JP2014065568A - 移動体の姿勢判別システム - Google Patents

移動体の姿勢判別システム Download PDF

Info

Publication number
JP2014065568A
JP2014065568A JP2012211553A JP2012211553A JP2014065568A JP 2014065568 A JP2014065568 A JP 2014065568A JP 2012211553 A JP2012211553 A JP 2012211553A JP 2012211553 A JP2012211553 A JP 2012211553A JP 2014065568 A JP2014065568 A JP 2014065568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moving
posture
pair
moving body
transmission units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012211553A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5811980B2 (ja
Inventor
Masanori Tsujimoto
方則 辻本
Yoshimasa Hara
義正 原
Natsuo Takagawa
夏生 高川
Toshisada Mariyama
利貞 毬山
Koji Kubota
耕児 窪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daifuku Co Ltd
Original Assignee
Daifuku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daifuku Co Ltd filed Critical Daifuku Co Ltd
Priority to JP2012211553A priority Critical patent/JP5811980B2/ja
Publication of JP2014065568A publication Critical patent/JP2014065568A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5811980B2 publication Critical patent/JP5811980B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0247Determining attitude
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

【課題】一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体の夫々の姿勢を適切に判別できる移動体の姿勢判別システムを提供すること。
【解決手段】姿勢判別部H3は、判別対象の移動体1における一対の送信部Sの設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、位置計測装置Kにより計測された一対の送信部Sの位置により求まる一対の送信部Sの並び方向に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別し、設置間隔が設定間隔未満であると判別した場合は、移動体1の移動方向を判別する移動方向判別部H2の判別結果に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別する。
【選択図】図6

Description

本発明は、水平面に沿う移動対象領域を移動自在な移動体と、前記移動体に設けられて前記移動対象領域における当該移動体の平面視での位置を計測するための位置計測用信号を送信自在な送信部と、前記位置計測用信号を受信自在に構成されて受信した前記位置計測用信号に基づいて前記移動対象領域における前記送信部の位置を計測する位置計測装置と、前記移動体において平面視で間隔を隔てて設けられた一対の前記送信部の前記位置計測装置により計測された位置に基づいて、前記移動体の平面視での姿勢を判別する姿勢判別部と、を備えた移動体の姿勢判別システムに関する。
このような、移動体の姿勢判別システムに関連する技術として、物流倉庫の床面を移動対象領域として移動自在な移動体としてのフォークリフトの車体に、送信部として一対の無線タグを車体の前後方向に並べて設けて、これらの無線タグの位置を位置計測装置にて計測することで、フォークリフトの姿勢を判別する技術がある(例えば、特許文献1の段落「0034」及び「0035」参照。)。
特許文献1の移動体の姿勢判別システムでは、位置計測装置にて移動体に設けられた一対の送信部の位置を計測し、その計測結果を利用して一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の平面視での姿勢を判別している。なお、特許文献1には、移動体の姿勢判別システムを倉庫設備に適用することで、フォークリフトにより倉庫に入庫される物品の入庫先を特定して倉庫に保管される物品を管理する点が開示されている。
特開2010−18408号公報
上記特許文献1のように、一対の送信部の取り付け対象がフォークリフトである場合のように、移動体に対して一対の送信部を十分な設置間隔を隔てて設置できる場合は、位置計測装置により計測される送信部の位置に誤差があるとしても、一対の送信部の並び方向と移動体の姿勢とが対応したものとなる。そのため、位置計測装置にて計測した一対の送信部の位置により求まる一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の平面視の姿勢を判別できる。
ところが、一対の送信部の取り付け対象が、例えば、物流倉庫で作業をする作業員の両肩部分であるように平面視で比較的小さいものである場合、一対の送信部の設置間隔に対して位置計測装置により計測される送信部の位置の誤差が相対的に大きくなり、一対の送信部の並び方向と移動体の姿勢とが対応しなくなるおそれがある。
そのため、例えば、フォークリフトと作業員とのように大きさが異なる種の移動体が混在して移動する移動対象空間において両者の位置及び姿勢を把握する必要がある場合、従来のように移動体が備える一対の送信部の並び方向だけで移動体の姿勢を判別するシステムであると、移動体の姿勢を適切に判別できないおそれがあるという問題がある。
本発明は上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体の夫々の姿勢を適切に判別できる移動体の姿勢判別システムを提供する点にある。
この目的を達成するために、本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第1特徴構成は、水平面に沿う移動対象領域を移動自在な移動体と、前記移動体において平面視で間隔を隔てて設けられて前記移動対象領域における当該移動体の平面視での位置を計測するための位置計測用信号を送信自在な一対の送信部と、前記位置計測用信号を受信自在に構成されて受信した前記位置計測用信号に基づいて前記移動対象領域における前記送信部の位置を計測する位置計測装置と、前記位置計測装置により計測された前記一対の前記送信部の位置に基づいて、前記移動体の平面視での姿勢を判別する姿勢判別部と、を備えた移動体の姿勢判別システムにおいて、
前記移動体として、前記一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体を備え、
前記移動体の移動方向を判別する移動方向判別部を備え、
前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置により求まる前記一対の送信部の並び方向に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別し、前記設置間隔が前記設定間隔未満であると判別した場合は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、姿勢判別部は、一対の送信部の設置間隔が設定間隔未満である場合、つまり、位置計測装置により計測される一対の送信部の位置についての誤差が一対の送信部の設置間隔に対して相対的に大きくなってしまうような場合は、一対の送信部の並び方向に基づかず移動方向判別部の判別結果に基づいて移動体の平面視での姿勢を判別する。また、姿勢判別部は、一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上である場合、つまり、位置計測装置により計測される一対の送信部の位置についての誤差が一対の送信部の設置間隔に対して相対的に小さく収まるような場合は、一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の平面視での姿勢を判別する。なお、設定間隔は位置計測装置の計測精度に基づいて、例えば、計測精度の適切な値が設定される。
このように、姿勢判別部が、移動体の姿勢を判別する場合に、一対の送信部の設置間隔に応じて位置計測装置の計測精度が問題とならないように、一対の送信部の並び方向と移動体の移動方向とのうち何れか適切な方に基づいて移動体の姿勢を判別する。
したがって、一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体の夫々の姿勢を適切に判別できる移動体の姿勢判別システムを得るに至った。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第2特徴構成は、前記姿勢判別部は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別する場合に、前記移動体の移動方向に当該移動体の正面が向いているとして、前記移動体の姿勢を判別するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、移動方向判別部が判別した移動方向をそのまま移動体の正面の向きとして移動体の姿勢を判別できるため、姿勢判別部の構成の簡素化を図ることができる。また、例えばフォークリフトのように移動方向に向く姿勢で移動する移動体である場合には、一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上となる場合が多く、このような場合には、移動方向を正面とする判定を行うことで、移動体の正面の向きを適切に判別できる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第3特徴構成は、前記一対の送信部が、互いに異なるタイミングで前記位置計測用信号を送信するように構成され、前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上の場合において、当該移動体の移動速度が設定速度以上のときは、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、一対の送信部が異なるタイミングで位置計測用信号を送信するため、移動体が移動している場合は、一方の送信部が位置計測用信号を送信したときの移動体の位置と、他方の送信部が位置計測用信号を送信したときの移動体の位置とは、異なる位置となる。そのため、移動中の移動体における一対の送信部の位置を位置計測装置にて計測したときの一対の送信部の位置に基づいて一対の送信部の並び方向を判別すると、移動体における一対の送信部の実際の並び方向とは異なる方向となってしまうという問題がある。この問題は、一対の送信部からの送信時間間隔が同じであれば移動体の移動速度が高速であるほど顕著となる。
そこで、一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上であっても、移動体の移動速度が設定速度以上である場合には、一対の送信部の並び方向ではなく、移動方向判別部が判別する移動体の移動方向に基づいて移動体の姿勢を判別する。
これにより、送信タイミングが異なる一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上の移動体が移動している場合でも、当該移動体の姿勢を適切に判別できる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第4特徴構成は、前記姿勢判別部は、前記一対の送信部の少なくとも一方についての位置の単位時間当たりの変化量を前記移動体の移動速度として算出するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、位置計測装置により計測される送信部の位置情報を利用して移動体の移動速度を算出するので、移動体の移動速度を算出するための情報を別途の装置等から取得することなく、移動体の位置計測装置が持つ情報に基づき算出することができる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第5特徴構成は、前記移動方向判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の双方の位置の変化に基づいて前記移動体の移動方向を判別するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、一つの送信部ではなく一対の送信部の双方の位置の変化に基づいて移動体の移動方向を判別することで、位置計測装置により計測した送信部の位置の誤差が双方の送信部の間で互いに相殺される場合が期待できるため、移動方向の判別精度を向上させることができる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第6特徴構成は、前記姿勢判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の位置に基づいて前記設置間隔を算出するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、位置計測装置により計測した送信部の位置情報を、送信部の設置間隔の算出に流用することで、一対の送信部の設置間隔を計測するための別途の構成を設けずに済むので、構成の簡素化を図ることができる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第7特徴構成は、前記一対の送信部は、前記移動体の横幅方向で異なる位置に設けられ、前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向に基づいて求まる前記移動体の横幅方向に沿う横幅方向ベクトルと当該移動体の移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルの前記移動対象領域に沿う水平面に対する向きにより当該移動体が後退移動であるか前進移動であるかを判別するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、移動体における一対の送信部は、移動体の横幅方向で異なる位置に設けられている。そのため、一対の送信部が横幅方向に沿って並べられて配置された場合や、一対の送信部が横幅方向と設定交差角にて交差する状態で配置された場合など、一対の送信部の配置形態を予め把握しておくことで、一対の送信部の並び方向と横幅方向との関係に基づき、一対の送信部の並び方向から移動体の横幅方向に沿う横幅方向ベクトルを求めることができる。
そして、移動体の正面を移動方向に向けた姿勢で移動する前進移動の場合と、移動体の正面を移動方向と反対向きに向けた姿勢で移動する後退移動の場合とでは、移動体の横幅方向に沿う特定の方向に対する移動方向は互いに反対向きとなるので、横幅方向に沿う横幅方向ベクトルと移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルの移動対象領域に沿う水平面に対する向きを判別することで、同じ移動方向であっても前進移動と後退移動との何れであるかを判別することができる。
このように、本特徴構成によれば、一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の横幅方向を求め、移動体の横幅方向と移動体の移動方向との方向関係を外積ベクトルの向きにより判別することで、移動体の正面が移動方向に向く姿勢で移動する前進移動であるか、移動体の正面が移動方向の反対方向に向く姿勢で移動する後退移動であるかを判別することできる。
本発明に係る移動体の姿勢判別システムの第8特徴構成は、前記一対の送信部は、前記移動体の前後方向で異なる位置に設けられて、前記一対の送信部の並び方向が前記移動体の横幅方向と設定交差角にて交差する状態で配置され、前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向及び前記設定交差角から前記横幅方向を求めるように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、一対の送信部を設けるに当たって、一対の送信部の並び方向を、移動体の横幅方向と設定交差角にて交差する方向に沿わすため、一対の送信部は移動体の前後方向で分散して配置されることになる。そのため、送信部の送信する位置計測用信号を受信できる通信エリアが位置計測装置に複数設定されている場合において通信エリアの境界箇所を移動体が移動するときでも、位置計測装置は、移動体の前後方向に分散配置された一対の送信部の少なくとも一方が送信する位置計測用信号を受信できる状態を維持できる。これにより、位置計測装置が一対の送信部が送信する位置計測用信号のどちらをも受信できないという事態を防止でき、送信部の位置計測の安定化を図ることができる。
また、一対の送信部のうち移動体の前後方向で後方側の送信部を始点とし前方側を終点とする並び方向ベクトルを、移動体の横幅方向に沿う特定方向に対して、設定交差角だけ回転させることにより横幅方向に沿う横幅方向ベクトルを求めることができる。したがって、一対の送信部の並び方向及び設定交差角から移動体の横幅方向ベクトルを求めて、これと移動体の移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルを算出し、この外積ベクトルの向きにより、移動体の正面が移動方向に向く姿勢で移動する前進移動であるか、移動体の正面が移動方向の反対方向に向く姿勢で移動する後退移動であるかを判別することできる。
このように、本特徴構成によると、一対の送信部を横幅方向で異なる位置に設けるに当たって、一対の送信部の並び方向を移動体の横幅方向に沿わさずに設定交差角で交差する状態で配置することで、送信部の位置計測の安定化を図ることができ、しかも、移動体が前進移動しているか後退移動しているかを判別することができる。
物品保管設備の平面図 物品保管設備の一部斜視図 フォークリフトの全体斜視図 フォークリフトの平面図 作業者の平面図 物品保管設備における移動体の姿勢判別システムのブロック図 フォークリフト及び一対のタグの位置の変化を示す平面図 移動方向判別処理のフローチャート 一対のタグの位置変化ベクトルと移動体の移動方向ベクトルの関係を示す図 後退判定処理のフローチャート 横幅方向ベクトル及び移動方向ベクトルの位置関係と外積ベクトルの向きとの関係を示す図 姿勢判別処理のフローチャート
以下、本発明の姿勢判別システムの実施形態について、物品保管設備に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の姿勢判別システムを備えた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。
図1及び図2に示すように、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1としてのフォークリフト11が走行する移動対象空間となっており、この移動対象空間の床面が、フォークリフト11が水平面に沿って移動する移動対象領域となっている。図1に示すように、本実施形態では1台のフォークリフト11が移動対象領域を移動するものを例示している。
図3及び図4に示すように、フォークリフト11は、車体本体1hの前方に備えられたマスト1mに案内されて昇降移動自在な荷役部としてのフォーク1nを備えている。そして、運転者が車体本体1hに備えられる運転操作部に乗って、車体本体1hの走行操作を行うとともにフォーク1nの昇降を操作することによって、フォーク爪1nfをパレットBpの孔部に挿通して物品Bを載置支持する形態で物品Bを搬送する。
物品Bを収納部5Sに入庫するに際しては、フォークリフト11が入庫対象の収納部5Sに対応して設定された所定位置に到着すると、入庫対象の物品Bをフォーク爪1nfに載置支持させた状態でフォークリフト11の正面を入庫対象の収納部5Sに対抗させた姿勢で収納部5Sに向かって前進し、フォーク爪1nfをパレットBpから引き抜くべく、フォーク爪1nfを下降させてからフォークリフト11の正面を収納対象の収納部5Sに対抗させた姿勢で後退することで、入庫対象の物品Bが入庫される。
物品Bを収納部5Sから出庫するに際しては、フォークリフト11が出庫対象の収納部5Sに対応して設定された所定位置に到着すると、空荷状態のフォーク爪1nfを出庫対象の物品BにおけるパレットBpの孔部に挿入させるべく、フォークリフト11の正面を出庫対象の収納部5Sに対抗させた姿勢で収納部5Sに向かって前進し、物品BをパレットBpごと取り出すべく、フォークリフト11の正面を収納対象の収納部5Sに対抗させた姿勢でフォーク爪1nfを上昇させた後、後退することで、出庫対象の物品Bが出庫される。
このように、収納部5Sに物品Bを入庫する際や収納部5Sから物品Bを出庫する際には、フォークリフト11は、その正面を入出庫対象の収納部5Sに対抗させた姿勢で前進及び後退をすることになる。
倉庫Aの内部空間2には、移動対象領域を移動する別の移動体1として、作業者12が存在する。図1に示すように、本実施形態では複数の作業者12が移動対象領域を移動するものを例示している。上述の通り、倉庫Aでの物品Bの入出庫は、基本的にはフォークリフト11によりパレットBpごと行われるが、特定の種別の物品Bについては、作業者12によりピース単位で入出庫が行われる場合がある。すなわち、これらの特定の種別の物品Bは、例えば個別の商品パッケージ単位等のピース単位で複数のピースがパレットBpに積み上げられた荷姿となっており、フォークリフト11により物品収納棚5における最下段の収納部5Sに入庫された後は、必要に応じて作業者12がピース単位で追加する形態で入庫されたり、収納部5SにおいてパレットBpに積み上げられた複数のピース単位の物品から作業者12により一部が取り出される形態で出庫されたりする。
図1、図2及び図5に示すように、フォークリフト11及び作業者12には、これらの位置を検出するための位置計測用信号としての電波を送信自在な送信部としてのタグSが設けられている。フォークリフト11及び作業者12の夫々には、平面視で間隔を隔てて一対のタグSが設けられている。
図3及び図4に示すように、フォークリフト11が備える一対のタグS(リフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1b)は、運転操作部の屋根部1rに設けられている。一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bは、フォークリフト11の横幅方向(以下、機体横幅方向という。)で異なる位置に設けられており、機体横幅方向に離間して取り付けられている。さらに、一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bは、フォークリフト11の前後方向でも異なる位置に設けられている。これにより、一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの並び方向がフォークリフト11の機体横幅方向と設定交差角θにて交差する状態で配置されている。図4に示すように、設定交差角θは、リフト第1タグS1aの設置位置からリフト第2タグS1bの設置位置に向かうベクトル(後述する並び方向ベクトルPab)が、機体横幅方向と成す角の角度である。フォークリフト11が備える一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの設置間隔L1は、後述する姿勢判別用コンピュータHに予め登録されている。本実施形態では、設置間隔L1は、1300mmとしている。
図5に示すように、作業者12が備える一対のタグS(作業者第1タグS2a・作業者第2タグS2b)は、作業者12が着用する作業用ジャケットの両肩部分に取り付けられており、作業者12が作業用ジャケットを着用することで、左肩に作業者第1タグS2aが、右肩に作業者第2タグS2bが位置するようになっている。作業者12が備える一対の作業者第1タグS2a及び作業者第2タグS2bの設置間隔L2は、姿勢判別用コンピュータHに予め登録されている。本実施形態では、設置間隔L2は、450mmとしている。
このように、リフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの設置間隔L1は、作業者第1タグS2a及び作業者第2タグS2bの設置間隔L2よりも長くなっており、本実施形態の姿勢判別システムには、移動体1として、一対のタグSの設置間隔が異なる複数種の移動体1を備えている。
図1及び図2に示すように、倉庫Aの内部空間2には、タグSに対する送信要求信号を出力自在で、かつ、タグSから送信された位置計測用信号を受信自在な複数のアクセスポイントJが、内部空間2に分散する形態で設けられている。複数のアクセスポイントJの夫々は、当該内部空間2の鉛直方向に沿う方向(高さ方向。図2にてZ軸で示す)において内部空間2の天井部に近接した箇所に、位置を固定して設けられている。
本実施形態では、位置計測用信号として超広帯域無線(UWB)方式の7.25GHz〜10.25GHzの無線信号を用いており、姿勢判別用コンピュータHからの送信要求情報に基づいてタグSが、数ナノ秒という短いパルス信号を出力したときの複数のアクセスポイントJに到達する時間のずれを後述する相対位置計測装置が計測することで、平均誤差30cm程度の高い精度でタグSの3次元での位置計測ができるようになっている。
フォークリフト11及び作業者12に備えられたタグSは、何れもアクティブタグにて構成されている。姿勢判別用コンピュータHは、位置を算出しようとするタグSから位置計測用信号を取得するべく、位置算出対象のタグSを識別する識別情報を含む送信要求情報をアクセスポイントJから出力する。姿勢判別用コンピュータHは、送信要求情報に含めるタグSの識別情報を順次切り換えながら、設定周期(本実施形態では100〔ms〕)毎に、送信要求情報を出力する。各タグSは、姿勢判別用コンピュータHからの送信要求情報が自己に対する送信要求であるかを判別する送信要求識別機能を有している。これにより、各タグSは、姿勢判別用コンピュータHからの送信要求情報が自己に対する送信要求である場合にのみ、姿勢判別用コンピュータHに対して位置計測用信号を送信する。このように、姿勢判別用コンピュータHは、位置算出対象のタグSを設定周期毎に順次切り換えながら、いわゆるポーリング方式によりタグSから位置計測用信号を取得する。つまり、フォークリフト11に備えられた一対のタグSは、互いに異なるタイミングで位置計測用信号を送信するように構成されている。
図1に示すように、倉庫Aの内部空間2とは異なる箇所に、姿勢判別用コンピュータHが設置されている。姿勢判別用コンピュータHは、図6のブロック図に示すように、倉庫Aに保管される物品Bの在庫を管理する上位管理装置としての管理コンピュータHUとの間で相互に通信可能に接続されている。また、姿勢判別用コンピュータHは、ハブ等のネットワーク機器を介して上記複数のアクセスポイントJと通信自在に構成されている。
図示は省略するが、物品Bには物品識別情報が記録されたRFIDやバーコードが取り付けられ、各別に識別自在となっている。そして、管理コンピュータHUは、物品Bの識別情報と上記収納部5Sに対して各別に付与された収納部識別情報とを対応付けて管理することで、在庫管理を行うようになっている。管理コンピュータHUは、物品収納棚5から物品Bを搬出する場合、又は、物品収納棚5に物品Bを収納する場合に、姿勢判別用コンピュータHから送信されたタグSの位置座標(平面視位置及び高さ方向の位置)に基づいて、物品Bが入庫又は出庫される収納部5Sを識別する。
姿勢判別用コンピュータHは、演算部、記憶部、入出力装置としての表示部、キーボード及びマウス等を備え、記憶部に記憶されているプログラムモジュールを演算部にロードして実行することで実現される複数の機能部を備えている。具体的には、図6に示すように、姿勢判別用コンピュータHには、位置計測部H1、移動方向判別部H2、姿勢判別部H3の機能部がプログラム形式で実装されている。
位置計測部H1は、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の角度に基づき、タグSの三次元直交座標系(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。本実施形態では、位置計測精度を向上させるため、一つのタグSについての2つのアクセスポイントJからの相対距離情報及び受信角度情報に基づき、当該タグSの位置座標を算出している。なお、2つのアクセスポイントJは、任意に選択してよいが、好ましくはタグSからの電波の受信強度が強い順に選択すればよい。
このように、位置計測用信号を受信自在に構成されて受信した位置計測用信号に基づいて移動対象領域における送信部としてのタグSの位置を計測する位置計測装置Kが、複数のアクセスポイントJ及び姿勢判別用コンピュータHがプログラム形式で実装する位置計測部H1にて構成されている。
移動方向判別部H2は、移動体1の移動方向を判別する。移動方向判別部H2は、位置計測部H1により得られる一対のタグSの双方の位置の変化に基づいて移動体1の移動方向を判別するように構成されている。つまり、フォークリフト11の移動方向を判別する場合は、リフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの双方のタグSの位置座標の変化に基づいてフォークリフト11の移動方向を判別する。また、作業者12の移動方向を判別する場合は、作業者第1タグS2a及び作業者第2タグS2bの双方のタグSの位置座標の変化に基づいて作業者12の移動方向を判別する。このようにして、移動体1に設けられた一対のタグSの双方の位置座標の変化に基づいて移動体1の移動方向を判別することにより、単一のタグSの位置座標の変化により移動体1の移動方向を判別する場合に比べて、位置計測部H1の計測誤差の影響を極力抑制して、移動体1の移動方向を精度良く判別できるようにしている。
移動方向判別部H2の機能について、図7〜図9を参照して説明する。図7は、前進するフォークリフト11の計測タイミングt1及びt2における位置、並びに、リフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの位置を模式的に示している。ここで計測タイミングtは、複数のタグSの夫々の位置を計測する期間であり、例えば、同じ計測タイミングt1でも、リフト第1タグS1aを計測する時点とリフト第2タグS1bを計測する時点では、位置計測用信号の送信間隔である100〔ms〕の時間差がある。図7ではこの送信間隔の間に前進する移動体1の位置の変化が十分小さいものとして、同じ計測タイミングtであればフォークリフト11の位置は同じであると見做して図示している。
フォークリフト11を仮想線で示した計測タイミングt=t1においては、一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの夫々の位置は、位置計測装置Kにより位置座標Ta(t1)及びTb(t1)として計測され、フォークリフト11を実線で示した計測タイミングt=t2においては、一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの夫々の位置は、位置座標Ta(t2)及び位置座標Tb(t2)として計測される。計測タイミングt2は計測タイミングt1の直近の計測タイミングtである。隣接する計測タイミングtの時間間隔Tは、一つの計測タイミングtで位置計測しなければならないタグSの個数により決定する。隣接する計測タイミングtの時間間隔Tが長くなり移動体1の位置計測の分解能が低下することが問題となる場合、つまり、計測タイミングtの時間間隔Tの間に移動体1の位置が大きく変化する場合は、位置計測装置Kを複数用意して、一つの位置計測装置Kが位置計測を担当するタグSの個数を少なくすることで、計測タイミングtの時間間隔Tを小さくでき、移動体1の位置計測の分解能が低下することを防止できる。
移動方向判別部H2は、計測タイミングt1及びt2の間の移動体1の移動による移動体1の移動方向を図8のフローチャートに示す処理により判別する。すなわち、移動体1の一対のタグSの位置変化ベクトルVa・Vbを算出し、これらの2つの位置変化ベクトルVa・Vbの平均ベクトルを移動体1の移動方向ベクトルVとして、この移動方向ベクトルVのXY平面での方向を、移動方向ベクトルVのXY成分からX軸に対する偏角を求めて、計測タイミングt1及びt2の間の移動体1の移動による移動体1の移動方向として記憶部に記憶する。移動方向ベクトルVと、リフト第1タグS1aの位置変化ベクトルVa及びリフト第2タグS1bの位置変化ベクトルVbとの関係を図示すると図9のようになっている。
図7で示す計測タイミングt1及びt2の間のフォークリフト11の移動における移動方向について説明すると、リフト第1タグS1aの位置変化ベクトルVaを、計測タイミングt=t1におけるリフト第1タグS1aの位置座標Ta(t1)、及び、計測タイミングt=t2におけるリフト第1タグS1aの位置座標Ta(t2)に基づいて、式(1)により算出する。
Figure 2014065568
同様に、リフト第2タグS1bの位置変化ベクトルVbを、計測タイミングt=t1におけるリフト第2タグS1bの位置座標Tb(t1)、及び、計測タイミングt=t2におけるリフト第2タグS1bの位置座標Tb(t2)に基づいて、式(2)により算出する。
Figure 2014065568
そして、移動方向ベクトルVを位置変化ベクトルVa・Vbの平均を式(3)により算出する。
Figure 2014065568
次に、移動方向判別部H2の後退判定機能について、図10に示す移動方向判別処理のフローチャートを参照しながら説明する。移動方向判別部H2は、ステップ#B1で、一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの並び方向に沿う並び方向ベクトルPab(図7参照)を、計測タイミングt=t1における一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの位置座標Ta(t1)及び位置座標Tb(t1)に基づいて、式(4)により算出する。
Figure 2014065568
そして、図7からも分かるように、フォークリフト11の機体横幅方向に沿う横幅方向ベクトルUは、並び方向ベクトルPabをXY平面に沿って反時計回りに設定交差角θだけ回転させたベクトルである。したがって、移動方向判別部H2は、ステップ#B2で、横幅方向ベクトルUを、並び方向ベクトルPab及び設定交差角θに基づいて、式(5)及び式(6)により算出する。
Figure 2014065568
Figure 2014065568
フォークリフト11が前進している場合は、図7及び図9から分かるように、横幅方向ベクトルUに対して並び方向ベクトルPabはXY平面(移動対象領域に沿う水平面)上で左側に位置し、逆に、フォークリフト11が後退している場合は、横幅方向ベクトルUに対して並び方向ベクトルPabはXY平面上で右側に位置する。そのため、横幅方向ベクトルU及び方向ベクトルPabのXY平面上での位置関係を把握することで、フォークリフト11の前進及び後退を判別できる。そこで、移動方向判別部H2は、ステップ#B3で、横幅方向ベクトルU及び方向ベクトルPabの外積ベクトルWを求め、ステップ#B4で、外積ベクトルWのXY平面に対する向きにより、フォークリフト11の前進及び後退を判別するようにしている。外積ベクトルWは式(7)により算出される。
Figure 2014065568
そして、この外積ベクトルWの向きを外積ベクトルWのZ成分Zwの正負により判別する。なお、本実施形態では、前進時に外積ベクトルWのZ成分Zwが正の値となるように、右手系の外積ベクトルを採用している。つまり、外積ベクトルWのZ成分Zwが正の値である場合は、横幅方向ベクトルU及び方向ベクトルPabは図11(a)に示す位置関係であることから、フォークリフト11は前進しているとして、ステップ#B5で前後進フラグを前進に設定する。一方、外積ベクトルWのZ成分Zwが負の値である場合は、横幅方向ベクトルU及び方向ベクトルPabは図11(b)に示す位置関係であることから、フォークリフト11は後退しているとして、ステップ#B6で前後進フラグを後退に設定する。
このように、移動方向判別部H2は、一対のタグSの並び方向及び設定交差角θから横幅方向を求めるように構成されており、一対のタグSの並び方向に基づいて求まるフォークリフト11の横幅方向に沿う横幅方向ベクトルUと当該フォークリフト11の移動方向に沿う移動方向ベクトルVとの外積ベクトルWのXY平面に対する向き、つまり外積ベクトルWのZ成分Zwの正負により当該フォークリフト11が後退移動であるか前進移動であるかを判別するように構成されている。
なお、位置計測用信号の送信間隔に対してフォークリフト11の移動速度vが高速であると、計測タイミングt1において、リフト第1タグS1aを計測したときのフォークリフト11の位置と、リフト第2タグS1bを計測したときのフォークリフト11の位置とが大きく異なることになる。そこで、移動速度vが設定速度以上である場合には、計測タイミングt1におけるリフト第2タグS1bの位置座標Tb(t1)を、補正用ベクトルVmにて式(8)により補正し、補正したリフト第2タグS1bの位置座標Tb´(t1)とリフト第1タグS1aの位置座標Ta(t1)を用いて並び方向ベクトルPabを算出してもよい。
Figure 2014065568
式(8)における補正用ベクトルVmは、計測タイミングtの時間間隔T〔ms〕での移動体1の移動を示す移動方向ベクトルVから、位置計測用信号の送信間隔である100〔ms〕での移動体1の移動を示すベクトルを式(9)から求めればよい。
Figure 2014065568
ちなみに、作業者12の場合、横幅方向ベクトルUは一対のリフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの並び方向そのものであるから、式(5)及び式(6)の処理を省略した形態で、フォークリフト11の移動方向と同様に、横幅方向ベクトルUと移動方向ベクトルVとの外積ベクトルWのZ成分Zwの正負により作業者12が後退しているか前進しているかを判別することが可能である。また、移動方向判別部H2は、移動方向ベクトルV、位置変化ベクトルVa、及び、位置変化ベクトルVbをいずれも3次元ベクトルとして処理しているが、各タグSの位置座標のXY成分だけを抽出して2次元ベクトルとして処理してもよい。その場合、3次元外積ベクトルWのZ成分Wzに対応するスカラー値を算出し、その正負を判別することで移動体1が後退しているか前進しているかを判別することが可能である。
次に、姿勢判別部H3の機能について説明する。姿勢判別部H3は、位置計測装置Kにより計測された一対のタグSの位置座標に基づいて、移動体1の平面視での姿勢を判別する。姿勢判別部H3は、判別対象の移動体1における一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、位置計測装置Kにより計測された一対のタグSの位置により求まる一対のタグSの並び方向に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別し、設置間隔が設定間隔未満であると判別した場合は、移動方向判別部H2の判別結果に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別するように構成されている。ちなみに、本実施形態で、一対のタグSの設置間隔が設定間隔未満であると判別されるのは、実際の設置間隔が40〔cm〕に設定された作業者12に備えられた作業者第1タグS2a及び作業者第2タグS2bの夫々位置についての位置計測装置Kを計測した場合において互いに近づく側に大きな誤差が発生したときである。
姿勢判別用コンピュータHが実行する姿勢判別処理について、図12に示すフローチャートを参照しながら説明する。ステップ#M1で、姿勢判別対象の移動体1が備える一対のタグSの位置を計測する。すなわち、姿勢判別対象の移動体1の一対のタグSに対して前述の通りポーリング方式により順次送信要求情報を送信し、2個のアクセスポイントJで受信した位置計測用信号に基づいて、タグSの位置座標を取得する。
ステップ#M2で、一対のタグSの位置座標から一対のタグSの設置間隔を算出する。一対のタグSの設置間隔が設定間隔未満であれば、位置計測装置Kの計測誤差がタグ並び方向の判別に大きく影響するため、そのようなタグ並び方向に基づく姿勢判別は適切でないとして、移動体1の移動方向に基づいて姿勢を判別するべく、ステップ#M3へ移行する。
設定間隔は、位置計測装置Kの計測精度が良いほど小さな値で済むが、逆に、計測精度が悪いほど大きな値にする必要がある。つまり、設定間隔は、位置計測装置Kの計測精度に基づいて設定されるべき値であり、計測精度の2倍以上が好ましく、2倍〜2.5倍がさらに好ましい。本実施形態では計測精度が約20〔cm〕であるため、設定間隔は計測精度の2倍の40〔cm〕としている。
ステップ#M3では、前述の移動方向判別処理が実行され、一対のタグSの夫々の位置変化ベクトルVa・Vbの平均により移動体1の移動方向ベクトルVが算出され、移動方向ベクトルVのXY平面での方向が移動体1の移動方向として記憶される。ステップ#M4では、移動体1の位置が、当該移動体1についての前回の姿勢判別処理が実行されたときの位置から設定距離(本実施形態では10〔cm〕)以上変化しているかがチェックされる。なお、移動体1の位置は、その移動体1が備える一対のタグSの位置座標の平均により取得している。
移動体1の位置の変化が設定距離未満である場合は、位置計測装置Kの計測誤差による位置の変化である可能性が高いとして、姿勢データの更新は行わず、従前の姿勢データが維持される。移動体1の位置の変化が設定距離以上である場合は、移動体1の移動により一対のタグSの位置座標が変化したとして、一対のタグSの位置座標の変化により算出した移動方向ベクトルVの方向に移動体1の正面が向いているとして、姿勢データを更新する。姿勢データは、平面視で移動体1の正面が向く方向(移動体1の後部から前部に向かう方向)を示す角度情報となっている。つまり、姿勢判別部H3は、移動方向判別部H2の判別結果に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別する場合に、移動体1の移動方向に当該移動体1の正面が向いているとして、移動体1の姿勢を判別している。
ステップ#M2で一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上であれば、位置計測装置Kの計測誤差がタグ並び方向の判別に与える影響は小さいため、タグ並び方向に基づく姿勢判別が可能であるとしてステップ#M6へ移行する。ただし、姿勢判別部H3は、判別対象の移動体1における一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上の場合において、当該移動体1の移動速度vが設定速度(本実施形態では2〔m/s〕)以上のときは、移動方向判別部H2の判別結果に基づいて移動体1の平面視での姿勢を判別するように構成されている。本実施形態では、移動体1としてのフォークリフト11が高速で走行している場合や、移動体1としての作業者12が早足で歩いている場合には、姿勢判別部H3は、移動方向判別部H2の判別結果に基づいて移動体1の平面視での姿勢が判別される。
一対のタグSは異なる送信タイミングで位置計測用信号を出力するため、移動体1の移動速度vが高速の場合、一方のタグSが位置計測用信号を送信したときの移動体1の位置と、他方のタグSが位置計測用信号を送信したときの移動体1の位置と大きく異なることになる。その場合、位置計測装置Kの計測結果に基づく一対のタグSの並び方向は、実際の移動体1における一対のタグSの並び方向と大きく異なる方向となるため、移動体1の姿勢を適正に判別できないことになる。そこで、一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上であっても、移動体1の移動速度vが設定速度以上の場合は、一対のタグSの並び方向に基づいての移動体1の姿勢判別はせず、移動体1の移動方向に基づいて移動体1の姿勢を判別する。
すなわち、ステップ#M2で一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上であれば、まず、ステップ#M6へ移行して、移動体1の移動速度vを求める。具体的には、移動体1が備える一対のタグSの夫々の位置座標の時間変化率を、直前の計測タイミングtから今回の計測タイミングtまでの時間間隔Tの間のタグSの移動量に基づき算出し、一対のタグSの夫々の移動速度の平均値を、移動体1の移動速度vとしている。このように、姿勢判別部H3は、一対のタグSの少なくとも一方についての位置の単位時間当たりの変化量を移動体1の移動速度vとして算出するように構成されている。なお、位置計測装置Kの計測誤差の影響を抑制するために、現在の計測タイミングtよりも設定数(例えばn個)だけ過去の計測タイミングtから今回の計測タイミングtまでの「時間間隔T×n個」の間のタグSの移動量からタグSの移動速度を求めてもよい。
ステップ#M7で、移動体1の移動速度vが設定速度(本実施形態では2〔m/s〕)以上の高速であれば、ステップ#M8へ移行し、移動方向判別処理が実行され、移動方向ベクトルVの方向が記憶される。ステップ#M9で後退判別処理が実行され、横幅方向ベクトルUと移動方向ベクトルVとの右手系の外積ベクトルWの向きがそのZ座標の符号により判別され、外積ベクトルWの向きに応じて前後進フラグがセットされる。ステップ#M10で前後進フラグの値により前進中か後退中かが判別され、前進中であればステップ#M11に移行して記憶されている移動方向ベクトルVの方向が移動体1の姿勢であるとして姿勢データが更新される。後退中であればステップ#M12に移行して記憶されている移動方向ベクトルVの方向の反対方向(180度異なる方向)が移動体1の姿勢であるとして姿勢データが更新される。
ステップ#M7で、移動体1の移動速度vが設定速度未満の低速であると判別した場合は、今回の計測タイミングtでの移動体1の移動量が小さいため一対のタグSの並び方向に基づく姿勢判別が可能であるとして、ステップ#M13へ移行する。ステップ#M13では、ステップ#M4と同様に、移動体1の位置が、当該移動体1についての前回の姿勢判別処理が実行されたときの位置から設定距離(本実施形態では10〔cm〕)以上変化しているかがチェックされる。
移動体1の位置の変化が設定距離未満である場合は、位置計測装置Kの計測誤差による位置の変化である可能性が高いとして、姿勢データの更新は行わず、従前の姿勢データが維持される。移動体1の位置の変化が設定距離以上である場合は、移動体1の移動により一対のタグSの位置座標が変化したとして、一対のタグSの並び方向に基づいて移動体1の姿勢を判別する。具体的には、ステップ#M14で、上述した移動方向判別処理における並び方向ベクトルPabの算出と同様に式(4)により、移動体1の一対のタグSの並び方向を並び方向ベクトルPabとして算出する。ステップ#M15で、姿勢算出処理が実行される。すなわち、一対のタグSの並び方向に基づき、移動体1の平面視での姿勢を判別する。
図12のフローチャートでは図示を省略しているが、姿勢算出処理は、位置算出対象の一対のタグSについての識別情報から判定される移動体1の種別が、フォークリフト11であるか作業者12であるかによって処理内容が異なる。つまり、ポーリング方式によりタグSから位置計測用信号を取得する際の送信要求情報から、今回の計測タイミングtにおいて位置計測対象となっている一対のタグSがフォークリフト11に備えられているものであると判別した場合は、並び方向ベクトルPabの方向を設定交差角だけ差し引いた横幅方向ベクトルUの方向に+90度した方向が、フォークリフト11の正面が向いている方向であるとして姿勢データを算出する。一方、一対のタグSが作業者12に備えられているものであると判別した場合は、並び方向ベクトルPabの方向(作業者12の左肩から右肩に向かう方向)に+90度した方向が、作業者12の正面が向いている方向であるとして姿勢データを算出する。
姿勢判別用コンピュータHは、今回の姿勢判別処理がフォークリフト11及び作業者12の何れを姿勢判別の対象としているかを、タグSを識別する識別情報を含む送信要求情報から把握しているので、一対のタグSの並び方向を把握することで当該一対のタグSが備えられる移動体1の種別に応じた姿勢算出処理を実行する。すなわち、一対のタグSが作業者12に備えられたものである場合は、作業者12の左肩に位置する作業者第1タグS2aと右肩に位置する作業者第2タグS2bとの並び方向ベクトルPabがX軸と成す角度を算出する。一方、一対のタグSがフォークリフト11に備えられたものである場合は、リフト第1タグS1a及びリフト第2タグS1bの並び方向ベクトルPabの方向と設定交差角θとに基づいて横幅方向ベクトルUを算出し、この横幅方向ベクトルUがX軸と成す角度を算出する。なお、一対のタグSがフォークリフト11に備えられたものである場合は、並び方向ベクトルPabがX軸と成す角度から設定交差角θを差し引いた角度を算出してもよい。そして、ステップ#M16で、移動体1の姿勢を示す角度情報により姿勢データを更新する。
このように、一対のタグSの設置間隔が設定間隔以上であり、移動体1の移動速度vが設定速度未満の場合は、一対のタグSの並び方向に基づいて姿勢が判別される。
以上のように、本実施形態では、一対のタグSの設置間隔がL1であるフォークリフト11と、一対のタグSの設置間隔がL1よりも短いL2である作業者12とが移動対象領域に混在する場合でも、夫々の移動体1の姿勢を適切に判別することができる。これにより、例えばフォークリフト11と作業者12との衝突を監視をして衝突が発生しそうな場合はフォークリフト11を強制減速させたり強制停止させたり、或いは作業者12に警報を通知する等の方法により作業者12の安全を確保しながら、フォークリフト11と作業者12とで同じ移動対象領域で夫々の入出庫作業を並行して行うことができる。
〔別実施形態〕
以上、発明者によってなされた発明を発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。以下、本発明に係る移動体の姿勢判別システムの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
(1)上記実施形態では、位置計測装置Kが、2個のアクセスポイントJとタグSとの相対位置を計測し、その計測結果に基づいて、タグSの位置座標を算出する構成を説明したが、このような構成に限定されるものではなく、位置計測装置Kが、単一のアクセスポイントJとタグSとの相対位置を計測し、その計測結果に基づいて、タグSの位置座標を算出するものであってもよい。また、位置計測装置Kが、3個以上のアクセスポイントJとタグSとの相対位置を計測し、その計測結果に基づいて、タグSの位置座標を算出する構成でもよい。
(2)上記実施形態では、移動体の姿勢判別システムを壁体に包囲された室内空間としての物品保管設備に適用したものを説明したが、このような構成に限定されるものではなく、屋外の保管設備に本発明の移動体の姿勢判別システムを適用しても良い。
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、移動体の姿勢を判別する技術を用いた各種の設備に適用可能である。
(3)上記実施形態では、一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体としてフォークリフト11及び作業者12の2種の移動体が移動対象領域を移動するものを例示したが、これに限らず、大きさの異なる大小複数種のフォークリフト等の3種以上の移動体が移動対象領域を移動するものであってもよい。また、フォークリフト11及び作業者12の数が時間的に増減するものであってもよい。
(4)上記実施形態では、姿勢判別用コンピュータHに位置計測装置Kの機能を実装する例を説明したが、アクセスポイントJに位置計測装置Kの機能を実装するようにしてもよい。この場合、計測したUWBタグの位置座標を、LAN等のネットワークを介して姿勢判別用コンピュータHに送信するように構成すればよい。
(5)上記実施形態では、姿勢判別用コンピュータHが、姿勢判別対象の移動体1ごとに姿勢判別処理を実行するもの例示したが、姿勢判別用コンピュータHが、移動対象領域に存在する全て又は一部の複数の移動体1について一度の姿勢判別処理でまとめて姿勢を判別するものでもよい。
(6)上記実施形態では、姿勢判別処理において一対の送信部の位置を計測するものを例示したが、一対の送信部の位置を計測するタイミングは、姿勢判別処理の処理タイミングに関わらず、固有の位置計測用の設定周期で独立して行ってもよい。この場合、姿勢判別部は、各送信部の最新の位置計測結果を記憶しておき、姿勢判別処理で判別対象とする移動体についての一対の送信部の位置情報を必要に応じて参照すればよい。
(7)上記実施形態では、姿勢判別部は、位置計測装置により計測される一対の送信部の位置に基づいて設置間隔を算出するものを例示したが、これに代えて以下の構成でもよい。すなわち、複数の送信部の夫々についての設置情報データベース(例えば、どの送信部とどの送信部が対を成すか、また、各対の送信部はどのような設置間隔で移動体に設けられているか等の情報データベース)を記憶部に記憶しておき、姿勢判別部が、一対の送信部の少なくとも何れか一方を識別して、一対の送信部の間隔を設置情報データベースから検索して取得するように構成されたものであってもよい。
(8)上記実施形態では、姿勢判別部は、一対の送信部の少なくとも一方についての位置の単位時間当たりの変化量を移動体の移動速度として算出するものを例示したが、これに代えて、移動体がフォークリフト等のように、走行制御を伴うものである場合、その走行制御系が把握している移動体の移動速度を取得して、無線通信により姿勢判別部に送信する構成としてもよい。
(9)上記実施形態では、移動方向判別部は、位置計測装置により計測される一対の送信部の双方の位置の変化に基づいて移動体の移動方向を判別するものを例示したが、移動方向判別部が位置計測装置により計測される一対の送信部の一方のみの位置の変化に基づいて移動体の移動方向を判別するものであってもよい。
(10)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。
(11)上記実施形態では、タグSをアクティブタグとする構成を例示したが、タグSをパッシブタグとして構成してもよい。
1 :移動体
S :送信部
K :位置計測装置
H2 :移動方向判別部
H3 :姿勢判別部
L1・L2:設置間隔
v :移動速度
θ :設定交差角
U :横幅方向ベクトル
V :移動方向ベクトル
W :外積ベクトル

Claims (8)

  1. 水平面に沿う移動対象領域を移動自在な移動体と、
    前記移動体において平面視で間隔を隔てて設けられて前記移動対象領域における当該移動体の平面視での位置を計測するための位置計測用信号を送信自在な一対の送信部と、
    前記位置計測用信号を受信自在に構成されて受信した前記位置計測用信号に基づいて前記移動対象領域における前記送信部の位置を計測する位置計測装置と、
    前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置に基づいて、前記移動体の平面視での姿勢を判別する姿勢判別部と、を備えた移動体の姿勢判別システムであって、
    前記移動体として、前記一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体を備え、
    前記移動体の移動方向を判別する移動方向判別部を備え、
    前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置により求まる前記一対の送信部の並び方向に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別し、前記設置間隔が前記設定間隔未満であると判別した場合は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている移動体の姿勢判別システム。
  2. 前記姿勢判別部は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別する場合に、前記移動体の移動方向に当該移動体の正面が向いているとして、前記移動体の姿勢を判別するように構成されている請求項1記載の移動体の姿勢判別システム。
  3. 前記一対の送信部が、互いに異なるタイミングで前記位置計測用信号を送信するように構成され、
    前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上の場合において、当該移動体の移動速度が設定速度以上のときは、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている請求項1又は2に記載の移動体の姿勢判別システム。
  4. 前記姿勢判別部は、前記一対の送信部の少なくとも一方についての位置の単位時間当たりの変化量を前記移動体の移動速度として算出するように構成されている請求項3に記載の移動体の姿勢判別システム。
  5. 前記移動方向判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の双方の位置の変化に基づいて前記移動体の移動方向を判別するように構成されている請求項1〜4の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。
  6. 前記姿勢判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の位置に基づいて前記設置間隔を算出するように構成されている請求項1〜5の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。
  7. 前記一対の送信部は、前記移動体の横幅方向で異なる位置に設けられ、
    前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向に基づいて求まる前記移動体の横幅方向に沿う横幅方向ベクトルと当該移動体の移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルの前記移動対象領域に沿う水平面に対する向きにより当該移動体が後退移動であるか前進移動であるかを判別するように構成されている請求項1〜6の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。
  8. 前記一対の送信部は、前記移動体の前後方向で異なる位置に設けられて、前記一対の送信部の並び方向が前記移動体の横幅方向と設定交差角にて交差する状態で配置され、
    前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向及び前記設定交差角から前記横幅方向を求めるように構成されている請求項7記載の移動体の姿勢判別システム。
JP2012211553A 2012-09-25 2012-09-25 移動体の姿勢判別システム Active JP5811980B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012211553A JP5811980B2 (ja) 2012-09-25 2012-09-25 移動体の姿勢判別システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012211553A JP5811980B2 (ja) 2012-09-25 2012-09-25 移動体の姿勢判別システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014065568A true JP2014065568A (ja) 2014-04-17
JP5811980B2 JP5811980B2 (ja) 2015-11-11

Family

ID=50742361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012211553A Active JP5811980B2 (ja) 2012-09-25 2012-09-25 移動体の姿勢判別システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5811980B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110952A (zh) * 2015-01-29 2017-08-29 阿尔卑斯电气株式会社 位置检测系统
WO2020260606A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Bespoon Sas Location system for detecting position and orientation of movable units
WO2023233157A3 (en) * 2022-06-01 2024-02-29 Three Smith Group Limited A pedestrian monitoring system for a warehouse
US12123963B2 (en) * 2019-06-28 2024-10-22 Be Spoon Location system for detecting position and orientation of movable units

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003306211A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Daifuku Co Ltd 棚設備
JP2006072692A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報読取システムおよび情報読取装置
US20060184013A1 (en) * 2004-12-14 2006-08-17 Sky-Trax Incorporated Method and apparatus for determining position and rotational orientation of an object
JP2006264830A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Aioi Systems Co Ltd 位置検出設備
JP2007050952A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Nec Engineering Ltd 荷物保管位置検出装置
JP2010018408A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Daifuku Co Ltd 在庫管理システム
JP2013216476A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Daifuku Co Ltd 物品搬送設備における位置計測システム
JP2014065566A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Daifuku Co Ltd 位置計測システム及びそれを備えた物品保管設備

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003306211A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Daifuku Co Ltd 棚設備
JP2006072692A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報読取システムおよび情報読取装置
US20060184013A1 (en) * 2004-12-14 2006-08-17 Sky-Trax Incorporated Method and apparatus for determining position and rotational orientation of an object
JP2006264830A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Aioi Systems Co Ltd 位置検出設備
JP2007050952A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Nec Engineering Ltd 荷物保管位置検出装置
JP2010018408A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Daifuku Co Ltd 在庫管理システム
JP2013216476A (ja) * 2012-04-11 2013-10-24 Daifuku Co Ltd 物品搬送設備における位置計測システム
JP2014065566A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Daifuku Co Ltd 位置計測システム及びそれを備えた物品保管設備

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110952A (zh) * 2015-01-29 2017-08-29 阿尔卑斯电气株式会社 位置检测系统
WO2020260606A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Bespoon Sas Location system for detecting position and orientation of movable units
EP3757596A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 BeSpoon SAS Location system for detecting position and orientation of movable units
CN114072687A (zh) * 2019-06-28 2022-02-18 贝斯普恩公司 用于检测可移动单元的位置和定向的定位系统
US20220244342A1 (en) * 2019-06-28 2022-08-04 Be Spoon Location system for detecting position and orientation of movable units
US12123963B2 (en) * 2019-06-28 2024-10-22 Be Spoon Location system for detecting position and orientation of movable units
WO2023233157A3 (en) * 2022-06-01 2024-02-29 Three Smith Group Limited A pedestrian monitoring system for a warehouse

Also Published As

Publication number Publication date
JP5811980B2 (ja) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6020265B2 (ja) 物品搬送設備
AU2015346577B2 (en) Position-controlled robotic fleet with visual handshakes
CA2759740C (en) Methods, apparatuses and computer program products for utilizing near field communication to guide robots
CN105270856B (zh) 物品排列装置
CN103582803B (zh) 共享与自动化工业车辆相关联的地图数据的方法和装置
US11027427B2 (en) Control device, picking system, distribution system, program, and control method
WO2019125554A1 (en) Pallet tracking during engagement and disengagement
US11007643B2 (en) Control device, picking system, distribution system, program, control method and production method
US11097421B2 (en) Control device, picking system, distribution system, program, control method and production method
US20200030976A1 (en) Control device, picking system, distribution system, program, control method and production method
JP5790977B2 (ja) 物品搬送設備における位置計測システム
CN104709696B (zh) 托盘堆垛车放置/提取货物的方法、装置以及系统
JP5900267B2 (ja) 位置計測システム及びそれを備えた物品保管設備
US20200030987A1 (en) Information processing apparatus, picking system, distribution system, program and information processing method
JP5811980B2 (ja) 移動体の姿勢判別システム
JP5811981B2 (ja) 移動体の姿勢判別システム
US11543827B2 (en) Control method, controller, and storage medium
EP3401064B1 (en) Wheel diameter compensation method and device for robot
WO2019008615A1 (en) TROLLEY FOR HANDLING ARTICLES
JP5895791B2 (ja) 位置計測システムを備えた物品保管設備
KR20230034390A (ko) 산업용 차량 거리 및 범위 측정 장치 교정
IT202100011462A1 (it) Sistema di localizzazione in tempo reale a banda ultra larga.
US11647357B1 (en) Real-time facility asset mapping and management
US20220301260A1 (en) Systems and methods for area wide object dimensioning
WO2023192313A1 (en) Continuous and discrete estimation of payload engagement/disengagement sensing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5811980

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250