特開 2025-151933 搬送車システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025151933

(43)【公開日】2025-10-09

(54)【発明の名称】搬送車システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/693 20240101AFI20251002BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20251002BHJP

   G05D 1/648 20240101ALI20251002BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20251002BHJP

【ＦＩ】

G05D1/693

G05D1/43

G05D1/648

G01C21/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024053570

(22)【出願日】2024-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】後藤 歩

【テーマコード（参考）】

2F129

5H301

【Ｆターム（参考）】

2F129BB03

2F129CC15

2F129CC16

2F129DD41

2F129EE54

2F129EE78

2F129EE79

2F129FF02

2F129FF62

2F129FF63

2F129HH20

5H301AA02

5H301AA03

5H301AA10

5H301BB05

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD07

5H301DD13

5H301DD15

5H301EE06

5H301FF06

5H301GG07

5H301GG16

5H301KK02

5H301KK03

5H301KK04

5H301KK08

5H301KK18

5H301KK19

5H301LL03

5H301LL12

5H301LL16

5H301QQ01

5H301QQ04

(57)【要約】

【課題】搬送効率を低下させずに、経路探索に要する時間を短縮することができる搬送車システムを提供する。
【解決手段】搬送車システム１は、経路２を走行して物品を搬送する搬送車１０と、搬送車１０を管理する搬送車コントローラ２０と、を備える。搬送車コントローラ２０は、物品を搬送元から搬送先へと搬送するための搬送要求を記憶する記憶部２７と、搬送要求に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて、経路２の少なくとも一部の区間における交通量を算出することにより、当該区間における搬送車１０の走行方向を決定する走行方向決定部２３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

あらかじめ定められた経路を走行して物品を搬送する搬送車と、
前記搬送車を管理するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記物品を搬送元から搬送先へと搬送するための搬送要求を記憶する記憶手段と、
前記搬送要求に含まれる前記搬送元及び前記搬送先に基づいて、前記経路の少なくとも一部の区間における交通量を算出することにより、当該区間における前記搬送車の走行方向を、第１方向、前記第１方向とは反対の第２方向、又は双方向のうちの何れかに決定する走行方向決定手段と、を有する搬送車システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記搬送車のすれ違いができない狭路における走行方向を決定する、請求項１に記載の搬送車システム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記狭路における走行方向を変更する際、前記狭路に前記搬送車が存在しないことを確認してから前記走行方向を変更する、請求項２に記載の搬送車システム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記狭路における走行方向を変更する前に、現在の走行方向を基準として当該狭路の下流側である下流エリアから上流側である上流エリアへの仮の経路探索を実行し、走行経路が存在しない場合は当該狭路における走行方向を双方向に変更する、請求項２に記載の搬送車システム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記仮の経路探索を交流量の少ない前記経路から行い、ある狭路において走行方向を双方向に変更した場合は、当該狭路の前記下流エリア及び前記上流エリアの間の前記仮の経路探索は実行しない、請求項４に記載の搬送車システム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記搬送車が前記搬送元から前記搬送先へと走行する条件に加え、前記搬送車が待機ポイントから前記搬送元へ走行する条件、前記搬送車が前記搬送先から待機ポイントへ走行する条件、及び、異なる複数の待機ポイント間を走行する条件の少なくとも一つを交通量の算出条件に含める、請求項１～５の何れか一項に記載の搬送車システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送車システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載されるように、走行路上を走行する台車に、搬送元から搬送先へと荷物を搬送する搬送要求を処理させる搬送システムが知られている。このシステムでは、搬送コントローラ（搬送制御装置）は、走行区間の通過時間に基づくコストに基づいて複数の経路を評価し、この評価結果から最適な経路を決定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－３３７６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の経路探索方法では、経路の一部において台車同士の競合（例えば、すれ違い困難な通路における衝突など）が生じる状況になると、探索ノード数が急激に増加してしまい、経路探索に要する時間が増大するという問題がある。この問題に対し、その経路の一部に対して走行方向の制約をつける方法も考えられる。しかしそういった制約は、最短距離での搬送ができない時間帯を生じさせてしまう可能性があり、搬送効率の低下につながる。

【0005】

本開示は、搬送効率を低下させずに、経路探索に要する時間を短縮することができる搬送車システムを説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本開示の一態様に係る搬送車システムは、あらかじめ定められた経路を走行して物品を搬送する搬送車と、搬送車を管理するコントローラと、を備え、コントローラは、物品を搬送元から搬送先へと搬送するための搬送要求を記憶する記憶手段と、搬送要求に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて、経路の少なくとも一部の区間における交通量を算出することにより、当該区間における搬送車の走行方向を、第１方向、第１方向とは反対の第２方向、又は双方向のうちの何れかに決定する走行方向決定手段と、を有する。

【0007】

［１］の搬送車システムによれば、コントローラが、搬送要求に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて上記区間における交通量が算出され、走行方向が決められる。これにより、その区間における搬送車の通行台数を増やすことができる。また走行方向の決定により、探索ノード数の増加が抑えられる。よって、搬送効率を低下させずに、経路探索に要する時間を短縮することができる。

【0008】

［２］上記［１］の搬送車システムにおいて、コントローラは、搬送車のすれ違いができない狭路における走行方向を決定してもよい。狭路は、搬送車のすれ違いができないため通行台数に影響しやすい。少なくとも狭路において走行方向の決定を行うことで、走行方向の決定に要する時間を短縮することができる。また、不必要に走行方向に制限をかけることを防ぐこともできる。

【0009】

［３］上記［２］の搬送車システムにおいて、コントローラは、狭路における走行方向を変更する際、狭路に搬送車が存在しないことを確認してから走行方向を変更してもよい。この制御によれば、対面して走行する搬送車同士のデッドロックの発生を防ぐことができる。

【0010】

［４］上記［２］又は［３］の搬送車システムにおいて、コントローラは、狭路における走行方向を変更する前に、現在の走行方向を基準として当該狭路の下流側である下流エリアから上流側である上流エリアへの仮の経路探索を実行し、走行経路が存在しない場合は当該狭路における走行方向を双方向に変更してもよい。この制御によれば走行経路が確保されるので、搬送要求の実行不能状況を防ぐことができる。

【0011】

［５］上記［４］の搬送車システムにおいて、コントローラは、仮の経路探索を交流量の少ない経路から行い、ある狭路において走行方向を双方向に変更した場合は、当該狭路の下流エリア及び上流エリアの間の仮の経路探索は実行しなくてもよい。この制御によれば、交通量の少ない経路を双方向とすることで、搬送不能状況を防ぎながら、交通可能量の低下を抑えることができる。

【0012】

［６］上記［１］～［５］の何れか一つの搬送車システムにおいて、コントローラは、搬送車が搬送元から搬送先へと走行する条件に加え、搬送車が待機ポイントから搬送元へ走行する条件、搬送車が搬送先から待機ポイントへ走行する条件、及び、異なる複数の待機ポイント間を走行する条件の少なくとも一つを交通量の算出条件に含めてもよい。この制御によれば、各搬送車の現実の走行状態（動き）が加味されるため、走行方向がより正確に決定される。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、搬送効率を低下させずに、経路探索に要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、一実施形態に係る搬送車システムの全体概要図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るコントローラの機能構成を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、搬送車システムにおける経路を概念的に示す図である。

【図4】図４は、交通量の算出に適用されるアルゴリズムの一例を説明するための図である。

【図5】図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、それぞれ、コントローラによって決定される走行方向の種類（決定結果）を示す図である。

【図6】図６は、狭路における走行方向の変更前の状態を例示する図である。

【図7】図７は、狭路における走行方向の変更後の状態を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0016】

まず図１及び図２を参照して、搬送車システム１の概要について説明する。図１に示されるように、搬送車システム１は、例えば電子部品等の製造工場の建屋に配置された複数の処理装置（図示せず）の間の物品の搬送、及び、建屋の外部と内部との間の物品の搬送等を行う搬送システムである。図１及び図２に示されるように、搬送車システム１は、物品を搬送する複数の搬送車１０と、複数の搬送車１０を制御する搬送車コントローラ（コントローラ）２０と、搬送車コントローラ２０に対して搬送要求を与える上位コントローラ５とを備える。搬送車システム１では、搬送車コントローラ２０における制御により、ＭＡＰＦ（Multi-Agent Path Finding）、或いは多数台制御に基づく搬送車１０の走行経路が演算される。

【0017】

搬送車システム１は、複数の棟を有する。図１に示されるように、搬送車システム１は、例えば、第１棟ＢＡと、第２棟ＢＢとを備える。第１棟ＢＡ及び第２棟ＢＢは、同じ階層に設けられており、例えば２本の接続路である第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２によって接続されている。複数の搬送車１０は、第１棟ＢＡ内の第１エリアＡａ、及び、第２棟ＢＢの第２エリアＡｂを自在に走行する。

【0018】

第１棟ＢＡには、例えば、１つ又は複数の（図示例では３つの）第１ステーションＳＡが設けられている。第１棟ＢＡには、さらに、１つ又は複数の（図示例では２つの）充電ポイント１１と、１つ又は複数の（図示例では１つの）待機ポイント１３とが設けられている。第２棟ＢＢには、例えば、１つ又は複数の（図示例では３つの）第２ステーションＳＢが設けられている。第２棟ＢＢには、さらに、１つ又は複数の（図示例では２つの）充電ポイント１１と、１つ又は複数の（図示例では１つの）待機ポイント１３とが設けられている。第１棟ＢＡに設置された第１ステーションＳＡでは、１つ又は複数の製造工程にかかる物品の移載が行われる。第２棟ＢＢに設置された第２ステーションＳＢでは、第１ステーションＳＡに係る製造工程とは異なる、１つ又は複数の製造工程にかかる物品の移載が行われる。これらの製造工程は、所定の順序で繋がっている（相互に関連している）。

【0019】

複数の搬送車１０は、各製造工程（各製造段階）に応じた物品を、ステーション間で搬送する。「ステーション」とは、搬送車１０が荷積みや荷下ろしをする場所を意味する。充電ポイント１１は、例えば搬送車１０のバッテリに充電を行う（電力を供給する）充電器等を含む。待機ポイント１３は、床面上の所定位置に設定される。上記の各種ステーション及び各種ポイントは、あくまで一例である。搬送車システム１に含まれる各種ステーション及び各種ポイントの個数と種類は、特に限定されない。充電ポイント１１は、充電ステーションと呼ばれてもよい。

【0020】

なお、搬送車システム１は、コンベア等の他の搬送装置を備えてもよい。搬送車システム１は、入出庫に係るコンベア又はステーションを備えてもよい。第１ステーションＳＡ及び第２ステーションＳＢのすべて又は少なくとも一部が、物品を仮置きするための１つの又は複数のバッファを有してもよい。搬送車システム１は、上述した以外にも、一般の搬送車システムに適用される他の公知の構成を備えてもよい。

【0021】

搬送車１０は、予め定められた床面上の経路２に沿って自律的に走行する無人搬送車である。搬送車１０は、例えば、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）である。経路２は、建屋の床面に、搬送車１０の走行経路を形成するよう設けられた、例えば、磁気テープ又は磁気マーカーを含んでもよい。この場合、搬送車１０は、磁気テープ又は磁気マーカー等から出力される磁気信号等を検出しながら走行する。なお、搬送車１０は、レーザ等から光を発生させ、建屋の壁部等に取り付けられたミラーにて反射した反射光を検出することで自己位置を検出しながら走行してもよいし、ＧＰＳ等の情報を利用することで自己位置を検出しながら走行してもよい。搬送車１０に対する誘導方式として、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術が用いられてもよい。

【0022】

本実施形態の搬送車システム１には、複数の搬送車１０が配備されている。各搬送車１０は、少なくとも複数のステーション間で、物品を搬送する。各搬送車１０は、何れかのステーションから、他の何れかのステーションへ物品を搬送可能である。各搬送車１０は、異なる２つのステーションの間で、物品を移載（受け渡し）可能である。第１ステーションＳＡ及び第２ステーションＳＢのそれぞれは、「移載ステーション」と呼ばれてもよい。

【0023】

搬送車１０は、搬送車コントローラ２０から搬送指令が割り当てられた場合、当該搬送指令の搬送元である第１ステーションＳＡ又は第２ステーションＳＢの何れか１つから、搬送先である第１ステーションＳＡ又は第２ステーションＳＢの別の何れか１つへと物品を搬送させるための走行制御及び荷積み荷下ろし制御を実行する。走行制御では、例えば、上記した各種の誘導方式が利用され得る。荷積み荷下ろし制御では、搬送車１０が有するリフターを上昇及び下降させることで、搬送元のステーションから搬送車１０への荷積みを実施し、搬送車１０から搬送先のステーションへの荷下ろしを実施する。

【0024】

搬送車コントローラ２０は、地上側に配置されて、複数の搬送車１０を管理する制御装置である。搬送車コントローラ２０は、プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random AccessMemory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、及び、無線ＬＡＮ等の通信回路等を有するコンピュータである。搬送車コントローラ２０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。搬送車コントローラ２０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。搬送車コントローラ２０は、一つの装置で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。複数の装置で構成されている場合には、これらがインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つの搬送車コントローラ２０が構築される。

【0025】

搬送車コントローラ２０は、搬送車１０及び上位コントローラ５と、無線又は有線により接続されている。搬送車コントローラ２０は、搬送車１０から当該搬送車１０の現在位置及び現在速度等に関する情報を受信する。搬送車コントローラ２０は、上位コントローラ５から、あるステーションから別のステーションへ物品を搬送させるための搬送要求を受信する。搬送車コントローラ２０は、受信した搬送要求に応じて搬送指令を生成し、搬送車１０に対して当該搬送指令を割り付ける。

【0026】

搬送指令は、搬送要求における搬送元の移載ステーションから搬送先の移載ステーションまで物品を搬送車１０により搬送させるための制御指令である。搬送指令は、搬送元の移載ステーションにおける物品の移載、搬送元の移載ステーションから搬送先の移載ステーションへの経路２に沿った走行、搬送先の移載ステーションにおける物品の移載に関する情報を含む。

【0027】

図２に示されるように、搬送車コントローラ２０は、搬送要求受信部２１と、複数の搬送車１０を制御する（又は管理する）搬送車制御部２２と、当該制御に係る情報を記憶する記憶部２７とを有する。搬送要求受信部２１は、例えば上位コントローラ５から、物品を搬送元（From）から搬送先（To）へと搬送するための搬送要求を受信する。搬送車システム１では、一日のシステム稼働開始時（朝など）において入出荷計画や生産計画等に基づいて複数の搬送要求が発生し得る。記憶部２７は、例えば、１日単位の搬送要求バッチを記憶する。記憶部２７は、複数の搬送要求を記憶する記憶手段である。

【0028】

或いは、搬送車システム１では、複数の搬送要求が、システム稼働中も逐次発生し得る。搬送要求受信部２１は、受信した複数の搬送要求に応じて搬送要求を生成すると共に、これら複数の搬送要求を記憶部２７に記憶させる。また将来の搬送要求が予測できない場合には、搬送要求受信部２１及び記憶部２７は、その時点の瞬間風速的な傾向を把握することを目的として、１時間に満たない時間単位の搬送要求を収集して記憶してもよい。なお、記憶部２７は、経路２に関する情報や、各搬送車１０の状態に関する情報を記憶してもよい。

【0029】

搬送車制御部２２は、さらに、走行方向決定部（走行方向決定手段）２３と、割付部２４と、走行経路演算部２５とを含む。走行方向決定部２３は、搬送指令（搬送要求）に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて、経路の少なくとも一部の区間における交通量を算出することにより、当該区間における搬送車の走行方向を決定する。搬送車システム１における「区間」については後述する。割付部２４は、生成された搬送指令（搬送要求）に対して、何れかの搬送車１０を割り付ける。走行経路演算部２５は、搬送指令（搬送要求）に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて、当該搬送を行う搬送車１０の走行経路を演算する（経路探索を行う）。走行経路演算部２５は、走行方向決定部２３によって決定された上記区間における走行方向を加味して、走行経路の演算（経路探索）を行う。割付部２４による搬送車１０の割付け、及び、走行経路演算部２５による走行経路の演算は、例えば、ＭＡＰＦ分野等における公知の手法によって実現される。

【0030】

本実施形態の搬送車システム１では、一定の搬送効率を維持しつつ、経路探索に要する時間を短縮するための構成が備わっている。走行方向決定部２３は、例えば、搬送車１０のすれ違いができない狭路における走行方向を決定する。搬送車システム１における「狭路」は、事前に設計者などにより決定されてもよい。搬送車システム１における経路２のレイアウトは、例えば、図３に示されるように概念的に説明できる。経路２は、複数のノードＮと、それらを接続する複数のリンクＬとを含む。経路が図示例のように格子状で規定されている場合、あるノードＮには、４本のリンクＬが接続され、別のあるノードＮには、３本のリンクＬが接続され、また別のあるノードＮには、２本のリンクＬが接続される。例えば、第１狭路Ｒ１に相当する区間を構成する第１エリアＡａ側の端ノードＮ１ａと第２エリアＡｂ側の端ノードＮ１ｂとの間では、搬送車１０はすれ違いができない。また第２狭路Ｒ２に相当する区間を構成する第１エリアＡａ側の端ノードＮ２ａと第２エリアＡｂ側の端ノードＮ２ｂとの間では、搬送車１０はすれ違いができない。設計者は以上のことを把握しており、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２を「狭路」と定義する。

【0031】

なお、設計者による決定に限られず、搬送車コントローラ２０が、経路２の中から狭路を抽出することもできる。すなわち、搬送車システム１において、狭路を自動的に抽出させてもよい。その場合、以下の４つのステップを経て狭路が抽出される。搬送車コントローラ２０は、まず第１のステップとして、経路２のレイアウトを、停止可能ポイント（図３中の各ノードＮ）及び各ノードＮ間を接続する搬送車通路（図３中の各リンクＬ）からなるものと解釈する（この段階では、すべてのリンクＬにおいて、走行方向は双方向（図５（ｃ）参照）である）。続いて第２のステップとして、搬送車コントローラ２０は、リンクＬの２つのリンク接続数を持ったノードＮを抽出する。「２つのリンク接続数を持ったノード」は、図３における狭路内ノードＮ１ｃ及び狭路内ノードＮ２ｃである。続いて第３のステップとして、搬送車コントローラ２０は、それらの狭路内ノードＮ１ｃ、Ｎ２ｃから両方向にそれぞれリンクＬをたどっていき、初めて到達した、それぞれ３つのリンク接続数を持った２つのノードＮを特定する。搬送車コントローラ２０は、これら２つのノードＮを両端点とする通路を「狭路」と定義する。ここでいう「両端点」が、図３における端ノードＮ１ａ、端ノードＮ１ｂ、端ノードＮ２ａ、及び端ノードＮ２ｂである。なお、搬送車コントローラ２０は、１つのリンク接続数を持ったノードＮに行き着いた場合は、第２のステップに戻り、他を探す。そして搬送車コントローラ２０は、第４のステップとして、第２のステップに戻って全てのノードＮを探索するまで第２～第３ステップを繰り返す。以上の一連の探索処理により、搬送車システム１の経路２に含まれるすべての「狭路」が抽出される。

【0032】

走行方向決定部２３は、搬送指令（搬送要求）に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における交通量を算出することにより、これら第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における搬送車の走行方向を決定する。本明細書において、「狭路」は、走行方向決定部２３（又は搬送車コントローラ２０）によって選ばれた、経路２のうちの少なくとも一部の区間である。走行方向決定部２３は、例えば、搬送車システム１において入荷と出荷の時間帯が切り替わるタイミング、又は、各製造工程においてバッチ処理が終わるタイミング等に再計算を行い、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における走行方向を決定する。走行方向の制約をつけないで搬送車１０の経路探索をするよりも、本実施形態のように走行方向を時々刻々算出した上で経路探索をすることにより、計算量が削減される。

【0033】

まず交通量の算出について説明する。交通量の算出に用いられる搬送指令（搬送要求）に係る情報は、例えば、一日のシステム稼働開始時（朝など）において、入出荷計画や生産計画から、予定された各搬送要求についての要求量の時間帯等、各種傾向がわかる。ここで、「入出荷計画」とは、流通業の物流センター内の搬送システムにおける、入荷場から保管場への搬送が主になる入荷時間帯と、保管場から出荷場への搬送が主になる出荷時間帯を示す情報である。また「生産計画」とは、製造業の工場内の搬送システムにおける、各工程間の搬送がいつどのくらいの量だけ見込まれるかを示す情報である。なお、その他の例として、将来の搬送要求が予測できない場合には、過去の一定時間内（例えば１０分間等）に発生した搬送要求が交通量の算出に用いられてもよい。

【0034】

以下、図３乃至図５を参照して、搬送車コントローラ２０による走行方向の決定について例示する。図４は、搬送車システム１における交通量の算出に適用されるアルゴリズムの一例を説明するための図である。図４に示されるアルゴリズムは、粘菌アルゴリズムと呼ばれる。このアルゴリズムでは、水道管の流れを適用して、粘菌の挙動がモデル化されている。

【0035】

まず、図３で示される各ノードＮに対し、識別番号(添字)として１，２，３,・・・の番号を割り振る。このとき、ある一つの搬送フローに着目し、そのフローの搬送元に対応するノード番号をｓ、搬送先に対応するノード番号をｇとする。下記式中のＱ_ｉｊ、Ｄ_ｉｊ、Ｌ_ｉｊは、ノードＮ_ｉとＮ_ｊ間の通路における、搬送要求量、交通量、通路長に相当するとともに、行列Ｑ，Ｄ，Ｌの（ｉ,ｊ）要素と解釈される。下記式中のｐ_ｉは縦ベクトルｐの要素ｉと解釈される。なお、ノードＮ_ｉとＮ_ｊが隣接しなければ、Ｑ_ｉｊ＝Ｄ_ｉｊ＝Ｌ_ｉｊ＝０である。Ｌ_ｉｊは通路長であるため、計算上の時間発展に影響されない固定値であるが、Ｑ_ｉｊおよびＤ_ｉｊは、計算上の時間発展に従って値が更新される（解として妥当な値に近づく）。計算ステップＴ＝０における初期値は、ノードＮ_ｉとＮ_ｊが隣接するｉ，ｊに対し、Ｑ_ｉｊ＝０,Ｄ_ｉｊ＝１とする。このとき、下記式（１）は、Ａｐ＝ｂで表される連立方程式を解くことを意味する。行列Ａの対角要素は、下記式（５）で表される。j＝neighborsとはノードＮ_ｉに隣接する任意のノード番号jを意味する。行列Ａの非対角の（ｉ，ｊ）要素（ｉ≠ｊ）は、Ｎ_ｉとＮ_ｊが隣接しなければ０であり、Ｎ_ｉとＮ_ｊが隣接すれば下記式（６）で表される。縦ベクトルbの第s要素は－Ｑ_ｏであり、第g要素は＋Ｑ_ｏであり、それ以外の成分は０である。ただし、Ｑ_ｏは、着目している搬送フローの単位時間あたりの要求発生数を表す。

【0036】

以上から、計算ステップＴ＝０においてＡとbは既知の量で表されるため、連立方程式を解くことにより、ｐが求まる。そのｐを下記式（３）に代入して行列Ｑが求まる。そのＱを下記式（２）と（４）に代入して次ステップＴ＝１でのＤが求まる。以上の計算を、値が収束するまで繰り返して収束値Ｄを得る。なお、下記式（４）ではγ＝１．５を用いており、収束までにＴ＝１０ステップ程度の繰り返し計算が必要で、この程度であれば実用規模の搬送システムでも計算時間は１秒もかからない。ただし、これは着目した一つの搬送フローに対する交通量であるため、以上の計算を繰り返して、第１エリアＡａから第２エリアＡｂへと走行する搬送フローの積算値Ｄ_{ij（Ａ→Ｂ）}、すなわち、第１エリアＡａから第２エリアＡｂへの交通量を算出する。同様に、走行方向決定部２３は、第２エリアＡｂから第１エリアＡａへと走行する搬送フローに対し,その交通量Ｄ_{ij（Ｂ→Ａ）}を算出する。

【0037】

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【数6】

【0038】

走行方向決定部２３は、例えば、その通路の走行方向（走行方向に関する制約）を、交通量の大きいほうの方向に決定する。走行方向決定部２３は、例えば、以上の処理を一定時間間隔で繰り返し、その時点での最適な走行方向を決定する。

【0039】

図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、それぞれ、コントローラによって決定される走行方向の種類（決定結果）を示す図である。走行方向決定部２３は、例えば第１狭路Ｒ１における走行方向を決定する場合、上記に例示した処理に基づき、第１狭路Ｒ１における走行方向を、第１方向Ｄ１（図５（ａ）参照）、第１方向とは反対の第２方向Ｄ２（図５（ｂ）参照）、又は双方向Ｄ３（図５（ｃ）参照）のうちの何れかに決定する。２３は、第２狭路Ｒ２に関しても、同様の手法で走行方向を決定する。

【0040】

また、走行方向決定部２３は、走行方向を決定した後も、適宜、各狭路（第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２）における走行方向を再計算することによって切り替える（変更する）。走行方向の切替えタイミングとしては、例えば、以下の種々の機会が考えられる。
（１）走行方向の決定に使用したスケジュールが全て終了したとき
（２）所定時刻において走行方向を切り替えることを前提として計算を行った上で、その所定時刻が到来したとき
（３）所定の処理数量で走行方向を切り替えることを前提として計算を行った上で、その所定の処理数量へ到達したとき

【0041】

また走行方向の変更も、上記した走行方向の決定と同様の手法で行われる。走行方向決定部２３は、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２、又はこれらの何れか一方における走行方向を変更する際、当該狭路に搬送車１０が存在しないことを確認してから、当該走行方向の変更を行う。言い換えれば、走行方向決定部２３は、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２、又はこれらの何れかにおける走行方向を変更する際、当該狭路から搬送車１０が退出したことを確認してから、当該走行方向の変更を行う。

【0042】

図６及び図７に、走行方向の変更制御を例示する。図６に示されるように、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における走行方向（通路方向）を個別に決定した結果、例えば、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２の何れも第１方向Ｄ１と決められて（制約されて）いると、搬送車１０が第２エリアＡｂから第１エリアＡａへ移動できなくなる懸念が生じる。ここで、走行方向決定部２３は、これらの狭路における走行方向を変更する。

【0043】

走行方向決定部２３は、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における走行方向を変更する前に、現在の走行方向を基準として、例えば当該狭路の下流側である第２エリアＡｂ（下流エリア）から、上流側である第１エリアＡａ（上流エリア）への仮の経路探索を実行する。そして、走行方向決定部２３は、経路探索の結果、走行経路が存在しない場合は、図７に示されるように、例えば第１狭路Ｒ１における走行方向を双方向Ｄ３に変更する。この場合、第１狭路Ｒ１には、走行方向の制約が設けられないことになる。

【0044】

また走行方向決定部２３は、上記仮の経路探索を交流量の少ない経路から行う。図６に示された例では、第１狭路Ｒ１における交通量の方が、第２狭路Ｒ２における交通量よりも少なかった。そこで、走行方向決定部２３は、まず第１狭路Ｒ１に関して、走行方向の確認を行う。また走行方向決定部２３は、第１狭路Ｒ１（ある狭路）において走行方向を双方向Ｄ３に変更した場合は、第２エリアＡｂ及び第１エリアＡａの間（すなわち、上記仮の経路探索を実行したのと同一エリア間の）仮の経路探索は実行しない。

【0045】

本実施形態の搬送車システム１によれば、搬送車コントローラ２０（具体的には、走行方向決定部２３）が、搬送要求に含まれる搬送元及び搬送先に基づいて第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における交通量が算出され、走行方向が決められる。このとき、走行方向決定部２３によって決定された、第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２における走行方向が加味される。走行方向は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、又は双方向Ｄ３の何れかに決定される。これにより、当該区間における搬送車１０の通行台数を増やすことができる。また走行方向の決定により、探索ノード数の増加が抑えられる。よって、搬送効率を低下させずに、経路探索に要する時間を短縮することができる。

【0046】

走行方向を決定又は再計算するタイミングとして、交通量が大きく変動するタイミングが採用された場合、走行方向の変更時に悪影響を受ける搬送車１０の数を抑えることができる。

【0047】

搬送車コントローラ２０は、少なくとも、搬送車１０のすれ違いができない狭路における走行方向を決定する。第１狭路Ｒ１及び第２狭路Ｒ２のような狭路は、搬送車１０のすれ違いができないため通行台数に影響しやすい。少なくともこれらの狭路において走行方向の決定を行うことで、走行方向の決定に要する時間を短縮することができる。

【0048】

搬送車コントローラ２０は、上記狭路における走行方向を変更する際、その変更対象の狭路に搬送車が存在しないことを確認してから走行方向を変更する。この制御によれば、対面して走行する搬送車１０同士のデッドロックの発生を防ぐことができる。

【0049】

搬送車コントローラ２０は、上記狭路における走行方向を変更する前に、現在の走行方向を基準として当該狭路の下流エリアから上流エリアへの仮の経路探索を実行し、走行経路が存在しない場合は当該狭路における走行方向を双方向に変更する（図７参照）。この制御によれば走行経路が確保されるので、搬送要求の実行不能状況を防ぐことができる。すなわち、走行方向が、常にエリア内の任意のFrom-Toが走行できることを保証している。これにより、従来の入出庫複合モードとどちらか専用モードの頻繁な切替が必要なく、安定した搬送車走行を実現できる。

【0050】

搬送車コントローラ２０は、仮の経路探索を交流量の少ない経路から行い、ある狭路において走行方向を双方向に変更した場合は（図７における第１狭路Ｒ１参照）、当該狭路の同一エリア間の仮の経路探索は実行しない。この制御によれば、交通量の少ない経路を双方向とすることで、搬送不能状況を防ぎながら、交通可能量の低下を抑えることができる。

【0051】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、走行方向決定部２３（搬送車コントローラ２０）は、搬送車１０が搬送元から搬送先へと走行する条件に加え、搬送車１０が待機ポイント１３（図１参照）から搬送元へ走行する条件、搬送車１０が搬送先から待機ポイント１３へ走行する条件、及び、異なる複数の待機ポイント１３間を走行する条件（待機ポイント１３が同一エリアに複数ある場合）の少なくとも一つを交通量の算出条件に含めてもよい。また、待機ポイント１３に代えて、充電ポイント１１が考慮されてもよい。すなわち、走行方向決定部２３（搬送車コントローラ２０）は、搬送車１０が搬送元から搬送先へと走行する条件に加え、搬送車１０が充電ポイント１１（図１参照）から搬送元へ走行する条件、搬送車１０が搬送先から充電ポイント１１へ走行する条件、及び、待機ポイント１３から充電ポイント１１へと走行する条件の少なくとも一つを交通量の算出条件に含めてもよい。この制御によれば、各搬送車の現実の走行状態（動き）が加味されるため、走行方向がより正確に決定される。

【0052】

より詳細には、搬送車１０が待機ポイント１３（図１参照）から搬送元へ走行する条件は、（荷積み時点ではなく）「搬送要求が割り当てられた時点」から荷下ろしまでの時間をいかに短くするか、という観点で有用である。搬送車１０が搬送先から待機ポイント１３へ走行する条件は、搬送車１０が早く待機ポイントに戻り、次の要求に迅速に対応できる、という観点で有用である。搬送車１０が異なる複数の待機ポイント１３間を走行する条件は、例えば、待機中の搬送車１０が（限られた数の充電場所を他車に譲るため等の理由で）追い出しがかかったときに発生する条件である。この要求の遂行に関係のない搬送車１０が他車の走行領域を長く動き回れば動き回るほど、要求を遂行中の搬送車１０の走行を妨害するリスクが増え、搬送の阻害要因となり得る。よって、搬送車１０が異なる複数の待機ポイント１３間を走行する条件は、要求を遂行中の搬送車１０の走行を妨害するリスクを低減する観点で有用である。これらの条件を加味することは、本実施形態の搬送車システム１では任意（すなわち何れも省略可能）であるが、搬送目的をより確実に達成する観点で有用である。

【0053】

走行方向の不正確さは、例えば通過待ちや遠回りにつながり、搬送要求を実行する量が減少する。すなわち、搬送処理能力が低下する。したがって、走行方向決定部２３によって走行方向が正確に決定されることは、搬送処理能力の確保（又は向上）をもたらす。

【0054】

走行方向決定部２３（搬送車コントローラ２０）は、狭路のみにおいて走行方向を決定する態様に限られず、狭路以外の一般の走行路における走行方向を決定してもよい。例えば、図３に示される経路例では、多くのノードＮに関して、搬送車１０は床面上を４方向に移動可能である。走行方向決定部２３は、当該走行路（一部の区間）における走行方向を決定する場合、走行路における移動可能方向をまず２方向のみに制約する。走行方向決定部２３は、制約後の２方向を基に、走行方向を決定する。

【0055】

また、走行方向の決定において、すれ違いできるような２車線通路に対して、２車線とも同方向にする処理が行われてもよい。仮の経路探索を行わずに、走行方向を変更しても（切り替えても）よい。

【0056】

デッドロックが発生しないことを確認できた場合には、たとえ狭路（上記第１狭路Ｒ１等）から搬送車１０が退出していないタイミングでも、走行方向を変更する切替え制御を行ってもよい。

【0057】

交通量の算出は、粘菌アルゴリズムに限られず、別の手法、例えば最大流問題を解くアルゴリズムを用いて行われてもよい。例えば、増加道法、又は線形計画問題等が挙げられる。別手法を用いることによっても、各通路に対し、交通量がより優勢な方向を計算してもよい。

【0058】

搬送車システム１が、１台のみの搬送車１０を備えてもよい。搬送車システム１に含まれる搬送車１０の台数は特に限定されない。

【0059】

搬送車１０は、ＡＧＶに特に限定されず、例えば天井走行車及び有軌道台車等であってもよい。搬送車１０は、昇降機能を備えて三次元空間を移動領域とする移動体、及び、三次元空間を自在に移動できるドローン等であってもよい。

【符号の説明】

【0060】

１…搬送車システム、２…経路、１０…搬送車、２０…搬送車コントローラ（コントローラ）、２１…搬送要求受信部、２２…搬送車制御部、２３…走行方向決定部（走行方向決定手段）、２４…割付部、２５…走行経路演算部、２７…記憶部（記憶手段）、Ａａ…第１エリア、Ａｂ…第２エリア、Ｒ１…第１狭路（狭路）、Ｒ２…第２狭路（狭路）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】