JP2019139549A - System and method for controlling travel of transport vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、台車を牽引しつつ自律走行する搬送車の走行制御システム、及び、搬送車の走行制御方法に関するものである。 The present invention relates to a travel control system for a transport vehicle that autonomously travels while pulling a carriage, and a travel control method for the transport vehicle.
無人で自律走行が可能な搬送車(換言するとAGV:Automatic Guided Vehicle)は、工場や倉庫等において荷物を積載して、又は荷物を積載した台車を牽引して、自律走行可能に構成されたものがある。このような搬送車が台車を牽引しつつ搬送路(換言すると稼働領域)を走行する際、AGVや台車が進行方向に対して左右に振れて走行が不安定となる場合があった。特に、曲がり角やカーブ等でAGVが進行方向を変更する際にAGVや台車に振れ(換言するとふらつき)が生じ、本来辿るべき搬送経路から逸脱したり、搬送経路に配置されている物品や構造物に接触したりする虞があった。このような問題に対し、このような進行方向に対する振れを抑制するための機構を備えたAGVが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 An unmanned vehicle that can travel autonomously (in other words, AGV: Automatic Guided Vehicle) is configured to load autonomously at a factory, warehouse, etc., or tow a cart loaded with luggage. There is. When such a transport vehicle travels on a transport path (in other words, an operating region) while pulling the cart, the AGV or the cart may swing left and right with respect to the traveling direction, and the travel may become unstable. In particular, when the AGV changes its direction of travel due to a corner or a curve, the AGV or the carriage may shake (in other words, stagger), deviate from the transport path that should be originally followed, or an article or structure placed on the transport path. There was a risk of touching. In response to such a problem, an AGV including a mechanism for suppressing such a shake in the traveling direction has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、荷物を積載した台車を牽引しつつAGVを走行させる場合、AGV自体に上記の機構を備えているとしても、台車のふらつきを抑制することはできない。しかも、このようなふらつきの生じ方は、AGVに牽引される台車の数、台車の形状、台車に対する荷物の積載状態等の態様によって異なる。このため、従来の構成ではAGV及び台車のふらつきを抑制することは困難であった。 However, when the AGV is driven while towing a cart loaded with luggage, even if the AGV itself is provided with the above-described mechanism, wobbling of the cart cannot be suppressed. Moreover, the manner in which such wobbling occurs varies depending on the number of trolleys pulled by the AGV, the shape of the trolley, the loaded state of luggage on the trolley, and the like. For this reason, it has been difficult to suppress the AGV and the wobbling of the carriage with the conventional configuration.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送車が台車を牽引しつつ走行する際の不安定な走行を抑制することが可能な搬送車の走行制御システム、及び、搬送車の走行制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a purpose thereof is a travel control system for a transport vehicle capable of suppressing unstable travel when the transport vehicle travels while pulling a carriage. And it is providing the traveling control method of a conveyance vehicle.
本発明に係る搬送車の走行制御システムは、上記目的を達成するために提案されたものであり、台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御システムであって、
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする。
A travel control system for a transport vehicle according to the present invention is proposed to achieve the above object, and is a travel control system for a transport vehicle that autonomously travels with a carriage,
The traveling of the transport vehicle is controlled in accordance with the mode of the cart traveling in the operating region.
本発明によれば、台車の態様に応じて搬送車の走行を制御することにより、搬送車が台車を牽引しつつ走行する際の不安定な走行が抑制される。 According to the present invention, by controlling the travel of the transport vehicle according to the mode of the carriage, unstable travel when the transport vehicle travels while pulling the carriage is suppressed.
上記構成において、前記搬送車の稼働領域に対応するように配置された撮影部と、
前記撮影部により撮影された前記台車を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する態様取得部と、
を備えた構成を採用することが望ましい。
In the above configuration, an imaging unit arranged to correspond to the operation area of the transport vehicle;
A mode acquisition unit that acquires a mode of the cart based on an image including the cart shot by the shooting unit;
It is desirable to adopt a configuration including
この構成によれば、搬送車に台車が実際に連結された態様を取得することができるので、搬送車の走行をより正確に制御することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to acquire a mode in which the carriage is actually connected to the transport vehicle, and thus it is possible to more accurately control the travel of the transport vehicle.
また、上記構成において、前記台車に第1特徴部が付与され、
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第1特徴部を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する構成を採用することが望ましい。
In the above configuration, the cart is provided with a first feature,
It is desirable that the aspect acquisition unit adopts a configuration that acquires the aspect of the carriage based on an image including the first characteristic part photographed by the photographing part.
この構成によれば、撮影部により撮影された画像に含まれる第1特徴部からより正確に台車の態様を取得することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to more accurately acquire the mode of the carriage from the first feature included in the image captured by the imaging unit.
上記構成において、前記態様取得部によって取得された前記台車の態様に基づいて、前記台車の態様を判定する態様判定部を有し、
前記搬送車の走行は、前記態様判定部の判定に基づいて制御される構成を採用することが望ましい。
In the above-described configuration, an aspect determination unit that determines an aspect of the carriage based on the aspect of the carriage acquired by the aspect acquisition unit,
It is desirable to employ a configuration in which the traveling of the transport vehicle is controlled based on the determination of the aspect determination unit.
この構成によれば、取得した態様についてより具体的な態様を判定することにより、搬送車の走行をより一層正確に制御することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to more accurately control the traveling of the transport vehicle by determining a more specific aspect of the acquired aspect.
上記各構成において、前記搬送車に第2特徴部が付与され、
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第2特徴部を含む画像に基づいて前記搬送車の前記台車に対する連結態様を取得し、
前記搬送車の走行は、前記態様取得部によって取得された前記連結態様に基づいて制御される構成を採用することが望ましい。
In each of the above configurations, a second characteristic portion is provided to the transport vehicle,
The aspect acquisition unit acquires a connection aspect of the transport vehicle with respect to the carriage based on an image including the second characteristic portion captured by the imaging unit.
It is desirable to adopt a configuration in which the traveling of the transport vehicle is controlled based on the connection mode acquired by the mode acquisition unit.
この構成によれば、搬送車の前記台車に対する連結態様を、搬送車の走行制御に反映することが可能となる。 According to this structure, it becomes possible to reflect the connection aspect with respect to the said trolley | bogie of a conveyance vehicle in the traveling control of a conveyance vehicle.
また、上記各構成において、前記稼働領域は、前記台車が経由する経由点を有し、
前記撮影部は、前記経由点に対応するように配置されている構成を採用することが望ましい。
Further, in each of the above configurations, the operating region has a waypoint through which the carriage passes,
It is desirable to employ a configuration in which the photographing unit is arranged so as to correspond to the via point.
この構成によれば、台車が経由する経由点に撮影部が配置され、当該撮影部により撮影された画像に基づいて台車の態様が取得され、当該態様に基づいて搬送車の走行が制御されるので、経由点の前後で台車の態様が変化した場合の不安定な走行がより確実に抑制される。 According to this configuration, the imaging unit is arranged at a waypoint through which the cart passes, the mode of the cart is acquired based on the image captured by the imaging unit, and the traveling of the transport vehicle is controlled based on the mode. Therefore, unstable travel when the mode of the carriage changes before and after the waypoint is more reliably suppressed.
そして、本発明の搬送車の走行制御方法は、台車を伴って自律走行する搬送車の走行制御方法であって、
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする。
And the traveling control method of the transportation vehicle of the present invention is a traveling control method of the transportation vehicle that autonomously travels with the carriage,
The traveling of the transport vehicle is controlled in accordance with the mode of the cart traveling in the operating region.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、本発明に係る搬送車(以下、AGVと称する)1の走行制御システムの構成の一例を説明する模式図である。また、図2は、運行計画に基づいてAGV1が台車2を伴って走行したり、後述する経由点で台車2に対して荷物の積み降ろしが行われたりする稼働領域(以下、走行コースとも言う)の一例について説明する平面図である。なお、図2において一点鎖線はAGV1の仮想的な走行経路R、即ち、情報処理装置4からの運行指示に応じて予定している設定経路を示している。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of a travel control system of a transport vehicle (hereinafter referred to as AGV) 1 according to the present invention. Further, FIG. 2 shows an operation area (hereinafter also referred to as a travel course) in which the
本実施形態における走行制御システムは、AGV1、当該AGV1に連結される台車2、これらのAGV1及び台車2を上方から撮影するカメラ3(本発明における撮影部の一種)、情報処理装置4、及び無線通信装置5を有している。情報処理装置4は、AGV1の運行を管理するコンピューターである。情報処理装置4は、AGV1から受信した走行コースについての計測データから走行コースの地図データ(換言すると、地図情報)やAGV1の運行計画に基づく経路データ(換言すると、経路情報)を作成する。また、情報処理装置4は、後述するようにカメラ3により撮影された画像に基づいてAGV1に牽引される台車2の数、形状・寸法、台車2における荷物の積載状態、先頭のAGV1から最後尾の台車2までの全長等の台車2の各種の態様を取得したり、取得した態様に応じてAGV1に対して走行制御についてのフィードバックを行ったりする。なお、この情報処理装置4にさらにホストとなる情報処理装置が接続される場合もある。無線通信装置5は、無線LANでの通信を行うための親局であり、情報処理装置4とAGV1とカメラ3とを無線で接続してデータの送受を行う。
The travel control system in the present embodiment includes an
AGV1は、台車2を牽引しつつ、予め記憶されている地図データ及び経路データに従って稼働領域内を走行する。地図データは、後述するようにAGV1がレーザーセンサー11を走査させながら実際に走行コースを走行して得られた計測データから情報処理装置4において作成されるデータである。また、経路データは、AGV1の運行計画、例えば、どの地点からどの経由点を経由してどの地点まで走行するか等に基づいて作成されるものであり、地図データにおける経路を示す座標群からなる。本実施形態におけるAGV1は、本体フレーム6と、左右一対の駆動輪7と、これらの駆動輪7をそれぞれ独立して駆動するモーター等からなる一対の駆動部8と、本体フレーム6の下面の四隅にそれぞれ旋回自在に設けられたキャスター10と、走行ルートの障害物等を検出するレーザーセンサー11と、当該レーザーセンサー11や駆動部8を制御する制御部9と、台車2と連結するための連結部12と、を有している。また、図示しないが、本実施形態におけるAGV1は、地図データや経路データ等を記憶する記憶部、無線通信装置5との間で無線通信を行う通信部、及び電源部等を備えている。
The
AGV1に牽引される台車2は、荷台18と、当該荷台18の底面の四隅にそれぞれ設けられた車輪19と、AGV1や他の台車2と連結するための連結部20と、を有している。本実施形態においては複数、具体的には互いに異なる形状の2台の台車2a,2bがAGV1に連結される。AGV1に連結される台車2の数は例示した2台に限られず、1台又は3台以上を連結してもよい。台車2の荷台18は、例えば、箱体又はパイプ等のフレーム材を組み合わせたもの等、積載された荷物の囲いとなる部分を有するものや、単に荷物を載置する平板状のもの等、種々の態様のものを採用することができる。本実施形態においては、平板状の荷台18が採用されている。なお、荷台18の車輪19のうち前輪についてはAGV1の走行に応じて進行方向を変えられるように旋回自在なキャスター19aが取り付けられている一方、後輪19bは直進方向(換言すると、前輪と後輪の並び方向)となる向きに固定されている。
The
AGV1が備えるレーザーセンサー11は、当該AGV1の前方に配置されており、レーザー光を照射して障害物からの反射光を受光することで、障害物までの距離を測定する。本実施形態におけるレーザーセンサー11は、レーザー光を進行方向に対して左右に走査することが可能となっている。そして、AGV1は、レーザーセンサー11を走査させながら障害物を認識しつつ走行コースを走行し、これにより得られた計測データを、無線通信装置5を介して情報処理装置4に出力することで当該計測データに基づいて走行コースの地図データを作成することができる。AGV1の制御部9は、図示しないCPUや記憶部等を有している。制御部9は、レーザーセンサー11により得られた計測データ、当該計測データに基づき情報処理装置4により作成された地図データ、当該地図データの搬送コースにおいて予定されている走行経路Rに関する経路データ、等を記憶部に記憶している。制御部9は、経路データ及び地図データに基づき、情報処理装置4から指示された経由点、即ち、例えば荷物の積み降ろしをする地点を経由するように走行コースを走行するように構成されている。
The
図3は、AGV1の平面図である。同図に示されるように、AGV1の上面には、走行コース上の位置や向きを示すためのAGV特徴部22(本発明における第2特徴部の一種)が付されている。本実施形態におけるAGV特徴部22は、AGV1の向きを示す矢印からなる方向標識23と、AGV1の中心を示す円又は点からなる中心標識24との組み合わせから構成されている。方向標識23は、AGV1の前後方向において非対称な図形や記号からなる。そして、後述するように、情報処理装置4の演算処理部14は、カメラ3により撮影された画像データからAGV特徴部22を認識することにより、地図データ上のAGV1の位置(換言すると、座標)及び向きを取得するように構成されている。なお、方向標識23からAGV特徴部22の中心を認識するように構成することも可能である。即ち、例えば、方向標識23である矢印の先端と後端を認識し、演算によりAGV特徴部22の中心を取得する構成を採用することもできる。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は第1の台車2aの平面図、図5は第2の台車2bの平面図である。AGV1と同様に、各台車2a,2bにも台車特徴部25(即ち、本発明における第1特徴部の一種)が付されている。本実施形態における台車特徴部25は、荷台18の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状を呈している。情報処理装置4の演算処理部14は、AGV1の場合と同様に、カメラ3により撮影された画像データから各台車2a,2bの台車特徴部25をそれぞれ認識することにより、台車2の態様を取得することが可能となっている。本実施形態において、演算処理部14は、各台車2の台車特徴部25をそれぞれ認識することにより、AGV1に連結されて牽引される台車2の数(即ち、台数)、各台車2の形状、寸法等の態様を取得することができる。また、演算処理部14は、認識した台車特徴部25から演算により台車2の中心位置を取得することができる。さらに、AGV特徴部22及び台車特徴部25に基づき、AGV1及び台車2a,2bが一直線上に並んだ状態における先頭のAGV1から最後尾の台車2bまでの全長を取得することができる。例えば、先頭のAGV1の中心から最後尾の台車2bの中心までの長さを全長とすることができる。或は、AGV特徴部22に基づき先頭のAGV1の先端位置を演算により求めると共に、台車特徴部25に基づき最後尾の台車2bの後端位置を演算により求め、これらの間隔を全長とすることもできる。
4 is a plan view of the
また、演算処理部14は、台車特徴部25の全体の形状が認識されたか、又は部分的に欠落して認識されたか、に基づいて、台車2に積層されている荷物Bのはみ出しの有無を台車2の態様の一つとして取得することができる。即ち、図4に示される台車2aの台車特徴部25のように、後述するテンプレートマッチングによりその全体の形状が欠落することなく(但しノイズ等による僅かな欠落は除く)認識された場合、荷台18からの荷物Bのはみ出しが無い態様であることを取得する。一方、図5に示される台車2bの台車特徴部25のように、テンプレートマッチングによりその形状の一部が欠落した状態で認識された場合、荷物Bが荷台18からはみ出している状態を取得する。図5の例では、テンプレートマッチングでは枠状の台車特徴部25の前後の辺の一部がそれぞれ欠落した状態で当該台車特徴部25が認識され、これにより、荷物Bが荷台18から前後にそれぞれはみ出している状態が取得される。また、台車特徴部25の左右の辺の一部がそれぞれ欠落した状態で当該台車特徴部25が認識された場合、荷物Bが荷台18から左右にはみ出している状態が取得される。
In addition, the
なお、台車2の荷台18に関し、内部に荷物を収容する箱型であって上方(換言すると、カメラ3側)から見て荷物が荷台18の上面によって覆い隠される構成が採用される場合、当該荷台18の上面に、上記AGV特徴部22と同様に方向標識と中心標識との組み合わせからなる台車特徴部25を付与することも可能である(例えば、図17参照)。
In addition, regarding the
カメラ3は、図示しないレンズ、CCD、及び、無線通信部等を備え、走行コースにおけるAGV1及び台車2を撮影して得られた画像データを、無線通信装置5を介して情報処理装置4に出力する。図2に示されるように、AGV1の走行コースにおいてAGV1及び台車2が走行を開始するスタート地点、即ち、走行経路Rの起点に対応する位置、及び、AGV1が一旦停止して台車2への荷物の積み降ろし等が行われる経由点Vに対応する位置にそれぞれカメラ3が設置されている。各カメラ3は、地図データ上における位置や走行経路Rからの高さ、即ち3次元座標が予め固定された上でキャリブレーションが完了されており、走行コースにおけるAGV1や台車2を撮影した画像から情報処理装置4が画像処理によりAGV1のAGV特徴部22及び台車2の台車特徴部25を認識できるように調整されている。
The
本実施形態における情報処理装置4は、演算処理部14及び記憶部15を備えている。記憶部15は、例えばハードディスクドライブや不揮発性記憶素子等から構成され、この記憶部15には、オペレーションシステム、画像処理アプリケーションを含む各種アプリケーションプログラムの他、上記の地図データ、経路データ、カメラ3からの撮影画像データ等が記憶されている。そして、演算処理部14は、図示しないCPU、ROM、RAM等を有しており、記憶部15に記憶されたオペレーションシステムに従い、画像処理などの各種の処理を行う。また、演算処理部14は、本発明における態様取得部として機能し、カメラ3により撮影された画像データからAGV特徴部22を認識することにより、AGV1の態様、即ち、走行コース上の位置や向きを取得する。より具体的には、演算処理部14は、予め用意されているAGV特徴部22の基準画像(適宜、テンプレートとも言う)との比較、即ち、テンプレートマッチングによりAGV特徴部22を認識する。そして、演算処理部14は、方向標識23である矢印の向きを認識することによりAGV1の向きを取得する。また、演算処理部14は、AGV特徴部22の中心標識24である円を認識することにより地図データ上のAGV1の座標を取得する。
The
同様に、演算処理部14は、予め用意されている台車特徴部25の基準画像とのテンプレートマッチングにより画像データから台車特徴部25を認識し、台車2の態様、即ち、AGV1に連結されて牽引される台車2の数(換言すると、台数)、各台車2の形状、荷物Bのはみ出しの有無を取得し、また、地図データ上の台車2の中央の座標を演算により取得する。さらに、演算処理部14は、認識されたAGV特徴部22及び台車特徴部25に基づき、上述したように先頭のAGV1から最後尾の台車2bまでの全長を取得する。なお、本実施形態においては、AGV1及び台車2のより具体的な態様、例えば、寸法や重量等の具体的な数値等の情報がAGV1及び台車2のそれぞれのテンプレートに対応付けられて態様テーブルとして記憶部15に記憶、即ち、登録されている。
Similarly, the
図6は、情報処理装置4によるAGV1の走行制御(即ち、走行制御方法)の流れを示すフローチャートである。情報処理装置4から運行指示がAGV1に送信されると、これに応じてAGV1は台車2を牽引しつつ、図2に示されるように、地図データ及び経路データに基づいて走行コース内に設定された走行経路Rをトレースするように走行する。この際、走行経路Rの起点に対応する領域、及び、AGV1が一旦経由する経由点Vに対応する領域においては、カメラ3によりAGV1及び台車2a,2bが撮影される。そして、情報処理装置4は、カメラ3により撮影されたAGV1及び台車2a,2bを含む画像データを取得する(ステップS1)。続いて、情報処理装置4の演算処理部14は、取得した画像データについて上述したテンプレートマッチングを行う(ステップS2)。そして、テンプレートマッチングの結果、画像データからAGV特徴部22及び台車特徴部25をそれぞれ検出できたか否かが判定される(ステップS3)。各特徴部22,25が検出されなかったと判定された場合(No)、ステップS1に戻り、カメラ3より画像データが再度取得されてテンプレートマッチングが行われる。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of travel control (that is, travel control method) of the
そして、ステップS3において各特徴部22,25が検出されたと判定された場合(Yes)、検出された各特徴部22,25に基づき、AGV1及び各台車2a,2bの態様をそれぞれ取得する(ステップS4)。即ち、演算処理部14は、態様取得部として機能し、AGV特徴部22に基づきAGV1の態様、即ち、走行コース内での位置及び向きを取得し、同様に、台車特徴部25に基づき台車2の数(即ち、台数)、各台車2の形状、荷物Bのはみ出しの有無等を取得する。このように、カメラ3により撮影された画像に含まれる各特徴部22,25を認識することにより、AGV1及び台車2の態様を取得することが可能となる。このため、情報処理装置4においてオペレーターがAGV1及び台車2の態様を入力する作業が不要となる。そして、AGV1に台車2が実際に連結された態様を取得することができるので、AGV1及び台車2の走行をより正確に制御することが可能となる。
And when it determines with each
続いて、演算処理部14は、本発明における態様判定部として機能し、AGV1及び台車2a,2bのより具体的な態様をそれぞれ判定する(ステップS5)。即ち、演算処理部14は、取得した態様について上記の態様テーブルを参照してAGV1及び台車2a,2bの寸法や重量等のより具体的な数値を判定する。例えば、図3に示されるように、AGV1について長さL、幅W、及び重さの各情報を判定する。同様に、図4に示されるように第1の台車2aについて長さLa、幅Wa、及び重さの各情報を判定し、図5に示されるように第2の台車2bについて長さLb、幅Wb、及び重さの各情報を判定する。なお、これらの具体的な態様のうちの一部についてカメラ3より取得した画像データに基づいて画像処理等により判定することも可能である。このように、取得した態様についてより具体的な態様を判定することにより、AGV1の走行をより一層正確に制御することが可能となる。なお、例えば、AGV1に牽引される台車2の台数や荷物Bのはみ出しの有無等のように、より具体的な数値等を求める必要がない態様については、必ずしも当該判定が行われなくても良い。
Subsequently, the
次に、取得した態様及び判定した具体的な態様に基づき、AGV1の運行計画が作成され、又は一度作成された運行計画が修正される(ステップS6)。運行計画には、上記の経路データ等の他に直進時やカーブ時(即ち、進行方向を変える時)の走行速度等の情報が含まれる。運行計画の作成は走行経路Rの起点においてAGV1及び各台車2a,2bの態様が取得・判定された際に行われ、運行計画の修正は走行経路Rの経由点においてAGV1及び各台車2a,2bの態様が取得・判定された際に行われる。
Next, based on the acquired aspect and the determined specific aspect, the operation plan of AGV1 is created or the operation plan once created is corrected (step S6). In addition to the route data described above, the operation plan includes information such as the traveling speed when traveling straight or turning (that is, when changing the traveling direction). The operation plan is created when the mode of the AGV1 and each
図7及び図8は、運行計画に基づくAGV1及び台車2a,2bの走行制御について説明する図である。例えば、図7及び図8において一点鎖線で示される走行経路Rが、AGV1に牽引される台車2が1台(例えば、第1の台車2a)である態様(以下、基準態様と称する)に対応する経路であった場合において、今回判定された態様が2台の台車2a,2bを牽引する態様であり、加えてこれらの台車2a,2bのうち第2の台車2bの形状が第1の台車2aの形状と比較して前後により長い態様である。したがって、AGV1が牽引する台車2a,2bの総重量や全体のバランスが、基準態様の場合とは異なる。このため、運行計画において、基準態様の場合と同一の走行速度及び走行経路に設定した場合、図7に示されるように、AGV1及び台車2a,2bが進行方向に対して左右に振れて走行が不安定となる虞がある。特に、曲がり角やカーブ等で進行方向を変更する際にAGV1や台車2a,2bにふらつきが生じ、走行コースに配置されている物品や構造物に接触したりする虞がある。なお、基準態様は、例示したものには限られず任意に設定することができる。
FIG.7 and FIG.8 is a figure explaining the traveling control of AGV1 and trolley |
そこで、演算処理部14は、走行経路Rの起点において判定した態様に基づいてAGV1の走行速度、特に曲がり角やカーブ等でAGV1が進行方向を変更する際の走行速度を基準態様の場合の走行速度(即ち、基準値)よりも低下させ、或は、図8に示されるように、曲がり角やカーブにおける軌跡、即ち、走行経路Rにおける仮想曲線の半径を大きくするように運行計画を作成する。図8の例では、基準態様における走行経路Rよりも仮想曲線の半径が大きいR′で示される走行経路に設定される。また、例えば、台車2の寸法が基準態様に対応する台車2の寸法よりも小さい等のように、基準態様と比較してふらつき等の走行の不安定が生じにくい態様の場合、AGV1の走行速度を基準態様の場合の走行速度よりも高めたり、或は、走行経路Rにおける仮想曲線の半径を小さくしたりするような運行計画を作成することができる。
Therefore, the
同様に、経由点においては、台車2の追加又は切り離し等が行われる可能性があり、この場合、台車2の態様が変わることになる。このように態様が変わった状態で、運行計画を変更することなく走行を再開した際、AGV1及び台車2の走行が不安定となる可能性がある。本実施形態においては、この経由点に対応する領域にもカメラ3が配置され、当該カメラ3により撮影された画像に基づいてAGV1及び台車2の態様が取得・判定され、当該態様に基づいて上記運行計画が修正される。
Similarly, at the waypoint, there is a possibility that the
このような、AGV1及び台車2の態様に基づく運行計画については、例えば、予め定義された複数の走行経路及び走行速度設定の中から今回の態様に対応する走行経路及び走行速度を選択したり、或は、過去の運行計画とこれに対応する走行時の評価情報、例えば、AGV1及び台車2が運行計画に基づき実際に走行した経路の情報等に基づき計算・シミュレーションを行ったりすることにより作成又は修正することができる。これにより、AGV1及び台車2の態様が変わってもその都度に調整することなく、より効率的な運行計画の作成及び修正が可能となる。
For such an operation plan based on the aspect of the AGV1 and the
続いて、演算処理部14は、上記のように作成した運行計画、又は修正した運行計画をAGV1にフィードバックする(ステップS7)。そして、AGV1の制御部9は、情報処理装置4の演算処理部14からフィードバックされた運行計画に応じて駆動部8を制御して速度調整を行いつつ、設定された走行経路に沿って走行する。即ち、AGV1及び台車2の態様に基づいてAGV1の走行が制御される。このような制御により、、AGV1が荷物等を積載した台車2a,2bを牽引しつつ走行する際の不安定な走行が抑制される。これにより、AGV1が牽引する台車2の数、形状、寸法等の態様に拘わらず、AGV1及び台車2の走行中のふらつきが抑制され、予定している走行経路Rに沿って走行させることが可能となる。その結果、AGV1及び台車2a,2bが走行コースの近傍に配置されている物品や構造物に接触したりすることが抑制される。また、本実施形態においては、経由点に対応する領域にもカメラ3が配置され、当該カメラ3により撮影された画像に基づいてAGV1及び台車2の態様が取得され、当該態様に基づいてAGV1の走行が制御されるので、経由点の前後で台車2の態様が変化した場合の不安定な走行がより確実に抑制される。
Subsequently, the
図9は、台車2を側方から撮影した画像の一例を示す図である。
上記第1の実施形態では、走行コースの床面に直交する方向における上方よりAGV1及び台車2を撮影した画像に基づき態様を取得・判定する構成を例示したが、これには限られず、上方より撮影した画像に加えて、AGV1及び台車2を側方から撮影した画像に基づき態様を取得・判定する構成を採用することもできる。図9の変形例では、パイプ等のフレーム材を組み合わせて構成された荷台18の内部が、棚板27により上下に複数、具体的には3つの荷物収容部28a,28b,28cに仕切られている。なお、荷物収容部28の数は例示した3つには限られない。このような構成では、どの荷物収容部28に荷物Bが収容されているかによって、台車2の重心の位置が異なる。このため、演算処理部14は、側方から撮影された画像に基づき台車2のどの荷物収容部28に荷物Bが収容・積載されているかを態様の一つとして取得する。この場合、荷台18の側方の形状(例えば、図9においてハッチングで示される形状)をテンプレートとして有し、演算処理部14は当該テンプレートに基づいて荷物Bの位置を認識して取得する。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an image obtained by photographing the
In the first embodiment, the configuration in which the aspect is acquired and determined based on the image obtained by capturing the
図9の例では、複数の荷物収容部28のうち最上段の荷物収容部28aに荷物Bが収容され、他の荷物収容部28b,28cには荷物Bが収容されていない。このため、いずれの荷物収容部28にも荷物Bが収容されていない状態、又は、他の荷物収容部28b,28cに荷物Bが収容された状態と比較して、台車2全体の高さ方向における重心の位置が高くなりバランスが低下した状態であることを態様の一つとして取得する。この場合、演算処理部14は、当該態様に基づいてAGV1の走行速度、特に曲がり角やカーブ等でAGV1が進行方向を変更する際の走行速度を基準よりも低下させ、或は、曲がり角やカーブにおける走行経路Rの仮想曲線の半径をより大きくするように運行計画を作成又は修正する。これにより、図9の例のように台車2全体の重心が高い場合においてもAGV1及び台車2の走行が不安定になることが抑制される。また、台車2全体の重心が高くなりバランスが低下した状態を態様の一つとして取得した場合、演算処理部14は、その旨を情報処理装置4に接続された表示装置等に表示させる等によりオペレーターに報知するようにしても良い。これにより、荷台18における荷物Bの配置位置を変更する等の対処が可能となる。この場合、対処後の台車2を再度撮影した画像に基づき態様を取得・判定することが望ましい。
In the example of FIG. 9, the luggage B is accommodated in the uppermost luggage accommodating part 28a among the plurality of
図10は、台車特徴部25の変形例について説明する図である。AGV特徴部22及び台車特徴部25に関し、上記第1の実施形態で例示したものには限られず、種々の態様のものを採用することができる。この変形例の台車特徴部25は、上記第1の実施形態における台車特徴部25と同様な平板状の荷台18の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状の第1台車特徴部25aと、当該第1台車特徴部25aの内側の領域に互いに間隔を空けて縦横にそれぞれ複数配列された円形状のマーカーからなる第2台車特徴部25bと、から構成されている。第1台車特徴部25aは、第1の実施形態における台車特徴部25と同様に台車2の形状の識別や荷台18からの荷物Bのはみ出しの有無の識別に使用される特徴部である。これに対し、第2台車特徴部25bは、荷台18における荷物Bの配置位置の識別に使用される特徴部である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a modification of the
図10の変形例において、演算処理部14は、画像データに対するテンプレートマッチングにより、複数の第2台車特徴部25bのうちどの位置の第2台車特徴部25bが認識されたか、即ち、どの位置の第2台車特徴部25bが荷物Bによって覆い隠されているかを認識する。これにより、荷台18の積層面における荷物Bの配置を態様の一つとして取得することができる。そして、荷台18の積層面において荷物Bが偏った位置に配置された場合、台車2の重心が、荷物Bを積載していない状態から変化するため、演算処理部14は、運行計画にこの点を反映させる。例えば、荷台18において荷物Bが進行方向に対して右側に偏って配置された場合、台車2の重心が右側に偏るため、左にカーブする際にはAGV1の走行速度を基準値よりも低下させ、或は、走行経路Rにおける仮想曲線の半径を大きくする。これにより、台車2の重心が偏っている場合においてもAGV1及び台車2の走行が不安定になることが抑制される。一方、右にカーブする際のAGV1の走行速度や走行経路Rにおける仮想曲線の半径については基準値のままに設定しても良いし、基準値よりも走行速度を高め、走行経路Rにおける仮想曲線の半径を小さくするように運行計画を作成又は修正することもできる。これにより、AGV1及び台車2が走行経路Rをより速く走行することができるので、運行時間を短縮することができる。なお、第2台車特徴部25bの数、形状、及び配置レイアウトについては図10に例示したものには限られない。第2台車特徴部25bの数はより多く且つ密に分布されている方が、荷物Bの配置位置をより正確に識別することが可能となる。
In the modification of FIG. 10, the
図11は、AGV特徴部22の変形例について説明する図である。この変形例では、発光ダイオードからなるLEDマーカー32が、AGV特徴部22として用いられている。例えば、AGV特徴部22の前側に、第1のLEDマーカー32aが設けられ、AGV特徴部22の中心に対応する位置に第2のLEDマーカー32bが設けられている。そして、これらのLEDマーカー32a,32bは互いに発光態様、即ち、例えば、発光色や点灯・点滅の仕方や光源の大きさ等が異なっている。この発光態様の違いは、カメラ3による撮影画像から演算処理部14が画像処理において認識できるものであれば良い。
FIG. 11 is a diagram for explaining a modification of the
図12は、AGV特徴部22の他の変形例について説明する図である。この変形例のAGV特徴部22は、上記第1の実施形態における台車特徴部25と同様な、AGV1の外周縁に沿って所定の幅を有する枠状の第1AGV特徴部22aと、円形状のマーカーからなる第2AGV特徴部22bと、から構成されている。第1AGV特徴部22aは、第1の実施形態における台車特徴部25と同様にAGV1の形状や中心位置の認識の他、台車2との連結状態の識別に使用される。また、第2AGV特徴部22bは、AGV1における前方に配置されたマーカーからなり、AGV1の向き・姿勢の識別に使用される特徴部である。この第2AGV特徴部22bとしてのマーカーに関しては、種々の形状等を採用することができ、上記のようなLEDマーカーや、光を反射する反射板等を採用することもできる。
FIG. 12 is a diagram illustrating another modification of the
図12の変形例において、演算処理部14は、画像データに対するテンプレートマッチングにより、第1AGV特徴部22aの全体が認識されたか、又は一部が欠落して認識されたかによって台車2との連結状態を態様の一つである連結態様として取得することができる。図12の例では、台車2の下にAGV1が潜り込んだ状態で当該台車2と連結され、この状態でAGV1が走行する構成となっている。この場合、第1AGV特徴部22aの一部が欠落して認識され、これにより、演算処理部14は、台車2の下にAGV1が潜り込んだ状態で当該台車2と連結された連結態様を取得することができ、当該連結態様をAGV1の走行制御に反映することが可能となる。例えば、この連結態様では、AGV1の連結部12に台車2が連結される連結態様と比較して走行安定性が向上するため、演算処理部14は、AGV1の走行速度を基準態様(即ち、AGV1の連結部12に台車2が連結される連結態様)の場合の走行速度よりも高め、或は、走行経路Rにおける仮想曲線の半径を小さくするように運行計画を作成又は修正する。これにより、AGV1及び台車2が走行経路Rをより速く走行することができるので、運行時間を短縮することができる。
In the modification of FIG. 12, the
図13〜図16は、AGV1及び台車2の識別について説明する図である。なお、図13〜図15においては、AGV1のみが図示されているが、以下で説明する構成は台車2にも同様に適用することができる。また、各図においてAGV特徴部22の図示は省略されている。AGV1又は台車2のそれぞれの識別に関し、例えば、AGV1及び台車2毎にAGV特徴部22及び台車特徴部25の形状や数や配置パターン等を変えることにより、それぞれを識別することができる。この他、図13に示されるように、AGV1や台車2毎にそれぞれ異なる文字列や記号等を付し、当該文字列等に基づき、AGV1や台車2を個別に識別できるようにしても良い。また、例えば、図14に示されるように、AGV1や台車2毎にそれぞれを識別するための識別コード33を付し、当該識別コード33を含む画像から演算処理部14が当該識別コード33を読み取ることにより、AGV1や台車2を個別に識別できるようにしても良い。例示した識別コード33は、二次元コード(例えば、所謂QRコード(登録商標))から構成されている。この他、識別コード33としては、バーコードや独自の識別コードを採用することもできる。
FIGS. 13-16 is a figure explaining the identification of AGV1 and the trolley |
また、図15及び図16に示されるように、AGV1及び台車2にそれぞれの識別情報が記憶された無線マーカー34(例えば、RFID(Radio Frequency Identification)タグやビーコン等)を付与する。そして、この無線マーカー34とリーダー35(換言すると、検知器・受信機)との間で電磁誘導方式や電波方式などを用いた無線通信を行うことによってAGV1や台車2の識別情報を取得する構成を採用することも可能である。この場合、図16に示されるように、各カメラ3の設置位置にそれぞれリーダー35が設けられ、当該リーダー35で読み取られた識別情報が情報処理装置4に送信されることにより、情報処理装置4においてAGV1や台車2を個別に識別することができる。
Further, as shown in FIGS. 15 and 16, a radio marker 34 (for example, an RFID (Radio Frequency Identification) tag, a beacon or the like) in which identification information is stored is assigned to the
図17は、第2の実施形態に係る走行制御システムの構成図である。なお、同図において吹き出し内は、カメラ3に撮影された画像の一例を示すものである。上記第1の実施形態では、AGV1の走行コースにおいて走行経路Rの起点に対応する領域、及び、AGV1が一旦停止して台車2への荷物の積み降ろし等が行われる経由点Vに対応する領域にそれぞれカメラ3が1台ずつ設置されている構成を例示したが、これには限られない。本実施形態においては、各領域にそれぞれ複数のカメラ3、具体的には、第1のカメラ3a及び第2のカメラ3bの2つのカメラが設置されている。なお、カメラ3の数は2台に限られず、3台以上のカメラ3が配置される構成を採用することもできる。そして、複数のカメラ3により撮影された画像の組み合わせにより、より広い視野(即ち、画角)の撮影画像に基づいてより広い領域でAGV1及び台車2の態様をより正確に取得することができる。また、複数カメラ3を用いた場合、三角測量の原理により、AGV特徴部22及び台車特徴部25を走行経路Rからの高さも含めた3次元位置でそれぞれ検出することができる。このため、図のようにAGV1の高さと台車2の高さとが極端に違う場合にも両方の位置をより正確に取得することが可能となる。なお、他の構成については第1の実施形態と同様である。
FIG. 17 is a configuration diagram of a travel control system according to the second embodiment. In the figure, the balloon indicates an example of an image photographed by the
以上では、カメラ3により撮影された画像に基づいてAGV1及び台車2の態様を取得し、当該態様から走行状態を判定してAGV1の走行を制御する構成を例示した。さらに、これには限られず、必ずしもAGV1の態様を取得しなくてもよく、少なくとも台車2の態様(例えば、複数の台車2を牽引する場合は、これらの複数の台車2の態様)を取得・判定して運行計画を作成・修正してAGV1の走行を制御する構成を採用することも可能である。
In the above, the configuration of acquiring the modes of the
また、走行経路Rに沿って床面に誘導用のマーカー(例えば、磁気テープ等)が貼られ、当該マーカーに沿ってAGV1及び台車2が走行する構成にも本発明を同様に適用することが可能である。
Further, the present invention can be similarly applied to a configuration in which a guiding marker (for example, a magnetic tape or the like) is pasted on the floor surface along the traveling route R and the
さらに、本発明は、例えば、台車2にロボットアームを備える構成にも適用することができる。この場合、ロボットアームが荷物や部品等を掴んだ状態と掴んでいない状態とでは台車2全体の重心が異なり、また、ロボットアームの向き(即ち、荷物や部品等を把持する部分の位置)によっても台車2全体の重心が異なることになる。このような構成においても、台車2を含む撮影画像に基づき、ロボットアームの向き等の状態を台車2の態様の一つとして取得・判定してAGV1の制御に反映させることにより、AGV1及び台車2の走行が不安定になることが抑制される。
Furthermore, the present invention can be applied to a configuration in which the
1…搬送車(AGV),2…台車,3…カメラ,4…情報処理装置,5…無線通信装置,6…本体フレーム,7…駆動輪,8…駆動部,9…制御部,10…キャスター,11…レーザーセンサー,12…連結部,14…演算処理部,15…記憶部,16…無線通信部,18…荷台,19…キャスター,20…連結部,22…AGV特徴部,23…方向標識,24…中心標識,25…台車特徴部,27…棚板,28…荷物収容部,32…LEDマーカー,33…識別コード,34…無線マーカー,35…リーダー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする搬送車の走行制御システム。 A traveling control system for a transport vehicle that autonomously travels with a carriage,
A travel control system for a transport vehicle that controls travel of the transport vehicle in accordance with an aspect of the cart traveling in an operating region.
前記撮影部により撮影された前記台車を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得する態様取得部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の搬送車の走行制御システム。 An imaging unit arranged to correspond to the operating area of the transport vehicle;
A mode acquisition unit that acquires a mode of the cart based on an image including the cart shot by the shooting unit;
The traveling control system for a transport vehicle according to claim 1, further comprising:
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第1特徴部を含む画像に基づいて前記台車の態様を取得することを特徴とする請求項2に記載の搬送車の走行制御システム。 A first feature is imparted to the carriage;
The transport control system for a transport vehicle according to claim 2, wherein the aspect acquisition unit acquires the aspect of the carriage based on an image including the first characteristic part photographed by the photographing part.
前記搬送車の走行は、前記態様判定部の判定に基づいて制御されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の搬送車の走行制御システム。 Based on the mode of the cart acquired by the mode acquisition unit, the mode determination unit for determining the mode of the cart,
The travel control system for a transport vehicle according to claim 2 or 3, wherein travel of the transport vehicle is controlled based on determination by the aspect determination unit.
前記態様取得部は、前記撮影部により撮影された前記第2特徴部を含む画像に基づいて前記搬送車の前記台車に対する連結態様を取得し、
前記搬送車の走行は、前記態様取得部によって取得された前記連結態様に基づいて制御されることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。 A second feature is added to the transport vehicle,
The aspect acquisition unit acquires a connection aspect of the transport vehicle with respect to the carriage based on an image including the second characteristic portion captured by the imaging unit.
The travel control system for a transport vehicle according to any one of claims 2 to 4, wherein the travel of the transport vehicle is controlled based on the connection mode acquired by the mode acquisition unit. .
前記撮影部は、前記経由点に対応するように配置されていることを特徴とする請求項2から請求項5の何れか一項に記載の搬送車の走行制御システム。 The operating area has a waypoint through which the cart passes,
The travel control system for a transport vehicle according to any one of claims 2 to 5, wherein the photographing unit is disposed so as to correspond to the waypoint.
稼働領域を走行する前記台車の態様に応じて前記搬送車の走行を制御することを特徴とする搬送車の走行制御方法。 A traveling control method for a transport vehicle that autonomously travels with a carriage,
A traveling control method for a transport vehicle, wherein travel of the transport vehicle is controlled in accordance with an aspect of the cart traveling in an operating region.
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