JPS62216009A - モ−タで操向を制御される多重ホイ−ル車両用のフエイルセ−フ制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多重ホイール車両、特に制御可能な多重ホイ
ール車両、さらに詳しく述べればフェイルセーフ制動装
置を持つ１１１１！可能な多重ホイール車両に関する。

＆ＩＪ　Ｉ　？ｉＪ　ＩＩな移動ロボットが操縦装置の
制御を受けて工場の床を横切って進むことができる操作
において、電力損失や停止要求の場合に移！ＩＪＶ４置
を速やかに休止させることが望ましい。手動制御式移動
装置で使用される方法は、ボタンが押されている問は機
械ブレーキがホイールと結合せず、ボタンが離される同
時に機械ブレーキが車両を停止させるデツトマン・ブレ
ーキである。しかし、材料を取扱う目的を果たす移動ロ
ボットおよび工場を速やかにつなぐオートメーションで
は、操ｍ装置や移動装置に供給される電力の損失の場合
に、デツトマン制！ｉＪ！Ｉ装置が利用できないときは
移動装置をフェイルセーフ停止させる必要がある。

移動ロボットのような制御可能な移動装置は、速度およ
び方向指令を供給する誘導装置の制御を受１ノで指令さ
れた行先まで走行する。複数個のホイールは、誘導装置
からの速度指令に応じて移動装置を指令された位置まで
運ぶ。操向指令は、複数個のホイールの選択された部材
の角度を、誘導装置により供給される操向指令に応じて
所定のかだけ変えさせる。さらに、制動装置はυＩｔｌ
ｌ可能な移動装置が電力や誘導装置との通信の損失に遭
遇したときそれを停止させる。

制動装置は移動装置を操向するのに用いられるサーボ・
モータと共に使用され、かつ非制動状態で電力を蓄積す
るコンデンサのような蓄積装置を備えている。リレーの
ような転送装置はコンデンサからサーボ・モータに電力
を転送するが、２−ボ・モータは移動装置を操向するの
に用いられ、操向ホイール不整合にしてそれらを移動装
置の順運動に対向する方向に回させるような装置に接続
される。

本発明の上記および他の利点ならびに目的は、図面と共
に明細書を読むことによって明らかになると思う。

これから言及する第１図において、本発明による制御Ｊ
３よび操縦装置２Ａならびに移動装置２１の簡潔化され
た図が示されている。制御および操縦袋δ２Ａは複数個
のカメラ１と、シ制御および操縦回路１５と、通信装置
１９と、端末装ｆｆ１１７とを含んでいる。例示された
実施態様における複数個のカメラ１の各部材はラスタ走
査テレビジョン・カメラであり、ビーコン３，５および
７から出される光をごデオ°信号に変換する。ビーコン
３゜５　Ｊ３よび７は移動装置２１の上に取り付けられ
ており、第１図の実施態様では赤外線領域で作動する発
光ダイオードである。光は光学レンズを介して複数個の
カメラ１に送られる移動８１２１の位置および方向に関
する視覚情報を表わすが、例示された実ｆｆ１ｆｉ様で
は光学レンズ１１の上に赤外線フィルタ９が取り付けら
れている。赤外線フィルタ９は不可欠ではないが、カメ
ラ１に加えられる光を光スペクトルの赤外線部分にある
光に制限することによって、工場環境における他の光に
起因する雑音を減衰させる。

複数個のカメラ１は視覚情報を導線１３を介して制御お
よび操縦回路１５に加えられるビデオ信号に変換するが
、回路１５は端末装置１ｆｆ１７からオペレータ入力を
受信するとともにビデオ信号を位置指令に変換して工場
環境における無線送信機であることができるがなるべく
光または赤外線無線通信装置であることが望ましい通信
装置ａｆ１９に対して移動装置２１の位δおよび方向に
関する情報を含む位置指令を加える。発光ダイオードお
よび感光ダイオードの使用による赤外線無線通信装置は
、制御および操縦回路１５と光源３，５．７を上に取り
付けている移動装置２１との間の通信を可能にする。移
動装置α２１はその位置をその指令された位δと比較し
て、その位置を再び見いだしたりさらに指令された仕事
を遂行するようにロボット・アーム２５を動かすそのホ
イールまたはレグ２３に移動指令を供給する。アーム２
５の位置はオプションのビーコン２７により、または移
動袋ｒ！１２１の中の内部基準によって決定することが
できる。

制御および操繰回路１５ これから言及する第２図において、制御および操縦回路
１５の簡潔化されたブロック図が示されている。複数個
のテレビジョン・カメラ１Ａないし１Ｎは、視覚情報を
制御および操縦回路１５に、さらに詳しく述べれば視覚
インターフェース・モジュール（ＶＩＭ）３１に供給す
る。視覚インターフェース・モジュール３１は、テレビ
ジョン・カメラ群１Ａないし１Ｎの内の１部材であるが
それ自体第２図には特に識別されていない所定のテレビ
ジョン・カメラ１Ｓを選択する。視覚インターフェース
・モジュール１３は、光度対選択されたテレビジョン・
カメラ１Ｓのラスタ走査位置に対応する波形を持つアナ
ログ信号の形をした視覚情報を、選択されたテレビジョ
ン・カメラ１Ｓにより供給されるアナログ波形のグレー
・スケール・ディジタル表示を供給するディジタル信号
に変換する。

アナログ波形のグレー・スケール・ディジタル表示は２
次元アレイとして画像記憶モジュール（ＰＭＭ）３５に
おいて処理されかつ記憶されるので、記憶アレイ内のそ
の位置による光度は選択されたプレビジョン・カメラ１
Ｓのラスタ走の位置に対応する。さらに、バス３９はデ
ィジタル信号を視覚ヒストグラム・プロセッサ（ＶＨＰ
）３３に運び、ここでディジタル信号は光源３，５゜７
すなわち移動装置２１の空間領域位置を表わす信号（以
下、空間領域信号という）に変換される。

空間領域信号から、選択されたテレビジョン・カメラ１
Ｓにより受光されるより強い光の質措中心が識別される
。

操縦ＣＰＵおよび記憶装置３７ａと、通信ＣＰＵおよび
記憶装置５１７と、ｔ１制御ＣＰＵＪ５よび記憶装置５
０５とを含むホストＣＰＵ３７の特に操縦ＣＰＵおよび
記憶装置３７ａは、光源の買出中心を移動装置２１の上
に置かれる光源３，５゜７の操縦ＣＰＵおよび記憶装置
３７ａ内に記憶される予想パターンと比較する。いった
んパターンが識別されると、移動装置２１の位置と方向
を含む位置は通信ＣＰＵおよび記憶装置５１７ならびに
赤外線無線通信号装置１９を介して移動１ｆｆ１２１に
送られる。

赤外線無線通信装置１９は赤外線受光ダイオード４７に
光を送る赤外線発光ダイオード４５のアレイを含み、移
動装置１ｆｆ２１にその位置に基づき情報を運びかつ指
令を与える。指令は工場１ｊｌ　Ｉｊコンピュータ５０
３または端末装Ｗｉ１７からホストＣＰＵおよび記憶装
置３７にも供給され、通信ＣＰ　Ｕおよび記憶装置５１
７ならびに赤外線無線通信装置Ｆ１１９を介して移動装
置２１に送られる。

オペレータは視覚インターフェース・モジュール３１に
接続されるテレビジョン・モニタ２９を介して移動装置
２１の運動を監視することができる。

オペレータ端末装置１７は、試験または手動ｉ、１Ｊｔ
ｉｌの目的で、移動装置２１に指令を直接入力するのに
も使用できる。

視覚インターフェース・モジュール３１これから言及す
る第３図は、第２図の視覚インタフェース・モジュール
３１のブロック図である。

複数個のテレビジョン・カメラ１ＡないしＩｌ’ｌ’ら
のビデオ信号は、導線束３２を介して視覚インターフェ
ース・モジュール３１に入力される。ビデオ信号はアナ
ログ信号であり、制御レジスタ・ユニット（ＣＲｊＪ　
）の出力ライン４１を介して操縦ＣＰＬＪおよび記憶装
置３７ａからの出力に基づいて処理用の所定のテレビジ
ョン・カメラ１Ｓのビデオ信号を選択するアナログ多重
装置４９に加えられる。操縦ＣＰＬＩおよび記憶装置３
７ａは、最終移動指令の実行後に最終既知位置および予
想運動方向を与えられる移動装置２１を最も良く見るカ
メラのｊＪ準によって主として作られる１ｍ決定能ノコ
に基づいてカメラ１Ｓのビデオ信号を選択する。ビデオ
信号はアナログ多重装置１４９によって多重化され、ク
ランプ電圧電位差計４２によって作られる基準電圧にビ
デオ信号をクランプするように、ビデオ・クランプすな
わちアクチブ・クランプ５１に加えられる。クランプさ
れたビデオ信号は増幅器５５に加えられ、次にクランプ
されかつ増幅されたビデオ信号のディジタル・スナップ
・ショットをとるフラッジＡ／Ｄ変換冴５７に加えられ
る。

操繰ＣＰ　Ｕ　３３よび記憶装Ｖ！１３７ａの制御レジ
スタ・ユニットＣＲＵからデータ・バス４１に現われる
指令数で、Ｄ／Ａ変換器５３および５９からの基準電圧
は入力ビデオ信号の笥囲の変動を補償する。

視覚インターフェース・モジュール３１は導線４ｏによ
りビデオ信号をテレビジョン・モニタ２９にも供給し、
ここでオペレータは移ｅ￥装置２１の進行を監視するこ
とができる。これは、データ・バス４３を介して画像記
憶モジュール３５からディジタル・ビデオ情報のフレー
ムを取り、それをラッチ６１に加えてＤ／Ａｖ！＃器６
３によってアナログ信号に変換することで処理される。

アナログ信号はビデオ合成器すなわち混合器６５に加え
られ、ビデオ・オーバーレイ信号と混合して前に記憶さ
れたビデＡ°信丹の写しを再生ずる。緩衝増幅器６７は
、テレビジョン・モニタ２９に加わる前に再生ビデオ信
号を緩衝増幅する。

混合器６５は変換されたアナログ信号を画像記憶モジュ
ール３５ならびに操縦ＣＰＵおよび記憶装置３７ａから
供給される外部オーバーレイ入力と混合して、ビデオ映
像の正確な表示を作る。さらに、視覚インターフェース
・モジュール３１に具備されている同期およびタイミン
グ発生器６９は、ビクセル・クロック、水平同期パルス
、および垂直同期パルスを供給してビデオ信号の正しい
同期を保証する。

インターフェースは、プロセッサ・インターフェース７
１によって提供され、これは操ａｌｃＰｔＪおよび記憶
装置３７ａからのｕＪＩｌレジスタ・ユニッ１−の出力
を視覚インターフェース・モジュール３１にインターフ
ェース接続する。ブロセツυ・インターフェース７１は
ライン受信器を供給するので、制御レジスタ・ユニット
信号は視覚インターフェース・モジュール３１の中の適
当なモジュールに加わる前に正しく受信される。

視覚ヒストグラム・プロセッサ３３ 第４図は視覚ヒス１−グラム・プロセッサ３３のブロッ
ク図である。ディジタル・ビデオ信号は、視覚インター
フェース・モジュール３１からデータ・バス３９を介し
て視覚ヒストグラム・プロセッサ３３に加えられる。同
期および基準クロックを運ぶディジタル・ビデオ信号の
部分は、ウィンドー発生器７３に加えられる。ウィンド
ー発生器７３は、光源すなわちビーコン３．５．７のよ
うな物体を識別する調査の区域を減少させるように、光
源すなわちビーコン３，５．７の像と思われる像のまわ
りにウィンドーを発生させる。いったんウィンドーが発
生されると、ウィンドー発生器の出力はビデオ限界回路
９２０からのデータと組み合わされて行プロジェクショ
ン・カウンタ４に加えられるが、同カウンタ４はＣＰＵ
８により実行されたフライ制御ソフトウェアによって記
憶されかつ記憶装置６によって記憶された合計と共に各
行の行ベクトル加重を行うのに用いられる。第８図はＣ
ＰＵ８によって実行される機能の一段と詳細な命令を提
供する。同様に、ウィンドー発生器７３の出ツノは、ラ
スタ列位置に対応する記憶アドレス（以下、列アドレス
・データという〉を発生させる列アドレス・カウンタ２
に加えられる。

列アドレス・データは２つの平行な通路に分割されて第
１および第２累算器処理回路に加えられ、それによって
累算器処理速度を入力ピクセル速度の１／２に減少させ
る。アクチブ・ウィンドー区域では、選択されたカメラ
１Ｓのラスク操作の位置に対応する記憶場所が呼び戻さ
れてビデオ限界回路９２０からの処理済ビデオ信号の関
数として選択増分される。第１累界器処理回路は累算器
９２２と、加ｔ３器１４と、ｒＤＪ型ラッチ１６とを含
む。第２累算器処理回路は累算器９２４と、加算３２２
と、ｒＤＪ型ラッチ２４とを含む。第１おＪ：び第２累
算器回路は縦１列で作動し、ウィンドー発生器７３によ
って発生されるウィンドー内に生じるすべての列データ
を処理する。ＣＰｔＪ８の指令により、Ｄ型ラッチ１０
およびＤ型ラッチ１８はこの作動モード（発生ウィンド
ー内でのデータの累ｇ＋）の間リセット状態に保たれ、
加惇器１４ａ３よび２２の桁上げ入力ビンはインバータ
１２ならびに２２の作用により論理のハイに保たれる。

制御ライン９２１がＣＰＵ８の作用によりローに保たれ
るとき、累算器は対応する列にある各ビクセルのグレー
・スケール値を加算する。

ビデオ・ヒストグラムは、ディジタル・ビデオ信号をｒ
Ａ譚器アドレス・バスに向１プる多用装置９２３のＣＰ
ｔＪ８の作用によって遂行される。累算器は上記と同じ
作用により、累算器記憶装置にヒストグラムを発生させ
る。

累算器９２２および９４４の中に含まれる情報はＣＰＩ
Ｊ８の中で編集され、その記憶装置６に記憶されるとと
らに、データ・バス４１を介して操縦ＣＰＵおよび記憶
装置３７ａに運ばれる。

ウィンドー発生器７３ ウィンドー発生器７３はこれから言及Ｊ゛る第５図に示
され、水平アドレス・カウンタ７７および垂直アドレス
・カウンタ７５を含む。水平アドレス・カウンタ７７お
よび垂直アドレス・カウンタ７５は、視覚インターフェ
ース・モジュール３１の中に含まれている同期およびタ
イミング発生器６９から水平同期、垂直同期、およびビ
クセル・クロックを受信して、選択されたラスタ走査テ
レビジョン・カメラ１Ｓの走査位置に対応するカウント
を作る。水平アドレス・カウンタ７７は、複数個のカメ
ラ１の部材のビクセルの水平アドレス数に対応する記憶
サイズを持つ水平ウィンドー記憶装置８８に水平アドレ
スを供給する。水平アドレス・カウンタ７７がその容量
を通して循環するにつれて、それはラスタ走査カメラ１
のビクセル位置に対応する水平ウィンドー記憶装置８８
に含まれる記憶場所のすべてをアドレス指定するであろ
う。同様に、垂直アドレス・カウンタ７５は複数個のカ
メラ１の部材のビクセルの垂直アドレスに対応する記憶
サイズを持つ垂直ウィンドー記憶波″？ｉ７６をアドレ
ス指定する。ＣＰＵ８はデータ・バス９２５を介して、
所望の場所でウィンドーを作るＪ：うにＪ−にフリップ
・７０ツブ７９および９１をトグルすると思われる開始
および停止アドレスで論理状態を水平および垂直ウィン
ドー記憶装置８８．７６に記憶することによって作られ
る各ウィンドーの近似位置をセットアツプする。

さらに、この方法を用いると、記憶サイズによってのみ
制限されるが、必要なだけ多くのウィンドーを作ること
ができる。

ウィンドーはビデオ信号のベクトル加算を供給するのに
用いられる。ウィンドーは、ｃｐｕｓによって供給され
るような選択されたテレビジョン・カメラ１８の位置の
座標により作られる。

供給されたデータは開始座標および終了座標を含み、各
座標は水平Ｊ３よび垂直位置を持つ。水平開始位置はＣ
ＰＵ８によって符号化され、開始位置に対応するビット
を水平ウィンドー記憶装置８８にセットする。ウィンド
ーの停止または終了の座標は、水平ウィンドー記憶装置
８８の停止位置に対応するアドレスのすぐ前のアドレス
にビットをセットすることによって符号化される。これ
によって、前のウィンドーのすぐ隣りのウィンドーに対
応する位置に追加の開始ビットを入れることができる。

水平ウィンドー記憶装置８８の出力は２個のパルスとし
て現われるが、内１個は開始に対応する走査位置に生じ
、他の１個はウィンドーの停止時に生じる。追加の開始
・停止対は多重ウィンドー区域を作るようにセットする
ことができる。

Ｊ−にフリップ・フロップ７９は、水平同期の作用によ
ってオフ状態にリセットされる。スクリーン座標に対応
して、開始／停止パルスはＪ−にフリップ・フロップ７
９をトグルする。

インデックス・カウンタ８１は、各ベクトル加算の結果
を累惇器９２２および９２４の分離部分に向けるにうに
各ウィンドー独自のインデックスを作る。

同様に、垂直位置の開始座標は垂直ウィンドー記憶装置
７６に記憶され、また開始および停止位置に対応する場
所は開始および停止位置に対応するビットを！ｌ！直ウ
ィンドー記憶装置７６にセットすることによって符号化
される。隣接したウィンドーおよびベクトル和記憶イン
デックス発生の補償が提供される。

垂直ウィンドーＶＷＩＮＤ、および水平ウィンドーの合
成は、水平ウィンドー記憶装置８８ならびに垂直ウィン
ドー記憶装置７６によって作られるタイミング信号の作
用によって作られる。Ｊ−にフリップ・７０ツブ８３は
、水平開始パルスの存在、垂直ウィンドー、および前の
ウィンドーの欠如によって、オン状態にセットされる。

前の機能は、インバータ８７およびナンド（ＮＡＮＤ）
ゲート８４の作用によって遂行される。Ｊ−にフリップ
・フロップ８３は、水平および垂直ウィンドーの存在な
らびに水平ウィンドー配憶装置８８からの停止ビットの
状態でリセットされる。この作用は１クロック周期だけ
遅延され、フリップ・フロップ８３をセット状態に保つ
効果を持つ隣接ウィンドーの存在によって抑止される。

前の機能は、水平ウィンドー周期の存在を記録するフリ
ップ・フロック７９Ｊ５よびナンド・ゲート９ｏの作用
によって遂行される。フリップ・フロップ８９は１クロ
ツク遅延を果たす。アンド（ＡＮＤ）ゲート８５は、追
加の開始パルスの存在によって表わされる隣りのウィン
ドーの存在において作用を抑止する。

垂直ウィンドーすなわちＶＷ　Ｉ　Ｎ　Ｄ信号は、上述
のような垂直アドレス・カウンタ７５および垂直ウィン
、ドー記憶装髄７６の作用によって作られる。開始／停
止パルスは、垂直ウィンドー開始パルスをト１ｃＬＲ信
号と組み合わせるアンド・ゲート９２の作用によってＪ
−にフリップ・フロップ９１に加えられる。ｌ−１ｃＬ
Ｒはラインごとに１回生じる１個のクロック周期幅のリ
セット・パルスであり、上述のＨＯＲＺＳＹＮＣ信号か
ら作られ、また同期およびタイミング発生器６９で作ら
れる。

これはＪ−にフリップ・７０ツブ９１をオンにトグルす
る効果を持つ。Ｊ−にフリップ・フロップ９１の出力は
、垂直開始信号ＶＲＡＭおよび水平タイミング信号１−
Ｉ　ＣＬ　Ｒと組合せて加えられる。

論理ゲート９３．９６．９５は垂直ウィンドーの周期を
定めるＪ−にフリップ・フロップ９７の作用を制御する
。Ｊ−にノリツブ・フロップ９８、Ｄをラッチ９９およ
びナンド・ゲート９４の作用は、インデックス・カウン
タ論理８１の同期をとり直すのに用いられる最後のアク
チブ・ライン・フラグを作る。

画像記憶モジュール３５ ビデオ・バス３９はビデオ信号を視覚インターフェース
・モジュール３１からＣＰＵおよび記憶装置の組合Ｉ！
４６によって制御される画像記憶モジュール３５に送る
。ＣＰＵおよび記憶装置の組合せ４６は、画像記憶モジ
ュール３５の中に含まれる論理にＣＲＬｌ　ｔＩＩｌ　
ｉｌｌを供給するとともに、第１図の操縦ＣＰＬＪおよ
び記憶装置３７ａにもインターフェースを供給する。

第６図カラ、多重装置ｉｆｆ　３０　ハＣＰ　Ｕ　Ｊ５
　ヨヒ記［装置の組合せ４６によって命令された通り処
理するために、ビデオ画ｍ緩ＶＭ器（ＲＡＭ）４０から
の出力またはビデオ・バス３９の入力のいずれかを選択
するものと思われる。選択されたディジタル化されたビ
デオ信号は２進論理マツプ３４に加えられるが、このマ
ツプ３４はディジタル化されたビデオ信号における符号
化情報をグレー・スケールから黒白符号情報に変換する
ように符号化されるＲＡＭである。２進論理マツプによ
って遂行される様能は通常限界比較である。その比較は
、ディジタル化されたビデオ信すに符号化される光度レ
ベルが限界値を上回るときに第１論理状態が１！ｔられ
、また限界値を下回るときに第２論理状態が２進論理マ
ツプ３４からの出力として得られるような比較である。

２進論理マツプ３４の出力に供給される黒・白ディジタ
ル・ビデオ信号は３×３ブロセツリ°３６に加えられて
、３Ｘ３マトリツクスの輪状態を比較する。この３×３
ブロレツサは、ディジタル化されたビデオ信号において
符号化されたビクセル情報の３×３７トリツクスを比較
することによって雑音を除するディジタル・フィルタ法
を使用し、もし中央ビクセルが１つの状態でありかつそ
の隣接部材が異なる状態であるならば、中央ビクセルの
状態は周囲ビクセルの隣接状態と整合するように変えら
れる。３×３プロセツサ３６の出力は、ランダム・アク
セス・メモリ（ＲＡＭ）であるビデオ画像緩衝器４０に
加えられ、ＣＰＵおよび記憶ｖｔ置の組合せ４６ならび
にアドレス・カウンタ制御論理４４の制御を受けて記憶
される。

視覚インターフェース・モジュール３１を通してテレビ
ジョン・モニタ２９を介して表示が選択された場合、多
重装置４２はビデオ画ａ緩衝器４０の出力、３Ｘ３プロ
セツサ３６からの処理済データ、または別にビデオ・バ
ス３９に供給されるビデオ・データを表示させる。帰線
消去遅延回路２６は、画像記憶モジュール３５の中に生
じた遅延を処理するための補償を行う。

作動原理 作動原理は第１図ないし第６図と組み合わせて第７図を
見ることによって理解することができる。

第７Ａ図は、第３図のアナログ多重装置４９によつて多
重化されてからアクチブ・クランプ５１に加えられる選
択されたカメラ１Ｓからのアナログ信号のグラフ表示で
ある。明細書の初めの部分で説明した通り、テレビジョ
ン・カメラ１はラスタ走査カメラであり、ずなわちその
走査は複数個の走査１０１から成る画１１１００を得る
視野にわたって行われる。光度が背■と違う場合は、像
１０３が画像１００の中に表わされる。例えば走査１０
５の中に多重像がさらに表わされる。各走査が生じると
、それは多重化されてアクチブ・クランプ５１に加えら
れるが、その出力は第７Ｂ図に示され、すなわら走査１
０５は光度を表わす２個のブリップ１０７および１０９
を持つ。

アクチブ・クランプ５１の出力は第７Ｃ図に示されてＪ
３す、ずなわち時間分離のディジタル化作動が波形１１
１によって示されている。波形１１１は、アクチブ・ク
ランプ５１の入力信号である波形１０５の時間分離ディ
ジタル化の一例である。

例示された実ＩＭ態様の各分離セグメントは、クランプ
電圧電位差計４２によって供給される電圧に参照される
。時間分離のディジタル化作動はピクセル・クロットと
同期している。アクチブ・クランプ５１の出力は［１ｉ
ｉ５５を介してフラッジＡ／Ｄ変＃Ｐｌｉ５７に加えら
れるが、同変換器５７はピクセル・クロック発生の度に
央ぎ取られたビデオ信号をディジタル信号に変換し、そ
の−例が第７Ｃ図の波形１３０によって示されている。

、Ｄ／Ａ変換器５３によって供給される時間分離のディ
ジタル化電圧は、量子化される像の背頂をセットするの
に用いられる。

第７Ｄ図において、同期およびタイミング発生器６９の
出力が例示されており、フィールド・インデックス信号
１１３を含み、そして操縦ＣＰＵおよび記憶装置３７ａ
の問題の特定フレームを表示したりストローブするよう
に操ｍｃｕｐおよび記憶装ｆｉ！ｔ３７ａからυ制御レ
ジスタ・ユニットを介して同期およびタイミング発生器
に至る要求によって発生される。さらに、同１１および
タイミング発生器６９はフレーム用の垂直同期である波
形１１５で示される垂直同期パルスを供給するが、水平
同期信号は第７Ａ図に示されたようなフレームを作るの
に必要な水平同期パルスを示す波形１１７によって供給
されかつ表わされる。

また第７Ｄ図は第２図のデータ・バス３９の導線数をも
示す。視覚インターフェース・モジュール３１、視覚ヒ
ストグラム・プロセッサ３３および画像記憶モジュール
３５を含む回路群の中心は、−膜化されたビデオ・バス
、すなわちディジタル・バス３９という考えである。ビ
デオ・バス３９の最も重要な特徴は、ビクセル・アドレ
ス・バスを必要としないことである。波形１１５で表わ
されるような垂直同期および波形１１７で表わされるよ
うな水平同期は、おのおの３個のモジュールを同期させ
る。ビクセル有効アドレスとしても使用できるフィール
ド・インデックス波形１１３およびウィンドー波形１１
９も示されている。この形状によって、ビデオ・バス３
９はサイズを減少できるとともに多種多様の可能な作像
器すなわちビデオ・カメラを取り扱うことができ、ハー
ドウェアの変更を必要としない。このビン数の減少によ
って、モジュールは多用ディジタル入力を選択するよう
に容易に構成される。第４図のウィンドー発生器７３は
、波形１１９により特に出力パルス１２１および１２３
によって示されるようなウィンドーを供給する。ビクセ
ル・クロックは同期およびタイミング発生器６９によっ
て供給されて波形１２５によって表わされ、またビデオ
・データは波形１２７によって表わされるが、フラッジ
Ａ／Ｄ変換器５７の出力は図１２９によって示されてい
る。

選択された基準フレームがディジタル化されるにつれて
、ウィンドー発生器７３によって発生されるＣクインド
ー内の区域は視覚ヒストダラム・プロセッサ３３によっ
て処理される。合成像（第７Ｅ図の図１３１）はビデオ
画像覇衝器４０にも記憶される。処理のために、ビーコ
ンを表わす像は、例えば−所１３４で変動として識別さ
れる。反射またはＩ？ｉ子化誤差のような他の現象に起
因づることがあるゴースト像が場所１３６に示されてい
る。

水平ｄ３　Ｊ：び垂直ベクトル加算は、波形１３３によ
って表わされる水平ベクトル加算および波形１３５によ
って表わされる垂直ムク１−ル加算を得るように図１３
０で示されているディジタル・データにより遂行される
。ベクトル加等は第４図に示されかつそれと共に説明さ
れた視覚ヒストグラム・プロセッサ３３の一部である累
算器処理回路によって遂行される。

ベクトル加算はＣＰＵ８および記憶装置６の作動によっ
て制限され、画像記憶モジュール３５の中の回路の作動
によってＩＱ影される。波形１３７が波形１３３の正規
化された投影を表わしかつ波形１３９が波形１３５の正
規化された投影を表わす第７Ｆ図において、合成波形が
示されている。

波形は組み合わされて、例えば区域１４１および１４３
で示される区域すなわち斜線を施した区域は、ビーコン
像を含む公算の大きい区域を表わす。

予想されるボックス内の各嫌の区域の強さに基づき、移
動装Ｖ！ｆｉ２１のビーコンの正確な位置について決定
が行われる。かくて第７Ｅ図に示される情報から、移動
装置２１の位置が定められる。

第８図はＣＰＵおよび記憶装置３７ａ１視覚ヒストグラ
ム・プロセッサ３３のＣＰＵ８および記憶装置６、なら
びに画像記憶モジュール３５の中に含Ｊ、れるようなＣ
ＰＵおよび記憶装置の組合せ４６においてプログラムさ
れる順序の流れ図である。

ビーコンのｆｌｉｆｆｉ中心化および変換初期設定され
ると、（第８Ａ図）制御および操縦装置ｆｆ１２Ａは開
始状態２００となる。ブロック２０１で走査のためにカ
メラＩＡ−１Ｎの内の１つを選択する予測が行われる。

選択されたカメラ１Ｓの選択後、画像はビデオ信号を介
して選択されたテレビジョン・カメラ１Ｓからブロック
２０３で視覚インターフェース・モジュール３１に加え
られる。ブロック２０５で、ウィンドー情報はＣＰＵ８
からの候補物体の位置についてウィンドー発生器７３に
供給される。ブロック２０７で、ウィンドーは移動装置
２１の予想される位置の座標のまわりに作られる。画像
記憶モジュール３５は偽候補および大き過ぎたり小さ過
ぎる物体を廃棄するのに用いられるとともに、区域１３
４および１３６で第７Ｅ図に示された候補の質ｍ中心を
計算してブロック２０９でＣＰＵおよび記憶装置３７ａ
に記憶するのに用いられる。質ｍ中心の座標はブロック
２１０でビーコン面／床空間に変換される。

ビーコン数およびコード長さの取得 質ｍ中心の座標を床空間に変換してから、どれだけ多く
の物体が見えるかを決定するために物体の質ｍ中心のカ
ウントが行われる。これはタイ・ポイントＰ２を介して
第８Ｂ図の決定ブロック２１１で行われる。像は、０ま
たは１のｌ？ｌ中心のみが識別される場合ブロック２１
２で廃棄され、タイ・ポイントＰ１を介して［；ｎ始点
２００に戻る。

２個の像が見える場合は、これは移動装置２１の存在を
示すとともにビーコン３．５．７のどれか１つがロボッ
ト・アーム２５のような物体によってさえぎられ、第３
の像を合成する必要があることを示す。これはブロック
２１３で生じるが、第１４図ないし第１９図と共に説明
することにする。４個以上の像がある場合には反射像の
有無について決定が行われ、もし反射像があれば反射像
は廃棄されて移動装置２１の１次像のみが使用される。

これはブロック２１５で生じるが、第１１図、第１２図
および第１３図と共に後で説明することにする。

予想通り３個の像が見える場合には、隠れた録候補が得
られたり反射像が消去されて、像間の３つのコード（ｃ
ｈｏｒｄ　）長さがブロック２１５で得られる。決定ブ
ロック２１７で、コードの長さが正しい割合であること
を保証する決定が行われる。

長さが正しい割合でない場合は、制御および操縦装置２
Ａはタイ・ポイントＰ１および開始位置２００に戻り、
工程を繰り返す。コードの長さが正しい割合である場合
は、直角三角形の斜辺からのコードの時計方向の順序づ
けがブロック２１９で１９られる。次にコードはブロッ
ク２２１で長さを減少する順序に配列たり、この配列が
ブロック２２１で行うことができない場合は制御および
操縦装置２Ａはタイ・ポイントＰ１を介して間始点２０
０に戻る。

タイ・ポイントＰ３は第８Ｃ図を第８Ｂ図と接続するが
、いま第８Ｃ図について言及する。

移動装置の位置および自首方向の求め方ブロック２２３
でコードの角度が計算されるとともに、コード角の１つ
が９０°または任意な他の所定角度であるかどうかを確
認する決定がブロック２２５で行われる。コード角が正
しければ、コードの周囲の長さすなわち和はブロック２
２７で計算される。正しくなければ、タイ・ポイントＰ
１を通ってυＩＩＥおよび操縦装置２△は開始点２００
に戻る。周囲の長さが正しければ、ビーコンの三角形の
斜辺の中点の床座様はブロック２２９で計算される。周
囲の長さが予想の長さでない場合は、タイ・ポイントＰ
１を介して制御および操縦ｖｔ置２Ａは開始位置２００
に戻る。

移動装置２１の自首方向はブロック２３１で前方および
左側のコード角から計算される。前方コードは９０”回
転され、左側コードおよび回転した前方コードの平均が
最終的な移動装置の自首方向として用いられる。移動装
置２１の自首方向と位置決定との通信はブロック２３２
で行われる。

移動装置２１の自首方向および位置決定を保証するため
に、流れ図の説明から明白な通り、少なくとも１つの角
度は他の２つの角度と違う特定の角度でなければならな
い。第１図の実施態様の場合には角度は９０”であり、
９０”の角度が与えられると、移動装置２１の自首方向
およびそのカメラｎＴ１Δないし１Ｎの内の一部材であ
る識別可能なカメラに属（るラスタの位置、従ってその
表面上の位置に対する１」係が得られる。かくて、位置
の順序を得る工程は接続点Ｐ４を介して繰り返され、移
動袋！ｆｆ２１はその内部誘導ｇｔＭおよびその位置の
順序更新によりその指定された任務の工場の床または倉
庫の床あるいは任意な他の場所を横切って誘導される。

ビーコン相互の角度関係は非対称五角形の像を供給し、
最適な三角形は３０．６０および９０゜の・三角形であ
ることに注目されたい。

第９図は複数個のカメラ１△および１Ｂを示すことによ
ってビーコン識別・変換段階を例示する。

各カメラは寸法線１５１および１５３によって示される
高さで投影される視野を持つ。この視野は、カメラ１Ａ
用の而１５５およびカメラ１Ｂ用の面１５７によって示
される面をカバーする。これらの面はビーコン１５９お
よび１６１の高さであるように計算される。しかし、ビ
ーコン面の高さは床１６３とは異なる。従って、１５５
または１５７でビーコン面が計算されてから、面ば而１
６３と一致する床空間に変換される（第８Ａ図のブロッ
ク２１０）。

反射像の消去法 第８図の特に第８Ｂ図の説明において、第１図で開示さ
れた制−および操縦装置２Ａによって実行される段階す
なわちブロック２１４で、受信されかつ処理される像が
予想数より多いときに反射像を廃棄する段階が識別され
た。この段階は製造施設において常時見られるような環
境で移動装置２１を作動させる場合に要求される。ウィ
ンドー４００のような反射表面〈第１０図）は移動装置
２１の像をカメラ１に反射するので、カメラ１は第１１
図に示される像、すなわち２個の移動装置２１Ｊ３よび
２１Ｒを視覚化する。制御および操縦回路１５は、どの
像が１次像であってどの像が反射像であるかを決定する
とともに、反射像に関する情報を廃棄する。第１０図に
示される実施態様においてこの反射像消去法を実行する
ために、ビーコン３．５．７は寸法Ｆｉ４０１によって
示される通りビーコン３から５まで引かれる線と５から
７まで引かれる線とのなす角が９０”である非対称三角
形の形に配列されている。３個のビーコンは右回りの非
対称９０°三角度を作る。反射像は左回りの非対称９０
°三角度であり、この情報を知ることによって制御およ
び操縦回路１５は反射像２１Ｒを廃棄する。

利用される工程は第１２図に示されおり、第８Ｂ図から
の塁準点でもあるブロック２１４における開始点で始ま
る。像の質量中心はすべてブロック４０２で得られる。

各ぬの質を中心から垂下中心線の座標までの距離はブロ
ック４０３で１！？られ、またブロック４０５では長さ
の順に質ｍ中心のコードに対する垂下点の分類が行われ
る。ブロック４０７では、正しい形状およびサイズの三
角形を構成する最短中心線コードに対応する像が識別さ
れ、またブロック４０９では３個の選択されたビーコン
の座標が得られる。最終ブロック４１２では、マイクロ
プロセッサは第８Ｂ図の段Ｒ’ｔ　２１４で生じる次の
段階の実行に戻る。

隠れたごコーンの識別手順 第１３図において、２個の移動装置２１Ａおよび２１Ｂ
が選択されたテレビジョン・カメラ１Ｓの視野の下で作
動している製造配列が示されている。各移動装Ｆ１２１
、すなわち２１Ａまた２１Ｂは３個の操縦用ビーコン３
．５．７および１個のロボット・アーム２５を備えてい
る。第１３図および第１４図に示されるいずれの場合に
も、移動装置当たり３個のビーコンの内の１個は選択さ
れたビデオ・カメラ１Ｓの視野からさえぎられる。

この状態が起こるのは、選択されたカメラ１Ｓに対フ′
るビーコンの１個の展望がさえぎられるときであり、操
縦回路１５は第８Ｂ図のブロック２１３で隠れたビーコ
ン手順を実行する。

隠れたビーコン手順により解決される問題は、第１３図
と共に使用すべき第１４図ないし第１７図に示されてい
る。選択されたテレビジョン・カメラ１Ｓによって見ら
れるようなビーコンの展望は視野４１６によって示され
る。第１７図は２個のビーコンが見られかつ第３ビーコ
ンがさえぎられている詳細図である。第１４図および第
１７図のいずれにおいても、垂下点は［ＰＪで表わされ
ている。像４１４はビーコン３Ａのさえぎりが２つの別
な可能性をもたらず方法を示すが、それはビーコン３△
が示されたりビーコン３△Ｒが示されたりする場合であ
る。像４１５は他の２１１１のビーコンの内の１個が選
択されたテレビジ３ン・カメラ１Ｓの視野からさえぎら
れる。＆４１５の場合には、ロボット・アーム２５１３
がビーコン５Ｂをさえぎる。制御および操縦装置２Ａは
ビーコンの正確な位置を決定しなければならず、選択は
ビーコン５Ｂの場所またはビーコン５８Ｒの場所である
。

上記問題の解決は、選択されたテレビジョン・カメラ１
Ｓによって完られる像の外形に言及することによって理
解されることがある。これは第１５図に示されており、
すなわち３辺３１，５２Ｓ３を持つ三角形があり、また
辺Ｓ１はビーコン３とビーコン５との間のコードであり
、辺Ｓ２はビーコン３と７とを結ぶコードであり、辺ｓ
３はビーコン５と７を接続するコードである。この三角
形はビーコン３．５．７を含む面４１７の中にある。

隠れた像を識別する手順 第１６図は第１３図に示されたような隠れた像を識別す
る手順の流れ図である。第１７図に示された通り２個の
ビーコンの像がｒＡＪおよびｒＢＪで識別されるならば
、制御Ｉおよび操縦回路１５はブロック４２０で開始さ
れる。像ΔおよびＢの座標は、ブロック４２１で制御お
よび操縦回路１５に加えられる。像△と８との間の距離
はブロック４２３で１ｑられる。制御および操縦回路１
５はその中にコードＳ１、Ｓ２、Ｓ３の長さを記憶して
いる。ブロック４２４で、υ１６１１．ｔ５よび操縦回
路１５は像ＡとＢとの間の距離を各コードＳ１、Ｓ２、
Ｓ３の長さと比較して、像ＡとＢとの間の距離の長さに
ぴったり合致する長さを持つコードを選択し、選択した
コードを第１７図に示されている通り参照記号ｒＤＪを
割り当てる。第１６Ａ図のブロック４２５で示される通
り、未選択のコードは参照文字ｒＥＪおよびｒＦＪで表
わされる。半径Ｅの第１円ＡＥはへのまわりに作られ、
等しい半径の第２円ＢＥはＢのまわりに作られている。

長さＦの半径を持つ第３円ＡＦがＡのまわりに作られ、
等しい半径の第４円ＢＦが８のまわりに作られている。

次の段階は、円へＥおよびＢＦの交差で候補点Ｃ１Ｊ３
よびＣ２の座標を得ることである。この段階はブロック
４２７で実行される。コードＡＢ。

ＡＣｌ、およびＢＣＩの時計方向の順序づけはブロック
４３１で行われる。コードの長さが直角三角形の斜辺で
始まって増加する長さであるか減少する長さであるかの
決定はブロック４３３で行われる。コードの時計方向の
配列が直角三角形の斜辺で始まって長さが減少する配列
を作るならば、制御および操縦Ｖｉ置２Ａはブロック４
３９に進み、候補Ｃ１は第１候補となり×１で表わされ
る。さもなければ、制御および操縦装置２Ａはブロック
４３７に進み、ここでＣ２は第１候補×１として表わさ
れる。

第１６Ｂ図のブロック４４１で、円ＡＦおよびＢＥの交
点の外様が得られ、それぞれＣ３およびＣ４で表わされ
る。コード（ＸＬＣ３）および（ＸＬＣ４）の長さはブ
ロック４４３で得られる。コード（×１、Ｃ３）が（Ｘ
ｌ、Ｃ４）より短いかどうかをＷ１認する決定がブロッ
ク４４５で行われる。コード（ＸＩ、Ｃ３）が（Ｘｌ、
Ｃ４）より短いならばＣ４がブロック４４７で第２候補
×２として選択され、短くなければＣ３がブロック４４
９で第２候補×２として選択される。

第１および第２候補×１ならびに×２と垂下点Ｐとの間
の距離はブロック４５１で計算される。

コード１〕Ｘ１の良さがＰＸ２より短く、その決定がブ
ロック４５３で行われるならば、×２が第３ビーコン点
である。さもなければ×１がブロック４５７に示される
通り第３ビーコン点である。識別の結果はブロック４５
９で得られ、隠れたピーコンの識別手順が完成され、制
御および操［装置２Ａは第８Ｂ図のブロック２１５に戻
る。

移動装置２１ 第１８図は第１図に示されたような本発明による移動装
置２１のブロック図である。赤外線ダイオードのような
ラジオその伯の無線通信装ｒＨ１９は、操縦ＣＰＵおよ
び記憶装置３７ａから位置データならびに指令を受けて
、それを移動装置２１の心臓部、すなわちＣＰＵおよび
記憶装置５２に転送する。ＣＰＵおよび記憶装置５２は
命令をロボット・アーム２５として第１図に示されたよ
うなロボット・アームまたは材料処理装置に転送すると
ともに、「ターン・オン」、「ターン・オフ」、「フラ
ッジ」その他の機能のような指令を操縦ご−コンに供給
する。さらに、ＣＰＵおよび記憶’！ｉ置５２は操向、
開始、停止および回転の諸命令を複数個のホイール組立
体５８に供給する。

各ホイール組立体は第１Ｄ／Ａ変換器６ｏと、操向サー
ボ増幅器６２と、操向サーボ増幅器６２からの指令に応
動する操向モータ６４、第２　Ｄ／Ａ変換器７２と、駆
動サーボ増幅器７０と、ホイール２３を回転させる駆動
モータ６８とを含んでいる。駆動１ナ一ボ増幅器７０お
よび操向サーボ増幅器６２はいずれも第２０図でサーボ
増幅器３７１として示されている。第１　Ｄ／Ａ＊換器
６０および第２０／Ａ変換器７２はいずれも第２０図で
Ｄ／Ａ変換器３７２として示されている。操向モータ６
４および駆動モータ６８はいずれも第２０図でモータ３
７６として示されている。電池４８は移動装置組立体２
１の電力を供給する。

ＣＰＵ／記憶装置の組合せ５２のプログラム順序 第１９図は移動装置２１のＣＰＵおよび記憶装置５２の
内部で実行される事象順序の流れ図である。それは移動
装置２゛１がラジオまたは無線通信装′Ｉ！１９を介し
てブロック３０１で目標に前進の指令を受信する開始位
置３００で始まり、その指令受信の確認はブロック３０
３で得られる。操縦装置はまずブロック３０５で移動装
置２１に位置ぎめ情報を供給し、そして現在位置がブロ
ック３０７で目標位置に等しいかどうかを確認する比較
が行われる。それが等しければ、ＣＰＵおよび配憶装置
５２は移動装置２１を停止させて目標に新しい前進の指
令が受信されるまで待機させる。それが等しくなければ
、目標位置までの距離、方向、および角変位がブロック
３０９で確認され、目標位置に対する操向角度および速
度の更新はブロック３１０で行われ、それによって移動
装ｆｆ１２１は目標位置に操向される。

移動装置用の誘導およびサーボ制御Ｏ装買第２０図にお
いて、各ホイール組立体５８について移動装置２１の中
に含まれていて移動ｉ置２１を制御するのに用いられる
サーボυ制御ループ３２０の簡潔化された回路図が示さ
れている。サーボゐり御ループ３２０はＣＰ　Ｕ　ａ３
よび記憶装置５２を含んでいる。ｃｐｕおよび記憶表δ
５２は速度および方向のデータをディジタル信号の形で
Ｄ／△変換１５３７２を介してサーボ増幅器３７１に供
給づ゛る。Ｄ／Ａ変換器３７２は、ＣＰＬＩおよび記憶
装置５２から供給されるディジタル信号をサーボ増幅！
３７１に加えられるアナログ電圧すなわち指令電圧に変
換する。サーボ増幅器３７１はＤ／Ａ変換器３７２に暖
衝動作を供給するとともに、モータ３７６に加えられて
モータ３７６に軸３７４を回転させるのに用いられる指
令電圧を増幅するが、これによってホイールまたは操向
ホイールのような負荷２３はサーボ増幅器３７１からモ
ータ３７６に加えられる増幅された指令電圧によって表
わされる度数だけ回転される。軸符号器３３３は回転の
度数を符号化してこの情報を導線束３７５を介して符号
器インターフェース３７０に供給するが、この符号器イ
ンターフェース３７０は軸符号器の出力をＣＰＵおよび
記憶装置５２によって受信し得る信号に変換する。

推測操縦誘導装置 移動装Ｖ５２１は自由に徘徊するようにされ、それ自体
各ボイールの操向角および駆動速度が調整されな【ノれ
ばならない。第１８図ないし第２０図と共に使用づべき
第２１図から、移動装置２１用の推測操縦誘導装置の実
施例が示されている。

ＣＰｔＪおにび記憶装置５２は無線通信装置１９を介し
てａＩＩＩ　ｔｉｌｌおよび操縦回路１５から指令され
た軌道を受信して、ブロック３３１で位置比較を行う。

比較の結果は、第２０図と共に説明されたディジタル信
号の形でホイール組立体５８に加わるようにブロック３
２８で軌道制ｍ＋およびホイール調整指令を出すＣＰＵ
および記憶装置５２によって使用されるホイール位ＨＦ
Ａ差を作るのに用いられる。

ディジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器３７２、サーボ増幅器
３７１　、およびモータ３７６を含むサーボ増幅機構３
２３用の指令を作るブロック３２７のサーボυ制御器に
加えられる。Ｄ／Ａ変換器３７２によるアナログ信号へ
の変換後、アナログ指令電圧はサーボ増幅器３７１に増
幅のために加えられる。サーボ制ｍｔ器３２７は角度セ
ンサ３２５から角度を受信し、この情報を用いてサーボ
増幅機構３２３に加えられる指令電圧の振幅を調節する
。

さらに、各モータ３７６の角度センサ３２５によって測
定される感知角度は、位ｍｓ算器３２９に加えられる。

角度センサ３２５は軸符号器３３３、導線束３７５　Ｊ
３よび符号器インタフェース３７０を含んでいる。位置
概ｔｌ１３２９は、６個の角度センサから合計６個の一
データをも受信して、３ホイールの移動装置２１に向け
るが、各ホイール組立体５８は駆８および操向の両機能
に使用される。位置概ｒｉ′ａは、指令された位置が得
られるまで移ｖＪ装置２１の位置を調節する指令を作る
位置比較器３３１に移１］装置２１の位置を供給する。

移動装置２１は周期的に、制御および操縦回路１５から
測定された位置を受信して、それにより推測操繰位置を
修正する。各ホイールの運動の方程式は第１方程式によ
ってＲ供され、第２方程式はホイールの調整を提供し、
さらに第３方程式はＪｔＧ測操縦の決定を提Ｏ（する。

ずぺての方程式は方程式の表に示されている。

第２２図は、制御および操縦回路１５が移動装Ｖ！１２
１に所定の指令された通路を移動する指令を送る第１図
の移動装置２１を誘導するソフトウェアの実施例の流れ
図である。さらに、制御および操縦回路１５は、移動装
置ｆ！２１によって実行される推測操縦手順内に含まれ
ている操縦指令に存在する誤りを移動装Ｗ１２１が修正
するのに用いるデータを、移動装置２１に周期的に供給
する。

ＣＰＵおよび記憶装置５２はそのＣＰＬＪ部分において
、ＣＰＬＩおよび記憶装置５２の記憶装置に記記憶され
かつ第２２図に含まれる流れ図によって表わされる推測
操縦プログラムを実行する。ブロック３５０で、制御お
よび操縦装置２Ａは移動装置２１の絶対位置を作り、そ
れをラジオまたは他の無線通信５Ａ置１９を介して移ｆ
ＪＩＢ！１２１に送信する。ブロック３５１で示される
通り移動装置は停止位置となり、ここでそれは第１図の
実ＩＩＡ態様にＪ３いて制御２ＩＩ器ではなくセンナと
して用いられるυＩ　１２１１４３よび操縦装置２Ａか
ら供給される絶対位置データを待つ。ブロック３５３で
、車両すなわら移動装置２１は制御および操縦回路１５
から供給される指令された方向に運動を開始し、推測位
置および各周期後に刻まれた車両基準時間を記憶する。

ブロック３５５で、車両すなわら移動波２２１は制御お
よび操縦回路１５からのセンサ基準時間の刻みと共に絶
対位置データを受信し、またＣＰＵおよび記憶装置５２
は絶対位置とブロック３５１の停止位置からブロック３
５７の現在位置までの推測放射運動との間でぴったり一
致するように記憶流の推測データをさがす。

次にＣＰ（Ｊおよび記ｇ１装置５２は、ブロック３５７
からのぴったり一致した位置の時間刻みとブロック３５
９の絶対位置センサ・データとの同の片寄りを決定する
。移動波ｒ１２１は絶えず推測位置を記憶しながらかつ
ブロック３６１で各周期後に基準時間の刻みを作りなが
ら、指令方向に進む。

いったん移動ｉ！置２１が制御および操縦回路１５から
の時間刻みと共に絶対位置を受信すると、データ点間の
あらかじめ選択された時間ａｄｌ限を越えているかどう
かを調べる比較が行なわれる。もし越えていたら、線３
６３がブロック３６５から取られて、制６Ｉｌおよび操
縦回路１５と移動波？ｆ２１との間のタイミングの同期
不良がブロック３６７に生じる。したがって、移動装置
２１は停止しかつその絶対位置を受信するまで待機して
ブロック３５０に戻る。データ点間の時間制限を越えな
い場合は、ＣＰＵおよび記憶装置５２はブロック３６９
に進み、ここでそれはブロック３５９からの４知の片寄
りを用いかつＣＰＵおよび記憶装置５２の記憶装置部分
に記憶された推測位置を用いて絶対位置が測定された時
点で推測位置を決定する。ブロック３７１で、絶対位置
が測定されたときの推測位置の誤りは現在の推測位置か
ら引き去られる。

例えば放射距１１１５．２４０（６ｉｎ）または５°の
ように誤差が予想以上に大きい場合は、同期時間不良が
存在するという仮定がブロック３６７で作られ、ＣＰＬ
Ｉおよび記憶表ｆｆ５２は移動装置２１の停止を命じる
。誤差が予想以上に大きくない場合は、線３７３が取ら
れて、制御可能な移動装置２１は指令された方向に進む
。

第１３図ないし第１７図と共に説明された隠れた像のサ
ブルーチンの説明において、像の１つがさえぎられると
、移動装置２１の位置および白首方向を知り得ることが
示された。しかし、反射環境または他の環境視覚条件の
組合せにおいては、隠れた像のサブルーチンは不正確で
あるかもしれない。したがって、移ｗＪ装置は第１図の
制御および操縦回路１５からそれに供給される間違った
指令を乗り越えるものと思われる。この乗越え能力は、
これから言及する第２２Ｃ図に示されている。

第２２Ａ図おＪ：び第２２Ｂ図のブロック３５１゜３５
５Ｊ３よび３６５の実行（７）　ｒｓ　ニ、ＣＰ　Ｕ　
Ｊ５よび記憶装置５２は停止ブロック３５２を出て制御
および操縦回路１５からの位置データを持つ。位置デー
タには、隠れた像があるときの兆候が含まれている。こ
のデータはブロック３５６で検査される。隠れた像の兆
候がない場合は、プログラムはブロック３６４から出る
。隠れた像の兆候がある場合は、ブ［］ツク３５８およ
び３６０は制御および操縦回路１５からの角度を１１＃
　ｔｉｌｌ操縦角度と比較する。推測操ｍ誘導によって
定められた角度は、２つの角度が１８０’ｍつでいる場
合に優先角となり、隠れた像のルーチン・データの誤り
を表わす。またブロック３６２では、制御および操縦回
路１５からのデータは、どの像が隨されているかを示す
位置データに含まれる情報ならびに光構成に基づいて調
節され、したがって不正確に合成される。第２２Ｃ図の
このルーチンは、位置データが制御Ｊ３よび操縦回路１
５から受信されるとぎ必ず実行される。

サーボ装置用の速度フィルタ 第２０図のＣＰＵおよび記憶装置５２は、これから言及
する第２３図の流れ図によって示されるサーボ・フィル
タ・プログラムを実行する。第２３図において、ブロワ
３７６で、ＣＰ　Ｕ　Ｊ３よび記憶装置５２は速度フィ
ルタを活用し、軸符号器３３３によって定められるモー
タ位置または軸位間はブロック３３７で読み出される。

フィルタされない速度は読出し時間と、読出しと読出し
との問の時間間隔との闇で軸符号器の回転の程度に基づ
いてブロック３７４で定められる。大部分マイクロプロ
セッサとして鋤＜ｃｐｕおよび記憶装置５２は、サイク
ル時間制で作動するので、これらの周期的読出しはｎサ
イクルごとに行われるが、ただしｎは１から無限大まで
の正数である。ブロック３７５で、フィルタされた速度
は萌にフィルタされた速度に定数に１を掛けたものと、
フィルタされない速度に定数に２を掛けたものとを加算
することによって得られる。

Ｋ１およびに２はその和が１に等しくなければならない
という１１１１限を有し、軸符号器３３３からのデータ
が極めてゆっくりした割合で変化しているとき、特に低
いすなわちゆっくりした速度でサーボ系の動性能に基づ
きＫ　１　／Ｋ　２の比の値を実験的に調節することに
よって求められる。例えば第２０図の実ｍ態様において
、軸はＣＰＬＪＩ３よび記憶装置５２によって遂行され
るサンプル周期当たりの増分の１／４で回転することが
できる。フィルタ作用のない速度は、３つのサンプルで
はサンプル当たりＯｏ、第４　ｉｔシンブルはサンプル
当り１°である、もらろＩνこれによってサーボ系は第
４晋ナンブルごとに突出し、従っておそらく移動装置２
１により処理されるどんな繊細な材料でも損傷すると思
われる。定数に１およびに２の選択および速度フィルタ
の利用は、４つの全サンプルにわたって速度をなめらか
にすることによってこの問題を除去すると思われる。

ブロック３７６で第２３図に戻る前に、注意すべきこと
はディジタル・サーボ系の入出力が吊子化されることで
ある。第２０図の例では、増分の軸符号器３３３は＋−
１カウントの吊子化を持つ。

かくて速度に許容される最大および最小値が存在する。

この情報は軸符号器の分解能によって定められる。かく
てブロック３７６で、フィルタされた速度は軸符号器３
３３の吊子化に基づく最小および最大速度によって制限
される。

定数に１およびに２の選択手順 に１／に２の比を例えば１のような定数に等しくなるよ
うにセラ１−シて、サーボ系が動く場合はその値を増加
させ、サーボ系が不安定で振動する場合はその比の値を
減少させる。

移動装置を制動する装置 これから言及する第２４図において、本発明の実施態様
を含む操向サーボ制御装置の簡潔化された図が示されて
いる。電力は電源３８１から、サーボ増幅器６２および
操向モータ６４に加えられる電力を制御！ｌする電力制
ｍ器に供給される。フライング・コンデンサ回路３８９
は、サーボ増幅器６２からの電力を、リレー接点４０７
〜４０５および４１１〜４１３を介して、操向モータ６
４に加える。さらに電力は、電源からリレー接点３９３
および４０３ならびにリレー接点４０１〜３９７を介し
て、回路の心臓部であるコンデンサ３９１に加えられる
。電力損がある場合は、コイル３８５は消勢状態になり
、接点４１１は接点４０９と結合するとともに接点４０
５は接点３９９と結合し、また同様に接点３９７は接点
４１５と結合するとともに接点３９３は接点３９５と結
合し、それによってコンアン１ノ３９１に蓄積されてい
る電荷は操向モータ６４に加えられ、移ｌＪ装置２１の
操向を非整合にする。さらに、制動指令がコイル３８７
に加えられるとコイル３８５は消勢状態にされ、コンデ
ンサ３９１に蓄積された電圧はもう一度操向モー９６４
に加えられる。上述の通り操向モータ６４にコンデンサ
３９１の電荷が加わ、る様子は第２５図に示されている
。

第２６図は、ホイール２３Ａおよび２３Ｂがホイールと
移動装置２１とのなず角４１７ならびに４１８を変える
ことによって移動装置２１を操向するのに用いられる、
移動装置２１の４ホイールの実ｍ　１７！様を示す。寸
法＄５ｉ１４１７で表わされる角が寸法線４１８で表わ
される角にほぼ等しいことが操向モードで認められる。

非整合の作動モード、すなわち制動作用では、ホイール
２３Ａおよび２３Ｂは移動装置２１の運動と反対の方向
に駆動され、したがって寸法線４１９で表わされる角は
寸法線４２０で表わされる角に対して非整合かつ非関連
にされる。理想的には、角は等しくかつホイール２３Ａ
と２３Ｃ１および２３Ｂと２３Ｄの軸の中心線４２５　
Ｊ３よび４２６の逆の方向になければならない。

第２７図は、ホイール２３Ｃと２３Ｄによって操向が行
われる３ホイールのみが存在する本発明のもう１つの実
施態様である。寸法線４２１および４２２は制御可能な
移動装置２１の整合された操向を表わし、また第２７Ｂ
では寸法線４２３および４２４で表わされる角が制御可
能な移動装は２１の順方向の運動に対向するような角で
ある。

無線通信装量 これから言及する第２８図において、本発明による通信
および操縦装置のブロック図が示されている。第１図の
場合のように、端末装置１７は、初めに説明した通り移
動装置２１に指令を通信する指令信号を作るのに必要な
指令回路を含むυＪａｉｌおよび操縦回路１５とオペレ
ータが通信できるように具描されている。指令信号は、
明滅光により送信する固定（６令ボッド１９△を介して
移動装置２１に送られ、さらに詳しく述べれば第１図の
各ビーコン３，５．７の中に含まれる移動組合せ通信操
縦ボンド１９Ｂに送られる。

移動組合せ通信操縦ボンド１９Ｂは、明滅光を、ＣＰＵ
および記憶装置５２に加えるためにデータを復ｖｌＪ−
ｙ゛るモデム制御器１９Ｃに加えられるディジタル・デ
ータに変換する。次に操縦回路は第１８図ないし第２３
図と共に前に説明された通り作動する。第２８図の実ｔ
ｓ　態様では、データは移動組合せ通信操縦ボッド１９
Ｄおよび固定通信ボッド１９Ａを介してオペレータに通
信するためモデム制御器１９Ｇによってさらに変調され
、この場合制御おにび操縦回路１５は図示されていない
モデム制御器を含むが、それはデータ復調用として第１
９Ｃ図に示されたものと同一である。

これから言及する第２９図は、図示の実施態様において
テレビジョン・カメラ１のすぐ近くに置かれている固定
通信ボッド１９Ａを介して、移動装置２１と制御および
操縦回路１５との間の送信の波形図である。操縦ビーコ
ンｖＩｌｆｌ器は明減点４３４および４３５で波形４３
３に示される通り明滅するように設計されている。モデ
ムｆｉ１１１ｉＩＩ器１９Ｃからのデータは波形４４０
によって示されるが、ここでＦＳＫ変調されたデータは
点４３６，４３７．４３８でバーストの形で供給される
。データの実際の送信は波形４３９によって示されると
ともに、移動組合せ通信ボッド１９Ｂを介して送られる
区域４４２，４４３．４４５でＦ　Ｓ　Ｋ変調されたデ
ータを含む波形４３９を得るために波形４３３と組み合
わされている波形４４０として見られる。さらに波形４
４１は、波形４３３によって示されるような操縦ビーコ
ン制御器を不要とし、したがって基地局から送られるデ
ータの一部がない、固定通信ボッド１９Δから移動装置
２１に送られるデータの受信を例示の形で提供づる。

操縦ボンド 第３０図は第１図の各ビーコン３．５．７の頂部に首か
れる移動組合せ通信・操縦ボッド１９Ｂの平面図である
。複数個の発光ダイオード４４７が放物線の形に配列さ
れて、図示の実施態様では通信Ｊ３よび位置情報を受信
局に送る赤外線領域にある光の集中を提供する。ざらに
通信および操縦ボッド１９Ｂの縁には受光ダイオード４
４９が置かれている。

第３１図は切断線３１から見た通信および操縦ボンド１
９Ｂの断面図であり、かつ波形４３９および４４１にそ
れぞれ示されるように、移動装置からデータおよびビー
コン位置ぎめを送るとともに基地局からデータを送るの
に用いられる発光ダイオード４４７の配列の放物線形状
４５０を示す。

自由に徘徊するロボット用の予測追尾カメラ第３２図は
、第１図の複数個のカメラ１の中の選択された部材の監
視カメラを表わす４つのカメラ・ゾーン、すなわち第１
カメラ・ゾーン４５１、第２カメラ・ゾーン４５３、第
３カメラ・ゾーン４５２、および第４カメラ・ゾーン４
５４が示されている工場の床または製造環境の平面図を
示す。

破線４６１は、第１カメラ・ゾーン４５１に始まって第
３カメラ・ゾーン４５２で終る移動ＨＷ（２１の可能な
通路を表わす。移動装置２１がゾーン１に残る限り、第
１カメラ・ゾーン４５１と一致する監視角を持つ頭上カ
メラによって操ＩＩ接触が保たれる。移動装置が監視角
すなわち第１カメラ・ゾーン４５１を出てからある時間
中、移ｅＭ　ｍ２１はどんなカメラにし見えない。この
西口ゾーンは区域４６３どして示されている。少したっ
てから、第３２図の実ＩＭ１１！ｉ様における移動装置
２１は第３カメラ・ゾーン４５２に入り、第１８図ない
し第２３図と共に説明された正常な操縦制御が作られる
。

しかし、操縦接触が盲目区域４６３で失われているＩＮ
は、移動装置２１の正確な位置およびその自首方向につ
いては確実性がない。第３２図において、移動装′ａ２
１は破１’、ｉｔ　４６１によって示される通り鋭い回
転運動を作るが、実際には第３３図の破線４５６によっ
て示される通りこの時間中に多数の回転運動を作ること
ができる。

移動装は２１が可視ゾーン４５１，４５２．４５３また
は４５４においてその位置および自首方向を操縦するに
つれて、その情報は第２図の操縦ＣＰｔＪおよび記憶装
置３７ａの記憶部分内に取得されて記憶される。制御可
能な移動装置が視界のゾーンから出ると、不確実性の半
径が記憶位置のまわりに作られる。この半径は、移動装
置２１がその最大速度での走行を達成し得る距離に比例
しかつ少なくともそれ等しい。４５５で示されるような
この不確実性の半径のまわりに画かれた円によって閉じ
られた区域は、第３カメラ・ゾーン４５２Ｊｊよび第２
カメラ・ゾーン４５３に対応する視界のゾーンを持つ影
費された各カメラの視界のゾーンと比較される。２つの
区域の間に重複がある場合は、移動装置２１が例えば区
域４６５でカメラ・ゾーンに入ったものと考えられる。

これがその場合であるならば、視覚インターフェース・
モジュール３１はそのカメラからの入力を選択して、移
動装ｆｆ１２１の像をさがして視覚情報を分析する。

例えば区域４６３でカメラの視界のゾーン間に重複がな
い場合には、不確実性の領域は最少に知られた移動装置
２１の位置を囲む。不確実性の半径は、その半径が工場
の最大直径に等しく成長するまで、移動装置２１の回避
距離を正確に表わずように周期的に増分される。走査の
効率が最小まで減少されるのは、カメラがそのとき考慮
から除外されないからである。しかし、代表的な工場に
４３いて大多数の場合を構成する短時間の視界消滅では
、第３４図に示される手順は大きな時間的節約をらたら
す。

第３２図および第３３図の例を実施する場合に操縦ＣＰ
Ｕおよび記憶装置３７ａは第３４図に示される流れ図に
よって示される手順を利用するが、その流れ図では開始
位置４５７で位置アルゴリズムが実行され、また決定ブ
ロック４５８で移動装ｕ２１の位置は前に定められてい
るか否かを決定される。もしそれが定められないならば
、タイ・ポイントＰ３が取られる。もしそれが定められ
ているならば、第１カメラはブロック４６７でカメラ数
ｒｎＪを１に等しくセットすることによって選択される
。次に、選択されたカメラの視界ゾーンが合口区域すな
わち［不確実性の領ＭＪと出接するかどうかを確認する
決定がブロック４６９で行われる。もしそれが重複して
いなければ、ブロック４７５への飛越しが行われる。し
かし選択されたカメラの視界ゾーンが重複するならば、
位置サブルーチンはブロック４７１に進む。選択された
カメラ・ゾーンは移動装置ｉ！２１をさがし、次にブロ
ック４７３で移動装置２１が見いだされているか否かの
決定が行われる。もし移動装置２１が選択されたカメラ
の視界ゾーン内に見い出されたならば、位置サブルーチ
ンはタイ・ポイントＰ２に進む。もし見いだされなけれ
ば、決定ブロック４７５でカメラのすべてが捜索したか
否かの決定が行われる。不利な場合には、操縦ｃｐｕお
よび記憶装置３７ａはブロック４７７で次のカメラ・ゾ
ーンにｒｎＪを増分するように進み、タイ・ポイントＰ
１はブロック４６９の入力に戻る。

複数個のカメラ１の全部材が捜索された場合は、不確実
性４５５の輪はブロック４７９で増分され、移動装置２
１はブロック４８０で不可視性のラベルをつ番）られ、
そしてルーチンはタイ・ポイントＰ４を経てサブルーチ
ンの終了へと進む。

ブロック４５８で決定が行われた優で取られた「ノー」
ルートであるタイ・ポイントＰ３は、ブロック４８１で
の移動装置２１の捜索において複数個のカメラ１の各カ
メラ・ゾーンを一度直線走査させる。次にブロック４８
３で質問「移動装置２１すなわちロボットは見つかった
か？」が行われる。答がノーであれば、タイ・ポイント
Ｐ５はブロック４８０に戻って移動装置２１の不可視性
のラベルつりをする。移動装置２１がブロック４８３ま
たはブロック４７３で見つかる場合に取られるブロック
４８５は、移動装置２１を可視性としてラベルづけし、
不確実性４５５のゾーンはブロック４８７でゼロまで減
少される。正しいカメラ・ゾーンおよび移動装置２１の
位置は決定ブロック４８９で識別され、サブルーチンは
ブロック４９１で終る。

移動ロボット装置の制御用回路網 第１図において、１台の移動装置２１を制御する移動装
置方式が示されている。しかし、実際に多くの応用では
、単一の工場環境において２台以上の移動装置２１が存
在する。

第３５図は、２台以上の移動装ｊ６２１が作動している
移動装置方式の制御用コンピュータ回路網の作動を示す
。第３５図では、端末装置１７が制御および操縦回路１
５とインターフェース接続している。

さらに詳しく述べれば、端末￥Ａ置１７は通信プロセッ
サ５１７に通じるオペレータ・インターフェース制ｍ＋
器５０１にインターフェース接続している。通信プロセ
ッサ５１７は工場制ｍｔ器５０３、プラナ・スケジュー
ラ５０５、および操縦ｉｌｌ　ｍ　器５０７にも接続さ
れている。移動装置２１は電池で電力を供給されている
ので、再充電のために電池室に定期的に報告する必要が
ある。したがって、ボストＣＰＵおよび記憶装置３７の
内部に電池室制御器５１５が存在することがある。通信
プロセッサ５１７からの通信は、各移動装置２１の特に
ＣＰＵおよび記憶装Ｆａ５２の中にある制６１ＩＰＪと
通じている。したがって、第１移動装置制御器５０９、
第２移動装置制御器５１１、および第ｎ移動装ｆｌｉｔ
、１１ｔｌ１５１３１ｆｉアル。

第３６図は、開始位１ｉｆｆ１５１５でオペレータ・イ
ンターフェースが１５１７で受信されるどんなメツセー
ジをも待機して絶えず監視するオペレータ・インターフ
ェース５０１の流れ図である。メツセージが受信される
と、そのメツセージは処理されて、装と状態の更新がブ
ロック５１９で行われる。メツセージがブロック５１７
で通信プロセッサから受信されない場合は、どんなキー
ボード指令でもブロック５２１で受信されたかどうか検
査される。キーボード・メツセージが受信されなかった
場合は、端末装置１７の上にあるディスプレイの更新は
ブロック５２３で行われる。キーボード入力が受信され
た場合は、その情報はブロック５２５で処理されて、オ
ペレータ・インターフェース制御器はブロック５２３に
進んで端末装置１７のディスプレイを更新する。ブロッ
ク５２７で、オペレータ・インターフェース制御器は開
始位ｆｆ１１５１５に戻り、ここでそれはどんな新しい
状態メツセージでもブロック１５１７に到着したかどう
かを監視する。

第３７図は操縦ＣＰＵおよび記憶装置１ｆｆ３７ａに記
憶されている通信プロセッサ・プログラムを実行するの
に必要な論理である。開始ブロック５２９で、通信ブロ
セツザ５１７は静止しており、ブロック５３１でメツセ
ージを入力する。メツセージが多数の行先を持つ場合は
、ブロック５３３でこれが決定され、通信ブロセツ＋１
５１７はブロック５３５に進んですべての要求される出
力キューにメツセージを送り、またはメツセージが単一
の行先しか持たない場合は、メツセージはブロック５３
７で適当なキューに置かれ、次に出て行くメツセージは
ブロック５２９で開始位置に戻り、メツセージを入力す
る。

操縦論理５０７は第３８図で実行される。移動装置２１
はその操縦を行うために推測操縦回路を具備している。

しかし、その絶対位ａは周期的に提供されるので、推測
操縦位置と実際位置との間のどんな不一致でも補償する
ことかできる。この工程は第３８図で実行され、すなわ
ちブロック５４３で操縦制御ＩＩ器５０７は開始位置と
なり、そしてブロック５４５で移動装置を認識してさが
す捜索ルーチンを実行する。いったん移動装置２１が見
つかると、ブロック５４７でその位置は移動装置２１に
送られ、操縦制御器５０７はブロック５４３で開始位置
に戻る。

第３９図は、工場制御コンピュータ５０３がブロック５
５１で静止している工場制御論理のブロック図である。

決定ブロック５５３は、どんな着信材料でも到着したか
どうかを確認する。もし到着していれば、第１処理局に
材料を送る指令が作られてプラナ・スケジューラ５０５
に送られ、また作業命令がブロック５５５で作られる。

工場制御器は、どんな材料でもブロック５５３に到着が
予想されたり、作業命令がブロック５５５で処理された
りするのにかかわらず、指定された局にブロック５５７
で移動装置２１が到着したかどうかを監視する。移！Ｉ
！Ｉｌ装置２１が局に到着した場合は、決定ブロック５
５７で、移動装置２１が到着した局はブロック５５９で
処理を開始するように命令を受【プる。もし到着しなか
ったり、ブロック５９９で処理が始まった場合は、工場
制御１１器はどんな局でもその工程がブロック５６１で
完了していることを示したかどうかを確認する。工程が
完了していれば、プラナ・スケジュラ５０５は一部仕上
がり材料を次の順次処理に運んだり、完全仕上がり材料
を出力ドックに運ぶように令名されるが、ここで作業命
令は次にブロック５６３で完成されかつ工場制御器はブ
ロック５６５で開始位置５５１に戻る。もし工程が完了
していなければ、工場制ｔａｌｌ器はブロック５６１か
らブロック５６５への「ノー」ルートを取る。

プラナ・スケジュラ５０５の流れ図は第４０図に示され
おり、ずなわち開始位置５６７でプラナ・スケジュラ５
０５は決定ブロック５６９で受信されるどんな新しい作
業命令でも検査するように進む。もし新しい作業命令が
受信されなければ、プラナ・スケジュラ５０５は、ブロ
ック５７１でどんなロボットすなわち移動装置２１が利
用できるかを確認する。新しい作業命令がキューの中に
あれば、その作業命令はブロック５７３に入れられる。

プラナ・スケジュラ５０５は次にブロック５７５で作業
を最も良く行うことができる追加の作業命令を移動装置
２１に割り当て、作業プランはブロック５７６で移動装
置２１に送られ、その後プラナ・スケジューラ５０５は
ブロック５７７で開始位置に戻る。プラナ・スケジュラ
５０５は通路５７９によって示される通り作業命令また
は移動装置２１の利用性を監視し続ける。

第４１図は、ブロック５７９で電池室制御器５１５が初
期位置にありかつブロック５８１でそれが現在再充電さ
れている電池を監視する、ｆｆｌ池至馴至制御器５１５
用理である。決定ブロック５８３で、それはどんな新し
い指令でも受信されたかどうかを確認し、もし受信され
ていればブロック５８５でそれは電池除去、挿入、再充
電などを持つように新しい指令を処理しかつブロック５
８７で開始位置に戻る。

移動ロボット装置用の制御器 第３５図と共に説明された通り、プラナ・スケジュラ５
０５は複数個の移動装置５０９．５１１〜５１３の運動
のスケジュールを立てる。第３５図に示される装置は、
活動および走行距離を最小にするように共に整合しなけ
ればならない。

プラナ・スケジュラ５０５は第１図に示される装置によ
って実行されかつホストＣＰＵおよび記憶装置３７の中
に含まれるソフトウェア・プログラムを含んでいる。第
４２Ａ図には、プラナ・スケジュラ５０５が実行を命令
されたとぎに実行し得る６つの可能な要求がある。これ
らの要求は始動（ブロック６０１）、Ｕ料転送（ブロッ
ク６０３）、電池交換（ブロック６０５）、パーキング
（ブロック６０７）、位置転送（ブロック６０９　）　
、Ｊ３よび装置からの転送（ブロック６１１）を含んで
いる。プラナ・スケジュラ５０５は開始ブロック６００
から実行要求をさがす６つのブロックを通って絶えず循
環する。

静止すなわち開始位置６００で始まり、プラナ・スケジ
ュラ５０５は工程を開始し、ずなわち第１）大窓ブロッ
ク６０１でブラノー・スケジュラ５０５はロボットのよ
うな移動装δ２１の始ｆ！ｌＪ要求があるかどうかを確
認する。要求があったり「イエス」の回答があれば、第
４２Ｂ図のサブルーチンＡが取られ、移動装置２１の始
動要求がなかったり「ノー」の回答があれば、プラナ・
スケジュラ５０５は６０３で次の決定ブロックに進む。

決定ブロック６０３は材料転送の要求が受信されたかど
うかを確認する。要求が受信されると、「イエス」の線
が取られてプラナ・スケジュラ５０５は第４２Ｃ図にあ
るタイ・ポイントＢに進む。

要求が受信されなかった場合は、「ノー」の線が取られ
てプラナ・スケジュラ５０５はブロック６０５に進んで
、電池交換の要求が受信されたかどうかを確認する。電
池交換の要求が受信された場合は、「イエス」線が取ら
れて第４２Ｄ図に示されるサブルーチンＣが実行され、
または［ノーＪの線が取られると（要求なし）、プラナ
・スケジュラ５０５は決定ブロック６０７に進む。

決定ブロック６０７は、移動装置２１をパーキング位置
に転送する要求が受信されたかどうかをＷ認する。もち
ろんそれが受信されたら、［イエスＪの通路が取られて
第４２Ｅ図のサブルーチンＤが実行され、受信されなけ
れば「ノー」の通路が取られ、プラナ・スケジュラ５０
５は決定ブロック６０９に進む。決定ブロック６０９で
、プラナ・スケジュラ５０５は移動装置２１を別の工場
位置に転送する要求が受信されたかどうかをＴＮ認ザる
。「イエス」ならば、第４２Ｆ図のタイ・ポイントＥで
サブルーチンが実行される。「ノーＪならば、プラナ・
スケジュラ５０５は決定ブロック６１１に進む。

移動装置２１は、製造施設の床から移動装置２１を除去
する要求があるかどうかの決定が行われる決定ブロック
６１１で、製造環境から除去されることがある。「ノー
」ならば、プラナ・スケジュラ５０５は開始位１６００
に戻る。「イエス」ならば、プラナ・スケジュラ５０５
は第４２Ｇ図で実行されるタイ・ポイントＦに進む。

このプログラムは、プラナ・スケジュラ５０５が決定ブ
ロックを一緒につないでこれらの決定を実行するルーチ
ンを作ることによって実行できる複数個の要求を含むこ
とができるのが分かる。

第４２８図のタイ・ポイントＡで、プラナ・スケジュラ
５０５はブロック６１３で移動装置２１との通信を開始
する。もちろんこの通信は、第３５図の通信プロセッサ
５１７によって行われる。

アドレス指定された移動装置２１が応答しない場合は、
決定ブロック６１５で開始位置６１３に戻る決定が行わ
れるが、これは応答がないことを意味し、また移動装置
２１との通信再開の決定が行われる。ブロック６４で何
度か試みた後、プラナ・スケジュラ５０５はブロック６
００で開始位置に戻り、別の要求が受信されたかどうか
をｍ認する。移動装置２１が応答するならば、ブロック
６１７で操ｍｃｐｕおにび記憶装置３７Ａは制御可能な
移動装置２１の追尾開始を命じられる。ブロック６１９
で制御可能な移動装置２１が使用され、次にブロック６
２１で制御可能な移動装置２１が最も近い利用可能な行
先点まで移動される、施設の床の上の位置について決定
が行われる。ブロック６２１が終ると、プラナ・スケジ
ュラ５０５は次の決定のためにブロック６０３に戻る。

ブロック６０３で、材料転送の要求が受信されたかどう
かを確認する決定が行われる。もし受信されたら、プラ
ナ・スケジュラ５０５はタイ・ポイントＢを介して材料
転送のサブルーチンを実行する。第４２Ｃ図において、
タイ・ポイントＢで実行されるサブルーチンは、ブロッ
ク６２３で材料転送をスケジュールする試みを含んでい
る。プラナ・スケジュラ５０５が転送の試みが不可能で
あることを確認すると、プラナ・スケジュラ５０５はブ
ロック６０５に戻り、第４２Δ図に示されるループを通
って進む。材料転送が可能ならば、制御可能な移動装置
２１がブロック６２５に従う通路が工場に作られる。移
動装置２１は、プラナ・スケジュラ５０５によって供給
される通路情報によりブロック６２７で製造ｍ設を移動
する命令を受Ｇするどともに、第１８図ないし第２３図
と共に説明された推測操縦プログラムを含むその操縦発
生プログラムにより上記命令を実行する。その最終の行
先に達すると、工場制御器５０３およびオペレータ・イ
ンターフェース制御器５０１は移動装置２１がブロック
６２９でその最終位置に達したことをプラナ・スケジュ
ラ５０５によって通報される。

材料転送画描が移動装置２１に装備されているかどうか
を確認する決定がブロック６３１で行われる。装備され
ている場合は、材料はブロック６３３で転送される。装
備されていない場合は、ブロック６３５でユニットは材
料転送が終るのを持ち、その後サブルーチンが終了され
、工程はすべての材料が転送されるまでタイ・ポイント
Ｂに戻り、その後それは第４２Ａ図のブロック６０５に
戻る。

タイ・ポイントＣは第４２Ｄ図で実行されるが。

それは電池充電装置が利用できる場合のみ使用され、′
７ｆｉ池充′ｔ！ｉ器が利用できることを確認する決定
ブロック６３７を含み、もしそれが利用できればそれは
使用のために利用することができ、電池充電器が利用で
きな（プれば、プラナ・スケジュラ５０５はブロック６
０７に戻って、第４２Ａ図に示されているループを通っ
て進む。もしそれが利用できれば、ブロック６３９でプ
ラナ・スケジュラ５０５は移動装置２１が辿る通路を製
造／１１！設に作る。

移動装置２１は、ブロック６４１で、通路情報により製
造施設内を移動する。プラナ・スケジュラ５０５は、移
動装置２１がその最終行先に達したことをブロック６４
３で電池交換装置に通報する。ｆｆｆ池は次にブロック
６４５で交換され、またプラナ・スケジュラ５０２はブ
ロック６０７に戻って第２Ａ図に示されているループを
通って進む。

タイ・ポイントＤに接続されているサブルーチンは第４
２Ｅ図に示されるが、これについていま言及することに
する。それは制御可能な移動装置２１のパーキングを実
行する。ブロック６４７は、使用に利用できるどんなパ
ーキング場所でも存在するかどうかを確認する。もし存
在しなければ、サブルーチンは第４２Ａ図のブロック６
０９に戻る。もし存在すれば、ブロック６４９で通路が
作られ、移動装置２１は製造施設を通ってブロック６５
１でパーキング・スペースに移動され、その後サブルー
チンは第４２Ａ図のブロック６０９に戻る。第４２Ｆ図
は、移動装ｆｆ１２１を製造施設内の別の場所に送る要
求を実行するサブルーチンを示す。このルートが取られ
ると、第４２Ｆ図に示される通り、行先が決定ブロック
６５３で使用に利用できるかどうかを確認する決定が行
われる。

もし利用できれば、サブルーチンは第４２Ａ図のブロッ
ク６１１に戻る。もし利用できれば、ブロック６５５で
通路が作られ、移動装置２１はそこを移動してブロック
６５７で移動完了の通報を促供する。

サブルーチンＦは製造施設から移動装置２１を出す。そ
れは、もし出口が利用できれば、第４２Ｇ図の決定ブロ
ック６５９で示される通る決定されな【プればならない
。もし出口が利用できければ、サブルーチンは第４２Δ
図のブロック６０１に戻る。出口が利用できれば、ブロ
ック６６１で通路が作られ、移動装（社）２１は移動し
て、ブ［］ツク６６３でこの移動完了をプラナ・スケジ
ュラ５０５に通報するように命令される。

多重ロボットの相互作用整合 これから言及する第４３図は、製造施設７００の概略法
平面図である。点７０１ないし７０８は移動装置？７２
１の予想される行先点であり、以下ノード（ｎｏｄｅ）
と呼ぶ。点７０９ないし７１６はノード７０１ないし７
０８の間の許容通路セグメントであり、これに沿って制
御可能な移ｆＪＪＶ装置２１は矢印の方向に走行するこ
とができる。製造施設７００の他のすべての領域は、制
御可能な移１ｊＪ装置２１の立入禁止領域である。ボッ
クス７１７ないし７２０は、移動装置２１がサービスを
実ＩＮ？ｊる製造施設７００内の場所である。移動装置
２１は、２つの場所の間に１組の連続通路セグメントが
あるならば、１つの場所からもう１つの場所へ走行する
ことができる。

同じ通路に沿って走行する多・Ｆ移動装置２１が許容さ
れるとぎは、ノード７０１ないし７０８に到達する各移
動装置２１は、行き詰りや衝突を避Ｃノるために他の移
動装置２１の到達および退去と時間的に整合されなけれ
ばならない。製造施設７０ｏを通る移動装置２１の走行
を整合するために、所定の通路に沿って各ノードで移動
装置２１の到達と退去を制御する１組の規則が作られて
いる。

多重移動装置２１が同じノードを訪れなければならない
場合は、これらの規則はとの移動装置２１が先にノード
を訪れるようにされるかを決定する。

いったん１組の規則が作られると、これらの規則は移動
装置２１が別の移動装置２１によって占められないノー
ドを訪れるまで守られる。

第４４図ないし第１１９図は、移動装置２１の到達およ
び退去を制御する規則の作り方を示すのに用いられる。

第４４図、第４６図および第４８図はこの場合装置Ｒ１
，Ｒ２およびＲ３である移動装置２１の通路を示し、ま
た第４５図、第４７図ならびに第４９図は装置Ｒ１，Ｒ
２およびＲ３が特定の時間間隔用となるノードを示す。

第４４図から、代表的な製造ｍ設７００を通るＲ１．Ｒ
２，Ｒ３で表わされた複数個の移動装置２１用の１紺の
通路セグメントが示されている。

点７２１ないし７２８は行先ノードであり、Ｆｉ１７２
９ないし７３６はノード間の許容通路セグメントである
。第４４図では、Ｒ１として表わされる移動装置２１用
の通路７３７のみが作られる。移動装置２１はノード７
２１から移動を開始し、ノード７２３，７２４．７２６
を通過してノード７２７で停止する。おのおの６つの時
間間隔についてＲ１で表わされる移動装置２１のノード
位置が第４５図に示されている。

第４５図では、移動装置ｆｆＲ１，Ｒ２，Ｒ３の移動を
制御する規則が定められている。Ｒ１で表わされる装置
すなわち第１装四は別の移動８行２１が訪れるどんなモ
ードをも訪れないので、この時点の通路について規則は
定められない。しかし第４４図では、第４６図と第４８
図の実Ｍｆｉ様のように、装置Ｒ１の第１モードは７２
１であり、その最終ノードは７２７である。

第４６図および第４７図において、第１０ボツトすなわ
ちＲ１で表わされる移動装置２１はノード７２１にあり
、それは７２７まで走行すべぎである。それがこのルー
トでノード７２７まで行く通路ノードは、開始ノード７
２１およびノード７２３　、７２４　、７２６　Ｊ３よ
び７２７を含む。さらに第４６図の実施態様では、２２
で表わされる第２移動装置２１は開始ノード７２２にあ
り、その最終ノードはノード７２８であり、それは通路
７３８を走行すべきである。この通路にはノード７２２
．７２３，７２４．７２６および７２８が含まれている
。

第４７図において、ノード位置はＲ１およびＲ２でそれ
ぞれ表わされる両移動装置２１の時間に関して示されて
いる。また第４７図は製造施設７ｏＯに対する各装置Ｒ
Ｉ　Ｊ５よびＲ２の訪問を整合する規則をも提供する。

第４４図に示された通り、Ｒ１で表わされる移動装置２
１は既にノード７２３．７２４および７２６を通る通路
を選択している。したがって、Ｒ２で表わされる第２移
動装置はノード７２２からノード７２８まで移動しな【
プればならない。Ｒ１用の通路を変えずに、ある通路が
作られる。

第１時間間隔のあいだ、Ｒ２はノード７２３まで移動し
ようと試みる。しかし、Ｒ１がノード７２３の占有優先
度を持ち、第２時間間隔のあいだそこに移動するであろ
う。したがって、規則はＲ１がＲ２より前にノード７２
３に到達しなければならずかつＲ２がＲ１より後で到達
しなければならないことである。第２時間間隔のあいだ
、Ｒ２はノード７２３に移動するまで待機しなければな
らない。Ｒ２は第３時間間隔においてノード７２３を占
めることができる。Ｒ２はＲ１より少でノード７２３に
到達しなければならないので、Ｒ２の規則はＲ１の退去
後に到達するように変わる。

Ｒ１の規則もＲ２の到達前に到達するように変わる。規
則はこうしてセットされたので、それらはノード７２４
および７２６に適用される。しかし、ノード７２７およ
び７２８でＲ１とＲ２との間には矛盾がないので、規則
はもはや適用しない。

第４８図および第４９図は、１【１６よびＲ２で表わさ
れる制御可能な移動装置２１の前の通路と共に、第３移
動装置２１すなわちＲ３の通路を示している。Ｒ３はノ
ード７２８から通路７３９に沿って移動し、ノード７２
６，７２５．７２３を通過して最後にノード７２２で停
止する。ノード７２６および７２３は、第４８図でＲ１
，Ｒ２゜Ｒ３として表わされる３つの全林ｖＪ装置２１
に共通である。

第４９図は３つの全移動装置２１の時間に関するノード
位置を示す。第４９図では、製造施設のノードに対する
各装置２１の訪問を整合する規則が示されている。第４
７図に示された通り、Ｒ１およびＲ２は既にノード７２
３と７２６を通る通路を選択しており、したがってノー
ド７２８から７２２まで移動するＲ３の新しい通路はＲ
１およびＲ２用の前の通路を変えずに作られる。

Ｒ３はまずノード７２６に移動する。Ｒ１もＲ２も第２
時間間隔のあいだノード７２６を占有しないので、Ｒ３
はノード７２６を占有することを許される。Ｒ３は他の
移動装置２１より前にノード７２６に到達し、したがっ
てＲ３の規則はＲ１より前に到達するものと定められる
。もちろんＲ１Ｊ３よびＲ２用の規則は変わらない。

第３時間間隔は、Ｒ３がノード７２４またはノード７２
５に移動する時間である。Ｒ３がノード７２４を占有で
きる最も早いと思われる時間は、第４６図および第４７
図と共に説明された通路の前の設定により第５時間間隔
である。Ｒ３はＲ１より後でモード７２４に到達しな（
プればならない。

規則はさらに、Ｒ３がＲ１より前にすべてのノードに到
達しなければならないことを示し、したがって規則はＲ
３がノード７２４に移動するために破られる。Ｒ１もＲ
２も任意な時間にノード７２５を占有しないので、Ｒ３
は第３時間間隔のあいだノード７２５を占めることがで
きる。

Ｒ１，Ｒ２，またはＲ３で表わされる第４８図の例にあ
る複数個の移動ｖ４ｉ１２１の内の１個が別の移動装置
２１によって占有されないノードを訪れるとき、移動装
置２１用の規則がリセットされ、したがってＲ３にはノ
ード７２３へのその運動を制御する規則がない。次にＲ
３は第４時間間隔でノード７２３に移動する。Ｒ３はＲ
１およびＲ２が退去してからノード７２３に到達し、し
たがってＲ３用の規則はＲ２の退去後に到達することで
ある。規則はＲ３用にセットされているので、それらは
ノード７２２にも適用できる。かくて、各移動装置２１
の移動に基づく規則の発生によって、移動装置２１は第
２移動装置２１がノードを占めるように向けられると同
時にそのノードを占有しない。

第５０図は、第４３図ないし第４９図と共に説明された
ような製造施設における多重装置の整合を行う流れ図を
提供する。さらに詳しく述べれば、第５０Ａ図において
開始位置は点７５０である。

点７５０を出ると、第１決定ブロツクすなわちブロック
７５１があり、これは通路セグメントによって現在のノ
ードに接続されるより多くのノードが存在するかどうか
を決定する。回答が「ノー」であれば、タイ・ポイント
Ｈが使用されて第５０Ｃ図に接続層る。回答が「イエス
」であれば、プラナ・スケジュラ５０５はブロワ７５５
で通路セグメントに接続される次のノードを検索し、ブ
ロック７５３で次のノードにおける到ｉＪ５よび退去時
間を計算する。次にプログラムはブロック７５７に進み
、ここで次のノードにおける到；ヱ時間は最終行先まで
の最低走行時間より大きいかどうかを決定するために比
較される。回答が「ノー」であれば、タイ・ポイントＣ
は第５０Ｂ図に取られ、回答が［イエス］であれば、タ
イ・ポイントＨは第５０Ｃ図に取られる。

「ノー」通路を追って第５０Ｂ図に進むと、決定ブロッ
ク７５８で［現在の移動装置２１が次のノードに到達す
るのは別の移動装置がそのノードから退去する後である
か？」という質問が行われる。回答が「ノー」であれば
、タイ・ポインｌ−Ｄは第５０Ｃ図のブロック７６３の
開始につながる。

回答が「イエス」であれば、順序の次の段階は、［所定
の規則により現在の移動袋ｒ１２１が次のノードに到達
するのは他の移動装置２１がそのノードに到達する前で
なければならないか（ブロック７５９）？Ｊという質問
である。回答が「イエス」であれば、第５０Ｇ図にある
タイ・ポイントド１が取られる。しかし［ノー１通路を
取る場合は、ブロック７６１で次のノードの訪問規則が
作られる。

この規則は、現在の移動装置２１が次のノードに到達す
るのは他の移動装置２１がそのノードから退去する後で
なければならず、次に第５０Ｅ図にあるタイ・ポイント
Ｆに進むことを定める。しかし、第５０Ｃ図はブロック
７５８から取られかつこのとぎに説明される０通路であ
る。

第１決定ブロツク（ブロック７６３）で、「現在の移動
装置が次のノードに到達するのは他の移動装置がそのノ
ードを退去する前であるか？」という質問が行われる。

回答が「ノー」であれば、タイ・ポイントＥを経て第５
００図に行く通路が取られる。回答が「イエス」であれ
ば、プラナ・スケジュラ５０５は、［規則により現在の
移動装置が次のノードに到達するのは他の移動装置がそ
のノードを退去する後でなければならないか？」という
決定を行うブロック７６５に進む。回答が「イエス」で
あれば、ブロック７６７で現在の到達時間を増加して第
５０Ａ図のブロック７５７の前にあるタイ・ポイントＢ
に進む。回答が「ノー」であれば、決定ブロック７６９
で［次のノードに他の移動装置がいま置かれているか？
」の決定が行われる。回答がイエスであれば、第５０Ｇ
図に示される通路Ｈに続くブロックを実行するプログラ
ム飛越しを生じる。回答が「ノー」であれば、プラナ・
スケジュラ５０５はブロック７８１で次のノードの訪問
規則を作る。

規則はブロック７８１で、現在の移動装置が次のノード
に到達するのは他の移動装置がそのノードを退去する前
でなければならず、次にプログラムが第５０Ｅ図にある
サブルーチンＦに進むことを定める。

ブロック７６３からのＥサブルーチンすなわちＥ通路は
第５００図に示されており、現在の移動装置がノードに
到達するのは他の移動装置がそのノードを退去する後で
あることが決定されてから、ブロック７８３で、規則に
より現在の移動装置が次のノードに到達するのは他の移
動装置がそのノードに到）ヱする前でなければならない
かという決定が行われる。回答が「ノー」であれば、現
在の移動装置の到達時間はブロック７８５で増分され、
かつそれは決定ブロック７５７のすぐ前で第５０Ａ図に
あるタイ・ポイントＢに進む。回答が「イエス」であれ
ば、第５０Ｇ図にあるタイ・ポイン１−　Ｈが取られる
。

第５０Ｃ図のブロック７８１が終ってから、プラナ・ス
ケジュラ５０５は第５０Ｅ図に示される通路Ｆを取って
第１決定ブロツクですべての移動装置が次のノードにお
ける矛盾を検査されたかどうかを確認する。回答が［ノ
ーＪであれば、第５０［３図に示される通路Ｃが取られ
、矛盾を解決する規則の作成が続けられる。回答が「イ
エス」であれば、プラナ・スケジュラ５０５はどんな装
置でｂ次のノードを訪問するかどうかを決定するブロッ
ク７８８に進む。回答が「ノー」であれば、次のノード
にお【プる現在の移動５Ａ首の規則がリセットされる。

回答が「イエス」であれば、プログラムは第５０Ａ図に
示される通路Ｂに進む。

しかし「ノーＪの通路を取ると、規則はブロック７８９
で次のノードについてリセットされ、そのときブロック
７９０で次のノードについて作られたすべてのノード訪
問パラメータが省かれ、したがって次のノードはいまブ
ロック７９１で現在のノードである。

プログラムは次に、ブロック７９２で［次のノードが移
動装置用の最終行先であるか？Ｊという決定を行う第５
０Ｆ図に示さているタイ・ポイン１−　Ｇに進む。回答
が「ノー」であれば、プログラムは第５０Ａ図に示され
るブロック７５１の開始に進む。回答が「イエスＪであ
れば、［現在の到達時間は最低到達時間であるか？」が
ブロック７９３で尋ねられる。回答が「ノー」であれば
、プログラムは第５０Ｇ図に示されるブロックＨに進む
。回答が「イエス」であれば、訪問されるノードについ
てまたブロック７９４で現在通路のあらゆるノードにつ
いて、すべてのパラメータが省かれる。プラナ・スケジ
ュラ５０５は第５０Ｇ図に示されるタイ・ポイン＋−１
−１に進む。

第５０Ｇ図はブロック７９５で「現在ノードについて少
しでもより多くの通路割当てが定められているか？」の
決定を行う。回答が「ノー」であれば、プログラムは事
実上開始位置である第５０Ａ図のタイ・ポインｌ−Ａに
進む。回答が「イエス」であれば、それは現在の通路に
ある１つのノードを支援する段階を実行するブロック７
９７に進む。

決定ブロック７９９で、「このノードは通路の中の第１
ノードであるか？」の決定が行われる。回答が「イエス
」ならば、それは段階８００に進む。

回答が「ノー」であれば、それは第５０Ａ図のブロック
７５１の前にあるタイ・ポイント△に進む。

ブロック７９９から、「移動装置２１が辿る可能な通路
が識別されたか？」を質問するブロック８００に至る「
イエス」通路を取ると、それによってユニットはブロッ
ク８０１に進む。回答が「ノー」であれば、「ノー」通
路は装置をブロック８０３で出させる。最後の通路の表
で省かれたすべてのノード訪問パラメータはブロック８
０１でコピーされ、その復移動装置２１を最後の通路に
沿って向ける指令が作られる。

多重ノード環境にあるロボットの移動制御第２５図と共
に説明された通り、プラナ・スケジュラ５５はａＱ々の
装置　５０９ないし５１３に対する移動指令を作る責任
があるが、多くは製造施設７００で使用されている。通
信ブロセツリ゛５１７は第１図の無線通信製′ａ１９に
よって移動装置２１に移動指令を送る責任を持っている
。制御可能な各移動装置２１の中に含まれている各ＣＰ
Ｕおよび記憶装置５２は、移動指令を実行する責任があ
る。

代表的な製造床面の概略図である第４３図と共に説明さ
れた通り、ノート７０１ないし７０８は通路７０９ない
し７１６に沿う移動装置２１の予想行先点である。線の
矢印は、移動装置２１の予想走行方向を示す。製造ＩＡ
設７００の他の寸べての領域は立入禁止に指定されてい
る。製造施設７００に移動装置２１を移動するために、
プラナ・スケジュラ５０５は前に作られた通路から移動
装置２１までのノードをまず割り当て、次に移動装置２
１をノードまで移動するように指令しなげればならない
。任意な１つの時点で、移動装置２１はノードに移動さ
れ、かつＣＰＵおよび記憶装置５２の一部であるその記
憶装置に緩衝されたいくつかの連続移動指令を持つこと
ができる。移動装置２１がノードからノードへ移動する
につれて、移動袋ｒａ２１はそれが通った各ノードをプ
ラナ・スケジュラ５０５に告げる。プラナ・スケジュラ
５０５があるノードを通過したことを告げられると、そ
のノードは割当てを解除されて他の移動袋ｕ２１に利用
できるＪ：うになる。

第５１図は上述の工程の実行を示し、第５１Ａ図はプラ
ナ・スケジュラ５０５と移動装置２１との間の命令おＪ
、び指令送りの流れ図である。工程はブロック８０５で
始まる。決定ブロック８０６は、移動装置２１が最終行
先ノードに到達しかどうかを確認する。それが到達した
場合はブロック８０９で出口が取られる。それが到達し
なかった場合はプラナ・スケジュラ５０５はブロック８
０７に進み、ここでノードの最大数が移動装置２１に既
にυ１り当てられているかどうかの決定が行われる。

ノードの最大数が割り当てられていたら、ブロック８１
５で移動装置２１が次の移動を完了するのをｈつ第５１
Ｂ図への通路Ａが取られる。ブロック８１７で装置は移
動装置２１が通過したずべてのノードの割当てを解除し
て、タイ・ポイント８１９を経て第５１Ａ図に戻る。

第５１Ａ図のブロック８０８で、［移動装置２１に次の
ノードを割り当てることができるか？」という質問が行
われる。回答が「ノー」であれば、第５１Ｃ図へのタイ
・ポイントＢが取られ、ここではブロック８１８で装置
は別の移動装置によってノードが割当てを解放されるの
を持つ。段階の終りで、ブロック８１８で装置はタイ・
ポイント８２１を経て第５１Ａ図に戻る。

ブロック８１１で、次のセグメントについて移動装置２
１の軌道が第４３図に示される通り決定される。次にブ
ロック８１３で、移動指令が実行すべき移動装置２１に
送られる。この工程は移動装置２１がブロック８０６で
定められる通り最終行先ノードに到達するまで続く。

移動ロボットの監視プログラム 各移動装置２１の中に含まれるＣＰＵおよび記憶装置５
２によって実行される２つの主な順序がある。これらは
監視指令構造と制御指令構造である。監視指令構造は通
信、オプションおよび各移動装置２１と通信プロセッサ
５１７との開塾送信されるメツセージの配列ならびに指
令解読に関するシステム・サービス支援を提供するよう
に絶えず実行する。制御順序は割込み駆動され、前述の
推測操縦、操縦およびｉｔ、ＩＩｔｌｌｌ装置に対する
責任を負う。製造施設７００を通る移動装置２１の移動
はこれらの装置のすべてを利用する。ホストＣＰＬＩお
よび記憶装置３７からの指令は、通信装置１９を介して
移動装置２１に送られる。監視順序はこれらの指令を受
信して解読する。移動指令については、それはデータ配
列されて、制御順序が実行づる実行キューの中に置かれ
る。次に監視順序は指令完了または移動装置２１の状態
の変化に起因する移動装置２１の状態変化を検査する。

必要ならば、監視順序はホストＣＰＵおよび記憶装置３
７から別の指令を受信するために戻る前に、状態の変化
を詳しく示すメツセージを操縦ＣＰＵおよび記憶装″ｈ
”１３７に送る。このループは絶えず実行されている。

タイマ割込みが生じると、制御プログラム順序は各移動
に関する操向および駆動サーボを指令する。次にそれは
、前述の制御および操縦回路１５からのデータを用いて
現在の移動装置２１の位置を計算するとともに、必要な
推測操縦を実行する。

その現在位置および状態により、現在実行中の指令を完
成させることができる。もしそうならば、キューの中の
次の指令が実行のために選択される。

！］ＪＪプログラムはこの事実を認めて、ホストＣＰｔ
Ｊおよび記憶装置３７に送る状態変化のメツセージを作
る。移動装置２１はソフトウェアを１．制御し、それか
ら停止して次のタイマ割込みを待つ。

これから説明する第５２図から、監視プログラムはブロ
ック８５０で通信装置１９により受信されるメツセージ
を絶えず監視している。メツセージが受信されていない
場合は通路８２７が取られ、メツセージが受信されてい
る場合はＣＰＵおよび記憶装Ｈ５２はブロック８２６に
進み、ここでメツセージは要求されるならば移動装置２
１のキューに置かれる。そのときオプション支援がブロ
ック８２９に供給される。決定ブロック８３１は指令ポ
インタが変化したか否かを決定する。変化しなかった場
合はプログラムはブロック８５０に進む。指令ポインタ
が変化した場合は移動装置２１はブロック８３３で指令
完了および移動装置２１の位置をホストＣＰＬＪおよび
記憶装置３７に告げる。ブロック８３３で示された段階
が完了すると、プログラムはブロック８５０の入力に戻
る。

移動ロボットの制御プログラム 前述の通り、制御ブ〔１グラム順序は、ブロック８３５
で操向および駆動の各サーボが指令される第５３図にお
いて実行される。移動装置２１の位置はブロック８３７
で計算されるが、これは前に説明された通りであり、ま
た推測操縦指令はブロック８３９で作られる。決定ブロ
ック８４１は指令ポインタまたは通路を更新する必要が
あるかどうかを決定する。もし必要があれば、それはブ
ロック８４３で更新され、また必要がなければ制御プロ
グラムはブロック８４５で監視順序を置き移動装置２１
に転送する状態表を作る追加の処理に進む。ところで、
指令位置を更新する必要がなければ、それは通路８４７
を経て実行される。

多ｍロボット用の操ｔ１１￥Ａｒａ 第４３図に示されたように製造施設を横切って移動する
多重移動装置２１の複合方式では、操縦ＣＰ　Ｕ　Ｊ５
よび記憶装置３７ａは位置固定を必要とする移動装置を
絶えず予測する。第５４Ａ図から、ブロック８５１で位
置固定を最も必要とする移動装置が識別されている。メ
ツセージはブロック８５３で、通信プロセッサ５１７を
介してすべての移動装置に放送されて、適当な操縦ビー
コンをターンオンさせかつ他のすべてのビーコンをター
ンオフさせるとともにずべての通信を一時停止する。

次の段階はブロック８５５で通信プロセッサからすべて
のメツセージを入カザる。メツセージが操縦容認である
かどうか、決定ブロック８５７で決定が行われる。もし
そうであれば、メツセージはブロック８５９で処理され
る。もしそうでなければ、制ｔＩｌおよび視覚操縦回路
１５はブロック８６０でビデオ像を取得し、その後ブロ
ック８６１でその赤外線通信を続けるために移動装置２
１にリリースが送信される。

複数個のカメラ１の選択された部材からの像はブロック
８６３で分析される。選択されたカメラ１Ｓからの入力
増の分析後、操縦ＣＰＵおよび記憶＠ｅ３７　ａはタイ
・ポイントＰ２を介して第５４図のブロック８６４に進
み、ここで移動装置２１の像が分析されるとともにそれ
がブロック８６４で認識されるかどうか確認される。こ
の工程はＩＩＩ　ＩＩＩおよび操縦回路１５に関して既
に説明済である。回答が「ノー」であれば、複数個のカ
メラ１の部材であるすべてのカメラがブロック８６５で
捜索されたかどうかを確認する決定が行われる。

その回答が「ノー」であれば、ブロック８６７で次の最
も適当と思われるカメラについて予測が行われ、プログ
ラムはブロック８５３に含まれる段階を実行する直前に
第５４Ａ図のタイ・ポイントＰ３に進む。

適当なカメラが捜索されると、タイ・ポイントＰ１がブ
ロック８５１の直前に取られる。装置の像が認識される
ならば、その位置および内筒方向はブロック８５４で確
認され、この位置は移動装置２１に送信され、その後装
置は工程開始のタイ・ポイントＰ１に戻る。

通信プロセッサ 通信プロセッサ５１７および特にインターフェースは第
１図および第３５図と共に使用ずべき第５５Ａ図におい
て実行される。ブロック５１０で通信プロセッサ５１７
は処理を開始し、操縦制御器５０７からの操縦要求を持
つ。通信プロセッサ５１７は操縦要求を入力しくブロッ
ク８６８）、無線通信装置１９を介して送信するメツセ
ージを出力キューに放送する（ブロック８６９）。通信
プロセッサ５１７は、ブロック８７０で操縦、ｒＮＡＶ
Ｊ要求メツセージを認識するまで赤外線装置のような無
線通信装置を介して発信メツセーツジを送信する。通信
プロセッサ５１７はすべての移動装置制御器５０９ない
し５１３にｒＮＡＶＪ要求を放送し、操縦制ａｌｌ器５
０７に操縦容認を送ってブロック８７１ですべての移動
装置制御器Ｉ器に対する通信を遮断する。通信プロセッ
サはすべての着信メツセージを持ち続けるが、ブロック
８７１で無線通信リンクを介してどんなメツセージをも
送らない。

ブロック８７２で、通信ブロセッナ５１７は操縦制御Ｉ
器５０７からの同期メツセージを待つ。

第５５８図において通信プロセッサ５１７はさらに同期
メツセージを認識するとともに、ブロック８７３で通信
装置１９にその出力キューにあるすべてのメツセージを
送信させる。ブロック８７４で位置固定メツセージは操
縦制ｍ器５０７がら受信され、そして通信装置１９に接
続する通信出力キューの中に置かれる。位置固定のメツ
セージはブロック８７５で移動装置制御２ＩＩ器５０９
ないし５１３に送信されて、プログラムはそのときブロ
ック５１０で開始位置に戻る。

通信プロセッサのメツセージ出カニ程 通信出カニ程は、ブロック８７６で出力キューがそのメ
ツセージを空にすることによって停止され、ずなわち出
力ボートが停止される、第５６図に示されている。メツ
セージはブロック８７７で移動装置（デバイス）に送ら
れ、ブロック８７８で通信プロセッサ５１７は操縦要求
を持つ。何も受信されなければ、それはブロック８７６
の開始に戻る。操縦要求が受信されると、それはブロッ
ク８７９で通信比カニ程を停止させ、ブロック８７６で
ボート停止ブロックに進む。

通信プロセッサのメツセージ入カニ程 第５７図において、通信プロセッサ５１７はブロック８
８１でメツセージ受信のためにその入力キューを監視す
る。それは、メツセージがブロック８８２で操縦制御器
５０７から入るかどうかを確認する。もしそれがなけれ
ば、それはブロック８８３で適当な出力キューにメツセ
ージを置き、次にブロック８８１に戻る。ｂしそれがあ
るならば、それはメツセージがブロック８８４で操縦同
１１メツセージであるかどうかを知るために検査する。

もしそれが操縦同期メツセージでなければ、通信プロセ
ッサ５１７はブロック８８３に進む。

ｂしそれが操縦同期メツセージであれば、それはブロッ
ク８８５で移動装置の出カニ程を再開し、ブロック８８
３に進む。

衝突回避 移動装置２１が製造施設７００内の通路に沿って移動す
るとき、指令された通路から推１１１１１１縦装置によ
るあるｍの偏差が予想され、許容される。

複数個の移動５Ａ置制御器５０９ないし５１３がシステ
ム内を移動するにつれて、各移動装置２１の現在通路の
まわりにウィンドーが投影される。第５８図は移動装置
２１の通路のわりにウィンドーを作る第１段階を示す。

点８９１と８８７との間のウィンドーは移動装置２１の
通路に沿っており、移動装置２１の通路が追尾すべき直
線８９３を定めるのに用いられる。移動装置２１の直線
８９３からの許容偏差は、寸法８８９４によって示され
る規定距離によって定められる。

第５９図は移動装置２１の通路のまわりにウィンドーを
作る第２段階を示す。直線８９３からの距離はウィンド
ーの大きさを定めるが、移動装置２１が線８９３の終点
から走行し得る距離を制御するものではない。各終点か
らの距離はウィンドーを完全に閏じるのに用いられる。

各終点８９１および８８７のまわりに作られる円１２０
０の半径９０１は、移動装置２１の通路の偏を許容する
定数９０４と通路セグメント８９３との和の距離である
。

第６０図では、斜線を施した区［９０５は寸法６８９４
と終点８８７および８９１のまわりに画かれた２つの円
との和によって作られる移動５Ａ！’！２１のウィンド
ーである。移動装置２１の位置がウィンドー内になけれ
ば、移動装置２１は停止される。

第６１図はこの礪能を果たす制御順序を示す。

装置はブロック９０７で始動し、ブロック９０９に進ん
で、ここでそれは移動装置２１の最も新しい現在位置を
持つ。ブロック９１１で、移動装置２１と終点間の線と
の間の距離が確認され、次にブロック９８１で移動装ｆ
ｆ２１の視覚位置に基づぎかつその位置が第５８図の部
分ウィンドー内にあるかどうかの決定が行われる。

移動装置２１が第５８図の部分ウィンドー内になければ
、移動装置はブロック９１７で停止され、制御順序は開
始位置に戻る。

移動装置２１が部分ウィンドー内にあれば、移動装置２
１と各終点との間の距離はブロック９１３で計算される
。ブロック９１５で、移動装置２１が計算された距離内
にあるかどうかの決定が行われる。それが距離内にあれ
ば、開始位置に戻る線９１８が取られる。

第５８図の線８９３からの移動装置２１の距離は方程式
４によって決定されるが、ここでＲｘは移動装置２１の
Ｘ座標に等しくＲ，は移動装置２１のｙ座標に等しく、
Ｐｘは終点のＸ座標に等しく、Ｐ　は終点のｙ座標に等
しい。ｖｘはＸ軸に沿う終点間の距離に等しく、■、は
ｙ軸に沿う終点間の距離に等しい。方程式５は各終点の
まわりに作られる半径を計算するのに用いられる。半径
えないものに等しい。方程式４１３よび５はいずれも方
程式の表にある。

以上の説明に関連してさらに以下の項を開示する。

（１）　　移動装置用のフェイルセーフ制動装置であっ
て、 指令された行先を移動装置に通信する通信装置と、 移動装置を指令された行先まで操縦する操縦装δと、 移動装置を指令された行先まで駆ｉｐＨする駆動装置と
、 駆動Ｖｔ置を停止させるブレーキと、 を含むことを特徴とする眞記フェイルセーフ制動装置。

（２）　　移動装置の運動を停止させるフェイルセーフ
方法であって、 指令された行先を通信装置によって移動装置に通信する
段階と、 移動装置を操縦装置によって指令された行先まで操縦す
る段階と、 移動装置を複数個のホイールによって指令された行先ま
で駆動する段階と、 複数個のホイールをブレーキによって停止させる段階と
。

を含むことを特徴とする前記方法。

（３）　　駆動装置は電動式であり、かつ制動装置は電
力の損失を感知しそれによって停止信号を供給する電力
感知装δと、 停止信号に応じて移動装置を停止ざゼる停止装置と、 を含むことを特徴とする第１項記載によるフェイルセー
フ制動装置。

（４）　　停止装置は通信装置に応動することを特徴と
する第３項記載によるフェイルセルフ制動装置。

（５）通信５Ａ置は、 絶対装置に作動するように接続されて、移動装置にデー
タを送受信する第１送受信機と、絶対賃胃からのデータ
を移動装置で送受信する第２送受信機と、 を含むことを特徴とする第１項記載によるフェイルセー
フ制動装置。

（６）　　第１および第２送信機は、 データを光に変換する装置 を含むことを特徴とする第５項記載によるフェイルセー
フ制動装置。

（７）　　第１および第２受信機は、 光をデータに変換する装置 を含むことを特徴とする第６項記載によるフェイルセー
フ制動装δ。

（８）　　複数個のホイールは電動式であり、かつ停止
段階は 電力１ｆｌ失を感知してそれにより停止信号を供給する
段階と、 停止信号に応じて移１ＦＪＪ装置を停止させる段階と、
を含むことを特徴とする第２項記載による方法。

（９）　　停止段階は通信装置に応動する段階を含むこ
とを特徴とする第８項記載による方法。

（１０）通信段階は、 操縦装置に作動接続される第１送受信機によって移動装
置と操縦装置との間でデータを送受信する段階と、 移動装置で操縦装置に作動接続される第２送受信機によ
って移動装置と操縦装置との間でデータを送受信する段
階と、 を含むことを特徴とづる第９項記載による方法。

（１１）データ送信段階は、 データを光に変換する段階 を含むことを特徴とする第１０項記載にＪ：る方法。

（１２）データ受信段階は、 光をデータに変換する段階 を含むことを特徴とする第１１項記載による方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による製′Ｉｌｉ施設のブロック図、第
２図は第１図の制御および操縦回路のブロック図、第３
図は第２図のインターフェース・モジュールのブロック
図、第１１図は第２図の視覚ヒストグラム・プロセッサ
のブロック図、第５図は第４図のウィンドー発生器のブ
ロック図、第６図は第２図の画像記憶モジュールのブロ
ック図、′Ｘｌ７Ａ図から第７Ｆ図は第１図の制御およ
び操縦回路１５の作動を示す波形図、第８Ａ図から第８
Ｃ図は本発明による像の質量中心化の流れ図、第９図は
本発明による製造施設の斜視図、第１０図おＪ：び第１
１図は反射性像に生じる問題を表わす図、第１２図は反
射された像が見られるときに実行されるプログラムの流
れ図、第１３図、第１４図および第１５図は本発明にＪ
：リカメラの視界から誘導ビーコンがさえぎられるとき
生じる問題を表わ寸図、第１６Ａ図から第１６Ｂ図およ
び第１７図はさえぎられる像の決定を示す図、第１８図
は本発明による移動ロボットのブロック図、第１９図は
第１８図の移動ロボットにより実行されるプログラムの
流れ図、第２０図は本発明によるサーボ制御ループのブ
ロック図、第２１図は本発明による推測操縦装置のブロ
ック図、第２２Ａ図から第２２Ｃ図は第１８図の移動装
置によって実行される推測操縦装置の流れ図、第２３図
は本発明によるサーボ・フィルタの実行の流れ図、第２
４図から第２７Ｂ図までは第１８図の移動装置用の制動
装置を示す図、第２８図は制ｔｌｌｌ　Ｊ３よび操縦回
路と移動装置との間で通信する無線通信装置のブロック
図、第２９図は第２８図の無線通信装置の波形図、第３
０図は本発明によるビコーンの平面図、第３１図は本発
明による操縦ビーコンの所面図、第３２図は本発明によ
る製造１！Ｍ設の平面図、第３３図は第３２図の製造施
設の斜視図、第３４Ａ図および第３４Ｂ図は本発明によ
り移動装置がカメラの視界外であるときの移動装置の位
貨を求めるのに用いられるプログラムの流れ図、第３５
図は本発明による多重装置方式を持つ製造施設のブロッ
ク図、第３６図は第３５図のオペレータ・インターフェ
ースの流れ図、第３７図は第３５図の通信論理の流れ図
、第３８図は第３５図の操縦論理の作動を示ず流れ図、
第３９図は第３５図の二喘制卯器の作動を示す流れ図、
第４０図は第３５図のプラナ・スケジュラの作動を示す
流れ図、第４１図は第３５図の電池室論理の作動を示す
流れ図、第４２ＡＩｉｋから第４２Ｇ図は第３５図に示
されたような移動装置の制御を示ず流れ図、第４３図か
ら第５０Ｇ図は多モード移動装置の１９則の発生を示す
図、第５１Ａ図から第５３図は多重ノードエ県環境にお
１プる移動装置の移動を制御する方法を示す図、第５４
Ａ図および第５４Ｂ図は多重移動装置の作動を示す流れ
図、第５５Ａ図から第５７図は単一の制御および操縦回
路１５を用いる多重装置の操縦ならびに制御を示す流れ
図、第５８図から第６１図は本発明による多重装置の衝
突回避装置を示す図、第６２Ａ図から第６２Ｄ図の方程
式までは図表である。 符号の説明：

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動装置用のフェイルセーフ制動装置であつて、 指令された行先を移動装置に通信する通信装置と、 移動装置を指令された行先まで操縦する操縦装置と、 移動装置を指令された行先まで駆動する駆動装置と、 駆動装置を停止させる制動装置と、 を含むことを特徴とする前記フェイルセーフ制動装置。
2. （２）移動装置の運動を停止させるフェイルセーフ方法
   であつて、 指令された行先を通信装置によつて移動装置に通信する
   段階と、 移動装置を操縦装置によつて指令された行先まで操縦す
   る段階と、 移動装置を複数個のホイールによつて指令された行先ま
   で駆動する段階と、 複数個のホイールを制動装置によつて停止させる段階と
   、 を含むことを特徴とする前記方法。