JP2021086205A - 識別部材、自律移動装置、連結システムおよび連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自律移動装置が搬送対象物と連結する際に確実な連結を可能とする。【解決手段】自律移動装置が搬送対象物と連結する際に用いる識別部材であって、当該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報とが示され、前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含む。【選択図】図２９

Description

本発明は、識別部材、自律移動装置、連結システムおよび連結方法に関する。

従来、自律移動装置である無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）を用いて、倉庫内の搬送作業を自動化することは、世の中で広く検討されている。具体的には、無人搬送車に接続機構を設け、無人搬送車に搬送対象物（カゴ車）を接続して倉庫内を搬送する、という構成は既に知られている。

特許文献１には、二次元のカラーコード等を用いて、カゴ台車の識別番号情報、搬送先情報、搬送の優先度情報がコード化された認識用のマーカーが表示された識別部材であるＩＤパネルを搬送対象物（カゴ車）に装着し、自走ロボット（無人搬送車）が搬送対象物（カゴ車）を識別する技術が開示されている。

特許文献１に開示されているＩＤパネルは、搬送対象物の識別番号情報、搬送先情報、搬送の優先度情報をコード化している。そのため、ある程度の情報量を有したコードを識別するために、無人搬送車は、ＩＤパネル（搬送対象物）に対して近距離まで近づいてコードを読む、若しくはコードを読むためのセンサを高分解能にする必要がある。

すなわち、特許文献１に開示されている技術によれば、搬送対象物の検出に際し、簡単な構成のセンサを用いて遠距離からでも安定して検出する、という観点において改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構成のセンサを用いて遠距離からでも安定して搬送対象物を検出することを第１の目的とする。

また、本発明は、自律移動装置が搬送対象物と連結する際に確実な連結でき、自動走行装置が搬送対象物を搬送している際にふらつかずに走行できる適切な位置に連結することを第２の目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、自律移動装置が搬送対象物と連結する際に用いる識別部材であって、当該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報とが示され、前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成のセンサを用いて遠距離からでも安定して搬送対象物を検出することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態の自律移動装置である自走ロボットと連結対象であるカゴ台車との説明図である。 図２は、ＩＤパネルの取り付け構造を例示的に示す図である。 図３は、ＩＤパネルの例を示す図である。 図４は、符号なしの８ビットの１０進数と２進数の対応を示す図である。 図５は、符号付きの８ビットの１０進数と２進数の対応を示す図である。 図６は、符号付きの８ビットの１０進数と２進数の対応（正負の比較対応関係）を示す図である。 図７は、ＩＤパネルにおける識別情報領域と搬送情報領域について説明する図である。 図８は、搬送システムを適用することが想定される物流倉庫の一例を示す説明図である。 図９は、自走ロボットのコントローラのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図１０は、自走ロボットのコントローラが発揮する機能的構成例を示すブロック図である。 図１１は、ＩＤパネルの検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。 図１２は、ＩＤパネルの検出におけるピーク値検出状態を示す図である。 図１３は、ピーク値を検出する手法について説明する図である。 図１４は、ＩＤパネルの検出における距離情報値検出状態を示す図である。 図１５は、自走ロボットとカゴ台車とが接続可能な範囲を示す図である。 図１６は、ＩＤパネルの傾きの算出例を示す図である。 図１７は、ＩＤパネルの検出処理の完了後における目標位置への移動処理の流れを示すフローチャートである。 図１８は、ＩＤパネルの傾きの検出手法を示す図である。 図１９は、ＩＤパネルの方向の検出手法を示す図である。 図２０は、相対目標位置の算出方法を示す図である。 図２１は、相対目標位置への走行経路を模式的に示す図である。 図２２は、搬送するカゴ台車に備えたＩＤパネルの一例について説明する図である。 図２３は、搬送するカゴ台車に備えたＩＤパネルの別の一例について説明する図である。 図２４は、搬送するカゴ台車に備えたＩＤパネルの別の一例について説明する図である。 図２５は、搬送するカゴ台車に備えたＩＤパネルの別の一例について説明する図である。 図２６は、カゴ台車の種類、連結爪の幅、接続位置の移動量の関係の一例を示す図である。 図２７は、カゴ台車および連結爪の幅の関係の一例を示す図である。 図２８は、カゴ台車および連結爪の幅の関係の一例を示す図である。 図２９は、補正後のカゴ台車および連結爪の幅の関係の一例を示す図である。 図３０は、カゴ台車および連結爪の幅の関係の一例を示す図である。 図３１は、補正後のカゴ台車および連結爪の幅の関係の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、識別部材、自律移動装置、連結システムおよび連結方法の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、実施形態の自律移動装置である自走ロボット１と連結対象であるカゴ台車２との説明図である。

本実施形態は、搬送対象物であるカゴ台車２のような被牽引台車に自動で接続して、牽引することで所望の搬送先へ自動搬送する自走ロボット１のような自律移動装置と、この自走ロボット１を用いた連結システムに関する実施形態である。

自走ロボット１は、搬送物を積載するカゴ台車２に自動で連結する機能を持った自律移動装置である。これにより、自走ロボット１には積載が可能な構成を持たせることなく、簡易な移動装置によってカゴ台車２を牽引させることで、カゴ台車２に積載された多数の搬送物を搬送させることができる。

自走ロボット１は、装置本体であるロボット本体部１００、磁気センサ３、コントローラ４、カメラ５、電力源（バッテリー）６、動力モータ７、モータドライバ８、測域センサ９、連結装置１０、駆動車輪７１及び従動車輪７２等を備える。

磁気センサ３及び測域センサ９は、自走ロボット１の周辺環境を認識する環境認識手段である。

自走ロボット１は、搬送対象物であるカゴ台車２と連結する連結装置１０に、カゴ台車２に引っ掛けて接続するための連結爪１０ａを備えている。連結爪１０ａは、所定の間隔で一対のフックを備えている。

本実施形態の搬送システムでは、自走ロボット１の走行可能な経路の床面に磁気テープを設置し、磁気センサ３を用いて磁気テープを検出することにより自走ロボット１が走行可能な経路上に位置していることを認識することができる。床面にテープを設置する誘導方式としては、磁気テープを用いる構成に限らず、光学テープを用いる構成としてもよい。光学テープを用いる場合は、磁気センサ３の代わりに反射センサやイメージセンサなどが利用できる。

また、本実施形態の搬送システムでは、二次元あるいは三次元地図と測域センサ９の検出結果との照合によって自己位置を認識する自律走行を行うことができる。測域センサ９は物体にレーザ光を照射してその反射光から物体までの距離を測定するレーザ測域センサである。検出結果と二次元あるいは三次元地図との照合によって自己位置の認識に用いるセンサとしては、ステレオカメラやデプスカメラなども利用できる。

自走ロボット１は、磁気センサ３や測域センサ９の検出結果に基づいてコントローラ４がモータドライバ８を介して動力モータ７の駆動を制御し、動力モータ７が駆動車輪７１を回動駆動することで自走ロボット１が自律走行を行う。

所定の場所に置かれるカゴ台車２は、箱形状のカゴ部２０を備える。カゴ部２０は、帯状の縦フレーム２０ａと当該縦フレーム２０ａに交差する帯状の横フレーム２０ｂとで構成されている。また、カゴ台車２は、カゴ部２０を保持する底板２２と、四角形状の底板２２の四隅に配置されたキャスター２３と、を備える。

また、カゴ台車２の下部フレーム２４は、自走ロボット１の連結装置１０に設けられた連結爪１０ａとの連結対象となる。

さらに、カゴ台車２は、カゴ部２０の正面の略中央部に、自走ロボット１がカゴ台車２と連結する際に用いる識別部材であるＩＤパネル２１を配設する。より詳細には、ＩＤパネル２１は、自走ロボット１の測域センサ９に対して対向する位置に配置される（図１参照）。ＩＤパネル２１は、カゴ台車２に着脱可能である。

ＩＤパネル２１は、認識用のマーカーが表示された識別標識であり、カゴ台車２の識別番号情報、搬送先情報、搬送の優先度情報などの搬送に関する情報もしくはテーブル参照によって認識できるＩＤ情報を読み取れるようになっている。認識用のマーカーのＩＤの表示方法は、一般的なバーコードやＱＲコード（登録商標）を用いることができる。また、ＩＤとしてカラーコードや、濃淡バーコードによって単位面積当たりの情報量を増やすことで、より遠くから認識できるようになる。

本実施形態のＩＤパネル２１においては、バーコードを、再帰反射テープを用いて形成している。すなわち、本実施形態のＩＤパネル２１においては、再帰反射テープを用いて形成したバーコードが、「搬送に関する情報を示す領域」である。

ここで、図２はＩＤパネル２１の取り付け構造を例示的に示す図である。図２（ａ）は、クランプを用いた取付例であり、図２（ｂ）は、ＩＤパネル２１に設けた開口部または溝をガイドとする取付例である。

まず、クランプを用いた取付例について説明する。図２（ａ）に示すように、例えば、ＩＤパネル２１は、背面（装着面）にクランプ３１を４つ設ける。クランプ３１は、例えばプラスチック製のスプリングクリップである。４つのクランプ３１は、カゴ部２０の縦フレーム２０ａや横フレーム２０ｂにそれぞれ挿し込まれる。これにより、ＩＤパネル２１は、カゴ台車２のカゴ部２０の所定の位置に作業者によって取り付けられる。

次に、ＩＤパネル２１に設けた開口部または溝をガイドとした取付例について説明する。図２（ｂ）に示すように、例えば、ＩＤパネル２１は、背面（装着面）に開口部または溝で形成されたガイド３２を備える。ガイド３２は、カゴ部２０の縦フレーム２０ａや横フレーム２０ｂに挿し込まれる。これにより、ＩＤパネル２１は、カゴ台車２のカゴ部２０の所定の位置に作業者によって取り付けられる。

自走ロボット１には、マーカー読取装置が設置されている。マーカー読取装置はＩＤ認識手段であるカメラ５と復号部とからなる。本実施形態ではコントローラ４が復号部としての機能を有する。カメラ５の撮影画像からマーカーの特徴の画像認識によってマーカーのコードを認識する。復号部では認識したマーカーのコード情報をデコードすることで、カゴ台車２の認識番号情報、搬送先情報、優先度情報などの搬送に関する情報を得る。

本実施形態では、カゴ台車２に設置されたマーカーがバーコードやＱＲコードの場合は、ＩＤ認識手段としてコードリーダが使用できる。なお、マーカーがカラーコードの場合は、カメラ５を用いて読み取ることができる。また、マーカーが濃淡バーコードの場合は、レーザ測域センサの反射強度情報をＩＤコードに用いることができる。

自走ロボット１は、環境認識手段として、周辺環境との距離を取得するレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）等の測域センサ９を備える。コントローラ４は、測域センサ９によって位置を認識したＩＤパネル２１と測域センサ９との距離情報からＩＤパネル２１の位置座標を算出する。算出したＩＤパネル２１の位置座標を用いて、コントローラ４が動力モータ７の駆動制御を行うことで、自走ロボット１をカゴ台車２におけるＩＤパネル２１正面の所定の位置に位置決めする。

カゴ台車２との連結動作を制御するために、カゴ台車２に設置されたＩＤパネル２１の位置を認識するＩＤパネル位置認識手段としては、ＩＤ認識手段でＩＤパネル２１の位置も読み取れる場合には兼用することが出来る。例えば、ＩＤパネル２１のマーカーのＩＤとして濃淡バーコードをＩＤ認識手段としてレーザ測域センサで読み取る場合は、レーザ測域センサによってＩＤパネル２１の位置を検出しながらＩＤパネル２１のＩＤを読み取ることができる。また、マーカーのＩＤとしてカラーコードを用いる場合もカメラ５で、ＩＤパネル２１の位置を検出しながらＩＤパネル２１のＩＤを読み取ることができる。

また、濃淡バーコードは、レーザレンジファインダによる検知が可能であり、レーザレンジファインダは、高精度なＩＤパネル２１の位置検出手段及び自律走行のための環境認識センサとしても使用できる。

次に、ＩＤパネル２１について詳述する。

自走ロボット１がカゴ台車２を連結するために、自走ロボット１は、カゴ台車２と自走ロボット１との距離と角度を検出して、カゴ台車２に向かって走行を行う必要がある。しかしながら、測域センサ９でカゴ台車２の形状を認識する場合、カゴ台車２の積載状況により認識すべき形状が変化することから、カゴ台車２との距離と角度を正確に検出することは難しい。そこで、本実施形態においては、カゴ台車２にＩＤパネル２１を装着して、自走ロボット１に搭載した測域センサ９でＩＤパネル２１を検出する。

ここで、識別部材であるＩＤパネル２１を技術的に説明する。ＩＤパネル２１はレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）等の電磁波等を用いた検出装置により、検出対象の検出や識別を行うための識別部材である。電磁波等で検出するために、電磁波等が検出する検出面（例えば、ＩＤパネル２１の表面）を幾何学的に第一の方向において少なくとも３つの領域に分割し、分割された複数の領域において、少なくとも隣り合う領域の電磁波等に対する反射率が異なるように設定されている。

この第一の方向は、検出装置による走査方向と平行する方向である。図３に示すＩＤパネル２１の例では、紙面横方向（水平方向）において領域が分割されており、検出装置の走査方向は紙面横方向（水平方向）となる。

そして、検出装置は、電磁波等を照射した際の反射信号の強度の違いを利用して特定のパターン（信号）を検出することで、検出対象の検出や識別を行う。

図３は、ＩＤパネル２１の例を示す図である。図３に示すように、本実施の形態においては、例えばＡ４サイズの厚紙のような板状部材を識別部材であるＩＤパネル２１とする。該板状部材の表面２１Ａに対して、該板状部材の表面２１Ａの両端やその間に、再帰反射テープ２１Ｂを貼ることにより、ＩＤを表示するマーカーを形成する。また、板状部材の表面２１Ａと再帰反射テープ２１Ｂにより、検出面２１Ｃを構成する。

板状部材の表面２１Ａと再帰反射テープ２１Ｂとは電磁波等に対する反射率が異なるので、このように構成することで、上記した電磁波等が検出する検出面を幾何学的に第一の方向において少なくとも３つの領域ａ，ｂ，ｃに分割し、分割された複数の領域ａ，ｂ，ｃにおいて、少なくとも隣り合う領域の電磁波等に対する反射率が異なるように設定することを実現する。

図３（ａ）に示すように、分割された少なくとも３つの領域は、第一の方向における検出面２１Ｃの一端側から他端側に向かって、第一領域ａである再帰反射テープ２１Ｂ、「搬送に関する情報を示す領域」となる第二領域ｂである板状部材の表面２１Ａ、第三領域ｃである再帰反射テープ２１Ｂであり、第一領域ａの反射率と第二領域ｂの反射率は異なり、第三領域ｃの反射率と第二領域ｂの反射率は異なるように構成される。

ここで、第一領域ａと第三領域ｃとに異なる反射率の再帰反射テープ２１Ｂを貼ることで、第一領域ａの反射率と、第二領域ｂの反射率と、第三領域ｃの反射率と、を異ならせることを実現できる。また、第一領域ａと第三領域ｃとに同じ反射率の再帰反射テープ２１Ｂを貼ることで、第一領域ａの反射率と第三領域ｃの反射率とが等しくなるように構成してもよい。

また、第一領域ａの反射率と第三領域ｃとは、第二領域ｂの反射率よりも高い必要はなく、第一領域ａの反射率と第三領域ｃとの少なくとも一方が、第二領域ｂの反射率より低くてもよい。

また、識別部材であるＩＤパネル２１は、一つの板状部材で構成されなくてもよく、例えば２つの板状部材を並べることで検出面２１Ｃを構成してもよい。

第１のセンサである測域センサ９により、第一領域ａで反射された第一受光量と、第二領域ｂで反射された第二受光量と、及び第三領域ｃで反射された第三受光量と、測域センサ９から第一領域ａまでの第一距離と、測域センサ９から第二領域ｂまでの第二距離と、測域センサ９から第三領域ｃまでの第三距離と、が検出される。

詳細は後述するが、ＩＤパネル２１は、第一受光量と、第二受光量と、第三受光量と、第一距離と、第二距離と、第三距離と、に基づいて識別される。

ＩＤパネル２１の両端の再帰反射テープ２１Ｂは、スタートビットおよびストップビットを表すものであり、認識領域を規定する。このスタートビットおよびストップビットを表す両端の再帰反射テープ２１Ｂの間に貼られたパターンを構成する再帰反射テープ２１Ｂの位置に応じて、ＩＤパネル２１が保有する情報（カゴ台車２の認識番号情報、搬送先情報、優先度情報）が表される。なお、パターンを構成する再帰反射テープ２１Ｂは、検出面２１Ｃの基板部材２１Ａの両端に配置された２つの再帰反射テープ２１Ｂに比べて、水平方向の長さが短く（すなわち、細く）なっていてもよい。すなわち、第二領域ｂに配置される再帰反射テープ２１Ｂは、情報を有するパターンである。

図３に示したＩＤパネル２１の例では、板状部材の表面２１Ａに対して再帰反射テープ２１Ｂを貼ることで、ＩＤパネル２１の表面である検出面を矩形形状の領域に分割しているが、分割される領域の形状は矩形に限定されるものではなく、幾何学的な形状であればよい。なお、この図３に示したＩＤパネル２１の例は、再帰反射テープ２１Ｂを貼っているので、簡単で安価に識別部材を製造することが可能となる。

測域センサ９から照射されたレーザは、検出面２１Ｃを構成するＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂおよび板状部材の表面２１Ａに当たった後、（反射率や入射角などに応じた強度で）反射し、測域センサ９内部のディテクタで検出される。測域センサ９の内部では、レーザの往復にかかった時間から距離を算出し、検出したレーザ光の強度値から反射強度を算出し、結果をコントローラ４に送信する。

図３（ａ）に示すＩＤパネル２１の例によれば、Ａｍｍ、Ｂｍｍのそれぞれの距離（幅）に応じて、ＩＤパネル２１が保有する情報（カゴ台車２の認識番号情報、搬送先情報、優先度情報）が識別される。また、図３（ｂ）に示すＩＤパネル２１の例によれば、Ｃｍｍ、Ｄｍｍ、Ｅｍｍのそれぞれの距離（幅）に応じて、ＩＤパネル２１が保有する情報（カゴ台車２の認識番号情報、搬送先情報、優先度情報）が識別される。

なお、ＩＤパネル２１に貼り付ける再帰反射テープ２１Ｂは、ＩＤパネル２１の板状部材の表面２１Ａに対して反射（輝度差の絶対値）に差があればよい。したがって、ＩＤパネル２１に貼り付ける部材は、光の再帰反射に限るものではなく、光を吸収するものであってもよい。

マーカーが再帰反射テープ２１Ｂとすることで、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）である測域センサ９を用いた読み取りに好適となる。再帰反射テープ２１Ｂを用いる構成では、コントローラ４は、測域センサ９から得たＩＤパネル２１の両端の再帰反射テープ２１Ｂまでの距離、反射強度を得て、距離および反射強度からカゴ台車２と自走ロボット１との距離と角度を計算する。

ここで、反射強度とは、測域センサ９の内部の受光素子で受光した光の強さに応じた電圧を数値化したものである。ＩＤパネル２１に貼り付ける再帰反射テープ２１Ｂは反射強度の値が高くでるので、位置を正確に識別し、連結時の自走ロボット１の位置決めに用いるフィードバック情報として用いることができる。

ここで、ＩＤパネル２１における「搬送に関する情報を示す領域」である第二領域ｂにおいて再帰反射テープを用いて形成したバーコードのデータの読み方について説明する。

一般的に、コンピュータの内部処理では、整数値をコンピュータで扱える形式の０と１を用いた２進数のデジタルデータで表現する。２つの状態の０と１しか使えないので、マイナス（−）記号を使うことはできない。つまり、負値も０と１の２つの状態を使って表現する。そして、正の整数値のみでなく負値を含めた整数値を表現する場合は、コンピュータ上で最も多く用いられている「２の補数」で表現する。

本実施形態においては、ＩＤパネル２１のバーコードについても、数値を０と１の数字の組み合わせで構成したデジタル情報で表現する。ＩＤパネル２１のバーコードでは、再帰反射テープのある箇所を数値１、再帰反射テープのない箇所を数値０で表現する。また、ＩＤパネル２１の左端をデジタルデータの最上位ビット、ＩＤパネル２１の右端を最下位ビットとする。

次に、図４ないし図６を参照して符号なしと符号付きの８ビットの１０進数表記と、２進数のビット表記の対応について説明する。図４ないし図６においては、２進数表記のビット表記の１と０が、識別標識の再帰反射テープの有と無に対応する。

図４は、符号なしの８ビットの１０進数と２進数の対応を示す図である。図４に示すように、符号なし８ビットでは、０から２５５の値を表現できる。

図５は、符号付きの８ビットの１０進数と２進数の対応を示す図、図６は符号付きの８ビットの１０進数と２進数の対応（正負の比較対応関係）を示す図である。図５および図６に示すように、符号付き８ビットでは、−１２８から＋１２７の値を表現できる。符号付きの値は、２の補数表現を用いる。

次に、ＩＤパネル２１における識別情報領域と搬送情報領域について説明する。

ここで、図７はＩＤパネル２１における識別情報領域と搬送情報領域について説明する図である。

図７（ａ）は、ＩＤパネル２１の左右の両端部に識別情報領域、両端部を除いた中央部の左右に２個の搬送情報領域を持つ例である。図７（ａ）に示すように、ＩＤパネル２１の搬送情報領域２１ａと搬送情報領域２１ｂは、図３の第二領域ｂに対応する。ＩＤパネル２１の搬送情報領域２１ａと搬送情報領域２１ｂは、それぞれＢ７からＢ０に示す箇所に再帰反射テープが貼られた８ビットの情報を持つ。ＩＤパネル２１上の位置関係を説明するために、搬送情報領域２１ａ，２１ｂのバーコード部のすべてのビットに再帰反射テープを貼った例である。図７（ａ）に示すＩＤパネル２１は、黒塗潰し箇所に再帰反射テープが貼られている。白色の箇所は反射強度が低い材質のベース板である。

図７（ａ）に示すＩＤパネル２１は、具体的には、全幅は４２０ｍｍ、図３の第一領域ａおよび第三領域ｃに対応する両端部の識別情報領域２１ｃ，２１ｄの幅は４５ｍｍ、搬送情報領域２１ａ，２１ｂのバーコードの幅は９ｍｍ、バーコードの間隔は９ｍｍ、識別情報領域２１ｃ，２１ｄと搬送情報領域２１ａ，２１ｂの幅は２０ｍｍ、２個の搬送情報領域２１ａ，２１ｂ間の幅は２０ｍｍである。

図７（ｂ）は、２個の搬送情報領域（搬送情報領域２１ａ、搬送情報領域２１ｂ）を持ち、搬送情報領域の８ビットの情報で再帰反射テープが貼られている箇所と、再帰反射テープが貼られていない箇所からなる具体的な情報値を示した例である。図７（ｂ）に示すように、左側の搬送情報領域２１ａは、黒塗潰しで示したビットＢ４、Ｂ３、Ｂ０に再帰反射テープが貼られており、それ以外の斜線で示したビットには再帰反射テープは貼られていない。再帰反射テープが貼られているビットを１、貼られていないビットを０で表現すると、Ｂ７からＢ０は「０００１ １００１」となる。搬送情報領域２１ａは、接続する位置の移動量を示しており、基準位置に対して左側に移動する場合を＋（プラス）、右側に移動する場合を−（マイナス）で規定している。したがって、８ビットの符号付きデータとして扱われ、図５を参照すると、＋２５の値を示すことがわかる。

一方、右側の搬送情報領域２１ｂは、黒塗潰しで示したビットＢ７、Ｂ５、Ｂ３、Ｂ１に再帰反射テープが貼られており、それ以外の斜線で示したビットには再帰反射テープは貼られていない。再帰反射テープが貼られているビットを１、貼られていないビットを０で表現すると、Ｂ７からＢ０は「１０１０ １０１０」となる。搬送情報領域２１ｂは、カゴ台車２の搬送先を示しており、８ビットの正の値０から２５５で規定している。したがって、８ビットの符号なしデータとして扱われ、図４を参照すると、１７０の値を示すことがわかる。

自走ロボット１を用いた本実施形態の搬送システムは、物流倉庫などにおける、カゴ台車２などのキャスター付き搬送対象を搬送する作業を自動化するものである。自走ロボット１による搬送動作は、次の（１）〜（３）の三つの作業に分割される。
（１）仮置きエリアでの搬送対象の探索および連結
（２）走行エリアの走行
（３）保管エリアでの保管場所探索と荷卸し

図８は、搬送システムを適用することが想定される物流倉庫１０００の一例を示す説明図である。図８は、物流倉庫１０００を天井側から見た床面を平面図として示している。図８に示されたＸＹ平面が床面と並行な面であり、Ｚ軸が高さ方向を示している。図８に示す物流倉庫１０００において、上記（１）の仮置きエリアＡ１は、荷卸しされた荷物を整列しておく場所が想定される。上記（３）の保管エリアＡ２は、エレベータなどで他階へ移送する場合のエレベータ前エリアが想定される。また、上記（２）の走行エリアＡ３は図８中の矢印によって仮置きエリアＡ１と保管エリアＡ２との往復経路を示す場所が想定される。

自走ロボット１は、本線動作は床面に設置された磁気テープのラインをセンサで認識するライン認識による誘導方式で移動する。また、ラインの横にあるエリアマーク５２を検出してエリアを判断する。また、ＩＤパネル２１には、搬送先となる保管エリアＡ２の情報と優先順位の情報が含まれている。

図８に示すように、走行エリアＡ３には自走ロボット１の誘導用の磁気テープがライン状に設けられ、自走ロボット１が走行する走行ライン５１が設けられている。また、走行エリアＡ３における仮置きエリアＡ１、保管エリアＡ２の入り口には、走行ライン５１の近傍にエリアマーク５２が配置されており、どのエリアに来たかを認識できるようになっている。

後述する自走ロボット１が実行するプログラムでは、エリアごとに動作を指定できるようになっている。自走ロボット１は、仮置きエリアＡ１では接続動作、保管エリアＡ２では車庫入れ動作を行う。

本実施形態においては、仮置きエリアＡ１と保管エリアＡ２とが走行ライン５１のすぐ横にある構成である。自走ロボット１は、走行ライン５１を走行したまま、仮置きエリアＡ１や保管エリアＡ２のエリア内の探索を行う。仮置きエリアＡ１内に搬送対象となるカゴ台車２を見つけたら、走行ライン５１上からカゴ台車２への連結動作に移行する。また、保管エリアＡ２に対しても、走行ライン５１上から空き番地を探索して、車庫入れ動作を行う。

加えて、図８に示す物流倉庫１０００において、保管エリアＡ２に対して走行ライン５１を挟んだ向かい側には、複数の再帰反射テープ５３が設置されている。複数の再帰反射テープ５３は、自走ロボット１の測域センサ９が検出できる位置に設置されている。自走ロボット１は、複数の再帰反射テープ５３の設置情報をもとに、自己位置推定を行う。

次に、自走ロボット１のコントローラ４について説明する。

ここで、図９は自走ロボット１のコントローラ４のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。コントローラ４は、図９に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの制御装置１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置１２と、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置１３と、ディスプレイなどの表示装置１４と、キーボードなどの入力装置１５と、無線通信インタフェイスなどの通信装置１６と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

制御装置１１は、主記憶装置１２や補助記憶装置１３に記憶されている各種プログラムを実行することで、コントローラ４（自走ロボット１）全体の動作を制御し、後述する各種機能部を実現する。

自走ロボット１のコントローラ４で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、自走ロボット１のコントローラ４で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、自走ロボット１のコントローラ４で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

次に、自走ロボット１のコントローラ４の制御装置１１が主記憶装置１２や補助記憶装置１３に記憶されたプログラムを実行することによって、自走ロボット１のコントローラ４が発揮する機能について説明する。なお、ここでは従来から知られている機能については説明を省略し、本実施の形態の自走ロボット１のコントローラ４が発揮する特徴的な機能について詳述する。

なお、自走ロボット１のコントローラ４が発揮する機能の一部または全部をＩＣ（Integrated Circuit）などの専用の処理回路を用いて構成してもよい。

図１０は、自走ロボット１のコントローラ４が発揮する機能的構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、自走ロボット１のコントローラ４は、検出手段１１１と、算出手段１１２と、移動制御手段１１３と、を備える。

検出手段１１１は、測域センサ９を介して、ＩＤパネル２１における再帰反射テープ２１Ｂ間の距離と再帰反射テープ２１Ｂのそれぞれの位置とに基づいてＩＤパネル２１を検出する。

算出手段１１２は、検出手段１１１により検出されたＩＤパネル２１までの距離および角度を算出する。

移動制御手段１１３は、算出手段１１２により算出したＩＤパネル２１までの距離および角度に従った目標位置への自走ロボット１の自律移動を制御する制御手段である。

次に、自走ロボット１におけるカゴ台車２に設けられたＩＤパネル２１の検出処理について詳述する。

ここで、図１１はＩＤパネル２１の検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１１に示すように、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、測域センサ９の反射強度値からピークを検出する（ステップＳ１）。

図１２は、ＩＤパネル２１の検出におけるピーク値検出状態を示す図である。図１２に示すように、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、測域センサ９の値を確認しながら、走行エリアＡ３における走行ライン５１上を走行する。なお、図１２（ａ）に示している測域センサ９の検出範囲は、本実施の形態においては約２７０度である。

そして、図１２（ｂ）に示すように、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、測域センサ９からの反射強度のピーク値を検出する。

図１３は、ピーク値を検出する手法について説明する図である。図１３（ａ）に示すように、反射する部材までの距離が長い場合、測域センサ９が出力する反射強度値は低くなる。なお、一定の材質に対して、距離に応じた反射強度値の対応式を事前に算出しておく。そして、図１３（ｂ）に示すように、対応式を用いて正規化した後の値について、比率が一定値以上（この場合は８０％）の値をピークとみなす。

図１１に戻り、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、測域センサ９の反射強度値からピークを検出すると（ステップＳ１）、検出したピーク間距離（幅）がＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂ間の距離（幅）と該当するかを判断する（ステップＳ２）。

具体的には、図１２（ｂ）に示すように、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、検出したピーク間の距離（幅）を計算し、ＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂ間距離と比較する。

自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、検出したピーク間距離がＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂ間の距離（幅）と該当すると判断した場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、ＩＤパネル２１の候補とし、ステップＳ３に進む。

一方、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、検出したピーク間距離がＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂ間の距離（幅）と該当しないと判断した場合（ステップＳ２のＮｏ）、ＩＤパネル２１の候補とせず、ステップＳ１に戻る。

次いで、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ピークを含めたピーク間における測域センサ９の距離情報値を、後述するように判断する（ステップＳ３）。

ここで、図１４はＩＤパネル２１の検出における距離情報値検出状態を示す図である。図１４において、カゴ台車２は天井側から見た平面図として示している。図１４に示すように、ステップＳ２で候補とされたＩＤパネル２１のエリアについて、測域センサ９からＩＤパネル２１までの距離を求める。なお、測域センサ９からの距離は、レーザが戻ってくる時間によって求めることが可能である。そして、測域センサ９により距離情報値に基づき、検出範囲内にある物体の測域センサ９から見た形状を検出することが可能となる。検出範囲内にＩＤパネル２１が存在する場合は、測域センサ９から見たＩＤパネル２１の検出面２１Ｃの形状（面形状）を検出することが可能となる。

例えば、測域センサ９の走査方向におけるＩＤパネル２１の検出面２１Ｃの中心に対して正面からＩＤパネル２１の検出面２１Ｃに正対して測域センサ９で検出動作を行った場合（測域センサ９とＩＤパネル２１の検出面２１Ｃとの位置関係が図１４（ａ）の場合）、測域センサ９が検出するＩＤパネル２１までの距離情報値はほぼ同じ値となる（厳密にいえば、両端部が遠距離となるが、簡潔に説明するために、ここでは距離情報値はほぼ同じ値として説明する）ので、検出範囲内に測域センサ９から見た形状が平面の物体が存在する、と判断することができる。

このように、距離情報により連続体と判断することで、カゴ台車２におけるカゴ部２０の縦フレーム２０ａとＩＤパネル２１のバーコードとを誤認識しない、という効果を奏する。

また、ＩＤパネル２１の検出面２１Ｃが測距センサ９に対して斜めになっている場合は、測域センサ９が検出するＩＤパネル２１までの距離情報値は、測域センサ９の走査方向における一方から他方に向かって一定の割合で変化するので、検出範囲内に測域センサ９から見た形状平面の物体が存在する、と判断することができる。

また、ＩＤパネル２１の検出面２１Ｃが曲面の場合は、測域センサ９が検出するＩＤパネル２１までの距離情報値が、測距センサ９とＩＤパネル２１の検出面２１Ｃとの位置関係、及び検出面２１Ｃの曲率とに応じて変化しているか否かを判断することで、検出範囲内に測域センサ９から見た形状が曲面の物体が存在する、と判断することができる。

図１４（ａ）のグラフに示すように、測域センサ９の走査方向におけるＩＤパネル２１の検出面２１Ｃの中心に対して正面からＩＤパネル２１の検出面２１Ｃに正対して測域センサ９で検出動作を行った場合、反射強度のピークを含めたピーク間における測域センサ９が検出する距離情報値は、ほぼ同じ値となる。この場合、ＩＤパネル２１の候補とする。

このように、ピークを含めたピーク間の距離情報値、換言すると、第一領域ａ、第二領域ｂ、第三領域ｃまでの距離情報値に基づき、ＩＤパネル２１の候補を検出する。

図１４（ｂ）に示すように、カゴ台車２のフレームも反射強度の値が高くでることが分かっている。そのため、反射強度比率のピーク値を見るだけでは、カゴ台車２のフレームをＩＤパネル２１と勘違いする可能性がある。そこで、測域センサ９が検出した反射強度のピークを含めたピーク間の距離情報値に基づいて判断することで、ＩＤパネル２１の候補を検出する。カゴ台車２のフレームを検出している場合は、ＩＤパネル２１とフレームとで距離が異なるので、測域センサ９が検出した反射強度のピークを含めたピーク間の距離情報値に基づいて、ＩＤパネル２１の候補から除外されるようにしたものである。

このように測域センサ９で測定した距離情報により、カゴ台車２のフレームのような高反射を生じる小さな細いものをＩＤパネル２１の再帰反射テープ２１Ｂとして誤認識しないようにすることができる。これは、カゴ台車２に荷物が載っていても同様である。

自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネルの検出面２１Ｃに該当すると判断した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ＩＤパネル２１の候補とし、ステップＳ４に進む。

一方、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネルの検出面２１Ｃに該当しないと判断した場合（ステップＳ３のＮｏ）、ＩＤパネル２１の候補とせず、ステップＳ１に戻る。

以上により、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、現在の測域センサ９の測定値をＩＤパネル２１の候補とする（ステップＳ４）。

次に、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の候補について、測域センサ９の走査角度におけるピーク間位置の角度（ＩＤパネル２１の候補を検出した際の走査角度）が、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な範囲に入っているか、を判断することで、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な位置関係にあるか否か、を判断する（ステップＳ５）。

ここで、図１５は自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な範囲を示す図である。図１５に示すように、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な範囲（角度）が決められている。

図１５（ａ）は、自走ロボット１の接続可能な範囲にカゴ台車２が存在しない場合を示す図である。図１５（ａ）に示すように、測域センサ９の走査角度におけるピーク間位置の角度（ＩＤパネル２１の候補を検出した際の走査角度）が接続可能な範囲（角度）内にない場合には、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な位置関係でないと判断する。

一方、図１５（ｂ）は、自走ロボット１の接続可能な範囲にカゴ台車２が存在する場合を示す図である。図１５（ｂ）に示すように、測域センサ９の走査角度におけるピーク間位置の角度（ＩＤパネル２１の候補を検出した際の走査角度）が接続可能な範囲（角度）内にある場合には、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な位置関係にあると判断する。

自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の候補について、測域センサ９の走査角度におけるピーク間位置の角度（ＩＤパネル２１の候補を検出した際の走査角度）が、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な位置関係にあると判断した場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、ステップＳ６に進む。

一方、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の候補について、測域センサ９の走査角度におけるピーク間位置の角度（ＩＤパネル２１の候補を検出した際の走査角度）が、自走ロボット１とカゴ台車２とが接続可能な位置関係でないと判断した場合（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ１に戻る。

次に、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の候補について、測域センサ９の距離情報から、ＩＤパネル２１の傾きを算出する（ステップＳ６）。

ここで、図１６はＩＤパネル２１の傾きの算出例を示す図である。図１６に示すように、ＩＤパネル２１の傾きは、測域センサ９が検出したピーク値の距離情報（ＩＤパネル２１の検出面２１Ｃにおける第一領域ａの距離情報と第三領域ｃの距離情報）から検出可能である。

続いて、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の傾きが接続可能な範囲であるかを判断する（ステップＳ７）。自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、傾きが所定範囲内（図１６に示す角度θが所定の角度以下）の場合、接続にいける許容範囲の傾きで置かれているカゴ台車２であると判断し（ステップＳ７のＹｅｓ）、ステップＳ８に進む。

一方、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、傾きが所定範囲外（図１６に示す角度θが所定の角度より大きい）の場合、接続にいける許容範囲の傾きで置かれているカゴ台車２ではないと判断し（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ１に戻る。

そして、自走ロボット１のコントローラ４（検出手段１１１）は、ＩＤパネル２１の検出処理を完了する（ステップＳ８）。

続いて、検出したＩＤパネル２１の表面の角度と自走ロボット１との角度を検出する動作について説明する。

概略的には、搬送対象物（カゴ台車２）に装着されたＩＤパネル２１の検出面２１Ｃが平面であることを利用して、検出したＩＤパネル２１の検出面２１Ｃの角度と自走ロボット１との角度を搬送対象物（カゴ台車２）と自走ロボット１との角度として、自走ロボット１と搬送対象物（カゴ台車２）との自動連結に用いるようにしたものである。

続いて、ＩＤパネル２１の検出処理の完了後における自走ロボット１の目標位置への移動について説明する。

ここで、図１７はＩＤパネル２１の検出処理の完了後における目標位置への移動処理の流れを示すフローチャートである。図１７に示すように、自走ロボット１のコントローラ４（算出手段１１２）は、ＩＤパネル２１に向けて走行を開始し（ステップＳ３１）、ＩＤパネル２１までの距離、反射強度情報を測域センサ９から取得する（ステップＳ３２）。

次いで、自走ロボット１のコントローラ４（算出手段１１２）は、ＩＤパネル２１の設計情報（大きさ、再帰反射テープ２１Ｂの間隔など）を参考にして、距離・反射強度情報からＩＤパネル２１の自走ロボット１に対する相対位置および傾きを検出する（ステップＳ３３）。

次に説明する図１８から図２１は、自走ロボット１、ＩＤパネル２１を天井側から見た平面図として示している。なお、既述しているように、ＩＤパネル２１はカゴ台車２に装着されているが図が煩雑になることを避けるために、カゴ台車２は省略しＩＤパネル２１のみを表示している。

図１８は、ＩＤパネル２１の傾きの検出手法を示す図である。図１８に示すように、自走ロボット１の中心は、後輪である従動車輪７２の車軸中心である。ＩＤパネル２１の位置は、ＩＤパネル２１の中心である。ＩＤパネル２１の傾きは、自走ロボット１の後輪である従動車輪７２の車軸方向に平行な直線と、ＩＤパネル２１のパネル面に平行な直線とのなす角（図１８のθ_１）である。

図１９は、ＩＤパネル２１の方向の検出手法を示す図である。図１９に示すように、ＩＤパネル２１の方向は、自走ロボット１の後輪である従動車輪７２の車軸方向に対して垂直で自走ロボット１の中心を通る直線と、自走ロボット１の中心とＩＤパネル２１の中心をつなぐ直線とのなす角（図１９のθ_２）である。

ＩＤパネル２１の自走ロボット１に対する相対位置および傾きが検出されなかった場合（ステップＳ３４のＮｏ）、自走ロボット１のコントローラ４（算出手段１１２）は、一時停止して（ステップＳ３５）、再度ＩＤパネル２１までの距離、反射強度情報を測域センサ９から取得する（ステップＳ３２）。

なお、ＩＤパネル２１を検出した後に、自走ロボット１がＩＤパネル２１を検出できなくなることは自走ロボット１とＩＤパネル２１（カゴ台車２）との位置関係の観点からは考え辛いが、自走ロボット１の駆動エラーや測域センサ９のエラーなどでＩＤパネル２１が検出できなくなったときの対処として、一時停止処理（ステップＳ３５）を設けている。なお、一時停止期間が所定の時間を超えると、異常発生として、自走ロボット１を停止し、カゴ台車２の接続失敗の表示を出すなどの処理をする。

ＩＤパネル２１の自走ロボット１に対する相対位置および傾きが検出された場合（ステップＳ３４のＹｅｓ）、自走ロボット１のコントローラ４（算出手段１１２）は、ＩＤパネル２１の位置と傾きに基づく相対目標位置を算出する（ステップＳ３６）。

ここで、図２０は相対目標位置の算出方法を示す図である。図２０に示すように、ＩＤパネル２１の中心から垂直方向に一定距離、かつ、ＩＤパネル２１に対して正対する角度が相対目標位置（ｘ´，ｙ´，θ´）である。

続いて、自走ロボット１のコントローラ４（移動制御手段１１３）は、現在位置を（ｘ，ｙ，θ）＝（０，０，０）として、相対目標位置（ｘ´，ｙ´，θ´）との差分を基に、目標位置への方向角度θ_３を決定し、走行する（ステップＳ３７）。

自走ロボット１のコントローラ４は、ステップＳ３２〜Ｓ３７の処理を、ＩＤパネル２１のパネル面に対して垂直な位置に設定された相対目標位置（ｘ´，ｙ´，θ´）へ到着するまで（ステップＳ３８のＹｅｓ）、繰り返す。

ここで、図２１は相対目標位置への走行経路を模式的に示す図である。図２１に示すように、自走ロボット１のコントローラ４は、自走ロボット１が相対目標位置に近づくにつれて速度を減速させるようにしてもよい。例えば自走ロボット１のコントローラ４は、下記式に従って制御すればよい。
ｖ［ｍ／Ｓ］＝α＊（ｘ^２＋Ｙ^２）^１／２
α：パラメータ

また、自走ロボット１のコントローラ４は、回転速度をＩＤパネル２１の方向（図１９）に基づいて設定する。
ω［ｒａｄ／Ｓ］＝β＊θ
＊βはパラメータ

このように本実施の形態によれば、ＩＤパネル２１を検出する際に、ＩＤパネル２１の検出面２１Ｃに生成されたコードとＩＤパネル２１の検出面２１Ｃまでの距離情報（換言すると、ＩＤパネル２１の検出面２１Ｃの第一領域ａ、第二領域ｂ、第三領域ｃまでの距離情報）とを用いて、ＩＤパネル２１を検出する。これにより、ＩＤパネル２１を検出するためのコードは情報量が少ない簡易なものでよいので、ＩＤパネル２１を検出するためのセンサは簡単な構成でよく、遠距離からでも安定して搬送対象物（ＩＤパネル２１）を検出することができる。

ところで、ステップＳ３６で算出した相対目標位置は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央の位置である。自走ロボット１は、基本的には、ＩＤパネル２１の幅方向の中央の位置を目標として、自走ロボット１の連結装置１０の連結爪１０ａの中央がこの目標位置になるように接続を行う。

しかしながら、カゴ台車２の骨組みの位置関係などによっては、自走ロボット１における連結装置１０の接続位置を変更したい場合が考えられる。例えば、ＩＤパネル２１をカゴ台車２に装着する際に、ＩＤパネル２１をカゴ台車２の中央部付近にある縦フレームに装着することが考えられる。しかしながら、カゴ台車の中央部付近にある縦フレームは、必ずしもカゴ台車２の幅方向の中心にあるとは限らず、カゴ台車２の幅方向の中心からずれている（オフセットされている）ことがあり得る。一方で、自律走行装置が搬送対象物であるカゴ台車を安定して搬送するたけには、カゴ台車２の幅方向の中心とＡＧＶの幅方向の中心とが出来るだけ一致していることが望ましく、両者が大きくずれていると搬送中にふらついて走行する、等の不具合が生じることが懸念される。そこで、本実施の形態においては、カゴ台車２の接続したい位置を考慮してカゴ台車２の種類ごとにＩＤパネル２１のパネルＩＤ（識別番号）を用意する。自走ロボット１は、パネルＩＤを検出して、パネルＩＤごとに相対目標位置を変え、各カゴ台車２にとって最適な位置で接続を行う。

すなわち、ステップＳ３６において、自走ロボット１のコントローラ４（算出手段１１２）は、ＩＤパネル２１の位置と傾きに基づく相対目標位置を算出するとともに、所定の移動量分だけＩＤパネル２１のパネル面と平行な方向へ相対目標位置をシフトさせる。

以下において、所定の移動量分だけＩＤパネル２１のパネル面と平行な方向へ相対目標位置をシフトさせる処理について詳述する。

まず、ＩＤパネル２１の搬送情報領域２１ａ，２１ｂのバーコード情報の読み方について具体的に説明する。

図２２は、搬送するカゴ台車２に備えたＩＤパネル２１の一例について説明する図である。図２２に示すＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の基準位置に対して自走ロボット１の接続する位置をカゴ台車２の幅方向に移動する量と、自走ロボット１で接続したカゴ台車２の搬送先の識別情報を記録する。

詳細は後述するが、カゴ台車２の幅方向に移動する量は、自走ロボット１がカゴ台車２と連結する際に、自走ロボット１が備えている連結装置１０における連結爪を、「カゴ台車２の下部フレーム２４におけるカゴ台車２の縦フレーム２０ａと干渉しない位置」であり、かつ、「カゴ台車２の幅方向の中心位置と自走ロボット１の幅方向の中心位置とのずれ量が所定範囲内となる位置」に掛けるための情報である。

なお、以下に記載するＩＤパネル２１の図では、バーコードの黒線がない箇所について、バーコードの有無がわかるように明示的に白抜きの枠で記載する。

搬送元エリアに図２２に示すＩＤパネル２１が備えられたカゴ台車２を置き、自走ロボット１は、ＩＤパネル２１を検出してＩＤパネル２１の基準位置を目標にして接続する。ＩＤパネル２１の基準位置は、ＩＤパネル２１の両端の再帰反射テープを検知し、それぞれの位置の中央とする（標識の幅方向の中央の位置）。ＩＤパネル２１の基準位置は、自走ロボット１の接続するフックとの位置関係がわかればよいので、ＩＤパネル２１の左端または右端のように任意に決めてもよい。

自走ロボット１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央の位置を目標として、自走ロボット１の連結装置１０の連結爪１０ａの中央がこの目標位置になるように接続を行う。

なお、カゴ台車２の種類によっては連結爪１０ａの位置がカゴ台車２の縦フレーム２０ａと干渉することがある。そこで、本実施形態の自走ロボット１は、カゴ台車２の種類毎に連結爪１０ａの位置がカゴ台車２の縦フレーム２０ａと干渉しないように、目標位置に対して接続する位置をカゴ台車２の幅方向にずらして接続動作を行う。そのため、ＩＤパネル２１は、幅方向にずらす移動量を識別情報として有している。更に、ＩＤパネル２１は、カゴ台車２の搬送先を識別情報として有している。

図２２に示すように、ＩＤパネル２１は、識別情報が２つのエリアに分かれており、移動量（搬送情報領域２１ａ）と搬送先（搬送情報領域２１ｂ）の情報からなる。図２２に示すＩＤパネル２１では、移動量（搬送情報領域２１ａ）は、８ビットの符号付き情報からなり、−１２８から＋１２７の値の情報を持つ。符号は、自走ロボット１側からカゴ台車２の接続する位置を見て、左側に移動する場合を＋、右側に移動する場合を−で表している。図２２に示す例では、移動量のバーコードデータは、再帰反射テープがある位置を１、再帰反射テープがない位置を０で表記すると、左側から、「０００１ １００１」となり、図５から移動量は＋２５［ｍｍ］である。したがって、自走ロボット１は、標識の幅方向の中央位置に対して、自走ロボット１の連結爪１０ａの中央位置を左側に２５［ｍｍ］移動させて接続動作を行う。

なお、反対方向の右側に２５［ｍｍ］移動させたい場合は、移動量の値を−２５とするので、左側から、「１１１０ ０１１１」となる。

一方、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）は、８ビットの符号なし情報からなり、１から２５５の値の情報を持つ。図２２に示す例では、搬送先のバーコードデータは、左側から、「１０１０ １０１０」となり、図４から搬送先はエリア１７０である。

本実施形態の自走ロボット１は、バーコードを読み取ったデジタルデータ値をそのまま数値として使用している。

なお、識別情報を１つのＩＤ情報として、テーブルを参照して、移動量と搬送先を読み取る方式では、作業者がＩＤパネルを見たときに、それぞれの情報がわからない。しかしながら、図２２に示すＩＤパネル２１は、識別情報をそれぞれのエリア（移動量（搬送情報領域２１ａ）と搬送先（搬送情報領域２１ｂ））に分けて表記することにより、作業者が目視で値を確認することができるという利点もある。

次に、図２３は搬送するカゴ台車２に備えたＩＤパネル２１の別の一例について説明する図である。図２３（ａ）に示すＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の基準位置に対して自走ロボット１の接続する位置をカゴ台車２の幅方向に移動する量と、自走ロボット１で接続したカゴ台車２の搬送先の識別情報を記録する。また、図２３（ｂ）はテーブルＮｏ．に対応する移動量と搬送先の対応を示す図である。

図２２に示すＩＤパネル２１は、識別情報がそれぞれの識別情報の数値を直接表記しているのに対して、図２３に示すＩＤパネル２１においては、それぞれのテーブルＮｏ．を表記して、テーブルＮｏ．に対応したテーブル値を参照して識別情報を取得する形式である点が異なっている。

図２３（ａ）に示すＩＤパネル２１は、図２２と同様に、識別情報が２つのエリアに分かれており、移動量（搬送情報領域２１ａ）と搬送先（搬送情報領域２１ｂ）の情報からなる。図２３の例では、移動量（搬送情報領域２１ａ）は、８ビットの符号なし情報からなり、１から２５５の値の情報を持つ。図２３に示す例では、移動量のバーコードデータは、左側から、「００００ １００１」となり、図４から移動量のテーブルＮｏ．は９であり、図２３（ｂ）の対応表を参照すると、テーブルＮｏ．９の移動量は＋１０［ｍｍ］である。したがって、自走ロボット１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置に対して、自走ロボット１の連結爪１０ａの中央位置を左側に１０［ｍｍ］移動させて接続動作を行う。

一方、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）は、８ビットの符号なし情報からなり、１から２５５の値の情報を持つ。図２３に示す例では、搬送先のバーコードデータは、左側から、「００００ ０１１０」となり、図４から搬送先のテーブルＮｏ．は６であり、図２３（ｂ）の対応表を参照すると、搬送先はエリア６０である。

本実施形態では、バーコードで表記できる値は０から２５５であるが、ＩＤパネル２１のバーコード値は参照するテーブルＮｏ．として使用している１から１３しか使用していない。

図２３に示す例によれば、ＩＤパネル２１を変えずに移動量および搬送先を変更したい場合は、テーブルを修正することで対応することができる一方で、作業者が目視でＩＤパネル２１を確認してもその場で移動量や搬送先を確認することはできない。

次に、図２４は搬送するカゴ台車２に備えたＩＤパネル２１の別の一例について説明する図である。図２４（ａ）に示すＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の基準位置に対して自走ロボット１の接続する位置をカゴ台車２の幅方向に移動する量、自走ロボット１で接続したカゴ台車２の搬送先、牽引車の重量の識別情報を記録する。また、図２４（ｂ）は重量区分Ｎｏ．に対応する牽引重量の対応を示す図である。

図２４（ａ）に示すＩＤパネル２１は、識別情報が３つのエリアに分かれており、図２２に対して識別情報として牽引重量を追加し、移動量（搬送情報領域２１ａ）、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）、牽引重量（搬送情報領域２１ｅ）の３つの識別情報からなる。

図２４に示す例では、移動量は８ビットの符号付き情報からなり、−１２８から＋１２７の値の情報を持つ。符号は左側に移動する場合を＋、右側に移動する場合を−で表している。この例では、移動量（搬送情報領域２１ａ）のバーコードデータは、左側から、「０００１ １００１」となり、図５から移動量は＋２５［ｍｍ］である。したがって、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置に対して、自走ロボット１の連結爪１０ａの中央位置を左側に２５［ｍｍ］移動させて接続動作を行う。

一方、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）は、５ビットの符号なし情報からなり、１から３１の値の情報を持つ。図２４に示す例では、搬送先のバーコードデータは、左側から、「０ ００１１」となり、図４から搬送先はエリア３である。

加えて、牽引重量（搬送情報領域２１ｅ）は、３ビットの符号なし情報からなり、１から７の重量区分Ｎｏ．を表している。図２４に示す例では、牽引重量のバーコードデータは、左側から、「１０１」となり、図４から重量区分Ｎｏ．は５であり、図２４（ｂ）に示す対応表を参照すると、牽引重量は１２１〜１５０Ｋｇである。

このようにして牽引重量の情報がわかると、自走ロボット１は、安全性を考慮して、重い荷物を搬送する場合は速度を落として走行したり、荷崩れ防止のために速度を落として走行したりする等の現場の状況に応じた制御を行うことができる。

次に、図２５は搬送するカゴ台車２に備えたＩＤパネル２１の別の一例について説明する図である。図２５（ａ）に示すＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の基準位置に対して自走ロボット１の接続する位置をカゴ台車２の幅方向に移動する量、自走ロボット１で接続したカゴ台車２の搬送先、牽引車の重量の識別情報を記録する。また、図２５（ｂ）は重量区分Ｎｏ．に対応する移動量、搬送先、牽引重量の対応を示す図である。

図２５（ａ）に示すＩＤパネル２１は、識別情報が３つのエリアに分かれており、図２２に対して識別情報として牽引重量を追加し、移動量（搬送情報領域２１ａ）、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）、牽引重量（搬送情報領域２１ｅ）の３つの識別情報からなる。

前述した図２４においては、移動量と搬送先の識別情報の数値を直接表記しているのに対して、図２５においては、それぞれのテーブルＮｏ．を表記して識別情報はテーブルＮｏ．に対応したテーブル値を参照して取得する形式である。

図２５に示す例では、移動量は８ビットの符号付き情報からなり、１から２５５の値の情報を持つ。この例では、移動量（搬送情報領域２１ａ）のバーコードデータは、左側から、「０００１ １０１０」となり、図４から移動量のテーブルＮｏ．は１０であり、対応表を参照すると、テーブルＮｏ．１０の移動量は＋１５［ｍｍ］である。したがって、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置に対して、自走ロボット１の連結爪１０ａの中央位置を左側に１５［ｍｍ］移動させて接続動作を行う。

一方、搬送先（搬送情報領域２１ｂ）は、５ビットの符号なし情報からなり、１から３１の値の情報を持つ。図２５に示す例では、搬送先のバーコードデータは、左側から、「０ ０１１１」となり、図４から搬送先のテーブルＮｏ．は７であり、対応表を参照すると、搬送先はエリア７０である。

加えて、牽引重量（搬送情報領域２１ｅ）は、３ビットの符号なし情報からなり、１から７の重量区分Ｎｏ．を表している。図２５に示す例では、牽引重量のバーコードデータは、左側から、「１００」となり、図４から重量区分Ｎｏ．は４であり、図２５（ｂ）に示す対応表を参照すると、牽引重量は９１〜１２０Ｋｇである。

図２５に示す例によれば、識別標識を変えずに移動量、搬送先、牽引重量を変更したい場合は、テーブルを修正することで対応することができる。一方で、作業者が目視で識別標識を確認してもその場で移動量、搬送先、牽引重量を確認することはできない。

このようにして牽引重量の情報がわかると、自走ロボット１は、安全性を考慮して、重い荷物を搬送する場合は速度を落として走行したり、荷崩れ防止のために速度を落として走行したりする等の現場の状況に応じた制御を行うことができる。

なお、移動量はカゴ台車２の種類で決まり、搬送先および重量区分は積載する荷物によって決まる。したがって、図２５（ｂ）に示す対応表に示す通りの組み合わせが存在することになる。すなわち、図２５（ｂ）に示す対応表以外の組み合わせがあった場合、３つの識別情報（移動量、搬送先、牽引重量）のいずれかを読み間違いしている可能性がある。３つの識別情報（移動量、搬送先、牽引重量）は、それぞれ独立して読み取っているので、予めありえる組み合わせの照合表を作成しておき、読み取った識別情報の組み合わせが存在するか照合することにより、読み取り間違いによる、誤動作および誤搬送を防止することができる。

次に、図２２ないし図２５で説明したＩＤパネル２１の識別情報である移動量の情報を基に、カゴ台車２の種類や自走ロボット１の連結装置１０である連結爪１０ａの仕様から、カゴ台車２の縦フレーム２０ａと連結爪１０ａが干渉しないように接続する動作について説明する。

ここで、図２６はカゴ台車２の種類、連結爪１０ａ、接続位置の移動量の関係の一例を示す図である。図２６に示す例は、後述する図２７ないし図３１のカゴ台車２と連結爪１０ａの位置関係を示したものである。

図２７は、カゴ台車２および連結爪１０ａの幅の関係の一例を示す図である。図２７に示す例は、カゴ台車２（縦フレーム２０ａの間隔１５０［ｍｍ］）を連結爪１０ａの幅２６０［ｍｍ］で接続するときの位置関係（基準）を示したものである。

ＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置がカゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置になるように、カゴ台車２に掛けられる。自走ロボット１は、カゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置を、接続する目標位置として接続動作を行う。

図２７に示す例では、自走ロボット１が、連結爪１０ａの中央が目標位置になるように、カゴ台車２に向けて移動する。これにより、自走ロボット１は、カゴ台車２の縦フレーム２０ａに干渉せずに、連結爪１０ａをカゴ台車２に接続することができる。したがって、図２７に示す例では、カゴ台車２に対する自走ロボット１の接続位置の移動量は０であり、補正を行う必要がない。

図２８は、カゴ台車２および連結爪１０ａの幅の関係の一例を示す図である。図２８に示す例は、カゴ台車２（縦フレーム２０ａの間隔１３０［ｍｍ］）を自走ロボット１の連結装置１０の連結爪１０ａの幅２６０［ｍｍ］で接続するときの位置関係を示したものである。

ＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置がカゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置になるように、カゴ台車２に掛けられる。自走ロボット１は、カゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置を、接続する目標位置として接続動作を行う。

図２８に示す例では、自走ロボット１が連結爪１０ａの中央が目標位置になるようにカゴ台車２に向けて移動した場合、連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに対して干渉して接続できない、という問題がある。このように一般の倉庫では、仕様の異なるカゴ台車２が混在して使用されていることがある。

すなわち、自走ロボット１は、連結装置１０の連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに干渉しないように、左右いずれかに位置を移動して接続する必要がある。そこで、自走ロボット１は、図２２ないし図２５に示すＩＤパネル２１の識別情報に記載された移動量の情報を読み取って、接続位置をカゴ台車２の幅方向に移動（補正）して接続動作を行う。

図２９は、補正後のカゴ台車２および連結爪１０ａの幅の関係の一例を示す図である。図２９に示す例は、カゴ台車２（縦フレーム２０ａの間隔１３０［ｍｍ］）を連結爪１０ａの幅２６０［ｍｍ］で接続する際に、ＩＤパネル２１の識別情報に記載された移動量（左に２５［ｍｍ］）を基に、接続位置を移動させて接続動作を行った例である。

図２８に示した例と同様に、ＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置がカゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置になるように、カゴ台車２に掛けられる。ただし、自走ロボット１は、カゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置に対して左側に２５［ｍｍ］移動させた位置を目標位置として接続動作を行う。

この移動により、自走ロボット１は、連結装置１０の連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに干渉せずに、カゴ台車２に接続することができる。このとき、ＩＤパネル２１の幅方向の移動方向は、連結爪１０ａの位置がカゴ台車２の中央に近い方に接続することが望ましい。

図３０は、カゴ台車２および連結爪１０ａの幅の関係の一例を示す図である。図３０に示す例は、カゴ台車２（縦フレーム２０ａの間隔１５０［ｍｍ］）を連結爪１０ａの幅３００［ｍｍ］で接続するときの位置関係を示したものである。

図３０に示す例では、自走ロボット１が連結爪１０ａの中央が目標位置になるようにカゴ台車２に向けて移動した場合、連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに対して干渉して接続できない、という問題がある。このように一般の倉庫では、仕様の異なるカゴ台車２が混在して使用されていることがある。

すなわち、自走ロボット１は、連結装置１０の連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに干渉しないように、左右いずれかに位置を移動して接続する必要がある。そこで、自走ロボット１は、図２２ないし図２５に示すＩＤパネル２１の識別情報に記載された移動量の情報を読み取って、接続位置をカゴ台車２の幅方向に移動（補正）して接続動作を行う。

図３１は、補正後のカゴ台車および連結爪１０ａの幅の関係の一例を示す図である。図３１に示す例は、カゴ台車２（縦フレーム２０ａの間隔１５０［ｍｍ］）を連結爪１０ａの幅３００［ｍｍ］で接続する際に、ＩＤパネル２１の識別情報に記載された移動量（左に３０［ｍｍ］）を基に、接続位置を移動させて接続動作を行った例である。

図３０に示した例と同様に、ＩＤパネル２１は、ＩＤパネル２１の幅方向の中央位置がカゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置になるように、カゴ台車２に掛けられる。ただし、自走ロボット１は、カゴ台車２の中央付近の縦フレーム２０ａの位置に対して左側に３０［ｍｍ］移動させた位置を目標位置として接続動作を行う。

この移動により、自走ロボット１は、連結装置１０の連結爪１０ａがカゴ台車２の縦フレーム２０ａに干渉せずに、カゴ台車２に接続することができる。このとき、ＩＤパネル２１の幅方向の移動方向は、連結爪１０ａの位置がカゴ台車２の中央に近い方に接続することが望ましい。

このように本実施形態によれば、簡単な構成のセンサを用いて遠距離からでも安定して搬送対象物を検出することができる。

また、自走ロボット１がカゴ台車２と連結する際に確実な連結でき、自走ロボット１がカゴ台車２を搬送している際にふらつかずに走行できる適切な位置に連結することができる。

より詳細には、カゴ台車２の幅方向の中心位置と自走ロボット１の幅方向の中心位置とができるだけ一致させるための情報をＩＤパネル２１の表面に表示し、カゴ台車２と自走ロボット１との連結時にＩＤパネル２１の情報に基づき連結装置１０の連結爪１０ａの位置をシフトする。これにより、カゴ台車２の種類毎にパネルＩＤを用意することで、自走ロボット１はＩＤパネル２１ごとに相対目標位置を変え、連結爪１０ａの位置がカゴ台車２のカゴ部２０の縦フレーム２０ａと干渉しないように接続することができ、各カゴ台車２にとって最適な位置で接続を行うことができる。

また、離れた距離から接続するカゴ台車２を選択できることと、近接した位置で搬送情報を検知することにより、多くの情報を持つことの両立した機能を標識から判断することができる。

なお、各実施形態においては、連結対象であるカゴ台車２のような被牽引台車に自動で接続して牽引することで、カゴ台車２を所望の搬送先へ自動搬送する無人搬送車（ＡＧＶ）としての自走ロボット１を、自律移動装置に適用した例について説明したが、これに限るものではなく、各種の自律移動装置に適用可能であることはいうまでもない。

１ 自律移動装置
４ 検出手段
２１ 識別部材
１１１ 検出手段
１１２ 算出手段
１１３ 移動制御手段

特開２０１８−０９００８４号公報

Claims (11)

1. 自律移動装置が搬送対象物と連結する際に用いる識別部材であって、
   当該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報とが示され、
   前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含む、
   ことを特徴とする識別部材。
2. 前記搬送情報は、前記搬送対象物の識別番号情報と、前記搬送対象物の搬送先情報と、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の識別部材。
3. 当該識別部材は、第一の方向において、少なくとも３つの領域に分割された検出面を有し、
   前記少なくとも３つの領域を、前記第一の方向における前記検出面の一端側から他端側に向かって第一領域、第二領域、第三領域と定義すると、
   前記搬送情報は、前記第二領域に示される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の識別部材。
4. 前記識別情報は、前記第一領域と前記第三領域とに配置される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の識別部材。
5. 前記識別情報は、バーコードで示されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の識別部材。
6. 前記搬送情報は、前記搬送対象物の搬送の優先度情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の識別部材。
7. 搬送対象物と連結する自律移動装置であって、
   前記搬送対象物には、識別部材が装着され、
   前記識別部材には、該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報と、が示され、
   前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含み、
   当該自律移動装置は、
   前記識別情報と前記搬送情報を検出する検出手段と、
   当該自律移動装置の自律移動制御する制御手段と、
   前記搬送対象物と連結する連結装置と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、当該自律移動装置が前記搬送対象物と連結する連結位置へ、当該自律移動装置の移動制御を行う、
   ことを特徴とする自律移動装置。
8. 前記搬送対象物は、箱形状のカゴ部を有し、
   前記連結装置は、連結爪を有し、
   当該自律移動装置は、前記カゴ部の下部フレームに前記連結爪を掛けることで、前記搬送対象物と連結する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の自律移動装置。
9. 自律移動装置と、搬送対象物と、で構成される連結システムであって、
   前記搬送対象物には、識別部材が装着され、
   前記識別部材には、該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報と、が示され、
   前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含み、
   前記自律移動装置は、
   前記識別情報と前記搬送情報を検出する検出手段と、
   前記自律移動装置の自律移動制御する制御手段と、
   前記搬送対象物と連結する連結装置と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記自律移動装置が前記搬送対象物と連結する連結位置への前記自律移動装置の移動制御を行い、
   前記連結装置は、前記連結位置にて前記搬送対象物と連結する、
   ことを特徴とする連結システム。
10. 前記搬送対象物は、箱形状のカゴ部を有し、
    前記連結装置は、連結爪を有し、
    当該自律移動装置は、前記カゴ部の下部フレームに前記連結爪を掛けることで、前記搬送対象物と連結する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の連結システム。
11. 自律移動装置と、搬送対象物と、で構成される連結方法であって、
    前記搬送対象物には、識別部材が装着され、
    前記識別部材には、該識別部材を認識させる識別情報と、前記搬送対象物の搬送に関する情報にかかる搬送情報と、が示され、
    前記搬送情報は、前記自律移動装置と前記搬送対象物の接続位置を制御する位置制御情報を含み、
    前記自律移動装置は、
    前記識別情報と前記搬送情報を検出する検出手段と、
    前記自律移動装置の自律移動制御する制御手段と、
    前記搬送対象物と連結する連結装置と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記自律移動装置が前記搬送対象物と連結する連結位置への前記自律移動装置の移動制御を行い、
    前記連結装置は、前記連結位置にて前記搬送対象物と連結する、
    ことを特徴とする連結方法。

Images