JPWO2009142051A1 - 走行車システムと走行車システムでの走行制御方法 - Google Patents

Abstract

走行車は自車の位置を認識すると共に、他車の位置を通信により取得し、走行経路での分岐部及び合流部を含む所定のエリアをブロッキングエリアとすると共に、該ブロッキングエリアを含みかつブロッキングエリアよりもより広いエリアを車間距離制御エリアとする。走行車は、車間距離制御エリアでは、通信により取得した他車の位置と認識した自車の位置とから走行車間の車間距離を求めて速度制御し、かつブロッキングエリアへの進入前にコントローラへ許可を要求して許可を得て進入する。ブロッキングエリアを狭くして、時間当たりにブロッキングエリアを通過できる走行車の数を増すことができる。

Description

この発明は、天井走行車（ＯＨＴ），無人搬送車（ＡＧＶ），有軌道台車（ＲＧＶ）等の走行車に関し、特に分岐部や合流部の制御に関する。

特許文献１：JP2005-284779Aは、天井走行車などの走行車に衝突防止センサを設けて先行の走行車を監視し、干渉を防止することを開示している。また分岐部や合流部への進入を地上側コントローラが規制し、同時には１台の走行車のみを進入させることを開示している。なお以下では、特定のエリアに走行車が進入する前に地上側コントローラの許可を得るようにし、かつ当該エリアに存在する走行車の台数を１台以下にすることを、ブロッキング制御という。またブロッキング制御により走行車の進入を規制するエリアをブロッキングエリアという。

従来のブロッキングエリアは、一般に走行車１台分の車長の数倍程度の長さがある。これは例えば分岐部の場合、分岐部を分岐する走行車を上流側から衝突防止センサで検出するのが難しいことと、分岐部の出口側のカーブ区間の走行車は下流側の直線区間での走行車を衝突防止センサで監視するのが難しいからである。同様に合流部の場合、合流部の入口側にカーブ走行しながら進入する走行車は、合流部の走行車を衝突防止センサで検出しがたいため、合流側の上流部もブロッキングエリアに含めている。また合流部をカーブ走行する走行車は、合流部の出口側の走行車を衝突防止センサで検出するのが難しい。そこで合流部の出口側もブロッキングエリアに含めている。これらのためブロッキングエリアは広くなり、時間当たりにブロッキングエリアを通過し得る走行車の数はブロッキングエリアの広さにほぼ反比例するため、走行車システムの効率が低下する。
JP2005-284779A

この発明の課題は、分岐部や合流部を通過し得る走行車の台数を増すことにある。

この発明は、分岐部及び合流部を備えた走行経路に沿って、地上側のコントローラの制御下に、複数の走行車が走行するシステムであって、
前記走行車に、自車の位置を認識するための手段と、他車の位置を通信により取得するための手段とを設け、
前記走行経路での、分岐部及び合流部を含む所定のエリアをブロッキングエリアとすると共に、該ブロッキングエリアを含みかつブロッキングエリアよりもより広いエリアを車間距離制御エリアとすると共に、
前記走行車を、車間距離制御エリアでは、通信により取得した他車の位置と認識した自車の位置とから走行車間の車間距離を求めて速度制御し、かつ前記ブロッキングエリアへは前記コントローラの許可を得て進入する、ように構成したことを特徴とする。

またこの発明は、分岐部及び合流部を備えた走行経路に沿って、地上側のコントローラの制御下に、複数の走行車を走行させるために、
前記走行経路での、分岐部及び合流部を含む所定のエリアをブロッキングエリアとして設定するためのステップと、
該ブロッキングエリアを含みかつブロッキングエリアよりもより広いエリアを車間距離制御エリアとして設定するためのステップと、
前方の走行車との距離を検出するための距離センサと、自車の位置を認識するための手段と、他車の位置を通信により取得するための手段とを設けた走行車を、前記走行経路に沿って走行させるためのステップと、
車間距離制御エリアでは、走行車に、通信により取得した他車の位置と認識した自車の位置とから走行車間の車間距離を求めて、他車との干渉を回避するように自車の速度を制御させるためのステップと、
ブロッキングエリアへの進入前に、走行車に、前記コントローラへ許可を要求させ、かつ要求した許可を得て進入させるためのステップと、
車間距離制御エリア以外の走行経路では、前記距離センサにより求めた距離に基づき、他車との干渉を回避するように、走行車に自車の速度を制御させるためのステップ、とを設けた、走行車システムでの走行制御方法にある。
この明細書において、走行車システムに関する記載はそのまま走行制御方法にも当てはまる。
好ましくは、走行車に前方の走行車との距離を検出するための距離センサを設けると共に、前記車間距離制御エリア以外の走行経路では、前記距離センサにより求めた距離に基づく速度制御を行い、通信により取得した他車の位置に基づく車間距離制御を行わないようにする。
また好ましくは、走行車を前記コントローラへ合流部への進入前に許可を要求するように構成し、かつ前記コントローラを、前記合流部へ同じ方向から進入する走行車を連続して走行させるように、前記要求の到着順序に係わらず、同じ方向から合流部へ進入する走行車に優先して前記許可を与えるように構成する。
特に好ましくは、前記走行経路に沿ってマークが設けられ、前記自車の位置を認識するための手段は該マークを読み取って自車の位置を認識し、
走行車はさらに、自車の位置を前記地上側のコントローラへ送信する通信手段を備え、
前記他車の位置を通信により取得するための手段は、地上側のコントローラへの送信を傍受することにより、他車の位置を取得する。

この発明ではブロッキングエリアのサイズを最小にできるので、分岐部や合流部を通過できる走行車の台数を増し、システムの効率を増すことができる。

また車間距離制御エリア以外の走行経路では、前記距離センサにより求めた距離に基づく速度制御のみを行うと、通信により先行する走行車との車間距離を取得する必要がなく、制御が簡単になる。
さらに合流部へ同じ方向から進入する走行車を連続して走行させるように、前記要求の到着順序に係わらず、同じ方向から合流部へ進入する走行車に優先して前記許可を与えると、合流部を通過できる走行車の数をさらに増すことができる。

実施例の天井走行車システムのレイアウトを模式的に示す図 実施例での、分岐部におけるブロッキングエリアと車間距離制御エリアとを示す図 実施例での、合流部におけるブロッキングエリアと車間距離制御エリアとを示す図 実施例でのカーブ区間を示す図 実施例でのコントローラと天井走行車間の関係を示す図 実施例で合流部を通過する走行車のパターンを示す図

符号の説明

２ 天井走行車システム ４ インターベイルート ６ イントラベイルート
８，１０ ショートカット １２ 地上側コントローラ １４ 天井走行車
２０，３０ ブロッキングエリア ２１，３１ 車間距離制御エリア
２２ 分岐側出口 ２３ 直進側出口 ２４ 分岐側入口 ３２ 合流側入口
３３ 直進側入口 ３４ 合流側出口 ５０ ＬＡＮ
５１ コントローラ本体 ５２ 通信インターフェース
５３ ブロッキング制御部 ５４ 光距離センサ ５５ 絶対位置センサ
５６ マーク ６１〜６４ 直進側からの許可要求
６５〜６７ 合流側からの許可要求 ６８ 実施例での走行許可パターン
６９ 従来例での走行許可パターン
Ｄ 分岐部 Ｄ１〜Ｄ１５ 分岐部 Ｍ 合流部 Ｍ１〜Ｍ１５ 合流部
Ｃ カーブ区間 Ｃ１〜Ｃ４ カーブ区間

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６に、実施例の天井走行車システム２を示す。なお走行車の種類は地上走行の有軌道台車や地上を無軌道で走行する無人搬送車などでもよい。図１に、天井走行車システム２の全体的レイアウトを示し、４は半導体工場などのインターベイルートで、６はイントラベイルートであり、８，１０はショートカットである。そしてシステム２の全体を地上側コントローラ１２が制御し、ルート４，６などに沿って複数台の天井走行車１４が一方向に周回走行する。ルート４，６は、直線区間と、分岐部Ｄ１〜Ｄ１５と、合流部Ｍ１〜Ｍ１５、及びカーブ区間Ｃ１〜Ｃ４を備えている。

図２に分岐部Ｄでの制御を示す。なお分岐部Ｄでの制御は、図１の個々の分岐部Ｄ１〜Ｄ１５のそれぞれに当てはまる。２０はブロッキングエリアで、天井走行車１４がブロッキングエリア２０に進入するには、地上側コントローラ１２の許可を必要とし、ブロッキングエリア２０を含みこれよりも広いエリアに渡って車間距離制御エリア２１が設けてある。車間距離制御エリア２１はブロッキングエリア２０の入口側及び分岐側出口２２側に沿って広がり、直進側出口２３側には車間距離制御エリアが設けられていない。またブロッキングエリア２０を含んで車間距離制御エリア２１内で、天井走行車１４は通信により先行車との車間距離を取得し、それに基づいて干渉を回避するように速度制御を行う。またブロッキング制御により、同時に２台の天井走行車１４がブロッキングエリア２０に進入することはない。

天井走行車１４は、後述の光距離センサ５４により先行する天井走行車との車間距離を求め、干渉を回避するように速度制御を行う。この制御は直線区間に対して行われる。またカーブ区間では光距離センサで先行台車を検出しがたいことがあるので、カーブ区間も車間距離制御エリアとし、先行台車との車間距離を通信により取得して、干渉などを防止するように速度制御を行う。

車間距離制御エリア２１の範囲を説明する。図２の分岐側入口２４では、ブロッキングエリア２０を分岐する天井走行車１４ａを光距離センサで検出しがたいことがあるので、通信により車間距離を取得することが必要である。分岐側出口２２でカーブ走行から直線走行へ移行しつつある天井走行車１４ｃは、先行する天井走行車を光距離センサで検出しがたいことがあるので、同様に通信により車間距離を取得する必要がある。これに対して直進側出口２３の天井走行車１４ｄは先行車を光距離センサで検出できる。このため直進側出口２３には車間距離制御エリアを設ける必要がない。またブロッキングエリア２０は車間距離制御エリア２１に含まれ、ブロッキングエリア２０内の走行車１４ａは先行する走行車１４ｃの位置を通信により取得する。

ブロッキングエリア２０を含む車間距離制御エリア２１では、各天井走行車１４ａ〜１４ｃは通信により先行する天井走行車との距離を取得し、これに従って速度制御を行う。また分岐側入口２４からブロッキングエリア２０に進入する際には、事前に地上側コントローラ１２の許可を得、ブロッキングエリア２０から脱出すると、現在位置と速度とを地上側コントローラ１２へ報告し、地上側コントローラ１２はこれによってブロッキングエリアが空き状態になったことを検出する。

図３に合流部Ｍでの制御を示し、これは図１の合流部Ｍ１〜Ｍ１５に共通する制御である。３０はブロッキングエリアで、天井走行車１４がブロッキングエリア３０に進入する場合、事前に地上側コントローラ１２の許可を必要とする。ブロッキングエリア３０を含むより広い範囲に渡って車間距離制御エリア３１があり、ブロッキングエリア３０の合流側入口３２と、ブロッキングエリア３０の出口３４側とに車間距離制御エリア３１が設けられている。合流部入口３２はカーブ区間なので、車間距離制御エリア３１に含められている。なおブロッキングエリア３０の直進側入口３３は、車間距離制御エリア３１には含められていない。

図２の場合も図３の場合も、ブロッキングエリア２０，３０の走行経路に沿った長さは、搬送車１４の車体長程度とし、搬送車１４間の干渉を避けるための最小限のサイズとする。また搬送車１４は車間距離制御エリア２１，３１内では、先行する搬送車との距離を通信により取得し、それによって干渉を回避するように速度制御を行う。なおブロッキングエリア３０の直進側入口３３は、車間距離制御エリア３１に含められていない。これは直進区間を走行してきた走行車はブロッキングエリア３０があるため、先行する走行車との干渉を回避できるからである。また合流側出口３４を走行する走行車１４ｇは、合流側入口３２から進入してきた場合、車体の向きが完全に直線を向くまで、先行する走行車を検出できないことがあるので、合流側出口３４を車間距離制御エリア３１に含めている。

図４にカーブ区間Ｃでの制御を示す。直線区間では前記のように搬送車１４は光距離センサにより先行する搬送車との距離を求めて速度制御を行う。カーブ区間Ｃでは光距離センサによって先行する搬送車を検出しがたいことがあるので、通信により車間距離を求めて速度制御を行う。

これらの結果、直線区間では原則として光距離センサによる干渉回避が行われ、カーブ区間や分岐部あるいは合流部では、通信により求めた車間距離による干渉回避が行われる。ブロッキング制御が行われるのは、ブロッキングエリア２０，３０のみで、必要最小限の範囲である。一般に１つのブロッキングエリアには同時に１台の搬送車１４しか走行し得ないので、ブロッキングエリアの広さと、ブロッキングエリアを通行し得る天井走行車１４の台数とは反比例する。そして実施例では、ブロッキングエリア２０，３０を通過し得る天井走行車１４の台数を増して、システム２のスループットを改善する。

図５に、地上側コントローラ１２と天井走行車１４との関係を示す。５０は有線もしくは無線のＬＡＮで、例えば天井走行車１４の走行レールに沿って設けたフィーダー線や非接触給電線などを用いて、有線のＬＡＮを構成する。有線ＬＡＮに代えて無線通信ＬＡＮを構成しても良い。地上側コントローラ１２は通信インターフェース５２とブロッキング制御部５３とを備え、ブロッキング制御部５３はブロッキングエリア２０，３０が占有されているか空きかの状態を記憶し、天井走行車１４から走行許可要求を受けると、所定の順序に従って走行を許可する。

車間距離制御エリア以外では、天井走行車１４はレーザ距離センサなどの光距離センサ５４で、先行する天井走行車との車間距離を求める。なお光距離センサに代えて、超音波距離センサやマイクロ波距離センサなどを用いてもよい。天井走行車１４の走行レールなどに沿って磁気マークなどのマーク５６を設け、絶対位置センサ５５によりマーク５６を検出して、天井走行車１４の絶対位置を求める。マーク５６にはこれ以外に、櫛の歯状のマークなどを用いてもよい。天井走行車１４は絶対位置センサ５５で求めた自機の位置と速度とを、ＬＡＮ５０を介して地上側コントローラ１２へ報告し、天井走行車１４はＬＡＮ５０から他の天井走行車の現在位置と速度とを傍受して、車間距離を求めると共に干渉を回避するように速度制御を行う。

図６に、合流部Ｍへのブロッキング要求に対する許可のパターンを示す。合流部Ｍに対しては合流側から進入する天井走行車を優先するか、直進側から進入する天井走行車を優先するかの、２つの選択肢がある。６９は従来例での速度許可パターンで、走行許可要求を受け付けた順に許可を行う。これに対して６８は実施例での速度許可パターンで、許可済みのものと同じ側からの許可要求を優先して許可する。

図６の下側のように、個別の許可要求６１〜６７がコントローラ１２に到着したものとする。６１〜６４は直進側からの許可要求、６５〜６７は合流側からの許可要求である。ブロッキング制御部５３は、最初に直進側からの許可要求６１を受け付けたので、許可しブロッキングを行い、ブロッキングが開放される前に、合流側の許可要求６５を先に、直進側の許可要求６２を後で受け付けたとする。この場合、先に許可したのと同じ直進側の許可要求６２を優先する。許可要求６２に対するブロッキングが解除される前に他の許可要求がなかったので、合流側の許可要求６５を許可する。許可要求６５へのブロッキングが開放される前に、直進側の許可要求６３と合流側の許可要求６６が到着しているので、合流側の許可要求６６を許可する。許可要求６６に対するブロッキングを解除すると直進側の許可要求６３を許可し、この間に合流側の許可要求６７を受け付けても待機させて、直進側の許可要求６４を優先する。

処理のアルゴリズムは、許可済みの許可要求と同じ側からの許可要求を、他の側からの許可要求よりも優先して許可することである。このようにすると、同じ側からの許可要求が連続して許可されるので、より効率的にブロッキングエリア３０を天井走行車１４が走行できる。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) ブロッキングエリア２０，３０のサイズを最小にしたので、単位時間当たりにブロッキングエリア２０，３０を通過し得る天井走行車１４の台数が増し、搬送効率が改善する。
(2) 直線区間では光距離センサ５４により干渉の回避を行うので、処理が簡単である。
(3) カーブ区間や分岐部や合流部での車間距離制御エリアでは、コントローラへの天井走行車の位置の報告を通信により傍受して車間距離制御を行う。このため走行車１４間で直接通信する場合に比べ、ＬＡＮ５０の通信量を減らすことができる。
(4) 合流部では同じ側から合流部へ進入する天井走行車を優先してブロッキング許可するので、より効率的に合流部を走行できる。
なお天井走行車１４は直線区間でも、自車の位置を地上側コントローラ１２へ報告するが、車間距離制御エリア２１，３１でのみ、報告するようにしても良い。

Claims (5)

1. 分岐部及び合流部を備えた走行経路に沿って、地上側のコントローラの制御下に、複数の走行車が走行するシステムであって、
   前記走行車に、自車の位置を認識するための手段と、他車の位置を通信により取得するための手段とを設け、
   前記走行経路での、分岐部及び合流部を含む所定のエリアをブロッキングエリアとすると共に、該ブロッキングエリアを含みかつブロッキングエリアよりもより広いエリアを車間距離制御エリアとすると共に、
   前記走行車を、車間距離制御エリアでは、通信により取得した他車の位置と認識した自車の位置とから走行車間の車間距離を求めて速度制御し、かつ前記ブロッキングエリアへは前記コントローラの許可を得て進入する、ように構成したことを特徴とする、走行車システム。
2. 走行車に前方の走行車との距離を検出するための距離センサを設けると共に、前記車間距離制御エリア以外の走行経路では、前記距離センサにより求めた距離に基づく速度制御を行い、通信により取得した他車の位置に基づく車間距離制御を行わないようにしたことを特徴とする、請求項１の走行車システム。
3. 走行車を前記コントローラへ合流部への進入前に許可を要求するように構成し、かつ前記コントローラを、前記合流部へ同じ方向から進入する走行車を連続して走行させるように、前記要求の到着順序に係わらず、同じ方向から合流部へ進入する走行車に優先して前記許可を与えるように構成したことを特徴とする、請求項１の走行車システム。
4. 前記走行経路に沿ってマークが設けられ、前記自車の位置を認識するための手段は該マークを読み取って自車の位置を認識し、
   走行車はさらに、自車の位置を前記地上側のコントローラへ送信する通信手段を備え、
   前記他車の位置を通信により取得するための手段は、地上側のコントローラへの送信を傍受することにより、他車の位置を取得することを特徴とする、請求項２の走行車システム。
5. 分岐部及び合流部を備えた走行経路に沿って、地上側のコントローラの制御下に、複数の走行車を走行させるために、
   前記走行経路での、分岐部及び合流部を含む所定のエリアをブロッキングエリアとして設定するためのステップと、
   該ブロッキングエリアを含みかつブロッキングエリアよりもより広いエリアを車間距離制御エリアとして設定するためのステップと、
   前方の走行車との距離を検出するための距離センサと、自車の位置を認識するための手段と、他車の位置を通信により取得するための手段とを設けた走行車を、前記走行経路に沿って走行させるためのステップと、
   車間距離制御エリアでは、走行車に、通信により取得した他車の位置と認識した自車の位置とから走行車間の車間距離を求めて、他車との干渉を回避するように自車の速度を制御させるためのステップと、
   ブロッキングエリアへの進入前に、走行車に、前記コントローラへ許可を要求させ、かつ要求した許可を得て進入させるためのステップと、
   車間距離制御エリア以外の走行経路では、前記距離センサにより求めた距離に基づき、他車との干渉を回避するように、走行車に自車の速度を制御させるためのステップ、とを設けた、走行車システムでの走行制御方法。
   

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