WO2024024199A1 - 移動体通行管理システム、及び移動体通行管理方法 - Google Patents

移動体通行管理システム、及び移動体通行管理方法 Download PDF

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management system
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厚太 鍋嶌
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株式会社Octa Robotics
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    • G—PHYSICS
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    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a mobile traffic management system and a mobile traffic management method.
  • Patent Document 1 is disclosed.
  • This bulletin describes ⁇ a mobile system comprising flat signs arranged according to a preset travel route and a mobile body that autonomously travels along the travel route, , a distance direction detection device that detects the distance and direction between the moving object and an object existing within the search range by scanning a detection light in a predetermined search range; a traveling direction determining means for determining the traveling direction of the moving object based on the moving object, and the flat sign includes a mirror surface and a diffuse reflection surface that diffusely reflects incident light at a higher rate than the mirror surface.
  • the present invention aims to efficiently arbitrate the passage of autonomously moving mobile bodies.
  • one of the typical mobile body traffic management systems of the present invention is a mobile body traffic management system that manages the traffic of mobile bodies that move autonomously, a storage unit that stores resources necessary for the mobile unit as resource data; a resource management unit that manages the allocation status of the resources to the mobile unit; and a resource management unit that receives a request from the mobile unit, performs new allocation of the resource, and
  • the present invention is characterized by comprising a usage request processing unit that releases the resource when usage by the entity is completed.
  • one of the typical mobile object traffic management methods of the present invention is a mobile object traffic management method for managing the passage of autonomously moving mobile objects, which manages resources necessary for the movement of the mobile objects.
  • the resource management server receives a request for the resource from the mobile body, and the resource management server refers to the usage status by other mobile bodies, and if the resource management server can use the requested resource, the resource management server receives the request for the resource from the mobile body; and a step in which the resource management server refuses to use the requested resource if the requested resource is not available as a result of referring to usage status by other mobile objects. shall be.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of traffic arbitration by a mobile object traffic management system.
  • the mobile object traffic management system of this embodiment manages the traffic of one or more robots 30.
  • the robot 30 is a mobile body that moves autonomously, and may be a transport robot, a cleaning robot, a security robot, or the like. The robot 30 moves inside the building and performs given tasks.
  • the mobile traffic management system also includes a building resource management server 60 that manages building resources.
  • the building resource management server 60 stores resources necessary for the passage of the robot 30 as resource data, and manages resource allocation status to the robot 30 using the resource management data.
  • the resource data illustrated in FIG. 1 is data in which identification data (ID) is assigned to subareas obtained by dividing the area where the robot 30 passes on a certain floor of a building.
  • a subarea A1 with ID "A1" is set at the entrance/exit of the floor.
  • subareas A11 to A14 and subareas 21 to 24 are part of the hallway within the floor.
  • subareas A11 to A14 are on the outer circumference side of the corridor
  • subareas A21 to A24 are on the inner circumference side of the corridor.
  • Sub-area A2 connects the hallway and the entrance/exit.
  • Sub-area A41 is an elevator
  • sub-area 42 is an elevator hall.
  • the building resource management server 60 can provide resource data to the robot 30.
  • the robot 30 uses the resource data as map data to search for its own movement route. Then, the robot 30 transmits a resource use request to the building resource management server 60 regarding the subareas that constitute the movement route.
  • the building resource management server 60 receives a request from the robot 30, allocates a new resource, and releases the resource when the mobile object finishes using it.
  • the robot 30 determines the subarea to which allocation is requested based on its own specifications and the content of the task. For example, if the robot 30 is small enough, it can request allocation to either sub-area A11 or sub-area A21 and run in the hallway. However, if the size of the robot 30 is large, it will be necessary to request both subarea A11 and subarea A21 at the same time. Furthermore, in order to execute the task of cleaning the hallway even if the size is small, it is possible that both sub-area A11 and sub-area A21 are requested at the same time.
  • the building resource management server 60 manages building resources, so that the traffic of a plurality of independently operating robots 30 can be controlled and arbitrated autonomously. For example, if only one use permission is granted to a certain subarea ID at a time, arbitration is achieved through an exclusive locking mechanism. Furthermore, when limiting the number that can be used for a certain subarea ID to a certain number, arbitration is achieved by a counting semaphore mechanism. Furthermore, when granting usage permission to a certain subarea ID only in a specific approach direction, arbitration is achieved using a traffic light mechanism. Note that when allocating resources, conditions for use can also be notified. As conditions for use, it is also possible to add requirements to the robot by including maximum speed limit, maximum volume, maximum brightness, etc.
  • the robot 30 only needs to enter the subarea ID when it can register for use of the subarea ID to which it wants to move. If a building manager can flexibly set the "traffic rules" for that building, it will be possible to operate the vehicle according to those settings. For example, settings can be made such as prohibiting traffic at night, requesting silence, low light levels, and one-way traffic.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of the mobile traffic management system
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the components of the mobile traffic management system. As shown in FIG. 2, it includes a robot 30, a building resource management server 60, and a robot operation management server 70.
  • the building resource management server 60 may be installed anywhere.
  • the building resource management server 60 is a server that manages building resources (limited resources that must be managed).
  • the resources can include subareas obtained by dividing the area through which the robot 30 passes.
  • an elevator can also be used as a resource.
  • the robot operation management server 70 may be installed anywhere.
  • the robot operation management server 70 is a server that manages the operation of one or more robots 30.
  • a plurality of robot operation management servers 70 may operate in parallel in one building.
  • Robot 30 is located inside a building.
  • Robot 30 is a physical entity that moves within a building and performs tasks.
  • the building resource management server 60 stores resource management data and resource data.
  • the robot operation management server 70 stores robot management data and resource data.
  • the resource data stored in the robot operation management server 70 is provided by the building resource management server 60.
  • the robot management data is data that associates resource data with the status of each robot 30.
  • the robot 30 stores a robot account, specification data, and resource data.
  • the resource data stored by the robot 30 is provided by the building resource management server 60.
  • the robot account is identification information that uniquely identifies the robot 30.
  • the building resource management server 60 and the robot operation management server 70 identify the robot 30 using the robot account.
  • the spec data indicates the specifications of the robot 30.
  • the specifications data may include the dimensions, weight, turning radius, etc. of the robot 30.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the building resource management server 60.
  • the building resource management server 60 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, a memory 62, a communication section 63, and a storage section 64.
  • CPU Central Processing Unit
  • the storage unit 64 is an auxiliary storage device that stores programs and various data.
  • the storage unit 64 stores resource management data 64a, resource data 64b, usage condition data 64c, marker data 64d, and detailed log 64e.
  • the resource management data 64a is data indicating the allocation status of resources to the robot 30.
  • the resource data 64b indicates resources necessary for the passage of mobile objects.
  • the resource data is data in which IDs are assigned to subareas obtained by dividing the area in which the robot 30 passes through the building.
  • the resource data 64 can also be used as floor map data.
  • the usage condition data 64c indicates the resource usage conditions. For example, maximum speed limit, maximum volume, maximum brightness, etc. can be set as usage conditions.
  • the usage condition data 64c is a so-called "traffic rule" and can be flexibly defined. For example, settings can be made such as prohibiting traffic at night, requesting silence, low light levels, and one-way traffic.
  • the marker data 64d is data in which position information of a marker placed in an area where the robot 30 passes is associated with identification data of the marker.
  • the detailed log 64e shows the history of the operation of the own device. By referring to this detailed log, it is possible to analyze later how the building resource management server 60 operated.
  • the communication unit 63 is a communication interface used when communicating with the robot 30 and the robot operation management server 70.
  • the CPU 61 implements the functions of the resource management unit 61a, marker management unit 61b, and usage request processing unit 61c by expanding the program read from the storage unit 64 into the memory 62, which is a main storage device, and sequentially executing the program.
  • the resource management unit 61a manages resource management data 64a and resource data 64b.
  • the resource management unit 61a can provide resource data to the robot 30 and the robot operation management server 70. Further, the resource management unit 61a updates the resource management data 64a when the allocation status of resources to the robot 30 changes.
  • the marker management unit 61b manages marker data 64d. Further, when receiving an inquiry specifying identification information of marker data from the robot 30, the marker management unit 61b provides position information of the corresponding marker.
  • the usage request processing unit 61c receives a request from the robot 30, allocates a new resource, and releases the resource when the robot 30 finishes using it. Further, when allocating a resource to a mobile object, the usage request processing unit 61c reads the usage conditions of the resource from the usage condition data 64c and notifies the resource.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating resource allocation processing.
  • the usage request processing unit 61c receives a resource usage registration request from the robot 30, it refers to the resource management data 64a (step S101).
  • the usage request processing unit 61c sends a usage registration refusal to the requesting robot 30, and ends the process.
  • the resource management unit 61a updates the resource management data 64a (step S103), and the usage request processing unit 61c Usage permission is sent to the requesting robot 30, and the process ends.
  • FIG. 5 illustrates an exclusive lock type processing operation. If it is a counting semaphore type, it is sufficient to determine whether or not it can be used by determining ⁇ how many other robots are using the resource'' and ⁇ does the increase by 1 exceed the set upper limit?''. Furthermore, in the case of a traffic light type, if the direction of movement declared at the time of registration for use matches the direction for which permission has been issued, permission to use may be issued.
  • usage request processing unit 61c sends usage permission to the requesting robot 30, it also sends a message indicating the usage conditions. .
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the robot 30. As shown in FIG. 6, the robot 30 includes a CPU 31, a memory 32, a communication section 33, a storage section 34, and a drive section 35.
  • the drive unit 35 is a unit that drives the robot 30, and includes wheels, a motor, and the like.
  • the storage unit 34 is an auxiliary storage device that stores programs and various data.
  • the storage unit 34 stores a robot account 34a, detailed log 34b, resource data 34c, and spec data 34d.
  • the robot account 34a is identification information that uniquely identifies the robot 30.
  • the detailed log 34b shows the history of the operation of the own device. By referring to this detailed log, it is possible to analyze later how the robot 30 operated.
  • the resource data 34c is data received from the building resource management server 60.
  • the specification data 34d indicates the specifications of the robot 30.
  • the specifications data may include the dimensions, weight, turning radius, etc. of the robot 30.
  • the communication unit 33 is a communication interface used when communicating with the building resource management server 60, the robot operation management server 70, and the mediation server 10.
  • the CPU 31 implements the functions of the account acquisition section 31a, message transmission/reception section 31c, and travel control section 31e by expanding the programs read from the storage section 34 into the memory 32, which is a main storage device, and sequentially executing them.
  • the account acquisition unit 31a performs processing to acquire a new account. Specifically, a robot account is issued from a predetermined server, and the issued robot account 34a is stored in the storage unit 34. The account may be acquired as an initial setting when the robot 30 is introduced into the system.
  • the message transmitting and receiving unit 31c is a processing unit that transmits and receives messages to and from the building resource management server 60. Messages to be sent and received include “receiving resource data,” “sending marker identification data,” “receiving marker data,” “sending resource usage registration request,” “receiving usage permission,” and “receiving resource release request.” “Send” etc.
  • the traveling control section 31e controls the driving section 35 and causes the robot 30 to travel based on the transmitted and received messages.
  • the robot 30 includes various sensors, a mechanism for task execution, and a processing unit, but the description thereof will be omitted here.
  • FIG. 7 is a flowchart explaining the operation of the robot 30.
  • the message transmitting/receiving unit 31c acquires resource data from the building resource management server 60 and stores it in the storage unit 34 (step S201).
  • the message transmitting/receiving unit 31c identifies markers around the own device (step S202).
  • the message transmitting/receiving unit 31c transmits the identification data of the marker obtained through the identification to the building resource management server 60, and acquires marker data indicating the position of the marker (step S203).
  • the position of the marker is, for example, a relative position with respect to the resource data, and the message transmitting/receiving unit 31c that has acquired the marker data can specify the positional relationship of its own device with respect to the resource data.
  • the travel control unit 31e searches for a route using the resource data and the positional relationship of its own device (step S204). Thereafter, the traveling control section 31e and the message transmitting/receiving section 31c control traveling along the determined moving route (step S205).
  • FIG. 8 is a flowchart showing details of travel control.
  • the message transmitting/receiving unit 31c determines the requested resource based on the travel route, the source data 34c, and the spec data 34d (step S301).
  • the message transmitting/receiving unit 31c transmits a usage registration request to the building resource management server 60 for the determined resource (step S302).
  • step S303 if usage permission is received from the building resource management server 60 (step S303), the traveling control unit 31e performs traveling using the permitted resources (step S304).
  • the message transmitting/receiving unit 31c requests the building resource management server 60 to release the resources that have been used (step 305), and repeats the processing from step S301.
  • the disclosed mobile object traffic management system is a mobile object traffic management system that manages the passage of autonomously moving mobile objects, and is a mobile object traffic management system that manages the passage of mobile objects that move autonomously, and that uses resources necessary for the passage of the robot 30, which is the mobile object.
  • a storage unit 64 for storing resource data
  • a resource management unit 61a for managing the allocation status of the resource to the mobile body
  • the present invention is characterized by comprising a usage request processing unit 61c that releases the resource when the resource is completed.
  • the resource data is data in which identification data is added to subareas obtained by dividing the area through which the mobile object passes in a building, and the mobile object specifies and receives allocation of the subarea that it uses.
  • the resource management unit 31a provides the resource data to the mobile object, and the mobile object uses the resource data to search for a movement route and requests allocation for a subarea constituting the movement route. . With this configuration and operation, the mobile object can use resource data for both route searching and resource request, making the operation more efficient.
  • the mobile body stores spec data indicating its own specifications, and determines a subarea to which allocation is requested based on the spec data. Therefore, resources to be acquired can be flexibly determined depending on the mobile object.
  • the usage request processing unit 61c when allocating the resource to the mobile object, notifies the mobile object of the usage conditions of the resource. Therefore, rules regarding the passage of moving objects can be determined in detail and changed flexibly.
  • the storage unit 64 further stores marker data in which position information of a marker placed in an area through which the moving object passes and identification data of the marker is associated with each other, and identifies the marker data from the moving object.
  • the marker management unit 61b further includes a marker management unit 61b that provides position information of a corresponding marker when receiving an inquiry specifying information. According to this configuration and operation, the mobile object can specify its own position based on a marker that can be recognized from its current location.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.
  • a robot that performs work inside a building is illustrated, but the present invention is also applicable to a mobile object that moves outdoors.
  • the mode of movement is not limited to running, but may be flight, navigation, or the like.

Abstract

自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理システムであって、前記移動体の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶する記憶部と、前記移動体に対する前記リソースの割り当て状況を管理するリソース管理部と、前記移動体からの要求を受け付けて前記リソースの新規割り当てを行い、前記移動体による利用が終了した場合に前記リソースを解放する利用要求処理部と、を備える。この構成と動作により、自律して移動する移動体の通行を効率的に調停できる。

Description

移動体通行管理システム、及び移動体通行管理方法
　本発明は、移動体通行管理システム、及び移動体通行管理方法に関する。
　従来、自律走行する移動体が工場や物流倉庫などで利用されている。一例として、規定の走行経路を走行し、部品の運搬や荷役作業用を行う無人搬送車がある。自律走行する移動体の制御に関し、特許文献１が開示されている。この公報には、「予め設定された走行経路に応じて配置された平板標識と、前記走行経路に沿って自律走行する移動体と、を有する移動体システムであって、前記移動体に設けられ、所定の探索範囲に検出用光を走査することにより、前記移動体と前記探索範囲内に存在する物体までの距離及び方向を検出する距離方向検出装置と、前記距離方向検出装置の検出結果に基づいて前記移動体の進行方向を決定する進行方向決定手段と、を有し、前記平板標識は、鏡面と、入射光を拡散反射する割合が当該鏡面よりも高い拡散反射面と、を含む、移動体システム」との記載がある。
特開２０１２－１１３７６５号公報
　上記の従来技術のように、無人の工場等を想定した移動体の走行制御はすでに利用されている。このように限定された環境下では、多数の移動体の運行を一括して統合管理することができる。
　しかし近年、労働人口の減少などを背景に、より汎用性の高い移動体の運用が求められている。例えば、運搬ロボット、掃除ロボット、警備ロボットなどを、人のいる商業施設の建物内で動作させる、といった運用である。
　このように多様な移動体が存在する環境下では、通行の調停が課題となる。複数のロボットが、自由に独自のタイミングで通行しようとすると、各種の問題が起こるためである。一例として、例えば、複数のロボットがエレベーターを待ち、互いに身動きが取れなくなるケースがある。また、あるロボットが狭い廊下を走行中に、向こうから別のロボットがやってきて、互いを障害物として認識して身動きがとれなくなるケースもある。
　この課題を解決するため、従来は運行管理サーバを一元化する方法が取られている。しかし、それぞれのロボットをそのサーバの仕様に合わせる改修が必要となっており、時間的、金銭的なコストが高くなる。また、ロボットベンダーの保証範囲外となり、ロボット側の改修が難しい場合もあった。
　そこで、本発明では、自律して移動する移動体の通行を効率的に調停することを目的とする。
　上記目的を達成するために、代表的な本発明の移動体通行管理システムの一つは、自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理システムであって、前記移動体の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶する記憶部と、前記移動体に対する前記リソースの割り当て状況を管理するリソース管理部と、前記移動体からの要求を受け付けて前記リソースの新規割り当てを行い、前記移動体による利用が終了した場合に前記リソースを解放する利用要求処理部と、を備えたことを特徴とする。
　また、代表的な本発明の移動体通行管理方法の一つは、自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理方法であって、前記移動体の通行に必要なリソースを管理するリソース管理サーバが、前記移動体から前記リソースの要求を受信するステップと、前記リソース管理サーバが、他の移動体による利用状況を参照した結果、利用が可能である場合に前記要求されたリソースの利用を許可するステップと、前記リソース管理サーバが、他の移動体による利用状況を参照した結果、利用が可能でない場合に前記要求されたリソースの利用を拒否するステップと、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、自律して移動する移動体の通行を効率的に調停できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
移動体通行管理システムによる通行の調停の説明図 移動体通行管理システムのシステム構成図 移動体通行管理システムの構成要素の説明図 建物リソース管理サーバの構成図 リソースの割り当て処理を説明するフローチャート ロボットの構成図 ロボットの動作を説明するフローチャート 走行制御の詳細を示すフローチャート
　以下、実施例を図面を用いて説明する。
　図１は、移動体通行管理システムによる通行の調停の説明図である。本実施例の移動体通行管理システムは、１又は複数のロボット３０の通行を管理する。ロボット３０は、自律して移動する移動体であり、運搬ロボット、掃除ロボット、警備ロボットなどである。ロボット３０は、建物の内部を移動し、与えられたタスクを実行する。
　また、移動体通行管理システムは、建物のリソースを管理する建物リソース管理サーバ６０を備える。建物リソース管理サーバ６０は、ロボット３０の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶し、ロボット３０に対するリソースの割り当て状況をリソース管理データにより管理する。
　図１に例示したリソースデータは、建物のあるフロアにおいて、ロボット３０が通行するエリアを分割したサブエリアに識別データ（ＩＤ）を付与したデータである。フロアの出入り口には、ＩＤが「Ａ１」であるサブエリアＡ１が設定されている。また、サブエリアＡ１１～Ａ１４とサブエリア２１～２４は、フロア内の廊下の一部である。なお、サブエリアＡ１１～Ａ１４は廊下の外周側であり、サブエリアＡ２１～Ａ２４は廊下の内周側である。サブエリアＡ２は廊下と出入り口を接続する。サブエリアＡ４１はエレベーターであり、サブエリア４２はエレベーターホールである。
　建物リソース管理サーバ６０は、リソースデータをロボット３０に提供することができる。ロボット３０は、リソースデータを地図データとして用い、自身の移動経路を探索する。そして、ロボット３０は、移動経路を構成するサブエリアについて、建物リソース管理サーバ６０に対してリソース利用要求を送信する。
　建物リソース管理サーバ６０は、ロボット３０からの要求を受け付けてリソースの新規割り当てを行い、移動体による利用が終了した場合にリソースを解放する。
　ここで、ロボット３０は、自らのスペックやタスクの内容に基づいて、割り当てを要求するサブエリアを決定する。例えば、ロボット３０のサイズが十分に小さければ、サブエリアＡ１１又はサブエリアＡ２１のいずれかについて割り当てを要求し、廊下を走行することができる。しかし、ロボット３０のサイズが大きければ、サブエリアＡ１１及びサブエリアＡ２１の双方を同時に要求する必要が生じる。また、サイズが小さくとも廊下の清掃というタスクを実行するため、サブエリアＡ１１及びサブエリアＡ２１の双方を同時に要求することもあり得る。
　このように、建物リソース管理サーバ６０が建物のリソースを管理することで、独立して稼働する複数のロボット３０の通行が交通整理され、自律的に調停できる。
　例えば、あるサブエリアＩＤに対して一度に一つしか利用許可を与えない場合、排他ロックの仕組みにより調停が達成される。
　また、あるサブエリアＩＤに対して利用できる数をある数に制限する場合、計数セマフォの仕組みにより調停が達成される。
　また、あるサブエリアＩＤに対して特定の進入方向にのみ利用許可を与える場合、信号機の仕組みにより調停が達成される。
　なお、リソースを割り当てる際に、利用の条件を合わせて通知することもできる。利用の条件としては、最大制限速度、最大音量、最大光度等を含めることで、ロボットへの要求を加えることもできる。
　ロボット３０は、移動したいサブエリアＩＤについて利用登録が行えたときのみ進入すればよい。建物の管理者が、その建物の「交通ルール」を柔軟に設定すれば、その設定に合わせた運行が可能になる。例えば、夜間は通行を禁止する、消音を要請する、低光量を要求する、一方通行にするなどが設定可能である。
　また、建物リソース管理サーバ６０が建物のリソースを管理する構成では、複数のロボット３０に行う改修を最小限にすることができる。
　図２は、移動体通行管理システムのシステム構成図であり、図３は、移動体通行管理システムの構成要素の説明図である。
　図２に示すように、ロボット３０、建物リソース管理サーバ６０、ロボット運行管理サーバ７０を有する。
　建物リソース管理サーバ６０は、どこに設置してもよい。建物リソース管理サーバ６０は、建物のリソース（管理しなければならない、有限のもの）を管理するサーバである。リソースには、ロボット３０が通行するエリアを分割したサブエリアを含むことができる。また、エレベーターをリソースとすることもできる。
　ロボット運行管理サーバ７０は、どこに設置してもよい。ロボット運行管理サーバ７０は、１台または複数台のロボット３０の運行を管理するサーバである。一つの建物で、複数のロボット運行管理サーバ７０が並行して動作していてもよい。
　ロボット３０は、建物の中に所在する。ロボット３０は、建物内を移動し、タスクを行う物理的実体である。
　建物リソース管理サーバ６０は、リソース管理データ及びリソースデータを記憶する。ロボット運行管理サーバ７０は、ロボット管理データ及びリソースデータを記憶する。ロボット運行管理サーバ７０が記憶するリソースデータは、建物リソース管理サーバ６０から提供を受ける。ロボット管理データは、リソースデータと、各ロボット３０の状況とを対応付けるデータである。
　ロボット３０は、ロボットアカウント、スペックデータ及びリソースデータを記憶する。ロボット３０が記憶するリソースデータは、建物リソース管理サーバ６０から提供を受ける。ロボットアカウントは、ロボット３０を一意に特定する識別情報である。建物リソース管理サーバ６０及びロボット運行管理サーバ７０は、ロボットアカウントによりロボット３０を識別する。スペックデータは、ロボット３０の仕様を示す。例えば、ロボット３０の寸法、重量、旋回半径などをスペックデータに含めることができる。
　図４は、建物リソース管理サーバ６０の構成図である。図４に示すように、建物リソース管理サーバ６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）６１、メモリ６２、通信部６３及び記憶部６４を備える。
　記憶部６４は、プログラムや各種データを記憶する補助記憶装置である。記憶部６４は、リソース管理データ６４ａ、リソースデータ６４ｂ、利用条件データ６４ｃ、マーカーデータ６４ｄ及び詳細ログ６４ｅを記憶する。
　リソース管理データ６４ａは、ロボット３０に対するリソースの割り当て状況を示すデータである。
　リソースデータ６４ｂは、移動体の通行に必要なリソースを示す。具体的には、リソースデータは、建物においてロボット３０が通行するエリアを分割したサブエリアにＩＤを付与したデータである。リソースデータ６４は、フロアのマップデータとしても使用できる。
　利用条件データ６４ｃは、リソースの使用条件を示す。例えば、最大制限速度、最大音量、最大光度等を利用条件として設定できる。利用条件データ６４ｃは、いわば「交通ルール」であり、柔軟に定めることができる。例えば、夜間は通行を禁止する、消音を要請する、低光量を要求する、一方通行にするなどが設定可能である。
　マーカーデータ６４ｄは、ロボット３０が通行するエリアに配置されたマーカーの位置情報と当該マーカーの識別データとを対応付けたデータである。
　詳細ログ６４ｅは、自装置の動作の履歴を示す。この詳細ログを参照することで、建物リソース管理サーバ６０がどのように動作をしたかを後から解析することができる。
　通信部６３は、ロボット３０及びロボット運行管理サーバ７０と通信する際に使用する通信インタフェースである。
　ＣＰＵ６１は、記憶部６４から読み出したプログラムを主記憶装置であるメモリ６２に展開し、順次実行することで、リソース管理部６１ａ、マーカー管理部６１ｂ及び利用要求処理部６１ｃの機能を実現する。
　リソース管理部６１ａは、リソース管理データ６４ａ及びリソースデータ６４ｂを管理する。リソース管理部６１ａは、ロボット３０やロボット運行管理サーバ７０にリソースデータを提供することができる。また、リソース管理部６１ａは、ロボット３０に対するリソースの割り当て状況が変化した場合に、リソース管理データ６４ａを更新する。
　マーカー管理部６１ｂは、マーカーデータ６４ｄを管理する。また、マーカー管理部６１ｂは、ロボット３０からマーカーデータの識別情報を指定した問い合わせを受けた場合に、対応するマーカーの位置情報を提供する。
　利用要求処理部６１ｃは、ロボット３０からの要求を受け付けてリソースの新規割り当てを行い、ロボット３０による利用が終了した場合にリソースを解放する。また、利用要求処理部６１ｃは、リソースを移動体に割り当てる場合に、当該リソースの利用条件を利利用条件データ６４ｃから読み出して通知する。
　図５は、リソースの割り当て処理を説明するフローチャートである。利用要求処理部６１ｃは、ロボット３０からリソースの利用登録要求を受信すると、リソース管理データ６４ａを参照する（ステップＳ１０１）。参照の結果、要求されたリソースを他のロボットが利用中であれば（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、利用要求処理部６１ｃが要求元のロボット３０に利用登録拒否を送信して、処理を終了する。
　一方、参照の結果、要求されたリソースを他のロボットが利用中でなければ（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、リソース管理部６１ａがリソース管理データ６４ａを更新し（ステップＳ１０３）、利用要求処理部６１ｃが要求元のロボット３０に利用許可を送信して、処理を終了する。
　図５は、排他ロック型の処理動作を例示した。計数セマフォ型であれば、「他にそのリソースを利用しているロボットが何台居るか」及び「＋１台したとき、設定上限を上回るか」を判定して、利用可否を決定すればよい。また、信号機型であれば、利用登録時に申告された移動方向と、今許可が出ている方向が合致すれば、利用許可を出すようにすればよい。
　また、既に説明したように、リソースに利用条件が設定されている場合は、利用要求処理部６１ｃが要求元のロボット３０に利用許可を送信するときに、利用条件を示すメッセージを合わせて送信する。
　図６は、ロボット３０の構成図である。図６に示すように、ロボット３０は、ＣＰＵ３１、メモリ３２、通信部３３、記憶部３４及び駆動部３５を備える。
　駆動部３５は、ロボット３０を駆動するユニットであり、車輪やモータなどを含む。
　記憶部３４は、プログラムや各種データを記憶する補助記憶装置である。記憶部３４は、ロボットアカウント３４ａ、詳細ログ３４ｂ、リソースデータ３４ｃ及びスペックデータ３４ｄを記憶する。
　ロボットアカウント３４ａは、ロボット３０を一意に特定する識別情報である。
　詳細ログ３４ｂは、自装置の動作の履歴を示す。この詳細ログを参照することで、ロボット３０がどのように動作をしたかを後から解析することができる。
　リソースデータ３４ｃは、建物リソース管理サーバ６０から受信したデータである。
　スペックデータ３４ｄは、ロボット３０の仕様を示す。例えば、ロボット３０の寸法、重量、旋回半径などをスペックデータに含めることができる。
　通信部３３は、建物リソース管理サーバ６０やロボット運行管理サーバ７０仲介サーバ１０と通信する際に使用する通信インタフェースである。
　ＣＰＵ３１は、記憶部３４から読み出したプログラムを主記憶装置であるメモリ３２に展開し、順次実行することで、アカウント取得部３１ａ、メッセージ送受信部３１ｃ、及び走行制御部３１ｅの機能を実現する。
　アカウント取得部３１ａは、新規にアカウントを取得する処理を行う。具体的には、所定のサーバからロボットアカウントの発行を受け、発行されたロボットアカウント３４ａを記憶部３４に格納する。アカウントの取得は、ロボット３０をシステムに導入する際に初期設定として行えばよい。
　メッセージ送受信部３１ｃは、建物リソース管理サーバ６０とメッセージの送受信を行う処理部である。送受信するメッセージは、「リソースデータの受信」、「マーカーの識別データの送信」、「マーカーデータの受信」、「リソースの利用登録要求の送信」、「利用許可の受信」、「リソース開放要求の送信」等である。
　走行制御部３１ｅは、送受信したメッセージに基づいて、駆動部３５を制御し、ロボット３０を走行させる。
　この他、ロボット３０は各種センサーや、タスク実行のための機構と処理部を備えるが、ここでは説明を省略する。
　図７は、ロボット３０の動作を説明するフローチャートである。まず、メッセージ送受信部３１ｃは、建物リソース管理サーバ６０からリソースデータを取得し、記憶部３４に格納する（ステップＳ２０１）。
　その後、メッセージ送受信部３１ｃは、自装置周辺のマーカーを識別する（ステップＳ２０２）。メッセージ送受信部３１ｃは、識別により得たマーカーの識別データを建物リソース管理サーバ６０に送信し、マーカーの位置を示すマーカーデータを取得する（ステップＳ２０３）。マーカーの位置は、例えばリソースデータに対する相対的な位置であり、マーカーデータを取得したメッセージ送受信部３１ｃは、自装置のリソースデータに対する位置関係を特定できる。
　走行制御部３１ｅは、リソースデータと自装置の位置関係とを用い、ルート探索を行う（ステップＳ２０４）。その後、走行制御部３１ｅ及びメッセージ送受信部３１ｃは、は、決定した移動経路に沿って走行制御する（ステップＳ２０５）。
　図８は、走行制御の詳細を示すフローチャートである。まず、メッセージ送受信部３１ｃは、移動経路、ソースデータ３４ｃ及びスペックデータ３４ｄに基づいて、要求するリソースを決定する（ステップＳ３０１）。メッセージ送受信部３１ｃは、決定したリソースについて、建物リソース管理サーバ６０に対して利用登録要求を送信する（ステップＳ３０２）。
　その後、建物リソース管理サーバ６０から利用許可を受信したならば（ステップＳ３０３）、走行制御部３１ｅは、許可されたリソースを利用して走行を行う（ステップＳ３０４）。メッセージ送受信部３１ｃは、利用を終えたリソースの解放を建物リソース管理サーバ６０に要求し（ステップ３０５）、ステップＳ３０１からの処理を繰り返す。
　上述してきたように、開示の移動体通行管理システムは、自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理システムであって、前記移動体であるロボット３０の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶する記憶部６４と、前記移動体に対する前記リソースの割り当て状況を管理するリソース管理部６１ａと、前記移動体からの要求を受け付けて前記リソースの新規割り当てを行い、前記移動体による利用が終了した場合に前記リソースを解放する利用要求処理部６１ｃと、を備えたことを特徴とする。
　この構成及び動作により、移動体通行管理システムは、自律して移動する移動体の通行を効率的に調停できる。
　また、前記リソースデータは、建物において前記移動体が通行するエリアを分割したサブエリアに識別データを付与したデータであり、前記移動体は、自らが利用するサブエリアを指定して割り当てを受ける。
　さらに、前記リソース管理部３１ａは、前記リソースデータを前記移動体に提供し、前記移動体は、前記リソースデータを用いて移動経路を探索し、前記移動経路を構成するサブエリアについて割り当てを要求する。
　この構成及び動作により、移動体は、リソースデータを経路探索とリソース要求の双方に用いることができ、動作を効率化できる。
　また、前記移動体は、自らの仕様を示すスペックデータを記憶し、前記スペックデータに基づいて割り当てを要求するサブエリアを決定する。
　このため、移動体に応じて取得するリソースを柔軟に決定できる。
　また、前記利用要求処理部６１ｃは、前記リソースを前記移動体に割り当てる場合に、当該リソースの利用条件を前記移動体に通知する。
　このため、移動体の通行に関するルールを詳細に決定し、柔軟に変更できる。
　また、前記記憶部６４は、前記移動体が通行するエリアに配置されたマーカーの位置情報と当該マーカーの識別データとを対応付けたマーカーデータをさらに記憶し、前記移動体から前記マーカーデータの識別情報を指定した問い合わせを受けた場合に、対応するマーカーの位置情報を提供するマーカー管理部６１ｂをさらに備える。
　この構成及び動作によれば、移動体は、現在地から認識できるマーカーに基づいて自装置の位置を特定できる。
　なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、かかる構成の削除に限らず、構成の置き換えや追加も可能である。
　例えば、上記の実施例では、建物内で作業を行なうロボットを例示したが、本発明は、屋外を移動する移動体にも適用可能である。また、移動の態様も、走行に限らず、飛行、航行などであってよい。
３０：ロボット、３１：ＣＰＵ、３１ａ：アカウント取得部、３１ｃ：メッセージ送受信部、３１ｅ：走行制御部、３２：メモリ、３３：通信部、３４：記憶部、３４ａ：ロボットアカウント、３４ｂ：詳細ログ、３４ｃ：リソースデータ、３４ｄ：リソースデータ、３５：駆動部、６０：建物リソース管理サーバ、６１：ＣＰＵ、６２：メモリ、６３：通信部、６４：記憶部、６４ａ：リソース管理データ、６４ｂ：リソースデータ、６４ｃ：利用条件データ、６４ｅ：詳細ログ、７０：ロボット運行管理サーバ
 

Claims (8)

  1. 　自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理システムであって、
    　前記移動体を管理する運行管理サーバとは別に設けられたリソース管理サーバが、
    　前記移動体の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶する記憶部と、
    　前記移動体に対する前記リソースの割り当て状況を管理するリソース管理部と、
    　前記移動体からの要求を受け付けて前記リソースの新規割り当てを行い、前記移動体による利用が終了した場合に前記リソースを解放する利用要求処理部と、
    　を備え、
    　前記運行管理サーバは、前記リソース管理サーバから提供を受けた前記リソースデータと前記移動体の状況とを対応付けて、前記移動体の運行を管理することを特徴とする移動体通行管理システム。
  2. 　請求項１に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記リソースデータは、建物において前記移動体が通行するエリアを分割したサブエリアに識別データを付与したデータであり、
    　前記サブエリアは、前記移動体の仕様及び／又はタスクに応じて異なる組合せで割り当てが可能であり、
    　前記移動体は、自らが利用するサブエリアを指定して割り当てを受けることを特徴とする移動体通行管理システム。
  3. 　請求項１に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記リソースデータは、建物において前記移動体が通行するエリアを分割したサブエリアに識別データを付与したデータであり、
    　前記移動体は、自らが利用するサブエリアを指定して割り当てを要求し、
    　前記利用要求処理部は、
    　　前記サブエリアに対して一度に一つの前記移動体にのみ利用許可を与える制御、
    　　前記サブエリアに対して利用できる数を所定数に制限する制御、
    　　前記サブエリアに対して特定の進入方向にのみ利用許可を与える制御のいずれかを行うことで、独立して稼働する複数の前記移動体の通行を交通整理することを特徴とする移動体通行管理システム。
  4. 　請求項２に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記リソース管理部は、前記リソースデータを前記移動体に提供し、
    　前記移動体は、前記リソースデータを用いて移動経路を探索し、前記移動経路を構成するサブエリアについて割り当てを要求することを特徴とする移動体通行管理システム。
  5. 　請求項２に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記移動体は、自らの仕様を示すスペックデータを記憶し、前記スペックデータに基づいて割り当てを要求するサブエリアを決定することを特徴とする移動体通行管理システム。
  6. 　請求項１に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記利用要求処理部は、前記リソースを前記移動体に割り当てる場合に、当該リソースの利用条件を前記移動体に通知し、
    　前記利用条件は、最大制限速度、最大音量、最大光度、時刻によって変更される制限のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする移動体通行管理システム。
  7. 　請求項１に記載の移動体通行管理システムであって、
    　前記記憶部は、前記移動体が通行するエリアに配置されたマーカーの位置情報と当該マーカーの識別データとを対応付けたマーカーデータをさらに記憶し、
    　前記移動体から前記マーカーデータの識別情報を指定した問い合わせを受けた場合に、対応するマーカーの位置情報を提供するマーカー管理部をさらに備えたことを特徴とする移動体通行管理システム。
  8. 　自律して移動する移動体の通行を管理する移動体通行管理方法であって、
    　前記移動体を管理する運行管理サーバとは別に設けられ、前記移動体の通行に必要なリソースをリソースデータとして記憶して管理するリソース管理サーバが、前記移動体から前記リソースの要求を受信するステップと、
    　前記リソース管理サーバが、他の移動体による利用状況を参照した結果、利用が可能である場合に前記要求されたリソースの利用を許可するステップと、
    　前記リソース管理サーバが、他の移動体による利用状況を参照した結果、利用が可能でない場合に前記要求されたリソースの利用を拒否するステップと、
    を含み、
    　前記運行管理サーバは、前記リソース管理サーバから提供を受けた前記リソースデータと前記移動体の状況とを対応付けて、前記移動体の運行を管理することを特徴とする移動体通行管理方法。
     
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JP2009541177A (ja) * 2006-06-19 2009-11-26 キヴァ システムズ，インコーポレイテッド 移動駆動ユニットの動きを調整するシステムおよび方法

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