JP2006264830A - 位置検出設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、棚の高さが高い場合においても、超音波受信装置の位置を確実に特定できる位置検出設備を提供することを目的とする。
【解決手段】 フォークリフト１０，３０に、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂを、フォークリフト１０，３０により固定棚７の区画収納空間６に対して作業を行うときに作業用通路３の通路方向に超音波が発信されるように取付け、作業用通路３の上方に、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂより発信された超音波を受信する複数の超音波受信器を設け、複数の超音波受信器によりそれぞれ受信された超音波の検出結果により、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標を検出する位置測定装置を設ける。
【選択図】 図６

Description

本発明は、物品または物品を収納した容器の入庫作業または出庫作業、あるいは物品のピッキング作業が行われる複数の物品収納部を備えた棚設備において、作業用通路より前記物品収納部に対して前記作業を実行するフォークリフトの位置を検出する位置検出設備に関するものである。

従来の上記位置検出設備の一例が、例えば、特許文献１に開示されている。
この特許文献１には、倉庫や工場等の天井に超音波受信装置を多数設置すると共に、フォークリフトあるいは作業者が携帯する携帯用端末に超音波発信装置を設け、フォークリフトあるいは携帯用端末に設けた超音波発信装置より超音波を発信し、天井に設置した多数の超音波受信装置で超音波を受信することにより、フォークリフトあるいは携帯用端末の位置を検出することが開示されている。具体的には、３個の超音波受信装置で超音波を受信するまでの時間を計測し、それぞれ超音波受信機までの距離を算出して、これらを比較する（三角測量）ことで、超音波を発信したフォークリフトあるいは携帯用端末の位置を求めている。

そして、フォークリフトあるいは携帯用端末の位置を検出することにより、荷物を収納する複数の区画収納空間からなる棚のどの区画収納空間に荷物が保管されたか特定し、在庫管理を可能としている。
特開２００５−３５７１６号公報

近年、倉庫や工場等の収納スペースの効率化を図るために、フォークリフトによる作業が可能な範囲で、荷物を収納する棚の高さを、より高くすることが多くなってきている。すると、超音波発信装置より発信される超音波が、高さが高い位置の区画収納空間に収納された物品により、遮断されて、超音波受信装置へ超音波が届かないことがあり、また超音波の飛び方によって、隣接する通路の超音波受信装置に受信され、誤った区画収納空間が認識されることがあった。

そこで、本発明は、棚の高さが高い場合においても、超音波受信装置の位置を確実に特定できる位置検出設備を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、物品または物品を収納した容器の入庫作業または出庫作業、あるいは物品のピッキング作業が行われる複数の物品収納部を備えた棚設備において、作業用通路より前記物品収納部に対して前記作業を実行するフォークリフトの位置を検出する位置検出設備であって、前記フォークリフトに、超音波発信器を、前記フォークリフトにより前記物品収納部に対して前記作業を行うときに前記作業用通路の通路方向に超音波が発信されるように取付け、前記作業用通路の上方に、前記超音波発信器より発信された超音波を受信する複数の超音波受信器を設け、前記複数の超音波受信器によりそれぞれ受信された超音波の検出結果により、前記超音波発信器の空間絶対座標を検出する位置測定装置を設けることを特徴とするものである。

上記構成によれば、超音波発信器より作業用通路の通路方向に飛ぶように発信された超音波は、作業用通路の上方に設けた複数の超音波受信器により受信され、受信された超音波の検出結果により超音波発信器の空間絶対座標が検出され、フォークリフトの位置が検出される。このとき、超音波は、超音波発信器より作業用通路の通路方向に飛ぶように発信されることにより、棚設備の高さが高い場合でも、物品または物品を収納した容器により超音波が遮断されて超音波受信器に到達しない事態が回避され、確実に超音波受信器の位置を特定できる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記超音波発信器を、垂直上方および両斜め上方の３方向へ放射状に超音波を発信する発信器とすることを特徴とするものである。

フォークを最も高い位置まで上げて作業を行うとき等、超音波発信器が天井に近くなると、単に垂直方向に放射状に超音波を発信するだけでは、複数の超音波受信器に超音波が到達しない恐れがある。

上記構成によれば、両斜め上方、および垂直上方へ放射状に超音波を発信することにより、天井近くに超音波発信器が位置したときにでも、確実に複数の超音波受信器に超音波が到達することができ、超音波発信器の位置を測定することができる。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記超音波発信器は、前記フォークリフトからの指令により超音波を発信することを特徴とするものである。

位置測定装置からの指令で超音波発信器より超音波を発信するようにすることも可能であるが、多数のフォークリフトが活動しているとき、位置測定装置からの指令でこれらフォークリフトに順に指令を出しているならば、実際に位置の測定が必要なフォークリフトの位置が特定されない恐れがある。

上記構成によれば、フォークリフトからの指令により超音波を発信し、位置測定装置によりフォークリフトの位置を測定させることで、実際に位置の測定が必要なフォークリフトの超音波発信器の座標が求められる。

また請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記複数の物品収納部が、前記作業用通路を挟んで対向して配置されるとき、前記超音波受信器は作業用通路毎にグループ化され、前記位置測定装置は、最初に超音波を受信した超音波受信器が属するグループの超音波受信器の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求めることを特徴とするものである。

超音波が作業用通路を越えた超音波受信器に受信されることがあり、最初に超音波を受信した超音波受器と、通路を越えた超音波受信器の超音波の検出結果により空間絶対座標を検出すると、誤検出となる恐れがある。

上記構成によれば、最初に超音波を受信した超音波受信器が属するグループの超音波受信器の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求めることにより、正確にフォークリフトの超音波発信器の空間絶対座標が求められる。

また請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明であって、前記位置測定装置は、前記グループの超音波受信器の中より３台の超音波受信器の組み合わせを形成し、各組み合わせの超音波受信器の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求め、これら求めた空間絶対座標の誤差が予め設定された規定値以下のとき、求めた空間絶対座標が正しいものと認識し、その代表値を出力することを特徴とするものである。

上記構成によれば、グループの超音波受信器の中の組み合わせで、空間絶対座標が求められ、これら空間絶対座標の誤差により正しく空間絶対座標が求められているかどうかが判断され、正しいときその代表値（例えば、これら空間絶対座標の中で中間の空間絶対座標）が出力され、よって、信頼性の高い空間絶対座標が得られる。

また請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明であって、前記超音波発信器は、前記フォークリフトが、リーチフォークリフトのとき、フォークとともに昇降するバックレスト上に取付けられ、ピッキングフォークリフトのとき、フォークとともに昇降する運転室のヘッドガード上に取付けられていることを特徴とするものである。

上記構成によれば、超音波発信器は、フォークリフトがリーチフォークリフトのときバックレスト上に取付けられ、フォークとともに上下動し、フォークの位置に最も近くて、物品または容器の移載に支障がなく、接触しない位置に置かれる。また超音波発信器は、ピッキングフォークリフトのときフォークとともに昇降する運転室のヘッドガード上に取付けられ、物品または容器の移載を行う作業者の頭位置に近く、移載作業に支障をきたすことがない位置に置かれる。

また請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明であって、前記フォークリフトが、リーチフォークリフトのときフォークの向きと直角な方向の向きに超音波を発信するように前記超音波発信器を取付け、ピッキングフォークリフトのときフォークの向きと平行な向きに超音波を発信するように前記超音波発信器を取付けることを特徴とするものである。

物品収納部に対して作業を行う際、フォークリフトがリーチフォークリフトのときフォークリフトはフォークが物品収納部内に差し込まれる形態になり、ピッキングフォークリフトのときフォークは物品収納部に差し込まれないため、フォークリフトは物品収納部に横付けされる形態となる。よって、フォークリフトがリーチフォークリフトのときと、ピッキングフォークリフトのときとでは、フォークリフトの姿勢（向き）が９０度異なる。

上記構成によれば、物品収納部に対して作業を行う際、リーチフォークリフトのときと、ピッキングフォークリフトのときとでは、フォークリフトの姿勢が９０度異なることから、リーチフォークリフトのときフォークの向きと直角な方向の向きに超音波を発信し、ピッキングフォークリフトのときフォークの向きと平行な向きに超音波を発信することにより、超音波が物品または物品を収納した容器に遮断されずに、作業用通路内を飛び、超音波受信器に到達する。

本発明の位置検出設備は、超音波は、超音波発信器より作業用通路の通路方向に発信されることにより、棚設備の高さが高い場合でも、物品または物品を収納した容器により超音波が遮断されて超音波受信器に到達しない事態を回避でき、確実に超音波発信器の空間絶対座標を得ることができる、という効果を有している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における位置検出設備を備えた棚設備（倉庫設備）の格納エリアの要部斜視図、図２は同棚設備の格納エリアの平面図である。

棚設備の格納エリアには、複数の固定棚群（グループ）１が設けられている。
各固定棚群１は、フォークリフト２と作業者がこれら固定棚群１に対して作業を実行する作業用通路３を挟んで（あるいは作業用通路３に面して）、ケース（物品の一例）４が載置されるパレット（容器の一例）５を収納する複数列および複数段（図では３段）の区画収納空間（物品収納部の一例）６を備えた固定棚７が配置されて構成されている。

棚設備においては、荷役車両であるフォークリフト２として、リーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０が使用される。これらリーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０について説明する。

リーチフォークリフト１０は、図３に示すように、車体１１と、車体１１の前方へ突設される（前後方向とは直角な）左右一対のフォーク１２と、フォーク１２に支持されたパレット５の側面（車体１１側の面）を支持するバックレスト１４と、フォーク１２およびバックレスト１４を昇降させるマスト１５等から構成され、前記マスト１５を、車体１１の前部両側の左右一対のアウトリガー１６で垂直に支持し、アウトリガー１６に沿って前後方向に出退自在としている。上記マスト１５を前後方向に出退動し、マスト１５のフォーク１２およびバックレスト１４を昇降動することによりパレット５の掬い、卸し動作が実行される。

また、車体１１には、運転者が乗車する運転スペース１７や荷役・走行操作装置（フォーク１２の昇降用の操作レバーやハンドルなど）１８が設けられており、さらに運転スペース１７の上方にはヘッドガード１９が設けられている。

また、バックレスト１４の略上方中央部（フォーク１２とともに上下動し、フォーク１２の位置に最も近くて、ケース４またはパレット５の移載に支障がなく、接触しない位置）の上面には、フォークリフト２の位置を知らせるために、超音波を、１直線上で両斜め上方、および垂直上方の３方に放射状に発信する超音波発信器２１Ａが取付けられている。またマスト１５の上方には、車体１１の運転スペース１７に向けて、後述する管理用コントローラ５１との間で、入出庫指令等を含むデータの送受信が可能な端末装置２２が取付けられている。さらに運転スペース１７の上方を覆うヘッドガード１９の上面に超音波発信器のコントローラ２３が取付けられている。この超音波発信器のコントローラ２３は、端末装置２２に接続されており、端末装置２２からの駆動信号（詳細は後述する）に応じて超音波発信器２１Ａを駆動して超音波を発信させるとともに、その発信時刻を端末装置２２へ出力する機能を有している。

またリーチフォークリフト１０の前記超音波発信器２１Ａは、図５（ａ）に示すように、直方体の長軸方向の両端をそれぞれ長軸方向へ斜め３角形状に切り欠いた形状としており、超音波の発信口２５が両斜め切り欠き部および中央上方部に、両斜め上方、および垂直上方の３方に向けて設けられており、入出庫作業時に左右方向の向き（フォーク１２が突出された向きとは直角な向き）に超音波が発信されるように、すなわち作業用通路３の通路方向に超音波が発信されるようバックレスト１４に取付けられている。

また前記ピッキングフォークリフト３０は、図４に示すように、車体３１と、車体３１の前方に配置される運転室３２と、この運転室（運転台）３２を昇降可能に支持する左右一対のマスト３３と、運転室３２の前方に突設され運転室３２と一体に昇降する左右一対のフォーク３４等から構成され、マスト３３の昇降動により運転室３２を昇降することにより、運転室３２に搭乗する作業者により区画収納空間６のケース４に対してピッキング作業が実行され、また運転室３２の昇降動によりフォーク３４を昇降することによりパレット５の掬い、卸し動作が実行される。

また運転室３２の上部には運転室３２を覆うようにヘッドガード３５が設けられ、さらに運転室３２内の前部には荷役・走行操作装置（走行および運転室３２の昇降等を行う運転装置）３６と、リーチフォークリフト１０と同様の端末装置２２が設けられている。

そして、ヘッドガード３５の所定位置（ケース４の移載を行う作業者の頭位置に近く、移載作業に支障をきたすことがない、運転室３２内の作業者の立つ位置の略上方位置）の上面には、超音波を両斜め上方、および垂直上方の３方に放射状に発信する超音波発信器２１Ｂが取付けられ、またヘッドガード３５の上面には、リーチフォークリフト１０と同様の超音波発信器のコントローラ２３が取付けられている。

また、ピッキングフォークリフト３０の超音波発信器２１Ｂは、図５（ｂ）に示すように、直方体の長軸方向の両端をそれぞれ短軸方向で互いに異なる方向へ斜め３角形状に切り欠いた形状としており、超音波の発信口２５が両斜め切り欠き部および中央上方部に、両斜め上方、および垂直上方の３方に向けて設けられており、ピッキング作業時に、前後方向の向き（フォーク３４が突出された向きと平行な向き）に超音波が発信されるように、すなわち作業用通路３の通路方向に超音波が発信されるようヘッドガード３４に取付けられる。

すなわち、区画収納空間６に対して作業を実行する際、フォークリフト２がリーチフォークリフト１０のときはフォーク１２が区画収納空間６内に差し込まれる形態になるのに対して、ピッキングフォークリフト３０のときはフォーク３４は区画収納空間６に差し込まれず、ピッキングフォークリフト３０は区画収納空間６に横付けされる形態となり、フォークリフト２がリーチフォークリフト１０のときと、ピッキングフォークリフト３０のときとでは、フォークリフト２の姿勢が９０度異なる。よって、図６に矢印で示すように、リーチフォークリフト１０のとき左右方向の向きに超音波を発信し、ピッキングフォークリフト３０のとき前後方向の向きに超音波を発信することにより、超音波は作業用通路３の通路方向に発信されて作業用通路３内を飛び、超音波が区画収納空間６のパレット５やケース４に遮断されずに、後述する超音波受信器４５に到達できる。

上記端末装置２２には、超音波発信器のコントローラ２３が接続され、内部に端末装置２２のコントローラ４０と無線通信装置４３（図７）が設けられ、表面には、コントローラ４０により機能するタッチパネル４１付きの液晶表示パネル４２が設けられ、タッチパネル４１に設けられる棚確定押釦スイッチ（図示せず）の操作に応じて、端末装置２２のコントローラ４０より、超音波発信器のコントローラ２３へ超音波の発信指令が出力され、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂより超音波が発信される。

また図１および図２に示すように、各固定棚群１の作業用通路３の上方の天井部にはそれぞれ、所定間隔を設けてフォークリフト２の超音波発信器２１から発信される超音波を受信する複数（図では５個）の超音波受信器４５が備えられている。またこれら超音波受信器４５に接続されて、超音波を発信した超音波発信器２１の空間絶対座標（倉庫内の一点を原点とする３次元座標）を測定する位置測定装置（測定器本体）４６（図７）が設けられている。また超音波受信器４５は固定棚群１毎にグループされており、位置測定装置４６は、最初に超音波を受信した超音波受信器４５が属する固定棚群１の超音波受信器４５の検出結果に基づいて、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標を求めるものであり、この固定棚群１の３個の超音波受信器４５によりそれぞれ受信されるまでの時間（検出結果の一例）を計測し、それぞれ超音波発信器２１Ａ，２１Ｂまでの距離を算出しこれらを比較する（三角測量）ことで、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標を求める。なお、位置測定装置４６は、最初に超音波を受信した超音波受信器４５が属する固定棚群１の中の３個の超音波受信器４５の組み合わせを形成し、各組み合わせ毎に空間絶対座標を計算し、これら空間絶対座標間の誤差が予め設定され規定値を越える場合はエラーとし、規定値以内のとき、正しいと判断し、その代表値として、例えば複数の空間絶対座標の中の中間の空間絶対座標を選択して管理用コントローラ５１へ出力している。

また図７に示すように、棚設備の格納エリアには、棚設備の管理・指示手段として、コンピュータからなる管理用コントローラ５１が設けられている。またこの管理用コントローラ５１にバス５２が接続されており、このバス５２に、フォークリフト２の端末装置２２の無線通信装置４３との間でデータの送受信を行う無線通信装置５４と、位置測定装置４６が接続されている。

管理用コントローラ５１は、在庫データとして、ロケーション（作業用通路ナンバー、固定棚１の区画収納空間６の列ナンバー、段ナンバー）により特定される区画収納空間６毎に、パレット５のコード（容器を特定する情報の一例）およびパレット５に載置されているケース４の商品コードおよび数量を管理しており、また無線通信装置５４，４３を介して端末装置２２に作業用の入庫データまたは出庫データまたはピッキングデータを送信し、フォークリフト２の作業者に実行する作業を指令する。また入庫データまたは出庫データまたはピッキングデータを送信したフォークリフト２のナンバー（フォークリフト２を特定するデータの一例）を管理、すなわち作業実行中のフォークリフト２を管理している。

また管理用コントローラ５１には、各区画収納空間６を特定する空間を空間絶対座標により設定するマップが予め設けられている。上述したように、リーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０では、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの取付け位置が異なり、また運用が異なるため、作業時に超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの停止する位置が空間的に異なる。よって、リーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０毎に、同じ区画収納空間６を特定するマップ（空間）の設定を変える必要あり、別のマップが設けられている。具体的には、リーチフォークリフト１０では、フォーク１２を使用してパレット５の入出庫作業を行い、ピッキングフォークリフト３０では、運転室３２に搭乗した作業者がパレット５からケース４のピッキング作業を行うため、段方向（高さ方向）のマップ（Ｚ軸）を、リーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０により、区画収納空間６を特定する空間の空間絶対座標を変更している。なお、平面のマップ（Ｘ軸−Ｙ軸）は、リーチフォークリフト１０とピッキングフォークリフト３０とも同じとしており、図６に示すように、作業用通路３に沿ってその略中央ライン上に、区画収納空間６を特定しない中央不感帯ゾーン６１が形成され、また並んで配置されている区画収納空間６間に、隣接不感帯ゾーン６２が形成され、これら不感帯ゾーン６１，６２を除いて各区画収納空間６毎にそれぞれ検出平面エリア（ＸＹ絶対座標により設定）６３が形成されている。

また管理用コントローラ５１は、フォークリフト２の端末装置２２より、棚確定押釦スイッチが操作されたことにより送信される棚確定データ（フォークリフト２の特定のナンバーと、超音波発信時刻のデータを含む）を入力すると、棚確定押釦スイッチが操作されたフォークリフト２の特定のナンバーを確定して、フォークリフト２がリーチフォークリフト１０かピッキングフォークリフト３０かを判断してマップを選択し、超音波発信時刻のデータを位置測定装置４６へ出力し、続いて位置測定装置４６により超音波発信器２１の空間絶対座標が検出されると、この検出された空間絶対座標と前記マップとして設定された空間絶対座標により、区画収納空間６を特定し、前記特定のナンバーのフォークリフト２に対して前記入出庫指令により指示した区画収納空間６と一致するかを確認し、その良否の確認結果のデータ（前記特定のナンバーを含む）を無線通信装置５４，４３を介してフォークリフト２の端末装置２２へ送信する。これにより、端末装置２２は、無線通信装置４３より良否の確認結果のデータ（前記特定のナンバーを含む）を入力すると、前記特定のナンバーにより自身への送信データかどうかを確認し、自身への送信データと確認すると、液晶表示パネル４２へ良否の確認結果（良好または不良）を表示する。

上記構成による区画収納空間６のロケーションの特定手順を説明する。
ステップ−１
作業者は、リーチフォークリフト１０の場合、入出庫作業を実行する区画収納空間６へフォーク１２を差し込み、ピッキングフォークリフト３０の場合、ピッキング作業を実行する区画収納空間６へ運転室３２を昇降させ、その後、端末装置２２の棚確定押釦スイッチを操作する。
ステップ−２
棚確定押釦スイッチが操作されると、端末装置２２より超音波発信器のコントローラ２３へ駆動信号が出力され、超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂより一定時間、３方向へ超音波が発信される。
ステップ−３
超音波発信器のコントローラ２３より端末装置２２へ超音波の発信時刻がフィードバックされ、端末装置２２は、この超音波の発信時刻およびフォークリフトを特定するナンバーを含んだ、棚確定押釦スイッチの操作による棚確定データを管理用コントローラ５１へ送信する。
ステップ−４
管理用コントローラ５１は、棚確定データを入力すると、棚確定押釦スイッチが操作されたフォークリフト２の特定のナンバーを確定し、指令を出力したフォークリフトがリーチフォークリフト１０かピッキングフォークリフト３０かによりマップを選択する。
ステップ−５
続いて、管理用コントローラ５１は、棚確定データに含まれた超音波の発信時刻を位置測定装置４６へ出力する。
ステップ−６
超音波は、複数の超音波受信器４５により検出され、これら超音波受信器４５の検出結果が位置測定装置４６へ入力され、位置測定装置４６は、各超音波受信器４５の超音波受信時刻を求める。
ステップ−７
続いて位置測定装置４６は、これら超音波受信時刻より、最初に超音波を受信した超音波受信器４５が属する固定棚群１を選択する。
ステップ−８
次に、位置測定装置４６は、選択した固定棚群１の超音波受信器４５の中で、３個の超音波受信器４５の組み合わせを形成し、各組み合わせ毎にそれぞれ、超音波受信時刻と管理用コントローラ５１より入力した超音波の発信時刻との時間差により、各超音波受信器４５と超音波発信器２１の距離を測定し、三角測量により超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂの空間絶対座標を検出する。
ステップ−９
そして、位置測定装置４６は、各組み合せの空間絶対座標の誤差を求め、これら誤差が規定値を越える場合はエラーとし、規定値以内のとき正しいとし、代表する空間絶対座標（例えば、複数の空間絶対座標の中の中間値）を選択して管理用コントローラ５１へ出力する。
ステップ−１０
管理用コントローラ５１は、位置測定装置４６により検出された超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂの空間絶対座標が入力されると、この検出された空間絶対座標と、マップとして設定された空間絶対座標により、区画収納空間６のロケーションを特定する。

以上のステップにより、特定された区画収納空間６のロケーションが特定されると、入出庫指令により指定された区画収納空間６へフォーク１２が挿入されているか、またはピッキング指令により指定された区画収納空間６へ運転室３２が昇降されているか、すなわち指令通りの区画収納空間６に対して作業が実行されているかその良否が確認される。良好のとき在庫データが更新され、誤っているとき、端末装置２２へエラー信号が送信されて端末装置２２の液晶表示パネル４２に、不良を表示させ、再入出庫作業または再ピッキング作業が促される。

以上のように、本実施の形態によれば、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂより作業用通路３の通路方向に飛ぶように超音波が発信されることにより、固定棚７の高さが高い場合でも、ケース４またはケース４を収納したパレット５により超音波が遮断されて超音波受信器４５に到達しない事態を回避することができ、確実に超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標を得ることができる。

また本実施の形態によれば、両斜め上方、および垂直上方へ超音波を発信することにより、天井近くに超音波発信器２１Ａ，２１Ｂが位置したときにでも、確実に複数の超音波受信器４５に超音波を到達させることができ、測定不能、あるいは誤った測定となることを避けることができる。

また位置測定装置４６からの指令で超音波発信器２１Ａ，２１Ｂより超音波を発信するようにすることも可能であるが、多数のフォークリフト２が活動しているとき、位置測定装置４６からの指令でこれらフォークリフト２に順に指令を出しているならば、実際に作業を実行しているフォークリフト２の位置が特定されない恐れがある。本実施の形態によれば、フォークリフト２の端末装置２２からの指令により超音波を発信し、位置測定装置４６によりフォークリフト２の超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの位置を測定させることで、実際に位置の測定が必要なフォークリフト２の位置（超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標）を迅速に求めることができる。

また超音波が作業用通路３を越えた超音波受信器４５に受信されることがあり、最初に超音波を受信した超音波受信器４５と、作業用通路３を越えた超音波受信器４５の超音波の検出結果により空間絶対座標を検出して、誤った位置の測定となる恐れがあるが、本実施の形態によれば、最初に超音波を受信した超音波受信器４５が属するグループの超音波受信器４５の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求めることにより正確に、フォークリフト２が位置する作業用通路３に面した区画収納空間６の空間絶対座標を求めることができる。

また本実施の形態によれば、前記グループの超音波受信器４５の中の組み合わせで、空間絶対座標が求められ、これら空間絶対座標の誤差により正しく空間絶対座標が求められているかどうかが判断され、代表値（例えば、これら空間絶対座標の中で中間の空間絶対座標）が出力されることにより、空間絶対座標の信頼性を向上でき、確実に区画収納空間６の特定を行うことができる。

また本実施の形態によれば、超音波発信器２１Ａは、フォークリフト２がリーチフォークリフト１０のときバックレスト１４の略上部中央に取付けられ、フォークとともに上下動し、フォーク１２の位置に最も近くて、パレット５の移載に支障がなく、接触しない位置に置かれ、また超音波発信器２１Ｂは、ピッキングフォークリフト３０のときフォーク３４とともに昇降する運転室３２のヘッドガード３５の略上部中央に取付けられ、作業者の頭位置に近く、移載作業に支障をきたすことがない位置に置かれることによって、入出庫作業あるいはピッキング作業を行っている区画収納空間６の特定をより容易に正確とすることが可能となる。

また本実施の形態によれば、区画収納空間６に対する作業の際、リーチフォークリフト１０のときと、ピッキングフォークリフト３０のときとでは、フォークリフト２の姿勢が９０度異なることから、リーチフォークリフト１０のとき左右方向（フォーク１２が突出された向きと直角な方向）の向きに超音波を発信し、ピッキングフォークリフト３０のとき前後方向（フォーク３４が突出された向きと平行な方向）の向きに超音波を発信することにより、超音波が区画収納空間６のケース４やパレット５物品収納部に遮断されずに、超音波受信器４５に到達でき、測定不能、あるいは誤った測定となることを避けることができる。

また本実施の形態によれば、位置測定装置４６により超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標、すなわちフォークリフト２の入出庫あるいはピッキング位置が検出されると、この検出された空間絶対座標とマップとして設定された空間絶対座標により区画収納空間６が特定され、入出庫あるいはピッキング指令により指示した区画収納空間６と一致するかが確認され、その確認結果がフォークリフト２の端末装置２２へ送信されることによって、フォークリフト２の作業者は、入出庫あるいはピッキングを実行する区画収納空間６が、入庫指令、出庫指令あるいはピッキング指令により指示された区画収納空間６かどうかを入出庫作業あるいはピッキング作業を実行する前に確認することができ、誤った作業を防止でき、また作業者は高い位置の区画収納空間６のロケーションを下から見上げて確認する必要がなくなり、作業効率が改善される。また管理用コントローラ５１は、確実な在庫管理を行うことができ、さらに作業の進捗状況を逐次確認することができる。

また本実施の形態によれば、フォークリフト２がリーチフォークリフト１０かピッキングフォークリフト３０かにより、作業時に超音波発信器２１の停止する位置が空間的に異なることから、同じ区画収納空間６を特定するマップ（空間）の設定を変えることにより、入出庫作業あるいはピッキング作業を実行している区画収納空間６を正確に特定することができる。

なお、上記実施の形態では、ピッキングフォークリフト３０に、超音波発信器２１Ｂを取付けているが、ピッキングフォークリフト３０のヘッドガード３５上に、超音波発信器２１Ａを、ピッキングフォークリフト３０により固定棚７の区画収納空間６に対してピッキング作業を行うときに作業用通路３の通路方向に超音波が発信されるように取付けるようにしてもよいことは、いうまでもない。

また上記実施の形態では、物品収納部を固定棚群１により構成しているが、物品収納部を移動棚で構成してもよく、あるいは物品収納部を床面（平面）に範囲を指定して形成してもよい。

また本実施の形態では、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂをフォークリフト１０，３０に取付けているが、超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂを携帯型として、作業者に持たせることも可能である。このとき、作業者は、超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂから超音波を発信するとき、作業用通路３に沿って超音波が飛ぶように超音波発信器２１Ａまたは２１Ｂの向きを調整する。

また本実施の形態では、超音波の検出結果を、超音波受信時刻と超音波発信時刻との時間差としているが、超音波受信器４５により検出された超音波の強弱とすることもできる。このとき、各超音波受信器４５毎に、超音波発信器２１Ａ，２１Ｂまでの距離を求め、三角測量により超音波発信器２１Ａ，２１Ｂの空間絶対座標を検出する。

また本実施の形態では、容器をケース４を載置したパレット５としているが、コンテナやダンボールなどであってもよい。
また本実施の形態では、管理用コントローラ５１に各区画収納空間６のマップを設定しているが、各フォークリフト２の端末装置２２のコントローラ４０に、その機種（リーチフォークリフトまたはピッキングフォークリフト）により、マップを設定するようにすることもできる。このとき、位置測定装置４６から空間絶対座標を無線通信装置５４，４３を介して端末装置２２へ送信し、端末装置２２のコントローラ４０により入庫作業、出庫作業、ピッキング作業を実行している区画収納空間６の良否判定を行う。

また本実施の形態では、ピッキングフォークリフト３０をピッキング作業専用に使用しているが、フォーク３４を使用したフォークリフトとして使用することもできる。このとき、管理用コントローラ５１に、フォーク３４を使用するピッキングフォークリフト３０として予め登録するか、あるいは端末装置２２を使用してピッキングフォークリフト３０の作業者が、フォークリフトとして使用するのか、ピッキングフォークリフトとして使用するのかを選択して、管理用コントローラ５１に登録するようにする。

本発明の実施の形態における位置検出設備を備えた棚設備の要部斜視図である。 同棚設備の概略平面図である。 同棚設備で使用されるリーチフォークリフトの概略斜視図である。 同棚設備で使用されるピッキングフォークリフトの概略斜視図である。 同棚設備で使用される超音波発信器の斜視図である。 同棚設備で使用される超音波発信器の超音波の発信方向を示す図である。 同棚設備の制御構成図である。 同棚設備の作業を実行する区画収納空間を特定する手順図である。

符号の説明

１ 固定棚群
２ フォークリフト
３ 作業用通路
４ ケース
５ パレット
６ 区画収納空間
１０ リーチフォークリフト
１２ フォーク
１４ バックレスト
２１Ａ，２１Ｂ 超音波発信器
２２ 端末装置
３０ ピッキングフォークリフト
３２ 運転室
３５ ヘッドガード
４１ タッチパネル
４２ 液晶表示パネル
４３，５４ 無線通信装置
４５ 超音波受信器
４６ 位置測定装置
５１ 管理用コントローラ

Claims (7)

1. 物品または物品を収納した容器の入庫作業または出庫作業、あるいは物品のピッキング作業が行われる複数の物品収納部を備えた棚設備において、作業用通路より前記物品収納部に対して前記作業を実行するフォークリフトの位置を検出する位置検出設備であって、
   前記フォークリフトに、超音波発信器を、前記フォークリフトにより前記物品収納部に対して前記作業を行うときに前記作業用通路の通路方向に超音波が発信されるように取付け、
   前記作業用通路の上方に、前記超音波発信器より発信された超音波を受信する複数の超音波受信器を設け、
   前記複数の超音波受信器によりそれぞれ受信された超音波の検出結果により、前記超音波発信器の空間絶対座標を検出する位置測定装置を設けること
   を特徴とする位置検出設備。
2. 前記超音波発信器を、垂直上方および両斜め上方の３方向へ放射状に超音波を発信する発信器とすること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出設備。
3. 前記超音波発信器は、前記フォークリフトからの指令により超音波を発信すること
   を特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の位置検出設備。
4. 前記複数の物品収納部が、前記作業用通路を挟んで対向して配置されるとき、前記超音波受信器は作業用通路毎にグループ化され、
   前記位置測定装置は、最初に超音波を受信した超音波受信器が属するグループの超音波受信器の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求めること
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の位置検出設備。
5. 前記位置測定装置は、前記グループの超音波受信器の中より３台の超音波受信器の組み合わせを形成し、各組み合わせの超音波受信器の検出結果に基づいて、空間絶対座標を求め、これら求めた空間絶対座標の誤差が予め設定された規定値以下のとき、求めた空間絶対座標が正しいものと認識し、その代表値を出力すること
   を特徴とする請求項４に記載の位置検出設備。
6. 前記超音波発信器は、前記フォークリフトが、リーチフォークリフトのとき、フォークとともに昇降するバックレスト上に取付けられ、ピッキングフォークリフトのとき、フォークとともに昇降する運転室のヘッドガード上に取付けられていること
   を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の位置検出設備。
7. 前記フォークリフトが、リーチフォークリフトのときフォークの向きと直角な方向の向きに超音波を発信するように前記超音波発信器を取付け、ピッキングフォークリフトのときフォークの向きと平行な向きに超音波を発信するように前記超音波発信器を取付けること
   を特徴とする請求項６に記載の位置検出設備。
   

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