JP2023136650A - 車両ボディ搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動物に対する無人搬送台車の過度の接近を回避可能とする。【解決手段】車両ボディ搬送システムは、複数の作業ステーションの間で車両ボディＢＤを搭載して搬送する無人搬送台車１と、無人搬送台車１の走行経路及び走行経路ＲＴ周囲を上方から撮像可能な撮像部と、撮像部により撮像された画像ＧＲを解析する解析部と、無人搬送台車１に信号を送信する送信部と、を有する撮像装置を備えている。解析部は、撮像部により撮像された画像ＧＲ内に車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１以外の移動物ＯＢが存在する場合に、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢが位置する移動位置ＰＰとが交差するか否かを予測し、送信部は、所定時間後に移動軌跡ＴＴと移動位置ＰＰとが交差すると予測される場合に、所定時間が経過する前に無人搬送台車１に対して緊急動作信号を送信する。【選択図】図１１

Description

本開示は、車両ボディ搬送システムに関する。

車両の製造工程等において、複数の作業ステーションの間で車両ボディを搭載して搬送する無人搬送台車を備えた車両ボディ搬送システムが用いられている。このような車両ボディ搬送システムに関する技術として、例えば特許文献１には、無人搬送台車と作業ステーションとの間で車両ボディを移載するための技術が開示されている。

特開２００６－１２３６８４号公報

無人搬送台車は、例えば工場等の中で運行される場合がある。このような場合、無人搬送台車の走行経路上を作業員、フォークリフト、又は他の台車といった移動物が通行することが考えられる。このため、車両ボディを搭載して搬送している無人搬送台車が移動物に接近しすぎることを回避することが望まれる。

そこで、本開示に係る車両ボディ搬送システムは、移動物に対する無人搬送台車の過度の接近を回避可能とすることを目的とする。

本開示の一態様に係る車両ボディ搬送システム（１００）は、複数の作業ステーション（ＳＴ）の間で車両ボディ（ＢＤ）を搭載して搬送する無人搬送台車（１）を備えた車両ボディ搬送システム（１００）であって、無人搬送台車（１）の走行経路（ＲＴ）及び走行経路（ＲＴ）の周囲を上方から撮像可能な撮像部（２１）と、撮像部（２１）により撮像された画像（ＧＲ）を解析する解析部（２２）と、無人搬送台車（１）に信号を送信する送信部（２３）と、を有する撮像装置（２）を備え、解析部（２２）は、撮像部（２１）により撮像された画像（ＧＲ）内に車両ボディ（ＢＤ）を搭載した無人搬送台車（１）以外の移動物（ＯＢ）が存在する場合に、所定時間後に車両ボディ（ＢＤ）が通る移動軌跡（ＴＴ）と所定時間後に移動物（ＯＢ）が位置する移動位置（ＰＰ）とが交差するか否かを予測し、送信部（２３）は、所定時間後に移動軌跡（ＴＴ）と移動位置（ＰＰ）とが交差すると予測される場合に、所定時間が経過する前に無人搬送台車（１）に対して緊急動作信号を送信する。

この車両ボディ搬送システム（１００）によれば、複数の作業ステーション（ＳＴ）の間で車両ボディ（ＢＤ）を搭載して搬送する無人搬送台車（１）の走行経路（ＲＴ）及び走行経路（ＲＴ）の周囲が上方から撮像される。そして、撮像された画像（ＧＲ）が解析されて、車両ボディ（ＢＤ）が通る移動軌跡（ＴＴ）と無人搬送台車（１）以外の移動物（ＯＢ）の移動位置（ＰＰ）とが所定時間後に交差するか否かが予測される。車両ボディ（ＢＤ）の移動軌跡（ＴＴ）と移動物（ＯＢ）の移動位置（ＰＰ）とが所定時間後に交差すると予測される場合には、その前に無人搬送台車（１）に対して緊急動作信号が送信される。これにより、例えば無人搬送台車（１）は移動物（ＯＢ）に過度に接近することを避ける行動をとることができる。よって、移動物（ＯＢ）に対する無人搬送台車（１）の過度の接近を回避可能となる。

本開示の一態様に係る車両ボディ搬送システム（１００）では、撮像部（２１）は、無人搬送台車（１）が非直線に移動する地点を撮像可能に設置されてもよい。無人搬送台車（１）が非直線に移動する地点では、無人搬送台車（１）の周囲にいる作業員等にとって無人搬送台車（１）の今後の移動軌跡（ＴＴ）を予測しにくい。したがって、このような地点の画像（ＧＲ）を撮像することにより、車両ボディ搬送システム（１００）により奏される作用及び効果が一層顕著なものとなる。

本開示の一態様に係る車両ボディ搬送システム（１００）では、解析部（２２）は、撮像部（２１）により撮像された画像（ＧＲ）内において、移動物（ＯＢ）の重心位置（ＧＰ）に基づいて当該移動物（ＯＢ）が床（ＦＬ）に接地している接地位置（ＦＰ）を所定時間よりも短い単位時間ごとに算出し、接地位置（ＦＰ）を時系列に取得することで所定時間後における移動物（ＯＢ）の移動位置（ＰＰ）を予測してもよい。これによれば、上方から撮像された画像（ＧＲ）内での移動物（ＯＢ）の位置と実際の移動物（ＯＢ）の位置とのずれを補正することができるため、移動物（ＯＢ）の移動位置（ＰＰ）をより精度良く予測することが可能となり、ひいては、移動物（ＯＢ）に対する無人搬送台車（１）の過度の接近をより確実に回避可能となる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本開示の一例として示したものであって、本開示を実施形態の態様に限定するものではない。

このように、本開示に係る車両ボディ搬送システムは、移動物に対する無人搬送台車の過度の接近を回避可能とすることができる。

図１は、本実施形態に係る車両ボディ搬送システムの無人搬送台車を示す斜視図である。 図２は、無人搬送台車の内部構造を示す斜視図である。 図３は、無人搬送台車により搬送される車両ボディの一例を概略的に示す底面図である。 図４は、把持部によりサイドシルの下面が把持される状態を示す正面図である。 図５は、作業ステーションの一例を示す斜視図である。 図６は、車両ボディを搭載した無人搬送台車が上方から撮像装置により撮像される状態を示す側面図である。 図７は、無人搬送台車の走行経路及び前記走行経路の周囲を上方から撮像した画像の一例を示す図である。 図８は、撮像された画像内において、移動物の重心位置に基づいて算出された当該移動物の接地位置を示す図である。 図９は、撮像された画像内において、移動物の重心位置に基づいて推定された所定時間後の移動位置を示す図である。 図１０は、移動物の重心位置に基づいて当該移動物の接地位置を算出する方法を説明するための図である。 図１１は、車両ボディの移動軌跡と移動物の移動位置とが所定時間後に交差する状況を説明するための図である。

以下、図面を参照して例示的な実施形態について説明する。なお、各図における同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［車両ボディ搬送システム］
図１は、本実施形態に係る車両ボディ搬送システム１００の無人搬送台車１を示す斜視図である。図２は、無人搬送台車１の内部構造を示す斜視図である。図３は、無人搬送台車１により搬送される車両ボディＢＤの一例を概略的に示す底面図である。図４は、把持部１２によりサイドシルＢＳの下面ＢＳａが把持されることを示す断面図である。図１～図４に示されるように、車両ボディ搬送システム１００は、車両ボディＢＤを搭載して搬送する無人搬送台車１、及び、無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び走行経路ＲＴの周囲を上方から撮像する撮像装置２（図６及び図７参照）を備えた搬送システムである。

車両ボディ搬送システム１００は、例えば車両の製造工程等において、複数の作業ステーションＳＴの間で車両ボディＢＤを搭載して搬送するとともに、各作業ステーションＳＴにおいて車両ボディＢＤを適切に位置決めされた状態で載置する。すなわち、車両ボディ搬送システム１００によれば、車両ボディＢＤの搬送、及び、無人搬送台車１と作業ステーションＳＴとの間での車両ボディＢＤの移載が自動化され得る。車両の各製造工程としては、例えば接合、塗装、及び組立て等の行程が含まれてもよい。車両ボディ搬送システム１００は、単一の車種に限らず、複数の車種の車両の製造工程等に適用可能である。

「搭載」とは、無人搬送台車１に車両ボディＢＤが載せられていることを意味する。無人搬送台車１に搭載される車両ボディＢＤは、無人搬送台車１に単に置かれていてもよく、固定具により固定されていてもよい。

「走行経路」とは、無人搬送台車１が走行する経路であり、例えば作業ステーションＳＴから次の作業ステーションＳＴまでの通路であってもよい。走行経路ＲＴの「周囲」とは、少なくとも走行経路ＲＴの近傍を意味していればよく、その範囲の広さは特に限定されない。なお、走行経路ＲＴの周囲には、後述するように無人搬送台車１により搭載されて搬送される車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴの範囲が少なくとも含まれていることが好ましい。

「車両ボディ」とは、車両の製造工程において車両の少なくとも一部を構成する部材であり、例えばモノコックにより構成された車両の骨格部分であってもよい。車両ボディＢＤは、左右に一対のサイドシルＢＳが設けられている。サイドシルＢＳは、車両ボディＢＤの左右端部において、前輪のホイールアーチと後輪のホイールアーチとの間に直線状に延在する部材である。

左右のサイドシルＢＳの前後には、一対のジャッキアップポイントＢＪが設けられている。「ジャッキアップポイント」とは、車両をジャッキアップする際にジャッキとの接触点とすべく意図された位置である。ここでは、ジャッキアップポイントＢＪは、サイドシルＢＳの下面ＢＳａから下方に突出した突出部として構成されている。

また、車両ボディＢＤの底面には、作業ステーションＳＴに立設された位置決めピンＳＰを挿通するための複数の位置決め孔ＢＨが形成されている。具体的には、４個の位置決め孔ＢＨが、車両ボディＢＤの底面の左右両端における前後両端（すなわち、車両ボディＢＤの四隅）に設けられている。

［無人搬送台車］
無人搬送台車１は、複数の作業ステーションＳＴの間で車両ボディＢＤ等の物品を搭載して搬送可能な台車である。無人搬送台車１は、無人による自動運転が可能である。例えば、無人搬送台車１は、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であってもよい。すなわち、無人搬送台車１は、当該無人搬送台車１が運行される工場等の床ＦＬに敷設された磁気テープＦＭを磁気センサ１７により検知しながら、当該磁気テープＦＭに沿って移動可能に構成されている。なお、無人搬送台車１は、必ずしも磁気テープＦＭに沿って移動する台車に限定されず、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）によって生成された三次元マップを参照しながら移動する台車であってもよい。

無人搬送台車１は、偏平な直方体状を呈する本体部１ａ、及び、本体部１ａの上面側に設けられて物品を保持する物品保持部１ｂを備えている。ここでは、物品保持部１ｂにより保持される物品は車両ボディＢＤである。

無人搬送台車１の本体部１ａは、制御部１０、駆動部１１、及び通信部１４を備えている。また、本体部１ａは、バッテリ１５、ガイドローラ１６、磁気センサ１７、起動スイッチ１８、ウインカー１９、及び障害物センサ２０を備えていてもよい。無人搬送台車１の物品保持部１ｂは、把持部１２及び昇降部１３を備えている。

制御部１０は、これらの駆動部１１、把持部１２、昇降部１３、及び通信部１４を含む無人搬送台車１の各部の動作を制御するコントローラである。制御部１０は、さらにバッテリ１５及びウインカー１９等を制御してもよい。

駆動部１１は、無人搬送台車１を駆動する部分である。駆動部１１は、本体部１ａの左右両端における前後中央部に設けられた一対の駆動輪１１ａを有している。一対の駆動輪１１ａの動力源は、例えばバッテリ１５であってもよい。また、駆動部１１は、本体部１ａの左右両端における前後両端（すなわち、本体部１ａの四隅）にそれぞれ設けられた４個の従動輪１１ｂを有している。

把持部１２は、車両ボディＢＤの左右に設けられた一対のサイドシルＢＳの下面ＢＳａをそれぞれ把持する。つまり、把持部１２は、一対のサイドシルＢＳのそれぞれに対応して一対（２個）設けられている。把持部１２は、把持レール１２ａ、把持部左右幅調整機構１２ｂ、把持部前後長調整機構１２ｃ、及びタッチセンサ１２ｄを有している。

把持レール１２ａは、車両前後方向に延在する長尺状の部材である。把持レール１２ａには、上面から下面側に向かうＶ字状の凹部１２ａａが形成されている。凹部１２ａａは、水平な底面１２ａｂを有し、把持部１２の前端から後端にわたって形成されている。凹部１２ａａは、無人搬送台車１が車両ボディＢＤを搬送する際に車両ボディＢＤのサイドシルＢＳの下面ＢＳａを把持する部分である。なお、「把持する」とは、対象物を支えること又は固定することを意味しており、必ずしも両側から挟み込むことに限定されない。車両ボディＢＤのサイドシルＢＳが把持レール１２ａの凹部１２ａａに上方から載置されようとする場合（図４の矢印ＡＲ１）、サイドシルＢＳが左右方向に若干ずれた位置にあるときには、凹部１２ａａの構成する傾斜面１２ａｃにより凹部１２ａａの中央側に案内される（図４の矢印ＡＲ２）。

把持レール１２ａは、搬送される車両ボディＢＤの各サイドシルＢＳにおいて、一対のジャッキアップポイントＢＪの間の前後幅と同等の前後長を有している。「同等」とは、略同等を含む。すなわち、把持レール１２ａの前後幅は、一対のジャッキアップポイントＢＪの間の前後幅と完全に同長であってもよく、若干の差異があってもよい。なお、把持レール１２ａの前後幅は、一対のジャッキアップポイントＢＪの間の前後幅よりも若干短くてもよく、これにより把持レール１２ａによりサイドシルＢＳの下面ＢＳａを把持する際に要求される位置決め精度が緩和される。一方で、把持レール１２ａの前後幅が一対のジャッキアップポイントＢＪの間の前後幅よりも短すぎると、後述するように車両ボディＢＤの位置決め孔ＢＨを作業ステーションＳＴの位置決めピンＳＰに挿通させるために必要な位置決め精度を担保しにくくなる。

把持部左右幅調整機構１２ｂは、一対の把持部１２（より詳細には、一対の把持レール１２ａ）の間の左右幅を調整するための機構である。把持部左右幅調整機構１２ｂは、一対の把持レール１２ａのそれぞれを左右方向に平行移動させる。例えば、把持部左右幅調整機構１２ｂは、一対の把持レール１２ａのそれぞれに連結されたアクチュエータであってもよい。この場合、把持部左右幅調整機構１２ｂは、バッテリ１５から供給される電力により動作してもよい。

把持部前後長調整機構１２ｃは、各把持部１２（より詳細には、各把持レール１２ａ）の前後長を調整するための機構である。ここでは、各把持レール１２ａは前後方向において３個の部材（前方部材１２ａｆ、中央部材１２ａｍ、及び後方部材１２ａｒ）に分割されており、把持部前後長調整機構１２ｃは、前方部材１２ａｆ及び後方部材１２ａｒを前後方向に進退させる。例えば、把持部前後長調整機構１２ｃは、各把持レール１２ａに連結されたアクチュエータであってもよい。この場合、把持部前後長調整機構１２ｃは、バッテリ１５から供給される電力により動作してもよい。あるいは、把持部前後長調整機構１２ｃは、手動により動作する機構であってもよい。

タッチセンサ１２ｄは、各把持レール１２ａの外側面に設けられた緊急停止用のスイッチである。タッチセンサ１２ｄは、押下されることによって無人搬送台車１の動作を停止させる。

昇降部１３は、把持部１２を昇降させる部分である。昇降部１３は、把持部１２によりサイドシルＢＳの下面ＢＳａを把持された状態の車両ボディＢＤを、把持部１２ごと昇降させる。「昇降」とは、持ち上げたり下降させたりすることを意味する。例えば、昇降部１３は、本体部１ａと把持部１２との間に介設され、上下方向に伸縮可能なアクチュエータであってもよい。この場合、昇降部１３は、バッテリ１５から供給される電力により動作してもよい。

通信部１４は、外部機器との間で通信を行う部分である。通信部１４は、任意の通信方式により通信を行ってよい。通信部１４は、例えば無人搬送台車１が運行される工場等の天井ＣＬ側に設置された撮像装置２から無人搬送台車１の制御信号を受信してもよい。あるいは、通信部１４は、別個に設けられた装置から無人搬送台車１の制御信号を受信してもよい。

バッテリ１５は、無人搬送台車１の各部を動作させるための電力を供給する。バッテリ１５は複数搭載されていてもよい。バッテリ１５は、例えば無人搬送台車１から取り外されて充電されてもよく、無人搬送台車１に搭載されたままで充電されてもよい。

ガイドローラ１６は、無人搬送台車１が壁等の障害物と干渉した場合に、当該壁等に沿って無人搬送台車１が円滑に回頭するように案内する部分である。ガイドローラ１６は、上下方向に延在する中心軸線回りに回転自在に設けられた、円柱状の回転体である。ガイドローラ１６は、本体部１ａの左右両端における前後両端（すなわち、本体部１ａの四隅）にそれぞれ設けられている。つまり、ここでは４個のガイドローラ１６が設けられている。後述するように、ガイドローラ１６は、無人搬送台車１が作業ステーションＳＴに到着する際に、作業ステーションＳＴのガイドレールＳＧに沿って転動しつつ、当該ガイドレールＳＧに沿って無人搬送台車１が円滑に回頭するように案内する。

磁気センサ１７及び障害物センサ２０は、無人搬送台車１の外部状況を検出するセンサである。磁気センサ１７は、例えば当該無人搬送台車１が運行される工場等の床ＦＬに敷設された磁気テープＦＭを検知する磁気検知センサであってもよい。また、障害物センサ２０は、例えば距離センサからなり、無人搬送台車１の進行方向における障害物の有無を検出してもよい。なお、無人搬送台車１が例えばＳＬＡＭによって生成された三次元マップを参照しながら移動する台車である場合には、外部センサとして、当該無人搬送台車１の周囲を撮像する図示しないカメラ等が備えられていてもよい。

起動スイッチ１８は、無人搬送台車１を起動又は停止させる入力スイッチである。起動スイッチ１８は、任意の形状を有していてよい。また、起動スイッチ１８は、無線通信による遠隔操作が可能であってもよい。

ウインカー１９は、無人搬送台車１が進行しようとする方向を示す方向指示器である。ウインカー１９の具体的な構成は限定されないが、例えば無人搬送台車１が曲がる方向のライトを点滅させる構成であってもよい。

［作業ステーション］
作業ステーションＳＴの構成について説明する。作業ステーションＳＴは、例えば車両ボディＢＤに対して作業等を行うための場所である。作業ステーションＳＴにおいて、車両ボディＢＤは無人搬送台車１から降ろされて当該作業ステーションＳＴに載置される。図５は、作業ステーションＳＴの一例を示す斜視図である。図５に示されるように、作業ステーションＳＴは、一対のガイドレールＳＧ、及び、複数の位置決めピンＳＰを有している。

一対のガイドレールＳＧは、互いに略平行となるように対面して設けられている。一対のガイドレールＳＧの間の離間距離は、無人搬送台車１の本体部１ａの左右幅と略同等である。より詳細には、一対のガイドレールＳＧの間の離間距離は、本体部１ａの左側に設けられたガイドローラ１６の左端部と、本体部１ａの右側に設けられたガイドローラ１６の右端部と、の間の幅と略同等である。また、各ガイドレールＳＧの床ＦＬからの高さは、本体部１ａに設けられたガイドローラ１６の床ＦＬからの高さと一致している。これにより、作業ステーションＳＴに到着した無人搬送台車１は、ガイドローラ１６がガイドレールＳＧに沿って転動しつつ、当該ガイドレールＳＧに沿って無人搬送台車１が円滑に回頭するように案内される。なお、ガイドレールＳＧにおけるＡＧＶの進入部は、ハの字型（テーパー形状）となっており無人搬送台車１の進入ズレを許容する。

各位置決めピンＳＰは、長尺の略円筒形状を呈する部材であり、作業ステーションＳＴに立設されている。各位置決めピンＳＰは、車両ボディＢＤに形成された位置決め孔ＢＨに挿通される。このため、各位置決めピンＳＰは、車両ボディＢＤの位置決め孔ＢＨに対応する位置に設けられている。車両ボディＢＤに４個の位置決め孔ＢＨが形成されていることに対応して、作業ステーションＳＴには４個の位置決めピンＳＰが設けられている。位置決めピンＳＰが位置決め孔ＢＨに挿通されることにより、作業ステーションＳＴに対して車両ボディＢＤが精度良く位置決めされる。なお、作業ステーションＳＴは、搬送されてくる車両（車両ボディＢＤ）に関する車両情報を所持しており、搬送されてくる車両ボディＢＤの形状に合わせて位置決めピンＳＰ又は溶接治具等を可変させることで、複数の車種の車両に容易に適用可能とされている。

［撮像装置］
図６は、車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１が上方から撮像装置２により撮像される状態を示す側面図である。図６に示されるように、撮像装置２は、無人搬送台車１が運行される工場等の天井ＣＬ側から床ＦＬ側を撮像するとともに、撮像した画像ＧＲを解析する装置である。撮像装置２は、撮像部２１、解析部２２、及び送信部２３を有している。

撮像部２１は、無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び走行経路ＲＴの周囲を上方から撮像可能な装置である。撮像部２１は、例えばカメラであってもよい。撮像部２１は、無人搬送台車１が運行される工場等の天井ＣＬ付近に設置されている。なお、撮像部２１は、無人搬送台車１が非直線に移動する地点を撮像可能に設置されていてもよい。ここでは、撮像部２１は、無人搬送台車１の走行経路ＲＴの曲がり角の地点を撮像可能に設置されている。このように構成することで、無人搬送台車１に搭載されている外部センサ等の各種センサの検出範囲の外（すなわち、死角）から移動物ＯＢが接近してくる場合においても、撮像部２１により死角を補うことが可能となる。撮像部２１は、撮像した画像ＧＲを解析部２２に送信する。

解析部２２は、撮像部２１により撮像された画像ＧＲを解析する。解析部２２は、画像ＧＲを解析して、無人搬送台車１に搭載された車両ボディＢＤに無人搬送台車１以外の移動物ＯＢが過度に接近するか否かを予測する。具体的には、解析部２２は、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢが位置する移動位置ＰＰとが交差するか否かを予測する（以下、当該予測を「交差予測」ともいう。）。解析部２２は、撮像部２１と一体に構成されていてもよく、撮像部２１とは別に構成されていてもよい。

送信部２３は、無人搬送台車１に信号を送信する。具体的には、送信部２３は、所定時間後に移動軌跡ＴＴと移動位置ＰＰとが交差すると予測される場合に、所定時間が経過する前に無人搬送台車１に対して緊急動作信号を送信する。「緊急動作信号」とは、無人搬送台車１に緊急動作を行わせる制御信号である。「緊急動作」とは、例えば減速、停止、警報の発報、回避等であってもよい。

［交差予測］
解析部２２により実行される交差予測について説明する。「交差予測」とは、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢが位置する移動位置ＰＰとが交差するか否かの予測である。「交差」とは、移動軌跡ＴＴの少なくとも一部と移動位置ＰＰの少なくとも一部とが、ある時点において重なることを意味している。すなわち、交差とは、移動軌跡ＴＴと移動位置ＰＰとが干渉することを意味している。

図７は、無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び走行経路ＲＴの周囲を上方から撮像した画像ＧＲの一例を示す図である。図７に示されるように、撮像部２１により撮像される画像ＧＲは、画像横方向の座標（ｘ座標）と画像縦方向の座標（ｙ座標）とを備えている。画像ＧＲ内には、床ＦＬに非直線に敷設された（具体的には、カーブするように敷設された）磁気テープＦＭ、磁気テープＦＭに沿って走行する無人搬送台車１に搭載された車両ボディＢＤ、並びに、移動物ＯＢである二人の作業員（移動物ＯＢ１及び移動物ＯＢ２）が含まれている。なお、図７において、車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１は既知の速度で磁気テープＦＭに沿って画像ＧＲ内の略右向きに走行しており、移動物ＯＢ１は画像ＧＲ内の略左向きに歩行しており、移動物ＯＢ２は一時的に停止している。

また、画像ＧＲ内には、車両ボディＢＤ及び移動物ＯＢの存在を示すバウンディングボックスＢＢが含まれている。バウンディングボックスＢＢは、画像ＧＲ内において解析部２２により物体認識がされた物の画像領域を囲む矩形枠線である。ここでは、移動物ＯＢ１、移動物ＯＢ２、及び車両ボディＢＤにそれぞれ対応するバウンディングボックスＢＢとして、バウンディングボックスＢＢ１、バウンディングボックスＢＢ２、及びバウンディングボックスＢＢ３が示されている。各バウンディングボックスＢＢは、解析部２２によって物の種類がラベリングされる。解析部２２は、公知のアルゴリズムに基づいて、画像ＧＲ中にバウンディングボックスＢＢを付することができる。一例として、解析部２２は、機械学習を用いた画像認識によって、画像ＧＲ中にバウンディングボックスＢＢを付してもよい。解析部２２により認識された物は、追跡処理（すなわち、フレーム間での対象物の紐付け）が行われる。

図８は、撮像された画像ＧＲ内において、移動物ＯＢの重心位置ＧＰに基づいて算出された当該移動物ＯＢの接地位置ＦＰを示す図である。図８は、図７に示される画像ＧＲのｘ座標及びｙ座標と対応した座標系を備え、当該座標系における移動物ＯＢ１の位置を示している。

ここで、実線Ｌ１は、画像ＧＲ中におけるバウンディングボックスＢＢ１の重心位置ＧＰの推移である。「重心位置」とは、バウンディングボックスＢＢの中心位置である。実線Ｌ２は、画像ＧＲ内において、バウンディングボックスＢＢ１の重心位置ＧＰに基づいて算出された移動物ＯＢの接地位置ＦＰである。「接地位置」とは、移動物ＯＢが床ＦＬに接地している位置である。ここでは移動物ＯＢ１は作業員であることから、移動物ＯＢ１の接地位置ＦＰは作業員の足元である。接地位置ＦＰは、後述する所定時間よりも短い時間単位ごとに算出される。破線Ｌ３は、実線Ｌ２として示されるバウンディングボックスＢＢ１の重心位置ＧＰにカルマンフィルタを適用してノイズを除去した（スムージングを行った）位置である。なお、ノイズは、カルマンフィルタ以外の方法を用いて除去されてもよい。

図９は、撮像された画像ＧＲ内において、移動物ＯＢの重心位置ＧＰに基づいて推定された所定時間後の移動位置ＰＰを示す図である。図９は、図８上において、バウンディングボックスＢＢ１の重心位置ＧＰにカルマンフィルタを適用してノイズを除去した位置から１秒後の位置として予測される位置をプロットした図である。ここでは、１秒後の位置は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに関して一定速度で動くと仮定して算出される位置とされている。このように、接地位置ＦＰが時系列に取得されるため、所定時間後における移動物ＯＢの移動位置ＰＰが予測可能となる。なお、一例として、以下の算出式を用いてＴ秒後（例えば、１秒後）の位置を算出可能である。

重心位置ＧＰに基づく接地位置ＦＰの予測方法について説明する。図１０は、移動物ＯＢの重心位置ＧＰに基づいて当該移動物ＯＢの接地位置ＦＰを算出する方法を説明するための図である。図１０では、画像ＧＲの画角が長方形により示されている。そして、画像ＧＲ中の各位置に移動物ＯＢが存在する場合の移動物ＯＢの映り方が図示されている。重心位置ＧＰの座標を（ｘ_ｇ，ｙ_ｇ）、接地位置ＦＰの座標を（ｘ_ｆ，ｙ_ｆ）、重心位置ＧＰに対して接地位置ＦＰが画像ＧＲ中心側にオフセットする距離をｌ_{ｏｆｆｓｅｔ}とすると、接地位置ＦＰの座標は以下の数式により表される。

ここで、各変数は、以下の数式により表される。ｌ_ｈａｌｆを算出するために用いられている１７００ｍｍという数値は典型的な作業員の身長を意味しており、ｌ_ｍａｘとは作業員の全身が画像ＧＲに映る限界でのｌ_ｇである。このとき、ｌ_{ｏｆｆｓｅｔ}はｌ_ｈａｌｆと等しくなる。

なお、画像ＧＲ中心に移動物ＯＢが位置している場合には、ｌ_{ｏｆｆｓｅｔ}は０になり、重心位置ＧＰと接地位置ＦＰとが一致する。

図１１は、車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴと移動物ＯＢの移動位置ＰＰとが所定時間後に交差する状況を説明するための図である。図１１は、図７の画像ＧＲに図８の破線Ｌ３を重畳させるとともに、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢ（ここでは、移動物ＯＢ２は停止しているため、移動物ＯＢ１のみ）が位置する移動位置ＰＰとを表示した図である。

破線で示された円は、所定時間後における移動物ＯＢ１の移動位置ＰＰである。移動位置ＰＰとして、所定時間を０秒と仮定した場合の移動位置ＰＰ０、所定時間がＮ秒である場合の移動位置ＰＰ１、所定時間が２Ｎ秒である場合の移動位置ＰＰ２、及び所定時間が３Ｎ秒である場合の移動位置ＰＰ３が示されている。なお、Ｎは、接地位置ＦＰが算出される時間単位よりも長い、任意の一定時間である。移動位置ＰＰを示す円は、移動位置ＰＰの確率分布に応じた半径を有している。ここでは、所定時間が長くなるほど予測の精度が低くなるため、移動位置ＰＰを示す円の半径が大きくなっている。

破線で示された長方形は、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴである。移動軌跡ＴＴとして、所定時間がＮ秒である場合の移動軌跡ＴＴ１、所定時間が２Ｎ秒である場合の移動軌跡ＴＴ２、及び所定時間が３Ｎ秒である場合の移動軌跡ＴＴ３が示されている。

図１１によれば、Ｎ秒後における移動物ＯＢ１の移動位置ＰＰ１、及び、同じくＮ秒後における車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴ１は、互いに交差していない。これに対して、２Ｎ秒後における移動物ＯＢ１の移動位置ＰＰ２、及び、同じく２Ｎ秒後における車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴ２は、互いに交差している。同様に、３Ｎ秒後における移動物ＯＢ１の移動位置ＰＰ３、及び、同じく３Ｎ秒後における車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴ３は、互いに交差している。

解析部２２は、画像ＧＲ内において、移動物ＯＢの重心位置ＧＰに基づいて当該移動物ＯＢが床ＦＬに設定している接地位置ＦＰを所定時間よりも短い単位時間ごとに算出する。そして、解析部２２は、接地位置ＦＰを時系列に取得することで所定時間後における移動位置ＰＰを予測する。車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び速度は既知であるから、解析部２２は、撮像部２１により撮像された画像ＧＲ内の車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１以外の移動物ＯＢが存在する場合に、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢが位置する移動位置ＰＰとが交差するかを予測することができる。

送信部２３は、移動位置ＰＰと移動軌跡ＴＴとが交差すると予測された場合、無人搬送台車１に緊急動作信号を送信する。なお、送信部２３は、移動位置ＰＰと移動軌跡ＴＴとが交差するまでの時間に応じて、無人搬送台車１に送信する緊急動作信号の指令内容を変えてもよい。例えば、送信部２３は、Ｎ秒後に初めて移動位置ＰＰと移動軌跡ＴＴとが交差する場合には無人搬送台車１を緊急停止させる緊急動作信号を送信し、２Ｎ秒後に初めて移動位置ＰＰと移動軌跡ＴＴとが交差する場合には無人搬送台車１を減速させる緊急動作信号を送信し、３Ｎ秒後に初めて移動位置ＰＰと移動軌跡ＴＴとが交差する場合には警報を発報させる緊急動作信号を送信してもよい。

［作用及び効果］
以上説明したように、車両ボディ搬送システム１００は、複数の作業ステーションＳＴの間で車両ボディＢＤを搭載して搬送する無人搬送台車１を備えた車両ボディ搬送システム１００であって、無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び走行経路ＲＴ周囲を上方から撮像可能な撮像部２１と、撮像部２１により撮像された画像ＧＲを解析する解析部２２と、無人搬送台車１に信号を送信する送信部２３と、を有する撮像装置２を備え、解析部２２は、撮像部２１により撮像された画像ＧＲ内に車両ボディＢＤを搭載した無人搬送台車１以外の移動物ＯＢが存在する場合に、所定時間後に車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと所定時間後に移動物ＯＢが位置する移動位置ＰＰとが交差するか否かを予測し、送信部２３は、所定時間後に移動軌跡ＴＴと移動位置ＰＰとが交差すると予測される場合に、所定時間が経過する前に無人搬送台車１に対して緊急動作信号を送信する。

車両ボディ搬送システム１００によれば、複数の作業ステーションＳＴの間で車両ボディＢＤを搭載して搬送する無人搬送台車１の走行経路ＲＴ及び走行経路ＲＴの周囲が上方から撮像される。そして、撮像された画像ＧＲが解析されて、車両ボディＢＤが通る移動軌跡ＴＴと無人搬送台車１以外の移動物ＯＢの移動位置ＰＰとが所定時間後に交差するか否かが予測される。車両ボディＢＤの移動軌跡ＴＴと移動物ＯＢの移動位置ＰＰとが所定時間後に交差すると予測される場合には、その前に無人搬送台車１に対して緊急動作信号が送信される。これにより、例えば無人搬送台車１は移動物ＯＢに過度に接近することを避ける行動をとることができる。よって、移動物ＯＢに対する無人搬送台車１の過度の接近を回避可能となる。

車両ボディ搬送システム１００では、撮像部２１は、無人搬送台車１が非直線に移動する地点を撮像可能に設置される。無人搬送台車１が非直線に移動する地点では、無人搬送台車１の周囲にいる作業員等にとって無人搬送台車１の今後の移動軌跡ＴＴを予測しにくい。したがって、このような地点の画像ＧＲを撮像することにより、車両ボディ搬送システム１００により奏される作用及び効果が一層顕著なものとなる。

車両ボディ搬送システム１００では、解析部２２は、撮像部２１により撮像された画像ＧＲ内において、移動物ＯＢの重心位置ＧＰに基づいて当該移動物ＯＢが床ＦＬに接地している接地位置ＦＰを所定時間よりも短い単位時間ごとに算出し、接地位置ＦＰを時系列に取得することで所定時間後における移動物ＯＢの移動位置ＰＰを予測する。これによれば、上方から撮像された画像ＧＲ内での移動物ＯＢの位置と実際の移動物ＯＢの位置とのずれを補正することができるため、移動物ＯＢの移動位置ＰＰをより精度良く予測することが可能となり、ひいては、移動物ＯＢに対する無人搬送台車１の過度の接近をより確実に回避可能となる。

［変形形態］
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて変更又は改良が施された様々な形態により実施可能である。

例えば、無人搬送台車１の形状等は、上述した実施形態に示されるものとは相違していてもよい。同様に、作業ステーションＳＴの形状等は、上述した実施形態に示されるものとは相違していてもよい。

また、所定時間後における移動位置ＰＰの予測方法は、上述したものに限定されない。すなわち、解析部２２は、移動物ＯＢが一定速度及び一定方向に動くことを仮定してＴ秒後の移動位置ＰＰを予測しなくてもよく、例えば、機械学習を用いて移動位置ＰＰを予測してもよく、あるいはカルマンフィルタを用いたカルマン予測によって移動位置ＰＰを予測してもよい。

１ 無人搬送台車
２ 撮像装置
２１ 撮像部
２２ 解析部
２３ 送信部
１００ 車両ボディ搬送システム
ＢＤ 車両ボディ
ＦＬ 床
ＦＰ 接地位置
ＧＲ 画像
ＯＢ 移動物
ＰＰ 移動位置
ＲＴ 走行経路
ＳＴ 作業ステーション
ＴＴ 移動軌跡

Claims (3)

1. 複数の作業ステーションの間で車両ボディを搭載して搬送する無人搬送台車を備えた車両ボディ搬送システムであって、
   前記無人搬送台車の走行経路及び前記走行経路の周囲を上方から撮像可能な撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を解析する解析部と、前記無人搬送台車に信号を送信する送信部と、を有する撮像装置を備え、
   前記解析部は、前記撮像部により撮像された前記画像内に前記車両ボディを搭載した前記無人搬送台車以外の移動物が存在する場合に、所定時間後に前記車両ボディが通る移動軌跡と前記所定時間後に前記移動物が位置する移動位置とが交差するか否かを予測し、
   前記送信部は、前記所定時間後に前記移動軌跡と前記移動位置とが交差すると予測される場合に、前記所定時間が経過する前に前記無人搬送台車に対して緊急動作信号を送信する、車両ボディ搬送システム。
2. 前記撮像部は、前記無人搬送台車が非直線に移動する地点を撮像可能に設置される、請求項１に記載の車両ボディ搬送システム。
3. 前記解析部は、
   前記撮像部により撮像された前記画像内において、前記移動物の重心位置に基づいて当該移動物が床に接地している接地位置を前記所定時間よりも短い単位時間ごとに算出し、
   前記接地位置を時系列に取得することで前記所定時間後における前記移動物の前記移動位置を予測する、請求項１又は２に記載の車両ボディ搬送システム。

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