JP7180218B2 - 自律走行台車 - Google Patents

自律走行台車 Download PDF

Info

Publication number
JP7180218B2
JP7180218B2 JP2018168024A JP2018168024A JP7180218B2 JP 7180218 B2 JP7180218 B2 JP 7180218B2 JP 2018168024 A JP2018168024 A JP 2018168024A JP 2018168024 A JP2018168024 A JP 2018168024A JP 7180218 B2 JP7180218 B2 JP 7180218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
narrow road
obstacle
ecu
wall length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018168024A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020042419A (ja
Inventor
丘史 中島
太郎 葛西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2018168024A priority Critical patent/JP7180218B2/ja
Priority to EP19194278.8A priority patent/EP3620882B1/en
Priority to US16/559,969 priority patent/US11237568B2/en
Publication of JP2020042419A publication Critical patent/JP2020042419A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7180218B2 publication Critical patent/JP7180218B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0214Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、自律走行台車に関する。
近年では、種々の荷物(パーツを含む)が収容された複数の棚等を有する製造工場、荷物配送センター、パーツセンター等にて、荷物を入庫する場合や、荷物を出庫する場合に、無人の自律走行台車を利用する技術が種々提案されている。例えば、荷物配送センターでは、作業者Aが、複数の棚の中から配送するべき荷物を抽出して自律走行台車に載せる。その後、作業者Aが、自律走行台車に「収集場所行き」の操作を行った場合、自律走行台車は、障害物を回避しながら収集場所へと自律走行する。そして、自律走行台車は、収集場所に到達すると走行を停止する。
一方、収集場所には作業者Bが待機しており、作業者Bが、自律走行台車に載せられている荷物を回収する。その後、作業者Bが、自律走行台車に「戻り」の操作を行った場合、自律走行台車は、障害物を回避しながら作業者Aの近傍へと自律走行して戻る。このような自律走行台車を誘導するために、例えば、下記特許文献1に記載された移動体の誘導制御システムでは、磁気マーク等のランドマークを床面に分散配置し、このランドマークを検出して予め定められた走行軌道に沿って自律移動体を自律走行させるように構成されている。
特開2012-59176号公報
前記特許文献1に記載された移動体の誘導制御システムでは、狭路出口、つまり、交差点入口では、歩行者が移動していることがあるため、自律走行台車は、狭路の出口、つまり、交差点入口の手前側で減速・徐行する必要がある。このため、狭路の出口から所定距離手前側の床面に、磁気マーク等のランドマークを配置し、その磁気マーク等を検出することで自律走行台車は、自動で減速・徐行している。
しかしながら、狭路出口に磁気マーク等のランドマークを設置する工事等が必要となり、一方、自律走行台車は、床面に配置された磁気マーク等を検出するセンサを必要とするため、部品点数が増加する。更に、走行エリアのレイアウト変更等によって、狭路出口に予期せぬ障害物、例えば、パーテンション等が配置されて、狭路が延長された場合には、自律走行台車の磁気マークからの徐行距離が長くなり、収集場所に到達するまでの走行時間が長くなり、作業効率が低下する虞がある。更に、磁気マーク等のランドマークを再設置するための工事等が必要となる。
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、床面に磁気マーク等を配置する必要がなく、狭路出口を安全かつ迅速に通過することができる自律走行台車を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の発明は、移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車において、レーザ光を走査させる2次元平面状の障害物検出平面領域を有し、前記障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報を出力する障害物検出装置と、前記障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自律的に移動するように制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両より前方周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、前記環境情報取得部によって取得した前記環境情報に基づいて、自車両が車幅方向両側に固定障害物が配置された狭路に進入したか否かを判定する進入判定部と、前記進入判定部により自車両が前記狭路に進入したと判定された場合に、前記固定障害物によって車幅方向両側に形成された各壁部の自車両から前記狭路の出口端までのそれぞれの壁長さを検出する壁長検出部と、前記壁長検出部により検出された各壁長さが、所定の壁長閾値よりも長いか否かを判定する壁長判定部と、前記壁長判定部によって、前記壁長検出部により検出された各壁長さが、所定の壁長閾値よりも長いと判定された場合には、通常速度で走行し、一方、前記壁長検出部により検出された各壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、前記所定の壁長閾値以下であると判定された場合には、減速して所定の徐行速度で走行するように制御する狭路走行制御部と、を有する、自律走行台車である。前記進入判定部は、前記環境情報取得部によって取得した前記環境情報に基づいて、予め記憶した地図情報における自車両の現在位置を判定し且つ前記現在位置から目標到達位置に至る前記移動経路を取得し、前記目標到達位置に至る前記移動経路を走行し、前記目標到達位置への到達後に前記移動経路を前記目標到達位置から逆方向に走行し、前記移動経路を前記目標到達位置へ走行しているとき或いは前記移動経路を前記目標到達位置から逆方向に走行しているときに自車両が車幅方向両側に固定障害物が配置された狭路に進入したか否かを判定するように構成されても良い。

次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る自律走行台車において、前記制御装置は、前記環境情報取得部によって取得した前記環境情報に基づいて、前記狭路の出口に人を含む移動障害物が存在するか否かを判定する移動障害物判定部と、前記狭路走行制御部により前記所定の徐行速度で走行するように制御されている際に、前記移動障害物判定部により前記狭路の出口に前記移動障害物が存在すると判定された場合には、走行停止するように制御した後、前記移動障害物判定部により前記狭路の出口に前記移動障害物が存在しないと判定された場合に、前記所定の徐行速度で再度走行を継続するように制御する回避走行制御部と、を有する、自律走行台車である。
次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明又は第2の発明に係る自律走行台車において、前記制御装置は、前記狭路を通過したか否かを判定する狭路通過判定部と、前記狭路通過判定部により前記狭路を通過したと判定された場合には、前記通常速度で走行するように制御する通過走行制御部と、を有する、自律走行台車である。
次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明乃至第3の発明のいずれか1つに係る自律走行台車において、音声案内する音声出力装置を備え、前記制御装置は、前記壁長判定部によって、前記壁長検出部により検出された各壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、前記所定の壁長閾値以下であると判定された場合には、前記狭路の出口を通過するまで、前記狭路の出口に向かって進行している旨を音声案内するように前記音声出力装置を制御する報知制御部を有する、自律走行台車である。
第1の発明によれば、自律走行台車は、狭路に進入した場合に、車幅方向両側に固定障害物によって形成された各壁部の自車両から狭路の出口端までのそれぞれの壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、所定の壁長閾値以下になるまで、通常速度(例えば、時速約4km)で走行する。その後、自律走行台車は、減速して所定の徐行速度(例えば、時速約1km)で走行する。これにより、自律走行台車は、狭路の出口の手前の床面に磁気マーク等を配置する必要がなく、狭路の出口を安全かつ迅速に通過することができる。
また、走行エリアのレイアウト変更等によって、狭路の出口に予期せぬ固定障害物、例えば、パーテイション等が配置されて、狭路が延長された場合においても、自車位置から狭路の出口端、つまり、パーテイション等の車両前方側先端までの各壁部の壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、所定の壁長閾値以下になるまで、通常速度で走行することができる。その後、自律走行台車は、減速して所定の徐行速度で走行するため、狭路内の徐行距離を延長することなく、狭路の出口を安全かつ迅速に通過することができる。
第2の発明によれば、自律走行台車は、所定の徐行速度で走行してる際に、狭路の出口に、人を含む移動障害物が存在する場合には、走行停止した後、当該移動障害物が狭路の出口から移動すると、所定の徐行速度で再度走行を継続する。これにより、狭路の出口に人等がいる場合には、自律走行台車は、走行停止するため、狭路の出口における人を含む移動障害物との接触を確実に避けることができる。
第3の発明によれば、自律走行台車は、狭路を通過した後は、通常速度で走行するため、目標到達位置に到達するまでの走行時間を短くすることができ、作業効率の向上を図ることができる。
第4の発明によれば、自律走行台車は、自車位置から狭路の出口端までの車幅方向両側のそれぞれの壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、所定の壁長閾値以下になると、狭路の出口を通過するまで、狭路の出口に向かって走行している旨を音声案内する。これにより、障害物検出装置によって検出できない狭路の出口側の死角に人がいても、狭路の出口近くを移動している人に対して注意喚起を行うことができる。
本実施形態に係る自律走行台車の外観の一例を示す斜視図である。 自律走行台車の全体構成を説明する模式図である。 障害物検出装置に対して、最大検出領域内において所望する検出領域を設定する例を説明する図である。 指定エリア地図情報の一例、及び、指定エリア内において、自律走行台車を利用する一例を説明する図である。 自律走行台車のECUの処理手順の一例を説明するフローチャートである。 図5の「狭路進入処理」のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 指定エリア内において、取得した障害物位置の例を説明する図である。 自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 狭路出口に固定障害物を配置した際に、自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 狭路出口に固定障害物を配置した際に、自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 指定エリア地図情報の狭路の端部に減速範囲を設定した際に、自律走行台車が狭路を走行する一例を説明する図である。 3次元立体状の障害物検出立体領域の例を説明する側面図である。
以下、本発明に係る自律走行台車を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、X軸とY軸とZ軸が記載されている図において、X軸とY軸とZ軸は互いに直交している。また、Z軸方向は鉛直上向き方向を示し、X軸方向は自律走行台車の前方向を示し、Y軸方向は自律走行台車の左方向を示している。また、U軸とV軸とW軸が記載されている図において、U軸とV軸とW軸は互いに直交している。また、W軸方向は鉛直上向き方向を示し、U軸方向は実際の指定エリアの奥行方向における手前に向かう方向を示し、V軸方向は実際の指定エリアの幅方向における右方向を示している。
●[自律走行台車の外観(図1)と全体構成(図2)]
自律走行台車1の概略構成について図1及び図2に基づいて説明する。尚、自律走行台車には、用途や作業現場等に応じて種々の外観のものがあるが、本実施の形態の説明では図1に示すように、所定直径(例えば、直径約65cm)の円柱状の外観を有する自律走行台車1を例として説明する。図1及び図2に示すように、自律走行台車1は、ボディ2、荷台3、右駆動輪4R、左駆動輪4L、右キャスタ輪5R、左キャスタ輪5L、障害物検出装置11、右床面検出装置12R、左床面検出装置12L、メインスイッチ13A、往路スイッチ13B、復路スイッチ13C、タッチモニタ31、アンテナ32、音声出力装置33、通信用コネクタ34、右モータ35R、左モータ35L、制御回路部40、バッテリ38等を有している。
図1に示すように、ボディ2は、円柱状の形状を有しており、ボディ2の上面は、荷物を載置する荷台3を有している。自律走行台車1は、荷台3に載置された荷物を、自律走行にて搬送する。
右駆動輪4Rは、自律走行台車1の右前輪の位置に配置され、直進方向に向きが固定されており、右モータ35Rにて前進方向または後進方向に回転駆動される。左駆動輪4Lは、自律走行台車1の左前輪の位置に配置され、直進方向に向きが固定されており、左モータ35Lにて前進方向または後進方向に回転駆動される。図2に示すように、ECU(Electronic Control Unit)41(制御装置)は、右モータ35Rと左モータ35Lを別々に制御することが可能であり、自律走行台車1に、直進前進、直進後進、右折前進、左折前進、その場で右旋回、その場で左旋回等、の動作をさせることができる。尚、複数の車輪のうち、少なくとも1つの駆動輪を有し、右折、左折等を行う旋回手段を有していてもよい。
右キャスタ輪5Rは、自律走行台車1の右後輪の位置に配置され、向きが自由に変更される従動輪である。左キャスタ輪5Lは、自律走行台車1の左後輪の位置に配置され、向きが自由に変更される従動輪である。右キャスタ輪5R、左キャスタ輪5Lは、自律走行台車1の、直進前進、直進後進、右折前進、左折前進、その場で右旋回、その場で左旋回等、の動作に応じて向きが変わる。
障害物検出装置11は、自律走行台車1の前上端に配置されている。障害物検出装置11は、レーザ光を走査させる2次元平面状の障害物検出平面領域を有する障害物センサ(LRF(Laser Range Finder)センサ)であり、障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報をECU41(図2参照)に出力する。尚、障害物検出装置11の詳細については後述する。
右床面検出装置12Rは、例えば、超音波センサであり、右駆動輪4Rの前方の床面の障害物を検出し、床面検出情報をECU41(図2参照)に出力する。同様に、左床面検出装置12Lは、例えば超音波センサであり、左駆動輪4Lの前方の床面の障害物を検出し、床面検出情報をECU41(図2参照)に出力する。
メインスイッチ13Aは、制御回路部40の起動と停止を行うためのスイッチであり、作業者によって操作される。往路スイッチ13Bは、実際の指定エリア内の任意の位置の作業者A(図4参照)によって操作されるスイッチであり、実際の指定エリア内の任意の位置に居る自律走行台車1に、実際の指定エリア内(及び指定エリア地図情報内)に設定された目標到達位置PT(例えば、荷物収集場所であり、図4参照)への自律走行を指令するスイッチである。
復路スイッチ13Cは、実際の指定エリア内の目標到達位置PTに待機している作業者B(図4参照)によって操作されるスイッチであり、実際の指定エリア内の目標到達位置PTに居る自律走行台車1に、実際の指定エリア内の作業者A(図4参照)のもとに戻るように自律走行を指令するスイッチである。ここで、往路スイッチ13Bと、復路スイッチ13Cは、両方同時にONさせることができないスイッチであり、作業者がONさせた場合は、作業者によって解除されるまでON状態を維持するスイッチである。
タッチモニタ31は、自律走行台車1の動作状態やバッテリ残量等の表示を行い、作業者からの入力の受け付けも行う。アンテナ32は、実際の指定エリア内の作業者Aに所持させた無線タグTG(図4参照)を検索するための無線送信及び無線受信を行うアンテナである。ECU41は、アンテナ32を介して無線タグTGに向けて応答要求信号を送信し、有効範囲内にある無線タグTGからの応答信号を受信することで、無線タグTGを検索することができる。音声出力装置33は、例えば、スピーカであり、自律走行台車1が自律走行中に、自律走行台車1が、狭路の出口、作業者等に接近していることを知らせるための音声や音楽等を出力する。
通信用コネクタ34は、ECU41に種々のデータ等を送信、あるいは、ECU41から種々のデータ等を受信、するためのパーソナルコンピュータ等を接続するためのコネクタである。例えば、作業者は、パーソナルコンピュータに記憶されている指定エリア地図情報(実際の指定エリア内の障害物の位置が示された情報)を、通信用コネクタ34を介して記憶装置42(図2参照)に記憶させることができる。バッテリ38は、自律走行台車1内の制御回路部40や各検出装置11、12R、12L等の機器に電力を供給する電源である。
制御回路部40は、図2に示すように、ECU41(制御装置)と、記憶装置42(例えば、HDD:Hard Disk Drive)等を有している。ECU41は、不図示のCPU、RAM、ROM、タイマ、バックアップRAM等を備えた公知のものである。CPUは、ROMに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップRAMは、例えば、自律走行台車1の走行停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
そして、ECU41には、障害物検出装置11からの検出情報、右床面検出装置12R及び左床面検出装置12Lからの床面検出情報、メインスイッチ13A、往路スイッチ13B、復路スイッチ13Cからの操作信号等が入力される。また、ECU41は、記憶装置42からのデータ等の読み出しと記憶装置42へのデータ等の書き込み、アンテナ32を介した送受信、タッチモニタ31への出力とタッチモニタ31からの入力、右モータ35R及び左モータ35Lへの駆動信号の出力、等を行う。
●[障害物検出装置の検出領域]
次に、障害物検出装置11が障害物を検出する検出領域について図2及び図3に基づいて説明する。図3は、パーソナルコンピュータ等を用いて障害物検出装置11の最大検出領域11A内において、所望する検出領域(障害物検出平面領域11AX)を指定している様子を示している。
図3に示すように、障害物検出装置11は、レーザ光を走査させる2次元平面状の障害物検出平面領域11AX(図3にて指定された領域)を有し、障害物検出平面領域11AX内にて検出された物体(障害物)の位置である障害物位置を含む検出情報をECU41(図2参照)に出力する。つまり、検出情報には、どの方向の、どれだけの距離の位置に物体(障害物)があるか、という情報が含まれている。
障害物検出装置11の障害物検出平面領域11AXの最大範囲となる最大検出領域11Aは、例えば、半径が約10[m]、中心角度が約120[度]の扇形である。また、障害物検出装置11または制御回路部40には、複数の障害物検出平面領域11AXを設定(記憶)しておくことが可能である。作業者は、複数の障害物検出平面領域11AXを作成して障害物検出装置11または制御回路部40(記憶装置42)に記憶させておき、制御回路部40から障害物検出平面領域11AXの切り替えが可能である。
例えば、作業者は、図3に示すように、パーソナルコンピュータ等にて検出領域作成用のプログラムを起動して、最大検出領域11A内において所望する障害物検出平面領域11AXを指定(作成)することができる。そして、作業者は、パーソナルコンピュータ等にて作成した障害物検出平面領域11AXを、通信用コネクタ34を介して障害物検出装置11や制御回路部40(記憶装置42)に記憶させることができる。
そして、図2及び図3に示すように、自律走行台車1の前上端に配置された障害物検出装置11は、床面から高さH1にて水平方向に広がる障害物検出平面領域11AXにて、障害物検出平面領域11AX内の障害物までの距離と方向を検出する。例えば、自律走行台車1が走行している際に、障害物検出装置11は、所定の時間間隔毎に中心角0.25度の間隔で、半径が約10mのレーザ光を中心角約120度の扇形の範囲で車両前方に照射する。そして、障害物検出装置11は、レーザ光の照射口から各レーザ光が障害物に当たったスポットまでの距離及び方向を、自律走行台車1の自車位置よりも前方に位置する周囲の障害物との距離及び方向として計測する。この計測結果が、自律走行台車1の自車両よりも前方周囲の環境情報である。
●[指定エリア地図情報の例]
また、作業者は、自律走行台車1を自律走行させる実際の指定エリア内において予めわかっている障害物の位置が示された指定エリア地図情報を、パーソナルコンピュータ等にて作成し、作成した指定エリア地図情報を、通信用コネクタ34を介して制御回路部40(記憶装置42)(図2参照)に、予め記憶させておくことができる。
図4は、実際の指定エリアが荷物配送センターの作業場の場合における、指定エリア地図情報42Vの一例を示している。指定エリア地図情報42Vは、対象となる実際の指定エリア(作業場)の平面図であり、予めわかっている障害物の位置が示されている。なお、指定エリア地図情報42Vにおいて、U軸、V軸、W軸は互いに直交しており、W軸方向は鉛直上向き方向を示し、U軸方向は実際の指定エリアの奥行方向における手前に向かう方向を示し、V軸方向は実際の指定エリアの幅方向における右方向を示している。
図4に示す指定エリア地図情報42V中において予めわかっている障害物は、四方の壁面と、種々の荷物が載置されている棚B1~B4と、壁面に配置されたそれぞれ異なるサイズの目印障害物M1A~M5A、M1B~M5Bである。棚B1~B4は、壁面から離れた位置に配置されており、作業者や自律走行台車1が入るための適度な間隔をあけて配置されている。壁面と各棚B1~B4との間は、自律走行台車1が走行可能な通路であり、隣り合う各棚B1~B4の間には、各狭路T12、T23、T34が形成され、自律走行台車1が走行可能な通路である。
また、目印障害物M1A~M5A、M1B~M5Bは、自律走行台車1が現在位置を判定するための目印となる障害物であり、それぞれ異なる幅(Wxx)と、それぞれ異なる奥行(Dxx)に設定されている。例えば、自律走行台車1が、2つの棚に近接する位置に居た場合、棚B1、B2に近接する位置、棚B2、B3に近接する位置、棚B3、B4に近接する位置、のどの位置か区別が困難な場合であっても、目印障害物M1A~M5A、M1B~M5Bのいずれかを検出できれば、正しい現在位置を判定することが容易となる。
●[自律走行台車1の利用方法の例]
ここで、図4を用いて、指定エリア地図情報42Vで示す荷物配送センターの作業場を実際の指定エリアとした自律走行台車1の利用方法の一例について説明する。実際の指定エリア42R内では、以下の(1)~(7)が繰り返され、自律走行台車1は、任意の位置で作業する作業者Aと、目標到達位置PT(荷物収集場所)の作業者Bと、の間を自律走行する。
(1)作業者Aは、無線タグTGを所持しており、自律走行台車1は、無線タグTGを検出し、検出した無線タグTGから所定範囲内となるように、作業者Aに追従する。
(2)作業者Aは、棚B1~B4の間を移動しながら、棚B1~B4に載置されている多数の荷物の中から、配送するべき荷物を選別して自律走行台車1の荷台に載せていく。
(3)自律走行台車1の荷台に載置された荷物が適量になった場合、作業者Aは、自律走行台車1に、目標到達位置PT(荷物収集場所)へと自律走行を行う指示をする。つまり、作業者Aは、往路スイッチ13B(図1、図2参照)をONにする。
(4)荷物が載置された自律走行台車1は、実際の指定エリア42R内の障害物を回避しながら、目標到達位置PT(荷物収集場所)に向かって、例えば、走行ルートR1に沿って自律走行し、目標到達位置PT(荷物収集場所)に到達すると停止する。尚、目標到達位置PT(荷物収集場所)は、実際の指定エリア42R内において予め指定された位置であり、目標到達位置PT(荷物収集場所)には、作業者Bが待機している。
(5)作業者Bは、目標到達位置PT(荷物収集場所)で停止した自律走行台車1から荷物を受け取り、自律走行台車1に、作業者Aのもとへ戻る自律走行を行う指示をする。つまり、作業者Bは、往路スイッチ13BのONを解除して、復路スイッチ13C(図1、図2参照)をONにする。
(6)荷台の荷物が無くなった自律走行台車1は、次の荷物を搬送するために、実際の指定エリア42R内の障害物を回避しながら、作業者Aのもとへと、例えば、走行ルートR2に沿って自律走行し、作業者Aから(無線タグTGから)所定範囲内に入ったところで停止する。
(7)作業者Aは、自律走行の指示を解除する。つまり、作業者Aは、復路スイッチ13CのONを解除する。そして、再度、上記の(1)に戻る。
●[自律走行台車1のECU41の処理手順]
上記(1)~(7)の自律走行台車1の利用方法を実現する、自律走行台車1のECU41の処理手順について図5乃至図12に基づいて説明する。尚、ECU41は、例えば、メインスイッチ13A(図1、図2参照)が操作されると、図5に示す処理を起動し、起動するとステップS11へと処理を進める。
ステップS11において、ECU41は、記憶装置42に記憶されている指定エリア地図情報42Vを読み出し、読み出した指定エリア地図情報42V内に、目標到達位置PT(図4参照)が登録されているか否かを判定する。そして、目標到達位置PTが登録されていないと判定された場合には(S11:NO)、ECU41は、ステップS12に進む。ステップS12において、ECU41は、目標到達位置PTの登録を督促して、再度、ステップS11以降の処理を実行する。
例えば、ECU41は、タッチモニタ31(図1、図2参照)に指定エリア地図情報42Vを表示して、「所望する目標到達位置の場所をタッチしてください」と表示する。そして、ECU41は、タッチされた位置を読み込んで目標到達位置PTとして登録する。
一方、上記ステップS11で、目標到達位置PTが登録されていると判定された場合には(S11:YES)、ECU41は、ステップS13に進む。ステップS13において、ECU41は、往路スイッチ13B(図1、2参照)が、作業者A(図4参照)によってONされているか否かを判定する。そして、往路スイッチ13Bが、作業者AによってONされていると判定した場合には(S13:YES)、ECU41は、ステップS14に進む。
ステップS14において、ECU41は、障害物検出装置11からの検出情報に含まれている障害物位置と、記憶装置42に記憶されている指定エリア地図情報42Vと、に基づいて、実際の指定エリア42R内(及び、指定エリア地図情報42V内)における自律走行台車1の位置である現在位置P01を判定した後、ステップS15に進む。
例えば、図7に示すように、実際の指定エリア42R内にて自律走行台車1は、障害物検出平面領域11AXにて障害物を走査し、障害物位置11APを得る。ECU41は、パターンマッチング等を用いて、検出情報に含まれている障害物位置11AP(図7参照)と、記憶装置42から読み出した指定エリア地図情報42V(図4参照)と、を比較して、障害物位置11AP(図7参照)と一致する指定エリア地図情報(図4参照)中の位置を求め、求めた位置を現在位置と判定する。図7の例では、ECU41は、目印障害物M3Bを検出することで、図4に示す指定エリア地図情報42V内において、現在位置P01を判定する。
続いて、ステップS15において、ECU41は、図4に示すように、指定エリア地図情報42Vと、上記ステップS14で求めた現在位置P01と、指定エリア地図情報42V内に登録されている目標到達位置PTと、に基づいて、障害物を回避しながら現在位置P01から目標到達位置PTへと至る走行ルートR1を求め、記憶装置42に記憶した後、ステップS16に進む。ステップS16において、ECU41は、指定エリア地図情報42V内における現在位置P01が、目標到達位置PTに到達したか否か(目標到達位置PTから所定範囲内であるか否か)を判定する。
そして、指定エリア地図情報42V内における現在位置P01が、目標到達位置PTに到達したと判定した場合には(S16:YES)、ECU41は、ステップS17に進む。ステップS17において、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lの駆動を停止して自律走行台車1の進行を停止させ、再度ステップS13以降の処理を実行する。尚、図4に示す作業者Bは、自律走行台車1が目標到達位置PTに到達して(当該ステップS17にて)停止した場合には、荷台3に載置された荷物を受け取り、往路スイッチ13BのONを解除して、復路スイッチ13CをONにする。
一方、上記ステップS16で指定エリア地図情報42V内における現在位置P01が、目標到達位置PTに到達していないと判定した場合には(S16:NO)、ECU41は、ステップS18に進む。ステップS18において、ECU41は、指定エリア地図情報42V内における現在位置P01を更新しながら、障害物を回避しつつ、走行ルートR1(図4参照)に沿って、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行う。そして、ステップS19において、ECU41は、後述の「狭路進入処理」のサブ処理を実行した後、再度ステップS16以降の処理を実行する。
他方、上記ステップS13で往路スイッチ13Bが、作業者AによってONされていないと判定した場合、つまり、往路スイッチ13BのONが解除されていると判定した場合には(S13:NO)、ECU41は、ステップS20に進む。ステップS20において、ECU41は、復路スイッチ13C(図1、2参照)が、作業者B(図4参照)によってONされているか否かを判定する。そして、復路スイッチ13Cが、作業者BによってONされていると判定した場合には(S20:YES)、ECU41は、ステップS21に進む。
ステップS21において、ECU41は、記憶装置42に記憶している前回の走行ルートR1を読み出し、この走行ルートR1を逆方向にたどって、目標到達位置PTから上記ステップS14で求めた現在位置P01に至る走行ルートR2(図4参照)を求め、記憶装置42に記憶する。続いて、ECU41は、指定エリア地図情報42V内における現在位置P01を更新しながら、障害物を回避しつつ、走行ルートR2(図4参照)に沿って、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行う。そして、ステップS22において、ECU41は、後述の「狭路進入処理」のサブ処理を実行した後、ステップS23に進む。
ステップS23において、ECU41は、無線タグTG(図4参照)を発見(検出)したか否かを判定する。そして、無線タグTGを発見(検出)していないと判定した場合には(S23:NO)、ECU41は、再度ステップS21以降の処理を実行する。尚、ECU41は、自律走行中に、アンテナ32(図1、2参照)を介して、無線タグTGに応答要求信号を無線で送信し、無線タグTGからの応答信号を無線で受信することで、無線タグTGを発見することができる。
一方、無線タグTGを発見(検出)したと判定した場合には(S23:YES)、ECU41は、ステップS24に進む。ステップS24において、ECU41は、無線タグTGからの電波強度等に基づいて、自律走行台車1の現在位置が、無線タグTGから所定範囲内(例えば、半径1[m]以内)であるか否かを判定する。そして、自律走行台車1の現在位置が、無線タグTGから所定範囲内でないと判定した場合には(S24:NO)、ECU41は、ステップS25に進む。
ステップS25において、ECU41は、発見した無線タグTGに向かって、指定エリア地図情報42V内における現在位置P01を更新しながら、障害物を回避しつつ、通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行い、再度ステップS24以降の処理を実行する。
一方、自律走行台車1の現在位置が、無線タグTGから所定範囲内であると判定した場合には(S24:YES)、ECU41は、ステップS26に進む。ステップS26において、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lの駆動を停止して自律走行台車1の進行を停止させ、再度ステップS13以降の処理を実行する。尚、図4に示す作業者Aは、自律走行台車1が自身のもとに戻ってきて(当該ステップS26にて)停止した場合には、復路スイッチ13CのONを解除する。
他方、上記ステップ20で復路スイッチ13Cが、作業者BによってONされていないと判定した場合、つまり、復路スイッチ13CのONが解除されていると判定した場合には(S20:NO)、ECU41は、上記ステップS24以降の処理を実行する。つまり、自律走行台車1は、無線タグTGから所定範囲内(例えば、半径1[m]以内)の位置に走行して、停止する。従って、無線タグTGを所持する作業者Aに追従して走行し、所定範囲内(例えば、半径1[m]以内)の位置に停止する。
これにより、図4に示す作業者Aは、目標到達位置PTへの搬送を所望する荷物を、各棚B3、B4から選別して、自身に追従している自律走行台車1の荷台3に載せていく。そして、作業者Aは、自律走行台車1に載せた荷物が適量になると、往路スイッチ13BをONにする。つまり、作業者Aは、自律走行台車1に、目標到達位置PT(荷物収集場所)へと自律走行を行う指示をする。その結果、自律走行車1は、再度、目標到達位置PT(荷物収集場所)へと自律走行を実行する。
●[狭路進入処理の詳細]
次に、上記ステップS19、及び、ステップS22でECU41が実行する「狭路進入処理」のサブ処理について図6に基づいて説明する。図6に示すように、先ず、ステップS101において、ECU41は、上記ステップS14と同様に、障害物検出装置11からの検出情報に含まれている障害物位置と、記憶装置42に記憶されている指定エリア地図情報42Vと、に基づいて、実際の指定エリア42R内(及び、指定エリア地図情報42V内)における自律走行台車1の位置である現在位置P01を判定した後、ステップS102に進む。
ステップS102において、ECU41は、実際の指定エリア42R内(及び、指定エリア地図情報42V内)における現在位置P01が、各走行ルートR1、R2(図4参照)において、車幅方向両側に各棚B1、B2(固定障害物)が配置された狭路T12(図4参照)内に位置しているか否かを判定する。つまり、ECU41は、自律走行台車1が狭路T12に進入しているか否かを判定する。そして、現在位置P01が、各走行ルートR1、R2において、車幅方向両側に各棚B1、B2(固定障害物)が配置された狭路T12内に位置していないと判定した場合、つまり、自律走行台車1が狭路T12に進入していないと判定した場合には(S102:NO)、ECU41は、当該サブ処理を終了してリターンする。
一方、現在位置P01が、各走行ルートR1、R2において、車幅方向両側に各棚B1、B2(固定障害物)が配置された狭路T12内に位置していると判定した場合、つまり、自律走行台車1が狭路T12に進入したと判定した場合には(S102:YES)、ECU41は、ステップS103に進む。ステップS103において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された検出情報から、自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLを算出する。
続いて、ステップS104において、ECU41は、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって形成された車幅方向両側の各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLが、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)よりも長いか否かを判定する。そして、各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLが、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)よりも長いと判定した場合には(S104:YES)、ECU41は、ステップ105に進む。
ステップS105において、ECU41は、各棚B1、B2(固定障害物)を回避しつつ、各走行ルートR1、R2に沿って、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行い、当該サブ処理を終了してリターンする。尚、通常速度(例えば、時速4km)は、予めECU41のROM又は記憶装置42に記憶されている。
例えば、図8に示すように、ECU41は、障害物検出装置11から入力された障害物検出平面領域11AXの検出情報から自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の各棚B1、B2(固定障害物)の形状情報を含む環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さL11、L12を算出する。
続いて、ECU41は、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さL11、L12が、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)よりも長いと判定する。その結果、ECU41は、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、各棚B1、B2(固定障害物)を回避しつつ、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行う。
また、例えば、図11に示すように、指定エリア42R(走行エリア)のレイアウト変更等によって、指定エリア地図情報42Vに含まれていない各パーテイション45が狭路T12の出口端に配置されて、狭路T12が延長されている。このような状態において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された障害物検出平面領域11AXの検出情報から自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の各棚B1、B2(固定障害物)及び各パーテイション45(固定障害物)の形状情報を含む環境情報を作成する。
そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)及び各パーテイション45(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F11、F12のそれぞれの壁長さL21、L22を算出する。尚、ECU41は、各パーテイション45にレーザ光が当たったスポットの位置が常に同じ位置にあるため、各パーテイション45は固定障害物である判定し、各壁部F11、F12を設定する。また、ECU41は、指定エリア地図情報42Vに各パーテイション45(固定障害物)追加した後、再度、上記ステップS14で求めた現在位置P01から目標到達位置PTへと至る走行ルートR1を求め、記憶装置42に記憶する。
続いて、ECU41は、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2及び各パーテイション45によって車幅方向両側に形成された各壁部F11、F12の壁長さL21、L22が、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)よりも長いと判定する。その結果、ECU41は、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、各棚B1、B2及び各パーテイション45を回避しつつ、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)で自律走行を行う。
一方、図6に示すように、上記ステップS104で自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって形成された車幅方向両側の各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLのうち、少なくとも一方の壁長さLが所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)以下であると判定した場合には(S104:NO)、ECU41は、ステップS106に進む。
ステップS106において、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)まで減速して、各棚B1、B2(固定障害物)を回避しつつ、各走行ルートR1、R2に沿って、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、自律走行を行い、ステップS107に進む。尚、徐行速度(例えば、時速約1km)は、予めECU41のROM又は記憶装置42に記憶されている。
そして、ステップS107において、ECU41は、音声出力装置(例えば、スピーカ)33を介して、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内して、ステップS108に進む。これにより、障害物検出装置11によって検出できない狭路T12の出口側の死角に人(移動障害物)がいても、狭路T12の出口近くを移動している人(移動障害物)に対して注意喚起を行うことができる。
例えば、図9に示すように、ECU41は、障害物検出装置11から入力された障害物検出平面領域11AXの検出情報から自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の各棚B1、B2(固定障害物)の形状情報を含む環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLを算出する。そして、ECU41は、各壁長さLが所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)にほぼ等しい長さであると判定する。
その結果、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)まで減速して、各棚B1、B2(固定障害物)を回避しつつ、各走行ルートR1、R2に沿って、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、自律走行を行う。また、ECU41は、音声出力装置(例えば、スピーカ)33を介して、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内する。これにより、障害物検出装置11によって検出できない狭路T12の出口側の死角に人51(移動障害物)がいても、狭路T12の出口近くを移動している人51(移動障害物)に対して注意喚起を行うことができる。
また、例えば、図10に示すように、ECU41は、障害物検出装置11から入力された障害物検出平面領域11AXの検出情報から自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の各棚B1、B2(固定障害物)の形状情報を含む環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLを算出する。
そして、ECU41は、棚B1によって形成される壁部F1の壁長さLは、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)にほぼ等しい長さであると判定する。また、ECU41は、棚B2によって形成される壁部F2の壁長さLは、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)よりも長い壁長さL13であると判定する。その結果、各壁部F1、F2のうち、壁部F1の壁長さLが所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)以下であるため、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)まで減速して、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、各走行ルートR1、R2に沿って、自律走行を行う。
また、ECU41は、音声出力装置(例えば、スピーカ)33を介して、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内する。これにより、障害物検出装置11によって検出できない狭路T12の出口側の死角に人51(移動障害物)がいても、狭路T12の出口近くを移動している人51(移動障害物)に対して注意喚起を行うことができる。
また、例えば、図12に示すように、ECU41は、指定エリア42R(走行エリア)のレイアウト変更等によって、指定エリア地図情報42Vに含まれていない各パーテイション45が狭路T12の出口端に配置されて、狭路T12が延長されている。このような状態において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された障害物検出平面領域11AXの検出情報から自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の各棚B1、B2(固定障害物)及び各パーテイション45(固定障害物)の形状情報を含む環境情報を作成する。
そして、ECU41は、この環境情報から、自車両よりも前方側で、各棚B1、B2(固定障害物)及び各パーテイション45(固定障害物)によって車幅方向両側に形成された各壁部F11、F12のそれぞれの壁長さLを算出する。そして、ECU41は、各壁長さLが所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)にほぼ等しい長さであると判定する。
その結果、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)まで減速して、各棚B1、B2(固定障害物)及び各パーテイション45(固定障害物)を回避しつつ、狭路T12の出口、つまり、各パーテイション45(固定障害物)の出口に向かって、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、自律走行を行う。また、ECU41は、音声出力装置(例えば、スピーカ)33を介して、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内する。これにより、障害物検出装置11によって検出できない狭路T12の出口側の死角に人51(移動障害物)がいても、狭路T12の出口近くを移動している人51(移動障害物)に対して注意喚起を行うことができる。
続いて、図6に示すように、ステップS108において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された検出情報から、自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、人(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内にいるか否か、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を移動しているか否かを判定する。
例えば、図9に示すように、正面から見た人51の幅が約60cmであり、側面から見た人51の幅が約30cmであるとすると、障害物検出平面領域11AX内に検出された移動障害物が30cm~60cmの幅を持った物体であれば、人51が狭路T12の出口を移動していると推定することができる。人51が30cm~60cmの幅を持つことは、例えば、記憶装置42に予め記憶されている。尚、ECU41は、人51にレーザ光が当たったスポットの位置が常に同じ位置にないため、人51は移動障害物であると判定する。
そして、人(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内にいない、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を移動していないと判定した場合には(S108:NO)、ECU41は、後述のステップS112に進む。
一方、人が(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内にいる、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を移動していると判定した場合には(S108:YES)、ECU41は、ステップS109に進む。ステップS109において、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lの駆動を停止して自律走行台車1の進行を停止して、ステップS110に進む。
ステップS110において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された検出情報から、自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、人(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内からいなくなったか否か、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を通過したか否かを判定する。
そして、人(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内にいる、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を通過していると判定した場合には(S110:NO)、ECU41は、再度、ステップS110以降の処理を実行する。すなわち、ECU41は、人(移動障害物)が狭路T12の出口を通過するのを待つ(S110:NO)。尚、音声出力装置33による狭路T12の出口に向かって走行している旨の音声案内は、続行してもよい。その後、人(移動障害物)が障害物検出平面領域11AX内からいなくなった、つまり、人(移動障害物)が狭路T12の出口を通過したと判定した場合には(S110:YES)、ECU41は、ステップS111に進む。
ステップS111において、ECU41は、音声出力装置33による狭路T12の出口に向かって走行している旨の音声案内を実行する。また、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)で、各棚B1、B2(固定障害物)を回避しつつ、狭路T12の出口に向かって、狭路T12内における現在位置P01を更新しながら、自律走行を再開し、ステップS112に進む。
例えば、図9、図10、及び、図12に示すように、ECU41は、音声出力装置33を介して、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内しつつ、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)で、自律走行している際に、障害物検出平面領域11AX内に人51(移動障害物)を検出した場合には、右モータ35R及び左モータ35Lの駆動を停止して自律走行台車1の進行を停止する。
そして、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lの駆動を停止した状態で、人51が障害物検出平面領域11AXの外に移動するのを待つ。尚、ECU41は、音声出力装置33による狭路T12の出口に向かって走行している旨の音声案内は、続行してもよい。その後、人51が障害物検出平面領域11AXの外に移動すると、ECU41は、音声出力装置33による狭路T12の出口に向かって走行している旨の音声案内をしつつ、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して徐行速度(例えば、時速約1km)で、狭路T12の出口に向かって、自律走行を再開する。
続いて、図6に示すように、ステップS112において、ECU41は、障害物検出装置11から入力された検出情報から、自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報から、障害物検出平面領域11AX内に各棚B1、B2(固定障害物)(図4参照)や各パーテイション45(固定障害物)(図12参照)によって形成される各壁部F1、F2(図9参照)や各壁部F11、F12(図12参照)が検出されなくなったか否か、つまり、狭路T12を通過したか否かを判定する。尚、図10に示すように、各壁部F1、F2のうち、走行ルートR1に沿って進行方向側の壁部F1が検出されなくなったか否かを判定して、狭路T12を通過したか否かを判定するようにしてもよい。
そして、障害物検出平面領域11AX内に各棚B1、B2(固定障害物)(図4参照)や各パーテイション45(固定障害物)(図12参照)によって形成される各壁部F1、F2や各壁部F11、F12が検出されている、つまり、狭路T12を通過していないと判定した場合には(S112:NO)、ECU41は、当該サブ処理を終了してリターンする。
一方、障害物検出平面領域11AX内に各棚B1、B2(固定障害物)(図4参照)や各パーテイション45(固定障害物)(図12参照)によって形成される各壁部F1、F2、各壁部F11、F12が検出されていない、つまり、狭路T12を通過したと判定した場合には(S112:YES)、ECU41は、ステップS113に進む。尚、図10に示すように、各壁部F1、F2のうち、走行ルートR1に沿って進行方向側の壁部F1が検出されていない、つまり、狭路T12を通過したと判定した場合には(S112:YES)、ECU41は、ステップS113に進むようにしてもよい。
ステップS113において、ECU41は、右モータ35R及び左モータ35Lを制御して通常速度(例えば、時速約4km)まで加速する。そして、ECU41は、この通常速度(例えば、時速約4km)で各ルートR1、R2に沿って自律走行を継続するように設定し、ステップS114に進む。ステップS114において、ECU41は、音声出力装置(例えば、スピーカ)33による、狭路T12の出口に向かって走行している旨の音声案内を停止した後、当該サブ処理を終了してリターンする。
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る自律走行台車1では、ECU41は、狭路T12に進入した場合に、車幅方向両側に各棚B1、B2(固定障害物)によって形成された各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLのうち、少なくとも一方の壁長さLが、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)以下になるまで、通常速度(例えば、時速約4km)で走行する。その後、ECU41は、減速して所定の徐行速度(例えば、時速約1km)で走行する。
これにより、自律走行台車1は、狭路T12の出口の手前の床面に磁気マーク等を配置する必要がなく、狭路T12の出口を安全かつ迅速に通過することができる。また、各壁部F1、F2の自車両から狭路T12の出口端までのそれぞれの壁長さLのうち、少なくとも一方の壁長さLが、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)以下になるまで、狭路T12内を通常速度(例えば、時速約4km)で走行するため、目標到達位置PTに到達するまでの走行時間を短くすることができ、作業効率の向上を図ることができる。
また、指定エリア42R(走行エリア)のレイアウト変更等によって、狭路T12の出口に予期せぬ固定障害物、例えば、パーテイション45(図11参照)等が配置されて、狭路T12が延長された場合においても、ECU41は、自車位置から狭路T12の出口端、つまり、パーテイション45(図11参照)等の車両前方側先端までの各壁部F11、F12(図11参照)の壁長さLのうち、少なくとも一方の壁長さLが、所定の壁長閾値LS以下になるまで、通常速度で走行するように制御することができる。その後、ECU41は、減速して所定の徐行速度で走行するように制御する。これにより、自律走行台車1は、狭路T12内の徐行距離を延長することなく、狭路T12の出口を安全かつ迅速に通過することができる。
また、ECU41は、所定の徐行速度(例えば、時速1km)で走行してる際に、狭路T12の出口に、人51(移動障害物)(図9参照)が存在する場合には、走行停止した後、当該人51(移動障害物)が狭路T12の出口から移動すると、所定の徐行速度で再度走行を継続するように制御する。これにより、狭路T12の出口に人51(移動障害物)がいる場合には、自律走行台車1は、走行停止するため、狭路T12の出口における人51(移動障害物)との接触を確実に避けることができる。
また、ECU41は、狭路T12を通過した後は、右モータ35R及び左モータ35Lを駆動制御して通常速度(例えば、時速4km)で走行するように制御するため、目標到達位置PT(荷物収集場所)に到達するまでの走行時間を短くすることができ、作業効率の向上を図ることができる。
また、ECU41は、自車位置から狭路T12の出口端までの車幅方向両側の各壁部F1、F2のそれぞれの壁長さLのうち、少なくとも一方の壁長さLが、所定の壁長閾値LS(例えば、約5m)以下になると、狭路T12の出口を通過するまで、狭路T12の出口に向かって走行している旨を音声案内する。これにより、障害物検出装置11によって検出できない狭路T12の出口側の死角に人51(図9参照)がいても、狭路T12の出口近くを移動している人51に対して注意喚起を行うことができる。
本発明の自律走行台車は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図1~図12の前記実施形態に係る自律走行台車1等と同一符号は、前記実施形態に係る自律走行台車1等と同一あるいは相当部分を示すものである。
(A)例えば、図13に示すように、指定エリア地図情報42Vにおいて、平面視略矩形状の減速領域48を、この狭路T12の両端部及び両端部のそれぞれ手前側の部分を覆うように、狭路T12の道なりに沿って予め設定登録するようにしてもよい。そして、上記ステップS103において、ECU41は、障害物検出装置11からの検出情報から、自車両よりも前方の半径が約10mで中心角約120度の扇形の範囲の環境情報を作成する。そして、ECU41は、この環境情報と、記憶装置42に記憶されている指定エリア地図情報42Vと、に基づいて、狭路T12内における自律走行台車1の位置である現在位置P01を判定するようにしてもよい。
続いて、上記ステップS104において、ECU41は、狭路T12内における自律走行台車1の現在位置P01と、指定エリア地図情報42Vと、に基づいて、この現在位置P01が減速領域48内に位置していないか否か、つまり、減速領域48内に進入していないか否かを判定するようにしてもよい。
そして、自律走行台車1の現在位置P01が減速領域48内に位置していない、つまり、減速領域48内に進入していないと判定した場合には(S104:YES)、ECU41は、上記ステップS105に進むようにしてもよい。一方、自律走行台車1の現在位置P01が減速領域48内に位置している、つまり、減速領域48内に進入していると判定した場合には(S104:NO)、ECU41は、上記ステップS106に進むようにしてもよい。
その結果、ECU41は、狭路T12に進入した場合に、自律走行台車1の現在位置P01が減速領域48内に進入するまで、通常速度(例えば、時速約4km)で走行する。その後、ECU41は、減速して所定の徐行速度(例えば、時速約1km)で走行する。これにより、自律走行台車1は、狭路T12の出口の手前の床面に磁気マーク等を配置する必要がなく、狭路T12の出口を安全かつ迅速に通過することができる。また、自律走行台車1の現在位置P01が減速領域48内に進入するまで、狭路T12内を通常速度(例えば、時速約4km)で走行するため、目標到達位置PTに到達するまでの走行時間を短くすることができ、作業効率の向上を図ることができる。
また、指定エリア42R(走行エリア)のレイアウト変更等によって、狭路T12の出口に予期せぬ固定障害物、例えば、パーテイション45(図11参照)等が配置されて、狭路T12が延長された場合においても、ECU41は、自律走行台車1の現在位置P01が減速領域48内に進入するまで、通常速度(例えば、時速約4km)で走行する。その後、ECU41は、減速して所定の徐行速度(例えば、時速約1km)で走行する。これにより、自律走行台車1は、狭路T12内の徐行距離を延長することなく、狭路T12の出口を安全かつ迅速に通過することができる。
(B)また、例えば、図14に示すように、2次元平面状の障害物検出平面領域11AXを、複数重ねてレーザ光を複数回走査させる3次元立体状の障害物検出立体領域11BXとすることも可能である。例えば、4つの障害物検出平面領域11AXのそれぞれを、水平方向に対して傾斜角度ゼロ、水平方向に対して下方に傾斜角度Δθ、水平方向に対して下方に傾斜角度Δθ×2、水平方向に対して下方に傾斜角度Δθ×3、等に設定して重ね、各傾斜角度の障害物検出平面領域11AXを走査することで、3次元立体状の障害物検出立体領域11BXを実現することができる。これにより、各壁部F1、F2等を立体的に検出して、各壁長さL11、L12等の測定精度を向上させることができる。
(C)また、例えば、障害物検出装置11は、レーザ光を走査させる2次元平面状の障害物検出平面領域を有する障害物センサ(LRF(Laser Range Finder)センサ)を1つ用いたが、計測精度を向上させるために、2つ以上用いてもよい。また、障害物検出装置11は、LRFセンサに限定されるものではなく、ミリ波センサ、超音波センサ、又は、ステレオカメラ、等のセンサを使用してもよい。
1 自律走行台車
11 障害物検出装置
11AX 障害物検出平面領域
33 音声出力装置
41 ECU
45 パーテイション
51 人
B1、B2 棚
F1、F2、F11、F12 壁部
T12 狭路

Claims (4)

  1. 移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車において、
    レーザ光を走査させる2次元平面状の障害物検出平面領域を有し、前記障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報を出力する障害物検出装置と、
    前記障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自律的に移動するように制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両より前方周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
    前記環境情報取得部によって取得した前記環境情報に基づいて、予め記憶した地図情報における自車両の現在位置を判定し且つ前記現在位置から目標到達位置に至る前記移動経路を取得し、前記目標到達位置に至る前記移動経路を走行し、前記目標到達位置への到達後に前記移動経路を前記目標到達位置から逆方向に走行し、前記移動経路を前記目標到達位置へ走行しているとき或いは前記移動経路を前記目標到達位置から逆方向に走行しているときに自車両が車幅方向両側に固定障害物が配置された狭路に進入したか否かを判定する進入判定部と、
    前記進入判定部により自車両が前記狭路に進入したと判定された場合に、前記固定障害物によって車幅方向両側に形成された各壁部の自車両から前記狭路の出口端までのそれぞれの壁長さを検出する壁長検出部と、
    前記壁長検出部により検出された各壁長さが、所定の壁長閾値よりも長いか否かを判定する壁長判定部と、
    前記壁長判定部によって、前記壁長検出部により検出された各壁長さが、所定の壁長閾値よりも長いと判定された場合には、通常速度で走行し、一方、前記壁長検出部により検出された各壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、前記所定の壁長閾値以下であると判定された場合には、減速して所定の徐行速度で走行するように制御する狭路走行制御部と、
    を有する、
    自律走行台車。
  2. 請求項1に記載の自律走行台車において、
    前記制御装置は、
    前記環境情報取得部によって取得した前記環境情報に基づいて、前記狭路の出口に人を含む移動障害物が存在するか否かを判定する移動障害物判定部と、
    前記狭路走行制御部により前記所定の徐行速度で走行するように制御されている際に、前記移動障害物判定部により前記狭路の出口に前記移動障害物が存在すると判定された場合には、走行停止するように制御した後、前記移動障害物判定部により前記狭路の出口に前記移動障害物が存在しないと判定された場合に、前記所定の徐行速度で再度走行を継続するように制御する回避走行制御部と、
    を有する、
    自律走行台車。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の自律走行台車において、
    前記制御装置は、
    前記狭路を通過したか否かを判定する狭路通過判定部と、
    前記狭路通過判定部により前記狭路を通過したと判定された場合には、前記通常速度で走行するように制御する通過走行制御部と、
    を有する、
    自律走行台車。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の自律走行台車において、
    音声案内する音声出力装置を備え、
    前記制御装置は、
    前記壁長判定部によって、前記壁長検出部により検出された各壁長さのうち、少なくとも一方の壁長さが、前記所定の壁長閾値以下であると判定された場合には、前記狭路の出口を通過するまで、前記狭路の出口に向かって進行している旨を音声案内するように前記音声出力装置を制御する報知制御部を有する、
    自律走行台車。
JP2018168024A 2018-09-07 2018-09-07 自律走行台車 Active JP7180218B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018168024A JP7180218B2 (ja) 2018-09-07 2018-09-07 自律走行台車
EP19194278.8A EP3620882B1 (en) 2018-09-07 2019-08-29 Autonomous travel cart
US16/559,969 US11237568B2 (en) 2018-09-07 2019-09-04 Autonomous travel cart

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018168024A JP7180218B2 (ja) 2018-09-07 2018-09-07 自律走行台車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020042419A JP2020042419A (ja) 2020-03-19
JP7180218B2 true JP7180218B2 (ja) 2022-11-30

Family

ID=67809276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018168024A Active JP7180218B2 (ja) 2018-09-07 2018-09-07 自律走行台車

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11237568B2 (ja)
EP (1) EP3620882B1 (ja)
JP (1) JP7180218B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3051279B1 (fr) * 2016-05-10 2021-01-29 Vincent Jacquemart Procede de gestion de deplacements d’une flotte d’objets mobiles autonomes, procede de deplacement d’un objet mobile autonome, dispositifs et produits programme d’ordinateur correspondants
JP7472005B2 (ja) * 2020-12-02 2024-04-22 ヤンマーホールディングス株式会社 自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266123A (ja) 2000-03-22 2001-09-28 Honda Motor Co Ltd 画像処理装置、特異箇所検出方法、及び特異箇所検出プログラムを記録した記録媒体
JP2004094298A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Daifuku Co Ltd 自走車両利用の搬送装置
JP2009042845A (ja) 2007-08-06 2009-02-26 Panasonic Electric Works Co Ltd 自律移動装置
JP2009294934A (ja) 2008-06-05 2009-12-17 Ihi Corp 自律移動装置及び自律移動装置の制御方法
WO2011064821A1 (ja) 2009-11-27 2011-06-03 トヨタ自動車株式会社 自律移動体及びその制御方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222309A (ja) * 1986-03-25 1987-09-30 Toshiba Corp 無人搬送車システム
KR101307299B1 (ko) * 2008-09-03 2013-09-11 무라다기카이가부시끼가이샤 자율 이동 장치
JP5561730B2 (ja) 2010-09-13 2014-07-30 独立行政法人産業技術総合研究所 移動体の誘導制御システム及び誘導制御方法
CN107797550A (zh) * 2016-09-01 2018-03-13 松下电器(美国)知识产权公司 自主移动式机器人、方法以及非瞬时性记录介质
KR102021834B1 (ko) * 2017-07-12 2019-09-17 엘지전자 주식회사 이동 로봇 시스템 및 그 제어방법
US11231715B2 (en) * 2018-05-22 2022-01-25 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method and system for controlling a vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266123A (ja) 2000-03-22 2001-09-28 Honda Motor Co Ltd 画像処理装置、特異箇所検出方法、及び特異箇所検出プログラムを記録した記録媒体
JP2004094298A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Daifuku Co Ltd 自走車両利用の搬送装置
JP2009042845A (ja) 2007-08-06 2009-02-26 Panasonic Electric Works Co Ltd 自律移動装置
JP2009294934A (ja) 2008-06-05 2009-12-17 Ihi Corp 自律移動装置及び自律移動装置の制御方法
WO2011064821A1 (ja) 2009-11-27 2011-06-03 トヨタ自動車株式会社 自律移動体及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3620882B1 (en) 2022-02-09
US20200081437A1 (en) 2020-03-12
US11237568B2 (en) 2022-02-01
JP2020042419A (ja) 2020-03-19
EP3620882A1 (en) 2020-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6973393B2 (ja) 移動体誘導システム、移動体、誘導装置およびコンピュータプログラム
JP6656673B2 (ja) 自律移動システム
JP6020265B2 (ja) 物品搬送設備
CN106843223A (zh) 一种智能化避障agv小车***及避障方法
KR101049906B1 (ko) 자율 이동 장치 및 이의 충돌 회피 방법
JP2009187343A (ja) 自律移動体、その制御方法、及び制御システム
US20200081440A1 (en) Autonomous travel cart and method of controlling travel thereof
JP6866839B2 (ja) 自動運転フォークリフト
JP7163782B2 (ja) 自律走行台車
JP7180218B2 (ja) 自律走行台車
JP2009237851A (ja) 移動体制御システム
JP2020004095A (ja) 自律移動体制御装置及び自律移動体
JP7063131B2 (ja) 自律走行台車
JP7207046B2 (ja) 自律移動装置、誘導システムおよび自律移動装置の移動方法
JP2020154592A (ja) 自律移動装置、プログラムおよび自律移動装置による搬送対象物の選択方法
JP7300413B2 (ja) 制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラム
JP2019204414A (ja) 自律走行台車
JP7135883B2 (ja) 移動体走行システム
JP6978743B2 (ja) Agv制御システム
JP2021047680A (ja) 自律走行体および自律走行体の制御方法
JP2020191008A (ja) 自律移動装置および自律移動装置における搬送情報読取方法
JP7435491B2 (ja) 自律移動体
JP4304588B2 (ja) 物品搬送車
US20230195124A1 (en) Management method for mobile object, control method for mobile object, mobile object, and recording medium storing computer program
JP2020160646A (ja) 搬送システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221031

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7180218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151