JP7701299B2 - Wireless control system and wireless control method - Google Patents
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Description
本発明は、無線制御システムに関する。 The present invention relates to a wireless control system.
無線イベントを検出し、監視するために、チャネル状態情報の分類に基づいてイベントを検出する技術があり、特許文献1がある。
In order to detect and monitor wireless events, there is a technology for detecting events based on classification of channel state information, such as that disclosed in
特許文献1には、イベントを検出するための装置に関する構成が記載されている。特許文献1に記載の装置は、プロセッサと、プロセッサにより実行される場合に、チャネル状態情報(CSI)を分類し、かつ、監視段階の間に取得されたCSIの分類に基づいてイベントを検出するための分類器を、プロセッサにトレーニングさせる命令を確認する記憶装置とを含む。分類器のトレーニングは、検出されるべき既知のイベント毎に、会場内の無線送信機と無線受信機との間の無線マルチパスチャネルのトレーニングCSIであって、送信機から無線マルチパスチャネルを介して受信機へ送信された1つ以上のプロービング信号から導出されるトレーニングCSIを、既知のイベントが会場で発生する期間の間に取得することと、既知音イベント及び各イベントに関連付けられたトレーニングCSIに基づいて、分類器をトレーニングすることとを含む。
特許文献1に記載されたイベントを検出するための装置は、無線通信システムが発する電波のチャネル状態情報(CSI)の分類に基づいてイベントを検出するための分類器をお有するが、無線通信システムに含まれる移動局や、移動局が無線制御システムの制御対象である場合の制御方法について、何ら考慮されていない。
The device for detecting events described in
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、無線制御システムが稼働しているエリアの非定常状態を検知すると、定常状態へ戻るように制御可能な無線制御システムの提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a wireless control system that can be controlled to return to a steady state when it detects an unsteady state in the area in which the wireless control system is operating.
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線制御システムであって、制御サーバと、無線監視センサと、無線基地局とを備え、前記制御サーバは、前記無線基地局を経由して、無線移動局へ制御信号を送信し、前記無線監視センサは、前記制御信号が送信される無線信号の状態を監視し、前記無線信号の遅延の状態を示す遅延プロファイルに、前記無線移動局と監視対象監視対象との干渉による異常を示す所定のイベントを検知すると、前記制御サーバへ通知し、前記制御サーバは、前記無線監視センサから受けた通知から、監視対象の位置及び状態を推定し、前記無線移動局と前記監視対象の位置関係を計算し、前記無線移動局と前記監視対象が干渉する可能性がある場合、前記無線移動局と前記監視対象の干渉を回避するために前記無線移動局の移動計画を変更し、変更後の移動計画に従った制御信号を前記無線移動局に送信することを特徴とする。
A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows: That is, a wireless control system includes a control server, a wireless monitoring sensor, and a wireless base station, the control server transmits a control signal to a wireless mobile station via the wireless base station, the wireless monitoring sensor monitors a state of a wireless signal through which the control signal is transmitted, and notifies the control server when a predetermined event indicating an abnormality due to interference between the wireless mobile station and a monitoring target is detected in a delay profile indicating a delay state of the wireless signal, the control server estimates a position and a state of the monitoring target from the notification received from the wireless monitoring sensor, calculates a positional relationship between the wireless mobile station and the monitoring target, and when there is a possibility that the wireless mobile station and the monitoring target interfere with each other, changes a movement plan of the wireless mobile station to avoid interference between the wireless mobile station and the monitoring target, and transmits a control signal according to the changed movement plan to the wireless mobile station.
本発明の一態様によれば、無線制御システムの安全性及び効率性を向上できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, the safety and efficiency of a wireless control system can be improved. Problems, configurations, and advantages other than those described above will become clear from the description of the following embodiment.
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクション又は実施の形態に分割して説明する。以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。なお、以下の実施の形態において、その構成要素(処理ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。 In the following embodiments, when necessary for convenience, the description will be divided into multiple sections or embodiments. In the following embodiments, when the number of elements (including the number, numerical value, amount, range, etc.) is mentioned, it is not limited to that specific number, and may be more or less than the specific number, unless otherwise specified or clearly limited to a specific number in principle. Note that in the following embodiments, the components (including processing steps, etc.) are not necessarily essential, except when otherwise specified or clearly considered essential in principle.
また、以下の実施の形態における各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、後述する各構成、機能、処理部、処理手段等は、コンピュータ上で実行されるプログラムとして実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各構成、機能、処理部、処理手段等を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。 In addition, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. in the following embodiments may be realized in part or in whole as, for example, an integrated circuit or other hardware. Furthermore, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described below may be realized as a program executed on a computer. In other words, they may be realized as software. Information such as programs, tables, files, etc. that realize each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. can be stored in storage devices such as memory, hard disks, SSDs (Solid State Drives), IC cards, SD cards, DVDs, and other storage media.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. In all the drawings used to explain the embodiments, the same or related reference numerals are used for components having the same functions, and repeated explanations are omitted. In addition, in the following embodiments, explanations of the same or similar parts will not be repeated as a general rule unless particularly necessary.
<第一実施形態>
[システム構成]
第一実施形態の無線制御システム200は、制御サーバ201と、無線監視センサ103と、無線基地局101で構成される。無線基地局101は、無線移動局102と無線通信する。以下、本発明の第一実施形態に係る無線制御システム200について、図面を参照しながら説明する。
First Embodiment
[System configuration]
The
図1は、第一実施形態に係る無線通信環境を示す図である。無線通信環境100は、例えば工場などの屋内環境や、工事現場などの屋外環境のいずれでもよい。無線通信環境100は、無線基地局101と、無線移動局102と、無線監視センサ103と、監視対象104とを含む。監視対象104は、通信機能を有さず、無線通信システムの通信範囲内に存在する物理的なオブジェクトであり、例えば、フォークリフトや人間などの移動可能な物体でもよい。また、監視対象104は、無線通信機能を有しても、無線通信機能を有さなくてもよく、例えば、無線移動局102でも、無線制御システム200の管理下にないオブジェクトでもよい。無線基地局101は、無線移動局102との間で無線電波105を送受信することで、移動指示などの制御命令を無線移動局102へ送る。無線電波105は、無線移動局102へ直接波として伝搬する電波以外にも、マルチパス波106、107、108としても伝搬し、無線監視センサ103へ到達する。この時、マルチパス波106は、監視対象104の影響を受けて、反射を繰り返して無線監視センサ103へ到達する。監視対象104の位置によって、マルチパス波106、107、108の状態(例えば、遅延時間、強度)が変化する。無線監視センサ103は、これらのマルチパス波を受信し、チャネル状態情報を解析する。無線監視センサ103が解析するチャネル状態情報は、例えば、受信信号強度と伝搬遅延時間とで表される遅延プロファイルである。無線基地局101が送信する無線電波105は、無線移動局102宛の無線電波と、無線監視センサ103が受信する無線電波106、107、108とは、同じ電波である例について説明するが、これらの両者が異なる(例えば周波数が異なる)無線電波でもよい。
FIG. 1 is a diagram showing a wireless communication environment according to the first embodiment. The
次に、図2を参照して、無線制御システム200の構成について説明する。無線制御システム200は、制御サーバ201と、無線監視センサ103と、無線基地局101とで構成される。制御サーバ201と、無線監視センサ103と、無線基地局101とは、ネットワーク(例えばイーサネット)で接続される。無線基地局101は、無線移動局102と無線を介して通信する。無線制御システム200が実行する処理は、他の図を参照して後述する。
Next, the configuration of the
次に、図3を参照して、無線監視センサ103の構成について説明する。無線監視センサ103は、無線受信部301と、チャネル状態情報解析部302と、パターン学習部303と、パターン検知部304と、通知部305とで構成される。無線監視センサ103が実行する処理は、他の図を参照して後述する。無線受信部301は、図示を省略するアンテナが捕捉した無線電波をベースバンド信号に変換する。チャネル状態情報解析部302は、無線受信部301が受信した無電電波を遅延スプレッド解析によって、周波数と遅延時間を横軸とし、受信電波強度を縦軸とした遅延プロファイルを作成する。例えば、図15A及び図15Bに示すように、監視対象104である人が歩行中と転倒している状態では遅延プロファイルが異なる。遅延時間と受信電波強度を軸とした二次元空間にマッピングした遅延プロファイルを作成する。パターン学習部303は、作成された遅延プロファイルと無線通信環境内の監視対象104の状態との関係を学習し、遅延プロファイルから監視対象104の状態を推定可能な推論モデルを作成する。パターン学習部303に入力される監視対象104の状態は無線通信環境100の内部を撮影したカメラ画像でも、管理者が入力した監視対象104の状態でも、他のシステムから取得した監視対象104の位置情報(例えば、実施例2において、倉庫管理システムから取得した移動棚801の位置情報)でもよい。パターン検知部304は、パターン学習部303が作成した推論モデルを用いて、チャネル状態情報解析部302の解析結果である遅延プロファイルから監視対象104の状態を推定する。推論モデルは、機械学習モデルでも、回帰分析によって導出される多次元の数値モデルでもよい。通知部305は、パターン検知部304が推定した監視対象104の状態から、所定のイベントを検知し、制御サーバ201に通知する。
Next, the configuration of the
なお、無線監視センサ103の一部の機能を、制御サーバ201で実行してもよい。例えば、チャネル状態情報解析部302とパターン学習部303とパターン検知部304の機能は制御サーバ201で実行してもよい。また、エッジコンピューティング技術を用いて、無線監視センサ103の一部の機能を無線監視センサ103の近くに分散配置されたエッジ計算機(図示省略)で実行してもよい。例えば、パターン学習部303とパターン検知部304の機能はエッジ計算機で実行してもよい。
Note that some of the functions of the
次に、図4を参照して、図2に示す制御サーバ201が実行する処理について説明する。制御サーバ201は、定常状態において、定常時の制御信号を移動局へ送信する(401)。次に、制御サーバ201は、無線移動局102から状態情報を受信する(402)。そして、制御サーバ201は、無線監視センサ103からの通知を待ち受ける(403)。制御サーバ201は、無線監視センサ103から通知を受信しない場合、ステップ401に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。制御サーバ201は、無線監視センサ103から通知を受信した場合、受信した通知に含まれるチャネル状態に関する情報から、監視対象104の位置及び状態を推定する(404)。次に、制御サーバ201は、この通知に含まれるチャネル状態情報が変化するような監視対象104の位置情報を計算する(405)。そして、制御サーバ201は、計算した位置情報を含む緊急の制御信号を移動局へ送信する(406)。そして、制御サーバ201は、無線監視センサ103からの通知が停止したかを判定し(407)、無線監視センサ103からの通知が継続している間は、監視対象104の位置情報を計算し(405)、緊急の制御信号の送信を継続する(406)。一方、制御サーバ201は、通知が停止した場合は(407でYes)、ステップS401に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。
Next, referring to FIG. 4, the process executed by the
緊急の制御信号には、例えば、無線移動局102を侵入禁止エリアから離脱する移動制御信号や、異常の状態を調べるために、異常が生じた監視対象104に無線移動局102を接近させる移動制御信号がある。
Emergency control signals include, for example, a movement control signal that causes the wireless
次に、図5を参照して、図2に示す無線監視センサ103が実行する処理について説明する。無線監視センサ103は、無線電波の受信を待機する。無線電波を受信したら(501)、受信した無線電波のチャネル状態情報を解析する(502)。そして、学習済み推論モデルを用いてチャネル状態情報から監視対象104の状態を推定する(503)。推定の結果は、チャネル状態情報テーブル600の監視対象状態情報602と監視対象位置情報603と緊急状態フラグ604に書き込まれる(図6参照)。緊急状態フラグ604は、制御サーバ201へ通知すべき状態として予め定められたイベントが発生している場合に1が記録される。そして、緊急状態フラグ604が1であれば、制御サーバ201へ通知すべきイベントが発生しているので(504でYes)、制御サーバ201へ状態異常を通知する(505)。一方、緊急状態フラグ604が1であれば、制御サーバ201へ通知すべきイベントが発生していないので、ステップ501に戻り、無線電波の受信を待機する。なお、ステップ504で緊急状態フラグ604によるイベント発生を判定することなく、推定された監視対象104の状態の全てを制御サーバ201に送信してもよい。
Next, referring to FIG. 5, the process executed by the
図6は、チャネル状態情報(遅延プロアイル)から監視対象104の状態を推定した結果が書き込まれるチャネル状態情報テーブル600を示す図である。チャネル状態情報テーブル600は、遅延プロファイルID601と、監視対象状態情報602と、監視対象位置情報603と、緊急状態フラグ604を含み、これらの情報が対応付けられて記録されている。推論モデルは、学習時には、遅延プロファイルID601と、監視対象状態情報602と、監視対象位置情報603と、緊急状態フラグ604を教師データとして用いて学習する。また、推論モデルは、推論時には、遅延プロファイルを入力として、監視対象状態情報602と監視対象位置情報603と緊急状態フラグ604を推論結果として出力する。無線監視センサ103は、複数のチャネル状態情報(遅延プロファイル)を遅延プロファイルID601に関連付けて記録する。当該チャネル状態における監視対象104の物理的な状態を、監視対象状態情報602に記録し、当該チャネル状態において監視対象104が存在している位置の情報を、監視対象位置情報603に記録する。そして、これらの記録された状態情報が、無線制御システム200にとって正常な状態か、異常な状態なのかを判断するための緊急状態フラグ604を記録する。教師データとしての緊急状態フラグ604は、無線制御システム200のユーザが手動で設定しても、無線制御システム200が自動的に設定してもよい。例えば、発生確率が一定以上低い状態を緊急状態と判定したり、無線制御システム200の稼働状態と関連づけて、システムが停止中のチャネル状態情報を緊急状態と判定して、無線制御システム200が自動的に緊急状態フラグ604を設定するとよい。
FIG. 6 is a diagram showing a channel state information table 600 in which the results of estimating the state of the
次に、図7を参照して、図2に示す無線移動局102が実行する処理について説明する。無線移動局102は、制御サーバ201からの移動指示を待機し(701)、制御サーバ201から移動指示を受信したかを判定する(702)。無線移動局102は、制御サーバ201から移動指示を受信した場合(702でYes)、移動指示に従って移動する(703)。そして、無線移動局102は、移動指示を継続的に受信していれば、移動指示に従って移動を続ける。また、無線移動局102は、移動指示が停止すれば、ステップ701で移動指示を待機する。
Next, referring to FIG. 7, the process executed by the wireless
以上に説明した構成及び処理によって、第一実施形態の無線制御システム200は、無線監視システムからの通知を受けて無線移動局102へ移動指示を送信し、監視対象104と無線移動局102の位置関係を最適化できる。その結果、無線制御システム200の安全性及び効率性を向上できる。
By using the configuration and processing described above, the
<第二実施形態>
第二実施形態は、第一実施形態で示す構成において、特定の機能を実現するための処理に関する。以下、図8Aから図12Bを参照して第二実施形態について説明する。
Second Embodiment
The second embodiment relates to a process for realizing a specific function in the configuration shown in the first embodiment. The second embodiment will be described below with reference to Figs. 8A to 12B.
図8A及び図8Bは、第二実施形態に係る無線通信環境を示す図であり、AGV(Automatic Guided Vehicle)と呼ばれる自動搬送装置が稼働する物流倉庫800内の環境を示す。図8Aは物流倉庫800の上面図であり、図8Bは物流倉庫800の側面図である。また、物流倉庫内でAGVを運用するAGV制御システム900が稼働しており、該AGV制御システムはAGVと無線で通信する。
Figures 8A and 8B are diagrams showing a wireless communication environment according to the second embodiment, showing the environment inside a
図8Aに示すように物流倉庫800内には、移動棚801と、棚設置エリア802と、AGV803と、無線基地局101と、無線監視センサ103と、ピッキングエリア806が配置される。移動棚801には、配送する荷物が入っており、予め定められた棚設置エリア802の中に置かれている。AGV803は、配送指示に従って、所定の移動棚801をピッキングエリア806に移動する。ピッキングエリア806で作業する作業員が移動棚801から荷物を取り出すと、ピッキングが終わった移動棚801は、AGV803によって、棚設置エリア802内の所定の位置に戻される。以上がピッキングに関する一連の作業である。AGV803は無線通信端末を有し、無線通信によって無線基地局101を介してAGV制御システム900と移動指示情報を送受信する。無線監視センサ103は、物流倉庫内の電波を受信し、チャネル状態情報を解析し、解析結果を分類する。
As shown in FIG. 8A, a
図8Aに示す物流倉庫800では、無線電波の到達範囲を広げるために無線基地局101を天井に設け、無線電波の受信範囲を広げるために無線監視センサ103を天井に設けたが、無線基地局101と無線監視センサ103は移動棚801の高さより上に設置されればよい。また、無線基地局101と無線監視センサ103をAGV803が走行する通路毎に下方に設けてもよい。
In the
図8Bに示すように、物流倉庫800を側面から見ると、移動棚801は、AGV803に持ち上げられて移動する。無線基地局101及び無線監視センサ103は、電波伝搬の障害物が少ないことから、天井に設置するとよい。
As shown in FIG. 8B, when the
次に、図9を参照して、AGV制御システム900の構成について説明する。AGV制御システム900は、制御サーバ901、無線監視センサ103、無線基地局101、及び上位サーバ905を有する。制御サーバ901、無線監視センサ103、無線基地局101、及び上位サーバ905は、ネットワークで接続される。無線基地局101は、AGV904と無線を介して通信する。制御サーバ901は、主にチャネル状態情報に関する処理を実行し、上位サーバ905は主にAGVの運行管理計画や移動制御の処理を実行する。AGV制御システム900の処理内容の詳細については、以降の図を参照して説明する。
Next, the configuration of the
図1と対比して、第二実施形態を見ると、無線移動局102はAGV803に搭載されており、移動棚801が監視対象104である。
In contrast to FIG. 1, in the second embodiment, the wireless
次に、図10を参照して、図9に示す制御サーバ901が実行する処理について説明する。制御サーバ901は、無線監視センサ103からの通知を待機し(1001)、無線監視センサ103からの通知を受信したかを判定する(1002)。制御サーバ901は、無線監視センサ103からの通知を受信した場合(1002でYes)、受信した通知に含まれるチャネル状態情報に基づいて監視対象104の位置及び状態を推定する(1003)。次に、制御サーバ901は、この通知を受けたチャネル状態情報が変化するような監視対象104の位置情報を計算する(1004)。そして、制御サーバ901は、計算した位置情報を含む緊急通知を上位サーバ905へ送信する(1005)。
Next, referring to FIG. 10, the process executed by the
次に、図11を参照して、図9に示す上位サーバ905が実行する処理について説明する。上位サーバ905は、定常状態において、定常時の制御信号をAGVへ送信する(1101)。次に、上位サーバ905は、AGV904から位置情報を受信する(1102)。そして、上位サーバ905は、制御サーバ901からの通知を待ち受ける(1103)。上位サーバ905は、制御サーバ901から通知を受信しない場合、ステップ1101に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。上位サーバ905は、制御サーバ901から通知を受信した場合、AGV904の制御計画と緊急通知の内容を照合し、制御計画を変更する(1104)。次に、上位サーバ905は、この緊急通知に基づいて変更された制御計画の制御信号をAGV904へ送信する(1105)。そして、上位サーバ905は、制御サーバ901からの通知が停止したかを判定し(1106)、無線監視センサ103からの通知が継続している間は、制御計画を変更し(1104)、緊急の制御信号の送信を継続する(1105)。一方、上位サーバ905は、通知が停止した場合は(1106でYes)、ステップS1101に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。
Next, referring to FIG. 11, the process executed by the
図12A及び図12Bを参照して、図10及び図11で説明した処理によって、AGVの動作環境としてどのような変化が起こるかの事例、すなわち、状態A(1200)から状態B(1210)への状態の遷移について説明する。図12Aは、複数の移動棚801がピッキングエリア806の近傍に集積している状態A(1200)を示す。状態A(1200)において、AGV803が、ピッキングエリア806でピッキング作業が終了した移動棚801を空いている棚設置エリア802へ戻す際に、ピッキングエリア806から遠い位置(例えば棚設置エリア802D)にしか空きがなく、例えば矢印で示す経路で移動棚801を移動する必要がある。これでは、AGV803の走行経路が長くなり、作業時間の長時間化や、AGVの動力エネルギー消費が大きくなるなどの問題を生じる。このことから、AGVシステムは、この状態を対策が必要な緊急状態と判定する。無線監視センサ103は、チャネル状態情報の解析によって、物流倉庫800の環境が状態Aとなったことを認識し、チャネル状態情報テーブル600の緊急状態フラグ604を設定する。また、制御サーバ901は、緊急通知を受けて、AGVシステムの状態を変化させるための運行計画を、上位サーバ905へ設定する。
With reference to Figures 12A and 12B, an example of what kind of change occurs in the operating environment of the AGV by the processing described in Figures 10 and 11, that is, a state transition from state A (1200) to state B (1210) will be described. Figure 12A shows state A (1200) in which multiple
図12Bは、再設定した運行計画を実行した結果の一例である状態B(1210)を示す。状態B(1210)において、ピッキングエリア806の近傍に移動棚801が集積することなく、棚設置エリア802全体に分散して配置されている。状態B(1210)では、AGV8013は、ピッキングエリア806でピッキング作業が終了した移動棚801を、ピッキングエリア806の近傍の空いた棚設置エリア802Cへ移動棚801を戻すことができる。従って、状態B(1210)では、状態A(1200)と比較して、AGV803の走行距離が短くなるため、作業時間を短縮でき、AGV803の動力エネルギーの消費を抑制できる。無線監視センサ103は、チャネル状態情報の解析によって、物流倉庫環境が状態B(1210)となるような状態を予め学習しておき、学習した分類結果に基づいて、緊急通知を制御サーバ901に出力する。制御サーバ901は、計算した位置情報を含む緊急通知を上位サーバ905へ送信する。上位サーバ905は物流倉庫内の環境が状態Bとなるように、AGVの運行計画を作成する。
Figure 12B shows state B (1210), which is an example of the result of executing the reconfigured operation plan. In state B (1210), the
以上に説明した構成及び処理によって、第二実施形態のAGV制御システム900は、無線監視センサ103の監視結果に基づいてAGV803へ移動指示を送信し、監視対象104(移動棚801)の位置を最適化できる。その結果、AGV制御システム900の安全性及び効率性を向上できる。
By using the configuration and processing described above, the
<第三実施形態>
第三実施形態は、第一実施形態で示す構成において、別の特定の機能を実現するための処理に関する。以下、図13から図14を参照して第三実施形態について説明する。
Third Embodiment
The third embodiment relates to a process for realizing another specific function in the configuration shown in the first embodiment. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to Figs.
図13は、第三実施形態に係る無線通信環境を示す図である。鉱山において、AHS(Autonomous Haulage System)と呼ばれる無人搬送トラック1301が稼働する環境を示す。また、鉱山では、AHSトラック1301を運用する無線制御システム200が稼働している。鉱山内に搬送路1300が設けられており、AHSトラック1301が搬送路1300上を走行する。AHSトラック1301は、無線基地局101と無線で通信する。また、無線監視センサ103が鉱山内の搬送路1300周辺の電波を受信し、チャネル状態情報を解析し、分類する。落石や崩落等で発生した障害物1304が監視対象104となる。搬送路1300上に障害物1304が存在する場合と、搬送路1300上に障害物1304が存在しない場合では電波環境が異なっており、無線監視センサ103はこの電波環境の変化を監視する。AHSトラック1301の走行を制御するAHS制御システムは、図2で示す無線制御システム200と同様に、制御サーバ201と、無線監視センサ103と、無線基地局101で構成されるとよい。無線移動局102は、AHSトラック1301に搭載されており、障害物1304が監視対象104である。
Figure 13 is a diagram showing a wireless communication environment according to the third embodiment. The mine shows an environment in which an
次に、図14を参照して、第三実施形態に係る制御サーバ201が実行する処理について説明する。図14において、制御サーバ201は、定常状態においては、定常時の制御信号を移動局へ送信する(1401)。次に、制御サーバ201は、無線移動局102から状態情報を受信する(1402)。そして、制御サーバ201は、無線監視センサ103からの通知を待ち受ける(1403)。無線監視センサ103からの通知を受信しない場合、制御サーバ201は、ステップ1401に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。無線監視センサ103からの通知を受信した場合、受信した通知に含まれるチャネル状態に関する情報から、監視対象104(例えば、搬送路1300上の障害物1304)の位置及び状態を推定する(1404)。次に、制御サーバ201は、無線移動局102と監視対象104の位置関係を計算する(1405)。そして、制御サーバ201は、AHSトラック1301(無線移動局102)の移動計画を変更する必要があるかを判定する(1406)。例えば、AHSトラック1301が現在の移動計画で走行すると障害物1304の位置と重なる場合、AHSトラック1301と障害物1304が干渉して、無線移動局102において行われる作業に支障が生じるので、AHSトラック1301の移動計画を変更する必要があると判定するとよい。無線移動局102の移動計画を変更する必要がなければ、ステップ1401に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。一方、無線移動局102の移動計画を変更する必要があれば、緊急の制御信号を無線移動局102へ送信する(1407)。ステップ1407で送信される緊急の制御信号は、例えば、AHSトラック1301(無線移動局102)を緊急停止させるものである。そして、制御サーバ201は、無線監視センサ103からの通知が停止したかを判定し(1408)、無線監視センサ103からの通知が継続している間は、緊急の制御信号の送信を継続する(1407)。一方、制御サーバ201は、障害物1304が除去され、無線監視センサ103からの通知が停止した場合は(1408でYes)、ステップS1401に戻り、定常時の制御信号の通信を繰り返す。
Next, referring to FIG. 14, the process executed by the
例えば、図13に示す状況では、監視対象104である障害物1304が搬送路1300を塞いだことを、無線監視センサ103が検知し、無線移動局102を搭載したAHSトラック1301へ停止命令を送信することで、AHS制御システムによって制御されるAHSトラック1301の安全性を向上できる。
For example, in the situation shown in FIG. 13, the
以上に説明した構成及び処理によって、第三実施形態におけるAHS制御システムは、無線監視センサ103からの通知を受けて無線移動局102へ制御信号を送信し、監視対象104と無線移動局102の位置関係を最適化できる。その結果として、AHS制御システムによって制御されるAHSトラック1301の安全性及び効率性を向上できる。
By using the configuration and processing described above, the AHS control system in the third embodiment can receive a notification from the
以上に説明したように、本発明の実施例の無線制御システム200は、制御サーバ201と、無線監視センサ103と、無線基地局101とを備え、制御サーバ201は、無線基地局101を経由して、無線移動局102へ制御信号を送信し、無線監視センサ103は、制御信号が送信される無線信号の状態を監視し、無線信号の状態に所定のイベントを検知すると、制御サーバ201へ通知し、制御サーバ201は、無線監視センサ103から通知を受けると、検知されたイベントが解消するように、無線信号の状態が変化する制御信号を無線移動局102に送信するので、無線制御システム200の稼働エリアの非定常状態を検知すると定常状態へ戻るように制御することによって、無線制御システム200の安全性及び効率性を向上できる。
As described above, the
また、無線信号の状態は、無線監視センサ103が受信した無線信号の遅延としたので、ノイズの影響を受けにくく、監視対象の104変化を的確に捉えられる。また、カメラを用いるよりセンサの数を減少できる。
In addition, the state of the wireless signal is determined as the delay of the wireless signal received by the
また、無線移動局102へ送信する制御信号を生成する上位サーバ905を備え、上位サーバ905は、制御サーバ901が無線監視センサ103から通知を受けると、検知されたイベントが解消するように、無線信号の状態が変化する制御信号を生成し、生成された制御信号を無線移動局102に送信するので、物流倉庫800において移動棚801を分散配置でき、AGV803の走行距離を短くして、物品仕分けの効率を向上できる。
The system also includes an
また、制御サーバ201は、無線監視センサ103から受けた通知から、監視対象104の位置及び状態を推定し、無線移動局102と監視対象104の位置関係を計算し、無線移動局102と監視対象104が干渉する可能性がある場合、無線移動局102と監視対象104が干渉を回避するための無線移動局102の移動計画を変更し、変更後の移動計画に従った制御信号を無線移動局102へ送信するので、無線制御システム200の安全性及び効率性を向上できる。
In addition, the
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified examples and equivalent configurations within the spirit of the appended claims. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to having all of the configurations described. Furthermore, part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Furthermore, part of the configuration of each embodiment may be added, deleted, or replaced with other configurations.
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 Furthermore, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized in part or in whole in hardware, for example by designing them as integrated circuits, or may be realized in software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function.
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a storage device such as a memory, hard disk, or SSD (Solid State Drive), or in a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for explanation, and do not necessarily represent all control lines and information lines necessary for implementation. In reality, it is safe to assume that almost all components are interconnected.
100 無線通信環境
101 無線基地局
102 無線移動局
103 無線監視センサ
104 監視対象
105 無線電波(直接波)
106~108 無線電波(マルチパス波)
100
106-108 Radio waves (multipath waves)
Claims (6)
制御サーバと、無線監視センサと、無線基地局とを備え、
前記制御サーバは、前記無線基地局を経由して、無線移動局へ制御信号を送信し、
前記無線監視センサは、前記制御信号が送信される無線信号の状態を監視し、前記無線信号の遅延の状態を示す遅延プロファイルに、前記無線移動局と監視対象との干渉による異常を示す所定のイベントを検知すると、前記制御サーバへ通知し、
前記制御サーバは、
前記無線監視センサから受けた通知から、監視対象の位置及び状態を推定し、
前記無線移動局と前記監視対象の位置関係を計算し、
前記無線移動局と前記監視対象が干渉する可能性がある場合、前記無線移動局と前記監視対象の干渉を回避するために前記無線移動局の移動計画を変更し、
変更後の移動計画に従った制御信号を前記無線移動局に送信することを特徴とする無線制御システム。 1. A wireless control system comprising:
The system includes a control server, a wireless monitoring sensor, and a wireless base station,
The control server transmits a control signal to the wireless mobile station via the wireless base station;
the wireless monitoring sensor monitors a state of the wireless signal through which the control signal is transmitted, and when it detects a predetermined event in a delay profile indicating a delay state of the wireless signal, which indicates an abnormality due to interference between the wireless mobile station and a monitored object , notifies the control server;
The control server includes:
Estimating the location and state of a monitored object from the notification received from the wireless monitoring sensor;
Calculating a positional relationship between the wireless mobile station and the monitoring target;
When there is a possibility that the wireless mobile station and the monitored object interfere with each other, a movement plan of the wireless mobile station is changed to avoid the interference between the wireless mobile station and the monitored object;
A wireless control system comprising: a wireless control unit that transmits a control signal according to the changed movement plan to the wireless mobile station;
前記無線監視センサは、
無線信号を受信する無線受信部と、
前記受信した無線信号の状態からチャネル状態情報を計算するチャネル状態情報解析部と、
監視対象と前記チャネル状態情報を学習して、推論モデルを生成するパターン学習部と、
前記生成された推論モデルを用いて、所定のイベントを検知するパターン検知部と、
前記検知されたイベントを制御サーバへ通知する通知部とを有することを特徴とする無線制御システム。 2. The wireless control system of claim 1,
The wireless monitoring sensor includes:
A wireless receiving unit for receiving a wireless signal;
a channel state information analysis unit that calculates channel state information based on the state of the received wireless signal;
a pattern learning unit that learns the monitoring target and the channel state information to generate an inference model;
a pattern detection unit that detects a predetermined event using the generated inference model;
a notification unit that notifies a control server of the detected event.
前記無線監視センサは、チャネル状態情報の識別情報と、前記監視対象の状態を示す監視対象状態情報と、前記監視対象の位置を示す監視対象位置情報と、当該チャネル状態情報が緊急であるかを示す緊急状態フラグとを含むチャネル状態情報を記録することを特徴とする無線制御システム。A wireless control system characterized in that the wireless monitoring sensor records channel state information including identification information of channel state information, monitored object state information indicating the state of the monitored object, monitored object location information indicating the location of the monitored object, and an emergency state flag indicating whether the channel state information is emergency.
さらに、前記無線移動局へ送信する制御信号を生成する上位サーバを備え、Further, a host server for generating a control signal to be transmitted to the wireless mobile station is provided,
前記上位サーバは、前記制御サーバが前記無線監視センサから通知を受けると、前記制御サーバに代わり、前記制御信号を生成し、前記生成された制御信号を前記無線移動局に送信することを特徴とする無線制御システム。A wireless control system characterized in that, when the control server receives a notification from the wireless monitoring sensor, the upper server generates the control signal on behalf of the control server and transmits the generated control signal to the wireless mobile station.
前記上位サーバは、The upper server includes:
前記制御サーバから受け取った位置情報に基づいて、前記無線移動局の移動計画を変更し、changing a movement plan of the wireless mobile station based on the location information received from the control server;
変更後の移動計画に従った制御信号を前記無線移動局へ送信することを特徴とする無線制御システム。A wireless control system comprising: a wireless control unit that transmits a control signal according to the changed movement plan to the wireless mobile station;
前記無線制御システムは、制御サーバと、無線監視センサと、無線基地局とを有し、The wireless control system includes a control server, a wireless monitoring sensor, and a wireless base station.
無線制御方法は、The wireless control method is
前記制御サーバが、前記無線基地局を経由して、無線移動局へ制御信号を送信し、the control server transmits a control signal to the wireless mobile station via the wireless base station;
前記無線監視センサが、前記制御信号が送信される無線信号の遅延の状態を示す遅延プロファイルに、前記無線移動局と監視対象との干渉による異常を示す所定のイベントを検知すると、前記制御サーバへ通知し、When the wireless monitoring sensor detects a predetermined event indicating an abnormality caused by interference between the wireless mobile station and a monitoring target in a delay profile indicating a delay state of the wireless signal by which the control signal is transmitted, the wireless monitoring sensor notifies the control server;
前記制御サーバが、The control server,
前記無線監視センサから受けた通知から、監視対象の位置及び状態を推定し、Estimating the location and state of a monitored object from the notification received from the wireless monitoring sensor;
前記無線移動局と前記監視対象の位置関係を計算し、Calculating a positional relationship between the wireless mobile station and the monitoring target;
前記無線移動局と前記監視対象が干渉する可能性がある場合、前記無線移動局と前記監視対象の干渉を回避するために前記無線移動局の移動計画を変更し、When there is a possibility that the wireless mobile station and the monitored object interfere with each other, a movement plan of the wireless mobile station is changed to avoid the interference between the wireless mobile station and the monitored object;
変更後の移動計画に従った制御信号を前記無線移動局に送信することを特徴とする無線制御方法。A radio control method comprising the steps of: transmitting a control signal according to a changed movement plan to said radio mobile station.
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