WO2020110273A1 - 経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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真直 町田
直人 大坂
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    • G05D1/0274Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device

Definitions

  • the present invention relates to a route search support device and a route search support method for supporting a route search of a moving body that moves independently, and further, a computer-readable record recording a program for realizing these. Regarding the medium.
  • AGVs automated guided vehicles
  • unmanned guided vehicles have been introduced in logistics bases to realize prompt delivery.
  • the number of unmanned guided vehicles operated at factories, distribution bases, etc. is not one, but a plurality. Therefore, when operating multiple unmanned guided vehicles, wait for an unmanned guided vehicle (hereinafter referred to as an “empty vehicle”) that is not loaded with luggage at the evacuation point to prevent collisions as much as possible. Is performed (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses an operation system for a plurality of automatic guided vehicles.
  • the operation system disclosed in Patent Document 1 first detects an empty traveling vehicle, and when an empty traveling vehicle can be detected, sets the same number of shelter points as the number of detected empty vehicles.
  • the operation system disclosed in Patent Document 1 searches for a route from the set shelter point to the detected vacant vehicle. Then, when another empty traveling vehicle does not exist in the searched route, the operation system gives an instruction to the empty traveling vehicle whose route has been searched for to move along the searched route. On the other hand, if another empty traveling vehicle exists in the searched route, the operation system gives the empty traveling vehicle an instruction to move along the searched route.
  • the setting of the shelter point is performed by selecting the shelter points of the number of vacant traveling vehicles according to a certain rule from the shelter point candidates preset by hand. Is done by. For this reason, the administrator of the operation system needs to set a refuge point candidate again whenever the layout of a factory or the like changes. Since the layout may be changed frequently, setting the shelter point candidate may be a burden on the administrator.
  • An example of an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to enable setting of a shelter point necessary for route search of a moving body that moves independently without relying on human hands, route search support device, route search support A method and a computer-readable recording medium.
  • a route search support device is a device for supporting a route search of a plurality of moving bodies that move independently in a specific area, An information acquisition unit that acquires map information of the specific area and task point information that specifies a task point where the mobile body executes a task in the area, On the basis of the map information and the task point information, a save point setting unit that sets a save point at which the moving body can be saved so as not to be on the route between the task points in the specific area.
  • a route search support method is a method for supporting a route search of a plurality of moving bodies that move independently in a specific area, (A) acquiring map information of the specific area and task point information specifying a task point where the mobile body executes a task in the area, and (B) Based on the map information and the task point information, in the specific area, set a shelter point where the moving body can be sheltered so that it does not exist on the route between the task points.
  • A acquiring map information of the specific area and task point information specifying a task point where the mobile body executes a task in the area
  • B Based on the map information and the task point information, in the specific area, set a shelter point where the moving body can be sheltered so that it does not exist on the route between the task points.
  • a computer-readable recording medium is a program for supporting a search for a route of a plurality of moving bodies that moves independently in a specific area by a computer. And On the computer, (A) acquiring map information of the specific area and task point information specifying a task point where the mobile body executes a task in the area, and (B) Based on the map information and the task point information, in the specific area, set a shelter point where the moving body can be sheltered so that it does not exist on the route between the task points.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a route search support device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the route search support device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of map information of an area where a moving body moves in the first embodiment of the present invention.
  • 4(a) to 4(e) are diagrams for explaining the setting processing of the shelter point according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the route search support device in the first embodiment of the present invention.
  • 6(a) to 6(c) are diagrams for explaining the setting processing of the shelter point according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the route search support device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a computer that realizes the route search support device according to the first and second embodiments
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a route search support device according to the first embodiment of the present invention.
  • the route search support device 10 is a device for supporting the route search of a plurality of moving bodies that move independently in a specific area.
  • the moving body include an automated guided vehicle and a robot.
  • the specific area include a factory and a warehouse.
  • the route search support device 10 includes an information acquisition unit 11 and a shelter point setting unit 12.
  • the information acquisition unit 11 acquires map information of a specific area and task point information.
  • the task point information is information that specifies a task point where the mobile body executes a task in a specific area.
  • the save spot setting unit 12 sets the save spot where the moving body can be saved so as not to be on the route between the task spots in the specific area.
  • the evacuation point of the moving body is automatically set from the map information of the specific area and the task point information. That is, according to the first embodiment, it is possible to set a shelter point necessary for route search of a moving body that moves independently without relying on human hands.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the route search support device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of map information of an area where a moving body moves in the first embodiment of the present invention.
  • the route search support device 10 is connected to a mobile unit management device 20 that manages a mobile unit 21 so that data communication is possible.
  • the moving body 21 is an automatic guided vehicle.
  • the mobile management device 20 and each mobile 21 are connected by wireless communication so that data communication is possible.
  • the route search support device 10 may be installed in the mobile management device 20.
  • the route search support device 10 sets a shelter point, it notifies the mobile body management device 20 of the set shelter spot. Upon receiving the notification of the shelter point, the mobile unit management device 20 notifies each mobile unit 21 of the route and the shelter point.
  • the route search support device 10 includes an information storage unit 13 in addition to the above-described information acquisition unit 11 and shelter point setting unit 12.
  • the information storage unit 13 stores map information 14 and task spot information 15.
  • the area 30 in which the moving body 21 moves is divided into a grid and is composed of a plurality of grids 31.
  • the map information is composed of information for each grid 31.
  • devices, shelves, etc. are arranged in the filled grid.
  • the task point, the route, and the shelter point are set in the grid 31 which is not filled.
  • the task point information is information for specifying the grid position (coordinates, serial number, etc.) corresponding to the actual task point.
  • the shelter spot setting unit 12 sets the shelter spot by selecting the grid to be the shelter spot.
  • the shelter point setting unit 12 sets the shelter point by using the minimum Steiner tree algorithm. That is, the shelter point setting unit 12 sets a route that connects all the task points and minimizes the number of included grids, and becomes a shelter point from grids other than the grids on the set route. Select the grid.
  • the Steiner tree algorithm according to the first embodiment is an example and is an approximate algorithm. Further, in the first embodiment, another Steiner tree algorithm may be used.
  • FIG. 4(a) to 4(e) are diagrams for explaining the setting processing of the shelter point according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A when each grid 31 is a node, the area shown in FIG. 4A can be represented as shown in FIG. 4B.
  • the numerical values shown in FIG. 4B indicate the cost required for movement between grids.
  • the grid nodes other than the task points are indicated by ⁇ .
  • the retreat point setting unit 12 searches the route connecting the mobile body 21 with all the task points.
  • the shelter point setting unit 12 searches for a route B ⁇ A ⁇ C and a route B ⁇ C ⁇ A.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the route search support device in the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 4 will be referred to as appropriate.
  • the route search support method is implemented by operating the route search support device 10. Therefore, the description of the route search support method according to the first embodiment will be replaced with the following description of the operation of the route search support device 10.
  • the information acquisition unit 11 acquires map information of a specific area and task point information from the information storage unit 13 (step A1).
  • the shelter point setting unit 12 searches for a route connecting all the task points based on the map information and the task point information (step A2). Then, the shelter point setting unit 12 identifies the route having the smallest number of grids included, for example, the route having the smallest route length, from the searched routes (step A3).
  • the shelter point setting unit 12 selects a grid that is not on the route identified in step A3 as a shelter point (step A4). After that, the shelter point setting unit 12 notifies the mobile management device 20 of the grid selected as the shelter point (step A5).
  • a shunting point that allows the moving body to shunt is set so that it does not exist on the route between the task points in the specific area 30.
  • the program according to the first embodiment may be any program that causes a computer to execute steps A1 to A5 shown in FIG.
  • the route search support device 10 and the route search support method according to the first embodiment can be realized.
  • the processor of the computer functions as the information acquisition unit 11 and the shelter point setting unit 12 to perform processing.
  • the information storage unit 13 stores the data files configuring these in a storage device such as a hard disk provided in a computer that executes the above-mentioned program or another external computer. It is feasible.
  • the program according to the first embodiment may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers.
  • each computer functions as the information acquisition unit 11 or the shelter point setting unit 12, respectively.
  • the route search support device has the same configuration as the route search support device 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. However, in the second embodiment, the function of the shelter point setting unit is different from that of the first embodiment. The differences from the first embodiment will be mainly described below. Further, in the following description, FIGS. 1 to 4 will be appropriately referred to.
  • the shelter point setting unit 12 selects the grid to be the shelter point by using the minimum connected control set. That is, the shelter point setting unit 12 sets a set of grids that include and are connected to two or more task points in the plurality of grids 31 that configure the area 30, and set the grids other than the set set grids. From the inside, select the grid that will be the shelter.
  • FIG. 6(a) to 6(c) are diagrams for explaining the setting processing of the shelter point according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A when each grid 31 is a node, the area shown in FIG. 6A can be represented as shown in FIG. 6B. Further, in FIG. 6B, the grid nodes other than the task points are indicated by ⁇ .
  • the evacuation point setting unit 12 selects a grid set including two or more task points (task points A and B in the example of FIG. 6) from the plurality of grids 31. Identify.
  • the frame lines in FIG. 6B indicate the identified grid set. Further, in the grid set, each grid is connected.
  • "connected" means that the mobile body 21 can move between arbitrary grids in the set only through the grids included in the set.
  • the shelter point setting unit 12 sets a grid other than the identified grid set as a shelter point.
  • is the evacuation point.
  • the evacuation point ⁇ is a evacuation point where the route is not blocked by other evacuation points.
  • the grid set is not particularly limited as long as it includes all task points and each grid is connected. Therefore, in the example of FIG. 6B, it is possible to specify the grid set so as to be surrounded by the frame line indicated by the broken line. In this case, as shown in FIG. 6D, the shelter point is selected.
  • ⁇ and ⁇ are shelter points, and in particular, ⁇ are shelter points that may be blocked by other shelter points.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the route search support device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 4 will be referred to as appropriate.
  • the route search support method is implemented by operating the route search support device. Therefore, the description of the route search support method according to the second embodiment will be replaced with the following description of the operation of the route search support device.
  • the information acquisition unit 11 acquires map information of a specific area and task point information from the information storage unit 13 (step B1).
  • the shelter point setting unit 12 identifies a set of grids (grid set) that includes and connects two or more task points from the plurality of grids 31. (Step B2).
  • the shelter point setting unit 12 sets a grid other than the identified grid set as a shelter point. (Step B3). After that, the shelter point setting unit 12 notifies the mobile unit management device 20 of the grid set as the shelter point (step B4).
  • the shelter point is set in the specific area 30. Also in the case of the second embodiment, it is possible to set the evacuation point necessary for the route search of the moving body 21 that moves independently without relying on human hands.
  • the program according to the second embodiment may be any program that causes a computer to execute steps B1 to B4 shown in FIG.
  • the route search support device and the route search support method according to the second embodiment can be realized.
  • the processor of the computer functions as the information acquisition unit 11 and the shelter point setting unit 12 to perform processing.
  • the information storage unit 13 stores the data files constituting these in a storage device such as a hard disk provided in a computer that executes the above-mentioned program or another external computer. It is feasible.
  • the program according to the second embodiment may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers.
  • each computer functions as the information acquisition unit 11 or the shelter point setting unit 12, respectively.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a computer that realizes the route search support device according to the first and second embodiments of the present invention.
  • the computer 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a main memory 112, a storage device 113, an input interface 114, a display controller 115, a data reader/writer 116, and a communication interface 117. With. These units are connected to each other via a bus 121 so that they can communicate with each other.
  • the computer 110 may include a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) in addition to the CPU 111 or in place of the CPU 111.
  • GPU Graphics Processing Unit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the CPU 111 expands the program (code) according to the present embodiment stored in the storage device 113 into the main memory 112 and executes these in a predetermined order to perform various calculations.
  • the main memory 112 is typically a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the program in the present embodiment is provided in a state of being stored in computer-readable recording medium 120.
  • the program according to the present embodiment may be distributed on the Internet connected via the communication interface 117.
  • the storage device 113 include a semiconductor storage device such as a flash memory in addition to a hard disk drive.
  • the input interface 114 mediates data transmission between the CPU 111 and an input device 118 such as a keyboard and a mouse.
  • the display controller 115 is connected to the display device 119 and controls the display on the display device 119.
  • the data reader/writer 116 mediates data transmission between the CPU 111 and the recording medium 120, reads a program from the recording medium 120, and writes the processing result in the computer 110 to the recording medium 120.
  • the communication interface 117 mediates data transmission between the CPU 111 and another computer.
  • the recording medium 120 include general-purpose semiconductor storage devices such as CF (Compact Flash (registered trademark)) and SD (Secure Digital), magnetic recording media such as a flexible disk, or CD- An optical recording medium such as a ROM (Compact Disk Read Only Memory) can be used.
  • CF Compact Flash
  • SD Secure Digital
  • magnetic recording media such as a flexible disk
  • CD- An optical recording medium such as a ROM (Compact Disk Read Only Memory) can be used.
  • the route search support device in the present embodiment can be realized not by using a computer in which a program is installed but by using hardware corresponding to each unit. Further, the route search support device may be partially realized by a program and the remaining part may be realized by hardware.
  • a device for supporting the search for a route of a plurality of moving bodies that move independently in a specific area An information acquisition unit that acquires map information of the specific area and task point information that specifies a task point where the mobile body executes a task in the area, and Based on the map information and the task point information, a save point setting unit that sets a save point at which the moving body can be saved so as not to be on the route between the task points in the specific area.
  • the route search support device is composed of information for each of a plurality of grids obtained by dividing the specific area into a grid,
  • the task point information specifies the position of the grid corresponding to the task point,
  • the shelter point setting unit sets the shelter point by selecting the grid to be the shelter point,
  • the route search support device (Appendix 3) The route search support device according to attachment 2, The shelter point setting unit connects all the task points, and specifies a route that minimizes the number of the included grids, and selects the shelter point from grids other than the identified grids on the route. Select the grid to be A route search support device characterized by the above.
  • the route search support device In the plurality of grids, the shelter point setting unit includes all the task spots, and sets a set of grids that are connected to each other. Select the grid A route search support device characterized by the above.
  • a route search support method comprising:
  • the route search support method according to attachment 5 The map information is composed of information for each of a plurality of grids obtained by dividing the specific area into a grid,
  • the task point information specifies the position of the grid corresponding to the task point,
  • the evacuation point is set by selecting the grid serving as the evacuation point.
  • the computer-readable recording medium according to attachment 9 The computer-readable recording medium according to attachment 9,
  • the map information is composed of information for each of a plurality of grids obtained by dividing the specific area into a grid,
  • the task point information specifies the position of the grid corresponding to the task point,
  • the evacuation point is set by selecting the grid serving as the evacuation point.
  • the present invention it is possible to set a shelter point necessary for route search of a moving body that moves independently without relying on human hands.
  • the present invention is useful, for example, in an automated guided vehicle management system.

Abstract

経路探索支援装置10は、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための装置である。経路探索支援装置10は、特定のエリアの地図情報、及びエリア内で移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、情報取得部11と、地図情報及びタスク地点情報に基づいて、特定のエリアにおいて、タスク地点間の経路上に存在しないように、移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、待避地点設定部12と、を備えている。

Description

経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
 本発明は、自立して移動する移動体の経路探索を支援するための、経路探索支援装置、及び経路探索支援方法に関し、更には、これらを実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
 従来から、無人搬送車(AGV:Automated guided Vehicle)は、作業効率及び生産効率を高めるため、種々の工場において導入されている。また、無人搬送車は、物流拠点においても、迅速な配送を実現するために導入されている。
 ところで、一般に、工場、物流拠点等において、運用される無人搬送車の数は、一台ではなく、複数台である。従って、複数台の無人搬送車を運用するにあたっては、衝突ができるだけ起こらないようにするために、荷物を積載していない無人搬送車(以下「空き走行車」と表記する)を待避地点に待機させることが行われている(例えば、特許文献1参照)。
 具体的には、特許文献1は、複数の無人搬送車の運行システムを開示している。特許文献1に開示された運行システムは、まず、空き走行車の検出を実行し、空き走行車を検出できた場合は、検出できた数と同数の待避地点を設定する。
 次に、特許文献1に開示された運行システムは、設定した待避地点から、検出された空き走行車までの経路を探索する。そして、運行システムは、探索した経路中に別の空き走行車が存在していない場合は、経路が探索された空き走行車に、探索した経路に沿って移動するように指示を与える。一方、運行システムは、探索した経路中に別の空き走行車が存在しる場合は、この空き走行車に、探索した経路に沿って移動するように指示を与える。
 このように、特許文献1に開示された運行システムによれば、空き走行車は全て待機地点で待避することになる。この結果、無人運転車同士の衝突の発生が抑制されることになる。
特開2016-81378号公報
 ところで、特許文献1に開示されたシステムでは、待避地点の設定は、人手によって予め設定された待避地点候補の中から、一定のルールに沿って、空き走行車の数の待避地点を選択することによって行われている。このため、運行システムの管理者は、工場等のレイアウトが変わると、その度に、待避地点候補を改めて設定する必要がある。そして、レイアウトの変更は頻繁に行われることもあり、管理者にとって、待避地点候補の設定は負担となることもある。
 本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体の経路探索で必要な待避地点の設定を可能にし得る、経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の一側面における経路探索支援装置は、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための装置であって、
 前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、情報取得部と、
 前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、待避地点設定部と、
を備えている、ことを特徴とする。
 また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における経路探索支援方法は、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための方法であって、
(a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
(b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
 更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータによって、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
(b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録している、
ことを特徴とする。
 以上のように、本発明によれば、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体の経路探索で必要な待避地点の設定が可能となる。
図1は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の概略構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の具体的構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の実施の形態1において移動体が移動するエリアの地図情報の一例を模式的に示す図である。 図4(a)~(e)は、本発明の実施の形態1における待避地点の設定処理を説明する図である。 図5は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の動作を示すフロー図である。 図6(a)~(c)は、本発明の実施の形態2における待避地点の設定処理を説明する図である。 図7は、本発明の実施の形態2における経路探索支援装置の動作を示すフロー図である。 図8は、本発明の実施の形態1及び2における経路探索支援装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
(実施の形態1)
 以下、本発明の実施の形態1における、経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びプログラムについて、図1~図5を参照しながら説明する。
[装置構成]
 最初に、本実施の形態1における経路探索支援装置の概略構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の概略構成を示すブロック図である。
 図1に示す、本実施の形態1における経路探索支援装置10は、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための装置である。移動体としては、例えば、無人搬送車、ロボット等が挙げられる。また、特定のエリアとしては、例えば、工場、倉庫等が挙げられる。
 また、図1に示すように、経路探索支援装置10は、情報取得部11と、待避地点設定部12とを備えている。情報取得部11は、特定のエリアの地図情報、及びタスク地点情報を取得する。タスク地点情報は、特定のエリア内で移動体がタスクを実行するタスク地点を特定する情報である。待避地点設定部12は、地図情報及びタスク地点情報に基づいて、特定のエリアにおいて、タスク地点間の経路上に存在しないように、移動体の待避が可能となる待避地点を設定する。
 このように、本実施の形態1では、特定のエリアの地図情報とタスク地点情報とから、自動的に、移動体の待避地点が設定される。つまり、本実施の形態1によれば、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体の経路探索で必要な待避地点の設定が可能となる。
 ここで、図2~図4を用いて、本実施の形態1における経路探索支援装置10の構成及び機能をより具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の具体的構成を示すブロック図である。図3は、本発明の実施の形態1において移動体が移動するエリアの地図情報の一例を模式的に示す図である。
 図2に示すように、経路探索支援装置10は、移動体21を管理する移動体管理装置20に、データ通信可能に接続されている。図2の例では、移動体21は、無人搬送車である。移動体管理装置20と各移動体21とは、無線通信によってデータ通信可能に接続されている。なお、本実施の形態1では、経路探索支援装置10は、移動体管理装置20に搭載されていても良い。
 経路探索支援装置10は、待避地点を設定すると、設定した待避地点を移動体管理装置20に通知する。移動体管理装置20は、待避地点の通知を受けると、各移動体21に、経路と待避地点とを通知する。
 また、図2に示すように、経路探索支援装置10は、本実施の形態1では、上述した情報取得部11及び待避地点設定部12に加えて、情報記憶部13を備えている。情報記憶部13は、地図情報14と、タスク地点情報15とを格納している。
 本実施の形態1では、図3に示すように、移動体21が移動するエリア30は、格子状に分割され、複数のグリッド31で構成されている。地図情報は、このグリッド31毎の情報で構成されている。図3の例では、塗りつぶされているグリッドには、装置、棚等が配置されている。タスク地点、経路及び待避地点は、塗りつぶされていないグリッド31に設定される。
 タスク地点情報は、本実施の形態1では、実際のタスク地点に対応するグリッドの位置(座標、通し番号等)を特定する情報である。待避地点設定部12は、本実施の形態1では、待避地点となるグリッドを選択することによって、待避地点を設定する。
 また、待避地点設定部12は、本実施の形態1では、最小シュタイナー木アルゴリズムを利用して、待避地点を設定する。つまり、待避地点設定部12は、全てのタスク地点を結び、且つ、含まれるグリッドの数が最小となる、経路を設定し、設定した経路上のグリッド以外のグリッドの中から、待避地点となるグリッドを選択する。なお、本実施の形態1におけるシュタイナー木アルゴリズムは一例であり、近似アルゴリズムである。また、本実施の形態1では、他のシュタイナー木アルゴリズムが用いられても良い。
 図4を用いて、本実施の形態1での待避地点設定部12による待避地点の設定処理について具体的に説明する。図4(a)~(e)は、本発明の実施の形態1における待避地点の設定処理を説明する図である。
 まず、図4(a)に示すエリア30が存在し、そこに3つのタスク地点A~Bが設定されているとする。また、図4(a)において、各グリッド31をノードとすると、図4(a)に示すエリアは、図4(b)のように表すことができる。また、図4(b)において示される数値は、グリッド間の移動にかかるコストを示している。更に、図4(b)において、タスク地点以外のグリッドのノードは、●で示されている。
 そして、待避地点設定部12が、移動体21が、全てのタスク地点を結ぶ経路を探索するとする。この場合、待避地点設定部12は、B→A→Cという経路と、B→C→Aという経路とを探索する。
 続いて、待避地点設定部12は、含まれるグリッドの数が最小となる経路を特定するが、本実施の形態1では、「含まれるグリッドの数」を経路長で近似して経路を特定する。よって、前者の経路長は7(=3+4)、後者の経路長は9(=5+4)となるので、待避地点設定部12は、含まれるグリッドの数が最小となる経路として、経路B→A→Cを特定する。この結果、B→Cの経路は採用されないので、待避地点設定部12は、図4(c)において枠線で示す位置のグリッド31を待避地点として選択する。その後、待避地点設定部12は、選択したグリッド31(待避地点)を、移動体管理装置20に通知する。
[装置動作]
 次に、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置10の動作について図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態1における経路探索支援装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1~図4を参酌する。また、本実施の形態1では、経路探索支援装置10を動作させることによって、経路探索支援方法が実施される。よって、本実施の形態1における経路探索支援方法の説明は、以下の経路探索支援装置10の動作説明に代える。
 最初に、図5に示すように、情報取得部11が、情報記憶部13から、特定のエリアの地図情報、及びタスク地点情報を取得する(ステップA1)。
 次に、待避地点設定部12は、地図情報及びタスク地点情報に基づいて、全てのタスク地点を結ぶ経路を探索する(ステップA2)。そして、待避地点設定部12は、探索した経路の中から、含まれるグリッドの数が最小となる経路、例えば経路長が最小となる経路を特定する(ステップA3)。
 次に、待避地点設定部12は、ステップA3で特定された経路上にないグリッドを、待避地点として選択する(ステップA4)。その後、待避地点設定部12は、待避地点として選択したグリッドを、移動体管理装置20に通知する(ステップA5)。
 このように、ステップA1~A5が実行されると、特定のエリア30において、タスク地点間の経路上に存在しないように、移動体の待避が可能となる待避地点が設定されることになる。本実施の形態1によれば、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体21の経路探索で必要な待避地点の設定が可能となる。
[プログラム]
 本実施の形態1におけるプログラムは、コンピュータに、図5に示すステップA1~A5を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態1における経路探索支援装置10と経路探索支援方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、情報取得部11及び待避地点設定部12として機能し、処理を行なう。また、本実施の形態1では、情報記憶部13は、上記プログラムを実行するコンピュータ、又は外部の別のコンピュータに備えられたハードディスク等の記憶装置に、これらを構成するデータファイルを格納することによって実現可能である。
 また、本実施の形態1におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、情報取得部11又は待避地点設定部12として機能する。
(実施の形態2)
 続いて、本発明の実施の形態2における、経路探索支援装置、経路探索支援方法、及びプログラムについて、図6及び図7を参照しながら説明する。
 本実施の形態2における経路探索支援装置は、図1及び図2に示した実施の形態1における経路探索支援装置10と同様の構成を備えている。但し、本実施の形態2においては、待避地点設定部の機能が、実施の形態1と異なっている。以下、実施の形態1との相違点を中心に説明する。また、以下の説明では、適宜、図1~図4を参照する。
 本実施の形態2では、待避地点設定部12は、最小連結支配集合を利用して、待避地点となるグリッドを選択する。つまり、待避地点設定部12は、エリア30を構成する複数のグリッド31において、2つ以上のタスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した集合以外のグリッドの中から、待避地点となるグリッドを選択する。
 図6を用いて、本実施の形態2での待避地点設定部12による待避地点の設定処理について具体的に説明する。図6(a)~(c)は、本発明の実施の形態2における待避地点の設定処理を説明する図である。
 まず、図6(a)に示すエリア30が存在し、そこに2つのタスク地点A及びBが設定されているとする。また、図6(a)において、各グリッド31をノードとすると、図6(a)に示すエリアは、図6(b)のように表すことができる。また、図6(b)において、タスク地点以外のグリッドのノードは、○で示されている。
 そして、図6(b)に示すように、待避地点設定部12は、複数のグリッド31の中から、2つ以上のタスク地点(図6の例ではタスク地点A及びB)を含むグリッド集合を特定する。図6(b)において枠線は、特定されたグリッド集合を示している。また、グリッド集合では、各グリッドは連結している。ここで、「連結している」とは、集合内の任意のグリッド間において、集合に含まれるグリッドのみを通って移動体21が行き来できることをいう。
 そして、図6(c)に示すように、待避地点設定部12は、特定したグリッド集合以外のグリッドを待避地点とする。図6(c)において、△は待避地点である。特に、待避地点△は、他の待避地点によって経路を遮られることのない待避地点である。
 ところで、グリッド集合は、全てのタスク地点を含み、且つ、各グリッドが連結していれば、特に限定されるものではない。よって、図6(b)の例では、破線で示す枠線で囲まれるように、グリッド集合を特定することも可能である。この場合は、図6(d)に示すように、待避地点が選択される。図6(d)においては、△と▲が待避地点であり、特に、▲は、他の待避地点に経路を遮られる可能性のある待避地点である。
 また、図6(d)に示すように、破線で示す枠線でグリッド集合を特定した場合は、実線で示す枠線でグリッド集合を特定した場合に比べて、他の待避地点に経路を遮られることのない待避地点△の数が少なくなる。このため、図6(b)の例では、実線で示す枠線のように、グリッド集合が特定されている。
[装置動作]
 次に、本発明の実施の形態2における経路探索支援装置の動作について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態2における経路探索支援装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1~図4を参酌する。また、本実施の形態2においても、経路探索支援装置を動作させることによって、経路探索支援方法が実施される。よって、本実施の形態2における経路探索支援方法の説明も、以下の経路探索支援装置の動作説明に代える。
 最初に、図5に示すように、情報取得部11が、情報記憶部13から、特定のエリアの地図情報、及びタスク地点情報を取得する(ステップB1)。
 次に、待避地点設定部12は、複数のグリッド31の中から、2つ以上のタスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合(グリッド集合)を特定する。(ステップB2)。
 次に、待避地点設定部12は、特定したグリッド集合以外のグリッドを待避地点とする。(ステップB3)。その後、待避地点設定部12は、待避地点としたグリッドを、移動体管理装置20に通知する(ステップB4)。
 このように、ステップB1~B4が実行された場合も、特定のエリア30において、待避地点が設定される。本実施の形態2による場合も、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体21の経路探索で必要な待避地点の設定が可能となる。
[プログラム]
 本実施の形態2におけるプログラムは、コンピュータに、図7に示すステップB1~B4を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態2における経路探索支援装置と経路探索支援方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、情報取得部11及び待避地点設定部12として機能し、処理を行なう。また、本実施の形態2では、情報記憶部13は、上記プログラムを実行するコンピュータ、又は外部の別のコンピュータに備えられたハードディスク等の記憶装置に、これらを構成するデータファイルを格納することによって実現可能である。
 また、本実施の形態2におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、情報取得部11又は待避地点設定部12として機能する。
(物理構成)
 ここで、実施の形態1及び2におけるプログラムを実行することによって、経路探索支援装置を実現するコンピュータについて図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態1及び2における経路探索支援装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
 図8に示すように、コンピュータ110は、CPU(Central Processing Unit)111と、メインメモリ112と、記憶装置113と、入力インターフェイス114と、表示コントローラ115と、データリーダ/ライタ116と、通信インターフェイス117とを備える。これらの各部は、バス121を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ110は、CPU111に加えて、又はCPU111に代えて、GPU(Graphics Processing Unit)、又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)を備えていても良い。
 CPU111は、記憶装置113に格納された、本実施の形態におけるプログラム(コード)をメインメモリ112に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ112は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
 また、記憶装置113の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス114は、CPU111と、キーボード及びマウスといった入力機器118との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ115は、ディスプレイ装置119と接続され、ディスプレイ装置119での表示を制御する。
 データリーダ/ライタ116は、CPU111と記録媒体120との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体120からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ110における処理結果の記録媒体120への書き込みを実行する。通信インターフェイス117は、CPU111と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
 また、記録媒体120の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))及びSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記録媒体、又はCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記録媒体が挙げられる。
 なお、本実施の形態における経路探索支援装置は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、経路探索支援装置は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。
 上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)~(付記12)によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。
(付記1)
 特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための装置であって、
 前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、情報取得部と、
 前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、待避地点設定部と、
を備えている、ことを特徴とする経路探索支援装置。
(付記2)
付記1に記載の経路探索支援装置であって、
 前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
 前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
 前記待避地点設定部が、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
ことを特徴とする経路探索支援装置。
(付記3)
付記2に記載の経路探索支援装置であって、
 前記待避地点設定部が、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とする経路探索支援装置。
(付記4)
付記2に記載の経路探索支援装置であって、
 前記待避地点設定部が、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とする経路探索支援装置。
(付記5)
 特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための方法であって、
(a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
(b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする経路探索支援方法。
(付記6)
付記5に記載の経路探索支援方法であって、
 前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
 前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
 前記(b)のステップにおいて、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
ことを特徴とする経路探索支援方法。
(付記7)
付記6に記載の経路探索支援方法であって、
 前記(b)のステップにおいて、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とする経路探索支援方法。
(付記8)
付記6に記載の経路探索支援方法であって、
 前記(b)のステップにおいて、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とする経路探索支援方法。
(付記9)
 コンピュータによって、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
(b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録している、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記10)
付記9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
 前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
 前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
 前記(b)のステップにおいて、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記11)
付記10に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
 前記(b)のステップにおいて、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記12)
付記10に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
 前記(b)のステップにおいて、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
 以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 以上のように、本発明によれば、人手に頼ることなく、自立して移動する移動体の経路探索で必要な待避地点の設定が可能となる。本発明は、例えば、無人搬送車の管理システムにおいて有用である。
 10 経路探索支援装置
 11 情報取得部
 12 待避地点設定部
 13 情報記憶部
 20 移動体管理装置
 21 移動体
 110 コンピュータ
 111 CPU
 112 メインメモリ
 113 記憶装置
 114 入力インターフェイス
 115 表示コントローラ
 116 データリーダ/ライタ
 117 通信インターフェイス
 118 入力機器
 119 ディスプレイ装置
 120 記録媒体
 121 バス

Claims (12)

  1.  特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための装置であって、
     前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、情報取得部と、
     前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、待避地点設定部と、
    を備えている、ことを特徴とする経路探索支援装置。
  2. 請求項1に記載の経路探索支援装置であって、
     前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
     前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
     前記待避地点設定部が、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
    ことを特徴とする経路探索支援装置。
  3. 請求項2に記載の経路探索支援装置であって、
     前記待避地点設定部が、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とする経路探索支援装置。
  4. 請求項2に記載の経路探索支援装置であって、
     前記待避地点設定部が、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とする経路探索支援装置。
  5.  特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するための方法であって、
    (a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
    (b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
    を有する、ことを特徴とする経路探索支援方法。
  6. 請求項5に記載の経路探索支援方法であって、
     前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
     前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
     前記(b)のステップにおいて、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
    ことを特徴とする経路探索支援方法。
  7. 請求項6に記載の経路探索支援方法であって、
     前記(b)のステップにおいて、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とする経路探索支援方法。
  8. 請求項6に記載の経路探索支援方法であって、
     前記(b)のステップにおいて、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とする経路探索支援方法。
  9.  コンピュータによって、特定のエリアにおいて自立して移動する、複数の移動体の経路の探索を支援するためのプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    (a)前記特定のエリアの地図情報、及び前記エリア内で前記移動体がタスクを実行するタスク地点を特定するタスク地点情報を取得する、ステップと、
    (b)前記地図情報及び前記タスク地点情報に基づいて、前記特定のエリアにおいて、前記タスク地点間の経路上に存在しないように、前記移動体の待避が可能となる待避地点を設定する、ステップと、
    を実行させる命令を含む、プログラムを記録している、
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 請求項9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
     前記地図情報が、前記特定のエリアを格子状に分割して得られた複数のグリッドそれぞれ毎の情報で構成され、
     前記タスク地点情報が、前記タスク地点に対応する前記グリッドの位置を特定し、
     前記(b)のステップにおいて、前記待避地点となる前記グリッドを選択することによって、前記待避地点を設定する、
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  11. 請求項10に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
     前記(b)のステップにおいて、全ての前記タスク地点を結び、且つ、含まれる前記グリッドの数が最小となる、経路を特定し、特定した前記経路上のグリッド以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  12. 請求項10に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
     前記(b)のステップにおいて、前記複数のグリッドにおいて、全ての前記タスク地点を含み、且つ、連結している、グリッドの集合を設定し、設定した前記集合以外のグリッドの中から、前記待避地点となるグリッドを選択する、
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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