JPH11237917A - トンネル内搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無人搬送車を自立走行させることができると
ともに、システム全体の変更や、無人搬送台車の走行プ
ログラムの変更を伴うことなく様々な走行路に対応する
ことができるトンネル内搬送システムを提供する。 【解決手段】 誘導手段によって誘導されてトンネル内
を所定の走行経路に沿って走行する複数の無人搬送台車
と、トンネル内に配置されて、各無人搬送台車に走行情
報を発信するＩＤタグとを備える。各無人搬送台車に
は、前記ＩＤタグから送信される走行情報を受信する受
信手段と、その走行情報に基づいて走行速度を制御する
走行速度制御手段とが設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル内搬送シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導線によって誘導される複数の無人搬
送車にそれぞれ距離センサを配設し、誘導走行中におけ
る各無人搬送車相互の追突を防止するために、各無人搬
送車の走行速度をそれらに設けた上記距離センサの出力
に基づいて制御するという技術が特開丙９−４４００号
によって提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、各無人搬送車が互いに追突しないように速度調整し
ながら誘導線に沿って走行することができる。しかし、
この技術では、無人搬送車を路面の状況等に応じて自立
走行させることができないので、搬送速度の向上を望め
ない。

【０００４】また、走行路の延伸や変更に際し、システ
ム全体の変更や、無人搬送台車の走行プログラムの変更
を伴うので、汎用性が低い。

【０００５】本発明の課題は、かかる状況に鑑み、無人
搬送車を自立走行させることができるとともに、システ
ム全体の変更や、無人搬送台車の走行プログラムの変更
を伴うことなく様々な走行路に対応することができるト
ンネル内搬送システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、誘導手段
によって誘導されてトンネル内を所定の走行経路に沿っ
て走行する複数の無人搬送台車と、前記トンネル内に配
置されて、前記各無人搬送台車に走行情報を発信するＩ
Ｄタグとを備え、前記各無人搬送台車には、前記ＩＤタ
グから送信される走行情報を受信する受信手段と、前記
走行情報に基づいて走行速度を制御する走行速度制御手
段とを配設したことを特徴としている。

【０００７】この第１の発明によれば、各無人搬送台車
がＩＤタグから送信される走行情報に基づいて自立走行
することができるので、直線路で該台車を高速走行させ
て搬送速度を大幅に高めることができる。

【０００８】また、各無人搬送台車が自立走行するの
で、システムに何等の変更を伴うことなく無人搬送車の
増減に対応できる。

【０００９】さらに、システム全体の変更や、無人搬送
台車の走行プログラムの変更を行うことなく、ＩＤタグ
の配置位置を変更するだけで、様々な走行路に対応する
ことができ、このため、汎用性が高い。

【００１０】なお、トンネル内を走行する無人搬送台車
の走行路および使用台数は、工事の仕様条件によって変
更を生じる。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
各無人搬送台車に、障害物センサを配設し、前記走行速
度制御手段は、この障害物センサの出力に基づいて前記
走行速度を制御することを特徴としている。

【００１２】この第２の発明によれば、障害物センサの
出力に基づいて、無人搬送台車の減速や停止処理を実行
することが可能になる。

【００１３】第３の発明は、第１、第２の発明のいずれ
かにおいて、前記ＩＤタグに該タグが配置されているこ
とを表示する表示体を併設するとともに、前記各無人搬
送台車に該表示体を検知するセンサを設け、該センサが
前記表示体を検知した際に前記受信手段にＩＤタグから
の走行情報を受信させるようにしたことを特徴としてい
る。

【００１４】この第３の発明によれば、上記表示体が検
知された場合にＩＤタグからの走行情報が受信されるの
で、該情報の読み過ごしを防止することができる。

【００１５】第４の発明は、第１〜第３の発明いずれか
において、前記各無人搬送台車に通信機を設けるととも
に、前記走行経路の各区間に前記台車の通信機と通信す
る中継用の通信機をそれぞれ配設し、更に、この中継用
の通信機を介して前記各無人搬送台車がどの区間を走行
中であるかを監視するとともに、その監視結果に基づい
て前記各無人搬送台車の走行速度を指示する走行監視手
段を設けたことを特徴としている。

【００１６】この第４の発明によれば、各無人搬送台車
の走行状態が常時監視され、その走行状態が適正となる
ように無人搬送台車の走行速度を指示することができる
ので、システム全体の信頼度がより向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るトンネル内
搬送システムの一実施形態を示したものである。

【００１８】この搬送システムは、地上装置１と、図示
していないシールドトンネルのセグメント搬入口（坑
口）に配置した第１現場操作盤２と、切羽に配設した第
２現場操作盤３と、これらの現場操作盤２，３間に配設
した通信機５，６と、シールドトンネルの台車走行路７
に配設した多数のＩＤタグ８と、上記搬入口から切羽ま
でセグメントを搬送する複数の無人搬送台車９（この例
では、Ａ号台車、Ｂ号台車、Ｃ号台車）とを備えてい
る。

【００１９】地上装置１は、通信機とホストＣＰＵを内
蔵し、現場操作盤２，３および通信機５，６に通信線１
０を介して接続されている。

【００２０】第１現場操作盤２は、地上装置１と通信機
５，６との間での通信を行う通信機２ａと、後述の自動
動作の開始を指示するスタートスイッチ２ｂとを備え、
第２現場操作盤３も同様の通信機３ａと、スタートスイ
ッチ３ｂとを有する。

【００２１】ＩＤタグ８は、台車９の停止位置（各台車
ごとに異なる）および走行速度に関する情報、路面情報
（走行路７のカーブの曲率、次カーブまでの距離、次カ
ーブの曲率、該走行路７の斜度等）および該走行路７に
設定された区間のナンバーに関する情報、後述の障害物
センサのマスク情報等を記憶させた記憶部と、上記情報
を送信する送信部と、バッテリーとを内蔵した発信機で
あり、シールドトンネルの内壁面等に着脱自在に装着さ
れる。

【００２２】このＩＤタグ８は、図１に例示したよう
に、抗口および切羽に位置した台車駐車区間におけるＡ
号台車９、Ｂ号台車９およびＣ号台車９の各停止位置、
該駐車区間に隣接する区間における該駐車区間側の端
部、カーブ区間の両端部等に設けられる。つまり、走行
路７に設定された区間の境界部位に設けられる。

【００２３】無人搬送台車９は、図７に示すように、タ
イヤ式の走行輪９０１を有し、シールドトンネルに沿っ
て配設されたガイドレール１０によってガイドされなが
ら走行する。

【００２４】なお、この実施形態における無人搬送台車
９は、電動機によってＨＳＴ（ハイドロ スタティック
トランスミッション）のポンプを駆動し、このポンプ
の吐出油でＨＳＴモータを駆動して走行するものであ
る。したがって、この台車９の走行速度は、上記ＨＳＴ
ポンプまたはＨＳＴモータの斜板傾転角を制御すること
によって変化する。

【００２５】この台車９は、前部および後部にそれぞれ
進路検出機構９０２を設けてある。図８に示すように、
進路検出機構９０２は、車体に固定されたブラケット９
０３と、このブラケット９０３に取り付けられたセンサ
ユニット９０４と、このセンサユニット９０４から延び
るアーム９０５と、該アーム９０５の先端に設けられた
接触子９０６とを備えている。

【００２６】センサユニット９０４は、車体の前後軸回
りに回動可能なスイベルブラケット９０４ａと、このス
イベルブラケット９０４ａに支持されて、車体の左右軸
回りに回動可能なチルトブラケット９０４ｂとを有す
る。そして、前記アーム９０５は、その基端部が支軸９
０５ａを介してチルトブラケット９０４ｂに枢着されて
おり、該支軸９０５ａを中心として左右方向に揺動自在
である。

【００２７】上記チルトブラケット９０４ｂには、支軸
９０５ａの回転角を検出するセンサ９０７が取り付けら
れている。

【００２８】一方、上記接触子９０６は、上記構成のセ
ンサユニット９０４とアーム９０５とを介して支持され
ているので、ガイドレール１０に倣って移動することが
できる。

【００２９】図９は、台車９のステアリング機構を示し
ている。このステアリング機構は、各走行輪９０１に対
応して設けた操舵用シリンダ９０８、前走行輪９０１，
９０１に連係する各操舵用シリンダ９０８に圧油を供給
する電磁制御弁９０９、後走行輪９０１，９０１に連係
する各操舵用シリンダ９０８に圧油を供給する電磁制御
弁９１０、油圧ポンプ９１１、前走行輪９０１，９０１
の実操舵角を検出するセンサ９１２および後走行輪９０
１，９０１の実操舵角を検出するセンサ９１３を備えて
いる。

【００３０】なお、前走行輪９０１，９０１相互は、図
示していないタイロッドを介して連動し、同様に後走行
輪９０１，９０１もタイロッドを介して連動する。

【００３１】上記ステアリング機構において、台車９の
前進時には後走行輪９０１，９０１が非操舵状態で油圧
によりロックされ、また、台車９の後進時には前走行輪
９０１，９０１が非操舵状態で油圧によりロックされ
る。

【００３２】台車９が前進走行すると、前部側の接触子
９０６がガイドレール１０に倣って移動し、その結果、
該ガイドレール１０に対する台車９の変位が図８に示し
たセンサ９０７によって検出される。

【００３３】そこで、操舵制御部９１５は、前記センサ
９０７の出力に基づいて、上記変位を補正する目標操舵
角を演算し、この目標操舵角と上記センサ９１２で検出
される実操舵角の偏差がなくなるように、上記前走行輪
９０１，９０１の操舵シリンダ９０８に係る電磁制御弁
９０９を制御する。

【００３４】かくして、台車９は、上記ガイドレール１
０に倣って、つまり、該ガイドレール１０により規定さ
れた所定の走行経路に沿って走行することになる。

【００３５】一方、上記台車９には、図２の示すよう
に、運転モード切換スイッチ９２０、運行モード切換ス
イッチ９２１、障害物センサ９２３−１〜９２３−３、
ＩＤタグ情報の受信機９２４、磁気テープ検知センサ９
２５、地上装置１または現場操作盤３，４と通信するた
めの無線機９２６、ラジコン用受信機９２７、速度制御
部９２８、および、処理部９２９が設けられている。

【００３６】上記運転モード切換スイッチ９２１は、手
動モード、半自動モードおよび自動モードを選択指示す
るものであり、また、運行モード切換スイッチ９２０
は、荷役を伴わない運行モードと、自動荷役を行う運行
モードを選択指示するものである。そして、台車９をラ
ジコンによって操作する場合には、運転モード切換スイ
ッチ９２１によって手動モードもしくは半自動モードを
設定する。

【００３７】障害物センサ９２３−１，９２３−２およ
び９２３−３は、いずれも距離センサであり、長距離セ
ンサであるセンサ９２３−１，中距離センサであるセン
サ９２３−２および近距離センサであるセンサ９２３−
３は、例えば、前方１５ｍ，５ｍおよび２ｍの物体をそ
れぞれ検出する。

【００３８】なお、図１における搬入口では、台車８に
対して図７に示すセグメントＷが載置される。このと
き、例えば、自動荷役を行う運行モードが選択指示され
ている場合には、台車８に設けられた図示していないリ
フタが作動してセグメントラックに搭載されたセグメン
トが自動的に荷台に積み込まれる。

【００３９】図３は、上記処理部９２９において実行さ
れる手順を例示しており、この手順は、台車９の電源が
ＯＮされかつ該台車９の運転モード切換スイッチ９２０
が自動モードを指示している状態下で実行される。

【００４０】この手順では、まず、始業点検処理が実行
され（ステップ１００）、ついで、自動運転のスタート
が指示されているか否かが判断される（ステップ１０
１）。図１に示した現場操作盤２，３の内、例えば現場
操作盤２のスタートスイッチ２ｂがオペレータによって
ＯＮ操作されると、該現場操作盤２の通信機２ａからス
タート指示信号が送信される。このスタート指示信号
は、台車９の無線機９２６で受信されるので、処理部９
２９は、その受信時点で上記スタートの指示があったこ
とを判断する。

【００４１】スタートの指示が判断されると、走行速度
の初期値がセットされるとともに、地上装置１に自車の
状態が送信され（ステップ１０２，１０３）、ついで、
自動操舵が開始される（ステップ１０４）。

【００４２】その後、ＩＤタグ８からの通信があるか否
かの判断、地上装置１からの通信があるか否かの判断、
および、障害物センサの反応があるか否かの判断が順次
実行される（ステップ１０５〜１０７）。

【００４３】ステップ１０５において、ＩＤタグ受信機
９２４の出力に基づいてタグ８からの通信が判断される
と、図４に示すようなタグ情報読取処理が実行される
（ステップ１０８）。

【００４４】このタグ情報読取処理においては、まず、
タグ８が適応号車（自車）に関するものであるか否かが
判断される（ステップ１０８−１）。そして、適応号車
に関するものである場合には、台車９の走行方向、つま
り、該台車９が切羽に向かう「行き」の状態か抗口に向
かう「戻り」の状態かが判断され（ステップ１０８−
２）、「行き」の場合には指令走行速度Ｖ１（行き）
が、「戻り」の場合には走行速度Ｖ１（戻り）がそれぞ
れ上記タグ情報から取り込まれる（ステップ１０８−
３，１０８−４）。

【００４５】なお、上記指令走行速度Ｖ１（行き）、Ｖ
１（戻り）は、タグ８の種類に応じて異なる。つまり、
例えば、カーブの手前に配設されるタグ８の場合には、
上記指令走行速度Ｖ１（行き）、Ｖ１（戻り）が減速指
令速度となる。

【００４６】ところで、タグ８からの通信が判断された
場合、台車９の走行状態に応じて障害物センサ９２３−
１，９２３−２および９２３−３を選択的に活用する必
要がある。

【００４７】すなわち、例えば、見通しに良好でないカ
ーブ走行時には、そのカーブの曲率に応じて中距離もし
くは近距離センサを活用して、他のセンサを非作動状態
（以下、マスクという）にする必要がある。

【００４８】そこで、上記タグ情報から前記障害物セン
サ９２３−１，９２３−２および９２３−３の内のいず
れをマスクし、いずれをノーマスク状態にするかという
情報を上記「行き」の場合と「戻り」の場合のそれぞれ
において得る（ステップ１０８−５，１０８−６）。

【００４９】一方、ステップ１０６において、地上装置
１からの通信が判断されると、図５に示すような地上情
報読取処理が実行される（ステップ１０９）。すなわ
ち、この地上情報読取処理においては、図４における手
順１０８−１〜１０８−６に対応する手順１０９−１〜
１０９−６が実行される。

【００５０】なお、ステップ１０９−３，１０９−２に
おける指令速度Ｖ２（行き），Ｖ２（戻り）は、前記通
信機６を介して各台車９から地上装置１に転送される区
間情報に基づいて該地上装置１が設定する。

【００５１】すなわち、例えば、該当する台車９が進入
しようとする区間に別の台車９が存在している場合に
は、この該当台車９に対して減速のための指令速度Ｖ２
を設定し、別の台車９の存在していない場合には、通常
の指令速度Ｖ２を設定する。

【００５２】更に、ステップ１０７において、障害物セ
ンサの反応が判断されると、図６に示すような台車９の
減速停止処理が実行される（ステップ１１０）。

【００５３】この減速停止処理では、各障害物センサ９
２３−１，９２３−２および９２３−３のいずれが反応
したかが判断される（ステップ１１０−１〜１１０−
３）。そして、長距離セン８サ９２３−１の反応が判断
された場合には、該センサ９２３−１についてのマスク
指示が有るか否かが判断され（ステップ１１０−４）、
マスク指示が無い場合に、減速のための走行速度Ｖ３が
設定される（ステップ１１０−５）。

【００５４】また、中距離センサ９２３−２の反応が判
断された場合には、該センサ９２３−２についてのマス
ク指示が有るか否かが判断され（ステップ１１０−
７）、マスク指示が無い場合に、停止のための走行速度
Ｖ３（＝０）が設定される。

【００５５】同様に、近距離センサ９２３−３の反応が
判断された場合には、該センサ９２３−３についてのマ
スク指示が有るか否かが判断され（ステップ１１０−
８）、マスク指示が無い場合に、停止のための走行速度
Ｖ３（＝０）が設定される。

【００５６】次のステップ１１１では、自動運転をスト
ップすべきか否かが判断される。そして、ストップすべ
きと判断した場合には手順がステップ１０１に戻され、
また、ストップすべきでないと判断した場合には、上記
速度Ｖ１〜Ｖ３の内の最も低い速度を台車９の走行速度
として設定する。

【００５７】上記のように台車９の指令走行速度が設定
されれば、この指令走行速度が速度制御部９２８に加え
られる。これにより、速度制御部９２８は、台車９がこ
の指令走行速度で走行するように図示していないＨＳＴ
のポンプの斜板傾転角あるいはモータの斜板傾転角を制
御する。

【００５８】なお、上記ＩＤタグ８の読み過ごしをなく
して、このＩＤタグ８の送信情報を台車９に確実に伝達
するためには、このＩＤタグ８が配置されていることを
表示するための表示体を該ＩＤタグ８の側近に配置して
おくことが望ましく、この実施例では該表示体として磁
気テープを貼着している。

【００５９】この場合、台車９は、図２に示した磁気テ
ープセンサ９２５によって上記磁気テープを検出し、そ
の時点でＩＤタグ８の通信情報を読み取る。なお、磁気
テープの検出時点でＩＤタグ８から通信がない場合に
は、速度制御部９２８に非常停止のための速度指令を出
力する。なお、磁気テープと磁気テープセンサ９２５に
代えて、光電センサを用いても良い。

【００６０】上記実施形態では、台車８がＩＤタグ８か
ら直接指令走行速度Ｖ１を得るようにしているが、もち
ろん、該ＩＤタグ８から与えられる路面情報（走行路７
のカーブの曲率、次カーブまでの距離、次カーブの曲
率、該走行路７の斜度等）に基づいて、台車８側でこの
路面情報に適合する走行速度を設定するようにしても良
い。

【００６１】また、上記実施形態では、地上装置１を用
いて各無人搬送台車９がどの区間を走行しているかを監
視し、その監視結果に基づいて各無人搬送台車９が適正
状態で走行するようにそれらの台車の走行速度を指示し
ているが、上記タグ８より送信される走行に関する情報
のみによっても。十分に無人搬送台車９を適正走行させ
ることができる。

【００６２】ただし、上記実施形態のように、地上装置
１を用いて各無人搬送台車９を管制するようにすれば、
システム全体の信頼性をより向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル内搬送システムの一実施
形態を示した概念図。

【図２】無人搬送台車に設けられた制御系の構成を例示
したブロック図。

【図３】処理部において実行される手順の一例を示した
フローチャート。

【図４】タグ情報読取処理の内容を示したフローチャー
ト。

【図５】地上情報読取処理の内容を示したフローチャー
ト。

【図６】台車の減速停止処理の内容を示したフローチャ
ート。

【図７】無人搬送台車の構成を示した側面図。

【図８】進路検出機構を示した斜視外観図。

【図９】ステアリング機構を示した概念図。

【符号の説明】

１ 地上装置 ２，３ 現場操作盤 ５，６ 通信機 ７ 走行路 ８ ＩＤタグ ９ 無人搬送台車 １０ ガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 晃 茨城県結城市大字結城1038 (72)発明者 増田 宏 神奈川県三浦市初声町和田1731

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導手段によって誘導されてトンネル内
   を所定の走行経路に沿って走行する複数の無人搬送台車
   と、 前記トンネル内に配置されて、前記各無人搬送台車に走
   行情報を発信するＩＤタグとを備え、 前記各無人搬送台車には、前記ＩＤタグから送信される
   走行情報を受信する受信手段と、前記走行情報に基づい
   て走行速度を制御する走行速度制御手段とを配設したこ
   とを特徴とするトンネル内搬送システム。
2. 【請求項２】 前記各無人搬送台車に、障害物センサを
   配設し、前記走行速度制御手段は、この障害物センサの
   出力に基づいて前記走行速度を制御することを特徴とす
   る請求項１に記載のトンネル内搬送システム。
3. 【請求項３】 前記ＩＤタグに該タグが配置されている
   ことを表示する表示体を併設するとともに、前記各無人
   搬送台車に該表示体を検知するセンサを設け、該センサ
   が前記表示体を検知した際に前記受信手段に前記走行情
   報を受信させるようにしたことを特徴とする請求項１，
   ２のいずれかに記載のトンネル内搬送システム。
4. 【請求項４】 前記各無人搬送台車に、通信機を設ける
   とともに、前記走行経路の各区間に前記台車の通信機と
   通信する中継用の通信機をそれぞれ配設し、更に、この
   中継用の通信機を介して前記各無人搬送台車がどの区間
   を走行中であるかを監視するとともに、その監視結果に
   基づいて前記各無人搬送台車の走行速度を制御する走行
   監視手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載のトンネル内搬送システム。