JP4503333B2 - 搬送台車システム - Google Patents

Description

この発明は、天井走行車や地上走行の有軌道台車、無軌道で走行する無人搬送車等の搬送台車の衝突防止制御に関する。

特許文献１は、無人搬送車等の搬送台車の衝突防止制御について記載している。走行ルートに沿って複数のポイントを設け、搬送台車はポイントを通過する前に、コントローラにポイントの走行許可を求め、コントローラは走行を許可すると、そのポイントをロックして他の搬送台車には走行許可を与えないようにする。搬送台車はポイントを通過すると、その旨をコントローラに報告して、コントローラはロックを解除（アンロック）する。このシステムの問題は、搬送台車の数が増すと、走行許可要求や走行許可、アンロック要求などの通信量が増加する点にある。また走行ルートに対する搬送台車の密度が増すと、走行許可が得られない確率が増す。

特許文献１は、分岐部や合流部の手前までのポイントについて、一括して走行許可を要求させることにより通信量を削減する、と提案している。また遠方から分岐部や合流部までの走行許可を一括して与えると制御が困難なことから、分岐部や合流部の走行許可は別途に与えるようにしている。しかしながら広い範囲を一括して走行許可すると、他の搬送台車をロックする範囲が増し、搬送効率が低下する。ポイント毎に走行許可するか一括して走行許可するかは、通信量と搬送効率との兼ね合いの問題であり、一括して走行許可を与えても、根本的な解決にはならない。
特開平１１−１４３５３８号公報

この発明の課題は、搬送台車の衝突防止制御のための通信量を削減すると共に、過広な区間がロックされて、搬送効率が低下するのを防止することにある。

この発明は、この発明は、搬送台車からコントローラに、走行ルート上の区間の走行許可を要求し、コントローラは要求された区間への走行を許可すると共に、他の搬送台車に対して該区間をロックする搬送台車システムにおいて、
少なくとも搬送台車が停止中の先行の搬送台車との衝突を防止するために必要な車間距離である衝突防止限界よりも狭い間隔でステーションが配置されているステーション過密部では、前記ステーション過密部の走行方向手前側に設けられた要求ポイントを通過する際に、搬送台車からコントローラへの走行の許可を要求し、
搬送台車に衝突防止センサと位置センサとを設けて、搬送台車からコントローラへの走行の許可を要求する区間を除き各搬送台車は衝突防止センサで先行の搬送台車を監視して走行すると共に、搬送台車の位置をコントローラへ報告し、
かつ前記コントローラは、要求された区間がロック中でなく、かつ干渉する搬送台車がいないことを確認すると、走行の許可を要求した搬送台車に走行を許可すると共に、走行を許可した区間を他の搬送台車に対してロックすることにより他の搬送台車に対して走行を許可しないようにし、
搬送台車は走行を許可された区間を通過するとコントローラに報告し、コントローラはこの報告に基づいて前記ロックを解除するようにしたことを特徴とする。
この明細書では、区間を代表する点をポイントと呼ぶことがある。
搬送台車からコントローラに走行許可を要求する区間を特定区間と呼び、特定区間には少なくともステーション（ロードポート）が密集している区間を含め、これ以外にカーブや合流部、分岐部等を含めても良い。また特定の区間を排他制御区間ということがある。

この発明では、ステーション過密部等の特定区間の他では、搬送台車は衝突防止センサで先行搬送台車を監視して走行し、特定の区間のみでコントローラによる走行許可／ロックの制御を受ける。このため、搬送台車とコントローラ間の通信を抜本的に少なくすることができる。さらに在来の搬送台車システムでは通信量の削減と搬送効率とのバランスのため、ある程度広い区間を一括して走行許可せざるを得ず、いわば遠方の搬送台車に対して、未だ走行していない区間に走行を許可することになる。この発明では、衝突防止センサにより、搬送台車が必要な前方車間距離のみを確保して走行するようにし、搬送効率を改善する。

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７に、実施例とその変形とを示す。図において、２は搬送台車システムで、搬送台車の種類は天井走行車でも地上走行の有軌道台車でも、あるいは無軌道の無人搬送車でもよい。実施例では、搬送台車を数百台投入する規模の大規模な搬送台車システムを対象とし、４はインターベイルートで幹線ルートに相当し、６はイントラベイルートで、インターベイルート４から分岐部１０で分岐し、合流部８で合流する。インターベイルート４やイントラベイルート６は一方通行であり、適宜の箇所にショートカット７を設ける。設定区間（特定の区間で、ゾーンコントローラ３０や搬送台車３６にとって既知）としてゾーンコントローラ３０による排他制御の対象となる区間は、合流部８と分岐部１０、曲線部１１並びに、ステーション過密部１２やメンテナンス部１３などである。

合流部８では、他の方向から合流してくる搬送台車を衝突防止センサでは検出できないため、ゾーンコントローラ３０による走行許可の対象とする。分岐部１０では分岐側前方の先行台車を衝突防止センサで検出できないため、走行許可の対象とする。ステーション過密部１２では、ステーションが衝突防止センサの衝突防止限界よりも狭い間隔で配置されているため、ゾーンコントローラにより走行を制御する。メンテナンス部１３では、マニュアルにより搬送台車の投入などが行われることや、天井部の走行レールを昇降させて搬送台車の出し入れなどを行うことにより、走行許可の対象とする。

曲線部１１の構成を図１の右上に示すと、曲線部１１の手前に例えば要求ポイント１５を設けて、搬送台車はこのポイントを通過する際に、曲線部１１の走行許可をゾーンコントローラ３０に要求し、ゾーンコントローラは曲線部１１の出口ポイント１６までの走行許可を一括して与え、搬送台車はアンロックポイント１７を通過すると、その旨をゾーンコントローラ３０に報告し、ゾーンコントローラはこれにより曲線部１１へのロックを解除する。なお搬送台車は、通過報告に代えてアンロックをゾーンコントローラに要求するようにしても良い。

搬送台車システム２は複数の搬送台車コントローラ２６により制御され、どの搬送台車コントローラで管理するかの境界が搬送台車コントローラ間境界１８である。またどのゾーンコントローラで管理するかの境界が、ゾーンコントローラ間境界１９である。

２０は基幹ＬＡＮである。２２は物流コントローラであり、搬送台車コントローラ２６などを管理し、図示しない上位コントローラ２４と通信し、搬送の依頼を受け付け、搬送結果を報告する。搬送台車コントローラ２６にはゾーン間ＬＡＮ２８を接続し、複数のゾーンコントローラ３０と搬送台車コントローラ２６との間で通信する。

図２に、ショートカット７の付近での分岐や合流の制御を示す。図の３２は復路で、搬送台車３６は左から右へ一方通行し、３４は往路で、搬送台車３６は右から左へと一方通行する。そして分岐部１０でショートカット７へ分岐し、合流部８で復路３２へ戻り、実質的には交差部となる。搬送台車３６の例えば前方には、光学式や赤外式、もしくは超音波などを用いた衝突防止センサ３８を設け、衝突防止限界３９までの範囲に他の先行台車が存在するかどうかをチェックする。なお衝突防止限界３９は、搬送台車３６が停止中の先行台車との衝突を防止するために必要な車間距離で、衝突防止限界３９までの範囲内に他の搬送台車を検出すると、減速もしくは停止して衝突を防止する。

搬送台車３６は、分岐部１０や合流部８などの設定区間以外は衝突防止センサ３８を用いて走行制御し、この結果、ゾーンコントローラ３０との通信量を著しく減らすことができる、また搬送台車３６が占有する範囲は搬送台車３６の車体長＋衝突防止限界の程度で、搬送効率が向上する。

搬送台車３６が合流部８を通過する場合、例えばその手前の要求ポイント４０，４１を通過する際に、ゾーンコントローラ３０に対して走行許可を要求する。求める走行許可の範囲では、例えば合流部８を通過するのに必要なポイントの部分を一括して要求する。復路３２で要求する場合、ポイントＰ1〜Ｐ4への走行許可を求め、ショートカット７から要求する場合、ポイントＰ5，Ｐ3，Ｐ4への走行許可を要求する。これに対してゾーンコントローラ３０は要求された区間に対し一括して走行を許可しても良く、あるいはそのうち走行許可し得る部分のみに対して走行許可を与えても良い。なお搬送台車３６が各ポイントを通過すると、通行し終わったポイント毎に走行許可を取り消し、他の搬送台車に対する走行許可を可能にする。また分岐部１０を分岐する場合、搬送台車３６はその手前の要求ポイント４２で走行許可を要求し、例えば走行ポイントＰ6からＰ8までの走行許可を一括して要求する。これに対してゾーンコントローラ３０は走行許可が可能な範囲で走行を許可し、搬送台車３６は通過し終わったポイント毎にその旨をゾーンコントローラ３０に報告して、１ポイント毎走行許可を取り消す。あるいはポイントを通過する毎ではなく、位置認識ポイント４４を通過する都度、その位置を報告する。そして設定区間内に位置認識ポイントを設けると、位置認識ポイントの通過の報告で、設定区間からの退避を確認できる。これらのため要求ポイントからアンロックポイントまでの区間に対して、衝突防止センサとポイントのロックとにより、確実に衝突を防止できる。

図３に、実施例での衝突防止制御のアルゴリズムを示すと、搬送台車は要求ポイントを通過する際に走行許可を要求し、これ以外の区間では衝突防止センサで制御する。要求ポイントを通過する際に、コントローラに設定区間の走行許可を要求し、コントローラは要求された区間についてロック中かどうかをチェックする。そしてロック中でなければ許可する区間をロックし、搬送台車に走行許可を与え、搬送台車は許可された区間を走行する。ここで許可する区間の単位は、設定区間全体を一括しても、設定区間内の１〜複数のポイント毎としても良い。搬送台車は走行許可が得られない場合、設定区間に進入する前に停止するように、所定のパターンで減速する。搬送台車が許可されたポイントを走行すると、あるいは設定区間の次の位置認識ポイントを通過すると、その旨をコントローラに報告し、コントローラは走行済みの区間をアンロックする。

図４に変形例での合流部８や分岐部１０での走行制御を示す。特に指摘した点以外は、図２，図３と同様で、合流部８のポイントＰ9並びに分岐部１０のポイントＰ10の各１ポイントのみを排他制御の対象とし、排他制御を行う区間を最短にする。また合流部８の出口側にアンロックポイント４６を、分岐部１０の出口側にアンロックポイント４８を設け、搬送台車３６はこれらのポイントを通過すると、その旨をゾーンコントローラ３０に報告する。ゾーンコントローラ３０は、これらの信号や図３の位置認識ポイントを通過した旨の信号により搬送台車の位置を監視し、分岐部８，１０をアンロックする。この結果、合流部８や分岐部１０などで排他制御を行う区間は最短となり、ゾーンコントローラ３０と搬送台車３６間の通信量も減少し、かつ広い区間をロックしないので、搬送効率も増加する。

図５に、要求ポイントを合流部８や分岐部１０での速度パターンを示す。この場合、要求ポイントの位置は、ゾーンコントローラ３０から通常の遅延時間内に走行許可を受けた場合に、実線の速度パターンのように合流部８や分岐部１０を減速せずに走行でき、通常の遅延時間内に走行許可が得られない場合、鎖線の速度パターンで分岐部１０や合流部８の手前で停止できる範囲で、なるべく合流部８や分岐部１０寄りとする。そして合流部８や分岐部１０に他の搬送台車がいないことを位置認識部で確認すると走行許可が得られ、減速せずにこれらの区間を通過できる。走行許可が得られない場合、合流部８や分岐部１０に進入する前に停止するように所定のパターンで減速する。

図６に、実施例でのゾーンコントローラ３０と搬送台車３６間の通信を示す。搬送台車３６には適宜の位置センサ５０を設け、光学的なマークや通信端末などからなるマーク５２（位置認識ポイントのマーク）を検出し、位置を認識する。マークとして通信端末を用いる場合、通信端末側から位置センサ５０に位置を通信する。搬送台車３６はこのようにして得た位置に、走行車輪の回転数から求めた走行距離などを加算して現在位置を認識し、例えばマーク５２を検出する毎に、またアンロックポイントを通過する毎に、ゾーンコントローラ３０の位置認識部５４に現在位置を報告する。これによってゾーンコントローラ３０は、各搬送台車３６の現在位置を監視する。

走行許可部５５は合流部や分岐部、曲線部、ステーション過密部、メンテナンス部などの設定区間に対して、搬送台車３６への走行許可と、これに伴う他の搬送台車に対するロックを行う。走行の許可は、走行許可要求の例えば受信順の優先度で行い、搬送台車は例えば要求ポイントに達するまでは走行許可を要求しないようにして、設定区間の遠方から走行許可を要求することを防止する。そして設定区間から搬送台車が退出したことを、位置認識部５４で検出して、ロックを解除する。

ところで搬送台車に走行指令を割り当てた後に、上位コントローラからの要求などにより搬送指令をキャンセルする必要が生じることがある。搬送指令を実行するために搬送台車が設定区間の走行許可を取り付けていると、この許可をキャンセルしない場合、設定区間をロックしたままになる。この場合は、搬送台車からゾーンコントローラに走行許可のキャンセルを要求し、ゾーンコントローラがキャンセルを許可するのが好ましい。またこれ以外に、設定区間に走行上の障害が生じた場合、走行許可を与えた搬送台車に対して、ゾーンコントローラから走行許可のキャンセルを要求し、搬送台車からキャンセルの許可を受信することが好ましい。５６はキャンセル処理部で、これらの処理を行う。

図７に、ゾーンコントローラから搬送台車への通信文６０と、搬送台車からゾーンコントローラへの通信文６２のフォーマットを示す。通信文６０には搬送台車の号機番号その他のＩＤデータと、走行許可要求や搬送指令などのコマンドの種類、及び各コマンドの詳細を記述したデータとを記述する。通信文６２の場合、号機番号その他のＩＤデータの他に、コマンドの種類と、搬送台車のエラーなどの状態報告、及びコマンドの詳細や状態報告の詳細などのデータを記述する。通信文６０，６２には、キャンセル要求の１ビットとキャンセル許可の１ビットの２つのフラグがあり、これらがセットされると、通信文の内容は走行許可等のキャンセル要求、キャンセルの許可となる。走行許可のキャンセル要求の場合も、キャンセル要求に対するキャンセルの許可の場合も、通信文のフォーマット自体は走行許可要求や走行許可と同様で、走行許可を要求しあるいは走行を許可するポイントなどをデータ中に記述する。通信文６０，６２では、キャンセル要求ビットやキャンセル許可ビットを設けたが、これらがデータ中で記述されれば良く、データの表現自体は任意である。

実施例の搬送台車システムのブロック図 実施例での合流部付近のレイアウトを示す図 実施例での衝突防止アルゴリズムを示すフローチャート 変形例での合流部付近のレイアウトを示す図 変形例での合流部（交差点）付近での走行速度パターンを示す図 実施例でのゾーンコントローラと搬送台車の構成を示す図 実施例で用いたゾーンコントローラと搬送台車間の通信フォーマットを示す図

符号の説明

２ 搬送台車システム
４ インターベイルート
６ イントラベイルート
７ ショートカット
８ 合流部
１０ 分岐部
１１ 曲線部
１２ ステーション過密部
１３ メンテナンス部
１５ 要求ポイント
１６ 出口ポイント
１７ アンロックポイント
１８ 搬送台車コントローラ間境界
１９ ゾーンコントローラ間境界
２０ 基幹ＬＡＮ
２２ 物流コントローラ
２４ 上位コントローラ
２６ 搬送台車コントローラ
２８ ゾーン間ＬＡＮ
３０ ゾーンコントローラ
３２ 復路
３４ 往路
３６ 搬送台車
３８ 衝突防止センサ
３９ 衝突防止限界
４０〜４２ 要求ポイント
４４ 位置認識ポイント
４６，４８ アンロックポイント
５０ 位置センサ
５２ マーク
５４ 位置認識部
５５ 走行許可部
５６ キャンセル処理部
６０，６２ 通信文
Ｐ1〜Ｐ10 ポイント

Claims (1)

1. 搬送台車からコントローラに、走行ルート上の区間の走行許可を要求し、コントローラは要求された区間への走行を許可すると共に、他の搬送台車に対して該区間をロックする搬送台車システムにおいて、
   少なくとも搬送台車が停止中の先行の搬送台車との衝突を防止するために必要な車間距離である衝突防止限界よりも狭い間隔でステーションが配置されているステーション過密部では、前記ステーション過密部の走行方向手前側に設けられた要求ポイントを通過する際に、搬送台車からコントローラへの走行の許可を要求し、
   搬送台車に衝突防止センサと位置センサとを設けて、搬送台車からコントローラへの走行の許可を要求する区間を除き各搬送台車は衝突防止センサで先行の搬送台車を監視して走行すると共に、搬送台車の位置をコントローラへ報告し、
   かつ前記コントローラは、要求された区間がロック中でなく、かつ干渉する搬送台車がいないことを確認すると、走行の許可を要求した搬送台車に走行を許可すると共に、走行を許可した区間を他の搬送台車に対してロックすることにより他の搬送台車に対して走行を許可しないようにし、
   搬送台車は走行を許可された区間を通過するとコントローラに報告し、コントローラはこの報告に基づいて前記ロックを解除するようにしたことを特徴とする、搬送台車システム。

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