JP2024031302A - 産業車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】荷物の運搬を適切かつ安全に実施できる産業車両を提供する。【解決手段】産業車両1は、走行装置2と、荷物を積載可能なフォーク13を有する荷役装置3と、走行を制御する走行制御装置30と、を備える。フォーク13には、フォーク13の下方空間の三次元情報を取得する三次元センサ20が設けられている。走行制御装置30は、三次元情報に基づいて、自車両の走行面と三次元センサ20との間に存在する物体が、フォーク13に支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか、障害物であるかを判別する判別部32と、三次元情報に基づいて、自車両と物体との距離を算出する算出部33と、判別部32による物体の判別結果と算出部33による距離の算出結果とに基づいて、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する判断部34と、を有する。【選択図】図2
Description
本開示は、産業車両に関する。
従来の産業車両として、例えば特許文献1に記載の産業車両がある。この従来の産業車両は、荷物を積載可能なフォークを有する荷役装置と、荷役装置の前方側に設置されている二次元センサと、を備える。この産業車両では、二次元センサが荷役装置の前方側に対して水平方向にレーザ光をスキャンし、レーザ光を遮る物体を検出する。
上述した従来の産業車両では、二次元センサによって移動経路上に存在する物体の検出が行われる。しかしながら、二次元センサからのレーザ光を車両の前方に照射する構成では、当該二次元センサと異なる高さ位置に存在する物体に対する検出精度が十分に得られないことが考えられる。したがって、移動経路上に存在する物体の高さ位置によっては検出精度を十分に確保できないおそれがある。
また、上述した従来の産業車両では、二次元センサによって検出された物体がフォークに支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか否かの判断は行われない。産業車両と検出された物体との間で確保すべき距離は、当該検出された物体が対象物であるか障害物であるかによって異なる。したがって、荷物の運搬を適切かつ安全に実施するためには、検出された物体の種別の適切な認識が不可欠であると言える。
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、荷物の運搬を適切かつ安全に実施できる産業車両を提供することを目的とする。
本開示の一側面に係る産業車両は、走行装置と、荷物を積載可能なフォークを有する荷役装置と、走行を制御する走行制御装置と、を備える。フォークには、当該フォークの下方空間の三次元情報を取得する三次元センサが設けられている。走行制御装置は、三次元情報に基づいて、自車両の走行面と三次元センサとの間に存在する物体が、フォークに支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか、障害物であるかを判別する判別部と、三次元情報に基づいて、自車両と物体との距離を算出する算出部と、判別部による物体の判断結果と算出部による距離の算出結果とに基づいて、走行装置或いは荷役装置の動作の可否を判断する判断部と、を有する。
この産業車両では、フォークには、当該フォークの下方空間の三次元情報を取得する三次元センサが設けられている。三次元情報は、フォークの下方空間について取得されるので、産業車両との間の前後距離とは別に移動経路上に存在する物体に対する距離を検出できる。この産業車両では、三次元情報に基づいて、検出された物体が対象物であるか障害物であるかが判別される。そして、物体の判別結果と三次元情報による距離の算出結果とに基づいて走行装置或いは荷役装置の動作の可否が判断される。したがって、この産業車両では、検出された物体の種別に応じて物体との間の適切な距離を確保することができ、荷物の運搬を適切かつ安全に実施することができる。
走行装置及び荷役装置は、作業の種類に応じた複数の動作モードを有していてもよい。判断部は、動作モード毎に走行装置或いは荷役装置の動作の可否の判断テーブルを有していてもよい。この場合、各動作モードに応じて、産業車両と物体との間で適切な距離を確保することができる。したがって、荷物の運搬をより一層適切かつ安全に実施することができる。
算出部は、走行面と三次元センサとの間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、走行面と三次元センサとの距離を基準距離として算出してもよい。この場合、三次元情報に基づく物体の種別の判別精度、及び物体までの距離の算出精度を向上させることができる。
産業車両は、自車両の自己位置を推定する自己位置推定センサを更に備えていてもよい。判断部は、自己位置推定センサにより取得された自車両と物体との距離が所定の閾値以下である場合に、走行装置或いは荷役装置の動作の可否を判断してもよい。この場合、自車両と物体との距離が所定の閾値より大きい、すなわち自車両と物体とが十分に離れている場合に、走行装置或いは荷役装置の動作の可否の判断が省略される。したがって、判断部における処理の負荷を低減することができる。
三次元センサの検出軸は、フォークの稼働方向に一致していてもよい。この場合、物体の種別の判別、及び物体までの距離の算出にあたって、検出軸の傾斜を考慮した補正が不要となり、処理の簡単化が図られる。
本開示によれば、荷物の運搬を適切かつ安全に実施できる産業車両を提供することができる。
図1は、本開示に係る産業車両1の一例を示す側面図である。産業車両1は、例えば屋内外の任意の位置に設定された荷受位置で荷物Wを受け取り、予め設定された移動経路を走行して、荷物Wを荷置きすべき対象物Tまで荷物を運搬する。図1に示されるように、産業車両1は、走行装置2と、走行装置2の前側に配置されていると共にフォーク13を有する荷役装置3と、産業車両1の走行を制御する走行制御装置30(図2参照)と、を備えている。
走行装置2は、車体4と、車体4の前部に配置された一対の駆動輪である前輪5と、車体4の後部に配置された一対の操舵輪である後輪6と、を有している。車体4には、ヘッドガードを含むフレームによって構成された運転室7が設けられている。運転室7内には、リフトシリンダ14の操作に用いるリフト操作レバー、ティルトシリンダ15の操作に用いるティルト操作レバー、産業車両1の操舵のためのステアリングなどが配置されている。加えて、走行装置2は、前輪5を回転させる走行モータと、産業車両1のハンドル軸を回転させることにより後輪6を転舵させる転舵モータと、を有している。産業車両1では、走行モータが前輪5を回転させ、転舵モータが後輪6を転舵させることで、走行装置2による走行が実現される。
荷役装置3は、車体4の前部に取り付けられたマスト11と、マスト11にリフトブラケット12を介して取り付けられ、荷物Wを保持する一対のフォーク13と、フォーク13を昇降させるリフトシリンダ14と、マスト11を傾動させるティルトシリンダ15と、を有している。フォーク13は、リフトブラケット12から前方に突出するように取り付けられている。
上述したように、産業車両1は、荷物Wをフォーク13で支持した状態で、予め設定された移動経路上を走行し、荷物Wを対象物Tまで運搬する。産業車両1が走行する移動経路上には、対象物Tと、産業車両1の走行又は荷置きの妨げとなる障害物Oとを含む物体が存在し得る。さらに、産業車両1が上記物体との間で確保すべき距離は、物体が対象物Tであるか障害物Oであるかによって異なる。したがって、移動経路上に存在する物体を検出できない場合及び検出された物体が対象物Tである障害物Oであるかの判断が行われない場合、荷物の運搬を適切かつ安全にできないおそれがある。これに対して、産業車両1は、上述した移動経路上に存在する物体を確実に検出し、検出した物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別した上で、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する。以下では、当該機能を実現するための機能構成の詳細を説明する。
図2は、産業車両1の構成の一例を示すブロック図である。上述した機能を実現するために、産業車両1は、三次元センサ20及び走行制御装置30を備えている。
以下では、まず、三次元センサ20の詳細を説明する。三次元センサ20は、フォーク13の下方空間の三次元情報を取得するセンサである。三次元センサ20は、取得した三次元情報に基づいて、産業車両1とフォーク13との間に存在する物体を検出する。三次元センサ20は、三次元情報と後述する基準距離とに基づいて、産業車両1の走行面G(図1参照)とフォーク13との間に存在する物体を検出する。走行面Gは、産業車両1が走行する面である。走行面Gは、例えば屋外であれば地面であり、屋内であれば建物の床面である。
三次元情報は、三次元センサ20の計測範囲となる空間の三次元点群の座標情報を示す情報を少なくとも含む。三次元センサ20は、例えば三次元LiDAR(Light Detection And Ranging)である。本実施形態では、三次元センサ20は、検出軸がフォーク13の稼働方向に一致するように、フォーク13に設けられている。三次元センサ20は、三次元情報に基づいて、産業車両1とフォーク13との間に存在する物体を検出し、物体を検出したことを示す情報及び三次元情報を、後述する判別部32及び算出部33に出力する。
続いて、走行制御装置30の詳細を説明する。走行制御装置30は、三次元センサ20によって検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判断し、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する。上述した機能を実現するために、走行制御装置30は、機能要素として、取得部31、判別部32、算出部33、及び判断部34を有している。
取得部31は、動作モードを取得する部分である。動作モードは、産業車両1が行う作業の種類に応じて予め設定されている。本実施形態では、走行装置2及び荷役装置3は、産業車両1が行う作業の種類に応じた動作モードを有している。取得部31は、走行装置2及び荷役装置3を参照して、動作モードを取得する。取得部31は、取得した動作モードを示す情報を判断部34に出力する。
以下では、図3~図5を参照して、走行装置2及び荷役装置3が有する動作モードの具体例について、産業車両1が行う作業と共に説明する。図3は、動作モードの一例を示す図である。図4は、動作モードの別の例を示す図である。図5は、動作モードの更に別の例を示す図である。
図3に示される例では、産業車両1が行う作業は、車両100に対する荷置きである。本実施形態では、この車両100に対する荷置きが動作モードAとして設定される。車両100は、例えばトラックである。車両100に対する荷置きでは、産業車両1は、例えば車両100の後方から車両100が有する荷台T1に接近し、フォーク13が支持する荷物Wを荷台T1上に荷置きする。このような車両100に対する荷置きでは、車両100の有するあおりO1が産業車両1側に突出している場合がある。このような場合、あおりO1を検出できない場合又はあおりO1との間で適切な距離を確保できない場合、産業車両1とあおりO1とが衝突し、荷物Wの運搬を適切かつ安全に実施できないおそれがある。したがって、動作モードAでは、車両100の荷台T1が対象物Tとして設定され、車両100のあおりO1が障害物Oとして設定される。
図4に示される例では、産業車両1が行う作業は、段積みである。本実施形態では、この段済みが動作モードBとして設定される。段積みでは、産業車両1は、例えば地面に既に荷置きされた荷物O2上の載置領域T2に、フォーク13が支持する荷物Wを荷置きし、荷物O2の上に荷物Wを積み上げるように荷置きを行う。このような場合、既に荷置きされた荷物O2を検出できない又は荷物O2との間で適切な距離を確保できない場合、産業車両1と荷物O2とが衝突し、荷物Wの運搬を適切かつ安全に実施できないおそれがある。したがって、動作モードBでは、荷物O2上の載置領域T2が対象物Tとして設定され、載置領域T2より下に載置された荷物O2が障害物Oとして設定される。
図5に示される例では、産業車両1が行う作業は、高所積付けである。本実施形態では、この高所積付けが動作モードCとして設定される。高所積付けでは、産業車両1は、例えば上下方向に積み重ねられたコンテナ300の内部空間T3に、フォーク13が支持する荷物Wを荷置きする。このような高所積付けでは、積み重ねられたコンテナ300の前後方向の位置が揃っていないことがある。すなわち、コンテナ300の一部O3が産業車両1側に突出していることがある。このような場合、産業車両1側に突出しているコンテナ300の一部O3を検出できない場合又は一部O3との間で適切な距離を確保できない場合、産業車両1と一部O3とが衝突し、荷物Wの運搬を適切かつ安全に実施できないおそれがある。したがって、動作モードCでは、コンテナ300の内部空間T3が対象物Tとして設定され、コンテナ300の一部O3が障害物Oとして設定される。
図2に戻り、判別部32は、検出された物体が対象物Tであるか、障害物Oであるかを判別する部分である。本実施形態では、判別部32は、産業車両1と検出された物体との距離と所定の閾値との比較を行った上で、該物体が対象物Tであるか、障害物Oであるかを判別する。
まず、産業車両1と物体との距離と所定の閾値との比較について説明する。判別部32は、産業車両1と検出された物体との距離と所定の閾値とを比較することで、検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行うか否かを判定する。本実施形態では、産業車両1は、産業車両1の自己位置を推定する自己位置推定センサ40を備えており、この自己位置推定センサ40が産業車両1と検出された物体との距離を算出する。自己位置推定センサ40は、産業車両1の自己位置を推定するために使用されるセンサであり、産業車両1の前方を含む領域にレーザ光を照射して、そのレーザ光の反射光を受光することで、産業車両1の前方に存在する物体との距離を算出する。所定の閾値は、例えば、産業車両1と対象物Tが存在するべき位置との距離に基づいて設定される。
産業車両1と検出された物体との距離が所定の閾値より大きい場合、判別部32は、該物体との距離が十分に確保されているとして、該物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行わないと判定する。産業車両1と検出された物体との距離が所定の閾値以下である場合、判別部32は、該物体との距離が近く適切な距離を確保する必要があるとして、該物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行うと判定する。
検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行うと判定された場合、判別部32は、さらに、該物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別する。判別部32は、三次元センサ20が取得した三次元情報に基づいて、検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別する。本実施形態では、三次元情報が含む三次元点群の座標情報に基づいて検出された物体の形状を特定し、特定された形状に基づいて検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別する。一例では、判別部32は、物体の特定された形状が予め記憶している対象物Tの形状と一致する場合には該物体を対象物Tと判別し、物体の特定された形状が予め記憶している対象物Tの形状と一致しない場合には該物体を障害物Oと判別する。判別部32は、検出された物体の判別結果を判断部34に出力する。
算出部33は、各種距離の算出を行う部分である。本実施形態では、算出部33は、産業車両1の走行面Gと三次元センサ20との距離の算出と、産業車両1と物体との距離の算出とを行う。本実施形態では、算出部33による産業車両1と物体との距離の算出は、自己位置推定センサ40による産業車両1と物体との距離の算出よりも高い精度で行われる。
以下では、まず、産業車両1の走行面Gと三次元センサ20との距離の算出について説明する。本実施形態では、算出部33は、走行面Gと三次元センサ20との間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、走行面Gと三次元センサ20との間の距離を基準距離として算出する。算出部33は、算出した基準距離を三次元センサ20に出力する。
続いて、産業車両1と物体との距離の算出について説明する。算出部33は、三次元センサ20により取得された三次元情報に基づいて、産業車両1と物体との距離を算出する。本実施形態では、三次元情報が含む三次元点群の座標情報に基づいて、産業車両1と対象物T及び障害物Oとの距離を算出する。上述した動作モードA~Cでは、産業車両1と対象物T及び障害物Oとの距離を規定する方向は、前後方向及び上下方向のそれぞれが含まれ得る。算出部33は、算出した産業車両1と対象物T及び障害物Oとの距離を、判断部34に出力する。
判断部34は、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する部分である。本実施形態では、判断部34は、判別部32から受け取った物体の判別結果と、算出部33から受け取った距離の算出結果とに基づいて、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する。判断部34は、上述した判断を行うために、各動作モード毎に走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否の判断テーブルを有している。判断部34は、判断テーブルを参照することで、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する。
図6は、判断テーブルの一例を示す図である。図6に示される例では、動作モードA~Cに対応する、対象物Tの種別、障害物Oの種別、対象物Tについての制限距離X、及び障害物Oについての制限距離Yが定められている。制限距離Xは対象物Tに対して産業車両1が確保すべき最小距離を示し、制限距離Yは、障害物Oに対して産業車両1が確保すべき最小距離を示す。本実施形態では、各制限距離X,Yは、前後方向の距離で規定される。
図6に示されるように、動作モードAでは、対象物Tである荷台T1に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離X1が設定され、障害物OであるあおりO1に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離Y1が設定されている。
動作モードBでは、対象物Tである載置領域T2に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離X2が設定され、障害物Oである載置領域T2より下に載置された荷物O2に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離Y2が設定されている。
動作モードCでは、対象物Tである内部空間T3に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離X3が設定され、障害物Oであるコンテナ300の一部O3に対して産業車両1が確保すべき最小距離として制限距離Y3が設定されている。
以下では、走行装置2の動作の可否の判断について説明する。まず、判断部34は、取得部31から受け取った動作モードを示す情報と判別部32から受け取った物体の判別結果とに基づいて、判断テーブルを参照して、対応する制限距離を取得する。例えば、取得部31から動作モードAを示す情報と判別部32から物体が対象物T(荷台T1)であることを示す判別結果を受け取った場合、判断部34は対応する制限距離として制限距離X1を取得する。あるいは、取得部31から動作モードAを示す情報と判別部32から物体が障害物O(あおりO1)であることを示す判別結果を受け取った場合、判断部34は対応する制限距離として制限距離Y1を取得する。
次に、判断部34は、算出部33から受け取った距離の算出結果と判断テーブルから取得した制限距離とを比較し、走行装置2の動作の可否を判断する。
まず、対象物Tと制限距離Xとの比較について、説明する。判断部34は、対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較し、対象物Tとの距離が制限距離X以上である場合には、産業車両1と対象物Tとの距離が離れているとして、走行装置2の動作が可能と判断する。この場合、判断部34は、動作が可能であることを示す情報を走行装置2に出力する。判断部34から動作が可能であることを示す情報を受け取った走行装置2は、産業車両1を走行させる。すなわち、対象物Tとの距離が制限距離X以上である場合、産業車両1は走行を行う。
判断部34は、対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較し、対象物Tとの距離が制限距離Xより小さい場合には、産業車両1と対象物Tとが衝突する可能性があるとして、走行装置2の動作が不可能と判断する。この場合、判断部34は、動作が不可能であることを示す情報を走行装置2に出力する。判断部34から動作が不可能であることを示す情報を受け取った走行装置2は、産業車両1を停止させる。すなわち、対象物Tとの距離が制限距離Xより小さい場合、産業車両1は走行を停止する。
次に、障害物Oと制限距離Yとの比較について説明する。判断部34は、障害物Oとの距離と制限距離Yとを比較し、障害物Oとの距離が制限距離Y以上である場合には、産業車両1と障害物Oとの距離が離れているとして、走行装置2の動作が可能と判断する。この場合、判断部34は、走行装置2を動作させながら、引き続き物体との距離の算出を続ける。
判断部34は、障害物Oとの距離と制限距離Yとを比較し、障害物Oとの距離が制限距離Yより小さい場合には、産業車両1と障害物Oとが衝突する可能性があるとして、走行装置2の動作が不可能と判断する。この場合、判断部34は、動作が不可能であることを示す情報を走行装置2に出力する。判断部34から動作が不可能であることを示す情報を受け取った走行装置2は、産業車両1を停止させる。すなわち、障害物Oとの距離が制限距離Yより小さい場合、産業車両1は走行を停止する。
続いて、判断部34は、荷役装置3の動作の可否について判断する。一例では、荷役装置3の動作の可否は、産業車両1が対象物Tに対する作業が可能な位置に移動したか否かに基づいて判断される。この場合、判断部34は、対象物Tとの距離の算出結果と制限距離Xとを再度比較し、荷役装置3の動作の可否を判断する。
判断部34は、対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較し、対象物Tとの距離と制限距離Xとが一致する場合には、対象物Tに対する作業が可能な位置に移動したとして、作業の実施が可能、すなわち荷役装置3の動作が可能と判断する。この場合、判断部34は、荷役装置3に対して作業が可能であることを示す情報を出力し、荷役装置3は、動作モードに対応する作業を実行する。
判断部34は、対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較し、対象物Tとの距離と制限距離Xとが一致しない場合には、対象物Tに対する作業が可能な位置に到達していないとして、作業の実施が不可能、すなわち荷役装置3の動作が不可能と判断する。この場合、判断部34は、走行の継続を示す情報を走行装置2に主力し、産業車両1の走行を継続させる。
図7を参照して、産業車両1の動作の一例について説明する。図7は、産業車両1の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップS1では、取得部31が動作モードを取得する。ここでは、取得部31は、走行装置2及び荷役装置3を参照して、動作モードを取得する。ステップS2では、算出部33が基準距離を算出する。ここでは、算出部33は、産業車両1の走行面Gと三次元センサ20との間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、産業車両1の走行面Gと三次元センサ20との間の距離を基準距離として算出する。
ステップS3では、三次元センサ20が物体を検出する。ここでは、三次元センサ20は、三次元情報と基準距離とに基づいて、走行面Gと三次元センサ20との間に存在する物体を検出する。物体が検出された場合(ステップS4においてYES)、処理はステップS5に進む。物体が検出されなかった場合(ステップS4においてNO)、処理はステップS3に戻る。
ステップS5では、自己位置推定センサ40が、産業車両1とステップS3にて検出された物体との距離を算出する。ステップS6では、判別部32が、ステップS5にて算出された距離が所定の閾値よりも大きいか否かを比較する。ここでは、判別部32は、ステップS5にて算出された距離と所定の閾値とを比較することで、ステップS3にて検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行うか否かを判定する。
ステップS5にて算出された距離が所定の閾値以下である場合(ステップS6においてYES)、物体との距離が近く適切な距離を確保する必要があるとして、判別部32は、物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行うと判定する。この場合、処理はステップS7に進む。ステップS5にて算出された距離が所定の閾値より大きい場合(ステップS6においてNO)、物体との距離が十分に確保されているとして、判別部32は、物体が対象物Tであるか障害物Oであるかの判別を行わないと判定する。この場合、処理はステップS5に戻る。
ステップS7では、判別部32が、ステップS3にて検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別する。ここでは、まず、判別部32は、三次元情報が含む三次元点群の座標情報に基づいて検出された物体の形状を特定する。次に、判別部32は、特定された形状に基づいて検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかを判別する。判別部32は、物体の特定された形状が予め記憶している対象物Tの形状と一致する場合には、該物体を対象物Tと判別し、物体の特定された形状が予め記憶している対象物Tの形状と一致しない場合には、該物体を障害物Oであると判別する。
ステップS3にて検出された物体が対象物Tであると判別された場合(ステップS7においてYES)、処理はステップS8に進む。ステップS3にて検出された物体が障害物Oであると判別された場合(ステップS7においてNO)、処理はステップS13に進む。
ステップS8では、算出部33が産業車両1と対象物Tとの距離を算出する。ここでは、算出部33は、三次元センサ20により取得された三次元情報が含む三次元点群の座標情報に基づいて、産業車両1と対象物Tとの距離を算出する。
ステップS9では、判断部34が、ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較する。ここでは、まず、判断部34は、判断テーブルを参照して制限距離Xを取得する。次に、判断部34は、ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離と制限距離Xとを比較することで、走行装置2の動作の可否を判断する。
ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離が制限距離X以上である場合(ステップS9においてYES)、産業車両1と対象物Tとの距離が離れているとして、判断部34は、走行装置2の動作が可能と判断する。この場合、判断部34は動作が可能であることを示す情報を走行装置2に出力し、処理はステップS10に進む。ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離が制限距離Xより小さい場合(ステップS9においてNO)、産業車両1と対象物Tとが衝突する可能性があるとして、判断部34は、走行装置2の動作が不可能と判断する。この場合、判断部34は動作が不可能であることを示す情報を走行装置2に出力し、処理はステップS15に進む。
ステップS10では、走行装置2が産業車両1を走行させる。ステップS11では、判断部34が作業の実施が可能であるかを判断する。ここでは、判断部34は、ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離の算出結果と制限距離Xとを再度比較し、作業に実施が可能であるかを判断する。
ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離と制限距離Xとが一致する場合(ステップS11においてYES)、対象物Tに対する作業が可能な位置に移動したとして、判断部34は、作業の実施が可能であると判断し、処理はステップS12に進む。ステップS8にて算出された産業車両1と対象物Tとの距離と制限距離Xとが一致しない場合(ステップS11においてNO)、対象物Tに対する作業が可能な位置に到達していないとして、判断部34は、作業の実施が不可能であると判断する。この場合、処理はステップS10に戻る。
ステップS12では、荷役装置3が作業を実施する。ここでは、荷役装置3は、動作モードに対応する作業を実施する。
ステップS13では、算出部33が産業車両1と障害物Oとの距離を算出する。ここでは、算出部33は、三次元センサ20により取得された三次元情報が含む三次元点群の座標情報に基づいて、産業車両1と障害物Oとの距離を算出する。
ステップS14では、判断部34がステップS13にて算出された産業車両1と障害物Oとの距離と制限距離Yとを比較する。ここでは、まず、判断部34は、判断テーブルを参照して、制限距離Yを取得する。次に、判断部34は、ステップS13にて算出された産業車両1と障害物Oとの距離と制限距離Yとを比較することで、走行装置2の動作の可否を判断する。
ステップS13にて算出された産業車両1と障害物Oとの距離が制限距離Y以上である場合(ステップS14においてYES)、産業車両1と障害物Oとの距離が離れているとして、判断部34は、走行装置2の動作が可能と判断する。この場合、処理はステップS5に戻る。ステップS13にて算出された産業車両1と障害物Oとの距離が制限距離Yより小さい場合(ステップS14においてNO)、産業車両1と障害物Oとが衝突する可能性があるとして、判断部34は、走行装置2の動作が不可能と判断する。この場合、処理はステップS15に進む。ステップS15では、走行装置2が産業車両1を停止させる。
以上説明したように、産業車両1では、フォーク13には、フォーク13の下方空間の三次元情報を取得する三次元センサ20が設けられている。三次元情報は、フォーク13の下方空間について取得されるので、産業車両1との間の前後距離とは別に移動経路上に存在する物体に対する距離を検出できる。産業車両1では、三次元情報に基づいて、検出された物体が対象物Tであるか障害物Oであるかが判別される。そして、物体の判別結果と三次元情報による距離の算出結果とに基づいて走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否が判断される。したがって、産業車両1では、検出された物体の種別に応じて物体との間の適切な距離を確保することができ、荷物の運搬を適切かつ安全に実施することができる。
産業車両1では、走行装置2及び荷役装置3は、作業の種類に応じた複数の動作モードを有している。判断部34は、動作モード毎に走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否の判断テーブルを有している。この場合、各動作モードに応じて、産業車両1と物体との間で適切な距離を確保することができる。したがって、荷物の運搬をより一層適切かつ安全に実施することができる。
産業車両1では、算出部33は、走行面Gと三次元センサ20との間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、走行面Gと三次元センサ20との距離を基準距離として算出する。この場合、三次元情報に基づく物体の種別の判別精度、及び物体までの距離の算出精度を向上させることができる。
産業車両1は、自車両の自己位置を推定する自己位置推定センサ40を備えている。さらに、産業車両1では、判断部34は、自己位置推定センサ40により取得された自車両と物体との距離が所定の閾値以下である場合に、走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断する。この場合、自車両と物体との距離が所定の閾値より大きい、すなわち自車両と物体とが十分に離れている場合に走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否の判断が省略される。したがって、判断部34における処理の負荷を低減することができる。
産業車両1では、三次元センサ20の検出軸は、フォーク13の稼働方向に一致している。この場合、物体の種別の判別、及び物体までの距離の算出にあたって、検出軸の傾斜を考慮した補正が不要となり、処理の簡単化が図られる。
以上、本開示の実施形態について説明してきたが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
判別部32は、三次元センサ20及び自己位置推定センサ40から、対象物Tが存在すべき位置の座標と検出された物体との座標を取得し、取得した両座標が一致する場合に走行装置2或いは荷役装置3の動作の可否を判断してもよい。また、取得した両座標が一致しない場合、該物体を障害物Oと判別してもよい。この構成では、対象物の座標と一致しない座標を有する物体は、該物体の形状の特定を行うことなく、障害物Oと判別される。したがって、この構成は、判断部34における処理の負荷を低減することができる。
本開示の要旨は、以下の[1]~[5]のとおりである。
[1]走行装置と、荷物を積載可能なフォークを有する荷役装置と、走行を制御する走行制御装置と、を備え、前記フォークには、当該フォークの下方空間の三次元情報を取得する三次元センサが設けられ、前記走行制御装置は、前記三次元情報に基づいて、自車両の走行面と前記三次元センサとの間に存在する物体が、フォークに支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか、障害物であるかを判別する判別部と、前記三次元情報に基づいて、前記自車両と前記物体との距離を算出する算出部と、前記判別部による前記物体の判断結果と前記算出部による前記距離の算出結果とに基づいて、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する判断部と、を有する産業車両。
[2]前記走行装置及び前記荷役装置は、作業の種類に応じた複数の動作モードを有し、前記判断部は、前記動作モード毎に前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否の判断テーブルを有している[1]記載の産業車両。
[3]前記算出部は、前記走行面と前記三次元センサとの間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、前記走行面と前記三次元センサとの距離を基準距離として算出する、[1]又は[2]記載の産業車両。
[4]前記自車両の自己位置を推定する自己位置推定センサを更に備え、前記判断部は、前記自己位置推定センサにより取得された前記自車両と前記物体との距離が所定の閾値以下である場合に、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する、[1]~[3]のいずれ一つ記載の産業車両。
[5]前記三次元センサの検出軸は、前記フォークの稼働方向に一致している、[1]~[4]のいずれか記載の産業車両。
[1]走行装置と、荷物を積載可能なフォークを有する荷役装置と、走行を制御する走行制御装置と、を備え、前記フォークには、当該フォークの下方空間の三次元情報を取得する三次元センサが設けられ、前記走行制御装置は、前記三次元情報に基づいて、自車両の走行面と前記三次元センサとの間に存在する物体が、フォークに支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか、障害物であるかを判別する判別部と、前記三次元情報に基づいて、前記自車両と前記物体との距離を算出する算出部と、前記判別部による前記物体の判断結果と前記算出部による前記距離の算出結果とに基づいて、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する判断部と、を有する産業車両。
[2]前記走行装置及び前記荷役装置は、作業の種類に応じた複数の動作モードを有し、前記判断部は、前記動作モード毎に前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否の判断テーブルを有している[1]記載の産業車両。
[3]前記算出部は、前記走行面と前記三次元センサとの間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、前記走行面と前記三次元センサとの距離を基準距離として算出する、[1]又は[2]記載の産業車両。
[4]前記自車両の自己位置を推定する自己位置推定センサを更に備え、前記判断部は、前記自己位置推定センサにより取得された前記自車両と前記物体との距離が所定の閾値以下である場合に、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する、[1]~[3]のいずれ一つ記載の産業車両。
[5]前記三次元センサの検出軸は、前記フォークの稼働方向に一致している、[1]~[4]のいずれか記載の産業車両。
1…産業車両、2…走行装置、3…荷役装置、13…フォーク、20…三次元センサ、30…走行制御装置、32…判別部、33…算出部、34…判断部、40…自己位置推定センサ、A,B,C…動作モード、G…走行面、O…障害物、W…荷物、T…対象物。
Claims (5)
- 走行装置と、
荷物を積載可能なフォークを有する荷役装置と、
走行を制御する走行制御装置と、を備え、
前記フォークには、当該フォークの下方空間の三次元情報を取得する三次元センサが設けられ、
前記走行制御装置は、
前記三次元情報に基づいて、自車両の走行面と前記三次元センサとの間に存在する物体が、フォークに支持される荷物を荷置きすべき対象物であるか、障害物であるかを判別する判別部と、
前記三次元情報に基づいて、前記自車両と前記物体との距離を算出する算出部と、
前記判別部による前記物体の判別結果と前記算出部による前記距離の算出結果とに基づいて、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する判断部と、を有する産業車両。 - 前記走行装置及び前記荷役装置は、作業の種類に応じた複数の動作モードを有し、
前記判断部は、前記動作モード毎に前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否の判断テーブルを有している請求項1記載の産業車両。 - 前記算出部は、前記走行面と前記三次元センサとの間に物体が存在しないときの三次元情報に基づいて、前記走行面と前記三次元センサとの距離を基準距離として算出する、請求項1記載の産業車両。
- 前記自車両の自己位置を推定する自己位置推定センサを更に備え、
前記判断部は、前記自己位置推定センサにより取得された前記自車両と前記物体との距離が所定の閾値以下である場合に、前記走行装置或いは前記荷役装置の動作の可否を判断する、請求項1記載の産業車両。 - 前記三次元センサの検出軸は、前記フォークの稼働方向に一致している、請求項1~4のいずれか一項記載の産業車両。
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2022
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