JP2014065566A - 位置計測システム及びそれを備えた物品保管設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動体1における設定高さに固定された固定送信部S1a,S1bと高さが変動する可動部1pに取付けられかつ固定送信部S1a,S1bとの平面視相対位置が設定位置関係である変動送信部S2とを設け、位置算出部が受信部Jと固定送信部S1a,S1bとの相対位置情報と固定送信部S1a,S1bの高さとに基づき固定送信部S1a,S1bの平面視での位置座標を算出し、平面視位置座標と固定送信部S1a,S1bと変動送信部S2との設定位置関係情報とに基づき、変動送信部S2の平面視位置座標を算出し、その平面視位置座標と受信部Jと変動送信部S2との相対位置情報とに基づき、変動送信部S2の高さ方向位置座標を算出する。
【選択図】図2
Description
フォークリフトの位置座標を算出する方法として、例えば、送信部としての無線式の位置検出用タグをフォークリフトに取り付け、かつ、受信部としての無線式の測位基地局を保管用空間における所定の位置に固定して取り付けて、位置検出用タグが送信する位置検出用の信号としての電波を測位基地局にて受信し、その電波に基づいて測位基地局に対する位置検出用タグの相対位置を計測し、その相対位置情報に基づいて、保管用空間における位置検出用タグの平面視での位置座標を算出するものがあった(例えば、特許文献1参照)。
前記受信部は、前記移動対象空間において位置を固定して設けられ、前記送信部として、前記移動体における設定高さの固定部に取り付けられた固定送信部と、前記移動体における高さが変動する可動部に取付けられかつ前記移動体における前記固定送信部との平面視での相対位置が設定位置関係である変動送信部とが設けられ、
前記位置算出部が、
前記相対位置計測装置にて計測した前記受信部と前記固定送信部との相対位置情報と前記固定送信部の前記設定高さの情報とに基づいて、前記固定送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標を算出し、
前記固定送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標と前記固定送信部と前記変動送信部との前記設定位置関係の情報とに基づいて、前記変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標を算出し、かつ、
当該変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標と前記相対位置計測装置にて計測した前記受信部と前記変動送信部との相対位置情報とに基づいて、前記変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての高さ方向の位置座標を算出する可動部高さ算出処理を実行するように構成されている点にある。
このため、位置算出部が固定送信部の移動対象空間における三次元直交座標系についての平面視での位置座標を算出する場合には、変数として現れるのは固定送信部の移動対象空間における三次元直交座標系についての平面視での位置座標のみとなり、固定送信部の移動対象空間における三次元直交座標系についての平面視での位置座標を精度よく算出することができる。
なお、例えば在庫管理システム等で物品の収納位置を管理するに当たって、上記のように算出したフォークリフトの荷役部や当該荷役部に支持されている物品の昇降高さに係る情報を用いれば、収納部を上下方向に複数並べて備える物品収納棚に物品を収納する場合に、当該物品を上下方向に並ぶ収納部のいずれの段に収納したかを適切に管理することができるものとなる。
図1は本実施形態の物品保管設備としての倉庫Aの平面図であり、図2は、倉庫Aの一部を示す斜視図である。
本実施形態の倉庫Aは壁体Awで包囲されて構成されており、その内部空間2に、物品を収納する収納部5Sを棚横幅方向及び棚上下方向に並べて備える複数の物品収納棚5と、物品の受け渡しのための荷受台6が設置されている。また、倉庫Aの内部空間2における物品収納棚5又は荷受台6の設けられていない空間は、物品Bを搬送する移動体としてのフォークリフト1が走行する移動対象空間となる。
本実施形態において、屋根部1rが、フォークリフト1における設定高さの固定部に相当し、支柱1pの上端が、フォークリフト1における高さが変動する可動部に相当する。
図4に示すように、変動タグS2は、第1固定タグS1a及び第2固定タグS1bとの平面視での相対位置が不変の設定位置関係となっている。
なお、本実施形態において、変動タグS2を支柱1pの上端に取り付けるのは、フォーク1nに物品Bを載置支持した場合において、変動タグS2が当該フォーク1nに載置支持した物品Bの陰になって後述するアクセスポイントJとの通信を阻害されないようにするためである。
測位用コンピュータHは、演算部と記憶部とを備え、さらに、入出力装置として表示部、キーボード及びマウス等を備えている。
プログラムモジュールとして、少なくとも、アクセスポイントJから取得した情報に基づいて、アクセスポイントJとタグSとの相対距離及びアクセスポイントJから見たタグSの角度を算出する相対位置算出プログラムと、上記相対位置算出プログラムでの算出結果に基づいて、内部空間2において鉛直方向にZ軸が沿う状態で設定された三次元直交座標系(図2のX−Y−Zの3軸で示す座標系)におけるタグSの位置座標を算出する位置座標算出プログラムとが実装されている(位置座標の算出方法については後述する)。
図5において、測位用コンピュータHは、上記相対位置算出プログラムを実装することで相対位置算出部H1を備えており、上記位置算出プログラムを実装することで位置算出部H2を備えている。
測位用コンピュータHは、タグS(固定タグS1a、S1b,及び、変動タグS2)の位置座標を取得すべく、複数のアクセスポイントJの夫々に問合せ要求を指令する(ステップ#1)。
アクセスポイントJは、固定タグS1a、S1b,及び、変動タグS2から送信された電波を受信する。
測位用コンピュータHは、図7に示すように、アクセスポイントJから固定タグS1aの平面視での存在方向の角度θ1と、固定タグS1bの平面視での存在方向の角度θ2とを取得するように構成されている。
つまり、測位用コンピュータHがプログラム形式で備える相対位置算出部H1が本願発明における相対位置計測装置に相当する。
一般に、アクセスポイントJとタグSとの距離が離れているほど位置座標の算出精度が向上するから、固定タグS1の三次元直交座標系についての位置座標のうち、平面視での位置座標の方が高さ方向の位置座標よりも精度よく求められる。
このため、固定タグS1の三次元直交座標系についての平面視での位置座標(x2、y2)は、精度よく求められることになる。
具体的には、アクセスポイントJが地上から高さh(すなわちz0の座標値)の位置に備えられている場合、アクセスポイントJの平面視での位置座標(x0,y0)と上記変動タグS2の平面視での位置座標(x3,y3)との間の距離とアクセスポイントJと変動タグS2との相対位置情報としての相対距離D3とから、Z軸方向に見て変動タグS2の位置がアクセスポイントJの設置高さz0から下方にどれだけ離れているか(図9のZ’に相当)が算出できる。このZ’は、Z’=h−z3の関係を有するので、z3=h−Z’となる。これより、z3を算出することができる。
(1)上記実施形態では、位置計測用信号として、UWB方式の無線信号を用いる形態を説明したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、無線LAN(IEEE802.11にて規定された無線通信方式)の無線信号や超音波等を用いる構成としてもよい。
また、適用可能なアプリケーションは、物品保管設備に限定されるものではなく、移動体の高さ方向の位置座標を算出する必要がある設備であれば各種の設備に適用可能である。
すなわち、アクセスポイントJに対する変動タグS2の存在方向の角度(図7に示す平面視での角度θ(θ3)、及び、図9に示す側面視での角度φ(φ2))を計測し、存在方向ベクトル演算処理を行う。そして、変動タグS2の平面視での位置座標(x3、y3)を通りX−Y平面と直交する鉛直線と、アクセスポイントJから角度θ3及びφ2で示されるベクトルとが相互に最も近接する点の中点の座標を変動タグS2の位置座標とすることで、移動対象空間における三次元直交座標系についての変動タグS2の位置座標が求められる((x3、y3)を通りX−Y平面と直交する鉛直線とアクセスポイントJから角度θ3及びφ2で示されるベクトルとが交わる場合は、その交点の座標を変動タグS2の位置座標とする)。変動タグS2の平面視での位置座標(x3、y3)は上述の如く既に精度よく求められているから、変動タグS2の移動対象空間における三次元直交座標系についての高さ方向の位置座標(すなわち変動タグS2の高さ)を精度よく算出することができる。
なお、上記の場合、アクセスポイントJと変動タグS2との間の相対距離D3を半径とする球殻との交点は2つ存在するため、移動対象空間内に存在する座標を選択する。
1n 荷役部
1p 可動部
1r 固定部
A 物品保管設備
B 物品
D1、D2、D3 相対位置情報
H1 相対位置計測装置
H2 位置算出部
J 受信部
S 送信部
S1 固定送信部
S2 変動送信部
Claims (2)
- 移動対象空間を移動自在な移動体に設けられかつ当該移動体の位置を検出するための位置計測用信号を送信自在な送信部と、
前記送信部から送信された位置計測用信号を受信自在な受信部と、
前記送信部から送信された位置計測用信号に基づいて、前記受信部に対する前記送信部の相対位置を計測する相対位置計測装置と、
前記相対位置計測装置が計測した前記送信部と前記受信部との相対位置情報に基づいて、前記移動対象空間において鉛直方向に一軸が沿う状態で設定された三次元直交座標系における前記送信部の位置座標を算出する位置算出部と、を備えた位置計測システムであって、
前記受信部は、前記移動対象空間において位置を固定して設けられ、
前記送信部として、前記移動体における設定高さの固定部に取り付けられた固定送信部と、前記移動体における高さが変動する可動部に取付けられかつ前記移動体における前記固定送信部との平面視での相対位置が設定位置関係である変動送信部とが設けられ、
前記位置算出部が、
前記相対位置計測装置にて計測した前記受信部と前記固定送信部との相対位置情報と前記固定送信部の前記設定高さの情報とに基づいて、前記固定送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標を算出し、
前記固定送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標と前記固定送信部と前記変動送信部との前記設定位置関係の情報とに基づいて、前記変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標を算出し、かつ、
当該変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての平面視での位置座標と前記相対位置計測装置にて計測した前記受信部と前記変動送信部との相対位置情報とに基づいて、前記変動送信部の前記移動対象空間における前記三次元直交座標系についての高さ方向の位置座標を算出する可動部高さ算出処理を実行するように構成された位置計測システム。 - 請求項1の位置計測システムを備えた物品保管設備であって、
前記移動対象空間が、物品を保管する保管用空間内に設定され、
前記移動体が、前記保管用空間に設定された移動空間を移動自在で、かつ、物品を昇降搬送自在な荷役部を備えたフォークリフトであり、
前記変動送信部が、前記荷役部と一体に昇降移動するように構成された物品保管設備。
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