WO2019054206A1 - 移動体誘導システム - Google Patents

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WO2019054206A1
WO2019054206A1 PCT/JP2018/032346 JP2018032346W WO2019054206A1 WO 2019054206 A1 WO2019054206 A1 WO 2019054206A1 JP 2018032346 W JP2018032346 W JP 2018032346W WO 2019054206 A1 WO2019054206 A1 WO 2019054206A1
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WO
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mobile
guidance
moving
command
moving body
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/032346
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤　順治
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to CN201880052417.9A priority Critical patent/CN111052023A/zh
Priority to JP2019541994A priority patent/JPWO2019054206A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Definitions

  • the present disclosure relates to a mobile guidance system.
  • WO 2008/035433 discloses a mobile having a tag communication unit.
  • a tag communication unit In the traveling target area, a plurality of IC tags having respective position information are distributed and arranged.
  • the tag communication unit performs wireless communication with the IC tag to read the position information of the IC tag.
  • the moving body can obtain information on the current position and can automatically travel.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-154013 discloses a system for moving an AGV to a designated position.
  • the AGV reads a location marker that represents a position, and when moving to a designated position, if the AGV is out of position, it corrects using its own navigation system.
  • a conventional mobile body performs advanced control while collecting data individually indicating the position of the own vehicle, and travels autonomously toward a destination.
  • Such mobiles require high-performance processors, large-capacity memories, high-performance sensors, etc., which increases the cost of the system.
  • the IC tag or the location marker required to detect the position is disposed in the traveling area, and the mobile detects the current position by itself. It was used for autonomous driving.
  • a reading device for reading position information and a device for performing autonomous traveling using the position information are required, which increases the cost of the moving body.
  • the present disclosure provides a mobile guidance system that can be introduced and operated at low cost, and can avoid collisions between mobiles.
  • An exemplary mobile guidance system is a mobile guidance system that guides each of a plurality of mobiles, wherein the mobile guidance system measures a plurality of mobiles and the position of each mobile.
  • Positioning device for outputting positional information of each moving body, a guiding device for generating a guiding command for guiding each moving body for each moving body, and each movement with reference to the guiding command for each moving body
  • a computing device for confirming the movement path of the body and predicting the presence or absence of a collision between the moving bodies, each moving body includes a sensor for detecting the moving speed of the moving body, and the guidance command.
  • the induction device has a first communication circuit that receives and transmits data of the moving speed, a power source that generates driving force, and a driving device that controls the power source according to the induction command and moves the moving body.
  • the induction device generates the induction command.
  • a second communication circuit for communicating with each of the mobile units, and the third communication circuit for receiving data of the induction command of each of the mobile units and the moving speed of the mobile unit;
  • Arithmetic circuit for determining coordinates of a passing point of at least one moving body from the guidance command of each moving body and predicting presence or absence of collision of the moving bodies from data of the moving speed,
  • the guidance device generates the guidance command that defines the movement path of each mobile object, transmits the guidance command to each mobile object, and the arithmetic circuit of the arithmetic device causes a collision between the mobile objects.
  • it is executed to generate a new guidance command for each mobile unit and to transmit the guidance command to each mobile unit, and each mobile unit receives the new guidance received.
  • the positioning device measures the position of each mobile, and the guidance device generates a guidance command for guiding each mobile.
  • the guidance device When it is predicted that collisions between mobiles will occur, a new guidance command is generated for each mobile. This makes it possible to avoid collisions between moving bodies.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of an exemplary mobile guidance system.
  • FIG. 2A is a diagram showing each guidance command transmitted to three mobile units.
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of movement paths of three mobile units.
  • FIG. 3A is a diagram showing a new guidance command to each mobile unit generated by the guidance device.
  • FIG. 3B is a diagram showing an example of the movement path of each mobile unit according to the new guidance command.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the configuration of a mobile guiding system.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an IC tag attached to or incorporated in each mobile object.
  • FIG. 6 is an external view of an exemplary mobile according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration of the mobile unit.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of an exemplary mobile guidance system.
  • FIG. 2A is a diagram showing each guidance command transmitted to three mobile units.
  • FIG. 2B is
  • FIG. 8 is a diagram showing the hardware configuration of the guidance device.
  • FIG. 9 is a diagram showing a hardware configuration of the positioning device.
  • FIG. 10 is a diagram showing a hardware configuration of the arithmetic device.
  • FIG. 11 is a diagram showing a hardware configuration of a storage device.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a procedure of communication performed in the mobile guiding system and processing of the mobile, the guiding apparatus, the positioning apparatus, and the computing apparatus.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example in which the guidance device and the HDD array of the storage device are accommodated in one casing.
  • a destination and a movement path are set for each of one or more mobiles, and the mobile moves autonomously.
  • the mobile has an IC tag.
  • the “IC tag” is an electronic device that transmits unique identification information periodically or intermittently, and is incorporated in the housing of a mobile body or the like.
  • the position of each moving body is measured by a positioning device provided in the moving space of the moving body.
  • the measurements are taken periodically, for example at intervals of a few seconds.
  • the positioning device can acquire the position of the mobile after the move.
  • the movement path of each mobile unit is specified by the guidance command generated by the guidance device.
  • the guidance device transmits a guidance command to each mobile unit to move along a movement path.
  • the mobile may be, for example, an automated guided vehicle (AGV), a self-propelled cart or wheelchair, an auto or autonomous car, a robot, a multicopter, a service robot.
  • AGV automated guided vehicle
  • the "position” may be a position in a two-dimensional plane or a position in a three-dimensional space.
  • An example of use of the mobile body guidance system is to move a plurality of AGVs independently along their movement paths in facilities such as a factory to carry objects and the like.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of an exemplary mobile guidance system 1.
  • the mobile guiding system 1 includes a plurality of mobiles 10X, 10Y, 10Z, a guiding device 20, a positioning device 30, and an arithmetic device 40.
  • an AGV is illustrated as a mobile.
  • a mobile is generally described as "mobile 10".
  • each mobile unit 10 transmits and receives data wirelessly. Therefore, the relay device 32 is described in FIG.
  • the relay device 32 is a device having a transmission antenna 33 and a reception antenna 34 and relaying wireless communication.
  • the relay device 32 may or may not be included in the essential components of the mobile guidance system 1.
  • the guidance device 20 has a signal processing circuit, and the signal processing circuit generates a guidance command for each mobile unit 10 and transmits it using the communication circuit.
  • Each guidance instruction indicates the movement path of each mobile unit 10. In the present embodiment, the movement path is indicated by the coordinates of one or more positions to be passed starting from the current position. The coordinates of the last position indicate the end point.
  • the guidance instruction may also include an instruction to stop movement as described later.
  • the guidance device 20 guides each moving body 10 by a guidance command.
  • the guidance device 20 When the guidance device 20 generates a guidance command, the guidance device 20 acquires information on the position of each moving object 10. The position of each mobile unit 10 is measured by the guidance device 20 using the signal wave transmitted from the IC tag of each mobile unit 10.
  • Each mobile unit 10 has an IC tag (not shown).
  • An IC tag is an electronic device that transmits unique identification information (RFID) that uniquely identifies itself.
  • the identification information is held in advance in the IC tag, and transmitted using radio waves.
  • the IC tag transmits identification information periodically, for example, every 0.1 seconds.
  • the identification information transmitted from the IC tag is received by the receiving antenna 34 of the relay device 32.
  • the identification information of the IC tag can be used as identification information uniquely identifying each mobile unit 10.
  • each mobile object 10 detects a moving speed of its own machine, a communication circuit which receives induction command and transmits data of moving speed, a power source which generates driving force, and a power source according to the induction command. And a drive unit for moving the own machine.
  • the mobile unit 10 can move autonomously according to the guidance command by the communication circuit, the power source and the drive unit.
  • the moving body 10 outputs the data of the moving speed of the own machine detected by the sensor, for example, every one second.
  • the transmission interval of data can be arbitrarily determined.
  • the positioning device 30 measures the position of each moving object 10 using the arrival angle of the radio wave whose identification information is received by each receiving antenna 34, and outputs the measured position information.
  • An example of the configuration and processing of the positioning device 30 will be described later.
  • the arithmetic unit 40 refers to the guidance command for each mobile unit 10 to confirm the movement path for each mobile unit 10, and predicts the presence or absence of a collision between the mobile units. More specifically, the arithmetic unit 40 uses the communication circuit to directly or indirectly obtain the guidance command for each mobile unit 10 generated by the guidance unit 20 from the guidance unit 20. In addition, the computing device 40 acquires data on the moving speed of each moving object 10 via the positioning device 30.
  • the arithmetic device 40 has an arithmetic circuit in which a collision prediction engine constructed using a computer program or implemented with hardware is implemented.
  • the collision prediction engine determines coordinates of passing points of one or more moving bodies from the guidance command of each moving body 10, and predicts the presence or absence of a collision between the moving bodies from the data of the moving speed of each moving body 10. Based on the result of the prediction, the guidance device 20 regenerates and retransmits the guidance command for a specific mobile.
  • the “specific moving object” may be only a plurality of moving objects predicted to have a collision, or may be only one of them. Or all mobile units may be used.
  • the new guidance instruction includes, for example, an instruction to stop the mobile object 10Z for a predetermined time.
  • FIG. 2A shows the guidance commands 110X, 110Y and 110Z sent to the mobiles 10X, 10Y and 10Z respectively.
  • the k-th position of the mobile object 10X is denoted as "PXk”, and the coordinate value is described thereafter.
  • the k-th position of the moving body 10Y is denoted as "PYk”
  • the k-th position of the moving body 10Z is denoted as "PZk”
  • the respective coordinate values are indicated.
  • an SSID Service Set Identifier
  • the arithmetic unit 40 refers to the guidance command of each mobile unit 10 to confirm the existence of coordinate values common to different mobile units 10 among the coordinate values of each passing point of each mobile unit 10.
  • the moving bodies 10X and 10Y pass through the same position (Xc, Yc).
  • the moving bodies 10X and 10Y pass through the same position (Xb-1, Yb + 1).
  • FIG. 2B shows an example of the movement path of the mobile units 10X to 10Z.
  • the moving bodies 10X and 10Y intersect, and at the position (Xb-1, Yb + 1), 10Y and 10Z intersect.
  • guidance instructions 110X, 110Y and 110Z in the figure show frames corresponding to the frames C1 and C2 in FIG. 2A, respectively.
  • the arithmetic unit 40 further refers to the data of the moving speed of each mobile unit 10.
  • Arithmetic device 40 acquires, for example, data of current moving speeds of moving bodies 10Y and 10Z. Arithmetic unit 40 calculates the time to reach position (Xb-1, Yb + 1) when moving bodies 10Y and 10Z move while maintaining each moving speed. If the difference between the arrival times is less than a predetermined threshold value, the arithmetic device 40 predicts that a collision of the moving bodies 10Y and 10Z will occur. On the other hand, if the difference between the arrival times is equal to or greater than the predetermined threshold value, the computing device 40 predicts that no collision of the moving bodies 10Y and 10Z will occur.
  • the “predetermined threshold” is, for example, 5 seconds.
  • Arithmetic unit 40 notifies guidance device 20 of the prediction result.
  • the prediction result includes information identifying the presence or absence of a collision, and each mobile object 10 when it is predicted that a collision will occur.
  • the computing device 40 may notify the guidance device 20 of the prediction result even when predicting that no collision will occur, or may notify the guidance device 20 of the prediction result only when predicting that a collision will occur.
  • the guiding device 20 When the computing device 40 predicts that a collision between moving objects occurs, the guiding device 20 generates a new guiding command for each moving object 10 or only for each moving object 10 in which a collision occurs. Do.
  • FIG. 3A shows the new guidance commands 111X, 111Y and 111Z generated by the guidance device 20. It will be appreciated that the commands in each of the boxes C1 and C2 are not consistent and are different.
  • FIG. 3B shows an example of the movement path of the mobiles 10X to 10Z in accordance with the new guidance command.
  • the moving body 10X passes the coordinate values (Xc, Yc), but the moving body 10Y does not pass different positions (Xc-1, Yc). Therefore, the collision of the moving bodies 10X and 10Y at the coordinate values (Xc, Yc) is avoided.
  • the position (Xc-1, Yc) the moving object 10X passes first, and then the moving object 10Y passes, so the collision is similarly avoided.
  • the moving body 10Y changes the direction twice at right angles, but this is an example. You may change the course in a curvilinear path.
  • the moving body 10Y passes the coordinate value (Xb-1, Yb + 1), but the moving body 10Z stops for 5 seconds after reaching the position Pz1 by "Stop: 5 sec".
  • the moving bodies 10Y and 10Z pass through the position (Xb-1, Yb + 1) at different times, and the collision of the moving bodies 10Y and 10Z is avoided.
  • stop time "5 seconds" is an example.
  • the stop time instruction may be omitted by determining the stop time as a uniform value.
  • the computing device 40 predicts the presence or absence of the occurrence of a collision using the coordinate value of the passing point of each moving object 10 designated in the guidance command.
  • collisions between moving bodies may also occur at positions other than the passing point specified in the guidance command.
  • the arithmetic unit 40 may, for example, approximate moving paths connecting two adjacent passing points with a straight line or a curved line, and obtain coordinate values of respective positions on the straight line and their passing times. “Each position on the straight line” can be determined, for example, in units of 30 cm in consideration of the size of the moving body 10 and the like. By determining the coordinate value of the passing position on the movement route of each moving object 10 and the passing time, it is possible to predict the occurrence of collision more accurately.
  • the coordinate values may not match completely but may be very close.
  • the distance between a plurality of moving objects may be used. For example, when the distance between a plurality of moving objects at the same time is less than the threshold, the arithmetic device 40 may predict that a collision of the moving objects will occur.
  • the “threshold value” referred to here can also be determined in consideration of the size of the mobile object 10 or the like. The “threshold” may be set to, for example, three times the size of the mobile object 10.
  • the configuration of the mobile guiding system 1 shown in FIG. 1 is an example.
  • a mobile guidance system different from the mobile guidance system 1 shown in FIG. 1 can also be adopted.
  • FIG. 4 schematically shows the configuration of the mobile guiding system 2.
  • the difference between the mobile guidance system 2 and the mobile guidance system 1 is that a storage device 50 is newly provided in the mobile guidance system 2.
  • the flow of data transmitted and received by the mobile object 10, the guidance device 20, the positioning device 30, and the arithmetic device 40 is changed.
  • the flow of the changed data will be described together with the operation of the storage device 50.
  • the storage device 50 receives data on the moving speed from each mobile unit 10. When the data is received, the storage device 50 stores it in association with the identification information (RFID) of each mobile unit 10. In addition, the storage device 50 receives a guidance command for each moving object 10 from the guiding device 20, and further stores it in association with identification information (RFID) of each moving object 10.
  • RFID identification information
  • the guidance device 20 transmits, to each mobile unit 10, a notification indicating that the guidance command has been generated.
  • Each mobile unit 10 that has received the notification transmits an acquisition request for a guidance command to the storage device 50.
  • the storage unit 50 When the storage device 50 receives an acquisition request for a guidance command from each mobile unit 10, the storage unit 50 reads out the guidance instruction for each mobile unit 10 and transmits the request to the mobile unit 10 that has transmitted the request. As a result, the guidance command is distributed to each mobile unit 10.
  • the arithmetic unit 40 refers to the data of the guidance command and the moving speed stored in the storage unit 50, and transmits the prediction result to the storage unit 50.
  • the prediction result is also stored in the storage device 50 in association with the identification information (RFID) of each mobile unit 10.
  • the guidance device 20 reads the prediction result stored in the storage device 50, and generates a new guidance command for each moving object 10 for which a collision is predicted to occur, for example.
  • the guidance device 20 transmits the generated new guidance command to the storage device 50.
  • the storage device 50 overwrites the existing guidance command of the corresponding mobile unit 10 with the new guidance command.
  • the guidance device 20 transmits, to the corresponding mobile unit 10, a notification indicating that the guidance instruction has been updated.
  • Each mobile unit 10 that has received the notification transmits an acquisition request for a guidance command to the storage device 50.
  • the storage device 50 transmits a new guidance command to the mobile unit 10 that has transmitted the request in response to the reception of the acquisition request for the guidance command from the mobile unit 10. As a result, a new guidance command is distributed to the mobile unit 10, and the mobile unit 10 can move in accordance with the new guidance command.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the IC tag 100 attached to or incorporated in each mobile object 10.
  • the IC tag 100 has an IC 51 for generating a high frequency signal, a storage device 52, and an antenna 54.
  • the storage device 52 is, for example, a flash ROM, and identification information 53 unique to each IC tag 100 is stored.
  • the IC 51 periodically transmits identification information using the antenna 54.
  • illustration of the battery required in order to operate IC tag 100 is abbreviate
  • the IC tag 100 emits a signal wave in accordance with the Bluetooth (registered trademark) low energy (BLE) standard. More specifically, the IC tag 100 periodically transmits signal waves including advertisement packets for each channel using three channels.
  • the frequency of the signal wave is, for example, a microwave band, but may be a millimeter wave band.
  • a signal wave of 2.4 GHz band can be emitted from the IC tag 100 at a time interval of, for example, 10 milliseconds or more and 200 milliseconds or less, typically 100 milliseconds.
  • the frequency of the signal wave need not be constant as long as it can be received by the array antenna 20, and multiple frequencies may be hopped.
  • the advertisement packet describes “public device address” or “random device address” that functions as identification information (RFID) that uniquely identifies the IC tag 100. This makes it possible to inform the surroundings of one's own existence.
  • RFID identification information
  • the IC tag 100 only broadcasts the advertising packet and can operate as a so-called "non-connectable beacon" which does not accept the connection request from the positioning device 30 or the like.
  • the IC tag 100 may be a “connectable beacon” capable of transmitting and receiving data upon receiving a connection request from the positioning device 30 or the like.
  • the IC tag 100 may be a device operating according to another standard.
  • FIG. 6 is an external view of an exemplary mobile unit 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the hardware configuration of the mobile unit 10.
  • the moving body 10 includes an IC tag 100, a transport table 111 on which a load is placed, a front bumper switch 14a, a rear bumper switch 14b, a travel control device 17, an IC tag 18, and four wheels 11a to 11d. And.
  • the bumper switches 14a and 14b are turned on when an object comes in contact with bumpers provided on the front and back of the moving body 10. Based on the outputs of the bumper switches 14a and 14b, the moving body 10 can detect that it has made contact / collision with another object. Bumper switches 14a and 14b may be provided to prepare for the occurrence of a collision.
  • FIG. 6 rear wheels 11a and 11b which are drive wheels, a front wheel 11c, and a rear bumper switch 14b are shown.
  • the front wheel 11 d and the front bumper switch 14 a are hidden by the frame 12.
  • the moving body 10 further includes a sensor 14c, motors 15a and 15b, a movement control device 17, and motor control circuits 58a and 58b.
  • the sensor 14 c detects the moving speed of the moving body 10.
  • An example of the sensor 14c is a rotor encoder that measures the rotational speeds of the motors 15a and 15b or the wheels 11a and 11b, respectively.
  • the motors 15a and 15b are power sources for generating a propulsive force (driving force) for propelling the moving body 10 by rotating the drive wheels 11a and 11b, respectively.
  • the motor control circuits 58a and 58b are inverter circuits, and control the magnitude of the driving force generated by each of the motors 15a and 15b.
  • the motor control circuit may be called a drive.
  • the mobile unit 10 utilizes the power stored in a battery (not shown).
  • the movement control device 17 includes a microcomputer 55, a memory 56, and a communication circuit 57.
  • the microcomputer 55 is a microcomputer or a computer and controls the operation of the mobile unit 10.
  • the memory 56 develops a computer program to be executed by the microcomputer 55 and temporarily stores the guidance command received from the guidance device 20.
  • the memory 56 is a block including a so-called DRAM and a flash memory.
  • the flash memory stores, for example, a computer program to be executed by the microcomputer 55 and data of sound output from the speaker 18.
  • the movement control device 17 controls the operation of the moving body 10. Specifically, the movement control device 17 controls the rotational speed of the motors 15 a and 15 b so as to be directed to the coordinate value instructed by the guidance command received from the guidance device 20.
  • the current position of the own device can be notified from the positioning device 30.
  • the current attitude (orientation) of the own machine can be acquired as an accumulated value from a reference attitude, using an output of a gyro sensor (not shown), for example.
  • the movement control device 17 changes the rotational speed of the front wheels 11a and 11b by changing the rotational speed of the motors 15a and 15b, and controls the moving direction of the moving body 10.
  • the memory 56 holds information on angle change in the moving direction according to the difference between the rotational speeds of the motor 15a and the motor 15b.
  • the microcomputer 55 of the movement control device 17 generates and outputs a control signal (PWM signal) that causes a difference between the rotational speeds of the motor 15a and the motor 15b with reference to the information on the change in angle.
  • the microcomputer 55 determines the number of rotations of the motors 15a and 15b so as to move by the distance instructed by the induction command, and rotates the motors 15a and 15b independently by the number of rotations.
  • the memory 56 holds information on the movement distance L per one rotation of the drive wheels 11a and 11b.
  • the microcomputer 55 can calculate the number of rotations of the drive wheels 11a and 11b by dividing the distance to the coordinate value instructed by the guidance command by the movement distance L.
  • the microcomputer 55 outputs a control signal (PWM signal) for rotating the drive wheels 11a and 11b by the calculated number of revolutions.
  • the motor control circuits 58a and 58b respectively control the current and voltage flowing in each of the motors 15a and 15b based on a control signal (PWM signal) output from the microcomputer 55 of the movement control device 17 described later, and rotate the motor. Vary the speed.
  • PWM signal a control signal
  • the communication circuit 57 wirelessly transmits the data of the moving speed detected by the sensor 14c, and wirelessly receives the data of the guidance command.
  • the storage device 50 transmits an update completion notification to the guidance device 20.
  • the guidance device 20 transmits a notification indicating that the guidance instruction has been updated to the mobile unit 10 that has become the target of the new guidance instruction.
  • the communication circuit 57 of the mobile unit 10 transmits the acquisition request for the guidance command to the storage device 50.
  • the storage device 50 reads out from the HDD array 68 a new guidance command of the mobile unit 10 that has transmitted the request, and transmits it. Thereby, the mobile unit 10 can receive the updated new guidance command from the storage device 50.
  • FIG. 8 shows the hardware configuration of the guidance device 20. As shown in FIG.
  • the guiding device 20 has a central processing unit (CPU) 25, a memory 26, a communication circuit 27, and a map information database (DB) 28, which are connected by an internal bus 29.
  • CPU central processing unit
  • DB map information database
  • the CPU 25 is a signal processing circuit that generates a guidance command for guiding the individual moving objects 10 by processing described later.
  • the CPU 25 is a computer configured by a semiconductor integrated circuit.
  • the memory 26 is, for example, a DRAM, and is a work memory used in connection with the processing of the CPU 25.
  • the communication circuit 27 is, for example, a communication circuit having one or more communication connectors and performing wired communication of Ethernet (registered trademark) standard.
  • the communication circuit 27 acquires position information indicating the position of each mobile object 10 from the positioning device 30.
  • the communication circuit 27 can also transmit a guidance command to the mobile unit 10 via the reception antenna 34 of the relay device 32. Further, the communication circuit 27 may transmit an induction command to each mobile unit 10 via the transmission antenna 33 of the relay device 32.
  • the guidance device 20 can transmit and receive guidance instructions, notifications, and the like with the storage device 50.
  • the map information DB 28 holds information such as a layout of a space into which the mobile guiding system 1 is introduced, an area where the mobile 10 can travel, and a bypass route.
  • the guidance device 20 is separately instructed by the external manager or the like to which position each moving object 10 moves, and the instruction is stored in the memory 26.
  • the guiding device 20 refers to the map information DB 28 to calculate which passing point from the current position of the moving body 10 to the destination, and generates a guiding command.
  • FIG. 9 shows a hardware configuration of the positioning device 30.
  • the positioning device 30 has a CPU 35, a memory 36, and a communication circuit 37, which are connected by an internal bus.
  • the CPU 35 measures the position of each IC tag 100, that is, the position of the moving body 10, by processing described later, and generates position information indicating the measured position.
  • the memory 26 is, for example, a DRAM, and is a work memory used in connection with the processing of the CPU 35.
  • Communication circuit 37 is, for example, a communication circuit having one or more communication connectors.
  • the communication circuit 37 is connected to the receiving antenna 34 of the relay device 32 by wire. More specifically, the communication circuit 37 is connected to the output of the antenna element provided in the antenna element 34a of each receiving antenna 34, and generates a high frequency electric signal generated from the electromagnetic wave received by the antenna element 34a. To receive. Further, the communication circuit 37 is connected to the communication circuit 27 of the guiding device 20 via, for example, a wired communication line performing wired communication of Ethernet (registered trademark) standard.
  • positioning processing for measuring the position of the mobile object 10 performed by the positioning device 30.
  • Various positioning processes of objects on a plane or in space are known.
  • the positioning device 30 measures the position of the mobile object 10 using one of the positioning processes or a combination of a plurality of positioning processes.
  • the positioning process is exemplified below.
  • the positioning device 30 measures the arrival direction of the radio signal transmitted by the IC tag 100 of the moving object 10, and determines the position of the moving object (AOA (Angle Of Arrival) method).
  • AOA Angle Of Arrival
  • the mobile object is measured by measuring the arrival angle of the arriving radio wave based on the reference azimuth (for example, the front direction of the receiving antenna). This is a method of determining ten positions. Since the minimum number of base stations (the number of relay apparatuses 32 having the receiving antenna 34) for determining the position is two, the number of relay apparatuses 32 required at the same time can be small.
  • the angle can be accurately measured, the position of the mobile object 10 can be determined with high accuracy when there is no obstacle from the base station to the terminal and the line of sight is clear.
  • an array antenna in which a plurality of antenna elements are one-dimensionally or two-dimensionally arranged can be used.
  • a phased array antenna that controls the beam direction and radiation pattern by adjusting the phase of the current supplied to each antenna element.
  • the direction of the IC tag 100 with respect to the receiving antenna 34 can be specified by the single receiving antenna 34.
  • the positioning device 30 receives the radio signal emitted from the IC tag 100 by the plurality of receiving antennas 34 (or the antenna elements 34a), and determines the position of the mobile body from the difference in reception time at each antenna element 34a TDOA (Time Difference Of Arrival) method).
  • the relay apparatus 32 having the receiving antenna 34 must function as a base station to accurately measure the reception time. Between the relay devices 32, it is necessary to perform accurate time synchronization in nanoseconds.
  • the positioning device 30 determines the position from the reception intensity of the radio signal emitted from the IC tag 100 by using the fact that the position of the receiving antenna 34 is known and the radio wave attenuates according to the distance. (Received Signal Strength Indication (RSSI) method). However, since the strength of the received signal is affected by multipath, in order to calculate the distance (position), a distance attenuation model is required for each environment in which the mobile guiding system 1 is introduced.
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indication
  • the positioning device 30 captures an image (for example, a QR code (registered trademark)) to which identification information of the mobile object 10 is added by a camera, and the position of the camera, the direction in which the camera faces, and the captured image.
  • the position of the moving body 10 can also be determined based on the position of the moving body 10 of
  • the position measurement accuracy differs depending on the positioning process.
  • the position measurement accuracy is determined by the angular resolution of the antenna and the distance to the object, and 10 cm is realized in a general building.
  • the positioning process (c) there is a possibility that an error of about 1 m may occur in a general room several meters, even in good conditions, due to a change in radio wave intensity due to interference of radio waves emitted from the IC tag.
  • the positioning error depends on the number of pixels of the image sensor, the spatial resolution, and the distortion due to the lens. In addition, it requires relatively heavy processing of object recognition.
  • any of the positioning processes (b) to (d) may be used to build the mobile guiding systems 1 and 2 of the present disclosure.
  • FIG. 10 shows the hardware configuration of the arithmetic unit 40.
  • the arithmetic unit 40 has a CPU 45, a memory 46, and a communication circuit 47, which are connected by an internal bus.
  • the CPU 45 is an arithmetic circuit that controls the operation of the arithmetic device 40.
  • the memory 46 is, for example, a DRAM, and is a work memory used in connection with the processing of the CPU 45.
  • the CPU 45 reads and executes a computer program (basic software) of the operating system (OS) in the memory 46, and further executes a computer program (application software to be executed on the OS) for predicting collisions between moving objects. Load) and execute.
  • a collision prediction processing system built using application software may be called a "collision prediction engine".
  • the “collision prediction engine” may also be realized as a hardware arithmetic circuit using one or more semiconductor integrated circuits. The collision prediction engine implements the processing described later.
  • the communication circuit 47 is, for example, a communication circuit having one or more communication connectors and performing wired communication of Ethernet (registered trademark) standard.
  • the communication circuit 47 receives a guidance command from the guidance device 20.
  • the mobile guiding system 2 47 exchanges data with the storage device 50.
  • FIG. 11 shows the hardware configuration of the storage device 50.
  • the storage device 50 may also be referred to as a file server device. As described above, the storage device 50 is provided in the mobile guiding system 2.
  • the storage device 50 includes a CPU 65, a memory 66, a communication circuit 67, and an HDD array 68, which are connected by an internal bus.
  • the CPU 65 controls the operation of the storage device 50.
  • the memory 66 is, for example, a DRAM, and is a work memory used in connection with the processing of the CPU 65.
  • the CPU 65 reads and executes a computer program (basic software) of the operating system (OS) in the memory 66, and further reads and executes a server program (application software) executed on the OS in the memory 66.
  • OS operating system
  • server program application software
  • the communication circuit 67 is, for example, a communication circuit having one or more communication connectors and performing wired communication of Ethernet (registered trademark) standard.
  • the communication circuit 67 receives a guidance command from the guidance device 20 and stores the guidance command in the HDD array 68.
  • the communication circuit 67 also receives an acquisition request for a guidance command from the mobile unit 10, and transmits the requested guidance command to the mobile unit 10 via the transmission antenna 33 of the relay device 32.
  • the HDD array 68 is a collection of multiple hard disk drives (HDDs).
  • the HDD array 68 is a sufficient record for storing various data such as identification information transmitted from each mobile unit 10, data of moving speed, guidance instruction transmitted from the guidance device 20, prediction result by the arithmetic device 40, and the like. It has an area.
  • solid state drive (SSD) can be used.
  • FIG. 12 shows a procedure of communication performed in the mobile guiding system 1 and processing of the mobile 10, the guiding device 20, the positioning device 30, and the computing device 40.
  • the subject of the operation is the moving body 10, the guiding device 20, the positioning device 30, and the computing device 40, but actually, the microcomputer 55 of the moving body 10, the CPU 25 of the guiding device 20, and the CPU 35 of the positioning device 30
  • the CPU 45 of the arithmetic unit 40 is the main component, and transmits and receives information through each communication circuit. Time flows from the top to the bottom of the drawing.
  • step S201 the positioning device 30 receives the RFID from the IC tag 100, and measures the position of the IC tag 100, that is, the position of the mobile object 10, using one or more of the above-described positioning processes.
  • the positioning device 30 transmits the measurement result to the guidance device 20.
  • step S301 the guidance device 20 acquires information on the position of the mobile object 10 from the positioning device 30, and generates a guidance instruction based on the position of the mobile object.
  • the computing device 40 receives the data in step S401.
  • step S101 and step S201 is an example. The order may be reversed. Moreover, if it is after step S201, the time when step S301 is performed is also arbitrary.
  • step S302 the guidance device 20 transmits the generated guidance command to the mobile unit 10 and the arithmetic device 40, respectively.
  • step S102 the mobile unit 10 receives a guidance command.
  • the mobile unit 10 can start moving according to the guidance command.
  • the mobile unit 10 suspends the start of movement until a predetermined time has elapsed.
  • the “fixed time” is longer than, for example, the sum of the longest time required for the calculation process by the arithmetic device 40, the longest time required for the regeneration process of the induction command by the induction device 20, and the longest allowable communication delay time. It can be set.
  • step S402 the arithmetic device 40 receives a guidance command.
  • the arithmetic device 40 receives, from the guidance device 20, guidance instructions to all the mobile objects.
  • step S403 the computing device 40 determines the coordinates of the passing point of each moving object specified by the guidance command, and predicts the occurrence of collision between the moving objects from the data of each moving speed. The contents of the process are as described with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • step S404 the computing device 40 transmits the prediction result to the guidance device 20.
  • step S303 the guiding device 20 receives the prediction result.
  • step S304 the guidance device 20 determines whether the prediction result indicates the occurrence of a collision. If the prediction result indicates the occurrence of a collision, the process proceeds to step S305. On the other hand, if the prediction result does not indicate the occurrence of a collision, the process ends. At the end of the process, when a fixed time has elapsed, the mobile unit 10 starts moving in accordance with the guidance command received in step S102.
  • step S305 the guidance device 20 generates a new guidance command and transmits it to the mobile unit 10.
  • the mobile unit 10 starts moving in accordance with the received new guidance command.
  • Arithmetic device 40 may further receive the newly generated guidance command to predict again the presence or absence of a collision.
  • the process in the vertical direction shown in FIG. 12 described above, for example, the process from step S101 to step S103 for the moving object 10, includes the microcomputer 55 of the moving object 10, the CPU 25 of the guidance device 20, the CPU 35 of the positioning device 30, and the arithmetic device It is a process executed by each of the 40 CPUs 45 and can be grasped as a flowchart. These processes may be implemented as a computer program including a plurality of instructions. A computer program is developed in each memory and executed.
  • the description of the communication performed in the mobile guiding system 2 (FIG. 4) and the procedure of processing of each component will be omitted.
  • the processing performed in mobile guidance system 2 differs from the processing shown in FIG. 12 in that storage device 50 intervenes.
  • the flow of processing of the mobile guidance system 2 is clear to those skilled in the art if the description of FIG. 12 and the description related to FIG. 4 are combined.
  • the guidance device 20 and the positioning device 30 have been described as separate devices. However, the guidance device 20 and the positioning device 30 may be integrated.
  • the guidance device 20 may have a function corresponding to the function of the positioning device 30, and measure the position information of the mobile body to generate a guidance command.
  • the guiding device 20 is connected to the receiving antenna 34, and the CPU 25 of the guiding device 20 performs positioning processing.
  • the guiding device 20 and the storage device 50 have been described as being separate devices. The reason for this is to distribute the load by causing the guidance device 20 to perform the generation / change processing of the guidance command and causing the storage device 50 to transmit / receive the guidance command to / from the mobile unit 10.
  • the guidance device 20 and the storage device 50 may be integrated.
  • FIG. 13 shows a configuration example in which the guidance device 20 and the HDD array 68 of the storage device 50 are accommodated in one casing. According to the configuration of FIG. 13, the transmission and reception of the guidance instruction after the change performed between the guidance device 20 and the storage device 50 is completed in the guidance device 20, and the transmission and reception of the update completion notification becomes unnecessary.
  • the frequency of electromagnetic waves or ultrasonic waves used for positioning, the frequency used for communication used for transmitting traveling conditions, and the frequency used for communication for receiving guidance instructions are the same. It may be two or three or more different frequencies. The same applies to the communication method.
  • an electromagnetic wave having a frequency of BLE (Bluetooth Low Energy) standard may be used for the positioning process (a).
  • electromagnetic waves of the Bluetooth (registered trademark) standard frequency or the 2.4 GHz band or 5 GHz band frequency of the Wi-Fi (registered trademark) standard may be used.
  • the sensor 14c of the moving body 10 detects the moving speed of the moving body 10.
  • the moving speed can be detected without providing the sensor 14c in each moving body 10.
  • the positioning device 30 may obtain the moving speed by measuring the amount of change in position of each moving object 10 per unit time.
  • Arithmetic device 40 may receive data on the moving speed from positioning device 30 and perform the above-described processing.
  • the mobile guidance system of the present disclosure can be widely used to control the position of a mobile.

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Abstract

移動体誘導システム（１）、（２）は、複数の移動体（１０）と、各移動体の位置を測定して各移動体の位置情報を出力する測位装置（３０）と、各移動体を誘導する誘導指令を移動体ごとに生成する誘導装置（２０）と、各誘導指令を参照して移動体ごとの移動経路を確認し、移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算装置（４０）とを有する。演算装置は、通信回路（４７）と、各移動体の誘導指令から、少なくとも１つの移動体の通過地点の座標を決定し、各移動速度のデータから移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算回路（４５）とを有する。誘導指令を各移動体に送信した後、演算回路（４５）が移動体同士の衝突が発生すると予測したときは、誘導装置は、移動体ごとに新たな誘導指令を生成し、誘導指令を各移動体に送信する。各移動体は新たな誘導指令に従って移動する。

Description

移動体誘導システム
　本開示は、移動体誘導システムに関する。
　無人搬送車等の移動体の移動を制御するシステムの開発が進められている。
　国際公開第２００８／０３５４３３号は、タグ通信部を有する移動体を開示する。走行対象エリアには、各々の位置情報を有する複数のＩＣタグが分散して配置されている。移動体が走行すると、タグ通信部はＩＣタグと無線通信を行ってＩＣタグの位置情報を読み取る。これにより、移動体は現在の位置の情報を取得し、自動走行を行うことができる。
　特開平１１－１５４０１３号公報は、指定された位置に無人搬送車（ＡＧＶ）を移動させるシステムを開示する。ＡＧＶは、位置を表すロケーションマーカを読み取り、指定された位置に移動する際、自らの位置がずれている場合には、自らのナビゲーションシステムを用いて修正する。
国際公開第２００８／０３５４３３号 特開平１１－１５４０１３号公報
　従来の移動体は、自機の位置を示すデータを個々に収集しながら高度な制御を行い、目的地に向かって自律的に走行する。そのような移動体には高性能なプロセッサ、大容量のメモリ、高性能のセンサ等が必要であるため、システムのコストが嵩んでいた。
　たとえば、上述の特許文献１および２の技術では、いずれも、位置を検出するために必要なＩＣタグまたはロケーションマーカが走行エリア内に配置されており、移動体が現在の位置を自ら検出し、自律走行に利用していた。位置情報を読み取るための読み取り装置、および、その位置情報を利用した自律走行を行うための装置が必要とされ、移動体のコストが嵩んでいた。
　また、自律走行を行う移動体の数が増加すると、個々の移動体が自律走行を行うだけでは回避できない問題も生じ得る。たとえば、移動体同士の衝突である。これらの問題を回避するために移動体間で相互通信を行うとすると、さらに相互通信のためのコストが必要となる。
　本開示は、低いコストで導入し、運用することが可能で、かつ移動体同士の衝突を回避することが可能な移動体誘導システムを提供する。
　本開示による例示的な移動体誘導システムは、　複数の移動体の各々を誘導する移動体誘導システムであって、前記移動体誘導システムは、複数の移動体と、各移動体の位置を測定して前記各移動体の位置情報を出力する測位装置と、前記各移動体を誘導する誘導指令を前記移動体ごとに生成する誘導装置と、前記各移動体の誘導指令を参照して前記各移動体の移動経路を確認し、移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算装置とを有しており、前記各移動体は、移動体の移動速度を検出するセンサと、前記誘導指令を受信し、前記移動速度のデータを送信する第１通信回路と、駆動力を発生させる動力源と、前記誘導指令に従って前記動力源を制御し、前記移動体を移動させる駆動装置とを有し、前記誘導装置は、前記誘導指令を生成する信号処理回路と、前記各移動体と通信する第２通信回路とを有し、前記演算装置は、前記各移動体の前記誘導指令および前記移動速度のデータを受信する第３通信回路と、前記各移動体の前記誘導指令から、少なくとも１つの移動体の通過地点の座標を決定し、かつ、前記移動速度のデータから移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算回路とを備え、前記誘導装置は、前記各移動体の移動経路を規定する前記誘導指令を生成すること、前記誘導指令を前記各移動体に送信すること、前記演算装置の演算回路が、移動体同士の衝突が発生すると予測したときは、前記各移動体に新たな誘導指令を生成すること、および前記誘導指令を前記各移動体に送信することを実行し、前記各移動体は、受信した前記新たな誘導指令に従って移動する。
　本願の例示的な移動体誘導システムによれば、測位装置が各移動体の位置を測定し、誘導装置が各移動体を誘導する誘導指令を生成する。移動体同士の衝突が発生すると予測したときは、各移動体に新たな誘導指令を生成する。これにより、移動体同士の衝突を回避することができる。
図１は、例示的な移動体誘導システムの構成を模式的に示す図である。 図２Ａは、３台の移動体にそれぞれ送信された各誘導指令を示す図である。 図２Ｂは、３台の移動体の移動経路の例を示す図である。 図３Ａは、誘導装置が生成した、各移動体への新たな誘導指令を示す図である。 図３Ｂは、新たな誘導指令に従った各移動体の移動経路の例を示す図である。 図４は、移動体誘導システムの構成を模式的に示す図である。 図５は、各移動体に取り付けられ、または内蔵されるＩＣタグの構成を示すブロック図である。 図６は、本実施形態にかかる例示的な移動体の外観図である。 図７は、移動体のハードウェア構成を示すブロック図である。 図８は、誘導装置のハードウェアの構成を示す図である。 図９は、測位装置のハードウェアの構成を示す図である。 図１０は、演算装置のハードウェアの構成を示す図である。 図１１は、記憶装置のハードウェアの構成を示す図である。 図１２は、移動体誘導システムにおいて行われる通信、および、移動体、誘導装置、測位装置および演算装置の処理の手順を示す図である。 図１３は、誘導装置と記憶装置のＨＤＤアレイとを１つの筐体の内部に収容した構成例を示す図である。
　以下、本開示による移動体誘導システムを説明する。
　本開示による移動体誘導システムでは、１または複数台の移動体の各々に目的地および移動経路が設定され、移動体が自律的に移動する。移動体はＩＣタグを有している。「ＩＣタグ」は、固有の識別情報を周期的または断続的に送信する電子機器であり、移動体の筐体などに組み込まれている。
　各移動体の位置は、移動体の移動空間に設けられた測位装置によって測定される。測定は、定期的に、例えば数秒間隔で行われる。移動体が移動すると、測位装置は移動後の移動体の位置を取得することができる。
　各移動体の移動経路は誘導装置が生成する誘導指令によって指定される。誘導装置は各移動体に誘導指令を送信して、移動経路に沿って移動させる。
　移動体は、たとえば、無人搬送車（ＡＧＶ）、自走可能なカートまたは車いす、自動または自律運転カー、ロボット、マルチコプター、サービスロボットであり得る。「位置」は、二次元平面内の位置であってもよいし、３次元空間内の位置であってもよい。
　移動体誘導システムの利用例は、工場等の施設において、複数のＡＧＶをそれぞれの移動経路に沿って独立して移動させ、物の運搬等を行うことである。
　以下、図１を参照しながら、本開示による移動体誘導システムを説明する。
　図１は、例示的な移動体誘導システム１の構成を模式的に示している。移動体誘導システム１は、複数の移動体１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚと、誘導装置２０と、測位装置３０と、演算装置４０とを含む。図１では、移動体としてＡＧＶを例示している。なお移動体を包括的に「移動体１０」と記述する。
　本実施形態では、各移動体１０は無線でデータを送受信する。そのため、図１には中継装置３２が記載されている。中継装置３２は、送信アンテナ３３および受信アンテナ３４を有する、無線通信を中継する機器である。中継装置３２を移動体誘導システム１の必須の構成要素には含めてもよいし、含めなくてもよい。
　誘導装置２０は信号処理回路を有しており、信号処理回路が各移動体１０ごとに誘導指令を生成し、通信回路を利用して送信する。各誘導指令は、各移動体１０の移動経路を示す。本実施形態では、移動経路は、現在の位置を起点として通過すべき１または複数の位置の座標によって示されている。最後の位置の座標が終点を示す。また誘導指令は、後述のように、移動を停止することを指示する命令も含み得る。誘導装置２０は誘導指令により、各移動体１０を誘導する。
　誘導装置２０が誘導指令を生成する際、誘導装置２０は各移動体１０の位置の情報を取得する。各移動体１０の位置は、各移動体１０のＩＣタグから送信される信号波を利用して、誘導装置２０によって測定される。
　各移動体１０は、不図示のＩＣタグを有している。ＩＣタグは、自らを一意に特定する固有の識別情報（ＲＦＩＤ）を送信する電子機器である。識別情報は、ＩＣタグに予め保持されており、電波を利用して送信される。ＩＣタグは、識別情報を、周期的、たとえば０．１秒ごとに送信する。ＩＣタグから送信された識別情報は、中継装置３２の受信アンテナ３４によって受信される。ＩＣタグの識別情報は、各移動体１０を固有に識別する識別情報として利用され得る。
　また、各移動体１０は、自機の移動速度を検出するセンサと、誘導指令を受信し、移動速度のデータを送信する通信回路と、駆動力を発生させる動力源と、誘導指令に従って動力源を制御し、自機を移動させる駆動装置とを有している。通信回路、動力源および駆動装置により、移動体１０は、誘導指令に従って自律的に移動することができる。なお、移動体１０は、センサによって検出した自機の移動速度のデータを、例えば１秒ごとに出力する。データの送信間隔は任意に決定され得る。
　測位装置３０は、識別情報が各受信アンテナ３４によって受信された電波の到来角度を利用して、各移動体１０の位置を測定し、測定した位置情報を出力する。測位装置３０の構成および処理の例は後述する。
　演算装置４０は、各移動体１０ごとの誘導指令を参照して各移動体１０ごとの移動経路を確認し、移動体同士の衝突の有無を予測する。より詳細には、演算装置４０は、通信回路を利用して、誘導装置２０が生成した各移動体１０ごとの誘導指令を誘導装置２０から直接的にまたは間接的に取得する。また演算装置４０は、測位装置３０を介して各移動体１０の移動速度のデータを取得する。演算装置４０は、コンピュータプログラムを用いて構築された、またはハードウェアによって構築された衝突予測エンジンが実装された演算回路を有している。衝突予測エンジンは、各移動体１０の誘導指令から、１または複数の移動体の通過地点の座標を決定し、各移動体１０の移動速度のデータから移動体同士の衝突の有無を予測する。予測の結果を受け、誘導装置２０は特定の移動体について誘導指令の再生成および再送信を行う。「特定の移動体」は、衝突の発生が予測された複数台の移動体のみでもよいし、その中の１台のみでもよい。または全ての移動体であってもよい。
　例として、図１の移動体１０Ｙおよび１０Ｚに注目する。演算装置４０による予測の結果、図示された「Ｘ」の位置で、移動体１０Ｙおよび１０Ｚによる衝突の発生が予測されたとする。演算装置４０が誘導装置２０に当該予測結果を通知すると、誘導装置２０は移動体１０Ｚの誘導指令を再生成し、移動体１０Ｚに送信する。新たな誘導指令を受信した移動体１０Ｚは、当該新たな誘導指令に従って移動する。新たな誘導指令は、例えば、移動体１０Ｚに一定時間停止する指示を含む。これにより、移動体１０Ｙおよび１０Ｚは、衝突予測位置を同時刻に通過することがなくなり、衝突を回避することができる。
　演算装置４０による衝突予測処理をより詳しく説明する。
　図２Ａは、移動体１０Ｘ、１０Ｙおよび１０Ｚにそれぞれ送信された誘導指令１１０Ｘ、１１０Ｙおよび１１０Ｚを示している。移動体１０Ｘのｋ番目の位置は「ＰＸｋ」と表記され、その後に座標値が記載されている。移動体１０Ｙのｋ番目の位置は「ＰＹｋ」、移動体１０Ｚのｋ番目の位置は「ＰＺｋ」と表記され、それぞれの座標値が示されている。また、各移動体１０は無線でデータを送受信するため、各移動体１０を識別する情報の一例としてＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）が示されている。
　演算装置４０は、各移動体１０ごとの誘導指令を参照して、各移動体１０の各通過地点の座標値のうち、異なる移動体１０間で共通する座標値の存否を確認する。図２Ａの例では、誘導指令１１０Ｘおよび１１０Ｙの枠Ｃ１に示すように、移動体１０Ｘおよび１０Ｙは、同じ位置（Ｘｃ，Ｙｃ）を通過する。また、誘導指令１１０Ｙおよび１１０Ｚの枠Ｃ２に示すように、移動体１０Ｘおよび１０Ｙは、同じ位置（Ｘｂ－１，Ｙｂ＋１）を通過する。
　図２Ｂは、移動体１０Ｘ～１０Ｚの移動経路の例を示している。位置（Ｘｃ，Ｙｃ）において移動体１０Ｘおよび１０Ｙが交差し、位置（Ｘｂ－１，Ｙｂ＋１）において１０　Ｙおよび１０Ｚが交差する。便宜的に、図中の誘導指令１１０Ｘ、１１０Ｙおよび１１０Ｚには、それぞれ図２Ａ中の枠Ｃ１およびＣ２に相当する枠が示されている。
　複数の移動体１０が同じ位置を通過するとしても、通過時刻が異なっていれば、両者は衝突することはない。そこで演算装置４０は、各移動体１０の移動速度のデータをさらに参照する。
　演算装置４０は、例えば、移動体１０Ｙおよび１０Ｚの現在の移動速度のデータを取得する。演算装置４０は、移動体１０Ｙおよび１０Ｚが各移動速度を維持して移動した場合に、位置（Ｘｂ－１，Ｙｂ＋１）に到達する時刻を算出する。到達時刻の差が所定の閾値未満であれば、演算装置４０は移動体１０Ｙおよび１０Ｚの衝突が発生すると予測する。一方、到達時刻の差が所定の閾値以上であれば、演算装置４０は移動体１０Ｙおよび１０Ｚの衝突は発生しないと予測する。「所定の閾値」は例えば５秒である。
　演算装置４０は予測結果を誘導装置２０に通知する。予測結果は、衝突の有無、衝突が発生すると予測した場合の各移動体１０を識別する情報を含む。演算装置４０は、衝突が発生しないと予測した場合でも予測結果を誘導装置２０に通知してもよいし、衝突が発生すると予測した場合のみ予測結果を誘導装置２０に通知してもよい。
　移動体同士の衝突が発生すると演算装置４０が予測したときは、誘導装置２０は、各移動体１０を対象として、または衝突が発生する各移動体１０のみを対象として、新たな誘導指令を生成する。
　図３Ａは、誘導装置２０が生成した、新たな誘導指令１１１Ｘ、１１１Ｙおよび１１１Ｚを示している。それぞれの枠Ｃ１およびＣ２内の指令は一致しておらず、異なっていることが理解される。図３Ｂは、新たな誘導指令に従った移動体１０Ｘ～１０Ｚの移動経路の例を示している。
　枠Ｃ１の指令によれば、移動体１０Ｘは座標値（Ｘｃ，Ｙｃ）を通過するが、移動体１０Ｙは異なる位置（Ｘｃ－１，Ｙｃ）を通過しない。よって、座標値（Ｘｃ，Ｙｃ）における移動体１０Ｘおよび１０Ｙの衝突は回避されている。位置（Ｘｃ－１，Ｙｃ）については、移動体１０Ｘが先に通過し、その後移動体１０Ｙが通過するため、同様に衝突は回避されている。なお、図３Ｂでは、移動体１０Ｙは、直角に２回方向を変更しているが、これは一例である。曲線を描く経路で進路を変更してもよい。
　枠Ｃ２の指令によれば、移動体１０Ｙは座標値（Ｘｂ－１，Ｙｂ＋１）を通過するが、移動体１０Ｚは「Ｓｔｏｐ：５ｓｅｃ」により、位置Ｐｚ１に到達した後、５秒間停止する。その結果、移動体１０Ｙおよび１０Ｚは異なる時刻に位置（Ｘｂ－１，Ｙｂ＋１）を通過することになり、移動体１０Ｙおよび１０Ｚの衝突は回避されている。
　なお、「５秒間」という停止時間は一例である。停止時間を一律の値に決定しておくことにより、停止時間の指示を省略してもよい。
　上述の例では、演算装置４０は、誘導指令において指定された、各移動体１０の通過地点の座標値を用いて衝突の発生の有無を予測した。しかしながら、移動体間の衝突は、誘導指令において指定された通過地点以外の位置でも発生する可能性がある。演算装置４０は、例えば隣接する２つの通過地点を結ぶ移動経路を直線または曲線で近似し、直線上の各位置の座標値とその通過時刻を求めてもよい。「直線上の各位置」は移動体１０の大きさ等を考慮して、例えば３０ｃｍ単位で決定され得る。各移動体１０の移動経路上の通過位置の座標値および通過時刻を求めることにより、より精度良く、衝突の発生の有無を予測できる。
　上述の直線または曲線による近似を用いた場合でも、座標値が完全に一致しないが、非常に近い場合があり得る。そのような場合にも衝突が発生し得ることを予測するために、複数の移動体間の距離を用いてもよい。例えば演算装置４０は、同じ時刻における複数の移動体間の距離が閾値未満の場合には、移動体同士の衝突が発生すると予測してもよい。ここでいう「閾値」もまた、移動体１０の大きさ等を考慮して決定し得る。「閾値」は、例えば移動体１０の大きさの３倍に設定し得る。
　以下では、説明の簡単化のため、誘導指令において指示された通過地点の座標値を利用して衝突の発生の有無を判定する処理を例示する。
　図１に示す移動体誘導システム１の構成は一例である。図１に示す移動体誘導システム１とは異なる移動体誘導システムを採用することもできる。
　図４は、移動体誘導システム２の構成を模式的に示している。移動体誘導システム２と移動体誘導システム１との相違点は、移動体誘導システム２では、新たに記憶装置５０が設けられている点である。記憶装置５０を設けたことにより、移動体１０、誘導装置２０、測位装置３０および演算装置４０が送受信するデータの流れが変更されている。以下、記憶装置５０の動作と共に、変更されたデータの流れを説明する。
　記憶装置５０は、各移動体１０から移動速度のデータを受信する。当該データを受信すると、記憶装置５０は、各移動体１０の識別情報（ＲＦＩＤ）と関連付けて記憶する。また記憶装置５０は、誘導装置２０から各移動体１０ごとの誘導指令を受け取り、各移動体１０の識別情報（ＲＦＩＤ）と関連付けてさらに記憶する。
　記憶装置５０に各移動体１０の誘導指令が格納されると、誘導装置２０は各移動体１０に、誘導指令が生成されたことを示す通知を送信する。当該通知を受信した各移動体１０は、記憶装置５０に誘導指令の取得要求を送信する。
　記憶装置５０は、各移動体１０から誘導指令の取得要求を受信すると、各移動体１０の誘導指令を読み出し、要求を送信した移動体１０に送信する。これにより、各移動体１０へ誘導指令が配信される。
　演算装置４０は、記憶装置５０に格納された誘導指令および移動速度のデータを参照し、予測結果を記憶装置５０に送信する。予測結果もまた、各移動体１０の識別情報（ＲＦＩＤ）と関連付けて記憶装置５０に記憶される。
　誘導装置２０は、記憶装置５０に格納された予測結果を読み出し、例えば衝突が発生すると予測された各移動体１０を対象として新たな誘導指令を生成する。誘導装置２０は、生成した新たな誘導指令を記憶装置５０に送信する。記憶装置５０は、該当する移動体１０の既存の誘導指令を新たな誘導指令で上書きする。
　記憶装置５０に新たな誘導指令が格納されると、誘導装置２０は該当する移動体１０に、誘導指令が更新されたことを示す通知を送信する。当該通知を受信した各移動体１０は、記憶装置５０に誘導指令の取得要求を送信する。
　記憶装置５０は、移動体１０からの誘導指令の取得要求の受信に応答して、要求を送信した移動体１０に新たな誘導指令を送信する。これにより、移動体１０に新たな誘導指令が配信され、当該移動体１０は新たな誘導指令に従って移動を行うことができる。
　次に、上述の動作を実現する移動体誘導システム１および２の各構成要素を詳細に説明する。引き続き、移動体の一例としてＡＧＶを図示して説明する。
　図５は、各移動体１０に取り付けられ、または内蔵されるＩＣタグ１００の構成を示すブロック図である。ＩＣタグ１００は、高周波信号を生成するためのＩＣ５１と、記憶装置５２と、アンテナ５４とを有する。記憶装置５２はたとえばフラッシュＲＯＭであり、ＩＣタグ１００毎に一意の識別情報５３が格納されている。ＩＣ５１は、アンテナ５４を利用して識別情報を周期的に送信する。なお、ＩＣタグ１００が動作するために必要な電池の図示は省略している。
　本実施形態において、ＩＣタグ１００は、ブルートゥース（登録商標）・ロー・エナジー（ＢＬＥ）規格に従って信号波を放射する。より具体的には、ＩＣタグ１００は、３つのチャネルを用いて、チャネルごとにアドバタイズメント・パケットを含む信号波を定期的に送信し続ける。信号波の周波数は、例えばマイクロ波帯域であるが、ミリ波帯域であってもよい。ＩＣタグ１００からは、例えば１０ミリ秒以上２００ミリ秒以下の時間間隔、典型的には１００ミリ秒の時間間隔で２．４ギガヘルツ帯の信号波が放射され得る。信号波の周波数は、アレイ・アンテナ２０で受信できる限り、一定である必要はなく、複数の周波数をホッピングし得る。
　アドバタイズメント・パケットには、ＩＣタグ１００を一意に特定する識別情報（ＲＦＩＤ）として機能する「パブリック・デバイス・アドレス」または「ランダム・デバイス・アドレス」が記述されている。これにより、自身の存在を周囲に知らせることができる。
　本実施形態では、ＩＣタグ１００は、アドバタイジング・パケットのブロードキャストのみを行い、測位装置３０等からの接続要求を受け容れない、いわゆる「ノン・コネクタブル・ビーコン」として動作し得る。しかしながらＩＣタグ１００は、測位装置３０等からの接続要求を受け容れて、データの送受信を行うことが可能な「コネクタブル・ビーコン」であってもよい。ＩＣタグ１００は、他の規格に従って動作する機器であってもよい。
　図６は、本実施形態にかかる例示的な移動体１０の外観図である。また図７は、移動体１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
　移動体１０は、ＩＣタグ１００と、運搬物を載置する搬送テーブル１１１と、前バンパースイッチ１４ａと、後バンパースイッチ１４ｂと、走行制御装置１７と、ＩＣタグ１８と、４つの車輪１１ａ～１１ｄとを有する。バンパースイッチ１４ａおよび１４ｂは、移動体１０の前後に設けられたバンパーに物が接触したときにオンされる。バンパースイッチ１４ａおよび１４ｂの出力に基づけば、移動体１０は他の物体と接触・衝突したことを検出できる。バンパースイッチ１４ａおよび１４ｂは、仮に衝突が発生した場合に備えるために設けられ得る。
　なお、図６には、駆動輪である後輪１１ａおよび１１ｂと、前輪１１ｃと、後バンパースイッチ１４ｂとが示されている。前輪１１ｄおよび前バンパースイッチ１４ａはフレーム１２の蔭に隠れている。
　図７を参照する。
　移動体１０はさらに、センサ１４ｃと、モータ１５ａおよび１５ｂと、移動制御装置１７と、モータ制御回路５８ａおよび５８ｂとを有している。
　センサ１４ｃは、移動体１０の移動速度を検出する。センサ１４ｃの例は、モータ１５ａおよび１５ｂ、または車輪１１ａおよび１１ｂの回転速度をそれぞれ測定するロータエンコーダである。モータ１５ａおよび１５ｂは、それぞれ駆動輪１１ａおよび１１ｂを回転させて移動体１０を推進させる推進力（駆動力）を発生させる動力源である。モータ制御回路５８ａおよび５８ｂはインバータ回路であり、各モータ１５ａおよび１５ｂに発生させる駆動力の大きさを制御する。モータ制御回路は駆動装置と呼ばれ得る。モータ１５ａおよび１５ｂ等を動作させるために、移動体１０は不図示のバッテリに蓄えられた電力を利用する。
　移動制御装置１７は、マイコン５５と、メモリ５６と、通信回路５７とを有する。マイコン５５は、マイクロコンピュータまたはコンピュータであり、移動体１０の動作を制御する。メモリ５６は、マイコン５５が実行するコンピュータプログラムを展開し、また誘導装置２０から受信した誘導指令を一時的に格納する。なお、メモリ５６はいわゆるＤＲＡＭ、および、フラッシュメモリを包括するブロックである。フラッシュメモリには、たとえばマイコン５５が実行すべきコンピュータプログラム、スピーカ１８から出力される音声のデータが記憶されている。
　移動制御装置１７は、移動体１０の動作を制御する。具体的には、移動制御装置１７は、誘導装置２０から受信した誘導指令によって指示された座標値に向かうよう、モータ１５ａおよび１５ｂの回転速度を制御する。なお、自機の現在の位置は、測位装置３０から通知を受けることができる。また自機の現在の姿勢（向き）は、例えば不図示のジャイロセンサの出力を利用して、基準となる姿勢からの累積値によって取得することができる。
　移動制御装置１７は、モータ１５ａおよび１５ｂの回転速度を変えることによって前輪１１ａおよび１１ｂの回転速度を変え、移動体１０の移動方向を制御する。たとえば、メモリ５６はモータ１５ａおよびモータ１５ｂの回転速度の差に応じた移動方向の角度変化の情報を保持している。移動制御装置１７のマイコン５５は、当該角度変化の情報を参照して、モータ１５ａおよびモータ１５ｂの回転速度の差を生じさせる制御信号（ＰＷＭ信号）を生成し、出力する。
　マイコン５５は、誘導指令によって指示された距離だけ移動するよう、モータ１５ａおよび１５ｂの回転数を決定し、その回転数だけモータ１５ａおよび１５ｂをそれぞれ独立して回転させる。たとえば、メモリ５６は駆動輪１１ａおよび１１ｂの１回転当たりの移動距離Ｌの情報を保持している。マイコン５５は、誘導指令によって指示された座標値までの距離を移動距離Ｌで除算することにより、駆動輪１１ａおよび１１ｂの回転数を算出することができる。マイコン５５は、算出した回転数だけ駆動輪１１ａおよび１１ｂを回転させる制御信号（ＰＷＭ信号）を出力する。モータ制御回路５８ａおよび５８ｂはそれぞれ、後述する移動制御装置１７のマイコン５５から出力された制御信号（ＰＷＭ信号）に基づいて、モータ１５ａおよび１５ｂの各々に流れる電流および電圧を制御し、モータの回転速度を変化させる。
　通信回路５７は、センサ１４ｃが検出した移動速度のデータを無線で送信し、誘導指令のデータを無線で受信する。
　図４に示す移動体誘導システム２では、新たな誘導指令が記憶装置５０に格納されると、記憶装置５０は更新完了通知を誘導装置２０に送信する。当該通知の受信に応答して、誘導装置２０は、新たな誘導指令の対象となった移動体１０に誘導指令が更新されたことを示す通知を送信する。通知を誘導装置２０から受信すると、移動体１０の通信回路５７は誘導指令の取得要求を記憶装置５０に送信する。記憶装置５０は、要求を送信してきた移動体１０の新たな誘導指令をＨＤＤアレイ６８から読み出して送信する。これにより、移動体１０は、更新された新たな誘導指令を記憶装置５０から受け取ることができる。
　次に図８および図９を参照しながら、誘導装置２０および測位装置３０を説明する。
　図８は、誘導装置２０のハードウェアの構成を示している。
　誘導装置２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）２５と、メモリ２６と、通信回路２７と、地図情報データベース（ＤＢ）２８とを有しており、これらは内部バス２９で接続されている。
　ＣＰＵ２５は、後述の処理により、個々の移動体１０を誘導するための誘導指令を生成する信号処理回路である。典型的には、ＣＰＵ２５は半導体集積回路によって構成されたコンピュータである。メモリ２６は、たとえばＤＲＡＭであり、ＣＰＵ２５の処理に関連して利用されるワークメモリである。
　通信回路２７は、たとえば、１または複数の通信コネクタを有し、イーサネット（登録商標）規格の有線通信を行う通信回路である。通信回路２７は、測位装置３０から個々の移動体１０の位置を示す位置情報を取得する。また通信回路２７は、中継装置３２の受信アンテナ３４を介して、移動体１０に誘導指令を送信することもできる。また通信回路２７は、中継装置３２の送信アンテナ３３を介して各移動体１０への誘導指令を送信してもよい。移動体誘導システム２の例にあっては、誘導装置２０は、記憶装置５０との間で、誘導指令、通知等の送受信を行うことができる。
　地図情報ＤＢ２８は、移動体誘導システム１が導入される空間のレイアウト、移動体１０が走行可能な領域、迂回経路等の情報を保持している。
　なお、本実施形態では、誘導装置２０は、各移動体１０がどの位置まで移動するかを、外部の管理者等から別途指示され、指示がメモリ２６に格納されているとする。誘導装置２０は、地図情報ＤＢ２８を参照して、現在の移動体１０の位置から目的地までどの通過地点を経由して移動するかを算出し、誘導指令を生成する。
　図９は、測位装置３０のハードウェアの構成を示している。
　測位装置３０は、ＣＰＵ３５と、メモリ３６と、通信回路３７とを有しており、これらは内部バスで接続されている。ＣＰＵ３５は、後述の処理により、個々のＩＣタグ１００の位置、すなわち移動体１０の位置、を測定し、測定した位置を示す位置情報を生成する。メモリ２６は、たとえばＤＲＡＭであり、ＣＰＵ３５の処理に関連して利用されるワークメモリである。通信回路３７は、たとえば、１または複数の通信コネクタを有する通信回路である。通信回路３７は中継装置３２の受信アンテナ３４と有線で接続されている。より具体的には、通信回路３７は、個々の受信アンテナ３４のアンテナ素子３４ａに設けられたアンテナ素子の出力と接続されており、アンテナ素子３４ａによって受信された電磁波から生成された高周波電気信号を受信する。また、通信回路３７は、誘導装置２０の通信回路２７と、たとえば、イーサネット（登録商標）規格の有線通信を行う有線通信回線を介して接続されている。
　以下、測位装置３０が行う、移動体１０の位置を測定する処理（測位処理）を説明する。平面上の、または空間内の物体の測位処理は種々知られている。測位装置３０は、それらのうちの１つの測位処理、または、複数の測位処理の組み合わせを利用して移動体１０の位置を測定する。以下、測位処理を例示する。
　（ａ）測位装置３０は、移動体１０のＩＣタグ１００が送信した無線信号の到来方向を測定し、移動体の位置を決定する（ＡＯＡ(Angle Of Arrival)方式）。ＡＯＡ方式は、ＩＣタグ１００が送信する信号を複数の受信アンテナ３４で受信した際に、基準方位（たとえば受信アンテナの正面方向）をもとに到達電波の到来角度を測定することで、移動体１０の位置を決定する方式である。位置の決定に最低限必要な基地局数（受信アンテナ３４を有する中継装置３２の数）は２つであるため、同時に必要な中継装置３２の数は少なくて済む。また、角度を正確に計測することができるため、基地局から端末までに障害物がなく、見通し線が明確な場合には高い精度で移動体１０の位置を決定できる。
　なお、受信アンテナ３４として、複数のアンテナ素子を一次元または二次元に配列したアレイ・アンテナを利用することができる。または、各アンテナ素子に流す電流の位相を調整することによってビーム方向や放射パターンの制御を行う、フェーズド・アレイ・アンテナを用いることもできる。なお、アレイ・アンテナを利用する場合、単一の受信アンテナ３４によって、その受信アンテナ３４に対するＩＣタグ１００の方向を特定することができる。この場合、１個の受信アンテナ３４によってＩＣタグ１００の位置を決定することも可能である。例えば、所定の高さにある天井面に配置された受信アンテナ３４に対するＩＣタグ１００の方向が特定される場合、ＩＣタグ１００の床面に対する高さが既知または推定されるならば、ＩＣタグ１００の位置を決定することが可能である。このため、１個の受信アンテナ３４によってＩＣタグ１００を測位することも可能である。
　（ｂ）測位装置３０は、ＩＣタグ１００が発した無線信号を複数の受信アンテナ３４（またはアンテナ素子３４ａ）で受信し、各アンテナ素子３４ａにおける受信時刻の差から移動体の位置を決定する（ＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）方式）。受信アンテナ３４を有する中継装置３２は基地局として機能して、正確に受信時刻を測定しなければならない。中継装置３２間では、ナノ秒単位の、正確な時刻の同期を行う必要がある。
　（ｃ）測位装置３０は、受信アンテナ３４の位置が既知であり、かつ、電波が距離に応じて減衰することを利用して、ＩＣタグ１００が発した無線信号の受信強度から位置を決定する(ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication)方式)。ただし、受信信号の強度はマルチパスの影響を受けるため、距離（位置）を算出するためには、移動体誘導システム１が導入される環境ごとに距離減衰モデルが必要である。
　（ｄ）測位装置３０は、移動体１０の識別情報が付加された画像（たとえばＱＲコード（登録商標））をカメラで撮影し、カメラの位置、カメラが向いている方向、撮影された画像内の移動体１０の位置に基づいて、移動体１０の位置を決定することもできる。
　なお、測位処理によってその位置測定精度は異なる。測位処理（ａ）においては位置測定精度はアンテナの角度分解能と被測定物との距離で決まり、一般の建物においては１０ｃｍが実現されている。測位処理（ｃ）においてはＩＣタグから出た電波の干渉による電波強度の変化等により、一般の室内では数メートル、条件の良い場合でも１ｍ程の誤差が生じる可能性がある。測位処理（ｄ）においては、測位誤差は、イメージセンサの画素数、空間分解能、レンズによる歪に依存する。また、物体認識という比較的負荷の高い処理を必要とする。
　精度の観点では、現時点では上述した測位処理（ａ）が優れている。しかしながら、測位処理（ｂ）から（ｄ）のいずれかを利用して本開示の移動体誘導システム１、２が構築されてもよい。
　図１０は、演算装置４０のハードウェアの構成を示している。演算装置４０は、ＣＰＵ４５と、メモリ４６と、通信回路４７とを有しており、これらは内部バスで接続されている。
　ＣＰＵ４５は、演算装置４０の動作を制御する演算回路である。メモリ４６は、たとえばＤＲＡＭであり、ＣＰＵ４５の処理に関連して利用されるワークメモリである。たとえばＣＰＵ４５は、メモリ４６にオペレーティングシステム（ＯＳ）のコンピュータプログラム（基本ソフトウェア）を読み込んで実行し、さらにメモリ４６に、ＯＳ上で実行される、移動体間の衝突を予測するコンピュータプログラム（応用ソフトウェア）を読み込んで実行する。応用ソフトウェアを用いて構築された衝突予測処理システムは、「衝突予測エンジン」と呼ばれ得る。「衝突予測エンジン」は、１つまたは複数の半導体集積回路を用いた、ハードウェアによる演算回路としても実現され得る。衝突予測エンジンにより、後述する処理が実現される。
　通信回路４７は、たとえば、１または複数の通信コネクタを有し、イーサネット（登録商標）規格の有線通信を行う通信回路である。移動体誘導システム１においては、通信回路４７は、誘導装置２０から誘導指令を受け取る。移動体誘導システム２においては、４７は、記憶装置５０との間でデータの授受を行う。
　図１１は、記憶装置５０のハードウェアの構成を示している。記憶装置５０は、ファイルサーバ装置とも呼ばれ得る。上述のように、記憶装置５０は移動体誘導システム２に設けられている。
　記憶装置５０は、ＣＰＵ６５と、メモリ６６と、通信回路６７と、ＨＤＤアレイ６８とを有しており、これらは内部バスで接続されている。
　ＣＰＵ６５は、記憶装置５０の動作を制御する。メモリ６６は、たとえばＤＲＡＭであり、ＣＰＵ６５の処理に関連して利用されるワークメモリである。たとえばＣＰＵ６５は、メモリ６６にオペレーティングシステム（ＯＳ）のコンピュータプログラム（基本ソフトウェア）を読み込んで実行し、さらにメモリ６６に、ＯＳ上で実行されるサーバプログラム（応用ソフトウェア）を読み込んで実行する。その結果、後述する処理が実現される。
　通信回路６７は、たとえば、１または複数の通信コネクタを有し、イーサネット（登録商標）規格の有線通信を行う通信回路である。通信回路６７は、誘導装置２０から誘導指令を受け取り、ＨＤＤアレイ６８に格納する。また通信回路６７は、移動体１０からの、誘導指令の取得要求を受信し、要求された誘導指令を、中継装置３２の送信アンテナ３３を介して移動体１０に送信する。
　ＨＤＤアレイ６８は、複数のハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の集合である。ＨＤＤアレイ６８は、各移動体１０から送信された識別情報、移動速度のデータ、誘導装置２０から送信された誘導指令、演算装置４０による予測結果等の種々のデータを格納するための十分な記録領域を有する。ＨＤＤに代えて、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）を利用することもできる。
　次に、図１２を参照しながら、移動体誘導システム１において行われる、移動体１０、誘導装置２０および測位装置３０の動作を説明する。
　図１２は、移動体誘導システム１において行われる通信、および、移動体１０、誘導装置２０、測位装置３０および演算装置４０の処理の手順を示す。
　以下の説明では、動作の主体は移動体１０、誘導装置２０、測位装置３０および演算装置４０であるが、実際には、移動体１０のマイコン５５、誘導装置２０のＣＰＵ２５、測位装置３０のＣＰＵ３５および演算装置４０のＣＰＵ４５が主体であり、各々の通信回路を介して情報を送受信している。図面の上から下に向かって時間が流れている。
　ステップＳ２０１において、測位装置３０は、ＩＣタグ１００からＲＦＩＤを受信し、上述の１または複数の測位処理を利用してＩＣタグ１００の位置、すなわち移動体１０の位置を測定する。測位装置３０は、測定結果を誘導装置２０に送信する。
　ステップＳ３０１において、誘導装置２０は測位装置３０から移動体１０の位置の情報を取得し、移動体の位置に基づいて誘導指令を生成する。
　ステップＳ１０１において移動体１０は移動速度のデータを送信すると、ステップＳ４０１において演算装置４０は当該データを受信する。
　なお、ステップＳ１０１およびステップＳ２０１の順序は一例である。順序は入れ替わってもよい。また、ステップＳ２０１の後であれば、ステップＳ３０１が実行される時刻も任意である。
　ステップＳ３０２において、誘導装置２０は生成した誘導指令を、移動体１０および演算装置４０にそれぞれ送信する。
　ステップＳ１０２において、移動体１０は誘導指令を受信する。これにより、移動体１０は誘導指令に従って移動を開始することが可能な状態になる。ただし本実施形態では、移動体１０は一定時間が経過するまで移動開始を保留する。その理由は、演算装置４０の予測結果によっては、新たな誘導指令が誘導装置２０によって発行される可能性が生じるからである。「一定時間」は、例えば、演算装置４０が予測処理に要する最も長い時間、誘導装置２０による誘導指令の再生成処理に要する最も長い時間および許容可能な最長の通信遅延時間の合計値よりも長く設定され得る。
　ステップＳ４０２において、演算装置４０は誘導指令を受信する。本実施形態では、演算装置４０は、全ての移動体への誘導指令を誘導装置２０から受信する。ただし、複数の移動体が、衝突が発生し得ない異なる区画に存在する場合には共通する区画内の全ての移動体の誘導指令を受信すれば十分である。
　ステップＳ４０３において、演算装置４０は、誘導指令で指定された各移動体の通過地点の座標を決定し、各移動速度のデータから移動体同士の衝突の発生の有無を予測する。処理の内容は、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明した通りである。ステップＳ４０４において、演算装置４０は予測結果を誘導装置２０に送信する。
　ステップＳ３０３において、誘導装置２０は予測結果を受信する。
　ステップＳ３０４において、誘導装置２０は、予測結果が衝突の発生を示しているか否かを判定する。予測結果が衝突の発生を示している場合、処理はステップＳ３０５に進む。一方、予測結果が衝突の発生を示していない場合には、処理は終了する。処理の終了により、一定の時間が経過すると、移動体１０はステップＳ１０２で受信した誘導指令にしたがって移動を開始する。
　ステップＳ３０５において、誘導装置２０は新たな誘導指令を生成して移動体１０に送信する。移動体１０は受信した新たな誘導指令に従って移動を開始する。なお、演算装置４０は、新たに生成された誘導指令をさらに受信して、衝突の発生の有無を再度予測してもよい。
　上述した図１２に示す、縦方向の処理、例えば移動体１０についてはステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理、は、移動体１０のマイコン５５、誘導装置２０のＣＰＵ２５、測位装置３０のＣＰＵ３５および演算装置４０のＣＰＵ４５の各々によって実行される処理であり、フローチャートとして捉えることができる。これらの処理は、複数の命令を含むコンピュータプログラムとして実現され得る。コンピュータプログラムは、各々のメモリに展開されて実行される。
　なお、移動体誘導システム２（図４）において行われる通信、および、各構成要素の処理の手順の説明は省略する。移動体誘導システム２において行われる処理は、記憶装置５０が介在する点において図１２に示す処理とは異なる。しかしながら、図１２の説明および図４に関連する説明を総合すると、当業者であれば移動体誘導システム２の処理の流れは明らかである。
　本開示では、誘導装置２０および測位装置３０は別個の装置であるとして説明した。しかしながら、誘導装置２０および測位装置３０は一体化されてもよい。たとえば誘導装置２０が、測位装置３０の機能に相当する機能を有し、移動体の位置情報を測定して誘導指令を生成してもよい。その場合には、誘導装置２０は受信アンテナ３４と接続され、誘導装置２０のＣＰＵ２５が測位処理を行う。
　ところで、上述のような２次元的な指定を採用した理由は、主として、本明細書が工場の平面的な床面を走行する移動体の位置を指定することを想定していたためである。
　しかしながら、位置の座標値を３次元的に指定することも可能である。たとえば移動体が、複数のフロアを有する施設で稼働される場合には、誘導指令に階数を指定する情報をさらに追加してもよい。
　また、移動体誘導システム２では、誘導装置２０と記憶装置５０とが別個の装置であるとして説明した。その理由は、誘導指令の生成・変更処理は誘導装置２０に行わせ、移動体１０との間で誘導指令の送受信を記憶装置５０に行わせることにより、負荷の分散を図るためである。しかしながら、誘導装置２０と記憶装置５０とを一体化してもよい。たとえば図１３は、誘導装置２０と記憶装置５０のＨＤＤアレイ６８とを１つの筐体の内部に収容した構成例を示している。図１３の構成によれば、誘導装置２０と記憶装置５０との間で行われていた、変更後の誘導指令の送受信は誘導装置２０内で完結し、更新完了通知の送受信は不要になる。
　本明細書では、移動体と、送信アンテナおよび受信アンテナとの間で、種々の通信が行われる例を説明した。測位のために利用される電磁波または超音波の周波数、走行状況を送信するために利用される通信で利用される周波数、誘導指令を受信するための通信で利用される周波数は、同じであってもよいし、２つまたは３つ以上の異なる周波数であってもよい。通信方式についても同様である。たとえば、測位処理（ａ）には、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）規格の周波数の電磁波が利用され得る。走行状況の送信、および、誘導指令の受信には、Bluetooth（登録商標）規格の周波数、または、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）規格の２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯の周波数の電磁波が利用され得る。
　上述の実施形態では、移動体１０のセンサ１４ｃが移動体１０の移動速度を検出したが、各移動体１０にセンサ１４ｃを設けなくても移動速度を検出することができる。具体的には、測位装置３０が、各移動体１０の単位時間当たりの位置の変化量を測定することにより、移動速度を求めてもよい。演算装置４０は測位装置３０から移動速度のデータを受け取り、上述した処理を行えばよい。
　本開示の移動体誘導システムは、移動体の位置の制御に広く用いられ得る。
１、２・・・移動体誘導システム、１０・・・移動体、２０・・・誘導装置、２５・・・ＣＰＵ、２６・・・メモリ、２７・・・通信回路、２８・・・地図情報データベース（ＤＢ）、３０・・・測位装置、３２・・・中継装置、４０・・・演算装置、５０・・・記憶装置

Claims (7)

  1. 　複数の移動体の各々を誘導する移動体誘導システムであって、
    　前記移動体誘導システムは、
    　　複数の移動体と、
    　　各移動体の位置を測定して前記各移動体の位置情報を出力する測位装置と、
    　　前記各移動体を誘導する誘導指令を前記移動体ごとに生成する誘導装置と、
    　　前記各移動体の誘導指令を参照して前記各移動体の移動経路を確認し、移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算装置と
    　を有しており、
    　前記各移動体は、
    　　移動体の移動速度を検出するセンサと、
    　　前記誘導指令を受信し、前記移動速度のデータを送信する第１通信回路と、
    　　駆動力を発生させる動力源と、
    　　前記誘導指令に従って前記動力源を制御し、前記移動体を移動させる駆動装置と
    　を有し、
    　前記誘導装置は、
    　　前記誘導指令を生成する信号処理回路と、
    　　前記各移動体と通信する第２通信回路と
    　を有し、
    　前記演算装置は、
    　　前記各移動体の前記誘導指令および前記移動速度のデータを受信する第３通信回路と、
    　　前記各移動体の前記誘導指令から、少なくとも１つの移動体の通過地点の座標を決定し、かつ、前記移動速度のデータから移動体同士の衝突の発生の有無を予測する演算回路と
    　を備え、
    　前記誘導装置は、
    　　前記各移動体の移動経路を規定する前記誘導指令を生成すること、
    　　前記誘導指令を前記各移動体に送信すること、
    　　前記演算装置の演算回路が、移動体同士の衝突が発生すると予測したときは、前記各移動体に新たな誘導指令を生成すること、および
    　　前記誘導指令を前記各移動体に送信すること
    　を実行し、
    　前記各移動体は、受信した前記新たな誘導指令に従って移動する、移動体誘導システム。
  2. 　前記演算装置の演算回路は、前記各移動体の前記移動速度のデータから各移動体の通過地点への到達時刻を予測して移動体同士の衝突の発生の有無を予測する、請求項１に記載の移動体誘導システム。
  3. 　前記演算装置の演算回路は、同じ時刻における複数の移動体間の距離が閾値未満の場合には、移動体同士の衝突が発生すると予測する、請求項１または２に記載の移動体誘導システム。
  4. 　前記新たな誘導指令は、通過地点が変更された移動経路および移動の停止の指示の少なくとも一方を含む、請求項１から３のいずれかに記載の移動体誘導システム。
  5. 　前記新たな誘導指令が移動の停止の指示を含む場合には、停止時間の指示をさらに含む、請求項４に記載の移動体誘導システム。
  6. 　前記各移動体の誘導指令を格納する記憶装置をさらに備え、
    　前記演算装置は、前記記憶装置から、前記各移動体の誘導指令を取得する、請求項１から５のいずれかに記載の移動体誘導システム。
  7. 　前記記憶装置は、前記各移動体の移動速度のデータをさらに格納し、
    　前記演算装置は、前記記憶装置から、前記各移動体の移動速度のデータを取得する、請求項６に記載の移動体誘導システム。
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