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特表2024-523899製品輸送システムのデッドロック状態を抑制する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-02
(54)【発明の名称】製品輸送システムのデッドロック状態を抑制する方法
(51)【国際特許分類】
   G05D 1/693 20240101AFI20240625BHJP
   G05D 1/22 20240101ALI20240625BHJP
   G05D 1/43 20240101ALN20240625BHJP
【FI】
G05D1/693
G05D1/22
G05D1/43
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023577814
(86)(22)【出願日】2022-06-16
(85)【翻訳文提出日】2024-02-09
(86)【国際出願番号】 NL2022050338
(87)【国際公開番号】W WO2022265506
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】2028482
(32)【優先日】2021-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518357759
【氏名又は名称】ファンダランデ インダストリーズ ビー.ブイ.
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】フランセン、カーリン ジョアンナ キャサライナ
(72)【発明者】
【氏名】レニアーズ、ミシェル アドリアーン
【テーマコード(参考)】
5H301
【Fターム(参考)】
5H301CC03
5H301CC06
5H301DD07
5H301KK03
5H301KK08
5H301KK09
5H301KK18
5H301KK19
5H301LL03
5H301LL06
5H301LL12
(57)【要約】
【課題】本発明は、製品を輸送するシステムにおけるデッドロック状況を抑制するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】本システムは、複数の乗り物と、乗り物を制御するように設計された中央制御サーバとを備え、中央制御サーバは移動領域のデジタル表現を含み、その表現は複数の連続したタイルを含む。この方法は、乗り物の移動の命令を受信することと、命令に応じて乗り物を移動経路に関連付けることと、アクティブな乗り物から要求を受信すること、および/またはアクティブな乗り物の移動経路上で少なくとも1つの後続のタイルを予約する後続のステップを実行するための要求をアクティブな乗り物のために生成することと、アクティブな乗り物が後続のステップを実行した結果としてシステムにデッドロック状況が発生していないと判断することを含む。判断することは、様々なパラメータに基づいて行われる。この方法はさらに、制御サーバがシステムにデッドロック状況がないと判断したことを少なくとも条件として、制御サーバがアクティブな乗り物用に少なくとも1つの後続タイルを予約することと、アクティブな乗り物が受け入れられたことの確認を受信したことを少なくとも条件として、アクティブな乗り物をその移動経路に沿って移動させて後続の少なくとも1つのタイルが占有されるようにすることと、乗り物がその乗り物用に予約されたタイルから完全に離れると、中央制御サーバが予約を解除することと、を含む。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品を輸送するシステムにおけるデッドロック状況を抑制する方法であって、前記システムは、
- 複数の乗り物であって、各乗り物は移動領域内のフロア上を移動するように設計され、輸送されるべき製品を運搬するように設計されている、前記乗り物と、
- 前記乗り物を制御するように設計された中央制御サーバであって、前記中央制御サーバは、前記移動領域のデジタル表現を含み、その表現は複数の連続したタイルを含む、前記中央制御サーバを備え、
前記方法は、
- 前記中央制御サーバが、前記乗り物を前記移動領域内で開始位置から終了位置まで移動させる命令を受信することと、
- 前記命令に応じて、前記中央制御サーバが、前記乗り物を移動経路に関連付けることであって、前記移動経路は、前記開始位置から前記終了位置まで延び、前記乗り物が当該移動経路に沿って移動するときに関連付けられた前記乗り物が占有することになる複数の連続したタイルを備える、関連付けることと、
- 前記中央制御サーバが、アクティブな乗り物から要求を受信すること、および/またはアクティブな乗り物の移動経路上の少なくとも1つの後続のタイルを予約する後続のステップを実行するための要求をアクティブな乗り物のために生成することと、
- 前記中央制御サーバが、前記アクティブな乗り物が前記後続のステップを実行した結果として前記システムにデッドロック状況が生じていないと判断することであって、前記判断することは、
* 前記アクティブな乗り物が前記後続のステップに属する少なくとも1つの前記タイルのうちの最前方のタイルに到達した場合に、前記後続のステップを実行する際に前記アクティブな乗り物によって占有される1つ又は複数のタイルと、
* 実行する目的で少なくとも1つの他の乗り物に関連付けられた前記移動経路を決定するときに前記制御サーバによって予約された1つ又は複数のタイルであって、前記少なくとも1つの他の乗り物が前記少なくとも1つの他の乗り物のそれぞれに予約されているタイルのうちの最前方のタイルに到達する場合に前記少なくとも1つの他の乗り物によって占有されている1つ又は複数のタイルと、
* 前記アクティブな乗り物に関連付けられた前記移動経路上で、前記後続のステップに属する前記少なくとも1つのタイルのうちの予約されるべき最前方のタイルに接続する、前記アクティブな乗り物用の少なくとも1つのさらなるタイルと、
* 前記少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物に関連付けられた前記移動経路上で、前記少なくとも1つの他の乗り物用に予約されている最前方のタイルに接続する前記少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物用の少なくとも1つのさらなるタイルと、
に基づいて行われる、判断することと、
- 前記システムにデッドロック状況がないと前記制御サーバが判断したことを少なくとも条件として、前記制御サーバが、前記アクティブな乗り物用に前記少なくとも1つの後続のタイルを予約し、前記要求が受け入れられたことの確認を前記アクティブな乗り物に送信することと、
- 前記アクティブな乗り物が前記受け入れられたことの確認を受け取ったことを少なくとも条件として、前記アクティブな乗り物をその移動経路に沿って移動させて前記少なくとも1つの後続のタイルが占有されるようにすることと、
- 乗り物がその乗り物用に予約されたタイルから完全に離れると、前記中央制御サーバが予約を解除することと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記システムにデッドロック状況がないことを前記中央制御サーバが判断することは、
* 前記アクティブな乗り物に関連付けられた前記移動経路上で、最後方が前記後続のステップに属する前記少なくとも1つのタイルのうちの最前方タイルに接続する、前記アクティブな乗り物用の少なくとも2つのさらなるタイル、および/または
* 前記少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物に関連付けられた前記移動経路上で、最後方が前記少なくとも1つの他の乗り物用に予約されている前記最前方のタイルに接続する、前記少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物用の少なくとも2つのさらなるタイル、
に基づいて行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記方法は、
- 前記中央制御サーバが、アクティブな乗り物から要求を受信すること、および/またはアクティブな乗り物のために、アクティブな乗り物の移動経路上の少なくとも2つの後続のタイルを予約する要求を生成することと、
- 前記中央制御サーバが、前記アクティブな乗り物が少なくとも2つの前記後続のタイルを占有する結果として前記システムにデッドロック状況が発生していないと判断することと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
アクティブな乗り物を前記開始位置から前記終了位置まで移動させることを目的として前記アクティブな乗り物が前記中央制御サーバから予約を順次要求するステップのそれぞれのサイズが、前記乗り物が前記開始位置にあるときに前記中央制御サーバによって決定される、
請求項1、2または3に記載の方法。
【請求項5】
移動経路を一緒に決定するステップのサイズが互いに異なる、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記方法は、
- その移動経路上で、好ましくはその開始位置で輸送される製品を乗り物に積み込むこと、および/または
- その移動経路上で、好ましくはその終点で前記乗り物を降ろすことと、
を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
タイルは、形状および/またはサイズの点で互いに異なる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記少なくとも1つのタイルの形状および寸法は、前記乗り物の少なくとも1つが前記少なくとも1つのタイルの周縁内に収まらないようなものである、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記乗り物は、形状および/またはサイズの点で互いに異なる、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか一項に記載の方法を使用するためのシステムであって、
- 複数の乗り物であって、各乗り物は、移動領域内のフロア上を移動するように設計され、輸送されるべき製品を運搬するように設計されている、乗り物と、
- 乗り物を制御するように設計された中央制御サーバであって、前記中央制御サーバは、移前記動領域のデジタル表現を含み、その表現は複数の連続したタイルを含む、中央制御サーバと、
を含み、前記中央制御サーバ及び前記乗り物はさらに、
- 前記中央制御サーバが、乗り物を前記移動領域内で開始位置から終了位置まで移動させる命令を受信することと、
- 前記中央制御サーバが、前記命令に応じて、乗り物を移動経路に関連付けることであって、移動経路は開始位置から終了位置まで延び、前記乗り物が当該移動経路に沿って移動するときにその関連付けられた乗り物によって占有されることになる複数の連続したタイルを備える、関連付けることと、
- 前記中央制御サーバが、アクティブな乗り物から要求を受信すること、および/またはアクティブな乗り物の移動経路上で少なくとも1つの後続のタイルを占有する後続のステップを実行する要求をアクティブな乗り物用に生成することと、
- 前記中央制御サーバは、前記アクティブな乗り物が前記後続のステップを実行する結果として前記システムにデッドロック状況が生じていないと判断することであって、デッドロック状況は、前記乗り物が互いの移動経路を遮るため、前記アクティブな乗り物と少なくとも1つの他の乗り物がそれらの関連付けられた移動経路に沿ってさらに移動できない状況であり、前記判断することは、
* 前記アクティブな乗り物が次のステップに属する前記少なくとも1つのタイルの最前方のタイルに到達した場合に、後続のステップを実行する際に前記アクティブな乗り物によって占有される前記1つ又は複数のタイルと、
* 実行する目的で少なくとも1つの他の乗り物に関連付けられた前記移動経路を決定するときに前記制御サーバによって予約された1つ又は複数のタイルであって、前記少なくとも1つの他の乗り物が少なくとも1つの他の乗り物のそれぞれのために予約されている前記タイルの最前方に到達した場合に前記少なくとも1つの他の乗り物によって占有されている前記1つ又は複数のタイルと、
* 前記アクティブな乗り物に関連付けられた前記移動経路上で、前記後続のステップに属する少なくとも1つのタイルの最前面のタイルに接続する、アクティブな乗り物の少なくとも1つのさらなるタイルと、
* 前記少なくとも1つの乗り物に関連付けられた移動経路上で、前記少なくとも1つの乗り物用に予約された最前方のタイルに接続する、少なくとも1つの他の乗り物ごとに少なくとも1つのさらなるタイルと、に基づいて行われる、判断することと、
- 前記システムにデッドロック状況がないと前記制御サーバが判断したことを少なくとも条件として、前記制御サーバが、前記少なくとも1つの後続のタイルを予約し、前記要求が受け入れられたことの確認を前記アクティブな乗り物に送信することと、
- 前記アクティブな乗り物が前記受け入れられたことの確認を受信したことを少なくとも条件として、前記アクティブな乗り物をその移動経路に沿って移動させて前記少なくとも1つの後続のタイルが占有されるようにすることと、
- 乗り物がその乗り物用に予約されたタイルから完全に離れると、前記中央制御サーバが予約を解除することと、
を実行するように設計されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製品の輸送に関し、より詳細には、そのような輸送中のデッドロック状況の抑制に関する。
【背景技術】
【0002】
物流システムでは、複数の乗り物を利用することが知られており、各乗り物は移動領域内のフロア上を移動するように設計されている。乗り物はそれぞれ製品を運搬するように設計されており、仕分け作業などで製品を移動できるようになる。このようなシステムは、乗り物を移動領域内でカバーされる移動経路に関連付け、それに応じて乗り物を制御するように設計された中央制御サーバを備える。このために、制御サーバは移動領域のデジタル表現を備える。この表現は、互いに接続された複数のタイルを備える。特に、移動領域内の乗り物の密度が増加すると、「デッドロック状況」が発生するリスクも高まる。デッドロック状況とは、複数の乗り物がそれぞれの移動経路を進み続けるとお互いが妨げ合うため、それぞれの移動経路を進み続けることができない状況である。デッドロック状況では、常に循環待機状態が発生する。この状態では、移動経路を進み続けることができるようにするために、乗り物グループの各乗り物が、このグループからの別の乗り物用に既に予約されているタイルを予約する必要がある。2つの乗り物が互いに対向しており、それぞれの移動経路が互いに向かい合っている状況もデッドロック状況として考慮される必要がある。このようなデッドロック状況を解決するために、制御サーバがデッドロック状況を解消するために移動経路を変更する、K. Im、K. Kim、Y. Moon、T. Park、S. Lee 著の「統合トランスポートシステム用のデッドロック検出および解決方法」(2010年)が知られている。したがって、このような事後対応の手法の1つの欠点は、デッドロック状況が発生するリスクが抑制されるわけではない、または少なくとも制限されるわけではないことであり、実際にはデッドロック状況の解決に比較的多くの貴重な時間が費やされることである。その結果、輸送システムの容量が減少する。これは、すなわち、制御サーバは、それぞれの移動経路がどのタイルで交差するかを判断する、K.H. Kim、S.M. Jeon、K.R. Ryu著の「自動コンテナターミナルにおける自動案内車のデッドロック抑制」(2006)から周知である。当該移動経路に関連付けられた乗り物間で衝突のリスクがある。次に、制御サーバは、当該乗り物が当該タイルを通過できる順序を判断する。これは、例えば、他の乗り物が遅れた場合に、ある乗り物が別の乗り物を不必要に待つことを意味し得る。
【発明の概要】
【0003】
本発明は、効率的な方法でデッドロック状況が発生するリスクを軽減することを目的とする。そのために、本発明は請求項1に記載の方法を提供する。請求項1のコンテキストでは、デッドロック状況は、アクティブな乗り物と少なくとも1つの他の乗り物が互いの移動経路を妨げるため、アクティブな乗り物と少なくとも1つの他の乗り物がその関連する移動経路に沿ってさらに移動できない状況として考慮される必要がある。本発明に係る方法では、乗り物にその関連する移動経路に沿って移動する機会を与えるために、タイルまたはタイルのグループの予約は、その乗り物がそのような予約の要求を作成したまたは制御サーバがそのような予約の要求を生成したという条件であって、その乗り物(以下、アクティブな乗り物と呼ぶ)からのそのような要求に応答して、この判断操作の分析の少なくとも所与の範囲内で、中央制御サーバがデッドロック状況が発生するリスクはないと判断したという条件でのみ少なくとも行われる。当該分析では、
a アクティブな乗り物が後続のステップに属する少なくとも1つのタイルの最前方のタイルに到達した場合に、後続のステップを実行する際にアクティブな乗り物によって占有される1つ又は複数のタイルと、
b 実行するために少なくとも1つの他の乗り物に関連付けられた移動経路を判断するときに制御サーバによって予約された1つ又は複数のタイルであって、少なくとも1つの他の乗り物が少なくとも1つの他の乗り物のそれぞれに予約されているタイルの最前方のタイルに到達する場合に少なくとも1つの他の乗り物によって占有される1つ又は複数のタイルと、
c アクティブな乗り物に関連付けられた移動経路上で、後続のステップに属する少なくとも1つのタイルのうち予約されるべき最前方のタイルに接続する、アクティブな乗り物の少なくとも1つのさらなるタイルと、
d 少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物に関連付けられた移動経路上で、少なくとも1つの他の乗り物のために予約された最前方のタイルに接続する、少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物用の少なくとも1つのさらなるタイルと、
に関する情報が使用される。
【0004】
「最前方(frontmost)」という相対的な概念は、上記の当該乗り物の移動方向、つまりその移動経路に沿った開始位置から終了位置までの移動の方向のコンテキストで解釈されるべきである。アクティブな乗り物からのタイルを予約する要求は、そのアクティブな乗り物がそのタイルを占有する許可の要求とみなされることができる。「占有」の概念は、当該乗り物が(一時的に)停止している状況にのみ関するものとして決して解釈されるべきではないが、これも完全に可能である。乗り物がタイルの周縁に入ったときから、その乗り物はそのタイルを占有し、その乗り物が再びタイルから離れると、つまりタイルから完全に離れるとすぐに、その乗り物はそのタイルを占有しなくなる。乗り物のそのような移動は、例えば、連続速度で、または少なくとも速度が秒速0メートルにならずに起こり得る。
【0005】
上記aおよびcに基づいて与えられる情報は、アクティブな乗り物、つまり、後続のステップを実行するために要求がなされる乗り物に関し、つまり、その移動経路を実行する際に後続のステップに属する少なくとも1つのタイルを予約する。
【0006】
特にaの情報について、アクティブな乗り物とタイルのサイズに応じて、少なくとも1つの後続のタイルだけでなく、後方、つまり上流に位置する少なくとも1つの他のタイルは、少なくとも1つの後続のタイルがアクティブな乗り物によって占有されていた場合に占有されることになる場合があることに注意する必要がある。
【0007】
上記のbおよびdに記載された情報は、アクティブな乗り物とともにデッドロック状況を引き起こす可能性のある少なくとも1つの他の乗り物に関する。bの情報については、当該乗り物がその乗り物用に予約されているタイルの最前方のタイルにまだ到達していない限り、その乗り物に予約されているタイルが許可されている限りで可能な限り乗り物がそこまで移動した場合にその乗り物が占有することになる1つ又は複数のタイルのみが関連する。したがって、これは、デッドロック状況がないと判断した時点で、当該他の乗り物が占有している、または実際に占有している1つ又は複数のタイルが決定的であるとは限らないことを意味する。特に、予約によりその乗り物がさらに移動でき、1つ又は複数のタイルが完全に通過した場合、そのタイルまたはそれらのタイルの1つ又は複数の予約は通過後に解除され、アクティブな乗り物など、別の乗り物の移動用に予約されるために利用可能なそのタイルまたはそれらのタイルが作成される。
【0008】
bに基づく情報の定義は、デッドロック状況がないと判断した時点で乗り物用に予約されている各タイルが必ずしも決定的であるとは限らないことを追加的に意味する。これは、当該乗り物が最前方のタイルに到達した場合に占有される1つ又は複数の予約タイルのみに関係する。さらに、システム内のアクティブな乗り物以外の任意の乗り物が、潜在的なデッドロック状況に寄与する潜在的なリスクを構成するわけではない。たとえば、アクティブな乗り物から比較的遠く離れた乗り物を考える。
【0009】
cおよびdの情報は、それぞれの移動経路に従って乗り物の移動のために必ず予約される必要があるが、その目的のためにまだ予約されていないタイルに関する。前述の情報を分析に使用し、乗り物が移動経路上で後続のステップの許可を要求する度に分析を実行することで、その時点の現在の状況に非常に迅速かつ効率的に対応することが可能となり、乗り物の移動時間を短縮することが可能となる。さらに、本発明は乗り物よりも小さいタイルでの使用に非常に適しているため、乗り物が移動経路に沿って移動する際のステップのサイズをより自由に選択できるようになる。したがって、例えば個々のタイルの少なくとも一部が乗り物の寸法よりも小さい場合、そのようなステップは乗り物の長さよりも小さくなり得る。アクティブな乗り物が後続のステップを実行する結果としてシステムにデッドロック状況が発生しないと判断することは、a~dの情報によって制限される範囲内で発生する。より具体的には、この範囲は、アクティブな乗り物についてのcの情報に従った少なくとも1つのさらなるタイル、および少なくとも1つの他の乗り物の少なくとも1つの乗り物についてのdの情報に従った少なくとも1つのさらなるタイルである。
【0010】
アクティブな乗り物によって実行される後続のステップがシステムでデッドロック状況を引き起こさないことは、上記の範囲内で考えられる乗り物の動きのシーケンスを分析することによって判断することができる。(少なくとも)1つのシーケンスについて、(確実に)デッドロック状況が発生しない、つまり、この(少なくとも)1つのシーケンスが(潜在的な)フリーラン状況であると判断された場合、次のステップがアクティブな乗り物によって実行されるとき、上記の範囲内であれば、システムでデッドロックが発生することはない。デッドロック状況が存在しないと判断することは、前述の範囲内に少なくとも1つのフリーラン状況が存在すると判断するとみなすこともできる。
【0011】
したがって、乗り物の動きの考えられる全てのシーケンスを分析する必要が(常に)あるわけではない。つまり、ある時点で、(潜在的な)フリーラン状況と考えられるシーケンスが発見された場合にはその必要はない。(確実に)デッドロック状況にはならないと判断される。一般に、より大きな範囲が選択されるほど、その範囲内でアクティブな乗り物が後続のステップを実行するときにシステム内でデッドロック状況が発生すると判断されるリスクが低くなり、デッドロック状況が実際に起こっているリスクが低くなる。ただし、範囲が大きい場合は、より広範な分析が必要になる場合があり、そのため、より大きな計算能力が必要になる。
【0012】
この方法の一実施形態では、システム内にデッドロック状況がないと判断する中央制御サーバは、
* アクティブな乗り物に関連付けられた移動経路上で、最後方が後続のステップに属する少なくとも1つのタイルの最前方タイルに接続する、アクティブな乗り物のための少なくとも2つのさらなるタイル、および/または、
* 少なくとも1つの他の乗り物の少なくとも1つの乗り物に関連付けられた移動経路上で、最後方がその少なくとも1つの他の乗り物のために確保されている最前方のタイルに接続する、少なくとも1つの他の乗り物のうちの少なくとも1つの乗り物用の少なくとも2つのさらなるタイル、
に基づいて行われる。
【0013】
判断動作において少なくとも2つのさらなるタイルに関する情報を使用することによって、個々のさらなるタイルについて判断動作を実行する必要がなくなり、それによって、その完全な移動経路を乗り物が走行するために必ず実行されなければならない判断動作の数が制限される。
【0014】
利用可能な処理能力を効率的に利用できるという同様の有利な効果は、方法が以下を含む場合にも当てはまり得る。
- 中央制御サーバが、アクティブな乗り物の移動経路上で少なくとも2つの後続のタイルを予約するための要求を受信し、および/またはアクティブな乗り物のためにアクティブな乗り物からの要求を生成する。
- 中央制御サーバが、アクティブな乗り物が後続の少なくとも2つのタイルを占有する結果としてシステムにデッドロック状況が発生していないと判断する。
【0015】
したがって、このような実施形態では、アクティブな乗り物が少なくとも2つの後続のタイルの最前方に到達したときに最前方のタイルのみを占有する場合があるが、アクティブな乗り物が少なくとも2つの後続のタイルのうちの少なくとも1つの他のタイルのうちの少なくとも1つを占有することもあり得る。したがって、後者の場合、タイルは、少なくとも移動経路の方向から見て、アクティブな乗り物よりも小さい。アクティブな乗り物のサイズ及びタイルのサイズに応じて、後続のタイルはアクティブな乗り物によって占有された場合には、少なくとも2つの後続のタイルだけでなく、後方、つまり上流に位置する少なくとも1つの他のタイルも占有される場合がある。
【0016】
この方法の一実施形態では、アクティブな乗り物のステップのそれぞれのサイズは中央制御サーバから順次予約を要求する、または中央制御サーバは、アクティブな乗り物を開始位置から、乗り物が開始位置にあるときに中央制御サーバによって判断される終了位置まで移動させることを目的としてそのような要求自体を生成する。これは原則として、アクティブな乗り物の移動中にステップのサイズが判断される場合よりも制御の実行を容易にし、それ自体も本発明のコンテキスト内で可能である。各ステップは、単一のタイルまたは連続したタイルのグループを備える。cおよび/またはdの情報に該当するタイルの数は、当該乗り物のその時点での最前方の予約されたタイルの後続のステップに対応するタイルの数と等しいことが好ましい。このようにして、デッドロック状況が発生するリスクを低減できる。
【0017】
移動経路を判断するステップのサイズが異なる場合には、移動領域内の局所的な状況が予測されることができる。例えば、移動領域の端部でデッドロック状況が発生するリスクは、比較的複数の移動経路が通過する移動領域の中央部よりも低い可能性がある。これは、移動領域の端部のステップのサイズを中央部のステップのサイズよりも大きく選択する理由である可能性がある。
【0018】
方法が、
- 移動経路上、好ましくはその開始位置で輸送される製品を乗り物に積み込むこと、および/または
- 移動経路上、好ましくはその終了位置で乗り物を降ろすこと、
を含む場合、方法の1つの実践的な実施形態を得ることができる。
【0019】
本発明はまた、タイルの形状および/またはサイズが互いに異なる状況にも非常に適切に適用することができる。したがって、例えば、実際には比較的混雑している移動領域の部分については、移動領域の比較的穏やかな部分よりも小さなタイルを使用する選択がなされる場合がある。さらに、タイルの形状は、利用可能なスペースに適合させることができる。乗り物が互いにすれ違うことができない細長い廊下(corridor)では、たとえば、廊下の形状及びサイズに対応するタイルを使用することが選択される場合があるが、そのような廊下をより大きな廊下に分割して、乗り物がこのような廊下において比較的近くで互いに追従できるようにすることも選択される場合がある。
【0020】
別の実施形態では、少なくとも1つのタイルの形状および寸法は、少なくとも1つの乗り物が少なくとも1つのタイルの周囲内に収まらないようなものである。したがって、乗り物の形状及び寸法は、乗り物が移動するステップの絶対的なサイズを判断する際の制限要素を形成しなくなる。したがって、乗り物は、例えば、そのサイズが乗り物の長さよりも小さい、例えばその10%または50%だけの距離を移動することができる。
【0021】
この方法は、形状および/またはサイズの観点で互いに異なる乗り物のシステムでの使用にも適している。
【0022】
本発明はまた、上述した本発明による方法を使用するためのシステムにも関する。このシステムは、請求項10の手段に従って定義される。このようなシステムに付加できる利点は、本発明による方法の前述の説明から当業者には明らかとなるであろう。
【0023】
本発明は、以下の図を参照して、本発明の可能な実施形態の説明によってより詳細に説明されるが、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1a】2台の乗り物AおよびBの移動における連続する4つの段階にわたる1つの移動領域の一部を示す図である。
図1b】2台の乗り物AおよびBの移動における連続する4つの段階にわたる1つの移動領域の一部を示す図である。
図1c】2台の乗り物AおよびBの移動における連続する4つの段階にわたる1つの移動領域の一部を示す図である。
図1d】2台の乗り物AおよびBの移動における連続する4つの段階にわたる1つの移動領域の一部を示す図である。
図2a】別の移動領域における実際のステージと仮想ステージを示す図である。
図2b】別の移動領域における実際のステージと仮想ステージを示す図である。
図3a】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3b】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3c】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3d】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3e】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3f】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図3g】デッドロック状況が発生するかどうかを方法に従って判断することを目的とした、7つの異なる仮想ステージにわたる別の移動領域の一部を示す図である。
図4a図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4b図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4c図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4d図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4e図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4f図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
図4g図3aから図3gに係る方法の一変形例に従って、デッドロック状況が発生するかどうかを判断する目的で、7つの異なる仮想段階にわたる図2に係る移動領域の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
はじめに、図1aから図1dは、製品を物流的に輸送するためのシステムの移動領域の一部であるフロアの一部を示す。実際には、そのような移動領域は、たとえばホールの床の一部であり得る。このようなフロアは必ずしも閉鎖されているわけではないが、たとえば、物流システムによって製品を仕分けできる開口部を有し得る。このシステムは、移動領域のデジタル表現を含む中央制御サーバを備え、その表現は複数の連続したタイルを含む。これらのタイルは、グリッド要素、メッシュトポロジ、またはゾーンとして表されることもできる。図1は、移動領域に属するタイルの総数の一部のみを示す。表示されるタイルには1から10までの番号が付されている。たとえば、タイル1から10の形状は同一ではない。タイル1および2は直角三角形の形状をしており、一緒になって正方形を形成する。タイル3、4、5、7から10は、タイル1および2を合わせた大きさと同じ大きさの正方形である。タイル6は、互いに接続された2つの前述の正方形タイルの長方形と同一の長方形の形状である。
【0026】
このシステムはさらに、移動領域内を移動できる複数のモータ付き乗り物(motorized vehicles)を備える。乗り物はそれぞれ、輸送される製品を運搬するように設計された運搬部材を備える。適切な乗り物はまた、2つ以上の運搬部材を備えてもよく、および/または動作中に運搬部材毎に2つ以上の輸送対象の製品を運搬してもよい。このような乗り物は、様々な実施形態において当業者に知られており、例えば、無人運搬車(AGV:automated guided vehicle)という用語でも呼ばれる。図1aから図1dは、この例ではサイズおよび形状が互いに異なる2台の乗り物A及びBを示す。乗り物Aは直角三角形の形状を有し、乗り物Bは長方形の形状を有する。移動領域内の各乗り物の位置に応じて、各乗り物は少なくとも1つのタイルを占有する。図1aの段階では、乗り物Aがタイル3、7、8を占有し、乗り物Bがタイル4および5を占有する。「占有」によって理解されるべきことは、上から見て、乗り物が少なくとも部分的に当該タイルの周囲内にある状況である。
【0027】
中央制御サーバは、動作中、製品の移動命令を受け取る。命令に基づいて、中央制御サーバは、乗り物をその命令に関連付け、当該命令を実行するためのその乗り物の経路を決定する。移動経路は、通常、当該乗り物の現在位置などの開始位置から終了位置まで延びる。移動経路は、乗り物が開始位置から終了位置まで移動するときに、どのタイルが(一時的に)占有されることになるかを判断する。中央制御サーバは、移動経路に関する情報が記録された(無線)制御信号を乗り物に送信することにより、乗り物をこの移動経路に関連付ける。中央制御サーバは、移動経路を連続したステップにさらに分割する。各ステップは、少なくとも1つのタイルで構成される。ステップが2つ以上のタイルで構成されている場合、これらのタイルは互いに隣接する。各乗り物はローカル制御部を有し、中央制御サーバからの制御信号に基づいて当該乗り物を移動させるように設計されている。この例示的な実施形態では、各乗り物は、動作中に、例えば、移動領域内での当該乗り物の位置に関するフィードバック信号を中央制御サーバに送信する。代替的には、乗り物の一部を構成しないセンサ又はカメラを使用して乗り物の位置に関する情報を収集し、この情報を中央制御サーバに送信することもできる。
【0028】
図1aでは、乗り物A及びBは、開始位置と終了位置との間のそれぞれの移動経路の一部を既に完了している。当該移動経路は、乗り物A及びBが開始位置にいる間に中央制御サーバによって決定される。さらに、乗り物A及びBがまだ開始位置にいる間に、中央制御サーバは、それぞれの移動経路を連続したステップに分割し、各ステップは単一のタイルまたは連続したタイルのグループを含む。矢印11Aおよび11Bは、それぞれの移動経路に沿った乗り物AおよびBのそれぞれのさらなる移動を示す。シェーディングは、乗り物A及びBがどのタイルを占有しているかを示すために使用される。定義上、占有タイルは、乗り物A及びBにも予約されている。シェーディングは、当該乗り物A及びB用に予約されている他のタイルも示す。したがって、ある時点で乗り物用に予約されているタイルは、その時点でその乗り物によって占有されているか、またはまだその乗り物によって占有されていないが、その乗り物が移動して占有できるかのいずれかである。タイルが乗り物用に予約されている場合、タイルはその乗り物でのみ使用可能であり、別の乗り物が使用することはできない。制御部は、乗り物の要求に応じて中央制御サーバによってタイルがその乗り物用に事前に予約されている場合にのみ、乗り物がタイルを占有できるように設計されている。中央制御サーバは、少なくともこの予約の結果としてシステムにデッドロック状況が発生しないと中央制御サーバが判断した場合に限り、その乗り物用にタイルを予約することによってのみ、そのような要求を受け入れる。このような決定操作を実行できる方法については、図2から図3gの説明を用いて以下でより詳細に説明する。タイルの予約は、そのタイルが予約された移動のための乗り物が当該タイルから完全に離れた後に解除される。
【0029】
図1aの段階では、乗り物Bがタイル4および5を占有し、タイル6は乗り物B用に予約されている。つまり、乗り物Bは、タイル6までさらに移動できることになる。このような動きは、図1b、1c、および1dに示す段階で発生した。
【0030】
図1aに示す段階から開始して、乗り物Aがシステムの中央制御サーバに対して、乗り物Aの移動経路上の後続のステップに関連付けられたタイル4及び9を予約する要求は、タイル4が占有されているため拒否される。したがって、乗り物Bで予約されている。ただし、図1b、1c、1dに示すように、乗り物Bが先に進みタイル4を離れると、乗り物Aはタイル4を予約できるようになる。この状況を図1bに示す。図1cでは、乗り物Aが次のステップ、つまりこの場合、タイル4及び9の予約要求を中央制御サーバに送信しているが、これらのタイル4及び9はまだ乗り物Aによって占有されていない。したがって、タイル4及び9が乗り物A用に予約されているという事実は、中央制御サーバがそのような予約がデッドロック状況を引き起こさないと判断したことを意味する。図1dでは、乗り物Aが上記の次のステップに従って乗り物A用に予約されたタイル4及び9までさらに移動したことがわかる。また、乗り物Aがこれらのタイル3および7から完全に離れたため、乗り物Aによるタイル3および7の予約が解除されていることがわかる。図1dではタイル8がまだ占有されているため、タイル8はまだ予約されている。
【0031】
前の例では、乗り物Aが図1aおよび図1bのタイル4および9の予約を要求したが、そのような要求はより広範囲にわたる場合もある。例えば、乗り物Aの次のステップにタイル4および9に加えてタイル5及び10も含まれる場合は、タイル5及び10についても同様である。したがって、乗り物Aは一度にさらに大きな移動を行うことができる。中央制御サーバの利用可能な処理能力を効率的に使用するという観点から、ステップのサイズが次のタイル(またはタイル4および9などのタイルのグループ)のみのステップのサイズよりも大きいことが有利な場合がある。これは少なくとも、当該乗り物がその移動経路に沿ってさらに移動することによって占有されることになる。前述の予約要求は、乗り物の代わりに中央制御サーバによって生成することもできる。
【0032】
図2aは、この例では正方形のタイルのみで構成されている、フロア/移動領域の長方形部分のスナップショットを示す。タイルには1から12までの番号が付されている。関連付けられた物流システムはさらに、動作中にシステムの中央制御サーバと無線通信する6台の乗り物A~Fを備える。このシステムは、走行領域内に位置しているものの、図2aに示されている部分にもそのすぐ近くにもいないさらに他の乗り物も備える。したがって、明確にするために、これらの乗り物は、以下の分析では考慮されない。
【0033】
乗り物AからFは、それぞれの移動経路に従って移動し、移動領域内で製品を移動するように設計されている。乗り物AからFはそれぞれ、運搬部材毎に当該製品の少なくとも1つを運搬するために、例えば傾斜可能なキャリアなどの少なくとも1つの運搬部材を有する。キャリアリーフを水平方向から傾斜方向に傾けることにより、製品がキャリアリーフから滑り落ち、たとえば台(chute)に落ちることができる。その後、当該乗り物は次の製品の輸送に再び利用できるようになる。このような乗り物は、刊行物EP3608264号A1に記載されている。例えば国際公開第2019083199号A1に記載されているような他の適切な乗り物では、固定キャリアリーフがあり、製品はピックアンドプレースロボット(pick-and-place robot)によって取り外され、キャリアリーフ上に置かれる。例えば国際公開第2019183220号A1に記載されているような別の実施形態では、乗り物は、エンドレスコンベアベルトとして設計されたキャリアリーフを備える。このような乗り物のあらゆる種類の変形は、当業者にはよく知られている。本発明は、そのような乗り物の特定の実施形態を対象とするものではなく、そのため、ここでは詳細な説明を省略し、特に従来技術による乗り物についての上記の参照で十分である。
【0034】
乗り物AからFによって既に完了した移動経路の部分は、図から推測することはできないが、いずれにしても無関係である。矢印21Aから21Fは、乗り物AからFのそれぞれの移動経路が現在位置からどのように続いていくかを示す。
【0035】
矢印21Aから21Fは全て直線であるが、実際には移動経路が非直線であってもよく、例えばタイル内で互いに直角に接続する部分を含み得ることは明らかである。当該乗り物の実施形態によっては、そのような角運動を実行するために乗り物を90度回転する必要があり得る。その結果、乗り物が限られた間隔(clearance)を有するタイルの周縁内に収まる場合、例えば、そのような回転中に乗り物がタイルの周囲のタイルも占有するようになる。次に、周囲のタイルは、まず、乗り物による、または乗り物の目的のためのそのような予約の要求に応じて、中央制御システムによって予約される必要がある。
【0036】
図2aの時点では、乗り物Aと乗り物C~Fとは、それぞれタイル2、5、6、11、12の中央にいる。乗り物Bはタイル4からタイル3に移動しているため、タイル3とタイル4の両方を占有する。同時に、乗り物Cは、移動経路上の次のステップを実行するためにタイル6を予約することを中央制御サーバに要求する。したがって、この例では、次のステップは1つのタイルのみを備えるが、次のステップが複数の連続したタイルを備えることも可能である。次に、乗り物Cがこの予約を行い、乗り物Bも乗り物B用に予約されている限りその移動経路を続行すると、状況は図2bに示すようになり、乗り物Bがタイル3のみの周囲内にあることが観察される。したがって、乗り物Bのタイル4の予約は解除され、期限切れになる。
【0037】
図2aに示す状況では、他の乗り物がタイル6を予約していないため、タイル6は原則として乗り物C用に予約されるように利用可能である。しかしながら、中央コントローラは、そのような予約の可能性のためにデッドロック状況が発生しない、または少なくとも必ずしも発生するとは限らないと中央コントローラが判断した場合にのみ、タイル6のそのような予約要求を許可する。図3aから図3gおよび図4aから図4gに基づいて、2つの異なる方法で適用され、それによって前述の判断動作を実行できる方法論が以下に説明される。どちらの方法でも、図2bによる状況が開始点である。つまり、タイル6が乗り物C用に予約されており、乗り物Cも次のステップに従って乗り物C用に予約されている限り、つまりタイル6までである移動経路の終点まで移動したと仮定される状況である。他の全ての乗り物も、対応するタイルが各乗り物に予約されている限り、図2bに示す状況でそれぞれの移動経路の終点まで移動する。図2bでは、これは実際には乗り物Bにのみ当てはまる。
【0038】
その状況から、各乗り物AからFについて、当該乗り物AからFがそれぞれの移動経路に沿ってさらに1タイル分移動した場合に起こり得る状況を考える。図3aでは、これらのそれぞれの動きは矢印31Aから31Fによって表されており、これらの矢印の終点は分析の範囲を示す。
【0039】
図3aに基づくと、乗り物C及びEだけがそれぞれの移動、つまりタイル7に移動することができる。図3bは、乗り物Cがこのように移動して、タイル6が乗り物Aに利用可能になる状況を示す。図3cは、乗り物Aがタイル6に移動し、タイル2が乗り物Bに利用可能になる状況を示す。図3dは、乗り物Bがタイル2に移動し、タイル3が利用可能になった状況を示す。他の乗り物が前述の範囲内でタイル3を予約する必要はない。このようにして生じた状況は、循環待機状態としては特徴付けられるわけではない。簡単に言えば、これは、図3dでは矢印が閉じた円を形成していないという事実から推測できる。図3dに示す状況では、乗り物D、E、Fはまだ移動経路に沿って移動できないが、乗り物Cが移動できる可能性も排除されるわけではない。たとえば、乗り物Cは移動経路の継続としてタイル3に移動し、その後、乗り物E、F、Dは図3dの矢印に沿ってそれぞれの移動経路を継続できる。したがって、前述の範囲内ではフリーラン状況、または少なくとも潜在的なフリーラン状況が存在し、したがって、この範囲内ではデッドロック状況は(少なくとも確実には)発生しないと判断されることが確立される。なぜなら、タイル6が乗り物A用に予約された後、デッドロック状況が存在しない、乗り物AからFまでの一連の移動の可能性が確立されているか、または少なくとも、その範囲内でデッドロック状況が発生する確実性が確立されるわけではないからである。したがって、中央制御ユニットは、乗り物Cがその移動経路上で次のステップを実行するためにタイル6を予約する要求を受け入れることになる。したがって、タイル6は乗り物C用に予約される。
【0040】
図3aから開始すると、乗り物Cの代わりに乗り物Eが、図3eに示すようにタイル7に移動して移動経路を継続することができる。次いで、乗り物Fは空きのタイル11を占有することができ(図3f)、乗り物Dは空きのタイル12を占有することができる(図3g)。この状況もまた、循環待機状態によって特徴付けられるものではない。したがって、この観点からも、デッドロック状況が発生するとは判断されず、乗り物Cが次のステップを実行するために中央制御サーバによってタイル6が予約されることができる。
【0041】
中央制御サーバによる乗り物Cのタイル6の予約は、乗り物Cに例えば無線で通信される。その後、乗り物Cのローカル制御により、乗り物Cは移動経路上の次のステップに従ってタイル6に移動する。乗り物Cによるタイル6の占有は、明らかに乗り物がタイル上に永続的に残るわけではないため、一時的なものになる。予約要求が2つ以上のタイルに関する場合、これはさらに明らかである。
【0042】
図4a~図4gは、デッドロック状況が発生したかどうかを判断する範囲が拡張された状況に関する。特に図2による仮想状況を仮定すると、乗り物CおよびEについては、矢印41Cおよび41Eで示すように、分析範囲が単一のタイルから2つのタイルに増加する。乗り物A、B、D、Fについては、それぞれの範囲のサイズは同じままであり、すなわち、矢印41A、41B、41D、41Fで示すように単一のタイルである。
【0043】
乗り物Cが最初の次のタイル7に移動した場合(図4b)、乗り物Aはタイル6(図4c)に移動し、乗り物Bはタイル2(図4d)に移動できる。範囲の変更、つまり、この例では乗り物Cの分析範囲が1つのタイルから2つのタイルに増加したため、この分析から、循環待機状態が存在するためにデッドロック状況が発生することがわかる。これは、図4dでエンドレスループを形成する乗り物CからFの矢印で示される。これは、乗り物CからFがそれぞれの移動経路を進み続けると互いに邪魔になることを意味する。したがって、この分析では、中央制御サーバが乗り物C用にタイル6を予約することはできない。
【0044】
理論的には、図4aの状況に基づいて、乗り物Cの代わりに乗り物Eがタイル7に移動した状況(図4e)は、循環待機状態が存在しない状況を引き起こす可能性がある。しかし、そういうわけではない。図4gの状況でも、乗り物A、B、C、Eが関与する循環待機状態が存在する。この分析からも、中央制御サーバが乗り物C用にタイル6を予約する余地はない。どちらの分析も、デッドロック状況が存在しないように乗り物AからFの一連の移動が可能であることを確立していないため、乗り物Cによる、または乗り物Cのためのタイル6の予約要求は受け入れられないであろう。したがって、タイル6は実際には乗り物C用に予約されないであろう。
【0045】
前の分析で使用されるタイルが各乗り物のそれぞれの最前方の予約タイルの下流または前にある限り、分析で使用される乗り物ごとの関連タイルの数は、当該乗り物A、B、D、E、Fが予約要求を行っていないまたは予約要求が以前に拒否されている、乗り物の各々の次の1つ又は複数のステップに含まれるタイルの数に対応することが好ましい。これらのステップのサイズは、初期段階、好ましくは当該乗り物がまだ移動経路上の開始位置にあったときに、中央制御サーバによって決定される。
【0046】
乗り物Cによるタイル6を予約する要求が中央制御サーバによって処理された後、他の乗り物が順番に中央制御サーバに要求を送信し、中央制御サーバによって定義されたステップに従って移動経路上の1つ又は複数のタイルを予約する。図3aから図4fを参照して上で説明した方法を使用して、乗り物Aによるタイル6を予約するそのような要求が受け入れられるかどうかを決定することができる。デッドロック状況は発生しないであろう。これは、乗り物Aがタイル6に移動すると、乗り物Bがタイル2に移動し、その後、乗り物Eがタイル7に移動し、その後、乗り物Fが移動でき、タイル11に移動すると、乗り物Dがタイル12に移動できるため、簡単にわかる。
【0047】
なお、図3a~図3gおよび図4a~図4gに基づく前述の分析では、乗り物A、B、D、E、Fが実際にタイルを占有しているかどうか、またはタイルがその乗り物用に予約されているがまだ占有されていないかどうかは問題ではないことに留意すべきである。このような状況は、たとえば、図4aで乗り物Dがまだタイル8に到達していないが、タイル8が乗り物D用に予約されている場合に発生する。一見すると、空きのタイル8によって、乗り物Cがタイル7からの移動経路を継続できる余地がまだ残っているという印象が生じ得る。しかし、タイル8が実際には乗り物Dによって占有されないにもかかわらず、乗り物D用にタイル8が予約されているため、これは不可能である。
図1a
図1b
図1c
図1d
図2a
図2b
図3a-3g】
図4a-4g】
【国際調査報告】