JP2023142245A - 情報処理方法、情報処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(移動制御システム)
図1は、本実施形態に係る移動制御システムの模式図である。図1に示すように、本実施形態に係る移動制御システム1は、移動体10と管理装置12と情報処理装置14とを含む。移動制御システム1は、設備Wに所属する移動体10の移動を制御するシステムである。設備Wは、例えば倉庫など、物流管理される設備である。移動制御システム1においては、移動体10は、設備Wの領域AR内に配置された目標物Pをピックアップして搬送させる。領域ARは、例えば設備Wの床面であり、目標物Pが設置されたり移動体10が移動したりする領域である。目標物Pは、本実施形態では、パレット上に荷物が積載された搬送対象物である。目標物Pは、前面Paに、移動体10の後述するフォーク24が挿入される開口Pbが形成されている。ただし、目標物Pは、パレット上に荷物が積載されたものに限られず任意の形態であってよく、例えばパレットを有さず荷物のみであってもよい。
領域ARには、位置(座標)毎にウェイポイントAが設定されている。移動体10が移動する経路Rは、ウェイポイントAを繋ぐように設定される。すなわち、移動体10が通過を予定するウェイポイントAを接続する経路が、移動体10の経路Rとなる。ウェイポイントAは、設置領域AR1の位置や通路などの、設備Wのレイアウトに応じて設定される。例えば、ウェイポイントAは、領域AR内においてマトリクス状に設定されており、1つの設置領域AR1に対向する位置から他の任意の設置領域AR1に対向する位置までを繋ぐ経路Rが設定可能なように、位置や数が設定されている。設置領域AR1に対向する位置とは、例えば、移動体10が、その位置から設置領域AR1に配置された目標物Pをピックアップ可能な位置であってよい。また、ウェイポイントAには、充電場所となるウェイポイントA(図1の例では充電装置CHが配置されたウェイポイントAn)や、待機場所となるウェイポイントA(図1の例ではウェイポイントAm)が設定されている。充電場所や待機場所となるウェイポイントAは、設置領域AR1に対向するウェイポイントA同士を結ぶ経路(搬送する際に用いられる経路)と重ならない任意の位置に設定されていてよい。
図2は、移動体の構成の模式図である。移動体10は、自動で移動可能であり目標物Pを搬送可能な装置である。さらに言えば、本実施形態では、移動体10は、フォークリフトであり、より詳しくはいわゆるAGV(Automated Guided Vehicle)やAGF(Automated Guided Forklift)である。ただし、移動体10は、目標物Pを搬送するフォークリフトであることに限られず、自動で移動可能な任意な装置であってよい。
図3は、管理装置の模式的なブロック図である。管理装置12は、設備Wにおける物流を管理するシステムである。管理装置12は、本実施形態ではWCS(Warehouse Control System)やWMS(Warehouse Management System)であるが、WCS及びWMSに限られず任意のシステムであってよく、例えば、その他の生産管理系システムのようなバックエンドシステムでも構わない。管理装置12が設けられる位置は任意であり、設備W内に設けられてもよいし、設備Wから離れた位置に設けられて、離れた位置から設備Wを管理するものであってもよい。管理装置12は、コンピュータであり、図3に示すように、通信部30と記憶部32と制御部34とを含む。
図4は、情報処理装置の模式的なブロック図である。情報処理装置14は、設備Wに設けられ、移動体10の移動に関する情報などを処理する装置である。情報処理装置14は、例えばFCS(Fleet Control System)であるが、それに限られず、移動体10の移動に関する情報を処理する任意の装置であってよい。情報処理装置14は、コンピュータであり、図4に示すように、通信部50と記憶部52と制御部54とを含む。通信部50は、制御部54に用いられて、管理装置12や移動体10などの外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナやWiFiモジュールなどを含んでよい。通信部50による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部52は、制御部54の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
次に、移動体10の制御装置28について説明する。図5は、移動体の制御装置の模式的なブロック図である。制御装置28は、移動体10を制御する装置である。制御装置28は、コンピュータであり、図5に示すように、通信部70と記憶部72と制御部74とを含む。通信部70は、制御部74に用いられて、情報処理装置14などの外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナやWiFiモジュールなどを含んでよい。通信部70による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部72は、制御部74の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
移動制御システム1の処理内容について、以下で説明する。
管理装置12の移動先情報設定部40は、移動体10の移動先を示す移動先情報を設定する。移動先情報は、移動体10の移動先の位置を示す情報を含む。より詳しくは、本実施形態では、移動先情報設定部40は、第1位置情報(第1位置の位置情報)と第2位置情報(第1位置の位置情報)とを含むように、移動先情報を設定する。第1位置とは、移動体10が最初に到達する位置であり、第2位置とは、移動体10が第1位置の次に到達する位置である。すなわち本実施形態の例では、第1位置は、目標物Pの搬送元の位置であり、第2位置は、目標物Pの搬送先の位置である。移動先情報設定部40は、第1位置情報として、第1位置の位置(座標)そのものを指定してもよい。また、それぞれのウェイポイントAに識別子が付与されており、移動先情報設定部40は、第1位置情報として、第1位置に対応するウェイポイントAの識別子を指定してもよい。第2位置情報も同様である。
情報処理装置14の移動先情報取得部60は、通信部50を介して、管理装置12から、移動先情報を取得する。
情報処理装置14の作業設定部62は、移動先情報に基づいて、移動体10の作業を設定する。作業設定部62は、移動体10の作業として、移動先までの移動体10の経路Rを設定する。本実施形態では、作業設定部62は、移動体10が第1位置までの移動を開始する直前に位置する初期位置から、第1位置情報が示す第1位置(搬送元)までの第1経路と、第1位置から、第2位置情報が示す第2位置(搬送先)までの第2経路とを、移動体10の経路Rとして設定する。すなわち、作業設定部62は、初期位置から1位置までの各ウェイポイントAを第1経路とし、第1位置から第2位置までの各ウェイポイントAを第2経路として、移動体10の経路Rを設定する。図1の例では、移動先情報においては、第1位置がウェイポイントAbであり、第2位置がウェイポイントAcとされており、作業設定部62は、選定した移動体10の初期位置であるウェイポイントAaからウェイポイントAbまでの各ウェイポイントAを通る第1経路と、ウェイポイントAbからウェイポイントAcまでの各ウェイポイントAを通る第2経路とを、その移動体10の経路Rとして設定する。
移動体10の作業取得部80は、情報処理装置14から、自身の移動体10について設定された経路Rの情報を取得する。移動体10の移動制御部82は、取得された経路Rに従って、移動体10を移動させる。移動制御部82は、経路Rが通る各ウェイポイントAを通るように、移動体10を移動させる。移動体10は、移動制御部82により、移動体10の位置情報を逐次把握することで、経路R上の各ウェイポイントAを通るように移動する。移動制御部82による移動体10の位置情報の取得方法は任意であるが、例えば本実施形態では、設備Wに図示しない検出体が設けられており、移動制御部82は、検出体の検出に基づき移動体10の位置及び姿勢の情報を取得する。具体的には、移動体10は、検出体に向けてレーザ光を照射し、検出体によるレーザ光の反射光を受光して、設備Wにおける自身の位置及び姿勢を検出する。移動体10の位置及び姿勢の情報の取得方法は、検出体を用いることに限られず、例えば、SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)を用いてもよい。
ここで、移動体10は、上述のように周囲の物体との衝突を抑制しつつ移動するよう制御されるが、移動体10同士がデッドロックを起こすおそれがある。それに対して、本実施形態においては、移動中の移動体10に対して排他領域Tを設定することで、デッドロックの発生を抑制する。排他領域Tとは、その移動体10に占有される領域である。すなわち、排他領域Tには、その移動体10の進入は許可されるが、他の移動体10の進入は禁止される。以下、排他領域Tの設定方法について具体的に説明する。なお、デッドロックとは、複数の実行中のプログラムなどが互いに他のプログラムの結果待ちとなり、待機状態に入ったまま動かなくなる現象を指す。本実施形態では、互いの移動体10がこのままの経路で移動を継続した場合には衝突するおそれがあり、かつ、進行方向側に向かう回避経路が設定できない場合に、互いの移動体10が停止したままとなる現象を指してよい。
図8及び図9は、排他領域の設定を説明するための模式図である。以降では、排他領域Tの設定対象となる移動体10を第1移動体とし、排他領域Tを設定する時間帯を、第1時間帯として説明する。この場合、情報処理装置14の移動情報取得部64は、第1移動体についての移動情報を取得する。移動情報取得部64は、第1移動体が第1時間帯において位置することが予定されている第1位置の位置情報と、第1移動体の進行方向の情報とを、移動情報として取得する。
情報処理装置14の作業設定部62は、第1移動体の移動情報に基づいて、第1移動体の排他領域Tを設定する。作業設定部62は、第1時間帯における第1位置の位置情報及び進行方向に基づいて、第1位置よりも進行方向側の位置である第2位置を設定する。作業設定部62は、第1位置よりも進行方向側の任意の位置を第2位置として設定してよいが、本実施形態では、第1移動体の速度に基づいて、第2位置を設定する。例えば、作業設定部62は、次の式(1)に基づいて、距離Lを算出し、第1位置から進行方向側に距離Lだけ離れた位置を、第2位置として設定してよい。なお、ここでの第1移動体の速度は、任意に取得されてよく、例えば、予め設定された移動体10の制限速度を第1移動体の速度としてよいし、計測された実際の速度を第1移動体の速度としてもよい。
作業設定部62は、第1位置と第2位置との間の領域(経路)を、言い換えれば、第1位置から進行方向の前方側の領域を、第1時間帯における第1移動体の排他領域Tに設定する。さらに言えば、作業設定部62は、第1位置から第2位置までの領域を、言い換えれば、第1位置とされたウェイポイントAから第2位置とされたウェイポイントAまでの各ウェイポイントAを、第1時間帯における第1移動体の排他領域Tに設定する。作業設定部62は、第1位置と第2位置との間の領域の位置情報を、すなわち排他領域Tの位置を示す情報を、排他領域Tの情報として設定する。さらに、作業設定部62は、排他領域Tの位置を示す情報に加えて、排他領域Tにおける第1移動体の進行方向の情報も、排他領域Tの情報として設定する。図8の例では、第1位置であるウェイポイントA1から第2位置であるウェイポイントA4までの領域が、すなわちウェイポイントA1、A2、A3、A4が、第1時間帯における移動体10Aの排他領域TAとして設定された例が示されており、排他領域TAでの移動体10Aの進行方向は、Y方向と反対方向側(ウェイポイントA1、A2、A3、A4を結ぶ方向)となっている。
作業設定部62は、第1移動体の排他領域Tを設定したら、第1時間帯における排他領域T内の移動を許可する旨の指令を、第1移動体に出力する。第1移動体は、第1時間帯における排他領域T内の移動を許可する旨の指令を取得したら、第1時間帯において、排他領域T内を移動可能となる。一方、移動体10Aの排他領域TAが設定されない場合には、作業設定部62は、第1時間帯における排他領域T内の移動を許可しない旨の指令を、第1移動体に出力するが、それに限られず、許可しない旨の指令を第1移動体に出力しなくてもよい。第1移動体は、許可しない旨の指令を取得したら、又は、許可する旨の指令を取得しない場合には、第1時間帯において排他領域T内を移動しない。すなわちこの場合、第1移動体は、第1時間帯において、排他領域Tに進入せず排他領域T外に位置することとなる。
図10は、交差点における排他領域の設定の例を説明する模式図である。図10は、ウェイポイントA1、A2、A3を結ぶ経路と、ウェイポイントA12、A2、A11を結ぶ経路とが交差している場合を例にしている。図10においては、ウェイポイントA12、A2、A3が、この順を進行方向として、排他領域TAに設定されている。この場合、ウェイポイントA11、A2、A3をこの順を進行方向とする経路は、排他領域TAと重なるが、進行方向が同じである。従って、他の移動体は、この経路を移動可能であり、言い換えれば、この経路も排他領域として設定可能である。また、ウェイポイントA11、A2、A1をこの順を進行方向とする経路は、排他領域TAと重ならない。従って、他の移動体は、この経路を移動可能であり、言い換えれば、この経路も排他領域として設定可能である。一方、ウェイポイントA1、A2、A12をこの順を進行方向とする経路は、排他領域TAと重なり、進行方向が反対となる区間を含む。従って、他の移動体は、この経路を移動不可能であり、言い換えれば、この経路は排他領域として設定できない。
次に、以上説明した排他領域Tの設定フローについて説明する。図11は、本実施形態に係る排他領域の設定フローを説明するフローチャートである。図11に示すように、情報処理装置14は、移動情報取得部64により、第1移動体の移動情報を取得し(ステップS10)、作業設定部62により、第1移動体の移動情報に基づき、第1位置と第2位置とを設定する(ステップS12)。作業設定部62は、第1位置と第2位置との間において、同じ時間帯に、進行方向が異なる他の排他領域T(重複排他領域)が設定済みであるかを判断して(ステップS14)、重複排他領域が設定済みでない場合(ステップS14;No)、作業設定部62は、第1位置と第2位置との間を、第1移動体の排他領域Tに設定する(ステップS16)。その後、ステップS18に進み、処理を終了する場合(ステップS18;Yes)、本処理を終了し、処理を終了しない場合(ステップS18;No)、ステップS10に戻り、次の時間帯における排他領域Tの設定処理を続ける。また、重複排他領域が設定済みである場合にも、ステップS18に進んで、次の時間帯における排他領域Tの設定処理を続けてよい。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、排他領域Tの設定方法が、第1実施形態とは異なる。第2実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
次に、第3実施形態について説明する。第2実施形態においては、排他領域Tの設定方法が、第1実施形態とは異なる。第3実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。第3実施形態は、第2実施形態にも適用可能である。
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態においては、排他領域Tの設定方法が、第1実施形態とは異なる。第4実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。第4実施形態は、第2実施形態及び第3実施形態にも適用可能である。
以上説明したように、本開示に係る情報処理方法は、第1移動体が第1時間帯に通過を予定する第1位置の情報と、第1移動体の進行方向の情報とを含む、第1移動体の移動情報を取得するステップと、第1移動体の移動情報に基づいて、第1位置と、第1位置よりも第1移動体の進行方向側の第2位置との間を、第1時間帯において排他領域Tとして設定するステップとを含む。排他領域Tは、第1移動体以外の第2移動体が、第1時間帯において、第1移動体と異なる進行方向に排他領域T内を移動することが許可されず、第2移動体が、第1時間帯において、第1移動体と同じ進行方向に排他領域T内を移動することが許可されるように、設定される。
12 管理装置
14 情報処理装置
40 移動先情報設定部
60 移動先情報取得部
62 作業設定部
64 移動情報取得部
80 作業取得部
82 移動制御部
A ウェイポイント
P 目標物
T 排他領域
Claims (7)
- 第1移動体が第1時間帯に通過を予定する第1位置の情報と、前記第1移動体の進行方向の情報とを含む、前記第1移動体の移動情報を取得するステップと、
前記第1移動体の移動情報に基づいて、前記第1位置と、前記第1位置よりも前記第1移動体の進行方向側の第2位置との間を、前記第1時間帯において排他領域として設定するステップと、
を含み、
前記排他領域は、前記第1移動体以外の第2移動体が、前記第1時間帯において、前記第1移動体と異なる進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されず、前記第2移動体が、前記第1時間帯において、第1移動体と同じ進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されるように、設定される、
情報処理方法。 - 前記設定するステップにおいては、前記第1移動体の速度に基づき、前記第2位置を設定する、請求項1に記載の情報処理方法。
- 前記設定するステップにおいては、前記進行方向側の経路上において、他の経路と分岐する第1分岐位置と、前記第1分岐位置の次に他の経路と分岐する第2分岐位置との間に、前記第2位置が位置する場合には、前記第1位置から前記第2分岐位置までを、前記排他領域として設定する、請求項1又は請求項2に記載の情報処理方法。
- 前記排他領域は、前記第2移動体が、前記第1時間帯において、前記排他領域から所定距離範囲内の経路を移動することが許可されないように設定される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理方法。
- 前記第1移動体が移動予定の第1経路と、前記第2移動体が移動予定の第2経路の情報を取得するステップをさらに含み、
前記設定するステップにおいては、前記第1位置と前記第2位置との間の区間が、前記第1経路と前記第2経路とが重複する重複区間に重なる場合には、前記第1位置から、前記重複区間の、前記第1移動体の進行方向側の端部位置までを、前記排他領域として設定する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 第1移動体が第1時間帯に通過を予定する第1位置の情報と、前記第1移動体の進行方向の情報とを含む、前記第1移動体の移動情報を取得する移動情報取得部と、
前記第1移動体の移動情報に基づいて、前記第1位置と、前記第1位置よりも前記第1移動体の進行方向側の第2位置との間を、前記第1時間帯において排他領域として設定する作業設定部と、
を含み、
前記排他領域は、前記第1移動体以外の第2移動体が、前記第1時間帯において、前記第1移動体と異なる進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されず、前記第2移動体が、前記第1時間帯において、第1移動体と同じ進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されるように、設定される、
情報処理装置。 - 第1移動体が第1時間帯に通過を予定する第1位置の情報と、前記第1移動体の進行方向の情報とを含む、前記第1移動体の移動情報を取得するステップと、
前記第1移動体の移動情報に基づいて、前記第1位置と、前記第1位置よりも前記第1移動体の進行方向側の第2位置との間を、前記第1時間帯において排他領域として設定するステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記排他領域は、前記第1移動体以外の第2移動体が、前記第1時間帯において、前記第1移動体と異なる進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されず、前記第2移動体が、前記第1時間帯において、第1移動体と同じ進行方向に前記排他領域内を移動することが許可されるように、設定される、
プログラム。
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