JPH11249738A - 自動搬送車の最短経路探索方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷物の移載場所間における走行路途中におけ
る自動搬送車の方向転換等回転に要する時間を反映して
最短時間で到達出来る最短経路を正確に求める。 【解決手段】 走行路及びステーションのレイアウトか
らステーション、交差点、コーナをシンボライズした黒
丸部であるノードで、またステーション間の走行路をシ
ンボライズした線であるアークで表したグラフを作成す
ると共に、各ノードの意味を示すノードデータ、ノード
間のアークの距離を示す走行路データ、自動搬送車の諸
元データを求め、これらに基づいて隣接するステーショ
ンノード間を移動するに要する回転場所での回転に要す
る時間及びその前，後の減速，加速時間を反映した移動
時間データを作成し、これに基づいて最短時間で到達し
得る最短経路を探索する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動搬送車が出発
地点から指定された目標地点に到達するまでに要する時
間が最短であって、しかも距離が短い最短経路を探索す
る方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年工場敷地内、貨物ステーション内等
においては荷物の搬送に自動搬送車が広く利用されてい
るが、自動搬送対象荷物の増加と共に走行路長も長大化
し、また走行路の少スペース化の観点から走行路に袋小
路等の設定が行われて走行路が複雑化しつつある。

【０００３】図１３は走行路及び荷物の移載場所である
ステーションのレイアウトの一例を示すレイアウト図で
あり、図中Ｅ1 〜Ｅ4 は基本的に自動搬送車１が進入で
きないエリア、ＲはエリアＥ1 〜Ｅ4 の周囲に設けられ
た走行路である。各エリアＥ1 〜Ｅ4 内には走行路Ｒに
面して荷物の移載場所であるステーションＳ（自動搬送
車の動力源である蓄電池の充電場所等を含む）が設けら
れている。走行路Ｒは直線部分の外、コーナＲc 、Ｔ字
交差点Ｒt 、十字交差点Ｒw を有しており、いずれの位
置においても双方向への通行が可能となっている。

【０００４】自動搬送車１は片側に荷物の載置部である
フォーク２を張り出して備えており（サイドフォーク
式）、フォーク２を張り出している側をステーションＳ
に横付けすることで荷物の移載が可能となっている。自
動搬送車１の車体にはスピンターンが可能なよう車体の
左，右に独立した駆動輪を備えると共に、車体の前，後
部に遊動輪を備え、電源（電池）を動力源にしてモータ
を正又は逆駆動することで左，右の駆動輪を独立に駆動
させ、前，後方向に直線又は曲線走行し得る外、走行路
Ｒ上のコーナＲc 、Ｔ字交差点Ｒt 、十字交差点Ｒw で
は夫々に沿う転向が、また図中に破線の円で示す予め定
められた回転場所Ｒ1 〜Ｒ3 ではＵターン、360 °のス
ピンターンが可能となっている。

【０００５】図１４(a) は図１３に示すレイアウト図の
各部分をシンボライズして表現したグラフの概念図であ
り、ステーションＳ、走行路ＲにおけるコーナＲc 、Ｔ
字交差点Ｒt 、十字交差点Ｒw はいずれも黒丸印（ノー
ドと称す）で表し、また隣接するノード同士の間の接続
関係を線（アークと称す）で表してある。

【０００６】通常走行路Ｒが一方向通行の場合、アーク
は一方のノードから他方のノードに向けて弧状線を延ば
し先端に通行方向を示す矢印が付され、また双方向通行
の場合には各一方のノードから他方のノードに個別に弧
状線を延ばし、各先端に通行方向を示す矢印を付して表
わすが、図１４(a) では略式として矢印を付さない一本
の線で示してある。

【０００７】図１４(b) は十字交差点Ｒw 周辺の、また
図１４(c) はコーナＲc 周辺の更に図１４(d) はＴ字交
差点Ｒt 周辺のノードとアークとの関係を夫々示してい
る。なお走行路Ｒを挟んで向かい合って位置するステー
ションＳは１個のノードで代表させてある。これは自動
搬送車１が両側に夫々フォークを有する場合には、走行
路Ｒの両側に位置するステーションについてこれらを区
別する必要がないからである。

【０００８】図１４(b) に示す如く、十字交差点Ｒw 付
近はその直近に位置するステーションＳを示すノードＮ
1 〜Ｎ4 及び十字交差点Ｒw それ自体を示すノードＮ5
と、これらノードＮ1 〜Ｎ5 の隣接するノード同士の接
続関係を示すアークＫ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 とで表して
ある。

【０００９】また図１４(c) に示す如くコーナＲc 付近
はその直近に位置するステーションＳ夫々を表すノード
Ｎ6 、Ｎ7 及びコーナそれ自体を表すノードＮ8 と、こ
れら隣接するノードＮ6 −Ｎ8 、Ｎ8 −Ｎ7 間の接続関
係を示すアークＫ5 ，Ｋ6 とで表してある。更に図１４
(d) に示す如くＴ字交差点Ｒt 付近はその直近に位置す
るステーションＳ夫々を表すノードＮ9 、Ｎ10、Ｎ11及
びＴ字交差点Ｒt それ自体を表すノードＮ12と、これら
隣接するノードＮ9 −Ｎ12、Ｎ10−Ｎ12、Ｎ12−Ｎ11間
の接続関係を示すアークＫ7 〜Ｋ9 とで表してある。

【００１０】図１３に示すようなレイアウト図から図１
４(a) に示す如くノードとアークとを持つグラフ（概念
図）を得、これに基づいて各ノード毎に割付けたノード
番号と、その属性（ステーション，コーナ，Ｔ字交差
点，十字交差点等の区別）を示すデータとをテーブル化
したもの（ノードデータと称す）、各アークに割り付け
たアーク番号と、このアークで結ばれたノード間の距離
(アークの距離と称す)データとをテーブル化したもの
（走行路データと称す）を求めると共に、別途自動搬送
車の定常走行速度、加, 減速度、荷物移載時間等の諸元
データ（自動搬送車諸元データと称す）を求め、これら
各データを記憶装置に保存しておく。そして自動搬送車
１の出発地点、目標地点であるステーションを示すノー
ドが指定されると、探索装置は記憶装置から前述した各
データを読み出し、例えばダイクストラ法等に基づいて
最短経路の探索を行ない、その結果を出力し、自動搬送
車１の制御部へ送信し、備えてあるメモリへ書き込む。
これによって自動搬送車１の制御部はそのメモリに書き
込まれた経路を読み出し、これに沿うよう自動走行制御
を行なう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような走
行路を走行する自動搬送車は、単なる直線走行にとどま
らず交差点、コーナにおいて車体の転向、所謂回転動作
を必要とするが、回転動作は直線走行の場合に比較して
長い時間を要するから、走行路の選択を誤ると移動距離
は同じであっても移動に要する時間に大差が生じること
となる。

【００１２】例えば図１４(a) に示すグラフの概念図に
おいて、ステーションＳx を示すノードからステーショ
ンＳy を示すノードまでを移動する場合、経路１と経路
２とは距離が同じであるが、経路１には途中での回転個
所は１個所であるのに対し、経路２は途中での回転個所
が３個所あり、時間的には経路１の方が経路２よりも短
時間でステーションＳy に到達し得る。

【００１３】しかし従来にあっては走行路の交差点、コ
ーナ及び荷物の移載場所、所謂ステーション等は共にグ
ラフ理論上同じノードとして表わし、これを頂点として
経路を探索しており、自動搬送車の回転動作に伴う時間
要素を扱うことが出来ず、正確な移動時間の予測に基づ
く最短時間で到達可能な最短経路の探索が行われておら
ず、運行効率が低いという問題があった。

【００１４】また自動搬送車の構造が車体の片側でのみ
荷物の移載を行う構造となっているような場合には、自
動搬送車の向きを目標地点のステーションに向かい合わ
せるために、車体を途中で回転させる必要があり、搬送
途中における運行作業も複雑化しているが、従来にあっ
ては目的とするステーションに自動搬送車を向き合わせ
るための回転動作の要否を判断し、必要な場合には、そ
れに要する時間を考慮した上で最短経路を探索するとい
うことが出来なかった。

【００１５】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あり、第１の目的は交差点、コーナ等の自動搬送車の回
転場所における回転動作等に要する時間を含めた、出発
地点から目標地点までの正確な移動時間を求め、この値
をもとに最短時間で到達可能な最短経路の探索を可能と
するにある。また第２の目的は荷物の移載場所であるス
テーションと自動搬送車とを向かい合わせる場合に、向
かい合わせるための回転動作の要否の判断及び回転が必
要な場合には回転場所における回転動作に要する時間を
反映した移動時間データに基づいて最短経路の探索を行
うことを可能とするにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る自動搬
送車の最短時間経路探索方法は、交差点及びコーナを含
む走行路で結ばれた複数のステーションにおける選択さ
れた任意の２つのステーション間を最短経路に沿って自
動搬送車を走行させるための最短経路探索方法におい
て、前記各ステーション、交差点及びコーナをシンボラ
イズしたノードで、また隣接するノード間の接続関係を
アークで表わし、各ノードの属性を示すノードデータ、
アークの距離を示す走行路データ及び自動搬送車の諸元
データを求め、これらノードデータ、走行路データ及び
自動搬送車の諸元データに基づいて、隣接する２つのス
テーションを示すノード間を自動搬送車が移動するに要
する移動時間データを求めて保存しておき、自動搬送車
の出発地点及び目標地点を示すノードが与えられると、
前記移動時間データに基づいて最短時間で到達し得る最
短経路を探索することを特徴とする。

【００１７】第１発明にあってはノードの属性を示すノ
ードデータ、走行路データ及び自動搬送車の諸元データ
に基づいて求めた隣接するステーションを示すノード間
毎の移動時間データには隣接するステーションを示すノ
ード間に、交差点及びコーナ等の回転場所が存在する場
合、回転場所での回転に要する時間を反映させた移動時
間が与えられることとなり、回転に要する時間を考慮し
て指定された出発地点から目標地点に至る最短時間で到
達し得る最短経路の探索が可能となる。

【００１８】第２の発明に係る自動搬送車の最短時間経
路探索方法は、交差点及びコーナを含む走行路で結ばれ
た複数のステーションにおける選択された任意の２つの
ステーション間を最短経路に沿って自動搬送車を走行さ
せるための最短経路探索方法において、前記各ステーシ
ョン、交差点、コーナ及び自動搬送車の回転場所をシン
ボライズしたノードで、また隣接するノード間の接続関
係をアークで表わすと共に、一方から他方のステーショ
ンに到達するのに途中方向転換を要する２つのステーシ
ョンを示す各ノードとその直近に位置する前記交差点又
は回転場所を示すノードとの間の接続関係を夫々別の２
つのアークで表わし、各ノードの属性を示すノードデー
タ、アークの距離を示す走行路データ及び自動搬送車の
諸元データを求め、これらノードデータ、走行路データ
及び自動搬送車の諸元データに基づいて、隣接する２つ
のステーションを示すノード間を自動搬送車が移動する
に要する移動時間データを求めて保存しておき、自動搬
送車の出発地点及び目標地点を示すノードが与えられる
と、前記移動時間データに基づいて最短時間で到達し得
る最短経路を探索することを特徴とする。

【００１９】第２の発明にあっては、第１の発明の作用
に加えて、走行路を隔てて両側に位置するステーション
の一方から他方に到達するのに途中で回転を必要とする
場合にもこれに必要な時間を反映させた移動時間データ
を得ることが出来て、複雑な自動搬送車の運行に際して
も最短時間で到達し得る最短経路の探索が可能となる。

【００２０】第３の発明に係る自動搬送車の最短時間経
路探索装置は、交差点及びコーナを含む走行路で結ばれ
た複数のステーションにおける選択された任意の２つの
ステーション間を最短経路に沿って自動搬送車を走行さ
せるための最短経路探索装置において、前記各ステーシ
ョン、交差点及びコーナをシンボライズしたノードで、
また隣接するノード間の接続関係をアークで表わし、各
ノードの属性を示すノードデータ、アークの距離を示す
走行路データ、自動搬送車の諸元データを保存するデー
タベース部と、該データベース部から読み出したノード
データ、走行路データ及び自動搬送車諸元データに基づ
いて、隣接する２つのステーションを示すノード間を自
動搬送車が移動するに要する移動時間データを求める移
動時間データ生成部と、自動搬送車の出発地点及び目標
地点のステーションを示すノードが与えられると、前記
移動時間データに基づいて最短時間で到達し得る最短経
路を探索する最短経路探索部とを備えることを特徴とす
る。

【００２１】第３の発明にあってはデータベース部に保
存してあるノードデータ、走行路データ及び自動搬送車
の諸元データから移動時間データを求めて、これを保存
しておき、出発地点、目標地点を示すノードが与えられ
ると、移動時間データを読み出して、ダイクストラ法
等、従来公知の探索技術を利用して必要とする時間が最
短となる最短経路の探索を行い得る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて具体的に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明に係る最短経路探索方法
の処理過程を示すフローチャート、図２は走行路のレイ
アウト図及び自動搬送車の模式図、図３は図２に示す走
行路のレイアウト図をシンボライズして示すグラフの概
念図（図１４に示すものと回転場所の数Ｒ1 〜Ｒ5 の数
を除いて実質的に同じである）、図４は最短経路探索装
置の構成を示すブロック図である。

【００２３】先ず図１において、オペレータは、図２に
示す如き走行路Ｒ及びこれに沿って配置した荷物の移載
場所であるステーションＳのレイアウト図を作成し (ス
テップＳ1 ) 、これに基づいて図３に示す如く、ステー
ションＳ、コーナＲc 、交差点Ｒt 、Ｒw 等は黒丸印
(ノードと称す) で、またノード間の接続関係は線 (ア
ークと称す) で表わしたグラフを作成する (ステップＳ
2 ）。

【００２４】また、別にオペレータは各ノードＮ及び各
アークＫについて各個別に一連番号を付し、各ノードＮ
についてはその属性（例えば、ステーション、交差点、
コーナ、その他指定された自動搬送車の回転場所の区
別）を表わす符号、例えば番号を対応させてテーブル化
し、表１に示す如きノードデータ１１ａを作成し、これ
を図４に示す如きデータベース部１１に保存する。

【００２５】

【表１】

【００２６】ちなみに表１から明らかなようにノード番
号No.1はノードの属性が０、即ち荷物の搭載場所である
ステーションを示し、またノード番号 No.２はノードの
属性が１、即ち交差点であることを示し、更にノード番
号 No.３はノードの属性が２、即ちコーナであることを
示している。

【００２７】また各アークＫについては、各アーク番
号、アークで結ばれた隣接する２つのノードのノード番
号及び別途測定して得たアークの距離、換言すれば隣接
する２つのノード間の距離 (ｍ) を対応させてテーブル
化し、表２に示す如き走行路データ (全てのアークの情
報をテーブル化したもの) １１ｂを作成し、これを図４
に示す如くデータベース部１１に保存する。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２から明らかなように各アーク番号毎に
そのアークが示す接続関係にある隣接する２つのノード
Ｎi ，Ｎj と、これらの間の距離（ｍ）を示してある。
ちなみにアーク番号No.1はノードＮ1 からノードＮ2 の
方向に走行した場合の距離が１０ｍであることを示し、
アーク番号 No.２はノードＮ2 からノードＮ1の方向に
走行した場合の距離が１０ｍであることを示し、これら
アーク番号 No.１， No.２で双方向通行可能なことを表
現している。アーク番号 No.３はノードＮ2 からノード
Ｎ3 の方向に走行した場合この距離が１０ｍであること
を示している。

【００３０】更に別に自動搬送車１について、別途その
加速度、減速度、定常走行速度 (移動速度) 、回転時の
所要時間、荷物の移載時間等を測定し、これらのデータ
をテーブル化し、表３に示す如き自動搬送車諸元データ
１１ｃを作成し、図４に示す如きデータベース部１１に
保存する (ステップＳ3 ) 。

【００３１】

【表３】

【００３２】図４において、最短経路探索装置Ｃの移動
時間データ生成部１２はデータベース部１１に格納され
ているノードデータ１１ａ、走行路データ１１ｂ及び自
動搬送車諸元データ１１ｃを読み出し、これらと図３に
示す如きグラフとに基づいて交差点ノード、コーナノー
ドを含まず、しかも隣接する２つのステーションノード
間について、その全てのステーションノードＮi , Ｎj
間毎にこの間を自動搬送車が移動するに要する移動時間
を求め、これらをテーブル化し、表４に示す如き移動時
間データ１１ｄを求め、これをデータベース部１１へ格
納しておく（ステップＳ4 ）。

【００３３】

【表４】

【００３４】この移動時間データにおける隣接する２つ
のステーションノードＮi , Ｎj 間を自動搬送車１が移
動するに要する移動時間はステーションノードＮi , Ｎ
j 間に回転場所が存在しない場合、また回転を行う必要
のない場合は両ステーションノードＮi , Ｎj 間の距離
を定常速度で走行した場合の必要時間として求められ
る。一方両ステーションノードＮi とＮj との間に回転
場所が１個所あれば、回転開始前の減速に要する時間、
回転に要する時間及び回転終了後定常速度にまで加速す
るのに要する時間がこれに加算された時間となる。つま
り回転場所毎に減速時間、回転時間、加速時間が加算さ
れる。これによって移動時間データに示されている時間
は定常速度で走行した時間と回転動作に伴う回転時間、
その前後の減速時間、加速時間とが加算された値であ
り、回転に伴う時間が反映された値となっている。

【００３５】自動搬送車１の出発地点となるステーショ
ンノードと目標地点となるステーションノードとがオペ
レータ又は上位システムから最短経路探索装置Ｃへ与え
られると、最短経路探索部１３がデータベース部１１か
ら移動時間データを読み出し、移動時間データに基づい
て移動時間が最短となる最短経路を探索し（ステップＳ
５）、探索結果を結果出力部１４から出力する（ステッ
プＳ６）。

【００３６】以下各ステップＳ1 〜Ｓ６夫々の内容につ
いて具体的に説明する。 (a) ステップＳ1 ：走行路のレイアウト図の作成 走行路のレイアウト図は図２(a) に示す如きものであ
り、オペレータがグラフ化を行う際に便宜上用いられる
ものであって、必ずしも必要なものではなく走行路の設
計に際して作成した概念図等をそのまま転用してもよ
い。

【００３７】図２(a) 中、Ｅ1 ，Ｅ2 〜Ｅ4 は基本的に
自動搬送車１が進入できないエリア、ＲはエリアＥ1 〜
Ｅ4 の周囲に設けられた走行路である。各エリアＥ1 〜
Ｅ4には荷物の移載場所であるステーションＳ、その他
自動搬送車の動力源である蓄電池の充電場所（図示せ
ず）が設けられている。走行路Ｒは直線部分の外、コー
ナＲc 、Ｔ字交差点Ｒt 、十字交差点Ｒw を有してい
る。なお走行路Ｒは一方向通行、双方向通行、又はこれ
らが混在する場合のいずれであっても本発明の適用が可
能である。

【００３８】自動搬送車１は従来と同様であり、図２
（ｂ）に示す如く片側に貨物の載置部であるフォーク２
を張り出して設けており（サイドフォーク式）、フォー
ク２を張り出している側をステーションＳに横付けする
ことで荷物の移載が可能となっており、移載作業の方向
は矢符に示す方向に制限されている。また車体にはスピ
ンターンが可能なよう左，右に駆動輪を備えると共に、
前，後部に遊動輪を備え、電源（電池）を動力源にして
モータを正又は逆駆動し、左，右の駆動輪を独立に駆動
制御することで前，後方向に直線又は曲線走行し得る
外、走行路Ｒ上のコーナＲc 、Ｔ字交差点Ｒt 、十字交
差点Ｒw では転向が、また図２(a) に破線の円で示す指
定の回転場所Ｒ1 〜Ｒ5 ではＵターン、スピンターンが
可能となっている。また自動搬送車１は図示しない無線
送受信手段、走行制御部及び記憶部等を備えており、指
示された経路を記憶し、走行制御部がこれを読み出して
自動走行制御を行い、また停止中、走行中を問わず、走
行状態を示すデータを指令所へ送信し、また走行に必要
なデータを指令所から受信し、これを保存するようにし
てある。自動搬送車１の型式についてはサイドフォーク
式に限らず、両側において荷物の移載が出来る型式であ
っても本発明を適用することが出来る。

【００３９】(b) ステップＳ2 ：走行路のレイアウト図
をシンボライズし、グラフ化 図３は図２(a) に示した走行路のレイアウト図をシンボ
ライズして表現したグラフの概念図であり、ステーショ
ンＳ、コーナＲc 、Ｔ字交差点Ｒt 、十字交差点Ｒw を
黒丸印（以下ノードと称す）で、また各ノードＮ間の接
続関係を線（以下アークと称す）で示してある。なお１
本の走行路Ｒを隔ててその両側に位置するステーション
についてはこれをまとめて１つのノードとして示しても
よい。

【００４０】図２(a) にはその走行路Ｒについて一方向
通行か双方向通行か、混在するかの区別は施していない
ので、これをシンボライズした図３に示すグラフの概念
図においても簡便表記を採用してある。即ち、通常一方
向通行の場合、一端に矢印を付した白抜矢符で、また双
方向通行の場合は両端に矢印を付した白抜矢符を夫々走
行路上に付し、グラフの概念図上では一方向通行の場合
は一端に矢印を付した弧状の矢で、また双方向通行の場
合は一端に矢印を付した弧状の２本の矢を互いに逆向き
に表すが、図２(a) では矢印を省略し、単なる線で表現
してある。

【００４１】(c) ステップＳ３：ノードデータ、走行路
データ及び自動搬送車諸元データの作成並びにこれらの
格納 図２(a) に示す如きレイアウトに基づく設計値 (又は図
３に示す如きグラフ)又は実地についての実測値に基づ
いて表１，表２に示す如きノードデータ１１ａ、走行路
データ１１ｂを、また自動搬送車１についての実験値か
ら自動搬送車諸元データ１１ｃを作成し、これを図４に
示す最短経路探索装置Ｃにおけるデータベース部１１へ
格納する。最短経路探索装置Ｃは図４に示す如くデータ
ベース部１１の他に移動時間データ生成部１２、最短経
路探索部１３及び結果出力部１４を備えている。

【００４２】ノードデータ１１ａは表１に示す如くノー
ド番号、ノード属性を示す番号（０，１，２，…）、属
性の意味としての交差点、コーナ、回転場所等を対応付
けてテーブル化したものである。走行路データ１１ｂは
表２から明らかなように、アークで接続関係を表された
隣接する２つのノードと、その間の距離（最短経路の距
離）（ｍ）とを対応付けてテーブル化したものである。

【００４３】自動搬送車諸元データ１１ｃは、表３に明
らかなように、定常移動速度（ｍ／秒）、加速度（ｍ／
秒² ）、減速度（ｍ／秒² ）、回転時間（秒）、移載時
間（秒）等について予め実験的に計測し、テーブル化し
たものである。データベース部１１はノードデータ１１
ａ、走行路データ１１ｂ、自動搬送車諸元データ１１ｃ
及び移動時間データ１１ｄを備えている。

【００４４】(d) ステップＳ４：移動時間データの生
成，格納 移動時間データ生成部１２はデータベース部１１からノ
ードデータ１１ａと走行路データ１１ｂ及び自動搬送車
諸元データ１１ｃとを読み出し、これらに基づいて自動
搬送車１が隣接するステーションノードＮi からステー
ションノードＮj に到達するまでに要する時間、即ち移
動時間データを(1) 式に従って生成し、全ての隣接する
ステーションノード間の移動時間について求めた後これ
をデータベース部１１へ格納するよう構成されている。
移動時間データ１１ｄは表４及び図５に示すグラフ中の
各アークＫによって接続関係を表示されている隣接する
ステーションノード夫々の間を自動搬送車１を走行させ
た際に要する時間（秒）をテーブル化したものである。

【００４５】移動時間は隣接するステーション間につい
て自動搬送車１が定常速度走行した時間ｔ1 、回転に要
した時間ｔ2 及び回転動作の前, 後における減速度、加
速度に要した時間ｔ3 から下記(1) 式で与えられる。 ｔ＝ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 …(1)

【００４６】より具体的には、自動搬送車１を隣接する
ステーションノードＮi からステーションノードＮj ま
で移動するのに要する移動時間時間ｔはステーションノ
ードＮi ，Ｎj 間の距離をＤ（ｉ，ｊ）、自動搬送車の
定常走行速度ｖ、自動搬送車１の加速度α1 、自動搬送
車の減速度α2 、自動搬送車の一回当たりの回転に要す
る時間Ｔr 、ステーションノードＮi ，Ｎj 間を移動す
るのに必要な回転回数ｍとすると下記(2) 式で与えられ
る。 ｔ＝｛Ｄ（ｉ，ｊ）／ｖ｝＋｛１−ｍ／２｝×ｖ ×｛（α1 ＋α2 ）／（α1 ×α2 ）｝＋ｍ×Ｔr …(2)

【００４７】図５は移動時間データの生成過程を示すフ
ローチャートである。先ずノード番号Ｎi （ｉ＝１）を
設定し（ステップＳ21）、ノードＮi に隣接する組合せ
可能な隣接ノード集合を生成し、バッファＢ1 に格納す
る（ステップＳ22）。バッファＡから先頭要素Ｘ（ノー
ド）を取り出し（ステップＳ23）、先頭要素Ｘは交差点
であるか否かを判断する（ステップＳ24）。ステップＳ
24では交差点か否かのみを判断しているが、移動時間デ
ータの算出過程ではステーションノード以外は全て除去
するからコーナノードか否かも判断され、これら交差点
ノード、コーナノードは除去処理がなされる。

【００４８】ノードＸが交差点である場合にはノードＮ
i 以外でノードＸに隣接するノード番号集合を生成し、
バッファＢ2 に格納する（ステップＳ25）。またノード
Ｘが交差点でない場合にはノードＮi とノードＸ間の移
動時間を算出する（ステップＳ31）。バッファＢ2 から
先頭要素Ｙ（ノード）を取り出す（ステップＳ26）。ノ
ードＮi とノードＹ (ステーションノードＮj と対応す
るノード) との間の移動時間、即ち隣接するステーショ
ンノード間の移動時間のみが算出され（ステップＳ2
7）、算出結果をデータベース部に格納し（ステップＳ2
8）、ノードＹをバッファＢ2 から削除し（ステップＳ2
9）、バッファＢ2 が空か否かを判断し（ステップＳ3
0）、空でない場合にはステップＳ25へ戻り、また空の
場合にはステップＳ34へ進む。

【００４９】一方、ステップＳ31でノードＮi とノード
Ｘ (ステーションノードＮj に対応するノード) 間の移
動時間を算出し（ステップＳ31）、算出結果をデータベ
ース部に格納し（ステップＳ32）、ノードＸをバッファ
Ｂ1 から削除し（ステップＳ33）、ステップＳ34へ進
む。ステップＳ34ではバッファＢ1 が空か否かを判断し
（ステップＳ34）、空でない場合にはステップＳ23へ戻
り、また空の場合にはノード番号Ｎi ＝Ｎi ＋１とし
（ステップＳ35）、Ｎi ＞全ノード数ｎか否かを判断し
（ステップＳ36) 、Ｎi ＞全ノード数ｎの場合は終了
し、そうでない場合にはステップＳ22へ戻って前述した
過程を反復する。

【００５０】図６(a) は上述した移動時間データを求め
るのに不必要な交差点ノード、コーナノードを除去した
後の状態を示すグラフの概念図であり、ステーションＳ
を示すノードＮi 及び隣接するステーションノードＮj
間の接続関係を示すアークＫのみが残された状態となっ
ている。

【００５１】図６(b) は図６(a) に示すグラフの概念図
における十字交差点の説明図であり、十字交差点の直近
であって隣接する交差点を隔てたステーションノードＮ
1 〜Ｎ4 及びこれらの間の接続関係を表すアークＫ11〜
Ｋ14で表現してある。

【００５２】図６(c) は図６(a) に示すグラフの概念図
におけるコーナの説明図であり、コーナに直近して位置
するステーションノードＮ6 ，Ｎ7 及びこれらの間の接
続関係を表すアークＫ15で表現してある。図６(d) は図
６(a) に示すグラフの概念図におけるＴ字交差点の説明
図であり、Ｔ字交差点の直近に位置する３個所のステー
ションノードＮ9 ，Ｎ10，Ｎ11及びこれらの間の接続関
係を夫々アークＫ16,Ｋ17，Ｋ18で表現してある。

【００５３】図６(a),(b),(c),(d) と図１４(b),(c),
(d) との対比から明らかなように図6においては、図１
４(b) に表れている十字交差点を示す交差点ノードＮ5
、図１４(c) にも表れているコーナを示すコーナノー
ドＮ8 及び図１４(c) に表れているＴ字交差点を示す交
差点ノードＮ12が省かれ、しかも図６(b) と図１４(b)
との対比から明らかなように、各ステーションＳを示す
ノードＮ1 〜Ｎ4 間には図１４(b) においては交差点の
走行路における直線方向において隣接するノード間のア
ークＫ1 〜Ｋ4 のみが表されているのに対し、図６(b)
においては、これに加えて交差点、コーナでの回転を伴
う接続関係を表すアークＫ11〜Ｋ14で表現されている。
図６(c) と図１４(c) とを対比すると図６(c) のノード
Ｎ6 ，Ｎ7 間の接続関係を示すアークは２本のアークＫ
3,Ｋ4 が１本のアークＫ15で代表され、更に図６(d) と
図１４(d) とを対比すると、アークの本数は３本づつで
あるが、回転を伴う接続関係を示すアークＫ16及びＫ17
が表現されている。そしてこのような表４に示す如き移
動時間データに基づいて最短経路探索が行なわれる。

【００５４】図７は最短経路探索方法の一つであるダイ
クストラ法による処理過程を示すフローチャートであ
り、先ず、自動搬送車１の出発地点を示すステーション
ノードＮi と目標地点を示すステーションノードＮj と
が、上位システムより入力される (ステップＳ40）。こ
こではステーションノードＮi とＮj とは必ずしも隣接
していなくてもよく任意の２つのステーションノードで
よい。ステーションノードＮi 、ステーションノードＮ
j が入力されると、図４において、最短経路探索部１３
はデータベース部１１から移動時間データ１１ｄ及びそ
の他必要なデータを読みだす。

【００５５】(e) ステップＳ５：最短経路の探索 最短経路探索部１３は上位システムから入力された自動
搬送車１をその出発地点（ノードＮi ）から目標地点
（ノードＮj ）へ走行させるに要する時間が最短時間で
あって、しかも最短経路を、例えばダイクストラ法等に
基づいて探索し、探索結果を結果出力部１４へ出力する
よう構成されており、この最短経路探索部１３により以
下の手順に従って行われる。なお以下の探索過程でのノ
ードの語句は全てステーションノードを意味する。

【００５６】移動時間データに含まれるノード集合Ｖ
（ノードの数ｎ）及び移動時間データに含まれるアーク
集合Ａ（アークの数ｍ）をもつ有向グラフＧ (Ｖ, Ａ)
を生成し入力する (ステップＳ40) 。ノード集合Ｖは移
動時間データにあるノードＮi , Ｎj から重複したノー
ドを除いて得られる。アーク集合Ａは移動時間データに
あるノードＮi , Ｎj を１組とし、番号 (アーク番号）
付けをする。このとき移動時間データにあるノード間の
移動時間を、対応するアークの移動時間として設定す
る。

【００５７】ステップＳ41における初期設定は以下の処
理を行う。ノードＮs からノードＮi への最短移動時間
の上限値をｐ（Ｎi ）とし、ｐ（Ｎs ) ＝０とする。ま
た出発地点のノードＮs を除く、全てのノードＮi に対
しての上限値ｐ（Ｎi)＝∞とする。また全てのノードＮ
i ∈Ｖに対して、前回の反復で得られた正しい最短移動
時間となるノードｑ（Ｎi ）＝Φ (Φ：空集合) とし、
更に各反復において、正しく最短移動時間が求まってい
るノード集合Ｖa ＝Φ、各反復において、正しく最短移
動時間が求まっていないノードの集合Ｖb ＝Ｖ (Ｖ：移
動時間データに含まれるノードの集合、ｎ：ノードの
数) 、最短路木Ｔ＝Φとする設定を行う。

【００５８】各反復の都度、正しく最短移動時間が求ま
っていないノード集合Ｖb が空か否か、即ちＶb ＝Φか
否かを判断し (ステップＳ42）、正しく最短時間が求ま
っていないノードの集合Ｖb が空である場合は最短移動
時間として出力される (ステップＳ50) 。Ｖb ＝Φでな
い場合はノードＮi ^* の選択を行う (ステップＳ43)。
即ち正しい最短時間が求まっていないノードの集合Ｖb
の中で、ノードＮs からの移動時間の上限値Ｐが最小と
なるノードを選択し、選択したノードをＮi ^*とする。
このときｐ (Ｎi ^* ) はノードＮs からノードＮi ^* へ
の正しい最短移動時間となる。 ｐ (Ｎi ^* ) ＝min ｛ｐ (Ｎj ) ｜Ｎj ∈Ｖ_b ｝

【００５９】最短移動時間の上限値ｐ (Ｎi ^* ) ＝∞か
否かを判断し、ｐ (Ｎi ^* ) ＝∞の場合にはステップＳ
50へ進んで出力され、またｐ (Ｎi ^* ) ≠∞の場合に
は、ノード集合Ｖa ，Ｖb の更新を行う（ステップＳ4
6) 。正しく最短移動時間が求まっているノード集合Ｖa
と、正しく最短移動時間が求まっていないノード集合
Ｖb とを更新、即ちノード集合Ｖb からノードＮi ^*を
削除し、ノード集合Ｖa にノードＮi ^* を追加する。 Ｖa ＝Ｖa ∪｛Ｎi ^* ｝ Ｖb ＝Ｖb −｛Ｎi ^* ｝

【００６０】ステップＳ47においてはｑ (Ｎi ^* ) ≠Φ
か否かを判断する。即ち一つ前の反復過程で得られた、
正しい最短移動時間となるノードｑ (Ｎi ^* ) が空でな
い場合はステップＳ48へ進み、またそうでない場合には
ステップＳ49へ進む。ステップＳ48においては一つ前の
反復過程で得られた正しい最短移動時間となるノードｑ
(Ｎi ^* ) と今回の反復で得られた正しい最短移動時間
となるノードＮi ^* とを一組として最短路木Ｔへ追加す
る。 Ｔ＝Ｔ∪｛ｑ (Ｎi ^* ），Ｎi ^* ｝

【００６１】次に正しい最短移動時間が求まっていない
ノード集合Ｖb の各ノードＮj に対してノードＮi ^* か
らノードＮj へのアークＫが存在している場合に、下式
により最短移動時間の上限値ｐ（Ｎj ）を更新する。 ｐ（Ｎj ）＝min ｛ｐ (Ｎj ) , ｐ (Ｎi ^* ) ＋ａ
(Ｋ) ｝ 但し、ａ（Ｋ）：アークＫの自動搬送車移動時間 更にこのときｐ (Ｎj ) がより小さい値に更新される場
合は ｑ (Ｎj ) ＝Ｎi ^* としてステップＳ42へ戻り、前述した過程を反復する。

【００６２】ステップＳ50においては移動開始ノードＮ
s からノードＮi への正しい最短移動時間はＰ (Ｎi )
で与えられ、また最短移動時間を与える経路について
は、最短路木Ｔに格納されているデータに基づき容易に
生成することが出来る。なお実施の形態１において最短
経路探索法としてダイクストラ法を採用した場合を説明
したが、従来知られている種々の探索法を適用してもよ
いことは勿論である。

【００６３】（実施の形態２）この実施の形態２におい
ては他の態様のグラフを用いる場合を示す。図８(a) は
図２(a) に示す走行路に対応する走行路、ステーション
のレイアウト図、図８(b) は図８(a) に示すレイアウト
図を他の規則に従ってシンボライズしたグラフの概念図
である。図８(a) に示す走行路のレイアウト図は、図２
(a) に示すレイアウト図と自動搬送車１の回転可能とさ
れている場所、即ち回転場所がＲ1 〜Ｒ5 からＲ1 〜Ｒ
6 に１個所増えた点以外は実質的に同じであり、対応す
る部分には同じ符号を付してある。

【００６４】図９(a) は図８(a) に示す走行路のレイア
ウト図における回転場所Ｒ6 と、この直近に位置するス
テーションＳi ，Ｓj との関係を示す模式図であり、い
ま矢印方向から走行してきたサイドフォーク式の自動搬
送車１は先ずステーションＳi と対向する位置で停止し
て荷物の移載を行った後、回転場所であるＲ6 でＵター
ンし、ステーションＳj と対向する位置で停止し、荷物
の移載を行うこととなる。また図９(a) において自動搬
送車１が回転場所Ｒ6 側からステーションＳi，Ｓj 側
に向けて走行してきた場合はステーションＳi と対向す
る位置で停止し、荷物の移載を行った後、図８(a) に示
す回転場所Ｒ3 にてＵターンし、ステーションＳj に停
止し、荷物の移載を行うこととなる。

【００６５】つまり直近に位置する回転場所を利用して
反転することで、走行路Ｒを隔てて向かい合うステーシ
ョンに対する荷物の移載が可能となる。そこでこの状態
を明確に識別するため、図９(a) に示す如き回転場所Ｒ
6 とステーションＳi ，Ｓj との間及び回転場所Ｒ3 と
ステーションＳi ，Ｓj との間の接続関係を表すアーク
は図９(b) に示す如く夫々別個のアークＫi , Ｋj 、Ｋ
33，Ｋ34で表す。

【００６６】図８(b) に示すグラフの概念図は、上述し
た規則に従って表してあり、十字交差点を示す交差点ノ
ード（回転場所Ｒ5 のノードと一致している) とこれに
連なる２本の走行路夫々に設定されている回転場所Ｒ2
, Ｒ4 , Ｒ1 , Ｒ3 のノードとの間の接続関係を示す
アークは夫々２本のアークＫ21〜Ｋ34で表わしてある。
他の部分については図３に示す表現と変わらない。この
ようなグラフを用いる場合も実施の形態１におけるのと
同様に、ノードデータ、走行路データ、自動搬送車諸元
データを求め、これらは移動時間データ生成部１２に読
み込まれ、移動時間データの生成に用いられる。このよ
うな実施の形態２にあっては、Ｕターンに要する時間を
考慮して移動時間データを生成出来、より多様で効率的
な搬送が可能な経路の設定が可能となる。

【００６７】（実施の形態３）この実施の形態３におい
ては更に他の態様のグラフを用いる場合を示す。図１０
(a) 、図１１(a) ，(c) は走行路における十字交差点、
Ｔ字交差点、コーナの直近に配置された隣接するステー
ションＳ相互の全ての関係を示す模式図、図１０(b) 、
図１１(b) ，(d) は夫々をシンボライズしたグラフの部
分概念図であり、実施の形態１における図６に対応す
る。図１０(a) に示す概念図においては十字交差点の直
近に位置する全てのステーションＳ1 〜Ｓ8 とこれらの
間の走行路Ｒが表されている。また図１１(a) ，図１１
(c) にはＴ字交差点、コーナ夫々の直近に位置するステ
ーションＳ9 〜Ｓ14、Ｓ15〜Ｓ18と、これらの間の走行
路が表現されている。

【００６８】そして図１０(b) 、図１１(a) 、図１１
(c) には十字交差点、Ｔ字交差点及びコーナにおける隣
接するステーションノードの全て及びこの間の接続関係
を示す全てのアークが表現されている。隣接する２つの
ステーションＳi ，Ｓj （ステーションノードＮi ，Ｎ
j ）間を結ぶ全てのアークについて移動時間データがよ
り詳細に求められることとなり、最短経路の探索をより
正確に行なうことが可能となる。

【００６９】（実施の形態４）図１２は図４に示す最短
経路探索装置の他の構成を示すブロック図である。図１
２に示す最短経路探索装置は２台のコンピュータＣ1 ，
Ｃ2 で構成されており、コンピュータＣ1 はノードデー
タ１１ａ、走行路データ１１ｂ、自動搬送車諸元データ
１１ｃ及びこれらから求めた移動時間データ１１ｄを格
納するデータベース部１１、前記移動時間データ１１ｄ
を求める移動時間データ生成部１２を備え、またコンピ
ュータＣ2 は最短経路探索部１３及び結果出力部１４と
共に移動時間データ１１ｄの記憶部１５を備えている。
この記憶部１５の移動時間データ１１ｄはコンピュータ
Ｃ1 のデータベース部１１における移動時間データ１１
ｄの内容と実質的に同じであり、有線又は無線にてデー
タベース部１１から読み出し、記憶部１５へ格納される
ようになっている。他の構成及び動作は図４に示すそれ
と実質的に同じであり、説明を省略する。このような実
施の形態４にあってはコンピュータＣ1 とＣ2 とを分け
ることが出来て、実際に自動搬送車を走行させる際に必
要なコンピュータはＣ2 のみとなり、設置スペース等の
節減が可能となる。

【００７０】

【発明の効果】第１の発明に係る最短時間経路探索方法
にあっては、自動搬送車について、走行路途中での加,
減速時間、回転時間を反映した移動時間データを用いて
探索を行うことで最短時間で一のステーションから他の
ステーションに到達するための経路を正確に探索するこ
とが出来て、より効率的な自動搬送車の運行を図れる効
果がある。

【００７１】第２の発明に係る最短時間経路探索方法に
あっては、走行路を隔てて位置するステーション間にて
荷物の移載を行う場合の自動搬送車の走行経路として途
中でＵターンを行わせることが可能となり、より効果的
な経路設定が可能となる。

【００７２】第３の発明に係る最短時間経路探索装置に
あっては、移動時間データ生成部を設けることで自動搬
送車を複雑な走行路において走行させる際に、その方向
転換等の回転動作及びその前後の加減速度に要する時間
を反映させた最短経路の探索が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】最短経路探索方法の処理過程を示すフローチャ
ートである。

【図２】走行路のレイアウト図及び自動搬送車の模式図
である。

【図３】図２（ａ）に示す走行路及びステーションのレ
イアウトをシンボライズしたグラフの概念図である。

【図４】最短経路探索装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】移動時間データを求める過程を示すフローチャ
ートである。

【図６】移動時間データを求める際のグラフの概念図で
ある。

【図７】ダイクストラ法による最短経路探索過程を示す
フローチャートである。

【図８】実施の形態２における走行路及びステーション
のレイアウト図及びそのグラフの概念図である。

【図９】図８に示すレイアウトの部分図及びその部分グ
ラフの概念図である。

【図１０】実施の形態３における走行路及びステーショ
ンのレイアウトの部分図及びそのグラフの概念図であ
る。

【図１１】実施の形態３における走行路及びステーショ
ンのレイアウトの部分図及びそのグラフの概念図であ
る。

【図１２】実施の形態４における最短経路探索装置の構
成を示すブロック図である。

【図１３】一般的な走行路及びステーションのレイアウ
ト図である。

【図１４】図１３に示す走行路及びステーション、交差
点、コーナをシンボライズしたグラフの概念図である。

【符号の説明】

１ 自動搬送車 ２ サイドフォーク １１ データベース部 １１ａ ノードデータ １１ｂ 走行路データ １１ｃ 自動搬送車諸元データ １１ｄ 移動時間データ １２ 移動時間データ生成部 １３ 最短経路探索部 １４ 結果出力部 Ｒ 走行路 Ｒc コーナ Ｒt Ｔ字交差点 Ｒw 十字交差点 Ｓ ステーション Ｎ, Ｎi , Ｎj ノード Ｋ, Ｋi , Ｋj アーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交差点及びコーナを含む走行路で結ばれ
   た複数のステーションにおける選択された任意の２つの
   ステーション間を最短経路に沿って自動搬送車を走行さ
   せるための最短経路探索方法において、 前記各ステーション、交差点及びコーナをシンボライズ
   したノードで、また隣接するノード間の接続関係をアー
   クで表わし、各ノードの属性を示すノードデータ、アー
   クの距離を示す走行路データ及び自動搬送車の諸元デー
   タを求め、これらノードデータ、走行路データ及び自動
   搬送車の諸元データに基づいて、隣接する２つのステー
   ションを示すノード間を自動搬送車が移動するに要する
   移動時間データを求めて保存しておき、自動搬送車の出
   発地点及び目標地点を示すノードが与えられると、前記
   移動時間データに基づいて最短時間で到達し得る最短経
   路を探索することを特徴とする自動搬送車の最短経路探
   索方法。
2. 【請求項２】 前記移動時間データは隣接する２つのス
   テーション夫々を示す全てのノード間について求めるこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動搬送車の最短経路探
   索方法。
3. 【請求項３】 交差点及びコーナを含む走行路で結ばれ
   た複数のステーションにおける選択された任意の２つの
   ステーション間を最短経路に沿って自動搬送車を走行さ
   せるための最短経路探索方法において、 前記各ステーション、交差点、コーナ及び自動搬送車の
   回転場所をシンボライズしたノードで、また隣接するノ
   ード間の接続関係をアークで表わすと共に、一方から他
   方のステーションに到達するのに途中方向転換を要する
   ２つのステーションを示す各ノードとその直近に位置す
   る前記交差点又は回転場所を示すノードとの間の接続関
   係を夫々別の２つのアークで表わし、各ノードの属性を
   示すノードデータ、アークの距離を示す走行路データ及
   び自動搬送車の諸元データを求め、これらノードデー
   タ、走行路データ及び自動搬送車の諸元データに基づい
   て、隣接する２つのステーションを示すノード間を自動
   搬送車が移動するに要する移動時間データを求めて保存
   しておき、自動搬送車の出発地点及び目標地点を示すノ
   ードが与えられると、前記移動時間データに基づいて最
   短時間で到達し得る最短経路を探索することを特徴とす
   る自動搬送車の最短経路探索方法。
4. 【請求項４】 前記移動時間データは隣接する２つのス
   テーション夫々を示す全てのノード間について求めるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の自動搬送車の最短経路
   探索方法。
5. 【請求項５】 交差点及びコーナを含む走行路で結ばれ
   た複数のステーションにおける選択された任意の２つの
   ステーション間を最短経路に沿って自動搬送車を走行さ
   せるための最短経路探索装置において、 前記各ステーション、交差点及びコーナをシンボライズ
   したノードで、また隣接するノード間の接続関係をアー
   クで表わし、各ノードの属性を示すノードデータ、アー
   クの距離を示す走行路データ、自動搬送車の諸元データ
   を保存するデータベース部と、 該データベース部から読み出したノードデータ、走行路
   データ及び自動搬送車諸元データに基づいて、隣接する
   ２つのステーションを示すノード間を自動搬送車が移動
   するに要する移動時間データを求める移動時間データ生
   成部と、 自動搬送車の出発地点及び目標地点のステーションを示
   すノードが与えられると、前記移動時間データに基づい
   て最短時間で到達し得る最短経路を探索する最短経路探
   索部とを備えることを特徴とする自動搬送車の最短経路
   探索装置。