JP2009227366A - 移動台車システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業通路内の人または障害物を良好に検出し得る移動台車システムを安価に提供する。
【解決手段】移動台車システムは、移動棚１２〜１４（移動台車）間に択一的に形成される作業通路Ａ〜Ｃを視野として撮像可能なカメラ３０（３０ａ，３０ｂ）と、このカメラ３０（３０ａ，３０ｂ）の撮像画像にて作業通路Ａ〜Ｃの内領域に対応する監視画像領域Ａｉｎ〜Ｃｉｎと同作業通路Ａ〜Ｃの外領域に対応する非監視画像領域Ａｏｕｔ〜Ｃｏｕｔとの境界線を規定する基準点となるマーカーＭと、オン操作により移動棚１２〜１４の移動を開始させるリモコン５０（操作手段）と、リモコン５０の操作スイッチ５１がオン操作されたとき、監視画像領域Ａｉｎ〜Ｃｉｎ内に人または障害物が検出されないことを条件として、移動棚１２〜１４を移動させるための移動機構２０を駆動するコントローラ４０（制御手段）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動台車システムに関し、特に人または障害物の有無に応じて移動台車の移動を禁止・許容する移動台車システムに関する。

この種の移動台車システムとして、例えば下記特許文献１に記載されているように、モータおよび駆動ホイール（電動アクチュエータ）により所定方向に移動可能に並設される移動棚（移動台車）間に択一的に作業通路が形成されるものが知られている。この特許文献１に記載された移動台車システムでは、人または障害物を検出するために投光器と受光器からなる複数の光電センサが移動棚に設けられている。各投光器からの検出用光線は、中間に位置する移動棚および作業通路の空間を通して各受光器で受光される。この特許文献１に記載されたシステムによれば、光電センサにより作業通路内の人または障害物が検出された場合に、移動棚を移動させないようにすることが可能である。このため、作業通路内にいる人の安全性を確保することができ、また作業通路内にある障害物の破損を防止することができる。

特開平５−１８６０１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された移動台車システムでは、複数の光電センサが移動棚に設けられている。この場合、隣り合う光電センサの設置間隔が長すぎると、作業通路内に人または障害物が存在しているにも関わらず、人または障害物を良好に検出できないおそれがあった。一方、隣り合う光電センサの設置間隔が短かければ、人または障害物を良好に検出することができるが、この場合は光電センサの設置数が多くなるので、システムが高価になるという問題もあった。

本発明の課題は、作業通路内の人または障害物を良好に検出し得る移動台車システムを安価に提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明は、電動アクチュエータにより所定方向に移動可能に並設される移動台車間に択一的に作業通路が形成される移動台車システムにおいて、作業通路を視野として撮像可能なカメラと、このカメラの撮像画像にて作業通路の内領域に対応する監視画像領域と同作業通路の外領域に対応する非監視画像領域との境界線を規定する基準点となるマーカーと、オン操作により移動台車の移動を開始させる操作手段と、操作手段がオン操作されたとき、監視画像領域内に人または障害物が検出されないことを条件として、電動アクチュエータを駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする。この場合、制御手段は、例えば、撮像画像データに基づいた画像処理により監視画像領域内での人または障害物の有無を判定し、監視画像領域内に人または障害物なしと判定したとき電動アクチュエータへ駆動信号を出力するように設定されていると好適である。

本発明の移動台車システムにおいては、いずれかの移動台車間に形成された作業通路がカメラにより撮像される。このカメラの撮像画像は、基準点となるマーカーにより作業通路の内領域に対応する監視画像領域と作業通路の外領域に対応する非監視画像領域とに分割される。そして、移動台車の移動を開始させるために操作手段がオン操作されたとき、監視画像領域に人または障害物が検出されないことを条件として、制御手段により電動アクチュエータが駆動される。

近年、市場には、人または障害物を撮像可能かつ安価なカメラが出回るようになった。したがって、このようなカメラを用いることで、移動台車間に形成される作業通路内の人または障害物を良好に検出し、しかも移動台車システムを安価に構成することが可能である。

本発明の実施に際して、カメラは、移動台車に設けられ、作業通路の入り口の一方から同作業通路の他方を視野として撮像するものと、作業通路の入り口の他方から同作業通路の一方を視野として撮像するものとで構成されており、マーカーは、作業通路の入り口の少なくとも一端側に設けられているとよい。

人または障害物を検出する手段としてカメラを用いる場合、作業通路の入り口の一方から同作業通路の他方を視野として撮像するカメラだけを設置することとすると、そのカメラの視野に死角が生ずる可能性がある。したがって、作業通路の入り口の一方から同作業通路の他方を視野として撮像するカメラと、作業通路の入り口の他方から同作業通路の一方を視野として撮像するカメラとを移動台車に設けるように構成することで、カメラの視野に死角が生ずることを回避することができ、作業通路における人または障害物の検出をより確実なものとすることができる。また、移動台車システムの設置環境によっては、作業通路の一端側に建物の壁等の構造材が隣接していることがある。このような場合には、その作業通路の一端側の外領域に人の入り込むおそれがないので、その作業通路の一端側では作業通路の内領域に対応する監視画像領域と同作業通路の外領域に対応する非監視画像領域とを境界線で分割する必要がない。したがって、作業通路の一端側にて境界線を規定する基準点となるマーカーを省略可能な場合もある。

また、本発明の実施に際して、操作手段は、カメラの撮像画像データに基づいて撮像画像を表示する表示部を備えており、制御手段は、操作手段の表示部にカメラの撮像画像データに基づいた撮像画像が表示され、かつ、操作手段が再度オン操作されたとき電動アクチュエータへ駆動信号を出力するように設定されているとよい。

これによれば、撮像画像データに基づいて操作手段の表示部に撮像画像が表示され、かつ、操作手段が再度オン操作されたとき、制御手段により電動アクチュエータが駆動される。すなわち、制御手段による人または障害物の判定と、作業者による撮像画像の視認との二重の判断動作を経た後、作業者による操作手段のオン操作により電動アクチュエータが駆動されるので、移動台車の移動に際しての安全性をより良好に確保することができる。

ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は同第１実施形態に係る移動台車システムの要部を概略的に示すブロック図であり、図２は移動台車の平面図、図３は図２の正面図、図４は図２の側面図である。この移動台車システムは、ラック１０、移動機構２０、カメラ３０、コントローラ４０およびリモコン５０で構成されている。

ラック１０は、複数段の各棚板上に対象物Ｗを載置可能な固定棚１１と移動棚１２〜１４とを備えている。固定棚１１と移動棚１２〜１４は、図２および図４にて図示左右方向に並設されている。移動棚１２〜１４は、移動台車として機能するものであり、それぞれ電動モータ２１と走行車輪２２を含んでなる移動機構２０により、図２および図４にて図示左右方向に移動可能とされている。

移動棚１２〜１４の全てが図２および図４にて図示右方の移動位置へ移動した状態では、固定棚１１と移動棚１２間に作業通路Ａが形成される。この状態から、移動棚１２のみが固定棚１１に接近する図示左方の移動位置へ移動した場合には、移動棚１２と移動棚１３間に作業通路Ｂが形成される。一方、２つの移動棚１２，１３が固定棚１１に接近する図示左方の移動位置へ移動した場合には、移動棚１３と移動棚１４間に作業通路Ｃが形成される。そして、それぞれ確保された作業通路Ａ〜Ｃを利用して、作業通路Ａ〜Ｃに面する固定棚１１、移動棚１２〜１４の棚上に対象物Ｗを載置できるようになっている。

作業通路Ａ〜Ｃに面する固定棚１１、移動棚１２〜１４の支柱の下部には、所定の間隔でマーカーＭが設けられている。マーカーＭは、カメラ３０の撮像画像にて作業通路Ａ〜Ｃの内領域に対応する監視画像領域Ａｉｎ〜Ｃｉｎと作業通路Ａ〜Ｃの外領域に対応する非監視画像領域Ａｏｕｔ〜Ｃｏｕｔとの境界線を規定する基準点としての役割を果たしている（図７参照）。

移動機構２０（電動アクチュエータ）は、電動モータ２１と走行車輪２２に加えて、コントローラ４０からの駆動信号に基づいて電動モータ２１を駆動する駆動部２３を備えてなる。

カメラ３０は、周知のＣＣＤカメラ（例えば冷暗所でも画像認識可能な赤外投光領域撮像カメラ）であり、図２に示したように、作業通路Ａ〜Ｃを形成する固定棚１１、移動棚１２〜１４の所定のコーナー支柱に設置されている。具体的には、カメラ３０は、作業通路Ａ〜Ｃ毎に作業通路Ａ〜Ｃの入り口の前側（一方）から作業通路Ａ〜Ｃの入り口の後側（他方）を視野として撮像するカメラ３０ａと、作業通路Ａ〜Ｃの入り口の後側から作業通路Ａ〜Ｃの入り口の前側を視野として撮像するカメラ３０ｂとで構成されている。そして、カメラ３０ａ，３０ｂは、例えば図５（ａ）〜５（ｃ）にて作業通路Ａを代表して示すように、互いが対角に位置するように配置されており、カメラ３０ａの撮像領域ＩＭ１にカメラ３０ｂの死角領域ＢＳ２が含まれ、カメラ３０ｂの撮像領域ＩＭ２にカメラ３０ａの死角領域ＢＳ１が含まれるように設定されている。

また、各カメラ３０（３０ａ，３０ｂ）には、コントローラ４０からの撮像要求を表す信号を受信し、コントローラ４０へ撮像画像データを送信する送受信部３１が設けられている。

コントローラ４０は、ＣＰＵ４１，ＲＯＭ４２，メモリ４３，送受信部４４などを備えている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶された図６の遠隔移動制御プログラムの実行に従って画像処理を行い、その画像処理の結果に応じて移動機構２０の駆動部２３へ駆動信号を出力する。メモリ４３は、カメラ３０からの撮像画像データを記憶する。送受信部４４は、カメラ３０からの撮像画像データを受信し、またリモコン５０からの操作信号を受信する。

リモコン５０は、遠隔操作により移動棚１２〜１４を移動させるものであり、操作スイッチ５１、送受信部５２などを備えている。操作スイッチ５１は、作業通路Ａ〜Ｃを設定し、この設定した作業通路Ａ〜Ｃを形成するために移動機構２０を駆動する条件となるオン信号を出力する。送受信部５２は、操作スイッチ５１のオン信号をコントローラ４０へ送信する。

なお、リモコン５０に加えて、固定棚１１、移動棚１２，１３には、それぞれ操作部６０Ａ〜６０Ｃが設けられている（図２，図８参照）。操作部６０Ａ〜６０Ｃは、手動操作により作業通路Ａ〜Ｃをそれぞれ形成するものであり、移動機構２０を駆動するオン信号を出力する操作スイッチ６１と、作業通路Ａ〜Ｃが形成されているとき点灯状態となるインジケータランプ６２を備えてなる。これにより、作業者は、作業通路Ａ〜Ｃを直接視認できない位置からはリモコン５０の操作スイッチ５１を操作して移動棚１２〜１４を移動させることができ、作業通路Ａ〜Ｃを直接視認できる位置からは操作部６０Ａ〜６０Ｃの操作スイッチ６１を操作して移動棚１２〜１４を移動させることができるようになっている。

次に、上記のように構成した第１実施形態の作動について説明する。コントローラ４０のＣＰＵ４１は、図６の遠隔移動制御プログラムを繰り返し実行している。この遠隔移動制御プログラムは、ステップＳ１０にてその実行が開始され、ステップＳ１１にてリモコン５０の操作スイッチ５１がオン操作されたか否かを判定する。リモコン５０の操作スイッチ５１がオン操作されていない場合には、ステップＳ１１にて「Ｎｏ」と判定し、画像処理を行うことなくステップＳ１５にてこの遠隔移動制御プログラムの実行を終了する。この場合、操作部６０Ａ〜６０Ｃの操作スイッチ６１がオン操作された場合には、操作された操作部６０Ａ〜６０Ｃに応じて作業通路Ａ〜Ｃが形成されるように、対応する移動機構２０が駆動される。操作部６０Ａ〜６０Ｃによる操作スイッチ６１の操作の際には、通常、作業者により作業通路Ａに人がいるか、あるいは障害物がないかが確認されるので、移動棚１２〜１４の移動に際しての安全性が確保されているからである。

図２に示したように、作業通路Ａが形成されている状態から、例えば作業通路Ｂが形成されるようにリモコン５０の操作スイッチ５１が操作された場合には、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」、すなわち操作スイッチ５１のオン信号に基づいて、作業通路Ａに設置されたカメラ３０ａ，３０ｂから撮像画像データを受信し、この撮像画像データに基づいて画像処理を行う（ステップＳ１２）。

この画像処理においては、まず、カメラ３０ａ，３０ｂ毎に実際の撮像画像領域から、作業通路Ａの外領域に対応する非監視画像領域Ａｏｕｔ（Ａ１ｏｕｔ〜Ａ３ｏｕｔ）を排除する（図７参照）。次に、作業通路Ａの内領域に対応する監視画像領域Ａｉｎにおいて、実際の撮像画像と、人または障害物のない状態で予め撮像された基準画像との比較処理（マッピング）を行い、その差分の絶対値を演算する。この演算の際には、作業通路Ａの床色（光による反射部分を含む）とマーカーＭの部分が削除されるように設定されている（汚れ許容範囲内は削除色とされる）。そして、演算した差分の絶対値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、監視画像領域Ａｉｎにおいて、人がいる場合または障害物（例えば、１０cm×２０cm程度以上の大きさのもの）がある場合には、差分の絶対値が閾値以上となるように設定されている。

したがって、例えば図８（ａ）に示すように、作業通路Ａの内領域に人がいる場合や、図８（ｂ）に示すように、作業通路Ａの内領域に障害物がある場合には、前記差分の絶対値が閾値以上となる。このため、ステップＳ１３にて「Ｙｅｓ」、すなわち人または障害物ありと判定して、ステップＳ１５にてこの遠隔移動制御プログラムの実行を終了する。一方、作業通路Ａの内領域に人または障害物がない場合には、ステップＳ１３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４にて移動機構２０の電動モータ２１を駆動するように駆動部２３へ駆動信号を出力する。これにより、移動棚１２が固定棚１１側へ移動して、移動棚１２と移動棚１３間に作業通路Ｂが形成されるようになる。作業通路Ｃが形成される場合についても、作業通路Ｂが形成される場合と同様であり、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理により、移動棚１２，１３が固定棚１１側へ移動して、移動棚１３と移動棚１４間に作業通路Ｃが形成されるようになる。

この第１実施形態によれば、カメラ３０ａ，３０ｂを用いることで、移動棚１２〜１４間に形成される作業通路Ａ〜Ｃ内の人または障害物を良好に検出し、しかも移動台車システムを安価に構成することができる。

また、上記第１実施形態では、カメラ３０が、作業通路Ａ〜Ｃ毎に作業通路Ａ〜Ｃの入り口の前側（一方）から作業通路Ａ〜Ｃの入り口の後側（他方）を視野として撮像するカメラ３０ａと、作業通路Ａ〜Ｃの入り口の後側から作業通路Ａ〜Ｃの入り口の前側を視野として撮像するカメラ３０ｂとで構成されている。これにより、カメラ３０ａ，３０ｂの視野に死角が生ずることが回避される。

また、マーカーＭが、作業通路Ａ〜Ｃに沿って固定棚１１と移動棚１２〜１４の前後方向に所定間隔で設けられるとともに、作業通路Ａ〜Ｃの入り口の両端に設けられている。これにより、作業通路Ａ〜Ｃの外領域のうち後側領域Ａ３ｏｕｔ，Ｂ３ｏｕｔ，Ｃ３ｏｕｔ、および前側領域Ａ４ｏｕｔ，Ｂ４ｏｕｔ，Ｃ４ｏｕｔ（図７参照）を排除することで、作業通路Ａ〜Ｃにおける人または障害物の検出をより確実なものとすることができる。ただし、移動台車システムの設置環境によっては、作業通路Ａ〜Ｃの一端側に建物の壁等の構造材が隣接していることがある。このような場合には、その作業通路Ａ〜Ｃの一端側の外領域に人の入り込むおそれがないので、その作業通路Ａ〜Ｃの一端側のマーカーＭを省略することが可能である。

ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態では、リモコン５０が操作スイッチ５１と送受信部５２とを備えるように構成したが、この第２実施形態では、図１にて破線で示すように、リモコン５０が更にカメラ３０ａ，３０ｂによる撮像画像データに基づいて撮像画像を表示するモニター５３（例えば液晶ディスプレイ）と、モニター５３を駆動する駆動部５４とを備えている。この場合、送受信部５２は、操作スイッチ５１のオン信号をコントローラ４０へ送信する機能に加えて、コントローラ４０から撮像画像データを受信する機能を有している。これに対応して、コントローラ４０のＣＰＵ４１は、カメラ３０からの撮像画像データを送受信部４４を介してリモコン５０の送受信部５２へ送信するようになっている。また、この第２実施形態では、コントローラ４０のＣＰＵ４１が、図６の遠隔移動制御プログラムに代えて、例えば図１０の遠隔移動制御プログラムを実行するように構成されている。

次に、第２実施形態の作動について説明する。コントローラ４０のＣＰＵ４１は、図１０の遠隔移動制御プログラムを繰り返し実行している。この遠隔移動制御プログラムは、ステップＳ２０にてその実行が開始され、リモコン５０の操作スイッチ５１が操作されたとき、図６のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理と同じステップＳ２１〜２３の処理を実行する。ステップＳ２３にて「Ｎｏ」、すなわち人または障害物なしと判定した場合には、ステップＳ２４にてカメラ３０ａ，３０ｂによる撮像画像データをリモコン５０へ送信し、リモコン５０のモニター５３に撮像画像を表示させる。ステップＳ２４の処理後、リモコン５０の操作スイッチ５１が再度オン操作された場合には、ステップＳ２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２６にて移動機構２０の電動モータ２１を駆動するように駆動部２３へ駆動信号を出力する。

すなわち、この第２実施形態によれば、コントローラ４０による人または障害物の判定処理（ステップＳ２３）と、作業者によるリモコン５０のモニター５３での撮像画像の視認との二重の判断動作を経た後、リモコン５０の操作スイッチ５１の再度のオン操作により移動機構２０の電動モータ２１が駆動されるので、上記第１実施形態の効果に加えて、移動棚１２〜１４の移動に際しての安全性をより良好に確保することができる。

なお、上記第２実施形態では、リモコン５０の操作スイッチ５１のオン操作に応じて各カメラ３０（３０ａ，３０ｂ）の撮像画像データがコントローラ４０を経由してリモコン５０へ送信されるように構成したが、送受信態様はこれに限らず、例えばリモコン５０の操作スイッチ５１のオン操作、あるいは撮像画像データを要求するスイッチ操作に応じて各カメラ３０（３０ａ，３０ｂ）の撮像画像データが直接リモコン５０へ送信されるように構成してもよい。この場合、カメラ３０（３０ａ，３０ｂ）の送受信部３１とリモコン５０の送受信部５２とが、ＵＳＢユニット等の無線ユニットを介して送受信される構成とし、またリモコン５０の送受信部５２とコントローラ４０の送受信部４４とが、無線ユニットやＰＬＣ等を介して送受信される構成とした場合には、移動台車システムの設置自由度を高め、その使い勝手を向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、カメラ３０ａとカメラ３０ｂとを作業通路Ａ〜Ｃにて対角に位置するように配置したが、これに限らず、作業通路Ａ〜Ｃを形成する同じ棚側に位置するように配置してもよい。

また、移動棚の数、形状などについては、適宜設定変更可能である。

本発明の第１および第２実施形態に係り、移動台車システムの制御ブロック図。 図１の移動台車システムにおける移動棚および固定棚の平面図。 図２の正面図。 図２の側面図。 （ａ）はカメラによる撮像範囲を示す平面図。（ｂ）は一方のカメラによる撮像範囲を示す側面図。（ｃ）は他方のカメラによる撮像範囲を示す側面図。 本発明の第１実施形態に係り、図１に示したコントローラのＣＰＵによって実行される遠隔移動制御プログラムを示すフローチャート。 カメラによる撮像画像の監視画像領域と非像監視画像領域とを示す説明図。 （ａ）は作業通路に人がいる場合の説明図。（ｂ）は作業通路に障害物がある場合の説明図。 本発明の第２実施形態に係り、リモコンを示す正面図。 本発明の第２実施形態に係り、図１に示したコントローラのＣＰＵによって実行される遠隔移動制御プログラムを示すフローチャート。

符号の説明

１０ ラック
１１ 固定棚
１２〜１４ 移動棚（移動台車）
Ａ〜Ｃ 作業通路
Ｍ マーカー
Ａｉｎ〜Ｃｉｎ 監視画像領域
Ａｏｕｔ〜Ｃｏｕｔ 非監視画像領域
２０ 移動機構（電動アクチュエータ）
２１ 電動モータ
２２ 走行車輪
２３ 駆動部
３０（３０ａ，３０ｂ） カメラ
３１ 送受信部
ＩＭ１，ＩＭ２ 撮像領域
ＢＳ１，ＢＳ２ 死角領域
４０ コントローラ（制御手段）
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ メモリ
４４ 送受信部
５０ リモコン（操作手段）
５１ 操作スイッチ
５２ 送受信部
５３ モニター（表示部）
５４ 駆動部
６０Ａ〜６０Ｃ 操作部
６１ 操作スイッチ
６２ インジケータランプ

Claims (4)

1. 電動アクチュエータにより所定方向に移動可能に並設される移動台車間に択一的に作業通路が形成される移動台車システムにおいて、
   前記作業通路を視野として撮像可能なカメラと、
   このカメラの撮像画像にて前記作業通路の内領域に対応する監視画像領域と同作業通路の外領域に対応する非監視画像領域との境界線を規定する基準点となるマーカーと、
   オン操作により前記移動台車の移動を開始させる操作手段と、
   前記操作手段がオン操作されたとき、前記監視画像領域内に人または障害物が検出されないことを条件として、前記電動アクチュエータを駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする移動台車システム。
2. 前記カメラは、前記移動台車に設けられ、前記作業通路の入り口の一方から同作業通路の他方を視野として撮像するものと、前記作業通路の入り口の他方から同作業通路の一方を視野として撮像するものとで構成されており、前記マーカーは、前記作業通路の入り口の少なくとも一端側に設けられている請求項１に記載の移動台車システム。
3. 前記制御手段は、前記撮像画像データに基づいた画像処理により前記監視画像領域内での人または障害物の有無を判定し、前記監視画像領域内に人または障害物なしと判定したとき前記電動アクチュエータへ駆動信号を出力するように設定されている請求項１または２に記載の移動台車システム。
4. 前記操作手段は、前記カメラの撮像画像データに基づいて撮像画像を表示する表示部を備えており、前記制御手段は、前記操作手段の表示部に前記カメラの撮像画像データに基づいた撮像画像が表示され、かつ、前記操作手段が再度オン操作されたとき前記電動アクチュエータへ駆動信号を出力するように設定されている請求項１または２に記載の移動台車システム。

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