特許ウォッチ

公開番号2025043057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150359
出願日2023-09-15
発明の名称システムおよび装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類B23P 21/00 20060101AFI20250321BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】移動体に部品を組付ける作業の作業性を高める。
【解決手段】システム10は、無人運転により移動可能な移動体(車両100)に対する作業に用いられる作業装置(組付ロボット300)と、外部センサ250と、報知装置500を備え、部品の組付作業が実行される作業装置(組付ロボット300)が配置されている作業場所に無人運転により移動する移動体(車両100)が走行し、少なくとも一方の制御に、他方の動作に関する動作情報を反映させることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
システムであって、
無人運転により移動可能な移動体に対する作業に用いられる作業装置と、前記作業装置が配置されている作業場所に無人運転により移動する前記移動体との少なくとも一方の制御に、他方の動作に関する動作情報を反映させることを特徴とする、システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記移動体の動作に関する前記動作情報を取得する取得部と、
前記動作情報に応じて前記作業装置を制御する制御部と、
を備える、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、
前記作業装置の動作に関する前記動作情報を取得する取得部と、
前記動作情報に応じて前記移動体を制御する制御部と、
を備える、システム。
【請求項４】
装置であって、
無人運転により移動中の移動体の動作に関する動作情報を取得する取得部と、
前記動作情報に応じて、移動中の前記移動体に部品を組付ける作業装置の制御に用いられる作業装置制御情報を生成する生成部と、
前記作業装置に対して前記作業装置制御情報を送信する送信部と、
を備える、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記作業装置は、前記部品を把持するアーム部と、前記アーム部を制御する制御部とを備え、
前記生成部は、前記アーム部の制御に用いられるパラメータを含む前記作業装置制御情報を生成し、
前記制御部は、前記パラメータを用いて、前記アーム部を制御する、装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置であって、
前記生成部は、さらに、前記移動体の制御に用いられる移動体制御情報を生成する、装置。
【請求項７】
請求項４に記載の装置であって、
前記生成部は、前記移動体の動作が予め定められた条件を満たす場合に、前記移動体を停止させる命令と、前記作業装置を停止させる命令と、異常が発生したことを報知させる命令と、の少なくとも１つを生成する、装置。
【請求項８】
無人運転により移動可能な移動体に部品を組付ける装置であって、
前記部品を把持するアーム部と、
移動中の前記移動体の動作を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に応じて前記アーム部を制御する制御部と、
を備える、装置。
【請求項９】
無人運転により移動可能な移動体に部品を組付ける装置であって、
前記部品を把持するアーム部と、
前記移動体に搭載されている、無人運転により移動中の前記移動体の動作を検出するセンサから、前記センサの検出結果を取得する取得部と、
前記検出結果に応じて前記アーム部を制御する制御部と、
を備える、装置。
【請求項１０】
装置であって、
無人運転により移動中の移動体に部品を組付ける作業装置の動作に関する動作情報を取得する取得部と、
前記動作情報に応じて、前記移動体の制御に用いられる移動体制御情報を生成する生成部と、
前記移動体に対して前記移動体制御情報を送信する送信部と、
を備える、装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、システムおよび装置に関する。
続きを表示（約 6,900 文字）【背景技術】
【０００２】
車両の製造工程において、無人運転により車両を走行させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１７－５３８６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両等の移動体の製造工程において、移動体をコンベア等により搬送するのではなく無人運転により移動させる場合、移動体に部品の組付ける作業の作業性を高めるための工夫の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本開示の第１の形態によれば、システムが提供される。このシステムは、無人運転により移動可能な移動体に対する作業に用いられる作業装置と、前記作業装置が配置されている作業場所に無人運転により移動する前記移動体との少なくとも一方の制御に、他方の動作に関する動作情報を反映させることを特徴とする。
この形態のシステムによれば、移動体と作業装置とを協働させることができるため、作業装置を用いた移動体に対する作業の作業効率を高めることができる。
（２）上記形態のシステムは、前記移動体の動作に関する前記動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて前記作業装置を制御する制御部と、を備えてもよい。
この形態のシステムによれば、移動体の動作に応じて作業装置を動作させることができるため、作業装置を用いた移動体に対する作業の作業効率を高めることができる。
（３）上記形態のシステムは、前記作業装置の動作に関する前記動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて前記移動体を制御する制御部と、を備えてもよい。
この形態のシステムによれば、作業装置の動作に応じて移動体を動作させることができるため、作業装置を用いた移動体に対する作業の作業効率を高めることができる。
（４）本開示の第２の形態によれば、装置が提供される。この装置は、無人運転により移動中の移動体の動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、移動中の前記移動体に部品を組付ける作業装置の制御に用いられる作業装置制御情報を生成する生成部と、前記作業装置に対して前記作業装置制御情報を送信する送信部と、を備える。
この形態の装置によれば、移動体の動作に応じて作業装置を動作させることができるため、移動中の移動体に対して作業装置により部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（５）上記形態の装置において、前記作業装置は、前記部品を把持するアーム部と、前記アーム部を制御する制御部とを備え、前記生成部は、前記アーム部の制御に用いられるパラメータを含む前記作業装置制御情報を生成し、前記制御部は、前記パラメータを用いて、前記アーム部を制御してもよい。
この形態の装置によれば、作業装置制御情報を作業装置に送信することにより、アーム部を動作させることができる。
（６）上記形態の装置において、前記生成部は、さらに、前記移動体の制御に用いられる移動体制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、１台の装置により移動体制御情報と作業装置制御情報とを生成することができる。
（７）上記形態の装置において、前記生成部は、前記移動体の動作が予め定められた条件を満たす場合に、前記移動体を停止させる命令と、前記作業装置を停止させる命令と、異常が発生したことを報知させる命令と、の少なくとも１つを生成してもよい。
この形態の装置によれば、移動体の動作に異常が発生した可能性がある場合に、適切に対処することができる。
（８）本開示の第２の形態によれば、無人運転により移動可能な移動体に部品を組付ける装置が提供される。この装置は、前記部品を把持するアーム部と、移動中の前記移動体の動作を検出するセンサと、前記センサの検出結果に応じて前記アーム部を制御する制御部と、を備える。
この形態の装置によれば、移動中の移動体に対して部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（９）本開示の第３の形態によれば、無人運転により移動可能な移動体に部品を組付ける装置が提供される。この装置は、前記部品を把持するアーム部と、前記移動体に搭載されている、無人運転により移動中の前記移動体の動作を検出するセンサから、前記センサの検出結果を取得する取得部と、前記検出結果に応じて前記アーム部を制御する制御部と、を備える。
この形態の装置によれば、移動中の移動体に対して部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（１０）本開示の第４の形態によれば、装置が提供される。この装置は、無人運転により移動中の移動体に部品を組付ける作業装置の動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、前記移動体の制御に用いられる移動体制御情報を生成する生成部と、前記移動体に対して前記移動体制御情報を送信する送信部と、を備える。
この形態の装置によれば、作業装置の動作に応じて移動体を動作させることができるため、移動中の移動体に対して作業装置により部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（１１）上記形態の装置において、前記生成部は、前記移動体に前記部品を組付ける時の前記移動体と前記部品との相対速度が予め定められた範囲内になるように前記移動体を制御するための、前記移動体制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、移動体に部品が組付けられる時の衝撃を低減することができる。
（１２）上記形態の装置において、前記生成部は、前記移動体に前記部品を組付ける時の前記相対速度が前記範囲内になっていない場合には、前記移動体を停止させる命令と、前記作業装置を停止させる命令と、異常が発生したことを報知させる命令と、の少なくとも１つを生成してもよい。
この形態の装置によれば、部品の組付け不良が発生する可能性がある場合に、適切に対処することができる。
（１３）本開示の第５の形態によれば、移動体に搭載されている装置が提供される。この装置は、移動中の前記移動体に部品を組付ける作業装置の動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、前記移動体を制御する制御部と、を備える。
この形態の装置によれば、作業装置の動作に応じて移動体を動作させることができるため、移動中の移動体に対して作業装置により部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（１４）本開示の第６の形態によれば、装置が提供される。この装置は、無人運転により移動可能な移動体の動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、無人運転により作業場所で停止している前記移動体に部品を組付ける作業装置の制御に用いられる作業装置制御情報を生成する生成部と、を備える。
この形態の装置によれば、移動体の動作に応じて作業装置を動作させることができるため、停止中の移動体に対して作業装置により部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（１５）本開示の第７の形態によれば、装置が提供される。この装置は、無人運転により移動可能な移動体に部品を組付ける作業装置の動作であって、無人運転により作業場所で停止している前記移動体に前記部品を組付ける動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、前記移動体を前記作業場所に停止させる制御に用いられる移動体制御情報を生成する生成部と、を備える。
この形態の装置によれば、作業装置の動作に応じて移動体を動作させることができるため、停止中の移動体に対して作業装置により部品を適切に組付けることができる。したがって、移動体に対する部品の組付け作業の作業効率を高めることができる。
（１６）本開示の第８の形態によれば、装置が提供される。この装置は、無人運転により移動可能な移動体の動作に関する動作情報を取得する取得部と、前記動作情報に応じて、無人運転により移動可能な作業装置であって、前記移動体に組付けられる部品と前記移動体に対する作業に用いられる工具との少なくとも一方を積載可能な作業装置の制御に用いられる作業装置制御情報を生成する生成部と、前記作業装置に前記作業装置制御情報を送信する送信部と、を備える。
この形態の装置によれば、作業対象の移動体の動作に応じて作業装置を移動させることができる。そのため、作業装置から部品や工具を取り出して移動体に対する作業を実施する作業員の作業効率を高めることができる。
（１７）上記形態の装置において、前記生成部は、前記作業装置と前記移動体との相対速度が予め定められた範囲内になるように、前記作業装置制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、作業装置と移動体との間の距離が変化することを抑制できる。そのため、作業員の作業効率を効果的に高めることができる。
（１８）上記形態の装置において、前記生成部は、前記移動体に対する作業が終了したと判定した場合には、前記移動体の後に作業が実施される後続移動体に接近させる前記作業装置制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、作業員が手動で作業装置を後続移動体に近付ける手間をなくすことができる。そのため、作業員の作業効率を効果的に高めることができる。
（１９）上記形態の装置において、前記取得部は、前記作業装置が前記後続移動体に接近中に、または、前記作業装置が前記後続移動体に予め定められた距離以内まで接近した後に、前記後続移動体の動作に関する動作情報を取得し、前記生成部は、前記後続移動体の動作情報に応じて、前記作業装置制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、適切なタイミングで移動体の動作を取得することができる。
（２０）上記形態の装置において、前記生成部は、前記移動体に対する作業が終了したと判定し、かつ、前記後続移動体が存在しないと判定した場合には、前記作業装置を停止させる前記作業装置制御情報を生成してもよい。
この形態の装置によれば、後続移動体が存在しないにもかかわらず、作業装置の移動が継続されてエネルギが無駄に消費されることを抑制できる。
（２１）本開示の第９の形態によれば、無人運転により移動可能な作業装置が提供される。この作業装置は、無人運転により移動可能な移動体に組付けられる部品と前記移動体に対する作業に用いられる工具との少なくとも一方を積載可能な荷台と、移動するための駆動装置と、前記移動体に搭載されているセンサの検出結果を取得する取得部と、前記検出結果に応じて前記駆動装置を制御する制御部と、を備える。
この形態の作業装置によれば、作業対象の移動体の動作に応じて作業装置を移動させることができる。そのため、作業装置から部品や工具を取り出して移動体に対する作業を実施する作業員の作業効率を高めることができる。
（２２）本開示の第１０の形態によれば、無人運転により移動可能な作業装置が提供される。この作業装置は、無人運転により移動可能な移動体に組付けられる部品と前記移動体に対する作業に用いられる工具との少なくとも一方を積載可能な荷台と、移動するための駆動装置と、前記移動体の動作を検出するためのセンサと、前記センサの検出結果に応じて、前記駆動装置を制御する制御部と、を備える。
この形態の作業装置によれば、作業対象の移動体の動作に応じて作業装置を移動させることができる。そのため、作業装置から部品や工具を取り出して移動体に対する作業を実施する作業員の作業効率を高めることができる。
本開示は、システムおよび装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、方法、コンピュータプログラム、および、コンピュータプログラムが記録された記録媒体などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第１実施形態の車両の構成を示す説明図。
第１実施形態のサーバ装置の構成を示す説明図。
第１実施形態の組付ロボットの構成を示す説明図。
工場において車両が無人運転により走行する様子を示す説明図。
第１実施形態の車両制御の処理手順を示すフローチャート。
第１実施形態の組付ロボット制御の処理手順を示すフローチャート。
組付ロボットの動作を示す第１の説明図。
組付ロボットの動作を示す第２の説明図。
組付ロボットの動作を示す第３の説明図。
第２実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第２実施形態の組付ロボットの構成を示す説明図。
第２実施形態の組付ロボット制御の処理手順を示すフローチャート。
第３実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第３実施形態の車両の構成を示す説明図。
第３実施形態の組付ロボットの構成を示す説明図。
第４実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第５実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第６実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第７実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第７実施形態のワゴンの構成を示す説明図。
第７実施形態のワゴン制御の処理手順を示すフローチャート。
ワゴンの動作を示す説明図。
第８実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第８実施形態のワゴンの構成を示す説明図。
第９実施形態のシステムの構成を示す説明図。
第９実施形態のワゴンの構成を示す説明図。
他の実施形態の車両制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態におけるシステム１０の構成を示す説明図である。システム１０は、例えば、車両１００を製造する工場において用いられる。本実施形態では、車両１００は、電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）である。なお、車両１００は、電気自動車に限られず、例えば、ガソリン自動車や、ハイブリッド自動車や、燃料電池自動車でもよい。
【０００９】
システム１０は、車両１００と、サーバ装置２００と、少なくとも１つの外部センサ２５０と、組付ロボット３００と、報知装置５００とを備えている。車両１００は、無人運転により走行可能に構成されている。車両１００は、製造途中の状態であり、無人運転により走行している車両１００に対して組付ロボット３００により部品の組付け作業が実行される。本実施形態では、車両１００は、いわゆるプラットフォームの形態で無人運転により走行する。なお、車両１００のことを移動体と呼び、組付ロボット３００のことを作業装置と呼ぶことがある。
【００１０】
本開示では、「無人運転」とは、車両１００に搭乗している搭乗者の運転操作によらない運転のことを意味する。「運転操作」とは、車両１００の「走る」、「曲がる」、「止まる」の少なくとも１つに関する操作のことを意味する。無人運転は、車両１００の外部に位置している装置を用いた自動または手動の遠隔制御により、あるいは、車両１００の自律制御により実現される。無人運転により走行している車両１００には、運転操作を行わない搭乗者が搭乗していてもよい。運転操作を行わない搭乗者には、例えば、単に車両１００の運転席に座っている者や、運転操作とは異なる行動を行っている者が含まれる。運転操作とは異なる行動には、例えば、車両１００に対する部品の組付け作業や、車両１００の検査や、車両１００に設けられているスイッチ類の操作などが含まれる。なお、搭乗者の運転操作による運転のことを、「有人運転」と呼ぶことがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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