(57)【要約】【課題】広範囲の速度指示が行なえ、精度が必要な領域での精度の向上を図ること。【解決手段】従来の単純な比例電圧による速度指示方式を改めて、前進、後進の速度が０．１ｋｍ／ｈ以下と、それ以上の速度では速度に対する速度指示電圧の傾きを変えて、停止付近の低速領域での分解能を向上させる。仮に８ビットのＡ／Ｄ変換を行なった場合、前進、後進の低速域では、１ビット当たり、０．０１５６ｋｍ／ｈ（＝（１ｋｍ／ｈ）／６４ビット）の分解能となる。また、前進、後進の１ｋｍ／ｈから７．２ｋｍ／ｈの高速域では、１ビット当たり、０．１ｋｍ／ｈ（≒（６．２ｋｍ／ｈ）／６４ビット）の分解能となる。そのため、低速域でのＡ／Ｄ変換誤差やノイズ等による速度変化を小さくできる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
停止から最高速度までに対応して連続して入力される速度指示用のアナログ信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号により指示された速度にて荷を搬送する搬送装置において、
低速域と高速域とのアナログ信号の割合を前記低速域の方を大きくしていることを特徴とする搬送装置の速度制御装置。
【請求項２】
前記搬送装置は無人搬送車であることを特徴とする請求項１記載の搬送装置の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動倉庫や工場内で荷を搬送する無人搬送車やフォークの昇降やコンベアなどの搬送装置の速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動倉庫や工場内で荷を搬送するこの種の無人搬送車は、停止状態から前進走行、あるいは後進走行などの走行制御が行なわれ、所定の速度指示信号により指示された速度を走行し、所定の位置で停止するようになっている。図５はアナログ電圧による速度信号と無人搬送車の速度との関係を示しており、前進及び後進の最高速度を例えば、７．２ｋｍ／ｈとし、中心電圧の５Ｖの電圧値を停止信号とし、１０Ｖで前進の最高速度、０Ｖで後進の最高速度としている。
【０００３】
上記の速度信号のアナログ電圧は図外のＡ／Ｄ変換器にてデジタル信号に変換され、このデジタル信号が制御装置に入力され、この制御装置により正逆転可能なモータにて前進、後進の速度制御が行なわれている。そして、定速で走行させている無人搬送車を停止させる場合、減速信号を段階的に与えていき、停止直前には、例えば０．１ｋｍ／ｈまで減速し、その後停止信号を与えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すように速度信号のアナログ電圧の中心電圧を停止とし、前進、後進それぞれ７．２ｋｍ／ｈの最高速度まで与えており、この場合、例えば、８ビットのＡ／Ｄ変換を行なった場合、１ビット当たりの速度制御は、０．０５６ｋｍ／ｈ（≒１４．４（ｋｍ／ｈ）／２５６ビット）となる。そのため、停止前の無人搬送車の速度域（０．１ｋｍ／ｈ）では、Ａ／Ｄ変換誤差、ノイズ等で安定して速度制御が出来ないという問題があった。無人搬送車では、停止精度を上げるため、停止前の走行速度を安定させる必要があるが、従来の比例電圧による速度指示方式では、精度が要求される停止付近での速度指示が安定しないという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、広範囲の速度指示が行なえ、精度が必要な領域での精度の向上を図ることを目的とした搬送装置の速度制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の請求項１記載の搬送装置の速度制御装置では、停止から最高速度までに対応して連続して入力される速度指示用のアナログ信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号により指示された速度にて荷を搬送する搬送装置において、低速域と高速域とのアナログ信号の割合を前記低速域の方を大きくしていることを特徴としている。
【０００７】
かかる構成とすることで、低速域のＡ／Ｄ変換における分解能を向上させることができ、停止前の速度に対してデジタル変換後のビット当たりの制御速度を小さく設定でき、そのため、低速域でのＡ／Ｄ変換誤差やノイズ等による速度変化を小さくでき、よって、精度の低いＡ／Ｄ変換器でも範囲の広い制御領域を確保でき、かつ必要な精度を確保することができる。
【０００８】
請求項２に記載の搬送装置の速度制御装置では、前記搬送装置は無人搬送車であることを特徴としている。
これにより、特に停止精度が要求される無人搬送車にとっては、停止精度が向上するので、安定した荷役作業を行なうことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。自動倉庫や工場内で使用される無人搬送車では、荷役作業を安定させるために、無人搬送車の停止精度を向上させる必要がある。そこで、従来の単純な比例電圧による速度指示方式を改めて、図１に示すように、前進、後進の速度が０．１ｋｍ／ｈ以下と、それ以上の速度では速度に対する速度指示電圧の傾きを変えて、停止付近の低速領域での分解能を向上させるようにしたものである。
【００１０】
無人搬送車の最高速度は従来と同様に前進、後進共に７．２ｋｍ／ｈとし、速度信号としてのアナログ電圧を０Ｖ〜１０Ｖとして、中心電圧の５Ｖを停止信号としている。そして、後進の１．０ｋｍ／ｈの速度から前進の１．０ｋｍ／ｈまでの速度信号に対応したアナログ電圧を２．５Ｖ〜７．５Ｖとして、この２．５Ｖ〜７．５Ｖの傾きを０．１ｋｍ／ｈ以上のアナログ電圧値の場合よりも大きくしている。
【００１１】
図２は無人搬送車の本発明に関係するブロック図を示し、無人搬送車はガイド線に沿って走行するようになっており、所定の停止位置の前に地上に埋設された磁石などをセンサ１により検出し、このセンサ１からの信号にて無人搬送車の停止位置が近づいてきたことを無人搬送車は認識するようになっている。上記センサ１からの信号はマイクロコンピュータからなる制御装置２に入力されており、この制御装置２は、速度指示処理部３と、この速度指示処理部３からのアナログ電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４と、全体の制御を行なう制御部５と、データやプログラムが格納されるメモリ６と、速度指示処理部３からの信号に応じたデジタル信号が入力されて走行用で正逆転可能なモータ１０を制御するＤ／Ａ変換器を備えた速度制御部７等で構成されている。また、上記モータ７側には回転数を検出して速度制御を行なうためのエンコーダ１１が配設されており、このエンコーダ１１の出力は制御装置２にフィードバックされている。
【００１２】
ここで、制御装置２のＡ／Ｄ変換器４において、仮に８ビットのＡ／Ｄ変換を行なった場合、前進、後進の低速域では、１ビット当たり、０．０１５６ｋｍ／ｈ（＝（１ｋｍ／ｈ）／６４ビット）の分解能となる。また、前進、後進の１ｋｍ／ｈから７．２ｋｍ／ｈの高速域では、１ビット当たり、０．１ｋｍ／ｈ（≒（６．２ｋｍ／ｈ）／６４ビット）の分解能となる。なお、上記６４ビットの数値は、図１に示すようにアナログ電圧値の２５６ビットの１／４の値である。したがって、１ｋｍ／ｈから停止させるまでの分解能は、１ビット当たり、０．０１５６ｋｍ／ｈとなるので、低速域でのＡ／Ｄ変換器４によるＡ／Ｄ変換誤差及びノイズ等に速度変化を小さくすることができる。また、１ｋｍ／ｈ以上の高速域では、あまり精度を必要としないため、±５％程度の誤差に対応できる。
【００１３】
図３は無人搬送車の前進あるいは後進の通常の走行制御の方法を示し、停止の状態から走行し出して荷の搬送先での停止までを示している。図示するように、停止の状態から速度が例えば７．２ｋｍ／ｈ以上まで加速し、その後は定速で走行する。そして、磁石等を検出したセンサ１からが速度指示処理部３に入力され、停止位置が近づいてきたことを認識して速度指示処理部３は１．０ｋｍ／ｈで走行するように減速を行なう。無人搬送車の速度が１．０ｋｍ／ｈになると、一定時間その速度で走行し、さらに、０．３ｋｍ／ｈの速度まで減速し、またその速度で一定時間走行する。そして、最終の停止位置の直前には０．１ｋｍ／ｈの最低速度で走行させ、目的対象物（地上検出物等）を検知して無人搬送車が停止する。この場合、センサ１による停止位置検出後の停止精度を確保させるためには、停止前の最終速度（例えば、０．１ｋｍ／ｈ）が安定している必要があり、そのため、図１に示すように、低速域でのアナログ電圧の指示電圧の傾きを大きくしているものである。
【００１４】
図３の走行状態を図２に示す速度指示処理部３からＡ／Ｄ変換器４へ入力される速度の指示電圧（図１の縦軸のアナログ電圧）を例に取ると以下のようになる。すなわち、５Ｖ（停止）→１０Ｖ（７．２ｋｍ／ｈ）→７．５Ｖ（１．０ｋｍ／ｈ）→５．７５Ｖ（０．３ｋｍ／ｈ）→５．２５Ｖ（０．１ｋｍ／ｈ）→５Ｖ（停止）となる。
【００１５】
図４は制御装置２における速度の計算を演算する場合のフローチャートを示しており、図３に示す速度の指示電圧を例にとり説明する。先ず、無人搬送車を最高速度まで加速すべく速度指示処理部３が１０Ｖの指示電圧を出力すると（ステップＳ１参照）、ステップＳ２に移行するが指示電圧が停止の５ＶではないのでステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、指示電圧が５Ｖより大なのでステップＳ６に進んで（指示電圧−５Ｖ）の演算をして速度指示を求める。この速度指示は、上記指示電圧が１０Ｖなので、（１０Ｖ−５Ｖ）＝５Ｖとなり、ステップＳ７に移行し、速度指示が２．５Ｖより大なのでステップＳ９に移行して式１で計算して速度が求められる。
【００１６】
式１：速度（ｋｍ／ｈ）＝１．０ｋｍ／ｈ＋［６．２ｋｍ／ｈ＊（（速度指示−２．５Ｖ）／２．５Ｖ）］
であるので、上記数値を代入すると、
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となり、無人搬送車は最高速度の７．２ｋｍ／ｈで前進で走行制御される。
【００１７】
次に、この速度で走行している時に、センサ１からの信号にて停止位置が近づいているので、速度指示処理部３は速度を１．０ｋｍ／ｈに減速すべく７．５Ｖのアナログ電圧の指示電圧をＡ／Ｄ変換器４へ入力する。この７．５Ｖの指示電圧は、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４を介してステップＳ６に進み、上記と同様に演算すると、ステップＳ６に示す速度指示は、２．５Ｖ（＝７．５Ｖ−５Ｖ）となる。次に、ステップＳ７では、２．５Ｖと比較されるが、数値がイコールなので、ステップＳ８若しくはステップＳ９に移行する。ステップＳ８では式２で計算され、ステップＳ９では式１で計算されるが、速度指示が２．５Ｖの場合は、どちらの式で計算しても、速度は、１．０ｋｍ／ｈとなる。
【００１８】
無人搬送車の走行速度を１．０ｋｍ／ｈから０．３ｋｍ／ｈに減速する場合には、速度指示処理部３から５．７５Ｖの指示電圧が出力される。図４に示すステップＳ１、Ｓ２からステップＳ４を介してステップＳ６に移行し、このステップＳ６での演算結果は、０．７５Ｖ（＝５．７５Ｖ−５Ｖ）となる。そして、ステップＳ７で２．５Ｖより値が小さいのでステップＳ８に移行して式２で計算され、その計算結果による速度（ｋｍ／ｈ）は、０．３ｋｍ／ｈ（１．０＊（０．７５／２．５））となる。無人搬送車はこの０．３ｋｍ／ｈの速度でしばらく走行する。
【００１９】
次に、速度指示処理部３は速度を０．１ｋｍ／ｈに減速すべく５．２５Ｖのアナログ電圧を出力し、この指示電圧５．２５ＶがステップＳ６で速度指示が計算される。この計算結果は０．２５Ｖ（＝５．２５Ｖ−５Ｖ）となり、ステップＳ７を介してステップＳ８に移行して速度が式２で計算され、０．１ｋｍ／ｈ（＝１．０＊（０．２５／２．５））となる。無人搬送車はこの０．１ｋｍ／ｈの速度でしばらく走行する。そして、無人搬送車が所定の停止位置に来たときに、速度指示処理部３は５Ｖの停止信号を出力する。この５Ｖの停止信号が出力されると、ステップＳ１を介してステップＳ２で移行し、速度指示のアナログ電圧が５Ｖなので、ステップＳ３に移行して制御装置２にて無人搬送車の停止処理が行なわれる。
【００２０】
なお、上記の説明では無人搬送車の前進の場合について説明したが、後進の場合でも同様に速度制御が行なわれる。例えば、停止状態から後進の最高速度に加速する場合、速度指示処理部３から０Ｖの指示電圧が出力されると、図４のステップＳ１、Ｓ２を介してステップＳ４に移行する。ステップＳ４では０Ｖは５Ｖより小さいのでステップＳ５に移行して（５Ｖ−指示電圧（０Ｖ））の計算が行なわれ、５Ｖの速度指示値が得られる。次に、ステップＳ７に移行してこの５Ｖの速度指示値は２．５Ｖより大きいのでステップＳ９に移行して式１により以下に示すように速度が計算される。
【００２１】
式１：速度（ｋｍ／ｈ）＝１．０ｋｍ／ｈ＋［６．２ｋｍ／ｈ＊（（速度指示−２．５Ｖ）／２．５Ｖ）］
であるので、上記数値を代入すると、
2004096904.tif 000004
となり、無人搬送車は最高速度の７．２ｋｍ／ｈで後進で走行制御される。
【００２２】
また、後進での走行から停止までの１．０ｋｍ／ｈ→０．３ｋｍ／ｈ→０．１ｋｍ／ｈの減速指示から停止までは前進の場合と同じであるので、説明は省略する。
【００２３】
このように無人搬送車の停止直前の速度を０．１ｋｍ／ｈから停止信号を出力して無人搬送車を停止させる場合に、速度が０．１ｋｍ／ｈから停止までの間の速度に対するアナログ電圧の傾きを大きくして分解能を例えば８ビットのＡ／Ｄ変換での１ビット当たり、０．０１５６ｋｍ／ｈとしているので、Ａ／Ｄ変換誤差やノイズ等により２〜３ビットずれて速度指令をしても、停止直前の０．１ｋｍ／ｈに対して割合は小さくなり、低速域でのＡ／Ｄ変換誤差やノイズ等による速度変化を小さくすることができる。そのため、精度の低いＡ／Ｄ変換器でも範囲の広い制御領域を確保でき、かつ必要な精度を確保できる。また、特に停止精度が要求される無人搬送車にとっては、停止精度が向上するので、安定した荷役作業を行なうことができる。
【００２４】
なお、無人搬送車の走行速度以外でも、例えば、フォークリフトのフォークのリフト制御（昇降制御）や、荷を所定の位置まで搬送して停止させる場合のコンベアの位置決めを行なう場合にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の搬送装置の速度制御装置によれば、低速域のＡ／Ｄ変換における分解能を向上させることができ、停止前の速度に対してデジタル変換後のビット当たりの制御速度を小さく設定でき、そのため、低速域でのＡ／Ｄ変換誤差やノイズ等による速度変化を小さくでき、よって、精度の低いＡ／Ｄ変換器でも範囲の広い制御領域を確保でき、かつ必要な精度を確保することができる。
【００２６】
請求項２に記載の搬送装置の速度制御装置によれば、特に停止精度が要求される無人搬送車にとっては、停止精度が向上するので、安定した荷役作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における走行速度と速度指令電圧との関係を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における加速から停止までの速度指令の状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における速度計算を示すフローチャートである。
【図５】従来例の走行速度と速度指令電圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
２　制御装置
３　速度指示処理部
４　Ａ／Ｄ変換器
５　制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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