| 【発明の名称】 |
無人搬送車のバッテリ交換時期管理システム |
| 【発明者】 |
【氏名】牧野 憲昭
【住所又は居所】京都府長岡京市東神足２丁目１番１号 日本輸送機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】無人搬送車の稼働率を低下させることなく、各無人搬送車のバッテリを効率良く交換することが可能なバッテリ交換時期管理システムを提供する。
【解決手段】複数の無人搬送車２ａ〜２ｇごとに搭載されている各々のバッテリ３ａ〜３ｇの交換時期を管理するためのシステムであって、無人搬送車２ａ〜２ｇを管理制御する管理センタ４を有し、この管理センタ４は、各々のバッテリ３ａ〜３ｇの交換時期を各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに所定時間ずつ互いにずらせて順次指定するバッテリ交換時期指定手段７と、このバッテリ交換時期指定手段７のバッテリ交換時期の指定に応じてこれに対応する無人搬送車２ａ〜２ｇに対してバッテリ交換を指令するバッテリ交換指令手段８とを備え、無人搬送車は２ａ〜２ｇ、前記バッテリ交換指令手段のバッテリ交換指令に応じてバッテリ交換場所に回送するように構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の無人搬送車ごとに搭載されている各々のバッテリの交換時期を管理するためのシステムであって、前記無人搬送車を管理制御する管理センタを有し、この管理センタは、各々のバッテリの交換時期を各無人搬送車ごとに所定時間ずつ互いにずらせて順次指定するバッテリ交換時期指定手段と、このバッテリ交換時期指定手段のバッテリ交換時期の指定に応じてこれに対応する無人搬送車に対してバッテリ交換を指令するバッテリ交換指令手段とを備え、前記無人搬送車は、前記バッテリ交換指令手段のバッテリ交換指令に応じてバッテリ交換場所に回送するように構成されていることを特徴とする無人搬送車のバッテリ交換時期管理システム。
【請求項２】 前記バッテリ交換時期指定手段は、無人搬送車の稼働開始時刻から各無人搬送車ごとに順次所定時間だけずらせたタイミングで最初のバッテリ交換時期を指定するとともに、この最初のバッテリ交換時期の指定以降は、各バッテリの定格容量分が放電されるまでに要する放電時間よりも短かく指定されたバッテリ交換周期が経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期として指定するものであることを特徴とする請求項１記載の無人搬送車のバッテリ交換時期管理システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無人搬送車ごとに搭載されている各々のバッテリの交換時期を管理するためのバッテリ交換時期管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動倉庫などにおいては、路面上に誘導線路を予め敷設しておき、この誘導線路に沿って無人搬送車を走行させることが行われている。なお、ここでの無人搬送車は、無人フォークリフトや無人牽引車などを含み、荷物を搬送する車両全般を意味する概念である。
【０００３】このような無人搬送車は、通常、バッテリを駆動源としているため、バッテリの放電によって残存容量が極度に少なくなると、走行不能になるなどの不都合を生じるため、常に、バッテリの残存容量を把握しながら稼働させることが必要である。
【０００４】バッテリの電力消費量は、バッテリの放電電流Ａと、その放電電流Ａの下での放電時間Ｈとの積Ａ・Ｈとして表される。したがって、バッテリが完全充電されてから現在までに使用された電力消費量Ｃｃは、 Ｃｃ＝Σ（Ａ・Ｈ） （１）
となる。よって、完全充電時の充電容量をＣｆとすると、現在の残存容量Ｃｒは、 Ｃｒ＝Ｃｆ−Ｃｃとなる。 （２）
【０００５】従来技術では、無人搬送車自体が自己のバッテリの交換時期を管理するようにしている。すなわち、各無人搬送車は、自己のバッテリの交換時期をチェックするために、上記の（２）式に基づいて残存容量Ｃｒを求め、残存容量Ｃｒが予め指定した基準値以下にまで低下しているときには、充電要求を管理センタに送信する。
【０００６】管理センタは、無人搬送車からの充電要求に応じて、その充電要求のあった無人搬送車に対して充電場所への回送を指示するので、無人搬送車は、この指示に従って所定の充電場所まで運転される。そして、所定の充電場所に無人搬送車が到着すると、ここでバッテリ交換が行われるとともに、残存容量の少なくなったバッテリが充電される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のように、個々の無人搬送車に自己のバッテリの交換時期の判断を任せるようなシステムにおいては、無人搬送車から管理センタへのバッテリ交換要求時期が稼働時間内の一時期に集中し易い傾向になる。
【０００８】たとえば、夜間の間に各々の無人搬送車に搭載されているバッテリを完全充電しておき、翌朝、このバッテリを使用して搬送作業を開始した場合、無人搬送車はできる限り稼働効率が高くなるように設定されていることもあって、各バッテリの電力消費量Ｃｃは各無人搬送車ごとに同程度となる。したがって、無人搬送車からバッテリ交換要求が出される時期が一定時間内に集中してしまう。
【０００９】そして、無人搬送車から出されるバッテリ交換要求が稼働時間内の一時期に集中すると、そのバッテリの交換期間中は各無人搬送車が稼働できないため、荷物の搬送作業が全般に停滞する。また、通常、バッテリの充電初期の電流は、充電末期の電流に比較して大きいため、残存容量の少なくなった多数のバッテリを同時期に充電するようになると、充電初期のピーク時には特に大きな電流供給が必要になる。このような大きな電流供給の需要を満たすには、それに応じた供給能力をもつ電源設備を予め設けておく必要があり、余分な設備投資が必要となる。
【００１０】なお、１日の稼働時間（たとえば１５〜２０時間）の途中で充電をする必要がない程度の大きな充電容量をもつバッテリを使用すれば、稼働時間内にバッテリ交換要求が集中することはなく、稼働時間外の夜間等において充電することが可能となるが、このような大きな充電容量をもつためには、大型かつ大重量のバッテリが必要となり、実用に適さない。
【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、過剰な充電容量をもつバッテリを搭載したり過大な電源設備を設ける必要がなく、また、荷物の搬送作業にほとんど支障をきたすことがなく、バッテリを効率良く交換しながら無人搬送車を稼働することができるバッテリ交換時期管理システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明に係るバッテリ交換時期管理システムは、複数の無人搬送車ごとに搭載されている各々のバッテリの交換時期を管理するもので、前記無人搬送車を管理制御する管理センタを有し、この管理センタは、各々のバッテリの交換時期を各無人搬送車ごとに所定時間ずつ互いにずらせて順次指定するバッテリ交換時期指定手段と、このバッテリ交換時期指定手段のバッテリ交換時期の指定に応じてこれに対応する無人搬送車に対してバッテリ交換を指令するバッテリ交換指令手段とを備え、前記無人搬送車は、前記バッテリ交換指令手段のバッテリ交換指令に応じてバッテリ交換場所に回送するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】これにより、複数の無人搬送車に搭載されているバッテリの交換時期が一時期に集中しないように分散されるため、無人搬送車の稼働効率を低下させることなく、各無人搬送車のバッテリを効率良く交換することが可能になる。また、従来のように、バッテリ交換時期が集中しても対応できるような過大な電源設備を設ける必要もなくなる。
【００１４】また、請求項２記載に係る無人搬送車のバッテリ交換時期管理システムは、請求項１記載の発明の構成において、バッテリ交換時期指定手段は、無人搬送車の稼働開始時刻から各無人搬送車ごとに順次所定時間だけずらせたタイミングで最初のバッテリ交換時期を指定するとともに、この最初のバッテリ交換時期の指定以降は、各バッテリの定格容量分が放電されるまでに要する放電時間よりも短かく指定されたバッテリ交換周期が経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期であると指定するものであることを特徴としている。
【００１５】これにより、請求項１記載の発明の効果に加えて、バッテリの残存容量が極度に少なくなる事態が避けられるので、無人搬送車に過剰な充電容量をもつバッテリを搭載する必要がなくなり、無駄な経費を削減できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係るバッテリ交換時期管理システムの全体を示す構成図、図２は同システムにおける各無人搬送車に対するバッテリ交換時期の管理制御動作の説明図である。
【００１７】この実施の形態のバッテリ交換時期管理システム１は、複数の無人搬送車２ａ〜２ｇの運行を管理制御するとともに、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに搭載されている各々のバッテリ３ａ〜３ｇの交換時期を管理する管理センタ４を有する。
【００１８】すなわち、この管理センタ４は、無人搬送車２ａ〜２ｇの運行を管理制御する運行管理装置６と、各々のバッテリ３ａ〜３ｇの交換時期を各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに互いにずらせて指定するバッテリ交換時期指定手段７と、このバッテリ交換時期指定手段７によるバッテリ交換時期の指定に応じてこれに対応する無人搬送車２ａ〜２ｇに対してバッテリ交換を指令するバッテリ交換指令手段８とを備えている。
【００１９】上記のバッテリ交換時期指定手段７は、図２に示すように、各無人搬送車２ａ〜２ｇの稼働開始時刻ｔｓから各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに順次所定時間Ｔｂ〜Ｔｇだけずらせたタイミングで最初のバッテリ交換時期を指定するとともに、この最初のバッテリ交換時期の指定以降は、各バッテリ３ａ〜３ｇの定格容量分が放電されるまでに要する放電時間よりも短かく指定されたバッテリ交換周期Ｔｏが経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期であると指定するように構成されている。なお、稼働開始時刻ｔｓから各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに順次ずらせた所定時間Ｔｂ〜Ｔｇを、以下、ずらし時間と称することとする。
【００２０】また、この実施の形態では、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとの各ずらし時間Ｔｂ〜Ｔｇは、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに一定時間ΔＴずつ増加するように、つまり、Ｔｂ＝Ｔｃ−Ｔｂ＝Ｔｄ−Ｔｃ＝…＝Ｔｇ−Ｔｆ＝ΔＴとなるように指定されている。
【００２１】具体例として、各バッテリ３ａ〜３ｇの定格容量分が放電されるまでに要する時間Ｔｄｃを８時間とすれば、バッテリ交換周期Ｔｏはその時間Ｔｄｃよりも短い６時間に設定される。また、各ずらし時間Ｔｂ〜Ｔｇごとの時間差ΔＴは１時間にそれぞれ設定される。さらに、このような条件下においては、充電に必要な予備のバッテリのストック数を極力少なくするために、上記のバッテリ交換周期Ｔｏ内の無人搬送車の稼働による放電量６／８＝７５％に対して、充放電損失係数１．２を乗じた７５％×１．２＝９０％の充電が７時間以内にできるように設定される。
【００２２】一方、無人搬送車２ａ〜２ｇは、管理センタ４の運行管理装置６からの指令に基づいて図示しない誘導線路に沿って走行するもので、特に、この実施の形態では、無人搬送車２ａ〜２ｇ自体が自己のバッテリ３ａ〜３ｇの交換時期を管理することはせずに、バッテリ交換指令手段８からのバッテリ交換の指令を受けた運行管理装置６からの制御によってバッテリ交換場所に単に回送されるようになっている。なお、１０は管理センタ４と各無人搬送車２ａ〜２ｇとの間で無線通信を行うための地上無線局、１１はバッテリ交換場所に設けられたバッテリ自動交換機である。
【００２３】次に、上記構成を有するバッテリ交換時期管理システムにおいて、各無人搬送車２ａ〜２ｇのバッテリの交換時期の管理制御動作について、図２を参照して説明する。
【００２４】図２において、Ｔｗは各無人搬送車２ａ〜２ｇの一日の稼働時間、ｔｓは稼働開始時刻、ｔｅは稼働終了時刻である。一日の稼働時間Ｔｗは、たとえば１６時間に設定される。なお、ここでは説明の都合上、無人搬送車２ａ〜２ｇの台数は７台とし、各々の無人搬送車２ａ〜２ｇは、一日の稼働時間Ｔｗ内において、バッテリ交換作業を行うとき以外は、搬送作業を継続して行っている。
【００２５】バッテリ交換時期指定手段７は、各無人搬送車２ａ〜２ｇの稼働開始時刻ｔｓから無人搬送車２ａ〜２ｇごとに順次所定時間Ｔｂ〜Ｔｇだけずらせたタイミングで最初のバッテリ交換時期を指定するとともに、この最初のバッテリ交換時期の指定以降は、バッテリ交換周期Ｔｏ（この例では６時間）が経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期であると指定する。したがって、図２中、黒丸で示す箇所がバッテリ交換時期として指定される時刻になっている。
【００２６】たとえば、第１番目の無人搬送車２ａに搭載されているバッテリ３ａについては、稼働開始時刻ｔｓの直後をバッテリ交換時期であると指定し、また、第２番目の無人搬送車２ｂに搭載されているバッテリ３ｂについては、稼働開始時刻ｔｓからずらし時間Ｔｂが経過した時点、およびそれ以降はバッテリ交換周期Ｔｏが経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期であると指定する。さらに、第７番目の無人搬送車２ｇについては、稼働開始時刻ｔｓからのずらし時間Ｔｇが経過した時点、およびそれ以降はバッテリ交換周期Ｔｏが経過するたびにその経過時点をバッテリ交換時期であると指定する。図２から分かるように、バッテリ交換時期指定手段７により指定される各バッテリ３ａ〜３ｇの交換時期は、一時期に集中しないように分散されている。
【００２７】バッテリ交換指令手段８は、バッテリ交換時期指定手段７からバッテリ交換時期が指定されるたびに、これに応じてバッテリ交換の指令を運行管理装置６に出力する。このバッテリ交換の指令を受けた運行管理装置６は、地上無線局１０を通じてバッテリ交換が必要となった無人搬送車に対して、バッテリ交換場所に回送されるように運行制御を行う。これにより、バッテリ交換場所に到達した無人搬送車は、バッテリ自動交換機１１により完全充電されたバッテリと交換され、交換完了後は、直ちに搬送作業に復帰する。
【００２８】なお、１日の稼働時間Ｔｗ内において、バッテリ交換周期Ｔｏの１周期分が経過しない間に稼働終了時刻ｔｅになったバッテリについては、当日に充電することなくそのままの状態で翌日に回され、図２に示したのと同じパターンに従って充電が行われる。
【００２９】このように、この実施の形態では、複数の無人搬送車２ａ〜２ｇに搭載されている各バッテリ３ａ〜３ｇの交換時期が一時期に集中しないように分散されるため、荷物の搬送作業にほとんど支障をきたすことがない。しかも、バッテリ交換周期Ｔｏは各バッテリ３ａ〜３ｇの定格容量分が放電されるまでに要する放電時間Ｔｄｃよりも短く指定されているので（Ｔｏ＜Ｔｄｃ）、バッテリ３ａ〜３ｇの残存容量が極度に少なくなる事態が避けられる。このため、過剰な充電容量をもつバッテリを搭載する必要がない。さらに、バッテリ３ａ〜３ｇの交換時期が一時期に集中しないために、充電用の過大な電源設備を設ける必要もなくなる。したがって、各無人搬送車２ａ〜２ｇのバッテリ３ａ〜３ｇを効率良く交換しながら高い稼働率でもって運行させることが可能になる。
【００３０】上記の実施の形態では、各無人搬送車２ａ〜２ｇのバッテリ交換周期は一律にＴｏとし、また、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとのずらし時間Ｔｂ〜Ｔｇは、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとに一定の時間ΔＴずつ増加するようにしているが、各無人搬送車２ａ〜２ｇごとにバッテリ３ａ〜３ｇの充電容量が異なる場合には、それぞれの充電容量に応じてバッテリ交換周期Ｔｏおよびずらし時間Ｔｂ〜Ｔｇの長さを異ならせて指定することも可能である。さらに、この実施の形態では、無人搬送車２ａ〜２ｇの台数は７台としているが、本発明は、このような台数に限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】請求項１記載に係る本発明の無人搬送車におけるバッテリ交換時期管理システムは、複数の無人搬送車に搭載されているバッテリの交換時期が一時期に集中しないように分散されるため、各無人搬送車のバッテリを効率良く交換しながら無人搬送車を高い稼働率でもって運行させることが可能になる。しかも、従来のように、バッテリ交換時期が集中しても対応できるような過大な充電用の電源設備を設ける必要もなくなり、無駄な経費を削減することができる。
【００３２】また、請求項２記載の発明に係る無人搬送車におけるバッテリ交換時期管理システムは、バッテリ交換周期がバッテリの定格容量分が放電されるまでに要する放電時間よりも短く指定されているため、請求項１記載の発明の効果に加えて、バッテリの残存容量が極度に少なくなる事態が避けられる。このため、無人搬送車に過剰な充電容量をもつバッテリを搭載する必要がなくなり、さらに無駄な経費を削減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３２８０７
【氏名又は名称】日本輸送機株式会社
【住所又は居所】京都府長岡京市東神足２丁目１番１号
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| 【出願日】 |
平成１３年８月２３日（２００１．８．２３） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−７０１０４（Ｐ２００３−７０１０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月７日（２００３．３．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２５３６０５（Ｐ２００１−２５３６０５） |
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