JP7289392B1

JP7289392B1 - 移動体走行システム

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Publication number: JP7289392B1
Application number: JP2022114978A
Authority: JP
Inventors: 武阿蘇
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Priority date: 2022-07-19
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2042-07-19
Also published as: JP2024013061A

Abstract

【課題】移動経路を変更しやすい技術を提供する。
【解決手段】移動体走行システムは、自走移動体と、自走移動体が走行する床部と、統括制御装置を有する。床部は、複数の赤外線発光体と発光体制御部を備える。自走移動体は、車輪、駆動部、赤外線検出部、発光体識別情報検出部、移動体制御部を備える。統括制御装置は、統括記録部と経路・速度制御部を備える。発光体制御部は統括制御装置からの指示にしたがって赤外線発光体を制御する。赤外線発光体が出力する赤外線は、当該赤外線発光体若しくは当該赤外線発光体を含む赤外線発光体のグループを識別するための発光体識別情報を示す信号を含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は駆動部を有する自走移動体と、当該自走移動体が走行する床部を有する移動体走行システムに関する。

駆動部を有する自走移動体としては、倉庫や工場などで無人で走行する搬送用などの無人走行車と、模型自動車が代表的である。無人走行車の誘導方法に関する従来技術として、特許文献１～４などが知られている。特許文献５には、走行速度可変の自走可能な搬送用走行体を作業区間に進入させるときの搬送用走行体の走行制御方法に関する技術が示されている。また、模型自動車に関する技術として、特許文献６～８などには自走体を用いたゲーム装置において自走体の位置を検出する技術などが示されている。模型自動車を誘導する技術としては、特許文献９，１０などが知られている。

上述の従来技術の多くは、床に誘導するための手段を配置しておき、その手段を利用して走行する。例えば、特許文献４の要約には、『四輪で走行並びにステアリングを行う自動搬送台車において、走行経路１を検出するセンサ３Ａ，３Ｂを車体２の前部及び後部にそれぞれ設置し、前部センサ３Ａによる検出信号で前輪４のステアリングを行い、後部センサ３Ｂによる検出信号で後輪５のステアリングを行う。』と記載されている。また、特許文献１０では、段落００３８に『可動金具５２は側面視横Ｕ字形状をなすＵ字部５２１とＵ字部５２１の上板から上方に延在する突出板部５２２を備える。可動金具５２は例えば、細長い平板状の金属板を折り曲げることにより形成する。可動金具５２は強磁性体材料、例えば鉄板で構成する。』、段落００４１に『突出板部５２２に近づいた車両４の磁石４６４は突出板部５２２に吸引される。それによって、タイロッド４６２が左右方向に移動し、前輪４６１が操舵される。その結果、車両４は交差点を右折又は左折する。』のように記載されている。

特開昭６０－２４６０６号公報特開平２－１０５２０６号公報特開平３－１２９４０９号公報特開平４－２９９７１１号公報特開２０１２－１６０１０５号公報特開２００２－３０６８３１号公報特開２００２－３０６８３４号公報特開２００３－２４６１８号公報特開２０２１－４１２６５号公報特開２０２１－１８０７６４号公報

まず、倉庫や工場などで無人で走行する無人走行車もしくは搬送用走行体と、模型自動車に共通する点を説明する。床に配置された誘導用の手段が固定されている場合、移動経路を変更することが難しい。例えば、特許文献１０では移動経路を変更する手段も示されているが、突出板部を機械的に動かさなければ移動経路を変更できない。そこで、本発明の第１の目的は、自走移動体の分野において、移動経路を変更しやすい技術を提供することとする。

次に、倉庫や工場などで無人で走行する無人走行車と、模型自動車との相違点を説明する。無人走行車には縮尺という概念はなく、実環境で安全な動きが望まれる。一方、模型自動車の場合は、人と分離された場所で走行することが多いので、実際の自動車に近い動きの方が望ましいという要求がある。つまり、模型自動車の縮尺と対比して自然な速度で移動することが求められる。例えば、縮尺が１／１００であれば、１００ｍｍ／秒（０．３６ｋｍ／時）で移動すれば時速３６ｋｍに相当し、３００ｍｍ／秒（１．０８ｋｍ／時）で移動すれば時速１０８ｋｍに相当する。しかし、特許文献１０のように磁石を用いてステアリングを操作する方法の場合、磁性体と磁石との間隔などによって磁力が変化するため、操作する力自体が間隔に依存してしまい、模型自動車が移動経路から外れてしまう問題が生じやすい。そこで、本発明の第２の目的は、模型自動車の分野において、模型自動車が移動経路から外れにくい技術を提供することとする。

本発明の第１の移動体走行システムは、自走移動体と、自走移動体が走行する床部と、統括制御装置を有する。床部は、複数の赤外線発光体と発光体制御部を備える。自走移動体は、車輪、駆動部、赤外線検出部、発光体識別情報検出部、移動体制御部を備える。統括制御装置は、統括記録部と経路・速度制御部を備える。複数の赤外線発光体は、自走移動体を誘導するために配列される。発光体制御部は、統括制御装置からの指示にしたがって赤外線発光体を制御する。また、赤外線発光体が出力する赤外線は、当該赤外線発光体若しくは当該赤外線発光体を含む赤外線発光体のグループを識別するための発光体識別情報を示す信号を含んでいる。駆動部は、車輪の方向と回転速度の制御のために用いられる。赤外線検出部は、赤外線発光体から出力される赤外線を検出する。発光体識別情報検出部は、検出した赤外線に含まれている発光体識別情報を検出する。自走移動体は、発光体識別情報を統括制御装置に送信する。移動体制御部は、統括制御装置からの指示と、検出した赤外線にしたがって駆動部を制御する。統括記録部は、赤外線発光体の位置情報と発光体識別情報とを対応付けて記録し、自走移動体の移動経路情報を記録する。経路・速度制御部は、自走移動体から受信する発光体識別情報と移動経路情報にしたがって、発光する赤外線発光体と発光しない赤外線発光体を指定する指示である経路指示を床部に送信するとともに、車輪の回転速度に関する指示である速度指示を自走移動体に送信する。

本発明の第２の移動体走行システムでは、自走移動体は模型自動車である。第２の移動体走行システムは、第１の移動体走行システムに加え、以下の特徴を有する。赤外線検出部は、自走移動体が走行する面に平行かつ進行方向と垂直な方向に配列された複数の赤外線センサで構成されている。移動体制御部は、複数の赤外線センサが検出する強度に基づいて、発光している赤外線発光体が自走移動体の進行方向の中心線上に位置するように駆動部を制御する。

本発明の第１の移動体走行システムによれば、床部は複数の赤外線発光体と発光体制御部を備え、発光体制御部は統括制御装置からの指示にしたがって赤外線発光体を制御する。よって、床部に配置された誘導するための手段を機械的に動かすことなく移動経路を変更できる。また、赤外線発光体が出力する赤外線は、当該赤外線発光体若しくは当該赤外線発光体を含む赤外線発光体のグループを識別するための発光体識別情報を示す信号を含んでいる。よって、自走移動体は現在位置の情報を正確に取得できる。したがって、自走移動体の移動経路を変更しやすい。

本発明の第２の移動体走行システムによれば、第１の移動体走行システムに加え、赤外線検出部は、自走移動体が走行する面に平行かつ進行方向と垂直な方向に配列された複数の赤外線センサで構成されている。また、移動体制御部は、複数の赤外線センサが検出する強度に基づいて、発光している赤外線発光体が自走移動体の進行方向の中心線上に位置するように駆動部を制御する。駆動部による車輪の方向と回転速度を操作する力は、赤外線発光体と赤外線検出部との間隔には依存しないので、模型自動車を移動経路から外れにくくできる。

本実施例の移動体走行システムの構成例を示す図。本実施例の移動体走行システムの処理フローの例を示す図。自走移動体と床部の関係を示す側面図。自走移動体と床部の関係を示す平面図。床部を構成する床ユニットの第１の例を示す図。床部を構成する床ユニットの第２の例を示す図。床部を構成する床ユニットの第３の例を示す図。発光体制御部２２０の構成例を示す図。車線を変更可能な床ユニットの第１の例を示す図。車線を変更可能な床ユニットの第２の例を示す図。２つの進行方向が交差する床ユニットの例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

図１に本実施例の移動体走行システムの構成例を示す。図２に本実施例の移動体走行システムの処理フローの例を示す。図３は自走移動体と床部の関係を示す側面図、図４は自走移動体と床部の関係を示す平面図である。移動体走行システム１０は、自走移動体１００と、自走移動体１００が走行する床部２００と、統括制御装置３００を有する。以下の説明では、Ｍ，Ｎ，Ｋ，Ｐ，Ｑは２以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数、ｋは１以上Ｋ以下の整数、ｐは１以上Ｐ以下の整数、ｑは１以上Ｑ以下の整数とする。

床部２００は、複数の赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍと発光体制御部２２０と床面２３０を備える。発光体制御部２２０は、床部２００の通信機能も含んでおり、統括制御装置３００の経路・速度制御部３１０との通信機能を行う。床部２００は、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎも備えてもよい。信号機２５０_ｎの詳細は後述する。床面２３０は、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍを保護すると共に、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍが出力した赤外線を自走移動体１００側に透過させるような材質、もしくは構造である。複数の赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍは、自走移動体１００を誘導するために配列される。図３に示すように、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍは、自走移動体１００の移動経路となり得る位置の床部２００に配列されている。床部２００は、実際の床に赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍと発光体制御部２２０とを備えさせたものでもよい。模型自動車用であれば、模型の道路を床部２００としてもよい。

統括制御装置３００の経路・速度制御部３１０は、発光する赤外線発光体と発光しない赤外線発光体を指定する指示である経路指示を床部２００に送信する（Ｓ３１０）。統括制御装置３００の詳細は、後述する。発光体制御部２２０は、統括制御装置３００からの指示にしたがって赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍを制御する（Ｓ２２０）。発光体制御部２２０は、点灯する赤外線発光体と消灯する赤外線発光体とを統括制御装置３００からの指示にしたがって決め、制御する。赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍには、赤外線ＬＥＤなどを利用すればよい。隣り合う赤外線発光体同士の間隔は、後述する自走移動体１００の赤外線検出部１３０の検出可能な範囲を考慮して決めればよい。

赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍが出力する赤外線には、発光体識別情報を示す信号が含まれている。発光体識別情報は、例えば、１００μ秒程度で１ビットを送信できるような変調方式を用いて、赤外線発光体２１０_ｍの発光を変調することで伝送すればよい。変調方式には、例えば、パルス幅変調方式もしくはパルス同士の間隔で“０”，“１”を伝える方式などを用いればよい。パルス同士の間隔で“０”，“１”を伝える方式の場合は、赤外線発光体２１０_ｍが点灯する時間を短くできるという長所がある（例えば、カメラなどで模型自動車を撮影したときに、撮影画像に赤外線が映り込むリスクを低くできる）。１００μ秒で１ビットの伝送であれば、５ｍ秒で５０ビットを伝送できる。赤外線検出部１３０は、赤外線発光体２１０_ｍから出力される赤外線を検出する（Ｓ１３０）。例えば、５ｍ秒分の赤外線を赤外線検出部１３０が確実に検出できる長さの赤外線発光体２１０_ｍに共通の発光体識別情報を出力させれば、発光体識別情報検出部１４０は、発光体識別情報を検出できる。そして、自走移動体１００は、統括制御装置３００に発光体識別情報を送信できる（Ｓ１４０）。

発光体識別情報は、赤外線発光体２１０_ｍ若しくは赤外線発光体２１０_ｍを含む赤外線発光体のグループを識別するための情報である。つまり、赤外線発光体２１０_ｍ単体ごとに異なる発光体識別情報としてもよいし、いくつかの赤外線発光体２１０_ｍで共通の発光体識別情報としてもよい。どの程度の長さの赤外線発光体２１０_ｍに共通の発光体識別情報を出力させるかは、情報伝達に必要な時間と、位置を特定する際の精度とを考慮して決めればよい。例えば、情報伝達に５ｍ秒が必要であり、最高速度が２００ｍｍ／秒の自走移動体１００の場合であれば、情報伝達に必要な長さは１．０ｍｍ以上となる。一方、自走移動体１００の位置を特定する際の精度が５ｍｍ程度で十分であれば、位置を特定する際の精度に基づいて共通の発光体識別情報を出力する赤外線発光体の数を決めればよい。

自走移動体１００は、車輪１１０、駆動部１２０、赤外線検出部１３０、発光体識別情報検出部１４０、移動体制御部１５０を備える。自走移動体１００は、通信機能も有している。駆動部１２０は、車輪１１０の方向と回転速度の制御のために用いられる。駆動部１２０は、少なくとも２つのアクチュエータ（モータなど）を含めばよい。１つは前輪もしくは後輪だけ、または前輪と後輪の両方の方向を動かすアクチュエータである。もう１つは、前輪もしくは後輪だけ、または前輪と後輪の両方の回転速度を調整するためのアクチュエータである。上述の駆動のために３つ以上のアクチュエータを含んでもよい。

赤外線検出部１３０は、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍから出力される赤外線を検出する（Ｓ１３０）。図４に示すように、赤外線検出部１３０は、自走移動体１００が走行する面に平行かつ進行方向と垂直な方向に配列された複数の赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６で構成されている。図４では６つの赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６で構成されているが、他の数でもよい。また、「垂直な方向に配列」とは、赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６が直線状に配列され、その直線が進行方向と垂直な方向という意味に限定されるものではない。「垂直な方向に配列」とは、進行方向を示す線からの距離が異なるように、赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６を配列する配列も含む意味である。例えば、赤外線センサ１３５_１，…，１３５_３が作る直線と、赤外線センサ１３５_４，…，１３５_６が作る直線で“く”の字となるように配列してもよい。もしくは、赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６をジグザグに配列してもよい。移動体制御部１５０は、複数の赤外線センサ１３５_１，…，１３５_６が検出する強度に基づいて、発光している赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍが自走移動体１００の進行方向の中心線上に位置するように駆動部１２０を制御する（Ｓ１５０）。ステップＳ１３０とステップＳ１５０の繰り返し処理（Ｓ１５１）は、できるだけ短い周期で繰り返すことが望ましい。このような構成の場合、駆動部１２０による車輪１１０の方向と回転速度を操作する力は、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍと赤外線検出部１３０との間隔には依存しない。よって、特許文献１０のような磁石を利用した方式に比べ、自走移動体１００が模型自動車のように大きさに比べて高速で走行する場合であっても、移動経路から外れにくくできる。移動体制御部１５０は、ステップＳ１５０において、統括制御装置３００からの車輪１１０の回転速度に関する指示である速度指示と、検出した赤外線にしたがって駆動部１２０を制御する。

また、上述した通り、発光体識別情報検出部１４０は、検出した赤外線に含まれている発光体識別情報を検出する。そして、自走移動体１００は、発光体識別情報を統括制御装置３００に送信する（Ｓ１４０）。なお、複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐがある場合は、自走移動体１００_ｐは、発光体識別情報と一緒に自走移動体１００_ｐの識別情報である移動体識別情報も統括制御装置３００に送信する。「複数の自走移動体がある場合」とは、同時に走行させる場合だけでなく、移動体識別情報を付与されている複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐの中から１つ以上を選択して走行させる場合も含む。

統括制御装置３００は、統括記録部３９０と経路・速度制御部３１０を備える。経路・速度制御部３１０は、統括制御装置３００の通信機能も含んでいる。また、統括制御装置３００は、移動経路情報入力部３２０も備えてもよい。統括記録部３９０は、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍの位置情報と発光体識別情報とを対応付けて記録するとともに、自走移動体１００の移動経路情報を記録する。「赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍの位置情報」とは、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍの配列（どの赤外線発光体が隣に存在するか、若しくは移動経路として接続できる関係にあるか）に関する情報である。さらに、地図上の座標のような実際の位置と対応させた情報を含んでもよい。「移動経路情報」は、例えば、発光体識別情報の順番を示す情報とすればよい。「移動経路情報」は、始点から終点までの発光体識別情報の順番を示す情報でもよいし、ループ状の発光体識別情報の順番を示す情報でもよい。「移動経路情報」には自走移動体１００の速度に関する情報も含んでもよい。複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐの移動経路情報を記録する場合は、統括記録部３９０は、複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐの移動経路情報を、自走移動体１００_ｐの識別情報である移動体識別情報に対応させて記録する。統括制御装置３００の経路・速度制御部３１０と自走移動体１００との通信には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）のような近距離の無線通信技術を利用すればよい。また、統括制御装置３００の経路・速度制御部３１０と床部２００の発光体制御部２２０との通信には、近距離の無線通信技術を利用してもよいし、有線の通信技術を利用してもよい。

経路・速度制御部３１０は、自走移動体１００から受信する発光体識別情報と移動経路情報にしたがって、発光する赤外線発光体と発光しない赤外線発光体を指定する指示である経路指示を床部２００に送信するとともに、車輪１１０の回転速度に関する指示である速度指示を自走移動体１００に送信する（Ｓ３１０）。複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐが同時に走行している場合は、経路・速度制御部３１０は、それぞれの自走移動体１００_ｐから受信する発光体識別情報と移動体識別情報と移動経路情報にしたがって、自走移動体１００_ｐごとの経路指示を床部２００に送信するとともに、速度指示を自走移動体１００_ｐごとに送信する（Ｓ３１０）。経路・速度制御部３１０は、自走移動体１００_ｐの現在位置と移動経路上の進行方向のあらかじめ定めた範囲の赤外線発光体２１０_ｍを発光させればよい。「あらかじめ定めた範囲の赤外線発光体」とは、自走移動体１００_ｐの赤外線検出部１３０が検出する可能性がある範囲の赤外線発光体とすれば十分である。１つの自走移動体１００_ｐに対して、限定的な範囲の赤外線発光体だけを発光させるので、複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐを同時に走行させやすい。

統括制御装置３００の移動経路情報入力部３２０は、移動経路情報を取得し、統括記録部３９０に記録する。複数の自走移動体１００_１,…,１００_Ｐがある場合は、移動経路情報入力部３２０は、自走移動体１００_ｐの識別情報である移動体識別情報と移動経路情報を取得し、統括記録部３９０に記録する。取得する移動経路情報は、既にある移動経路情報の一部を書き換える情報でもよいし、完全に新しい情報でもよい。

図５に床部を構成する床ユニットの第１の例を、図６に床部を構成する床ユニットの第２の例を、図７に床部を構成する床ユニットの第３の例を示す。図８は発光体制御部２２０の構成例を示す図である。図９は車線を変更可能な床ユニットの第１の例、図１０は車線を変更可能な床ユニットの第２の例を示す図である。図１１は２つの進行方向が交差する床ユニットの例を示す図である。

床部２００は、複数の床ユニット２０５_１，…，２０５_Ｋで構成してもよい。図５の例では、床ユニット２０５_ｋは、複数の赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍの一部である赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑと、ユニット制御部２２５_ｋと、配線２４５_ｋを有する。ユニット制御部２２５_ｋは、統括制御装置３００からの指示にしたがって、床ユニット２０５_ｋ内の赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑを制御する。配線２４５_ｋは、ユニット制御部２２５_ｋと赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑへの電力の供給と、ユニット制御部２２５_ｋと統括制御装置３００との通信に利用される。図５～７では、配線２４５_ｋ，…，２４５_ｋ＋５は１本の線で示しているが、電力共有用、通信用として必要な数の心線で構成される。

図８に示すように、発光体制御部２２０は、複数のユニット制御部２２５_１，…，２２５_Ｋで構成すればよい。それぞれのユニット制御部２２５_ｋは、同じ床ユニット２０５_ｋに含まれる赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑの発光体識別情報を記録しておく。そして、ユニット制御部２２５_ｋは、統括制御装置３００から発光体識別情報を指定した経路指示を受信した際に、同じ床ユニット２０５_ｋに含まれる赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑの発光体識別情報が含まれているかを判断し、該当する赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑを制御すればよい。このような処理であれば、ユニット制御部２２５_１，…，２２５_Ｋ全体を統括するような制御部は不要である。

図５では、床ユニット２０５_ｋ内の赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑと、床ユニット２０５_ｋ＋１内の赤外線発光体２１０_{ｋ＋１，１}，…，２１０_{ｋ＋１，Ｑ}にそれぞれ符号を付している。赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑで赤外線発光体列２１５_ｋが構成され、赤外線発光体２１０_{ｋ＋１，１}，…，２１０_{ｋ＋１，Ｑ}で赤外線発光体列２１５_ｋ＋１が構成される。図６，７，９～１１では、個々の赤外線発光体には符号を付すのを省略する。説明のため、図６，７では赤外線発光体全体を赤外線発光体列２１５_ｋ１，…，２１５_ｋ＋５と示している。図９～１１では赤外線発光体を複数のグループに分け、それぞれのグループを赤外線発光体列２１５_{ｋ＋６，１}，…，２１５_{ｋ＋６，４}，２１５_{ｋ+７，１}，…，２１５_{ｋ+７，４}，２１５_{ｋ+８，１}，２１５_{ｋ+８，２}と示している。また、図７，９～１１ではユニット制御部は省略している。図９～１１では配線も省略している。

床ユニット２０５_１，…，２０５_Ｋは、他の床ユニットと結合させることにより、配線２４５_１，…，２４５_Ｋ同士が接続される構造とすればよい。統括制御装置３００とユニット制御部２２５_１，…，２２５_Ｋとの通信用の配線は、ネットワークトポロジーはバス配線接続とすればよい。プロトコルとしては、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）などを利用すればよい。ただし、他の床ユニットと結合させることにより、配線同士が接続される構造にしやすいネットワークトポロジーとプロトコルであれば、上述の例に限定する必要はない。このような床ユニットを用いれば、利用者自身が床ユニットを並べることで自由に移動経路を設定できる。

図５の例では、赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑと赤外線発光体２１０_{ｋ＋１，１}，…，２１０_{ｋ＋１，Ｑ}は、直線状に配置されている。経路・速度制御部３１０は経路指示を床部２００に送信するので、ユニット制御部２２５_ｋ，２２５_ｋ＋１は経路指示にしたがって、赤外線発光体２１０_ｋ，１，…，２１０_ｋ，Ｑと赤外線発光体２１０_{ｋ＋１，１}，…，２１０_{ｋ＋１，Ｑ}を制御する。図６の例では、赤外線発光体２１５_ｋ＋２が分岐している。自走移動体１００が右側から左側に進むことを想定する。経路・速度制御部３１０は、自走移動体１００を誘導したい方向の赤外線発光体２１５_ｋ＋２を発光させるようにユニット制御部２２５_ｋ＋２を制御すればよい。

図７の例では、床ユニット２０５_ｋ，…，２０５_ｋ＋５が接続された様子が示されている。床ユニット２０５_ｋ＋２と床ユニット２０５_ｋ＋５は分岐を含んでいる。したがって、経路・速度制御部３１０は、赤外線発光体列２１５_ｋ，…，２１０_ｋ＋５の発光を制御することによって、床ユニット２０５_ｋに右側から走行してきた自走移動体１００を、図７の（１）～（４）のいずれの方向にでも誘導できる。

図９と図１０は、車線変更が可能な床ユニットの例である。床ユニット２０５_ｋ＋６は、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋６，１}，…，２１５_{ｋ＋６，４}を有する。赤外線発光体列２１５_{ｋ＋６，１}と２１５_{ｋ＋６，２}が車線の位置に配置されており、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋６，３}と２１５_{ｋ＋６，４}は車線を変更する際に利用する経路である。床ユニット２０５_ｋ＋７は、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋７，１}，…，２１５_{ｋ＋７，４}を有する。赤外線発光体列２１５_{ｋ＋７，１}と２１５_{ｋ＋７，４}が車線の位置に配置されており、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋７，２}と２１５_{ｋ＋７，３}は車線と車線の間の経路である。図９と図１０の中心部分が黒く塗りつぶされた円は発光する赤外線発光体の例であり、黒く塗りつぶしていない円は発光しない赤外線発光体の例である。発光するタイミングは、自走移動体１００に位置に応じて制御すればよい。自走移動体１００は、中心部分が黒く塗りつぶされた円が示す経路で誘導されるので、車線を変更できる。図９の床ユニット２０５_ｋ＋６の場合は、車線変更できる位置は固定である。図１０の床ユニット２０５_ｋ＋７の場合は床ユニット２０５_ｋ＋７内のどの位置で車線変更してもよいし、床ユニット２０５_ｋ＋７と同じ床ユニットを複数接続すれば、車線変更を自由に制御できるようになる。ただし、自由度が増すほど制御プログラムへの負荷は大きくなる。したがって、用途に合わせて適宜選択すればよい。床部２００は、複数の赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍと発光体制御部２２０を有する構成なので、図６，７に示した分岐だけでなく図９，１０に示した車線変更も可能である。特許文献１０に示された可動金具では機械的な操作が必要だが、移動体走行システム１０であれば、電気的な制御だけで誘導できるので、複雑な制御が可能になる。

図１１の床ユニット２０５_ｋ＋８は、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋８，１}，２１５_{ｋ＋８，２}と、信号機２５０_ｎ＋１，２５０_ｎ＋２を有する。赤外線発光体列２１５_{ｋ＋８，１}は右側から左側に進む自走移動体１００を誘導し、赤外線発光体列２１５_{ｋ＋８，２}は下側から上側に進む自走移動体１００を誘導する。信号機２５０_ｎ＋１は、右側から左側に進む自走移動体１００に対する停止の要求と走行の許可を行う。信号機２５０_ｎ＋２は、下側から上側に進む自走移動体１００に対する停止の要求と走行の許可を行う。なお、「走行の許可」は、「停止の要求」をしていないときと定義してもよい。

例えば、信号機２５０_ｎは、あらかじめ定めた位置をあらかじめ定めた方向に走行する自走移動体１００に停止要求をするために、統括制御装置３００に信号識別情報と要求情報を送信するとともに、信号機２５０_ｎの表示を制御する（２５０_ｎ）。信号機２５０_ｎは、あらかじめ定めたタイムスケジュールに従って信号識別情報と要求情報を送信し、信号機２５０_ｎの表示を制御すればよい。「信号機２５０_ｎの表示」とは、床部２００に備えられている信号機２５０_ｎが示す表示を意味している。例えば、自走移動体１００が模型自動車の場合、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎも模型であり、利用者から見たときに模型自動車の動きと連動するように見せるためである。なお、倉庫内の無人走行車の場合は、信号機２５０_ｎの表示は必ずしも変更しなくてもよい。信号機２５０_１，…，２５０_Ｎと統括制御装置３００との通信は、配線２４５_１，…，２４５_Ｋを用いた有線通信でもよいし、近距離用の無線通信でもよい。信号機２５０_１，…，２５０_Ｎを有する場合は、統括記録部３９０は、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎの位置情報と方向情報と信号識別情報とを対応付けて記録する。経路・速度制御部３１０は、ステップＳ３１０において、受信した信号識別情報と要求情報を、自走移動体１００の現在位置と移動経路と対比し、停止要求に対応するための速度指示を自走移動体１００に送信する処理も行う（Ｓ３１０）。

上述の説明は、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎ自体が、統括制御装置３００から独立に動作する例である。次の例では、統括制御装置３００が、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎの制御も行う。この例では、統括制御装置３００は、信号機制御部３３０も備える。信号機制御部３３０は、あらかじめ定めた位置をあらかじめ定めた方向に走行する自走移動体１００に停止要求をするために、経路・速度制御部３１０に信号識別情報と要求情報を送信するとともに、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎの表示を制御する（Ｓ３３０）。信号機制御部３３０は、あらかじめ定めたタイムスケジュールに従って信号識別情報と要求情報を送信し、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎに表示を制御するための信号を送信すればよい。なお、倉庫内の無人走行車の場合は、信号機２５０_ｎの表示は必ずしも変更しなくてもよい。この場合は、床部２００に実際の信号機２５０_１，…，２５０_Ｎがない状態で、仮想的に存在させてもよい。あらかじめ定めた位置をあらかじめ定めた方向に走行する自走移動体１００に停止要求を送信する場合は、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎが実際に存在するか仮想的に存在するかに関わらず、統括記録部３９０は、信号機２５０_１，…，２５０_Ｎの位置情報と方向情報と信号識別情報を対応付けて記録する。経路・速度制御部３１０は、ステップＳ３１０において、受信した信号識別情報と要求情報を、自走移動体１００の現在位置と移動経路と対比し、停止要求に対応するための速度指示を自走移動体１００に送信する処理も行う（Ｓ３１０）。

移動体走行システム１０によれば、床部２００は複数の赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍと発光体制御部２２０を備え、発光体制御部２２０は統括制御装置３００からの指示にしたがって赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍを制御する。よって、床部２００に配置された誘導するための手段を機械的に動かすことなく移動経路を変更できる。また、赤外線発光体２１０_１，…，２１０_Ｍが出力する赤外線は、当該赤外線発光体若しくは当該赤外線発光体を含む赤外線発光体のグループを識別するための発光体識別情報を示す信号を含んでいる。よって、自走移動体１００は現在位置の情報を正確に取得できる。したがって、自走移動体１００の移動経路を変更しやすい。

１０移動体走行システム１００自走移動体
１１０車輪１２０駆動部
１３０赤外線検出部１３５赤外線センサ
１４０発光体識別情報検出部１５０移動体制御部
２００床部２０５床ユニット
２１０赤外線発光体２１５赤外線発光体列
２２０発光体制御部２２５ユニット制御部
２３０床面２４５配線
２５０信号機３００統括制御装置
３１０経路・速度制御部３２０移動経路情報入力部
３９０統括記録部

Claims

自走移動体と、前記自走移動体が走行する床部と、統括制御装置を有する移動体走行システムであって、
前記床部は、
前記自走移動体を誘導するために配列された複数の赤外線発光体と、
前記統括制御装置からの指示にしたがって、前記赤外線発光体を制御する発光体制御部と
を備え、
前記赤外線発光体が出力する赤外線は、当該赤外線発光体若しくは当該赤外線発光体を含む赤外線発光体のグループを識別するための発光体識別情報を示す信号を含んでおり、
前記自走移動体は、
車輪と、
前記車輪の方向と回転速度の制御のための駆動部と、
前記赤外線発光体から出力される赤外線を検出する赤外線検出部と、
検出した赤外線に含まれている発光体識別情報を検出する発光体識別情報検出部と、
前記統括制御装置からの指示と、検出した赤外線にしたがって前記駆動部を制御する移動体制御部と
を備え、
前記自走移動体は、前記発光体識別情報を前記統括制御装置に送信し、
前記統括制御装置は、
前記赤外線発光体の位置情報と前記発光体識別情報とを対応付けて記録し、前記自走移動体の移動経路情報を記録する統括記録部と、
前記自走移動体から受信する発光体識別情報と前記移動経路情報にしたがって、発光する赤外線発光体と発光しない赤外線発光体を指定する指示である経路指示を前記床部に送信するとともに、前記車輪の回転速度に関する指示である速度指示を前記自走移動体に送信する経路・速度制御部と
を備える
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項１記載の移動体走行システムであって、
前記床部は、複数の床ユニットで構成されており、
各床ユニットは、
前記の複数の赤外線発光体の一部と、
前記統括制御装置からの指示にしたがって、当該床ユニット内の前記赤外線発光体を制御するユニット制御部と
を有し、
前記発光体制御部は、複数の前記ユニット制御部で構成されている
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項２記載の移動体走行システムであって、
前記床ユニットは、他の床ユニットと結合させることにより、配線同士が接続される
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項１記載の移動体走行システムであって、
前記経路・速度制御部は、前記自走移動体の現在位置と移動経路上の進行方向のあらかじめ定めた範囲の赤外線発光体を発光させる
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項４記載の移動体走行システムであって、
前記自走移動体は、発光体識別情報と一緒に自走移動体の識別情報である移動体識別情報も前記統括制御装置に送信し、
前記統括記録部は、複数の自走移動体の移動経路情報を、移動体識別情報に対応させて記録しており、
前記経路・速度制御部は、自走移動体ごとの経路指示を前記床部に送信するとともに、速度指示を自走移動体ごとに送信する
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項１記載の移動体走行システムであって、
前記床部は、
あらかじめ定めた位置をあらかじめ定めた方向に走行する自走移動体に停止要求をするために、前記統括制御装置に信号識別情報と要求情報を送信する信号機も備え、
前記統括記録部は、前記信号機の位置情報と方向情報と前記信号識別情報とを対応付けて記録しており、
前記経路・速度制御部は、受信した前記信号識別情報と前記要求情報を、前記自走移動体の現在位置と移動経路と対比し、前記停止要求に対応するための速度指示を前記自走移動体に送信する
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項１記載の移動体走行システムであって、
前記統括制御装置は、あらかじめ定めた位置をあらかじめ定めた方向に走行する自走移動体に停止要求をするために、前記経路・速度制御部に信号識別情報と要求情報を送信する信号機制御部も備え、
前記統括記録部は、信号機の位置情報と方向情報と前記信号識別情報とを対応付けて記録しており、
前記経路・速度制御部は、受信した前記信号識別情報と前記要求情報を、前記自走移動体の現在位置と移動経路と対比し、前記停止要求に対応するための速度指示を前記自走移動体に送信する
ことを特徴とする移動体走行システム。
請求項１記載の移動体走行システムであって、
前記統括制御装置は、移動経路情報を取得し、前記統括記録部に記録する移動経路情報入力部
も備えることを特徴とする移動体走行システム。
請求項１から８のいずれかに記載の移動体走行システムであって、
前記自走移動体は、模型自動車であり、
前記赤外線検出部は、前記自走移動体が走行する面に平行かつ進行方向と垂直な方向に配列された複数の赤外線センサで構成されており、
前記移動体制御部は、複数の赤外線センサが検出する強度に基づいて、発光している赤外線発光体が前記自走移動体の進行方向の中心線上に位置するように前記駆動部を制御する
ことを特徴とする移動体走行システム。