JP2008041060A - 移動体設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動体同士の衝突を簡素な構成により回避することができる移動体設備を提供すること。
【解決手段】複数の移動体3a,3bの夫々に、走行駆動手段SM1,AMP1,SM2,AMP2の駆動量を検出する駆動量検出手段RE1,RE2が設けられ、移動体同士の車間を監視する車間監視用制御手段Wが、移動体の夫々について、駆動量検出手段にて検出される駆動量情報C1,C2に基づいて得られる予測走行移動量と、走行位置検出手段DET1,DET2にて検出される走行位置情報D1,D2に基づいて得られる実走行移動量との対応関係により走行位置情報が適正であるか否かを判別し、適正であると判別された複数の移動体についての適正走行位置情報に基づいて、移動体同士の間隔が予め設定された許容間隔以上離れているか否かを判別し、移動体同士の間隔が許容間隔以上離れていないと判別した場合には、全ての移動体の走行を停止させるように構成されている移動体設備を構成した。
【選択図】図3

Description

本発明は、走行駆動手段を備えて走行経路に沿って走行移動する複数の移動体と、検出対象とする前記移動体についての前記走行経路における走行位置を検出する複数の走行位置検出手段と、複数の前記走行位置検出手段にて検出される走行位置情報に基づいて、複数の前記移動体の夫々の走行作動を制御する運転制御手段とが設けられた移動体設備に関する。
上記のような移動体設備は、例えば、自動倉庫などに適用されるものであり、運転制御手段が、複数の移動体としてのスタッカークレーン又は自動搬送台車の走行作動を制御して、複数の移動体にて物品の搬送を行うものである。
運転制御手段は、走行位置検出手段の検出情報に基づいて、複数の移動体が設定間隔以上離れた状態を維持するように、各移動体を目標走行位置まで走行させるように構成されており、走行対象の移動体を目標走行位置まで走行させる際に他の移動体と干渉する場合には、他の移動体を退避させる等して、移動体同士の間隔が設定間隔より短くなる異常接近状態が生じないように、各移動体を走行させるように構成されている。
上記移動体設備の従来例として、前記運転制御手段や前記位置検出手段に異常が発生した場合等、移動体の走行作動が適切に制御されない状態が発生しても、移動体同士が衝突しないように、複数の移動体の夫々に、移動体同士の間隔を光学的に測定する車間計測手段と、車間計測手段の計測情報に基づいて移動体同士の車間を監視する車間監視用の制御手段とが設けられ、各移動体の車間監視用の制御手段が、移動体同士の間隔が予め設定された許容間隔以上離れていないと判別した場合には、走行駆動手段への電力供給を停止して移動体の走行を停止させる緊急用の停止処理を実行するように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
なお、特許文献1のものでは、各移動体に設けられた車間監視用の制御手段同士が相互に通信可能に構成されており、移動体同士の間隔が許容間隔より短くなると、両移動体の車間監視用の制御手段の夫々が、その相手側の移動体に設けられた車間監視用の制御手段に対して停止指令情報を送信して、異常接近する移動体の双方を走行停止させるようになっている。このような構成により、異常接近する移動体の何れかの車間計測手段に異常が発生している場合でも、移動体同士の衝突を防止できるようになっている。
ちなみに、特許文献1のものでは、前記複数の移動体についての走行経路における走行位置を検出する走行位置検出手段としての複数の位置検出センサが走行経路の両端部の夫々に設けられている。特許文献1には明記されていないが、このような位置検出センサは一般にレーザ測距センサ等の光学式の距離センサにて構成され、地上側の基準位置と移動体との距離を測定することにより、移動体の走行経路における走行位置を検出する。そして、前記運転制御手段としての地上側コントローラが地上側に設けられ、この地上側コントローラは、前記位置検出センサとケーブル接続されており、地上側コントローラは、位置検出センサによる移動体についての走行位置情報に基づいて、前記複数の移動体の夫々の走行作動を制御するように構成されている。
特開2006−044935号公報
上記従来の移動体設備は、運転制御手段や走行位置検出手段に異常が発生した場合等における移動体同士の衝突を回避するために、各移動体の夫々に、移動体同士の間隔を計測する光学式の距離センサで構成された車間計測手段を設けることになるが、このような光学式の距離センサは、精密機器に付き一般に高価なものが多く、また、光学機器であるため取付姿勢には高い精度が必要であるため、その取付け構造も複雑なものとなってしまう。このため、移動体の構成が複雑で高価なものとなり、そのような移動体を複数備える設備全体の構成も複雑で高価なものとなっていた。
本発明は上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、移動体同士の衝突を簡素な構成により回避することができる移動体設備を提供する点にある。
本発明にかかる移動体設備は、走行駆動手段を備えて走行経路に沿って走行移動する複数の移動体と、検出対象とする前記移動体についての前記走行経路における走行位置を検出する複数の走行位置検出手段と、複数の前記走行位置検出手段にて検出される走行位置情報に基づいて、複数の前記移動体の夫々の走行作動を制御する運転制御手段とが設けられたものであって、
その第1特徴構成は、
複数の前記移動体の夫々に、前記走行駆動手段の駆動量を検出する駆動量検出手段が設けられ、前記移動体同士の車間を監視する車間監視用制御手段が設けられ、前記車間監視用制御手段が、前記移動体の夫々について、前記駆動量検出手段にて検出される駆動量情報に基づいて得られる予測走行移動量と、前記走行位置検出手段にて検出される前記走行位置情報に基づいて得られる実走行移動量との対応関係により前記走行位置情報が適正であるか否かを判別する走行位置情報適正判別処理、前記走行位置情報適正判別処理にて適正であると判別された複数の前記移動体についての適正走行位置情報に基づいて、前記移動体同士の間隔が予め設定された許容間隔以上離れているか否かを判別する車間判別処理、及び、前記車間判別処理にて前記移動体同士の間隔が前記許容間隔以上離れていないと判別した場合、及び、前記走行位置情報適正判別処理にて前記走行位置情報が不適正であると判別した場合には、全ての前記移動体の走行を停止させる車間異常時停止処理を実行するように構成されている点にある。
本発明の第1特徴構成によると、運転制御手段が、前記走行位置情報に基づいて、互いに他の移動体と設定間隔以上離れた状態を維持しながら、複数の移動体の走行作動を制御して、複数の移動体を走行経路に沿って走行作動させることになる。そして、運転制御手段に異常が発生して、複数の移動体の走行作動を適切に制御できなくなって、移動体同士が異常接近した場合に、移動体同士の間隔が許容間隔より短くなると、又は、走行位置検出手段や駆動量検出手段に異常が発生する等して、走行位置情報適正判別処理にて走行位置情報が不適正であると判別された場合には、車間監視用制御手段が、全ての移動体の走行を停止させるので、運転制御手段に異常が発生した場合等における移動体同士の衝突を回避することができる。
具体的には、車間監視用制御手段は、走行位置情報適正判別処理を実行して駆動量検出手段にて検出される駆動量情報に基づいて得られる予測走行移動量と、前記走行位置検出手段にて検出される前記走行位置情報に基づいて得られる実走行移動量との対応関係により前記走行位置情報が適正であるか否かを判別して、例えば、予測走行移動量と実走行移動量との対応関係が、駆動手段を単位駆動量作動させた場合に機械的構造に基づいて予測される移動体の移動量との関係に一致していれば前記走行位置情報が適正であると判別する。
そして、車間監視用制御手段は、このように適正であると判別された各移動体についての適正走行位置情報に基づいて、複数の移動体同士の間隔を正しく把握して、移動体同士の間隔が予め設定された許容間隔以上離れているか否かを判別し、移動体同士の間隔が前記許容間隔以上離れていないと判別した場合には、全ての前記移動体の走行を停止させることになる。
こうして、運転制御手段に異常が発生して移動体同士が許容間隔より短い距離に異常接近した場合、又は、運転制御手段が走行位置情報適正判別処理にて走行位置情報が不適正であると判別した場合には、移動体の走行は停止され、移動体同士の衝突を回避することができる。
しかも、ロータリエンコーダ等の比較的安価で取り付け構成も簡素である駆動量検出手段を備えるだけで、上述のように、複数の移動体同士の衝突を回避することができる。
このように、本発明の第1特徴構成によると、移動体同士の衝突を簡素な構成により回避することができる移動体設備を得るに至った。
本発明の第2特徴構成は、本発明の第1特徴構成において、前記運転制御手段及び前記車間監視用制御手段が、地上側に設置され、前記運転制御手段及び前記車間監視用制御手段と、前記複数の移動体の夫々との間で通信をする通信手段が設けられ、前記運転制御手段が、前記通信手段にて、前記走行駆動手段の夫々に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報を送信するように構成され、前記走行駆動手段の夫々が、駆動対象の前記移動体に備えられた前記駆動量検出手段が検出する前記駆動量情報に基づいて、前記目標回転速度で回転作動するように構成され、前記車間監視用制御手段が、前記通信手段にて、前記駆動量検出手段にて検出される前記駆動量情報を受信するように構成されている点にある。
本発明の第2特徴構成によると、地上側に設置された前記運転制御手段は、走行位置検出手段が検出する走行位置情報に基づいて、複数の移動体の走行位置を一括して把握することができるので、複数の移動体の走行作動についての制御判断を迅速に行うことができる。そして、通信手段にて複数の移動体の夫々と通信を行って、複数の移動体の走行駆動手段の夫々に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報を送信することができるので、前記運転制御手段は、走行位置情報に基づいて迅速に判断して得られる各移動体についての適確な目標回転速度を示す目標回転速度情報を時間遅れが少ない状態で各移動体に送信することができ、もって、各移動体を互いに設定間隔以上離れた状態を維持しながら、適切に走行作動させることができる。
そして、地上側に設置された前記車間監視用制御手段は、複数の移動体の走行制御に用いられる通信手段を用いて、複数の移動体と通信を行って、複数の移動体の前記駆動量検出手段にて検出される前記駆動量情報を受信することができるので、走行位置検出手段が検出する走行位置情報について、前記走行位置情報適正判別処理を実行して、前記駆動量情報との対応関係によりその取得した走行位置情報が適正であるか否かを判別し、適性であると判別された適正走行位置情報に基づいて、車間判別処理にて移動体同士の間隔を把握することができる。
つまり、前記車間監視用制御手段は、移動体同士の間隔を適切に把握できるので、運転制御手段に異常が発生して、移動体同士が異常接近し、移動体同士の間隔が許容間隔より短くなった場合、又は、前記走行位置情報適正判別処理にて前記走行位置情報が不適正であると判別した場合には、前記車間監視用制御手段は、車間異常時停止処理を実行して、各移動体を停止させることができる。
そして、通信手段を利用することで、前記運転制御手段及び前記車間監視用制御手段が地上側に設置しても、各移動体を互いに設定間隔以上離れた状態を維持しながら、適切に走行作動させることができ、また、移動体同士の衝突を回避することができるため、複数の移動体に運転制御手段及び車間監視用制御手段を搭載せずに済む。したがって、移動体の構成の一層の簡素化を図ることができる。
このように、本発明の第2特徴構成によると、一層簡素な構成により移動体同士の間隔を把握して移動体同士の衝突を回避することができる移動体設備を得るに至った。
本発明の第3特徴構成は、本発明の第1又は第2特徴構成において、前記走行経路が、直線状に形成され、複数の前記移動体として、一対の前記移動体が設けられ、前記走行位置検出手段の夫々が、前記走行経路の端部側に設定された基準位置と前記移動体との距離を、その移動体についての前記走行経路における走行位置として光学的に検出するように構成されている点にある。
本発明の第3特徴構成によると、走行経路の端部側に設定された基準位置と各移動体との距離を、直線状に形成された走行経路方向に沿った測距用の光により光学的に測定することができので、各走行位置検出手段の測距用の光の光軸が走行経路に沿った状態となるように配置することで、前記基準位置と各移動体との距離を各移動体の走行経路における走行位置として精度良く検出することができる。
したがって、運転制御手段は、精度の高い走行位置情報に基づいて各移動体の走行作動を適切に制御することができる。
なお、走行位置検出手段の夫々が、測距用の光を投光しかつ受光する投受光器が移動体に設けられ、この投受光器から投光される測距用の光を投受光部に対して反射する反射部材を地上側に設置されたもの(投受光器移動体搭載型の回帰反射式)で構成された場合には、前記通信手段にて各移動体から前記運転制御手段及び車間監視用制御手段に対して、走行位置情報としての測距情報を送信することになり、上述のように、運転制御手段は各移動体の走行作動を精度よく制御することができ、また、車間監視用制御手段は各移動体同士の間隔を精度よく把握することで適切に監視することができる
このように、本発明の第3特徴構成によると、移動体同士の衝突を簡素な構成により回避することができ、しかも、各移動体の走行作動を精度よく制御することができる移動体設備を得るに至った。
本発明の第4特徴構成は、本発明の第1〜第3特徴構成のいずれかにおいて、前記移動体の夫々に対する動作電力を供給する供給状態及び遮断する遮断状態とに切換え自在な電力断続手段が設けられ、前記車間監視用制御手段が、前記車間異常時停止処理において、前記電力断続手段を前記遮断状態に切り換えるように構成されている点にある。
本発明の第4特徴構成によると、車間監視用制御手段が、車間判別処理にて、移動体同士の間隔が前記許容間隔以上離れていないと判別した場合には、前記車間異常時停止処理にて、前記電力断続手段が前記遮断状態に切り換えられるので、移動体の夫々に対する動作電力が遮断される。
したがって、運転制御手段に異常が発生し、移動体同士が異常接近して移動体同士の間隔が許容間隔より短くなると、移動体の夫々に対する動作電力が遮断されて全ての移動体の走行が停止するので、移動体同士の衝突を確実に回避することができる。
このように、本発明の第4特徴構成によると、移動体同士の衝突を簡素な構成により確実に回避することができる移動体設備を得るに至った。
本発明の移動体設備の実施形態について、立体倉庫設備に適用されたものを例に図面に基づいて説明する。図1及び図2に示すように、立体倉庫設備Sは、保管対象の物品9の出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した二つの収納棚1が設けられ、移動体としてのスタカークレーン3が2台備えられている。各収納棚1には多数の物品収納部4が上下多段かつ左右に並設されており、各収納棚1の両端側には、直線状の走行レール5を挟んで複数の物品搬出入部としての荷載置台8が設けられている。
2台のスタッカークレーン3を構成する1号機3a及び2号機3bの夫々は、収納棚1どうしの間に直線状に形成した走行経路Lに沿って床面に敷設された走行レール5上を走行自在な走行台車10と、この走行台車10に立設された昇降マスト13に沿って昇降自在な昇降台12とを備えており、昇降台12には、物品9が載ったパレットPごと物品9を移載するフォーク装置11が設けられている。
そして、1号機3a及び2号機3bの夫々が、走行台車10の走行作動、昇降台12の昇降作動、及びフォーク装置11の出退作動の組合せにより、荷載置台8に載置された物品9をパレットPごと物品収納部4まで搬送して収納する入庫処理、及び、パレットPごと物品収納部4に収納された物品9を荷載置台8まで搬送して載置する出庫処理を行うことができるようになっている。
本移動体設備の制御構成について図3に基づいて説明する。なお、図3においては、走行制御に関する制御構成を中心に図示しており、本発明と直接関連のない昇降台12の昇降制御並びにフォーク機構11の出退制御に関する構成は図示を省略している。
図3に示すように、1号機3aには、走行台車10に備えられた走行駆動輪を回転駆動させる1号機サーボモータSM1、及び、後述の地上側に設置されたモーションコントローラMCからの目標回転速度情報としての1号機駆動指令PLS1に基づいて1号機サーボモータSM1に対して駆動電力P1を出力する1号機サーボアンプAMP1、1号機3aと1号機用反射板30aとの距離を光学的に測定して、検出対象の1号機3aの走行経路Lにおける走行位置を検出する走行位置検出手段としての1号機レーザ測距計DET1が搭載されている。
1号機サーボモータSM1は、1号機インクリメンタルロータリエンコーダRE1と1号機同期形ACモータM1とからなる。1号機同期形ACモータM1(以下、1号機モータM1という。)は、1号機サーボアンプAMP1からの駆動電力P1により回転作動して走行駆動輪を駆動させて1号機3aを走行移動させる。1号機インクリメンタルロータリエンコーダRE1(以下、1号機エンコーダRE1という。)は、1号機モータM1の回転駆動量に比例した数のパルスを出力する相対出力式のロータリエンコーダである。したがって、1号機エンコーダRE1が本発明の駆動量検出手段として機能する。
1号機レーザ測距計DET1は、走行経路Lのクレーン並び方向で1号機側の端部(以下、1号機側端部L1という。1号機側端部L1と反対側の端部を2号機側端部L2という。)から走行経路方向で外側に設置距離daを隔てた基準位置に設置された1号機用反射板30aに向けて測距光を投射して、1号機用反射板30aにて反射された反射光を受光することにより1号機用反射板30aまでの距離d1を計測し測距情報D1を出力する。
1号機サーボアンプAMP1は、1号機サーボモータSM1及び1号機レーザ測距計DET1と各種のケーブルにて配線されており、1号機サーボモータSM1を構成する1号機エンコーダRE1が出力する1号機フィードバックパルスC1を受信可能に、かつ、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1を受信可能に構成されている。
また、1号機サーボアンプAMP1は、1号機エンコーダRE1の1号機フィードバックパルスC1、及び、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1を、通信手段としての1号機用赤外線トランスミッターIrTr-1を介して、モーションコントローラMCに送信するように構成されている。なお、上述した1号機駆動指令PLS1の受信も1号機用赤外線トランスミッターIrTr-1を介して行われる。
1号機用赤外線トランスミッターIrTr-1は、走行経路Lの1号機側端部L1に備えられた地上側のヘッド部6aと1号機3aの台車10に備えられた台車側のヘッド部7aとの間で赤外線通信を行って、地上側に設置されたモーションコントローラMCと1号機3aの各制御機器とを通信可能に接続している。
そして、モーションコントローラMCと1号機サーボアンプAMP1とは、所定の通信間隔(例えば、0.5[ms])毎に通信を行う。この周期的な通信により、モーションコントローラMCは、1号機サーボアンプAMP1に対して、1号機駆動指令PLS1を指令し、1号機サーボアンプAMP1は、モーションコントローラMCに対して、1号機フィードバックパルスC1のパルス情報及び1号機の測距情報D1を送信する。
モーションコントローラMCは、スタッカークレーン3による入庫処理及び出庫処理を管理する上位の運転管理制御部SEQから1号機3aについての目標走行位置情報を含む運転指令が指令されると、この目標走行位置情報及び走行位置判別手段により判別される1号機3aの現在位置情報に基づいて、現在位置から目標走行位置に至るまでの移動経路の各位置における目標走行速度を示す速度カーブVcを、テーブル参照により決定する。
具体的には、モーションコントローラMCは、制御対象の1号機3aが、決定した速度カーブVcにて与えられる速度変化をしながら目標走行位置まで走行移動するように、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1に基づいて、走行位置における目標走行速度に対応したパルスの密度(周波数)に随時調節変化させながら、走行移動経路長に対応した総パルス数のパルス列を、制御対象である1号機3aの1号機サーボアンプAMP1に対して1号機駆動指令PLS1として出力する。
そして、1号機サーボアンプAMP1は、1号機モータM1の回転速度が、モーションコントローラMCが出力する1号機駆動指令PLS1を構成するパルス列の密度(周波数)に対応した回転速度になるように、1号機エンコーダRE1が出力する1号機フィードバックパルスC1に基づいて、1号機モータM1に対する1号機駆動電力P1を制御する。
1号機3aの走行台車10の長手方向で中央付近の側面下部には、1号機ドグセンサ31aが取り付けられている。1号機ドグセンサ31aは、光センサにて構成され、1号機3aが、1号機側端部L1に設定された一方側の原点位置としての1号機ホームポジションHP1に位置する状態であると、走行経路Lの側脇で地上側に設けられた1号機用ドグDG1を検出してオン出力する。
本実施形態では、各スタッカークレーン3の台車10長手方向での中心位置を基準として、走行経路Lにおける1号機3a及び2号機3bの走行位置を特定しているため、1号機3aの台車長手方向での中止位置が1号機ホームポジションHP1に位置するときに、1号機ドグセンサ31aがオンするように、1号機用ドグDG1の取付け位置が調整されている(図1参照)。
そして、モーションコントローラMCは、1号機3aが1号機ホームポジションHP1に位置するときの1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1(HP1)を基準情報として、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1に基づいて、1号機3aの走行経路Lにおける走行位置X1を判別する走行位置判別手段をプログラム形式で備えている。
このような構成により、モーションコントローラMCは、スタッカークレーン3による入庫処理及び出庫処理を管理する上位の運転管理制御部SEQから1号機3aについての目標走行位置情報を含む運転指令が指令されると、この目標走行位置情報及び走行位置判別手段により判別される1号機3aの現在位置情報に基づいて、現在位置から目標走行位置に至るまでの移動経路の各位置における目標走行速度を示す速度カーブVcを、テーブル参照により決定する。
そして、モーションコントローラMCは、制御対象の1号機3aが、決定した速度カーブにて与えられる速度変化をしながら目標走行位置まで走行移動するように、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1に基づいて、走行位置における目標走行速度に対応したパルスの密度(周波数)に随時調節変化させながら、走行移動経路長に対応した総パルス数のパルス列を、制御対象である1号機3aの1号機サーボアンプAMP1に対して1号機駆動指令PLS1として出力する。
このように、運転管理制御部SEQからの運転指令を受けたモーションコントローラMCが、通信手段としての1号機用赤外線トランスミッターIrTr-1にて、走行駆動手段を構成する1号機サーボアンプAMP1及び1号機サーボモータSM1に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報としての1号機駆動指令PLS1を送信するように構成され、1号機サーボアンプAMP1及び1号機モータM1は、駆動対象である1号機3aに備えられた1号機エンコーダRE1が検出する駆動量情報としての1号機フィードバックパルスC1に基づいて、目標回転速度で回転作動するように構成されている。
走行開始時から目標走行位置に至るまでの時間と目標走行速度の関係を示す速度カーブVcを模式的に示すと図5のような台形の軌跡になる。この速度カーブVcが決定することにより走行位置毎の目標走行速度が決定し、モーションコントローラMCは、刻々と変化する1号機3aの走行経路Lにおける走行位置X1に応じて、1号機サーボアンプAMP1に対して、1号機サーボモータSM1についての1号機駆動指令PLS1を出力することになる。そして、この決定された速度カーブVcと、モーションコントローラMCが出力する1号機駆動指令PLS1との対応関係は、図5に模式的に示すような関係となる。つまり、目標走行速度が大きい走行位置では密なパルスが、目標走行速度が小さい走行位置では疎なパルスが出力され、これらの総パルス数が、走行開始位置から目標走行位置までの移動距離に対応したものとなっている。
以上の説明では、1号機3aを例にスタッカークレーン3の制御構成を説明したが、2号機3bについても、同様の制御構成となっている。すなわち、図3に示すように、2号機3bには、走行駆動手段としての2号機サーボアンプAMP2及び2号機サーボモータSM2並びに走行位置検出手段としての2号機レーザ測距計DET2が搭載されている。そして、2号機サーボモータSM2は、2号機同期形ACモータM2(以下、2号機モータM2という。)と駆動量検出手段としての2号機インクリメンタルロータリエンコーダRE2(以下、2号機エンコーダRE2という。)から構成され、2号機レーザ測距計DET2、2号機モータM2、及び、2号機エンコーダRE2が2号機サーボアンプAMP2にケーブル接続されている。
そして、2号機サーボアンプAMP2とモーションコントローラMCとが、通信手段としての2号機用赤外線トランスミッターIrTr-2により通信可能構成されている。モーションコントローラMCと2号機サーボアンプAMP2とは、モーションコントローラMCと1号機3aとの通信と同様に、所定の通信間隔(例えば、0.5[ms])毎に通信を行う。この周期的な通信により、モーションコントローラMCは、2号機サーボアンプAMP2に対して、2号機駆動指令PLS2を指令し、2号機サーボアンプAMP2は、モーションコントローラMCに対して、2号機フィードバックパルスC2のパルス情報及び2号機の測距情報D2を送信する。
2号機レーザ測距計DET2は、走行経路Lの2号機側端部L2から走行経路方向で外側に設置距離dbを隔てた基準位置に設置された2号機用反射板30bに向けて測距光を投射して、2号機用反射板30bにて反射された反射光を受光することにより2号機用反射板30bまでの距離d2を計測し測距情報D2を出力する。
なお、モーションコントローラMCが備える前記走行位置判別手段は、1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1に基づいて1号機3aの走行位置を判別するのと同様に、2号機3bが原点位置としての2号機ホームポジションHP2に位置するときの2号機レーザ測距計DET2の測距情報D2(HP2)を基準情報として、2号機レーザ測距計DET2の測距情報D2に基づいて、2号機3bの走行経路Lにおける走行位置x2を判別するようになっている。
このような構成により、モーションコントローラMCは、スタッカークレーン3による入庫処理及び出庫処理を管理する上位の運転管理制御部SEQから2号機3bについての目標走行位置情報を含む運転指令が指令されると、この目標走行位置情報及び走行位置判別手段により判別される2号機3bの現在位置情報に基づいて、現在位置から目標走行位置に至るまでの移動経路の各位置における目標走行速度を示す速度カーブを、テーブル参照により決定する。
そして、モーションコントローラMCは、制御対象の2号機3bが、決定した速度カーブにて与えられる速度変化をしながら目標走行位置まで走行移動するように、2号機レーザ測距計DET2の測距情報D2に基づいて、走行位置における目標走行速度に対応したパルスの密度(周波数)に随時調節変化させながら、走行移動経路長に対応した総パルス数のパルス列を、制御対象である2号機3bの2号機サーボアンプAMP2に対して2号機駆動指令PLS2として出力する。
2号機サーボアンプAMP2は、2号機モータM2の回転速度が、モーションコントローラMCが出力する目標回転速度情報としての2号機駆動指令PLS2を構成するパルス列の密度(周波数)に対応した回転速度になるように、2号機エンコーダRE2が出力する2号機フィードバックパルスC2に基づいて、2号機モータM2に対する2号機駆動電力P2を制御する。
このように、運転管理制御部SEQからの運転指令を受けたモーションコントローラMCが、通信手段としての2号機用赤外線トランスミッターIrTr-2にて、走行駆動手段を構成する2号機サーボアンプAMP2及び2号機サーボモータSM2に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報としての2号機駆動指令PLS2を送信するように構成され、2号機サーボアンプAMP2及び2号機モータM2は、駆動対象である2号機3bに備えられた2号機エンコーダRE2が検出する駆動量情報としての2号機フィードバックパルスC2に基づいて、目標回転速度で回転作動するように構成されている。
つまり、運転管理制御部SEQ及びモーションコントローラMCは、複数の前記走行位置検出手段としての1号機レーザ測距計DET1及び2号機レーザ測距計DET2にて検出される1号機3a及び2号機3bについての走行位置情報に基づいて、1号機3a及び2号機3bの夫々の走行作動を制御する。したがって、運転管理制御部SEQ及びモーションコントローラMCが運転制御手段を構成している。
なお、運転管理制御部SEQは、モーションコントローラMCから、1号機3a及び2号機3bについての走行位置情報を受信しており、1号機3a及び2号機3bが設定距離以上離れた状態を維持するように、1号機3a及び2号機3bについての運転指令を指令するようになっているので、システムが正常に動作している限りは、1号機3a及び2号機3bが異常接近することがないようになっている。
次に、1号機3a及び2号機3bの車間を監視する車間監視用制御手段としての車間監視ユニットWについて説明する。車間監視ユニットWは、モーションコントローラMCが備えるモニタ端子MONにケーブル接続され、運転管理制御部SEQ及びモーションコントローラMCとともに地上側に設置されている。
モーションコントローラMCのモニタ端子MONからは、1号機レーザ測距計DET1による測距情報D1及び1号機エンコーダRE1による1号機フィードバックパルスC1、並びに、2号機レーザ測距計DET2による測距情報D2及び2号機エンコーダRE2による2号機フィードバックパルスC2が出力されており、車間監視ユニットWは、これらの情報をリアルタイムに受信できるようになっている。
つまり、本移動体設備では、モーションコントローラMC及び運転管理制御部SEQ並びに車間監視ユニットWと、1号機3a及び2号機3bの夫々との間で通信をする通信手段としての1号機用赤外線トランスミッターIrTr-1及び2号機用赤外線トランスミッターIrTr-2が設けられ、モーションコントローラMCが、この通信手段にて、1号機サーボアンプAMP1及び1号機サーボモータSM1並びに2号機サーボアンプAMP2及び2号機サーボモータSM2の夫々に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報としての1号機駆動指令PLS1及び2号機駆動指令PLS2を送信するように構成され、1号機サーボアンプAMP1及び1号機サーボモータSM1並びに2号機サーボアンプAMP2及び2号機サーボモータSM2の夫々が、1号機3aに備えられた1号機エンコーダRE1が検出する1号機フィードバックパルスC1、及び、2号機3bに備えられた2号機エンコーダRE2が検出する2号機フィードバックパルスC2に基づいて、目標回転速度で回転作動するように構成され、車間監視ユニットWが、この通信手段にて、1号機エンコーダRE1にて検出される1号機フィードバックパルスC1を受信するように、かつ、2号機エンコーダRE2にて検出される2号機フィードバックパルスC2を受信するように構成されている。
図3に示すように、1号機3a及び2号機3bの夫々に対する動作電力を供給する供給状態及び遮断する遮断状態とに切換え自在な電力断続手段としての電源制御部PCが設けられている。1号機3a及び2号機3bの夫々は、走行経路Lに沿って設置された給電レール2に常時接触する1号機接触ブラシBR1及び2号機接触ブラシBR2を走行台車10に備えており、供給状態の電源制御部PCが給電レール2に供給する動作電力を、1号機接触ブラシBR1及び2号機接触ブラシBR2を介して走行移動しながら受電できるようになっている。
車間監視ユニットWは、電源制御部PCと制御可能に接続されており、制御指令を出力して、電源制御部PCを供給状態と遮断状態とに切り換えられるように構成されている。そして、車間監視ユニットWは、後述する車間監視処理により、モーションコントローラMC又は運転管理制御部SEQに異常が発生して、1号機3a又は2号機3bが異常な動作をし、1号機3a及び2号機3b同士が許容間隔Zよりも接近した場合、及び、走行位置情報適正判別処理にて1号機レーザ測距計DET1の測距情報D1又は2号機レーザ測距計DET2の測距情報D2が不適正であると判別した場合には、1号機3a及び2号機3bの双方の走行を停止させるべく、電源制御部PCを遮断状態に切り換えるように構成されている。
車間監視ユニットW(実際には、車間監視ユニットWに内装されたマイクロコンピュータ)は、車間監視処理として、走行位置情報適正判別処理、車間監視処理、及び、車間異常時停止処理を実行する。車間監視処理は、周期T1のタイマ割込み信号をトリガーにして実行が開始され、処理周期T1毎に周期的に処理される。処理周期T1は、モーションコントローラMCと1号機サーボアンプAMP1及び2号機サーボアンプAMP2との通信間隔よりも充分長い時間(例えば、200[ms])が設定されている。
車間監視ユニットWは、車間監視処理を開始した時刻t=taから処理周期T1より短い時間に設定された判別用期間T2(例えば、180[ms])経過後の時刻t=tbまでの期間(以下、期間[ta,tb]という)に、モーションコントローラMCから1号機フィードバックパルスC1及び2号機フィードバックパルスC2のパルス情報、並びに、1号機の測距情報D1及び2号機の測距情報D2を受信し、これらのデータを使用して車間監視処理が実行される。
走行位置情報適正判別処理は、期間[ta,tb]の間に1号機エンコーダRE1が出力する1号機フィードバックパルスC1の期間パルス数ΔC1に基づいて得られる1号機予測走行移動量ΔX1imgと、時刻t=ta及び時刻t=tbにおいて1号機レーザ測距計DET1が出力する1号機3aの測距情報D1に基づいて得られる1号機実走行移動量ΔX1realとの対応関係により1号機3aの測距情報D1が適正であるか否かを判別し、かつ、期間[ta,tb]の間に2号機エンコーダRE2が出力する2号機フィードバックパルスC2の期間パルス数ΔC2に基づいて得られる2号機予測走行移動量ΔX2imgと、時刻t=ta及び時刻t=tbにおいて2号機レーザ測距計DET2が出力する2号機3bの測距情報D2に基づいて得られる2号機実走行移動量ΔX2realとの対応関係により2号機3bの測距情報D2が適正であるか否かを判別する。
車間監視処理は、走行位置情報適正判別処理にて適正であると判別された1号機3aについての測距情報D1(本発明の適正走行位置情報に相当)、及び、2号機3bについての測距情報D2(本発明の適正走行位置情報に相当)に基づいて、1号機3a及び2号機3bの走行位置の間隔が予め設定された許容間隔Z以上離れているか否かを判別する。
車間異常時停止処理は、車間監視処理にて、1号機3aの走行位置X1及び2号機3bの走行位置X2の間隔が許容間隔Z以上離れていないと判別した場合には、電源制御部PCに対して制御指令を出力して遮断状態に切り換え、1号機3a及び2号機3bに対する電力の供給を断ち、両スタッカークレーン3の作動を停止させる。
以下、車間監視ユニットWの車間監視処理における制御動作について、図4に示すフローチャート及び図6に示す説明図に基づいて説明する。
図4に示すように、ステップ#1で、タイマ割込み信号を待機し、タイマ割込み信号が発生すればステップ#2に移行する。ステップ#2では、今回の車間監視処理の処理開始時である時刻t=taにおける測距情報D1を1号機3aの判別開始時測距情報D1aとして取得し、時刻t=taにおける測距情報D2を2号機3bの判別開始時測距情報D2aとして取得する。そして、1号機フィードバックパルスC1及び2号機フィードバックパルスC2のカウントを開始する。
ステップ#3で、処理開始時から判別用期間T2が経過するまで待機する。この間、1号機フィードバックパルスC1及び2号機フィードバックパルスC2のカウントが継続している。そして、判別用期間T2が経過すると、ステップ#4へ移行し、時刻t=taから判別用期間T2だけ経過した時刻t=tbにおける測距情報D1を1号機3aの判別終了時測距情報D1bとして取得し、時刻t=tbにおける測距情報D2を2号機3bの判別終了時測距情報D2bとして取得する。そして、1号機フィードバックパルスC1及び2号機フィードバックパルスC2のカウントを終了し、期間[ta,tb]における1号機3aについての期間パルス数ΔC1及び2号機3bについての期間パルス数ΔC2を取得する。
ステップ#5では、期間[ta,tb]における1号機3aについての期間パルス数ΔC1及び2号機3bについての期間パルス数ΔC2から、1号機3a及び2号機3bが走行移動したと予測される距離、すなわち1号機予測走行移動量ΔX1img及び2号機予測走行移動量ΔX2imgを演算により取得する。説明を加えると、例えば、期間[ta,tb]における1号機3aについての期間パルス数ΔC1は、期間[ta,tb]における1号機サーボモータSM1の1号機モータM1の回転駆動量を表わしているので、1号機モータM1の回転駆動量と1号機3aの走行移動量とが比例関係にあることを利用して、期間パルス数ΔC1に基づいて、期間[ta,tb]における1号機3aの走行移動量を理論的に予測することができるのである。
ステップ#6では、ステップ#2で取得した1号機の判別開始時測距情報D1a及びステップ#4で取得した1号機の判別終了時測距情報D1bに基づいて、1号機実走行移動量ΔX1realを演算により取得する。説明を加えると、図6に示すように、判別開始時測距情報D1a及び判別終了時測距情報D1bの差ΔD1から直接的に1号機実走行移動量ΔX1realを取得することもできるし、判別開始時測距情報D1a及び判別終了時測距情報D1bから、時刻t=taにおける1号機3aの走行位置X1a及び時刻t=tbにおける1号機3bの走行位置X1bを一旦求め、これらの差から間接的に1号機実走行移動量ΔX1realを取得することもできる。同様に、ステップ#2で取得した2号機の判別開始時測距情報D2a及びステップ#4で取得した2号機の判別終了時測距情報D2bに基づいて、2号機実走行移動量ΔX2realを演算により取得する。
ステップ#7では、ステップ#5にて取得した1号機予測走行移動量ΔX1imgとステップ#6にて取得した1号機実走行移動量ΔX1realを対比して、1号機3aについての予測走行移動量と実走行移動量とが同一の移動量を示しているか否か判別する。同様に、ステップ#5にて取得した2号機予測走行移動量ΔX2imgとステップ#6にて取得した2号機実走行移動量ΔX2realを対比して、2号機3bについての予測走行移動量と実走行移動量とが同一の移動量を示しているか否か判別する。
なお、ステップ#7で予測走行移動量と実走行移動量とを対比して両者が同一の移動量を示しているか否か判別する場合においては、1号機レーザ測距計DET1及び2号機レーザ測距計DET2の測距精度や、モータの回転駆動量から予測走行移動量を予測する場合の予測精度に鑑みて、完全な一致を要求せず許容誤差を設けて判別している。
ステップ#7で、1号機3a及び2号機3bのいずれについても予測走行移動量と実走行移動量とが同一の移動量を示していると判別されなかった場合、換言すると、1号機3a又は2号機3bのいずれかについて、又は、1号機3a及び2号機3bの双方について、予測走行移動量と実走行移動量とが同一の移動量を示していないと判別された場合は、本移動体設備の測距系、駆動系、データ伝送系のいずれかに何らかの異常が発生しているとして、ステップ#9に移行して車間異常時停止処理を実行する。
ステップ#7で、1号機3a及び2号機3bのいずれについても予測走行移動量と実走行移動量とが同一の移動量を示していると判別された場合は、1号機3aの測距情報D1及び2号機3bの測距情報D2は、いずれも適正な情報であると判断して、適正であると判断されたこれらの情報に基づいて1号機3a及び2号機3bの車間距離が適正であるか否かを判別するべくステップ#8へ移行する。
ステップ#8では、1号機3aの判別終了時測距情報D1bが示す時刻t=tbにおける1号機3aの走行位置X1b(図6参照)と2号機3bの判別終了時測距情報D2bが示す時刻t=tbにおける2号機3bの走行位置X2b(図6参照)との距離が、許容間隔Zより大きいか否かを判別する。そして、ステップ#8でYesと判別された場合は、1号機3a及び2号機3bの車間距離が、許容間隔Zより大きいことが確認できたとして、ステップ#1へ復帰し、次のタイマ割込み信号の発生まで待機する。ステップ#8でNoと判別された場合は、1号機3a及び2号機3bの車間距離が、異常に接近していると判断して、即時に1号機3a及び2号機3bを停止さえるべく、ステップ#9へ移行して車間異常時停止処理を実行する。
このように、立体倉庫設備Sに適用された移動体設備は、走行制御のために収集される1号機3aの測距情報D1及び2号機3bの測距情報D2の適正について確認した上で、適正が確認された情報に基づいて1号機3a及び2号機3bの車間距離を把握することができるので、1号機3a及び2号機3bの車間距離を直接に計測する手段を格別に設ける必要がなく、運転管理制御部SEQ及びモーションコントローラMCに異常が発生した場合に簡素な構成により2台のスタッカークレーンの衝突を回避することができるものとなっている。
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、移動体が直線状の走行経路に沿って走行移動するスタッカークレーンであるものを例示したが、これに限らず、移動体としては、非直線状の走行経路に沿って走行移動する自動物品搬送車等であってもよい。
(2)上記実施形態では、通信手段が赤外線による無線通信を行うものを例示したが、これに限らず、ラジオ帯域による無線通信や、有線通信を行うものであってもよい。
(3)上記実施形態では、複数の移動体として2台の移動体を備えたものを例示したが、複数の移動体として3台以上の移動体を備えたものであってもよい・
(4)上記実施形態では、走行位置検出手段が移動体側に設けられたものを例示したが、これに限らず、走行位置検出手段が地上側に設けられたものであってもよい。
(5)上記実施形態では、走行位置検出手段が、レーザ測距計であるものを例示したが、これに限らず、走行経路に沿って地上側に複数設けられた位置判別用の被検出体を、移動体に設けられた検出手段が検出することにより移動体の走行経路における走行位置を検出するものや、移動体の走行移動に連動して回転作動するロータリエンコーダなどの出力から移動体の走行経路における走行位置を検出するもの等、走行位置検出手段の具体的構成は適宜変更可能である。
(6)上記実施形態では、走行位置情報適正判別処理及び車間判別処理の夫々の処理周期が同一のものを例示したが、例えば、車間判別処理が10回行われる毎に、適正判別処理を1回行う形態や、その逆の形態等、走行位置情報適正判別処理及び車間判別処理の夫々の処理のタイミングは適宜変更可能である。
(7)上記実施形態では、駆動量検出手段が、サーボモータにおけるロータリエンコーダにて構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、移動体の走行車輪やその車軸などの回転駆動量を検出するもので構成する等、駆動量検出手段の具体的構成は適宜変更可能である。
(8)上記実施形態では、駆動手段が、サーボモータ及びサーボアンプで構成されたものを例示したが、これに限らず、インバータ及び交流モータ等で構成してもよく、駆動手段の具体構成は適宜変更可能である。
(9)上記実施形態では、運転制御手段が、地上側に設置され、複数の移動体の走行作動を一括して制御するように構成されたものを例示したが、これに限らず、複数の移動体の夫々に制御対象の移動体の走行作動を制御する制御手段を各別に設けたものであってもよく、運転制御手段の具体制御構成は適宜変更可能である。
(10)上記実施形態では、車間監視用制御手段が地上側に設置されたものを例示したが、これに代えて、いずれかの移動体に車間監視用制御手段を設けて、複数の移動体が相互通信可能に構成されたものであってもよい。
移動体設備の平面図 移動体設備の一部の概略斜視図 制御ブロック図 車間監視処理のフローチャート 目標走行速度と駆動指令の時間変化を示す図 走行位置と測距情報との時刻毎の対応関係を示す説明図
符号の説明
L 搬送経路
SEQ,MC 運転制御手段
W 車間監視用制御手段
PC 電力断続手段
Z 許容間隔
SM1,AMP1,SM2,AMP2 走行駆動手段
PLS1,PLS2 目標回転速度情報
DET1,DET2 走行位置検出手段
D1,D2 走行位置情報
RE1,RE2 駆動量検出手段
C1,C2 駆動量情報
IrTr-1,IrTr-2 通信手段
ΔX1img,ΔX2img 予測走行移動量
ΔX1real,ΔX2real 実走行移動量
3a,3b 移動体

Claims (4)

  1. 走行駆動手段を備えて走行経路に沿って走行移動する複数の移動体と、
    検出対象とする前記移動体についての前記走行経路における走行位置を検出する複数の走行位置検出手段と、
    複数の前記走行位置検出手段にて検出される走行位置情報に基づいて、複数の前記移動体の夫々の走行作動を制御する運転制御手段とが設けられた移動体設備であって、
    複数の前記移動体の夫々に、前記走行駆動手段の駆動量を検出する駆動量検出手段が設けられ、
    前記移動体同士の車間を監視する車間監視用制御手段が設けられ、
    前記車間監視用制御手段が、
    前記移動体の夫々について、前記駆動量検出手段にて検出される駆動量情報に基づいて得られる予測走行移動量と、前記走行位置検出手段にて検出される前記走行位置情報に基づいて得られる実走行移動量との対応関係により前記走行位置情報が適正であるか否かを判別する走行位置情報適正判別処理、
    前記走行位置情報適正判別処理にて適正であると判別された複数の前記移動体についての適正走行位置情報に基づいて、前記移動体同士の間隔が予め設定された許容間隔以上離れているか否かを判別する車間判別処理、及び、
    前記車間判別処理にて前記移動体同士の間隔が前記許容間隔以上離れていないと判別した場合には、及び、前記走行位置情報適正判別処理にて前記走行位置情報が不適正であると判別した場合には、全ての前記移動体の走行を停止させる車間異常時停止処理を実行するように構成されている移動体設備。
  2. 前記運転制御手段及び前記車間監視用制御手段が、地上側に設置され、
    前記運転制御手段及び前記車間監視用制御手段と、前記複数の移動体の夫々との間で通信をする通信手段が設けられ、
    前記運転制御手段が、前記通信手段にて、前記走行駆動手段の夫々に対して、目標回転速度を示す目標回転速度情報を送信するように構成され、
    前記走行駆動手段の夫々が、駆動対象の前記移動体に備えられた前記駆動量検出手段が検出する前記駆動量情報に基づいて、前記目標回転速度で回転作動するように構成され、
    前記車間監視用制御手段が、前記通信手段にて、前記駆動量検出手段にて検出される前記駆動量情報を受信するように構成されている請求項1記載の移動体設備。
  3. 前記走行経路が、直線状に形成され、
    複数の前記移動体として、一対の前記移動体が設けられ、
    前記走行位置検出手段の夫々が、
    前記走行経路の端部側に設定された基準位置と前記移動体との距離を、その移動体についての前記走行経路における走行位置として光学的に検出するように構成されている請求項1又は2記載の移動体設備。
  4. 前記移動体の夫々に対する動作電力を供給する供給状態及び遮断する遮断状態とに切換え自在な電力断続手段が設けられ、
    前記車間監視用制御手段が、前記車間異常時停止処理において、前記電力断続手段を前記遮断状態に切り換えるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動体設備。
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