JP2022015592A - Cargo handling system - Google Patents

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Abstract

To provide a cargo handling system capable of preventing the occurrence of cargo collapsing even when load stacking is not appropriate in a pallet.SOLUTION: This cargo handling system comprises: a data collection unit 30 that collects load data relating to the appearance feature of a load, stop-time load inclination data relating to inclination of the load during a traveling stop, and traveling-time load inclination data relating to inclination of the load during traveling; a model generation unit 31 that generates an estimation model through machine learning carried out with the load data, the stop-time load inclination data and the traveling-time load inclination data which have been collected as teacher data; a data acquisition unit 33 that acquires the load data and the stop-time load inclination data which become input data; an estimation unit 34 that estimates the inclination of the load during the traveling by inputting the acquired input data to the estimation model; and a control unit 35 that performs predetermined load collapsing prevention control when the estimation result shows the high risk of load collapsing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、オペレータの操作にしたがって荷物が積まれたパレットを搬送するフォークリフトを備えた荷役システムに関する。 The present invention relates to a cargo handling system including a forklift that conveys a pallet loaded with cargo according to an operator's operation.

従来、倉庫等の施設内でパレットに積まれた荷物を搬送するためにフォークリフトが用いられている。フォークリフトは、オペレータの操作にしたがって走行および荷役動作を行うよう構成されている。具体的には、フォークリフトは、駆動輪を有する車両本体と、車両本体から前方に突き出した左右一対のストラドルレッグと、ストラドルレッグに沿って前後に移動するマストと、マストに沿って昇降する左右一対のフォークとを備えている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a forklift has been used to transport a load loaded on a pallet in a facility such as a warehouse. The forklift is configured to perform traveling and cargo handling operations according to the operator's operation. Specifically, the forklift consists of a vehicle body having drive wheels, a pair of left and right straddle legs protruding forward from the vehicle body, a mast that moves back and forth along the straddle legs, and a pair of left and right that moves up and down along the mast. (See, for example, Patent Document 1).

特開2001-354394号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-354394

ところで、パレットには同種または異種の複数の荷物が積まれることがある。熟練したオペレータは、積み方が適切か不適切かを見抜き、不適切な場合にはいつもより走行操作を緩やかにする等の対応をとることができる。しかしながら、新米のオペレータは、積み方が適切か不適切かを見抜くことができず、その結果、いつも通りの走行操作により不適切に積まれた荷物を荷崩れさせてしまうことがある。 By the way, a plurality of packages of the same type or different types may be loaded on a pallet. A skilled operator can determine whether the stacking method is appropriate or inappropriate, and if it is inappropriate, take measures such as making the running operation slower than usual. However, new operators cannot determine whether the loading method is appropriate or inappropriate, and as a result, the improperly loaded load may be unloaded by the usual driving operation.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、パレットにおける荷物の積み方が不適切であっても荷崩れの発生を防ぐことが可能な荷役システムを提供すること課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cargo handling system capable of preventing the occurrence of cargo collapse even if the loading method of cargo on the pallet is inappropriate.

上記課題を解決するために、本発明に係る荷役システムは、オペレータの操作にしたがって荷物が積まれたパレットをフォークで支持して搬送するフォークリフトを備えた荷役システムであって、荷物の外観上の特徴に関する荷物データと、走行停止時にフォークに作用する荷物の重量の偏りに関する停止時荷重偏りデータと、走行時にフォークに作用する荷物の重量の偏りに関する走行時荷重偏りデータとを収集するデータ収集部と、収集された荷物データ、停止時荷重偏りデータおよび走行時荷重偏りデータを教師データとした機械学習により推定モデルを生成するモデル生成部と、入力データとなる荷物データおよび停止時荷重偏りデータを取得するデータ取得部と、取得された入力データを推定モデルに入力することにより走行時における荷物の重量の偏りを推定する推定部と、推定部による推定の結果が荷崩れの危険度が高いことを示した場合に予め定められた荷崩れ予防制御を行う制御部と、を備えている。 In order to solve the above problems, the cargo handling system according to the present invention is a cargo handling system provided with a fork lift that supports and transports a pallet loaded with luggage with a fork according to an operation of an operator, and is an appearance of the luggage. Data collection unit that collects luggage data related to features, load bias data during stoppage regarding the bias of the weight of luggage acting on the fork when traveling, and load bias data during traveling regarding the weight bias of luggage acting on the fork during traveling. A model generator that generates an estimation model by machine learning using the collected baggage data, stop load bias data, and running load bias data as teacher data, and load data and stop load bias data as input data. The data acquisition unit to be acquired, the estimation unit that estimates the bias of the weight of the luggage during traveling by inputting the acquired input data to the estimation model, and the estimation result by the estimation unit have a high risk of load collapse. It is provided with a control unit that performs predetermined load collapse prevention control when the above is indicated.

上記荷役システムのデータ収集部は、例えば、荷物データを収集するためのカメラと、停止時荷重偏りデータおよび走行時荷重偏りデータを収集するための複数の荷重センサとを含み、右側フォークおよび左側フォークのそれぞれの根本付近および先端付近に各1つの荷重センサが設けられている、との構成をとることができる。 The data collection unit of the cargo handling system includes, for example, a camera for collecting luggage data and a plurality of load sensors for collecting stop load bias data and running load bias data, and includes a right side fork and a left side fork. It is possible to take the configuration that one load sensor is provided near each of the root and the tip of each of the above.

上記荷役システムのデータ取得部は、例えば、荷物データを取得するためのカメラと、停止時荷重偏りデータを取得するための複数の荷重センサとを含み、右側フォークおよび左側フォークのそれぞれの根本付近および先端付近に各1つの荷重センサが設けられている、との構成をとることができる。 The data acquisition unit of the cargo handling system includes, for example, a camera for acquiring baggage data and a plurality of load sensors for acquiring stop load bias data, and is located near the roots of the right and left forks, respectively. It can be configured that one load sensor is provided near the tip.

上記荷役システムの荷物データは、荷物の輪郭形状および高さを含んでいてもよく、さらに荷物の積総数を含んでいてもよい。 The cargo data of the cargo handling system may include the contour shape and height of the cargo, and may further include the total number of cargoes loaded.

上記荷役システムのフォークリフトは、オペレータに警告音を出力可能なスピーカを含んでいてもよい。この場合、制御部は、荷崩れ予防制御として、スピーカを作動させることができる。 The forklift of the cargo handling system may include a speaker capable of outputting a warning sound to the operator. In this case, the control unit can operate the speaker as a load collapse prevention control.

上記荷役システムのフォークリフトは、走行用モータまたは走行用エンジンを駆動する駆動系を含んでいてもよい。この場合、制御部は、荷崩れ予防制御として、走行の加速度が制限されるように駆動系に指令を与えることができる。 The forklift of the cargo handling system may include a drive system for driving a traveling motor or a traveling engine. In this case, the control unit can give a command to the drive system so that the acceleration of traveling is limited as a load collapse prevention control.

本発明によれば、パレットにおける荷物の積み方が不適切であっても荷崩れの発生を防ぐことが可能な荷役システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cargo handling system capable of preventing the occurrence of cargo collapse even if the loading method of cargo on the pallet is inappropriate.

本発明の第1実施例に係る荷役システムのブロック図である。It is a block diagram of the cargo handling system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施例に係る荷役システムに備えられたフォークリフトの(A)平面図、および(B)側面図である。It is (A) plan view and (B) side view of the forklift provided in the cargo handling system which concerns on 1st Embodiment. 荷物が積まれたパレットの斜視図である。It is a perspective view of a pallet loaded with luggage. 第1実施例に係る荷役システムにおいて収集または取得される荷物データの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the baggage data collected or acquired in the cargo handling system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施例に係る荷役システムにおいて収集または取得される停止時荷重偏りデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the load bias data at the time of stop collected or acquired in the cargo handling system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施例に係る荷役システムにおいて収集される走行時荷重偏りデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the load deviation data at the time of running collected in the cargo handling system which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2実施例に係る荷役システムのブロック図である。It is a block diagram of the cargo handling system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施例に係る荷役システムに備えられたフォークリフトの(A)平面図、および(B)側面図である。It is (A) plan view and (B) side view of the forklift provided in the cargo handling system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る荷役システムの第1実施例および第2実施例について説明する。 Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment of the cargo handling system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施例]
図1に、本発明の第1実施例に係る荷役システムを示す。同図に示すように、本実施例に係る荷役システムは、同一の構成を有する複数台のフォークリフト10a,10b,10c・・・と、これらとデータの受け渡しが可能に構成された演算装置からなるモデル生成部31とを備えている。データの受け渡しは、無線/有線通信によって行われてもよいし、メモリカード等の記録媒体を介して行われてもよい。
[First Example]
FIG. 1 shows a cargo handling system according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the cargo handling system according to the present embodiment includes a plurality of forklifts 10a, 10b, 10c ... Having the same configuration, and an arithmetic unit configured to be able to exchange data with these. It includes a model generation unit 31. Data may be exchanged by wireless / wired communication, or may be performed via a recording medium such as a memory card.

フォークリフト10aは、データ収集部30と、モデル記憶部32と、データ取得部33と、推定部34と、制御部35と、警告部36とを備えている。 The forklift 10a includes a data collection unit 30, a model storage unit 32, a data acquisition unit 33, an estimation unit 34, a control unit 35, and a warning unit 36.

また、図2に示すように、フォークリフト10aは、運転台12を有する車両本体11と、車両本体11から前方に突き出した左右一対のストラドルレッグ13R,13Lと、ストラドルレッグ13R,13Lに沿って前後に移動するマスト14と、マスト14に沿って昇降するリフトブラケット15および左右一対のフォーク16R,16Lと、車両本体11の上方に設けられたヘッドガード17とをさらに備えている。そして、車両本体11の下部には駆動輪(後輪)26が設けられ、ストラドルレッグ13R,13Lの下部には従動輪(前輪)27R,27Lが設けられている。なお、図2(A)では、ヘッドガード17の図示を省略している。 Further, as shown in FIG. 2, the forklift 10a has a vehicle body 11 having a driver's cab 12, a pair of left and right straddle legs 13R, 13L protruding forward from the vehicle body 11, and front and rear along the straddle legs 13R, 13L. It further includes a mast 14 that moves to, a lift bracket 15 that moves up and down along the mast 14, a pair of left and right forks 16R, 16L, and a head guard 17 provided above the vehicle body 11. A drive wheel (rear wheel) 26 is provided at the lower part of the vehicle body 11, and a driven wheel (front wheel) 27R / 27L is provided at the lower part of the straddle legs 13R and 13L. Note that FIG. 2A omits the illustration of the head guard 17.

図3に、フォークリフト10aが搬送するパレット100および荷物200の一例を示す。同図に示すように、パレット100は、上板101および下板102と、これらの間に設けられた右側支持部材103、中央支持部材105および左側支持部材104とを備えている。これにより、支持部材103,105の間にフォーク16Rを挿し込むための空間106Rが形成され、支持部材104,105の間にフォーク16Lを挿し込むための空間106Lが形成される。 FIG. 3 shows an example of the pallet 100 and the cargo 200 carried by the forklift 10a. As shown in the figure, the pallet 100 includes an upper plate 101 and a lower plate 102, and a right side support member 103, a central support member 105, and a left side support member 104 provided between them. As a result, a space 106R for inserting the fork 16R is formed between the support members 103 and 105, and a space 106L for inserting the fork 16L is formed between the support members 104 and 105.

図2に示すように、フォークリフト10aは、リフトブラケット15の上端に設けられたカメラ20と、フォーク16R,16Lのそれぞれの根本付近に各1つ設けられた根本用荷重センサ21R,21Lと、フォーク16R,16Lのそれぞれの先端付近に各1つ設けられた先端用荷重センサ22R,22Lと、スピーカ23と、駆動輪26に接続された走行用モータ24と、走行用モータ24を駆動する駆動系25とをさらに備えている。 As shown in FIG. 2, the forklift 10a includes a camera 20 provided at the upper end of the lift bracket 15, a root load sensor 21R, 21L provided near the roots of the forks 16R, 16L, and a fork. One tip load sensor 22R, 22L provided near the tip of each of 16R, 16L, a speaker 23, a traveling motor 24 connected to a drive wheel 26, and a drive system for driving the traveling motor 24. It also has 25.

カメラ20は、撮像面が前方に向けられている。カメラ20は、前述のデータ収集部30およびデータ取得部33を構成するもので、搬送すべき荷物200およびパレット100の画像を収集および取得する。本実施例では、この画像から求めたデータを教師データTDaまたは入力データIDaとして利用する。 The image pickup surface of the camera 20 is directed forward. The camera 20 constitutes the above-mentioned data collection unit 30 and data acquisition unit 33, and collects and acquires images of the luggage 200 and the pallet 100 to be transported. In this embodiment, the data obtained from this image is used as the teacher data TDa or the input data IDa.

荷重センサ21Rは、前述のデータ収集部30およびデータ取得部33を構成するもので、フォーク16Rの根本付近に作用する荷物200(およびパレット100)の重量を検出するよう構成されている。同様に、その他の荷重センサ21L,22R,22Lも、フォーク16R,16Lの特定のポイントに作用する荷物200(およびパレット100)の重量を検出するよう構成されている。4つの荷重センサ21R,21L,22R,22Lの検出結果を総合することにより、荷重の偏りを示すデータを生成することができ、本実施例では、このデータを教師データTDaまたは入力データIDaとして利用する。 The load sensor 21R constitutes the data acquisition unit 30 and the data acquisition unit 33 described above, and is configured to detect the weight of the load 200 (and the pallet 100) acting near the root of the fork 16R. Similarly, the other load sensors 21L, 22R, 22L are also configured to detect the weight of the load 200 (and pallet 100) acting on a particular point on the forks 16R, 16L. By integrating the detection results of the four load sensors 21R, 21L, 22R, 22L, it is possible to generate data indicating the load bias, and in this embodiment, this data is used as the teacher data TDa or the input data IDa. do.

スピーカ23は、ヘッドガード17の近傍に設けられている。スピーカ23は、前述の警告部36を構成するもので、運転台12に搭乗したオペレータに向けて警告音を出力するよう構成されている。 The speaker 23 is provided in the vicinity of the head guard 17. The speaker 23 constitutes the above-mentioned warning unit 36, and is configured to output a warning sound to the operator boarding the driver's cab 12.

走行用モータ24および駆動系25は、前述のモデル記憶部32、推定部34および制御部35とともに車両本体11に収容されている。モデル記憶部32、推定部34および制御部35は、マイクロプロセッサ(MPU,Micro Processing Unit)とこれに付随するメモリ装置等で構成されている。 The traveling motor 24 and the drive system 25 are housed in the vehicle body 11 together with the model storage unit 32, the estimation unit 34, and the control unit 35 described above. The model storage unit 32, the estimation unit 34, and the control unit 35 are composed of a microprocessor (MPU, Micro Processing Unit) and a memory device associated therewith.

前述した通り、フォークリフト10b,10c・・・は、フォークリフト10aと同一の構成を有している。 As described above, the forklifts 10b, 10c ... Have the same configuration as the forklift 10a.

本実施例に係る荷役システムは、(1)各フォークリフト10a,10b,10c・・・のデータ収集部30が教師データTDa,TDb,TDc・・・を収集する第1工程と、(2)モデル生成部31が教師データTDa,TDb,TDc・・・を用いた機械学習により推定モデルを生成する第2工程と、(3)各フォークリフト10a,10b,10c・・・のデータ取得部33が入力データIDa,IDb,IDc・・・を取得する第3工程と、(4)各フォークリフト10a,10b,10c・・・の推定部34が推定モデルと入力データIDa,IDb,IDc・・・とに基づいて荷崩れの危険度を推定する第4工程と、(5)各フォークリフト10a,10b,10c・・・の制御部35が推定された危険度に基づいて予め定められた荷崩れ予防制御を行う第5工程と、を実行することにより、荷崩れを防止するよう構成されている。以下、各工程について詳しく説明する。 The cargo handling system according to this embodiment includes (1) a first step in which the data collecting unit 30 of each forklift 10a, 10b, 10c ... Collects teacher data TDa, TDb, TDc ..., And (2) a model. The second step in which the generation unit 31 generates an estimation model by machine learning using the teacher data TDa, TDb, TDc ..., And (3) the data acquisition unit 33 of each forklift 10a, 10b, 10c ... Are input. The third step of acquiring the data IDa, IDb, IDc ..., And (4) the estimation unit 34 of each forklift 10a, 10b, 10c ... The fourth step of estimating the risk of load collapse based on the risk, and (5) the control unit 35 of each forklift 10a, 10b, 10c ... Performs predetermined load collapse prevention control based on the estimated risk. It is configured to prevent the load from collapsing by executing the fifth step. Hereinafter, each step will be described in detail.

(第1工程)
第1工程では、フォークリフト10aのデータ収集部30が教師データTDaを収集する。教師データTDaは、荷物データと、停止時荷重偏りデータと、走行時荷重偏りデータとを含んでいる。
(First step)
In the first step, the data collection unit 30 of the forklift 10a collects the teacher data TDa. The teacher data TDa includes luggage data, stop load bias data, and running load bias data.

荷物データは、カメラ20が生成した画像より解析的に求めた荷物200全体の輪郭形状Sおよび高さHを含んでいる(図4参照)。高さHの絶対値は、パレット100の既知の高さとの比較により求めることができる。荷物データは、搬送すべき荷物200がカメラ20の正面に来たとき(すなわち、搬送すべき荷物200が積まれたパレット100にフォーク16R,16Lを挿し込む直前)に収集することが好ましい。 The baggage data includes the contour shape S and the height H of the entire baggage 200 analytically obtained from the image generated by the camera 20 (see FIG. 4). The absolute value of the height H can be determined by comparison with the known height of the pallet 100. The luggage data is preferably collected when the luggage 200 to be transported comes in front of the camera 20 (that is, immediately before inserting the forks 16R and 16L into the pallet 100 on which the luggage 200 to be transported is loaded).

停止時荷重偏りデータは、搬送すべき荷物200が積まれたパレット100をフォーク16R,16Lで支持した直後(すなわち、フォークリフト10aが走行を停止しているとき)の、荷重センサ21R,21L,22R,22Lの出力W1R,W1L,W2R,W2Lを含んでいる(図5参照)。なお、図5の各図においては、円の大きさが検出した荷重の大きさを示している。 The load bias data at the time of stopping is the load sensors 21R, 21L, 22R immediately after the pallet 100 loaded with the load 200 to be transported is supported by the forks 16R, 16L (that is, when the forklift 10a is stopped). , 22L outputs W1R, W1L, W2R, W2L are included (see FIG. 5). In each figure of FIG. 5, the size of the circle indicates the magnitude of the detected load.

1つまたは複数の荷物200がパレット100にバランスよく積まれている場合、図5(A)に示すように、荷重センサ21R,21L,22R,22Lの出力W1R,W1L,W2R,W2Lは等しくなる。一方、バランスがよくない場合は、図5(B),(C)に示すように、荷重センサ21R,21L,22R,22Lの出力W1R,W1L,W2R,W2Lに差が生じる。言い換えると、バランスがよくない場合は、フォーク16R,16Lに作用する荷重に偏りが生じる。例えば、図5(B)に示した状態(W1R=W1L<W2R=W2L)は、図5(A)に示した状態(W1R=W1L=W2R=W2L)よりも荷物200が前方に崩れやすいと言える。 When one or more luggage 200s are loaded on the pallet 100 in a well-balanced manner, the outputs W1R, W1L, W2R, W2L of the load sensors 21R, 21L, 22R, 22L become equal as shown in FIG. 5 (A). .. On the other hand, when the balance is not good, as shown in FIGS. 5B and 5C, there is a difference in the outputs W1R, W1L, W2R and W2L of the load sensors 21R, 21L, 22R and 22L. In other words, if the balance is not good, the load acting on the forks 16R and 16L will be biased. For example, in the state shown in FIG. 5B (W1R = W1L <W2R = W2L), the luggage 200 is more likely to collapse forward than in the state shown in FIG. 5A (W1R = W1L = W2R = W2L). I can say.

走行時荷重偏りデータは、搬送すべき荷物200が積まれたパレット100をフォーク16R,16Lで支持したままフォークリフト10aを走行させたときの、荷重センサ21R,21L,22R,22Lの出力W1R,W1L,W2R,W2Lを含んでいる(図6参照)。なお、図6の各図においても、円の大きさが検出した荷重の大きさを示している。 The running load bias data is the output W1R, W1L of the load sensors 21R, 21L, 22R, 22L when the forklift 10a is run while the pallet 100 loaded with the load 200 to be transported is supported by the forks 16R, 16L. , W2R, W2L are included (see FIG. 6). In each figure of FIG. 6, the size of the circle indicates the magnitude of the detected load.

走行時荷重偏りデータは、走行中に刻一刻と変化する。例えば、荷物200がバランスよく積まれている場合(すなわち、図5(A)のような停止時荷重偏りデータが得られている場合)でも、フォークリフト10aが前進し始めると、慣性により根本側の出力W1R,W1Lが比較的大きくなる(図6(A)参照)。また、荷物200がバランスよく積まれている場合でも、フォークリフト10aが前進中に減速すると、慣性により先端側の出力W2R,W2Lが比較的大きくなる(図6(B)参照)。同様に、フォークリフト10aが前進中に左旋回すると、慣性により旋回外側となる右側の出力W1R,W2Rが比較的大きくなる(図6(C)参照)。 The load bias data during running changes from moment to moment during running. For example, even when the luggage 200 is loaded in a well-balanced manner (that is, when the load bias data at the time of stopping as shown in FIG. 5A is obtained), when the forklift 10a starts to move forward, the forklift 10a is on the root side due to inertia. The outputs W1R and W1L are relatively large (see FIG. 6A). Further, even when the cargo 200 is loaded in a well-balanced manner, if the forklift 10a decelerates while moving forward, the outputs W2R and W2L on the tip side become relatively large due to inertia (see FIG. 6B). Similarly, when the forklift 10a turns to the left while moving forward, the outputs W1R and W2R on the right side, which are outside the turn due to inertia, become relatively large (see FIG. 6C).

走行時荷重偏りデータは、例えば、予め定められた経路を予め定められた速度で走行する試験走行の際に、予め定められた頻度(例えば、1回/秒)で収集することができる。試験走行は、実際の荷物200の搬送を模したものとなっていることが好ましい。 The running load bias data can be collected, for example, at a predetermined frequency (for example, once / second) during a test run in which the vehicle travels on a predetermined route at a predetermined speed. It is preferable that the test run imitates the actual transportation of the luggage 200.

データ収集部30は、同一の荷物200についての荷物データ、停止時荷重偏りデータおよび走行時荷重偏りデータを関連付けて収集する。例えば、データ収集部30は、図4(A)のように積まれた荷物200の荷物データと、その荷物200についての停止時荷重偏りデータおよび走行時荷重偏りデータとを関連付けて収集する。 The data collection unit 30 collects baggage data, stop load bias data, and running load bias data for the same baggage 200 in association with each other. For example, the data collecting unit 30 collects the luggage data of the loaded luggage 200 as shown in FIG. 4A in association with the stopped load bias data and the traveling load bias data of the luggage 200.

本工程では、フォークリフト10aと同様、他のフォークリフト10b,10c・・・のデータ収集部30も教師データTDb,TDc・・・を収集する。教師データTDb,TDc・・・も、荷物データと、停止時荷重偏りデータと、走行時荷重偏りデータとを含んでいる。 In this step, like the forklift 10a, the data collecting unit 30 of the other forklifts 10b, 10c ... Also collects the teacher data TDb, TDc ... The teacher data TDb, TDc ... Also include baggage data, load bias data during stop, and load bias data during running.

(第2工程)
第2工程では、各フォークリフト10a,10b,10c・・・において収集された教師データTDa,TDb,TDc・・・を用いた機械学習によりモデル生成部31が推定モデルを生成する。モデル生成部31は、収集された全ての教師データTDa,TDb,TDc・・・を用いてもよいし、一部(例えば、教師データTDa)だけを用いてもよいが、なるべく多くの教師データを用いることが好ましい。モデル生成部31が生成した推定モデルは、各フォークリフト10a,10b,10c・・・のモデル記憶部32に記憶される。
(Second step)
In the second step, the model generation unit 31 generates an estimation model by machine learning using the teacher data TDa, TDb, TDc ... Collected in each forklift 10a, 10b, 10c ... The model generation unit 31 may use all the collected teacher data TDa, TDb, TDc ..., Or may use only a part (for example, teacher data TDa), but as much teacher data as possible may be used. It is preferable to use. The estimated model generated by the model generation unit 31 is stored in the model storage unit 32 of each forklift 10a, 10b, 10c ....

(第3工程)
第3工程では、フォークリフト10aのデータ取得部33が入力データIDaを取得する。入力データIDaは、荷物データと、停止時荷重偏りデータとを含んでいる。データ取得部33は、データ収集部30と同様にして、搬送すべき荷物200の荷物データおよび停止時荷重偏りデータを取得する。
(Third step)
In the third step, the data acquisition unit 33 of the forklift 10a acquires the input data IDa. The input data IDa includes baggage data and load bias data when stopped. The data acquisition unit 33 acquires the package data of the package 200 to be transported and the load bias data at the time of stop in the same manner as the data collection unit 30.

本工程では、フォークリフト10aと同様、他のフォークリフト10b,10c・・・のデータ取得部33も入力データIDb,IDc・・・を取得する。入力データIDb,IDc・・・も、荷物データと、停止時荷重偏りデータとを含んでいる。 In this step, like the forklift 10a, the data acquisition unit 33 of the other forklifts 10b, 10c ... Also acquires the input data IDb, IDc ... The input data IDb, IDc ... Also include the baggage data and the load bias data at the time of stopping.

(第4工程)
第4工程では、各フォークリフト10a,10b,10c・・・(代表して、フォークリフト10aについて説明する。以下同様)の推定部34が、データ収集部30によって取得された入力データIDaをモデル記憶部32に記憶された推定モデルに入力することにより、これから行う荷物200の搬送において生じる荷重の偏り、すなわち荷崩れの危険度を推定する。
(4th step)
In the fourth step, the estimation unit 34 of each forklift 10a, 10b, 10c ... (Representatively, the forklift 10a will be described below. The same applies hereinafter) stores the input data IDa acquired by the data acquisition unit 30 as a model storage unit. By inputting to the estimation model stored in 32, the bias of the load that will occur in the transportation of the load 200 to be performed, that is, the risk of load collapse is estimated.

前述の通り、入力データIDaは、荷物データおよび停止時荷重偏りデータで構成されており、走行時荷重偏りデータを含んでいない。このことは、走行時の荷重の偏り(危険度)を当該走行の前に推定することができることを意味している。 As described above, the input data IDa is composed of the luggage data and the load bias data at the time of stopping, and does not include the load bias data at the time of traveling. This means that the load bias (risk level) during running can be estimated before the running.

(第5工程)
第5工程では、推定部34によって推定された危険度に基づいて、フォークリフト10aの制御部35が警告部36としてのスピーカ23を作動させる。例えば、制御部35は、危険度が予め定められた第1閾値に達していない場合はスピーカ23から警告音を出力させず、危険度が第1閾値と予め定められた第2閾値(ただし、第2閾値>第1閾値)の間にある場合はスピーカ23から比較的小音量の警告音を出力させ、危険度が第2閾値を超えている場合はスピーカ23から比較的大音量の警告音を出力させる。これにより、オペレータは、荷物200の積み方がどの程度不適切なのかを知ることができる。
(Fifth step)
In the fifth step, the control unit 35 of the forklift 10a operates the speaker 23 as the warning unit 36 based on the degree of danger estimated by the estimation unit 34. For example, the control unit 35 does not output a warning sound from the speaker 23 when the risk level does not reach the predetermined first threshold value, and the risk level is the first threshold value and the predetermined second threshold value (however, however). If it is between the second threshold value and the first threshold value, a relatively low volume warning sound is output from the speaker 23, and if the risk level exceeds the second threshold value, a relatively loud warning sound is output from the speaker 23. Is output. This allows the operator to know how inappropriate the loading of the luggage 200 is.

[第2実施例]
図7に、本発明の第2実施例に係る荷役システムを示す。同図に示すように、本実施例に係る荷役システムは、1台のフォークリフト10dで構成されている点と、フォークリフト10dがモデル生成部31を備えている点とにおいて第1実施例と相違している。
[Second Example]
FIG. 7 shows a cargo handling system according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the cargo handling system according to the present embodiment is different from the first embodiment in that it is composed of one forklift 10d and that the forklift 10d is provided with the model generation unit 31. ing.

図8に示すように、モデル生成部31は、モデル記憶部32、推定部34および制御部35とともに車両本体11に収容されている。モデル生成部31、モデル記憶部32、推定部34および制御部35は、マイクロプロセッサとこれに付随するメモリ装置等で構成されている。 As shown in FIG. 8, the model generation unit 31 is housed in the vehicle body 11 together with the model storage unit 32, the estimation unit 34, and the control unit 35. The model generation unit 31, the model storage unit 32, the estimation unit 34, and the control unit 35 are composed of a microprocessor and a memory device associated therewith.

本実施例に係る荷役システムは、(1)フォークリフト10dのデータ収集部30が教師データTDdを収集する第1工程と、(2)フォークリフト10dのモデル生成部31が教師データTDdを用いた機械学習により推定モデルを生成する第2工程と、(3)フォークリフト10dのデータ取得部33が入力データIDdを取得する第3工程と、(4)フォークリフト10dの推定部34が推定モデルと入力データIDdとに基づいて荷崩れの危険度を推定する第4工程と、(5)フォークリフト10dの制御部35が推定された危険度に基づいて予め定められた荷崩れ予防制御を行う第5工程と、を実行することにより、荷崩れを防止するよう構成されている。 In the cargo handling system according to this embodiment, (1) the first step in which the data acquisition unit 30 of the forklift 10d collects the teacher data TDd, and (2) the model generation unit 31 of the forklift 10d uses the teacher data TDd for machine learning. The second step of generating the estimation model by The fourth step of estimating the risk of load collapse based on the above, and (5) the fifth step of performing predetermined load collapse prevention control based on the estimated risk by the control unit 35 of the forklift 10d. By doing so, it is configured to prevent the load from collapsing.

教師データTDdは、教師データTDa等と同様、荷物データと、停止時荷重偏りデータと、走行時荷重偏りデータとを含んでいる。また、入力データIDdは、入力データIDa等と同様、荷物データと、停止時荷重偏りデータとを含んでいる。 Like the teacher data TDa, the teacher data TDd includes baggage data, stop load bias data, and running load bias data. Further, the input data IDd includes baggage data and load bias data at the time of stop, similarly to the input data IDa and the like.

[変形例]
以上、本発明に係る荷役システムの第1実施例および第2実施例について説明してきたが、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。
[Modification example]
Although the first embodiment and the second embodiment of the cargo handling system according to the present invention have been described above, the configuration of the present invention is not limited thereto.

例えば、教師データおよび入力データとなる荷物データは、パレット100に積まれた荷物200の積層数をさらに含んでいてもよい。これにより、荷崩れの危険度をさらに正確に推定することができるようになると期待される。なお、図3における荷物200の積層数は2であり、図4における荷物200の積層数は4である。 For example, the baggage data to be the teacher data and the input data may further include the stacking number of the baggage 200 loaded on the pallet 100. This is expected to enable more accurate estimation of the risk of cargo collapse. The number of stacked luggage 200 in FIG. 3 is 2, and the number of stacked luggage 200 in FIG. 4 is 4.

また、走行用モータ24を駆動する駆動系25を警告部36に含めてもよい。この場合、制御部35は、推定された危険度に応じてフォークリフト10a,10b,10c,10dの走行の加速度が制限されるように駆動系25に指令を与えることにより、荷崩れを防止することができる。 Further, the drive system 25 for driving the traveling motor 24 may be included in the warning unit 36. In this case, the control unit 35 prevents the load from collapsing by giving a command to the drive system 25 so that the traveling acceleration of the forklifts 10a, 10b, 10c, and 10d is limited according to the estimated risk level. Can be done.

また、警告部36は、視覚的な警告を行う装置であってもよい。このような装置としては、例えば、制御部35の制御下で点灯状態が変化する警告灯や、制御部35の制御下で表示内容が変化するディスプレイ等が考えられる。 Further, the warning unit 36 may be a device that gives a visual warning. As such a device, for example, a warning light whose lighting state changes under the control of the control unit 35, a display whose display content changes under the control of the control unit 35, and the like can be considered.

また、フォークリフト10a,10b,10c,10dは、エンジン式のフォークリフトであってもよい。すなわち、フォークリフト10a,10b,10c,10dは、走行用モータ24の代わりに設けられた走行用エンジンが駆動系25で駆動されるようになっていてもよい。 Further, the forklifts 10a, 10b, 10c and 10d may be engine type forklifts. That is, in the forklifts 10a, 10b, 10c, 10d, a traveling engine provided in place of the traveling motor 24 may be driven by the drive system 25.

10a,10b,10c,10d フォークリフト
11 車両本体
12 運転台
13R,13L ストラドルレッグ
14 マスト
15 リフトブラケット
16R,16L フォーク
17 ヘッドガード
20 カメラ
21R,21L 根本用荷重センサ
22R,22L 先端用荷重センサ
23 スピーカ
24 走行用モータ
25 駆動系
26 駆動輪
27R,27L 従動輪
30 データ収集部
31 モデル生成部
32 モデル記憶部
33 データ取得部
34 推定部
35 制御部
36 警告部
100 パレット
200 荷物
10a, 10b, 10c, 10d Forklift 11 Vehicle body 12 Driver's cab 13R, 13L Straddle leg 14 Mast 15 Lift bracket 16R, 16L Fork 17 Head guard 20 Camera 21R, 21L Root load sensor 22R, 22L Tip load sensor 23 Speaker 24 Traveling motor 25 Drive system 26 Drive wheels 27R, 27L Driven wheels 30 Data collection unit 31 Model generation unit 32 Model storage unit 33 Data acquisition unit 34 Estimating unit 35 Control unit 36 Warning unit 100 Pallet 200 Luggage

Claims (7)

オペレータの操作にしたがって荷物が積まれたパレットをフォークで支持して搬送するフォークリフトを備えた荷役システムであって、
前記荷物の外観上の特徴に関する荷物データと、走行停止時に前記フォークに作用する前記荷物の重量の偏りに関する停止時荷重偏りデータと、走行時に前記フォークに作用する前記荷物の重量の偏りに関する走行時荷重偏りデータとを収集するデータ収集部と、
収集された前記荷物データ、前記停止時荷重偏りデータおよび前記走行時荷重偏りデータを教師データとした機械学習により推定モデルを生成するモデル生成部と、
入力データとなる前記荷物データおよび前記停止時荷重偏りデータを取得するデータ取得部と、
取得された前記入力データを前記推定モデルに入力することにより走行時における前記荷物の重量の偏りを推定する推定部と、
前記推定部による推定の結果が荷崩れの危険度が高いことを示した場合に予め定められた荷崩れ予防制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする荷役システム。
It is a cargo handling system equipped with a forklift that supports and transports pallets loaded with cargo with forks according to the operation of the operator.
Luggage data relating to the appearance characteristics of the luggage, load bias data at the time of stopping regarding the bias of the weight of the luggage acting on the fork when traveling is stopped, and load bias data regarding the weight bias of the luggage acting on the fork during traveling. A data collection unit that collects load bias data,
A model generation unit that generates an estimation model by machine learning using the collected baggage data, the stopped load bias data, and the running load bias data as teacher data.
A data acquisition unit that acquires the baggage data and the load bias data at the time of stopping, which are input data,
An estimation unit that estimates the bias of the weight of the cargo during traveling by inputting the acquired input data into the estimation model, and an estimation unit.
A control unit that performs predetermined load collapse prevention control when the estimation result by the estimation unit indicates that the risk of load collapse is high.
A cargo handling system characterized by being equipped with.
前記データ収集部は、前記荷物データを収集するためのカメラと、前記停止時荷重偏りデータおよび前記走行時荷重偏りデータを収集するための複数の荷重センサとを含み、
前記フォークは、右側フォークおよび左側フォークからなり、
前記右側フォークおよび前記左側フォークのそれぞれの根本付近および先端付近に各1つの前記荷重センサが設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の荷役システム。
The data collecting unit includes a camera for collecting the baggage data, and a plurality of load sensors for collecting the stopped load bias data and the traveling load bias data.
The fork consists of a right fork and a left fork.
The cargo handling system according to claim 1, wherein one load sensor is provided near the root and near the tip of the right fork and the left fork, respectively.
前記データ取得部は、前記荷物データを取得するためのカメラと、前記停止時荷重偏りデータを取得するための複数の荷重センサとを含み、
前記フォークは、右側フォークおよび左側フォークからなり、
前記右側フォークおよび前記左側フォークのそれぞれの根本付近および先端付近に各1つの前記荷重センサが設けられている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の荷役システム。
The data acquisition unit includes a camera for acquiring the baggage data and a plurality of load sensors for acquiring the load bias data at the time of stopping.
The fork consists of a right fork and a left fork.
The cargo handling system according to claim 1 or 2, wherein one load sensor is provided near the root and near the tip of the right fork and the left fork, respectively.
前記荷物データは、前記荷物の輪郭形状および高さを含む
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の荷役システム。
The cargo handling system according to claim 2 or 3, wherein the baggage data includes the contour shape and height of the baggage.
前記荷物データは、前記荷物の積層数をさらに含む
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役システム。
The cargo handling system according to claim 4, wherein the cargo data further includes the number of stacked packages.
前記フォークリフトは、前記オペレータに警告音を出力可能なスピーカを含み、
前記制御部は、前記荷崩れ予防制御として、前記スピーカを作動させる
ことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の荷役システム。
The forklift includes a speaker capable of outputting a warning sound to the operator.
The cargo handling system according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit operates the speaker as the load collapse prevention control.
前記フォークリフトは、走行用モータまたは走行用エンジンを駆動する駆動系を含み、
前記制御部は、前記荷崩れ予防制御として、前記走行の加速度が制限されるように前記駆動系に指令を与える
ことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の荷役システム。
The forklift includes a drive train that drives a drive motor or a drive engine.
The cargo handling according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit gives a command to the drive system so as to limit the acceleration of traveling as the load collapse prevention control. system.
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