(57)【要約】 【構成】  上位ＣＰＵはクレーン１号機，２号機に搬送指令を割り付け、各クレーンは自機の位置、速度、目的地、状態等の情報を互いに通信する。各クレーンは目的までの走行と他のクレーンとの干渉の有無を、自機及び他機の位置、速度、目的地、状態等に基づいて判断し、干渉を避けるように自機の位置や速度を規制する。【効果】  搬送効率が向上する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、
前記複数の搬送台車をコントロールするコントローラに、少なくとも各搬送台車の位置と走行の目的地とから搬送台車間の干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように、いずれかの搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする、搬送システム。
【請求項２】
同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、
前記搬送台車に、少なくとも自機及び他の搬送台車の位置と走行の目的地とから前記他の搬送台車との干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように自機または他の搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする、搬送システム。
【請求項３】
前記干渉予測手段では、各搬送台車の位置と走行の目的地とから走行方向を求めるようにしたことを特徴とする、請求項１または２の搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スタッカークレーンや有軌道台車、天井走行車、トラバーサなどの搬送台車を、同じ走行レールで往復動させるようにした搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンルーム用等に長い自動倉庫が設けられており、スタッカークレーンの走行距離も長くなり、搬送効率の点から同じ走行レールで２台あるいは３台などのスタッカークレーンを走行させる例がある。このような場合に、走行レールを、１台のスタッカークレーンに割り当てた専用領域と、各スタッカークレーンが走行可能な共用領域とに分け、共用領域への進入を１台のスタッカークレーンに限定することが知られている。しかしながらこのようにすると、１台のスタッカークレーンの専用領域から他のスタッカークレーンの専用領域へ物品を搬送するには、途中で積み替えが必要になる。また一方の専用領域で多量の搬送指令が発生した場合、搬送指令を実行できるスタッカークレーンが１台に限られる。
【０００３】
そこで各スタッカークレーンの現在位置から、搬送指令の起点（From位置）と終点（To位置）を含む区間をブロックし、他のスタッカークレーンが進入できないようにすることが考えられる。しかしながらこのようにすると、１台のスタッカークレーンのために相当広い区間をブロックすることになり、他のスタッカークレーンの走行を阻害する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の課題は、区間のブロック以外の手法で搬送台車間の干渉を防止できるようにして、搬送効率を向上させることにある（請求項１〜３）。
請求項２の発明はさらに、搬送台車間の干渉の有無を搬送台車が自律的に処理できるようにして、上位コントローラの負担を軽減することを課題とする。
請求項３の発明での追加の課題は、搬送台車間の干渉の有無を判断するための具体的な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の搬送システムは、同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、前記複数の搬送台車をコントロールするコントローラに、少なくとも各搬送台車の位置と走行の目的地とから搬送台車間の干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように、いずれかの搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
この発明の搬送システムはまた、同一の走行レールを複数の搬送台車が往復動するシステムにおいて、前記搬送台車に、少なくとも自機及び他の搬送台車の位置と走行の目的地とから前記他の搬送台車との干渉の有無を予測する干渉予測手段と、干渉予測手段が予測した干渉を回避するように自機または他の搬送台車の走行を規制する干渉回避手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記干渉予測手段では、各搬送台車の位置と走行の目的地とから走行方向を求める。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、搬送台車の位置と走行の目的地とから干渉の有無を予測し、速度を制限する、待機する、あるいは退避するなどの干渉の回避処理を行う。このため現在位置から搬送指令の終点までの広い範囲を１台の搬送台車のためにブロックする必要がなくなり、近接した位置でも搬送台車間に干渉が生じなければ、並行して搬送指令を実行でき、搬送効率が改善する（請求項１〜３）。
【０００９】
請求項２の発明ではさらに、干渉の有無を搬送台車が自律的に判断できるので、上位のコントローラは、例えば干渉の有無を考慮せずに、搬送指令を割り付けることができ、上位コントローラの負担が軽減される。特に好ましくは、搬送台車に台車間の通信手段を設け、位置や走行の目的地などの情報を互いに通信できるようにする。
【００１０】
請求項３の発明では搬送台車の位置、例えば現在位置と、走行の目的地、例えば搬送指令でのFrom位置やTo位置、とから走行方向を求める。これによって、搬送台車間の車間距離が縮まるのか長くなるのか、また相対速度が高いのか低いのかなどを判別でき、干渉の有無の予測を的確に行うことができ、その結果搬送効率も更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１２】
図１〜図４に、自動倉庫に用いるスタッカークレーンを例に実施例を示すが、他の搬送台車でも同様である。図において、２は上位コントロールプロセッシングユニット（上位ＣＰＵ）で、搬送システム全体を管理し、４，６は例えば一対のスタッカークレーンであるが、３台以上のスタッカークレーンでも良い。スタッカークレーン４，６は共通の走行レール８に沿って往復走行し、走行レール８の長さは例えば１００〜３００ｍ程度である。スタッカークレーン４，６は移載手段を備えた昇降台１０を備え、またレーザ距離計などの位置センサ１２を備えて、反射板１４からの距離を測定することにより、スタッカークレーン４，６の絶対位置を測定する。なお位置の測定では、走行レール８に沿って複数のマークを設け、マークを検出することにより位置を較正し、マークとマークとの間はスタッカークレーン４，６の走行車輪の回転数などをエンコーダで読み込んで補間してもよい。スタッカークレーン４，６には衝突防止センサ１３を設けて、互いの距離を測定する。スタッカークレーン４，６の衝突は、衝突防止センサ１３でも防止し得るが、衝突防止センサ１３のみに頼ると、急制動を繰り返すことになる。そこでスタッカークレーン４，６間の干渉が生じないように、かつ最大の搬送効率が得られるように走行を規制し、フェールセーフとして衝突防止センサ１３を用いるものとする。
【００１３】
走行レール８に沿って例えばラック１６を設け、またラック１６の反対面などに処理設備１８を設け、スタッカークレーン４，６はラック１６とステーション２０並びに処理設備に設けたロードポート２２との間で、半導体カセットや液晶基板などの物品を搬送する。上位ＣＰＵからスタッカークレーン４，６への搬送指令は、搬送の基点（From位置）から搬送の終点（To位置）への搬送の指令として与えられ、上位ＣＰＵ２が各スタッカークレーン４，６に搬送指令を割り当てることを、搬送指令の割付という。
【００１４】
図２に、スタッカークレーン４，６の制御系や、上位ＣＰＵ２の構成を示す。スタッカークレーン４，６の構成は同様で、走行制御部３０により図示しない走行モータを制御して走行し、昇降制御部３２により図示しない昇降モータを制御して昇降台を昇降させ、移載制御部３４によりスライドフォークやスカラアームなどの移載装置を制御して、物品を移載する。ステーション通信部３６は、物品の移載前にラックのステーションや処理設備のロードポートとの間で通信し、移載手順を整える。また位置センサ１２は、スタッカークレーン４，６の絶対位置を求めて、走行制御部３０での走行制御などに使用する。
【００１５】
通信部３８は、赤外線通信や走行レール８を用いた通信、もしくは図示しない給電線を用いた通信などにより、スタッカークレーン４，６の間並びにスタッカークレーン４，６と上位ＣＰＵ２との間で通信を行う。通信部３８は、スタッカークレーン４，６の間の通信用と、スタッカークレーン４，６と上位ＣＰＵ２との間の通信用とで、別途の通信部としても良い。記憶部４０は、スタッカークレーン４，６での物品の搬送に必要なデータ、並びに干渉の防止に必要なデータを記憶する。物品の搬送に必要なデータとして、自機の現在位置と搬送指令並びに自機の速度、加速度、走行方向、待機中で停止，移載中，異常発生、などの状態等がある。干渉を防止するためのデータとして、他機の現在位置、速度、走行方向、加速度、搬送指令のFrom位置並びにTo位置、及び待機中で停止，移載中，異常発生などの状態等がある。走行制御部３０は、スタッカークレーンの自機の現在位置からFrom位置への走行、あるいはFrom位置からTo位置への走行に対して、速度パターンを発生させ、また同様にして、他機の現在位置からFrom位置への走行速度パターンや、From位置からTo位置への走行速度パターンを発生させることができる。
【００１６】
干渉予測部４２は、スタッカークレーン４，６間の干渉の有無を予測する。このために実施例では、走行の目的地のデータを利用する。例えば現在位置から搬送指令のFrom位置への走行の場合、From位置が目的地となる。From位置からTo位置への走行では、To位置が走行の目的地となる。そして少なくとも走行の目的地までの範囲で、干渉の有無を予測する。From位置までの走行で干渉が生じないとしても、その後のTo位置への走行で干渉が生じることがあり、この場合のFrom位置からTo位置への走行での干渉の有無を、いつの時点で予測するかは任意である。
【００１７】
干渉の有無の予測には種々の手法があるが、必要なのは自機と他機の現在位置及び走行の目的地である。例えば現在位置から走行の目的地までの走行区間が、自機と他機との間で干渉の防止に必要な台車間距離以上離れていれば、干渉は生じない。走行区間が重複する場合でも、同方向に走行する場合、先行のスタッカークレーンとの間で十分な台車間距離が得られるように、後行側のスタッカークレーンが速度と位置を規制すれば干渉を回避できる。また２台のスタッカークレーンが逆向きに走行し、走行の目的地がクロスする場合でも、一方のスタッカークレーンが走行を遅らせれば干渉を回避できる。そこで基本的な干渉の予測手法としては、２台のスタッカークレーンの現在位置と走行の目的地とを比較し干渉の有無を判断して、干渉が生じる場合、所定のルールで走行を規制して干渉を回避する。
【００１８】
あるいはまた、現在位置と走行の目的地とから、自機及び他機の速度パターンもしくは位置のパターンを予測し、この予測に基づいて干渉の有無を判断しても良い。この手法は、自機と他機とについて、走行目的地までの走行をシミュレーションして、干渉の有無を判断するということができる。シミュレーションには曖昧さが伴うので、確実に干渉が生じない場合以外は、干渉が生じるものと判断することが好ましい。そして干渉が生じると予測した場合、前記と同様に、干渉を回避するように位置や速度の制限あるいは退避などの処理を行う。
【００１９】
スタッカークレーン間の通信を重視する手法では、スタッカークレーンは、例えば所定の時間間隔で互いに、現在位置と走行の目的地の他に、速度や加速度、現在の状態などの情報を通信して記憶する。そして前記のシミュレーション結果を、通信により得られた他機の最新の情報により修正しながら、より正確な予測を行う。この場合も干渉を避けるように回避を行うことに変わりはない。
【００２０】
４４は回避部で、干渉予測部４２により干渉が予測された場合、スタッカークレーンの起動を遅らせる、速度を制限する、退避するなどの処理を行って、干渉を回避する。なおいずれのスタッカークレーンが回避するかについては、例えば後で搬送指令が割り付けられた方が回避する、もしくは搬送指令に優先度を付与して優先度の低い搬送指令を実行するスタッカークレーンが回避する、などのルールを設ける。また搬送指令を割り付けられていない待機中のスタッカークレーンは、搬送指令を実行中のスタッカークレーンから回避を要求されると、干渉が生じない範囲で最も手近な点まで退避するものとする。
【００２１】
上位ＣＰＵ２には通信部５０を設けて、スタッカークレーン４，６の通信部３８と通信し、搬送指令管理部５２で、スタッカークレーン４，６へ搬送指令を割り付けると共に、搬送指令の実行結果を受信して、搬送指令の実行状況を管理する。クレーン状態記憶部５４では、各スタッカークレーン４，６の現在位置や速度、加速度、停止中，移載中，異常などの状態を記憶する。干渉予測部５６や回避部５８は上位ＣＰＵ２には設けなくても良いが、ここではこれらのものを上位ＣＰＵに設けるものとする。また実施例では、スタッカークレーン４，６が自律的に干渉の有無を判断して回避するものとするが、上位ＣＰＵ２の干渉予測部５６で干渉の有無を判断し、回避部５８からスタッカークレーンに回避を指令するようにしても良い。干渉の予測の手法や回避の手法は、スタッカークレーンに搭載した干渉予測部４２や回避部４４と同様である。さらに上位ＣＰＵ２にはモニタ６０とキーボード６２などを設けるが、これらに代えてタッチパネルなどを設けても良い。
【００２２】
図３に、干渉の予測と回避に関する処理を示す。ここでは自機と他機の現在位置と走行の目的地の他に、速度や加速度、状態などを所定の時間間隔で通信し合うものとして説明するが、現在位置と走行の目的地のみを用いた処理でも良い。図３のa)は走行方向が同じ場合で、自機の目的地と他機の目的地がクロスしていないので、先行の他機が退避する必要がないものとする。この場合、後行の自機の位置と速度とに規制を加えて、他機との間に必要な台車間距離が保たれるようにする。なおa)の右上側に、高速，低速，微速の３つの場合の、最低台車間距離を示す。
【００２３】
図３のb)では、走行方向が逆で、しかも目的地がクロスしているので、退避か待機かがが必要である。この場合、いずれのスタッカークレーンが退避するかは、搬送指令が割り付けられた順や搬送指令の優先度などの所定のルールに従って定め、退避する側のスタッカークレーンは、他機の目的地から干渉が生じない位置まで走行して、他機が目的地から移動するまで待機する。
【００２４】
図３のc)は、走行方向が逆で目的地もクロスするが、目的地に達すると予測される時刻が離れているので、退避が不要な例を示す。この場合、他機の側が走行速度などを規制し、自機が目的地に達して出発するまで干渉しないようにする。
【００２５】
図３のd)は、自機が搬送指令を実行中で、他機は搬送指令が割り付けられず停止中の場合を示す。この場合、自機の目的地は他機の現在位置よりも遠方で、他機の退避が必要で、スタッカークレーン間の通信により他機に退避を要求し、他機は搬送指令が割り付けられていないので、要求に従って退避する。
【００２６】
図４に、実施例での干渉防止アルゴリズムを示す。上位ＣＰＵはクレーン１号機やクレーン２号機に搬送指令を割り付け、各スタッカークレーンは搬送指令を割り付けられると、これを現在位置からFrom位置への走行と、From位置からTo位置への走行に分解する。また各スタッカークレーンは相手方のスタッカークレーンの現在位置や速度、加速度、状態並びに走行の目的地の情報を所定時間間隔で通信して、干渉の有無を判断する。干渉がある場合、所定のルールに従って回避を行い、干渉がなければそのまま搬送指令を実行する。
【００２７】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  スタッカークレーン間の通信により自律的に干渉を回避できる。
(2)  干渉を回避するために、走行区間全体をブロックする場合に比べ、待機時間を短縮し、退避距離を最小限にできる。
(3)  スタッカークレーンの待機や退避を必要最小限にできる。  
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例の搬送システムのブロック図
【図２】実施例の搬送システムの制御系を示すブロック図
【図３】実施例の搬送システムでの干渉に関する処理を模式的に示し、a)は走行方向が同じで、自機に速度と位置の制限を課すことにより干渉を回避できる例を示し、b)は走行方向が逆で目的地が干渉するため、自機または他機が待機する例を示し、c)は走行方向が逆で目的地が干渉するが台車間距離が大きいため、干渉を回避し得る例を示し、d)は停止中の他機との干渉を回避するため、他機が退避する例を示す。
【図４】実施例の搬送システムの制御アルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
【００２９】
２          上位コントロールプロセッシングユニット（上位ＣＰＵ）
４，６      スタッカークレーン
８          走行レール
１０        昇降台
１２        位置センサ
１３        衝突防止センサ
１４        反射板
１６        ラック
１８        処理設備
２０        ステーション
２２        ロードポート
３０        走行制御部
３２        昇降制御部
３４        移載制御部
３６        ステーション通信部
３８        通信部
４０        記憶部
４２        干渉予測部
４４        回避部
５０        通信部
５２        搬送指令管理部
５４        クレーン状態記憶部
５６        干渉予測部
５８        回避部
６０        モニタ
６２        キーボード  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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