臺車系統以及臺車系統的控制方法與流程

2023-05-17 08:46:01

本發明涉及一種臺車系統，尤其涉及一種不需要在合流部實施制限（blocking）的技術。

背景技術：
作為橋式吊車或無人輸送車等臺車，通過前方監視傳感器來監視位於前方的臺車。然而，難於監視同時進入合流部的其他臺車，因此通過由地面側控制裝置所進行的排他控制來將同時存在於合流部內的臺車的數量限制在一臺以下（例如專利文獻1：日本特許4835937）。這樣的控制被稱為「制限」，其會增加地面側控制裝置的處理量，也會限制合流部所能通過的臺車的數量。因此，希望能實現在合流部無制限的控制。在此介紹不採用制限的實例。如在專利文獻2（日本特許4798554）中提出了一種通過地面側控制裝置來控制各臺車的位置的系統。在該系統中進行這樣一種速度控制：在每個控制周期中報告各臺車的當前位置等，然後由地面側控制裝置指示出目標位置，進而通過速度控制使臺車到達所指示的目標位置。在該系統中通過執行目標位置的指示來取代制限。但是，在專利文獻2中，對於在合流部等所進行的通過順序的控制卻沒有特別研究。此外，為了取消制限，還可以考慮採用RFID等，在朝向合流部進入時在RFID中設置行駛中的標識，在完成合流部的通過後消去標識。這樣可以經由RFID來實現各臺車間的通訊，由此能到達消除制限的目的。然而，在這樣的構成中，必須可靠地進行向RFID寫入以及從RFID消去的操作。

技術實現要素：
本發明的課題在於消除合流部的制限。本發明的技術方案涉及一種臺車系統，其包括具有合流部的行駛路徑、在行駛路徑上朝一個方向行駛的多輛臺車以及與多輛臺車進行通信的地面側控制裝置，該臺車系統還包括：映射部，該映射部在第一臺車預定從一側進入合流部時，將預定從另一側進入合流部的其他臺車，基於第一臺車的位置和速度以及其他臺車的位置和速度映射至第一臺車的行駛路徑上；判定部，該判定部基於第一臺車的位置以及由映射部映射所得到的映射後的其他臺車的位置，來判定第一臺車和其他臺車之間的前後關係；以及控制部，該控制部對第一臺車的行駛進行控制，以避免第一臺車與其他臺車之間的幹涉。本發明的另一技術方案涉及一種臺車系統中的臺車的控制方法，其中，該臺車系統包括具有合流部的行駛路徑、在行駛路徑上朝一個方向行駛的多輛臺車以及與多輛臺車進行通信的地面側控制裝置，該控制方法包括：映射步驟，在該映射步驟中，在第一臺車預定從一側進入合流部時，將預定從另一側進入合流部的其他臺車，通過設置於地面側控制裝置或臺車的映射部，基於第一臺車的位置和速度以及其他臺車的位置和速度，映射至第一臺車的行駛路徑上；判定步驟，在該判定步驟中，通過設置於地面側控制裝置或臺車的判定部，基於第一臺車的位置以及由映射部映射所得到的映射後的其他臺車的位置，判定第一臺車和其他臺車之間的前後關係；以及控制步驟，在該控制步驟中，通過設置於地面側控制裝置或臺車的控制部對第一臺車進行行駛控制，以避免第一臺車與其他臺車之間的幹涉。在本發明中，在第一臺車預定從一側進入合流部時，基於第一臺車的位置和速度以及其他臺車的位置和速度，判定該第一臺車與預定從另一側進入合流部的其他臺車之間的前後關係。因此，不同於基於至合流部的距離等單純地進行判定的情況，本發明能可靠地判定哪輛臺車領先進入合流部。然後，基於該判定將被判定為領先的其他臺車映射至第一臺車的行駛路徑上，進而對行駛進行控制，以避免與被映射的其他臺車之間的幹涉。因此既能避免臺車之間的幹涉又能無制限地使臺車在合流部行駛。在說明書中，涉及到臺車系統的記述可以融入臺車的控制方法，相反涉及到臺車的控制方法的記述也可以融入臺車系統。作為本發明的優選技術方案，可以將判斷部、映射部以及控制部設置在地面側控制裝置上，各臺車周期性地向地面側控制裝置至少報告位置和速度，地面側控制裝置無論是對於按預定進入合流部的臺車，還是對於未預定進入合流部的臺車，即對於在行駛路徑中行駛的每一輛臺車，將其他臺車映射至各臺車的行駛路徑上。由此，不限於合流部而能夠在行駛路徑上通過位置和速度的報告來判斷出領先的臺車。另外，由於將領先的其他臺車映射至各臺車的行駛路徑上，因此，作為車間距離的控制對象的其他臺車清楚明了，進而通過設在地面側控制裝置的控制部來控制臺車的行駛，以避免與該臺車的幹涉。作為本發明的優選技術方案，沿著行駛路徑設定多個點，各臺車將通過點的預定時刻周期性地發送給地面側控制裝置。預定領先通過同一點的臺車為具有領先可能性的臺車，因此能容易地篩選出領先臺車的候補。作為本發明的優選技術方案，映射部對其他臺車進行映射，以使在第一臺車和其他臺車之間保持領先到達合流部的臺車在前、而落後到達合流部的臺車在後的關係。即，這種映射用於判定第一臺車和其他臺車中哪一方領先到達沿著合流部、廣義而言為沿著行駛路徑的點。映射例如按如下方式進行：設第一臺車至合流部的所需時間為t1，其他臺車至合流部的所需時間為t2，第一臺車的速度為v，則將第二臺車映射至合流部的上流側並距合流部t2·v的位置上，在本例中，第一臺車位於合流部的上流側並距合流部t1·v的位置，因此，映射時先到達合流部的臺車為前、後到達合流部的臺車為後。作為本發明的優選技術方案，映射部按以下方式進行映射：將通過點的預定時刻領先於第一臺車、且從其他行駛路徑朝向第一臺車的行駛路徑合流而來的臺車作為其他臺車而映射至第一臺車的行駛路徑上。由此，能將有必要判斷前後關係的其他臺車的數量限制在較少量。另外，對於在通過點的預定時刻領先於第一臺車、且在與第一臺車相同的行駛路徑上行駛的其他臺車而言，將其映射至例如實際位置（當前位置）。附圖說明圖1是實施例的模塊圖。圖2是表示地面側控制裝置的處理的流程圖。圖3是表示行駛路徑與前方臺車的分布圖的圖。圖中標號說明：#1～#3－臺車，2－地面側控制裝置，4－通信界面，6－行駛時刻表存儲部，8－行駛控制部，10－檢索部，12－前後判定部，14－映射部，16－通信界面，18－機上控制部，20－行駛系統，A、B－行駛路徑。具體實施方式下面，示出用於實施本發明的優選實施例。本發明的保護範圍應基於權利要求的記述，再考慮到說明書的記述以及本領域的公知技術，並基於本領域技術人員的理解來判斷。通過圖1～圖3來表示實施例。在圖1中，#1～#3是臺車，現實中存在數百臺程度的橋式吊車或無人輸送車等。2表示地面側控制裝置，其也可以被分成物理層面上的主控制器、和對應各個區的、負責主控制器和臺車之間的通信的控制器等。地面側控制裝置2（以下也簡稱為控制裝置2）經由通信界面4以100msec等的周期與各臺車#1～#3進行通信，並且例如以每輛臺車為單位將臺車#1～#3的行駛時刻表存儲於行駛時刻表存儲部6。行駛時刻表的內容例如包括各臺車的位置和當前速度、至預定通過的一個乃至多個點的距離以及預定通過時刻。這裡，在行駛路徑上指定多個點，特別針對合流部和分支部在其入口側和出口側指定點。行駛控制部8控制臺車的行駛，以避免該臺車與通過後述的映射部14映射至同一行駛路徑上的、領先的其他臺車之間的幹涉。臺車的行駛控制通過在每個控制周期中向臺車發送最多三個VCP（速度控制指令）的方式來進行，VCP指定在什麼時刻以及在什麼位置對目標速度進行怎樣的變更。換而言之，VCP由變更目標速度的時刻、在該時刻所處的位置以及新的目標速度構成。還可以在指示出每個控制周期中的目標位置的指令的基礎上，在根據VCP的指令中增加委託給臺車內部的處理的部分，例如即使將控制周期設定的較長，也能使臺車系統平順地運行。檢索部10例如針對每個點來檢索臺車的預定通過時刻。逐輛地對行駛中的全部臺車進行檢索，若選擇一輛臺車，則以該臺車所預定通過的一個乃至多個點以及即將通過的點作為檢索對象，在點的通過時刻表中針對於該臺車檢索在規定的時間差內所通過的其他臺車。這些其他臺車是具有領先的可能性的臺車。這裡，為了將上述「該臺車」與上述「其他臺車」相區別，用臺車a來表示「該臺車」。另外，檢索部10用於對作為判定前後的對象的臺車進行篩選，也可以被省略。前後判定部12判定臺車間的前後關係。在行駛路徑中沒有合流部的單純區間上，基於臺車的當前位置等來直接判斷出前後關係。在包含合流部的區間上，由於不能單純比較當前位置，因此通過映射部14將朝著同一行駛路徑合流而來的其他臺車映射至同一行駛路徑上，然後通過前後判定部12來判定前後。在合流而來的其他臺車中除了包含行駛中的臺車，還包含停在合流部附近而妨礙臺車a行駛的臺車。映射部14將針對各臺車而成為車間距離控制的對象的其他臺車映射至各臺車的行駛路徑上。對於在沒有合流部的同一區間內的其他臺車而言，將該其他臺車映射至該其他臺車的當前位置，該其他臺車的位置並不由於映射而改變。而對於朝向合流部合流而來的其他臺車而言，將剛通過合流部後的點等的點作為基準點，根據到達該基準點的所需時間進行映射。具體地講，設上述所需時間為t，臺車a的速度為v，則將其他臺車映射至例如基準點的上遊側且距基準點t·v的位置。該映射用於判斷哪輛臺車領先到達成為基準的點，可以是採用臺車a的速度和其他臺車的速度、以及其他臺車和成為基準的點之間的距離確定其他臺車在行駛路徑上的映射目的地的映射。例如在臺車a在此後加速/減速的情況下，可以根據加速/減速的程度變更映射目的地。另外，在其他臺車在此後加速/減速的情況下，也可以根據加速/減速的程度變更映射目的地。若能判斷臺車a和其他臺車之間的先後關係，則能確定即將領先的其他臺車，該其他臺車就是成為車間距離的控制對象的臺車。因此，對於充分領先的臺車沒有必要進行映射，對於明顯落後的臺車也沒有必要進行映射。行駛控制部8基於與映射在同一行駛路徑上的領先的其他臺車之間的距離、或距離和相對速度等，生成向臺車發送的VCP，以避免該臺車與其他臺車之間的幹涉。通信界面4向各臺車發送所生成的VCP，若各臺車按照各自接收的VCP而進行速度控制，則能避免各臺車之間的幹涉。這裡，即使不對各臺車發送VCP而是對各臺車指令目標速度、目標位置等，或對各臺車發送領先的其他臺車的位置和速度，各臺車也可以自主進行速度控制。即，可以在各臺車設置前後判定部12和映射部14，從而通過機上控制部來避免與其他臺車之間的幹涉。各臺車具有相同的構成，通過通信界面16與控制器2進行通信，並通過機上控制部18對由馬達和車輪等構成的行駛系統20等進行控制。機上控制部18對臺車的行駛進行控制，以使臺車按照行駛時刻表通過各點而行駛至目的地，並且與領先的其他臺車之間保持必要的車間距離。在圖2和圖3中表示出實施例的動作。在圖3中，以臺車#1為基準對處理進行說明，設臺車#1的行駛路徑為行駛路徑A，並設臺車#2的行駛路徑為行駛路徑B。P1-P5為點，其中點P3位於合流部的出口，點P2和P5位於合流部的入口。點設定在合流部以及分支部的出口和入口、站等停止位置、以及彎道的入口和出口等，在其他地方也以合適的間隔設定點。這樣，若以臺車的行駛時刻表作為點的預定通過時刻，則每選一輛臺車，先通過同一點的臺車成為領先臺車的候補，能簡化對前後關係的判斷對象的篩選。雖然臺車#2距點P3的距離較短，但由於臺車#2在合流部的彎道區間遵從限速而減速，因此臺車#1領先到達點P3。因此，若考慮到臺車#1和#2的速度來向行駛路徑A進行映射，則臺車#1領先，而臺車#2落後。經映射後的臺車#1～#3的速度和位置如圖3上部所示，若在臺車#1的前方的減速線內側存在其他臺車，則臺車#1減速而保持車間距離。減速線是指表示根據前後的臺車的速度以及距離而需要減速的範圍的線。雖然在圖3中將臺車#2、#3表示在映射目的地，但需要映射的是在減速線上及其內側的領先臺車，沒有必要映射落後的臺車#2。另外，在臺車#3充分領先的情況下，也沒有必要對其映射。如圖2所示，地面側控制裝置以100msec等的周期從各臺車接收報告。該報告包含位置、速度、已通過的點的ID、至數個在先的預定通過的點的ID及通過預定時刻、VCP的執行結果（什麼時刻在什麼位置怎樣變更了目標速度的數據）和VCP的執行預定數據（什麼時刻在什麼位置怎樣變更目標速度的預定數據）、行駛中、停止中、卸載中以及裝載中等的狀態數據（步驟1）。地面側控制裝置根據上述信息，更新點預定通過時刻等的行駛時刻表（步驟2）。地面側控制裝置基於點通過時刻等提取出具有領先可能性的其他臺車，對於同一行駛路徑上的其他臺車而言，基於其實際位置，而對於從其他的行駛路徑合流而來的其他臺車而言，則基於上述的映射，來判定臺車間的前後關係（步驟3）。換而言之，在行駛於同一行駛路徑的臺車之間，根據實際位置判斷前後，而在朝向同一行駛路徑合流的預定的其他臺車之間，根據通過速度和位置所求得的行駛至規定的點的所需時間來判斷前後。然後，針對每輛臺車作成表示與前後臺車的位置以及速度的分布圖（如圖3的上部所示），進而基於該分布圖以避免與領先臺車之間幹涉的方式生成各臺車的VCP（步驟4）。然後將VCP通知臺車，機上控制部按照VCP對臺車進行速度控制（步驟5）。這裡，對於沒有必要變更速度的臺車而言，沒有必要生成新的VCP。通過按照每個控制周期反覆地執行以上處理來避免臺車之間的幹涉（步驟6）。通過實施例能夠得到以下的效果。（1）由於不必對在合流部的行駛實施制限，因此，能在合流部通過的臺車數量增加，並且地面側控制裝置的處理簡易，通信量減少。（2）由於即使距合流部距離較短也將速度較低的臺車判斷為落後的臺車，因此能實現基於到達合流部的時刻的先後順序的處理。（3）即使在合流部位之外、即遍及整個行駛路徑都能在臺車間確保必要的車間距離。（4）由於從各臺車將點的預定通過時刻發送至地面側控制裝置，或者通過由地面側控制裝置基於各臺車的位置和速度計算出點的預定通過時刻，因此臺車前後的判斷變得容易。即，將領先通過同一點的臺車作為前後判定的對象即可。（5）針對每輛臺車作成領先臺車的分布圖。例如，在臺車#1領先於臺車#2的情況下，在臺車#2的分布圖中將臺車#1設定為領先臺車，而在臺車#1的分布圖中則忽視後行的臺車#2。由此，對於各臺車而言，成為控制車間距離的對象的其他臺車便清楚明了。