JPH02244305A - 自動案内車輌制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は移動ロボット等の多数の自律的もしくは半自律
的自動案内車輛（ＡＧＶ）システムの制御法、より詳細
には多数の独立作動統合ソフトウェアタスクのハイアラ
ーキに関する。 ［従来の技犠］ 倉庫や工場内で材料を移動させるのに使用する従来の自
動案内車輛（ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｇｕｉｄｅ
ｄｖｅｈｉｃｌｅｓ−−−Ａ　Ｇ　Ｖ　）は最少の（一
方向）点間移動１１１１１１を行う。このような大概カ
システムは通常工場の床にＭＷ没された無線送信機アン
テナワイヤ、床上に塗布された反射ストライプもしくは
床へのり付けされた反射テープである固定案内トラック
に従うＡＧＶを含んでいる。このような方法は米国特許
第４５３００５６号、第４５５４７２４号、第４５６２
６３５号、第４５９３２３８号及び第４５９３２３９＠
に記載されている。これらの方法は全て、ＡＧＶを物理
的固定径路に従わせるように制約することにより個別車
輛の移動の自由を故意に（ｉｌｌ限する。これらのシス
テムは代表的に比較的簡単な制御方法を採用しており、
簡単であるがため、それほど柔軟性がない。Ｊなわち、
システムに対して車輪を付加もしくは撤去するのが囲器
であり、既存の径路を蛮えるのは回能で高くつく。 大概のマルチ中軸システムはワイヤ案内される。 工場の床に切り込んだチャネル内に埋設された案内ワイ
ＡｙはＡＧＶ位置情報を与える０ケータストリツプ（１
ｏｃａｔｏｒ　５ｔｒｉｐｓ）もしくはり０スソイズア
ンテナ（ｃｒｏｓｓ−ｗｉｓｅ　ａｎｔｅｎｎａｓ　）
を含んでいる。 時には、このようなシステムは径路に沿った一定の＾さ
にバーコードマーカを取りつけることにより絶対位置情
報を与える。ＡＧＶはこのようなマーカを通過すると、
マーカから位置を″読み取る″。ワイヤ案内ＡＧＶは無
線受信を介して位置マーカを検出する。ストライブ案内
ＡＧＶは光学検出鼎を使用してコード化反躬マーカを感
知する。 自動化フォークリフト等の他のＡＧＶはバーコードスキ
ャナーを使用して位置マーカをデコードする。これらい
ずれのシステムの径路変更も、特に埋設ワイヤを使用す
る場合に、相当な工場施設設計を伴う。 従って、このようなシステムでは、個別のＡＧＶは真の
点間移動をできない。例えばＡＧＶを特定点に駆動する
には、システムコントローラはその点のマーカが発見さ
れるまでＡＧＶに移動指令を与える。位置マーｈに到達
するまで、ＡＧＶは実際上コントロールシスｊムにとっ
ては“失われる”。さらに、ＡＧＶはその行先を“読み
取る″までに、物理的トラック上にとどまり、物理的に
一定のシーケンスで各中間マーカをことごとく通過しな
ければならない。“閉ループ、サーボ状″動作を提供す
る外部位置感知報告システムは無い。 大概のＡＧＶは前輪駆動ユニットもしくは三輪車のよう
な三輪車輛であるため（一つの操舵駆動前輪と２つの差
ｅ模輪）、逆方自へ移動する際の制御性が悪い。 これらのシステムの重大な欠点は、閉経路、方向移動、
ＡＧＶ移動の外部Ｉ制御の欠除、個別車輛の独立リアル
タイムｔ１１（ｉＩＩｌの欠除（すなわら、元の行先、
例えばＭ点、へ行く際に車輛１をＡ点からＸ点へ直接再
指示する方法がない）により制約されることである。 真の点間ＡＧＶ移動、外部感知、個別ＡＧＶとのリアル
タイム通信、プログラマブル径路（論理的、非物理的径
路）及びモダンな１１１１１コンピユータアーキテクチ
１アを有するＡＧＶシステムに対するニーズが高まって
いる。 例えば、代表的なＡＧＶ設置例では、工場が“ブロック
”へ分割される。各ブロックはＡＧＶが所与の機械７７
ミリーにサービスを行う工場エリアとすることができる
。また、各ブロックは工場内の独立した部屋とすること
ができる。制御の観点から、“ブロック”は−時に１台
の八ＧＶＬか作動できない工場内のエリアにすぎない。 これによりｖ制御タスクは著しく簡単化されるが、この
方法により引き出される価格は高くなり過ぎることがあ
り、どのブロックでも一時に２台のＡＧＶを同時に独立
して作動させることはできない。これは非常な困難には
見えないかも知れないが、もともとＡＧＶを使用する理
由を考えてみると、生産性向上、安全性向上及びコスト
低減が挙げられる。伝統的なシステムが柔軟１なければ
、生産性の向上は難しい。生産性が悪いとコストが上る
。 伝統的なへＧＶシステムによりこれらの問題を解決しよ
うとすると、−層複雑な＠御法となる。 ブロックは“トラック”や“セル”に細分ｗ４すること
ができる。ＡＧＶがブロックに入ると、即座に細分割（
数列の機械やＯ−トスチーシコンの一つ）へ割当てられ
る。このような方法により残りのセルは自由になるが、
多数のＡＧＶのある施設ではｗ４御コストと時間が＠要
である。 テキサスインスツルメンツ特許出願第１０９４２＠（米
国特許出願第７７１．３９７号）に開示されているよう
な、テキサスインスツルメンツシステムではよりモダン
な制御法が使用されており、外部システムエクゼキュテ
ィブ（ｅｘｅｃｕｔ　ｉＶＱ　）が多数の独立して実行
される、コンピユータ化された、通信コントローラ、中
央データベース、車載車輪コントローラ、車輌ルーチン
グ及びスケジューリングコントローラ及び可視ナビゲー
ションシステムを含むｔＩＩ制御プログラムを調整し、
オンボード推測航法（ｄｅａｄ　ｒｅｃｋｏｎｉｎｏ）
を組込んだ自由移動ロボットＡＧＶに工場床位置情報更
新を与える。 ＡＧＶは全方向性でありその場で回転することができる
、すなわち回転半径がゼロでいずれの方向へも同じ制御
で移動できる。この方法により、ＡＧＶは最小径路空間
内で作動することができ四時に最大効率で工場レイアウ
トを行うことができる。 さらに、径路は物理的に床に取り付けられておらず、■
つ外部制御法により個別のＡＧＶを独立に識別すること
ができるため、ＡＧＶは停止したりしなかったりしなが
ら任意の方向へ互いに通過することができる。 このようなモダンな制御法は３つの主要な制御シスデム
イノベーシツンを必要とし、それは全体制御システムの
モジュールによる、かつ、ハイアラーキデザイン、自律
的もしくは半自律的ＡＧＶ。 及び“インテリジェント“コントローラである。 “インテリジェント”とはｗ１１１１プ０グラムが同時
及び独立動作＋１能なことを意味する。システム監視プ
ログラムのオペレーティングシステムはリアルタイム、
マルチタスクプログラムである。これらの特性によりＩ
ｌｌ　’ａシステムのさまざまな部分を独立作動させる
ことができる。中央データベース概念により独立タスク
が他のタスクからの情報へアクセスする能力が付加され
る。それにより、（ハイアラーキによる）制御及び自律
性が最大限とされる。従って、各独立タスクはそれ自体
の制御及び分ｔｂｔＩＩＩ御システムとの自律的な相Ｕ
作用が出来なければならない。 本発明はＡＧＶシステム１ｌｌｉｌｌコンピュータ内で
いくつかの異なる“インテリジェント”１１１１１１タ
スクとして作動する一組のルーチンもしくはサブルーチ
ンからなっている。システムコントローラはリアルタイ
ム、マルチタスクオペレーティングシステムの元で作動
する、これにより、コントロールシステムにはシステム
内の制御性及び自律性を最大限とする能力が与えられ、
個々のタスクは自律的ではあるが中央データベースを共
有しシステム監視プログラムの監視下で作動する。 この環境において、本発明は個別ＡＧＶとシステムコン
ト０−ラ固のｗ４Ｉｌｌリンクとして作動する。 本発明はルーチング及びスケジューリング割当てを迅速
に特定ＡＧＶとＩｌｌ迩ず１プコンピユータ端末を容易
に使用する１段を提供する。 統合されたモジコラ−ａｍにより、本発明は伝統的なＡ
ＧＶ訓御制御テムよりも一層柔軟なものとなる。 本発明の記述に使用Ｊる用語 本出願において、次のような用語が使用される、工場マ
ツプ、ノード、径路、径路セグメント、プログラム、ル
ーチン、ナブル−チン、マルチタスキング、及びタスク
。 本発明の物理的動作環境は工場内で作動するＡＧＶシス
テムの中央ＩＩＩｔＩｌコンピュータと仮定１る。全体
ｗ４Ｉシステムの別々の同時作動部（本発明がその一つ
である個別プログラム）は、さまざまな通信リンクで接
続されている別々のコンピュータ内に配置されている。 さらに、発明者の観点から（第１ｖ４に示すように）、
制御は通信コントローラタスクの内外を通過して制御シ
ステムが構成するいくつかのタスクへ行く。制御システ
ムは全体としてマルチタスクオペレーティングシステム
の元で実行される、すなわち、いくつかのタスクが別々
のタスクを調整する＃ｌ＾レベルタスクの作動に従って
共存する１台のプロセッサを共有することができ、従っ
て実際上人間にとっては同時に実行されているように見
える。 （例えば、通信、ルート決定、スケジュール決定、工場
内でのＡＧＶの位ｔｔｉｘ等の）各タスクは、タスクが
作動するコンピュータのｉｌｌ約に従って、１本のプロ
グラムもしくは一部のプログラムとすることができる。 次に、各プログラムは一つのルーチン、−群のルーチン
もしくはルーチンとサブルーチンの組合せとすることが
できる。 Ａ　Ｇ　Ｖ　ｉｌｌ　ｍシステムを工場内に設置する場
合、コンピュータメモリ内に“工場マツプ”を構築づる
ことにより、システムオペレータはシスデム制御コンピ
ュータに対し工場を“記述”する。この論理マツプは測
定テープや８ＩｌｌＶ＆置を使用して作られ工場原点と
呼ばれる任意の固定点に対する各機械、各ノード及び各
可視ナビゲーションシステムカメラの正確な位置を決定
する工場の物理的マツプに対応する。このマツプは物理
的工場の論理表現である。 工場マツプ内の情報はシステム内の各ノードの物理的位
置の論理表現を含んでいる。ノードとはｔｉｌｌ−シス
テムにとうて“Ｉｎな”径路に沿った任意の点である。 例えば、代表的ノードは機械位置、駐車位置、バッテリ
交換所位買、交差点、特殊方向転換点、ＡＧＶサービス
エリア等を含んでいる。 径路セグメントとは１組の２つの隣接ノード及びその間
の線に沿った空間である。径路とは２つの特定ノード聞
の移動ルートを表わ１径路セグメントの集成である。 工場マツプはもう一つのコンピュータメモリ内へ共有中
央データベースの一部として記憶される。 システム内の各タスクはこの記憶データへのアクセスを
有している。これにより、他の全てのタスクを変えるこ
となく個別タスクの修正（及び制御法の変更）が容易に
なる。

【実施例】

−ｒ　Ｉシステムにおいて、全体制御法は第１図に略図
するハイアラーキ構成、モジュラ−、分布コンピュータ
システムである。各ＡＧＶは車載＆ｌＩ御］ンビュータ
６を有し、その中でいくつかの制御プログラムをＡＧＶ
が行うように求められるジョブに従って１６１時に独立
して作動させることができる。ＡＧＶはワイヤレス赤外
トランシーバシステム７及び電子変ｗｉ器（モデム）８
を介して外部システムコントローラ２と通信する。外部
マルチタスクオペレーティングシステムにより、合名が
特定のタスクセットを行うようにデザインされている、
他のいくつかの独立プログラム９〜２１が共存できるよ
うになる。例えば、通信コントローラ１内の通信コント
ローラブログラムはメツセージスイッチャ−と呼ばれる
タスク２０を含んでいる。このタスクはシステム内のさ
まざまなソフトウェア間の通信リンクとして働く。ＴＩ
システムにおいて、ここに記載する発明は第１図に符号
９〜１２及び符号１８〜１９で示す車輌応用タスクと呼
ばれる１組のプログラムである。 本発明はプログラムが行うように求められる主ジコプを
示すハイレベルフロー図である、第２図に略示するジョ
ブを行うのに必要なプログラムを含んでいる。第２ＷＡ
に示すソフトウェアはシステムコントローラと通信しな
がら独立に実行するようにデザインされている。第１図
に示すように、このような６つのＡＧＶ応用タスクが同
時にメモリ内にある。その正味の効果として、６台の異
なる」ンビュータが作動していて各々が特定へＧＶを制
御しているかのように見えることである。これにより、
システムには６台の異なるＡＧＶを（オペレータの１２
点から）同時に制御する能力が与えられる。別々の車輌
応用タスクもシステムコントＯ−ラ内の他のタスクと通
信する。 第２図に示す個別応用タスクの各々を別々の図（第３図
〜第８図）に詳しく示す。事実、各ジョブは他の個別プ
ログラム、ルーチンもしくはサブルーチンへアクセスを
有する別のプログラムである。従って、ソフトウェアの
デザインはモジュラ−となる。メツセージスイッチャ−
から車輪応用タスクへの各メツセージは発明者のハイレ
ベルフローのデザインで前記したシーケンスで解釈され
る。従って、機構はハイアラーキとなる。 ハイアラーキ機構及びモジュラ−デザインにより本発明
は修正が容易になる。例えば、各々が個個のアプリケ−
シコンタスクで表わされるため、所与の１ｌｌｉｌシス
テム内のＡＧＶの台数に理論的限界はない。もらろん、
実際上の限界は制御コンピュータのメモリサイズ及び処
理速度とマルチタスクオペレーティングシステムの特性
に依存する。 現在のＴＩシステムでは、システムコントローラ当り６
台のＡＧＶが限度であり、所与の工場内で使用するシス
テムコントローラ数に１ｌｌｌｌｉｌはない。 本発明を使用する利点は（容量の限界内で）全体システ
ムに対して自由にＡＧＶを付加もしくは削減することが
でき、システムコントローラ（実際上は全システム）を
付加もしくは削減することにより工場の拡張や再構築が
可能なことである。これにより、さらに柔軟な動作が得
られる。このような柔軟性は製造法や技術の変更が数年
毎ではなく月毎に生じるモダンな施設において必媛とさ
れる。 本発明を実施したシステムの代表的な動作モードは駐車
ノードから機械へＡＧＶを送って荷をピックアップし、
次に同じＡＧＶを別の機械へ送って荷を降す要求を含む
ことができる。このような場合、オペレータはコンピュ
ータ端末（システムのオペレータインターフェイスの一
部、第１図アイテム５参照）を使用して材料転送を要求
する。各指令が入力されると、オペレータインターフェ
イスは指令メツセージを通信コントローラへ通しそこで
指令がデコードされる。通信コントローラ（第１図の符
号１）内のメツセージスイッチャ−タスク（第１図の符
号２０）の各メツセージをそれを処理できるコンピュー
タへ送る。この場合、メツセージスイッチャ−は第１図
のシステムコントローラタスク２１へ通知しくシステム
コントローラタスクは第１図符号２のシステムコントロ
ーラコンピュータ内にある）、それは材料を転送しなけ
ればならない車輛に対して車輌応用タスクを呼び出す。 第１図の符号９〜１２もしくは符号１８〜１８のいずれ
か一つとすることができる車輪応用タスクはメツセージ
を受信して材料転送が要求されることを決定する。次に
、車輪応用タスクはスケジュール（第１図のシステムコ
ントローラコンピュータ２内のサブルーチン）を呼び出
して、転送を行うことができる時を決定する。 スケジュールサブルーチンからクリアランスを得ると、
アプリケーションタスクは（やはり第１図のシステムコ
ント０−ラコンピュータ２内にある）ルータ−タスクを
呼び出し、ＡＧＶが従うべき径路を要求する。アプリク
ージョンタスクがルータ−から径路を受は取ると、ＡＧ
Ｖを径路に沿つて移動させＡＧＶの到達をシステムコン
トローラへ通知する。これを達成する一つの方法が特許
出願ＴＩ＃１１１１３に詳記されている。サービスされ
る機械はホストの制御下とすることができるため、メツ
セージはメツセージスイッチャ−タスクを介して（第１
図符号３に示し、物理的に１１シス１ムの一部ではない
）工場ホストコンピュータへも行く。（システムがどの
ように使用されるかに従って）、材料転送はアプリケー
ジコンもしくは工場ポストコンピュータの制御の元で行
われ、完ｒするとプログラムはアプリケーションタスク
のトップレベルへ戻る。本質的に、アプリクージョンタ
スクはＯ−プ内でサイクリングし続け、システムコント
ローラからの新しい命９を持つ。 本発明の動作方法の重ｇ！！な利点は任意他のタスクや
システムコント０−ラコンピュータをフルタイムで留意
することなく、個別ＡＧＶの制御を行うことである。シ
ステムコント０−ラは監視プログラムとして自由に作動
して、システム内の移動に最大自由度を与えなければな
らない。一方、本発明の各コピーを１台のＡＧＶ専用と
して制御性を最大とする。 プログラム概要 システムの始動時には、どのＡＧＶも“イネーブル″′
されない。すなわち、時刻Ｏにおいてシステムコントロ
ーラはいかなるＡＧＶよりも前に作動開始する。従って
、車輪応用タスクの実行開始時に最初に行うことはシス
テムコントローラに対してＡＧＶを識別することである
。第２図に示すように、符号１０２にお各プるプログラ
ムの第１ステツプはシステムコントローラがＡＧＶをイ
ネーブルするよう要求したかどうか決定することである
。正規動作中は、システムとＡＧＶが作動しているため
答はノーである。システム始動時はＡＧＶが（例えば、
メインテナンス後に）システムへ戻っておれば、プログ
ラムは第３図に詳示する符号Ａへ分岐する。ステップ２
０２において、プログラムはＡＧＶとの通信を開始する
。これはメツセージスイッチャ−、システムコントロー
ラのモデム、オーバヘッドＩＲ送信機、ＡＧＶのＩＲ受
信機、ＡＧＶコントローラのモデム、及びＡＧＶの車載
コントローラ内の通信アプリケーションタスクを介して
行われる。車輌応用タスクはＡＧＶからの返答を持つ。 返答が無い場合には、プログラムは単にスタートへ戻り
、本質的にはＡＧＶからの返答を°“圓り″まで永久に
待ち続ける。エラー処理及びタイムアウトルーチンを使
用してオープン１０グラムループに対処する。１目様な
イベントのシーケンスは車輌応用タスクをＡＧＶと通信
させなければならない時は常に生じ、逆も真である。 ステップ２０３においてＡＧＶが応答すると、車輌応用
タスクは目１１１ＡＧＶを探して追跡することを可視ナ
ビゲーションシステム（第１図、符号４）に通知する。 次に、可視ナビゲーションシステムはアクティブなＡＧ
Ｖを探索して追跡するよう指令された特定ＡＧＶを識別
できるかどうかを決定する。探索及び識別を達成する方
法及び特定手段が特許出願Ｔｌ＃１２７５７に記載され
ている。車輌応用タスクは可視ナビゲーションシステム
がＡＧＶの現在位置に応答することを期待する。 車輪応用タスクが位置更新を受信すると、ＡＧＶを最寄
りの利用可能なく占有されていない、予約されていない
）ノードへ移動させるのに必要な指令が出される。次に
、ステップ２０８において、タスクはＡＧＶの駐車フラ
グ（セットされると、ＡＧＶは移動しておらずイネーブ
ルされて指令を受は取るという事実を知らせるビット）
をセットする。 材料転送 タスクのＡＧＶが既にイネーブルされているとすると、
タスクは八に分岐することなくステップ１０２を通過す
る。次になされる決定はシステムコントローラが材料転
送を要求するかどうかということである。材料転送は八
ＧＶをノードへ移動させ、ノードに到達したら材料をロ
ードもしくはアンロードするシーケンスである。あるＡ
ＧＶは車輌上の貯蔵点と機械上の荷役点間で材料を転送
するのに使用する機構を備えている。これらの機構はア
クティブもしくはパッシブとすることができる。アクテ
ィブ機構は伸長して材料を回収しＡＧＶ上に載せること
ができるロボットのようなものである。パッシブ機構は
そのＥに置かれたものを単に受は取るだけの１組のロー
ラのようなものである。 材料転送が要求されると、車輛応用タスクはステップ１
０３においてＢへ分岐する。第４図に示すように、タス
クは次にスケジューラタスクからのクリアランスを要求
する。スケジューラのジョブは異なる車輪応用タスクか
らの継続要求流を調整して、システムコントローラによ
り監視されるシステム中の材料流をｊＥｌ序良くするこ
とである。 スケジューラが転送を認めない場合には、ルーチンはス
テップ３１１において単に戻りループが繰り返される。 転送が認められると、ステップ３０４においてルーチン
はルータ−タスクからの径路割当てを要求する。 システム内の別々の各車輪応用タスクがルータ−タスク
への独立したアクセスを有している。 ルータ−のジョブは工場マツプ内の一つの点から他の点
への可能な全径路を探し出して径路の移動ルールをチエ
ツクし、それが中央データベースへ送る各径路がそれを
要求する八ＧＶに対してクリアされるのを確証すること
である。移動ルールはＡＧＶ闇の衝突やデッドロックを
防止するようにセットされる。その方法は特許出願Ｔ　
Ｉ　＃　１１１１０４に記載されている。ステップ３０
４．３０５において（記載できる径路が無い場合には、
ステップ３１２においてルーチンは単に戻る）径路がセ
ットされて検証されると、ステップ３０６においてプロ
グラムは移動指令を発する。これを行う一方法が特許用
ＭＴＩ＃１１１１３に記載されている。第７図に示すよ
うに、ノードがフリーであれば、ステップ６０４におい
てルーチンは（前と同様に）ルータ−タスクを呼び出し
て工場中のＡＧＶ径路を確立する。次に、ステップ６０
５において、タスクはＡＧＶをその行先に移動させるよ
うに指令する。次に、車輪応用タスクはステップ６０６
において戻り、第２図の符号１０８に小すトップレベル
ループに再び入る。次に第５図に戻って、ＡＧＶはステ
ップ４０４において径路に沿って移動開始する。この移
動中に、可視ナビゲーションシステムはＡＧＶを追跡す
る。事実、車輪応用タスクが最初に行うことの一つは、
第３図のステップ２０５に示すように追跡を開始するこ
とである。次に第４図に戻って、ステップ３０７は一度
車輛が行先位置と一致する位置を報告すると、ＡＧＶが
その到来をポストコンピュータに知らせることを示して
いる。この点において生じることは、車輌応用タスクが
ＡＧＶの行先への到達をホストに知らせることである。 ホストは行先において生じることに対する命令を実行す
ることにより、このＡＧＶに対するそのタスクを完了す
る。命令にはホストコンピュータへ送られるメツセージ
が含まれている。システムコントローラはプロトコルト
ランスレータと呼ばれるもう一つのタスクを介してこの
メツセージを送出する。プロトコルトランスレータは“
パーソナリティ”モジュールである。すなわち、それは
システムコントローラからのメツセージを特定タイプの
外部コンピュータが受信するのに適したフォーマットの
メツセージに変換する。代表的なＡＧＶシステムにおい
て、この外部コンビ１−夕はブロックもしくはセルコン
トローラとすることができる。いずれの場合にも、プロ
ト）ルトランスレータはＡＧＶの行先において機械を制
御するコンピュータの１■を話ず” 次に生じることはシステムが工場コントローラをｔＩＩ
ＩＩするかあるいはそれにより１１１１１されるように
設計されているかに依存する。ステップ３０８において
、ＡＧＶの車載車輛コンドローラブＯゲノムもしくは工
場機械のコントローラに材料転送を指令させる判断が行
われる。ステップ３１０において、車輪応用タスクは転
送完了を示すメツセージを受信するまで特機ループに入
る。このメツセージはシステムデザインに応じて、工場
ホストコンピュータ、ブロックもしくはセルコントロー
ラ、もしくはＡＧＶの車載コントローラから来ることが
できる。メツセージを受信すると、材料転送ループルー
チンは再びスケジューラとコンタクトして（ステップ３
０２）さらに命令を受ける。これ以上の材料転送がスケ
ジュールにない場合には、ステップ３１１においてプロ
グラムは戻りステップ１０３において再びハイレベル車
輪応用タスクループに入る。 材料転送ルーチンの柔軟性に注目していただきたい。フ
ローチャートに示す各ルーチンもしくはサブルーチンは
独立モジュールである。従って、車輌応用タスクがそれ
らと通信できる限り、モジュールはどこにでも配置でき
る。これは任意所与のＡＧＶシステムに対して、いくつ
かもしくは全ての材料転送機構をＡＧＶ上に搭載するこ
とができ、いくつかもしくは全てを機械依存性とするこ
とができ、いくつかもしくは全てを人間とすることがで
き（機械オペレータがＡ、ＧＶｋの釦を単に押下して荷
転送完了を知らせる）、いくつかもしくは全てを一方の
ＡＧＶから他方のＡＧＶへとすることができることを意
味する。さらに、いくつかもしくは全てのＡＧＶはアク
ティブもしくはパッシブなマテリアルハンドリング機構
を含むことができる。最後に材料転送の＃制御はＡＧＶ
搭載コントローラ、サービスする機械、もしくは工場、
ブロック、もしくはセルコントローラ内に常駐すること
ができる。車輌応用タスク及び全体制御法のモジュラ−
なハイアラーキ構成により、従来の柄杓されたＡＧＶＩ
Ｉｔｌｌｌ法に万能性が加えられる。 ＡＧＶのバッテリ交換 次に第２図に戻り、ステップ１０４において、次に行わ
れる判断はＡＧＶのバッテリを交換しなければいけない
かどうかということである。バッテリ交換を行うことが
できる方法は３つある。使用するメツセージ径路はバッ
テリ交換要求が出される所に依存する。ＡＧＶは保存エ
ネルギーがあるレベルに降トする時をシステムコントロ
ーラに知らせるバッテリ交換インジケータ及びセンサー
を有している。自動バッテリ交換所には特定ＡＧＶのバ
ッテリ交換をシステムコント０−ラに知らせるのに使用
できるオペレータインターフェイスを含んでいる。（シ
ステムコントローラが配置されている）ペースステーシ
コンのオペレータインターフェイスもバッテリ交換を要
求するのに使用できる。どこから要求が発せられるかに
無関係に、要求に反応するのは車輌応用タスクである。 第５図に示すように、最初のアクションはスｉツ７４０
２における、バッテリチェンジャーを利用可能かどうか
の決定である。利用可能でなければ、ルーチンは戻り、
チェンジＶ−を利用できるようになるかもしくはエラー
や時間限れ状態が解決するまで有効にルーピングが行わ
れる。自動バッテリチェンジャーの無いシステムもある
。このような場合、手動バラブリ交換システムに特定駐
車ノードが割当てられ、そのノードを利用できる場合に
は車輌応用タスク内のルーチンがステップ４０２におい
てＹＥＳを返答するようにセットされる。 いずれの場合にも、バッテリチェンジを利用できる場合
にはルーチンが次にルータ−タスクを呼び出してＡＧＶ
の工場内の径路を設定する。原点はＡＧＶの現在のノー
ドであり、行先はバッテリ交換所の駐車ノードである。 次に、特許出願■１＃１１１１３の詳記されているよう
に、車輌応用タスクはＡＧＶへ移動指令を発し、ＡＧＶ
は行先に到達するまで径路に沿って移動し、ステップ４
０５において、バッテリステーションに到着を知らせる
。ソフトウェアタスクが自動バッテリステーションをｌ
！ＩＩＩＬ、、放電したバッテリーを引き取ってステー
シコンからの新しく充電されたバッテリーと交換する。 バッテリーステーションは交換を行うと、通信コントロ
ーラを介して車輌応用タスクへメツセージを送る。その
囚、車輪応用タスクはステップ４０６においてループ内
で“交換完了”メツセージを持つ。このメツセージを受
信すると、ルーチンはステップ４０７において戻りステ
ップ１０４において再びトップレベル車輪応用タスクル
ープへ入る。 前のルーチンの検討と同様に、本方法の重姿な利点は車
輌応用タスクの構造がモジュラ−であり、且つハイアラ
ーキ構成とされているため、バッテリ交換要求は他の任
意の独立作動タスクから行うことができることである。 さらに、バッテリー交換所は単にＡＧＶが駐屯指令され
るノードとして識別されるため、バッテリ交換所は自由
に移動させたりあるいはコンピュータ端末に命令を入力
す◆だけで工場から完全に削除することができる。 これは、生産ラインが頻繁に変るために機械が移動され
、再編成され再移動されるモダンな製造システムでは非
常に貴重なことである。それはルーチン動作にも有用で
ある。（例えば、バッテリ交換所をサービスのために一
時使用停止しなければならない場合には、単にオペレー
タインターフェイスを使用してバッテリステージコンノ
ード状態を“使用不能″にセットする。） ＡＧＶの駐車 次に第２のステップ１０５に戻って、車輌応用タスクは
次にシステム」シト０−ラがタスクのＡＧＶＩＩＢ求を
行ったかどうかをチエツクする。 ＡＧＶを駐車させるいくつかの理由がある。例えば、オ
ペレータがＡＧＶやその荷の不具合に気ずくことがある
。オペレータは非常停止釦を押下するよりも最初ＡＧＶ
を正常に駐車させる方を選ぶ。 また、スケジューラに特定ＡＧＶに対するシップが無い
場合、ＡＧＶを駐車ノードへ送り他の径路を自由にして
作動中のＡＧＶが使用できるようにする。システム動作
を中断したり生産エリアの人聞を導入することなくＡＧ
Ｖを駐車指令できるという事実により、■＠制御システ
ムの柔軟性が高まる。これを達成する本発明の手段によ
りさらにレベルが高められ、オペレータの助けや介入な
しにシステムコントローラや他の応用タスクはＡＧＶを
駐車すべきことを判斬することができる。 駐ｎｍｌ！求を受信すると、車輪応用タスクはＤへ分岐
し、それを第６図に示す。ステップ５０２において、駐
車ルーチンは最初に駐車ノードを利用できるかどうかを
決定する。駐車ノードと任意他のノードとの間には区別
が２つしかない。第１に、駐車ノードは通常工場マツプ
の行き詰りのように“常道から逸れている。′（その考
えはノードを駐車のみに使用し工場機械サービスには使
用しないことである。）、第２に、駐車ノードは（使用
する正確なノードを指定する必要なしに、任意のアプリ
ケーションプログラムによりＡＧＶを駐車できるように
）■揚マツプ内で識別される。いずれの場合にも、“任
意”もしくは正確な駐車ノードを指定することができる
。大関オペレータの観点から、ユーザは単にシステムに
指令してＡＧＶを（特定位置もしくは任意の利用可能位
置に）駐車させるだけである。いずれの場合にも、シス
テムコントローラは常に駐車されるＡＧＶへ特定ノード
を割当てる。システムコントローラはノードが確かに占
有されていないことをチエツクする。 ノードが占有されておれば、ルーチンは単に戻って、自
由な駐車パークが見つかるかもしくは、指定されている
場合の、ノードが自由になるまでルーピングを行う。さ
もなくば、ルーチンはステップ５０４へ続き、そこでＡ
ＧＶの現在ノードから駐車ノードへ径路を割当てるよう
にルータ−タスクに通知する。これは、ステップ３０４
．４０３に対して前記したように生じる。径路が予約さ
れると、車輌応用タスクは移動指令を発しくこれを達成
する一つの手段が特許出（ｉＴＩ＃１１１１３に詳記さ
れている）、ＡＧｖは駐車ノードへの径路に沿って移動
する。駐車ノードに達すると、ＡＧＶは停止しその駐車
フラグ（状態ビット）をセットして異なる応用タスクが
動作継続する時にＡＧＶの状態を識別できるようにする
。ステップ５０６においてルーチンは戻り、ステップ１
０５において再びトップレベルタスクに入る。 ＡＧＶの移動 第２図に示すように、トップレベルタスクフロー図では
いくつかの異なるルーチンを識別できる。最初と最後を
除く全てがタスクのＡＧＶの移動を要求する。これらの
ルーチンの“ＡＧＶ移動“部を分離してスタンドフロン
タスクとするのが望ましいことが一目でお判りと思う。 モジュラ−ブＯグラミングを特徴とするいくつかの新し
いシステムだけでな〈従来のＡＧＶシステムにおいても
、これは正にそうである。しかしながら、車輌応用タス
クにおいては、構成は指令よりもジョブによる。ジョブ
はローレベルルーチンもしくはサブルーチンのハイアラ
ーキとして構成されている。 “移動°°等の共通ルーチンはこのｆ！低レベル構成で
生じ、自由に“システム”レベルで作動して効率及び応
答時間を改善しなければならないハイレベル制御ループ
からは遥かに離れている。また、６つもの独立ＡＧＶ応
用タスクが同時作動できることもお判り願いたい。従っ
て、分岐Ａ〜Ｆで識別されるような中レベルプログラム
は別のタスクと結びつけられる共通ローレベルサブルー
チン１の待機を回避するのに充分自足的でなければなら
ない。 第７図に示すように、［分岐はステップ６０２において
行先ノードが確かに利用できる（占有されていない）こ
とのチエツクを開始する。ノードが占有されておれば、
ステップ６０３においてルーチンは戻りノードが自由に
なるかもしくは応用タスクが他のジョブを処理するまで
ルーピングする。ノードが自由であれば、ステップ６０
４においてルーチンは（前と同様に）ルータ−タスクを
呼出し、工場内のＡＧＶ径路を確立する。 システムからＡＧＶを除去する。 第２図に示すように、トップレベル車輪応用りスフルー
プで最後に行われるチエツクは、タスクのＡＧＶをシス
テムから除去することをシステムコントローラが要求し
たかどうかということである。ステップ１０７において
返答がノーであれば、車輪応用タスクループの現在のス
イープが完了し、プログラムは開始に戻って再開される
。 ステップ１０７における返答がイエスであれば、タスク
はＦへ分岐し、それを第８図に示す。ステップ７０２に
おける最初のチエツクはエグジットノードを利用できる
か（占有されていない）ということである。エグジット
ノードはシステムに対して車輪を尋人もしくは除去する
のに使用するよう定義されたノードである。このノード
は工場マツプ生成時にオペレータにより定義される。エ
グジットノードが占有されていると、ノードが利用可能
になるかもしくは応用タスクが別のジョブを受信するま
で、ルーチンはステップ７０３においてループする。エ
グジットノードが自由であれば、（前と同様に）ステッ
プ７０４においてルーチンは工場内でＡＧＶ用径路を作
るようにルータ−に通知する。前と同様に、この割当て
は特許出願ＴＩ＃１１１１３に記載された方法もしくは
それと同様の方法により実行される。 以上の説明に関して更に以下の項を開示する。 （１）　　複数のＡＧＶのＩＩＩ御装置において、該装
置は、 （２）　システムコントローラと、 ０　各ＡＧＶＧＣ１１Ｑ連する車輪応用タスクコンピュ
ータプログラム： を具備し、ここで、 （ｉｌ　　前記車輪応用タスクコンピュータプログラム
は前記システムコントローラにより同時に実行され、 （ｉｉｌ　　各車輪応用タスクコンピュータプログラム
はそのｆｌｌｉＡＧＶに対して指令を発するものであり
、 さらに、 に）選定ＡＧＶの指令を前記選定ＡＧＶと関連する車輌
応用タスク」ンビュータノ０グラムと通信させるシステ
ムコントローラタスクコンピュータプログラム、 を具備し、ここで、 （ｉ）　　前記システムコントローラタスクコンピュー
タプログラムは前記システムコントローラにより前記車
輌応用タスクコンピュータプログラムと同時に実行され
る、 ＡＧＶＩＩＩＩＩ装蹟。 （２）　　第（１）項記載の装置において、さらに、（
２）前記各ＡＧＶの位置を決定する司視ナビゲーシコン
タスクコンピュータプログラム、を具備し、ここで、 （ｉ）　　前記ナビゲーションタスクコンピュータプロ
グラムは前記システムコントローラにより前記他のコン
ピュータプログラムと同時に実行される、 ＡＧＶ訓御制御ｌ！。 （３）　　第電１）項記載の装置において、さらに、各
ＡＧＶ上に搭載された車輪コントローラ。 ヲ具備ｔ６ＡＧＶＩＩ御ｖｉａｉｔ。 （４）　　第１３）Ｉｊｌ記載の装置において、さらに
、前記システムコントローラから前記車輛コントローラ
へ指令を通信させる通信リンク、を具備するＡ　Ｇ　Ｖ
　４制御装置。 （５）　　第（１）項記載の装置において、さらに、＠
　前記ＡＧＶに対するルートを発生するスケジューラタ
スクコンピュータプログラム、を具備し、ここで、 ｌｉｔ　　前記スケジューラタスクコンピュータプログ
ラムは前記システムコントローラにより前記他のコンピ
ュータ７０グラムと１１１時に実行される、ＡＧＶ制御
装置。 （６）　　Ｍｌ数台１７）　Ａ　Ｇ　Ｖ　＆ｌＩ　ＩＩ
Ｉ法ｔ、＝　ｔｉ　イｒ、該方法は、（２）　システム
コントローラを設け、０　各ＡＧＶに関連づる車輪応用
タスクコンピュータプログラムを、前記システムコント
〇−うにより同時に実行し、 （ハ）　前記各車輪応用タスクコンピュータプログラム
を使用してその関連ＡＧＶへ指令を発し、ゆ　前記シス
テムコントローラにより、前記車輪応用タスクコンピュ
ータプログラムと同時にシステムコントローラタスクコ
ンピュータプログラムを実行し、 （ｅ）　　ｆｔＪ記システムコントＯ−ラタスクコンピ
ュータプログラムを使用して選定ＡＧＶ用指令を前記選
定ＡＧＶと関連する車輪応用タスクコンピュータプログ
ラムと通信させる、 ことからなるＡＧＶ制御法。 （７）　　第（６）項記載の方法において、ざらに、前
記像のコンピュータプログラムと同時に、可視ナビゲー
ションタスクコンピュータプログラムを実行し、 前記可視ナビゲーションタスクコンピュータプログラム
を使用して前記各ＡＧＶの位置を決定する、 コトがらな８ＡＧＶｔｉｌＪＩｉｌ法。 （８）　　第（６）項記載の方法において、さらに、各
ＡＧＶ上に搭載される車輌コントローラを設ける、 ことからなるＡ　Ｇ　Ｖ　Ｉｌｌ　ｍ１ｌｌ　法。 （９）　　第（ロ）項記載の方法において、さらに、前
記システムコントローラから前記車輛コントローラへの
通信リンクを設け、 前記システムコントローラから前記車輛コントローラへ
指令を通信させる、 ことからなるＡＧＶｉｌ１ｍ法。 （１０）第＋６１項記載の方法において、さらに、前記
像のコンピュータプログラムと同時に、スケジューラタ
スクコンピュータプログラムを実行し、 前記スケジューラタスクコンピュータプログラムを使用
して前記ＡＧＶ用径路を発生する、ことからなるＡＧＶ
ｔｉ制御法。 （１１）本発明は移１１Ｊ　ｏボット等の半自主的自動
案内車輛装置の制御法からなるモジュラ−ハイアラーキ
構成コンピュータプログラム１ある。本方法は、静止ｖ
ＪＩＩｌコンピュータ内で実行され、静止ｖＩＩコンピ
ュータプログラムと車載移動制御コンピュータ内で実行
される対応するプログラム園で通信を行い、車載移動１
１１１１コンピユータ内で独立に作動する制御プログラ
ムを含んでいる。本発明により、システムＩｉ視プログ
ラムは移動車輛に指令を与えて始動、停止もしくは車輌
に対して材料を転送させ、車輪内でバッテリーを交換し
、車輌を工場内の特定点で駐車させ、車輌を工場内の点
から点へ移動させ、車輪を工場から除去することができ
る。本発明はシステム監視レベルで充分な監視ｌ１１ｔ
Ｉｌを保持しながら個別車輛の自主性を最大限とするこ
とにより従来の自動案内中輪装置の性能を改善し、車輌
活動のルーチング及びスケジューリングの柔軟性を最大
限とする。本発明は、移動車と静止制御コンピュータ囚
で最高レベルの制御を行うことにより、自動案内車輛シ
ステム内の“ループを閉じる”

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明がその一つであるシステムの物理的要素
（コンピュータ、モデム等）及び本発明からなるソフト
ウェアの１１１１１ハイアラーキを示す図、第２図は車
輌応用タスクの最高制御レベルを示すフロー図、第３図
は本発明の初期化（プログラム始動）におけるｉＩＩ制
御制御アクフミンすフロー図、第４図はＡＧＶが荷を転
送する時の本発明の制御アクションを示すフロー図、第
５図は車輪バッテリーを変えなければならない時の本発
明の制御アクションを示すフロー図、第６図は車輌を駐
車する時の本発明の制御アクシランを示すフ０−図、１
７図は車輌を移動する詩の本発明の＄１−アクションを
示すフロー図、第８図は車輌をシステムから除去する時
の本発明の制御アクションを示すフロー図である。 参照符号の説明 １・・・通信コントローラ ２・・・システムコントローラ ３・・・ホストコンピュータ ４・・・ビジョンコントローラ ５・・・オペレータインターフェイス ６・・・車輛コントローラ フ・・・ワイヤレス赤外トランシーバシステム８・・・
モデム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のＡＧＶの制御装置において、該装置は、（
   ａ）システムコントローラと、 （ｂ）各ＡＧＶに一連する車輌応用タスクコンピュータ
   プログラム、 を具備し、ここで、 （ｉ）前記車輛応用タスクコンピュータプログラムは前
   記システムコントローラにより同時に実行され、 （ｉｉ）各車輪応用タスクコンピュータプログラムはそ
   の関連ＡＧＶに対して指令を発するものであり、 さらに、 （ｃ）選定ＡＧＶの指令を前記選定ＡＧＶと関連する車
   輛応用タスクコンピュータプログラムと通信させるシス
   テムコントローラタスクコンピュータプログラム、 を具備し、ここで、 （ｉ）前記システムコントローラタスクコンピュータプ
   ログラムは前記システムコントローラにより前記車輛応
   用タスクコンピュータプログラムと同時に実行される、 ＡＧＶ制御装置。
2. （２）複数台のＡＧＶ制御法において、該方法は、（ａ
   ）システムコントローラを設け、 （ｂ）各ＡＧＶに一連する車輛応用タスクコンピュータ
   プログラムを、前記システムコントローラにより同時に
   実行し、 （ｃ）前記各車輛応用タスクコンピュータプログラムを
   使用してその関連ＡＧＶへ指令を発し、（ｄ）前記シス
   テムコントローラにより、前記車輛応用タスクコンピュ
   ータプログラムと同時にシステムコントローラタスクコ
   ンピュータプログラムを実行し、 （ｅ）前記システムコントローラタスクコンピュータプ
   ログラムを使用して選定ＡＧＶ用指令を前記選定ＡＧＶ
   と関連する車輛応用タスクコンピュータプログラムと通
   信させる、 ことを有するＡＧＶ制御法。