JP2023129921A - 走行車システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行時間が延びてしまうことを抑制できる走行車システムを提供する。【解決手段】走行車システム１は、複数の走行ルート２の合流ポイントＰを含む合流エリアＧにおいて、一の走行ルート２Ａを走行する走行車６が合流エリアＧを通過するまで、他の走行ルート２Ｂを走行する走行車６を停止ポイントＴで停止させる制御を行なう。走行車システム１は、合流エリアＧにおいて合流ポイントＰを通過する先行走行車６１が合流エリアＧを通過するまでの所要時間を算出し、先行走行車６１に後続し且つ合流エリアＧ外において先行走行車６１と同じ走行ルート２Ａを走行する制御対象走行車６３が所要時間内に合流エリアＧに進入可能な場合には、制御対象走行車６３を、停止ポイントＴで停止可能な制限速度以下まで減速させることなく合流エリアＧに進入させる。【選択図】図４

Description

本発明の一側面は、走行車システムに関する。

複数の走行ルートの合流ポイントを含む合流エリアにおいて、一の走行ルートを走行する走行車が合流エリアを通過するまで、他の走行ルートを走行する走行車を合流ポイントの手前の停止ポイントで停止させる制御（ブロッキング制御）を行なう走行車システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２０４２３号公報

上述した走行車システムでは、走行車を停止ポイントで停止させる可能性を考慮し、走行車が合流エリアに進入するまでに、当該走行車を停止ポイントで停止可能な制限速度以下まで減速させる場合がある。しかしこの場合、合流エリアに別の走行車が存在しないときでも減速させられるため、走行時間が無駄に延びてしまうおそれがある。

そこで、本発明の一側面は、走行時間が延びてしまうことを抑制できる走行車システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る走行車システムは、複数の走行ルートの合流ポイントを含む合流エリアにおいて、一の走行ルートを走行する走行車が合流エリアを通過するまで、他の走行ルートを走行する走行車を合流ポイントの手前の停止ポイントで停止させる制御を行なう走行車システムであって、合流エリアにおいて合流ポイントを通過する第１走行車が合流エリアを通過するまでの所要時間を算出し、第１走行車に後続し且つ合流エリア外において第１走行車と同じ走行ルートを走行する第２走行車が、所要時間内に合流エリアに進入可能な場合には、第２走行車を、停止ポイントで停止可能な制限速度以下まで減速させることなく合流エリアに進入させる。

この走行車システムでは、合流エリアを走行する第１走行車が当該合流エリアを通過するまでは、第１走行車と異なる走行ルートを走行する別の走行車（以下、「対向走行車」という）が合流ポイントに進入することが禁止される。このような禁止状態において、第１走行車と同じ走行ルートを走行する第２走行車が合流エリアに進入できる場合（つまり、所要時間内に合流エリアに進入できる場合）には、第２走行車が対向走行車と合流ポイントで接触する（対向走行車が合流ポイントに進入する）おそれはないため、制限速度以下まで第２走行車を減速させる必要がなく、例えば第２走行車を合流エリアに高速で進入させることが可能となる。したがって、本発明の一側面によれば、走行時間が延びてしまうことを抑制することが可能となる。

本発明の一側面に係る走行車システムは、走行車に設けられ、当該走行車に後続する別の走行車へ所要時間に関する情報を出力するための情報出力装置と、走行車に設けられ、当該走行車に先行する別の走行車から所要時間に関する情報を入力するための情報入力装置と、を備えていてもよい。この場合、所要時間に関する情報を走行車間で直接的に授受することが可能となる。

本発明の一側面に係る走行車システムでは、情報出力装置は、表示器であり、情報入力装置は、カメラ又はフォトセンサであってもよい。この場合、無線通信等が困難な環境下においても、所要時間に関する情報を走行車間で授受することが可能となる。

本発明の一側面に係る走行車システムは、第２走行車が所要時間内に合流エリアに進入できない場合には、第２走行車を制限速度以下まで減速させてもよい。これにより、対向走行車が合流ポイントに進入する可能性がある状態では、第２走行車を停止ポイントで停止させる可能性を考慮し、第２走行車を制限速度以下まで減速させることが可能となる。

本発明の一側面に係る走行車システムでは、合流エリアは、合流ポイントの周辺において走行ルートに沿って誘導線が設けられた誘導線領域に対応していてもよい。この場合、誘導線領域を合流エリアとして利用してシステムを構成することが可能となる。

本発明の一側面によれば、走行時間が延びてしまうことを抑制できる走行車システムを提供することが可能となる。

図１は、一実施形態に係る走行車システムを示す概略構成図である。 図２は、走行車を示す側面図である。 図３は、軌道及び誘導線を示す断面斜視図である。 図４は、合流エリアへの進入前に実施される走行車の走行制御の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、一実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は相当の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、走行車システム１は、軌道４に沿って移動可能な走行車６を用いて、物品１０を搬送するシステムである。物品１０には、例えば、複数の半導体ウェハを格納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）及びガラス基板を格納するレチクルポッド等のような容器、並びに一般部品等が含まれる。ここでは、例えば、走行車６が、工場の天井等に敷設された一方通行の軌道４に沿って走行する走行車システム１を例に挙げて説明する。なお、以下において、「前」及び「後」の語は、走行車６の走行方向の前方及び後方に対応し、「上」及び「下」の語は、鉛直方向の上方及び下方に対応する。

走行車システム１は、軌道４と、複数の走行車６と、コントローラ６０と、を備える。図２及び図３に示されるように、軌道４は、例えば、作業者の頭上スペースである天井付近に敷設されている。軌道４は、例えば天井から吊り下げられている。軌道４は、走行車６を走行させるための予め定められた走行路である。軌道４は、一対の下面部４０Ｂと一対の側面部４０Ｃ，４０Ｃと天面部４０Ｄとからなる筒状のレール本体部を有する。下面部４０Ｂ（軌道４の下部）には、誘導線プレート４０Ｇが固定されている。

誘導線プレート４０Ｇは、誘導線Ｙが内蔵されたプレート状のセンサである。誘導線Ｙは、走行車６の後述する誘導コア３７と通信する。誘導線Ｙは、ループ状の通信線（導電線）である。誘導線Ｙは、例えば軌道４の合流エリアＧ（図１参照）において複数の走行車６のどちらが先に合流ポイントＰを通過するかを決めるために用いられる。

図１に示されるように、軌道４は、複数の走行ルート２により構成されている。複数の走行ルート２（ここでは、走行ルート２Ａ，２Ｂ）は、合流エリアＧにおいて合流ポイントＰを介して合流する。合流エリアＧは、合流ポイントＰを含むエリアである。合流エリアＧは、合流ポイントＰの周辺において走行ルート２に沿って誘導線Ｙが設けられた誘導線領域に対応する。

図１及び図２に示されるように、走行車６は、軌道４に沿って走行し、物品１０を搬送する。走行車６は、物品１０を移載可能に構成されている。走行車６は、天井走行式無人搬送車である。走行車システム１が備える走行車６の台数は、特に限定されず、複数である。走行車６は、走行部１８と、本体部７と、インジケータ（表示器）８０と、撮像部８と、制御部５０と、を有する。

走行部１８は、モータ等を含んで構成され、走行車６を軌道４に沿って走行させる。本体部７は、センターフレーム２２と、横送り部２４と、θドライブ２６と、昇降駆動部２８と、昇降部３０と、本体カバー３３と、誘導コア３７と、を有する。センターフレーム２２は、横送り部２４、θドライブ２６、昇降駆動部２８及び昇降部３０を支持する。横送り部２４は、θドライブ２６、昇降駆動部２８及び昇降部３０を一括して、軌道４の走行方向と直角な方向に横送りする。θドライブ２６は、昇降駆動部２８及び昇降部３０の少なくとも何れかを水平面内で所定の角度範囲内で回動させる。昇降駆動部２８は、昇降部３０をワイヤ、ロープ及びベルト等の吊持材の巻取り及び繰出しによって昇降させる。昇降部３０には、チャックが設けられており、物品１０の把持又は解放が自在とされている。

本体カバー３３は、走行車６の前後にそれぞれに設けられている。本体カバー３３は、図示しない爪等を出没させて、搬送中に物品１０が落下することを防止する。本体カバー３３は、走行車６の走行方向の前側に設けられる前面カバー３４及び後側に設けられる後面カバー３５を有している。前面カバー３４は、上方から見たとき平面視において、略等脚台形状に形成されており、主に、外側（前方）を向く前面３４ａと、昇降部３０が設けられた内側（後方）を向く後面３４ｂと、を有している。後面カバー３５は、主に、上方から見たとき平面視において、略等脚台形状に形成されており、外側（後方）を向く後面３５ａと、昇降部３０が設けられた内側（前方）を向く前面３５ｂと、を有している。誘導コア３７は、センターフレーム２２に一対設けられている。誘導コア３７は、誘導線プレート４０Ｇの誘導線Ｙを介して信号の送受信を行う。

インジケータ８０は、点灯状態及び消灯状態が切り替え可能に設けられている。インジケータ８０の光源は、ＬＥＤ電球、ハロゲン電球、蛍光灯、又は白熱電球等である。各領域における点灯制御は、制御部５０によって行われる。インジケータ８０は、自己の走行車６と同じ走行ルート２において自己の走行車６に後続する別の走行車６へ、後述の所要時間情報に関する表示を表示して出力する。インジケータ８０は、自己の走行車６に後続する別の走行車６へ所要時間情報を出力する情報出力装置に対応する。

撮像部８は、撮像範囲が自己の走行車６の前方となるように本体部７の前面カバー３４の前面３４ａに設けられている。撮像部８は、レンズ及び当該レンズから入ってきた光を電気信号に変換する撮像素子等を含むカメラ又はフォトセンサである。撮像部８は、自己の走行車６と同じ走行ルート２において自己の走行車６に先行する別の走行車６（第１走行車，以下、「先行走行車６１」とも称する）のインジケータ８０が撮像画像に含まれるように、当該先行走行車６１を撮像する。撮像部８は、所要時間情報に関する表示を含む撮像画像を撮像する。撮像部８は、先行走行車６１から所要時間情報を入力する情報入力装置に対応する。

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる電子制御ユニットである。制御部５０は、走行車６における各種動作を制御する。具体的には、制御部５０は、走行部１８と、横送り部２４と、θドライブ２６と、昇降駆動部２８と、昇降部３０と、インジケータ８０と、撮像部８と、を制御する。制御部５０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。制御部５０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。制御部５０は、コントローラ６０と有線通信又は無線通信を行う。

制御部５０は、自己の走行車６が合流エリアＧに進入した際において、誘導コア３７により誘導線Ｙを介した通信を行い、自己の走行車６が走行する走行ルート２とは別の走行ルート２を走行する他の走行車６（以下、「対向走行車６２」という）が合流エリアＧに存在するか否かを判定する。

制御部５０は、合流エリアＧに対向走行車６２が存在すると判定した場合（つまり、自己の走行車６が対向走行車６２よりも後に合流エリアＧに進入した場合）、自己の走行車６を減速させて停止ポイントＴで停止させるブロッキング制御を行う。停止ポイントＴは、予め定められた合流ポイントＰの手前の地点である。停止ポイントＴは特に限定されず、任意に設定してもよい。一方、制御部５０は、合流エリアＧに対向走行車６２が存在しないと判定した場合（つまり、自己の走行車６が対向走行車６２よりも先に合流エリアＧに進入した場合）、自己の走行車６を停止ポイントＴで停止させず、合流ポイントＰを通過させる。すなわち、走行車システム１では、一の走行ルート２を走行する走行車６が合流エリアＧを通過するまで、他の走行ルート２を走行する走行車６を停止ポイントＴで停止させる制御を行なう。

本実施形態では、制御部５０は、自己の走行車６が合流エリアＧにおいて合流ポイントＰを通過する（停止ポイントＴに停止しない）場合、自己の走行車６が合流エリアＧを通過する（抜ける）までの所要時間を算出する。例えば制御部５０は、自己の走行車６の現在速度及び現在位置に関する情報、走行ルート２に関する地図情報、及び、その他の各種情報に基づいて、自己の走行車６が合流エリアＧを最も速く通過するときの所要時間を算出する。制御部５０は、インジケータ８０を制御し、算出した所要時間に関する所要時間情報をインジケータ８０に表示させる。つまり、制御部５０は、自己の走行車６に後続する別の走行車６へ所要時間情報を出力させる。インジケータ８０における表示態様は特に限定されず。所要時間情報に関する態様であれば、種々の態様であってもよい。

制御部５０は、先行走行車６１のインジケータ８０に表示された所要時間情報に関する表示を撮像部８により撮像した場合に、その撮像画像から所要時間情報を取得する。例えば制御部５０は、撮像部８の撮像画像に画像認識処理を行い、その結果から所要時間情報を取得可能である。画像認識処理は特に限定されず、種々の公知の画像認識処理を用いることができる。

制御部５０は、自己の走行車６が合流エリアＧに進入する前に、先行走行車６１の所要時間情報を取得した場合、所要時間内に自己の走行車６が合流エリアＧに進入可能か否かを判定する。そして、制御部５０は、自己の走行車６が合流エリアＧに到達するまでの当該時間が、所要時間情報の所要時間よりも短ければ、自己の走行車６が合流エリアＧに進入できると判定する。所要時間内に自己の走行車６が合流エリアＧに進入可能か否かの判定では、自己の走行車６が加速することを前提として判定してもよい。

制御部５０は、所要時間内に自己の走行車６が合流エリアＧに進入可能と判定した場合に、先行走行車６１に続くように、制限速度以下まで減速させることなく自己の走行車６を合流エリアＧに進入させる。一方、制御部５０は、所要時間内に自己の走行車６が合流エリアＧに進入できないと判定した場合に、自己の走行車６が合流エリアＧに進入する前までに、自己の走行車６を制限速度以下まで減速させる。制限速度は、走行車６を停止ポイントＴで停止可能な速度である。例えば制限速度は、走行車６の減速性能に基づいて定められた、合流エリアＧに進入時においての走行車６を停止ポイントＴで停止可能な上限速度である。

コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。コントローラ６０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。コントローラ６０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。コントローラ６０は、走行車６に物品１０を搬送させる搬送指令を送信する。

次に、走行車システム１における走行車６の走行制御の例を説明する。ここでの説明では、図４のフローチャートを用いて、走行ルート２Ａを走行する走行車６が合流エリアＧに進入するまでの、当該走行車６の制御部５０による走行制御を詳説する。なお、走行制御の対象となる走行車６を、「制御対象走行車６３」とも称する。

まず、合流エリアＧ内において合流ポイントＰを通過予定の先行走行車６１から、制御対象走行車６３が所要時間情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１）。上記ステップＳ１では、撮像部８の撮像画像に映る先行走行車６１のインジケータ８０の表示を画像認識した結果、先行走行車６１の所要時間情報を取得できたか否かを判定する。上記ステップＳ１でＹＥＳの場合、取得した所要時間情報に基づいて、制御対象走行車６３が所要時間内に合流エリアＧに進入できるかどうかを判定する（ステップＳ２）。

上記ステップＳ２でＹＥＳの場合、制御対象走行車６３を制限速度以下まで減速させることなく、先行走行車６１に制御対象走行車６３が追いつこうとする走行制御を行い、制御対象走行車６３を合流エリアＧに進入させる（ステップＳ３）。上記ステップＳ３では、制御対象走行車６３の速度を一定に維持させてもよいし、加速させてもよい。また、上記ステップＳ３では、制限速度よりも速い速度までは制御対象走行車６３を減速させてもよい。一方、上記ステップＳ１でＮＯ又は上記ステップＳ２でＮＯの場合、制御対象走行車６３を制限速度以下まで減速させて合流エリアＧに進入させる（ステップＳ４）。上記において、先行走行車６１が第１走行車に対応し、制御対象走行車６３が第２走行車に対応する。

以上、走行車システム１では、合流エリアＧの走行ルート２Ａを走行する先行走行車６１が当該合流エリアＧを通過するまでは、ブロッキング制御により、先行走行車６１と異なる走行ルート２Ｂを走行する対向走行車６２が合流ポイントに進入することが禁止される。このような禁止状態において、先行走行車６１と同じ走行ルート２Ａを走行する制御対象走行車６３が合流エリアＧに進入できる場合（つまり、所要時間内に合流エリアＧに進入できる場合）には、制御対象走行車６３が対向走行車６２と合流ポイントＰで接触するおそれはないことから、制限速度以下まで制御対象走行車６３を減速させる必要がないため、例えば制御対象走行車６３を合流エリアＧに高速のまま進入させることが可能となる。

したがって、走行車システム１によれば、走行時間が延びてしまうことを抑制することが可能となる。例えば、対向走行車６２が存在しない場合にも合流エリアＧに進入しようとする制御対象走行車６３を減速させることを抑制し、搬送時間を短縮することが可能となる。なお、合流エリアＧが狭い場合（その入口から停止ポイントＴまでの距離が短い場合）には、当該合流エリアＧに進入する前には制御対象走行車６３をより減速させる必要があることから、このような場合に本実施形態は特に有効である。

走行車システム１は、走行車６に設けられ当該走行車６に後続する別の走行車６へ所要時間情報を出力するための情報出力装置として、インジケータ８０を備える。走行車システム１は、走行車６に設けられ当該走行車６に先行する先行走行車６１から所要時間情報を入力するための情報入力装置として、撮像部８を備える。この場合、所要時間情報を走行車６間で直接的に授受することが可能となる。また、無線通信等が困難な環境下においても、所要時間情報を走行車６間で授受することが可能となる。

走行車システム１は、制御対象走行車６３が所要時間内に合流エリアＧに進入できない場合には、制御対象走行車６３を制限速度以下まで減速させる。これにより、対向走行車６２が合流ポイントＰに進入する可能性がある状態では、制御対象走行車６３を停止ポイントＴで停止させる可能性を考慮し、制御対象走行車６３を制限速度以下まで減速させることが可能となる。

走行車システム１では、合流エリアＧは、誘導線領域に対応する。この場合、誘導線領域を合流エリアＧとして利用してシステムを構成することが可能となる。

以上、一実施形態について説明したが、本発明の一態様は、上記実施形態に限られない。発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態では、情報出力装置としてインジケータ８０用いたが、情報を出力できれば、無線通信を利用した送信装置等のその他の装置を用いてもよい。情報入力装置として撮像部８を用いたが、情報を入力できれば、受信装置等のその他の装置を用いてもよい。撮像部８は特に限定されず、ステレオカメラ、ＴＯＦカメラ等の、距離計測機能を有する撮像装置を適用してもよい。上記実施形態及び変形例では、走行車の一例として天井走行車を挙げて説明したが、走行車のその他の例には、地上もしくは架台に配設された軌道、又はレーンマーカが設置された走行路を走行する、無人走行車及びスタッカークレーン等が含まれる。

上記実施形態及び変形例では、走行車６を制御する制御部５０が個々の走行車６の本体部７に設けられている例を挙げて説明したが、本体部７から分離され、有線通信又は無線通信によって通信可能な位置（例えば、コントローラ６０）に配置されてもよい。このような場合、制御部５０は、複数の走行車６ごとに設けられるのではなく、複数の走行車６を一括して制御できるように構成されてもよい。

１…走行車システム、２，２Ａ，２Ｂ…走行ルート、６…走行車、８…撮像部（情報入力装置）、６１…先行走行車（第１走行車，走行車）、６２…対向走行車（走行車）、６３…制御対象走行車（第２走行車，走行車）、８０…インジケータ（表示器、情報出力装置）、Ｇ…合流エリア（誘導線領域）、Ｐ…合流ポイント、Ｔ…停止ポイント。

Claims (5)

1. 複数の走行ルートの合流ポイントを含む合流エリアにおいて、一の走行ルートを走行する走行車が前記合流エリアを通過するまで、他の走行ルートを走行する走行車を前記合流ポイントの手前の停止ポイントで停止させる制御を行なう走行車システムであって、
   前記合流エリアにおいて前記合流ポイントを通過する第１走行車が前記合流エリアを通過するまでの所要時間を算出し、
   前記第１走行車に後続し且つ前記合流エリア外において前記第１走行車と同じ走行ルートを走行する第２走行車が、前記所要時間内に前記合流エリアに進入可能な場合には、前記第２走行車を、前記停止ポイントで停止可能な制限速度以下まで減速させることなく前記合流エリアに進入させる、走行車システム。
2. 走行車に設けられ、当該走行車に後続する別の走行車へ前記所要時間に関する情報を出力するための情報出力装置と、
   走行車に設けられ、当該走行車に先行する別の走行車から前記所要時間に関する情報を入力するための情報入力装置と、を備える、請求項１に記載の走行車システム。
3. 前記情報出力装置は、表示器であり、
   前記情報入力装置は、カメラ又はフォトセンサである、請求項２に記載の走行車システム。
4. 前記第２走行車が前記所要時間内に前記合流エリアに進入できない場合には、前記第２走行車を前記制限速度以下まで減速させる、請求項１～３の何れか一項に記載の走行車システム。
5. 前記合流エリアは、前記合流ポイントの周辺において前記走行ルートに沿って誘導線が設けられた誘導線領域に対応する、請求項１～４の何れか一項に記載の走行車システム。

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