JP7385851B2 - 自律移動装置及び倉庫物流システム - Google Patents

Description

本発明は装置に関し、具体的には、自律移動装置及び倉庫物流システムに関する。

ロボットなど、現在市販されている自律移動装置は、自律移動中に、感知装置によって障害物を回避する。しかしながら、障碍物が可動物体、例えば人又は別のロボットである場合、障害物回避の範囲が短すぎると、可動物体は、移動を開始するときに、回避迂回を実行する自律移動装置と衝突して、人又は機器に損傷を与える可能性が高い。一方、静的物体の場合、障害物回避の範囲が長すぎると、不要な迂回距離が発生し、自律移動装置の作業効率が低下する。

本願は、自律移動装置及び倉庫物流システムを開示し、障碍物が可動物体であるか否かを判断することで障害物回避距離を決定する技術的解決策により、背景技術における問題を解決して、それによって、障害物回避距離が短すぎるために人又は機器の損傷が引き起こされる問題を回避するとともに、障害物回避距離が長すぎるために自律移動装置の作業効率が低下することを回避する。

本発明の一実施例によれば、自律移動装置が開示される。前記自律移動装置は、感知アセンブリ、プロセッサー及び駆動アセンブリを含む。前記感知アセンブリは、物体の情報を感知するために使用され、前記プロセッサーは、前記情報に基づいて前記物体が可動物体であるか否かを判断し、判断結果に基づいて制御信号を生成するために使用され、前記制御信号は、前記自律移動装置の障害物回避距離を指示するために使用され、前記駆動アセンブリは、前記自律移動装置を移動させるように駆動するために使用され、前記物体が前記自律移動装置の走行経路上にあるとき、前記駆動アセンブリは、前記自律移動装置を駆動して、少なくとも前記障害物回避距離で障害物回避を実行する。

本発明の一実施例によれば、前記物体が可動物体である場合の障害物回避距離は、前記物体が静的物体である場合の障害物回避距離よりも長い。

本発明の一実施例によれば、前記物体が前記自律移動装置の走行経路上にあるとき、前記移動アセンブリは、前記自律移動装置を制御して前記物体を障害物回避の中心として、前記障害物回避距離を半径とする半円弧路径を障害物回避経路として、障害物回避を実行する。

本発明の一実施例によれば、前記感知アセンブリは画像センサを含み、前記情報は、前記画像センサによってキャプチャされた前記物体の画像である。

本発明の一実施例によれば、前記プロセッサーは、前記画像センサによって２つの時間点でキャプチャされた画像に基づいて、前記物体が可動物体であるか否かを判断する。

本発明の一実施例によれば、前記自律移動装置は、比較画像を記憶するための記憶装置をさらに含む。

本発明の一実施例によれば、前記自律移動装置は通信装置をさらに含み、前記通信装置は、前記自律移動装置の位置情報をリモートサーバに送信し、前記リモートサーバから前記位置情報に対応する可能な可動物体の特徴を受信し、前記可能な可動物体の特徴を前記比較画像として前記記憶装置に記憶するために使用される。

本発明の一実施例によれば、前記プロセッサーは、前記画像と前記比較画像を比較して、前記物体が可動物体であるか否かを判断する。

本発明の一実施例によれば、前記感知アセンブリは距離センサを含み、前記情報は、前記物体と前記自律移動装置との間の距離である。

本発明の一実施例によれば、前記プロセッサーは、前記距離センサによって２つの時間点で感知された距離に基づいて、前記物体が可動物体であるか否かを判断する。

本発明の一実施例によれば、前記プロセッサーはまた、前記感知アセンブリによって２つの時間点で感知された情報に基づいて、前記物体の移動速度を判断し、前記移動速度に応じて前記自律移動装置の障害物回避経路を選択するために使用される。

本発明の一実施例によれば、記感知アセンブリはまた、前記自律移動装置の積載重量感知するために使用され、前記プロセッサーは、前記積載重量に応じて前記障害物回避距離を調整する。

本発明の一実施例によれば、倉庫物流システムが開示される。前記物流システムは、前記、複数の自律移動装置及びスケジューリングサーバを含む。前記スケジューリングサーバは、１つの前記自律移動装置から障害物回避情報を受信し、走行信号を送信して、他の前記自律移動装置に走行を継続するか走行を一時停止するように指示するために使用される。

本発明に開示されている自律移動装置及び倉庫物流システムは、感知アセンブリ及びプロセッサーにより物体が可動物体であるか否かを判断し、それによって障害物回避距離を決定することができるので、障害物回避距離が短すぎるために人又は機器の損傷が引き起こされる問題を回避するとともに、障害物回避距離が長すぎるために自律移動装置の作業効率が低下することを回避することができる。

本発明の一実施例による自律移動装置の模式図である。 本発明の一実施例による比較画像の模式図である。 本発明の一実施例による、物体に対する判断の模式図である。 本発明の一実施例による、通信装置がリモートサーバと通信する模式図である。 本発明の一実施例による、物体に対する判断の模式図である。 本発明の一実施例による、物体に対する判断の模式図である。 本発明の一実施例による、物体に対する判断の模式図である。 本発明の一実施例による障害物回避距離の選択の模式図である。 本発明の一実施例による障害物回避経路の模式図である。 本発明の一実施例による、積載重量に応じて障害物回避距離を選択する模式図である。 本発明の一実施例による、物体の移動速度に応じて障害物回避経路を選択する模式図である。 本発明の別の実施例による自律移動装置の模式図である。 本発明の一実施例による自律移動装置のブロック図である。 本発明の一実施例による倉庫物流システムの模式図である。

以下の開示内容は、本開示内容の様々な特徴を実現するために使用できる様々な実施形態又は例を提供する。以下に説明する構成要素及び配置の具体的な例は、本開示内容を簡単にするために使用される。これらの説明は単なる例であり、本開示内容を制限することを意図したものではないことがわかる。例えば、以下の説明では、第１特徴を第２特徴上又はその上に形成することは、第１と第２の特徴が互いに直接接触する幾つかの実施例を含み得る。また、上記の第１と第２の特徴が互いに接触しない可能性があるように追加の構成要素が第１と第２の特徴の間に形成される幾つかの実施例も含み得る。また、本開示内容は、複数の実施例において構成要素の符号及び／又は記号を繰り返して使用することがある。このような繰り返しの使用は、簡潔さと明確さを目的としたものであり、それ自体は、説明される異なる実施例及び／又は構成間の関係を表すものではない。

さらに、本明細書で使用される「の下」、「下方」、「より低い」、「の上」、「上方」及びそれらに類似するものなど、空間的に相対的な用語は、図面に示される１つの構成要素又は特徴と別の１つ又は複数の構成要素又は特徴との関係の説明を容易にするために使用され得る。これらの空間的に相対的な用語の本来の意味は、図に示される方位に加えて、使用又は操作中の装置の様々な異なる方位もカバーしている。前記機器を他の方位（例えば、９０度回転又は他の方位）に配置することがあり、これらの空間的に相対的な記述用語は、それに応じて解釈すべきである。

本願のより広い範囲を定義するための数値範囲及びパラメータはすべて概算の数値であるが、具体的な実施例におる関連する数値は、可能な限り正確に本明細書で提示されている。ただし、どの数値にも、本質的に、個々のテスト方法によって引き起こされる標準偏差が含まれる。ここで、「約」とは、通常、実際の数値が特定の数値又は範囲のプラスマイナス１０％、５％、１％又は０．５％内であることを意味する。あるいは、「約」という用語は、本願の属する技術分野の通常の知識を有する者の考慮により、実際の数値が平均値の許容可能な標準誤差内に収めることを表す。実験例を除いて、又は特に明記されていない限り、ここで使用されるすべての範囲、量、数値、及びパーセンテージ（例えば、材料の量、時間の長さ、温度、操作条件、量の比率などを説明するためのもの）は、「約」により修飾されたものであることが理解される。従って、特に反対の説明がない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲において開示された数値パラメータは、全て概略的な数値であり、且つ必要に応じて変更することができる。少なくともこれらの数値パラメータは、示された有効桁数と一般的な桁上げ法を適用して得られた値として理解すべきである。ここで、数値範囲は、一方の端点からもう一方の端点まで、又は２つの端点の間として表される。特に明記しない限り、本明細書に記載されるすべての数値範囲は、端点を含む。

ロボットなどの市販されている自律移動装置は、障害物を回避する際に固定モードで障害物回避を実行する。しかしながら、障碍物が人、動物又はロボットなどの可動物体である場合、自律移動装置が、障碍物が静的物体である場合と同じ障害物回避モードを採用すれば、可動物体が自律移動装置と同時に移動すると、自律移動装置は回避する時間がなく、それによって人又は装置の損傷を引き起こす可能性がある。一方、自律移動装置は、障碍物が可動物体であるか静的物体であるかに関係なく、比較的長い障害物回避距離で障害物回避を実行するように設定される場合、自律移動装置は障害物回避のためにより多くの時間を費やし、作業効率が低下する。従って、本発明は、自律移動装置及び倉庫物流システムを開示し、感知アセンブリ及びプロセッサーにより物体が可動物体であるか否かを判断し、それによって障害物回避距離を決定することができるので、障害物回避距離が短すぎるため人又は機器の損傷が引き起こされる問題を回避するとともに、障害物回避距離が長すぎるため自律移動装置の作業効率が低下することを回避することができる。

本発明では、自律移動装置は、倉庫物流システムにおいて貨物を積載するための無人搬送車であってもよいし、又は、自律移動機能を有するスーツケースであってもよい。ただし、本発明に開示されている技術的解決策を適用した自律移動装置であれば、本発明の範囲に含まれるものとする。なお、本発明では、可動物体は、既に動的な動きをしている人、動物、機械装置又は物体であってもよいし、あるいは、動く準備ができているが一時的に静止している人、動物、又は機械装置であってもよい。

図１は、本発明の一実施例による自律移動装置１０の模式図である。本実施例では、自律移動装置１０は、貨物を積載するための無人搬送車である。自律移動装置１０は、感知アセンブリ１１０、プロセッサー１２０及び駆動アセンブリ１３０を含む。感知アセンブリ１１０は、自律移動装置１０の前方に配置された画像センサ１１１及び距離センサ１１２を含む。画像センサ１１１は、物体の画像をキャプチャするために使用される。距離センサ１１２は、物体と自律移動装置１０との間の距離を感知するために使用される。自律移動装置１０に物体を効果的に回避させるために、感知アセンブリ１１０を使用して、物体の情報を感知することができる。物体情報は、画像センサ１１１によってキャプチャされた物体画像、又は距離センサ１１２によって感知された物体と自律移動装置１０との間の距離、又は両者の組み合わせであり得る。なお、他の実施例では、感知アセンブリ１１０は、自律移動装置１０の他の機能を実現するために、他の感知装置を含むことができる。オプションで、感知アセンブリ１１０は、自律移動装置１０の積載重量を感知するための重量感知装置１１３をさらに含むことができる。本実施例では、画像センサ１１１は、一般的なカメラによって実現することができ、距離センサ１１２は、深さカメラ（ＲＧＢＤカメラとも呼ばれる）、レーザーレーダー（Ｌｉｇｈｔ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、ＬｉＤＡＲ）、超音波センサ、赤外線センサのうちの１つ又は複数の組み合わせによって実現することができ、本発明はそれに限定されない。

プロセッサー１２０は、自律移動装置１０に配置され、感知アセンブリ１１０によって感知された物体情報、例えば、上記の物体画像又は物体と自律移動装置との間の距離に基づいて、物体が可動物体であるか否かを判断し、判断結果に基づいて制御信号を生成するために使用される。制御信号は、物体に対する自律移動装置１０の障害物回避距離を指示するために使用される。駆動アセンブリ１３０は、自律移動装置１０を移動させるように駆動するために使用される。物体が自律移動装置１０の走行経路上にあるとき、駆動アセンブリ１３０は、少なくとも障害物回避距離で障害物回避を実行する。本実施例では、駆動アセンブリ１３０は、モーター（図示せず）及び図１に示される動力輪を含む。前記モーターは、自律移動装置１０を駆動するために動力輪に運動エネルギーを供給する。

なお、自律移動装置１０は、自律移動装置１０の他の機能を実現するために、他のアセンブリ、素子をさらに含むことができる。図１に示すように、自律移動装置１０は、情報を記憶するための記憶装置１４０、リモートサーバと通信するための通信装置１５０、電力を供給するための電池１６０、各部材に電力を分配するための電力分配モジュール１７０、及び、情報を表示するための表示画面１８０をさらに含む。

なお、図１に示すような自律移動装置１０は、例示的な説明に過ぎず、本発明は、自律移動装置１０の詳細なアーキテクチャーを限定するものではない点に留意されたい。特に、本発明は、自律移動装置１０上の画像センサ１１１及び距離センサ１１２などの図１に示すような素子の配置位置を限定するものではない。他の実施例では、自律移動装置１０は、複数の方向の物体情報を感知するために、それぞれ自律移動装置１０の異なる位置に配置された複数の画像センサ１１１及び複数の距離センサ１１２を含むことができる。画像センサ１１１及び距離センサ１１２の詳細な配置位置は、実際の設計ニーズに依存する。

図２～図５は、物体が画像センサ１１１の感知範囲内に現れるとき、プロセッサー１２０が画像センサ１１１によって物体画像をキャプチャして物体外観特徴を取得し、それによって物体が可動物体であるか否かを判断する実施例を示す。詳しくは、図２及び図５の実施例では、プロセッサー１２０は、画像センサ１１１及び記憶装置１４０と協調して、物体が可動物体であるか否かを判断する。

前述のように、記憶装置１４０は、情報を記憶するために使用され得る。例えば、記憶装置１４０は、自律移動装置１０の位置情報、所在位置の地図情報、自律移動装置１０のタスク情報などを記憶することができる。特に、記憶装置１４０は、比較画像を記憶するために使用され得る。詳しくは、記憶装置１４０は、自律移動装置１０が工場から出荷される前に、特定の物体の画像及び外観特徴情報を比較画像として記憶することができる。例えば、記憶装置１４０は、図２に示すような人体又は動物の骨格及び外観特徴情報を比較画像として予め記憶することができる。このようにして、物体が画像センサ１１１の感知範囲に現れると、プロセッサー１２０は、画像センサ１１１によってキャプチャされた物体画像と記憶装置１４０における比較画像とを比較することで、物体が人体又は動物などの可動物体であるか否かを判断することができる。図３を参照されたい。図３の物体（人）が画像センサ１１１の感知範囲に現れると、画像センサ１１１は、物体（人）の画像をキャプチャする。記憶装置１４０は、特定の物体の画像及び外観特徴情報を比較画像として予め記憶しているので、プロセッサー１２０は、画像センサ１１１によってキャプチャされた物体（人）画像と記憶装置１４０に予め記憶されている比較画像とを比較し、これによって物体が人体であると判断することができる。

他の実施例では、記憶装置１４０は、他の可動物体の画像及び外観特徴を比較画像として記憶することもできる。例えば、記憶装置１４０は、プロセッサー１２０による判断のために、他の自律移動装置又は既知の機械装置の画像を記憶することもできる。本発明は、図２に示されるものに限定されない。

図２と図３の実施例では、記憶装置１４０に記憶されている比較画像は予め記憶されているものであるが、これは本発明の限定ではない。他の実施例では、自律移動装置１０は、通信装置１５０を介してクラウドサーバ又はリモートサーバと通信して、記憶装置１４０内の比較画像をリアルタイムで更新することができる。図４を参照されたい。自律移動装置１０は、通信装置１５０を介して自律移動装置１０の位置情報をリモートサーバ２０に送信し、リモートサーバ２０は、自律移動装置１０の位置に応じて、特徴情報を自律移動装置１０に返信する。特徴情報は、自律移動装置１０の位置に可能な可動物体の画像及び外観特徴情報を含む。自律移動装置１０は、特徴情報を記憶装置１４０に比較画像として記憶する。このようにして、物体が画像センサ１１１の感知範囲に現れると、プロセッサー１２０は、画像センサ１１１によってキャプチャされた物体画像と記憶装置１４０における比較画像とを比較することで、物体が人体又は動物などの可動物体であるか否かを判断することができる。例えば、自律移動装置１０の位置情報が、自律移動装置１０が倉庫内にあることを示す場合、リモートサーバ２０は、他の自律移動装置又は機械装置の特徴情報を返信することができる。別の例では、自律移動装置１０の位置情報が、自律移動装置１０が空港に位置することを示す場合、リモートサーバ２０は、空港乗用車、清掃車などの装置の特徴情報を返信することができる。

他の実施例では、物体が上記の実施例の方法によって判断できない場合、自律移動装置１０はまた、タイムリーにリモートサーバ２０と通信して判断を行うこともできる。図５を参照されたい。物体３０が画像センサ１１１の感知範囲に現れると、画像センサ１１１は、物体３０の画像をキャプチャする。しかしながら、プロセッサー１２０は、現在の記憶装置１４０における比較画像によって、物体３０が可動物体であるか否かを判断することができない。そのため、自律移動装置１０は、通信装置１５０を介してリモートサーバ２０と通信する。通信装置１５０は、自律移動装置１０の位置情報をリモートサーバ２０に送信した後、リモートサーバ２０から所在位置での可能な可動物体の画像及び外観特徴を受信して、比較画像として記憶装置１４０に記憶する。次に、プロセッサー１２０は、図２と図３に示される実施例の方法に従って、画像センサ１１１と記憶装置１４０に記憶されている比較画像とを比較して、物体３０が可動物体であるか否かを判断する。なお、他の実施例では、通信装置１５０は、物体３０の画像をリモートサーバ２０に直接送信することができ、次に、リモートサーバ２０は、人工認識又はインテリジェント認識の方式で物体３０が可動物体であるか否かを判断し、判断結果を通信装置１５０によってプロセッサー１２０に送信する。

図４と図５の実施例では、位置情報は、自律移動装置１０のＩＰアドレス、４Ｇ若しくは５Ｇの測位情報、又は自律移動装置１０の全地球測位システム情報の１つ又は複数の組み合わせであり得る。本発明は、これに限定されない。

本発明では、自律移動装置１０は、他の画像認識方式によって判断を行うこともできる。詳しくは、物体が画像センサ１１１の感知範囲に現れると、画像センサ１１１は、プロセッサー１２０は物体が運動中の可動物体であるか否かを判断するために、２つの異なる時間点で物体の画像をキャプチャすることができる。図６Ａと図６Ｂを参照されたい。図６Ａと図６Ｂはそれぞれ、画像センサ１１１が２つの異なる時間点でキャプチャした物体画像である。図６Ａでは、画像センサ１１１は、第１時間点で物体の第１画像をキャプチャする。図６Ｂでは、画像センサ１１１は、第２時間点で物体の第２画像をキャプチャする。画像センサ１１１は、２つの画像をプロセッサー１２０に送信する。プロセッサー１２０は、２つの時間点でキャプチャされた画像に基づいて、物体が可動物体であるか否かを判断する。詳しくは、プロセッサー１２０は、図６Ａに示される画像から、画像内の複数の特徴点に対する物体（ボール）の距離を切り取る。本実施例では、特徴点は、背景の棚の各端点であり得る。次に、プロセッサー１２０は、図６Ｂに示される画像から、同じ特徴点に対する物体（ボール）の距離を切り取り、２つの時間点において、複数の特徴点に対する物体（ボール）の相対距離が変化したか否かを判断する。変化した場合、物体（ボール）が運動中の可動物体であると判断する。変化していない場合、物体（ボール）が静的物体であると判断する。

なお、自律移動装置１０が移動している場合、画像内の特徴点に対する物体（ボール）の距離を切り取るときに、プロセッサー１２０は、自律移動装置１０の移動による誤差を同時に校正して、判断をより正確にする。

本発明では、自律移動装置１０はまた、物体と自律移動装置１０との間の相対距離を感知することによって、物体が可動物体であるか否かを判断することもできる。詳しくは、物体が距離センサ１１２の感知範囲に現れると、距離センサ１１２は、プロセッサー１２０は物体が運動中の可動物体であるか否かを判断するために、２つの異なる時間点で物体と自律移動装置１０との間の距離を感知することができる。図７Ａと図７Ｂを参照されたい。図７Ａと図７Ｂはそれぞれ、距離センサ１１２が２つの異なる時間点で感知した物体と自律移動装置１０との間の距離を示す。図７Ａでは、距離センサ１１２は、第１時間点で物体（ボール）と自律移動装置１０との間の距離を感知する。図７Ｂでは、距離センサ１１２は、第２時間点で物体（ボール）と自律移動装置１０との間の距離を感知する。距離センサ１１２は、２つの時間点で感知された距離をプロセッサー１２０に送信する。プロセッサー１２０は、２つの時間点で感知された距離に基づいて、物体が可動物体であるか否かを判断する。詳しくは、図７Ａに示される時間点で、距離センサ１１２は、物体（ボール）と自律移動装置１０との距離を感知するとともに、背景物体（例えば、後方の棚）と自律移動装置１０との距離を感知する。次に、図７Ｂに示される時間点で、距離センサ１１２は再び、物体（ボール）と自律移動装置１０との距離を感知するとともに、背景物体（例えば、後方の棚）と自律移動装置１０との距離を感知する。プロセッサー１２０は、背景物体（例えば、後方の棚）と自律移動装置１０との距離を基準として、２つの時間点において物体（ボール）と自律移動装置１０との間の相対距離が変化したか否かを判断する。変化した場合、物体（ボール）が運動中の可動物体と判断する。変化していない場合、物体（ボール）が静的物体であると判断する。

なお、自律移動装置１０が移動している場合、物体（ボール）と自律移動装置１０との間の距離を感知するときに、プロセッサー１２０は、自律移動装置１０の移動による誤差を同時に校正して、判断をより正確にする。

また、上記の実施例はそれぞれ、物体の情報を得るために画像センサ１１１又は距離センサ１１２により感知を行い、これに基づいて、プロセッサー１２０に物体が可動物体であるか否かを判断させることを説明する。当業者であれば容易に理解できるように、自律移動装置１０は、より正確な結果を得るために、画像センサ１１１及び距離センサ１１２を組み合わせて感知を行うことができる。

プロセッサー１２０は、上記の実施例の方式に従って物体が可動物体であるか否かを判断した後、物体が自律移動装置１０の走行経路上にある場合、物体が可動物体であるか否か応じて、異なる障害物回避距離で障害物回避を選択的に実行する。詳しくは、プロセッサー１２０は物体が可動物体であると判断すると、物体の移動によって自律移動装置１０の回避時間がなく、人又は装置の損傷を引き起こすことを防ぐために、比較的長い障害物回避距離で障害物回避を実行する。逆に、プロセッサー１２０は物体が静的物体であると判断すると、自律移動装置１０の障害物回避時間を短縮し、自律移動装置１０の作業効率を向上させるために、比較的短い障害物回避距離で障害物回避を実行する。

図８Ａを参照されたい。図８Ａの実施例では、プロセッサー１２０は上記の実施例によって物体８１が静的物体であると判断した場合、自律移動装置１０は、比較的短い障害物回避距離Ｄ１で障害物回避を実行すればよい。そのため、プロセッサー１２０は制御信号を発し、それにより、駆動アセンブリ１３０は物体８１を中心とし、障害物回避距離Ｄ１を半径とする半円弧障害物回避経路で障害物回避を実行する。図８Ｂを参照されたい。図８Ｂの実施例では、プロセッサー１２０は上記の実施例によって物体８２が可動物体であると判断した場合、自律移動装置１０は、安全のために、比較的長い障害物回避距離Ｄ２で障害物回避を実行する必要がある。そのため、プロセッサー１２０は制御信号を発し、それにより、駆動アセンブリ１３０は物体８２を中心とし、障害物回避距離Ｄ２を半径とする半円弧障害物回避経路で障害物回避を実行する。

図８Ａと図８Ｂの実施例では、自律移動装置１０は、半円弧障害物回避経路で障害物回避を実行する。しかしながら、自律移動装置１０が採用する障害物回避方式は本発明を限定するものではなく、他の実施例では、自律移動装置１０は、他の障害物回避経路を選択して障害物回避を実行することができる。図９Ａを参照されたい。プロセッサー１２０は上記の実施例の方式によって物体８２が可動物体であると判断した場合、自律移動装置１０は、安全のために、障害物回避距離Ｄ２で障害物回避を実行する必要がある。次に、プロセッサー１２０は制御信号を発し、それにより、駆動アセンブリ１３０は、直線的な障害物回避の方式で物体８２を迂回する。図９Ｂを参照されたい。プロセッサー１２０は上記の実施例によって物体８２が可動物体であると判断した場合、自律移動装置１０は、安全のために、障害物回避距離Ｄ２で障害物回避を実行する必要がある。次に、プロセッサー１２０は制御信号を発し、それにより、駆動アセンブリ１３０は直角ターンの障害物回避の方式で物体８２を迂回する。図９Ａと図９Ｂの実施例では、自律移動装置１０と物体８２との間の距離は、物体８２の突然移動が人と装置の損傷を引き起こすことを回避するために、最初から障害物回避距離Ｄ２よりも長い。

本発明では、自律移動装置１０は、地形、通路の幅、走行経路上の障碍物の数などの要因に基づいて、障害物回避を実行するためにどの障害物回避方式を採用すべきかを判断することができる。幾つかの実施例では、自律移動装置１０は、障害物回避を可能な限り速くして作業効率を向上させる方式を採用して、障害物回避を実行する。幾つかの実施例では、自律移動装置１０は、人の安全を最も確実にする方式で障害物回避を実行する。本発明は、これに限定されない。

本発明では、自律移動装置１０は、貨物を積載するために使用することができ、自律移動装置１０に積載された重量が比較的重い場合、人又は他の装置との衝突によって、より深刻な損傷が引き起こされる。図１の実施例に記載されているように、重量感知装置１１３は、自律移動装置１０の積載重量を感知するために使用される。このような設置下で、プロセッサー１２０は、上記の実施例において感知アセンブリ１１０によって感知された物体情報及び自律移動装置１０の積載重量に応じて、自律移動装置１０の障害物回避距離を選択的に選択する。具体的には、自律移動装置１０に積載された重量が予め設定された重量よりも重い場合、プロセッサー１２０は、障害物回避距離を適時に調整することができ、それにより、自律移動装置１０は、安全のためにより長い障害物回避距離で障害物回避を実行する。

図１０を参照されたい。図１０の実施例では、自律移動装置１０は、貨物を積載して移動し、走行路径上で障碍物に遭遇する。上記の実施例によって、プロセッサー１２０は物体が可動物体であると判断するので、自律移動装置１０は、安全のために、比較的長い障害物回避距離Ｄ２で障害物回避を実行する必要がある。同時に、感知アセンブリ１１０内の重量感知装置１１３は、自律移動装置１０の積載重量を感知し、プロセッサー１２０は、このときに自律移動装置１０の積載重量が予め設定された重量よりも重いか否かを判断する。積載重量が予め設定された重量よりも重い場合、プロセッサー１２０は、自律移動装置１０が障害物回避距離Ｄ３で障害物回避を実行する必要があると判断し、障害物回避距離Ｄ３は障害物回避距離Ｄ２よりも長い。積載重量が予め設定された重量以下である場合、プロセッサー１２０は、自律移動装置１０が障害物回避距離Ｄ２で障害物回避すると判断する。

幾つかの実用場面では、通路の幅が狭すぎるか又は障碍物の数が多すぎるなどの原因で、自律移動装置は、比較的長い障害物回避距離で障害物回避を実行することができない場合、人の安全を優先的に考慮する条件下で、自律移動装置１０は、走行を適時に停止し、障碍物が除去（人が離れたり物が移動したりする）されることを待ってから再び走行することができる。幾つかの実施例では、自律移動装置１０は、スピーカー、警告灯などのアセンブリをさらに含むことができる。自律移動装置１０が障害物回避を実行するか、又は障害物回避を実行できない場合、警告音又は警告ランプによって人に警告する効果を達成する。

物体が画像センサ１１１又は距離センサ１１２の感知範囲内に現れると、画像センサ１１１又は距離センサ１１２は物体情報を感知する。次に、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂの実施例によれば、プロセッサー１２０は、物体が運動中の可動物体であるか否かを判断する。障害物回避経路を正確に選択するために、物体の移動速度と方向を考慮する必要がある。図１１を参照されたい。第１時間点Ｔ１で、物体８２は、画像センサ１１１又は距離センサ１１２の感知範囲内に位置する。同時に、物体８２の位置に基づいて、プロセッサー１２０は、この時の物体８２の位置座標を（Ｐ_ＸＡ，Ｐ_ＹＡ）として定義する。本実施例では、物体８２の座標位置は、自律移動装置１０自体の位置を原点とし、距離センサ１１２によって感知された物体８２と自律移動装置１０との間の距離を組み合わせて定義することができる。次に、物体８２は、第２時間点Ｔ２で、位置座標（Ｐ_ＸＢ，Ｐ_ＹＢ）に移動する。第１時間点Ｔ１及び対応する座標（Ｐ_ＸＡ，Ｐ_ＹＡ）ならびに第２時間点Ｔ２及び対応する座標（Ｐ_ＸＢ，Ｐ_ＹＢ）に基づいて、プロセッサー１２０は、物体８２の移動速度と方向を算出することができる。次に、プロセッサー１２０は、物体８２の移動速度と方向、及び自律移動装置１０自体の移動速度と方向に基づいて、物体８２が自律移動装置１０の走行経路に進入することを算出し、障害物回避の準備を開始する。自律移動装置１０によって選択可能な障害物回避経路は、図に示される路径Ｐ１及び路径Ｐ２を含むため、プロセッサー１２０は、物体８２の移動速度と方向及び自律移動装置１０の移動速度に基づいて、２つの障害物回避経路Ｐ１とＰ２を組み合わせて、人の安全を最も確実にすることができる障害物回避経路を選択する。図１１を例にとると、プロセッサー１２０は計算から、物体８２の移動速度と方向及び自律移動装置１０自体の移動速度に基づいて、障害物回避のために障害物回避経路Ｐ２を選択すれば、時間点Ｔ３に物体８２と座標（Ｐ_ＸＣ，Ｐ_ＹＣ）の位置で衝突することがわかる。従って、プロセッサー１２０は、物体８２との衝突を回避するために、障害物回避経路Ｐ１を選択して障害物回避を実行する。

図１２は、本発明の別の実施例による自律移動装置４０の模式図である。本実施例では、自律移動装置４０は、自律移動機能を有するスーツケースである。自律移動装置４０は、感知アセンブリ４１０、プロセッサー４２０、駆動アセンブリ４３０、記憶装置４４０、通信装置４５０、電池４６０及び電力分配モジュール４７０を含む。感知アセンブリ４１０は、画像センサ４１１、距離センサ４１２及び重量感知装置４１３を含む。本実施例では、自律移動装置４０に含まれる素子の用途と機能は、図１に示される自律移動装置１０の対応する素子と同じである。当業者は、上記の実施例を読んだ後、自律移動装置４０には図２～図１１で開示されている技術的解決策が同様に適用できることを容易に理解できるはずである。ここでは、スペースを節約するために、詳細な説明を省略する。

なお、幾つかの実施例では、自律移動装置１０及び自律移動装置４０は、重量感知装置１１３及び４１３を含まなくてもよい。そのため、自律移動装置１０及び自律移動装置４０は、自体の移動加速度、及び駆動アセンブリ１３０と４３０に供給される動力に基づいて、積載重量を計算することができる。

本発明の理解を容易にするために、本願の自律移動装置を図１３に纏める。図１３は、本願の実施例による自律移動装置のシステムのブロック図である。自律移動装置１０を例にして説明する。自律移動装置１０は、感知アセンブリ１１０、プロセッサー１２０、駆動アセンブリ１３０、記憶装置１４０、通信装置１５０、電池１６０、電力分配モジュール１７０及び表示画面１８０を含む。感知アセンブリ１１０は、画像センサ１１１、距離センサ１１２及び重量感知装置１１３を含む。本実施例では、画像センサ１１１は、一般的なカメラによって実現することができ、距離センサ１１２は、深さカメラ、レーザーレーダー、超音波センサ、赤外線センサのうちの１つ又は複数の組み合わせによって実現することができる。感知アセンブリ１１０は、プロセッサー１２０（例えば、中央処理装置ＣＰＵ）に電気的に接続される。感知アセンブリ１１０は、感知した物体情報をプロセッサー１２０に送信する。プロセッサー１２０は、物体情報に基づいて物体が可動物体であるか否かを判断し、制御信号を発する。駆動アセンブリ１３０は、プロセッサー１２０に電気的に接続され、自律移動装置１０の移動を駆動するために使用される。物体が自律移動装置１０の走行経路上にあるとき、駆動アセンブリ１３０は、制御信号で指示された障害物回避距離に従って障害物回避を実行する。駆動アセンブリ１３０は、モーターと動力輪を含む。

記憶装置１４０は、例えば、可動物体特徴情報、静的物体特徴情報、自律移動装置１０の位置情報、所在位置の地図情報、自律移動装置１０のタスク情報、棚情報などの情報を記憶するために使用される。通信装置１５０は、記憶装置１４０における可動物体特徴情報を更新したり、リモートサーバから物体に対する判断結果を受信したりするために、クラウドサーバ又はリモートサーバと通信するために使用される。記憶装置１４０、通信装置１５０は、プロセッサー１２０に電気的に接続される。表示画面１８０は、情報を表示するために使用される。電力分配モジュール１７０は、自律移動装置１０の各部材に電気的に接続され、電池１６０によって提供される電力を各部材に分配するために使用される。

図１４は、本発明の一実施例による倉庫物流システム５０の模式図である。倉庫物流システム５０は、スケジューリングサーバ６０、自律移動装置７１、７２、７３及び７４を含む。本実施例では、自律移動装置７１、７２、７３及び７４は、図１に示される自律移動装置１０で実現することができる。本実施例では、倉庫物流システム５０は、スケジューリングサーバ６０を介して、棚の間での自律移動装置７１、７２、７３及び７４の走行を制御するために使用される。詳しくは、図２～図１１の実施例によれば、物体が可動物体又は静的物体であると判断した後、自律移動装置は、異なる障害物回避距離を採用する。しかしながら、一般的な倉庫では、棚の間の距離に制限があるため、自律移動装置は障害物回避中に他の自律移動装置の走行経路に進入して、自律移動装置同士が衝突する可能性がある。本実施例では、スケジューリングサーバ６０は、自律移動装置から障害物回避情報を受信した後、棚の間の距離、自律移動装置が採用する障害物回避距離、自律移動装置間の速度と距離などの要因に基づいて、自律移動装置のスケジューリングを行い、他の自律移動装置が走行を継続又は停止するように手配し、自律移動装置が互いに衝突することを回避する。

図１４に示すように、自律移動装置７２は、走行経路上で物体８１と遭遇する。図２～図１１の実施例によれば、自律移動装置７２は、物体８１が静的物体であると判断するので、障害物回避のために比較的短い障害物回避経路Ｄ１を選択する。自律移動装置７２は、障害物回避経路Ｄ１で障害物回避を実行しようとする障害物回避情報をスケジューリングサーバ６０に送信する。棚の間の距離、障害物回避距離Ｄ１、自律移動装置７１と７２の速度と距離などの要因に基づいて、スケジューリングサーバ６０は、自律移動装置７２が障害物回避を実行するときに自律移動装置７１と衝突しないと判断する。従って、スケジューリングサーバ６０は、自律移動装置７２が走行を継続できることを示す信号を自律移動装置７１に送信する。

一方、自律移動装置７４は、走行経路上で物体８２と遭遇する。図２～図１１の実施例によれば、自律移動装置７４は、物体８２が可動物体であると判断するので、安全のために、比較的長い障害物回避経路Ｄ２を選択して障害物回避を実行する。自律移動装置７４は、障害物回避経路Ｄ２で障害物回避を実行しようとする障害物回避情報をスケジューリングサーバ６０に送信する。棚の間の距離、障害物回避距離Ｄ２、自律移動装置７３と７４の速度と距離などの要因に基づいて、スケジューリングサーバ６０は、自律移動装置７４が障害物回避を実行するときに自律移動装置７３の走行経路に進入すると判断する。従って、スケジューリングサーバ６０は、自律移動装置７３が走行を停止し、自律移動装置７４が障害物回避を完了するのを待ってから前進するように指示するために、自律移動装置７３に信号を送信する。

上記は、当業者が本出願の態様をよりよく理解できるように、いくつかの実施例の特徴を概説している。当業者は、本願が、同じ目的を実行するため、及び／又は、本明細書に記載の実施例の同じ利点を実現するために、他のプロセス及び構造を設計又は修正するための基礎として容易に使用できることを理解すべきである。当業者はまた、これらの同等の構造が本開示の精神及び範囲から逸脱せず、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変化、置換及び変更を行うことができることを理解すべきである。

さらに、本願の範囲は、本明細書に記載されているプロセス、機器、製造、物質組成、構成要素、方法及びステップの特定の実施例に限定されることを意図するものではない。当業者は、本開示に開示されている内容により容易に理解できるように、本開示に基づいて、本明細書に記載の対応する実施例と実質的に同じ機能を実行するか、又は実質的に同じ結果を達成する既存する又は後続として発展されるプロセス、機器、製造、物質組成、構成要素、方法及びステップを使用することができる。従って、添付の特許請求の範囲は、その範囲内に、そのようなプロセス、機器、製造、物質組成、構成要素、方法及びステップを含むことを意図している。

Claims (12)

1. 感知アセンブリと、プロセッサーと、駆動アセンブリとを含む自律移動装置であって、
   前記感知アセンブリは、前記自律移動装置の積載重量を感知する重量感知装置を含み、物体の情報を感知するために使用され、
   前記プロセッサーは、前記情報に基づいて前記物体が可動物体であるか否かを判断し、判断結果に基づいて制御信号を生成するために使用され、前記制御信号は、前記自律移動装置の障害物回避距離を指示するために使用されるとともに、前記物体が可動物体である場合、前記重量感知装置からの感知出力に基づいて予め設定された重量よりも重いか否かを判断し、積載重量が予め設定された重量よりも重い場合、前記自律移動装置が障害物回避距離Ｄ３で障害物回避を実行する必要があると判断し、前記積載重量が予め設定された重量以下である場合、前記自律移動装置が、前記障害物回避距離Ｄ３よりも短い障害物回避距離Ｄ２で障害物回避を実行できると判断し、
   前記駆動アセンブリは、前記自律移動装置を移動させるように駆動するために使用され、前記物体が前記自律移動装置の走行経路上にあるとき、前記駆動アセンブリは、前記自律移動装置を駆動して、少なくとも前記障害物回避距離で障害物回避を実行する、ことを
   特徴とする自律移動装置。
2. 前記物体が可動物体である場合の障害物回避距離は、前記物体が静的物体である場合の障害物回避距離よりも長い、ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
3. 前記物体が前記自律移動装置の走行経路上にあるとき、前記駆動アセンブリは、前記自律移動装置を制御して前記物体を障害物回避中心として、前記障害物回避距離を半径とする半円弧路径を障害物回避経路として、障害物回避を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
4. 前記感知アセンブリは画像センサを含み、前記情報は、前記画像センサによってキャプチャされた前記物体の画像である、ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
5. 前記プロセッサーは、前記画像センサによって２つの時間点でキャプチャされた画像に基づいて、前記物体が可動物体であるか否かを判断する、ことを特徴とする請求項４に記載の自律移動装置。
6. 前記可動物体の画像及び外観特徴情報をあらわす比較画像を記憶するための記憶装置をさらに含む、ことを特徴とする請求項５に記載の自律移動装置。
7. 通信装置をさらに含み、
   前記通信装置は、前記自律移動装置の位置情報をリモートサーバに送信し、前記リモートサーバから前記位置情報に対応する可能な可動物体の特徴を受信し、前記可能な可動物体の特徴を前記比較画像として前記記憶装置に記憶するために使用される、ことを特徴とする請求項６に記載の自律移動装置。
8. 前記プロセッサーは、前記画像と前記比較画像を比較して、前記物体が可動物体であるか否かを判断する、ことを特徴とする請求項６～７のいずれか一項に記載の自律移動装置。
9. 前記感知アセンブリは、さらに距離センサを含み、前記情報は、前記物体と前記自律移動装置との間の距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
10. 前記プロセッサーは、前記距離センサによって２つの時間点で感知された距離に基づいて、前記物体が可動物体であるか否かを判断する、ことを特徴とする請求項９に記載の自律移動装置。
11. 前記プロセッサーはまた、前記感知アセンブリによって２つの時間点で感知された情報に基づいて、前記物体の移動速度を判断し、前記移動速度に応じて前記自律移動装置の障害物回避経路を選択するために使用される、ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
12. 複数の請求項１に記載の自律移動装置と、
    １つの前記自律移動装置から障害物回避情報を受信し、走行信号を送信し、他の前記自律移動装置に走行を継続するか走行を一時停止するように指示するためのスケジューリングサーバと、
    を含むことを特徴とする倉庫物流システム。