JP6051993B2 - 自律移動式無人搬送車、及び、自律移動式無人搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、自律移動式無人搬送車、及び、自律移動式無人搬送システムに関する。

従来から、例えば倉庫や工場等での荷物の搬送に、所定の走行路に敷設された誘導軌道に沿って自動走行する無人搬送車が用いられている。このような無人搬送車として、特許文献１には、積載した荷物の荷崩れを検知する荷物センサ、及び障害物との衝突を検知する衝突センサ等を有し、これらのセンサにより異常が検知されたときに、ステアリング装置による操舵系の制御を行いつつ車両を緊急停止させるものが開示されている。

特開２００１−３４４０２０号公報

上述したように、特許文献１記載の無人搬送車によれば、荷物センサや衝突センサ等により異常が検知されたときには、ステアリング装置による操舵系の制御が維持されつつ車両の緊急停止が行われる。よって、無人搬送車は、誘導軌道から外れることなく停止することができる。このような場合には、無人搬送車は、その後、停止した位置から復帰する（再度搬送を開始する）ことも可能である。

一方、ステアリングセンサ（ステアリング装置）の異常により誘導軌道から外れて停止した場合には、その停止位置から復帰することが困難であり、誘導軌道から外れた無人搬送車を、元の誘導軌道又は初期位置に戻す必要がある。しかしながら、特許文献１記載の無人搬送車では、停止要因に応じて、どのように、又はどの位置から復帰することが適切であるかについては考慮されていなかった。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能な自律移動式無人搬送車、及び、自律移動式無人搬送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る自律移動式無人搬送車は、自機の周囲に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得手段と、物体が存在する物体領域が示された環境地図、及び、該環境地図と対応付けて設定された初期位置を記憶する記憶手段と、環境地図と、物体情報取得手段により取得された物体の位置情報とに基づいて自己位置を推定する自己位置推定手段と、環境地図、及び自己位置に基づいて、自律移動を制御する制御手段と、自己位置推定手段により推定された自己位置を逐次記憶する自己位置記憶手段と、制御手段により自律移動が停止された場合に、停止要因を記憶する停止要因記憶手段とを備え、制御手段が、起動されたときに、停止要因記憶手段に記憶されている停止要因に基づいて、現在の自己位置から継続して自律移動が可能であるか否かを判断し、自律移動が可能であると判断した場合には、自己位置記憶手段に記憶されている自己位置に基づいて、自律移動を開始し、自律移動が不可能であると判断した場合には、停止状態を保持することを特徴とする。

本発明に係る自律移動式無人搬送車によれば、制御手段が、起動されたときに、停止要因記憶手段に記憶されている停止要因に基づいて、現在の自己位置から継続して自律移動が可能であるか否かが判断され、自律移動が可能であると判断された場合には、自己位置記憶手段に記憶されている自己位置に基づいて、自律移動が開始され、自律移動が不可能であると判断された場合には、待機状態が保持される。よって、例えば、自己位置が保持されている蓋然性が高い停止要因の場合には、停止している位置から復帰（自律移動を再開）させることができる。

一方、例えば、自己位置が保持されていない可能性がある停止要因（例えば、センサーファイルやシステムエラー等）の場合には、待機状態が保持されるため、その後、オペレータ等から例えば初期位置に戻す等の適切な処置を受けることができる。その結果、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能となる。

本発明に係る自律移動式無人搬送車は、障害物との接触を検出する検知手段をさらに備え、停止要因が検知手段により検知された障害物との接触である場合には、制御手段が、継続して自律移動が可能であると判断することが好ましい。

障害物との接触により停止した場合には、自己位置が保持されている蓋然性が高いため、継続して自律移動が可能であると判断される。よって、この場合には、障害物との接触により一旦停止した位置から復帰（自律移動を再開）させることが可能となる。

本発明に係る自律移動式無人搬送車は、自機の状態に応じた情報を報知する報知手段をさらに備え、制御手段により現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合に、報知手段が、自機を初期位置へ移動させるように報知することが好ましい。

このようにすれば、現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合、すなわち、停止要因（例えば、センサーファイルやシステムエラー等）から自己位置が保持されていない可能性があると判断された場合に、例えばオペレータ等に自機を初期位置（適切な位置）に戻してもらうことができる。よって、初期位置から、改めて自律移動を開始することが可能となる。

本発明に係る自律移動式無人搬送車は、外部に設けられた第１位置決め部材の有無を検出する検出手段をさらに備え、制御手段が、起動されたときに、第１位置決め部材が検出された場合には、外部に設けられ、物体情報取得手段により検出された第２位置決め部材との位置関係に基づいて、自機を初期位置に移動させることが好ましい。

このようにすれば、検出手段が第１位置決め部材を検出できるように、例えばオペレータが、自律移動式無人搬送車を移動させるだけで、第２位置決め部材との位置関係に基づいて、自動的にかつより正確に、自律移動式無人搬送車を初期位置にセットすることができる。

本発明に係る自律移動式無人搬送システムは、上記自律移動式無人搬送車と、上記第１位置決め部材及び第２位置決め部材を有する充電装置とを備えることを特徴とする。

本発明に係る自律移動式無人搬送システムによれば、上記自律移動式無人搬送車と、上記第１位置決め部材及び第２位置決め部材を有する充電装置とを備えているため、上述したように、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能となる。

本発明によれば、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能となる。

実施形態に係る自律移動式無人搬送車の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車の構成を示す背面図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車の機能的な構成を示すブロック図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車におけるレーザレンジファインダの走査範囲、及びマスク領域の例を示す図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車が移載機に接続された状態を示す側面図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車の積載部の構造を示す斜視図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車における接続部の構造を示す図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車に荷物を移載する移載機の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車を備える自律移動式無人搬送システムの全体構成を示す図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送システムにおける荷物の移載方法を説明するための図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送システムを構成するパスボックスの背面図である。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車による据付処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車による搬送処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る自律移動式無人搬送車による起動処理の処理手順を示すフローチャートである。 パスボックスに設けられた光学式通信装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１〜図７を併せて用いて、実施形態に係る自律移動式無人搬送車１の構成について説明する。図１は、自律移動式無人搬送車１の構成を示す斜視図であり、図２は、自律移動式無人搬送車１の構成を示す背面図である。また、図３は、自律移動式無人搬送車１の機能的な構成を示すブロック図である。図４は、レーザレンジファインダ２０，２１の走査範囲、及びマスク領域の例を示す図である。図５は、自律移動式無人搬送車１が移載機１１０に接続された状態を示す側面図である。図６は、自律移動式無人搬送車１の積載部６０の構造を示す斜視図である。図７は、自律移動式無人搬送車１における接続部の構造を示す図である。

自律移動式無人搬送車１は、オペレータ（ユーザ）の遠隔操作に従って自機が誘導されているときにＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）を用いて移動経路の環境地図（障害物が存在する領域と存在しない領域を表したグリッドマップ）を作成するとともに、誘導されて所定の設定ポイントに到達したときに、そのときの実際の自己位置を環境地図上の設定ポイントの位置座標として登録する機能を有する（本機能を実行するモードを「据付モード」と呼ぶ）。さらに、自律移動式無人搬送車１は、作成されて記憶されている環境地図上の設定ポイントを利用して移動経路を計画するとともに、計画された移動経路に沿ってスタート地点（荷物を積み込む地点）からゴール地点（荷物を受け渡す地点）（図９参照）まで自律して移動し、荷物を搬送する機能を有する（本機能を実行するモードを「搬送モード」と呼ぶ）。

そのため、自律移動式無人搬送車１は、主として、その下部に電動モータ１２により駆動されるオムニホイール１３が設けられ、上部に荷物を積載する積載部６０が設けられた本体１０と、周囲に存在する物体（例えば壁や障害物等）との距離を計測する一対のレーザレンジファインダ２０，２１や荷物の有無を検知するトレイ有無センサ５０等のセンサと、行動開始スイッチ２６、ステータス表示ランプ４０やスピーカ４５等のユーザインターフェースとを備えている。また、自律移動式無人搬送車１は、据付モードにおける環境地図の作成、及び、搬送モードにおける移動経路の計画並びに該移動経路に沿った自律移動（荷物搬送）を統合的に司る電子制御装置３０を備えている。以下、各構成要素について詳細に説明する。

本体１０は、例えば略有底角筒状に形成された金属製のフレームであり、この本体１０に、上述したレーザレンジファインダ２０，２１、及び電子制御装置３０等が取り付けられている。なお、本体１０の形状は略有底角筒状に限られない。本体１０の下部には、４つの電動モータ１２が十字状に配置されて取り付けられている。４つの電動モータ１２のそれぞれの駆動軸にはオムニホイール１３が装着されている。すなわち、４つのオムニホイール１３は、同一円周上に周方向に沿って９０°ずつ間隔を空けて取り付けられている。ここで、電動モータ１２及びオムニホイール１３は、特許請求の範囲に記載の移動手段に相当する。

オムニホイール１３は、電動モータ１２の駆動軸を中心にして回転する２枚のホイールと、各ホイールの外周に電動モータ１２の駆動軸と直交する軸を中心として回転可能に設けられた６個のフリーローラとを有する車輪であり、全方向に移動可能としたものである。なお、２枚のホイールは位相を３０°ずらして取り付けられている。このような構成を有するため、電動モータ１２が駆動されてホイールが回転すると、６個のフリーローラはホイールと一体となって回転する。一方、接地しているフリーローラが回転することにより、オムニホイール１３は、そのホイールの回転軸に平行な方向にも移動することができる。そのため、４つの電動モータ１２を独立して制御し、４つのオムニホイール１３のそれぞれの回転方向及び回転速度を個別に調節することより、自律移動式無人搬送車１を任意の方向（全方向）に移動させることができる。

４つの電動モータ１２それぞれの駆動軸には、該駆動軸の回転角度（すなわち駆動量あるいは回転量）を検出するエンコーダ１６が取り付けられている。各エンコーダ１６は、電子制御装置３０を構成するモータドライバ１１に接続されており、検出した各電動モータ１２の回転角度をモータドライバ１１に出力する。モーションコントローラ３８は、モータドライバ１１を介して入力された各電動モータ１２の回転角度から、自律移動式無人搬送車１の移動量を演算する。なお、車輪として全方位に移動可能なオムニホイール１３に代えて、通常の車輪（操舵輪及び駆動車輪）を用いる構成としてもよい。

本体１０の対向する側面には、一対のレーザレンジファインダ２０，２１が、互いの検出領域が対称関係を有するように（すなわち、検出波の射出方向が逆方向となるに）、対を成して配設されている（図４参照）。すなわち、一方のレーザレンジファインダ２０は、自機の正面方向（前方）を向くようにして自律移動式無人搬送車１の前部に取付けられている。また、他方のレーザレンジファインダ２１は、自機の背面方向（後方）を向くようにして後部に付けられている。

各レーザレンジファインダ２０,２１は、レーザ（検出波）を射出するとともに、射出したレーザを回転ミラーで反射させることで、自律移動式無人搬送車１の周囲を水平に走査する。詳しくは、図４に示されるように、レーザレンジファインダ２０は、半径が５ｍで正面方向を０°として正負９０°の扇状の検出領域（走査範囲）を有し、この検出領域内に存在する物体で反射されて戻ってきたレーザを検出し、レーザ（反射波）の検出角度、及びレーザを射出してから物体で反射されて戻ってくるまでの時間（伝播時間）を計測することにより、物体との角度及び距離を検出する。同様に、レーザレンジファインダ２１は、半径が５ｍで背面方向を０°として正負９０°の扇状の検出領域を有し、この検出領域内に存在する物体で反射されて戻ってきたレーザを検出し、レーザ（反射波）の検出角度、及びレーザを射出してから物体で反射されて戻ってくるまでの時間（伝播時間）を計測することにより、物体との角度及び距離を検出する。すなわち、レーザレンジファインダ２０，２１は、特許請求の範囲に記載の物体情報取得手段として機能する。なお、レーザレンジファインダ２０（２１）は、例えば、半径１５ｍで正面（背面）方向を０°として正負１２０°の扇状の検出領域（走査範囲）を有するものであってもよい。

より詳細には、各レーザレンジファインダ２０，２１は、物体によって反射されたレーザ（反射波）を検出できた場合には、走査角度に対応させて、物体との距離を示すデータ（例えば２０〜４０９５）を含む検出情報（位置情報）を出力する。一方、レーザ（反射波）を検出できない（すなわち反射波が返ってこない）場合には、レーザレンジファインダ２０，２１は、非検出情報（エラーコード、例えば０〜１９）を走査角度に対応させて出力する。なお、各レーザレンジファインダ２０，２１は、電子制御装置３０と接続されており、検出した周囲の物体の検出情報（角度・距離情報）、及び非検出情報を電子制御装置３０に出力する。

また、本体１０の側面には、超音波センサ２３が、全周にわたって略等間隔に取付けられている。なお、本実施形態では、１６個の超音波センサ２３を取り付けた。１６個の超音波センサ２３それぞれは、物体の検出方向に指向性を有している。すなわち、１６個の超音波センサ２３それぞれを組み合わせることにより全方位（３６０°）にわたって物体を検出することができるように構成されている。

超音波センサ２３は、超音波を発信するとともに、物体で反射されて戻ってくる超音波（反射波）を検出し、この反射波の有無及び反射波の到達時間（伝搬時間）から、物体の有無及び物体までの距離を検出する。超音波センサ２３は、電子制御装置３０を構成するモーションコントローラ３８に接続されている。

本体１０の下部には、バンパースイッチ２４が取付けられている。バンパースイッチ２４は、本体１０の前後左右の側面を覆うカバーと、該カバーと本体１０との相対変位に応じてオン／オフする近接スイッチとを有している。すなわち、バンパースイッチ２４は、カバーが障害物等と接触したときに生じる、カバーと本体１０との相対変位を近接スイッチによって検出することにより、障害物等との接触を検知する。バンパースイッチ２４は、特許請求の範囲に記載の検知手段として機能する。なお、バンパースイッチ２４は、電子制御装置３０を構成するモーションコントローラ３８に接続されている。

本体１０の側面には、主電源を断続する主電源ブレーカ２５と、自律移動式無人搬送車１に各種行動（詳細は後述する）を開始させる行動開始スイッチ２６と、オムニホイール１３のブレーキ状態を解除するブレーキ解除スイッチ２７とが配設されている。行動開始スイッチ２６には行動開始スイッチランプ４６が内蔵されており、ブレーキ解除スイッチ２７にはブレーキ解除スイッチランプ４７が内蔵されている。行動開始スイッチ２６は、電子制御装置３０を構成するＩ／Ｏボード３９に接続されている。また、行動開始スイッチランプ４６及びブレーキ解除スイッチランプ４７も、Ｉ／Ｏボード３９に接続されており、自機のステータスに応じて点灯状態（点灯、点滅、消灯）が切り替えられる。ブレーキ解除スイッチ２７は全ての電動モータ１２に接続されている。

また、本体１０の背面には、自律移動を非常停止させる非常停止スイッチ２８が設けられている。非常停止スイッチ２８は、電子制御装置３０を構成するモーションコントローラ３８に接続さている。

本体１０の四隅には、ステータス表示ランプ４０が配置されている。ステータス表示ランプ４０は、電子制御装置３０を構成するＩ／Ｏボード３９に接続されており、自機のステータス（状態）に応じて、点灯色及び／又は点滅パターンが変更される。これにより、自律移動式無人搬送車１のステータスが表示（報知）される。

また、本体１０の左右の側面には、スピーカ４５が配置されている。スピーカ４５は、電子制御装置３０を構成するコントロールボード３７に接続されており、自機のステータス（状態）に応じて音声等を出力する。ステータス表示ランプ４０及びスピーカ５０を用いて、自律移動式無人搬送車１は、オペレータやユーザ等に対して、自機のステータスを報知する。すなわち、ステータス表示ランプ４０及びスピーカ４５は、特許請求の範囲に記載の報知手段として機能する。

より具体的には、ステータス表示ランプ４０及び／又はスピーカ４５は、例えば、自機が荷物の受け渡し許容領域内３４０（図９参照、詳細は後述する）を移動しているときに、荷物が搭載されている場合には、該荷物の受け取りが可能な状態であることを報知する。また、ステータス表示ランプ４０及び／又はスピーカ４５は、受け渡し許容領域３４０外において、荷物が検知されなくなった場合に、搬送中断による停止状態である旨を報知し、受け渡し許容領域３４０内において、荷物が検知されなくなったときに、搬送完了による停止状態である旨を報知する。さらに、ステータス表示ランプ４０及び／又はスピーカ４５は、自律移動（荷物搬送）が停止された後、現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合に、自機を初期位置（後述する移載機１１０との接続位置）へ移動させるように報知する。

本体１０の上部には、荷物を積載する積載部６０が設けられている。積載部６０は、積載した荷物を収容する積載物収容部６１と、積載した荷物が落下しないように積載物収容部６１を覆う積載物カバー６５とを有している。積載物カバー６５は、移載機１１０による荷物の移載を可能とするように、正面側が開口されている。

積載物収容部６１には、荷物を載せたトレイの有無を検出するトレイ有無センサ５０が取付けられている。トレイ有無センサ５０は、電子制御装置３０を構成するＩ／Ｏボード３９に接続されており、トレイ有無センサ５０による検出結果（オン／オフ信号）は、該Ｉ／Ｏボード３９に出力される。なお、トレイ有無センサ５０としては、機械式スイッチの他、例えば、フォトインタラプタや、渦電流センサ等を利用することができる。

本体１０正面側の積載部６０の下部には、後述する移載機１１０に設けられたピン状の位置決め部材１１１が挿入される一対（２つ）の位置決め部材挿入口６４が形成されている。２つの位置決め部材挿入口６４それぞれの内側には、Ｖ字状の凹部を有する位置決め部材６２が配置されている（図７参照）。なお、図５に示されるように、自律移動式無人搬送車１と移載機１１０とが連結されたときに、位置決め部材６２に形成されたＶ字状の凹部によって、移載機１１０側のピン状の位置決め部材１１１の左右方向の動きが拘束される。

一対の位置決め部材６２それぞれには、ピン状の位置決め部材１１１を検出する移載機接続検知センサ５２が取付けられている。なお、移載機接続検知センサ５２としては、機械式スイッチの他、例えば渦電流センサ等を利用することができる。移載機接続検知センサ５２は、電子制御装置３０を構成するＩ／Ｏボード３９に接続されており、移載機接続検知センサ５２の検出結果（オン／オフ信号）は、該Ｉ／Ｏボード３９に出力される。

積載物収容部６１は、図６及び図７に示されるように、ＸＹ方向（本体１０の前後・左右方向）及び回転方向（本体１０の中心軸の軸周り方向）に移動可能なＸＹθ移動テーブル６８を介して本体１０と接続されている。なお、図７では、内部の構造を見やすくするために、積載物収容部６１の底面部分を二点鎖線により示した。積載物収容部６１は、本体１０の上面に固定された保持部材６６の上に載せられて、ＸＹ方向と回転方向に移動可能に保持されている。また、積載物収容部６１は、付勢バネ６３により、ストッパ６７及びストッパ６９,６９に当接するように、本体１０の正面方向に向かって付勢されている。それにより、積載物収容部６１は、移載機１１０が接続されていない状態では、本体１０の上面の中心に配置される。

電子制御装置３０は、自律移動式無人搬送車１の制御を統合的に司るものである。電子制御装置３０は、Ｉ／Ｏボード３９と、該Ｉ／Ｏボード３９とＵＳＢを介して接続されるコントロールボード３７と、該コントロールボード３７とイーサネット（登録商標）を介して接続されるモーションコントローラ３８と、該モーションコントローラ３８からの制御信号に基づいて電動モータ１２を駆動するドライバ回路１１等を備えている。

また、電子制御装置３０は、イーサネット（登録商標）によるＬＡＮ経由又はＵＳＢ経由で外部パーソナルコンピュータ（以下「外部ＰＣ」という）９０及びジョイステックなどのコントローラと接続可能に構成されている。オペレータは、自律移動式無人搬送車１を誘導して移動させる場合（据付モード時）に、ジョイステックを用いることにより、自律移動式無人搬送車１に対して移動方向を指示し、自律移動式無人搬送車１を誘導することができる。また、オペレータは、自律移動式無人搬送車１を誘導しつつ、所定の設定ポイント（例えば、スタート地点（荷物積載場所）候補、目標通過地点候補、ゴール地点（荷物受け渡し場所）候補）に到達したときに、ジョイステックから、そのときの自己位置を設定ポイントの位置座標として登録することができる。さらに、オペレータは、地図及び設定ポイントの属性情報（例えば、ミキシングルーム前、ナースステーション前、受け渡し場所等）並びに走行パラメータを、外部ＰＣ９０を使って登録することもできる。同様に、オペレータは、外部ＰＣ９０を用いて、荷物の受け渡し場所を登録する際又は登録した後に、該受け渡し場所を含み積載された荷物を受け渡すことが許容される領域、すなわち受け渡し許容領域３４０を環境地図と対応付けて設定登録することができる（図９参照）。

Ｉ／Ｏボード３９には、行動開始スイッチ２６、ブレーキ解除スイッチ２７、トレイ有無センサ５０、移載機接続検知センサ５２等の入力デバイス、及び、ステータス表示ランプ４０、行動開始スイッチランプ４６、ブレーキ解除スイッチランプ４７等の出力デバイスが接続されている。コントロールボード３７は、Ｉ／Ｏボード３９を介して、上述した入力デバイスからの信号を読み込むとともに、上述した出力デバイスに対して駆動信号を出力し、該出力デバイスを駆動する。

コントロールボード３７、及びモーションコントローラ３８は、据付モードを実行することにより、ＳＬＡＭを用いて移動経路の環境地図を作成するとともに、設定ポイントの位置座標を登録する。また、コントロールボード３７、及びモーションコントローラ３８は、搬送モードを実行することにより、計画された移動経路に沿ってスタート地点（荷物積載場所）からゴール地点（荷物受け渡し場所）まで自律して移動（荷物を搬送）するように電動モータ１２を制御する。そのため、コントロールボード３７は、局所地図作成部３１、自己位置推定部３２、環境地図作成部３３、記憶部３４、経路計画部３５、制御部３６を備えている。また、モーションコントローラ３８は、走行制御部３８１、自己位置記憶部３８２、障害物回避制御部３８３を備えている。

コントロールボード３７は、自律移動式無人搬送車１の制御を統合的に司るものである。コントロールボード３７は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、及び、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等から構成されている。また、コントロールボード３７は、Ｉ／Ｏボードと接続するためのＵＳＢインターフェイス、モーションコントローラと接続するためのイーサネット（登録商標）のインターフェイス、及びレーザレンジファインダ２０，２１、スピーカ４５とマイクロプロセッサとを電気的に接続するインターフェイス回路等も備えている。なお、上述した各機能部は、上記ハードウェアとソフトウェア（例えば、Ｂｒａｉｎ、ＳＬＡＭ、Ｐａｔｈ Ｐｌａｎｎｉｎｇ、Ｓｔａｔｕｓ ｍａｎａｇｅｒ、Ｉ／Ｏ ｍａｎａｇｅｒ等）の組み合わせにより実現される。

局所地図作成部３１は、レーザレンジファインダ２０，２１から読み込まれた周囲の物体の角度・距離情報（位置情報）に基づいて、レーザレンジファインダ２０，２１それぞれを原点にした自機周辺の局所地図を作成する。局所地図作成部３１は、据付モードにおいて局所地図を作成する際に、自律移動式無人搬送車１を誘導するオペレータが、障害物として誤って環境地図上に登録されてしまうことを防止するためのマスク処理を行う。すなわち、局所地図作成部３１は、取得された物体の検出情報（位置情報）のうち、所定の領域内における検出情報をマスクする。

より具体的には、局所地図作成部３１は、図４に示されるように、後方側に取り付けられたレーザレンジファインダ２１から出力される検出情報（角度・距離情報）のうち所定の検出領域（例えば、レーザレンジファインダ２１を原点として角度２１０°〜３３０°（背面方向を０°として正負（±）６０°）、距離０．７５ｍ以下の領域）から検出された検出情報を物体の存在が不明であることを示す情報（０）に書き換えることによりマスク処理を行う。なお、マスク処理を施す領域（マスク領域）は、上記実施形態には限られず、任意に設定することができる。また、マスク処理は、データを書き換えるのではなく、上記所定の検出領域内における検出情報を、局所地図の作成に使用されないように処理する（マスクする）ことによって行ってもよい。なお、マスク処理が施された検出情報によって作成された局所地図は、自己位置推定部３２及び環境地図作成部３３に出力される。

自己位置推定部３２は、各エンコーダ１６から読み込まれた各電動モータ１２の回転角度に応じて算出された自機の移動量を考慮して、環境地図の座標系（絶対座標系）に座標変換した局所地図と、環境地図とを照合し、その結果に基づいて自己位置を推定する。ここで、自己位置推定部３２は、特許請求の範囲に記載の自己位置推定手段として機能する。また、自己位置推定部３２は、ジョイステックのボタンが押されたときに、そのときの自己位置を該設定ポイントの位置座標として記憶部３４に登録する。

環境地図作成部３３は、誘導移動時（据付モード実行時）に、ＳＬＡＭを利用して、移動空間（領域）の環境地図を作成する。環境地図は、自律移動式無人搬送車１の移動領域のグリッドマップであり、壁面等の固定物（物体）の位置が記録されている。ここで、グリッドマップは、水平面を所定の大きさ（例えば１ｃｍ×１ｃｍ）のセル（以下「単位グリッド」又は単に「グリッド」という）で分割した平面からからなる地図であり、単位グリッド毎に物体があるか否かを示す物体存在確率情報が与えられている。

環境地図作成部３３は、局所地図作成部３１で作成されたレーザレンジファインダ２０，２１を原点にした自機周辺の局所地図と自己位置推定部３２により推定された自己位置とを用いて、環境地図を作成・更新する。

ここで、環境地図の作成方法をより具体的に説明する。環境地図作成部３３は、まず、局所地図作成部３１から局所地図を取得するとともに、自己位置推定部３２から環境地図上の自己位置を取得する。次に、環境地図上の自己位置に基づいて、レーザレンジファインダ２０（２１）を原点にした座標系を推定される自己位置をもとに環境地図の座標系（以下「絶対座標系」という）に座標変換することにより、局所地図（以下、座標変換された局所地図を「局所地図＠絶対座標系」という）を環境地図に投影する。そして、環境地図作成部３３は、自律移動式無人搬送車１が誘導されて移動している間中この処理を繰り返して実行し、局所地図＠絶対座標系を環境地図に順次足し込んで行く（継ぎ足してゆく）ことにより移動空間（領域）全体の環境地図を作成する。なお、環境地図作成部３３は、自律移動時（搬送モード実行時）には、環境地図の作成・更新を停止する。

また、環境地図作成部３３は、誘導移動時（据付モード実行時）に環境地図を複数の部分地図に分割して作成する。なお、本実施形態では、環境地図を３つの部分地図３４１，３４２，３４３に分割した（図９参照）。その際に、オペレータ（据付作業者）は、外部ＰＣ９０上で各部分地図３４１，３４２，３４３毎に自律移動式無人搬送車１の走行パラメータを設定して、記憶部３４に登録する。ここで、走行パラメータとしては、使用するレーザファインダ（例えばレーザレンジファインダ２０或いはレーザレンジファインダ２１）、障害物を検出した場合の動作（回避又は停止、停止）、最高速度等が挙げられる。

記憶部３４は、例えば、上述したバックアップＲＡＭ等で構成されており、上述したように、環境地図作成部３３により作成された環境地図を複数の部分地図３４１，３４２，３４３に分割して記憶する。また、記憶部３４は、部分地図３４１，３４２，３４３毎に、設定された自律移動式無人搬送車１の走行パラメータ（移動速度等）を記憶する。記憶部３４は、各部分地図３４１，３４２，３４３に設定された設定ポイントの位置座標も記憶する。なお、後述する経路計画部３５で計画される移動経路情報等は、揮発性のＲＡＭに記憶される。

また、記憶部３４は、受け渡し場所となる設定ポイントを記憶する際に、荷物の受け渡し許容領域（受け渡し場所の設定ポイントを含む位置範囲）３４０を記憶する。その際に、記憶部３４は、受け渡し許容領域３４０を環境地図とは異なるレイヤに記憶する。すなわち、記憶部３４は、特許請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。また、受け渡し許容領域３４０は、受け渡し場所を中心とする半径Ｎ［ｍ］の円の固定領域として持たせてもよい。この場合、半径Ｎの値は目的地の属性に依存させることが好ましい。さらに、記憶部３４は、自律移動が停止された場合に、その停止要因を記憶する。すなわち、記憶部３４は、特許請求の範囲に記載の停止要因記憶手段として機能する。

経路計画部３５は、自機の自己位置とユーザが選択した設定ポイント（記憶部３４に記憶されている環境地図上の設定ポイント、例えば、ホームポジションであるスタート地点、目標通過地点、荷物の受け渡し場所となるゴール地点）間を接続することにより自律移動式無人搬送車１の移動経路を計画する。なお、設定ポイントをゴール地点として移動経路を計画する場合、自己位置が把握できているため、必ずしも設定ポイント同士を接続する必要はない。より詳細には、経路計画部３５は、例えば、まず、環境地図に含まれる障害物領域の輪郭を、Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ和を利用して、自機の半径だけ拡張して拡張障害物領域を作成し、該拡張障害物領域を除く領域を、障害物と接触することなく移動することができる移動可能領域として抽出する。次に、経路計画部３５は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化法を利用して、抽出した移動可能領域を細線化する。そして、経路計画部３５は、細線化された移動可能領域の中から、Ａ＊アルゴリズム（Ａスター・アルゴリズム）を利用して、設定ポイント（スタート地点、目標通過地点、ゴール地点）間をつなぐ最短経路を探索することにより移動経路を計画する。

制御部３６は、環境地図、自己位置、及び荷物の有無等に基づいて、自律移動を制御（荷物の搬送を実行）する。すなわち、制御部３６及びモーションコントローラ３８は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

その際に、制御部３６は、受け渡し許容領域３４０の外において荷物が検知されなくなった場合には、荷物が落下したと判断し、受け渡し許容領域３４０の内において荷物が検知されなくなったときには、荷物が落下したと判断することなく自律移動を制御する。より詳細には、制御部３６は、トレイ有無センサ５０の検出信号に基づいて荷物が無いことが検知されたときは、モーションコントローラ３８に自機を停止するように制御情報を出力する。制御部３６は、自己位置が荷物の受け渡し許容領域３４０外にある場合には、搬送中断による停止状態（待機状態）とする。そのときに、制御部３６は、ステータス表示ランプ４０を例えば赤色に点灯させ、行動開始スイッチランプ４６を点滅させるとともに、スピーカ４５から例えば「薬品トレイを載せてください」「セットが完了したら、点滅ボタンを押してください」と発話させる。一方、自己位置が上記荷物の受け渡し許容領域３４０内にあるときに、制御部３６は、荷物が受け取られたと判断して搬送完了による停止状態（待機状態）とし、ステータス表示ランプ４０を例えば緑色に点灯させる。

また、制御部３６は、受け渡し許容領域３４０の中を移動するときには、受け渡し許容領域３４０の外を移動するときよりも移動速度が遅くなるように自律移動を制御する。制御部３６は、受け渡し許容領域３４０内において、非常停止スイッチ２８により停止指示が受付けられた場合には、自律移動を停止する。

制御部３６は、起動（ブート）されたときに、記憶部３４に記憶されている停止要因に基づいて、現在の自己位置から継続して自律移動が可能であるか否かを判断する。なお、ここで、起動（ブート）には、主電源ブレーカ２５の投入によるものの他、例えば、行動開始スイッチ２６がオンされることによるアプリケーションソフトの起動等も含む。そして、制御部３６は、自律移動が可能であると判断した場合には、自己位置記憶部３８２に記憶されている自己位置に基づいて、自律移動を開始する。一方、自律移動が不可能であると判断した場合には、待機状態を保持する。その際に、制御部３６は、例えば、停止要因が障害物との接触である場合には、継続して自律移動が可能であると判断する。一方、制御部３６は、例えば、停止要因がソフトウェア不具合などであり、記憶されている自己位置が正しくないおそれが高い場合には自律移動が不可能であると判断する。

さらに、制御部３６は、起動されたときに、移載機１１０の第１位置決め部材１１１が検出された場合には、レーザレンジファインダ２０により検出された第２位置決め部材１１２との位置関係に基づいて、自機を初期位置に移動させる。なお、詳細は後述する。

モーションコントローラ３８は、コントロールボード３７からの制御情報に基づいて、電動モータ１２を駆動し、自律移動式無人搬送車１の走行制御を司るものである。モーションコントローラ３８は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、及び、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等から構成されている。モーションコントローラ３８には、電動モータ１２を駆動するドライバ回路１１、超音波センサ２３、バンパースイッチ２４、及び非常停止スイッチ２８が接続されている。また、モーションコントローラ３８とコントロールボード３７とは、イーサネット（登録商標）で接続されおり、制御情報（エンコーダの回転角度、自己位置、入出力情報、移動停止要因等）が相互に通信可能に構成されている。モーションコントローラ３８では、上記ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより、走行制御部３８１、自己位置記憶部３８２、及び障害物回避制御部３８３の各機能が実現される。

走行制御部３８１は、据付モード実行時に、誘導制御信号に従って電動モータ１２を駆動する。一方、走行制御部３８１は、搬送モード実行時に、障害物を回避しながら計画された移動経路に沿って自機をゴール地点（荷物受け渡し場所）まで自律移動させるように電動モータ１２を制御する。

自己位置記憶部３８２は、例えば、上述したバックアップＲＡＭ等で構成されており、搬送モード時に、自己位置推定部３２により推定された自己位置を逐次記憶する。すなわち、自己位置記憶部３８２は、特許請求の範囲に記載の自己位置記憶手段として機能する。

ここで、搬送モード実行時に、障害物を回避しながら移動経路に沿って自機をゴール地点まで自律移動させる制御方法として仮想ポテンシャル法を用いることができる。この仮想ポテンシャル法は、ゴール地点に対する仮想的な引力ポテンシャル場と、回避すべき障害物に対する仮想的な斥力ポテンシャル場とを作成して重ね合わせることで、障害物との接触を回避しつつゴール地点へ向かう方法である。より具体的には、走行制御部３８１は、まず、自己位置に基づいてゴール地点へ向かうための仮想引力を計算する。一方、障害物回避制御部３８３により、自己位置、移動速度、及び障害物の位置並びに速度に基づいて、障害物を回避するための仮想斥力が算出される。続いて、走行制御部３８１は、得られた仮想引力と、仮想斥力とをベクトル合成することにより仮想力ベクトルを計算する。そして、走行制御部３８１は、得られた仮想力ベクトルに応じて電動モータ１２（オムニホイール１３）を駆動することにより、障害物を回避しつつゴール地点へ移動するように自機の移動をコントロールする。

次に図９〜図１１を併せて用いて、自律移動式無人搬送車１を備えた自律移動式無人搬送システム３について説明する。なお、本実施形態では、自律移動式無人搬送システム３として、例えば、病院内で薬剤等を載せたトレイ（以下、トレイ及びトレイに載せられる薬剤等をまとめて荷物ともいう）を搬送するシステムを例に説明する。図９は、自律移動式無人搬送車１を備える自律移動式無人搬送システム３の全体構成を示す図である。図１０は、自律移動式無人搬送システム３における荷物の搭載方法を説明するための図である。図１１は、自律移動式無人搬送システム３を構成するパスボックス１５０の背面図である。

自律移動式無人搬送システム３は、自律移動式無人搬送車１と移載機１１０とを備え、薬剤調合室２３１で調合された薬剤をミキシングルーム２３２内で自律搬送式無人搬送車１に積載し、病院内の通路２４１を経由してナースステーション２５１内にある受け渡し場所２１０まで搬送するシステムである。

薬剤調合室２３１は、クリーンルーム環境に保持され、通常環境のミキシングルーム２３２とは、パスボックス１５０により隔てられている。パスボックス１５０は、調合された薬剤が入れられる複数のボックスからなり、薬剤調合室２３１をクリーンルーム環境に保ちつつ、薬剤を通常環境のミキシングルーム２３２に受け渡すものである。なお、ミキシングルーム２３２側の扉が開閉される度にパスボックス１５０内部の空気が強制換気されることにより、薬剤調合室２３１のクリーン度が保たれる。パスボックス１５０の薬剤調合室２３１側の側面には、荷物の受け渡しを許可（開始）する搬送スイッチ１８０、及び荷物の受け渡しを禁止する停止スイッチ１８１が取り付けられている。また、パスボックス１５０には、ボックスの薬剤調合室２３１側の扉の開閉状態を検知する扉開閉センサ１８２が設けられている。

パスボックス１５０のミキシングルーム２３２側には、該ミキシングルーム２３２側の扉を開閉する扉開閉機１２０と、パスボックス１５０から荷物を取り出して自律移動式無人搬送車１に移載する移載機１１０とが備えられている。

ここで、薬剤搬送の概要を説明する。まず、薬剤調合室２３１で調剤された薬剤がトレイに載せられて、パスボックス１５０に入れられる。そして、搬送スイッチ１８０がオン（荷物セット完了信号がオン）されることにより荷物の移載が開始される。より詳細には、搬送スイッチ１８０がオンされることにより、荷物がパスボックス１５０にセットされたことが、扉開閉機１２０及び移載機１１０によって認識される。そして、自律移動式無人搬送車１が、移載機１１０と接続され、ホームポジション（初期位置）２００にいることが検知された場合には、荷物がセットされたパスボックス１５０の扉が扉開閉機１２０により開かれ、移載機１１０により、パスボックス１５０にセットされた荷物が自律移動式無人搬送車１に移載される。

ここで、自律移動式無人搬送車１に荷物を移載する移載機１１０について図８を参照しつつ説明をする。移載機１１０は、荷物をパスボックス１５０から自律移動式無人搬送車１へ移載する移載装置と自律移動式無人搬送車１を充電するための充電装置とが一体化されたものである。移載機１１０は、自律移動式無人搬送車１が移載機１１０に接続されて待機しているとき、及び荷物の移載中に自律移動式無人搬送車１の充電を行う。

移載機１１０は、荷物を移載するためのスライド機構１１６を有している。スライド機構１１６は、自律移動式無人搬送車１の上下方向及び前後方向に移動可能となるようにスライドレール及びラック＆ピニオン機構が設けられている。また、スライド機構１１６の先端にはハンドが設けられており、荷物を把持して、自律移動式無人搬送車１に移載するように構成されている。ハンドにはトレイ（荷物）の有無を検出するトレイ有無センサ１１５が取付けられている。

また、移載機１１０は、自律移動式無人搬送車１と接続される側面（正面）上部に設けられた一対のピン状の第１位置決め部材１１１と、正面下部に設けられた第２位置決め部材１１２とを有している。第２位置決め部材１１２は、移載機１１０が自律移動式無人搬送車１と接続されたときに、自律移動式無人搬送車１の正面に取付けられたレーザレンジファインダ２０と対向する位置に取付けられている。また、第２位置決め部材１１２は、矩形の開口部を有し、縦断面が矩形に、かつ横断面が台形状（又はＶ字状）に、すなわち、開口部から奥に行くに従って徐々に狭くなるようにプレート等で形成されている。

ここで、自律移動式無人搬送車１は、移載機１１０に接続されたときの位置を、自機のホームポジション（初期位置）としている。自律移動式無人搬送車１は、起動されたときに、第１位置決め部材１１１が検出された場合（すなわち移載機１１０と接続されている場合）には、レーザレンジファインダ２０により検出された第２位置決め部材１１２との位置関係に基づいて、自機を正確に初期位置に合わせる。より詳細には、レーザレンジファインダ２０により検出された第２位置決め部材１１２の検出情報（角度・距離情報）に基づいて、自律移動式無人搬送車１と移載機１１０との相対的な位置関係を算出し、その位置関係に基づいて、ホームポジション２００へ位置を合わせるように電動モータ１２を駆動する。

移載機１１０による荷物の移載が完了すると、自律移動式無人搬送車１が、該荷物を、ナースステーション２５１内の荷物の受け渡し場所２１０まで自律的に搬送する。自律移動式無人搬送車１は、受け渡し場所２１０又は受け渡し許容領域３４０内で、荷物の受け取り者であるユーザ（看護師等）によって荷物が取り上げられることにより搬送終了による待機状態となる。その後、自律移動式無人搬送車１は、行動開始スイッチ２６がユーザによりオンされると、ミキシングルーム２３２内におけるホームポジション２００に戻って待機する。

なお、自律移動式無人搬送システム３では、パスボックス１５０のガラス扉に、薬剤調合室２３１側とミキシングルーム２３２側とで対向するように、一対の光通信装置１６０を取り付けて通信を行っている（図１５参照）。これにより、ガラス扉を通してクリーンルーム内外で信号通信を行うことができる。

次に、図１２〜図１４を併せて用いて、自律移動式無人搬送車１の動作について説明する。図１２は、自律移動式無人搬送車１による据付処理（据付モード）の処理手順を示すフローチャートである。図１３は、自律移動式無人搬送車１による搬送処理（搬送モード）の処理手順を示すフローチャートである。また、図１４は、自律移動式無人搬送車１による起動処理の処理手順を示すフローチャートである。図１２〜図１４に示される各処理は、主として電子制御装置３０によって実行される。なお、図１２に示される据付処理は、図１３，１５に示される搬送処理に先立って実行される。

始めに、図１２に示される据付処理（据付モード）の処理手順について説明する。ステップＳ１００において、ユーザからの環境地図作成開始指示が受け付けられると、自律移動式無人搬送車１がオペレータに誘導されて移動を開始する。

次に、ステップＳ１０２では、レーザレンジファインダ２０，２１により取得された検出情報、すなわち周囲の物体との角度・距離情報、並びに非検出情報、及びエンコーダ１６により検出された各電動モータ１２の回転角度が読み込まれる。

続くステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で読み込まれた物体情報（角度・距離情報）に対してマスク処理が行われる。なお、マスク処理については上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４においてマスク処理が施された物体情報に基づいてレーザレンジファインダ２０，２１それぞれを原点とする局所地図（ローカルマップ）が生成される。また、各電動モータ１２の回転角度に基づいて自機の移動量が演算される（デッドレコニング）。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において生成された局所地図（ローカルマップ）及び自機の移動量から、ベイズフィルタを用いて確率的に自己位置が推定される。

続いて、ステップＳ１１０では、ステップＳ１０６でマスク処理されたローカルマップが、レーザレンジファインダ２０，２１を原点にした座標系からグローバルマップの座標系に自己位置にあわせて座標変換され、グローバルマップに投影されることにより、周囲環境全体のグローバルマップが生成又は更新される。

次に、ステップＳ１１２では、ジョイステックから設定ポイント登録情報が入力されたか否かについての判断が行われる。ここで、設定ポイント登録情報が入力された場合には、ステップＳ１１４において、その地点の自己位置が環境地図上の設定ポイントとして登録される。また、据付完了後に外部ＰＣ９０から各種データ編集が行われ、部分地図番号、及び走行パラメータ等の入力情報も登録される。一方、設定ポイント登録情報が入力されていないときには、ステップＳ１１６に処理が移行する。

ステップＳ１１６では、ユーザからの環境地図作成終了指示が受け付けられたか否かについての判断が行われる。ここで、環境地図作成終了指示が受け付けられていない場合には、ステップＳ１０２に処理が移行し、環境地図作成終了指示が受け付けられるまで、上述したステップＳ１０２〜ステップＳ１１４の処理が繰り返し実行される。一方、環境地図作成終了指示が受け付けられたときには、作成された設定ポイントを含む複数の部分地図３４１，３４２，３４３が記憶され、据付処理（据付モード）が終了する。

続いて、自律移動式無人搬送車１による搬送処理（自律移動式無人搬送車１が自律的に障害物を避けながら目的地まで荷物を搬送する搬送モード）の処理手順について説明する。

ステップＳ２００では、例えば、自律移動（搬送）で使用される環境地図（部分地図３４１，３４２，３４３）のロード処理等を含むイニシャル処理（初期化処理）が実行される。

次に、ステップＳ２０２では、レーザレンジファインダ２０及び／又はレーザレンジファインダ２１により取得された検出情報、すなわち周囲の物体との角度・距離情報、及びエンコーダ１６により検出された各電動モータ１２の回転角度が読み込まれる。

続くステップＳ２０４では、ステップＳ２０２で読み込まれた周囲の物体との角度・距離情報に基づいて、レーザレンジファインダ２０及び／又はレーザレンジファインダ２１を原点とするローカルマップが生成されるとともに、各電動モータ１２の回転角度に基づいて自機の移動量が演算される（デッドレコニング）。

ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４において生成されたローカルマップ及び自機の移動量から、ベイズフィルタを用いて確率的に自己位置が推定される。

続くステップＳ２０８では、ステップＳ２０６において推定された自己位置が記憶される。なお、自己位置が荷物の受け渡し許容領域３４０内にあるときは、受け渡し許容領域３４０外よりも移動速度が低くされる。

次に、ステップＳ２１０では、荷物が有るか無いかについての判断が行われる。ここで、荷物が有る場合には、ステップＳ２１２に処理が移行する。一方、荷物が無い場合には、ステップＳ２１６に処理が移行する。

次に、ステップＳ２１２では、ゴール地点の受け渡し場所２１０に到着したか否かについての判断が行われる。ここで、受け渡し場所２１０に到着していない場合には、ステップＳ２０２に処理が移行し、上述したステップＳ２０２〜ステップＳ２１０の処理が繰り返し実行される。一方、自機が受け渡し場所２１０に到着したときには、ステップＳ２１４において終了処理が実行された後、搬送処理（搬送モード）が終了する。より具体的には、Ｓ２１４では、例えば、受け渡し場所２１０に到着してからＮ秒経過した後、ステータス表示ランプ４０が、緑色の２回点滅と一定時間消灯とを繰り返す。また、その際に、スピーカ４５から「薬品を下してください」という音声が発せられる。その後、本処理から一旦抜ける。なお、荷物が受け取られたことが検知された後、行動開始スイッチ２６がオンされると、自律移動式無人搬送車１は、上述したホームポジション２００に戻る。

上述したステップＳ２１０が否定された場合、ステップＳ２１６では、自律移動無人搬送車１の自律移動が停止される。続くステップＳ２１８では、自機が受け渡し許容領域３４０内にいるか否かについての判断が行われる。ここで、自機が受け渡し許容領域３４０内にいるときは、ステップＳ２２０に処理が移行する。一方、自機が受け渡し許容領域３４０外にいるときは、ステップＳ２２２に処理が移行する。

ステップＳ２２０では、荷物が受け取られたと判断されて搬送完了の待機状態となり、搬送処理が終了する。より具体的には、例えば、ステータス表示ランプ４０が緑色に点灯されて、搬送処理（搬送モード）が終了する。その後、本処理から一旦抜ける。なお、その後、行動開始スイッチ２６がオンされると、自律移動式無人搬送車１は、上述したホームポジション２００に戻る。

ステップＳ２２２では、荷物が落下したと判断され、自律移動式無人搬送車１が、搬送中断による待機状態となる。より具体的には、例えば、ステータス表示ランプ４０が赤色に点灯されるとともに、行動開始スイッチランプ４６が点滅される。また、スピーカ４５から、例えば、「薬品トレイを載せてください。セットが完了したら、点滅ボタンを押してください」といった音声が発せられて待機状態となる。その後、本処理から一旦抜ける。

続いて、自律移動式無人搬送車１による起動処理の処理手順について説明する。自律移動式無人搬送車１に例えばエラー等が発生して自律移動（搬送）が停止された場合に、ステップＳ３００では、停止要因が記憶される。

その後、ステップＳ３０２において、自機（電子制御装置３０）が起動（ブート）されたか否かについての判断が行われる。なお、起動には、主電源ブレーカ２５の投入によるものの他、例えば、行動開始スイッチ２６がオンされることによるアプリケーションソフトの起動等を含む。ここで、自機（電子制御装置３０）が起動された場合には、ステップＳ３０４において移動停止要因が読み込まれる。

次に、ステップＳ３０６では、ステップＳ３０４において読み込まれた移動停止要因に基づいて、現在の位置（その場）から継続して自律移動（搬送）が可能であるか否かが判断される。その場からの自律移動（その場復帰）が可能と判断された場合は、ステップＳ３０８に処理が移行する。一方、自律移動が不可能と判断された場合は、ステップＳ３１０に処理が移行する。

ステップＳ３０８では、その場から自律移動が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３１０では、ピン状の第１位置決め部材１１１が検出されたか否か、すなわち自律移動式無人搬送車１と移載機１１０とが接続されているか否かについての判断が行われる。ここで、ピン状の第１位置決め部材１１１が検出された場合には、ステップＳ３１２に処理が移行する。一方、ピン状の第１位置決め部材１１１が検出されなかったときには、ステップＳ３１４に処理が移行する。

ステップＳ３１２では、自機をホームポジション２００（初期位置）へ合わせるための位置決め動作が実行される。なお、本動作については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。その後、本処理から一旦抜ける。

一方、ステップＳ３１４では、自律移動式無人搬送車１のステータスがエラー状態（その場復帰不可能）とされ、停止状態が維持される。その後、本処理から一旦抜ける。その際に、例えば、ステータス表示ランプ４０が赤色に点滅され、スピーカ４５から、エラーを示す電子音、及び、「エラーが発生しました」「点滅している両側のボタンを同時に押しながら、充電ステーション（移載機１１０）へ運びドッキングさせてください」等の音声が出力される。その後、本処理から一旦抜ける。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、起動されたときに、記憶されている停止要因に基づいて、現在の自己位置から継続して自律移動が可能であるか否かが判断され、自律移動が可能であると判断された場合には、記憶されている自己位置に基づいて、自律移動が開始される。一方、自律移動が不可能であると判断された場合には、待機状態が保持される。よって、例えば、自己位置が保持されている蓋然性が高い停止要因の場合には、停止している位置から復帰（自律移動を再開）させることができる。一方、例えば、自己位置が保持されていない可能性がある停止要因（例えば、センサーファイルやシステムエラー等）の場合には、待機状態が保持されるため、その後、オペレータ等から例えば初期位置に戻す等の適切な処置を受けることができる。その結果、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能となる。

また、本実施形態によれば、停止要因がバンパースイッチ２４により検知された障害物との接触である場合には、継続して自律移動が可能であると判断される。すなわち、障害物との接触により停止した場合には、自己位置が保持されている蓋然性が高いため、継続して自律移動が可能であると判断される。よって、この場合には、障害物との接触により一旦停止した位置から復帰（自律移動を再開）させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合に、スピーカ４５により、自機を初期位置へ移動させるように報知される。よって、現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合、すなわち、停止要因（例えば、センサーファイルやシステムエラー等）から自己位置が保持されていない可能性があると判断された場合に、例えばオペレータ等に自機を初期位置（適切な位置）に戻してもらうことができる。よって、初期位置から、改めて自律移動を開始することが可能となる。

本実施形態によれば、起動されたときに、移載機１１０に設けられた第１位置決め部材１１１が検出された場合には、第２位置決め部材１１２との位置関係に基づいて、自律移動式無人搬送車１が初期位置に移動される。よって、移載機１１０の第１位置決め部材１１１を検出できるように、例えばオペレータが、自律移動式無人搬送車１を移動させるだけで、第２位置決め部材１１２との位置関係に基づいて、自動的にかつより正確に、自律移動式無人搬送車１を初期位置にセットすることができる。

本実施形態に係る自律移動式無人搬送システム３によれば、上述した自律移動式無人搬送車１と、上述した第１位置決め部材１１１及び第２位置決め部材１１２を有する移載機１１０とを備えているため、上述したように、起動時又は復帰時に、自機の停止要因に応じて、適切な位置から自律移動を開始することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、充電装置と移載装置とが一体となった移載機１１０を用いたが、充電装置と移載装置とは別々に設けられていてもよい。

上記実施形態では、レーザレンジファインダ２０，２１を用いて物体情報を取得したが、例えば、ステレオカメラを用いたパターン認識等により、物体情報を取得する構成とすることもできる。

また、コントロールボード３７、モーションコントローラ３８、及びＩ／Ｏボード３９は統合することもできる。同様に、記憶部３４と自己位置記憶部３８２とを統合してもよい。

１ 自律移動式無人搬送車
３ 自律移動式無人搬送システム
１０ 本体
１２ 電動モータ
１３ オムニホイール
１６ エンコーダ
２０，２１ レーザレンジファインダ
２３ 超音波センサ
２４ バンパースイッチ
２５ 主電源ブレーカ
２６ 行動開始スイッチ
３０ 電子制御装置
３１ 局所地図作成部
３２ 自己位置推定部
３３ 環境地図作成部
３４ 記憶部
３５ 経路計画部
３６ 制御部
３７ コントロールボード
３８ モーションコントローラ
３９ Ｉ／Ｏボード
４０ ステータス表示ランプ
４５ スピーカ
５０ トレイ有無センサ
５２ 移載機接続検知センサ
６０ 積載部
６２ 位置決め部材
１１０ 移載機
１１１ 第１位置決め部材
１１２ 第２位置決め部材
２００ ホームポジション
２１０ 受け渡し場所
３４０ 受け渡し許容領域
３８１ 走行制御部
３８２ 自己位置記憶部
３８３ 障害物回避制御部

Claims (5)

1. 自機の周囲に存在する物体の位置情報を取得する物体情報取得手段と、
   物体が存在する物体領域が示された環境地図、及び、該環境地図と対応付けて設定された初期位置を記憶する記憶手段と、
   前記環境地図と、前記物体情報取得手段により取得された物体の位置情報とに基づいて自己位置を推定する自己位置推定手段と、
   前記環境地図、及び自己位置に基づいて、自律移動を制御する制御手段と、
   前記自己位置推定手段により推定された自己位置を逐次記憶する自己位置記憶手段と、
   前記制御手段により自律移動が停止された場合に、停止要因を記憶する停止要因記憶手段と、を備え、
   前記制御手段は、起動されたときに、前記停止要因記憶手段に記憶されている停止要因に基づいて、現在の自己位置から継続して自律移動が可能であるか否かを判断し、自律移動が可能であると判断した場合には、前記自己位置記憶手段に記憶されている自己位置に基づいて、自律移動を開始し、自律移動が不可能であると判断した場合には、停止状態を保持することを特徴とする自律移動式無人搬送車。
2. 障害物との接触を検出する検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記停止要因が前記検知手段により検知された障害物との接触である場合には、継続して自律移動が可能であると判断することを特徴とする請求項１に記載の自律移動式無人搬送車。
3. 自機の状態に応じた情報を報知する報知手段をさらに備え、
   前記報知手段は、前記制御手段により現在の自己位置からの継続した自律移動が不可能であると判断された場合に、自機を前記初期位置へ移動させるように報知することを特徴とする請求項１又は２に記載の自律移動式無人搬送車。
4. 外部に設けられた第１位置決め部材の有無を検出する検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、起動されたときに、前記第１位置決め部材が検出された場合には、外部に設けられ、前記物体情報取得手段により検出された第２位置決め部材との位置関係に基づいて、自機を初期位置に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律移動式無人搬送車。
5. 請求項４に記載の自律移動式無人搬送車と、
   前記第１位置決め部材及び前記第２位置決め部材を有する充電装置と、を備えることを特徴とする自律移動式無人搬送システム。
   

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