JP2005321881A - 有軌道台車の走行を制御するシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムにおいて台車同士の衝突を回避する。
【解決手段】 台車１Ｂがカーブ区間の入口３２に到着したときに、その先行台車である台車１Ａがカーブ区間内に存在していると、台車１Ｂは、その場で停車する。台車１Ａがカーブ区間を通過してその先の直線区間に出ると、台車１Ｂは、そのカーブ区間に進入することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させる走行制御システムに係わる。

従来より、工場内の部品搬送等のために、予め決められた走行経路に沿って設置された走行レールを利用して台車を走行させるシステムが実施されている。この種の搬送システムで使用される台車は、通常、無人台車であり、外部から与えられる信号により指示される地点まで走行レールに沿って走行するように設計されている。

ところが、走行経路上に複数の台車を走行させる場合、台車同士が衝突するおそれがある。このため、各台車にそれぞれ距離センサを設け、先行台車との間の距離が所定値以下になったときに自車を減速させる方法が知られている。しかし、この方法では、直線区間ではよいが、カーブ区間においては、距離センサで先行車との間の距離を測ることができないという問題がある。そこで、この問題を解決する方法として、幾つかの提案がなされている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１に記載のシステムでは、各台車がカーブ区間を検出するセンサを備え、自車がカーブ区間に入ると加速するように設計されている。これにより、後続の台車により衝突されることを回避している。
特許文献２に記載のシステムでは、各台車に光学式の距離センサを設けると共に、カーブ区間全体に渡って走行レールの外側に反射板を設置し、カーブ区間であっても先行台車との間の距離を検出できる構成となっている。
特開平７−３３４２３８号公報（図１、段落００３８、要約） 特開２００１−２４９７１８号公報（図１、段落００１４〜００２０、要約）

しかし、特許文献１に記載のシステムであっても、カーブ区間に入ろうとしている先行台車に比べてその後続の台車の走行速度が十分に速かった場合には、先行台車が加速する前に後続台車に追いつかれてしまい、衝突の可能性がある。また、特許文献２に記載のシステムでは、カーブ区間に反射板を設けなければならいので、システム全体としてスペース効率が悪くなる。

なお、搬送システムによっては、中央制御装置が各台車の位置をすべてリアルタイムで把握し、台車同士が互いに衝突しないように走行指示を与える方式が採用されているものもある。しかし、このようなシステムでは、実運用の前に各台車を学習走行させて中央制御装置が各台車の位置を把握すると共に、各台車に自分の位置を認識させる必要がある。したがって、このようなシステムであっても、学習走行時においては、台車同士が衝突するおそれがあった。

また、有軌道台車の走行制御システムにおいて、複数の台車の並び順が予め決められているものとすると、走行経路上の所定位置に設けられている台車投入口から新たな台車を投入する際に、先に走行経路上に投入されている複数の台車をそれぞれ必要な位置に移動させる必要がある。しかし、従来のシステムでは、このような場合には、走行経路上に先に投入されている複数の台車をそれぞれマニュアル操作で移動させていたので、手間がかかると共に、台車の順番を誤ってしまうおそれがあった。

本発明の目的は、予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムにおいて、台車同士の衝突を回避することである。また、本発明の他の目的は、走行経路上に複数の台車を確実に所望の順番で並べることが出来るようにすることである。

本発明の有軌道台車の走行制御システムは、予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムであり、第１の台車がカーブ区間内に位置していることを検出する第１の検出手段と、上記第１の台車に後続する第２の台車が上記カーブ区間の入口に到着したこと又は位置していることを検出する第２の検出手段と、上記第２の台車が上記カーブ区間の入口に到着したとき又は位置しているときに上記第１の台車がカーブ区間内に位置していた場合に上記第２の台車を停車させる停車手段、を有する。

このシステムにおいては、第２の台車がカーブ区間の入口に到着したときに、その第２の台車の前を走行する第１の台車がそのカーブ区間内に存在していた場合には、第２の台車はその場所で停車する。すなわち、第２の台車は、第１の台車がカーブ区間内に存在している期間は、そのカーブ区間に進入することができない。

上記システムにおいて、上記第１の検出手段が上記第１の台車に設けられると共に、上記第２の検出手段および上記停車手段が上記第２の台車に設け、上記第１の検出手段による検出結果を無線通信により上記第２の台車に通知するようにしてもよい。
本発明の他の態様の有軌道台車の走行制御システムは、予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムであり、各台車の識別情報および位置情報を登録する登録手段と、上記走行経路上に新たな台車が投入される際に、上記登録手段に登録されている各台車の識別情報および位置情報並びにその新たな台車の識別情報に基づいて、上記走行経路上に先に投入されている複数の台車に対してそれぞれ配置されるべき位置を指示する指示手段と、各台車に設けられ、上記指示に従って自車の走行を制御する制御手段、を有する。

このシステムにおいては、走行経路上に新たな台車を投入する際に、先に登録されている各台車の位置をそれぞれ所定の位置に配置させることができる。したがって、走行経路への台車投入場所が決まっている場合に、先に投入されている複数の台車の中の所望の２台がその台車投入場所の前後に配置される旨の指示を与えれば、容易に、それら２台の台車の間に新たな台車を投入できる。

本発明によれば、予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムにおいて、ある台車がカーブ区間の入口に到着したときに、その台車の前を走行する先行台車がそのカーブ区間内に存在していれば、その台車はそのカーブ区間に進入することができない。よって、カーブ区間における台車同士の衝突が確実に回避される。

また、他の態様によれば、新たに投入される台車を含む複数の台車を走行経路上で容易に所望の順番に並べることができる。

図１は、本発明に係る有軌道台車の走行制御システムにおいて、予め決められた走行経路に沿って設置された走行レールを利用して走行する台車を模式的に示した図である。なお、このシステムは、たとえば、工場内で部品等を搬送する搬送システムとして利用される。

台車１は、中央制御装置２０から送られてくる指示に従って走行レール３０を利用して走行する。ここで、中央制御装置２０は、各台車の位置を把握しており、各台車に対して走行指示を与える。また、走行レール３０は、台車１が走行すべき経路に沿って予め敷設されるレールであるが、床面上または空中に設置されていてもよいし、床下に埋め込まれていてもよい。なお、走行経路のカーブ区間（およびその入口領域）においては、走行レール３０にカーブ指示材３１が取り付けられている。カーブ指示材３１は、特に限定されるものではないが、例えば、走行レール３０に貼り付けられる磁気テープである。

台車１は、障害物検知センサ２およびカーブ指示材検知センサ３を備える。障害物検知センサ２は、例えば、光学式の距離センサであり、自車の前方の障害物までの距離を検出する。これにより、走行経路の直線区間においては、先行台車との間の距離を検出することができる。また、カーブ指示材検知センサ３は、例えば、磁気センサであり、カーブ指示材３１を検出する。すなわち、台車１は、カーブ指示材検知センサ３の出力により、自車がカーブ区間の入口に到着したか否か、及びカーブ区間内に位置しているか否かを判断できる。

図２は、台車１の構成図である。なお、障害物検知センサ２およびカーブ指示材検知センサ３については、図１を参照しながら説明した通りである。
位置検知センサ４は、台車１の走行経路上における位置（例えば、走行経路上に設定されている１または複数の基準点に対する相対的な位置）を検出する。ここで、位置検知センサ４は、例えば、台車１のタイヤの回転数に基づいて基準点からの位置を算出するエンコーダにより実現されてもよい。なお、台車１は、所定の学習走行を行うことにより基準点の位置を認識する。よって、この構成においては、位置検知センサ４は、所定の学習走行の後に自車の位置を検出できるようになる。

ＣＰＵ５は、予め記述されているプログラムを実行することにより、台車１の走行を制御（加速、減速、停止を含む）する。メモリ６は、ＣＰＵ５により実行されるプログラムを格納すると共に、ＣＰＵ５の作業領域として使用される。走行部７は、台車１を走行させるためのメカニズム（例えば、モータ等）であって、ＣＰＵ５からの指示に従って動作する。

通信ユニット８は、図１に示す中央制御装置２０との間で信号を送受信するための回路である。なお、通信方式は、特に限定されるものではなく、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。有線通信は、例えば、台車１に電力を供給するための走行レール３０に沿って敷設されているフィーダ線を利用して信号を送受信してもよい。

上記構成の台車１において、障害物検知センサ２により検出された前方障害物（すなわち、先行台車）との間の距離が所定値よりも小さくなると、ＣＰＵ５は、台車１を停止する旨の指示を走行部７に与える。また、カーブ指示材検知センサ３により台車１が走行経路のカーブ区間に位置していることが検出されると、ＣＰＵ５は、通信ユニット８を介してその旨を中央制御装置２０に通知する。さらに、カーブ指示材検知センサ３により台車１が走行経路のカーブ区間の入口に到着したことが検出されたときに、先行台車がそのカーブ区間内に存在していた場合には、ＣＰＵ５は、台車１を停止する旨の指示を走行部７に与える。ここで、先行台車がカーブ区間に位置している旨の情報は、中央制御装置２０から通知される。なお、学習走行終了後は、ＣＰＵ５は、自車の位置を定期的に中央制御装置２０に通知する。

特許請求の範囲に記載の第１の検出手段および第２の検出手段は、いずれもカーブ指示材検知センサ３により実現される。また、停車手段は、ＣＰＵ５およびＣＰＵ５により実行されるプログラム（例えば、後述する図５に示すフローチャートの処理を記述したプログラム）により実現される。

図３は、実施形態の走行制御システムの動作の概要を示す図である。なお、図３において、台車１Ａは、台車１Ｂの先行車であるものとする。
台車１Ａは、カーブ指示材３１を検出すると、自車がカーブ区間に位置している旨を中央制御装置２０に通知する。そして、中央制御装置２０は、台車１Ａがカーブ区間に位置している旨を全台車に通知する。また、台車１Ａの後続台車である台車１Ｂは、自車がカーブ区間の入口に到着したか否かをモニタしている。そして、台車１Ｂは、カーブ区間の入口に到着したときに、中央制御装置２０から台車１Ａがカーブ区間内に存在している旨の通知を受け取ると、その場で停車する。一方、台車１Ｂは、カーブ区間の入口に到着したときに、中央制御装置２０から台車１Ａがカーブ区間内に存在している旨の通知を受け取らなければ、停車することなくそのまま走行を続ける。

図４は、実施形態の走行制御システムの動作の実施例である。ここでは、３台の台車１Ａ、１Ｂ、１Ｃがその順番で走行するものとする。
図４（ａ）は、台車１Ａ〜１Ｃがそれぞれ走行経路の直線区間を走行している状態を示している。続いて、図４（ｂ）では、台車１Ａが走行経路のカーブ区間を走行し、台車１Ｂ、１Ｃが直線区間を走行している。この場合、台車１Ａは、自車がカーブ区間を走行している旨を中央制御装置２０に通知する。そして、中央制御装置２０は、その旨を台車１Ｂ、１Ｃに通知する。しかし、このとき、台車１Ｂ、１Ｃは、いずれも直線区間を走行しているので、中央制御装置２０から上記通知を受信しても、そのまま走行を続ける。

図４（ｃ）は、台車１Ｂがカーブ区間の入口３２に到着した状態を示している。このとき、台車１Ａは、まだカーブ区間を走行しているところである。よって、台車１Ａがカーブ区間を走行している旨が台車１Ｂ、１Ｃに通知される。そうすると、台車１Ｂは、その場で停車する。すなわち、台車１Ｂは、カーブ区間の入口３２に到着したときに、その先行台車（ここでは、台車１Ａ）がそのカーブ区間内に位置していたときは、その場で停車する。これにより、台車１Ｂが台車１Ａに衝突することが確実に回避される。なお、台車１Ｂは、台車１Ａがカーブ区間を通過してその先に直線区間に出るまでの間、カーブ区間に進入することなく、その入口３２に停車し続ける。

図４（ｃ）において、台車１Ｃは、直線区間を走行している。このため、台車１Ｃは、台車１Ａがカーブ区間を走行している旨の通知を受信しても、そのまま走行を続ける。ただし、台車１Ｂ、１Ｃ間の間隔が所定距離以下になると、台車１Ｃに搭載されている障害物検知センサ２によりその旨が検知され、台車１Ｃは停車する。

図４（ｄ）では、台車１Ａがカーブ区間を通過してその先の直線区間を走行している。そうすると、台車１Ｂは、カーブ区間に進入することができる。
図５（ａ）は、各台車に設定される情報の実施例である。各台車のメモリ６には、「カーブ区間フラグ」および「先行台車情報」が設定される。カーブ区間フラグは、自車がカーブ区間に位置しているときに「１」に設定され、直線区間に位置しているときは解除されて「０」になる。また、先行台車情報は、自車の１つ前を走行する台車を識別する情報であり、例えば、中央制御装置２０により設定される。

図５（ｂ）は、各台車において実行される処理のフローチャートである。なお、この処理は、ＣＰＵ５により、例えば、所定時間間隔ごとに実行されるものとする。
ステップＳ１では、カーブ指示材検知センサ３の出力に基づいて、自車がカーブ区間に位置しているか否かを調べる。そして、自車がカーブ区間に位置していた場合には、ステップＳ２において、その旨を中央制御装置２０に通知する。

ステップＳ３では、カーブ区間フラグをチェックする。そして、このフラグが「０」であった場合は、自車がカーブ区間の入口３２に到着したものと判断し、ステップＳ４においてそのフラグに「１」を設定する。なお、このフラグが既に「１」に設定されていた場合は、ステップＳ４はスキップされる。

ステップＳ５〜Ｓ６では、中央制御装置２０からの通知をチェックし、先行台車がカーブ区間内に存在しているか否かを調べる。ここで、中央制御装置２０は、カーブ区間内に台車が存在する場合は、その台車を識別する情報を稼働中の全台車に通知する。そして、台車１は、中央制御装置２０から通知された識別情報が、メモリ６において先行台車情報として設定されている識別情報と一致した場合に、先行台車がカーブ区間内に存在していると判断する。

先行台車がカーブ区間内に存在していると判断すると、ステップＳ７において、自車の走行を停止する。具体的には、走行用モータを停止する旨の指示、または不図示のブレーキを作動させる旨の指示を走行部７に与える。これにより、台車１は、カーブ区間への進入が禁止され、先行台車との衝突が確実に回避される。一方、先行台車がカーブ区間内には存在していないと判断すると、ステップＳ８において、中央制御装置２０からの指示に従った動作（例えば、走行）をする。

自車がカーブ区間に位置していなければ（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ１１において、カーブ区間フラグをチェックする。そして、このフラグが「１」であった場合は、自車がカーブ区間の出口に到着したものと判断し、ステップＳ１２に進んでそのフラグを解除する。さらに、ステップＳ１３において、自車がカーブ区間から直線区間に移る旨を中央制御装置２０に通知し、その後、ステップＳ８へ進む。

このように、台車１は、カーブ区間の入口３２に到着したとき、そのカーブ区間内に先行台車が存在していなければそのまま走行を継続するが、そのカーブ区間に先行台車が存在していれば、その場で停車する。そして、その先行台車がカーブ区間を通過してその先の直線区間に出ると、台車１は走行を開始してカーブ区間に進入する。なお、各台車は、図５に示すフローチャートの処理を実行するごとに、自車の位置を検出して中央制御装置２０に通知する。

図６は、中央制御装置２０に設けられる台車登録テーブル４０の実施例である。なお、図６に示すテーブルの内容は、図７（ａ）に示す状態を表示している。また、この台車登録テーブル４０は、中央制御装置２０が備えるメモリ内に設けられる。
台車登録テーブル４０は、各台車の識別情報に対応づけて、「稼働フラグ」「先行台車情報」「カーブ区間フラグ」「位置情報」が登録される。稼働フラグは、各台車が走行経路上に投入されているか否かを表示する。この例では、５台の台車１Ａ、１Ｂ、１Ｅ、１Ｇ、１Ｈが稼働中である。先行台車情報は、各台車の１台前を走行する台車を識別する情報であり、新たな台車が走行経路上に投入されたとき、あるいは走行経路上から任意の台車を離脱させたときに更新される。カーブ区間フラグは、図５（ａ）を参照しながら説明した通りであり、この例では、台車１Ａがカーブ区間に位置している。位置情報は、各台車の位置を表示する。なお、カーブ区間フラグおよび位置情報は、各台車からの通知により更新される。

図８は、中央制御装置２０の動作を示すフローチャートである。ここで、このフローチャートの処理は、走行経路上に新たな台車が投入される際に中央制御装置２０が備えるＣＰＵにより実行される。なお、特許請求の範囲に記載の登録手段は、台車登録テーブル４０に相当する。また、指示手段は、中央制御装置２０が備えるＣＰＵおよびそのＣＰＵにより実行されるプログラム（例えば、図８に示すフローチャートの処理を記述したプログラム）により実現される。さらに、制御手段は、各台車が備えるＣＰＵ５およびＣＰＵ５により実行されるプログラム（例えば、図５に示すフローチャートのステップＳ８）により実現される。

ステップＳ２１では、新たに投入される台車（以下、新台車）の識別情報を取得する。この識別情報は、新台車から無線通信により受信してもよいし、オペレータによりキー入力されてもよい。ステップＳ２２、Ｓ２３では、台車登録テーブル４０を参照し、新台車の識別情報および走行経路に既に投入されている台車（以下、既台車）の識別情報に基づいて、新台車を挿入すべき状態を決定する。ここでは、例えば、走行経路上の複数の台車の識別情報が番号順またはアルファベット順に並ぶように、新台車を挿入すべき位置が決定される。図６、図７（ａ）に示す実施例において、新台車として台車１Ｃ（台車ＩＤ＝００１Ｃ）を投入する場合は、その新台車は、台車１Ｂと台車１Ｅとの間に挿入されるべき旨が決定される。

ステップＳ２４では、ステップＳ２３の決定に基づいて、既台車の位置を決定する。ここでは、図７（ａ）に示すように、走行経路に新台車を投入するための台車投入口の位置が予め決められているものとする。そうすると、新台車１Ｃが投入された後においても全台車の識別情報が番号順またはアルファベット順に並ぶようにするためには、新台車１Ｃが投入される際に、既台車１Ａ、１Ｂ、１Ｅ、１Ｇ、１Ｈが図７（ｂ）に示すように配置されている必要がある。

ステップＳ２５では、ステップＳ２４による決定に従って既台車に対して移動指示を与える。例えば、図７（ａ）に示す状態において新台車１Ｃが投入される際には、各既台車を図７（ｂ）に示す位置へ移動させる旨の指示がそれぞれ対応する台車に与えられる。そうすると、各既台車は、それぞれ与えられた指示に従って目標位置まで走行する。また、ステップＳ２６においては、所定の既台車に対して、先行台車情報を更新すべき旨の指示を与える。上述の例では、台車１Ｅに対して「先行台車情報＝００１Ｃ（台車１Ｃ）」が与えられる。

このように、この実施形態のシステムでは、走行経路に新たな台車が投入される際に、先に投入されている台車が適切な位置に自動的に移動するので、人為的なミス等により誤った順番に台車が並べられることはない。また、走行経路が長いシステムや台車の数が多いシステムでは、新たな台車を投入するための作業時間が短縮される。

なお、特にフローチャートは示さないが、中央制御装置２０は、所定時間間隔ごとに台車登録テーブル４０を参照し、カーブ区間内に存在している台車の識別情報を他の台車に通知する。具体的には、例えば、カーブ区間フラグが設定されている台車の識別情報を放送する。

また、上述の実施例では、先行台車がカーブ区間内に位置している旨の情報は、中央制御装置を介して後続の台車に通知されているが、先行台車から後続の台車へ中央制御装置を介することなく直接的に通知されてもよい。

本発明に係る有軌道台車の走行制御システムにおいて走行レールを利用して走行する台車を模式的に示した図である。 台車の構成図である。 実施形態の走行制御システムの動作の概要を示す図である。 実施形態の走行制御システムの動作の実施例である。 （ａ）は、各台車に設定される情報の実施例であり、（ｂ）は、各台車において実行される処理のフローチャートである。 中央制御装置に設けられる台車登録テーブルの実施例である。 複数の台車が走行経路上に配置された状態の実施例である。 中央制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１（１Ａ〜１Ｈ） 台車
２ 障害物検知センサ
３ カーブ指示材検知センサ
４ 位置検知センサ
５ ＣＰＵ
６ メモリ
７ 走行部
８ 通信ユニット
２０ 中央制御装置
３０ 走行レール
３１ カーブ指示材
３２ カーブ区間の入口
４０ 台車登録テーブル

Claims (4)

1. 予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムであって、
   第１の台車がカーブ区間内に位置していることを検出する第１の検出手段と、
   上記第１の台車に後続する第２の台車が上記カーブ区間の入口に到着したこと又は位置していることを検出する第２の検出手段と、
   上記第２の台車が上記カーブ区間の入口に到着したとき又は位置しているときに上記第１の台車がカーブ区間内に位置していた場合に、上記第２の台車を停車させる停車手段、
   を有する有軌道台車の走行制御システム。
2. 上記第１の検出手段が上記第１の台車に設けられると共に、上記第２の検出手段および上記停車手段が上記第２の台車に設けられ、
   上記第１の検出手段による検出結果は無線通信により上記第２の台車に通知されることを特長とする請求項１に記載の有軌道台車の走行制御システム。
3. 予め決められた走行経路に沿って複数の台車を走行させるシステムであって、
   各台車の識別情報および位置情報を登録する登録手段と、
   上記走行経路上に新たな台車が投入される際に、上記登録手段に登録されている各台車の識別情報および位置情報並びにその新たな台車の識別情報に基づいて、上記走行経路上に先に投入されている複数の台車に対してそれぞれ配置されるべき位置を指示する指示手段と、
   各台車に設けられ、上記指示に従って自車の走行を制御する制御手段、
   を有する有軌道台車の走行制御システム。
4. 各台車の識別情報および位置情報を登録する登録手段と、
   上記走行経路上に新たな台車が投入される際に、上記登録手段に登録されている各台車の識別情報および位置情報並びにその新たな台車の識別情報に基づいて、上記走行経路上に先に投入されている複数の台車に対してそれぞれ配置されるべき位置を指示する指示手段、をさらに有し、
   各台車は、上記指示に従って自車の走行を制御する制御手段を有している
   ことを特長とする請求項１または２に記載の有軌道台車の走行制御システム。
   
   
   

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