JP7095301B2 - 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や、台車が積載する荷物の大きさや重さ等によって異なる。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、台車を伴われ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動き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、台車の動き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、前記台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動きを取得する動き取得部と、
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、台車が稼働領域を実際に走行している際の動き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、
前記動き取得部は、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動き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動きを取得することが可能となる。

上記構成において、前記動き取得部によって取得された前記台車の動きに基づいて、前記台車の走行状態を判定する走行状態判定部を有し、
前記搬送車の走行は、前記走行状態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。

この構成において、前記走行状態判定部は、前記稼働領域において予め設定された前記台車の走行経路を基準として所定の幅を有する走行領域の内側を前記台車が位置しているか否かを判定する構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、走行領域の内側に台車が位置しているか否かを判定することにより、台車が走行経路に沿って正常に走行しているか否かを判断することが可能となる。

また、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、
前記動き取得部は、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動きを取得し、
前記搬送車の走行は、前記動き取得部によって取得された前記搬送車の動き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、台車及び搬送車のそれぞれの動きに基づいて搬送車の走行が制御されるので、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より効果的に抑制される。

また、上記各構成において、前記稼働領域は、前記台車が仮想直線に沿って走行する第１領域と、前記台車が仮想曲線に沿って走行する第２領域と、を有し、
前記撮影部は、前記第２領域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、搬送車及び台車の走行にふらつきが生じやすい第２領域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動きが取得され、当該動きに基づいて搬送車の走行が制御されるので、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より確実に抑制される。

また、上記構成において、前記稼働領域は、前記台車が停止する第３領域を有し、
前記撮影部は、前記第３領域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できる。

この構成によれば、台車が停止する第３領域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動きが取得され、当該動きに基づいて搬送車の走行が制御されるので、台車が停止してから走行を再開する際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動き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。 搬送車及び台車の走行状態の判定について説明する図である。 搬送車及び台車の走行状態の判定について説明する図である。 走行状態を判定するための走行領域の設定について説明する図である。 走行状態を判定するための走行領域の設定について説明する図である。 走行状態を判定するための走行領域の設定について説明する図である。 搬送車の走行制御に係るフィードバックの変形例について説明する図である。 搬送車の走行制御に係るフィードバックの変形例について説明する図である。 搬送車の走行制御に係るフィードバックの変形例について説明する図である。 ＡＧＶ特徴部及び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２２及び台車特徴部２５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）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。そして、この走行経路Ｒにおいて直線部分（換言すると、仮想直線）が本発明における第１領域に相当し、屈曲部分（換言すると、仮想曲線）が本発明における第２領域に相当する。即ち、ＡＧＶ１及び台車２は、この走行経路Ｒに従って走行するので、第１領域では仮想直線に沿って走行し、第２領域では仮想曲線に沿って走行することになる。

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。本実施形態における情報処理装置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や台車２の動きを取得したり、当該動きに応じて走行状態を判定して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）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（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）や向き、即ち、ＡＧＶ１の動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（即ち、推定）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にも各々の位置や向きを示すための台車特徴部２５（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の荷物Ｂが積載される領域から前後に外れた位置、即ち、荷物Ｂを積載した際に当該荷物Ｂによって覆い隠されない位置にそれぞれ付されている。本実施形態において、荷台１８の前側には三角形状の前方標識２６が表示され、また荷台１８の後側には円形状の後方標識２７が表示されており、これらの標識２６，２７の組み合わせから台車特徴部２５が構成されている。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を認識することにより、それぞれの動きを把握することが可能となっている。この場合、情報処理装置４は、形状又は配置パターンが互いに異なる前方標識２６と後方標識２７とをそれぞれ認識することで台車２の向きを把握することができる。また、情報処理装置４は、前方標識２６の位置と後方標識２７の位置とから台車２の中心位置を推定する。

さらに、本実施形態においては、台車２毎に後方標識２７の数を変えることにより、情報処理装置４が各台車２をそれぞれ識別することが可能に構成されている。即ち、図４に示されるように、第１の台車２ａには１つの後方標識２７が付与されているのに対し、第２の台車２ｂには左右に並べられた２つの後方標識２７が付与されている。これにより、情報処理装置４は、それぞれ異なる後方標識２７を認識することにより各台車２を識別することが可能となっている。要するに、台車特徴部２５の形状、個数、配置パターン等を異ならせて台車２にそれぞれ付与することにより、情報処理装置４が各台車２を識別することができる。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。

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、走行コースを走行する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が進路変更のために走行経路Ｒの仮想曲線に沿って走行する領域、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（本発明における第３領域に相当）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、本発明における動き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の動き、即ち、走行コース上の位置（換言すると、地図データ上の座標）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、前方標識２６と後方標識２７との位置関係を認識することにより台車２の進行方向を取得し、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。また、演算処理部１４は、各台車２の後方標識２７の数を認識することにより、各台車２をそれぞれ識別する。従って、演算処理部１４は、ＡＧＶ１に連結されて牽引されている台車２の数等を把握することができる。

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。ＡＧＶ１及び台車２が走行経路Ｒの仮想曲線に沿って走行する第２領域、又は、ＡＧＶ１が一旦停止する経由点Ｖに対応する第３領域に差し掛かると、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の状態をそれぞれ取得する（ステップＳ４）。即ち、演算処理部１４は、動き取得部として機能し、ＡＧＶ特徴部２２に基づきＡＧＶ１の動き、即ち、向き（換言すると、走行時の進行方向）及び走行コース内での位置を取得し、同様に、台車特徴部２５に基づき台車２ａ，２ｂの向き及び位置をそれぞれ取得する。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の動きをより正確に取得することが可能となる。そして、ＡＧＶ１及び台車２が走行コースを実際に走行している際の動き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、取得したＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの位置を３次元座標にそれぞれ変換する（ステップＳ５）。即ち、画像データにおけるＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの位置（中央）のピクセルの座標と、撮影したカメラ３の地図データ上における３次元座標との関係から、ＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂの位置を、地図データ上における座標（Ｘ，Ｙ）に走行経路Ｒからの高さ（Ｚ）を加えた３次元座標に変換する。なお、高さについては必須ではなく、２次元座標（Ｘ，Ｙ）に変換する構成を採用することもできる。

次に、演算処理部１４は、変換して得られた３次元座標を、予め記憶されている経路データとの比較に用いられる比較用経路データとして記憶（或は更新）する（ステップＳ６）。そして、カメラ３の撮影範囲にＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂが進入してから通過するまでの比較用経路データの作成が完了したか否かが判定され（ステップＳ７）、まだ完成していないと判定された場合（Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、以降の処理が行われ、画像データから３次元座標が順次取得されることで、当該３次元座標群からなる比較用経路データが更新されていく。そして、ステップＳ７において該当領域にＡＧＶ１及び各台車２ａ，２ｂが進入してから通過するまでの比較用経路データの作成が完了したと判定された場合（Ｙｅｓ）、続いて、演算処理部１４は、予め記憶されている経路データと比較用経路データとを比較し、その比較結果に応じて、ＡＧＶ１の走行制御に係るフィードバックを行う。より具体的には、演算処理部１４は、本発明における走行状態判定部として機能し、ＡＧＶ１の進行方向及び位置と、台車２ａ，２ｂの進行方向及び位置と、に基づいて、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの走行状態をそれぞれ判定する。

図７及び図８は、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの走行状態の判定について説明する図である。また、図９は、走行状態を判定するための走行領域３０の設定について説明する図である。ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの走行状態の判定に関し、演算処理部１４は、走行経路Ｒ（換言すると、設定経路）を基準として所定の幅を有する走行領域３０の内側をＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂがそれぞれ走行しているか否かを判定する。本実施形態においては、図９に示されるように、走行経路Ｒを挟んで両側に予め定められた間隔（即ち、閾値）だけ離れた位置に仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２が走行経路Ｒに沿ってそれぞれ設定され、その仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２の間が走行領域３０とされる。

図１０及び図１１は、走行状態を判定するための走行領域３０の設定に関する変形例について説明する図である。走行領域３０の設定については、図９に例示したものには限られない。例えば、図１０に示される例のように、カメラ３で撮影された画像に対してオペレーターが画像処理アプリケーションにおいてマウス等の入力手段を用いて仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２を任意に設定することもできる。図１０の例では、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの走行コースの路側帯Ｒｓを間に挟んだ外側に、人が通行するための通路Ｐが設けられており、この通路ＰにＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂがはみ出ないように、路側帯Ｒｓと走行経路Ｒとの間に仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２が設定されている。また、図１１に示されるように、ＡＧＶ１及び台車２が過去に実際に走行した際の経路Ｒｐを過去経路データとして記憶しておき、当該過去経路データに基づき頻繁に通る経路Ｒｐよりも少し外側に仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２を設定し、これらの経路Ｒｐを含む範囲を走行領域３０として設定することも可能である。

そして、図７に示されるように、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが何れも走行領域３０内に位置している場合には、演算処理部１４は、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの何れも予定している走行経路Ｒに沿って正常に走行している状態と判定する。この正常な走行状態の場合、ＡＧＶ１の走行制御に係るフィードバックは行われない。これに対し、図８に示されるように、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの少なくとも何れが走行領域３０より外側に位置している場合には、演算処理部１４は、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの何れかが走行経路Ｒから逸脱した異常な走行状態と判定する。このように、走行領域３０の内側に少なくとも台車２が位置しているか否かを判定することにより、台車２が走行経路Ｒに沿って正常に走行しているか否かを判断することが可能となる。

図８の例のように、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが仮想曲線に沿って走行する第２領域において、これらのうちの何れかが仮想曲線の外側の仮想境界線Ｂｄ２よりも外側にはみ出した場合、演算処理部１４は、ＡＧＶ１に対して走行速度を減速する指示をフィードバックする。また、これとは逆に、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂのうちの何れかが仮想曲線の内側の仮想境界線Ｂｄ１よりも外側にはみ出した場合、演算処理部１４は、ＡＧＶ１に対して走行速度を加速する指示をフィードバックする。そして、ＡＧＶ１の制御部９は、情報処理装置４の演算処理部１４からのフィードバックに応じて駆動部８を制御して速度調整（即ち、減速又は加速）を行う。これにより、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの何れも走行領域３０内に位置するように走行が制御される（つまり、走行状態が修正される）。このように、本発明に係る走行制御システム及びＡＧＶ１の制御方法においては、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。即ち、ＡＧＶ１が牽引する台車２の数や、台車２に積載される荷物の量・重さに拘わらず、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。特に、ＡＧＶ１及び台車２の走行にふらつきが生じやすい第２領域にカメラ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の動きが取得され、当該動きに基づいてＡＧＶ１の走行が制御されるので、第２の領域での不安定な走行がより確実に抑制される。また、経由点においては、台車２に対する荷物の積み降ろしが行われることで台車２の総重量が変わる可能性があるため、走行を再開した際にＡＧＶ１及び台車２の走行にふらつきが生じやすい。本実施形態においては、この経由点に対応する第３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の動きが取得され、当該動きに基づいてＡＧＶ１の走行が制御されるので、ＡＧＶ１及び台車２が走行を停止してから走行を再開した際の不安定な走行がより確実に抑制される。

図１２～図１４は、ＡＧＶ１の走行制御に係るフィードバックの変形例について説明する図である。図１２の例は、仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２の内側と外側に第１のゾーンＺ１と第２のゾーンＺ２をそれぞれ設定し、各ゾーンＺ１，Ｚ２に応じた制御を行なうものである。例えば、第１のゾーンＺ１にＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの少なくとも何れが位置する場合、ＡＧＶ１に対して走行速度を減速する指示をフィードバックする。また、第２のゾーンＺ２にＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂの少なくとも何れが位置する場合、ＡＧＶ１に対して走行を停止する指示をフィードバックする。この場合、演算処理部１４は、ＡＧＶ１が異常停止した旨を報知する処理を行っても良い。

図１３の例は、上記の比較用経路データから求められるＡＧＶ１及び台車２の経路と、仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２との関係から、ＡＧＶ１及び台車２が走行領域３０から逸脱する虞がある経路を進んでいる場合、演算処理部１４は、ＡＧＶ１に対して反対側（換言すると、走行経路Ｒ側）に向かうように進行方向を変更する指示をフィードバックする。これに応じて、ＡＧＶ１の制御部９は、例えば、図１３においてＸで示される地点のように、走行経路Ｒを基準として左側に寄っている場合、右側の駆動部８の回転を少なくし、左側の駆動部８の回転を多くする制御を行う。これにより、ＡＧＶ１及び台車２が走行経路Ｒに向かうように進行方向が変更される。このようにして、ＡＧＶ１及び台車２が走行領域３０内を走行するように制御される。

図１４の例は、ＡＧＶ１又は台車２が走行領域３０よりも外側への逸脱した場合に、逸脱した際のＡＧＶ１の走行速度や、逸脱方向（即ち、仮想境界線Ｂｄ１，Ｂｄ２のどちらの境界線から逸脱したか）等の逸脱情報が情報処理装置４からＡＧＶ１に出力され、ＡＧＶ１の制御部９は、当該逸脱情報に応じて予め定められた制御（例えば、走行停止、方向変更等の制御）を行う。

以上のような変形例のように、ＡＧＶ１の走行制御に係るフィードバックが行われることにより、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが走行領域３０から逸脱して走行することが抑制される。また、ＡＧＶ１及び台車２ａ，２ｂが走行領域３０から逸脱した場合においても走行の停止やオペレーター等の人員による対処（例えば、台車２に積載されている荷物の積みなおし等）等が可能となる。そして、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。

なお、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。
図１５は、ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５の変形例について説明する図である。なお、図１５においては、ＡＧＶ１のみが代表として図示されているが、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。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及び台車特徴部２５として用いられている。例えば、ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５の前側に、第１のＬＥＤマーカー３２ａが設けられ、ＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５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。また、発光するものには限られず、例えば、光を反射する反射板を採用することもできる。

ＬＥＤマーカー３２の数や配置レイアウトは、例示したものには限られず、上述した前方標識２６及び後方標識２７と同様に、ＡＧＶ１及び台車２において荷物等が配置される領域から前後に外れた位置に配置されても良い。図１６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。このような場合においても、特徴部であるＬＥＤマーカー３２ａ，３２ｂが台車２によって覆い隠されないので、カメラ３による撮影画像からＡＧＶ特徴部２２及び台車特徴部２５が検出できない不具合が防止される。また、例えば、ＡＧＶ１及び台車２において荷物等が配置される領域から前方に外れた位置のみマーカーを付与し、後方はテンプレートマッチング等によりＡＧＶ１及び台車２のエッジ形状等のそれぞれの特徴量を検出することにより、ＡＧＶ１及び台車２の中心位置の推定を行なっても良い。

図１７～図２０は、ＡＧＶ１及び台車２の識別手段の変形例について説明する図である。なお、図１５と同様に図１７～図１９においては、ＡＧＶ１のみが代表として図示されているが、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の識別に関し、上記第１の実施形態においては、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を変えることにより、各台車２を識別する構成を例示したが、これには限られない。例えば、図１７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１８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１９及び図２０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２０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２１は、第２の実施形態に係る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ＡＧＶ１が走行経路Ｒの仮想曲線に沿って進行方向を変更する領域、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のＡＧＶ１の走行制御が可能となるため、ＡＧＶ１及び台車２の不安定な走行がより確実に抑制される。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の動きを取得し、当該動き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の動きを取得しなくてもよく、少なくとも台車２の動き（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の動き）を取得し、当該動きからＡＧＶ１及び台車２の走行状態を判定して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、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の動きを取得する構成に限られず、例えば、台車２に、横方向（換言すると、Ｘ軸）、前後方向（換言すると、Ｙ軸）、高さ方向（換言すると、Ｚ軸）のそれぞれの方向における加速度を検知する加速度センサー等を設け、当該加速度センサーの検出結果に基づいて台車２の動きを取得する構成を採用することも可能である。

さらに、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。

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…車輪，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，２６…前方標識，２７…後方標識，３０…走行領域，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 (8)

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、
   前記台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動きを取得する動き取得部と、
   を備え、
   前記稼働領域を走行する前記台車の動き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、
   前記動き取得部は、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動き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. 前記動き取得部によって取得された前記台車の動きに基づいて、前記台車の走行状態を判定する走行状態判定部を有し、
   前記搬送車の走行は、前記走行状態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. 前記走行状態判定部は、前記稼働領域において予め設定された前記台車の走行経路を基準として所定の幅を有する走行領域の内側を前記台車が位置しているか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の搬送車の走行制御システム。
5. 前記搬送車に第２特徴部が付与され、
   前記動き取得部は、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動きを取得し、
   前記搬送車の走行は、前記動き取得部によって取得された前記搬送車の動き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４の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。
6. 前記稼働領域は、前記台車が仮想直線に沿って走行する第１領域と、前記台車が仮想曲線に沿って走行する第２領域と、を有し、
   前記撮影部は、前記第２領域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５の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。
7. 前記稼働領域は、前記台車が停止する第３領域を有し、
   前記撮影部は、前記第３領域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６の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。
8. 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動きを取得し、
   前記稼働領域を走行する前記台車の動き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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