JP2010282567A - 搬送車システム - Google Patents

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Abstract

【課題】搬送車システムにおいて、渋滞の発生頻度を減らして、搬送効率を向上させる。
【解決手段】搬送車システム1は、予め定められた走行路5,7と、走行路5,7を走行する複数の搬送車3と、複数の搬送車3の走行を制御する搬送車コントローラ27とを備えている。搬送車コントローラ27は、所定のイベントにより生じる搬送車遅れに関する情報を記憶するメモリ48と、搬送車遅れに関する情報に基づいて渋滞予測を生成する手段とを有している。
【選択図】図4

Description

本発明は、搬送車システムに関し、特に、予め定められた経路と、経路を走行する複数の搬送車と、複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備えた搬送車システムに関する。
従来から、周回軌道と、周回軌道の経路上に設けられた複数のステーションと、周回軌道に沿って一方向に走行して物品を搬送する複数の搬送車とを有する搬送車システムが知られている。ステーションと搬送車との間では、荷つかみ(搬送車にステーションから物品が積み込まれること)や、荷下ろし(搬送車からステーションに物品が積み出されること)が行われる。
一方、上述のステーションの一例として、半導体工場においてFOUP(Front Opening Unified Pod)を保管するストッカが知られている。ストッカでは、例えば、入庫時には、天井搬送車がFOUPを入庫ポートに搬入して、次にスタッカークレーンがFOUPを所定の棚にまで搬送する。出庫時には、スタッカークレーンがFOUPを所定の棚から出庫ポートに搬送し、次に、天井搬送車がFOUPを出庫ポートから搬出する。
天井搬送車は、走行経路のマップに、経路上のポイントとポイントとの間の平均走行時間を記入したものを、ルートマップとして記憶している。搬送指令を割り付けられると、搬送車は、ルートマップから最短の走行経路を選択して走行する。
一方、搬送車システムは近年に大規模化しており、例えばシステム当たりの天井走行車の台数が100台を越え、ベイ間のルートであるインターベイルートと、ベイ内のルートであるイントラベイルートとが混在するようになっている。このように走行経路が長距離化すると、天井搬送車が渋滞を回避して適切な走行経路を選択することが重要になる。
交差点への進入側の特定エリアで待機中の搬送車の台数を求め、次に求めた台数により搬送車の走行経路を選択する技術が知られている(例えば、特許文献1)。この技術では、走行経路の渋滞状況を的確に把握することで、天井搬送車が効率的な走行経路を選択可能である。
特開2006−195859号公報
従来の搬送車システムでは、コントローラは、渋滞した事実を検出して、それに基づいて渋滞情報を生成している。その後、コントローラは、渋滞情報を各搬送車に送信している。
つまり、従来の方法であれば渋滞が発生したときのみ、渋滞情報が生成されさらに送信されている。このため、渋滞の発生頻度を減らすことができない。
本発明の課題は、搬送車システムにおいて、渋滞の発生頻度を減らして、搬送効率を向上させることにある。
本発明の一見地に係る搬送車システムは、予め定められた経路と、経路を走行する複数の搬送車と、複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備えている。コントローラは、搬送車遅れに関するイベントの発生に基づいて渋滞予測を生成する手段を有する。
このシステムでは、搬送車遅れに関するイベントの発生に基づいて、コントローラが渋滞予測を生成する。
以上より、渋滞が発生する前に渋滞に関する情報を生成することができるので、渋滞の発生頻度を減らすことができる。
なお、渋滞予測の生成は、渋滞予測を初めて作る以外に、すでにある渋滞予測を更新することも含む。
本発明の他の見地に係る搬送車システムは、予め定められた経路と、経路を走行する複数の搬送車と、複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備えている。コントローラは、所定のイベントにより生じる搬送車遅れに関する情報を記憶する手段と、搬送車遅れに関する情報に基づいて渋滞予測を生成する手段とを有している。
このシステムでは、搬送車遅れに関する情報が、所定のイベントにより生じる。コントローラはこの搬送車遅れ情報を記憶して、次に渋滞予測を生成する。
以上より、渋滞が発生する前に渋滞に関する情報を生成することができるので、渋滞の発生頻度を減らすことができる。
なお、渋滞予測の生成は、渋滞予測を初めて作る以外に、すでにある渋滞予測を更新することも含む。
搬送車遅れに関する情報は、例えば、各搬送車のルートごとにかかる走行時間である。
イベントは、スローダウン発生であってもよい。スローダウン発生は、例えば、搬送車が移載作業をする場合やカーブを走行する場合である。なお、スローダウン発生は、スローダウンの発生自体の他に、スローダウン発生に直接つながる移載位置の接近なども含む。
搬送車遅れに関する情報は、通常通過時間に対する遅れ時間であってもよい。遅れ時間は、実際に遅れる時間以外に、通過時間のみを与えてコントローラ側で計算された遅れ時間であってもよい。
通常通過時間は、搬送車が該当ルートを最高速で走行する場合の時間であってもよい。この場合は、カーブのように特別な現象が起きているわけではないが元々渋滞発生可能性の高い部分でも、渋滞発生を同じルーチンで予測する。
コントローラは、渋滞予測を複数の搬送車に送信してもよい。これにより、搬送車は自ら最適なルートを選択して走行する。したがって、渋滞の発生頻度が少なくなり、その結果搬送効率が向上する。
経路は複数の分岐部を有しており、搬送車は、イベント発生より搬送方向上流側にある分岐部の中で最も搬送方向下流側の分岐部を通過する時または通過直後に搬送車遅れに関する情報をコントローラに送信してもよい。これにより、コントローラは、確定した搬送車遅れに関する情報を得ることができる。したがって、コントローラは安定性が高い渋滞予測を生成できる。
また、コントローラは迅速に渋滞予測を生成できる。
本発明に係る搬送車システムでは、渋滞の発生頻度を減らして、搬送効率を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る搬送車システムのレイアウトを示す部分平面図。 搬送車システムの制御系を示すブロック図。 搬送車コントローラおよび搬送車の制御系を示すブロック図。 搬送車の搬送車遅れに関する情報の送信制御動作を示すフローチャート。 搬送車コントローラの渋滞予測生成制御動作を示すフローチャート。 搬送車の移載動作において搬送車遅れに関する情報を送信する場合を説明するための模式図。 搬送車コントローラのメモリ内の渋滞予測テーブル。 搬送車のカーブ走行動作において搬送車遅れに関する情報を送信する場合を説明するための模式図。
(1)搬送車システム
本発明の一実施形態としての搬送車システムは、定められた搬送軌道上に複数の搬送車を走行させるためのシステムである。搬送車は、搬送軌道上を一方向に走行し、上位のコントローラによって割り付けられる搬送指令に従い、目的の場所から物品を積み込み、次に搬送先の場所まで走行して物品を搬送先の場所に積み出す。
より具体的には、搬送車システムは、例えばクリーンルーム内の天井スペースを利用して配置され、半導体ウェハを収容したFOUPなどの物品を、処理装置や検査装置などのロードポート間で搬送する。搬送軌道は、処理装置を並べたベイ内のU字状のイントラベイルートと、イントラベイルートを相互に接続するインターベイルートの2種類で構成されている。
(2)搬送車システムのレイアウト
図1を用いて、搬送車システム1のレイアウトを説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る搬送車システムのレイアウトを示す部分平面図である。
搬送車システム1は、複数の周回走行路5と、複数の周回走行路5を結ぶ基幹走行路7とを有している。基幹走行路7は全体で一つの周回経路となっている。周回走行路5に沿って複数の処理装置9が設けられ、基幹走行路7に沿って複数のストッカ11が設けられている。ストッカ11は、周回走行路5における処理装置9群間でのバッファの機能を実現している。
処理装置9およびストッカ11等の設備には、設備内に物品Wを搬入するための入庫ポート13と、設備から搬送車3に物品Wを荷つかみするための出庫ポート15とが設けてある。なお入庫ポート13と出庫ポート15とは兼用されていてもよい。
(3)搬送車システムの制御系
図2および図3を用いて、搬送車システム1の制御系20を説明する。図2は、搬送車システムの制御系を示すブロック図である。図3は、搬送車コントローラおよび搬送車の制御系を示すブロック図である。
制御系20は、製造コントローラ21と、物流コントローラ23と、ストッカコントローラ25と、搬送車コントローラ27とを有している。
物流コントローラ23は、ストッカコントローラ25および搬送車コントローラ27の上位のコントローラである。搬送車コントローラ27は、複数の搬送車3を管理し、これらに搬送指令を割り付ける割り付け機能を有している。なお、「搬送指令」は、走行に関する指令や、荷つかみ位置と荷下ろし位置に関する指令を含んでいる。
製造コントローラ21は、処理装置9との間で通信することができる。処理装置9は、処理が終了した物品Wの搬送要求(荷つかみ要求・荷下ろし要求)を製造コントローラ21に送信する。
製造コントローラ21は、処理装置9からの搬送要求を物流コントローラ23に送信し、物流コントローラ23は報告を製造コントローラ21に送信する。
物流コントローラ23は、製造コントローラ21から搬送要求を受けると、ストッカ11での入庫や出庫が伴っている場合、所定のタイミングで入庫や出庫指令をストッカコントローラ25へ送信する。そして、ストッカコントローラ25は、これに応じて入庫や出庫指令をストッカ11へ送信する。物流コントローラ23は、さらに、製造コントローラ21から搬送要求を受け取ると、それを搬送指令に変換し、搬送車3への搬送指令割り付け動作を行う。
搬送車コントローラ27は、搬送指令を作成するために各搬送車3と連続的に通信して、各搬送車3から送信された位置データをもとにその位置情報を得ている。位置情報を取得する例としては、以下の方法がある。搬送軌道に複数のポイントを設定しておき、搬送車3がポイントを通過したときに通過信号を搬送車コントローラ27に送信させるようにする。その上で搬送車コントローラ27が、搬送車3が直近に通過したポイントと、ポイントを通過した時刻を記憶する。そして、そのポイント区間の規定速度と時間をもとに搬送車3の位置を演算して求める。あるいは、例えばエンコーダを搬送車3に設けておいて、ポイントを通過してからの走行距離を搬送車3から搬送車コントローラ27へ位置データとして送信させ、搬送車コントローラ27がこれによって搬送車3の位置を把握する。
図3を用いて、搬送車コントローラ27について説明する。図3は、搬送車コントローラ27の構成を示すブロック図である。
搬送車コントローラ27は、制御部47とメモリ48を有している。
制御部47は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。制御部47は、搬送車3と交信するとともに物流コントローラ23とも交信する。
メモリ48はルートマップを保存している。ルートマップとは、走行ルートの配置、原点の位置、原点を基準とする基準位置や移載位置の座標を記載したマップである。座標は、原点からの走行距離を搬送車3のエンコーダの出力パルス数などに換算したものである。制御部47は、メモリ48からルートマップを読み出し可能である。
メモリ48には、後述する渋滞予測テーブル77(図7)も保存される。
搬送車3は、図3に示すように、制御部51とメモリ53を有している。制御部51は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。制御部51は、搬送車コントローラ27と交信可能である。搬送車3は、メモリ53内にルートマップを有しており、ルートマップに記載の座標と自機の内部座標(エンコーダによって求めた座標)とを比較しながら走行を続ける。
(4)搬送車の制御部による制御動作(移載動作)
図4および図6を用いて、搬送車3の制御部51の制御動作について説明する。図4は、搬送車の搬送車遅れに関する情報の送信制御動作を示すフローチャートである。図6は、搬送車の移載動作において搬送車遅れに関する情報を送信する場合を説明するための模式図である。
図6において、搬送車3Aはレール70上を走行している。搬送車3Aの走行方向下流側には、分岐部71と合流部73が配置されている。分岐部71と合流部73の間が、第1ルート75である。この実施形態では、搬送車3Aには第1ルート75に沿って配置されたストッカ11の出庫ポート15で物品の荷つかみを実行する指令が割り付けられている。
以下のフローチャートの動作の主体は、搬送車3の制御部51である。
図4のステップS1では、搬送車3Aがイベントを検出するのを待つ。イベントとは、搬送車3Aをスローダウンさせる条件をいい、移載動作を含む。この実施形態では、制御部51は、走行方向下流側にある第1ルート75内のストッカ11の出庫ポート15において移載動作を行うことが分かっているので、これをイベントとして検出する。ステップS2に移行する。
ステップS2では、制御部51は、搬送車3Aが第1ルート75の起点となる分岐部71に到達または通過するのを待つ。到達または通過直後に制御動作はステップS3に移行し、到達又は通過がなければ制御動作はステップS1に戻る。
ステップS3では、制御部51は、搬送車3Aの遅れ情報を制御部47に送信する。遅れ情報は、ルート番号とスローダウン時間(通常の通過時間より余計にかかる時間)である。なお、通常の通過時間とは、例えば、スローダウンとなるイベントがない場合に予定される最高速での通過時間である。
ステップS4では、スローダウンが終了するのを待つ。スローダウンの終了は、搬送車3Aが出庫ポート15から移動を開始した後で、しかも移載時間が経過した後である。スローダウンが終了するまで、ステップS3に戻り遅れ情報の送信を繰り返す。この場合に、スローダウン時間は時間の経過に伴って減らされている。
ステップS5では、制御部51は、スローダウン完了情報を搬送車コントローラ27の制御部47に送信する。スローダウン完了情報は、スローダウンが発生したルート番号を含んでいる。スローダウン完了情報は、スローダウン時間をゼロとする情報であってもよい。
ステップS5が終了すると、制御動作はステップS1に戻る。
(5)搬送車コントローラの制御部による制御動作(移載動作)
図5を用いて、搬送車コントローラ27の制御部47の制御動作について説明する。図5は、搬送車コントローラの渋滞予測生成制御動作を示すフローチャートである。
以下のフローチャートの動作の主体は、搬送車コントローラ27の制御部47である。
ステップS11では、制御部47は、搬送車3から遅れ情報が送信されるのを待つ。制御部47が遅れ情報を受信すると、制御動作はステップS12に移行する。
ステップS12では、制御部47は、メモリ48内の渋滞予測テーブル77に遅れ情報を記憶する。渋滞予測テーブル77は、図7に示すように、縦にルート番号が並び、横に搬送車の番号が並んでおり、個々のルートにおいて個々の搬送車のスローダウン時間が記憶されている。さらに、個々のルートにおいてスローダウン時間の合計も記憶されている。
ステップS13では、制御部47は、更新されたルートにおける搬送車ごとのスローダウン時間の合計を計算して、合計値を更新する。
ステップS14では、制御部47は、更新された合計値を渋滞予測として各搬送車3に送信する。なお、このとき、更新された合計値が閾値より低い場合には、渋滞予測を送信しないようにしてもよい。なお、渋滞予測は、合計値に係数を掛けた値であってもよいし、合計値に基づいて予測される渋滞の程度を示すもの(例えば、軽・中・重)であってもよい。
各搬送車3は、渋滞予測を受信すると、自らの走行予定ルートの設定時間に渋滞予測の情報を付加して、最短で走行可能なルートを計算する。このように、設定時間に加えて動的な情報に基づいてルート計算をできるので、搬送車3の搬送効率が向上する。その結果、渋滞の発生頻度が少なくなる。
ステップS15では、遅れ情報を送信してきた搬送車3からのスローダウン完了信号が送信されるのを待つ。制御部47がスローダウン完了情報を受信しないと、制御動作はステップS11に移行する。制御部47がスローダウン完了信号を受信すると、制御動作はステップS16に移行する。
ステップS16では、スローダウン完了信号を送信してきた搬送車3に関する遅れ情報を渋滞予測テーブル77から削除する。
ステップS17では、制御部47は、更新されたルートにおける搬送車ごとの余計にかかる時間の合計を計算して、合計値を更新する。
ステップS18では、制御部47は、更新された合計値を渋滞予測として各搬送車3に送信する。なお、このとき、更新された合計値が閾値より低い場合には、渋滞予測を送信しないようにしてもよい。
ステップS18が終了すると、制御動作はステップS11に戻る。
なお、前述の移載動作は物品の荷つかみであるが、荷下ろしの場合も同様である。
(6)搬送車の制御部による制御動作(カーブ走行)
図4および図8を用いて、搬送車3の制御部51の制御動作について説明する。図4は、搬送車の搬送車遅れに関する情報の送信制御動作を示すフローチャートである。図8は、搬送車のカーブ走行において搬送車遅れに関する情報を送信する場合を説明するための模式図である。
図8において、搬送車3Aはレール80上を走行している。搬送車3Bの走行方向下流側には、分岐部81,第1直線部83、曲線部85,第2直線部87が配置されている。第1直線部83と第2直線部87は互いに平行に延びている。この実施形態では、搬送車3Bには、曲線部85を通り抜ける走行指令が割り付けられている。なお、この実施例では、分岐部81から第2直線部87の所定箇所までを第2ルートとしている。
以下のフローチャートの動作の主体は、搬送車3の制御部51である。
図4のステップS1では、イベントが検出されるのを待つ。イベントとは、搬送車3Aをスローダウンさせる条件をいい、カーブ走行を含む。この実施形態では、制御部51は、走行方向下流側にある曲線部85を通り抜けることが分かっているので、カーブ走行をイベントとして検出し、制御動作はステップS2に移行する。
ステップS2では、制御部51は、搬送車3Bが曲線部85に入るまでの最後の分岐部81に到達または通過するのを待つ。到達または通過直後に制御動作はステップS3に移行し、到達又は通過がなければ制御動作はステップS1に戻る。
ステップS3では、制御部51は、搬送車3Bの遅れ情報を制御部47に送信する。遅れ情報は、ルート番号とスローダウン時間(通常の通過時間より余計にかかる時間)である。なお、通常の通過時間とは、例えば、曲線部を含めたルートを全て搬送車が直線走行時の最高速で走行したと仮定した場合の時間である。
ステップS4では、スローダウンが完了するのを待つ。スローダウンの完了は、搬送車3Bが曲線部85を通過して第2直線部87において通常速度に戻った時である。なお、スローダウンの完了を搬送車3が第2直線部87に入ったときとしてもよい。
ステップS5では、制御部51は、スローダウン完了情報を搬送車コントローラ27の制御部47に送信する。スローダウン完了情報は、スローダウンが発生したルート番号を含んでいる。
ステップS5が終了すると、制御動作はステップS1に戻る。
なお、搬送車コントローラの制御部による制御動作の説明は、前記実施形態の移載動作の時と同じであるので、説明を省略する。
(7)特徴
搬送車システム1は、予め定められた周回走行路5および基幹走行路7と、周回走行路5および基幹走行路7を走行する複数の搬送車3と、複数の搬送車3の走行を制御する搬送車コントローラ27とを備えている。搬送車コントローラ27は、所定の、例えば渋滞発生に関連する現象として定義されたイベントにより生じる搬送車遅れに関する情報を記憶するメモリ48と、搬送車遅れに関する情報に基づいて渋滞予測を生成する手段とを有している。
このシステムでは、搬送車遅れに関する情報が、渋滞発生に関連する現象として定義されたイベントにより生じる。搬送車コントローラ27はこの搬送車遅れ情報を記憶して、次に渋滞予測を生成する。ここでは、イベントが渋滞発生に関連する現象として定義されているので、これにより生じた搬送車遅れ情報は渋滞予測を生成するのに用いられる。
以上より、渋滞が発生する前に渋滞に関する情報を生成することができるので、渋滞の発生頻度を減らすことができる。
イベントは、スローダウン発生である。スローダウン発生は、例えば、搬送車3が移載作業をする場合やカーブを走行する場合である。なお、スローダウン発生は、スローダウンの発生自体の他に、スローダウン発生に直接つながる移載位置の接近なども含む。
搬送車遅れに関する情報は、通常通過時間に対する遅れ時間である。この場合は、遅れ時間は、実際に遅れる時間以外に、通過時間のみを与えてコントローラ側で計算された遅れ時間であってもよい。
通常通過時間は、搬送車3が該当ルートを最高速で走行する場合の時間である。この場合は、カーブのように特別な現象が起きているわけではないが元々渋滞発生可能性の高い部分でも、渋滞発生を同じルーチンで予測する。
搬送車3は、イベントを検出すると、搬送車遅れに関する情報を搬送車コントローラ27に送信する。この場合は、搬送車コントローラ27は、正確な搬送車遅れに関する情報を迅速に得ることができる。したがって、搬送車コントローラ27は正確かつ迅速に渋滞予測を生成できる。
経路は複数の分岐部71を有しており、搬送車3は、イベント発生より搬送方向上流側にある分岐部の中で最も搬送方向下流側の分岐部71を通過する時または通過直後に、搬送車遅れに関する情報を搬送車コントローラ27に送信する。これにより、搬送車コントローラ27は、確定した搬送車遅れに関する情報を得ることができる。したがって、搬送車コントローラ27は安定性が高い渋滞予測を生成できる。
また、
(8)他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
コントローラは、搬送車遅れに関するイベントの発生回数をカウントして、その発生回数に基づいて渋滞予測を生成してもよい。
スローダウンの終了は、任意に設定できる。例えば、スローダウンとなるイベントの終了地点、終了地点を通過してから所定時間経過後等をスローダウンの終了としてもよい。
スローダウンの発生要因となるイベントは、移載やカーブ走行に限定されない。例えば、分岐部や合流部、特にそれらが連続するレイアウトを走行する場合は、それをイベントとして定義してもよい。
搬送車の遅れ情報を送信するタイミングは、分岐部を通過してから所定時間経過した時でもよい。ただし、渋滞予測であるので、移載動作に入る前であることが好ましい。
また、前記タイミングは、分岐部の搬送方向上流側であってもよい。また、分岐部と関係がなくてもよい。
本発明は、特に、予め定められた経路と、経路を走行する複数の搬送車と、複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備えた搬送車システムに広く適用できる。
1 搬送車システム
3 搬送車
3A 搬送車
3B 搬送車
5 周回走行路
7 基幹走行路
9 処理装置
11 ストッカ
13 入庫ポート
15 出庫ポート
20 制御系
21 製造コントローラ
23 物流コントローラ
25 ストッカコントローラ
27 搬送車コントローラ
47 制御部
48 メモリ
51 制御部
53 メモリ
70 レール
71 分岐部
73 合流部
75 第1ルート
77 渋滞予測テーブル
80 レール
81 分岐部
83 第1直線部
85 曲線部
87 第2直線部
W 物品

Claims (7)

  1. 予め定められた経路と、
    前記経路を走行する複数の搬送車と、
    前記複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、搬送車遅れに関するイベントの発生に基づいて渋滞予測を生成する手段を有する、
    搬送車システム。
  2. 予め定められた経路と、
    前記経路を走行する複数の搬送車と、
    前記複数の搬送車の走行を制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、所定のイベントにより生じる搬送車遅れに関する情報を記憶する手段と、前記搬送車遅れに関する情報に基づいて渋滞予測を生成する手段とを有している、
    搬送車システム。
  3. 前記イベントは、スローダウン発生である、請求項1または2に記載の搬送車システム。
  4. 前記搬送車遅れに関する情報は、通常通過時間に対する遅れ時間である、請求項1〜3のいずれかに記載の搬送車システム。
  5. 前記通常通過時間は、前記搬送車が該当ルートを最高速で走行する場合の時間である、請求項4に記載の搬送車システム。
  6. 前記コントローラは、前記渋滞予測を前記複数の搬送車に送信する、請求項1〜5のいずれかに記載の搬送車システム。
  7. 前記経路は複数の分岐部を有しており、
    前記搬送車は、前記イベント発生より搬送方向上流側にある分岐部の中で最も搬送方向下流側の分岐部を通過する時または通過直後に前記搬送車遅れに関する情報を前記コントローラに送信する、請求項1〜6のいずれかに記載の搬送車システム。
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