JP4089610B2 - 有軌道台車システム及び有軌道台車の走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、予め定められたループ軌道上を複数の有軌道台車が周回する有軌道台車システムの構成、及び、有軌道台車の走行制御方法に関する。

有軌道台車システムにおいては、複数の有軌道台車を衝突なく運用するための一つの方法として、軌道を閉じたループ状（無端状）に形成し、全ての有軌道台車の進行方向が同じとなるように制御することが行われている。例えば特許文献１においては、その図１に示すように、３台の有軌道台車Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が、閉ループ状の走行レール２によって形成された軌道Ｖ上を矢印Ａ方向に無人で走行する構成となっている。
特開平７−１９１７４８号公報（図１、段落番号００１４）

上記特許文献１の構成では、有軌道台車を目標箇所に向かわせる際、台車の位置によっては、台車を長距離移動させなければならない場合がある。

本願の図１は、特許文献１の図１にほぼ相当する状態を示している。この図１の状態で、ステーションＳＴ１の荷物Ｗを有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のいずれかに荷積みする必要が生じたとする。この場合、ステーションＳＴ１に一番近い台車はＭ３であるが、台車Ｍ１〜Ｍ３の走行方向が固定（矢印Ａ方向）であることから、台車Ｍ３をステーションＳＴ１に最短距離で向かわせることができない。従って、結局、有軌道台車Ｍ１を矢印Ａ方向に長距離走行させてステーションＳＴ１に向かわせなければならず、このような場合には搬送時間が長時間化し、軌道の一周分の距離が長いシステムであるとその長時間化する度合いも大きくなってしまっていた。また、このような場合が生じるために、ある場合には短時間で搬送できるがある場合には搬送に長時間かかってしまうというように、偶然的な要因による搬送時間のバラツキが大きくなってしまっていた。

ここで、有軌道台車による荷物の搬送システムを設計・構築する際には最長時間が重要な要素となる。例えば、搬送先の設備への荷物供給の時間間隔がｘ分以内と決められている場合には、最長時間がそれをこえてしまうことは原則として許されない。逆に言えば、搬送システムにおいて最長時間がｘ分以内になるように例えば台車数を増加させるとすると、システムの構築コストが増大し、またアイドリングの台車が増加するために稼動効率の低下を招いてしまう。

また、上述のように搬送時間のバラツキが大きくなると、搬送計画を立てにくくなってしまう。即ち、例えば搬送先の設備に荷物を供給した後ｘ１分経過後かつｘ２分経過前に次の荷物を供給しなければならない等の要求（到着時間の要求）がある場合、搬送システム側で対応するのが困難になってしまう。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

◆本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、有軌道台車システムが提供される。複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送する。荷積みステーションに空荷状態の有軌道台車を向かわせる場合であって、その荷積みステーションより周回方向上流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）と、その荷積みステーションより周回方向下流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「下流側台車」という）と、が何れも空荷状態であるときには、以下の制御をする。即ち、その荷積みステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷積みステーションとの間の距離をＬ０とする。前記上流側台車を前記周回方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ１とする。前記下流側台車を前記周回方向と逆方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ２とする。このときに、Ｌ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１の場合には、前記上流側台車と前記荷積みステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記下流側台車が前記周回方向と逆方向に移動して当該荷積みステーションに向かうように制御する。それ以外の場合には、前記上流側台車が前記周回方向に移動して前記荷積みステーションに向かうように制御する。
◆また、本発明の第３の観点によれば、上述の制御を行う有軌道台車の走行制御方法が提供される。

これにより、必要に応じて有軌道台車を前記周回方向と逆に走行させることにより、荷積みの際に有軌道台車を荷積みステーションに向かわせるのに必要な最長時間を１／２程度まで短縮でき、搬送時間のバラツキも低減できる。従って、システムの稼動効率を向上させ得るので低コスト化が容易である。また、搬送計画が立て易いので、設備の都合等で荷積みステーションにおける荷積みの時間間隔等が様々に要求されていても、搬送システムを容易に構築することができる。また、下流側台車の後進時には上流側台車と荷積みステーションとの距離がＬ０以下にならないことが確保されるので、台車同士の衝突も回避でき、スムーズに運行できる。

◆本発明の第２の観点によれば、以下のように構成する、有軌道台車システムが提供される。複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送する。荷物を載せた有軌道台車（以下、「搬送台車」という）を当該荷物の搬送先の荷置きステーションに向かわせる場合であって、その荷置きステーションより周回方向下流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車が前記搬送台車であるときには、以下の制御を行う。即ち、その荷置きステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷置きステーションとの間の距離をＬ０とする。当該荷置きステーションと、その荷置きステーションより周回方向上流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）との距離をＬ１とする。前記搬送台車が前記周回方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＦとする。前記搬送台車が前記周回方向と逆方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＢとする。ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１の場合には、前記上流側台車に対して前記荷置きステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記搬送台車に対して前記周回方向と逆方向に移動して当該荷置きステーションに向かうように制御する。それ以外の場合には、前記搬送台車に対して前記周回方向に移動して前記荷置きステーションに向かうように制御する。
◆また、本発明の第４の観点によれば、上述の制御を行う有軌道台車の走行制御方法が提供される。

これにより、必要に応じて搬送台車を前記周回方向と逆に走行させることにより、荷置きの際に搬送台車を荷置きステーションに向かわせるのに必要な最長時間を１／２程度まで短縮でき、搬送時間のバラツキも低減できる。従って、システムの稼動効率を向上させ得るので低コスト化が容易である。また、搬送計画が立て易いので、設備の都合等で荷置きステーションにおける荷置きの時間間隔等が様々に要求されていても、搬送システムを容易に構築することができる。また、搬送台車の後進時には上流側台車と荷置きステーションとの距離がＬ０以下にならないことが確保されるので、台車同士の衝突も回避でき、スムーズに運行できる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る搬送システムの全体的な構成を示した模式平面図、図２は有軌道台車の斜視図、図３は走行レールや駆動輪や計測輪の構成を示す断面図である。図４は電気的構成を示すブロック図である。

〔システムの構成〕
図１は、組立工場等の工場内において有軌道台車を使用して各種部品等の荷物を搬送する搬送システムを模式図として示している。この搬送システム１は、複数台（本実施形態では３台）の有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３を有する有軌道台車システムとして構成されている。この有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３は、走行レール２によって形成された閉ループ状の軌道Ｖ上を矢印Ａ方向に無人で走行するようになっている。

軌道Ｖには、荷物Ｗの受渡しを行う複数（本実施形態では９つ）のステーションＳＴ１〜ＳＴ９が設けられており、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３は当該ステーションＳＴ１〜ＳＴ９にて搬送すべき荷物Ｗの受渡し作業を行うようになっている。システムの適宜位置（本実施形態では、第１ステーションＳＴ１）には、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３を制御する地上側制御盤５が設けられている。地上側制御盤５には、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３にＲ，Ｓ，Ｔの三相電源を供給するための電源装置６が接続されている。また、地上側制御盤５には、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３を制御する地上側コントローラ７と、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の走行状態をモニタ可能な表示装置８が設けられている。

前記走行レール２には各種のトロリー線（図１においては図略）が配設されており、このトロリー線を通じて、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３側と、地上側制御盤５の間の電源の供給及び通信が行われる。即ち図４に示すように、このトロリー線Ｃは、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相の電源を供給する３本の給電トロリー線Ｃ１と、１本の通信トロリー線Ｃ２からなっている。

図４に示すように、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３は走行モータ１９を有しており、給電トロリー線Ｃ１を介して地上側制御盤５から当該走行モータ１９に電源が供給される。そして、走行モータ１９によって駆動される駆動輪１９ａ（図３参照）が走行レール２上を回転することにより、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３が走行レール２上を走行するようになっている。

図２に示すように有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３は移載部１１を備えており、当該移載部１１に荷物Ｗを載置した状態で軌道Ｖ上を走行することにより、荷物Ｗを搬送することができる。そして、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９と、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の移載部１１との間で、荷物Ｗを受渡しできるようになっている。この移載部１１は、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３に備えられた移載モータ（図４に符号２０で図示）によって駆動される。

また図３に示すように、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３には、走行レール２に接触して転動する計測輪１２が設けられるとともに、当該計測輪１２の回転角度を検出する走行量検出手段としてのエンコーダ１３が設けられている。

更には、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３には図４に示すコントローラ１６が設けられる。このコントローラ１６は、地上側制御盤５と通信トロリー線Ｃ２を介して通信するとともに、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の運行等を制御するようになっている。

次に、上記のように構成された搬送システム１の電気的構成について、図４を参照して説明する。

最初に、地上側制御盤５について説明する。図４の左側を参照して説明すると、この地上側制御盤５には、前記電源装置６に接続された電源回路１７が設けられている。この電源回路１７は前記給電トロリー線Ｃ１に接続されている。また、地上側制御盤５には、地上側コントローラ７が設けられ、この地上側コントローラ７は通信トロリー線Ｃ２に接続されている。更に、地上側コントローラ７には前記表示装置８が接続され、通信トロリー線Ｃ２を介して通信される有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３からのデータに基づいて、当該有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の走行状態をモニタするようになっている。

続いて、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３側の電気的構成を説明する。図４の右側を参照して説明すると、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３に設けられたインバータ１８は、図示しない集電子を介して給電トロリー線Ｃ１に電気的に接続され、地上側制御盤５からの各相の電源が供給される。更にインバータ１８には、前記走行モータ１９及び移載モータ２０が接続され、当該インバータ１８は地上側制御盤５からの電源を制御して両モータ１９，２０を駆動する。

また、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３に設けられたコントローラ１６は、図示しない集電子を介して通信トロリー線Ｃ２に電気的に接続され、地上側コントローラ７と通信トロリー線Ｃ２を介して通信可能に設けられている。このコントローラ１６は前記インバータ１８と接続されて、前記走行モータ１９及び移載モータ２０の駆動を制御するようになっている。

更にコントローラ１６にはエンコーダ１３が電気的に接続されており、このエンコーダ１３は前記計測輪１２（図１、図３参照）の回転角度を検出し、所定の回転角度ごとにパルス信号をコントローラ１６に出力する。

更にコントローラ１６には、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３が各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９へ到着あるいは通過したことを検出するステーション検出センサ１４が電気的に接続されている。このステーション検出センサ１４は、例えば、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９の位置で前記走行レール２に設けたドグを検知するフォトインタラプタとして構成することができる。また他に、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９の位置でレール２に設けたバーコード又は磁気マークを読み取るバーコードリーダ又は磁気リーダ等として構成することもできる。

各台車のコントローラ１６は、前記ステーション検出センサ１４のステーション検出信号によって、自分の台車Ｍ１〜Ｍ３の現在の走行位置がステーションＳＴ１〜ＳＴ９であることを判断することができる。また、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の現在の走行位置が、複数あるうちのどのステーションにあるのかについても、前記ステーション検出信号に含まれる情報によって判断することができる。例えば、ステーション検出センサ１４としてのフォトインタラプタで検出される前記ドグの配設される個数や間隔を各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９ごとに変えたり、ステーション検出センサ１４としてのバーコードリーダで読み取られるバーコードの情報を各ステーションＳＴ１〜ＳＴ９ごとに異ならせて、読み取られたドグの個数・間隔の情報やバーコードの情報を前記ステーション検出信号に含ませるようにし、この信号をコントローラ１６側で解析・判定するようにすれば良い。

またコントローラ１６は、エンコーダ１３からのパルス信号に基づいて、自分の台車Ｍ１〜Ｍ３の走行位置を判断する。この判断の仕方は、例えば以下のように行えば良い。適宜の位置（例えば、第１ステーションＳＴ１の位置）を基準位置として、エンコーダ１３からのパルスを順次カウントし、そのカウントしたパルス数（以下、「走行パルス数」）ｐ１〜ｐ３に１パルスあたりの走行距離を乗じて、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の前記基準位置からの走行距離Ｘ１〜Ｘ３を判断する。

また、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラ１６は自己の有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３を他の有軌道台車と識別するための固有の識別データを有しており、この識別データとともに、当該コントローラ１６は各種のデータ等を出力するようになっている。即ち、コントローラ１６は、識別データとともに、前述の走行距離Ｘ１〜Ｘ３を通信トロリー線Ｃ２に出力する。なお、前記走行パルス数ｐ１〜ｐ３を通信トロリー線Ｃ２に出力するように構成しても良い。

この各走行距離Ｘ１〜Ｘ３のデータは、識別データとともに通信トロリー線Ｃ２を介して地上側コントローラ７に入力され、前記表示装置８には、その走行距離Ｘ１〜Ｘ３に基づいて計算された各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれの位置が表示される。

また、通信トロリー線Ｃ２上を通信される識別データ及び走行距離等の各種データは、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラ１６が適宜に読み込むことができ、各コントローラ１６は識別データによって、そのデータがどの有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３からのものであるかを識別する。即ち、有軌道台車Ｍ１のコントローラ１６は他の有軌道台車Ｍ２，Ｍ３のコントローラ１６から通信トロリー線Ｃ２上に出力された各走行距離Ｘ２，Ｘ３のデータに基づいて、有軌道台車Ｍ２，Ｍ３の位置を判断することができる。他の有軌道台車Ｍ２，Ｍ３も同様である。よって、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラ１６は、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の走行距離Ｘ１〜Ｘ３のデータから、自車の前後に位置する有軌道台車が何れの有軌道台車であるかを判断することができる。なお、説明の便宜上、本実施形態では図１に示すように、有軌道台車Ｍ１に有軌道台車Ｍ２が後続し、更に有軌道台車Ｍ３が後続するように配列されているものとする。

そして各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３は、自分の台車のすぐ前方にある有軌道台車の位置を取得し、その前方の台車の位置から自分の台車の位置を減算することで、自車から前方車までの距離を求めることができる。各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラは、こうして得られた距離（Ｄとする）が予め定められた値Ｄｍｉｎを下回らないように、走行モータ１９を制御する。例えば、得られた距離ＤがＤｍｉｎより大きいけれども、その差（Ｄ−Ｄｍｉｎ）が所定値を下回った場合には、台車の前進速度を減じるようにする。また、上記の差（Ｄ−Ｄｍｉｎ）がゼロになったら、台車を停止させるようにする。Ｄｍｉｎの値は、台車の速度や、台車の前後長や、台車間あるいは台車と上位装置との間の通信に必要な時間等を考慮して、適当なマージンを見込んで定める。このような走行制御を行うことで、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３と前方台車との車間距離を所定値以上に維持し、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３が前方台車に追突することを回避することができる。

〔荷積み制御〕
次に、ステーションＳＴ１〜ＳＴ９から有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３に荷物Ｗを移載する荷積み制御について、図５を参照して説明する。図５において、例えば第１ステーションＳＴ１に荷物Ｗが到着したとする。なおこの場合、荷積みステーションには第１ステーションＳＴ１が相当する。

第１ステーションＳＴ１に荷物Ｗが到着し、荷積みが可能になった旨の信号が地上側コントローラ７に入力されると、地上側コントローラ７は先ず、各台車Ｍ１〜Ｍ３に対し、第１ステーションＳＴ１において荷積みが必要になった旨の信号を通信トロリー線Ｃ２を介して送信する。信号を受け取った各台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラ１６は、自分の台車が、第１ステーションＳＴ１より周回方向Ａの上流側で当該第１ステーションＳＴ１に最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）に該当するか、を演算して判定する。これには、通信トロリー線Ｃ２を介して各台車同士が通信することにより取得された、各有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の位置の情報が使用される。

図５の時点において、上記の上流側台車に該当しているのは台車Ｍ１である。台車Ｍ１のコントローラ１６は、自分がその上流側台車に該当する旨を判定すると、次に自分が空荷状態か否かを図略のセンサ等で判定する。既に荷物を積み込んだ状態（載荷状態）であれば、自分に後続する台車（台車Ｍ２）に、その台車Ｍ２が第１ステーションＳＴ１に向かうべき旨を送信する。なお、その信号を受け取った台車Ｍ２のコントローラ１６は、自分が空荷状態か否かを判定し、空荷状態であれば自分が第１ステーションＳＴ１に向かう旨の信号を地上側コントローラ７に送信して第１ステーションＳＴ１に向かう。載荷状態であれば台車Ｍ２のコントローラ１６は、更に後続の台車Ｍ３に、その台車Ｍ３が第１ステーションＳＴ１に向かうべき旨を送信する。

台車Ｍ１が空荷状態だった場合は、台車Ｍ１のコントローラ１６は、第１ステーションＳＴ１より周回方向Ａの下流側で当該第１ステーションＳＴ１に最も近い有軌道台車（以下、「下流側台車」という）を特定する。今回は下流側台車はＭ３になる。次に台車Ｍ１のコントローラ１６は、その下流側台車Ｍ３に対し、空荷状態か載荷状態かを通信トロリー線Ｃ２を介して問い合わせる。その問い合わせに対する返事の信号により下流側台車Ｍ３が載荷状態であることが判明したときは、台車Ｍ１のコントローラ１６は、自分が第１ステーションＳＴ１に向かう旨の信号を地上側コントローラ７に送信し、前進してステーションＳＴ１に向かう。

下流側台車Ｍ３が空荷状態だった場合（即ち、上流側台車Ｍ１及び下流側台車Ｍ３の何れもが空荷状態だった場合）は、台車Ｍ１のコントローラ１６は以下の制御を行う。まず、その第１ステーションＳＴ１に有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３のいずれかが図５の鎖線に示すように停止していると仮定したときに、その上流側の有軌道台車（後続側の有軌道台車）が接近できる限界位置Ｐと、当該第１ステーションＳＴ１との距離Ｌ０を求める。この限界位置Ｐの定め方は様々に考えられるが、例えば、車間距離を適正に確保するための距離としての所定の値Ｄｍｉｎ（前述）だけ離れた位置に限界位置Ｐを定めることが考えられる。この場合、Ｌ０は前記のＤｍｉｎに等しくなる（Ｌ０＝Ｄｍｉｎ）。

次に台車Ｍ１のコントローラ１６は、自分の台車Ｍ１が前記の周回方向Ａに移動して第１ステーションＳＴ１に到達するために必要な距離Ｌ１を求める。更に台車Ｍ１のコントローラ１６は、前記下流側台車Ｍ３が前記の周回方向Ａと逆方向に移動して第１ステーションＳＴ１に到達するために必要な距離Ｌ２を求める。

そして、図５に示すようにＬ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１の場合は、上流側台車としての台車Ｍ１のコントローラ１６は、前記下流側台車Ｍ３に対して、前記周回方向Ａと逆方向に移動して（即ち後進して）第１ステーションＳＴ１に向かうべき旨の信号を通信トロリー線Ｃ２に出力する。信号を受信した下流側台車Ｍ３は自分が第１ステーションＳＴ１に向かう旨の信号を上流側台車Ｍ１及び地上側コントローラ７に送信し、後進して第１ステーションＳＴ１に向かって当該ステーションＳＴ１で停止し、荷物Ｗを受け取る。荷物Ｗの荷積みが完了すると、下流側台車Ｍ３のコントローラ１６は荷積み完了信号を地上側コントローラ７に送信する。

以上のような制御をすることで、下流側台車Ｍ３が後進する移動距離（Ｌ２）は、上流側台車Ｍ１を前進させて向かわせた場合の移動距離（Ｌ１）よりも小さいので、空荷状態の有軌道台車を短時間で目的のステーションＳＴ１を向かわせることができ、搬送時間を短縮することができる。

またこの際、上流側台車Ｍ１のコントローラ１６は、前記第１ステーションＳＴ１との距離がＬ０以下にならないように制御されている。即ち、台車Ｍ１のコントローラ１６は、後進して第１ステーションＳＴ１に向かうべき旨の信号を下流側台車Ｍ３に対して送信した後は、前進して前述の限界位置Ｐに到達した場合は停止するように走行モータ１９を制御する。従って、下流側台車Ｍ３が第１ステーションＳＴ１で荷物Ｗを受け取っている際に上流側台車Ｍ１が下流側台車Ｍ３に衝突することは防止される。

なお、Ｌ１＜Ｌ２の場合は、下流側台車Ｍ３を後進させるよりも上流側台車Ｍ１を前進させる方が距離が短いので、上記のような後進制御を行わない。即ち、上流側台車Ｍ１のコントローラ１６は自分が第１ステーションＳＴ１に向かう旨を地上側コントローラ７に送信した後、前進して第１ステーションＳＴ１で停止し、荷物Ｗを積み込む。

なお、Ｌ１＞Ｌ２の場合であってもＬ０＞Ｌ１である場合は、下流側台車Ｍ３を後進させて第１ステーションＳＴ１に停止させると上流側台車Ｍ１との車間距離が十分に取れなくなってしまって、衝突のおそれがあるので、この場合も後進制御を行わない。即ちこの場合も、上流側台車Ｍ１のコントローラ１６は自分が第１ステーションＳＴ１に向かう旨を地上側コントローラ７に送信した後、前進して第１ステーションＳＴ１で停止し、荷物Ｗを積み込む。

〔荷置き制御〕
次に、有軌道台車Ｍ１〜Ｍ３の荷物Ｗを搬送先のステーションＳＴ１〜ＳＴ９に移載する荷置き制御について、図６を参照して説明する。図６において、第９ステーションＳＴ９で第２有軌道台車Ｍ２に積み込まれた荷物Ｗを、第７ステーションＳＴ７に搬送する必要が生じた場合を考える。この場合には、搬送台車には第２有軌道台車Ｍ２が、荷置きステーションには第７ステーションＳＴ７がそれぞれ相当する。

図６の状態で地上側コントローラ７は、荷物Ｗを積んでいる台車Ｍ２に対し、第７ステーションＳＴ７に向かうべき旨の信号を送信する。この信号を受信した台車Ｍ２のコントローラ１６は、自分が、第７ステーションＳＴ７より周回方向Ａの下流側で当該第７ステーションＳＴ７に最も近い有軌道台車（以下、「下流側台車」）であるか否かを判定する。この判定には、自分の台車Ｍ２の位置情報のほか、通信トロリー線Ｃ２を介して各台車同士が通信することにより取得された他の有軌道台車Ｍ１，Ｍ３の位置の情報が使用される。図６に示す状態では、３台の有軌道台車のうち第２有軌道台車Ｍ２が第７ステーションＳＴ７の下流側で最も近く、上記の下流側台車の条件を満たしている。なお、自分の台車Ｍ２が下流側台車でなかった場合は、下記のような制御は行わず、単純に前進して第７ステーションＳＴ７に向かう。

自分の台車Ｍ２が前記の下流側台車に該当していると判定した場合には、台車Ｍ２のコントローラ１６は次に、第７ステーションＳＴ７より周回方向Ａの上流側で当該第７ステーションＳＴ７に最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」）がどの台車であるかを判定する。ここでは第３有軌道台車Ｍ３が上流側台車として特定される。

次に台車Ｍ２のコントローラ１６は、以下の制御を行う。即ち、その第７ステーションＳＴ７に有軌道台車が停止していると仮定したときに、その上流側の有軌道台車が接近できる限界位置Ｐと、当該第７ステーションＳＴ７との間の距離Ｌ０を求める。また、前記上流側台車Ｍ３が前記周回方向Ａに移動したときに前記第７ステーションＳＴ７に到達するまで必要な距離Ｌ１を求める。更には、前記第２有軌道台車Ｍ２が前記周回方向Ａに移動したときに前記第７ステーションＳＴ７に到達するまでの距離ＬＦと、周回方向Ａと逆に移動したときに前記第７ステーションＳＴ７に到達するまでの距離ＬＢと、を求める。

そして、ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１の場合には、台車Ｍ２のコントローラ１６は、前記上流側台車Ｍ３に対して第７ステーションＳＴ７との距離がＬ０以下にならないようにすべき旨の信号を送信するとともに、地上側コントローラ７に対して自分が後進して第７ステーションＳＴ７に向かう旨の信号を送信する。そして、台車Ｍ２は後進して第７ステーションＳＴ７に向かって当該ステーションＳＴ７で停止し、荷物Ｗを降ろす。荷物Ｗの荷置きが完了すると、台車Ｍ２のコントローラ１６は荷置き完了信号を地上側コントローラ７に送信する。

この場合、搬送台車Ｍ２が後進する移動距離（ＬＢ）は、搬送台車Ｍ２を前進させて当該ステーションＳＴ７へ向かわせた場合の移動距離（ＬＦ）よりも小さいので、搬送したい荷物Ｗを積んだ台車Ｍ２を短時間で目的のステーションＳＴ７へ向かわせることができ、搬送効率を高めることができる。

またこの際、上流側台車Ｍ３は搬送台車Ｍ２の信号を受けて、前記第７ステーションＳＴ７との距離がＬ０以下にならないように（言い換えれば、前記限界位置Ｐをこえて前進しないように）制御されている。従って、搬送台車Ｍ２が第７ステーションＳＴ７で荷物Ｗを降ろしている際に上流側台車Ｍ３が搬送台車Ｍ２に衝突することは防止される。

なお、ＬＦ＜ＬＢの場合は、搬送台車Ｍ２を後進させるよりも前進させる方が距離が短いので、上記のような後進制御を行わない。即ち、搬送台車Ｍ２のコントローラ１６は、前記周回方向Ａに移動して（即ち前進して）第７ステーションＳＴ７に向かうように制御する。

なお、ＬＦ＞ＬＢの場合であってもＬ０＞Ｌ１である場合は、搬送台車Ｍ２を後進させて第７ステーションＳＴ７に停止させると上流側台車Ｍ３との車間距離が十分に取れなくなってしまって衝突のおそれがあるので、この場合も後進制御を行わない。即ち、搬送台車Ｍ２のコントローラ１６は、前進して第７ステーションＳＴ７に向かうように制御する。

〔効果〕
本実施形態では以上のような制御を行っているので、後進制御によって、搬送に必要な最長時間を１／２以下に短くできる。また、搬送時間のバラツキも、１／２以下にできる。従って、稼動効率の良い有軌道台車システムの運用が可能になる。

例えば、一周１００メートルの軌道Ｖに全長２メートルの台車が１０台投入されており、各台車の最高速度が１メートル毎秒であったとする。台車間の車間距離は、１００／１０−２＝８メートルとなる。そして、前述の距離Ｌ０が６メートルより僅かに小さい距離に設定されており、荷積みステーションの上流側６メートルの地点に空荷状態の上流側台車が、下流側２メートルの地点に空荷状態の下流側台車が、それぞれ位置していた場合を考える。即ち、Ｌ１＝６メートル，Ｌ２＝２メートルである。

この場合、荷積みステーションに上流側台車を前進させて向かわせる場合は最短（最高速度）でも６秒を要するのに対し、下流側台車を後進させて向かわせる場合は最短２秒で済むことになる。ここで従来では、上流側台車を前進させて荷積みステーションに向かわせる制御だけしかできなかったので、本実施形態の制御を行うことで従来よりも４秒の搬送時間短縮を見込むことができる。また例えば、Ｌ１＝７メートル，Ｌ２＝１メートルの場合は、従来よりも搬送時間を６秒短縮できることになる。

次に、一周１００メートルの軌道Ｖに全長２メートル、最高速度１メートル毎秒の台車を投入する場合であって、搬送元の設備の都合上、荷積みステーションから荷物Ｗを台車に対し平均１０秒ごとに１個荷積みする必要がある場合を考える。この条件を満たすようにシステムを設計する場合、簡易的な考え方としては、コース長を台車数で割ったもの（台車間の位置の差の平均）から台車の長さを減じたもの（即ち、台車間の車間距離）が、台車が１０秒間で走行できる距離よりも小さくなる必要がある。従って、必要な台車数をＮとすると、１００／Ｎ−２＜１×１０という式を立てることができ、Ｎ＞８．３となる。即ち、必要な有軌道台車の台数Ｎは最小９台となる。

一方、上記実施形態のように構成する場合は、Ｌ１がＬ０よりも僅かに大きい場合が搬送時間が最も長く掛かる場合であり、この場合でも１０秒以内に上流側台車を荷積みステーションまで到着させれば条件が満たされることになる。ここでＬ０＝６メートルだったとすると、仮に台車が１０台投入されたときには車間距離が８メートルであったのを６メートルに短縮できた（上記を参照）と考えることができ、簡易的にではあるが、台車が１０秒間で走行できる距離が８／６＝１．３３倍になったのと同等であると考えることができる。従って、１００／Ｎ−２＜１×１０×１．３３という式を立てることができ、Ｎ＞６．５となる。即ち、必要な有軌道台車の台数Ｎは最小７台となり、必要な台車の台数を従来の９台よりも２台削減できることになる。

〔変更態様〕
（１）荷積み制御（図５）において、Ｌ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１か否かの判定を、台車Ｍ１の代わりに台車Ｍ３のコントローラ１６が行う構成としても良い。また、荷置き制御（図６）において、ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１か否かの判定を、前記搬送台車Ｍ２の代わりに上流側台車Ｍ３のコントローラ１６が行う構成としても良い。

（２）上記条件（Ｌ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１、或いは、ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１）の判断や、自分が下流側台車であるか否かの判断等は、台車Ｍ１〜Ｍ３のコントローラ１６に行わせる代わりに、上位装置としての地上側コントローラ７に行わせても良い。即ち、地上側コントローラ７が各台車Ｍ１〜Ｍ３と通信して得た各台車Ｍ１〜Ｍ３の位置や空荷／載荷の状態の情報を基に、どの台車が下流側台車であるか及びどの台車が上流側台車であるか等を特定する。また、前述の距離Ｌ０やＬ１（あるいはＬＢ，ＬＦ）を計算して上述の後進制御を行うか否かを判断する。そして、荷積みステーションあるいは荷置きステーションに対して前進して向かうべき旨或いは後進して向かうべき旨の指令を上位装置から下流側台車に対して送信し、下流側台車を後進して向かわせる場合には上流側台車に対し前述の限界位置Ｐをこえて前進しないように指令して制御するといったようにである。

本発明の一実施形態に係る搬送システムの全体的な構成を示した模式平面図。 有軌道台車の斜視図。 走行レールや駆動輪や計測輪の構成を示す断面図。 電気的構成を示すブロック図。 荷積み時の制御の説明図。 荷置き時の制御の説明図。

符号の説明

１ 搬送システム（有軌道台車システム）
Ｍ１〜Ｍ３ 台車
ＳＴ１〜ＳＴ９ ステーション
Ｖ ループ軌道
Ｗ 荷物

Claims (4)

1. 複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送する有軌道台車システムにおいて、
   荷積みステーションに空荷状態の有軌道台車を向かわせる場合であって、その荷積みステーションより周回方向上流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）と、その荷積みステーションより周回方向下流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「下流側台車」という）と、が何れも空荷状態であるときには、
   その荷積みステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷積みステーションとの間の距離をＬ０とし、
   前記上流側台車を前記周回方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ１とし、
   前記下流側台車を前記周回方向と逆方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ２としたときに、
   Ｌ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１の場合に、前記上流側台車と前記荷積みステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記下流側台車が前記周回方向と逆方向に移動して当該荷積みステーションに向かうように制御し、
   それ以外の場合には、前記上流側台車が前記周回方向に移動して前記荷積みステーションに向かうように制御する
   ことを特徴とする、有軌道台車システム。
2. 複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送する有軌道台車システムにおいて、
   荷物を載せた有軌道台車（以下、「搬送台車」という）を当該荷物の搬送先の荷置きステーションに向かわせる場合であって、その荷置きステーションより周回方向下流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車が前記搬送台車であるときには、
   その荷置きステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷置きステーションとの間の距離をＬ０とし、
   当該荷置きステーションと、その荷置きステーションより周回方向上流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）との距離をＬ１とし、
   前記搬送台車が前記周回方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＦとし、
   前記搬送台車が前記周回方向と逆方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＢとしたときに、
   ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１の場合には、前記上流側台車に対して前記荷置きステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記搬送台車に対して前記周回方向と逆方向に移動して当該荷置きステーションに向かうように制御し、
   それ以外の場合には、前記搬送台車に対して前記周回方向に移動して前記荷置きステーションに向かうように制御する
   ことを特徴とする、有軌道台車システム。
3. 複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送するその有軌道台車の走行制御方法において、
   荷積みステーションに空荷状態の有軌道台車を向かわせる場合であって、その荷積みステーションより周回方向上流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）と、その荷積みステーションより周回方向下流側で当該荷積みステーションに最も近い有軌道台車（以下、「下流側台車」という）と、が何れも空荷状態であるときには、
   その荷積みステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷積みステーションとの間の距離をＬ０とし、
   前記上流側台車を前記周回方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ１とし、
   前記下流側台車を前記周回方向と逆方向へ移動させて前記荷積みステーションへ到達させるのに必要な距離をＬ２としたときに、
   Ｌ１＞Ｌ２且つＬ０＜Ｌ１の場合に、前記上流側台車と前記荷積みステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記下流側台車が前記周回方向と逆方向に移動して当該荷積みステーションに向かうように制御し、
   それ以外の場合には、前記上流側台車が前記周回方向に移動して前記荷積みステーションに向かうように制御する
   ことを特徴とする、有軌道台車の走行制御方法。
4. 複数の有軌道台車がループ軌道上を所定の周回方向に周回して走行し、荷積みステーションから荷置きステーションへ荷物を搬送するその有軌道台車の走行制御方法において、
   荷物を載せた有軌道台車（以下、「搬送台車」という）を当該荷物の搬送先の荷置きステーションに向かわせる場合であって、その荷置きステーションより周回方向下流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車が前記搬送台車であるときには、
   その荷置きステーションに有軌道台車が停止していると仮定したときにその上流側の有軌道台車が接近できる限界位置と、当該荷置きステーションとの間の距離をＬ０とし、
   当該荷置きステーションと、その荷置きステーションより周回方向上流側で当該荷置きステーションに最も近い有軌道台車（以下、「上流側台車」という）との距離をＬ１とし、
   前記搬送台車が前記周回方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＦとし、
   前記搬送台車が前記周回方向と逆方向に移動したときに前記荷置きステーションに到達するまでの距離をＬＢとしたときに、
   ＬＦ＞ＬＢ且つＬ０＜Ｌ１の場合には、前記上流側台車に対して前記荷置きステーションとの距離がＬ０以下にならないように制御し、また、前記搬送台車に対して前記周回方向と逆方向に移動して当該荷置きステーションに向かうように制御し、
   それ以外の場合には、前記搬送台車に対して前記周回方向に移動して前記荷置きステーションに向かうように制御する
   ことを特徴とする、有軌道台車の走行制御方法。

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