JPH08170438A - 走行装置の停止位置制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行経路に沿って設定された複数の領域毎に
減速開始マークや停止位置マークを設置せずとも高精度
での停止制御を行うことができるようにする。 【構成】 レール１１に沿った位置に台車１２の基準位
置となる基準点マーカＭＳを設け、複数の駐車スペース
Ａ１〜Ａ８のそれぞれにはティーチングマーカＭＡ１〜
ＭＡ８を設けると共に、１つ以上の駐車スペースには至
近原点マーカＭＡＯ１、ＭＡＯ２を設ける。台車に搭載
された制御装置には、稼働開始前にティーチングを行っ
て、前記各マーカの相互の位置関係を示すティーチング
データが与えられる。稼働時には、制御装置２０は、停
止位置指令を受けるとティーチングデータをもとに停止
位置までの位置制御動作を行って台車を走行させ、途中
で停止位置に最も近い至近原点マーカを検出すると、テ
ィーチングデータより該至近原点から停止位置までの残
り距離を得ると共に、該至近原点に到達した時の速度に
対応する誤差を算出し、停止位置まで残り距離と誤差に
基づいて位置制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走行装置の停止位置制御
方式に関し、特に自動式駐車場における車両搬送用台車
に適した停止位置制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動式駐車場における車両搬送用台車
（以下、台車と呼ぶ）の停止位置制御の一例を説明す
る。通常、台車は走行経路に敷設されたレール上を走行
し、走行経路に沿って複数の駐車スペースが設定されて
いる。各駐車スペースには減速開始マーク、停止位置マ
ークが設けられ、台車にはこれらのマークを検出するた
めのセンサが設けられている。台車にはまた、サーボモ
ータによる走行駆動機構が設けられて駆動輪を駆動す
る。走行駆動機構は、主制御装置からの停止位置指令と
前記センサからの検出信号により制御動作を行う制御装
置によって制御される。

【０００３】図６は台車の一般的な走行パターンを示
す。制御装置は、主制御装置から停止位置指令、すなわ
ち停止すべき駐車スペースの情報を受けると走行駆動機
構を起動する。特に、走行開始時には一定の加速度で加
速し、所定の最大速度Ｖｍａｘになるとその最大速度を
維持し、停止すべき駐車スペースの減速開始マークを検
出すると一定の減速度で減速する。速度があらかじめ定
められたクリープ速度まで低下するとこのクリープ速度
を維持し、停止すべき駐車スペースの停止位置マークを
検出するとブレーキングを開始して一定距離だけ走行し
た後停止する。

【０００４】図７は走行距離が短かい場合の走行パター
ンの例を示す。加速度、減速度及び最大速度Ｖｍａｘは
図６の場合と同じであるが、最大速度Ｖｍａｘでの走行
が無い。すなわち、走行を開始してから所定時間後に最
大速度Ｖｍａｘに達するとそこで減速を開始するという
走行パターンである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、上記
の停止位置制御は、低速のクリープ速度を必要とする方
式であり、走行開始から停止までの１サイクルの時間が
長くならざるを得ない。これを補うために加速度を大き
くしようとすると、サーボモータの容量を大きくしなけ
ればならない。

【０００６】また、減速開始マーク、停止位置マークを
駐車スペース毎に設置しなければならず、設置、調整の
ために多大な作業を必要とする。例えば駐車スペースが
走行経路の両側に５０ケ所ずつ設定されている場合、４
００（＝５０×２×２）個のマーク設置が必要である。

【０００７】これに対し、クリープ速度の設定を必要と
しない停止位置制御方式が提案されている。この方式で
は、走行経路に基準点を設定し、この基準点から各駐車
スペースの所定の停止位置までの距離を測定して基準距
離データとしてあらかじめ制御装置に与えておく。そし
て、稼働に際しては、駆動機構に設けたエンコーダによ
り基準点からの走行距離を常時計測し、基準距離との比
較により停止位置を判定する。

【０００８】しかしながら、この方式でも基準点からの
走行距離が長くなるにつれて車輪スリップ等の影響で基
準距離と計測距離との間の誤差が大きくなり、停止位置
がずれてしまうという問題点がある。

【０００９】それ故、本発明の課題は、走行経路に沿っ
て設定された複数の領域毎に減速開始マークや停止位置
マークを設置せずとも高精度での停止制御を行うことの
できる停止位置制御方式を提供することにある。

【００１０】本発明の他の課題は、クリープ速度での走
行を不要にして走行開始から停止までのサイクルタイム
を短縮することのできる停止位置制御方式を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーボモータ
による走行駆動機構を備えた走行装置をあらかじめ定め
られた走行路に沿って走行させ、前記走行路に沿って設
定された複数の領域のうち、主制御装置からの停止位置
指令により指定された領域に停止させる走行装置の停止
位置制御方式において、前記走行路に前記走行装置の基
準位置となる基準点を示す基準点マーカを設けると共
に、前記複数の領域のうちの１つ以上の領域には至近原
点を示す至近原点マーカを設け、前記複数の領域にはそ
れぞれ当該領域での前記走行装置の停止位置を規定する
ためのティーチングマーカを設け、前記走行装置は、前
記基準点マーカ、前記至近原点マーカ、前記ティーチン
グマーカを検出するためのマーカセンサと、車輪の回転
数にもとづいて前記基準点からの前記走行装置の位置を
検出するための位置検出手段と、前記マーカセンサから
の検出信号と前記停止位置指令と前記位置検出手段から
の位置検出信号とを受けて前記走行駆動機構の起動、停
止を制御する制御装置とを備え、該制御装置には前記基
準点と前記１つ以上の至近原点と前記複数の領域の停止
位置との位置関係があらかじめティーチングによりティ
ーチングデータとして与えられており、前記制御装置
は、前記停止位置指令を受けると目標とすべき前記至近
原点の有無を判定すると共に、加速量、減速量及びこれ
らの切換え位置を算出して前記走行駆動機構を起動し、
前記ティーチングデータとの照合により前記基準点から
停止位置までの位置制御を行い、前記目標とすべき至近
原点に到達した時には、前記ティーチングデータより該
至近原点から前記停止位置までの残り距離を得ると共
に、前記目標とすべき至近原点に到達した時の速度に対
応する誤差を算出して、前記停止位置まで前記残り距離
と前記誤差に基づいて位置制御を行うようにしたことを
特徴とする。

【００１２】なお、前記走行路の両側に複数の領域が設
定されても良く、この場合、一方の側には前記基準点マ
ーカ、前記至近原点マーカ、前記ティーチングマーカ
が、他方の側には前記至近原点マーカ、前記ティーチン
グマーカがそれぞれ設けられ、前記走行装置は前記走行
路の両側に向けて２つの前記マーカセンサを備える。

【００１３】また、前記走行装置は、前記走行駆動機構
により駆動される駆動輪と従動輪とを有し、前記位置検
出手段は前記従動輪側に設けられるのが好ましい。

【００１４】更に、前記各マーカは永久磁石で、前記マ
ーカセンサは磁気センサで実現されても良い。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図１は本発明を自動式駐車場に適用した場合の１フロア
の駐車場の平面図である。図中、一点鎖線で示すレール
１１上を台車１２が走行する。この例では、レール１１
の両側に格納庫Ａと格納庫Ｂとが構成されているが、片
側だけでも良い。格納庫Ａは駐車スペースＡ１〜Ａ８か
ら成り、格納庫Ｂは駐車スペースＢ１〜Ｂ３とＢ４〜Ｂ
７とから成る。格納庫Ａ側には、駐車スペースＡ１に隣
接して入庫エレベータ１３が設けられ、駐車スペースＡ
８に隣接して出庫エレベータ１４が設けられている。

【００１６】駐車スペースＡ１〜Ａ８、Ｂ１〜Ｂ７の入
口にはそれぞれ、後述するティーチングのためのティー
チングマーカＭＡ１〜ＭＡ８、ＭＢ１〜ＭＢ８が設けら
れている。入庫エレベータ１３、出庫エレベータ１４の
前にもそれぞれ停止位置マーカＭＥ１，ＭＥ２が設けら
れている。入庫エレベータ１３、出庫エレベータ１４の
側方にはそれぞれ、極限位置マーカＭＬ１，ＭＬ２が設
けられ、これらはこれよりも外側への走行を禁止して台
車１２の走行範囲を規制するために利用される。極限位
置マーカＭＬ１と停止位置マーカＭＥ１との間には、走
行経路の基準点として利用される基準点マーカＭＳが設
けられている。なお、この基準点マーカＭＳは、停止位
置マーカＭＥ１，ＭＥ２、極限位置マーカＭＬ１，ＭＬ
２のいずれかを兼用するようにしても良い。

【００１７】格納庫Ａ側、格納庫Ｂ側にはそれぞれ、こ
こでは駐車スペースＡ３とＡ６、駐車スペースＢ３とＢ
６の入口に至近原点マーカＭＡＯ１，ＭＡＯ２、至近原
点マーカＭＢＯ１，ＭＢＯ２とが設けられている。上記
の各マーカは、ここでは永久磁石が用いられる。

【００１８】図２、図３を参照して、車両の載置台を備
えた台車１２は、サーボモータ２１と減速機２２とを含
む走行駆動機構と制御装置２０とに加えてつぎのような
センサを搭載している。すなわち、格納庫Ａ側の側面に
設けられてティーチングマーカＡ１〜Ａ８、停止位置マ
ーカＭＥ１，ＭＥ２、基準点マーカＭＳ及び至近原点マ
ーカＭＡＯ１，ＭＡＯ２を検出するための第１のセンサ
ＳＡと、格納庫Ｂ側の側面に設けられてティーチングマ
ーカＢ１〜Ｂ７及び至近原点マーカＭＢＯ１，ＭＢＯ２
を検出するための第２のセンサＳＢと、極限位置マーカ
ＭＬ１，ＭＬ２を検出するための第１、第２の極限位置
センサＬＳ１，ＬＳ２とを有している。これらのセンサ
は、上記した各マーカが永久磁石で実現されるので、こ
こでは磁気センサが用いられる。

【００１９】走行駆動機構は台車１２の駆動輪１２−１
を駆動し、サーボモータ２１の回転速度は第１のエンコ
ーダ２３により検出されて制御装置２０に送られる。台
車１２の従動輪１２−２にはタイミングベルト２４を介
して走行距離を検出するための第２のエンコーダ２５が
設けられ、この検出信号も制御装置２０に送られる。そ
れ故、制御装置２０は、後述するように、主制御装置１
００からの停止位置指令と上記の各種センサ、エンコー
ダからの検出信号により走行駆動機構を制御する。な
お、第２のエンコーダ２５を従動輪１２−２側に設ける
のは、従動輪は駆動輪に比べてすべりが少なく、検出誤
差が少なくなることを考慮している。

【００２０】また、図示していないが、台車１２には上
記の構成の他に、電源受電用のトロリー装置や、主制御
装置１００との間の制御信号その他の信号のやりとりを
無線で行う光あるいは無線信号送受信装置が設けられ
る。

【００２１】次に、図４、図５をも参照して制御装置２
０の動作について説明する。制御装置２０は、第２のエ
ンコーダ２５からの検出信号から走行距離を演算する演
算機能やその他の演算機能を有する中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、記憶装置等から成るマイクロプロセッサあるいは
マイクロコンピュータで実現される。この制御装置２０
には、据付け時にティーチングボックス３０を制御装置
２０に接続してティーチングデータが与えられる。すな
わち、この自動式駐車場の最初の稼働の前に、あらかじ
め測定した基準点マーカＭＳから極限位置マーカＭＬ
１、ＭＬ２や停止位置マーカＭＥ１、ＭＥ２及び各ティ
ーチングマーカＡ１〜Ａ８、Ｂ１〜Ｂ７までの距離デー
タ及び基準点マーカＭＳから各至近原点マーカＭＡＯ
１，ＭＡＯ２，ＭＢＯ１，ＭＢＯ２までの距離データを
ティーチングデータとしてティーチングボックス３０を
通し制御装置２０内の記憶装置にキー入力する。

【００２２】上記の説明で明らかなように、ティーチン
グボックス３０は、キー入力による制御装置２０内の中
央処理装置へのアクセス機能、例えば制御装置２０内で
演算された演算処理データを記憶装置に記憶させたり、
キー入力部から入力した数値データを記憶装置に記憶さ
せるという機能を有していれば良い。

【００２３】ティーチングデータの入力動作は、第２の
エンコーダ２５を使用して実際に台車１２を走行させな
がら行うようにしても良い。すなわち、台車１２を基準
点マーカＭＳを検出する位置から走行させ、ティーチン
グマーカ、至近原点マーカを検出する位置で台車１２を
停止してその時の第２のエンコーダ２５の検出信号によ
り基準点マーカＭＳからの走行距離を制御装置２０内で
演算させて記憶装置に記憶させるようにしても良い。

【００２４】上記のティーチング動作が終了するとティ
ーチングボックス３０は取り外され、実際の稼働が始ま
る。稼働に際しては、台車１２は基準点マーカＭＳの位
置にあり、この状態で主制御装置１００から制御装置２
０に停止位置指令が出される。ここでは、各駐車スペー
スＡ１〜Ａ８、Ｂ１〜Ｂ７はバイナリコードによる番地
情報で表される。以下の説明では、停止位置指令が駐車
スペースＡ５を表わすものとする。

【００２５】停止位置指令を受けると、制御装置２０は
停止位置指令が駐車スペースＡ５であることを識別し、
ティーチングマーカＭＡ５の手前でこれに最も近い至近
原点マーカはＭＡＯ１であることを判別する。そして、
基準点マーカＭＳから駐車スペースＡ５のティーチング
マーカＭＡ５までの走行距離を記憶装置から読み出すと
共に、ティーチングマーカＭＡ５に至るまでの加速量
（加速時間）、最大速度Ｖｍａｘでの走行時間、減速量
（減速時間）を算出する。

【００２６】なお、走行開始後の加速度と減速開始後の
減速度及び最大速度Ｖｍａｘは一定であり、これらの継
続時間ｔ１〜ｔ３を走行距離に応じて算出することによ
り、図４に示すような走行パターンが得られる。

【００２７】制御装置２０は、第２のエンコーダ２５か
らの検出信号で走行距離を計測しながら図４に示すよう
な走行パターンをもとに走行を開始させる。言い換えれ
ば、制御装置２０は、第２のエンコーダ２５からの検出
信号で現在位置を監視しながら走行駆動機構を制御する
という位置制御を行なっていることになる。

【００２８】制御装置２０は、図４に示す走行パターン
にもとづいて減速を開始してから第１のセンサＳＡが目
標とすべき至近原点マーカＭＡＯ１を検出したことを判
別すると、ティーチングデータから至近原点マーカＭＡ
Ｏ１とティーチングマーカＭＡ５との間の距離、すなわ
ち残り距離をティーチングデータから判別する。これと
同時に制御装置２０は至近原点マーカＭＡＯ１に達した
時の台車１２の走行速度を判別し、この走行速度に比例
して変化する信号の応答遅れ時間や減速機のギヤのバッ
クラッュ等に起因する位置誤差を修正する。すなわち、
ティーチングデータによる残り距離に位置誤差が加算さ
れる。そして、修正された残り距離に応じて減速度を調
整し、第２のエンコーダ２５の検出信号で走行距離を監
視しながら残り距離が０となる位置で台車１２を停止さ
せる。この後、往復動作の場合には、台車１２は基準点
マーカＭＳまで戻される。

【００２９】上記のように、本発明では、目標とする停
止位置に最も近い至近原点マーカに達した時点で残り距
離に位置誤差を加算して減速度の調整を行うようにして
いるので、至近原点マーカに達するまでの車輪のすべり
等による誤差が含まれることが無く、停止位置精度が格
段に向上する。

【００３０】なお、ティーチングマーカＭＡ５に向かう
途中の他のティーチングマーカと至近原点マーカＭＡＯ
１との区別は、至近原点マーカＭＡＯ１に達するまでに
通過するマーカの数があらかじめティーチングマーカＭ
Ａ５までの距離を算出する時にわかるのでその数で判別
することができる。これとは別に、第２のエンコーダ２
５の検出信号で計測される走行距離とティーチングデー
タによる基準点マーカＭＳから至近原点マーカＭＡＯ１
までの距離とを照合するようにしても良い。

【００３１】図５は走行距離が短かい（例えば５．４
ｍ）場合の走行パターンの例を示す。加速度、減速度及
び最大速度Ｖｍａｘは図４の場合と同じであり、図４と
異なるのは最大速度Ｖｍａｘでの走行が無いことであ
る。すなわち、走行を開始してから所定時間後に最大速
度Ｖｍａｘに達すると、そこで減速を開始するという走
行パターンである。また、制御装置２０は、目標とする
至近原点は無いものと判別し、ティーチングデータによ
る位置制御を行う。これは、走行距離が短い場合には、
車輪のすべり等による誤差は無視できるからである。

【００３２】図４に示す本発明の位置制御による走行パ
ターンと、図６に示す従来のクリープ速度を導入した速
度制御による走行パターンとを最大速度Ｖｍａｘについ
て比較した結果は次の通りである。すなわち、詳しい計
算は省略するが、走行距離を３２．４（ｍ）とし、これ
を１６．７（ｓｅｃ）で走行させることを想定した場
合、最大速度Ｖｍａｘの計算値は本発明では１６６（ｍ
／ｓｅｃ）であるのに対し、図６の場合には２００（ｍ
／ｓｅｃ）であった。このように、走行時間を同じとし
た場合には最大速度Ｖｍａｘを抑えることが可能とな
り、サーボモータ容量の低減化を図ることができること
を意味する。勿論、モータ容量について考えなければ、
走行時間の短縮を図れることは言うまでもない。

【００３３】以上、本発明を一実施例について説明した
が、本発明は図１〜図３の例に限らず様々な変更が可能
である。特に、各種マーカとセンサとの関係は、説明し
たような磁石と磁気センサとに限定されるものではな
く、例えば反射鏡とフォトセンサとによる光方式であっ
ても良い。また、本発明は自動式駐車場に限らず、クレ
ーンの走行や自動倉庫の無人搬送台車の走行あるいはエ
レベータの走行制御に適用することができる。すなわ
ち、台車の走行方向は水平方向に限らず、垂直方向でも
適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
停止位置制御方式は、停止領域毎に減速開始マーカや停
止位置マーカを１個ずつ設置する必要は無い。そして、
稼働中に実際に使われる停止用のマーカは、複数の停止
領域につき１個の至近原点マーカであっても高精度の停
止制御を行うことができる。しかも、速度制御ではなく
位置制御を行うので低速のクリープ速度の設定は不要で
ある。このことから、マーカの設置作業や調整作業が大
幅に削減できると共に設備量も低減できるだけでなく、
施工後のメンテナンス費用も削減できる。加えて、基準
点から目標とすべき領域までの走行サイクルタイムを短
縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による停止位置制御方式を自動式駐車場
に適用した場合の格納庫と各種マーカの位置関係を示し
た平面図である。

【図２】本発明において使用される搬送用台車の構成を
概略的に示した図である。

【図３】図２に示された台車を下面側から見た図であ
る。

【図４】本発明において適用される台車の走行パターン
の代表例を示した図である。

【図５】本発明において適用される台車の走行パターン
のうち走行距離が最短の場合の例を示した図である。

【図６】従来のクリープ速度を導入した台車の走行パタ
ーンの代表例を示した図である。

【図７】従来の走行パターンのうち走行距離が最短の場
合の例を示した図である。

【符号の説明】

１１ レール １２ 台車 １２−１ 駆動輪 １２−２ 従動輪 ２１ サーボモータ ２２ 減速機 ２３ 第１のエンコーダ ２４ タイミングベルト ２５ 第２のエンコーダ Ａ１〜Ａ８、Ｂ１〜Ｂ７ 駐車スペース ＭＡ１〜ＭＡ８、ＭＢ１〜ＭＢ７ ティーチングマー
カ ＭＡＯ１，ＭＡＯ２，ＭＢＯ１，ＭＢＯ２ 至近原点
マーカ ＭＳ 基準点マーカ ＭＬ１，ＭＬ２ 極限位置マーカ ＭＥ１，ＭＥ２ 停止位置マーカ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータによる走行駆動機構を備え
   た走行装置をあらかじめ定められた走行路に沿って走行
   させ、前記走行路に沿って設定された複数の領域のう
   ち、主制御装置からの停止位置指令により指定された領
   域に停止させる走行装置の停止位置制御方式において、
   前記走行路に前記走行装置の基準位置となる基準点を示
   す基準点マーカを設けると共に、前記複数の領域のうち
   の１つ以上の領域には至近原点を示す至近原点マーカを
   設け、前記複数の領域にはそれぞれ当該領域での前記走
   行装置の停止位置を規定するためのティーチングマーカ
   を設け、前記走行装置は、前記基準点マーカ、前記至近
   原点マーカ、前記ティーチングマーカを検出するための
   マーカセンサと、車輪の回転数にもとづいて前記基準点
   からの前記走行装置の位置を検出するための位置検出手
   段と、前記マーカセンサからの検出信号と前記停止位置
   指令と前記位置検出手段からの位置検出信号とを受けて
   前記走行駆動機構の起動、停止を制御する制御装置とを
   備え、該制御装置には前記基準点と前記１つ以上の至近
   原点と前記複数の領域の停止位置との位置関係があらか
   じめティーチングによりティーチングデータとして与え
   られており、前記制御装置は、前記停止位置指令を受け
   ると目標とすべき前記至近原点の有無を判定すると共
   に、加速量、減速量及びこれらの切換え位置を算出して
   前記走行駆動機構を起動し、前記ティーチングデータと
   の照合により前記基準点から停止位置までの位置制御を
   行い、前記目標とすべき至近原点に到達した時には、前
   記ティーチングデータより該至近原点から前記停止位置
   までの残り距離を得ると共に、前記目標とすべき至近原
   点に到達した時の速度に対応する誤差を算出して、前記
   停止位置まで前記残り距離と前記誤差に基づいて位置制
   御を行うようにしたことを特徴とする走行装置の停止位
   置制御方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載の停止位置制御方式におい
   て、前記走行路の両側に複数の領域が設定され、一方の
   側には前記基準点マーカ、前記至近原点マーカ、前記テ
   ィーチングマーカが、他方の側には前記至近原点マー
   カ、前記ティーチングマーカがそれぞれ設けられ、前記
   走行装置は前記走行路の両側に向けて２つの前記マーカ
   センサを備えていることを特徴とする走行装置の停止位
   置制御方式。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは２記載の停止位置制御
   方式において、前記走行装置は、前記走行駆動機構によ
   り駆動される駆動輪と従動輪とを有し、前記位置検出手
   段は前記従動輪側に設けたことを特徴とする走行装置の
   停止位置制御方式。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の停止位
   置制御方式において、前記各マーカは永久磁石であり、
   前記マーカセンサは磁気センサであることを特徴とする
   走行装置の停止位置制御方式。