JP2008009638A - 走行台車システムおよび走行台車の走行制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路の迂回が必要な場合に台車を迂回走行させる構成において、迂回経路の設定に要する工程数を減らす。
【解決手段】（１）から（８）まで連番のノードの通過順序により規定される台車２Ａの走行経路Ｐ１に対応して、この走行経路Ｐ１と平行で当該走行経路Ｐ１より所定距離Ｃ以上離れた位置に配置される迂回可能エリアＡ１を設定し、所定距離Ｃは、二台の台車間で接触が避けられる最小の干渉距離Ｅ以上の距離とし、走行経路Ｐ１内に当該台車２Ａの進入がブロックされているノード（５）（６）があって、当該台車２Ａの迂回走行が必要な場合には、その走行経路Ｐ１に対応する迂回可能エリアＡ１を通過する迂回経路Ｒ１を自動作成し、その迂回経路Ｒ１より所定距離Ｃ内にある（１３）から（１８）までの連番のノードに他の台車の進入をブロックさせる。
【選択図】図３

Description

台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、複数の前記台車を走行させる走行台車システムおよび走行台車の走行制御方法に関する。

従来、走行台車システムにおいて、無人の走行台車は、台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、これらのノードの通過順序により規定される走行経路に沿って走行するように制御される。
ここで、台車を統括管理する上位コントローラは、台車同士の干渉を防止するため、ある台車の走行経路に含まれるノードに、他の台車の進入をブロック（禁止）させると共に、その台車の走行経路上で当該台車が通過した区間のノードについては、ノードのブロック（他の台車の進入禁止）を解除する。以上のみの構成とすると、同じ走行経路を通過する台車のうち、一台の台車がエラー停止（故障等による不本意な停止）すると、後続の台車はノードのブロックがいつまで待っても解除されないため、そのまま停止し続けることになる。

この対策として、走行経路上にエラー停止した台車がある場合、後続の台車を、エラー停止した台車を迂回して走行させる。
このような迂回走行を台車に行わせるためには、走行経路毎に、その走行経路に含まれるノードの全てについて、各ノードがブロックされた場合の迂回経路を予め設定しておく必要がある。そこで、上位コントローラおよび台車のコントローラには、走行エリア内で台車が走行可能なパターンの走行経路と、走行経路のそれぞれに対応する迂回経路とを、予め、レイアウトマップとして記憶させておく。ここで、走行経路に含まれる各ノードについて迂回経路が必要となるので、一つの走行経路に対応する迂回経路の数は一般に複数となる。
台車は、上位コントローラより目標ノード（移動先）が指定されると、現在位置のノードから目標ノードに至る走行経路をレイアウトマップより検索して特定し、その走行経路に沿って走行する。台車は、自らの走行経路上にエラー台車が存在しない場合は、その走行経路に沿って走行するが、エラー台車の存在を上位コントローラより知らされると、そのエラー台車のためにブロックされているノードと干渉しない（台車間の接触の恐れのない）迂回経路を、レイアウトマップより選択して走行する。なお、台車の迂回経路の走行は、迂回経路と干渉するノード（迂回経路上を走行する台車との間で台車間の接触が発生する恐れのあるノード）を他の台車に対してブロックさせて他の台車との干渉を防止した上で、許可される。

また、エラー停止した台車を迂回するように台車の走行を制御する技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される無人車運行制御装置では、予め台車同士の干渉を考慮して、全ての台車の走行経路および走行順序を得るようにし（同文献の００１２段落）、エラー台車の存在によって、先に確定した走行経路による走行が不能となった台車については、この確定した走行経路を破棄して、エラー台車を迂回する走行経路を新たに構築する（同文献の請求項１、００２９段落等）ものとしている。
特開平１０−３１２２１６号公報

エラー停止した台車を迂回して走行するなど、規定の走行経路の迂回が必要な場合に備えて、走行経路毎に、その走行経路に含まれる全ノードについて、走行エリアに含まれる全ノードの中で考えられる全てのパターンの迂回経路を設定するとなると、単に走行経路だけを設定する場合と比べて、多くの工程が必要となってしまう。
また、特許文献１の無人車運行制御方法においては、エラー台車を迂回する走行経路（迂回経路）の構築だけでなく、通常の走行経路の構築に際しても、走行エリアに含まれる全ノードの中で考えられる全てのパターンの走行経路（迂回経路）について可否を検討した上で、一つの走行経路（迂回経路）を確定するものである。したがってこの場合も、他の台車との干渉を考慮せず単に走行経路だけを設定する場合と比べて、多くの工程が必要となってしまう。

つまり、解決しようとする課題は、走行経路の迂回が必要な場合に台車を迂回走行させる構成において、迂回経路の設定に要する工程数を減らすことである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１に係る走行台車システムは、
台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、複数の前記台車を走行させる走行台車システムであって、
前記台車に備える台車コントローラと、前記台車コントローラを統括管理する上位コントローラとを備え、
前記台車コントローラは、
前記ノードの通過順序により規定される前記台車の走行経路と、この走行経路毎に設定され、この走行経路と平行で当該走行経路より所定距離以上離れた位置に配置される帯状領域である前記台車の迂回可能エリアとに基づいて、当該台車の走行を制御し、
前記所定距離は、二台の前記台車間で接触が避けられる最小の干渉距離以上の距離とし、
前記台車コントローラは、
前記走行経路内に当該台車の進入がブロックされている前記ノードがあって、当該台車の迂回走行が必要な場合には、その走行経路に対応する前記迂回可能エリアを通過する迂回経路を自動作成し、
その迂回経路より前記干渉距離内にある前記ノードへの他の前記台車の進入をブロックさせる要求を前記上位コントローラに送信する、ものである。

請求項２に係る走行台車システムは、請求項１において、次の構成としたものである。
前記台車コントローラは、
前記走行経路内で次の通過目標とする前記ノードが、当該台車の進入をブロックするノードである場合、
そのノードのブロックの原因が、他の前記台車のエラー停止であるか否かを前記上位コントローラとの通信で確認し、
そのノードのブロックの原因がエラー停止であるか、又は、エラー停止ではないが所定時間待機しても当該ノードのブロックが解除されないときに、前記迂回走行が必要な場合と判断して前記迂回経路の作成を行う、ものである。

請求項３に係る走行台車の走行制御方法は、次の構成としたものである。
台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、複数の前記台車を走行させる走行台車の走行制御方法であって、
前記ノードの通過順序により規定される前記台車の走行経路毎に、この走行経路と平行で当該走行経路より所定距離以上離れた位置に配置される帯状領域を前記台車の迂回可能エリアとして設定し、
前記所定距離は、二台の前記台車間で接触が避けられる最小の干渉距離以上の距離とし、
前記走行経路内に当該台車の進入がブロックされている前記ノードがあって、当該台車の迂回走行が必要な場合には、その走行経路に対応する前記迂回可能エリアを通過する迂回経路を自動作成し、
その迂回経路より前記干渉距離内にある前記ノードへの他の前記台車の進入をブロックさせる、ものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、
走行経路に対応して設定された迂回可能エリア内で自動的に台車が迂回経路を作成するので、走行経路の迂回が必要な場合に備えて、その走行経路について走行エリア内で考えられる全てのパターンの迂回経路を特定する必要が無く、迂回経路の設定に要する工程数を低減できる。

請求項２においては、請求項１の効果に加えて、
一定時間待機すれば走行経路のブロックが解除される場合に台車が迂回走行を行うことが防止され、より効率のよい台車の運行が可能となる。

請求項３においては、
走行経路に対応して設定された迂回可能エリア内で自動的に台車が迂回経路を作成するので、走行経路の迂回が必要な場合に備えて、その走行経路について走行エリア内で考えられる全てのパターンの迂回経路を特定する必要が無く、迂回経路の設定に要する工程数を低減できる。

本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１を用いて、走行台車システム１の構成を説明する。
走行台車システム１は、台車２と、ノード３が複数設けられている走行エリア４と、台車２を統括管理する上位コントローラ５と、を備えている。
走行エリア４は、台車２が走行可能な平面（床面）上の範囲を指している。ノード３は、台車２の通過位置もしくは停止位置となる走行エリア４内の位置を示している。

本実施の形態における走行台車システム１は、ステーション６・６間における物品の搬送手段として用いられている。ステーション６は、移載目標物である物品の搬送元または搬送先であり、台車２の停止位置とするノード３の近傍位置に設けられている。そして、そのノード３に停止した台車２とステーション６との間で、物品の移載が行われる。これに対応して、台車２は物品の収容が可能に構成されると共に、台車２またはステーション６には、物品の移載装置が設けられている。

台車２は、走行の停止時には、故障等のエラーが発生していない限り、いずれかのノード３上に停止している。台車２における走行の停止時とは、待機時だけでなく、ステーション６との間での移載作業の実行中の停止時も含んでいる。
また、台車２は、走行エリア４内であれば自由に移動することが可能に構成されているが、走行に際しては、基本的にはノード３を経由して走行するように制御される。台車２は、規定の走行経路に沿って走行する場合は、ノード３を順に経由するように走行する。また、台車２は、迂回経路に沿って走行する場合は、ノード３を経由するようには走行するとは限らない（経由するように走行してもよい）。台車２の走行経路や迂回経路が具体的にどのように設定されるかについては、後述する。

走行エリア４内には、台車２が通過する基本的な走行路として、環状の走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３と、走行路Ｂ１を横断する直線状の走行路Ｂ４と、が設けられている。走行路Ｂ１内に走行路Ｂ２・Ｂ３が配置されると共に、走行路Ｂ２・Ｂ３は走行路Ｂ４で隔てられている。そして、これらの走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４に沿って、ノード３が配置されるものとなっている。
台車２はそれぞれ、基本的には、走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３のいずれかを走行するように制御され、これらの走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３に沿って配置されているステーション６・６間で物品の搬送を行う。また、走行路Ｂ１に沿って走行する台車２は、必要に応じて走行路Ｂ４を走行して、走行路Ｂ１を横断する。
なお、走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・Ｂ４は、あくまで台車２の基本的な走行路であり、隣り合う走行路間で台車２を乗り移らせることも可能である。例えば、走行エリア４の図１における下部領域において隣り合っている走行路Ｂ１・Ｂ２間や、走行エリア４の図１における中央領域において隣り合っている走行路Ｂ２・Ｂ４間や走行路Ｂ４・Ｂ３間などで、台車２を乗り移らせることができる。そして、走行路間を乗り移るように台車２を走行させて、ある走行路に沿って配置されているステーション６から、別の走行路に沿って配置されているステーション６に向けて、台車２を利用して物品を搬送することも行われる。

台車２は、規定の走行経路に沿って走行を行う。
この走行経路は、出発点とするノード３と、目標点とするノード３と、出発点から目標点までに通過するノード３とが指定されて構成されるものであり、複数のノード３の通過順序により規定されるものである。この走行経路の一例を、図１における符号Ｐで示す矢印（ノード３の通過順序を示す矢印）で示している。
なお、この走行経路は、台車２が上位コントローラ５から受けた一度の走行指令に基づいて走行する経路を指しており、前述の走行路Ｂ１等とは意味が相違する。走行路Ｂ１等は、台車２が上位コントローラ５から走行指令を受けて走行する頻度の高い経路を結んだものに過ぎない。台車２は、基本的には、上位コントローラ５から一度の走行指令を受けた際に、走行路Ｂ１等を循環するのではなく、走行路Ｂ１等の一部の区間のみを走行する。
また、上位コントローラ５が台車２に走行指令を伝達するのは、台車２がいずれかのノード３に停止している際に行われるものであり、出発点とするノード３は、台車２の現在位置となるノード３を意味する。

走行経路は、隣り合う位置にあるノード３を順に通過するように規定される。
走行経路が走行路の一部区間として構成される場合、この走行経路は、その走行路上で隣り合うノード３を順に通過する経路として規定されたものである。例えば、図１に示す走行経路Ｐは、走行路Ｂ２上で隣り合うノード３を順に通過する経路として規定されている。
また、走行経路が走行路を乗り移るように指定された場合、出発点を移り元の走行路にあるノード３とすると、通過順序が次に指定されるノード３は、移り元の走行路にあるノード３から、できるだけ近い位置にある移り先の走行路にあるノード３となる。例えば、図１に示す走行経路ｐは、走行路Ｂ３上の移り元のノード３から最短位置にある走行路Ｂ１上のノード３が移り先として規定されたものである。つまり、走行路間を台車２が横断する際は、できるだけ走行路に対して垂直方向に走行して横断するものである。

上位コントローラ５と台車コントローラ２０とは、走行経路の情報を含むレイアウトマップを持っている（記憶している）。
このレイアウトマップは、走行エリア４内において可能なすべてのパターンの走行経路の情報と、その走行経路のそれぞれに対応する迂回可能エリアの情報と、を含む情報である。ここで、走行エリア４内において可能なパターンの走行経路とは、単純に、走行エリア４内において可能な異なるノード列の組み合わせとしてもよいが、物品搬送の都合上、有意義なパターンのノード列に限定したものとしてもよい。
図１には、走行経路Ｐに対応して設定される迂回可能エリアＡを図示している。この迂回可能エリアは、台車２を指定された走行経路に沿って走行させることができない場合に、迂回経路を設定する際の設定範囲を規定するものである。したがって、この迂回可能エリアは、走行経路に対応して設定されるものであり、走行経路に平行な領域として構成される。迂回可能エリアについては、詳しくは後述する。

上位コントローラ５は、台車２に備える台車コントローラ２０との間で通信することにより、各台車２の走行を間接的に制御し、走行エリア４内にある台車２の全体を統括管理する。
上位コントローラ５は、台車２をいずれかの走行経路に沿って走行させる場合、当該台車２（その台車コントローラ２０が搭載される台車２）に、目標ノード（目標点とするノード３）を送信する。台車コントローラ２０は、現在位置のノード３を出発点とし、受信した目標ノードを目標点とする走行経路をレイアウトマップの中より検索し、その走行経路に沿って当該台車２を走行させる。

図２には、図１の符号Ｍ１で示す領域を拡大した部位を示している。
図２において、走行路Ｂ３上には台車２Ａ・２Ｂが位置しており、両台車２Ａ・２Ｂは、図２における上方へ走行しているとする。両台車２Ａ・２Ｂ間において、台車２Ｂは先行車であり、台車２Ａは後続車である。
走行路Ｂ３上に位置する台車２Ａには、走行経路Ｐ１に沿う走行が指令されている。この走行経路Ｐ１は、括弧付きの符号で示される（１）から（８）までの八つのノードを、その符号の順に、つまり（１）→（２）→（３）・・・（８）という順序で通過するように規定された走行経路である。また、この走行経路Ｐ１に対応した迂回可能エリアＡ１も、この台車２Ａに指定されている。

迂回可能エリアＡ１は、具体的には、走行経路Ｐ１と平行で所定距離Ｃだけ離れた位置に配置される帯状領域として設定される。
所定距離Ｃは、二台の前記台車間で接触が避けられる最小の干渉距離Ｅ以上の幅として設定されるものである。本実施の形態では、並進する二台の台車間の接触による干渉を防止することを考慮して、台車の機体幅＋α（若干の距離：例えば１０ｃｍ）程度の距離を、接触が避けられる干渉距離Ｅとしている。つまり、迂回可能エリアＡ１内に位置する台車と、走行経路Ｐ１上を走行する台車との間で、台車間の接触が避けられるようにしている。
また、帯状領域である迂回可能エリアＡ１の幅を、符号Ｄ（図２、図３）として図示している。この迂回可能エリアＡ１には、走行路Ｂ３に平行に配置される走行路Ｂ１上にある（１１）から（１７）まで連番の七つのノードが含まれるものとなっている。
なお、迂回可能エリアＡ１の領域長さは、正確には、走行経路Ｐ１の経路長の前後に干渉距離Ｅを加えた長さに設定するものとしており、走行経路Ｐ１の経路長より干渉距離Ｅの２倍分だけ長い距離となっている。また、迂回可能エリアの領域長さは、対応する走行経路の経路長に応じて変化するが、迂回可能エリアの領域幅Ｄは、対応する走行経路の経路長に関わりなく一定である。

一方、先行車である台車２Ｂにも、走行経路Ｐ２に沿う走行が指令されている。この走行経路Ｐ２は、（４）から（９）までの六つのノードを、その符号の順に通過するように規定された走行経路である。また、台車２Ｂにも、走行経路Ｐ２に対応する迂回可能エリアＡ２が設定されている。この迂回可能エリアＡ２には、（１３）から（１８）まで連番の五つのノードが含まれるものとなっている。

なお、図２に示す例は、走行路Ｂ１・Ｂ３が並列された二車線領域における例であるので、走行経路が走行路Ｂ１上に規定される場合に、台車２の走行可能なスペースの確保できる走行路Ｂ３側に迂回可能エリアを設定したものである。このため、迂回可能エリアの幅Ｄの大きさにもよるが、迂回可能エリアに走行路Ｂ３上のノードを含むものとなっている。
迂回可能エリアは、必ずしもノードを含んで構成される必要はなく、走行路外で台車２の走行可能なスペースを利用して構成することも可能である。本実施の形態では、走行路に沿ってステーション６等の装置が配置されるため、走行路外の領域には台車２の走行可能な領域を確保できるとは限らない。しかし、台車２の走行可能な領域が走行路外に確保できる場合は、他の走行路を走行する他の台車２との干渉を防止するために、走行路外に迂回可能エリアを設定するものとする。

図３に示す状況は、図２の状況において、先行車である台車２Ｂがエラー台車である場合としている。
この台車２Ｂは故障等のエラーにより、ノード（５）とノード（６）との間で停止してしまっているとする。上位コントローラ５は、台車２Ｂがノード（５）とノード（６）との間で停止していることを、台車２Ｂの台車コントローラ２０からの通信か、走行路Ｂ３上に配置されているセンサからの検出情報の送信により、認識している。この場合、上位コントローラ５は、ノード（５）とノード（６）とを、他の台車の進入をブロック（禁止）するノードに指定する。このように、特定のノードについて、他の台車の進入をブロックするノードに指定することを、以下では「ノードロックする」と称する。
なお、台車２Ｂが通過したノードは、その時点でノードロックが解除され、エラー停止が明らかとなった時点で、その台車２がその後に走行するノードについてもノードロックが解除される。したがって、ノード（５）とノード（６）のみが、台車２Ａに対してノードロックされた状態にある。

ここで、台車２Ｂの停止により、この台車２Ｂを挟むノードであるノード（５）とノード（６）とをノードロックする必要があるのは、ノード（５）やノード（６）に、他の台車が進入すると、台車２Ｂと接触するなど干渉してしまう恐れがあるためである。このような干渉の恐れの発生の程度は、ノードの配置間隔や、台車の車体長さによって変化するものである。
本実施の形態では、平行に配置された走行路を並進する台車間では、台車同士の接触による干渉が発生しないように、異なる走行路上のノード間の離間距離は、前記干渉距離Ｅより大きく設定されている。つまり、エラー台車が発生しても、エラー台車の位置する走行路と平行な走行路上のノードには影響（干渉の恐れ）がなく、あくまでエラー台車が走行している走行路上のノードについて、干渉の発生する恐れがある。同一の走行路上のノードは、隣り合うノードにそれぞれ台車が停止しても、台車間の接触が防止できることを考慮して、隣り合うノードが、台車の機体長さ＋α（若干の距離：例えば１０ｃｍ）程度の距離を空けて配置されるようにしている。したがって、一対のノード間に台車がエラー停止している場合は、これらの両ノードのみが干渉の恐れのあるノード（干渉ノード）であり、ノード上で台車がエラー停止している場合は、その停止位置のノードのみが干渉ノードである。そして、上位コントローラ５は、他の台車に対する干渉ノードとなるノードを、他の台車の進入をブロックするノードロックの対象とする。

図４のフロー図および図２、図３を用いて、台車の走行制御を説明する。
この走行制御は、台車に備える台車コントローラ２０において行われる制御であり、エラー停止した台車を回避して走行する際の迂回制御をも含む制御となっている。
以下では、図３に示す状況、台車２Ａに先行する台車２Ｂが、ノード（５）とノード（６）との間でエラー停止した状況を前提として、台車２Ｂの台車コントローラ２０の実行する走行制御を説明する。

まず、台車コントローラ２０は、上位コントローラ５より目標ノード（８）の送信を受けると、走行制御を開始（ステップ１００）して、現在位置（出発点）のノード（１）と目標ノード（８）とで規定される走行経路Ｐ１に沿う台車２Ａの走行を開始する。

台車２Ａの台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１に他の台車が進入するのをブロックするため、走行経路Ｐ１に含まれるノードについて、上位コントローラ５に台車２Ａ以外の台車の進入を排除するためのノードロックの要求を行い、そのノードロック要求が許可されたか否かを判定する（ステップ１０１）。ここで、上位コントローラ５は、ノードロックの要求を許可したか否かの情報を台車コントローラ２０に向けて返信する。台車コントローラ２０は、この返信内容に基づいて、ノードロックが許可されたか否かを認識する。
そして、走行経路Ｐ１のノードロック（正確には、走行経路Ｐ１に含まれるノードのノードロック）要求が許可された場合は、処理がステップ１０２に進み、走行経路Ｐ１のノードロック要求が許可されない場合は、処理がステップ１０３へと進む。

ステップ１０２（走行経路Ｐ１のノードロックが許可）に進むと、台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１に沿って台車２Ａを走行させる。
そして、走行経路Ｐ１において目標点となるノード（８）に台車２Ａが到達すると、台車コントローラ２０は、台車２Ａをその目標点となるノードで停止させる。また、走行中に、台車コントローラ２０は、台車２Ａが通過したノードのノードロック（台車２Ａによる占有）の解除要求を、上位コントローラ５に送信する。上位コントローラ５は、台車２Ａよりノードロックの解除要求を受けると、その解除要求の対象のノードのブロックを解除する。
このようにして、走行経路Ｐ１に沿う台車２Ａの走行が終了する（ステップ１０４）。

ステップ１０３の処理は、ステップ１０１でのノードロック要求が上位コントローラ５に許可されなかった場合の処理である。上位コントローラ５は、次のような場合には、台車２Ａからの走行経路Ｐ１のノードロック要求を許可しない。
一つは、走行経路Ｐ１に含まれるノードの中に、台車２Ａ以外の台車からのノードロック要求によってノードロックされたノードがある場合である。これは、台車２Ａ以外の台車が、先に走行経路Ｐ１に含まれるノードを、その台車の走行経路の一部としてノードロックしたような場合である。例えば、図２に示す状況では、走行経路Ｐ２に含まれる（４）から（８）までのノードは、台車２Ｂによって先にノードロックされ、台車２Ｂはノード（５）からノード（６）に向けて走行中である。この状況では、台車２Ｂが既に通過したノード（４）のノードロックは解除されているため、走行経路Ｐ１に含まれる（５）から（８）までのノードが、台車２Ａに対してブロックされることになる。
もう一つは、走行経路Ｐ１に含まれるノードの中に、エラー台車のため、上位コントローラ５が他の台車の進入をブロックするためにノードロックしたノードが存在する場合である。これは、走行経路Ｐ１に、エラー停止した台車による干渉ノードが含まれる場合である。つまり、走行経路Ｐ１に含まれるノード間に台車がエラー停止した場合（図３における台車２Ｂ）や、走行経路Ｐ１に含まれるノード上に台車がエラー停止した場合だけでなく、走行経路Ｐ１に含まれるノードと走行経路Ｐ１に含まれないノードとの間で台車がエラー停止して、その台車の干渉ノードが走行経路Ｐ１に含まれることになった場合、などである。

ステップ１０３において、台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１のノードロックが許可されない理由が、エラー停止した台車のためか否かを判定する。ここで、上位コントローラ５より台車２Ａに向けて、ノードロック要求を拒否する旨の返信を行う際に、そのノードロック要求を拒否する理由（エラー停止した台車のためか否か）も合わせて送信する。このため、台車コントローラ２０は、上位コントローラ５からの返信内容に基づいて、ノードロック要求が許可されない理由を判定できる。そして、ノードロック要求が許可されない理由が、エラー停止した台車が存在するための場合は、処理がステップ１０５へと進み、他の台車のノードロック要求によるなどエラー停止した台車のためではない場合は、処理がステップ１０６へと進む。

また、上位コントローラ５が、ステップ１０１における走行経路Ｐ１のノードロック要求を拒否した際は、あくまで走行経路Ｐ１の全体をノードロックすることに対する拒否であって、台車２Ａに占有させてもよいノードについてはノードロックを許可する。
具体的には、（５）・（６）のノードがエラー台車により台車２Ａに対してブロックされている場合、走行経路Ｐ１に含まれるノードのうち、（５）・（６）のノードを除いた、（１）から（４）のノードと、（７）・（８）のノードが、台車２Ａに占有させるようにノードロックされる。

そこで、台車コントローラ２０は、処理がステップ１０３に進んだ場合には、走行経路Ｐ１に含まれるノードのうち、台車２Ａに占有させるようにノードロックされたノードを経由して、可能な限り走行経路Ｐ１に沿って走行させる。
図３に示す状況では、台車コントローラ２０は、ノード（１）から、台車２Ａがブロックされているノード（５）の手前のノード（４）まで、台車２Ａを走行経路Ｐ１に沿って走行させる。

処理がステップ１０６に進んだ場合は、台車２Ａによる走行経路Ｐ１のノードロックが許可されない理由が、走行経路Ｐ１におけるエラー停止した台車の発生ではない場合であって、走行経路Ｐ１に含まれるノードが他の台車によってノードロックされていると考えられる場合である。
台車２Ａの場合について前述したように、台車からの要求によるノードロックは、その台車がノードを通過してしまえば解除される。したがって、処理がステップ１０６に進んだ場合には、台車２Ａの台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１に含まれるノードについて、他の台車によるノードロックが解除されるのを一定時間待つものとしている。より正確には、台車コントローラ２０は、ステップ１０６において、一定時間が経過するまで、ステップ１０１・１０３の処理を繰り返し行わせるものである。

図２の状況では、走行経路Ｐ２を走行する台車２Ｂからのノードロック要求によって、上位コントローラ５は、（５）から（９）までの走行経路Ｐ２に含まれるノードをノードロックしている。
この場合、台車２Ａからの走行経路Ｐ１全体のノードロック要求は拒否されるが、走行経路Ｐ２と干渉しない部分についてのノードロック要求は許可される。具体的には、走行経路Ｐ１に含まれる（１）から（４）までのノードについては、台車２Ａに占有させるようにノードロックが許可される。
そして、台車２Ａの台車コントローラ２０は、台車２Ａを、台車２Ａにノードロックが許可されたノード（４）まで、走行経路Ｐ１に沿って走行させる。そして、ノード（４）に台車２Ａを待機させる。

ここで、ステップ１０６において規定されている一定時間は、ステップ１０３の処理の実行時点からの経過時間であり、走行経路Ｐ２と干渉しない手前のノード（４）に台車２Ａを停止させてからの待機時間ではない。
そして、この待機中に、ステップ１０１・１０３の処理を繰り返し行わせながら一定時間時間が経過しても、ステップ１０１の判定でステップ１０２に処理が進んだり、ステップ１０３の判定で処理がステップ１０５に進むことが無ければ、最終的にステップ１０５へと処理が進む。

ステップ１０５に処理が進んだ場合は、エラー停止した台車の存在（又はその他の原因）によって、走行経路Ｐ１に含まれるノードが台車２Ａに対してブロックされた状態が解消されないため、台車コントローラ２０が台車２Ａに迂回走行を行わせることを決定した場合である。
ステップ１０５においては、台車２Ａの台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１に対応して設定されている迂回可能エリアＡ１内で、迂回経路Ｒ１を自動作成する。

ここで、迂回経路は、当初の基本的な走行経路の一部を置換する経路として用いられるものである。
図３に示す状況は、エラー停止した台車２Ｂにより、ノード（５）およびノード（６）がブロックされている場合である。この場合、台車２Ａは、ノード（５）の手前の（４）のノードまでは走行経路Ｐ１にしたがって走行し、ノード（４）からノード（７）までは迂回経路Ｒ１にしたがって走行し、ノード（７）からノード（８）については再び走行経路Ｐ１に沿って走行する。迂回経路Ｒ１の具体的な内容を以下で説明する。

迂回経路Ｒ１は次のようにして作成される。
まず、台車コントローラ２０は、走行経路Ｐ１に含まれるノードのうち、（５）・（６）のノードがブロックされているため、迂回経路Ｒ１の始点をノード（５）の手前のノード（４）とし、迂回経路Ｒ１の終点をノード（６）の次のノード（７）に決定する。この迂回経路Ｒ１は、走行経路Ｐ１が指定するノードの通過順序に沿って台車２Ａを走行させる上で、ブロックされているノードのみを迂回するように走行させるものであるため、前述のように始点と終点を選択して、できるだけ経路長が最短となるように設定される。

迂回経路Ｒ１は、「コ」の字型に連結される次の三つの経路により構成されている。
一つ目は、始点であるノード（４）から迂回可能エリアＡ１内に至る進入経路Ｒ１ａである。二つ目は、迂回可能エリアＡ１内で走行経路Ｐ１と平行である平行経路Ｒ１ｂである。三つ目は、迂回可能エリアＡ１内から終点であるノード（７）に至る退出経路Ｒ１ｃである。進入経路Ｒ１ａおよび退出経路Ｒ１ｃは、走行経路Ｐ１に対して垂直な経路であり、進入経路Ｒ１ａの終端は平行経路Ｒ１ｂの始端と連結され、平行経路Ｒ１ｂの終端は退出経路Ｒ１ｃの始端と連結されている。
ここで、迂回可能エリアＡ１は、前述したように、走行経路Ｐ１と平行で所定距離Ｃだけ離れた位置に配置される帯状領域であるので、どのような位置に平行経路Ｒ１ｂが作成されても、平行経路Ｒ１ｂ上を走行する台車２Ａと、走行経路Ｐ１上の台車（この場合、エラー台車２Ｂ）との間で、台車間の干渉が発生することはない。また、当然ながら、進入経路Ｒ１ａや退出経路Ｒ１ｃ上を走行する台車２Ａと、ノード（５）とノード（６）との間に位置するエラー台車２Ｂとの間で、台車間の干渉が発生することもない。

なお、本実施の形態では、迂回経路はノードを通過しない経路として作成されるようにしているが、走行経路と同様に、ノードの通過順序により規定される経路として作成されるようにしてもよい。

また、台車コントローラ２０は、迂回経路Ｒ１の作成が干渉すると、この迂回経路Ｒ１と干渉する恐れのあるノードを特定する。
迂回経路Ｒ１と干渉する恐れのあるノードとは、そのノードに他の台車（台車２Ａ以外の台車）が位置している場合に、迂回経路Ｒ１上を走行する台車２Ａとの間で、台車間の接触の恐れがあるようなノードを指す。
具体的には、迂回経路Ｒ１より前記干渉距離Ｅ内にあるノードはすべて、迂回経路Ｒ１と干渉する恐れのあるノードである。迂回経路Ｒ１より所定距離Ｃ内にある干渉領域を、符号Ｔ（図３）で図示している。この干渉領域Ｔには、走行路Ｂ１上の（１３）から（１６）までの連番のノードが含まれるものとなっており、これらのノードが、迂回経路Ｒ１と干渉する恐れのあるノードである。
なお、迂回経路と干渉する恐れのあるノードは、迂回経路を作成する際に、必ず発生するわけではない。例えば、迂回可能エリアが、ノードを含まない領域に設定されるような場合には、その迂回可能エリア内で作成された迂回経路の周辺にもノードが存在せず、この迂回経路の干渉領域にノードが含まれないような場合が多いと考えられる。

以上のようにして、ステップ１０５の処理において、ノードの通過順序により規定される迂回経路Ｒ１が自動的に作成されると共に、迂回経路Ｒ１と干渉する恐れのあるノードが特定される。

ステップ１０５で迂回経路が作成されると、ステップ１０７に処理が移行する。
ステップ１０７では、ステップ１０１と同様に、台車２Ａの台車コントローラ２０は、迂回経路Ｒ１と干渉するノードのノードロック要求を、上位コントローラ５に対して行い、そのノードロック要求が許可されたか否かを判定する。
そして、ノードロック要求が許可された場合は、処理がステップ１０８に進み、ノードロック要求が許可されない場合は、処理がステップ１０９へと進む。

迂回経路Ｒ１と干渉するノードのノードロック（台車２Ａによる占有）が許可されてステップ１０８に進むと、台車コントローラ２０は、迂回経路Ｒ１に沿って台車２Ａを走行させる。なお、台車コントローラ２０は、ステップ１０８の処理実行時点で、台車２Ａが迂回経路Ｒ１の始点（図３の場合ノード（４））に到達していない場合は、この始点に到達するまで走行経路Ｐ１に沿って台車２Ａを走行させた上で、迂回経路Ｒ１に沿って走行させる。

そして、迂回経路Ｒ１において終点となるノード（７）に台車２Ａが到達すると、台車コントローラ２０は、引き続いて、走行経路Ｐ１に沿ってノード（７）からノード（８）へと台車２Ａを走行させ、走行経路Ｐ１における目標点であるノード（８）に台車２Ａを停止させる（ステップ１１０）。

また、迂回経路Ｒ１のうち、台車２Ａが既に通過した部分については、その部分（迂回経路Ｒ１の一部）と干渉するノードのノードロックをしておく必要がないため、この通過した部分と干渉するノードのノードロックが解除される。

ステップ１０９の処理は、ステップ１０７における迂回経路Ｒ１と干渉するノードのノードロック要求が上位コントローラ５に許可されなかった場合の処理である。上位コントローラ５は、台車２Ａよりノードロック要求があったノードが、既に他の台車からのノードロック要求によってブロックされている場合や、エラー停止した台車のためブロックされている場合には、台車２Ａからのノードロック要求を許可しない。

上位コントローラ５が、台車２Ａからの迂回経路Ｒ１と干渉するノードのノードロック要求を許可しない場合の理由は、前述の走行経路Ｐ１のノードロック要求の場合の理由と同様としている。
一つは、迂回経路Ｒ１と干渉するノードに、台車２Ａ以外の台車からのノードロック要求によってノードロックされたノードが含まれる場合である。つまり、他の台車による走行によって、迂回経路Ｒ１と干渉するノードに他の台車による干渉ノードが含まれるようになった場合である。
もう一つは、迂回経路Ｒ１と干渉するノードに、エラー停止した台車による干渉ノードが含まれる場合である。つまり、走行経路Ｐ１に含まれるノード間に台車がエラー停止した場合や、迂回経路Ｒ１と干渉するノード上に台車がエラー停止した場合だけでなく、迂回経路Ｒ１と干渉するノードと迂回経路Ｒ１と干渉しないノードとの間で台車がエラー停止して、そのエラー台車の干渉ノードが迂回経路Ｒ１と干渉するノードに含まれることになった場合、などである。

ここで、迂回経路Ｒ１と干渉するノードのノードロック要求が拒否される場合は、常に迂回経路Ｒ１と干渉するノード全体のノードロックが拒否される。これに対して、前述した走行経路Ｐ１のノードロック要求の場合は、そのノードロック要求が拒否される場合であっても、エラー台車や他の台車のノードロック要求によってブロックされているノードのみを除外して、走行経路の一部のノードについてはノードロックを許可するようにしている。これは、走行経路Ｐ１の場合は、その経路長自体が相対的に長い場合が考えられるため、ノードロックを許可できる範囲で台車２Ａを走行させておいたほうが運行上有利な場合が多いことによる。迂回経路Ｒ１については、このようなメリットは期待できず、かえって制御上の負荷の増大を招くことにもなるので、迂回経路Ｒ１と干渉するノードの全体がノードロックできない場合に、迂回経路Ｒ１と干渉するノードの一部についてノードロックを許可するようなことは行っていない。

つまり、ステップ１０７の判定で処理がステップ１０９に進んだ場合には、台車２Ａは、迂回経路Ｒ１の始点となるノード（４）よりも先に走行することは無く、後述のステップ１０９・１１１・１１２以降の処理に時間を要する場合は、ノード（４）に停止することになる。

ステップ１０９では、台車コントローラ２０は、エラー停止した台車による干渉ノードが迂回経路Ｒ１と干渉するノードに含まれるか否か（以下、迂回経路Ｒ１にエラー台車が干渉するか否か）を判定する。台車コントローラ２０は、迂回経路Ｒ１にエラー台車が干渉するか否かを、台車２Ａと上位コントローラ５との間で通信することにより確認する。
そして、ステップ１０９の判定で、迂回経路Ｒ１にエラー台車が干渉すると判定された場合は処理がステップ１０１に戻り、迂回経路Ｒ１にエラー台車が干渉しないと判定された場合は処理がステップ１１１に進む。

ステップ１０９の判定で、迂回経路Ｒ１にエラー台車が干渉すると判定された場合に、処理をステップ１０１に戻すことで、再度走行経路Ｐ１に沿う台車２Ａの走行を試みるものとしている。ステップ１０５以降の処理に進んだのは、エラー台車による干渉ノードが走行経路Ｐ１に含まれるためであるが、処理が進んで時間が経過するうちに、エラー台車が正常に復帰するなど、走行経路Ｐ１へのエラー台車による干渉が解除される可能性がある。つまり、迂回経路Ｒ１での迂回が必要なくなる場合もあるので、このような場合には、当初の走行経路Ｐ１を走行させるのである。

ステップ１０９の判定で処理がステップ１１１に進んだ場合は、迂回経路Ｒ１に含まれるノードの中に、台車２Ａ以外の台車からのノードロック要求によってノードロックされたノードがある場合である。
つまり、ステップ１０６の処理と同様に一定時間待機する間には、この迂回経路Ｒ１の走行が可能な状態となる可能性が高い状況である。
しかしながら、このステップ１０９においては、もとの走行経路Ｐ１での走行が可能かどうか、つまりエラー台車による干渉ノードが走行経路Ｐ１に含まれるか否かを、再度確認する。これも、処理が進んで時間が経過するうちに、エラー台車が正常に復帰するなど、走行経路Ｐ１へのエラー台車による干渉が解除される可能性があることを考慮したものである。
ステップ１１１の判定で、相変わらずエラー台車による干渉ノードが走行経路Ｐ１に含まれると判定された場合は、処理がステップ１１２に進み、エラー台車による干渉ノードが走行経路Ｐ１に含まれないと判定された場合は、処理がステップ１０１に戻る。

処理がステップ１１２に進んだ場合は、ステップ１０６と同様に、台車２Ａによる迂回経路Ｒ１のノードロックが許可されない理由が、迂回経路Ｒ１に含まれるノードが他の台車によってノードロックされていると考えられる場合である。
したがって、処理がステップ１０６に進んだ場合には、台車２Ａの台車コントローラ２０は、迂回経路Ｒ１に含まれるノードについて、他の台車によるノードロックが解除されるのを一定時間待つものとしている。より正確には、台車コントローラ２０は、ステップ１１２において、一定時間が経過するまで、ステップ１０７・１０９・１１１の処理を繰り返し行わせるものである。

次に、走行台車の走行制御方法を説明する。
この走行制御方法は、迂回経路を自動作成する迂回経路作成工程と、迂回経路と干渉するノードのノードロック（他の台車のブロック）を行う迂回経路占有工程と、予め走行経路に対応する迂回可能エリアを設定しておく迂回可能エリア設定工程と、を備えるものである。
迂回経路作成工程および迂回経路占有工程は、図４を用いて説明した走行制御において、台車に備える台車コントローラが実行するものとしている。順序としては、迂回経路の作成が完了してはじめて、占有の対象物（迂回経路と干渉するノード）が確定するので、迂回経路作成工程の方が、迂回経路占有工程よりも実行時期が先となる。
また、迂回可能エリア設定工程は、図４を用いて説明した走行制御に先立って実行されるものであり、前述したレイアウトマップを作成する際に行われる工程である。このレイアウトマップの作成は、前述したように、走行エリア４内において可能なすべてのパターンの走行経路と、その走行経路のそれぞれに対応する迂回可能エリアとを設定することで、行われるものである。なお、レイアウトマップに走行経路だけを設定するようにして、各走行経路に対応する迂回可能エリアについては、実際の当該走行経路に沿って台車を走行させる際に、上位コントローラ５（または台車コントローラ２０）が作成するようにしてもよい。
つまり、時系列で並べると、迂回可能エリア設定工程が第一であり、迂回経路作成工程が第二であり、迂回経路占有工程が第三である。

迂回可能エリア設定工程について説明する。
迂回可能エリアは、前述したように、台車の走行経路に対応して設定される。
台車の走行経路は、物品の搬送作業等などで、台車を、その台車が停止している現在位置のノードから目標点のノードに向けて走行させる必要がある場合に、現在位置のノードから目標点のノードに至る経路を、走行エリア４内で可能な経路の中から特に走行効率が優れたものを選び出すことで設定されるものである。このように、走行エリア４内で可能な経路は制限されている。また、基本的には、前記走行路Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３に沿って走行経路は設定される。

迂回可能エリアは、本実施の形態では、走行経路Ｐ１と平行で所定距離Ｃだけ離れた位置に配置される帯状領域として、設定されている。
この迂回可能エリアは、走行経路に対する迂回経路を作成する際に、迂回経路を形成する範囲を局限するためのものである。
また、迂回可能エリアとして必要な条件は、走行経路の外部に迂回経路を作成可能とするスペースを有することである。ここで、迂回可能エリアは走行経路に沿って形成する必要がある。そこで、迂回可能エリアとして必要な条件を最低限だけ満たすようにして、本実施の形態の迂回可能エリア（走行経路に平行な一列の帯状領域）が設定されている。本実施の形態では、走行経路の片側にのみ迂回可能エリアを設定するようにしていたが、走行エリア４の形状に合わせて、同一の走行経路の左右に千鳥状に迂回可能エリアを設定してもよい。つまり、迂回可能エリアとしては、走行経路Ｐ１と平行で所定距離Ｃだけ離れた位置に配置される帯状領域であれば、一列である必要はない。

走行台車システムのレイアウトを示す図。 図１の領域Ｍ１を拡大した図。 図２の例においてエラー台車が発生した場合を示す図。 走行制御のフロー図。

符号の説明

１ 走行台車システム
２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃ 台車
３・（１）・（２）・・・ ノード
４ 走行エリア
５ 上位コントローラ
２０ 台車コントローラ
Ｐ・ｐ・Ｐ１・Ｐ２ 走行経路
Ａ・Ａ１・Ａ２ 迂回可能エリア

Claims (3)

1. 台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、複数の前記台車を走行させる走行台車システムであって、
   前記台車に備える台車コントローラと、前記台車コントローラを統括管理する上位コントローラとを備え、
   前記台車コントローラは、
   前記ノードの通過順序により規定される前記台車の走行経路と、この走行経路毎に設定され、この走行経路と平行で当該走行経路より所定距離以上離れた位置に配置される帯状領域である前記台車の迂回可能エリアとに基づいて、当該台車の走行を制御し、
   前記所定距離は、二台の前記台車間で接触が避けられる最小の干渉距離以上の距離とし、
   前記台車コントローラは、
   前記走行経路内に当該台車の進入がブロックされている前記ノードがあって、当該台車の迂回走行が必要な場合には、その走行経路に対応する前記迂回可能エリアを通過する迂回経路を自動作成し、
   その迂回経路より前記干渉距離内にある前記ノードへの他の前記台車の進入をブロックさせる要求を前記上位コントローラに送信する、
   ことを特徴とする走行台車システム。
2. 前記台車コントローラは、
   前記走行経路内で次の通過目標とする前記ノードが、当該台車の進入をブロックするノードである場合、
   そのノードのブロックの原因が、他の前記台車のエラー停止であるか否かを前記上位コントローラとの通信で確認し、
   そのノードのブロックの原因がエラー停止であるか、又は、エラー停止ではないが所定時間待機しても当該ノードのブロックが解除されないときに、前記迂回走行が必要な場合と判断して前記迂回経路の作成を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行台車システム。
3. 台車の通過位置もしくは停止位置となるノードが複数設けられた走行エリア内で、複数の前記台車を走行させる走行台車の走行制御方法であって、
   前記ノードの通過順序により規定される前記台車の走行経路毎に、この走行経路と平行で当該走行経路より所定距離以上離れた位置に配置される帯状領域を前記台車の迂回可能エリアとして設定し、
   前記所定距離は、二台の前記台車間で接触が避けられる最小の干渉距離以上の距離とし、
   前記走行経路内に当該台車の進入がブロックされている前記ノードがあって、当該台車の迂回走行が必要な場合には、その走行経路に対応する前記迂回可能エリアを通過する迂回経路を自動作成し、
   その迂回経路より前記干渉距離内にある前記ノードへの他の前記台車の進入をブロックさせる、
   ことを特徴とする走行台車の走行制御方法。

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