JP7447670B2 - 自律移動装置制御システム、その制御方法及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、自律移動装置制御システム、その制御方法及びその制御プログラムに関する。

所定の建物や施設内で自律移動する自律移動装置の開発が進んでいる。このような自律移動装置は、荷台を有していたり、台車を牽引したりすることにより、自動で荷物を配達する自動配達装置になり得る。自動配達装置は、出発地から目的地まで自律移動することにより、例えば出発地で搭載した荷物を目的地に届けることができる。

例えば特許文献１に記載の自動配達装置は、自律移動可能な牽引部および荷台部を有しており、これらに含まれるコンピュータは、建物の間取り図の電子地図および、ある場所から次の場所へ移動するときに辿るべき経路を格納している。この自動配達装置は、目的に応じて異なるタイプの荷台部を使用することにより様々な物品を搬送する。

米国特許第９０２６３０１号明細書

しかしながら、搬送ロボットは、例えば、強制的に動作を停止させる非常停止ボタンが押し下げられたことによる救急停止動作、或いは、人或いは障害物との接触を避けるための緊急停止動作等が行われ、自律運転状態が解除される。このような緊急停止動作が行われた場合、どのように搬送ロボットを自律運転状態に復帰させるかについて、特許文献１には開示がない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、緊急停止状態から安全に自律運転状態に復帰させることを目的とするものである。

本発明にかかる自律移動装置制御システムの一態様は、自律移動ロボットと、前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、前記自律移動ロボットは、前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動し、自律による移動ができないスタック状態となった場合、前記上位管理装置に自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を送信し、前記自律解除通知を送信後は、前記上位管理装置からの動作指示を待機し、前記上位管理装置は、前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律解除通知を受信したことに応じて前記自律移動ロボットに動作指示を与え、前記自律移動ロボットは、前記動作指示に従って動作したのちに自機に備えられた近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて自律運転を再開する。

本発明にかかる自律移動装置制御システムの制御方法の一態様は、自律移動ロボットと、前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動装置制御システムにおける前記自律移動ロボットの制御方法であって、前記自律移動ロボットを、前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動させ、自律による移動ができないスタック状態となった場合、前記上位管理装置に自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を送信させ、前記自律解除通知を送信後は、前記上位管理装置からの動作指示を待機させ、前記上位管理装置により、前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律解除通知を受信したことに応じて前記自律移動ロボットに動作指示を与え、前記自律移動ロボットを、前記動作指示に従って動作させたのちに自機に備えられた近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて自律運転を再開させる。

本発明にかかる自律移動装置制御システムの制御プログラムの一態様は、自律移動ロボットと、前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動装置制御システムにおいて前記上位管理装置で実行される前記自律移動ロボットの制御プログラムであって、前記自律移動ロボットを、前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動させ、前記自律移動ロボットが自律による移動ができないスタック状態となった事に応じて前記上位管理装置に自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を受信し、前記自律解除通知を受信したことに応じて、前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律解除通知を受信したことに応じて前記自律移動ロボットに動作指示を与え、前記自律移動ロボットを、前記動作指示に従って動作させたのちに前記自律移動ロボットに備えられた近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて前記自律移動ロボットに自律運転を再開させる。

本発明にかかる自律移動装置制御システム、その制御方法及びその制御プログラムでは、スタック状態が発生した後に上位管理装置が自律移動ロボットの周囲環境に基づき初期の動作指示を与えて、安全上のエラーが発生しないことを確認したのちに自律移動ロボットを自律運転モードに復帰させることが可能になる。

本発明により、自律移動ロボットを安全にスタック状態から自律運転状態に復帰させることができる自律移動装置制御システム、その制御方法及びその制御プログラムを提供出来る。

実施の形態１にかかる自律移動装置制御システムのブロック図である。 実施の形態１にかかる自律移動ロボットの概略図である。 実施の形態１にかかる自律移動装置制御システムにおけるスタック状態の発生状態を説明する図である。 実施の形態１にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムにおけるスタック状態の発生状態の第１の例を説明する図である。 実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムにおけるスタック状態の発生状態の第２の例を説明する図である。 実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムの遠隔操作処理の動作を説明するフローチャートである。

説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

実施の形態１
まず、図１に実施の形態１にかかる実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１のブロック図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１は、上位管理装置１０、自律移動ロボット（例えば、自律搬送ロボット２０）、環境カメラ３０を有する。図１では、自律搬送ロボット２０と環境カメラ３０をそれぞれ１つずつ示したが、これらは複数設けられるものとする。この自律移動装置制御システム１は、所定の施設内において自律搬送ロボット２０を自律的に移動させながら、複数の自律搬送ロボット２０を効率的に制御する。そのため、自律移動装置制御システム１では、環境カメラ３０を施設内に複数個設置して、自律搬送ロボット２０が移動する範囲の画像を取得する。なお、自律移動装置制御システム１では、複数の環境カメラ３０で取得された画像は、上位管理装置１０が収集するものとする。

実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、上位管理装置１０が自律搬送ロボット２０に行き先を指示し、自律搬送ロボット２０が上位管理装置１０から指定された行き先に向かって自律移動する。このとき、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、自律搬送ロボット２０は、自機に設けられたセンサ、フロアマップ、位置情報等を用いて目的地に向かって自律移動する。また、上位管理装置１０は、環境カメラ３０を用いて、自律搬送ロボット２０の運行の安全管理及び自律搬送ロボット２０がスタック状態となったときのスタック回避処理を行う。

上位管理装置１０は、演算処理部１１、記憶部１２、バッファメモリ１３、通信部１４を有する。演算処理部１１は、自律搬送ロボット２０を制御及び管理するための演算を行う。図１では、演算処理部１１において特徴的なロボット制御部１１１及びスタック回避処理手順生成部１１２のみを示したが、その他の処理ブロックも備えられる。

ロボット制御部１１１は、自律搬送ロボット２０を遠隔で操作するための演算を行い、自律搬送ロボット２０に具体的な動作指示を生成する。スタック回避処理手順生成部１１２は、自律搬送ロボット２０がスタック状態となった場合に、環境カメラ３０から得た画像に基づき自律搬送ロボット２０をスタック状態から回復させるためのスタック回避手順を生成する。このスタック回避手順は、スタック状態にある自律搬送ロボット２０をどのような順序で、どの方向に、どれだけ移動させるかを示すものである。

記憶部１２は、ロボットの管理及び制御に必要な情報を格納する記憶部である。図１の例では、フロアマップ１２１、ロボット情報１２２、ロボット制御パラメータ１２３を示したが、記憶部１２に格納される情報はこれ以外にあっても構わない。演算処理部１１では、ロボット制御部１１１等において記憶部１２に格納されている情報を用いた演算を行う。

フロアマップ１２１は、自律搬送ロボット２０を移動させる施設の地図情報である。このフロアマップ１２１は、予め作成されるものでもよいし、自律搬送ロボット２０から得た情報から生成されるものでもよく、また、予め作成された基本地図に自律搬送ロボット２０から得た情報から生成された地図修正情報を加えた物であってもよい。

ロボット情報１２２は、上位管理装置１０が管理する自律搬送ロボット２０の型番、仕様等が記述される。ロボット制御パラメータ１２３は、上位管理装置１０が管理する自律搬送ロボット２０のそれぞれについての障害物との距離閾値情報等の制御パラメータが記述される。

バッファメモリ１３は、演算処理部１１における処理において生成される中間情報を蓄積するメモリである。通信部１４は、自律移動装置制御システム１が用いられる施設に設けられる複数の環境カメラ３０及び少なくとも１台の自律搬送ロボット２０と通信するための通信インタフェースである。通信部１４は、有線通信と無線通信の両方の通信を行うことができる。

自律搬送ロボット２０は、演算処理部２１、記憶部２２、通信部２３、近接センサ（例えば、距離センサ群２４）、カメラ２５、駆動部２６、表示部２７、操作受付部２８を有する。なお、図１では、自律搬送ロボット２０に備えられている代表的な処理ブロックのみを示したが、自律搬送ロボット２０には図示していない他の処理ブロックも多く含まれる。

通信部２３は、上位管理装置１０の通信部１４と通信を行うための通信インタフェースである。通信部２３は、例えば、無線信号を用いて通信部１４と通信を行う。距離センサ群２４は、例えば、近接センサであり、自律搬送ロボット２０の周囲に存在する物又は人との距離を示す近接物距離情報を出力する。カメラ２５は、例えば、自律搬送ロボット２０の周囲の状況を把握するための画像を撮影する。また、カメラ２５は、例えば、施設の天井等に設けられる位置マーカーを撮影することもできる。実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、この位置マーカーを用いて自律搬送ロボット２０に自機の位置を把握させる。駆動部２６は、自律搬送ロボット２０に備え付けられている駆動輪を駆動する。表示部２７は、操作受付部２８となるユーザーインタフェース画面を表示する。また、表示部２７には、自律搬送ロボット２０の行き先や自律搬送ロボット２０の状態を示す情報を表示させても構わない。操作受付部２８は、表示部２７に表示されるユーザーインタフェース画面に加えて、自律搬送ロボット２０に設けられる各種スイッチを含む。この各種スイッチには、例えば、非常停止ボタンが含まれる。

演算処理部２１は、自律搬送ロボット２０の制御に用いる演算を行う。より具体的には、演算処理部２１は、移動命令抽出部２１１、駆動制御部２１２、周囲異常検出部２１３を有する。なお、図１では、演算処理部２１が有する代表的な処理ブロックのみをしめしたが、図示しない処理ブロックも含まれる。

移動命令抽出部２１１は、上位管理装置１０から与えられた制御信号から移動命令を抽出して駆動制御部２１２に与える。駆動制御部２１２は、移動命令抽出部２１１から与えられた移動命令により示される速度及び方向で自律搬送ロボット２０を移動させるように、駆動部２６を制御する。また、駆動制御部２１２は、操作受付部２８に含まれる非常停止ボタンから非常停止信号を受信した場合には、自律搬送ロボット２０の動作を停止するとともに、駆動部２６に駆動力を発生しないように指示を与える。周囲異常検出部２１３は、距離センサ群２４等から得られる情報に基づき自律搬送ロボット２０の周囲に発生した異常を検出して、駆動制御部２１２に自律搬送ロボット２０を停止させる停止信号を与える。停止信号が与えられた駆動制御部２１２は、駆動部２６に駆動力を発生しないように指示を与える。

記憶部２２には、フロアマップ２２１とロボット制御パラメータ２２２とが格納される。図１に示したのは、記憶部２２に格納される情報の一部で有り、図１に示したフロアマップ２２１とロボット制御パラメータ２２２以外の情報も含まれる。フロアマップ２２１は、自律搬送ロボット２０を移動させる施設の地図情報である。このフロアマップ２２１は、例えば、上位管理装置１０のフロアマップ１２１をダウンロードしたモノである。なお、フロアマップ２２１は、予め作成されたものであってもよい。ロボット制御パラメータ２２２は、自律搬送ロボット２０を動作させるためのパラメータであって、例えば、障害物或いは人との距離のうち自律搬送ロボット２０の動作を停止、或いは、制限するための動作制限閾値が含まれる。

駆動制御部２１２は、ロボット制御パラメータ２２２を参照して、距離センサ群２４から得られた距離情報が示す距離が動作制限閾値を下回ったことに応じて動作を停止或いは動作速度の制限をする。

ここで、自律搬送ロボット２０の外観について説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０の概略図を示す。図２に示す自律搬送ロボット２０は、自律搬送ロボット２０の態様の１つであり、他の形態であってもよい。

図２に示す例は、収納庫２９１と、収納庫２９１を密封する扉２９２と、を有する自律搬送ロボット２０である。自律搬送ロボット２０は、収納庫２９１に収納された収納物を上位管理装置１０から指示された目的地まで自律移動により搬送する。なお、図２では、図２で示したｘ方向が自律搬送ロボット２０の前進方向及び後進方向、ｙ方向が自律搬送ロボット２０の左右方向であり、ｚ方向が自律搬送ロボット２０の高さ方向である。

図２に示すように、実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０の外装には、距離センサ群２４として前後距離センサ２４１及び左右距離センサ２４２が設けられる。実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０は、前後距離センサ２４１により自律搬送ロボット２０の前後方向の物又は人との距離を計測する。また、実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０は、左右距離センサ２４２により自律搬送ロボット２０の左右方向の物又は人との距離を計測する。

実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０では、収納庫２９１の下部に駆動部２６が設けられる。駆動部２６には、駆動輪２６１及びキャスター２６２が設けられる。駆動輪２６１は自律搬送ロボット２０を前後左右に移動させるための車輪である。キャスター２６２は、駆動力は与えられず、駆動輪２６１に追従して転がる従動輪である。

また、自律搬送ロボット２０では、収納庫２９１の上面に表示部２７、操作インタフェース２８１、カメラ２５が設けられる。また、表示部２７には、操作受付部２８とし操作インタフェース２８１表示される。また、非常停止ボタン２８２が表示部２７の上面に設けられる。

続いて、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１の動作について説明する。実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、自律搬送ロボット２０が自律による移動ができないスタック状態となったときの動作に特徴の１つを有する。そこで、以下の説明では、自律搬送ロボット２０の運用例として、自律搬送ロボット２０にスタック状態が発生する自律移動装置制御システム１の動作例について説明する。

そこで、自律搬送ロボット２０の運行例の１つとして、図３に実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１におけるスタック状態の発生状態を説明する図を示す。図３は、施設４０の一部を示すもので有り、部屋４０１と、部屋４０１が繋がる廊下４０２と、廊下４０２の端部に設けられるエレベータＥＶ１と、エレベータＥＶ１の前に設けられるエレベータホール４０３と、を示した。

また、図３に示す例は、自律搬送ロボット２０が、部屋４０１内の出発点ＣＰ１を出発して、廊下４０２、エレベータホール４０３を通ってエレベータＥＶ１に至る経路Ｐ１に沿って移動するものである。また、図３に示す例では、経路Ｐ１上の中継点ＣＰ２から中継点ＣＰ３を通るように自律搬送ロボット２０が移動している最中に非常停止ボタン２８２が押されたことに起因して、自律搬送ロボット２０の自律運転モードが解除された状態を示している。図３では、非常停止ボタン２８２が押された点を停止点ＣＰ４として示した。

図３に示す経路Ｐ１を自律搬送ロボット２０が移動し、停止点ＣＰ４で非常停止ボタン２８２を押されたことに応じて自律搬送ロボット２０が停止すると、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では自機のみでは自律移動ができないスタック状態となる。このようなスタック状態となったとき、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、上位管理装置１０からの指示に基づき自律搬送ロボット２０をスタック状態から自律移動状態に復帰させる。そこで、このような動作を行う自律移動装置制御システム１の動作について以下で説明する。

図４に実施の形態１にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートを示す。図４に示すように、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、自律搬送ロボット２０の制御を開始すると、まず、自律搬送ロボット２０に目標位置（例えば、目的地及び中継点）を上位管理装置１０が自律搬送ロボット２０に与える（ステップＳ１）。これにより、自律搬送ロボット２０は、自律運転により目的地に向かって移動する（ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４を繰り返し実行する）。

そして、移動途中に自律搬送ロボット２０の非常停止ボタン２８２が押し下げられる等の要因により自律搬送ロボット２０がスタック状態となると（ステップＳ３のＹＥＳの枝）、自律搬送ロボット２０は、上位管理装置１０に、自律解除モードに移行したことを通知する自律解除通知を送信する（ステップＳ５）。

そして、自律解除通知を受信した上位管理装置１０は、環境カメラ３０を用いてスタック状態となった自律搬送ロボット２０の周囲環境の画像を取得する。上位管理装置１０のスタック回避処理手順生成部１１２は、取得した画像に基づき自律搬送ロボット２０の周囲環境が安全であるか否かを確認する（ステップＳ６）。このステップＳ６では、スタック状態となった自律搬送ロボット２０の周囲の所定の範囲の障害物の有無、あるいは、人の有無を判断する。そして、ステップＳ６において自律搬送ロボット２０の周囲の所定の範囲に障害物も人もない安全状態が確保されていない場合、安全状態が確保されるまで上位管理装置１０は自律搬送ロボット２０に指示を与えるのを待つ（ステップＳ６のＮＯの枝）。一方、ステップＳ６において自律搬送ロボット２０の周囲の所定の範囲の安全状態が確保されていることが確認された場合（ステップＳ６のＹＥＳの枝）、上位管理装置１０は、環境カメラ３０から得られた画像に基づき自律搬送ロボット２０が移動可能な方向を判断する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７の判断に基づき上位管理装置１０は、自律搬送ロボット２０に移動可能な方向への移動を指示する動作指示を送信する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７の処理は、スタック回避処理手順生成部１１２が行い、ステップＳ８の処理は、ロボット制御部１１１がスタック回避処理手順生成部１１２の判断結果に基づき行うものとする。

そして、ステップＳ８において上位管理装置１０から動作指示を受信した自律搬送ロボット２０は、距離センサ群２４を用いて自機の周囲の安全を確認する（ステップＳ９）。このステップＳ９において、安全が確認されなかった場合（ステップＳ９のＮＯの枝）、自律搬送ロボット２０は再度上位管理装置１０に安全確認と移動方向の指示を要求する。一方、ステップＳ９において、安全が確認された場合（ステップＳ９のＹＥＳの枝）、自律搬送ロボット２０は、ステップＳ８で与えられた移動方向に移動を開始するとともに、自律搬送ロボット２０を自律運転により移動させる自律運転モードに復帰する（ステップＳ１０）。そして、自律運転モードに復帰した後は、自律搬送ロボット２０はステップＳ２からステップＳ４の動作を繰り返しながら目的地に到達する。

上記説明より、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、自律搬送ロボット２０が何らかの原因により自律運転モードから自律解除モードに移行した場合、上位管理装置１０からの指示で自律搬送ロボット２０を自律運転モードに復帰させる。これにより、実施の形態１にかかる自律移動装置制御システム１では、自律搬送ロボット２０を安全に自律解除モードから自律運転モードに復帰させることができる。

例えば、施設内では、人と自律搬送ロボット２０とが共存することが考えられる。このような場合、何らかの緊急事態が発生したことにより、自律搬送ロボット２０の周囲にいた人が非常停止ボタン２８２を押し下げることにより、自律搬送ロボット２０を自律解除モードとすることがある。このような場合、自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４で検出可能な範囲の安全のみを確認しただけでは、安全が不十分なことがある。このような場合であっても、自律移動装置制御システム１では、環境カメラ３０を用いて、自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４の検出範囲よりも広い範囲の安全を確認して、自律運転モードの初期の移動方向を与えることで、自律搬送ロボット２０をより安全に自律運転モードに復帰させることができる。

実施の形態２
実施の形態２では、自律解除モードから自律運転モードへの復帰方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態２の説明では、実施の形態１で説明した構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。

実施の形態２では、自律搬送ロボット２０をスタック状態から自律運転状態に復帰させる際の復帰手順を自律搬送ロボット２０が決定する。このとき、実施の形態２では、自律搬送ロボット２０は、上位管理装置１０から得た自機周辺の環境を撮影した画像を含む環境情報に基づき復帰手順を決定する。

また、実施の形態２では、スタックの状態として、自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４を用いた安全機能が有効であると、自律搬送ロボット２０だけではスタック状態から自律運転状態に復帰出来ない状態を想定する。

そこで、実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムにおいて、想定されるスタックの状態を図５及び図６を参照して説明する。図５は、実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムにおけるスタック状態の発生状態の第１の例を説明する図であり、図６は、実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムにおけるスタック状態の発生状態の第２の例を説明する図である。なお、図５は、図３の部屋４０１において発生するスタック状態の一例を示すものであり、図６は、図３の廊下４０２において発生するスタック状態を示すものである。また、図５及び図６では、自律搬送ロボット２０が安全を確保する領域として、自律搬送ロボット２０から距離Ｄ１の範囲を安全確保範囲とし、当該安全確保範囲に人又は物が存在する場合、自律搬送ロボット２０は動作を停止する自律解除モードとなる。

図５に示す第１の例は、出発点ＣＰ１で自律搬送ロボット２０が停止している期間に、ストレッチャが自律搬送ロボット２０の近傍に置かれた状態で放置された状態を示した。この第１の例では、ストレッチャが自律搬送ロボット２０の安全範囲に置かれているため、自律搬送ロボット２０が他の場所に移動しようとしても、自律搬送ロボット２０が自律運転モードになることができず、スタック状態が発生する。

図６に示す第２の例では、中継点ＣＰ２から中継点ＣＰ３に至る経路Ｐ１を走行中に発生するスタック状態を説明する。非常停止ボタン２８２が押し下げられると、自律搬送ロボット２０は自律解除モードとなり、駆動輪２６１への駆動力の供給が遮断されるため、人が自由に自律搬送ロボット２０を移動させることができる。そのため、第２の例では、非常停止ボタン２８２が押し下げられたことに起因して自律解除モードとなった自律搬送ロボット２０が強制的に壁側に押しやられた状態となる例を示す。この第２の例においても、自律解除モード中に自律搬送ロボット２０の安全範囲に壁が入り込むことになり、自律搬送ロボット２０が自律運転モードになることができず、スタック状態が発生する。

実施の形態２では、図５及び図６に例示したようなスタック状態からの自律運転モードへの復帰処理も含む実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明する。そこで、図７に実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートを示す。

図７に示すように、実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムの動作は、ステップＳ５の自律搬送ロボット２０が自律解除モードに移行したことを通知する自律解除通知を上位管理装置１０送信する処理以降の処理が実施の形態１とは異なる。

実施の形態２では、ステップＳ５の自律解除通知を受信した上位管理装置１０が、環境カメラ３０を用いてスタック状態となった自律搬送ロボット２０の周辺の状況を把握し、自律搬送ロボット２０がスタック状態となった障害物の回避が可能かを判断する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１の判断では、例えば、障害物が移動体であった場合、自律搬送ロボット２０の自律運転モードへの復帰を移動体が通過するまで待つ判断を行うこともある。また、ステップＳ１１の判断において、例えば、自律搬送ロボット２０の周囲に移動可能な経路が発見できない等の回避が不可能であるとの判断がなされた場合（ステップＳ１１のＮＯの枝）、上位管理装置１０は、オペレータにそのことを通知し（ステップＳ１２）、スタック状態となった自律搬送ロボット２０の制御を終了する。

一方、上位管理装置１０は、ステップＳ１１の判断において、自律搬送ロボット２０が回避することが可能であると判断した場合（ステップＳ１１のＹＥＳの枝）、そのことを自律搬送ロボット２０に通知し、自律搬送ロボット２０は、当該通知に対応して、自機周辺の環境情報を上位管理装置１０に要求する（ステップＳ１３）。この環境情報には、環境カメラ３０により撮影された自機周辺の状況を把握可能な画像情報が含まれる。

そして、自律搬送ロボット２０は、取得した環境情報に基づき自機の移動可能方向を判断する（ステップＳ１４）。そして、自律搬送ロボット２０は、ステップＳ１４において判断した方向に移動を開始する（ステップＳ１６）が、距離Ｄ１に基づき設定される安全範囲に障害物がなくなるまでは、距離センサ群２４を無効化或いは距離センサ群２４から得られる検出結果に対する動作制限閾値条件を緩和する。図７に示す例では、安全範囲から障害物がなくなるまでは、移動速度を制限する（ステップＳ１５）を示した。そして、距離センサ群２４による安全範囲の安全が確認されるまでステップＳ１４～ステップＳ１６の処理を繰り返す（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１７で距離センサ群２４による安全範囲の安全が確認された事に応じて、実施の形態２にかかる自律移動装置制御システムは、自律搬送ロボット２０を自律運転モードに復帰させる（ステップＳ１８）。

上記説明より、実施の形態２では、スタック状態から自律運転モードへの復帰のための自律搬送ロボット２０の移動方向の判断及び移動制御を上位管理装置１０から得た情報に基づき自律搬送ロボット２０が行う。このように、スタック状態から自律運転モードへの復帰のための自律搬送ロボット２０の移動方向の判断及び移動制御は、上位管理装置１０で行うことも、自律搬送ロボット２０で行うことも可能である。このとき、上位管理装置１０が環境カメラ３０を用いて得た環境情報に基づき自律搬送ロボット２０が自律搬送ロボット２０の移動方向の判断及び移動制御を判断することで、実施の形態１と同様の安全な自律運転モードへの復帰を行うことができる。

実施の形態３
実施の形態３では、自律解除モードから自律運転モードへの復帰方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態３の説明では、実施の形態１、２で説明した構成要素については実施の形態１、２と同じ符号を付して説明を省略する。

実施の形態３では、実施の形態２の図５及び図６で示したスタック状態からの復帰について説明する。そこで、図８に実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムの動作を説明するフローチャートを示す。図８に示すように、実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムの制御では、図４で説明したステップＳ５の処理の後の処理に代えて遠隔操作処理（ステップＳ２１）を行う点で実施の形態１とは異なる。つまり、実施の形態１にかかる自律搬送ロボット２０の制御では、上位管理装置１０によるスタック状態の自律搬送ロボット２０に対して復帰初期の移動方向の指示のみであるのに対し、実施の形態３にかかる自律搬送ロボット２０の制御では、完全に復帰可能な状態になるまで自律搬送ロボット２０を上位管理装置１０が制御する。

ここで、ステップＳ２１の詳細について説明する。そこで、図９に実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムの遠隔操作処理の動作を説明するフローチャートを示す。図９に示すように、実施の形態３にかかる制御方法では、スタック状態となった自律搬送ロボット２０が自機状態情報を上位管理装置１０に通知する（ステップＳ３０）。この自機状態情報には、例えば、距離センサ群２４により取得される距離情報、カメラ２５により取得される自機の位置及びエラー情報が含まれる。

そして、自機状態情報を取得した上位管理装置１０は、環境カメラ３０を用いてスタック状態となった自律搬送ロボット２０の周囲環境を環境カメラ３０により認識する（ステップＳ３１）。続いて、上位管理装置１０は、スタック回避処理手順生成部１１２において、ステップＳ３０、Ｓ３１において取得した情報に基づき、自律搬送ロボット２０をスタック状態から回避させるためのスタック回避手順を作成する（ステップＳ３２）。そして、上位管理装置１０は、環境カメラ３０から得られた情報に基づき、自律搬送ロボット２０の周囲の安全が確認できるまでステップＳ３１、Ｓ３２の処理を繰り返す（ステップＳ３３）。そして、ステップＳ３３において、自律搬送ロボット２０の周囲の安全が確認できたことに応じて、上位管理装置１０は、ステップＳ３３以降の処理を開始する。

ステップＳ３４では、上位管理装置１０のロボット制御部１１１が自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４から得られる距離情報に対する判定の無効化又は判定条件の緩和を行う（ステップＳ３４）。このステップＳ３４の状態では、自律搬送ロボット２０の動作は、上位管理装置１０の支配下に有り、自律搬送ロボット２０が独自に距離センサ群２４から得られる情報に基づき動作制限することはしない。

そして、上位管理装置１０は、ステップＳ３２で作成したスタック回避処理手順に沿って自律搬送ロボット２０に動作指示を与えて、自律搬送ロボット２０を移動させる（ステップＳ３５）。そして、上位管理装置１０は、自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４から得られる距離情報に基づき、自律搬送ロボット２０の安全範囲内の安全が確認されるまで、ステップＳ３５の処理を行う（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ３６において自律搬送ロボット２０の安全範囲の安全が確認されたことに応じて、上位管理装置１０は、自律搬送ロボット２０の距離センサ群２４に対する無効化或いは条件緩和を解除して（ステップＳ３７）、自律搬送ロボット２０を自律運転モードに移行させる（ステップＳ３８）。

上記説明より、実施の形態３では、スタック状態となった自律搬送ロボット２０を安全範囲の安全が確認されるまで上位管理装置１０により制御する。これにより、実施の形態３にかかる自律移動装置制御システムでは、自律搬送ロボット２０の処理負担を他の実施の形態よりも軽減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１ 自律移動装置制御システム
１０ 上位管理装置
１１ 演算処理部
１１１ ロボット制御部
１１２ スタック回避処理手順生成部
１２ 記憶部
１２１ フロアマップ
１２２ ロボット情報
１２３ ロボット制御パラメータ
１３ バッファメモリ
１４ 通信部
２０ 自律搬送ロボット
２１ 演算処理部
２１１ 移動命令抽出部
２１２ 駆動制御部
２１３ 周囲異常検出部
２２ 記憶部
２２１ フロアマップ
２２２ ロボット制御パラメータ
２３ 通信部
２４ 距離センサ群
２４１ 前後距離センサ
２４２ 左右距離センサ
２５ カメラ
２６ 駆動部
２６１ 駆動輪
２６２ キャスター
２７ 表示部
２８ 操作受付部
２８１ 操作インタフェース
２８２ 非常停止ボタン
２９１ 収納庫
２９２ 扉
３０ 環境カメラ
４０ 施設
４０１ 部屋
４０２ 廊下
４０３ エレベータホール
ＣＰ１ 出発点
ＣＰ２ 中継点
ＣＰ３ 中継点
ＣＰ４ 停止点
Ｐ１ 経路

Claims (11)

1. 自律移動ロボットと、
   前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、
   前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、
   前記自律移動ロボットは、
   前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動し、
   自機に備えられた近接センサにより、自機の周囲に設定される安全範囲に障害物があると判断した場合にスタック状態となったことに応じて前記上位管理装置に自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を送信し、
   前記自律解除通知を送信後は、前記上位管理装置からの動作指示を待機し、
   前記上位管理装置は、
   前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律解除通知を受信したことに応じて前記自律移動ロボットに前記動作指示を与え、
   前記スタック状態となった前記自律移動ロボットを、前記近接センサを無効化或いは前記近接センサから得られる検出結果に対する動作制限閾値条件を緩和して、前記動作指示に基づき移動させ、
   前記自律移動ロボットは、前記動作指示に従って動作したのちに前記近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて自律運転を再開する自律移動装置制御システム。
2. 前記上位管理装置は、
   前記複数の環境カメラから得た状況に応じて前記自律移動ロボットの安全を確認し、
   前記自律移動ロボットの周囲の安全が確認されたことに応じて、前記自律移動ロボットに前記動作指示を与える請求項１に記載の自律移動装置制御システム。
3. 前記上位管理装置は、前記複数の環境カメラを用いて前記自律移動ロボットの移動可能方向を判断し、移動可能と判断した方向に向かうように前記自律移動ロボットに前記動作指示を与える請求項１又は２に記載の自律移動装置制御システム。
4. 前記自律移動ロボットは、前記近接センサにより検出される障害物との距離が前記安全範囲を超えない場合、動作速度を抑制しながら前記動作指示に従う請求項１に記載の自律移動装置制御システム。
5. 前記上位管理装置は、前記自律移動ロボットの動作を停止させた障害物が移動体である場合、前記移動体が通過することを待って、前記自律移動ロボットに前記動作指示を与える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自律移動装置制御システム。
6. 前記自律移動ロボットは、前記スタック状態となった場合、前記上位管理装置からの遠隔操作を受け付ける遠隔操作モードに移行する請求項１に記載の自律移動装置制御システム。
7. 前記遠隔操作モードでは、前記自律移動ロボットは、前記近接センサにより取得される距離情報、自機の位置及びエラー情報を含む自機状態情報を前記上位管理装置に送信する請求項６に記載の自律移動装置制御システム。
8. 前記上位管理装置は、前記距離情報に対する閾値情報を有し、前記距離情報から得られる距離値が前記閾値情報により示される閾値を超える場合は前記自律移動ロボットの動作を制限する請求項７に記載の自律移動装置制御システム。
9. 前記上位管理装置は、前記複数の環境カメラから前記遠隔操作モードに移行した前記自律移動ロボットが位置する場所の画像を取得する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の自律移動装置制御システム。
10. 自律移動ロボットと、
    前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、
    前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動装置制御システムの制御方法であって、
    前記自律移動ロボットを、
    前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動させ、
    前記自律移動ロボットが、自機に備えられた近接センサにより、自機の周囲に設定される安全範囲に障害物があると判断することによりスタック状態となった場合、前記自律移動ロボットから前記上位管理装置に対して自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を送信させ、
    前記自律解除通知を送信後は、前記自律移動ロボットを前記上位管理装置からの動作指示を待機させ、
    前記上位管理装置により、
    前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律解除通知を受信したことに応じて前記自律移動ロボットに動作指示を与え、
    前記スタック状態となった前記自律移動ロボットを、前記近接センサを無効化或いは前記近接センサから得られる検出結果に対する動作制限閾値条件を緩和して、前記上位管理装置から与えられた前記動作指示に基づき移動させ、
    前記自律移動ロボットを、前記動作指示に従って動作させたのちに前記近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて自律運転を再開させる自律移動装置制御システムの制御方法。
11. 自律移動ロボットと、
    前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、
    前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動装置制御システムにおいて前記上位管理装置で実行される前記自律移動ロボットの制御プログラムであって、
    前記自律移動ロボットを、前記上位管理装置からの移動目標位置を取得して前記移動目標位置に向かって自律移動させ、
    前記自律移動ロボットが、自機に備えられた近接センサにより、自機の周囲に設定される安全範囲に障害物があると判断することによりスタック状態となった場合に前記自律移動ロボットから前記上位管理装置に対して送信される自機が自律移動出来ない状態であることを通知する自律解除通知を受信し、
    前記自律解除通知を受信したことに応じて、前記複数の環境カメラの少なくとも１台から得られた情報に基づき前記自律移動ロボットに動作指示を与え、
    前記スタック状態となった前記自律移動ロボットを、前記近接センサを無効化或いは前記近接センサから得られる検出結果に対する動作制限閾値条件を緩和して、前記上位管理装置から与えられた前記動作指示に基づき移動させ、
    前記自律移動ロボットを、前記動作指示に従って動作させたのちに前記近接センサに基づく安全確認ができたことに応じて前記自律移動ロボットに自律運転を再開させる自律移動装置制御システムの制御プログラム。

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