JP2000020127A

JP2000020127A - 搬送台車の衝突防止装置

Info

Publication number: JP2000020127A
Application number: JP10184922A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hatanaka; 弘之畑中; Masahito Nakatsuka; 雅人中塚
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】同一軌道上を走行する複数の搬送台車を高速
で走行させても、確実な衝突防止を行うことのできる搬
送台車の衝突防止装置を提供する。【解決手段】各搬送台車１２ａ，１２ｂは、それぞれ
が有する距離センサ１８ａ，１８ｂによって、相対関係
にある搬送台車との相対距離を取得し、この相対距離に
基づいて各コントローラ２０ａ，２０ｂが有する相対速
度算出部が相対速度を算出する。コントローラ２０ａ，
２０ｂの判断部は相対距離と相対速度に基づいて、相対
速度が遅く相対距離の変化が小さく、相対する搬送台車
１２ａ，１２ｂが安全制動領域内の衝突可能性のない場
合と、相対速度が早く相対距離の減少率が大きく衝突可
能性がある場合とを判断し、その判断結果に基づいて、
各コントローラ２０ａ，２０ｂは適切な搬送台車の速度
制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送台車の衝突防
止装置、特に同一軌道上で複数の搬送台車を高速で運行
した場合でも相互の衝突を確実に防止可能な搬送台車の
衝突防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から工場内や倉庫内においては、在
庫管理の効率化と管理スペースの有効利用が要望され、
様々な提案が行われている。例えば、大型の倉庫では自
動倉庫と称するシステムが導入されている。この自動倉
庫は、ケースやパレット内に収容した部品、半製品、完
成品等のワークを、立体的に積層されたラック内へスト
ッカクレーンによって自動的に入出庫するもので、例え
ば自動車の部品等の多品種を扱う倉庫では、部品の集中
管理、省力、省スペース化に効果があり、合理的な在庫
管理が可能になる。

【０００３】このような倉庫内では、図７に示すように
複数のラック１００ａが配列されたラック群１００が対
向配置されている。このラック群１００の間には軌道１
０２が形成され、その軌道上を例えば２台の搬送台車１
０４ａ，１０４ｂが独立的に往復移動可能に配備されて
いる。前記搬送台車１０４ａ，１０４ｂは、個々に部品
等のワークの入庫指示や出庫指示を受けている。そし
て、所定のワークを入庫口で受け取り、所定のラック１
００ａに収容したり、所定のワークを所定のラック１０
０ａから取り出し出庫口まで移動させている。

【０００４】通常、前記搬送台車１０４ａ，１０４ｂ
は、遠隔位置にある管理センタからの指示に従い無人走
行しているが、万一間違った走行指示が出されてしまっ
た場合でも、同一軌道上を往復する搬送台車１０４ａ，
１０４ｂが衝突しないように、互いが所定の制動距離を
確保しながら走行している。つまり、搬送台車同士が所
定距離以内に接近しないように制御されている。従っ
て、相対関係にある２台の搬送台車１０４ａ，１０４ｂ
が所定距離以下に接近した場合、後続する搬送台車の低
速走行制御、または停止制御が行われるようになってい
る。この結果、２台の搬送台車１０４ａ，１０４ｂは、
走行中は常に所定距離だけ離れて存在することになり、
衝突を確実に防止することができる。なお、同様な制御
を行う装置が、例えば、特開昭５６−５３９５９号公報
に開示されている。この制御装置は、２台の搬送台車間
の距離を測定すると共に、後続する搬送台車の速度を取
得して、後続する搬送台車が最大速度を越えないように
管理しつつ、２台の搬送台車間の距離に応じて、加速信
号、減速信号、緊急停止信号等を出力して、２台の搬送
台車が所定距離以内に接近しないように制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように確実な
衝突防止を行うためには、２台の搬送台車間距離は、搬
送台車の最大速度からの制動距離を考慮して設定する必
要があり、前記制動距離より長い搬送台車間距離の設定
を行わなければならない。その結果、搬送台車をより高
速で走行させたい場合、衝突防止のために確保する搬送
台車間距離はさらに長くする必要がある。そのため、例
えば、２台の搬送台車が同一方向に走行している場合
に、後続する搬送台車が設定された制動距離内に進入し
た場合、全く衝突の危険性が無いにも拘わらず、後続す
る搬送台車は、走行指示にミス等があったと誤認識し
て、減速制御や停止制御を行ってしまう。この誤認識
は、搬送台車の走行速度が早ければ早いほど、つまり設
定された制動距離が長いほど頻繁に発生し、各搬送台車
が所定のラックや入庫出入口に到達するまでの動作時間
が必要以上に長くなり搬送台車の運行効率が低下してし
まうという問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、同一軌道上を走行する複数の
搬送台車を高速で走行させる場合でも、不必要な減速や
停止制御が行われることなく、かつ確実な衝突防止を行
うことのできる搬送台車の衝突防止装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、第１の発明は、共通軌道上を任意の方向に
独立的に移動しワークの搬送を行う複数の搬送台車を含
む搬送システムにおける搬送台車の衝突防止装置であっ
て、各搬送台車はそれぞれ、同一軌道上を走行する他の
搬送台車との相対距離を検出する相対距離検出手段と、
他の搬送台車との相対速度を算出する相対速度算出手段
と、前記相対距離と相対速度に基づいて自己の搬送台車
が他の搬送台車に対して停止できる安全制動領域に存在
するか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断
結果に基づいて前記搬送台車の速度制御を行う制御手段
と、を含むことを特徴とする。

【０００８】ここで、前記相対距離検出手段は、例えば
レーザ測長器等のセンサが利用され、相対する搬送台車
との距離を正確に検出することができる。また、相対速
度算出手段は、例えば前記相対距離の変化等に基づいて
相対速度を算出する。

【０００９】この構成によれば、各搬送台車は、相対関
係にある搬送台車との相対距離と相対速度に基づいて、
自己の搬送台車の走行状態と他の搬送台車の走行状態と
が認識可能になる。つまり、相対関係にある搬送台車に
対して相対速度が遅く相対距離の変化が小さく衝突の可
能性がない場合と、相対速度が早く相対距離の減少率が
大きく衝突の可能性がある場合とを判断可能になり、相
対関係にある搬送台車が衝突の可能性のない安全制動領
域に存在するか否かを容易に判断することが可能にな
り、適切な搬送台車の速度制御を行うことができる。

【００１０】また、上記目的を達成するために、第２の
発明は、第１の発明において、前記制御手段は、搬送台
車の相対関係が安全制動領域外に移行したら直ちに搬送
台車の緊急減速停止制御を行うことを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、相対速度が早く相対距
離の減少率が大きく衝突の可能性がある場合のみに搬送
台車の確実な減速停止制御を行うことができる。

【００１２】また、上記目的を達成するために、第３の
発明は、第１または第２の発明において、前記制御手段
は、他の搬送台車との相対関係が安全制動領域外に移行
した場合相対関係にある搬送台車の緊急停止を行うこと
を特徴とする。

【００１３】この構成によれば、自己の搬送台車のみな
らず、相対関係にある搬送台車の緊急停止を自己の搬送
台車の判断で行うため確実な衝突防止を行うことができ
る。

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００１４】図１には、本実施形態の搬送車両の衝突防
止装置を含む搬送システム１０の構成概念図が示されて
いる。各搬送台車１２ａ，１２ｂは、管理センタ１４か
らの走行指示信号に基づいて、図７に示すようなラック
群の間を図示しない軌道上に沿って往復走行可能であ
る。各搬送台車１２ａ，１２ｂは、軌道と平行に敷設さ
れたトロリー線１６ａ，１６ｂを介して管理センタ１４
と接続されている。前記トロリー線１６ａは各搬送台車
１２ａ，１２ｂに対する前記走行指示信号の他に、各搬
送台車１２ａ，１２ｂを駆動するための電力の供給等も
併せて行っている。また、トロリー線１６ｂは、搬送台
車１２ａ，１２ｂからの信号の送信等に利用される。搬
送台車１２ａ，１２ｂからの信号とは、搬送台車１２
ａ，１２ｂが得た後述する相対距離や相対速度に基づい
て出力される信号である。

【００１５】本実施形態の特徴的事項は、各搬送台車１
２ａ，１２ｂが、相対する搬送台車までの相対距離と相
対速度とを取得し、相対する搬送台車との衝突可能性を
判断し、搬送台車に対する適切な速度制御を行うところ
である。

【００１６】各搬送台車１２ａ，１２ｂは、相対する搬
送台車までの距離を検出可能な相対距離検出手段とし
て、レーザ測長器等の距離センサ１８ａ，１８ｂを有
し、所定のサンプリング周期Ｔで相対距離Ｓ_Pの測定を
行っている。取得した相対距離Ｓ_Pは、それぞれ相対速
度算出部を含むコントローラ２０ａ，２０ｂに提供され
る。相対速度算出部では、前回のサンプリングで取得し
た相対距離Ｓ_bと今回取得した相対距離Ｓ_Pとの差及びサ
ンプリング周期Ｔに基づいて、搬送台車１２ａ，１２ｂ
の相対速度Ｖを算出する。

【００１７】相対する搬送台車に対する相対距離と相対
速度が認識できれば、自己の搬送台車１２ａと相対関係
にある搬送台車１２ｂとが、現在どのような走行状態に
あるかを判断することができる。つまり、相対距離及び
相対速度の変化がない、または変化が少ない場合には、
搬送台車１２ａ，１２ｂは同一方向に走行していること
を示し、相対距離及び相対速度が急速に増加する場合に
は、搬送台車１２ａ，１２ｂは相反する方向に走行して
いることを示している。一方、相対距離が急速に減少
し、かつ相対速度が急速に大きくなる場合には、搬送台
車１２ａ，１２ｂが向かい合う方向に走行し、急速に接
近していることを示す。従って、相対距離が急速に減少
し、相対速度が急速に大きくなる場合のみを衝突の可能
性ありと判断することができる。つまり、管理センタ１
４が間違った走行指示を出した、または、何らかの原因
により搬送台車１２ａ，１２ｂのいずれかまたは両方が
誤動作したと判断する。その場合、緊急停止制御を行
う。一方、他の場合は、衝突の可能性が無いと判断し
て、通常の走行制御、つまり、所定のラック位置または
入出庫口に到達して停止するための加速及び減速制御を
行うことができる。

【００１８】図２は、相対距離と相対速度に基づいて、
搬送台車１２ａ，１２ｂが衝突することなく安全に停止
できる安全制動領域と衝突の可能性がある衝突領域との
関係を模式的に示した説明図である。相対距離と相対速
度の関係が、安全制動領域に属していれば、管理センタ
１４からの走行指示に従い通常の走行制御による搬送台
車の速度制御を行う。一方、相対距離と相対速度の関係
が制御領域に入った場合、搬送台車１２ａ，１２ｂは衝
突する可能性があると判断して、減速停止制御を行う。
なお、制動限界線とは、搬送台車がフル制動をかけた場
合衝突することなく停止できる相対距離と相対速度の限
界線であり、この制動限界線より安全制動領域側であれ
ば、搬送台車に対する駆動電力の供給停止や機械式ブレ
ーキ、回生ブレーキ等の利用により衝突することなく停
止することができる。本実施形態においては、安全制動
領域外に相対距離と相対速度の関係が移行したら、つま
り制御領域に入ったら搬送台車に対して制動をかけるの
で、衝突を避けることのできない衝突領域に相対距離と
相対速度の関係が移行することはない。

【００１９】図３は、図１に示す搬送台車１２ａ，１２
ｂが搭載するコントローラ２０ａ，２０ｂにおける処理
手順を示すフローチャートである。前述したように、コ
ントローラ２０ａ，２０ｂはそれぞれ距離センサ１８
ａ，１８ｂを介して、相対距離Ｓ_Pをサンプリング周期
Ｔで取得する（Ｓ１０１）。続いて、コントローラ２０
ａ，２０ｂに含まれる相対速度算出部は、前回のサンプ
リングで取得した相対距離Ｓ_bと今回取得した相対距離
Ｓ_Pとの差及びサンプリング周期Ｔに基づいて、搬送台
車１２ａ，１２ｂの相対速度Ｖを式：Ｖ＝（Ｓ_P−Ｓ_b）
／Ｔに基づいて算出する（Ｓ１０２）。

【００２０】次に、コントローラ２０ａ，２０ｂに含ま
れる判断部は、取得した相対する搬送台車に関する相対
距離と相対速度に基づいて、自己の搬送台車が図２の領
域のどこに存在するかを判断する（Ｓ１０３）。ここ
で、加速度αと速度Ｖと走行距離Ｓとの関係は、Ｖ₀：
初速、Ｓ₀：初期距離、最終速度Ｖ＝０、最終距離Ｓ＝
０の場合、Ｖ²−Ｖ₀ ²＝２α（Ｓ−Ｓ₀）；エネルギ保存則より、Ｖ₀ ²＝２αＳ₀ となる。従って、判断部では、２台の搬送台車が接近し
て停止したときに確保したい最接近距離ｄとした場合、
相対距離と相対速度の関係が、Ｖ²／２α＜（Ｓ_P−ｄ）
である場合には、現在、搬送台車１２ａ，１２ｂの関係
は図２における安全制動領域に存在すると判断すること
ができる。その場合、管理センタ１４から指示された通
常の走行制御に従って、搬送台車１２ａ，１２ｂの制御
を行う（Ｓ１０４）。図１において、搬送台車１２ａ，
１２ｂの関係が安全制動領域にある場合、コントローラ
２０ａ，２０ｂは、トロリー線１６ｂを介して、自己の
搬送台車が相対関係にある搬送台車に対して正常に走行
していることを示す正常信号を管理センタ１４に提供す
る。管理センタ１４では、搬送台車１２ａ及び搬送台車
１２ｂからの正常信号を同時に取得した場合、搬送台車
１２ａ及び搬送台車１２ｂの走行を継続または許可する
運転準備信号を生成し、搬送台車１２ａ及び搬送台車１
２ｂに対して電力供給を行い走行を許可する。

【００２１】このように、搬送台車１２ａ及び搬送台車
１２ｂから正常信号が同時に提供される場合、図４に示
すように、搬送台車１２ａ及び搬送台車１２ｂは安全制
動領域内で、管理センタ１４からの走行指示に従って、
所定の位置から減速を開始して、相対関係にある搬送台
車に対して、少なくとも最接近距離ｄを確保して目的と
するラックや入出庫口の位置で停止する。

【００２２】一方、図３の（Ｓ１０３）において、相対
距離と相対速度の関係が、（Ｓ_P−ｄ）＜Ｖ²／２α＜Ｓ
_Pである場合、つまり、走行の遅れ等何らかの原因によ
り管理センタ１４から受けた搬送台車の目的位置が相対
関係にある搬送台車に対する最接近距離ｄの範囲内であ
る場合には、管理センタ１４から指示された減速制御で
は、搬送台車１２ａと搬送台車１２ｂとが衝突（接触）
する可能性があると判断して、図５に示すように、相対
距離と相対速度の関係が制御領域に移行した時点で、衝
突防止のための減速・停止制御（イレギュラー制御）を
行う（Ｓ１０５）。図５の場合、搬送台車は、制動領域
に沿って衝突前（最接近距離を確保した状態）で停止し
ている。

【００２３】また、図３の（Ｓ１０３）において、相対
距離と相対速度の関係が、Ｓ_P＜Ｖ²／２αである場合、
つまり、管理センタ１４の走行指示ミスで、自己の搬送
台車の停止目的地が相対関係にある搬送台車の存在位置
を越えて指示された場合や、何らかの原因によりいずれ
かの搬送台車が誤動作を起こして図４や図５に示しよう
な速度制御が行われず、図６に示すように、相対距離と
相対速度の関係が衝突領域に接近した場合、搬送台車の
コントローラがこれを検知する。なお、搬送台車のいず
れかが故障、誤動作等している場合には、正常に動作し
ている側の搬送台車のコントローラがこれを検知する。
そして、管理センタ１４に提供している正常信号をＯＦ
Ｆする（Ｓ１０６）。管理センタ１４では、正常信号の
ＯＦＦを受けて、全搬送台車に対する駆動電力の供給を
停止すると共に、機械式ブレーキ、回生ブレーキ等の動
作を促し、全搬送台車の緊急停止を行う。

【００２４】なお、処理が（Ｓ１０４）〜（Ｓ１０６）
のいずれかに移行して、速度制御が行われた後も相対距
離と相対速度の取得を引き続き行う。また、何らかの原
因により減速制御が行われた後、（Ｓ１０４）に移行し
た場合には、相対関係にある搬送台車に対する衝突の可
能性が解消されたと判断して、減速制御を解除して、管
理センタ１４からの走行指示に従う。

【００２５】このように、相対関係にある搬送台車と自
己の搬送台車との相対距離と相対速度に基づいて、自己
の搬送台車と他の搬送台車の走行状態関係を容易に認識
することが可能である。つまり、相対関係にある搬送台
車に対して相対速度が遅く相対距離の変化が小さく衝突
の可能性がない場合と、相対速度が早く相対距離の減少
率が大きく衝突の可能性がある場合とが容易に判断可能
になる。その結果、衝突可能性がある場合のみ衝突防止
のための緊急制動、緊急停止を含む適切な搬送台車の速
度制御を行うことができる。

【００２６】なお、本実施形態では、直線軌道上を２台
の搬送台車が往復走行する例を示したが、軌道の形状や
搬送台車の数は、任意であり、相対関係にある搬送台車
の相対距離と相対速度に基づいて、領域判断を行えば本
実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、同一軌道上を走行する
複数の搬送台車を高速で走行させる場合でも、不必要な
減速や停止制御を行うことなく、搬送台車の走行効率を
向上しつつ、搬送台車同士の衝突を確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
を含む搬送システムの構成概念図である。

【図２】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
における相対距離と相対速度に基づく安全制動領域と制
御領域と衝突領域とを説明する説明図である。

【図３】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
における領域判断及び速度制御手順を説明するフローチ
ャートである。

【図４】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
において、安全制動領域における正常時の減速制御を説
明する説明図である。

【図５】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
において、制御領域に接近した時の減速制御を説明する
説明図である。

【図６】本発明の実施形態の搬送台車の衝突防止装置
において、衝突領域に接近した時の減速制御を説明する
説明図である。

【図７】自動倉庫内のラック群と搬送台車の構成を説
明する説明図である。

【符号の説明】

１０搬送システム、１２ａ，１２ｂ搬送台車、１４
管理センタ、１６ａ，１６ｂトロリー線、１８ａ，
１８ｂ距離センサ、２０ａ，２０ｂコントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H301 AA01 AA09 BB05 DD07 DD13 EE01 GG08 GG19 HH20 KK07 KK18 KK20 LL03 LL07 LL08 LL11 LL12 LL14 LL15 LL16 MM02 MM04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通軌道上を任意の方向に独立的に移動
しワークの搬送を行う複数の搬送台車を含む搬送システ
ムにおける搬送台車の衝突防止装置であって、各搬送台車はそれぞれ、同一軌道上を走行する他の搬送台車との相対距離を検出
する相対距離検出手段と、他の搬送台車との相対速度を算出する相対速度算出手段
と、前記相対距離と相対速度に基づいて自己の搬送台車が他
の搬送台車に対して停止できる安全制動領域に存在する
か否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて前記搬送台車の速度
制御を行う制御手段と、を含むことを特徴とする搬送台車の衝突防止装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記制御手段は、搬送台車の相対関係が安全制動領域外
に移行したら直ちに搬送台車の緊急減速停止制御を行う
ことを特徴とする搬送台車の衝突防止装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の装置にお
いて、前記制御手段は、他の搬送台車との相対関係が安全制動
領域外に移行した場合相対関係にある搬送台車の緊急停
止を行うことを特徴とする搬送台車の衝突防止装置。