JP2021116141A

JP2021116141A - 荷役システム

Info

Publication number: JP2021116141A
Application number: JP2020009328A
Authority: JP
Inventors: 絢介甲斐; Kensuke Kai
Original assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2040-01-23
Also published as: JP7078334B2

Abstract

【課題】トラックの荷台の地上高が変化する場合であっても、無人フォークリフトで荷台から荷を取ることが可能な荷役システムを提供する。【解決手段】荷役システム１は、荷Ｌが積まれている荷台１１を備えるトラック１Ａと、荷Ｌを取る無人フォークリフト１Ｂとを備える。トラック１Ａは、荷台１１の地上高に係る地上高情報を送信する情報送信部を備える。無人フォークリフト１Ｂは、荷Ｌを取るために昇降可能に設けられたフォーク２２と、地上高情報を受信する情報受信部と、フォーク２２で荷Ｌを取る際に、地上高情報に基づいてフォーク２２の昇降を制御する制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、無人フォークリフトでトラックの荷台から荷を取る荷役システムに関するものである。

トラックの荷台から荷を取る荷取り作業（取り卸し作業）を、フォークリフトにより行うことが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、フォークリフトの一種として無人フォークリフトが知られている（例えば特許文献２参照）。一般的に、無人フォークリフトは、フォークで荷を取る際に、予め定められた一定の荷取り高さ（フォーク差し込み高さ）までフォークを上昇させて停止させるようにプログラムされている。

特開２０１０−２３５２２３号公報特開平１１−２１０９８号公報

しかしながら、トラックの荷台に加わる荷重に応じて荷台の地上高が変化した場合、荷台に積まれた荷に無人フォークリフトのフォークを差し込むことができない、すなわち、無人フォークリフトでトラックの荷台から荷を取ることができないおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、トラックの荷台の地上高が変化する場合であっても、無人フォークリフトで荷台から荷を取ることが可能な荷役システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の荷役システムは、荷が積まれている荷台を備えるトラックと、前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、前記トラックは、前記荷台の地上高に係る地上高情報を送信する情報送信部を備え、前記無人フォークリフトは、前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、前記地上高情報を受信する情報受信部と、前記フォークで荷を取る際に、前記地上高情報に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の荷役システムは、請求項１に記載の荷役システムにおいて、前記トラックは、前記地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、前記データに基づいて前記地上高を推定する推定部とをさらに備え、前記情報送信部は、前記地上高の推定結果を前記地上高情報として送信することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、請求項３に記載の荷役システムは、荷が積まれている荷台を備えるトラックと、前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、前記トラックは、前記荷台の地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、前記データを送信するデータ送信部とを備え、前記無人フォークリフトは、前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、前記データを受信するデータ受信部と、前記データに基づいて前記荷台の地上高を推定する推定部と、前記フォークで荷を取る際に、前記地上高の推定結果に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、請求項４に記載の荷役システムは、荷が積まれている荷台を備えるトラックと、前記荷台の地上高を推定する推定装置と、前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、前記トラックは、前記地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、前記データを送信するデータ送信部とを備え、前記推定装置は、前記データを受信するデータ受信部と、前記データに基づいて前記地上高を推定する推定部と、前記地上高に係る地上高情報を送信する情報送信部とを備え、前記無人フォークリフトは、前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、前記地上高情報を受信する情報受信部と、前記フォークで荷を取る際に、前記地上高情報に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

請求項５に記載の荷役システムは、請求項２〜４のいずれか一項に記載の荷役システムにおいて、前記荷の積載量を示す教師用荷重データと当該教師用荷重データが得られた時点での前記地上高とを教師データとした機械学習により生成された地上高推定モデルを記憶する記憶部をさらに備え、前記データ取得部は、前記荷台に積まれた前記荷の積載量を示す現時点での荷重データを取得し、前記推定部は、前記記憶部に記憶された前記地上高推定モデルと、前記データ取得部で取得された前記荷重データとに基づいて、前記地上高を推定することを特徴とする。
なお、ここでいう「現時点」とは、限定された僅かな一瞬を意味するものではなく、また、教師用荷重データが得られた時点（すなわち地上高推定モデル生成時点）ではなく、地上高を推定する際の任意の時期（タイミング）を意味する。

本発明によれば、トラックの荷台の地上高が変化する場合であっても、無人フォークリフトで荷台から荷を取ることが可能な荷役システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る荷役システムの概要図である。第１実施形態に係るトラックおよび無人フォークリフトの概略構成を示すブロック図である。第２実施形態に係るトラックおよび無人フォークリフトの概略構成を示すブロック図である。本発明の第３実施形態に係る荷役システムの概要図である。第３実施形態に係るトラック、無人フォークリフト、および、推定装置の概略構成を示すブロック図である。（Ａ）は、変形例に係るトラックの概略構成を示すブロック図であり、（Ｂ）は、変形例に係る無人フォークリフトの概略構成を示すブロック図であり、（Ｃ）は、変形例に係る推定装置の概略構成を示すブロック図である。

（第１実施形態）
図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る荷役システム１を説明する。
図１に示すように、本実施形態の荷役システム１は、１個以上の荷Ｌが積載されたトラック１Ａと、トラック１Ａから所定の場所に荷Ｌを搬送する１台以上の無人フォークリフト１Ｂとにより構成されている。荷Ｌは、パレットＰおよびパレットＰ上に置かれた物品Ｇを含んだ重量物であり、パレットＰは、後述するフォーク２２が差し込まれる差込口Ｐ１を有している。

トラック１Ａは、荷Ｌが積まれている荷台１１、および、荷台１１に加わる荷重を支持するタイヤ１２等を備えている。荷台１１に積まれた荷Ｌの重さに応じてタイヤ１２が変形することにより、荷台１１の地上高（すなわち地表面から荷台１１までの距離）は変化する。具体的には、荷台１１に積まれている荷Ｌの総重量が小さいと荷台１１は高くなり、荷台１１に積まれている荷Ｌの総重量が大きいと荷台１１は低くなる。

無人フォークリフト１Ｂは、地上を走行する車両本体２１と、荷Ｌを取るために昇降可能に設けられたフォーク２２とを備えている。

図２は、トラック１Ａおよび無人フォークリフト１Ｂのブロック図を示している。
図２に示すように、トラック１Ａは、データ取得部１３と、記憶部１４と、推定部１５と、情報送信部１６とを備えている。トラック１Ａは、情報送信部１６で地上高情報を送信する。

データ取得部１３は、荷台１１の地上高が導出されるデータを取得する。具体的には、例えば、データ取得部１３は、荷重を測定する荷重センサーにより構成されており、荷台１１に加わっている荷重（荷台１１に積まれた荷Ｌの積載量）を示す荷重データを取得する。

記憶部１４は、データ取得部１３で取得されたデータから荷台１１の地上高を推定するための地上高推定モデルを予め記憶している。地上高推定モデルは、例えば、荷Ｌの積載量を示す教師用荷重データと当該教師用荷重データが得られた時点での荷台１１の地上高とを教師データとした機械学習により生成されたものである。

推定部１５は、記憶部１４に記憶された地上高推定モデルと、データ取得部１３で取得されたデータとに基づいて、トラック１Ａの荷台１１の地上高を推定する。具体的には、例えば、推定部１５は、地上高推定モデルと荷Ｌの積載量を示す荷重データとに基づいて、荷台１１の地上高を推定する。

情報送信部１６は、直接的または間接的に無人フォークリフト１Ｂと通信する通信装置により構成されている。情報送信部１６は、推定部１５で推定された地上高の推定結果を地上高情報として送信する。

また、図２に示すように、無人フォークリフト１Ｂは、情報受信部２４と、制御部２５とを備えている。本実施形態の無人フォークリフト１Ｂは、情報受信部２４によりトラック１Ａから地上高情報を受信する。

情報受信部２４は、直接的または間接的にトラック１Ａと通信する通信装置により構成されている。情報受信部２４は、推定部１５による荷台１１の地上高の推定結果を地上高情報として受信する。

制御部２５は、フォーク２２で荷Ｌを取る際に、情報受信部２４で受信した地上高情報、すなわち推定部１５による地上高の推定結果に基づいてフォーク２２の昇降を制御する。具体的には、例えば、制御部２５は、推定部１５で推定された荷台１１の地上高に所定量の高さを加算することで荷台１１に積まれたパレットＰの差込口Ｐ１の高さを算出し、算出した差込口Ｐ１の高さにフォーク２２を上昇させて停止させるように昇降部２３を制御する。すなわち、制御部２５は、推定された荷台１１の地上高から導出される差込口Ｐ１の高さ（荷取り高さ）にフォーク２２を上昇させて停止させる。

トラック１Ａおよび無人フォークリフト１Ｂの動作の一例を説明する。
トラック１Ａは、推定部１５で荷台１１の地上高を推定し、地上高情報として荷台１１の地上高の推定結果を送信し、無人フォークリフト１Ｂが、その地上高の推定結果を受信する。次いで、無人フォークリフト１Ｂは、トラック１Ａの荷台１１に接近し、荷台１１の地上高の推定結果に基づいて、差込口Ｐ１の高さにフォーク２２を上昇させて停止させた後、差込口Ｐ１にフォーク２２を差し込む。そして、無人フォークリフト１Ｂは、フォーク２２で荷Ｌを持ち上げて（すなわち荷Ｌを取り）、所定の場所に荷Ｌを搬送する。

本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）荷台１１の地上高に係る地上高情報が、トラック１Ａから無人フォークリフト１Ｂに送信され、この地上高情報に基づいて、荷Ｌを取る際のフォーク２２の昇降が制御される。このため、荷台１１に加わる荷重に応じて荷台１１の地上高が変化する場合であっても、フォーク２２を差込口Ｐ１に差し込みことができるように、適切な荷取り高さにフォーク２２を上昇させて停止させることができ、荷台１１から荷Ｌを取ることができる。

（２）トラック１Ａで荷台１１の地上高が推定され、この地上高の推定結果が地上高情報として無人フォークリフト１Ｂに送信されるため、無人フォークリフト１Ｂに荷台１１の地上高を推定する構成（後述する推定部２８）を設けることが不要となる。

（第２実施形態）
図３を参照して、本発明の第２実施形態に係る荷役システムを説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。

図３は、トラック１Ａおよび無人フォークリフト１Ｂのブロック図を示している。
図３に示すように、本実施形態のトラック１Ａは、推定部１５および情報送信部１６（図２参照）に代えて、データ送信部１７を備えている。

データ送信部１７は、直接的または間接的に無人フォークリフト１Ｂと通信する通信装置により構成されている。データ送信部１７は、データ取得部１３で取得したデータ（例えば、荷Ｌの積載量を示す荷重データ）を送信する。

また、図３に示すように、本実施形態の無人フォークリフト１Ｂは、情報受信部２４（図２参照）に代えて、データ受信部２６と、記憶部２７と、推定部２８とを備えている。

データ受信部２６は、直接的または間接的にトラック１Ａと通信する通信装置により構成されている。データ受信部２６は、データ送信部１７が送信したデータ、すなわちデータ取得部１３で取得されたデータを受信する。

記憶部２７は、記憶部１４と同様に、データ取得部１３で取得されたデータから荷台１１の地上高を推定するための地上高推定モデルを予め記憶している。

推定部２８は、記憶部２７に記憶された地上高推定モデルと、データ受信部２６で受信したデータ（すなわちデータ取得部１３で取得されたデータ）とに基づいて、推定部１５と同様に、トラック１Ａの荷台１１の地上高を推定する。本実施形態の制御部２５は、推定部２８による地上高の推定結果に基づいてフォーク２２の昇降を制御する。

トラック１Ａおよび無人フォークリフト１Ｂの動作の一例について説明する。
トラック１Ａは、当該トラック１Ａに係るデータを送信し、無人フォークリフト１Ｂが、そのデータを受信して荷台１１の地上高を推定する。次いで、無人フォークリフト１Ｂは、荷台１１の地上高の推定結果に基づいて、差込口Ｐ１の高さにフォーク２２を上昇させて停止させた後、差込口Ｐ１にフォーク２２を差し込む。そして、無人フォークリフト１Ｂは、フォーク２２で荷Ｌを持ち上げて荷Ｌを搬送する。

本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（３）トラック１Ａに係るデータが、トラック１Ａから無人フォークリフト１Ｂに送信され、無人フォークリフト１Ｂで荷台１１の地上高が推定され、この推定結果に基づいて、荷Ｌを取る際のフォーク２２の昇降が制御される。このため、荷台１１に加わる荷重に応じて荷台１１の地上高が変化する場合であっても、フォーク２２を差込口Ｐ１に差し込みことができるように、適切な荷取り高さにフォーク２２を上昇させて停止させることができ、荷台１１から荷Ｌを取ることができる。

（４）無人フォークリフト１Ｂで荷台１１の地上高が推定されるため、トラック１Ａに荷台１１の地上高を推定する構成（推定部１５）を設けることが不要となる。

（第３実施形態）
次に、図４および図５を参照して本発明の第３実施形態に係る荷役システム２を説明する。なお、第１および第２実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態の荷役システム２は、トラック１Ａと、１台以上の無人フォークリフト１Ｂと、少なくとも１台の推定装置１Ｃとにより構成されている。

図５は、トラック１Ａ、無人フォークリフト１Ｂ、および、推定装置１Ｃのブロック図である。
図５に示すように、本実施形態においては、トラック１Ａは、第２実施形態と同様の構成を備えており、無人フォークリフト１Ｂは、第１実施形態と同様の構成を備えている。なお、本実施形態のデータ送信部１７および情報受信部２４は、直接的または間接的に推定装置１Ｃと通信する通信装置により構成されている。

また、図５に示すように、推定装置１Ｃは、データ受信部３１と、記憶部３２と、推定部３３と、情報送信部３４とを備えている。推定装置１Ｃは、地上高情報を複数の無人フォークリフト１Ｂに送信することで、地上高情報を配信するサーバーとして機能する。

データ受信部３１は、データ受信部２６と同様に、直接的または間接的にトラック１Ａと通信する通信装置により構成されており、データ送信部１７が送信したデータを受信する。

記憶部３２は、記憶部１４，２７と同様に、データ取得部１３で取得されたデータから荷台１１の地上高を推定するための地上高推定モデルを予め記憶している。

推定部３３は、記憶部３２に記憶された地上高推定モデルと、データ受信部３１で受信したデータ（すなわちデータ取得部１３で取得されたデータ）とに基づいて、推定部１５，２８と同様に、トラック１Ａの荷台１１の地上高を推定する。

情報送信部３４は、情報送信部１６と同様に、直接的または間接的に無人フォークリフト１Ｂと通信する通信装置により構成されている。情報送信部３４は、推定部３３で推定された地上高の推定結果を地上高情報として送信する。

本実施形態の情報受信部２４は、推定部３３による荷台１１の地上高の推定結果を地上高情報として受信する。また、本実施形態の制御部２５は、推定部３３による地上高の推定結果に基づいてフォーク２２の昇降を制御する。

トラック１Ａ、無人フォークリフト１Ｂ、および、推定装置１Ｃの動作の一例を説明する。
トラック１Ａは、当該トラック１Ａに係るデータを送信し、推定装置１Ｃは、そのデータを受信して荷台１１の地上高を推定し、地上高情報として荷台１１の地上高の推定結果を送信する。無人フォークリフト１Ｂは、その地上高の推定結果を受信し、その推定結果に基づいて、差込口Ｐ１の高さにフォーク２２を上昇させて停止させた後、差込口Ｐ１にフォーク２２を差し込む。そして、無人フォークリフト１Ｂは、フォーク２２で荷Ｌを持ち上げて荷Ｌを搬送する。

本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（５）トラック１Ａに係るデータが、トラック１Ａから推定装置１Ｃに送信され、推定装置１Ｃで荷台１１の地上高が推定され、この推定結果に基づいて、荷Ｌを取る際のフォーク２２の昇降が制御される。このため、荷台１１に加わる荷重に応じて荷台１１の地上高が変化する場合であっても、フォーク２２を差込口Ｐ１に差し込みことができるように、適切な荷取り高さにフォーク２２を上昇させて停止させることができ、荷台１１から荷Ｌを取ることができる。

（６）推定装置１Ｃで荷台１１の地上高が推定され、この地上高の推定結果が地上高情報として無人フォークリフト１Ｂに送信されるため、トラック１Ａおよび無人フォークリフト１Ｂに荷台１１の地上高を推定する構成（推定部１５，２８）を設けることが不要となる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、上記構成を変更することもできる。例えば、以下のように変更して実施することもでき、以下の変更を組み合わせて実施することもできる。

・図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１実施形態のトラック１Ａ、第２実施形態の無人フォークリフト１Ｂ、および、第３実施形態の推定装置１Ｃが、モデル生成部４１を備えていてもよい。モデル生成部４１は、教師データに基づいて荷台１１の地上高を推定するための地上高推定モデルを生成し、記憶部１４，２７，３２は、モデル生成部４１で生成された地上高推定モデルを記憶する。こうして、モデル生成部４１で生成された地上高推定モデルに基づいて荷台１１の地上高が推定されるように構成されていてもよい。なお、教師データとして、データ取得部１３で取得したデータまたはデータ受信部２６，３１で受信したデータ、および、フォーク２２の昇降量に基づく荷台１１の地上高の算出結果を用いてもよい。

上記構成によれば、モデル生成部４１により地上高推定モデルを容易に更新することができ、地上高推定モデルを更新することで（すなわち機械学習を発展させることで）地上高の推定精度を高めることができる。

・第１実施形態において、荷役システム１は、トラック１Ａの情報送信部１６と複数の無人フォークリフト１Ｂの情報受信部２４との通信を中継する通信中継部として機能するサーバーをさらに備えていてもよい。

・第２実施形態において、荷役システム１は、トラック１Ａのデータ送信部１７と複数の無人フォークリフト１Ｂのデータ受信部２６との通信を中継する通信中継部として機能するサーバーをさらに備えていてもよい。

・第３実施形態において、荷役システム２は、トラック１Ａのデータ送信部１７と推定装置１Ｃのデータ受信部３１との通信を中継する通信中継部、または、推定装置１Ｃの情報送信部３４と複数の無人フォークリフト１Ｂの情報受信部２４との通信を中継する通信中継部として機能するサーバーをさらに備えていてもよい。

・データ取得部１３で取得されるデータは、荷台１１の地上高が導出されるデータであれば、荷重データ以外のデータであってもよい。すなわち、例えば、データ取得部１３は、荷台１１の地上高が導出されるデータとして、例えば、タイヤ１２の空気圧に係る空気圧データを取得してもよい。

・第１実施形態において、荷台１１の高さを入力装置で受け付ける構成をトラック１Ａに設け、荷台１１の高さを推定することなく、入力装置で受け付けた荷台１１の高さを地上高情報として情報送信部１６で送信するように構成することもできる。この場合、トラック１Ａに荷台１１の地上高を推定する構成（推定部１５）を設けることが不要となる。

・荷Ｌを構成する物品Ｇは、パレットＰ上に置かれていなくてもよい。すなわち、物品Ｇにフォーク２２が差し込まれる差込口が形成され、荷ＬがパレットＰにより構成されていなくてもよい。

１，２荷役システム
１Ａトラック
１Ｂ無人フォークリフト
１Ｃ推定装置
１１荷台
１３データ取得部
１４記憶部
１５推定部
１６情報送信部
１７データ送信部
２２フォーク
２４情報受信部
２５制御部
２６データ受信部
２７記憶部
２８推定部
３１データ受信部
３２記憶部
３３推定部
３４情報送信部
Ｇ物品
Ｌ荷
Ｐパレット
Ｐ１差込口

Claims

荷が積まれている荷台を備えるトラックと、
前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、
前記トラックは、
前記荷台の地上高に係る地上高情報を送信する情報送信部を備え、
前記無人フォークリフトは、
前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、
前記地上高情報を受信する情報受信部と、
前記フォークで荷を取る際に、前記地上高情報に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする荷役システム。
前記トラックは、
前記地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、
前記データに基づいて前記地上高を推定する推定部とをさらに備え、
前記情報送信部は、前記地上高の推定結果を前記地上高情報として送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の荷役システム。
荷が積まれている荷台を備えるトラックと、
前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、
前記トラックは、
前記荷台の地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、
前記データを送信するデータ送信部とを備え、
前記無人フォークリフトは、
前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、
前記データを受信するデータ受信部と、
前記データに基づいて前記地上高を推定する推定部と、
前記フォークで荷を取る際に、前記地上高の推定結果に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする荷役システム。
荷が積まれている荷台を備えるトラックと、
前記荷台の地上高を推定する推定装置と、
前記荷を取る無人フォークリフトとを備える荷役システムであって、
前記トラックは、
前記地上高を推定するためのデータを取得するデータ取得部と、
前記データを送信するデータ送信部とを備え、
前記推定装置は、
前記データを受信するデータ受信部と、
前記データに基づいて前記地上高を推定する推定部と、
前記地上高に係る地上高情報を送信する情報送信部とを備え、
前記無人フォークリフトは、
前記荷を取るために昇降可能に設けられたフォークと、
前記地上高情報を受信する情報受信部と、
前記フォークで荷を取る際に、前記地上高情報に基づいて前記フォークの昇降を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする荷役システム。
前記荷の積載量を示す教師用荷重データと当該教師用荷重データが得られた時点での前記地上高とを教師データとした機械学習により生成された地上高推定モデルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記データ取得部は、前記荷台に積まれた前記荷の積載量を示す現時点での荷重データを取得し、
前記推定部は、前記記憶部に記憶された前記地上高推定モデルと、前記データ取得部で取得された前記荷重データとに基づいて、前記地上高を推定する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の荷役システム。