JP7286620B2 - 移動体の管理システム及びその制御方法並びに管理サーバ - Google Patents
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Description
自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信装置を介して通信し、前記複数の移動体の移動を管理する移動管理部を備えるものであって、
前記移動管理部は、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領し、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当てて前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせて探索情報を取得し、又は、前記探索要求に対応する探索対象領域について前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した探索情報を該探索情報が格納された記憶部から読み出して取得し、
前記探索移動体が新たに取得した前記探索情報、又は、前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に対して応答する
ことを特徴とする。
自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信装置を介して通信し、前記複数の移動体の移動を管理する移動管理部を備える管理システムの制御方法であって、
前記移動管理部は、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領し、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当て、前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせる
ことを特徴とする。
前記管理サーバは、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領する通信部と、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当てて前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせて探索情報を取得する取得部、又は、前記探索要求に対応する探索対象領域について前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した探索情報を該探索情報が格納された記憶部から読み出す読出し部と、
前記探索移動体が新たに取得した前記探索情報、又は、前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に対して応答する応答部と
を有することを特徴とする。
<A-1.構成>
[A-1-1.全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る管理システム10の概要を示す全体構成図である。管理システム10は、複数の顧客端末20と、少なくとも1台のサービス管理サーバ22(以下「サービスサーバ22」ともいう。)と、少なくとも1台の交通管理サーバ24(以下「交通サーバ24」ともいう。)と、複数の移動体26とを有する。サービスサーバ22と交通サーバ24は、移動管理部30を構成する。移動体26は、複数のドローン32と、複数の車両34とを含む。
顧客端末20(発注端末20odr)は、サービスサーバ22が取り扱う商品Gについて顧客からの発注を受け付ける外部端末である。また、顧客端末20(探索要求端末20srh)は、遺失物500の探索について顧客からの要求を受け付ける端末である。発注端末20odr及び探索要求端末20srhとしての顧客端末20は、例えば、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンから構成される。なお、顧客端末20は、発注端末20odr及び探索要求端末20srhの一方のみとして機能するものであってもよい。
サービス管理サーバ22は、特定の企業が管理する管理サーバであり、当該企業の受注管理、在庫管理及び配送管理を行う。受注管理では、顧客端末20からの発注(サービスの要求)を受け付ける。在庫管理では、商品Gの在庫管理を行う。配送管理では、商品Gの配送(複数の移動体26の移動)を管理する。また、サービス管理サーバ22は、遺失物500の探索管理を行う。
交通管理サーバ24は、複数のドローン32の交通(飛行)及び複数の車両34の交通(走行)に関する情報(交通情報It)を管理する。例えば、交通サーバ24は、ドローン32の飛行許可申請をサービスサーバ22から受信した場合、当該飛行許可申請を許可するか否かを判定し、判定結果に応じて許可又は不許可をサービスサーバ22に通知する。また、交通サーバ24は、ドローン32及び車両34に関する各種の情報(例えば渋滞情報)をサービスサーバ22に通知する。
(A-1-5-1.ドローン32の概要)
第1実施形態のドローン32(自律移動体)は、商品配送用であり、インターネット50及び無線中継局52を介してサービスサーバ22から受信した配送指令(飛行指令)に応じて出発地Pst(倉庫等)から配送目的地Pdtarまで商品Gを配送する。また、ドローン32は、遺失物500の探索にも用いられる。後述するように、ドローン32はその他の用途で用いてもよい。
ドローンセンサ群130は、第1カメラ150、第1グローバル・ポジショニング・システム・センサ152(以下「第1GPSセンサ152」という。)、速度計154、高度計(図示せず)、ジャイロセンサ(図示せず)等を有する。
通信装置132は、無線中継局52等との電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。通信装置132は、無線中継局52及びインターネット50を介することでサービスサーバ22等との通信が可能である。
ドローン制御装置134(自律制御部)は、ドローン32の飛行、撮影等、ドローン32全体を制御する。ドローン制御装置134は、ドローン32を出発地Pstから目的地Ptarまで自律的に移動(飛行)させる。ドローン制御装置134は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を含む。
プロペラ駆動部136は、複数のプロペラと、複数のプロペラアクチュエータとを有する。プロペラアクチュエータは、例えば電動モータを有する。
(A-1-6-1.車両34の概要)
第1実施形態の車両34(移動体、自律移動体)は、商品配送用であり、インターネット50及び無線中継局52を介してサービスサーバ22から受信した配送指令(走行指令)に応じて出発地Pst(倉庫等)から配送目的地Pdtarまで商品Gを配送する。また、車両34は、遺失物500の探索にも用いられる。後述するように、車両34はその他の用途で用いてもよい。
車両センサ群160は、第2カメラ180と、第2グローバル・ポジショニング・システム・センサ182(以下「第2GPSセンサ182」という。)と、車速センサ184と、レーダ(図示せず)と、LIDAR(Light Detection And Ranging)(図示せず)とを有する。
通信装置162は、無線中継局52等との電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。通信装置162は、無線中継局52及びインターネット50を介することでサービスサーバ22等との通信が可能である。
車両制御装置164は、車両34の加減速、操舵等、車両34全体を制御する。車両制御装置164は、車両34を出発地Pstから目的地Ptarまで自律的に移動(走行)させる。車両制御装置164は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を含む。
駆動装置166は、図示しない走行駆動源(エンジン、走行モータ等)及び駆動電子制御装置(以下「駆動ECU」という。)を有する。駆動ECUは、アクセルペダルの操作量又は車両制御装置164からの指令に基づいて走行駆動源を制御して車両34の走行駆動力を調整する。
制動装置168は、図示しないブレーキモータ(又は油圧機構)、ブレーキ部材及び制動電子制御装置(以下「制動ECU」という。)を有する。制動装置168は、エンジンによるエンジンブレーキ及び/又は走行モータによる回生ブレーキを制御するものであってもよい。制動ECUは、ブレーキペダルの操作量又は車両制御装置164からの指令に基づいてブレーキモータ等を作動させて車両34の制動力を制御する。
操舵装置170は、図示しない電動パワーステアリング(EPS)モータ、及びEPS電子制御装置(以下「EPS ECU」という。)を有する。EPS ECUは、運転者によるステアリングホイールの操作又は車両制御装置164からの指令に応じてEPSモータを制御して、車両34の舵角を制御する。
遺失物500は、大小様々な物が含まれ得る。管理システム10において探索するためには、遺失物500は、近距離通信装置502が付加されていることが条件となる。
[A-2-1.発注及び配送時]
以下では、商品Gの発注及び配送時の流れの概要を説明する。顧客端末20は、顧客の操作に応じて発注画面を表示部(図示せず)に表示する。発注画面のデータは、サービス管理サーバ22から取得したものである。また、発注画面を表示させるに当たり、サービスサーバ22は、発注対象の商品Gの在庫数を確認する。在庫切れの場合、サービスサーバ22は、その旨を併せて表示させる。発注があった場合、顧客端末20は、顧客からの発注を受け付けてサービス管理サーバ22に送信する。
(A-2-2-1.探索時の全体的な流れ)
図2は、第1実施形態において遺失物500を探索する際の全体的な流れを示すフローチャートである。図2では、大まかな流れのみを示していることに留意されたい。
(A-2-2-2-1.探索管理制御の全体的な流れ)
図3は、第1実施形態においてサービス管理サーバ22が実行する探索管理制御のフローチャートである。探索管理制御は、図2のステップS21~S26の詳細である。図3のステップS51において、サービスサーバ22は、顧客端末20からの要求に応じて、顧客端末20に探索要求画面を表示させる。換言すると、サービスサーバ22は、顧客端末20からの要求に応じて、探索要求画面のデータを顧客端末20に送信する。
上記のように、位置絞り込み処理(図3のS60)は、遺失物500の位置Plcurを絞り込む処理である。第1実施形態において、移動体26としてのドローン32及び車両34は、それぞれGPSセンサ152、182を有しており、探索情報IsrhにはGPSセンサ152、182の位置情報Ipdcur、Ipvcurが含まれている。そこで、サービスサーバ22は、画像情報Iimage1、Iimage2と位置情報Ipdcur、Ipvcurを関連付けることで、画像情報Iimage1、Iimage2において、遺失物500が発見されたフレームに対応する位置Plcurを特定する。
図4は、第1実施形態において移動体26が実行する探索制御のフローチャートである。探索制御は、図2のステップS31の詳細である。図4のステップS81において、移動体26は、サービスサーバ22から探索開始信号Ssrhst(図3のS56)を受信したか否かを判定する。探索開始信号Ssrhstを受信した場合(S81:TRUE)、ステップS82に進む。なお、探索開始信号Ssrhstを受信した移動体26は、探索移動体26srhとなる。探索開始信号Ssrhstを受信しない場合(S81:FALSE)、ステップS81を繰り返す。
第1実施形態によれば、周辺環境に関する探索要求信号Ssrhreqに対応する探索移動体26srhを複数の自律移動体の中から割り当てて周辺環境に関する探索を探索移動体26srhに行わせて探索情報Isrhを取得する(図2~図4)。そして、探索移動体26srhが新たに取得した探索情報Isrhに基づいて、探索要求信号Ssrhreqに対して応答する(図2のS26、図3のS62)。これにより、探索対象領域Rsrhに対して積極的に探索を行うことで、より好適な探索が可能となる。また、探索の要求を満たす探索を新たに行うことが可能となる。
<B-1.構成(第1実施形態との相違)>
第2実施形態の構成は、基本的に第1実施形態(図1)と同様である。以下では、同様の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。第1実施形態では、探索移動体26srhは1台であることが前提であった(図2~図4)。これに対し、第2実施形態では、1つの遺失物500に対し、複数の探索移動体26srhにより探索を行う。
[B-2-1.探索時の全体的な流れ]
図5は、第2実施形態において遺失物500を探索する際の全体的な流れを示すフローチャートである。図5では、大まかな流れのみを示していることに留意されたい。図5のステップS111、S112、S121、S122、S123、S124、S125、S126、S131、S132、S133は、図2のステップS11、S12、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S31、S32、S33と同様である。図5のステップS141、S142、S143は、図5のステップS131、S132、S133と同様である。
サービス管理サーバ22による探索管理制御(図3)に関し、第2実施形態においても、基本的には第1実施形態と同様の制御となる。但し、複数の探索移動体26srhを用いる場合、第1の探索移動体26srh(以下「第1探索移動体26srh-1」ともいう。)と、第2の探索移動体26srh(以下「第2探索移動体26srh-2」ともいう。)とで重複する予定探索経路RTsrhpを設定する。重複する予定探索経路RTsrhpについては、時間差が生じるように移動させる。後述するように、予定探索経路RTsrhpが重複しないように予定探索経路RTsrhpを算出してもよい。
第1実施形態の探索制御(図4)は、第2実施形態の第1探索移動体26srh-1及び第2探索移動体26srh-2それぞれに適用される。
以上のような第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
<C-1.構成(第1・第2実施形態との相違)>
図6は、本発明の第3実施形態に係る管理システム10Aの概要を示す全体構成図である。第3実施形態の構成は、基本的に第1・第2実施形態(図1)と同様である。以下では、同様の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
上記のように、第3実施形態では、サービスサーバ22が選択した探索移動体26srh自らが探索を行うと共に、探索移動体26srhから補助要求を受けた周辺端末200も探索(補助探索)を行う。
以上のような第3実施形態によれば、第1・第2実施形態の効果に加えて又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
第1実施形態のドローン32は、配送用及び探索用であった(図1及び図2)。しかしながら、例えば、探索要求信号Ssrhreqに対応する探索移動体26srhを複数の自律移動体の中から割り当てて周辺環境に関する探索を探索移動体26srhに行わせる観点からすれば、これに限らない。例えば、ドローン32は、人の運送、緊急用途、撮影、広告、セキュリティ監視、測量、エンターテインメント、個人趣味等の用途で用いることも可能である。或いは、ドローン32は、遺失物500の探索のみに用いられるものであってもよい。車両34も同様である。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態の移動管理部30は、サービスサーバ22及び交通管理サーバ24を含んだ(図1)。しかしながら、例えば、複数のドローン32若しくは車両34(又は自律移動体)の移動を管理する観点からすれば、これに限らない。例えば、サービスサーバ22のみから移動管理部30を構成してもよい。或いは、サービスサーバ22及び交通管理サーバ24に加えて、所定区域毎に複数配置されて、ドローン32の飛行又は車両34の走行を管理するローカル管制サーバを設けることも可能である。そして、サービスサーバ22からドローン32又は車両34に対する配送指令は、ローカル管制サーバを介して送信されてもよい。第2・第3実施形態も同様である。
第1実施形態では、顧客端末20から探索要求があったときに遺失物500の探索を行った(図2)。しかしながら、例えば、探索要求信号Ssrhreqに対応する探索移動体26srhを複数の自律移動体の中から割り当てて周辺環境に関する探索を探索移動体26srhに行わせる観点からすれば、これに限らない。例えば、配送移動体26del(特にドローン32)が商品Gを落としたときに、遺失物500の探索を行うことも可能である。例えば、商品Gが支持されているか否かを判定する商品センサを配送移動体26delに設ける。そして、意図せずに商品Gが落下した場合、配送移動体26delは、サービスサーバ22に対して探索要求信号Ssrhreqを送信する。
第1実施形態では、図2~図4に示すフローで遺失物500の探索を行った。しかしながら、例えば、本発明の効果を得られる場合、フローの内容(各ステップの順番)は、これに限らない。例えば、図3のステップS61とS62の順番を入れ替えることが可能である。第2・第3実施形態も同様である。
26…移動体 26srh…探索移動体
26srh-1…第1探索移動体 26srh-2…第2探索移動体
30…移動管理部 32…ドローン(自律移動体)
34…車両(自律移動体) 62…通信部(通信装置)
66…記憶部
72…探索管理部(取得部、読出し部、応答部)
80…遺失物特定部(特定部) 82…探索制限部(制限部)
100…探索DB(データベース)
134…ドローン制御装置(自律制御部)
164…車両制御装置(自律制御部) 200…周辺端末
210、220…補助要求部
Ias…補助探索情報(探索情報)
Isrh…探索情報 Pst…出発地
Ptar…目的地
RTsrhp…予定探索経路(新たな探索経路)
Rsrh…探索対象領域 Sar…補助要求信号
Sas…補助探索信号 Ssrhreq…探索要求信号
Claims (8)
- 自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信装置を介して通信し、前記複数の移動体の移動を管理する移動管理部を備える管理システムであって、
前記移動管理部は、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領し、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当てて前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせて探索情報を取得し、
前記探索移動体が新たに取得した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に対して応答するもので、
前記探索要求に対して応答するための前記探索情報を取得するための探索経路を生成し、前記探索移動体に前記探索経路に沿った探索を行わせる
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1に記載の管理システムにおいて、
前記移動管理部は、前記探索移動体から受信した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に従うイベントが発生したか否かを判定すると共に、前記イベントが発生した地理的領域又は地点を特定する特定部を有する
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1又は2に記載の管理システムにおいて、
前記移動管理部は、
前記探索要求に対応する第1探索移動体及び第2探索移動体を複数の前記自律移動体の中から割り当て、
前記第1探索移動体及び前記第2探索移動体それぞれに、重複する前記探索経路に沿った探索を行わせる
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の管理システムにおいて、
前記管理システムは、前記探索移動体が前記探索を開始した後、前記探索よりも優先度の高いタスクが前記探索移動体に発生した場合、前記探索を制限する制限部を有する
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の管理システムにおいて、
前記探索移動体は、前記探索の補助又は前記探索に伴う処理の補助を求める補助要求を、該探索移動体の周辺端末に対して送信する補助要求部を備え、
前記周辺端末は、
前記補助要求を受信すると、前記補助要求に基づく前記探索の補助又は前記探索に伴う処理の補助を行い、
前記探索の補助又は前記探索に伴う処理の補助の結果得られた前記探索情報を含む補助探索情報を前記探索移動体に送信し、
前記移動管理部は、前記周辺端末からの前記補助探索情報に基づいて前記探索要求に対して応答する
ことを特徴とする管理システム。 - 自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信装置を介して通信し、前記複数の移動体の移動を管理する移動管理部を備える管理システムであって、
前記移動管理部は、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領し、
前記探索要求に対応する探索対象領域について前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した探索情報を該探索情報が格納された記憶部から読み出して取得し、
前記複数の移動体のいずれかが事前に取得した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に対して応答する
ことを特徴とする管理システム。 - 自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信装置を介して通信し、前記複数の移動体の移動を管理する移動管理部を備える管理システムの制御方法であって、
前記移動管理部は、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領し、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当て、前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせるもので、
前記探索要求に対して応答するための探索情報を取得するための探索経路を生成し、前記探索移動体に前記探索経路に沿った探索を行わせる
ことを特徴とする管理システムの制御方法。 - 自律的に移動するための自律制御部を備える自律移動体を含む複数の移動体と通信し、前記複数の移動体の移動を管理する管理サーバであって、
前記管理サーバは、
前記複数の移動体の周辺環境に関する探索を要求する探索要求を受領する通信部と、
前記探索要求に対応する探索移動体を前記複数の移動体の中から割り当てて前記周辺環境に関する探索を前記探索移動体に行わせて探索情報を取得する取得部と、
前記探索移動体が新たに取得した前記探索情報に基づいて、前記探索要求に対して応答する応答部と
を有し、
前記探索要求に対して応答するための前記探索情報を取得するための探索経路を生成し、前記探索移動体に前記探索経路に沿った探索を行わせることを特徴とする管理サーバ。
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