JP2022147047A - Forklift and cargo handling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォークリフトおよび荷役システムに関する。 The present invention relates to forklifts and cargo handling systems.
従来から、作業場にいる作業者(他のフォークリフトのオペレータを含む)に注意を促す目的で、路面に報知光を照射しながら走行するフォークリフトが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、従来のフォークリフトは、報知光の出力態様が一定であるため、作業者への注意喚起が不十分であった。 2. Description of the Related Art Conventionally, forklifts are known that travel while illuminating a road surface with notification light for the purpose of alerting workers (including other forklift operators) in the workplace (see, for example, Patent Document 1). However, since the conventional forklift has a constant output mode of the notification light, it is insufficient to alert the operator.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、作業者に対してより適切な注意喚起を促すことが可能なフォークリフトおよび荷役システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a forklift truck and a cargo handling system capable of prompting a worker to be alerted more appropriately.
上記課題を解決するために、本発明に係るフォークリフトは、
作業場において荷役作業を行うフォークリフトであって、
車体と、
前記車体の進行方向の画像を撮影して画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データが入力されると、所定のパラメータを有する機械学習アルゴリズムを用いて、前記車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習モデル部と、
前記画像データを前記学習モデル部に入力することで前記学習モデル部から前記安全性スコアを取得する処理部と、
前記進行方向の路面に向かって報知光を照射する照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の出力態様を変化させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the forklift according to the present invention includes:
A forklift that performs cargo handling work in a workshop,
a vehicle body;
an image data generating unit that captures an image of the traveling direction of the vehicle body and generates image data;
a learning model unit that is machine-learned to generate a safety score indicating the degree of safety of a travel route of the vehicle body using a machine learning algorithm having predetermined parameters when the image data is input;
a processing unit that acquires the safety score from the learning model unit by inputting the image data into the learning model unit;
a lighting unit that emits notification light toward the road surface in the traveling direction;
A control unit that controls the lighting unit,
The control unit
The output mode of the notification light is changed based on the safety score.
この構成では、車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアに基づいて報知光の出力態様を変化させるので、作業者に対してより適切な注意喚起を促すことが可能となる。 In this configuration, since the output mode of the notification light is changed based on the safety score indicating the degree of safety of the travel route of the vehicle body, it is possible to prompt the worker to be alerted more appropriately.
上記フォークリフトは、
自己位置の推定を行う位置推定部と、
前記作業場における前記安全性スコアの分布を示す環境マップを生成するマップ生成部と、を備え、
前記マップ生成部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアを現在スコアとし、前記環境マップ内の前記自己位置における前記安全性スコアを過去スコアとし、前記現在スコアと前記過去スコアとを比較して安全性の低い方の前記安全性スコアを前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記マップ生成部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させるよう構成できる。
The forklift above
a position estimation unit that estimates the self-position;
a map generator that generates an environment map showing the distribution of the safety scores in the workplace;
The map generation unit
The safety score acquired from the processing unit is defined as a current score, the safety score at the self-position within the environment map is defined as a past score, and the current score and the past score are compared to determine which one has the lowest safety score. outputting the safety score of to the control unit;
The control unit
The output mode of the notification light can be changed based on the safety score acquired from the map generator.
上記フォークリフトは、
自己位置の推定を行う位置推定部と、
前記作業場で走行中の作業車の位置に関する他車位置を取得する情報取得部と、
を備え、
前記処理部は、
前記自己位置と前記他車位置との距離に応じて、前記学習モデル部から取得した前記安全性スコアの前記安全性の程度を変更して前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させるよう構成できる。
The forklift above
a position estimation unit that estimates the self-position;
an information acquisition unit that acquires the position of another vehicle related to the position of the work vehicle traveling in the workshop;
with
The processing unit is
changing the degree of safety of the safety score acquired from the learning model unit according to the distance between the self position and the other vehicle position, and outputting the safety score to the control unit;
The control unit
The output mode of the notification light can be changed based on the safety score acquired from the processing unit.
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、
管理装置と、前記管理装置の管理下で作業場において荷役作業を行う少なくとも1台のフォークリフトと、を備える荷役システムであって、
前記フォークリフトは、
車体と、
前記車体の進行方向の画像を撮影して画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データが入力されると、所定のパラメータを有する機械学習アルゴリズムを用いて、前記車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習モデル部と、
前記画像データを前記学習モデル部に入力することで前記学習モデル部から前記安全性スコアを取得する処理部と、
前記進行方向の路面に向かって報知光を照射する照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の出力態様を変化させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the cargo handling system according to the present invention includes:
A cargo handling system comprising a management device and at least one forklift that performs cargo handling work in a workplace under the management of the management device,
The forklift is
a vehicle body;
an image data generating unit that captures an image of the traveling direction of the vehicle body and generates image data;
a learning model unit that is machine-learned to generate a safety score indicating the degree of safety of a travel route of the vehicle body using a machine learning algorithm having predetermined parameters when the image data is input;
a processing unit that acquires the safety score from the learning model unit by inputting the image data into the learning model unit;
a lighting unit that emits notification light toward the road surface in the traveling direction;
A control unit that controls the lighting unit,
The control unit
The output mode of the notification light is changed based on the safety score.
上記荷役システムにおいて、
前記フォークリフトは、自己位置の推定を行う位置推定部を備え、
前記管理装置は、
前記フォークリフトから前記安全性スコアおよび前記自己位置を取得するための通信部と、
前記作業場における前記安全性スコアの分布を示す環境マップを生成するマップ生成部と、を備え、
前記マップ生成部は、
前記フォークリフトから取得した前記安全性スコアを現在スコアとし、前記環境マップ内の前記フォークリフトの前記自己位置における前記安全性スコアを過去スコアとし、前記現在スコアと前記過去スコアとを比較して安全性の低い方の前記安全性スコアを前記フォークリフトの前記制御部に送信し、
前記制御部は、
前記マップ生成部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させるよう構成できる。
In the above cargo handling system,
The forklift includes a position estimation unit that estimates its own position,
The management device
a communication unit for obtaining the safety score and the self-location from the forklift;
a map generator that generates an environment map showing the distribution of the safety scores in the workplace;
The map generation unit
The safety score obtained from the forklift is used as a current score, the safety score at the self-position of the forklift in the environment map is used as a past score, and the current score and the past score are compared to determine safety. transmitting the lower safety score to the controller of the forklift;
The control unit
The output mode of the notification light can be changed based on the safety score acquired from the map generator.
上記荷役システムにおいて、
前記フォークリフトは、自己位置の推定を行う位置推定部を備え、
前記管理装置は、
前記フォークリフトの前記自己位置と前記作業場で走行中の作業車の位置に関する他車位置とを取得する情報取得部と、
前記自己位置と前記他車位置との距離を算出する演算部と、
を備え、
前記処理部は、
前記演算部から取得した前記距離に応じて、前記学習モデル部から取得した前記安全性スコアの前記安全性の程度を変更して前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させるよう構成できる。
In the above cargo handling system,
The forklift includes a position estimation unit that estimates its own position,
The management device
an information acquisition unit that acquires the self-position of the forklift and the position of other vehicles related to the position of the work vehicle traveling in the workshop;
a calculation unit that calculates the distance between the self position and the position of the other vehicle;
with
The processing unit is
according to the distance obtained from the calculation unit, changing the degree of safety of the safety score obtained from the learning model unit and outputting it to the control unit;
The control unit
The output mode of the notification light can be changed based on the safety score acquired from the processing unit.
上記荷役システムにおいて、
前記処理部は、前記学習モデル部に入力した前記画像データに前記学習モデル部から取得した前記安全性スコアを関連付けた、安全性スコア付きの画像データを前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、
前記安全性スコア付きの画像データを収集して学習用データを生成する収集部と、
前記学習用データに基づく機械学習を行い、前記学習モデル部に含まれる前記パラメータを更新するための更新データを生成し、前記更新データを前記学習モデル部に送信するパラメータ更新部と、
を備え、
前記学習モデル部は、前記更新データに基づいて前記パラメータを更新するよう構成できる。
In the above cargo handling system,
The processing unit transmits image data with a safety score, in which the safety score obtained from the learning model unit is associated with the image data input to the learning model unit, to the management device,
The management device
a collection unit that collects the image data with the safety score and generates learning data;
a parameter updating unit that performs machine learning based on the learning data, generates update data for updating the parameters included in the learning model unit, and transmits the update data to the learning model unit;
with
The learning model unit can be configured to update the parameters based on the update data.
本発明によれば、作業者に対してより適切な注意喚起を促すことが可能なフォークリフトおよび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 forklift truck and a cargo handling system capable of prompting a worker to be alerted more appropriately.
以下、添付図面を参照して、本発明に係るフォークリフトおよび荷役システムの実施形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a forklift and a cargo handling system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態に係る荷役システム1Aのブロック図を示す。荷役システム1Aは、管理装置100Aと、少なくとも1台のレーザー誘導方式の無人フォークリフト200A(本発明の「フォークリフト」に相当)とを備える。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a block diagram of a
管理装置100Aは、通信部101と、統括制御部102と、表示部103とを備える。管理装置100Aは、図3に示すように、無人フォークリフト200Aが走行する作業場2(本実施形態では、複数のラック3を有する倉庫)の外に設けてもよいし、作業場2の中に設けてもよい。
100 A of management apparatuses are provided with the
通信部101は、管理装置100Aに予め登録された無人フォークリフト200Aと無線通信を行うよう構成されている。
The
統括制御部102は、無人フォークリフト200Aの走行および荷役作業を管理するよう構成されている。例えば、統括制御部102は、無人フォークリフト200Aの荷役作業のスケジュールを作成するとともに荷役作業を円滑に行うための走行ルートを決定する。統括制御部102は、通信部101を介して走行ルートを無人フォークリフト200Aに通知する。
The
表示部103は、例えば、液晶ディスプレイで構成されている。表示部103には、無人フォークリフト200Aの走行情報および荷役作業情報が表示される。図4(A)に示すように、表示部103は、作業場2のモデル図M1を表示し、モデル図M1において無人フォークリフト200Aの現在地Ma、走行ルートRa等を走行情報として表示してもよい。
The
無人フォークリフト200Aは、管理装置100Aの管理下で走行および荷役作業を行うよう構成されている。図2に示すように、無人フォークリフト200Aは、車体210と、荷役装置211と、車体210の上部に設けられたレーザースキャナ212とを備える。荷役装置211は、車体210の前後に水平移動可能に設けられたマストと、マストに昇降可能に設けられたフォークとを含む。
The
図3に示すように、レーザースキャナ212は、レーザー光源を回転させながら周囲にレーザーLを投光し、作業場2内に配置された複数の反射板4からの反射光L’を検出する。レーザースキャナ212の演算部は、反射板4の位置を所定のマップ上で記憶しており、三角測量の原理に基づいて車体210の現在地(自己位置)を算出する。このようにして、無人フォークリフト200Aは、車体210の現在地に関する現在地情報を取得しながら、通知された走行ルートに従って走行する。
As shown in FIG. 3 , the
再び図1を参照して、無人フォークリフト200Aは、照明部201と、警報音出力部202と、画像データ生成部203と、学習モデル部204と、処理部205と、位置推定部206と、マップ生成部207と、制御部208とを備える。
Referring to FIG. 1 again,
照明部201は、例えば、少なくとも1つのLEDライトで構成され、制御部208の制御下で車体210の進行方向の路面に向かって報知光を照射する。図2に示すように、無人フォークリフト200Aは、主に、フォークが進行方向とは逆を向く状態で走行するので、照明部201はフォークとは逆側の路面に向かって報知光を照射する。なお、照明部201は、走行時にフォークが進行方向を向く場合にも、進行方向の路面に向かって報知光を照射できるように、フォークの側の路面に向かって報知光を照射するLEDライトをさらに含んでもよい。
The
路面に現れる報知光の像は、本実施形態では輪郭が曖昧な円状であるが、照明部201に設けられたレンズやスリットの作用により、輪郭が明確なスポット状、ライン状または矢印状とされていてもよい。また、報知光の色は、報知効果を高めるために、路面に対して目立つ色であることが好ましい。例えば、路面の色が白または淡いグレーである場合は、青、赤、緑等の彩度の高い色が好ましい。 In this embodiment, the image of the notification light that appears on the road surface is circular with an ambiguous outline. may have been Moreover, the color of the notification light is preferably a color that stands out against the road surface in order to enhance the notification effect. For example, when the color of the road surface is white or light gray, colors with high saturation such as blue, red, and green are preferable.
さらに、照明部201は、制御部208の制御下で報知光の出力態様を変化させるよう構成されている。本実施形態における出力態様は、報知光の点滅速度を変化させたものであり、具体的には、常時点灯、低速点滅、中速点滅、高速点滅、消灯の5パターンを含む。
Furthermore, the
警報音出力部202は、例えば、少なくとも1つのスピーカーで構成され、制御部208の制御下で警報音を出力する。また、車体210に障害物センサが設けられている場合、障害物センサが車体210の周囲に存在する障害物(例えば、走行ルート上に置かれた荷物)を検出した際に、警報音出力部202が警報音を出力してもよい。
The alarm
画像データ生成部203は、少なくとも1つの撮影手段と、画像処理手段とを含むよう構成されている。撮影手段は、車体210の進行方向を含む画像(静止画および/または動画)を撮影し、言い換えれば、照明部201が報知光を照射する方向の画像を撮影し、画像処理手段に出力する。画像処理手段は、当該画像に基づいて、学習モデル部204に入力可能な画像データを生成する。
The
学習モデル部204は、画像データ生成部203で生成された画像データが入力されると、所定のパラメータを有するニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを用いて、走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習済みモデルである。
When the image data generated by the image
学習済みモデルの機械学習では、上記のとおりニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを用いて、教師データを大量に入力する。教師データは、作業場2内の走行ルートを撮影した画像データに所定の安全性スコアを紐付けしたデータを含む。安全性スコアとしては、数値パラメータ(本実施形態では、1~5の数値パラメータ)を用いる。数値パラメータの設定は、人またはコンピュータが行う。
In the machine learning of trained models, a large amount of teacher data is input using a machine learning algorithm such as a neural network as described above. The training data includes data in which a predetermined safety score is associated with image data obtained by photographing a travel route in the
例えば、ラック3の近くを走行し、かつ走行ルート上に人がいる場合は、安全性が低いと判断して数値パラメータを1に設定する。人はいないが別の作業車(例えば、別のフォークリフト)がいる場合は、数値パラメータを2に設定する。人も別の作業車もいない場合は、安全性が高いと判断して数値パラメータを3以上に設定する。画像データが示す走行ルートの状況と安全性の程度との間には、相関関係等の一定の関係が存在することを推認できる。
For example, if the vehicle is traveling near the
処理部205は、画像データ生成部203から取得した画像データを学習モデル部204に入力することで、学習モデル部204から安全性スコアを取得するよう構成されている。処理部205は、取得した安全性スコアをマップ生成部207に出力する。また、処理部205は、学習モデル部204に入力した画像データに学習モデル部204から取得した安全性スコアを関連付けて、安全性スコア付きの画像データを生成し、当該安全性スコア付きの画像データを管理装置100Aに送信してもよい。
The
位置推定部206は、車体210の現在地(自己位置)を認識し、車体210の現在地に関する現在地情報を取得するよう構成されている。本実施形態では、位置推定部206は、レーザースキャナ212およびその演算部に相当する。位置推定部206は、取得した現在地情報をマップ生成部207に出力する。
The
マップ生成部207は、作業場2における安全性スコアの分布を示す環境マップを記憶および生成するよう構成されている。図4(B)に示すように、環境マップは、所定の領域ごとに安全性スコアが関連付けされている作業場2のモデル図M2である。安全性スコアは、後述するように適宜更新される。
The
マップ生成部207は、処理部205から安全性スコアが入力され、かつ位置推定部206から現在地情報(自己位置)が入力されると、処理部205から取得した安全性スコアを現在スコアとし、環境マップ内の自己位置における安全性スコアを過去スコアとし、現在スコアと過去スコアとを比較する。マップ生成部207は、比較した後、安全性の低い方の安全性スコア(小さい数値パラメータの安全性スコア)を制御部208に出力する。
When the safety score is input from the
マップ生成部207は、安全性スコアを制御部208に出力した後に、現在スコアを用いて過去スコアを更新するよう構成されている。更新方法として、マップ生成部207は、現在スコアを単純に過去スコアに置き換えてもよいし、少なくとも1回分の過去スコアと現在スコアとの平均値を算出して過去スコアを当該平均値と置き換えてもよい。
The
処理部205、マップ生成部207および制御部208は、例えば、少なくとも1つのマイコンで構成され、マイコンのCPUが所定のプログラムを実行すること等によって処理部205、マップ生成部207および制御部208の各種機能が実現される。
The
制御部208は、マップ生成部207から取得した安全性スコアに応じて、報知光の出力態様および警報音の出力状態を調整するよう構成されている。制御部208は、表1に示すような、安全性スコアと報知光および警報音との関係が規定されたデータを記憶している。
The
安全性スコアの数値パラメータが5の場合、制御部208は、照明部201の報知光の出力態様を常時点灯の状態にして、警報音出力部202の警報音をオフ状態にする。安全性スコアの数値パラメータが4~2の範囲では、制御部208は、報知光の出力態様を点滅の状態にするとともに、安全性スコアの数値パラメータが小さくなる(安全性が低くなる)につれて、点滅の速度を速くする。安全性スコアの数値パラメータが1の場合、制御部208は、報知光の出力態様を消灯の状態にする一方、警報音出力部202に警報音を出力させる。
When the numerical parameter of the safety score is 5, the
制御部208は、安全性スコアの数値パラメータが大きくなる(安全性が高くなる)方向に報知光の出力態様を変化させる場合、頻繁に報知光の出力態様が変化するのを防ぐために、前回の出力態様の変化から所定時間(例えば、数秒間)経過した後に変化させてもよい。
When the
上記のとおり、本実施形態に係る無人フォークリフト200Aでは、画像データに基づいてリアルタイムで生成された安全性スコアを現在スコアとし、環境マップ内の自己位置における安全性スコアを過去スコアとし、安全性の低い方の安全性スコアに基づいて報知光の出力態様を変化させる。
As described above, in the
例えば、作業者が頻繁に作業している領域において作業者が死角領域(例えば、作業者がラック3や荷物に隠れて撮影手段から見えない領域)に入った場合、現在スコアよりも過去スコアの方が安全性の低いスコア(小さい数値パラメータのスコア)となるため、無人フォークリフト200Aは、過去スコアに基づいて報知光の出力態様を変化させる。したがって、本実施形態に係る無人フォークリフト200Aによれば、死角領域にいる作業者に対しても適切に注意喚起を促すことが可能となる。
For example, when the worker enters a blind spot area (for example, an area where the worker is hidden by the
[第2実施形態]
図5に、本発明の第2実施形態に係る荷役システム1Bのブロック図を示す。荷役システム1Bは、管理装置100Bと、少なくとも1台のレーザー誘導方式の無人フォークリフト200B(本発明の「フォークリフト」に相当)とを備える。無人フォークリフト200Bは、マップ生成部207を備えていないことを除いて第1実施形態と共通する。
[Second embodiment]
FIG. 5 shows a block diagram of a
管理装置100Bは、無人フォークリフト200Bの走行および荷役作業を管理する。管理装置100Bは、マップ生成部104、収集部105、およびパラメータ更新部106を備えることを除いて第1実施形態と共通する。
The
マップ生成部104は、第1実施形態の無人フォークリフト200Aが備えるマップ生成部207と同じ構成である。すなわち、マップ生成部104は、無人フォークリフト200Bから安全性スコアおよび現在地情報(自己位置)が入力されると、無人フォークリフト200Bから取得した安全性スコアを現在スコアとし、環境マップ内の自己位置における安全性スコアを過去スコアとし、現在スコアと過去スコアとを比較する。マップ生成部104は、比較した後、安全性の低い方の安全性スコア(小さい数値パラメータの安全性スコア)を無人フォークリフト200Bの制御部208に送信する。
The
収集部105は、無人フォークリフト200Bから安全性スコア付きの画像データを収集し、当該安全性スコア付きの画像データに基づいてパラメータ更新部106に入力可能な学習用データを生成するよう構成されている。
The
また、収集部105は、無人フォークリフト200Bから画像データ(画像データ生成部203で生成された安全性スコアが付いていない画像データ)を収集し、当該画像データに安全性スコアを紐付けした学習用データを生成してもよい。この場合、学習用データは、第1実施形態の教師データと同様にして生成することができる。すなわち、収集部105は、安全性スコアとして数値パラメータ(本実施形態では、1~5の数値パラメータ)を用いるとともに、個々の画像データに対して安全性スコアを設定する。例えば、ラック3の近くを走行し、かつ走行ルート上に人がいる場合は、安全性が低いと判断して小さい数値パラメータを設定する。一方で、人がいない場合は、安全性が高いと判断して大きい数値パラメータを設定する。画像データが示す走行ルートの状況と安全性の程度との間には、相関関係等の一定の関係が存在することを推認できる。
In addition, the
パラメータ更新部106は、無人フォークリフト200Bの学習モデル部204に含まれる機械学習アルゴリズムのパラメータ(例えば、ニューラルネットワークの重み付けのパラメータ)を更新するための更新データを生成する。パラメータ更新部106は、更新データを生成するために、ニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを用いて、学習用データに基づく機械学習を行う。パラメータ更新部106は、生成した更新データを、通信部101を介して無人フォークリフト200Bに送信する。
The
無人フォークリフト200Bの学習モデル部204は、受信した更新データに基づいて機械学習アルゴリズムのパラメータを更新する。これにより、学習モデル部204は、更新されたパラメータを有する機械学習アルゴリズムに基づいて、安全性スコアを生成することができる。
The
[第3実施形態]
図6に、本発明の第3実施形態に係る荷役システム1Cのブロック図を示す。荷役システム1Cは、管理装置100Cと、レーザー誘導方式の無人フォークリフト200C(本発明の「フォークリフト」に相当)と、少なくとも1台の作業車300Cとを備える。
[Third embodiment]
FIG. 6 shows a block diagram of a
作業車300Cは、本実施形態では、レーザー誘導方式の無人フォークリフトであるが、管理装置100Cの管理下で走行し、かつ自己位置(本発明の「他車位置」に相当)の推定を行うことができるのであれば、任意のフォークリフトまたは無人搬送車であってもよい。
The
管理装置100Cは、第1実施形態と共通する。無人フォークリフト200Bは、マップ生成部207を備えていないこと、その代わりに情報取得部209を備えていること、を除いて第1実施形態と共通する。
100 C of management apparatuses are common in 1st Embodiment. The
情報取得部209は、作業車300Cの現在地(他車位置)に関する位置情報を取得するよう構成されている。情報取得部209は、位置情報を作業車300Cから直接または管理装置100Cを介して間接的に取得し、処理部205に出力する。
The
処理部205は、自己位置と他車位置との距離に応じて、学習モデル部204から取得した安全性スコアの安全性の程度(第1実施形態と同様の1~5の数値パラメータ)を変更して制御部208に出力する。
The
本実施形態では、処理部205は、学習モデル部204から取得した安全性スコアが示す安全性の程度(数値パラメータ)が所定の第1閾値以上で、かつ自己位置と他車位置との距離が所定の第2閾値以下の場合に、安全性スコアの安全性の程度を変更して制御部208に出力する。
In this embodiment, the
第1閾値は、例えば、撮影手段が撮影した画像に作業車300Cが映っていないときの安全性スコアのうち、最も小さい数値パラメータに設定される。本実施形態では、第1閾値は、数値パラメータ3に設定される。第2閾値は、例えば、図7に示すように、L1[m]に設定される。すなわち、処理部205は、安全性スコアの数値パラメータが3以上で、かつ自己位置と他車位置との距離がL1[m]以下の場合に、安全性スコアの数値パラメータを減少させて(例えば、1だけ小さくして)制御部208に出力する。
The first threshold is set to, for example, the smallest numerical parameter among the safety scores when the working
図7の場合、ラック3の存在により撮影手段が撮影した画像に作業車300Cが映らないため、安全性スコアの数値パラメータが3以上となり、自己位置と他車位置との距離L2[m]はL1[m]以下であるため、安全性スコアの数値パラメータを減少させるための条件を満たす。
In the case of FIG. 7, since the
本実施形態に係る無人フォークリフト200Cでは、処理部205は、自己位置と他車位置との距離(図7では、L2)に応じて、学習モデル部204から取得した安全性スコアの数値パラメータを変更して制御部208に出力し、制御部208は、処理部205から取得した安全性スコアに基づいて、報知光の出力態様を変化させる。これにより、例えば、撮影手段の死角領域にいる作業者(図7では、作業者X)の近くを作業車300Cが走行している場合、作業者に対して適切に注意喚起を促すことが可能となる。
In the
[第4実施形態]
図8に、本発明の第4実施形態に係る荷役システム1Dのブロック図を示す。荷役システム1Dは、管理装置100Dと、レーザー誘導方式の無人フォークリフト200D(本発明の「フォークリフト」に相当)と、少なくとも1台の作業車300Dとを備える。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 shows a block diagram of a
無人フォークリフト200Dは、情報取得部209を備えていないことを除いて第3実施形態の無人フォークリフト200Cと共通する。作業車300Dは、任意のフォークリフトまたは無人搬送車であってもよいが、本実施形態では、作業車300Dの少なくとも1台は、無人フォークリフト200Dと同様の構成を備えるフォークリフトとする。
The
管理装置100Dは、収集部105、パラメータ更新部106、情報取得部107、および演算部108を備えることを除いて第3実施形態の管理装置100Cと共通する。収集部105およびパラメータ更新部106は、第2実施形態と共通する。
The
情報取得部107は、通信部101を介して、無人フォークリフト200Dの現在地(自己位置)に関するに関する現在地情報と、作業車300Dの現在地(他車位置)に関する位置情報を取得するよう構成されている。
The
演算部108は、情報取得部107が取得した現在地情報および位置情報に基づいて、自己位置と他車位置との距離(例えば、図7のL2)を算出するよう構成されている。図8では、演算部108と統括制御部102とを別々に示しているが、統括制御部102が演算部108の機能を備えていてもよい。
The
演算部108は、算出した距離を、通信部101を介して無人フォークリフト200Dの処理部205に送信する。処理部205は、管理装置100Dから取得した自己位置と他車位置との距離に応じて、第3実施形態と同様に、学習モデル部204から取得した安全性スコアの安全性の程度(本実施形態では、1~5の数値パラメータ)を変更して制御部208に出力する。
The
制御部208は、処理部205から取得した安全性スコアに基づいて、報知光の出力態様を変化させる。これにより、例えば、撮影手段の死角領域にいる作業者の近くを作業車300Dが走行している場合、作業者に対して適切に注意喚起を促すことが可能となる。
Based on the safety score acquired from the
[第5実施形態]
図9に、本発明の第5実施形態に係る荷役システム1Eのブロック図を示す。荷役システム1Eは、管理装置100Eと、少なくとも1台の有人フォークリフト200E(本発明の「フォークリフト」に相当)とを備える。
[Fifth embodiment]
FIG. 9 shows a block diagram of a
管理装置100Eは、第1実施形態と共通する。管理装置100Eは、例えば、有人フォークリフト200Eと通信を行い、有人フォークリフト200Eに荷役作業のスケジュールを送信する。
A
有人フォークリフト200Eは、図10に示すように、車体220と、荷役装置221と、車体220の上部に設けられたヘッドガード222とを備えるカウンターバランスタイプのフォークリフトである。ヘッドガード222には、照明部201が取り付けられている。荷役装置221は、車体220の前後に水平移動可能に設けられたマストと、マストに昇降可能に設けられたフォークとを含む。
The manned
再び図9を参照して、有人フォークリフト200Eは、照明部201と、警報音出力部202と、画像データ生成部203と、学習モデル部204と、処理部205と、制御部208とを備える。照明部201、警報音出力部202、画像データ生成部203、学習モデル部204、および処理部205は、第1実施形態と共通する。
Referring to FIG. 9 again,
有人フォークリフト200Eは、図10に示すようにフォークが進行方向とは逆を向く状態で走行する場合もあれば、フォークが進行方向を向く状態で走行する場合もある。このため、照明部201は、フォークとは逆側の路面に向かって報知光を照射する第1のLEDライトと、フォークの側の路面に向かって報知光を照射する第2のLEDライト(図10では、図示せず)を含むことが好ましい。第2のLEDライトは、例えば、マストに設けてもよい。
As shown in FIG. 10, the manned
画像データ生成部203の撮影手段は、照明部201の第1のLEDライトが報知光を照射する方向の画像を撮影する第1の撮影手段と、照明部201の第2のLEDライトが報知光を照射する方向の画像を撮影する第2の撮影手段とを含むことが好ましい。あるいは、画像データ生成部203の撮影手段が、制御部208の制御下で、撮影する向きを変えることができるように構成されていてもよい。
The photographing means of the image
制御部208は、安全性スコアを処理部205から取得することを除いて、第1実施形態と共通する。制御部208は、処理部205から取得した安全性スコアに応じて、報知光の出力態様および警報音の出力状態を調整する。
The
本実施形態に係る有人フォークリフト200Eによれば、走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアに基づいて報知光の出力態様を変化させるので、作業者に対してより適切な注意喚起を促すことが可能となる。
According to the manned
[変形例]
以上、本発明に係るフォークリフトおよび荷役システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
[Modification]
Although the embodiments of the forklift truck and cargo handling system according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
本発明のフォークリフトは、車体と、車体の進行方向の画像を撮影して画像データを生成する画像データ生成部と、画像データが入力されると、所定のパラメータを有する機械学習アルゴリズムを用いて、車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習モデル部と、画像データを学習モデル部に入力することで学習モデル部から安全性スコアを取得する処理部と、進行方向の路面に向かって報知光を照射する照明部と、照明部を制御する制御部と、を備え、制御部は、安全性スコアに基づいて、報知光の出力態様を変化させるのであれば、適宜構成を変更できる。 The forklift of the present invention includes a vehicle body, an image data generation unit that captures an image in the traveling direction of the vehicle body and generates image data, and when image data is input, a machine learning algorithm having a predetermined parameter is used to A learning model section machine-learned to generate a safety score that indicates the degree of safety of the vehicle's driving route, and a process of obtaining a safety score from the learning model section by inputting image data into the learning model section. , a lighting unit that emits notification light toward the road surface in the traveling direction, and a control unit that controls the lighting unit, and the control unit changes the output mode of the notification light based on the safety score. If so, the configuration can be changed as appropriate.
本発明のフォークリフトは、無人フォークリフトであってもよいし、有人フォークリフトであってもよい。無人フォークリフトは、レーザー誘導方式の無人フォークリフトに限定されるものではなく、別の方式の無人フォークリフトでもよいし、有人運転と無人運転とを切り替え可能な有人無人フォークリフトでもよい。有人フォークリフトは、カウンターバランスタイプに限定されるものではなく、リーチタイプ、ピッキングリフト、またはラックフォークタイプのものでもよい。 The forklift of the present invention may be an unmanned forklift or a manned forklift. The unmanned forklift is not limited to a laser-guided unmanned forklift, but may be another type of unmanned forklift, or a manned and unmanned forklift capable of switching between manned and unmanned operations. The manned forklift is not limited to the counterbalance type, but may be of the reach type, picking lift, or rack fork type.
本発明の無人フォークリフトは、自律走行機構を備えることが好ましい。自律走行機構は、例えば、レーザー誘導機構またはSLAM誘導機構を含む。レーザー誘導機構は、上記実施形態で示したように、レーザースキャナと壁等に設けられた反射体とを用いて特定した自己位置および姿勢(姿勢角)に基づいて自律走行するための機構である。SLAM誘導機構は、自己位置の推定および環境地図の作成を行うSLAMにより特定した自己位置および姿勢に基づいて自律走行するための機構である。 The unmanned forklift of the present invention preferably has an autonomous travel mechanism. The autonomous running mechanism includes, for example, a laser guidance mechanism or a SLAM guidance mechanism. As shown in the above embodiment, the laser guidance mechanism is a mechanism for autonomous travel based on the self-position and attitude (attitude angle) specified using a laser scanner and a reflector provided on a wall or the like. . The SLAM guidance mechanism is a mechanism for autonomous travel based on the self-position and attitude specified by SLAM, which estimates the self-position and creates an environment map.
本発明の制御部は、報知光の出力態様を変化させる方法として、報知光の点滅速度を変化させる以外の方法を含んでもよい。例えば、下記の表2のように報知光の色を変化させてもよいし、報知光の色を変化させつつ上記実施形態のように点滅速度も変化させてもよい。
第2実施形態に係る収集部105およびパラメータ更新部106は、管理装置100Bではなく、無人フォークリフト200Bに備えられていてもよい。しかしながら、大量のデータを取得できるという観点からは、管理装置100Bが収集部105およびパラメータ更新部106を備えることが好ましい。第4実施形態についても同様である。
The
1A~1E 荷役システム
2 作業場
3 ラック
4 反射板
100A~100E 管理装置
101 通信部
102 統括制御部
103 表示部
104 マップ生成部
105 収集部
106 パラメータ更新部
107 情報取得部
108 演算部
200A~200D 無人フォークリフト
200E 有人フォークリフト
201 照明部
202 警報音出力部
203 画像データ生成部
204 学習モデル部
205 処理部
206 位置推定部
207 マップ生成部
208 制御部
209 情報取得部
210、220 車体
211、221 荷役装置
212 レーザースキャナ
222 ヘッドガード
300C、300D 作業車
1A to 1E
Claims (7)
車体と、
前記車体の進行方向の画像を撮影して画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データが入力されると、所定のパラメータを有する機械学習アルゴリズムを用いて、前記車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習モデル部と、
前記画像データを前記学習モデル部に入力することで前記学習モデル部から前記安全性スコアを取得する処理部と、
前記進行方向の路面に向かって報知光を照射する照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の出力態様を変化させる
ことを特徴とするフォークリフト。 A forklift that performs cargo handling work in a workshop,
a vehicle body;
an image data generating unit that captures an image of the traveling direction of the vehicle body and generates image data;
a learning model unit that is machine-learned to generate a safety score indicating the degree of safety of a travel route of the vehicle body using a machine learning algorithm having predetermined parameters when the image data is input;
a processing unit that acquires the safety score from the learning model unit by inputting the image data into the learning model unit;
a lighting unit that emits notification light toward the road surface in the traveling direction;
A control unit that controls the lighting unit,
The control unit
A forklift, wherein an output mode of the notification light is changed based on the safety score.
前記作業場における前記安全性スコアの分布を示す環境マップを生成するマップ生成部と、を備え、
前記マップ生成部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアを現在スコアとし、前記環境マップ内の前記自己位置における前記安全性スコアを過去スコアとし、前記現在スコアと前記過去スコアとを比較して安全性の低い方の前記安全性スコアを前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記マップ生成部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト。 a position estimation unit that estimates the self-position;
a map generator that generates an environment map showing the distribution of the safety scores in the workplace;
The map generation unit
The safety score acquired from the processing unit is defined as a current score, the safety score at the self-position within the environment map is defined as a past score, and the current score and the past score are compared to determine which one has the lowest safety score. outputting the safety score of to the control unit;
The control unit
The forklift truck according to claim 1, wherein the output mode of the notification light is changed based on the safety score acquired from the map generator.
前記作業場で走行中の作業車の位置に関する他車位置を取得する情報取得部と、
を備え、
前記処理部は、
前記自己位置と前記他車位置との距離に応じて、前記学習モデル部から取得した前記安全性スコアの前記安全性の程度を変更して前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト。 a position estimation unit that estimates the self-position;
an information acquisition unit that acquires the position of another vehicle related to the position of the work vehicle traveling in the workshop;
with
The processing unit is
changing the degree of safety of the safety score acquired from the learning model unit according to the distance between the self position and the other vehicle position, and outputting the safety score to the control unit;
The control unit
The forklift truck according to claim 1, wherein the output mode of the notification light is changed based on the safety score acquired from the processing unit.
前記フォークリフトは、
車体と、
前記車体の進行方向の画像を撮影して画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データが入力されると、所定のパラメータを有する機械学習アルゴリズムを用いて、前記車体の走行ルートの安全性の程度を示す安全性スコアを生成するように機械学習された学習モデル部と、
前記画像データを前記学習モデル部に入力することで前記学習モデル部から前記安全性スコアを取得する処理部と、
前記進行方向の路面に向かって報知光を照射する照明部と、
前記照明部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の出力態様を変化させる
ことを特徴とする荷役システム。 A cargo handling system comprising a management device and at least one forklift that performs cargo handling work in a workplace under the management of the management device,
The forklift is
a vehicle body;
an image data generating unit that captures an image of the traveling direction of the vehicle body and generates image data;
a learning model unit that is machine-learned to generate a safety score indicating the degree of safety of a travel route of the vehicle body using a machine learning algorithm having predetermined parameters when the image data is input;
a processing unit that acquires the safety score from the learning model unit by inputting the image data into the learning model unit;
a lighting unit that emits notification light toward the road surface in the traveling direction;
A control unit that controls the lighting unit,
The control unit
A cargo handling system, wherein an output mode of the notification light is changed based on the safety score.
前記管理装置は、
前記フォークリフトから前記安全性スコアおよび前記自己位置を取得するための通信部と、
前記作業場における前記安全性スコアの分布を示す環境マップを生成するマップ生成部と、を備え、
前記マップ生成部は、
前記フォークリフトから取得した前記安全性スコアを現在スコアとし、前記環境マップ内の前記フォークリフトの前記自己位置における前記安全性スコアを過去スコアとし、前記現在スコアと前記過去スコアとを比較して安全性の低い方の前記安全性スコアを前記フォークリフトの前記制御部に送信し、
前記制御部は、
前記マップ生成部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させる
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役システム。 The forklift includes a position estimation unit that estimates its own position,
The management device
a communication unit for obtaining the safety score and the self-location from the forklift;
a map generator that generates an environment map showing the distribution of the safety scores in the workplace;
The map generation unit
The safety score obtained from the forklift is used as a current score, the safety score at the self-position of the forklift in the environment map is used as a past score, and the current score and the past score are compared to determine safety. transmitting the lower safety score to the controller of the forklift;
The control unit
5. The cargo handling system according to claim 4, wherein the output mode of the notification light is changed based on the safety score obtained from the map generator.
前記管理装置は、
前記フォークリフトの前記自己位置と前記作業場で走行中の作業車の位置に関する他車位置とを取得する情報取得部と、
前記自己位置と前記他車位置との距離を算出する演算部と、
を備え、
前記処理部は、
前記演算部から取得した前記距離に応じて、前記学習モデル部から取得した前記安全性スコアの前記安全性の程度を変更して前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記処理部から取得した前記安全性スコアに基づいて、前記報知光の前記出力態様を変化させる
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役システム。 The forklift includes a position estimation unit that estimates its own position,
The management device
an information acquisition unit that acquires the self-position of the forklift and the position of other vehicles related to the position of the work vehicle traveling in the workshop;
a calculation unit that calculates the distance between the self position and the position of the other vehicle;
with
The processing unit is
according to the distance obtained from the calculation unit, changing the degree of safety of the safety score obtained from the learning model unit and outputting it to the control unit;
The control unit
5. The cargo handling system according to claim 4, wherein the output mode of the notification light is changed based on the safety score acquired from the processing unit.
前記管理装置は、
前記安全性スコア付きの画像データを収集して学習用データを生成する収集部と、
前記学習用データに基づく機械学習を行い、前記学習モデル部に含まれる前記パラメータを更新するための更新データを生成し、前記更新データを前記学習モデル部に送信するパラメータ更新部と、
を備え、
前記学習モデル部は、前記更新データに基づいて前記パラメータを更新することを特徴とする請求項4~6のいずれか一項に記載の荷役システム。 The processing unit transmits image data with a safety score, in which the safety score obtained from the learning model unit is associated with the image data input to the learning model unit, to the management device,
The management device
a collection unit that collects the image data with the safety score and generates learning data;
a parameter updating unit that performs machine learning based on the learning data, generates update data for updating the parameters included in the learning model unit, and transmits the update data to the learning model unit;
with
The cargo handling system according to any one of claims 4 to 6, wherein the learning model unit updates the parameters based on the update data.
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