(57)【要約】【課題】自律移動装置群制御システムにおいて、簡単な構成により、デッドロック状態の早期検出と解消によりシステムの稼働効率向上を図る。【解決手段】本システム１の自律移動装置２は、自己の位置情報を取得する位置情報取得部と、位置情報を中央制御装置３に送信し目的地を受信する通信部と、を備え、中央制御装置３は、自律移動装置２からの位置情報を受信し目的地を送信する通信部と、位置情報に基づいて複数台の自律移動装置２のデッドロック状態を判定するデッドロック判定部と、デッドロック状態にある自律移動装置２のうち少なくとも１台の目的地を変更する指示を出すデッドロック解消部５４と、を備える。デッドロック判定部は所定の距離内に所定時間よりも長く滞在している状態をデッドロック状態として判定し検出するので、判定が単純で容易であり、デッドロック状態の早期検出と解消を実現でき、システムの稼働効率を向上できる。【選択図】図１
2008134744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的地までの経路を生成して障害物を回避しつつ目的地まで自律移動する複数台の自律移動装置と、前記自律移動装置の各々に目的地を指示する中央制御装置と、を備える自律移動装置群制御システムにおいて、
前記自律移動装置は、
自己の位置を認識して自己の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得した位置情報を前記中央制御装置に送信し、または前記中央制御装置からの目的地を含む指示を受信する通信部と、を備え、
前記中央制御装置は、
前記自律移動装置からの位置情報を受信し、または前記自律移動装置に目的地を含む指示を送信する通信部と、
受信した位置情報に基づいて複数台の自律移動装置が互いに所定の距離内に所定時間よりも長く滞在している状態を検出してこれらの自律移動装置が互いにデッドロック状態にあると判定するデッドロック判定部と、
複数台の自律移動装置が前記デッドロック判定部によってデッドロック状態にあると判定されたときにデッドロック状態となった自律移動装置のうち少なくとも１台の自律移動装置の目的地を変更する指示を出すデッドロック解消部と、を備えることを特徴とする自律移動装置群制御システム。
【請求項２】
前記デッドロック判定部は、２台づつ自律移動装置について互いのデッドロック状態の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置群制御システム。
【請求項３】
前記デッドロック解消部は、目的地を変更する自律移動装置が移動する経路上に障害物がないように目的地を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自律移動装置群制御システム。
【請求項４】
前記デッドロック解消部は、目的地を変更する自律移動装置の進行方向がもとの進行方向とは反対側となるように目的地を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自律移動装置群制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の自律移動装置を制御して自律移動装置による搬送等を行う自律移動装置群制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数台の自律移動装置と各自律移動装置を監視してその運行を制御する中央制御装置とを備えたシステムがある。このようなシステムにおいて自律移動装置群を稼働させる際に、自律移動装置同士の衝突や移動妨害の発生を未然に防止することが必要であり、種々の工夫がなされている。
【０００３】
例えば、図１５に示すように、壁Ｗによって制限された稼働領域にノードｎという通過点が設定されており、これらのノードｎを接続して形成した移動経路上を移動中の２台の自律移動装置２を想定する。各自律移動装置２がそれぞれ矢印ａ，ｂで示す方向に同時に移動しようとすると互いの移動経路が交差することを把握し、優先順位に従って片方の自律移動装置２を先に移動させるような中央制御装置を備えた自律移動装置群制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、移動経路の交差を予測するのではなく、互いの移動経路に設定された有限個のサブゴールデータ（ノード）に基づいて衝突可能性を判定し、衝突を避けるように移動経路を変更するシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、他の自律移動装置や移動体との衝突や走行妨害を防止するために、中央制御装置からの停留信号を受けたり、周囲の状況に基づいて停留信号を検出したりして所定の停留地に退避し、移動経路を譲るようにするシステムが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１３６８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３８６３号公報
【特許文献３】特開２００３−１４０７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１，２，３に示されるような自律移動装置群制御システムにおいては、衝突回避や他の移動装置への走行妨害の回避などについて記載されているが、走行中の衝突回避処理（強制停止）や障害物回避処理中において、何らかの事情で発生してしまったデッドロック状態について、その検出と解消を行いシステムを効率的に稼働させることについては記載されていない。デッドロック状態は、図１７に示すように、複数台の自律移動装置２が一所に集まり、互いに進路を阻害しあって移動不能となっている状態であり、システム稼働の効率低下の原因となる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、デッドロック状態の早期検出と解消を行い、システムの稼働効率向上を実現できる自律移動装置群制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、目的地までの経路を生成して障害物を回避しつつ目的地まで自律移動する複数台の自律移動装置と、前記自律移動装置の各々に目的地を指示する中央制御装置と、を備える自律移動装置群制御システムにおいて、前記自律移動装置は、自己の位置を認識して自己の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得した位置情報を前記中央制御装置に送信し、または前記中央制御装置からの目的地を含む指示を受信する通信部と、を備え、前記中央制御装置は、前記自律移動装置からの位置情報を受信し、または前記自律移動装置に目的地を含む指示を送信する通信部と、受信した位置情報に基づいて複数台の自律移動装置が互いに所定の距離内に所定時間よりも長く滞在している状態を検出してこれらの自律移動装置が互いにデッドロック状態にあると判定するデッドロック判定部と、複数台の自律移動装置が前記デッドロック判定部によってデッドロック状態にあると判定されたときにデッドロック状態となった自律移動装置のうち少なくとも１台の自律移動装置の目的地を変更する指示を出すデッドロック解消部と、を備えるものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自律移動装置群制御システムにおいて、前記デッドロック判定部は、２台づつ自律移動装置について互いのデッドロック状態の判定を行うものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の自律移動装置群制御システムにおいて、前記デッドロック解消部は、目的地を変更する自律移動装置が移動する経路上に障害物がないように目的地を設定するものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の自律移動装置群制御システムにおいて、前記デッドロック解消部は、目的地を変更する自律移動装置の進行方向がもとの進行方向とは反対側となるように目的地を設定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、所定の距離内に所定時間よりも長く滞在している状態をデッドロック状態として検出するので、デッドロック状態の検出が単純で容易であり、デッドロック状態の早期検出と解消を実現でき、システムの稼働効率を向上できる。すなわち、少なくとも１台の自律移動装置の目的地が変更されることにより、他の自律移動装置が移動可能となり、複数の自律移動装置の互いの距離が離れるので、それぞれ、早期にもとの目的地への移動を再開継続できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、２台づつ逐次判定すればよく、デッドロック状態の判定と解消処理が容易であり、処理を高速化できる。３台以上の自律移動装置が同じ場所でデッドロック状態にあっても、２台毎の処理でデッドロック状態の解消ができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、待機地点となる目的地に向かう際に、支障なく迅速にスムーズに移動させることができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、待機地点となる目的地の選択が容易で、前進するよりも確実にデッドロック状態を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る自律移動装置群制御システムについて、図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る自律移動装置群制御システム１の構成を示し、図２、図３はそれぞれこの制御システム１における自律移動装置２と中央制御装置３のブロック構成を示す。自律移動装置群制御システム１は、図１に示すように、指示された目的地まで自律移動する複数台の自律移動装置２と、自律移動装置２の各々に目的地を指示する中央制御装置３と、を備えて構成され、中央制御装置３の有するデッドロック解消部５４などを用いて自律移動装置２間に発生したデッドロック状態を解消する。
【００１８】
自律移動装置２は、図２に示すように、中央制御装置３との通信を行う通信部２１と、自己周辺の外部環境を認識して環境情報を取得する環境認識手段２２と、車輪などを備えた走行するための走行手段２３と、走行制御手段２４と、を備えている。
【００１９】
通信部２１は、無線通信により通信を行い、後述する位置情報取得部４５により取得した位置情報を中央制御装置３に送信し、または中央制御装置３からの目的地を含む指示を受信する。
【００２０】
環境認識手段２２は、レーザレーダや超音波センサ、カメラなどの撮像装置などを備えて、予め地図情報に登録すると共に走行領域の環境に予め設定した認識可能な標識を検出したり、走行路上の障害物の検出や位置検出のための情報を取得したりする。
【００２１】
走行手段２３は、電池２３ａを備えており、電池２３ａによって左右独立に駆動される駆動輪と補助輪などを備えて構成されている。電池２３ａは、駆動輪だけでなく、環境認識手段２２や走行制御手段２４などの自律移動装置２の各部に電力を供給する。左右駆動輪の回転数の違いにより、自律移動装置２が操舵される。駆動輪の回転数は、後述のように、位置情報取得部４５が自己位置を取得するための情報として用いることができる。
【００２２】
走行制御手段２４は、目的地が指令された際に目的地までの経路を生成して障害物を回避しつつ目的地まで自律移動するように走行手段２３を制御する。走行制御手段２４は、移動経路を生成し、自律移動装置２の状態を把握し、環境認識手段２２からの情報をもとに、走行手段２３などの機器の制御を行う機能を持ち、各種パラメータを記憶する記憶部４１と、稼働領域の地図情報４２と、目的地が指示された際に地図情報４２に基づいて移動経路を生成する経路生成部４３と、環境認識手段２２から得られる情報に基づいて障害物を検出する障害物検出部４４と、自律移動装置２の地図上の位置を認識して自己の現在場所の位置情報を取得する位置情報取得部４５と、走行手段２３を制御する走行制御部４６と、を備えている。
【００２３】
記憶部４１は、上述の地図情報４２を記憶している他、自律移動に必要なパラメータを記憶しており、デッドロック状態を判定するために用いる、自律移動装置２の滞在時間の上限に関する情報（後述する停止時間Ｔ１）などのパラメータが記憶されている。
【００２４】
地図情報４２は、稼働領域における自己位置認識のための標識情報や、次に述べる経路生成部４３が移動経路を生成するために用いるノード情報などを含んでいる。ノードは、自律移動装置２の稼働領域に定義されて分布している多数の目標点であり、例えば、移動可能な移動路の曲がり角がノードとされ、広い走行領域に分布配置された格子点などがノードとされる。各ノードの座標値、ノード間が一方通行なのか双方通行なのかなどの情報、各ノード間の相互の接続関係などがノード情報として設定されて定義されている。また、地図情報４２には、デッドロック状態にある自律移動装置２がデッドロック解消のために一時的に移動するための目的地となる待機ポイントの配置情報が含まれている。
【００２５】
経路生成部４３は、地図情報４２に含まれるノード情報を用いて、現在地から目的地までの移動経路を生成する。ここで、経路生成部４３による、ノード情報を用いた移動経路の生成の概要を説明する（以下に示す移動経路の生成の詳細については、例えば、特開２００５−０５０１０５号公報参照）。
【００２６】
上述のノード情報は、各ノード間の相互の接続関係の他に、ノード間を移動するために必要なコスト（距離、時間、エネルギなどの評価値）情報などが設定されて定義されている。経路生成部４３は、現在地から、目的地までの移動経路を生成する際に、移動経路の最適化や移動効率の基本概念として、移動コストの概念を用いる。移動コストは、２点間を移動するのに要する、時間やエネルギなどで見積もることができる。最も一般的なコストとして、２点間の直線距離、又は直線距離の和を用いることができる。しかしながら、自律移動装置２の機能に応じて、移動コストの概念は異なるものとなる。
【００２７】
自律移動装置２は、障害物を回避したりするためや、移動コストを最少とするために移動経路を見直しながら進むので、移動中の各時点において移動経路を再生成することがある。経路生成部４３によって生成される移動経路は、記憶部４１に記憶された地図情報４２に予め定められたノードをたどるように、つまりノードを経由するように生成される。
【００２８】
障害物検出部４４は、環境認識手段２２が備えた、例えば、レーザレーダや超音波センサ、撮像装置などで得た情報から、障害物の自律移動装置２に対する位置を得る。その情報は、衝突回避や障害物回避を行うため走行制御部４６や経路生成部４３で参照され、走行速度変更や移動経路変更が行われる。
【００２９】
位置情報取得部４５は、例えば、ジャイロを内蔵したり、走行手段２３の車輪にエンコーダを取り付けたりして、これらの出力する加速度情報や車輪の回転数情報などから、移動距離や回転角度を積算することにより自己位置や姿勢（自律移動装置２の位置や進行方向）を求めて、地図情報４２の地図上の自己位置を取得する。また、環境認識手段２２が検出した標識を地図上で確認することにより自己位置を補正できる。このようにして取得された自己の位置座標や姿勢の情報が、位置情報として通信部２１，３１を介して中央制御装置３に送信される。
【００３０】
中央制御装置３は、図３に示すように、上述の自律移動装置２の通信部２１との間で無線通信を行う通信部３１と、自律移動装置２を制御するための動作指示手段３２と、を備えている。
【００３１】
通信部３１は、複数台の自律移動装置２からの位置情報を受信し、また、各自律移動装置２に目的地を含む指示を送信する。
【００３２】
動作指示手段３２は、各種パラメータを記憶する記憶部５１と、稼働領域の地図情報５２と、自律移動装置２のデッドロック状態の検出と解消をそれぞれ行うデッドロック判定部５３およびデッドロック解消部５４と、を備えている。
【００３３】
地図情報５２は、記憶部５１に記憶されており、自律移動装置２が備えている地図情報４２と同等の地図情報である。両者が互いに同等の地図情報４２，５２を備えることにより、齟齬のない自律移動装置群制御システム１の動作が実現される。地図情報５２は、自律移動装置２の地図情報４２と同じ地図情報に限るものではなく、少なくとも目的地や待機ポイントの情報が含まれていて自律移動装置２の待機ポイントを決定できる地図情報であればよい。
【００３４】
デッドロック判定部５３は、受信した位置情報に基づいて複数台の自律移動装置２が互いに所定の距離内に所定時間よりも長く滞在している状態を検出してこれらの自律移動装置が互いにデッドロック状態にあると判定する。
【００３５】
デッドロック解消部５４は、複数台の自律移動装置２がデッドロック判定部５３によってデッドロック状態にあると判定されたときにデッドロック状態となった自律移動装置２のうち少なくとも１台の自律移動装置２の目的地を変更する指示を出す。すなわち、デッドロック解消部５４は、デッドロック状態を解消するように自律移動装置２の移動先を決定する。目的地変更の指示は、通信部３１を介して、中央制御装置３から自律移動装置２へと送信される。
【００３６】
（システムにおける通信内容）
自律移動装置２と中央制御装置３との通信では、図４に示すように、自律移動装置２から中央制御装置３に少なくとも「状態、行先、座標」の情報が送信され、中央制御装置３から自律移動装置２に少なくとも「行先指示、停止命令」の情報が送信される。
【００３７】
自律移動装置２から送信する「状態」は、例えば、待機中、移動中、移動速度、停止中などから選択された情報である。また、「行先」は、中央制御装置から指示された行先（目的地の座標や名称など）、障害物回避のために自律的に移動している退避先などである。また、「座標」は、自律移動装置２と中央制御装置３とが共有している地図情報、すなわち共通の座標系における自己の現在位置座標、姿勢（進行方向、すなわち座標軸に対する回転角）の情報を含む。これらの情報は、更に詳細に区分した情報とすることができる。また、通信内容は変化分だけとして通信量を減らすこともできる。
【００３８】
中央制御装置３から送信する「行先指示」は、自律移動装置２がこの指示を受けた際の当面の移動の目的地とする行先の指示である。この目的地は、自律移動装置２が本来の目的で目標として移動している目的地の場合や、デッドロック状態解消のために一時的に移動する目的地（待機ポイント）の場合がある。また、「停止命令」は、自律移動装置２のデッドロック発生回避のための停止命令や、デッドロック状態解消のために一旦停止させる停止命令や緊急事態に対応するための停止命令が含まれる。
【００３９】
（デッドロック状態とその解消例）
デッドロック状態は、図５（ａ）に示すように、壁Ｗなどで規定された走行領域Ａにおいて、移動中の２台の自律移動装置２が向かい合ったまま一定時間のうちに一定距離以下しか移動しない状態と定義できる。そこで、デッドロック判定部５３は、各自律移動装置２に対して、距離Ｄ１内で、同じく移動中（つまり、移動状態を継続中）で、かつ一定時間停止している他の自律移動装置２を探索してデッドロック状態を検出する。ここで、自律移動装置２が一定時間停止しているとは、ある一定時間内に自律移動装置２の移動距離がある一定距離以下である、という意味である。
【００４０】
上述のデッドロック状態に対して、デッドロック解消部５４は、図５（ｂ）に示すように、片方の自律移動装置２を待機ポイントＰへ移動させることによりデッドロック状態を解消させる。
【００４１】
上述のようなデッドロック状態の解消方法によれば、所定の距離内に所定時間よりも長く停止して滞在している状態をデッドロック状態として検出するので、デッドロック状態の検出が単純で容易であり、デッドロック状態の早期検出と解消を実現でき、システムの稼働効率を向上できる。
【００４２】
（デッドロック解消制御）
次に、図６のフローチャートを参照して、自律移動装置群制御システム１におけるデッドロック解消制御を説明する。中央制御装置３の動作指示手段３２は、各自律移動装置２の「状態、行先、座標」などの情報を各通信部２１，３１を介して取得する（Ｓ１）。
【００４３】
次に、デッドロック判定部５３が、停止時間判定ループＬＰＴ１，ＬＰＴ２において、制御対象である変数ｉで識別されたｎ台の自律移動装置２について、変数ｉ＝１から変数ｉ＝ｎ−１まで順番に、現在までの停止時間（滞在時間）が所定の時間Ｔ１以上かどうかを判定し（Ｓ２）、Ｔ１以上でなければループ処理を進める（Ｓ２でＮｏ）。なお、自律移動装置２が障害物回避動作のためにその場で回転動作をしたり前後動作をしたりしている場合であっても、その移動距離がある一定距離以下であれば、その自律移動装置２は停止中であるとする。
【００４４】
上述のステップＳ２において、中央制御装置３は、移動中（移動状態継続中）の自律移動装置２から位置情報が得られる度に、その時問と位置をＴ１時間分だけ記憶しておき、現在位置をＴ１時間前の位置と比較して、その移動距離が予め設定した距離以下のとき、停止と判断する。このような比較の結果、自律移動装置２の停止時間がＴ１以上であれば（Ｓ２でＹｅｓ）、次のデッドロック判定ループＬＰＤ１，ＬＰＤ２において、変数ｊ＝ｉ＋１から変数ｊ＝ｎまで順番に、デッドロック判定と解消処理を行う。すなわち、距離Ｄ１内に、現在までの停止時間がＴ１以上の他の自律移動装置２がなければ（Ｓ３でＮｏ）、デッドロック状態ではないとしてループ処理を進める。
【００４５】
デッドロック判定部５３は、距離Ｄ１内に、現在までの停止時間がＴ１以上の他の自律移動装置２があれば（Ｓ３でＹｅｓ）、少なくとも２台の自律移動装置２が互いにデッドロック状態にあると判定する。そして、デッドロック解消部５４が、各通信部２１，３１を介して、一方の自律移動装置２に対する停止指示を行い、その後、少なくともその場を離れられるように、他の目的地への変更指示を行ってデッドロック状態を解消する（Ｓ４）。
【００４６】
中央制御装置３は、上述の停止時間判定ループＬＰＴ１，ＬＰＴ２が終了すると、システム終了かどうか判定し終了であれば処理を終了し（Ｓ５でＹｅｓ）、終了でなければステップＳ１に戻って上述の処理を所定の制御周期で繰り返す（Ｓ５でＮｏ）。
【００４７】
以上の一連の制御により、お互いに進行を阻害しあっていた自律移動装置２の一方を、その場を離れられるように、他の目的地へと移動させるので、デッドロック状態を解消することができる。すなわち、互いにデッドロック状態にある自律移動装置２のうち、少なくとも１台の自律移動装置２の目的地が変更され、目的地を変更された自律移動装置２が所定の待機ポイントで待機することにより、他の自律移動装置２が移動可能となってデッドロック状態が解消され、複数の自律移動装置２の互いの距離が離れるので、それぞれ、早期にもとの目的地への移動を再開継続できる。
【００４８】
互いにデッドロック状態の２台の自律移動装置２から一方の自律移動装置２を選択する方法について、３例を述べる。第１の方法は、各自律移動装置２に番号を振り、番号の若い方の自律移動装置の移動先を変更する方法である。
【００４９】
第２の方法は、自律移動装置２に優先順位を設定し、優先順位の低い自律移動装置２の移動先を変更する方法である。優先順位の設定は、各自律移動装置２の搬送、清掃、案内などの任務の緊急性や重要性に基づいて設定することができる。第３の方法は、変更の目的地とするデッドロック解消のための待機地点に、より近いか、または、より移動しやすい方の自律移動装置２の移動先を変更する方法である。この場合、より早くデッドロック状態を解消できる。
【００５０】
次に、図７を参照して、デッドロック状態の発生と解消の具体例を説明する。図７は、３台の自律移動装置２（図中の自律移動装置２を示す形状の枠内の数字により、それぞれ＃１，＃２，＃３と区別）が、壁Ｗなどによって制限された走行領域Ａにおいて、自律移動装置２の全長の２，３倍の範囲内に密集している様子を示す。自律移動装置２（＃１）と自律移動装置２（＃２）とが互いに対面しており、デッドロック判定部５３は、上述の図６のフローチャートに従って、両者がデッドロック状態にあると判定したとものとする。
【００５１】
デッドロック解消部５４は、上述の優先順位などの選択方法に従って、例えば、自律移動装置２（＃１）の移動先の目的地（待機ポイント）を探索する。待機ポイントは、あらかじめ稼働領域に設定されて、地図情報として記憶されているものとする。
【００５２】
デッドロック解消部５４は、自律移動装置２（＃１）と最寄の待機ポイントＰ１とを線分で結び、その線分上に障害物が存在しないかどうかを判定する。ここで、障害物とは、他の自律移動装置２や、あらかじめ地図情報として記憶されている壁Ｗなどである。
【００５３】
図７の場合、他の自律移動装置２（＃３）が、障害物として存在している。自律移動装置２が、移動の障害となっているかどうかは、各自律移動装置２を囲む所定半径の円Ｒと前記の線分とが交差するかどうかで判定すればよい。また、壁Ｗなどが移動の障害となるかどうかは、前記線分と壁Ｗとが交差するかどうかによって判定すればよい。これらが交差すれば、それぞれ自律移動装置２や壁Ｗが障害物と判定される。
【００５４】
デッドロック解消部５４は、自律移動装置２（＃３）が障害物となると判定して、他の最寄の待機ポイントＰ２について、上記と同様に障害物の有無の判定作業を行う。自律移動装置２（＃１）と待機ポイントＰ２との間に障害物がない。そこで、デッドロック解消部５４は、待機ポイントＰ２を新たな目的地として設定し、通信部２１，３１を介して、目的地を変更する指示を出すことにより、自律移動装置２（＃１）を待機ポイントＰ２へ移動させる。
【００５５】
デッドロック解消部５４は、上記障害物有無の判定の結果により、自律移動装置２（＃１）に対する最寄の待機ポイントがないと判断された場合は、もう一方の自律移動装置２（＃２）に対して、上記と同様の処理を行う。その結果、自律移動装置２（＃２）を移動させることができ、デッドロック解消を図ることができる。
【００５６】
上述のように、自律移動装置群制御システム１において、デッドロック解消部５４は、目的地を変更する自律移動装置２が移動する経路上に障害物がないように目的地を設定することにより、待機地点（待機ポイント）となる目的地に向かわせる際に、自律移動装置２を支障なく迅速にスムーズに移動させることができる。
【００５７】
次に、図８を参照して、デッドロック状態の発生と解消の他の具体例を説明する。図８に示す状態は、図７の状態と同様に３台の自律移動装置２がデッドロック状態にあるが、自律移動装置２（＃２）に対して設定可能な待機ポイントがない点が図７の場合と異なっている。そこで、上記同様に、デッドロック判定部５３によリデッドロック状態であると判定され、デッドロック解消部５４は、自律移動装置２（＃１）と自律移動装置２（＃２）について一方の自律移動装置２の移動先を検索する。ところが、デッドロック解消部５４は、自律移動装置２（＃１）については、自律移動装置２（＃３）が邪魔をして移動先を設定できず、自律移動装置２（＃２）についても、対応する待機ポイントを設定できない。
【００５８】
このような状況は、第３の自律移動装置２（＃３）の存在が原因となって、互いに対面している他の２台の自律移動装置２のいずれについても移動先を設定できなくなったものである。そこで、デッドロック解消部５４は、第３の自律移動装置２（＃３）を移動させることによってデッドロック状態の解消を図る。
【００５９】
上述の第３の自律移動装置２（＃３）を移動させて行うデッドロック状態の解消は、前述の図６のフローチャートに示した処理によって行われる。すなわち、図６におけるステップＳ４において、自律移動装置２（＃１）と自律移動装置２（＃２）とに対する目的地の変更指示に失敗した場合には、デッドロック判定ループＬＰＤ１，ＬＰＤ２によって第３の自律移動装置２（＃３）が自律移動装置２（＃１）との間でデッドロック状態にあると判定される。そこで、デッドロック解消部５４は、第３の自律移動装置２（＃３）に対する目的地の変更指示を行ってデッドロック状態の解消を図ることができる。
【００６０】
上述のように、デッドロック判定部５３は、２台づつ自律移動装置２について互いのデッドロック状態の判定を行うことにより、デッドロック状態の判定と解消処理を容易行うことができ、処理を単純化して高速化できる。３台以上の自律移動装置２が相互に、デッドロック状態にあっても、２台毎の処理によって、全体としてデッドロック状態を解消できる。
【００６１】
以上述べたように、自律移動装置群制御システム１において中央制御装置３は、一定時間、互いに一定距離以内に停止している一対の自律移動装置２を検出すると、その一方の自律移動装置２の行先を他の目的地に変更するので、一方の自律移動装置２が移動し、従って、もう一方の自律移動装置２も移動可能となり、全体としてデッドロック状態を解消できる。またこの手法によれば、従来のような人や外部環境からの指令をすることなしにデッドロック状態を解消できる。
【００６２】
なお、デッドロック判定部５３が、デッドロック状態であると判定した１対の自律移動装置２の何れについても、移動可能な待機ポイントを設定できずに、所定の一定時間デッドロック状態が継続した場合には、中央制御装置３は、自律移動装置群制御システム１を管理するユーザにエラー通知を行う。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、図９乃至図１４を参照して第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態に係る自律移動装置群制御システム１は、デッドロック状態解消のために変更した目的地の設定に際して、次ノードの概念を用いる。本実施形態の自律移動装置２や中央制御装置３の構成は、第１の実施形態と同様であり、同様部分の説明は省略する。自律移動装置２は、図９に示すように、中央制御装置３に対して、少なくとも「状態、行先、座標」の他に、「次ノード」の情報を送信する。
【００６４】
ここで次ノードについて説明する。図１０は、中央制御装置３から指示された行先である目的地ｎｅと、次ノードｎｄ１とを示している。自律移動装置２は、中央制御装置３から行先指示を受けると、予め記憶された地図情報を参照して、地図情報中のノードを所定のルールに従って接続して目的地ｎｅまでの移動経路を生成する。自律移動装置２は、移動経路が生成されると、互いに接続されたノードを順番に辿って移動する。このとき自律移動装置２が次に向かっているノードのことを「次ノード」と呼ぶことにする。図１０の場合、現在地に最も近いノードｎｄ１が次ノードである。
【００６５】
（動作説明）
図１１は第２の実施形態におけるデッドロック解消制御処理のフローチャートを示す。このフローチャートは、前述の図６に示したフローチャートにおけるステップＳ４の処理を、ステップＳ４０の内容に変更した点が異なり、他の点は図６のものと同様である。
【００６６】
デッドロック解消部５４は、ステップ４０において、各通信部２１，３１を介して、一方の自律移動装置２に対する停止指示を行い、その後、もとの進行方向とは反対側の目的地（待機ポイント）を選択し、その目的地への変更指示を行ってデッドロック状態を解消する。ここで、反対側とは、少なくとも進行方向から９０度以上離れた方向である。
【００６７】
上述の目的地選択の具体例を説明する。図１２は自律移動装置２が、ノードｎｄ１を次ノードとしている場合と、ノードｎｄ２を次ノードとしている場合とを示している。ここで、自律移動装置２の進行方向を、図１２中の矢印で示すように、自律移動装置２から次ノードｎｄ１、またはノードｎｄ２に向かう方向として定義する。中央制御装置３は、自律移動装置２の位置座標と次ノードの位置座標とに基づいて自律移動装置２の進行方向を取得する。
【００６８】
次に、次ノードの概念、従って自律移動装置２の進行方向の概念を用いて、待機ポイントを選択する方法を説明する。図１３には、デッドロック状態解消のために移動させる自律移動装置２と、その次ノードｎｄと、２つの待機ポイントＰ１，Ｐ２が示されている。待機ポイントＰ１は、進行方向から右方向に角度θ１回転した方向に位置し、待機ポイントＰ２は、進行方向から左方向に角度θ２回転した方向に位置している。
【００６９】
中央制御装置３のデッドロック解消部５４は、地図情報を参照して、最寄の待機ポイントを検索し、自律移動装置２から各待機ポイントＰ１，Ｐ２への向きと、自律移動装置２の進行方向とのなす角度θ１，θ２を求める。次に、デッドロック解消部５４は、自律移動装置２に対する最寄の待機ポイントから順番に９０度以上である角度を探し、９０度以上の角度を与える待機ポイントを変更した目的地とし、通信部２１，３１を介して、その目的地への移動指示を自律移動装置２に送信する。
【００７０】
図１３の場合、待機ポイントＰ１が自律移動装置２に対する最寄の待機ポイントであるが、θ１＜９０度、となるので、中央制御装置３は、待機ポイントＰ１が進行方向と反対の方向にないと判定してこれを棄却する。中央制御装置３は、待機ポイントＰ２が、θ２＞９０度、となるので、次に最寄となる待機ポイントＰ２を選択し、この待機ポイントＰ２を目的地とする移動指示を行う。
【００７１】
上述のように、デッドロック解消部５４は、目的地を変更する自律移動装置２の進行方向がもとの進行方向とは反対側となるように、すなわちバックするように目的地を設定することにより、待機ポイントとなる目的地の選択が容易で、前進するよりもより確実にデッドロック状態を解消できる。
【００７２】
（第３の実施形態）
図１４を参照して第３の実施形態に係る自律移動装置群制御システム１における待機ポイントの選択方法を説明する。本実施形態の自律移動装置２や中央制御装置３の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７３】
図１４は、壁Ｗでかこまれた狭い走行領域Ａにおける、自律移動装置２（＃１）と自律移動装置２（＃２）とのデッドロック状態を示す。ここで、Ｙ軸方向に沿って走行領域Ａがあり、また、自律移動装置２（＃１）の方が優先順位が低く先に移動させられる、と想定する。デッドロック判定部５３は、このデッドロック状態を検出し、デッドロック解消部５４が、一方の自律移動装置２（＃１）の待機ポイントを検索する。
【００７４】
デッドロック解消部５４は、まず、自律移動装置２（＃１）と自律移動装置２（＃２）の位置座標を参照して両者のＹ座標値の大小を比較し、得られた座標値をもとに、Ｙ座標値の大きな自律移動装置２（＃１）には、そのＹ座標値よりもより大きなＹ座標値を有する待機ポイントＰ１を設定する。
【００７５】
デッドロック解消部５４は、もし、自律移動装置２（＃１）に対して待機ポイントを設定しない場合や設定できない場合には、Ｙ座標値の小さな自律移動装置２（＃２）に対して、そのＹ座標値よりもより小さなＹ座標値を有する待機ポイントＰ２を設定する。
【００７６】
この第３の実施形態では、自律移動装置２の方向性を検出するのに、上述の第２の実施形態における次ノードの代わりに、座標値の大小関係を用いている。従って、第３の実施形態の方法では、待機ポイントの設定が座標値の比較によって行えるので、より少ない計算量で自律移動装置２の移動先を決定してデッドロック状態を解消できる。
【００７７】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、待機ポイントとして、移動経路を生成するための通常のノードを用いることもできるし、また、特定の場所を待機用に確保して待機以外には不使用とした場所を設定して用いることもできる。自律移動装置２は、その場回転可能な走行手段２を備えることができるし、また、全方向移動可能な走行手段２を備えることができる。自律移動装置２は、運搬作業の他に、自律的に略２次元的に移動して、清掃、監視見回り、組立、補修、回収、塗装、案内などの動作や作業を行う装置として、構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自律移動装置群制御システムの構成図。
【図２】同上制御システムにおける自律移動装置のブロック構成図。
【図３】同上制御システムにおける中央制御装置のブロック構成図。
【図４】同上制御システムにおける自律移動装置と中央制御装置の間の通信説明図。
【図５】（ａ）は同上制御システムで発生するデッドロック状態の説明平面図、（ｂ）は（ａ）のデッドロック状態を解消する方法を示す平面図。
【図６】同上制御システムにおけるデッドロック解消制御処理のフローチャート。
【図７】同上制御システムで発生するデッドロック状態を解消する例の説明平面図。
【図８】同上制御システムで発生するデッドロック状態を解消する他の例の説明平面図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る自律移動装置群制御システムにおける自律移動装置と中央制御装置の間の通信説明図。
【図１０】同上制御システムにおける次ノードを説明する平面図。
【図１１】同上制御システムにおけるデッドロック解消制御処理のフローチャート。
【図１２】同上制御システムにおける自律移動装置の進行方向を説明する平面図。
【図１３】同上制御システムにおける待機ポイントの選択方法を説明する平面図。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る自律移動装置群制御システムにおける待機ポイントの選択方法を説明する平面図。
【図１５】従来例における自律移動装置の経路の交差と衝突を説明する平面図。
【図１６】従来例における自律移動装置の衝突の可能性を説明する平面図。
【図１７】一般的なデッドロック状態発生状況を説明する平面図。
【符号の説明】
【００７９】
１    自律移動装置群制御システム
２    自律移動装置
３    中央制御装置
２１    通信部（自律移動装置の）
３１    通信部（中央制御装置の）
４５    位置情報取得部
５３    デッドロック判定部
５４    デッドロック解消部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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