JP4329132B2 - 無人車の走行制御システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば地上制御局で生成された走行経路情報を無線等で無人車に送信することによって上記無人車を所定の走行経路に沿って走行させる無人車の走行制御システムに係り，詳しくは，分岐点，合流点，及び停止点を含む無人車の経由点を示すデータの羅列により上記走行経路情報が構成されている無人車の走行制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば，無人搬送車を所定の経路に沿って走行させ，所望のステーション間で荷物の搬送を行う荷物搬送システムなどにおいては，従来から例えば図７に示すような走行制御システムＡ０が用いられている。
上記走行制御システムＡ０は，地上制御局５０と，図外の各無人搬送車上に搭載される車載制御局６０とで構成される。
上記地上制御局５０では，無人搬送車位置検出手段５１によって各無人搬送車の現在位置が逐次検出され，記憶手段５２上に記憶される。また上記記憶手段５２には，予め無人搬送車の走行エリア内の地図情報（ステーション，交差点等の情報を含む）が格納されている。荷物の搬送要求が発生すると，上記地上制御局５０では，まず演算手段５３において，上記記憶手段５２に記憶された地図情報と上記搬送要求の内容に基づいて搬送経路が探索される。そしてその搬送経路と，上記記憶手段５２に記憶されている各無人搬送車の現在位置とに基づいて，上記搬送要求を割り当てる無人搬送車が選択され，その無人搬送車の現在位置に応じた実際の走行経路が決定される。例えば，図８に示す無人搬送車Ｖ５１が選択され，該無人搬送車Ｖ５１を現在位置からステーションＳＴ４まで走行させる際には，最短経路として同図に網かけ矢印で示したような走行経路が決定される。また，上記演算手段５３では，上記決定された走行経路を表現するため，その走行経路上に存在する経由点を示すデータを通過順に羅列した走行経路情報が作成され，記憶手段５４に記憶される。例えば図８に示す走行経路について作成される走行経路情報は，
「ＳＴ１→ＢＲ２→ＪＳ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
となる。上記記憶手段５４に記憶された上記走行経路情報は，通信手段５５により，上記選択された無人搬送車に対して無線送信される。
上記選択された無人搬送車に搭載されている上記車載制御局６０では，通信手段６１によって上記走行経路情報が受信され，演算手段６２へ送られる。演算手段６２では，記憶手段６３に予め記憶された地図情報と上記受信した走行経路情報とに基づいて無人搬送車の動作が決定され，無人搬送車の動作制御（速度制御や操向制御）を行う制御手段に送信される。無人搬送車は，上記制御手段６４の指示に従って動作することにより上記走行経路に沿って走行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の走行制御システムＡ０においては，地上制御局５０から車載制御局６０へ送信される走行経路情報が，走行経路上に存在する全ての経由点を示すデータを通過順に羅列したものであるため，走行経路の複雑化，大規模化に伴って上記走行経路情報の情報量が大きくなり，通信負荷が大きくなってしまうという問題点があった。通信負荷が大きくなると，通信に要する時間が増加して走行制御のレスポンスが低下するため，制御遅れなどの不具合の発生が懸念される。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，無人車に送信される走行経路情報の通信量を削減することにより，走行経路が複雑化，大規模化しても制御遅れなどの不具合を生じることのない無人車の走行制御システムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，地図情報から作成された分岐点，合流点，及び経路途中での一旦停止を含めた無人車が停止するべき全ての停止点を含む無人車の通過順に並べられた経由点を示すデータの羅列により，上記経由点がループ状に連結された上記無人車の走行経路を表現した走行経路情報を作成する走行経路情報作成手段と，上記走行経路情報作成手段で作成された上記走行経路情報を上記無人車に送信する送信手段と，を備えた地上局と，上記地上局側の送信手段から送信された上記走行経路情報を受信する受信手段と，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に基づいて上記無人車の走行制御を行う走行制御手段とを具備する無人車とを備えてなる無人車の走行制御システムにおいて，前記走行経路情報作成手段で作成された上記走行経路情報から，分岐点と停止点以外の経由点を示すデータを削除すると共に前記分岐点における分岐方向を示すデータを付加した圧縮後の走行経路情報を作成する走行経路情報圧縮手段を具備し，前記送信手段が上記走行経路情報圧縮手段で作成された圧縮後の上記走行経路情報を上記無人車に送信するものであることを特徴とする無人車の走行制御システムとして構成されている。
更に，上記走行経路情報圧縮手段において，無人車が，ある分岐点で直進するように，走行経路情報の作成時に予め定められている場合にその分岐点を示すデータを上記走行経路情報から削除するようにすれば，上記走行経路情報の情報量は更に縮小できる。
また，上記無人車に搭載され，上記走行経路を含む地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と，上記無人車に搭載され，上記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に上記走行経路情報圧縮手段で削除された経由点を示すデータを付加する走行経路情報復元手段とを具備し，無人車側で復元後の走行経路情報に基づいて無人車の走行制御を行うようにすることもできる。
【０００５】
【作用】
本発明に係る無人車の走行制御システムでは，走行経路情報圧縮手段において，走行経路情報作成手段で作成された走行経路情報（全ての経由点を示すデータの羅列）に対して，分岐点と停止点以外の経由点を示すデータを削除する処理，及び必要に応じて上記分岐点における分岐方向を示すデータを付加する処理（圧縮処理）が行われる。この圧縮処理においては，走行経路の内容を保持したままで走行経路情報の情報量が大幅に削減される。得られた圧縮後の走行経路情報は通信手段により無人車側に送信される。このように，無人車に送信される走行経路情報の通信量が削減され，制御のレスポンスが向上する。またこの場合の圧縮効果は，走行経路が長く経由点の数が多くなるほど大きくなる。従って，走行経路が複雑化，大規模化しても制御遅れなどの不具合が生じることを防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して，本発明の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る走行制御システムＡ１の概略構成を示すブロック図，図２は上記走行制御システムＡ１の概略処理手順を示すフローチャート，図３は上記図２におけるステップＳ２の詳細手順を示すフローチャート，図４は上記図２におけるステップＳ５の詳細手順を示すフローチャート，図５は無人搬送車の走行経路の一例（一方通行）とその時の圧縮後の走行経路情報を示す図，図６は無人搬送車の走行経路の一例（双方向通行）とその時の圧縮後の走行経路情報を示す図である。
本実施の形態に係る走行制御システムＡ１は，本発明に係る無人車の走行制御装置を無人搬送車の搬送制御に適用したものであり，図１に示す如く構成されている。尚，上記従来の走行制御システムＡ０と共通する構成については同符号を付してその詳細な説明は省略する。
本走行制御システムＡ１が上記従来の走行制御システムＡ０と異なる点，即ち特徴的構成要素を説明すると，本走行制御システムＡ１の地上制御局０には，演算手段５３で作成され記憶手段５４に記憶された走行経路情報を圧縮する演算手段１（走行経路情報圧縮手段の一例）が搭載されており，該演算手段１で圧縮された走行経路情報が通信手段５５を介して送信される。また，図外の無人搬送車（無人車の一例）に搭載される車載制御局１０には，通信手段６１で受信された上記走行経路情報を圧縮前の状態に復元する演算手段１１（走行経路情報復元手段の一例）が搭載されている。
以下，図２，図３，及び図４に示すフローと，図５（１），（２）に示す走行経路図とを用いて，走行制御システムＡ１の処理手順を具体的に説明する。
【０００７】
（ステップＳ１）上記地上制御局０では，無人搬送車位置検出手段５１によって各無人搬送車の現在位置が逐次検出され，記憶手段５２上に記憶される。また上記記憶手段５２には，予め無人搬送車の走行エリア内の地図情報（ステーション，交差点等の情報を含む）が格納されている。荷物の搬送要求が発生すると，上記地上制御局０では，まず演算手段５３において，上記記憶手段５２に記憶された地図情報と上記搬送要求の内容に基づいて搬送経路が探索される。そしてその搬送経路と，上記記憶手段５２に記憶されている各無人搬送車の現在位置とに基づいて，上記搬送要求を割り当てる無人搬送車が選択され，その無人搬送車の現在位置に応じた実際の走行経路が決定される。例えば，図５（１）に示す無人搬送車Ｖ１が選択され，該無人搬送車Ｖ１を現在位置からステーションＳＴ４まで走行させる際には，最短経路として同図に網かけ矢印で示したような走行経路が決定される。また，上記演算手段５３では，上記決定された走行経路を表現するため，その走行経路上に存在する経由点を示すデータを通過順に羅列した走行経路情報が作成され，記憶手段５４に記憶される。例えば図５（１）に示す走行経路について作成される走行経路情報は，「ＳＴ１→ＢＲ２→ＪＳ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
となる。尚，上記無人搬送車位置検出手段５１，記憶手段５２，及び演算手段５３が上記走行経路情報作成手段の一例である。
なお，図５及び図８には，一貫して停止点が●で表示されると共にＳＴの符号が付されており，分岐点については○で表示されると共にＢＲの符号が付され，更に，合流点については，中黒の◎で表示されると共に，ＪＳの符号が付されており，これらの経由点は，上記符号によって表されているので，処理上これらの経由点は，上記符号によって判別されることが通常行なわれている。
【０００８】
（ステップＳ２）
続いて，演算手段１において上記走行経路情報の圧縮処理が行われる。当該ステップＳ２の処理を，図３に示すフローチャートに従って詳しく説明する。
まず，インデックス（変数）が０クリアされ（ステップＳ２１），走行経路情報における各経由点を示すデータが順に格納された走行経路配列から，上記インデックス番目及びインデックス＋１番目の経由点（交差点／停止点）が取得される（ステップＳ２２）。例えば図５（１）の例では，上記走行経路配列には“ＳＴ１”，“ＢＲ２”，“ＪＳ２”，“ＢＲ３”，“ＳＴ４”というデータが順に格納されており，ステップＳ２２ではまず“ＳＴ１”と“ＢＲ２”が取得される。
続いて，インデックス番目の経由点からインデックス＋１番目の経由点へ向かうための走行方向が判定される（ステップＳ２３）。即ち，インデックス番目の経由点が分岐点であればインデックス＋１番目の経由点へ向かうための分岐方向（右折，左折，直進など）が求められる。図５（１）の例では，ＳＴ１は分岐点ではないため，ここでは走行方向は問題とならない。ここで，インデックス番目の経由点が分岐点若しくは停止点であれば，上記走行経路情報から，インデックス番目の経由点のデータと，その走行方向（経由点が分岐点の場合のみ）とが抽出される（ステップＳ２４，Ｓ２５）。図５（１）の例では，インデックス番目の経由点ＳＴ１が分岐点でも停止点でもないため，インデックス番目の経由点のデータ“ＳＴ１”は抽出されることなく次のステップへ進む。
以上のステップＳ２２〜Ｓ２５までの処理が，インデックスの値を１ずつ増分させながら（ステップＳ２７），最終停止点まで（インデックスの値が経由点の数−１となるまで）繰り返され（ステップＳ２６），抽出されたデータのみを新たな（圧縮された）走行経路情報とする。ここで，図５（１）の例では，分岐点ＢＲ２，ＢＲ３でそれぞれ右折，左折し，ステーションＳＴ４で停止するため，最終的に抽出されるデータは，
「ＢＲ２（右折）→ＢＲ３（左折）→ＳＴ４」
となる。尚，合流点ＪＳ２については，単なる経由点と同様，通過後の走行方向が一意に決まるため，新たな走行経路情報からは結果的に削除される。但し，図５（１）の例では，圧縮後の走行経路情報
「ＢＲ２（右折）→ＢＲ３（左折）→ＳＴ４」
は，（右折），（左折）という新たな情報が付加されているため，圧縮前の走行経路情報
「ＳＴ１→ＢＲ２→ＪＳ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
と比べて情報量としてはあまり変わらない。しかしながら，図５（２）に示す例では，圧縮前の走行経路情報
「ＳＴ１→ＢＲ２→ＪＳ１→ＳＴ２→ＳＴ３→ＢＲ１→ＪＳ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
に対し，圧縮後の走行経路情報は
「ＢＲ２（直進）→ＢＲ１（直進）→ＢＲ３（左折）→ＳＴ４」
となり，大幅に情報量が削減される。このように，一般に走行経路が長くなって通過する経由点の数が多くなるほど，上記演算手段１１における圧縮処理の効果は大きくなる。
尚，分岐点でも，予め定められた所定の方向へ走行する場合（例えば直進する場合）にはその分岐点とそこでの走行方向のデータを抽出せず，上記所定の方向以外の方向（例えば右，左折）に走行する場合にのみデータを抽出するようにすれば，更に圧縮効率は高くなる。例えば図５（２）に示す例にこの方法を適用すると，圧縮後の走行経路情報は
「ＢＲ３（左折）→ＳＴ４」
となり，更に大きく情報量が削減できる。更にこのとき，図５（１），（２）に示す例のように分岐点が二叉路の場合には，分岐方向を示すデータも省略できる。即ち，予め定められた所定の方向と異なる方向に走行する時にのみ，その分岐点のデータのみを抽出するようにすることができる。これにより，図５（１）の例では圧縮後の走行経路情報は
「ＢＲ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
となり，図５（２）では
「ＢＲ３→ＳＴ４」
となる。
以上のように，このステップＳ２で行われる圧縮処理により，走行経路の内容を保持したままで走行経路情報の情報量を大幅に削減することができる。
【０００９】
（ステップＳ３）
上記ステップＳ２で生成された圧縮後の走行経路情報は，通信手段５５により，対象とする無人搬送車に送信される。
（ステップＳ４）
上記無人搬送車上の車載制御局１０では，通信手段６１によって上記地上制御局０から送信された上記圧縮後の走行経路情報が受信される。
（ステップＳ５）
上記受信された圧縮後の走行経路情報は，演算手段１１において圧縮前の状態に復元される。当該ステップＳ５の処理を，図４に示すフローチャートに従って詳しく説明する。
まず，当該無人搬送車の現在位置が取得され（ステップＳ５１），その現在位置と記憶手段６３に予め記憶されている地図情報とから次に通過する経由点が抽出され，記憶手段１１に記憶される（ステップＳ５２）。例えば図５（１）に示す例（圧縮後の走行経路情報を「ＢＲ２→ＢＲ３→ＳＴ４」とする）では，まず“ＳＴ１”が抽出され，記憶される。そして，上記抽出された経由点が，上記走行経路情報に含まれているか否かが判定される（ステップＳ５３）。ここで，上記抽出された経由点が上記走行経路情報に含まれていれば，その経路情報に従って走行した場合の次の経由点が抽出され，上記記憶手段１１に記憶される（ステップＳ５４，Ｓ５５）。一方，上記抽出された経由点が上記走行経路情報に含まれていなければ，その経由点を通過した次の経由点が抽出され，上記記憶手段１１に記憶される（ステップＳ５４，Ｓ５６）。図５（１）に示す例では，上記“ＳＴ１”は上記圧縮後の走行経路情報に存在しないため，そのＳＴ１を通過した次の経由点“ＢＲ２”が抽出される。以上のように抽出され，上記記憶手段１１に記憶された各経由点のデータは，順次新たな（復元された）走行経路情報として格納される（ステップＳ５７）。
以上のステップＳ５３〜Ｓ５７の処理が，最終的な停止点が抽出，復元されるまで（ステップＳ５８）繰り返される。図５（１）に示す例では，最終的に
「ＳＴ１→ＢＲ２→ＪＳ２→ＢＲ３→ＳＴ４」
という新たな走行経路情報が得られる。これは，上記ステップＳ２において圧縮処理される前の走行経路情報と同じであり，圧縮前の状態に完全に復元される。
（ステップＳ６）
上記復元された走行経路情報が得られると，演算手段６２において，記憶手段６３に予め記憶された地図情報と上記復元された走行経路情報とに基づいて無人搬送車の動作が決定され，無人搬送車の動作制御（速度制御や操向制御）を行う制御手段６４に送信される。
（ステップＳ７）
無人搬送車は，上記制御手段６４の指示に従って動作することにより上記走行経路に沿って走行する。
尚，以上の説明に用いた図５に示す走行経路は，無人搬送車が一方向にしか走行できない構造であったが，図６に示すように無人搬送車が双方向に走行可能な構造の走行経路であっても以上の処理動作は全く同じである。図６に示す例では，圧縮前の走行経路情報は
「ＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ３→ＳＴ４→ＳＴ１１→ＳＴ１０→ＳＴ９→ＳＴ８」
であり，基準走行方向を直進とした場合の圧縮後の走行経路情報は
「ＳＴ４（右折）→ＳＴ１１（左折）→ＳＴ８」
となる。
以上説明したように，本実施の形態に係る走行制御システムＡ１では，元の走行経路情報から分岐点と停止点以外の経由点を示すデータを削除し，必要に応じて上記分岐点における分岐方向を示すデータを付加することによって走行経路情報を圧縮し，この圧縮後の走行経路情報を無人搬送車に送信するため，無人搬送車に送信される通信量が削減され，制御のレスポンスが向上する。またこの場合の圧縮効果は，走行経路が長く経由点の数が多くなるほど大きくなる。従って，走行経路が複雑化，大規模化しても制御遅れなどの不具合が生じることを防止できる。
【００１０】
【実施例】
上記実施の形態では，圧縮後の走行経路情報を車載制御局側で復元するように構成したが，必ずしも復元処理を行う必要はなく，例えば削除された単なる経由点の情報を用いる必要が無い場合には，圧縮されたままの走行経路情報に基づいて無人搬送車の走行制御を行うようにしてもよい。
また，上記走行経路情報の通信方法は無線に限られるものではなく，有線通信でもよいことは言うまでもない。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明は，地図情報から作成された分岐点，合流点，及び経路途中での一旦停止を含めた無人車が停止するべき全ての停止点を含む無人車の通過順に並べられた経由点を示すデータの羅列により，上記経由点がループ状に連結された上記無人車の走行経路を表現した走行経路情報を作成する走行経路情報作成手段と，上記走行経路作成手段で作成された上記走行経路情報を上記無人車に送信する送信手段と，を備えた地上局と，上記地上局側の送信手段から送信された上記走行経路情報を受信する受信手段と，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に基づいて上記無人車の走行制御を行う走行制御手段とを具備する無人車とを備えてなる無人車の走行制御システムにおいて，前記地上局が，上記走行経路情報作成手段で作成された上記走行経路情報から，分岐点と停止点以外の経由点を示すデータを削除すると共に前記分岐点における分岐方向を示すデータを付加した走行経路情報を作成する走行経路情報圧縮手段を具備してなることを特徴とする無人車の走行制御システムとして構成されているため，無人車に送信される走行経路情報の通信量が削減され，制御のレスポンスが向上する。またこの場合の圧縮効果は，走行経路が長く経由点の数が多くなるほど大きくなる。従って，走行経路が複雑化，大規模化しても制御遅れなどの不具合が生じることを防止できる。
更に，上記走行経路情報圧縮手段において，無人車が，ある分岐点で直進するように，走行経路情報の作成時に予め定められている場合にその分岐点を示すデータを上記走行経路情報から削除するようにすれば，上記走行経路情報の情報量は更に縮小できる。
また，上記無人車に搭載され，上記走行経路を含む地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と，上記無人車に搭載され，上記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に上記走行経路情報圧縮手段で削除された経由点を示すデータを付加する走行経路情報復元手段とを具備し，無人車側で復元後の走行経路情報に基づいて無人車の走行制御を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る走行制御システムＡ１の概略構成を示すブロック図。
【図２】 上記走行制御システムＡ１の概略処理手順を示すフローチャート。
【図３】 上記図２におけるステップＳ２の詳細手順を示すフローチャート。
【図４】 上記図２におけるステップＳ５の詳細手順を示すフローチャート。
【図５】 無人搬送車の走行経路の一例（一方通行）とその時の圧縮後の走行経路情報を示す図。
【図６】 無人搬送車の走行経路の一例（双方向通行）とその時の圧縮後の走行経路情報を示す図。
【図７】 従来の走行制御システムＡ０の概略構成を示すブロック図。
【図８】 無人搬送車の走行経路の一例（一方通行）とその時の走行経路情報を示す図。
【符号の説明】
１…演算手段（走行経路情報圧縮手段の一例）
１１…演算手段（走行経路情報復元手段の一例）
５１…無人搬送車位置検出手段
５２…記憶手段
５３…演算手段
５５…通信手段
６１…通信手段
Ｖ１…無人搬送車（無人車の一例）

Claims (3)

1. 地図情報から作成された分岐点，合流点，及び経路途中での一旦停止を含めた無人車が停止するべき全ての停止点を含む無人車の通過順に並べられた経由点を示すデータの羅列により，上記経由点がループ状に連結された上記無人車の走行経路を表現した走行経路情報を作成する走行経路情報作成手段と，上記走行経路情報作成手段で作成された上記走行経路情報を上記無人車に送信する送信手段と，を備えた地上局と，
   上記地上局側の送信手段から送信された上記走行経路情報を受信する受信手段と，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に基づいて上記無人車の走行制御を行う走行制御手段とを具備する無人車とを備えてなる無人車の走行制御システムにおいて，
   前記走行経路情報作成手段で作成された上記走行経路情報から，分岐点と停止点以外の経由点を示すデータを削除すると共に前記分岐点における分岐方向を示すデータを付加した圧縮後の走行経路情報を作成する走行経路情報圧縮手段を具備し，
   前記送信手段が上記走行経路情報圧縮手段で作成された圧縮後の上記走行経路情報を上記無人車に送信するものであることを特徴とする無人車の走行制御システム。
2. 上記走行経路情報圧縮手段が，無人車が，ある分岐点で直進するように，走行経路情報の作成時に予め定められている場合にその分岐点を示すデータを上記走行経路情報から削除するものである請求項１記載の無人車の走行制御システム。
3. 上記無人車に搭載され，上記走行経路を含む地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と，上記無人車に搭載され，上記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて，上記受信手段で受信された上記走行経路情報に上記走行経路情報圧縮手段で削除された経由点を示すデータを付加する走行経路情報復元手段とを具備する請求項１又は２記載の無人車の走行制御システム。

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