JP2021195215A - Fork lift - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設現場等において搬送対象物を搬送するためのフォークリフトに関する。 The present invention relates to a forklift for transporting an object to be transported at a construction site or the like.
資機材を搬送するために、フォークリフト等の搬送装置を用いることがある。作業の効率化のために、自動運転を行なう搬送装置も検討されている(例えば、特許文献1、2)。特許文献1に記載された無人フォークリフトは、床面に設けられた誘導線に沿って走行するように誘導線を検知する走行路検知手段、荷積み、荷降ろし、走行を行わせる制御装置、荷幅に応じて検知幅の変更が可能な非接触式の障害物検知装置を備える。そして、荷幅に対応する所定の位置に障害物を検知したときは走行を停止する。また、特許文献2に記載された技術では、自動運転フォークリフトの前進または後進の進行方向における車幅内において、進行方向における所定距離までの領域内に、自動運転フォークリフトと干渉する障害物が有るか否かを検出可能な上方障害物検出装置を備える。そして、障害物を検出した場合、報知装置を用いて報知する。 A transport device such as a forklift may be used to transport materials and equipment. In order to improve work efficiency, a transfer device that performs automatic operation is also being studied (for example, Patent Documents 1 and 2). The unmanned forklift described in Patent Document 1 is a travel path detecting means for detecting a guide line so as to travel along a guide line provided on a floor surface, a control device for loading, unloading, and traveling, and a load. It is equipped with a non-contact obstacle detection device that can change the detection width according to the width. Then, when an obstacle is detected at a predetermined position corresponding to the load width, the traveling is stopped. Further, in the technique described in Patent Document 2, is there an obstacle that interferes with the autonomous driving forklift within the area up to a predetermined distance in the traveling direction within the vehicle width in the forward or backward traveling direction of the autonomous driving forklift? It is equipped with an upper obstacle detection device that can detect whether or not it is. Then, when an obstacle is detected, a notification device is used to notify the person.
しかしながら、建設現場においては、多様な大きさの資機材を搬送する。また、建設の進行に応じて、建設現場の状況も変化するため、状況に応じた効率的な搬送が難しかった。 However, at construction sites, materials and equipment of various sizes are transported. In addition, the situation at the construction site changes as the construction progresses, making it difficult to carry out efficient transportation according to the situation.
上記課題を解決するフォークリフトは、搬送対象物を載置するフォークと、前記フォークを昇降可能に支持する本体部と、前記本体部の側面に配置され、前記フォークの突出側に向けてセンサ光を発出させて、前記搬送対象物を検出するセンサ部と、前記本体部の走行を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記センサ部を用いて、前記フォークに載置された搬送対象物の幅を検出し、前記幅に応じて、走行を制御する。 The forklift that solves the above problems is arranged on the fork on which the object to be conveyed is placed, the main body portion that supports the fork so as to be able to move up and down, and the side surface of the main body portion, and emits sensor light toward the protruding side of the fork. A sensor unit for detecting the object to be transported by ejecting the object and a control unit for controlling the traveling of the main body portion are provided, and the control unit uses the sensor unit to mount the transport target on the fork. The width of the object is detected, and the traveling is controlled according to the width.
本発明によれば、搬送対象物を効率的に搬送することができる。 According to the present invention, the object to be transported can be efficiently transported.
以下、図1〜図9を用いて、フォークリフトを具体化した一実施形態について説明する。なお、フォークリフトは、フォーク等の貨物を保持する装置を備え、動力を持って走行し、フォークの昇降を行なう搬送装置である。本実施形態では、荷幅が120cm及び180cmの搬送対象物を搬送する場合を想定する。
本実施形態では、図1に示すように、管理端末10、フォークリフトとしての搬送装置20を用いる。搬送装置20は、管理端末10と、無線によりデータの送受信を行なう。
Hereinafter, an embodiment in which the forklift is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 9. The forklift is a transport device equipped with a device for holding cargo such as a fork, traveling with power, and raising and lowering the fork. In this embodiment, it is assumed that an object to be transported having a load width of 120 cm and 180 cm is transported.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a
(情報処理装置の構成例)
図2は、管理端末10、搬送装置20として機能する情報処理装置H10のハードウェア構成例である。
(Configuration example of information processing device)
FIG. 2 is a hardware configuration example of the information processing device H10 that functions as the
情報処理装置H10は、通信装置H11、入力装置H12、表示装置H13、記憶部H14、プロセッサH15を有する。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアを有していてもよい。 The information processing device H10 includes a communication device H11, an input device H12, a display device H13, a storage unit H14, and a processor H15. Note that this hardware configuration is an example, and may have other hardware.
通信装置H11は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースカードや無線インタフェース等である。 The communication device H11 is an interface that establishes a communication path with another device and executes data transmission / reception, such as a network interface card or a wireless interface.
入力装置H12は、利用者等からの入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。表示装置H13は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネル等である。 The input device H12 is a device that receives input from a user or the like, and is, for example, a mouse, a keyboard, or the like. The display device H13 is a display, a touch panel, or the like that displays various information.
記憶部H14は、管理端末10、搬送装置20の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する記憶装置である。記憶部H14の一例としては、ROM、RAM、ハードディスク等がある。
The storage unit H14 is a storage device that stores data and various programs for executing various functions of the
プロセッサH15は、記憶部H14に記憶されるプログラムやデータを用いて、管理端末10、搬送装置20等として機能する情報処理装置H10における各処理(例えば、後述する制御部21における処理)を制御する。プロセッサH15の一例としては、例えばCPUやMPU等がある。このプロセッサH15は、ROM等に記憶されるプログラムをRAMに展開して、各種処理に対応する各種プロセスを実行する。例えば、プロセッサH15は、管理端末10、搬送装置20のアプリケーションプログラムが起動された場合、後述する各処理を実行するプロセスを動作させる。
The processor H15 uses programs and data stored in the storage unit H14 to control each process (for example, a process in the
プロセッサH15は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行うものに限られない。例えば、プロセッサH15は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行う専用のハードウェア回路(例えば、特定用途向け集積回路:ASIC)を備えてもよい。すなわち、プロセッサH15は、〔1〕コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、〔2〕各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは〔3〕それらの組み合わせ、を含む回路(circuitry)として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。 The processor H15 is not limited to the one that performs software processing for all the processing executed by itself. For example, the processor H15 may include a dedicated hardware circuit (for example, an integrated circuit for a specific application: ASIC) that performs hardware processing for at least a part of the processing executed by the processor H15. That is, the processor H15 is [1] one or more processors that operate according to a computer program (software), [2] one or more dedicated hardware circuits that execute at least a part of various processes, or [ 3) It can be configured as a circuitry including a combination thereof. The processor includes a CPU and a memory such as a RAM and a ROM, and the memory stores a program code or a command configured to cause the CPU to execute a process. Memory or computer-readable media includes any available medium accessible by a general purpose or dedicated computer.
(管理端末10の構成)
図1に示すように、管理端末10は、管理者が用いるコンピュータ端末であり、設計情報記憶部12を備える。
(Configuration of management terminal 10)
As shown in FIG. 1, the
設計情報記憶部12は、搬送装置20を用いる建物の各フロアのフロアマップを記憶する。このフロアマップは、複数階層からなる建物については、フロア毎に、2次元座標で、壁、柱等の障害物、仮設エレベータ等の構造物の配置(レイアウト)が記録される。
このフロアマップは、例えば、BIM(Building Information Modeling)を用いて作成される。このフロアマップは、3次元CADを用いて、建築現場の設計を行なった場合に記録される。フロアマップは、プロジェクト情報、要素モデル、属性情報、配置情報を含んで構成される。プロジェクト情報は、建築現場の名称、経度・緯度、建築現場の方位等に関する情報を含む。要素モデルは、建築現場に用いる各建築要素(構成部材)の3次元モデル(BIMオブジェクト)に関する情報である。属性情報は、この要素モデルの属性情報である。この属性情報には、仕様(要素ID、要素種別、規格、寸法、面積、体積、素材等)に関する情報が含まれる。配置情報は、各要素モデルを配置する座標に関する情報を含む。この属性情報により、フロアマップにおける各位置の属性(通路やエレベータ内等)を特定することができる。更に、配置情報においては、この座標に対して、各要素モデルが配置される配置予定年月日が関連付けられている。なお、フロアマップはBIMを用いて作成されたマップに限定されるものではなく、走行経路を生成できるマップを用いることができる。
The design
This floor map is created using, for example, BIM (Building Information Modeling). This floor map is recorded when the construction site is designed using 3D CAD. The floor map is composed of project information, element model, attribute information, and placement information. The project information includes information on the name of the construction site, longitude / latitude, orientation of the construction site, and the like. The element model is information about a three-dimensional model (BIM object) of each building element (constituent member) used at the construction site. The attribute information is the attribute information of this element model. This attribute information includes information on specifications (element ID, element type, standard, dimension, area, volume, material, etc.). The placement information includes information about the coordinates at which each element model is placed. With this attribute information, it is possible to specify the attribute (passage, elevator, etc.) of each position on the floor map. Further, in the placement information, the planned placement date on which each element model is placed is associated with these coordinates. The floor map is not limited to the map created by using BIM, and a map capable of generating a traveling route can be used.
(搬送装置20の構成)
図1に示すように、搬送装置20は、制御部21、設計情報記憶部22、経路情報記憶部23、状況情報記憶部24、測域センサ25、走行機構部26、リフト機構部27を備える。
(Structure of transport device 20)
As shown in FIG. 1, the
図3(a)は、搬送装置20を、前方側から見た斜視図であり、図3(b)は後方側から見た斜視図である。
搬送装置20の本体部20aの下面には、走行機構部26としての駆動輪、操向輪(図示せず)が設けられている。走行機構部26は、搬送装置20を、任意のスピードにおいて、前後進、旋回移動させることができる。具体的には、走行機構部26は、制御部21からの指示に応じてモータの回転速度や回転方向を制御することにより、駆動輪、操向輪を駆動する。走行機構部26は、駆動輪エンコーダを備えており、モータの回転数に応じて走行距離を算出する。
FIG. 3A is a perspective view of the
A drive wheel and a steering wheel (not shown) as a
搬送装置20は、リフト機構部27として、一対のマスト20b、バックレスト20c、フォーク20d及びリフト装置(図示せず)を備える。一対のマスト20bは、本体部20aの前方に離間して配置される。このマスト20bに沿って、リフトチェーン等のリフト機構により、バックレスト20cを昇降させる。バックレスト20cには、搬送物を載置するために、一対のフォーク20dが前方に突出するように取り付けられている。フォーク20dに、搬送対象物である資機材を載置させる。
The
更に、本体部20aは、測域センサ25として、側面センサ251、前方センサ252、後方センサ253を備える。
各センサ(251,252,253)は、レーザ光(センサ光)をスキャニングしながら、レーザ光を遮る物を点群データとして検出し、検出物までの距離を測定することにより、2次元配置情報を取得する2次元走査型の光距離センサ(測域センサ)である。
Further, the
Each sensor (251, 252, 253) detects an object that blocks the laser light as point group data while scanning the laser light (sensor light), and measures the distance to the detected object to obtain two-dimensional arrangement information. It is a two-dimensional scanning type optical distance sensor (range sensor) that acquires.
側面センサ251は、本体部20aの上端部の側方に突出して設けられたスキャン装置である。
図6に示すように、この側面センサ251は、搬送装置20の前方(フォーク20dの突出側)に対して拡がる角度で、鉛直方向に、レーザ光LS1(センサ光)をスキャンするセンサ部である。本実施形態では、両側の各側面センサ251から発出されるレーザ光LS1は、前方方向に対して、水平面内で拡がる所定角度(例えば、約20度)で発出される。この角度により、フォーク20dがバックレスト20cに取り付けられた位置で、両側のレーザ光LS1巻の距離が基準幅(例えば、120cm)になる。また、各レーザ光LS1は、鉛直方向に、例えば約50度でスキャンする。
そして、図7に示すように、側面センサ251は、スキャンしたレーザ光LS1により、搬送対象物の検出可否によって荷幅を判定する。ここで、搬送対象物P1はレーザ光LS1により検出できず、搬送対象物P2はレーザ光LS1により検出できる。本実施形態では、レーザ光LS1は、検知に応じて、基準幅より小さい荷幅W1(120cm)の搬送対象物P1と、基準幅より大きい荷幅W2(180cm)の搬送対象物P2とを区別する。
なお、スキャン角度は50度に限定されるものではない。例えば、狭い範囲でレーザ光LS1を発出させながら、フォーク20dを昇降させて、高さ方向で最大の荷幅を計測するようにしてもよい。
The
As shown in FIG. 6, the
Then, as shown in FIG. 7, the
The scan angle is not limited to 50 degrees. For example, the
図3に示すように、前方センサ252、後方センサ253は、それぞれ搬送装置20の前方側及び後方側に対して、水平方向にレーザ光をスキャンして、レーザ光を遮る障害物を検出する。
As shown in FIG. 3, the
図1に示す制御部21は、搬送管理段階、マップ作成段階、経路作成段階等の情報処理を実行する。このため、制御部21には、搬送実行プログラムが格納されている。この搬送実行プログラムを起動することにより、制御部21は、搬送管理部211、マップ作成部212、経路作成部213として機能する。
搬送管理部211は、管理端末10から取得した搬送要求に基づいて、走行経路に応じて、走行機構部26を駆動して、目的地(搬送元、搬送先)に移動する処理を実行する。そして、搬送管理部211は、搬送開始位置、搬送目標位置において、リフト機構部27を駆動して荷積み処理、荷下ろし処理を実行する。
The
The
更に、搬送管理部211は、領域設定テーブルを保持する。この領域設定テーブルは、走行幅に対して、第1サイズの安全領域(第1安全領域)を区画する座標、走行速度(通常速度の第1速度、低速の第2速度)に関する情報が記録されている。走行幅は、車幅や荷幅により決められる。そして、大きな走行幅に対して、広い安全領域、遅い走行速度が設定されている。なお、走行幅に対して、安全領域の大きさのみを変更し、同じ走行速度を設定してもよい。
Further, the
図7に示すように、レーザ光LS1を遮らない搬送対象物P1の第1基準幅に対しては第1安全領域A01が設定され、レーザ光LS1を遮る搬送対象物P2の第2基準幅に対しては第1安全領域A02が設定される。第1安全領域は、搬送装置20の周囲及び走行幅の大きい方から、例えば50cm外側の範囲を設定する。
As shown in FIG. 7, a first safety region A01 is set for the first reference width of the conveyed object P1 that does not block the laser beam LS1, and the second reference width of the conveyed object P2 that blocks the laser beam LS1 is set. On the other hand, the first safety area A02 is set. The first safety area is set to a range, for example, 50 cm outside from the circumference of the
更に、図8に示すように、第1サイズの第1安全領域A01において障害物を検知した場合、走行速度を減速し第2速度にするとともに、第1サイズより縮小させた狭い第2サイズの安全領域(第2安全領域A11)が設定される。例えば、搬送対象物P1の第1安全領域A01を縮小して、第2安全領域A11が設定される。第2安全領域A11は、搬送装置20の周囲から、例えば30cmの範囲を設定する。この第2安全領域A11内において障害物を検出した場合には、搬送装置20を停止させる停止領域となる。第2基準幅に対する第1安全領域A02においても、第1安全領域A02の第1サイズより縮小させた狭い第2サイズの安全領域(第2安全領域)が設定される。第2安全領域は、搬送装置20の周囲及び走行幅の大きい方から、例えば30cm外側の範囲を設定する。
Further, as shown in FIG. 8, when an obstacle is detected in the first safety area A01 of the first size, the traveling speed is reduced to the second speed, and the narrow second size is reduced from the first size. A safety area (second safety area A11) is set. For example, the first safety area A01 of the object to be transported P1 is reduced to set the second safety area A11. The second safety area A11 sets a range of, for example, 30 cm from the periphery of the
更に、領域設定テーブルには、通路やエレベータ内等、現在位置の領域属性により決められる調整値が記録されている。この調整値により、通路等の広い領域に対しては広い安全領域に、エレベータ内等の狭い領域については、狭い安全領域に調整される。 Further, in the area setting table, adjustment values determined by the area attribute of the current position such as in a passage or an elevator are recorded. With this adjustment value, a wide area such as a passage is adjusted to a wide safety area, and a narrow area such as an elevator is adjusted to a narrow safety area.
マップ作成部212は、フロアマップや、測域センサ25による検出物を用いて、環境マップを作成する。マップ作成部212は、設計情報記憶部22から、配置予定年月日が現在日付以前の要素を設定したフロアマップを取得する。そして、測域センサ25で検出した点群データを重畳する。更に、このマップ作成部212は、搬送装置20の待機場所(ホーム位置)に関する情報を保持している。
The
経路作成部213は、環境マップにおいて搬送可能領域を特定し、搬送装置20を移動させる走行経路を作成する。本実施形態では、ホーム位置→搬送開始位置→搬送目標位置→ホーム位置の走行経路を作成する。経路作成部213は、搬送装置20の待機場所(ホーム位置)及び搬送装置20の走行幅に関する情報を保持している。
The
設計情報記憶部22には、管理端末10の設計情報記憶部12と同じ情報が記録される。
経路情報記憶部23には、管理端末10から取得した搬送開始位置及び搬送目標位置に関する情報が記録される。更に、経路作成部213が作成した出発地から目的地までの走行経路に関する情報が記録される。ここで、出発地は走行を開始する位置であり、ホーム位置、搬送開始位置、停止位置、搬送目標位置等を用いる。また、目的地走行を終了する位置であり、搬送開始位置、停止位置搬送目標位置、ホーム位置等を用いる。
The same information as the design
The route
状況情報記憶部24には、マップ作成部212が作成した環境マップが記録される。この環境マップには、設計情報記憶部22に記録されたフロアマップに対応して、測域センサ25を用いて計測した検出物(壁、障害物、仮設エレベータ等)の配置が点群データとして記録される。
The environment map created by the
(搬送管理処理)
次に、図4を用いて、搬送管理処理について説明する。
まず、搬送装置20の制御部21は、搬送情報の設定処理を実行する(ステップS101)。具体的には、担当者は、管理端末10の表示装置H13に、設計情報記憶部12に記録されたフロアマップを表示させる。そして、入力装置H12を用いて、搬送に用いる搬送装置20を指定するとともに、フロアマップにおいて搬送開始位置及び搬送目標位置を入力する。この場合、管理端末10は、指定された搬送装置20に対して、通信装置H11を介して、搬送要求を送信する。この搬送要求には、搬送開始位置及び搬送目標位置に関する情報を含める。そして、搬送装置20の制御部21の搬送管理部211は、通信装置H11を介して、搬送要求を受信し、搬送開始位置及び搬送目標位置に関する情報を、経路情報記憶部23に仮記憶する。
(Transport management processing)
Next, the transport management process will be described with reference to FIG.
First, the
次に、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS102)。具体的には、制御部21のマップ作成部212は、設計情報記憶部22から、ホーム位置(出発地)〜搬送開始位置(目的地)を含むフロアマップを取得する。そして、経路作成部213は、フロアマップにおいて、搬送装置20の車幅が通過できる搬送可能領域を特定し、この搬送可能領域において、ホーム位置〜搬送開始位置の最短経路(走行経路)を特定し、経路情報記憶部23に記録する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、搬送開始位置への走行処理を実行する(ステップS103)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26を駆動して、走行経路に従って、ホーム位置から搬送開始位置に移動する。この場合、後述する走行制御処理(図5)を実行する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、荷上げ処理を実行する(ステップS104)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、前方センサ252を用いて、搬送対象物の配置を特定し、フォーク20dを搬送対象物の下側の空間に挿入する。そして、搬送管理部211は、リフト機構部27を駆動して、フォーク20dを上昇させて、搬送対象物を持ち上げる。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、荷幅の計測処理を実行する(ステップS105)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、側面センサ251を用いて、荷幅を予測する。ここでは、側面センサ251が、フォーク20d上に載置された搬送対象物を検知しなかった場合には、搬送管理部211は、基準幅未満と判定し、走行幅として第1基準幅(120cm)をメモリに仮記憶する。一方、側面センサ251が、フォーク20d上に載置された搬送対象物を検知した場合には、搬送管理部211は、基準幅以上と判定し、走行幅として第2基準幅(180cm)をメモリに仮記憶する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS106)。具体的には、制御部21のマップ作成部212は、設計情報記憶部22から、搬送開始位置(出発地)〜搬送目標位置(目的地)を含むフロアマップを取得する。そして、経路作成部213は、フロアマップにおいて、メモリに記録された走行幅(第1基準幅又は第2基準幅)が通過できる搬送可能領域を特定し、この搬送可能領域において、搬送開始位置〜搬送目標の最短経路を特定し、経路情報記憶部23に記録する。なお、搬送可能領域は、走行幅に対応する第1安全領域や第2安全領域が通過できる領域を用いて特定してもよい。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、搬送目標位置への走行処理を実行する(ステップS107)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26を駆動して、搬送開始位置から搬送目標位置に移動する。この場合にも、後述する走行制御処理(図5)を実行する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、荷下ろし処理を実行する(ステップS108)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、リフト機構部27を駆動して、フォーク20dを降下させて、搬送対象物を着地させる。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS109)。具体的には、制御部21のマップ作成部212は、設計情報記憶部22から、搬送目標位置(出発地)〜ホーム位置(目的地)を含むフロアマップを取得する。そして、経路作成部213は、フロアマップにおいて、搬送装置20の車幅が通過できる搬送可能領域を特定し、この搬送可能領域において、搬送目標位置〜ホーム位置の最短経路を特定する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、ホーム位置への走行処理を実行する(ステップS110)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26を駆動して、搬送目標位置からホーム位置に移動する。この場合、後述する走行制御処理(図5)を実行する。
Next, the
(走行制御処理)
次に、図5を用いて、走行制御処理について説明する。
まず、搬送装置20の制御部21は、走行幅に応じて安全領域の設定処理を実行する(ステップS201)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、領域設定テーブルを用いて、メモリに仮記憶された走行幅に対応する第1サイズの安全領域(第1安全領域)を特定する。
(Driving control processing)
Next, the traveling control process will be described with reference to FIG.
First, the
次に、搬送装置20の制御部21は、走行駆動処理を実行する(ステップS202)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26に対して、作成した走行経路での走行を指示する。この場合、マップ作成部212は、測域センサ25を動作させて、環境マップを更新しながら走行する。この環境マップの作成では、測域センサ25により周囲の形状データを取得し、フロアマップに対応させたSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)により環境マップを作成し、状況情報記憶部24に記録する。更に、搬送管理部211は、走行機構部26の駆動輪エンコーダからカウンタ値を取得して、オドメトリ情報を作成する。そして、搬送管理部211は、環境マップとオドメトリ情報とを用いて、搬送装置20の現在位置を推定する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、所在地に応じて安全領域の調整処理を実行する(ステップS203)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、設計情報記憶部12を用いて、現在位置の領域属性を特定する。そして、搬送管理部211は、領域設定テーブルを用いて、領域属性に応じた安全領域のサイズを調整する。
Next, the
次に、搬送装置20の制御部21は、安全領域内に障害物を検出したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS204)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、測域センサ25を用いて、第1安全領域内の障害物の有無及び距離を確認する。
この場合、図9に示すように、搬送管理部211は、管理端末10の表示装置H13に管理画面300を出力する。この管理画面300には、安全領域画像301、障害物画像302,303が表示される。安全領域画像301は、推定した現在位置において、状況に応じて決定したサイズで表示される。障害物画像302は、設計情報記憶部22から取得したフロアマップにおける構造物である。また、障害物画像303は、測域センサ25により検出した点群データである。
Next, the
In this case, as shown in FIG. 9, the
安全領域内に障害物を検出しないと判定した場合(ステップS204において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、通常走行処理を実行する(ステップS205)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26に対して、領域設定テーブルに記録された通常速度(第1速度)での走行を指示する。
When it is determined that no obstacle is detected in the safe area (when "NO" in step S204), the
一方、安全領域に障害物を検出したと判定した場合(ステップS204において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域の縮小処理を実行する(ステップS206)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、第1サイズを縮小した第2サイズの安全領域(第2安全領域)を設定する。
次に、搬送装置20の制御部21は、停止が必要かどうかについての判定処理を実行する(ステップS207)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、障害物までの距離に応じて、障害物の位置を特定する。そして、搬送管理部211は、特定した障害物の位置が第2安全領域内かどうかを確認する。第2安全領域内の場合には、停止が必要と判定する。
On the other hand, when it is determined that an obstacle has been detected in the safe area (when "YES" in step S204), the
Next, the
障害物の位置が第2安全領域外で、停止不要と判定した場合(ステップS207において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、低速走行処理を実行する(ステップS208)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26に対して、領域設定テーブルに記録された低速の第2速度での走行を指示する。
次に、搬送装置20の制御部21は、障害物を回避したかどうかについての判定処理を実行する(ステップS209)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、障害物までの距離に応じて、障害物の位置を特定する。そして、搬送管理部211は、特定した障害物の位置が第1安全領域内かどうかを確認する。特定した障害物の位置が第1安全領域外に移動した場合には、障害物を回避と判定する。一方、特定した障害物の位置が第1安全領域外に移動していない場合には、障害物を未だ回避していないと判定する。
When the position of the obstacle is outside the second safety region and it is determined that the stop is unnecessary (when "NO" in step S207), the
Next, the
障害物を回避していないと判定した場合(ステップS209において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、停止が必要かどうかについての判定処理(ステップS207)以降の処理を繰り返す。
一方、障害物を回避したと判定した場合(ステップS209において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域の拡大処理を実行する(ステップS210)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、第2サイズの安全領域を第1サイズに戻す。
When it is determined that the obstacle is not avoided (in the case of "NO" in step S209), the
On the other hand, when it is determined that the obstacle has been avoided (when "YES" in step S209), the
そして、搬送装置20の制御部21は、到着かどうかについての判定処理を実行する(ステップS211)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、現在位置の座標と目的地の座標とを比較する。そして、現在位置が目的地の所定範囲内の場合には、目的地に到着と判定する。
到着と判定した場合(ステップS211において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、走行制御処理を終了する。
Then, the
When it is determined that the vehicle has arrived (when "YES" in step S211), the
一方、まだ目的地に到着していないと判定した場合(ステップS211において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、走行駆動処理(ステップS202)以降の処理を繰り返す。
On the other hand, when it is determined that the destination has not arrived yet (in the case of "NO" in step S211), the
また、障害物の位置が第2安全領域内で、停止が必要と判定した場合(ステップS207において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、停止処理を実行する(ステップS212)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、走行機構部26に対して、走行の停止を指示する。そして、所定の待機時間の経過を待機する。
Further, when the position of the obstacle is within the second safety region and it is determined that the stop is necessary (when “YES” in step S207), the
次に、搬送装置20の制御部21は、障害物を回避かどうかについての判定処理を実行する(ステップS213)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、測域センサ25を用いて、検出物が第2安全領域外に移動したかどうかを確認する。
Next, the
待機時間が経過しても、障害物が第2安全領域内に留まっており、障害物を回避できないと判定した場合(ステップS213において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS214)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、障害物が安全領域を脱する位置まで後退する。そして、搬送管理部211は、設計情報記憶部22から、現在位置(出発地)〜目的地を含むフロアマップを取得する。次に、経路作成部213は、フロアマップにおいて、障害物を考慮して、走行幅が通過できる搬送可能領域を特定し、この搬送可能領域において、現在位置〜目的地の最短経路を特定する。そして、搬送装置20の制御部21は、走行駆動処理(ステップS202)以降の処理を繰り返す。
一方、検出物が第2安全領域外に移動し、障害物を回避したと判定した場合(ステップS213において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域内に障害物を検出したかどうかについての判定処理(ステップS204)以降の処理を繰り返す。
If it is determined that the obstacle remains in the second safety area even after the waiting time has elapsed and the obstacle cannot be avoided (when "NO" in step S213), the
On the other hand, when it is determined that the detected object has moved out of the second safe area and avoided the obstacle (when “YES” in step S213), the
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、搬送装置20は、側面センサ251を備える。これにより、フォーク20dに載置した搬送対象物の横幅を計測することができる。そして、搬送装置20の制御部21は、側面センサ251を用いて、荷幅の計測処理を実行する(ステップS105)。更に、搬送装置20の制御部21は、走行幅に応じて安全領域の設定処理を実行する(ステップS201)。これにより、荷幅に応じて安全領域や搬送速度を設定することができる。特に、建設現場等において、多様な大きさの資機材を搬送する場合にも適応できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
また、搬送対象物の大きさが決まっている場合にも、載置状態に応じて左右の突出状態が異なることがあるが、荷積み状況に応じて、的確な走行幅を決定することができる。また、レーザ光を鉛直方向にスキャンすることにより、上下で突出状態が異なる場合にも、最大の荷幅で走行幅を決定することができる。 Further, even when the size of the object to be transported is determined, the left and right protruding states may differ depending on the mounting state, but an accurate traveling width can be determined according to the loading situation. .. Further, by scanning the laser beam in the vertical direction, the traveling width can be determined with the maximum load width even when the protruding state is different between the upper and lower sides.
(2)本実施形態では、搬送装置20の制御部21は、所在地に応じて安全領域の調整処理を実行する(ステップS203)。これにより、走行する領域に応じて、安全領域を変更することができる。例えば、走行領域の広さや、接触の影響を考慮して、安全領域の大きさを調整することができる。
(2) In the present embodiment, the
(3)本実施形態では、安全領域内に障害物を検出しないと判定した場合(ステップS204において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、通常走行処理を実行する(ステップS205)。これにより、効率的に資機材等の搬送を行なうことができる。
(3) In the present embodiment, when it is determined that no obstacle is detected in the safety area (when "NO" in step S204), the
(4)本実施形態では、安全領域に障害物を検出したと判定した場合(ステップS204において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域の縮小処理を実行する(ステップS206)。そして、停止不要と判定した場合(ステップS207において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、低速走行処理を実行する(ステップS208)。これにより、近くに障害物が存在する場合には、接触を回避しながら走行させることができる。そして、狭隘な領域において、すぐに停止できるように低速速度で走行させることができる。
そして、障害物を回避したと判定した場合(ステップS209において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域の拡大処理を実行する(ステップS210)。これにより、広い安全領域を確保しながら、迅速に走行させることができる。
(4) In the present embodiment, when it is determined that an obstacle is detected in the safety area (when "YES" in step S204), the
Then, when it is determined that the obstacle has been avoided (when "YES" in step S209), the
(5)本実施形態では、停止が必要と判定した場合(ステップS207において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、停止処理を実行する(ステップS212)。これにより、衝突を回避することができる。
(5) In the present embodiment, when it is determined that the stop is necessary (when “YES” in step S207), the
(6)本実施形態では、障害物を回避と判定した場合(ステップS213において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、安全領域内に障害物を検出したかどうかについての判定処理(ステップS204)以降の処理を繰り返す。これにより、元の走行経路を用いて、走行を再開することができる。
障害物を回避できていないと判定した場合(ステップS213において「NO」の場合)、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS214)。これにより、障害物を回避した走行経路を作り直すことができる。
(6) In the present embodiment, when it is determined that the obstacle is avoided (when “YES” in step S213), the
When it is determined that the obstacle cannot be avoided (in the case of "NO" in step S213), the
(7)本実施形態では、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS102、S106、S109、S214)。これにより、搬送装置20を、独立して自走させることができる。
(7) In the present embodiment, the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、搬送装置20の測域センサ25として、レーザ光をスキャニングしながら検出物までの距離を測定することにより、2次元配置情報を取得する2次元走査型の光距離センサを用いる。測域センサ25は、2次元走査型の光距離センサに限定されるものではなく、2軸走査により3次元配置情報を取得するセンサを用いてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, as the
・上記実施形態においては、搬送装置20の制御部21は、荷幅の計測処理を実行する(ステップS105)。具体的には、制御部21の搬送管理部211は、側面センサ251を用いて、荷幅を予測する。荷幅の測定方法は、2次元走査型のレーザ光を用いる場合に限定されるものではない。例えば、3次元カメラを用いて、搬送対象物の大きさを計測するようにしてもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、搬送装置20の制御部21は、走行経路の作成処理を実行する(ステップS102、S106、S109)。これに代えて、管理端末10にマップ作成部、経路作成部を設け、搬送装置20から障害物情報(点群データ)を取得し、走行経路を作成してもよい。そして、管理端末10は、作成した走行経路を搬送装置20に提供するようにしてもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、停止が必要と判定した場合(ステップS207において「YES」の場合)、搬送装置20の制御部21は、停止処理を実行する(ステップS212)。第2安全領域内は停止に限定されるものではなく、第1安全領域内の低速速度よりも更に低速で走行させるようにしてもよい。
-In the above embodiment, when it is determined that the stop is necessary (when "YES" in step S207), the
・上記実施形態においては、搬送装置20は、リフト機構部27として、マスト20b、バックレスト20c、フォーク20dを備えるフォークリフトを想定する。搬送装置20は、フォークリフトに限定されるものではなく、搬送対象物をジャッキアップする台車等に適用することができる。
In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、搬送装置20は、測域センサ25を用いて障害物を検出する。障害物の検出方法は、測域センサ25を用いる場合に限定されるものではない。例えば、監視カメラから取得した画像を用いてもよい。この場合には、搬送装置20は、各所に配置された監視カメラから、無線により画像を取得する。そして、制御部21は、画像認識により、監視カメラから取得した画像に基づいて、各場所に所在する障害物(例えば人等)を検出する。
-In the above embodiment, the
図10に示すように、異なる場所に設置された監視カメラから各撮影画像500を取得し、各撮影画像500において存在する人画像501を抽出する。そして、制御部21は、各撮影画像500の設置場所と視野に基づいて、撮影画像に含まれる人画像の所在位置を、環境マップにおいて特定する。そして、搬送装置20は、点群テータに加えて、人の所在位置に応じて、走行可否を判定する。
As shown in FIG. 10, each photographed
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(a)搬送装置の載置部に載せた搬送対象物の幅を検知する幅検出センサと、搬送装置の走行を制御する制御部とを備えた搬送システム、この搬送システムを用いる方法及びプログラムであって、
前記制御部が、
出発地から目的地までの走行経路において、前記載置させた搬送対象物の幅に対して、第1サイズの安全領域を設定し、
前記第1サイズの安全領域において障害物を検出しない場合には、前記第1サイズに対応する第1速度で走行し、
前記第1サイズの安全領域において障害物を検出した場合、前記安全領域を第1サイズより狭い第2サイズに変更し、前記第2サイズの安全領域において障害物を検出しない場合には、前記第1速度よりも低速の第2速度で走行させることを特徴とする。
(b)前記制御部が、搬送装置の所在位置を特定し、前記所在位置に応じて第1安全領域を設定することを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト、又は(a)に記載の搬送システム、方法及びプログラム。
(c)前記制御部が、マップ上の搬送開始位置、搬送目標位置に関する情報を取得し、出発地から目的地までの走行経路を作成することを特徴とする請求項1のフォークリフト、又は(a)、(b)に記載の搬送システム、方法及びプログラム。
(d)前記制御部が、前記第2安全領域において障害物を検出した場合、前記搬送装置を停止させることを特徴とする請求項1のフォークリフト、又は(a)〜(c)に記載の搬送システム、方法及びプログラム。
(e)前記制御部が、前記第2安全領域において障害物を検出し、前記搬送装置を停止させ、所定時間の経過後にも障害物を検出した場合、現在位置から目的地までの走行経路を再作成することを特徴とする(e)に記載のフォークリフト、搬送システム、方法及びプログラム。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and another example will be added below.
(A) A transport system including a width detection sensor that detects the width of an object to be transported mounted on the mounting portion of the transport device and a control unit that controls the traveling of the transport device, and a method and program using this transport system. There,
The control unit
In the travel route from the departure point to the destination, a safety area of the first size is set with respect to the width of the object to be transported described above.
If no obstacle is detected in the safety area of the first size, the vehicle travels at the first speed corresponding to the first size.
When an obstacle is detected in the safety area of the first size, the safety area is changed to a second size narrower than the first size, and when no obstacle is detected in the safety area of the second size, the first size is used. It is characterized by traveling at a second speed lower than the first speed.
(B) The forklift according to claim 1, wherein the control unit identifies a location of the transport device and sets a first safety area according to the location, or the forklift according to (a). Transport systems, methods and programs.
(C) The forklift of claim 1, wherein the control unit acquires information on a transport start position and a transport target position on a map, and creates a travel route from a departure point to a destination, or (a). ), The transport system, method and program according to (b).
(D) The forklift according to claim 1, or the transport according to (a) to (c), wherein when the control unit detects an obstacle in the second safety area, the transport device is stopped. Systems, methods and programs.
(E) When the control unit detects an obstacle in the second safety area, stops the transport device, and detects an obstacle even after a lapse of a predetermined time, the traveling route from the current position to the destination is determined. The forklift, transfer system, method and program according to (e), characterized in that it is recreated.
10…管理端末、12…設計情報記憶部、20…搬送装置、20a…本体部、20d…フォーク、21…制御部、211…搬送管理部、212…マップ作成部、213…経路作成部、22…設計情報記憶部、23…経路情報記憶部、24…状況情報記憶部、25…測域センサ、251…側面センサ、252…前方センサ、253…後方センサ、26…走行機構部、27…リフト機構部、LS1…レーザ光。 10 ... management terminal, 12 ... design information storage unit, 20 ... transfer device, 20a ... main body unit, 20d ... fork, 21 ... control unit, 211 ... transfer management unit, 212 ... map creation unit, 213 ... route creation unit, 22 ... Design information storage unit, 23 ... Path information storage unit, 24 ... Situation information storage unit, 25 ... Range sensor, 251 ... Side sensor, 252 ... Front sensor, 253 ... Rear sensor, 26 ... Travel mechanism unit, 27 ... Lift Mechanism part, LS1 ... Laser light.
Claims (1)
前記フォークを昇降可能に支持する本体部と、
前記本体部の側面に配置され、前記フォークの突出側に向けてセンサ光を発出させて、前記搬送対象物を検出するセンサ部と、
前記本体部の走行を制御する制御部とを備えたフォークリフトであって、
前記制御部が、
前記センサ部を用いて、前記フォークに載置された搬送対象物の幅を検出し、前記幅に応じて、走行を制御することを特徴とするフォークリフト。 A fork on which the object to be transported is placed and
A main body that supports the fork so that it can be raised and lowered,
A sensor unit that is arranged on the side surface of the main body unit and emits sensor light toward the protruding side of the fork to detect the object to be transported.
A forklift equipped with a control unit that controls the running of the main body unit.
The control unit
A forklift characterized by detecting the width of an object to be conveyed mounted on the fork by using the sensor unit and controlling traveling according to the width.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102673219B1 (en) * | 2023-02-02 | 2024-06-07 | 주식회사 알오지스틱스 | Articulated-joint unmanned forklift robot system and autonomous driving method using the same |
-
2020
- 2020-06-12 JP JP2020102383A patent/JP2021195215A/en active Pending
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KR102673219B1 (en) * | 2023-02-02 | 2024-06-07 | 주식회사 알오지스틱스 | Articulated-joint unmanned forklift robot system and autonomous driving method using the same |
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