JPH09289708A

JPH09289708A - 移動体運行システムの通信方法

Info

Publication number: JPH09289708A
Application number: JP8098398A
Authority: JP
Inventors: Masami Takasabu; 正己高三; Taiji Oodate; 泰治大立; Mitsuhiro Mabuchi; 光浩馬渕
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】通信線の配線作業及摩耗等による交換作業を不
要にすることができる移動体運行システムの通信方法を
提供すること。【解決手段】搬送台車４Ａ〜４Ｃは集電子１３Ａ〜１３
Ｃを介して該トロリー線１１Ａ〜１１Ｃからの電力を受
けて案内レール３上を走行する。案内レール３と離間し
た位置には搬送台車４Ａ〜４Ｃとの間で通信を行う運行
制御装置６が設置されている。運行制御装置６は地上側
送信アンテナ２２を介してトロリー線１１Ｂに流れる電
力の波形に通信信号を重畳させる。その運行制御装置６
からの通信信号を重畳した信号は、搬送台車の受信アン
テナ１５にて受信される。一方、搬送台車４Ａ〜４Ｃ
は、送信アンテナ１７を介してトロリー線１１Ｂに流れ
る電力の波形に通信信号を重畳させる。その搬送台車４
Ａ〜４Ｃからの通信信号を重畳した信号は、地上側受信
アンテナ２３にて受信される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、案内レールに沿っ
て敷設された給電線に集電子を接触させて該集電子を介
して電力を給電し、その給電した電力にて走行用モータ
を駆動させて該案内レールに沿って移動体を走行させる
移動体運行システムに係り、詳しくは該移動体と地上局
との間で行われる移動体運行システムの通信方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、天井に案内レールを架設し、その
案内レールに沿って複数台又は一台の移動体を走行させ
る移動体運行システムが提案されている。この移動体に
荷を搬送させることによって例えば工場内、倉庫内の物
流の効率化が図られている。一般に、移動体の走行に
は、走行モータが使用されている。そして、この走行モ
ータの駆動電力は、案内レールの側面に敷設した２００
ボルト（又は、１００ボルト）、６０ヘルツ（又は５０
ヘルツ）の３相交流が流れる給電線（電力用トロリー
線）を介して給電する。詳しくは、移動体側に設けた集
電子を給電線に接触させて電力を給電する。給電した交
流電源は、整流回路にて整流され、インバータを介して
交流変換されて走行用の誘導モータに供給される。ま
た、走行用の誘導モータを駆動制御するための移動体に
設けられた制御装置の駆動電源についても、前記集電子
を介して給電した交流電源を直流変換して生成してい
る。

【０００３】ところで、案内レールに沿って走行する移
動体の運行制御は、地上に設置された運行制御装置（い
わゆる地上局）からの指令信号に基づいて行われる。即
ち、地上局と移動体は通信器を備え、地上局と移動体と
の間で運行に必要な通信を行っている。この通信方法
は、有線方式であって前記給電線と平行に案内レールに
通信線（通信用トロリー線）を敷設し、その通信線の一
端を地上局に接続する。一方、移動体は、同移動体側に
設けた集電子を通信線に接触させる。そして、移動体
は、走行しながら地上局との間で通信を行い、同地上局
により運行制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記通
信方法では、案内レールの側面に通信線を配設しなけれ
ばならない。従って、通信線の配線作業は労力及時間を
要していた。しかも、通信線に対して集電子を接触させ
るため、通信線及び集電子は摩耗する。その結果、通信
不良が頻発し、交換作業を定期的に行わなければならな
い。又、案内レールは、通信線を敷設された分だけ大型
化する。さらに、通信線を配線する分その構造が複雑な
形状になりその成形が非常に面倒であった。

【０００５】本発明の目的は、通信線の配線作業及摩耗
等による交換作業をなくし、しかも、案内レールを小型
化できるとともにその構造を簡略化し成形をより容易に
することができる移動体運行システムの通信方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、案内
レールに沿って配線されたトロリー線に集電子を摺接さ
せて該トロリー線からの電力を受けて案内レール上を走
行する移動体と、案内レールと離間した位置に設けられ
前記移動体との間で通信を行い該移動体の運行を制御す
る運行制御装置とを備えた移動体運行システムにおい
て、案内レールに配線されたトロリー線に流れる電力波
形に通信信号を重畳させ、前記移動体と運行制御装置と
の間の通信を行わせるようにした移動体運行システムの
通信方法をその要旨とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記案内レールに沿って走行する移動体に、前記ト
ロリー線に対して離間する位置に受信アンテナ及び送信
アンテナを備え、前記受信アンテナを介して前記トロリ
ー線に流れる電力波形に重畳している運行制御装置から
の通信信号を受信するとともに、前記送信アンテナを介
して前記移動体からの通信信号を前記トロリー線に流れ
る電力波形に重畳させる移動体運行システムの通信方法
をその要旨とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記トロリー線が６０又は５０ヘルツの商用
３相交流電源に対応した３相配線であって、少なくとも
そのうち１相のトロリー線に流れる電力波形に２００〜
３００メガヘルツの前記通信信号が重畳される移動体運
行システムの通信方法をその要旨とする。

【０００９】（作用）請求項１の発明によれば、トロリ
ー線に流れる電力波形を搬送波として通信信号を重畳さ
せると、その重畳された通信信号は、案内レールに配線
されたトロリー線を伝搬する。そして、この重畳された
通信信号を抽出することにより移動体と運行制御装置と
の間の通信が可能となる。その結果、通信のための通信
用トロリー線は不要となる。

【００１０】請求項２の発明によれば、受信アンテナ及
び送信アンテナはトロリー線に対して非接触である。そ
の結果、トロリー線及びアンテナの磨耗はない。請求項
３の発明によれば、重畳する通信信号が２００〜３００
メガヘルツであるのに対して搬送波となる交流電源の周
波数は６０又は５０ヘルツと低い周波数であるため、搬
送波に通信信号を重畳したり、搬送波から通信信号を抽
出することは比較的容易に行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を搬送台車が天井に
架設された案内レール上を走行する無人搬送システムに
具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図４
は、この搬送システムのレイアウトを示す。搬送システ
ム１の走行経路２は、天井２ａに架設された案内レール
３（図１参照）により、閉ループ状に形成され、該案内
レール３上を複数台の移動体としての搬送台車４Ａ〜４
Ｃが周回走行する。案内レール３に沿って複数のステー
ション５Ａ〜５Ｃが設置されている。各ステーション５
Ａ〜５Ｃには、図示しないコンベアが設けられ搬送台車
４Ａ〜４Ｃは、各ステーション５Ａ〜５Ｃにて荷の受け
渡しを行うようになっている。この各搬送台車４Ａ〜４
Ｃの走行及び荷受け渡し制御は、図１に示すように地上
に設置した運行制御装置６によって一括制御されてい
る。

【００１２】搬送台車４Ａ〜４Ｃは、案内レール３上を
転動する駆動輪７及び従動輪８と案内レール３のフラン
ジ部側面を挟持するガイド輪９とを備え、懸垂状態で案
内レール３に支持されている。搬送台車４Ａ〜４Ｃに
は、３相誘導モータよりなる走行用モータ１０が搭載さ
れ、該走行用モータ１０の駆動により駆動輪７が駆動さ
れて搬送台車４Ａ〜４Ｃは案内レール３を走行する。案
内レール３の側面には、３本のトロリー線１１Ａ〜１１
Ｃが配線されている。この３本のトロリー線１１Ａ〜１
１Ｃには、地上に設置した電源装置１２から２００ボル
ト、６０ヘルツ（又は５０ヘルツ）の３相交流電源が供
給されている。

【００１３】搬送台車４Ａ〜４Ｃには、前記トロリー線
１１Ａ〜１１Ｃに摺接し、該トロリー線１１Ａ〜１１Ｃ
から電力を給電する集電子１３Ａ〜１３Ｃがブラケット
１４を介して支持されている。集電子１３Ａ〜１３Ｃを
介して給電される３相交流電源は、整流回路にて整流さ
れた後、ＤＣ・ＤＣコンバータにて電圧変換され、イン
バータ３２（図７参照）にて交流に変換して前記走行用
モータ１０の駆動電源として供給される。

【００１４】前記集電子１３Ａ〜１３Ｃの一側には、図
３に示すように、前記トロリー線１１Ｂと相対向する位
置に受信アンテナ１５がブラケット１６を介して支持さ
れている。又、送信アンテナ（図５参照）１７が、受信
アンテナ１５と併設するようにブラケットを介して支持
されている。従って、送信アンテナ１７も受信アンテナ
１５と同様に前記トロリー線１１Ｂと相対向するように
配置される。

【００１５】各搬送台車４Ａ〜４Ｃは、この受信アンテ
ナ１５を介して前記地上側に設置された運行制御装置６
からの運行を指示する信号を受信するようになってい
る。又、各搬送台車４Ａ〜４Ｃは、送信アンテナ１７か
ら自身の運行状況を示す信号を前記運行制御装置６に送
信するようになっている。

【００１６】次に、上記のように構成した無人搬送シス
テムにおける運行制御装置６と各搬送台車４Ａ〜４Ｃと
の間で行われる通信について説明する。図５において、
運行制御装置６は、各搬送台車４Ａ〜４Ｃの走行及び荷
受け渡しのための制御指令を作成し、それを指令信号と
して出力する。指令信号は、運行制御装置６に備えたモ
デム（以下、地上側モデムという）２１に出力される。
地上側モデム２１は、デジタルの指令信号を２００〜３
００メガヘルツのアナログ信号に変換し通信信号ＳＧと
して地上側送信アンテナ２２に出力する。又、モデム２
１には地上側受信アンテナ２３が接続され、搬送台車４
Ａ〜４Ｃからの通信信号ＳＧを受信するようになってい
る。

【００１７】地上側送信及び受信アンテナ２２，２３
は、コイル状のアンテナであって、前記電源装置１２か
ら前記トロリー線１１Ａ〜１１Ｃにそれぞれ接続された
電源線２４Ａ〜２４Ｃに絶縁部材を介してそれぞれ巻回
されている。従って、地上側モデム２１から通信信号Ｓ
Ｇが地上側送信アンテナ２２に出力されると、電源線２
４Ａ〜２４Ｃに流れる６０ヘルツの電力の波形ＰＳに２
００〜３００メガヘルツの通信信号ＳＧが重畳されるこ
とになる。図６は、その重畳を説明するための説明図で
ある。そして、通信信号ＳＧが重畳された電力波形ＰＳ
mix は、前記トロリー線１１Ａ〜１１Ｃに伝搬される。

【００１８】前記トロリー線１１Ｂに相対向して配置さ
れた搬送台車４Ａ〜４Ｃの受信アンテナ１５は、その通
信信号ＳＧが重畳された電力波形ＰＳmix と相対した誘
導起電力を発生する。この微弱な誘導起電力は、搬送台
車４Ａ〜４Ｃに設けたモデム３０に出力されるようにな
っている。モデム３０は、通信信号ＳＧが重畳された誘
導起電力から、通信信号ＳＧを取り出し、その取り出し
た通信信号ＳＧをデジタル信号に変換して運行制御装置
６からの指令信号として運行コントローラ３１に出力す
る。運行コントローラ３１は、モデム３０からの指令信
号に基づいて該指令信号が自身のための指令信号かを判
断し、自身の指令信号の場合にはその指令信号に基づい
て例えば走行用モータ１０を駆動制御する。即ち、運行
コントローラ３１は、走行用モータ１０を制御する場合
にはモータ駆動回路を構成するインバータ３２に制御信
号を出力して該モータ１０の回転を制御する。

【００１９】又、各搬送台車４Ａ〜４ｃに搭載された運
行コントローラ３１は、それぞれ自身の搬送台車４Ａ〜
４Ｃの運行状況を示す信号を前記モデム３０に出力す
る。モデム３０は、該信号をデジタル信号から２００〜
３００メガヘルツのアナログ信号に変換し通信信号ＳＧ
として前記送信アンテナ１７に出力する。従って、モデ
ム３０から通信信号ＳＧが送信アンテナ１７に出力され
ると、トロリー線１１Ｂに流れる６０ヘルツの電力の波
形ＰＳに２００〜３００メガヘルツの該通信信号ＳＧが
重畳されることになる。そして、前記と同様に通信信号
ＳＧが重畳された電力波形ＰＳmix は、前記電源線２４
Ｂに伝搬される。

【００２０】前記電源線２４Ａ〜２４Ｃに巻回された地
上側受信アンテナ２３は、その通信信号ＳＧが重畳され
た電源線２４Ｂの電力波形ＰＳmix と相対した誘導起電
力を発生する。この微弱な誘導起電力は、地上側モデム
２１に出力されるようになっている。地上側モデム２１
は、通信信号ＳＧが重畳された誘導起電力から、通信信
号ＳＧを取り出し、その取り出した通信信号ＳＧをデジ
タル信号に変換して搬送台車４Ａ〜４Ｃからの信号とし
て運行制御装置６に出力する。運行制御装置６は、搬送
台車４Ａ〜４Ｃからの信号に基づいて各搬送台車４Ａ〜
４Ｃの運行状況を把握し新たな該指令信号を作成し各搬
送台車４Ａ〜４Ｃに出力する。

【００２１】次に、上記のように構成した無人搬送シス
テムの特徴を以下に述べる。（１）本実施の形態では、案内レール３上を走行する搬
送台車４Ａ〜４Ｃと、各搬送台車４Ａ〜４Ｃを運行制御
する運行制御装置６との間の通信について、トロリー線
１１Ｂに流れる電力の波形ＰＳを搬送波として利用し通
信信号ＳＧをその電力の波形ＰＳに重畳させた。そし
て、通信信号ＳＧを重畳した電力の波形ＰＳmix を受信
アンテナ１４，２３で受信し、モデム２１，３０にて通
信信号ＳＧを抽出し、デジタル信号に変換してそれぞれ
運行コントローラ３１及び運行制御装置６に出力するよ
うにした。従って、通信のための通信線は不要となり、
案内レール３の側面に通信専用の通信用トロリー線を配
設する作業はなくなる。

【００２２】（２）搬送台車４Ａ〜４Ｃに設けた受信及
び送信アンテナ１５，１７は、トロリー線１１Ｂに非接
触であるため、通信のためにトロリー線１１Ｂが摩耗す
ることはない。その結果、磨耗による交換作業は、低減
される。

【００２３】（３）又、通信用トロリー線が不要になる
ことから、その通信用トロリー線がなくなった分だけ、
案内レール３及び搬送台車４Ａ〜４Ｃは小型化すること
ができるとともに構造が簡単になる。

【００２４】（４）通信信号ＳＧは、走行用モータ１０
の駆動源となる３相交流の電力に重畳させたので、搬送
台車４Ａ〜４Ｃが走行経路のどの位置に走行していて
も、搬送台車４Ａ〜４Ｃと運行制御装置６との間の通信
が確実に行われる。

【００２５】（５）２００〜３００メガヘルツの通信信
号ＳＧを重畳する搬送波は、２００〜３００メガヘルツ
に対して６０ヘルツ（又は５０ヘルツ）の３相交流であ
って周波数が低いため、搬送波に通信信号ＳＧを重畳し
たり、搬送波から通信信号ＳＧを抽出することは比較的
容易に行われる。

【００２６】尚、本発明は、前記実施の形態に限定され
るものではなく、以下の態様で実施してもよい。（１）前記実施の形態では、天井２ａに架設した案内レ
ール３上を走行する無人搬送システムに具体化したが、
地上に配設した案内レール上を走行する無人搬送システ
ムや自動倉庫システムに具体化してもよい。

【００２７】（２）搬送台車の数を適宜変更して実施し
てもよい。（３）前記実施の形態では、地上側送信及び受信アンテ
ナ２２，２３を３本の電源線２４Ａ〜２４Ｃを１つに束
ねるように巻回した。これを搬送台車の受信及び送信ア
ンテナ１５，１７が相対向するトロリー線１１Ｂに電力
を供給する電源線２４Ｂに対してのみ地上側送信及び受
信アンテナ２２，２３を巻回してもよい。

【００２８】（４）前記実施の形態では、トロリー線１
１Ｂとそのトロリー線１１Ｂに接続された電源線２４Ｂ
に通信信号ＳＧを重畳したが、これを運行制御装置６か
らの通信信号ＳＧと、搬送台車４Ａ〜４Ｃからの通信信
号ＳＧとをそれぞれ相違するトロリー線に流れる電力の
波形に重畳させるようにしてもよい。

【００２９】（５）前記実施の形態では、各アンテナ１
５，１７，２２，２３の形状は、コイル状であったが、
これに限定されるものではなく、取付スペース等に合わ
せて棒状、板状のものに変更して実施してもよい。

【００３０】（６）前記実施の形態では、受信アンテナ
１５と送信アンテナ１７をそれぞれ別々に設けたが、い
ずれか一方を受信及び送信アンテナとして共用するよう
にしてもよい。また、地上側においても同様に、送信ア
ンテナ２２と受信アンテナ２３をそれぞれ別々に設けた
が、いずれか一方を受信及び送信アンテナとして共用す
るようにしてもよい。

【００３１】（７）前記実施の形態では、搬送台車４Ａ
〜４Ｃへの給電方式を３相交流電源に対応した３相配線
（３相３線）としたが、これに限定されるものではな
く、グランド線を含む３相４線や、単相２線、単相３
線、ＤＣ等の方式を用いて実施してもよい。

【００３２】次に、前記実施の形態から把握できる請求
項以外の技術的思想について、それらの効果とともに以
下に記載する。（１）案内レールに沿って配線されたトロリー線に集電
子を摺接させて該トロリー線からの電力を受けて案内レ
ール上を走行する移動体と、案内レールと離間した位置
に設けられ前記移動体との間で通信を行い該移動体の運
行を制御する運行制御装置とを備えた移動体運行システ
ムにおいて、前記運行制御装置に設けられその運行制御
装置からのデジタル指令信号をアナログの通信信号に変
換する地上側モデムと、地上側モデムからの通信信号を
トロリー線の電力波形に重畳させる地上側送信アンテナ
と、前記移動体に設けられ前記トロリー線に相対向する
ように配置され運行制御装置からの通信信号を重畳した
電力波形を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナ
が受信した電力波形から前記通信信号を抽出しデジタル
指令信号に変換する移動体側モデムと、前記移動体側モ
デムからの指令信号に基づいて走行用モータを駆動制御
する運行コントローラとからなる移動体運行システム。
従って、運行制御装置から移動体に送信する指令信号
は、通信用トロリー線を使用することなく送信すること
ができる。その結果、通信線の配線作業はなくなる。

【００３３】（２）前記（１）の移動体運行システムに
おいて、前記移動体には前記移動体側モデムにて前記運
行コントローラからの移動体の運行状況を示す信号から
変換された通信信号をトロリー線の電力波形に重畳させ
る送信アンテナを備え、前記運行制御装置には、前記移
動体からの通信信号を重畳した電力波形を受信し、前記
地上側モデムにて運行状況を示す信号を抽出させる地上
側受信アンテナを備えた移動体運行システム。従って、
前記（１）の移動体運行システムの効果に加えて、移動
体から運行制御装置に送信する運行状況を示す信号は、
通信用トロリー線を使用することなく送信することがで
きる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、通信のための
通信用トロリー線を不要にすることができる。

【００３５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、電力用トロリー線及びアンテナの磨耗を防止
することができる。請求項３の発明によれば、電力の波
形に通信信号を重畳したり、電力の波形から通信信号を
抽出することが比較的容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】搬送台車の配設状態を示す側面図。

【図２】集電子とトロリー線を説明する搬送台車の正
面図。

【図３】受信アンテナとトロリー線を説明する搬送台
車の正面図。

【図４】無人搬送システムのレイアウトを説明する説
明図。

【図５】トロリー線と電源線との関係を示す説明図

【図６】電力の波形と通信信号との重畳を説明する説
明図。

【図７】搬送台車と運行制御装置との間の通信方法を
説明するブロツク回路図。

【符号の説明】

３…案内レール、４Ａ〜４Ｃ…搬送台車、６…運行制御
装置、１０…走行用モータ、１１Ａ〜１１Ｃ…トロリー
線、１２…電源装置、１３Ａ〜１３Ｃ…集電子、１５…
受信アンテナ、１７…送信アンテナ、２１…モデム、２
２…地上側送信アンテナ、２３…地上側受信アンテナ、
３０…モデム、３１…運行コントローラ、３２…インバ
ータ、ＳＧ…通信信号、ＰＳ…波形、ＰＳmix …波形。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】案内レールに沿って配線されたトロリー
線に集電子を摺接させて該トロリー線からの電力を受け
て案内レール上を走行する移動体と、案内レールと離間
した位置に設けられ前記移動体との間で通信を行い該移
動体の運行を制御する運行制御装置とを備えた移動体運
行システムにおいて、前記案内レールに配線されたトロリー線に流れる電力波
形に通信信号を重畳させ、前記移動体と運行制御装置と
の間の通信を行わせるようにした移動体運行システムの
通信方法。
【請求項２】請求項１に記載の移動体運行システムの
通信方法において、前記案内レールに沿って走行する移動体に、前記トロリ
ー線に対して離間する位置に受信アンテナ及び送信アン
テナを備え、前記受信アンテナを介して前記トロリー線
に流れる電力波形に重畳している運行制御装置からの通
信信号を受信するとともに、前記送信アンテナを介して
前記移動体からの通信信号を前記トロリー線に流れる電
力波形に重畳させる移動体運行システムの通信方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の移動体運行シス
テムの通信方法において、前記トロリー線は６０又は５０ヘルツの商用３相交流電
源に対応した３相配線であって、少なくとそのうち１相
のトロリー線に流れる電力波形に２００〜３００メガヘ
ルツの前記通信信号が重畳される移動体運行システムの
通信方法。