KR101425451B1

KR101425451B1 - 주행차의 주행 제어 시스템과 제어 방법

Info

Publication number: KR101425451B1
Application number: KR1020100014961A
Authority: KR
Inventors: 타카오 하야시
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2014-08-01
Also published as: JP2010205102A; CN101825886B; DE102010009680A1; US20100228389A1; TW201033057A; TWI493309B; KR20100100612A; CN101825886A; JP4798554B2; DE102010009680B4; US8135496B2

Abstract

지상 컨트롤러와 주행차를 통신 시스템 및 지상을 통해서 접속한다. 지상 컨트롤러로부터 주행차로 위치의 제어 주기마다 위치 지령을 부여하고, 주행차는 제어 주기 내에서 복수개의 속도 지령과 토크 지령을 스스로 발생시켜 위치 지령을 달성한다.

Description

주행차의 주행 제어 시스템과 제어 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING TRAVEL OF TRAVELING VEHICLE}

본 발명은 주행차의 주행 제어에 관한 것으로서, 특히 주행차의 주행을 지상 컨트롤러로 집중 제어하는 것에 관한 것이다.

천정 주행차 시스템 등의 대규모의 주행차 시스템에서는 수백대 정도의 주행차를 주행 루트를 따라 주행시키며 지상 컨트롤러로부터 주행 지령을 부여하여 자립 주행시킨다. 주행차는 스스로 주행 루트를 결정하고, 차간 거리 센서 또는 주행차간의 통신 등에 의해 선행의 주행차와의 거리를 구해서 주행 제어한다. 또한, 차간 거리 센서의 신뢰성이 저하되는 분기부 및 합류부를 지상 컨트롤러의 배타 제어에 의해 주행차는 1대씩 통과한다.

자립 주행 시스템에서는 주행차간의 제어 지연 때문에 짧은 간격으로 추종 주행하는 것이 어렵다. 구체적으로 설명하면, 선행 차가 감속을 개시한 것을 차간 거리 센서로 검출하고 자차의 감속을 개시할 때까지의 시간이 제어 지연으로 된다. 또한, 분기부 및 합류부의 배타 제어에서는 주행차가 분기부 및 합류부를 점유하는 시간이 길어 처리량을 저하시킨다. 즉, 배타 제어에서는 주행차의 블로킹 요구를 지상 컨트롤러가 허가한 후, 주행차가 분기부 및 합류부의 통과를 끝낸 것을 지상 컨트롤러에 보고하고, 블로킹을 해제할 때까지의 동안, 분기부 및 합류부는 1대의 주행차에 점유된다. 또한, 자립적으로 주행 루트를 결정시키면 다른 차의 주행 루트에 관한 충분한 정보가 없기 때문에 지체가 생긴다. 대규모의 시스템에서는, 이용할 수 있는 정보는 세그먼트마다의 주행차의 대수 등이며, 현재의 지체 정보가 얻어지더라도 장래의 지체 정보는 불분명하다. 이 때문에 지체를 회피하도록 주행 루트를 결정하는 것은 어렵다.

발명자는 이 점들로부터 주행차를 지상 컨트롤러로 집중 제어하는 것을 검토하여 본 발명에 이르렀다. 또한, 특허문헌1: JP2008-150135A는 주행차간의 간섭을 회피하도록 지상 컨트롤러로 주행 제어하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 대규모의 시스템에 대해서 지상 컨트롤러로부터 어떻게 지령을 부여하여 주행차에서 어떻게 실행되는지는 개시되어 있지 않다.

본 발명의 과제는 주행차 시스템의 처리량을 높이는 것에 있고, 특히 짧은 간격에서의 추종 주행과 분기부 및 합류부에서의 지체의 회피를 실현하는 것에 있다. 이것에 의해서, 본 발명에서는 반송차인 주행차의 도착을 기다리는 프로세스 장치 등에서의 대기 시간을 극소화하여 프로세스 장치 등의 가동률을 향상시킨다.

본 발명은 물품을 반송하는 복수대의 주행차를 지상 컨트롤러의 지령에 의해 주행시키는 시스템으로서,

지상 컨트롤러와 주행차의 통신 시스템과,

지상 컨트롤러에 설치한 위치 지령 발생기와,

각 주행차에 설치한 속도 지령 발생기와 토크 지령 발생기와 주행 모터를 구비하고,

여기서, 각 주행차는 상기 통신 시스템을 통해서 제어 주기마다 적어도 주행차의 위치를 지상 컨트롤러에 보고하고,

지상 컨트롤러는 상기 보고에 의거해서 상기 위치 지령 발생기에 의해 1제어 주기분의 위치 지령을 주행차마다 발생시켜 상기 통신 시스템을 통해서 각 주행차에 부여하고,

상기 속도 지령 발생기는 상기 위치 지령과 주행차 위치의 오차에 의거해서 1제어 주기 내에서 복수개의 속도 지령을 발생시키고,

상기 토크 지령 발생기는 속도 지령과 주행차 속도의 오차에 의거해서 각 속도 지령에 대해서 복수개의 토크 지령을 발생시켜 상기 토크 지령에 의해 주행 모터를 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 물품을 반송하는 복수대의 주행차를 지상 컨트롤러의 지령에 의해 주행시키는 방법으로서,

각 주행차가 통신 시스템을 통해서 제어 주기마다 적어도 주행차의 위치를 지상 컨트롤러에 보고하는 스텝과,

지상 컨트롤러는 상기 보고에 의거해서 위치 지령 발생기에 의해 1제어 주기분의 위치 지령을 주행차마다 발생시켜 상기 통신 시스템을 통해서 각 주행차에 부여하는 스텝과,

각 주행차의 속도 지령 발생기에 의해 상기 위치 지령과 주행차 위치의 오차에 의거해서 1제어 주기 내에서 복수개의 속도 지령을 발생시키는 스텝과,

각 주행차의 토크 지령 발생기에 의해 속도 지령과 주행차 속도의 오차에 의거해서 각 속도 지령에 대해서 복수개의 토크 지령을 발생시키고, 이 토크 지령에 의해 주행 모터를 구동하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 명세서에 있어서 주행 제어 시스템에 관한 기재는 그대로 주행 제어 방법에 적합하고, 반대로 주행 제어 방법에 관한 기재는 그대로 주행 제어 시스템에도 적합하다.

본 발명에서는 지상 컨트롤러의 위치 지령 발생기에 의해 제어 주기마다 위치 지령을 주행차에 부여하여 실행시킨다. 제어 주기는 예컨대 1msec~100msec로 하고, 1제어 주기에 위치의 보고와 위치 지령이 수반되고, 주행차의 대수를 100~1000대, 1회당의 통신량을 예컨대 100바이트로 하면 합계로 통신량은 0.1Mbs~100Mbs(초당 메가바이트)의 오더가 된다. 그래서, 이에 따른 능력의 예컨대 지상 LAN을 따라 지상 컨트롤러와 주행차의 무선 통신용 통신기기를 설치해서 통신 시스템을 구축한다. 그리고, 각 통신기기가 예컨대 1~100대, 바람직하게는 1~10대의 주행차를 담당하면 통신이 가능하게 된다.

그리고, 주행차로부터의 보고에 의해 위치 지령 발생기는 주행차의 위치를 파악하여 위치 지령을 발생하고, 이 위치 지령을 달성하기 위해서 주행차는 내부에서 속도 지령과 토크 지령을 발생시켜 주행 모터를 구동한다. 속도 지령 및 토크 지령은 주행차 내에서 발생시키기 때문에 통신을 필요로 하지 않고, 위치 지령보다 짧은 주기, 예컨대 속도 지령은 msec 오더의 주기로, 토크 지령은 μsec 오더 ~ msec보다 짧은 오더의 주기로 발생시킬 수 있다. 또한, 주행차에 의한 위치의 보고로부터 그 보고를 지상 컨트롤러가 수신할 때까지의 지연 시간, 및 지상 컨트롤러에 의한 위치 지령의 송신으로부터 주행차가 수신할 때까지의 지연 시간은 주행차와 지상 컨트롤러에서 시각을 공통적으로 하고, 또한, 보고의 송신 시각을 통신에 포함시킴으로써 영향을 최대한 작게 할 수 있다. 그리하여, 위치 지령에 동기해서 속도 지령을 발생시키고 속도 지령에 동기해서 토크 지령을 발생시킬 수 있다.

본 발명에서는 각 주행차의 주행 목표 위치를 지상 컨트롤러로부터 부여하므로, 복수대의 주행차를 짧은 차간 거리로 동기해서 주행시킬 수 있다. 또한, 분기부 및 합류부에서 배타 제어를 필요로 하지 않으므로 이들이 병목으로 되지 않는다. 이 때문에 주행차 시스템의 처리량, 예컨대 합계의 주행 거리와 평균 속도를 현저하게 높일 수 있다.

바람직하게는, 상기 통신 시스템은 주행차와 무선 통신하며 또한 주행차의 주행 루트를 따라 배치된 복수개의 무선 LAN용 액세스 포인트와, 각 액세스 포인트와 상기 지상 컨트롤러를 접속하는 지상 LAN으로 이루어진다.

통신 시스템에는 피더 무선 또는 비접촉 급전선으로의 중첩 통신 등을 이용해도 좋지만, 이미 알고 있는 바와 같이 피더 무선은 저속이다. 비접촉 급전선으로의 중첩 통신에서는 예컨대 100㎑ 정도의 주파수가 이용되지만, 이 주파수에서는 100바이트의 통신을 매초 200회 정도밖에 행할 수 없으므로, 통신 능력에 여유가 없다. 이것에 대해서, 무선 LAN용 액세스 포인트와의 통신에서는 액세스 포인트당 10Mbs 정도의 통신이 가능하고, 1액세스 포인트로 1~100대 정도의 주행차와 통신할 수 있다. 그리고, 지상 LAN은 100Mbs~1Gbs 정도의 통신 능력의 것이 실용화되어 있다. 이 때문에, 지상 컨트롤러는 다수의 주행차와 고속으로 통신할 수 있다.

또한 바람직하게는, 지상 컨트롤러의 위치 지령 발생기는 상기 위치 지령에 의해 주행 루트 상의 합류부의 통과 순서를 제어해서 주행차간의 주행 순서를 제어한다. 주행차가 로드 포트 등에서 정지하면 주행 루트를 폐쇄해 버린다. 지상 컨트롤러는 각 주행차의 주행 루트를 알고 있으므로, 예컨대 복수대의 주행차를 동기 주행시킬 경우 어떤 순서가 바람직한지를 구할 수 있다. 예컨대, 도중에 정지하는 주행차를 최후미에 배치하는 순서가 바람직하다. 그리고, 주행차의 순서를 제어하기 때문에 합류부에서 어느 측의 주행차를 선행시킬지를 이용할 수 있다. 그 외에 쇼트컷, 퇴피 선, 분기부에서의 퇴피와 역행 등도 주행차간의 순서의 제어에 이용할 수 있다. 이와 같이 하여 로드 포트 등이 지체의 원인으로 되지 않으면 주행차 시스템의 병목을 줄일 수 있다.

바람직하게는, 지상 컨트롤러는 각 주행차의 위치와 속도를 기억하는 메모리와, 이 메모리로부터 간섭의 가능성이 있는 주행차의 조합을 소팅(sorting)하기 위한 소팅 수단을 추가로 구비하고 있다. 그리고, 예컨대 소팅한 조합을 위치 지령 발생기에 입력하거나 또는 소팅한 조합 내의 주행차의 위치와 속도를 위치 지령 발생기에 입력하면, 간섭을 회피하는 대상이 되는 주행차를 용이하게 특정하여 간섭을 회피하도록 위치 지령을 용이하게 발생시킬 수 있다. 주행차의 속도는 보고된 위치의 차분을 지상 컨트롤러로 구하거나 또는 위치와 함께 속도를 지상 컨트롤러에 보고시키면 얻어진다.

특히 바람직하게는, 상기 위치 지령 발생기는 상기 조합 중의 각 주행차를 동기 주행시키도록 위치 지령을 발생시킨다. 여기서 동기 주행이란 복수대의 주행차를 서로 같은 속도로 또한 소정의 차간 거리 예컨대 속도의 함수의 차간 거리로 주행시키는 것이다. 위치 지령 발생기가 각 주행차에 위치 지령을 부여해서 실현시키고 있으므로, 복수대의 주행차를 용이하게 동기 주행시킬 수 있고, 이것에 의해 짧은 차간 거리에서의 고속 주행이 용이하게 되어 처리량을 더욱 늘릴 수 있다.

바람직하게는, 위치 지령 발생기는 주행 루트 상의 분기부를 직진할지 분기할지를 포함하는 위치 지령을 발생하도록 구성된다. 이렇게 하면, 분기부를 통과하는 각 주행차의 주행 방향을 지상 컨트롤러가 안 뒤에 제어하므로, 짧은 차간 거리로 분기부에 주행차를 주행시킬 수 있다. 이에 대해서 종전의 블로킹 제어에서는 분기부 내의 주행차는 1대로 한정되어 분기부에서 큰 차간 거리가 필요하게 된다.

바람직하게는, 위치 지령 발생기는 주행 루트를 순방향으로 주행하는 위치 지령과 주행 루트를 역행하는 위치 지령 쌍방을 출력하도록 구성되어 있다. 이와 같이 하면, 주행차를 퇴피시킨 후에 역행시켜 원래의 주행 루트로 복귀시킬 수 있다. 특히, 위치 지령 발생기에 의해 주행 루트의 쇼트컷, 분기부, 합류부, 및 단선 구간 중 하나 이상을 이용해서 주행차를 퇴피시킨 후에 주행차를 원래의 주행 루트로 복귀시킬 수 있다.

바람직하게는, 위치 지령 발생기는 연속해서 주행하는 복수대의 주행차에 대해서 가장 바로 앞의 위치에서 물품의 이송 적재를 위해 정지하는 주행차에 상기 연속해서 주행하는 복수대의 주행차의 최후미를 주행시키기 위해 상기 가장 바로 앞에서 정지하는 주행차를 퇴피시키도록 복수개의 위치 지령을 발생시킨다. 이와 같이 하면, 주행차의 순서를 바꿀 수 있다. 따라서, 복수대의 주행차를 짧은 차간 거리에서 동기 주행시킬 때에 1대의 주행차가 물품의 이송 적재를 위해 정지함으로써 후속의 주행차도 정지하는 것을 없앨 수 있다.

또한 바람직하게는, 위치 지령과 주행차 위치의 오차가 소정값을 초과했을 경우에 알람을 발생시키는 오차 판정기를 추가로 설치한다. 이것에 의해서, 주행차가 위치 지령으로부터 일탈해서 주행하면, 주행차의 제어계 및 위치 센서 등의 자기 진단을 행하거나, 주행량이 적은 주행 루트로 퇴피시키거나, 오퍼레이터에게 알리는 등의 처치를 실행할 수 있다.

도 1은 실시예의 주행차 시스템의 주행 레일의 레이아웃을 나타내는 평면도이다.
도 2는 실시예의 주행차 시스템에서의 LAN의 레이아웃을 나타내는 평면도이다.
도 3은 실시예에서의 지상 컨트롤러/주행차간의 통신 타이밍을 나타내는 도면으로서,
1)은 주행차로부터 지상 컨트롤러로의 보고를,
2)는 지상 컨트롤러로부터 주행차로의 위치 지령을,
3)은 주행차 내에서 발생시키는 속도 지령을,
4)는 주행차 내에서 발생시키는 토크 지령을 나타낸다.
도 4는 실시예에서의 지상 컨트롤러/주행차간의 통신 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예의 주행 제어 시스템의 블록도이다.
도 6은 실시예에서의 지상 컨트롤러측의 블록도이다.

이하에 본 발명의 최적의 실시예를 나타낸다. 실시예는 해당 분야의 공지 기술을 참조해서 적절하게 변경할 수 있고, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1~도 6에 주행 제어 시스템과 주행 제어 방법의 실시예를 나타낸다. 실시예는 천정 주행차의 시스템을 예로 하지만, 지상을 유궤도 또는 무궤도로 주행하는 주행차의 시스템에 적용해도 좋다. 도 1에 있어서 2는 주행 루트이며 예컨대 클린룸의 천정 공간에 설치된 주행 레일로 이루어지고, 인터 베이 루트(inter bay route)(4)와, 루트(4)로부터 분기되는 인트라 베이 루트(intra bay route)(6)를 구비하고 있다. 또한, 루트(4,6)는 쇼트컷(8)을 구비하고, 인터 베이 루트(4)와 인트라 베이 루트(6)는 접속부(10)에 의해 접속되고, 쇼트컷(8) 및 접속부(10)는 분기부와 합류부를 포함하고 있다. 12는 커브, 14는 턴테이블이며 단선 구간(16)과 루트(4,6)를 접속한다. 주행차(20)는 턴테이블(14)을 이용해서 주행 방향을 예컨대 90° 변경하여 단선 구간(16)으로 퇴피하고 또한 단선 구간(16)을 따라 설치한 로드 포트 및 버퍼 사이에서 물품의 주고 받기를 행한다. 도 1의 우측 위에 나타내는 바와 같이, 주행차(20)는 주행 루트를 따라 주행하고, 루트(4,6)의 하방에 로드 포트(22)가 있고, 루트(4,6)의 측방 또는 하방에 버퍼(24)가 있다. 주행차(20)의 대수는 예컨대 100~1000대 정도로 한다. 주행차(20)는 이송 적재 장치를 구비하고 있지만, 지상측에 설치한 이송 적재 장치로 물품을 주고 받아도 좋다.

통상의 주행차 시스템에서는 주행차는 일방향으로밖에 주행할 수 없지만, 실시예에서는 역행을 할 수 있고, 예컨대 쇼트컷(8)으로 퇴피한 후에 원래의 루트로 역행할 수 있다. 마찬가지로 분기부에서 본래의 주행 방향으로부터 분기해서 퇴피한 후에 역행하거나 또는 단선 구간으로 퇴피한 후에 역행해서 원래의 주행 루트로 복귀할 수 있다. 또한 분기부를 이용해서 퇴피하는 대신에 합류부를 역행해서 퇴피한 후에 원래의 주행 루트로 복귀해도 좋다. 또한 버퍼(24)와 로드 포트(22) 사이의 물품의 주고 받기에서도 역행이 가능하다. 역행이 가능한 것은 주행차(20)의 위치 지령을 도 2, 도 6에 나타내는 지상 컨트롤러(32)에서 발생시키기 때문이다.

도 2에 실시예에서의 LAN의 레이아웃을 나타내고, 30은 지상 LAN이고 예컨대 루트(4,6)의 주행 레일에 설치되거나 또는 주행 레일과는 별개로 설치된다. 1~2대 정도의 지상 컨트롤러(32)를 지상 LAN(30)에 접속하고, 복수개의 액세스 포인트(34)를 통해서 주행차(20)에 설치한 도시하지 않은 무선 통신부와의 사이에서 무선 통신한다. 지상 LAN(30)의 통신 능력은 예컨대 100Mbs~1Gbs로 하고, 액세스 포인트(34)와 주행차(20)의 통신 능력은 예컨대 0.1Mbs~100Mbs, 바람직하게는 1Mbs~100Mbs로 한다. 액세스 포인트(34)는 루트(4,6)의 전체 영역에 대해서 통신 가능하도록 복수개 배치되고, 액세스 포인트(34)마다 예컨대 통신 주파수를 변경하여 주행차(20)는 주행 루트(4,6)와 액세스 포인트의 배치의 맵으로부터 통신해야 할 액세스 포인트의 주파수를 구한다. 맵을 이용하는 대신에 각 액세스 포인트(34)로부터 자기의 주파수로 적절한 신호를 송신하여 주행차는 가장 강한 수신 신호의 주파수를 이용해서 통신하여도 좋다.

도 3에 지상 컨트롤러(32)와 주행차(20) 사이의 통신을 나타내고, 통신 주기 즉 제어 주기는 예컨대 1msec~10msec, 보다 넓게는 1msec~100msec로 하고, 도 3에는 주행차 1대분의 통신을 나타낸다. 최초에 각 주행차로부터 현재 위치 등을 지상 컨트롤러에 보고하고, 지상 컨트롤러는 이것에 따라 위치 지령을 발생시켜 제어 주기마다 송신한다. 위치 지령의 내용은 다음 제어 주기에서의 주행차의 목표 위치이다. 주행차는 위치 지령을 수신하면, 1제어 주기(예컨대 100msec) 내에 있어서 0.1msec~1msec마다 복수개의 속도 지령을 분할해서 발생시키고, 또한 개개의 속도 지령에 대해서 복수개의 토크 지령을 발생시켜 주행 모터를 구동한다. 제어 주기가 보다 짧을 경우, 속도 지령 및 토크 지령의 발생 주기도 보다 짧게 한다.

속도 지령은 1회의 위치 지령당 예컨대 10~1000지령 정도 발생시키고, 토크 지령은 1회의 속도 지령당 마찬가지로 10~1000지령 정도 발생시킨다. 그리고 통신 시스템에서의 통신을 쌍방향성 통신으로 하고, 위치 지령은 지상 컨트롤러(32)만이 송신하므로 서로 충돌할 일은 없다. 주행차로부터 액세스 포인트로의 보고는 1액세스 포인트당 예컨대 1~10대 정도의 주행차밖에 존재하지 않으므로 기본적으로 충돌하지 않는다. 그리고 액세스 포인트는 지상 LAN(30)의 스위치 등을 겸하고, 충돌이 없는 것을 확인해서 보고를 송출한다. 이들의 결과, LAN에서의 충돌 없이 예컨대 10μsec~100μsec의 통신 지연에서 현재 위치를 보고함과 아울러 위치 지령을 송신할 수 있다.

도 4에 주행차로부터 지상 컨트롤러로의 통신 포맷(40)과, 지상 컨트롤러로부터 주행차로의 통신 포맷(42)을 나타낸다. 포맷(40,42)은 통신의 스타트 신호로 시작되고, 엔드 신호로 종료되며, 통신처 또는 원이 지상 컨트롤러이므로, 주행차의 ID를 발신원 및 수신처의 ID로 한다. 보고 포맷(40)은 주행차의 위치와 속도 및, 분기 방향, 주고 받기의 실행 등의 기타 데이터를 포함하고 있다. 위치 지령용 포맷(42)은 각 주행차에 대한 1제어 주기에서의 목표 위치, 기타 데이터를 포함하고 있다. 위치 지령용 포맷(42)은 주행 루트 상의 분기부를 주행할 때에는 분기인지 직진인지의 분기 방향을 포함하고, 로드 포트 및 버퍼와 물품을 이송 적재할 때에는 물품의 주고 받기에 관한 데이터를 포함하고 있다. 포맷(40,42)은 각각 예컨대 100바이트 정도의 데이터이며, 1초당의 통신량은 예컨대 주행차의 대수가 100~1000대, 통신 횟수가 10×2~1000×2회 정도이므로, 0.1M바이트~100M바이트의 오더가 된다. 통신량이 많을 경우 지상 컨트롤러(32)를 복수개 설치해서 주행 루트(2)를 구분해서 분담시킨다.

도 5에 지상 컨트롤러(32)의 위치 지령 발생기(50)와 주행차(20)의 주행 제어계를 나타낸다. 위치 지령 발생기(50)는 제어 주기마다 각 주행차에 대한 위치 지령을 발생시키고, 지상 LAN과 무선 통신을 이용해서 주행차(20)에 위치 지령을 입력한다. 52는 속도 지령 발생기, 54는 토크 지령 발생기, 56은 드라이버, 58은 주행용 서보 모터이다. 주행차(20)의 위치를 인코더 또는 리니어 센서 등의 위치 센서(60)에서 의해 구한다. 리니어 센서의 경우, 주행 루트(4,6)측에 설치한 자석 등의 마크(62)를 검출하여 위치를 구한다. 그리고 위치 센서의 데이터의 시간 변화로부터 속도를 구하여 차분기(65)에 입력한다. 또한 모터(58)의 구동 전류를 차분기(66)에 입력하여 토크 지령 발생기(54)로부터의 지령 전류와의 차를 보상하도록 드라이버(56)에 제어 신호를 더한다. 위치 센서에서 구한 위치는 차분기(64)에 피드백되고, 위치 지령 발생기(50)로부터의 위치 지령과의 차분을 해소하도록 속도 지령 발생기(52)에서 속도 지령을 발생시킨다.

위치 센서(60)로부터의 위치, 바람직하게는 위치와 속도가 무선 LAN을 통해서 위치 지령 발생기(50)측으로 피드백된다. 또한 위치 센서(60)로부터의 피드백 신호와 위치 지령의 차분을 차분기(64)에서 구한다. 이 차분이 소정값 이상일 경우, 알람부(59)는 위치 센서(60), 속도 지령 발생기(52), 토크 지령 발생기(54), 드라이버(56) 등의 자기 진단을 행하고, 위치 지령과의 오차가 소정값 이상인 것과 자기 진단 결과를 지상 컨트롤러(32)에 보고한다. 자기 진단에서는 위치 센서(60), 속도 지령 발생기(52), 토크 지령 발생기(54), 드라이버(56) 등의 과거의 데이터를 체크해서 이상인 것을 검출한다. 이것에 의해서 주행차간의 간섭을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

도 6에 지상 컨트롤러(32)측의 구성을 나타낸다. 통신부(68)는 무선 LAN을 통해서 주행차측의 통신부(69)와 통신한다. 70은 상태 테이블이고 각 반송차에 대해서 그 ID 및 위치와 속도 및 주행 루트 등의 상태를 기억한다. 또한 주행 루트로서 현재 위치로부터 목적지까지 주행하는 동안에 통과하는 루트를 기술한다. 또한 주행차의 현재 위치는 주행 루트(2) 내의 위치를 일의적으로 지정하는 어드레스로 기재한다.

간섭 서치부(72)는 상태 테이블(70)을 서치하여 서로 간섭할 가능성이 있는 주행차의 조합을 서치하고, 이것을 체크 범위로서 위치 지령 발생기(50)에 입력한다. 이 때문에 위치 지령 발생기(50)는 1대의 주행차로의 위치 지령을 발생시킴에 있어서 고려할 필요가 있는 다른 주행차의 ID를 알 수 있고, 예컨대 이 ID에 따라 상태 테이블(70)로부터 그 위치와 속도를 구한다. 여기서 서로 간섭할 가능성이 있는 복수대의 주행차를 시간적으로 일정한 차간 거리로 또한 일정한 속도로 동기해서 주행시키면, 제어가 간단하고 주행차 시스템의 처리량도 증가된다. 이러한 동기 제어의 후보가 되는 주행차의 조합이 간섭 서치부(72)에서 구해진다.

할당부(74)는 도시하지 않은 상위 컨트롤러 등과 통신하여 반송 요구를 접수하고 이것을 반송 지령으로 변경해서 주행차에 할당한다. 주행차는 위치 지령에 따라 주행하면 되며 반송 지령 자체를 알 필요는 없다. 반송 지령은 위치 지령 발생기(50) 및 상태 테이블(70)에 입력되고, 그 내용은 목적지와 목적지까지의 주행 루트 및 주행의 우선도와, 짐 싣기를 행하는 위치 및 짐 내리기를 행하는 위치 등이다. 그리고 위치 지령 발생기는 반송 지령을 달성하도록 위치 지령을 발생시킨다.

퇴피부(76)는 주행차의 퇴피를 제어한다. 퇴피에는 상기한 바와 같이 단선 구간(16) 및 쇼트컷(8), 접속부(10)(분기부와 합류부) 등을 이용하여 본래의 주행 루트로부터 벗어난 위치로 주행차를 퇴피시킴으로써 후속의 주행차를 선행시킨다. 퇴피부(76)는 퇴피처를 상태 테이블(70)과 위치 지령 발생기(50)에 입력한다. 상태 테이블(70) 및 위치 지령 발생기(50)로부터 보면, 퇴피에 의해 주행 루트가 변경되고, 도중에 퇴피처로의 왕복 주행이 추가되게 된다.

합류부(78)는 복수대의 주행차가 합류부를 주행하는 순서를 제어하고, 이 순서에 따른 위치 지령은 위치 지령 발생기(50)가 발생시킨다. 합류부(78)는 쇼트컷(8) 및 접속부(10) 등에 포함되는 합류부를 주행하는 순서를 제어하기 때문에 순서를 지연시키는 주행차의 주행을 지연시키도록 위치 지령 발생기(50)에 요구한다. 지연에는 예컨대 합류부의 가장 바로 앞에서 대기시키거나 또는 보다 상류측에서의 주행 속도를 저하시키면 좋다. 이와 같이 하여 합류부(78)에서 연속해서 주행하는 주행차가 바람직한 순서로 주행되도록 제어한다.

알람부(80)는 위치 지령에 대한 주행차 위치의 오차를 구하여 오차가 소정값을 초과하는 주행차의 유무를 검출한다. 그리고, 오차가 소정값을 초과하는 주행차를 검출하거나 또는 주행차측의 알람부(59)로부터 오차가 소정값을 초과했다는 내용을 수신하면, 도시하지 않은 모니터 등을 통해서 작업자에게 알람한다. 또한 주행차로부터 오차가 소정값을 초과했다는 내용을 수신하지 않은 경우, 해당되는 주행차에 대해서 위치 센서(60), 속도 지령 발생기(52), 토크 지령 발생기(54), 드라이버(56) 등의 자기 진단을 요구한다. 오차의 원인이 데이터 불량 또는 제어계의 파라미터가 부적절한 것 등일 경우, 자기 진단으로 오차를 해소할 수 있는 것이 많다. 그리고 알람부(80)는 자기 진단으로 복구에 성공했을 경우 또는 문제가 일시적이고 자연히 해소된 경우를 제외하고 실행 중의 반송 지령을 종료한 후에 퇴피하기 때문에 즉시 정지할 때까지의 처치를 이상의 정도에 따라 자동적으로 실행하거나 또는 작업자의 입력에 의해 실행한다.

실시예의 작용을 나타낸다. 실시예에서는 주행차(20)는 지상 컨트롤러(32)로부터의 위치 지령에 의해 주행하므로, 지상 컨트롤러(32)는 주행차간의 간섭을 회피하기 위한 모든 정보를 입수하고 있다. 그래서 예컨대 연속해서 주행하는 주행차에 대해서 동기 주행시킬 수 있다. 또한 일반적으로 주행차간의 차간 거리를 필요 최소한으로 할 수 있고, 또한 분기부 및 합류부에서도 종래의 배타 제어에 비해서 짧은 차간 거리로 주행시킬 수 있어 주행차 시스템의 처리량을 비약적으로 증가시킬 수 있다.

주행차와 지상 컨트롤러의 통신 지연이 문제가 될 경우, 예컨대 주행차로부터의 보고 중의 현재 시각과 속도를 이용해서 지상 컨트롤러에서 보고를 수신한 시점에서의 위치와 속도를 추정하여 위치 지령을 발생시킨다. 주행차측에서는 지상 컨트롤러측과 시각 맞춤을 한 시계에 의해 개개의 제어 주기의 시작과 끝을 인식하고, 위치 지령을 제어 주기의 시작보다 늦게 수신했을 경우, 해당되는 제어 주기의 나머지의 구간에서 위치 지령을 달성하도록 속도 지령을 발생시킨다. 그리고, 이 지연 시간 동안에는 예컨대 전회의 제어 주기의 최후의 속도 지령을 그대로 유효하게 한다.

주행차(20)가 로드 포트(22) 또는 버퍼(24)에 면한 위치에서 정지하면, 그 사이 루트(4,6)가 폐쇄된다. 이 문제를 회피하기 위해서, 연속해서 주행하는 주행차 중에서 가장 바로 앞의 위치에서 정지하는 주행차가 최후의 위치를 주행하도록 합류부, 단선 구간(16), 쇼트컷(8) 및 분기부로의 퇴피 등을 이용해서 주행차의 순서를 바꾼다. 또한 실시예에서는, 주행차는 루트(4,6) 등을 역행할 수 있고, 예컨대 쇼트컷(8) 등에 일단 분기된 후에 역행됨으로써 순서를 바꿀 수 있다. 연속해서 주행하는 주행차 중에서 최초에 정지하는 주행차가 최후미를 주행하면, 다음 주행차군과의 차간 거리가 주행차의 정지 시간분의 주행 거리보다 길면, 주행차의 정지는 처리량을 저하시키지 않는다.

상태 테이블(70)에는 주행차의 현재 위치와 속도뿐만 아니라 목적지까지의 주행 루트가 기재되어 있으므로, 보다 확실하게 지체를 회피하도록 주행 루트를 결정할 수 있다. 또한 주행 루트는 상태 테이블(70)의 데이터에 의거해서 반송 지령의 실행 개시 후에도 위치 지령 발생기(50) 등에 의해 변경 가능하므로 지체는 용이하게 해소할 수 있다.

실시예에서는 주행차 시스템의 병목을 제외한 단위시간당 주행차를 주행할 수 있는 합계의 주행량 및 평균 속도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

2 : 주행 루트 4 : 인터 베이 루트
6 : 인트라 베이 루트 8 : 쇼트컷
10 : 접속부 12 : 커브
14 : 턴테이블 16 : 단선 구간
20 : 주행차 22 : 로드 포트
24 : 버퍼 30 : 지상 LAN
32 : 지상 컨트롤러 34 : 액세스 포인트
40,42 : 통신 포맷 50 : 위치 지령 발생기
52 : 속도 지령 발생기 54 : 토크 지령 발생기
56 : 드라이버 58 : 모터
59,80 : 알람부 60 : 위치 센서
62 : 마크 64~66 : 차분기
68,69 : 통신부 70 : 상태 테이블
72 : 간섭 서치부 74 : 할당부
76 : 퇴피부 78 : 합류부

Claims

복수대의 주행차를 지상 컨트롤러의 지령에 의해 주행시키는 시스템으로서,
상기 지상 컨트롤러와 상기 주행차의 통신 시스템과,
상기 지상 컨트롤러에 설치한 위치 지령 발생기와,
각 주행차에 설치한 속도 지령 발생기와 토크 지령 발생기와 주행 모터를 구비하고,
여기서, 각 주행차는 상기 지상 컨트롤러 측과 시각 맞춤을 한 시계를 구비함과 아울러, 상기 통신 시스템을 통해서 제어 주기마다 적어도 상기 주행차의 위치를 상기 지상 컨트롤러에 보고하고,
상기 지상 컨트롤러는 상기 보고에 의거해서 상기 위치 지령 발생기에 의해 1제어 주기분의 위치 지령을 상기 주행차마다 발생시켜 상기 통신 시스템을 통해서 각 주행차에 부여하고,
상기 속도 지령 발생기는 상기 위치 지령과 상기 주행차 위치의 오차에 의거해서 1제어 주기 내에서 복수개의 속도 지령을 발생시킴과 아울러, 제어 주기의 시작보다도 늦게 위치 지령을 수신한 제어 주기에서는, 위치 지령을 수신할 때까지는 전회의 제어 주기에서의 속도 지령을 출력하고, 위치 지령을 수신한 후는 제어 주기의 나머지 구간에서 늦게 수신한 위치 지령을 달성하도록 속도 지령을 발생시키고,
상기 토크 지령 발생기는 상기 속도 지령과 상기 주행차 속도의 오차에 의거해서 각 속도 지령에 대해서 복수개의 토크 지령을 발생시켜 상기 토크 지령에 의해 주행 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 통신 시스템은 상기 주행차와 무선 통신하며 또한 상기 주행차의 주행 루트를 따라 배치된 복수개의 액세스 포인트와, 각 액세스 포인트와 상기 지상 컨트롤러를 접속하는 지상 LAN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 지상 컨트롤러의 상기 위치 지령 발생기는 상기 위치 지령에 의해 주행 루트 상의 합류부의 통과 순서를 제어해서 주행차간의 주행 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 지상 컨트롤러는 각 주행차의 위치와 속도를 기억하는 메모리와, 이 메모리로부터 간섭의 가능성이 있는 주행차의 조합을 소팅하기 위한 소팅 수단을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 지령 발생기는 상기 조합 중의 각 주행차를 동기 주행시키도록 위치 지령을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 위치 지령 발생기는 주행 루트 상의 분기부를 직진할지 분기할지를 포함하는 위치 지령을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 위치 지령 발생기는 주행 루트를 순방향으로 주행하는 위치 지령과 주행 루트를 역행하는 위치 지령 쌍방을 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 위치 지령 발생기는 상기 주행 루트의 쇼트컷, 분기부, 합류부, 및 단선 구간 중 하나 이상을 이용해서 주행차를 퇴피시킨 후에 상기 주행차를 원래의 주행 루트로 복귀시키도록 복수개의 위치 지령을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 위치 지령 발생기는 연속해서 주행하는 복수대의 주행차에 대해서 가장 바로 앞의 위치에서 물품의 이송 적재를 위해 정지하는 주행차에 상기 연속해서 주행하는 복수대의 주행차의 최후미를 주행시키기 위해 상기 가장 바로 앞에서 정지하는 주행차를 퇴피시키도록 복수개의 위치 지령을 발생시키는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 위치 지령과 상기 주행차 위치의 오차가 소정값을 초과했을 경우에 알람을 발생시키는 오차 판정기를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 시스템.
복수대의 주행차를 지상 컨트롤러의 지령에 의해 주행시키는 방법으로서, 각 주행차는 상기 지상 컨트롤러 측과 시각 맞춤을 한 시계를 구비하고 있고,
각 주행차가 통신 시스템을 통해서 제어 주기마다 적어도 상기 주행차의 위치를 상기 지상 컨트롤러에 보고하는 단계와,
상기 지상 컨트롤러가 상기 보고에 의거해서 위치 지령 발생기에 의해 1제어 주기분의 위치 지령을 상기 주행차마다 발생시켜 상기 통신 시스템을 통해서 각 주행차에 부여하는 단계와,
각 주행차의 속도 지령 발생기에 의해 상기 위치 지령과 상기 주행차 위치의 오차에 의거해서 1제어 주기 내에서 복수개의 속도 지령을 발생시킴과 아울러, 제어 주기의 시작보다도 늦게 위치 지령을 수신한 제어 주기에서는, 위치 지령을 수신할 때까지는 전회의 제어 주기에서의 속도 지령을 출력하고, 위치 지령을 수신한 후는 제어 주기의 나머지 구간에서 늦게 수신한 위치 지령을 달성하도록 속도 지령을 발생시키는 단계와,
각 주행차의 토크 지령 발생기에 의해 상기 속도 지령과 상기 주행차 속도의 오차에 의거해서 각 속도 지령에 대해서 복수개의 토크 지령을 발생시키고, 상기 토크 지령에 의해 주행 모터를 구동하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 주행차의 주행 제어 방법.