JP5002347B2 - 有軌道搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、軌道に沿って走行する複数の搬送車の各々に、地上集中制御盤との通信手段を設け、地上集中制御盤が各搬送車の状態を把握して指令を与えることにより搬送車の走行を管理する、有軌道搬送システムに関するものである。

従来の有軌道搬送システムとして、走行レールに沿って多数台配置されたた天井走行車に現在位置の認識手段と地上側に設置した地上集中制御盤（システムコントローラ）との通信手段を設け、地上集中制御盤が、各天井走行車に対して、他の天井走行車の現在位置と状態とに応じて走行指示を送信するもの（例えば、特許文献１参照。）等がある。
また、各搬送車間並びに各搬送車及び地上集中制御盤間の通信ネットワークを構成するＬＡＮ（Local Area Network）の伝送路規格として、比較的容易に高性能なＬＡＮを作成することができるトークンパッシング方式があり、このトークンパッシング方式を使用してデータ転送を行うバスシステムの通信制御方式として、データ転送とトークン送信との間に無送信状態を設け、緊急データ送信等の際にデータ送信を必要とするノードがトークンの順番とは無関係に送信権を獲得することを可能とするもの（例えば、特許文献２参照。）がある。

特開２００５−１９６６５５号公報（図１−３） 特開平５−６８０４１号公報（図１−３）

特許文献１の構成のような有軌道搬送システムにおいて、通信ライン上での情報の衝突を防止することができ、通信量が増大しても比較的安定した動作が可能なトークンリング方式によりデータ伝送を行う場合、搬送車に異常が発生した際に、この搬送車の搬送車上制御盤（スレーブ）がトークンを受け取るまでデータの送信権がないため、このスレーブから地上集中制御盤（マスター）への異常情報のデータ伝送が遅れるとともに、マスターもトークンを受け取るまでデータの送信権がないため、マスターから全スレーブへの全搬送車を緊急停止するためのデータ伝達も遅れる。
したがって、走行している搬送車の停止が遅れて搬送車同士が衝突する等のリスクが大きくなる。

これに対して特許文献１の構成のような有軌道搬送システムに、特許文献２の構成のような緊急データ送信等の際にデータ送信を必要とするノードがトークンの順番とは無関係にデータの送信権を獲得することができるトークンバス方式をトークンリング方式に応用した場合、データ転送と次のトークン番号を出力するまでの間に設定された無送信状態の時間を緊急割込みスロットとして優先的にデータ転送が行えるため、異常が発生した搬送車の搬送車上制御盤（スレーブ）から地上集中制御盤（マスター）へのデータ伝送の遅れを抑制することができる。

しかしながら、データ転送とトークン送信との間に無送信状態が必ず設けられるため、トークンが１周する時間が長くなり、システム全体のレスポンスが低下する。
したがって、特に、地上集中制御盤が管理する搬送車が例えば１００台以上であるような大規模なシステムにおいては、搬送車の走行速度が速くなると、レスポンス時間を短縮する必要が生じ、例えば、搬送車側で異常事態が発生した際に、全ライン（全搬送車）を停止させるためのレスポンス時間を短縮する必要がある。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、搬送車側で異常事態が発生した際に、全搬送車を停止させるためのレスポンス時間を大幅に短縮することができる有軌道搬送システムを提供する点にある。

本発明に係る有軌道搬送システムは、前記課題解決のために、軌道に沿って走行する複数の搬送車の各々にスレーブである搬送車上制御盤を設け、これら搬送車上制御盤と軌道外に設置されたマスターである地上集中制御盤との無線通信により、前記搬送車の走行を制御する有軌道搬送システムであって、前記無線通信の通信方式を一斉同報通信によるトークンリング方式とし、このトークンリング方式による通信制御システムを、トークンが１周する間に前記マスターが情報を発信するタイミングを複数回挿入するとともに、前記マスターの情報発信の直前にアイドリング時間を設定し、このアイドリング時間内に、異常が発生している前記スレーブから前記マスターに向けて割込パケットを送信するように構成したものである。

ここで、前記軌道に沿って絶対番地が付与されたコードレールを敷設し、前記搬送車の各々に前記絶対番地を読み取る検出器を設け、各検出器により読み取られた前記絶対番地を、無線通信により前記地上集中制御盤及び他の全ての搬送車上制御盤へ伝達してなると好ましい。

本発明に係る有軌道搬送システムによれば、軌道に沿って走行する複数の搬送車の各々にスレーブである搬送車上制御盤を設け、これら搬送車上制御盤と軌道外に設置されたマスターである地上集中制御盤との無線通信により、前記搬送車の走行を制御する有軌道搬送システムであって、前記無線通信の通信方式を一斉同報通信によるトークンリング方式とし、このトークンリング方式による通信制御システムを、トークンが１周する間に前記マスターが情報を発信するタイミングを複数回挿入するとともに、前記マスターの情報発信の直前にアイドリング時間を設定し、このアイドリング時間内に、異常が発生している前記スレーブから前記マスターに向けて割込パケットを送信するように構成したので、マスターが情報を発信する直前に設定したアイドリング時間を利用して、異常が発生しているスレーブからマスターに向けて割込パケットを送信できるため、異常が発生したスレーブからマスターへの異常情報の伝達時間を短縮することができるとともに、トークンが１周する間にマスターの発信タイミングを複数回挿入しているため、異常コードを受信したマスターの停止指令発信までの時間を短縮することができる。
したがって、特に、地上集中制御盤が管理する搬送車が例えば１００台以上であるような大規模なシステムにおいて、搬送車の走行速度が速い場合であっても、搬送車側で異常事態が発生した際に、全搬送車を停止させるためのレスポンス時間を大幅に短縮することができる。

また、前記軌道に沿って絶対番地が付与されたコードレールを敷設し、前記搬送車の各々に前記絶対番地を読み取る検出器を設け、各検出器により読み取られた前記絶対番地を、無線通信により前記地上集中制御盤及び他の全ての搬送車上制御盤へ伝達してなると、前記効果に加え、全ての搬送車が所定搬送経路内を走る他の搬送車の絶対位置情報を共有しながら走行することで、搬送車の走行制御の信頼性が向上するとともに、絶対番地が付与されたコードレール及びこの絶対位置を読み取る検出器と無線通信機能を組み合わせたことにより、フレキシブルなシステムが構築でき、有軌道搬送システムの据付け及び試運転立上げ時間を大幅に短縮することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、搬送車の搬送方向（図中矢印Ｆ参照。）側を前とし、左右は前方に向かっていうものとする。

図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る有軌道搬送システムの構成例を示す概略図であり、図１は有軌道搬送システム全体の平面図、図２は軌道上を走行する搬送車を右方から見た図、図３は同搬送車を前方から見た図である。
有軌道搬送システム１は、床面ＦＬに敷設された走行レール（軌道）１Ａに沿って走行する複数の搬送車３，…（例えば、１００台以上）を、これら搬送車３，…に設けた、スレーブである搬送車上制御盤４，…と、軌道外に設置された、マスターである地上集中制御盤２との無線通信により制御するものである。
ここで、地上集中制御盤２と搬送車上制御盤４，…との無線通信、及び、搬送車上制御盤４と他の搬送車上制御盤４，…との無線通信は、例えばペンシル型ダイバーシティアンテナにより行われる。

搬送車３は、前後方向から見て略Ｉ字状の走行レール１Ａ上を走行する前側のドライブトロリ５と後側のリヤトロリ６とをロードバー７により連結し、このロードバー７上の支持フレーム８上に被搬送物Ｗを載置している。
ここで、ドライブトロリ５は、ガイドローラ１１，…により左右方向への移動が規制された状態で、例えばギヤドモータである回転駆動装置９により回転する駆動輪１０が走行レール１Ａ上を走行する。
また、リヤトロリ６は、ガイドローラ１１，…により左右方向への移動が規制されるとともに、走行レール１Ａ上を転動する従動輪が設けられているため、ロードバー７を介してドライブトロリ５により牽引され、走行レール１Ａ上を走行する。

走行レール１Ａに沿って床面ＦＬ上に敷設されたコードレール１５には、例えば２進コードによる絶対番地（絶対位置情報）が打刻等により付与されている。
また、搬送車３のリヤトロリ６には、前後方向視略逆Ｕ字状でありコードレール１５を跨ぐ形状の光学式の検出器１４がブラケット１３により取り付けられている。
したがって、検出器１４によってコードレール１５の絶対番地を読み取ることにより、各搬送車３，…は、所定軌道（走行レール１Ａ）上の自己の位置を知ることができる。
各搬送車３，…は、各検出器１４，…により前記絶対番地を読み取りながら走行レール１Ａ上を走行し、これら各搬送車３，…の位置データは無線通信により地上集中制御盤２並びに他の全ての搬送車３，…の搬送車上制御盤４，…へ伝達される。

地上集中制御盤２は、走行レール１Ａ上の全ての搬送車３，…の走行を管理するものであり、各搬送車３，…に運転指令及び停止指令を行うとともに、各作業ゾーンにおける速度指令等を行う。
地上集中制御盤２は、例えば、搬送車３，…側で異常事態が発生した際には、全ライン（全搬送車３，…）を停止させるように、運転信号をオフにする停止指令を行う。

ここで、搬送車３，…の搬送車上制御盤４，…にはコントローラが内蔵されており、地上集中制御盤２の図示しない液晶タッチパネル等のヒューマンインターフェイスにより、各搬送車３，…の走行の際のルール及び速度等の設定並びにこれらの変更を一括して行うことができる。
なお、搬送車上制御盤４のコントローラ、検出器及び各種センサ類並びに回転駆動装置９等への給電は、走行レール１Ａの側面に添設された給電用バスバー１２により行われる。

このようにコードレール１５に打刻された絶対番地を読み取り、全ての搬送車３，…が所定搬送経路内を走る他の搬送車３，…の絶対位置情報を共有しながら走行するため、搬送車３，…の走行制御の信頼性が向上する。
また、地上集中制御盤２に前記ヒューマンインターフェイス機能を備えたことで、一箇所から全ての搬送車３，…の運転動作の設定及び変更を行うことができる。
さらに、絶対番地が付与されたコードレール１５及びこの絶対位置を読み取る検出器１４と無線通信機能を組み合わせたことにより、フレキシブルなシステムが構築でき、有軌道搬送システム１の据付け及び試運転立上げ時間を大幅に短縮することができる。

ここで、スレーブである各搬送車上制御盤４，…（搬送車３，…）の間、及び、各スレーブとマスターである地上集中制御盤２との間の通信方式は、一斉同報通信によるトークンリング方式である。
図４は、本発明の有軌道搬送システムに用いる割込みを許可したトークンリング方式の概念図、図５（ａ）はパケットのフォーマット例を示す図、図５（ｂ）は割込パケットのフォーマット例を示す図であり、搬送車３，…の搬送車上制御盤（スレーブ）４，…をスレーブ１、スレーブ２、・・・、スレーブｎ、・・・としている。
また、図６（ａ）は図４のトークンリング方式において正常運転しているスレーブ３が発信したパケットを、図６（ｂ）は同じく異常が発生したスレーブ６が発信した割込パケットを、図６（ｃ）は同じく地上集中制御盤（マスター）２が全ての搬送車３，…を停止させるために発信したパケットを示している。

図４に示すトークンリング方式による通信制御システムは、トークンが１周する間にマスターの発信タイミングを複数回挿入し、更に、マスターが情報を発信する直前にアイドリング時間を設定して、このアイドリング時間内に異常が発生しているスレーブが有れば、異常が発生しているスレーブからマスターに向けて割込パケットを送信できるように構成したものである。
また、割込み許可のルールとして、トークンが１周する間に複数回、例えば搬送車３，…の搬送車上制御盤４，…（スレーブ）の３〜５台おきに挿入されたマスターの発信タイミングの１つ前のスレーブにのみ、割込み許可フラグをセットできる（１にする）権限を与えている。この割込み許可フラグは、マスターにトークンが渡ってマスターが発信する際にリセットする（０にする）。

ここで、有軌道搬送システム１において、搬送車３，…に異常が発生した際には、この異常が発生した搬送車３の搬送車上制御盤（スレーブ）４から、その情報をいかに早く地上集中制御盤（マスター）２に伝達し、かつ、異常情報を得た地上集中制御盤（マスター）２からの停止指令を搬送車上制御盤（スレーブ）４，…にいかに早く伝達して、走行中の全ての搬送車３，…を停止させるかが重要である。
以下において、本発明におけるトークンリング方式による通信制御システムの構成について具体例により説明する。

図４において、例えばスレーブ３にトークンがあり、スレーブ６のみで異常が発生していたとする。
スレーブ３にトークンがあるためデータの発信権限（送信権）は、スレーブ３にあり、正常に運転しているスレーブ３は、図５（ａ）のフォーマットに則った図６（ａ）に示すパケットを一斉同報通信のコマンドで全局へ発信する。
すなわち、図６（ａ）のパケットにおいて、スレーブ３はマスターの発信タイミングの１つ前であるため、割込み許可フラグをセットできる権限があり、したがって「割込み許可フラグ」が１となっている。

スレーブ３の図６（ａ）のパケットの発信後、このパケットの受信が完了した他のスレーブ及びマスターにおいて、各スレーブは「次の発信局番号」が自分であるか否かを確認し、マスターは「次の発信局番号」が自分であるか否かを確認するとともに「割込み許可フラグ」が１か否かを確認する。
また、マスターは、一つ前のスレーブからトークンを受け取り、「割込み許可フラグ」が１であれば、基本的に一定時間（例えばプログラマブルコントローラの２〜３スキャンタイム程度）を待ち、このアイドリング時間が経過した後に自分からの情報発信処理をスタートさせる。

異常が発生しているスレーブは、前記アイドリング時間を利用して、マスターに対し異常コードを送信する。
すなわち、図４に示す例で異常が発生しているスレーブ６は、図５（ｂ）のフォーマットに則った図６（ｂ）の割込パケットをマスターに発信する。
マスターがこの割込パケットを受信し、トークンを受け取ると、全スレーブに対して、図５（ａ）のフォーマットに則った図６（ｃ）のパケットを発信し、緊急停止指令である「運転指令ＯＦＦ」により全ての搬送車３，…を停止させる。

以上のような構成により、マスターが情報を発信する直前にアイドリング時間を設定して、この間に異常が発生しているスレーブが有れば、マスターに向けて割込パケットを送信できるため、異常が発生しているスレーブからマスターへの異常情報の伝達時間を短縮することができるとともに、トークンが１周する間にマスターの発信タイミングを複数回挿入しているため、異常コードを受信したマスターの停止指令発信までの時間を短縮することができる。
よって、特に、地上集中制御盤２が管理する搬送車３，…が例えば１００台以上であるような大規模なシステムにおいて、搬送車３，…の走行速度が速い場合であっても、搬送車３，…側で異常事態が発生した際に、全搬送車３，…を停止させるためのレスポンス時間を大幅に短縮することができる。

以上の説明においては、有軌道搬送システム１が、その軌道を床面に敷設し、搬送車３，…が地上を走行するフロアタイプである場合について説明したが、軌道を作業者の頭上（例えば、工場の天井近く等）に架設し、この軌道上を搬送車が走行するオーバーヘッドタイプ等であってもよい。

本発明の実施の形態に係る有軌道搬送システムの平面図である。 軌道上を走行する搬送車を右方から見た図である。 同搬送車を前方から見た図である。 本発明の有軌道搬送システムに用いる割込みを許可したトークンリング方式の概念図である。 （ａ）はパケットのフォーマット例を示す図、（ｂ）は割込パケットのフォーマット例を示す図である。 （ａ）は図４のトークンリング方式において正常運転しているスレーブ３が発信したパケットを示す図、（ｂ）は同じく異常が発生したスレーブ６が発信した割込パケットを示す図、（ｃ）は同じくマスターが全ての搬送車を停止させるために発信したパケットを示す図である。

符号の説明

１ 有軌道搬送システム
１Ａ 走行レール（軌道）
２ 地上集中制御盤（マスター）
３ 搬送車
４ 搬送車上制御盤（スレーブ）
５ ドライブトロリ
６ リヤトロリ
７ ロードバー
８ 支持フレーム
９ 駆動装置
１０ 駆動輪
１１ ガイドローラ
１２ 給電用バスバー
１３ ブラケット
１４ 検出器
１５ コードレール
Ｆ 搬送方向
ＦＬ 床面
Ｗ 被搬送物

Claims (2)

1. 軌道に沿って走行する複数の搬送車の各々にスレーブである搬送車上制御盤を設け、これら搬送車上制御盤と軌道外に設置されたマスターである地上集中制御盤との無線通信により、前記搬送車の走行を制御する有軌道搬送システムであって、
   前記無線通信の通信方式を一斉同報通信によるトークンリング方式とし、
   このトークンリング方式による通信制御システムを、トークンが１周する間に前記マスターが情報を発信するタイミングを複数回挿入するとともに、前記マスターの情報発信の直前にアイドリング時間を設定し、このアイドリング時間内に、異常が発生している前記スレーブから前記マスターに向けて割込パケットを送信するように構成したことを特徴とする有軌道搬送システム。
2. 前記軌道に沿って絶対番地が付与されたコードレールを敷設し、前記搬送車の各々に前記絶対番地を読み取る検出器を設け、各検出器により読み取られた前記絶対番地を、無線通信により前記地上集中制御盤及び他の全ての搬送車上制御盤へ伝達してなる請求項１記載の有軌道搬送システム。
   
   

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