JP3677800B2 - 移動体の走行制御方法及び走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動倉庫に備えられたスタッカクレーンなどの移動体を走行制御させる移動体の走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特公平４−２７１２７号公報には、自動倉庫において、スタッカクレーンの走行時の速度パターンをその移動距離に応じて決定し、その速度パターンに合致するようにスタッカクレーンを走行させる走行制御方法が開示されている。この走行制御方法では、図９に示す速度パターンＭが予め設定されている。ここで、加速過程の走行距離Ｓa 、減速開始点Ｐ1 からクリープ速度Ｖc に減速するまでの走行距離Ｓb 、クリープ速度Ｖc での走行距離Ｓc 、ブレーキ開始点Ｐ2 から停止までの走行距離Ｓd は、それぞれ図９の斜線部の面積で表される。これらの総和をＳA （＝Ｓa ＋Ｓb ＋Ｓc ＋Ｓd ）（図９の斜線部の総面積）とする。すなわち、距離ＳA は、設定された最高速度Ｖmax まで加速することができる最小の走行距離である。また、加速度α１、減速度β１、β２、クリープ速度Ｖc 、クリープ速度Ｖc での保持時間ｔc は予め設定された定数であることから、加速することができる最高速度ＶM は、その走行距離Ｓx に応じて決まり、関数式Ｓx ＝ｆ（ＶM ）が成立する。
【０００３】
スタッカクレーンは目標位置が決まると、現在位置と目標位置との差から求まる走行距離Ｓx と距離ＳA との大小を比較する。そして、Ｓx ≧ＳA の場合にはＭの速度パターンを設定し、Ｓx ＜ＳA の場合にはＮの速度パターンを設定する。すなわち、走行距離Ｓx が速度Ｖmax まで加速することができる距離である場合には、設定最高速度Ｖmax まで走行し、走行距離Ｓx が速度Ｖmax まで加速することができない距離である場合には、目標位置にて停止できるように加速過程途中の速度ＶM から減速過程に移行するようになっていた。Ｎの速度パターンにおける最高速度ＶM は、Ｓx ＝ｆ（ＶM ）より求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走行距離Ｓx が比較的短く、Ｓx ≦ＳA の場合には、Ｎの速度パターンに沿うように、加速度α１で加速されたスタッカクレーンは最高速度ＶM に達すると加速過程から直ぐさま減速過程に移行される。このとき、スタッカクレーンには、加速（加速度α１）から減速（減速度β１）への急激な加速度変化に伴い衝撃が加えられる。その衝撃により走行輪がスリップした場合には、スタッカクレーンの停止位置精度が劣化するという問題があった。また、その衝撃によりスタッカクレーンが揺れ、その揺れがスタッカクレーンの停止後まで続く場合には、その揺れの静止を待ってフォークを作動させねばならず、その分だけサイクルタイムが長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は移動体の走行距離に拘わらず、加速から減速への移行を緩やかな加速度変化とすることにより、その加速度変化時に移動体に加わる衝撃を小さくすることができる移動体の走行制御方法及び走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明では、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、走行距離に拘わらず加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成し、該速度パターンに合致するように該移動体を走行させる移動体の走行制御方法であって、前記速度パターンを作成する際、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定するようにした。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成する速度パターン作成手段と、前記速度パターン作成手段により作成された速度パターンに合致するように前記移動体の走行駆動源を駆動制御する制御手段とを備えた移動体の走行制御装置であって、前記速度パターン作成手段は、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断する距離判断手段と、前記距離判断手段により、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定する最高速度設定手段とを備えた。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、前記移動体が加速又は減速される速度変化過程には複数段の加速度が設定されており、前記速度パターン作成手段は、前記最高速度決定手段により決定された前記最高速度に対して所定比の速度となるように、前記速度変化過程における加速度変化時期を設定する加速度変化時期設定手段を備えた。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、前記速度パターン作成手段により作成される速度パターンに、目標位置に到達する手前で保持されるクリープ速度を設定した。
【００１１】
【作用】
従って、請求項１に記載の発明によれば、移動体を予め設定された加速度にて加減速させたとき、その走行距離に拘わらず加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて速度パターンが作成され、移動体は該速度パターンに合致するように走行する。そのとき、移動体は加速完了後に一定速度に保持されてから減速を開始する。従って、加速から減速へ大きな加速度変化を伴わず緩やかに移行される。そのため、移動体に加速度変化による大きな衝撃が加わらない。また、前記速度パターンを作成する際、移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離が、予め設定された設定最高速度で所定時間以上保持し得る距離であるか否かを距離判断手段により判断する。そして、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には前記最高速度として設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、その走行距離に見合った所定時間保持し得る最高速度を設定する。従って、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合も、加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速が開始される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、移動体を予め設定された加速度にて加減速させたとき、加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて速度パターンが速度パターン作成手段により作成され、移動体はその走行駆動源が制御手段により駆動制御されることにより、該速度パターンに合致するように走行する。
【００１４】
また、移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離が、予め設定された設定最高速度で所定時間以上保持し得る距離であるか否かを距離判断手段により判断する。そして、距離判断手段により、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には前記最高速度として設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、その走行距離に見合った所定時間保持し得る最高速度を設定する。この最高速度の設定は最高速度設定手段により行われる。従って、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合も、加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速が開始される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、移動体が加速又は減速される速度変化過程には複数段に加速度が設定されており、この速度変化過程における加速度変化時期が、最高速度決定手段により決定された最高速度に対して所定比の速度となるように加速度変化時期設定手段により設定される。従って、加速過程や減速過程において、常に最高速度に対して所定比の速度に達したときに加速度が変化される。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、移動体は、目標位置に到達する手前で保持されたクリープ速度から常に制動される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を自動倉庫におけるスタッカクレーンに具体化した一実施例を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１８】
図７に示すように、移動体としてのスタッカクレーン１は台車１ａの底部に設けられた複数の走行ローラ２を介してレール４上に走行可能に載置されている。走行ローラ２は駆動ローラと被動ローラとからなり、駆動ローラは台車１ａ上に設けられたモータ５の駆動軸と作動連結されている。モータ５が正逆転駆動されることにより、スタッカクレーン１は両側に立設された棚６（片側のみ図示）間をレール４に沿って走行するようになっている。棚６には多数の収納部（図示せず）がマトリクス状に配置されている。台車１ａの底部には、計測輪３がレール４の上面に押圧された状態で転動可能に設けられている。
【００１９】
台車１ａ上に立設されたマスト１ｂの頂部に設けられた滑車７には、ウィンチ８ａから延びるワイヤ９が掛装され、そのワイヤ９の先端部にキャリッジ１０が吊下状態に支持されている。ウィンチ８ａを駆動するモータ８が正逆転駆動されることにより、キャリッジ１０がマスト１ｂに沿って昇降するようになっている。キャリッジ１０には水平方向（図７の紙面直交方向）に出退可能なフォーク１１が装備され、棚６を構成する所定の収納部に対してキャリッジ１０を対向配置した状態でフォーク１１を出退させることにより、その収納部との間で荷の出し入れが行われるようになっている。
【００２０】
棚６の最下段には走行レーン方向（図７の左右方向）に沿う各収納部毎にドグ６ａが設けられており、台車１ａにはドグ６ａを検知可能なセンサ１２が配設されている。センサ１２が目標停止位置に対応するドグ６ａを検知すると、スタッカクレーン１は制動されるようになっている。
【００２１】
スタッカクレーン１は図２に示す制御装置ＣＴを備えている。制御装置ＣＴにはマイクロコンピュータＭＣが内蔵されている。図２に示すように、マイクロコンピュータＭＣは、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１３と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ１４と、読出し書替え用メモリ（ＲＡＭ）よりなる作業用メモリ１５とを備えている。ＣＰＵ１３はタイマ１６及びカウンタ１７に接続されており、プログラムメモリ１４に記憶されたプログラムデータに基づいて動作する。
【００２２】
ＣＰＵ１３は入出力インタフェース１８に接続されている。入出力インタフェース１８に接続されたモータ駆動回路１９，２０にはインバータ２１，２２を介して各モータ５，８がそれぞれ接続されている。各モータ５，８は誘導モータであり、インバータ２１，２２の出力周波数に基づき速度制御される。入出力インタフェース１８に接続された励消磁回路２３には、モータ５の駆動軸に配備された電磁ブレーキ２４が接続され、ＣＰＵ１３からの励磁信号に基づき作動されてモータ５の駆動軸を機械的に制動する。
【００２３】
また、入出力インタフェース１８にはセンサ１２及びエンコーダ２５が接続されている。エンコーダ２５は計測輪３に接続されており、計測輪３の回転量に比例したパルス数を有するパルス信号を出力する。ＣＰＵ１３はエンコーダ２５から入力したパルス信号のパルス数をカウンタ１７に計数させる。カウンタ１７には、スタッカクレーン１がホームポジションに配置された位置を基準（例えば計数値「０」）とする計数値（パルス値）が計数され、カウンタ１７のパルス値からスタッカクレーン１の位置が認知されるようになっている。また、ＣＰＵ１３は単位時間当たりにエンコーダ２５から入力される信号のパルス数によりスタッカクレーン１の走行速度を演算する。ＣＰＵ１３はセンサ１２から目標停止位置のドグ６ａを検知した検知信号を入力すると、励消磁回路２３に励磁信号を出力し、電磁ブレーキ２４を作動させるようになっている。
【００２４】
作業用メモリ１５には走行レーン方向における各停止位置のパルス値が記憶されており、カウンタ１７から読込んだ現在位置（パルス値）と、作業用メモリ１５から読出した目標位置（パルス値）との差から走行距離Ｌが算出される。
【００２５】
作業用メモリ１５にはスタッカクレーン１を走行させるための図３に示す速度パターンが予め記憶されている。図３に示すように、速度パターンは、加速過程、定速過程および減速過程からなる。加速過程では３段階の加速度α1 ，α2 ，α3 が設定され、減速過程では３段階の減速度β1 ，β2 ，β3 が設定されている。また、定速過程での速度Ｖｍが最高速度となる。
【００２６】
図３において、加速度α1 ，α2 ，α3 が変化する変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 、減速度β1 ，β2 ，β3 が変化する変曲点速度Ｖ3 ，Ｖ4 は、それぞれ最高速度Ｖｍに対する比率（所定％）で設定されている。すなわち、
Ｖ1 ＝ａ1 ・Ｖｍ … (1)
Ｖ2 ＝ａ2 ・Ｖｍ … (2)
Ｖ3 ＝ａ3 ・Ｖｍ … (3)
Ｖ4 ＝ａ4 ・Ｖｍ … (4)
ここで、ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 は、０＜ａk ＜１；（ｋ＝１〜４）を満たす定数である。
【００２７】
図３の速度パターンから、時刻ｔ1 ，ｔ2 ，…，ｔ7 にて区分された各速度領域における走行距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌ7 は、図３の各速度領域の面積で表され、それぞれ以下のように示される。
【００２８】
Ｌ1 ＝Ｖ1 2 ／２・α1 … (5)
Ｌ2 ＝（Ｖ2 −Ｖ1 ）・（Ｖ2 ＋Ｖ1 ）／２・α2 … (6)
Ｌ3 ＝（Ｖｍ−Ｖ2 ）・（Ｖｍ＋Ｖ2 ）／２・α3 … (7)
Ｌ4 ＝Ｖｍ（ｔ4 −ｔ3 ） … (8)
Ｌ5 ＝（Ｖｍ−Ｖ3 ）・（Ｖｍ＋Ｖ3 ）／２・β1 … (9)
Ｌ6 ＝（Ｖ3 −Ｖ4 ）・（Ｖ3 ＋Ｖ4 ）／２・β2 … (10)
Ｌ7 ＝Ｖ4 2 ／２・β3 … (11)
ここで、ΔＴ＝（ｔ4 −ｔ3 ）は最高速度Ｖｍでの保持時間であり、一定時間が設定されている。全走行距離Ｌは、 (5)〜 (11) 式から次のようになる。
【００２９】
よって、走行距離Ｌは最高速度Ｖｍの関数となり、Ｌ＝Ｆ（Ｖｍ）とおける。
【００３０】
スタッカクレーン１には予め最高速度Ｖmax が設定されている。最高速度Ｖmax で所定時間ΔＴ保持できる最小の走行距離Ｌ0 は、Ｌ0 ＝Ｌ（Ｖmax ）である。これを基準距離Ｌ0 とおく。本実施例では、加速完了後の速度で少なくとも所定時間ΔＴ以上保持されるように、その走行距離Ｌx に応じて最高速度Ｖｍが決定される。すなわち、走行距離Ｌx と基準距離Ｌ0 とを比較し、Ｌx ≧Ｌ0 である場合には最高速度Ｖmax を、Ｌx ＜Ｌ0 である場合には、Ｌx ＝Ｆ（ＶM ）を満たす速度ＶM を、それぞれ最高速度Ｖｍとして設定するようになっている。
【００３１】
プログラムメモリ１４には、図４に示すように走行距離Ｌx と最高速度ＶM との関係を示すマップデータMD1 が記憶されている。マップデータMD1 は、関数式Ｌx ＝Ｆ（ＶM ）を用いて作成されたものであり、走行距離Ｌx がＬx ＜Ｌ0 を満たす条件下における走行距離Ｌx と最高速度Ｖｍとの対応関係が、速度Ｖｍ「０．１ｍ／sec.」刻みで設定されている。
【００３２】
また、減速開始点ＰD （図３に示す）は、目標位置までの距離ＳD （以下、減速開始距離という）で示されている。減速開始距離ＳD は、時刻ｔ4 〜ｔ7 までの走行距離であり、(9) 〜 (11) 式から次のようになる。
【００３３】
この関数式ＳD ＝Ｇ（Ｖｍ）を用いて、最高速度Ｖｍと減速開始距離ＳD との関係が、図５に示すマップデータMD2 としてプログラムメモリ１４に記憶されている。これも速度Ｖｍ「０．１ｍ／sec.」刻みに設定されている。ＣＰＵ１３は定速過程で目標位置までの残りの走行距離ＬR を演算し、その残り距離ＬR が減速開始距離ＳD に一致した（正確にはＬR ≦ＳD を満たす）時に、減速指令信号を出力して減速を開始させるようになっている。
【００３４】
次に、図１のフローチャートに従ってスタッカクレーン１の走行制御について説明する。ＣＰＵ１３は、ステップＳ１でクレーン制御盤（図示せず）から走行指令信号を入力すると、ステップＳ２で走行指令信号より目標位置データＰgを取得し、ステップＳ３で現在位置Ｐ0と目標位置Ｐgとの差をとって走行距離Ｌx（＝｜Ｐ0−Ｐg｜）を算出する。ステップＳ４では、走行距離Ｌxが最高速度Ｖmaxを出せる基準距離Ｌ0以上であるか否かを判断する。すなわち、Ｌx≧Ｌ0を満たすか否かを判断する。
【００３５】
例えば、指令された目標位置Ａ１までの走行距離ＬA が基準距離Ｌ0 より短い場合（ＬA ＜Ｌ0 ）、ＣＰＵ１３はステップＳ５に進み、図４のマップデータMD1 からその走行距離ＬA に応じた最高速度ＶA を引出して設定する。そして、ステップＳ７で最高速度ＶA から (1)，(2) 式を用いて加速時の変曲点速度ＶA1，ＶA2を算出し、ステップＳ８で最高速度ＶA から (3)，(4) 式を用いて減速時の変曲点速度ＶA3，ＶA4を算出する。算出した値ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4は各変曲点速度として設定される。
【００３６】
こうして最高速度ＶA 及び各変曲点速度ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4が決まると、ＣＰＵ１３は、ステップＳ９で、走行開始指令信号を出力するとともに、スタッカクレーン１の速度軌跡が設定値ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4通りの各変曲点速度にて加速度変化するようにインバータ２１を介してモータ５を速度制御する。
【００３７】
すなわち、ＣＰＵ１３はモータ駆動回路１９に対してまず加速度α１、速度ＶA1の指令を出力し、スタッカクレーン１がその停止位置から加速度α１で加速される。走行速度Ｖが速度ＶA1に達すると加速度α２、速度ＶA2を出力指令し、さらに走行速度Ｖが速度ＶA2に達すると加速度α３、速度ＶA を出力指令する。走行速度Ｖが速度ＶA に達すると、スタッカクレーン１はその速度ＶA に保持される。こうして定速過程に入ると、ＣＰＵ１３は図５のマップデータMD2 を用いてそのときの速度ＶA から減速開始距離ＳA を求める。定速過程では、ＣＰＵ１３はその時々の目標位置Ａ１までの残り距離ＬRAを逐次演算し、その残り距離ＬRAが減速開始距離ＳA に一致（正確にはＬRA≦ＳA ）すると（点ＰA ）、モータ駆動回路１９に対して加速度β１、速度ＶA3の指令を出力し、スタッカクレーン１の減速が開始される。走行速度Ｖが速度ＶA3に達すると加速度β２、速度ＶA4を出力指令し、さらに走行速度Ｖが速度ＶA4に達すると加速度β３、速度０を出力指令する。そして、センサ１２から入力される目標位置Ａ１のドグ６ａを検知した検知信号に基づき電磁ブレーキ２４を作動させてスタッカクレーン１を目標位置Ａ１にて停止させる。こうしてスタッカクレーン１は図６に示す速度パターンＡに沿って走行制御される。
【００３８】
走行距離Ｌx ＜Ｌ0 のとき、スタッカクレーン１が常に定速過程の最高速度ＶM にて所定時間ΔＴだけ保持されるように変曲点速度Ｖ１〜Ｖ４が設定される。よって走行距離ＬB （≠ＬA かつ＜Ｌ0 ）の場合にも、図４のマップデータMD1 から求まる速度ＶB まで、その速度ＶB から求めた変曲点速度ＶB1，ＶB2にて加速度変化するように加速される。そして、その速度ＶB で所定時間ΔＴ保持された後、残り距離ＬRBがその速度ＶB からマップデータMD2 にて求まる減速開始距離ＳB に一致すると（点ＰB ）、その速度ＶB での変曲点速度ＶB3，ＶB4にて減速度変化するように減速される。スタッカクレーン１は、最高速度ＶB にて所定時間ΔＴだけ保持されるように図６に示す速度パターンＢに沿って速度制御される。このように走行距離Ｌx ＜Ｌ0 のときには、加速度α３にて最高速度ＶM に到達後、一定速度すなわち加速度「０」の状態で所定時間ΔＴだけ保持された後に減速度β１での減速が開始される。つまり、Ｌx ＜Ｌ0 では、最高速度ＶM での保持時間ΔＴが等しく、加速過程及び減速過程での速度パターン形状が相似となる。
【００３９】
また、指令された走行距離ＬがＬx ≧Ｌ0 を満たす場合には、ステップＳ４における判断によりＣＰＵ１３はステップＳ６に進み、最高速度「Ｖmax 」を設定する。そして、この最高速度Ｖmax から (1)〜(4) 式を用いて変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を算出するとともにその算出値を設定する（Ｓ７，Ｓ８）。スタッカクレーン１は最高速度が「Ｖmax 」となるように各変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 及び減速開始点ＰC にて加速度制御される（Ｓ９）。例えばＬx ＝Ｌ0 のときには、図６の速度パターンＣを描くように速度制御され、最高速度Ｖmax で所定時間ΔＴだけ保持される。また、Ｌ＞Ｌ0 のときには、図６の速度パターンＣにおいて、最高速度Ｖmax での保持時間ＴがＴ＞ΔＴとなる。
【００４０】
以上詳述したように本実施例によれば、スタッカクレーン１は所定加速度で加速されて最高速度Ｖｍに到達後、一定速度すなわち加速度「０」の状態で少なくとも所定時間ΔＴ保持されてから所定減速度で減速が開始される。そのため、加速から減速へ移行するときの加速度変化が緩やかとなり、その加速度変化時にスタッカクレーン１に加わる衝撃を小さくすることができる。よって、加速度変化時の衝撃に起因する走行ローラ３のスリップを回避して、スタッカクレーン１を目標位置に位置精度良く停止させることができる。また、加速度変化時の衝撃が小さいので、その衝撃によるスタッカクレーン１の揺れは小さく、停止後直ちにもしくは停止後にフォーク１１が作動されるまでにスタッカクレーン１を静止状態とすることができる。そのため、従来のようにスタッカクレーンの静止を待ってフォークを作動させる必要がないので、スタッカクレーン１のサイクルタイムを短くすることができる。
【００４１】
また、予め設定した最高速度Ｖmax でスタッカクレーン１を所定時間ΔＴ保持できない場合には、所定時間ΔＴ保持できるようにその走行距離Ｌに応じた最高速度Ｖｍが設定されるので、スタッカクレーン１を走行距離Ｌに応じたできるだけ高速度で走行させることにより、短い移動時間を実現することができる。
【００４２】
さらに、加速過程や減速過程における加速度の変化は、最高速度に対して所定比の速度に達したときに段階的に行われ、速度パターンが速度変化過程において走行距離に拘わらずほぼ相似をなすので、スタッカクレーン１をスムーズに加速変化させ、安定走行を実現させることができる。また、走行距離Ｌに応じた最高速度ＶM を、作業用メモリ１５に記憶したマップデータMD1 から引出すようにしたので、所望する最高速度ＶM を直ちに求めることができる。そして、演算処理が不要な分だけ、ＣＰＵ１３の処理負担を軽減させることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のように構成することもできる。
（１）図８に示す速度パターンのように、目標位置に到達する手前で保持されるクリープ速度Ｖc を設定してもよい。スタッカクレーン１は常にクリープ速度Ｖc から制動されるので、目標位置に位置精度良く停止させることができる。
【００４４】
（２）関数式ＶM ＝Ｆ-1（Ｌ）を作業用メモリ１５などの記憶媒体に記憶させておき、この式を用いて走行速度Ｌに応じた最高速度ＶM を算出してもよい。
（３）加速過程及び減速過程における速度パターンの形状は特に限定されない。各過程において加速度や減速度が一定であってもよい。
【００４５】
（４）移動体はスタッカクレーンに限定されない。急激な加速度変化を回避する必要があるその他の移動体に本発明を適用することができる。例えばキャリッジ１０の昇降制御に本発明を適用してもよい。この構成によれば、キャリッジ１０の滑らかな速度変化が実現され、載置された荷に衝撃を与えずに済む。
【００４６】
（５）減速開始距離ＳD を、スタッカクレーン１の始動前に最高速度Ｖｍから予め算出しておいてもよい。
（６）減速開始時期を最高速度Ｖｍに達した後、タイマ１６が所定時間（≧ΔＴ）を計時した時に設定してもよい。
【００４７】
前記実施例から把握される発明を、その効果とともに以下に記載する。
（イ）前記最高速度設定手段は所定時間保持し得る最高速度が走行距離毎に設定されたマップを記憶する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶したマップを用いてその走行距離に見合った最高速度を求めるようにした。直ちに所望する最高速度を求めることができる。また、演算処理を不要とすることもできる。
【００４８】
（ロ）前記移動体は自動倉庫に装備されたスタッカクレーンである。スリップや大きな揺れの防止によりスタッカクレーンを目標位置に精度良く停止させることができ、サイクルタイムも短縮できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、移動体はその走行距離に拘わらず、少なくとも加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速されるので、加速から減速への移行が緩やかな加速度変化となり、移動体に加速度変化時に加わる衝撃を小さくすることができる。
【００５０】
また、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合には、その最高速度が加速完了後の速度で所定時間保持し得るように設定されるので、移動体を高速度で走行させ、その移動時間を比較的短くすることができる。
【００５１】
また、請求項３に記載の発明によれば、加速過程や減速過程において、最高速度に対して所定比の速度に達したときに段階的に加速度が変化するように速度パターンが設定され、速度パターンが加速過程や減速過程でその走行距離に拘わらずほぼ相似をなすので、移動体の安定走行を実現することができる。
【００５２】
また、請求項４に記載の発明によれば、移動体は、常にクリープ速度から制動されて停止するので、目標位置に精度良く停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタッカクレーンを走行制御するためのフローチャート。
【図２】走行制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】設定速度パターン図。
【図４】走行距離と最高速度との対応関係を示すマップデータ図。
【図５】最高速度と減速開始位置との対応関係を示すマップデータ図。
【図６】スタッカクレーンの速度パターン図。
【図７】スタッカクレーンの側面図。
【図８】別例の速度パターン図。
【図９】従来技術における移動体の速度パターン図。
【符号の説明】
１…移動体としてのスタッカクレーン、５…走行駆動源としてのモータ、８…走行駆動源としてのモータ、１３…速度パターン作成手段、距離判断手段、最高速度設定手段及び加速度変化時期設定手段としてのＣＰＵ、２１，２２…制御手段を構成するインバータ、ＣＴ…制御手段を構成する制御装置、Ｖｍ…最高速度、Ｖmax …設定最高速度、ΔＴ…所定時間、Ｌx …走行距離、α１〜α３，β１〜β３…加速度、Ｖ１〜Ｖ４…加速度変化時期としての変曲点速度、Ｖc …クリープ速度。
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動倉庫に備えられたスタッカクレーンなどの移動体を走行制御させる移動体の走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特公平４−２７１２７号公報には、自動倉庫において、スタッカクレーンの走行時の速度パターンをその移動距離に応じて決定し、その速度パターンに合致するようにスタッカクレーンを走行させる走行制御方法が開示されている。この走行制御方法では、図９に示す速度パターンＭが予め設定されている。ここで、加速過程の走行距離Ｓa 、減速開始点Ｐ1 からクリープ速度Ｖc に減速するまでの走行距離Ｓb 、クリープ速度Ｖc での走行距離Ｓc 、ブレーキ開始点Ｐ2 から停止までの走行距離Ｓd は、それぞれ図９の斜線部の面積で表される。これらの総和をＳA （＝Ｓa ＋Ｓb ＋Ｓc ＋Ｓd ）（図９の斜線部の総面積）とする。すなわち、距離ＳA は、設定された最高速度Ｖmax まで加速することができる最小の走行距離である。また、加速度α１、減速度β１、β２、クリープ速度Ｖc 、クリープ速度Ｖc での保持時間ｔc は予め設定された定数であることから、加速することができる最高速度ＶM は、その走行距離Ｓx に応じて決まり、関数式Ｓx ＝ｆ（ＶM ）が成立する。
【０００３】
スタッカクレーンは目標位置が決まると、現在位置と目標位置との差から求まる走行距離Ｓx と距離ＳA との大小を比較する。そして、Ｓx ≧ＳA の場合にはＭの速度パターンを設定し、Ｓx ＜ＳA の場合にはＮの速度パターンを設定する。すなわち、走行距離Ｓx が速度Ｖmax まで加速することができる距離である場合には、設定最高速度Ｖmax まで走行し、走行距離Ｓx が速度Ｖmax まで加速することができない距離である場合には、目標位置にて停止できるように加速過程途中の速度ＶM から減速過程に移行するようになっていた。Ｎの速度パターンにおける最高速度ＶM は、Ｓx ＝ｆ（ＶM ）より求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走行距離Ｓx が比較的短く、Ｓx ≦ＳA の場合には、Ｎの速度パターンに沿うように、加速度α１で加速されたスタッカクレーンは最高速度ＶM に達すると加速過程から直ぐさま減速過程に移行される。このとき、スタッカクレーンには、加速（加速度α１）から減速（減速度β１）への急激な加速度変化に伴い衝撃が加えられる。その衝撃により走行輪がスリップした場合には、スタッカクレーンの停止位置精度が劣化するという問題があった。また、その衝撃によりスタッカクレーンが揺れ、その揺れがスタッカクレーンの停止後まで続く場合には、その揺れの静止を待ってフォークを作動させねばならず、その分だけサイクルタイムが長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は移動体の走行距離に拘わらず、加速から減速への移行を緩やかな加速度変化とすることにより、その加速度変化時に移動体に加わる衝撃を小さくすることができる移動体の走行制御方法及び走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明では、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、走行距離に拘わらず加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成し、該速度パターンに合致するように該移動体を走行させる移動体の走行制御方法であって、前記速度パターンを作成する際、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定するようにした。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成する速度パターン作成手段と、前記速度パターン作成手段により作成された速度パターンに合致するように前記移動体の走行駆動源を駆動制御する制御手段とを備えた移動体の走行制御装置であって、前記速度パターン作成手段は、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断する距離判断手段と、前記距離判断手段により、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定する最高速度設定手段とを備えた。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、前記移動体が加速又は減速される速度変化過程には複数段の加速度が設定されており、前記速度パターン作成手段は、前記最高速度決定手段により決定された前記最高速度に対して所定比の速度となるように、前記速度変化過程における加速度変化時期を設定する加速度変化時期設定手段を備えた。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、前記速度パターン作成手段により作成される速度パターンに、目標位置に到達する手前で保持されるクリープ速度を設定した。
【００１１】
【作用】
従って、請求項１に記載の発明によれば、移動体を予め設定された加速度にて加減速させたとき、その走行距離に拘わらず加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて速度パターンが作成され、移動体は該速度パターンに合致するように走行する。そのとき、移動体は加速完了後に一定速度に保持されてから減速を開始する。従って、加速から減速へ大きな加速度変化を伴わず緩やかに移行される。そのため、移動体に加速度変化による大きな衝撃が加わらない。また、前記速度パターンを作成する際、移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離が、予め設定された設定最高速度で所定時間以上保持し得る距離であるか否かを距離判断手段により判断する。そして、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には前記最高速度として設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、その走行距離に見合った所定時間保持し得る最高速度を設定する。従って、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合も、加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速が開始される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、移動体を予め設定された加速度にて加減速させたとき、加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように、移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて速度パターンが速度パターン作成手段により作成され、移動体はその走行駆動源が制御手段により駆動制御されることにより、該速度パターンに合致するように走行する。
【００１４】
また、移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離が、予め設定された設定最高速度で所定時間以上保持し得る距離であるか否かを距離判断手段により判断する。そして、距離判断手段により、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には前記最高速度として設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、その走行距離に見合った所定時間保持し得る最高速度を設定する。この最高速度の設定は最高速度設定手段により行われる。従って、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合も、加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速が開始される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、移動体が加速又は減速される速度変化過程には複数段に加速度が設定されており、この速度変化過程における加速度変化時期が、最高速度決定手段により決定された最高速度に対して所定比の速度となるように加速度変化時期設定手段により設定される。従って、加速過程や減速過程において、常に最高速度に対して所定比の速度に達したときに加速度が変化される。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、移動体は、目標位置に到達する手前で保持されたクリープ速度から常に制動される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を自動倉庫におけるスタッカクレーンに具体化した一実施例を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１８】
図７に示すように、移動体としてのスタッカクレーン１は台車１ａの底部に設けられた複数の走行ローラ２を介してレール４上に走行可能に載置されている。走行ローラ２は駆動ローラと被動ローラとからなり、駆動ローラは台車１ａ上に設けられたモータ５の駆動軸と作動連結されている。モータ５が正逆転駆動されることにより、スタッカクレーン１は両側に立設された棚６（片側のみ図示）間をレール４に沿って走行するようになっている。棚６には多数の収納部（図示せず）がマトリクス状に配置されている。台車１ａの底部には、計測輪３がレール４の上面に押圧された状態で転動可能に設けられている。
【００１９】
台車１ａ上に立設されたマスト１ｂの頂部に設けられた滑車７には、ウィンチ８ａから延びるワイヤ９が掛装され、そのワイヤ９の先端部にキャリッジ１０が吊下状態に支持されている。ウィンチ８ａを駆動するモータ８が正逆転駆動されることにより、キャリッジ１０がマスト１ｂに沿って昇降するようになっている。キャリッジ１０には水平方向（図７の紙面直交方向）に出退可能なフォーク１１が装備され、棚６を構成する所定の収納部に対してキャリッジ１０を対向配置した状態でフォーク１１を出退させることにより、その収納部との間で荷の出し入れが行われるようになっている。
【００２０】
棚６の最下段には走行レーン方向（図７の左右方向）に沿う各収納部毎にドグ６ａが設けられており、台車１ａにはドグ６ａを検知可能なセンサ１２が配設されている。センサ１２が目標停止位置に対応するドグ６ａを検知すると、スタッカクレーン１は制動されるようになっている。
【００２１】
スタッカクレーン１は図２に示す制御装置ＣＴを備えている。制御装置ＣＴにはマイクロコンピュータＭＣが内蔵されている。図２に示すように、マイクロコンピュータＭＣは、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１３と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ１４と、読出し書替え用メモリ（ＲＡＭ）よりなる作業用メモリ１５とを備えている。ＣＰＵ１３はタイマ１６及びカウンタ１７に接続されており、プログラムメモリ１４に記憶されたプログラムデータに基づいて動作する。
【００２２】
ＣＰＵ１３は入出力インタフェース１８に接続されている。入出力インタフェース１８に接続されたモータ駆動回路１９，２０にはインバータ２１，２２を介して各モータ５，８がそれぞれ接続されている。各モータ５，８は誘導モータであり、インバータ２１，２２の出力周波数に基づき速度制御される。入出力インタフェース１８に接続された励消磁回路２３には、モータ５の駆動軸に配備された電磁ブレーキ２４が接続され、ＣＰＵ１３からの励磁信号に基づき作動されてモータ５の駆動軸を機械的に制動する。
【００２３】
また、入出力インタフェース１８にはセンサ１２及びエンコーダ２５が接続されている。エンコーダ２５は計測輪３に接続されており、計測輪３の回転量に比例したパルス数を有するパルス信号を出力する。ＣＰＵ１３はエンコーダ２５から入力したパルス信号のパルス数をカウンタ１７に計数させる。カウンタ１７には、スタッカクレーン１がホームポジションに配置された位置を基準（例えば計数値「０」）とする計数値（パルス値）が計数され、カウンタ１７のパルス値からスタッカクレーン１の位置が認知されるようになっている。また、ＣＰＵ１３は単位時間当たりにエンコーダ２５から入力される信号のパルス数によりスタッカクレーン１の走行速度を演算する。ＣＰＵ１３はセンサ１２から目標停止位置のドグ６ａを検知した検知信号を入力すると、励消磁回路２３に励磁信号を出力し、電磁ブレーキ２４を作動させるようになっている。
【００２４】
作業用メモリ１５には走行レーン方向における各停止位置のパルス値が記憶されており、カウンタ１７から読込んだ現在位置（パルス値）と、作業用メモリ１５から読出した目標位置（パルス値）との差から走行距離Ｌが算出される。
【００２５】
作業用メモリ１５にはスタッカクレーン１を走行させるための図３に示す速度パターンが予め記憶されている。図３に示すように、速度パターンは、加速過程、定速過程および減速過程からなる。加速過程では３段階の加速度α1 ，α2 ，α3 が設定され、減速過程では３段階の減速度β1 ，β2 ，β3 が設定されている。また、定速過程での速度Ｖｍが最高速度となる。
【００２６】
図３において、加速度α1 ，α2 ，α3 が変化する変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 、減速度β1 ，β2 ，β3 が変化する変曲点速度Ｖ3 ，Ｖ4 は、それぞれ最高速度Ｖｍに対する比率（所定％）で設定されている。すなわち、
Ｖ1 ＝ａ1 ・Ｖｍ … (1)
Ｖ2 ＝ａ2 ・Ｖｍ … (2)
Ｖ3 ＝ａ3 ・Ｖｍ … (3)
Ｖ4 ＝ａ4 ・Ｖｍ … (4)
ここで、ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 は、０＜ａk ＜１；（ｋ＝１〜４）を満たす定数である。
【００２７】
図３の速度パターンから、時刻ｔ1 ，ｔ2 ，…，ｔ7 にて区分された各速度領域における走行距離Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌ7 は、図３の各速度領域の面積で表され、それぞれ以下のように示される。
【００２８】
Ｌ1 ＝Ｖ1 2 ／２・α1 … (5)
Ｌ2 ＝（Ｖ2 −Ｖ1 ）・（Ｖ2 ＋Ｖ1 ）／２・α2 … (6)
Ｌ3 ＝（Ｖｍ−Ｖ2 ）・（Ｖｍ＋Ｖ2 ）／２・α3 … (7)
Ｌ4 ＝Ｖｍ（ｔ4 −ｔ3 ） … (8)
Ｌ5 ＝（Ｖｍ−Ｖ3 ）・（Ｖｍ＋Ｖ3 ）／２・β1 … (9)
Ｌ6 ＝（Ｖ3 −Ｖ4 ）・（Ｖ3 ＋Ｖ4 ）／２・β2 … (10)
Ｌ7 ＝Ｖ4 2 ／２・β3 … (11)
ここで、ΔＴ＝（ｔ4 −ｔ3 ）は最高速度Ｖｍでの保持時間であり、一定時間が設定されている。全走行距離Ｌは、 (5)〜 (11) 式から次のようになる。
【００２９】
【００３０】
スタッカクレーン１には予め最高速度Ｖmax が設定されている。最高速度Ｖmax で所定時間ΔＴ保持できる最小の走行距離Ｌ0 は、Ｌ0 ＝Ｌ（Ｖmax ）である。これを基準距離Ｌ0 とおく。本実施例では、加速完了後の速度で少なくとも所定時間ΔＴ以上保持されるように、その走行距離Ｌx に応じて最高速度Ｖｍが決定される。すなわち、走行距離Ｌx と基準距離Ｌ0 とを比較し、Ｌx ≧Ｌ0 である場合には最高速度Ｖmax を、Ｌx ＜Ｌ0 である場合には、Ｌx ＝Ｆ（ＶM ）を満たす速度ＶM を、それぞれ最高速度Ｖｍとして設定するようになっている。
【００３１】
プログラムメモリ１４には、図４に示すように走行距離Ｌx と最高速度ＶM との関係を示すマップデータMD1 が記憶されている。マップデータMD1 は、関数式Ｌx ＝Ｆ（ＶM ）を用いて作成されたものであり、走行距離Ｌx がＬx ＜Ｌ0 を満たす条件下における走行距離Ｌx と最高速度Ｖｍとの対応関係が、速度Ｖｍ「０．１ｍ／sec.」刻みで設定されている。
【００３２】
また、減速開始点ＰD （図３に示す）は、目標位置までの距離ＳD （以下、減速開始距離という）で示されている。減速開始距離ＳD は、時刻ｔ4 〜ｔ7 までの走行距離であり、(9) 〜 (11) 式から次のようになる。
【００３３】
【００３４】
次に、図１のフローチャートに従ってスタッカクレーン１の走行制御について説明する。ＣＰＵ１３は、ステップＳ１でクレーン制御盤（図示せず）から走行指令信号を入力すると、ステップＳ２で走行指令信号より目標位置データＰgを取得し、ステップＳ３で現在位置Ｐ0と目標位置Ｐgとの差をとって走行距離Ｌx（＝｜Ｐ0−Ｐg｜）を算出する。ステップＳ４では、走行距離Ｌxが最高速度Ｖmaxを出せる基準距離Ｌ0以上であるか否かを判断する。すなわち、Ｌx≧Ｌ0を満たすか否かを判断する。
【００３５】
例えば、指令された目標位置Ａ１までの走行距離ＬA が基準距離Ｌ0 より短い場合（ＬA ＜Ｌ0 ）、ＣＰＵ１３はステップＳ５に進み、図４のマップデータMD1 からその走行距離ＬA に応じた最高速度ＶA を引出して設定する。そして、ステップＳ７で最高速度ＶA から (1)，(2) 式を用いて加速時の変曲点速度ＶA1，ＶA2を算出し、ステップＳ８で最高速度ＶA から (3)，(4) 式を用いて減速時の変曲点速度ＶA3，ＶA4を算出する。算出した値ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4は各変曲点速度として設定される。
【００３６】
こうして最高速度ＶA 及び各変曲点速度ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4が決まると、ＣＰＵ１３は、ステップＳ９で、走行開始指令信号を出力するとともに、スタッカクレーン１の速度軌跡が設定値ＶA1，ＶA2，ＶA3，ＶA4通りの各変曲点速度にて加速度変化するようにインバータ２１を介してモータ５を速度制御する。
【００３７】
すなわち、ＣＰＵ１３はモータ駆動回路１９に対してまず加速度α１、速度ＶA1の指令を出力し、スタッカクレーン１がその停止位置から加速度α１で加速される。走行速度Ｖが速度ＶA1に達すると加速度α２、速度ＶA2を出力指令し、さらに走行速度Ｖが速度ＶA2に達すると加速度α３、速度ＶA を出力指令する。走行速度Ｖが速度ＶA に達すると、スタッカクレーン１はその速度ＶA に保持される。こうして定速過程に入ると、ＣＰＵ１３は図５のマップデータMD2 を用いてそのときの速度ＶA から減速開始距離ＳA を求める。定速過程では、ＣＰＵ１３はその時々の目標位置Ａ１までの残り距離ＬRAを逐次演算し、その残り距離ＬRAが減速開始距離ＳA に一致（正確にはＬRA≦ＳA ）すると（点ＰA ）、モータ駆動回路１９に対して加速度β１、速度ＶA3の指令を出力し、スタッカクレーン１の減速が開始される。走行速度Ｖが速度ＶA3に達すると加速度β２、速度ＶA4を出力指令し、さらに走行速度Ｖが速度ＶA4に達すると加速度β３、速度０を出力指令する。そして、センサ１２から入力される目標位置Ａ１のドグ６ａを検知した検知信号に基づき電磁ブレーキ２４を作動させてスタッカクレーン１を目標位置Ａ１にて停止させる。こうしてスタッカクレーン１は図６に示す速度パターンＡに沿って走行制御される。
【００３８】
走行距離Ｌx ＜Ｌ0 のとき、スタッカクレーン１が常に定速過程の最高速度ＶM にて所定時間ΔＴだけ保持されるように変曲点速度Ｖ１〜Ｖ４が設定される。よって走行距離ＬB （≠ＬA かつ＜Ｌ0 ）の場合にも、図４のマップデータMD1 から求まる速度ＶB まで、その速度ＶB から求めた変曲点速度ＶB1，ＶB2にて加速度変化するように加速される。そして、その速度ＶB で所定時間ΔＴ保持された後、残り距離ＬRBがその速度ＶB からマップデータMD2 にて求まる減速開始距離ＳB に一致すると（点ＰB ）、その速度ＶB での変曲点速度ＶB3，ＶB4にて減速度変化するように減速される。スタッカクレーン１は、最高速度ＶB にて所定時間ΔＴだけ保持されるように図６に示す速度パターンＢに沿って速度制御される。このように走行距離Ｌx ＜Ｌ0 のときには、加速度α３にて最高速度ＶM に到達後、一定速度すなわち加速度「０」の状態で所定時間ΔＴだけ保持された後に減速度β１での減速が開始される。つまり、Ｌx ＜Ｌ0 では、最高速度ＶM での保持時間ΔＴが等しく、加速過程及び減速過程での速度パターン形状が相似となる。
【００３９】
また、指令された走行距離ＬがＬx ≧Ｌ0 を満たす場合には、ステップＳ４における判断によりＣＰＵ１３はステップＳ６に進み、最高速度「Ｖmax 」を設定する。そして、この最高速度Ｖmax から (1)〜(4) 式を用いて変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を算出するとともにその算出値を設定する（Ｓ７，Ｓ８）。スタッカクレーン１は最高速度が「Ｖmax 」となるように各変曲点速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 及び減速開始点ＰC にて加速度制御される（Ｓ９）。例えばＬx ＝Ｌ0 のときには、図６の速度パターンＣを描くように速度制御され、最高速度Ｖmax で所定時間ΔＴだけ保持される。また、Ｌ＞Ｌ0 のときには、図６の速度パターンＣにおいて、最高速度Ｖmax での保持時間ＴがＴ＞ΔＴとなる。
【００４０】
以上詳述したように本実施例によれば、スタッカクレーン１は所定加速度で加速されて最高速度Ｖｍに到達後、一定速度すなわち加速度「０」の状態で少なくとも所定時間ΔＴ保持されてから所定減速度で減速が開始される。そのため、加速から減速へ移行するときの加速度変化が緩やかとなり、その加速度変化時にスタッカクレーン１に加わる衝撃を小さくすることができる。よって、加速度変化時の衝撃に起因する走行ローラ３のスリップを回避して、スタッカクレーン１を目標位置に位置精度良く停止させることができる。また、加速度変化時の衝撃が小さいので、その衝撃によるスタッカクレーン１の揺れは小さく、停止後直ちにもしくは停止後にフォーク１１が作動されるまでにスタッカクレーン１を静止状態とすることができる。そのため、従来のようにスタッカクレーンの静止を待ってフォークを作動させる必要がないので、スタッカクレーン１のサイクルタイムを短くすることができる。
【００４１】
また、予め設定した最高速度Ｖmax でスタッカクレーン１を所定時間ΔＴ保持できない場合には、所定時間ΔＴ保持できるようにその走行距離Ｌに応じた最高速度Ｖｍが設定されるので、スタッカクレーン１を走行距離Ｌに応じたできるだけ高速度で走行させることにより、短い移動時間を実現することができる。
【００４２】
さらに、加速過程や減速過程における加速度の変化は、最高速度に対して所定比の速度に達したときに段階的に行われ、速度パターンが速度変化過程において走行距離に拘わらずほぼ相似をなすので、スタッカクレーン１をスムーズに加速変化させ、安定走行を実現させることができる。また、走行距離Ｌに応じた最高速度ＶM を、作業用メモリ１５に記憶したマップデータMD1 から引出すようにしたので、所望する最高速度ＶM を直ちに求めることができる。そして、演算処理が不要な分だけ、ＣＰＵ１３の処理負担を軽減させることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のように構成することもできる。
（１）図８に示す速度パターンのように、目標位置に到達する手前で保持されるクリープ速度Ｖc を設定してもよい。スタッカクレーン１は常にクリープ速度Ｖc から制動されるので、目標位置に位置精度良く停止させることができる。
【００４４】
（２）関数式ＶM ＝Ｆ-1（Ｌ）を作業用メモリ１５などの記憶媒体に記憶させておき、この式を用いて走行速度Ｌに応じた最高速度ＶM を算出してもよい。
（３）加速過程及び減速過程における速度パターンの形状は特に限定されない。各過程において加速度や減速度が一定であってもよい。
【００４５】
（４）移動体はスタッカクレーンに限定されない。急激な加速度変化を回避する必要があるその他の移動体に本発明を適用することができる。例えばキャリッジ１０の昇降制御に本発明を適用してもよい。この構成によれば、キャリッジ１０の滑らかな速度変化が実現され、載置された荷に衝撃を与えずに済む。
【００４６】
（５）減速開始距離ＳD を、スタッカクレーン１の始動前に最高速度Ｖｍから予め算出しておいてもよい。
（６）減速開始時期を最高速度Ｖｍに達した後、タイマ１６が所定時間（≧ΔＴ）を計時した時に設定してもよい。
【００４７】
前記実施例から把握される発明を、その効果とともに以下に記載する。
（イ）前記最高速度設定手段は所定時間保持し得る最高速度が走行距離毎に設定されたマップを記憶する記憶手段を備え、該記憶手段に記憶したマップを用いてその走行距離に見合った最高速度を求めるようにした。直ちに所望する最高速度を求めることができる。また、演算処理を不要とすることもできる。
【００４８】
（ロ）前記移動体は自動倉庫に装備されたスタッカクレーンである。スリップや大きな揺れの防止によりスタッカクレーンを目標位置に精度良く停止させることができ、サイクルタイムも短縮できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、移動体はその走行距離に拘わらず、少なくとも加速完了後の速度で所定時間保持されてから減速されるので、加速から減速への移行が緩やかな加速度変化となり、移動体に加速度変化時に加わる衝撃を小さくすることができる。
【００５０】
また、設定最高速度で移動体を走行させると、加速完了後の速度で所定時間保持できなくなる走行距離の場合には、その最高速度が加速完了後の速度で所定時間保持し得るように設定されるので、移動体を高速度で走行させ、その移動時間を比較的短くすることができる。
【００５１】
また、請求項３に記載の発明によれば、加速過程や減速過程において、最高速度に対して所定比の速度に達したときに段階的に加速度が変化するように速度パターンが設定され、速度パターンが加速過程や減速過程でその走行距離に拘わらずほぼ相似をなすので、移動体の安定走行を実現することができる。
【００５２】
また、請求項４に記載の発明によれば、移動体は、常にクリープ速度から制動されて停止するので、目標位置に精度良く停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタッカクレーンを走行制御するためのフローチャート。
【図２】走行制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】設定速度パターン図。
【図４】走行距離と最高速度との対応関係を示すマップデータ図。
【図５】最高速度と減速開始位置との対応関係を示すマップデータ図。
【図６】スタッカクレーンの速度パターン図。
【図７】スタッカクレーンの側面図。
【図８】別例の速度パターン図。
【図９】従来技術における移動体の速度パターン図。
【符号の説明】
１…移動体としてのスタッカクレーン、５…走行駆動源としてのモータ、８…走行駆動源としてのモータ、１３…速度パターン作成手段、距離判断手段、最高速度設定手段及び加速度変化時期設定手段としてのＣＰＵ、２１，２２…制御手段を構成するインバータ、ＣＴ…制御手段を構成する制御装置、Ｖｍ…最高速度、Ｖmax …設定最高速度、ΔＴ…所定時間、Ｌx …走行距離、α１〜α３，β１〜β３…加速度、Ｖ１〜Ｖ４…加速度変化時期としての変曲点速度、Ｖc …クリープ速度。
Claims (4)
- 移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、走行距離に拘わらず加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成し、該速度パターンに合致するように該移動体を走行させる移動体の走行制御方法であって、
前記速度パターンを作成する際、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定する移動体の走行制御方法。 - 移動体の現在位置と目標位置との差に基づいて、予め設定された加速度にて加減速させる速度パターンを、加速完了後の速度で少なくとも所定時間維持されるように作成する速度パターン作成手段と、前記速度パターン作成手段により作成された速度パターンに合致するように前記移動体の走行駆動源を駆動制御する制御手段とを備えた移動体の走行制御装置であって、
前記速度パターン作成手段は、前記移動体の現在位置と目標位置との差で決まる走行距離より、予め設定された設定最高速度で前記所定時間以上保持し得るか否かを判断する距離判断手段と、
前記距離判断手段により、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持し得ると判断された場合には設定最高速度を設定し、その走行距離により設定最高速度で所定時間以上保持できないと判断された場合には、所定時間保持し得るその走行距離に見合った最高速度を設定する最高速度設定手段とを備えた移動体の走行制御装置。 - 前記移動体が加速又は減速される速度変化過程には複数段の加速度が設定されており、前記速度パターン作成手段は、前記最高速度設定手段により設定された前記最高速度に対して所定比の速度となるように、前記速度変化過程における加速度変化時期を設定する加速度変化時期設定手段を備えた請求項２に記載の移動体の走行制御装置。
- 前記速度パターン設定手段により設定される速度パターンには、目標位置に到達する手前で保持されるクリープ速度が設定された請求項２又は請求項３に記載の移動体の走行制御装置。
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