JP2022045455A - 自動配車システムおよび自動配車方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】未来の搬送要求を含む複数の搬送要求を考慮して配車することができる。【解決手段】自動配車システム10は、複数の製造作業装置(コンピュータ22)が配置された工場に適用され、最適化サーバ12、管理サーバ16および複数のAGV20を含む。AGVの移動を制御する管理サーバは、製造作業装置からの搬送要求を受信すると、この現在の搬送要求を最適化サーバに送信する。最適化サーバは、他の製造作業装置の各々から次に発行される搬送要求を、搬送要求間隔の予想パターンを用いて予想し、現在の搬送要求と未来の搬送要求のそれぞれについて、異なるパターンでAGVを割り当てた複数の割当モデルを生成する。また、最適化サーバは、複数の割当モデルについて、割り当てた各AGVの移動時間を予想し、割当モデル毎に移動時間を合計する。そして、最適化サーバは、移動時間の合計値が最小となる1つの割当モデルを選択し、選択した1つの割当モデルに基づいて現在の搬送要求に対する移動指示を生成し、管理サーバに送信する。【選択図】図1

Description

この発明は、自動配車システムおよび自動配車方法に関し、特にたとえば、或る拠点から他の拠点まで荷物を搬送する自動走行装置を配車する、自動配車システムおよび自動配車方法に関する。
背景技術の一例が特許文献1に開示される。この特許文献1には、第1の搬送台車によって第1の搬送対象物を第1の搬送元装置から搬送先装置へと搬送するとともに、第2の搬送台車によって第2の搬送対象物を第2の搬送元装置から搬送先装置へと搬送する物品の搬送方法において、第2の搬送元装置から搬送先装置までの搬送時間および第1の搬送対象物が搬送先装置に到着する時間に基づいて決定される所定時間に到着する搬送台車を第2の搬送台車として選択し、この第2の搬送台車によって第2の搬送対象物を配送することが開示される。つまり、背景技術では、搬送要求が発生したときに、待機中または待機場所に帰還中の搬送台車のうち、最短時間で到着できる搬送台車が選択(または、配車)される。
特開2006-108264号公報
背景技術の搬送方法では、未来に発生する搬送要求を考慮せずに、現在の搬送要求に対して最適な搬送台車を選択するため、比較的近い未来に発生する搬送要求を含めた搬送要求全体を考慮した場合には、搬送にかかる時間および搬送台車の消費電力の無駄が発生してしまう。
この要因は、たとえば、現在の搬送要求に対して、搬送要求位置に最も近い待機位置で待機中の搬送台車を選択して移動させると、この搬送台車は移動してしまうため、その移動の直後にその待機位置の近くの搬送要求位置で新たな搬送要求があった場合に、遠くの待機位置から別の搬送台車を移動させる必要があるからである。
また、背景技術の搬送方法では、複数の搬送要求が有る場合には、搬送要求毎に最適な搬送台車を選択するため、この要因によっても、全体として搬送にかかる時間および搬送台車の消費電力の無駄が発生してしまう。
この要因は、たとえば、複数の搬送要求が同時または連続して有った場合には、各搬送要求についてどの搬送台車を選択するかという点において多数の組み合わせが考えられる。この場合、1つの搬送要求に対して搬送台車を選択した結果、他の搬送要求に対して不適切な搬送台車を選択することになるからである。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、自動配車システムおよび自動配車方法を提供することである。
この発明の他の目的は、未来の搬送要求を含む複数の搬送要求を考慮して配車することができる、自動配車システムおよび自動配車方法を提供することである。
第1の発明は、複数の自動走行装置、複数の要求元の各々からの搬送要求に応じて複数の自動走行装置に対して移動指示を送信する移動指示装置、複数の要求元の各々からの搬送要求と当該搬送要求の発行された日時を含む搬送要求情報を記憶する搬送要求記憶手段、1つの要求元から現在の搬送要求を受け付けたとき、搬送要求記憶手段によって記憶された複数の搬送要求情報に基づいてパターン化した搬送要求時刻または搬送要求時間間隔の予想パターンを用いて、1または複数の他の要求元から未来に発行される1または複数の未来の搬送要求を予想する搬送要求予想手段、および現在の搬送要求と1または複数の未来の搬送要求を考慮して、複数の自動走行装置から、当該現在の搬送要求に対応して移動指示装置が移動指示を送信する1つの当該自動走行装置の割当を決定する割当決定手段を備える、自動配車システムである。
第2の発明は、第1の発明に従属し、割当決定手段は、現在の搬送要求と1または複数の未来の搬送要求の各々についての移動ルートに、候補となる自動走行装置を異なる組み合わせの割当パターンで割り当てた複数の割当モデルを生成する割当手段、割当手段によって生成された複数の割当モデルの各々について評価値を算出する評価値算出手段、および評価値算出手段によって算出された複数の評価値に基づいて1の割当モデルを選択する選択手段を含む。
第3の発明は、第2の発明に従属し、搬送要求に応じて移動した複数の自動走行装置の各々の移動ルートと移動時間を含む移動情報を記録する移動情報記憶手段をさらに備え、割当決定手段は、割当手段によって生成された複数の割当モデルの各々について、現在の搬送要求と1または複数の未来の搬送要求の各々についての移動ルートに異なるパターンで割り当てた自動走行装置の各々の移動時間を、移動情報記憶手段によって記憶された複数の移動情報に基づいてパターン化した移動時間の予想パターンを用いて予想する移動時間予想手段をさらに含み、評価値算出手段は、移動時間予想手段によって予想された移動時間を用いて評価値を算出する。
第4の発明は、第3の発明に従属し、移動時間の予想パターンは、移動情報記憶手段によって記憶された複数の移動情報を、Gaussian Processing法によりパターン化することで生成される。
第5の発明は、第3または第4の発明に従属し、割当決定手段は、搬送要求が発行される時刻および渋滞による遅延時間を考慮して、移動時間予想手段によって予想された移動時間を変更する変更手段をさらに含み、評価値算出手段は、変更手段によって変更された移動時間を用いて評価値を算出する。
第6の発明は、第2から第5の発明までのいずれかに従属し、評価値は、移動時間の合計である。
第7の発明は、第5の発明に従属し、評価値は、変更手段によって変更された移動時間の合計に遅延時間を加算した値である。
第8の発明は、第1から第7の発明までのいずれかに従属し、搬送要求時刻または搬送要求時間間隔の予想パターンは、搬送要求記憶手段によって記憶された複数の搬送要求情報を、Long Short Term Memory法によりパターン化することで生成される。
第9の発明は、複数の要求元の各々からの搬送要求に応じて複数の自動走行装置に対して移動指示を送信する移動指示送信ステップ、複数の要求元の各々からの搬送要求と当該搬送要求の発行された日時を含む搬送要求情報を記憶手段に記憶する搬送要求記憶ステップ、1つの要求元から現在の搬送要求を受け付けたとき、搬送要求記憶ステップにおいて記憶手段に記憶した複数の搬送要求情報に基づいてパターン化した搬送要求時刻または搬送要求時間間隔の予想パターンを用いて、1または複数の他の要求元から未来に発行される1または複数の未来の搬送要求を予想する搬送要求予想ステップ、および現在の搬送要求と1または複数の未来の搬送要求を考慮して、複数の自動走行装置から、移動指示ステップにおいて当該現在の搬送要求に対応して移動指示を送信する1つの当該自動走行装置の割り当てを決定する割当決定ステップを含む、自動配車方法である。
この発明によれば、未来の搬送要求を含む複数の搬送要求を考慮して配車することができる。
図1はこの発明の実施例に係る自動配車システムの構成の一例を示す図である。 図2は図1に示す最適化サーバの電気的な構成の一例を示すブロック図である。 図3は図1に示す管理サーバの電気的な構成の一例を示すブロック図である。 図4は図1に示すAGVの外観構成の右側面の一例を示す図である。 図5は図1に示すAGVの外観構成の下面の一例を示す図である。 図6は図1に示すAGVの電気的な構成の一例を示すブロック図である。 図7はAGVの使用環境の一例の概略を示す図である。 図8は搬送要求実績データの内容を説明するための図である。 図9は搬送要求間隔予想パターンを説明するための図である。 図10は標準化情報の内容を説明するための図である。 図11は移動時間予想パターンを説明するための図である。 図12はAGVの移動ルートを簡単に示した概略図である。 図13はAGVの到着時間を予想する方法の一例を説明するための図である。 図14はAGVの到着時間を予想する方法の他の例を説明するための図である。 図15は図2に示す最適化サーバのRAMのメモリマップの一例を示す図である。 図16は図3に示す管理サーバのRAMのメモリマップの一例を示す図である。 図17は図2に示す最適化サーバのCPUの移動指示処理の一例を示すフロー図である。 図18は図3に示す管理サーバのCPUのAGV制御処理の一例の一部を示すフロー図である。 図19は図3に示す管理サーバのCPUのAGV制御処理の他の一部であって、図18に後続するフロー図である。
図1は、この発明の実施例に係る自動配車システム(以下、「システム」という)10の構成の一例を示す図である。システム10は、後述する自動走行装置(自律搬送装置または無人搬送装置とも呼ばれる。(以下、「AGV」という))の開発元または納品先に適用され、AGVによる荷物の搬送計画の適正化を行うとともに、AGVの走行を管理および制御する。
ただし、AGVの納品先は工場であり、AGVは、工場において、或る拠点から他の拠点まで走行(または移動)する。ここで、拠点とは、AGVの待機場所、荷物(この実施例では、仕掛品)の積載場所および荷物の搬送先(保管場所を含む)を意味する。この実施例では、AGVは、待機場所から荷物の積載場所まで移動したり、積載場所から搬送先まで荷物を搬送したり、搬送先から待機場所に戻ったりする。また、この実施例では、拠点は、充電ステーションを含み、AGVのバッテリの残量が所定値よりも少なくなると、AGVは充電ステーションに移動される。
たとえば、工場の中には、複数の製造作業装置が配置されており、製造作業装置は、組み立て工程、検査工程、梱包工程など、上流工程から下流工程の各工程の作業を行う。各製造作業装置は、現時点の仕掛品の作業が終了すると、管理サーバ16に対して、作業完了後の仕掛品を下流工程に搬送(または、搬出)するための要求(以下、「搬送要求」という)を送信するとともに、次の仕掛品を上流の工程から搬送(または、搬入)するための搬送要求を送信する。つまり、複数の製造作業装置が配置される場所または位置は上記の拠点に相当する。
図1に戻って、システム10は、最適化サーバ12を含み、最適化サーバ12は、インターネット、WANまたはLANのようなネットワーク14を介して管理サーバ16と通信(送信および/または受信)可能に接続される。また、データベース18が、ネットワーク14上に設けられ、最適化サーバ12および管理サーバ16は、それぞれ、データベース18と通信可能に接続される。
また、管理サーバ16は、複数のAGV20のそれぞれと無線で通信可能に接続される。ただし、AGV20が自律走行または自動走行する場所(この実施例では、工場)には、複数のアクセスポイントが設けられ、各AGV20は、アクセスポイントを含む他のネットワーク(上記のネットワーク14とは異なるネットワーク)を介して、管理サーバ16と通信を行う。この実施例では、管理サーバ16と各AGV20が通信するデータには、各AGV20の識別情報が含まれており、AGV20を指定してデータを送信したり、受信したデータからAGV20を特定(識別)したりすることができる。
さらに、管理サーバ16は、ネットワーク14を介して、複数のコンピュータ22と通信可能に接続される。複数のコンピュータ22は、複数のAGV20が配置される工場の各拠点に配置される。ただし、コンピュータ22は、各拠点に配置される製造作業装置に組み込まれる場合もある。また、コンピュータ22として、各拠点に配置される製造作業装置を管理する者が所持する端末が使用されることもある。
なお、この実施例では、管理サーバ16は、ネットワーク14を介して、複数のコンピュータ22と通信可能に接続されるようにしてあるが、これに限定される必要はない。上述したように、工場には、他のネットワークが設けられるため、管理サーバ16は、この他のネットワークを介して、一部または全部のコンピュータ22と通信可能に接続されてもよい。
また、管理サーバ16と、複数のAGV20によって、搬送システム10aが構成される。
最適化サーバ12は、複数のAGV20の搬送計画を最適化するためのサーバである。具体的には、この実施例の最適化サーバ12は、コンピュータ22から次に発行される搬送要求の時刻を予想する予想装置と、複数の搬送要求のそれぞれに対してどのAGV20に割り当てるかの組み合わせについての複数のモデル(以下、「割当モデル」という)を生成する搬送計画生成装置と、複数の割当モデルのそれぞれについて各AGV20の移動時間(ここでは、搬送要求が発行されるまでの時間および渋滞などによる遅延時間を含む)または到着時刻を予想する予想装置と、複数の割当モデルのそれぞれを評価し、最適な1つの割当モデルを選択する搬送計画評価装置と、選択した割当モデルに基づいて移動指示を生成し、生成した移動指示を管理サーバ16に送信する移動指示生成装置として機能する装置である。
この最適化サーバ12としては、汎用のサーバを用いることができる。図2は最適化サーバ12の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、最適化サーバ12は、CPU30含み、内部バスを介して、RAM32および通信装置34に接続される。図示は省略するが、補助記憶装置のHDDおよびROMなども設けられる。
CPU30は、最適化サーバ12の全体的な制御を司るプロセッサである。RAM32は、最適化サーバ12の主記憶装置であり、CPU30のバッファ領域およびワーク領域として機能する。通信装置34は、イーサネットまたはWi-Fiのような通信方式に従って有線または無線で通信するための通信モジュールである。
なお、後述する管理サーバ16およびAGV20のブロック図を説明する場合には、最適化サーバ12と同じ回路コンポーネントについての説明は省略することにする。
管理サーバ16は、AGV20の移動を管理する装置であり、より具体的には、AGV20の移動を指示または制御する移動指示装置と、AGV20の状態を反映した測定値を含む走行情報をAGV20から取得する取得装置として機能する装置であり、汎用のサーバを用いることができる。図3に示すように、管理サーバ16は、CPU50を含み、CPU50は内部バスを介してRAM52、第1通信装置54および第2通信装置56に接続される。
管理サーバ16では、第1通信装置54は、ネットワーク14との間で通信するための通信モジュールであり、上記の通信装置34と同じ機能を有する。第2通信装置56は、他の装置(ここでは、AGV20)と無線で通信するための通信モジュールである。第2通信装置56は、LAN接続可能な無線の通信モジュールであり、この通信モジュールの通信方式は、たとえば、Wi-FiまたはZigBee(登録商標)である。
データベース18は、汎用のデータベースであり、この実施例では、最適化サーバ12および管理サーバ16がアクセス可能である。データベース18は、過去の搬送要求(以下、「搬送要求実績」ということがある)の情報と、過去の移動指示(以下、「移動指示実績」ということがある)の情報と、AGV20の走行情報の履歴(以下、「走行実績」ということがある)と、マスタ情報を記憶する。
搬送要求実績は、管理サーバ16がコンピュータ22から受信した搬送要求情報を時系列に従って記録した実績情報(ログデータ)である。移動指示実績は、管理サーバ16がAGV20に対して送信した移動指示を時系列に従って記録した実績情報である。走行実績は、管理サーバ16が観測したAGV20の走行情報を時系列に従って記録した実績情報である。
ただし、AGV20の走行情報は、日時の情報、AGV_ID、搬送要求IDと搬送先の位置情報、搬送先ID、AGV20の現在位置、AGV20の状態および交差点情報を含む。ただし、これは一例であり、限定される必要はない。この実施例では、AGV20の走行情報は、AGV20が走行するときに、第1所定時間(この実施例では、2秒)毎に第1所定時間分記憶される。
AGV_IDは、AGV20を個別に識別するための識別情報であり、この実施例では、記号および数字を用いて示される。搬送要求IDは、搬送要求を個別に識別するための識別情報であり、この実施例では、1つのアルファベットと4桁の数字を用いて示される。
搬送先の位置情報は、搬送先に割り当てられた固有の位置情報であり、この実施例では、数字を用いて示される。搬送先IDは、搬送先を個別に識別するための識別情報であり、この実施例では、2桁の数字を用いて示される。
AGV20の現在位置は、AGV20の現在位置のマップ上の位置座標である。AGV20の状態は、使用状態(待機中または移動中)、速度、電圧(バッテリ94の電圧値)、積載荷重の情報(荷物の荷重)およびエラー(急加速、急減速、移動ルートからの逸脱)などの情報を含む。
交差点情報は、AGV20が現在交差点に居る(停止して待機または侵入)場合に走行情報に記載され、待機または侵入の状態と、当該交差点の位置情報を含む。AGV20が現在交差点に居ない場合には、交差点情報は走行情報に記載されない(NULL情報)。
また、マスタ情報は、搬送システム10aにおける複数のAGV20の走行に必要な情報である。この実施例では、マスタ情報は、基本情報と、走行パラメータ情報と、マップ情報と、各拠点の位置情報と、移動ルート情報と、交差点位置情報と、走行規則情報を含む。
基本情報は、各AGV20および各拠点の識別情報である。走行パラメータ情報は、AGV20の走行時における操舵制御をPID制御で行う場合のP値、I値およびD値などの複数のパラメータの値を含む走行パラメータであり、移動ルート毎に用意されている。
なお、PID制御とは、目標値に対する出力のずれ量(偏差)に基づいて、この偏差の比例(P:Propotion)、積分(I:Integral)および微分(D:Differential)の3つの要素を好適な割合で組み合わせてフィードバックする制御手法である。この実施例では、AGV20がラインに沿って走行するように、偏差の比例要素のフィードバック量、積分要素のフィードバック量および微分要素のフィードバック量の比率を適宜選択する。
また、この実施例では、フィードバック制御の手法として、PID制御を用いるようにしてあるが、他の実施例では、PI制御、P制御、オンオフ制御、PD制御を用いることもできる。
マップ情報は、複数のAGV20が配置される工場についてのマップであり、主として、各拠点およびAGV20が走行可能なコースが記載される。各拠点の位置情報は、マップ上における各拠点の位置座標である。
移動ルート情報は、2つの拠点間において予め決定または設定された移動ルートについての情報である。この実施例では、移動ルート情報は、移動開始位置である一方の拠点と移動終了位置である他方の拠点の識別情報と、2つの拠点間においてAGV20が通過(方向転換を含む)または停止すべき位置(中継地点)の識別情報を含む。ただし、移動ルート情報は、すべての中継地点のうち、システム10の管理者等が予め決定した一部の中継地点についての識別情報のみを含む。
交差点位置情報は、マップ上において、AGV20が走行可能なコースのうち、2以上のルートが交差する交差点(T字路を含む)の位置座標である。走行規則情報は、マップ上の所定の位置の各々における所定動作と、障害物検知動作、すれ違い動作および交差点動作のそれぞれについての規則と、各動作の場合の走行パラメータの識別情報を含む。
ただし、この実施例では、所定動作は、直進、後進、停止、左右寄せ、旋回(左旋回、右旋回)および速度変更(加速、減速)を意味する。
障害物検知動作の規則は、AGV20の前方または進行方向において、移動の邪魔になる障害物を検知した場合に、停止するとともに、障害物を検知したことを管理サーバ16に通知することである。
なお、後述する図6では省略するが、AGV20は障害物を検知するためのセンサ(たとえば、レーザ距離計または音波センサ)をAGV20の前端部(および後端部)に備えている。
すれ違い動作の規則は、2台のAGV20が同じルートを逆向きに移動する場合において、左寄せまたは右寄せすることである。AGV20が左側通行である場合には、左寄せし、AGV20が右側通行である場合には、右寄せする。左側通行または右側通行はAGV20の使用環境毎に設定される。
交差点動作の規則は、或るAGV20が交差点が存在する2つのルートの一方を移動中に他のAGV20が他方のルートに到着した場合には先着順に交差点への侵入が許可される。また、2台のAGV20が交差点が存在する2つのルートのそれぞれに同時に到着した場合には、優先順位に従って交差点への侵入が許可される。この実施例では、優先順位は、AGV20に割り当てられたAGV_IDの番号が小さい方(または、大きい方)が高い。ただし、これは一例であり、他の例では、バッテリ残量の少ない方(または、多い方)のAGV20の優先順位が高くされてもよい。
AGV20は、自律走行可能なロボットであり、この実施例では、必要に応じて、被牽引物としての台車を牽引する。図4はAGV20の外観構成のうちの右側面についての図であり、図5はAGV20の外観構成のうちの下面についての図である。図4では、右方向がAGV20の前方であり、左方向がAGV20の後方である。また、図5では、上方向がAGV20の前方であり、下方向がAGV20の後方である。
図示は省略するが、台車は、ロールボックス台車であり、ロールボックスパレットまたはかご台車とも呼ばれる。台車は、台座を含み、台座の下面の四隅のそれぞれに自在輪であるキャスターが設けられる。また、台座の上面には、かごが設けられる。
AGV20は、床面または地面と台車の下面の間に潜り込める低背の直方体形状を有する車本体20aを含み、車本体20aの上部には、台車を牽引するための左右一対の牽引アーム26が昇降可能に設けられる。詳細な説明は省略するが、牽引アーム26は、油圧シリンダ260と台車を接続する接続部262で構成され、油圧シリンダ260が油圧駆動装置80によって昇降され、接続部262も昇降される。接続部262は、牽引アーム26を側面から見た場合に、その端面が凹の字の形状を有している。
なお、使用される台車は予め決まっているため、牽引アーム26を上昇または下降させる長さは予め決まっている。そして、その長さに応じて、油圧駆動装置80に内蔵される油圧ポンプを駆動する駆動モータの回転数も決まっている。図示は省略するが、油圧駆動装置80は、油圧ポンプおよびこの油圧ポンプを駆動する駆動モータを含む。
また、図4では、牽引アーム26が上昇した状態を示してある。
牽引アーム26の接続部262は、前方の第1部分26aと後方の第2部分26bを有し、第1部分26aの上部には近接センサ28が設けられ、第2部分26bの前方側の側面には荷重センサ86が設けられる。
近接センサ84は、一例として、透過型または反射型の光センサであり、台車をAGV20に接続する際、台車の下面を検出する。AGV20が台車(または、台座)の下に潜り込み、近接センサ84によって台車の下面の後端が検出されると、AGV20は、その位置からさらに所定の距離だけ前方に設けられる接続位置まで進んで停止する。
台座の下面には、牽引アーム26が接続(または、係合)される接続部が配置されている。接続部は、角筒の形状(煙突形状)であり、台座の下面において、筒が上下方向に延びるように形成される。
したがって、AGV20が停止された後に、牽引アーム26を上昇させると、接続部を構成する板部材が牽引アーム26(接続部262)の第1部分26aと第2部分26bの間に配置され、AGV20が移動する場合に、板部材が第2部分26bに係合し、したがって、AGV20によって台車が牽引される。
荷重センサ86は、汎用の荷重センサであり、台車を牽引する際にAGV20(または、牽引アーム26)にかかる荷重を検出する。ただし、荷重は、台車を含む荷物の荷重である。この明細書において、台車および台車に載せられた荷物の荷重を言う場合には、単に「荷物の荷重」ということにする。
また、図5に示すように、AGV20は、車本体20aの下面に3つの車輪が設けられる。この実施例では、1つの前輪122と左右の後輪124L、124Rが設けられる。1つの前輪122は補助輪であり、車本体20aに対して回動可能に設けられる。左右の後輪124L、124Rは駆動輪であり、車本体20aに対して固定的に設けられる。
したがって、左右の後輪124L、124Rの回転速度を異ならせることにより、AGV20の移動方向を変えることができる。たとえば、左の後輪124Lの回転を停止させ(回転速度を0にし)、右の後輪124Rを回転させる(回転速度を0よりも大きくする)と、AGV20は左旋回する。また、右の後輪124Rの回転を停止させ(回転速度を0にし)、左の後輪124Lを回転させる(回転速度を0よりも大きくする)と、AGV20は右旋回する。
また、車本体20aの内部には、左の車輪モータ78Lおよび右の車輪モータ78Rが設けられる。左の車輪モータ78Lは左の後輪124Lに連結され、右の車輪モータ78Rは右の後輪124Rに連結される。また、車輪モータ78Lおよび78Rは、車輪駆動回路76に接続される。
さらに、車本体20aには、バッテリ94および制御基板100が設けられる。制御基板100には、後述するCPU70、RAM72、通信装置74および慣性センサ90などの回路コンポーネントが組み込まれる。
また、車本体20aの下面には、ラインセンサ88およびRFタグリーダ92が設けられる。この実施例では、ラインセンサ88は、AGV20の前側の端部であり、左右方向における中央に配置される。また、この実施例では、RFタグリーダ92は、AGV20の前後方向における中央から前寄りであり、左右方向における中央から左寄りに配置される。ラインセンサ88およびRFタグリーダ92の配置位置は一例であり、限定される必要はない。
図6は図1に示したAGV20の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、AGV20は、CPU70を含み、CPU70はバスを介して、RAM72、通信装置74、車輪駆動回路76、油圧駆動装置80、近接センサ84、荷重センサ86、ラインセンサ88、慣性センサ90およびRFタグリーダ92に接続される。また、車輪駆動回路76は車輪モータ78に接続される。また、上記のバッテリ94は、AGV20の各コンポーネントに接続される。
CPU70およびRAM72は、上述したとおりである。なお、図示は省略するが、AGV20には、RAM72以外のHDDおよびROMなどのメモリも設けられる。RAM72には、AGV20が走行する実験環境または使用環境のマップおよび移動ルートのデータが記憶される。
通信装置74は、他の装置(ここでは、管理サーバ16)と無線で通信するための通信モジュールである。たとえば、通信装置74は、管理サーバ16の第2通信装置56と同じ通信方式(たとえば、Wi-FiまたはZigBee(登録商標))の通信モジュールである。
車輪駆動回路76は、CPU50の指示の下、車輪モータ78の駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を車輪モータ78に印加するための駆動回路である。車輪モータ78は、AGV20の車輪を回転させるためのモータである。図6では省略するが、上述したように、車輪モータ78は、AGV20に設けられる2つの後輪(124L、124R)のうち、左側の後輪124Lを駆動する左側の車輪モータ78Lと、右側の後輪124Rを駆動する右側の車輪モータ78Rで構成される。車輪モータ78Lと車輪モータ78Rは車輪駆動回路76によって個別に駆動され、AGV20は、直進、左旋回、右旋回、加速、減速および停止される。図示は省略するが、車輪モータ78Lおよび車輪モータ78Rのそれぞれにはエンコーダが設けられており、それぞれの回転数がエンコーダで検出され、CPU50に通知される。また、図示は省略するが、車輪モータ78Lの回転軸には左側の後輪124Lが直接接続され、車輪モータ78Rの回転軸には右側の後輪124Rが直接接続される。したがって、CPU50は、車輪モータ78Lおよび車輪モータ78Rの回転数を検出することにより、後輪124Lおよび後輪124Rの回転数を知ることができる。
油圧駆動装置80は、CPU50の指示の下、駆動モータの駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を駆動モータに印加するための駆動回路を含み、駆動モータが、油圧ポンプを駆動し、牽引アーム26の油圧シリンダ260を昇降させる。
近接センサ84は、上述したように、この実施例では、透過型または反射型の光センサである。荷重センサ86は、上述したように、この実施例では、汎用の荷重センサである。
ラインセンサ88は、複数(たとえば、8個)の検出素子が横一列に並べられた磁気センサであり、工場の床面に施設された(または、貼り付けられた)移動用のライン(誘導線またはガイドとも呼ばれる)を検出する。この実施例では、複数の検出素子の各々はホール素子であり、隣接する検出素子の間隔は所定の長さに設定される。また、ラインは磁気テープで構成され、所定の幅でAGV20が移動(または、走行)なコース上に設けられる。したがって、AGV20は、後述するように、ラインに沿って移動する。
慣性センサ90は、加速度センサであり、AGV20の加速度を検出する。この実施例では、慣性センサ90は、AGV20の急加速および急減速の回数を検出するのに用いられる。したがって、加速度センサとしては、AGV20の前後方向についての加速度を検出可能な1軸の加速度センサを用いることができる。この加速度センサで検出される加速度の第1所定時間(この実施例では、2秒)における平均値を、第1所定時間で積分することにより、AGV20の走行速度を知ることができる。ただし、AGV20の走行速度は、管理サーバ16が算出するようにしてもよい。
RFタグリーダ92は、倉庫内の床面に施設された(または、貼り付けられた)RFIDタグのタグ情報を読み取る。この実施例では、RFIDタグは、ラインの近傍であり、AGV20に通常の移動とは異なる所定動作を行わせたい位置に施設される。所定動作を行わせたい位置は、たとえば、拠点の位置、旋回動作(左旋回、右旋回)をさせたい位置および走行速度(加速、減速)を変更させたい位置が該当する。ただし、拠点の位置は、AGV20を停止させたい位置である。
したがって、AGV20は、RFタグリーダ92によってRFIDタグのタグ情報を読み取り、読み取ったタグ情報に基づいて管理サーバ16とやり取りする。管理サーバ16は、各AGV20の位置(すなわち、現在位置)を把握して移動指示を各AGV20に送信し、所定の位置で所定動作(停止、左旋回、右旋回および速度変更(すなわち加速および減速))の指示を各AGV20に送信する。
また、各AGV20は、自身の移動ルートを把握しており、また、車輪モータ78の回転数を知ることができる。このため、各AGV20は、タグ情報を読み取れない場所においては、タグ情報を読み取ってからの車輪モータ78の回転数に基づいて移動した距離を算出し、マップのデータを参照することにより、現在位置を知ることができる。
バッテリ94は、充電可能な2次電池であり、一例として、リチウムイオン電池を用いることができる。バッテリ94は、AGV20の各回路コンポーネントに電力を供給する。図6では、信号線と区別するために電線を破線で示してある。図示は省略するが、CPU70は、バッテリ94の電圧値を検出し、電圧値に基づいてバッテリ残量を知ることができる。
このような構成のシステム10では、管理サーバ16は、移動ルートを指定するとともに、予め用意された走行パラメータを用いてAGV20の走行を制御する。AGV20は、配置された工場において、無荷重で、または、台車を牽引して移動する。
AGV20が配置および走行される場所(たとえば、工場)についてのマップの一例が図7に示される。図7において、待機場所L1および待機場所L2は、それぞれ、荷物の搬送を行っていない、1または複数のAGV20が待機する位置ないし領域である。
保管場所は、荷物を他の場所に配送(または、出荷)するために仕掛品または完成品を一時的に保管する場所である。
製造作業装置Aおよび製造作業装置Bは、それぞれ、仕掛品についての作業を行う装置である。ただし、作業は、組み立て工程、検査工程、梱包工程など、上流工程から下流工程までのいずれかの工程の作業を意味する。
充電ステーションは、AGV20のバッテリ94を充電するための位置ないし領域である。
また、マットリックス状に記載された実線は、AGV20が配置および移動される工場に設けられたラインである。上述したように、AGV20は、ラインに沿って走行するため、マトリックス状に記載された実線は、AGV20が走行するコースとも言える。
なお、待機場所、製造作業装置、保管場所および充電ステーションの個数および配置位置は一例であり、限定される必要はなく、AGV20が配置される場所に応じて適宜変更される。この実施例では、分かり易く説明するために、待機場所、製造作業装置、保管場所および充電ステーションの個数を少なくしてある。
また、図7において、括弧書きの数字は、各拠点および所定の位置に割り当てられた位置情報を示す。所定の位置は、AGV20が走行する場合の中継地点である。図7に示す例では、待機場所L1で待機するAGV20が製造作業装置Bの位置まで移動する場合の移動ルートが破線で示される。この場合、AGV20は、中継地点P1および中継地点P2を経由する。また、待機場所L2で待機するAGV20が製造作業装置Aの位置まで移動する場合の移動ルートが一点鎖線で示される。この場合、AGV20は、中継地点P3および中継地点P4を経由する。
ただし、図7においては、移動ルートを示す線を分かり易く示すために、ラインから少しずらして記載してある。
また、後述するように、中継地点P5は、待機場所L1で待機するAGV20が図7において左端の縦のラインを通って製造作業装置Aの位置まで移動する場合の移動ルートにおける中継地点であり、中継地点P6は、待機場所L2で待機するAGV20が図7において右端の縦のラインを通って製造作業装置Bの位置まで移動する場合の移動ルートにおける中継地点である。
また、製造作業装置Aおよび製造作業装置Bには、搬送要求元の識別情報(すなわち、搬送要求元ID)として2桁の数字(ここでは、「01」、「02」)が割り当てられる。同様に、保管場所には、搬送先IDとして2桁の数字(ここでは、「11」)が割り当てられる。さらに、AGV20には、AGV_IDとして記号および数字(ここでは、「#1」、「#2」)が割り当てられる。
従来の搬送システム10aでは、製造作業装置から荷物を搬送する要求(以下、「搬送要求」という)が有ると、管理サーバ16は、空いているAGV20を制御して荷物を搬送する。製造作業装置を管理する者は、搬送先を指定して搬送要求を出す。ただし、製造作業装置は自動的に搬送要求を出してもよい。また、搬送要求は、管理サーバ16の管理者が管理サーバ16に入力してもよい。
従来の搬送システム10aでは、管理サーバ16は、搬送要求があると、搬送元から搬送先までにおいて拠点間毎に予め設定されたAGV20の移動ルートをデータベース18から取得するとともに、移動ルートに応じて予め設定された走行パラメータをデータベース18から取得する。
また、管理サーバ16は、空いているAGV20を選択し、選択したAGV20を搬送要求に対応するAGV20として割り当てる。ただし、空いているAGV20は、いずれの搬送要求も割り当てられていない待機中のAGV20を意味し、待機場所L1、L2のみならず、他の拠点で待機しているAGV20も含まれる。また、管理サーバ16は、搬送要求のあった製造作業装置に最も近い位置で待機しているAGV20を選択する。
そして、管理サーバ16は、選択したAGV20に、取得した移動ルートおよび走行パラメータを含む移動指示を送信する。したがって、AGV20は、移動指示に含まれる走行パラメータを用いて、移動指示に含まれる移動ルートに従って移動する。
複数の搬送要求が有る場合には、管理サーバ16は、搬送要求毎に、順次、移動ルートおよび走行パラメータをデータベース18から取得するとともに、搬送要求のあった製造作業装置に最も近い位置で待機しているAGV20を選択する。
このように、従来の搬送システム10aでは、未来に発生する搬送要求を考慮せずに、現在の搬送要求に対して最適なAGV20を選択するため、比較的近い未来に発生する搬送要求を含めた搬送要求全体を考慮した場合には、搬送にかかる時間およびAGV20の消費電力の無駄が発生してしまうことがある。
この要因の一例としては、現在の搬送要求に対して、搬送要求位置に最も近い待機位置で待機中のAGV20を選択して移動させると、このAGV20は移動してしまうため、その移動の直後にその待機位置の近くの搬送要求位置で新たな搬送要求があった場合に、遠くの待機位置から別のAGV20を移動させる必要があるからである。ただし、待機位置は、待機場所L1およびL2のみならず、搬送に使用されずに単に停止している他の拠点も含まれる。
また、従来の搬送システム10aでは、複数の搬送要求が有る場合には、搬送要求毎に最適なAGV20が選択されるため、この要因によっても、全体として搬送にかかる時間およびAGV20の消費電力の無駄が発生してしまう。
たとえば、複数の搬送要求が同時または連続して発行された場合には、各搬送要求についてどのAGV20を選択するかという点において多数の組み合わせが考えられる。この場合、1つの搬送要求に対して適切なAGV20を選択した結果、他の搬送要求に対して不適切なAGV20を選択することがある。
さらに、従来の搬送システム10aでは、複数のAGV20の中から選択されたAGV20によって荷物を第1の拠点から第2の拠点に搬送する場合において、第1の拠点から第2の拠点までの搬送時間に基づいて決定される第2所定時間に第1の拠点に到着するAGV20が選択され、選択されたAGV20が荷物を搬送する。
しかし、第1の拠点から第2の拠点までの実際の搬送時間が第2所定時間と異なる場合がある。つまり、従来の搬送システム10aを含むシステム10では、AGV20の到着時刻の予想の確度が低かった。
このため、この実施例では、全体として搬送にかかる時間およびAGV20の消費電力の無駄を無くすのみならず、到着時刻の予想の確度を高くするようにしてある。
簡単に説明すると、複数の搬送要求およびこの複数の搬送要求の各々に応じて移動したAGV20の走行情報を個別に記憶(または、蓄積)し、記憶した複数の搬送要求および複数の走行情報に基づいて、搬送要求間隔の予想パターンおよび移動時間の予想パターンをそれぞれ生成し、これらの予想パターンを用いて、AGV20の到達時刻を予想するとともに、搬送要求に対応するAGV20を選択(つまり、配車)する。
以下、具体的に説明するが、図7に示したマップに対応する使用環境において、複数のAGV20が移動される場合について説明する。
[搬送要求間隔の予想パターンの生成]
搬送要求間隔の予想パターンおよび移動時間の予想パターンが生成される前においては、上述したように、管理サーバ16は、製造作業装置Aおよび製造作業装置Bからの搬送要求を受信すると、搬送要求に応じて、移動ルートおよび走行パラメータをデータベース18から取得するとともに、空いている1または複数のAGV20の中から搬送要求元に最も近い位置で待機するAGV20を選択して、選択したAGV20に移動ルートおよび走行パラメータを含む移動指示を送信する。また、管理サーバ16は、搬送要求についての情報(搬送要求情報)をデータベース18に登録する。
図8は、搬送要求実績の一例を示す。図8に示す搬送要求実績では、搬送要求情報が時系列に従って記載される。搬送要求情報は、搬送要求ID、日時の情報、搬送要求元IDおよび搬送先IDの各情報を含む。搬送要求IDは、搬送要求の識別情報であって、1文字のアルファベットと4桁の数字で構成される。この実施例では、1文字のアルファベットは、搬送要求元すなわち製造作業装置Aまたは製造作業装置Bの別を示し、4桁の数字は搬送要求を発行した順番を示す。したがって、搬送要求IDとして「B0001」が記載されている場合には、製造作業装置Bが発行した1番目の搬送要求であることが示される。他の場合も同様である。
日時の情報は、年(西暦)、月、日を示す8桁の数字と、時刻(時、分、秒)を示す数字および記号(コロン)で構成される。ただし、年月日と時刻の間には、スペースが設けられる。したがって、日時の情報として「20200201 08:36:00」が記載されている場合には、2020年2月1日の8時36分00秒であることが示される。他の場合も同様である。
搬送要求元IDは、搬送要求の発行元の識別情報であり、製造作業装置Aおよび製造作業装置Bのそれぞれに予め割り当てられている。この実施例では、製造要求元IDは2桁の数字で示される。製造作業装置Aに「01」が割り当てられ、製造作業装置Bに「02」が割り当てられる。ただし、この実施例では、2桁の数字のうち、左側の数字が搬送要求元であることを示す。
搬送先IDは、搬送先の識別情報であり、搬送先のそれぞれ(図7では、保管場所)に予め割り当てられている。この実施例では、搬送先IDは2桁の数字で示される。保管場所に「11」が割り当てられる。ただし、この実施例では、2桁の数字のうち、左側の数字が搬送先であることを示す。
なお、図7では、保管場所は1つであるが、複数の保管場所が設けられる場合には、それぞれ個別の搬送先IDが割り当てられる。
また、上述したように、仕掛品は、或る製造作業装置が配置される位置から他の製造作業装置が配置される位置に搬送されることもあるため、製造作業装置には、搬送要求元IDと搬送先IDの両方が割り当てられる場合もある。
上記のような搬送要求実績すなわち過去の搬送要求情報に基づいて、公知のLSTM法(Long Short Term Memory 法)により、パターン化を行うことにより、搬送要求間隔の予想パターンを生成する。
図9は図8に示した搬送要求実績に基づいて生成した搬送要求間隔の予想パターンの一例を示す図である。搬送要求間隔の予想パターンは、パターンID、搬送要求元IDおよび搬送要求間隔の期待値(秒)で構成される。パターンIDは、5桁の数字で示される。左端の数字は、搬送要求間隔の予想パターンであることを示す。残りの4桁の数字が予想パターン毎に割り当てられるシリアル番号である。搬送要求元IDは、上述したように、搬送要求の発行元の製造作業装置に割り当てられる識別情報である。搬送要求間隔の期待値(秒)は、搬送要求元IDが示す製造作業装置から発行される搬送要求の時間間隔の期待値(秒)である。
したがって、たとえば、搬送要求間隔の予想パターンが[10001, 01, 480]である場合には、パターンIDが「10001」であり、搬送要求元が製造作業装置Aであり、この製造作業装置Aが発行する搬送要求の時間間隔の期待値が480秒であることが示される。他の搬送要求間隔の予想パターンについても同様である。
この実施例では、搬送要求間隔の予想パターンは、搬送要求元(製造作業装置)毎に生成されるため、搬送要求元が3つ以上の場合には、搬送要求間隔の予想パターンも3つ以上生成される。
[移動時間の予想パターンの生成]
移動時間の予想パターンが生成される前においては、管理サーバ16は、AGV20から取得した走行情報をデータベース18に登録する。
上述したように、この実施例では、走行情報は、第1所定時間毎にAGV20から管理サーバ16に送信されるため、記憶される走行情報は膨大な量である。したがって、この実施例では、1の搬送要求に対して、AGV20の移動開始から移動終了までの区間ごとのまとまりで走行情報を統合することにより、パターン化(学習)に適した形式の情報(以下、「標準化情報」)を生成する。
具体的には、AGV_IDが#1であるAGV20が、2020年2月1日に、待機場所L1(位置情報(1))から移動開始し、146秒後に、製造作業装置Bの位置(位置情報(4))に到着(つまり、移動終了)した場合には、146秒の間に、73個の走行情報が記憶される。この73個の走行情報が統合され、標準化情報が生成される。
ただし、各拠点への到着時刻は、走行情報に含まれる日時情報とAGV20の現在位置から取得可能である。
73個の走行情報から、位置情報(1)の地点(すなわち、移動開始の地点)から位置情報(4)の地点(すなわち、移動終了の地点)までの間に存在する中継地点(図7に示した例では、位置情報(2)の地点と位置情報(3)の地点)への移動時間が判定(または、算出)される。たとえば、位置情報(1)の地点から位置情報(2)の地点への移動時間が88秒であり、位置情報(1)の地点から位置情報(3)の地点への移動時間が116秒である。
図10は、蓄積された複数の標準化情報の一例を示す。標準化情報は、標準化ID、日時の情報、AGV_ID,開始位置>終了位置(移動ルート)および移動時間情報(秒)の各情報を含む。
標準化IDは、標準化情報の識別情報であり、1文字のアルファベットと4桁の数字で示される。1文字のアルファベットは、標準化情報であることを示し、4桁の数字は標準化情報に付されるシリアル番号である。
日時の情報は、上述したように、西暦(年月日)および時刻(時、分、秒)であり、この実施例では、AGV20が移動を開始した日時である。AGV_IDは、上述したように、AGV20に割り当てられた識別情報である。
開始位置>終了位置は、移動開始の地点と移動終了の地点を示す区間情報すなわち移動ルートを示す情報であり、この実施例では、開始位置の位置情報と終了位置の位置情報の間に左開きの不等号記号が記載される。不等号記号は、矢先の形状に似ているため、AGV20が移動する方向を示してある。以下、不等号記号を用いる場合について同じである。ただし、不等号記号の間に挟まれる括弧無しの数字は、不等号記号を挟んで記載される括弧書きの数字で示される地点間の移動にかかる時間を意味する。
移動時間情報は、移動開始の地点から移動終了の地点までにおいて、1または2以上の中継地点を含む連続する2つの地点間の移動時間(秒)の情報である。
標準化情報の一例として、[Y0001 09:00:00, #1, (1)>(4), (1)>88>(2)>28>(3)>30>(4)]が記載される。この標準化情報は、標準化IDがY0001であり、2020年2月1日の9時00分00分に、識別情報が#1であるAGV20が移動開始し、(1)で示される待機場所L1から(2)で示される中継地点P1までの移動時間が88秒であり、中継地点P1から(3)で示される中継地点P2までの移動時間が28秒であり、中継地点P2から(4)で示される製造作業装置Bの位置までの移動時間が30秒であることを示す。他の標準化情報についても同様である。
ただし、図10に示す例は、AGV_IDが#1、#2、#3である3つのAGV20が、いずれも待機場所L1から中継地点P1および中継地点P2を経由して製造作業装置Bの位置まで移動した場合の標準化情報である。図示は省略するが、他の移動ルートを移動した場合の標準化情報も多数蓄積される。
蓄積された複数の標準化情報を用いて移動時間の予想パターンが生成される。図11には、図10の蓄積された複数の標準化情報に基づいて生成された移動時間の予想パターンの一例を示す。ただし、移動時間の予想パターンは、移動ルート毎に生成される。
一例として、公知のGaussian Processingの手法により、蓄積された複数の標準化情報は移動ルート毎にパターン化される。図11に示す移動時間の予想パターンは、パターンID、開始位置>終了位置(移動ルート)および移動時間の期待値(秒)で構成される。
パターンIDは、移動時間の予想パターンの識別情報である。開始位置>終了位置は、上述したように、移動ルートを示す情報である。移動時間の期待値(秒)は、開始位置から終了位置までにおいて、中継地点を含む連続する2つの地点間の移動時間の期待値(秒)を示す。
移動時間の予想パターンの一例として、[20001, (1)>(4), (1)>90>(2)>30>(3)>30>(4)]が記載される。この移動時間の予想パターンは、パターンIDが「20001」であり、開始位置が待機場所L1であり、終了位置が製造作業装置Bの位置であり、待機場所L1から中継地点P1までの移動時間の期待値が90秒であり、中継地点P1から中継地点P2までの移動時間の期待値が30秒であり、中継地点P2から製造作業装置Bの位置までの移動時間の期待値が30秒であることを示す。他の移動時間の予想パターンについても同様である。
[到着時刻の予想および配車]
次に、搬送要求間隔の予想パターンおよび移動時間の予想パターンを用いた到着時刻の予想および配車について具体的に説明する。
図12は図7に示したマップを簡略化した図であり、この図12を用いてAGV20の到着時刻の予想および配車について説明する。図12において、黒丸は中継地点P1、P2、P3、P4、P5、P6を示すとともに、交差点Cを示す。上述したように、各拠点および中継地点P1-P6の各々には、位置情報として括弧書きの数字が割り当てられる。また、搬送要求元および搬送先の拠点には、搬送要求元IDおよび搬送先IDとして2桁の数字が割り当てられる。
また、図12に示す例では、AGV_IDが#1のAGV20は待機場所L1で待機し、AGV_IDが#2のAGV20は待機場所L2で待機し、AGV_IDが#3のAGV20は製造作業装置Aから保管場所に向けて移動中である。
現在の日時が2020年4月1日の9時00分00秒であると仮定する。また、この現在の日時に、製造作業装置Aが仕掛品に対する製造作業を終了し、この製造作業装置Aが製造作業を終了した仕掛品を保管場所に搬送する搬送要求を管理サーバ16に送信したと仮定する。管理サーバ16は、この搬送要求(以下、「現在の搬送要求」)を最適化サーバ12に送信するとともに、この現在の搬送要求についての搬送要求情報をデータベース18に登録する。したがって、搬送要求情報が搬送要求実績として蓄積される。
最適化サーバ12は、現在の搬送要求を受信すると、AGV20の選択に先立って、すべてのAGV20の使用状態を観測(または、検出)する。上述したように、AGV20の使用状態とは、待機中(使用していない)または移動中(使用中)の別を意味する。上述したように、各AGV20は、第1所定時間(この実施例では、2秒)毎に、管理サーバ16に走行情報を送信する。管理サーバ16は、各AGV20から送信された走行情報をデータベース18に登録し、最適化サーバ12は、データベース18を参照して、各AGV20の現在位置および使用状態を観測する。
図12に示す例では、AGV_IDが#1のAGV20は、待機場所L1で待機中であり、AGV_IDが#2のAGV20は、待機場所L2で待機中であり、AGV_IDが#3のAGV20は、製造作業装置Aから保管場所に移動中(使用中)である。
また、最適化サーバ12は、データベース18に記憶された搬送要求実績を参照して、現在の搬送要求を発行した製造作業装置(ここでは、製造作業装置A)以外の他の製造作業装置(ここでは、製造作業装置B)における最新の搬送要求を観測する。
たとえば、製造作業装置Bにおいて、仕掛品の保管場所への搬送を要求する最新の搬送要求が2020年4月1日の8:51:00に発行されていることが観測されたと仮定する。また、製造作業装置Bにおける搬送要求間隔の予想パターンは、図9に示したように、[10002, 02, 600]である。つまり、製造作業装置Bにおいては、搬送要求間隔の期待値は600秒である。したがって、製造作業装置Bにおいて、仕掛品の保管場所への搬送を要求する次の搬送要求が発行されるのは、同日の9:01:00と予想することができる。
なお、製造作業装置AおよびB以外の製造作業装置が設けられる場合には、同様の方法で、未来に発行される搬送要求の時刻が予想される。
[搬送計画(すなわち、AGVの割当モデル)の生成]
他の製造作業装置で次の搬送要求が発行される時刻が予想されると、現在の搬送要求と、次の(未来の)搬送要求に対して、それぞれの搬送要求にAGV20を割り当てた場合の割当モデルが生成される。ただし、この実施例では、割当モデルが生成される対象である次の搬送要求は、予想された時刻が現在の搬送要求から第3所定時間(たとえば、600秒(10分))以内の搬送要求である。したがって、ここで考えられる割当モデルは次の2通りである。ただし、現在使用中のAGV20および充電中のAGV20は、割当の対象外である。
また、ここでは、2通りの割当モデルのうち、一方を割当モデル1といい、他方を割当モデル2という。また、製造作業装置Aが9:00:00に発行した現在の搬送要求を搬送要求1といい、製造作業装置Bが9:01:00に発行することが予想される次の搬送要求を搬送要求2という。
割当モデル1では、AGV_IDが#1であるAGV20が搬送要求1に割り当てられ、AGV_IDが#2であるAGV20が搬送要求2に割り当てられる。つまり、候補となるAGV20が搬送要求1および搬送要求2のそれぞれに割り当てられる。このことは、後述する割当モデル2についても同じである。
割当モデル2では、AGV_IDが#1であるAGV20が搬送要求1に割り当てられ、AGV_IDが#2であるAGV20が搬送要求2に割り当てられる。
[到着時刻の予想]
複数の割当モデルが生成されると、移動時間の予想パターンに基づいて到着時刻が予想される。最適化サーバ12は、割当モデル1および割当モデル2のそれぞれについて、到着時刻を予想する。
まず、割当モデル1の場合について説明する。上記のとおり、AGV_IDが#1であるAGV20は待機場所L1で待機中であり、AGV_IDが#2であるAGV20は待機場所L2で待機中であることが観測されている。
したがって、割当モデル1では、AGV_IDが#1であるAGV20を待機場所L1から製造作業装置Aに移動させ、AGV_IDが#2であるAGV20を待機場所L2から製造作業装置Bに移動させる必要がある。
最適化サーバ12は、データベース18に登録されたマスタ情報に含まれる経路情報を参照し、AGV_IDが#1であるAGV20を待機場所L1から製造作業装置Aに移動させる移動ルートおよびこの移動ルートに登録されている位置情報を取得する。同様に、最適化サーバ12は、マスタ情報に含まれる経路情報を参照し、AGV_IDが#2であるAGV20を待機場所L2から製造作業装置Bに移動させる移動ルートおよびこの移動ルートに登録されている位置情報を取得する。移動ルートに登録されている位置情報とは、拠点および中継地点の位置情報である。このことは、後述する割当モデル2の場合についても同じである。
ここでは、図12に示すように、AGV_IDが#1であるAGV20の移動ルートとして、(1)>(10)>(8)が取得され、AGV_IDが#2であるAGV20の移動ルートとして、(5)>(11)>(4)が取得される。
各移動ルートにおける移動時間は、各移動ルートを図11に示した移動時間の予想パターンにそれぞれ当て嵌めることにより、図13に示すように、(1)>90秒>(10)>20秒>(8)と、(5)>20秒>(11)>20秒>(4)と予想される。ただし、割当モデル1では、搬送要求が発行される時刻を考慮すると、AGV_IDが#1であるAGV20は、AGV_IDが#2であるAGV20よりも60秒後に移動が開始される。このため、搬送要求が発行される時刻を考慮した移動時間の予想は、(1)>150秒>(10)>20秒>(8)である。
割当モデル1では、AGV_IDが#1であるAGV20の移動ルートと、AGV_IDが#2であるAGV20の移動ルートが交差することがないため、交差点における停止時間を考慮する必要はない。
よって、割当モデル1では、AGV_IDが#1であるAGV20が製造作業装置Aに位置に到着する予想の到着時刻は、現在の時刻から170秒後の9:02:50である。また、AGV_IDが#2であるAGV20が製造作業装置Bの位置に到着する予想の到着時刻は、現在の時刻から40秒後の9:00:40である。
次に、割当モデル2の場合について説明する。上記のとおり、AGV_IDが#1であるAGV20は待機場所L1で待機中であり、AGV_IDが#2であるAGV20は待機場所L2で待機中であるため、割当モデル2では、AGV_IDが#1であるAGV20を待機場所L1から製造作業装置Bに移動させ、AGV_IDが#2であるAGV20を待機場所L2から製造作業装置Aに移動させる必要がある。
最適化サーバ12は、マスタ情報に含まれる経路情報を参照し、AGV_IDが#1であるAGV20を待機場所L1から製造作業装置Bに移動させる移動ルートおよびこの移動ルートに登録されている位置情報を取得する。同様に、最適化サーバ12は、マスタ情報に含まれる経路情報を参照し、AGV_IDが#2であるAGV20を待機場所L2から製造作業装置Aに移動させる移動ルートおよびこの移動ルートに登録されている位置情報を取得する。移動ルートに登録されている位置情報とは、拠点および中継地点の位置情報である。
ここでは、図12に示すように、AGV_IDが#1であるAGV20の移動ルートとして、(1)>(2)>(3)>(4)が取得され、AGV_IDが#2であるAGV20の移動ルートとして、(5)>(6)>(7)>(8)が取得される。
各移動ルートにおける移動時間は、各移動ルートを図11に示した移動時間の予想パターンに当て嵌めることにより、図14に示すように、(1)>90秒>(2)>30秒>(3)>30秒>(4)と、(5)>35秒>(6)>90秒>(7)>30秒>(8)と予想される。ただし、割当モデル2では、搬送要求が発行される時刻を考慮すると、AGV_IDが#2であるAGV20は、AGV_IDが#1であるAGV20よりも60秒後に移動が開始される。このため、搬送要求が発行される時刻を考慮した移動時間の予想は、(5)>95秒>(6)>90秒>(7)>30秒>(8)である。
また、最適化サーバ12は、各AGV20の移動ルートを、上記の交差点位置情報および交差点動作の規則に当て嵌めて交差点での停止時間を予想する。割当モデル2では、交差点位置情報によれば、AGV_IDが#1であるAGV20の移動ルートのうちの(2)>(3)のルート(以下、「部分ルート」という)と、AGV_IDが#2であるAGV20の移動ルートのうちの(6)>(7)の部分ルートが交差する交差点Cが存在する。
また、交差点動作の規則は、上記のとおり、或るAGV20が交差点が存在する2つの部分ルートの一方を移動中に他のAGV20が他方の部分ルートに到着した場合には先着順に交差点への侵入が許可される。また、2台のAGV20が交差点が存在する2つの部分ルートのそれぞれに同時に到着した場合には、優先順位に従って交差点への侵入が許可される。
割当モデル2の場合について、上記の交差点動作の規則を適用すると、図14に示すように、AGV_IDが#1であるAGV20は、移動開始から90秒後に、部分ルートのうちの(2)の中継地点P1に到着し、移動開始から120秒後に、部分ルートのうちの(3)の中継地点P2を到着し、交差点Cから退出する。
一方、AGV_IDが#2であるAGV20は、移動開始から95秒後に、部分ルートのうちの(6)の中継地点P3に到着し、この中継地点P3において、移動開始から120秒後にAGV_IDが#1であるAGV20が交差点Cから退出するまでの25秒間待機(停止)する。したがって、AGV_IDが#2であるAGV20については、さらに停止時間を考慮した移動時間の予想は、(5)>95秒>(6)>115秒>(7)>30秒>(8)である。
よって、割当モデル2では、AGV_IDが#1であるAGV20が製造作業装置Bに位置に到着する予想の到着時刻は、現在の時刻から150秒後の9:02:30である。また、AGV_IDが#2であるAGV20が製造作業装置Aの位置に到着する予想の到着時刻は、現在の時刻から240秒後の9:04:00である。
[割当モデルの選択]
各割当モデルについて、各AGV20の到着時刻が予想されると、所定の条件に基づいて、複数の割当モデルから1つの割当モデルが選択され、選択された割当モデルに従って現在の搬送要求に対する移動指示が生成される。つまり、現在の搬送要求に対するAGV20が決定(または、配車)される。
この実施例では、所定の条件は、評価値が小さい方であり、一例として、評価値は、各AGV20の開始位置から終了位置までの移動にかかる所要時間の合計である。ただし、所要時間は、現在の時刻から終了位置に到着するまでの時刻であり、移動時間のみならず、搬送要求が発行される時刻および停止時間も考慮される。
上記の割当モデル1では、AGV_IDが#1であるAGV20の所要時間が170秒であり、AGV_IDが#2であるAGV20の所要時間が現在の時刻から40秒であり、その合計は210秒である。
また、上記の割当モデル2では、AGV_IDが#1であるAGV20の所要時間が150秒であり、AGV_IDが#2であるAGV20の所要時間が240秒であり、その合計は390秒である。
よって、所定の条件に従って、割当モデル1が選択される。したがって、最適化サーバ12は、現在の搬送要求に対して、AGV_IDが#1であるAGV20を決定し、移動ルートとして(1)>(8)((1)>(10)>(8))を決定し、この移動ルートに応じた走行パラメータを決定した移動指示を管理サーバ16に送信する。管理サーバ16は、最適化サーバ12から受信した移動指示を、当該移動指示に含まれるAGV_IDのAGV20(以下、「対象のAGV20」ということがある)に送信する。厳密に言うと、管理サーバ16は、移動指示を他のネットワークに送信(ブロードキャスト)し、移動指示を受信したAGV20が当該移動指示に含まれるAGV_IDが自身のAGV_IDであるかどうかを判断し、自身のAGV_IDである場合に、移動指示に従って移動を開始する。また、管理サーバ16は、移動指示を移動指示実績としてデータベース18に登録する。
また、管理サーバ16は、各AGV20が第1所定時間毎に送信する走行情報をデータベース18に登録(または、蓄積)する。
図15は図2に示した最適化サーバ12に含まれるRAM32のメモリマップ500の一例を示す図である。図15に示すように、RAM32はプログラム記憶領域502およびデータ記憶領域504を含む。
プログラム記憶領域502は、最適化サーバ12のCPU30によって実行されるプログラム(情報処理プログラム)を記憶し、情報処理プログラムは、通信プログラム502a、搬送要求間隔予想パターン生成プログラム502b、移動時間予想パターン生成プログラム502c、搬送要求予想プログラム502d、搬送計画生成プログラム502e、到着時刻予想プログラム502f、搬送計画評価プログラム502gおよび搬送計画選択プログラム502hなどを含む。
通信プログラム502aは、通信装置34を用いて、管理サーバ16およびデータベース18などの他の装置またはコンピュータと通信するためのプログラムである。
搬送要求間隔予想パターン生成プログラム502bは、搬送要求実績に基づいて、LSTM法により、搬送要求間隔の予想パターンを生成するためのプログラムである。移動時間予想パターン生成プログラム502cは、蓄積された標準化情報(後述する、標準化データ504b)に基づいて、Gaussian Processingの手法によりパターン化した移動時間の予想パターンを生成するためのプログラムである。
搬送要求予想プログラム502dは、製造作業装置から現在の搬送要求があった場合に、当該製造作業装置とは異なる他の製造作業装置のそれぞれにおいて、未来に発行される次の搬送要求を搬送要求間隔の予想パターンに当て嵌めて予想するためのプログラムである。
搬送計画生成プログラム502eは、現在の搬送要求および次の搬送要求のそれぞれについて異なる候補のAGV20を割り当てた複数の割当モデルを生成するためのプログラムである。
到着時刻予想プログラム502fは、搬送計画生成プログラム502eに従って生成した複数の割当モデルのそれぞれについて、各AGV20が終了位置に到着する到着時刻を予想するためのプログラムである。
搬送計画評価プログラム502gは、到着時刻予想プログラム502fに従って到着時刻を予想した複数の割当モデルのそれぞれについての評価値を算出するためのプログラムである。
搬送計画選択プログラム502hは、搬送計画評価プログラム502gに従って算出した評価値に基づいて、複数の割当モデルから1の割当モデルを選択するためのプログラムである。
移動指示送信プログラム502iは、搬送計画選択プログラム502hで選択された1の割当モデルに基づいて、現在の搬送要求に対する移動指示(後述する、移動指示データ504g)を生成し、管理サーバ16に送信するためのプログラムである。ただし、管理サーバ16に移動指示を送信する場合には、通信プログラム502aも実行される。
なお、プログラム記憶領域502には、情報処理プログラムの実行に必要な他のプログラムも記憶される。
データ記憶領域504には、搬送要求実績データ504a、標準化データ504b、搬送要求間隔予想パターンデータ504c、移動時間予想パターンデータ504d、割当モデルデータ504eおよび移動指示データ504fなどが記憶される。
搬送要求実績データ504aは、各製造作業装置から発行された搬送要求を時系列に従って蓄積した搬送要求実績についてのデータである。標準化データ504bは、各AGV20から第1所定時間毎に取得された走行情報に基づいて生成した標準化情報を蓄積したデータである。
搬送要求間隔予想パターンデータ504cは、搬送要求実績データ504aを用いて、搬送要求間隔予想パターン生成プログラム502bに従って生成された搬送要求の予想パターンについてのデータである。
移動時間予想パターンデータ504dは、標準化データ504bを用いて、移動時間予想パターン生成プログラム502cに従って生成された移動時間の予想パターンについてのデータである。
割当モデルデータ504eは、搬送計画生成プログラム502eに従って生成された複数の割当モデルについてのデータである。
移動指示データ504fは、搬送計画選択プログラム502hに従って選択された1の割当モデルに基づいて生成された現在の搬送要求に対する移動指示についてのデータであり、対象のAGV20のAGV_ID、走行ルートおよび走行パラメータを含むデータである。
なお、データ記憶領域504には、情報処理プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたり、情報処理プログラムの実行に必要なタイマ(カウンタ)およびフラグなどが設けられたりする。
図16は図3に示した管理サーバ16に含まれるRAM52のメモリマップ600の一例を示す図である。図16に示すように、RAM52はプログラム記憶領域602およびデータ記憶領域604を含む。
プログラム記憶領域602は、管理サーバ16のCPU50によって実行されるプログラム(管理プログラム)を記憶し、管理プログラムは、通信プログラム602a、受付プログラム602b、AGV制御プログラム602cおよびAGV状態観測プログラム602dなどを含む。
通信プログラム602aは、第1通信装置54を用いて、AGV20などの他の装置またはコンピュータと通信するためのプログラムである。ただし、アクセスポイントを介して通信する場合もある。また、通信プログラム602aは、第2通信装置56を用いて、最適化サーバ12およびデータベース18などの他の装置またはコンピュータと通知するためのプログラムでもある。
受付プログラム602bは、搬送要求を受け付けるためのプログラムである。また、受付プログラム602bは、搬送要求を受け付けると、受け付けた搬送要求をデータベース18に登録するためのプログラムでもある。このとき、通信プログラム602aも実行される。
AGV制御プログラム602cは、制御対象のAGV20を指定するとともに、決定した移動ルートおよび選択した走行パラメータを含む移動指示および所定動作の動作指示を当該AGV20に送信するためのプログラムである。ただし、最適化サーバ12によって移動指示データ504gを受信した場合には、受信した移動指示データ504gを他のネットワークに送信する。
AGV状態観測プログラム602dは、工場に配置された複数のAGV20のうち、搬送作業に使用されている1または複数のAGV20の各々についての走行情報を観測するためのプログラムである。具体的には、各AGV20から第1所定時間毎に送信されるAGV20の走行情報を受信して、RAM52に記憶するとともに、データベース18に記憶(登録)する。
なお、プログラム記憶領域602には、管理プログラムの実行に必要な他のプログラムも記憶される。たとえば、走行中のAGV20(説明の都合上、「対象AGV20」という)の前方に、他のAGV20が停止していたり、交差点に他のAGV20が先に侵入したりしている場合には、対象AGV20を一時的に停止させるためのプログラムなども記憶される。
データ記憶領域604には、要求データ604a、移動指示データ604bおよび走行情報データ604cが記憶される。
要求データ604aは、工場に配置された製造作業装置すなわちコンピュータ22からの搬送要求についてのデータである。ただし、複数のコンピュータ22から同時または同期に搬送要求があった場合には、要求データ604aは複数の搬送要求についてのデータである。
移動指示データ604bは、搬送要求に対応して生成または最適化サーバ12から受信した移動指示についてのデータである。走行情報データ604cは、各AGV20から第1所定時間毎に送信される走行情報のデータである。
なお、データ記憶領域604には、管理プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたり、管理プログラムの実行に必要なタイマ(カウンタ)およびフラグなどが設けられたりする。
図17は図2に示した最適化サーバ12に内蔵されるCPU30によって実行される情報処理の一例である移動指示処理を示すフロー図である。なお、図17に示す移動指示処理は、搬送要求(現在の搬送要求)毎に実行される。図17に示すように、CPU30は、製造作業装置から搬送要求が有ると、移動指示処理を開始し、ステップS1で、データベース18を参照して、現時点でのすべてのAGV20の位置および使用状態(待機中または移動中)を観測する。
次のステップS3では、搬送要求を予想する。ここでは、CPU30は、搬送要求のあった製造作業装置とは異なる他の製造作業装置において未来に発行される搬送要求を、搬送要求間隔の予想パターンを用いて予想する。
続くステップS5では、複数の割当モデルを作成する。ここでは、CPU30は、現在の搬送要求と、予想した搬送要求のそれぞれについて、使用可能なAGV20を異なるパターンで割り当てた複数の走行ルートをデータベース18に記憶されるマスタ情報に含まれる経路情報から取得して、複数の割当モデルを生成する。
次のステップS7では、到着時刻を予想する。ここでは、CPU30は、各割当てモデルの各AGV20について、移動時間の予想パターンを用いて移動時間を予想し、搬送要求が発行される時刻と、渋滞による遅延時間を考慮して、到着時刻を予想する。
続くステップS9では、各割当モデルを評価する。ここでは、CPU30は、各AGV20の移動時間の合計(評価値)を割当モデル毎に算出する。
続いて、ステップS11では、評価値に基づいて、1つの割当モデルを選択する。そして、ステップS13で、ステップS11で選択した1つの割当モデルに基づいて現在の搬送要求に対する移動指示についての移動指示データ504gを生成し、生成した移動指示データ504gを管理サーバ16に送信して、移動指示処理を終了する。
図18および図19は図3に示した管理サーバ16に内蔵されるCPU50によって実行されるAGV制御処理の一例を示すフロー図である。ただし、このAGV制御処理は、搬送要求に応じて、最適化サーバ12から移動指示が送信される場合についての処理である。
図18に示すように、管理サーバ16のCPU50はAGV制御処理を開始すると、ステップS51で、AGV20の走行情報を受信したかどうかを判断する。
ステップS51で“NO”であれば、つまり、AGV20の走行情報を受信していなければ、ステップS57に進む。一方、ステップS51で“YES”であれば、つまり、AGV20の走行情報を受信すれば、ステップS53で、受信したAGV20の走行情報を記憶(更新)し、ステップS55で、受信したAGV20の走行情報をデータベース18に登録して、ステップS57に進む。ステップS53では、走行情報データ604cが更新され、ステップS55では、データベース18に登録された走行情報の履歴が更新される。
ステップS57では、最適化サーバ12からの移動指示が有るかどうかを判断する。つまり、CPU50は、移動指示データ504gを受信し、移動指示データ604bとしてデータ記憶領域604に記憶したかどうかを判断する。
ステップS57で“NO”であれば、つまり、最適化サーバ12からの移動指示が無ければ、ステップS59で、移動中のAGV20が有るかどうかを判断する。ただし、ここでの「移動中」とは、実際に荷物を搬送している状態のみならず、荷物を積載するために製造作業装置に移動している状態および荷物を搬送先に搬送した後に待機場所に帰還するために移動している状態を含む。
ステップS59で“NO”であれば、つまり、移動中のAGV20が無ければ、ステップS51に戻る。一方、ステップS59で“YES”であれば、つまり、移動中のAGV20があれば、図19に示すステップS63に進む。
また、ステップS57で“YES”であれば、つまり、最適化サーバ12からの移動指示が有れば、ステップS61で、対象のAGV20に移動指示データ604bを送信して、ステップS51に戻る。したがって、移動指示データ604bを受信した対象のAGV20は、移動指示データ604bが示す走行パラメータを用いて、移動指示データ604bが示す移動ルートに従って移動するように、移動を開始する。
図19に示すように、ステップS63では、所定動作の実行かどうかを判断する。ここでは、対象のAGV20が、直進、後進、停止、左寄せ、右寄せ、左旋回、右旋回または速度変更する位置に到達したかどうかを判断する。ステップS63で“NO”であれば、つまり、所定動作の実行でなければ、ステップS67に進む。一方、ステップS63で“YES”であれば、つまり、所定動作の実行であれば、ステップS65で、所定動作の実行を対象のAGV20に指示してからステップS67に進む。
ステップS67では、AGV20が製造作業装置(すなわち、搬送要求の要求元)の位置に到達したかどうかを判断する。ステップS67で“NO”であれば、つまり、AGV20が製造作業装置の位置に到達していなければ、ステップS75に進む。一方、ステップS67で“YES”であれば、つまり、AGV20が製造作業装置の位置に到達すれば、ステップS69で、製造作業装置の位置から保管場所までの移動ルートをデータベース18のマスタ情報から取得し、ステップS71で、移動ルートに応じた走行パラメータをデータベース18のマスタ情報から取得し、ステップS73で、対象のAGV20に、取得した移動ルートおよび走行パラメータを含む移動指示を送信して、ステップS75に進む。
なお、AGV20では、製造作業装置の位置から保管場所までの移動指示を受信すると、牽引アーム26を台車と接続した状態にしてから移動(すなわち、搬送)を開始する。
ステップS75では、対象のAGV20が保管場所に到着したかどうかを判断する。ステップS75で“NO”であれば、つまり、対象のAGV20が保管場所に到着していなければ、ステップS51に戻る。
一方、ステップS75で“YES”であれば、つまり、AGV20が保管場所に到着すれば、ステップS77で、保管場所から待機場所(この実施例では、待機場所L1またはL2)までの移動ルートをマスタ情報から取得し、ステップS79で、移動ルートに応じた走行パラメータをマスタ情報から取得し、ステップS81で、対象のAGV20に、取得した移動ルートおよび走行パラメータを含む移動指示を送信して、ステップS51に戻る。
なお、AGV20は、保管場所から待機場所までの移動指示を受信すると、牽引アーム26を台車と接続しない状態にしてから移動を開始する。
また、ステップS57~S81の処理は、走行制御するAGV20毎に実行される。また、図18および図19に示すAGV制御処理では、製造作業装置の位置から保管場所までの移動ルートおよび保管場所から待機場所までの移動ルートを、製造作業装置の位置および保管場所のそれぞれでマスタ情報から取得するようにしたが、最適化サーバ12からの移動指示が有ったときに、それらの移動ルートをマスタ情報から取得してもよい。このことは、走行パラメータについても同様である。
この実施例によれば、過去の搬送要求実績に基づいて生成した搬送要求間隔の予想パターンを用いるので、或る製造作業装置が現在の搬送要求を発行した場合に、他の製造作業装置が次に発行する搬送要求の時刻を予想することができる。このため、未来の搬送要求を含む複数の搬送要求を考慮して配車することができる。
また、この実施例によれば、未来の搬送要求を含む複数の搬送要求を考慮して配車するので、搬送作業の全体において、時間およびAGVの消費電力の無駄を省くことができる。
さらに、この実施例によれば、移動ルートに異なるパターンでAGVを割り当てた場合の複数の割当モデルのそれぞれについて、移動時間の予想パターンを用いて待機場所から製造作業装置までの移動時間を予想し、さらに、搬送要求が発行される時刻および渋滞による遅延時間を考慮するので、高い確度で到着時刻を予想することができる。
なお、上述の実施例では、搬送要求のあった製造作業装置とは異なる他の製造作業装置において未来に発行される搬送要求を、搬送要求間隔の予想パターンを用いて予想し、この搬送要求間隔の予想パターンは、搬送要求間隔の期待値(秒)を含むようにしたが、これに限定される必要はない。搬送要求間隔の期待値に代えて、複数の搬送要求時刻の期待値(時分秒)を含むようにしてもよい。この場合には、未来に発行される搬送要求の搬送要求時刻を直接的に知ることができる。
また、上述の実施例では、AGVの到着時刻を予想する場合に、搬送要求が発行される時刻および渋滞による遅延時間を考慮したが、走行情報には、エラーも含まれるため、エラーによる遅延時間も考慮されてもよい。かかる場合には、エラーによる遅延時間の期待値に走行ルートを当て嵌めることにより、エラーによる遅延時間が予想され、到着時刻を予想する場合に、移動時間に加算される。
さらに、上述の実施例では説明を省略したが、搬送要求間隔の予想パターンおよび移動時間の予想パターンを生成した後も、搬送要求および走行情報をデータベースに記録するため、所定のタイミング(たとえば、1カ月に一度)で、搬送要求間隔の予想パターンおよび移動時間の予想パターンを生成し直すようにしてもよい。かかる場合には、使用環境の変化に応じて適切な予想パターンを生成することができ、使用環境の変化に応じて、確度の高い到着時刻を予想することができるとともに、適切にAGVを配車することができる。
また、この実施例では、割当モデルの評価値を、送要求が発行される時刻および渋滞による遅延時間を考慮した移動時間の合計で算出するようにしたが、これに限定される必要はない。
他の例では、送要求が発行される時刻および渋滞による遅延時間を考慮した移動時間の合計に、さらに、渋滞による遅延時間を加算するようにしてもよい。評価値が小さい方の割当モデルが選択される点は、上述の実施例と同じである。このことは、その他の例も同じである。
その他の例では、移動時間の合計のみならず、消費電力も考慮するようにしてもよい。この場合、移動時間の合計に、消費電力の電力量が加算される。ただし、消費電力の電力量は、走行ルートを、走行情報に基づいてパターン化したAGVに内蔵されるバッテリの消費電力の電力量についての期待値に当て嵌めることにより、予想(または算出)される。
さらに、上述の実施例では、管理サーバは、データベースに記憶されたマスタ情報から、走行ルートおよび走行パラメータを取得するようにしたが、走行ルートおよび走行パラメータは管理サーバに記憶しておいてもよい。
また、上述の実施例で示したシステムおよびAGVの具体的な構成は実際の製品において適宜変更することができる。
たとえば、AGVは台車を牽引するようにしたが、荷物をAGVに積載できる構成にしてもよい。かかる場合には、荷重センサは、積載された荷物の荷重を計測できるものが用いられる。
また、上述の実施例では、最適化サーバと管理サーバを個別に設けるようにしたが、これらの両方の機能を備える一台のサーバを設けるようにしてもよい。また、データベースは、最適化サーバまたは管理サーバに内蔵されてもよい。
10 …システム
10a …搬送システム
12 …最適化サーバ
16 …管理サーバ
20 …AGV
22 …コンピュータ
30、50、70 …CPU
32、52、72 …RAM
34、54、56、74 …通信装置
76 …車輪駆動回路
78 …車輪モータ
80 …昇降駆動回路
82 …昇降モータ
84 …近接センサ
86 …荷重センサ
88 …ラインセンサ
90 …慣性センサ
92 …RFタグリーダ
94 …バッテリ

Claims (9)

  1. 複数の自動走行装置、
    複数の要求元の各々からの搬送要求に応じて前記複数の自動走行装置に対して移動指示を送信する移動指示装置、
    前記複数の要求元の各々からの前記搬送要求と当該搬送要求の発行された日時を含む搬送要求情報を記憶する搬送要求記憶手段、
    1つの前記要求元から現在の搬送要求を受け付けたとき、前記搬送要求記憶手段によって記憶された複数の搬送要求情報に基づいてパターン化した搬送要求時刻または搬送要求時間間隔の予想パターンを用いて、1または複数の他の前記要求元から未来に発行される1または複数の未来の搬送要求を予想する搬送要求予想手段、および
    前記現在の搬送要求と前記1または複数の未来の搬送要求を考慮して、前記複数の自動走行装置から、当該現在の搬送要求に対応して前記移動指示装置が前記移動指示を送信する1つの当該自動走行装置の割当を決定する割当決定手段を備える、自動配車システム。
  2. 前記割当決定手段は、前記現在の搬送要求と前記1または複数の未来の搬送要求の各々についての移動ルートに、候補となる前記自動走行装置を異なる組み合わせの割当パターンで割り当てた複数の割当モデルを生成する割当手段、前記割当手段によって生成された複数の割当モデルの各々について評価値を算出する評価値算出手段、および前記評価値算出手段によって算出された複数の評価値に基づいて1の前記割当モデルを選択する選択手段を含む、請求項1記載の自動配車システム。
  3. 前記搬送要求に応じて移動した前記複数の自動走行装置の各々の移動ルートと移動時間を含む移動情報を記録する移動情報記憶手段をさらに備え、
    前記割当決定手段は、前記割当手段によって生成された複数の割当モデルの各々について、前記現在の搬送要求と前記1または複数の未来の搬送要求の各々についての移動ルートに異なるパターンで割り当てた前記自動走行装置の各々の移動時間を、前記移動情報記憶手段によって記憶された複数の移動情報に基づいてパターン化した移動時間の予想パターンを用いて予想する移動時間予想手段をさらに含み、
    前記評価値算出手段は、前記移動時間予想手段によって予想された移動時間を用いて前記評価値を算出する、請求項2記載の自動配車システム。
  4. 前記移動時間の予想パターンは、前記移動情報記憶手段によって記憶された複数の移動情報を、Gaussian Processing法によりパターン化することで生成される、請求項3記載の自動配車システム。
  5. 前記割当決定手段は、前記搬送要求が発行される時刻および遅延時間を考慮して、前記移動時間予想手段によって予想された移動時間を変更する変更手段をさらに含み、
    前記評価値算出手段は、前記変更手段によって変更された移動時間を用いて前記評価値を算出する、請求項3または4記載の自動配車システム。
  6. 前記評価値は、前記移動時間の合計である、請求項2から5までのいずれかに記載の自動配車システム。
  7. 前記評価値は、前記変更手段によって変更された移動時間の合計に前記遅延時間を加算した値である、請求項5記載の自動配車システム。
  8. 前記搬送要求時刻または前記搬送要求時間間隔の予想パターンは、前記搬送要求記憶手段によって記憶された複数の搬送要求情報を、Long Short Term Memory法によりパターン化することで生成される、請求項1から7までのいずれかに記載の自動配車システム。
  9. 複数の要求元の各々からの搬送要求に応じて複数の自動走行装置に対して移動指示を送信する移動指示送信ステップ、
    前記複数の要求元の各々からの前記搬送要求と当該搬送要求の発行された日時を含む搬送要求情報を記憶手段に記憶する搬送要求記憶ステップ、
    1つの前記要求元から現在の搬送要求を受け付けたとき、前記搬送要求記憶ステップにおいて前記記憶手段に記憶した複数の搬送要求情報に基づいてパターン化した搬送要求時刻または搬送要求時間間隔の予想パターンを用いて、1または複数の他の前記要求元から未来に発行される1または複数の未来の搬送要求を予想する搬送要求予想ステップ、および
    前記現在の搬送要求と前記1または複数の未来の搬送要求を考慮して、前記複数の自動走行装置から、前記移動指示ステップにおいて当該現在の搬送要求に対応して前記移動指示を送信する1つの当該自動走行装置の割り当てを決定する割当決定ステップを含む、自動配車方法。
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