JP2023140232A - システム、自律移動装置制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自律移動装置を制御するシステムの管理負担を軽減可能なシステム、自律移動装置制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】本発明は、第１の自律移動装置を制御するシステムであって、第１の自律移動装置とは異なる第２の自律移動装置を制御する他のシステムで、第２の自律移動装置を運行するための情報を示す運行情報と、第１の自律移動装置の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、第１の自律移動装置の走行を制御する走行制御部を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、システム、自律移動装置制御方法およびプログラムに関する。

工場や物流倉庫では、パレットや台車などを使用して物を搬送することが一般的であり、自律移動装置の一例である無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）で搬送を自動化することが進んでいる。一般的なＡＧＶの走行方式として、磁気テープやビニールテープを地面に敷設し走行ラインを可視化したテープに追従して走行するライン走行方式と、地面にテープを敷設せず壁や柱、天井などに設置されたマーカーを目印に自己位置を推定し走行するラインレス走行方式がある。また、ライン走行方式とラインレス走行方式の両走行方式を備えるＡＧＶを用いて、運用中のＡＧＶが走行するエリア（ラインまたはラインレス）を走行することもでき、あるエリアを異なるＡＧＶシステムが共有することもある。

例えば特許文献１には、磁気テープに沿ったライン走行中、別の磁気テープに移動する際にラインレス走行を行う技術が開示されている。

しかしながら、異なるＡＧＶシステムが共有する走行エリアにおいて、一方のシステムで共有エリアの経路情報の変更を行った場合、もう一方のシステムについても同様の経路情報の変更を手動で設定する必要があり、システムの管理負担が増大するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、自律移動装置を制御するシステムの管理負担を軽減可能なシステム、自律移動装置制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の自律移動装置を制御するシステムであって、前記第１の自律移動装置とは異なる第２の自律移動装置を制御する他のシステムで、前記第２の自律移動装置を運行するための情報を示す運行情報と、前記第１の自律移動装置の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する走行制御部を備えるシステムである。

本発明によれば、自律移動装置を制御するシステムの管理負担を軽減できる。

図１は、実施形態のＡＧＶシステムの概略構成図である。 図２は、第１のシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、第１のシステムおよび第２のシステムの各々が有する機能の一例を示す図である。 図４は、運行情報の一例を示す図である。 図５は、第１の経路情報の一例を示す図である。 図６は、第２の経路情報の一例を示す図である。 図７は、第３の経路情報の一例を示す図である。 図８は、第１のシステムのＡＧＶの走行について説明するための図である。 図９は、第２のシステムのＡＧＶの走行について説明するための図である。 図１０は、第１のシステムのエリアと第２のシステムのエリアとが重なるエリアを示す共有エリアの走行について説明するための図である。 図１１は、第２のシステムで制御されるＡＧＶが共有エリアへ進入する際のライン走行への切り替えについて説明するための図である。 図１２は、第２のシステムで制御されるＡＧＶ２１が共有エリアから退場時、ライン走行からラインレス走行へ切り替える方法について説明するための図である。 図１３は、共有エリアでのＡＧＶの協調制御について説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るシステム、自律移動装置制御方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態のＡＧＶシステム１の概略構成図である。ＡＧＶシステム１は、異なる種類のＡＧＶを制御する第１のシステム１０と、第２のシステム２０と、を含む。図１の例では、第１のシステム１０が制御するＡＧＶを「ＡＧＶ１１」と表記し、第２のシステム２０が制御するＡＧＶを「ＡＧＶ２１」と表記する。

この例では、第１のシステム１０は、ＡＧＶ１１をライン走行させるシステムであり、第２のシステム２０は、ＡＧＶ１１をラインレス走行させるシステムである。この例では、第１のシステム１０は「他のシステム」に対応し、ＡＧＶ１１は「第２の自律移動装置」に対応する。また、第２のシステム２０は「システム」に対応し、ＡＧＶ２１は「第１の自律移動装置」に対応する。各ＡＧＶは後述のマーカーを検知し、システムへ通知する機能も有している。

図２は、第１のシステム１０のハードウェア構成の一例を示す図である。第２のシステム１０のハードウェア構成も図１の例と同様に構成される。図２に示すように、第１のシステム１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０と、通信Ｉ／Ｆ６０と、機器Ｉ／Ｆ７０と、を備える。

ＣＰＵ３０は、プログラムを実行することにより、第１のシステム１０の動作を統括的に制御し、第１のシステム１０が有する各種の機能を実現する。

ＲＯＭ４０は、不揮発性のメモリであり、第１のシステム１０を起動させるためのプログラムを含む各種データを記憶する。ＲＡＭ５０は、ＣＰＵ３０の作業領域を有する揮発性のメモリである。

通信Ｉ／Ｆ６０は、第２のシステム２０と通信するためのインタフェースであり、機器Ｉ／Ｆ７０は、制御対象のＡＧＶ１１と通信するためのインタフェースである。

図３は、第１のシステム１０および第２のシステム２０の各々が有する機能の一例を示すブロック図である。図３に示すように、第１のシステム１０は、記憶部１１０と、走行制御部１２０を少なくとも備える。

記憶部１１０は、ＡＧＶ１１を運行するための情報を示す運行情報を記憶する。この例では、運行情報は、ＡＧＶ１１をライン走行させるための情報である。運行情報の具体的な内容については後述する。走行制御部１２０は、運行情報を使用して、ＡＧＶ１１を走行させる制御を行う。

図３に示すように、第２のシステム２０は、取得部２１０と、記憶部２２０と、決定部２３０と、走行制御部２４０と、を少なくとも備える。

取得部２１０は、第１のシステム１０（他のシステム）から運行情報を取得する。記憶部２２０は、ＡＧＶ２１の走行経路に関する情報を示す経路情報を記憶する。経路情報の具体的な内容については後述する。決定部２３０は、取得部により取得された運行情報と、経路情報と、に基づいて、ＡＧＶ２１の走行経路を決定する。走行制御部２４０は、ＡＧＶ２１の走行を制御する。例えば走行制御部２４０は、第１のシステム１０で、ＡＧＶ１１を運行するための情報を示す運行情報と、ＡＧＶ２１の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御する。より具体的には、走行制御部２４０は、取得部２１０により取得された運行情報と、経路情報と、に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御することができる。さらに言えば、走行制御部２４０は、決定部２３０により決定されたＡＧＶ２１の走行経路に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御する。

第１のシステム１０および第２のシステム２０の各々が有する機能は、ＣＰＵ３０がＲＯＭ４０に格納されたプログラムをＲＡＭ５０上に展開して実行することにより実現されるが、これに限らず、例えば第１のシステム１０および第２のシステム２０の各々が有する機能の全部または一部がハードウェア回路（例えば専用の半導体集積回路）で実現される形態であってもよい。なお、第１のシステム１０および第２のシステム２０の各々が有する機能は、図３の例のように単一の装置に搭載される形態であってもよいし、複数の装置に分散されて搭載される形態であってもよい。

次に、図４を参照して、運行情報について説明する。図４の（Ａ）は運行情報の一例を示す図である。この例では、第１のシステム１０はＡＧＶ１１にライン走行をさせるシステムであるため、第１のシステム１０は地図をもっておらず、１次元のライン上に存在する番地で、どのようなアクションを行うかを示す運行情報を持つ。図４の（Ａ）の例では、運行情報は、行き先を示す番号と、経由点でどのようなアクションをするかを示す番地とを対応付けて記録している。

図４の（Ｂ）は、運行情報で使えるアクションの例を示している。図４の（Ｃ）は、番地でのアクションの例を示す図である。例えば行先が「１」の場合には、ゴール状態から始まり、次に駅１４に到着し、次に番地３０で左分岐に走行するといった具合となる。

次に、図５乃至図７を参照して、第２のシステム２０により走行を制御されるＡＧＶ２１の走行経路に関する情報を示す経路情報について説明する。この例では、第２のシステム２０は、外部環境から自己位置を計算するシステムであり、経路情報に座標を持たせて、その座標に従って走行することができる。

図５は、ＡＧＶ２１の走行経路を規定するための第１の経路情報の一例を示す図である。図５に示すように、第１の経路情報は、番地と座標（Ｘ座標，Ｙ座標）との組み合わせからなる情報である。第２のシステム２０においては、走行制御部２４０は、第１の経路情報をＡＧＶ２１に送信し、ＡＧＶ２１は番地番号に対応する座標に沿って自己位置を計算して走行する。なお、各番地に対して、アクションが対応付けられて記録されていてもよい。

本実施形態では、第２のシステム２０において、第１のシステム１０との共有エリアを検出してＡＧＶ２１の走行方式を切り替える。その際の情報の持ち方としては、例えば、経路情報として、上述の第１の経路情報と、ＡＧＶ２１の走行経路上において第１のシステム１０の走行方式へ切り替える位置を示す第２の経路情報と、を含む形態であってもよい。

この場合、決定部２３０は、取得部２１０により取得された運行情報と、第１の経路情報と、第２の経路情報と、に基づいて、ＡＧＶ２１の走行経路（第１のシステム１０の運行情報と、第２のシステム２０の経路情報とを組み合わせた走行経路）を決定し、走行制御部２４０は、決定部２３０により決定された走行経路に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御する。

図６は、第２の経路情報の一例を示す図である。図６の例では、第２の経路情報は、番地と座標との組み合わせごとに、ライン走行をするか否か（第１のシステム１０の走行方式に切り替えるか否か）、ライン走行をする場合は第１のシステム１０の運行情報のうちどこからどこまでをライン走行するかを示す情報が対応付けられている。第２のシステム２０のＡＧＶ２１は、ライン走行をする位置（番地と座標との組み合わせにより規定）に到達した場合、第２の経路情報に従って切り替わった運行情報に基づいて走行する。

また、例えば経路情報として、上述の第１の経路情報と、運行情報に紐付けられる、ＡＧＶ２１の走行経路を規定するための第３の経路情報と、を含む形態であってもよい。この場合、決定部２３０は、運行情報と、第１の経路情報と、第３の経路情報と、に基づいて、ＡＧＶ１の走行経路（第１のシステム１０の運行情報と、第２のシステム２０の経路情報とを組み合わせた走行経路）を決定し、走行制御部２４０は、決定部２３０により決定された走行経路に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御する。

図７は、第３の経路情報の一例を示す図である。第３の経路情報は、運行情報に予め紐付けられており、第２のシステム２０のＡＧＶ２１は、経路情報と自己位置から、第１のシステム１０の経路に近づいたことを検知し、第３の経路情報に紐付けられた運行情報に切り替えて走行する。

図８は、第１のシステム１０のＡＧＶ１１の走行について説明するための図である。図８に示すように、第１のシステム１０のＡＧＶ１は、マーカー１０２に沿って走行する。マーカー１０２は、黒テープまたは磁気テープなどの床面に設置された、ライン走行をするためのマーカーである。また、マーカー１０３は、第１のシステム１０の番地を示すマーカーで、ＡＧＶ１１は運行情報に従ってアクションを実行する。

図９は、第２のシステム２０のＡＧＶ２１の走行について説明するための図である。第２のシステム２０のＡＧＶ２１は、環境の情報から自己位置を計算して、ラインレス走行を行う。図９に示す符号１１２は、第２のシステム２０の仮想経路上の番地を表す。環境上には実際にマーカー等を置く必要は無く、ＡＧＶ２１は自己位置と経路情報を照らし合わせることで番地に到着したことを認識し、番地に対応するアクションを行う。図９に示す符号１１３は、ＡＧＶ２１が走行する際の仮想経路である。第２のシステム２０のＡＧＶ２１はラインレス走行を行うため、ライン走行のように経路上にマーカーは必要ない。

図１０は、第１のシステム１０のエリアと第２のシステム２０のエリアとが重なるエリアを示す共有エリアの走行について説明するための図である。第１のシステム１０のエリアと第２のシステム２０のエリアが重なっている場合は、第２のシステム２０は、制御対象のＡＧＶ２１に対して、第１のシステム１０の運行情報から共有エリアでの走行を切り替え、第１のシステム１０の経路でライン走行をさせ、その後に第２のシステム２０のラインレス走行に切り替えて走行させる。この際に、第２のシステム２０は、共有エリアでは、第１のシステム１０から取得した運行情報に基づいて、番地毎に、対応するアクションをＡＧＶ２１に行わせる。

なお、第１のシステム１０のエリアとは、第１のシステム１０が制御するＡＧＶ１１が走行可能なエリアであり、第２のシステム２０のエリアとは、第２のシステム２０が制御するＡＧＶ２１が走行可能なエリアである。

図１１は、第２のシステム２０で制御されるＡＧＶ２１が共有エリアへ進入（入場）する際のライン走行への切り替えについて説明するための図である。図１１の符号２００で示される要素は、共有エリアに敷設されている、ライン走行で追従するラインである。図１１の符号２０１で示される要素は、共有エリアへ進入する直前のライン２００上の経由点である。図１１の符号２０２で示される要素は、共有エリアに敷設されているライン２００上の経由点である。

第２のシステム２０の制御の下、ＡＧＶ２１は、経由点２０１を通過後、共有エリア内にある経由点２０２を次の目標地点（目標位置）としてラインレス走行を行う。そして、ＡＧＶ２１は、経由点２０２への走行途中にライン２００を検知した際には、ライン走行へ走行方式を切り替える。つまり、この例では、上述の走行制御部２４０は、ライン走行用のラインを検出した場合、ライン走行でＡＧＶ１の走行を制御する。

一方、実際のライン位置が、経路情報が示す位置とは異なる場合など、経由点２０２への走行途中にＡＧＶ２１がライン２００を検知できない場合は、ライン走行への切り替えは実施せず、ラインレス走行を継続する。つまり、この例では、上述の走行制御部２４０は、ライン走行用のラインを検出できない場合は、ラインレス走行を継続する制御を行う。ラインレス走行を継続する場合は、経由点２０２を通過後、以降の経由点に対してもラインレス走行を継続する。なお、ラインレス走行途中でライン２００を検知した場合は、ライン走行へ走行方式を切り替える。

図１２は、第２のシステム２０で制御されるＡＧＶ２１が共有エリアから退場時、ライン走行からラインレス走行へ切り替える方法について説明するための図である。図１２の符号２０３で示される要素は、共有エリアに敷設されているライン２００上の経由点であり、共有エリアから退場する直前の経由点である。図１２の符号０２４で示される要素は、ラインレス走行エリア（第２のシステム２０のエリア）に敷設されている自己位置補正用のマーカーである。図１２の符号２０５で示される要素は、ラインレス走行エリアの経由点である。図１２の符号２０６で示される要素は、ライン２００上の経由点である。

第２のシステム２０の制御の下、ＡＧＶ２１は経由点２０３を通過後、ラインレス走行を行うためのマーカー２０４を検索する。マーカー２０４を検出後、ラインレス走行へ走行方式を切り替えて、経由点２０５を目標に走行する。一方、マーカー２０４を検出できずに次の経由点２０６に到達した場合は、ＡＧＶは異常停止する。つまり、この例では、上述の走行制御部２４０は、ラインレス走行用マーカーを検出できずにライン走行の次の経由点に至った場合は、ＡＧＶ２１の走行を停止する制御を行う。

図１３は、共有エリアでのＡＧＶ２１の協調制御について説明するための図である。例えばＡＧＶ２１が共有エリアに進入する場合、走行制御部２４０は、第１のシステム１０のＡＧＶ１１を一時停止させ、ＡＧＶ２１の走行を優先させる制御を行うこともできるし、取得部２１０により取得された運行情報に基づいて、第１のシステム１０のＡＧＶ１１を一時停止させ、ＡＧＶ２１の走行を制御することもできる。

第２のシステム２０のＡＧＶ２１が共有エリアに進入する際に第１のシステム１０のＡＧＶ１１と衝突せずに走行させる必要がある。ＡＧＶ２１をＡＧＶ１１と衝突せずに走行させる方法として、例えば以下のような方法がある。

第１の方法として、走行制御部２４０は、ＡＧＶ２１が共有エリアに進入する際に第１のシステム１０に対して通知を行い、第１のシステム１０のＡＧＶ１１を共有エリアの手前で一時停止させることができる。第２の方法として、走行制御部２４０は、第２のシステム２０のＡＧＶ２１が共有エリアに進入する際に、第１のシステム１０の排他制御に進入申請を行い、第１のシステム１０の排他制御の情報を見てＡＧＶ２１を走行させる。第３の方法として、走行制御部２４０は、第２のシステム２０のＡＧＶ２１が共有エリアに入る際に一時停止をさせ、第１のシステム１０のＡＧＶ１１の走行状況を確認し、周辺にＡＧＶ１１が居ないことを確認してから、ＡＧＶ２１を共有エリアへ走行させる。

以上に説明したように、本実施形態の第１のシステム１０は、取得部２１０により取得された第１のシステム１０の運行情報と、第２のシステム２０のＡＧＶ２１の経路情報と、を組み合わせた走行経路に基づいて、ＡＧＶ２１の走行を制御する。これにより、例えば第１のシステム１０で共有エリアの運行情報の変更を行った場合であっても、第２のシステム２０の経路情報の変更を手動で設定する必要はなく、運行情報と経路情報とを組み合わせた走行経路に基づいて、ＡＧＶ２１を走行させることができるので、システムの管理負担を軽減できる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１ ＡＧＶシステム
１０ 第１のシステム
１１ ＡＧＶ
２０ 第２のシステム
２１ ＡＧＶ
１１０ 記憶部
２１０ 取得部
２２０ 記憶部
２３０ 決定部
２４０ 走行制御部

特開平１０－１０５２３４号公報

Claims (13)

1. 第１の自律移動装置を制御するシステムであって、
   前記第１の自律移動装置とは異なる第２の自律移動装置を制御する他のシステムで、前記第２の自律移動装置を運行するための情報を示す運行情報と、前記第１の自律移動装置の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する走行制御部を備える、
   システム。
2. 前記他のシステムから、前記運行情報を取得する取得部をさらに備え、
   前記走行制御部は、前記取得部により取得された前記運行情報と、前記経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記経路情報は、前記第１の自律移動装置の走行経路を規定するための第１の経路情報と、前記第１の自律移動装置の走行経路上において前記他のシステムの走行方式へ切り替える位置を示す第２の経路情報と、を含み、
   前記運行情報と、前記第１の経路情報と、前記第２の経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行経路を決定する決定部をさらに備え、
   前記走行制御部は、前記決定部により決定された前記第１の自律移動装置の走行経路に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
   請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記経路情報は、前記第１の自律移動装置の走行経路を規定するための第１の経路情報と、前記運行情報に紐付けられる、前記第１の自律移動装置の走行経路を規定するための第３経路情報と、を含み、
   前記運行情報と、前記第１の経路情報と、前記第３の経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行経路を決定する決定部をさらに備え、
   前記走行制御部は、前記決定部により決定された前記第１の自律移動装置の走行経路に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
   請求項１または２に記載のシステム。
5. 前記システムは、前記第１の自律移動装置をラインレス走行させるシステムであり、
   前記他のシステムは、前記第２の自律移動装置をライン走行させるシステムである、
   請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載のシステム。
6. 前記走行制御部は、ライン走行用のラインを検出した場合、ライン走行で前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記走行制御部は、ライン走行用のラインを検出できない場合は、ラインレス走行を継続する制御を行う、
   請求項５に記載のシステム。
8. 前記走行制御部は、ラインレス走行用のマーカーを検出した場合、ラインレス走行で前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
   請求項６に記載のシステム。
9. 前記走行制御部は、ラインレス走行用マーカーを検出できずにライン走行の次の経由点に至った場合は、前記第１の自律移動装置の走行を停止する制御を行う、
   請求項６に記載のシステム。
10. 前記第１の自律移動装置が、前記システムと前記他のシステムとの共有エリアに進入する場合、前記走行制御部は、前記第２の自律移動装置を一時停止させ、前記第１の自律移動装置の走行を優先させる制御を行う、
    請求項１または２に記載のシステム。
11. 前記第１の自律移動装置が、前記システムと前記他のシステムとの共有エリアに進入する場合、前記走行制御部は、前記取得部により取得された前記運行情報に基づいて、前記第２の自律移動装置を一時停止させ、前記第１の自律移動装置の走行を制御する、
    請求項１または２に記載のシステム。
12. 第１の自律移動装置を制御するシステムが実行する制御方法であって、
    前記第１の自律移動装置とは異なる走行方式の第２の自律移動装置を制御する他のシステムで、前記第２の自律移動装置を運行するための情報報を示す運行情報と、前記第１の自律移動装置の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する走行制御ステップを含む、
    自律移動装置制御方法。
13. 第１の自律移動装置を制御するシステムに、
    前記第１の自律移動装置とは異なる走行方式の第２の自律移動装置を制御する他のシステムで、前記第２の自律移動装置を運行するための情報報を示す運行情報と、前記第１の自律移動装置の走行経路に関する情報を示す経路情報と、に基づいて、前記第１の自律移動装置の走行を制御する走行制御ステップを実行させるためのプログラム。

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