JP4509205B2

JP4509205B2 - 制動タイミングの設定方法

Info

Publication number: JP4509205B2
Application number: JP2008193719A
Authority: JP
Inventors: 慎中島
Original assignee: 日本輸送機株式会社
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2028-07-28
Also published as: JP2010033259A

Description

本発明は、無人搬送車を所望の位置で減速させ停車させる制動タイミングの設定方法に
関する。

図４に示すように、無人搬送車１１は自動倉庫１３の構内を走行する。符号１５は、無
人搬送車１１の車体１７を矢印Ｆ，Ｒ方向に案内するレールを指している。無人搬送車１
１は、第１の停車位置１９で荷物２１の受渡しを行うために停車した後、第２の停車位置
２３へ向けて走行し、第２の停車位置２３で再び停車する。このように、無人搬送車１１
が停車した時点から、その後に再び停車するまでのサイクル時間を短縮するには、無人搬
送車１１の走行を高速化するのが有効である。

また、図５（ａ）に示すように、無人搬送車１１は、車輪２５を走行用モータで駆動す
る走行装置２７と、車輪２５を制動する摩擦ブレーキから成る制動装置２９と、これらの
動作を制御するコンピュータ３１と、蓄電池等の電源３３を備える。無人搬送車１１は第
１及び第２の停車位置１９，２３の間を次のように往復する。

即ち、同図（ｂ）に示すように、無人搬送車１１の車体１７が矢印Ｆ方向へ走行する過
程で、車体１７に取付けたセンサー３５が第２の停車位置２３の手前に設置された被検知
物３７を検知することに基づき、コンピュータ３１が制動装置２９に車体１７の制動を指
令する。続いて、センサー３５が被検知物３８を検知したところで、コンピュータ３１が
制動装置２９に車体１７を停止するよう指令する。この時点で、車体１７は第２の停車位
置２３に停車する。反対に、車体１７が矢印Ｒ方向へ走行する過程で、センサー３５が第
１の停車位置１９の手前に設置された被検知物３９を検知することに基づき、コンピュー
タ３１が制動装置２９に車体１７の制動を指令し、センサー３５が被検知物４０を検知し
たところで、コンピュータ３１が制動装置２９に車体１７を停止するよう指令する。この
時点で、車体１７は第１の停車位置１９に停車する。

或いは、車体１７が矢印Ｆ方向へ走行する過程で、車体１７の走行する時間を、タイマ
ー回路を用いて計時し、車体１７が第２の停車位置２３の手前に達するタイミングで、タ
イマー回路が電気信号を送出する。この電気信号に基づきコンピュータ３１は、制動装置
２９に車体１７の制動を指令し、センサー３５が被検知物３８を検知したところで車体１
７を第１の停車位置１９に停車させる。反対に、車体１７が矢印Ｒ方向へ走行する過程で
、車体１７が第２の停車位置２３の手前に達するタイミングで、タイマー回路が電気信号
を送出する。この電気信号に基づきコンピュータ３１は、制動装置２９に車体１７の制動
を指令し、センサー３５が被検知物４０を検知したところで車体１７を第２の停車位置２
３に停車させる。

しかしながら、多数の被検知物３７〜４０を設置すると、自動倉庫の全体がコスト高に
なる。また、車体１７の走行する速度、及び第１及び第２の停車位置１９，２３の間の距
離を含む走行条件は多様である。最短のサイクル時間を実現するには、無人搬送車１１の
走行条件を勘案して、被検知物３７〜４０の配置、又は上記のタイマー回路が電気信号を
送出するタイミングを調整しなければならない。しかしながら、このような調整は、車体
１７を走行させ、作業者が予測した位置又はタイミングで車体１７を減速させるテストを
繰り返すことにより手探りで行われる。このため、走行条件の設定、又はその変更をする
毎に上記の調整に不要な時間を費やし、また作業者が不慣れであれば適切な調整が難しい
という問題がある。

この他、特許文献１に開示された走行制御装置は、無人搬送車位置を検知するエンコー
ダが不可欠であるため、自動倉庫の全体がコスト高になることは避けられない。
特開平８−８１０１３号公報

そこで、本発明は、車体の減速する位置の調整を省略できる制動タイミングの設定方法
を提供することを目的とする。更に本発明の目的とするところは、多数の被検知物又はエ
ンコーダに依存することなく、車体を減速させる制動タイミングの設定方法を提供するこ
とにある。

本発明は上記目的を達成するため、車体を走行させる走行装置、及び前記車体を制動す
る制動装置の動作を、コンピュータで制御し、前記走行装置が前記車体を往復させる行程
の両端で、前記制動装置が前記車体を停車させるための制動タイミングの設定方法であっ
て、前記車体が前記行程の両端の間で走行する時間を、計時手段が計時する手順と、前記
時間に前記車体の走行した速度を乗じた実走距離と、前記速度よりも速い稼働速度で走行
する車体を前記制動装置が停止させるのに要する制動距離を、前記実走距離から減じた値
と、この値を前記稼働速度で除した目標時間とを、前記コンピュータが算出する手順と、
前記車体が前記稼働速度で走行する実走時間を、前記計時手段が計時する手順と、前記実
走時間が前記目標時間に達した時点で、前記コンピュータが、前記制動装置に前記車体の
制動を開始させる手順と、から成ることを特徴とする。

本発明に係る制動タイミングの設定方法によれば、走行装置が車体を比較的遅い速度で
走行させ、この車体の走行した実走距離をコンピュータに算出させる。続いて、上記の実
走距離から制動距離を減じた値を稼働速度で除した目標時間を、コンピュータに算出させ
る。更に、走行装置が車体を稼働速度で走行させ、この稼働速度で車体を走行させた時間
が目標時間に達した時点で、コンピュータが制動装置に車体の制動を開始させる。これに
より、車体が行程の両端に達する手前で車体を減速させ、更に行程の両端に達したところ
で車体を停車させることができる。

従って、当該制動タイミングの設定方法によれば、車体の減速するタイミングの調整を
人手によって行う必要がなく、また多数の被検知物又はエンコーダを使用することなく車
体を適切なタイミングで減速することができる。このため、自動倉庫等のコストを最小限
に抑えることができる。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、無人搬送車１は、車体１７に取付けられた検知手段
３と、互いに車体１７の走行する方向に離れた位置に設置された第１及び第２の被検知物
５，７と、走行装置２７が車体１７を走行させる時間を計時する計時手段９と、走行装置
２７と、制動装置２９と、コンピュータ３１と、電源３３とを備える。

第１及び第２の被検知物５，７は、車輪２５の接地する床等に埋設された磁石であって
も良い。この場合、検知手段３として、磁石の有無を検知する近接センサーを適用できる
。或いは、検知手段３としてリミットスイッチを車体１７に取付け、このリミットスイッ
チが床等に設けた突起から成る被検知物に接触したときＯＮ状態になるようにしても良い
。コンピュータ３１は、後述の演算結果を記録できるＲＯＭ等の記憶媒体を備える。また
、コンピュータ３１が読み取り可能なプログラムが記憶媒体に記録され、このプログラム
に従ってコンピュータ３１は、計時手段９、走行装置２７、及び制動装置２９の動作を制
御することができる。

以下に、無人搬送車１の走行条件を新規に設定、又はそれを変更する場合における制動
タイミングの設定方法について説明する。以下の文中に記したＳ１〜Ｓ15は、図２に示す
フローチャートに対応する。

先ず、車体１７を、第１の停車位置１９に待機させる（Ｓ１）。第１の停車位置１９は
、車体１７の走行する行程の端部に定められており、検知手段３が第１の被検知物５を検
知するときに車体１７が停止する位置を意味する。また、車体１７の位置は説明の便宜に
より検知手段３を基準とする。検知手段３は、第１の被検知物５の真上に重なった状態で
、第１の被検知物５を検知することにより検知信号を送出し、この検知信号に基づき、コ
ンピュータ３１は、第１の停車位置１９に車体１７があることを認識できる。

車体１７を第１の停車位置１９から第２の被検知物７へ向けて走行させる（Ｓ２）。こ
の手順は、コンピュータ３１が走行装置２７の動作を制御することにより行われ、制御装
置は車体１７を比較的遅い速度で走行させる。ここに述べた速度は、自動倉庫で無人搬送
車１を稼働させるときに、その車体１７が実際に走行する稼働速度よりも遅く、制動装置
２９が車輪２５を急制動しても、車体１７の慣性力を受ける車輪２５が床等に対して滑ら
ない程度の低速であれば良い。例えば、稼働速度を１５〜２０［ｍ/min］とし、上記の速
度を５［ｍ/min］としても良い。

更に、上記の５［ｍ/min］の速度Ｖo
で車体１７が走行を開始するのと同時に、車体１７の走行する時間を計時手段９を用いて
計時する（Ｓ３）。計時手段９は、コンピュータ３１に装備されたクロック回路である。
このクロック回路から発信されるクロックパルスを、車体１７の走行の開始と同時に、コ
ンピュータ３１がカウントすることにより、車体１７が第１の停車位置１９から第２の停
車位置２３へ向けて走行する時間を計時することができる。

車体１７が速度Ｖo で走行し続け、検知手段３が第２の被検知物７の真上に重なった時
点で、検知手段３が第２の被検知物７を検知することにより検知信号を送出する（Ｓ４）
。この検知信号に基づき、コンピュータ３１は、第２の停車位置２３に車体１７が達した
ことを認識し、制動装置２９に車輪２５を急制動させ、車体１７を第２の停車位置２３に
停車させる（Ｓ５）。同時に、コンピュータ３１は、クロックパルスのカウントを終了し
、このカウントの総計である時間Ｔo を記憶媒体に記録する（Ｓ６）。時間Ｔo は、車体
１７が第１の停車位置１９から第２の停車位置２３まで速度Ｖo で走行するのに要した時
間である。

上記の時間Ｔo が計時された直後、式(1)，(2)に示す演算をコンピュータ３１に実行さ
せる。これにより、時間Ｔo に速度Ｖo を乗じた実走距離Ｘo が算出される。実走距離Ｘ
o から、上記の例で２０［ｍ/min］とした稼働速度Ｖで走行する車体１７を制動装置２９
が停止させるのに要する制動距離Ｘを減じた値（Ｘo −Ｘ）が算出される。更に（Ｘo −
Ｘ）の値を稼働速度Ｖで除した目標時間Ｔが算出される（Ｓ７）。コンピュータ３１は目
標時間Ｔを記憶媒体に記録する。
Ｔo ・Ｖo ＝Ｘo ------------(1)
（Ｘo −Ｘ）／Ｖ＝Ｔ --------(2)

続いて、車体１７を第２の停車位置２３から第１の停車位置１９へ向けて走行させる（
Ｓ８）。この手順は、コンピュータ３１が、制御装置が車体１７を稼働速度Ｖで走行させ
るように、走行装置２７の動作を制御することにより行われる。更に、車体１７が稼働速
度Ｖで走行を開始するのと同時に、車体１７の走行する実走時間ｔをコンピュータ３１が
計時手段９で計時する（Ｓ９）。実走時間ｔが目標時間Ｔに達した時点（Ｓ10）、言い換
えると、車体１７が第１の停車位置１９まで制動距離Ｘを残した地点４１に達したところ
で、コンピュータ３１が制動装置２９に車体１７の制動を開始させる（Ｓ11）。

制動距離Ｘは、図３（ａ）に車体１７の［時間−速度］の関係を示すグラフのドット領
域Ｓの面積に相当する。このグラフは、制動装置２９が発生する負の加速度により、車体
１７が２［ｍ/min］まで減速された後、この速度で走行装置２７が車体１７を更に走行さ
せ、又は惰行させ、車体１７が第１の停車位置１９に達した時点で（Ｓ12）、制動装置２
９が車輪２５を急制動する例である（Ｓ13）。同図（ｂ）は、車体１７が第１の停車位置
１９に達するまで、制動装置２９が車輪２５を制動し続ける例である。

ここまでの手順を終えたところで、制動装置２９が制動を開始するタイミングの設定が
完了する（Ｓ14）。この後、制動タイミングの再設定を行うならば、以上の手順を初めか
ら繰り返せば良い。また、無人搬送車１を稼働させるならば、車体１７に荷物を載せる等
して、車体１７を第１の停車位置１９と第２の停車位置２３との間で反復して走行させる
（Ｓ15）。この場合、走行装置２７は、車体１７を第１の停車位置１９から第２の停車位
置２３へ向けて稼働速度Ｖで走行させる（Ｓ８）。この過程で、コンピュータ３１は実走
時間ｔを計時手段９で計時する（Ｓ９）。この実走時間ｔが目標時間Ｔに達した時点（Ｓ
10）、言い換えると、車体１７が第２の停車位置１９まで制動距離Ｘを残した位置に達し
た時点で、コンピュータ３１は制動装置２９に車体１７の制動を開始させ（Ｓ11）、車体
１７を第２の停車位置２３で停車させる（Ｓ13）。

従って、以上に述べた制動タイミングの設定方法によれば、車体１７の減速するタイミ
ングの調整を人手によって行う必要がなく、また多数の被検知物又はエンコーダを使用す
ることなく車体１７を適切なタイミングで減速できるので、自動倉庫のコストを最小限に
抑えることができる。また、車体１７に載せられる荷物の重量が増減しても、制動装置２
９は制動のタイミングを変化しなくて良い。これは次の理由による。走行装置２７の出力
は一定であるので、荷物の重量が増加すると、車体１７の制動距離Ｘが長くなるが、その
分、走行装置２７が停車している車体１７を稼働速度Ｖに到達させる時間は遅延する。反
対に、荷物の重量が減少すると、車体１７の制動距離Ｘは短くなるが、その分、走行装置
２７が停車している車体１７を稼働速度Ｖに到達させる時間は短縮される。このため、目
標時間Ｔは荷物の重量に関わらず略一定である。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修
正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で
、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

本発明は、無人搬送車に限らず、電動台車、又はスタッカークレーンの台車等にも適用
できる技術である。

（ａ）は本発明に係る制動タイミングの設定方法を実施する無人搬送車の構成を示すブロック図、（ｂ）は、その走行例を示す側面図。本発明に係る制動タイミングの設定方法を実現するコンピュータの動作を説明するフローチャート。本発明の実施形態に係る制動タイミングの設定方法に適用した操舵輪の操舵角を説明する平面図。従来例の無人搬送車を自動倉庫に設置した例を示す側面図。（ａ）は従来例の無人搬送車の構成を示すブロック図、（ｂ）はその走行例を示す側面図。

符号の説明

１…無人搬送車、３…検知手段、５…第１の被検知物、７…第２の被検知物、９…計時
手段、１７…車体、１９…第１の停車位置、２３…第２の停車位置、２７…走行装置、２
９…制動装置、３１…コンピュータ。

Claims

車体を走行させる走行装置、及び前記車体を制動する制動装置の動作を、コンピュータ
で制御し、前記走行装置が前記車体を往復させる行程の両端で、前記制動装置が前記車体
を停車させるための制動タイミングの設定方法であって、
前記車体が前記行程の両端の間で走行する時間を、計時手段が計時する手順と、
前記時間に前記車体の走行した速度を乗じた実走距離と、前記速度よりも速い稼働速度
で走行する車体を前記制動装置が停止させるのに要する制動距離を、前記実走距離から減
じた値と、この値を前記稼働速度で除した目標時間とを、前記コンピュータが算出する手
順と、
前記車体が前記稼働速度で走行する実走時間を、前記計時手段が計時する手順と、
前記実走時間が前記目標時間に達した時点で、前記コンピュータが、前記制動装置に前
記車体の制動を開始させる手順と、
から成ることを特徴とする制動タイミングの設定方法。