JP2024040527A - 走行車システム - Google Patents
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Abstract
【課題】走行車コントローラにおける処理負荷の割合を増加させることなく、走行車の状態を他の走行車に配信することが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、複数の走行車6と、走行車コントローラ40と、走行車コントローラ40及び走行車6の両方と通信可能に設けられた中継コントローラ50と、を備える。走行車コントローラ40は、中継コントローラ50を介して搬送指令を一の走行車に6割り付け、走行車6は、自車の状態に関する情報を中継コントローラ50に送信し、中継コントローラ50は、受信した自車の状態に関する情報を走行車コントローラ40を介することなく、通信可能な走行車6の少なくとも一部に送信する。【選択図】図1
Description
本発明は、走行車システムに関する。
例えば、下記の特許文献1には、複数の走行車と、走行車を制御する走行車コントローラとを備える走行車システムが開示されている。この走行車システムの走行車コントローラは、各走行車から停止位置を示す情報を受信し、受信した情報をブロードキャスト配信する。各走行車は、当該情報を利用することによって、走行車同士の干渉を防止しつつ走行車の追従走行を実現している。
しかしながら、走行車から送信されてくる上記のような情報を、走行車コントローラを介して他の走行車に配信する上記従来の走行車システムでは、走行車コントローラによって実行される配信処理の負荷の割合が、走行車コントローラによって実行される各種処理の負荷全体に対して増加する。この場合、走行車コントローラにおける他の処理(例えば、搬送指令の割り付け制御等の処理)に影響を与えるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、走行車コントローラにおける処理負荷の割合を増加させることなく、走行車の状態を他の走行車に配信することができる走行車システムを提供することにある。
本発明の走行車システムは、複数の走行車と、走行車コントローラと、走行車コントローラ及び走行車の両方と通信可能に設けられた中継コントローラと、を備え、走行車コントローラは、中継コントローラを介して搬送指令を一の走行車に割り付け、走行車は、自車の状態に関する情報を中継コントローラに送信し、中継コントローラは、受信した自車の状態に関する情報を走行車コントローラを介することなく、通信可能な走行車の少なくとも一部に送信する。
この構成の走行車システムでは、走行車から送信されてくる自車の状態に関する情報は、走行車コントローラを介することなく中継コントローラによって他の走行車に送信される。このため、搬送指令の割り付け処理を実行する走行車コントローラは、上記自車の状態に関する情報を他の走行車に送信するための処理負荷が発生しない。すなわち、本発明の走行車システムは、走行車コントローラにおける処理負荷の割合を増加させることなく、走行車の状態を他の走行車に配信することができる。
本発明の走行車システムでは、中継コントローラは、受信した自車の状態に関する情報を通信可能な走行車にブロードキャスト配信してもよい。この構成では、迅速且つ効率的に各走行車の状態を他の走行車に配信することができる。
本発明の走行車システムでは、走行車コントローラは、中継コントローラを介して複数の走行車のそれぞれに自車の状態を問い合わせ、走行車のそれぞれは、走行車コントローラからの問い合わせを受信すると、自車の状態に関する情報を中継コントローラに送信し、中継コントローラは、走行車から受信した自車の状態に関する情報を、通信可能な走行車の少なくとも一部に送信すると共に、走行車コントローラにも送信してもよい。この構成では、走行車コントローラも、各走行車の状態に関する情報を取得することができる。
本発明の走行車システムでは、自車の状態に関する情報は、走行車の位置、速度、加減速度、停止可能位置、搬送物品の有無、搬送物品の識別子及び走行規制に関する情報の少なくとも一つであってもよい。この構成では、各走行車は、上述したような他の走行車の状態に関する情報を取得することができるので、これらの情報を利用して、例えば、渋滞箇所を回避したり、追従走行を実行したり、通信状態を診断したりすることが可能となる。
本発明の走行車システムでは、中継コントローラは、受信した自車の状態に関する情報を、送信元の走行車を含めて通信可能な走行車に送信してもよい。この構成では、例えば、自車の状態に関する情報を送信した後に中継コントローラから当該自車の状態に関する情報が返ってくるか否かに基づいて、自車の通信状態を診断することが可能となる。
本発明の走行車システムでは、中継コントローラは、互いに異なる領域をそれぞれ管轄するように複数設けられており、走行車コントローラは、複数の中継コントローラと通信可能に設けられ、複数の中継コントローラのそれぞれは、管轄する領域に位置する走行車と通信可能に設けられていてもよい。この構成では、中継コントローラの処理が分散されるので、中継コントローラ一台あたりの処理負荷を低減することができる。
本発明によれば、走行車コントローラにおける処理負荷の割合を増加させることなく、走行車の状態を他の走行車に配信することができる。
以下、図面を参照して、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
走行車システム1は、軌道に沿って移動可能な天井走行車6を用いて、物品10を載置部8,8間で搬送するためのシステムである。物品10には、例えば、複数の半導体ウェハを格納する容器、ガラス基板を格納する容器、レチクルポッド、一般部品等が含まれる。ここでは、例えば、工場等において、天井走行車6(以下、単に「走行車6」と称する。)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。図1に示されるように、走行車システム1は、軌道4と、複数の走行車6と、複数の載置部8と、走行車コントローラ40と、第一中継コントローラ50Aと、第二中継コントローラ50Bと、第三中継コントローラ50Cと、第四中継コントローラ50Dと、を備える。
図1及び図2に示されるように、軌道4は、複数のエリア(第一エリアA1~第四エリアA4)に跨って設けられている。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、支柱4A,4Aにより吊り下げ支持される。
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、天井走行式無人走行車である。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。
図2及び図3に示されるように、走行車6は、走行部18と、受電部20と、本体フレーム22と、横送り部24と、θドライブ26と、昇降駆動部28と、昇降台30と、本体カバー33と、制御部61と、通信部62と、を備える。
走行部18、走行車6を軌道4に沿って走行させる部分であり、図示しない駆動部及び車輪等によって構成されている。受電部20は、非接触給電で軌道4側から電力を受電する。本体フレーム22は、走行部18から吊り下げられた状態で走行部18に支持されている。本体フレーム22は、横送り部24と、θドライブ26と、昇降駆動部28と、昇降台30と、本体カバー33と、制御部61と、通信部62と、を支持する。
横送り部24は、θドライブ26、昇降駆動部28及び昇降台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及び昇降台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、昇降台30をワイヤ、ロープ及びベルト等の吊持材の巻取りないし繰出しによって昇降させる。昇降台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、例えば走行車6の走行方向の前後に一対設けられている。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。
制御部61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61は、走行車6における各種処理(例えば、走行処理、移載処理及び通信処理等)を実行する。通信部62は、軌道4の通信線(フィーダー線)又は給電線等を利用して、第一中継コントローラ50A~第四中継コントローラ50Dとの通信を行う。
本実施形態の制御部61は、走行車コントローラ40からの問い合わせを受信すると、自車の状態に関する情報を、自車が位置するエリアを管轄する中継コントローラ50(第一中継コントローラ50A~第四中継コントローラ50Dの何れか)に送信する。なお、自車の状態に関する情報は、走行車の位置、速度、加減速度、停止可能位置、搬送物品の有無、搬送物品の識別子(固有ID)、及び走行規制に関する情報の少なくとも一つとすることができる。
走行車6との間で物品10が受け渡しされる載置部8には、バッファ及び受渡ポート等が含まれる。バッファは、物品10が一時的に載置される載置部である。例えば、天井から吊持材により吊り下げられている。バッファは、例えば、目的とする受渡ポートに他の物品10が載置されている等の理由により、走行車6が搬送している物品10をその受渡ポートに移載できない場合に、物品10が仮置きされる。受渡ポートは、例えば洗浄装置、成膜装置、リソグラフィ装置、エッチング装置、熱処理装置、平坦化装置をはじめとする半導体の処理装置に対して物品10の受渡を行うための載置部である。なお、処理装置は、特に限定されず、種々の装置であってもよい。
本実施形態の走行車システム1は、走行車システム1外部の搬送コントローラ(上位コントローラ)90から送信されてくる搬送指令に従って物品10を所定の載置部8等に移動させる。搬送コントローラ90は、CPU、ROM及びRAM等からなる電子制御ユニットである。搬送コントローラ90は、走行車コントローラ40との間で有線又は無線により通信を行い、走行車6に物品10を搬送させる搬送指令を走行車コントローラ40に送信する。
走行車コントローラ40は、載置部8に載置された物品10を所定の載置部8に搬送させるように指示する搬送指令を、一の走行車6に割り付ける。走行車コントローラ40は、下段にて詳述する四台(複数)の中継コントローラ50(第一中継コントローラ50A~第四中継コントローラ50D)と通信可能に設けられている。走行車コントローラ40は、CPU、ROM及びRAM等からなる電子制御ユニットである。走行車コントローラ40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。走行車コントローラ40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。
本実施形態の走行車コントローラ40は、中継コントローラ50(第一中継コントローラ50A~第四中継コントローラ50Dの何れか)を介して複数の走行車6のそれぞれに走行車6の状態を定期的に問い合わせる(ポーリング)。また、走行車コントローラ40は、当該問い合わせに対して各走行車6から中継コントローラ50を介して送信されてくる走行車6の状態に関する情報を受信し、記憶部等に記憶する等して、各走行車6の状態を管理する。
図1及び図3に示されるように、中継コントローラ50は、走行車コントローラ40及び管轄エリアに位置する走行車6と通信可能に設けられている。本実施形態においては、中継コントローラ50として、第一エリアA1に位置する走行車6と通信可能に設けられる第一中継コントローラ50Aと、第二エリアA2に位置する走行車6と通信可能に設けられる第二中継コントローラ50Bと、第三エリアA3に位置する走行車6と通信可能に設けられる第三中継コントローラ50Cと、第四エリアA4に位置する走行車6と通信可能に設けられる第四中継コントローラ50Dと、が設けられている。
中継コントローラ50は、CPU、ROM及びRAM等からなり、電子制御ユニットとして構成される制御部51と、走行車コントローラ40及び管轄下(制御下)にある走行車6との通信を行う通信部52と、を備えている。制御部51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51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。
中継コントローラ50は、走行車コントローラ40から各走行車6に向けて送信される状態の問い合わせを受信すると、当該状態の問い合わせを管轄下の全ての走行車6に送信する。また、中継コントローラ50は、管轄下の走行車6から送信されてくる走行車6の状態に関する情報を受信して、走行車コントローラ40に送信する。更に、中継コントローラ50は、管轄下の一の走行車6から送信されてくる自車の状態に関する情報を受信し、受信した自車の状態に関する情報を上記一の走行車(送信元の走行車)6及び管轄下の他の走行車6の全てにブロードキャスト配信する。
次に、図4を参照しながら、本実施形態の中継コントローラ50のブロードキャスト配信に基づいて実施される追従走行の例を説明する。
走行車6の通信部62は、走行車コントローラ40からの中継コントローラ50を介した定期的な状態の問い合わせ(ステップS1)に対して、中継コントローラ50に自車の停止可能位置を示す情報を送信する(ステップS2)。自車の停止可能位置は、自車が現在位置で減速を開始した場合に停止することが可能な位置である。例えば、自車の停止可能位置は、自車が現在位置から急停止する場合の停止位置であり、換言すれば、自車が現在位置から減速を開始して停止し得る最も近い停止位置である。自車の停止可能位置を示す情報は、自車の制御部61によって、自車の現在位置、現在速度(現在の実際の速度)及び制動能力(制動時の減速度)に基づいて算出される。なお、走行車6の通信部62は、定期的な状態の問い合わせに対し、自車の停止可能位置だけでなく、自車位置、自車速度、物品の搬送の有無等に関する情報を送信してもよい。
走行車6の通信部62は、他の走行車6の停止可能位置を示す情報を周期的に受信する(ステップS3)。具体的には、走行車6の通信部62は、中継コントローラ50が実行する前述したブロードキャスト配信によって、他の走行車6の停止可能位置を示す情報を受信する。他の走行車6の停止可能位置は、自車の停止可能位置と同様に、当該他の走行車6が現在位置で減速を開始した場合に停止することが可能な位置である。
なお、中継コントローラ50は、状態の問い合わせに対して走行車6から送信されてきた停止可能位置を示す情報を走行車コントローラ40にも送信(ステップS4)してもよい。走行車コントローラ40は、送信されてきた停止可能位置を示す情報を記憶部等に記憶する等して、各走行車6の状態を管理してもよい。
制御部61は、自車と他の走行車6との間に別の走行車6が存在しない状態で自車が他の走行車6の後方を軌道4に沿って走行している場合に、自車の目的位置を周期的に更新する。なお、目的位置は、自車の走行における目的地である。具体的には、走行車6は、前方の他の走行車6の停止可能位置を示す情報を通信部62によって受信(ステップS3)される度に、制御部61によって当該情報に基づいた目的位置の更新が実行される。制御部61は、自車が目的位置まで走行し当該目的位置に停止することができるように、自車の走行を制御する。
以下、図1に示される第一エリアA1に位置する二台の走行車6,6を例に説明する。説明の便宜のため、前方を走行する走行車6を前方走行車6Aとし、後方を走行する走行車6を後方走行車6Bとする。
後方走行車6Bは、前方走行車6Aとの距離(車間距離)を周期的に取得する。当該距離の取得は、各走行車6が備える車間距離センサによって実施されてもよいし、定期的に受信する他車の状態に含まれる自車位置情報に基づいて取得されてもよい。このとき、前方走行車6Aの通信部62は、前方走行車6Aの停止可能位置を示す情報を、第一中継コントローラ50Aに周期的に送信している。一方、後方走行車6Bの通信部62は、第一中継コントローラ50Aによるブロードキャスト配信によって、前方走行車6Aの停止可能位置を示す情報を周期的に受信している。
連続した状態で走行する二台の走行車6,6間の距離が所定値以下になると、後方走行車6Bが、自車の走行における目的地である目的位置の周期的な更新を開始し、前方走行車6Aに対する追従走行が開始される。なお、追従対象となる走行車6(前方走行車6A)は、走行車コントローラ40が各走行車6から定期的に取得する自車位置に関する情報に基づいて特定してもよいし、例えば、カメラ等で前方走行車6Aに付された識別子等を取得することによって特定してもよい。後方走行車6Bの制御部61は、連続した状態で前方を走行する走行車6が前方走行車6Aであると認識(追従対象であるとして特定)し、前方走行車6Aの停止可能位置を示す情報に基づいて目的位置の周期的な更新を開始する。
後方走行車6Bの制御部61は、停止可能位置に停止した場合における前方走行車6Aの後端が、目的位置に停止した場合における後方走行車6Bの前端の前方に位置するように、目的位置を決定する。後方走行車6Bの制御部61は、前方走行車6Aの停止可能位置が定期的に更新されるのに応じて、後方走行車6Bの目的位置を定期的に更新する。これにより、後方走行車6Bは、前方走行車6Aが走行し続ける限り、前方走行車6Aに対して追従走行する(すなわち、後方走行車6Bが停止せずに前方走行車6Aに追従して走行する)。なお、走行方向における走行車6の寸法に基づいて、停止可能位置と目的位置との距離が予め定められていてもよい。そして、連続した状態で走行する二台の走行車6,6間の距離が所定値を超えると、後方走行車6Bが目的位置の周期的な更新を終了し、前方走行車6Aに対する追従走行が終了される。
なお、上記では、定期的に中継コントローラ50から送信されてくる停止可能位置を用いて追従走行を実行する例を挙げて説明したが、前方走行車6Aの加減速に関する情報を用いて追従走行を実行してもよい。
上記実施形態の走行車システム1では、図4(A)に示されるステップS1~ステップS3に示されるように、走行車コントローラ40からの中継コントローラ50を介した定期的な自車の状態に関する問い合わせに対して中継コントローラ50に送信された自車の状態に関する情報は、中継コントローラ50によって走行車コントローラ40を介することなく管轄下(制御下)にある走行車6に送信される。このため、図4(B)に示されるように、走行車コントローラ40が、各走行車6のそれぞれに直接、定期的な自車の状態に関する問い合わせ(ステップS11)と、走行車6から送信(ステップS12)されてきた当該自車の状態に関する情報のブロードキャスト配信(ステップS13)とを実行する従来技術と比べて、走行車コントローラ40におけるブロードキャスト配信の負荷処理を低減させることができる。すなわち、上記実施形態の走行車システム1では、走行車コントローラ40における処理負荷の割合を増加させることなく、走行車6の状態を他の走行車6に配信することができる。
上記実施形態の走行車システム1では、中継コントローラ50は、受信した自車の状態に関する情報を管轄エリアに位置する走行車6にブロードキャスト配信するので、迅速かつ効率的に各走行車の状態を他の走行車6に配信することができる。
上記実施形態の走行車システム1では、走行車コントローラ40は、複数の中継コントローラ50と通信可能に設けられているので、中継コントローラ50の処理が分散され、中継コントローラ50一台当たりの処理負荷を低減することができる。
以上、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。
上記実施形態の走行車システム1では、中継コントローラ50による、状態に関する情報のブロードキャスト配信に基づいて追従走行が実行される例を説明したが、これに限定されない。
例えば、走行車システム1は、上述したブロードキャスト配信に基づいて通信状態の確認処理が実行されてよい。具体的には、通信状態の確認処理は、走行車コントローラ40からの中継コントローラ50を介した定期的な問い合わせに対し、自車の状態に関する情報を中継コントローラ50に送信したことをトリガに実行される。上記実施形態の走行車システム1では、中継コントローラ50に送信した自車の状態に関する情報が、他の走行車6に配信されるだけではなく自車にも配信される。変形例に係る走行車システム1における走行車6の制御部61は、自車の状態に関する情報を中継コントローラ50に送信後、所定時間内に送信した自車の状態に関する情報を中継コントローラ50から受信しなかった場合に、走行車6の通信部62及び/又は中継コントローラ50の通信部52に不具合があると判定する。
また、例えば、走行車システム1は、上述したブロードキャスト配信に基づいて渋滞回避処理が実行されてよい。例えば、定期的に配信されてくる他車の状態に関する情報として、自車が物品を保持しているか否かという情報がある場合には、走行車6の制御部61は、自車が物品を保持していない状態であれば、搬送中の他の走行車の邪魔にならない位置へ自ら移動する処理を実行することができる。また、定期的に配信されてくる他車の状態に関する情報として、他の走行車6に対するブロッキング位置を取得した場合には、走行車6の制御部61は、当該ブロッキング位置を通らないようにルート変更をすることができる。
上記実施形態及び変形例では、エリアごと(第一エリアA1~第四エリアA4)に走行車6と通信する中継コントローラ50(第一中継コントローラ50A~第四中継コントローラ50D)が設けられている例を挙げて説明したが、第一エリアA1~第四エリアA4に位置する走行車6を一括して通信する中継コントローラ50を設け、当該中継コントローラ50が、第一エリアA1~第四エリアA4に位置する全ての走行車6に対し、上記実施形態で説明したブロードキャスト配信を実行してもよい。
上記実施形態及び変形例では、中継コントローラ50は、各走行車6から送信されてくる自車の状態に関する情報を管轄下の全ての走行車6にブロードキャスト配信する例を挙げて説明したが、全ての走行車6に対して一台の走行車ごと又は複数台の走行車ごとに時間差を設けて送信してもよい。
上記実施形態及び変形例では、中継コントローラ50は、各走行車6から送信されてくる自車の状態に関する情報を管轄下の全ての走行車6にブロードキャスト配信する例を挙げて説明したが、管轄下の少なくとも一部の走行車6に配信してもよい。この場合、中継コントローラ50は、各走行車6から送信されてくる自車の状態に関する情報を管轄下の少なくとも一部の走行車6に対して、一台ずつ配信してもよいし、複数台ずつ配信してもよいし、又はブロードキャスト配信してもよい。
上記実施形態及び変形例では、天井に設けられた軌道4を走行車6が走行する走行車システム1に本願発明を適用した例を挙げて説明したが、地面に設けられた軌道を走行車が走行する走行車システムであってもよい。また、敷設された軌道を走行しなくても、例えば地面の予め定められた経路を走行する走行車に本願発明を適用してもよい。
1…走行車システム、6…天井走行車(走行車)、6A…前方走行車、6B…後方走行車、40…走行車コントローラ、50…中継コントローラ、50A…第一中継コントローラ、50B…第二中継コントローラ、50C…第三中継コントローラ、50D…第四中継コントローラ、51…制御部、52…通信部、61…制御部、62…通信部、90…搬送コントローラ(上位コントローラ)。
Claims (6)
- 複数の走行車と、
走行車コントローラと、
前記走行車コントローラ及び前記走行車の両方と通信可能に設けられた中継コントローラと、を備え、
前記走行車コントローラは、前記中継コントローラを介して搬送指令を一の前記走行車に割り付け、
前記走行車は、自車の状態に関する情報を前記中継コントローラに送信し、
前記中継コントローラは、受信した前記自車の状態に関する情報を前記走行車コントローラを介することなく、前記通信可能な走行車の少なくとも一部に送信する、走行車システム。 - 前記中継コントローラは、受信した前記自車の状態に関する情報を前記通信可能な前記走行車にブロードキャスト配信する、請求項1記載の走行車システム。
- 前記走行車コントローラは、前記中継コントローラを介して複数の前記走行車のそれぞれに自車の状態を問い合わせ、
前記走行車のそれぞれは、前記走行車コントローラからの問い合わせを受信すると、前記自車の状態に関する情報を前記中継コントローラに送信し、
前記中継コントローラは、前記走行車から受信した前記自車の状態に関する情報を、前記通信可能な走行車の少なくとも一部に送信すると共に、前記走行車コントローラにも送信する、請求項1又は2記載の走行車システム。 - 前記自車の状態に関する情報は、前記走行車の位置、速度、加減速度、停止可能位置、搬送物品の有無、搬送物品の識別子及び走行規制に関する情報の少なくとも一つの少なくとも一つである、請求項1~3の何れか一項記載の走行車システム。
- 前記中継コントローラは、受信した前記自車の状態に関する情報を、送信元の前記走行車を含めて前記通信可能な走行車に送信する、請求項1~4の何れか一項記載の走行車システム。
- 前記中継コントローラは、互いに異なる領域をそれぞれ管轄するように複数設けられており、
前記走行車コントローラは、複数の前記中継コントローラと通信可能に設けられ、複数の前記中継コントローラのそれぞれは、管轄する領域に位置する前記走行車と通信可能に設けられている、請求項1~5の何れか一項記載の走行車システム。
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