JPH0481905A - 無人搬送システムにおける走行管理のシミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、無人搬送システム、特に、管理機と複数台の
無人搬送車との間で無線、地上信号線等の通信手段によ
りデータ授受を行って、無人搬送車の走行制御を行うシ
ステムにおいて、無人搬送車の走行管理をシミュレーシ
ョンする方法に間する。

［従来の技術］ この種の無人搬送システムにおいて、無人搬送車どおし
が衝突しないように、その走行を制御する方法が従来か
ら知られているが、必要以上に停止動作し、無駄が生じ
るといった問題があった。

そこで、本出願人は、この走行制御方法について、２台
の無人搬送車のすれちがい走行が可能な回避エリアがあ
る場合には回避指示を、２台の無人搬送車の走行方向が
同じで一方が他方の後を追従して走行することが可能な
場合には追従指示を、その他の場合には一方の無人搬送
車に停止指示を行うことにより、衝突防止のために不要
な停止動作を極力抑えることができる方法を提案してい
る（特願平２−７４９５０号参照）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような走行制御を行う無人搬送システム
を実際に施工するに際して、どうような走行ルートで何
台の無人搬送車を用意し、走行速度をどのようにすれば
、無人搬送車が衝突することなく、必要な荷役の搬送を
最も短い時間で能率良く、しかも経済的に行うことがで
きるのかを判断することは極めて困難であって、複雑な
計算を必要とし、また、各種の条件を変えて走行管理の
能率を評価しようとすると、実際にシステムを稼働し、
あるいは経験と勘に頼らざるを得ない要素が多かった。

本発明は、上記の課題を解決するもので、上記提案内容
の制御方法を、コンピュータなどを用いてシミュレーシ
ョンすることができ、実際にシステムを施工し無人搬送
車を動かしてみたのと同様の評価値を容易に得ることが
できるシミュレーション方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、１台の管理機が無
線、地上信号線等の通信手段によりデータ授受可能な複
数台の無人搬送車の走行管理を行う無人搬送システムに
あって、走行ルートを複数のゾーンに分割し、各ゾーン
に番号性をして走行ルートをゾーン番号とゾーン長さの
並びで記憶したデータと、任意の少なくとも２つの走行
ルート間で、その走行ルートを走行する少なくとも２台
の無人搬送車どおしが衝突する可能性のある領域（共通
エリア）をゾーン番号列で記憶したデータと、２台の無
人搬送車の一方が予め設けられた回避路を走行すること
により２台の無人搬送車のすれちがい走行が可能な領域
（回避エリア）をゾーン番号列で記憶したデータと、各
ゾーンごとにそのゾーンから無人搬送車の進行方向前側
を監視する距離の範囲（監視距離）を記憶したデータと
を持ち、各無人搬送車の走行距離検出値から現在位置の
ゾーン番号を検索すると共に、任意の２台の無人搬送車
の現在位置のゾーンに基づいて進行方向前側の監視距離
の範囲内に同一の共通エリアが存在するか否かを検索し
、存在すれば、衝突防止のために、当該共通エリア内に
回避エリアがあり２台の無人搬送車のすれちがい走行が
可能である場合には、２台に無人搬送車にすれちがい走
行を行うための回避指示を、当該共通エリア内において
２台の無人搬送車の走行方向が同一であり、方が他方の
後を追従して走行することが可能である場合には、一方
の無人搬送車に他方の後を追従走行するための追従指示
を、その他の場合には、一方の無人搬送車に停止指示を
送信する処理を、全ての無人搬送車の組み合わせについ
てコンピュータ上にて行い、走行管理をシミュレーショ
ンする方法であって、 上記の記憶したデータにはさらに各ゾーンごとに無人搬
送車の走行速度、荷役処理内容、荷役処理に要する時間
を設定したデータと、衝突防止のための指示に対応した
走行速度のデータとを付加し、シミュレーション処理の
周期ごとに予め定めた一定の刻み時間に、各ゾーンごと
に設定した走行速度のデータあるいは衝突防止のための
指示を行っているときはその指示に対応する走行速度の
データを乗じて無人搬送車の走行距離検出値に相当する
値を求め、その値より無人搬送車の現在位置のゾーン番
号を検索するとともに、刻み時間の積算値と各ゾーンご
との荷役処理に要する時間データとより、任意のゾーン
間の無人搬送車の走行所要時間もしくは任意のゾーン間
の任意の量の荷の搬送に要する時間を求め、サイクルタ
イム評価値として記録し、さらには上記の各種設定デー
タを任意に変更することにより走行ルートのレイアウト
、無人搬送車の台数、無人搬送車の走行速度、荷積み場
所、荷降し場所等の各種の条件を変えたときのサイクル
タイム評価値を記録するようにしたものである。

また、上記方法にあって、走行ルートのレイアウト、荷
および各無人搬送車の現在位置、走行所要時間、荷の搬
送に要する時間をディスプレイ上に表示し、刻み時間を
変更することにより該表示を逐次変化させ得るようにし
たものであってもよい ［作用］ この方法によれば、シミュレーション処理の周期ごとに
、無人搬送車の走行距離検出値が求まり、その値より無
人搬送車の現在位置のゾーン番号が検索されるとともに
、任意のゾーン間の無人搬送車の走行所要時間もしくは
任意のゾーン間の任意の量の荷の搬送に要する時間が求
まり、サイクルタイム評価値として記録され、さらには
上記の各種設定データを変更することにより、走行ルー
トのレイアウト、無人搬送車の台数、無人搬送車の走行
速度、荷積み場所、荷降し場所等の各種の条件を変えた
ときのサイクルタイム評価値が記録される。

また、刻み時間を変更して任意の時間内で各無人搬送車
の動きやサイクルタイム評価値の変化していく過程を逐
次ディスプレイ上に表示することができる。

［実施例］ まず、本発明のシミュレーション方法が適応される無人
搬送システムの例を図面とともに説明する。

第１図は無人搬送システムの概念構成を示す。

同システムは、１台の管理機１と、複数台の無人搬送車
２ａ、２ｂ、２ｃとが、無線、地上信号線等の通信手段
でデータを相互に授受して走行管理を行うものである。

第２図は本発明方法に使用する走行ルートの一例を示す
、この例では、地点ａから地点ａ′へ走行する第１のル
ートと、地点すから地点ｂ′へ走行する第２のルートと
、地点Ｃがら地点Ｃ′へ走行する第３のルートとから構
成されており、各走行ルートは所定の長さの複数の仮想
ゾーンに分割されている。各ゾーンには番号を付して走
行ルートをゾーン番号とゾーンの長さの並びで記述した
「走行ルートデータ」を管理機上および無人搬送車上に
記憶させている。

また、上記データの他に、２台の無人搬送車の一方が予
め設けられた回避路を走行することにより２台の無人搬
送車のすれちがい走行を可能とする回避ルートをゾーン
番号列で記憶させた「回避ルートデータ」を記憶させて
いる。なお、上記の各ルートデータは、後記第３図の例
に示すように、各ゾーン番号に対応して各種のデータを
持っている。また、各無人搬送車２ａ、２ｂ、２ｃはそ
れぞれ第１、第２、第３のルートを専用に走行させるも
のとする。

管理Ｉｌｌ上には、任意の２つの走行ルート間で、その
走行ルートを走行する２台の無人搬送車どおしが衝突す
る可能性のある領域（共通エリア）をゾーン番号列で記
憶させた「共通エリアデータＪと、２台の無人搬送車の
一方が予め設けられた回避路を走行することにより２台
の無人搬送車のすれちがい走行が可能な領域（回避エリ
ア）をゾーン番号列で記憶させた「回避エリアデータ」
と、各ゾーンごとにそのゾーンから無人搬送車の進行方
向前側を監視する距離の範囲（監視釦Ｍ）を記憶した「
監視距離データ」とを記憶させている。

第３図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ「走行ルートデータＪ
　「回避ルートデータ」　「共通エリアデータ」　「回
避エリアデータ」の例を示している。

［走行ルートデータ」はゾーン番号Ｚ、ゾーン長さ１ｚ
、監視距離Ｃ（「監視距離データ」に相当）、走行速度
Ｖ　、荷役作業のデータＷを含む。

「回避ルートデータ」はゾーン番号Ｚ、ゾーン長さ１ｚ
、監視距離Ｃ１走行速度Ｖ　、停止ゾーンのデータｚｐ
を含む。なお、監視釦＠Ｃは、無人搬送車の進行方向側
の共通エリアを監視する距離であり、走行速度に応じて
そのゾーンから確実に停止できる距離として定める。

下記第１表は、衝突防止処理時の無人搬送車の位置と回
避エリア、先行車、共通エリアとの距離Ｌ′　（第４図
参照）に対応した無人搬送車の走行すべき走行速度ＶＬ
のデータを示している。先行車がいるときとは、共通エ
リア内において２台の無人搬送車の走行方向が同一で一
方が他方の後を追従して走行する場合をいう。

第１表 下記第２表は、荷役作業に要する時間のデータを示して
いる。この時間は予め測定して求め記憶させている。

第２表 第４図（ａ、）（ｂ）（ｃ）は、無人搬送車２１が無人
搬送車２ｊと衝突するのを防止するため、該無人搬送車
２１と回避エリア、先行車、および共通エリアの各々と
の最小ゾーン間圧ＮＬを示している。最小ゾーン間圧Ｍ
Ｌのデータは後述するように衝突防止の処理時に管理ｆ
ｌｌより各無人搬送車に送信される。

第５図乃至第８図は管理Ｉｌｌ側の動作を示すフローチ
ャートであり、以下に説明する。

第５図において、管理Ｉｉｌは、各無人搬送車からのゾ
ーン番号を受信しくステップａ）、走行ルートデータよ
り現在位置のゾーン番号を検索しくステップｂ）、各無
人搬送車どうしの組み合わせについて回避、追従、停止
のいずれかの指示を行う条件になっているかどうかを判
断する（ステップＣ）、そして、それぞれに対応した回
避、追従、停止の処理を行い（ステラ７ｄ、ｅ、ｆ）、
次いで、最小ゾーン間圧ＮＬを送信する（ステップｇ）
。

回避処理は、第８図のフローチャートに示すように、回
避エリアとのゾーン間圧Ｍ」ｋを演算しくステップｄ１
）、回避エリアに対して監視距離の範囲内に近付いたこ
とを条件として、回避路走行車に対しては、回避路走行
指示を送信しくステップｄ２）、通常路走行車に対して
は、回避エリアのゾーン間圧、ＩＪＩ　ｋを当該搬送車
の最小ゾーン間圧ＭＬとして設定する（ステップｄ３）
。

追従処理は、第６図のフローチャートに示すように、先
行車とのゾーン間圧ＭＩＣを演算しくステップｅ１）、
先行車の存在するゾーンに対して監視距離の範囲内に近
付き、先行車とのゾーン間圧Ｍｊｃがその時点の当該搬
送車の最小ゾーン間圧ＭＬよりも小さければ、新たにＬ
−Ｊｌ　ｃと設定する（ステップｅ２）。

停止処理は、第７図のフローチャートに示すように、共
通エリアとのゾーン間圧ｊｌｉＪｌｓを演算しくステッ
プｆｌ）、ｊｓがその時点の当該搬送車の最小ゾーン間
圧ＭＬよりも小さければ、新たにＬ＝、９　ｓと設定す
る（ステップｆ２）。

第９図は、無人搬送車側の動作を示す７０−チャートで
、以下に説明する。

無人搬送車は走行開始点からの走行距離ｊ２を演算する
（ステップａ′）。この走行距離（２と第３図（ａ）の
走行ルートデータより現在位置ゾーンを判断しくステッ
プｂ′）、ゾーン番号を管理機１に送信する（ステップ
ｃ’）。現在ゾーン位置が更新される都度、そのゾーン
に入った時点の走行距離を１１′−ｊ２として記憶する
（ステップｄ′）、その後、管理ａｌｌより回避路走行
指示または最小ゾーン間距離りを受信したかを調べ（ス
テップｅ′）、回避路十行指示を受信しなときは記憶さ
れている回避路走行速度指令値を設定、走行しくステッ
プｆ′、ｇ′）、回避路内で停止する（ステップｈｌ。

また、最小ゾーン間圧ＭＩ−を受信したきは、それが更
新される都度、その最小ゾーン間距離りの対象となって
いるゾーンに入った時点の走行距離をＪ１１＝ｊｌ′と
して記憶する（ステップｊ′）。

そして、Ｊ２．Ｎｌ、Ｌより無人搬送車と回避エリア、
先行車が存在するゾーン、共通エリアの距離Ｌ′を求め
（ステップｊ′、に′）、この値に応じて無人搬送車が
スムースに停止できるように走行速度指令値ＶＬを決定
する（ステップ」′）。

最小ゾーン間圧ＭＬを受信していないときは、走行速度
指令値は通常の設定値となる（ステップｍ′）。

以上は本発明のシミュレーション方法が実施される搬送
システムの説明であり、次に、本シミュレーション方法
の処理内容について説明する。

この処理は無人搬送車（以下、車体という）の位置検索
を所定の刻み時間Δｔで逐次行う。

■まず、各車体の走行距Ｍ１２（第４図参照）を、　　
Δｊ　２＝ｖ　　またはＶＬ×ΔｔＪ１２＝ΣΔｊ２ より演算する。

■次に、このＪｌ２を通過したゾーン長さＪｌｚの積算
値と比較し、車体の現在位置ゾーンを検索する。現在位
１ゾーンが更新されたときは、その時点の走行距離を、
Ｊ！１＝Ｊ２として記憶すると共に、更新前のゾーンに
荷役作業がある（Ｗ≠０）場合は、その荷役作業に要す
る時間ｔｗより演算周期毎に刻み時間Δｔを減算しく　
ｔ　ｗ　＝　ｔ　ｗ−Δｔ）、ｔｗ＝Ｑになるまでは荷
役作業のために車体が停止したものとして上記の■の走
行距離演算は行わない。

■各車体の現在位置ゾーンより上述した衝突防止の処理
判断を行い、衝突防止処理の必要があれば、共通エリア
、先行車、回避エリアと車体のゾーン間距離りを求め、
さらに、実路ＭＬ′を、Ｌ′＝Ｌ−（Ｊ　２１１　） により求め、Ｌ′に対応する衝突防止のための走行速度
ＶＬを上述の記憶させている第１表のデータより選択す
る。この時、上記■の処理ではｖ７とＶＬの小さい方の
値を用いる。

■上記の走行距離演算、現在位置ゾーンの検索は、走行
ルートデータに基づき行うが、車体に回避路走行を指示
する場合は、第３図（ｄ）に示した対象となる回避エリ
アデータに対応する同図＜ｂ＞に示した回避ルートデー
タに基づき行う。

そして、停止ゾーンｚｐと等しい番号のゾーンに達すれ
ば、回避走行指示が解除されるまで停止するものとして
・、上記■の処理は行わない。回避走行指示が解除され
た後、回避ルートデータの最後のゾーンに達すれば、同
しゾーン番号の走行ルートデータに基づく処理に戻る。

■刻み時間を積算しく１＝ΣΔｔ）、経過時間を求める
。

■上記の各々の処理の結果に基づいて、車体の走行ルー
ト上の位置、走行速度、荷役作業内容、衝突防止処理内
容、経過時間をディスプレイ上に表示する。これを繰り
返すことにより、表示を時間経過と共に逐次行うことが
できる。

以上のシュミレーション処理は、コンピュータプログラ
ムにより実行でき、各種の設定データを種々変更して各
条件下における所要時間を算出することができる。すな
わち、各種設定データを任意に変更することにより、走
行ルートのレイアウト、無人搬送車の台数、無人搬送車
の走行速度、荷積み場所、荷降し場所等の各種の条件を
変えたときのサイクルタイム評価値を記録し表示するこ
とができる。

この処理内容に係るサイクルタイム演算の概略の手順を
第１０図（ａ）（ｂ）のフローチャートに示している。

同図を参照してサイクルタイム演算の概略を以下に説明
する。

まず、各車体が現在位置するゾーンに荷役作業が有るか
を調べ（ステップＳ１）、有れば荷役作業が終了するま
で、すなわちｔ　ｗ　＝　Ｑになるまで（３２でＹＥＳ
になるまで）、荷役作業に要する時間ｔｗより演算周期
毎に刻み時間Δｔを減算しくＳ３）、現在位置ゾーンを
判断する（５７）。

車体が現在位置するゾーンに荷役作業がなければ、回避
路走行かを調べ（３４）、回避路走行でなければ、走行
距離積算ＩＮ　２を演算しく３６）、Ｓ７へ進む、Ｓ４
で回避走行指示ィ上ば、停止ゾーンであるかを調べ（Ｓ
５）、停止ゾーンでなければ、Ｓ６へ移行し、停止ゾー
ンであれば、Ｓ６を処理することなくＳ７へ進む。

続いて、ゾーン更新かを調べ（Ｓ８）＋ゾーン更新でな
ければ、衝突防止処理判断における最小ゾーン間圧ＭＬ
を演算しく５ｌｌ）、さらに回避エリア、先行車、共通
エリアとの距ＭＬ′を演算しく５１２）、Ｌ′より走行
速度ｖＬを決定する（３１３）。次いで、刻み時間を、
１＝１＋Δｔにより積算し経過時間を求め（Ｓ１４）、
ディスプレイに表示する（Ｓｌ　５）、Ｓ８で、ゾーン
更新であれば、全車走行終了かを調べ（Ｓ９）、ＮＯで
あれば、走行距離を７１＝１２として記憶しく３１０）
、Ｓｌｌへ進む、ＹＥＳであれば、動作を終了する。

第１１図はディスプレイ表示画面の一例を示す。

この例では、ある任意の経過時間での、車体毎の現在位
置ゾーン、走行速度、荷役作業状態、衝突防止処理状態
、荷の移動状態が表示されている。

この表示は実時間の経過と共に逐次的に更新することが
できる。従って、荷役作業を終了するに要するトータル
時間の表示も行える。

［発明の効果］ 以上のように本発明のシミュレーション方法によれば、
無人搬送車の衝突防止のための回避、追従、停止の指示
を使い分けて不必要な停止を極力なくし能率の良い走行
管理を行いつつ、任意のゾーン間の無人搬送車の走行所
要時間もしくは任意のゾーン間の任意の量の荷の搬送に
要する時間を求め、サイクルタイム評価値として記録し
、さらには走行ルートのレイアウト、無人搬送車の台数
、無人搬送車の走行速度、荷積み場所、荷降し場所等の
各種の条件を変えたときのサイクルタイム評価値を記録
することができる。従って、実際に無人搬送システムを
施工して稼働してみることなく、走行管理をシミュレー
ションすることができ、その経済的効果は極めて大きい
。

また、走行ルートのレイアウト、荷および各無人搬送車
の現在位！、走行所要時間、荷の搬送に要する時間を逐
次ディスプレイ画面上に表示し、刻み時間を変更するこ
とにより、任意の時間内で各無人搬送車の動きやサイク
ルタイム評価値の変化していく過程をシミュレーション
にて目視観察することができ、無人搬送システムの合理
的設計を行う上で有用な情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が適応される無人搬送システムの一
例を示す概念図、第２図は同システムにおける無人搬送
車の走行ルートの一例を示す平面図、第３図（ａ）（ｂ
）（ｃ）（ｄ）は本発明方法で使用される予め設定され
ているデータの例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）
は無人搬送車が最小ゾーン量比ＭＬを受信している状態
を示す平面図、第５図、第６図、第７図、第８図は同シ
ステムでの管理機側の処理を示すフローチャート、第９
図は無人搬送車側の処理を示すフローチャート、第１０
図（ａ）（ｂ）は本発明方法でのサイクルタイム演算処
理のフローチャート、第１１図はディスプレイ表示画面
の例を示す図である。 １・・・管理機、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｉ、２ｊ−無人
搬送車。 出願人　　　　日本輸送機株式会社 代理人　　　　　弁理士　板　谷　康　大国（Ｃ） 第 図 （ａ） （ｃ） （ｂ） （ｄ） 第 図 第 図 第 図 第１１ 図 第 図 （ａｌ 第１０図 （ｂｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１台の管理機が無線、地上信号線等の通信手段に
   よりデータ授受可能な複数台の無人搬送車の走行管理を
   行う無人搬送システムにあつて、走行ルートを複数のゾ
   ーンに分割し、各ゾーンに番号付をして走行ルートをゾ
   ーン番号とゾーン長さの並びで記憶したデータと、任意
   の少なくとも２つの走行ルート間で、その走行ルートを
   走行する少なくとも２台の無人搬送車どおしが衝突する
   可能性のある領域（共通エリア）をゾーン番号列で記憶
   したデータと、２台の無人搬送車の一方が予め設けられ
   た回避路を走行することにより２台の無人搬送車のすれ
   ちがい走行が可能な領域（回避エリア）をゾーン番号列
   で記憶したデータと、各ゾーンごとにそのゾーンから無
   人搬送車の進行方向前側を監視する距離の範囲（監視距
   離）を記憶したデータとを持ち、 各無人搬送車の走行距離検出値から現在位置のゾーン番
   号を検索すると共に、任意の２台の無人搬送車の現在位
   置のゾーンに基づいて進行方向前側の監視距離の範囲内
   に同一の共通エリアが存在するか否かを検索し、存在す
   れば、衝突防止のために、当該共通エリア内に回避エリ
   アがあり２台の無人搬送車のすれちがい走行が可能であ
   る場合には、２台に無人搬送車にすれちがい走行を行う
   ための回避指示を、当該共通エリア内において２台の無
   人搬送車の走行方向が同一であり、一方が他方の後を追
   従して走行することが可能である場合には、一方の無人
   搬送車に他方の後を追従走行するための追従指示を、そ
   の他の場合には、一方の無人搬送車に停止指示を送信す
   る処理を、全ての無人搬送車の組み合わせについてコン
   ピュータ上にて行い、走行管理をシミュレーションする
   方法であって、 上記の記憶したデータにはさらに各ゾーンごとに無人搬
   送車の走行速度、荷役処理内容、荷役処理に要する時間
   を設定したデータと、衝突防止のための指示に対応した
   走行速度のデータとを付加し、シミュレーション処理の
   周期ごとに予め定めた一定の刻み時間に、各ゾーンごと
   に設定した走行速度のデータあるいは衝突防止のための
   指示を行つているときはその指示に対応する走行速度の
   データを乗じて無人搬送車の走行距離検出値に相当する
   値を求め、その値より無人搬送車の現在位置のゾーン番
   号を検索するとともに、刻み時間の積算値と各ゾーンご
   との荷役処理に要する時間データとより、任意のゾーン
   間の無人搬送車の走行所要時間もしくは任意のゾーン間
   の任意の量の荷の搬送に要する時間を求め、サイクルタ
   イム評価値として記録し、さらには上記の各種設定デー
   タを任意に変更することにより走行ルートのレイアウト
   、無人搬送車の台数、無人搬送車の走行速度、荷積み場
   所、荷降し場所等の各種の条件を変えたときのサイクル
   タイム評価値を記録するようにしたことを特徴とする無
   人搬送システムにおける走行管理のシミュレーション方
   法。
2. （２）請求項１において、走行ルートのレイアウト、荷
   および各無人搬送車の現在位置、走行所要時間、荷の搬
   送に要する時間をディスプレイ上に表示し、刻み時間を
   変更することにより該表示を逐次変化させ得るようにし
   たことを特徴とする無人搬送システムにおける走行管理
   のシミュレーション方法。