JP4375565B2 - 走行台車システム - Google Patents

Description

この発明は、クリープ走行（微速走行）なしで目的位置に停止できるようにした走行台車システムに関する。

特許文献１は目標停止位置の手前側に複数のドグ（センサで検出可能なマーク）を配置して、クリープ走行無しでスタッカークレーンを目標停止位置に停止させることを開示している。発明者は、クリープ走行無しで走行台車が更に正確に停止できるようにすることを検討して、この発明に到った。
特開２００４−２８７５５５号公報

この発明の課題は、走行台車がクリープ走行無しで正確に、目標停止位置に停止できるようにすることにある。
この発明での課題は、走行台車がよりスムーズに目標停止位置に停止できるようにすることにある。
この発明での課題は、目標停止位置に対して許容範囲内に停止できたかどうかを、走行台車が確認できるようにすることにある。

この発明の走行台車システムは、走行台車を走行ルートに沿った停止位置間で走行させるようにしたシステムであって、
停止位置の走行ルートでの手前側に少なくとも第１のマークと第２のマークとからなる２つの位置が既知のマークを間隔をおいて配置すると共に、
走行台車に前記マークを検出するための検出手段と、走行ルートのマップと、走行モータの回転数もしくは走行車輪の回転数をカウントするためのエンコーダとを設けて、エンコーダによりマップ上の位置を求めて停止位置に近接したことを検出して、第１のマークの検出以前から停止位置へ向けて減速を開始するようにすると共に、第１のマークを検出した時に停止位置に停止するための第１の速度パターンを生成し、第２のマークを検出した時に停止位置に停止するための第２の速度パターンを生成するための手段を設けて、第１のマークから第２のマークまで第１の速度パターンで走行し、第２のマークから停止位置まで第２の速度パターンで走行して停止するようにし、
さらに第２のマークを所定のパターンが等ピッチで繰り返すマークとして前記検出手段でこのパターンを検出すると共に、検出したパターンの繰り返し回数をカウントして、走行台車が停止した際のカウント値から停止位置に対して許容範囲内に停止したかどうかを確認するための確認手段と、許容範囲外に停止した回数をカウントする手段とを、走行台車に設けたことを特徴とする。

好ましくは、分岐部、合流部、カーブ入口、及びカーブ出口の少なくともいずれかに前記停止位置を設けると共に、各停止位置の手前側に前記第１のマークと第２のマークとを設け、前記第１の速度パターンと第２の速度パターンとによる停止制御、及び停止位置に対して許容範囲内に停止したかどうかの確認と、許容範囲外に停止した回数のカウントとを行い、
分岐部、合流部、カーブ入口、及びカーブ出口以外の停止位置に対して、リニアスケールを走行ルートに沿って設けると共に、走行台車にリニアスケールから位置データを読み取るためのリニアセンサを設けて、リニアセンサの信号により停止制御を行う。
このようにすると、リニアスケールを設けることができない分岐部や合流部、あるいはカーブ区間の出入口などに正確に停止でき、これらの位置にも停止位置を設けることができる。

この発明では、走行台車が停止位置から手前側に所定の距離に達すると、第１のマークを検出でき、この位置から停止位置までの第１の速度パターンを生成する。速度の初期値は例えば第１のマークを検出した際の走行速度で、停止位置で速度が０になるように例えば等減速度の速度パターンを生成する。走行台車が停止位置の手前側の第２のマークを検出すると、速度パターンを同様に再生成し、この時も位置が既知の区間を走行して停止するように、速度パターンを生成する。そして第２の速度パターンに従って停止すると目的の停止位置の近傍に停止しているはずで、短い区間を低速から停止まで第２の速度パターンに従って走行し停止するので、停止位置の誤差は小さい。さらに第１のマークと第２のマークの間で第１の速度パターンにより減速するので、第２のマーク付近をほぼ所定の速度で通過するので、第２の速度パターンにより停止精度が更に向上する。これらの結果、クリープ走行無しで正確に目的の停止位置に停止できる。

ここで走行ルートのマップとエンコーダとを用いて、第１のマークを検出する前から停止位置への接近を検出すると、第１のマークの手前、即ち上流側から減速を開始でき、第１のマークをほぼ所定の速度で通過できる。このため停止制御が更に正確になる。

第２のマークを櫛歯マークなどの所定のパターンが等ピッチで繰り返すマークとし、パターンの繰り返し回数をカウントすると、実際の停止位置と目的の停止位置とのずれを走行台車が検出できる。この誤差が大きい場合、目的の停止位置へ再走行すれば良いし、停止位置の誤差データを記憶もしくは統計化して記憶すると、メンテナンスの必要性の判断に用いることができる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図３に、実施例の走行台車システム２を示す。図において４はインターベイルートで、基幹となる長距離走行ルートであり、６はイントラベイルートで、半導体工場などでのベイ毎のルートである。８は走行台車で、ここでは天井走行車とするが、地上走行の有軌道台車やスタッカークレーン、あるいは無軌道で地上走行する無人搬送車などでもよい。１０はコントローラで、走行台車８に対して搬送指令を割り付けて走行させる。

ルート４，６には分岐部１２や合流部１４があり、これらをまとめて交差点という。１６はカーブ入口で１８はカーブ出口１８で、交差点と共にロードポート（物品の受け渡し用のステーション）の設置が困難な場所である。後述のように、走行台車８はリニアセンサ３８を搭載して、目標停止位置に設けた長尺の磁気的なリニアスケールを読み取り停止するが、分岐部１２や合流部１４，カーブ入口１６，カーブ出口１８にはリニアスケールを設けることは難しい。このためこれらの区間に走行台車８が正確に停止するのは困難で、ロードポートの設置も困難である。実施例ではこれらの区間にも図示しないロードポートを設けて停止位置とし、その上流側の２つのマークを用いて、クリープ走行無しで正確に停止する。

図２に示すように、目標停止位置Ｐの上流側（手前側）に第１のマーク２０と第２のマーク２２とを設け、マーク２０，２２の種類は任意であるが、いずれも検出が容易な光学マークが好ましい。また第２のマーク２２は櫛歯状のマークが好ましい。走行台車８側にはマークセンサ２４を設けて、第１のマーク２０の上流側のエッジや第２のマーク２２の上流側のエッジなどと、櫛歯の個々の櫛を検出する。速度パターン生成部２６はマーク２０，２２を検出すると、その都度目標停止位置までの速度パターンを生成する。

生成する速度パターンでの走行距離はマーク２０，２２から目標停止位置Ｐまでの距離で既知であり、エンコーダ３４などで求めたマーク通過時の速度が速度の初期値で、例えば等減速度運動で目標停止位置に停止できるように、速度パターンを生成する。さらに第１のマーク２０の検出前からマップ３６により減速を開始しているので、マーク２０を通過した際の速度はほぼ所定値付近にあり、既知の幅の２つの区間をほぼ所定の初速度から０まで減速するパターンなので、容易に生成して容易に速度制御できる。

カウンタ２８は第２のマーク２２で検出した櫛歯の櫛の数をカウントする。目標停止位置に正確に停止できた場合、カウンタ２８の値は所定の範囲内にあり、カウンタ２８で停止位置の誤差を検出できる。走行制御部３０は、図示しない出発地から目標停止位置までと、マーク２０，２２から目標停止位置までの、３つの速度パターンに区間毎に従って、目標停止位置に停止するように走行モータ３２を制御する。エンコーダ３４は走行モータ３２の回転数もしくは図示しない走行車輪の回転数を検出して走行距離を求める。またマップ３６は、走行ルートのマップを記憶し、特に走行距離に対応するデータとして停止位置のアドレスを記憶している。これ以外に、走行台車８にはリニアセンサ３８があり、分岐部や合流部あるいはカーブ入口やカーブ出口などのリニアスケールを設置できない個所以外の目標停止位置に対して、リニアセンサ３８で目標停止位置からの残走行距離を求めて停止する。

マーク２０，２２は走行ルートを設けた際に、目標停止位置から上流側の所定の位置に取り付ける。そこでマーク２０，２２を利用してマップ３６を作成できる。例えば複数台の走行台車のうち１台を選んで走行ルートに沿って走行させ、マーク２０，２２を検出すると、その時のエンコーダ３４の値にマーク２０，２２から目標停止位置までの走行距離Ｌ１，Ｌ２を加えたものを、目標停止位置のアドレスとしてマップに書き込む。目標停止位置のアドレスは、マーク２０，２２のいずれかを利用して求めればよい。分岐部や合流部、カーブ入口やカーブ出口以外の直線区間での目標停止位置に対しては、図示しないリニアスケールを設けてあるので、リニアセンサ３８で目標停止位置を通過したことを検出した際の、エンコーダ３４の出力を、目標停止位置のアドレスとしてマップ３６に書き込む。このようにしてマップ３６の作成を簡単に行うことができる。

図３に、目標停止位置までの走行台車側から見た残走行距離と速度パターンとを示す。走行台車はマップとエンコーダとを備えているので、目標停止位置に接近すると第１のマークを検出する前から目標停止位置までの残走行距離に従って減速を開始し、第１のマークを所定の速度で通過できるように制御する。第１のマークを検出した時点で残走行距離を既知の値Ｌ１に修正し、速度パターン生成部で残走行距離Ｌ１に対して現在速度から等減速度で停止するための速度パターンを生成する。第１のマークを検出することにより生成した第１の速度パターンにより第２のマークを検出するまで走行し、第２のマークを検出すると残走行距離がＬ２であることが判明するので、その時点の速度で残走行距離Ｌ２を等減速度で走行して目標停止位置に停止するための、第２の速度パターンを生成して走行する。

この結果、目標停止位置に停止する前に、ほぼ所定の速度から初めて、第１のマークと第２のマークとで２回速度パターンを生成して減速するので、クリープ走行無しで目標停止位置に停止できる。特に第２のマークを検出した際には、目標停止位置までの残走行距離Ｌ２は例えば２０〜１００mm程度と僅かで、かつ初速度も小さいため、小さな誤差で目標停止位置に停止できる。

第２のマークは櫛歯状のマークなので、櫛歯の櫛の数をカウントすると、実際の停止位置と目標停止位置との誤差が求まる。例えば櫛歯の櫛のピッチを２mmとすると、±１mm程度の誤差で停止位置を確認できる。そこで走行台車が目標停止位置に対して許容範囲以上ずれた位置に停止している場合、停止後に再走行して目標停止位置へ移動する。さらに目標停止位置から外れた位置に停止した回数などをカウントして、この値が所定値に達するとコントローラ１０に報告して、メンテナンスを受けるようにするとよい。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 目標停止位置の手前側の既知の位置で、２回速度パターンを生成することにより、クリープ走行無しで正確に目標停止位置に停止できる。
(2) マップとエンコーダとを設けることにより、第１のマークの検出前から減速を開始し、第１のマークをほぼ所定の速度で通過できる。
(3) 目標停止位置からの停止位置の誤差を検出できる。
(4) このためリニアスケールを設けることができない分岐部や合流部、あるいはカーブ区間の出入口などに正確に停止でき、これらの位置にもロードポートを設けることができる。

実施例の走行台車システムのレイアウトを示す平面図 実施例の走行台車システムでの、マークの配置と走行台車の走行制御系とを示すブロック図 実施例での、マークの検出と残走行距離の更新及び速度パターンの生成を、示す図

符号の説明

２ 走行台車システム
４ インターベイルート
６ イントラベイルート
８ 走行台車
１０ コントローラ
１２ 分岐部
１４ 合流部
１６ カーブ入口
１８ カーブ出口
２０，２２ マーク
２４ マークセンサ
２６ 速度パターン生成部
２８ カウンタ
３０ 走行制御部
３２ 走行モータ
３４ エンコーダ
３６ マップ
３８ リニアセンサ

Claims (2)

1. 走行台車を走行ルートに沿った停止位置間で走行させるようにしたシステムであって、
   停止位置の走行ルートでの手前側に少なくとも第１のマークと第２のマークとからなる２つの位置が既知のマークを間隔をおいて配置すると共に、
   走行台車に前記マークを検出するための検出手段と、走行ルートのマップと、走行モータの回転数もしくは走行車輪の回転数をカウントするためのエンコーダとを設けて、エンコーダによりマップ上の位置を求めて停止位置に近接したことを検出して、第１のマークの検出以前から停止位置へ向けて減速を開始するようにすると共に、第１のマークを検出した時に停止位置に停止するための第１の速度パターンを生成し、第２のマークを検出した時に停止位置に停止するための第２の速度パターンを生成するための手段を設けて、第１のマークから第２のマークまで第１の速度パターンで走行し、第２のマークから停止位置まで第２の速度パターンで走行して停止するようにし、
   さらに第２のマークを所定のパターンが等ピッチで繰り返すマークとして前記検出手段でこのパターンを検出すると共に、検出したパターンの繰り返し回数をカウントして、走行台車が停止した際のカウント値から停止位置に対して許容範囲内に停止したかどうかを確認するための確認手段と、許容範囲外に停止した回数をカウントする手段とを、走行台車に設けたことを特徴とする走行台車システム。
2. 分岐部、合流部、カーブ入口、及びカーブ出口の少なくともいずれかに前記停止位置を設けると共に、各停止位置の手前側に前記第１のマークと第２のマークとを設け、前記第１の速度パターンと第２の速度パターンとによる停止制御、及び停止位置に対して許容範囲内に停止したかどうかの確認と、許容範囲外に停止した回数のカウントとを行い、
   分岐部、合流部、カーブ入口、及びカーブ出口以外の停止位置に対して、リニアスケールを走行ルートに沿って設けると共に、走行台車にリニアスケールから位置データを読み取るためのリニアセンサを設けて、リニアセンサの信号により停止制御を行うようにしたことを特徴とする、請求項１の走行台車システム。

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