JP2009230634A - 移動体の制御システム、制御装置、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】移動経路の変更の自由度を確保しつつ、目的地まで移動体を自律的に移動させること。
【解決手段】複数のＲＦＩＤタグ５０の配列によって形成される経路上を移動するロボット２００と、ロボット２００の経路上の移動方向又は移動量を制御するコントローラ１００と、を備え、ロボット２００は、経路上の移動時に複数のＲＦＩＤタグ５０夫々から取得するＲＦＩＤタグ５０同士を識別させる識別値をコントローラ１００に送信し、コントローラ１００は、ロボット２００からの識別値の受信に応じて、識別値に対して予め設定されたロボット２００を目的地まで移動させるための走行データをロボット２００に送信する。移動経路の変更に応じて走行データの内容を変更することで、移動経路の変更に対応しつつ目的地までロボット２００を自律的に移動させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の制御システム、制御装置、及び移動体に関する。

近年、大規模な工場等においては、その生産能力を高めることが強く求められている。工場の生産能力を高めることで、工場で製造される製品の単価を低くすることができる。工場の生産能力を高める場合、ロボットに物の製造又はその補助をさせたり、搬送車に物の運搬をさせたりすることが行われる。

工場内で搬送車を所望の場所に移動させる場合、工場内での搬送車の移動を適切に制御することが必要になる。特許文献１乃至３には、この点に関する技術が開示されている。特許文献１には、物品を積載する搬送車の進路データが記憶されてＲＦＩＤを敷地内に間隔を隔てて複数個配置し、敷地内での搬送車の移動を案内する技術が開示されている。特許文献２には、分岐ラインにて移動車を適切に案内するための分岐誘導用の記録媒体を配置する技術が開示されている。特許文献３には、走行距離検知器とジャイロスコープを搭載して自らの位置と進行方向を算出しながら走行する無人搬送車が開示されている。

なお、特許文献４には、自律移動体の周辺機器連携システムに関する技術が開示されている。特許文献５には、データの読出装置に関する技術が開示されている。特許文献６には、トンネル内の搬送システムに関する技術が開示されている。特許文献７には、搬送車の走行起動制御システムに関する技術が開示されている。特許文献８には、自動走行用の誘導ラインを形成する技術が開示されている。
特開２００５−７０８２０号公報 特許第２７９３８９４号公報 特開２００１−２０９４２９号公報 特開２００５−１４８９６０号公報 特開平４−１３３１０１号公報 特開平１１−２３７９１７号公報 特開２００６−１９５６８５号公報 特開２００５−３０９５９６号公報

ところで、工場ではその生産能力を高めるため、ヒトが搬送車に乗り、ヒトの意思で決定される目的地まで搬送車が自律的に移動することが要求されることもある。このような場合、搬送車の現在地からみてヒトの意思で決定される目的地までの移動経路には様々な組合せが存在する。その組合せに応じて工場内に搬送車を目的地まで案内する誘導線路を敷設することは多大な労力及び多額の費用が必要になる。このように、移動経路の変更の自由度を確保しつつ、目的地まで移動体を自律的に移動させることは実現できていない。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、移動経路の変更の自由度を確保しつつ、目的地まで移動体を自律的に移動させることを目的とする。

本発明にかかる移動体の制御システムは、複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体と、前記移動体の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する制御装置と、を備え、前記移動体は、前記経路上の移動時に複数の前記信号源夫々から取得する前記信号源同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、前記制御装置は、前記移動体からの前記識別値の受信に応じて、前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための制御情報を前記移動体に送信する。

制御装置から移動体に伝送される制御情報の内容は必要に応じて変更可能である。移動体の移動経路の変更に応じて制御情報の内容を変更することで、移動体の移動経路の変更に対応しつつ目的地まで移動体を自律的に移動させることができる。

前記制御装置は、前記移動体の現在地を示す前記識別値の受信に応じて、受信した前記識別値に対して予め設定された前記制御情報を前記移動体に送信する、と良い。

前記制御装置は、前記移動体の現在地を示す前記識別値の受信に応じて、前記移動体の次の移動先の前記信号源が有する前記識別値に対して予め設定された前記制御情報も前記移動体に送信する、と良い。

前記制御装置は、前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する、と良い。

前記制御装置は、前記移動体から受信する前記移動体の出発地及び目的地を示す情報に基づいて、複数の前記信号源が有する複数の前記識別値を順序づけて前記移動体の移動経路を形成する、と良い。

前記制御装置は、複数の前記信号源夫々が有する前記識別値に対して前記制御情報を割り当てる、と良い。

前記制御装置は、前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する、と良い。

複数の前記移動体の夫々は、複数の当該移動体同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、前記制御装置は、複数の前記移動体同士を識別させる前記識別値に基づいて、複数の前記移動体夫々に対応する前記移動経路を形成し、複数の前記移動体夫々に対応する前記制御情報を複数の前記移動体夫々に対して送信する、と良い。

前記制御装置は、前記移動体から受信する複数の前記識別値に基づいて、空間内における複数の前記信号源夫々の位置を示す地図情報を作成する、と良い。

前記移動体は、操作者の意思に応じて前記経路が形成されていない空間を移動可能である、と良い。

前記信号源は、予め設定された前記識別値に応じた電波信号を出力する半導体集積回路である、と良い。

前記経路を形成する複数の前記信号源は実質的に一定の間隔で配置されている、と良い。

本発明に係る制御装置は、複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する制御装置であって、前記経路上の移動時に前記移動体が複数の前記信号源夫々から取得する複数の前記信号源同士を識別させる識別値を前記移動体から受信し、前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための制御情報を前記移動体に送信する。

本発明に係る移動体は、外部に設けられる制御装置から受信する制御情報に基づいて、複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体であって、前記経路上の移動時に複数の前記信号源夫々から取得する前記信号源同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための前記制御情報を前記制御装置から受信し、受信した前記制御情報に基づいて前記経路上を移動する。

本発明によれば、移動経路の変更の自由度を確保しつつ、目的地まで移動体を自律的に移動させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。

［第１の実施形態］
図１乃至図１１を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１に、移動体の制御システムの構成を示す説明図を示す。図２に、コントローラの構成を示すブロック図を示す。図３に、ロボットの構成を説明するための説明図を示す。図４に、ロボットの構成を示すブロック図を示す。図５に、経路データの生成工程を示すフローチャートを示す。図６に、地図データを説明するための説明図を示す。図７に、経路データを説明するための説明図を示す。図８に、経路データを説明するための表を示す。図９に、ロボットの移動を制御する手順を説明するためのフローチャートを示す。図１０に、走行データを説明するための表を示す。図１１にサイクルを説明するためのフローチャートを示す。図１２に、リード値と走行データとの関係を示すタイミングチャートを示す。

図１に示すように、制御システム（移動体の制御システム）５００は、コントローラ（制御装置）１００、及び複数のロボット（移動体）２００を有する。工場の敷地には複数のＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグ５０が敷設され、連続配置されたＲＦＩＤタグ５０の列によって経路が形成される。なお、ＲＦＩＤタグ５０は実質的に一定の間隔をあけて配置されている。これによってより安定にロボット２００が経路上を移動することが可能になる。なお、ＲＦＩＤタグ５０の配置間隔の精度はロボット２００の大きさに依存するが、配置間隔を２０ｃｍとした場合には１０％程度の誤差は許容範囲内である。

ＲＦＩＤタグ５０は、アンテナとタグＩＤを有する半導体集積回路である。ＲＦＩＤタグ５０は、ロボット２００からのタグＩＤ送信要求に応じて、レジスタ等の記憶回路に保持するタグＩＤをアンテナを介して無線信号として出力する。

各ＲＦＩＤタグ５０には、予め固有のタグＩＤが設定されている。具体的には、ロボット２００の前方には、タグＩＤ＝１０のＲＦＩＤタグ５０、タグＩＤ＝３１のＲＦＩＤタグ５０、タグＩＤ＝２０のＲＦＩＤタグ５０、及びタグＩＤ＝１５のＲＦＩＤタグ５０が配置されている。タグＩＤによって複数のＲＦＩＤタグ５０夫々が区別して識別可能になる。このようにＲＦＩＤタグ５０は、固有の識別値が設定された信号源として機能する。

ロボット２００とコントローラ１００とは、無線ＬＡＮ等の通信規格に基づいて無線交信する。ロボット２００が目的地に向かって自律的に移動しているとき、ロボット２００は経路に含まれるＲＦＩＤタグ５０からタグＩＤをリードし、リードしたタグＩＤをコントローラ１００に無線送信する。コントローラ１００は、ロボット２００からタグＩＤを受信すると、このタグＩＤに設定されたロボット２００の走行を制御するデータ（制御情報）をロボット２００に無線送信する。ロボット２００は、このデータを受信すると、このデータに設定された条件に従って所定の方向に所定の空間だけ移動する。このようにしてロボット２００の自立的な移動はコントローラ１００からロボット２００に伝送されるデータによって制御される。この点については後述の説明から明らかになる。

なお、ロボット２００が自律的に経路上を移動するとき、最初に、コントローラ１００は、ロボット２００から無線伝送されるデータ（（１）ロボットＩＤ（後述する）、（２）タグＩＤ、（３）目的地データ）に基づいてロボット２００の移動経路を算出する。移動経路は、各タグＩＤに走行条件を関連付けながらタグＩＤを順序づけることによって形成される。この点については後述の説明から明らかになる。

また、経路上には複数のロボット２００が配置される。各ロボット２００は、コントローラ１００と交信する。各ロボット２００には固有のロボットＩＤが設定されている。コントローラ１００は、ロボットＩＤに基づいて各ロボット２００を識別する。また、コントローラ１００は、上述のように各ロボット２００の移動を制御する。

図２乃至図４を参照して、コントローラ１００とロボット２００の構成について説明する。

図２に示すように、コントローラ１００は、受信／送信部１１０、経路データ生成部１２０、走行データ生成部１３０、走行データ抽出部１４０、地図データ格納部１５０、経路データ格納部１６０、及び走行データ格納部１７０を有する。なお、コントローラ１００は、通常のコンピュータであって、記憶部（ハードディスク等）に格納されたプログラムが演算処理部（CPUコア等）で実行されることによって所定の機能を具現化する。

受信／送信部１１０には、経路データ生成部１２０、走行データ生成部１３０、及び走行データ抽出部１４０が接続される。経路データ生成部１２０には、地図データ格納部１５０及び経路データ格納部１６０が接続される。走行データ生成部１３０には、経路データ格納部１６０及び走行データ格納部１７０が接続される。走行データ抽出部１４０には走行データ生成部１３０及び走行データ格納部１７０が接続される。なお、各機能ブロックは、バスを介して相互に接続される。

受信／送信部１１０は、コントローラ１００とロボット２００間の無線通信を実現させるインターフェイス回路である。受信／送信部１１０は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)の一般的な規格に基づいてロボット２００との無線通信を実現させる。なお、受信／送信部１１０は、電波の送受信用のアンテナを有する。

経路データ生成部１２０は、ロボット２００から無線伝送されるタグＩＤに基づいて経路データを生成する。

走行データ生成部１３０は、ロボット２００から無線伝送されるロボットＩＤ、タグＩＤ、及び目的地データに基づいて走行データを生成する。走行データの生成によってロボット２００の移動経路が設定される。なお、走行データの内容については後述する。

走行データ抽出部１４０は、ロボット２００から無線伝送されるロボットＩＤ、タグＩＤに基づいて走行データ生成部１３０により生成された走行データを部分的に抽出し、抽出した走行データを受信／送信部１１０を介してロボット２００に送信する。

地図データ格納部１５０は、地図データを記憶する。地図データは、制御システム５００が設置される工場内の物の配置関係を示すデータである。

経路データ格納部１６０は、経路データ生成部１２０によって生成された経路データを記憶する。経路データは、複数のＲＦＩＤタグ５０の配列によって形成される経路の配置関係が地図データに新たに追加されたデータである。

走行データ格納部１７０は、走行データを記憶する。走行データは、走行データ生成部１３０によって生成され、この走行データによってロボット２００の走行が制御される。

図３に示すように、ロボット２００は、ヒト２０２が乗車可能な搬送車である。ヒト２０２は、ロボット２００上に乗車することができる。ロボット２００は、ヒト２０２の操縦によって空間を移動すると共に、コントローラ１００から伝送される走行データに基づいて自律的に経路上を移動する。ヒト２０２は、操作パネル装置２０１での操作によりロボット２００の動作モードを選択することができる。

図３に示すように、ロボット２００は、操作パネル装置２０１、車輪２０３、ＲＦＩＤタグリーダ装置２０４、誘導装置２０５、及び安全装置２０６を有する。操作パネル装置２０１は、通常のタッチセンサ内蔵の液晶パネル装置である。ロボット２００は、操作パネル装置２０１に入力されたヒト２０２の指示内容に従って動作する。車輪２０３は、ロボット２００内の回転軸端に取り付けられる。モータ等の駆動源から伝達される力に応じて、車輪２０３は前方又は後方に回転し、また、進行方向が右又は左方向に制御される。

ＲＦＩＤタグリーダ装置２０４は、敷地に埋設されるＲＦＩＤタグ５０と対向配置可能な位置に設けられる。ＲＦＩＤタグリーダ装置２０４は、ＲＦＩＤタグ５０にタグＩＤの出力指示を送信し、ＲＦＩＤタグ５０から電波信号として出力されたタグＩＤを受信する。誘導装置２０５は、コントローラ１００から伝送される走行データに基づいて、ロボット２００内の駆動装置を制御し、ロボット２００を所定方向、所定距離だけ移動させる。安全装置２０６は、ロボット２００が障害物との衝突により受ける衝撃を緩和させる部品である。

図４に示すように、ロボット２００は、受信／送信部２１０、制御部２１５、走行データ保持部２２０、目的地データ格納部２２５、ロボットＩＤ記憶部２３０、ＲＦＩＤタグリーダ２３５、操作パネル部２４０、及び駆動部２４５を有する。なお、ロボット２００は、通常のコンピュータが搭載されており、記憶部（ハードディスク等）に格納されたプログラムが演算処理部（CPUコア等）で実行されることによって所定の機能を具現化する。

受信／送信部２１０には制御部２１５が接続される。制御部２１５には、走行データ保持部２２０、目的地データ格納部２２５、ロボットＩＤ記憶部２３０、ＲＦＩＤタグリーダ２３５、操作パネル部２４０、及び駆動部２４５が接続される。なお、各機能ブロックは、バスを介して相互に接続される。

受信／送信部２１０は、コントローラ１００とロボット２００間の無線通信を実現させるインターフェイス回路である。受信／送信部２１０は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)の一般的な規格に基づいてコントローラ１００との無線通信を実現させる。なお、受信／送信部２１０は、電波の送受信用のアンテナを有する。

制御部２１５は、接続される機能ブロックから入力される信号及びデータを処理し、様々な機能を実現させる。

走行データ保持部２２０は、コントローラ１００から無線伝送される走行データを保持する。

目的地データ格納部２２５は、工場内の目的地となる場所を指定する目的地データを有する。換言すると、工場内の目的地となる場所を指定する目的地データが目的地データ格納部には格納されている。

ロボットＩＤ記憶部２３０には、予め個々のロボット２００に固有に設定されたロボットＩＤを記憶する。例えば、ロボットＩＤ記憶部２３０は、不揮発性メモリである。

ＲＦＩＤタグリーダ２３５は、上述のＲＦＩＤタグリーダ装置２０４に相当し、ＲＦＩＤタグ５０からタグＩＤを読み取る。

操作パネル部２４０は、上述の操作パネル装置２０１に相当し、ヒト２０２からの様々な指示を受け入れる。

駆動部２４５は、ロボット２００を所定の方向に所定の距離だけ駆動する。駆動部２４５は、モータ等の駆動源、及び操舵装置によって形成される。

ここで、図５乃至図８を参照して経路データの生成方法について説明する。

図５に示すように、まず地図データを作成する（Ｓ１）。具体的には、図６に示すように、工場内の平面空間をｘｙ座標でデータ化する。製造装置３１０が配置される領域、資材置き場３２０が占める領域、ＰＣが配置される領域３００にはそもそもロボット２００が移動可能な経路は生成されるべきではない。これらの障害物がある領域にある座標点には障害物があることを示すデータを関連づける。地図データの具体的なデータ構造は任意であるが、例えば、移動可能な空間が確保されている座標点を明らかにすることで必要な地図データは用意される。

次に、タグを配置する（Ｓ２）。具体的には、図７に模式的に示すように、工場の敷地面に複数のＲＦＩＤタグ５０を敷設する。なお、上述のように、ＲＦＩＤタグ５０は固有のタグＩＤを有するが、現段階ではＲＦＩＤタグ５０が有するタグＩＤは不明である。すなわち、タグＩＤ＝１０のＲＦＩＤタグ５０を設けた位置を敷設者は知らない。本実施形態では、タグＩＤの配置順序を予め明らかにしておく必要はない。これによって敷設に要する負担を著しく軽減することができる。

次に、タグＩＤをリードする（Ｓ３）。具体的には、ＲＦＩＤタグ５０の配列によって形成された経路上を移動させながら、複数のＲＦＩＤタグ５０夫々のタグＩＤをロボット２００にリードさせ、そして、リードしたタグＩＤをロボット２００からコントローラ１００に無線伝送する。ロボット２００からコントローラ１００には、特定の経路を形成する複数のＲＦＩＤタグ５０のタグＩＤが順次無線伝送される。このとき、経路データ生成部１２０は、地図データ格納部１５０に格納された地図データに対してＲＦＩＤタグ５０の配置位置を示すデータを追加する。なお、ＲＦＩＤタグ５０の配置位置は、所定の座標点に対して読み出したタグＩＤを関連づけることによってデータ化される。このようにして、図７に模式的に示すように、ＸＹ座標中のタグＩＤの位置（ＲＦＩＤタグ５０の位置）が明らかになる。

タグＩＤと座標とを対応付ける具体的な方法は任意である。ここでは、複数のＲＦＩＤタグ５０が順次配列されて形成されるセクション毎にタグＩＤと座標との関連付けを実行する。具体的には、基準となるＲＦＩＤタグ５０の座標を予め基準座標として計測し、座標が未知のＲＦＩＤタグ５０の座標を基準座標及びロボット２００の単位時間あたりの移動速度から算出する。

次の手順に従って、タグＩＤと座標とを関連付ければ良い。説明の便宜上、図７の具体的な数値を用いて、タグＩＤと座標との関連付け工程について説明する。

手順（１）：図７に示すように点線で囲まれたＲＦＩＤタグ５０（タグＩＤ＝９〜タグＩＤ＝２２）を共通のセクションに属するものと仮定し、実測に基づいて基準として用いるＲＦＩＤタグ５０の建物平面図における座標を計測する。ここでは、タグＩＤ＝９のＲＦＩＤタグ５０の座標を予め用意した建物平面図を利用して計測しておく。計測した座標は、予めコントローラ１００に通知しておく。なお、タグＩＤも同時に計測し、これをコントローラ１００に通知しておくものとする。

手順（２）：タグＩＤ＝９のＲＦＩＤタグ５０をリードする際のロボット２００の速度ベクトルを設定し、これをコントローラ１００に通知しておく。なお、ロボット２００は、独自の座標系を有し、車輪の軌跡からロボット２００の現在地を示す座標を計測する機能（オドメトリ機能）を有するものとする。

手順（３）ロボット２００を経路上を移動させる。ロボット２００は、タグＩＤ＝９のＲＦＩＤタグ５０をリードした時点で、この座標を自身の座標系における基準座標として設定する。次に、ロボット２００は、タグＩＤ＝８のＲＦＩＤタグ５０をリードし、タグＩＤ＝８の情報とロボット自身の座標系における座標値（たとえば、（０，２０））をコントローラ１００に対して送信する。

手順（４）コントローラ１００は、ロボット２００から送られてくる座標値と予め設定されたロボットの移動速度とから、タグＩＤ＝８の座標（コントローラ１００が管理する座標系における座標）を算出する。

手順（３）及び（４）をセクションの末端（ＩＤ＝２２のＲＦＩＤタグ５０）まで繰り返すことで、当該セクションにおけるタグＩＤと座標間の関連付けが完了する。なお、オドメトリ精度の悪化を抑制するため、１セクションは１０ｍ〜２０ｍ程度が良い。また、ロボットを一種の測量器として用いるものであれば、必ずしも搭乗型ロボットではなく、より小型なものであっても良い。

図８に、座標とタグＩＤとの関連付けの結果を示す。

なお、図８に示すように、各タグＩＤは、セクションによってグループ化される。また、各タグＩＤには、セクション内で相対的な位置を示すＩＤが関連づけられる。なお、セクション及びＩＤは、所定のタグＩＤを有するＲＦＩＤタグ５０の配置位置の検索を容易にするための分類値である。なお、各タグＩＤに対するセクション、ＩＤの関連付けは、経路データ生成部１２０によって実行される。

図８に示すように、タグＩＤ＝２２、１５、２０、３１、１０、１４、８、９は、セクション５を形成する。タグＩＤ＝３２、５９、７４、８０、２２は、セクション３を形成する。このようにして複数のタグＩＤを異なる値のセクションに分類される。図１から明らかなように、各セクションは、同一の方向に沿って配置された複数のＲＦＩＤタグ５０によって形成される。

図８に示すように、タグＩＤ＝２２にはＩＤ＝Ｍ１５が関連付けられ、タグＩＤ＝８０にはＩＤ＝Ｍ１６が関連付けられ、タグＩＤ＝７４にはＩＤ＝Ｍ１７が関連付けられ、タグＩＤ＝５９にはＩＤ＝Ｍ１８が関連付けられ、タグＩＤ＝３２にはＩＤ＝Ｍ１９が関連付けられている。このように、同一のセクションに属するタグＩＤには特定の座標点から順序付けがなされる。セクション内でＩＤを付すことによってタグＩＤの検索が容易になる。

次に、図９乃至図１１を参照してコントローラ１００がロボット２００の自立的な移動を支援する仕組みについて説明する。

なお、この段階のときには、上述のように経路データが生成され、経路データ格納部１６０に経路データが格納されているものとする。また、ヒト２０２は、操作パネル部２４０を介してロボット２００の動作モードを自律移動モードに設定しているものとする。但し、本実施形態では、自律移動モード中であって、ロボット２００は操作者の突然の操作に応じて、操作者の意図した方向に移動可能である。

また、ロボット２００は、まず、図１に示すように、タグＩＤ＝１０をリードするものとする。ヒト２０２は、ロボット２００の操作パネル部２４０を操作して、目的地データ格納部２２５内に格納済みの複数の目的地からＰＣの配置スペースを選択しているものとする。ＰＣの配置スペースまでの自律移動は、図１で示すタグＩＤ＝３２のＲＦＩＤタグ５０の配置位置でロボット２００を停止させることで終了する。

まず、タグＩＤをリードする（Ｓ１）。具体的には、ロボット２００は、ＲＦＩＤタグリーダ２３５を活性化させる。そして、ＲＦＩＤタグリーダ２３５からタグＩＤの送信要求を出力させ、ＲＦＩＤタグ５０からタグＩＤ＝１０を読み取る。

次に、データ転送を実行する（Ｓ２）。具体的には、ロボット２００は、ＲＦＩＤタグリーダ２３５で読み取られたタグＩＤ＝１０、ロボットＩＤ記憶部２３０に記憶されたロボットＩＤ、予めヒト２０２によって選択された目的地データ格納部２２５内の目的地データを受信／送信部２１０を介してコントローラ１００に送信する。そして、コントローラ１００は、受信／送信部１１０を介してロボット２００からのデータを受信する。

次に、移動経路を算出し、走行データを格納する（Ｓ３）。具体的には、コントローラ１００内の走行データ生成部１３０は、受信したデータと経路データ格納部に格納された経路データに基づいてロボット２００の移動経路を算出する。そして、走行データ生成部１３０は、算出した移動経路により定まる走行データを走行データ格納部１７０に格納する。

走行データ生成部１３０によりロボット２００の移動経路の算出方法は任意である。例えば、走行データ生成部１３０は、ロボット２００の出発地に対応するタグＩＤ＝１０とロボット２００の目的地に対応するタグＩＤ＝３２間に形成可能な移動経路を複数算出し、各移動経路内に含まれるタグＩＤ数を比較し、最もタグＩＤ数が少ない経路を最適経路として算出しても良い。また、タグＩＤ＝１０とタグＩＤ＝３２間に形成可能な移動経路の中から、タグＩＤ＝１０とタグＩＤ＝３２の両方のセクションに含まれるタグＩＤ＝２２が検出可能な経路を最適経路として選択しても良い。

図１０に走行データ生成部１３０により生成された走行データを示す。ここでは、出発地から目的地まで各タグＩＤが順序付けられ、かつ各タグＩＤには速度（制御情報）と操舵角（制御情報）が関連付けられている。すなわち、１つ目のタグＩＤ＝１０では、速度１０ｋｍ／ｈ、操舵角０度が割り当てられている。他のタグＩＤについても同様である。

なお、４つ目のタグＩＤ＝１５、５つ目のタグＩＤ＝６、６つ目のタグＩＤ＝８０では、速度は５ｋｍ／ｈと遅く設定され、操舵角は順に１０度、２０度、１０度に設定される。図１から明らかなように、ロボット２００を安全に右方向に進行させるためである。

また、８つ目のタグＩＤ＝５９、９つ目のタグＩＤ＝３２では、速度は５ｋｍ／ｈ、０ｋｍ／ｈと順に遅く設定される。図１から明らかなように、ロボット２００を目的地で安全に停止させるためである。

このように生成された走行データは、走行データ生成部１３０により走行データ格納部１７０に格納される。

次に、走行データ生成部１３０は、走行データ抽出部１４０を活性化させる（Ｓ４）。具体的には、走行データ生成部１３０は、走行データを走行データ格納部１７０に格納させたあと、走行データ抽出部１４０を起動する。

次に、Ｎｏ．１〜６の走行データを抽出する（Ｓ５）。具体的には、走行データ抽出部１４０は、走行データ格納部１７０に格納された走行データのＮｏ．１〜６分だけを抽出する。

次に、走行データを転送する（Ｓ６）。具体的には、走行データ抽出部１４０は、抽出したＮｏ．１〜６の走行データを受信／送信部１１０を介してロボット２００に送信する。そして、ロボット２００は、受信／送信部２１０を介してコントローラ１００から送信されたＮｏ．１〜６の走行データを受信する。なお、ロボット２００がコントローラ１００から受信したデータは、制御部２１５によって走行データ保持部２２０に保持される。

次に、ロボットは移動する（Ｓ７）。具体的には、ロボット２００の制御部２１５は走行データ保持部２２０に格納されたＮｏ．１の走行データに応じた条件で駆動部２４５を制御する。これによって、ロボット２００は、速度１０ｋｍ／ｈで直進を開始する。

次に、タグＩＤを再びリードする（Ｓ８）。具体的には、ロボット２００は、活性化状態のＲＦＩＤタグリーダ２３５によって、ＲＦＩＤタグ５０からタグＩＤ＝１０を読み取る。

次に、データ転送を実行する（Ｓ９）。具体的には、ロボット２００は、ＲＦＩＤタグリーダ２３５で読み取られたタグＩＤ＝３１、ロボットＩＤ記憶部２３０に記憶されたロボットＩＤを受信／送信部２１０を介してコントローラ１００に送信する。そして、コントローラ１００は、受信／送信部１１０を介してロボット２００からのデータを受信する。

次に、Ｎｏ．２〜７の走行データを抽出する（Ｓ１０）。具体的には、走行データ抽出部１４０は、走行データ格納部１７０に格納された走行データのＮｏ．２〜７分を抽出する。なお、抽出する走行データの行数は６行と予め設定されている。また、抽出する走行データの初期Ｎｏは、ロボット２００から新たに転送されたタグＩＤを含むことが条件として予め設定されている。

次に、走行データを転送する（Ｓ１１）。具体的には、走行データ抽出部１４０は、抽出したＮｏ．２〜７の走行データを受信／送信部１１０を介してロボット２００に送信する。そして、ロボット２００は、受信／送信部２１０を介してコントローラ１００から送信されたＮｏ．２〜７の走行データを受信する。なお、ロボット２００がコントローラ１００から受信したデータは、制御部２１５によって走行データ保持部２２０に保持される。

次に、ロボットは移動する（Ｓ１２）。具体的には、ロボット２００の制御部２１５は走行データ保持部２２０に格納されたＮｏ．２の走行データに応じた条件で駆動部２４５を制御する。これによって、ロボット２００は、速度１０ｋｍ／ｈで直進を開始する。

この後同様の手順を経て、ロボット２００はタグＩＤ＝３２のＲＦＩＤタグ５０が在る位置まで移動する。ロボット２００は、Ｓ７の後、タグＩＤのリード（Ｓ８）、データ転送（Ｓ９）、所定数分の走行データの抽出（Ｓ１０）、走行データの転送（Ｓ１１）、ロボットの移動（Ｓ１２）というサイクルに移行する。このサイクルの詳細は、図１１に示すとおりである。図１１では、上述の説明と同様にして、ロボットの移動、タグＩＤのリード、データ転送、所定数分の走行データの抽出、走行データの転送、という各ステップを繰り返し実行する。

コントローラ１００は、ロボット２００の出発地から目的地間の走行データを初めに設定したあと、ロボット２００の移動に応じてロボット２００から順次受信するタグＩＤに基づいて、所定数分の走行データをロボット２００に順次送信する。このようにすることでコントローラ１００からロボット２００間の無駄になるデータ量を低減させることができる。つまり、ロボット２００が目的地に到達する前に、ロボット２００の操作者が他の場所を目的地に変更することが許容される。この点は、ロボット２００がヒト２０２によって操縦可能な乗り物である場合には特に有利である。

また、ロボット２００が複数台存在する場合には、一度に多量のデータを複数のロボット２００夫々に送信することはコントローラ１００の処理能力を超える場合がある。上述の方法によれば、コントローラ１００の現実的な処理能力の範囲内で必要な機能を実現することもできる。

最後に図１２を参照して部分的に走行データを送信することに意義について説明する。

時刻ｔ１のとき、ロボット２００の走行データ保持部２２０にはＮｏ．１〜６分の走行データが保持されている。時刻ｔ１よりも前の時刻では、ロボット２００が出発地を示すタグＩＤとしてタグＩＤ＝１０をＲＦＩＤタグ５０からＲＦＩＤタグリーダ２３５がリードしている。上述の説明から明らかなように、ロボット２００がリードしたタグＩＤに応じた分の走行データが走行データ保持部２２０に保持される。

時刻ｔ２では、ロボット２００の走行データ保持部２２０にはＮｏ．２〜７分の走行データが保持されている。時刻ｔ１と時刻ｔ２間では、ロボット２００が現在地を示すタグＩＤとしてタグＩＤ＝３１をＲＦＩＤタグ５０からＲＦＩＤタグリーダ２３５がリードしている。そして、上述の説明から明らかなように、ロボット２００がリードしたタグＩＤに応じた分の走行データが走行データ保持部２２０に保持される。

時刻ｔ３では、ロボット２００の走行データ保持部２２０にはＮｏ．７〜９分の走行データが保持されている。時刻ｔ２と時刻ｔ３間では、ロボット２００は、ヒト２０２による操縦の結果、タグＩＤ＝２０、１５が設けられた範囲で経路を外れ、そして、タグＩＤ＝６がある位置で経路に戻っている。このような場合であっても予め６行分の走行データは走行データ保持部２２０に保持されている。従って、ロボット２００がヒト２０２の操縦によって経路から一時的に離脱したとしてもロボット２００は依然として自律的に目的地まで移動することができる。

ロボット２００の進路前方の数個分のＲＦＩＤタグ５０のタグＩＤに関連付けたデータ（制御情報）をロボット２００にバッファしておくことで、ロボット２００がヒトの操作に応じて経路から一時的に外れ、同じ場所付近から復帰する場合に、改めて走行データを新たしく生成する必要が解消され、コントローラ１００の処理負担が低減される。

[第２の実施形態]
図１３及び図１４を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態とは異なる点はセクション内にトラックを設定している点である。このようにトラックを設定することによって複数のロボットが同一のセクション内を移動する場合にも対応することが可能になる。

図１３に示すように、セクション３は、ｘ軸方向に沿って複数のＲＦＩＤタグ５０が配列されて形成される経路が並存する。ここでは、セクション３内の各経路を区別するために、上段の経路をトラックＡとし、下段の経路をトラックＢとする。そして、図１４に示すように経路データを形成する。つまり、同一のセクションに属するタグＩＤに対して、夫々のタグＩＤが属するトラックの識別値を関連づける。

このようにすることで走行データ生成部１３０はトラックの選択も加味して各ロボット２００に適した移動経路を算出することが可能になる。なお、図１４では、ＩＤ、座標、タグＩＤの値は任意の値が入力されているものとする。

本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。制御されるべき移動体は、ロボットに限定されない。制御されるべき移動体は、ヒトが搭載可能なものでなくても良い。制御情報の具体的な内容は制御されるべきロボットの種類に応じて適宜設定されるべきものである。ＲＦＩＤタグ以外の方法で経路を形成させても良い。制御される移動体が移動する空間は屋内であっても屋外であっても良い。移動体の出発地を示す情報はタグＩＤ以外の情報であっても良い。

本発明の第１の実施形態にかかる移動体の制御システムの構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかるコントローラの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロボットの構成を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロボットの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかる経路データの生成工程を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態にかかる地図データを説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかる経路データを説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかる経路データを説明するための表である。 本発明の第１の実施形態にかかるロボットの移動を制御する手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態にかかる走行データを説明するための表である。 本発明の第１の実施形態にかかるサイクルを説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態にかかるリード値と走行データとの関係を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかるトラックを説明ための説明図である。 本発明の第２の実施形態にかかる経路データを説明するための表である。

符号の説明

５００ 制御システム

５０ タグ

１００ コントローラ
１１０ 受信／送信部
１２０ 経路データ生成部
１３０ 走行データ生成部
１４０ 走行データ抽出部
１５０ 地図データ格納部
１６０ 経路データ格納部
１７０ 走行データ格納部

２００ ロボット

２１０ 受信／送信部
２１５ 制御部
２２０ 走行データ保持部
２２５ 目的地データ格納部
２３０ 記憶部
２３５ タグリーダ
２４０ 操作パネル部
２４５ 駆動部

Claims (19)

1. 複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体と、
   前記移動体の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記移動体は、前記経路上の移動時に複数の前記信号源夫々から取得する前記信号源同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記移動体からの前記識別値の受信に応じて、前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための制御情報を前記移動体に送信する、移動体の制御システム。
2. 前記制御装置は、前記移動体の現在地を示す前記識別値の受信に応じて、受信した前記識別値に対して予め設定された前記制御情報を前記移動体に送信することを特徴とする請求項１に記載の移動体の制御システム。
3. 前記制御装置は、前記移動体の現在地を示す前記識別値の受信に応じて、前記移動体の次の移動先の前記信号源が有する前記識別値に対して予め設定された前記制御情報も前記移動体に送信することを特徴とする請求項２に記載の移動体の制御システム。
4. 前記制御装置は、前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の移動体の制御システム。
5. 前記制御装置は、前記移動体から受信する前記移動体の出発地及び目的地を示す情報に基づいて、複数の前記信号源が有する複数の前記識別値を順序づけて前記移動体の移動経路を形成する請求項１に記載の移動体の制御システム。
6. 前記制御装置は、複数の前記信号源夫々が有する前記識別値に対して前記制御情報を割り当てることを特徴とする請求項５に記載の移動体の制御システム。
7. 前記制御装置は、前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御することを特徴とする請求項５に記載の移動体の制御システム。
8. 複数の前記移動体の夫々は、複数の当該移動体同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、複数の前記移動体同士を識別させる前記識別値に基づいて、複数の前記移動体夫々に対応する前記移動経路を形成し、複数の前記移動体夫々に対応する前記制御情報を複数の前記移動体夫々に対して送信することを特徴とする請求項７に記載の移動体の制御システム。
9. 前記制御装置は、前記移動体から受信する複数の前記識別値に基づいて、空間内における複数の前記信号源夫々の位置を示す地図情報を作成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の移動体の制御システム。
10. 前記移動体は、操作者の意思に応じて前記経路が形成されていない空間を移動可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の移動体の制御システム。
11. 前記信号源は、予め設定された前記識別値に応じた電波信号を出力する半導体集積回路であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の移動体の制御システム。
12. 前記経路を形成する複数の前記信号源は実質的に一定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の移動体の制御システム。
13. 複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体の前記経路上の移動方向又は移動量を制御する制御装置であって、
    前記経路上の移動時に前記移動体が複数の前記信号源夫々から取得する複数の前記信号源同士を識別させる識別値を前記移動体から受信し、
    前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための制御情報を前記移動体に送信する、制御装置。
14. 前記移動体の現在地を示す前記識別値の受信に応じて、受信した前記識別値に対して予め設定された前記制御情報及び前記移動体の次の移動先の前記信号源が有する前記識別値に対して予め設定された複数の前記制御情報を前記移動体に送信することを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
15. 前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の制御装置。
16. 前記移動体から受信する前記移動体の出発地及び目的地を示す情報に基づいて、複数の前記信号源が有する複数の前記識別値を順序づけて前記移動体の移動経路を形成することを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
17. 複数の前記信号源夫々が有する前記識別値に対して前記制御情報を割り当てることを特徴とする請求項１６に記載の制御装置
18. 前記経路上を移動する複数の前記移動体夫々の前記経路上の移動方向又は移動量を制御することを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
19. 外部に設けられる制御装置から受信する制御情報に基づいて、複数の信号源の配列によって形成される経路上を移動する移動体であって、
    前記経路上の移動時に複数の前記信号源夫々から取得する前記信号源同士を識別させる識別値を前記制御装置に送信し、
    前記識別値に対して予め設定された前記移動体を目的地まで移動させるための前記制御情報を前記制御装置から受信し、
    受信した前記制御情報に基づいて前記経路上を移動する、移動体。

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