WO2002023297A1 - Mobile body movement control system - Google Patents

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Kunikatsu Takase
Yoshiro Hada
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Kunikatsu Takase
Yoshiro Hada
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    • G05D1/0297Fleet control by controlling means in a control room

Abstract

A mobile body movement control system capable of controlling the movements of a plurality of mobile bodies smoothly without enormous amounts of computation. A plurality of free-to-move autonomous robots (2021, ....,202N) run on the floor of a space (201) such as a room, and a plurality of TV cameras (2031-203M) are attached to the ceiling, with desks (207) and chairs (218) as mobile objects located in the space. An environment computer (205) processes the images on respective TV cameras (203), and identifies robot ID marks (212) attached to respective autonomous robots (202) and object ID marks (213) to thereby specify them and recognize their positions. It also sets the running routes of respective autonomous robots, and repeats controls of resetting routes after each specified-distance running to avoid collisions and deadlocks. Additionally, various traffic controls are in effect to ensure smooth running.

Description

明 細 書 移動体移動制御システム  Description Mobile object movement control system
技術分野 Technical field
本発明はロボット等の移動体が所望の地点に移動するための移動体移動制御シ ステムに係わり、 特に複数の移動体がそれぞれ所望の地点に円滑に移動すること を可能にする移動体移動制御システムに関する。 背景技術  The present invention relates to a moving body movement control system for moving a moving body such as a robot to a desired point, and particularly to a moving body movement control system that enables a plurality of moving bodies to move smoothly to a desired point. About the system. Background art
室内等の所定の空間内を自律的に移動するロボット等の移動体が各種提案され ている。 これらの中で比較的安定した技術成果として商品化された移動体にヘル プメイ ト(Helpmate)と呼ばれるものが存在している。 ヘルプメイトは車輪を備 えこれを用いて走行する移動ロボットであり、 内部に空間内の障害物等の所在を 示す電子地図を所持している。 また、 口ポットの進行に際しての障害を検知する ロボット搭載型のセンサを備えており、 障害物を検知してこれを避けながら目的 地 (ゴール) に到達することができる。  Various moving bodies such as robots that move autonomously in a predetermined space such as a room have been proposed. Among these, there are mobile objects that have been commercialized as relatively stable technical results, called Helpmates. The helpmate is a mobile robot equipped with wheels and traveling using it, and has an electronic map showing the location of obstacles and the like in the space. The robot is equipped with a robot-mounted sensor that detects obstacles during the progress of the mouth pot, and can reach the destination (goal) while detecting obstacles and avoiding them.
このような移動体は、 電子地図やセンサによって障害物を検知し、 これを避け るようなルートを設定してゴールまで移動するようになっている。 また、 人間が その移動体の直前を横切るような場合における衝突を回避するために、 センサが このようなルート上の障害物を検知すると反射的にその移動を停止するようにな つている。 そして、 所定時間経過後にこのセンサが障害物が無くなつたことを検 知すると、 その時点で移動を再開するようになっている。  Such moving objects are designed to detect obstacles using electronic maps and sensors, and to set a route to avoid them, and move to the goal. In addition, in order to avoid collisions when a human crosses just before the moving object, when the sensor detects such an obstacle on the route, the sensor reflexively stops the movement. When the sensor detects that the obstacle has disappeared after a lapse of a predetermined time, the movement is resumed at that point.
ところで、 ロボットが進化して工業用のロボットのように定位置で決まった作 業を行うものと共に室内等の所定の空間を動き回り掃除をしたり書類を運んだり、 あるいは病人の介護を行ったりするというようなものも各種提案されている。 後 者の提案が具体化していく と、 1 'つの空間内に複数の自力で走行する移動体 (以 下、 単に自律型ロボットという。 ) が共存する関係が発生し得ることになる。 た とえばある空間で、 掃除をしている自律型ロポットの近傍を病人に食事を運ぶ他 の自律型ロボットがすれ違うといった場合がその一例である。 このような場合に 自律型ロボット同士の移動時に衝突を避けようとすると一方または双方の自律型 ロボットが走行を停止してしまうといった現象が発生することがある。 By the way, robots evolve and perform fixed work at fixed positions like industrial robots, and also move around a predetermined space such as a room and clean, carry documents, or provide care for the sick. Various proposals have been made. If the latter proposal becomes more concrete, a relationship may arise in which multiple moving objects (hereafter simply referred to as autonomous robots) co-exist in one space. For example, in a certain space, other than carrying food to the sick near the autonomous robot that is cleaning An example is the case where two autonomous robots pass each other. In such a case, if an attempt is made to avoid collision when the autonomous robots move, one or both autonomous robots may stop traveling.
図 2 9は、 このような現象を説明するためのものである。 第 1の自律型ロポッ ト 1 0 1が実線で示したルート 1 0 2で所定の空間内を走行する計画を持ってい るものとし、 第 2の自律型ロボット 1 0 3は破線で示した他のルート 1 0 4で同 一の空間内を走行する計画を持っているものとする。 両ルート 1 0 2、 1 0 4が たとえば第 1の地点 1 0 5と第 2の地点 1 0 6で交差していたものとする。 この ような場合でたとえば第 1の自律型ロボット 1 0 1が先行して地点 1 0 5に到達 したとする。 この時点で第 2の自律型ロボット 1 0 3が走行を開始しようとした とすると、 ルート 1 0 4をふさぐ形で障害物が存在すると認識する。  Figure 29 illustrates this phenomenon. It is assumed that the first autonomous robot 101 has a plan to travel in a predetermined space on a route 102 shown by a solid line, and the second autonomous robot 103 is shown by a broken line. It is assumed that the person has a plan to travel in the same space on route 104 of. It is assumed that both routes 102 and 104 intersect at a first point 105 and a second point 106, for example. In such a case, for example, it is assumed that the first autonomous robot 101 arrives at the point 105 in advance. At this point, if the second autonomous robot 103 attempts to start traveling, it recognizes that an obstacle exists in a form blocking the route 104.
このため、 出発点にいる第 2の自律型ロボット 1 0 3はそのルート 1 0 4で走 行しょうとしている限り出発点から出発することができない。 第 1の自律型ロボ ット 1 0 1というような移動中の物体が第 1の地点 1 0 5にたまたま存在してい るのか、 あるいはこの位置に障害物が永続的に存在しているのかといつた判別は- 第 2の自律型ロボット 1 0 3の側から行うことができないからである。 第 2の 地点 1 0 6についても同様な問題が生じる。 すなわち第 2の地点 1 0 6に第 1ま たは第 2の自律型ロボット 1 0 1、 1◦ 3のいずれかが先に到達すると、 他方の 自律型ロボットは、 いずれかの自律型ロボット 1 0 1、 1 0 3がその通路を阻止 している限り移動を開始することができず、 停止状態となる。  For this reason, the second autonomous robot 103 at the starting point cannot depart from the starting point as long as it is going to run on the route 104. Whether a moving object, such as the first autonomous robot 101, happens to be at the first point 105, or whether there is a permanent obstacle at this position. This is because the determination cannot be made from the second autonomous robot 103 side. A similar problem occurs at the second location 106. That is, when one of the first or second autonomous robots 101 and 1◦3 arrives at the second point 106 first, the other autonomous robot 1 As long as 01 and 103 are blocking the passage, movement cannot be started and the vehicle will be stopped.
すなわち、 人間や他の動物であれば相手の自律型ロボットの移動状態を予測し て、 相手が自分の走行するルート 1 0 2、 1 0 4上に存在する場合である場合に は第 1あるいは第 2の地点 1 0 5、 1 0 6の近傍まで進行して障害状態が解かれ るのを待機する。 このような動作を行っている途中で、 障害状態を引き起こした その自律型ロボットが自分の走行するルート 1 0 2、 1 0 4から外れることにな れば、 何ら途中で走行を停止させる必要がなく、 効率的な移動が可能である。 と ころが、—自律型口ポット 1 0 1、 1 0 3がこのような予測を行うことは困難であ る。 したがって、 一度設定した走行経路としてのルート 1 0 2、 1 0 4上に他の 障害物が存在するとレ、うような事態が発生すると、 その障害物を取り除いたり、 その障害物が自律的に他の場所に移動しない限り、 移動自体を全く行えない状態 となる。 That is, in the case of a human or other animal, the movement state of the other party's autonomous robot is predicted, and if the other party is on the route 102 or 104 on which the other party is traveling, the first or second case is determined. Proceed to the vicinity of the second point 105, 106 and wait until the fault condition is cleared. If the autonomous robot that caused the failure state deviates from the route 102 or 104 on which it travels while performing such an operation, it is necessary to stop traveling somehow. And efficient movement is possible. However, it is difficult for the autonomous mouth pots 101 and 103 to make such predictions. Therefore, if there is another obstacle on the route 102, 104 as the route once set, if such a situation occurs, the obstacle is removed, Unless the obstacle autonomously moves to another location, it cannot move at all.
以上、 2つの自律型ロボット 1 0 1、 1 0 3が同一空間内に存在し 2つの地点 1 0 5、 1 0 6でルート 1 0 2、 1 0 4が交差する場合を説明したが、 実際には 掃除ロポットのように 1つの空間内で複雑なルートを採る場合がある。 このよう な場合には他の自律型ロボットとの間で、 実に多くの交差箇所が発生するおそれ がある。 また、 自律型口ポットの数が多くなれば、 これらのルートが交差する機 会も当然増加する。 そしてこれらの交差箇所で各自律型ロポットの 1つでも動作 を停止させる状態を発生させると、 この自律型ロボットが停止状態を解かれない 限り、 この自律型ロボットのルートと交差する他の自律型ロポットも移動を行う ことができなくなる。 比較的密集した空間内にこのように動作を停止させられた 自律型ロボットが複数台発生すると、 これを引き金により多くの自律型ロボット が静止状態を強いられることになる。  As described above, the case where two autonomous robots 101 and 103 exist in the same space and the routes 102 and 104 intersect at the two points 105 and 106 has been described. In some cases, a complicated route is taken in one space like a cleaning pot. In such a case, there may be many intersections with other autonomous robots. Also, as the number of autonomous mouth pots increases, the chances of these routes intersecting naturally increase. Then, if a state where even one of the autonomous robots stops operating at these intersections is generated, other autonomous robots that intersect with the route of this autonomous robot will remain in this autonomous robot's route until the stopped state is released. Lopot can no longer move. When a plurality of autonomous robots whose movements are stopped in such a relatively dense space occur, many autonomous robots are forced to stand still by triggering them.
もちろん、 個々の自律型ロポットがそれらのルート上に存在する物体を前記し たように定位置に固定された障害物なのか移動する可能性のある障害物であるか を判別すると共に、 それらの過去の移動状態を把握して将来の進路を予測するこ とは全く不可能なことではない。 しかしながらこれらの判断を比較的広い空間内 で不特定数の数の自律型ロボットに対して行うことは、 必要とする膨大な演算量 に対する個々の自律型口ポットの演算処理速度の関係から現実には不可能である, すなわち、 個々の自律型口ポットが他のロボットあるいは障害物を特定し、 必要 な場合にはその動きを追跡するには自律型ロボット側での高度の画像認識技術と 予測制御が必要となる。 更に、 図 2 9では 2つの自律型口ポットの一方のみが一 時的に停止する場合を示したが、 双方が同時にこの状態になると停止状態を解除 できなくなる。  Of course, the individual autonomous robots determine whether the objects existing on their routes are obstacles fixed in place as described above or obstacles that may move, and It is not impossible at all to grasp past movement conditions and predict future courses. However, making these judgments for an unspecified number of autonomous robots in a relatively large space is actually difficult due to the relationship between the computational processing speed of each autonomous mouth pot and the required huge amount of computation. Is impossible, i.e. each autonomous mouth pot identifies other robots or obstacles and, if necessary, tracks their movements with advanced image recognition technology and prediction on the autonomous robot side Control is required. Furthermore, FIG. 29 shows a case where only one of the two autonomous mouth pots temporarily stops, but if both of them are in this state at the same time, the stop state cannot be released.
図 3 0は双方の自律型ロボットが身動きができなくなるデッドロックという現 象が生じる場合の例を示したものである。 障害物 1 1 1、 1 1 2のある空間で第 1の自律型ロボット 1 1 3がこれらを避けるルートでそのゴール 1 1 4に向かつ て進行するものとし、 同様に第 2の自律型ロポット 1 1 5が同様に障害物 1 1 1 . 1 1 2を避ける形でそのゴール 1 1 6に向かって進行する.ものとする。 両自律型 ロポット 1 1 3、 1 1 5が自分のルート上で他方を認識して衝突を回避するため に図のような位置で停止したとする。 この際は、 時間が経過しても両自律型ロボ ット 1 1 3、 1 1 5の位置関係が固定されたままになるので、 デッドロックは解 除されない。 このように恒久的な停止状態としてのデッドロックという問題は、 複数台の自律型ロボットが存在する状況で発生する。 Figure 30 shows an example in which a deadlock phenomenon occurs in which both autonomous robots cannot move. In a space with obstacles 1 1 1 and 1 1 2, it is assumed that the first autonomous robot 113 moves toward its goal 114 on a route avoiding them. Let 1 1 5 also proceed towards its goal 1 1 6 avoiding the obstacles 1 1 1. 1 1 2. Both autonomous It is assumed that Lopots 1 13 and 1 15 stop at the positions shown in the figure to recognize the other on their route and avoid collision. In this case, the deadlock is not released because the positional relationship between the two autonomous robots 113 and 115 remains fixed over time. The problem of deadlock as a permanent stop occurs in a situation where there are multiple autonomous robots.
従来から 1つの自律型ロボットが 1つの空間内を移動することに関する移動制 御技術について各種の提案がされているものの、 デッドロックの発生という事態 を回避するために、 複数の自律型ロポットあるいは移動体が混在して移動する移 動制御技術についての実用的な提案は全く行われておらず、 未解決の領域となつ ている。 しかしながら、 既に説明したように自律型口ポットの活躍の場が各種広 がりを見せている現状で、 複数の自律型ロポットあるいは移動体が同一空間内に 共存し、 かつこれらが円滑に移動できる環境が実現されることは必須の課題であ る。  Conventionally, various proposals have been made for movement control technology relating to the movement of one autonomous robot in one space.However, in order to avoid a deadlock situation, multiple autonomous robots or No practical proposals have been made on movement control technology in which the body moves in a mixed state, and this is an unsolved area. However, as described above, the autonomous mouth pot is playing an active role in a wide variety of situations, and in a situation where multiple autonomous pots or moving objects coexist in the same space and they can move smoothly. Achieving this is an essential issue.
そこで本発明の目的は、 複数の移動体の移動を、 これらの移動制御に障害とな る膨大な演算を行うことなく円滑に制御することのできる移動体移動制御システ ムを提供することにある。 発明の開示  Therefore, an object of the present invention is to provide a moving body movement control system that can smoothly control the movement of a plurality of moving bodies without performing enormous operations that hinder the movement control. . Disclosure of the invention
請求項 1記載の発明では、 (ィ) 複数の移動体の移動する空間の一部または全 部をそれぞれカバーし、 この空間内を自力で移動する移動体および通路上に存在 するその他の物体を撮像する 1または複数の撮像カメラからなる環境側撮像手段 と、 (口) この環境側撮像手段の撮像した画像データからそれぞれの移動体およ ぴ通路上に存在するその他の物体を特定する対象特定手段と、 (ハ) 環境側撮像 手段の撮像した画像データから移動体おょぴ通路上に存在するその他の物体の位 置を特定する位置特定手段と、 (二) 対象特定手段の特定した移動体ごとに位置 特定手段によつて特定された現在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置 までの走行のための経路を設定する経路設定手段と、 (ホ) この経路設定手段に よって設定されたそれぞれの移動体ごとの経路に沿って移動体を他の移動体およ ぴ通路上に存在するその他の物体に衝突しない移動経路で現在位置から所定単位 ずつゴールに向かう走行制御を行わせる移動体別走行制御手段と、 (へ) 複数の 移動体がそれぞれのゴールに到達するまでは移動体ごとに現在位置からゴールと なる位置までの走行のための経路を経路設定手段によって再度設定して移動体別 走行制御手段によってゴールに向かう走行制御を繰り返させる走行制御手段とを 移動体移動制御システムに具備させる。 According to the first aspect of the present invention, (a) a part or the whole of a space in which a plurality of moving bodies move is covered, and the moving body moving by itself in the space and other objects existing on the passage are identified. Environment-side imaging means comprising one or a plurality of image-capturing cameras for imaging; and (mouth) a target specification for specifying each moving object and other objects present on a passage from image data taken by the environment-side imaging means. Means; (c) position specifying means for specifying the position of another object existing on the moving object passage from the image data picked up by the environment-side image pickup means; and (2) movement specified by the object specifying means. (E) route setting means for setting a route for traveling from the current position specified by the position specifying means for each body to each of these goal positions; Predetermined unit from the current position in the moving path does not collide with other objects present in have been each mobile each of other mobile Oyo Pi passage on the moving body along a path A traveling control means for each moving object for performing traveling control toward the goal at a time, and (f) for traveling from a current position to a goal position for each moving object until the plurality of moving objects reach each goal. The moving body movement control system further includes a traveling control means for setting a route again by the route setting means and repeating the traveling control toward the goal by the moving body-specific traveling control means.
すなわち請求項 1記載の発明では、 複数の移動体の移動する空間の一部または 全部をそれぞれカバーして撮像する 1または複数の撮像カメラを用意して、 環境 側撮像手段の撮像した画像データからそれぞれの移動体おょぴ通路上に存在する その他の物体を対象特定手段によって特定し、 環境側撮像手段の撮像した画像デ ータから移動体および通路上に存在するその他の物体の位置を特定するようにし ている。 そして、 対象特定手段の特定した移動体ごとに位置特定手段によって特 定された現在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置までの走行のための 経路を経路設定手段によつて設定する。 そして設定した経路にそつて移動体別走 行制御手段によつて移動体を現在位置から所定単位ずつゴールに向かう走行制御 を行わせる。 ここで所定単位ずつとは所定時間単位で走行制御を行ってもよいし, 所定量ずつ走行制御を行つてもよいという意味である。 走行制御手段は複数の移 動体がそれぞれのゴールに到達するまでは移動体ごとに現在位置からゴールとな る位置までの走行のための経路を経路設定手段によって再度設定して移動体別走 行制御手段によってゴールに向かう走行制御を繰り返させる。 これにより、 それ ぞれの移動体は一時的に他の移動体の移動によって停止すること.はあっても、 特 別の場合を除きそれぞれのゴールに有限の時間で到達することができる。  That is, in the invention according to claim 1, one or a plurality of imaging cameras that respectively cover a part or the whole of a space in which a plurality of moving bodies move are prepared, and the image data captured by the environment-side imaging unit is prepared. Identify other objects existing on the passage of each moving object by the target identification means, and identify the position of the moving object and other objects existing on the passage from the image data captured by the environmental imaging means. I try to do it. Then, a route for traveling from the current position specified by the position specifying means to each of the goal positions is set by the path setting means for each moving object specified by the target specifying means. Then, the traveling control unit controls the traveling of the moving body toward the goal by a predetermined unit from the current position by the moving body-specific traveling control means along the set route. Here, the predetermined unit means that the traveling control may be performed in a predetermined time unit or the traveling control may be performed in a predetermined amount. The traveling control means sets a traveling route from the current position to the goal position for each moving object again by the route setting means until the plurality of moving objects reach the respective goals, and travels by moving object. The traveling control toward the goal is repeated by the control means. As a result, each moving object may be temporarily stopped by the movement of another moving object, but can reach each goal in a finite time except in special cases.
請求項 2記載の発明では、 (ィ) 複数の移動体の移動する空間の一部または全 部をそれぞれ力パーし、 この空間内を自力で移動する移動体および他から加えら れた力で移動が可能な可動物体のうちの必要なものに予め取り付けられたマーク を撮像する 1または複数の撮像カメラからなる環境側撮像手段と、 (口) この環 境側撮像手段の撮像したマークごとの固有のパターンからそれぞれの移動体およ ぴ可動物体を特定する対象特定手段と、 (ハ) 環境側撮像手段の撮像したマーク の位置から空間内におけるマークの取り付けられた移動体および可動物体の位置 を特定する位置特定手段と、 (二) 対象特定手段の特定した移動体ごとに位置特 定手段によって特定された現在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置ま での走行のための経路を設定する経路設定手段と、 (ホ) この経路設定手段によ つて設定されたそれぞれの移動体ごとの経路に沿って移動体を他の移動体等の障 害物に衝突しない移動範囲で現在位置から所定単位ずつゴールに向かう走行制御 を行わせる移動体別走行制御手段と、 (へ) 複数の移動体がそれぞれのゴールに 到達するまでは移動体ごとに現在位置からゴールとなる位置までの走行のための 経路を経路設定手段によつて再度設定して移動体別走行制御手段によってゴール に向かう走行制御を繰り返させる走行制御手段とを移動体移動制御システムに具 備させる。 According to the second aspect of the present invention, (a) a part or the whole of a space in which a plurality of moving bodies move is individually subjected to force, and a moving body moving by itself in the space and a force applied from another body. An environment-side image pickup means comprising one or more image pickup cameras for picking up marks attached to necessary ones of movable movable objects; and (mouth) a mark for each mark picked up by the environment-side image pickup means. (C) from the position of the mark imaged by the environment-side imaging means to the position of the moving object and the movable object with the mark attached in space from the position of the mark captured by the environmental imaging means; (2) a position specifying means for each moving object specified by the target specifying means; Route setting means for setting a route for traveling from the current position specified by the setting means to the respective positions serving as these goals; and (e) each mobile unit set by the route setting means. Moving control means for performing moving control for moving the moving body toward the goal by a predetermined unit from the current position within a moving range in which the moving body does not collide with an obstacle such as another moving body along each route; Until one of the moving objects reaches each goal, the route for traveling from the current position to the goal position is set again by the route setting means for each moving object, and the traveling control means for each moving object sets the route to the goal. A traveling control means for repeating traveling control is provided in the moving object movement control system.
すなわち請求項 2記載の発明では、 複数の移動体の移動する空間の一部または 全部をそれぞれ力パーしてこの空間内を自力で移動する移動体おょぴ他から加え られた力で移動が可能な可動物体のうちの必要なものに予め取り付けられたマー クを撮像する 1または複数の撮像力メラを用意して、 環境側撮像手段の撮像した マークごとの固有のパターンからそれぞれの移動体および可動物体を対象特定手 段によって特定し、 環境側撮像手段の撮像したマークの位置から空間内における マークの取り付けられた移動体および可動物体の位置を位置特定手段によって特 定するようにしている。 そして、 対象特定手段の特定した移動体ごとに位置特定 手段によつて特定された現在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置まで の走行のための経路を経路設定手段によって設定する。 そして設定した経路にそ つて移動体別走行制御手段によつて移動体を現在位置から所定単位ずつゴールに 向かう走行制御を行わせる。 ここで所定単位ずつとは所定時間単位で走行制御を 行ってもよいし、 所定量ずつ走行制御を行ってもよいという意味である。 走行制 御手段は複数の移動体がそれぞれのゴールに到達するまでは移動体ごとに現在位 置からゴールとなる位置までの走行のための経路を経路設定手段によって再度設 定して移動体別走行制御手段によってゴールに向かう走行制御を繰り返させる。 これにより、 それぞれの移動体は一時的に他の移動体の移動によって停止するこ とはあっても、 特別の場合を除きそれぞれのゴールに有限の時間で到達すること ができる。 請求項 3記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シス テムで、 経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交差あるいは近接して平行する 可能性のある予め定めた箇所にこれらの移動体が衝突しないで走行するための走 行順序を規制したりあるいは走行方向を互いに規制する規制通路を配置すること を特徴としている。 In other words, in the invention described in claim 2, a part or the whole of the space in which the plurality of moving bodies move is individually subjected to power, and the moving body that moves by itself in this space can move with the force applied from others. One or a plurality of imaging power lenses that image the marks attached to the necessary movable objects in advance are prepared, and each moving object is extracted from the unique pattern for each mark imaged by the environmental imaging means. And the movable object are specified by the target specifying means, and the position of the moving object and the movable object with the mark in the space is specified by the position specifying means from the position of the mark imaged by the environment-side imaging means. . Then, a route for traveling from the current position specified by the position specifying means to each of the goal positions is set by the path setting means for each moving object specified by the target specifying means. Then, the traveling control for moving the mobile unit toward the goal from the current position to the goal by a predetermined unit is performed by the traveling control unit for each mobile unit along the set route. Here, the predetermined unit means that the travel control may be performed in a predetermined time unit or the travel control may be performed in a predetermined amount. The traveling control means sets a route for traveling from the current position to the goal position for each moving object again by the route setting means until the plurality of moving objects reach the respective goals, and separates each moving object. The traveling control toward the goal is repeated by the traveling control means. As a result, each moving object can temporarily stop due to the movement of another moving object, but can reach each goal in a finite time except in special cases. According to the third aspect of the present invention, in the moving object movement control system according to the first or second aspect, the route setting means includes a predetermined setting in which routes of a plurality of moving objects may intersect or closely parallel. It is characterized by restricting the running order for these mobiles to travel without collision at the place where the moving bodies collide, or placing a restricting passage that regulates the traveling direction with respect to each other.
すなわち請求項 3記載の発明では、 経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交 差あるいは近接して平行する可能性のある予め定めた箇所にこれらの移動体が衝 突しないで走行するための走行順序を規制したりあるいは走行方向を互いに規制 する規制通路を配置することにしている。 これにより、 移動体同士が衝突するこ となく交通規制された状態でそれぞれの経路を移動することが可能になる。 請求項 4記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シス テムで、 経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交差あるいは近接して平行する 可能性のある予め定めた箇所の近傍でこれらの移動体の経路となっていない場所 に、 衝突の可能性のある移動体の少なくとも一つを他の移動体との衝突の回避の ために一時的に退避'させるように経路設定を行う一時退避点設定手段を具備する ことを特徴としている。  In other words, according to the third aspect of the present invention, the route setting means is configured such that the plurality of moving bodies travel at predetermined positions where the paths of the plurality of moving bodies may intersect or are close to and parallel to each other without collision. A restriction path is provided to regulate the traveling order of the vehicles or to regulate the traveling direction with respect to each other. As a result, it is possible to move on each route in a traffic-controlled state without collision between moving objects. According to the fourth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the route setting means may include a predetermined path in which the paths of the plurality of moving bodies may intersect or closely parallel. At a location near these locations that are not on the path of these moving objects, at least one of the potentially colliding moving objects should be temporarily retracted to avoid collision with other moving objects. And a temporary evacuation point setting means for setting a route.
すなわち請求項 4記載の発明では、 経路設定手段は、 移動体同士で衝突が発生 する可能性のある経路が設定される可能性があるときに、 衝突の可能性のある移 動体の少なくとも一つを他の移動体との衝突の回避のために一時的に退避させる ように一時退避点を一時退避点設定手段によって設定することで衝突の回避を図 つている。  In other words, in the invention according to claim 4, the route setting means is configured to determine at least one of the moving objects that may collide when there is a possibility that a route that may cause a collision between the moving objects is set. The temporary evacuation point is set by the temporary evacuation point setting means so that the evacuation point is temporarily evacuated to avoid collision with other moving objects to avoid collision.
請求項 5記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シス テムで、 経路設定手段は、 複数の移動体が同時に走行することのできる空間を複 数に分割して分割された小領域を連結する箇所に一方の小領域から他方の小領域 に移動する移動体をチェックする関所を配置しており、 移動体別走行制御手段は こ'の関所を該当の移動体が通過するまでは通過後の小領域の障害物を考慮せずに 走行制御を行うことを特徴としている。  According to a fifth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the route setting means divides a space in which a plurality of moving bodies can travel simultaneously into a plurality of spaces. A check point for moving objects that moves from one small area to the other small area is placed at the point where the small areas are connected, and the traveling control means for each moving object Until it passes, it is characterized by running control without considering obstacles in the small area after passing.
すなわち請求項 5記載の発明では、 経路設定手段は、 複数の移動体が同時に走 行することのできる空間を複数に分割して分割された小領域を連結する箇所に一 方の小領域から他方の小領域に移動する移動体をチェックする関所を配置するこ とで、 この関所を通過する前は関所を通過した後に生じるであろう走行制御のこ とを配慮することなく走行制御ができるようにしており、 .少なくとも関所までの 走行制御の円滑化を図っている。 In other words, according to the fifth aspect of the present invention, the route setting means divides a space in which a plurality of mobiles can run at the same time into a plurality of spaces and connects the divided small regions to a plurality of spaces. By placing a checkpoint that checks for moving objects from one small area to the other small area, consideration should be given to the travel control that would occur after passing through the checkpoint before passing through this checkpoint. Cruise control can be performed without any problems.
請求項 6記載の発明では、 請求項 2記載の移動体移動制御システムで、 マーク は赤外光を発しており、 環境側撮像手段は赤外光に感応することを特徴としてい る。  According to a sixth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the second aspect, the mark emits infrared light, and the environment-side imaging unit is responsive to the infrared light.
すなわち請求項 6記載の発明では、 マークが赤外光を発するもので、 環境側撮 像手段はこれに感応する手段であることを特徴としている。 これにより、 人間に 目障りにならないマークを使用して移動体の移動を制御することができる。 請求項 7記載の発明では、 請求項 3記載の移動体移動制御システムで、 規制通 路は、 複数の移動体の移動経路を共通と見なせる領域の範囲でこれらの移動体を 少なくとも互いに接触しない所定の間隔を置いて予め定められた共通の方向に等 速度で移動させるようにした通路であることを特徴としている。  That is, the invention according to claim 6 is characterized in that the mark emits infrared light, and the environment-side imaging means is a means responsive to the infrared light. Thus, the movement of the moving object can be controlled using the mark that does not obstruct human eyes. According to a seventh aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the third aspect, the restriction path is provided such that the moving bodies of the plurality of moving bodies are not in contact with each other at least within a range of an area where the moving paths of the plurality of moving bodies can be regarded as common. The passage is characterized by being moved at a constant speed in a predetermined common direction at a constant speed.
すなわち請求項 7記載の発明では、 請求項 3で説明した規制通路の 1つの態様 を扱っている。 この規制通路は、 複数の移動体を互いに接触しない所定の間隔を 置いて予め定められた共通の方向に等速度で移動させるようにした通路となって いる。 これにより、 エスカレータに乗った場合のようにそれぞれの移動体を共に 停止させることなく移動させることができる。  That is, the invention described in claim 7 deals with one mode of the restriction passage described in claim 3. The restricting passage is a passage that moves a plurality of moving bodies at a predetermined interval that does not contact each other at a constant speed in a predetermined common direction. As a result, each moving body can be moved without stopping as in the case of riding on an escalator.
請求項 8記載の発明では、 請求項 3記載の移動体移動制御システムで、 複数の 移動体の移動経路の交差点まで移動してきた各移動体をそれぞれ所望の移動方向 に切り替える移動体回転手段を具備することを特徴としている。  According to an eighth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the third aspect, there is provided moving body rotating means for switching each moving body that has moved to the intersection of the moving paths of the plurality of moving bodies to a desired moving direction. It is characterized by doing.
すなわち請求項 8記載の発明では、 請求項 3で説明した規制通路の他の態様を 扱っている。 この規制通路,は、 複数の移動体に共通の交差点を設け、 ここまで移 動してきた各移動体をそれぞれ所望の移動方向に移動できるように移動方向を切 り替えることにしている。 交差点がリング状の通路とこれに接続された放射状の 複数の通路によって構成されていれば、 複数の移動体が交差点を利用する場合に もこれらの移動体を効率よく リング状の通路を移動させて放射状の複数の通路の 中の 1つを使用して所望の方向に送り出すことができる。 請求項 9記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シス テムで、 移動体の移動する空間を配置空間に写像すなわちマッピングし、 その上 で配置空間を所定単位のセルの集まりとし、 経路設定手段はセルを単位として経 路の設定を行うことを特徴としている。 That is, the invention described in claim 8 deals with another aspect of the restriction passage described in claim 3. In the restriction passage, a common intersection is provided for a plurality of moving bodies, and the moving direction is switched so that each moving body that has moved so far can move in a desired moving direction. If the intersection is composed of a ring-shaped passage and a plurality of radial passages connected to it, even if a plurality of moving objects use the intersection, these moving objects can be moved efficiently through the ring-shaped passage. One of a plurality of radial passages can be used to deliver the desired direction. According to a ninth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the space in which the moving body moves is mapped or mapped to the layout space, and the layout space is further divided into cells of a predetermined unit. It is characterized in that the route setting means sets a route in units of cells.
すなわち請求項 9記載の発明では、 移動体の経路をセル単位で設定することで 経路の計画を容易にしている。 もちろん、 セル単位で初期的に設定した経路が滑 らかな曲線あるいは直線を構成していないときには、 これを滑らかな経路に修正 することは可能である。  In other words, according to the ninth aspect of the present invention, the route planning is facilitated by setting the route of the moving object in cell units. Of course, if the path initially set for each cell does not form a smooth curve or straight line, it is possible to correct this to a smooth path.
請求項 1 0記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シ ステムで、 移動体は周囲の障害物を検知するための搭載型センサと、 その搭載型 センサが経路設定手段によつて設定された経路に回避可能な障害物を検知したと き障害物を回避するための修正経路を独自に設定する修正経路設定手段を更に具 備することを特徴としている。  According to the tenth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the moving body includes a mounted sensor for detecting a surrounding obstacle, and the mounted sensor sets a route. It is characterized by further comprising correction path setting means for independently setting a correction path for avoiding an obstacle when an obstacle that can be avoided on the path set by the means is detected.
すなわち請求項 1 0記載の発明では、 移動体自身がは周囲の障害物を検知する ための搭載型センサを有しており、 環境側撮像手段が撮像して設定した経路を運 行しているときにこの経路上で存在しないはずの障害物が存在したような場合に はこれを最小限避けるための修正経路を独自に設定することができるようにして いる。 設定した経路に突如として人間が現われたような場合にも、 修正経路設定 手段による修正経路の設定によつて衝突の回避が可能になる。  In other words, according to the tenth aspect of the present invention, the moving object itself has an on-board sensor for detecting a surrounding obstacle, and runs on a route set by imaging by the environment-side imaging means. Sometimes, when there is an obstacle that should not exist on this route, a correction route can be set up independently to minimize this. Even when a person suddenly appears on the set route, collision can be avoided by setting the corrected route by the corrected route setting means.
請求項 1 1記載の発明では、 請求項 1 0記載の移動体移動制御システムで、 修 正経路設定手段が修正経路を設定したときその経路の修正結果を経路設定手段に 通知することを特徴としている。  The invention according to claim 11 is the mobile object movement control system according to claim 10, wherein when the correction route setting means sets a correction route, the correction result of the route is notified to the route setting means. I have.
すなわち請求項 1 1記載の発明では、 移動体側の修正経路設定手段が修正経路 を設定したとき経路の修正結果を経路設定手段に通知させることで、 その移動体 の今後の経路を作成するときの参考にさせるだけでなく、 この修正経路を用いた 走行時の他の移動体の走行経路の設定の参考にさせることができる。  In other words, in the invention according to claim 11, when the corrected route setting means on the moving body side sets the corrected route, the correction result of the route is notified to the route setting means, so that the future route of the moving body can be created. Not only can this be used as a reference, but it can also be used as a reference for setting the travel route of another moving object when traveling using this corrected route.
請求項 1 2記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シ ステムで、 経路設定手段が特定の移動体についてそのゴールまでの経路を設定不 可能であるとき他の移動体およびその他の物体を順に消去して経路を設定可能で あるかの判別を行うことで移動に障害となる障害物を特定する障害物特定手段を 具備することを特徴としている。 According to the invention described in claim 12, in the moving object movement control system according to claim 1 or 2, when the route setting means cannot set a route to the goal for the specific moving object, another moving operation is performed. Routes can be set by erasing the body and other objects in order It is characterized in that it is provided with an obstacle specifying means for specifying an obstacle which is an obstacle to movement by determining whether there is an obstacle.
すなわち請求項 1 2記載の発明では、 経路設定手段が特定の移動体についてそ のゴールまでの経路を設定不可能であるとき他の移動体おょぴその他の物体を順 に消去して経路を設定可能であるかの判別を行うことで移動に障害となる障害物 を特定するようにしている。  That is, in the invention according to claim 12, when the route setting means cannot set the route to the goal for the specific moving object, the other moving objects and other objects are sequentially erased to set the route. By determining whether the setting is possible, an obstacle that hinders movement is specified.
請求項 1 3記載の発明では、 請求項 1 2記載の移動体移動制御システムで、 障 害物特定手段で特定した障害物が少なくとも一定時間以上移動不能であるときそ の除去を指示する特定障害物除去指示手段を具備することを特徴としている。 すなわち請求項 1 3記載の発明では、 他の移動体が一時的に経路上に存在して も、 やがてこれは移動していくものであるので、 少なくとも一定時間以上移動不 能であるような障害物が存在する場合に初めてその除去を特定障害物除去指示手 段で指示させるようにしている。  In the invention according to claim 13, in the moving object movement control system according to claim 12, when the obstacle specified by the obstacle specifying means is immovable for at least a predetermined time, a specific obstacle instructing removal of the obstacle is specified. It is characterized by having an object removal instruction means. In other words, in the invention according to claim 13, even if another moving object temporarily exists on the route, the moving object eventually moves, so that at least a certain period of time cannot be moved. When an object is present, it is first instructed to remove it by the specific obstacle removal instruction means.
請求項 1 4記載の発明では、 請求項 2記載の移動体移動制御システムで、 環境 側撮像手段の一部または全部はそれぞれのマークの 3次元な位置を計測可能な画 像データを出力するステレオ撮像手段であることを特徴としている。  In the invention according to claim 14, in the moving object movement control system according to claim 2, part or all of the environment-side imaging means outputs stereo image data capable of measuring a three-dimensional position of each mark. It is characterized by being imaging means.
すなわち請求項 1 4記載の発明では、 環境側撮像手段の一部または全部がステ レォ撮像手段であれば、 それぞれのマークの 3次元的な位置の把握が可能になる ことを示している。  That is, the invention according to claim 14 indicates that if part or all of the environment-side imaging means is stereo imaging means, it is possible to grasp the three-dimensional position of each mark.
請求項 1 5記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シ ステムで、 複数の移動体の経路上に互いに他の移動体が存在することでこれらの 移動体が相互に移動不可能なデッドロックの状態になることの検出を、 経路上の 互いの移動体を消去することで移動が可能であるか否かによって行うデッドロッ ク検出手段を具備することを特徴としている。  According to the invention described in claim 15, in the moving object movement control system according to claim 1 or claim 2, the other moving objects are mutually present on the path of the plurality of moving objects, so that these moving objects are mutually connected. It is characterized by having deadlock detecting means for detecting that a deadlock state that cannot be moved to another is detected by erasing each other's moving objects on the route to determine whether or not it is possible to move. .
すなわち請求項 1 5記載の発明では、 デッドロック検出手段が、 経路上の互い の移動体を消去することで移動が可能であるか否かによって検出を行うことを示 している。 請求項 1 6記載の発明では、 請求項 2記載の移動体移動制御システムで、 環境 側撮像手段は記マークを構成するパターンの方向性によって移動体の回転角を検 出することを特徴としている。 That is, the invention of claim 15 shows that the deadlock detecting means detects whether or not it is possible to move by erasing the moving objects on the route. The invention according to claim 16 is the moving object movement control system according to claim 2, wherein the environment-side imaging means detects the rotation angle of the moving object based on the directionality of the pattern forming the mark. .
すなわち請求項 1 6記載の発明では、 環境側撮像手段はマークの位置だけでな く移動体の回転角度を検出可能なことを示している。 .  That is, the invention according to claim 16 indicates that the environment-side imaging means can detect not only the position of the mark but also the rotation angle of the moving body. .
請求項 1 7記載の発明では、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シ ステムで、 移動体別走行制御手段は、 位置特定手段で特定した各物体の位置に基 づいてそれぞれの移動体の移動を制御するコマンドを逐次発行し移動体がこれら 受信したコマンドを用いて自身の移動の制御を行うことを特徴としている。 すなわち請求項 1 7記載の発明では、 移動体別走行制御手段が環境側としての 位置特定手段で特定した各物体の位置に基づいてそれぞれの移動体の移動を制御 するコマンドを逐次発行することにしたので、 各移動体はこれらのコマンドを受 信して自分の駆動機構を使用して移動のための制御を行うことができ、 移動のた めの複雑な制御から開放される。  In the invention according to claim 17, in the moving body movement control system according to claim 1 or claim 2, the traveling control means for each moving body is provided based on the position of each object specified by the position specifying means. It is characterized in that commands for controlling the movement of the moving object are issued one after another, and the moving object controls its own movement using the received commands. That is, in the invention according to claim 17, the traveling control means for each moving body sequentially issues a command for controlling the movement of each moving body based on the position of each object specified by the position specifying means on the environment side. As a result, each mobile unit can receive these commands and use its own drive mechanism to perform control for movement, thereby relieving complicated control for movement.
請求項 1 8記載の発明では、 (ィ) 特定の移動体の移動する空間の一部または 全部を力パーし、 この空間内を自力で移動する移動体および通路上に存在するそ の他の物体を撮像する 1または複数の撮像力メラからなる環境側撮像手段と、 According to the invention described in claim 18, (a) Part or all of the space in which the specific moving body moves is subjected to power, and the moving body that moves by itself in this space and other moving objects that exist on the passageway. Environment-side imaging means comprising one or a plurality of imaging power lenses for imaging an object,
(口) この環境側撮像手段の撮像した画像データから特定の移動体および通路上 に存在するその他の物体を特定する対象特定手段と、 (ハ) 環境側撮像手段の撮 像した画像データから前記した特定の移動体およぴ通路上に存在するその他の物 体の位置を特定する位置特定手段と、 (二) 前記した特定の移動体が空間内で移 動可能な経路を設定する経路設定手段と、 (ホ) この経路設定手段で設定された 経路上における前記した特定の移動体が次々と移動する移動先のそれぞれについ て、 移動に関する指示を与える移動指示手段と、 (へ) 前記した特定の移動体が 移動するとき位置特定手段によって特定される移動の途中あるいは移動後の位置 を移動指示手段の指示内容にフィードパックするフィードパック制御手段とを移 動体移動制御システムに具備させる。 (Mouth) a target specifying means for specifying a specific moving object and other objects existing on a passage from the image data captured by the environment-side image capturing means; Position specifying means for specifying the position of the specified moving object and other objects existing on the passage; and (2) path setting for setting a path on which the specific moving object can move in space. (E) movement instruction means for giving an instruction relating to movement for each of the destinations on which the specific moving object moves one after another on the route set by the route setting means; When a specific moving body moves, the moving body moves between the movement specified by the position specifying means or the position after the movement and the feed pack control means that feeds the position specified by the movement instructing means. It is provided to the control system.
すなわち請求項 1 8記載の発明では、 経路設定手段によって特定の移動体が空 間内で移動可能な経路を設定し、 この経路に沿って移動指示手段により、 特定の 移動体が次々と移動する移動先のそれぞれについて移動に関する指示を与えるよ うにしている。 このとき、 環境側に存在する環境側撮像手段、 対象特定手段およ ぴ位置特定手段を用いることで、 その特定の移動体の移動の途中あるいは移動後 の位置を把握できるので、 フィードバック制御手段が移動の途中あるいは移動後 の位置を移動指示手段の指示内容にフィードパックすることができる。 したがつ て、 移動体自体が自分の側の撮像手段によつて撮像しながら経路設定手段の設定 した経路を移動する場合と比べてより正確な移動を簡単に実現することができるな 図面の簡単な説明 That is, in the invention according to claim 18, a route that allows a specific moving body to move in the space is set by the route setting means, and the specific direction is set by the movement instruction means along this route. Instructions regarding movement are given to each of the moving destinations where the moving body moves one after another. At this time, by using the environment-side imaging means, object specifying means, and position specifying means existing on the environment side, the position of the specific moving body during or after movement can be grasped. The position during or after the movement can be fed-packed to the instruction content of the movement instruction means. Therefore, a more accurate movement can be easily realized as compared with a case where the moving body itself moves along the route set by the route setting means while capturing the image by the imaging means on its own side. easy explanation
図 1は、 本発明の一実施例における移動体移動制御システムの概要を示した概 略構成図である。  FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an outline of a mobile object movement control system according to an embodiment of the present invention.
図 2は、 本実施例における第 1〜第 3の発光素子の配置パターンの一例を示し た説明図である。  FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement pattern of the first to third light emitting elements in the present embodiment.
図 3は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 1の例を示した平面図である。  FIG. 3 is a plan view showing a first example of a total surface pattern that can be obtained when it is assumed that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 4は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 2の例を示した平面図である。  FIG. 4 is a plan view showing a second example of a possible overall surface pattern when it is assumed that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 5は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 3の例を示した平面図である。  FIG. 5 is a plan view showing a third example of a possible overall surface pattern when it is assumed that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 6は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 4の例を示した平面図である。  FIG. 6 is a plan view showing a fourth example of a possible overall surface pattern when it is assumed that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 7は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 5の例を示した平面図である。  FIG. 7 is a plan view showing a fifth example of a total surface pattern that can be taken on the assumption that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 8は、 物体の 1つの面に組パターンがそれぞれ 3つずつ配置されると仮定し た場合の取り得る面総合パターンの第 6の例を示した平面図である。  FIG. 8 is a plan view showing a sixth example of a total surface pattern that can be obtained on the assumption that three set patterns are arranged on one surface of the object.
図 9は、 1つの発光素子を複数の発光ダイォードの集合として構成した場合を 示す平面図である。  FIG. 9 is a plan view showing a case where one light emitting element is configured as a set of a plurality of light emitting diodes.
図 1 0は、 本実施例で使用する自律型ロボットの一例を示した斜視図である。 図 1 1は、 ロボット本体部分に装着するアタッチメントの他の例としてコンテ ナアタッチメントを示した斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing an example of the autonomous robot used in the present embodiment. FIG. 11 is a perspective view showing a container attachment as another example of the attachment attached to the robot body.
図 1 2は、 自律型ロポットが障害物と衝突することなく経路を生成する手法を 示した説明図である。  FIG. 12 is an explanatory diagram showing a method of generating a route without causing an autonomous robot to collide with an obstacle.
図 1 3は、 図 1 2に示した空間をセルに分割して、 そのうちの C障害物に掛か つているセルを C障害物の一部とみなした場合の配置空間を示した説明図である, 図 1 4は、 複数の自律型ロボットについての経路の生成処理の流れを表わした 流れ図である。  Fig. 13 is an explanatory diagram showing the layout space when the space shown in Fig. 12 is divided into cells, and the cells hanging on the C obstacle are regarded as a part of the C obstacle. , FIG. 14 is a flowchart showing a flow of a route generation process for a plurality of autonomous robots.
図 1 5は、 退避点を使用しないでデッドロックが発生する状態を示した説明図 である。  FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state in which deadlock occurs without using a save point.
図 1 6は、 第 1の自律型ロボットが退避点に退避してデッドロックが解消した 状態を示した説明図である。  FIG. 16 is an explanatory diagram showing a state where the first autonomous robot has retreated to the evacuation point and the deadlock has been resolved.
図 1 7は、 移動障害物による経路の閉鎖状態の一例を示した平面図である。 図 1 8は、 大域的情報センシングシステムによっては検知できない障害物によ つて経路を変更する障害回避の第 1段階を示した説明図である。  FIG. 17 is a plan view illustrating an example of a closed state of a route due to a moving obstacle. FIG. 18 is an explanatory diagram showing the first stage of obstacle avoidance in which a route is changed by an obstacle that cannot be detected by the global information sensing system.
図 1 9は、 図 1 8に示した例の障害回避の第 2段階を示した説明図である。 図 2 0は、 図 1 8に示した例の障害回避の第 3段階を示した説明図である。 図 2 1は、 走行を迅速に行うための第 1の概念としての中継点の概念を示した 説明図である。  FIG. 19 is an explanatory diagram showing a second stage of the obstacle avoidance in the example shown in FIG. FIG. 20 is an explanatory diagram showing a third stage of the failure avoidance in the example shown in FIG. FIG. 21 is an explanatory diagram showing a concept of a relay point as a first concept for quickly driving.
図 2 2は、 走行を迅速に行うための第 2の概念として方向規制の概念を示した 説明図である。  FIG. 22 is an explanatory diagram showing the concept of direction regulation as a second concept for quickly driving.
図 2 3は、 走行を迅速に行うための第 3の概念としてのロータリの概念を示し た説明図である。  FIG. 23 is an explanatory diagram showing the concept of a rotary as a third concept for speeding up traveling.
図 2 4は、 走行を迅速に行うための第 4の概念としての関所の概念を示した説 明図である。  FIG. 24 is an explanatory diagram showing a concept of a checkpoint as a fourth concept for speeding up traveling.
図 2 5は、 空間の実際の配置例を示した平面図である。  FIG. 25 is a plan view showing an actual arrangement example of the space.
図 2 6は、 3次元空間における関所の配置例を示した斜視図である。  FIG. 26 is a perspective view showing an example of an arrangement of a checkpoint in a three-dimensional space.
図 2 7は、 本実施例の自律型ロボットの移動制御の基本を表わした流れ図であ る。 図 28は、 図 2 7に示した制御で自律型ロポットを L字型の軌道に沿って移動 させた結果を示した特性図である。 FIG. 27 is a flowchart showing the basics of the movement control of the autonomous robot of the present embodiment. FIG. 28 is a characteristic diagram showing a result of moving the autonomous robot along the L-shaped trajectory by the control shown in FIG.
図 29は、 従来における一方の自律型ロボットが一時的に移動できなくなる場 合の例を示した説明図である。  FIG. 29 is an explanatory diagram showing an example where one of the conventional autonomous robots cannot move temporarily.
図 30は、 従来における双方の自律型ロボットがデッドロックを生じる場合の 例を示した説明図である。  FIG. 30 is an explanatory diagram showing an example in which both autonomous robots in the related art cause a deadlock.
図 3 1は、 本実施例の変形例を |¾明するための説明図であって、 自律型ロポッ トのグループ分けを示す図である。  FIG. 31 is an explanatory diagram for explaining a modification of the present embodiment, and is a diagram illustrating grouping of autonomous lopots.
図 3 2は、 本実施例の変形例を説明するための説明図であって、 グループ化さ れた自律型ロボットの移動状態を示す図である。 図 (a) 〜 (c) は、 時間経過 に伴うロボット位置の変化を示している。  FIG. 32 is an explanatory diagram for explaining a modified example of the present embodiment, and is a diagram showing a moving state of the grouped autonomous robots. Figures (a) to (c) show how the robot position changes over time.
図 3 3は、 本実施例の変形例を説.明するための説明図であって、 グループ化さ れていない自律型口ポットの移動状態を示す図である。 図 (a) 〜 (c) は、 時 間経過に伴うロボット位置の変化を示している。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 33 is an explanatory diagram for describing a modification of the present embodiment, and is a diagram illustrating a moving state of an ungrouped autonomous mouth pot that is not grouped. Figures (a) to (c) show changes in the robot position over time. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。  Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
図 1は本発明の一実施例における移動体移動制御システムの概要を示したもの である。 部屋の内部等の所定の空間 20 1内には複数の自律型ロボット 2 0 2i. ······、 202Nが移動自在に配置されている。 この図ではこのうちの第 1および 第 Nの自律型ロポット 202ぃ 20 2Nがこの空間 20 1內に存在しているが、 時間の経過と共に他の自律型ロポットがこの空間 20 1内に入ってきたり、 反対 にこの空間 20 1から出て行くこともあり得る。 FIG. 1 shows an outline of a mobile object movement control system according to an embodiment of the present invention. A plurality of autonomous robot 2 0 2i at a predetermined space 20 of the internal of a room or the like. · · · · · ·, 202 N are arranged movably. In this figure, the first and Nth autonomous robots 202 ぃ 202 N exist in this space 201 內, but other autonomous robots enter this space 201 over time. It is possible that they may come in or out of this space 201.
空間 20 1の天井部分には、 複数台のテレビカメラ 20 3i〜 203Mが取り付 けられている。 これらのテレビカメラ 20 3i〜20 3Mは共通した画像伝送ケー プル 204に接続されており、 それぞれの画像データは環境側コンピュータ 20 5に入力されている。 複数台のテレビカメラ 203i〜 20 3Mは、 空間 20 1内 でそれぞれの自律型ロボット 202い ……、 20 2Nの移動状態を、 互いに一部 重複したそれぞれの担当領域内で、 画像として捉えるために用意されているもの である。 したがって、 狭い空間や比較的見通しの良い空間ではこれらテレビカメ ラ 2 0 3 〜2 0 3 Mの数を適宜減少させることができ、 極端な場合には 1台のテ レビカメラを使用することも可能である。 ただし、 この図では簡略に示している が、 部屋の内部等の所定の空間 2 0 1内には机 2 0 7 i〜 2 0 7 3や椅子 2 1 8 2 1 8 2等の各種の障害物が存在する。 したがって、 各自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nがこれらの影になって認識されないといった事態を回避するため にはテレビカメラ 2 0 3が複数台設置されていることが好ましい。 また、 場合に よっては比較的低い位置にも図示しないテレビカメラ 2 0 3を配置して、 死角を 避けるようにすることも好ましい。 A plurality of TV cameras 203 i to 203 M are mounted on the ceiling of the space 201. These TV cameras 203 i to 203 M are connected to a common image transmission cable 204, and each image data is input to the environment-side computer 205. Television camera 203i~ 20 3 M of multiple, each autonomous robot 202 have ...... in space 20 within 1, the moving state of 20 2 N, each in charge within the area partially overlap each other, regarded as an image What is provided for It is. Therefore, a small space and relatively prospects good space can reduce the number of these television camera 2 0 3 ~2 0 3 M appropriately, in an extreme case can also be used one Te Rebikamera It is. However, although simply showing in this figure, a predetermined space 2 0 desk 2 0 7 in 1 i to 2 0 7 3 or chair 2 1 8 2 1 8 2 various disorders such as such as inside a room Things exist. Therefore, it is preferable that the autonomous robot 2 0 2 I ......, 2 0 2 N TV camera 2 0 3 to avoid the situation is not recognized turned these shadows are installed a plurality. In some cases, it is also preferable to arrange a television camera 203 (not shown) at a relatively low position so as to avoid blind spots.
本実施例の複数台のテレビカメラ 2 0 〜? 0 3 Mはそれぞれ赤外透過フィル タ 2 1 1を取り付けており、 赤外線を発する画像のみを撮像するようになってい る。 これに対応させて、 複数の自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 N (移動 体) および机 2 0 7、 椅子 2 1 8 (可動物体) 等の所定の障害物にはロポット識 別マーク 2 1 2あるいは物体識別マーク 2 1 3が取り付けられている。 この図で は簡略化するためにロボット織別マーク 2 1 2および物体識別マーク 2 1 3を自 律型ロボット 2 0 2およびその他の物体 2 0 7、 2 0 8に 1つずつ取り付けた例 を示しているが、 それぞれに複数配置することは自由である。 机 2 0 7、 椅子 2 1 8に物体識別マーク 2 1 3が取り付けられているのは、 これらが可動物体とし て人為的に空間 2 0 1内を移動する可能性があるので、 固定的なマップのみを基 にして制御を行うよりも障害物の位置に関して信頼性のある情報を取得できるか らである。 In this embodiment, a plurality of television cameras 20? Each of the 0 3 M is provided with an infrared transmission filter 2 11, so that only an image that emits infrared light is captured. In correspondence thereto, a plurality of autonomous robot 2 0 2 I ......, 2 0 2 N (mobile) and desk 2 0 7, Ropotto the chair 2 1 8 (movable object) given obstacles such as identification Separate mark 2 1 2 or object identification mark 2 1 3 is attached. For simplicity, this figure shows an example in which the robot weaving mark 2 12 and the object identification mark 2 13 are attached to the autonomous robot 202 and other objects 207 and 208, respectively. Although it is shown, it is free to arrange a plurality of each. The object identification mark 2 13 attached to the desk 207 and the chair 218 is a fixed object because they may move in the space 201 artificially as movable objects. This is because more reliable information on the position of obstacles can be obtained than when control is performed based only on the map.
ロポット識別マーク 2 1 2および物体識別マーク 2 1 3は、 時間的に変化する あるいは時間的に一定した赤外線パターンを発生させる発光ダイォード列照射板 あるいは赤外線反射板で構成されている。 ここで発光ダイォード列照射板とは後 に説明するように赤外線を発する発光ダイォードが複数個所定間隔で一列に配置 した板であり、 赤外線反射板とはたとえば可視光を吸収して所定のパターンで赤 外光を射出する板である。  The robot identification mark 2 12 and the object identification mark 2 13 are formed of a light-emitting diode array irradiating plate or an infrared reflecting plate that generates a temporally changing or temporally constant infrared pattern. Here, the light emitting diode array irradiation plate is a plate in which a plurality of light emitting diodes emitting infrared rays are arranged in a line at a predetermined interval as described later, and the infrared reflecting plate absorbs visible light and has a predetermined pattern, for example. A plate that emits infrared light.
あるがままの環境中で各種の物体を高精度に認識することは一般に困難である c したがって、 信頼性と実時間性を備えた汎用の認識システムの構築は現状では経 済的にも不可能である。 そこで本実施例ではロポット識別マーク 2 1 2およぴ物 体識別マーク 2 1 3という特別のマークを物体に付けることでこれらの認識を容 易にすると共に、 更に赤外線を使用することでテレビカメラ 2 0 3 i〜 2 0 3 M側 における可視光のノイズによる処理の困難性を解消し、 画像処理の高速化と信頼 性を確保している。 また、 空間 2 0 1内に人間が居る場合であっても、 赤外線を 使用することでロボット識別マーク 2 1 2および物体識別マーク 2 1 3を目障り にならないものとすることができる。 It is generally difficult to recognize various objects with high accuracy in the environment as it is.c Therefore, the construction of a general-purpose recognition system with reliability and real-time performance is currently underway. It is also impossible in terms of cost. Therefore, in this embodiment, special recognition marks such as the Lopot identification mark 2 12 and the object identification mark 2 13 are attached to an object to facilitate their recognition, and furthermore, the infrared camera is used to detect the TV camera. eliminating the difficulty of processing by the visible light of noise in the 2 0 3 i~ 2 0 3 M side to ensure the speed and reliability of the image processing. In addition, even when a person is present in the space 201, the use of infrared rays can make the robot identification mark 2 12 and the object identification mark 2 13 unobtrusive.
環境側コンピュータ 2 0 5は、 テレビカメラ 2 0 3 i〜 2 0 3 Mの撮像したロボ ット識別マーク 2 1 2と物体識別マーク? 1 3の画像データを処理して、 空間 2 0 1内におけるこれらの位置を示す座標 (以下、 ワールド座標という。 ) や姿勢 を判別する。 ここで姿勢の判別とは、 たとえば自律型ロボット 2 0 2が平面内で どの方向に向いているかをその回転角度によって判別することをいう。 このよう な 2次元平面での姿勢だけでなく、 システムの処理が可能であれば、 口ポットの 腕が傾くといった 3次元的な位置を変えるものを姿勢の変化として判別するもの であってもよい。 The environment-side computer 205 is a robot identification mark 211 and an object identification mark captured by a TV camera 203 i to 203 M ? The image data of 13 is processed to determine the coordinates (hereinafter, referred to as world coordinates) indicating these positions in the space 201 and the posture. Here, the determination of the posture refers to, for example, determining in which direction the autonomous robot 202 faces in a plane based on its rotation angle. In addition to such a posture in a two-dimensional plane, if the processing of the system is possible, a change in three-dimensional position, such as a tilted arm of the mouth pot, may be determined as a change in posture. .
環境側コンピュータ 2 0 5は処理結果を無線 L A N (ローカルエリアネットヮ ーク) で出力するためのアンテナ 2 1 6を備えている。 それぞれの自律型ロポッ ト 2 0 2い ……、 2 0 2 Nも無線 L A N用のアンテナ 2 1 7い ……、 2 1 7 Nを 備えており、 自分の位置の座標データ等の各種の物体の位置に関する座標データ を受信することができるようになつている。 このような座標データは、 環境側座 標で示していてもよいし、 個々の自律型口ポット 2 0 2い ……、 2 0 2 N側の座 標 (以下、 ローカル座標という。 ) に変換した後のデータであってもよい。 本実 施例では自律型ロポット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 N側が環境側座標を意識せずに簡 単に制御を行えるようにするために、 環境側コンピュータ 2 0 5がそれぞれの自 律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nに対してこれらのローカル座標を送出する ようにしている。 The environment-side computer 205 has an antenna 216 for outputting the processing result via a wireless LAN (local area network). Each autonomous Ropo' preparative 2 0 2 There ......, 2 0 2 N be the antenna 2 1 7 have ...... for a wireless LAN, includes a 2 1 7 N, various objects, such as coordinate data of their position It is possible to receive coordinate data on the position of. Such coordinate data may be represented by environmental side coordinates, or converted into individual autonomous mouth pots 202, ..., 202N side coordinates (hereinafter referred to as local coordinates). It may be the data after performing. In this embodiment, in order to allow the autonomous robots 202,..., 202 N to easily perform control without being aware of the environment-side coordinates, the environment-side computers 205 are controlled independently of each other. These local coordinates are sent to the type robot 202 2..., 202 N.
これら自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nは、 同様にそれぞれの本体側に 備えた図示しないコンピュータの処理の負荷を軽減するために、 アンテナ 2 1 7 い ……、 2 1 7 Nを使用して環境側コンピュータ 2 0 5と通信し、 複雑な演算処 理を環境側コンピュータ 2 0 5に委託したり、 自分以外の自律型ロボット 2 0 2 が走行するルートに関する情報等を必要に応じて取得するようになっている。 本 実施例では環境側コンピュータ 2 0 5として通常のパーソナルコンピュータ (た とえばィンテル株式会社のペンティアム I I Iの 7 0 0 M (メガ) ヘルツのもの を使用しており、 作業用メモリは 1 2 8 Mバイトのサイズのもの) を使用してい る。 また、 画像処理用には、 シャープ株式会社製の画像処理ボード (G P B— K) を使用している。 These autonomous robots 2 0 2 I ..., 2 0 2 N, in order to reduce the processing load of the computer (not shown) provided similarly to the respective body side, the antenna 2 1 7 There ..., 2 1 7 Use N to communicate with the environment-side computer 205 The processing is entrusted to the environment-side computer 205, and information about the route on which the autonomous robot 202 other than the user travels is acquired as necessary. In this embodiment, a normal personal computer (for example, 700 M (mega) Hertz of Pentium III of Intel Corporation) is used as the environment side computer 205, and the working memory is 128 M. Byte size). For image processing, an image processing board (GPB-K) manufactured by Sharp Corporation is used.
所定の机 2 0 7 2にはユーザィンタフェース端末としてのパーソナルコンビュ ータ 2 2 1が設置されている。 このパーソナルコンピュータ 2 2 1も無線 L A N を構成するためのアンテナ 2 2 2を備えている他、 所定のケーブル 2 2 3によつ てィンターネットに接続されている。 椅子 2 1 8 に座る図示しないユーザは、 ィンターネットのブラウザを介して、 この移動体移動制御システムに指示を与え、 それぞれの自律型口ポット 2 0 2い ……、 2 0 2 Nによる各種制御を行わせるよ うになっている。 The predetermined desk 2 0 7 2 personal combi-menu data 2 2 1 as a user I interface terminal is installed. This personal computer 222 also has an antenna 222 for configuring a wireless LAN, and is connected to the Internet by a predetermined cable 222. The user (not shown) sits on a chair 2 1 8, via the browser of the I Internet, it gives instructions to the mobile motion control system, each of the autonomous port pot 2 0 2 There ......, 2 0 2 N by various Control is performed.
図 2は、 本実施例で使用されるロポット識別マークの原理的な構成を示したも のである。 ロボット識別マーク 2 1 2は、 第 1の発光素子 2 3 1を自律型ロボッ ト 2 0 2側のローカル座標の原点として、 第 1の発光素子 2 3 1から第 2の発光 素子 2 3 2を結んだ線分 2 3 3を X軸とし、 第 1の発光素子 2 3 1から第 3の発 光素子 2 3 4を結んだ線分 2 3 5を Y軸とする。 すなわち、 両線分 2 3 3、 2 3 5の交点は常に直角となるように第 1〜第 3の発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4 が自律型口ポット 2 0 2の表面の所定の領域に配置されている。 そして、 X軸成 分 2 3 3の長さ は既知の固定長となっており、 Y軸成分 2 3 5の長さ L 2はこ れらの発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4の組み合わせに固有の長さとなっている たとえば、 長さ 1^は常に 2 c mとなっているが、 長さ L 2は 1 c mになったり、 2 c mになったり、 あるいは 3 c mになるというように異なった長さとなってい る。 FIG. 2 shows the basic configuration of the robot identification mark used in the present embodiment. The robot identification mark 2 12 uses the first light emitting element 2 3 1 as the origin of the local coordinates of the autonomous robot 200 2 side, and the first light emitting element 2 3 1 to the second light emitting element 2 3 2. The connected line segment 233 is defined as the X axis, and the line segment 235 connecting the first light emitting element 231 to the third light emitting element 234 is defined as the Y axis. That is, the first to third light-emitting elements 2 3 1, 2 3 2, and 2 3 4 are placed on the surface of the autonomous mouth pot 20 2 so that the intersection of the two line segments 2 3 3 and 2 3 5 is always at a right angle. In a predetermined area. The length of the X-axis component 2 33 is a known fixed length, and the length L 2 of the Y-axis component 2 35 is the light emitting element 2 3 1, 2 3 2, 2 3 The length is unique to the combination of 4 For example, length 1 ^ is always 2 cm, but length L 2 is 1 cm, 2 cm, or 3 cm The lengths are different.
このため、 仮に第 1〜第 3の発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4の配置された面 が X, Y軸平面と平行な面を保った状態で物体が移動したとすると、 テレビカメ ラ 2 0 3は長さ 1^と L 2の比から発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4の配置された 面あるいは物体そのものの種類を特定することができる。 また、 X軸成分 2 3 3 や Y軸成分 2 3 5で決まる面における回転方向から、 基準となるワールド座標系 での回転の様子を判別することができる。 For this reason, if the object moves while the surface on which the first to third light emitting elements 2 3 1, 2 3 2, and 2 3 4 are arranged is kept parallel to the X and Y axis planes, television camera 2 0 3 were placed in the light-emitting element 2 3 1, 2 3 2, 2 3 4 from the ratio of the length 1 ^ and L 2 The type of the surface or the object itself can be specified. Also, from the rotation direction on the plane determined by the X-axis component 2 33 and the Y-axis component 2 35, it is possible to determine the state of rotation in the reference world coordinate system.
また 1つの自律型ロポット 2 0 2の異なった場所にこのような第 1〜第 3の発 光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4を複数組配置して、 これらを環境側コンピュータ 2 0 5で解析することで、 その Z軸方向の移動あるいは自律型ロボット 2 0 2の 姿勢の変化を判別することができる。  In addition, a plurality of sets of the first to third light emitting elements 2 3 1, 2 3 2 and 2 3 4 are arranged at different places of one autonomous robot 202 and these are placed on the environment side computer 2. By performing the analysis at 05, it is possible to determine the movement in the Z-axis direction or the change in the posture of the autonomous robot 202.
なお、 以上の説明では図 1に示す所定の室内 2 0 1に自律型ロポット 2 0 2が 1台存在する場合を示した。 複数の自律型ロポット 2 0 2が同時に存在したり、 あるいはこれらが同一の室内 2 0 1に相次いで登場したとき、 これらの表面に表 わされる第 1〜第 3の発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4の組み合わせをすベて異 ならせる必要は無い。 これを次に説明する。  In the above description, the case where one autonomous robot 202 exists in the predetermined room 201 shown in FIG. When a plurality of autonomous robots 202 exist at the same time, or when they appear one after another in the same room 201, the first to third light-emitting elements 2 31 1 It is not necessary to make all combinations of 2 3 2 and 2 3 4 different. This will be described below.
図 3〜図 8は物体の 1つの面に第 1〜第 3の発光素子を 1つずつ配置したパタ ーン (以下、 組パターンという。 ) がそれぞれ 3つずつ配置されると仮定した場 合の取り得る総合的なパターン (以下、 面総合パターンという。 ) の幾つかの例 を示したものである。 まず図 3では、 ある注目した面 2 4 1に A、 B、 Cという 3つの組パターンがこの図に示した位置関係で配置されている。 一例としては、 Aパターンでは長さ L 2が 1 c mであり、 Bパターンでは長さ L 2が 2 c mであり- Cパターンでは長さ L 2が 3 c mである。 Figs. 3 to 8 show the case where three patterns (hereinafter, referred to as a set pattern) in which the first to third light emitting elements are arranged one by one on one surface of the object are arranged respectively. Here are some examples of the comprehensive patterns that can be taken (hereinafter referred to as “surface comprehensive patterns”). First, in FIG. 3, three sets of patterns A, B, and C are arranged on a given surface 2 41 in the positional relationship shown in this figure. As an example, the length L 2 is 1 cm in A pattern, in pattern B in length L 2 is 2 cm - the C pattern is the length L 2 is 3 cm.
これに対して、 図 4では面 2 4 2に A、 B、 Dという 3つの組パターンがこの 図に示した位置関係で配置されている。 一例としては、 Dパターンは長さ L 2が 4 c mである。 このように面 2 4 1と面 2 4 2では、 組パターン A、 Bが共通す るものの、 相互に共通しない組パターン C、 Dによって面総合パターンが異なる ことになる。 すなわち、 これらの物体の個別の識別が可能になる。 On the other hand, in FIG. 4, three sets of patterns A, B, and D are arranged on the surface 242 in the positional relationship shown in this figure. As an example, D pattern is the length L 2 is 4 cm. As described above, although the paired patterns A and B are common to the surface 241 and the surface 242, the total surface pattern differs depending on the paired patterns C and D which are not common to each other. That is, individual identification of these objects becomes possible.
図 5に示した面 2 4 3では、 面 2 4 1と組パターン A、 B、 Cがすべて共通す るものの、 これらの組パターンの配置される場所が入れ替わつている。 このため- 面総合パターンが異なってくる。 図 6に示した面 2 4 4では組パターンの配置さ れる位置が異なる。 図 7に示した面 2 4 5についても同様である。 図 8に示した 面 2 4 6の場合には組パターン Aが 1つからそれ以上に増えており、 これによつ て面総合パターンを異なったものにしている。 このように、 1つの面に組パター ンを複数配置することで、 これらの組パターンをすベて異なったものにしなくて も面総合パターンを互いに相違したものにすることができる。 On the surface 243 shown in FIG. 5, although the surface 241 and the pair patterns A, B, and C are all common, the locations where these pair patterns are arranged are switched. Therefore, the overall surface pattern is different. The position where the set pattern is arranged is different on the surface 244 shown in FIG. The same applies to the surface 245 shown in FIG. In the case of surface 246 shown in Fig. 8, the number of pattern A increases from one to more. To make the overall surface pattern different. Thus, by arranging a plurality of group patterns on one surface, it is possible to make the overall surface patterns different from each other without making these group patterns all different.
図 9は、 これ 対してそれぞれの発光素子を複^の発光ダイォードの集合とし て構成する場合の 1つの発光素子の構成例を示したものである。 図 2〜図 8では 第 1〜第 3の発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4を示し、 これらはそれぞれ 1つず つの発光ダイオードから構成されるものとして説明した。 ところが、 図 1に示し たような空間 2 0 1が比較的広いような場合とか、 大きな催し物用会場のように テレビカメラ 2 0 3 i〜 2 0 3 Mが比較的高い位置に据え付けられている場合には、 それぞれの発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4を 1つずつの発光ダイオードで構成 すると、 発光量が不足するといつた場合も考えられる。 このような場合には、 そ れぞれの発光素子 2 3 1、 2 3 2、 2 3 4を複数個の発光ダイォード 2 5 1の集 合として構成することが有効である。 FIG. 9 shows an example of the configuration of one light emitting element when each light emitting element is configured as a set of a plurality of light emitting diodes. FIGS. 2 to 8 show the first to third light emitting elements 2 31, 2 32, and 2 34, each of which is described as being composed of one light emitting diode. However, being installed in a relatively high position the television camera 2 0 3 i to 2 0 3 M as the Toka when space 2 0 1 is relatively wide as shown, a large entertainment for venues 1 In this case, when each of the light-emitting elements 2 3 1, 2 3 2, and 2 3 4 is constituted by one light-emitting diode, the light emission amount may be insufficient. In such a case, it is effective to configure each of the light emitting elements 2 31, 2 32, and 2 34 as a set of a plurality of light emitting diodes 2 51.
図 1 0は、 本実施例で使用する自律型ロボットの一例を示したものである。 本 実施例で使用する自律型ロポット 2 0 2は全体として円筒形をしたロポット本体 部分 2 6 1を備えており、 その下部には複数の車輪 2 6 2を使用した全方向移動 プラットフォーム 2 6 3が配置されている。 これにより任意の並進 2自由度、 回 転動作 1自由度の動作が可能である。  FIG. 10 shows an example of the autonomous robot used in the present embodiment. The autonomous robot 220 used in this embodiment has a cylindrical body portion 261, which has a cylindrical shape as a whole, and an omnidirectional moving platform 2663 using a plurality of wheels 262 underneath. Is arranged. As a result, any translation with two degrees of freedom and rotation with one degree of freedom are possible.
ロボット本体部分 2 6 1の頂上部分には円周に沿って等間隔に 8個の P S D (Pos it ion sensit ive device) センサ 2 6 5 j~ 2 6 5 8カ取り付けられてレヽ る。 これらの P S Dセンサ 2 6 5 i〜 2 6 5 8は、 口ポット本体部分 2 6 1の近傍 の障害物の存在を検出するセンサである。 自律型ロボット 2 0 2は内蔵の図示し ないパーソナ^^コンピュータにこれらの P S Dセンサ 2 6 5 1〜2 6 5 8の出力を 入力することで、 これら近傍に存在する個々の障害物を避けながら移動を行う制 御を行うようになっている。 自律型口ポット 2 0 2の移動経路の設定は、 既に説 明したようにロボット識別マーク 2 1 2を図 1に示したテレビカメラ 2 0 3 1〜 2 0 3 Mが認識して得た位置座標に基づいて行われる。 障害物を回避する移動制 御は、 その指示された経路を修正するという形で行われる。 ロボット本体部分 2 6 1には比較的大きな空洞部 2 6 7が配置されている。 こ の空洞部 2 6 7には各種のアタッチメントを装着できるようになつており、 装着 するアタッチメントを交換することで各種の用途のロボットを実現するようにな つている。 この図 1 0では掃除アタッチメント 2 6 8を空洞部 2 6 7に装着し、 掃除ロボ.ットとして使用する例が示されている。 ロポット本体部分 2 6 1には、 図示しないバッテリが格納されており、 本体部分だけでなくアタッチメントが必 要とする電源を供給するようになっている。 自律型ロポット 2 0 2はその制御に ついて環境側コンピュータ 2 0 5の援助を受けるものの、 このパッテリによりェ ネルギ的な自立を確保している。 バッテリは、 空間 2 0 1内の図示しない充電ス テーションでロボット自身によって充電を行うことができるようになっている。 なお、 アタッチメントを交換するとその自律型ロボット 2 0 2の機能が異なる, したがって、 アタッチメントの交換時に自律型口ポット 2 0がこれを判別し、 口 ポット識別マーク 2 1 2が機能の変化に対応して一部または全部を変化させるよ うにロポット側で制御を行うようにするとよい。 たとえば自律型ロボット 2 0 2 自体の個体識別情報に相当する個体識別パターンはそのままにして、 掃除ロボッ トゃ介護ロボットといった機能を表わす機能壁別パターンを変更するようにすれ ばよい。 Eight PSD (Position Sensitive Device) sensors 265 j to 265 8 are mounted on the top of the robot main body 261 at equal intervals along the circumference. These PSD sensor 2 6 5 i to 2 6 5 8 is a sensor for detecting the presence of obstacles in the vicinity of the mouth pot body portion 2 6 1. Autonomous robot 2 0 2 By inputting the outputs of these PSD sensors 2 6 5 21 to 6 5 8 built Personal ^^ computer (not shown), while avoiding the individual obstacle present in these neighboring Control to move is performed. As described above, the movement path of the autonomous mouth pot 202 is set based on the position obtained by recognizing the robot identification mark 2 12 by the TV camera 203 1 to 203 M shown in FIG. This is performed based on coordinates. Movement control to avoid obstacles is performed by modifying the indicated route. A relatively large hollow part 267 is arranged in the robot body part 261. Various attachments can be attached to this hollow part 267, and by changing the attachments to be attached, robots for various purposes can be realized. FIG. 10 shows an example in which the cleaning attachment 268 is attached to the hollow portion 267 and used as a cleaning robot. A battery (not shown) is stored in the robot body 261, and supplies power required by the attachment as well as the body. Although the autonomous robot 202 is assisted by the environment-side computer 205 for its control, this battery secures energy independence. The battery can be charged by the robot itself at a charging station (not shown) in the space 201. When the attachment is replaced, the function of the autonomous robot 202 is different.Therefore, when the attachment is replaced, the autonomous mouth pot 20 determines this, and the mouth pot identification mark 2 1 2 corresponds to the change in the function. It is preferable to control the robot so that part or all of the control is changed. For example, the individual identification pattern corresponding to the individual identification information of the autonomous robot 202 itself may be left as it is, and the pattern for each functional wall representing functions such as the cleaning robot and the nursing care robot may be changed.
図 1 1は、 アタッチメントの他の例としてコンテナアタッチメントを示したも のである。 コンテナアタッチメント 2 7 1は各種の物品 2 7 2を収容できる蓋付 きコンテナ本体 2 7 3と図示しないコンテナ本体押出し機構から構成されている, 蓋付きコンテナ本体 2 7 3に適宜物品 2 7 2を収容してコンテナアタッチメント 2 7 1を図 1 0に示した空洞部 2 6 7に装着することで、 コンテナロボットとし 'てこれらの物品 2 7 2を配達することが可能になる。 配達は、 ゴールとなる目的 地でコンテナァタツチメント 2 7 1を空洞部 2 6 7から一部だけ押し出して、 ュ 一ザに必要なものを取り出させる態様を採ることができるだけでなく、 コンテナ アタッチメント 2 7 1自体を空洞部 2 6 7から完全に押し出してゴールに置いて くる態様も採ることができる。 _  Fig. 11 shows a container attachment as another example of the attachment. The container attachment 2 7 1 is composed of a container body 2 7 3 with a lid that can hold various articles 2 7 2 and a container body push-out mechanism (not shown). By accommodating and attaching the container attachment 271 to the hollow part 267 shown in FIG. 10, it becomes possible to deliver these articles 272 as a container robot. For delivery, not only can the container attachment 271 be pushed out of the hollow part 267 at the goal destination, but also partly extruded from the hollow part 267, so that the user can take out the necessary items. It is also possible to adopt a mode in which the 271 itself is completely pushed out of the hollow part 267 and placed on the goal. _
なお、 アタッチメントを各種取り替えることで、 たとえば図示しないスピーカ や表示用のディスプレイを備えた案内ロボットゃ、 特殊カメラ等を装備した警備 ロボット、 腰掛けアタッチメントを備えた人間運搬用口ポットの他、 ごみ収集口 ボット、 A G V (Automatically Guided Vehicle) ロボット等の各種のロボッ トを実現することができる。 By changing the attachments variously, for example, a guidance robot 備 え equipped with a speaker (not shown) and a display for display, security equipped with a special camera, etc. Various robots, such as a robot, a human-carrying mouth pot with a stool attachment, a garbage collection port bot, and an AGV (Automatically Guided Vehicle) robot, can be realized.
本実施例の移動体移動制御システムでは、 1つの空間 2 0 1 (図 1 ) 内で複数 の自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nが並行して移動できる制御環境を実現 する。 このために各自律型ロポット 2 0 2は目標とする地点まで一気に移動制御 されるのではなく、 最終地点に至るルートに至る途中の地点 (サブゴール) まで 移動して、 周囲の障害物の状況を判断し、 続いて次のサブゴールまで進むといつ た制御を繰り返すようになつている。 このような制御は、 図 1に示した環境側コ ンピュータ 2 0 5内の C P U (中央処理装置) 1S 図示しない記憶媒体に格納さ れた制御用のプログラムを実行することによって達成する。 すなわち、 個々の自 律型ロボット 2 0 2い ……、 2 0 2 Nもパーソナルコンピュータを内蔵している が、 移動制御に関しては環境側コンピュータ 2 0 5が算出した移動制御用データ を逐次受信して、 その指示 (コマンド) に従って図 1 0に示した全方向移動ブラ ットフオーム 2 6 3を駆動制御することにしており、 移動に関する複雑な制御か ら開放されている。 In mobile movement control system of the present embodiment, to realize a single space 2 0 1 (FIG. 1) a plurality of autonomous robot 2 0 2 I ...... in, 2 0 2 N can move in parallel controlled environment . For this reason, the autonomous robots 202 do not move at once to the target point, but move to the point (subgoal) on the way to the final point to check the situation of the surrounding obstacles. Judgment is made, and the control is repeated as it proceeds to the next subgoal. Such control is achieved by executing a control program stored in a storage medium (not shown) in the CPU (central processing unit) 1S in the environment-side computer 205 shown in FIG. That is, each autonomous robot 202,..., 202N also has a built-in personal computer, but for movement control, it sequentially receives movement control data calculated by the environment-side computer 205. According to the instruction (command), the omni-directional movement platform 263 shown in FIG. 10 is driven and controlled, thereby being free from complicated movement control.
図 1 2は、 自律型ロボットが障害物と衝突することなく経路を生成する手法を 説明するためのものである。 ここでは説明を分かりやすくするために自律型ロボ ット 2 0 2をやや厚みを持った L字に近い形状をしたものと仮定する。 自律型口 ボット 2 0 2の位置姿勢を明確に定義することを目的として自律型ロポット 2 0 2に固定した座標系 C K (図示せず) を導入する。 座標系 C R (-図示せず) の原点 O rは制御の中心となる代表点に一致させる。 このとき、 自律型ロボット 2 0 2 の位置はワールド座標系 C XY (図示せず) から見た原点 O rの X , Y座標によつ て、 姿勢はワールド座標系の C XY (図示せず) の X軸と座標系 C R (図示せず) . の X軸の間の角度 Θ によって定義される。 Figure 12 illustrates how an autonomous robot generates a route without colliding with an obstacle. Here, in order to make the explanation easy to understand, it is assumed that the autonomous robot 202 has a slightly thick L-shaped shape. Introducing autonomous port Bot 2 0 coordinate system fixed to the autonomous Ropotto 2 0 2 2 position and orientation for the purpose of clearly defined C K (not shown). Coordinate system C R - origin O r (not shown) to match the representative point as a center of control. At this time, autonomous position of the robot 2 0 2 of the origin O r viewed from the world coordinate system C XY (not shown) X, Te cowpea the Y-coordinate, orientation is not C XY (shown in the world coordinate system ) And the coordinate system C R (not shown).
本実施例で使用するコンフィギュレーション空間法 (配置空間法ともいう。 ) では、 自律型ロボット 2 0 2の代表点 Ο Κの x, y座標と回転角 Θ で配置 (コン フィギュレーション) を表わす。 0 1 2では、 自律型ロボット 2 0 2が回転角 Θ を一定にした状態で障害物 3 2 1に最も近づいた状態で一周したとした場合 の軌跡 3 2 2を示している。 この軌跡 3 2 2によって形成される閉空間 (ハッチ ングで示した内部空間) は、 自律型口ポット 2 0 2の代表点が入り込めない障害 領域である。 この障害領域を C障害物 3 2 3と呼ぶことにする。 In the configuration space method (also referred to as an arrangement space method) used in this embodiment, the arrangement (configuration) is represented by the x, y coordinates and the rotation angle Κ of the representative point の of the autonomous robot 202. In the case of 0 1 2, it is assumed that the autonomous robot 2 2 has made a round while approaching the obstacle 3 2 1 while keeping the rotation angle Θ constant. 3 2 2 is shown. The closed space (the inner space indicated by hatching) formed by the trajectory 3 222 is an obstacle region in which the representative point of the autonomous mouth pot 202 cannot enter. This obstacle area will be referred to as C obstacle 3 2 3.
X, Y軸に直交する Θ 軸を張って、 各回転角で X— Y面での C障害物 3 2 3 を記述することによって、 完全な 3次元配置空間が構築される。 このような 3次 元配置空間を使用することで、 実空間における各種形状を有するロボットの経路 探索問題を、 配置空間における点の経路探索問題に置き換えることができる。 図 1 3は、 図 1 2に示した空間をセルに分割して、 そのうちの C障害物に掛か つているセルを C障害物の一音 とみなした場合の配置空間を示したものである。 図 1 2に示した C障害物 3 2 3の境界を示す軌跡 3 2 2に掛かっているそれぞれ のセル 3 3 1が C障害物の一部とみなされた部分である。 自律型ロボット 2 0 2 の経路探索は、 出発する位置のセル (以下、 出発セルという。 ) からゴールのセ ノレ (以下、 ゴールセルという。 ) までを 1つ 1つのセルを連続させて形成した経 路を探索することであって、 かつ C障害物 3 2 3の一部とみなされたセル 3 3 1 に属さないセルの列を求めることになる。  By extending the 配置 axis perpendicular to the X and Y axes and describing the C obstacle 3 2 3 in the XY plane at each rotation angle, a complete three-dimensional configuration space is constructed. By using such a three-dimensional layout space, the path search problem for robots having various shapes in the real space can be replaced with the path search problem for points in the configuration space. Fig. 13 shows the layout space when the space shown in Fig. 12 is divided into cells, and the cells hanging on the C obstacle are regarded as one sound of the C obstacle. Each cell 331 on the locus 322 indicating the boundary of the C obstacle 3233 shown in FIG. 12 is a portion considered as a part of the C obstacle. The path search of the autonomous robot 202 is performed by forming one cell at a time from the cell at the departure position (hereinafter referred to as “departure cell”) to the goal senole (hereinafter referred to as “goal cell”). This means searching for a road, and finding a column of cells that do not belong to the cell 331 which is regarded as a part of the C obstacle 3232.
本実施例ではセル化された配置空間での経路探索として、 出発セルから同心円 状に探索範囲を拡大していく横型探索を採用した。 横型探索の場合には、 探索時 間は概ね配置空間を構成するセルの数に比例する。 3次元の配置空間における各 軸方向のセルの分割数をそれぞれ Kとすると、 配置空間内のセルの総数は K3と なる。 In this embodiment, a horizontal search in which the search range is expanded concentrically from the departure cell is used as the route search in the cell-shaped arrangement space. In the case of horizontal search, the search time is roughly proportional to the number of cells that make up the placement space. When 3D division number of each axis direction of the cells in the configuration space respectively and K, the total number of cells in the arrangement space becomes K 3.
次に複数台の自律型ロポット 2 0 2が移動する場合についての特殊性を考察す る。 N台の自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nの配置を記述するための配置 空間は 3 N次元となる。 配置空間の 1点を決めることで、 各自律型口ポット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nの座標 (X , Υ , Θ ) がー意に定まり、 その逆も成立する。 このときの配置空間における C障害物の記述は次のように行う。 配置空間をセ ルに分割し、 各セルに対応する配置が実空間で採り うるかどうかをチェックする, N台の自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nに対応する配置をとらせたとき、 それらのうちの 1台でも障害物や他の自律型ロボット 2 0 2と干渉している場合 には、 そのセルを前記した C障害物とみなしている。 このチェックをすベてのセ ルについて実施すると、 配置空間全体の C障害物を記述することができる。 次に この配置空間での横型探索を考える。 横型探索時間はセルの総数としてのセル総 数に比例し、 セル総数は、 '各軸方向の分割数を Kとすると K3Nである。 分割数 K を " 1 0 0 " とすると、 自律型ロポット 2 0 2の台数 Nが " 1 " のときこれは 1 0 0万オーダとなり、 台数 Nが " 2 " になると 1 0 0万 X 1 0 0万オーダ回数の 処理が必要となる。 このため、 この手法を採用すると、 自律型ロボット 2 0 2の 台数 Nが " 2 " 以上で実際的に計算が不可能となる。 Next, the speciality in the case where a plurality of autonomous robots 202 move will be considered. The layout space for describing the layout of N autonomous robots 2 0 2 ぃ 2 0 2 N is 3 N-dimensional. By deciding one point in the placement space, the coordinates (X, Υ, Θ) of each autonomous mouth pot 2 0 2 ぃ 2, 2 0 2 N are determined arbitrarily, and vice versa. The description of the C obstacle in the layout space at this time is performed as follows. The placement space is divided into cells, and it is checked whether the placement corresponding to each cell can be taken in the real space. N autonomous robots 20 2 ぃ ……, take the placement corresponding to 202 N If at least one of them interferes with an obstacle or another autonomous robot 202, the cell is regarded as the above-mentioned C obstacle. All the checks When this is done for an object, it is possible to describe C obstacles in the entire placement space. Next, consider a horizontal search in this placement space. The horizontal search time is proportional to the total number of cells as the total number of cells, and the total number of cells is K 3N where K is the number of divisions in each axis direction. Assuming that the number of divisions K is "100", when the number N of the autonomous robots 202 is "1", this is 1,000,000, and when the number N is "2", it is 1,000,000 X 1 Processing of the order of 100,000 is required. For this reason, if this method is adopted, the calculation cannot be practically performed when the number N of the autonomous robots 202 is "2" or more.
そこで本実施例では自律型ロボット 2 0 2の運行制御において、 前記したよう に各ロボットの経路計画を他のロボットを障害物と見立てて作成し、 1回の経路 計画で生成した経路に沿って僅かな距離を進み、 そこで再度全体の状況を認識し て経路計画を行うという手法を採っている。 これによつて、 移動障害物や自律型 ロボット 2 0 2が多数台存在する状況においても、 それぞれの自律型ロポット 2 0 2い ……、 2 0 2 Nの経路計画を独立に行うことができる。 具体的な運行制御 の例を次に示す。 Therefore, in the present embodiment, in the operation control of the autonomous robot 202, as described above, the path plan of each robot is created by regarding other robots as obstacles, and along the path generated by one path plan. The approach is to take a short distance and then re-recognize the overall situation and plan the route. Thus, even in a situation where there are a large number of moving obstacles and autonomous robots 202, it is possible to independently perform route planning for each autonomous robot 202 ... N. . An example of specific operation control is shown below.
図 1 4は、 複数の自律型ロボットについての経路の生成処理の流れを表わした ものである。 N台の自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nについての処理は、 1台ずつ順次行われる。 処理の行われる自律型ロボット 2 0 2を第 iの口ポット とする。 そこでまず変数 iを " 1 " に設定する (ステップ S 4 0 1 ) 。 次に第 i の口ポットの配置空間を作成する。 このとき自律型口ポット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nのうちの第 iのロボットを除くロボットはすベて障害物として扱う (ステ ップ S 4 0 2 ) 。 すでに経路の計画が終了した自律型ロボット 2 0 2の移動によ る掃引領域 (セル) についても障害物として扱う。 Figure 14 shows the flow of route generation processing for multiple autonomous robots. The processing of N autonomous robots 202 2..., 202 N is sequentially performed one by one. The autonomous robot 202 on which the processing is performed is defined as an i-th mouth pot. Therefore, first, the variable i is set to "1" (step S401). Next, an arrangement space for the i-th mouth pot is created. At this time, all robots other than the i-th robot among the autonomous mouth pots 202 2..., 202 N are treated as obstacles (step S402). Sweep areas (cells) due to the movement of the autonomous robot 202 whose path planning has already been completed are also treated as obstacles.
次のステップ S 4 0 3では、 第 iのロポットについての配置空間を探索して、 ゴールセルに至る経路を生成する (ステップ S 4 0 3 ) 。 そして、 現在位置から この経路に沿って所定の距離だけ進んだ位置までを今回の移動経路とする (ステ ップ S 4 0 4 ) 。  In the next step S403, the layout space for the i-th robot is searched to generate a route to the goal cell (step S403). Then, the current travel route is defined as a route from the current position to a position advanced by a predetermined distance along this route (step S404).
以上の処理が終了したら、 変数 iを " 1 " だけ加算する (ステップ S 4 0 5 ) t そして加算後の変数 iの値が " N " よりも大きくなつていない状態では (N) 、 まだ自律型ロボット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nのうちで同様の処理が行われていな · いものがある。 そこでこの場合にはステップ S 402に戻って同様の処理を繰り 返すことになる (ステップ S 402〜S 406) 。 After the above processing is completed, the variable i is incremented by "1" (step S405) t. If the value of the variable i after the addition is not larger than "N" (N), the variable i is still autonomous Type robot 2 0 2 ぃ ……, the same processing is not performed among 202 N There are things. Therefore, in this case, the process returns to step S402 and the same processing is repeated (steps S402 to S406).
このようにして自律型ロボット 202ぃ ……、 20 2Nのすべてについてそれ ぞれ所定長の経路が生成されたら (ステップ S 406 : Y) 、 これらすベての自 律型ロボット 20 2ぃ ……、 202Nの経路がゴールセルまで到達したかどう力 ' をチェックする (ステップ S 40 7) 。 到達していない場合には (N) 、 ステツ プ S 401に戻って変数 iを再ぴ " 1" に初期化し、 残りの経路を順次生成して いくことになる (ステップ S 40 1〜S 407) 。 In this way, when a path of a predetermined length is generated for each of the autonomous robots 202 ぃ and 202 N (step S406: Y), all of these autonomous robots 202 ぃ…, Check the power 'to see if the 202 N route has reached the goal cell (step S407). If it has not reached (N), the process returns to step S401 to initialize the variable i to "1" again and to sequentially generate the remaining routes (steps S401 to S407). ).
このような図 1 4の処理を実行することで、 各自律型ロボット 20 2ぃ …… By executing the processing of FIG. 14 as described above, each autonomous robot 202 2…
20 2 Nは障害物や他の自律型ロボット 202に衝突することなくゴールセルま で到達することができる。 1回当たりに移動する距離あるいは移動のための制御 時間の間隔を短く設定することによって、 向かってくる移動障害物を避けるとい つた反射的な制御も可能になる。 この手法による横型探索は NXK3のオーダ回 の処理で済むので、 実行上で特に問題も発生させない。 20 2 N can reach the goal cell without colliding with obstacles or other autonomous robots 202. By setting the distance to be moved at one time or the interval of the control time for movement to be short, reflexive control of avoiding an oncoming moving obstacle becomes possible. Since horizontal search using this method requires only NXK 3 order processing, there is no particular problem in execution.
以上説明した経路設定によってすベての自律型ロボット 20 2ぃ ……、 20 2Nは、 次項以下に述べる特別な場合以外は、 有限の時間內にそれぞれのゴール セルに到達が可能となる。 しかしながら、 本実施例では更に次のような工夫を行 うことで各自律型口ポット 20 2ぃ ……、 202Nの走行をより確実にかつ迅速 に行えるようにしている。 そのための概念について次に説明する。 With the above-described route setting, all the autonomous robots 202 2..., 202 N can reach their respective goal cells in a finite time 內 except for the special cases described below. However, in the present embodiment, the following measures are taken to ensure that the autonomous mouth pots 202 2..., 202 N can travel more reliably and quickly. The concept for that will be described below.
図 30でも説明したように移動する経路上に移動障害物が存在する場合には本 実施例の自律型ロボット 202であってもデッドロックが生じる可能性がある。 図 30で説明すると、 自律型ロボット 1 1 5と自律型ロボット 1 1 3が途中です れ違える状況で移動している最中に、 遠くにあった可動障害物 1 1 1が接近し図 As described with reference to FIG. 30, if there is a moving obstacle on the moving route, deadlock may occur even in the autonomous robot 202 of the present embodiment. Referring to FIG. 30, while the autonomous robot 1 15 and the autonomous robot 1 13 are moving in a situation where they pass each other, a distant movable obstacle 1 11
30の状況となり、 すれ違い不可能となるようなケースである。 このようなデッ ドロックの発生は、 路線を計画するに当たって、 それぞれ一方の自律型ロボットThere are 30 situations, and it is impossible to pass each other. The occurrence of such deadlocks is caused by one autonomous robot when planning a route.
1 1 3 (1 1 5) を消去したとしたときに他方の自律型口ポット 1 1 5 (1 1 3) が移動可能になることを確認すれば、 検出することができる。 デッドロック の解消は一般に困難な課題とされている。 図 1 5は、 本発明でデッドロックを解消できる 1つの手法として退避点を導入 する手法を示したものである。 空間 2 0 1内にたとえば 2つの本立等の障害物 3 4 1、 3 4 2が所定の間隔で配置されており、 その間に狭い通路 3 4 3が形成さ れているものとする。 このような場合にたとえば第 1の自律型ロボット 2 0 2 j がゴールセル 3 4 4を目指してこの通路 3 4 3を通る経路を計画し、 第 2の自律 型口ポット 2 0 2 2がゴールセル 3 4 5を目指してこの通路 3 4 3を逆向きに通 る経路を計画していたとする。 If it is confirmed that the other autonomous mouth pot 1 1 5 (1 1 3) becomes movable when 1 1 3 (1 1 5) is erased, it can be detected. Eliminating deadlocks is generally considered a difficult task. FIG. 15 shows a method of introducing a save point as one method that can eliminate deadlock in the present invention. It is assumed that, for example, two obstacles 341 and 342 such as main stands are arranged at predetermined intervals in the space 201, and a narrow passage 343 is formed therebetween. In this case for example the first autonomous robot 2 0 2 j is the aim of Goruseru 3 4 4 planning a route through the passage 3 4 3, second autonomous port pot 2 0 2 2 Goruseru 3 Suppose that a route was planned to pass through this passage 3 4 3 in the opposite direction, aiming at 4 5.
本実施例では通路 3 4 3の比較的近傍に退避点 3 4 7を予め設定している。 そ して、 両自律型ロボット 2 0 2 1 2 0 2 2の経路計画でデッドロックの可能性が 検出されたら、 両自律型ロボット 2 0 2ぃ 2 0 2 2のいずれが退避点 3 4 7に近 い位置に存在するかを判別する。 そ.して、 近いほうの口ポット、 この場合には第 1の自律型ロポット 2 0 2 iを退避点 3 4 7に一度退避させるように経路を変更 する。 In the present embodiment, a retreat point 347 is set in advance relatively near the passage 343. If the possibility of deadlock is detected in the path planning of the bi-autonomous robot 200 2 1 2 0 2 2 , which of the bi-autonomous robots 2 0 2 ぃ 2 0 2 2 is the evacuation point 3 4 7 To determine if it is located near. Then, the route is changed so that the closer mouth pot, in this case, the first autonomous robot 202 i is once evacuated to the evacuation point 347.
図 1 6は、 第 1の自律型ロボットが退避点に退避してデッドロックが解消した 状態を示したものである。 第 1の自律型ロボット 2 0 2 が一度退避点 3 4 7に 退避することで、 通路 3 4 3を通過する自律型ロボット 2 0 2ぃ 2 0 2 2同士が かち合う事態がなくなり、 これらはそれぞれのゴールセル 3 4 4、 3 4 5に到達 できることになる。 Figure 16 shows a state where the first autonomous robot has retreated to the evacuation point and the deadlock has been resolved. Once the first autonomous robot 202 retreats to the evacuation point 3 4 7, the autonomous robot 2 0 2 ぃ 2 0 2 2 passing through the passage 3 4 3 no longer touches each other. Goal cells 3 4 4 and 3 4 5 can be reached.
図 1 7は、 移動障害物による経路の閉鎖状態を示したものである。 机等の障害 物は人間の操作等によってその位置を移動させる場合がある。 このような移動障 害物 3 5 1が 2つの部屋 3 5 2、 3 5 3を接続する狭い通路 3 5 4の近傍に置か れたりすると、 一方の部屋 3 5 3から他方の部屋 3 5 2内のゴールセル 3 5 5に 進もうとする自律型ロボット 2 0 2がその経路を閉ざされることになる。  Figure 17 shows the path being closed by a moving obstacle. An obstacle such as a desk may move its position by human operation or the like. If such a moving obstacle 35 1 is placed in the vicinity of a narrow passage 3 5 4 connecting two rooms 3 5 2 and 3 5 3, one room 3 5 3 will move to the other room 3 5 2 The autonomous robot 202 trying to advance to the goal cell 3 5 5 in is closed on its path.
本実施例では図 1に示した複数台のテレビカメラ 2 0 S i S 0 3 Mによる前記 した大域的情報センシングシステムによって、 自律型ロポット 2 0 2の経路を計 画する際の経路上の進行不可能な障害物を特定することができる。 移動障害物 3 5 1が自律型ロボット 2 0 2のような移動型のロボットでないような場合には、 図 1 5および図 1 6で説明したように経路を変更して互いの進路を確保するとい つたことができない。 したがって、 このような場合にはたとえば環境側コンビュ ータ 2 0 5がシステムの管理者に通報して移動障害物 3 5 1を経路上から排除し てもらうことになる。 The plurality of television cameras 2 0 S i S 0 3 global information sensing system described above according to M shown in FIG. 1 in the present embodiment, the progression of the path when demarcating a path autonomous Ropotto 2 0 2 Total Impossible obstacles can be identified. If the moving obstacle 3 51 is not a mobile robot such as the autonomous robot 202, change the route and secure each other's course as described in Fig. 15 and Fig. 16 I can't say. Therefore, in such a case, for example, The data 205 informs the system administrator to have the moving obstacle 351 removed from the route.
図 1 8〜図 2 0は、 一度設定した経路を大域的情報センシングシステムによつ ては検知できない障害物によって変更する様子を説明するためのものである。 こ のうち図 1 8は障害回避の第 1段階を示したものである。 自律型ロボット 2 0 2 は障害物 3 7 3を避けつつゴールセル 3 7 1に向かう経路 3 7 2に沿って僅かな 距離進んだ先として、 サブゴール 3 7 4を最初の段階の到達地点に設定し、 そこ までのパスとして第 1のパス 3 7 5を設定している。  FIG. 18 to FIG. 20 illustrate how a route once set is changed by an obstacle that cannot be detected by the global information sensing system. Figure 18 shows the first stage of obstacle avoidance. The autonomous robot 202 sets the subgoal 3 74 as the destination of the first stage, as a short distance along the path 3 72 toward the goal cell 3 71 while avoiding the obstacle 3 73. The first path 375 is set as the path up to that point.
図 1 9は、 障害回避の第 2段階を示したものである。 自律型ロボット 2 0 2が サブゴール 3 7 4まで進行しようとする状態で、 大域的情報センシングシステム では検出されなかった移動障害物 3 8 1が、 図 1 0に示したセンサ 2 6 S i S 6 5 8の検出動作で第 1のパス 3 7 5上に検出されたとする。 移動障害物 3 8 1 としてはたとえば人間が考えられる。 この検出動作によって自律型ロポット 2 0 2が第 1のパス 3 7 5を走行することが不可能と判断すると、 センサ 2 6 5 i〜 2 6 5 8の検出に基づいた障害物回避移動制御モードへの切り替えが行われる。 そして移動障害物 3 8 1を回避した第 2のパス 3 8 2をサブゴール 3 7 4との間 に設定する。 Figure 19 shows the second stage of obstacle avoidance. While the autonomous robot 202 is moving to the subgoal 37 4, the moving obstacle 3 81 that was not detected by the global information sensing system is replaced by the sensor 26 S i S 6 shown in FIG. in the detection operation of 5 8 and is detected on the first path 7 5. For example, a human can be considered as the moving obstacle 3 8 1. An autonomous Ropotto 2 0 2 by this detection operation is determined impossible to travel the first path 7 5, obstacle avoidance movement control mode based on the detection of the sensor 2 6 5 i to 2 6 5 8 The switch to is performed. Then, a second path 382 that avoids the moving obstacle 381 is set between the subgoal 374.
このとき、 自律型ロポット 2 0 2はセンサ 2 6 丄〜 6 5 8の検出による移動 障害物 3 8 1に関する情報および第 2のパス 3 8 2の設定を行ったことをアンテ ナ 2 1 7から環境側コンピュータ 2 0 5に送信する。 環境側コンピュータ 2 0 5 はテレビカメラ 2 0 3 i〜 2 0 3 Mの検出しなかった情報を取得することで、 この 自律型ロボット 2 0 2の最終的なゴールセル 3 7 1に至る経路の決定にこれを役 立てることができる。 At this time, the autonomous Ropotto 2 0 2 sensor 2 6丄~ 6 5 8 detection by moving obstacle 3 8 1 antenna 2 1 7 that was information and the second pass 3 8 2 settings for Sent to environmental computer 205. The environment-side computer 205 obtains the information not detected by the TV cameras 203 i to 203 M to determine the final path to the goal cell 371 of the autonomous robot 202. This can be useful for
図 2 0は、 この例における障害回避の第 3段階を示したものである。 第 2のパ ス 3 8 2を走行しているときに自律型ロボット 2 0 2が更に人間等による他の障 害物 3 8 4を検出してサブゴール 3 7 4まで到達できないことを判別したときに は、 途中で第 3のパス 3 8 5に切り替えて走行する。 この場合にもこれらの情報 が環境側コンピュータ 2 0 5に伝達され、 その後の経路の設定に役立てられる。 図 2 1は、 走行を迅速に行うための第 1の概念としての中継点の概念を説明す るためのものである。 空間 2 0 1内に通路 4 2 1を狭めるような L字形状の障害 物 4 2 2があるものとする。 障害物 4 2 2によって仕切られた狭い空間 4 2 3に 第 1の自律型ロボット 2 0 2 iのゴール 4 2 5が存在すると仮定する。 第 2の自' 律型ロボット 2 0 2 2はこの狭い空間 4 2 3の所定位置 4 2 6と通路 4 2 1を経 た広い空間側の他の所定位置 4 2 7の間を繰り返し往復して所定の作業を行って いるものとする。 FIG. 20 shows the third stage of the obstacle avoidance in this example. When the autonomous robot 202 detects another obstacle 3 84 by a human or the like while traveling the second path 3 82 and determines that it cannot reach the sub goal 3 74 To do so, switch to the third pass 385 on the way. In this case as well, such information is transmitted to the environment-side computer 205, and is used for setting a route thereafter. FIG. 21 explains the concept of a relay point as a first concept for speeding up traveling. It is assumed that there is an L-shaped obstacle 4222 that narrows the passageway 4221 in the space 201. It is assumed that the goal 4 25 of the first autonomous robot 200 2 i exists in the narrow space 4 2 3 partitioned by the obstacles 4 2 2. Second self 'law robot 2 0 2 2 back and forth repeatedly between the narrow space 4 2 3 position 4 2 6 and the passage 4 2 other predetermined position 1 through the wide space side 4 2 7 It is assumed that predetermined work has been performed.
このような状況の下で第 1の自律型ロポッ 2 0 2 がそのゴール 4 2 5に至 る経路を生成しょうとすると、 図 1 4に示した所定距離ずつ経路を生成する過程 で第 2の自律型ロボット 2 0 2 2が通路 4 2 1を塞ぐ位置に存在すると、 これが 解除されるまで第 1の自律型ロポット 2 0 2 iの移動は停止する。 この結果とし て、 第 1の自律型ロボット 2 0 2 iがそのゴール 4 2 5に有限の時間に到達でき ることは保証されているものの、 その動作は第 2の自律型ロポット 2 0 22が通 路 4 2 1を塞ぐ位置に来るたびに停止するといつた間歇的で遅いものとなる。 このような問題を解消するために本実施例では通路 4 2 1の比較的近い位置で 第 2の自律型ロボット 2 0 22の走行が障害とならない位置に中継点 4 2 8を配 置している。 そして、 第 1の自律型ロボット 2 0 2 iはまず中継点 4 2 8に立ち 寄ってからゴール 4 2 5を目指すように経路の生成を行うようにしている。 この ようにすると、 第 1の自律型ロボット 2 0 2 は第 2の自律型ロボット 2 0 2 2の 走行とは全く無関係に、 中継点 4 2 8まで到達することができる。 そして、 中継 点 4 2 8からは第 2の自律型ロボット 2 0 2 2の走行と共存を図るように走行を 調整しながら啬 的なゴール 4 2 5まで击行す ^ Τ- > \τか , 十かわ _笛 1 f7 _ In this situation, if the first autonomous lo-po 202 tries to generate a route to the goal 4 25, the second autonomous lo-po an autonomous robot 2 0 2 2 exists in a position closing the passage 4 2 1, which is movement of the first autonomous Ropotto 2 0 2 i until terminated stopped. The result to, although Rukoto reach the finite time the first autonomous robot 2 0 2 i is that goal 4 2 5 is guaranteed, the behavior is the second autonomous Ropotto 2 0 2 2 If the vehicle stops every time it comes to a position blocking road 4 21, it will be intermittent and slow. Such place the relay point 4 2 8 at a position where the second running of the autonomous robot 2 0 2 2 does not interfere with a relatively close passages 4 2 1 in the present embodiment in order to solve the problem ing. Then, the first autonomous robot 202i first generates a route so as to stop at the relay point 428 and then aim for the goal 425. In this way, the first autonomous robot 2 0 2 exactly independently of the running of the second autonomous robot 2 0 2 2, can reach the relay point 4 2 8. Then, from the relay point 4 2 8 to击行to啬specific goals 4 2 5 while adjusting the travel to achieve coexistence and the running of the second autonomous robot 2 0 2 2 ^ tau-> or \ tau , Tenkawa_Whistle 1 f7 _
るための中央分離帯 4 4 3を概念的に設ける。 そして、 これを境にしてこの空間 を第 1方向通路 4 4 5と第 2方向通路 4 4 6に設定する。 ここで第 1方向通路 4 4 5はすべての自律型口ポット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nの走行を第 1の方向にの み許容する通路であり、 第 2方向通路 4 4 6は、 第 1方向通路 4 4 5と逆方向に のみすベての自律型口ポット 2 0 2ぃ ……、 2 0 2 Nの走行を許容する通路であ る。 A median strip 4 4 3 is conceptually provided. Then, with this as a boundary, this space is set as a first direction passage 445 and a second direction passage 446. Here, the first direction passage 4 4 5 is a passage that allows all autonomous mouth pots 202 2..., 202 N to travel only in the first direction, and the second direction passage 4 4 6 Is a passage that allows all the autonomous mouth pots 202 2..., 202 N to run in the direction opposite to the first direction passage 4445.
第 1方向通路 4 4 5の末端には第 2方向通行禁止壁 4 4 7が概念上配置されて おり、 第 2方向に走行しようとする自律型ロポット 2 0 2が第 1方向通路 4 4 5 に間違って入り込まないようにしている。 同様に、 第 2方向通路 4 4 6の末端に は第 1方向通行禁止壁 4 4 8が概念上配置されており、 第 1方向に走行しようと する自律型ロポット 2 0 2が第 2方向通路 4 4 6に間違って入り込まないように している。  At the end of the first direction passage 4 45, a second direction no-going wall 4 4 7 is conceptually arranged, and the autonomous robot 202 trying to travel in the second direction is connected to the first direction passage 4 4 5. To avoid accidentally entering Similarly, at the end of the second direction passage 446, a first direction no-going wall 448 is conceptually arranged, and the autonomous robot 2202 trying to travel in the first direction is placed in the second direction passage. 4 4 6 to prevent accidental entry.
このように特定の空間領域を一方向のみ走行が可能な領域として設定する。 こ れにより、 自律型ロポット 2 0 2同士が比較的狭い通路を無秩序で走行するよう な経路設定が行われることによる無駄な待機時間の発生を防止することができる, この図 2 2では、 第 1方向通路 4 4 5を第 1〜第 3の自律型ロポット 2 0 2い ……、 2 0 2 3が順次走行し、 第 2方向通路 4 4 6を第 4〜第 6の自律型ロポッ ト 2 0 24、 ……、 2 0 26が順次走行する様子を示している。 各自律型ロボット 2 0 2い ……、 2 0 26の走行速度も一定であれば、 あたかもエスカレータに乗 つたようにこれらの自律型ロポット 2 0 2の間隔を十分詰めて効率的な走行が可 能になる。 In this way, a specific space area is set as an area where traveling in only one direction is possible. As a result, it is possible to prevent wasteful waiting time from being generated due to the setting of a route in which the autonomous robots 202 run in a relatively narrow path in a chaotic manner. a one-way passage 4 4 5 first to third autonomous Ropotto 2 0 2 There ..., 2 0 2 3 sequentially travels, the second axial channel 4 4 6 fourth to sixth autonomous Ropo' bets 2 0 2 4, ..., 2 0 2 6 shows a state in which sequentially traveling. Each autonomous robot 2 0 2 had ..., if 2 0 2 6 traveling speed at a constant, though sufficiently packed and efficient running multiply One was like the spacing of these autonomous Ropotto 2 0 2 in escalator It becomes possible.
なお、 図 2 2に示した例では中央分離帯 4 4 3を設けることで左右両方向の走 行を時間的に平行して行うことを可能にしているが、 比較的狭い通路では一方向 に限定したり、 通行できる方向を所定時間ごとに切り替えるようにすることも可 能である。  In the example shown in Fig. 22, it is possible to run in both the left and right directions in parallel in time by providing the median strip 443, but in relatively narrow passages, it is limited to one direction It is also possible to change the direction in which traffic can be made at predetermined time intervals.
図 2 3は、 走行を迅速に行うための第 3の概念としてのロータリの概念を説明 するためのものである。 空間 2 0 1内には環状の一方向環状通路 4 5 1と、 これ に接続された放射状の複数組の双方向通路 4 5 2い ……、 4 5 2 ^が設け'られて いる。 それぞれの双方向通路 4 5 2い ……、 4 5 ま図 2 2に示した第 1方向 通路 4 4 5と第 2方向通路 4 4 6を組み合わせたものである。 一方向環状通路 4 5 1を使用することで図示しない自律型ロポット 2 0 2を所望の方向から一方向 環状通路 4 5 1に導き入れ、 他の所望の方向に送り出すことができる。 FIG. 23 is for explaining the concept of a rotary as a third concept for speeding up traveling. In the space 201, there is provided an annular one-way annular passage 451, and a plurality of sets of radial bidirectional passages 452 ... 452 ^ connected thereto. Each two-way passage 4 5 2 ……, 4 5 The first direction shown in Figure 22 This is a combination of the passage 445 and the second direction passage 446. By using the one-way annular passage 451, the autonomous robot 202, not shown, can be guided into the one-way annular passage 451, from a desired direction, and sent out in another desired direction.
なお、 図 2 3では一方向環状通路 4 5 1に平行して 2方向の通行を可能とする 双方向通路 4 5 2い ……、 4 5 2 Lを接続させたが、 1つの自律型ロボット 2 0 2が走行できる幅だけの通路を設け、 通路ごとに進行方向を定めたり、 あるいは 1つの通路を適宜両方向の走行に切り替えて使用するようにしてもよい。 Incidentally, the bidirectional passage 4 5 2 have ...... that enables parallel to two directions of traffic in FIG 3, the one-way annular passageway 4 5 1, but is connected to 4 5 2 L, 1 single autonomous robot It is also possible to provide a passage having a width enough to allow the vehicle to travel, and determine the traveling direction for each passage, or switch one passage to traveling in both directions as appropriate.
図 2 4は、 走行を迅速に行うための第 4の概念としての関所の概念を説明する ためのものである。 空間 2 0 1が比較的広い場合やその空間 2 0 1が図 2 4に示 すように複数の小領域 4 7 1、 4 7 2に分けられるような場合には、 空間 2 0 1 を複数に区分けした概念を採用する。 小領域 4 7 1、 4 7 2の間は、 壁等の物理 的な仕分けが存在することは必ずしも必要ない。 区分けした接続部分に関所 4 7 3という通路規制概念を配置する。 図のように 2つの小領域 4 7 1、 4 7 2に区 分けされる場合には、 その間に関所 4 7 3を置く。 そして、 自律型ロボット 2 0 2は関所 4 7 3に来るまでそれ以降の区分けあるいは小領域 4 7 1 ( 4 7 2 ) の 障害物を配慮しないようにする。  Fig. 24 explains the concept of a checkpoint as a fourth concept for speeding up traveling. If the space 201 is relatively large or if the space 201 can be divided into a plurality of small areas 471 and 472 as shown in Fig. 24, the space 201 should be The concept divided into is adopted. It is not always necessary that a physical separation such as a wall exists between the small areas 471 and 472. A passage control concept called “separate section 4 7 3” is placed at the divided connection parts. If the area is divided into two sub-areas 4 7 1 and 4 7 2 as shown in the figure, place a Seki 4 7 3 between them. Then, the autonomous robot 202 does not consider the obstacles in the subsequent division or the small area 471 (4722) until it reaches the checkpoint 473.
これにより、 たとえば第 1の自律型ロボット 2 0 2 iが一方の小領域 4 7 2に 存在し他方の小領域 4 7 1内のゴーノレセル 4 7 4に向かおうとしているときに、 その小領域 4 7 1内の障害物、 たとえば第 2の自律型ロボット 2 0 2 2を気にす ることなく関所 4 7 3までいつきに到達することができる。 このように空間を適 宜分割して、 分割されたある小領域に入ろうとする時点でその小領域の障害物を 考慮した走行制御を行うことで、 各自律型ロポット 2 0 2の走行を円滑に行うこ とができることになる。 関所 4 7 3は 1つの空間 2 0 1に複数配置してもよいこ とは当然である。 Thus, for example, when the first autonomous robot 202 i is present in one of the small areas 47 2 and is going to gonorrasse 4 74 in the other small area 4 71, the small area 4 It is possible to reach the checkpoint 4 7 3 without worrying about the obstacles in 7 1, for example, the second autonomous robot 2 2 2 . By appropriately dividing the space in this way and performing travel control in consideration of obstacles in the small area at the time of entering a certain small area, the travel of each autonomous robot 202 can be performed smoothly. Will be able to do so. Obviously, a plurality of checkpoints 473 may be arranged in one space 201.
図 2 5は実際の空間配置の一例を示したものである。 机 5 0 1や台 5 0 2ある いは本棚 5 0 3等によって、 この例の空間 2 0 1は第 1のテレビカメラ 2 0 3 i の視野となる第 1の可動空間 5 0 5 ,と、 第 2のテレビカメラ 2 0 3 2の視野とな る第 2の可動空間 5 0 5 2と、 第 3のテレビカメラ 2 0 3 3の視野となるこれらの 通路的な第 3の可動空間 5 0 5 3から構成されている。 第 3の可動空間 5 0 5 3は 第 1および第 2の可動空間 505ぃ 5052と一部重複している。 このような空 間配置となっているような場合には、 矢印 51 1で示すように第 1の可動空間 5 05 iから第 2の可動空間 5052に移動するとき、 第 3の可動空間 5053の中 央部分で両空間 505ぃ 5052に挟まれた位置に関所を設けることで、 この図 には示していない自律型ロポット 202の移動制御が単純化する。 Figure 25 shows an example of the actual spatial arrangement. Depending on the desk 501, the table 502, the bookshelf 503, etc., the space 201 in this example becomes the first movable space 505 serving as the field of view of the first TV camera 203i. , the second movable space 5 0 5 2 that Do a second television camera 2 0 3 2 of the visual field, a third television camera 2 0 3 of 3 of the field of view of these passages specific third movable space 5 It consists of 0 5 3 . The third movable space 5 0 5 3 Overlap the first and second part and movable space 505 I 505 2. In such a space arrangement, when moving from the first movable space 505 i to the second movable space 505 2 as shown by the arrow 51 1, the third movable space 505 2 by providing a barrier to a position sandwiched between the two spaces 505 I 505 2 in central portions of the three movement control of an autonomous Ropotto 202 not shown in this figure is simplified.
図 26は、 複数階で構成される建物における関所の一例を示したものである。 この例では第 1の空間 201 が建物の 1階のフロアを構成しており、 第 2の空 間 2012が建物の 2階のフロアを構成している。 両空間 201ぃ 20 12はェ レベータ 521で連結されている。 このような空間 201内を図示しない自律型 ロボット 202が複数台移動する場合には、 エレベータ 521の部分を関所 52 2とすることで、 エレベータ 521に乗って所望の階に到達するまでの自律型口 ポット 202をその階の空間 20 1^または 2012で一切考慮しないで済むこと ができることになる。 Figure 26 shows an example of a checkpoint in a multi-story building. In this example, the first space 201 forms the first floor of the building, and the second space 201 2 forms the second floor of the building. Both spaces 201 ぃ 20 1 2 are connected by elevator 521. If a plurality of autonomous robots 202 (not shown) move in such a space 201, the part of the elevator 521 is set as a checkpoint 522, so that the autonomous robot 202 can ride on the elevator 521 and reach a desired floor. It will be able to avoid having to consider any mouth pot 202 in the space 20 1 ^ or 201 2 of that floor.
もちろん、 上下の空間を連結する部分に関所 522を設けると共に、 それぞれ の階を構成する空間 201ぃ 2012を更に複数に分割してこれらの間にも関所 を設けることは既に説明したように可能である。 Of course, provided with a barrier 522 in a portion connecting the upper and lower spaces, the space 201 I 201 2 constituting each floor further divided into a plurality providing a barrier also between these can, as previously described It is.
図 27は、 本実施例の自律型ロポットの軌道制御の流れを表わしたものである ( 軌道制御は経路計画で設定した経路に沿って僅かな距離を移動したり、 方向規制 された通路内やロータリでの移動を制御するためのものである。 このため環境側 コンピュータ 205内の前記した C PUはまず移動制御を行おうとする自律型口 ポット 202の軌道 X ( t ) 、 Y ( t ) 、 θ ( t) を設定する (図 27ステップ S 301) 。 ここで符号 X ( t) および Y ( t ) はシステム側の 2次元座標位置 を示しており、 符号 0 ( t ) は図 10に示した口ポット本体部分 26 1の回転 角度を示している。 符号 tは現時刻である。 設定を行ったら、 まずパラメータ n を初期的に "0" に設定し (ステップ S 302) 、 次にこの値 nを "1" だけ力 ゥントアップして (ステップ S 303) 、 次の時刻としての t (=n - ΔΤ) に おける自律型ロボット 202の目標位置おょぴその姿勢 (回転角) を算出する Fig. 27 shows the flow of the trajectory control of the autonomous robot according to the present embodiment. (The trajectory control moves a small distance along the route set in the route plan, For this purpose, the CPU in the environment-side computer 205 first controls the trajectories X (t), Y (t), and trajectory of the autonomous mouth pot 202 to perform the movement control. Set θ (t) (step S301 in Fig. 27) where the symbols X (t) and Y (t) indicate the two-dimensional coordinate position on the system side, and the symbol 0 (t) is shown in Fig. 10. Indicates the rotation angle of the mouth pot body portion 26. The symbol t is the current time.After setting, the parameter n is initially set to "0" (step S302). The value n is increased by "1" (step S303), and t (= n- Δ 目標) to calculate the target position of the autonomous robot 202 and its posture (rotation angle)
(ステップ S 3 04) 。 算出した値を X (tn) 、 Y ( tn) 、 θ ( tn) とする ( 符号 ΔΤは 1回の移動制御に要する時間間隔である。 次に C P Uは図 1に示した複数台のテレビカメラ 2 0 S S 0 3 Mを使用して 処理した環境側コンピュータ 2 0 5によって把握された大域的情報センシングシ ステムによるこの自律型ロボット 2 0 2の位置おょぴ姿勢 .(X , y , Θ ) を取得 する (ステップ S 3 0 5 ) 。 そして、 次の時刻にその位置および姿勢になるため の自律型ロボット 2 0 2の速度設定値 (v x, v y, ω ) を算出し (ステップ S 3 0 6 ) 、 その設定速度をその自律型ロボット 2 0 2のローカル座標系に変換する (ステップ S 3 0 7 ) 。 この変換後の速度が自律型ロボット 2 0 2に通知されて. 次の時刻までその移動制御が行われることになる (ステップ S 3 0 8 ) 。 これに よる自律型ロボット 2 0 2の実際の移動の状態はテレビカメラ 2 0 S i S 0 3 Μ を使用して環境側コンピュータ 2 0 5によってチェックすることができる。 すな わち、 移動の途中あるいは移動後に移動状態をフィードパック制御することが可 能である。 (Step S304). The calculated values are assumed to be X (t n ), Y (t n ), and θ (t n ) ( sign ΔΤ is a time interval required for one movement control. Next, the CPU uses this global autonomous robot system based on a global information sensing system, which is grasped by the environment-side computer 205 processed using the multiple TV cameras 200 SS 03 M shown in Fig. 1. (X, y, Θ) is obtained (step S305). Then, the velocity set value (v x , v y , ω) of the autonomous robot 202 to become the position and posture at the next time is calculated (step S306), and the set velocity is calculated as the autonomous value. It is converted into the local coordinate system of the type robot 202 (step S307). The speed after the conversion is notified to the autonomous robot 202. The movement control is performed until the next time (step S308). The actual state of movement of the autonomous robot 202 by this can be checked by the environment-side computer 205 using the television camera 20SiS03 0. That is, it is possible to control the movement state during or after the movement by feed pack control.
以上の移動制御が終了したら、 C P Uは該当の自律型ロボット 2 0 2が最終目 的地に到達して移動が完了したかどうかをチェックする (ステップ S 3 0 9 ) 。 移動が完了していない場合には (Ν) 、 ステップ S 3 0 3に進んで、 移動が完了 するまで同様の制御を繰り返すことになる (ステップ S 3 0 3〜S 3 0 9 ) 。 図 2 8は、 この図 2 7に示した制御で自律型ロボットを L字型の軌道に沿って 移動させた結果を示したものである。 本実施例では自律型ロボット 2 0 2の移動 を図 1に示したテレビカメラ 2 0 3 i〜2 0 3 Mを使用して環境側コンピュータ 2 0 5でフィードパック制御している。 このため、 従来のように自律型ロボット 2 0 2自体が自分に備えられたテレビカメラで自力で移動制御を行う場合と比べる と簡単な移動制御で遥かに高精度の移動が可能になることが分かる。 When the above movement control is completed, the CPU checks whether the corresponding autonomous robot 202 has reached the final destination and has completed the movement (step S309). If the movement is not completed (Ν), the process proceeds to step S303, and the same control is repeated until the movement is completed (steps S303 to S309). Fig. 28 shows the result of moving the autonomous robot along the L-shaped trajectory under the control shown in Fig. 27. In the present embodiment, the movement of the autonomous robot 202 is controlled by the environment-side computer 205 using the television cameras 203 i to 203 M shown in FIG. For this reason, the autonomous robot 202 can move with much higher precision with simple movement control compared to the case where the autonomous robot 202 itself controls movement with its own TV camera as before. I understand.
以上説明した実施例ではロボット識別マーク 2 1 2あるいは物体識別マーク 2 1 3を時間的に変化しない固定パターンを発するものとして説明したが、 時間的 に変化するパターンを発するものであってもよい。 たとえば環境側コンピュータ 2 0 5が全体の障害物を検出する初期状態ではこれらのロポット識別マーク 2 1 2あるいは物体識別マーク 2 1 3がそれぞれ光量が最大となるような発光パター ンで発光して所在を容易に把握させ、 その後に各自の認識を可能にさせるように 個別のパターンを発光するといつた手法も可能である。 また、 これらの識別マー ク 2 1 2、 2 1 3のパターンを複数の発光ダイオードの点灯制御で経時的に変化 させることができるものであれば、 単にロポット等を区別する情報を発信させる だけでなく、 環境側コンピュータ 2 0 5に伝達すべきその他の情報をパターン変 化によって伝達するようにすることも可能である。 In the embodiment described above, the robot identification mark 2 12 or the object identification mark 2 13 has been described as emitting a fixed pattern that does not change over time. However, a pattern that changes over time may be emitted. For example, in the initial state in which the environment-side computer 205 detects an entire obstacle, the lopot identification mark 211 or the object identification mark 212 emits light with a light emission pattern that maximizes the amount of light. It is also possible to use a method in which individual patterns are emitted so that the individual can easily recognize the image and then enable individual recognition. In addition, these identification markers If it is possible to change the patterns of h 2 1 2 and 2 1 3 over time by controlling the lighting of a plurality of light-emitting diodes, it will not only transmit information for distinguishing robots, etc. It is also possible to transmit other information to be transmitted to 05 by changing the pattern.
また実施例ではテレビカメラ 2 0 S S 0 3 Mが赤外光を検出する場合を説明 したが、 これに限らず可視光等の所定の波長領域の光を検出するものであっても よい。 Further, in the embodiment, the case where the television camera 20 SS03 M detects infrared light has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to detect light in a predetermined wavelength region such as visible light.
なお、 ロボットがゴールまで到達するために順次通過させる関所は、 最初に他 のロポットをすべて消去した状態でゴールまでの経路計画を実施し、 その時に通 過することになつた関所を採用するようにしている。 したがって、 たとえば図 2 1に示した状況では中継点の代りに関所を利用することも可能である。 関所と中 継点の大きな違いは、 前者がシステム側で自動的に選択するのに対し、 後者では 利用者 (プログラマ) が指定するものである。  In addition, as for the checkpoints that the robot sequentially passes to reach the goal, the route plan to the goal should be implemented with all other lopots deleted first, and the checkpoint that led to the passage at that time should be adopted. I have to. Therefore, for example, in the situation shown in FIG. 21, it is also possible to use a bureau instead of a relay point. The major difference between the gateway and the relay point is that the former is automatically selected by the system, while the latter is specified by the user (programmer).
また、 実施例ではロポットがデッドロック状態にあるかどうかのチェックにつ いて詳細を説明しなかったが、 このようなチェックを行うために、 一定時間移動 不可能になつた複数の口ポットがあるかどうかを常に監視するようにすればよい c そして、 もしこのように一定時間移動不可能になった複数のロボットが存在した 場合には、 前記の方法でデッドロックであるかどうかを判断する。 デッドロック でない場合で、 一定時間以上移動不可能な口ポットがある場合には、 移動不可能 の原因となっている可動障害物を特定することになる。 Further, in the embodiment, the details of checking whether the pot is in the deadlock state are not described in detail.However, in order to perform such a check, there is a plurality of mouth pots that cannot be moved for a certain period of time. whether always and c may be to monitor, if in the case where a plurality of robots has become unmovable fixed time thus exists, it is determined whether the deadlock in the above manner. If it is not a deadlock and there is a mouth pot that cannot be moved for a certain period of time, the movable obstacle that causes the movement cannot be identified.
更に、 通行量に応じて、 ある領域における口ポットの通行を方向規制しようと するような場合には、 その領域におけるロボットの数を監視し一定数以上になつ たとき、 方向規制通行を実施するようにすればよい。  Furthermore, if the direction of mouth pot traffic in a certain area is to be regulated in accordance with the traffic volume, the number of robots in that area is monitored, and when the number of robots exceeds a certain number, direction-restricted traffic is implemented. What should I do?
また、 方向規制通路における多数台ロボットの連続走行は、 その入口において 広域運行規制から軌道制御に切り替え、 各ロポットにロポット間の距離を一定以 上に保つ軌道を与えることで制御できる。 このような制御を行う場合には、 方向 規制通路の出口で各ロボットは広域運行規制に切り替えられることになる。 また 方向規制通路の外にあるロポットがゴールまでの経路計画をたてる時は、 方向規 制通路にあるロポットを無視することにより、 そこが移動の障害になることを防 ぐことができる。 In addition, the continuous running of a large number of robots in the direction control passage can be controlled by switching from wide-area operation control to track control at the entrance and giving each robot a track that keeps the distance between the robots at a certain level or more. When such control is performed, each robot is switched to wide-area operation regulation at the exit of the direction regulation passage. Also, when a robot outside the direction control passage plans a route to the goal, By ignoring the lopot in the control passage, it can be prevented from becoming an obstacle to movement.
なお、 ゴール、 退避点、 中継点はこれらに位置する口ポットが他の口ポットの 移動を妨げない場所に設定されることはもちろんである。  The goal, evacuation point, and relay point are, of course, set at locations where the mouth pots located there do not prevent the movement of other mouth pots.
つぎに、 図 3 1 〜 3 3を用いて、 移動体をグループとして扱う例について説明 する。 すなわち、 この例では、 前記した移動体という語の意味に、 「複数の移動 体を有するグループ」 を含ませたものである。 まず、 自律型口ポット 2 0 2 i〜 2 0 2 6を、 図 3 1に示されるように、 グループ A〜 Cに分ける。 グループ Cは、 —つの移動体 2 0 2 6から構成されている。 このように、 タループは、 一つの移 動体から構成されていても良い。 Next, an example in which a moving object is treated as a group will be described with reference to FIGS. That is, in this example, the meaning of the term “moving object” includes “a group having a plurality of moving objects”. First, autonomous port pot 2 0 2 i~ 2 0 2 6 , as shown in FIG. 3 1, divided into groups A to C. Group C - one and a mover 2 0 2 6. Thus, the taloop may be composed of one mobile.
このグループを単位として、 前記したような、 移動体の移動制御を行う。 すな わち、 グループごとに、 そのグループに属する各移動体がゴールに到達するため の経路生成を行う。 ここで、 グループ内の各移動体については、 一緒に経路生成 を行うこととする。 換言すれば、 前記実施例では、 他の移動体を静止させた状態 である一台の移動体の経路生成を行ったが、 この例では、 他のグループを静止さ せた状態で、 あるグループに属する移動体の経路生成を行うことになる。  The movement control of the moving body as described above is performed in units of this group. In other words, for each group, a route is generated for each mobile unit belonging to that group to reach the goal. Here, it is assumed that each mobile unit in the group generates a route together. In other words, in the above-described embodiment, the route of one mobile unit in which the other mobile unit is stationary is generated, but in this example, the other group is set in a stationary state while the other group is stationary. The route of the moving object belonging to is generated.
このようにすると、 グループ内では、 より効率の良い経路生成を行うことがで きる。 ただし、 複数の移動体に対して一緒に経路生成を行うことは、 計算量の增 加を来すことになる。 したがって、 コンピュータの計算速度は高速であることが 望まれる。 もちろん、 グループに分割しているので、 全ての移動体に対して一緒 に経路生成することに比べれば、 計算量を大幅に減少させることが可能である。 グループ化の利点を図 3 2およぴ図 3 3を用いてさらに説明する。 図 3 2 ( a ) において、 自律型ロボット 2 0 2 丄と 2 0 2 2とは、 同じグループに属す るとする。 また、 ロボット 2 0 2 はゴール G を目指し、 ロボット 2 0 2 2はゴ 一ル0 2を目指しているとする。 すると、 口ポット 2 0 2 丄と 2 0 2 2とは、 それ ぞれ同時に進行することができる (同図 b ) 。 したがって、 口ポット 2 0 2 2は ゴール G 2に速やかに到着できる。 一方、 グループ化をしない例を図 3 3に示す。 この場合は、 ロボット 2 0 2 丄 が狭隘スペース (通路) を通過する間、 口ポット 2 0 2 2は静止している。 した がって、 ロボット 2 0 2 2がゴール G 2に到着する時間は長くなる。 産業上の利用可能性 In this way, more efficient route generation can be performed within the group. However, performing route generation for a plurality of moving objects together increases the amount of calculation. Therefore, it is desirable that the computing speed of the computer be high. Of course, since it is divided into groups, it is possible to greatly reduce the amount of computation compared to generating a route for all moving objects together. The advantages of grouping will be further described with reference to FIGS. 32 and 33. In FIG 3 2 (a), and the autonomous robot 2 0 2丄and 2 0 2 2, belonging to the same group Rutosuru. In addition, the robot 2 0 2 is aimed at the goal G, and the robot 2 0 2 2 aims to Gore Ichiru 0 2. Then, the mouth pot 2 0 2丄and 2 0 2 2 can proceed their respective simultaneously (Fig b). Therefore, mouth pot 2 0 2 2 can quickly arrive at the goal G 2. On the other hand, Fig. 33 shows an example without grouping. In this case, while the robot 2 0 2丄passes narrow space (passage), mouth pot 2 0 2 2 is stationary. Therefore, the time in which the robot 2 0 2 2 arrives at the goal G 2 becomes longer. Industrial applicability
以上説明したように請求項 1および請求項 2記載の発明によれば、 対象特定手 段の特定した移動体ごとに位置特定手段によつて特定された現在位置からこれら のゴールとなるそれぞれの位置までの走行のための経路を経路設定手段で設定し 移動体別走行制御手段によってそれぞれの移動体ごとの経路に沿って移動体を現 在位置から所定単位ずつゴールに向かう走行制御を行わせ、 この後、 再度、 経路 設定手段で経路を設定しては所定単位ずつゴールに向かわせるといった制御を最 終的なゴール到達まで繰り返させる。 これにより比較的単純な制御で複数の移動 体をそれぞれのゴールに移動させることができるようになる。  As described above, according to the first and second aspects of the present invention, for each of the moving objects specified by the target specifying means, the respective positions from the current position specified by the position specifying means to these goals are set. The route for traveling to is set by the route setting means, and the traveling control for each moving body is performed by the traveling body-specific traveling control means so that the traveling body is controlled from the current position to the goal by a predetermined unit along the route for each moving body, After that, the route is set again by the route setting means, and the control of moving to the goal by a predetermined unit is repeated until the final goal is reached. This makes it possible to move a plurality of moving objects to each goal with relatively simple control.
請求項 2〜請求項 1 6記載の発明によれば、 環境側撮像手段が空間内を自力で 移動する移動体および他から加えられた力で移動が可能な可動物体のうちの必要 なものに予め取り付けられたマークを撮像する 1または複数の撮像カメラを備え ることにしたので、 個々の移動体および可動物体を認識する高度の認識技術を不 要にしてこれらの物体の認識が可能である。 これによりその物体が自力で移動す る移動体であるか、 あるいは他から加えられた力で移動が可能な可動物体である かといつた識別も可能になる。 自力で移動する移動体である場合には、 自己の移 動体の経路を塞いでいてもこれが一時的なものである可能性があり、 このときは 衝突の生じない範囲で移動を進行させることができる。 特に環境側撮像手段が空 間内を移動するそれぞれの移動体の経路を設定するので、 これら移動体の移動の 調整を図ることが容易であり、 個々の移動体が自分の搭載しているカメラのみで 走行を制御している場合と比べると同一空間内の複数の移動体の移動制御を格段 に容易に実現することができることになる。 .  According to the invention as set forth in claims 2 to 16, the environment-side imaging means is required for a moving object that moves by itself in the space and a movable object that can move with a force applied from another. By providing one or more imaging cameras for imaging the pre-installed marks, these objects can be recognized without the need for sophisticated recognition technology for recognizing individual moving and movable objects. . This makes it possible to identify whether the object is a moving object that moves on its own or a movable object that can move with a force applied from another. In the case of a moving object that moves on its own, it may be temporary even if it blocks the path of its own moving object. it can. In particular, since the environment-side imaging means sets the route of each moving body moving in the space, it is easy to adjust the movement of these moving bodies, and each moving body is equipped with its own camera. It is much easier to control the movement of a plurality of moving objects in the same space than in the case where traveling is controlled only by using a single vehicle. .
更に請求項 3記載の発明によれば、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動 制御システムで、 経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交差あるいは近接して 平行する可能性のある予め定めた箇所にこれらの移動体が衝突しないで走行する ための走行順序を規制したりあるいは走行方向を互いに規制する規制通路を配置 することにしたので、 比較的狭い通路で移動体同士が互いに相手の存在によって 身動きができなくなるデッドロックを生じる可能性がある場合でも、 環境側の通 行規制によってこのような危険を解消させることができ、 それぞれのゴールに到 達する時間を早めることができる。 According to the third aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the route setting unit may have a plurality of moving body paths that intersect or are closely parallel to each other. These vehicles move without colliding with a predetermined location Therefore, there is a possibility that deadlocks may occur, in which mobile bodies cannot move due to the presence of each other in relatively narrow passages. In some cases, environmental restrictions can eliminate such risks and speed up the time to reach each goal.
請求項 4記載の発明はこの規制通路の 1つの形態を示しており、 衝突の可能性 のある移動体の少なくとも一つを他の移動体との衝突の回避のために一時的に退 避させるように経路設定を行う一時退避点設定手段を具備させて経路を部分的に 異なったものに変更することで衝突あるいはデッドロックの回避を図ることがで きる。 '  The invention described in claim 4 shows one form of the restriction passage, and at least one of the moving bodies having a possibility of collision is temporarily evacuated to avoid collision with another moving body. By providing the temporary evacuation point setting means for setting the route and partially changing the route as described above, collision or deadlock can be avoided. '
また請求項 5記載の発明によれば、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動 制御システムで、 経路設定手段は、 複数の移動体が同時に走行することのできる 空間を複数に分割して分割された小領域を連結する箇所に一方の小領域から他方 の小領域に移動する移動体をチェックする関所を配置することにしたので、 関所 に至るまでの経路の走行時にはこれ以後通過する小領域内での他の移動体の挙動 に影響されることがなく、 制御を簡略化することができるだけでなく、 関所まで の走行制御の時間を短縮することができる。  According to the invention described in claim 5, in the moving body movement control system according to claim 1 or 2, the route setting means divides a space in which a plurality of moving bodies can travel at the same time into a plurality of spaces. A checkpoint for checking a moving object moving from one small area to the other small area is arranged at a place where the divided small areas are connected. It is not affected by the behavior of other moving objects in the area, so that not only can control be simplified, but also the time required for traveling control to the checkpoint can be shortened.
更に請求項 6記載の発明によれば、 請求項 2記載の移動体移動制御システムで- マークは赤外光を発しており、 環境側撮像手段は赤外光に感応するので、 人間に 目障りにならないマークを使用することができ、 人間と移動体が共存する空間内 で人間に配慮した環境を実現することができる。  Further, according to the invention described in claim 6, in the moving object movement control system according to claim 2, the mark emits infrared light, and the environment-side imaging means is sensitive to infrared light, so that it is not obstructive to humans. It is possible to use a mark that does not need to be used, and to realize an environment that considers humans in a space where humans and moving objects coexist.
また請求項 7記載の発明によれば、 請求項 3記載の移動体移動制御システムで、 規制通路は、 複数の移動体の移動経路を共通と見なせる領域の範囲でこれらの移 動体を少なくとも互いに接触しない所定の間隔を置いて予め定められた共通の方 向に等速度で移動させるようにした通路であるので、 エスカレータに乗った場合 のようにそれぞれの移動体を共に停止させることなく効率的に移動させることが できる。  According to the seventh aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the third aspect, the regulating passage contacts the moving bodies at least in a range of an area where the moving paths of the plurality of moving bodies can be regarded as common. It is a passage that moves at a constant speed and in a predetermined common direction at a constant interval, so it is efficient without stopping both moving bodies together as when riding on an escalator Can be moved.
更に請求項 8記載の発明によれば、 請求項 3記載の移動体移動制御システムで、 複数の移動体の移動経路の交差点まで移動してきた各移動体をそれぞれ所望の移 動方向に切り替える移動体回転手段を具備することにしたので、 交差点がリング 状の通路とこれに接続された放射状の複数の通路によって構成されていれば、 複 数の移動体が交差点を利用する場合にもこれらの移動体を効率よくリング状の通 路を移動させて放射状の複数の通路の中の 1つを使用して所望の方向に送り出す ことができる。 Further, according to the invention described in claim 8, in the moving object movement control system according to claim 3, each moving object that has moved to the intersection of the moving paths of the plurality of moving objects is respectively desired to be moved. If the intersection is composed of a ring-shaped passage and a plurality of radial passages connected to it, a plurality of moving bodies will use the intersection because the moving body rotating means for switching the moving direction is provided. Also in this case, these moving bodies can be efficiently moved through the ring-shaped passage and sent out in a desired direction using one of the plurality of radial passages.
また請求項 9記載の発明によれば、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移動 制御システムで、 移動体の移動する空間を配置空間に写像すなわちマッピングし- その上で配置空間を所定単位のセルの集まりとし、 経路設定手段はセルを単位と して経路の設定を行うことにしたので、 細かな座標で経路を設定するよりも移動 体の各経路の計画が容易になる。  According to the ninth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the space in which the moving body moves is mapped or mapped to the layout space. Since the route setting means sets the route in units of cells, it is easier to plan each route of the moving object than setting a route with fine coordinates.
更に請求項 1 0記載の発明によれば、 請求項 1または請求項 2記載の移動体移 動制御システムで、 移動体は周囲の障害物を検知するための搭載型センサと、 そ の搭載型センサが経路設定手段によって設定された経路に回避可能な障害物を検 知したとき障害物を回避するための修正経路を独自に設定する修正経路設定手段 を更に具備するので、 環境側撮像手段が撮像して設定した経路を運行していると きにこの経路上で存在しないはずの障害物が存在したような場合にもこれを最小 限避けるための修正経路を独自に設定することができる。 すなわち、 これにより 環境側撮像手段によつて検知できなかったような障害物に対処することができる 他、 経路設定後に人間等の障害物が突然移動して経路を塞いだような場合にも臨 機応変に対応することができる。  According to the tenth aspect of the present invention, in the moving body movement control system according to the first or second aspect, the moving body includes an on-board sensor for detecting a surrounding obstacle and the on-board sensor. When the sensor detects an obstacle that can be avoided on the route set by the route setting unit, the sensor further includes a correction route setting unit that independently sets a correction route for avoiding the obstacle. Even when there is an obstacle that should not exist on this route while operating the route that has been set by imaging, it is possible to independently set a correction route to minimize this. In other words, this makes it possible to deal with obstacles that could not be detected by the environment-side imaging means, and also when an obstacle such as a person suddenly moves and blocks the route after setting the route. It can respond flexibly.
また請求項 1 1記載の発明によれば、 請求項 1 0記載の移動体移動制御システ ムで、 修正経路設定手段が修正経路を設定したときその経路の修正結果を経路設 定手段に通知するので、 その移動体の今後の経路を作成するときの参考にするこ とができるだけでなく、 この修正経路を用いた走行時の他の移動体の走行経路の 設定の参考にすることができる。  According to the invention of claim 11, in the moving object movement control system of claim 10, when the correction route setting means sets a correction route, the correction result of the route is notified to the route setting means. Therefore, it can be used not only as a reference when creating a future route for the moving object, but also as a reference for setting a traveling route of another moving object when traveling using the corrected route.
また請求項 1 3記載の発明によれば、 請求項 1 2記載の移動体移動制御システ ムで、 障害物特定手段で特定した障害物が少なくとも一定時間以上移動不能であ るときその除去を指示する特定障害物除去指示手段を具備させたので、 たとえば 人間が移動体の経路上に腰掛を移動させてしまった場合のように移動ができなく なったような場合にはこれを経路から取り除かせて移動を確保させることができ る。 According to the invention described in claim 13, in the moving object movement control system according to claim 12, when the obstacle specified by the obstacle specifying means cannot be moved for at least a predetermined time, an instruction to remove the obstacle is given. Specific obstacle removal instructing means, for example, a person cannot move, as if a human had moved a seat on the path of a moving object. If it does, it can be removed from the route to ensure movement.
更に請求項 1 4記載の発明によれば、 請求項 2記載の移動体移動制御システム で、 環境側撮像手段の一部または全部はそれぞれのマークの 3次元な位置を計測 可能な画像データを出力するステレォ撮像手段であるので、 移動体が机の下に移 動して掃除を行うような場合でも障害物との間の 3次元的な経路の設定が可能で める。  Further, according to the invention of claim 14, in the moving object movement control system of claim 2, a part or all of the environment-side imaging means outputs image data capable of measuring a three-dimensional position of each mark. Since this is a stereo imaging means, it is possible to set a three-dimensional path to an obstacle even when the moving object moves under the desk and performs cleaning.
また、 請求項 1 7記載の発明によれば、 移動体別走行制御手段が環境側として の位置特定手段で特定した各物体の位置に基づいてそれぞれの移動体の移動を制 御するコマンドを逐次発行することにしたので、 各移動体はこれらのコマンドを 受信して自分の駆動機構を使用して移動のための制御を行うことができ、 移動の ための複雑な制御から開放されるだけでなく、 制御のための回路を大幅に単純化 することができ、 小型の移動体でも高精度な移動を行うことができるという利点 がある。  According to the invention of claim 17, the traveling control means for each moving body sequentially issues a command for controlling the movement of each moving body based on the position of each object specified by the position specifying means on the environment side. Since each mobile unit receives these commands and can use its own drive mechanism to perform control for movement, it is only necessary to release the complicated control for movement. Therefore, there is an advantage that the control circuit can be greatly simplified, and high-precision movement can be performed even with a small moving body.
更に請求項 1 8記載の発明によれば、 環境側に存在する環境側撮像手段、 対象 特定手段おょぴ位置特定手段を用いることで、 その特定の移動体の移動の途中あ るいは移動後の位置をその都度把握することができるので、 フィードパック制御 手段が移動の途中あるいは移動後の位置を移動指示手段の指示内容にフィードバ ックすることにより、 移動体自体が自分の側の撮像手段によって撮像しながら経 路設定手段の設定した経路を移動する場合と比べてより正確な移動を簡単に実現 することができるという効果がある。  Further, according to the invention of claim 18, by using the environment-side imaging means, the object specifying means, and the position specifying means existing on the environment side, during or after the movement of the specific moving body. The position of the moving body can be grasped each time, and the feed pack control means feeds back the position during or after the movement to the content of the movement instructing means, so that the moving body itself can take the imaging means on its own side. Thus, there is an effect that more accurate movement can be easily realized as compared with the case where the path set by the path setting means is moved while imaging.
請求項 1 9記載の移動体移動制御システムは、 請求項 1〜 1 8のいずれか 1項 に記載のものにおいて、 移動体という語の意味として、 「複数の移動体を有する グループ」 を含むこととしているので、 能率の良い経路生成が可能であるという 効果がある。  The moving object movement control system according to claim 19, wherein the term "moving object" includes "a group having a plurality of moving objects" in any one of claims 1 to 18. This has the effect that efficient route generation is possible.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数の移動体の移動する空間の一部または全部をそれぞれ力パーし、 この 空間内を自力で移動する移動体おょぴ通路上に存在するその他の物体を撮像する1. Part or all of the space in which a plurality of moving objects move, and pick up images of other objects that exist on the passages of the moving objects that move on their own in this space.
1または複数の撮像力メラを有する環境側撮像手段と、 Environment-side imaging means having one or more imaging power lenses,
この環境側撮像手段の撮像した画像データからそれぞれの移動体およぴ通路上 に存在するその他の物体を特定する対象特定手段と、  Target specifying means for specifying each moving object and other objects existing on the passage from the image data captured by the environment-side imaging means;
前記環境側撮像手段の撮像した画像データから移動体おょぴ通路上に存在する その他の物体の位置を特定する位置特定手段と、  Position specifying means for specifying the position of other objects present on the moving object passage from the image data captured by the environment-side imaging means,
前記対象特定手段の特定した移動体ごとに位置特定手段によって特定された現 在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置までの走行のための経路を設定 する経路設定手段と、  Route setting means for setting a route for traveling from the current position specified by the position specifying means for each of the moving objects specified by the target specifying means to the respective positions serving as these goals;
この経路設定手段によつて設定されたそれぞれの移動体ごとの経路に沿って移 動体を他の移動体および通路上に存在するその他の物体に衝突しない移動経路で 現在位置から所定単位ずつゴールに向かう走行制御を行わせる移動体別走行制御 手段と、  The moving object is moved along the route for each moving object set by the route setting means so that the moving object does not collide with the other moving objects and other objects existing on the passage. Traveling control means for each moving body for performing traveling control toward the vehicle;
前記複数の移動体がそれぞれのゴールに到達するまでは移動体ごとに前記現在 位置からゴールとなる位置までの走行のた の経路を前記経路設定手段によって 再度設定して前記移動体別走行制御手段によってゴールに向かう走行制御を繰り 返させる走行制御手段  Until the plurality of moving objects reach their respective goals, the route setting means sets again the route from the current position to the goal position for each moving object by the route setting means, and the traveling control means for each moving object. Travel control means that repeats travel control toward the goal
とを具備することを特徴とする移動体移動制御システム。 And a moving body movement control system.
2 . 複数の移動体の移動する空間の一部または全部をそれぞれ力パーし、 この 空間内を自力で移動する移動体おょぴ他から加えられた力で移動が可能な可動物 体のうちの必要なものに予め取り付けられたマークを撮像する 1または複数の撮 像カメラを有する環境側撮像手段と、  2. A part or all of the space in which a plurality of moving objects move, respectively, and the moving objects that move on their own in this space are movable objects that can move with the force applied by others. Environment-side imaging means having one or a plurality of imaging cameras for imaging a mark attached in advance to a necessary object;
この環境側撮像手段の撮像したマークごとの固有のパターンからそれぞれの移 動体および可動物体を特定する対象特定手段と、  Target specifying means for specifying each moving object and movable object from a unique pattern for each mark imaged by the environment-side imaging means;
前記環境側撮像手段の撮像したマークの位置から前記空間内におけるマークの 取り付けられた移動体および可動物体の位置を特定する位置特定手段と、 前記対象特定手段の特定した移動体ごとに位置特定手段によって特定された現 在位置からこれらのゴールとなるそれぞれの位置までの走行のための経路を設定 する経路設定手段と、 Position specifying means for specifying the position of a moving object and a movable object having a mark attached in the space from the position of the mark picked up by the environment-side image pickup means; Route setting means for setting a route for traveling from the current position specified by the position specifying means for each of the moving objects specified by the target specifying means to the respective positions serving as these goals;
この経路設定手段によつて設定されたそれぞれの移動体ごとの経路に沿って移 動体を他の移動体等の障害物に衝突しない移動範囲で現在位置から所定単位ずつ ゴールに向かう走行制御を行わせる移動体別走行制御手段と、  Along the route for each moving object set by the route setting means, a traveling control is performed from the current position to the goal by a predetermined unit from the current position within a moving range in which the moving object does not collide with an obstacle such as another moving object. Traveling control means for each moving object to be
前記複数の移動体がそれぞれのゴールに到達するまでは移動体ごとに前記現在 位置からゴールとなる位置までの走行のための経路を前記経路設定手段によって 再度設定して前記移動体別走行制御手段によってゴールに向かう走行制御を繰り 返させる走行制御手段  Until the plurality of moving bodies reach their respective goals, a route for traveling from the current position to the goal position is set again by the route setting means for each moving body, and the moving control for each moving body is performed. Travel control means that repeats travel control toward the goal
とを具備することを特徴とする移動体移動制御システム。 And a moving body movement control system.
3 . 前記経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交差あるいは近接して平行す る可能性のある予め定めた箇所にこれらの移動体が衝突しないで走行するための 走行順序を規制したりあるいは走行方向を互いに規制する規制通路を配置するこ とを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御システム。  3. The route setting means regulates a traveling order for the plurality of moving bodies to travel without colliding with a predetermined place where the paths of the moving bodies may intersect or parallel in close proximity. 3. The moving body movement control system according to claim 1, wherein a regulating passage that regulates a traveling direction is arranged.
4 . 前記経路設定手段は、 複数の移動体の経路が交差あるいは近接して平行す る可能性のある予め定めた箇所の近傍でこれらの移動体の経路となっていない場 所に、 衝突の可能性のある移動体の少なくとも一つを他の移動体との衝突の回避 のために一時的に退避させるように経路設定を行う一時退避点設定手段を具備す ることを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御システム。 4. The route setting means may detect a collision in a place near a predetermined location where routes of a plurality of moving objects may intersect or closely parallel to each other and are not routes of the moving objects. A temporary evacuation point setting means for setting a route so that at least one of the possible moving bodies is temporarily evacuated to avoid collision with another moving body. 3. The moving object movement control system according to claim 1 or 2.
5 . 前記経路設定手段は、 複数の移動体が同時に走行することのできる空間を 複数に分割して分割された小領域を連結する箇所に一方の小嶺域から他方の小領 域に移動する移動体をチェックする関所を配置しており、 前記移動体別走行制御 手段はこの関所を該当の移動体が通過するまでは通過後の小領域の前記障害物を 考慮せずに走行制御を行うことを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動 体移動制御システム。 + 5. The route setting means is configured to divide a space in which a plurality of moving bodies can travel at the same time into a plurality of spaces and to move from one small ridge region to the other small region at a portion connecting the divided small regions. A checkpoint for checking the body is arranged, and the traveling control means for each moving body performs the running control without considering the obstacle in the small area after passing until the relevant moving body passes through the checkpoint. The moving object movement control system according to claim 1 or 2, wherein +
6 . 前記マークは赤外光を発しており、 前記環境側撮像手段は赤外光に感応す ることを特徴とする請求項 2記載の移動体移動制御 > 6. The moving object movement control according to claim 2, wherein the mark emits infrared light, and the environment-side imaging unit is responsive to the infrared light.
7 . 前記規制通路は、 複数の移動体の移動経路を共通と見なせる領域の範囲で これらの移動体を少なくとも互いに接触しない所定の間隔を置いて予め定められ た共通の方向に等速度で移動させるようにした通路であることを特徴とする請求 項 3記載の移動体移動制御システム。 7. The regulation passage moves the moving bodies at a predetermined interval that does not make contact with each other at a constant speed in a predetermined common direction within a range of a region where the moving paths of the plurality of moving bodies can be regarded as common. 4. The moving object movement control system according to claim 3, wherein the passage is configured as described above.
8 . 複数の移動体の移動経路の交差点まで移動してきた各移動体をそれぞれ所 望の移動方向に切り替える移動体回転手段を具備することを特徴とする請求項 3 記載の移動体移動制御システム。  8. The moving body movement control system according to claim 3, further comprising moving body rotating means for switching each moving body that has moved to an intersection of the moving paths of the plurality of moving bodies to a desired moving direction.
9 . 移動体の移動する空間を配置空間に写像し、 その上で配置空間を所定単位 のセルの集まりとし、 前記経路設定手段はセルを単位として経路の設定を行うこ とを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御システム。  9. The space in which the moving object moves is mapped to an arrangement space, and the arrangement space is formed as a group of cells in a predetermined unit, and the path setting means sets a path in units of cells. 3. The moving object movement control system according to claim 1 or 2.
1 0 . 前記移動体は周囲の障害物を検知するための搭载型センサと、 その搭載 型センサが前記経路設定手段によって設定された経路に回避可能な障害物を検知 したとき障害物を回避するための修正経路を独自に設定する修正経路設定手段を 更に具備することを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シ ステム。  10. The mobile object is a built-in sensor for detecting a surrounding obstacle, and avoids the obstacle when the mounted sensor detects an obstacle that can be avoided on the route set by the route setting means. 3. The moving object movement control system according to claim 1, further comprising a correction path setting means for independently setting a correction path for the moving object.
1 1 . 前記修正経路設定手段が修正経路を設定し ときその経路の修正結果を 経路設定手段に通知することを特徴とする請求項 1 0記載の移動体移動制御シス テム。  11. The mobile object movement control system according to claim 10, wherein when the correction route setting means sets a correction route, the correction result of the route is notified to the route setting means.
1 2 . 前記経路設定手段が特定の移動体についてそのゴールまでの経路を設定 不可能であるとき他の移動体およびその他の物体を順に消去して経路を設定可能 であるかの判別を行うことで移動に障害となる障害物を特定する障害物特定手段 を具備することを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動制御シス テム。  1 2. When it is impossible for the route setting means to set a route to the goal for a specific moving object, the other moving objects and other objects are sequentially deleted to determine whether the route can be set. 3. The moving object movement control system according to claim 1, further comprising an obstacle specifying means for specifying an obstacle that hinders movement of the moving object.
1 3 . 前記障害物特定手段で特定した障害物が少なくとも一定時間以上移動不 能であるときその除去を指示する特定障害物除去指示手段を具備することを特徴 とする請求項 1 2記載の移動体移動制御システム。  13. The movement according to claim 12, further comprising specific obstacle removal instruction means for instructing removal of the obstacle identified by the obstacle identification means when the obstacle cannot move for at least a predetermined time. Body movement control system.
1 4 . 前記環境側撮像手段の一部または全部はそれぞれのマークの 3次元な位 置を計測可能な画像データを出力するステレオ撮像手段であることを特徴とする 請求項 2記載の移動体移動制御システム。 14. The moving body according to claim 2, wherein a part or all of the environment-side imaging means is stereo imaging means for outputting image data capable of measuring a three-dimensional position of each mark. Control system.
1 5 . 複数の移動体の経路上に互いに他の移動体が存在することでこれらの移 動体が相互に移動不可能なデッドロックの状態になることの検出を、 経路上の互 いの移動体を消去することで移動が可能であるか否かによって行うデッドロック 検出手段を具備することを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の移動体移動 制御システム。 15 5. Detection of the deadlock state in which these moving objects cannot move with each other due to the existence of other moving objects on the route of multiple moving objects is determined by the mutual movement on the route. 3. The moving body movement control system according to claim 1, further comprising deadlock detecting means for performing a movement by erasing the body to determine whether movement is possible.
1 6 . 前記環境側撮像手段は前記マークを構成するパターンの方向性によって 移動体の回転角を検出することを特徴とする請求項 2記載の移動体移動制御シス テム。  16. The moving body movement control system according to claim 2, wherein the environment-side imaging means detects a rotation angle of the moving body based on a direction of a pattern forming the mark.
1 7 . 前記移動体別走行制御手段は、 前記位置特定手段で特定した各物体の位 置に基づいてそれぞれの移動体の移動を制御するコマンドを逐次発行し移動体が これら受信したコマンドを用いて自身の移動の制御を行うことを特徴とする請求 項 1または請求項 2記載の移動体移動制御システム。  17. The moving body-specific traveling control means sequentially issues commands for controlling the movement of each moving body based on the position of each object specified by the position specifying means, and the moving body uses these received commands. 3. The moving body movement control system according to claim 1, wherein the movement of the moving body is controlled by controlling the movement of the moving body.
1 8 . 特定の移動体の移動する空間の一部または全部を力パーし、 この空間内 を自力で移動する移動体および通路上に存在するその他の物体を撮像する 1また は複数の撮像力メラを有する環境側撮像手段と、  1 8. A part or all of the space in which a specific moving object moves, and one or more imaging powers to image the moving object moving by itself in this space and other objects existing on the passage. Environment-side imaging means having a camera,
この環境側撮像手段の撮像した画像データから前記特定の移動体およぴ通路上 に存在するその他の物体を特定する対象特定手段と、  Target specifying means for specifying the specific moving object and other objects existing on the passage from the image data captured by the environment-side image capturing means;
前記環境側撮像手段の撮像した画像データから前記特定の移動体および通路上 に存在するその他の物体の位置を特定する位置特定手段と、  Position specifying means for specifying the position of the specific moving object and other objects existing on a passage from image data captured by the environment-side image capturing means;
前記特定の移動体が前記空間内で移動可能な経踌を設定する経路設定手段と、 この経路設定手段で設定された経路上における前記特定の移動体が次々と移動 する移動先のそれぞれについて、 移動に関する指示を与える移動指示手段と、 前記特定の移動体が移動するとき前記位置特定手段によって特定される移動の 途中あるいは移動後の位置を移動指示手段の指示内容にフィードパックするフィ ードパック制御手段  Path setting means for setting a path through which the specific moving body can move in the space; and for each of the destinations on which the specific moving body moves one after another on the path set by the path setting means, Movement instructing means for giving an instruction on movement; and a feed pack control means for feeding the position of the movement specified by the position specifying means during or after the movement of the specific moving body to the contents of the instruction of the movement instructing means.
とを具備することを特徴とする移動体移動制御システム。 And a moving body movement control system.
1 9 . 前記移動体は、 複数の移動体を有するグループを含むことを特徴とする 請求項 1〜 1 8のいずれか 1項に記載の移動体移動制御システム。  19. The moving body movement control system according to claim 1, wherein the moving body includes a group having a plurality of moving bodies.
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