(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール上を走行する移動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御方法であって、前記レールに沿って配設した誘導線と前記移動機械上に配設したアンテナとの間の距離を測定し、その測定値が所定の管理値範囲内となるようにアンテナを動力装置により移動することを特徴とする誘導無線装置のアンテナ位置制御方法。
【請求項２】
レール上を走行する移動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御装置であって、前記レールに沿って配設した誘導線と前記移動機械上に配設した誘導無線装置のアンテナとの距離を測定する測定装置と、該距離を変更させる方向にアンテナを移動する動力装置と、前記測定装置による測定値と所定の管理値との比較に基づいて前記動力装置を動作させる制御装置とを有することを特徴とする誘導無線装置のアンテナ位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レール上を移動する移動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上局と移動局との間の情報伝送を誘導無線によって行なうことは、粉塵や雨などの空中状態や周囲環境の影響を受けにくいこと等の利点を有することから、種々の生産ラインにおいて用いられている。例えば、コークス炉工場では複数の窯間を走行する複数の移動機械の位置を検出して所定の窯位置に停止させるために、地上に設けた運転制御装置と移動機械の間で情報伝送を行なう誘導無線方式が用いられている。
【０００３】
コークス炉に付帯して設けられる移動機械，  即ちコークス炉移動機としては、原料石炭をコークス炉に装入する装入車、コークスを押出す押出機、押出されたコークスを消火車へと導くガイド車などがあるが、近年、効率化のために各種移動機械の無人運転が実施されている。例えば、このようなコークス移動機の自動運転を行なうためには、この移動機を所定の窯位置に停止させることが要求され、そのためにはまた該移動機の正確な位置検出が必要になってくる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
誘導無線装置を用いた移動機械の位置検出は、地上の運転制御装置から該移動機が走行するレールに沿って誘導線としてのケーブルを敷設し、そのケーブルから発信される電波を移動機側に設置されたアンテナで受信して行なう。
しかし、この方式では、ケーブルとアンテナとの間の相対的な距離が変化すると移動機械の位置検出に問題が発生してしまう。すなわち、ケーブルとアンテナの距離が離れすぎてしまうと移動機械の位置検出が不能となり、移動機械を所定の位置に停止させることができなくなる。また、この距離が近くなりすぎると、移動機械のレール上の走行時の振動などでアンテナがケーブルと接触してしまうことがあり、この場合、アンテナが破損して移動機械の位置検出が不能となつてしまう。従って、この方式では、ケーブルとアンテナの間の距離を適正に維持することが必要である。
【０００５】
しかしながら、例えばコークス炉の移動機械では、ケーブルとアンテナとの間の距離はほぼ５０〜１１０  ｍｍの範囲に管理されているが、実際には移動機械のレール本体の歪みや、レールの枕木の沈下などにより左右のレール間に段差を生じることがある。また、このような段差は経時的に変化し、さらに移動機械の走行位置によっても変化するものである。その結果、ケーブルとアンテナとの間の距離は、移動機械のレールに沿った位置毎にもまた経時的にも変化してしまう。このようなケーブルとアンテナ間の距離の変化が上記の管理値を外れてしまうと、移動機械の位置検出不能、あるいはアンテナの破損による自動運転の中断が生じて、コークス炉の生産性の低下に繋がってしまうのである。
【０００６】
上述したように、ケーブルとアンテナ間の距離が所定管理値範囲から外れた場合には、移動機械を当該場所において、人間がケーブルとアンテナ間の距離を測定し、管理値範囲内に入るようにケーブルの設置箇所を変更しなければならず、非常に手間がかかっていた。
【０００７】
この点について、特開平１０−３３１５号公報に開示の技術においては、このようなケーブルとアンテナ間の距離の異常を誘導無線のオンライン情報から検知する方法を提案している。しかし、この従来技術は、ケーブルとアンテナ間の距離が所定の管理値範囲から外れているかいないかという判断しかできないため、最適制御を行うためにはオンラインで距離を確認した後に移動機械上のアンテナ位置を手作業で調整する必要があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術が抱えている問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、移動機械が走行するレールの枕木の沈下やレール本体の歪みといった経時的な変化に対応して発生する、誘導無線装置におけるケーブルとアンテナとの間のギャップ異常をオンラインで正確に把握し、かつ調整することを可能にしたアンテナ位置制御方法とその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、レール上を走行する移動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御方法であって、前記レールに沿って配設した誘導線と移動機械上に配設したアンテナとの間の距離を測定し、その測定値が所定の管理値範囲内となるように動力装置によりアンテナを移動することを特徴とする誘導無線装置のアンテナ位置制御方法である。
【００１０】
また、この発明は、レール上を走行する移動機械の位置を検出するための誘導無線装置のアンテナ位置制御装置であって、前記レールに沿って配設した誘導線と前記移動機上に配設したアンテナとの距離を測定する測定装置と、該距離を変更させる方向にアンテナを移動する動力装置と、前記測定装置による測定値と所定の管理値との比較に基づいて前記動力装置を動作させる制御装置とを有することを特徴とする誘導無線装置のアンテナ位置制御装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる移動機械用誘導無線装置のアンテナ位置制御方法の一つの実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、この発明による方法をコークス炉で用いられる押出機に適用した例を示す。押出機１が走行する２本のレール３はコークス炉の炉体２の側面に沿って敷設され、２本のレール３のうちの外側のレールに沿って地上局としての運転制御装置（図示せず）に接続される誘導線、即ちケーブル４が地上から離間した状態で金属製の支持体５に固定されている。一方、押出機１のフレーム上にはケーブル４に対応してアンテナ６が取付けられる。図２に示すように、アンテナ６はエアシリンダ８によってケーブルに近づく方向または遠ざかる方向に移動可能なように配設されるが、ケーブル４から所定の距離だけ離間した位置にセットされる。このようなアンテナ位置を基準位置と名付ける。
【００１２】
このようなアンテナ６のケーブル４に対する相対位置は、ケーブル４から発信される電波を効率的に受信できるような適切な範囲、例えば50〜110mmの範囲内に保持されるべきである。また、押出機１には、ケーブル４の地上からの高さに対応したケーブル４とアンテナ６との間の距離を測定するための測定装置であるレーザ式距離計７が搭載される。この実施例におけるレーザ式距離計７は波長が780nmの赤外半導体レーザを用いたタイプであり、ケーブル４から200mmだけ離間した押出機１のフレ−ム上に固定される。このようなレーザ式距離計７による距離測定は、押出機１がコークス炉を構成する各窯が位置する所定の箇所において行なわれる。
【００１３】
基準位置におけるアンテナ６とレーザ式距離計７との間の距離をＤとすれば、ケーブル４とアンテナ６との間の距離Ｘは、レーザ式距離計７で実測されるケーブル４とレーザ式距離計７との間の距離ＬからＤを差し引いた値となる。即ち、Ｘ＝Ｌ−Ｄとなる。
図１に示すように、レール３の枕木の沈下やレール本体の歪みが生じた場合には、沈下または歪みの程度および方向に応じて押出機１が傾斜するので、ケーブル４とアンテナ６との間の距離Ｘも変化することになり、どの窯の近くでどの程度の沈下または歪みが生じているかはレーザ式距離計７による実測値Ｌをモニターすれば容易に分る。
【００１４】
本発明においては、ケーブル４とアンテナ６との間の距離Ｘの変化に応じて、エアシリンダ８の駆動によってアンテナ６がケーブル４に近づく方向または遠ざかるような方向に移動するようになっている。そして、レーザ式距離計７の実測デ−タＬは上述したような計算を行なった後、そのデータＸが制御装置であるコントローラ９に入力され、コントローラ９においてはデ−タＸが所定管理値範囲内に相当するデータであるかどうかが判断される。
【００１５】
例えば、図３において、データＸが所定管理値範囲のうちの上限値（ここでは110mm）よりも大きいと判定された場合、アンテナ６がケーブル４に近づく方向に移動するようにコントローラ９から動力装置であるエアシリンダ８に作動信号が送られ、そしてアンテナ６とケーブル４との距離が所定範囲の管理値になった時にはエアシリンダ８の作動を停止するように停止信号が送られる。図３において、実線はレーザ式距離計７によるアンテナ６とケーブル４との距離の変化を示し、点線はエアシリンダ８の作動によって移動された後の距離を示す。同様に、データＸが所定範囲の管理値のうちの下限値（ここでは50mm）よりも小さいと判定された場合、アンテナ６がケーブル４から遠ざかるような方向に移動するようにコントローラ９からエアシリンダ８に作動信号が送られ、そして、アンテナ６とケーブル４との距離が所定管理値範囲内になった時にはエアシリンダ８の作動を停止するように停止信号が送られる。このように、アンテナ６がレールの沈下または歪み等によって基準位置から所定管理値の範囲を外れて変位した場合にも、エアシリンダ８の作動によって適正位置に戻るように制御することができる。
【００１６】
以上の説明は、この発明をコークス炉用の押出機に適用した例であるが、ケーブルが炉体に支持され、炉体変形によってケーブルとアンテナとの間の距離が変化するような装入車およびガイド車についても当然適用することができる。また、アンテナを移動させるのにエアシリンダを用いたが、これに限定されるものではなく、コントロ−ラからの電気信号によって駆動制御され得る手段であればよい。
なお、誘導線とアンテナとの間の距離を測定する手段については、上掲のレーザ式距離計７だけに限らず、赤外線距離計等、非接触にて距離を計測できる方法を使用することもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、レールの沈下または歪み等によってケーブルとアンテナとの間の距離が変化しても、距離計の測定値に応じてアンテナを適正位置に戻るように制御することができるので、アンテナのケーブル接触に起因するケーブル切断事故や移動機械の位置検出不能による自動運転の中断を防止できる。また、ケーブルとアンテナとの間の距離の経時変化を把握できるので、計画的な補修が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による誘導無線装置におけるアンテナの位置制御方法をコークス炉で用いられる押出機に適用した場合を示す概略説明図である。
【図２】ケーブルとアンテナとの間の距離測定を説明するための概略説明図である。
【図３】各窯位置に対応するケーブルとアンテナとの間の距離の実測値を示す図である。
【符号の説明】
１  押出機
２  炉体
３  レール
４  ケーブル
５  支持体
６  アンテナ
７  レーザ距離計
８  エアシリンダ
９  コントローラ
【図１】
0003603604.tif 000002
【図２】
0003603604.tif 000003
【図３】
0003603604.tif 000004