JP4221595B2

JP4221595B2 - 地上・移動体間通信システム

Info

Publication number: JP4221595B2
Application number: JP2004180458A
Authority: JP
Inventors: 正克渡辺; 彰室田; 圭史大石
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP2006005691A

Description

本発明は、一定走行経路上を走行する移動体、例えば搬送設備における搬送用走行体と地上局との間の通信システムに関するものである。

一定走行経路上を走行する搬送用走行体の発進、変速、停止などの走行制御や当該搬送用走行体が搭載する各種作業装置の制御を地上側ホストコンピューターからの制御信号に基づいて行わせたり、搬送用走行体から地上側ホストコンピューターへ現在位置の定期的通知や前記制御信号の受信確認通知、指示された制御の完了通知などを伝送する場合の通信システムとして、例えば特許文献１に示されるように、搬送用走行体の走行経路に沿って張設され且つ一端が地上局に接続された漏洩同軸通信線と前記搬送用走行体に設けられたアンテナとを介して地上側ホストコンピューターに接続された地上局と前記搬送用走行体上の移動局との間で通信を行うようにしたものが知られている。
特開２００１-２１６０２２号公報

而して、この種の地上・移動体間通信システムでは、通信線の全長は地上局からの通信可能距離によって決定される。即ち、通信線から漏洩する信号品質（強度を含む）は発信源である地上局から遠ざかるに従って劣化するので、正常な通信が保証される一定レベル以上の信号品質が確保できる長さが地上局からの通信可能距離となり、通信線が張設される移動体（搬送用走行体など）の走行経路の長さが前記通信可能距離を超える場合には、リピーター局を介して通信線を延長することが知られている。

而して従来のリピーター局利用のシステムにおいて、リピーター局の一次側と二次側とで同一周波数を利用して通信距離を延長すると、リピーター局の一次側と二次側とで電波干渉が発生し、このリピーター局付近では通信が不安定となり、最悪の場合、通信不能に陥る。勿論、リピーター局の一次側と二次側とで異なる信号周波数で通信することも考えられるが、移動局側で送受信周波数の切り換えが必要になり、各局の構成が複雑になって、システム全体として大幅なコストアップにつながることが考えられる。

本発明は上記のような従来の問題点を解消し得る地上・移動体間通信システムを提供することを目的とするものであって、請求項１に記載の本発明は、後述する実施形態の参照符号を付して示すと、移動体（搬送用走行体１）の走行経路２に沿って張設され且つ一端が地上局７に接続された漏洩同軸通信線３と前記移動体に設けられたアンテナ４とを介して前記地上局７と前記移動体上の移動局５との間で通信を行う地上・移動体間通信システムであって、１つの走行経路２を各別に地上局７Ａ，７Ｂを備えた複数の通信線３Ａ，３Ｂでカバーし、各通信線３Ａ，３Ｂごとに接続された前記地上局７Ａ，７Ｂからは同一周波数の信号を同期させて送信させ、互いに隣接する２本の通信線３Ａ，３Ｂの端部を含む特定区間Ａ内の移動体の移動局５に対する信号は、当該２本の通信線３Ａ，３Ｂに対しそれぞれの地上局７Ａ，７Ｂから同一周波数で交互に送信させる地上・移動体間通信システムにおいて、前記特定区間Ａ内に位置する移動局５を特定する手段を備え、この移動局特定手段が、移動局５に対する送信不良に伴う地上局７Ａ，７Ｂからの送信リトライ回数に基づいて前記特定区間Ａ内に位置する移動局５を特定させるものであって、この特定された移動局５に対する以降の送信リトライは、当該特定区間Ａ内に端部が位置する２本の通信線３Ａ，３Ｂに対しそれぞれの地上局７Ａ，７Ｂから同一周波数で交互に行わせる構成となっている。

即ち、通常この種の通信システムにおいては、地上局から特定移動局（特定移動体）に対し制御信号を送信した場合、当該特定移動局から受信確認信号が地上局宛に送信され、この受信確認信号が一定時間内にないときは同一信号を送信し直す送信リトライが実行されるように構成されているが、請求項１に記載の本発明では、移動局５に対する送信不良に伴う地上局７Ａ，７Ｂからの送信リトライ回数に基づいて前記特定区間Ａ内の移動局５を特定させるものである。

また、前記特定区間Ａ内の移動局５を特定する方法としては、請求項２に記載の本発明のように、移動体（搬送用走行体１）に現在位置検出手段３１を設け、この現在位置検出手段３１によって検出される現在位置値と前記特定区間Ａに対応して設定された設定位置値との比較により、移動体（搬送用走行体１）側で前記特定区間Ａ内の位置か否かを判別させる方法や、請求項３に記載の本発明のように、移動体の走行経路２側に前記特定区間Ａに対応して被検出部３７，３８を配設すると共に、この被検出部３７，３８を検出するセンサー３９，４０を移動体（搬送用走行体１）に設け、当該センサー３９，４０による前記被検出部３７，３８の検出により、移動体側で前記特定区間Ａ内の位置か否かを判別させる方法などを採用することができる。

上記構成の本発明に係る搬送設備の通信システムによれば、各別に地上局を備えた複数の通信線で１つの走行経路をカバーさせるので、リピーター局を使用しないで通信線を延長させることができるのであるが、同一周波数の信号が同期して出力される各通信線の隣接端部付近では、両通信線間で電波干渉が生じて通信不良の発生が考えられる。しかしながら本発明では、互いに隣接する２本の通信線の端部を含む特定区間内の移動体の移動局に対する信号は、当該２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に送信させるので、この特定区間、即ち、通信不良の恐れがある区間においても、互いに隣接する２本の通信線間での電波干渉を生じさせない済む。

従って、従来の一次側と二次側とで通信周波数を同一にするリピーター局使用のシステムのように、２本の通信線の端部が隣接する付近での通信を不安定にすることがなく、各通信線の全長にわたって正常な通信を確実に行わせることができる。勿論、リピーター局の一次側と二次側とで異なる信号周波数で通信する方式と比較しても、送受信周波数の切り換えが不要であるから、各局のソフトウエア及びハードウエアの構成が簡単になり、安価に実施できる。また、本発明システムでは、各移動局から地上局への送信信号は、当該移動局が在席する区間の１つの通信線のみに送出され、当該１つの通信線のみを経由して当該通信線に接続されている地上局に直接送信できるので、従来の１つの地上局に接続された通信可能距離長さの１本の通信線のみから成るシステムと同様に、全く支障なく良好に行わせることができる。

しかも、請求項１に記載の本発明の構成によれば、実際に前記の特定区間（通信不良区間）に移動体（搬送用走行体）が入ったために地上局から移動局への通信が正常に行われなくなって、地上局から移動局への送信リトライが実行される対象となったことに基づいて、当該特定区間に入った移動体を特定させ、この特定された移動局に対する以降の送信リトライは、請求項１に記載のように、当該特定区間内に端部が位置する２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に行わせるのであるから、前記の特定区間（通信不良区間）に入った移動体を特定させる手段として、特別なハードウエアなどを付加する必要がなく、この種の通信システムが備える従前の送信リトライシステムを活用して本発明を安価に実施することができる。

また、請求項２や３に記載の本発明の構成によれば、地上局から移動局への送信リトライが実行された後ではなく、前記特定区間（通信不良区間）に進入するかまたは進入した移動局を特定することができるので、当該特定区間の長さを、実際に地上局から移動局への送信リトライが実行される通信不良区間よりも適当に長く設定して、この特定区間内での地上局から移動局への送信リトライの実行をほぼ皆無にし、制御の時間遅れを無くすことに役立たせることができるのであるが、特に請求項２に記載の本発明の構成によれば、移動体の走行経路側の前記特定区間に対応する位置を示す特別な被検出部を配置しておかなくとも、当該特定区間に対応する位置に相当する設定位置値を予め学習などにより設定しておくだけで、移動体側でのみ前記特定区間に対応する位置に到達した時点を検出できるので、移動体の走行経路レイアウトの変更などにも容易に対応でき、また、請求項３に記載の本発明の構成によれば、移動体が前記特定区間に対応する位置に到達した時点を、特別な制御を必要としない簡単で安価に実施できる構成により正確にチェックできる。

以下に本発明の具体的実施例を添付図に基づいて説明すると、図１において、１は移動体としての搬送用走行体であって、その走行経路２には漏洩同軸通信線３が張設されている。図では２台の搬送用走行体１を例示しているが、実際には多数台の搬送用走行体１が同一走行経路２上に配置され、各搬送用走行体１毎に異なる識別番号（ＩＤ）が割り当てられている。各搬送用走行体１には、通信線３との間の送受信用アンテナ４と、この送受信用アンテナ４に接続された移動局５とが設けられている。前記通信線３は、走行経路２の全長を２分割する長さの２本の通信線３Ａ，３Ｂから成り、各通信線３Ａ，３Ｂの一端には、搬送用走行体１を制御するホストコンピューター６からの各搬送用走行体１毎の制御指令を通信線３Ａ，３Ｂに送出する地上局７Ａ，７Ｂが接続され、各通信線３Ａ，３Ｂの他端には終端抵抗装置８Ａ，８Ｂが接続されている。尚、２本の通信線３Ａ，３Ｂは、地上局７Ａ，７Ｂが接続された端部３ａと終端抵抗装置８Ａ，８Ｂが接続された端部３ｂとが隣接するように配設されている。

地上局７Ａ，７Ｂは、周波数ｆ１の移動局向け信号の送信と周波数ｆ２の地上局向け信号の受信とを行うものであり、各搬送用走行体１上の移動局５は、通信線３Ａまたは３Ｂとの間で、周波数ｆ１の移動局向け信号の受信と周波数ｆ２の地上局向け信号の送信とを行うように構成されている。

更に具体的に説明すると、図２に示すように地上局７Ａ，７Ｂは同一構成のもので、インターフェース基板９と地上局用モデム１０とから成り、インターフェース基板９には、通信インターフェース部１１、送信側及び受信側デジタルフィルター部１２，１４、送信側符号化部１３、及び受信側再符号化部１５などが設けられ、地上局用モデム１０には、送信用変調部１６と受信用復調部１７とが設けられている。

搬送用走行体１上の移動局５は、インターフェース基板１８及び移動局用モデム１９を備えたもので、インターフェース基板１８には、通信インターフェース部２０、送信側及び受信側デジタルフィルター部２１，２３、送信側符号化部２２、及び受信側再符号化部２４などが設けられ、移動局用モデム１９には、送信用変調部２５と受信用復調部２６とが設けられ、インターフェース基板１８における通信インターフェース部２０は、この搬送用走行体１が備える走行駆動装置などの制御対象を制御する制御用コントローラー２７との間で信号の受け渡しを行う。

上記構成によれば、走行経路２上にある特定の搬送用走行体１に対してホストコンピューター６から制御指令を伝送させるとき、制御対象の搬送用走行体１を特定する識別番号（ＩＤ）を含む移動局向け信号は、両地上局７Ａ，７Ｂに同時に入力され、各地上局７Ａ，７Ｂの通信インターフェース部１１を経由してデジタルフィルター部１２及び符号化部１３によって処理され、地上局用モデム１０の変調部１６により、所定レベル（信号強度）で搬送周波数がｆ１の移動局向け信号に変換され、地上局７Ａからは通信線３Ａに、地上局７Ｂからは通信線３Ｂに、同期して出力される。

而して、制御対象の搬送用走行体１が、そのアンテナ４が通信線３Ａに対応する領域内にあるときは当該通信線３Ａから、そのアンテナ４が通信線３Ｂに対応する領域内にあるときは当該通信線３Ｂから、それぞれアンテナ４を介して周波数ｆ１の移動局向け信号を受信することになり、受信された信号は、移動局５の移動局用モデム１９の復調部２６、インターフェース基板１８のデジタルフィルター部２３及び再符号化部２４によって処理され、混入したノイズや信号の歪みなどが除去されて地上局７Ａまたは７Ｂから出力されたときと同品質まで復元され、制御用コントローラー２７に出力されて所定の制御が行われる。

一方、搬送用走行体１上の移動局５からは、周波数ｆ１の移動局向け信号の受信確認信号、当該移動局向け信号に基づく制御の開始や終了などの確認信号、或いは現在位置報告信号などがホストコンピューター６に向けて送信される。即ち、制御用コントローラー２７から出力された地上局向け信号は、通信インターフェース部２０を経由してデジタルフィルター部２１及び符号化部２２によって処理され、移動局用モデム１９の変調部２５により、所定レベル（信号強度）で搬送周波数がｆ２の移動局向け信号に変換され、当該搬送用走行体１が、そのアンテナ４が通信線３Ａに対応する領域内にあるときは当該通信線３Ａへ、そのアンテナ４が通信線３Ｂに対応する領域内にあるときは当該通信線３Ｂへ、それぞれアンテナ４を介して出力され、通信線３Ａまたは通信線３Ｂを経由して地上局７Ａまたは７Ｂに伝送される。そしてこれら地上局７Ａまたは７Ｂの地上局用モデム１０の復調部１７で復調されると共に、デジタルフィルター部１４及び再符号化部１５によって処理され、混入したノイズや信号の歪みなどが除去された後、通信インターフェース部１１を介してホストコンピューター６に入力される。

上記の通信システムにおいて、両地上局７Ａ，７Ｂから同一周波数の移動局向け信号が同期して通信線３Ａと通信線３Ｂとに同期して出力されるので、図１に示すように、両通信線３Ａ，３Ｂの互いに隣接する端部を含む一定長さの特定区間Ａでは、両通信線３Ａ，３Ｂ間で電波干渉が発生して移動局向け信号の周波数ｆ１が大きく変動し、通信線３Ａまたは３Ｂから当該特定区間Ａ内の搬送用走行体１（移動局５）に対する移動局向け信号の伝達が正常に行われなくなる場合がある。この問題点を解消するため、本発明では、当該特定区間Ａ内に位置する搬送用走行体１（移動局５）に対する移動局向け信号は、地上局７Ａ，７Ｂから通信線３Ａ，３Ｂに交互に出力させ、通信線３Ａ，３Ｂ間での電波干渉を起こさせないようにしている。

具体的に説明すると、この種の通信システムでは、地上局から特定移動局に対して移動局向け信号を送信したとき、当該移動局向け信号を受信した特定移動局から地上局に向けて受信確認信号を折り返し送信し、一定時間内にこの受信確認信号を地上局で受信した時点で特定移動局に対する移動局向け信号の送信が完了するようにし、一定時間内に受信確認信号が地上局側で受信できないときは同一の移動局向け信号を再送信（送信リトライ）するように構成されている。若し、所定回数の送信リトライが実行されても送信が完了しないときは、通信不能として他の非常対策が講じられる。従って、上記の特定区間Ａ内に位置する搬送用走行体１（移動局５）に対して移動局向け信号が送信されたとき、電波干渉によって当該搬送用走行体１（移動局５）が移動局向け信号を正常に受信することができないときは、自動的に地上局７Ａ，７Ｂから上記の送信リトライが実行されるが、ホストコンピューター６には、前記特定区間Ａに進入した移動局５（搬送用走行体１）を特定する処理部２８と、特定された移動局５に対して地上局７Ａ，７Ｂから交互に送信を実行するための処理部２９とが設けられており、特定区間進入移動局特定部２８の送信リトライ回数判別部３０で送信リトライ回数が設定回数（例えば２回）に達したことが判定された以後は、特定移動局に対する交互送信実行部２９により、送信リトライを地上局７Ａ，７Ｂから交互に実行させる。

上記処理により、特定区間Ａ内に進入した特定の搬送用走行体１に対してホストコンピューター６から制御信号が送信された結果、電波干渉による通信不良によって送信リトライが実行された場合には、その送信リトライ回数が設定回数に達した以降は、定常送信方式、即ち、両方の地上局７Ａ，７Ｂから同一の移動局向け信号を同期的に両通信線３Ａ，３Ｂに対して出力する定常送信方式から、両方の地上局７Ａ，７Ｂから同一の移動局向け信号を両通信線３Ａ，３Ｂに対して交互に出力する交互送信方式に切り換えられるので、両通信線３Ａ，３Ｂに送信された同一周波数の移動局向け信号どうしが互いに干渉し合うことがなく、特定区間Ａ内に進入した特定の搬送用走行体１は、当該特定区間Ａ内で通信線３Ａにアンテナ４が対応する位置にあるときはその通信線３Ａから、通信線３Ｂにアンテナ４が対応する位置にあるときはその通信線３Ｂから、自車宛の移動局向け信号を正常に受信することができる。

特定区間Ａ内に進入した搬送用走行体１（移動局５）を特定する方法は、上記の送信リトライ回数を利用する方法に限定されない。例えば、図３に示すように、通信不良の発生が予想される特定区間Ａの両端または当該特定区間Ａの両端より若干外側に離れた位置Ｐ１，Ｐ２を設定しておき、搬送用走行体１には、走行経路２上の現在位置を検出する現在位置検出装置３１を搭載する。この現在位置検出装置３１は、例えば走行駆動用モーター３２で駆動される車輪や当該モーター３２と車輪との間の伝動機構における中間回転軸などに連動するパルスエンコーダー３３、演算部３４、比較部３５、及び論理演算部３６から構成することができる。

演算部３４は、パルスエンコーダー３３の出力パルスを、走行経路２上に設定した基準位置をゼロリセット原点として前進走行時には加算すると共に後進走行時には減算して現在位置値を出力するものであり、比較部３５は、前記特定区間Ａの両端に対応する位置Ｐ１，Ｐ２に搬送用走行体１のアンテナ４が位置するときの前記演算部３４から出力される位置値を学習作業などで予め求めて設定された設定位置値と、前記演算部３４から出力される現在位置値とを比較する。論理演算部３６は、比較部３５の比較演算結果とそのときの搬送用走行体１の走行方向情報とに基づいて、前進走行する搬送用走行体１（アンテナ４）が特定区間Ａの入り口相当位置Ｐ２から出口相当位置Ｐ１までの区間にあるときと、後進走行する搬送用走行体１（アンテナ４）が特定区間Ａの入り口相当位置Ｐ１から出口相当位置Ｐ２までの区間にあるときに、特定区間在席信号を出力する。

この特定区間在席信号は、自車識別番号（ＩＤ）と組み合わされて、移動局５からそのときアンテナ４が対応する通信線３Ａまたは３Ｂに出力され、当該通信線３Ａまたは３Ｂ及び地上局７Ａまたは７Ｂを経由してホストコンピューター６に伝送され、ホストコンピューター６側で特定区間Ａに進入した搬送用走行体１（移動局）が判別できる。従って、当該特定区間Ａに進入した搬送用走行体１（移動局）に対する移動局向け信号が送信されるときは、定常送信方式ではなく、最初から前記交互送信方式によって地上局７Ａ，７Ｂから通信線３Ａ，３Ｂに交互に送信されることになる。

尚、搬送用走行体１上の移動局５側から自車が特定区間Ａに進入したことをホストコンピューター６側に通知するための構成は、図３に示したものに限定されない。例えば図４に示すように、図３の特定区間Ａの両端相当位置Ｐ１，Ｐ２に対応するように、搬送用走行体１の走行経路２側に被検出部３７，３８を配設し、搬送用走行体１側には、アンテナ４が特定区間Ａの両端相当位置Ｐ１，Ｐ２に対したときに前記被検出部３７，３８を検出するセンサー３９，４０を取り付け、このセンサー３９，４０の検出信号を前記論理演算部３６に入力して、搬送用走行体１（移動局５）が特定区間Ａ内に進入したときに上記と同様に特定区間在席信号が移動局５に対して出力され、この特定区間在席信号が、自車識別番号（ＩＤ）と組み合わされて、移動局５からそのときアンテナ４が対応する通信線３Ａまたは３Ｂに出力されるように構成することができる。

尚、図１では、無端状に連続する走行経路２が２つの通信線３Ａ，３Ｂでカバーされるレイアウトを例示しているが、このレイアウトでは、搬送用走行体１の走行方向が右回りまたは左回りの何れかに限定されるように使用することもできる。また、無端状に連続しない走行経路とし、搬送用走行体１が往復移動するような構成であっても良い。更に、それぞれが独立した地上局に接続された３本またはそれ以上の通信線で１つの走行経路をカバーするように構成することも可能である。この場合は、特定区間Ａが３箇所以上存在することになるので、搬送用走行体１（移動局５）が進入した特定区間Ａがどの特定区間Ａであるか、即ち、交互送信に切り換える２本の通信線を特定させる手段が必要になる。

システム全体の構成を説明するブロック線図である。地上局と搬送用走行体（移動体）の構成を説明するブロック線図である。定常送信方式から交互送信方式に切り換えるための構成を説明するブロック線図である。定常送信方式から交互送信方式に切り換えるための他の構成を説明するブロック線図である。

符号の説明

１搬送用走行体（移動体）
２搬送用走行体の走行経路
３，３Ａ，３Ｂ漏洩同軸通信線
４送受信用アンテナ
５移動局
６ホストコンピューター
７Ａ，７Ｂ地上局
８Ａ，８Ｂ終端抵抗装置
９，１８インターフェース基板
１０地上局用モデム
１９移動局用モデム
３１現在位置検出装置
３７，３８被検出部
３９，４０センサー
Ａ特定区間
Ｐ１，Ｐ２特定区間の両端対応位置

Claims

移動体の走行経路に沿って張設され且つ一端が地上局に接続された漏洩同軸通信線と前記移動体に設けられたアンテナとを介して前記地上局と前記移動体上の移動局との間で通信を行う地上・移動体間通信システムであって、１つの走行経路を各別に地上局を備えた複数の通信線でカバーし、各通信線ごとに接続された前記地上局からは同一周波数の信号を同期させて送信させ、互いに隣接する２本の通信線の端部を含む特定区間内の移動体の移動局に対する信号は、当該２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に送信させる地上・移動体間通信システムにおいて、前記特定区間内に位置する移動局を特定する手段を備え、この移動局特定手段が、移動局に対する送信不良に伴う地上局からの送信リトライ回数に基づいて前記特定区間内に位置する移動局を特定させるものであって、この特定された移動局に対する以降の送信リトライは、当該特定区間内に端部が位置する２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に行わせる、地上・移動体間通信システム。。
移動体の走行経路に沿って張設され且つ一端が地上局に接続された漏洩同軸通信線と前記移動体に設けられたアンテナとを介して前記地上局と前記移動体上の移動局との間で通信を行う地上・移動体間通信システムであって、１つの走行経路を各別に地上局を備えた複数の通信線でカバーし、各通信線ごとに接続された前記地上局からは同一周波数の信号を同期させて送信させ、互いに隣接する２本の通信線の端部を含む特定区間内の移動体の移動局に対する信号は、当該２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に送信させる地上・移動体間通信システムにおいて、前記特定区間内に位置する移動局を特定する手段を備え、この移動局特定手段が、移動体に設けられた現在位置検出手段によって検出される現在位置値と前記特定区間に対応して設定された設定位置値との比較により、移動体側で前記特定区間内の位置か否かを判別させるものであり、その判別結果を地上局側に送信して各地上局からの送信を制御させる、地上・移動体間通信システム。
移動体の走行経路に沿って張設され且つ一端が地上局に接続された漏洩同軸通信線と前記移動体に設けられたアンテナとを介して前記地上局と前記移動体上の移動局との間で通信を行う地上・移動体間通信システムであって、１つの走行経路を各別に地上局を備えた複数の通信線でカバーし、各通信線ごとに接続された前記地上局からは同一周波数の信号を同期させて送信させ、互いに隣接する２本の通信線の端部を含む特定区間内の移動体の移動局に対する信号は、当該２本の通信線に対しそれぞれの地上局から同一周波数で交互に送信させる地上・移動体間通信システムにおいて、前記特定区間内に位置する移動局を特定する手段を備え、この移動局特定手段が、移動体の走行経路側に前記特定区間に対応して配設された被検出部と、この被検出部を検出するために移動体に設けられたセンサーとを備え、当該センサーによる前記被検出部の検出により、移動体側で前記特定区間内の位置か否かを判別させるものであって、その判別結果を地上局側に送信して各地上局からの送信を制御させる、地上・移動体間通信システム。