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WO2019069921A1 - 移動体 - Google Patents

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Info

Publication number
WO2019069921A1
WO2019069921A1 PCT/JP2018/036876 JP2018036876W WO2019069921A1 WO 2019069921 A1 WO2019069921 A1 WO 2019069921A1 JP 2018036876 W JP2018036876 W JP 2018036876W WO 2019069921 A1 WO2019069921 A1 WO 2019069921A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
map
agv
data
sensor
floor
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/036876
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利夫 下硲
Original Assignee
日本電産シンポ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産シンポ株式会社 filed Critical 日本電産シンポ株式会社
Priority to JP2019546732A priority Critical patent/JPWO2019069921A1/ja
Publication of WO2019069921A1 publication Critical patent/WO2019069921A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Definitions

  • the present disclosure relates to a mobile capable of creating a map.
  • An autonomous mobile robot has been developed which moves space autonomously along a predetermined route.
  • the autonomous mobile robot senses the surrounding space using an external sensor such as a laser range finder, matches the sensing result with a map prepared in advance, and estimates (identifies) its current position and posture. .
  • the autonomous mobile robot can move along the path while controlling its current position and attitude.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2009-031884 and 05-046239 disclose techniques for causing a moving object to create a map.
  • the task of collecting data for map creation is required to reduce the burden of data collection work because it requires high accuracy despite the complexity.
  • the present disclosure provides techniques that simplify the data collection task for mapping.
  • a mobile senses the surrounding space using a sensor, and travels autonomously while estimating its own position by collating the acquired sensor data with a prepared map.
  • a movable body capable of performing a motor, a driving device for controlling the motor to move the movable body, and optically or magnetically reading the position of a mapping derivative disposed on the floor
  • a reading device a signal processing circuit for controlling the drive device to cause the floor to travel along the mapping derivative according to the reading result of the reading device, and a surrounding during traveling along the mapping derivative
  • a sensor for acquiring sensor data by sensing the space of and a storage device for storing the sensor data, and a map created from the sensor data , For use as the previously prepared map for performing the autonomous.
  • the reader optically or magnetically reads the position of the mapping derivative placed on the floor, and the signal processing circuit generates the map according to the read result.
  • the drive is controlled to run the floor along a derivative.
  • the positioning device acquires the sensor data while creating a map while changing the position by traveling.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating that an AGV uses a magnetic sensor to detect a magnetic tape provided on a floor along a path for mapping.
  • FIG. 1B is a view for explaining that AGV uses an image sensor to detect a yarn provided on a floor along a path for map creation.
  • FIG. 1C is a view for explaining that AGV detects a reflector provided on a floor along a path for map creation using a range measurement sensor (laser range finder).
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of a control system that controls traveling of each AGV according to the present disclosure.
  • FIG. 3 is a view showing an example of a moving space S in which an AGV is present.
  • FIG. 4A shows the AGV and tow truck before being connected.
  • FIG. 4B shows the connected AGV and tow truck.
  • FIG. 5 is an external view of an exemplary AGV according to the present embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a first hardware configuration of an AGV.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of a second hardware configuration of an AGV.
  • FIG. 7A shows an AGV that generates a map while moving.
  • FIG. 7B is a diagram showing an AGV that generates a map while moving.
  • FIG. 7C is a diagram showing an AGV that generates a map while moving.
  • FIG. 7D is a diagram showing an AGV that generates a map while moving.
  • FIG. 7E is a diagram showing an AGV that generates a map while moving.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a first hardware configuration of an AGV.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of a second hardware configuration of an AGV.
  • FIG. 7A shows an AGV
  • FIG. 7F is a view schematically showing a part of the completed map.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a map of one floor is configured by a plurality of partial maps.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a hardware configuration of the operation management device.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of the AGV movement route determined by the operation management device.
  • FIG. 11 is a diagram showing an imaging device and an AGV separated from each other.
  • FIG. 12 is a diagram showing how AGV is induced along the yarn.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an image acquired by the imaging device.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of processing of the microcomputer in the data collection mode for map creation.
  • unmanned transport vehicle means a trackless vehicle that manually or automatically loads a load on a main body, travels automatically to a designated location, and unloads manually or automatically.
  • unmanned aerial vehicle includes unmanned tow vehicles and unmanned forklifts.
  • unmanned means that the steering of the vehicle does not require a person, and does not exclude that the unmanned carrier conveys a "person (e.g., a person who unloads a package)".
  • the "unmanned tow truck” is a trackless vehicle that is to automatically travel to a designated location by towing a cart for manual or automatic loading and unloading of luggage.
  • the "unmanned forklift” is a trackless vehicle equipped with a mast for raising and lowering a load transfer fork and the like, automatically transferring the load to the fork and the like and automatically traveling to a designated location and performing an automatic load handling operation.
  • a “trackless vehicle” is a vehicle that includes a wheel and an electric motor or engine that rotates the wheel.
  • a “mobile” is a device that moves while carrying a person or a load, and includes a driving device such as a wheel, a biped or multi-legged walking device, or a propeller that generates a traction for movement.
  • a driving device such as a wheel, a biped or multi-legged walking device, or a propeller that generates a traction for movement.
  • the term "mobile” in the present disclosure includes mobile robots, service robots, and drone as well as unmanned guided vehicles in a narrow sense.
  • the “automatic traveling” includes traveling based on an instruction of an operation management system of a computer to which the automated guided vehicle is connected by communication, and autonomous traveling by a control device provided in the automated guided vehicle.
  • the autonomous traveling includes not only traveling by the automated guided vehicle toward a destination along a predetermined route, but also traveling by following a tracking target.
  • the automatic guided vehicle may perform manual traveling temporarily based on the instruction of the worker.
  • “automatic travel” generally includes both “guided” travel and “guideless” travel, in the present disclosure, “guideless” travel is meant.
  • the “guided type” is a system in which a derivative is installed continuously or intermittently and a guided vehicle is guided using the derivative.
  • the “guideless type” is a method of guiding without installing a derivative.
  • the unmanned transfer vehicle in the embodiment of the present disclosure includes a self position estimation device, and can travel in a guideless manner.
  • the “self-position estimation device” is a device that estimates the self-location on the environment map based on sensor data acquired by an external sensor such as a laser range finder.
  • the “external sensor” is a sensor that senses the external state of the mobile object.
  • the external sensor includes, for example, a laser range finder (also referred to as a range sensor), a camera (or an image sensor), LIDAR (Light Detection and Ranging), a millimeter wave radar, and a magnetic sensor.
  • the “internal sensor” is a sensor that senses the internal state of the mobile object.
  • the internal sensors include, for example, a rotary encoder (hereinafter, may be simply referred to as an "encoder"), an acceleration sensor, and an angular acceleration sensor (for example, a gyro sensor).
  • SAM Simultaneous Localization and Mapping
  • map creation Described as “data”.
  • the above-described work needs to be performed by a person continuously pressing the hand truck until the scanning of the space in which the moving object moves is completed.
  • the size of the space is, for example, 50 m ⁇ 50 m per map.
  • the work burden on the people needed to create the map was relatively large.
  • the inventor focused on the ability of the mobile to move autonomously, and thought that it is sufficient to scan the surrounding space while moving the mobile and acquire the data for map creation.
  • the use of mobiles can greatly reduce the work load on people.
  • This method differs from the above-described SLAM technology in that it only needs to have data for mapping, and it is not necessary to create a map.
  • the obtained mapping data is transmitted by wire or wirelessly, or moved to an external device via a recording medium.
  • the external device creates a map from the acquired mapping data.
  • the mobile body may create a map from the data for map creation.
  • the inventor examined a technique for guiding a mobile to efficiently collect mapping data in a shorter time, and considered a method described below.
  • FIGS. 1A to 1C shows an example of a method of guiding the mobile bodies 1a to 1c.
  • AGV is shown as an example of a mobile.
  • the mobile moves along the mapping derivative.
  • the mapping derivative may be disposed on the floor at least at the time of collection of the mapping data, and may be removed after collection.
  • the moving bodies 1a to 1c further have a laser range finder in addition to various external sensors described below.
  • the mobile bodies 1a to 1c move while being guided by the guidance method described below, and periodically scan a space using a laser range finder. This makes it possible to obtain sensor data of the laser range finder, that is, data for map creation, which is necessary for creating a map.
  • the mobile bodies 1a to 1c can travel while estimating their own position and posture using the map and the scan data of the laser range finder.
  • FIG. 1A shows that a mobile unit 1a having a magnetic sensor 25a is guided along a magnetic tape 30 installed on a floor when collecting map forming data.
  • the magnetic tape 30 is a mapping derivative.
  • the moving body 1 a travels along the magnetic tape 30 using the output of the magnetic sensor 25 a that detects the magnetic flux of the magnetic tape 30.
  • FIG. 1B shows that the mobile unit 1b having the imaging device 25b is guided along the thread 31 laid on the floor at the time of collection of map creation data.
  • the yarn 31 is a mapping derivative.
  • the moving body 1b recognizes an image of a thread included in a still image or a moving image acquired by the imaging device 25b, and controls the traveling direction and / or the attitude so that the image of the thread falls within a predetermined range in the image. . Thereby, the mobile unit 1 b travels along the yarn 31.
  • the yarn may be colored to more reliably distinguish the image of the yarn from the other images in the image.
  • fluorescent paint can be impregnated to color the yarn.
  • the color of the fluorescent paint can be appropriately selected in consideration of the color of the floor.
  • the line may be drawn with a paint, a tape such as vinyl, a line powder mainly composed of calcium carbonate or the like. The latter two are preferred when removing lines after the data for mapping are collected.
  • the lines above the floor are also "derivatives for mapping".
  • the color of the line is, for example, white, but a color other than white can be appropriately selected according to the color of the floor and the like.
  • FIG. 1C shows a state in which the moving body 1c having the laser radar device 25c detects the positions of the reflectors 35a to 35c installed on the floor and proceeds between the reflectors 35a to 35c when collecting map creation data.
  • the reflecting plates 35a to 35c are derivatives for map generation.
  • a plurality of reflectors including reflectors 35a to 35c may be disposed on both sides of the path 32 where the moving body 1c is to travel.
  • the moving body 1c controls the traveling direction and / or the attitude so as to travel between them while recognizing the position of each reflector from the reflected light acquired by the laser radar device 25c. As a result, the mobile unit 1 c travels along the path 32.
  • the mobile body is a device (magnetic sensor 25a) that magnetically reads the position of the mapping derivative placed on the floor, or a device (imaging device 25b or A laser radar device 25c) is provided.
  • the vehicle travels the floor along the mapping derivatives according to the readings.
  • the mobile uses the laser range finder to acquire cartographic data while changing the position by traveling.
  • the acquired mapping data is stored in the storage device.
  • Collection processing of map creation data using the derivative reading device is executed when the processing (item (4)) of FIG. 7A to FIG. 7E described later is performed. Details of the operation of the AGV 10 when collecting mapping data will be described in item (7) with reference to FIGS.
  • FIG. 2 shows an example of the basic configuration of an exemplary mobile management system 100 according to the present disclosure.
  • the mobile management system 100 includes at least one AGV 10 and an operation management apparatus 50 that manages the operation of the AGV 10.
  • the terminal device 20 operated by the user 1 is also shown in FIG.
  • the AGV 10 is an unmanned transport carriage capable of "guideless" traveling, which does not require a derivative such as a magnetic tape for traveling.
  • the AGV 10 can perform self-position estimation, and can transmit the result of estimation to the terminal device 20 and the operation management device 50.
  • the AGV 10 can automatically travel in the moving space S in accordance with a command from the operation management device 50.
  • the AGV 10 can also operate in a "tracking mode" that moves following a person or other moving object.
  • the operation management device 50 is a computer system that tracks the position of each AGV 10 and manages traveling of each AGV 10.
  • the operation management device 50 may be a desktop PC, a laptop PC, and / or a server computer.
  • the operation management apparatus 50 communicates with each AGV 10 via the plurality of access points 2. For example, the operation management device 50 transmits, to each AGV 10, data of coordinates of a position to which each AGV 10 should go next.
  • Each AGV 10 periodically transmits data indicating its position and orientation to the operation management device 50, for example, every 100 milliseconds.
  • the operation management device 50 transmits data of coordinates of a position to be further advanced.
  • the AGV 10 can also travel in the moving space S in accordance with the operation of the user 1 input to the terminal device 20.
  • An example of the terminal device 20 is a tablet computer.
  • travel of the AGV 10 using the terminal device 20 is performed at the time of map creation, and travel of the AGV 10 using the operation management device 50 is performed after the map creation.
  • FIG. 3 shows an example of a moving space S in which three AGVs 10a, 10b and 10c exist. All AGVs are assumed to travel in the depth direction in the figure. The AGVs 10a and 10b are carrying the load placed on the top plate. The AGV 10 c runs following the front AGV 10 b.
  • the referential mark 10a, 10b and 10c were attached
  • the AGV 10 can also transfer a load using a tow truck connected to itself, in addition to the method of transferring the load placed on the top plate.
  • FIG. 4A shows the AGV 10 and the tow truck 5 before being connected. Each leg of the tow truck 5 is provided with a caster. The AGV 10 is mechanically connected to the tow truck 5.
  • FIG. 4B shows the connected AGV 10 and tow truck 5. When the AGV 10 travels, the tow truck 5 is pulled by the AGV 10. By pulling the tow truck 5, the AGV 10 can transport the load placed on the tow truck 5.
  • connection method of AGV10 and the pulling truck 5 is arbitrary.
  • a plate 6 is fixed to the top plate of the AGV 10.
  • the tow truck 5 is provided with a guide 7 having a slit.
  • the AGV 10 approaches the tow truck 5 and inserts the plate 6 into the slit of the guide 7.
  • the AGV 10 penetrates the plate 6 and the guide 7 with an electromagnetic lock type pin (not shown) to lock the electromagnetic lock.
  • AGV10 and the pulling truck 5 are physically connected.
  • Each AGV 10 and the terminal device 20 can be connected, for example, on a one-to-one basis to perform communication conforming to the Bluetooth (registered trademark) standard.
  • Each AGV 10 and the terminal device 20 can also perform communication conforming to Wi-Fi (registered trademark) using one or more access points 2.
  • the plurality of access points 2 are connected to one another via, for example, a switching hub 3. Two access points 2a, 2b are shown in FIG.
  • the AGV 10 is wirelessly connected to the access point 2a.
  • the terminal device 20 is wirelessly connected to the access point 2b.
  • the data transmitted by the AGV 10 is received by the access point 2 a, transferred to the access point 2 b via the switching hub 3, and transmitted from the access point 2 b to the terminal device 20.
  • the data transmitted by the terminal device 20 is received by the access point 2 b, transferred to the access point 2 a via the switching hub 3, and transmitted from the access point 2 a to the AGV 10. Thereby, bi-directional communication between the AGV 10 and the terminal device 20 is realized.
  • the plurality of access points 2 are also connected to the operation management device 50 via the switching hub 3. Thereby, bidirectional communication is realized also between the operation management device 50 and each of the AGVs 10.
  • the AGV 10 transitions to the data acquisition mode by the operation of the user.
  • the AGV 10 starts acquiring sensor data using a laser range finder.
  • the laser range finder periodically scans the surrounding space S by emitting a laser beam of, for example, infrared or visible light around.
  • the laser beam is reflected by, for example, a surface such as a wall, a structure such as a pillar, or an object placed on the floor.
  • the laser range finder receives the reflected light of the laser beam, calculates the distance to each reflection point, and outputs measurement data indicating the position of each reflection point.
  • the direction of arrival of reflected light and the distance are reflected in the position of each reflection point.
  • Data of measurement results obtained by one scan may be referred to as "measurement data" or "sensor data”.
  • the position estimation device stores sensor data in a storage device.
  • the sensor data accumulated in the storage device is transmitted to the external device.
  • the external device is, for example, a computer that has a signal processor and has a mapping program installed.
  • the signal processor of the external device superimposes sensor data obtained for each scan.
  • a map of the space S can be created by repeatedly performing the process of overlaying the signal processor.
  • the external device transmits the created map data to the AGV 10.
  • the AGV 10 stores the created map data in an internal storage device.
  • the external device may be the operation management device 50 or another device.
  • the AGV 10 may create the map instead of the external device.
  • the processing performed by the signal processing processor of the external device described above may be performed by a circuit such as a microcontroller unit (microcomputer) of the AGV 10.
  • a microcontroller unit microcomputer
  • the data capacity of sensor data is generally considered to be large. Since it is not necessary to transmit sensor data to an external device, occupation of the communication line can be avoided.
  • the movement in the movement space S for acquiring sensor data can be implement
  • the AGV 10 wirelessly receives a traveling instruction instructing movement in each of the front, rear, left, and right directions from the user via the terminal device 20.
  • the AGV 10 travels back and forth and left and right in the moving space S in accordance with a travel command to create a map.
  • the map may be created by traveling in the moving space S in the front, rear, left, and right according to a control signal from the steering apparatus.
  • the sensor data may be acquired by a person pushing on the measurement cart on which the laser range finder is mounted.
  • FIGS. 2 and 3 Although a plurality of AGVs 10 are shown in FIGS. 2 and 3, one AGV may be provided. When there are a plurality of AGVs 10, the user 1 can use the terminal device 20 to select one AGV 10 out of the plurality of registered AGVs and create a map of the moving space S.
  • each AGV 10 can automatically travel while estimating its own position using the map.
  • the description of the process of estimating the self position will be described later.
  • FIG. 5 is an external view of an exemplary AGV 10 according to the present embodiment.
  • the AGV 10 has two drive wheels 11a and 11b, four casters 11c, 11d, 11e and 11f, a frame 12, a transport table 13, a travel control device 14, and a laser range finder 15.
  • the two drive wheels 11a and 11b are provided on the right and left sides of the AGV 10, respectively.
  • Four casters 11 c, 11 d, 11 e and 11 f are disposed at the four corners of the AGV 10.
  • the AGV 10 also has a plurality of motors connected to the two drive wheels 11a and 11b, but the plurality of motors are not shown in FIG. Further, FIG.
  • FIG. 5 shows one drive wheel 11a and two casters 11c and 11e located on the right side of the AGV 10 and a caster 11f located on the left rear, but the left drive wheel 11b and the left front
  • the caster 11 d is not shown because it is hidden by the frame 12.
  • the four casters 11c, 11d, 11e and 11f can freely pivot.
  • the drive wheel 11a and the drive wheel 11b are also referred to as a wheel 11a and a wheel 11b, respectively.
  • the travel control device 14 is a device that controls the operation of the AGV 10, and mainly includes an integrated circuit including a microcomputer (described later), an electronic component, and a substrate on which the components are mounted.
  • the traveling control device 14 performs transmission and reception of data with the terminal device 20 described above and pre-processing calculation.
  • the laser range finder 15 is an optical device that measures the distance to the reflection point by emitting a laser beam 15a of infrared or visible light, for example, and detecting the reflected light of the laser beam 15a.
  • the laser range finder 15 of the AGV 10 is, for example, a pulsed laser beam while changing the direction every 0.25 degree in a space within a range of 135 degrees (270 degrees in total) with reference to the front of the AGV 10
  • the light 15a is emitted, and the reflected light of each laser beam 15a is detected. This makes it possible to obtain data of the distance to the reflection point in the direction determined by the angle for a total of 1081 steps every 0.25 degrees.
  • the scan of the surrounding space performed by the laser range finder 15 is substantially parallel to the floor surface and planar (two-dimensional). However, the laser range finder 15 may scan in the height direction.
  • the AGV 10 can create a map of the space S based on the position and orientation (orientation) of the AGV 10 and the scan result of the laser range finder 15.
  • the map may reflect the surrounding walls of the AGV, structures such as columns, and the placement of objects placed on the floor. Map data is stored in a storage device provided in the AGV 10.
  • the position and posture of a mobile are called a pose.
  • the position and orientation of the moving body in a two-dimensional plane are represented by position coordinates (x, y) in the XY orthogonal coordinate system and an angle ⁇ with respect to the X axis.
  • the position and posture of the AGV 10, that is, the pose (x, y, ⁇ ) may be hereinafter simply referred to as "position”.
  • the position of the reflection point viewed from the emission position of the laser beam 15a can be expressed using polar coordinates determined by the angle and the distance.
  • the laser range finder 15 outputs sensor data represented by polar coordinates.
  • the laser range finder 15 may convert the position expressed in polar coordinates into orthogonal coordinates and output it.
  • the structure and the operating principle of the laser range finder are known, so a further detailed description will be omitted herein.
  • Examples of objects that can be detected by the laser range finder 15 are people, luggage, shelves, walls.
  • the laser range finder 15 is an example of an external sensor for sensing surrounding space and acquiring sensor data.
  • an image sensor and an ultrasonic sensor can be considered.
  • the traveling control device 14 can estimate the current position of itself by comparing the measurement result of the laser range finder 15 with the map data held by itself.
  • maintained may be the map data which other AGV10 created.
  • FIG. 6A shows a first hardware configuration example of the AGV 10.
  • FIG. 6A also shows a specific configuration of the traveling control device 14.
  • the AGV 10 includes a travel control device 14, a laser range finder 15, two motors 16a and 16b, a drive device 17, wheels 11a and 11b, and two rotary encoders 18a and 18b.
  • the traveling control device 14 includes a microcomputer 14a, a memory 14b, a storage device 14c, a communication circuit 14d, and a position estimation device 14e.
  • the microcomputer 14a, the memory 14b, the storage device 14c, the communication circuit 14d, and the position estimation device 14e are connected by a communication bus 14f and can exchange data with each other.
  • the laser range finder 15 is also connected to the communication bus 14f via a communication interface (not shown), and transmits measurement data as a measurement result to the microcomputer 14a, the position estimation device 14e and / or the memory 14b.
  • the traveling control device 14 has an input interface 14 h.
  • a derivative reader 25 is connected to the input interface 14 h.
  • the derivative reader 25 is a device which optically or magnetically reads the position of the mapping derivative.
  • Examples of the derivative reading device 25 are a magnetic sensor 25a shown in FIG. 1A, an imaging device 25b shown in FIG. 1B, and a laser radar device 25c shown in FIG. 1B.
  • the magnetic sensor 25a has a plurality of Hall elements. Each Hall element detects the magnetic flux of the magnetic tape 30 disposed on the floor. For example, when the magnetic sensor 25a has seven Hall elements, the seven Hall elements are arranged at a pitch of 10 mm. Among the seven Hall elements, the Hall element positioned immediately above the magnetic tape 30 outputs a high level voltage signal, and the Hall element positioned away from directly above the magnetic tape 30 outputs a low level voltage signal. When the AGV 10 travels and shifts laterally with respect to the extending direction of the magnetic tape 30, the voltage signals of some Hall elements change from high level to low level, and the voltage signals of other some Hall elements are low level. Change to high level. The magnetic sensor 25a can determine how far the distance deviates rightward or leftward from the change of the voltage signal of each Hall element. The magnetic sensor 25a outputs data of the direction and amount of deviation to the microcomputer 14a via the input interface 14h.
  • the imaging device 25 b includes a lens, an image sensor, and an image processing circuit (not shown).
  • the image sensor has a large number of imaging elements arranged vertically and horizontally.
  • the image sensor receives light incident through the lens at each imaging element.
  • Each imaging element is provided with a filter, receives light in a specific wavelength range, and outputs a signal according to the intensity of the received light. Thereby, the intensity of incident light can be obtained for each of so-called red, green and blue.
  • One image having a large number of pixels is constructed according to the signals output from the plurality of imaging elements.
  • One pixel is represented by, for example, output signals of two image sensors that detect green, an output signal of one image sensor that detects red, and an output signal of one image sensor that detects blue.
  • the image processing circuit recognizes the image of the thread 31 (FIG. 1B) from the image output from the image sensor. For example, if the color of the thread 31 is known, the image processing circuit can identify the image of the thread 31 by extracting pixels having that color in the image.
  • the image processing circuit detects the amount of change in the position of the image of the thread 31 in the image.
  • the amount of change in position is proportional to the distance, right or left, by the travel of the AGV 10.
  • the image processing circuit may output data of the deviated direction and the amount of deviation to the microcomputer 14a via the input interface 14h. it can.
  • the derivative reading device 25 is the laser radar device 25c. Similar to the laser range finder 15, the laser radar device 25c emits a laser beam of infrared or visible light. The laser range finder 15c emits a laser beam over, for example, 360 degrees in units of 0.5 degrees. The laser radar device 25c detects the laser beam reflected by the reflector. When reflected by the reflector, the intensity of the reflected light is sufficiently strong, so that the laser radar device 25c can reliably detect the reflected light. The laser radar device 25 c calculates and outputs which reflector is between which reflector and which reflector.
  • the microcomputer 14 a is a processor or control circuit (computer) that performs calculations for controlling the entire AGV 10 including the traveling control device 14.
  • the microcomputer 14a is a semiconductor integrated circuit.
  • the microcomputer 14a transmits a PWM (Pulse Width Modulation) signal, which is a control signal, to the drive unit 17 to control the drive unit 17 to adjust the voltage applied to the motor. This causes each of the motors 16a and 16b to rotate at a desired rotational speed.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • One or more control circuits for example, microcomputers for controlling the drive of the left and right motors 16a and 16b may be provided independently of the microcomputer 14a.
  • motor drive device 17 may be provided with two microcomputers for controlling the drive of motors 16a and 16b, respectively.
  • Those two microcomputers may perform coordinate calculation using encoder information output from the encoders 18a and 18b, respectively, to estimate the moving distance of the AGV 10 from a given initial position.
  • the two microcomputers may control the motor drive circuits 17a and 17b using encoder information.
  • the microcomputer 14 a controls the motor drive device 17 so that the AGV 10 moves along the derivative using the output result of the derivative reading device 25.
  • the memory 14 b is a volatile storage device that stores a computer program executed by the microcomputer 14 a.
  • the memory 14b can also be used as a work memory when the microcomputer 14a and the position estimation device 14e perform an operation.
  • the storage device 14 c is a non-volatile semiconductor memory device.
  • the storage device 14 c may be a magnetic recording medium represented by a hard disk, or an optical recording medium represented by an optical disk.
  • the storage device 14 c may include a head device for writing and / or reading data on any recording medium and a control device of the head device.
  • the storage device 14 c When collecting the mapping data, the storage device 14 c stores the collected mapping data.
  • the mapping data may be a point cloud corresponding to a collection of reflection points of the laser beam.
  • the storage device 14c stores map data M of the space S in which the vehicle travels and data (traveling route data) R of one or more traveling routes.
  • the map data M is created by the AGV 10 operating in the mapping mode and stored in the storage device 14c.
  • the travel route data R is transmitted from the outside after the map data M is created.
  • the map data M and the traveling route data R are stored in the same storage device 14c, but may be stored in different storage devices.
  • the AGV 10 receives traveling route data R indicating a traveling route from the tablet computer.
  • the travel route data R at this time includes marker data indicating the positions of a plurality of markers. “Marker” indicates the passing position (passing point) of the traveling AGV 10.
  • the travel route data R includes at least position information of a start marker indicating a travel start position and an end marker indicating a travel end position.
  • the travel route data R may further include positional information of markers at one or more intermediate waypoints. When the travel route includes one or more intermediate via points, a route from the start marker to the end marker via the travel via points in order is defined as the travel route.
  • the data of each marker may include, in addition to the coordinate data of the marker, data of the orientation (angle) and traveling speed of the AGV 10 until moving to the next marker.
  • the data of each marker is an acceleration time required to accelerate to the traveling speed, and / or It may include data of deceleration time required to decelerate from the traveling speed to a stop at the position of the next marker.
  • the operation management device 50 may control the movement of the AGV 10.
  • the operation management apparatus 50 may instruct the AGV 10 to move to the next marker each time the AGV 10 reaches the marker.
  • the AGV 10 receives, from the operation management apparatus 50, coordinate data of a target position to be headed to next, or data of a distance to the target position and data of an angle to be traveled as travel route data R indicating a travel route.
  • the AGV 10 can travel along the stored travel path while estimating its own position using the created map and the sensor data output from the laser range finder 15 acquired during travel.
  • the communication circuit 14d is, for example, a wireless communication circuit that performs wireless communication compliant with the Bluetooth (registered trademark) and / or the Wi-Fi (registered trademark) standard. Both standards include wireless communication standards using frequencies in the 2.4 GHz band. For example, in the mode in which the AGV 10 is run to create a map, the communication circuit 14d performs wireless communication conforming to the Bluetooth (registered trademark) standard, and communicates with the terminal device 20 on a one-to-one basis.
  • the position estimation device 14e performs map creation processing and estimation processing of the self position when traveling.
  • the position estimation device 14e creates a map of the moving space S based on the position and attitude of the AGV 10 and the scan result of the laser range finder.
  • the position estimation device 14e receives sensor data from the laser range finder 15, and reads out the map data M stored in the storage device 14c.
  • the self position (x, y, ⁇ ) on the map data M is obtained Identify
  • the position estimation device 14 e generates “reliability” data indicating the degree to which the local map data matches the map data M.
  • the data of the self position (x, y, ⁇ ) and the reliability can be transmitted from the AGV 10 to the terminal device 20 or the operation management device 50.
  • the terminal device 20 or the operation management device 50 can receive each data of the self position (x, y, ⁇ ) and the reliability and can display it on a built-in or connected display device.
  • microcomputer 14a and the position estimation device 14e are separate components, this is an example. It may be a single chip circuit or a semiconductor integrated circuit capable of independently performing each operation of the microcomputer 14a and the position estimation device 14e.
  • FIG. 6A shows a chip circuit 14g including the microcomputer 14a and the position estimation device 14e.
  • the microcomputer 14a and the position estimation device 14e are provided separately and independently will be described.
  • Two motors 16a and 16b are attached to two wheels 11a and 11b, respectively, to rotate each wheel. That is, the two wheels 11a and 11b are respectively drive wheels.
  • the motor 16a and the motor 16b are described as being motors for driving the right and left wheels of the AGV 10, respectively.
  • the moving body 10 further includes an encoder unit 18 that measures the rotational position or rotational speed of the wheels 11a and 11b.
  • the encoder unit 18 includes a first rotary encoder 18a and a second rotary encoder 18b.
  • the first rotary encoder 18a measures the rotation at any position of the power transmission mechanism from the motor 16a to the wheel 11a.
  • the second rotary encoder 18 b measures the rotation at any position of the power transmission mechanism from the motor 16 b to the wheel 11 b.
  • the encoder unit 18 transmits the signals acquired by the rotary encoders 18a and 18b to the microcomputer 14a.
  • the microcomputer 14 a may control the movement of the mobile unit 10 using not only the signal received from the position estimation device 14 e but also the signal received from the encoder unit 18.
  • the drive device 17 has motor drive circuits 17a and 17b for adjusting the voltage applied to each of the two motors 16a and 16b.
  • Each of motor drive circuits 17a and 17b includes a so-called inverter circuit.
  • the motor drive circuits 17a and 17b turn on or off the current flowing to each motor by the PWM signal transmitted from the microcomputer 14a or the microcomputer in the motor drive circuit 17a, thereby adjusting the voltage applied to the motor.
  • FIG. 6B shows a second hardware configuration example of the AGV 10.
  • the second hardware configuration example differs from the first hardware configuration example (FIG. 6A) in that it has the laser positioning system 14 h and that the microcomputer 14 a is connected to each component on a one-to-one basis. Do.
  • the laser positioning system 14 h includes a position estimation device 14 e and a laser range finder 15.
  • the position estimation device 14e and the laser range finder 15 are connected by, for example, an Ethernet (registered trademark) cable.
  • the operations of the position estimation device 14e and the laser range finder 15 are as described above.
  • the laser positioning system 14 h outputs information indicating the pose (x, y, ⁇ ) of the AGV 10 to the microcomputer 14 a.
  • the microcomputer 14a has various general purpose I / O interfaces or general purpose input / output ports (not shown).
  • the microcomputer 14a is directly connected to other components in the travel control device 14, such as the communication circuit 14d and the laser positioning system 14h, via the general-purpose input / output port.
  • the AGV 10 in the embodiment of the present disclosure may include a safety sensor such as a bumper switch not shown.
  • the AGV 10 may include an inertial measurement device such as a gyro sensor.
  • an inertial measurement device such as a gyro sensor.
  • FIGS. 7A to 7F schematically show the AGV 10 moving while acquiring sensor data.
  • the user 1 may move the AGV 10 manually while operating the terminal device 20.
  • the unit provided with the travel control device 14 shown in FIGS. 6A and 6B, or the AGV 10 itself may be mounted on a carriage, and sensor data may be acquired by the user 1 manually pushing or holding the carriage.
  • FIG. 7A shows an AGV 10 that scans the surrounding space using a laser range finder 15. A laser beam is emitted for each predetermined step angle and scanning is performed.
  • the illustrated scan range is an example schematically shown, and is different from the total scan range of 270 degrees described above.
  • the position of the reflection point of the laser beam is schematically shown using a plurality of black points 4 represented by a symbol “ ⁇ ”.
  • the scanning of the laser beam is performed at short intervals while the position and attitude of the laser range finder 15 change. Therefore, the number of actual reflection points is much larger than the number of reflection points 4 shown.
  • the position estimation device 14e stores, for example, in the memory 14b, the position of the black point 4 obtained as the vehicle travels.
  • the map data is gradually completed as the AGV 10 continues to scan while traveling.
  • FIGS. 7B-7E only the scan range is shown for simplicity.
  • the scan range is an example, and is different from the above-described example of 270 degrees in total.
  • the map may be created using the microcomputer 14a in the AGV 10 or an external computer based on the sensor data after acquiring the sensor data of the amount necessary for creating the map. Alternatively, a map may be created in real time based on sensor data acquired by the moving AGV 10.
  • FIG. 7F schematically shows a part of the completed map 40.
  • free space is partitioned by a point cloud (Point Cloud) corresponding to a collection of reflection points of the laser beam.
  • Point Cloud Point Cloud
  • Another example of the map is an occupied grid map that distinguishes space occupied by an object from free space in grid units.
  • the position estimation device 14e stores map data (map data M) in the memory 14b or the storage device 14c.
  • map data M maps map data in the memory 14b or the storage device 14c.
  • the illustrated number or density of black spots is an example.
  • the map data thus obtained may be shared by multiple AGVs 10.
  • a typical example of an algorithm in which the AGV 10 estimates its own position based on map data is ICP (Iterative Closest Point) matching.
  • ICP Intelligent Closest Point
  • the map data M may be created and recorded as data of a plurality of partial maps.
  • FIG. 8 shows an example in which the entire area of one floor of one factory is covered by a combination of four partial map data M1, M2, M3 and M4.
  • one partial map data covers an area of 50 m ⁇ 50 m.
  • a rectangular overlapping area of 5 m in width is provided at the boundary between two adjacent maps in each of the X direction and the Y direction. This overlapping area is called "map switching area".
  • Map switching area When the AGV 10 traveling while referring to one partial map reaches the map switching area, it switches to a traveling referring to another adjacent partial map.
  • the number of partial maps is not limited to four, and may be appropriately set according to the area of the floor on which the AGV 10 travels, and the performance of a computer that executes map creation and self-position estimation.
  • the size of the partial map data and the width of the overlapping area are not limited to the above example, and may be set arbitrarily.
  • FIG. 9 shows a hardware configuration example of the operation management device 50.
  • the operation management apparatus 50 includes a CPU 51, a memory 52, a position database (position DB) 53, a communication circuit 54, a map database (map DB) 55, an image processing circuit 56, and an individual difference database (individual difference DB) And 57.
  • the CPU 51, the memory 52, the position DB 53, the communication circuit 54, the map DB 55, the image processing circuit 56, and the individual difference DB 57 are connected by a bus 58 and can exchange data with each other.
  • the CPU 51 is a signal processing circuit (computer) that controls the operation of the operation management device 50.
  • the CPU 51 is a semiconductor integrated circuit.
  • the memory 52 is a volatile storage device that stores a computer program that the CPU 51 executes.
  • the memory 52 can also be used as a work memory when the CPU 51 performs an operation.
  • the position DB 53 stores position data indicating each position that can be a destination of each AGV 10.
  • the position data includes a set of coordinate values of the position output by the reference AGV and angle values of the posture.
  • the said positional data may be called "operation management registration data.”
  • the reference AGV corresponds to the mobile unit 1a shown in FIG.
  • the communication circuit 54 performs wired communication conforming to, for example, the Ethernet (registered trademark) standard.
  • the communication circuit 54 is connected to the access point 2 (FIG. 1) by wire, and can communicate with the AGV 10 via the access point 2.
  • the communication circuit 54 receives data to be transmitted to the AGV 10 from the CPU 51 via the bus 58.
  • the communication circuit 54 also transmits data (notification) received from the AGV 10 to the CPU 51 and / or the memory 52 via the bus 58.
  • the map DB 55 stores data of an internal map of a factory or the like on which the AGV 10 travels.
  • the map may be the same as or different from the map 40 (FIG. 7F).
  • the data format is not limited as long as the map has a one-to-one correspondence with the position of each AGV 10.
  • the map stored in the map DB 55 may be a map created by CAD.
  • the position DB 53 and the map DB 55 may be constructed on a non-volatile semiconductor memory, or may be constructed on a magnetic recording medium represented by a hard disk or an optical recording medium represented by an optical disc.
  • the image processing circuit 56 is a circuit that generates data of an image displayed on the monitor 59.
  • the image processing circuit 56 operates only when the administrator operates the operation management device 50. In the present embodiment, particularly the detailed description is omitted.
  • the monitor 59 may be integrated with the operation management device 50. Further, the CPU 51 may perform the processing of the image processing circuit 56.
  • the individual difference DB 57 is a storage device that stores individual difference data of each AGV 10. It is assumed that the AGV 10 that has performed sensing at a certain position outputs coordinate values (x, y) and an angle ⁇ that represents a posture. In the present embodiment, the individual difference data is acquired as the amount of deviation from the reference value of each value of (x, y, ⁇ ). The “reference value” is (x, y, ⁇ ) output from the reference AGV that has performed sensing at the position. Individual difference data is calculated for each AGV. In addition, when there are a plurality of maps, individual difference data can be calculated for each map and for each AGV. Details of the individual difference data will be described later.
  • the individual difference data can be acquired as a deviation amount from the reference value of each value of (x, y, z, ⁇ , ⁇ ).
  • FIG. 10 is a view schematically showing an example of the movement route of the AGV 10 determined by the operation management device 50. As shown in FIG.
  • the outline of the operation of the AGV 10 and the operation management device 50 is as follows. In the following, an example will be described in which an AGV 10 is currently at position M 1 and travels through several positions to the final destination position M n + 1 (n: 1 or more positive integer) .
  • position DB 53 coordinate data indicating positions such as a position M 2 to be passed next to the position M 1 and a position M 3 to be passed next to the position M 2 are recorded.
  • CPU51 of traffic control device 50 reads out the coordinate data of the position M 2 with reference to the position DB 53, further from the individual differences DB57 reads individual difference data of the AGV 10, and generates a travel command to direct the position M 2.
  • the communication circuit 54 transmits a traveling command to the AGV 10 via the access point 2.
  • the CPU 51 periodically receives data indicating the current position and attitude from the AGV 10 via the access point 2.
  • the operation management device 50 can track the position of each AGV 10.
  • CPU51 determines that the current position of the AGV10 matches the position M 2, similarly reads out the coordinate data and the individual difference data position M 3, and transmits the AGV10 generates a travel command to direct the position M 3 . That is, when it is determined that the AGV 10 has reached a certain position, the operation management device 50 transmits a traveling command for directing to the next passing position.
  • the AGV 10 can reach the final target position Mn + 1 .
  • the passing position and the target position of the AGV 10 described above may be referred to as a “marker”.
  • FIG. 11 shows the imaging device 25b and the AGV 10 separated from each other.
  • the imaging device 25 b is detachable from the AGV 10.
  • the microcomputer 14a When the imaging device 25b is attached to the AGV 10, the microcomputer 14a operates the AGV 10 in a data acquisition mode for acquiring data for map creation. In the data acquisition mode, the microcomputer 14a causes the laser range finder 15 to acquire sensor data as map generation data while moving the AGV 10 along the map generation derivative. On the other hand, when the imaging device 25b is removed from the AGV 10, the microcomputer 14a autonomously travels the AGV 10 in accordance with the estimation result of its own position and posture using the sensor data and the map data output from the laser range finder 15.
  • An input interface 14 h is provided on the transport table 13 of the AGV 10.
  • an output interface 14 j is provided at the bottom of the derivative reader 25.
  • the input interface 14 h can detect attachment or detachment (detachment) of the imaging device 25 b based on, for example, the presence or absence of conduction.
  • the microcomputer 14a shifts to an operation mode in which the AGV 10 travels along the mapping derivative. Thereby, data for map preparation can be collected.
  • a mechanical lock mechanism may be provided to prevent the derivative reading device 25 from falling off the AGV 10 during traveling.
  • the imaging device 25 b it is not essential that the imaging device 25 b be detachable from the AGV 10, and the imaging device 25 b may be permanently fixed to the AGV 10 so as not to be detachable. If the imaging device 25b is permanently fixed to the AGV 10, the imaging device 25b reads the mapping derivative in the data acquisition mode. Furthermore, the imaging device 25b may be used to detect an obstacle or the like on a path during normal traveling. Detection of an obstacle or the like can be realized by identifying the obstacle or the like by image processing.
  • FIG. 12 shows how the AGV 10 is guided along the yarn 31.
  • the AGV 10 travels in the depth direction from the front side of the drawing.
  • FIG. 13 is an example of the image 35 acquired by the imaging device 25b.
  • the image 35 includes an image 36 of the yarn 31. If the yarn 31 is fluorescent, the image processing circuit of the imaging device 25b identifies the image 36 of the yarn 31 by extracting pixels having the fluorescent color.
  • the imaging device 25b captures a moving image at, for example, a frame rate of 15 sheets per second, and performs processing of identifying the image 36 of the thread 31 for each frame image. By continuing the identification, the image processing circuit can acquire data on the direction and the amount of deviation of the image 36 of the yarn 31.
  • the microcomputer 14a receives data on the direction and amount of deviation from the imaging device 25b, and controls the attitude of the AGV 10 when the AGV 10 travels so that the amount of deviation falls within the range of, for example, 0 ⁇ 10 mm.
  • the image processing circuit of the imaging device 25b may determine the position 37 at the center of the lower side of the image as a reference position for calculating the amount of deviation.
  • the microcomputer 14a of the AGV 10 controls the attitude of the AGV 10 when the AGV 10 is traveling so that the image 36 passes through the range including the position 37 at the lower center of the image.
  • the magnetic sensor 25a, the imaging device 25b, and the laser radar device 25c which are the derivative reading device 25, calculate and output data on the direction and amount of deviation by themselves.
  • the derivative reading device 25 performs processing until the data for calculating the data of the deviation direction and the deviation amount is acquired, and the processing of actually calculating the data of the deviation direction and the deviation amount is the microcomputer 14a. It may be done by Thereby, the configuration of the derivative reading device 25 can be further simplified, and the cost can be suppressed.
  • FIG. 14 is a flow chart showing the procedure of processing of the microcomputer 14a of the AGV 10 in the data collection mode for map creation. As described above, the derivative reading device 25 is attached to the AGV 10 in the mapping data acquisition mode.
  • step S10 the microcomputer 14a acquires, from the derivative reading device 25, data of the reading result of the mapping derivative.
  • step S11 the microcomputer 14a causes the AGV 10 to travel along the mapping derivative according to the read result.
  • step S12 the microcomputer 14a causes the laser range finder 15 to acquire map creation data sequentially during traveling.
  • step S13 the microcomputer 14a stores the data for map creation in the storage device 14c.
  • the AGV 10 can automatically read the mapping derivative which is a mark, and collect data for mapping along the mapping derivative.
  • the microcomputer 14a may additionally perform a process of creating a map using the collected data, or the collected data is transmitted to an external device to cause the external device to create a map. May be
  • the above general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium.
  • the present invention may be realized by any combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, and a storage medium.
  • the mobile object of the present disclosure can be suitably used for moving and transporting objects such as luggage, parts, finished products, etc. in factories, warehouses, construction sites, logistics, hospitals and the like.

Landscapes

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Abstract

移動体は、センサを用いて周囲の空間をセンシングし、取得されたセンサデータと予め用意された地図とを照合することによって自己位置を推定しながら自律走行を行うことが可能である。移動体は、モータと、モータを制御して移動体を移動させる駆動装置と、床に配置された地図作成用誘導体の位置を光学的または磁気的に読み取る読み取り装置と、読み取り装置の読み取り結果にしたがって、地図作成用誘導体に沿って床を走行させるよう駆動装置を制御する信号処理回路と、地図作成用誘導体に沿った走行中に周囲の空間をセンシングして、センサデータを取得するセンサと、センサデータを格納する記憶装置とを備えている。センサデータから作成された地図を、自律走行を行うための予め用意された地図として使用する。

Description

移動体
　本開示は、地図を作成することが可能な移動体に関する。
　所定の経路に沿って自律的に空間を移動する自律移動ロボットが開発されている。自律移動ロボットは、レーザレンジファインダ等の外界センサを用いて周囲の空間をセンシングし、センシング結果と、予め用意された地図とのマッチングを行い、自身の現在の位置および姿勢を推定（同定）する。自律移動ロボットは、自身の現在の位置および姿勢を制御しながら、当該経路に沿って移動することができる。
　特開２００９－０３１８８４号公報および特開平０５－０４６２３９号公報は、移動体に地図を作成させる技術を開示する。
特開２００９－０３１８８４号公報 特開平０５－０４６２３９号公報
　地図作成のためのデータを収集する作業は、煩雑であるにもかかわらず高い精度が要求されるため、データ収集作業の負担の軽減が必要とされていた。
　本開示は、地図作成のためのデータ収集作業をより簡素化する技術を提供する。
　本開示の例示的な実施形態にかかる移動体は、センサを用いて周囲の空間をセンシングし、取得されたセンサデータと予め用意された地図とを照合することによって自己位置を推定しながら自律走行を行うことが可能な移動体であって、モータと、前記モータを制御して前記移動体を移動させる駆動装置と、床に配置された地図作成用誘導体の位置を光学的または磁気的に読み取る読み取り装置と、前記読み取り装置の読み取り結果にしたがって、前記地図作成用誘導体に沿って前記床を走行させるよう前記駆動装置を制御する信号処理回路と、前記地図作成用誘導体に沿った走行中に周囲の空間をセンシングして、センサデータを取得するセンサと、前記センサデータを格納する記憶装置とを備え、前記センサデータから作成された地図を、前記自律走行を行うための前記予め用意された地図として使用する。
　本発明の例示的な実施形態にかかる移動体では、読み取り装置が床に配置された地図作成用誘導体の位置を光学的または磁気的に読み取り、読み取り結果にしたがって、信号処理回路が前記地図作成用誘導体に沿って前記床を走行させるよう前記駆動装置を制御する。測位装置は、走行によって位置を変えながら前記センサデータを取得して地図を作成する。少なくとも地図の作成時に床に地図作成用誘導体を配置すれば、移動体は自律的に走行して地図を作成できるため、地図作成時のシステム管理者の作業を大幅に簡素化できる。
図１Ａは、ＡＧＶが磁気センサを用いて、地図作成のための経路に沿って床に設けられた磁気テープを検出することを説明する図である。 図１Ｂは、ＡＧＶがイメージセンサを用いて、地図作成のための経路に沿って床に設けられた糸を検出することを説明する図である。 図１Ｃは、ＡＧＶが測域センサ（レーザレンジファインダ）を用いて、地図作成のための経路に沿って床に設けられた反射板を検出することを説明する図である。 図２は、本開示による、各ＡＧＶの走行を制御する制御システムの概要を示す図である。 図３は、ＡＧＶが存在する移動空間Ｓの一例を示す図である。 図４Ａは、接続される前のＡＧＶおよび牽引台車を示す図である。 図４Ｂは、接続されたＡＧＶおよび牽引台車を示す図である。 図５は、本実施形態にかかる例示的なＡＧＶの外観図である。 図６Ａは、ＡＧＶの第１のハードウェア構成例を示す図である。 図６Ｂは、ＡＧＶの第２のハードウェア構成例を示す図である。 図７Ａは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図７Ｂは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図７Ｃは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図７Ｄは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図７Ｅは、移動しながら地図を生成するＡＧＶを示す図である。 図７Ｆは、完成した地図の一部を模式的に示す図である。 図８は、複数の部分地図によって１つのフロアの地図が構成される例を示す図である。 図９は、運行管理装置のハードウェア構成例を示す図である。 図１０は、運行管理装置によって決定されたＡＧＶの移動経路の一例を模式的に示す図である。 図１１は、互いに分離された撮像装置と、ＡＧＶとを示す図である。 図１２は、糸に沿ってＡＧＶが誘導される様子を示す図である。 図１３は、撮像装置によって取得された画像の一例を示す図である。 図１４は、地図作成用データ収集モード時のマイコンの処理の手順を示すフローチャートである。
　＜用語＞
　本開示の実施形態を説明する前に、本明細書において使用する用語の定義を説明する。
　「無人搬送車」（ＡＧＶ）とは、本体に人手または自動で荷物を積み込み、指示された場所まで自動走行し、人手または自動で荷卸しをする無軌道車両を意味する。「無人搬送車」は、無人牽引車および無人フォークリフトを含む。
　「無人」の用語は、車両の操舵に人を必要としないことを意味しており、無人搬送車が「人（たとえば荷物の積み下ろしを行う者）」を搬送することは除外しない。
　「無人牽引車」とは、人手または自動で荷物の積み込み荷卸しをする台車を牽引して、指示された場所まで自動走行する無軌道車両である。
　「無人フォークリフト」とは、荷物移載用のフォークなどを上下させるマストを備え、フォークなどに荷物を自動移載し指示された場所まで自動走行し、自動荷役作業をする無軌道車両である。
　「無軌道車両」とは、車輪と、車輪を回転させる電気モータまたはエンジンを備える移動体（vehicle）である。
　「移動体」とは、人または荷物を載せて移動する装置であり、移動のための駆動力（traction）を発生させる車輪、二足または多足歩行装置、プロペラなどの駆動装置を備える。本開示における「移動体」の用語は、狭義の無人搬送車のみならず、モバイルロボット、サービスロボット、およびドローンを含む。
　「自動走行」は、無人搬送車が通信によって接続されるコンピュータの運行管理システムの指令に基づく走行と、無人搬送車が備える制御装置による自律的走行とを含む。自律的走行には、無人搬送車が所定の経路に沿って目的地に向かう走行のみならず、追尾目標に追従する走行も含まれる。また、無人搬送車は、一時的に作業者の指示に基づくマニュアル走行を行ってもよい。「自動走行」は、一般には「ガイド式」の走行および「ガイドレス式」の走行の両方を含むが、本開示では「ガイドレス式」の走行を意味する。
　「ガイド式」とは、誘導体を連続的または断続的に設置し、誘導体を利用して無人搬送車を誘導する方式である。
　「ガイドレス式」とは、誘導体を設置せずに誘導する方式である。本開示の実施形態における無人搬送車は、自己位置推定装置を備え、ガイドレス式で走行することができる。
　「自己位置推定装置」は、レーザレンジファインダなどの外界センサによって取得されたセンサデータに基づいて環境地図上における自己位置を推定する装置である。
　「外界センサ」は、移動体の外部の状態をセンシングするセンサである。外界センサには、たとえば、レーザレンジファインダ（測域センサともいう）、カメラ（またはイメージセンサ）、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ミリ波レーダ、および磁気センサがある。
　「内界センサ」は、移動体の内部の状態をセンシングするセンサである。内界センサには、たとえばロータリエンコーダ（以下、単に「エンコーダ」と称することがある）、加速度センサ、および角加速度センサ（たとえばジャイロセンサ）がある。
　「SLAM（スラム）」とは、Simultaneous Localization and Mappingの略語であり、自己位置推定と環境地図作成を同時に行うことを意味する。
　＜例示的な実施形態＞
　以下、添付の図面を参照しながら、本開示による移動体の一例を説明する。なお、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。本発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供する。これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　無人搬送車（以下「ＡＧＶ」と記述する。）等の移動体が、外界センサ（例えばレーザレンジファインダ）を用いて自身の現在の位置および姿勢を推定するためには、移動する空間の地図を予め作成しておく必要がある。
　予め地図を作成するため、例えば、人がレーザレンジファインダを搭載した手押し台車を手押しして移動させ、移動中に、レーザレンジファインダを利用して周囲の空間をスキャンさせてデータ（以下「地図作成用データ」と記述する。）を取得していた。手押し台車を移動体が移動する空間内の隅々まで押して歩くことで、必要な地図作成用データが得られ、それにより、移動体が移動する空間の地図を作成していた。
　上述の作業は、移動体が移動する空間のスキャンが終了するまで、人が手押し台車を押し続けて行う必要があった。空間の広さは、１枚の地図あたり、例えば５０ｍ×５０ｍである。地図を作成するために必要とされる人の作業負担は比較的大きかった。
　本発明者は、移動体が自律的に移動する性能を有することに着目し、移動体に移動させながら周囲の空間をスキャンさせて地図作成用データを取得すればよいと考えた。移動体を活用すれば、人の作業負担を大幅に軽減することができる。この方法は、地図作成用データさえ得られればよく、地図を作成することまでは必要とされないという点で、上述のＳＬＡＭ技術とは異なっている。得られた地図作成用データは有線または無線で送信され、あるいは、記録媒体を介して外部の装置に移動される。外部の装置は、取得した地図作成用データから地図を作成する。ただし、移動体が地図作成用データから地図を作成してもよい。
　本発明者は、より短い時間で効率的に地図作成用データの収集を行うために、移動体を誘導する技術を検討し、以下に説明する方法に想到した。
　図１Ａから図１Ｃは、いずれも、移動体１ａ～１ｃの誘導方法の例を示す。図には移動体の一例としてＡＧＶが示されている。本実施形態では、移動体は、地図作成用誘導体に沿って移動する。地図作成用誘導体は、少なくとも地図作成用データの収集時に床に配置されていればよく、収集後は撤去され得る。
　本実施形態による移動体１ａ～１ｃは、以下に説明する各種の外界センサに加えて、さらにレーザレンジファインダを有している。地図を取得する前は、移動体１ａ～１ｃは以下に説明する誘導方法によって誘導されながら移動し、レーザレンジファインダを用いて空間を定期的にスキャンする。これにより、地図の作成に必要な、レーザレンジファインダのセンサデータ、つまり地図作成用データ、を得ることができる。取得した地図作成用データから生成された地図を取得すると、移動体１ａ～１ｃは、当該地図とレーザレンジファインダのスキャンデータとを利用して自己位置および姿勢を推定しながら走行することができる。
　図１Ａは、地図作成用データの収集時に、磁気センサ２５ａを有する移動体１ａが、床に設置された磁気テープ３０に沿って誘導される様子を示している。この例では、磁気テープ３０が地図作成用誘導体である。移動体１ａは、磁気テープ３０の磁束を検出する磁気センサ２５ａの出力を利用して磁気テープ３０に沿って走行する。
　図１Ｂは、地図作成用データの収集時に、撮像装置２５ｂを有する移動体１ｂが、床に這わせた糸３１に沿って誘導される様子を示している。この例では、糸３１が地図作成用誘導体である。移動体１ｂは、撮像装置２５ｂによって取得された静止画像または動画像に含まれる糸の像を認識し、糸の像が画像内の所定の範囲に入るよう、進行方向および／または姿勢を制御する。これにより、移動体１ｂは、糸３１に沿って走行する。
　糸の像と、画像内の他の像とをより確実に識別するために、糸を着色してもよい。例えば蛍光塗料を染みこませて糸を着色することができる。蛍光塗料の色は、床の色を考慮して適宜選択され得る。床に糸を這わせる代わりに、床に線を引いてもよい。線は、塗料による塗装、ビニールなどのテープ、炭酸カルシウム等を主成分にしたラインパウダーで引いてもよい。地図作成用データ収集後に線を除去する場合には、後二者が好適である。床の上の線もまた「地図作成用誘導体」である。線の色は例えば白であるが、床の色等に応じて白以外の色を適宜選択し得る。
　図１Ｃは、地図作成用データの収集時に、レーザレーダ装置２５ｃを有する移動体１ｃが床に設置された反射板３５ａ～３５ｃの位置を検出し、反射板３５ａ～３５ｃの間を進む様子を示している。この例では、反射板３５ａ～３５ｃが地図作成用誘導体である。移動体１ｃを走行させたい経路３２の両側に、反射板３５ａ～３５ｃを含む複数の反射板を配置すればよい。移動体１ｃは、レーザレーダ装置２５ｃによって取得された反射光から各反射板の位置を認識しながら、その間を走行するよう、進行方向および／または姿勢を制御する。これにより、移動体１ｃは、経路３２に沿って走行する。
　図１Ａから図１Ｃの例によれば、移動体は、床に配置された地図作成用誘導体の位置を磁気的に読み取る装置（磁気センサ２５ａ）、または、光学的に読み取る装置（撮像装置２５ｂまたはレーザレーダ装置２５ｃ）を備えている。移動体は、読み取り結果にしたがって地図作成用誘導体に沿って床を走行する。移動体は、レーザレンジファインダを利用して、走行によって位置を変えながら地図作成用データを取得する。取得した地図作成用データは記憶装置に記憶される。
　以下、移動体が無人搬送車である場合のより具体的な例を説明する。誘導体読み取り装置を利用した地図作成用データの収集処理は、後述の図７Ａ～図７Ｅの処理（項目（４））が行われる際に実行される。地図作成用データの収集を行う際のＡＧＶ１０の動作の詳細は、項目（７）において図１１～１４を参照しながら説明する。
　以下の説明は、矛盾がない限り、ＡＧＶ以外の移動体、例えば移動ロボット、ドローン、または有人の車両などにも同様に適用することができる。
　（１）システムの基本構成
　図２は、本開示による例示的な移動体管理システム１００の基本構成例を示している。移動体管理システム１００は、少なくとも１台のＡＧＶ１０と、ＡＧＶ１０の運行管理を行う運行管理装置５０とを含む。図２には、ユーザ１によって操作される端末装置２０も記載されている。
　ＡＧＶ１０は、走行に磁気テープなどの誘導体が不要な「ガイドレス式」走行が可能な無人搬送台車である。ＡＧＶ１０は、自己位置推定を行い、推定の結果を端末装置２０および運行管理装置５０に送信することができる。ＡＧＶ１０は、運行管理装置５０からの指令に従って移動空間Ｓ内を自動走行することが可能である。ＡＧＶ１０は、さらに、人または他の移動体に追従して移動する「追尾モード」で動作することも可能である。
　運行管理装置５０は各ＡＧＶ１０の位置をトラッキングし、各ＡＧＶ１０の走行を管理するコンピュータシステムである。運行管理装置５０は、デスクトップ型ＰＣ、ノート型ＰＣ、および／または、サーバコンピュータであり得る。運行管理装置５０は、複数のアクセスポイント２を介して、各ＡＧＶ１０と通信する。たとえば、運行管理装置５０は、各ＡＧＶ１０が次に向かうべき位置の座標のデータを各ＡＧＶ１０に送信する。各ＡＧＶ１０は、定期的に、たとえば１００ミリ秒ごとに自身の位置および姿勢（orientation）を示すデータを運行管理装置５０に送信する。指示した位置にＡＧＶ１０が到達すると、運行管理装置５０は、さらに次に向かうべき位置の座標のデータを送信する。ＡＧＶ１０は、端末装置２０に入力されたユーザ１の操作に応じて移動空間Ｓ内を走行することも可能である。端末装置２０の一例はタブレットコンピュータである。典型的には、端末装置２０を利用したＡＧＶ１０の走行は地図作成時に行われ、運行管理装置５０を利用したＡＧＶ１０の走行は地図作成後に行われる。
　図３は、３台のＡＧＶ１０ａ、１０ｂおよび１０ｃが存在する移動空間Ｓの一例を示している。いずれのＡＧＶも図中の奥行き方向に走行しているとする。ＡＧＶ１０ａおよび１０ｂは天板に載置された荷物を搬送中である。ＡＧＶ１０ｃは、前方のＡＧＶ１０ｂに追従して走行している。なお、説明の便宜のため、図３では参照符号１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを付したが、以下では、「ＡＧＶ１０」と記述する。
　ＡＧＶ１０は、天板に載置された荷物を搬送する方法以外に、自身と接続された牽引台車を利用して荷物を搬送することも可能である。図４Ａは接続される前のＡＧＶ１０および牽引台車５を示している。牽引台車５の各足にはキャスターが設けられている。ＡＧＶ１０は牽引台車５と機械的に接続される。図４Ｂは、接続されたＡＧＶ１０および牽引台車５を示している。ＡＧＶ１０が走行すると、牽引台車５はＡＧＶ１０に牽引される。牽引台車５を牽引することにより、ＡＧＶ１０は、牽引台車５に載置された荷物を搬送できる。
　ＡＧＶ１０と牽引台車５との接続方法は任意である。ここでは一例を説明する。ＡＧＶ１０の天板にはプレート６が固定されている。牽引台車５には、スリットを有するガイド７が設けられている。ＡＧＶ１０は牽引台車５に接近し、プレート６をガイド７のスリットに差し込む。差し込みが完了すると、ＡＧＶ１０は、図示されない電磁ロック式ピンをプレート６およびガイド７に貫通させ、電磁ロックをかける。これにより、ＡＧＶ１０と牽引台車５とが物理的に接続される。
　再び図２を参照する。各ＡＧＶ１０と端末装置２０とは、たとえば１対１で接続されてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した通信を行うことができる。各ＡＧＶ１０と端末装置２０とは、１または複数のアクセスポイント２を利用してＷｉ－Ｆｉ（登録商標）に準拠した通信を行うこともできる。複数のアクセスポイント２は、たとえばスイッチングハブ３を介して互いに接続されている。図２には２台のアクセスポイント２ａ、２ｂが記載されている。ＡＧＶ１０はアクセスポイント２ａと無線で接続されている。端末装置２０はアクセスポイント２ｂと無線で接続されている。ＡＧＶ１０が送信したデータはアクセスポイント２ａで受信され、スイッチングハブ３を介してアクセスポイント２ｂに転送され、アクセスポイント２ｂから端末装置２０に送信される。また、端末装置２０が送信したデータは、アクセスポイント２ｂで受信され、スイッチングハブ３を介してアクセスポイント２ａに転送され、アクセスポイント２ａからＡＧＶ１０に送信される。これにより、ＡＧＶ１０および端末装置２０の間の双方向通信が実現される。複数のアクセスポイント２はスイッチングハブ３を介して運行管理装置５０とも接続されている。これにより、運行管理装置５０と各ＡＧＶ１０との間でも双方向通信が実現される。
　（２）環境地図の作成
　自己位置を推定しながらＡＧＶ１０が走行できるようにするため、移動空間Ｓ内の地図が作成される。ＡＧＶ１０には位置推定装置およびレーザレンジファインダが搭載されており、レーザレンジファインダの出力を利用して地図を作成できる。
　ＡＧＶ１０は、ユーザの操作によってデータ取得モードに遷移する。データ取得モードにおいて、ＡＧＶ１０はレーザレンジファインダを用いたセンサデータの取得を開始する。レーザレンジファインダは周期的にたとえば赤外線または可視光のレーザビームを周囲に放射して周囲の空間Ｓをスキャンする。レーザビームは、たとえば、壁、柱等の構造物、床の上に置かれた物体等の表面で反射される。レーザレンジファインダは、レーザビームの反射光を受けて各反射点までの距離を計算し、各反射点の位置が示された測定結果のデータを出力する。各反射点の位置には、反射光の到来方向および距離が反映されている。１回のスキャンによって得られた測定結果のデータは「計測データ」または「センサデータ」と呼ばれることがある。
　位置推定装置は、センサデータを記憶装置に蓄積する。移動空間Ｓ内のセンサデータの取得が完了すると、記憶装置に蓄積されたセンサデータが外部装置に送信される。外部装置は、たとえば信号処理プロセッサを有し、かつ、地図作成プログラムがインストールされたコンピュータである。
　外部装置の信号処理プロセッサは、スキャンごとに得られたセンサデータ同士を重ね合わせる。信号処理プロセッサが重ね合わせる処理を繰り返し行うことにより、空間Ｓの地図を作成することができる。外部装置は、作成した地図のデータをＡＧＶ１０に送信する。ＡＧＶ１０は、作成した地図のデータを内部の記憶装置に保存する。外部装置は、運行管理装置５０であってもよいし、他の装置であってもよい。
　外部装置ではなくＡＧＶ１０が地図の作成を行ってもよい。上述した外部装置の信号処理プロセッサが行った処理を、ＡＧＶ１０のマイクロコントローラユニット（マイコン）などの回路が行えばよい。ＡＧＶ１０内で地図を作成する場合には、蓄積されたセンサデータを外部装置に送信する必要が無くなる。センサデータのデータ容量は一般には大きいと考えられる。センサデータを外部装置に送信する必要がないため、通信回線の占有を回避できる。
　なお、センサデータを取得するための移動空間Ｓ内の移動は、ユーザの操作に従ってＡＧＶ１０が走行することによって実現し得る。たとえば、ＡＧＶ１０は、端末装置２０を介して無線でユーザから前後左右の各方向への移動を指示する走行指令を受け取る。ＡＧＶ１０は走行指令にしたがって移動空間Ｓ内を前後左右に走行し、地図を作成する。ＡＧＶ１０がジョイスティック等の操縦装置と有線で接続されている場合には、当該操縦装置からの制御信号にしたがって移動空間Ｓ内を前後左右に走行し、地図を作成してもよい。レーザレンジファインダを搭載した計測台車を人が押し歩くことによってセンサデータを取得してもよい。
　なお、図２および図３には複数台のＡＧＶ１０が示されているが、ＡＧＶは１台であってもよい。複数台のＡＧＶ１０が存在する場合、ユーザ１は端末装置２０を利用して、登録された複数のＡＧＶのうちから一台のＡＧＶ１０を選択して、移動空間Ｓの地図を作成させることができる。
　地図が作成されると、以後、各ＡＧＶ１０は当該地図を利用して自己位置を推定しながら自動走行することができる。自己位置を推定する処理の説明は後述する。
　（３）ＡＧＶの構成
　図５は、本実施形態にかかる例示的なＡＧＶ１０の外観図である。ＡＧＶ１０は、２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂと、４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆと、フレーム１２と、搬送テーブル１３と、走行制御装置１４と、レーザレンジファインダ１５とを有する。２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂは、ＡＧＶ１０の右側および左側にそれぞれ設けられている。４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆは、ＡＧＶ１０の４隅に配置されている。なお、ＡＧＶ１０は、２つの駆動輪１１ａおよび１１ｂに接続される複数のモータも有するが、複数のモータは図５には示されていない。また、図５には、ＡＧＶ１０の右側に位置する１つの駆動輪１１ａおよび２つのキャスター１１ｃおよび１１ｅと、左後部に位置するキャスター１１ｆとが示されているが、左側の駆動輪１１ｂおよび左前部のキャスター１１ｄはフレーム１２の蔭に隠れているため明示されていない。４つのキャスター１１ｃ、１１ｄ、１１ｅおよび１１ｆは、自由に旋回することができる。以下の説明では、駆動輪１１ａおよび駆動輪１１ｂを、それぞれ車輪１１ａおよび車輪１１ｂとも称する。
　走行制御装置１４は、ＡＧＶ１０の動作を制御する装置であり、主としてマイコン（後述）を含む集積回路、電子部品およびそれらが搭載された基板を含む。走行制御装置１４は、上述した、端末装置２０とのデータの送受信、および前処理演算を行う。
　レーザレンジファインダ１５は、たとえば赤外線または可視光のレーザビーム１５ａを放射し、当該レーザビーム１５ａの反射光を検出することにより、反射点までの距離を測定する光学機器である。本実施形態では、ＡＧＶ１０のレーザレンジファインダ１５は、たとえばＡＧＶ１０の正面を基準として左右１３５度（合計２７０度）の範囲の空間に、０．２５度ごとに方向を変化させながらパルス状のレーザビーム１５ａを放射し、各レーザビーム１５ａの反射光を検出する。これにより、０．２５度ごと、合計１０８１ステップ分の角度で決まる方向における反射点までの距離のデータを得ることができる。なお、本実施形態では、レーザレンジファインダ１５が行う周囲の空間のスキャンは実質的に床面に平行であり、平面的（二次元的）である。しかしながら、レーザレンジファインダ１５は高さ方向のスキャンを行ってもよい。
　ＡＧＶ１０の位置および姿勢（向き）と、レーザレンジファインダ１５のスキャン結果とにより、ＡＧＶ１０は、空間Ｓの地図を作成することができる。地図には、ＡＧＶの周囲の壁、柱等の構造物、床の上に載置された物体の配置が反映され得る。地図のデータは、ＡＧＶ１０内に設けられた記憶装置に格納される。
　一般に、移動体の位置および姿勢は、ポーズ（ｐｏｓｅ）と呼ばれる。二次元面内における移動体の位置および姿勢は、ＸＹ直交座標系における位置座標（ｘ, ｙ）と、Ｘ軸に対する角度θによって表現される。ＡＧＶ１０の位置および姿勢、すなわちポーズ（ｘ, ｙ, θ）を、以下、単に「位置」と呼ぶことがある。
　レーザビーム１５ａの放射位置から見た反射点の位置は、角度および距離によって決定される極座標を用いて表現され得る。本実施形態では、レーザレンジファインダ１５は極座標で表現されたセンサデータを出力する。ただし、レーザレンジファインダ１５は、極座標で表現された位置を直交座標に変換して出力してもよい。
　レーザレンジファインダの構造および動作原理は公知であるため、本明細書ではこれ以上の詳細な説明は省略する。レーザレンジファインダ１５によって検出され得る物体の例は、人、荷物、棚、壁である。
　レーザレンジファインダ１５は、周囲の空間をセンシングしてセンサデータを取得するための外界センサの一例である。そのような外界センサの他の例としては、イメージセンサおよび超音波センサが考えられる。
　走行制御装置１４は、レーザレンジファインダ１５の測定結果と、自身が保持する地図データとを比較して、自身の現在位置を推定することができる。なお、保持されている地図データは、他のＡＧＶ１０が作成した地図データであってもよい。
　図６Ａは、ＡＧＶ１０の第１のハードウェア構成例を示している。また図６Ａは、走行制御装置１４の具体的な構成も示している。
　ＡＧＶ１０は、走行制御装置１４と、レーザレンジファインダ１５と、２台のモータ１６ａおよび１６ｂと、駆動装置１７と、車輪１１ａおよび１１ｂと、２つのロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂとを備えている。
　走行制御装置１４は、マイコン１４ａと、メモリ１４ｂと、記憶装置１４ｃと、通信回路１４ｄと、位置推定装置１４ｅとを有している。マイコン１４ａ、メモリ１４ｂ、記憶装置１４ｃ、通信回路１４ｄおよび位置推定装置１４ｅは通信バス１４ｆで接続されており、相互にデータを授受することが可能である。レーザレンジファインダ１５もまた通信インタフェース（図示せず）を介して通信バス１４ｆに接続されており、計測結果である計測データを、マイコン１４ａ、位置推定装置１４ｅおよび／またはメモリ１４ｂに送信する。
　さらに、走行制御装置１４は入力インタフェース１４ｈを有している。入力インタフェース１４ｈには、誘導体読み取り装置２５が接続されている。
　誘導体読み取り装置２５は、地図作成用誘導体の位置を光学的または磁気的に読み取る装置である。誘導体読み取り装置２５の例は、図１Ａに示す磁気センサ２５ａ、図１Ｂに示す撮像装置２５ｂ、図１Ｂに示すレーザレーダ装置２５ｃである。
　誘導体読み取り装置２５が磁気センサ２５ａである場合を説明する。磁気センサ２５ａは複数のホール素子を有している。各ホール素子は、床に配置された磁気テープ３０の磁束を検知する。例えば、磁気センサ２５ａが７個のホール素子を有する場合、７個のホール素子は１０ｍｍのピッチで配置される。７個のホール素子のうち、磁気テープ３０の直上に位置するホール素子はハイレベルの電圧信号を出力し、磁気テープ３０の直上から外れた位置のホール素子はローレベルの電圧信号を出力する。ＡＧＶ１０が走行して磁気テープ３０の延びる方向に対して横にずれると、一部のホール素子の電圧信号はハイレベルからローレベルに変化し、他の一部のホール素子の電圧信号はローレベルからハイレベルに変化する。磁気センサ２５ａは、各ホール素子の電圧信号の変化から、右方向または左方向にどれだけの距離ずれたかを判定できる。磁気センサ２５ａは、ずれた方向およびずれ量のデータを、入力インタフェース１４ｈを介してマイコン１４ａに出力する。
　誘導体読み取り装置２５が撮像装置２５ｂである場合を説明する。撮像装置２５ｂは不図示のレンズ、イメージセンサおよび画像処理回路を有している。イメージセンサは、縦横に配列された多数の撮像素子を有している。イメージセンサは、レンズを介して入射した光を各撮像素子で受ける。各撮像素子にはフィルタが設けられ、特定の波長域の光を受け、受けた光の強度に応じた信号を出力する。これにより、いわゆる赤色、緑色および青色のそれぞれについて、入射光の強さを取得することができる。複数の撮像素子から出力された信号に従って、多数の画素を有する１枚の画像が構成される。１画素は、例えば、緑色を検出する２つの撮像素子の出力信号と、赤色を検出する１つの撮像素子の出力信号と、青色を検出する１つの撮像素子の出力信号とによって表現される。
　画像処理回路は、イメージセンサから出力された画像から、糸３１（図１Ｂ）の像を認識する。例えば糸３１の色が既知の場合には、画像処理回路は、画像内でその色を有する画素を抽出することにより、糸３１の像を識別することができる。
　さらに画像処理回路は、糸３１の像の画像内の位置の変化量を検出する。位置の変化量は、ＡＧＶ１０の走行によって、どれだけの距離、右または左にずれたかに比例する。画像のＸ画素が現実のＹｍｍのずれに相当することを予め関連付けておくことにより、画像処理回路は、ずれた方向およびずれ量のデータを、入力インタフェース１４ｈを介してマイコン１４ａに出力することができる。
　なお、抽出された複数の画素が所定の数以上連続的に存在することも、糸３１の判定条件に含めてもよい。これにより、糸３１と同色の物体が存在していたとしても、誤認識を回避することができる。
　誘導体読み取り装置２５がレーザレーダ装置２５ｃである場合を説明する。レーザレーダ装置２５ｃは、レーザレンジファインダ１５と同様、赤外線または可視光のレーザビームを放射する。レーザレンジファインダ１５ｃは、例えば０．５度単位で３６０度にわたってレーザビームを放射する。レーザレーダ装置２５ｃは、反射体で反射されたレーザビームを検出する。反射体で反射された場合、反射光の強度は十分に強いため、レーザレーダ装置２５ｃは反射光を確実に検出できる。レーザレーダ装置２５ｃは、現在位置が、どの反射体とどの反射体との間であるかを算出して出力する。
　マイコン１４ａは、走行制御装置１４を含むＡＧＶ１０の全体を制御するための演算を行うプロセッサまたは制御回路（コンピュータ）である。典型的にはマイコン１４ａは半導体集積回路である。マイコン１４ａは、制御信号であるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を駆動装置１７に送信して駆動装置１７を制御し、モータに印加する電圧を調整させる。これによりモータ１６ａおよび１６ｂの各々が所望の回転速度で回転する。
　左右のモータ１６ａおよび１６ｂの駆動を制御する１つ以上の制御回路（たとえばマイコン）を、マイコン１４ａとは独立して設けてもよい。たとえば、モータ駆動装置１７が、モータ１６ａおよび１６ｂの駆動をそれぞれ制御する２つのマイコンを備えていてもよい。それらの２つのマイコンは、エンコーダ１８ａおよび１８ｂから出力されたエンコーダ情報を用いた座標計算をそれぞれ行い、所与の初期位置からのＡＧＶ１０の移動距離を推定してもよい。また、当該２つのマイコンは、エンコーダ情報を利用してモータ駆動回路１７ａおよび１７ｂを制御してもよい。
　マイコン１４ａは、誘導体読み取り装置２５の出力結果を利用して、誘導体に沿ってＡＧＶ１０が移動するよう、モータ駆動装置１７を制御する。
　メモリ１４ｂは、マイコン１４ａが実行するコンピュータプログラムを記憶する揮発性の記憶装置である。メモリ１４ｂは、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅが演算を行う際のワークメモリとしても利用され得る。
　記憶装置１４ｃは、不揮発性の半導体メモリ装置である。ただし、記憶装置１４ｃは、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または、光ディスクに代表される光学式記録媒体であってもよい。さらに、記憶装置１４ｃは、いずれかの記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すためのヘッド装置および当該ヘッド装置の制御装置を含んでもよい。
　地図作成用データの収集時には、記憶装置１４ｃは、収集した地図作成用データを記憶する。地図作成用データは、レーザビームの反射点の集まりに相当する点群（Point Cloud）であり得る。
　地図が既に作成されている場合には、記憶装置１４ｃは、走行する空間Ｓの地図データＭ、および、１または複数の走行経路のデータ（走行経路データ）Ｒを記憶する。地図データＭは、ＡＧＶ１０が地図作成モードで動作することによって作成され記憶装置１４ｃに記憶される。走行経路データＲは、地図データＭが作成された後に外部から送信される。本実施形態では、地図データＭおよび走行経路データＲは同じ記憶装置１４ｃに記憶されているが、異なる記憶装置に記憶されてもよい。
　走行経路データＲの例を説明する。
　端末装置２０がタブレットコンピュータである場合には、ＡＧＶ１０はタブレットコンピュータから走行経路を示す走行経路データＲを受信する。このときの走行経路データＲは、複数のマーカの位置を示すマーカデータを含む。「マーカ」は走行するＡＧＶ１０の通過位置（経由点）を示す。走行経路データＲは、走行開始位置を示す開始マーカおよび走行終了位置を示す終了マーカの位置情報を少なくとも含む。走行経路データＲは、さらに、１以上の中間経由点のマーカの位置情報を含んでもよい。走行経路が１以上の中間経由点を含む場合には、開始マーカから、当該走行経由点を順に経由して終了マーカに至る経路が、走行経路として定義される。各マーカのデータは、そのマーカの座標データに加えて、次のマーカに移動するまでのＡＧＶ１０の向き（角度）および走行速度のデータを含み得る。ＡＧＶ１０が各マーカの位置で一旦停止し、自己位置推定および端末装置２０への通知などを行う場合には、各マーカのデータは、当該走行速度に達するまでの加速に要する加速時間、および／または、当該走行速度から次のマーカの位置で停止するまでの減速に要する減速時間のデータを含み得る。
　端末装置２０ではなく運行管理装置５０（たとえば、ＰＣおよび／またはサーバコンピュータ）がＡＧＶ１０の移動を制御してもよい。その場合には、運行管理装置５０は、ＡＧＶ１０がマーカに到達する度に、次のマーカへの移動をＡＧＶ１０に指示してもよい。たとえば、ＡＧＶ１０は、運行管理装置５０から、次に向かうべき目的位置の座標データ、または、当該目的位置までの距離および進むべき角度のデータを、走行経路を示す走行経路データＲとして受信する。
　ＡＧＶ１０は、作成された地図と走行中に取得されたレーザレンジファインダ１５が出力したセンサデータとを利用して自己位置を推定しながら、記憶された走行経路に沿って走行することができる。
　通信回路１４ｄは、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）および／またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）規格に準拠した無線通信を行う無線通信回路である。いずれの規格も、２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用した無線通信規格を含む。たとえばＡＧＶ１０を走行させて地図を作成するモードでは、通信回路１４ｄは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した無線通信を行い、１対１で端末装置２０と通信する。
　位置推定装置１４ｅは、地図の作成処理、および、走行時には自己位置の推定処理を行う。位置推定装置１４ｅは、ＡＧＶ１０の位置および姿勢とレーザレンジファインダのスキャン結果とにより、移動空間Ｓの地図を作成する。走行時には、位置推定装置１４ｅは、レーザレンジファインダ１５からセンサデータを受け取り、また、記憶装置１４ｃに記憶された地図データＭを読み出す。レーザレンジファインダ１５のスキャン結果から作成された局所的地図データ（センサデータ）と、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、地図データＭ上における自己位置（ｘ, ｙ, θ）を同定する。位置推定装置１４ｅは、局所的地図データが地図データＭに一致した程度を表す「信頼度」のデータを生成する。自己位置（ｘ, ｙ, θ）、および、信頼度の各データは、ＡＧＶ１０から端末装置２０または運行管理装置５０に送信され得る。端末装置２０または運行管理装置５０は、自己位置（ｘ, ｙ, θ）、および、信頼度の各データを受信して、内蔵または接続された表示装置に表示することができる。
　本実施形態では、マイコン１４ａと位置推定装置１４ｅとは別個の構成要素であるとしているが、これは一例である。マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅの各動作を独立して行うことが可能な１つのチップ回路または半導体集積回路であってもよい。図６Ａには、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅを包括するチップ回路１４ｇが示されている。以下では、マイコン１４ａおよび位置推定装置１４ｅが別個独立に設けられている例を説明する。
　２台のモータ１６ａおよび１６ｂは、それぞれ２つの車輪１１ａおよび１１ｂに取り付けられ、各車輪を回転させる。つまり、２つの車輪１１ａおよび１１ｂはそれぞれ駆動輪である。本明細書では、モータ１６ａおよびモータ１６ｂは、それぞれＡＧＶ１０の右輪および左輪を駆動するモータであるとして説明する。
　移動体１０は、さらに、車輪１１ａおよび１１ｂの回転位置または回転速度を測定するエンコーダユニット１８をさらに備えている。エンコーダユニット１８は、第１ロータリエンコーダ１８ａおよび第２ロータリエンコーダ１８ｂを含む。第１ロータリエンコーダ１８ａは、モータ１６ａから車輪１１ａまでの動力伝達機構のいずれかの位置における回転を計測する。第２ロータリエンコーダ１８ｂは、モータ１６ｂから車輪１１ｂまでの動力伝達機構のいずれかの位置における回転を計測する。エンコーダユニット１８は、ロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂによって取得された信号を、マイコン１４ａに送信する。マイコン１４ａは、位置推定装置１４ｅから受信した信号だけでなく、エンコーダユニット１８から受信した信号を利用して、移動体１０の移動を制御してもよい。
　駆動装置１７は、２台のモータ１６ａおよび１６ｂの各々に印加される電圧を調整するためのモータ駆動回路１７ａおよび１７ｂを有する。モータ駆動回路１７ａおよび１７ｂの各々はいわゆるインバータ回路を含む。モータ駆動回路１７ａおよび１７ｂは、マイコン１４ａまたはモータ駆動回路１７ａ内のマイコンから送信されたＰＷＭ信号によって各モータに流れる電流をオンまたはオフし、それによりモータに印加される電圧を調整する。
　図６Ｂは、ＡＧＶ１０の第２のハードウェア構成例を示している。第２のハードウェア構成例は、レーザ測位システム１４ｈを有する点、および、マイコン１４ａが各構成要素と１対１で接続されている点において、第１のハードウェア構成例（図６Ａ）と相違する。
　レーザ測位システム１４ｈは、位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５を有する。位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５は、たとえばイーサネット（登録商標）ケーブルで接続されている。位置推定装置１４ｅおよびレーザレンジファインダ１５の各動作は上述した通りである。レーザ測位システム１４ｈは、ＡＧＶ１０のポーズ（ｘ, ｙ, θ）を示す情報をマイコン１４ａに出力する。
　マイコン１４ａは、種々の汎用Ｉ／Ｏインタフェースまたは汎用入出力ポート（図示せず）を有している。マイコン１４ａは、通信回路１４ｄ、レーザ測位システム１４ｈ等の、走行制御装置１４内の他の構成要素と、当該汎用入出力ポートを介して直接接続されている。
　図６Ｂに関して上述した構成以外は、図６Ａの構成と共通である。よって共通の構成の説明は省略する。
　本開示の実施形態におけるＡＧＶ１０は、図示されていないバンパースイッチなどのセーフティセンサを備えていてもよい。ＡＧＶ１０は、ジャイロセンサなどの慣性計測装置を備えていてもよい。ロータリエンコーダ１８ａおよび１８ｂまたは慣性計測装置などの内界センサによる測定データを利用すれば、ＡＧＶ１０の移動距離および姿勢の変化量（角度）を推定することができる。これらの距離および角度の推定値は、オドメトリデータと呼ばれ、位置推定装置１４ｅによって得られる位置および姿勢の情報を補助する機能を発揮し得る。
　（４）地図データ
　図７Ａ～図７Ｆは、センサデータを取得しながら移動するＡＧＶ１０を模式的に示す。ユーザ１は、端末装置２０を操作しながらマニュアルでＡＧＶ１０を移動させてもよい。あるいは、図６Ａおよび６Ｂに示される走行制御装置１４を備えるユニット、または、ＡＧＶ１０そのものを台車に載置し、台車をユーザ１が手で押す、または牽くことによってセンサデータを取得してもよい。
　図７Ａには、レーザレンジファインダ１５を用いて周囲の空間をスキャンするＡＧＶ１０が示されている。所定のステップ角毎にレーザビームが放射され、スキャンが行われる。なお、図示されたスキャン範囲は模式的に示した例であり、上述した合計２７０度のスキャン範囲とは異なっている。
　図７Ａ～図７Ｆの各々では、レーザビームの反射点の位置が、記号「・」で表される複数の黒点４を用いて模式的に示されている。レーザビームのスキャンは、レーザレンジファインダ１５の位置および姿勢が変化する間に短い周期で実行される。このため、現実の反射点の個数は、図示されている反射点４の個数よりも遥かに多い。位置推定装置１４ｅは、走行に伴って得られる黒点４の位置を、たとえばメモリ１４ｂに蓄積する。ＡＧＶ１０が走行しながらスキャンを継続して行うことにより、地図データが徐々に完成されてゆく。図７Ｂから図７Ｅでは、簡略化のためスキャン範囲のみが示されている。当該スキャン範囲は例示であり、上述した合計２７０度の例とは異なる。
　地図は、地図作成に必要な量のセンサデータを取得した後、そのセンサデータに基づいて、このＡＧＶ１０内のマイコン１４ａまたは外部のコンピュータを用いて作成してもよい。あるいは、移動しつつあるＡＧＶ１０が取得したセンサデータに基づいてリアルタイムで地図を作成してもよい。
　図７Ｆは、完成した地図４０の一部を模式的に示す。図７Ｆに示される地図では、レーザビームの反射点の集まりに相当する点群（Point Cloud）によって自由空間が仕切られている。地図の他の例は、物体が占有している空間と自由空間とをグリッド単位で区別する占有格子地図である。位置推定装置１４ｅは、地図のデータ（地図データＭ）をメモリ１４ｂまたは記憶装置１４ｃに蓄積する。なお図示されている黒点の数または密度は一例である。
　こうして得られた地図データは、複数のＡＧＶ１０によって共有され得る。
　ＡＧＶ１０が地図データに基づいて自己位置を推定するアルゴリズムの典型例は、ＩＣＰ（Iterative Closest Point）マッチングである。前述したように、レーザレンジファインダ１５のスキャン結果から作成された局所的地図データ（センサデータ）と、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、地図データＭ上における自己位置（ｘ, ｙ, θ）を推定することができる。
　ＡＧＶ１０が走行するエリアが広い場合、地図データＭのデータ量が多くなる。そのため、地図の作成時間が増大したり、自己位置推定に多大な時間を要するなどの不都合が生じる可能性がある。そのような不都合が生じる場合には、地図データＭを、複数の部分地図のデータに分けて作成および記録してもよい。
　図８は、４つの部分地図データＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の組み合わせによって１つの工場の１フロアの全域がカバーされる例を示している。この例では、１つの部分地図データは５０ｍ×５０ｍの領域をカバーしている。Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれにおいて隣接する２つの地図の境界部分に、幅５ｍの矩形の重複領域が設けられている。この重複領域を「地図切替エリア」と呼ぶ。１つの部分地図を参照しながら走行しているＡＧＶ１０が地図切替エリアに到達すると、隣接する他の部分地図を参照する走行に切り替える。部分地図の枚数は４枚に限らず、ＡＧＶ１０が走行するフロアの面積、地図作成および自己位置推定を実行するコンピュータの性能に応じて適宜設定してよい。部分地図データのサイズおよび重複領域の幅も、上記の例に限定されず、任意に設定してよい。
　（５）運行管理装置の構成例
　図９は、運行管理装置５０のハードウェア構成例を示している。運行管理装置５０は、ＣＰＵ５１と、メモリ５２と、位置データベース（位置ＤＢ）５３と、通信回路５４と、地図データベース（地図ＤＢ）５５と、画像処理回路５６と、個体差データベース（個体差ＤＢ）５７とを有する。
　ＣＰＵ５１、メモリ５２、位置ＤＢ５３、通信回路５４、地図ＤＢ５５、画像処理回路５６および個体差ＤＢ５７はバス５８で接続されており、相互にデータを授受することが可能である。
　ＣＰＵ５１は、運行管理装置５０の動作を制御する信号処理回路（コンピュータ）である。典型的にはＣＰＵ５１は半導体集積回路である。
　メモリ５２は、ＣＰＵ５１が実行するコンピュータプログラムを記憶する、揮発性の記憶装置である。メモリ５２は、ＣＰＵ５１が演算を行う際のワークメモリとしても利用され得る。
　位置ＤＢ５３は、各ＡＧＶ１０の行き先となり得る各位置を示す位置データを格納する。本実施形態では、位置データは、基準ＡＧＶが出力した位置の座標値および姿勢の角度値の組を含む。当該位置データを「運行管理登録データ」と呼ぶこともある。なお、基準ＡＧＶは、図１に示す移動体１ａに対応する。
　通信回路５４は、たとえばイーサネット（登録商標）規格に準拠した有線通信を行う。通信回路５４はアクセスポイント２（図１）と有線で接続されており、アクセスポイント２を介して、ＡＧＶ１０と通信することができる。通信回路５４は、ＡＧＶ１０に送信すべきデータを、バス５８を介してＣＰＵ５１から受信する。また通信回路５４は、ＡＧＶ１０から受信したデータ（通知）を、バス５８を介してＣＰＵ５１および／またはメモリ５２に送信する。
　地図ＤＢ５５は、ＡＧＶ１０が走行する工場等の内部の地図のデータを格納する。当該地図は、地図４０（図７Ｆ）と同じであってもよいし、異なっていてもよい。各ＡＧＶ１０の位置と１対１で対応関係を有する地図であれば、データの形式は問わない。たとえば地図ＤＢ５５に格納される地図は、ＣＡＤによって作成された地図であってもよい。
　位置ＤＢ５３および地図ＤＢ５５は、不揮発性の半導体メモリ上に構築されてもよいし、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または光ディスクに代表される光学式記録媒体上に構築されてもよい。
　画像処理回路５６はモニタ５９に表示される映像のデータを生成する回路である。画像処理回路５６は、専ら、管理者が運行管理装置５０を操作する際に動作する。本実施形態では特にこれ以上の詳細な説明は省略する。なお、モニタ５９は運行管理装置５０と一体化されていてもよい。また画像処理回路５６の処理をＣＰＵ５１が行ってもよい。
　個体差ＤＢ５７は、各ＡＧＶ１０の個体差データを格納する記憶装置である。ある位置においてセンシングを行ったＡＧＶ１０が、座標値（ｘ，ｙ）および姿勢を表す角度θを出力したとする。本実施形態では、個体差データは（ｘ，ｙ，θ）の各値の基準値からのずれ量として取得される。「基準値」は、当該位置においてセンシングを行った基準ＡＧＶが出力した（ｘ，ｙ，θ）である。個体差データは、ＡＧＶ毎に算出される。また、地図が複数枚存在する場合には、個体差データは地図毎かつＡＧＶ毎に算出され得る。個体差データの詳細は後述する。
　移動体として三次元空間を飛行するドローン等を採用した場合、個体差データは（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ）の各値の基準値からのずれ量として取得され得る。
　（６）運行管理装置の動作
　図１０を参照しながら、運行管理装置５０の動作の概要を説明する。図１０は、運行管理装置５０によって決定されたＡＧＶ１０の移動経路の一例を模式的に示す図である。
　ＡＧＶ１０および運行管理装置５０の動作の概要は以下のとおりである。以下では、あるＡＧＶ１０が現在、位置Ｍ１におり、幾つかの位置を通過して、最終的な目的地である位置Ｍｎ＋１（ｎ：１以上の正の整数）まで走行する例を説明する。なお、位置ＤＢ５３には位置Ｍ１の次に通過すべき位置Ｍ２、位置Ｍ２の次に通過すべき位置Ｍ３等の各位置を示す座標データが記録されている。
　運行管理装置５０のＣＰＵ５１は、位置ＤＢ５３を参照して位置Ｍ２の座標データを読み出し、さらに個体差ＤＢ５７から当該ＡＧＶ１０の個体差データを読み出して、位置Ｍ２に向かわせる走行指令を生成する。通信回路５４は、アクセスポイント２を介して走行指令をＡＧＶ１０に送信する。
　ＣＰＵ５１は、ＡＧＶ１０から、アクセスポイント２を介して、定期的に現在位置および姿勢を示すデータを受信する。こうして運行管理装置５０は、各ＡＧＶ１０の位置をトラッキングすることができる。ＣＰＵ５１は、ＡＧＶ１０の現在位置が位置Ｍ２に一致したと判定すると、同様に、位置Ｍ３の座標データおよび個体差データを読み出し、位置Ｍ３に向かわせる走行指令を生成してＡＧＶ１０に送信する。つまり運行管理装置５０は、ＡＧＶ１０がある位置に到達したと判定すると、次に通過すべき位置に向かわせる走行指令を送信する。これにより、ＡＧＶ１０は最終的な目的位置Ｍｎ＋１に到達することができる。上述した、ＡＧＶ１０の通過位置および目的位置は「マーカ」と呼ばれることがある。
　（７）地図作成用誘導体を利用して移動する移動体の処理
　次に、本実施形態にかかる移動体をより具体的に説明する。以下の説明では、図１Ｂに示す撮像装置２５ｂを有するＡＧＶを例に挙げるが、下記の説明は、撮像装置２５ｂを磁気センサ２５ａまたはレーザレーダ装置２５ｃに変更しても適用され得る。
　図１１は、互いに分離された撮像装置２５ｂと、ＡＧＶ１０とを示している。撮像装置２５ｂはＡＧＶ１０に着脱可能である。
　撮像装置２５ｂがＡＧＶ１０に装着されると、マイコン１４ａは、地図作成用データを収集するためのデータ収集モードでＡＧＶ１０を動作させる。データ収集モードでは、マイコン１４ａは、ＡＧＶ１０を地図作成用誘導体に沿って移動させつつ、地図作成用データとして、レーザレンジファインダ１５を利用してセンサデータを取得させる。一方、撮像装置２５ｂがＡＧＶ１０から取り外されると、マイコン１４ａは、レーザレンジファインダ１５から出力されたセンサデータと地図データとを用いた自己位置および姿勢の推定結果に従って、ＡＧＶ１０を自律的に走行させる。
　ＡＧＶ１０の搬送テーブル１３上には、入力インタフェース１４ｈが設けられている。一方、誘導体読み取り装置２５の底部には出力インタフェース１４ｊが設けられている。入力インタフェース１４ｈは、例えば導通の有無により、撮像装置２５ｂの装着または取り外し（着脱）を検出可能である。入力インタフェース１４ｈが撮像装置２５ｂの装着が行われたことを検出すると、ずれた方向およびずれ量のデータが、撮像装置２５ｂからマイコン１４ａに伝達される。マイコン１４ａは、ＡＧＶ１０を地図作成用誘導体に沿って走行させる動作モードに移行する。これにより、地図作成用データの収集を行うことができる。なお、走行時に誘導体読み取り装置２５がＡＧＶ１０から抜け落ちないよう、機械的なロック機構が設けられてもよい。
　なお、撮像装置２５ｂがＡＧＶ１０に着脱可能であることは必須ではなく、ＡＧＶ１０に、取り外しできないよう恒常的に固定されていてもよい。撮像装置２５ｂがＡＧＶ１０に恒常的に固定されている場合、撮像装置２５ｂはデータ収集モード時に地図作成用誘導体を読み取る。さらに、撮像装置２５ｂは、通常走行時に進路上の障害物等を検出するために用いられてもよい。障害物等の検出は、画像処理によって障害物等を識別することによって実現され得る。
　図１２は、糸３１に沿ってＡＧＶ１０が誘導される様子を示している。図示された例では、ＡＧＶ１０は紙面手前から奥行き方向に向かって走行している。
　図１３は、撮像装置２５ｂによって取得された画像３５の一例である。画像３５には、糸３１の像３６が含まれている。糸３１が蛍光色である場合、撮像装置２５ｂの画像処理回路は、当該蛍光色を有する画素を抽出することにより、糸３１の像３６を識別する。
　本実施形態では、撮像装置２５ｂは、例えば毎秒１５枚のフレームレートで動画像を撮影し、各フレーム画像について、糸３１の像３６を識別する処理を行う。識別を継続して行うことにより、画像処理回路は、糸３１の像３６がずれた方向およびずれ量のデータを取得できる。
　マイコン１４ａは、ずれた方向およびずれ量のデータを撮像装置２５ｂから受け取り、ずれ量が、例えば０±１０ｍｍの範囲内に入るようＡＧＶ１０の走行時の姿勢を制御する。
　なお、撮像装置２５ｂの画像処理回路は、画像の下辺中央の位置３７をずれ量を算出する基準位置として定めてもよい。このときＡＧＶ１０のマイコン１４ａは、像３６が画像の下辺中央の位置３７を含む範囲を通過するよう、ＡＧＶ１０の走行時の姿勢を制御する。
　上述の説明では、誘導体読み取り装置２５である磁気センサ２５ａ、撮像装置２５ｂおよびレーザレーダ装置２５ｃが、ずれた方向およびずれ量のデータを自ら算出して出力する例を説明した。他の例として、誘導体読み取り装置２５が、ずれた方向およびずれ量のデータを算出するためのデータを取得する処理までを行い、ずれた方向およびずれ量のデータを実際に算出する処理はマイコン１４ａに行わせてもよい。これにより、誘導体読み取り装置２５の構成をより簡略化し、コストを抑制することができる。
　図１４は、地図作成用データ収集モード時のＡＧＶ１０のマイコン１４ａの処理の手順を示すフローチャートである。上述のように、地図作成用データ収集モード時には、誘導体読み取り装置２５がＡＧＶ１０に装着されている。
　ステップＳ１０において、マイコン１４ａは、誘導体読み取り装置２５から、地図作成用誘導体の読み取り結果のデータを取得する。
　ステップＳ１１において、マイコン１４ａは、読み取り結果にしたがって、地図作成用誘導体に沿ってＡＧＶ１０を走行させる。
　ステップＳ１２において、マイコン１４ａは、走行中に逐次、レーザレンジファインダ１５に地図作成用データを取得させる。
　ステップＳ１３において、マイコン１４ａは、地図作成用データを記憶装置１４ｃに格納させる。
　以上の処理によれば、ＡＧＶ１０は、目印である地図作成用誘導体を自動的に読み取り、地図作成用誘導体に沿って地図作成用データを収集することができる。地図作成用データの収集後は、収集したデータを用いてマイコン１４ａが地図を作成する処理を追加的に行ってもよいし、収集したデータを外部装置に送信し、外部装置に地図を作成させてもよい。
　上記の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または記録媒体によって実現されてもよい。あるいは、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、および記録媒体の任意な組み合わせによって実現されてもよい。
　本開示の移動体は、工場、倉庫、建設現場、物流、病院などで荷物、部品、完成品などの物の移動および搬送に好適に利用され得る。
１・・・ユーザ、２ａ、２ｂ・・・アクセスポイント、１０・・・ＡＧＶ（移動体）、１１ａ、１１ｂ・・・駆動輪（車輪）、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ・・・キャスター、１２・・・フレーム、１３・・・搬送テーブル、１４・・・走行制御装置、１４ａ・・・マイコン、１４ｂ・・・メモリ、１４ｃ・・・記憶装置、１４ｄ・・・通信回路、１４ｅ・・・測位装置、１６ａ、１６ｂ・・・モータ、１５・・・レーザレンジファインダ、１７ａ、１７ｂ・・・モータ駆動回路、２０・・・端末装置（タブレットコンピュータなどのモバイルコンピュータ）、２５・・・誘導体読み取り装置、２５ａ・・・磁気センサ、２５ｂ・・・撮像装置、２５ｃ・・・レーザレーダ装置、５０・・・運行管理装置、５１・・・ＣＰＵ、５２・・・メモリ、５３・・・位置データベース（位置ＤＢ）、５４・・・通信回路、５５・・・地図データベース（地図ＤＢ）、５６・・・画像処理回路、１００・・・移動体管理システム

Claims (8)

  1. 　センサを用いて周囲の空間をセンシングし、取得されたセンサデータと予め用意された地図とを照合することによって自己位置を推定しながら自律走行を行うことが可能な移動体であって、
    　モータと、
    　前記モータを制御して前記移動体を移動させる駆動装置と、
    　床に配置された地図作成用誘導体の位置を光学的または磁気的に読み取る読み取り装置と、
    　前記読み取り装置の読み取り結果にしたがって、前記地図作成用誘導体に沿って前記床を走行させるよう前記駆動装置を制御する信号処理回路と、
    　前記地図作成用誘導体に沿った走行中に周囲の空間をセンシングして、センサデータを取得するセンサと、
    　前記センサデータを格納する記憶装置と
    　を備え、前記センサデータから作成された地図を、前記自律走行を行うための前記予め用意された地図として使用する、移動体。
  2. 　前記地図作成用誘導体は前記床に這わせた糸であり、
    　前記読み取り装置は前記糸を光学的に撮影する撮像装置である、請求項１に記載の移動体。
  3. 　前記地図作成用誘導体は前記床に引かれた線であり、
    　前記読み取り装置は前記線を光学的に撮影する撮像装置である、請求項１に記載の移動体。
  4. 　前記地図作成用誘導体は前記床に引かれた磁気テープであり、
    　前記読み取り装置は磁気センサである、請求項１に記載の移動体。
  5. 　前記読み取り装置は着脱可能であり、
    　前記読み取り装置は、前記地図を作成するためのセンサデータの取得時には装着され、前記自律走行時には取り外される、請求項１から４のいずれかに記載の移動体。
  6. 　前記読み取り装置の着脱を検出可能なインタフェース装置をさらに備え、
    　前記読み取り装置が装着されたことを前記インタフェース装置が検出すると、前記信号処理回路は、前記地図作成用誘導体に沿って前記床を走行させる動作モードに移行する、請求項１から５のいずれかに記載の移動体。
  7. 　前記読み取り装置は恒常的に固定されている、請求項１から４のいずれかに記載の移動体。
  8. 　前記信号処理回路は前記センサデータから地図を作成し、前記自律走行を行うための前記予め用意された地図として使用する、請求項１から７のいずれかに記載の移動体。
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