CN109416544B - 移动体引导系统、移动体、引导装置以及存储器 - Google Patents

移动体引导系统、移动体、引导装置以及存储器 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够以低成本导入并运用的自动搬运车(AGV)等移动体以及该移动体的控制系统。对移动体进行引导的移动体引导系统具有移动体、测定移动体的位置并输出移动体的位置信息的测位装置、以及对移动体进行引导的引导装置。在引导装置将移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，引导装置发送用于将移动体从第1位置向第2位置引导的第1引导指令。在移动体根据第1引导指令而从第1位置到第2位置进行移动的期间，引导装置根据测位装置测定出的移动体的位置的变化来推断移动体的预定到达位置。引导装置生成用于从预定到达位置向第3位置引导的第2引导指令，在移动体到达预定到达位置之前至少一次向移动体发送第2引导指令。

Description

移动体引导系统、移动体、引导装置以及存储器
技术领域
本发明涉及移动体引导系统、移动体、引导装置以及计算机程序。
背景技术
正在推进开发无人搬运车和对该无人搬运车的移动进行控制的系统。无人搬运车有时被称为“AGV”(Automatic Guided Vehicle)。
专利文献1公开了具有标签通信部的移动体。在行驶对象区域中，分散配置有具有各自的位置信息的多个IC标签。当移动体行驶时，标签通信部与IC标签进行无线通信以读取IC标签的位置信息。由此，移动体能够获得当前的位置的信息，进行自动行驶。
专利文献2公开了使AGV移动到指定的位置的系统。AGV在读取出表示位置的位置标记而向指定的位置移动时，在自身的位置发生偏离的情况下，使用自身的导航系统进行修正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2008/035433号
专利文献2：日本特开平11-154013号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有的AGV一边收集各个表示自身车辆的位置的数据，一边进行高级控制，自主地朝向目的地行驶。这样的AGV需要高性能的处理器、大容量的存储器、高性能的传感器等，因此系统的成本很高。
例如，在上述的专利文献1和2的技术中都是，在行驶区域内配置有检测位置所需的IC标签或位置标记，AGV自身检测当前的位置以用于自主行驶中。需要用于读取位置信息的读取装置以及用于进行利用该位置信息的自主行驶的装置，因此AGV的成本很高。
本申请的非限定性的例示的一些实施方式提供能够以低成本导入并运用的AGV和AGV的控制系统。
用于解决课题的手段
本发明的移动体引导系统在例示的实施方式中是对至少一个移动体进行引导的移动体引导系统，其具有移动体、测定移动体的位置并输出移动体的位置信息的测位装置以及对移动体进行引导的引导装置。移动体具有：动力源，其产生驱动力；第1通信电路，其从引导装置接收引导指令；以及驱动装置，其根据引导指令而对动力源进行控制，使移动体移动。引导装置具有：信号处理电路，其根据来自测位装置的位置信息而生成用于引导移动体的引导指令；以及第2通信电路，其将引导指令发送给移动体。在引导装置将移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，第2通信电路发送信号处理电路生成的第1引导指令，该第1引导指令用于将移动体从第1位置向第2位置引导。在移动体根据第1引导指令而从第1位置到第2位置进行移动的期间，信号处理电路根据测位装置测定出的移动体的位置的变化来推断移动体的预定到达位置，生成用于从预定到达位置向第3位置引导的第2引导指令。在移动体到达预定到达位置之前，第2通信电路至少一次向移动体发送第2引导指令。
本发明的移动体在例示的实施方式中在具有测位装置和引导装置的移动体引导系统中使用。移动体具有：动力源，其产生驱动力；通信电路，其从引导装置接收引导指令；以及驱动装置，其根据引导指令而对动力源进行控制，使移动体移动。测位装置测定移动体的位置并输出移动体的位置信息。引导装置根据来自测位装置的位置信息而发送用于引导移动体的引导指令。在引导装置将移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，通信电路从引导装置接收用于从第1位置向第2位置引导的第1引导指令。驱动装置根据第1引导指令而使移动体从第1位置到第2位置进行移动。在移动完成之前的期间内，通信电路还至少一次从引导装置接收第2引导指令。第2引导指令是用于从移动体的预定到达位置向第3位置引导的引导指令，其中，该预定到达位置是由引导装置根据测位装置测定出的移动体的位置的变化而推断的。
本发明的引导装置在例示的实施方式中用于在移动体引导系统中引导移动体，其中，该移动体引导系统具有至少一个移动体以及测定移动体的位置并输出移动体的位置信息的测位装置。引导装置具有：信号处理电路，其根据来自测位装置的位置信息而生成用于引导移动体的引导指令；以及通信电路，其将引导指令发送给移动体。在将移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，信号处理电路生成用于将移动体从第1位置向第2位置引导的第1引导指令。通信电路将第1引导指令发送给移动体。在移动体根据第1引导指令而从第1位置到第2位置进行移动的期间，信号处理电路根据测位装置测定出的移动体的位置的变化来推断移动体的预定到达位置，生成用于从预定到达位置向第3位置引导的第2引导指令。在移动体到达预定到达位置之前，通信电路至少一次向移动体发送第2引导指令。
本发明的计算机程序在例示的实施方式中由移动体的计算机和引导装置的计算机执行，使移动体和引导装置分别像上述那样进行动作。
发明效果
根据本发明的一个方式的移动体引导系统，由测位装置来测定移动中的移动体的位置。在移动体从第1位置到第2位置进行移动的期间，引导装置根据测位装置测定出的移动体的位置的变化来推断移动体的预定到达位置，生成用于从预定到达位置向第3位置引导的引导指令。引导装置在移动体到达预定到达位置之前至少一次向移动体发送该引导指令。由此，引导装置能够将该移动体从预定到达位置向第3位置引导。移动体只要根据来自引导装置的引导指令而移动即可。由此，移动体无需用于获得位置信息的装置等。也无需在移动体的移动区域中设置保存有位置信息的IC标签等。由此，也能够抑制包含移动体的成本在内的导入系统的成本。
附图说明
图1示出例示的实施方式的移动体引导系统1的动作的概要。
图2是导入了例示的实施方式的引导系统1的停车场的俯瞰图。
图3是示出在AGV 10与引导装置20或测位装置30之间收发的信息的内容的示意图。
图4是AGV 10的外观图。
图5是提升杆19展开后的AGV 10的外观图。
图6是AGV 10的硬件的结构图。
图7是引导装置20的硬件的结构图。
图8是测位装置30的硬件的结构图。
图9是示出AGV 10起动时在引导系统1中进行的通信以及AGV 10、引导装置20、测位装置30的处理的图。
图10是示出在测位装置30向AGV 10发送引导指令时进行的通信以及AGV 10和引导装置20各自的处理的图。
图11A是示出基于引导指令1和2的AGV 10的动作的例子的图。
图11B是示出推断处理的例子的图。
图11C是示出基于引导指令1和修正后的引导指令2的AGV 10的动作的例子的图。
图12是示出引导指令的发送频率的例子的图。
图13是示出由引导装置20生成的初始路线(虚线)以及基于考虑了AGV 10的实际行驶而进行修正后的引导指令的AGV 10的路线(实线)的图。
图14是示出不进行本发明的处理的AGV的行驶路线的图。
图15A是示出包含旋转半径R的转弯区间在内的AGV 10的初始路线(虚线)以及基于考虑了AGV 10的实际行驶路线(实线)而进行修正后的引导指令的AGV 10的路线的图。
图15B是示出包含旋转半径R的转弯区间在内的AGV 10的初始路线(虚线)以及基于考虑了AGV 10的实际行驶路线(实线)而进行修正后的引导指令的AGV 10的路线的图。
图16是示出从位置S到目的位置T的区间内的AGV 10的路线的图。
具体实施方式
以下，对本发明的移动体引导系统进行说明。在本发明的移动体引导系统中，一个或多个移动体各自的位置是通过设置于移动体的外部的测位装置来测定的。引导装置向各个移动体发送引导指令，使其向目的位置移动。在移动中，各个移动体无需测定自身的位置。移动体能够是例如无人搬运车(AGV)、可自动行进的推车或轮椅、自动或自主驾驶车、机器人、多轴直升机以及服务机器人。“位置”可以是二维平面内的位置，也可以是三维空间内的位置。
在本发明中，作为移动体，例示了AGV。AGV是装载产品、部件等自动行进、无人驾驶地向规定的场所进行搬运的无轨道台车。AGV有时被称为搬运机器人。
在以下说明的实施方式中，AGV是在停车场中搬运汽车的搬运机器人。在停车场中使用的AGV将停车场利用者的车辆装载，按照从外部的引导装置20接收到的引导指令而移动到空闲的停车分区。到达目的停车分区后，AGV在该停车分区内将车辆卸下。然后，车辆被保管在该分区内。在停车场利用者返回时，AGV按照从引导装置接收到的引导指令而移动到该利用者的车辆所停驻的分区，将车装载。然后AGV根据来自引导装置的引导指令，移动到作为目的地点的交付场所。
以下，参照附图对本发明的实施方式的移动体引导系统、移动体、引导装置以及计算机程序的结构例进行说明。但是，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略对众所周知的事项的详细说明和对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下说明变得不必要的冗长，使本领域技术人员易于理解。另外，发明人员提供附图和以下的说明以使本领域技术人员充分理解本发明，并不意图通过它们来限定权利要求书所记载的主题。在以下的说明中，对相同或类似的结构要素标注相同的参照标号。
首先，参照图1对移动体引导系统的动作的概要进行说明。
图1示出例示的实施方式的移动体引导系统1的动作的概要。以下，为了简化记载，将移动体引导系统1称为“引导系统1”。
引导系统1具有AGV 10、引导装置20以及测位装置30。AGV 10可以处于正在搬运车辆的状态，也可以处于没在搬运的状态。
现在，设k为正整数。假设AGV 10存在于最左侧的位置Pk。假设引导装置20想要使用自身所保持的地图信息将AGV 10从位置Pk经由位置P(k+1)引导到位置P(k+2)。在图1中，用虚线表示由引导装置20引导的预定路线。引导系统1的AGV10和引导装置20如下动作。
(1)AGV 10根据来自引导装置20的引导指令k，从位置Pk开始行驶(图1中的“A1”)。引导指令k是表示使AGV 10从位置Pk到达位置P(k+1)所需的信息的指令。在本实施方式中，引导指令是表示移动方向(角度)和移动量(距离)的指令。移动方向(角度)是以当前的AGV10的行进方向为基准的角度。AGV 10只要沿着指定的移动方向行驶指定的距离即可。AGV10也无需掌握当前位置。
(2)AGV 10在根据引导指令k而开始行驶之后(图1中的“A1”)，持续行驶直到完成基于该引导指令k的动作(图1中的“A2”)。由一个引导指令来决定一个行驶的区间。“区间”不限于直线，也可以包含曲线。另外，在各区间的行驶中，AGV10也可以搭载有陀螺仪或速率传感器等惯性测量装置，利用惯性测量装置的输出信号来校正行驶误差。利用AGV 10所具备的传感器等来校正行驶误差在本发明中并非是必须的，但可以为了提高AGV 10的行驶路线的追随精度而进行该校正。
(3)测位装置30能够利用例如从AGV 10所具有的IC标签以电磁波的形式发送的识别信息(RFID)来确定AGV 10的位置(图1中的“B1”)。如后所述，位于AGV 10外部的测定装置30确定AGV 10的位置的方法不限于此例，能够进行各种方式的测定或推断。
(4)有时因安装在车轮上的轮胎的不均等的磨损等而引起AGV 10在偏离所设想的路线(虚线)的路线(实线)上行驶。但是，AGV 10无需判断是否偏离了所设想的路线(虚线)。在AGV 10的行驶中，引导装置20根据AGV 10的当前的位置、行驶速度、移动方向等来推断(预测)预定到达位置PE(K+1)(图1中的“B2”)。
另外，即使假设利用陀螺仪的输出信号来校正了行驶误差，也有可能发生上述的行驶路线的偏离。这是因为，因陀螺仪的检测精度所引起的误差会累积。例如，如果陀螺仪的角度精度为±1.15度，则当AGV 10前进25m时，有可能与初始的预定到达位置偏离50cm，当前进50m时，有可能偏离1m。
(5)引导装置20生成从预定到达位置PE(K+1)到下一个区间的目的地点P(k+2)的引导指令(k+1)(图1中的“B3”)。然后，在当前的区间的行驶完成之前，引导装置20向AGV 10发送一次或多次引导指令(k+1)(图1中的“B4”)。
(6)在到达预定到达位置PE(K+1)之后，AGV 10根据引导指令(k+1)而行驶(图1中的“A4”)。
在上述的(5)中，如果多次发送引导指令(k+1)，则即使在由于电波状况而导致AGV10暂时没有接收到引导指令(k+1)的情况下，也能够使AGV 10接收到引导指令(k+1)。为了使AGV 10在AGV 10到达预定到达位置PE(K+1)之前接收到引导指令(k+1)，引导装置20可以提高引导指令(k+1)的发送频率。例如，可以是，当AGV 10与预定到达位置PE(K+1)之间的距离、或者AGV 10应该行驶的剩余距离变为预定的值以下时，引导装置20提高引导指令(k+1)的发送频率。
通过引导系统1的AGV 10、引导装置20以及测位装置30像上述那样进行动作，引导装置20能够将AGV 10从预定到达位置PE(K+1)引导到位置P(k+2)。另外，在该情况下，AGV10也有可能到达偏离了位置P(k+2)的位置。由此，引导装置20只要求取区间(k+1)内的预定到达位置PE(K+2)并且生成从预定到达位置PE(K+2)到再下一个区间的目的地点P(k+3)的引导指令即可。
由于按照每个区间以向原本的目的地点引导的方式而生成或修正引导指令，因此AGV 10的位置偏离在每个区间中被重置。即，AGV 10的位置偏离不会累积。由此，能够大幅减少最终到达地点的位置偏离。此外，由于无需AGV 10自身保持地图信息来确定路线、利用各种传感器信息等来进行自主行驶，因此也无需采用高性能的微机、大容量的半导体存储器等。由此，能够降低AGV 10的硬件的成本。在伴随着要行驶的停车场的布局变更、扩张等而产生了地图信息的变更时也是，只要仅更新引导装置20所保持的地图信息即可。由此，也能够降低引导系统1的维护成本。
根据引导指令而进行行驶的方法与AGV 10被指示移动到某一地点、然后被指示从该地点进一步移动到其他的地点这样的行驶方法有很大不同。在后者的方法中，AGV 10不仅需要保持着路线的信息进行行驶，还需要AGV 10自主地判断是否到达了所指示的位置。由此，在AGV 10中需要保持路线信息的存储器、用于测定车辆自身的位置的系统(例如GPS)、以及用于判定当前的位置是否是所指定的位置以控制行驶的高级运算电路等。
图2是导入了例示的实施方式的引导系统1的停车场的俯瞰图。图示的引导系统1具有多个AGV 10和多个中继装置32。例如，中继装置32以无线的方式接收从AGV 10发送的AGV 10的识别信息并发送给未图示的引导装置20和测位装置30。并且，中继装置32以有线的方式接收从测位装置30输出的AGV 10的引导指令，并且以无线的方式发送给AGV 10。
AGV 10将进入停车场的汽车装载，搬运到空闲的停车分区并卸载到该停车分区。并且，AGV 10将停驻的车辆装载，搬运到交付场所。AGV 10的移动是根据从引导装置20发送的引导指令而进行的。
在图2中示出了行驶中的各种AGV 10。例如AGV 10a搭载着车辆100a，刚到达空闲的分区102a。并且，AGV 10b正在朝向搭载车辆100b的位置S移动。在装载了车辆100b之后，AGV 10b根据来自引导装置20的引导指令而向空闲的分区102b搬运车辆100b。AGV 10c正在将停驻的车辆100c从停车分区搬出。并且，AGV 10d将装载的车辆100d卸载到交付场所并退避。
图3是示出在AGV 10与引导装置20或测位装置30之间收发的信息的内容的示意图。如上所述，引导装置20从中继装置32的发送天线33朝向各个AGV 10发送引导指令。另一方面，AGV 10发送唯一地确定自身的识别信息(RFID)和表示当前的行驶状况的信息。从AGV10发送的信息被中继装置32的接收天线34接收。识别信息被保持在AGV 10所具有的RF标签中。并且，表示行驶状况的信息是例如AGV10的行驶距离和行进方向(前进或后退)。
对接收从AGV 10发送的识别信息进行说明。识别信息是利用电波来传输的。该电波被多个中继装置32的接收天线34接收。测位装置30能够利用由各接收天线34接收到识别信息的电波的到达角度来测定AGV 10的位置。测位装置的具体的处理的例子在后文阐述。
对发送接收信息的频率进行说明。AGV 10周期性地、例如每0.1秒地发送识别信息和行驶状况的信息。另一方面，引导装置20发送引导指令的频率能够变动。例如，引导装置20在AGV 10开始行驶前汇总发送多个区间各自的引导指令。之后，在AGV 10在当前的区间中移动的期间，修正下一个区间的引导指令并发送。此时，以恒定间隔、或者像上述那样改变发送频率并且多次发送下一个区间的引导指令。
图4和图5是AGV 10的外观图。在图5中，为了搬运车而使用的提升杆19展开。
图4和图5所示的AGV 10是从后方观察前方时的外观，箭头的方向是前进方向。
AGV 10具有前轮11a和11d、后轮11b和11c、框架12、前后的保险杠13a和13b以及IC标签18。AGV 10的前后轮11a～11d的直径例如为大约80mm。该直径能够根据作为搬运对象的车辆的最小离地间隙来确定。通过使前后轮的直径小于该最小离地间隙，AGV 10能够潜入应搬运的车的下方。IC标签18设置于杆的上部，使得即使在搬运车辆时也能够稳定地进行通信。标签的细节在后文阐述。
此外，AGV 10在框架12内具有操舵用的马达15a、后轮驱动用的马达15b和15c以及齿条轴16。在齿条轴16的两端经由未图示的操舵机构而安装有前轮11a和11d。作为调整移动方向的转向机构，本实施方式的AGV 10具有齿轮齿条型转向机构。在操舵用的马达15a的旋转轴上安装有小齿轮。在齿条轴16上安装有齿条。例如当马达15a正向旋转时，由小齿轮将齿条朝向移动方向向右侧推出，从而操舵机构使前轮11a和11d朝向右侧。由此，能够使AGV 10的行进路线向右方向变更。同样地，在马达15a反向旋转的情况下，能够使AGV 10的行进路线向左方向变更。
马达15b和15c分别是使后轮11b和11c旋转从而产生推进AGV 10的推进力(驱动力)的动力源。在本说明书中，有时将后轮11b和11c称为驱动轮。
另外，AGV 10利用电池中存储的电力以使马达15a～15c等动作。在图4中省略了电池的记载。
AGV 10在前后的保险杠13a和13b内分别具有保险杠开关14a和14b。保险杠开关14a和14b在有物体与保险杠接触时接通。能够根据保险杠开关14a和14b的输出来检测AGV10与其他物体的接触和碰撞。
AGV 10在框架12内具有陀螺仪14c。在本说明书中，陀螺仪14c是对AGV 10转弯(旋转)的方向的角速度(偏航角速度)进行检测的速率传感器。对陀螺仪14c输出的角速度的值进行积分的话能够得到AGV 10转弯的角度。
行驶控制装置17对AGV 10的动作进行控制。具体而言，行驶控制装置17对马达15a的旋转角进行控制、改变前轮11a和11d的角度改变，使得其朝向由从引导装置20接收的引导指令指示的移动方向。例如，行驶控制装置17保持马达15a每旋转一圈的移动方向的角度变化A的信息，能够通过将由引导指令指示的角度除以A来计算马达15a的旋转圈数。行驶控制装置17输出使马达15a旋转所计算出的旋转圈数的控制信号(PWM信号)。
如上所述，移动方向(角度)作为以当前的AGV 10的行进方向为基准的角度而给出。例如，当角度θ取正值时，表示朝向行进方向地向左侧前进的角度，当角度θ取负值时，表示朝向行进方向地向右侧前进的角度。行驶控制装置17根据角度θ的正/负来确定马达15a的旋转方向。
并且，行驶控制装置17确定马达15b和15c的旋转圈数、使马达15b和15c分别独立地旋转该旋转圈数，使得行驶由引导指令指示的距离。例如，行驶控制装置17保持后轮11b和11c的轮胎每旋转一圈的行驶距离L的信息，能够通过将由引导指令指示的距离除以L来计算后轮11b和11c的旋转圈数。
行驶控制装置17输出使马达15b和15c旋转所计算出的旋转圈数的控制信号(PWM信号)。
另外，在图4所示的AGV 10中，利用马达15a来控制前轮11a和11d的角度，从而调整移动方向。但是，该结构是一个例子。也可以是，对马达15b和15c进行控制以改变作为驱动轮的左右的后轮11b和11c的旋转速度，从而改变移动方向。在该情况下无需设置马达15a和齿条轴16。
接下来，参照图5，简单地对AGV 10搬运车辆用的构造和动作进行说明。
图5示出AGV 10的八根提升杆19。在AGV 10中，以两根提升杆19作为一组而设置有四组提升杆。提升杆19在不搬运车辆时收纳于框架12的下部(图4)。在搬运时，AGV 10从车辆的前方或后方后退并且接近车辆、潜入车的下方。使用例如未图示的照相机，根据图像来确定车辆的轮胎的位置，在该位置停止。之后，从框架12的下部展开提升杆19，用一组的两根提升杆19来夹持车辆的一个轮胎，逐渐缩小其距离，从而能够使轮胎浮起。当成为四个轮胎全部浮起的状态时，AGV 10能够搬运车。
图6示出AGV 10的硬件的结构。省略对与图4和图5相关联并且已经说明的结构要素的说明。
AGV 10具有马达15d。马达15d用于图5所示的提升杆19的收纳、展开以及变更一组提升杆19的间隔。在图6中仅记载了一个马达15d，但实际上，能够按照例如每一组提升杆19来设置马达15d。
AGV 10具有马达控制电路58a～58d。马达控制电路58a～58d是逆变电路。马达控制电路58a～58d分别根据从后述的行驶控制装置17的微机55输出的控制信号(PWM信号)来控制在马达15a～15d中分别流动的电流和电压，从而改变马达的旋转速度。
AGV 10的行驶控制装置17具有微机55、存储器56以及通信电路57。微机55是微型计算机或计算机，对AGV 10的动作进行控制。存储器56将微机55执行的计算机程序展开，并且暂时保存从引导装置20接收到的引导指令。另外，存储器56是包括所谓的DRAM和闪存在内的块。在闪存中例如存储有微机55应执行的计算机程序。
对微机55的处理的例子进行说明。
例如，微机55根据在从测位装置30发送的引导指令中包含的移动方向，将用于使操舵用的马达15a旋转与该移动方向相对应的角度的控制信号输出给马达控制电路58a。并且，微机55根据在引导指令中包含的行驶距离，将用于使马达15b和15c旋转与该行驶距离相对应的圈数的控制信号输出给马达控制电路58b和58c。并且，微机55将用于使马达15d旋转对提升杆19进行展开、收纳、变更间隔所需的圈数的控制信号输出给马达控制电路58d。
此外，微机55接受陀螺仪14c的模拟输出信号，在内部进行AD转换，对角速度信号进行积分，并且根据需要进行卡尔曼滤波处理，然后计算AGV 10所旋转的角度。
并且，微机55在检测到前后的保险杠开关14a和14b的输出信号变成了表示“接触”的高电平时，进行紧急停止处理。具体而言，微机55向马达控制电路58a～58d的全部或一部分发送控制信号，使马达15a～15d的旋转停止。
在图6中还示出了IC标签18的结构。IC标签18具有存储装置52、天线54、以及用于生成高频信号的IC 51。存储装置52例如是闪存ROM，按照每个AGV 10保存有唯一的识别信息53。IC 51利用天线54周期性地发送识别信息。另外，IC标签18不与微机55等连接。这是因为，IC标签18的IC 51只要周期性地发送识别信息即可。不过，也可以与微机55连接，按照来自微机55的指示而发送识别信息。另外，也可以利用多核IC由一个芯片来实现上述的全部处理。
在本实施方式中，IC标签18按照蓝牙(注册商标)低能耗(BLE)规格来发射信号波。更加具体而言，IC标签18使用三个信道，按照每个信道而定期地持续发送包含广播包(advertisement packet)在内的信号波。信号波的频率例如是微波波段，但是也可以是毫米波段。能够从IC标签18例如以10毫秒以上200毫秒以下的时间间隔、典型地以100毫秒的时间间隔发射2.4GHz频段的信号波。信号波的频率无需是固定的，只要能被阵列天线20接收即可，能够跳变多个频率。
在广播包中记述有作为唯一地确定IC标签18的识别信息(RFID)而发挥功能的“设备公共地址”或“设备随机地址”。由此，能够将自身的存在告知周围。
在本实施方式中，IC标签18能够作为所谓的“不可连接的信标”进行动作，仅进行广播包的广播，不接受来自测位装置30等的连接请求。但是，IC标签18也可以是能够接受来自测位装置30等的连接请求而进行数据的发送接收的“可连接的信标”。
另外，IC标签18也可以是按照其他规格而进行动作的设备。
接下来，参照图7和图8对引导装置20和测位装置30进行说明。
图7示出引导装置20的硬件的结构。
引导装置20具有CPU 25、存储器26、通信电路27以及地图信息数据库(DB)28，它们通过内部总线29而连接起来。
CPU 25是通过后述的处理而生成用于引导各个AGV 10的引导指令的信号处理电路。典型地，CPU 25是由半导体集成电路构成的计算机。存储器26例如是DRAM，是与CPU 25的处理相关联地使用的工作存储器。例如在存储器26中保存有当前的停车场的状态、例如表示每个停车分区处于空闲或使用中的信息、以及各AGV 10的位置信息等信息。都是CPU25时时更新。
通信电路27例如是具有一个或多个通信连接器、进行以太网(注册商标)规格的有线通信的通信电路。通信电路27从测位装置30获得表示各个AGV 10的位置的位置信息。并且，通信电路27经由中继装置32的接收天线34从AGV 10接收行驶状况的信息。此时，测位装置30也可以中继通信。并且，通信电路27经由中继装置32的发送天线33向各AGV 10发送引导指令。
地图信息DB 28保持有导入了引导系统1的停车场内的布局、AGV 10可行驶的区域、从车辆的进入位置到各停车分区的最短路线、迂回路线等信息。
CPU 25生成引导指令的处理在后文进行详细说明。
图8示出测位装置30的硬件的结构。
测位装置30具有CPU 35、存储器36以及通信电路37。CPU 35通过后述的处理来测定各个AGV 10的位置，并生成表示测定出的位置的位置信息。存储器26例如是DRAM，是与CPU 35的处理相关联地使用的工作存储器。通信电路37例如是具有一个或多个通信连接器的通信电路。通信电路37与中继装置32的接收天线34以有线的方式连接。更具体而言，通信电路37与各个接收天线34的天线元件34a中设置的天线元件的输出连接，接收根据天线元件34a接收到的电磁波而生成的高频电信号。此外，通信电路37例如经由进行以太网(注册商标)规格的有线通信的有线通信线路而与引导装置20的通信电路27连接。
以下，对测定装置30进行的测定AGV 10的位置的处理(测位处理)进行说明。公知有各种在平面上的或空间内的物体的测位处理。测位装置30利用其中的一个测位处理或多个测位处理的组合来测定AGV 10的位置。以下，例示测位处理。
(a)测定装置30测定AGV 10的IC标签18发送的无线信号的到达方向来确定移动体的位置(AOA(Angle Of Arrival：到达角度)方式)。AOA方式是如下的方式：当多个接收天线34接收到IC标签18发送的信号时，基于基准方位(例如接收天线的正面方向)来测定到达电波的到达角度，从而确定AGV 10的位置。由于确定位置所需的最低限度的基站数(具有接收天线34的中继装置32的数量)为两个，因此同时所需的中继装置32的数量可以较少。此外，由于能够准确地测量角度，因此在从基站到终端没有障碍物、视线明确的情况下，能够高精度地确定AGV 10的位置。
另外，作为接收天线34，能够使用将多个天线元件一维或二维地排列而成的阵列天线。或者，也能够使用相控阵天线，其通过调整在各个天线元件中流动的电流的相位来进行波束方向和发射模式的控制。另外，在使用阵列天线的情况下，能够通过单个接收天线34来确定IC标签18相对于该接收天线34的方向。在该情况下，也能够通过一个接收天线34来确定IC标签18的位置。例如，在确定了IC标签18相对于配置在位于规定的高度的顶面上的接收天线34的方向的情况下，如果已知或者推断出IC标签18相对于地面的高度，则能够确定IC标签18的位置。因此，能够通过一个接收天线34来对IC标签18进行测位。
(b)测位装置30通过多个接收天线34(或天线元件34a)来接收IC标签18发出的无线信号，根据各天线元件34a的接收时刻之差来确定移动体的位置(TDOA(Time DifferenceOf Arrival：抵达时差)方式)。具有接收天线34的中继装置32作为基站发挥功能，必须准确地测定接收时刻。在中继装置32之间需要进行纳秒单位的准确的时刻的同步。
(c)测位装置30利用接收天线34的位置已知并且电波随着距离而衰减的情况，根据IC标签18发出的无线信号的接收强度来确定位置(RSSI(Received Signal StrengthIndication：接收信号强度指示)方式)。不过，由于接收信号的强度受到多路径的影响，因此为了计算距离(位置)，每个导入了引导系统1的停车场都需要距离衰减模型。
(d)测定装置30也能够使用照相机来拍摄被附加了AGV 10的识别信息的图像(例如QR码(注册商标))，根据照相机的位置、照相机所朝的方向、拍摄到的图像内的AGV 10的位置来确定AGV 10的位置。
另外，该位置测定精度根据测位处理而不同。在测位处理(a)中，位置测定精度由天线的角度分辨率和天线与被测定物之间的距离决定，在一般的建筑物中能够实现10cm的位置测定精度。在测位处理(c)中，由于因IC标签发出的电波发生干涉而引起的电波强度的变化等，导致在一般的室内可能会产生数米的误差，即使在条件好的情况下也会产生1m左右的误差。在测位处理(d)中，测位误差依赖于图像传感器的像素数、空间分辨率、基于透镜的失真。此外，需要进行物体识别这种负载较高的处理。
从精度的观点来看，目前上述的测位处理(a)是优异的。但是，也可以利用测位处理(b)至(d)中的任意测位处理来构建本发明的引导系统1。
接下来，参照图9和图10对AGV 10、引导装置20以及测位装置30的动作进行说明。
图9示出AGV 10起动时在引导系统1中进行的通信以及AGV 10、引导装置20、测位装置30的处理。进行图9所示的处理的目的是使引导装置20识别AGV 10的位置和AGV 10当前所朝的方向。如上所述，在本实施方式中，引导指令是从测位装置30向AGV 10发送的表示AGV 10的移动方向和行驶距离的信息。引导装置20出于指示AGV 10的移动方向的前提，需要识别AGV 10当前所朝的方向。
在以下的说明中，动作的主体是AGV 10、引导装置20以及测位装置30，但实际上AGV 10的微机55、引导装置20的CPU 25以及测位装置30的CPU 35是主体，经由各自的通信电路来发送接收信息。另外，在图9和图10中，将AGV 10、引导装置20以及测位装置30的各个处理分别表示为“S1xx”、“S2xx”以及“S3xx”。
在步骤S101中，由使用者或AGV 10的内部定时器等来接通AGV 10的电源。另外，步骤S101也可以意指引导系统1整体起动。
在步骤S102中，AGV 10开始从IC标签18发送识别信息(RFID)。以后，AGV10周期性地发送RFID。
在步骤S202中，测位装置30从AGV 10接收RFID，利用上述的一个或多个测位处理来测定AGV 10的位置。
在步骤S301中，引导装置20从测位装置30获得测定出的AGV 10的位置的信息并保存到存储器26中。
接着，AGV 10进行步骤S103以使引导装置20掌握AGV 10的前方。AGV 10的前方是指图4和图5的箭头的方向。
在步骤S103中，AGV 10前后移动规定的距离。在移动的同时，AGV 10向引导装置20发送行驶状况的信息、更具体而言表示行驶方向的信息。例如，AGV 10一边向前方移动一边发送表示行驶方向为“前方”这一内容的信息，在移动了规定的距离之后，暂时停止，然后一边向后方移动一边发送表示行驶方向为“后方”这一内容的信息。AGV 10持续进行预定的次数、例如三次的往复运动。另外，AGV 10所进行的往复运动的去路和回路的距离能够依赖于测定装置30的分辨率、即能够测定AGV 10的位置的最小距离来确定。
在步骤S202中，测位装置30逐次测定往复运动中的AGV 10的位置，将位置信息发送给引导装置20。
在步骤S302中，引导装置20根据从AGV 10接收到的行驶方向的信息和AGV10的位置的变化来识别AGV 10的前方。
通过以上的处理，引导装置20能够识别出AGV 10的当前的位置以及AGV 10的行进方向(前方)。
接下来，对引导装置20引导AGV 10的处理进行说明。
图10示出在测位装置30向AGV 10发送引导指令时进行的通信以及AGV 10和引导装置20各自的处理。为了方便说明，在图10中省略了测位装置30的记载。但是，需要注意的是，测定装置30持续进行接收AGV 10发送的识别信息和测定AGV10的位置的处理，并将该位置信息逐次发送给引导装置20。
在步骤S311中，引导装置20参照地图信息来确定AGV的移动路线。“移动路线”是指从AGV 10的当前位置到最终目的位置的路线。移动路线是根据一个引导指令而进行行驶的一个区间，或者是根据多个引导指令而进行行驶的分割出的N个区间(N：2以上的整数)。在以下的说明中，假设移动路线是N个区间(N：2以上的整数)。
在步骤S312中，引导装置20按照每个区间来发送从第1区间到第N区间的引导指令。
在步骤S111中，AGV 10从引导装置20接收各个引导指令，将各个引导指令的接收确认发送给引导装置20。AGV 10将接收到的各引导指令保存到存储器56中，将1代入变量k。变量k表示当前正在执行的引导指令是第k个引导指令。变量k也表示行驶的区间是第k区间。
表1示出在AGV 10的存储器56中保存的引导指令的表的例子。另外，“＊”表示是由引导装置20指定或设想的初始的值。
[表1]
Figure GDA0003299114770000161
图11A示出基于引导指令1和2的AGV 10的动作的例子。AGV 10从当前的位置(x0，y0)按照引导指令1首先以角度θ1*前进距离L1*而到达位置(x1*，y1*)。之后，AGV 10从到达位置(x1*，y1*)以角度θ2*进一步移动距离L2*而到达位置(x2*，y2*)。然后，也是同样地，当AGV 10完成基于引导指令p的区间p的行驶时，在该位置，进行基于下一个引导指令(p+1)的区间(p+1)的行驶。
再次参照图10。
在步骤S313中，引导装置20接收从AGV 10发送的各个引导指令的接收确认。另外，当发送引导指令后没有在规定的时间内从AGV 10接收到接收确认的情况下，引导装置20也可以重新发送没有接收到接收确认的引导指令。在步骤S314中，引导装置20将1代入变量k。
在步骤S113中，AGV 10根据第k区间的引导指令而开始移动，将行进状况(行驶的距离和朝向)发送给引导装置20。
在步骤S315中，引导装置20根据当前位置和行进状况来推断第k区间的引导指令执行后的预定到达位置。需要推断处理是因为，如上所述，AGV 10可能会在偏离了所设想的路线(虚线)的路线(实线)上行驶。然后，在步骤S316中，引导装置20发送从预定到达位置到第(k+1)区间的终点的引导指令。
此处，参照图11B对引导装置20进行的预定到达位置的推断动作进行说明。对k＝1的情况进行说明。例如，假定以下的状况进行说明：AGV 10的作为驱动轮的左右的后轮11b和11c分别磨损而导致周长变短，而且双方后轮的磨损程度左右不均。
图11B示出推断处理的例子。虚线表示由引导装置20设想的AGV 10的路线，实线表示AGV 10实际行驶的路线。AGV 10根据引导指令1，应该以角度θ1*开始行驶，却以θ1开始行驶。这是因为后轮的磨损的程度左右不均。
在经过了时间t后，原本假定为行驶到图11B所示的位置(xt*，yt*)，但是实际行驶到位置(xt，yt)。另外，在经过时间t之前所行驶的从位置(x0，y0)到位置(xt，yt)的距离短于从位置(x0，y0)到位置(xt*，yt*)的距离。这是因为后轮磨损而导致周长短于标准假定值。
引导装置20在经过了例如一定时刻t的时间点来推断AGV 10的预定到达位置(x1，y1)。推断能够根据AGV 10的位置(xt，yt)、移动方向、行驶的剩余时间以及当前的行驶速度来获得。另外，“行驶的剩余时间”是从行驶预定时间减去时刻t而得到的时间。“行驶预定时间”是引导装置20原本假定的到达基于引导指令1的位置(x1*，y1*)的时间。能够根据例如AGV 10的行驶速度和行驶距离而预先计算出“行驶预定时间”。为了更准确地计算行驶预定时间，关于行驶速度，优选也考虑从速度为0的行驶开始达到进行恒速行驶为止的速度变化。由此，引导装置20能够推断AGV 10的预定到达位置(x1*，y1*)。
接着，关于步骤S316，参照图11C。预定到达位置(x1，y1)是基于引导指令2的区间2的实际的起点。因此，引导装置20接着修正初始的引导指令，以使AGV10从预定到达位置(x1，y1)行驶到区间2的到达位置(x2*，y2*)。即，计算从预定到达位置(x1，y1)到位置(x2*，y2*)的角度θ2**和距离L2**。计算出的角度θ2**和距离L2**成为替代已有的引导指令2的修正后的引导指令。在步骤S316中，引导装置20向AGV 10多次发送修正后的引导指令2。“多次”发送是因为，考虑到根据从引导装置20向AGV 10发送引导指令时的电波状况，有时引导指令(k+1)没有被AGV 10接收到的情况。
图12示出引导指令的发送频率的例子。图中的右方向表示时间，图中的纵向表示发送的信号。图中的左侧的周期性的脉冲表示从AGV 10发送的识别信息(RFID)的频率。图中的右侧的脉冲表示从引导装置20发送的引导指令的频率。引导装置20修正引导指令之后，最初以周期F1共计发送三次修正后的引导指令，在接近当前的区间的目的位置时，以周期F2(＜F1)再发送三次。通过多次发送修正后的引导指令，能够增加AGV 10接收到引导指令的机会。此外，越是接近目的位置，以越短的周期发送引导指令，因此能够增加AGV 10能够接收到的机会。
另外，当AGV 10与预定到达位置之间的距离、或者AGV 10应行使的剩余距离变为预定的值以下时，引导装置20也可以提高引导指令(k+1)的发送频率。
再次参照图10。在步骤S114中，AGV 10从引导装置20接收修正后的引导指令2，发送该引导指令的接收确认。AGV 10对在存储器56中存储的第(k+1)区间的引导指令进行更新。表2示出修正了引导指令2后的表。可知，移动方向θ和移动量L分别被更新为θ2**和L2**。
[表2]
Figure GDA0003299114770000181
在步骤S317中，引导装置20接收到从AGV 10发送的接收确认。在接下来的步骤S318中，引导装置20判定是否是k+1＝N。该处理是判定在步骤S316中生成的引导指令是否是第(k+1)区间的引导指令的处理。当k+1＝N时，引导装置20进行的引导处理结束。当不是k+1＝N时，在步骤S319中引导装置20使当前的k的值加1，返回到步骤S315的处理。
另一方面，AGV 10持续进行基于引导指令k的行驶，直至当前的第k区间的行驶结束。这也就是说，AGV 10在第k区间的行驶结束之前，从引导装置20一直接收用于下一个第(k+1)区间的修正后的引导指令。
在步骤S115中，AGV 10判断为完成了基于引导指令k的行驶时，在步骤S116中，判定是否是k＝N。该处理是判定当前的行驶是否是基于最后的引导指令N的行驶的处理。当k+1＝N时，AGV 10结束行驶。当不是k＝N时，在步骤S117中，AGV10使当前的k的值加1，返回到步骤S113的处理。
图13示出由引导装置20生成的初始路线(虚线)以及基于考虑了AGV 10的实际行驶而进行修正后的引导指令的AGV 10的路线(实线)。从最初的位置S到最终目的位置T，AGV10根据六个引导指令而进行行驶。这些路线在图2中与进入停车场的车辆的搭载位置S以及空闲的停车分区102b中的T相对应。
从图13可知，在各区间中，即使AGV 10到达了与最初预定的到达位置(○)不同的位置(□)，在下一个区间中也会修正引导指令使得再次接近该区间的目的位置(○)。如上所述，在某区间行驶中，推断出该区间的预定到达位置(□)，将该预定到达位置作为下一个区间的开始位置来修正引导指令。然后，在当前的区间的行驶完成之前，更新为下一个区间的修正后的引导指令。由此，AGV 10的行驶路线不会累积行驶误差，能够比较准确地到达最终目的位置T。
另一方面，图14示出不进行本发明的处理的AGV的行驶路线。虚线表示初始设想的AGV的路线，实线表示AGV 10实际行驶的路线。
例如，假设作为驱动轮的左后轮磨损。假定了即使AGV使作为驱动轮的两个后轮相等地旋转也会向左侧偏离的例子。从图14可知，预先汇总发送了所有区间的引导指令，之后不进行更新，从而左方向的行驶误差累积。其结果为，各区间的初始的预定到达位置(○)与到达位置(□)之差逐渐增大。而且，由于行驶误差累积的影响，在位置U，AGV与停驻中的其他车辆、侧壁等接触。这样的引导系统大大缺乏可靠性。
另外，假定为上述的作为驱动轮的左右的后轮的磨损不均的状况，可以进行AGV10的马达15b和15c的校准。例如，微机55使AGV 10的马达15b和15c分别以相同的旋转速度反向地旋转。在左右的后轮的磨损均匀的情况下，AGV 10会在原地旋转。然而在左右的后轮的磨损不均的情况下，AGV 10的位置会逐渐偏离。因此，行驶控制装置17的微机55使一方的旋转比另一方的旋转快，从而计算位置不会偏离的旋转速度。能够根据陀螺仪14c的输出值的积分值来判断AGV 10是否进行旋转运动。在计算出马达15b和15c的位置不会偏离的旋转速度之后，例如微机55保持马达15b和15c各自的旋转速度之差或旋转速度之比的信息，只要预先保持以用于以后的处理即可。
例如，假设使马达15c的旋转速度为马达15b的旋转速度的M倍时AGV 10的位置不偏离。行驶控制装置17的微机55以后使马达15c的旋转速度以马达15b的旋转速度的M倍旋转。由此，AGV 10能够直行。另外，在进行了马达的校准的情况下，马达的旋转圈数与行驶距离之间的关系也可能发生变化。因此，微机55也可以进行根据车轮的旋转圈数来计算距离的处理。
在上述的说明中，说明了各个引导指令包含指定表示AGV 10的移动方向的角度和表示AGV 10的移动量的距离的信息。因此，“区间”是直线。然而，作为引导指令中包含的其他信息的例子，也可以包含AGV 10转弯时的旋转半径R的信息。
图15A和15B示出包含旋转半径R的转弯区间在内的AGV 10的初始路线(虚线)和基于考虑了AGV 10的实际行驶路线(实线)而进行修正后的引导指令的AGV10的路线。与上述处理同样地，假设预先将所有区间的引导指令从引导装置20发送给AGV 10。
如图15A所示，在转弯区间结束之前，引导装置20推断转弯区间的预定到达位置T1，对从该位置到下一个区间的目的位置T2的引导指令进行修正。AGV 10根据修正后的引导指令，在下一个区间中行驶。
如图15B所示，引导装置20推断下一个行驶区间内的AGV 10的预定到达位置T2’，对到达再下一个区间的目的位置T3的引导指令进行修正。这样，引导装置20能够使AGV 10进行转弯行驶。
接下来，对各区间行驶中的AGV 10校正行驶误差的动作进行说明。
图16示出从位置S到目的位置T的区间内的AGV 10的路线。虚线表示用直线将从位置S到目的位置T连结起来的路线，实线表示AGV 10所通过的路线。
AGV 10使用陀螺仪14c对与由引导指令指示的角度的偏离进行校正。具体而言，AGV 10的微机55对陀螺仪14c输出的角速度的值进行积分，求取与初始的行进方向偏离的角度，换言之，求取行驶中的与朝向目的位置的方位之间的偏差。微机55以降低偏差、更优选为使该角度为0的方式控制马达控制电路58b和58c，调整马达15b和15c的旋转速度。能够通过AGV 10调整自身的行进方向而更准确地探索行驶路线。不过，即使这样也产生偏差的话，需要对引导装置20的引导指令进行修正。
另外，在AGV 10的当前位置大大偏离从引导装置20发送的初始的引导指令所描绘的路线的情况下，无法使用陀螺仪14c来校正行驶误差。在这样的情况下，引导装置20可以将返回基于初始的引导指令的路线那样的引导指令重新发送给AGV 10，使AGV 10恢复为初始假定的路线。
另外，AGV 10能够将陀螺仪14c输出的与初始的行进方向偏离的角度的信息发送给引导装置20。由此，引导装置20能够更准确地了解AGV 10的当前的行进方向，能够在修正引导指令时确定准确的移动方向。
以上，对本发明的例示的引导系统的实施方式进行了说明。接下来对变形例进行说明。
上述的图9和图10所示的纵向的处理是由AGV 10的微机55、引导装置20的CPU 25以及测位装置30的CPU 35分别执行的处理，能够以流程图的方式来认识。这些处理能够作为包含多个命令的计算机程序而实现。计算机程序在各个存储器26中展开而执行。
在本发明中，对引导装置20和测位装置30是独立的装置的情况进行了说明。但是，也可以使引导装置20和定位装置30一体化。例如，也可以是，引导装置20具有与测位装置30功能相当的功能，测定AGV的位置信息并生成引导指令。在该情况下，引导装置20与天线元件34a连接，引导装置20的CPU 25进行测位处理。
在本发明中，将从AGV的当前的位置到预先设定的最终目的位置的路线划分为多个区间，引导装置20按照每个区间来生成引导指令以向目的地点引导。但是，也可以在AGV的行驶中变更最终目的位置。在该情况下，引导装置20只要再次将从AGV的当前的位置到变更后的最终目的位置的路线重新划分为多个区间，按照每个区间来生成引导指令以向下一个目的地点引导即可。
在本发明中，获得位置信息与生成或修正引导指令不一定同步。例如，也有可能存在如下的情况：根据AGV 10的位置信息，AGV 10的当前的位置没有从初始路线偏离，从而无需修正引导指令。在该情况下，引导装置20从测位装置30获得位置信息，但是不生成引导指令。由此，引导装置20停止对当前行驶中的区间的下一个区间发送引导指令。或者，也可以取代修正下一个区间的引导指令，引导装置20向AGV 10发送直接利用下一个区间的引导指令进行行驶的指令。
在上述的说明中，说明了在停车场中引导装置对AGV进行引导。但是，也能够使例如被搬运的车辆自身具有AGV的功能。例如，使想要停驻的车辆具备无需驾驶员操作而自动驾驶的自动驾驶功能、发送自身的识别信息(RFID)的发送功能、以及接收引导指令的接收功能。即，这样的车辆只要具有与图6所示的结构等同或类似的结构即可。例如，也可以使用发动机作为动力源。这样的车辆通过与在停车场中设置的引导装置进行通信而接受引导指令，按照引导指令进行自动驾驶。引导装置20利用测位装置30来测定车辆的位置，发送通过上述的处理进行修正后的引导指令。车辆按照修正后的引导指令在下一个区间中行驶，移动到停车位置。
上述的本发明的引导系统也能够用于在停车场中使用的引导AGV的用途以外的用途。例如，能够通过本发明的移动体引导系统来引导在工厂中使用的AGV。
AGV不限于通过车轮而在陆地上移动的方式。例如，AGV也可以是具有三个以上的旋翼、在工厂内飞行的多轴直升机。
上述的例子都是在停车场、工厂等室内使用移动体引导系统的例子。但是，也能够在室外利用本发明的移动体引导系统。例如，也可以在林立的建筑群之间的空间或隧道内那样的难以利用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)的室外空间中利用移动体引导系统。例如，通过在壁面、街灯、树木等上设置能够接收标签的识别信息的接收器和发送引导指令的发送器，能够利用本发明的移动体引导系统对在该室外空间中行驶或飞行的移动体进行引导。另外，在能够利用GPS的情况下也可以使用本发明的移动体引导系统。
在上述的实施方式中，作为移动体，例示了作为无人搬运车的AGV。但是，本发明的移动体引导系统也能够对有人的移动体进行引导。此外，移动体不限于将移动用的驱动力传递给车轮的情况。也可以是利用两个以上的腿部来进行移动的移动体。此外，移动体也可以是在水中移动的无人或有人的潜水机。在水中测定移动体的位置能够利用例如超声波。
产业上的可利用性
本发明的引导系统能够广泛地用于控制在室内或室外移动的移动体的位置。
标号说明
1：移动体引导系统；10：无人搬运车(AGV)；14a、14b：保险杠开关；14c：陀螺仪；15a～15d：马达；17：行驶控制装置；18：IC标签；20：引导装置；25：CPU；26：存储器；27：通信电路；28：地图信息数据库(DB)；30：测位装置；32：中继装置；33：发送天线；34：接收天线；34a：天线元件；35：CPU；36：存储器；37：通信电路；52存储装置；53：识别信息(RFID)；54：天线；55：微机；56：存储器；57：通信电路；58a～58d：马达控制电路。

Claims (22)

1.一种移动体引导系统，其对至少一个作为无人搬运车的移动体进行引导，其中，
所述移动体引导系统具有：
所述移动体；
测位装置，其测定所述移动体的位置，输出所述移动体的位置信息；以及
引导装置，其对所述移动体进行引导，
所述移动体具有：
动力源，其产生驱动力；
第1通信电路，其从所述引导装置接收引导指令；以及
驱动装置，其根据所述引导指令而对所述动力源进行控制，使所述移动体移动，
所述引导装置具有：
信号处理电路，其根据来自所述测位装置的所述位置信息而生成用于引导所述移动体的引导指令；以及
第2通信电路，其将所述引导指令发送给所述移动体，
在所述引导装置将所述移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，
所述第2通信电路发送所述信号处理电路生成的第1引导指令，该第1引导指令用于将所述移动体从所述第1位置向所述第2位置引导，
在所述移动体根据所述第1引导指令而从所述第1位置到所述第2位置进行移动的期间，
所述信号处理电路根据所述测位装置测定出的所述移动体的位置的变化来推断所述移动体的预定到达位置，生成用于从所述预定到达位置向所述第3位置引导的第2引导指令，
所述第2通信电路在所述移动体到达所述预定到达位置之前至少一次向所述移动体发送所述第2引导指令，
所述信号处理电路根据所述移动体应移动的剩余距离以及所述移动体移动的速度和方向来推断所述预定到达位置。
2.根据权利要求1所述的移动体引导系统，其中，
所述移动体的所述第1通信电路从所述引导装置接收所述第2引导指令，所述驱动装置在基于所述第1引导指令的移动完成之后，根据所述第2引导指令而使所述移动体移动。
3.根据权利要求1或2所述的移动体引导系统，其中，
所述引导装置的所述第2通信电路在所述移动体到达所述预定到达位置之前多次向所述移动体发送所述第2引导指令。
4.根据权利要求3所述的移动体引导系统，其中，
所述第2通信电路根据移动的所述移动体的位置与所述预定到达位置之间的距离而变更发送所述第2引导指令的频率。
5.根据权利要求4所述的移动体引导系统，其中，
所述第2通信电路在移动的所述移动体的位置与所述预定到达位置之间的距离变为规定的阈值以下时提高发送所述第2引导指令的频率。
6.根据权利要求4所述的移动体引导系统，其中，
所述第2通信电路在应行驶的剩余距离的值变为规定的阈值以下时提高发送所述第2引导指令的频率。
7.根据权利要求1或2所述的移动体引导系统，其中，
所述信号处理电路在生成所述第2引导指令之前生成用于将所述移动体从所述第2位置向所述第3位置引导的引导指令，经由所述第2通信电路预先发送给所述移动体，
所述信号处理电路在生成了所述第2引导指令之后，将所述第2引导指令作为代替用于从所述第2位置向所述第3位置引导的引导指令的引导指令而经由所述第2通信电路发送。
8.根据权利要求1或2所述的移动体引导系统，其中，
在所述引导装置将所述移动体从所述第3位置向第4位置进一步引导时，
所述信号处理电路进一步推断从所述预定到达位置朝向所述第3位置的所述移动体的下一个预定到达位置，生成用于从所述下一个预定到达位置向所述第4位置引导的表示移动方向和移动量的第3引导指令。
9.根据权利要求1或2所述的移动体引导系统，其中，
所述移动体具有控制电路和检测所述移动体的姿势、角速度或角加速度的物理量的传感器，
在所述移动体从所述第1位置到所述第2位置进行移动的期间，所述控制电路根据所述传感器检测出的物理量来运算与从所述第1位置朝向所述第2位置的方位之间的偏差，以降低所述偏差的方式对所述驱动装置进行控制而使所述移动体移动。
10.根据权利要求9所述的移动体引导系统，其中，
在所述移动体从所述预定到达位置到所述第3位置进行移动的期间，所述控制电路根据所述传感器检测出的物理量，进一步运算与从所述预定到达位置朝向所述第3位置的方位之间的偏差，以降低运算出的所述偏差的方式对所述驱动装置进行控制而使所述移动体移动。
11.根据权利要求9所述的移动体引导系统，其中，
所述传感器是陀螺仪。
12.根据权利要求1所述的移动体引导系统，其中，
所述移动体具有标签，
所述标签具有保存了唯一地确定所述移动体的识别信息的存储装置和发送所述识别信息的发送器，
所述测位装置利用配置于一处的阵列天线、配置于多处的具有至少一个天线元件的多个天线、或者配置于多处的多个阵列天线来接收从所述标签的发送器发送的所述识别信息，从而测定所述移动体的位置。
13.根据权利要求1、2和12中的任意一项所述的移动体引导系统，其中，
所述引导装置保持有用于引导所述移动体的地图信息，
所述信号处理电路利用所述地图信息而生成所述第1引导指令和所述第2引导指令。
14.根据权利要求1、2和12中的任意一项所述的移动体引导系统，其中，
所述信号处理电路分别生成表示所述移动体应行驶的方向和距离的信息作为所述第1引导指令和所述第2引导指令。
15.根据权利要求1、2和12中的任意一项所述的移动体引导系统，其中，
所述信号处理电路将所述第1引导指令以及用于从所述第2位置向所述第3位置引导的引导指令经由所述第2通信电路预先发送给所述移动体，
在所述移动体根据所述第1引导指令而从所述第1位置到所述第2位置进行移动的期间，所述信号处理电路推断所述移动体的预定到达位置，在所述预定到达位置与所述第2位置相距规定的距离以内的情况下，停止从所述第2通信电路发送所述第2引导指令，
所述移动体根据用于从所述第2位置向所述第3位置引导的引导指令而移动。
16.根据权利要求14所述的移动体引导系统，其中，
所述移动体具有多个驱动轮，
所述驱动装置通过变更多个所述驱动轮各自的旋转速度而控制所述移动体的行驶方向。
17.根据权利要求14所述的移动体引导系统，其中，
所述移动体具有至少一个操舵轮，
所述驱动装置利用至少一个所述操舵轮来控制所述移动体的行驶方向。
18.根据权利要求1、2和12中的任意一项所述的移动体引导系统，其中，
至少一个所述移动体存在多个，
所述引导装置的信号处理电路测定多个移动体各自存在的位置，生成用于分别引导多个所述移动体的引导指令。
19.根据权利要求18所述的移动体引导系统，其中，
多个移动体分别是搬运汽车的搬运机器人，
所述引导装置将各个搬运机器人引导到停车场的各个分区。
20.根据权利要求18所述的移动体引导系统，其中，
多个移动体中的至少一个移动体是自动驾驶车，
所述引导装置将所述自动驾驶车引导到停车场的分区。
21.一种引导装置，其在移动体引导系统中用于引导移动体，所述移动体引导系统具有至少一个所述移动体以及测定所述移动体的位置并输出所述移动体的位置信息的测位装置，所述移动体是无人搬运车，其中，所述引导装置具有：
信号处理电路，其根据来自所述测位装置的所述位置信息而生成用于引导所述移动体的引导指令；以及
通信电路，其向所述移动体发送所述引导指令，
在将所述移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，
所述信号处理电路生成用于将所述移动体从所述第1位置向所述第2位置引导的第1引导指令，
所述通信电路将所述第1引导指令发送给所述移动体，
在所述移动体根据所述第1引导指令而从所述第1位置到所述第2位置进行移动的期间，
所述信号处理电路根据所述测位装置测定出的所述移动体的位置的变化来推断所述移动体的预定到达位置，生成用于从所述预定到达位置向所述第3位置引导的第2引导指令，
所述通信电路在所述移动体到达所述预定到达位置之前，至少一次向所述移动体发送所述第2引导指令，
所述信号处理电路根据所述移动体应移动的剩余距离以及所述移动体移动的速度和方向来推断所述预定到达位置。
22.一种记录有计算机程序的存储器，该计算机程序由在移动体引导系统中用于引导移动体的引导装置的计算机执行，所述移动体引导系统具有至少一个所述移动体以及测定所述移动体的位置并输出所述移动体的位置信息的测位装置，所述移动体是无人搬运车，其中，
所述引导装置具有：
计算机，其根据来自所述测位装置的所述位置信息而生成用于引导所述移动体的引导指令；以及
通信电路，其将所述引导指令发送给所述移动体，
在将所述移动体从第1位置经由第2位置向第3位置引导时，
所述计算机程序使所述计算机执行以下步骤：
生成用于将所述移动体从所述第1位置向所述第2位置引导的第1引导指令；
经由所述通信电路将所述第1引导指令发送给所述移动体；
在所述移动体根据所述第1引导指令而从所述第1位置到所述第2位置进行移动的期间，根据所述测位装置测定出的所述移动体的位置的变化来推断所述移动体的预定到达位置；
生成用于从所述预定到达位置向所述第3位置引导的第2引导指令；以及
在所述移动体到达所述预定到达位置之前，经由所述通信电路至少一次向所述移动体发送所述第2引导指令，
在推断所述移动体的预定到达位置的步骤中，根据所述移动体应移动的剩余距离以及所述移动体移动的速度和方向来推断所述预定到达位置。
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