JP2022052494A - 動作制御装置及び動作制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送車により物品又は棚を搬送するシステムの構築、変更、又は維持等の負担を軽減することができる動作制御装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る動作制御装置は、記憶部、制御部、及び通信部を備える。記憶部は、カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する。制御部は、前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する制御信号を生成する。通信部は、前記搬送車に対して前記制御信号を送信する。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、動作制御装置及び動作制御システムに関する。

近年、物流の配送拠点では荷物等の物品の取扱量が増加しており、物品の区分又は搬送に関する様々な効率化が図られている。その一つとして、人手を介さず物品を搬送する自動搬送車の導入が進められている。例えば、自動搬送車は、物品を収容した棚の下に潜り込み、棚を持ち上げて、棚を目的位置へ搬送する。

特表２００９－５３９７２７号公報

自動搬送車を制御する動作制御システムを導入する場合、例えば、自動搬送車が走行する倉庫内の床面には、自動走行車の走行をナビゲートするためのＱＲコード（登録商標）、ＲＦ－ＩＤ、磁気テープ、又は反射板等が敷設される。

床面へＱＲコード等の敷設する場合、敷設作業に手間がかかること、倉庫内のレイアウトや搬送ルートの変更への柔軟な対応が難しいこと、敷設される情報の劣化対策として定期的なメンテナンスが必要なことなどから、改善が要望されている。

本発明の目的は、搬送車により物品又は棚を搬送するシステムの構築、変更、又は維持等の負担を軽減することができる動作制御装置及び動作制御システムを提供することである。

実施形態に係る動作制御装置は、記憶部、制御部、及び通信部を備える。記憶部は、カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する。制御部は、前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する制御信号を生成する。通信部は、前記搬送車に対して前記制御信号を送信する。

図１は、実施形態に係る動作制御システムの適用例を示す図である。 図２は、実施形態に係る動作制御システムの一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る動作制御システムの制御サーバの一例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る制御サーバのプロセッサの一例を示す機能ブロック図である。 図５は、実施形態に係る動作制御システムのＡＧＶの概略構成の一例を示すブロック図である。 図６は、実施形態に係る制御サーバによるＡＧＶ動作制御処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態に係る制御サーバによる位置ずれ補正処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る制御サーバによる異物処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る制御サーバによる異物回収支援の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態に係る制御サーバによる異物回避処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態に係る制御サーバから出力される異物回収ルート及び異物情報の表示例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る動作制御システムの適用例を示す図である。

図１に示すように、動作制御システムは、例えば、各種物品を保管する倉庫等に適用可能であり、複数のカメラ１１、１２、制御サーバ２、複数の搬送車３、複数のＡＧＶ棚４、及び複数のピッキングステーション５を備える。制御サーバ２は、動作制御装置の一例である。なお、本実施形態では、搬送車３をＡＧＶ（automated guided vehicle）３と表記する。

カメラ１１は、例えば天井や壁面等に固定されたカメラであり、倉庫内を撮影し、撮影データをリアルタイムに出力する。撮影データは、撮影日時データ（撮影時刻含む）及び撮影画像データを含む。撮影画像データは、動画データである。また、カメラ１１は、制御サーバ２からの撮影制御信号に基づき上下左右に回動する。カメラ１１が、上下左右に回動することにより、広範囲に倉庫内を監視することができる。

カメラ１２は、移動カメラである。例えば、カメラ１２は、ドローン等の小型無人飛行機であり、制御サーバ２からの移動制御信号に基づき指定された位置へ飛行し、制御サーバ２からの撮影制御信号に基づき指定された方向を撮影し、撮影データをリアルタイムに出力する。撮影データは、撮影日時データ（撮影時刻含む）及び撮影画像データを含む。

固定式のカメラ１１と移動式のカメラ１２を併用することにより、カメラ導入のコストを抑えつつ、広範囲を漏れなく撮影することができる。例えば、移動式のカメラ１２により、障害物等で死角になっている領域を撮影することもできる。

制御サーバ２は、１又は複数台の汎用コンピュータ等により構成され、カメラ１１の回動を制御し、カメラ１２がドローンの場合にはドローンの飛行を制御する。また、制御サーバ２は、カメラ１１及び１２からの、撮影データを受信し記憶する。また、制御サーバ２は、ＡＧＶ３の動作を制御する。制御サーバ２によるＡＧＶの動作制御については後に詳しく説明する。

ＡＧＶ３は、制御サーバ２からの制御信号に基づき動作する。例えば、ＡＧＶ３は、指定された位置へ向かって走行し、指定された積み込み位置のＡＧＶ棚４を持ち上げて、指定された積み降ろし位置へ向かって走行し、指定された積み降ろし位置でＡＧＶ棚４を降ろす。

ＡＧＶ棚４は、物品を収容する棚である。例えば、ＡＧＶ棚４は、四本の支柱で直立し、棚下の高さは（床面から棚底までの高さ）、ＡＧＶ３の高さよりも高い。これにより、ＡＧＶ３は、ＡＧＶ棚４の棚下に潜り込むことができる。棚下に潜り込んだＡＧＶ３は、プッシャーにより床面から支柱の先端が数センチ離れる程度にＡＧＶ棚４を持ち上げて、ＡＧＶ棚４を持ち上げた状態で走行する。このようにしてＡＧＶ３は、ＡＧＶ棚４を搬送する。

また、ＡＧＶ棚４には、カメラ１１又は１２等で読み取り可能な棚識別情報が貼り付けられていてもよい。物品にも、カメラ１１又は１２等で読み取り可能な物品識別情報が貼り付けられていてもよい。例えば、棚識別情報及び物品識別情報は、バーコードや二次元コードである。なお、動作制御システムは、カメラ１１又は１２とは別に、これら棚識別情報及び物品識別情報を読み取る複数のリーダを備えてもよい。

ピッキングステーション５は、ＡＧＶ３により搬送されたＡＧＶ棚４を受け入れる。ピッキングステーション５で受け入れられたＡＧＶ棚４には、物品が収容されており、ロボットアーム等でＡＧＶ棚４に収容された物品が取り出される。

図２は、実施形態に係る動作制御システムの一例を示すブロック図である。
図２に示すように、動作制御システムは、さらに、充電ステーション６、無線ＬＡＮアクセスポイント７、スイッチ８、及び上位サーバ９を備える。

充電ステーション６は、電力出力部を備え、また、ＡＧＶ３は、電力入力部及びバッテリーを備える。充電ステーション６は、電力出力部から出力される電力をＡＧＶ３（電力入力部）へ供給する。ＡＧＶ３は、電力入力部を介して入力される電力をバッテリーに供給する。例えば、電力出力部の床面からの高さは、ＡＧＶ３の電力入力部の床面からの高さと同一である。ＡＧＶ３は、制御サーバ２からの制御に基づき充電ステーション６の電力出力部に対応する位置まで走行し、電力入力部を電力出力部に接続し、電力供給を受ける。なお、電力入力部と電力出力部の接続は、接触又は非接触の何れでも良い。

無線ＬＡＮアクセスポイント７は、カメラ１１、１２、ＡＧＶ３、及び充電ステーション６等の通信デバイスとデータを送受信する。また、スイッチ８は、受信したデータの宛先を選択して、選択した宛先にデータを送信する。上位サーバ９は、ＡＧＶ棚４に収容される物品に関するオーダーのデータを管理し、制御サーバ２に対してオーダーのデータを送信する。オーダーのデータは、物品識別情報等を含む。

図３は、実施形態に係る動作制御システムの制御サーバの一例を示すブロック図である。
制御サーバ２は、カメラ１１及び１２からの撮影データに基づき地図データを生成する。また、制御サーバ２は、ＡＧＶ棚４に収容される物品に関するオーダーのデータに基づき動作計画を生成する。また、制御サーバ２は、地図データ及び動作計画に基づきＡＧＶ３の動作を制御する制御信号を生成し、ＡＧＶ３に対して制御信号を送信する。制御サーバ２は、所定のＡＧＶ３に対して制御信号を送信し、所定のＡＧＶ３によるＡＧＶ棚４の積み込み、移動、積み降ろし等を実現する。

また、ＡＧＶ３は、ＡＧＶ識別情報を記憶し、所定のタイミングで制御サーバ２に対してＡＧＶ識別情報を送信し、さらに、移動距離情報を送信する。制御サーバ２は、ＡＧＶ３から送信されるＡＧＶ識別情報及び移動距離情報、並びに撮影データの解析結果から、各ＡＧＶ３を識別するとともに、各ＡＧＶ３の位置を特定する。撮影データは、複数の画像フレームを含み、制御サーバ２は、複数の画像フレームを解析することにより、各物体（各ＡＧＶ３）を追跡する。

図３に示すように、制御サーバ２は、プロセッサ２１（制御部）、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、補助記憶デバイス２４（記憶部）、通信インタフェース２５（通信部）、及び入出力部２６を備える。

プロセッサ２１は、制御部として機能し、カメラからの撮影データに基づく地図データの生成、及び撮影データに基づくＡＧＶ３の移動制御等に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピュータの中枢部分に相当する。プロセッサ２１は、ＲＯＭ２２又は補助記憶デバイス２４などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、制御サーバ２の各種の機能を実現するべく制御を実行する。プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、又はＤＳＰ（digital signal processor）である。あるいは、プロセッサ２１は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。

ＲＯＭ２２は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ２１を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。ＲＯＭ２２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ２２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ２２は、プロセッサ２１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。

ＲＡＭ２３は、プロセッサ２１を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。ＲＡＭ２３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ２３は、プロセッサ２１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。

補助記憶デバイス２４は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ２１を中枢とするコンピュータの補助記憶装置に相当する。補助記憶デバイス２４は、上記のプログラムを記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス２４は、プロセッサ２１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ２１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。

ＲＯＭ２２及び補助記憶デバイス２４の少なくとも一方に記憶されるプログラムは、地図データ、動作計画、制御信号、補正信号、異物情報、及び異物回避ルート等を生成するためのプログラムを含む。一例として、制御サーバ２は、当該プログラムがＲＯＭ２２及び補助記憶デバイス２４の少なくとも一方に記憶された状態で制御サーバ２の管理者などへと譲渡される。しかしながら、制御サーバ２は、当該プログラムが記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、当該プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下に補助記憶デバイス２４へ書き込まれても良い。このときの当該プログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記憶媒体に記録して、あるいはネットワークなどを介したダウンロードにより実現できる。

通信インタフェース２５は、通信部として機能し、ネットワークなどを介してカメラ１１、１２、ＡＧＶ３、充電ステーション６、及び上位サーバ９等の他の装置と通信し、他の装置から送信される各種情報を受信し、また、他の装置に各種情報を送信するためのインタフェースである。例えば、通信インタフェース２５は、上位サーバ９からオーダーのデータを受信する。また、通信インタフェース２５は、カメラ１１、１２から撮影データを受信する。さらに、通信インタフェース２５は、ＡＧＶ３に対して動作（移動）を制御する制御信号を送信する。

入出力部２６は、キーボード、テンキー、マウス、ディスプレイ、及びスピーカ等を備える。入出力部２６は、オペレータからの指示入力を受け付けプロセッサ２１へ通知する。また、ディスプレイは、オペレータに対して各種情報を表示する。さらに、ディスプレイは、異物情報及び異物回避ルート等を表示する。

図４は、実施形態に係る制御サーバのプロセッサの一例を示す機能ブロック図である。
図４に示すように、プロセッサ２１は、カメラ制御部２１１、撮影データ取得部２１２、画像解析部２１３、オーダー取得部２１４、動作計画部２１５、ＡＧＶ制御部２１６、及び異常処理部２１７を備える。プロセッサ２１は、ＲＯＭ２２及び補助記憶デバイス２４の少なくとも一方に記憶されるプログラムに基づき動作し、各部の機能を実現する。

カメラ制御部２１１は、カメラ１１及び１２に対して撮影制御信号を送信し、また、カメラ１２がドローンの場合には、カメラ１２に対して移動制御信号を送信する。撮影制御信号は、カメラの撮影方向及び撮影倍率等を制御し、移動制御信号はカメラの位置を制御する。カメラ１１は、撮影制御信号に従い所定方向に回動し所定方向を所定倍率で撮影し撮影データを出力する。また、カメラ１２は、移動制御信号に従い目的位置へ移動（飛行）し、撮影制御信号に従い所定方向に回動し所定方向を所定倍率で撮影し撮影データを出力する。

撮影データ取得部２１２は、通信インタフェース２５を介して、カメラ１１及び１２からの撮影データをリアルタイムに取得する。例えば、撮影データ取得部２１２は、カメラ１１及び１２から連続して出力される撮影データをリアルタイムに取得する。また、撮影データ取得部２１２は、取得した撮影データを補助記憶デバイス２４へ出力する。補助記憶デバイス２４は、出力される撮影データを記憶する。

画像解析部２１３は、撮影データ取得部２１２によりリアルタイムに取得される撮影データに含まれる撮影画像データに基づき地図データを生成する。例えば、画像解析部２１３は、カメラ１１の位置情報、カメラ１１及び１２に対して出力された撮影制御信号（撮影方向及び撮影倍率）、及びカメラ１２に対して出力された移動制御信号（撮影位置）等に基づき、カメラ１１及び１２の位置、撮影方向、及び撮影倍率等を検出する。また、画像解析部２１３は、カメラ１１及び１２の位置、撮影方向、及び撮影倍率等に基づき、撮影データに含まれる撮影時刻及び撮影画像データを解析し、解析結果に基づき地図データを生成する。画像解析部２１３は、生成される地図データを補助記憶デバイス２４へ出力する。補助記憶デバイス２４は、生成される地図データを記憶する。

地図データは、撮影時刻の異なる複数の地図を含み、所定のタイミングで最新版の地図が追加される。言い換えれば、所定のタイミングで最新版の地図が更新される。地図は、ＡＧＶ棚４を搬送するＡＧＶ３、ＡＧＶ３による搬送対象のＡＧＶ棚４、及びピッキングステーション５等の検出結果を含む。検出結果は、検出画像、検出時刻、及び検出位置の少なくとも一つを含む。

さらに、画像解析部２１３は、ＡＧＶ棚４、ピッキングステーション５、及び障害物等の領域の外縁にマージン領域を加えたＡＧＶ走行禁止領域を検出し、ＡＧＶ走行禁止領域を除外してＡＧＶ走行路を設定する。マージン領域は、ＡＧＶ３とＡＧＶ棚４、ピッキングステーション５、及び障害物等との衝突防止のための領域であり、ＡＧＶ３の上限走行速度に応じて定まるサイズとなる。即ち、ＡＧＶ３の走行速度が速いほど、ＡＧＶ３が停止するまでの制動距離が延びるので、広いサイズのマージン領域が設定される。例えば、画像解析部２１３は、ＡＧＶ走行禁止領域を除外して、ＡＧＶ棚４とピッキングステーション５との最短距離に対応するＡＧＶ走行路を設定する。地図データに含まれる地図は、設定される走行路を含む。

なお、画像解析部２１３は、カメラ１１からの撮影データに基づき地図の全体像を生成し、指定位置に移動（飛行）させたカメラ１２からの撮影データに基づき地図の細部を生成し、全体像と細部を合成して地図データを生成してもよい。

また、画像解析部２１３は、撮影データに含まれる撮影画像データから、物品識別情報及び棚識別情報を読み取る。或いは、カメラ１１及び１２は、物品に貼り付けられた物品識別情報を読み取り、読み取った物品識別情報を出力してもよい。同様に、カメラ１１及び１２は、ＡＧＶ棚４に貼り付けられた棚識別情報を読み取り、読み取った棚識別情報を出力してもよい。画像解析部２１３は、物品識別情報及び棚識別情報に基づき、どのＡＧＶ棚４にどの物品が収納されているかを示す管理情報を生成する。画像解析部２１３は、生成した地図データと管理情報を含む解析結果を補助記憶デバイス２４へ出力する。

また、画像解析部２１３は、撮影時刻の異なる複数の撮影画像データに基づき、脱落物及び侵入物等の異物を検出する。例えば、画像解析部２１３は、補助記憶デバイス２４から地図データを読み出し、地図データに含まれる撮影時刻の異なる複数の地図の差分に基づき、異物を検出し、異物に関する異物情報を生成する。異物情報は、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置の少なくとも一つを含む。画像解析部２１３は、生成した異物情報を補助記憶デバイス２４へ出力する。補助記憶デバイス２４は、出力される異物情報を記憶する。

オーダー取得部２１４は、通信インタフェース２５を介して、上位サーバ９から送信されるオーダーのデータを取得する。また、オーダー取得部２１４は、取得したオーダーのデータを補助記憶デバイス２４へ出力する。補助記憶デバイス２４は、出力されるオーダーのデータを記憶する。

動作計画部２１５は、オーダー取得部２１４により取得されたオーダーのデータ等に基づき動作計画を生成する。オーダーのデータは、物品の識別情報及び個数等を含む。動作計画部２１５は、地図データと管理情報を含む解析結果、及びオーダーのデータに基づき動作計画を生成する。例えば、動作計画部２１５は、地図データと管理情報を含む解析結果及びオーダーのデータに基づき、どのＡＧＶ３にどのＡＧＶ棚４をどのタイミングで搬送させるかを計画した動作計画を生成する。

ＡＧＶ制御部２１６は、補助記憶デバイス２４から地図データ及び動作計画を読み出し、地図データ及び動作計画に基づき各ＡＧＶ３の移動を制御する制御信号を生成する。制御信号は、通信インタフェース２５を介して、各ＡＧＶ３へ送信される。地図データは、少なくとも各ＡＧＶ棚４の位置情報を含むので、ＡＧＶ制御部２１６は、地図データに基づき所定のＡＧＶ３に対して、所定のＡＧＶ棚４の位置（棚下）へ移動する制御信号を生成することができる。また、ＡＧＶ制御部２１６は、地図データ及び動作計画に基づき、搬送対象となる複数のＡＧＶ棚４のそれぞれにＡＧＶ３を割り当てて、搬送対象となる複数のＡＧＶ棚４の移動を並列処理するための制御信号を生成してもよい。また、１台のＡＧＶ３は１回の移動で１台のＡＧＶ棚４を移動するが、ＡＧＶ制御部２１６は、１台のＡＧＶ３の複数回の移動で複数台のＡＧＶ棚４を移動させる場合に、１台のＡＧＶ３の最小移動距離で複数のＡＧＶ棚４を移動させるための制御信号を生成してもよい。また、ＡＧＶ制御部２１６は、補助記憶デバイス２４から地図データ、動作計画、及び異物情報を読み出し、地図データ、動作計画、及び異物情報に基づき異物を回避してＡＧＶ３を移動させる制御信号を生成してもよい。

さらに、ＡＧＶ制御部２１６は、動作計画及び撮影データに基づき、ＡＶＧ３の位置ずれを補正する補正信号を生成し、補正信号を含む制御信号を生成してもよい。ＡＧＶ制御部２１６は、動作計画から予測される所定時刻のＡＧＶ３の予測位置を検出する。また、ＡＧＶ制御部２１６は、撮影データに含まれる撮影画像データから検出される所定時刻のＡＧＶ３の実際位置を検出する。なお、制御サーバ２は、各ＡＧＶ３から送信される識別情報と移動距離情報及び画像解析に基づき、各ＡＧＶ３追跡しており、ＡＧＶ制御部２１６は、同一のＡＧＶ３について予測位置と実際位置を検出する。ＡＧＶ制御部２１６は、予測位置及び実際位置に基づき、ＡＶＧ３の位置ずれを補正する補正信号を生成する。つまり、ＡＧＶ制御部２１６は、予測位置及び実際位置の差分（差分距離）に基づき、ＡＧＶ３の移動量を補正する補正信号を生成する。例えば、補正信号は、本来の減速タイミングより早いタイミングで減速を指示し、低速走行区間を長くする信号である。これにより、ＡＧＶ３を高精度に停止させることができ、ＡＧＶ３の位置精度の向上を図ることができる。

例えば、ＡＧＶ制御部２１６は、ＡＧＶ３の出発地点、方向転換地点、又は目的地点でＡＧＶ３が停止した状態を対象として、予測停止位置と実際停止位置を検出し補正信号を生成する。また、ＡＧＶ制御部２１６は、ＡＧＶ３の移動距離が閾値を超え、且つＡＧＶ３の出発地点、方向転換地点、又は目的地点でＡＧＶ３が停止したときに、予測停止位置と実際停止位置を検出し補正信号を生成してもよい。ＡＧＶ３の移動距離が長くなるほど誤差が蓄積されやすくなる。移動距離が閾値を超えた後の所定のタイミングで補正信号を生成することにより、タイムリーな補正を実現することができる。

異常処理部２１７は、補助記憶デバイス２４から異物情報を読み出し、通信インタフェース２５を介して上位サーバ９等へ出力する。或いは、異常処理部２１７は、異物情報を入出力部２６へ出力する。上位サーバ９又は入出力部２６のディスプレイ等は、異物情報を表示する。例えば、ディスプレイには、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置（地図上における異物位置）の少なくとも一つが表示される。また、入出力部２６は、異物情報の表示に対応してアラートを映像及び音声で出力してもよい。

また、異常処理部２１７は、補助記憶デバイス２４から地図データ及び異物情報を読み出し、地図データ及び異物情報に基づき、係員等が異物を回収するにあたり推奨される異物回収ルートを生成し、通信インタフェース２５を介して上位サーバ９等へ出力する。或いは、異常処理部２１７は、異物回収ルートを入出力部２６へ出力する。上位サーバ９のディスプレイ、又は入出力部２６のディスプレイ等は、異物回収ルートを表示する。例えば、ディスプレイには、地図に重ね合わせて異物回収ルートが表示される。

図５は、実施形態に係る動作制御システムのＡＧＶの概略構成の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、ＡＧＶ３は、プロセッサ３１（制御部）、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、補助記憶デバイス３４、通信インタフェース３５（受信部）、駆動部３６、センサ３７、バッテリー３８、充電機構３９、及びプッシャーＰを備える。

プロセッサ３１は、制御部として機能し、移動（加速、減速、及び停止）、方向転換、及びＡＧＶ棚４の積み降ろし等の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピュータの中枢部分に相当する。プロセッサ３１は、ＲＯＭ３２又は補助記憶デバイス３４などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、ＡＧＶ３の各種の機能を実現するべく制御を実行する。プロセッサ３１は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、又はＤＳＰである。或いは、プロセッサ３１は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。

例えば、制御サーバ２は、ＡＧＶ３を現在位置から第１の位置（目的のＡＧＶ棚４の位置）へ移動させて第１の位置から第２の位置（目的のピッキングステーション５の位置）へ移動させて、第２の位置から第１の位置へ移動する（戻る）ための制御信号を送信する。なお、制御サーバ２は、一連の動作をまとめた制御信号を送信してもよいし、一連の動作を分割して複数回の制御信号を送信してもよい。プロセッサ３１は、制御サーバ２から送信される制御信号に応じた駆動信号を出力する。これにより、ＡＧＶ３は、現在位置から第１の位置へ移動し、第１の位置から第２の位置へ移動し、第２の位置から第１の位置へ移動する。また、プロセッサ３１は、制御サーバ２から送信される制御信号に含まれるＡＧＶ棚４の積み降ろし指示に応じた駆動信号を出力する。これにより、ＡＧＶ３は、プッシャーＰによりＡＧＶ棚４を持ち上げたり、持ち上げたＡＧＶ３を降ろしたりする。

ＲＯＭ３２は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ３１を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。ＲＯＭ３２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ３２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ３２は、プロセッサ３１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。

ＲＡＭ３３は、プロセッサ３１を中枢とするコンピュータの主記憶装置に相当する。ＲＡＭ３３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ３３は、プロセッサ３１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。

補助記憶デバイス３４は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ３１を中枢とするコンピュータの補助記憶装置に相当する。補助記憶デバイス３４は、上記のプログラムを記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス３４は、プロセッサ３１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ３１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。

通信インタフェース３５は、ネットワークなどを介して制御サーバ２等の他の装置と無線で通信し、他の装置から送信される各種情報を受信し、また、他の装置に各種情報を送信するためのインタフェースである。例えば、通信インタフェース３５は、受信部として機能し、制御サーバ２からの制御信号を受信する。また、通信インタフェース３５は、制御サーバ２に対して、所定のタイミングでＡＧＶ識別情報及び移動距離情報を送信する。また、通信インタフェース３５は、目的位置への走行完了、及びＡＧＶ棚４の積み降ろしの完了等を通知する完了通知を送信する。

駆動部３６は、モータ、モータからの動力で回転する車輪、進行方向を切り替える操舵機構等を備える。駆動部３６は、プロセッサ３１から出力される駆動信号に基づきモータを回転又は停止し、また、操舵機構を制御し、ＡＧＶ３本体を目的位置へ移動させる。また、ＡＧＶ３がＡＧＶ棚４下に潜り込んだ状態で、駆動部３６は、プロセッサ３１から出力される駆動信号に基づきモータを回転（順回転）し、プッシャーＰが上昇しＡＧＶ棚４が持ち上げられる。また、ＡＧＶ３が目的位置に到達した後、駆動部３６は、プロセッサ３１から出力される駆動信号に基づきモータを回転（逆回転）し、プッシャーＰが下降しＡＧＶ棚４が床面に降ろされる。

センサ３７は、反射センサである。反射センサは、周囲の物体までの距離を検知し、検知信号をプロセッサ３１へ通知する。プロセッサ３１は、センサ３７からの検知信号に基づき、ＡＧＶ３の走行を制御する制御信号を出力する。例えば、プロセッサ３１は、センサ３７からの検知信号に基づき、物体への衝突を回避する減速又は停止等の制御信号を出力する。なお、センサ３７以外に、カメラを備え、カメラが、周辺を撮影し撮影画像をプロセッサ３１へ出力してもよい。この場合、プロセッサ３１は、撮影画像を解析し、物体への衝突を回避する減速又は停止等の制御信号を出力する。

バッテリー３８は、駆動部３６等に必要な電力を供給する。充電機構３９は、充電ステーション６とバッテリー３８とを接続する機構であり、バッテリー３８は、充電機構３９を介して充電ステーション６から供給される電力により充電される。

図６は、実施形態に係る制御サーバによるＡＧＶ動作制御処理の一例を示すフローチャートである。図６を参照して、制御サーバ２のプロセッサ２１によるＡＧＶ動作制御処理を説明する。
カメラ制御部２１１は、カメラ１１及び１２に対して撮影制御信号を送信し、また、カメラ１２がドローンの場合には、カメラ１２に対して移動制御信号を送信する（ＳＴ１）。カメラ１１は、撮影制御信号に従い撮影動作を実行し、撮影データを出力する。また、カメラ１２は、移動制御信号に従い目的位置へ移動（飛行）し、撮影制御信号に従い撮影動作を実行し撮影データを出力する。撮影データ取得部２１２は、通信インタフェース２５を介して、カメラ１１及び１２からの撮影データをリアルタイムに取得する（ＳＴ２）。

画像解析部２１３は、カメラ１１及び１２に対して出力された撮影制御信号、及びカメラ１２に対して出力された移動制御信号に基づき、カメラ１１及び１２の位置、撮影方向、及び撮影倍率等を検出する。また、画像解析部２１３は、カメラ１１及び１２の位置、撮影方向、及び撮影倍率等に基づき、撮影データに含まれる撮影時刻及び撮影画像データを解析し（ＳＴ３）、解析結果に基づき地図データを生成する（ＳＴ４）。補助記憶デバイス２４は、生成される地図データを記憶する（ＳＴ５）。なお、地図データを生成する専用サーバを設置し、専用サーバが映像データを受信し、受信した映像データを解析して地図データを生成し、制御サーバ２へ地図データを転送してもよい。

オーダー取得部２１４は、通信インタフェース２５を介して、上位サーバ９から送信されるオーダーのデータを取得する（ＳＴ６）。なお、オーダーのデータの取得は、他のタイミングでもよく、例えば、カメラにより撮影を開始する前に、オーダーのデータを取得してもよい。

動作計画部２１５は、オーダー取得部２１４により取得されたオーダーのデータ等に基づき動作計画を生成する（ＳＴ７）。ＡＧＶ制御部２１６は、地図データ及び動作計画に基づき各ＡＧＶ３の移動を制御する制御信号を生成する（ＳＴ８）。通信インタフェース２５は、所定のＡＧＶ３との通信を確立し、所定のＡＧＶ３用の制御信号を所定のＡＧＶ３へ送信する（ＳＴ９）。

図７は、実施形態に係る制御サーバによる位置ずれ補正処理の一例を示すフローチャートである。図７を参照して、制御サーバ２のプロセッサ２１による位置ずれ補正処理を説明する。
ＡＧＶ制御部２１６は、動作計画から予測される所定時刻のＡＧＶ３の予測位置を検出する（ＳＴ１１）。また、ＡＧＶ制御部２１６は、撮影データに含まれる撮影画像データから検出される所定時刻のＡＧＶ３の実際位置を検出する（ＳＴ１２）。ＡＧＶ制御部２１６は、予測位置及び実際位置の差分（差分距離）に基づき、位置ずれを検出し（ＳＴ１３）、ずれ量を補正する補正信号を生成する（ＳＴ１４）。通信インタフェース２５は、所定のＡＧＶ３との通信を確立し、所定のＡＧＶ３用の補正信号を含む制御信号を所定のＡＧＶ３へ送信する。

図８は、実施形態に係る制御サーバによる異物処理の一例を示すフローチャートである。図８を参照して、制御サーバ２のプロセッサ２１による異物処理を説明する。
画像解析部２１３は、撮影時刻の異なる複数の地図の差分に基づき、脱落物及び侵入物等の異物を検出し（ＳＴ２１）、異物に関する異物情報を生成する（ＳＴ２２）。異物情報は、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置の少なくとも一つを含む。補助記憶デバイス２４は、生成される異物情報を記憶する。

異常処理部２１７は、補助記憶デバイス２４から異物情報を読み出し、通信インタフェース２５を介して上位サーバ９及び入出力部２６へ出力する（ＳＴ２３）。上位サーバ９又は入出力部２６のディスプレイ等は、異物情報を表示する。例えば、入出力部２６は、異物情報の表示に対応してアラートを映像又は音声で出力してもよい。

図９は、実施形態に係る制御サーバによる異物回収支援の一例を示すフローチャートである。図９を参照して、制御サーバ２のプロセッサ２１による異物回収支援を説明する。
画像解析部２１３は、撮影時刻の異なる複数の地図の差分に基づき、脱落物及び侵入物等の異物を検出し（ＳＴ３１）、異物に関する異物情報を生成する。異常処理部２１７は、地図データ及び異物情報に基づき、係員等が異物を回収するにあたり推奨される異物回収ルートに関する情報を生成する（ＳＴ３２）。通信インタフェース２５は、上位サーバ９等へ異物回収ルートに関する情報を出力する（ＳＴ３３）。或いは、異常処理部２１７は、異物回収ルートに関する情報を入出力部２６へ出力する。上位サーバ９のディスプレイ、又は入出力部２６のディスプレイ等は、異物回収ルートに関する情報に基づき、異物回収ルートを表示する。

図１０は、実施形態に係る制御サーバによる異物回避処理の一例を示すフローチャートである。図１０を参照して、制御サーバ２のプロセッサ２１による異物回避処理を説明する。
画像解析部２１３は、撮影時刻の異なる複数の地図の差分に基づき、脱落物及び侵入物等の異物を検出し（ＳＴ４１）、異物に関する異物情報を生成する。ＡＧＶ制御部２１６は、地図データ、動作計画、及び異物情報に基づき異物を回避してＡＧＶ３を移動させる制御信号を生成する（ＳＴ４２）。或いは、ＡＧＶ制御部２１６は、地図データ、動作計画、及び異物情報に基づき、異物及び異物回収ルートを回避してＡＧＶ３を移動させる制御信号を生成する（ＳＴ４２）。通信インタフェース２５は、所定のＡＧＶ３との通信を確立し、所定のＡＧＶ３に対して制御信号を送信する（ＳＴ４３）。

図１１は、実施形態に係る制御サーバから出力される異物回収ルート及び異物情報の表示例を示す図である。
図１１に示すように、入出力部２６のディスプレイは、地図２６１に重ね合わせて異物回収ルート２６２を表示する。地図２６１と異物回収ルート２６２を異なる色で表示してもよい。また、このディスプレイは、異物情報として脱落物画像２６３も表示する。加えて、異物情報として、異物検出時刻を表示してもよい。係員は、ディスプレイで、回収ルート２６２及び脱落物画像２６３を把握することにより、効率よく異物を回収することができる。

なお、本実施形態では、動作制御システムを倉庫等に適用するケースについて説明した。倉庫又は倉庫近隣に制御サーバ２を設置してもよいし、倉庫と離れた遠隔地に制御サーバを設置してもよい。このように、制御サーバ２の設置位置は特に限定されない。また、制御サーバ２が、一つの倉庫内の各ＡＧＶ３の動作を制御してもよいし、複数の倉庫内の各ＡＧＶの動作を統括して制御してもよい。後者の場合、制御サーバ２は、倉庫毎に割り当てられたカメラ１１及び１２からの撮影データに基づき、倉庫毎に地図データを生成し、倉庫毎の地図データに基づき倉庫毎のＡＧＶ３の動作を制御する制御信号を生成する。或いは、複数の制御サーバ２のそれぞれが、１つの倉庫内の各ＡＧＶ３の動作を制御するようにしてもよい。この場合、各制御サーバ２が、情報を共有するようにしてもよい。例えば、所定の倉庫を管理する所定の制御サーバ２が、所定の倉庫内で異物を検出した場合、所定の倉庫内で異物が検出されたことを示す異物情報を他の制御サーバ２と共有し、所定の倉庫の係員及び他の倉庫の係員に向けてディスプレイ等で異物情報を表示するようにしてもよい。

以上説明した実施形態の制御サーバ２及び動作制御システムによれば、搬送車により物品又は棚を搬送するシステムの構築、変更、又は維持等の負担を軽減することができる。即ち、動作制御システムでは、ＡＧＶの走行をナビゲートするためのＱＲコード、ＲＦ－ＩＤタイル、磁気テープ、又は反射板等を床面に張り付ける必要はない。よって、システムの構築、変更、又は維持等の負担を軽減することができる。また、ＡＧＶ３に自動運転技術又はＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を搭載する必要もない。よって、ＡＶＧ３のコストも抑制できる。

また、動作制御システムは、ＡＧＶ３の位置ずれを検出して、位置ずれを補正する補正信号を生成し、補正信号を含む制御信号をＡＧＶ３へ送信する。これにより、ＡＧＶ３を高精度に制御することができる。また、動作制御システムは、異物を検出して、異物情報を生成し、異物情報を出力する。異物情報は、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置の少なくとも一つを含む。また、動作制御システムは、異物を検出して、異物回収ルートを生成し、異物回収ルートに関する情報を出力する。これにより、係員は、異物情報及び異物回収ルートを見て、異物が発生したことを知り、異物を効率良く回収することができる。

また、動作制御システムは、異物を検出して、異物を回避する制御信号を生成し、制御信号をＡＧＶ３へ送信する。或いは、動作制御システムは、異物及び異物回収ルートを回避する制御信号を生成し、制御信号をＡＧＶ３へ送信する。これにより、ＡＧＶ３の異物への衝突を回避することができ、また、異物を回収しようとした係員とＡＧＶ３との衝突を回避することもできる。短時間での復旧と稼働率低下の抑制効果が期待できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２…制御サーバ
３…ＡＧＶ
４…ＡＧＶ棚
５…ピッキングステーション
６…充電ステーション
７…アクセスポイント
８…スイッチ
９…上位サーバ
１１…カメラ
１２…カメラ（ドローン）
２１…プロセッサ
２４…補助記憶デバイス
２５…通信インタフェース
２６…入出力部
３１…プロセッサ
３４…補助記憶デバイス
３５…通信インタフェース
３６…駆動部
３７…センサ
３８…バッテリー
３９…充電機構
２１１…カメラ制御部
２１２…撮影データ取得部
２１３…画像解析部
２１４…オーダー取得部
２１５…動作計画部
２１６…ＡＧＶ制御部
２１７…異常処理部
２６１…地図
２６２…回収ルート

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する記憶部と、
前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する制御信号を生成する制御部と、
前記搬送車に対して前記制御信号を送信する通信部と、
を備える動作制御装置。
［Ｃ２］
前記制御部は、前記通信部を介して受信される前記画像データに基づき前記地図データを生成する、［Ｃ１］の動作制御装置。
［Ｃ３］
前記地図データは、前記搬送車による搬送対象の棚の位置データを含む、［Ｃ１］又は［Ｃ２］の動作制御装置。
［Ｃ４］
前記記憶部は、前記棚に収容される物品に関するオーダーを記憶し、
前記制御部は、前記オーダーに基づき動作計画を生成し、前記動作計画に基づき前記棚の移動を制御する前記制御信号を生成する、［Ｃ３］の動作制御装置。
［Ｃ５］
前記制御部は、前記動作計画から予測される前記搬送車の予測位置、及び前記画像データから検出される前記搬送車の実際位置に基づき、前記搬送車の位置ずれを補正する補正信号を生成し、
前記通信部は、前記搬送車に対して前記補正信号を含む前記制御信号を送信する、［Ｃ４］の動作制御装置。
［Ｃ６］
前記制御部は、撮影時刻の異なる複数の前記画像データに基づき異物を検出し、
前記通信部は、前記異物に関する異物情報を出力する、［Ｃ１］乃至［Ｃ５］の何れか一つの動作制御装置。
［Ｃ７］
前記制御部は、前記地図データ及び前記異物情報に基づき異物の回収ルートを生成し、 前記通信部は、前記回収ルートを出力する、［Ｃ６］の動作制御装置。
［Ｃ８］
前記制御部は、前記異物を回避して前記搬送車を移動させる前記制御信号を生成する、［Ｃ６］又は［Ｃ７］の動作制御装置。
［Ｃ９］
前記異物情報は、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置の少なくとも一つを含む、［Ｃ６］乃至［Ｃ８］の何れか一つの動作制御装置。
［Ｃ１０］
制御信号を送信する動作制御装置と、
前記制御信号に基づき動作する搬送車と、
を備える制御システムであって、
前記動作制御装置は、
カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する記憶部と、
前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する前記制御信号を生成する第１の制御部と、
前記搬送車に対して前記制御信号を送信する送信部と、
を備え、
前記搬送車は、
前記制御信号を受信する受信部と、
前記制御信号に基づき移動を制御する第２の制御部と、
を備える動作制御システム。

Claims (10)

1. カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する記憶部と、
   前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する制御信号を生成する制御部と、
   前記搬送車に対して前記制御信号を送信する通信部と、
   を備える動作制御装置。
2. 前記制御部は、前記通信部を介して受信される前記画像データに基づき前記地図データを生成する、請求項１の動作制御装置。
3. 前記地図データは、前記搬送車による搬送対象の棚の位置データを含む、請求項１又は２の動作制御装置。
4. 前記記憶部は、前記棚に収容される物品に関するオーダーを記憶し、
   前記制御部は、前記オーダーに基づき動作計画を生成し、前記動作計画に基づき前記棚の移動を制御する前記制御信号を生成する、請求項３の動作制御装置。
5. 前記制御部は、前記動作計画から予測される前記搬送車の予測位置、及び前記画像データから検出される前記搬送車の実際位置に基づき、前記搬送車の位置ずれを補正する補正信号を生成し、
   前記通信部は、前記搬送車に対して前記補正信号を含む前記制御信号を送信する、請求項４の動作制御装置。
6. 前記制御部は、撮影時刻の異なる複数の前記画像データに基づき異物を検出し、
   前記通信部は、前記異物に関する異物情報を出力する、請求項１乃至５の何れか一つの動作制御装置。
7. 前記制御部は、前記地図データ及び前記異物情報に基づき異物の回収ルートを生成し、
   前記通信部は、前記回収ルートを出力する、請求項６の動作制御装置。
8. 前記制御部は、前記異物を回避して前記搬送車を移動させる前記制御信号を生成する、請求項６又は７の動作制御装置。
9. 前記異物情報は、異物画像、異物検出時刻、及び異物位置の少なくとも一つを含む、請求項６乃至８の何れか一つの動作制御装置。
10. 制御信号を送信する動作制御装置と、
    前記制御信号に基づき動作する搬送車と、
    を備える制御システムであって、
    前記動作制御装置は、
    カメラからの画像データに基づき生成される地図データを記憶する記憶部と、
    前記地図データに基づき搬送車の移動を制御する前記制御信号を生成する第１の制御部と、
    前記搬送車に対して前記制御信号を送信する送信部と、
    を備え、
    前記搬送車は、
    前記制御信号を受信する受信部と、
    前記制御信号に基づき移動を制御する第２の制御部と、
    を備える動作制御システム。
    

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