出部で検出したボデーの外形情報と、記憶部で記憶しておいた車種の分のボデー外形設計データとに基づいて、車両の車種を特定する車種特定部をさらに備えてもよい。また、この場合、車輪位置算出部は、検出部で検出したボデーの位置情報とボデーの外形情報、並びに車種特定部で特定した車種の車輪位置データとに基づいて、車輪の位置を算出可能に構成されてもよい。

このように、車種特定部を設けることにより、搬送対象となる車両に複数の車種が含まれる場合であっても、搭載作業の都度、適切に搬送対象となる車種の設計データ（ボデー外形設計データ、車輪位置データ）を選択して、正確に車輪の位置を算出することが可能となる。

また、本発明に係る車両の自動搬送装置においては、車輪位置算出部で算出した車輪の位置に基づいて、搭載部に車輪を搭載可能な位置に向けて自動搬送装置が移動するように、駆動部を制御可能な制御部をさらに備えてもよい。

このように、算出した車輪の位置に基づいて自動搬送装置が移動するように制御することによって、例えば車輪が搭載部上に搭載される位置まで自動搬送装置を移動させることができる。よって、車両の搭載作業を自動的にかつ正確に実施することができる。また、車両自体が前進又は後退することによって車輪を搭載する場合であっても、車輪のごく近傍にまで搭載部を接近させることができるので、その後の車両の搭載作業をごく短時間でかつ正確に実施することが可能となる。

また、前記課題の解決は、本発明に係る車両の自動搬送システムによっても達成される。すなわち、この自動搬送システムは、接地して駆動可能な駆動部と、搬送対象となる車両の少なくとも一部の車輪を搭載可能な搭載部とを有する自動搬送装置と、駆動部を制御可能な制御部とを備えた車両の自動搬送システムであって、自動搬送装置は、車両のボデーの位置情報とボデーの外形情報とを検出可能な検出部をさらに有し、自動搬送装置又は自動搬送装置と通信可能な機器に設けられ、ボデーに対する車輪の設計上の位置を示す車両の車輪位置データを記憶可能な記憶部と、検出部で検出したボデーの位置情報とボデーの外形情報、並びに記憶部に記憶しておいた車輪位置データとに基づいて、車輪の位置を算出可能な車輪位置算出部とをさらに備えた点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係る車両の自動搬送システムにおいても、車両のボデーの位置情報とボデーの外形情報とを検出可能とし、かつ検出したボデーの位置情報とボデーの外形情報、及び車両の設計データである車輪位置データとに基づいて、車輪の位置を算出可能とした。このように自動搬送システムを構成することによって、搬送対象となる車両の車輪の位置をリアルタイムで算出することができる。そのため、搬送対象となる車両の車輪を搭載部に搭載可能な位置に向けて、正確にかつ迅速に自動搬送装置を移動させることができる。よって、車両の搭載を正確にかつ迅速に実施することが可能となる。また、ボデーの位置情報及び外形情報を検出可能な位置に検出部を配置するのであれば、車輪を検出可能な位置よりも高い位置に検出部を配置することができる。これにより、検出部を、搬送車の周辺情報を取得するための検出部としても利用することができるので、安全な自動搬送と、車両搭載のための正確な車両の位置検出とを低コストで実現することが可能となる。

なお、この場合も、本発明に係る車両の自動搬送システムにおいては、制御部が、車輪位置算出部で算出した車輪の位置に基づいて、搭載部に車輪を搭載可能な位置に向けて自動搬送装置が移動するように、駆動部を制御可能に構成されてもよい。

以上のように、本発明によれば、車両を搭載して自動搬送する際の安全性を確保しつつ、搭載対象となる車両の位置を低コストにかつ正確に検出することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両の自動搬送システムの全体構成を示す図である。 図１に示す自動搬送装置の側面図である。 図１に示す自動搬送装置の平面図である。 図１に示す自動搬送装置の正面図である。 図１に示す自動搬送装置に設けた検出部による車両のボデーの位置情報及び外形情報の検出態様の一例を概念的に示す側面図である。 自動搬送装置に設けた端末制御部の構成を概念的に説明するための図である。 図１に示す自動搬送装置を用いて車両を搭載する作業の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示す自動搬送装置が車両に接近しながら検出部によりボデーの位置情報及び外形情報を検出している間の検出状態を示す平面図である。 図１に示す自動搬送装置が所定位置まで移動して検出部によりボデーの位置情報及び外形情報を検出し終えた時点での検出状態を示す平面図である。 図１に示す自動搬送装置に車両の前輪を搭載した状態を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の自動搬送システムの内容を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の自動搬送システム１０の全体構成を示している。この自動搬送システム１０は、工場Ｆで完成した車両Ｃを、車両待機場であるコンテナヤードＹに搬送するためのもので、複数の自動搬送装置１１と、複数の自動搬送装置１１の駆動を制御する制御部１２とを主に備える。本実施形態では、前輪駆動車である車両Ｃの左右の前輪を自動搬送装置１１に搭載し、車両Ｃの左右の後輪を接地させた状態で車両Ｃを搬送する場合を例にとって、以下に詳細を説明する。

自動搬送装置１１は、図２～図４に示すように、二個の駆動輪１３と、各駆動輪１３に動力を付与する動力付与部１４と、車両Ｃの前輪ＦＷと後輪ＲＷ（後述する図３を参照）のうち何れか一方の車輪（ここでは駆動側の車輪となる左右の前輪ＦＷ）を搭載可能な搭載部１５と、衛星測位システムの受信部１６と、検出部１７とを有する。本実施形態では、各駆動輪１３はそれぞれケーシング１８に収容されている。また、これら二個のケーシング１８は連結部１９により互いに連結されている。この場合、連結部１９上の幅方向所定位置、すなわち、搭載すべき車両Ｃの前輪ＦＷに対応した二箇所の幅方向位置に搭載部１５がそれぞれ設けられている。よって、この場合、搭載部１５は、二個の駆動輪１３の間に配設される。言い換えると、搭載部１５は、二個の駆動輪１３と車体前後方向で重複する位置に配設される（図３を参照）。なお、ここでいう幅方向とは、車両Ｃを搭載した状態において車体前後方向に直交する向きを意味し、自動搬送装置１１でいえば二個の駆動輪１３が互いに離れている向きに相当する。また、ここでいう車両Ｃには、最終的に消費者が購入可能な状態にある完成車両のみならず、例えば量産される車両であって、軽トラックの開口荷台や箱状荷室などがない、言い換えると架装されていない状態の車両（架装前車両）などが含まれる。

また、各駆動輪１３は、本実施形態では、図３及び図４に示すように、互いに並列に配置された二個の車輪２０で構成されている。各車輪２０は、互いに独立して回転可能に構成されると共に、車輪２０間に配設された回転軸２１に回転可能に支持されている。回転軸２１は、自動搬送装置１１の走行時において、その長手方向を鉛直方向に一致させた状態で配設され、これにより、例えば二個の車輪２０を互いに逆方向に回転させることで、あるいは一方の車輪２０のみを回転駆動させることで、二個の車輪２０を有する駆動輪１３が回転軸２１まわりに回転し、自動搬送装置１１としての操舵が可能となる。なお、本実施形態では、駆動輪１３としての二個の車輪２０は、回転軸２１まわりに３６０度回転可能とされているので、例えば図示は省略するが、これら二個の車輪２０を９０度回転させることで、自動搬送装置１１の移動方向を車体前後方向から幅方向に変更可能としている。

本実施形態では、動力付与部１４は、図３に示すように、車輪２０と同じ数だけ設けられ、各車輪２０に回転駆動力を付与する複数のインホイールモータ２２で構成されている。各インホイールモータ２２は、例えば図示は省略するがステータとロータとを有し、ステータが回転軸２１に固定され、ロータが車輪２０のホイールに連結される。これにより、インホイールモータ２２のロータを回転駆動することで、ロータに連結された車輪２０がロータと共に回転可能となる。また、後述するように、各インホイールモータ２２は独立して電気的に制御可能であるから、上述のように動力付与部１４を構成することによって、並列して配設された二個の車輪２０をそれぞれ独立して回転駆動できると共に、駆動輪１３としてもそれぞれ独立して鉛直軸線まわりに回転し、かつ水平軸線まわりに回転駆動することが可能となる。

また、本実施形態では、連結部１９の車体前方側に補助輪２３が配設されている。この場合、補助輪２３は、各駆動輪１３よりも自動搬送装置１１の車体前方側で接地可能とされ、駆動輪１３の接地状態における回転駆動に伴って従動的に回転（地面に対して転動）する。あるいは、後述するように車両Ｃの前輪ＦＷが搭載部１５に搭載された状態で自動搬送装置１１が走行する際、補助輪２３は、駆動輪１３の接地状態における回転駆動に伴って従動的に回転する。

受信部１６は、既述の通り、衛星測位システム用の複数の衛星（図示は省略）からの信号を受信可能とされる。この受信した信号に基づいて所定の演算処理を実行することにより、受信時刻における車両Ｃ（の受信部１６）の地球上の位置を取得可能としている。ここで、位置取得のための演算処理は、受信部１６で実行してもよく、あるいは制御部１２（具体的には後述する端末制御部２４又は統括制御部２５）で実行してもよい。自動搬送装置１１に対する受信部１６の取付け位置は任意であり、例えばＧＰＳ等の衛星測位システム用の衛星（測位衛星）との円滑な通信を考慮した場合、自動搬送装置１１のなるべく高い位置に取付けるのがよい。本実施形態では、ケーシング１８の上面から立設した立設部２６の先端（上端）に受信部１６が配設されている（図２等を参照）。

検出部１７は、自動搬送装置１１の所定位置に設けられる。この検出部１７は、搬送対象となる車両Ｃの車輪（ここでは前輪ＦＷ）の位置を正確に知るために用いられ、例えばＬｉＤＡＲ等のレーザーセンサをはじめとする光センサ、超音波センサなどの物体検出装置、ステレオカメラ等の光学カメラ、赤外線カメラなどの画像取得装置が、検出部１７として採用され得る。このうち、本自動搬送システム１０において要求される高精度なボデーＢの位置情報の検出及び外形情報の検出を考慮した場合、ＬｉＤＡＲ等のレーザーセンサが検出部１７として好適である。

本実施形態では、検出部１７は、車両Ｃの前輪ＦＷの位置を検出する目的で用いられると共に、自動搬送装置１１の移動時における安全性を確保する目的で用いられる。これらの点を考慮した場合、検出部１７は、図５に示すように、搬送対象となる車両Ｃの車輪（ここでは前輪ＦＷ）よりも上方に位置する部位が検出対象となるように配設されるのがよい。本実施形態では、図３及び図４に示すように、自動搬送装置１１の幅方向両側に位置する二つのケーシング１８の上端にそれぞれ一つの検出部１７が設けられている。この場合、検出部１７は、例えば検出部１７から水平方向に照射したレーザー光Ｌにより、車両ＣのボデーＢのうち検出部１７と同一高さレベルに位置する部位であるフロントピラーＦＰ、フロントガラスＦＧ、フロントドアＦＤ、及びフロントドアガラスＦＤＧの位置情報及び外形情報を検出可能としている（図５を参照）。

制御部１２は、二個の駆動輪１３と動力付与部１４を制御することで、自動搬送装置１１の操舵を伴う自動走行を可能としている。また、制御部１２は、検出部１７により検出した車両ＣのボデーＢの位置情報及び外形情報、並びに後述する車輪位置データとに基づいて、搭載対象となる車両Ｃの車輪（ここでは前輪ＦＷ）の位置を算出可能としている。

本実施形態では、制御部１２は、各自動搬送装置１１に設けられる複数の端末制御部２４と、これら複数の端末制御部２４との間で通信を行う統括制御部２５とで構成される。この場合、統括制御部２５が、本発明に係る自動搬送装置１１と通信を行う機器に該当する。ここで、端末制御部２４は、統括制御部２５からの指令と、受信部１６を通じて衛星測位システムにより得られた自動搬送装置１１の位置情報と、検出部１７により得られた自動搬送装置１１の周囲の空間情報とに基づき、駆動輪１３と動力付与部１４とを制御することで、自動搬送装置１１の操舵を伴う自動走行を可能としている。また、後述のように検出部１７により得られた車両ＣのボデーＢの位置情報及びボデーＢの外形情報、並びに車輪位置データとに基づいて車両Ｃの車輪（前輪ＦＷ）の位置情報を取得した場合、端末制御部２４は、上述した情報（統括制御部２５からの指令、自動搬送装置１１の位置情報、自動搬送装置１１の周囲の空間情報）と、前輪ＦＷの位置情報とに基づいて、駆動輪１３と動力付与部１４とを制御可能としている。この場合、端末制御部２４は、図６に示すように、搬送対象となり得る複数の車種（車両Ｃを含む）の設計データのうち少なくともボデー外形設計データとボデーに対する車輪の設計上の位置を示す車輪位置データとを記憶可能な記憶部２７と、車両Ｃの車種を特定可能な車種特定部２８と、車両Ｃの車輪の位置を算出可能な車輪位置算出部２９とを有する。各情報処理部の詳細は後述する。

なお、上述のような場合、制御部１２による制御を容易にする観点から、動力付与部１４はモータなど電力により駆動する装置であることが望ましい。また、車両Ｃの搭載及び搭載状態での搬送に必要な動作を行う機構が自動搬送装置１１に設けられる場合には、当該機構は、動力付与部１４と同様の理由で、電力により駆動する機構であることが望ましい。

次に、上記構成の自動搬送装置１１を備えた車両Ｃの自動搬送システム１０の動作の一例を、主に図５～図９に基づいて説明する。

まず、統括制御部２５は、複数の自動搬送装置１１に向けて各自動搬送装置１１が次になすべきことに関する指令を送る。例えば図１中、コンテナヤードＹと工場Ｆとの間に位置する空の状態（車両Ｃを搭載していない状態）の自動搬送装置１１（１１ａ）に対しては、工場Ｆに向けて移動する指令を送る。また、工場Ｆの敷地内に位置する自動搬送装置１１（１１ｂ）に対しては、搬送対象となる車両Ｃを搭載可能な位置に向けて移動する指令を送る。また、工場ＦとコンテナヤードＹとの間に位置し車両Ｃを搭載した状態の自動搬送装置１１（１１ｃ）に対しては、コンテナヤードＹ内の所定の待機位置ＷＰに向けて移動する指令を送り、荷下ろし後の自動搬送装置１１（１１ｄ，１１ｅ）に対しては、必要に応じて移動方向に対する姿勢を変更した後、コンテナヤードＹ内から退避する指令を送る。指令を受けた各自動搬送装置１１（１１ａ～１１ｅ）は、指令の内容に応じた動作を行うよう、端末制御部２４により駆動輪１３及び動力付与部１４の制御を行う。このようにして、複数の自動搬送装置１１（１１ａ～１１ｅ）による車両Ｃの自動搬送が継続的に実施される。

次に、検出部１７を利用した車両Ｃの搭載動作の一例について詳述する。

図７は、自動搬送装置１１が搬送対象となる車両Ｃに接近して車両Ｃを搭載するまでの作業の流れを、制御部１２（ここでは端末制御部２４）の動作を主として示したフローチャートである。このフローチャートによれば、車両Ｃの搭載工程は、車両ＣのボデーＢを検出するボデー検出ステップＳ１と、ボデーＢの検出結果に基づいて車両Ｃの車種を特定する車種特定ステップＳ２と、ボデーＢの検出結果に基づいて車輪（ここでは前輪ＦＷ）の位置を算出する車輪位置算出ステップＳ３と、算出した車輪（前輪ＦＷ）の位置に基づいて自動搬送装置１１を移動する移動ステップＳ４とを備える。以下、各ステップＳ１～Ｓ４の詳細を順に説明する。

（Ｓ１）ボデー検出ステップ
このステップでは、自動搬送装置１１に設けた検出部１７により、搭載対象となる車両ＣのボデーＢの位置情報及び外形情報を検出する。例えば本実施形態では、図８に示すように、自動搬送装置１１を搭載対象となる車両Ｃの近傍まで移動させた後、車両Ｃの幅方向一方側から車両Ｃの前方側正面位置に向けて自動搬送装置１１を移動させながら、検出部１７による車両ＣのボデーＢの所定部位の検出を開始する。ここでは検出部１７としてのレーザー測距装置を用いて、ボデーＢの所定部位に向けてレーザー光Ｌを照射する。これにより、ボデーＢの所定部位における複数点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｉの座標位置が検出され、検出部１７から各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｉまでの距離が測定される。本実施形態では、検出部１７は、ボデーＢのフロントピラーＦＰと、フロントガラスＦＧと、フロントドアＦＤと、フロントドアガラスＦＤＧとを検出可能な位置及び態様で自動搬送装置１１に設けられている（図５を参照）。そのため、図８に示すように、自動搬送装置１１を車両Ｃの幅方向一方側から前方側正面位置に向けて移動させながら、検出部１７によりボデーＢの検出動作を行うことで、ボデーＢの所定の高さ位置におけるフロントピラーＦＰと、フロントガラスＦＧと、フロントドアＦＤ、及びフロントドアガラスＦＤＧ上の各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｉの座標位置がボデーＢの所定の位置情報として取得され、これらボデー構成部品及び外装部品とで区画形成される車両Ｃのキャビン部の所定高さ位置における外表面の二次元輪郭形状が、ボデーＢの外形情報として取得され得る。

本実施形態では、自動搬送装置１１が車両Ｃの前方側正面位置に到達するまで検出部１７によるボデーＢの検出動作を継続する。これにより、図９に示すように、フロントガラスＦＧの幅方向全域と、幅方向両側のフロントピラーＦＰ，ＦＰ、フロントドアＦＤ，ＦＤ、及びフロントドアガラスＦＤＧ，ＦＤＧ上の各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｎ（ｎ＞ｉ）の座標位置が取得されるので、車両Ｃのキャビン部の二次元輪郭形状をより正確に検出し得る。

なお、上述のようにレーザー光Ｌの照射によりボデーＢを検出する場合、ライン状のレーザー光Ｌを照射してもよく、あるいはスポット状のレーザー光Ｌを走査してもよい。

また、本実施形態では、検出部１７により、車両ＣのボデーＢを検出すると共に、自動搬送装置１１の周辺の情報を検出しているので、図８に示す位置に自動搬送装置１１が到達する以前から検出部１７により自動搬送装置１１の周辺の情報を継続的に検出してもよい。

（Ｓ２）車種特定ステップ
このステップでは、ボデー検出ステップＳ１で得たボデーＢの位置情報及び外形情報に基づいて、車両Ｃの車種を特定する。詳述すると、端末制御部２４の車種特定部２８は、検出部１７により得たボデーＢの外形情報（本実施形態では、ボデーＢの所定部位上の各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｎの座標位置データ）と、予め記憶部２７に記憶しておいた複数の車種の設計データのうち各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｎに対応する部位のボデー外形設計データとの比較により、検出したボデーＢの外形情報と最も相関の高いボデー外形設計データに係る車種を、検出対象となった車両Ｃの車種と認定する。これにより、車両Ｃの車種が特定される。

（Ｓ３）車輪位置算出ステップ
このステップでは、ボデー検出ステップＳ１で得たボデーＢの位置情報と外形情報、並びに車種特定ステップＳ２で特定した車種（車両Ｃ）の設計データのうちボデーＢに対する車輪（前輪ＦＷ）の設計上の位置を示す車輪位置データとに基づいて、車両Ｃの搭載すべき車輪（前輪ＦＷ）の位置を算出する。例えば本実施形態のように、自動搬送装置１１が車両Ｃの前方側正面位置に到達した状態で、端末制御部２４の車輪位置算出部２９は、例えば検出部１７で得たボデーＢ上の各点Ｐ１，Ｐ２…Ｐｎのうち幅方向に沿ったフロントガラスＦＧ上の各点Ｐａ…Ｐｉ…Ｐｂの座標位置データ及び各点Ｐａ…Ｐｉ…Ｐｂから検出部１７までの距離データに基づいて、各点Ｐａ…Ｐｉ…Ｐｂと自動搬送装置１１（検出部１７）との車体前後方向の距離Ｄ１を算出する（図９を参照）。また、車輪位置算出部２９は、記憶部２７に記憶されている車両Ｃの車種の設計データのうち前輪ＦＷの車軸ＷＡの車体前後方向位置データと、フロントガラスＦＧ上の各点Ｐａ…Ｐｉ…Ｐｂに対応する部分の車体前後方向位置データとに基づいて、車軸ＷＡと各点Ｐａ…Ｐｉ…Ｐｂとの車体前後方向の距離Ｄ２を取得する。然る後、車輪位置算出部２９は、距離Ｄ１と距離Ｄ２とに基づいて、自動搬送装置１１と車軸ＷＡとの車体前後方向距離Ｄ３（＝Ｄ１－Ｄ２）を算出する。これにより、自動搬送装置１１の位置を基準とした車軸ＷＡの車体前後方向位置、すなわち前輪ＦＷの車体前後方向位置が算出される。

（Ｓ４）移動ステップ
このステップでは、車輪位置算出ステップＳ３で得た前輪ＦＷの位置に基づいて、自動搬送装置１１を移動させる。本実施形態では、図９に示す位置から自動搬送装置１１を車両Ｃに向けて車体前後方向に移動させ、前輪ＦＷを搭載部１５に搭載可能な位置まで移動するよう、端末制御部２４が駆動輪１３及び動力付与部１４を制御する。この際、例えば自動搬送装置１１が、リフトアップ機構など車両Ｃの前輪ＦＷ側を持ち上げ可能な機構を有する場合には、停止状態の車両Ｃに向けて前輪ＦＷが搭載部１５上に搭載される位置まで自動搬送装置１１を移動させることで、車両Ｃを自動搬送装置１１上に搭載してもよい。あるいは、自動搬送装置１１が、スロープなど前輪ＦＷを搭載部１５まで転動案内可能な機構を有する場合には、前輪ＦＷが搭載部１５上に搭載される位置まで停止状態の車両Ｃに向けて自動搬送装置１１を移動し、又は自動搬送装置１１を車両Ｃに極めて近い位置まで移動させた後、停止状態の自動搬送装置１１に向けて車両Ｃを移動させることで、車両Ｃを自動搬送装置１１上に搭載してもよい。以上のようにして、車両Ｃの前輪ＦＷが自動搬送装置１１の搭載部１５上に搭載された状態となる（図１０を参照）。

以上述べたように、本実施形態に係る車両Ｃの自動搬送装置１１及び自動搬送システム１０では、車両ＣのボデーＢの位置情報とボデーＢの外形情報とを検出可能とし、かつ検出したボデーＢの位置とボデーＢの外形情報、並びに記憶部２７に記憶しておいた車両Ｃの設計データとしての車輪位置データとに基づいて、車輪（ここでは前輪ＦＷ）の位置を算出可能とした。このように自動搬送装置１１を構成することによって、搬送対象となる車両Ｃの前輪ＦＷの位置をリアルタイムで算出することができる。そのため、搬送対象となる車両Ｃの前輪ＦＷを搭載部１５に搭載可能な位置に向けて、正確にかつ迅速に自動搬送装置１１を移動させることができる。よって、車両Ｃの搭載を正確にかつ迅速に実施することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１１では、ボデーＢのうち前輪ＦＷよりも上方に位置する部位であり車両Ｃのキャビン部を構成するフロントピラーＦＰ、フロントガラスＦＧ、フロントドアＦＤ、及びフロントドアガラスＦＤＧを検出可能な高さ位置に検出部１７を配置した（図５を参照）。これにより、検出部１７をボデーＢの位置情報及び外形情報を取得するためだけでなく、自動搬送装置１１の周辺情報を取得するためのセンサとしても利用することができるので、安全な自動搬送と、車両Ｃの搭載のための正確な車両Ｃの位置検出とを低コストで実現することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１１では、検出部１７として、ＬｉＤＡＲに代表されるレーザーセンサを採用した。レーザー光Ｌを検出用媒体とした位置検出及び距離測定装置であれば、検出領域（レーザー光Ｌの照射領域）を小さくできる。そのため、ボデーＢのように曲面形状をなす物体を検出対象とする場合であっても、常にボデーＢの一定の部位の位置情報及び外形情報を安定的にかつ高精度に検出することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１１では、車両Ｃの正面側からボデーＢの二次元形状を外形情報として検出可能とした。このように車両Ｃの正面側からボデーＢの位置情報及び外形情報を検出するのであれば、例えば側方側から検出する場合と比べて車種を容易に特定することができる。特に、ボデーＢのうち車両Ｃのキャビン部を構成する部位（フロントピラーＦＰなど）を検出対象とすれば、二次元形状であっても車種ごとの外形の違いがより分かり易くなるので、比較的安価な検出機器を検出部１７に用いた場合であっても、正確に車種を特定して前輪ＦＷの位置を高精度に算出することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動搬送システム１０では、自動搬送装置１１を制御して自動走行を可能としたので、搭載対象となる車両Ｃの近傍に到達してから、車両Ｃの前輪ＦＷの位置を算出した後、算出した前輪ＦＷの位置に応じて自動搬送装置１１を移動させて車両Ｃの前輪ＦＷを搭載するまでの一連の動作を全て自動で行うことが可能となる。よって、車両Ｃの搭載作業を迅速に行うことができ、ひいては最小限の人数で多数の車両Ｃを極めて効率よく輸送することが可能になる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１１では、自動搬送装置１１に、車両Ｃの前輪ＦＷ及び後輪ＲＷのうち何れか一方の車輪のみを搭載可能な搭載部１５を設けるようにしたので、コンテナや台車など車両Ｃ全体を搭載する従来の搭載部に比べて、搭載部１５を小さくすることができる。また、無人で自動搬送装置１１を走行させることができるので、キャビン部が不要となり、キャビン部の分だけ自動搬送装置１１の省スペース化を図ることができる。以上より、少なくとも車両Ｃの搭載部１５及びキャビン部の分だけ従来に比べて搭載及び荷下ろしに必要なスペースを縮小することができ、これにより、車両Ｃの搭載及び荷下ろしを円滑に行うことが可能となる。また、自動搬送装置１１自体の小型化により、例えば複数の車両Ｃが整列配置されているコンテナヤードＹ内における自動搬送装置１１の導線自由度を高めることができるので、これによってもコンテナヤードＹ内での荷下ろしを円滑に行うことができる。以上より、本実施形態に係る自動搬送システム１０によれば、搭載及び荷下ろしを含めた車両Ｃの輸送を効率よく行うことが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る車両の自動搬送装置及びこ車両の自動搬送システムは、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

例えば上記実施形態では、車両Ｃのキャビン部の前方側を構成するフロントピラーＦＰ、フロントガラスＦＧ、フロントドアＦＤ、及びフロントドアガラスＦＤＧの位置及び外形情報を検出可能な高さ位置に検出部１７を配設した場合を例示したが（図５等を参照）、もちろんボデーＢの上記以外の部位、例えばバンパやフェンダ、フードなどの位置情報及び外形情報を検出可能な位置（高さ位置）に検出部１７を配置してもよい。また、検出方向も車両Ｃの前方側には限定されず、例えば車両Ｃの後方側からボデーＢの所定部位（例えばバックドア、バックドアガラス、リアドアなどキャビン部の後方側を構成する部位）の位置情報及び外形情報を検出可能な位置に検出部１７を配置してもよい。この場合、例えば図示は省略するが、車両Ｃの後方側から接近して後輪ＲＷを搭載部１５に搭載可能なように自動搬送装置１１を構成してもよい。

また、上記実施形態では、端末制御部２４が、搬送対象となり得る車種の分だけ車両の設計データ（少なくともボデー外形設計データと車輪位置データ）を記憶している記憶部２７を有する場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば記憶部２７を統括制御部２５に設けて、車両の設計情報が必要な場合に統括制御部２５との通信により端末制御部２４が当該設計情報を取得するようにしてもよい。

また、本実施形態では、検出部１７で検出したボデーＢの外形情報と、車種の分のボデー外形設計データとに基づいて、車両Ｃの車種を特定する車種特定部２８を端末制御部２４に設けた場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば車種特定部２８を統括制御部２５に設けて、端末制御部２４との通信により検出部１７で検出したボデーＢの位置及び外形情報を統括制御部２５が取得することで、車種特定部２８による車種の特定処理を統括制御部２５で実行してもよい。あるいは、搬送対象となる車両Ｃが一車種である場合には、車種特定部２８を省略することも可能である。

また、本実施形態では、二個の検出部１７をそれぞれ自動搬送装置１１の左右のケーシング１８上に配置した場合を例示したが、もちろんこれ以外の配置態様を採ることも可能である。例えば図示は省略するが、連結部１９から立設した立設部の上端に検出部１７を設けてもよい。また、その個数についても一個でもよく、又は三個以上であってもよい。あるいは、ボデーＢの位置情報及び外形情報の検出を目的とする検出部１７とは別に、自動搬送装置１１の周辺情報を検出することを目的とする検出部（図示は省略）を設けてもよい。

また、以上の説明では、端末制御部２４と統括制御部２５とで制御部１２を構成した場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば統括制御部２５を省略し、端末制御部２４のみで自動搬送装置１１の自動走行をそれぞれ制御してもかまわない。この場合、例えば自動搬送装置１１については、予め搭載及び荷下ろしを伴う自動搬送に関するプログラムを端末制御部２４の記憶部２７に記憶させておき、作業者の所定の操作により上記プログラムに基づいて、駆動輪１３及び動力付与部１４を駆動制御するようにしてもよい。

また、図１に示す自動搬送システム１０では、車両Ｃの一部の車輪として前輪ＦＷのみを搭載部１５に搭載可能とした場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば上述したように、車両Ｃの前輪ＦＷと後輪ＲＷのうち後輪ＲＷのみを搭載部１５に搭載可能に構成することも可能である。あるいは、車両Ｃの前輪ＦＷと後輪ＲＷの双方を搭載部１５に搭載可能に構成することも可能である。

また、以上の説明では、自動搬送装置１１の駆動部を二個の駆動輪１３とした場合を例示したが、もちろんこれには限られない。図示は省略するが、三個又は四個以上の駆動輪１３で駆動部を構成してもかまわない。同様に、以上の説明では、各駆動輪１３を並列配置された二個の車輪２０で構成した場合を例示したが、もちろんこれ以外の構成をとることも可能である。駆動輪１３の数によっては、駆動輪１３を一個の車輪２０で構成してもよい。さらにいえば、駆動部は必ずしも駆動輪１３である必要はなく、接地して駆動可能な限りにおいて車輪以外の形状をとることも可能である。

また、以上の説明では、動力付与部１４として、複数のインホイールモータ２２を設けた場合を例示したが、もちろんこれには限られない。駆動輪１３に所定の動力（回転駆動力）を付与可能な限りにおいて、任意の構成の駆動源を動力付与部１４として自動搬送装置１１に設けることが可能である。

１０ 車両の自動搬送システム
１１ 自動搬送装置
１２ 制御部
１３ 駆動輪
１４ 動力付与部
１５ 搭載部
１６ 受信部
１７ 検出部
１８ ケーシング
１９ 連結部
２０ 車輪
２１ 回転軸
２２ インホイールモータ
２３ 補助輪
２４ 端末制御部
２５ 統括制御部
２６ 立設部
２７ 記憶部
２８ 車種特定部
２９ 車輪位置算出部
Ｂ ボデー
Ｃ 車両
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 車体前後方向距離
Ｆ 工場
ＦＤ フロントドア
ＦＤＧ フロントドアガラス
ＦＧ フロントガラス
ＦＰ フロントピラー
ＦＷ 前輪
Ｌ レーザー光
Ｐ１，Ｐ２，Ｐａ，Ｐｉ，Ｐｂ，Ｐｎ レーザー光によるボデーの被検出点
ＲＷ 後輪
Ｓ１ ボデー検出ステップ
Ｓ２ 車種特定ステップ
Ｓ３ 車輪位置算出ステップ
Ｓ４ 移動ステップ
ＷＡ 車軸
ＷＰ 待機位置
Ｙ コンテナヤード

Claims (3)

1. 接地して駆動可能な駆動部と、搬送対象となる車両の少なくとも一部の車輪を搭載可能な搭載部とを備え、前記駆動部の制御により前記車輪を搭載した状態の車両を自動搬送可能とする車両の自動搬送装置であって、
   前記車両のボデーの位置情報と前記ボデーの外形情報とを検出可能な検出部と、
   前記自動搬送装置又は前記自動搬送装置と通信可能な機器に設けられ、前記ボデーに対する前記車輪の設計上の位置を示す前記車両の車輪位置データを記憶可能な記憶部と、
   前記検出部で検出した前記ボデーの位置情報と前記ボデーの外形情報、並びに前記記憶部に記憶しておいた前記車輪位置データとに基づいて、前記車輪の位置を算出可能な車輪位置算出部とをさらに備えた車両の自動搬送装置。
2. 前記記憶部は、前記車輪位置データとボデー外形設計データとを、搬送対象となり得る車種の分だけ記憶可能とし、
   前記検出部で検出した前記ボデーの外形情報と、前記記憶部で記憶しておいた前記車種の分のボデー外形設計データとに基づいて、前記車両の車種を特定する車種特定部をさらに備え、
   前記車輪位置算出部は、前記検出部で検出した前記ボデーの位置情報と前記ボデーの外形情報、並びに前記車種特定部で特定した車種の前記車輪位置データとに基づいて、前記車輪の位置を算出可能に構成される請求項１に記載の自動搬送装置。
3. 前記車輪位置算出部で算出した前記車輪の位置に基づいて、前記搭載部に前記車輪を搭載可能な位置に向けて前記自動搬送装置が移動するように、前記駆動部を制御可能な制御部をさらに備える請求項１又は２に記載の自動搬送装置。

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