JP2817207B2 - 移動ロボットシステムにおけるデータ通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、複数の移動ロボットと、これらの移動ロ
ボットを制御する制御局とから構成される移動ロボット
システムに関し、特に、制御局と各移動ロボット間のデ
ータ通信方法に関する。

「従来の技術」 近年、FA（ファクトリー・オートメーション）の発達
に伴い、この種のシステムが各種開発され、実用化され
ている。この移動ロボットシステムにおいては、通常、
ポーリング／セレクティング通信によって制御局と各移
動ロボット間のデータ通信が行われている。ポーリング
通信は、制御局から各移動ロボットに対して順番に送信
すべきデータがあるか否かを問合わせる通信であり、指
定を受けた移動ロボットに制御局への送信権が与えら
れ、その移動ロボットが自身の現在位置や動作状況を表
す状態データを送信する。そして、制御局はこの状態デ
ータに基づいてシステム全体の状況を把握する。また、
セレクティング通信は、制御局から特定の移動ロボット
に対して作業指示等のデータを送信する場合の通信であ
る。制御局から作業指示を受けた移動ロボットは、指示
された場所へ自動走行して到達し、その場所で指示され
た作業を行い、作業が終了した時はその場で次ぎの指示
を待つ。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような移動ロボットシステムにおい
て、各移動ロボットは、自動走行時における互いの衝突
を回避するために自身以外の他の移動ロボットの位置や
状態を絶えず知る必要がある。このため各移動ロボット
は、他の移動ロボットの位置や状態を頻繁に制御局へ問
い合わせることになる。しかしながら、常に各移動ロボ
ットから制御局に問い合わせると効率的な通信が行え
ず、結果的にロボットシステム全体の作業効率を低下さ
せる問題がある。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであ
り、制御局と各移動ロボット間のデータ通信が効率良く
行われる移動ロボットシステムにおけるデータ通信方法
を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、制御局から前記複数の移動ロボットの各
々に対して予め定められた順番に従って送信権を与え、
これに応じて送信権が与えられた移動ロボットが自身の
現在位置および動作状態等を前記制御局へ送信するポー
リング通信と、前記制御局から特定の移動ロボットに対
して作業指示等のデータを送信するセレクティング通信
とを行う場合に、前記制御局が、前記複数の移動ロボッ
トに対して予め定められた順番に従って行われる前記ポ
ーリング通信、および、前記複数の移動ロボットのうち
特定の移動ロボットに対して行われるセレクティング通
信の際、前記複数の移動ロボット全ての、少なくとも最
新の動作状態および現在位置を表すデータを付加して送
信することを特徴としている。

「作用」 この発明によれば、制御局が、ポーリング通信および
セレクティング通信を行う際に、送信権および作業指示
等のデータに、全移動ロボットの少なくとも最新の動作
状態および現在位置を表すデータを付加して送信する。
このため、ポーリング通信およびセレクティング通信の
対象となった移動ロボットは、他の移動ロボットの動作
状態および現在位置を認識可能とすることができ、ま
た、対象外となった移動ロボットにおいても、上記付加
された全移動ロボットの最新の動作状態および現在位置
を表すデータのみを受信可能とすることにより、他の移
動ロボットの動作状態および現在位置を認識可能とな
る。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例によるデー
タ通信方法を適用した移動ロボットシステムについて説
明する。第１図は同移動ロボットシステムの全体構成を
示すブロック図である。この図において、１は制御局、
２−１〜２−10は移動ロボットであり、制御局１と各移
動ロボット２−１〜２−10は無線によって接続されてい
る。移動ロボット２−１〜２−10は、予め決められた走
行路の床面に貼付された磁気テープに沿って移動するよ
うになっており、また、走行路には適宜の間隔をおいて
ノードが設定されている。このノードは停止点、分岐
点、作業点などの総称であり、移動ロボット２には、こ
のノードに設けられたノードマークを検出する検出器が
設けられている。

第２図は制御局１の構成を示すブロック図であり、こ
の図において、1aはCPU（中央処理装置）、1bはCPU1aに
おいて用いられるプログラムが記憶されたプログラムメ
モリ、1cは各移動ロボット間の衝突を防止するためのデ
ータが記憶されている衝突テーブルである。1dは地図メ
モリであり、各ノードの座標、ノード種別を示すデータ
等が記憶されている。1eはCPU1aにおいて用いられるデ
ータ記憶用のメモリである。1fはシステム監視制御ため
の各種操作が行われる操作部である。1gは通信装置であ
り、CPU1aから供給されるデータを200〜300MHzの搬送波
に乗せて送信し、また、移動ロボット２から搬送波に乗
せて送信されてくるデータを受信する。

次に、移動ロボット２について説明する。第３図は移
動ロボット２の構成を示すブロック図であり、この図に
おいて、2aはCPU（中央処理装置）、2bはCPU2aにおいて
用いられるプログラムが記憶されたプログラムメモリ、
2cはデータ記憶用のデータメモリ、2dは操作部、2eは通
信装置である。この通信装置2eは制御局１からのポーリ
ング通信を受けるとデータメモリ2cの特定の記憶領域の
データを送信する。2fは制御局１の地図メモリ1dと同一
のデータが記憶されている地図メモリである。2gは走行
制御装置であり、CPU2aから供給される走行データに基
づいて車輪駆動用モータおよびステアリングモータを制
御し、移動ロボットを目的地まで走行させる。2hはアー
ム制御装置であり、CPU2aから供給される作業プログラ
ム番号を受け、移動ロボットが目的地に到着した時点で
その番号の作業プログラムを実行してアーム（図示略）
に各種作業を行わせる。

このような構成における制御局１と移動ロボット２と
の間で行われるポーリング／セレクティング通信のデー
タフォーマットおよびポーリング応答時データフォーマ
ットについて説明する。第４図は制御局１から送信され
るポーリング／セレクティング通信データフォーマット
F1を示す図である。この図において、C1〜C6は通信制御
キャラクタであり、C1はバイナリデータの通信であるこ
とを表す制御キャラクタ“DLE"である。C2は相手局から
の応答を要求する制御キャラクタ“ENQ"である。C3はこ
の通信がポーリングであるか、セレクティングであるか
を識別するフラグである。C4およびC5は両者で通信の終
了を表す制御キャラクタ“DLE"と“EOT"である。C6は通
信誤りをチェックするために付加されるキャラクタ“BC
C"である。D1は移動ロボット２を指定するデータであ
り、予め各移動ロボットに付与されている番号を指定す
る。D2は監視データであり、制御局１が把握している全
ての移動ロボット２−１〜２−10の各々の位置、状態等
を表すデータである。第５図はこの監視データD2の構成
を示す図であり、各移動ロボット２−１〜２−10の各々
について自身の状態、すなわち、待機中や移動中、作業
中等を表す状態データDsと、現在位置（通過ノード）を
表す現在位置データDpと、走行予定路として確保された
ノードを表す予約ノードデータDnとから構成されてい
る。

次に、第６図は移動ロボット２から送信されるポーリ
ング応答時データフォーマットF2を示す図である。この
図において、C7はステイタスデータD3の始まりを表す制
御キャラクタ“STX"であり、C8は“DLE"C4と合わせてス
テイタスデータD3の終結を表す制御キャラクタ“ETX"で
ある。ステイタスデータD3は、CPU2aが常にデータメモ
リ2cの指定された記憶領域に書き込んでいる自身の位置
や状態等を表すデータである。

次に、上述したデータフォーマットによるデータ通信
が行われる移動ロボットの動作について説明する。い
ま、例えば、制御局１が目的ノードへ自動走行している
移動ロボット２−１に対して第４図のデータフォーマッ
トによるポーリング通信を行った場合、移動ロボット２
−１は、自身が制御局１からのポーリング通信を受けた
ことを認識すると共に、第５図の監視データD2をデータ
メモリ2c内に格納する。また、常に通信を傍受している
他の移動ロボット２−２〜２−10も、同様に監視データ
D2を各自のデータメモリ2c内に格納する。続いて、移動
ロボット２−１は、制御局１へポーリング通信の応答と
して第６図のデータフォーマットF2でデータ送信を行
う。移動ロボット２−１のデータメモリ2cに格納された
監視データD2は、自身が走行予約しているノードから先
の走行路状況を調査する場合等において用いられる。こ
れは、他の移動ロボット２−２〜２−10の各々において
も同様である。

一方、移動ロボット２−１からのポーリング応答を受
けた制御局１は、ステイタスデータD3をデータメモリ1e
に格納する。次いで、他の移動ロボット２−２〜２−10
へ上記と同様にして、順次ポーリング通信を行う。そし
て、全ての移動ロボット２がこのポーリング通信毎に監
視データD2を傍受する。各移動ロボット２−１〜２−10
からのポーリング応答を受けた制御局１は、ステイタス
データD3を編集し、次回ポーリング通信（又は、セレク
ティング通信）における監視データD2とする。

また、セレクティング通信においては、ポーリング通
信の場合と同様に、制御局１から第４図のデータフォー
マット（制御キャラクタC3によってセレクティング通信
を表されている場合）で特定の移動ロボット２−Ｋ（Ｋ
は１〜10の任意の数）へ送信するが、監視データD2は他
の移動ロボット２にも受信される。

このように、制御局１と、通信対象の移動ロボット２
との間でポーリング／セレクティング通信が行われる毎
に通信対象外の各移動ロボット２も監視データD2を受信
するため効率の良いデータ通信を行うことができる。

なお、上記実施例は移動ロボットが床面の磁気テープ
を検出しつつ同テープに沿って走行するものであるが、
この発明は移動ロボットが超音波センサによって周囲の
状況を検出しつつ走行するものにも適用することができ
る。また、上記実施例は移動ロボットがアームを有して
いるが、この発明はアームを有さず、単に自動走行する
だけの移動ロボット（運搬用等）にも適用することがで
きる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、制御局から
複数の移動ロボットの各々に対して予め定められた順番
に従って送信権を与え、これに応じて送信権が与えられ
た移動ロボットが自身の現在位置および動作状態等を前
記制御局へ送信するポーリング通信と、前記制御局から
特定の移動ロボットに対して作業指示等のデータを送信
するセレクティング通信とを行う場合に、前記制御局
が、前記ポーリング通信、および、前記セレクティング
通信の際に、前記送信権および作業指示等のデータに、
全移動ロボットの少なくとも最新の動作状態および現在
位置を表すデータを付加して送信するので、ポーリング
通信およびセレクティング通信の対象となった移動ロボ
ットは、他の移動ロボットの動作状態および現在位置を
認識可能とすることができ、また、対象外となった移動
ロボットにおいても、上記付加された全移動ロボットの
最新の動作状態および現在位置を表すデータのみを受信
可能とすることにより、他の移動ロボットの動作状態お
よび現在位置を認識可能となり、これにより、各移動ロ
ボットは、常に他の移動ロボットの位置や動作状態を制
御局へ問い合わせる必要が無くなり、効率的なデータ通
信を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例における制御局の構成を示すブロック
図、第３図は同実施例における移動ロボットの構成を示
すブロック図、第４図は同実施例におけるポーリング／
セレクティング通信データフォーマット、第５図は同実
施例における監視データの構成を示す図、第６図は同実
施例におけるポーリング応答データフォーマットであ
る。 2c……データメモリ、F1……ポーリング／セレクティン
グ通信データフォーマット、 D2……監視データ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の移動ロボットと、これらの移動ロボ
   ットを制御する制御局とからなる移動ロボットシステム
   において、 前記制御局から前記複数の移動ロボットの各々に対して
   予め定められた順番に従って送信権を与え、これに応じ
   て送信権が与えられた移動ロボットが自身の現在位置お
   よび動作状態等を前記制御局へ送信するポーリング通信
   と、前記制御局から特定の移動ロボットに対して作業指
   示等のデータを送信するセレクティング通信とを行う場
   合に、 前記制御局が、前記複数の移動ロボットに対して予め定
   められた順番に従って行われる前記ポーリング通信、お
   よび、前記複数の移動ロボットのうち特定の移動ロボッ
   トに対して行われるセレクティング通信の際、前記複数
   の移動ロボット全ての、少なくとも最新の動作状態およ
   び現在位置を表すデータを付加して送信する ことを特徴とする移動ロボットシステムにおけるデータ
   通信方法。