JP2013243595A

JP2013243595A - 無人搬送車の通信方法

Info

Publication number: JP2013243595A
Application number: JP2012116599A
Authority: JP
Inventors: Koji Ohama; 光司大濱
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-12-05

Abstract

【課題】通信制御処理が複雑にならず、無人搬送車の運行をスムーズに行うことができる無人搬送車の通信方法を提供すること。
【解決手段】無人搬送車の通信方法では、無人搬送車３がその状態Ｘを無線通信により通信エリア内の全ての基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃに送信して、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃがそれぞれ受信した無人搬送車３の状態Ｘを運行管理局１に送信する。このとき、運行管理局１は、無人搬送車３の状態Ｘを受信した各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣが最も高い最良基地局２Ｂ（２Ｚ）を逐次選択する。そして、運行管理局１が無人搬送車３への制御指令Ｙを送信するときには、選択された最良基地局２Ｂ（２Ｚ）を介して制御指令Ｙを無人搬送車３に送信する。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送物を搬送する無人搬送車の通信方法に関し、特に無人搬送車の運行をスムーズに行うことができる無人搬送車の通信方法に関する。

製鉄所等の工場では、数十トンもの重量がある鋼板コイル等の円筒状の搬送物を移送するために、無人搬送車が用いられている。このような無人搬送車の運行は、地上に設けられた運行管理局によって管理されていて、運行管理局には、無人搬送車に対して無線通信を行うための複数の基地局が接続されている。

そして、無人搬送車の経路、分岐域や合流域の進行可否等のような、無人搬送車への制御指令は、無人搬送車と基地局との無線通信により、運行管理局から基地局を介して無人搬送車に送信されるようになっている。また、無人搬送車の現在位置、制御指令を待機又は実行している状態等のような、無人搬送車の状態は、無人搬送車と基地局との無線通信により、無人搬送車から基地局を介して運行管理局に送信されるようになっている。

このような無人搬送車の通信方法として、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。下記特許文献１に記載された無人搬送車の通信方法では、無人搬送車と基地局（エリア登録基地局）とが無線通信を行う前に、複数の基地局の中から通信対象としてのエリア登録基地局を決定するようになっている。即ち、図５に示したように、先ず、各基地局はエリア信号を電波形態で発信する（ステップ１１０）。次に、無人搬送車は、各基地局から発信されるエリア信号の受信感度（レベル）を判断して（ステップ１２０）、受信感度が最も高い基地局にエリア登録信号を発信する（ステップ１３０）。これにより、エリア登録信号を受信した基地局は、エリア登録基地局となる（ステップ１４０）。こうして、エリア登録基地局を決定した後に、無人搬送車への制御指令の送信や無人搬送車の状態の送信は、無人搬送車とエリア登録基地局との無線通信によって、行われることになる（ステップ１５０）。

この無人搬送車の通信方法では、無人搬送車によるエリア登録信号の発信（ステップ１３０）は、ステップ１２０において、エリア登録基地局から発信されたエリア信号の受信感度より、エリア登録基地局以外の基地局から発信されたエリア信号の受信感度が上回った場合のみ行われる。即ち、最も通信状態の良い基地局が判断されたときにのみ、エリア登録基地局の切り替えが行われ、それ以外のときには行われない。このため、例えば、無人搬送車とエリア登録基地局との間に障害物等が存在して、受信感度が低くなった場合には、エリア登録基地局が現時点で最も通信状態の良い基地局（新しいエリア登録基地局）に切り替わり、その後に無人搬送車と切り替わったエリア登録基地局との無線通信が行われる。こうして、無人搬送車は、通信状態の最良な基地局と通信できるようになっている。

特開平０８−１６５０９９号公報

ところで、上記した無人搬送車の通信方法では、以下の問題点がある。即ち、受信感度が低くなった場合に備えて、最も通信状態の良い基地局を検索するために、ステップ１１０〜ステップ１４０のような専用の通信処理が必要になる。その結果、通信制御処理が複雑になるという問題点がある。更に、最も通信状態の良い基地局に切り替わるまでに、ステップ１１０〜ステップ１４０の通信処理を繰り返すため、時間がかかり、その後の無人搬送車とエリア登録基地局との無線通信（ステップ１５０）が断続するようになる。言い換えると、最も通信状態の良い基地局を検索している間は、無線通信が行われず、無人搬送車は停止状態になる。その結果、無人搬送車の運行がスムーズに行われないという問題点がある。

そこで、本発明は、上記した課題を解決すべく、通信制御処理が複雑にならず、無人搬送車の運行をスムーズに行うことができる無人搬送車の通信方法を提供することを目的とする。

本発明に係る無人搬送車の通信方法は、搬送物を移送する無人搬送車と、前記無人搬送車の運行を管理する運行管理局と、前記運行管理局に接続されていて前記無人搬送車に対して無線通信を行う複数の基地局とが設けられていて、前記無人搬送車の状態は、前記無人搬送車と前記基地局との無線通信により前記無人搬送車から前記基地局を介して前記運行管理局に送信され、前記無人搬送車への制御指令は、前記無人搬送車と前記基地局との無線通信により前記運行管理局から前記基地局を介して前記無人搬送車に送信される無人搬送車の通信方法であって、前記無人搬送車の状態を送信するときには、前記無人搬送車が通信エリア内の全ての基地局に送信して、各基地局がそれぞれ受信した無人搬送車の状態を前記運行管理局に送信し、前記運行管理局は、前記無人搬送車の状態を受信した各基地局のうち受信感度が最も高い最良基地局を逐次選択し、前記無人搬送車への制御指令を送信するときには、前記選択された最良基地局を介して前記無人搬送車に送信することを特徴とする。

本発明に係る無人搬送車の通信方法では、無人搬送車の現在位置、制御指令を待機又は実行している状態等のような、無人搬送車の状態を送信するとき、無人搬送車がその状態を通信エリア内の全ての基地局に送信する。そして、各基地局は、それぞれ受信した無人搬送車の状態を運行管理局へ送信する。このため、無人搬送車と一部の基地局との間で通信状態が悪くても、無人搬送車の状態を複数の基地局を介して運行管理局へ送信するので、無線通信での情報伝達成功率を向上することができる。

また、運行管理局は、全ての基地局から無人搬送車の状態を受信する度に、各基地局のうち受信感度が最も高い最良基地局を逐次選択するようになっている。これにより、無人搬送車の経路、分岐域や合流域の進行可否等のような、無人搬送車への制御指令を送信するときには、運行管理局が無人搬送車への制御指令を最良基地局を介して無人搬送車に送信する。このため、無人搬送車と一部の基地局との間で通信状態が悪くても、無人搬送車への制御指令を最も通信状態の良い基地局を介して無人搬送車に送信することができる。

上述したように、本発明の無人搬送車の通信方法では、各基地局が無人搬送車の状態を受信するときの受信感度を利用して最良基地局を選択しているため、従来のように受信感度が低くなった場合に備えて最も通信状態の良い基地局を検索するための検索専用の通信システムを設ける必要がない。その結果、通信制御処理が複雑にはならない。更に、検索専用の通信処理を行うことなく逐次最良基地局を選択するため、無人搬送車と基地局との無線通信が断続することがなくて、無人搬送車の運行をスムーズに行うことができる。

本実施形態の運行管理局と基地局と無人搬送車との関係を示した概略的な構成図である。無人搬送車の状態の送信を説明するためのフローチャートである。無人搬送車への制御指令の送信を説明するためのフローチャートである。無人搬送車と基地局との間に車両の障害物が存在する状況を示した図１相当の図である。従来の無人搬送車の通信方法を説明するためのフローチャートである。

本発明に係る無人搬送車の通信方法について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の運行管理局１と基地局２と無人搬送車３との関係を示した概略的な構成図である。

運行管理局１は、無人搬送車３の運行を管理するものであり、コンピュータを中枢とする主局（ネットワークコントローラ）である。運行管理局１は、無人搬送車３の現在位置や作動状態に基づいて、無人搬送車３の経路、分岐域や合流域の進行可否等を制御するようになっている。

基地局２は、無人搬送車３に対して無線通信を行うものである。ここで、図１では、基地局２が３台示されていて、各基地局２を基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと呼ぶことにする。なお、この基地局２は複数台設けられていれば良く、基地局２の数は適宜変更可能である。各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと運行管理局１とは、有線又は無線のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して接続されていて、情報を互いに送受信できるようになっている。

無人搬送車３は、製鉄所等の工場で鋼板コイル等の円筒状の搬送物を無人で移送するものである。この無人搬送車３は、運行管理局１から基地局２を介して送信される制御指令に基づいて、移動、停止、搬送物の搭載又は設置のような動作を行うようになっている。無人搬送車３と各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃとの間の通信は、電波の形態で行われる。このため、無人搬送車３は各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと無線通信するための無線モデム３ａを内蔵している。図１には、本実施形態を分かり易く説明するために１台の無人搬送車３を示したが、実際には複数の無人搬送車３が運行管理局１によって運行するようになっている。

こうして、無人搬送車３は、現在位置、制御指令を待機又は実行している状態等のような、無人搬送車３の状態（以下、「車両状態Ｘ」と呼ぶ）を、無人搬送車３と基地局２との無線通信により、基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃを介して運行管理局１に送信する。これに対して、運行管理局１は、無人搬送車３の経路、分岐域や合流域の進行可否等のような、無人搬送車３への制御指令（以下、「制御指令Ｙ」と呼ぶ）を、無人搬送車３と基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃとの無線通信により、基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃを介して無人搬送車３に送信する。

ここで、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ無人搬送車３から受信した電波の受信感度（レベル）を数値的に示すことができる。そして、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、受信した電波の受信感度をそれぞれ受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ（ｄＢ）として運行管理局１に伝達するようになっている。ここで、受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＢは、電界強度又はＳ／Ｎ比であり、受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣの数値が大きいほど無人搬送車３と各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃとの間の通信状態が良いことを意味する。

次に、本実施形態の無人搬送車の通信方法において、無人搬送車３が車両状態Ｘを送信する場合について、図２を用いて説明する。図２は、車両状態Ｘの送信を説明するためのフローチャートである。ここで、無人搬送車３は、所定周期（例えば、１ｓｅｃ）で車両状態Ｘを各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃを介して運行管理局１に送信するようになっている。これは、運行管理局１が、繰り返し受信する車両状態Ｘに基づいて、無人搬送車３の作動を制御するための制御指令Ｙを逐次作成するためである。

図２に示したように、先ず、無人搬送車３は、通信エリア内である全ての基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃにそれぞれ車両状態Ｘを送信する（ステップ１０）。これにより、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、無線通信によってそれぞれ車両状態Ｘを受信する（ステップ１１）。このとき、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと無人搬送車３との間の距離、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと無人搬送車３との間の障害物の有無、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃと無人搬送車３との間に生じるノイズ等によって、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃが受信した電波の受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣは異なることになる。

次に、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、所定周期で、受信した車両状態Ｘをそれぞれ運行管理局１に送信するとともに、車両状態Ｘを受信したときの受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣをそれぞれ運行管理局１に送信する（ステップ１２）。これにより、運行管理局１は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して車両状態Ｘを受信するとともに、受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣを受信する（ステップ１３）。

そして、運行管理局１は、車両状態Ｘを受信した各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣが最も高い基地局を最良基地局２Ｚとして選択するようになっている。即ち、運行管理局１は、受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣの数値を比較して、最も大きい数値である受信感度を示した基地局を最良基地局２Ｚとして選択（決定）する。この結果、基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、最も受信感度が高い基地局（最良基地局２Ｚ）が、所定周期で逐次選択されることになる。

続いて、運行管理局１が制御指令Ｙを送信する場合について、図３を用いて説明する。図３は、制御指令Ｙの送信を説明するためのフローチャートである。図３に示したように、先ず、運行管理局１は、制御指令Ｙを送信する時点において選択されている最良基地局２Ｚに、制御指令Ｙを送信する（ステップ２０）。これにより、最良基地局２Ｚは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して制御指令Ｙを受信する（ステップ２１）。続いて、最良基地局２Ｚが無人搬送車３に向けて制御指令Ｙを送信する（ステップ２２）。これにより、無人搬送車３は、無線通信によって制御指令Ｙを受信する（ステップ２３）。こうして、無人搬送車３は、運行管理局１から最も受信感度が高い基地局（最良基地局２Ｚ）を介して制御指令Ｙを受信するようになっている。

ここで、図４に示した状況を一例として、最良基地局２Ｚの選択について説明する。図４は、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間に車両の障害物ＯＢが存在する状況を示した図１相当の図である。図４に示した状況では、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、基地局２Ｃが無人搬送車３に最も近いが、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間に障害物ＯＢが存在するため、受信感度ＬＣの数値は極めて小さい。また、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、基地局２Ａが無人搬送車３に最も遠いため、受信感度ＬＡの数値は小さい。これらに対して、基地局２Ｂは無人搬送車３に比較的近く、且つ無人搬送車３と基地局２Ｂとの間に障害物はないため、受信感度ＬＢの数値は大きい。このため、図４に示した状況では、運行管理局１は、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＣが最も高い基地局２Ｂを最良基地局２Ｚとして選択することになる。

本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態では、無人搬送車３の現在位置、制御指令を待機又は実行している状態等のような、車両状態Ｘを送信するとき、無人搬送車３がその状態を通信エリア内の全ての基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃに送信する。そして、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ受信した車両状態Ｘを運行管理局１へ送信する。このため、例えば図４に示した状況のように、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間の通信状態が悪くても、車両状態Ｘを複数の基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃを介して運行管理局１へ送信するので、無線通信での情報伝達成功率が高くなる。

そして、運行管理局１は、全ての基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃから車両状態Ｘを受信する度に、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち受信感度が最も高い最良基地局２Ｚを選択するようになっている。これにより、無人搬送車３の経路、分岐域や合流域の進行可否等のような、制御指令Ｙを送信するときには、運行管理局１が制御指令Ｙを最良基地局２Ｚを介して無人搬送車３に送信する。このため、例えば図４に示した状況のように、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間の通信状態が悪くても、制御指令Ｙを最も通信状態の良い基地局２Ｂ（最良基地局２Ｚ）を介して無人搬送車３に送信することができる。

従って、本実施形態では、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃが車両状態Ｘを受信するときの受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＢを利用して最良基地局２Ｚを選択しているため、従来のように受信感度が低くなった場合に備えて最も通信状態の良い基地局を検索するための検索専用の通信システムを設ける必要がない。その結果、通信制御処理が複雑にはならない。更に、検索専用の通信処理を行うことなく逐次最良基地局２Ｚを選択するため、無人搬送車３と基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃとの無線通信が断続することがなくて、無人搬送車３の運行をスムーズに行うことができる。

なお、従来の無人搬送車の通信方法においては、以下の問題点があった。例えば無人搬送車３から最も近い基地局２と無線通信を行う場合、図４に示した状況では、障害物ＯＢによって無人搬送車３とこの無人搬送車３から最も近い基地局２Ｃとの間の通信状態が悪くなって、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間の無線通信が困難になるという問題点があった。そして、この問題に対処すべく通信状態が悪くなった場合に備えて、無人搬送車がバックアップ用基地局を検索して無線通信を行うように設定されていた。しかし、この場合であっても、無人搬送車３が始めは最も近い基地局２Ｃと無線通信を行って、通信状態が悪いことを検知してからバックアップ用基地局と無線通信を行うことになる。このため、無線通信を再開するまでに検索時間がかかり、無人搬送車が約数秒間停止状態になることがあって、無人搬送車の運行がスムーズに行われないという問題点があった。

これに対して、本実施形態の無人搬送車の通信方法では、図４に示した状況のように無人搬送車３と基地局２Ｃとの間に障害物ＯＢが存在しても、無人搬送車３は、障害物ＯＢに影響されずに最も通信状態の良い基地局２Ｂと安定して無線通信することができる。更に、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃが車両状態Ｘを受信するときの受信感度ＬＡ，ＬＢ，ＬＢを利用して最良基地局２Ｚを逐次選択しているため、バックアップ用基地局を検索して無線通信を行うように設定する必要がない。従って、本実施形態では、バックアップ用基地局を検索している間に無人搬送車が約数秒間停止状態になるということがなくて、無人搬送車３の運行をスムーズに行うことができる。

以上、本発明に係る無人搬送車の通信方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、無人搬送車３が車両状態Ｘを送信する通信エリア内の全ての基地局２が、３個の基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃである場合について説明したが、通信エリア内の全ての基地局が２個又は４個以上の基地局であっても良い。

また、本実施形態では、障害物ＯＢである車両が無人搬送車３と基地局２Ｃとの間の通信状態を悪くする場合について説明したが（図４参照）、障害物ＯＢが妨害電波であっても本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施形態では、無人搬送車３と基地局２Ｃとの間の通信状態が悪くなる場合について説明したが、無人搬送車３と基地局２Ａとの間、又は無人搬送車３と基地局２Ｂとの間の通信状態が悪くなる場合であっても本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

１運行管理局
２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）基地局
３無人搬送車
Ｘ車両状態
Ｙ制御指令
ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ受信感度
ＯＢ障害物

Claims

搬送物を移送する無人搬送車と、
前記無人搬送車の運行を管理する運行管理局と、
前記運行管理局に接続されていて前記無人搬送車に対して無線通信を行う複数の基地局とが設けられていて、
前記無人搬送車の状態は、前記無人搬送車と前記基地局との無線通信により前記無人搬送車から前記基地局を介して前記運行管理局に送信され、
前記無人搬送車への制御指令は、前記無人搬送車と前記基地局との無線通信により前記運行管理局から前記基地局を介して前記無人搬送車に送信される無人搬送車の通信方法であって、
前記無人搬送車の状態を送信するときには、前記無人搬送車が通信エリア内の全ての基地局に送信して、各基地局がそれぞれ受信した無人搬送車の状態を前記運行管理局に送信し、
前記運行管理局は、前記無人搬送車の状態を受信した各基地局のうち受信感度が最も高い最良基地局を逐次選択し、
前記無人搬送車への制御指令を送信するときには、前記選択された最良基地局を介して前記無人搬送車に送信することを特徴とする無人搬送車の通信方法。