JP3601767B2 - 移動車運行制御システムと無線通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動車運行制御装置システムに関し、管理装置に接続された複数の中継器と移動車との通信に無線通信方式を用い、その通信で行うローミングを高速化することが可能な移動車運行制御システムと、その無線通信方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の組み立てラインにおいて、組み立てられる車体を搬送する移動車の運行の制御を行うシステムが用いられている。
【０００３】
従来技術における移動車は、通電された所定の軌道に沿って運行されている。移動車への給電は、その軌道へのブラシによる接触によって行われる。
【０００４】
ここで、自動車の組み立てラインのうち、塗装が終了した車体に座席やドア、インテリア、エクステリア等の部品を取りつける完成車組み立てラインに用いられている従来技術による移動車運行制御システムを以下に示す。
【０００５】
まず、完成車組み立てラインにおいて、移動車の軌道上にある複数のステーションでもって、人手または作業用ロボットによって異なる個別の作業が行われる。人手によって作業の行われるステーションでは、移動車はゆっくりした速度でもって走行する。作業用ロボットによって作業の行われるステーションでは、移動車は位置決めが完全に行われた状態で停止する。作業用ロボットによる作業は、その移動車の停止状態で行われる。ここで、人手でもって行われる作業は、概して小物部品の取り付け作業である。作業用ロボットによって行われる作業は、概してドアのような大物部品の取り付け作業である。また、各ステーションにおいて、移動車に搬送されている車体の床面からの高さは、作業者が作業をしやすい高さ、または作業用ロボットが作業を行う時の高さに自動的に調節される。
【０００６】
また、システム全体を管理する管理装置を有する。移動車の運行管理は、その管理装置と移動車との通信を通して行われる。この通信は、移動車に設けられた通信装置と、管理装置と接続された複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）を介して行われる。
【０００７】
ここで、移動車とＡＰとの通信に光通信を用いた定点通信方式が主に用いられていた。近年、移動車とＡＰとの通信に無線通信方式が用いられるようになってきている。このような無線通信方式を用いた関連発明として、特開平７−９５１４５号公報に、「移動車運行制御設備」という発明が開示されている。この発明は、走行経路上の全ての通信位置における通信状態を、容易にチェックすることを可能にすることを目的としている。その構成は、地上局の地上局側通信装置との間で無線通信を行う移動車側通信装置を備えた移動車に、走行を制御し且つ移動車側通信装置の通信作動を制御する制御手段と、地上局側通信装置との通信を実行する通信位置を検出する通信位置検出手段とが設けられ、制御手段が通信位置検出手段の検出結果に基づいて移動車側通信装置を作動させる移動車運行制御設備において、移動車または地上局に、移動車通信装置と地上局側通信装置との間の通信状態を検出する通信状態検出手段が設けられ、制御手段は、通信テストモードが指令されると、複数のテスト用の通信位置の全てを通過するテスト走行を実行すると共に、複数のテスト用の通信位置夫々において、地上局側通信装置とのテスト通信を実行する。また、この無線通信は、スペクトラム拡散通信方式を用いることが可能である。
【０００８】
移動車運行制御装置システムにおいて、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、その通信が実質的に途切れないようにすることが望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、その通信が実質的に途切れないようにすることを可能にする移動車運行制御システムとその無線通信方法を提供する。
【００１０】
本発明の他の目的は、管理装置と移動車との通信に管理装置に接続された複数のＡＰを介した無線通信方式を用いる場合、移動車とＡＰとの無線通信で行われるローミングの高速化を可能にする移動車運行制御システムと無線通信方法を提供する。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、走行中の移動車に発生した不具合によって発生する移動車同士の衝突を回避する、または減少させることを可能にする移動車運行制御システムと無線通信方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器と、中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備する管理装置とからなり、各移動車は、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、管理装置から通信部を介して中継器登録テーブルから交信中中継器に対応する隣接中継器データを取得する取得部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、取得部が取得した隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する、移動車運行制御システムを提供する。
【００１３】
また、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、各中継器は、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備し、各移動車は、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、交信中中継器の中継器登録テーブルから対応する隣接中継器データを取得する取得部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、取得部が取得した隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する移動車運行制御システムを提供する。
【００１４】
上記の移動車運行制御システムにおいて、管理装置は、各中継器に対応する隣接中継器データが入力される入力部と、入力された隣接中継器データを対応する各中継器に通知する通知部を有し、各中継器は、管理装置から通知された、対応する隣接中継器データを対応する中継器登録テーブルに格納することが可能である。
【００１５】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、各移動車は、中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルと、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、中継器登録テーブルを参照して得られた交信中中継器に対応する隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する移動車運行制御システムを提供する。
【００１６】
上記の移動車運行制御システムにおいて、管理装置は、各中継器に対応する隣接中継器データが入力される入力部と、入力された隣接中継器データを複数の中継器を介して複数の移動車に通知する通知部を有し、各移動車は、管理装置から通知された、各中継器に対応する隣接中継器データを中継器登録テーブルに登録することが可能である。
【００１７】
上記の移動車運行制御システムにおいて、無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられることが可能である。
【００１８】
上記の移動車運行制御システムにおいて、変更部は、隣接中継器から発せられた信号の受信強度がしきい値未満である場合、複数の中継器から発せられた各信号の受信強度を測定し、隣接中継器の代わりに測定された信号強度が最大の強度を示す１つの中継器に通信相手を変更することをさらに具備することが可能である。
【００１９】
加えて、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなる移動車運行制御システムにおいて、（ａ）中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録されるステップと、（ｂ）移動車が、複数の中継器のうち、交信中の１つの交信中中継器に対応する隣接中継器を示す隣接中継器データを取得するステップと、（ｃ）交信中中継器から発信された識別信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、隣接中継器データを参照して、交信中中継器に対応する隣接中継器から発せられる各信号の受信強度を測定するステップと、（ｄ）移動車が、交信中中継器に対応する隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更するステップからなる無線通信方法を提供する。
【００２０】
上記の無線通信方法において、無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられることが可能である。
【００２１】
上記の無線通信方法において、（ｄ）ステップは、（ｃ）ステップで測定された交信中中継器に対応する隣接中継器から発せられる各信号の受信強度がしきい値未満である場合、複数の中継器のうち最大の受信強度を示すものに通信相手を変更するステップからなることが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明における移動車運行制御システムの実施形態を、図面を参照して以下に示す。本実施形態は、本発明における移動車運行制御システムを自動車製造ライン、特に自動車の完成車組み立てラインに適応したものを示す。
【００２３】
図１は、本発明における移動車運行管理システムの実施形態の構成図である。
【００２４】
図１を参照すると、本発明における移動車運行管理システムは、管理装置１００と、複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００、所定の軌道４００上を走行する複数の移動車３００、複数のブロックコントローラ４１０、各ブロックコントローラ４１０に管理されている複数のステーション４１２，４１４を具備する。
【００２５】
管理装置１００は、複数のＡＰ２００と接続されている。そのＡＰ２００と移動車３００とは無線通信を行う。ここで行われる無線通信には、スペクトル拡散（ＳＳ）通信の周波数ホッピング（ＦＨ）法が適用される。この無線通信を用いて、管理装置１００は移動車３００の運行を管理する。
【００２６】
また、管理装置１００は、複数のブロックコントローラ４１０と接続しており、各ブロックコントローラ４１０に管理されている複数のステーション４１２，４１４で行われる動作を管理する。ここで、各ステーション４１２，４１４では、移動車３００の搬送物（組み立て中車両５００）に対する、人手またはロボットによる完成車組み立て工程が実行されている。
【００２７】
さらに、管理装置１００は入出力部１０１を有する。入出力部１０１からの入力によって、管理装置１００に記憶されている移動車３００やステーション４１２，４１４を管理するための管理データを更新することが可能である。
【００２８】
中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００は、複数の移動車３００と無線通信を行うことが可能である。また、ＡＰ２００は、対応するセル領域に移動車３００が存在する時、移動車３００と通信が可能である。ここで、ＡＰ２００のセル領域は、発信信号の強度が予め定められたしきい値強度以上を示す領域からなる。
【００２９】
また、複数のＡＰ２００の配置は、ＡＰ２００を介した移動車３００と管理装置１００との通信が常に可能となるように行われる。この時、移動車３００の軌道４００上の任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれる。他に、移動車３００の存在する閉空間（自動車組み立てライン全体等）上の任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれるように複数のＡＰ２００が配置されることも可能である。
【００３０】
図２は、本発明の移動車運行管理システムにおける、複数のＡＰの配置例を示す。本配置例では、６つのＡＰ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６が配置されている。
【００３１】
６つのＡＰ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６は、それぞれ対応するセル領域２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６を有し、各移動車３００が移動する所定の軌道４００上での任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれている。また、各移動車３００は通信装置３５０を有し、この通信装置３５０を用いて複数のＡＰ２００のうち１つと無線通信を行う。
【００３２】
各移動車３００は、搬送物である組み立て中車両５００を搬送する。また、各移動車３００は、複数のＡＰ２００のうち、受信強度が予め定められたしきい値以上を示す１つと交信を行う。
【００３３】
ここで、移動車３００とＡＰ２００との無線通信にスペクトル拡散（ＳＳ）通信の周波数ホッピング（ＦＨ）法が用いられる場合、各ＡＰ２００は異なるホッピングパタンで発信を行う。このため、移動車３００は、１つのＡＰ２００から発せられた発信信号を受信する時に、他のＡＰ２００からの発信信号が実質的にノイズとならない。従って、移動車３００は、各ＡＰ２００からの発信信号を個別に識別して受信することが可能である。このことから、複数のＡＰ２００のセル領域が重複する重複領域でも、移動車３００は複数のＡＰ２００のうち１つと交信を行うことが可能である。
【００３４】
複数のブロックコントローラ４１０は、管理装置１００からの通知に従って、複数のステーション４１２，４１４を管理する。
【００３５】
複数のステーション４１２，４１４では、人手またはロボットによって所定の完成車組立工程が行われている。
【００３６】
本実施形態によると、管理装置１００は、ホストコンピュータ１１０、ホストコンピュータ用表示装置１１１、バックアップコンピュータ１２０、バックアップコンピュータ用表示装置１２１、データ入出力用コンピュータ１４２、データ入出力用コンピュータ用表示装置１４４、ブロックコントローラ用中継装置１５２、第１の中継装置１３２、第２の中継装置１３４、ＡＰ用中継装置１３６を具備する。
【００３７】
ホストコンピュータ１１０は、システム全体を制御するための制御アルゴリズムと、各ステーション４１２，４１４の工程を示すデータが記録されたステーション制御データと、移動車３００の動作を示すデータが記録された移動車制御データとを有する。制御アルゴリズムは、ステーション４１２，４１４の動作を制御するステーション制御アルゴリズムと、ＡＰ２００と移動車３００との無線通信を制御するＡＰ制御アルゴリズムとからなる。ステーション制御データは、第２の中継装置１３４とブロックコントローラ用中継装置１５２を介して複数のブロックコントローラ４１０に伝えられる。ステーション制御データが伝えられたブロックコントローラ４１０によって各ステーション４１２，４１４が制御される。移動車制御データは、第２の中継装置１３４とＡＰ用中継装置１３６を介してＡＰ２００へ伝えられ、ＡＰ２００から無線通信によって移動車３００へと伝えられる。
【００３８】
また、ホストコンピュータ１１０へのデータの入出力は、第１の中継装置１３２を介して接続されているデータ入出力用コンピュータ１４２によって行われる。データ入出力用コンピュータ１４２からの入力によって、上記の制御アルゴリズム、または／かつ制御データを更新することが可能となる。ここで、データ入出力用コンピュータ１４２は、データ入出力用コンピュータ用表示装置１４４と接続されており、ホストコンピュータ１１０へのデータの入出力に関する情報をデータ入出力用コンピュータ用表示装置１４４に表示させることが可能である。
【００３９】
また、ホストコンピュータ１１０は、ホストコンピュータ用表示装置１１１と接続されており、ホストコンピュータ１１０で管理されている各種データをホストコンピュータ用表示装置１１１に表示させることが可能である。
【００４０】
管理装置１００は、ホストコンピュータ１１０の障害対策として少なくとも１台のバックアップコンピュータ１２０を有する。このバックアップコンピュータ１２０は、ホストコンピュータ１１０と同じ機能を有し、ホストコンピュータ１１０に障害が発生した時に、ホストコンピュータ１１０に代わってこのシステムを管理する。このため、バックアップコンピュータ１２０もまたホストコンピュータ１１０と同様に、第２の中継装置１３４とブロックコントローラ用中継装置１５２を介して複数のブロックコントローラ４１０と接続され、第２の中継装置１３４とＡＰ用中継装置１３６を介してＡＰ２００と接続され、第１の中継装置１３２を介してデータ入出力用コンピュータ１４２と接続されている。
【００４１】
また、各バックアップコンピュータ１２０は、バックアップコンピュータ用表示装置１２１と接続されており、バックアップコンピュータ１２０で管理されている各種データをバックアップコンピュータ用表示装置１２１に表示させることが可能である。
【００４２】
また、管理装置１００内に設けられた各装置間の接続には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔを用いたＬＡＮが用いられる。本実施形態によると、ホストコンピュータ１１０、バックアップコンピュータ１２０、データ入出力用コンピュータ１４２、ブロックコントローラ用中継装置１５２、第１の中継装置１３２、第２の中継装置１３４、ＡＰ用中継装置１３６，１３８それぞれの間の接続には１００Ｂａｓｅ−ＴＸを用いている。また、ＡＰ用中継装置１３６と各ＡＰ間の接続には１０Ｂａｓｅ−Ｔを用いている。
【００４３】
図３は、中継器の機能ブロック図を示す。
【００４４】
図３を参照すると、各中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００は、複数の移動車３００と無線通信を行うことが可能な送受信部２２０と、自ＡＰ２００と異なる少なくとも１つのＡＰ２００（隣接ＡＰとする）が登録される高速ローミングテーブル２２１を有する。ここで、高速ローミングテーブル２２１に登録される隣接ＡＰは、自ＡＰ２００と物理的に近接して設けられたものが選択されており、その登録される隣接ＡＰの数は４以下が望ましい。また、各ＡＰ２００は、移動車３００と通信可能なセル領域を有する。
【００４５】
ここで、図２に示される、複数のＡＰの配置例の場合の高速ローミングテーブル２２１を［表１］に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
図４は、移動車３００の構成を示した図である。図４を参照すると、移動車３００は、制御部３１０、駆動装置３２０、回転位置センサ３３０、リフタ高調節装置３４０、通信装置３５０、距離センサ３６６、給電装置３７０、複数の車輪３８０、バンパ３９０からなる。
【００４８】
制御部３１０は、移動車の運行や、リフタの高さ、管理装置１００との通信を制御する。制御部３１０には走行距離検出部３１２と記憶領域であるメモリ３１４と、時を刻むクロック部３１５を含む。
【００４９】
駆動装置３２０は、電動モータを有し、その電動モータを用いて移動車３００の走行・操舵を行う。
【００５０】
回転位置センサ３３０は、車輪３８０を駆動させる駆動装置３２０の電動モータの回転数（または回転角）に比例したパルスを発生して、そのパルスを制御部３１０の走行距離検出部３１２へ伝達する。また、回転位置センサ３３０は、車輪３８０の回転数（または回転角）に比例した数のパルスを発生して、そのパルスを制御部３１０の走行距離検出部３１２へ伝達することも可能である。走行距離検出部３１２は、回転位置センサ３３０から伝達されたパルスの数に基づいて、移動車３００の走行距離を求める。
【００５１】
リフタ高調節装置３４０は、移動車３００が搬送する搬送物（組み立て中自動車５００）を積載する荷台（図示せず）の床面からの高さを調節するためのリフタ（図示せず）を駆動させる。このリフタは床面からの高さを変更することが可能である。
【００５２】
通信装置３５０は、管理装置１００と通信を行うために、管理装置１００と接続されている複数のＡＰ２００のうちの１つと無線通信を行う。
【００５３】
距離センサ３６６は、直前を走る移動車３００との距離を測定するためのセンサであって、超音波センサからなる。この距離センサは、直前を走る移動車３００とのタクト（移動車間の間隔）を維持するために使用される。
【００５４】
給電装置３７０は、移動車３００内にある各装置やセンサへ給電を行うための装置であり、通電されているレールと接触することによって電力を取得する。
【００５５】
車輪３８０は、複数個設けられており、車輪３８０が回転することによって、移動車３００が移動する。この複数個の車輪３８０は走行輪３８１と遊転輪３８２からなり、走行輪３８１は駆動装置３２０によって回転、操舵が行われる。
【００５６】
バンパ３９０は、移動車３００の前後に設けられており、他の移動車３００との接触または衝突時に、移動車３００が受ける衝撃を弱める機能を有する。
【００５７】
図５は、移動車３００の通信装置３５０の機能ブロック図を示す。
【００５８】
図５を参照すると、通信装置３５０は、複数のＡＰ２００のうち、１つのＡＰ２００と交信可能な送受信部３５１と、交信するＡＰ２００を変更するローミング動作を制御するローミング制御部３５２を有する。
【００５９】
ローミング制御部３５２は、そのしきい値を格納するしきい値格納部３５３と、交信中のＡＰに対応する高速ローミングテーブル２２１のデータが格納された高速ローミングテーブル３５４を有する。ここで、しきい値格納部３５３と高速ローミングテーブル３５４は、通信装置３５０内ではなく、メモリ３１４内に確保されてもよい。
【００６０】
次に、ローミング制御部３５２の動作は、交信中のＡＰ２００からの信号の受信強度があるしきい値未満の場合に、ローミングを実行する。この時、ローミング制御部３５２は、まず、交信中のＡＰ２００が有する高速ローミングテーブル２２１に格納された各ＡＰ２００をローミング先候補として、その各ＡＰ２００から各信号強度を取得する。次に、ローミング制御部３５２は、その取得した各信号強度のうち、最大、かつしきい値強度以上を示す信号強度に対応するＡＰ２００に交信先を変更する。
【００６１】
次に、本発明の移動車運行制御システムにおける、ローミング方法を以下に示す。
【００６２】
図６は、本発明におけるローミング方法を示すフロー図である。
【００６３】
図６を参照すると、まず、各ＡＰ２００に対して、隣接または近接するＡＰ２００（隣接ＡＰとする）を示すデータが対応する高速ローミングテーブル２２１に登録される（ステップＳ１）。その登録される隣接ＡＰの数は、本実施例では最大４とする。ここで、各ＡＰ２００の隣接ＡＰとして、物理的距離が近いＡＰ、または／かつ移動車３００の進行方向に設けられているＡＰが選択されることが望ましい。
【００６４】
移動車３００がある１つのＡＰ２００（交信中ＡＰとする）と交信している場合、その交信中ＡＰから対応する隣接ＡＰを示すデータを取得する（ステップＳ２）。
【００６５】
移動車３００は、交信中ＡＰからの信号強度を測定する（ステップＳ３）。その信号強度が、所定のしきい値未満となった場合（ステップＳ４）、移動車３００は、交信中ＡＰから取得したデータに示される隣接ＡＰの各々から発せられる各信号の受信強度を測定する（ステップＳ５）。また、ステップＳ４で、その信号強度が、所定のしきい値以上の場合は、再びステップＳ３の実行に戻る。
【００６６】
移動車３００は、ステップＳ５で測定した各受信強度に所定のしきい値以上のものが含まれる場合（ステップＳ６）、接続先を交信中ＡＰからその受信強度が最大を示す隣接ＡＰへ変更する（高速ローミング）（ステップＳ７）。
【００６７】
また、移動車３００は、ステップＳ５で測定した各受信強度に所定のしきい値以上のものが含まれない場合（ステップＳ６）、全てのＡＰ２００に対する各信号の受信強度を測定し、接続先を交信中ＡＰからその受信強度が最大を示すＡＰ２００へ変更する（通常ローミング）（ステップＳ８）。
【００６８】
本発明における移動車運行管理システムの第１の変形例として、各ＡＰ２００が高速ローミングテーブル２２１を持たず、管理装置１００によって各ＡＰに対応する隣接ＡＰが記憶されている構成も可能である。この場合、上記に示される移動車のローミング方法は、以下に示すように変更される。まず、ステップＳ１で、各ＡＰ２００に対して、隣接または近接するＡＰ２００（隣接ＡＰとする）を示すデータが管理装置１００に記録される。次に、ステップＳ２で、移動車３００がある１つのＡＰ２００（交信中ＡＰとする）と交信している場合、管理装置１００に記録された交信中ＡＰ対応する隣接ＡＰを示すデータを、その交信中ＡＰを介して取得する。
【００６９】
次に、本発明における移動車運行管理システムの第２の変形例として、各ＡＰ２００が高速ローミングテーブル２２１を持たず、移動車３００の高速ローミングテーブル３５４に各ＡＰに対応する隣接ＡＰが記憶されている構成も可能である。この場合、上記に示される移動車のローミング方法は、以下に示すように変更される。まず、ステップＳ１とステップＳ２は実行されない。また、ステップＳ５で、移動車３００は、高速ローミングテーブル３５４を検索して、交信中ＡＰに対応する隣接ＡＰを示すデータを取得し、そのデータに示される隣接ＡＰの各々から発せられる各信号の受信強度を測定する。
【００７０】
また、高速ローミングテーブル３５４に記憶されている各ＡＰに対応する隣接ＡＰの記録または変更は、以下に示す動作によって行われる。まず、その記録または変更を示す記録データまたは変更データが入出力部１０１から管理装置１００に入力される。次に、管理装置１００がその記録データまたは変更データを交信中ＡＰを介して移動車３００へ通知する。最後に、移動車３００が通知された記録データまたは変更データに基づいて、高速ローミングテーブル３５４に各ＡＰに対応する隣接ＡＰを記録、または高速ローミングテーブル３５４に記憶されている各ＡＰに対応する隣接ＡＰを変更する。
【００７１】
さて、上記実施例、変形例において、移動車３００の通信装置３５０は、信号の受信強度に基づく動作を行う代わりに、信号の信号雑音比に基づく動作を行うことも可能である。
【００７２】
上記に示されるように、本発明における移動車運行制御システムで得られる効果を以下に示す。
【００７３】
自動車の組み立てラインに使用される移動車運行制御システムの場合、そのシステムの稼動中は、移動車が一定の間隔、一定の速度でステーション間を移動している。この移動車が何かの不具合によって停止した場合、後続の移動車に対する制御が行われなければ、後続の移動車は走行を続けているために、この移動車と後続の移動車が衝突する。この衝突を回避する方法は、移動車全体に対して、緊急停止を行う必要がある。
【００７４】
また、自動車工場のような広範囲にわたって管理装置と各移動車とが無線通信を行う場合に用いられる移動車運行制御システムでは、管理装置は複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）と接続され、その複数のＡＰを介して各移動車との無線通信が行われる。この場合、各移動車は複数のＡＰからの各受信電波の強度の測定結果に基づいて定めた１つのＡＰを介して管理装置との通信を行う。つまり各移動車は自分の運行に従って、通信に使用するＡＰを切り替えながら管理装置との通信を行う。
【００７５】
移動車が行うＡＰへの切り替え（ローミング）は、以下に示すように行われる。交信中のＡＰが交信可能条件を満たさなくなった場合、移動車の通信装置は存在するＡＰの中から発せられる信号の最も受信強度の強いＡＰを検索し、そのＡＰからの信号の受信強度が接続条件を満たしている場合にＡＰへと切り替える。
【００７６】
ここで、移動車はＡＰ切り替え動作中に管理装置と通信（情報のやり取り）を行うことが不可能である。このために、ある移動車のＡＰ切り替え動作中に、他の移動車が緊急停止した場合、管理装置からそのＡＰ切り替え動作中の移動車へ緊急停止を要求する信号の伝達が、ＡＰ切り替え動作終了後に行われるために、そのＡＰ切り替え動作に必要な時間分だけ信号伝達に遅延が発生する。また、緊急停止した移動車がＡＰ切り替え動作中である場合、管理装置へ移動車の緊急停止を要求する信号の伝達が、ＡＰ切り替え動作終了後に行われるために、そのＡＰ切り替え動作に必要な時間分だけ信号伝達に遅延が発生する。
【００７７】
本発明によると、移動車はＡＰ切り替え動作に変更先相手候補を限定した高速ローミングを行うことによって、ＡＰ切り替え動作を高速化することを可能とする効果を有する。発明者の実験によると、本発明における移動車運行制御システムでの高速ローミング動作は数十ミリ秒、多くても百ミリ秒未満で行われる。
【００７８】
ここで、発明者が使用する移動車運行管理システムは、移動車の走行速度が１．５ｍ／ｓ、前車との間隔が０．８ｍ、移動車の重量が１，４００ｋｇ、搬送物の重量が１，４００ｋｇで稼動している。ここで、ある移動車が緊急停止をすると、後続の移動車に緊急停止を要求する信号が、ある移動車の緊急停止時からほぼ５００ｍｓ以内に通知されない場合、緊急停止をした移動車と後続の移動車が衝突する。
【００７９】
ここで、発明者が使用する移動車運行管理システムでは、以下の方法で全ての移動車に対する緊急停止が行われる。（１）緊急停止をした移動車が、緊急停止を示す信号をＡＰを介して管理装置に通知する。（２）管理装置が、その信号を受けて、全ての移動車に対してＡＰを介して緊急停止を要求する信号を通知する。（３）全ての移動車は、緊急停止を行う。ここで、上記（１）、（２）の動作で行われる移動車とＡＰとの交信には、その交信前に移動車が受信するＡＰから発せられる信号の強度によっては、移動車によるＡＰ切り替えを行う必要がある。ＡＰ切り替え動作中は、移動車とＡＰ間での通信はできない。
【００８０】
発明者が使用する移動車運行管理システムの場合、移動車とＡＰとの切り替え時間が２００ｍｓ以内の場合、後続の移動車に緊急停止を要求する信号がある移動車の緊急停止時からほぼ５００ｍｓ以内に通知されることが可能となる。
【００８１】
発明者の実験によると、本発明における移動車運行制御システムでの高速ローミング動作は数十ミリ秒、多くても百ミリ秒未満で行われる。また、この変更先相手として、交信中ＡＰと物理的に近接して設けられている、または／かつ移動車の進行方向に設けられているＡＰを選択しているために、ＡＰ切り替え動作にはほぼ高速ローミングが適用される。このことから、本発明における移動車運行制御システムは、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、走行中の移動車に発生した不具合によって発生する移動車同士の衝突を回避する、または減少させることを可能にする。
【００８２】
つまり、本発明における移動車運行制御システムは、管理装置と移動車との通信にシステムの安定性を維持するために必要な信号の伝達時間を満たすことができ、管理装置と移動車との無線通信が時間的な面で実質的に途切れないようにすることを可能にする。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、移動車とＡＰとのローミングが高速化される効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における移動車運行制御システムの実施形態の構成を示す。
【図２】本発明の移動車運行管理システムにおける、複数のＡＰの配置例を示す。
【図３】中継器の機能ブロック図を示す。
【図４】移動車の構成を示す。
【図５】移動車の通信装置の機能ブロック図を示す。
【図６】本発明におけるローミング方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１００ 管理装置
１０１ 入出力部
１１０ ホストコンピュータ
１１１ ホストコンピュータ用表示装置
１２０ バックアップコンピュータ
１２１ バックアップコンピュータ用表示装置
１３２ 第１の中継装置
１３４ 第２の中継装置
１３６ ＡＰ用中継装置
１４２ データ入出力用コンピュータ
１４４ データ入出力用コンピュータ用表示装置
１５２ ブロックコントローラ用中継装置
２００，２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 中継器（ＡＰ）
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６ セル領域
２２０ 送受信部
２２１ 高速ローミングテーブル
３００ 移動車
３１０ 制御部
３１２ 走行距離検出部
３１４ メモリ
３１５ タイマ
３２０ 駆動装置
３３０ 回転位置センサ
３４０ リフタ高調節装置
３５０ 通信装置
３５１ 送受信部
３５２ ローミング制御部
３５３ しきい値格納部
３５４ 高速ローミングテーブル
３６６ 距離センサ
３７０ 給電装置
３８０ 車輪
３８１ 走行輪
３８２ 遊転輪
３９０ バンパ
４１０ ブロックコントローラ
４１２，４１４ ステーション
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動車運行制御装置システムに関し、管理装置に接続された複数の中継器と移動車との通信に無線通信方式を用い、その通信で行うローミングを高速化することが可能な移動車運行制御システムと、その無線通信方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の組み立てラインにおいて、組み立てられる車体を搬送する移動車の運行の制御を行うシステムが用いられている。
【０００３】
従来技術における移動車は、通電された所定の軌道に沿って運行されている。移動車への給電は、その軌道へのブラシによる接触によって行われる。
【０００４】
ここで、自動車の組み立てラインのうち、塗装が終了した車体に座席やドア、インテリア、エクステリア等の部品を取りつける完成車組み立てラインに用いられている従来技術による移動車運行制御システムを以下に示す。
【０００５】
まず、完成車組み立てラインにおいて、移動車の軌道上にある複数のステーションでもって、人手または作業用ロボットによって異なる個別の作業が行われる。人手によって作業の行われるステーションでは、移動車はゆっくりした速度でもって走行する。作業用ロボットによって作業の行われるステーションでは、移動車は位置決めが完全に行われた状態で停止する。作業用ロボットによる作業は、その移動車の停止状態で行われる。ここで、人手でもって行われる作業は、概して小物部品の取り付け作業である。作業用ロボットによって行われる作業は、概してドアのような大物部品の取り付け作業である。また、各ステーションにおいて、移動車に搬送されている車体の床面からの高さは、作業者が作業をしやすい高さ、または作業用ロボットが作業を行う時の高さに自動的に調節される。
【０００６】
また、システム全体を管理する管理装置を有する。移動車の運行管理は、その管理装置と移動車との通信を通して行われる。この通信は、移動車に設けられた通信装置と、管理装置と接続された複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）を介して行われる。
【０００７】
ここで、移動車とＡＰとの通信に光通信を用いた定点通信方式が主に用いられていた。近年、移動車とＡＰとの通信に無線通信方式が用いられるようになってきている。このような無線通信方式を用いた関連発明として、特開平７−９５１４５号公報に、「移動車運行制御設備」という発明が開示されている。この発明は、走行経路上の全ての通信位置における通信状態を、容易にチェックすることを可能にすることを目的としている。その構成は、地上局の地上局側通信装置との間で無線通信を行う移動車側通信装置を備えた移動車に、走行を制御し且つ移動車側通信装置の通信作動を制御する制御手段と、地上局側通信装置との通信を実行する通信位置を検出する通信位置検出手段とが設けられ、制御手段が通信位置検出手段の検出結果に基づいて移動車側通信装置を作動させる移動車運行制御設備において、移動車または地上局に、移動車通信装置と地上局側通信装置との間の通信状態を検出する通信状態検出手段が設けられ、制御手段は、通信テストモードが指令されると、複数のテスト用の通信位置の全てを通過するテスト走行を実行すると共に、複数のテスト用の通信位置夫々において、地上局側通信装置とのテスト通信を実行する。また、この無線通信は、スペクトラム拡散通信方式を用いることが可能である。
【０００８】
移動車運行制御装置システムにおいて、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、その通信が実質的に途切れないようにすることが望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、その通信が実質的に途切れないようにすることを可能にする移動車運行制御システムとその無線通信方法を提供する。
【００１０】
本発明の他の目的は、管理装置と移動車との通信に管理装置に接続された複数のＡＰを介した無線通信方式を用いる場合、移動車とＡＰとの無線通信で行われるローミングの高速化を可能にする移動車運行制御システムと無線通信方法を提供する。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、走行中の移動車に発生した不具合によって発生する移動車同士の衝突を回避する、または減少させることを可能にする移動車運行制御システムと無線通信方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器と、中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備する管理装置とからなり、各移動車は、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、管理装置から通信部を介して中継器登録テーブルから交信中中継器に対応する隣接中継器データを取得する取得部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、取得部が取得した隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する、移動車運行制御システムを提供する。
【００１３】
また、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、各中継器は、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備し、各移動車は、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、交信中中継器の中継器登録テーブルから対応する隣接中継器データを取得する取得部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、取得部が取得した隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する移動車運行制御システムを提供する。
【００１４】
上記の移動車運行制御システムにおいて、管理装置は、各中継器に対応する隣接中継器データが入力される入力部と、入力された隣接中継器データを対応する各中継器に通知する通知部を有し、各中継器は、管理装置から通知された、対応する隣接中継器データを対応する中継器登録テーブルに格納することが可能である。
【００１５】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、各移動車は、中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルと、複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、中継器登録テーブルを参照して得られた交信中中継器に対応する隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する移動車運行制御システムを提供する。
【００１６】
上記の移動車運行制御システムにおいて、管理装置は、各中継器に対応する隣接中継器データが入力される入力部と、入力された隣接中継器データを複数の中継器を介して複数の移動車に通知する通知部を有し、各移動車は、管理装置から通知された、各中継器に対応する隣接中継器データを中継器登録テーブルに登録することが可能である。
【００１７】
上記の移動車運行制御システムにおいて、無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられることが可能である。
【００１８】
上記の移動車運行制御システムにおいて、変更部は、隣接中継器から発せられた信号の受信強度がしきい値未満である場合、複数の中継器から発せられた各信号の受信強度を測定し、隣接中継器の代わりに測定された信号強度が最大の強度を示す１つの中継器に通信相手を変更することをさらに具備することが可能である。
【００１９】
加えて、上記の課題を解決するために、本発明によると、複数の移動車と、管理装置と、管理装置と接続され、複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなる移動車運行制御システムにおいて、（ａ）中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録されるステップと、（ｂ）移動車が、複数の中継器のうち、交信中の１つの交信中中継器に対応する隣接中継器を示す隣接中継器データを取得するステップと、（ｃ）交信中中継器から発信された識別信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、隣接中継器データを参照して、交信中中継器に対応する隣接中継器から発せられる各信号の受信強度を測定するステップと、（ｄ）移動車が、交信中中継器に対応する隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更するステップからなる無線通信方法を提供する。
【００２０】
上記の無線通信方法において、無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられることが可能である。
【００２１】
上記の無線通信方法において、（ｄ）ステップは、（ｃ）ステップで測定された交信中中継器に対応する隣接中継器から発せられる各信号の受信強度がしきい値未満である場合、複数の中継器のうち最大の受信強度を示すものに通信相手を変更するステップからなることが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明における移動車運行制御システムの実施形態を、図面を参照して以下に示す。本実施形態は、本発明における移動車運行制御システムを自動車製造ライン、特に自動車の完成車組み立てラインに適応したものを示す。
【００２３】
図１は、本発明における移動車運行管理システムの実施形態の構成図である。
【００２４】
図１を参照すると、本発明における移動車運行管理システムは、管理装置１００と、複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００、所定の軌道４００上を走行する複数の移動車３００、複数のブロックコントローラ４１０、各ブロックコントローラ４１０に管理されている複数のステーション４１２，４１４を具備する。
【００２５】
管理装置１００は、複数のＡＰ２００と接続されている。そのＡＰ２００と移動車３００とは無線通信を行う。ここで行われる無線通信には、スペクトル拡散（ＳＳ）通信の周波数ホッピング（ＦＨ）法が適用される。この無線通信を用いて、管理装置１００は移動車３００の運行を管理する。
【００２６】
また、管理装置１００は、複数のブロックコントローラ４１０と接続しており、各ブロックコントローラ４１０に管理されている複数のステーション４１２，４１４で行われる動作を管理する。ここで、各ステーション４１２，４１４では、移動車３００の搬送物（組み立て中車両５００）に対する、人手またはロボットによる完成車組み立て工程が実行されている。
【００２７】
さらに、管理装置１００は入出力部１０１を有する。入出力部１０１からの入力によって、管理装置１００に記憶されている移動車３００やステーション４１２，４１４を管理するための管理データを更新することが可能である。
【００２８】
中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００は、複数の移動車３００と無線通信を行うことが可能である。また、ＡＰ２００は、対応するセル領域に移動車３００が存在する時、移動車３００と通信が可能である。ここで、ＡＰ２００のセル領域は、発信信号の強度が予め定められたしきい値強度以上を示す領域からなる。
【００２９】
また、複数のＡＰ２００の配置は、ＡＰ２００を介した移動車３００と管理装置１００との通信が常に可能となるように行われる。この時、移動車３００の軌道４００上の任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれる。他に、移動車３００の存在する閉空間（自動車組み立てライン全体等）上の任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれるように複数のＡＰ２００が配置されることも可能である。
【００３０】
図２は、本発明の移動車運行管理システムにおける、複数のＡＰの配置例を示す。本配置例では、６つのＡＰ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６が配置されている。
【００３１】
６つのＡＰ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６は、それぞれ対応するセル領域２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６を有し、各移動車３００が移動する所定の軌道４００上での任意の場所が、少なくとも１つのセル領域に含まれている。また、各移動車３００は通信装置３５０を有し、この通信装置３５０を用いて複数のＡＰ２００のうち１つと無線通信を行う。
【００３２】
各移動車３００は、搬送物である組み立て中車両５００を搬送する。また、各移動車３００は、複数のＡＰ２００のうち、受信強度が予め定められたしきい値以上を示す１つと交信を行う。
【００３３】
ここで、移動車３００とＡＰ２００との無線通信にスペクトル拡散（ＳＳ）通信の周波数ホッピング（ＦＨ）法が用いられる場合、各ＡＰ２００は異なるホッピングパタンで発信を行う。このため、移動車３００は、１つのＡＰ２００から発せられた発信信号を受信する時に、他のＡＰ２００からの発信信号が実質的にノイズとならない。従って、移動車３００は、各ＡＰ２００からの発信信号を個別に識別して受信することが可能である。このことから、複数のＡＰ２００のセル領域が重複する重複領域でも、移動車３００は複数のＡＰ２００のうち１つと交信を行うことが可能である。
【００３４】
複数のブロックコントローラ４１０は、管理装置１００からの通知に従って、複数のステーション４１２，４１４を管理する。
【００３５】
複数のステーション４１２，４１４では、人手またはロボットによって所定の完成車組立工程が行われている。
【００３６】
本実施形態によると、管理装置１００は、ホストコンピュータ１１０、ホストコンピュータ用表示装置１１１、バックアップコンピュータ１２０、バックアップコンピュータ用表示装置１２１、データ入出力用コンピュータ１４２、データ入出力用コンピュータ用表示装置１４４、ブロックコントローラ用中継装置１５２、第１の中継装置１３２、第２の中継装置１３４、ＡＰ用中継装置１３６を具備する。
【００３７】
ホストコンピュータ１１０は、システム全体を制御するための制御アルゴリズムと、各ステーション４１２，４１４の工程を示すデータが記録されたステーション制御データと、移動車３００の動作を示すデータが記録された移動車制御データとを有する。制御アルゴリズムは、ステーション４１２，４１４の動作を制御するステーション制御アルゴリズムと、ＡＰ２００と移動車３００との無線通信を制御するＡＰ制御アルゴリズムとからなる。ステーション制御データは、第２の中継装置１３４とブロックコントローラ用中継装置１５２を介して複数のブロックコントローラ４１０に伝えられる。ステーション制御データが伝えられたブロックコントローラ４１０によって各ステーション４１２，４１４が制御される。移動車制御データは、第２の中継装置１３４とＡＰ用中継装置１３６を介してＡＰ２００へ伝えられ、ＡＰ２００から無線通信によって移動車３００へと伝えられる。
【００３８】
また、ホストコンピュータ１１０へのデータの入出力は、第１の中継装置１３２を介して接続されているデータ入出力用コンピュータ１４２によって行われる。データ入出力用コンピュータ１４２からの入力によって、上記の制御アルゴリズム、または／かつ制御データを更新することが可能となる。ここで、データ入出力用コンピュータ１４２は、データ入出力用コンピュータ用表示装置１４４と接続されており、ホストコンピュータ１１０へのデータの入出力に関する情報をデータ入出力用コンピュータ用表示装置１４４に表示させることが可能である。
【００３９】
また、ホストコンピュータ１１０は、ホストコンピュータ用表示装置１１１と接続されており、ホストコンピュータ１１０で管理されている各種データをホストコンピュータ用表示装置１１１に表示させることが可能である。
【００４０】
管理装置１００は、ホストコンピュータ１１０の障害対策として少なくとも１台のバックアップコンピュータ１２０を有する。このバックアップコンピュータ１２０は、ホストコンピュータ１１０と同じ機能を有し、ホストコンピュータ１１０に障害が発生した時に、ホストコンピュータ１１０に代わってこのシステムを管理する。このため、バックアップコンピュータ１２０もまたホストコンピュータ１１０と同様に、第２の中継装置１３４とブロックコントローラ用中継装置１５２を介して複数のブロックコントローラ４１０と接続され、第２の中継装置１３４とＡＰ用中継装置１３６を介してＡＰ２００と接続され、第１の中継装置１３２を介してデータ入出力用コンピュータ１４２と接続されている。
【００４１】
また、各バックアップコンピュータ１２０は、バックアップコンピュータ用表示装置１２１と接続されており、バックアップコンピュータ１２０で管理されている各種データをバックアップコンピュータ用表示装置１２１に表示させることが可能である。
【００４２】
また、管理装置１００内に設けられた各装置間の接続には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔを用いたＬＡＮが用いられる。本実施形態によると、ホストコンピュータ１１０、バックアップコンピュータ１２０、データ入出力用コンピュータ１４２、ブロックコントローラ用中継装置１５２、第１の中継装置１３２、第２の中継装置１３４、ＡＰ用中継装置１３６，１３８それぞれの間の接続には１００Ｂａｓｅ−ＴＸを用いている。また、ＡＰ用中継装置１３６と各ＡＰ間の接続には１０Ｂａｓｅ−Ｔを用いている。
【００４３】
図３は、中継器の機能ブロック図を示す。
【００４４】
図３を参照すると、各中継器（アクセスポイント：ＡＰ）２００は、複数の移動車３００と無線通信を行うことが可能な送受信部２２０と、自ＡＰ２００と異なる少なくとも１つのＡＰ２００（隣接ＡＰとする）が登録される高速ローミングテーブル２２１を有する。ここで、高速ローミングテーブル２２１に登録される隣接ＡＰは、自ＡＰ２００と物理的に近接して設けられたものが選択されており、その登録される隣接ＡＰの数は４以下が望ましい。また、各ＡＰ２００は、移動車３００と通信可能なセル領域を有する。
【００４５】
ここで、図２に示される、複数のＡＰの配置例の場合の高速ローミングテーブル２２１を［表１］に示す。
【００４６】
【表１】
図４は、移動車３００の構成を示した図である。図４を参照すると、移動車３００は、制御部３１０、駆動装置３２０、回転位置センサ３３０、リフタ高調節装置３４０、通信装置３５０、距離センサ３６６、給電装置３７０、複数の車輪３８０、バンパ３９０からなる。
【００４８】
制御部３１０は、移動車の運行や、リフタの高さ、管理装置１００との通信を制御する。制御部３１０には走行距離検出部３１２と記憶領域であるメモリ３１４と、時を刻むクロック部３１５を含む。
【００４９】
駆動装置３２０は、電動モータを有し、その電動モータを用いて移動車３００の走行・操舵を行う。
【００５０】
回転位置センサ３３０は、車輪３８０を駆動させる駆動装置３２０の電動モータの回転数（または回転角）に比例したパルスを発生して、そのパルスを制御部３１０の走行距離検出部３１２へ伝達する。また、回転位置センサ３３０は、車輪３８０の回転数（または回転角）に比例した数のパルスを発生して、そのパルスを制御部３１０の走行距離検出部３１２へ伝達することも可能である。走行距離検出部３１２は、回転位置センサ３３０から伝達されたパルスの数に基づいて、移動車３００の走行距離を求める。
【００５１】
リフタ高調節装置３４０は、移動車３００が搬送する搬送物（組み立て中自動車５００）を積載する荷台（図示せず）の床面からの高さを調節するためのリフタ（図示せず）を駆動させる。このリフタは床面からの高さを変更することが可能である。
【００５２】
通信装置３５０は、管理装置１００と通信を行うために、管理装置１００と接続されている複数のＡＰ２００のうちの１つと無線通信を行う。
【００５３】
距離センサ３６６は、直前を走る移動車３００との距離を測定するためのセンサであって、超音波センサからなる。この距離センサは、直前を走る移動車３００とのタクト（移動車間の間隔）を維持するために使用される。
【００５４】
給電装置３７０は、移動車３００内にある各装置やセンサへ給電を行うための装置であり、通電されているレールと接触することによって電力を取得する。
【００５５】
車輪３８０は、複数個設けられており、車輪３８０が回転することによって、移動車３００が移動する。この複数個の車輪３８０は走行輪３８１と遊転輪３８２からなり、走行輪３８１は駆動装置３２０によって回転、操舵が行われる。
【００５６】
バンパ３９０は、移動車３００の前後に設けられており、他の移動車３００との接触または衝突時に、移動車３００が受ける衝撃を弱める機能を有する。
【００５７】
図５は、移動車３００の通信装置３５０の機能ブロック図を示す。
【００５８】
図５を参照すると、通信装置３５０は、複数のＡＰ２００のうち、１つのＡＰ２００と交信可能な送受信部３５１と、交信するＡＰ２００を変更するローミング動作を制御するローミング制御部３５２を有する。
【００５９】
ローミング制御部３５２は、そのしきい値を格納するしきい値格納部３５３と、交信中のＡＰに対応する高速ローミングテーブル２２１のデータが格納された高速ローミングテーブル３５４を有する。ここで、しきい値格納部３５３と高速ローミングテーブル３５４は、通信装置３５０内ではなく、メモリ３１４内に確保されてもよい。
【００６０】
次に、ローミング制御部３５２の動作は、交信中のＡＰ２００からの信号の受信強度があるしきい値未満の場合に、ローミングを実行する。この時、ローミング制御部３５２は、まず、交信中のＡＰ２００が有する高速ローミングテーブル２２１に格納された各ＡＰ２００をローミング先候補として、その各ＡＰ２００から各信号強度を取得する。次に、ローミング制御部３５２は、その取得した各信号強度のうち、最大、かつしきい値強度以上を示す信号強度に対応するＡＰ２００に交信先を変更する。
【００６１】
次に、本発明の移動車運行制御システムにおける、ローミング方法を以下に示す。
【００６２】
図６は、本発明におけるローミング方法を示すフロー図である。
【００６３】
図６を参照すると、まず、各ＡＰ２００に対して、隣接または近接するＡＰ２００（隣接ＡＰとする）を示すデータが対応する高速ローミングテーブル２２１に登録される（ステップＳ１）。その登録される隣接ＡＰの数は、本実施例では最大４とする。ここで、各ＡＰ２００の隣接ＡＰとして、物理的距離が近いＡＰ、または／かつ移動車３００の進行方向に設けられているＡＰが選択されることが望ましい。
【００６４】
移動車３００がある１つのＡＰ２００（交信中ＡＰとする）と交信している場合、その交信中ＡＰから対応する隣接ＡＰを示すデータを取得する（ステップＳ２）。
【００６５】
移動車３００は、交信中ＡＰからの信号強度を測定する（ステップＳ３）。その信号強度が、所定のしきい値未満となった場合（ステップＳ４）、移動車３００は、交信中ＡＰから取得したデータに示される隣接ＡＰの各々から発せられる各信号の受信強度を測定する（ステップＳ５）。また、ステップＳ４で、その信号強度が、所定のしきい値以上の場合は、再びステップＳ３の実行に戻る。
【００６６】
移動車３００は、ステップＳ５で測定した各受信強度に所定のしきい値以上のものが含まれる場合（ステップＳ６）、接続先を交信中ＡＰからその受信強度が最大を示す隣接ＡＰへ変更する（高速ローミング）（ステップＳ７）。
【００６７】
また、移動車３００は、ステップＳ５で測定した各受信強度に所定のしきい値以上のものが含まれない場合（ステップＳ６）、全てのＡＰ２００に対する各信号の受信強度を測定し、接続先を交信中ＡＰからその受信強度が最大を示すＡＰ２００へ変更する（通常ローミング）（ステップＳ８）。
【００６８】
本発明における移動車運行管理システムの第１の変形例として、各ＡＰ２００が高速ローミングテーブル２２１を持たず、管理装置１００によって各ＡＰに対応する隣接ＡＰが記憶されている構成も可能である。この場合、上記に示される移動車のローミング方法は、以下に示すように変更される。まず、ステップＳ１で、各ＡＰ２００に対して、隣接または近接するＡＰ２００（隣接ＡＰとする）を示すデータが管理装置１００に記録される。次に、ステップＳ２で、移動車３００がある１つのＡＰ２００（交信中ＡＰとする）と交信している場合、管理装置１００に記録された交信中ＡＰ対応する隣接ＡＰを示すデータを、その交信中ＡＰを介して取得する。
【００６９】
次に、本発明における移動車運行管理システムの第２の変形例として、各ＡＰ２００が高速ローミングテーブル２２１を持たず、移動車３００の高速ローミングテーブル３５４に各ＡＰに対応する隣接ＡＰが記憶されている構成も可能である。この場合、上記に示される移動車のローミング方法は、以下に示すように変更される。まず、ステップＳ１とステップＳ２は実行されない。また、ステップＳ５で、移動車３００は、高速ローミングテーブル３５４を検索して、交信中ＡＰに対応する隣接ＡＰを示すデータを取得し、そのデータに示される隣接ＡＰの各々から発せられる各信号の受信強度を測定する。
【００７０】
また、高速ローミングテーブル３５４に記憶されている各ＡＰに対応する隣接ＡＰの記録または変更は、以下に示す動作によって行われる。まず、その記録または変更を示す記録データまたは変更データが入出力部１０１から管理装置１００に入力される。次に、管理装置１００がその記録データまたは変更データを交信中ＡＰを介して移動車３００へ通知する。最後に、移動車３００が通知された記録データまたは変更データに基づいて、高速ローミングテーブル３５４に各ＡＰに対応する隣接ＡＰを記録、または高速ローミングテーブル３５４に記憶されている各ＡＰに対応する隣接ＡＰを変更する。
【００７１】
さて、上記実施例、変形例において、移動車３００の通信装置３５０は、信号の受信強度に基づく動作を行う代わりに、信号の信号雑音比に基づく動作を行うことも可能である。
【００７２】
上記に示されるように、本発明における移動車運行制御システムで得られる効果を以下に示す。
【００７３】
自動車の組み立てラインに使用される移動車運行制御システムの場合、そのシステムの稼動中は、移動車が一定の間隔、一定の速度でステーション間を移動している。この移動車が何かの不具合によって停止した場合、後続の移動車に対する制御が行われなければ、後続の移動車は走行を続けているために、この移動車と後続の移動車が衝突する。この衝突を回避する方法は、移動車全体に対して、緊急停止を行う必要がある。
【００７４】
また、自動車工場のような広範囲にわたって管理装置と各移動車とが無線通信を行う場合に用いられる移動車運行制御システムでは、管理装置は複数の中継器（アクセスポイント：ＡＰ）と接続され、その複数のＡＰを介して各移動車との無線通信が行われる。この場合、各移動車は複数のＡＰからの各受信電波の強度の測定結果に基づいて定めた１つのＡＰを介して管理装置との通信を行う。つまり各移動車は自分の運行に従って、通信に使用するＡＰを切り替えながら管理装置との通信を行う。
【００７５】
移動車が行うＡＰへの切り替え（ローミング）は、以下に示すように行われる。交信中のＡＰが交信可能条件を満たさなくなった場合、移動車の通信装置は存在するＡＰの中から発せられる信号の最も受信強度の強いＡＰを検索し、そのＡＰからの信号の受信強度が接続条件を満たしている場合にＡＰへと切り替える。
【００７６】
ここで、移動車はＡＰ切り替え動作中に管理装置と通信（情報のやり取り）を行うことが不可能である。このために、ある移動車のＡＰ切り替え動作中に、他の移動車が緊急停止した場合、管理装置からそのＡＰ切り替え動作中の移動車へ緊急停止を要求する信号の伝達が、ＡＰ切り替え動作終了後に行われるために、そのＡＰ切り替え動作に必要な時間分だけ信号伝達に遅延が発生する。また、緊急停止した移動車がＡＰ切り替え動作中である場合、管理装置へ移動車の緊急停止を要求する信号の伝達が、ＡＰ切り替え動作終了後に行われるために、そのＡＰ切り替え動作に必要な時間分だけ信号伝達に遅延が発生する。
【００７７】
本発明によると、移動車はＡＰ切り替え動作に変更先相手候補を限定した高速ローミングを行うことによって、ＡＰ切り替え動作を高速化することを可能とする効果を有する。発明者の実験によると、本発明における移動車運行制御システムでの高速ローミング動作は数十ミリ秒、多くても百ミリ秒未満で行われる。
【００７８】
ここで、発明者が使用する移動車運行管理システムは、移動車の走行速度が１．５ｍ／ｓ、前車との間隔が０．８ｍ、移動車の重量が１，４００ｋｇ、搬送物の重量が１，４００ｋｇで稼動している。ここで、ある移動車が緊急停止をすると、後続の移動車に緊急停止を要求する信号が、ある移動車の緊急停止時からほぼ５００ｍｓ以内に通知されない場合、緊急停止をした移動車と後続の移動車が衝突する。
【００７９】
ここで、発明者が使用する移動車運行管理システムでは、以下の方法で全ての移動車に対する緊急停止が行われる。（１）緊急停止をした移動車が、緊急停止を示す信号をＡＰを介して管理装置に通知する。（２）管理装置が、その信号を受けて、全ての移動車に対してＡＰを介して緊急停止を要求する信号を通知する。（３）全ての移動車は、緊急停止を行う。ここで、上記（１）、（２）の動作で行われる移動車とＡＰとの交信には、その交信前に移動車が受信するＡＰから発せられる信号の強度によっては、移動車によるＡＰ切り替えを行う必要がある。ＡＰ切り替え動作中は、移動車とＡＰ間での通信はできない。
【００８０】
発明者が使用する移動車運行管理システムの場合、移動車とＡＰとの切り替え時間が２００ｍｓ以内の場合、後続の移動車に緊急停止を要求する信号がある移動車の緊急停止時からほぼ５００ｍｓ以内に通知されることが可能となる。
【００８１】
発明者の実験によると、本発明における移動車運行制御システムでの高速ローミング動作は数十ミリ秒、多くても百ミリ秒未満で行われる。また、この変更先相手として、交信中ＡＰと物理的に近接して設けられている、または／かつ移動車の進行方向に設けられているＡＰを選択しているために、ＡＰ切り替え動作にはほぼ高速ローミングが適用される。このことから、本発明における移動車運行制御システムは、管理装置と移動車との通信に無線通信方式を用いる場合、走行中の移動車に発生した不具合によって発生する移動車同士の衝突を回避する、または減少させることを可能にする。
【００８２】
つまり、本発明における移動車運行制御システムは、管理装置と移動車との通信にシステムの安定性を維持するために必要な信号の伝達時間を満たすことができ、管理装置と移動車との無線通信が時間的な面で実質的に途切れないようにすることを可能にする。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、移動車とＡＰとのローミングが高速化される効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における移動車運行制御システムの実施形態の構成を示す。
【図２】本発明の移動車運行管理システムにおける、複数のＡＰの配置例を示す。
【図３】中継器の機能ブロック図を示す。
【図４】移動車の構成を示す。
【図５】移動車の通信装置の機能ブロック図を示す。
【図６】本発明におけるローミング方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１００ 管理装置
１０１ 入出力部
１１０ ホストコンピュータ
１１１ ホストコンピュータ用表示装置
１２０ バックアップコンピュータ
１２１ バックアップコンピュータ用表示装置
１３２ 第１の中継装置
１３４ 第２の中継装置
１３６ ＡＰ用中継装置
１４２ データ入出力用コンピュータ
１４４ データ入出力用コンピュータ用表示装置
１５２ ブロックコントローラ用中継装置
２００，２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６ 中継器（ＡＰ）
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６ セル領域
２２０ 送受信部
２２１ 高速ローミングテーブル
３００ 移動車
３１０ 制御部
３１２ 走行距離検出部
３１４ メモリ
３１５ タイマ
３２０ 駆動装置
３３０ 回転位置センサ
３４０ リフタ高調節装置
３５０ 通信装置
３５１ 送受信部
３５２ ローミング制御部
３５３ しきい値格納部
３５４ 高速ローミングテーブル
３６６ 距離センサ
３７０ 給電装置
３８０ 車輪
３８１ 走行輪
３８２ 遊転輪
３９０ バンパ
４１０ ブロックコントローラ
４１２，４１４ ステーション
Claims (10)
- 複数の移動車と、
管理装置と接続され、前記複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器と、
前記中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備する前記管理装置とからなり、
前記各移動車は、
前記複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、
前記管理装置から前記通信部を介して前記中継器登録テーブルから前記交信中中継器に対応する隣接中継器データを取得する取得部と、
前記交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、前記取得部が取得した前記隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する、
移動車運行制御システム。 - 複数の移動車と、管理装置と
前記管理装置と接続され、前記複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、
前記各中継器は、
高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルを具備し、
前記各移動車は、
前記複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、
前記交信中中継器の前記中継器登録テーブルから対応する隣接中継器データを取得する取得部と、
前記交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、前記取得部が取得した隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する、
移動車運行制御システム。 - 前記管理装置は、
前記各中継器に対応する前記隣接中継器データが入力される入力部と、
前記入力された隣接中継器データを対応する前記各中継器に通知する通知部を有し、
前記各中継器は、前記管理装置から通知された、対応する前記隣接中継器データを対応する前記中継器登録テーブルに格納する、
請求項２に記載の移動車運行制御システム。 - 複数の移動車と、管理装置と
前記管理装置と接続され、前記複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなり、
前記各移動車は、
前記中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録された中継器登録テーブルと、
前記複数の中継器のうち、１つの交信中中継器と通信を行う通信部と、
前記交信中中継器から発信された信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、前記中継器登録テーブルを参照して得られた前記交信中中継器に対応する隣接中継器データに示される隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更する変更部とを具備する、
移動車運行制御システム。 - 前記管理装置は、
前記各中継器に対応する隣接中継器データが入力される入力部と、
前記入力された隣接中継器データを前記複数の中継器を介して前記複数の移動車に通知する通知部を有し、
前記各移動車は、前記管理装置から通知された、前記各中継器に対応する隣接中継器データを前記中継器登録テーブルに登録する、
請求項４に記載の移動車運行制御システム。 - 前記無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられる、
請求項１から５に記載の移動車運行制御システム。 - 前記変更部は、
前記隣接中継器から発せられた信号の受信強度が前記しきい値未満である場合、前記複数の中継器から発せられた各信号の受信強度を測定し、前記隣接中継器の代わりに前記測定された信号強度が最大の強度を示す１つの中継器に通信相手を変更することをさらに具備する、
請求項１から６のいずれかに記載の移動車運行制御システム。 - 複数の移動車と、管理装置と、前記管理装置と接続され、前記複数の移動車と無線通信を行う複数の中継器とからなる移動車運行制御システムにおいて、
（ａ）前記中継器毎に、高速ローミング先として指定された少なくとも１つの隣接中継器を示す隣接中継器データが登録されるステップと、
（ｂ）前記移動車が、前記複数の中継器のうち、交信中の１つの交信中中継器に対応する隣接中継器を示す隣接中継器データを取得するステップと、
（ｃ）前記交信中中継器から発信された前記識別信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、前記隣接中継器データを参照して、前記交信中中継器に対応する前記隣接中継器から発せられる各信号の受信強度を測定するステップと、
（ｄ）前記移動車が、前記交信中中継器に対応する前記隣接中継器のうち、最大の受信強度を示すものへ通信相手を変更するステップからなる、
無線通信方法。 - 前記無線通信は、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散通信が用いられる、
請求項８に記載の無線通信方法。 - 前記（ｄ）ステップは、
前記（ｃ）ステップで測定された前記交信中中継器に対応する隣接中継器から発せられる各信号の受信強度が前記しきい値未満である場合、前記複数の中継器のうち最大の受信強度を示すものに通信相手を変更するステップからなる、
請求項８または９に記載の無線通信方法。
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