特許 7517203 搬送管理システム、搬送管理方法、及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】搬送管理システム、搬送管理方法、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20240709BHJP

   B65G 61/00 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 555Z

B65G61/00 530

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021034264

(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公開番号】P2022134834

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-09-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 真太郎

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２０６２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２６９８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２３０８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２５９９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－９１８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８０２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１９３４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２８３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１２４１７６０４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ６５Ｇ ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付ける受付部と、
前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成する連結部と、
前記ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる割当部と、
を含み、
前記連結部は、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離の合計である総移動距離が短くなるように前記ｑ個の連結タスク情報を生成する、
搬送管理システム。

【請求項2】

前記連結部は、前記ｐ個の搬送タスク情報のうち異なる２つの搬送タスク情報を前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、前記タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスク情報を優先的に連結する、
請求項１に記載の搬送管理システム。

【請求項3】

前記連結部は、少なくとも２つの搬送タスク情報を含む連結タスク情報に他の搬送タスク情報を連結する際の当該連結に対応するタスク間移動距離が所定値以下でない場合、前記連結タスク情報に前記他の搬送タスク情報を連結しない、
請求項１又は２に記載の搬送管理システム。

【請求項4】

前記ｑ個の搬送移動装置の現在地情報を取得する現在地情報取得部を更に備え、
前記割当部は、各連結タスク情報の先頭の搬送タスク情報の始点と、各搬送移動装置の現在地と、に基づいて、前記ｑ個の連結タスク情報を前記ｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる、
請求項１から３までの何れか１項に記載の搬送管理システム。

【請求項5】

前記受付部が、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行している間に新しい搬送タスク情報を受け付けた場合、前記連結部は、未着手の搬送タスク情報を新たに連結し直してｑ個の連結タスク情報を生成し、
前記割当部は、前記ｑ個の搬送移動装置が現在実行している搬送タスク情報を完了した時点で、新たに連結し直した前記ｑ個の連結タスク情報を前記ｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる、
請求項１から４までの何れか１項に記載の搬送管理システム。

【請求項6】

前記連結部は、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離相互の差分が小さくなるように、前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結する、
請求項１から５までの何れか１項に記載の搬送管理システム。

【請求項7】

各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付け、
前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成し、
前記ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当て、
前記ｑ個の連結タスク情報を生成することは、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離の合計である総移動距離が短くなるように前記ｑ個の連結タスク情報を生成することである、
搬送管理方法。

【請求項8】

コンピュータに、請求項７に記載の搬送管理方法を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送管理システム、搬送管理方法、及び、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、積み込み位置及び積み下ろし位置が互いに異なる複数の搬送対象物を搬送するに際し、複数の搬送対象物の積み込み位置を巡回して複数の搬送対象物を順番に積み込み、所定距離走行し、その後、複数の搬送対象物の積み下ろし位置を巡回して複数の搬送対象物を順番に積み下ろすことで、搬送作業の所要時間を短縮する技術を提供している。

【0003】

また、特許文献１は、複数の搬送移動装置で搬送作業を実行している間に新たな搬送作業を受け付けた場合、現在実行している搬送作業を完了してから新たな搬送作業の積み込み位置まで最も早く到達可能な搬送移動装置を特定し、特定した搬送移動装置に新たな搬送作業を実行させることを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－８３５５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１は、搬送効率を改善する点に関して改善の余地が残されている。

【0006】

本発明の目的は、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明の第１の観点によれば、各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付ける受付部と、前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成する連結部と、前記ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる割当部と、を含み、前記連結部は、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離の合計である総移動距離が短くなるように前記ｑ個の連結タスク情報を生成する、搬送管理システムが提供される。以上の構成によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善できる。
好ましくは、前記連結部は、前記ｐ個の搬送タスク情報のうち異なる２つの搬送タスク情報を前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、前記タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスク情報を優先的に連結する。以上の構成によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を更に改善できる。
好ましくは、前記連結部は、少なくとも２つの搬送タスク情報を含む連結タスク情報に他の搬送タスク情報を連結する際の当該連結に対応するタスク間移動距離が所定値以下でない場合、前記連結タスク情報に前記他の搬送タスク情報を連結しない。以上の構成によれば、すべての搬送タスク情報が１つの連結タスク情報として連結してしまうことを防止できる。
好ましくは、前記ｑ個の搬送移動装置の現在地情報を取得する現在地情報取得部を更に備え、前記割当部は、各連結タスク情報の先頭の搬送タスク情報の始点と、各搬送移動装置の現在地と、に基づいて、前記ｑ個の連結タスク情報を前記ｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる。以上の構成によれば、搬送効率を更に改善できる。
好ましくは、前記受付部が、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行している間に新しい搬送タスク情報を受け付けた場合、前記連結部は、未着手の搬送タスク情報を新たに連結し直してｑ個の連結タスク情報を生成し、前記割当部は、前記ｑ個の搬送移動装置が現在実行している搬送タスク情報を完了した時点で、新たに連結し直した前記ｑ個の連結タスク情報を前記ｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てる。以上の構成によれば、新たに受け付けた搬送タスク情報を問題なく取り入れることができる。
好ましくは、前記連結部は、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離相互の差分が小さくなるように、前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結する。以上の構成によれば、各搬送移動装置の負担のバラツキを抑制できる。
本願発明の第２の観点によれば、各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付け、前記ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成し、前記ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当て、前記ｑ個の連結タスク情報を生成することは、前記ｑ個の搬送移動装置が前記ｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、前記ｑ個の搬送移動装置の移動距離の合計である総移動距離が短くなるように前記ｑ個の連結タスク情報を生成することである、搬送管理方法が提供される。以上の方法によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善できる。
コンピュータに、上記の搬送管理方法を実行させるプログラムが提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】搬送システムの機能ブロック図である。

【図2】搬送管理装置の制御フローである。

【図3】搬送タスクを示す図である。

【図4】搬送タスクを示す図である。

【図5】搬送タスクを示す図である。

【図6】搬送ロボットの移動計画の概念図である。

【図7】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【図8】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【図9】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【図10】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【図11】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【図12】搬送ロボットの最短経路の探索方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

【0011】

図１には、搬送システム１の機能ブロック図を示している。図１に示すように、搬送システム１は、搬送管理装置２と、複数の搬送ロボット３と、を含む。

【0012】

搬送管理装置２は、搬送管理システムの一具体例である。搬送管理装置２は、単一の装置によって実現されている。しかし、搬送管理装置２は、複数の装置による分散処理により実現されてもよい。各搬送ロボット３は、自立移動可能な搬送移動装置の一具体例である。本実施形態では、一例として、搬送システム１は、２つの搬送ロボット３を含む。

【0013】

搬送管理装置２は、複数の搬送タスクを少なくとも１つの搬送ロボット３に実行させる。搬送管理装置２は、中央演算処理器としてのCPU２ａ（Central Processing Unit）と、読み書き自由のRAM２ｂ（Random Access Memory）、読み出し専用のROM２ｃ（Read Only Memory）を備えている。そして、CPU２ａがROM２ｃに記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、制御プログラムは、CPU２ａなどのハードウェアを複数の機能部として機能させる。複数の機能部は、典型的には、受付部４、連結部５、割当部６、移動計画部７を含む。

【0014】

受付部４は、各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付ける。ｐは、２以上の自然数である。受付部４は、搬送管理装置２が備える入力手段を介して複数の搬送タスク情報を受け付けてもよく、他の装置を介して複数の搬送タスク情報を受け付けてもよい。受付部４は、受け付けた複数の搬送タスク情報をRAM２ｂに格納する。

【0015】

連結部５は、ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ個の連結タスク情報を生成する。ただし、ｑは１以上ｐ未満である自然数である。連結タスク情報は、１つの搬送タスク情報のみを含む場合がある。

【0016】

割当部６は、ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。割当部６は、現在地情報取得部の一具体例でもある。

【0017】

移動計画部７は、各搬送ロボット３が割り当てられた連結タスク情報を実行する際の移動計画情報を生成する。移動計画情報は、搬送ロボット３の移動経路と通過時刻を示す情報である。

【0018】

各搬送ロボット３は、搬送対象物を搬送する自立走行可能なロボットである。各搬送ロボット３は、中央演算処理器としてのCPU３ａ（Central Processing Unit）と、読み書き自由のRAM３ｂ（Random Access Memory）、読み出し専用のROM３ｃ（Read Only Memory）を備えている。そして、CPU３ａがROM３ｃに記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、制御プログラムは、CPU３ａなどのハードウェアを複数の機能部として機能させる。複数の機能部は、現在地情報取得部１０と、移動制御部１１と、を含む。

【0019】

現在地情報取得部１０は、典型的には、図示しないGPSモジュールを用いて、搬送ロボット３の現在地情報を取得する。各搬送ロボット３は、取得した現在地情報を搬送管理装置２に送信する。

【0020】

移動制御部１１は、搬送管理装置２から受信した移動計画情報に基づいて搬送ロボット３の移動を制御する。

【0021】

次に、図２から図１２を参照して、搬送管理装置２の制御フローを説明する。

【0022】

S100:
まず、搬送管理装置２の受付部４は、ｐ個の搬送タスク情報を受け付ける。ここで、図３を参照されたい。図３には、搬送タスク１、搬送タスク２、搬送タスク３、搬送タスク４を示している。一例として、搬送管理装置２の受付部４は、搬送タスク１から搬送タスク４までの４つの搬送タスク情報を受け付ける。

【0023】

搬送タスク１は、始点o_1から終点d_1へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク２は、始点o_2から終点d_2へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク３は、始点o_3から終点d_3へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク４は、始点o_4から終点d_4へ搬送対象物を搬送するタスクである。
図３に示すグリッドのグリッド幅は、単位距離を示している。単位距離は、一例として５０メートルである。従って、例えば、始点o_1と終点d_2との間の最短距離は２であり、始点o_1と終点d_1との間の最短距離は８である。

【0024】

S110:
搬送管理装置２の連結部５は、４つの搬送タスク情報を互いに連結して２つの連結タスク情報を生成する。即ち、連結部５は、４つの搬送タスクを互いに連結して２つの連結タスクを生成する。本実施形態において連結部５は、複数の搬送タスクを２つの搬送ロボット３に割り当てるので、４つの搬送タスクを互いに連結して２つの連結タスクを生成する。そして、連結部５は、２つの搬送ロボット３が２つの連結タスクをそれぞれ実行するのに要する、２つの搬送ロボット３の移動距離の合計である総移動距離が最も短くなるように２つの連結タスクを生成する。ここで言う移動距離とは、各搬送ロボット３が割り当てられた連結タスクの先頭の搬送タスクの始点から、末尾の搬送タスクの終点まで移動する距離を意味する。

【0025】

まず、連結部５は、４つの搬送タスクのうち異なる２つの搬送タスクを前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスクを優先的に連結する。

【0026】

即ち、連結部５は、搬送タスクｉの始点o_iと搬送タスクｊ（ｊ≠ｉ）の終点d_jとの間のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離の最小値を下記式（１）から式（４）で算出する。ただし、下記式（１）から（４）において、dis(a,b)は、a点と集合bとの最短距離を意味している。従って、連結部５は、例えば下記式（１）において、始点o_1と終点d_2とのタスク間移動距離を算出し、始点o_1と終点d_3とのタスク間移動距離を算出し、始点o_1と終点d_4とのタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離の最小値が２であることを算出している。

【0027】

dis(o_1,{d_2, d_3, d_4})=2・・・（１）
dis(o_2,{d_1, d_3, d_4})=3・・・（２）
dis(o_3,{d_1, d_2, d_4})=5・・・（３）
dis(o_4,{d_1, d_2, d_3})=5・・・（４）

【0028】

上記式（１）により、始点o_1に最も近い終点は終点d_2である。
上記式（２）により、始点o_2に最も近い終点は終点d_1である。
上記式（３）により、始点o_3に最も近い終点は終点d_1、終点d_2、終点d_4である。
上記式（４）により、始点o_4に最も近い終点は終点d_1、終点d_2である。

【0029】

上記式（１）から式（４）によれば、タスク間移動距離の最小値は式（１）の２であり、このタスク間移動距離は、搬送タスク２及び搬送タスク１をこの順に連結することで実現される。従って、連結部５は、搬送タスク２と搬送タスク１をこの順に連結することを他の連結よりも優先する。搬送タスク２と搬送タスク１をこの順に連結してなる連結タスクを以下、連結タスク２→１と称する。即ち、連結部５は、搬送タスク２と搬送タスク１をこの順に連結して連結タスク２→１を生成する。

【0030】

上記式（２）により、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結することが提案される。しかし、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結した連結タスクは、上記連結タスク２→１に対して排他的である。従って、連結部５は、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結した連結タスクを生成しない。

【0031】

上記式（３）により、（ａ）搬送タスク１と搬送タスク３をこの順に連結すること、（ｂ）搬送タスク２と搬送タスク３をこの順に連結すること、（ｃ）搬送タスク４と搬送タスク３をこの順に連結すること、が提案される。

【0032】

（ａ）
搬送タスク１に搬送タスク３をこの順に連結することは、連結タスク２→１と搬送タスク３をこの順に連結することに他ならない。また、搬送タスク１に搬送タスク３をこの順に連結した場合のタスク間移動距離は５である。連結部５は、当該タスク間移動距離を所定値と比較し、当該タスク間移動距離が所定値以下でない場合、連結タスク２→１に搬送タスク３を連結しない。ここで、所定値とは、典型的には、２である。連結部５は、当該タスク間移動距離が２以下ではないので、連結タスク２→１に搬送タスク３を連結しない。

【0033】

このようにタスク間移動距離が所定値以下である場合に限り連結タスクに他の搬送タスクを連結するようにすることで、すべての搬送タスクが１つに繋がってしまうことを防止することができる。なお、搬送タスクがｎ個ある場合、連結の検討をしている始点及び終点間のタスク間移動距離を昇順に並べ、ｋ番目の値を上記所定値とすることができる。また、始点と終点との初回からｋ－１回目までの搬送タスクの連結に必要となる距離をＬ以下とし、ｋ回目以降の搬送タスクの連結に必要となる距離をＭ（Ｍ＞Ｌ）以下となるようにしてもよい。

【0034】

（ｂ）
搬送タスク２と搬送タスク３をこの順に連結することは、優先的に採用される連結タスク２→１と排他的である。従って、連結部５は、搬送タスク２と搬送タスク３をこの順に連結しない。

【0035】

（ｃ）
連結部５は、搬送タスク４と搬送タスク３をこの順に連結する。搬送タスク４と搬送タスク３をこの順に連結してなる連結タスクを以下、連結タスク４→３と称する。

【0036】

上記式（４）により、（ａ）搬送タスク１と搬送タスク４をこの順に連結すること、（ｂ）搬送タスク２と搬送タスク４をこの順に連結すること、が提案される。

【0037】

（ａ）
搬送タスク１に搬送タスク４をこの順に連結することは、連結タスク２→１と搬送タスク４をこの順に連結することに他ならない。また、搬送タスク１に搬送タスク４をこの順に連結した場合のタスク間移動距離は５である。従って、連結部５は、当該タスク間移動距離が２以下ではないので、連結タスク２→１に搬送タスク４を連結しない。

【0038】

（ｂ）
搬送タスク２と搬送タスク４をこの順に連結することは、優先的に採用される連結タスク２→１と排他的である。従って、連結部５は、搬送タスク２と搬送タスク４をこの順に連結しない。

【0039】

結果として、連結部５は、搬送タスク１から搬送タスク４を互いに連結して連結タスク２→１及び連結タスク４→３を生成する。

【0040】

仮に、搬送タスク１から搬送タスク４を１つの搬送ロボット３で実行させる場合、連結部５は、更に、連結タスク２→１及び連結タスク４→３を互いに連結する。この場合、連結タスク２→１及び連結タスク４→３をこの順で連結した場合のタスク間移動距離は、終点d_1と始点o_4の間の距離である５となる。一方、連結タスク４→３及び連結タスク２→１をこの順で連結した場合のタスク間移動距離は、終点d_3と始点o_2の間の距離である４となる。従って、連結部５は、搬送ロボット３の移動距離が最も短くなるように、連結タスク４→３及び連結タスク２→１をこの順で連結し、連結タスク４→３→２→１を生成する。

【0041】

S120:
次に、割当部６は、連結タスク２→１及び連結タスク４→３を２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。具体的には、割当部６は、２つの搬送ロボット３から現在地情報を受信して取得する。そして、割当部６は、連結タスク２→１の先頭の搬送タスク２の始点o_2、連結タスク４→３の先頭の搬送タスク４の始点o_4と、２つの搬送ロボット３の現在地と、に基づいて、連結タスク２→１及び連結タスク４→３を２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。

【0042】

ここで、説明の便宜上、２つの搬送ロボット３を搬送ロボット３Ａ及び搬送ロボット３Ｂと称する。まず、割当部６は、搬送ロボット３Ａと始点o_2との間の距離と搬送ロボット３Ｂと始点o_4との間の距離との合計値と、搬送ロボット３Ａと始点o_4との間の距離と搬送ロボット３Ｂと始点o_2との間の距離との合計値と、を算出し、２つの合計値を比較する。そして、割当部６は、この比較結果に基づいて、連結タスク２→１及び連結タスク４→３を２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。即ち、割当部６は、各搬送ロボット３が割り当てられた連結タスクを実行し始めるまでに要する移動距離の合計が最も短くなるように、連結タスク２→１及び連結タスク４→３を２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。

【0043】

S130:
次に、移動計画部７は、各搬送ロボット３が割り当てられた連結タスクを実行する際の移動計画情報を生成する。

【0044】

S140:
そして、搬送管理装置２は、移動計画部７が生成した移動計画情報を各搬送ロボット３に送信する。各搬送ロボット３の移動制御部１１は、受信した移動計画情報に基づいて、割り当てられた連結タスク情報を実行する。

【0045】

次に、２つの搬送ロボット３が２つの連結タスクをそれぞれ実行している間に受付部４が新しい搬送タスクを受け付けた場合に関して説明する。この場合、連結部５は、未着手の搬送タスクを新たに連結し直して２つの連結タスクを生成する。そして、割当部６は、２つの搬送ロボット３が現在実行している搬送タスクを完了した時点で、新たに連結し直した２つの連結タスクを２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。未着手の搬送タスクを新たに連結し直す連結プロセスは、前述したものと全く同様である。以下、図４に沿って、搬送タスクｎｅｗが追加された事例を説明する。

【0046】

まず、連結部５は、５つの搬送タスクのうち異なる２つの搬送タスクを前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスクを優先的に連結する。

【0047】

即ち、連結部５は、搬送タスクｉの始点o_iと搬送タスクｊ（ｊ≠ｉ）の終点d_jとの間のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離の最小値を下記式（１）から式（５）で算出する。例えば、連結部５は、下記式（１）において、始点o_1と終点d_2とのタスク間移動距離を算出し、始点o_1と終点d_3とのタスク間移動距離を算出し、始点o_1と終点d_4とのタスク間移動距離を算出し、始点o_1と終点d_newとのタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離の最小値が２であることを算出している。

【0048】

dis(o_1,{d_2, d_3, d_4, d_new})=2・・・（１）
dis(o_2,{d_1, d_3, d_4, d_new})=3・・・（２）
dis(o_3,{d_1, d_2, d_4, d_new})=4・・・（３）
dis(o_4,{d_1, d_2, d_3, d_new})=2・・・（４）
dis(o_new,{d_1, d_2, d_3, d_4})=3・・・（５）

【0049】

上記式（１）により、始点o_1に最も近い終点は終点d_2である。
上記式（２）により、始点o_2に最も近い終点は終点d_1である。
上記式（３）により、始点o_3に最も近い終点は終点d_newである。
上記式（４）により、始点o_4に最も近い終点は終点d_newである。
上記式（５）により、始点o_newに最も近い終点は終点d_3である。

【0050】

上記式（１）及び式（５）によれば、タスク間移動距離の最小値は式（１）及び式（４）の２であり、このタスク間移動距離は、搬送タスク２及び搬送タスク１をこの順に連結すること、及び、搬送タスクｎｅｗ及び搬送タスク４をこの順に連結すること、で実現される。また、これらの連結は互いに矛盾しない。従って、連結部５は、搬送タスク２と搬送タスク１をこの順に連結すること、及び、搬送タスクｎｅｗと搬送タスク４をこの順に連結すること、を他の連結よりも優先する。搬送タスク２と搬送タスク１をこの順に連結してなる連結タスクを以下、連結タスク２→１と称する。搬送タスクｎｅｗと搬送タスク４をこの順に連結してなる連結タスクを以下、連結タスクｎｅｗ→４と称する。

【0051】

上記式（２）により、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結することが提案される。しかし、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結した連結タスクは、上記連結タスク２→１に対して排他的である。従って、連結部５は、搬送タスク１と搬送タスク２をこの順に連結しない。

【0052】

上記式（３）により、搬送タスクｎｅｗと搬送タスク３をこの順に連結することが提案される。しかし、搬送タスクｎｅｗと搬送タスク３をこの順に連結した連結タスクは、上記連結タスクｎｅｗ→４に対して排他的である。従って、連結部５は、搬送タスクｎｅｗと搬送タスク３をこの順に連結しない。

【0053】

上記式（５）により、搬送タスク３と搬送タスクｎｅｗをこの順に連結することが提案される。また、搬送タスク３と搬送タスクｎｅｗをこの順に連結した連結タスクは、上記連結タスク２→１及び連結タスクｎｅｗ→４と排他的ではない。従って、連結部５は、搬送タスク３と連結タスクｎｅｗ→４をこの順に連結する。搬送タスク３と連結タスクｎｅｗ→４をこの順に連結した連結タスクを以下、連結タスク３→ｎｅｗ→４と称する。

【0054】

その後、割当部６は、連結タスク２→１と連結タスク３→ｎｅｗ→４を２つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。

【0055】

次に、図５を参照して、幾つかの搬送タスクが同一の始点を有している場合について説明する。図５には、搬送タスク１１、搬送タスク１２、搬送タスク２１、搬送タスク２２、搬送タスク３を示している。

【0056】

搬送タスク１１は、始点o_1から終点d_11へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク１２は、始点o_1から終点d_12へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク２１は、始点o_2から終点d_21へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク２２は、始点o_2から終点d_22へ搬送対象物を搬送するタスクである。
搬送タスク３は、始点o_3から終点d_3へ搬送対象物を搬送するタスクである。
図５に示すグリッドのグリッド幅は、単位距離の２倍を示している。単位距離は、一例として５０メートルである。従って、例えば、始点o_1と終点d_3との間の最短距離は４であり、始点o_1と終点d_12との間の最短距離は７である。

【0057】

図５に示す例においても、連結部５による複数の搬送タスクの連結方法は前述したものと同様である。

【0058】

まず、連結部５は、５つの搬送タスクのうち異なる２つの搬送タスクを前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスクを優先的に連結する。

【0059】

即ち、連結部５は、搬送タスクｉの始点o_iと搬送タスクｊ（ｊ≠ｉ）の終点d_jとの間のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離の最小値を下記式（１）から式（３）で算出する。

【0060】

dis(o_1,{d_21, d_22, d_3})=4・・・（１）
dis(o_2,{d_11, d_12, d_3})=2・・・（２）
dis(o_3,{d_11, d_12, d_21, d_22})=4・・・（３）

【0061】

上記式（１）により、始点o_1に最も近い終点は終点d_3である。
上記式（２）により、始点o_2に最も近い終点は終点d_11である。
上記式（３）により、始点o_3に最も近い終点は終点d_11, d_21, d_22である。

【0062】

そして、上記式（１）から式（３）によれば、タスク間移動距離の最小値は式（２）の２であり、このタスク間移動距離は、搬送タスク１１及び搬送タスク２１をこの順で連結すること、又は、移動制御部１１及び搬送タスク２２をこの順に連結することで実現される。従って、連結部５は、搬送タスク１１及び搬送タスク２１をこの順で連結すること、又は、移動制御部１１及び搬送タスク２２をこの順に連結すること、を他の連結よりも優先する。搬送タスク１１及び搬送タスク２１をこの順で連結して成る連結タスクを以下、連結タスク１１→２１と称する。搬送タスク１１及び搬送タスク２２をこの順で連結して成る連結タスクを以下、連結タスク１１→２２と称する。

【0063】

上記式（１）により、搬送タスク３と搬送タスク１１をこの順で連結すること、及び、搬送タスク３と搬送タスク１２をこの順で連結すること、が提案される。搬送タスク３と搬送タスク１１をこの順で連結してなる連結タスクを以下、連結タスク３→１１と称する。搬送タスク３と搬送タスク１２をこの順で連結してなる連結タスクを以下、連結タスク３→１２と称する。

【0064】

上記式（３）により、搬送タスク１１と搬送ロボット３をこの順で連結すること、及び、搬送タスク２１と搬送タスク３をこの順で連結すること、搬送タスク２２と搬送タスク３をこの順で連結すること、が提案される。しかし、搬送タスク１１と搬送ロボット３をこの順で連結した連結タスクは、搬送タスク１１及び搬送タスク２１をこの順で連結すること、又は、移動制御部１１及び搬送タスク２２をこの順に連結することに対して排他的である。従って、連結部５は、搬送タスク１１と搬送ロボット３をこの順で連結しない。搬送タスク２１と搬送タスク３をこの順で連結して成る連結タスクを以下、連結タスク２１→３と称する。搬送タスク２２と搬送タスク３をこの順で連結して成る連結タスクを以下、連結タスク２２→３と称する。

【0065】

即ち、上記式（１）から式（３）によれば、優先的に採用される連結タスクとして連結タスク１１→２１及び連結タスク１１→２２が提案され、その他の候補として、連結タスク３→１１、連結タスク３→１２、連結タスク２１→３、連結タスク２２→３が提案される。

【0066】

上記の提案によれば、例えば、搬送タスク１１、搬送タスク１２、搬送タスク２１、搬送タスク２２、搬送タスク３を３つの搬送ロボット３に割り振る場合、以下のような連結タスクの組み合わせが考えられる。ただし、カッコ内の数字は対応する連結タスクを実行するのに必要となる移動距離を示す。

【0067】

（ケース１Ａ）
連結タスク３→１２（１５）、連結タスク１１→２２（１６）、連結タスク２１（８）
（ケース１Ｂ）
連結タスク１２（７）、連結タスク１１→２２（１６）、連結タスク２１→３（１６）
（ケース２Ａ）
連結タスク３→１２（１５）、連結タスク１１→２１（１８）、連結タスク２２（６）
（ケース２Ｂ）
連結タスク１２（７）、連結タスク１１→２１（１８）、連結タスク２２→３（１４）
（ケース３Ａ）
連結タスク３→１１（１６）、連結タスク１１→２２（１６）、連結タスク２１（８）
（ケース３Ｂ）
連結タスク１１（８）、連結タスク１１→２２（１６）、連結タスク２１→３（１６）
（ケース４Ａ）
連結タスク３→１１（１６）、連結タスク１１→２１（１８）、連結タスク２２（６）
（ケース４Ｂ）
連結タスク１１（８）、連結タスク１１→２１（１８）、連結タスク２２→３（１４）

【0068】

ただし、連結タスク１１は搬送タスク１１のみを含む連結タスクである。連結タスク１２、２１、２２についても同様である。

【0069】

そして、連結部５は、３つの搬送ロボット３が３つの連結タスクをそれぞれ実行するのに要する、３つの搬送ロボット３の移動距離の合計である総移動距離が短くなるように３つの連結タスクを生成する。ケース１Ａ、ケース１Ｂ、ケース２Ａ、ケース２Ｂの総移動距離は何れも３９である。一方、ケース３Ａ、ケース３Ｂ、ケース４Ａ、ケース４Ｂの総移動距離は何れも４０である。従って、連結部５は、ケース１Ａ、ケース１Ｂ、ケース２Ａ、ケース２Ｂの何れか１つに従うものとする。

【0070】

また、連結部５は、３つの搬送ロボット３が３つの連結タスクをそれぞれ実行するのに要する、３つの搬送ロボット３の移動距離相互の差分が小さくなるように、５つの搬送タスクを互いに連結する。ケース１Ａに属する３つの連結タスクそれぞれを実行するのに要する移動距離の分散は、１２．７である。ケース１Ｂの分散は、１８である。ケース２Ａの分散は２６である。ケース２Ｂの分散は２０．７である。従って、ケース１Ａを採用した場合、３つの搬送ロボット３が３つの連結タスクをそれぞれ実行するのに要する、３つの搬送ロボット３の移動距離相互の差分が最も小さくなる。従って、連結部５は、ケース１Ａに従って、５つの搬送タスクを相互に連結し、３つの連結タスクを生成する。

【0071】

その後、割当部６は、３つの連結タスクを３つの搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。

【0072】

なお、５つの搬送タスクを２つの搬送ロボット３に割り当てる場合、５つの搬送タスクを１つの搬送ロボット３に割り当てる場合の連結方法については、上述した連結方法を踏襲するものとする。

【0073】

例えば、５つの搬送タスクを２つの搬送ロボット３に割り当てる場合、連結部５は、前述した総移動距離と分散を考慮して、５つの搬送タスクを互いに連結して、連結タスク１１→２１及び連結タスク２２→３→１２を生成する。

【0074】

また、例えば、５つの搬送タスクを１つの搬送ロボット３に割り当てる場合、連結部５は、前述した総移動距離を考慮して、５つの搬送タスクを互いに連結して、連結タスク１１→２２→３→１１→２１を生成する。

【0075】

次に、図６から図１２を参照して、移動計画部７の動作を説明する。前述したように、移動計画部７は、各搬送ロボット３が割り当てられた連結タスクを実行する際の移動計画情報を生成する。

【0076】

移動計画部７は、各搬送タスクの始点から終点に至るまでの方向転換が少ない最短経路を探索する。そして、移動計画部７は、図６に示すように、探索した最短経路又は当該最短経路を局所的に変更した経路上で搬送ロボット３同士が衝突しないように、各搬送ロボット３の移動計画情報を生成する。移動計画情報は、対応する搬送ロボット３の移動経路と通過時刻を示す情報である。移動経路は、典型的には、複数のノードと、複数のノード間を結ぶリンクと、を含む。通過時刻は、典型的には、各ノードを通過する時刻である。

【0077】

以下、図７から図１２を参照して、方向転換が少ない始点終点間の最短経路の作成方法を説明する。図７には、複数の障害物Ｑがあるサービス環境を示している。図７に示すサービス環境には、一例として、障害物Ｑ１、障害物Ｑ２、障害物Ｑ３が存在している。

【0078】

移動計画部７は、始点から終点までの最短経路を生成するに際し、上Ｌ字経路３０と下Ｌ字経路３１を生成する。上Ｌ字経路３０は、始点から終点に至るまでに一度右折する経路である。上Ｌ字経路３０は、始点から縦に延びる第１上Ｌ字経路３０ａと、第１上Ｌ字経路３０ａから終点に至る横の第２上Ｌ字経路３０ｂと、を含む。下Ｌ字経路３１は、始点から終点に至るまでに一度左折する経路である。下Ｌ字経路３１は、始点から横に延びる第１下Ｌ字経路３１ａと、第１下Ｌ字経路３１ａから終点に至る縦の第２下Ｌ字経路３１ｂと、を含む。

【0079】

移動計画部７は、下Ｌ字経路３１の第１下Ｌ字経路３１ａが複数の障害物Ｑの何れかと干渉しているか判定し、干渉していない場合、下Ｌ字経路３１に基づいて最短経路を探索し、干渉している場合は、上Ｌ字経路３０に基づいて最短経路を探索する。
図７の例では、下Ｌ字経路３１の第１下Ｌ字経路３１ａは何れの障害物Ｑとも干渉していない。従って、移動計画部７は、下Ｌ字経路３１に基づいて最短経路を生成する。

【0080】

次に、移動計画部７は、下Ｌ字経路３１の第２下Ｌ字経路３１ｂが複数の障害物Ｑの何れかと干渉しているか判定し、干渉している場合、第２下Ｌ字経路３１ｂを始点側に１コマ平行移動すると共に、第２下Ｌ字経路３１ｂと、第２下Ｌ字経路３１ｂから終点に至る横の経路と、を含む部分上Ｌ字経路を生成する。
図７の例では、下Ｌ字経路３１の第２下Ｌ字経路３１ｂが障害物Ｑ１と干渉している。従って、移動計画部７は、図８及び図９に示すように、第２下Ｌ字経路３１ｂを始点側に平行移動すると共に、第２下Ｌ字経路３１ｂと、第２下Ｌ字経路３１ｂから終点に至る横の経路３１ｃと、を含む部分上Ｌ字経路３２を生成する。

【0081】

移動計画部７は、上記の処理を繰り返すことにより、図１０に示す部分上Ｌ字経路３２の通行可能経路３３を取得する。

【0082】

次に、移動計画部７は、図１１に示すように、部分下Ｌ字経路３４を生成し、通行可能経路を生成する。もし、部分下Ｌ字経路で通行可能経路がない場合、移動計画部７は、更に、部分上Ｌ字経路の通行可能経路を探索することとする。図１１では、部分上Ｌ字経路３５により終点に到達している。これにより、移動計画部７は、始点から終点までの最短経路として、下Ｌ字経路３１、部分上Ｌ字経路３２、部分下Ｌ字経路３４、部分上Ｌ字経路３５から成る最短経路を生成する。

【0083】

移動計画部７は、各搬送ロボット３毎に最短経路を生成する。即ち、移動計画部７は、各搬送ロボット３毎に、搬送ロボット３の現在地から搬送ロボット３に割り当てられた連結タスクの先頭の搬送タスクの始点までの最短経路、及び、連結タスクの先頭の搬送タスクの始点から末尾の搬送タスクの終点までの最短経路を生成する。

【0084】

ここで、搬送ロボット３は最短経路上を１コマ１単位時間で移動するものとし、複数の搬送ロボット３が同じ場所（ノード）を同じ時刻に通過する場合、移動計画部７は、終点までに近い搬送ロボット３を他の搬送ロボット３よりも優先させるものとし、他の搬送ロボット３は現在地に１単位時間留まるものとする。これにより、連結タスクを完了させた余力のある搬送ロボット３を早期に確保することができる。複数の搬送ロボット３の終点までの距離が同一である場合、始点からの移動距離が長い搬送ロボット３を他の搬送ロボット３よりも優先的に上記ノードを通過するようにする。複数の搬送ロボット３の終点までの距離が同一であり、複数の搬送ロボット３の始点からの距離も同一である場合、移動計画部７は、優先的に上記ノードを通過する搬送ロボット３をランダムに決定するものとする。

【0085】

なお、移動計画部７は、使用頻度の高いノードやリンクを通過しないように最短経路を補正することができる。この場合、移動計画部７は、図１２に示すように、部分Ｌ字のコーナーを部分終点として、局所経路変更Ｐ１や局所経路変更Ｐ２のように、最短経路を局所的に補正する。

【0086】

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。

【0087】

搬送管理装置２（搬送管理システム）は、各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付ける受付部４と、ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成する連結部５と、ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送ロボット３（搬送移動装置）にそれぞれ割り当てる割当部６と、を含む。連結部５は、ｑ個の搬送ロボット３がｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、ｑ個の搬送ロボット３の移動距離の合計である総移動距離が短くなるようにｑ個の連結タスク情報を生成する。以上の構成によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善できる。

【0088】

また、連結部５は、ｐ個の搬送タスク情報のうち異なる２つの搬送タスク情報を前後に連結した場合のタスク間移動距離を算出し、タスク間移動距離が最も短くなる２つの搬送タスク情報を優先的に連結する。以上の構成によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を更に改善できる。

【0089】

また、連結部５は、少なくとも２つの搬送タスク情報を含む連結タスク情報に他の搬送タスク情報を連結する際の当該連結に対応するタスク間移動距離が所定値以下でない場合、連結タスク情報に他の搬送タスク情報を連結しない。以上の構成によれば、すべての搬送タスク情報が１つの連結タスク情報として連結してしまうことを防止できる。

【0090】

また、搬送管理装置２は、ｑ個の搬送ロボット３の現在地情報を取得する割当部６（現在地情報取得部）を更に備える。割当部６は、各連結タスク情報の先頭の搬送タスク情報の始点と、各搬送ロボット３の現在地と、に基づいて、ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。各連結タスク情報の先頭の搬送タスク情報の始点に最寄りの搬送ロボット３に当該連結タスク情報を割り当てることができるので、搬送効率を更に改善できる。

【0091】

また、受付部４が、ｑ個の搬送ロボット３がｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行している間に新しい搬送タスク情報を受け付けた場合、連結部５は、未着手の搬送タスク情報を新たに連結し直してｑ個の連結タスク情報を生成する。割当部６は、ｑ個の搬送ロボット３が現在実行している搬送タスク情報を完了した時点で、新たに連結し直したｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送ロボット３にそれぞれ割り当てる。以上の構成によれば、新たに受け付けた搬送タスク情報を問題なく取り入れることができる。

【0092】

また、連結部５は、ｑ個の搬送ロボット３がｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、ｑ個の搬送ロボット３の移動距離相互の差分が小さくなるように、ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結する。以上の構成によれば、各搬送ロボット３の負担のバラツキを抑制できる。

【0093】

搬送管理方法は、各々が始点と終点を有する搬送タスクを示すｐ個の搬送タスク情報を受け付けること、ｐ個の搬送タスク情報を互いに連結してｑ（ｑ＜ｐ）個の連結タスク情報を生成すること、ｑ個の連結タスク情報をｑ個の搬送移動装置にそれぞれ割り当てることを含む。ｑ個の連結タスク情報を生成することは、ｑ個の搬送ロボット３がｑ個の連結タスク情報をそれぞれ実行するのに要する、ｑ個の搬送ロボット３の移動距離の合計である総移動距離が短くなるようにｑ個の連結タスク情報を生成することである。以上の方法によれば、複数の搬送タスクを実行するに際し、搬送効率を改善できる。

【0094】

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭを含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【符号の説明】

【0095】

１ 搬送システム
２ 搬送管理装置
３ 搬送ロボット
４ 受付部
５ 連結部
６ 割当部
７ 移動計画部
１０ 現在地情報取得部
１１ 移動制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】