特許 7524882 制御システム、制御方法、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】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】制御システム、制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/697 20240101AFI20240723BHJP

   G05D 1/667 20240101ALI20240723BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

G05D1/697

G05D1/667

G05D1/43

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021185428

(22)【出願日】2021-11-15

(65)【公開番号】P2023072780

(43)【公開日】2023-05-25

【審査請求日】2023-11-08

(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】岩本 国大

(72)【発明者】

【氏名】糸澤 祐太

(72)【発明者】

【氏名】古村 博隆

【審査官】尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－６２６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３１９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２８３２２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００－ １／８７

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物が収納される台車の移動を制御する制御システムであって、
高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定する判定部と、
前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する台車制御部と
を有する制御システム。

【請求項2】

前記判定部は、センサを用いて検出された、前記載置部の高さ又は前記載置部の上の前記荷物の高さを示す情報に基づいて判定を行う
請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記判定部は、前記自律移動ロボットから受信した、前記載置部の高さについての制御情報に基づいて判定を行う
請求項１又は２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記判定部は、前記台車における前記荷物の収納予定位置に基づいて判定を行う
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項5】

前記荷物は、両サイドに水平方向に突出した突出部を有し、
前記台車は、開口した筐体を有し、
前記筐体は、内側に、前記突出部を支持する支持部を有し、
前記台車制御部は、前記筐体内に前記載置部が進入した状態になるように前記台車を移動させる
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御システム。

【請求項6】

荷物が収納される台車の移動を制御する制御方法であって、
高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定し、
前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する
制御方法。

【請求項7】

荷物が収納される台車の移動を制御するコンピュータに、
高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定する判定ステップと、
前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する台車制御ステップと
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は制御システム、制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、工場や倉庫などにおいて、自律移動ロボットにより物を運搬するための技術が開発されている。例えば、特許文献１は、荷物が載置される載置部を有する自律移動ロボットを開示している。この自律移動ロボットは、載置部に荷物を載置した状態で移動することにより、当該荷物を運搬することができる。また、この自律移動ロボットでは、載置部の高さを変更することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－０９９７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

高く上げられた載置部に荷物を載せた状態においては、そうでない状態よりも、自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下する。このため、そのような状態で自律移動ロボットが移動した場合には、転倒などといった、姿勢の不安定さに起因するリスクが生じる。

【0005】

本開示は、上記した事情を背景としてなされたものであり、高さを変更することが可能な載置部を有する自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下することによるリスクを低減することができる制御システム、制御方法、及びプログラ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】

【0006】

上記目的を達成するための本開示の一態様は、荷物が収納される台車の移動を制御する制御システムであって、高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定する判定部と、前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する台車制御部とを有する制御システムである。
この制御システムによれば、台車が自律移動ロボットに向かって移動するため、自律移動ロボットが台車に向かって移動する距離を減らすことができる。このため、高く上げられた載置部に荷物を載せた状態、すなわち不安定な状態で自律移動ロボットが移動する距離を短くすることができる。このため、自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。

【0007】

上記の一態様において、前記判定部は、センサを用いて検出された、前記載置部の高さ又は前記載置部の上の前記荷物の高さを示す情報に基づいて判定を行ってもよい。
このような構成によれば、載置部により荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車に向かって自律移動ロボットが移動する予定であるか否かを容易に判定することができる。

【0008】

上記の一態様において、前記判定部は、前記自律移動ロボットから受信した、前記載置部の高さについての制御情報に基づいて判定を行ってもよい。
このような構成によれば、載置部により荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車に向かって自律移動ロボットが移動する予定であるか否かを容易に判定することができる。

【0009】

上記の一態様において、前記判定部は、前記台車における前記荷物の収納予定位置に基づいて判定を行ってもよい。
このような構成によれば、載置部が既に高く上げられているか否かにかかわらず、載置部により荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車に向かって自律移動ロボットが移動する予定であるか否かを容易に判定することができる。

【0010】

上記の一態様において、前記荷物は、両サイドに水平方向に突出した突出部を有し、前記台車は、開口した筐体を有し、前記筐体は、内側に、前記突出部を支持する支持部を有し、前記台車制御部は、前記筐体内に前記載置部が進入した状態になるように前記台車を移動させてもよい。
このような構成によれば、台車への荷物の収納が、自律移動ロボットの移動ではなく、台車の移動によって実現される。このため、自律移動ロボットが荷物を台車に収納するための移動に起因するリスクを低減することができる。

【0011】

上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、荷物が収納される台車の移動を制御する制御方法であって、高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定し、前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する制御方法である。
この制御方法によれば、台車が自律移動ロボットに向かって移動するため、自律移動ロボットが台車に向かって移動する距離を減らすことができる。このため、高く上げられた載置部に荷物を載せた状態、すなわち不安定な状態で自律移動ロボットが移動する距離を短くすることができる。このため、自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。

【0012】

上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、荷物が収納される台車の移動を制御するコンピュータに、高さを変更することが可能な載置部を有し前記載置部に載せられた前記荷物を前記台車に収納する自律移動ロボットが前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって移動する予定があるか否かを判定する判定ステップと、前記載置部により前記荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま前記台車に向かって前記自律移動ロボットが移動する予定があると判定された場合、前記台車が前記自律移動ロボットに向かって移動するよう制御する台車制御ステップとを実行させるプログラムである。
このプログラムによれば、台車が自律移動ロボットに向かって移動するため、自律移動ロボットが台車に向かって移動する距離を減らすことができる。このため、高く上げられた載置部に荷物を載せた状態、すなわち不安定な状態で自律移動ロボットが移動する距離を短くすることができる。このため、自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、高さを変更することが可能な載置部を有する自律移動ロボットの姿勢の安定性が低下することによるリスクを低減することができる制御システム、制御方法、及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１にかかる自律移動ロボットの一例を示す模式的側面図である。

【図2】実施の形態１にかかる自律移動ロボットの概略的なシステム構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１にかかる台車の一例を示す模式的斜視図である。

【図4】実施の形態１にかかる台車の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

【図5】台車に収納される荷物の一例を示す斜視図である。

【図6】台車の筐体内に自律移動ロボットが入った状態を示す模式図である。

【図7】実施の形態１にかかる台車の制御装置の機能構成の一例を示したブロック図である。

【図8A】台車制御部の制御による台車の移動について示す模式図である。

【図8B】台車制御部の制御による台車の移動について示す模式図である。

【図9】実施の形態１にかかる台車の制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図10】実施の形態１にかかる判定部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】実施の形態２にかかる判定部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図12】実施の形態３にかかる判定部の処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜実施の形態１＞
実施の形態１にかかる運搬システムについて説明する。この運搬システムは、自律移動ロボット１０と、台車２０とを有する。なお、運搬システムは、複数の自律移動ロボット１０を含んでもよいし、複数の台車２０を含んでもよい。

【0016】

図１は、本実施の形態にかかる自律移動ロボット１０の一例を示す模式的側面図である。また、図２は、本実施の形態にかかる自律移動ロボット１０の概略的なシステム構成を示すブロック図である。また、図３は、本実施の形態にかかる台車２０の一例を示す模式的斜視図であり、具体的には、台車２０の正面を示す斜視図である。なお、図３には、台車２０に加え、台車２０に収納された状態の荷物９０も示されている。また、図４は、本実施の形態にかかる台車２０の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

【0017】

まず、自律移動ロボット１０について説明する。自律移動ロボット１０は、例えば、住宅、施設、倉庫、工場、屋外などの移動環境内を自律的に移動するロボットである。なお、本実施の形態では、自律移動ロボット１０は後述する制御装置１００によって制御されるが、制御機能の一部又は全てがサーバなどの自律移動ロボット１０以外の装置において実現されてもよい。

【0018】

自律移動ロボット１０は、自律移動ロボット１０を移動させる移動装置１１１を備えた筐体１１０と、上下方向へ伸縮する伸縮部１２０と、載置された荷物を支持するための載置部１３０と、移動装置１１１及び伸縮部１２０の制御を含む、自律移動ロボット１０の制御を行う制御装置１００と、無線通信部１４０とを備えている。

【0019】

筐体１１０に設けられた移動装置１１１は、筐体１１０に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪１１２及び前後一対の従動車輪１１３、駆動車輪１１２を回転駆動する一対のモータ１１４と、を有している。モータ１１４は減速機などを介して、駆動車輪１１２を回転させる。モータ１１４は、制御装置１００からの制御信号に応じて、駆動車輪１１２を回転させることで、自律移動ロボット１０の前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。これにより、自律移動ロボット１０は、任意の位置に移動することができる。なお、上記移動装置１１１の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、移動装置１１１の駆動車輪１１２及び従動車輪１１３の数は任意でよく、自律移動ロボット１０を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。

【0020】

伸縮部１２０は、上下方向へ伸縮する伸縮機構であり、筐体１１０の上部で載置部１３０を支持する支柱である。伸縮部１２０は、テレスコピック型の伸縮機構として構成されていてもよい。伸縮部１２０の上端部には、載置部１３０が設けられており、伸縮部１２０の動作により、載置部１３０が上昇又は下降する。伸縮部１２０は、モータなどの駆動装置１２１を備えており、駆動装置１２１の駆動により伸縮する。すなわち、駆動装置１２１の駆動により、載置部１３０が上昇又は下降する。駆動装置１２１は、制御装置１００からの制御信号に応じて駆動する。なお、自律移動ロボット１０において、伸縮機構の代わりに、筐体１１０の上側に設けられた載置部１３０の高さを制御する公知の任意の機構が用いられてもよい。

【0021】

載置部１３０は、伸縮部１２０の上部（先端）に設けられている。すなわち、載置部１３０は、自律移動ロボット１０の筐体１１０の上方に、伸縮部１２０を介して設けられている。載置部１３０は、モータなどの駆動装置１２１により昇降し、本実施の形態では、載置部１３０は、自律移動ロボット１０により運搬される荷物を載せたり、当該荷物を支持して持ち上げたりするために使用される。運搬のため、自律移動ロボット１０は、荷物を載置部１３０で支持したまま、荷物とともに移動する。これにより、自律移動ロボット１０は、荷物を運搬する。

【0022】

載置部１３０は、例えば、板材で構成されている。本実施の形態では、この板材の形状、すなわち、載置部１３０の形状は、例えば平らな円盤状であるが、他の任意の形状であってもよい。このように、載置部１３０は、駆動装置１２１（アクチュエータ）によって高さが変更されるプレートと説明することもできる。

【0023】

無線通信部１４０は、必要に応じて台車２０又はサーバなどと通信するために、無線通信する回路であり、例えば、無線送受信回路及びアンテナを含む。なお、自律移動ロボット１０が他の機器と通信を行わない場合には、無線通信部１４０が省略されてもよい。

【0024】

制御装置１００は、自律移動ロボット１０を制御する装置であり、プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３を備える。プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

【0025】

インタフェース１０３は、移動装置１１１、伸縮部１２０、無線通信部１４０などの他の装置と通信するために使用される入出力回路である。

【0026】

メモリ１０２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１０２は、プロセッサ１０１により実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）、及び自律移動ロボット１０の各種処理に用いるデータなどを格納するために使用される。

【0027】

プロセッサ１０１は、メモリ１０２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、制御装置１００の処理を行う。

【0028】

プロセッサ１０１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などであってもよい。プロセッサ１０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
このように、制御装置１００は、コンピュータとして機能する装置である。

【0029】

プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明される１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

【0030】

なお、プログラムについての上記説明は、台車２０などの他の装置において実行されるプログラムについても同様である。

【0031】

次に、制御装置１００の処理について説明する。
制御装置１００は、自律移動ロボット１０の動作を制御する。すなわち、制御装置１００は、移動装置１１１、及び伸縮部１２０の動作を制御する。制御装置１００は、移動装置１１１のモータ１１４に制御信号を送信することで、駆動車輪１１２の回転を制御し、自律移動ロボット１０を任意の位置に移動させることができる。また、制御装置１００は、伸縮部１２０の駆動装置１２１に対して制御信号を送信することで、載置部１３０の高さを制御することができる。

【0032】

制御装置１００は、駆動車輪１１２に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪１１２の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、自律移動ロボット１０の移動を制御してもよい。また、制御装置１００は、自律移動ロボット１０に設けられたカメラなどのセンサにより検出された環境情報、メモリ１０２に記憶された移動環境の地図情報などの情報に基づいて、移動装置１１１を制御することで、自律移動ロボット１０を自律的に移動させてもよい。

【0033】

特に、制御装置１００は、載置部１３０上に載った荷物を台車２０へ運搬するよう制御する。このため、制御装置１００は、荷物を台車２０へ運搬するために、この台車２０の位置へ自律移動ロボット１０を移動させる。なお、台車２０の位置は、他の装置（例えば、サーバ又は台車２０）から自律移動ロボット１０に通知されてもよいし、自律移動ロボット１０が備えるセンサにより検知される環境情報に基づいて特定されてもよい。また、制御装置１００は、台車２０への荷物の収納に先だって、載置部１３０の高さが、台車２０における収納位置の高さに対応する高さとなるよう制御を行う。

【0034】

次に、台車２０について説明する。台車２０も、例えば、住宅、施設、倉庫、工場、屋外などの移動環境内を自律的に移動するロボットであり、制御システムにより動作が制御される。なお、本実施の形態では、台車２０の後述する制御装置２００が制御システムとして機能するが、制御システムの一部又は全ての機能がサーバなどの台車２０以外の装置において実現されてもよい。また、台車２０と自律移動ロボット１０の移動区間は異なってもよい。例えば、自律移動ロボット１０は、局所エリア内を移動し、台車２０は、複数の局所エリア間を移動してもよい。

【0035】

台車２０は、台車２０を移動させる移動装置２１１を備えた筐体２１０と、移動装置２１１の制御を含む台車２０の制御を行う制御装置２００と、センサ２２０と、無線通信部２３０とを備えている。

【0036】

筐体２１０に設けられた移動装置２１１は、例えば、筐体２１０に回転可能に設けられた４つの駆動車輪２１２と、駆動車輪２１２を回転駆動するモータ２１３とを有している。モータ２１３は減速機などを介して、駆動車輪２１２を回転させる。モータ２１３は、制御装置２００からの制御信号に応じて、駆動車輪２１２を回転させることで、台車２０の前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。これにより、台車２０は、任意の位置に移動することができる。なお、上記移動装置２１１の構成は一例であり、これに限定されず、台車２０を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。

【0037】

筐体２１０は、台車２０の車体を構成する。そして、筐体２１０は、内部に空間を有する。図３に示した例では、筐体２１０は、直方体の形状であるが、正面が逆Ｕ字型となっており、正面が開口している。すなわち、筐体２１０は、鉛直面での断面が、Ｕ字を逆にした形状となっている。このため、この開口部から、筐体２１０内の収納空間に荷物９０を入れたり、筐体２１０内の収納空間から荷物９０を出したりすることが可能である。ここで、収納空間とは、荷物９０が収納される筐体２１０内の空間をいう。特に、開口部は、台車２０の走行面まで開口しているため、載置部１３０に荷物９０を載せた自律移動ロボット１０が筐体２１０の内側に進入することが可能である。換言すると、台車２０が、自律移動ロボット１０を筐体２１０内に受け入れるように移動することが可能である。このように、筐体２１０は、自律移動ロボット１０が載置部１３０の上の荷物９０とともに筐体２１０内に進入可能なように開口している。なお、ここでは、筐体２１０の上面及び下面を除く外面のうち開口している面を正面と称すこととする。筐体２１０の背面も正面と同様に開口していてもよい。

【0038】

筐体２１０には、荷物９０が収納される。図３に示した例では、筐体２１０に、荷物９０を鉛直方向に並んで複数収納することができる。図３に示した例では、筐体２１０は、１列の収納空間を備えるが、筐体２１０内で鉛直面に平行な仕切板を設けることにより複数列の収納空間を備えてもよい。

【0039】

筐体２１０の内側、すなわち収納空間には、両サイドに、対のレール２１５ａとレール２１５ｂが設けられている。以下、対のレール２１５ａとレール２１５ｂを単にレール２１５と称すこととする。より詳細には、レール２１５は、上下方向に並んで複数セット設けられている。レール２１５ａとレール２１５ｂは、同じ高さに、筐体２１０の正面から背面にわたって平行に設けられている。図３に示した台車２０では、複数セットのレール２１５は、一定の間隔で、上下方向に設けられているが、間隔は一定でなくてもよい。レール２１５で荷物９０の両サイドを支持することにより、荷物９０が台車２０に収納される。より詳細には、荷物９０の後述する突出部９１がレール２１５により支持される。なお、レール２１５は、荷物９０の突出部９１を支持する支持部の一例である。レール２１５の代わりに、筐体２１０の正面から背面にわたって平行に設けられた溝が、支持部として用いられてもよい。すなわち、筐体２１０は、荷物９０の両サイドを支持する任意の支持部材を備えていればよい。

【0040】

本実施の形態では、台車２０に収納される荷物９０は、矩形の箱であり、その中に物品を収納することができる。図５は、台車２０に収納される荷物９０の一例を示す斜視図である。より詳細には、図５は、荷物９０の正面、底面、及び側面を示す斜視図である。荷物９０の両サイドには、水平方向に突出した突出部９１（つば）が設けられている。突出部９１は、荷物９０の両サイドに正面から背面にわたって設けられている。左右の突出部９１が、台車２０に設けられたレール２１５に下から支持されることにより、筐体２１０内において荷物９０が収納される。例えば、自律移動ロボット１０の載置部１３０上の荷物９０の突出部９１の位置がレール２１５の位置よりも高い状態で筐体２１０内に自律移動ロボット１０が入った後（図６参照）、自律移動ロボット１０が載置部１３０を降下させることで、突出部９１がレール２１５に引っ掛かり、荷物９０が台車２０に収納されることとなる。

【0041】

図４に戻り、台車２０の構成の説明を続ける。
センサ２２０は、台車２０の任意の位置に設置されており、自律移動ロボット１０に関する外観的な情報を検出するセンサである。例えば、センサ２２０は、カメラであるが、ライダー（LiDAR：light detection and ranging）センサなどの物体の外観的な情報を検出する任意のセンサであってもよい。センサ２２０の出力は、制御装置２００に入力される。本実施の形態では、センサ２２０は、自律移動ロボット１０の載置部１３０の高さ又は載置部１３０の上の荷物９０の高さを特定するために用いられる。なお、載置部１３０の高さとは、載置部１３０が存在する位置と、地面又は床面との鉛直方向の距離を言う。同様に、載置部１３０の上の荷物９０の高さとは、荷物９０が存在する位置と、地面又は床面との鉛直方向の距離を言う。

【0042】

無線通信部２３０は、必要に応じて自律移動ロボット１０又はサーバなどと通信するために、無線通信する回路であり、例えば、無線送受信回路及びアンテナを含む。なお、台車２０が他の機器と通信を行わない場合には、無線通信部２３０が省略されてもよい。

【0043】

制御装置２００は、台車２０を制御する装置であり、プロセッサ２０１、メモリ２０２、及びインタフェース２０３を備える。プロセッサ２０１、メモリ２０２、及びインタフェース２０３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

【0044】

インタフェース２０３は、移動装置２１１、センサ２２０、無線通信部２３０などの他の装置と通信するために使用される入出力回路である。

【0045】

メモリ２０２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ２０２は、プロセッサ２０１により実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）、及び台車２０の各種処理に用いるデータなどを格納するために使用される。

【0046】

プロセッサ２０１は、メモリ２０２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、制御装置２００の処理を行う。

【0047】

プロセッサ２０１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、又はＣＰＵなどであってもよい。プロセッサ２０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
このように、制御装置２００は、コンピュータとして機能する装置である。

【0048】

図７は、台車２０の制御装置２００の機能構成の一例を示したブロック図である。図７に示すように、制御装置２００は、判定部２４０及び台車制御部２４１を含む。

【0049】

判定部２４０は、自律移動ロボット１０が載置部１３０により荷物９０を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車２０に向かって移動する予定があるか否かを判定する。そのような移動は、自律移動ロボット１０の姿勢の安定性が低下した状態での移動であるため、以下、不安定移動と称すこととする。

【0050】

判定部２４０は、載置部１３０に載せられた荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０であることが検知された自律移動ロボット１０について、不安定移動の予定があるか否かを判定する。なお、載置部１３０に載せられた荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０であることの検知は、任意の方法により行うことが可能である。例えば、載置部１３０に載せられた荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０からの通知に基づいてそのような自律移動ロボット１０が検知されてもよいし、台車２０から所定の距離以内のエリアに存在する自律移動ロボット１０がそのような自律移動ロボット１０として検知されてもよい。

【0051】

本実施の形態では、判定部２４０は、センサ２２０を用いて検出された、載置部１３０の高さ又は載置部１３０の上の荷物９０の高さを示す情報に基づいて、不安定移動の予定があるか否かの判定を行う。例えば、判定部２４０は、センサ２２０の出力情報から特定される自律移動ロボット１０の載置部１３０の高さが所定の閾値以上である場合、この自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があると判定する。また、判定部２４０は、センサ２２０の出力情報から特定される載置部１３０の上の荷物９０の高さが所定の閾値以上である場合、この載置部１３０を有する自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があると判定する。

【0052】

台車制御部２４１は、台車２０の移動を制御する。すなわち、台車制御部２４１は、移動装置２１１の動作を制御する。台車制御部２４１は、移動装置２１１のモータ２１３に制御信号を送信することで、駆動車輪２１２の回転を制御し、台車２０を任意の位置に移動させることができる。

【0053】

台車制御部２４１は、駆動車輪２１２に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪２１２の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、台車２０の移動を制御してもよい。また、台車制御部２４１は、台車２０に設けられたカメラなどのセンサにより検出された環境情報、メモリ２０２に記憶された移動環境の地図情報などの情報に基づいて、移動装置２１１を制御することで、台車２０を自律的に移動させてもよい。自律移動ロボット１０の載置部１３０の高さ又は載置部１３０の上の荷物９０の高さを特定するために用いられるセンサ２２０は、台車２０の移動の際に移動環境をセンシングするために用いられるものであってもよい。

【0054】

特に、台車制御部２４１は、載置部１３０により荷物９０を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車２０に向かって自律移動ロボット１０が移動する予定があると判定された場合、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するよう制御する。すなわち、台車制御部２４１は、判定部２４０によって自律移動ロボット１０の不安定移動の予定があると判定された場合、この自律移動ロボット１０に向かって台車２０が移動するよう制御する。このような制御によれば、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するため、自律移動ロボット１０が台車２０に向かって移動する距離を減らすことができる。このため、高く上げられた載置部１３０に荷物９０を載せた状態、すなわち不安定な状態で自律移動ロボット１０が移動する距離を短くすることができる。このため、自律移動ロボット１０の姿勢の安定性が低下することによるリスクを低減することができる。

【0055】

また、台車制御部２４１は、判定部２４０によって自律移動ロボット１０の不安定移動の予定があると判定された場合、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するような制御として、次のような制御を行ってもよい。すなわち、台車制御部２４１は、筐体２１０内に載置部１３０が進入した状態になるように台車２０を移動させてもよい。ここで、載置部１３０が進入した状態とは、具体的には、例えば、載置部１３０上の荷物９０が筐体２１０内の収納位置に到達した状態をいう。すなわち、載置部１３０が進入した状態とは、１対のレール２１５の真上に荷物９０の両サイドの突出部９１が位置する状態とも言える。なお、載置部１３０が進入した状態とは、載置部１３０の少なくとも一部が進入した状態であってもよい。このような制御について、図８Ａ及び図８Ｂに示す。判定部２４０によって自律移動ロボット１０の不安定移動の予定があると判定された場合、図８Ａに示すように、台車制御部２４１は、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するよう制御する。なお、このとき、台車制御部２４１は、荷物９０の両サイドの突出部９１に対する１対のレール２１５の相対的な向きが、収納に必要とされる向きとなるよう、台車２０の向きを調整してもよい。つまり、台車制御部２４１は、レール２１５の延在する方向と、突出部９１が延在する方向とが一致するように、台車２０の向きを調整してもよい。なお、自律移動ロボット１０が向きを調整してもよい。言うまでもなく、荷物９０の両サイドの突出部９１に対する１対のレール２１５の相対的な向きが、収納に必要とされる向きに既に一致している場合には、台車２０又は自律移動ロボット１０の向きの調整は不要である。そして、台車制御部２４１は、図８Ｂに示すように、筐体２１０内に載置部１３０が進入した状態になるように台車２０を移動させる。すなわち、台車制御部２４１は、自律移動ロボット１０を筐体２１０内に受け入れるように台車２０を移動させる。図８Ｂに示した状態において、自律移動ロボット１０が載置部１３０を降下させると、荷物９０の両サイドの突出部９１がレール２１５に引っ掛かり、荷物９０が収納される。そして、自律移動ロボット１０は、台車２０から抜け出るように移動する。台車２０に荷物９０が収納されると、例えば、台車制御部２４１は、荷物９０を目的地に運搬するために、台車２０を目的地へと移動させる。

【0056】

このような制御によれば、台車２０への荷物９０の収納が、自律移動ロボット１０の移動ではなく、台車２０の移動によって実現される。このため、自律移動ロボット１０が荷物９０を台車２０に収納するための移動に起因するリスクを低減することができる。なお、荷物９０の収納のために、台車２０だけが移動するのではなく、自律移動ロボット１０も移動してもよい。すなわち、台車２０と自律移動ロボット１０が互いに近づく方向に移動してもよい。

【0057】

なお、台車２０への荷物９０の収納が、自律移動ロボット１０の移動だけによって実現されてもよい。この場合、自律移動ロボット１０の制御装置１００は、センサなどにより台車２０（筐体２１０）の開口部を検出して、この開口部から筐体２１０内へと自律移動ロボット１０が移動するよう制御する。その際、制御装置１００は、台車２０の１対のレール２１５に対する荷物９０の両サイドの突出部９１の相対的な向きが、収納に必要とされる向きとなるよう、自律移動ロボット１０の向きを調整する。なお、この場合、載置部１３０上の荷物９０の突出部９１の向きは、自律移動ロボット１０にとって既知であるものとする。載置部１３０上の荷物９０の突出部９１の向きは、自律移動ロボット１０が備えるセンサなどにより検出されてもよい。また、載置部１３０上の荷物９０の向き（突出部９１の向き）が一定となるように、運用上のルールが定められていてもよいし、物理的に制限されていてもよい。

【0058】

図９は、本実施の形態にかかる台車２０の制御装置２００の処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、フローチャートを参照して、台車２０の制御装置２００の処理の流れについて説明する。

【0059】

ステップＳ１０において、判定部２４０は、不安定移動の予定があるか否かを判定する。本実施の形態におけるステップＳ１０の具体的な処理について、図１０を参照して説明する。図１０は、本実施の形態にかかる判定部２４０の処理の流れを示すフローチャートである。すなわち、図１０は、本実施の形態にかかるステップＳ１０の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。

【0060】

まず、ステップＳ１００において、判定部２４０は、センサ２２０を用いて検出された、載置部１３０の高さ（載置部１３０の上の荷物９０の高さ）を示す情報を取得する。例えば、判定部２４０は、センサ２２０の出力情報から載置部１３０の位置（載置部１３０の上の荷物９０の位置）を特定することで、載置部１３０の高さ（載置部１３０の上の荷物９０の高さ）を取得する。なお、載置部１３０の高さ（載置部１３０の上の荷物９０の高さ）の検出のために、台車２０に設けられたセンサ２２０ではなく、移動環境に設けられたセンサが用いられてもよい。

【0061】

次に、ステップＳ１０１において、判定部２４０は、ステップＳ１００で取得された高さが、所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１００で取得された高さが所定の閾値以上である場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２において、判定部２４０は、不安定移動の予定があると判定する。これに対し、ステップＳ１００で取得された高さが所定の閾値未満である場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０３において、判定部２４０は、不安定移動の予定がないと判定する。

【0062】

図９に戻り、ステップＳ１０の後の処理について説明する。ステップＳ１０において不安定移動の予定があると判定された場合（ステップＳ２０でＹｅｓ）、ステップＳ３０の処理が行われ、ステップＳ１０において不安定移動の予定がないと判定された場合（ステップＳ２０でＮｏ）、ステップＳ３０の処理は行われない。

【0063】

ステップＳ３０では、台車制御部２４１は、荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０に向かって台車２０が移動するよう制御する。なお、このとき、上述した通り、台車制御部２４１は、筐体２１０内に自律移動ロボット１０の載置部１３０が進入した状態になるように台車２０を移動させてもよい。

【0064】

以上、実施の形態１について説明した。本実施の形態によれば、上述した通り、自律移動ロボット１０の不安定移動の予定がある場合、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するため、自律移動ロボット１０の姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。

【0065】

＜実施の形態２＞
本実施の形態は、不安定移動の予定があるか否かについての判定方法が異なる点で、上述した実施の形態と異なる。なお、本実施の形態は、制御装置２００の判定部２４０の処理が異なるものの、他の処理及び構成については、実施の形態１と同様である。以下では、実施の形態１と異なる点について説明し、実施の形態１と重複する説明については省略する。

【0066】

本実施の形態では、判定部２４０は、荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０から受信した、載置部１３０の高さについての制御情報に基づいて、この自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があるか否かの判定を行う。載置部１３０の高さについての制御情報とは、自律移動ロボット１０の制御装置１００が用いる情報であって、具体的には例えば、載置部１３０の高さを変更するために駆動装置１２１に対して送信した制御信号であってもよいし、制御装置１００が管理する、載置部１３０の現在の高さを示す情報であってもよい。本実施の形態では、自律移動ロボット１０の制御装置１００は、荷物９０の収納先の台車２０に、載置部１３０の高さについてのこのような制御情報を送信する。この制御情報を受信した台車２０の判定部２４０は、受信された制御情報から載置部１３０の高さを特定する。なお、受信された情報が制御信号である場合には、判定部２４０は、例えば予め定められたルックアップテーブルを参照して、制御信号から載置部１３０の高さを特定してもよい。

【0067】

そして、判定部２４０は、特定した載置部１３０の高さが所定の閾値以上である場合、自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があると判定する。台車制御部２４１は、判定部２４０によって自律移動ロボット１０の不安定移動の予定があると判定された場合、実施の形態１と同様の制御を行う。

【0068】

図１１は、実施の形態２にかかる判定部２４０の処理の流れを示すフローチャートである。すなわち、図１１は、実施の形態２にかかるステップＳ１０（図９参照）の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。本実施の形態では、ステップＳ１０の具体的な処理としてステップＳ１１０からステップＳ１１３の処理が行われる。

【0069】

まず、ステップＳ１１０において、判定部２４０は、自律移動ロボット１０の制御装置１００が用いている、載置部１３０の高さについての制御情報を取得する。そして、判定部２４０は、取得した制御情報から載置部１３０の高さを特定する。

【0070】

次に、ステップＳ１１１において、判定部２４０は、ステップＳ１１０で特定された高さが、所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１０で特定された高さが所定の閾値以上である場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ステップＳ１１２において、判定部２４０は、不安定移動の予定があると判定する。これに対し、ステップＳ１１０で取得された高さが所定の閾値未満である場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、ステップＳ１１３において、判定部２４０は、不安定移動の予定がないと判定する。

【0071】

以上、実施の形態２について説明した。本実施の形態においても、自律移動ロボット１０の不安定移動の予定がある場合、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するため、自律移動ロボット１０の姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。

【0072】

＜実施の形態３＞
本実施の形態も、不安定移動の予定があるか否かについての判定方法が異なる点で、上述した実施の形態と異なる。なお、本実施の形態も、制御装置２００の判定部２４０の処理が異なるものの、他の処理及び構成については、実施の形態１と同様である。以下では、実施の形態１と異なる点について説明し、実施の形態１と重複する説明については省略する。

【0073】

本実施の形態では、判定部２４０は、台車２０における荷物９０の収納予定位置に基づいて、自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があるか否かの判定を行う。荷物９０の収納予定位置が高い位置である場合、自律移動ロボット１０は、この収納予定位置に荷物９０を収納するために、載置部１３０を高く上げて移動することが予想される。このため、本実施の形態では、自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があるか否かが、収納予定位置によって判定される。台車２０は、収納予定位置を、荷物９０を台車２０に収納する自律移動ロボット１０から受信してもよいし、他のサーバから受信してもよい。また、筐体２１０内の収納可能な位置が管理されている場合には、収納可能な位置を示す情報から収納予定位置が特定されてもよい。この場合、例えば、判定部２４０は、収納可能な最も高い位置を収納予定位置として特定してもよい。

【0074】

そして、判定部２４０は、自律移動ロボット１０による荷物９０の収納予定位置の高さが所定の閾値以上である場合、自律移動ロボット１０について不安定移動の予定があると判定する。台車制御部２４１は、判定部２４０によって自律移動ロボット１０の不安定移動の予定があると判定された場合、実施の形態１と同様の制御を行う。

【0075】

図１２は、実施の形態３にかかる判定部２４０の処理の流れを示すフローチャートである。すなわち、図１２は、実施の形態３にかかるステップＳ１０（図９参照）の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。本実施の形態では、ステップＳ１０の具体的な処理としてステップＳ１２０からステップＳ１２３の処理が行われる。

【0076】

まず、ステップＳ１２０において、判定部２４０は、自律移動ロボット１０が載置部１３０に載せている荷物９０の収納予定位置を取得する。

【0077】

次に、ステップＳ１２１において、判定部２４０は、ステップＳ１２０で取得された収納予定位置の高さが、所定の閾値以上であるか否かを判定する。収納予定位置の高さが所定の閾値以上である場合（ステップＳ１２１でＹｅｓ）、ステップＳ１２２において、判定部２４０は、不安定移動の予定があると判定する。これに対し、収納予定位置の高さが所定の閾値未満である場合（ステップＳ１２１でＮｏ）、ステップＳ１２３において、判定部２４０は、不安定移動の予定がないと判定する。

【0078】

以上、実施の形態３について説明した。本実施の形態においても、自律移動ロボット１０の不安定移動の予定がある場合、台車２０が自律移動ロボット１０に向かって移動するため、自律移動ロボット１０の姿勢の安定性が低下することによるリスクが低減される。特に、本実施の形態では、載置部１３０が既に高く上げられているか否かにかかわらず、載置部１３０により荷物を所定の高さ以上に持ち上げたまま台車２０に向かって自律移動ロボット１０が移動する予定であるか否かを容易に判定することができる。また、本実施の形態では、載置部１３０が高く上げられる前から、台車２０は、リスク低減のための移動を開始することが可能である。

【0079】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、台車２０又は自律移動ロボット１０の制御処理の一部又は全てがサーバなどの装置において実現されてもよい。また、上述の実施の形態では、リスクの低減のために、台車２０の筐体２１０内に自律移動ロボット１０が位置した状態になるように台車２０を移動させる制御を行うことを説明した。しかし、台車２０の筐体２１０内に自律移動ロボット１０が位置した状態が、台車２０の移動により実現されなくてもよい。また、この場合、台車２０の筐体２１０の外に自律移動ロボット１０が位置した状態で、自律移動ロボット１０が備えるマニピュレータなどにより、台車２０への荷物９０の収納が行われてもよい。また、判定部２４０は、実施の形態１から実施の形態３で説明された各判定方法を併用してもよい。

【符号の説明】

【0080】

１０ 自律移動ロボット
２０ 台車
９０ 荷物
９１ 突出部
１００ 制御装置
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ インタフェース
１１０ 筐体
１１１ 移動装置
１１２ 駆動車輪
１１３ 従動車輪
１１４ モータ
１２０ 伸縮部
１２１ 駆動装置
１３０ 載置部
１４０ 無線通信部
２００ 制御装置
２０１ プロセッサ
２０２ メモリ
２０３ インタフェース
２１０ 筐体
２１１ 移動装置
２１２ 駆動車輪
２１３ モータ
２１５ レール
２２０ センサ
２３０ 無線通信部
２４０ 判定部
２４１ 台車制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】