(57)【要約】【課題】  隣接する無人搬送車間の距離を、距離計測センサを用いることなく、常に測定することができる搬送装置を提供する。【解決手段】  軌道１上を移動する複数の無人搬送車１１ａ〜１１ｅと、軌道に沿って敷設され、各無人搬送車に電力を供給する給電線３とを有し、無人搬送車を監視・制御する地上局２と無人搬送車との間の通信および各無人搬送車間の通信を給電線を使用して行う搬送装置において、無人搬送車および地上局に、通信の送信信号レベルおよび受信信号レベルが測定できる送信信号レベル測定回路および受信信号レベル測定回路１１８、１１９をそれぞれ備えると共に、無人搬送車に、送信信号レベルおよび受信信号レベルから無人搬送車間の給電線の線路インピーダンスを算出する手段１１４を備え、算出した線路インピーダンスにもとづいて無人搬送車間の距離を算出するようにした構成とする。【選択図】図１
2005182394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道上を移動する複数の無人搬送車と、上記軌道に沿って敷設され、上記各無人搬送車に電力を供給する給電線とを有し、上記無人搬送車を監視・制御する地上局と上記無人搬送車との間の通信および各無人搬送車間の通信を上記給電線を使用して行う搬送装置において、上記無人搬送車および上記地上局に、上記通信の送信信号レベルおよび受信信号レベルが測定できる送信信号レベル測定回路および受信信号レベル測定回路をそれぞれ備えると共に、上記無人搬送車に、上記送信信号レベルおよび受信信号レベルから上記無人搬送車間の上記給電線の線路インピーダンスを算出する手段を備え、上記線路インピーダンスにもとづいて上記無人搬送車間の距離を算出するようにしたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
上記送信信号レベルおよび受信信号レベルは、上記無人搬送車内にて生成されると共に、上記送信信号レベルおよび受信信号レベルの少なくとも一方が、上記給電線を介して上記無人搬送車間で通信されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
上記受信信号レベルは、上記送信信号レベルおよび上記無人搬送車に具備されたインピーダンスにより決定されることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項４】
少なくとも２個のインピーダンスが上記無人搬送車に具備され、上記インピーダンスを変更することにより、少なくとも２個の受信信号レベルが測定できるようにしたことを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
【請求項５】
上記無人搬送車のインピーダンスは、変更することによって低減されることを特徴とする請求項４記載の搬送装置。
【請求項６】
上記無人搬送車間の給電線の線路インピーダンスが、送信信号レベルと、上記無人搬送車に具備された第１のインピーダンスにもとづく第１の受信信号レベルと、上記第１のインピーダンスおよび上記第１のインピーダンスに並列に接続された第２のインピーダンスにもとづく第２の受信信号レベルと、上記第２のインピーダンスの値とにより決定されることを特徴とする請求項４または請求項５記載の搬送装置。
【請求項７】
上記無人搬送車間の給電線の線路インピーダンスと、単位長さ当りの線路インピーダンスとにより、上記無人搬送車間の距離を算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、搬送装置、特に、軌道に沿って敷設された給電線から電力供給を受け、上記軌道上を移動する複数の無人搬送車の監視・制御を行うと共に、複数の無人搬送車間の距離を計測して無人搬送車同士の衝突を防止する搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の搬送装置においては、無人搬送車の前輪を走行路に沿って方向が変更できるボギー台車とし、このボギー台車に装備した単一指向性の電波による距離計測センサによって、隣接する無人搬送車間の距離を測定し、無人搬送車同士の衝突を防止するようにしていた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０１２６号公報（段落０００９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の搬送装置は、上記のように距離計測センサを設け、この距離計測センサによって無人搬送車間の距離を計測するようにしていたため、距離計測センサから発せられる電波の届く範囲までしか測定できないという問題点があった。また、軌道の曲線部では、曲率半径や台車のホイールベース長によって発生するずれ量により、正確な無人搬送車間の距離の情報が得られない、という問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、距離計測センサを用いることなく、隣接する無人搬送車間の距離を常に正確に知ることができる搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る搬送装置は、軌道上を移動する複数の無人搬送車と、上記軌道に沿って敷設され、上記各無人搬送車に電力を供給する給電線とを有し、上記無人搬送車を監視・制御する地上局と上記無人搬送車との間の通信および各無人搬送車間の通信を上記給電線を使用して行う搬送装置において、上記無人搬送車および上記地上局に、上記通信の送信信号レベルおよび受信信号レベルが測定できる送信信号レベル測定回路および受信信号レベル測定回路をそれぞれ備えると共に、上記無人搬送車に、上記送信信号レベルおよび受信信号レベルから上記無人搬送車間の上記給電線の線路インピーダンスを算出する手段を備え、算出した上記線路インピーダンスにもとづいて上記無人搬送車間の距離を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る搬送装置は以上のように構成されているため、距離計測センサを用いることなく無人搬送車間の距離を容易に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１による搬送装置の全体構成を示す概略図である。この図において、環状に敷設された軌道１上を複数の無人搬送車、例えば、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、および１１ｅが、図において例えば、時計廻りに走行するようにされているものとする。
【０００９】
この走行に必要な電力は、軌道１に沿って敷設されている給電線３から供給されると共に、この給電線３は図示しない電源を具備した地上局２に接続されている。また、地上局２からは無人搬送車１１ａ〜１１ｅを制御・監視するための信号が、給電線３を使用して、いわゆる配電線搬送（以下、配搬という）形式で送られており、無人搬送車１１ａ〜１１ｅ相互間の情報のやり取りも同様に給電線３を使用した配搬で行われている。
【００１０】
図２は、無人搬送車１１ａの回路部分の内部構成の一例を示すブロック図であり、他の無人搬送車１１ｂ〜１１ｅも同様に構成されている。無人搬送車１１ａは、配搬通信部１１１、駆動制御部１１２、および電源部１１３から構成されている。電源部１１３は、上述のように、給電線３から供給される電力を入力し、利用可能な電圧まで降圧させたのち、配搬通信部１１１および駆動制御部１１２に電力を供給している。駆動制御部１１２は、図示しないモータの速度制御などを行うものであるが、この駆動制御部１１２はこの発明の要部をなすものではないため、その説明を省略する。
【００１１】
配搬通信部１１１は図に示す通り、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ：中央処理装置）１１４、変復調部１１５、送信回路１１６、受信回路１１７、結合回路１１８、および計測回路１１９から構成されている。なお、ＣＰＵ１１４には、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ：読取り書込み記憶装置）１１４−１およびＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ：読取り専用記憶装置）１１４−２が備えられていることは周知の通りである。
【００１２】
結合回路１１８は、給電線３から供給される電力を絶縁しつつ、この給電線３を流れる配搬信号などの高周波電圧は通過させるように構成されており、この配搬信号は受信回路１１７にて復調信号に、さらに変復調部１１５において受信デジタル信号に変換され、配搬通信部１１１の制御の核となるＣＰＵ１１４に送られる。また、ＣＰＵ１１４からは送信デジタル信号が、変復調部１１５において変調信号、さらに送信回路１１６において配搬信号、とその形態を変え、上述のように、結合回路１１８を通過した後、給電線３を介して、他の無人搬送車（例えば１１ｂ）あるいは地上局２へ送られる。
【００１３】
結合回路１１８では、上述のように、配搬信号を受信回路１１７に送っているが、さらに計測回路１１９にも送っており、この計測回路１１９ではＣＰＵ１１４からの指令信号にもとづいて、配搬信号の信号レベルを計測し、デジタル信号としてＣＰＵ１１４に送っている。このＣＰＵ１１４からは、さらに受信入力インピーダンス変更信号１２０が結合回路１１８に送られており、この結合回路１１８に具備されている図示しない受信入力インピーダンスの値を変更するようにしているが、この受信入力インピーダンスについては、後述する電気的等価回路の中で詳述する。なお、以後の説明ではＣＰＵ１１４から給電線３に配搬信号を送ることを「送信側」、給電線３からＣＰＵ１１４に配搬信号を送ることを「受信側」と便宜上呼ぶこととする。
【００１４】
図３は、無人搬送車１１ａのみを送信側、他の無人搬送車１１ｂ〜１１ｅおよび地上局２を受信側とした場合の、配搬信号から見た電気的等価回路を示す図である。
この図において、給電線３に直列に接続されている抵抗Ｒは、走行している無人搬送車１１ａ〜１１ｅのある任意の時間Ｔにおける無人搬送車間の給電線３の線路インピーダンスであり、抵抗Ｒに添字されている英数字は、それぞれ無人搬送車を示す符号に合わせている（例えば、Ｒａｂは無人搬送車１１ａと１１ｂ間の線路インピーダンス）。また、添字の０およびＺは、それぞれ地上局２および給電線３の末端を示す記号とする（例えば、Ｒｅｚは無人搬送車１１ｅと末端間の線路インピーダンス）。
【００１５】
Ｒｉｎは受信側に設定された、上述の受信入力インピーダンスであり、添字の意味するところは線路インピーダンスと同様である（例えば、Ｒｉｎｂは無人搬送車１１ｂの受信入力インピーダンス）。なお、無人搬送車１１ａは上述のように、送信側に設定しているため、この等価回路上においてはＲｉｎａなるものは存在しないが、この送信側に設定することで、無人搬送車１１ａは送信信号レベルを発しており、これをＶｓとする。
【００１６】
Ｖｓの発生により、各受信入力インピーダンスの両端には受信信号レベルが表れるが、これをＶｒとすると共に、このＶｒについて、信号の送受信を無人搬送車１１ａおよび１１ｂに特化した電気的等価回路図である図４をもとに説明する。なお、この図において、ＲｓおよびＲｒは、それぞれ送信側および受信側の外部インピーダンスを示し、詳しくは、図３におけるＲｉｎｏとＲｏａの合成インピーダンスが、また、Ｒｂｃ、Ｒｃｄ、Ｒｄｅ、Ｒｅｚ、Ｒｉｎｃ、ＲｉｎｄおよびＲｉｎｅの合成インピーダンスが、それぞれＲｓおよびＲｒに相当する。
【００１７】
図３で示した受信入力インピーダンスＲｉｎｂは、詳しくは図４に示すように、Ｒｉｎｂ１にスイッチ１２１とＲｉｎｂ２が複数組（図では１組）並列接続されており、このスイッチ１２１の開閉は上述した受信入力インピーダンス変更信号１２０（図２）により行われる。スイッチ１２１が開の時および閉の時の受信入力インピーダンスを、それぞれＲｉｎｂ（故にＲｉｎｂ＝Ｒｉｎｂ１）、およびＲｉｎｂ′（故にＲｉｎｂ′＝（Ｒｉｎｂ１×Ｒｉｎｂ２）／（Ｒｉｎｂ１＋Ｒｉｎｂ２））とし、さらにＲｉｎｂあるいはＲｉｎｂ′の両端に表れる受信信号レベルを、それぞれＶｒあるいはＶｒ′とする。なお、Ｒｉｎｂ１およびＲｉｎｂ２をそれぞれ、「第１のインピーダンス」および「第２のインピーダンス」、また、ＶｒおよびＶｒ′をそれぞれ、「第１の受信信号レベル」および「第２の受信信号レベル」と便宜上呼ぶこととする。
【００１８】
このように構成された搬送装置において、無人搬送車１１ａはＶｓを発生し、このＶｓを無人搬送車１１ｂへ送信すると共に、計測回路１１９ａ（説明をわかり易くするため、内部構成部品についても無人搬送車に対応した添字を付加する。以下同じ）を通してＣＰＵ１１４ａに送り、このＶｓを自己認識する。無人搬送車１１ｂでは、このＶｓを受信したことで、Ｒｉｎｂの両端に表れる第１の受信信号レベルＶｒを測定するが、このとき、このＶｒは次の式で求めることができる。
【００１９】
Ｖｒ＝［（Ｒｉｎｂ×Ｒｒ）／（Ｒｉｎｂ＋Ｒｒ）］／
［Ｒａｂ＋（Ｒｉｎｂ×Ｒｒ）／（Ｒｉｎｂ＋Ｒｒ）］×Ｖｓ
このＶｒを無人搬送車１１ａへ送ると共に、ＣＰＵ１１４ｂは受信入力インピーダンス変更信号１２０ｂによりスイッチ１２１ｂを閉じることで、次にＲｉｎｂ′の両端に表れる第２の受信信号レベルＶｒ′を測定するが、Ｖｒと同様、このＶｒ′も次の式で求めることができる。
【００２０】
Ｖｒ′＝［（Ｒｉｎｂ′×Ｒｒ）／（Ｒｉｎｂ′＋Ｒｒ）］／
［Ｒａｂ＋（Ｒｉｎｂ′×Ｒｒ）／（Ｒｉｎｂ′＋Ｒｒ）］×Ｖｓ
このＶｒ′も無人搬送車１１ａへ送られる。
【００２１】
ここで、ＶｒおよびＶｒ′をＲｉｎｂおよびＲｉｎｂ′を求める式に置き換えると次のようになる。
Ｒｉｎｂ＝（Ｖｒ×Ｒａｂ×Ｒｒ）／［Ｒｒ×（Ｖｓ−Ｖｒ）−Ｖｒ×Ｒａｂ］
Ｒｉｎｂ′＝（Ｖｒ′×Ｒａｂ×Ｒｒ）／
［Ｒｒ×（Ｖｓ−Ｖｒ′）−Ｖｒ′×Ｒａｂ］
さらに、上述のように、Ｒｉｎｂ＝Ｒｉｎｂ１およびＲｉｎｂ′＝（Ｒｉｎｂ１×Ｒｉｎｂ２）／（Ｒｉｎｂ１＋Ｒｉｎｂ２）の関係から、このＲｉｎｂおよびＲｉｎｂ′ともＲｉｎｂ１として次のように表すことができる。
【００２２】
Ｒｉｎｂ１＝（Ｖｒ×Ｒａｂ×Ｒｒ）／［Ｒｒ×（Ｖｓ−Ｖｒ）−Ｖｒ×Ｒａｂ］
Ｒｉｎｂ１＝（Ｒｉｎｂ２×Ｖｒ′×Ｒａｂ×Ｒｒ）／
｛Ｒｉｎｂ２×［Ｒｒ×（Ｖｓ−Ｖｒ′）−Ｖｒ′×Ｒａｂ］−
Ｖｒ′×Ｒａｂ×Ｒｒ｝
したがって、これらＲｉｎｂ１より、Ｒａｂを次の式で求めることができる。
Ｒａｂ＝［Ｒｉｎｂ２×Ｖｓ×（Ｖｒ−Ｖｒ′）］／（Ｖｒ×Ｖｒ′）
つまり、無人搬送車１１ａは、上述のようにＶｓを認識しているので、これにＶｒおよびＶｒ′を、さらに既知の値である第２のインピーダンスの値を認識することで、自己と無人搬送車１１ｂ間の給電線３の線路インピーダンスを知ることができる。
【００２３】
給電線３の単位長さ当りの線路インピーダンスは、給電線３の材質、および信号周波数から、やはり既知の値であるため、上述の第２のインピーダンスと共に、この給電線３の単位長さ当りの線路インピーダンスをデータとして予めＣＰＵ１１４ａへインプットしておくことで、無人搬送車１１ａは、自己と無人搬送車１１ｂ間の距離を知ることができる。
【００２４】
例えば、Ｖｓ＝５Ｖ、Ｖｒ＝0.5Ｖ、Ｖｒ′＝0.4Ｖ、Ｒｉｎｂ２＝１０Ω、および給電線３の１ｍ当りの線路インピーダンスを２Ω（給電線３がリッツ線で、配搬信号周波数が２００ｋＨｚの場合、２Ω／ｍが一般に知られている値である）とすると、無人搬送車１１ａと１１ｂの間の距離Ｌａｂは、
Ｌａｂ＝［１０×５×（0.5−0.4）］／（0.5×0.4）／２
から、１２．５ｍと計算することができる。
【００２５】
したがって、無人搬送車間の距離の長短に関係なく、しかも無人搬送車の走行状態、いわゆる直線路、曲線路を区別することなく、第２のインピーダンス、および給電線３の単位長さ当りの線路インピーダンスを予めＣＰＵ１１４にインプットしておくと共に、少なくとも２個の受信信号レベルが表れるようにしておくだけで、容易に無人搬送車間の距離を正確に導出することができるので、無人搬送車１１ａ〜１１ｅに距離計測センサを取り付ける必要がなくなり、また、この距離計測センサによる信号を監視、制御、あるいは処理するためのいかなる装置、手段も一切不要となるので、搬送装置を簡易な構成で実現することができる。
【００２６】
また、上述の２個の受信信号レベルを取得するにあたり、抵抗の並列接続、即ち受信入力インピーダンスの低減という至って簡便な手段によったので、結合回路１１８が複雑化することがなく、よって配搬通信部１１１の構成も簡素化できる。さらにまた、Ｖｓはもとより、ＶｒおよびＶｒ′についても無人搬送車内で生成あるいは計測し、これらの情報を地上局２に送ることなく、やはり無人搬送車内でＲａｂおよびＬａｂを計算しているので、地上局２と無人搬送車１１ａ〜１１ｅの間の通信が煩雑化することなく、搬送装置としてのシステム構成が容易となる。
【００２７】
なお、以上の説明では、無人搬送車間にて送信信号レベルＶｓ、および受信信号レベルＶｒ・Ｖｒ′の双方を給電線３を介して通信していたが、どちらか一方、即ち無人搬送車１１ａだけがＶｓを送信し、無人搬送車１１ｂがＶｒおよびＶｒ′を測定後、直ちに無人搬送車１１ｂがＲａｂを計算、また、予めＶｓをＣＰＵ１１４ｂに入力しておき、無人搬送車１１ａからの距離測定要求信号にもとづき、無人搬送車１１ｂだけがＶｒおよびＶｒ′を送信しても、距離計測センサ無しに無人搬送車間の距離を測ることができる。
【００２８】
実施の形態１によれば、無人搬送車自身が他の無人搬送車との車間距離を正確に認識することで、例えば地上局２からの指令無しに、自己の速度制御を行い、常に他の無人搬送車との車間距離を最適に保つと共に、この車間距離がある一定値以下になると、自己の速度低下、あるいは自己の運転中止により衝突を回避するといった、いわゆる効率的な搬送装置のシステムが実現できるという波及効果が得られるのは言うまでもない。
【００２９】
なお、実施の形態１では、上述のように、距離計測センサを必要としないことから、搬送装置の形態に比較的柔軟性があり、即ち、図１に示す無人搬送車の環状運転だけではなく、例えば無人搬送車が往復運動するレシプロ形状であってもよい。また、距離計測手段に欠かせない配搬は、電力供給ともども、図２からも分かるように結線（接触）により構成されているが、当然の如く非接触であっても同様な作用効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施の形態１による搬送装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における無人搬送車の回路部分の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１において、配搬信号から見た搬送装置全体の電気的等価回路を示す図である。
【図４】実施の形態１において、信号の送受信を無人搬送車１１ａおよび１１ｂに特化した電気的等価回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  軌道、  ２  地上局、  ３  給電線、  １１ａ〜１１ｅ  無人搬送車、
１１１  配搬通信部、  １１２  駆動制御部、  １１３  電源部、  １１４  ＣＰＵ、
１１５  変復調部、  １１６  送信回路、  １１７  受信回路、  １１８  結合回路、
１１９  計測回路、  １２０  受信入力インピーダンス変更信号、  １２１  スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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