JPH10320048A - 移動体の集中監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の移動体の現在位置や作業状況を把握し
て、作業要求に対して最適な移動体を選び出して作業指
示を与える。 【解決手段】 移動体２０と集中監視装置１０との間で
無線通信を行い、移動体が作業中か否かと、現在位置を
把握しておく。作業ポイント１４に設けられた作業要求
出力手段１５から作業要求信号が入力された際、待機中
の移動体２０を選択し、さらに選択された移動体の現在
位置と、作業ポイントに対応して設定されたブロックレ
ベルを照合して作業を行わせる移動体を選択し、その移
動体に作業指示を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送ロボットのよ
うな無人の移動体を用いて作業を行わせる複数の移動体
の集中監視制御システムに関し、特に、移動体の稼働状
況を把握し、移動体に行わせる作業の要求があった場合
に最適な移動体を選出してその移動体に作業の指示を与
えることのできる移動体の集中監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】無人の移動体は、工場や病院における物
資の運搬作業をはじめとして、様々な目的で利用されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの移動体の制御
は、移動体自体に制御パネルを設けて作業者が自ら制御
パネルを操作して移動体に指示を与えるものや、予め移
動体の走行経路や作業内容を設定して記憶させ、記憶内
容をもとに所定の作業を行うものであった。上記のよう
に無人の移動体を用いた作業は、工場などのように生産
工程が画一されていて、作業分担が明らかなところでは
非常に有用である。ところが、作業工程が連続化してい
ない場合や、物流量が比較的少なく、少数台の移動体を
必要に応じて使いたい場合には、作業要求に対し、状況
に応じて最適な移動体を選び出し、作業指示を与える必
要があった。

【０００４】また、長時間にわたり移動体を稼働させる
場合、移動体に充電を行う必要があるものの、その点に
ついて配慮したシステムは未だ提案されていなかった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであ
り、複数の移動体の現在位置、作業状況を把握し、作業
要求に対し最適な移動体を選びだして作業指示を与える
ことにより、作業効率の向上をはかる移動体の集中監視
制御システムの提供を目的とし、さらに移動体のバッテ
リの充電電圧を監視し、電圧の低下を検知した際に自動
的に充電を行わせる移動体の集中監視制御システムを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の移動体の集中監視制御システム
は、移動体と集中監視制御装置との間で無線通信を行
い、移動体が現在作業中か否かおよび移動体の現在位置
を把握しておく。作業ポイントに設けられた作業要求出
力手段から作業要求信号が入力された際、待機中の移動
体を選択し、さらに選択された移動体の現在位置と、作
業ポイントに対応して設定されたブロックレベルを照合
して作業を行わせる移動体を選択し、その移動体に作業
指示を与える。

【０００６】本願の請求項２記載の移動体の集中監視シ
ステムは、請求項１に記載の移動体の集中監視制御シス
テムに加え、移動体にバッテリの充電電圧を監視する充
電電圧監視手段を設け、走行経路内に自動充電装置を設
け、移動体のバッテリの充電電圧が所定以下になったこ
とが検知されると、移動体を自動充電装置に移動させて
充電を行わせる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態について、
図を用いて説明する。図１は、請求項１記載の集中監視
制御システムの構成を示すブロック図である。集中監視
制御装置１０は、監視制御用コンピュータ１１，複数の
移動体２０との間で通信を行なうワイヤレスモデム１
２，各作業ポイント１４に設けられたコントロールユニ
ット１５との間で通信を行なうインターフェースユニッ
ト１３により構成される。

【０００８】作業の拠点となる各作業ポイント１４には
作業要求出力手段となるコントロールユニット１５が設
けられ、移動体２０に作業を行なわせようとする場合
は、ボタン入力あるいはキー操作により作業要求信号を
集中監視制御装置１０に送信する。この際、作業内容が
運搬作業で、かつ運搬先が明らかである場合は、同時に
運搬先を指定するデータも送信する。

【０００９】各移動体２０には、集中監視制御装置１０
との間で通信を行なうワイヤレスモデム２１が設けら
れ、作業開始信号、作業終了信号、移動体の現在位置を
それぞれ集中監視制御装置に送信する。図２は、請求項
１に記載の集中監視制御システムにおいて、移動体２０
の走行経路および構成要素を示したものである。以下、
動作を含めて説明する。

【００１０】移動体２０の走行経路には、作業の拠点と
なる作業ポイント１４および待機場所１６が設けられて
いる。また、走行経路はブロック分けされ、各作業ポイ
ント１４に対応してブロックレベルが設定されている。
また、各移動体にも優先順位が定められている。移動体
２０は、走行中に異なるブロックへ移動したことを判断
すると、現在どのブロックにいるかを示す現在位置をワ
イヤレスモデム２１を用いて集中監視制御装置１０に送
信する。異なるブロックへ移動したことは、走行経路に
設けられた既知のマーカーにより得られる情報から判断
する。あるいは移動体２０に走行距離および走行方向を
検出する手段を設け、かつブロック分けされた走行経路
を記憶しておき、それらを照合することにより判断す
る。

【００１１】また、移動体２０は、作業指示が与えられ
て作業を開始したときには作業開始信号を、作業を終了
したときには作業終了信号をワイヤレスモデム２１を介
して集中監視制御装置１０に送信する。集中監視制御装
置１０の監視制御用コンピュータ１１は、移動体２０か
ら送信された現在位置、作業開始信号、作業終了信号等
をワイヤレスモデム２１を介して受信し、移動体２０の
現在状況を把握する。

【００１２】また、監視制御用コンピュータ１１は、イ
ンターフェースユニット１３を介して作業ポイント１４
のコントロールユニット１５から送られてくる作業要求
信号を受信すると、作業要求信号を出力した作業ポイン
ト１４に対応して設定されたブロックレベルと各移動体
２０の現在状況をもとに、作業を行なわせる移動体２０
を選択し、該移動体にワイヤレスモデム２１を介して作
業指示を送信する。

【００１３】なお、監視制御用コンピュータ１１上から
でも、キーボードからの入力によって移動体２０に作業
指示を与えることができる。移動体２０は、作業指示が
与えられると作業開始信号を集中監視制御装置１０に送
信するとともに作業指示に従って作業を行ない、作業が
終了すると作業終了信号を集中監視制御装置１０に送信
するとともに待機場所１６へ移動し、次の作業指示が与
えられるまで待機する。

【００１４】前記作業指示の内容は、運搬作業の場合で
あれば、運搬物を受け取る作業ポイントへの移動指示お
よび運搬物を届ける作業ポイントの指示となるが、移動
体２０が自ら走行ルートを決定できない場合は、走行ル
ートを指示するデータを監視制御用コンピュータ１１で
作成して作業指示の内容に加えるものとする。図３は、
監視制御用コンピュータ１１における作業要求信号処理
のフローチャートである。以下、ステップ毎に説明す
る。 （Ｓ１） 監視制御用コンピュータ１１は、各作業ポイ
ント１４から送られてくる作業要求信号を常時チェック
し、作業要求信号が入力された時および作業要求信号が
保持されている時は（Ｓ２）へ進む。なお、作業要求信
号が保持されている時、新たに作業要求信号が入力され
た場合は、順次蓄積して入力された順番で処理するもの
とする。 （Ｓ２） 移動体から送られてきた作業開始信号、作業
終了信号などをもとに、待機中の移動体を選択する。こ
の場合、作業開始信号を出力した移動体は作業終了信号
を出力するまで作業中と判断される。したがって待機中
の移動体とは、待機場所１６で待機中の移動体および所
定の作業を終えて待機場所１６に移動中の移動体を指
す。待機中の移動体がいない場合は、作業要求信号を保
持したまま（Ｓ１）へ戻る。待機中の移動体を選択する
と（Ｓ３）へ進む。 （Ｓ３） （Ｓ２）で選択した待機中の移動体の中か
ら、作業要求信号を出力した作業ポイント１４に対応し
て設定されたブロックレベルが最も低いブロックにいる
移動体を選択する。 （Ｓ４） （Ｓ３）で選択された移動体が複数台か否か
を判断し、複数台であれば（Ｓ５）へ、１台であれば
（Ｓ６）へ進む。 （Ｓ５） （Ｓ３）で選択された複数台の移動体の中か
ら、予め移動体に設定された優先順位をもとに最優先の
移動体を選択する。 （Ｓ６） 最終的に選択された移動体２０に対して作業
指示を送信する。作業指示の内容は、作業ポイント１４
への移動指示となるが、移動体が自ら走行ルートを決定
できない場合は走行ルートを指示するデータも移動体に
送信する。

【００１５】集中監視制御システムの動作について、具
体的な例をあげて説明する。図４は、本発明の集中監視
制御システムにおいて、各作業ポイント１４ａ，１４
ｂ，１４ｃに対応して設定されたブロックレベルを示す
図である。ここでは、作業領域を１１のブロックＡ〜Ｋ
に分割し、それぞれのブロックをブロックレベルで示し
ている。尚、ブロックレベルは、基本的には作業ポイン
トに近いブロック程レベルを低くして設定しているが、
必ずしも距離のみを基準とするものではなく、移動体の
作業性を考慮して設定される。

【００１６】図４の作業ポイント１４ａについてみれ
ば、図４においては作業ポイント１４ａに近い順でブロ
ックレベルを設定し、ブロックレベルの低い順に優先度
が高くなっている。監視制御用コンピュータ１１は作業
ポイント１４ａから作業要求信号が出力された際、ブロ
ックレベルを参照して作業を行なわせる移動体を選択す
る。また、各移動体には優先順位が定められており、移
動体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの順に優先順位を設定して
いる。

【００１７】なお、上記ブロックレベルは、走行経路に
扉が存在するなどして移動体の走行距離と走行時間が比
例しない場合は、走行時間をもとに設定すればよい。作
業ポイント１４ａに設けられたコントロールユニット１
５ａから作業要求信号が入力されると、監視制御用コン
ピュータ１１は、移動体２０ａ，２０ｂ，２０ｃから送
られてきた作業開始信号および作業終了信号をもとに現
在待機中の移動体を選択する。ここで移動体２０ｂが作
業中であると仮定すると、移動体２０ａ及び移動体２０
ｃが選択される。

【００１８】次に、選択された移動体２０ａ及び移動体
２０ｃについて、図５に示す参照テーブルを参照して作
業ポイント１４ａに対応して設定されたブロックレベル
が最も低いブロックにいる移動体を選択する。この場
合、移動体２０ａ，移動体２０ｃはともに同じブロック
レベルにいるため、どちらも選択される。この時点で選
択された移動体が複数であるため。移動体に設定された
優先順位をもとに最優先の移動体を選択する。この場
合、移動体２０ａが移動体２０ｃより優先順位が高いた
め選択される。

【００１９】次に監視制御用コンピュータ１１は、最終
的に選択された移動体２０ａに対して作業指示を送信す
る。作業指示の内容は、作業ポイント１４ａへ移動して
荷物を受け取り運搬を行なわせる旨のものであるが、移
動体１４ａが自ら走行ルートを決定できない場合は、走
行ルートを指示するデータも送信する。なお、作業ポイ
ント１４ｂおよび作業ポイント１４ｃにも対応してブロ
ックレベルが定められており、これらもあわせて示すと
図５の参照テーブルとなる。上記説明において、待機場
所１６において複数の移動体が待機している場合、待機
中の移動体については移動体に設定された優先順位によ
らず、待機場所１６において移動体が待機を開始した順
に優先順位を与えるようにしてもよい。

【００２０】また、上記説明では待機場所が一箇所の場
合について示してあるが、待機場所は複数箇所設けても
よく、その場合の制御は、作業が終了した時点で、最も
近い待機場所に向かわせる；最も近い待機場所が空いて
いない場合は次に近い待機場所に向かわせる；すべての
待機場所が空いていない場合は最も近い待機場所に向か
わせる。あるいはその場で待機させる；とすればよく、
自動充電装置を複数設ける場合についても同様に制御す
ればよい。

【００２１】さらに、待機場所として専用の場所を設け
る必要はなく、任意のブロックを待機場所として用いて
もよい。図６は、請求項２に記載の集中監視制御システ
ムの構成を示すブロック図である。なお、図６におい
て、図１に示した構成要素と基本的に同一のものについ
ては、説明の便宜上同一の符号を付して説明している。
そして、本実施例では、移動体２０はバッテリを駆動源
として走行するものを前提としており、図１に示す請求
項１の構成に加えて、移動体２０にはバッテリの充電電
圧を監視する電圧監視装置２２が設けられている。電圧
監視装置２２は、移動体２０のバッテリの充電電圧が所
定以下になったことを検知すると、ワイヤレスモデム２
１を介して監視制御用コンピュータ１１に充電要求信号
を送信する。

【００２２】図７は、請求項２に記載の集中監視制御シ
ステムにおいて、移動体２０の走行経路および構成要素
を示したものである。以下、動作を含めて説明する。な
お、請求項１に記載の集中監視制御システムと重複する
箇所は説明を省略する。図７においては、図２に示した
構成要素に加えて移動体２０の走行経路には、移動体２
０に充電を行なう自動充電装置１７および充電待機場所
１８が設けられている。

【００２３】移動体２０は、前述の現在位置、作業開始
信号および作業終了信号の送信に加え、電圧監視装置２
２により移動体２０のバッテリの充電電圧が所定以下と
なったことを検知して、充電要求信号をワイヤレスモデ
ム２１を介して集中監視制御装置１０に送信する。監視
制御用コンピュータ１１は、移動体２０から送信された
現在位置、作業開始信号、作業終了信号、充電要求信号
をもとに移動体２０の現在状況を把握する。

【００２４】移動体２０から充電要求信号が出力される
と、監視制御用コンピュータ１１は自動充電装置１７が
空きの状態か否かを判断する。空きの状態であれば充電
要求信号を出力した移動体２０に自動充電装置へ移動し
充電を行なう旨の充電指示を与える。自動充電装置１７
が空きの状態でなければ、移動体２０に充電待機場所１
８へ移動するよう移動指示を与え、その後自動充電装置
１７が空くまで待機させ、自動充電装置が空きの状態に
なると移動体２０に自動充電装置へ移動し充電を行なう
旨の充電指示を与える。

【００２５】移動体２０は、自動充電装置１７における
充電を終えると充電終了信号を監視制御用コンピュータ
１１に送信し、充電待機場所１８へ移動する。なお、請
求項２に記載の集中監視制御システムにおいて、作業要
求信号に対する処理を行なう際、充電要求信号を出力し
た移動体２０は充電終了信号を出力するまでの間、作業
中とみなされることになる。

【００２６】図８は、監視制御用コンピュータ１１にお
ける充電要求信号処理フローチャートである。以下、ス
テップ毎に説明する。 （Ｓ１１） 監視制御用コンピュータ１１は、移動体２
０から送られてくる充電要求信号を常時チェックし、充
電要求信号が入力された時は（Ｓ１２）へ進む。 （Ｓ１２） 充電要求信号が入力された際、自動充電装
置１７が空きの状態であるか否かを判断して、空きの状
態であれば（Ｓ１３）へ、空きの状態でなければ（Ｓ１
４）へ進む。 （Ｓ１３） 充電要求信号を出力した移動体２０に対し
て自動充電装置１７への移動指示を与える。移動体２０
が走行ルートを自ら決定できない場合は、自動充電装置
１７への走行ルートを指示するデータも送信する。 （Ｓ１４） 充電要求信号を出力した移動体２０に対し
て充電待機場所１８への移動指示および充電待機場所１
８における待機指示を与える。移動体２０が走行ルート
を自ら決定できない場合は、充電待機場所１８への走行
ルートを指示するデータも送信する。 （Ｓ１５） 自動充電装置１７が空きの状態であるか否
かを判断し、自動充電装置１７が空きの状態になったこ
とを判断すると（Ｓ１６）へ進む。 （Ｓ１６） 移動体２０に対して充電待機場所１８から
自動充電装置１７への移動指示を与える。 （Ｓ１７） 移動体２０に対して自動充電装置１７にお
ける充電指示を与える。

【００２７】なお、前記ブロックレベルは図９あるいは
図１０のように設定してもよい。図９は、作業ポイント
１４ａに対応して設定されたブロックレベルを示したも
のであり、充電待機場所１８に最も低いブロックレベル
を定めたものである。作業ポイント１４ａから作業要求
信号が出力された際、充電待機場所１８で待機中の移動
体がいた場合は、該移動体に最優先で作業指示を与え
る。図９のようにブロックレベルを設定することによ
り、移動体の入れ替えが行なわれ、移動体を平均的に稼
働させることができる。

【００２８】図１０も作業ポイント１４ａに対して設定
されたブロックレベルを示したものであり、作業ポイン
ト１４ａの近傍に最も低いブロックレベルを定め、充電
待機場所１８に次に低いブロックレベルを定めたもので
ある。作業ポイント１４ａから作業要求信号が出力され
た際、作業ポイント１４ａの近傍に待機中の移動体がい
た場合は該移動体に作業指示を与え、作業ポイント１４
ａの近傍に待機中の移動体がなく、充電待機場所１８で
待機中の移動体がいた場合、該移動体に作業指示を与え
る。図１０のようにブロックレベルを設定することによ
り、作業ポイントの近傍に移動体がいた場合は速やかに
作業に向かわせ、かつ充電待機場所で待機中の移動体を
優先的に作業に向かわせることにより、移動体の入れ替
えが行なわれ、移動体を平均的に稼働させることができ
る。

【００２９】なお、図９および図１０について、作業ポ
イント１４ｂおよび作業ポイント１４ｃに対応するブロ
ックレベルも定められており、作業ポイント１４ａに対
応して設定されたブロックレベルとあわせて参照テーブ
ルが作成される。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の移
動体を無線を用いて一元管理する集中監視制御装置を設
置し、移動体から送られてくる現在位置、作業状況、状
態情報などを逐次受信し、各移動体の状況を把握するこ
とにより、作業ポイントからの作業要求に対して最適な
移動体を即座に選び出し、効率よく作業指示を与えると
ともに、充電の必要がある移動体に対して充電指示を与
えることができる。

【００３１】作業要求に対する最適な移動体の選択を作
業ポイントからの距離ではなく、各作業ポイントに対し
て設定されたブロックレベルを基準としたことにより、
移動体の実際の移動時間を反映させるなど、移動体を稼
働させる場所の状況に合せて優先度を容易に設定するこ
とができる。また、充電直後の待機場所で待機中の移動
体に対して優先的に作業を行なわせるようにブロックレ
ベルを設定することにより、複数の移動体を平均的に稼
働させることができ、特定の移動体に作業が集中するこ
とを防ぐ。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の集中監視制御システムの構成を
示すブロック図である。

【図２】移動体の走行経路および構成要素を示す図であ
る。

【図３】作業要求信号処理のフローチャートである。

【図４】ブロックレベルの設定例を示す図である。

【図５】ブロックレベルの参照テーブルを示す図であ
る。

【図６】請求項２記載の集中監視制御システムの構成を
示すブロック図である。

【図７】移動体の走行経路および構成要素を示す図であ
る。

【図８】充電要求信号処理のフローチャートである。

【図９】ブロックレベルの設定例である。

【図１０】ブロックレベルの設定例である。

【符号の説明】

１０ 集中監視制御装置 １１ 監視制御用コンピュータ １２ ワイヤレスモデム １３ インターフェースユニット １４ａ 作業ポイント １４ｂ 作業ポイント １４ｃ 作業ポイント １５ａ コントロールユニット １５ｂ コントロールユニット １５ｃ コントロールユニット １６ 待機場所 １７ 自動充電装置 １８ 充電待機場所 ２０ａ 移動体 ２０ｂ 移動体 ２０ｃ 移動体 ２１ ワイヤレスモデム ２２ 電圧監視装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業領域に配置される複数の移動体と、
   前記移動体の運行及び作業を監視制御する監視制御装置
   と、前記移動体が作業を行う場合の拠点となる作業ポイ
   ントに設けられ、前記移動体に作業を行わせる時に操作
   して前記監視制御装置に対して作業要求信号を出力する
   作業要求出力手段とからなり、 前記移動体は、作業を開始したときに作業開始信号、作
   業を終了したときに作業終了信号、移動に伴って現在位
   置をそれぞれ前記監視制御装置に送信し、前記監視制御
   装置からの制御信号を受信する通信手段を有し、 前記監視制御装置は、前記移動体との間で通信を行う通
   信手段と、前記作業要求出力手段と接続され、作業要求
   信号を入力するインターフェースと、前記通信手段およ
   び前記インターフェースを介して入力される情報と、予
   め設定された内容をもとに前記移動体を制御する監視制
   御部とからなり、 前記作業領域は前記移動体の走行する走行経路、前記移
   動体に作業を行わせる場合の拠点となる作業ポイント、
   作業を終えた前記移動体を待機させる待機場所を含んで
   構成され、前記移動体の走行経路および待機場所はブロ
   ック分けされるとともに各作業ポイントに対応してブロ
   ックレベルが設定され、 前記監視制御部は、作業ポイントに設けられた作業要求
   出力手段から作業要求信号が出力された際、前記移動体
   から出力された作業開始信号および作業終了信号をもと
   に待機中の移動体を選択し、さらに待機中の移動体の現
   在位置と、作業要求信号を出力した作業ポイントに対応
   して設定されたブロックレベルを照合して作業を行わせ
   る移動体を選択し、選択された移動体に作業指示を与え
   ることを特徴とする移動体の集中監視制御システム。
2. 【請求項２】 作業領域に配置される複数の移動体と、
   前記移動体の運行及び作業を監視制御する監視制御装置
   と、前記移動体が作業を行う場合の拠点となる作業ポイ
   ントに設けられ、前記移動体に作業を行わせる時に操作
   して前記監視制御装置に対して作業要求信号を出力する
   作業要求出力手段と、前記移動体に自動的に充電を行う
   自動充電装置と、前記移動体のバッテリの充電電圧を監
   視し、充電電圧が所定以下となったことを検知する充電
   電圧監視手段とからなり、 前記移動体は、充電電圧が所定以下となったときに充電
   要求信号、充電を終了したときに充電終了信号、作業を
   開始したときに作業開始信号、作業を終了したときに作
   業終了信号、移動に伴って現在位置をそれぞれ前記監視
   制御装置に送信し、前記監視制御装置からの制御信号を
   受信する通信手段を有し、 前記監視制御装置は、前記移動体との間で通信を行う通
   信手段と、前記作業要求出力手段と接続され、作業要求
   信号を入力するインターフェースと、前記通信手段およ
   び前記インターフェースを介して入力される情報と、予
   め設定された内容をもとに移動体を制御する監視制御部
   とからなり、 前記作業領域は、移動体の走行する走行経路、移動体に
   作業を行わせる場合の拠点となる作業ポイント、作業を
   終えた前記移動体を待機させる待機場所、移動体に充電
   を行う自動充電装置、充電を終えた移動体を待機させる
   充電待機場所をを含んで構成され、移動体の走行経路お
   よび待機場所はブロック分けされるとともに各作業ポイ
   ントに対応してブロックレベルが設定され、 前記監視制御部は、作業ポイントに設けられた作業要求
   出力手段から作業要求信号が出力された際、前記移動体
   から出力された作業開始信号、作業終了信号、充電要求
   信号および充電終了信号をもとにから待機中の移動体を
   選択し、さらに待機中の移動体の現在位置と、作業要求
   信号を出力した作業ポイントに対応して設定されたブロ
   ックレベルを照合して作業を行わせる移動体を選択し、
   選択された移動体に作業指示を与え、一方移動体からの
   充電要求信号が出力された際、該移動体を自動充電装置
   に移動させて充電を行わせることを特徴とする移動体の
   集中監視制御システム。