JP2023056669A - travel control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行制御装置に関する。 The present invention relates to a travel control device.
例えば特許文献1には、撮影部によりフォークリフトの前方に位置する対象物を撮影し、この対象物の画像データに基づいてフォークリフトを対象物に向けて走行させて荷役を行う技術が記載されている。
For example,
ところで、フォークリフトのフォークによりパレットを保持する際、パレットの前面側のスペースが広い場合には、上記従来技術のようにフォークリフトの前方に位置するパレットを撮影することで、パレットの前面を検知し、フォークリフトを目標位置であるパレットまで前進走行させることができる。しかし、パレットの前面側のスペースが狭い場合には、パレットの前面を検知することができない可能性がある。また、パレットの前面を検知することはできても、フォークリフトをパレットまで走行させることができない可能性がある。 By the way, when a pallet is held by the forks of a forklift, if the front side of the pallet has a large space, the front of the pallet can be detected by photographing the pallet positioned in front of the forklift as in the conventional technology described above. The forklift can be moved forward to the pallet, which is the target position. However, if the space on the front side of the pallet is narrow, there is a possibility that the front side of the pallet cannot be detected. Also, even if the front of the pallet can be detected, the forklift may not be able to travel to the pallet.
本発明の目的は、パレットの前面側のスペースが狭くても、パレットの前面を検知し、フォークリフトを目標位置まで走行させることができる走行制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a travel control device capable of detecting the front surface of a pallet and allowing a forklift to travel to a target position even if the space on the front side of the pallet is narrow.
本発明の一態様は、フォークリフトがパレットの前面側に位置する状態からフォークリフトをパレットに関する目標位置まで走行させるように制御する走行制御装置であって、フォークリフトを走行させる駆動部と、パレットの前面を検知するパレット検知部と、パレット検知部により検知されたパレットの前面に基づいて、フォークリフトに対するパレットの位置及び姿勢を算出する位置姿勢算出部と、位置姿勢算出部により算出されたフォークリフトに対するパレットの位置及び姿勢に基づいて、目標位置までの走行経路を生成する経路生成部と、経路生成部により生成された走行経路に従ってフォークリフトを走行させるように駆動部を制御する走行制御部とを備え、パレット検知部は、フォークリフトの前後方向がパレットの前後方向と交差するようにフォークリフトがパレットに対して位置した状態で、フォークリフトの横方向に対してパレットの前面を検知し、経路生成部は、フォークリフトが目標位置に向かって旋回するような走行経路を生成する。 One aspect of the present invention is a travel control device that controls the forklift to travel from a state in which the forklift is located on the front side of the pallet to a target position with respect to the pallet, and includes a driving unit that travels the forklift and a front surface of the pallet. a pallet detection unit that detects the pallet, a position/orientation calculation unit that calculates the position and orientation of the pallet relative to the forklift based on the front surface of the pallet detected by the pallet detection unit, and the position of the pallet relative to the forklift that is calculated by the position/orientation calculation unit and based on the posture, a route generation unit that generates a travel route to a target position, and a travel control unit that controls the drive unit to cause the forklift to travel according to the travel route generated by the route generation unit, and detects the pallet. The forklift unit detects the front surface of the pallet in the lateral direction of the forklift in a state where the forklift is positioned relative to the pallet so that the forklift's front-rear direction intersects the pallet's front-rear direction. Generate a travel path that turns toward a position.
このような走行制御装置においては、まずパレットの前面が検知され、そのパレットの前面に基づいて、フォークリフトに対するパレットの位置及び姿勢が算出される。そして、フォークリフトに対するパレットの位置及び姿勢に基づいて、パレットに関する目標位置までの走行経路が生成され、その走行経路に従ってフォークリフトが走行する。ここで、フォークリフトの前後方向がパレットの前後方向と交差するようにフォークリフトがパレットに対して位置した状態で、フォークリフトの横方向に対してパレットの前面が検知される。従って、パレットの前面側のスペースが狭くても、パレットの前面を検知することができる。そして、フォークリフトが目標位置に向かって旋回するような走行経路が生成される。従って、パレットの前面側のスペースが狭くても、フォークリフトをパレットに関する目標位置まで走行させることができる。 In such a travel control device, the front surface of the pallet is first detected, and the position and attitude of the pallet relative to the forklift are calculated based on the front surface of the pallet. Then, based on the position and attitude of the pallet relative to the forklift, a travel route to the target position for the pallet is generated, and the forklift travels along the travel route. Here, the forklift is positioned with respect to the pallet so that the front-rear direction of the forklift intersects the front-rear direction of the pallet, and the front surface of the pallet is detected in the lateral direction of the forklift. Therefore, even if the space on the front side of the pallet is narrow, the front side of the pallet can be detected. Then, a travel route is generated such that the forklift turns toward the target position. Therefore, even if the space on the front side of the pallet is narrow, the forklift can be driven to the target position with respect to the pallet.
経路生成部は、フォークリフトが目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路を生成してもよい。このような構成では、フォークリフトをパレットに関する目標位置までスムーズに走行させることができる。 The route generator may generate a travel route such that the forklift moves forward toward the target position and turns. With such a configuration, the forklift can be smoothly moved to the target position with respect to the pallet.
パレット検知部は、パレットの前面に向けてフォークリフトの横方向にレーザを照射し、レーザの反射光を受光することにより、パレットの前面までの距離を検出して点群データを取得するレーザセンサと、フォークリフトの横方向にパレットの前面を撮像して画像データを取得するカメラとを有してもよい。このような構成では、パレットの前面の検知にレーザセンサ及びカメラを使用することにより、パレットの前面の検知を簡単な処理で実現することができる。 The pallet detector is a laser sensor that irradiates the front of the pallet with a laser in the horizontal direction of the forklift and receives the reflected light of the laser to detect the distance to the front of the pallet and acquire point cloud data. , and a camera for capturing image data by imaging the front surface of the pallet in the lateral direction of the forklift. In such a configuration, the front surface of the pallet can be detected with simple processing by using the laser sensor and the camera to detect the front surface of the pallet.
パレット検知部は、カメラにより取得された画像データに基づいてパレットを認識し、レーザセンサにより取得された点群データのうち認識されたパレットに対応する点群データを抽出することにより、パレットの前面を検知してもよい。このような構成では、カメラにより取得された画像データに基づいてパレットが認識される。そして、レーザセンサにより取得された点群データのうち認識されたパレットに対応する点群データが抽出される。カメラによる画像データは、レーザセンサによる点群データに比べて解像度が高い。このため、パレットの認識精度が高くなる。従って、パレットの前面を高精度に検知することができる。 The pallet detection unit recognizes the pallet based on the image data acquired by the camera, extracts the point cloud data corresponding to the recognized pallet from the point cloud data acquired by the laser sensor, and detects the front surface of the pallet. may be detected. With such a configuration, the palette is recognized based on the image data acquired by the camera. Then, point cloud data corresponding to the recognized palette is extracted from the point cloud data acquired by the laser sensor. Image data from a camera has a higher resolution than point cloud data from a laser sensor. As a result, the accuracy of pallet recognition is improved. Therefore, the front surface of the pallet can be detected with high accuracy.
フォークリフトの車体には、フォークリフトの上下方向に延びるフレームが固定されており、レーザセンサ及びカメラは、フレームに取付高さ位置が調整可能となるように取り付けられていてもよい。このような構成では、パレットの高さ位置に合わせて、フレームに対するレーザセンサ及びカメラの取付高さ位置を変更することで、パレットの前面を更に高精度に検知することができる。 A frame extending in the vertical direction of the forklift is fixed to the vehicle body of the forklift, and the laser sensor and the camera may be attached to the frame so that the mounting height position can be adjusted. In such a configuration, by changing the mounting height positions of the laser sensor and the camera with respect to the frame according to the height position of the pallet, the front surface of the pallet can be detected with higher accuracy.
パレット検知部は、フォークリフトの真横に対してパレットの前面を検知し、経路生成部は、フォークリフトが後進してから目標位置に向かって旋回するような走行経路を生成してもよい。このような構成では、フォークリフトの真横に対してパレットの前面を検知することにより、パレットの前面を更に高精度に検知することができる。また、フォークリフトが後進してから目標位置に向かって旋回するような走行経路を生成することにより、パレット検知部の取付箇所及び向きに関わらず、フォークリフトをパレットに関する目標位置まで走行させることができる。 The pallet detection unit may detect the front surface of the pallet with respect to the right side of the forklift, and the route generation unit may generate a travel route such that the forklift moves backward and then turns toward the target position. With such a configuration, the front surface of the pallet can be detected with higher accuracy by detecting the front surface of the pallet right beside the forklift. In addition, by generating a travel path such that the forklift moves backward and then turns toward the target position, the forklift can travel to the target position with respect to the pallet regardless of the mounting position and orientation of the pallet detection unit.
パレット検知部は、フォークリフトの真横から斜め前方に対してパレットの前面を検知してもよい。このような構成では、フォークリフトがそのまま目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路を生成することで、パレットの前面が検知された後に、フォークリフトを後進させる必要がない。従って、目標位置までのフォークリフトの走行距離が短くなるため、作業時間を短縮することができる。 The pallet detection unit may detect the front surface of the pallet diagonally from the side of the forklift. In such a configuration, the forklift does not need to move backward after the front surface of the pallet is detected by generating a travel path in which the forklift moves forward toward the target position and turns. Therefore, since the travel distance of the forklift truck to the target position is shortened, the work time can be shortened.
走行制御装置は、パレットの前後方向と交差する方向に走行しているフォークリフトをパレットの前面の検知が可能な位置で停止させるように駆動部を制御する停止制御部を更に備え、パレット検知部は、フォークリフトが停止している状態で、フォークリフトの横方向に対してパレットの前面を検知してもよい。このような構成では、フォークリフトが停止している状態で、パレットの前面を検知することにより、フォークリフトに対してパレットが相対的にずれることがないため、パレットの前面を更に高精度に検知することができる。 The travel control device further includes a stop control section for controlling the driving section so as to stop the forklift traveling in a direction intersecting with the longitudinal direction of the pallet at a position where the front surface of the pallet can be detected, and the pallet detection section , the front surface of the pallet may be detected with respect to the lateral direction of the forklift while the forklift is stopped. With such a configuration, by detecting the front surface of the pallet while the forklift is stopped, the pallet does not shift relative to the forklift, so the front surface of the pallet can be detected with higher accuracy. can be done.
本発明によれば、パレットの前面側のスペースが狭くても、パレットの前面を検知し、フォークリフトを目標位置まで走行させることができる。 According to the present invention, even if the space on the front side of the pallet is narrow, the front surface of the pallet can be detected and the forklift can be driven to the target position.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係る走行制御装置が搭載されたフォークリフトを示す側面である。図1において、フォークリフト1は、走行装置2と、この走行装置2の前側に配置され、荷役を行う荷役装置3とを備えている。
FIG. 1 is a side view showing a forklift equipped with a travel control device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
走行装置2は、車体4と、この車体4の前部に配置された左右1対の駆動輪である前輪5と、車体4の後部に配置された左右1対の操舵輪である後輪6と、各前輪5をそれぞれ独立して回転させる左右1対の走行モータ7と、油圧ポンプ(図示せず)を回転させる荷役モータ8とを有している。走行モータ7は、フォークリフト1を走行させる駆動部である。
The traveling
車体4は、左右1対のフロントピラー10と、左右1対のリアピラー11とを有している。リアピラー11は、フロントピラー10の後側に配置されている。フロントピラー10及びリアピラー11の上部には、ヘッドガード12が連結されている。
The
荷役装置3は、車体4の前端部に立設されたマスト13と、このマスト13にリフトブラケット14を介して昇降可能に取り付けられ、パレット15を保持する左右1対のフォーク16と、このフォーク16を昇降させるリフトシリンダ17と、マスト13を介してフォーク16を傾動させるティルトシリンダ18とを有している。リフトシリンダ17及びティルトシリンダ18は、油圧ポンプ(前述)からの作動油により駆動される。
The
パレット15は、荷物Mを載せるための荷役台である。パレット15は、例えば平パレットである。パレット15は、平面視で四角形状を呈している。パレット15には、各フォーク16が差し込まれる1対のフォーク穴19が設けられている。フォーク穴19は、パレット15の前面15aから後面15bまで延びている。
The
図2は、本発明の一実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。図2において、本実施形態の走行制御装置20は、フォークリフト1がパレット15の前面15a側に位置した状態(図6参照)からフォークリフト1をパレット15に関する目標位置に向けて自動的に走行させるように制御する装置である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the cruise control device according to one embodiment of the present invention. 2, the
走行制御装置20は、フォークリフト1に搭載されている。走行制御装置20は、カメラ21と、レーザセンサ22と、コントローラ23と、上記の走行モータ7とを備えている。
The
カメラ21は、パレット15の前面15aを撮像して画像データを取得する。カメラ21は、フォークリフト1の横方向にパレット15の前面15aを撮像する。カメラ21としては、例えば単眼カメラ等が使用される。
The
レーザセンサ22は、パレット15の前面15aに向けてレーザを照射し、レーザの反射光を受光することにより、パレット15の前面15aまでの距離を検出して点群データを取得する。点群は、レーザの反射点の集まりである。レーザセンサ22は、パレット15の前面15aに向けてフォークリフト1の横方向にレーザを照射する。レーザセンサ22としては、例えば2Dまたは3DのLIDARやレーザレンジファインダ等が使用される。
The
カメラ21及びレーザセンサ22は、図1及び図3に示されるように、フォークリフト1の上下方向(Z方向)に延びるフレーム24に取り付けられている。フレーム24は、フロントピラー10の上部にフレーム25,26を介して取り付けられている。フレーム24~26は、フォークリフト1の左側に配置されている。フレーム25は、フロントピラー10の左側上部から車幅方向(Y方向)の外側に延びている。フレーム26は、フレーム25から前後方向(X方向)の前側に延びている。フレーム24は、フレーム26から真下に延びている。フレーム24~26は、例えばアルミニウム等からなっている。
The
カメラ21及びレーザセンサ22は、フレーム24に上下方向に並んで取り付けられている。ここでは、カメラ21が上側に配置され、レーザセンサ22が下側に配置されている。ただし、カメラ21及びレーザセンサ22の配置位置は、上下逆であってもよい。
The
カメラ21は、取付ブラケット27を介してフレーム24に取付高さ位置が調整可能となるように取り付けられている。レーザセンサ22は、取付ブラケット28を介してフレーム24に取付高さ位置が調整可能となるように取り付けられている。取付ブラケット27,28は、フレーム24に対して上下方向にスライド可能である。従って、カメラ21及びレーザセンサ22の取付高さ位置は、フレーム24に対して調整可能である。取付ブラケット27,28は、例えばフレーム24にボルト及びナット(図示せず)で固定されている。
The
カメラ21及びレーザセンサ22は、正面がフォークリフト1の真横を向くように取付ブラケット27,28を介してフレーム24に取り付けられている。従って、カメラ21は、フォークリフト1の真横にパレット15の前面15aを撮像する。レーザセンサ22は、パレット15の前面15aに向けてフォークリフト1の真横にレーザを照射する。カメラ21の撮像範囲及びレーザセンサ22のレーザ照射範囲は、パレット15の前面15aの検知範囲S(図6(a)参照)に相当する。
The
コントローラ23は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ23は、検知位置判定部30と、停止制御部31と、検知処理部32と、位置姿勢算出部33と、経路生成部34と、走行制御部35とを有している。
The
検知位置判定部30は、フォークリフト1がパレット15の前後方向と直交する方向に走行しているときに、カメラ21により取得された画像データに基づいて、フォークリフト1が検知位置に到達したかどうかを判定する。検知位置は、カメラ21及びレーザセンサ22を用いてパレット15の前面15aを検知することが可能な位置である。具体的には、検知位置は、カメラ21及びレーザセンサ22がパレット15の前面15aと向き合う位置である(図6(a)参照)。
The detection
停止制御部31は、検知位置判定部30によりフォークリフト1が検知位置に到達したと判定されたときに、フォークリフト1の走行を停止させるように走行モータ7を制御する。
The
検知処理部32は、カメラ21及びレーザセンサ22と協働して、フォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aを検知するパレット検知部を構成している。検知処理部32は、フォークリフト1の前後方向がパレット15の前後方向と直交するようにフォークリフト1がパレット15に対して位置した状態で、フォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aを検知する処理を行う。フォークリフト1の横方向は、水平面内においてフォークリフト1の前後方向に対して交差する方向である。
The
図4は、検知処理部32により実行されるパレット検知処理の手順を示すフローチャートである。図4において、検知処理部32は、まずレーザセンサ22による点群データを取得する(手順S101)。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of pallet detection processing executed by the
また、検知処理部32は、カメラ21による画像データを取得する(手順S102)。そして、検知処理部32は、手順S102で取得された画像データに基づいて、パレット15を認識する(手順S103)。このとき、検知処理部32は、例えばディープラーニング(深層学習)を利用した画像処理技術によってパレット15を認識する。
Further, the
そして、検知処理部32は、手順S101で取得された点群データのうち手順S103で認識されたパレット15に対応する点群データを抽出する(手順S104)。これにより、パレット15の前面15aが検知される。続いて、検知処理部32は、手順S104で抽出された点群データに対してフィルタリング処理を施す(手順S105)。
Then, the
図2に戻り、位置姿勢算出部33は、検知処理部32により検知されたパレット15の前面15aに基づいて、フォークリフト1に対するパレット15の位置及び姿勢を算出する。
Returning to FIG. 2 , the position/
図5は、位置姿勢算出部33により実行される位置姿勢算出処理の手順を示すフローチャートである。図5において、位置姿勢算出部33は、まず検知処理部32によりフィルタリング処理が施された後の点群データを取得する(手順S111)。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of position/orientation calculation processing executed by the position/
続いて、位置姿勢算出部33は、例えばRANSAC(Random Sample Consensus)等のロバスト推定法または最小二乗法等を用いて、パレット15の前面15aの平面方程式を算出する(手順S112)。
Subsequently, the position/
続いて、位置姿勢算出部33は、パレット15の前面15aの平面方程式を用いた既知の手法によって、フォークリフト1に対するパレット15の位置及び姿勢を算出する(手順S113)。フォークリフト1に対するパレット15の位置は、フォークリフト1に対するパレット15の前面15aの中心の3次元位置座標である。フォークリフト1に対するパレット15の姿勢は、フォークリフト1に対するパレット15のヨー角、ピッチ角及びロール角である。
Subsequently, the position/
図2に戻り、経路生成部34は、位置姿勢算出部33により算出されたフォークリフト1に対するパレット15の位置及び姿勢に基づいて、パレット15に関する目標位置までの走行経路を生成する。目標位置は、フォークリフト1のフォーク16がパレット15のフォーク穴19に差し込まれる位置である。
Returning to FIG. 2 , the
経路生成部34は、フォークリフト1が目標位置に向かって旋回するような走行経路を生成する。具体的には、経路生成部34は、フォークリフト1が所定距離だけ真っ直ぐに後進してから目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rを生成する(図6(b)参照)。所定距離は、フォークリフト1の旋回動作が可能となるような距離である。このとき、例えばクロソイド曲線等を利用して、走行経路Rが生成される。
The
走行制御部35は、経路生成部34により生成された走行経路に従ってフォークリフト1を走行させるように走行モータ7を制御する。
The
以上において、図6に示されるように、トラック40の荷台40a上にパレット15が載置されている。パレット15は、前面15a側がトラック40の右側に向くように配置されている。そのような状態で、フォークリフト1のフォーク16によりパレット15を保持する、いわゆる荷取りを行う場合、フォークリフト1は、トラック40の右側において自動的にトラック40の前後方向に沿って真っ直ぐ後進してくる。
In the above, the
そして、図6(a)に示されるように、フォークリフト1が検知位置に達すると、フォークリフト1が一旦停止する。その状態で、カメラ21によりパレット15の前面15aが撮像されて画像データが取得されると共に、レーザセンサ22によりパレット15の前面15aにレーザが照射されて点群データが取得される。そして、画像データ及び点群データに基づいてパレット15の前面15aが検知され、フォークリフト1に対するパレット15の位置及び姿勢が算出される。なお、図6では、カメラ21及びレーザセンサ22が便宜上省略されている。
Then, as shown in FIG. 6(a), when the
そして、図6(b)に示されるように、フォークリフト1が所定距離だけ真っ直ぐに後進してから目標位置に向かって前進して左旋回するような走行経路Rが生成される。そして、フォークリフトは、図6(c)に示されるように、走行経路Rに沿って検知位置から目標位置まで走行する。具体的には、フォークリフト1は、検知位置から所定距離だけ真っ直ぐに後進した後、前進して左旋回することで、目標位置に到達する。
Then, as shown in FIG. 6(b), a travel route R is generated in which the
その後、フォークリフト1のフォーク16がパレット15のフォーク穴19に差し込まれた状態で、リフトシリンダ17によりフォーク16を上昇させることで、パレット15がフォーク16に保持される。そして、フォークリフト1は、パレット15を指定場所まで運搬する。
Thereafter, while the
ところで、図7(a)に示されるように、トラック40の右側のスペースが広い場所では、トラック40の横方向にフォークリフト1のアプローチ距離を長くすることができる。このため、カメラ21及びレーザセンサ22の向きがフォークリフト1の前方である場合でも、カメラ21及びレーザセンサ22によりパレット15の前面15aを検知し、フォークリフト1をパレット15に対して前進させてアプローチすることが可能である。なお、図7でも、カメラ21及びレーザセンサ22が便宜上省略されている。
By the way, as shown in FIG. 7( a ), the approach distance of the
しかし、図7(b)に示されるように、トラック40の右側に他のトラック、壁、棚及び荷物等の物体41が配置されている場合には、トラック40の右側のスペースが狭くなるため、トラック40の横方向にフォークリフト1のアプローチ距離を長くすることはできない。このため、カメラ21及びレーザセンサ22の向きがフォークリフト1の前方である場合には、トラック40と物体41との間の距離によっては、カメラ21及びレーザセンサ22によりパレット15の前面15aを検知することができない。また、パレット15の前面15aを検知することができたとしても、フォークリフト1を目標位置であるパレット15まで前進走行させることができない。
However, as shown in FIG. 7B, when other trucks, walls, shelves, and objects 41 such as luggage are arranged on the right side of the
そのような課題に対し、本実施形態では、フォークリフト1の前後方向がパレット15の前後方向と交差するようにフォークリフト1がパレット15に対して位置した状態で、フォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aが検知される。従って、パレット15の前面15a側のスペースが狭くても、パレット15の前面15aを検知することができる。そして、フォークリフト1が目標位置に向かって旋回するような走行経路Rが生成される。従って、パレット15の前面15a側のスペースが狭くても、フォークリフト1をパレット15に関する目標位置まで走行させることができる。以上により、パレット15の前後方向に沿ったフォークリフト1のアプローチ距離が短くても、フォークリフト1により荷取りを行うことが可能となる。
In order to solve such a problem, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、フォークリフト1が目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rを生成することにより、フォークリフト1をパレット15に関する目標位置までスムーズに走行させることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、パレット15の前面15aの検知にカメラ21及びレーザセンサ22を使用することにより、パレット15の前面15aの検知を簡単な処理で実現することができる。
Further, in this embodiment, by using the
また、本実施形態では、カメラ21により取得された画像データに基づいてパレット15が認識される。そして、レーザセンサ22により取得された点群データのうち認識されたパレット15に対応する点群データが抽出される。カメラ21による画像データは、レーザセンサ22による点群データに比べて解像度が高い。このため、パレット15の認識精度が高くなる。従って、パレット15の前面15aを高精度に検知することができる。
Also, in this embodiment, the
また、本実施形態では、パレット15の高さ位置に合わせて、フレーム24に対するカメラ21及びレーザセンサ22の取付高さ位置を変更することで、パレット15の前面15aを更に高精度に検知することができる。
In addition, in this embodiment, by changing the mounting height positions of the
また、本実施形態では、フォークリフト1の真横に対してパレット15の前面15aを検知することにより、パレット15の前面15aをより高精度に検知することができる。また、フォークリフト1が後進してから目標位置に向かって旋回するような走行経路Rを生成することにより、カメラ21及びレーザセンサ22の取付箇所及び向きに関わらず、フォークリフト1をパレット15に関する目標位置まで走行させることができる。
Further, in this embodiment, by detecting the
また、本実施形態では、フォークリフト1が停止している状態で、パレット15の前面15aを検知することにより、フォークリフト1に対してパレット15が相対的にずれることがないため、パレット15の前面15aを一層高精度に検知することができる。
In addition, in this embodiment, the
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、フォークリフト1の真横に対してパレット15の前面15aが検知されているが、特にそのような形態には限られない。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the
図8は、図6に示された走行制御装置の動作の変形例を概略的に示す平面図である。図8(a)に示されるように、カメラ21によりフォークリフト1の真横から斜め前方にパレット15の前面15aが撮像されると共に、レーザセンサ22によりパレット15の前面15aに向けてフォークリフト1の真横から斜め前方にレーザが照射されることで、フォークリフト1の真横から斜め前方に対してパレット15の前面15aが検知される。
8 is a plan view schematically showing a modification of the operation of the cruise control device shown in FIG. 6. FIG. As shown in FIG. 8( a ), the
そして、図8(b)に示されるように、フォークリフト1が検知位置から目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rが生成される。そして、図8(c)に示されるように、フォークリフト1が走行経路Rに従って目標位置まで走行する。
Then, as shown in FIG. 8(b), a travel route R is generated such that the
このような本変形例では、フォークリフト1がそのまま目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rを生成することで、パレット15の前面15aが検知された後に、フォークリフト1を後進させる必要がない。従って、目標位置までのフォークリフト1の走行距離が短くなるため、作業時間を短縮することができる。
In this modification, the
また、カメラ21によりフォークリフト1の真横から斜め後方にパレット15の前面15aを撮像すると共に、レーザセンサ22によりパレット15の前面15aに向けてフォークリフト1の真横から斜め後方にレーザを照射することで、フォークリフト1の真横から斜め後方に対してパレット15の前面15aを検知してもよい。この場合には、フォークリフト1が後退してから目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rを生成すればよい。
In addition, the
また、上記実施形態では、フォークリフト1により荷取りを行う際に、パレット15の前面15aが検知され、その検知結果に基づいて、フォーク16がパレット15のフォーク穴19に差し込まれる目標位置までフォークリフト1が走行しているが、特にそのような形態には限られない。例えば、フォーク16に保持されたパレット15を指定箇所に置く、いわゆる荷置きを行う際に、既設のパレット15の前面15aを検知し、その検知結果に基づいて、既設のパレット15に隣接する目標位置までフォークリフト1を走行させてもよい。
In the above-described embodiment, when the
図9は、図6に示された走行制御装置の動作の他の変形例を概略的に示す平面図である。図9において、フォークリフト1のフォーク16には、荷置きを行うパレット15Aが保持されている。また、トラック40の荷台40aには、既設のパレット15が置かれている。
9 is a plan view schematically showing another modification of the operation of the cruise control device shown in FIG. 6. FIG. In FIG. 9, the
図9(a)に示されるように、カメラ21及びレーザセンサ22によりフォークリフト1の真横に対してパレット15の前面15aが検知される。そして、図9(b)に示されるように、フォークリフト1が検知位置から真っ直ぐに後進した後、既設のパレット15の左隣位置Lに向かって前進して旋回するような走行経路Rが生成される。パレット15の左隣位置Lは、パレット15に関する目標位置である。そして、図9(c)に示されるように、フォークリフト1が走行経路Rに従って目標位置まで走行する。
As shown in FIG. 9( a ), the
その後、リフトシリンダ17によりフォーク16を下降させることで、フォーク16に保持されたパレット15Aがトラック40の荷台40aにおける既設のパレット15の左隣に置かれる。
After that, the
このような本変形例では、既存のパレット15の前面15a側のスペースが狭くても、パレット15の前面15aが検知され、フォークリフト1がパレット15に関する目標位置まで走行する。以上により、パレット15の前後方向に沿ったフォークリフト1のアプローチ距離が短くても、フォークリフト1により荷置きを行うことができる。
In this modification, the
また、上記実施形態では、フォークリフト1の前後方向がパレット15の前後方向と直交するようにフォークリフト1がパレット15に対して位置した状態で、カメラ21及びレーザセンサ22によりフォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aが検知されているが、特にそのような形態には限られない。フォークリフト1の前後方向がパレット15の前後方向に対して直交する姿勢からずれるようにフォークリフト1がパレット15に対して位置した状態で、カメラ21及びレーザセンサ22によりフォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aを検知してもよい。つまり、フォークリフト1の前後方向がパレット15の前後方向に対して斜めに交差するようにフォークリフト1がパレット15に対して位置した状態で、カメラ21及びレーザセンサ22によりフォークリフト1の横方向に対してパレット15の前面15aを検知してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、フォークリフト1が後進してから目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rと、フォークリフト1が後進することなく目標位置に向かって前進して旋回するような走行経路Rとが生成されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、フォークリフト1が前進せずに目標位置に向かって旋回(所謂その場旋回)するような走行経路Rを生成してもよいし、或いはフォークリフト1が後進してから目標位置に向かって旋回するような走行経路Rを生成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, there is a travel route R on which the
また、上記実施形態では、フォークリフト1が真っ直ぐ後進して検知位置に進入しているが、特にその形態には限られず、フォークリフト1が真っ直ぐ前進して検知位置に進入してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、フォークリフト1が後進してきて検知位置で一旦停止し、その状態でカメラ21及びレーザセンサ22によりパレット15の前面15aが検知されているが、特にその形態には限られず、フォークリフト1が微速または低速で後進したまま、カメラ21及びレーザセンサ22によりパレット15の前面15aを検知してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、カメラ21により取得された画像データに基づいて、フォークリフト1が検知位置に達したかどうかが判定されているが、特にその形態には限られず、例えばレーザセンサ22により取得された点群データに基づいて、フォークリフト1が検知位置に達したかどうかを判定してもよい。
Further, in the above embodiment, it is determined whether or not the
また、上記実施形態では、フォークリフト1が検知位置まで自動走行しているが、特にその形態には限られず、運転者の手動運転によってフォークリフト1を検知位置まで走行させてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、カメラ21及びレーザセンサ22は、フロントピラー10にフレーム25,26を介して連結されたフレーム24に取付高さ位置が調整可能となるように取り付けられているが、特にそのような形態には限られない。カメラ21及びレーザセンサ22は、フロントピラー10等といった車体4の既存の部材に直接取り付けられていてもよい。この場合には、フレーム24~26が不要となるため、部品点数を増やさなくて済む。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、カメラ21及びレーザセンサ22は、上下方向に並んで配置されているが、特にその形態には限られず、カメラ21及びレーザセンサ22は、前後方向に並んで配置されていてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、カメラ21及びレーザセンサ22は、フォークリフト1の左側のみに配置されているが、特にそのような形態には限られない。カメラ21及びレーザセンサ22は、フォークリフト1の右側のみに配置されていてもよいし、フォークリフト1の左右両側に配置されていてもよい。フォークリフト1の左右両側にカメラ21及びレーザセンサ22を配置することにより、荷台40aにパレット15が置かれたトラック40がフォークリフト1の左右両側に止まっている場合でも、何れのパレット15の前面15aも検知することができる。
Moreover, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、カメラ21及びレーザセンサ22の両方を用いてパレット15の前面15aが検知されているが、特にその形態には限られず、例えばカメラ21及びレーザセンサ22の何れか一方のみを用いてパレット15の前面15aを検知してもよい。
Further, in the above embodiment, both the
また、上記実施形態では、トラック40の荷台40aにパレット15が置かれているが、パレット15が置かれている場所は、特にトラック40には限られず、車両以外の荷台、棚または床面等であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
1…フォークリフト、4…車体、7…走行モータ(駆動部)、15…パレット、15a…前面、16…フォーク、21…カメラ(パレット検知部)、22…レーザセンサ(パレット検知部)、24…フレーム、31…停止制御部、32…検知処理部(パレット検知部)、33…位置姿勢算出部、34…経路生成部、35…走行制御部、R…走行経路。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記フォークリフトを走行させる駆動部と、
前記パレットの前面を検知するパレット検知部と、
前記パレット検知部により検知された前記パレットの前面に基づいて、前記フォークリフトに対する前記パレットの位置及び姿勢を算出する位置姿勢算出部と、
前記位置姿勢算出部により算出された前記フォークリフトに対する前記パレットの位置及び姿勢に基づいて、前記目標位置までの走行経路を生成する経路生成部と、
前記経路生成部により生成された前記走行経路に従って前記フォークリフトを走行させるように前記駆動部を制御する走行制御部とを備え、
前記パレット検知部は、前記フォークリフトの前後方向が前記パレットの前後方向と交差するように前記フォークリフトが前記パレットに対して位置した状態で、前記フォークリフトの横方向に対して前記パレットの前面を検知し、
前記経路生成部は、前記フォークリフトが前記目標位置に向かって旋回するような前記走行経路を生成する走行制御装置。 A travel control device for controlling the forklift to travel to a target position with respect to the pallet from a state in which the forklift is located on the front side of the pallet,
a driving unit for running the forklift;
a pallet detection unit that detects the front surface of the pallet;
a position and orientation calculation unit that calculates the position and orientation of the pallet relative to the forklift based on the front surface of the pallet detected by the pallet detection unit;
a route generation unit that generates a travel route to the target position based on the position and orientation of the pallet relative to the forklift calculated by the position and orientation calculation unit;
a travel control unit that controls the drive unit to cause the forklift to travel along the travel route generated by the route generation unit;
The pallet detection unit detects the front surface of the pallet with respect to the lateral direction of the forklift in a state in which the forklift is positioned with respect to the pallet such that the longitudinal direction of the forklift intersects the longitudinal direction of the pallet. ,
The route generator is a travel control device that generates the travel route such that the forklift turns toward the target position.
前記レーザセンサ及び前記カメラは、前記フレームに取付高さ位置が調整可能となるように取り付けられている請求項3または4記載の走行制御装置。 A frame extending in the vertical direction of the forklift is fixed to the vehicle body of the forklift,
5. A traveling control device according to claim 3, wherein said laser sensor and said camera are attached to said frame so that their mounting height positions are adjustable.
前記経路生成部は、前記フォークリフトが後進してから前記目標位置に向かって旋回するような前記走行経路を生成する請求項1~5の何れか一項記載の走行制御装置。 The pallet detection unit detects the front surface of the pallet with respect to the right side of the forklift,
The travel control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the route generator generates the travel route such that the forklift travels backward and then turns toward the target position.
前記パレット検知部は、前記フォークリフトが停止している状態で、前記フォークリフトの横方向に対して前記パレットの前面を検知する請求項1~7の何れか一項記載の走行制御装置。 further comprising a stop control unit that controls the drive unit to stop the forklift traveling in a direction that intersects the front-rear direction of the pallet at a position where the front surface of the pallet can be detected;
The traveling control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the pallet detection unit detects the front surface of the pallet in the lateral direction of the forklift while the forklift is stopped.
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