JP6922978B2 - 自律移動体の業務計画装置 - Google Patents

Description

この発明は、自律移動体の業務計画装置に関する。

例えば、特許文献１は、エレベーターシステムを開示する。当該エレベーターシステムによれば、エレベーターの利用者の移動の効率を向上し得る。

日本特開２０１０−７０３８２号公報

特許文献１に記載のエレベーターシステムにおいては、自律移動体がエレベーターシステム等を利用して業務を行うことを想定していない。このため、自律移動体が特許文献１に記載のエレベーターシステムを利用した場合に業務が遂行されないこともある。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、自律移動体に業務を遂行させることができる自律移動体の業務計画装置を提供することである。

この発明に係る自律移動体の業務計画装置は、自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、を備え、前記行動計画部は、自律移動体によるエレベーターの利用が抑制される時間帯よりも前における自律移動体の移動の終了時刻または自律移動体によるエレベーターの利用が抑制される時間帯よりも後における自律移動体の移動の開始時刻を決定する。
この発明に係る自律移動体の業務計画装置は、自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、自律移動体がエレベーターを利用した際に当該エレベーターを利用する利用者の待ち時間を演算する輸送効率評価部と、エレベーターが複数台ある場合に、前記輸送効率評価部により演算された待ち時間の増加量が最も少ないエレベーターを利用する移動ルートを、自律移動体の移動ルートとして計画する移動ルート計画部と、を備えた。
この発明に係る自律移動体の業務計画装置は、自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、を備え、前記行動計画部は、非常時向けの業務を行い得る規定台数以上の複数の自律移動体において予測される充電量が規定値以上となるように、前記規定台数以上の自律移動体の業務の開始時刻と前記規定台数以上の自律移動体の業務の終了時刻と前記規定台数以上の自律移動体の移動の開始時刻と前記規定台数以上の自律移動体の移動の終了時刻とを計画する。
この発明に係る自律移動体の業務計画装置は、自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、自律移動体の全ての業務と充電器を設置し得る全ての場所とについて、自律移動体の業務の終了時刻において当該業務の実施場所から移動して充電器を設置し得る場所に到着する際の移動ルートまたは自律移動体が充電器を設置し得る場所から業務の開始時刻において当該業務の実施場所に到着する際の複数の移動ルートを計画する移動ルート計画部と、自律移動体の全ての業務と充電器を設置し得る全ての場所とについて前記移動ルート計画部により計画された複数の移動ルートのうちで自律移動体の移動時間が最短となる移動ルートに対応した場所を充電器の設置場所とする充電器設置場所決定部と、を備えた。
この発明に係る自律移動体の業務計画装置は、自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、自律移動体の種類と台数および充電器の種類と台数の組み合わせを選択する設備選択部と、前記設備選択部により選択された組み合わせの中から想定している業務を実施し得る最良の組み合わせを決定する設備計画決定部と、を備えた。

この発明によれば、自律移動体の充電量が確保される。このため、自律移動体に業務を遂行させることができる。

この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が適用される自律移動体システムの構成図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の業務データベースを説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の自律移動体データベースを説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の携帯端末装置データベースを説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体の行動計画の作成方法を説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体の行動計画の選定方法を説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が行動計画を作成する際の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が行動計画を作成する際の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による充電器の設置位置の決定方法を説明するための図である。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が充電器の設置場所を決定する際の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体と人との衝突の判定方法を説明するための鳥瞰図である。 この発明の実施の形態１における自律移動体の業務計画装置のハードウェア構成図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が適用される自律移動体システムの構成図である。

図１において、複数の携帯端末装置１の各々は、複数の人の各々に携帯される。例えば、複数の携帯端末装置１の各々は、スマートフォン等のウェアラブルデバイスである。例えば、複数の携帯端末装置１の各々は、建築物の内部において図示されない複数の利用者の各々に所持される。

エレベーター２は、建築物の内部に設けられる。エレベーター２は、かごを備える。当該かごは、建築物の内部において鉛直方向に移動し得るように設けられる。

複数の自律移動体３の各々は、建築物の内部に配置される。複数の自律移動体３の各々は、人が操作せずとも自律移動する機械装置である。例えば、複数の自律移動体３の各々は、ロボットである。例えば、複数の自律移動体３の各々は、パーソナルモビリティである。

複数の無線通信装置４の各々は、建築物の内部に設けられる。複数の無線通信装置４の各々は、携帯端末装置１と無線通信を行い得るように設けられる。

エレベーター制御装置５は、建築物の内部に設けられる。エレベーター制御装置５は、エレベーター２を全体的に制御し得るように設けられる。一群として管理される複数のエレベーター２群が存在する場合、エレベーター制御装置５は、複数のエレベーター２群の各々をバンクとして制御する。例えば、高層ビルにおいて高層階行きのエレベーター２群と低層階行きエレベーター２群とが存在する場合、エレベーター制御装置５は、高層階行きのエレベーター２群と低層階行きエレベーター２群とをそれぞれ別のバンクとして制御する。

自律移動体制御装置６は、建築物の内部に設けられる。自律移動体制御装置６は、複数の自律移動体３の各々を制御し得るように設けられる。

自律移動体３の業務計画装置７は、屋内地図データベース７ａと業務データベース７ｂと自律移動体データベース７ｃと携帯端末装置データベース７ｄとを備える。

屋内地図データベース７ａは、対象領域の屋内の地図に関する情報を記憶する。業務データベース７ｂは、自律移動体３の業務に関する情報を記憶する。自律移動体データベース７ｃは、自律移動体３に関する情報を記憶する。携帯端末装置データベース７ｄは、携帯端末装置１に関する情報を記憶する。

業務計画装置７は、充電量予測部７ｅと利用者流推定部７ｆと輸送効率評価部７ｇと移動ルート計画部７ｈと充電器設置場所決定部７ｊと行動計画部７ｉと進行方向予測部７ｋと衝突判定部７ｌとを備える。

充電量予測部７ｅは、複数の自律移動体３の各々の充電量を予測する。例えば、充電量予測部７ｅは、自律移動体制御装置６からの情報に基づいて複数の自律移動体３の各々の充電量を予測する。

利用者流推定部７ｆは、エレベーター２を利用する利用者の流れを推定する。例えば、利用者流推定部７ｆは、エレベーター制御装置５からのエレベーター２の動作履歴の情報に基づいて利用者の流れを推定する。

輸送効率評価部７ｇは、自律移動体３によるエレベーター２の利用が抑制される時間帯を予め規定する。輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の輸送効率を演算する。

例えば、輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２を利用する利用者の流れに基づいて当該自律移動体３が候補として挙げられた時刻に移動を開始した際のエレベーター２の利用者の待ち時間を評価する。複数のバンクが選択され得る場合、輸送効率評価部７ｇは、複数のバンクを利用した際のエレベーター２の輸送効率を評価する。この際、業務計画装置７は、最も待ち時間の短いバンクを当該自律移動体３が利用するバンクとする。

エレベーター２の利用者の待ち時間が評価される際、輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の周回時間としてエレベーター２が主階床を出発して再び主階床に戻ってくるまでの時間を演算する。周回時間は、エレベーター２の総走行時間と総停止時間と利用者の総乗降時間との和で定義される。

輸送効率評価部７ｇは、１周当たりの走行距離をエレベーター２の速度で除算することで総走行時間を演算する。この際、輸送効率評価部７ｇは、階床数と階高との情報に基づいて１周当たりの走行距離を演算する。輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の加減速時間と戸開閉時間とを含む１回停止するごとに増加する時間と１周当たりの停止回数とを積算することで総停止時間を演算する。輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の定格速度をエレベーター２の制御方式で規定される加速度と減速度とで除算することで１回停止するごとに増加する時間を演算する。輸送効率評価部７ｇは、各階から乗車する利用者の数と当該利用者の行先階の個数の期待値を１周当たりの停止回数として演算する。

輸送効率評価部７ｇは、利用者数と利用者１人当たりの乗降時間とを積算することで利用者の総乗降時間を演算する。なお、利用者１人当たりの乗降時間は、予め規定される。

周回時間ＲＴＴの単位が秒であり、Ｎ台のエレベーター２が設置されている場合、いずれかのエレベーター２のかごが（ＲＴＴ／Ｎ）の間隔で主階床に到着する。この場合、利用者の最長待ち時間は（ＲＴＴ／Ｎ）秒である。利用者の最短待ち時間は０秒である。利用者の平均待ち時間は、（ＲＴＴ／２Ｎ）である。

輸送効率評価部７ｇは、総移動時間として利用者の乗場での待ち時間と利用者がかごに乗ってから行先階で降りるまでの乗車時間との和を演算する。

輸送効率評価部７ｇは、利用者がかごに乗ってから行先階で降りるまでの乗車時間を演算する際にかごが上方に出発した場合の方向反転階と最初の停止階とを演算する。方向反転階は、行先階の中で最も高い階の期待値として演算される。最初の停止階とは、次の行先階の期待値として演算される。

輸送効率評価部７ｇは、周回時間ＲＴＴから主階床までの走行距離と方向反転階から主階床までの走行時間とを減算することで主階床から方向反転階までの走行時間Ｔ１を演算する。輸送効率評価部７ｇは、主階床から最初の停止階までの走行距離を定格速度で除算することで主階床から最初の停止階までの走行時間Ｔ２を演算する。

輸送効率評価部７ｇは、利用者の平均乗車時間を（（Ｔ１＋Ｔ２）／２）とする。輸送効率評価部７ｇは、利用者１人当たりの平均総移動時間を（ＲＴＴ／（２Ｎ）＋（Ｔ１＋Ｔ２）／２）とする。

輸送効率評価部７ｇは、利用者の総移動時間と待ち時間とを周回時間ＲＴＴから演算しない場合もある。この場合、例えば、輸送効率評価部７ｇは、シミュレーションで利用者の総移動時間を演算することもある。この場合、対象とするビルの階床と階高とエレベーター２のかご台数と定格速度と定員とがシミュレーションに設定される。シミュレーションにおいて、任意に設定された利用者がエレベーター２を呼んだ際、適切なかごが応答する。その後、利用者がかごに乗る。その後、エレベーター２の戸が閉じる。その後、かごは、利用者が所望する行先階に移動する。その後、利用者は、行先階でかごから降りる。この際、輸送効率評価部７ｇは、シミュレーションにおいて個々の利用者の乗場到着時刻からかごへ乗った後にかごから降りるまでの移動時間を集計して利用者の待ち時間を演算する。

輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の輸送効率としてエレベーター２の総移動時間を演算することもある。輸送効率評価部７ｇは、エレベーター２の輸送効率としてエレベーター２の消費電力量を演算することもある。

移動ルート計画部７ｈは、複数の自律移動体３の各々の移動ルートを計画する。例えば、移動ルート計画部７ｈは、エレベーターが複数台ある場合に利用者の待ち時間の増加量が最も少なくなるエレベーター２を利用した移動ルートを自律移動体３の移動ルートとして計画する。

例えば、行動計画部７ｉは、充電器の設置場所での自律移動体３の充電量が必要量以上となるように、複数の自律移動体３の各々の業務の開始時刻と複数の自律移動体３の各々の業務の終了時刻と複数の自律移動体３の各々の移動の開始時刻と複数の自律移動体３の各々の移動の終了時刻とを計画する。

充電器設置場所決定部７ｊは、充電器の設置場所を決定する。例えば、充電器設置場所決定部７ｊは、自律移動体３の移動時間が予め規定された条件において最良となる移動ルートに対応した場所を充電器の設置場所とする。

進行方向予測部７ｋは、自律移動体３の進行方向と人の進行方向とを予測する。例えば、進行方向予測部７ｋは、自律移動体制御装置６からの情報に基づいて自律移動体３の進行方向を予測する。例えば、無線通信装置４からの情報に基づいて人の進行方向を予測する。

衝突判定部７ｌは、進行方向予測部７ｋによる予測結果に基づいて自律移動体３と人とが衝突するか否かを判定する。例えば、衝突判定部７ｌは、進行方向予測部７ｋによる予測結果において予め設定された条件が満たされた際に自律移動体３と人とが衝突すると判定する。

次に、図２を用いて、業務データベース７ｂを説明する。
図２はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の業務データベースを説明するための図である。

例えば、業務データベース７ｂは、自律移動体３の業務を４つに分離して情報を記憶する。例えば、業務データベース７ｂは、時刻指定業務の情報と期間指定業務の情報と定期業務の情報とその他の業務の情報とを記憶する。

時刻指定業務において、少なくとも、業務の内容と業務の実施場所と業務の開始時刻または業務の終了時刻とが規定される。時刻指定業務において、業務の内容と業務の実施場所と業務の開始時刻と業務の終了時刻とが規定されてもよい。時刻指定業務において、業務の実施時間または業務の実施条件が規定されてもよい。時刻指定業務において、他の業務と比べた時の実施優先度が規定されてもよい。

期間指定業務において、少なくとも、業務の内容と業務の実施場所と業務を実施してもよい期間とが規定される。業務を実施してもよい期間は、期間の開始時刻と終了時刻とが規定される。期間指定業務において、業務の実施時間または業務の実施条件が規定されてもよい。期間指定業務において、他の業務と比べた時の実施優先度が規定されてもよい。

定期業務において、少なくとも、業務の内容と業務の実施場所と前回の実施日時から次回の実施日時までの最小間隔または前回の実施日時から次回の実施日時までの最大間隔とが規定される。定期業務において、業務の内容と業務の実施場所と前回の実施日時から次回の実施日時までの最小間隔と前回の実施日時から次回の実施日時までの最大間隔とが規定されてもよい。定期業務において、業務の実施時間または業務の実施条件が規定されてもよい。定期業務において、他の業務と比べた時の実施優先度が規定されてもよい。

その他業務において、少なくとも、業務の内容と業務の実施場所とが規定される。その他業務において、業務の実施時間または業務の実施条件が規定されてもよい。その他業務において、他の業務と比べた時の実施優先度が規定されてもよい。

例えば、自律移動体３の充電は、自律移動体３にとって業務である。充電の実施条件は、充電量が規定値以下になることである。充電の実施優先度は最高である。この場合、充電は、その他業務として規定される。

次に、図３を用いて、自律移動体データベース７ｃを説明する。
図３はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の自律移動体データベースを説明するための図である。

図３に示されるように、自律移動体データベース７ｃは、自律移動体３の個体識別子の情報と提供可能業務の情報と現在の充電量の情報と現在地の情報とを対応付けて記憶する。

次に、図４を用いて、携帯端末装置データベース７ｄを説明する。
図４はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置の携帯端末装置データベースを説明するための図である。

図４に示されるように、携帯端末装置データベース７ｄは、携帯端末装置１の個体識別子の情報と現在地の情報とを対応付けて記憶する。

次に、図５を用いて、自律移動体３の行動計画の作成方法を説明する。
図５はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体の行動計画の作成方法を説明するための図である。

図５に示されるように、業務計画装置７は、「Ｒ１」の自律移動体３の行動計画と「Ｒ２」の自律移動体３の行動計画と「Ｒ３」の自律移動体３の行動計画とを作成する。業務計画装置７は、「Ａ１」から「ＡＮ」の業務と「Ｂ１」から「ＢＮ」の業務と「Ｃ１」から「ＣＮ」の業務とのうちの複数の業務を実施するための移動ルートと業務を実施する日時とを計画する。

次に、図６を用いて、自律移動体３の行動計画の選定方法を説明する。
図６はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体の行動計画の選定方法を説明するための図である。

一連の行動計画は、図６で表される。図６において、節点は、ノードと呼ばれる。節点を結ぶ辺は、エッジと呼ばれる。Ｓは、スタートノードを表す。Ｒ１は、「Ｒ１」の自律移動体３を表す。Ｒ２は、「Ｒ２」の自律移動体３を表す。Ｒ３は、「Ｒ３」の自律移動体３を表す。

スタートノードＳから業務Ａ１の開始時刻に、ノードＲ１とノードＲ２とノードＲ３とのうちのいずれかのノードに進む必要がある。

あるノードに進んだ場合のコストは、エレベーター２の輸送効率への影響を示す指標で演算される。例えば、当該コストは、エレベーター２の利用者の待ち時間の増加量で演算される。

次に、開始時刻が近い業務は、業務Ｂ２である。このため、業務Ｂ２の開始時刻に、ノードＲ１とノードＲ２とノードＲ３とのうちのいずれかのノードに進む必要がある。

しかしながら、ノードＲ２からノードＲ２に進むためには、自律移動体３の充電量が足りない。このため、ノードＲ２からノードＲ２に進むことはできない。ノードＲ３からノードＲ３に進むためには、エレベーター２の利用が抑制される時間帯にエレベーター２の利用が必要となる。エレベーター２の利用が抑制される時間帯にエレベーター２を利用しないと、業務Ｂ２の開始時刻に間に合わない。このため、ノードＲ３からノードＲ３へ進むことはできない。従って、第１の選択は、ノードＲ１からノードＲ２へ進むことである。第２の選択は、ノードＲ３からノードＲ１に進むことである。

スタートノードＳからノードＲ１を経てノードＲ２に進んだ場合のコストは、業務Ａ１を「Ｒ１」の自律移動体３に実施させたときのコストと業務Ｂ２を「Ｒ２」の自律移動体３に実施させたときのコストとの和として演算される。スタートノードＳからノードＲ３を経てノードＲ１に進んだ場合のコストは、業務Ａ１を「Ｒ３」の自律移動体３に実施させたときのコストと業務Ｂ２を「Ｒ１」の自律移動体３に実施させたときのコストとの和として演算される。

このように、業務計画装置７は、次の業務を決めた上で取り得るノードを決める。業務計画装置７は、取り得るノードに対応したコストを演算する。業務計画装置７は、当該演算を繰り返す。

例えば、１日分の自律移動体３の行動計画を作成する場合、コストが最小となる行動計画は、１日経過した時点でのコストが最小のノードに至る経路に対応する。この際、行動計画を効率的に作成する際に各種の探索アルゴリズムを利用すればよい。例えば、最良優先探索のためにダイクストラ法を利用すればよい。例えば、最良優先探索のためにエースターサーチを利用すればよい。

次に、図７と図８とを用いて、業務計画装置７が行動計画を作成する際の動作を説明する。
図７と図８とはこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が行動計画を作成する際の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、業務計画装置７は、次の業務を選択する。例えば、業務計画装置７は、業務データベース７ｂの中から開始時刻が最も近い業務を次の業務として選択する。例えば、業務計画装置７は、業務データベース７ｂの中から終了時刻が最も近い業務を次の業務として選択する。例えば、業務計画装置７は、業務データベース７ｂの中から開始時刻で開始して実施時間を経過した際の時間が最も近い業務を次の業務として選択する。例えば、業務計画装置７は、終了時刻で終了するために実施時間を確保するための時間が最も近い業務を次の業務として選択する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２の動作を行う。ステップＳ２では、業務計画装置７は、自律移動体データベース７ｃの中から次の業務を提供し得る１台の自律移動体３を選択する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ３の動作を行う。ステップＳ３では、業務計画装置７は、当該自律移動体３の充電が必要か否かを判定する。具体的には、業務計画装置７は、当該自律移動体３が次の業務の実施場所へ移動した上で次の業務を実施するために必要な充電量を備えているか否かを判定する。

次の業務の実施場所への移動に必要な充電量は、次の業務の実施場所への移動による消費電力量に基づいて判定される。例えば、次の業務の実施場所への移動に必要な充電量は、予め規定される。例えば、次の業務の実施場所への移動に必要な充電量は、実績から学習される。

次の業務を実施するために必要な充電量は、次の業務の実施による消費電力量に基づいて判定される。例えば、次の業務を実施するために必要な充電量は、予め規定される。例えば、次の業務を実施するために必要な充電量は、実績から学習される。

ステップＳ３で当該自律移動体３の充電が不要である場合、業務計画装置７は、ステップＳ４の動作を行う。ステップＳ４では、業務計画装置７は、当該自律移動体３が現在位置から次の業務の実施場所へ移動を開始する時刻を決定する。例えば、現在時刻から次の業務の開始時刻までの間に、エレベーター２が混雑する時間帯等のエレベーター２の利用が抑制される時間帯が規定されている場合、業務計画装置７は、エレベーター２の利用が抑制される時間帯に含まれない時間帯に当該自律移動体３の移動の開始時刻の候補を決定する。

エレベーター２の利用が抑制される時間帯の前に当該自律移動体３が移動し得る場合とエレベーター２の利用が抑制される時間帯の後に当該自律移動体３が移動し得る場合がある。この場合、業務計画装置７は、エレベーター２の利用が抑制される時間帯の前に当該自律移動体３が移動し得る場合とエレベーター２の利用が抑制される時間帯の後に当該自律移動体３が移動し得る場合とで当該自律移動体３の移動の開始時刻の候補を決定する。

複数のバンクにおいて、エレベーター２の利用が抑制される時間帯が一方のバンクのみに規定されている場合もある。この場合、業務計画装置７は、エレベーター２の利用が抑制される時間帯の前に一方のバンクのエレベーター２を利用して当該自律移動体３が移動し得る場合の当該自律移動体３の移動の開始時刻の候補を決定する。業務計画装置７は、エレベーター２の利用が抑制される時間帯の後に一方のバンクのエレベーター２を利用して当該自律移動体３が移動し得る場合の当該自律移動体３の移動の開始時刻の候補を決定する。業務計画装置７は、時間帯に関係なく他方のバンクのエレベーター２を利用して当該自律移動体３が移動し得る場合の当該自律移動体３の移動の開始時刻の候補を決定する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ５の動作を行う。ステップＳ５では、業務計画装置７は、エレベーター２の輸送効率を評価する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ６の動作を行う。ステップＳ６では、業務計画装置７は、エレベーター２を利用した当該自律移動体３の移動ルートを計画する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ７の動作を行う。ステップＳ７では、業務計画装置７は、当該自律移動体３が当該移動ルートで現在地から目的地へ移動したときに次の業務の開始時刻に間に合うか否かを判定する。

ステップＳ７で当該自律移動体３が当該移動ルートで現在地から目的地へ移動したときに次の業務の開始時刻に間に合わない場合、業務計画装置７は、当該自律移動体３が別のバンクのエレベーター２を利用する移動ルートで現在地から目的地へ移動した場合に次の業務の開始時刻に間に合うか否かを判定する。当該自律移動体３がどのバンクを利用する移動ルートでも現在地から目的地へ移動した場合に次の業務の開始時刻に間に合わない場合、業務計画装置７は、ステップＳ２の動作を行う。

ステップＳ７で当該自律移動体３が当該移動ルートで現在地から目的地へ移動したときに次の業務の開始時刻に間に合う場合、業務計画装置７は、ステップＳ８の動作を行う。ステップＳ８では、業務計画装置７は、業務の完了時刻を予測する。この際、業務データベース７ｂにおける業務の実施時間を参照してもよい。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ９の動作を行う。ステップＳ９では、業務計画装置７は、業務の完了時における当該自律移動体３の充電量を予測する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１０の動作を行う。ステップＳ１０では、業務計画装置７は、当該自律移動体３の充電量が必要十分であるか否かを判定する。例えば、業務計画装置７は、当該自律移動体３の充電量が充電器の設置個所に戻るために必要な受電量を満たしているか否かを判定する。例えば、業務計画装置７は、非常時向けの業務を行い得る規定台数以上の複数の自律移動体３において予測される充電量が規定値以上となる否かを判定する。

ステップＳ１０での判定が否定的である場合、業務計画装置７は、ステップＳ２の動作を行う。

ステップＳ１０での判定が肯定的である場合、業務計画装置７は、ステップＳ１１の動作を行う。ステップＳ１１では、業務計画装置７は、選択し得るノードとして情報を記憶する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１２の動作を行う。ステップＳ１２では、業務計画装置７は、次の業務を実施し得る全ての自律移動体３に対して移動ルートを計画したか否かを判定する。

ステップＳ１２での判定が否定的である場合、業務計画装置７は、ステップＳ２の動作を行う。

ステップＳ１２での判定が肯定的である場合、業務計画装置７は、ステップＳ１３の動作を行う。ステップＳ１３では、業務計画装置７は、目的関数が最良のノードを探索する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１４の動作を行う。ステップＳ１４では、業務計画装置７は、目的関数が最良のノードの業務の完了時刻が規定の計画期間を超えているか否かを判定する。例えば、業務計画装置７は、最良のノードの業務の完了時刻が１日の計画期間の終わりを示す２４時を超えているか否かを判定する。

ステップＳ１４での判定が肯定的である場合、業務計画装置７は、ステップＳ１の動作を行う。

ステップＳ１４での判定が否定的である場合、業務計画装置７は、動作を終了する。

ステップＳ３で当該自律移動体３の充電が必要である場合、業務計画装置７は、ステップＳ１５の動作を行う。ステップＳ１５では、業務計画装置７は、次の業務を「充電」に更新する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１６の動作を行う。ステップＳ１６では、業務計画装置７は、当該自律移動体３が現在位置から充電器の設置場所へ移動を開始する時刻を決定する。この際の決定方法は、ステップＳ４の決定方法と同じである。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１７の動作を行う。ステップＳ１７では、業務計画装置７は、エレベーター２の輸送効率を評価する。この際の評価方法は、ステップＳ５の評価方法と同じである。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１８の動作を行う。ステップＳ１８では、業務計画装置７は、エレベーター２を利用した当該自律移動体３の移動ルートを計画する。この際の計画方法は、ステップＳ６の計画方法と同じである。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ１９の動作を行う。ステップＳ１９では、業務計画装置７は、充電の完了時刻を予測する。この際、業務データベース７ｂにおける充電の実施時間を参照してもよい。

次に、図９を用いて、充電器の設置位置の決定方法を説明する。
図９はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による充電器の設置位置の決定方法を説明するための図である。

図９に示されるように、建築物においては、充電器を設置し得る複数の場所が存在する。業務計画装置７は、当該複数の場所の中から最も適切な場所を充電器の設置場所として決定する。

次に、図１０を用いて、業務計画装置７が充電器の設置場所を決定する際の動作を説明する。
図１０はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置が充電器の設置場所を決定する際の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ２１では、業務計画装置７は、１つの業務を選択する。その後、業務計画装置７は、ステップＳ２２の動作を行う。ステップＳ２２では、業務計画装置７は、充電器を設置し得る１つの場所を選択する。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２３の動作を行う。ステップＳ２３では、業務計画装置７は、選択された業務の終了時刻から自律移動体３が移動を開始する時刻を決定する。この際の決定方法は、図７の決定方法と同じである。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２４の動作を行う。ステップＳ２４では、業務計画装置７は、エレベーター２の輸送効率を評価する。この際の評価方法は、図７の評価方法と同じである。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２５の動作を行う。ステップＳ２５では、業務計画装置７は、自律移動体３の移動ルートを計画する。この際の計画方法は、図７の計画方法と同じである。この際の移動ルートにおいては、業務の実施場所から充電器を設置し得る場所への移動が想定される。

なお、充電器を設置し得る場所から業務の実施場所への移動を想定して移動ルートを計画してもよい。この場合、移動の開始時刻は、業務の開始時刻から移動時間を引いた時刻とすればよい。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２６の動作を行う。ステップＳ２６では、業務計画装置７は、目的関数ｆ_Ｃｐを演算する。例えば、業務計画装置７は、場所Ｃｐに関する目的関数ｆ_Ｃｐは、次の（１）式で表される。

（１）式において、ＴＭは、選択された業務Ｗの実施場所Ｗｐから場所Ｃｐまでの移動時間である。ＴＡは、選択された業務Ｗの実施場所Ｗｐから場所Ｃｐまで移動するときに利用するエレベーター２を利用する利用者の待ち時間である。αは、係数である。αは、０以上で１以下の実数である。

なお、ＴＭは、選択された業務Ｗの実施場所Ｗｐから場所Ｃｐまでのエレベーター２の消費電力量でもよい。ＴＡは、選択された業務Ｗの実施場所Ｗｐから場所Ｃｐまで移動するときに利用するエレベーター２を利用する利用者の待ち時間の増加量でもよい。

その後、業務計画装置７は、ステップＳ２７の動作を行う。ステップＳ２７では、業務計画装置７は、充電器を設置し得る全ての場所が選択されたか否かを判定する。

ステップＳ２７で充電器を設置し得る全ての場所が選択されていない場合、業務計画装置７は、ステップＳ２２の動作を行う。

ステップＳ２７で充電器を設置し得る全ての場所が選択された場合、業務計画装置７は、ステップＳ２８の動作を行う。ステップＳ２８では、業務計画装置７は、全ての業務が選択されたか否かを判定する。

ステップＳ２８で全ての業務が選択されていない場合、業務計画装置７は、ステップＳ２１の動作を行う。

ステップＳ２８で全ての業務が選択された場合、業務計画装置７は、ステップＳ２９の動作を行う。ステップＳ２９では、業務計画装置７は、全ての場所Ｃｐに関する目的関数ｆ_Ｃｐの中から最良の目的関数ｆ_Ｃｐとなる場所Ｃｐを充電器の設置場所として決定する。

次に、図１１を用いて、自律移動体３と人との衝突の判定方法を説明する。
図１１はこの発明の実態の形態１における自律移動体の業務計画装置による自律移動体と人との衝突の判定方法を説明するための鳥瞰図である。

業務計画装置７は、時刻（ｔ−ｎ）の自律移動体３の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と携帯端末装置１の位置（ｘ、ｙ、ｚ）とを管理する。なお、ｔは現在時刻である。ｎは０以上の自然数としてｘ−ｙ平面は水平面である。

業務計画装置７は、最小二乗法を利用して時刻（ｔ−ｎ）から現在時刻ｔまでの携帯端末装置１の位置（ｘｍ、ｙｍ）から、一次関数（ｙ＝ｐｘ＋ｑ）を作成する。例えば、図１１に示されるように、業務計画装置７は、時刻ｔの位置（ｘ１、ｙ１）と時刻（ｔ−１）の位置（ｘ２、ｙ２）と時刻（ｔ−２）の位置（ｘ３、ｙ３）とから、一次関数（ｙ＝ｐｘ＋ｑ）を作成する。なお、ｍは自然数である。業務計画装置７は、一次関数の傾きｐを携帯端末装置１の進行方向と推定する。

業務計画装置７は、最小二乗法を利用して時刻（ｔ−ｎ）から現在時刻ｔまでの自律移動体３の位置（Ｘｌ、Ｙｌ）から、一次関数（ｙ＝ｕｘ＋ｖ）を作成する。例えば、図１１に示されるように、業務計画装置７は、時刻ｔの位置（Ｘ１、Ｙ１）と時刻（ｔ−１）の位置（Ｘ２、Ｙ２）と時刻（ｔ−２）の位置（Ｘ３、Ｙ３）とから、一次関数（ｙ＝ｕｘ＋ｖ）を作成する。なお、ｌは自然数である。業務計画装置７は、一次関数の傾きｕを自律移動体３の進行方向と推定する。

業務計画装置７は、一次関数（ｙ＝ｐｘ＋ｑ）と一次関数（ｙ＝ｕｘ＋ｖ）との交点Ａ（ｘａ１、ｙａ１）を衝突予測地点として演算する。業務計画装置７は、次の（２）式で表される条件と次の（３）式で表される条件とが満たされる際に携帯端末装置１と自律移動体３とが衝突し得ると判定する。

（２）式においては、次の（４）式で表される条件は、自律移動体３の最新の位置と交点Ａとの距離が規定値Ｉｎｔｅｒｖａｌ未満であることを示す。

（２）式においては、次の（５）式で表される条件は、自律移動体３の最新の位置が過去の位置よりも交点Ａに近いことを示す。

（３）式においては、次の（６）式で表される条件は、携帯端末装置１の最新の位置と交点Ａとの距離が規定値Ｉｎｔｅｒｖａｌ未満であることを示す。

（３）式においては、次の（７）式で表される条件は、携帯端末装置１の最新の位置が過去の位置よりも交点Ａに近いことを示す。

例えば、業務計画装置７は、携帯端末装置１と自律移動体３とが衝突し得ると判定した際に自律移動体制御装置６を介して自律移動体３に対して衝突の可能性を示す信号を送信する。例えば、業務計画装置７は、携帯端末装置１と自律移動体３とが衝突し得ると判定した際に自律移動体制御装置６を介して自律移動体３に対して高速走行の停止信号を送信する。

以上で説明した実施の形態１によれば、自律移動体３の充電量が確保される。このため、自律移動体３は、充電器の設置場所に確実に戻ることができる。このため、自律移動体３に業務を遂行させることができる。

また、自律移動体３の移動ルートは、エレベーター２の利用者の待ち時間が最良となるエレベーター２を利用した移動ルートとなる。この際、自律移動体３によるエレベーターの利用が抑制される時間に含まれない時間帯よりも前における自律移動体３の移動の終了時刻または自律移動体３によるエレベーターの利用が抑制される時間帯に含まれない時間帯よりも後における自律移動体３の移動の開始時刻を決定すればよい。この場合、エレベーター２の輸送効率への影響を抑えた自律移動体３の行動計画と移動計画とを作成することができる。

また、利用者の待ち時間は、利用者の流れに基づいて演算される。このため、より正確に利用者の待ち時間を演算することができる。

また、行動計画と移動計画とは、非常時向けの業務を行い得る規定台数以上の複数の自律移動体３において予測される充電量が規定値以上となるように作成される。このため、非常時に必要な業務を自律移動体３に確実に遂行させることができる。例えば、避難誘導の業務を自律移動体３に確実に遂行させることができる。

また、充電器の設置場所は、自律移動体３の移動時間または利用者の待ち時間で決定される。このため、充電器を適切な場所に設置することができる。

また、自律移動体３と人との衝突が自律移動体３の進行方向と人の進行方向とに基づいて判定される。このため、自律移動体３と人との衝突を回避しながら、自律移動体３に業務を遂行させることができる。例えば、衝突がないと判定された際に、自律移動体３を高速で走行させれば、自律移動体３による業務を効率的に行うことができる。

なお、自律移動体３が建築物の内部で業務を実施する仕組みを構築する場合、自律移動体３が実施予定の業務を確実に実施できるように設備計画を作成する必要がある。例えば、自律移動体３の仕様と性能とを決定する必要がある。例えば、充電池の仕様と性能とを決定する必要がある。例えば、自律移動体３の種類と台数とを決定する必要がある。例えば、充電器の種類と台数とを決定する必要がある。

例えば、高機能および高性能の自律移動体３ほど高価である。例えば、充電容量の多い充電池を搭載した自律移動体３ほど高価である。消費電力量の少ない自律移動体３など高価である。例えば、高機能および高性能の充電器ほど高価である。例えば、高速充電し得る充電器ほど高価である。

実施の形態１において、業務データベース７ｂにある業務を複数の自律移動体３の各々で実施する計画が成立する場合、想定した自律移動体３の種類と台数および充電器の種類と台数において、想定している業務を実施させることができる。

この際、自律移動体３の種類と台数および充電器の種類と台数の組み合わせを選択する設備選択部７ｍと、設備選択部７ｍにより選択された組み合わせの中から想定している業務を実施し得る最良の組み合わせを決定する設備計画決定部７ｎと、を備えてもよい。最良の組み合わせは、適宜設定される。例えば、最良の組み合わせとして、最も安価な組み合わせが選択される。具体的には、予算内で最も短時間に全業務を終える組み合わせが選択される。この場合、自律移動体３が建築物の内部で業務を実施する仕組みを最適化することができる。

従って、実施の形態１の業務計画装置７によれば、自律移動体３の種類と台数と充電器の種類と台数等の設備計画も提供することができる。このため、合理的な設備計画を得ることができる。

次に、図１２を用いて、業務計画装置７の例を説明する。
図１２はこの発明の実施の形態１における自律移動体の業務計画装置のハードウェア構成図である。

業務計画装置７の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ８ａと少なくとも１つのメモリ８ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９を備える。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ８ａと少なくとも１つのメモリ８ｂとを備える場合、業務計画装置７の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ８ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ８ａは、少なくとも１つのメモリ８ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、業務計画装置７の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ８ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ８ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア９を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、業務計画装置７の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、業務計画装置７の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

業務計画装置７の各機能について、一部を専用のハードウェア９で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、充電量予測部７ｅの機能については専用のハードウェア９としての処理回路で実現し、充電量予測部７ｅの機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ８ａが少なくとも１つのメモリ８ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア９、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで業務計画装置７の各機能を実現する。

なお、利用者流推定部７ｆと輸送効率評価部７ｇとの機能をエレベーター制御装置５に持たせてもよい。

以上のように、この発明に係る移動体の業務計画装置７は、自律移動体３に業務を遂行させるシステムに利用できる。

１ 携帯端末装置、 ２ エレベーター、 ３ 自律移動体、 ４ 無線通信装置、 ５ エレベーター制御装置、 ６ 自律移動体制御装置、 ７ 業務計画装置、 ７ａ 屋内地図データベース、 ７ｂ 業務データベース、 ７ｃ 自律移動体データベース、 ７ｄ 携帯端末装置データベース、 ７ｅ 充電量予測部、 ７ｆ 利用者流推定部、 ７ｇ 輸送効率評価部、 ７ｈ 移動ルート計画部、 ７ｉ 行動計画部、 ７ｊ 充電器設置場所決定部、 ７ｋ 進行方向予測部、 ７ｌ 衝突判定部、 ７ｍ 設備選択部、 ７ｎ 設備計画決定部、 ８ａ プロセッサ、 ８ｂ メモリ、 ９ ハードウェア

Claims (7)

1. 自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、
   前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、
   を備え、
   前記行動計画部は、自律移動体によるエレベーターの利用が抑制される時間帯よりも前における自律移動体の移動の終了時刻または自律移動体によるエレベーターの利用が抑制される時間帯よりも後における自律移動体の移動の開始時刻を決定する自律移動体の業務計画装置。
2. 自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、
   前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、
   自律移動体がエレベーターを利用した際に当該エレベーターを利用する利用者の待ち時間を演算する輸送効率評価部と、
   エレベーターが複数台ある場合に、前記輸送効率評価部により演算された待ち時間の増加量が最も少ないエレベーターを利用する移動ルートを、自律移動体の移動ルートとして計画する移動ルート計画部と、
   を備えた自律移動体の業務計画装置。
3. エレベーターを利用する利用者の流れを推定する利用者流推定部、
   を備え、
   前記輸送効率評価部は、前記利用者流推定部により推定された流れに基づいて利用者の待ち時間を演算する請求項２に記載の自律移動体の業務計画装置。
4. 自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、
   前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、
   を備え、
   前記行動計画部は、非常時向けの業務を行い得る規定台数以上の複数の自律移動体において予測される充電量が規定値以上となるように、前記規定台数以上の自律移動体の業務の開始時刻と前記規定台数以上の自律移動体の業務の終了時刻と前記規定台数以上の自律移動体の移動の開始時刻と前記規定台数以上の自律移動体の移動の終了時刻とを計画する自律移動体の業務計画装置。
5. 自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、
   前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、
   自律移動体の全ての業務と充電器を設置し得る全ての場所とについて、自律移動体の業務の終了時刻において当該業務の実施場所から移動して充電器を設置し得る場所に到着する際の移動ルートまたは自律移動体が充電器を設置し得る場所から業務の開始時刻において当該業務の実施場所に到着する際の複数の移動ルートを計画する移動ルート計画部と、
   自律移動体の全ての業務と充電器を設置し得る全ての場所とについて前記移動ルート計画部により計画された複数の移動ルートのうちで自律移動体の移動時間が最短となる移動ルートに対応した場所を充電器の設置場所とする充電器設置場所決定部と、
   を備えた自律移動体の業務計画装置。
6. 自律移動体がエレベーターを利用した際に当該エレベーターを利用する利用者の待ち時間を演算する輸送効率評価部、
   を備えた請求項５に記載の自律移動体の業務計画装置。
7. 自律移動体の充電量を予測する充電量予測部と、
   前記充電量予測部により充電器の設置場所での自律移動体の充電量が必要量以上となるように、自律移動体の業務の開始時刻と自律移動体の業務の終了時刻と自律移動体の移動の開始時刻と自律移動体の移動の終了時刻とを計画する行動計画部と、
   自律移動体の種類と台数および充電器の種類と台数の組み合わせを選択する設備選択部と、
   前記設備選択部により選択された組み合わせの中から想定している業務を実施し得る最良の組み合わせとして最も短時間に全業務を終える組み合わせを決定する設備計画決定部と、
   を備えた自律移動体の業務計画装置。

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