JP2019165374A - 移動体および移動体システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体と、移動体に指令を送る運行管理装置との通信を維持するための技術を提供する。【解決手段】自律的に移動することが可能な移動体１０１は、制御信号を生成するコントローラ１０５と、制御信号にしたがって移動体を移動させる駆動装置１０７と、複数の基地局のうちの第１基地局１１０ａと接続を確立して無線通信を行い、かつ、受信強度に応じて第１基地局から第２基地局１１０ｂに接続を変更するローミング動作を行うことが可能な通信回路１０３とを有する。移動体は、通信回路が第１基地局と接続を確立しながら移動しており、第２基地局から送信された第２信号の信号強度が、第１基地局から送信された第１信号の信号強度よりも大きく、単位時間当たりの第２信号の信号強度の変化量が閾値以上である場合には、通信回路は第１基地局との接続を維持する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、移動体および移動体システムに関する。

無線通信を行いながら移動する移動体、例えば自動搬送車、が知られている。このような移動体が移動する環境には、広い通信可能範囲を確保するため、複数の基地局またはアクセスポイントが設置される。

１つの基地局がカバーする通信可能範囲は有限である。移動体が、ある通信可能範囲と隣接する他の通信可能範囲とを跨ぐ経路を移動する場合、当該移動体は、通信する基地局を移動途中で切り替える動作、いわゆるローミング動作を行う。ローミング動作を行うことにより、移動体は継続的に通信を行うことができる。

従来のローミング動作では、移動体は、“ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）”と呼ばれる測定値を利用して受信信号強度を継続して検出し、受信信号強度が予め設定された閾値を下回ったか否かを判定する。受信信号強度が閾値を下回った場合、移動体は、受信信号強度がより高い基地局を検索し、新たな基地局を検出した場合には当該基地局に接続する。

国際公開第２０１６／０７６３０４号は、受信信号の信号レベル等を利用して、移動通信網と無線ＬＡＮとを相互に切り替える、または切り替えを禁止する技術を開示する。切り替えるか否かの条件として、固定アクセスポイントであるか移動アクセスポイントであるか、また、無線端末の移動状態が第１状態であるか第２状態であるか（所定閾値より遅いか速いか）を採用する。

国際公開第２０１６／０７６３０４号

本開示は、より改善されたローミング動作を行う技術を提供する。

本開示による例示的な移動体は、自律的に移動することが可能な移動体であって、制御信号を生成するコントローラと、前記制御信号にしたがって前記移動体を移動させる駆動装置と、複数の基地局のうちの第１基地局と接続を確立して無線通信を行い、かつ、受信強度に応じて前記第１基地局から第２基地局に接続を変更するローミング動作を行うことが可能な通信回路とを備え、前記通信回路が前記第１基地局と接続を確立しながら前記移動体が移動しており、前記第２基地局から送信された第２信号の信号強度が、前記第１基地局から送信された第１信号の信号強度よりも大きい場合において、
前記通信回路は、単位時間当たりの前記第２信号の信号強度の変化量が閾値以上である場合には前記第１基地局との接続を維持する。

本発明の例示的な実施形態によれば、移動体は、信号強度がより大きい基地局を発見しても、当該信号強度の変化量が閾値以上である場合にはこれまでの基地局との接続を維持する。これにより、信号強度が一時的に変化する位置を移動する場合であっても、無駄なローミング動作を制限することができる。

図１Ａは、本開示の実施形態にかかる移動体１０１の例示的なハードウェア構成図である。 図１Ｂは、ローミング動作によって通信回路１０３と基地局１１０ｂとが接続された状態を模式的に表す図である。 図２は、４台の基地局（１）〜（４）と、移動体１０１の位置に応じた各基地局の信号強度とを模式的に示す図である。 図３Ａは、上述の信号強度を記述した表であり、同時に一般的なローミング動作の変遷を示す図である。 図３Ｂは、信号強度を記述した表であり、同時に本開示の例示的な実施形態によるローミング動作の変遷を示す図である。 図４は、本開示の例示的な移動体１０１の動作手順を示すフローチャートである。 図５は、本開示による、各ＡＧＶの走行を制御する制御システムの概要を示す図である。 図６は、ＡＧＶが存在する移動空間Ｓの一例を示す図である。 図７Ａは、接続される前のＡＧＶおよび牽引台車を示す図である。 図７Ｂは、接続されたＡＧＶおよび牽引台車を示す図である。 図８は、本実施形態にかかる例示的なＡＧＶの外観図である。 図９Ａは、ＡＧＶの第１のハードウェア構成例を示す図である。 図９Ｂは、ＡＧＶの第２のハードウェア構成例を示す図である。 図１０Ａは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図１０Ｂは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図１０Ｃは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図１０Ｄは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図１０Ｅは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図１０Ｆは、完成した地図の一部を模式的に示す図である。 図１１は、複数の部分地図によって１つのフロアの地図が構成される例を示す図である。 図１２は、運行管理装置のハードウェア構成例を示す図である。 図１３は、運行管理装置によって決定されたＡＧＶの移動経路の一例を模式的に示す図である。

＜用語＞
本開示の実施形態を説明する前に、本明細書において使用する用語の定義を説明する。

「無人搬送車」（ＡＧＶ）とは、本体に人手または自動で荷物を積み込み、指示された場所まで自動走行し、人手または自動で荷卸しをする無軌道車両を意味する。「無人搬送車」は、無人牽引車および無人フォークリフトを含む。

「無人」の用語は、車両の操舵に人を必要としないことを意味しており、無人搬送車が「人（たとえば荷物の積み下ろしを行う者）」を搬送することは除外しない。

「無人牽引車」とは、人手または自動で荷物の積み込み荷卸しをする台車を牽引して、指示された場所まで自動走行する無軌道車両である。

「無人フォークリフト」とは、荷物移載用のフォークなどを上下させるマストを備え、フォークなどに荷物を自動移載し指示された場所まで自動走行し、自動荷役作業をする無軌道車両である。

「無軌道車両」とは、車輪と、車輪を回転させる電気モータまたはエンジンを備える移動体（vehicle）である。

「移動体」とは、人または荷物を載せて移動する装置であり、移動のための駆動力(traction)を発生させる車輪、二足または多足歩行装置、プロペラなどの駆動装置を備える。本開示における「移動体」の用語は、狭義の無人搬送車のみならず、モバイルロボットおよびドローンを含む。

「自動走行」は、無人搬送車が通信によって接続されるコンピュータの運行管理システムの指令に基づく走行と、無人搬送車が備える制御装置による自律的走行とを含む。自律的走行には、無人搬送車が所定の経路に沿って目的地に向かう走行のみならず、追尾目標に追従する走行も含まれる。また、無人搬送車は、一時的に作業者の指示に基づくマニュアル走行を行ってもよい。「自動走行」は、一般には「ガイド式」の走行および「ガイドレス式」の走行の両方を含むが、本開示では「ガイドレス式」の走行を意味する。

「ガイド式」とは、誘導体を連続的または断続的に設置し、誘導体を利用して無人搬送車を誘導する方式である。

「ガイドレス式」とは、誘導体を設置せずに誘導する方式である。本開示の実施形態における無人搬送車は、自己位置推定装置を備え、ガイドレス式で走行することができる。

「自己位置推定装置」は、レーザレンジファインダなどの外界センサによって取得されたセンサデータに基づいて環境地図上における自己位置を推定する装置である。

「外界センサ」は、移動体の外部の状態をセンシングするセンサである。外界センサには、たとえば、レーザレンジファインダ（測域センサともいう）、カメラ（またはイメージセンサ）、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ミリ波レーダ、および磁気センサがある。

「内界センサ」は、移動体の内部の状態をセンシングするセンサである。内界センサには、たとえばロータリエンコーダ（以下、単に「エンコーダ」と称することがある）、加速度センサ、および角加速度センサ（たとえばジャイロセンサ）がある。

「SLAM（スラム）」とは、Simultaneous Localization and Mappingの略語であり、自己位置推定と環境地図作成を同時に行うことを意味する。

＜例示的な実施形態＞
以下、添付の図面を参照しながら、本開示による移動体および移動体システムの一例を説明する。なお、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。本発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供する。これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

本開示において説明する移動体は、基地局と通信しながら自律的に移動することが可能な無人搬送車（ＡＧＶ）を想定している。ただし、ＡＧＶは一例に過ぎない。移動体は何でも良い。

図１Ａは、本開示の実施形態にかかる移動体１０１の例示的なハードウェア構成図である。移動体１０１は、通信回路１０３と、コントローラ１０５と、駆動装置１０７とを有している。

通信回路１０３は、移動体１０１が移動する空間内に設置された複数の基地局のうちの１つ（第１基地局）と接続して当該基地局と無線通信を行う。

基地局には、各々を一意に識別する固有の識別子が予め設定されている。また、各基地局と移動体１０１とは、予め認証/暗号化方式、暗号化キー等も設定されているとする。識別子の一例はサービスセット識別子（Service Set Identifier；ＳＳＩＤ）である。

各基地局は、「ビーコン」と呼ばれる信号を定期的に送信する。ビーコンを受信すると、移動体１０１等のクライアントは基地局にプローブ要求を送信する。「プローブ要求」とは、基地局のＳＳＩＤが、クライアント端末に設定されているＳＳＩＤと一致するかどうかの問い合わせである。同じＳＳＩＤであれば、基地局は「プローブ応答」を送信する。これにより、基地局とクライアント端末とが接続可能な状態に遷移する。

その後、上述した認証/暗号化方式、暗号化キーが利用され、基地局がクライアント端末を認証する。正しいクライアントだと判断されると、クライアント端末はアクセスポイントに接続要求を行う。この要求を、「アソシエーション要求」と呼ぶ。アソシエーション要求に対して基地局が許可の応答である「アソシエーション応答」を行うと、基地局とクライアント端末との接続が完了し、通信を行うことが可能になる。

移動体管理システム１００に複数の基地局が設けられている場合、各移動体１０１は、どの基地局と接続するかを後述の方法で決定することができる。

図１Ａでは、各基地局１１０ａおよび１１０ｂから受信した信号の強度（以下「信号強度」と記述する。）が、矢印の太さによって模式的に表されている。例えば、通信回路１０３が当初、基地局１１０ａに接続しているとする。移動体１０１が移動することにより、基地局１１０ａの信号強度が小さくなり、基地局１１０ｂの信号強度が大きくなる。やがて、基地局１１０ｂからの信号強度の方が基地局１１０ａの信号強度よりも大きくなると、通信回路１０３は基地局１１０ａとの接続を切断し、基地局１１０ｂとの接続を確立する。通信回路１０３は、このような手順によってローミング動作を行う。図１Ｂは、ローミング動作によって通信回路１０３と基地局１１０ｂとが接続された状態を模式的に表している。なお図１Ｂでは、コントローラ１０５および駆動装置１０７の記載は省略した。本実施形態によるローミング動作の詳細は後述する。

コントローラ１０５は、制御信号を生成する。制御信号は、駆動装置１０９を制御して移動体１０１を移動させるための信号である。制御信号は駆動装置１０７に供給される。

駆動装置１０９は、移動体１０１を移動させる機構を備えている。駆動装置１０９は、例えば少なくとも１台の駆動用電気モータ（以下、単に「モータ」と称する）、および、当該モータを制御するモータ制御回路を備え得る。駆動装置１０７は、コントローラ１０５から制御信号を受信して、当該制御信号にしたがって移動体を移動させる。

次に、図２、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら、本実施形態による通信回路１０３のローミング動作を詳細に説明する。まず、本願発明者が検討した課題を説明する。

図２は、４台の基地局（１）〜（４）と、移動体１０１の位置に応じた各基地局の信号強度とを模式的に示している。図２では、信号強度の大きさを破線、実線および二点鎖線で示している。予め定められた強度（閾値強度）を基準として、破線は受信信号強度が所定値以上大きいことを表し、実線は、所定値の範囲内（標準的）であることを表し、二点鎖線は所定値以上小さいことを表している。以下の説明において「大きい」、「標準的」、「小さい」とは、閾値強度と比較した結果を表す。本明細書では、閾値強度の例は−７０ｄｂｍ、所定値の例は５ｄｂｍである。

いま、移動体１０１が図面左側から右側に向かって移動する例を考える。図示された位置Ａ、Ｂ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＤにおける信号強度を検討する。

まず位置Ａでは、基地局（１）の信号強度は非常に大きい。基地局（２）〜（４）の信号強度は検出されないほど小さい。以下では信号強度が検出されないほど小さい場合には説明を省略する。

位置Ｂでは、基地局（１）の信号強度は小さく、基地局（２）の信号強度は大きい。

位置Ｃ１では、基地局（２）の信号強度は大きい。しかしながら基地局（３）の信号強度は、建造物１２０ａの影響によって小さくなる。

位置Ｃ２では、基地局（３）の信号強度は非常に大きい。しかしながら基地局（２）の信号強度は、建造物１２０ａの影響によって小さくなる。

位置Ｃ３では、基地局（２）の信号強度は標準的である。しかしながら基地局（３）の信号強度は、建造物１２０ｂの影響によって小さくなる。

位置Ｄでは、基地局（４）の信号強度は大きい。しかしながら基地局（２）の信号強度は、建造物１２０ｂの影響によって小さくなる。また基地局（３）の信号強度は、建造物１２０ｃおよび１２０ｄの影響によって小さくなる。

図３Ａは、上述の信号強度を記述した表であり、同時に一般的なローミング動作の変遷を示している。図３Ａの枠１３０は、位置ＡからＢに移動する間は、移動体１０１の通信回路１０３が基地局（１）に接続することを表している。同様に、位置Ｂから位置Ｃ１までは、通信回路１０３が基地局（２）に接続することを表している。

枠１３２に示されるローミング動作に注目する。位置Ｃ１では、基地局（２）の信号強度が基地局（３）の信号強度より大きいため、通信回路１０３は基地局（２）に接続する。しかしながら、位置Ｃ２では基地局（３）の信号強度が基地局（２）の信号強度よりも大きくなるため、通信回路１０３はローミング動作を行って基地局（３）に接続する。その後位置Ｃ３では再び基地局（２）の信号強度が基地局（３）の信号強度よりも大きくなる。よって、通信回路１０３は再度ローミング動作を行って基地局（２）に接続し直す。

図３Ａに示すようなローミング動作を行うと、現在の接続を切断する処理および新たな接続を確立する処理が頻繁に発生し、それらの処理の期間中は、移動体１０１は外部と通信ができない状況に陥ってしまう。

そこで本発明者は、ローミング動作を行う基準を新たに設け、頻繁なローミング動作を抑制することとした。

図３Ｂは、信号強度を記述した表であり、同時に本開示の例示的な実施形態によるローミング動作の変遷を示している。本開示の例示的な実施形態によるローミング動作と、図３Ａの枠１３２に示されるローミング動作との相違点は、枠１４０に示されるとおりである。すなわち本開示では、枠１４０に示すように、位置Ｃ２において、通信回路１０３は基地局（３）へのローミング動作を行っておらず、位置Ｃ１から位置Ｃ３までの区間で基地局（２）との接続を維持している。

ローミング動作の抑制のため、本発明者は、ローミング動作の抑制基準を新たに設けた。具体的には、現在接続している基地局を基地局（ａ）とし、現在接続していない他の基地局を基地局（ｂ）としたとき、通信回路１０３は、基地局（ｂ）の信号強度の単位時間当たりの変化量が予め定めた閾値以上である場合にはローミング動作を行わず基地局（ａ）との接続を維持する。逆に、基地局（ｂ）の信号強度の単位時間当たりの変化量が、予め定めた閾値未満である場合には、通信回路１０３はローミング動作を行って基地局（ｂ）に接続する。後者はローミング動作の許容基準と言うことができる。

本実施形態では、通信回路１０３は基地局（ｂ）の信号強度を定期的（単位時間ごと）に検出している。通信回路１０３は、現在の時刻に検出した信号強度から、直前の時刻に計測した信号強度を減算した「差」を算出することにより、信号強度の「変化量」を取得する。または、通信回路１０３は、現在の時刻に検出した信号強度を分母とし、直前の時刻に計測した信号強度を分子とする「比」を算出することにより、信号強度の「変化量」を取得してもよい。変化量を評価するための閾値の一例は、差の場合には１５ｄｂｍであり、比の場合には１．３である。また単位時間の一例は２秒から３秒である。なお、ここで言う単位時間は、移動体１０１が、後述の、移動体管理システム１００の運行管理装置５０と通信する周期よりも長い周期であることを想定している。

本発明者が上述の基準を設定した根拠は以下のとおりである。まず、受信信号の遮蔽物が存在しない状況下では、通常、基地局から離れるにつれて信号強度は徐々に小さくなる。このような、信号強度の単位時間当たりの変化量が比較的小さい（閾値未満である）と言える場合には、ローミング動作を許容することは合理的である。

一方、位置Ｃ１から位置Ｃ２への移動に伴い、基地局（３）の信号強度は−８０ｄｂｍから−５０ｄｂｍに急激に変化しているような状況が発生し得る。このような場合には、信号の遮蔽物が突如として存在しなくなったとは言えるが、その後も引き続き信号強度が大きい状態が維持されるとは限らない。そのため、図２の位置Ｃ２から位置Ｃ３に移動した際の建造物１２０ｂのような遮蔽物により、受信信号が遮蔽される場合があり得る。

そこで、信号強度の単位時間当たりの変化量が閾値以上である場合には、即座のローミング動作を回避することとした。

上述のように閾値および単位時間を設定し、位置Ｃ１から位置Ｃ２までの移動体１０１の移動時間を「単位時間」に相当すると捉えれば、枠１４０に示されるように、当該区間では信号強度の単位時間当たりの変化量は閾値以上である。この場合、ローミング動作の抑制基準に合致するため、位置Ｃ２におけるローミング動作は回避される。これにより、位置Ｃ１から位置Ｃ３までの区間で基地局（２）との接続が維持される。なお、位置Ｃ２における基地局（３）の信号強度（−５０ｄｂｍ）は、基地局（２）の信号強度（−６０ｄｂｍ）よりも大きいが、そのような状況であっても通信回路１０３は基地局（２）との接続を維持する。

一方、枠１４２の例に示すように、信号強度の単位時間当たりの変化量が閾値未満である場合には、位置Ｂにおいて基地局（１）との接続を切断して、基地局（２）との接続を確立する。

枠１４４の例は、位置Ｃ２において一旦はローミング動作が回避され、基地局（２）との接続が維持されたが、その後、ローミング動作の許容基準を満たしたことにより、通信回路１０３が基地局（４）に接続したことを表している。

上述のローミング動作の抑制基準および／またはローミング動作の許容基準を判断するに当たっては、通信を行うために最低限必要なレベルである基準値以上であることを加重的な条件として含めても良い。基準値の一例は−７９ｄｂｍである。例えば遮蔽物の影響により、受信強度が当該基準値を下回ることがあり得る。また、遮蔽物の影響が低減されると信号強度が基準値以上に回復し得る。

現在接続している基地局の信号強度が基準値未満である場合には、上述のローミング動作の抑制基準を満足していたとしても、通信回路１０３は当該基地局との接続を切断し、他の基地局に接続を切り替えても良い。付言すると、現在接続している基地局の信号強度が基準値以上であっても、ローミング動作の許容基準に合致した場合には接続が切り替えられる。

図４は、本開示の例示的な移動体１０１の動作手順を示すフローチャートである。説明の便宜のため、当初接続される基地局を「第１基地局」と呼び、第１基地局とは異なる基地局を「第２基地局」と呼ぶ。第１基地局は、例えば最も信号強度が大きい信号を発している基地局である。

なお、下記の処理は通信回路１０３によって実行されるとする。しかしながら、コントローラ１０５が下記の処理を実行し、通信回路１０３を制御してもよい。

ステップＳ１において、通信回路１０３は第１基地局と接続する。第１基地局との接続後も、通信回路１０３は周期的に他の基地局（第２基地局を含む。）の信号強度を測定している。

ステップＳ２において、通信回路１０３は、第２基地局の信号強度が、第１基地局の信号強度よりも大きいことを検出する。

ステップＳ３において、通信回路１０３は、第２基地局の単位時間当たりの信号強度の変化量が閾値以上であることを検出する。

ステップＳ４において、通信回路１０３は、第１基地局との接続を維持する。すなわち、第２基地局へ接続を変更する「ローミング動作」を行わない。

以下、移動体が無人搬送車である場合の関連技術を説明する。本明細書では、略語を用いて、無人搬送車を「ＡＧＶ」と記述することがある。なお、以下の説明は、矛盾がない限り、ＡＧＶ以外の移動体、例えば移動ロボット、ドローン、または有人の車両などにも同様に適用することができる。

（１）システムの基本構成
図５は、本開示による例示的な移動体管理システム１００の基本構成例を示している。移動体管理システム１００は、少なくとも１台のＡＧＶ１０と、ＡＧＶ１０の運行管理を行う運行管理装置５０とを含む。図５には、ユーザ１によって操作される端末装置２０も記載されている。

ＡＧＶ１０は、走行に磁気テープなどの誘導体が不要な「ガイドレス式」走行が可能な無人搬送台車である。ＡＧＶ１０は、自己位置推定を行い、推定の結果を端末装置２０および運行管理装置５０に送信することができる。ＡＧＶ１０は、運行管理装置５０からの指令に従って移動空間Ｓ内を自動走行することが可能である。ＡＧＶ１０は、さらに、人または他の移動体に追従して移動する「追尾モード」で動作することが可能である。

運行管理装置５０は各ＡＧＶ１０の位置をトラッキングし、各ＡＧＶ１０の走行を管理するコンピュータシステムである。運行管理装置５０は、デスクトップ型ＰＣ、ノート型ＰＣ、および／または、サーバコンピュータであり得る。運行管理装置５０は、複数のアクセスポイント２を介して、各ＡＧＶ１０と通信する。たとえば、運行管理装置５０は、各ＡＧＶ１０が次に向かうべき位置の座標のデータを各ＡＧＶ１０に送信する。各ＡＧＶ１０は、定期的に、たとえば１００ミリ秒ごとに自身の位置および姿勢（orientation）を示すデータを運行管理装置５０に送信する。指示した位置にＡＧＶ１０が到達すると、運行管理装置５０は、さらに次に向かうべき位置の座標のデータを送信する。ＡＧＶ１０は、端末装置２０に入力されたユーザ１の操作に応じて移動空間Ｓ内を走行することも可能である。端末装置２０の一例はタブレットコンピュータである。典型的には、端末装置２０を利用したＡＧＶ１０の走行は地図作成時に行われ、運行管理装置５０を利用したＡＧＶ１０の走行は地図作成後に行われる。

図６は、３台のＡＧＶ１０ａ、１０ｂおよび１０ｃが存在する移動空間Ｓの一例を示している。いずれのＡＧＶも図中の奥行き方向に走行しているとする。ＡＧＶ１０ａおよび１０ｂは天板に載置された荷物を搬送中である。ＡＧＶ１０ｃは、前方のＡＧＶ１０ｂに追従して走行している。なお、説明の便宜のため、図６では参照符号１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを付したが、以下では、「ＡＧＶ１０」と記述する。

ＡＧＶ１０は、天板に載置された荷物を搬送する方法以外に、自身と接続された牽引台車を利用して荷物を搬送することも可能である。図７Ａは接続される前のＡＧＶ１０および牽引台車５を示している。牽引台車５の各足にはキャスターが設けられている。ＡＧＶ１０は牽引台車５と機械的に接続される。図７Ｂは、接続されたＡＧＶ１０および牽引台車５を示している。ＡＧＶ１０が走行すると、牽引台車５はＡＧＶ１０に牽引される。牽引台車５を牽引することにより、ＡＧＶ１０は、牽引台車５に載置された荷物を搬送できる。

ＡＧＶ１０と牽引台車５との接続方法は任意である。ここでは一例を説明する。ＡＧＶ１０の天板にはプレート６が固定されている。牽引台車５には、スリットを有するガイド７が設けられている。ＡＧＶ１０は牽引台車５に接近し、プレート６をガイド７のスリットに差し込む。差し込みが完了すると、ＡＧＶ１０は、図示されない電磁ロック式ピンをプレート６およびガイド７に貫通させ、電磁ロックをかける。これにより、ＡＧＶ１０と牽引台車５とが物理的に接続される。

再び図５を参照する。各ＡＧＶ１０と端末装置２０とは、たとえば１対１で接続されてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した通信を行うことができる。各ＡＧＶ１０と端末装置２０とは、１または複数のアクセスポイント２を利用してＷｉ−Ｆｉ（登録商標）に準拠した通信を行うこともできる。複数のアクセスポイント２は、たとえばスイッチングハブ３を介して互いに接続されている。図５には２台のアクセスポイント２ａ、２ｂが記載されている。ＡＧＶ１０はアクセスポイント２ａと無線で接続されている。端末装置２０はアクセスポイント２ｂと無線で接続されている。ＡＧＶ１０が送信したデータはアクセスポイント２ａで受信され、スイッチングハブ３を介してアクセスポイント２ｂに転送され、アクセスポイント２ｂから端末装置２０に送信される。また、端末装置２０が送信したデータは、アクセスポイント２ｂで受信され、スイッチングハブ３を介してアクセスポイント２ａに転送され、アクセスポイント２ａからＡＧＶ１０に送信される。これにより、ＡＧＶ１０および端末装置２０の間の双方向通信が実現される。複数のアクセスポイント２はスイッチングハブ３を介して運行管理装置５０とも接続されている。これにより、運行管理装置５０と各ＡＧＶ１０との間でも双方向通信が実現される。

（２）環境地図の作成
自己位置を推定しながらＡＧＶ１０が走行できるようにするため、移動空間Ｓ内の地図が作成される。ＡＧＶ１０には位置推定装置およびレーザレンジファインダが搭載されており、レーザレンジファインダの出力を利用して地図を作成できる。

ＡＧＶ１０は、ユーザの操作によってデータ取得モードに遷移する。データ取得モードにおいて、ＡＧＶ１０はレーザレンジファインダを用いたセンサデータの取得を開始する。レーザレンジファインダは周期的にたとえば赤外線または可視光のレーザビームを周囲に放射して周囲の空間Ｓをスキャンする。レーザビームは、たとえば、壁、柱等の構造物、床の上に置かれた物体等の表面で反射される。レーザレンジファインダは、レーザビームの反射光を受けて各反射点までの距離を計算し、各反射点の位置が示された測定結果のデータを出力する。各反射点の位置には、反射光の到来方向および距離が反映されている。測定結果のデータは「計測データ」または「センサデータ」と呼ばれることがある。

位置推定装置は、センサデータを記憶装置に蓄積する。移動空間Ｓ内のセンサデータの取得が完了すると、記憶装置に蓄積されたセンサデータが外部装置に送信される。外部装置は、たとえば信号処理プロセッサを有し、かつ、地図作成プログラムがインストールされたコンピュータである。

外部装置の信号処理プロセッサは、スキャンごとに得られたセンサデータ同士を重ね合わせる。信号処理プロセッサが重ね合わせる処理を繰り返し行うことにより、空間Ｓの地図を作成することができる。外部装置は、作成した地図のデータをＡＧＶ１０に送信する。ＡＧＶ１０は、作成した地図のデータを内部の記憶装置に保存する。外部装置は、運行管理装置５０であってもよいし、他の装置であってもよい。

外部装置ではなくＡＧＶ１０が地図の作成を行ってもよい。上述した外部装置の信号処理プロセッサが行った処理を、ＡＧＶ１０のマイクロコントローラユニット（マイコン）などの回路が行えばよい。ＡＧＶ１０内で地図を作成する場合には、蓄積されたセンサデータを外部装置に送信する必要が無くなる。センサデータのデータ容量は一般には大きいと考えられる。センサデータを外部装置に送信する必要がないため、通信回線の占有を回避できる。

なお、センサデータを取得するための移動空間Ｓ内の移動は、ユーザの操作に従ってＡＧＶ１０が走行することによって実現し得る。たとえば、ＡＧＶ１０は、端末装置２０を介して無線でユーザから前後左右の各方向への移動を指示する走行指令を受け取る。ＡＧＶ１０は走行指令にしたがって移動空間Ｓ内を前後左右に走行し、地図を作成する。ＡＧＶ１０がジョイスティック等の操縦装置と有線で接続されている場合には、当該操縦装置からの制御信号にしたがって移動空間Ｓ内を前後左右に走行し、地図を作成してもよい。レーザレンジファインダを搭載した計測台車を人が押し歩くことによってセンサデータを取得してもよい。

なお、図５および図６には複数台のＡＧＶ１０が示されているが、ＡＧＶは１台であってもよい。複数台のＡＧＶ１０が存在する場合、ユーザ１は端末装置２０を利用して、登録された複数のＡＧＶのうちから一台のＡＧＶ１０を選択して、移動空間Ｓの地図を作成させることができる。

地図が作成されると、以後、各ＡＧＶ１０は当該地図を利用して自己位置を推定しながら自動走行することができる。自己位置を推定する処理の説明は後述する。

（３）ＡＧＶの構成
図８は、本実施形態にかかる例示的なＡＧＶ１０の外観図である。ＡＧＶ１０は、２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂと、４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆと、フレーム１２と、搬送テーブル１３と、走行制御装置１４と、レーザレンジファインダ１５とを有する。２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂは、ＡＧＶ１０の右側および左側にそれぞれ設けられている。４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆは、ＡＧＶ１０の４隅に配置されている。なお、ＡＧＶ１０は、２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂに接続される複数のモータも有するが、複数のモータは図８には示されていない。また、図８には、ＡＧＶ１０の右側に位置する１つの駆動輪１１ａおよび２つのキャスター１１ｃおよび１１ｅと、左後部に位置するキャスター１１ｆとが示されているが、左側の駆動輪１１ｂおよび左前部のキャスター１１ｄはフレーム１２の蔭に隠れているため明示されていない。４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆは、自由に旋回することができる。以下の説明では、駆動輪１１ａおよび駆動輪１１ｂを、それぞれ車輪１１ａおよび車輪１１ｂとも称する。

ＡＧＶ１０は、さらに、障害物を検知するための少なくとも１つの障害物センサ１９を備えている。図８の例では、フレーム１２の４隅に４つの障害物センサ１９が設けられている。障害物センサ１９の個数および配置は、図８の例とは異なっていてもよい。障害物センサ１９は、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、またはステレオカメラなどの、距離計測が可能な装置であり得る。障害物センサ１９が赤外線センサである場合、例えば一定時間ごとに赤外線を出射し、反射された赤外線が戻ってくるまでの時間を計測することにより、一定距離以内に存在する障害物を検知することができる。ＡＧＶ１０は、少なくとも１つの障害物センサ１９から出力された信号に基づいて経路上の障害物を検知したとき、その障害物を回避する動作を行う。

走行制御装置１４は、ＡＧＶ１０の動作を制御する装置であり、主としてマイコン（後述）を含む集積回路、電子部品およびそれらが搭載された基板を含む。走行制御装置１４は、上述した、端末装置２０とのデータの送受信、および前処理演算を行う。

レーザレンジファインダ１５は、たとえば赤外線または可視光のレーザビーム１５ａを放射し、当該レーザビーム１５ａの反射光を検出することにより、反射点までの距離を測定する光学機器である。本実施形態では、ＡＧＶ１０のレーザレンジファインダ１５は、たとえばＡＧＶ１０の正面を基準として左右１３５度（合計２７０度）の範囲の空間に、０．２５度ごとに方向を変化させながらパルス状のレーザビーム１５ａを放射し、各レーザビーム１５ａの反射光を検出する。これにより、０．２５度ごと、合計１０８１ステップ分の角度で決まる方向における反射点までの距離のデータを得ることができる。なお、本実施形態では、レーザレンジファインダ１５が行う周囲の空間のスキャンは実質的に床面に平行であり、平面的（二次元的）である。しかしながら、レーザレンジファインダ１５は高さ方向のスキャンを行ってもよい。

ＡＧＶ１０の位置および姿勢（向き）と、レーザレンジファインダ１５のスキャン結果とにより、ＡＧＶ１０は、空間Ｓの地図を作成することができる。地図には、ＡＧＶの周囲の壁、柱等の構造物、床の上に載置された物体の配置が反映され得る。地図のデータは、ＡＧＶ１０内に設けられた記憶装置に格納される。

一般に、移動体の位置および姿勢は、ポーズ（ｐｏｓｅ）と呼ばれる。二次元面内における移動体の位置および姿勢は、ＸＹ直交座標系における位置座標（ｘ, ｙ）と、Ｘ軸に対する角度θによって表現される。ＡＧＶ１０の位置および姿勢、すなわちポーズ（ｘ, ｙ, θ）を、以下、単に「位置」と呼ぶことがある。

レーザビーム１５ａの放射位置から見た反射点の位置は、角度および距離によって決定される極座標を用いて表現され得る。本実施形態では、レーザレンジファインダ１５は極座標で表現されたセンサデータを出力する。ただし、レーザレンジファインダ１５は、極座標で表現された位置を直交座標に変換して出力してもよい。

レーザレンジファインダの構造および動作原理は公知であるため、本明細書ではこれ以上の詳細な説明は省略する。レーザレンジファインダ１５によって検出され得る物体の例は、人、荷物、棚、壁である。

レーザレンジファインダ１５は、周囲の空間をセンシングしてセンサデータを取得するための外界センサの一例である。そのような外界センサの他の例としては、イメージセンサおよび超音波センサが考えられる。

走行制御装置１４は、レーザレンジファインダ１５の測定結果と、自身が保持する地図データとを比較して、自身の現在位置を推定することができる。なお、保持されている地図データは、他のＡＧＶ１０が作成した地図データであってもよい。

図９Ａは、ＡＧＶ１０の第１のハードウェア構成例を示している。また図９Ａは、走行制御装置１４の具体的な構成も示している。

ＡＧＶ１０は、走行制御装置１４と、レーザレンジファインダ１５と、２台のモータ１６ａおよび１６ｂと、駆動装置１７と、車輪１１ａおよび１１ｂと、２つのロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂとを備えている。

走行制御装置１４は、マイコン１４ａと、メモリ１４ｂと、記憶装置１４ｃと、通信回路１４ｄと、位置推定装置１４ｅとを有している。マイコン１４ａ、メモリ１４ｂ、記憶装置１４ｃ、通信回路１４ｄおよび位置推定装置１４ｅは通信バス１４ｆで接続されており、相互にデータを授受することが可能である。レーザレンジファインダ１５もまた通信インタフェース（図示せず）を介して通信バス１４ｆに接続されており、計測結果である計測データを、マイコン１４ａ、位置推定装置１４ｅおよび／またはメモリ１４ｂに送信する。

マイコン１４ａは、走行制御装置１４を含むＡＧＶ１０の全体を制御するための演算を行うプロセッサまたは制御回路（コンピュータ）である。典型的にはマイコン１４ａは半導体集積回路である。マイコン１４ａは、制御信号であるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を駆動装置１７に送信して駆動装置１７を制御し、モータに印加する電圧を調整させる。これによりモータ１６ａおよび１６ｂの各々が所望の回転速度で回転する。

左右のモータ１６ａおよび１６ｂの駆動を制御する１つ以上の制御回路（たとえばマイコン）を、マイコン１４ａとは独立して設けてもよい。たとえば、モータ駆動装置１７が、モータ１６ａおよび１６ｂの駆動をそれぞれ制御する２つのマイコンを備えていてもよい。それらの２つのマイコンは、エンコーダ１８ａおよび１８ｂから出力されたエンコーダ情報を用いた座標計算をそれぞれ行い、所与の初期位置からのＡＧＶ１０の移動距離を推定してもよい。また、当該２つのマイコンは、エンコーダ情報を利用してモータ駆動回路１７ａおよび１７ｂを制御してもよい。

メモリ１４ｂは、マイコン１４ａが実行するコンピュータプログラムを記憶する揮発性の記憶装置である。メモリ１４ｂは、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅが演算を行う際のワークメモリとしても利用され得る。

記憶装置１４ｃは、不揮発性の半導体メモリ装置である。ただし、記憶装置１４ｃは、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または、光ディスクに代表される光学式記録媒体であってもよい。さらに、記憶装置１４ｃは、いずれかの記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すためのヘッド装置および当該ヘッド装置の制御装置を含んでもよい。

記憶装置１４ｃは、走行する空間Ｓの地図データＭ、および、１または複数の走行経路のデータ（走行経路データ）Ｒを記憶する。地図データＭは、ＡＧＶ１０が地図作成モードで動作することによって作成され記憶装置１４ｃに記憶される。走行経路データＲは、地図データＭが作成された後に外部から送信される。本実施形態では、地図データＭおよび走行経路データＲは同じ記憶装置１４ｃに記憶されているが、異なる記憶装置に記憶されてもよい。

走行経路データＲの例を説明する。

端末装置２０がタブレットコンピュータである場合には、ＡＧＶ１０はタブレットコンピュータから走行経路を示す走行経路データＲを受信する。このときの走行経路データＲは、複数のマーカの位置を示すマーカデータを含む。「マーカ」は走行するＡＧＶ１０の通過位置（経由点）を示す。走行経路データＲは、走行開始位置を示す開始マーカおよび走行終了位置を示す終了マーカの位置情報を少なくとも含む。走行経路データＲは、さらに、１以上の中間経由点のマーカの位置情報を含んでもよい。走行経路が１以上の中間経由点を含む場合には、開始マーカから、当該走行経由点を順に経由して終了マーカに至る経路が、走行経路として定義される。各マーカのデータは、そのマーカの座標データに加えて、次のマーカに移動するまでのＡＧＶ１０の向き（角度）および走行速度のデータを含み得る。ＡＧＶ１０が各マーカの位置で一旦停止し、自己位置推定および端末装置２０への通知などを行う場合には、各マーカのデータは、当該走行速度に達するまでの加速に要する加速時間、および／または、当該走行速度から次のマーカの位置で停止するまでの減速に要する減速時間のデータを含み得る。

端末装置２０ではなく運行管理装置５０（たとえば、ＰＣおよび／またはサーバコンピュータ）がＡＧＶ１０の移動を制御してもよい。その場合には、運行管理装置５０は、ＡＧＶ１０がマーカに到達する度に、次のマーカへの移動をＡＧＶ１０に指示してもよい。たとえば、ＡＧＶ１０は、運行管理装置５０から、次に向かうべき目的位置の座標データ、または、当該目的位置までの距離および進むべき角度のデータを、走行経路を示す走行経路データＲとして受信する。

ＡＧＶ１０は、作成された地図と走行中に取得されたレーザレンジファインダ１５が出力したセンサデータとを利用して自己位置を推定しながら、記憶された走行経路に沿って走行することができる。

通信回路１４ｄは、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および／またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）規格に準拠した無線通信を行う無線通信回路である。いずれの規格も、２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用した無線通信規格を含む。たとえばＡＧＶ１０を走行させて地図を作成するモードでは、通信回路１４ｄは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した無線通信を行い、１対１で端末装置２０と通信する。

位置推定装置１４ｅは、地図の作成処理、および、走行時には自己位置の推定処理を行う。位置推定装置１４ｅは、ＡＧＶ１０の位置および姿勢とレーザレンジファインダのスキャン結果とにより、移動空間Ｓの地図を作成する。走行時には、位置推定装置１４ｅは、レーザレンジファインダ１５からセンサデータを受け取り、また、記憶装置１４ｃに記憶された地図データＭを読み出す。レーザレンジファインダ１５のスキャン結果から作成された局所的地図データ(センサデータ)を、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、地図データＭ上における自己位置（ｘ, ｙ, θ）を同定する。位置推定装置１４ｅは、局所的地図データが地図データＭに一致した程度を表す「信頼度」のデータを生成する。自己位置（ｘ, ｙ, θ）、および、信頼度の各データは、ＡＧＶ１０から端末装置２０または運行管理装置５０に送信され得る。端末装置２０または運行管理装置５０は、自己位置（ｘ, ｙ, θ）、および、信頼度の各データを受信して、内蔵または接続された表示装置に表示することができる。

本実施形態では、マイコン１４ａと位置推定装置１４ｅとは別個の構成要素であるとしているが、これは一例である。マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅの各動作を独立して行うことが可能な１つのチップ回路または半導体集積回路であってもよい。図９Ａには、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅを包括するチップ回路１４ｇが示されている。以下では、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅが別個独立に設けられている例を説明する。

２台のモータ１６ａおよび１６ｂは、それぞれ２つの車輪１１ａおよび１１ｂに取り付けられ、各車輪を回転させる。つまり、２つの車輪１１ａおよび１１ｂはそれぞれ駆動輪である。本明細書では、モータ１６ａおよびモータ１６ｂは、それぞれＡＧＶ１０の右輪および左輪を駆動するモータであるとして説明する。

移動体１０は、さらに、車輪１１ａおよび１１ｂの回転位置または回転速度を測定するエンコーダユニット１８をさらに備えている。エンコーダユニット１８は、第１ロータリエンコーダ１８ａおよび第２ロータリエンコーダ１８ｂを含む。第１ロータリエンコーダ１８ａは、モータ１６ａから車輪１１ａまでの動力伝達機構のいずれかの位置における回転を計測する。第２ロータリエンコーダ１８ｂは、モータ１６ｂから車輪１１ｂまでの動力伝達機構のいずれかの位置における回転を計測する。エンコーダユニット１８は、ロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂによって取得された信号を、マイコン１４ａに送信する。マイコン１４ａは、位置推定装置１４ｅから受信した信号だけでなく、エンコーダユニット１８から受信した信号を利用して、移動体１０の移動を制御してもよい。

駆動装置１７は、２台のモータ１６ａおよび１６ｂの各々に印加される電圧を調整するためのモータ駆動回路１７ａおよび１７ｂを有する。モータ駆動回路１７ａおよび１７ｂの各々はいわゆるインバータ回路を含む。モータ駆動回路１７ａおよび１７ｂは、マイコン１４ａまたはモータ駆動回路１７ａ内のマイコンから送信されたＰＷＭ信号によって各モータに流れる電流をオンまたはオフし、それによりモータに印加される電圧を調整する。

図９Ｂは、ＡＧＶ１０の第２のハードウェア構成例を示している。第２のハードウェア構成例は、レーザ測位システム１４ｈを有する点、および、マイコン１４ａが各構成要素と１対１で接続されている点において、第１のハードウェア構成例（図９Ａ）と相違する。

レーザ測位システム１４ｈは、位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５を有する。位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５は、たとえばイーサネット（登録商標）ケーブルで接続されている。位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５の各動作は上述した通りである。レーザ測位システム１４ｈは、ＡＧＶ１０のポーズ（ｘ, ｙ, θ）を示す情報をマイコン１４ａに出力する。

マイコン１４ａは、種々の汎用Ｉ／Ｏインタフェースまたは汎用入出力ポート（図示せず）を有している。マイコン１４ａは、通信回路１４ｄ、レーザ測位システム１４ｈ等の、走行制御装置１４内の他の構成要素と、当該汎用入出力ポートを介して直接接続されている。

図９Ｂに関して上述した構成以外は、図９Ａの構成と共通である。よって共通の構成の説明は省略する。

本開示の実施形態におけるＡＧＶ１０は、図示されていないバンパースイッチなどのセーフティセンサを備えていてもよい。ＡＧＶ１０は、ジャイロセンサなどの慣性計測装置を備えていてもよい。ロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂまたは慣性計測装置などの内界センサによる測定データを利用すれば、ＡＧＶ１０の移動距離および姿勢の変化量(角度)を推定することができる。これらの距離および角度の推定値は、オドメトリデータと呼ばれ、位置推定装置１４ｅによって得られる位置および姿勢の情報を補助する機能を発揮し得る。

（４）地図データ
図１０Ａ〜図１０Ｆは、センサデータを取得しながら移動するＡＧＶ１０を模式的に示す。ユーザ１は、端末装置２０を操作しながらマニュアルでＡＧＶ１０を移動させてもよい。あるいは、図９Ａおよび図９Ｂに示される走行制御装置１４を備えるユニット、または、ＡＧＶ１０そのものを台車に載置し、台車をユーザ１が手で押す、または牽くことによってセンサデータを取得してもよい。

図１０Ａには、レーザレンジファインダ１５を用いて周囲の空間をスキャンするＡＧＶ１０が示されている。所定のステップ角毎にレーザビームが放射され、スキャンが行われる。なお、図示されたスキャン範囲は模式的に示した例であり、上述した合計２７０度のスキャン範囲とは異なっている。

図１０Ａ〜図１０Ｆの各々では、レーザビームの反射点の位置が、記号「・」で表される複数の黒点４を用いて模式的に示されている。レーザビームのスキャンは、レーザレンジファインダ１５の位置および姿勢が変化する間に短い周期で実行される。このため、現実の反射点の個数は、図示されている反射点４の個数よも遥かに多い。位置推定装置１４ｅは、走行に伴って得られる黒点４の位置を、たとえばメモリ１４ｂに蓄積する。ＡＧＶ１０が走行しながらスキャンを継続して行うことにより、地図データが徐々に完成されてゆく。図１０Ｂから図１０Ｅでは、簡略化のためスキャン範囲のみが示されている。当該スキャン範囲は例示であり、上述した合計２７０度の例とは異なる。

地図は、地図作成に必要な量のセンサデータを取得した後、そのセンサデータに基づいて、このＡＧＶ１０内のマイコン１４ａまたは外部のコンピュータを用いて作成してもよい。あるいは、移動しつつあるＡＧＶ１０が取得したセンサデータに基づいてリアルタイムで地図を作成してもよい。

図１０Ｆは、完成した地図４０の一部を模式的に示す。図１０Ｆに示される地図では、レーザビームの反射点の集まりに相当する点群(Point Cloud)によって自由空間が仕切られている。地図の他の例は、物体が占有している空間と自由空間とをグリッド単位で区別する占有格子地図である。位置推定装置１４ｅは、地図のデータ（地図データＭ）をメモリ１４ｂまたは記憶装置１４ｃに蓄積する。なお図示されている黒点の数または密度は一例である。

こうして得られた地図データは、複数のＡＧＶ１０によって共有され得る。

ＡＧＶ１０が地図データに基づいて自己位置を推定するアルゴリズムの典型例は、ＩＣＰ(Iterative Closest Point)マッチングである。前述したように、レーザレンジファインダ１５のスキャン結果から作成された局所的地図データ(センサデータ)を、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、地図データＭ上における自己位置（ｘ, ｙ, θ）を推定することができる。

ＡＧＶ１０が走行するエリアが広い場合、地図データＭのデータ量が多くなる。そのため、地図の作成時間が増大したり、自己位置推定に多大な時間を要するなどの不都合が生じる可能性がある。そのような不都合が生じる場合には、地図データＭを、複数の部分地図のデータに分けて作成および記録してもよい。

図１１は、４つの部分地図データＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の組み合わせによって１つの工場の１フロアの全域がカバーされる例を示している。この例では、１つの部分地図データは５０ｍ×５０ｍの領域をカバーしている。Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれにおいて隣接する２つの地図の境界部分に、幅５ｍの矩形の重複領域が設けられている。この重複領域を「地図切替エリア」と呼ぶ。１つの部分地図を参照しながら走行しているＡＧＶ１０が地図切替エリアに到達すると、隣接する他の部分地図を参照する走行に切り替える。部分地図の枚数は４枚に限らず、ＡＧＶ１０が走行するフロアの面積、地図作成および自己位置推定を実行するコンピュータの性能に応じて適宜設定してよい。部分地図データのサイズおよび重複領域の幅も、上記の例に限定されず、任意に設定してよい。

（５）運行管理装置の構成例
図１２は、運行管理装置５０のハードウェア構成例を示している。運行管理装置５０は、ＣＰＵ５１と、メモリ５２と、位置データベース（位置ＤＢ）５３と、通信回路５４と、地図データベース（地図ＤＢ）５５と、画像処理回路５６とを有する。

ＣＰＵ５１、メモリ５２、位置ＤＢ５３、通信回路５４、地図ＤＢ５５および画像処理回路５６は通信バス５７で接続されており、相互にデータを授受することが可能である。

ＣＰＵ５１は、運行管理装置５０の動作を制御する信号処理回路（コンピュータ）である。典型的にはＣＰＵ５１は半導体集積回路である。

メモリ５２は、ＣＰＵ５１が実行するコンピュータプログラムを記憶する、揮発性の記憶装置である。メモリ５２は、ＣＰＵ５１が演算を行う際のワークメモリとしても利用され得る。

位置ＤＢ５３は、各ＡＧＶ１０の行き先となり得る各位置を示す位置データを格納する。位置データは、たとえば管理者によって工場内に仮想的に設定された座標によって表され得る。位置データは管理者によって決定される。

通信回路５４は、たとえばイーサネット（登録商標）規格に準拠した有線通信を行う。通信回路５４はアクセスポイント２(図５)と有線で接続されており、アクセスポイント２を介して、ＡＧＶ１０と通信することができる。通信回路５４は、ＡＧＶ１０に送信すべきデータを、バス５７を介してＣＰＵ５１から受信する。また通信回路５４は、ＡＧＶ１０から受信したデータ（通知）を、バス５７を介してＣＰＵ５１および／またはメモリ５２に送信する。

地図ＤＢ５５は、ＡＧＶ１０が走行する工場等の内部の地図のデータを格納する。当該地図は、地図４０（図１０Ｆ）と同じであってもよいし、異なっていてもよい。各ＡＧＶ１０の位置と１対１で対応関係を有する地図であれば、データの形式は問わない。たとえば地図ＤＢ５５に格納される地図は、ＣＡＤによって作成された地図であってもよい。

位置ＤＢ５３および地図ＤＢ５５は、不揮発性の半導体メモリ上に構築されてもよいし、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または光ディスクに代表される光学式記録媒体上に構築されてもよい。

画像処理回路５６はモニタ５８に表示される映像のデータを生成する回路である。画像処理回路５６は、専ら、管理者が運行管理装置５０を操作する際に動作する。本実施形態では特にこれ以上の詳細な説明は省略する。なお、モニタ５９は運行管理装置５０と一体化されていてもよい。また画像処理回路５６の処理をＣＰＵ５１が行ってもよい。

（６）運行管理装置の動作
図１３を参照しながら、運行管理装置５０の動作の概要を説明する。図１３は、運行管理装置５０によって決定されたＡＧＶ１０の移動経路の一例を模式的に示す図である。

ＡＧＶ１０および運行管理装置５０の動作の概要は以下のとおりである。以下では、あるＡＧＶ１０が現在、位置Ｍ_１におり、幾つかの位置を通過して、最終的な目的地である位置Ｍ_ｎ＋１（ｎ：１以上の正の整数）まで走行する例を説明する。なお、位置ＤＢ５３には位置Ｍ_１の次に通過すべき位置Ｍ_２、位置Ｍ_２の次に通過すべき位置Ｍ_３等の各位置を示す座標データが記録されている。

運行管理装置５０のＣＰＵ５１は、位置ＤＢ５３を参照して位置Ｍ_２の座標データを読み出し、位置Ｍ_２に向かわせる走行指令を生成する。通信回路５４は、アクセスポイント２を介して走行指令をＡＧＶ１０に送信する。

ＣＰＵ５１は、ＡＧＶ１０から、アクセスポイント２を介して、定期的に現在位置および姿勢を示すデータを受信する。こうして運行管理装置５０は、各ＡＧＶ１０の位置をトラッキングすることができる。ＣＰＵ５１は、ＡＧＶ１０の現在位置が位置Ｍ_２に一致したと判定すると、位置Ｍ_３の座標データを読み出し、位置Ｍ_３に向かわせる走行指令を生成してＡＧＶ１０に送信する。つまり運行管理装置５０は、ＡＧＶ１０がある位置に到達したと判定すると、次に通過すべき位置に向かわせる走行指令を送信する。これにより、ＡＧＶ１０は最終的な目的位置Ｍ_ｎ＋１に到達することができる。上述した、ＡＧＶ１０の通過位置および目的位置は「マーカ」と呼ばれることがある。

本開示の移動体および移動体管理システムは、工場、倉庫、建設現場、物流、病院などで荷物、部品、完成品などの物の移動および搬送に好適に利用され得る。

１０１ 移動体、 １０３ 通信回路、 １０５ コントローラ、 １０７ 駆動装置、 １１０ａおよび１１０ｂ 基地局

Claims (7)

1. 自律的に移動することが可能な移動体であって、
   制御信号を生成するコントローラと、
   前記制御信号にしたがって前記移動体を移動させる駆動装置と、
   複数の基地局のうちの第１基地局と接続を確立して無線通信を行い、かつ、受信強度に応じて前記第１基地局から第２基地局に接続を変更するローミング動作を行うことが可能な通信回路と
   を備え、
   前記通信回路が前記第１基地局と接続を確立しながら前記移動体が移動しており、
   前記第２基地局から送信された第２信号の信号強度が、前記第１基地局から送信された第１信号の信号強度よりも大きい場合において、
   前記通信回路は、単位時間当たりの前記第２信号の信号強度の変化量が閾値以上である場合には前記第１基地局との接続を維持する、移動体。
2. 前記通信回路は、前記第２信号の信号強度を定期的に検出しており、現在の時刻に計測した前記第２信号の信号強度と、直前の時刻に計測した前記第２信号の信号強度との差または比を、前記単位時間当たりの前記第２信号の信号強度の変化量として算出する、請求項１に記載の移動体。
3. 前記通信回路は、前記単位時間当たりの前記第２信号の信号強度の変化量が前記閾値未満である場合には、前記第１基地局との接続を切断して前記第２基地局と接続を確立する、請求項１または２に記載の移動体。
4. 前記通信回路は、前記第１基地局との接続を維持した後の時刻において、
   前記第２信号の信号強度が所定の基準値以上であり、
   前記第２信号の信号強度が前記第１信号の信号強度よりも大きく、かつ、
   前記単位時間当たりの前記第２信号の信号強度の変化量が前記閾値未満である場合には、前記第１基地局との接続を切断して前記第２基地局と接続を確立する、請求項１または２に記載の移動体。
5. 前記通信回路は、前記第１信号の信号強度が前記基準値以上の場合でも、前記第１基地局との接続を切断して前記第２基地局と接続を確立する、請求項４に記載の移動体。
6. 前記移動体が移動して、前記移動体と前記第２基地局との間に存在した前記第２信号の遮蔽物の影響が低減されることにより、前記第２信号の信号強度が前記基準値以上に変化する、請求項１から５のいずれかに記載の移動体。
7. 少なくとも１台の移動体と、
   前記少なくとも１台の移動体の運行を管理する運行管理装置と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの移動体は、請求項１から６のいずれかに記載の移動体であり、
   前記運行管理装置は、前記少なくとも１台の移動体と第１周期で通信しており、
   前記移動体は、前記第１周期よりも長い第２周期で前記第２信号の信号強度を検出する、移動体システム。

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