JP7081194B2 - 搬送車の走行制御システム、及び、搬送車の走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、台車を牽引しつつ自律走行する搬送車の走行制御システム、及び、搬送車の走行制御方法に関するものである。

無人で自律走行が可能な搬送車（換言するとＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）は、工場や倉庫等において荷物を積載して、又は荷物を積載した台車を牽引して、自律走行可能に構成されたものがある。このような搬送車が台車を牽引しつつ搬送路（換言すると稼働領域）を走行する際、ＡＧＶや台車が進行方向に対して左右に振れて走行が不安定となる場合があった。特に、曲がり角やカーブ等でＡＧＶが進行方向を変更する際にＡＧＶや台車に振れ（換言するとふらつき）が生じ、本来辿るべき搬送経路から逸脱したり、搬送経路に配置されている物品や構造物に接触したりする虞があった。このような問題に対し、このような進行方向に対する振れを抑制するための機構を備えたＡＧＶが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－２２００４８号公報

しかしながら、荷物を積載した台車を牽引しつつＡＧＶを走行させる場合、ＡＧＶ自体に上記の機構を備えているとしても、台車のふらつきを抑制することはできない。しかも、このようなふらつきの生じ方は、ＡＧＶに牽引される台車の数、台車の形状、台車に対する荷物の積載状態等の態様によって異なる。このため、従来の構成ではＡＧＶ及び台車のふらつきを抑制することは困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送車が台車を牽引しつつ走行する際の不安定な走行を抑制することが可能な搬送車の走行制御システム、及び、搬送車の走行制御方法を提供することにある。

本発明に係る搬送車の走行制御システムは、上記目的を達成するために提案されたものであり、台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御システムであって、
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする。

本発明によれば、台車の態様に応じて搬送車の走行を制御することにより、搬送車が台車を牽引しつつ走行する際の不安定な走行が抑制される。

上記構成において、前記搬送車の稼働領域に対応するように配置された撮影部と、
前記撮影部により撮影された前記台車を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する態様取得部と、
を備えた構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、搬送車に台車が実際に連結された態様を取得することができるので、搬送車の走行をより正確に制御することが可能となる。

また、上記構成において、前記台車に第１特徴部が付与され、
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第１特徴部を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、撮影部により撮影された画像に含まれる第１特徴部からより正確に台車の態様を取得することが可能となる。

上記構成において、前記態様取得部によって取得された前記台車の態様に基づいて、前記台車の態様を判定する態様判定部を有し、
前記搬送車の走行は、前記態様判定部の判定に基づいて制御される構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、取得した態様についてより具体的な態様を判定することにより、搬送車の走行をより一層正確に制御することが可能となる。

上記各構成において、前記搬送車に第２特徴部が付与され、
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第２特徴部を含む画像に基づいて前記搬送車の前記台車に対する連結態様を取得し、
前記搬送車の走行は、前記態様取得部によって取得された前記連結態様に基づいて制御される構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、搬送車の前記台車に対する連結態様を、搬送車の走行制御に反映することが可能となる。

また、上記各構成において、前記稼働領域は、前記台車が経由する経由点を有し、
前記撮影部は、前記経由点に対応するように配置されている構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、台車が経由する経由点に撮影部が配置され、当該撮影部により撮影された画像に基づいて台車の態様が取得され、当該態様に基づいて搬送車の走行が制御されるので、経由点の前後で台車の態様が変化した場合の不安定な走行がより確実に抑制される。

そして、本発明の搬送車の走行制御方法は、台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御方法であって、
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする。

搬送車の走行制御システムの構成の一例を説明する模式図である。 搬送車の走行コースの一例について説明する平面図である。 搬送車の平面図である。 台車の平面図である。 台車の平面図である。 搬送車の走行制御の流れを説明するフローチャートである。 運行計画に基づく搬送車及び台車の走行制御について説明する図である。 運行計画に基づく搬送車及び台車の走行制御について説明する図である。 台車を側方から撮影した画像の一例を示す図である。 台車特徴部の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ特徴部の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ特徴部の他の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ及び台車の識別手段の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ及び台車の識別手段の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ及び台車の識別手段の変形例について説明する図である。 ＡＧＶ及び台車の識別手段の変形例について説明する図である。 第２の実施形態における搬送車の走行制御システムの構成の一例を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明に係る搬送車（以下、ＡＧＶと称する）１の走行制御システムの構成の一例を説明する模式図である。また、図２は、運行計画に基づいてＡＧＶ１が台車２を伴って走行したり、後述する経由点で台車２に対して荷物の積み降ろしが行われたりする稼働領域（以下、走行コースとも言う）の一例について説明する平面図である。なお、図２において一点鎖線はＡＧＶ１の仮想的な走行経路Ｒ、即ち、情報処理装置４からの運行指示に応じて予定している設定経路を示している。

本実施形態における走行制御システムは、ＡＧＶ１、当該ＡＧＶ１に連結される台車２、これらのＡＧＶ１及び台車２を上方から撮影するカメラ３（本発明における撮影部の一種）、情報処理装置４、及び無線通信装置５を有している。情報処理装置４は、ＡＧＶ１の運行を管理するコンピューターである。情報処理装置４は、ＡＧＶ１から受信した走行コースについての計測データから走行コースの地図データ（換言すると、地図情報）やＡＧＶ１の運行計画に基づく経路データ（換言すると、経路情報）を作成する。また、情報処理装置４は、後述するようにカメラ３により撮影された画像に基づいてＡＧＶ１に牽引される台車２の数、形状・寸法、台車２における荷物の積載状態、先頭のＡＧＶ１から最後尾の台車２までの全長等の台車２の各種の態様を取得したり、取得した態様に応じてＡＧＶ１に対して走行制御についてのフィードバックを行ったりする。なお、この情報処理装置４にさらにホストとなる情報処理装置が接続される場合もある。無線通信装置５は、無線ＬＡＮでの通信を行うための親局であり、情報処理装置４とＡＧＶ１とカメラ３とを無線で接続してデータの送受を行う。

ＡＧＶ１は、台車２を牽引しつつ、予め記憶されている地図データ及び経路データに従って稼働領域内を走行する。地図データは、後述するようにＡＧＶ１がレーザーセンサー１１を走査させながら実際に走行コースを走行して得られた計測データから情報処理装置４において作成されるデータである。また、経路データは、ＡＧＶ１の運行計画、例えば、どの地点からどの経由点を経由してどの地点まで走行するか等に基づいて作成されるものであり、地図データにおける経路を示す座標群からなる。本実施形態におけるＡＧＶ１は、本体フレーム６と、左右一対の駆動輪７と、これらの駆動輪７をそれぞれ独立して駆動するモーター等からなる一対の駆動部８と、本体フレーム６の下面の四隅にそれぞれ旋回自在に設けられたキャスター１０と、走行ルートの障害物等を検出するレーザーセンサー１１と、当該レーザーセンサー１１や駆動部８を制御する制御部９と、台車２と連結するための連結部１２と、を有している。また、図示しないが、本実施形態におけるＡＧＶ１は、地図データや経路データ等を記憶する記憶部、無線通信装置５との間で無線通信を行う通信部、及び電源部等を備えている。

ＡＧＶ１に牽引される台車２は、荷台１８と、当該荷台１８の底面の四隅にそれぞれ設けられた車輪１９と、ＡＧＶ１や他の台車２と連結するための連結部２０と、を有している。本実施形態においては複数、具体的には互いに異なる形状の２台の台車２ａ，２ｂがＡＧＶ１に連結される。ＡＧＶ１に連結される台車２の数は例示した２台に限られず、１台又は３台以上を連結してもよい。台車２の荷台１８は、例えば、箱体又はパイプ等のフレーム材を組み合わせたもの等、積載された荷物の囲いとなる部分を有するものや、単に荷物を載置する平板状のもの等、種々の態様のものを採用することができる。本実施形態においては、平板状の荷台１８が採用されている。なお、荷台１８の車輪１９のうち前輪についてはＡＧＶ１の走行に応じて進行方向を変えられるように旋回自在なキャスター１９ａが取り付けられている一方、後輪１９ｂは直進方向（換言すると、前輪と後輪の並び方向）となる向きに固定されている。

ＡＧＶ１が備えるレーザーセンサー１１は、当該ＡＧＶ１の前方に配置されており、レーザー光を照射して障害物からの反射光を受光することで、障害物までの距離を測定する。本実施形態におけるレーザーセンサー１１は、レーザー光を進行方向に対して左右に走査することが可能となっている。そして、ＡＧＶ１は、レーザーセンサー１１を走査させながら障害物を認識しつつ走行コースを走行し、これにより得られた計測データを、無線通信装置５を介して情報処理装置４に出力することで当該計測データに基づいて走行コースの地図データを作成することができる。ＡＧＶ１の制御部９は、図示しないＣＰＵや記憶部等を有している。制御部９は、レーザーセンサー１１により得られた計測データ、当該計測データに基づき情報処理装置４により作成された地図データ、当該地図データの搬送コースにおいて予定されている走行経路Ｒに関する経路データ、等を記憶部に記憶している。制御部９は、経路データ及び地図データに基づき、情報処理装置４から指示された経由点、即ち、例えば荷物の積み降ろしをする地点を経由するように走行コースを走行するように構成されている。

図３は、ＡＧＶ１の平面図である。同図に示されるように、ＡＧＶ１の上面には、走行コース上の位置や向きを示すためのＡＧＶ特徴部２２（本発明における第２特徴部の一種）が付されている。本実施形態におけるＡＧＶ特徴部２２は、ＡＧＶ１の向きを示す矢印からなる方向標識２３と、ＡＧＶ１の中心を示す円又は点からなる中心標識２４との組み合わせから構成されている。方向標識２３は、ＡＧＶ１の前後方向において非対称な図形や記号からなる。そして、後述するように、情報処理装置４の演算処理部１４は、カメラ３により撮影された画像データからＡＧＶ特徴部２２を認識することにより、地図データ上のＡＧＶ１の位置（換言すると、座標）及び向きを取得するように構成されている。なお、方向標識２３からＡＧＶ特徴部２２の中心を認識するように構成することも可能である。即ち、例えば、方向標識２３である矢印の先端と後端を認識し、演算によりＡＧＶ特徴部２２の中心を取得する構成を採用することもできる。

図４は第１の台車２ａの平面図、図５は第２の台車２ｂの平面図である。ＡＧＶ１と同様に、各台車２ａ，２ｂにも台車特徴部２５（即ち、本発明における第１特徴部の一種）が付されている。本実施形態における台車特徴部２５は、荷台１８の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状を呈している。情報処理装置４の演算処理部１４は、ＡＧＶ１の場合と同様に、カメラ３により撮影された画像データから各台車２ａ，２ｂの台車特徴部２５をそれぞれ認識することにより、台車２の態様を取得することが可能となっている。本実施形態において、演算処理部１４は、各台車２の台車特徴部２５をそれぞれ認識することにより、ＡＧＶ１に連結されて牽引される台車２の数（即ち、台数）、各台車２の形状、寸法等の態様を取得することができる。また、演算処理部１４は、認識した台車特徴部２５から演算により台車２の中心位置を取得することができる。さらに、ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５に基づき、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが一直線上に並んだ状態における先頭のＡＧＶ１から最後尾の台車２ｂまでの全長を取得することができる。例えば、先頭のＡＧＶ１の中心から最後尾の台車２ｂの中心までの長さを全長とすることができる。或は、ＡＧＶ特徴部２２に基づき先頭のＡＧＶ１の先端位置を演算により求めると共に、台車特徴部２５に基づき最後尾の台車２ｂの後端位置を演算により求め、これらの間隔を全長とすることもできる。

また、演算処理部１４は、台車特徴部２５の全体の形状が認識されたか、又は部分的に欠落して認識されたか、に基づいて、台車２に積層されている荷物Ｂのはみ出しの有無を台車２の態様の一つとして取得することができる。即ち、図４に示される台車２ａの台車特徴部２５のように、後述するテンプレートマッチングによりその全体の形状が欠落することなく（但しノイズ等による僅かな欠落は除く）認識された場合、荷台１８からの荷物Ｂのはみ出しが無い態様であることを取得する。一方、図５に示される台車２ｂの台車特徴部２５のように、テンプレートマッチングによりその形状の一部が欠落した状態で認識された場合、荷物Ｂが荷台１８からはみ出している状態を取得する。図５の例では、テンプレートマッチングでは枠状の台車特徴部２５の前後の辺の一部がそれぞれ欠落した状態で当該台車特徴部２５が認識され、これにより、荷物Ｂが荷台１８から前後にそれぞれはみ出している状態が取得される。また、台車特徴部２５の左右の辺の一部がそれぞれ欠落した状態で当該台車特徴部２５が認識された場合、荷物Ｂが荷台１８から左右にはみ出している状態が取得される。

なお、台車２の荷台１８に関し、内部に荷物を収容する箱型であって上方（換言すると、カメラ３側）から見て荷物が荷台１８の上面によって覆い隠される構成が採用される場合、当該荷台１８の上面に、上記ＡＧＶ特徴部２２と同様に方向標識と中心標識との組み合わせからなる台車特徴部２５を付与することも可能である（例えば、図１７参照）。

カメラ３は、図示しないレンズ、ＣＣＤ、及び、無線通信部等を備え、走行コースにおけるＡＧＶ１及び台車２を撮影して得られた画像データを、無線通信装置５を介して情報処理装置４に出力する。図２に示されるように、ＡＧＶ１の走行コースにおいてＡＧＶ１及び台車２が走行を開始するスタート地点、即ち、走行経路Ｒの起点に対応する位置、及び、ＡＧＶ１が一旦停止して台車２への荷物の積み降ろし等が行われる経由点Ｖに対応する位置にそれぞれカメラ３が設置されている。各カメラ３は、地図データ上における位置や走行経路Ｒからの高さ、即ち３次元座標が予め固定された上でキャリブレーションが完了されており、走行コースにおけるＡＧＶ１や台車２を撮影した画像から情報処理装置４が画像処理によりＡＧＶ１のＡＧＶ特徴部２２及び台車２の台車特徴部２５を認識できるように調整されている。

本実施形態における情報処理装置４は、演算処理部１４及び記憶部１５を備えている。記憶部１５は、例えばハードディスクドライブや不揮発性記憶素子等から構成され、この記憶部１５には、オペレーションシステム、画像処理アプリケーションを含む各種アプリケーションプログラムの他、上記の地図データ、経路データ、カメラ３からの撮影画像データ等が記憶されている。そして、演算処理部１４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しており、記憶部１５に記憶されたオペレーションシステムに従い、画像処理などの各種の処理を行う。また、演算処理部１４は、本発明における態様取得部として機能し、カメラ３により撮影された画像データからＡＧＶ特徴部２２を認識することにより、ＡＧＶ１の態様、即ち、走行コース上の位置や向きを取得する。より具体的には、演算処理部１４は、予め用意されているＡＧＶ特徴部２２の基準画像（適宜、テンプレートとも言う）との比較、即ち、テンプレートマッチングによりＡＧＶ特徴部２２を認識する。そして、演算処理部１４は、方向標識２３である矢印の向きを認識することによりＡＧＶ１の向きを取得する。また、演算処理部１４は、ＡＧＶ特徴部２２の中心標識２４である円を認識することにより地図データ上のＡＧＶ１の座標を取得する。

同様に、演算処理部１４は、予め用意されている台車特徴部２５の基準画像とのテンプレートマッチングにより画像データから台車特徴部２５を認識し、台車２の態様、即ち、ＡＧＶ１に連結されて牽引される台車２の数（換言すると、台数）、各台車２の形状、荷物Ｂのはみ出しの有無を取得し、また、地図データ上の台車２の中央の座標を演算により取得する。さらに、演算処理部１４は、認識されたＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５に基づき、上述したように先頭のＡＧＶ１から最後尾の台車２ｂまでの全長を取得する。なお、本実施形態においては、ＡＧＶ１及び台車２のより具体的な態様、例えば、寸法や重量等の具体的な数値等の情報がＡＧＶ１及び台車２のそれぞれのテンプレートに対応付けられて態様テーブルとして記憶部１５に記憶、即ち、登録されている。

図６は、情報処理装置４によるＡＧＶ１の走行制御（即ち、走行制御方法）の流れを示すフローチャートである。情報処理装置４から運行指示がＡＧＶ１に送信されると、これに応じてＡＧＶ１は台車２を牽引しつつ、図２に示されるように、地図データ及び経路データに基づいて走行コース内に設定された走行経路Ｒをトレースするように走行する。この際、走行経路Ｒの起点に対応する領域、及び、ＡＧＶ１が一旦経由する経由点Ｖに対応する領域においては、カメラ３によりＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが撮影される。そして、情報処理装置４は、カメラ３により撮影されたＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂを含む画像データを取得する（ステップＳ１）。続いて、情報処理装置４の演算処理部１４は、取得した画像データについて上述したテンプレートマッチングを行う（ステップＳ２）。そして、テンプレートマッチングの結果、画像データからＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５をそれぞれ検出できたか否かが判定される（ステップＳ３）。各特徴部２２，２５が検出されなかったと判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、カメラ３より画像データが再度取得されてテンプレートマッチングが行われる。

そして、ステップＳ３において各特徴部２２，２５が検出されたと判定された場合（Ｙｅｓ）、検出された各特徴部２２，２５に基づき、ＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの態様をそれぞれ取得する（ステップＳ４）。即ち、演算処理部１４は、態様取得部として機能し、ＡＧＶ特徴部２２に基づきＡＧＶ１の態様、即ち、走行コース内での位置及び向きを取得し、同様に、台車特徴部２５に基づき台車２の数（即ち、台数）、各台車２の形状、荷物Ｂのはみ出しの有無等を取得する。このように、カメラ３により撮影された画像に含まれる各特徴部２２，２５を認識することにより、ＡＧＶ１及び台車２の態様を取得することが可能となる。このため、情報処理装置４においてオペレーターがＡＧＶ１及び台車２の態様を入力する作業が不要となる。そして、ＡＧＶ１に台車２が実際に連結された態様を取得することができるので、ＡＧＶ１及び台車２の走行をより正確に制御することが可能となる。

続いて、演算処理部１４は、本発明における態様判定部として機能し、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂのより具体的な態様をそれぞれ判定する（ステップＳ５）。即ち、演算処理部１４は、取得した態様について上記の態様テーブルを参照してＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの寸法や重量等のより具体的な数値を判定する。例えば、図３に示されるように、ＡＧＶ１について長さＬ、幅Ｗ、及び重さの各情報を判定する。同様に、図４に示されるように第１の台車２ａについて長さＬａ、幅Ｗａ、及び重さの各情報を判定し、図５に示されるように第２の台車２ｂについて長さＬｂ、幅Ｗｂ、及び重さの各情報を判定する。なお、これらの具体的な態様のうちの一部についてカメラ３より取得した画像データに基づいて画像処理等により判定することも可能である。このように、取得した態様についてより具体的な態様を判定することにより、ＡＧＶ１の走行をより一層正確に制御することが可能となる。なお、例えば、ＡＧＶ１に牽引される台車２の台数や荷物Ｂのはみ出しの有無等のように、より具体的な数値等を求める必要がない態様については、必ずしも当該判定が行われなくても良い。

次に、取得した態様及び判定した具体的な態様に基づき、ＡＧＶ１の運行計画が作成され、又は一度作成された運行計画が修正される（ステップＳ６）。運行計画には、上記の経路データ等の他に直進時やカーブ時（即ち、進行方向を変える時）の走行速度等の情報が含まれる。運行計画の作成は走行経路Ｒの起点においてＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの態様が取得・判定された際に行われ、運行計画の修正は走行経路Ｒの経由点においてＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの態様が取得・判定された際に行われる。

図７及び図８は、運行計画に基づくＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの走行制御について説明する図である。例えば、図７及び図８において一点鎖線で示される走行経路Ｒが、ＡＧＶ１に牽引される台車２が１台（例えば、第１の台車２ａ）である態様（以下、基準態様と称する）に対応する経路であった場合において、今回判定された態様が２台の台車２ａ，２ｂを牽引する態様であり、加えてこれらの台車２ａ，２ｂのうち第２の台車２ｂの形状が第１の台車２ａの形状と比較して前後により長い態様である。したがって、ＡＧＶ１が牽引する台車２ａ，２ｂの総重量や全体のバランスが、基準態様の場合とは異なる。このため、運行計画において、基準態様の場合と同一の走行速度及び走行経路に設定した場合、図７に示されるように、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが進行方向に対して左右に振れて走行が不安定となる虞がある。特に、曲がり角やカーブ等で進行方向を変更する際にＡＧＶ１や台車２ａ，２ｂにふらつきが生じ、走行コースに配置されている物品や構造物に接触したりする虞がある。なお、基準態様は、例示したものには限られず任意に設定することができる。

そこで、演算処理部１４は、走行経路Ｒの起点において判定した態様に基づいてＡＧＶ１の走行速度、特に曲がり角やカーブ等でＡＧＶ１が進行方向を変更する際の走行速度を基準態様の場合の走行速度（即ち、基準値）よりも低下させ、或は、図８に示されるように、曲がり角やカーブにおける軌跡、即ち、走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径を大きくするように運行計画を作成する。図８の例では、基準態様における走行経路Ｒよりも仮想曲線の半径が大きいＲ′で示される走行経路に設定される。また、例えば、台車２の寸法が基準態様に対応する台車２の寸法よりも小さい等のように、基準態様と比較してふらつき等の走行の不安定が生じにくい態様の場合、ＡＧＶ１の走行速度を基準態様の場合の走行速度よりも高めたり、或は、走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径を小さくしたりするような運行計画を作成することができる。

同様に、経由点においては、台車２の追加又は切り離し等が行われる可能性があり、この場合、台車２の態様が変わることになる。このように態様が変わった状態で、運行計画を変更することなく走行を再開した際、ＡＧＶ１及び台車２の走行が不安定となる可能性がある。本実施形態においては、この経由点に対応する領域にもカメラ３が配置され、当該カメラ３により撮影された画像に基づいてＡＧＶ１及び台車２の態様が取得・判定され、当該態様に基づいて上記運行計画が修正される。

このような、ＡＧＶ１及び台車２の態様に基づく運行計画については、例えば、予め定義された複数の走行経路及び走行速度設定の中から今回の態様に対応する走行経路及び走行速度を選択したり、或は、過去の運行計画とこれに対応する走行時の評価情報、例えば、ＡＧＶ１及び台車２が運行計画に基づき実際に走行した経路の情報等に基づき計算・シミュレーションを行ったりすることにより作成又は修正することができる。これにより、ＡＧＶ１及び台車２の態様が変わってもその都度に調整することなく、より効率的な運行計画の作成及び修正が可能となる。

続いて、演算処理部１４は、上記のように作成した運行計画、又は修正した運行計画をＡＧＶ１にフィードバックする（ステップＳ７）。そして、ＡＧＶ１の制御部９は、情報処理装置４の演算処理部１４からフィードバックされた運行計画に応じて駆動部８を制御して速度調整を行いつつ、設定された走行経路に沿って走行する。即ち、ＡＧＶ１及び台車２の態様に基づいてＡＧＶ１の走行が制御される。このような制御により、、ＡＧＶ１が荷物等を積載した台車２ａ，２ｂを牽引しつつ走行する際の不安定な走行が抑制される。これにより、ＡＧＶ１が牽引する台車２の数、形状、寸法等の態様に拘わらず、ＡＧＶ１及び台車２の走行中のふらつきが抑制され、予定している走行経路Ｒに沿って走行させることが可能となる。その結果、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが走行コースの近傍に配置されている物品や構造物に接触したりすることが抑制される。また、本実施形態においては、経由点に対応する領域にもカメラ３が配置され、当該カメラ３により撮影された画像に基づいてＡＧＶ１及び台車２の態様が取得され、当該態様に基づいてＡＧＶ１の走行が制御されるので、経由点の前後で台車２の態様が変化した場合の不安定な走行がより確実に抑制される。

図９は、台車２を側方から撮影した画像の一例を示す図である。
上記第１の実施形態では、走行コースの床面に直交する方向における上方よりＡＧＶ１及び台車２を撮影した画像に基づき態様を取得・判定する構成を例示したが、これには限られず、上方より撮影した画像に加えて、ＡＧＶ１及び台車２を側方から撮影した画像に基づき態様を取得・判定する構成を採用することもできる。図９の変形例では、パイプ等のフレーム材を組み合わせて構成された荷台１８の内部が、棚板２７により上下に複数、具体的には３つの荷物収容部２８ａ，２８ｂ，２８ｃに仕切られている。なお、荷物収容部２８の数は例示した３つには限られない。このような構成では、どの荷物収容部２８に荷物Ｂが収容されているかによって、台車２の重心の位置が異なる。このため、演算処理部１４は、側方から撮影された画像に基づき台車２のどの荷物収容部２８に荷物Ｂが収容・積載されているかを態様の一つとして取得する。この場合、荷台１８の側方の形状（例えば、図９においてハッチングで示される形状）をテンプレートとして有し、演算処理部１４は当該テンプレートに基づいて荷物Ｂの位置を認識して取得する。

図９の例では、複数の荷物収容部２８のうち最上段の荷物収容部２８ａに荷物Ｂが収容され、他の荷物収容部２８ｂ，２８ｃには荷物Ｂが収容されていない。このため、いずれの荷物収容部２８にも荷物Ｂが収容されていない状態、又は、他の荷物収容部２８ｂ，２８ｃに荷物Ｂが収容された状態と比較して、台車２全体の高さ方向における重心の位置が高くなりバランスが低下した状態であることを態様の一つとして取得する。この場合、演算処理部１４は、当該態様に基づいてＡＧＶ１の走行速度、特に曲がり角やカーブ等でＡＧＶ１が進行方向を変更する際の走行速度を基準よりも低下させ、或は、曲がり角やカーブにおける走行経路Ｒの仮想曲線の半径をより大きくするように運行計画を作成又は修正する。これにより、図９の例のように台車２全体の重心が高い場合においてもＡＧＶ１及び台車２の走行が不安定になることが抑制される。また、台車２全体の重心が高くなりバランスが低下した状態を態様の一つとして取得した場合、演算処理部１４は、その旨を情報処理装置４に接続された表示装置等に表示させる等によりオペレーターに報知するようにしても良い。これにより、荷台１８における荷物Ｂの配置位置を変更する等の対処が可能となる。この場合、対処後の台車２を再度撮影した画像に基づき態様を取得・判定することが望ましい。

図１０は、台車特徴部２５の変形例について説明する図である。ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５に関し、上記第１の実施形態で例示したものには限られず、種々の態様のものを採用することができる。この変形例の台車特徴部２５は、上記第１の実施形態における台車特徴部２５と同様な平板状の荷台１８の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状の第１台車特徴部２５ａと、当該第１台車特徴部２５ａの内側の領域に互いに間隔を空けて縦横にそれぞれ複数配列された円形状のマーカーからなる第２台車特徴部２５ｂと、から構成されている。第１台車特徴部２５ａは、第１の実施形態における台車特徴部２５と同様に台車２の形状の識別や荷台１８からの荷物Ｂのはみ出しの有無の識別に使用される特徴部である。これに対し、第２台車特徴部２５ｂは、荷台１８における荷物Ｂの配置位置の識別に使用される特徴部である。

図１０の変形例において、演算処理部１４は、画像データに対するテンプレートマッチングにより、複数の第２台車特徴部２５ｂのうちどの位置の第２台車特徴部２５ｂが認識されたか、即ち、どの位置の第２台車特徴部２５ｂが荷物Ｂによって覆い隠されているかを認識する。これにより、荷台１８の積層面における荷物Ｂの配置を態様の一つとして取得することができる。そして、荷台１８の積層面において荷物Ｂが偏った位置に配置された場合、台車２の重心が、荷物Ｂを積載していない状態から変化するため、演算処理部１４は、運行計画にこの点を反映させる。例えば、荷台１８において荷物Ｂが進行方向に対して右側に偏って配置された場合、台車２の重心が右側に偏るため、左にカーブする際にはＡＧＶ１の走行速度を基準値よりも低下させ、或は、走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径を大きくする。これにより、台車２の重心が偏っている場合においてもＡＧＶ１及び台車２の走行が不安定になることが抑制される。一方、右にカーブする際のＡＧＶ１の走行速度や走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径については基準値のままに設定しても良いし、基準値よりも走行速度を高め、走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径を小さくするように運行計画を作成又は修正することもできる。これにより、ＡＧＶ１及び台車２が走行経路Ｒをより速く走行することができるので、運行時間を短縮することができる。なお、第２台車特徴部２５ｂの数、形状、及び配置レイアウトについては図１０に例示したものには限られない。第２台車特徴部２５ｂの数はより多く且つ密に分布されている方が、荷物Ｂの配置位置をより正確に識別することが可能となる。

図１１は、ＡＧＶ特徴部２２の変形例について説明する図である。この変形例では、発光ダイオードからなるＬＥＤマーカー３２が、ＡＧＶ特徴部２２として用いられている。例えば、ＡＧＶ特徴部２２の前側に、第１のＬＥＤマーカー３２ａが設けられ、ＡＧＶ特徴部２２の中心に対応する位置に第２のＬＥＤマーカー３２ｂが設けられている。そして、これらのＬＥＤマーカー３２ａ，３２ｂは互いに発光態様、即ち、例えば、発光色や点灯・点滅の仕方や光源の大きさ等が異なっている。この発光態様の違いは、カメラ３による撮影画像から演算処理部１４が画像処理において認識できるものであれば良い。

図１２は、ＡＧＶ特徴部２２の他の変形例について説明する図である。この変形例のＡＧＶ特徴部２２は、上記第１の実施形態における台車特徴部２５と同様な、ＡＧＶ１の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状の第１ＡＧＶ特徴部２２ａと、円形状のマーカーからなる第２ＡＧＶ特徴部２２ｂと、から構成されている。第１ＡＧＶ特徴部２２ａは、第１の実施形態における台車特徴部２５と同様にＡＧＶ１の形状や中心位置の認識の他、台車２との連結状態の識別に使用される。また、第２ＡＧＶ特徴部２２ｂは、ＡＧＶ１における前方に配置されたマーカーからなり、ＡＧＶ１の向き・姿勢の識別に使用される特徴部である。この第２ＡＧＶ特徴部２２ｂとしてのマーカーに関しては、種々の形状等を採用することができ、上記のようなＬＥＤマーカーや、光を反射する反射板等を採用することもできる。

図１２の変形例において、演算処理部１４は、画像データに対するテンプレートマッチングにより、第１ＡＧＶ特徴部２２ａの全体が認識されたか、又は一部が欠落して認識されたかによって台車２との連結状態を態様の一つである連結態様として取得することができる。図１２の例では、台車２の下にＡＧＶ１が潜り込んだ状態で当該台車２と連結され、この状態でＡＧＶ１が走行する構成となっている。この場合、第１ＡＧＶ特徴部２２ａの一部が欠落して認識され、これにより、演算処理部１４は、台車２の下にＡＧＶ１が潜り込んだ状態で当該台車２と連結された連結態様を取得することができ、当該連結態様をＡＧＶ１の走行制御に反映することが可能となる。例えば、この連結態様では、ＡＧＶ１の連結部１２に台車２が連結される連結態様と比較して走行安定性が向上するため、演算処理部１４は、ＡＧＶ１の走行速度を基準態様（即ち、ＡＧＶ１の連結部１２に台車２が連結される連結態様）の場合の走行速度よりも高め、或は、走行経路Ｒにおける仮想曲線の半径を小さくするように運行計画を作成又は修正する。これにより、ＡＧＶ１及び台車２が走行経路Ｒをより速く走行することができるので、運行時間を短縮することができる。

図１３～図１６は、ＡＧＶ１及び台車２の識別について説明する図である。なお、図１３～図１５においては、ＡＧＶ１のみが図示されているが、以下で説明する構成は台車２にも同様に適用することができる。また、各図においてＡＧＶ特徴部２２の図示は省略されている。ＡＧＶ１又は台車２のそれぞれの識別に関し、例えば、ＡＧＶ１及び台車２毎にＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５の形状や数や配置パターン等を変えることにより、それぞれを識別することができる。この他、図１３に示されるように、ＡＧＶ１や台車２毎にそれぞれ異なる文字列や記号等を付し、当該文字列等に基づき、ＡＧＶ１や台車２を個別に識別できるようにしても良い。また、例えば、図１４に示されるように、ＡＧＶ１や台車２毎にそれぞれを識別するための識別コード３３を付し、当該識別コード３３を含む画像から演算処理部１４が当該識別コード３３を読み取ることにより、ＡＧＶ１や台車２を個別に識別できるようにしても良い。例示した識別コード３３は、二次元コード（例えば、所謂ＱＲコード（登録商標））から構成されている。この他、識別コード３３としては、バーコードや独自の識別コードを採用することもできる。

また、図１５及び図１６に示されるように、ＡＧＶ１及び台車２にそれぞれの識別情報が記憶された無線マーカー３４（例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグやビーコン等）を付与する。そして、この無線マーカー３４とリーダー３５（換言すると、検知器・受信機）との間で電磁誘導方式や電波方式などを用いた無線通信を行うことによってＡＧＶ１や台車２の識別情報を取得する構成を採用することも可能である。この場合、図１６に示されるように、各カメラ３の設置位置にそれぞれリーダー３５が設けられ、当該リーダー３５で読み取られた識別情報が情報処理装置４に送信されることにより、情報処理装置４においてＡＧＶ１や台車２を個別に識別することができる。

図１７は、第２の実施形態に係る走行制御システムの構成図である。なお、同図において吹き出し内は、カメラ３に撮影された画像の一例を示すものである。上記第１の実施形態では、ＡＧＶ１の走行コースにおいて走行経路Ｒの起点に対応する領域、及び、ＡＧＶ１が一旦停止して台車２への荷物の積み降ろし等が行われる経由点Ｖに対応する領域にそれぞれカメラ３が１台ずつ設置されている構成を例示したが、これには限られない。本実施形態においては、各領域にそれぞれ複数のカメラ３、具体的には、第１のカメラ３ａ及び第２のカメラ３ｂの２つのカメラが設置されている。なお、カメラ３の数は２台に限られず、３台以上のカメラ３が配置される構成を採用することもできる。そして、複数のカメラ３により撮影された画像の組み合わせにより、より広い視野（即ち、画角）の撮影画像に基づいてより広い領域でＡＧＶ１及び台車２の態様をより正確に取得することができる。また、複数カメラ３を用いた場合、三角測量の原理により、ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５を走行経路Ｒからの高さも含めた３次元位置でそれぞれ検出することができる。このため、図のようにＡＧＶ１の高さと台車２の高さとが極端に違う場合にも両方の位置をより正確に取得することが可能となる。なお、他の構成については第１の実施形態と同様である。

以上では、カメラ３により撮影された画像に基づいてＡＧＶ１及び台車２の態様を取得し、当該態様から走行状態を判定してＡＧＶ１の走行を制御する構成を例示した。さらに、これには限られず、必ずしもＡＧＶ１の態様を取得しなくてもよく、少なくとも台車２の態様（例えば、複数の台車２を牽引する場合は、これらの複数の台車２の態様）を取得・判定して運行計画を作成・修正してＡＧＶ１の走行を制御する構成を採用することも可能である。

また、走行経路Ｒに沿って床面に誘導用のマーカー（例えば、磁気テープ等）が貼られ、当該マーカーに沿ってＡＧＶ１及び台車２が走行する構成にも本発明を同様に適用することが可能である。

さらに、本発明は、例えば、台車２にロボットアームを備える構成にも適用することができる。この場合、ロボットアームが荷物や部品等を掴んだ状態と掴んでいない状態とでは台車２全体の重心が異なり、また、ロボットアームの向き（即ち、荷物や部品等を把持する部分の位置）によっても台車２全体の重心が異なることになる。このような構成においても、台車２を含む撮影画像に基づき、ロボットアームの向き等の状態を台車２の態様の一つとして取得・判定してＡＧＶ１の制御に反映させることにより、ＡＧＶ１及び台車２の走行が不安定になることが抑制される。

１…搬送車（ＡＧＶ），２…台車，３…カメラ，４…情報処理装置，５…無線通信装置，６…本体フレーム，７…駆動輪，８…駆動部，９…制御部，１０…キャスター，１１…レーザーセンサー，１２…連結部，１４…演算処理部，１５…記憶部，１６…無線通信部，１８…荷台，１９…キャスター，２０…連結部，２２…ＡＧＶ特徴部，２３…方向標識，２４…中心標識，２５…台車特徴部，２７…棚板，２８…荷物収容部，３２…ＬＥＤマーカー，３３…識別コード，３４…無線マーカー，３５…リーダー

Claims (6)

1. 台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御システムであって、
   前記搬送車の稼働領域に対応するように配置された撮影部と、
   前記撮影部により撮影された前記台車を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する態様取得部と、
   を備え、
   前記稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする搬送車の走行制御システム。
2. 前記台車に第１特徴部が付与され、
   前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第１特徴部を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得することを特徴とする請求項１に記載の搬送車の走行制御システム。
3. 前記態様取得部によって取得された前記台車の態様に基づいて、前記台車の態様を判定する態様判定部を有し、
   前記搬送車の走行は、前記態様判定部の判定に基づいて制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送車の走行制御システム。
4. 前記搬送車に第２特徴部が付与され、
   前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第２特徴部を含む画像に基づいて前記搬送車の前記台車に対する連結態様を取得し、
   前記搬送車の走行は、前記態様取得部によって取得された前記連結態様に基づいて制御されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。
5. 前記稼働領域は、前記台車が経由する経由点を有し、
   前記撮影部は、前記経由点に対応するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。
6. 台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御方法であって、
   撮影部により稼働領域を走行する前記台車を含む画像を撮影し、
   前記台車を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得し、
   前記稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする搬送車の走行制御方法。
   

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