WO2022168377A1 - 荷物搬送システム、並びに荷物搬送システムにおいて用いられる方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

荷物搬送システム、並びに荷物搬送システムにおいて用いられる方法およびコンピュータプログラム Download PDF

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WO2022168377A1
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sensor
sensor data
plan
load
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PCT/JP2021/039387
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良樹 佐々木
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • 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 package transport system and a method and computer program used in the package transport system.
  • Patent Document 1 discloses a technique for accurately detecting the relative position of a pallet with respect to a forklift using a range sensor mounted on the forklift.
  • the present disclosure provides a novel technique for smoothly carrying out cargo transport work without installing expensive measuring or control equipment on a working mobile body such as a forklift.
  • a package transport system includes a first mobile body, a second mobile body that performs a task of transporting a package, and a processing device.
  • the first moving body includes a first driving device that moves the first moving body, and a first sensor that outputs sensor data indicating a three-dimensional distribution of objects around the first moving body.
  • the second moving body includes a second driving device that moves the second moving body, and a loading device that loads a load.
  • the processing device creates a motion plan of the second moving body based on the sensor data, and outputs a control signal for operating the second driving device and/or the loading device according to the motion plan. send to body.
  • the present disclosure may be embodied in a system, apparatus, method, integrated circuit, computer program, or recording medium such as a computer-readable recording disk. It may be implemented in any combination of computer program and recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include a non-volatile recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory).
  • a device may consist of one or more devices. When the device is composed of two or more devices, the two or more devices may be arranged in one device, or may be divided and arranged in two or more separate devices. As used herein and in the claims, a "device" can mean not only one device, but also a system of multiple devices.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a package transport system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the first moving body and the second moving body.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of data related to a second moving body stored in a first storage device;
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of data related to a luggage rack stored in the first storage device;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of ranging by the first moving body.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of coordinate transformation of sensor data.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a plurality of points forming groups.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing how the luggage rack, pallet, and packages are illuminated with light from the sensor.
  • FIG. 8 is a front view schematically showing how the luggage rack, pallet, and packages are illuminated with light from the sensor.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an action plan.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of the positional relationship between the second moving body and the load before creation of the motion plan.
  • FIG. 11 is a plan view showing an example of the positional relationship between the second moving body and the load after direction correction is performed.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an example of data transmission between the first mobile and the second mobile.
  • FIG. 13 is a flow chart showing a more specific example of the operation of the first moving body.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of the loading operation of the second moving body.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of an embodiment in which the package transport system further comprises a central controller.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a package transport system having a central controller. 17 is a sequence diagram showing an example of data transmission between the first mobile unit, the second mobile unit, and the central controller in the system shown in FIG. 16.
  • FIG. FIG. 18 is a diagram schematically showing an example of a system in which multiple mobile bodies sense packages and a second mobile body.
  • Patent Document 1 discloses detecting the positions of two fork insertion holes in a pallet using a range sensor mounted on a forklift. Based on the detected positions of the two fork insertion holes, the relative position and orientation of the pallet with respect to the forklift are detected. However, in Patent Literature 1, no consideration is given to detecting the loading state of the luggage.
  • forklifts are equipped with multiple sensors or multi-function sensors and high-performance control equipment in order to accurately detect the position of the pallet to be picked up and the placement state of the cargo to be picked up.
  • all forklifts will be equipped with multiple or multi-function sensors and high-performance control and arithmetic units. In that case, problems such as an increase in the size of the forklift control device and an increase in cost arise.
  • the above issues are not limited to forklifts, but are common to mobile objects that automatically transport packages while sensing the surrounding environment using sensors.
  • the inventor of the present invention has found the above problems, studied a system for transporting packages more smoothly at a lower cost, and arrived at the configuration of the embodiment of the present disclosure described below.
  • a parcel transport system includes a first mobile body, a second mobile body that performs a task of transporting parcels, and a processing device.
  • the first moving body includes a first driving device that moves the first moving body, and a first sensor that outputs sensor data indicating a three-dimensional distribution of objects around the first moving body.
  • the second moving body includes a second driving device that moves the second moving body, and a loading device that loads a load.
  • the processing device creates a motion plan of the second moving body based on the sensor data, and outputs a control signal for operating the second driving device and/or the loading device according to the motion plan. send to body.
  • the first mobile body that senses the surrounding environment and the motion plan of the second mobile body are created, and the second mobile body operates according to the motion plan.
  • a processing device that causes the The action plan prescribes a series of actions such as advancing, retreating, turning, and/or picking up by the loading device of the second moving body, for example.
  • the control signal may be a signal indicating the operation plan itself, or may be a signal of one or more control commands generated according to the operation plan.
  • the second vehicle may comprise control circuitry for controlling operation of at least one of the second drive device and the loading device according to the received control signal.
  • the processing device may be provided in the first moving body, may be provided in the second moving body, or may be a device independent of the first moving body and the second moving body.
  • the second mobile operates according to the control signal transmitted from the first mobile.
  • the first moving body may be referred to as the "parent device” and the second moving body may be referred to as the "child device.”
  • the second moving body may be referred to as a "work moving body”.
  • the first driving device may move the first moving body according to the relative position between the load and the second moving body indicated by the sensor data. For example, if the package is located behind the second moving body or the luggage rack and the position information of the package cannot be obtained sufficiently, even if the first moving body moves to a position where it is easier to obtain the position information of the package. good.
  • the first sensor may acquire the sensor data again after the first moving body moves, and transmit the sensor data to the processing device.
  • the processing device may update the action plan based on the reacquired sensor data.
  • the processing device may create the operation plan based on the sensor data output by the first sensor multiple times. For example, sensor data acquired a plurality of times by changing the position and/or posture of the first moving body may be integrated, and an operation plan may be created or updated based on the integrated sensor data. By such an operation, the positional relationship between the second moving body and the load can be grasped more accurately, and a more appropriate operation plan can be created.
  • the first moving body may further include an actuator that changes the height and/or angle of the first sensor according to the state of the cargo indicated by the sensor data.
  • the system may comprise a plurality of work mobiles each having the same configuration as the second mobile.
  • the processing device may determine a motion plan for each work vehicle based on the sensor data, and transmit a control signal based on the motion plan to each work vehicle.
  • the system may further comprise a third moving body comprising a second sensor that outputs sensor data indicating the three-dimensional distribution of surrounding objects.
  • the processing device may create or update the action plan based on the sensor data acquired by the first sensor and the sensor data acquired by the second sensor. According to such a configuration, the processing device can acquire more position information about the surrounding objects based on the sensor data acquired by each of the first moving body and the second moving body, thereby performing a more appropriate operation. Can make a plan.
  • the third moving body may have the same configuration as the first moving body, or may have a different configuration from the first moving body.
  • the system may have more than two mobiles acquiring sensor data.
  • the second moving body may be, for example, a forklift equipped with forks for transporting the load placed on the pallet.
  • the loading device may include a lifting device that lifts and lowers the forks.
  • the motion plan may define the movement of the second moving body and the lifting and lowering motion of the fork. According to such a configuration, unloading work using a forklift can be performed smoothly.
  • the action plan may be developed to stop forward movement of the forklift before the forklift hits the load. According to such a configuration, it is possible to avoid interference between the forklift and the load, thereby avoiding damage to the load or the forklift due to interference.
  • a method includes a first moving body including a sensor that outputs sensor data indicating a three-dimensional distribution of surrounding objects, and a second moving body that performs work to convey a load. Executed by a computer in the transport system. The method includes acquiring the sensor data output from the sensor, creating a motion plan of the second moving body based on the sensor data, and operating the second moving body according to the motion plan. and sending a control signal to the second mobile to cause the second mobile.
  • a computer program includes a first mobile body that includes a sensor that outputs sensor data indicating a three-dimensional distribution of surrounding objects, and a second mobile body that performs an operation of transporting a load. Executed by a computer in the package transport system. The computer program causes the computer to acquire the sensor data output from the sensor, create an operation plan for the second moving object based on the sensor data, and perform the first operation according to the operation plan. and sending a control signal to the second mobile to operate the second mobile.
  • all or part of a circuit, unit, device, member or section, or all or part of a functional block in a block diagram is, for example, a semiconductor device, a semiconductor integrated circuit (IC), or an LSI (large scale integration). ) may be performed by one or more electronic circuits.
  • An LSI or IC may be integrated on one chip, or may be configured by combining a plurality of chips.
  • functional blocks other than memory elements may be integrated into one chip.
  • LSIs or ICs may be called system LSIs, VLSIs (very large scale integration), or ULSIs (ultra large scale integration) depending on the degree of integration.
  • a Field Programmable Gate Array (FPGA), which is programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable logic device that can reconfigure the connection relationships inside the LSI or set up the circuit partitions inside the LSI can also be used for the same purpose.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • circuits, units, devices, members or parts can be executed by software processing.
  • the software is recorded on one or more non-transitory storage media, such as ROMs, optical discs, hard disk drives, etc., and when the software is executed by a processor, the functions specified in the software are is performed by the processor and peripherals.
  • a system or apparatus may comprise one or more non-transitory storage media on which software is recorded, a processing unit, and required hardware devices such as interfaces.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the parcel transport system according to this embodiment.
  • This parcel transport system includes a plurality of moving bodies.
  • a plurality of moving bodies includes a first moving body 100 and a second moving body 200 .
  • the second moving body 200 in this embodiment is an automated guided forklift (AGF), and carries out the work of transporting the pallet 310 placed on the luggage rack 300 and the load 320 thereon.
  • the first moving body 100 includes a sensor 110 that senses the surrounding environment and outputs sensor data indicating the three-dimensional distribution of surrounding objects.
  • the second moving body 200 includes a loading device 210 for loading the cargo 320 .
  • the loading device 210 in this embodiment includes a fork 212 and an elevating device for elevating the fork 212 .
  • the first moving body 100 incorporates a motion planning unit having the functions of the processing device described above.
  • the motion planning unit identifies the positions of surrounding objects such as the second moving body 200 and the load 320 based on the sensor data output from the sensor 110, and determines the motion for the second moving body 200 to convey the load 320. create a plan;
  • the motion planning unit transmits data indicating the created motion plan to the second mobile body 200 .
  • the data indicating this operation plan functions as a control signal that defines the operation of the second moving body 200 .
  • the second moving body 200 moves to the vicinity of the load 320 and controls the operation of the loading device 210 in accordance with the received operation plan data.
  • the second moving body 200 transfers the cargo from a loading place such as the luggage rack 300 to the loading device 210 of the second moving body 200 and conveys it to a predetermined place.
  • the motion planning unit may be provided in a device different from the first moving body 100 .
  • the system may include a plurality of first moving bodies 100 . Also, the system may include a plurality of second moving bodies 200 .
  • One first moving body 100 may create a motion plan for a plurality of second moving bodies 200 and transmit a control signal indicating the motion plan to each second moving body 200 .
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the first moving body 100 and the second moving body 200.
  • the first moving body 100 includes a sensor 110 , a first driving device 120 , an actuator 130 , a first storage device 140 , a processing device 150 and a first communication circuit 160 .
  • the processing device 150 includes an arithmetic circuit 152 , a motion planning unit 154 and a self-localization device 156 .
  • the second moving body 200 includes a loading device 210 , a second driving device 220 , a second storage device 230 , a second communication circuit 240 and a controller 250 .
  • the sensor 110 may be a range sensor such as a LiDAR (Light Detection and Ranging) sensor.
  • the sensor 110 includes, for example, a light source that emits laser light, a photodetector, and a processor.
  • the sensor 110 emits laser light from a light source, and detects laser light reflected from an object within a measurement target area (hereinafter also referred to as a “range measurement”) with a photodetector.
  • the processor measures the distance and angle from the sensor 110 to each reflection point of the object based on the information on the emission direction of the laser light and the signal output from the photodetector.
  • the light source may emit diffused light that spreads radially, as shown in FIG.
  • the sensor 110 may repeat the scanning operation, for example, at a frequency of about 1 to 20 times per second. For example, a thousand to several hundred thousand pulses of laser light may be emitted while changing the emission direction during one scanning operation, and the distance to each reflection point may be measured.
  • the sensor 110 outputs data representing the position of each reflection point, for example, in a polar coordinate system with the position of the light emission point of the sensor 110 as the origin.
  • the sensor 110 outputs position data of each reflection point measured during a predetermined measurement period (for example, several milliseconds to several seconds) as sensor data.
  • Position data for each reflection point may include, for example, data for distance r from sensor 110, polar angle ⁇ , and azimuth angle ⁇ .
  • the first driving device 120 is a device that drives the first moving body 100 .
  • the first drive device 120 includes a plurality of electric motors and control circuits for controlling the electric motors, for example, to achieve movements such as forward, reverse, and rotation.
  • the actuator 130 is a device that changes the height and/or angle of the sensor 110.
  • Actuator 130 may include one or more electric motors.
  • Actuator 130 changes the height and/or angle of sensor 110 according to the state of the cargo indicated by the sensor data output from sensor 110 .
  • the sensor 110 is not fixed at a fixed height, and the position of the laser light emission point can be changed in the height direction, or the laser light emission direction can be changed vertically or horizontally. . Thereby, blind spots of the sensor 110 can be reduced. For example, by irradiating a laser beam from a higher position, it is possible to acquire more position information of other objects hidden behind the object.
  • By changing the height of the sensor 110 it is possible to specify the position of the object in more detail by combining information acquired from reflected light of laser light emitted from a plurality of heights, for example.
  • the first moving body 100 can specify the position of the object in more detail by performing measurement not only at one place but also at a plurality of positions and combining the obtained information. In that case, the first moving body 100 stores the direction and distance in which it has moved, and reflects them in each measurement data.
  • the first storage device 140 includes any storage medium such as semiconductor memory, magnetic storage device, or optical storage device.
  • the first storage device 140 stores computer programs executed by the processing device 150, data used by the processing device 150 in the course of processing, and data generated by the processing device 150 in the course of processing.
  • FIG. 3A and 3B are diagrams showing examples of data stored in the first storage device 140.
  • the first storage device 140 stores information about the second moving body 200 and information about the luggage rack 300 .
  • the information about the second moving body 200 includes, for example, an ID that is an identification number of the second moving body 200, and dimensions such as the total width, the total depth, and the total height of the second moving body 200. and data indicative of the carrying capacity, such as the length and width of the fork 212 .
  • the information about the luggage rack 300 may include the ID of the shelf and data indicating the shape of the shelf such as width, depth, and height. These data are used by the motion planning unit 154 in creating a motion plan, which will be described later.
  • the first storage device 140 also stores distance and angle data for each reflection point generated by the sensor 110 and data indicative of the motion plan created by the motion planning unit 154 .
  • the first storage device 140 also stores map data of the environment in which the first moving body 100 moves.
  • Arithmetic circuit 152 converts the polar coordinate data (r, ⁇ , ⁇ ) of each reflection point output from sensor 110 into data (x, y, z) in an orthogonal coordinate system fixed to sensor 110 . .
  • the converted sensor data may be referred to as three-dimensional point cloud data. Note that this coordinate conversion may be executed by a processor included in the sensor 110 .
  • the motion planning unit 154 creates a motion plan for the second moving body 200 based on the sensor data converted by the arithmetic circuit 152 and the information recorded in the first storage device 140 in advance.
  • the motion planning unit 154 uses the basic data (see FIG. 3B) related to objects such as shelves present in the range survey recorded in the first storage device 140 and the predetermined second moving body 200 2, the operation sequence and movement amount of the second moving body 200 are concretely converted into data.
  • the self-position estimation device 156 is a device that estimates the position and orientation of the first moving body 100 .
  • Self-location estimator 156 may be implemented by a circuit including a processor, such as a microcontroller unit (MCU), for example.
  • MCU microcontroller unit
  • the self-position estimation device 156 estimates the position and orientation of the first moving body 100 using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technology, for example.
  • SLAM Simultaneous Localization and Mapping
  • Map data may be, for example, two-dimensional point cloud data.
  • the self-position estimation device 156 projects the three-dimensional point cloud data output from the arithmetic circuit 152 onto the plane in which the first moving body 100 moves, converts it into two-dimensional point cloud data, and converts it to map data. perform matching. Algorithms such as ICP (Iterative Closest Point) or NDT (Normal Distribution Transform) can be used for matching. Self-position estimation device 156 records data indicating the estimated position and orientation of first moving body 100 in first storage device 140 . The data is also sent to the first driving device 120 and used for movement control of the first moving body 100 .
  • the arithmetic circuit 152, the motion planning unit 154, and the self-position estimation device 156 may be realized by one circuit, or may be realized by a combination of multiple circuits. In this embodiment, these are collectively called the processing device 150 .
  • the first communication circuit 160 is a circuit for communicating with the second mobile unit 200.
  • the first communication circuit 160 can perform wireless communication conforming to any wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark).
  • the first communication circuit 160 can also communicate with devices other than the second mobile unit 200 .
  • the first communication circuit 160 when the first moving body 100 operates based on commands from an external central controller, the first communication circuit 160 also communicates with the central controller. In this case, the first communication circuit 160 receives a command relating to parcel transportation from the central controller, and transmits data indicating the operation plan to the second moving body 200 or the status of parcel transportation to the central controller. You may
  • the loading device 210 is a device for loading and transferring cargo.
  • the loading device 210 in this embodiment includes a fork 212 and a lifting device for lifting and lowering the fork 212, as shown in FIG.
  • the lifting device may include a chain that moves the fork 212 up and down, and a motor that winds and unwinds the chain. In this manner, the loading device 210 lifts the forks to the height of the opening of the pallet 310 on which the cargo 320 is placed, inserts the forks into the opening, raises the pallet 310, and then moves the pallet 310 to a predetermined position. It has a mechanism for performing a series of operations to move to.
  • the second driving device 220 is a device for driving the second moving body 200 .
  • the second drive device 220 like the first drive device 120, includes a plurality of electric motors and a control circuit for controlling the electric motors for achieving movements such as forward, reverse, and rotation.
  • the second storage device 230 includes any storage medium such as semiconductor memory, magnetic storage device, or optical storage device.
  • the second storage device 230 stores computer programs executed by the controller 250, data used by the controller 250 in the course of processing, and data generated by the controller 250 in the course of processing.
  • the second storage device 230 temporarily stores, for example, data indicating the action plan transmitted from the first mobile body 100 .
  • the second communication circuit 240 is a circuit for receiving data transmitted from the first communication circuit 160 of the first mobile body 100 .
  • the second communication circuit 240 can perform wireless communication conforming to any wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark).
  • the second communication circuit 240 may communicate with devices other than the first mobile body 100 . For example, when the second mobile unit 200 operates based on commands from an external central controller as well as the first mobile unit 100, the second communication circuit 240 also communicates with the central controller. .
  • the controller 250 is a control circuit that controls the operations of the loading device 210 and the second driving device 220. Controller 250 may be implemented by a circuit including a processor, such as an MCU. The controller 250 converts the received operation plan data into control commands for the loading device 210 and the second drive device 220, and transmits the control commands to the respective devices. Thereby, the controller 250 causes the loading device 210 and the second driving device 220 to execute a series of operations according to the operation plan.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of ranging by the first moving body 100.
  • FIG. FIG. 4 illustrates a three-dimensional orthogonal coordinate system fixed to the sensor 110 of the first moving body 100. As shown in FIG. This coordinate system has its origin at the position of the light source of sensor 110 and is defined by mutually orthogonal x-, y-, and z-axes.
  • the x-axis and y-axis are set on a plane parallel to the ground in the environment in which the first moving body 100 and the second moving body 200 run, and the z-axis is set perpendicular to the plane.
  • the direction tilted to the right by 45 degrees is the positive direction of the x-axis
  • the direction tilted to the left by 45 degrees is the positive direction of the y-axis
  • the vertically upward direction is the positive direction of the z-axis.
  • the x-axis is parallel to the depth direction of the luggage shelf 300
  • the y-axis is parallel to the width direction of the luggage shelf 300
  • the z-axis is parallel to the height direction of the luggage shelf 300.
  • the sensor 110 of the first moving body 100 irradiates a spot-shaped laser beam from a laser light source mounted inside thereof toward a range measuring area and performs two-dimensional scanning.
  • the laser light emitted from the laser light source is not limited to a spot shape, and may be linear laser light that is scanned one-dimensionally, or light that spreads radially.
  • a range measurement is an area that can be measured by the sensor 110, and is schematically expressed as a sector in FIG.
  • a second moving body 200, a pallet 310 placed on a luggage shelf 300, and packages 320 thereon are present within the survey area.
  • Sensor 110 receives reflected light from objects within the range.
  • a processor in the sensor 110 measures the distance rn to the object by measuring the time from when the laser light is emitted to when the reflected light is received.
  • the emitted laser light travels twice the distance rn to the object and returns to the photodetector. Therefore, the processor of the sensor 110 can obtain the distance rn by recording in advance the time when the laser light is emitted and the time when the laser light is received, and multiplying the half of the time difference by the speed of light.
  • rn the distance from the light source of the sensor 110 to the point Pn, and the angle formed between the direction of the laser beam emitted from the light source toward the point Pn and the z-axis
  • ⁇ n the angle between the direction projected onto the xy plane and the x-axis be ⁇ n.
  • the sensor 110 generates and outputs sensor data indicating the position of each of the points measured during a measurement period of predetermined length.
  • the sensor data can be a combination of the distance r and the two angles ⁇ and ⁇ for each point, for example as shown in the table on the left side of FIG.
  • Arithmetic circuit 152 in processor 150 converts the sensor data of each point into position data expressed in an orthogonal coordinate system, as shown in the table on the right side of FIG.
  • each point transformed by the arithmetic circuit 152 two combinations of the three coordinate values, that is, a plurality of sequences of matching (x, y) or (y, z) or (x, z) points may be detected.
  • the motion planning unit 154 may deduce such contiguous groups of points to be points that make up the surface or edge of the object and record that information in the first storage device 140 .
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a plurality of points forming an estimated group.
  • a plurality of points consecutive in the x-direction having common values of y-coordinate and z-coordinate (y0, z0) are recorded as group A, and x-coordinate and y-coordinate are (x0, y1).
  • a plurality of points consecutive in the z direction having a common value of are recorded as a group B.
  • Each of these groups can be said to be a linear array of points that constitute the surface or edge of the object within the range.
  • the motion planning unit 154 combines the data of these groups with the data on the shape of the second moving body 200 (see FIG. 3A) and the data on the shape of the luggage rack 300 (see FIG. 3B) recorded in the first storage device 140. By collating, the positions of the second moving body 200 and the luggage rack 300 can be specified.
  • FIG. 7 and 8 are a plan view and a front view, respectively, schematically showing how the luggage shelf 300, the pallet 310, and the load 320 are illuminated with the light from the sensor 110.
  • FIG. As shown in these figures, when the laser beam is emitted around the cargo 320, the lower surface of the cargo rack 300 on which the pallet 310 loaded with the cargo 320 is placed is from point P20 to point P10, and the z-coordinate value is Points that are z0 are continuous. Since there is no reflected light on both sides, it can be identified that there is no object.
  • the package 320 can be specified as a partially continuous point group between P22 and P14.
  • the motion planning unit 154 creates a motion plan for the second moving body 200 to pick up the package 320 and transfer it to a specific location based on the positional information of the object within the identified side area.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an action plan.
  • the motion plan includes a series of movements including left rotation, right rotation, ⁇ x direction movement, ⁇ y direction movement, and ⁇ z direction movement of the fork 212 in the ⁇ z direction of the second moving body 200. It includes information for instructing the second moving body 200 to operate.
  • the motion plan also includes information on the rotation angle for each rotation and the amount of movement for movement in each direction.
  • the second moving body 200 performs the work of picking up the luggage 320 placed on the luggage rack 300 by performing a series of operations according to such an operation plan.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of the positional relationship between the second moving body 200 and the load 320 before the motion plan is created.
  • the second moving body 200 In order for the second moving body 200 to perform the pick-up work, the second moving body 200 must face the front of the luggage rack 300 , that is, the second moving body 200 must face the front of the luggage rack 300 .
  • fork 212 is required to be vertical. Furthermore, it is required that the fork 212 be positioned so that it can be inserted into the opening of the pallet 310 . Therefore, as shown in FIG. 10, the motion planning unit 154 determines the direction in which the fork 212 of the second moving body 200 extends and Identify the angle ⁇ with the direction perpendicular to the front of 300 .
  • the motion planning unit 154 creates a motion plan so that the angle ⁇ is zero.
  • the driving device 220 of the second moving body 200 adjusts the angle of the steering wheels of the second moving body 200 so that the second moving body 200 rotates to the left by the angle ⁇ according to this operation plan.
  • the direction correction and the pick-up operation of the second mobile body 200 are executed in one operation plan, but the direction correction and the pick-up operation may be created as separate operation plans.
  • the motion planning unit 154 prepares the direction correction of the second moving body 200 as one motion plan, and after the direction correction is executed, the sensor 110 performs measurement again, and based on the measurement result, the motion plan A unit 154 may develop a pick-up action plan.
  • the second moving body 200 is further moved in the y direction.
  • An action plan may be created and implemented. In this case, after the direction of the second moving body 200 is corrected, the sensor 110 performs measurement again, and based on the measurement results, an operation plan for correcting the y-direction position of the second moving body 200 is created. good.
  • FIG. 11 is a plan view showing an example of the positional relationship between the second moving body 200 and the cargo 320 after the direction is corrected so that the forks 212 are perpendicular to the front of the cargo rack 300.
  • the luggage 320 protrudes from the luggage shelf 300 forward, ie, in the -x direction.
  • the length of the fork 212 is L1
  • the distance from the tip of the fork 212 to the front of the cargo shelf 300 is L2
  • the x coordinate of the front of the cargo shelf 300 is x0
  • the most forward of the cargo 320 that is, on the -x direction side.
  • the x-coordinate of the part be x100.
  • the second moving body 200 cannot move forward to just before the luggage shelf 300, that is, by L1+L2 to pick up the luggage.
  • the operation planning unit 154 detects that the package 320 on the pallet 310 protrudes toward the second moving body 200 based on sensor data.
  • the movement planning unit 154 moves the second moving body 200 forward to insert the fork 212 into the opening of the pallet 310 so that the second moving body 200 does not touch the cargo 320 .
  • a motion plan is created so as to stop the forward movement of the second moving body 200 before it collides. Specifically, the values of L1, L2, x0, and x100 shown in FIG.
  • a motion planning unit 154 creates a motion plan that moves the body 200 in the x-direction. Such an operation avoids contact between the second moving body 200 and the load 320, and prevents damage to the load 320 or the second moving body 200.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an example of data transmission between the first mobile unit 100, which is the parent device, and the second mobile unit 200, which is the AGF.
  • the first moving body 100 first uses a sensor 110 that emits a laser beam to transport a load to be transported. Dimensional (3D) measurement is performed (step S101).
  • the motion planning unit 154 of the first moving body 100 creates a motion plan for transporting the load based on the positional information of the second moving body 200 and the load 320 obtained by measurement (step S102).
  • the motion planning unit 154 transmits data indicating the created motion plan from the communication circuit 160 to the second mobile body 200 .
  • the second moving body 200 performs a loading operation based on the received operation plan data (step S201).
  • the first moving body 100 that once created the motion plan continues to perform 3D measurement with the sensor 110 (step S103). If correction is necessary, a correction action plan is created, and data indicating the correction action plan is transmitted (step S104).
  • the second moving body 200 corrects the loading action based on the data indicating the correcting action plan (step S202).
  • the operation plan is corrected in step S104, for example, when the position of the second moving body 200 deviates from the assumed position after the direction of the second moving body 200 is corrected with respect to the luggage rack 300. to be performed.
  • the motion plan may be revised not only once, but also repeatedly over a plurality of times.
  • the second moving body 200 modifies its own motion each time the motion plan is revised. When the second moving body 200 completes all the operations indicated in the correction operation plan, the loading operation is completed.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a more specific example of the operation of the first moving body 100.
  • the first moving body 100 and the second moving body 200 are arranged around the load 320 to be transported.
  • the first moving body 100 acquires distance data of an object using the sensor 110 (step S131).
  • the arithmetic circuit 152 converts the distance data of each point from the sensor data into three-dimensional point group data, that is, coordinate values (x, y, z) in an orthogonal coordinate system (step S132).
  • the motion planning unit 154 identifies objects within the range by extracting linear components representing surfaces or edges from the observed point cloud data (step S133).
  • the motion planning unit 154 calculates the data of the observation points of the second moving body 200 based on the extracted straight line component and the data on the one or more second moving bodies 200 and the luggage racks 300 recorded in advance in the storage device 140. and the data of the observation points around the luggage rack 300 (step S134).
  • the motion planning unit 154 calculates the position and orientation of the second moving body 200 based on the data of the linear components representing the separated second moving body 200 and the information on the second moving body 200 recorded in the storage device 140. Identify (step S135).
  • the operation planning unit 154 determines the amount of movement of the second moving body 200 in each direction so that the forks 212 are positioned vertically in the front center of the cargo rack 300 for picking up (step S136).
  • Motion planning unit 154 also identifies the position and orientation of load 320 based on the data of the separated linear components for objects around load 320 and the information about load rack 300 recorded in storage 140 (step S137).
  • the first moving body 100 narrows down the vicinity of the package and performs detailed measurements again using the sensor 110 (step S138).
  • the arithmetic circuit 152 converts the sensor data into coordinate values (x, y, z) in the orthogonal coordinate system in the same manner as in step S132 (step S139).
  • the motion planning unit 154 extracts straight line components from the converted point cloud data in the same manner as in step S133 (step S140).
  • the motion planning unit 154 identifies the positions of the package 320 and the pallet 310 based on the distribution of the extracted linear components (step S141). Motion planning unit 154 also identifies two openings that are fork insertion locations on pallet 310 (step S142).
  • the first moving body 100 moves to the side of the load 320 (step S143).
  • the first moving body 100 again performs measurement using the sensor 110 from the side of the load 320 (step S144).
  • the arithmetic circuit 152 converts the sensor data into coordinate values (x, y, z) in the orthogonal coordinate system in the same manner as in step S132 (step S145).
  • the motion planning unit 154 extracts straight line components from the converted point cloud data in the same manner as in step S133 (step S146).
  • the motion planning unit 154 identifies the front position of the luggage shelf from the extracted linear component (step S147).
  • the operation planning unit 154 further calculates whether or not the package 320 protrudes from the front position of the luggage shelf 300 and the amount of protrusion (step S148).
  • the motion planning unit 154 determines the movement amount determined in step S136, the position of the cargo 320 identified in step S141, the position of the opening of the pallet 310 identified in step S142, and the protrusion amount of the cargo 320 calculated in step S148. to create a motion plan (step S149).
  • the motion planning unit 154 creates a motion plan so that the second moving body 200 moves in front of the load 320 and advances so that the fork 212 is inserted into the opening of the pallet 310 .
  • the amount of forward movement is determined based on the amount of protrusion of the load 320 to an amount that does not interfere with the second moving body 200 and the load 320 .
  • steps 135 and S136 may be performed after steps S137 to S148.
  • the timing of acquiring the distance data, the number of acquisition times, and the acquisition method are not limited to the above examples, and may be changed according to the actual environment.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of the loading operation of the second moving body 200.
  • the controller 250 of the second mobile unit 200 determines whether the communication circuit 240 has received the action plan from the first mobile unit 100 (step S234). If the operation plan has not been received, the controller 250 makes the determination in step S234 again after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several seconds) has elapsed.
  • controller 250 instructs drive device 220 and loading device 210 to perform a specific operation according to the operation plan (step S232).
  • Drive device 220 and stacking device 210 follow instructions from controller 250 and perform the instructed operations (step S233).
  • controller 250 determines whether the operation has ended (step S234). If the operation has not ended, the process returns to step S234, and the above-described operation is performed again. When the operation specified in the operation plan is finished, or when an instruction to finish the operation is given from the user or an external control device, the operation is finished.
  • the parcel transport system of the present embodiment includes one or more first mobile bodies 100 and one or more second mobile bodies 200 that carry out the work of transporting parcels.
  • the first moving body 100 includes a first driving device 120 that moves the first moving body 100, a sensor 110 that outputs sensor data indicating the three-dimensional distribution of objects around the first moving body 100, and a processing device 150.
  • the second moving body 200 includes a second driving device 220 that moves the second moving body 200, and a loading device 210 that loads a load.
  • the processing device 150 creates a motion plan for the second moving body 200 based on the sensor data, and sends a control signal to the second moving body 200 to operate the second driving device 220 and/or the loading device 210 according to the motion plan. Send.
  • the second mobile body 200 can smoothly perform the pick-up work without installing expensive measuring equipment or control equipment on each of the second mobile bodies 200 .
  • the processing device 150 creates an operation plan based on sensor data output by the sensor 110 multiple times.
  • the first driving device 120 moves the first moving body 100 according to the relative position between the load 320 and the second moving body 200 indicated by the sensor data.
  • the sensor 110 acquires sensor data again and transmits the sensor data to the processing device 150 .
  • the processing device 150 updates the motion plan based on the reacquired sensor data.
  • the first moving body 100 in this embodiment further includes an actuator 130 that changes the height and/or angle of the sensor 110 according to the state of the load 320 indicated by the sensor data. Accordingly, it is also possible to change the height and/or angle of the sensor 110 without moving the first moving body 100 to acquire more point group information. Therefore, the positions and attitudes of the second moving body 200 and the load 320 can be specified more precisely.
  • the first moving body 100 creates an operation plan for the second moving body 200 and transmits it to the second moving body 200, but this operation may be performed by a device other than the first moving body 100.
  • a processing device provided in a central control unit that manages the cargo conveying operation of the second moving body 200 may create the operation plan.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing an example of a parcel transport system further comprising a central controller 400 in addition to the first mobile body 100 and the second mobile body 200.
  • the central controller 400 may be a computer such as a server installed in a warehouse or factory where the package transport system is used, for example.
  • the central controller 400 communicates with each of the first mobile unit 100 and the second mobile unit 200 .
  • the operation plan of the second moving body 200 is created not by the first moving body 100 but by the central controller 400 .
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a parcel transport system including the central controller 400.
  • the first moving body 100 does not include the motion planning unit 154 in the first embodiment.
  • central controller 400 comprises motion planning unit 410 .
  • Motion planning unit 410 is a processing device with similar functionality as motion planning unit 154 .
  • the central controller 400 also includes a third communication circuit 420 that communicates with the first communication circuit 160 and the second communication circuit 240, and a third storage device 430.
  • FIG. Data relating to the second moving body 200 and the luggage rack 300 as shown in FIGS. 3A and 3B are recorded in advance in the third storage device 430, for example.
  • Third communication circuit 420 receives sensor data generated by sensor 110 from first communication circuit 160 .
  • the motion planning unit 410 identifies the positions of the second mobile body 200 and the load 320 based on the sensor data and the data on the second mobile body 200 and the luggage rack 300 recorded in the third storage device 430, and performs the motion. create a plan;
  • the motion planning operation by the motion planning unit 410 is similar to the motion planning operation of the motion planning unit 154 in the first embodiment.
  • the motion planning unit 410 transmits data indicating the created motion plan from the third communication circuit 420 to the second communication circuit 240 .
  • the controller 250 of the second moving body 200 controls the second driving device 220 and the loading device 210 based on the data of the operation plan.
  • FIG. 17 is a sequence diagram showing an example of data transmission between the first mobile unit 100, the second mobile unit 200, and the central controller 400 in the system shown in FIG.
  • the first moving body 100 uses the sensor 110 that emits a laser beam to transport the cargo to be transported, and the second moving body 200 that is to be transported and the cargo 320 that is to be transported.
  • 3D measurement is performed, and the acquired sensor data is transmitted to the central control device 400 (step S111).
  • the first moving body 100 repeats 3D measurement by changing its position or orientation, for example (step S112).
  • the motion planning unit 410 of the central controller 400 creates a motion plan for the second mobile body 200 based on the transmitted sensor data, and transmits data indicating the motion plan to the second mobile body 200 (step S311). .
  • the motion planning unit 410 of the central controller 400 receives the sensor data again from the first moving body 100 after transmitting the motion plan, the motion planning unit 410 corrects the motion plan as necessary, and outputs data indicating the corrected motion plan. It is transmitted to the second moving body 200 (step S312).
  • the second moving body 200 performs the loading operation according to the data of the operation plan transmitted from the central control unit 400 (step S211).
  • the second moving body 200 modifies the loading operation according to the modified operation plan (step S211).
  • the second moving body 200 modifies its own motion each time the motion plan is revised.
  • the second moving body 200 completes all the operations indicated in the correction operation plan, the loading operation is completed.
  • the central control device 400 provided outside the first moving body 100 and the second moving body 200 creates an operation plan for the second moving body 200, and realizes smooth pick-up work. can be done.
  • FIG. 18 schematically shows an example of such a system.
  • the system shown in FIG. 18 includes a first moving body 100 , two second moving bodies 200 , a third moving body 500 and a processing device 600 .
  • the third moving body 500 includes a sensor 510 that outputs sensor data indicating the three-dimensional distribution of surrounding objects.
  • the first moving body 100 and the third moving body 500 sense the surroundings of the load 320 from different positions and transmit the acquired sensor data to the processing device 600 .
  • the processing device 600 creates an operation plan for each of the second moving body 200 based on the sensor data acquired by the sensor 110 of the first moving body 100 and the sensor data acquired by the sensor 510 of the third moving body 500. and update. According to such a system, it is possible to acquire the position information of the luggage 320 and the second mobile body 200 more efficiently by using a plurality of mobile bodies equipped with sensors. Note that the number of moving bodies that perform sensing of the load 320 and the second moving body 200 using sensors is not limited to one or two, and may be three or more. Also, each moving body may be a flying body such as a drone that flies in the air. At this time, the loading device 210 may be an arm for loading and transferring cargo.
  • the technology of the present disclosure can be used, for example, in warehouses or factories to automatically transport packages using transport vehicles such as unmanned transport forklifts.

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Abstract

荷物搬送システムは、第１移動体と、荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、処理装置と、を備える。前記第１移動体は、前記第１移動体を移動させる第１駆動装置と、前記第１移動体の周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第１センサと、を備える。前記第２移動体は、前記第２移動体を移動させる第２駆動装置と、荷物を積載する動作を実行する積載装置と、を備える。前記処理装置は、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成し、前記動作計画に従って前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信する。

Description

荷物搬送システム、並びに荷物搬送システムにおいて用いられる方法およびコンピュータプログラム
　本開示は、荷物搬送システム、並びに荷物搬送システムにおいて用いられる方法およびコンピュータプログラムに関する。
　荷物を運搬する自立型移動体の開発が進められている。例えば、自律的に移動するフォークリフト等の作業車を用いて、棚等に置かれた荷物を他の場所に運搬するシステムが開発されている。そのようなシステムに使用される技術の一例として、フォークリフトによる荷取り作業の際、荷取り対象のパレットを測域センサによって認識する技術が知られている。フォークリフトによって正確な荷取り作業を行うためには、フォークリフトに対するパレットの相対的な位置を正確に検出することが要求される。この要求を満たす技術として、特許文献１は、フォークリフトに搭載された測域センサを用いて、フォークリフトに対するパレットの相対的な位置を正確に検出する技術を開示している。
特開２０１７－１７８５６７号公報
　本開示は、フォークリフトなどの作業用の移動体に高価な計測機器または制御機器を搭載することなく、荷物の搬送作業を円滑に行うための新規な技術を提供する。
　本開示の一態様による荷物運搬システムは、荷物搬送システムは、第１移動体と、荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、処理装置と、を備える。前記第１移動体は、前記第１移動体を移動させる第１駆動装置と、前記第１移動体の周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第１センサと、を備える。前記第２移動体は、前記第２移動体を移動させる第２駆動装置と、荷物を積載する動作を実行する積載装置と、を備える。前記処理装置は、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成し、前記動作計画に従って前記第２駆動装置および／または前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信する。
　本開示の包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能な記録ディスク等の記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意の組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ‐Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の記録媒体を含み得る。装置は、１つ以上の装置で構成されてもよい。装置が２つ以上の装置で構成される場合、当該２つ以上の装置は、１つの機器内に配置されてもよく、分離した２つ以上の機器内に分かれて配置されてもよい。本明細書および特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。
　本開示の一態様によれば、作業用の移動体に高価な計測機器または制御機器を搭載することなく、荷物の搬送作業を円滑に行うことが可能になる。
図１は、本開示の実施形態における荷物搬送システムの構成を模式的に示す図である。 図２は、第１移動体および第２移動体の構成例を示すブロック図である。 図３Ａは、第１記憶装置が記憶する第２移動体に関するデータの一例を示す図である。 図３Ｂは、第１記憶装置が記憶する荷棚に関するデータの一例を示す図である。 図４は、第１移動体による測距の動作を説明するための図である。 図５は、センサデータの座標変換の例を示す図である。 図６は、グループを構成する複数の点の例を示す図である。 図７は、荷棚、パレット、および荷物がセンサからの光で照射されている様子を模式的に示す平面図である。 図８は、荷棚、パレット、および荷物がセンサからの光で照射されている様子を模式的に示す正面図である。 図９は、動作計画の一例を示す図である。 図１０は、動作計画作成前の第２移動体と荷物との位置関係の例を示す平面図である。 図１１は、方向修正が行われた後の第２移動体と荷物との位置関係の例を示す平面図である。 図１２は、第１移動体と第２移動体との間のデータ伝送の例を示すシーケンス図である。 図１３は、第１移動体の動作のより具体的な例を示すフローチャートである。 図１４は、第２移動体の積載動作の例を示すフローチャートである。 図１５は、荷物搬送システムが中央制御装置をさらに備える実施形態を模式的に示す図である。 図１６は、中央制御装置を備える荷物搬送システムの構成例を示すブロック図である。 図１７は、図１６に示すシステムにおける第１移動体と、第２移動体と、中央制御装置との間のデータ伝送の例を示すシーケンス図である。 図１８は、複数の移動体によって荷物および第２移動体をセンシングするシステムの例を模式的に示す図である。
　（本開示の基礎となった知見）
　自動で移動するフォークリフトを用いて正確な荷取り作業を行うためには、特許文献１に記載されているように、フォークリフトを荷取り対象のパレットの位置まで正確に移動させることが求められる。しかし、現実の作業環境においては、フォークリフトをパレットの位置まで正確に移動させるだけでなく、荷物がパレット上でどのような状態に置かれているかを正確に検知することも求められる。もし接近してくるフォークリフトの側に荷物がパレットからはみ出して置かれている場合、パレットの位置を正確に検出してその位置までフォークリフトを正確に移動させたとしても、フォークリフトと荷物とが干渉するおそれがある。干渉が生じると、荷物の破損およびフォークリフト自身の損傷に至る可能性がある。干渉を避けるためには、荷取り対象のパレットの位置に加えて、荷取りすべき荷物の載置状態を正確に検出することが要求される。
　特許文献１は、パレットにおける２つのフォーク挿入穴の位置を、フォークリフトに搭載された測域センサを用いて検出することを開示している。検出された２つのフォーク挿入穴の位置に基づいて、フォークリフトに対するパレットの相対的な位置および向きが検出される。しかし、特許文献１では、荷物の載置状態を検出することは考慮されていない。
　一方、荷取り対象のパレットの位置に加えて、荷取りすべき荷物の載置状態を正確に検出するために、フォークリフトに複数のセンサまたは多機能のセンサと、高性能な制御機器とを搭載する方法が考えられる。しかし、自動倉庫などの自立型の制御システムを実現するには、すべてのフォークリフトに、複数または多機能のセンサと、高性能な制御装置および演算装置を搭載することになる。その場合、フォークリフトの制御機器の大型化、およびコストの増加などの課題が生じる。
　以上の課題は、フォークリフトに限らず、センサを用いて周囲の環境をセンシングしながら荷物を自動で搬送する移動体において共通の課題である。本発明者は、上記の課題を見出し、より低いコストで、より円滑に荷物を搬送するシステムを検討し、以下に説明する本開示の実施形態の構成に想到した。
　本開示の一実施形態による荷物搬送システムは、第１移動体と、荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、処理装置と、を備える。前記第１移動体は、前記第１移動体を移動させる第１駆動装置と、前記第１移動体の周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第１センサと、を備える。前記第２移動体は、前記第２移動体を移動させる第２駆動装置と、荷物を積載する動作を実行する積載装置と、を備える。前記処理装置は、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成し、前記動作計画に従って前記第２駆動装置および／または前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信する。
　上記の構成によれば、作業を行う第２移動体とは別に、周囲の環境をセンシングする第１移動体と、第２移動体の動作計画を作成して第２移動体に動作計画に従って動作させる処理装置とが用いられる。動作計画は、例えば、第２移動体の前進、後退、方向転換、および／または積載装置による荷取りなどの一連の動作を規定する。このような構成により、第２移動体に高価なセンサおよび制御機器を搭載することなく、荷物の搬送作業を円滑に実行することが可能になる。
　前記制御信号は、前記動作計画そのものを示す信号であってもよいし、前記動作計画に従って生成された１つ以上の制御コマンドの信号であってもよい。第２移動体は、受信した制御信号に従って、第２駆動装置および積載装置の少なくとも一方の動作を制御する制御回路を備え得る。
　処理装置は、第１移動体に設けられていてもよいし、第２移動体に設けられていてもよいし、第１移動体および第２移動体とは独立した装置であってもよい。処理装置が第１移動体に設けられている場合、第２移動体は、第１移動体から送信される制御信号に従って動作する。そのような形態においては、第１移動体を「親機」と称し、第２移動体を「子機」と称することがある。また、第２移動体を「作業移動体」と称することがある。
　前記第１駆動装置は、前記センサデータが示す前記荷物と前記第２移動体との相対位置に応じて前記第１移動体を移動させてもよい。例えば、荷物が第２移動体または荷棚の背後に位置し、荷物の位置情報を十分に取得できない場合には、荷物の位置情報をより取得し易い位置に第１移動体が移動してもよい。
　前記第１センサは、前記第１移動体が移動した後、前記センサデータを再度取得し、前記処理装置に前記センサデータを送信してもよい。前記処理装置は、再度取得された前記センサデータに基づいて、前記動作計画を更新してもよい。そのような動作により、複数の位置から取得されたセンサデータに基づいて、第２移動体および荷物の位置関係をより正確に把握し、より適切な動作計画を作成できる。
　前記処理装置は、前記第１センサが複数回にわたって出力した前記センサデータに基づいて、前記動作計画を作成してもよい。例えば、第１移動体の位置および／または姿勢を変えて複数回にわたって取得されたセンサデータを統合し、統合したセンサデータに基づいて動作計画を作成または更新してもよい。そのような動作により、第２移動体および荷物の位置関係をより正確に把握し、より適切な動作計画を作成できる。
　前記第１移動体は、前記センサデータが示す前記荷物の状態に応じて前記第１センサの高さおよび／または角度を変化させるアクチュエータをさらに備えていてもよい。これにより、例えば、荷物が第２移動体または荷棚の背後に位置し、荷物の位置情報を十分に取得できない場合に、第１センサの高さまたは角度を変化させることで、より多くの位置情報を取得することができる。
　前記システムは、各々が前記第２移動体と同様の構成を有する複数の作業移動体を備えていてもよい。前記処理装置は、各作業移動体の動作計画をセンサデータに基づいて決定し、各作業移動体に動作計画に基づく制御信号を送信してもよい。
　前記システムは、周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第２センサを備える第３移動体をさらに備えていてもよい。前記処理装置は、前記第１センサが取得した前記センサデータと、前記第２センサが取得した前記センサデータとに基づいて、前記動作計画を作成または更新してもよい。このような構成によれば、処理装置は、第１移動体および第２移動体のそれぞれによって取得されたセンサデータに基づき、周囲の物体についてのより多くの位置情報を取得でき、より適切な動作計画を作成することができる。なお、第３移動体は、第１移動体と同じ構成を備えていてもよいし、第１移動体とは異なる構成を備えていてもよい。システムは、センサデータを取得する３台以上の移動体を備えていてもよい。
　前記第２移動体は、例えば、パレットの上に置かれた前記荷物を運搬するためのフォークを備えるフォークリフトであり得る。前記積載装置は、前記フォークを昇降させる昇降装置を含み得る。前記動作計画は、前記第２移動体の移動、および前記フォークの昇降の動作を規定していてもよい。そのような構成によれば、フォークリフトを用いた荷取り作業を円滑に行うことができる。
　前記処理装置は、前記センサデータに基づいて、前記パレットの上の前記荷物が前記フォークリフトの側にはみ出していることを検知した場合、前記フォークリフトが前進して前記フォークを前記パレットの開口部に挿入する動作において、前記フォークリフトが前記荷物に衝突する前に、前記フォークリフトの前進を停止させるように、前記動作計画を作成してもよい。そのような構成によれば、フォークリフトと荷物との干渉を回避できるため、干渉による荷物またはフォークリフトの損傷を回避できる。
　本開示の他の実施形態による方法は、周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサを備える第１移動体と、荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、を備える荷物搬送システムにおけるコンピュータによって実行される。前記方法は、前記センサから出力された前記センサデータを取得することと、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成することと、前記動作計画に従って前記第２移動体を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信することと、を含む。
　本開示の他の実施形態によるコンピュータプログラムは、周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサを備える第１移動体と、荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、を備える荷物搬送システムにおけるコンピュータによって実行される。前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、前記センサから出力された前記センサデータを取得することと、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成することと、前記動作計画に従って前記第２移動体を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信することと、を含む。
　以下、本開示の実施形態をより詳細に説明する。以下で説明される実施形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、位置および接続形態、ステップ、およびステップの順序は、一例であり、本開示の技術を限定する趣旨ではない。以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一または類似の構成要素には同一の符号が付されている。重複する説明は省略または簡略化されることがある。
　本開示において、回路、ユニット、装置、部材または部の全部または一部、またはブロック図における機能ブロックの全部または一部は、例えば、半導体装置、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路によって実行され得る。ＬＳＩまたはＩＣは、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップを組み合わせて構成されてもよい。例えば、記憶素子以外の機能ブロックは、１つのチップに集積されてもよい。ここでは、ＬＳＩまたはＩＣと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（ｖｅｒｙ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、もしくはＵＬＳＩ（ｕｌｔｒａ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、またはＬＳＩ内部の接合関係の再構成またはＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができるｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　ｌｏｇｉｃ　ｄｅｖｉｃｅも同じ目的で使うことができる。
　さらに、回路、ユニット、装置、部材または部の全部または一部の機能または動作は、ソフトウェア処理によって実行することが可能である。この場合、ソフトウェアは、１つまたは複数のＲＯＭ、光学ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録され、ソフトウェアが処理装置（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって実行されたときに、そのソフトウェアで特定された機能が処理装置および周辺装置によって実行される。システムまたは装置は、ソフトウェアが記録されている１つまたは複数の非一時的記録媒体、処理装置、および必要とされるハードウェアデバイス、例えばインターフェースを備えていてもよい。
　（実施形態１）
　本開示の第１の実施形態における荷物搬送システムを説明する。
　図１は、本実施形態における荷物搬送システムの構成を模式的に示す図である。この荷物搬送システムは、複数の移動体を備える。複数の移動体は、第１移動体１００および第２移動体２００を含む。本実施形態における第２移動体２００は、無人搬送フォークリフト（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｇｕｉｄｅｄ　Ｆｏｒｋｌｉｆｔ：ＡＧＦ）であり、荷棚３００に置かれたパレット３１０およびその上の荷物３２０を搬送する作業を行う。第１移動体１００は、周囲の環境をセンシングして周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサ１１０を備える。第２移動体２００は、荷物３２０を積載する作業を行う積載装置２１０を備える。本実施形態における積載装置２１０は、フォーク２１２と、フォーク２１２を昇降させる昇降装置を含む。第１移動体１００は、前述の処理装置の機能を有する動作計画ユニットを内蔵している。動作計画ユニットは、センサ１１０から出力されたセンサデータに基づいて、第２移動体２００および荷物３２０などの周囲の物体の位置を特定し、第２移動体２００が荷物３２０を搬送するための動作計画を作成する。動作計画ユニットは、作成した動作計画を示すデータを、第２移動体２００に送信する。この動作計画を示すデータは、第２移動体２００の動作を規定する制御信号として機能する。第２移動体２００は、受信した動作計画のデータに従い、荷物３２０の付近まで移動し、積載装置２１０の動作を制御する。第２移動体２００は、荷物を荷棚３００などの載置場所から第２移動体２００の積載装置２１０に移載し、所定の場所に搬送する。なお、動作計画ユニットは、第１移動体１００とは異なる装置に設けられていてもよい。
　図１には、１台の第１移動体１００が例示されているが、システムは、複数の第１移動体１００を備えていてもよい。また、システムは、複数の第２移動体２００を備えていてもよい。１台の第１移動体１００が複数の第２移動体２００の動作計画を作成し、各第２移動体２００にそれぞれの動作計画を示す制御信号を送信してもよい。
　図２は、第１移動体１００および第２移動体２００の構成例を示すブロック図である。第１移動体１００は、センサ１１０と、第１駆動装置１２０と、アクチュエータ１３０と、第１記憶装置１４０と、処理装置１５０と、第１通信回路１６０とを備える。処理装置１５０は、演算回路１５２と、動作計画ユニット１５４と、自己位置推定装置１５６とを含む。第２移動体２００は、積載装置２１０と、第２駆動装置２２０と、第２記憶装置２３０と、第２通信回路２４０と、コントローラ２５０とを備える。
　センサ１１０は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）センサなどの測域センサであり得る。センサ１１０は、例えばレーザ光を出射する光源と、光検出器と、プロセッサとを備える。センサ１１０は、光源からレーザ光を出射し、計測対象領域（以下、「測域」とも称する）内の物体から反射されたレーザ光を光検出器で検出する。プロセッサは、レーザ光の出射方向の情報と、光検出器から出力された信号とに基づいて、センサ１１０から物体の各反射点までの距離および角度を計測する。光源は、図１に扇形で示されているように放射状に広がる拡散光を出射してもよいし、１次元的に広がるライン状のビーム、または１点を照射する光線状のビームを出射してもよい。ライン状のビームまたは光線状のビームを１次元的または２次元的にスキャンすることによって測域内にある物体の各反射点までの距離および角度を計測してもよい。センサ１１０は、例えば１秒あたり１回から２０回程度の頻度でスキャン動作を繰り返してもよい。１スキャンの動作中に、出射方向を変えながら、例えば千から数十万パルスのレーザ光を出射し、各反射点までの距離を計測してもよい。センサ１１０は、各反射点の位置を、例えばセンサ１１０の光出射点の位置を原点とする極座標系で表したデータを出力する。センサ１１０は、所定の計測期間（例えば数ミリ秒から数秒程度）の間に計測された各反射点の位置データをセンサデータとして出力する。各反射点の位置データは、例えば、センサ１１０からの距離ｒ、極角θ、および方位角φのデータを含み得る。
　第１駆動装置１２０は、第１移動体１００を駆動する装置である。第１駆動装置１２０は、例えば、前進、後退、および回転などの動作を実現するための複数の電気モータと、それらの電気モータを制御する制御回路とを含む。
　アクチュエータ１３０は、センサ１１０の高さおよび／または角度を変化させる装置である。アクチュエータ１３０は、１つ以上の電気モータを含み得る。アクチュエータ１３０は、センサ１１０から出力されたセンサデータが示す荷物の状態に応じてセンサ１１０の高さおよび／または角度を変化させる。本実施形態において、センサ１１０は一定の高さに固定されず、レーザ光の出射点の位置を高さ方向に変化させたり、レーザ光の出射方向を上下または左右に変化させたりすることができる。これにより、センサ１１０の死角を少なくすることができる。例えば、より高い位置からレーザ光を照射することにより、物体の背後に隠れた他の物体の位置情報をより多く取得することができる。センサ１１０の高さを変化させることにより、例えば複数の高さからそれぞれ照射されたレーザ光の反射光から取得された情報を結合してより詳細に物体の位置を特定することができる。
　第１移動体１００は、１箇所で計測を行うだけでなく、複数の位置で計測を行い、得られた情報を結合することでより詳細な物体の位置を特定することができる。その場合、第１移動体１００は、自身が動いた方向および距離を記憶し、各計測データに反映する。
　第１記憶装置１４０は、例えば半導体メモリ、磁気記憶装置、または光記憶装置などの、任意の記憶媒体を含む。第１記憶装置１４０は、処理装置１５０が実行するコンピュータプログラム、処理装置１５０が処理の過程で用いるデータ、および処理装置１５０が処理の過程で生成するデータを記憶する。
　図３Ａおよび図３Ｂは、第１記憶装置１４０が記憶するデータの例を示す図である。第１記憶装置１４０は、第２移動体２００に関する情報と、荷棚３００に関する情報を記憶する。図３Ａに示すように、第２移動体２００に関する情報は、例えば、第２移動体２００の識別番号であるＩＤと、第２移動体２００の全幅、全奥行き、および全高さなどの大きさを示すデータと、フォーク２１２の長さおよび幅などの搬送能力を示すデータとを含み得る。図３Ｂに示すように、荷棚３００に関する情報は、棚のＩＤと、幅、奥行き、高さなどの棚の形状を示すデータを含み得る。これらのデータは、動作計画ユニット１５４による後述する動作計画の作成において利用される。第１記憶装置１４０は、センサ１１０が生成した各反射点の距離および角度のデータ、および動作計画ユニット１５４が作成した動作計画を示すデータも記憶する。第１記憶装置１４０は、第１移動体１００が移動する環境の地図データも記憶する。
　演算回路１５２は、センサ１１０から出力された各反射点の極座標データ（ｒ，θ，φ）を、センサ１１０に固定された直交座標系におけるデータ（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する演算を行う。以下の説明において、この変換後のセンサデータを３次元の点群データと称することがある。なお、この座標変換は、センサ１１０が備えるプロセッサが実行してもよい。
　動作計画ユニット１５４は、演算回路１５２によって変換されたセンサデータと、予め第１記憶装置１４０に記録された情報とに基づいて、第２移動体２００の動作計画を作成する。動作計画の作成にあたり、動作計画ユニット１５４は、第１記憶装置１４０に記録された、測域に存在する棚などの物体に関する基本データ（図３Ｂ参照）と、予め定められた第２移動体２００の荷物搬送の動作シーケンスとに基づいて、第２移動体２００の動作順序と移動量とを具体的にデータ化する。
　自己位置推定装置１５６は、第１移動体１００の位置および向きを推定する装置である。自己位置推定装置１５６は、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）などの、プロセッサを含む回路によって実現され得る。自己位置推定装置１５６は、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mappin）技術を利用して第１移動体１００の位置および向きを推定する。具体的には、自己位置推定装置１５６は、記憶装置１４０に予め記録された地図データと、演算回路１５２によって変換されたセンサデータとをマッチングすることにより、第１移動体１００の位置および向きを推定する。地図データは、例えば２次元の点群データであり得る。自己位置推定装置１５６は、演算回路１５２から出力された３次元の点群データを、第１移動体１００が移動する平面に射影して２次元の点群データに変換した上で、地図データとマッチングを行う。マッチングには、例えばＩＣＰ（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ　Ｃｌｏｓｅｓｔ　Ｐｏｉｎｔ）またはＮＤＴ（Ｎｏｒｍａｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのアルゴリズムが用いられ得る。自己位置推定装置１５６は、推定した第１移動体１００の位置および向きを示すデータを第１記憶装置１４０に記録する。当該データは、第１駆動装置１２０にも送られ、第１移動体１００の移動制御に用いられる。
　なお、演算回路１５２、動作計画ユニット１５４、および自己位置推定装置１５６は、１つの回路によって実現されていてもよいし、複数の回路の組み合わせによって実現されていてもよい。本実施形態では、これらをまとめて処理装置１５０と呼ぶ。
　第１通信回路１６０は、第２移動体２００と通信するための回路である。第１通信回路１６０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの任意の無線通信規格に準拠した無線通信を行うことができる。第１通信回路１６０は、第２移動体２００以外の装置と通信することもできる。例えば、第１移動体１００が、外部の中央制御装置からの指令に基づいて動作する場合には、第１通信回路１６０は、中央制御装置との通信も行う。その場合、第１通信回路１６０は、中央制御装置から荷物搬送に関する指令を受信したり、中央制御装置に、第２移動体２００への動作計画を示すデータまたは荷物搬送の状況を示すデータを送信したりしてもよい。
　次に、第２移動体２００の構成要素を説明する。
　積載装置２１０は、荷物の積載および移載を行うための装置である。本実施形態における積載装置２１０は、図１に示すように、フォーク２１２と、フォーク２１２を上昇および下降させる昇降装置とを備える。昇降装置は、フォーク２１２を上下に移動させるチェーン、およびチェーンを巻き上げたり巻き戻したりするモータを含み得る。このように、積載装置２１０は、荷物３２０が上に置かれたパレット３１０の開口部の高さまでフォークを持ち上げ、フォークを開口部に差し込み、パレット３１０を上昇させた後、パレット３１０を所定の位置まで移動させる一連の動作を行うための機構を備える。
　第２駆動装置２２０は、第２移動体２００を駆動するため装置である。第２駆動装置２２０は、第１駆動装置１２０と同様、例えば、前進、後退、および回転などの動作を実現するための複数の電気モータと、それらの電気モータを制御する制御回路とを含む。
　第２記憶装置２３０は、例えば半導体メモリ、磁気記憶装置、または光記憶装置などの、任意の記憶媒体を含む。第２記憶装置２３０は、コントローラ２５０が実行するコンピュータプログラム、コントローラ２５０が処理の過程で用いるデータ、およびコントローラ２５０が処理の過程で生成するデータを記憶する。第２記憶装置２３０は、例えば、第１移動体１００から送信された動作計画を示すデータを一時的に記憶する。
　第２通信回路２４０は、第１移動体１００の第１通信回路１６０から送信されたデータを受信するための回路である。第２通信回路２４０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの任意の無線通信規格に準拠した無線通信を行うことができる。第２通信回路２４０は、第１移動体１００以外の装置と通信してもよい。例えば、第２移動体２００が、第１移動体１００だけでなく、外部の中央制御装置からの指令に基づいて動作する場合には、第２通信回路２４０は、中央制御装置との通信も行う。
　コントローラ２５０は、積載装置２１０および第２駆動装置２２０の動作を制御する制御回路である。コントローラ２５０は、例えばＭＣＵなどの、プロセッサを含む回路によって実現され得る。コントローラ２５０は、受信した動作計画のデータを積載装置２１０および第２駆動装置２２０への制御コマンドに変換し、それぞれの装置に送信する。これにより、コントローラ２５０は、積載装置２１０および第２駆動装置２２０に、動作計画に従った一連の動作を実行させる。
　次に、図４を参照して、本実施形態における測距の動作をより詳細に説明する。
　図４は、第１移動体１００による測距の動作を説明するための図である。図４には、第１移動体１００のセンサ１１０に固定された３次元直交座標系が例示されている。この座標系は、センサ１１０の光源の位置を原点とし、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって規定される。第１移動体１００および第２移動体２００が走行する環境における地面に平行な平面上にｘ軸およびｙ軸が設定され、その平面に垂直にｚ軸が設定される。センサ１１０の正面方向を基準として、右に４５度傾いた方向をｘ軸の正方向とし、左に４５度傾いた方向をｙ軸の正方向とし、鉛直上方をｚ軸の正方向とする。この例においては、簡単のため、ｘ軸は荷棚３００の奥行方向に平行であり、ｙ軸は荷棚３００の幅方向に平行であり、ｚ軸は荷棚３００の高さ方向に平行であるものとする。
　図４に示す例では、第１移動体１００のセンサ１１０は、その内部に搭載されているレーザ光源から測域に向けてスポット状のレーザ光に照射し２次元的にスキャンする。レーザ光源から照射されるレーザ光はスポット状に限定されず、１次元的にスキャンされるライン状のレーザ光であってもよく、放射状に広がる光であってもよい。測域は、センサ１１０によって測距可能な領域であり、図４においては扇形で模式的に表現されている。測域内には、第２移動体２００、荷棚３００に置かれたパレット３１０、およびその上の荷物３２０が存在する。センサ１１０は、測域内にある物体からの反射光を受光する。センサ１１０におけるプロセッサは、レーザ光が出射されてから反射光が受光されるまでの時間を計測することによって物体までの距離ｒｎを測定する。放射されたレーザ光は、物体までの距離ｒｎの２倍の距離を進んで光検出器に戻る。このため、センサ１１０のプロセッサは、予めレーザ光を放出した時刻とレーザ光を受光した時刻とを記録し、その差の半分の時間に光速を乗じることにより、距離ｒｎを求めることができる。
　ここで、測域におけるｎ番目の反射点をＰｎとし、センサ１１０の光源から点Ｐｎまでの距離をｒｎ、光源から点Ｐｎに向かって出射されるレーザ光の方向とｚ軸とのなす角度をφｎ、当該方向をｘｙ平面に射影した方向とｘ軸とのなす角度をθｎとする。センサ１１０は、所定の長さの計測期間中に計測された複数の点のそれぞれの位置を示すセンサデータを生成して出力する。センサデータは、例えば図５の左側の表に示すように、各点の距離ｒおよび２つの角度θおよびφの組み合わせであり得る。処理装置１５０における演算回路１５２は、各点のセンサデータを、図５の右側の表に示すように、直交座標系で表現された位置データに変換する。
　極座標（ｒｎ，φｎ，θｎ）から直交座標（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）への変換は、以下の式で表すことができる。
　ｘｎ＝ｒｎ×ｓｉｎφｎ×ｃｏｓθｎ
　ｙｎ＝ｒｎ×ｓｉｎφｎ×ｓｉｎθｎ
　ｚｎ＝ｒｎ×ｃｏｓφｎ
これらの式に基づいて、演算回路１５２は、各点の極座標を直交座標に変換する。
　演算回路１５２によって変換された各点の位置データにおいて、３つの座標値のうちの２つの組み合わせ、すなわち、（ｘ，ｙ）または（ｙ，ｚ）または（ｘ，ｚ）が一致する複数の連続する点が検出されることがある。動作計画ユニット１５４は、そのような連続する点のグループを、物体の面または稜線を構成する点であると推定し、その情報を第１記憶装置１４０に記録してもよい。
　図６は、推定されたグループを構成する複数の点の例を示す図である。図６に示す例では、ｙ座標およびｚ座標が（ｙ０，ｚ０）という共通する値を持つｘ方向に連続する複数の点がグループＡとして記録され、ｘ座標およびｙ座標が（ｘ０，ｙ１）という共通する値を持つｚ方向に連続する複数の点がグループＢとして記録されている。これらの各グループは、測域内の物体の面または稜線を構成する直線状に並ぶ点であると言える。動作計画ユニット１５４は、これらのグループのデータを、第１記憶装置１４０に記録された第２移動体２００の形状に関するデータ（図３Ａ参照）および荷棚３００の形状に関するデータ（図３Ｂ参照）と照合することにより、第２移動体２００および荷棚３００の位置を特定することができる。
　以下、図７および図８を参照して、荷物の位置を特定する方法の具体例を説明する。図７および図８は、それぞれ、荷棚３００、パレット３１０、および荷物３２０がセンサ１１０からの光で照射されている様子を模式的に示す平面図および正面図である。これらの図に示すように、荷物３２０の周辺にレーザ光を出射した場合、荷物３２０が積載されたパレット３１０が載置された荷棚３００の下面は点Ｐ２０からＰ１０まで、ｚ座標の値がｚ０である点が連続する。その両側には反射光がないことから物体がないと特定できる。さらに、ｚ方向に照射位置を変えて計測を続けると、図８に示すように、パレット３１０はＰ２１からＰ１１までの間で部分的に反射光として検出されるが、途中の物体がない部分からは反射光が検出されない。さらに照射位置を変えることで、荷物３２０が、Ｐ２２からＰ１４の間で、部分的に連続する点群として特定できる。
　動作計画ユニット１５４は、特定した側域内の物体の位置情報に基づいて、第２移動体２００が荷物３２０の荷取りを行い、特定の場所に移載するための動作計画を作成する。
　図９は、動作計画の一例を示す図である。この例のように、動作計画は、第２移動体２００の左回転、右回転、±ｘ方向への移動、±ｙ方向への移動、および±ｚ方向へのフォーク２１２の移動を含む一連の動作を第２移動体２００に指示するための情報を含む。動作計画には、それぞれの回転の回転角、およびそれぞれの方向への移動の移動量の情報も含まれる。第２移動体２００は、このような動作計画に従って一連の動作を実行することにより、荷棚３００に載置された荷物３２０の荷取り作業を実行する。
　図１０は、動作計画作成前の第２移動体２００と荷物３２０との位置関係の例を示す平面図である。第２移動体２００が荷取り作業を実行するためには、第２移動体２００が荷棚３００に対して正面を向いていること、すなわち、荷棚３００の前面に対して第２移動体２００のフォーク２１２が垂直であることが求められる。さらに、フォーク２１２の位置が、パレット３１０の開口部に挿入できる位置であることが求められる。そのため、図１０に示すように、動作計画ユニット１５４は、予め特定された第２移動体２００および荷棚３００の位置情報に基づいて、第２移動体２００のフォーク２１２が延びる方向と、荷棚３００の正面に垂直な方向とのなす角度αを特定する。動作計画ユニット１５４は、角度αが０になるように動作計画を作成する。第２移動体２００の駆動装置２２０は、この動作計画に従い、角度αの左回転を行うように、第２移動体２００の操舵輪の角度を調整する。
　図９の例では、第２移動体２００の方向修正と荷取り動作とが１つの動作計画の中で実行されるが、方向修正と荷取り動作とが別の動作計画として作成されてもよい。例えば、動作計画ユニット１５４は、第２移動体２００の方向修正を１つの動作計画として作成し、方向修正が実行された後、再度センサ１１０が計測を実施し、その計測結果に基づいて動作計画ユニット１５４が荷取りの動作計画を作成してもよい。また、方向の修正が行われた後、荷棚３００のパレット３１０の開口部の位置とフォーク２１２の位置とがｙ方向にずれている場合は、さらにｙ方向に第２移動体２００を移動させる動作計画を作成し、実行してもよい。この場合、第２移動体２００の方向修正を行った後、再度センサ１１０が計測を行い、その計測結果に基づいて第２移動体２００のｙ方向の位置を補正する動作計画を作成してもよい。
　図１１は、フォーク２１２が荷棚３００の正面に対して垂直になるように方向修正が行われた後の第２移動体２００と荷物３２０との位置関係の例を示す平面図である。この例では、荷物３２０が荷棚３００から前方すなわち－ｘ方向にはみ出している。ここで、フォーク２１２の長さをＬ１、フォーク２１２の先端から荷棚３００の正面までの距離をＬ２、荷棚３００の正面のｘ座標をｘ０、荷物３２０の最も前方すなわち－ｘ方向側にある部分のｘ座標をｘ１００とする。このような場合、第２移動体２００は、荷棚３００の直前まで、すなわち、Ｌ１＋Ｌ２だけ前進して荷取りをすることはできない。第２移動体２００と荷物３２０との衝突を避けるためには、第２移動体２００は、以下のＤで表される移動量までしか前進することができない。
　　　Ｄ＝（Ｌ１＋Ｌ２）－（ｘ０－ｘ１００）
　この例のように荷棚３００からはみ出した荷物３２０が存在する場合、第２移動体２００のフォーク２１２の間にセンサを固定し、フォーク２１２の挿入箇所のみを認識する方法では、荷物３２０と第２移動体２００との接触が生じる危険性がある。また、複数の第２移動体２００のそれぞれに複数のセンサを配置すると、コストの増加および装置の大型化を招く。
　そこで、本実施形態では、動作計画ユニット１５４が、センサデータに基づいてパレット３１０の上の荷物３２０が第２移動体２００の側にはみ出していることを検知する。動作計画ユニット１５４は、荷物３２０がはみ出していることを検知した場合、第２移動体２００が前進してフォーク２１２をパレット３１０の開口部に挿入する動作において、第２移動体２００が荷物３２０に衝突する前に、第２移動体２００の前進を停止させるように、動作計画を作成する。具体的には、図１１に示すＬ１、Ｌ２、ｘ０、およびｘ１００の値を、センサデータに基づいて特定し、Ｄ＝（Ｌ１＋Ｌ２）－（ｘ０－ｘ１００）よりも小さい移動量だけ、第２移動体２００をｘ方向に移動させるような動作計画を動作計画ユニット１５４が作成する。このような動作により、第２移動体２００と荷物３２０との接触を回避し、荷物３２０または第２移動体２００の損傷を防止することができる。
　次に、第１移動体１００と第２移動体２００との間のデータ伝送の具体例を説明する。
　図１２は、親機である第１移動体１００とＡＧＦである第２移動体２００との間のデータ伝送の例を示すシーケンス図である。この例において、まず、第１移動体１００は、これから行う荷物の搬送のために、レーザ光を出射するセンサ１１０を用いて、搬送を行う第２移動体２００、および搬送すべき荷物３２０の３次元（３Ｄ）計測を行う（ステップＳ１０１）。次に、第１移動体１００の動作計画ユニット１５４は、計測によって得られた第２移動体２００および荷物３２０の位置情報に基づいて、荷物搬送のための動作計画を作成する（ステップＳ１０２）。動作計画ユニット１５４は、作成した動作計画を示すデータを、通信回路１６０から第２移動体２００に送信する。第２移動体２００は、受信した動作計画データに基づいて積載動作を行う（ステップＳ２０１）。ここで、一旦動作計画を作成した第１移動体１００は、引き続きセンサ１１０で３Ｄ計測を実施する（ステップＳ１０３）。修正が必要な場合は修正動作計画を作成し、修正動作計画を示すデータを送信する（ステップＳ１０４）。第２移動体２００は、修正動作計画を示すデータに基づいて積載動作を修正する（ステップＳ２０２）。ここで、ステップＳ１０４における動作計画の修正は、例えば第２移動体２００が荷棚３００に対して方向修正を行った後、第２移動体２００の位置が想定される位置からずれている場合などに行われる。なお、動作計画の修正は、１回のみならず、複数回にわたって繰り返し行われ得る。第２移動体２００は、動作計画が修正されるたびに、自身の動作を修正する。第２移動体２００が修正動作計画に示された動作が全て終了すると、積載作業が完了する。
　次に、第１移動体１００の動作のより具体的な例を説明する。
　図１３は、第１移動体１００の動作のより具体的な例を示すフローチャートである。第１移動体１００は、第２移動体２００とともに、搬送すべき荷物３２０の周辺に配置されている。第１移動体１００は、センサ１１０を用いて、物体の距離データを取得する（ステップＳ１３１）。次に、演算回路１５２が、各点の距離データを、センサデータを３次元点群データ、すなわち直交座標系における座標値（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する（ステップＳ１３２）。次に、動作計画ユニット１５４が、観測された点群データから、面または稜線を表す直線成分を抽出することにより、測域内の物体を特定する（ステップＳ１３３）。動作計画ユニット１５４は、抽出した直線成分と、予め記憶装置１４０に記録された１つ以上の第２移動体２００および荷棚３００に関するデータとに基づいて、第２移動体２００の観測点のデータと、荷棚３００の周辺の観測点のデータとを分離する（ステップＳ１３４）。
　動作計画ユニット１５４は、分離した第２移動体２００を示す直線成分のデータと、記憶装置１４０に記録された第２移動体２００に関する情報とに基づいて、第２移動体２００の位置および姿勢を特定する（ステップＳ１３５）。動作計画ユニット１５４は、荷取りのために、荷棚３００の正面中央にフォーク２１２が垂直に位置するようにするための第２移動体２００の移動量を各方向について決定する（ステップＳ１３６）。動作計画ユニット１５４はまた、荷物３２０の周辺の物体に関する分離した直線成分のデータと、記憶装置１４０に記録された荷棚３００に関する情報とに基づいて、荷物３２０の位置および姿勢を特定する（ステップＳ１３７）。第１移動体１００は、さらに、荷物の状態を詳細に特定するために、荷物の周辺に絞って再度詳細にセンサ１１０による計測を行う（ステップＳ１３８）。演算回路１５２は、ステップＳ１３２と同様の方法で、センサデータを直交座標系における座標値（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する（ステップＳ１３９）。動作計画ユニット１５４は、変換された点群データから、ステップＳ１３３と同様の方法で直線成分を抽出する（ステップＳ１４０）。動作計画ユニット１５４は、抽出した直線成分の分布に基づき、荷物３２０およびパレット３１０の位置を特定する（ステップＳ１４１）。動作計画ユニット１５４は、さらに、パレット３１０のフォーク挿入位置である２つの開口部を特定する（ステップＳ１４２）。次に、第１移動体１００は、荷物３２０の側面側に移動する（ステップＳ１４３）。第１移動体１００は、再度、荷物３２０の側面側からセンサ１１０を用いた計測を行う（ステップＳ１４４）。演算回路１５２は、ステップＳ１３２と同様の方法で、センサデータを直交座標系における座標値（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する（ステップＳ１４５）。動作計画ユニット１５４は、変換された点群データから、ステップＳ１３３と同様の方法で直線成分を抽出する（ステップＳ１４６）。動作計画ユニット１５４は、抽出した直線成分から、荷棚の前面位置を特定する（ステップＳ１４７）。動作計画ユニット１５４は、さらに、荷棚３００の前面位置からの荷物３２０のはみ出しの有無、およびはみだし量を算出する（ステップＳ１４８）。
　動作計画ユニット１５４は、ステップＳ１３６で決定した移動量、ステップＳ１４１で特定した荷物３２０の位置、ステップＳ１４２で特定したパレット３１０の開口部の位置、およびステップＳ１４８で算出した荷物３２０のはみ出し量に基づいて、動作計画を作成する（ステップＳ１４９）。ここで、動作計画ユニット１５４は、第２移動体２００が、荷物３２０の正面に移動し、フォーク２１２がパレット３１０の開口部に挿入されるように前進するように動作計画を作成する。前進の移動量は、荷物３２０のはみ出し量に基づき、第２移動体２００と荷物３２０とが干渉しない量に決定される。
　なお、図１３に示す動作は一例であり、適宜変更が可能である。例えば、ステップ１３５およびＳ１３６は、ステップＳ１３７からＳ１４８の後に行ってもよい。また、距離データの取得のタイミング、取得回数、および取得方法は、上記の例に限定されず、現実の環境に応じて変更され得る。
　図１４は、第２移動体２００の積載動作の例を示すフローチャートである。この例において、第２移動体２００のコントローラ２５０は、通信回路２４０が第１移動体１００から動作計画を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３４）。動作計画が受信されていない場合、所定時間（例えば数ミリ秒から数秒程度）経過後、コントローラ２５０は再びステップＳ２３４の判断を行う。動作計画が受信された場合、コントローラ２５０は、動作計画に従い、駆動装置２２０および積載装置２１０に、特定の動作を指示する（ステップＳ２３２）。駆動装置２２０および積載装置２１０は、コントローラ２５０からの指示に従い、指示された動作を実行する（ステップＳ２３３）。ここで、動作計画に移動および回転動作のみが規定されている場合は、駆動装置２２０のみが指示された動作を実行し、積載装置２１０は特に動作を行わない。逆に、動作計画に積載動作のみが規定されている場合は、積載装置２１０のみが指示された動作を実行し、駆動装置２２０は特に動作を行わない。次に、コントローラ２５０は、動作が終了したかを判断する（ステップＳ２３４）。動作が終了していない場合はステップＳ２３４に戻り、前述した動作が再度実行される。動作計画に規定された動作が終了した場合、または動作終了の指示がユーザまたは外部の制御装置から与えられた場合、動作を終了する。
　以上のように、本実施形態の荷物搬送システムは、１台以上の第１移動体１００と、荷物を搬送する作業を行う１台以上の第２移動体２００とを備える。第１移動体１００は、第１移動体１００を移動させる第１駆動装置１２０と、第１移動体１００の周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサ１１０と、処理装置１５０とを備える。第２移動体２００は、第２移動体２００を移動させる第２駆動装置２２０と、荷物を積載する動作を実行する積載装置２１０とを備える。処理装置１５０は、センサデータに基づいて第２移動体２００の動作計画を作成し、動作計画に従って第２駆動装置２２０および／または積載装置２１０を動作させるための制御信号を第２移動体２００に送信する。このような構成により、第２移動体２００のそれぞれに高価な計測機器または制御機器を搭載することなく、第２移動体２００に荷取作業を円滑に実行させることができる。
　特に、本実施形態においては、処理装置１５０は、センサ１１０が複数回にわたって出力したセンサデータに基づいて、動作計画を作成する。第１駆動装置１２０は、センサデータが示す荷物３２０と第２移動体２００との相対位置に応じて第１移動体１００を移動させる。センサ１１０は、第１移動体１００が移動した後、センサデータを再度取得し、処理装置１５０にセンサデータを送信する。処理装置１５０は、再度取得されたセンサデータに基づいて、動作計画を更新する。このような動作により、第２移動体２００と荷物３２０との相対位置をより精密に特定し、第２移動体２００と荷物３２０とが接触することなく、荷物３２０の搬送を行うことが可能になる。
　また、本実施形態における第１移動体１００は、センサデータが示す荷物３２０の状態に応じてセンサ１１０の高さおよび／または角度を変化させるアクチュエータ１３０をさらに備えている。これにより、第１移動体１００を移動させることなく、センサ１１０の高さおよび／または角度を変化させて、より多くの点群の情報を取得することもできる。このため、第２移動体２００および荷物３２０などの位置および姿勢をより精密に特定することができる。
　（実施形態２）
　実施形態１では、第１移動体１００が第２移動体２００の動作計画を作成し、第２移動体２００に送信するが、この動作を第１移動体１００以外の装置が行ってもよい。例えば第２移動体２００による荷物搬送動作を管理する中央制御装置に設けられた処理装置が動作計画を作成してもよい。以下、図１５から図１７を参照して、そのような実施形態を説明する。以下の説明において、実施形態１と重複する事項についての説明は省略する。
　図１５は、第１移動体１００、第２移動体２００に加えて、中央制御装置４００をさらに備える荷物搬送システムの例を模式的に示す図である。中央制御装置４００は、例えば、荷物搬送システムが利用される倉庫または工場などに設置されるサーバなどのコンピュータであり得る。中央制御装置４００は、第１移動体１００および第２移動体２００のそれぞれと通信を行う。第２移動体２００の動作計画は、第１移動体１００ではなく中央制御装置４００が作成する。
　図１６は、中央制御装置４００を備える荷物搬送システムの構成例を示すブロック図である。この例では、第１移動体１００は、実施形態１における動作計画ユニット１５４を備えていない。代わりに、中央制御装置４００が、動作計画ユニット４１０を備えている。動作計画ユニット４１０は、動作計画ユニット１５４と同様の機能を備えた処理装置である。中央制御装置４００は、第１通信回路１６０および第２通信回路２４０と通信する第３通信回路４２０、および第３記憶装置４３０も備えている。第３記憶装置４３０には、例えば図３Ａおよび図３Ｂに示すような第２移動体２００および荷棚３００に関するデータが予め記録されている。第３通信回路４２０は、第１通信回路１６０から、センサ１１０によって生成されたセンサデータを受信する。動作計画ユニット４１０は、当該センサデータ、および第３記憶装置４３０に記録された第２移動体２００および荷棚３００に関するデータに基づいて、第２移動体２００および荷物３２０の位置を特定し、動作計画を作成する。動作計画ユニット４１０による動作計画の動作は、実施形態１における動作計画ユニット１５４の動作計画の動作と同様である。動作計画ユニット４１０は、作成した動作計画を示すデータを、第３通信回路４２０から第２通信回路２４０に送信する。第２移動体２００のコントローラ２５０は、当該動作計画のデータに基づいて、第２駆動装置２２０および積載装置２１０を制御する。
　図１７は、図１６に示すシステムにおける第１移動体１００と、第２移動体２００と、中央制御装置４００との間のデータ伝送の例を示すシーケンス図である。この例においては、まず、第１移動体１００は、これから行う荷物の搬送のために、レーザ光を出射するセンサ１１０を用いて、搬送を行う第２移動体２００、および搬送すべき荷物３２０の３Ｄ計測を行い、取得されたセンサデータを中央制御装置４００に送信する（ステップＳ１１１）。第１移動体１００は、センサデータの送信後も、例えば位置または向きを変えて、３Ｄ計測を繰り返す（ステップＳ１１２）。中央制御装置４００の動作計画ユニット４１０は、送信されたセンサデータに基づいて、第２移動体２００の動作計画を作成し、動作計画を示すデータを第２移動体２００に送信する（ステップＳ３１１）。中央制御装置４００の動作計画ユニット４１０は、動作計画を送信した後、第１移動体１００からセンサデータを再度受信すると、必要に応じて動作計画を修正し、修正後の動作計画を示すデータを第２移動体２００に送信する（ステップＳ３１２）。第２移動体２００は、中央制御装置４００から送信された動作計画のデータに従い、積載動作を実行する（ステップＳ２１１）。第２移動体２００は、積載動作が完了する前に修正動作計画を受信した場合、修正後の動作計画に従って積載動作を修正する（ステップＳ２１１）。第２移動体２００は、動作計画が修正されるたびに、自身の動作を修正する。第２移動体２００が修正動作計画に示された動作が全て終了すると、積載作業が完了する。
　以上のような動作により、第１移動体１００および第２移動体２００の外部に設けられた中央制御装置４００によって第２移動体２００の動作計画を作成し、円滑な荷取り作業を実現することができる。
　前述の各実施形態には、多様な変形例が考えられる。例えば、第１移動体１００と同様の機能を備える第３移動体を用いて、２台の移動体によって取得されたセンサデータに基づいて動作計画を作成または更新することも可能である。図１８は、そのようなシステムの例を模式的に示している。図１８に示すシステムは、第１移動体１００と、２台の第２移動体２００と、第３移動体５００と、処理装置６００とを備える。第３移動体５００は、第１移動体１００と同様、周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサ５１０を備えている。この例においては、第１移動体１００および第３移動体５００は、荷物３２０の周囲を異なる位置からセンシングし、取得したセンサデータを処理装置６００に送信する。処理装置６００は、第１移動体１００のセンサ１１０が取得したセンサデータと、第３移動体５００のセンサ５１０が取得したセンサデータとに基づいて、第２移動体２００のそれぞれの動作計画を作成し、更新する。このようなシステムによれば、センサを備える複数の移動体によってさらに効率的に荷物３２０および第２移動体２００の位置情報を取得することができる。なお、センサを用いて荷物３２０および第２移動体２００のセンシングを行う移動体は、１台または２台に限らず、３台以上でもよい。
　また、各移動体は、空中を飛行するドローンのような飛行体であってもよい。このとき、積載装置２１０は、荷物の積載および移載を行うためのアームであってもよい。
　本開示の技術は、例えば、倉庫または工場において、無人搬送フォークリフトなどの搬送車を用いて荷物を自動で搬送する用途に利用できる。
　１００　　第１移動体
　１１０　　センサ
　１２０　　第１駆動装置
　１３０　　アクチュエータ
　１４０　　第１記憶装置
　１５０　　処理装置
　１５２　　演算回路
　１５４　　動作計画ユニット
　１５６　　自己位置推定装置
　１６０　　第１通信回路
　２００　　第２移動体
　２１０　　積載装置
　２１２　　フォーク
　２２０　　第２駆動装置
　２３０　　第２記憶装置
　２４０　　第２通信回路
　２５０　　コントローラ
　３００　　荷棚
　３１０　　パレット
　３２０　　荷物
　４００　　中央制御装置
　４１０　　動作計画ユニット
　４２０　　第３通信回路

Claims (14)

  1. 　第１移動体と、
    　荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、
    　処理装置と、
    を備え、
    　前記第１移動体は、
    　　前記第１移動体を移動させる第１駆動装置と、
    　　前記第１移動体の周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第１センサと、
    を備え、
    　前記第２移動体は、
    　　前記第２移動体を移動させる第２駆動装置と、
    　　荷物を積載する動作を実行する積載装置と、
    を備え、
    　前記処理装置は、前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成し、前記動作計画に従って前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信する、
    　荷物搬送システム。
  2. 　前記センサデータは、前記第２移動体、荷棚、および前記荷棚上の前記荷物が存在する計測領域を前記第１センサによって計測することにより得られる、請求項１に記載の荷物搬送システム。
  3. 　前記第１駆動装置は、前記センサデータが示す前記荷物と前記第２移動体との相対位置に応じて前記第１移動体を移動させる、請求項２に記載の荷物搬送システム。
  4. 　前記第１センサは、前記第１移動体が移動した後、前記センサデータを再度取得し、前記処理装置に前記センサデータを送信する、請求項３に記載の荷物搬送システム。
  5. 　前記処理装置は、再度取得された前記センサデータに基づいて、前記動作計画を更新する、請求項４に記載の荷物搬送システム。
  6. 　前記処理装置は、前記第１センサが複数回にわたって出力した前記センサデータに基づいて、前記動作計画を作成する、請求項１から５のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  7. 　前記第１移動体は、前記センサデータが示す前記荷物の状態に応じて前記第１センサの高さおよび／または角度を変化させるアクチュエータをさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  8. 　前記処理装置は、前記第１移動体に設けられている、請求項１から７のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  9. 　前記処理装置は、前記第１移動体および前記第２移動体の外部に設けられている、請求項１から７のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  10. 　周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力する第２センサを備える第３移動体をさらに備え、
    　前記処理装置は、前記第１センサが取得した前記センサデータと、前記第２センサが取得した前記センサデータとに基づいて、前記動作計画を作成または更新する、
    　請求項１から９のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  11. 　前記第２移動体は、パレットの上に置かれた前記荷物を運搬するためのフォークを備えるフォークリフトであり、
    　前記積載装置は、前記フォークを昇降させる昇降装置を含み、
    　前記動作計画は、前記第２移動体の移動、および前記フォークの昇降の動作を規定する、
    　請求項１から１０のいずれかに記載の荷物搬送システム。
  12. 　前記処理装置は、前記センサデータに基づいて、前記パレットの上の前記荷物が前記フォークリフトの側にはみ出していることを検知した場合、前記フォークリフトが前進して前記フォークを前記パレットの開口部に挿入する動作において、前記フォークリフトが前記荷物に衝突する前に、前記フォークリフトの前進を停止させるように、前記動作計画を作成する、
    　請求項１１に記載の荷物搬送システム。
  13. 　周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサを備える第１移動体と、荷物を積載する動作を実行する積載装置を備え、前記荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、を備える荷物搬送システムにおけるコンピュータによって実行される方法であって、
    　前記センサから出力された前記センサデータを取得することと、
    　前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成することと、
    　前記動作計画に従って前記第２移動体の前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信することと、
    を含む方法。
  14. 　周囲の物体の３次元分布を示すセンサデータを出力するセンサを備える第１移動体と、荷物を積載する動作を実行する積載装置を備え、前記荷物を搬送する作業を行う第２移動体と、を備える荷物搬送システムにおけるコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、
    　前記センサから出力された前記センサデータを取得することと、
    　前記センサデータに基づいて前記第２移動体の動作計画を作成することと、
    　前記動作計画に従って前記第２移動体の前記積載装置を動作させるための制御信号を前記第２移動体に送信することと、
    を含むコンピュータプログラム。
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