JP7036419B2 - 移動体制御装置 - Google Patents
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Description
特許文献2の構成では、複数の移動体が移動する場合において、移動体同士が接触する可能性があるとき、少なくとも一方の移動体の移動経路を変更する。
一方、移動体の移動経路および作業者の移動経路が交差するとき、作業者は、非定常作業または不意な行動をすることがある。このため、移動体の移動経路を変更したとしても、移動体と作業者との接触する可能性がある。特許文献1の記載のように、移動体が回避行動を頻繁に行うと、移動体の作業効率が低下する虞がある。
移動部は、通路(11、12、13)を移動可能である。
地図管理部は、移動部または人(15)が移動可能な範囲を示す地図(M)を設定可能である。
移動体目的設定部は、地図における移動部の目的地である移動体目的地(Gm、Gm1、Gm2、Gm3、Gm4、Gm5)を設定可能である。
作業者目的設定部は、地図における人の目的地である作業者目的地(Gw)を設定可能である。
作業者誘導部は、移動体経路および作業者経路に基づき、人の視覚、聴覚または触覚を介して、人の移動を誘導可能である。
また、第1通路11および第2通路12には、通路壁14が形成されている。図において、説明のため、移動体制御装置1、第1通路11、第2通路12、交差点13、通路壁14および作業者15を模式的に記載している。
図2に示すように、移動体制御装置1は、移動部20、環境認識部30、移動体モニタ40、移動体操作部45および制御部50を備える。
移動部20は、第1通路11,第2通路12および交差点13を移動可能であり、搬送物を積載可能である。また、移動部20は、4つの車輪21および電動機22を有する。
円筒24は、樽型であり、車輪21の円周上に設けられている。また、円筒24は、円筒24の軸が車輪21の軸に対して45度傾くように、設けられている。さらに、円筒24は、車輪21に対して自由に回転可能である。
図4に示すように、地図管理部51は、移動部20および作業者15が移動する範囲の地図Mを設定可能である。地図Mは、第1通路11、第2通路12、交差点13および設備16の配置等が詳細に設定されている。図において、地図Mの一部が模式的に記載されている。
一方、移動体の移動経路および作業者の移動経路が交差するとき、作業者は、非定常作業または不意な行動をすることがある。このため、移動体の移動経路を変更したとしても、移動体と作業者との接触する可能性がある。特許文献1の記載のように、移動体が回避行動を頻繁に行うと、移動体の作業効率が低下する虞がある。そこで、移動体制御装置1は、作業効率が向上しつつ、作業者15への安全性が向上する。
第1交点I1が存在したとき、経路判定部57は、第1交点有信号So1を経路計画部53に出力する。経路計画部53は、第1交点有信号So1を取得したとき、移動体経路Rmを再計画し、変更する。
第2交点I2が存在しなかったとき、経路判定部57は、第2交点無信号Sn2を移動体時間演算部58および作業者誘導部70に出力する。
移動体時間Tmが上限時間Tm_lim未満であったとき、時間判定部59は、時間適正信号St_Oを作業者誘導部70に出力する。
移動体時間Tmが上限時間Tm_lim以上であったとき、時間判定部59は、上限時間オーバー信号St_Nを経路計画部53に出力する。経路計画部53は、上限時間オーバー信号St_Nを取得したとき、作業者再経路Rw_Rを演算する。
図9(b)に示すように、横断閾値距離Lr_thは、作業者速さVwが大きくなるに伴い、小さくなる。
図9(c)に示すように、横断閾値距離Lr_thは、移動体速さVmが大きくなるに伴い、大きくなる。演算された横断閾値距離Lr_thは、横断可能判定部62に出力する。
横断猶予距離Lrが横断閾値距離Lr_th以下であるとき、横断可能判定部62は、交差点13を作業者15が横断不可と判定する。このとき、横断可能判定部62は、横断不可信号Sc_Nを作業者誘導部70および移動制御部80に出力する。
ステップ101において、初期設定として、移動体目的設定部52は、移動体出発地Smおよび移動体目的地Gmを設定する。経路計画部53は、移動体経路Rmを設定する。
ステップ102において、作業者目的設定部56は、作業者出発地Swおよび作業者目的地Gwを設定する。
ステップ103において、経路計画部53は、作業者経路Rwを設定する。
第1交点I1が存在しなかったとき、処理は、ステップ105に移行する。
第1交点I1が存在したとき、処理は、ステップ109に移行する。
ステップ106において、作業者誘導部70は、経路表示部71、音案内部72または作業者携帯部73により、作業者経路Rwを案内して、作業者目的地Gwまで作業者15を誘導する。
作業者15が作業者目的地Gwに到達したとき、処理は、ステップ108に移行する。
作業者15が作業者目的地Gwに到達していなかったとき、処理は、ステップ106に戻る。
移動部20が移動体目的地Gmに到達したとき、処理は、終了する。
移動部20が移動体目的地Gmに到達していなかったとき、移動制御部80は、移動部20が移動体目的地Gmに到達するように、移動部20を制御する。その後、処理は、ステップ107に戻る。
ステップ110において、経路計画部53は、作業者経路Rwと交差しないように、移動体再経路Rm_Rを設定する。
ステップ111において、経路判定部57は、移動体再経路Rm_Rと作業者経路Rwとの交点である第2交点I2が存在するか否かを判定する。
第2交点I2が存在しなかったとき、処理は、ステップ112に移行する。
第2交点I2が存在したとき、処理は、ステップ125に移行する。
ステップ113において、移動体時間演算部58は、移動体時間Tmを演算する。
移動体時間Tmが上限時間Tm_lim未満であったとき、処理は、ステップ115に移行する。
ステップ115において、時間判定部59は、時間適正信号St_Oを作業者誘導部70に出力する。その後、処理は、ステップ106に移行する。
ステップ116において、時間判定部59は、上限時間オーバー信号St_Nを経路計画部53に出力する。
ステップ117において、経路計画部53は、移動体時間Tmが上限時間Tm_lim未満となるように、作業者再経路Rw_Rを設定する。このとき、移動体再経路Rm_Rおよび作業者再経路Rw_Rにより、第3交点I3が設定される。
ステップ119において、横断猶予距離演算部60は、横断猶予距離Lrを演算する。横断閾値距離演算部61は、横断閾値距離Lr_thを演算する。
横断猶予距離Lrが横断閾値距離Lr_thを超えているとき、処理は、ステップ121に移行する。
横断猶予距離Lrが横断閾値距離Lr_th以下であるとき、処理は、ステップ126に移行する。
ステップ122において、作業者誘導部70は、横断案内部74により、作業者15の横断を案内し、作業者15を誘導する。
作業者15が横断したとき、処理は、ステップ124に移行する。
作業者15が横断していなかったとき、処理は、ステップ122に戻る。
ステップ124において、横断完了通知部63は、横断完了信号Sc_Fを作業者誘導部70に出力する。その後、処理は、ステップ106に移行する。
ステップ126において、横断可能判定部62は、横断不可信号Sc_Nを作業者誘導部70および移動制御部80に出力する。
ステップ129において、横断完了通知部63は、第3交点I3が存在する交差点13を作業者15が横断したか否かを判定する。
作業者15が横断したとき、処理は、ステップ130に移行する。
作業者15が横断していなかったとき、処理は、ステップ128に戻る。
ステップ131において、移動制御部80は、ステップ127における移動体速さVmとなるように、移動体速さVmを制御する。その後、処理は、ステップ106に移行する。
[1]経路計画部53は、移動体経路Rmおよび作業者経路Rwを設定可能である。このため、移動部20と作業者15とが接触する可能性がある場所を把握できる。これにより、移動部20と作業者15との接触を未然に防ぐことができ、移動部20による回避行動の回数を減少できる。このため、移動体制御装置1の作業効率が向上する。また、作業者誘導部70により、作業者15は、作業者経路Rwに沿って移動するように、作業者15の視覚、聴覚または触覚を介して誘導される。このため、作業者15は、状況が把握しやすくなり、作業者15によるミスが起こりにくくなり、不意な行動がしにくくなる。したがって、作業者への安全性が向上する。
第2実施形態では、移動部の数、移動体目的設定部、経路計画部、移動体時間演算部、時間判定部、横断閾値距離演算部および横断可能判定部の処理が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。
Ts1_R=Ts1+ΔTs1 ・・・(1)
Ts2_R=Ts2+ΔTs2 ・・・(2)
第1再移動時間Ts1_Rが第1上限時間Ts1_lim未満であるとき、時間判定部259は、時間適正信号St_Oを作業者誘導部70に出力する。
第1再移動時間Ts1_Rが第1上限時間Ts1_lim以上であるとき、時間判定部259は、上限時間オーバー信号St_Nを経路計画部253に出力する。
第2再移動時間Ts2_Rが第2上限時間Ts2_lim未満であるとき、時間判定部259は、時間適正信号St_Oを作業者誘導部70に出力する。
第2再移動時間Ts2_Rが第2上限時間Ts2_lim以上であるとき、時間判定部259は、上限時間オーバー信号St_Nを経路計画部253に出力する。
ステップ208において、第1移動部221および第2移動部222は、第1移動体経路Rm1に沿って移動する。なお、第1移動体再経路Rm1_Rとなっている場合、経路計画部253は、第1移動体経路Rm1に戻す。
ステップ209は、第1実施形態のステップ109と同様である。
ステップ211において、経路判定部257は、第1移動体再経路Rm1_Rと作業者経路Rwとの交点である第2交点I2が存在するか否かを判定する。
第2交点I2が存在しなかったとき、処理は、ステップ212に移行する。
第2交点I2が存在したとき、処理は、ステップ225に移行する。
ステップ212は、第1実施形態のステップ112と同様である。
ステップ214において、時間判定部259は、第1再移動時間Ts1_Rが第1上限時間Ts1_lim未満であるか否かを判定する。
第1再移動時間Ts1_Rが第1上限時間Ts1_lim未満であったとき、処理は、ステップ215に移行する。
第1再移動時間Ts1_Rが第1上限時間Ts1_lim以上であったとき、処理は、ステップ216に移行する。
ステップ215-218は、第1実施形態のステップ115-118と同様である。
ステップ220において、横断可能判定部262は、横断猶予距離Lrが第1横断閾値距離Lr1_thを超えているか否かを判定し、交差点13を作業者15が横断可能か否かを判定する。
横断猶予距離Lrが第1横断閾値距離Lr1_thを超えているとき、処理は、ステップ221に移行する。
横断猶予距離Lrが第1横断閾値距離Lr1_th以下であるとき、処理は、ステップ226に移行する。
ステップ221-226は、ステップ121-126と同様である。
ステップ228-231は、ステップ128-131と同様である。
第2実施形態のように、複数の移動部が存在する場合においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
第3実施形態では、地図が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。
図19に示すように、地図Mにおいて、移動部20のみが移動可能な範囲を移動部専用範囲Mmとする。地図Mにおいて、作業者15のみが移動可能な範囲を作業者専用範囲Mwとする。第3実施形態では、地図Mは、地図Mが移動部専用範囲Mmおよび作業者専用範囲Mwを含むように、設定される。図において、移動部専用範囲Mmを網掛け状のハッチングで記載している。また、作業者専用範囲Mwを斜線のハッチングで記載している。
(i)移動部の車輪は、オムニホイールであり、3つ以上の円筒を含んでもよい。オムニホイールに用いられる円筒は、樽型であり、車輪の円周上に設けられている。この円筒は、車輪に対して自由に回転可能である。この車輪により、移動部は、前後左右に自由に移動可能である。また、移動部は、車輪に金属、ゴムまたは樹脂等のベルトが巻回されて、移動してもよい。
(ii)作業者誘導部は、各部が作業者に携帯可能であってもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
15 ・・・人(作業者)
51 ・・・地図管理部、
52、252 ・・・移動体目的設定部、
53、253 ・・・経路計画部
56 ・・・作業者目的設定部、
70 ・・・作業者誘導部。
Claims (6)
- 通路(11、12、13)を移動可能な移動部(20、221、222、223、224、225)と、
前記移動部または人(15)が移動可能な範囲を示す地図(M)を設定可能な地図管理部(51)と、
前記地図における前記移動部の目的地である移動体目的地(Gm、Gm1、Gm2、Gm3、Gm4、Gm5)を設定可能な移動体目的設定部(52、252)と、
前記地図における前記人の目的地である作業者目的地(Gw)を設定可能な作業者目的設定部(56)と、
前記移動体目的地に基づいて、前記地図における前記移動部の経路である移動体経路(Rm、Rm1、Rm2)を設定可能であり、前記作業者目的地に基づいて、前記地図における前記人の経路である作業者経路(Rw)を設定可能な経路計画部(53、253)と、
前記移動体経路および前記作業者経路に基づき、前記人の視覚、聴覚または触覚を介して、前記人の移動を誘導可能な作業者誘導部(70)と、
を備え、
前記経路計画部は、前記移動体経路および前記作業者経路の交点である第1交点(I1)が存在するとき、前記移動体経路を変更し、移動体再経路(Rm_R、Rm1_R、Rm2_R)を設定する移動体制御装置。 - 前記移動体再経路を経由して、前記移動体目的地まで前記移動部が移動するのにかかる時間である移動体時間(Tm、Ts1_R、Ts2_R)を演算可能な移動体時間演算部(58、258)と、
予め設定される前記移動体時間の上限値である上限時間(Tm_lim、Ts1_lim、Ts2_lim)および前記移動体時間を比較する時間判定部(59、259)と、
をさらに備える請求項1に記載の移動体制御装置。 - 前記経路計画部は、前記移動体再経路および前記作業者経路の交点である第2交点(I2)が存在するとき、前記作業者経路を変更し、作業者再経路(Rw_R)を設定する請求項1または2に記載の移動体制御装置。
- 前記作業者誘導部は、
前記移動体経路および前記作業者経路を表示可能な経路表示部(71)と、
前記作業者経路に基づき、音(An)を発生可能な音案内部(72)と、
前記人に携帯可能であり、前記作業者経路に基づき、前記人の触覚に作用する作業者携帯部(73)と、
を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の移動体制御装置。 - 前記地図は、前記移動部のみが移動可能な範囲である移動部専用範囲(Mm)および前記人のみが移動可能な範囲である作業者専用範囲(Mw)を含むように、設定されており、
前記経路計画部は、前記移動部専用範囲に基づいて、前記移動体経路を設定し、前記作業者専用範囲に基づいて、前記作業者経路を設定する請求項1から4のいずれか一項に記載の移動体制御装置。 - 前記移動体経路および前記作業者経路に基づき、前記移動部の速さ(Vm)を制御可能な移動制御部(80)をさらに備える請求項1から5のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
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