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JP5047709B2 - 移動装置、システム、移動方法及び移動プログラム - Google Patents

移動装置、システム、移動方法及び移動プログラム Download PDF

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Description

本発明は、移動装置に関するものである。
物品管理でＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術の適用が考えられている。例えば、在庫管理では、物品等の各々にＲＦＩＤタグ（以下、タグ）を付与し、そのタグ内のＩＤを読み取ることにより、物品の種別や数量を取得することが可能となる。これを出庫及び入庫等の度に行なうことにより、在庫管理が容易となる。
また、倉庫等に保管されているタグの付与された物品の位置を検索する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１には、ロボットがＲＦＩＤタグの位置を取得する技術が記載されている。
特開２００５−３２００７４号公報
一般的なＲＦＩＤ技術を用いた物品管理技術では、一度、棚等に置かれた物品が他の場所に移動されることが考慮されていない。従って、ある場所に置いた物品が他の場所に移動された後にその物品を用いる場合、人手等により探す必要がある。
また、特許文献１に記載の技術は、ロボットの位置推定をＧＰＳ（Global Positioning System）で行っている。従って、ＧＰＳの電波が遮蔽される屋内などではロボット本体の位置推定が困難であるため、作業領域全体における物品の位置を求めることは困難である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一度、ＧＰＳの電波が遮蔽される場所に置かれた物品が他の場所に移動される場合でも、その物品を置かれている位置を取得し、その位置まで移動することが容易な技術を提供することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、可動の目的物まで移動する移動装置であって、前記目的物を検出する目的物検出手段と、前記移動装置を移動させる駆動装置と、前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報と、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報と、を記憶する記憶装置と、前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置に該目的物が無い場合、前記記憶装置から、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報を抽出し、前記移動装置の現在位置から該抽出した位置情報の位置までの経路を新たに探索し、前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させることを特徴とする。
また、可動の目的物まで移動する移動装置であって、前記目的物を検出する目的物検出手段と、前記移動装置を移動させる駆動装置と、前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報とを記憶する記憶装置と、前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、前記現在位置取得手段は、前記地図情報のうち、前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を含む所定領域の地図情報を抽出し、前記移動装置の現在位置が前記抽出した地図情報の領域内であるか否か判定し、該判定の結果前記抽出した地図情報の領域内でない場合、他の領域の前記地図情報から、前記移動装置の現在位置を取得し、前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させることを特徴とする。
また、可動の複数の目的物のうち何れか１つ（以下対象目的物）まで移動する移動装置であって、前記目的物の各々に付与されている、所定範囲内で通信可能な第１のＲＦＩＤタグからの信号を読み取る第１のリーダと、前記目的物の各々に付与されている、前記第１のＲＦＩＤタグより広い範囲内で通信可能な第２のＲＦＩＤタグからの信号を読み取る第２のリーダと、前記移動装置を移動させる駆動装置と、前記目的物毎の、前記第１のＲＦＩＤタグの保持する第１のＩＤと、前記第２のＲＦＩＤタグの保持する第２のＩＤと、位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報を記憶する記憶装置と、前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記第１のリーダが前記目的物の前記第１のＩＤと一致する信号を読み取った時の電波強度、及び、前記第２のリーダが前記目的物の前記第２のＩＤと一致する信号を読み取った時の電波強度の各々から、前記目的物の位置を検出する目的物検出手段と、前記取得された現在位置から前記対象目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により前記対象目的物の位置が検出された場合、該検出された位置へと移動する経路を探索し、前記第２のリーダにより前記対象目的物の前記第２のＩＤを含む複数の前記第２のＩＤを読み取り、前記目的物検出手段が、該読み取った信号から、前記対象目的物を含む複数の前記目的物の位置を取得した場合、前記探索手段が、前記取得した位置のうち１つへの移動する経路を新たに探索し、前記駆動制御手段が、該新たな経路に従って移動し、前記新たな経路に従って移動した先の位置で、前記第１のリーダにより読み取られた信号が前記対象目的物の第１のＩＤと一致しない場合、前記探索手段が、前記取得した位置のうち他の１つへの移動する経路を新たに探索し、前記駆動制御手段が、該新たに探索された経路に沿って移動し、新たな経路に従って移動した先の位置で、前記第１のリーダにより読み取られた信号が前記対象目的物の第１のＩＤと一致するまで、経路の探索及び移動を繰り返すことを特徴とする移動装置。
本発明の技術によれば、移動の目的位置が変わる場合でも、その位置を検出することが可能となる。これにより、例えば荷おろし位置が可動である場合でも、変更した荷降ろし位置への荷物の搬送が可能なとなる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態を説明する。
図１を参照し、第１の実施形態の構成例について説明する。
本実施形態のシステムは、搬送ロボット１００と、複数のトレイ１７０と、基地局１８０等とから成る。搬送ロボット１００と基地局１８０とは、通信ネットワーク１９０を介して接続されている。
トレイ１７０の各々は、固定されているものではなく、移動可能なものである。トレイ１７０の各々には、マークと、短距離通信用のＲＦＩＤタグと、長距離通信用のＲＦＩＤタグ等とが付与されている。これらのトレイ１７０の詳細については後述する。
搬送ロボット１００は、基地局１８０から送信された環境地図情報１４３、及び、自身の取得した情報から、指定されたトレイ１７０の位置を取得し、その位置まで移動する。環境地図情報１４３の詳細については後述する。ここで、搬送ロボット１００は、目的のトレイ１７０まで移動した後に、自身の運んだ搬送物をそのトレイ１７０上に置いてもよい。また、搬送ロボット１００は、トレイ１７０上の物を他の場所まで搬送してもよい。以下では、搬送ロボット１００の運んだ搬送物をそのトレイ１７０上に置く場合の例を説明する。
基地局１８０は、例えばサーバ等の通信機能を有する情報処理装置である。基地局１８０は、記憶装置（図示略）を有する。この記憶装置は環境地図情報１４３を有する。基地局１８０は、搬送ロボット１００からの要求に応じて、この記憶装置から読み出した環境地図情報１４３を送信する。このような装置は従来技術と同じであるので詳細な説明は省略する。
通信ネットワーク１９０は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の任意のネットワークである。
ここで、図１を参照し、搬送ロボット１００の構成例を説明する。
搬送ロボット１００は、ハンドリング装置１０１、駆動装置１０２、雲台１０３、演算装置１０４、記憶装置１０５、メインメモリ１０６、入力装置１０７、出力装置１０８、通信装置１０９、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２等を有する。これらは、接続線１５１により接続される。また、搬送ロボット１００は、鏡面球１２１を有する。
ハンドリング装置１０１は、搬送ロボット１００の移動の間、搬送物を保持し、トレイ１７０上に置くためのものである。ハンドリング装置１０１の形状や機構は任意であり、例えば、マニピュレータとハンドからなる機構、ベルトコンベア、クレーン機構等である。駆動装置１０２は、搬送ロボット１００を移動させるためのものである。駆動装置１０２の形状や機構は任意であり、例えば、車両型、船舶型、脚型等でもよい。雲台１０３は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、鏡面球１２１、臭センサ１２２等の高さや角度、仰角等を変更するためのものである。
短距離通信タグリーダ１１０は、トレイ１７０の各々に付与されている短距離通信用ＲＦＩＤタグのタグＩＤを読み取る。長距離通信タグリーダ１１１は、トレイ１７０の各々に付与されている長距離通信用ＲＦＩＤタグのタグＩＤを読み取る。ステレオカメラ１１２は、搬送ロボット１００の周囲を撮影する。センサ１１３は、対象物の位置が計測できるものであれば良く、例えば、レーザセンサ、赤外線センサ、超音波センサ等である。なお、センサ１１３の走査範囲は任意である。ここでは、センサ１１３は、水平方向を走査可能なレーザセンサであるものとする。温度センサ１１４は、例えばサーミスタ等であり、温度を取得する。湿度センサ１１５は、例えば高分子膜湿度センサ等であり、湿度を取得する。電波検出器１１６は、例えばアンテナ等であり、任意の周波数帯域の電波を検出する。集音器１１７は、例えばマイクロフォン等であり、音量を取得する。照度センサ１１８は、例えばフォトトランジスタやフォトダイオードを用いたものであり、照度を取得する。なお、照度センサ１１８は、輝度を測定してもよい。ライトプローブ用カメラ１１９は、鏡面球１２１を撮影する。風センサ１２０は、風速、風量、風向き等のうち少なくとも１つを測定する。風速、風量、風向き等を測定する技術は特に限定するものではないが、例えば、所定時間内の風杯の回転数、矢羽根の向き、温度変化等から測定してもよい。また、搬送ロボット１００の移動速度及び移動方向等に応じて、風センサ１２０により取得された風速、風量、風向き等を補正するとよい。鏡面球１２１は、表面が鏡面状の球である。鏡面球１２１は、搬送ロボット１００の周囲の状況を映すためのものである。ライトプローブ用カメラ１１９が鏡面球１２１を撮影した画像から、ライトプローブイメージ（Light Probe Image）が生成可能である。臭センサ１２２は、特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等を取得する。この臭センサ１２２は、例えば、１つ以上のにおいセンサ素子（例えば高感度酸化物半導体等）や、ガスクロマトグラフ等である。
記憶装置１０５は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やシリコンディスク等、書き込み及び読出しの可能なものである。記憶装置１０５は、ＯＳ（Operating System）１４１、プログラム１４２、環境地図情報１４３等を記憶する。プログラム１４２は、後述する機能を実現する。環境地図情報１４３は、トレイ１７０の位置情報、地図情報等を含む。
演算装置１０４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。演算装置１０４は、メインメモリ１０６にロードしたプログラム１４２を実行することにより、搬送先取得部１２１、環境地図取得部１２２、環境情報取得部１２３、自己位置取得部１２４、マーク検出部１２５、タグ検出部１２６、トレイ位置推定部１２７、環境情報更新部１２８、経路探索部１２９、移動制御部１３０、荷おろし判定部１３１、ハンドリング制御部１３２、環境情報送信部１３３、結果出力部１３４等を実現する。搬送先取得部１２１は、搬送先となるトレイ１７０に関する情報の入力を受け付ける。環境地図取得部１２２は、環境地図情報１４３を取得する。環境情報取得部１２３は、雲台１０３等を制御して、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２の各々から計測値及び画像を取得する。自己位置取得部１２４は、環境情報取得部１２３により取得された測定値と、環境地図情報１４３に含まれる地図情報とから、搬送ロボット１００の現在位置を取得する。マーク検出部１２５は、ステレオカメラ１１２により得られた画像データから、トレイ１７０に付与されているマークを検出する。タグ検出部１２６は、短距離通信タグリーダ１１０及び長距離通信タグリーダ１１１の受信した電波から、トレイ１７０に付与されているタグＩＤを検出する。トレイ位置推定部１２７は、トレイ１７０の位置を推定する。環境情報更新部１２８は、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２等により取得した情報を、新たな環境地図情報１４３内の情報として更新する。以下、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２等により取得した情報を総称して環境情報という。経路探索部１２９は、移動先のトレイ１７０までの経路を探索する。移動制御部１３０は、探索された経路に従って移動するように駆動装置１０２を制御する。荷おろし判定部１３１は、目的地であるトレイ１７０に搬送物の荷おろしが可能か否か判定する。ハンドリング制御部１３２は、ハンドリング装置１０１を制御して、搬送物を目的地であるトレイ１７０に降ろす。環境情報送信部１３３は、更新した環境地図情報１４３を基地局１８０等に出力する。結果出力部１３４は、結果を出力装置１０８、通信装置１０９等に出力する。
入力装置１０７は、例えば、キーボード、マウス、マイク、タッチパネル等である。出力装置１０８は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ等である。通信装置１０９は、通信ネットワーク１９０と接続するためのものであり、例えば、無線ＬＡＮ装置等である。
なお、上述の機能は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェアにより実現してもよい。また、これらの機能がハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせにより実現してもよい。また、上記機能を実現するためのプログラムやセンサの計測値などのデータは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記憶媒体から取得してもよく、また、ネットワーク経由で他の装置から取得してもよい。
また、上述のハードウェアやソフトウェアは、実施形態に応じて、取捨選択することができる。
また、搬送ロボット１００において、上述の装置及び機能は、１つの装置に全て含まれていなくても良い。
また、搬送ロボット１００の有するステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、鏡面球１２１、臭センサ１２２の各々の数は任意でよい。例えば、走査範囲が狭いセンサ１１３を複数取り付けることで走査範囲を増やしたセンサシステムを用いてもよい。
次に、図２を参照し、トレイ１７０の構成例を説明する。
図２において、トレイ１７０は、領域２０１、複数のマーク２０２等を有する。
領域２０１は、物が置かれる部位である。
マーク２０２は、例えば、領域２０１、トレイ１７０の各側面等、トレイ１７０の向きや高さ等が判明可能な位置に付与されている。本実施形態では、各トレイ１７０には、領域２０１、及び、全ての側面の各々、合計５つのマーク２０２が付与されているものとして説明する。
各マーク２０２は、ＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２、識別領域２２１等を有する。ＲＦＩＤタグ２１１は、トレイ１７０近傍等の狭い範囲のみで通信が可能なものである。ＲＦＩＤタグ２１２は、ＲＦＩＤタグ２１１よりも広い範囲で通信可能なものである。ＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の各々は、一意な情報を保持している。以下、この情報をタグＩＤという。識別領域２２１は、ステレオカメラ１１２によるトレイＩＤ、位置、姿勢等の推定に用いるためのものである。この識別領域２２１は、例えば、バーコードや２次元バーコード等であり、ステレオカメラ１１２によるトレイＩＤ、位置、姿勢等が推定可能なものであれば形状及び色を問わない。識別領域２２１の各々の色や形のうち一方又は組合せは、トレイ１７０の面により異なる。これにより、そのマーク２０２の付与されているトレイ１７０の面が特定可能となる。これにより、例えば、搬送物をトレイ１７０に置くこと、及び、領域２０１の物を取ることが、そのトレイ１７０の特定方面からのみ可能である場合にも対応可能となる。
なお、本実施形態では、トレイ１７０のトレイＩＤ、位置、姿勢等は、識別領域２２１により判定するものとするが、これに限られるわけではない。マーク２０２及び識別領域２２１の組合せにより、トレイ１７０のトレイＩＤ、位置、姿勢等を判定可能なものとしてもよい。また、異なるトレイ１７０の各々に付与されているマーク２０２及び識別領域２２１は、異なっていてもよく、同じであってもよい。
また、識別領域２２１及びマーク２０２は、トレイに直接塗装等されていてもよく、また、印刷等されたシールを貼り付けてもよい。また、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置等、形状や色のパターンを提示できるもので、トレイＩＤ、位置、姿勢等を判定可能なものとしてもよい。また、トレイそのものの形状及び色により、トレイのトレイＩＤ、位置、姿勢等を判定可能なものにしてもよい。また、これらの組合せでもよい。
また、実施形態では、搬送ロボット１００が、トレイ１７０に物を置く場合や、トレイ１７０に置かれている物を持っていく場合、トレイのある面からのみ、物を置くこと、物を持っていくことが可能であるものとする。この、物を置くこと、物を持っていくことが可能な面の数は任意でよいが、ここでは、１つの面からのみ可能であるものとする。
また、トレイ１７０の形状、大きさ等は任意である。トレイ１７０は、搬送ロボット１００の移動の目的地となる可動の物であればよい。トレイ１７０が移動する技術は任意であり、例えば、人や他装置等（図示略）により移動してもよく、また、自身の移動装置（図示略）で自律的に移動しても良い。
また、ＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の各々の種類は特に限定するものではなく、例えば、電池を内蔵する必要のないパッシブタグでもよく、また、電池を内蔵しているアクティブタグでもよい。
次に、図３、図４を参照し、環境地図情報１４３の一例を説明する。
本実施形態では、環境地図情報１４３は、２つのテーブルを有するものとする。以下、これらのテーブルを区別して説明する場合、「環境地図情報１４３ａ」、「環境地図情報１４３ｂ」等とする。
また、本実施形態では、搬送ロボット１００が移動可能な領域を、縦、横、高さ方向の各々で複数に分割し、この分割した領域毎の環境情報が、環境地図情報１４３に格納されている。即ち、環境地図情報１４３には、３次元地図における環境情報が格納されている。以下、この分割した領域をグリッドという。
まず、図３に一例を示す環境地図情報１４３ａについて説明する。環境地図情報１４３ａは、主に、搬送ロボット１００の移動可能な領域の地図に関する情報が格納されている。
図３において、環境地図情報１４３ａは、グリッド毎に、位置３０１、障害物存在確率３０２、トレイＩＤ３０３、画像情報３０４、センサデータ３０５、温度情報３０６、湿度情報３０７、電波情報３０８、音情報３０９、照度情報３１０、鏡面画像情報３１１、風情報３１２、臭情報３１３等を有する。これらの情報は、これらの情報の取得時間毎に格納されている。図３の例では、同じ列の位置３０１、障害物存在確率３０２、トレイＩＤ３０３、画像情報３０４、センサデータ３０５、温度情報３０６、湿度情報３０７、電波情報３０８、音情報３０９、照度情報３１０、鏡面画像情報３１１、風情報３１２、臭情報３１３等は、同じ時間に取得した各グリッドおける情報である。
ここで、上述の各グリッドにおける情報は、全く同一の日時に取得したものを同じ時間に取得したものとしてもよく、また、例えば１０分間等の任意時間内に取得したものを同じ時間に取得したものとしてもよい。具体的には、図３の「時刻１」は、例えば「2006.12.01 12:00:00」を意味してもよく、また、例えば「2006.12.01 12:00:00〜2006.12.01 12:10:00」を意味しても良い。なお、任意時間内に取得した環境情報を同じ時間に取得したものとする場合、この任意時間は特に限定するものではなく、例えば、１回の荷物の搬送等に要した時間でもよく、また、定められた時間帯でもよい。
位置３０１は、グリッドの位置情報である。本実施形態では、グリッドの位置を、地図上の任意の点を原点とするＸＹＺ座標で示す。以下、この座標系を環境座標系という。
障害物存在確率３０２は、位置３０１のグリッドに障害物の存在する確率である。この存在確率は任意であるが、例えば、搬送ロボット１００が、位置３０１のグリッド近傍を移動した回数に対する、障害物の検出された回数である。
トレイＩＤ３０３は、位置３０１のグリッドに位置するトレイ１７０の識別情報である。
画像情報３０４は、位置３０１のグリッドで、ステレオカメラ１１２により取得されるべき画像データである。センサデータ３０５は、位置３０１のグリッドでセンサ１１３により取得されるべきセンサデータである。これらの情報は、予め、基準となる初期状態で、搬送ロボット１００が、位置３０１において、ステレオカメラ１１２、センサ１１３の各々により取得されたデータである。この画像情報３０４及びセンサデータ３０５と、ステレオカメラ１１２、センサ１１３の各々が実際に取得したデータとに差異がある場合、その差異のある位置に障害物があると判定する。
温度情報３０６、湿度情報３０７の各々は、位置３０１のグリッドで、温度センサ１１４、湿度センサ１１５の各々により取得される温度及び湿度である。電波情報３０８は、位置３０１で、電波検出器１１６により取得される値である。この値は任意でよく、例えば、電波強度や、任意の周波数帯域の電波を検出したか否か等である。音情報３０９は、位置３０１で、集音器１１７により取得される音量である。照度情報３１０は、位置３０１で、照度センサ１１８により取得される照度である。鏡面画像情報３１１は、位置３０１で、ライトプローブ用カメラ１１９が鏡面球１２１を撮影することにより得られる画像データである。風情報３１２は、位置３０１で、風センサ１２０により取得される風速、風量及び風向のうち少なくとも一つである。臭情報３１３は、位置３０１で、臭センサ１２２により取得される、特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等のうち少なくとも１つである。
なお、ＸＹ座標が同じであり、Ｚ座標のみが異なるグリッドの環境情報については、同じＸＹ座標の位置において、搬送ロボット１００の環境情報取得部１２３が、雲台１０３の高さ及び角度を制御する等して、異なるＺ座標の各々における環境情報を取得するとよい。
上述のように、Ｚ座標における環境情報を有することで、例えば、多段の棚等、同じＸＹ座標において、トレイ１７０がＺ方向に複数置かれる可能性がある場合でも対応することが可能となる。
次に、図４に一例を示す環境地図情報１４３ｂについて説明する。環境地図情報１４３ｂは、主に、トレイ１７０に関する情報が格納されている。
図４において、環境地図情報１４３ｂは、複数のレコードを有する。このレコードの各々は、各トレイ１７０に関する情報を示す。各レコードは、トレイＩＤ４０１、マーク情報４０２、短距離通信タグＩＤ４０３、長距離通信タグＩＤ４０４等を含む。各レコードのトレイＩＤ４０１、マーク情報４０２、短距離通信タグＩＤ４０３、長距離通信タグＩＤ４０４等は互いに対応付けられている。
トレイＩＤ４０１は、トレイ１７０の識別情報である。
マーク情報４０２は、対応するトレイＩＤ４０１のトレイ１７０に付与されている識別領域２２１の各々の特徴を示す情報である。即ち、マーク情報４０２は、識別領域２２１の各々の色や形状等のうち一方又は組合せに関する情報である。本実施形態では、上述のように、トレイ１７０の各面にマーク２０２が付与されているので、１つのレコードには５つのマーク情報が含まれている。なお、上述のように、トレイ１７０は、１つの面からのみ、物を置くこと、物を持っていくことが可能である。ここでは、各マーク情報４０２のうち最初（図４の左端）に格納されているものが、物を置くこと、物を持っていくことが可能な面に付与されている識別領域２２１に関する情報であるものとする。
短距離通信タグＩＤ４０３は、対応するトレイＩＤ４０１のトレイ１７０に付与されているＲＦＩＤタグ２１１の保持するタグＩＤである。長距離通信タグＩＤ４０４は、対応するトレイＩＤ４０１のトレイ１７０に付与されているＲＦＩＤタグ２１２の保持するタグＩＤである。
なお、上述のように、本実施形態では、１つのトレイ１７０に５つのマーク２０２が装置され、各マーク２０２にＲＦＩＤタグ２１１及びＲＦＩＤタグ２１２が付与されている。短距離通信タグＩＤ４０３、長距離通信タグＩＤ４０４の各々には、５つのタグＩＤが含まれている。
次に、搬送ロボット１００の動作例を説明する。
まず、図５を参照し、搬送ロボット１００が起動され、荷おろしを終了するまでの動作例を説明する。
搬送ロボット１００が起動され、搬送する物がハンドリング装置１０１に設置等されると、搬送先取得部１２１は、ハンドリング装置１０１に設置等された物の搬送先を取得する（Ｓ５０１）。そのために、搬送先取得部１２１は、出力装置１０８のディスプレイ等に、搬送先のトレイ１７０のトレイＩＤを受け付けるための搬送先設定画面を表示する。ユーザは、入力装置１０７を用いて、搬送先設定画面上で荷物の搬送先となるトレイ１７０を指定する。なお、この搬送先の受付は任意であり、搬送ロボット１００の入力装置１０７が直接操作され入力されるだけでなく、通信装置１０９を介して入力されてもよい。また、予め、搬送ロボット１００の記憶装置１０５等に記憶されていても良い。
なお、以下では搬送先のトレイ１７０を搬送先トレイと言う。
次に、環境地図取得部１２２は、環境地図情報１４３を取得する（Ｓ５０２）。そのために、環境地図取得部１２２は、基地局１８０にデータ要求を送信する。基地局１８０は、このデータ要求に応じて、自身の記憶装置（図示略）から読み出した環境地図情報１４３を搬送ロボット１００に送信する。
次に、環境情報取得部１２３は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２の各々からの情報を取得する（Ｓ５０３）。そのために、環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の各々の高さ及び角度等を制御する。そして、環境情報取得部１２３は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の各々の座標系におけるタグＩＤ及びその電波強度を取得する。また、環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することによりステレオカメラ１１２の高さ及び角度等を制御し、このステレオカメラ１１２の撮影する画像データを取得する。さらに、環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することによりセンサ１１３の高さ及び角度等を制御し、センサ座標系における対象物の位置を取得する。なお、センサ座標系とは、センサ１１３（搬送ロボット１００）を原点とする座標系である。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより温度センサ１１４、湿度センサ１１５の高さ及び角度等を制御し、温度及び湿度を取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより電波検出器１１６の高さ及び角度等を制御し、電波強度や電波を検出したか否か等を取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより集音器１１７の高さ及び角度等を制御し、音量を取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより照度センサ１１８の高さ及び角度等を制御し、照度を取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することによりライトプローブ用カメラ１１９及び鏡面球１２１各々の高さ及び角度等を制御し、鏡面球１２１を撮影した画像データを取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより風センサ１２０の高さ及び角度等を制御し、風速、風量及び風向のうち少なくとも一つを取得する。環境情報取得部１２３は、例えば、雲台１０３を制御することにより臭センサ１２２の高さ及び角度等を制御し、特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等を取得する。
なお、上述のように、ＸＹ座標が同じであり、Ｚ座標のみが異なるグリッドの環境情報については、同じＸＹ座標の位置において、搬送ロボット１００の環境情報取得部１２３が、雲台１０３の高さ及び角度を制御する等して、異なるＺ座標の各々における環境情報を取得するとよい。
ここで、図６を参照し、長距離通信タグリーダ１１１の電波の範囲、及び、センサ１１３により取得される対象物の位置の情報の例を説明する。
長距離通信タグリーダ１１１の電波の範囲は、範囲６０１である。なお、短距離通信タグリーダ１１０の電波の範囲も長距離通信タグリーダ１１１と同じでもよく、異なってもよいが、ここでは、説明の簡略化のために、長距離通信タグリーダ１１１の電波範囲は、短距離通信タグリーダ１１０の電波範囲を含むものとして説明する。
また、センサ１１３は、搬送ロボット１００の進行方向に対して例えば±90度の範囲をレーザーで走査することにより、対象物の位置を取得するものとする。ここでは、センサ１１３は、「XsYs」で表されるセンサ座標系６１１における対象物の位置を、例えば、対象物６２１（太線部）のように得る。なお、センサ１１３の走査範囲はこれに限定するものではなく、走査範囲の角度も任意である。
図５において、自己位置取得部１２４は、搬送ロボット１００の位置及び姿勢を取得する（Ｓ５０４）。そのために、自己位置取得部１２４は、上述のＳ５０３の処理で取得した環境情報と、環境地図情報１４３ａのセンサデータ３０５とを照合する。ここでは、自己位置取得部１２４は、上述のＳ５０３の処理で、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２のうち少なくとも１つにより、少なくとも１つのトレイ１７０が取得された場合、環境地図情報１４３から、このトレイ１７０の位置を含む所定領域内のセンサデータ３０５を抽出し、抽出したセンサデータ３０５とセンサ１１３の取得したセンサデータとから、搬送ロボット１００の現在位置及び姿勢を取得するものとする。
具体的な処理として、例えば、タグ検出部１２６は、上述のＳ５０３の処理で、短距離通信タグリーダ１１０及び長距離通信タグリーダ１１１のうち少なくとも一方により、タグＩＤが取得されたか否か判定する。この判定の結果、タグＩＤが取得されている場合、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ｂの各レコードの短距離通信タグＩＤ４０３又は長距離通信タグＩＤ４０４の各々を参照し、取得したタグＩＤと一致するものを検索する。次に、自己位置取得部１２４は、検索された短距離通信タグＩＤ４０３又は長距離通信タグＩＤ４０４を含むレコードのトレイＩＤ４０１を抽出する。次に、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ａから、最新時刻の列のうち、抽出したトレイＩＤ４０１と一致するトレイＩＤ３０３を検索し、検索したトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出する。上述のＳ５０３の処理で複数のタグＩＤを取得している場合、自己位置取得部１２４は、各タグＩＤに対しこの処理を行なう。
一方、マーク検出部１２５は、環境地図情報１４３ｂの各レコードのマーク情報４０２等を１つ抽出する。次に、マーク検出部１２５は、ステレオカメラ１１２により撮影された画像データに、抽出したマーク情報４０２と一致する領域が含まれているか否か判定する。ここで、上述のように、各マーク情報４０２は、複数の識別領域の特徴を示す情報を有する。マーク検出部１２５は、ステレオカメラ１１２により撮影された画像データに、少なくとも１つの識別領域の特徴と示す情報と一致する領域が含まれているか否か判定する。一致する領域が含まれている場合、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ｂから、抽出したマーク情報４０２の含まれるレコードのトレイＩＤ４０１を抽出する。次に、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ａから、最新時刻の列のうち、抽出したトレイＩＤ４０１と一致するトレイＩＤ３０３を検索し、検索したトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出する。マーク検出部１２５は、この処理を、環境地図情報１４３ｂの各レコードのマーク情報４０２の各々に対し行なう。
なお、この画像データの一致判定は従来技術と同じであり、特に限定するものではない。例えば、識別領域２２１が形状等によりトレイ１７０の各面を示している場合、マーク情報４０２の各々をリファレンスとするパターンマッチング等により判定するとよい。
自己位置取得部１２４は、上述の処理で抽出した位置３０１から、そのタグＩＤを取得可能な領域を取得する。この領域は任意であるが、例えば、抽出した位置３０１を中心とする半径「Ｒ」の領域でもよい。この半径「Ｒ」は任意であるが、例えば、各トレイ１７０に付与されているＲＦＩＤタグ２１２の電波範囲や、ステレオカメラ１１２の望遠機能等の撮影性能により定まる値でもよい。自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ａから、取得した領域内の各位置３０１の障害物存在確率３０２のうち最新のものを抽出する。自己位置取得部１２４は、抽出した各位置３０１における障害物存在確率３０２と、上述のＳ５０３の処理で取得されたセンサ１１３のセンサ座標系におけるセンサデータとを比較して、搬送ロボット１００の環境座標系における現在位置及び姿勢を取得する。ここで、障害物存在確率３０２と、センサ１１３のセンサ座標系におけるセンサデータとから搬送ロボット１００の位置及び姿勢を取得する技術は、特に限定するものではない。例えば、所定の値（例えばゼロ）より大きい値である障害物存在確率３０２に位置３０１に対象物が存在するものとし、この対象物とセンサデータとによるパターンマッチング等により実現する。なお、搬送ロボット１００の姿勢とは、環境座標系における搬送ロボット１００の回転角度である。
なお、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２の各々で取得した情報からトレイ１７０の位置を取得した場合、いずれか１つで取得した位置から、上述の搬送ロボット１００のおよその位置取得を行なってもよく、また、複数を組み合わせてもよい。
また、例えば、上述のＳ５０３の処理で、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２の全てでトレイ１７０を検出していない場合、自己位置取得部１２４は、前回取得した現在位置及び姿勢を記憶装置１０５等から抽出し、環境地図情報１４３ａから、前回取得した現在位置を含む所定範囲内の位置３０１を検索し、検索した位置３０１の障害物存在確率３０２のうち最新のものを抽出する。次に、自己位置取得部１２４は、抽出した各位置３０１における障害物存在確率３０２と、上述のＳ５０３の処理で取得されたセンサ１１３のセンサ座標系におけるセンサデータとを比較して、搬送ロボット１００の環境座標系における現在位置及び姿勢を取得する。この現在位置及び姿勢を取得する技術は上述と同じである。
ここで、図７を参照し、搬送ロボット１００が現在位置を取得する具体例を説明する。
図７において、地図７００は、環境地図情報１４３ａにおいて、所定の値（例えばゼロ）より大きい値である障害物存在確率３０２の位置３０１に対象物が存在するとした場合の地図の例である。搬送ロボット１００は、地図７００で示される領域内の何れかに位置する。地図７００には、トレイ１７０の位置情報が含まれている。図７の例では、複数のトレイ１７０を区別して説明する場合に、例えば「トレイ１７０ａ」等というように符号を付与して説明する。
ここで、上述のＳ５０３の処理で、搬送ロボット１００のセンサ１１３は、上述の図６に一例を示すデータを取得したものとする。また、搬送ロボット１００の長距離通信タグリーダ１１１は、ＲＦＩＤタグ２１２の保持するタグＩＤを取得したものとする。
この場合、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ｂの各レコードの長距離通信タグＩＤ４０４の各々を参照し、取得したタグＩＤと一致するものを検索する。自己位置取得部１２４は、検索された長距離通信タグＩＤ４０４を含むレコードのトレイＩＤ４０１を抽出する。次に、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ａの最新のトレイＩＤ３０３のうち、抽出したトレイＩＤ４０１と一致するものを検索し、該当するトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出する。図７の例では、抽出された位置３０１は、トレイ１７０ａの位置に該当するものとする。自己位置取得部１２４は、抽出した位置３０１から、そのタグＩＤを取得可能な領域を取得する。図７の例では、領域７０１が、トレイ１７０ａに付与されているＲＦＩＤタグ２１２の保持するタグＩＤを取得可能な領域であるものとする。この場合、自己位置取得部１２４は、環境地図情報１４３ａから、領域７０１内の位置３０１の障害物存在確率３０２のうち最新のものを抽出する。自己位置取得部１２４は、図６に一例を示す対象物６２１の幾何形状と、抽出した障害物存在確率３０２及びその位置３０１により示される対象物との差分を取得し、この差分が最小となる環境座標系におけるセンサ座標系の原点位置及び姿勢を取得し、この原点位置及び姿勢により、搬送ロボット１００の現在位置及び姿勢を取得する。具体的には、例えば、図７の例において、自己位置取得部１２４は、センサ座標系の原点位置及び姿勢が位置７１１、又は、位置７１２であると仮定した場合の例を説明する。この場合、自己位置取得部１２４は、センサ座標系の原点位置及び姿勢が位置７１１と仮定した場合の対象物６２１の幾何形状（図７の形状７２１）と、地図７００（障害物存在確率３０２及びその位置３０１により示される対象物）との差分を取得する。また、自己位置取得部１２４は、センサ座標系の原点位置及び姿勢が位置７１２であると仮定した場合の対象物６２１の幾何形状（図７の形状７２２）と、地図７００との差分を取得する。自己位置取得部１２４は、取得した差分の最も小さいもののセンサ座標系の原点位置及び姿勢を選択する。この場合、センサ座標系の原点位置及び姿勢が位置７１１であると仮定した場合の差分が最も小さいので、自己位置取得部１２４は、搬送ロボット１００の位置及び姿勢が、センサ座標系の原点位置及び姿勢が位置７１１から定まる位置７３１であると判定する。
なお、図７の場合、搬送ロボット１００は、トレイ１７０に付与されているＲＦＩＤタグ２１２の保持するタグＩＤが取得可能であるが、ここにトレイ１７０が無い場合、上述のように、自己位置取得部１２４は、前回取得した現在位置及び姿勢から取得される範囲内で探索を行なう。この処理は、センサ座標系の原点位置及び姿勢の範囲が、上述では検出されたトレイ１７０を基準とする所定範囲であったのに対し、前回取得した現在位置を基準とする範囲とする点のみが異なり、他の処理は上述と同じであるので、詳細は省略する。
このように、取得したタグＩＤから、搬送ロボット１００の存在する確率の高い領域を検索するため、自己位置推定の高速化が可能となる。また、タグＩＤが取得できない場合でも、前回取得した現在位置近傍の領域を検索するため、自己位置推定の高速化が可能となる。
なお、トレイ１７０が移動等され、トレイ１７０の実際の位置と、環境地図情報１４３上のトレイ１７０の位置情報とが一致しない場合もある。このような場合、上述のＳ５０３の処理で、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２のうち少なくとも１つによりトレイ１７０が検出されていても、トレイ１７０を検出可能な領域から、搬送ロボット１００のおよその位置を取得することが不可となる。このような場合に対応するために、自己位置取得部１２４は、例えば、上述の処理で抽出した複数の位置３０１の各々の距離が、例えば長距離通信タグの電波範囲以上の距離や、ステレオカメラ１１２の撮影性能以上の距離等、所定距離以上離れる場合、トレイ１７０の実際の位置と環境地図情報１４３上のトレイ１７０の位置情報とが一致しないと判定する。また、自己位置取得部１２４は、例えば、上述の処理で抽出した障害物存在確率３０２及びその位置３０１により示される対象物と、上述のＳ５０３の処理で取得されたセンサ１１３のデータとのマッチング率が所定値以下等となり、搬送ロボット１００の環境座標系における現在位置及び姿勢が取得不可の場合、自己位置取得部１２４は、トレイ１７０の実際の位置と環境地図情報１４３上のトレイ１７０の位置情報とが一致しないと判定する。トレイ１７０の実際の位置と環境地図情報１４３上のトレイ１７０の位置情報とが一致しないと判定した場合、自己位置取得部１２４は、上述と同じ処理により、前回の現在位置近傍の位置３０１の障害物存在確率３０２のうち最新のものを抽出し、抽出した障害物存在確率３０２及びその障害物存在確率３０２に位置３０１により示される対象物と、上述のＳ５０３の処理で取得されたセンサ１１３のデータとを比較して、搬送ロボット１００の環境座標系における現在位置及び姿勢を取得するとよい。
図５において、経路探索部１２９は、上述のＳ５０１で取得した搬送先トレイと、上述のＳ５０４で取得した搬送ロボット１００の現在位置及び姿勢とから、搬送ロボット１００の経路を探索する（Ｓ５０５）。経路探索部１２９が経路を探索する技術は特に限定するものではないが、例えば、最短経路探索法等により取得するとよい。このとき、経路探索部１２９は、環境地図情報１４３ａの各位置３０１における障害物存在確率３１１のうち最新のものを参照して、障害物存在確率３１１の値が所定値以下である領域を抽出し、抽出した領域内において、現在位置から搬送先トレイまでの移動距離が最短となる経路を求めるとよい。
次に、移動制御部１３０は、上述のＳ５０５の処理で探索した経路に沿って移動するように駆動装置１０２を制御する（Ｓ５０６）。この駆動装置１０２の制御技術は特に限定するものではなく、従来技術と同じであるので省略する。
Ｓ５０６の処理を開始してから所定時間経過した後、又は、所定距離移動した後等に、環境地図取得部１２２は、環境地図情報１４３を取得する（Ｓ５０７）。この処理は、上述のＳ５０２と同じである。
次に、環境情報取得部１２３は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２、センサ１１３、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２の各々からの情報を取得する（Ｓ５０８）。この処理は上述のＳ５０３と同じである。
次に、自己位置取得部１２４は、搬送ロボット１００の位置及び姿勢を取得する（Ｓ５０９）。この処理は上述のＳ５０４と同じである。
次に、環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３を更新する（Ｓ５１０）。そのために、環境情報更新部１２８は、例えば、環境情報や、障害物の有無、トレイ１７０の位置等を更新し、更新した環境地図情報１４３を基地局１８０に送信する。
環境情報を更新するために、環境情報更新部１２８は、例えば、上述のＳ５０８の処理で、温度センサ１１４、湿度センサ１１５、電波検出器１１６、集音器１１７、照度センサ１１８、ライトプローブ用カメラ１１９、風センサ１２０、臭センサ１２２の各々の取得した情報を、図３に一例を示す環境地図情報１４３ａの、上述のＳ５０８の処理で取得した位置と一致する位置３０１の、最新時刻の温度情報３０６、湿度情報３０７、電波情報３０８、音情報３０９、照度情報３１０、鏡面画像情報３１１、風情報３１２、臭情報３１３等として格納する。
また、障害物の有無を更新するために、環境情報更新部１２８は、例えば、上述のＳ５０８の処理でセンサ１１３の取得したデータと、環境地図情報１４３ａの最新時刻のセンサデータ３０５との差分を取得して、この差分が所定値以上である場合に、その差分が存在する場所に障害物があると判定し、図３に一例を示す環境地図情報１４３ａの、上述のＳ５０８の処理で取得した位置と一致する位置３０１の、最新時刻の障害物存在確率３０２を更新する。この具体的な動作例を、図８を参照して説明する。
図８において、搬送ロボット１００は、地図８００で示される領域の何れかに位置する。対象物８０１（太線部）は、上述のＳ５０８の処理でセンサ１１３の取得したデータである。上述のＳ５０９の処理で、搬送ロボット１００が、位置８１１の位置及び姿勢であると判定されたものとする。
環境情報更新部１２８は、対象物８０１と、地図８００との差分を取得する。この場合、環境情報更新部１２８は、差分８２１を取得する。環境情報更新部１２８は、この差分８２１を障害物と判定し、差分８２１の位置を取得する。環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３ａの、取得した位置と一致する位置３０１の障害物存在確率３０２のうち最新のものを更新する。
ここで、領域８３１は、位置８１１の位置及び姿勢の搬送ロボット１００のセンサ１１３に対し、差分８２１の裏側にあたり、障害物の存在の有無が確認できない。そこで、環境情報更新部１２８は、障害物の存在の有無が確認できないことを環境地図情報１４３ａに含めていても良い。この場合、環境情報更新部１２８は、障害物の存在の有無が確認できない領域を特定する。この領域を特定するために、環境情報更新部１２８は、例えば、図８の例の場合、現在の位置及び姿勢におけるセンサ座標系と、差分８２１のエッジとを通過する線分８４１、８４２（破線）を作成する。環境情報更新部１２８は、差分８２１、線分８４１、８４２、及び、環境地図情報１４３ａのセンサデータ３０５から、領域を特定する。環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３ａの、特定した領域のグリッドの各々と一致する位置３０１に、障害物の存在の有無が確認できない情報を追加等する。ここで、この情報は任意でよく、例えば、障害物の存在の有無が確認できないことを示すフラグを付与してもよく、また、この位置の障害物存在確率３０２を更新してもよい。
また、トレイ１７０の位置を更新するために、まず、Ｓ５０８の処理で取得した環境情報から、マーク検出部１２５、タグ検出部１２６の各々は、少なくとも１つのトレイ１７０を検出したか否か判定する。この判定処理は、上述のＳ５０４で説明した処理と同じである。この処理により、少なくとも１つのトレイ１７０が検出されたか否か、及び、検出されたトレイ１７０のトレイＩＤが取得される。少なくとも１つのトレイ１７０を検出している場合、トレイ位置推定部１２７が、検出されたトレイ１７０の位置を取得する。次に、環境情報更新部１２８が、トレイ位置推定部１２７の取得した結果から、環境地図情報１３４ａのトレイ位置を更新する。
まず、トレイ位置推定部１２７が、トレイ１７０の位置を取得する動作例を説明する。トレイ位置推定部１２７は、例えば、短距離通信タグリーダ１１０の取得したＲＦＩＤタグ２１１の電波強度から、検出されたトレイ１７０の位置を取得する。即ち、トレイ位置推定部１２７は、ＲＦＩＤタグ２１１の電波強度の最も強い地点に、トレイ１７０が存在すると判定する。また、トレイ位置推定部１２７は、例えば、長距離通信タグリーダ１１１の取得したＲＦＩＤタグ２１２の電波強度から、検出されたトレイ１７０の位置を取得する。即ち、トレイ位置推定部１２７は、ＲＦＩＤタグ２１２の電波強度の最も強い地点に、トレイ１７０が存在すると判定する。そのために、例えば、トレイ位置推定部１２７は、短距離通信タグリーダ１１０の取得したＲＦＩＤタグ２１１の電波強度、長距離通信タグリーダ１１１の取得したＲＦＩＤタグ２１２の電波強度の各々の最も強くなる方向を、トレイ１７０の存在する方向「Ｄ１」とする。また、トレイ位置推定部１２７は、ＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の電波強度から、現在位置からトレイ１７０までの距離「Ｒ１」を取得する。トレイ位置推定部１２７は、搬送先トレイの存在する方向「Ｄ１」の線分上であり、かつ、現在位置から距離「Ｒ１」乖離した点を、トレイ１７０の位置とする。
また、トレイ位置推定部１２７は、ステレオカメラ１１２の取得した画像データにのどの位置に、マーク情報４０２が含まれるかにより、検出されたトレイ１７０の位置を取得する。
ここで、図９（ａ）を参照し、画像データから搬送先トレイの位置を特定する動作例を説明する。
図９（ａ）において、画像９００は、搬送ロボット１００が図８に一例を示す位置８１１の位置及び姿勢である場合に、ステレオカメラ１１２の取得する画像データである。このとき、マーク検出部１２５は、画像９００における位置９０１に、識別領域２２１を検出したものとする。画像９００における領域９０２に、識別領域２２１が含まれているので、トレイ位置推定部１２７は、図示しないテーブル等を参照し、この領域に対応する位置を取得する。この図示しないテーブルには、例えば、環境座標系における位置と、その位置でステレオカメラ１１２の撮影した画像データを分割した領域と、その領域の各々が環境座標系のどの位置に該当するものかという情報が含まれている。仮に、例えば、画像９００の領域９０３に識別領域２２１が検出された場合、トレイ位置推定部１２７は、図８に一例を示す地図８００の、差分８２１近傍が、その識別領域２２１の付与されているトレイ１７０の位置であると判定する。
なお、ここで、複数のトレイ１７０間の距離が近く、複数のトレイ１７０のＲＦＩＤタグ２１２を同時に取得し、トレイ１７０各々のＲＦＩＤタグ２１２の電波強度を識別できない場合も考えられる。この場合、例えば、複数のトレイ１７０の各々に近寄り、トレイ１７０のＲＦＩＤタグ２１１を読み取って、どのトレイ１７０であるかを検出するとよい。この具体例を、図９（ｂ）を参照して説明する。
なお、図９（ｂ）の例では、複数のトレイ１７０、及び、各トレイ１７０の各々に付与されているタグＩＤを区別して説明する場合、例えば「トレイ１７０ａ」というように符号を付与して説明する。また、図２を参照して説明したように、トレイ１７０には、マーク２０２毎にＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の各々が付与されている。図９（ｂ）の例では、説明の簡略化のために、トレイ１７０ａ、トレイ１７０ｂの各々には、ＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の各々が１つずつ付与されている図を示している。
図９（ｂ）において、トレイ１７０ａには、ＲＦＩＤタグ２１１ａ、ＲＦＩＤタグ２１２ａの各々が付与されている。ＲＦＩＤタグ２１１ａの電波範囲は、円形の領域９１１ａである。ＲＦＩＤタグ２１２ａの電波範囲は、円形の領域９１２ａである。
一方、トレイ１７０ｂには、ＲＦＩＤタグ２１１ｂ、ＲＦＩＤタグ２１２ｂの各々が付与されている。ＲＦＩＤタグ２１１ｂの電波範囲は、円形の領域９１１ｂである。ＲＦＩＤタグ２１２ｂの電波範囲は、円形の領域９１２ｂである。
図９（ｂ）の例では、領域９１２ａと領域９１２ｂとが重複する。この重複する領域を領域９２１という。ここで、搬送ロボット１００が領域９２１に位置する場合、ＲＦＩＤタグ２１２ａの保持する長距離通信用タグＩＤと、ＲＦＩＤタグ２１２ｂの保持する長距離通信用タグＩＤとの両方を読み取り、ＲＦＩＤタグ２１２ａと、ＲＦＩＤタグ２１２ｂとを電波強度により区別することが困難となる場合がある。この場合、搬送ロボット１００のトレイ位置推定部１２７は、ＲＦＩＤタグ２１２ａと、ＲＦＩＤタグ２１２ｂとを区別することなく、電波強度の強い方向を取得する。この電波強度の強い方向にトレイ１７０が存在する。次に、移動制御部１３０は、駆動装置１０２を制御して、何れか一方のトレイ１７０のＲＦＩＤタグ２１１と通信可能な領域に移動する。移動した後に、短距離通信タグリーダ１１０は、ＲＦＩＤタグ２１１と通信してタグＩＤを取得し、取得したタグＩＤから、上述のＳ５０４で説明した処理と同じ処理により、このトレイ１７０のトレイＩＤを取得する。また、トレイ位置推定部１２７は、他方のトレイ１７０のＲＦＩＤタグ２１１と通信可能な領域に移動して、上述と同じ処理を行なう。
なお、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１、ステレオカメラ１１２の各々で取得した情報からトレイ１７０の位置を取得した場合、いずれか１つで取得した位置を環境地図情報１４３に更新してもよく、また、複数を組み合わせてもよい。
次に、環境情報更新部１２８が、トレイ位置推定部１２７の取得した結果から、環境地図情報１３４ａのトレイ位置を更新する動作例を説明する。例えば、環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３ａの各トレイＩＤ３０３のうち最新時刻のものを参照し、上述の処理で検出したトレイ１７０のトレイＩＤと一致するものを検索し、このトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出する。次に、環境情報更新部１２８は、抽出した位置３０１が、上述の処理で取得されたトレイ１７０の位置と一致するか否か判定する。この位置一致の判定は、完全一致の場合に一致すると判定してもよく、また、所定範囲内に含まれる場合に一致すると判定してもよい。この判定の結果、一致する場合、環境情報更新部１２８は、トレイ１７０の位置更新を行なわない。また、この判定の結果、一致しない場合、環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３ａの、上述の処理で抽出された位置３０１のトレイＩＤ３０３の最新時刻のもののうち、検出されたトレイ１７０のトレイＩＤと一致する値を削除する。さらに、環境情報更新部１２８は、環境地図情報１４３ａの位置３０１のうち、上述の処理で取得された位置と一致するものを検索する。次に、環境情報更新部１２８は、検索した位置３０１の最新時刻のトレイＩＤ３０３の値として、上述の処理で検出したトレイ１７０のトレイＩＤを追加する。
環境情報送信部１３３は、上述の処理で更新した環境地図情報１４３を、基地局１８０に送信する。基地局１８０は、受信した環境地図情報１４３を記憶装置（図示略）記憶する。
図５において、マーク検出部１２５は、ステレオカメラ１１２で搬送先トレイが検出されているか否か判定する（Ｓ５１１）。そのために、マーク検出部１２５は、例えば、上述のＳ５１０の処理で、ステレオカメラ１１２により撮影された画像データから、少なくとも１つのトレイ１７０を検出しているか否か判定する。この判定の結果、少なくとも１つのトレイ１７０を検出している場合、マーク検出部１２５は、このトレイ１７０のトレイＩＤが、上述のＳ５０１の処理で受け付けた搬送先トレイのトレイＩＤと一致するか否か判定する。
Ｓ５１１の判定の結果、ステレオカメラ１１２により搬送先トレイが検出されていない場合、タグ検出部１２６は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１のうち少なくとも一方で、搬送先トレイが検出されているか否か判定する（Ｓ５１２）。そのために、タグ検出部１２６は、例えば、上述のＳ５１０の処理で、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１のうち少なくとも一方で、少なくとも１つのトレイ１７０を検出しているか否か判定する。この判定の結果、少なくとも１つのトレイ１７０を検出している場合、タグ検出部１２６は、このトレイ１７０のトレイＩＤが、上述のＳ５０１の処理で受け付けた搬送先トレイのトレイＩＤと一致するか否か判定する。
上述のＳ５１２の判定の結果、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイを検出していない場合、自己位置取得部１２４は、上述のＳ５０９の処理で取得した現在位置が目的地と一致するか否か判定する（Ｓ５１３）。この位置の一致判定は、完全一致のみ一致と判定してもよく、また、所定距離以内であれば一致すると判定してもよい。
Ｓ５１３の判定の結果、現在位置が目的地と一致していない場合、上述のＳ５０６の処理に移行する。
Ｓ５１３の判定の結果、現在位置が目的地と一致している場合、経路探索部１２９は、搬送先トレイを検索するための経路を探索する（Ｓ５１４）。この経路探索は特に限定するものではないが、例えば、過去の搬送先トレイの位置を優先して検索するとよい。そのために、例えば、経路探索部１２９は、環境地図情報１４３ａを参照し、搬送先トレイのトレイＩＤと一致するトレイＩＤ３０３の位置３０１のうち、２番目に新しい時刻の位置３０１を抽出し、現在位置から抽出した位置３０１までの経路を探索する。また、例えば、経路探索部１２９は、所定時間内の各時刻において、搬送先トレイのトレイＩＤと一致するトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出し、位置３０１が同一なものの個数をカウントし、現在位置から、このカウント値が最も大きい位置３０１までの経路を探索してもよい。また、例えば、経路探索部１２９は、所定時間内の各時刻において、搬送先トレイのトレイＩＤと一致するトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出し、位置３０１が同一なものの個数をカウントし、現在位置から、このカウント値が大きい順の位置３０１の各々を経由する経路を探索してもよい。
一方、上述のＳ５１２の判定の結果、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１のうち少なくとも一方で搬送先トレイを検出している場合、経路探索部１２９は、ステレオカメラ１１２で搬送先トレイが検出可能となる経路を探索する（Ｓ５１５）。即ち、この場合、搬送先トレイと搬送ロボット１００との間に、何らかの障害物が存在すると考えられるので、この障害物を避けて搬送先トレイに近づくための経路を探索する。この処理は特に限定するものではないが、例えば、経路探索部１２９は、搬送先トレイの位置を中心とする所定範囲内の位置の各々に移動するための経路を探索する。この範囲は任意でよいが、例えば、長距離通信タグ又は短距離通信タグの電波範囲により定まるものである。このＳ５１５の処理の後、上述のＳ５０６の処理に移行する。上述の処理を再度行なうことにより、ステレオカメラ１１２で搬送先トレイが検出可能か否か再度判定するので、ステレオカメラ１１２で搬送先トレイが検出可能となるまで、新たな経路を探索することとなる。
一方、Ｓ５１１の判定の結果、ステレオカメラ１１２により搬送先トレイが検出されている場合、タグ検出部１２６は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で、搬送先トレイが検出されているか否か判定する（Ｓ５１６）。そのために、タグ検出部１２６は、例えば、上述のＳ５１０の処理で、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で、同一のトレイ１７０を少なくとも１つ検出しているか否か判定する。この判定の結果、トレイ１７０を検出している場合、タグ検出部１２６は、このトレイ１７０のトレイＩＤが、上述のＳ５０１の処理で受け付けた搬送先トレイのトレイＩＤと一致するか否か判定する。
Ｓ５１６の判定の結果、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイが検出されていない場合、経路探索部１２９は、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイが検出可能となる経路を探索する（Ｓ５１７）。この処理は特に限定するものではないが、例えば、経路探索部１２９は、搬送先トレイに付与されているＲＦＩＤタグ２１１、ＲＦＩＤタグ２１２の各々による電波強度が強くなる位置を取得し、現在位置から取得した位置までの経路を探索する。このＳ５１７の処理の後、上述のＳ５０６の処理に移行する。上述の処理を再度行なうことにより、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイが検出可能か否か再度判定するので、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイが検出可能となるまで、新たな経路を探索することとなる。
このように、短距離通信用タグをトレイに装置することにより、トレイの位置をより正確に特定できる。また、搬送先として指定されたトレイが置かれているはずの場所に搬送先とは異なるトレイが置かれていた場合でも、短距離通信用タグの保持するタグＩＤを確認することで、本来の搬送先と異なるトレイに搬送することを防ぐことが可能となる。
図５に戻り、Ｓ５１６の判定の結果、短距離通信タグリーダ１１０、長距離通信タグリーダ１１１の両方で搬送先トレイが検出されている場合、ハンドリング装置１０１の保持している荷物を搬送先トレイに降ろす処理を行なう（Ｓ５１８）。
まず、荷おろし判定部１３１は、現在の位置において、搬送先トレイに荷おろしが可能か否か判定する。そのために、荷おろし判定部１３１は、ステレオカメラ１１２により撮影された画像データに含まれる識別領域２２１が、荷おろし可能な面のものであるか否かを判定する。上述のように、本実施形態では、荷おろし可能な面に付与されているものは、図４に一例を示す環境地図情報１４３ｂのマーク情報４０２の左端に格納されているものである。そこで、荷おろし判定部１３１は、環境地図情報１４３ｂから、搬送先トレイのトレイＩＤと一致するトレイＩＤ４０１を含むレコードを検索し、このレコードに含まれるマーク情報４０２のうち、左端に格納されているものを抽出する。荷おろし判定部１３１は、ステレオカメラ１１２の撮影した画像データの所定領域内に、抽出したマーク情報４０２と一致するものが含まれているか否かにより、荷おろしが可能か否か判定する。この判定の結果、荷おろし可能な面が含まれている場合、荷おろし判定部１３１は、搬送先トレイに荷おろしが可能と判定する。この判定の結果、搬送先トレイに荷おろしが不可である場合、荷おろし判定部１３１は、荷おろし可能と推定される位置を取得する。ここで、荷おろし可能と推定される位置を取得するための処理は任意でよいが、荷おろし判定部１３１は、例えば、搬送先トレイの位置を中心とする所定範囲内の位置の各々に移動し、この位置の各々で、上述の荷おろし可能か否かの判定を行ない、荷おろし可能と判定されるまで繰り返すとよい。この所定範囲は特に限定するものではないが、例えば、ハンドリング装置１０１のアームの長さ等の性能等により定まる範囲でもよい。
上述の判定により、荷おろし可能と判定された場合、ハンドリング制御部１３２は、ハンドリング装置１０１を制御して荷おろしを行なう。この荷おろし処理は特に限定するものではなく、ハンドリング装置１０１の機構によるものである。荷おろし処理は従来技術と同じである。
次に、結果出力部１３４は、結果を、出力装置１０８、又は、他装置（図示略）に出力する（Ｓ５１９）。具体的には、結果出力部１３４は、上述の処理により更新された環境地図情報１４３における障害物やトレイ位置、搬送ロボット１００の現在位置、移動経路等の情報を出力する。
ここで、図１０を参照し、結果出力部１３４が、出力装置１０８等のディスプレイに結果を表示する例を説明する。
図１０において、画像１００１は、搬送ロボット１００の移動する領域の地図画像を含む。図１０に一例を示すように、結果出力部１３４は、地図画像に、今回の移動で検出されたトレイ１７０、障害物、搬送ロボット１００の経路、搬送ロボット１００の現在の位置等を位置付けたデータを作成し、出力装置１０８等のディスプレイに出力する。
上述の技術によれば、搬送先トレイが予め記憶されている環境地図情報とは異なる位置にある場合でも、トレイ１７０の各々の識別領域（マーク）及びタグの検出により、検出することが可能となる。また、トレイ１７０の各々の識別領域（マーク）及びタグを検出することで、搬送先トレイの位置及び姿勢を取得することが可能となり、搬送ロボット１００が荷降ろしをするための位置及び姿勢を取得して、自動的に荷降ろしを行うことが可能となる。
上述の技術の適用は任意であるが、例えば、工場などでの資材の搬送、オフィスなどでの郵便物の配達などが考えられる。
例えば、工場であれば、各工程で使用する部品等を搭載したラック、又は、ラックの棚の各々に、上述のマーク２０２を付与しておく。この場合、搬送ロボット１００が、目的地となるラックに到着すると、それまで保持していた部品をそのラック、又は、そのラックの棚上に置いてもよい。ここで、部品が通い箱等の容器に入れられている場合、搬送ロボット１００は、目的地であるラックから目的の容器を下ろした後に、自身の搬送した容器をラックに置き、さらに、降ろした容器を所定の位置に搬送してもよい。
また、例えば、オフィス等であれば、各個人の郵便物を受けるトレイに上述のようなマーク２０２を付与しておく。この場合、搬送ロボット１００が、目的地となるトレイに到着すると、それまで保持していた郵便物をそのトレイに置いても良い。
また、搬送ロボット１００は、移動しながら、温度、湿度、電波検出の有無や電波強度、音量、照度、鏡面球を撮影した画像データ、風量や風向き、特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等を取得することが可能となる。取得した温度、湿度、風量や風向き等は、例えば、冷暖房器や除湿機、加湿器等の最適な設置位置を取得するためのデータとして用いることが可能である。これにより、冷暖房や除湿、加湿等の効率を向上させることが可能となる。また、取得した電波検出の有無や電波強度は、例えば、無線ＬＡＮの中継器等の最適な設置位置を取得するためのデータとして用いることが可能となる。また、取得した音量は、例えば、スピーカ装置やマイクロフォン等の最適な設置位置を取得するためのデータとして用いることが可能となる。取得した照度は、例えば、照明の最適な設置位置を取得するためのデータとして用いることが可能となる。取得した鏡面球を撮影した画像データから、例えば、ライトプローブイメージを生成することが可能となる。このライトプローブイメージから、合成映像を生成することが可能となる。取得した特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等は、空気清浄機や冷暖房器等の最適な設置位置を取得するためのデータとして用いることが可能である。また、取得した特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等により、ガス漏れ等の異常を検出することが可能となる。
また、搬送ロボット１００の取得した環境地図情報１４３を、搬送ロボット１００の出力装置１０８、又は、通信ネットワーク１９０等に接続されている情報端末（図示略）等に出力しても良い。これにより、ユーザが、トレイ１７０の位置、地図上の任意の点の画像データやセンサデータ、温度、湿度、電波検出の有無や電波強度、音量、照度、鏡面球を撮影した画像データ、風量や風向き、特定の物質の臭いの有無や、臭いの強さ等を参照できるようにしてもよい。ユーザは、環境情報を参照することで、例えば、障害物存在率の高い地点や異常が検出された地点の状況を画像データにより確認する、トレイの置かれている温度や湿度等の環境を確認する等、地図上の任意の点の状況を判断することが可能となる。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態を説明する。
上述の第１の実施形態は、１つの搬送ロボット１００が物を搬送等するものであった。以下で説明する第２の実施形態は、複数の搬送ロボット１００の各々の物を搬送等し、各搬送ロボット１００が互いに環境地図情報１４３を共有するものである。
なお、以下で説明する第２の実施形態では、上述の第１の実施形態と同じものに対しては同じ符号を付与して説明を省略する。
まず、図１１を参照し、第２の実施形態の構成例を説明する。
図１１において、複数の搬送ロボット１００の各々が、通信ネットワーク１９０を介して基地局１８０と接続されている。
基地局１８０は、記憶装置１１０１を有する。この記憶装置１１０１は、例えば、ＨＤＤ、シリコンディスク等の任意の記憶媒体である。記憶装置１３０は、環境地図情報１４３を有する。
搬送ロボット１００の各々の動作例は、上述の第１の実施形態と同じである。即ち、搬送ロボット１００は、搬送先トレイを受け付けると、基地局１８０から環境地図情報１４３を取得し、取得した環境地図情報１４３を参照して、搬送先トレイまで移動する。搬送物の荷おろし処理を行なった後に、自身の更新した環境地図情報１４３を基地局１８０に送信する。基地局１８０は、受信した環境地図情報１４３を記憶装置１１０１内に上書き等する。
この後、上述と同じＳ５０７の処理で、他の搬送ロボット１００が基地局１８０から環境地図情報１４３を取得する場合、この処理で更新されたものを取得する。ここで、基地局１８０から新たな環境地図情報１４３を取得した搬送ロボット１００は、それ以前の処理で取得した搬送先トレイの位置と、新たな環境地図情報１４３に含まれる搬送先トレイの位置とが異なる場合、現在位置から、新たな環境地図情報１４３に含まれる搬送先トレイの位置までの経路を探索し、新たに探索した経路に従い移動するとよい。
その場合、上述のＳ５０７の処理の後、経路探索部１２９は、新たな環境地図情報１４３ａの最新時刻のトレイＩＤ３０３のうち、搬送先トレイのトレイＩＤと一致するものを検索し、該当するトレイＩＤ３０３の位置３０１を抽出する。次に、経路探索部１２９は、現在移動している経路の目的地と、抽出した位置３０１とが一致するか否か判定する。この判定は、完全一致のみ一致と判定してもよく、また、所定範囲内であれば一致と判定してもよい。この判定の結果、一致する場合、上述と同じ処理を行なう。また、この判定の結果、一致しない場合、即ち、搬送先トレイの位置が変わったと判定される場合には、経路探索部１２９は、上述のＳ５１０の処理を行なった後等に、現在位置から上記処理で抽出した位置３０１までの経路を探索し、上述のＳ５０６の処理に移行するとよい。
このように、各搬送ロボット１００は、他の搬送ロボット１００が更新した最新の環境地図情報１４３における障害物の位置情報とトレイの位置情報を用いて、自身の移動経路の計画が行えるようになる。これにより、効率的な搬送が可能となる。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、トレイ１７０の１面からのみ、物を置くこと、物を持っていくことが可能であるものとしたが、これに限られるわけではない。複数の面のいずれからでも、物を置くこと、物を持っていくことが可能としてもよい。
また、上述の実施形態では、トレイ１７０のマーク２０２の各々に短距離通信タグ及び長距離通信タグを装置するものとしたが、これに限られるわけではない。トレイ１７０に付与される短距離通信タグ及び長距離通信タグの数は任意である。
また、上述の実施形態では、搬送ロボット１００は、基地局１８０から環境地図情報１４３を取得するものとしたが、これに限られるわけではない。例えば、他の搬送ロボット１００から環境地図情報１４３を取得しても良い。即ち、ある搬送ロボット１００は、他の搬送ロボット１００のうち少なくとも一部に、上述の処理で更新した環境地図情報１４３を送信する。この環境地図情報１４３を受信した搬送ロボット１００は、自身の環境地図情報１４３を、受信した環境地図情報１４３に置き代え等する。この場合の動作例は上述と同じである。
また、上述の実施形態では、トレイ１７０の識別情報と、トレイ１７０に付与されているＲＦＩＤの保持するタグＩＤとが異なる場合の例を説明したが、このトレイ１７０の識別情報と、タグＩＤとが同じであってもよい。このような場合において、異なるトレイ１７０に付与されている識別領域２２１（マーク）が同じである場合、ステレオカメラ１１２のみによる、トレイ１７０の識別はできない。従って、この場合、環境地図情報１４３の更新は、トレイＩＤ３０３を空欄等のままにしておくとよい。
また、上述の実施形態では、短距離通信タグＩＤと長距離通信タグＩＤとの両方を検出した場合に、搬送先トレイを検出したと判定しているが、これに限られるわけではない。カメラにより撮影された画像に搬送先トレイの識別領域２２１（マーク）が含まれている場合に、搬送先トレイを検出したと判定してもよい。即ち、搬送先トレイを検出したと判定する条件は、短距離通信タグＩＤ、長距離通信タグＩＤ、識別領域２２１（マーク）のうち少なくとも１つを検出していればよく、特に限定するものではない。
また、上述の実施形態では、搬送ロボットの現在位置を、対象物の位置であるセンサデータと、地図データとを比較することにより取得するものとしたが、現在位置を取得する技術は任意でよい。例えば、搬送ロボットの移動する通路が定まっているのであれば、例えば速度センサや角速度センサ等により取得する搬送ロボットの移動距離及び移動方向と、地図情報等とから、マップマッチ等により搬送ロボットの現在位置を取得しても良い。
第１の実施形態における構成例を示す図である。 同実施形態において、トレイの構成例を示す図である。 同実施形態において、環境地図情報の一例を示す図である。 同実施形態において、環境地図情報の一例を示す図である。 同実施形態において、搬送ロボットのフロー図である。 同実施形態において、長距離通信タグリーダの電波範囲、及び、センサの取得するセンサデータを説明する図である。 同実施形態において、搬送ロボットが現在位置及び姿勢を取得する動作例を説明するための図である。 同実施形態において、障害物を検出する動作例を説明するための図である。 同実施形態において、現在位置を取得する動作例を説明するための図である。 同実施形態において、結果を出力する画面例を示す図である。 第２の実施形態における構成例を示す図である。
符号の説明
１００：搬送ロボット、１１０：短距離通信タグリーダ、１１１：長距離通信タグリーダ、１１２：ステレオカメラ、１１３：センサ、１１４：温度センサ、１１５：湿度センサ、１１６：電波検出器、１１７：集音器、１１８：照度センサ、１１９：ライトプローブ用カメラ、１２０：風センサ、１２１：鏡面球、１２２：臭センサ、１０１：ハンドリング装置、１０２：駆動装置、１０３：雲台、１０４：演算装置、１２１：搬送先取得部、１２２：環境地図取得部、１２３：環境情報取得部、１２４：自己位置取得部、１２５：マーク検出部、１２６：タグ検出部、１２７：トレイ位置推定部、１２８：環境情報更新部、１２９：経路探索部、１３０：移動制御部、１３１：荷おろし判定部、１３２：ハンドリング制御部、１３３：環境情報送信部、１３４：結果出力部、１０５：記憶装置、１４１：ＯＳ、１４２：プログラム、１４３：環境地図情報、１０６：メインメモリ、１０７：入力装置、１０８：出力装置、１０９：通信装置、１８０：基地局、１１０１：記憶装置、１７０：トレイ、１９０：通信ネットワーク

Claims (15)

  1. 可動の目的物まで移動する移動装置であって、
    前記目的物を検出する目的物検出手段と、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報と、
    前記目的物が過去に存在した位置の位置情報と、を記憶する記憶装置と、
    前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
    前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、
    前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置に該目的物が無い場合、前記記憶装置から、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報を抽出し、前記移動装置の現在位置から該抽出した位置情報の位置までの経路を新たに探索し、
    前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させること
    を特徴とする移動装置。
  2. 可動の目的物まで移動する移動装置であって、
    前記目的物を検出する目的物検出手段と、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報とを記憶する記憶装置と、
    前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
    前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、
    前記現在位置取得手段は、前記地図情報のうち、前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を含む所定領域の地図情報を抽出し、前記移動装置の現在位置が前記抽出した地図情報の領域内であるか否か判定し、該判定の結果前記抽出した地図情報の領域内でない場合、他の領域の前記地図情報から、前記移動装置の現在位置を取得し、
    前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、
    前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させること
    を特徴とする移動装置。
  3. 請求項１又は２記載の移動装置であって、
    前記目的物に付与されているＲＦＩＤタグからの信号を読み取るリーダをさらに有し、
    前記目的物検出手段は、前記リーダにより信号を読み取った時の電波強度から、前記目的物の位置を検出すること
    を特徴とする移動装置。
  4. 請求項１又は２記載の移動装置であって、
    前記目的物に付与されているマークを撮影するカメラをさらに有し、
    前記目的物検出手段は、前記カメラにより撮影された画像内のいずれかに前記マークと一致する画像が存在するかにより、前記目的物の位置を検出すること
    を特徴とする移動装置。
  5. 請求項１又は２記載の移動装置であって、
    前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を、該目的物の新たな位置情報として前記記憶装置に記憶させる更新手段、をさらに有すること
    を特徴とする移動装置。
  6. 請求項１又は２記載の移動装置であって、
    前記目的物に保持している物を置くこと、及び、前記目的物に置いてある前記物を取ることのうち少なくとも一方の可能なハンドリング装置、をさらに有し、
    現在位置が前記目的物の位置であると判定された場合、前記ハンドリング装置が、それまで保持していた物を前記目的物に置くこと、又は、前記目的物に置いてある物をとって保持すること
    を特徴とする移動装置
  7. 可動の複数の目的物のうち何れか１つ（以下対象目的物）まで移動する移動装置であって、
    前記目的物の各々に付与されている、所定範囲内で通信可能な第１のＲＦＩＤタグからの信号を読み取る第１のリーダと、
    前記目的物の各々に付与されている、前記第１のＲＦＩＤタグより広い範囲内で通信可能な第２のＲＦＩＤタグからの信号を読み取る第２のリーダと、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物毎の、前記第１のＲＦＩＤタグの保持する第１のＩＤと、前記第２のＲＦＩＤタグの保持する第２のＩＤと、位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報を記憶する記憶装置と、
    前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
    前記第１のリーダが前記目的物の前記第１のＩＤと一致する信号を読み取った時の電波強度、及び、前記第２のリーダが前記目的物の前記第２のＩＤと一致する信号を読み取った時の電波強度の各々から、前記目的物の位置を検出する目的物検出手段と、
    前記取得された現在位置から前記対象目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、を有し、
    前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により前記対象目的物の位置が検出された場合、該検出された位置へと移動する経路を探索し、
    前記第２のリーダにより前記対象目的物の前記第２のＩＤを含む複数の前記第２のＩＤを読み取り、前記目的物検出手段が、該読み取った信号から、前記対象目的物を含む複数の前記目的物の位置を取得した場合、前記探索手段が、前記取得した位置のうち１つへの移動する経路を新たに探索し、前記駆動制御手段が、該新たな経路に従って移動し、
    前記新たな経路に従って移動した先の位置で、前記第１のリーダにより読み取られた信号が前記対象目的物の第１のＩＤと一致しない場合、前記探索手段が、前記取得した位置のうち他の１つへの移動する経路を新たに探索し、前記駆動制御手段が、該新たに探索された経路に沿って移動し、
    新たな経路に従って移動した先の位置で、前記第１のリーダにより読み取られた信号が前記対象目的物の第１のＩＤと一致するまで、経路の探索及び移動を繰り返すこと
    を特徴とする移動装置。
  8. 請求項４記載の移動装置であって、
    前記目的物には、複数の異なるマークの各々が異なる位置に複数付与されており、
    前記環境地図情報には、前記マークの各々の特徴を示す複数のマーク情報がさらに含まれており、
    前記目的物検出手段が、前記カメラにより撮影された画像に、前記複数のマーク情報のうちどれと一致する領域が含まれているかにより、前記目的物の姿勢をさらに取得し、
    前記探索手段が、前記目的物検出手段により前記目的物の位置及び姿勢が取得された場合、前記目的物に対し所定の向きとなる位置へ移動する経路を探索すること
    を特徴とする移動装置。
  9. 請求項５記載の移動装置であって、
    周囲の状況を示す環境情報を取得する環境情報取得手段、をさらに有し、
    前記記憶装置が、前記目的物の位置情報と、地図情報と、該地図上の各位置における環境情報とを含む環境地図情報を記憶し、
    前記更新手段が、前記環境情報取得手段により取得された各位置における環境情報を、該位置の新たな環境情報として前記記憶装置にさらに記憶させること
    を特徴とする移動装置。
  10. 可動の目的物まで移動する複数の移動装置の各々が互いに接続されるシステムであって、
    前記移動装置の各々は、
    可動の目的物まで移動する移動装置であって、
    前記目的物を検出する目的物検出手段と、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報と、
    前記目的物が過去に存在した位置の位置情報と、を記憶する記憶装置と、
    前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
    前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、
    更新手段と、
    環境地図情報取得手段と、
    出力手段と、を有し、
    前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置に該目的物が無い場合、前記記憶装置から、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報を抽出し、前記移動装置の現在位置から該抽出した位置情報の位置までの経路を新たに探索し、
    前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させ、
    前記更新手段は、前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を、新たな位置情報として前記記憶装置に記憶させ、
    前記出力手段は、前記更新した位置情報を含む環境地図情報を他の前記移動装置に出力し、
    前記環境地図情報取得手段は、他の前記移動装置から入力された環境地図情報を、新たな環境地図情報として前記記憶装置に記憶させること
    を特徴とするシステム。
  11. 可動の目的物まで移動する複数の移動装置の各々が互いに接続されるシステムであって、
    前記移動装置の各々は、
    可動の目的物まで移動する移動装置であって、
    前記目的物を検出する目的物検出手段と、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報を記憶する記憶装置と、
    前記地図情報から前記移動装置の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
    前記地図情報と、前記移動装置の現在位置と、前記目的物の位置とから、前記移動装置の現在位置から前記目的物の位置までの経路を探索する探索手段と、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させる駆動制御手段と、
    更新手段と、
    環境地図情報取得手段と、
    出力手段と、を有し、
    前記現在位置取得手段は、前記地図情報のうち、前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を含む所定領域の地図情報を抽出し、前記移動装置の現在位置が前記抽出した地図情報の領域内であるか否か判定し、該判定の結果前記抽出した地図情報の領域内でない場合、他の領域の前記地図情報から、前記移動装置の現在位置を取得し、
    前記探索手段は、前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索し、該探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物検出手段により目的物が検出された場合、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索し、
    前記駆動制御手段は、前記新たに探索された経路に沿って移動させ、
    前記更新手段は、前記目的物検出手段により取得された前記目的物の位置を、新たな位置情報として前記記憶装置に記憶させ、
    前記出力手段は、前記更新した位置情報を含む環境地図情報を他の前記移動装置に出力し、
    前記環境地図情報取得手段は、他の前記移動装置から入力された環境地図情報を、新たな環境地図情報として前記記憶装置に記憶させること
    を特徴とするシステム。
  12. 可動の目的物まで移動装置を移動させる移動装置移動方法であって、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報と、
    前記目的物が過去に存在した位置の位置情報と、を記憶する記憶装置と、
    演算装置と、
    を有する前記移動装置に、
    前記演算装置が、
    前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させるステップと、
    前記探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物を検出するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置に該目的物が無い場合、前記記憶装置から、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報を抽出し、前記移動装置の現在位置から該抽出した位置情報の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記新たに探索された経路に沿って移動させるステップと、を実行させること
    を特徴とする移動方法。
  13. 可動の目的物まで移動装置を移動させる移動装置移動方法であって、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報を記憶する記憶装置と、
    演算装置と、
    を有する前記移動装置に、
    前記演算装置が、
    前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させるステップと、
    前記探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物を検出するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、前記地図情報のうち、前記検出された前記目的物の位置を含む所定領域の地図情報を抽出し、前記移動装置の現在位置が前記抽出した地図情報の領域内であるか否か判定し、該判定の結果前記抽出した地図情報の領域内でない場合、他の領域の前記地図情報から、前記移動装置の現在位置を取得するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記新たに探索された経路に沿って移動させるステップと、を実行させること
    を特徴とする移動方法。
  14. 可動の目的物まで移動装置を移動させる移動装置移動プログラムであって、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報と、
    前記目的物が過去に存在した位置の位置情報と、を記憶する記憶装置と、
    演算装置と、
    を有する前記移動装置に、
    前記演算装置に、
    前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させるステップと、
    前記探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物を検出するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置に該目的物が無い場合、前記記憶装置から、前記目的物が過去に存在した位置の位置情報を抽出し、前記移動装置の現在位置から該抽出した位置情報の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記新たに探索された経路に沿って移動させるステップと、を実行させること
    を特徴とする移動プログラム。
  15. 可動の目的物まで移動装置を移動させる移動装置移動プログラムであって、
    前記移動装置を移動させる駆動装置と、
    前記目的物の位置情報と、地図情報とを含む環境地図情報を記憶する記憶装置と、
    演算装置と、
    を有する前記移動装置に、
    前記演算装置に、
    前記移動装置の現在位置から前記環境地図情報に含まれる前記目的物の位置情報の位置までの経路を探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記探索された経路に沿って移動させるステップと、
    前記探索された経路に沿って移動している間に、前記目的物を検出するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、前記地図情報のうち、前記検出された前記目的物の位置を含む所定領域の地図情報を抽出し、前記移動装置の現在位置が前記抽出した地図情報の領域内であるか否か判定し、該判定の結果前記抽出した地図情報の領域内でない場合、他の領域の前記地図情報から、前記移動装置の現在位置を取得するステップと、
    前記目的物が検出された場合に、そのときの前記移動装置の現在位置から該検出された目的物の位置までの経路を新たに探索するステップと、
    前記駆動装置を制御して、前記新たに探索された経路に沿って移動させるステップと、を実行させること
    を特徴とする移動プログラム。
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