JP2024033377A - System and method for controlling cargo handling vehicles - Google Patents
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Abstract
【課題】荷役作業の対象に円滑に接近できる荷役車両を制御するためのシステムを提供すること。
【解決手段】荷役車両を制御するためのシステムは、荷役車両に取り付けられ、物体を検出する物体センサと、荷役車両を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、物体センサの物体検出データに基づいて、物体から対象を識別する識別部と、物体センサの物体検出データに基づいて、荷役車両と対象との距離を算出する距離算出部と、対象と正対するように荷役車両を走行させるための複数の経路データを記憶する記憶部と、距離に基づいて、複数の経路データから１つの経路データを選択する選択部と、選択された経路データに基づいて、荷役車両の走行を制御する走行制御部と、を有する。
【選択図】図１５
An object of the present invention is to provide a system for controlling a cargo handling vehicle that can smoothly approach an object of cargo handling work.
A system for controlling a cargo handling vehicle includes an object sensor that is attached to the cargo handling vehicle and detects an object, and a controller that controls the cargo handling vehicle. The controller includes an identification unit that identifies a target from an object based on the object detection data of the object sensor, a distance calculation unit that calculates the distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data of the object sensor, and a distance calculation unit that calculates the distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data of the object sensor. a storage unit that stores a plurality of route data for driving the cargo handling vehicle so as to face each other; a selection unit that selects one route data from the plurality of route data based on the distance; and a selection unit that selects one route data from the plurality of route data based on the selected route data. and a travel control section that controls the travel of the cargo handling vehicle.
[Selection diagram] Figure 15
Description
本開示は、荷役車両を制御するためのシステム及び方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to systems and methods for controlling cargo handling vehicles.
荷役車両に係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなフォークリフトが知られている。
In the technical field related to cargo handling vehicles, a forklift as disclosed in
荷役車両を用いて荷役作業を自動的に行う場合、荷役車両を荷役作業の対象に円滑に接近させることができる技術が要望される。 When carrying out cargo handling work automatically using a cargo handling vehicle, there is a need for a technology that allows the cargo handling vehicle to smoothly approach the object of the cargo handling work.
本開示は、荷役作業の対象に円滑に接近できる荷役車両を制御するためのシステム及び方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a system and method for controlling a cargo handling vehicle that can smoothly approach an object of cargo handling work.
本開示に従えば、荷役車両を制御するためのシステムが提供される。システムは、荷役車両に取り付けられ、物体を検出する物体センサと、荷役車両を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、物体センサの物体検出データに基づいて、物体から対象を識別する識別部と、物体センサの物体検出データに基づいて、荷役車両と対象との距離を算出する距離算出部と、対象と正対するように荷役車両を走行させるための複数の経路データを記憶する記憶部と、距離に基づいて、複数の経路データから１つの経路データを選択する選択部と、選択された経路データに基づいて、荷役車両の走行を制御する走行制御部と、を有する。 According to the present disclosure, a system for controlling a cargo handling vehicle is provided. The system includes an object sensor that is attached to a cargo handling vehicle and detects an object, and a controller that controls the cargo handling vehicle. The controller includes an identification unit that identifies a target from an object based on the object detection data of the object sensor, a distance calculation unit that calculates the distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data of the object sensor, and a distance calculation unit that calculates the distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data of the object sensor. a storage unit that stores a plurality of route data for driving the cargo handling vehicle so as to face each other; a selection unit that selects one route data from the plurality of route data based on the distance; and a selection unit that selects one route data from the plurality of route data based on the selected route data. and a travel control section that controls the travel of the cargo handling vehicle.
本開示によれば、荷役作業の対象に円滑に接近できる荷役車両を制御するためのシステム及び方法が提供される。 According to the present disclosure, a system and method for controlling a cargo handling vehicle that can smoothly approach a cargo handling target are provided.
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings, but the present disclosure is not limited to the embodiments. The components of the embodiments described below can be combined as appropriate. Furthermore, some components may not be used.
実施形態においては、左、右、前、後、上、及び下の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、荷役車両に規定された車体座標系の原点を基準とする相対位置又は方向を示す。 In the embodiment, the positional relationship of each part will be described using terms such as left, right, front, rear, upper, and lower. These terms indicate a relative position or direction with respect to the origin of the vehicle body coordinate system defined for the cargo handling vehicle.
［荷役車両］
図１は、実施形態に係る荷役車両１を示す前方からの斜視図である。実施形態においては、荷役車両１を適宜、フォークリフト１、と称する。実施形態において、荷役車両１は、カウンタバランス型フォークリフトである。なお、荷役車両は特に限定されるものではなく、例えば、フォークアタッチメントを取り付け可能なホイールローダであってもよい。
[Cargo handling vehicle]
FIG. 1 is a perspective view from the front showing a cargo handling
フォークリフト１は、荷役作業を行う。荷役作業は、所定の保管位置に置かれている運搬物を取り上げる荷取り作業と、取り上げた運搬物を所定の目標位置に置く荷置き作業とを含む。フォークリフト１は、荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う。実施形態において、フォークリフト１の動作モードは、オペレータの操作に基づいて荷役作業を行う手動モードと、荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う自動モードとを含む。実施形態において、運搬物は、荷物を積載する荷役台や容器である。運搬物は、例えば、パレットやスキッド、コンテナである。運搬物は、一対のフォーク挿し込み穴を有する。
The
フォークリフト１は、車体２と、車体２に支持されるキャブ３と、車体２の前方に配置される作業機４と、車体２を支持する車輪５と、物体を検出する物体センサ７とを備える。
The
車体２は、カウンタウエイト６と、フェンダ８とを含む。カウンタウエイト６は、車体２の後部に配置される。カウンタウエイト６は、フォークリフト１が運搬物を取り上げた際に、フォークリフト１の前後方向の重量バランスをとるために車体２の後部に取り付けられる。フェンダ８は、車体２の前部に配置される。フェンダ８は、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。
The
キャブ３は、運転室を形成する。フォークリフト１のオペレータは、キャブ３に搭乗して、フォークリフト１を操作することができる。
作業機４は、荷役作業の少なくとも一部を行う。作業機４は、車体２の前方に配置される。作業機４は、車体２に支持される。作業機４は、マスト４１と、ブラケット４２と、フォーク４３とを有する。
The
マスト４１は、車体２の前部に傾動可能に支持される。マスト４１は、上下方向に長い。ブラケット４２は、フォーク４３を支持する。ブラケット４２は、マスト４１に支持される。ブラケット４２は、マスト４１に沿って上下方向に移動可能である。フォーク４３は、運搬物を支持する。フォーク４３は、ブラケット４２を介してマスト４１に支持される。
The
フォーク４３は、一対設けられる。フォーク４３は、第１のフォーク４３Ａと、第１のフォーク４３Ａよりも右側に配置される第２のフォーク４３Ｂとを含む。ブラケット４２は、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとを支持する。
A pair of
車輪５は、車体２を支持する。車輪５の少なくとも一部は、車体２よりも下方に配置される。車輪５は、前輪５Ｆと後輪５Ｒとを有する。前輪５Ｆは、後輪５Ｒよりも前方に配置される。前輪５Ｆは、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。後輪５Ｒは、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。前輪５Ｆ及び後輪５Ｒのそれぞれは、回転軸を中心に回転可能である。
実施形態において、左右方向は、フォークリフト１が直進状態で走行するときの前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの回転軸に平行な方向である。上下方向は、前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの接地面に直交する方向である。前後方向は、左右方向及び上下方向のそれぞれに直交する方向である。
In the embodiment, the left-right direction is a direction parallel to the rotation axes of the
フェンダ８は、前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。フェンダ８の少なくとも一部は、前輪５Ｆよりも上方に配置される。フェンダ８の少なくとも一部は、前輪５Ｆよりも後方に配置される。フェンダ８は、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。左側のフェンダ８は、左側の前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。右側のフェンダ８は、右側の前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。
The
物体センサ７は、フォークリフト１の周辺の物体を検出する。物体センサ７により検出される物体は、荷役作業を行う際に目標とする対象を含む。実施形態において、対象は、例えば、運搬物、運搬物を載置可能な荷置きスペース、又は、貨物車両の荷台である。物体センサ７は、フォークリフト１に複数設けられる。実施形態において、物体センサ７は、車体２の左側の側部に取り付けられる左側方センサ７Ａと、車体２の右側の側部に取り付けられる右側方センサ７Ｂ（図３参照）と、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃと、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる第２前方センサ７Ｄとを含む。
The
図２は、実施形態に係る物体センサ７を模式的に示す図である。物体センサ７は、少なくとも３次元センサ７２を含む。実施形態において、物体センサ７は、カメラ７１と、３次元センサ７２とを含む。カメラ７１と３次元センサ７２とは、上下方向に配置される。カメラ７１と３次元センサ７２とは、固定される。カメラ７１と３次元センサ７２との相対位置は、変化しない。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the
カメラ７１は、物体の画像データを取得する。３次元センサ７２は、物体の３次元データを取得する。物体の３次元データは、物体の表面に規定される複数の検出点からなる点群を含む。点群は、３次元センサ７２と物体の表面に規定される複数の検出点のそれぞれとの相対距離及び相対位置を示す。３次元センサ７２として、レーザ光を射出することにより物体を検出するレーザセンサ（ＬｉＤＡＲ：Light Detection and Ranging）が例示される。なお、３次元センサ７２は、赤外光を射出することにより物体を検出する赤外線センサ又は電波を射出することにより物体を検出するレーダセンサ（ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）でもよい。
The
カメラ７１の撮像範囲７１０と、３次元センサ７２の測定範囲７２０の少なくとも一部とは、重複する。以下の説明において、撮像範囲７１０と測定範囲７２０とを適宜、検出範囲７０、と総称する。
The
図３は、実施形態に係るフォークリフト１を上方から見た図である。図１及び図３に示すように、フォークリフト１は、複数の物体センサ７を備える。物体センサ７は、車体２の左側の側部に取り付けられる左側方センサ７Ａと、車体２の右側の側部に取り付けられる右側方センサ７Ｂと、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃと、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる第２前方センサ７Ｄとを含む。
FIG. 3 is a diagram of the
物体センサ７の検出範囲７０は、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａと、右側方センサ７Ｂの検出範囲７０Ｂと、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃと、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄとを含む。
The
左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａは、車体２の左斜め前方に規定される。右側方センサ７Ｂの検出範囲７０Ｂは、車体２の右斜め前方に規定される。第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃは、車体２の前方に規定される。第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄは、車体２の前方に規定される。
A
前後方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、作業機４よりも後方に配置される。左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、マスト４１よりも後方に配置される。
In the front-back direction, each of the
前後方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、車体２の中心よりも前方に配置される。
In the longitudinal direction, each of the
上下方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、前輪５Ｆの中心とカウンタウエイト６の上端部との間に配置される。
In the vertical direction, each of the
実施形態において、左側方センサ７Ａは、左側のフェンダ８の上面に取り付けられる。右側方センサ７Ｂは、右側のフェンダ８の上面に取り付けられる。
In the embodiment, the
前後方向において、第１前方センサ７Ｃは、作業機４よりも後方に配置される。第１前方センサ７Ｃは、マスト４１よりも後方に配置される。第１前方センサ７Ｃは、作業機４よりも後方に配置されるように、車体２の前部に取り付けられる。
In the front-rear direction, the first
実施形態において、第１前方センサ７Ｃは、左側のフェンダ８の上面に取り付けられる。なお、第１前方センサ７Ｃは、右側のフェンダ８の上面に取り付けられてもよい。
In the embodiment, the first
第１前方センサ７Ｃは、地面に近い位置に存在する物体を検出可能である。上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの位置は、前輪５Ｆの少なくとも一部の位置に一致する。上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの少なくとも一部の位置は、上下方向におけるフォーク４３の可動範囲の下端部の位置に一致する。
The first
第２前方センサ７Ｄは、フォーク４３とともに上下方向に移動するように、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる。左右方向において、第２前方センサ７Ｄは、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとの間に配置される。実施形態において、第２前方センサ７Ｄは、ブラケット４２に取り付けられる。左右方向において、第２前方センサ７Ｄは、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとの間に配置されるように、ブラケット４２に取り付けられる。
The second
［第１前方センサ］
図４は、実施形態に係る第１前方センサ７Ｃを模式的に示す図である。図４に示すように、フォーク４３が対象５０を支持している場合、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に遮られて、フォークリフト１の前方の物体を検出できない可能性がある。実施形態において、フォークリフト１は、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃを備える。そのため、第２前方センサ７Ｄがフォークリフト１の前方の物体を検出できない状況が発生しても、第１前方センサ７Ｃがフォークリフト１の前方の物体を検出することができる。
[First front sensor]
FIG. 4 is a diagram schematically showing the first
上述のように、上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの少なくとも一部の位置は、上下方向におけるフォーク４３の可動範囲の下端部の位置に一致する。図３に示すように、フォーク４３が対象５０を支持した状態でフォークリフト１が走行する場合、フォーク４３は上昇される。そのため、第１前方センサ７Ｃは、対象５０に遮られること無く、フォークリフト１の前方の物体を検出することができる。
As described above, in the vertical direction, at least a portion of the
［第２前方センサ］
図５及び図６のそれぞれは、実施形態に係る第２前方センサ７Ｄが対象５０を検出している状態を模式的に示す図である。図５及び図６に示すように、第２前方センサ７Ｄは、作業機４と対象５０とが正対した状態で、対象５０を検出することができる。第２前方センサ７Ｄは、フォーク４３とともに上下方向に移動することができる。そのため、図５に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が下方に配置されている場合、及び図６に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が上方に配置されている場合のそれぞれにおいて、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に設けられているフォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。すなわち、上下方向においてフォーク挿し込み穴がどの位置に存在しても、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、フォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。
[Second front sensor]
Each of FIGS. 5 and 6 is a diagram schematically showing a state in which the second
［制御システム］
図７は、実施形態に係る荷役車両１の制御システム１０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１０は、動力源１１と、油圧ポンプ１２と、作業機駆動装置４５と、走行装置１４と、制御弁ユニット１３と、操作装置１５と、出力装置１６と、コントローラ１００とを備える。
[Control system]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the
動力源１１は、油圧ポンプ１２を駆動する。動力源１１は、例えばエンジンである。 Power source 11 drives hydraulic pump 12 . The power source 11 is, for example, an engine.
油圧ポンプ１２は、動力源１１によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、制御弁ユニット１３を介して、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、サイドシフトシリンダ４５３、走行モータ１４１、及びステアリングシリンダ１４２のそれぞれに供給される。
The hydraulic pump 12 is driven by the power source 11 and discharges hydraulic oil. Hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 12 is supplied to each of the
作業機駆動装置４５は、作業機４を作動させる。作業機駆動装置４５は、リフトシリンダ４５１と、チルトシリンダ４５２と、サイドシフトシリンダ４５３とを有する。
The work
実施形態において、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３のそれぞれは、油圧シリンダである。リフトシリンダ４５１は、車体２に対してフォーク４３を上下方向に移動させる。チルトシリンダ４５２は、車体２に対してフォーク４３を前後方向に傾斜させる。サイドシフトシリンダ４５３は、車体２に対してフォーク４３を左右方向に移動させる。
In embodiments, each of
リフトシリンダ４５１は、マスト４１とブラケット４２との間に配置される。リフトシリンダ４５１は、ブラケット４２を上下方向に移動することにより、フォーク４３を上下方向に移動させる。ブラケット４２とフォーク４３とは、上下方向に一緒に移動する。ブラケット４２とフォーク４３とは、マスト４１に沿って上下方向に移動する。チルトシリンダ４５２は、車体２とマスト４１との間に配置される。チルトシリンダ４５２は、マスト４１を前後方向に傾斜させることにより、フォーク４３を前後方向に傾斜させる。
走行装置１４は、フォークリフト１を走行させる。走行装置１４は、フォークリフト１の進行、制動、及び操舵を行う。進行とは、フォークリフト１が前進又は後進することをいう。制動とは、フォークリフト１が減速又は停止することをいう。操舵とは、フォークリフト１の走行方向が変更されることをいう。走行装置１４は、走行モータ１４１と、ブレーキ装置（不図示）と、ステアリングシリンダ１４２とを有する。
The traveling
走行モータ１４１は、フォークリフト１を進行させるための駆動力を発生する。走行モータ１４１は、前輪５Ｆを回転させることによって、フォークリフト１を前進又は後進させる。走行モータ１４１は、油圧ポンプ１２から吐出される作動油によって駆動する。前輪５Ｆは、走行モータ１４１が発生する回転力により回転する駆動輪である。ブレーキ装置は、フォークリフト１を制動させる。ブレーキ装置は、フォークリフト１を減速又は停止させる。
ステアリングシリンダ１４２は、フォークリフト１を操舵する。ステアリングシリンダ１４２は、後輪５Ｒを操舵することによって、フォークリフト１の走行方向を変更させる。後輪５Ｒは、ステアリングシリンダ１４２により操舵される操舵輪である。
The steering cylinder 142 steers the
制御弁ユニット１３は、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、サイドシフトシリンダ４５３、走行モータ１４１、及びステアリングシリンダ１４２等の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ１２との間に配置される。制御弁ユニット１３は、走行モータ１４１に供給される作動油の流量及び方向を制御する走行制御弁１３１と、ステアリングシリンダ１４２に供給される作動油の流量及び方向を制御するステアリング制御弁１３２と、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３のそれぞれに供給される作動油の流量及び方向を制御する作業機制御弁１３３とを有する。制御弁ユニット１３は、後述するコントローラ１００によって制御される。
The
操作装置１５は、フォークリフト１を操作するための装置である。操作装置１５は、キャブ３に配置されている。操作装置１５は、作業機駆動装置４５及び走行装置１４を動作させるためのオペレータによる操作を受け付け、操作に応じた操作信号を出力する。操作装置１５は、例えば、ステアリングホイール１５１と、作業機レバー１５２と、前後進切換レバー１５３と、アクセルペダル１５４と、ブレーキペダル１５５と、自動モード許可スイッチ１５６と、自動モード開始スイッチ１５７とを有する。
The operating
手動モードにおいて、ステアリングホイール１５１がオペレータに操作されることにより、後輪５Ｒが操舵される。手動モードにおいて、作業機レバー１５２がオペレータに操作されることにより、フォーク４３の位置及び姿勢が調整される。前後進切換レバー１５３がオペレータに操作されることにより、フォークリフト１の前進と後進とが切り換えられる。アクセルペダル１５４及びブレーキペダル１５５の少なくとも一方がオペレータに操作されることにより、フォークリフト１の走行速度が調整される。
In the manual mode, the
自動モード許可スイッチ１５６は、オペレータに操作されることにより、荷役作業を自動的に行うための対象を識別する処理を開始させる制御指令を生成する。手動モードにおいて、自動モード許可スイッチ１５６が操作されることにより、コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、対象を識別する処理を開始する。
When operated by an operator, the automatic
自動モード開始スイッチ１５７は、オペレータに操作されることにより、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令を生成する。自動モード許可スイッチ１５６が操作された後、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、コントローラ１００は、フォークリフト１の動作モードを手動モードから自動モードに遷移させる。
The automatic mode start switch 157 generates a control command to start automatic travel control or automatic work machine control when operated by an operator. After the automatic
出力装置１６は、キャブ３に配置されている。出力装置１６は、オペレータに出力データを提供する。実施形態において、出力装置１６は、表示装置１６１と、音声出力装置１６２とを含む。表示装置１６１は、出力データとしてオペレータに表示データを提供する。表示装置１６１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。音声出力装置１６２は、出力データとしてオペレータに音声データを提供する。音声出力装置１６２として、ブザー又はスピーカが例示される。なお、出力装置１６は、ランプを含んでもよい。
The output device 16 is arranged in the
コントローラ１００は、フォークリフト１を制御する。コントローラ１００は、フォークリフト１の走行及び作業機４の少なくとも一方を制御する。上述のように、フォークリフト１の動作モードは、手動モードと、自動モードとを含む。手動モードにおいて、フォークリフト１は、オペレータの運転操作に基づいて荷役作業を行う。自動モードにおいて、フォークリフト１は、物体センサ７の物体検出データに基づいて荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う。
自動モードにおいて、走行装置１４及び作業機駆動装置４５の少なくとも一方がコントローラ１００により自動で制御される。自動モードにおいて、コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、走行装置１４及び作業機駆動装置４５の少なくとも一方を制御する。以下の説明において、自動モードにおいて走行装置１４が自動制御されることを適宜、走行自動制御、と称し、自動モードにおいて作業機駆動装置４５が自動制御されることを適宜、作業機自動制御、と称する。
In the automatic mode, at least one of the traveling
実施形態において、走行自動制御は、フォークリフト１の操舵を自動制御することを含む。自動モードにおいて、ステアリングシリンダ１４２がコントローラ１００により自動制御される。
In the embodiment, the automatic travel control includes automatically controlling the steering of the
実施形態において、作業機自動制御は、フォーク４３の位置及び姿勢を自動制御することを含む。自動モードにおいて、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３の少なくともいずれか１つがコントローラ１００により自動制御される。
In the embodiment, the work machine automatic control includes automatically controlling the position and attitude of the
制御システム１０は、フォークリフト１の走行速度を検出する車速センサ１４３と、後輪５Ｒの操舵角を検出するステアリングセンサ１４４と、車体２に対するフォーク４３の上下方向の位置を検出するリフトセンサ４６と、車体２に対するフォーク４３の前後方向の傾斜を検出するチルトセンサ４７と、車体２に対するフォーク４３の左右方向の位置を検出するサイドシフトセンサ４８と、作業機４にかかる負荷を検出する作業機負荷センサ４９とを有する。作業機負荷センサ４９は、例えば、作業機４の少なくとも一部に配置された歪ゲージやロードセル等の荷重測定デバイスである。作業機負荷センサ４９により検出された負荷データは、コントローラ１００へ出力される。なお、作業機４にかかる負荷は、例えば、リフトシリンダ４５１を駆動させる圧油の圧力を検出する油圧センサを用いて検出してもよい。この場合、運搬物がフォーク４３によって支持されている状態と支持されていない状態とで、作業機４に掛かる負荷が変化する。作業機負荷センサ４９は、作業機４に掛かる負荷の変化を検出する。
The
［コントローラ］
図８は、実施形態に係るコントローラ１００を示すブロック図である。コントローラ１００は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。コントローラ１００の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
[controller]
FIG. 8 is a block diagram showing the
図７に示すように、コントローラ１００は、検出データ取得部１０１と、識別部１０２と、制御指令受信部１０３と、決定部１０４と、距離算出部１０５と、選択部１０６と、経路生成部１０７と、位置算出部１０８と、切換部１０９と、走行制御部１１０と、作業機制御部１１１と、出力制御部１１２と、記憶部１１３とを有する。
As shown in FIG. 7, the
記憶部１１３は、対象を識別するための対象辞書データ、及び自動モードにおけるフォークリフト１の走行条件を示す経路データを記憶する。記憶部１１３は、対象と正対するようにフォークリフト１を走行させるための経路データを記憶する。経路データは、予め定められる。実施形態において、記憶部１１３は、複数の経路データを記憶する。
The storage unit 113 stores object dictionary data for identifying objects and route data indicating the driving conditions of the
検出データ取得部１０１は、物体センサ７、車速センサ１４３、ステアリングセンサ１４４、リフトセンサ４６、チルトセンサ４７、サイドシフトセンサ４８、及び作業機負荷センサ４９のそれぞれの検出データを取得する。
The detection data acquisition unit 101 acquires detection data of the
識別部１０２は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、物体センサ７が検出した物体から荷役作業を行うための対象を識別する。対象を識別する方法については後述する。
Based on the object detection data of the
制御指令受信部１０３は、自動モード許可スイッチ１５６が操作されることにより生成された制御指令を受信する。制御指令受信部１０３は、対象を識別する処理を開始させる制御指令を自動モード許可スイッチ１５６から受信する。制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより生成された制御指令を受信する。制御指令受信部１０３は、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令を自動モード開始スイッチ１５７から受信する。
The control
決定部１０４は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令に基づいて、荷役作業を自動的に行うための対象を決定する。
The determining
距離算出部１０５は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、フォークリフト１と荷役作業を自動的に行うための対象との距離を算出する。
The
選択部１０６は、距離算出部１０５により算出された距離に基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する。
The selection unit 106 selects one piece of route data from the plurality of route data stored in the storage unit 113 based on the distance calculated by the
経路生成部１０７は、選択部１０６により選択された経路データに基づいて、経路を生成する。
The
位置算出部１０８は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、物体センサ７を基準とした、荷役作業を自動的に行うための対象の方位角を算出する。
The
切換部１０９は、位置算出部１０８により算出された対象の方位角に基づいて、対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを切り換える。
The
切換部１０９は、作業機負荷センサ４９の検出データに基づいて、対象の識別に使用される第１前方センサ７Ｃの物体検出データと第２前方センサ７Ｄの物体検出データとを切り換える。切換部１０９は、作業機負荷センサ４９の検出データに基づいて、フォーク４３が運搬物を支持しているか否かを判定することができる。切換部１０９は、フォーク４３に運搬物が支持されていないとき、フォークリフト１の前方に存在する対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに決定する。切換部１０９は、フォーク４３に荷物が支持されているとき、フォークリフト１の前方に存在する対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、第１前方センサ７Ｃの物体検出データに決定する。
The
走行制御部１１０は、物体センサ７の物体検出データ及び経路データに基づいて、フォークリフト１の走行を制御する。
The
作業機制御部１１１は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、作業機４を制御する。
The work machine control unit 111 controls the
出力制御部１１２は、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。
The output control unit 112 causes the output device 16 to output output data when the state of at least one of the traveling
［対象の識別］
図９は、実施形態に係る対象を識別する方法の一例を示す概略図である。フォークリフト１は、対象を識別して、フォークリフト１を当該対象に対して自動で正対するように走行制御が行われる。
[Target identification]
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a method for identifying a target according to an embodiment. The
実施形態において、識別部１０２は、３次元センサ７２の物体検出データに基づいて、フォークリフト１の周囲に存在する物体から対象を識別する。図９に示す例においては、対象５０は、運搬物である。図９に示す運搬物は、例えば、箱形状のパレットである。（ａ１）は、運搬物に３次元センサ７２からレーザ光を照射して得られた物体検出データである点群を示す。（ａ２）は、（ａ１）の点群から推定した平面を網掛けして示す。平面は、点群が示す、３次元センサ７２と物体の表面に規定される複数の検出点のそれぞれとの相対位置に基づいて推定される。推定された平面は、フォークリフト１が運搬物を取り上げる際にフォークリフト１と正対する面である。（ａ３）は、（ａ２）を上下方向視（平面視）に視点を変換した図である。（ａ３）において、（ａ２）で推定した平面を破線で示す。（ａ３）では、（ａ２）で推定した平面より左方に点群が表れている。楕円で囲んだ点群は、（ａ２）で推定した平面を通過した点群を示す。言い換えると、楕円で囲んだ点群は、運搬物に設けられたフォーク挿し込み穴を通過した点群である。（ａ４）は、推定した平面と、平面を通過した点群と３次元センサ７２の座標系基準とを結ぶ直線との交点を求めた図である。（ａ５）は、（ａ４）で求めた交点の位置に点群を補完した図である。（ａ６）は、推定した平面を正面から見た二値画像に変換した図である。四角で囲んだ部分は、（ａ５）で補完した点群を示す。識別部１０２は、記憶部１１３に記憶された対象辞書データを参照して、補完した点群がフォーク挿し込み穴を示す特徴部であるか否かを判定し、運搬物を識別する。
In the embodiment, the identification unit 102 identifies a target from objects existing around the
例えば、運搬物を一時保管しておく施設では、運搬物が隣接して載置されている。このため、３次元センサ７２の物体検出データである点群から、各運搬物を独立した物体として識別することが難しい。しかしながら、各運搬物に設けられたフォーク挿し込み穴を識別することにより、隣接した運搬物群から１つの運搬物を識別することが可能である。 For example, in a facility where transported items are temporarily stored, the transported items are placed adjacent to each other. For this reason, it is difficult to identify each conveyance object as an independent object from the point cloud that is the object detection data of the three-dimensional sensor 72. However, by identifying the fork insertion holes provided in each conveyance, it is possible to identify one conveyance from a group of adjacent conveyances.
次に、識別部１０２による荷置きスペースの識別について説明する。識別部１０２は、対象を識別し、識別した対象の周囲に存在する所定の大きさの空間に基づいて、荷置きスペースを識別する。 Next, identification of cargo storage spaces by the identification unit 102 will be explained. The identification unit 102 identifies an object and identifies a storage space based on a space of a predetermined size existing around the identified object.
図１０は、実施形態に係る対象５３の周囲に存在する荷置きスペース５５の位置を示す模式図である。識別部１０２は、３次元センサ７２からの物体検出データから、基準となる対象５３を識別する。図１０に示す例において、基準となる対象５３は、運搬物である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the position of the
識別部１０２は、物体検出データから、基準となる対象５３の周囲に存在する所定の大きさの空間を探索する。対象の周囲とは、その対象に隣接する位置のことである。図１０に示す例において、対象５３の周囲は、対象５３の前方、対象５３の後方、対象５３の右方、及び対象５３の上方である。所定の大きさの空間とは、フォークリフト１が取り上げた運搬物を載置可能な空間である。所定の大きさの空間とは、例えば、運搬物の寸法以上の大きさを有する空間である。
The identification unit 102 searches a space of a predetermined size around the
識別部１０２は、探索した運搬物を載置可能な大きさの空間を荷置きスペース５５として識別する。
The identification unit 102 identifies a space large enough to place the searched item to be carried as a
実施形態においては、識別部１０２は、３次元センサ７２からの物体検出データを用いて対象の識別を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、識別部１０２は、カメラ７１が撮像した撮像画像から特徴量を抽出し、抽出した特徴量と対象辞書データとに基づいて、撮像画像から対象を識別してもよい。対象の識別方法は、例えば、パターンマッチング、機械学習に基づく識別処理を行ってもよい。
In the embodiment, the identification unit 102 identifies a target using object detection data from the three-dimensional sensor 72, but the invention is not limited thereto. For example, in another embodiment, the identification unit 102 may extract a feature amount from an image captured by the
［制御方法］
図１１は、実施形態に係る荷役作業を模式的に示す図である。図１２は、実施形態に係るフォークリフト１の制御方法を示すフローチャートである。
[Control method]
FIG. 11 is a diagram schematically showing cargo handling work according to the embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing a method for controlling the
図１１に示す例において、荷役作業を自動的に行うための対象５０は、運搬物である。図１１に示すように、荷役現場において、複数の対象５０が所定の保管位置に置かれる。複数の対象５０は、荷役現場に並ぶように配置される。複数の対象５０は、対象５０の正面５０Ｆが走行路５９を向くように配置される。対象５０の正面５０Ｆとは、フォークリフト１が対象５０を取り上げる際にフォークリフト１と正対する面である。対象５０の正面５０Ｆには、一対のフォーク挿し込み穴が設けられる。図１１に示す例において、対象５０は、第１の対象５１と第２の対象５２とを含む。第１の対象５１と第２の対象５２とは、隣接して配置される。対象５０の正面５０Ｆは、対象５１の正面５１Ｆと、対象５２の正面５２Ｆとを含む。コントローラ１００は、隣接して配置された複数の対象５０のうち、１つの対象５０を作業機４のフォーク４３で取り上げるように、走行自動制御及び作業機自動制御を行う。
In the example shown in FIG. 11, an
フォークリフト１は、複数の対象５０のうち、１つの対象５０をフォーク４３で取り上げるために、複数の対象５０の正面５０Ｆ側に存在する走行路５９を前進する。フォークリフト１は、複数の対象５０の正面５０Ｆ側を順次通過するように、走行路５９を直進する。
The
左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａは、車体２の左斜め前方に規定される。そのため、フォークリフト１が走行路５９を第１方向に前進する場合、左側方センサ７Ａは、フォークリフト１の左側に存在する対象５０を検出することができる。左側方センサ７Ａの物体検出データは、コントローラ１００に送信される。検出データ取得部１０１は、左側方センサ７Ａの物体検出データを取得する。
A
自動モード開始スイッチ１５７が操作されるまで、フォークリフト１は、手動モードで走行路５９を前進する。オペレータは、フォークリフト１が走行路５９を前進するように、ステアリングホイール１５１及びアクセルペダル１５４を操作する。フォークリフト１の動作モードを手動モードから自動モードに遷移させる場合、オペレータは、自動モード許可スイッチ１５６を操作した後に、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。
The
自動モード許可スイッチ１５６がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード許可スイッチ１５６からの制御指令を受信する。自動モード許可スイッチ１５６からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信されると、対象５０を探索する処理が開始される。識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５０の探索を開始する（ステップＳ１）。
When the automatic
識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５０を１つずつ識別する。識別部１０２は、複数の対象５０のうち、１つの対象５０を識別したか否かを判定する（ステップＳ２）。
The identification unit 102 identifies the
図１３は、実施形態に係る自動モード許可スイッチ１５６が操作されたときに表示装置１６１に表示される表示データの一例を示す図である。表示装置１６１は、カメラ７１が撮像した画像データを表示する。図１３に示す例において、表示装置１６１は、複数の対象５０を含む画像データを表示する。図１３に示すように、自動モード許可スイッチ１５６が操作された後、且つ、自動モード開始スイッチ１５７が操作される前の状態において、複数の対象５０のうち、第１の対象５１が識別された場合、出力制御部１１２は、対象５１が撮像された画像データとともに、識別された対象５１を示すシンボル３６を表示装置１６１に表示させる。シンボル３６は、画像データの対象５１の位置に重畳するように表示される。実施形態において、シンボル３６は、対象５１を囲むように表示されるフレーム画像である。オペレータは、シンボル３６により、複数の対象５０のうち、対象５１が識別されたことを認識することができる。複数の対象５０のうち、対象５２は識別されていないので、対象５２を示すシンボル３６は表示されない。
FIG. 13 is a diagram showing an example of display data displayed on the
ステップＳ２において、対象５０が識別されていないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ１の処理に戻る。
If it is determined in step S2 that the
ステップＳ２において、複数の対象５０のうち、１つの対象５１が識別されたと判定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、決定部１０４は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。
In step S2, when it is determined that one
上述のように、自動モード許可スイッチ１５６が操作された後に、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移する。オペレータは、対象５１の荷取り作業を自動モードで行う場合、識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。自動モード開始スイッチ１５７がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する。
As described above, by operating the automatic mode start switch 157 after operating the automatic
ステップＳ３において、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が受信されていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ１の処理に戻る。
If it is determined in step S3 that the control command from the automatic mode start switch 157 has not been received (step S3: No), the
ステップＳ３において、識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信されたと判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、決定部１０４は、荷取り作業を自動的に行うための対象５０を対象５１に決定する（ステップＳ４）。
In step S3, when it is determined that the control command from the automatic mode start switch 157 has been received by the control
自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が受信され、荷取り作業を自動的に行うための対象５１が決定されることにより、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移する。フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移することにより、対象５１の荷取り作業を行うための走行自動制御が開始される。
By receiving a control command from the automatic mode start switch 157 and determining the
図１４は、実施形態に係る自動モード開始スイッチ１５７が操作されたときに表示装置１６１に表示される表示データの一例を示す図である。オペレータは、対象５１の荷取り作業を自動モードで行う場合、対象５１を示すシンボル３６が表示された状態で、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。自動モード開始スイッチ１５７がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する。識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信された場合、出力制御部１１２は、対象５１が撮像された画像データとともに、自動モードによる荷取り作業の対象５１を示すシンボル３７を表示装置１６１に表示させる。シンボル３７は、画像データの対象５１の位置に重畳するように表示される。実施形態において、シンボル３７は、対象５１を囲むように表示されるフレーム画像である。オペレータは、シンボル３７により、複数の対象５０のうち、対象５１が自動モードによる荷取り作業の目標として決定されたことを認識することができる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of display data displayed on the
出力制御部１１２は、シンボル３６の表示形態とシンボル３７の表示形態とが異なるように、シンボル３６及びシンボル３７のそれぞれを表示装置１６１に表示させる。異なる表示形態とは、例えば、色、線種、太さの少なくともいずれかであってもよい。一例として、シンボル３６は、例えば青色のフレーム画像であり、シンボル３７は、例えば赤色のフレーム画像である。
The output control unit 112 causes the
出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、音声出力装置１６２から音声データを出力させる。これにより、オペレータは、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移したことを認識することができる。音声データは、例えばブザー音である。
The output control unit 112 causes the output device 16 to output output data at the time when the control
出力制御部１１２は、走行自動制御が開始された時点において、出力装置１６から出力データを出力させてもよい。これにより、オペレータは、走行装置１４の自動制御が開始されたことを認識することができる。
The output control unit 112 may cause the output device 16 to output the output data at the time when automatic travel control is started. Thereby, the operator can recognize that automatic control of the traveling
なお、オペレータは、自動モードで対象５２の荷取り作業を行う場合、自動モード許可スイッチ１５６を操作した後、識別部１０２により対象５２が識別されるまで、フォークリフト１を手動モードで走行路５９を前進させる。対象５２が識別され、画像データの対象５２にシンボル３６が重畳するように表示された後、オペレータは、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。識別部１０２により対象５２が識別された状態で、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、荷取り作業を自動的に行うための対象５０に対象５２が決定され、画像データの対象５２にシンボル３７が重畳するように表示される。自動モードによる荷取り作業の対象５２が決定されることにより、自動モードに基づいて対象５２の荷取り作業が開始される。
Note that when the operator performs the work of picking up the
荷取り作業の対象５１が決定された後、距離算出部１０５は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、フォークリフト１と対象５１との距離Ｄを算出する（ステップＳ５）。
After the
距離算出部１０５は、フォークリフト１の車体座標系の原点から、識別部１０２によって推定された対象５１の平面までの距離Ｄを算出する。より詳しくは、距離算出部１０５は、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面と直交する方向における、フォークリフト１の車体座標系の原点と対象５１の正面５１Ｆの平面までの距離Ｄを算出する。フォークリフト１の車体座標系の原点は、例えば、前輪５Ｆの回転軸と車体２の幅方向中心を通る軸の交点である。図１１に示す例において、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面に平行な方向を第１方向、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面と直交する方向を第２方向とする。すなわち、第２方向は、フォークリフト１が対象５１を取り上げるために、フォークリフト１が対象５１の正面に正対する方向を示す。
The
選択部１０６は、ステップＳ５において距離算出部１０５により算出された距離Ｄに基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する（ステップＳ６）。
The selection unit 106 selects one piece of route data from the plurality of route data stored in the storage unit 113 based on the distance D calculated by the
図１５は、実施形態に係る距離Ｄと経路データとの関係を模式的に示す図である。記憶部１１３は、複数の経路データを記憶する。経路データのそれぞれは、走行自動制御におけるフォークリフト１の目標経路６０を含む。経路データは、フォークリフト１を第２方向に向かって走行させる走行条件を規定する。経路データは、対象５１の正面に対して直行する方向にフォークリフト１を走行させる走行条件を規定する。図１５に示す例において、記憶部１１３に記憶されている目標経路６０は、第１目標経路６１と、第２目標経路６２とを含む。
FIG. 15 is a diagram schematically showing the relationship between distance D and route data according to the embodiment. The storage unit 113 stores a plurality of route data. Each piece of route data includes a
目標経路６０は、自動モードにおけるフォークリフト１の目標位置の集合体である。フォークリフト１の目標位置を含む目標経路６０は、例えば車体座標系において規定される。
The
目標経路６０は、目標経路６０が開始する開始点６０Ｓと、目標経路６０が終了する終了点６０Ｅと、開始点６０Ｓから延びる第１走行経路６０Ａと、フォークリフト１を第２方向に向かって走行させるように終了点６０Ｅへ延びる第２走行経路６０Ｂと、第１走行経路６０Ａと第２走行経路６０Ｂとを繋ぐ曲線経路６０Ｃとを含む。第１走行経路６０Ａは、開始点６０Ｓからの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路である。第２走行経路６０Ｂは、終了点６０Ｅからの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路である。曲線経路６０Ｃは、第１走行経路６０Ａの終端部と第２走行経路６０Ｂの前端部とを繋ぐ円弧状の経路である。第１走行経路６０Ａの曲率は、開始点６０Ｓから第１走行経路６０Ａの終端部に向かって増加する。第２走行経路６０Ｂの曲率は、終了点６０Ｅから第２走行経路６０Ｂの始端部に向かって増加する。第１走行経路６０Ａの終端部と曲線経路６０Ｃの始端部とが結ばれる。曲線経路６０Ｃの終端部と第２走行経路６０Ｂの始端部とが結ばれる。曲線経路６０Ｃの曲率と、第１走行経路６０Ａの終端部における曲率と、第２走行経路６０Ｂの始端部における曲率とは、等しい。目標経路６０の曲率は、開始点６０Ｓから第１走行経路６１Ａの終端部、曲線経路６０Ｃ、及び第２走行経路６１Ｂの始端部を経て、終了点６０Ｅに至るまで、連続的に変化する。目標経路６０は、滑らかに曲がる経路を形成する。
The
複数の目標経路６０のそれぞれにおいて、第２方向におけるフォークリフト１と対象５１との距離が異なる。複数の目標経路６０のそれぞれにおいて、曲線経路６０Ｃの曲率が異なる。図１５に示す例において、第２方向における第１目標経路６１のフォークリフト１と対象５１との距離Ｄ１は、第２方向における第２目標経路６２のフォークリフト１と対象５１との距離Ｄ２よりも短い。第１目標経路６１の曲線経路６０Ｃの曲率１／ｒ６１は、第２目標経路６２の曲線経路６０Ｃの曲率１／ｒ６２よりも大きい。
In each of the plurality of
選択部１０６は、ステップＳ５において距離算出部１０５により算出された距離Ｄに基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する。距離算出部１０５により算出された距離Ｄが第１目標経路６１の開始点６０Ｓと対象５１との距離Ｄ１に同一又は近似する場合、選択部１０６は、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから第１目標経路６１を規定する第１の経路データを選択する。距離算出部１０５により算出された距離Ｄが第２目標経路６２の開始点６０Ｓと対象５１との距離Ｄ２に同一又は近似する場合、選択部１０６は、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから第２目標経路６２を規定する第２の経路データを選択する。
The selection unit 106 selects one route data from the plurality of route data stored in the storage unit 113 based on the distance D calculated by the
なお、図１５に示した例において、経路データは２種類であるが、経路データは３種類でもよいし、４種類以上の任意の複数種類でもよい。 In the example shown in FIG. 15, there are two types of route data, but there may be three types of route data, or any plurality of types of four or more types.
経路生成部１０７は、ステップＳ６において選択部１０６により選択された経路データに基づいて、経路を生成する（ステップＳ７）。
The
経路生成部１０７は、フォークリフト１の車体座標系における対象５１の基準点５１Ｒの位置を決定する。経路生成部１０７は、選択部１０６により選択された目標経路６０の終了点６０Ｅと対象５１の基準点５１Ｒとの第１方向における位置が一致するように、且つ、選択部１０６により選択された目標経路６０の開始点６０Ｓとフォークリフト１の車体座標系の原点１Ｇとの第２方向における位置が一致するように目標経路６０を配置する。経路生成部１０７は、目標経路６０の終了点６０Ｅと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ直線経路６３を生成する。実施形態において、対象５１の基準点５１Ｒは、対象５１の正面５１Ｆに有する一対のフォーク挿し込み穴５４の各々を結ぶ線分の中心である。対象５１の基準点５１Ｒは、識別部１０２がフォーク挿し込み穴５４を識別した際、識別部１０２によって物体センサ７の物体検出データに基づいて決定される。
The
走行制御部１１０は、ステップＳ７において経路生成部１０７により生成された経路に基づいて、走行装置１４を制御する（ステップＳ８）。
The
図１６は、実施形態に係る生成された経路６５に基づいて対象５１に接近するように走行するフォークリフト１を模式的に示す図である。図１６に示すように、走行制御部１１０は、ステップＳ７において生成された経路６５に基づいて、対象５１に正対して接近するように走行装置１４を制御する。走行制御部１１０は、第１方向に進行するフォークリフト１が旋回して、第２方向へ進行しながら対象５１に接近するように走行装置１４を制御する。
FIG. 16 is a diagram schematically showing the
自動モードにおいて、フォークリフト１は、操舵が自動制御される。走行制御部１１０は、ステアリングセンサ１４４の検出データに基づいて、経路データにより規定される目標経路６０及び経路生成部１０７により生成された直線経路６３に従ってフォークリフト１が走行するように、ステアリングシリンダ１４２を制御する。自動モードにおいて、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータによるアクセルペダル１５４及びブレーキペダル１５５の操作により行われる。すなわち、走行自動制御において、フォークリフト１の操舵は、目標経路６０に基づいて自動的に行われ、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータの運転操作に基づいて手動的に行われる。なお、自動モードにおいて、フォークリフト１の進行及び制動も自動的に行われてもよい。
In the automatic mode, the steering of the
経路データは、第１走行経路６０Ａ、曲線経路６０Ｃ、及び第２走行経路６０Ｂのそれぞれを走行するときのフォークリフト１の制限速度を含む。制限速度は、目標経路６０に従って走行するフォークリフト１が目標経路６０から逸脱しないように予め定められる。例えば、オペレータがアクセルペダル１５４を大きく踏み込んでも、走行制御部１１０は、車速センサ１４３の検出データに基づいて、フォークリフト１の走行速度が制限速度を上回らないように走行装置１４を制御する。
The route data includes the speed limit of the
曲線経路６０Ｃの制限速度は、第１走行経路６０Ａの制限速度よりも低い。第２走行経路６０Ｂの制限速度は、曲線経路６０Ｃの制限速度よりも低い。すなわち、フォークリフト１が対象５１に接近するほど制限速度が低くなる。
The speed limit for the
実施形態において、曲線経路６０Ｃの曲率が大きいほど制限速度は低い。図１５に示す例においては、第１目標経路６１の曲線経路６０Ｃを走行するときのフォークリフト１の制限速度は、第２目標経路６２の曲線経路６０Ｃを走行するときのフォークリフト１の制限速度よりも低い。すなわち、曲線経路６０Ｃの曲がり具合がきついほど、フォークリフト１の走行速度が高くならないように、制限速度が定められる。
In the embodiment, the greater the curvature of the
フォークリフト１が目標経路６０に従って走行するとき、位置算出部１０８は、左側方センサ７Ａの物体検出データ及び第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、左側方センサ７Ａを基準とした対象５１の方位角、及び第２前方センサ７Ｄを基準とした対象５１の方位角を算出する。（ステップＳ９）。
When the
図１７、図１８、及び図１９のそれぞれは、実施形態に係るフォークリフト１が対象５１に接近している状態を模式的に示す図である。図１７は、フォークリフト１が第１方向に向かって走行している状態を示す。図１８は、フォークリフト１が第１方向から第２方向に向かって旋回している状態を示す。図１９は、フォークリフト１が第２方向に向かって走行している状態を示す。
Each of FIGS. 17, 18, and 19 is a diagram schematically showing a state in which the
図１７、図１８、及び図１９に示すように、位置算出部１０８は、左側方センサ７Ａを基準とした対象５１の方位角として、左側方センサ７Ａの指向方向を示す第１方向線ＬＡ１と、左側方センサ７Ａと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ第２方向線ＬＡ２とがなす第１角度θａを算出する。位置算出部１０８は、第２前方センサ７Ｄを基準とした対象５１の方位角として、第２前方センサ７Ｄの指向方向を示す第３方向線ＬＣ１と、第２前方センサ７Ｄと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ第４方向線ＬＣ２とがなす第２角度θｃを算出する。
As shown in FIGS. 17, 18, and 19, the
位置算出部１０８は、算出した第１角度θａと第２角度θｃとを比較して、第２角度θｃが第１角度θａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
The
ステップＳ１０において、第２角度θｃが第１角度θａよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ９の処理に戻る。識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５１を識別し続けることができる。
If it is determined in step S10 that the second angle θc is larger than the first angle θa (step S10: No), the
ステップＳ１０において、第２角度θｃが第１角度θａ以下であると判定された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、切換部１０９は、対象５１の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、左側方センサ７Ａの物体検出データから第２前方センサ７Ｄの物体検出データに切り換える（ステップＳ１１）。
If it is determined in step S10 that the second angle θc is less than or equal to the first angle θa (step S10: Yes), the
実施形態において、フォークリフト１が走行路５９を第１方向に向かって走行しているときのフォークリフト１と対象５１との相対角度αは、実質的に９０度となる。フォークリフト１が第１方向から第２方向に向かって走行することにより、フォークリフト１と対象５１との相対角度αは、９０度から徐々に小さくなる。フォークリフト１が対象５１の正面に正対するときのフォークリフト１と対象５１との相対角度αは、実質的に０度となる。
In the embodiment, the relative angle α between the
図１７に示すように、フォークリフト１が第１方向に向かって走行しているとき、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出することができる。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが大きいとき、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａ内に対象５１があるため、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出することができる。
As shown in FIG. 17, when the
図１８に示すように、フォークリフト１が、第１方向から第２方向へ向かって旋回すると、左側方センサ７Ａ及び第２前方センサ７Ｄの両方が、対象５１を検出することができる。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが９０度から徐々に小さくなると、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａ内、且つ、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄ内に対象５１があるため、左側方センサ７Ａ及び第２前方センサ７Ｄの両方が、対象５１を検出することができる。
As shown in FIG. 18, when the
図１９に示すように、フォークリフト１が第２方向へ向かって走行しているとき、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出できない可能性がある。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが０度に近づくと、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａの外に対象５１があるため、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出できない。一方、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが０度に近づくと、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄ内に対象５１があるため、第２前方センサ７Ｄは、対象５１を検出することができる。
As shown in FIG. 19, when the
このように、フォークリフト１と対象５１との相対角度αにより、対象５１を検出することができる物体センサ７が変化するため、切換部１０９は、位置算出部１０８の判定に基づいて、対象５１の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、左側方センサ７Ａの物体検出データから第２前方センサ７Ｄの物体検出データに切り換える。
In this way, the
識別部１０２は、第２角度θｃが第１角度θａよりも大きい場合、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて対象５１を識別する。識別部１０２は、第２角度θｃが第１角度θａ以下である場合、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて対象５１を識別する。これにより、フォークリフト１が旋回しても、識別部１０２は、左側方センサ７Ａの検出データ及び第２前方センサ７Ｄの物体検出データのいずれか一方に基づいて、対象５１を識別し続けることができる。
When the second angle θc is larger than the first angle θa, the identification unit 102 identifies the
識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１が対象５１の正面に配置されたか否かを判定する。すなわち、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに正対したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
The identification unit 102 determines whether the
ステップＳ１２において、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置されていないと判定された場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ８の処理に戻る。
If it is determined in step S12 that the
ステップＳ１２において、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置されたと判定された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、走行自動制御が解除される（ステップＳ１３）。
In step S12, if it is determined that the
出力制御部１１２は、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置された時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいてフォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置されたと判定された時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに正対したことを認識することができる。
The output control unit 112 causes the output device 16 to output output data when the
走行自動制御が解除された後、オペレータは、作業機自動制御を開始するために、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する（ステップＳ１４）。
After automatic travel control is canceled, the operator operates automatic mode start switch 157 in order to start automatic work machine control. The control
制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信することにより、作業機自動制御が開始される。
When the control
出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、作業機自動制御が開始されたことを認識することができる。
The output control unit 112 causes the output device 16 to output output data at the time when the control
作業機制御部１１１は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致するように、作業機４を制御する。すなわち、作業機制御部１１１は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３と対象５１の一対のフォーク挿し込み穴５４との距離が予め定められている所定値以下になるように、フォーク４３の位置及び姿勢を制御する。作業機制御部１１１は、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致するように、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３の少なくとも一つを制御する（ステップＳ１５）。
The work machine control unit 111 controls the
出力制御部１１２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致したと判定された時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、フォーク４３と対象５１の所定部位である一対のフォーク挿し込み穴５４との距離が予め定められている所定値以下になった時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致したことを認識することができる。
The output control unit 112 controls the output device 16 at the time when it is determined that the position of the tip of the
［効果］
以上説明したように、フォークリフト１は、フォークリフト１に取り付けられ、物体を検出する物体センサ７と、フォークリフト１を制御するコントローラ１００と、を備える。コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、検出した物体から対象を識別する識別部１０２と、物体センサ７の物体検出データに基づいて、フォークリフト１と対象５１との距離Ｄを算出する距離算出部１０５と、対象５１と正対するようにフォークリフト１を走行させるための複数の経路データを記憶する記憶部１１３と、距離Ｄに基づいて、複数の経路データから１つの経路データを選択する選択部１０６と、選択された経路データに基づいて、フォークリフト１の走行を制御する走行制御部１１０と、を有する。
[effect]
As described above, the
上記の構成では、フォークリフト１は、経路データに基づいて、荷役作業の対象５１に円滑に接近することができる。第２方向におけるフォークリフト１と対象５１との距離に対応するように、複数の経路データが予め定められるので、フォークリフト１は、第１方向に走行しているときの対象５１との距離に基づいて、荷役作業の対象５１に円滑に接近することができる。経路データは、記憶部１１３に予め複数記憶されている。距離Ｄに基づいて、複数の経路データから１つの経路データが選択されることにより、経路データを生成する演算負荷が軽減される。走行制御部１１０は、演算負荷が軽減された状態で、走行装置１４を制御することができる。
With the above configuration, the
経路データは、フォークリフト１の目標経路６０を含む。目標経路６０は、目標経路６０が開始する開始点６０Ｓと、目標経路６０が終了する終了点６０Ｅと、開始点６０Ｓから曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路となる第１走行経路６０Ａと、終了点６０Ｅから曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路となる第２走行経路６０Ｂと、第１走行経路６０Ａと第２走行経路６０Ｂとを繋ぐ曲線経路６０Ｃと、を含む。複数の目標経路６０のそれぞれにおいて、曲線経路６０Ｃの曲率が異なる。これにより、フォークリフト１は対象５１との距離に基づいて、荷役作業の対象５１に円滑に接近することができる。
The route data includes a
経路データは、第１走行経路６０Ａ、曲線経路６０Ｃ、及び第２走行経路６０Ｂのそれぞれを走行するときのフォークリフト１の制限速度を含む。フォークリフト１が制限速度以下で走行するように制御されることにより、目標経路６０に従って走行するフォークリフト１は、目標経路６０から逸脱することが抑制される。
The route data includes the speed limit of the
曲線経路６０Ｃの曲率が大きいほど制限速度は低い。これにより、曲線経路６０Ｃに従って走行するフォークリフト１は、曲線経路６０Ｃから逸脱することが抑制される。一方、曲線経路６０Ｃの曲率が小さいほど制限速度は高い。これにより、曲線経路６０Ｃに従って走行するフォークリフト１は、速やかに曲線経路６０Ｃを走行することができる。すなわち、過度に車速を制限して走行にかかる時間が増大することが抑制される。
The greater the curvature of the
コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、作業機４を制御する作業機制御部１１１を有する。これにより、作業機４が自動制御される。
The
フォークリフト１は、走行装置１４及び作業機４の自動制御を開始させる制御指令を生成する操作装置である自動モード開始スイッチ１５７と、出力装置１６と、を備える。コントローラ１００は、制御指令を受信する制御指令受信部１０３と、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化した時点において出力装置１６から出力データを出力させる出力制御部１１２と、を有する。出力装置１６から出力データが出力されることにより、オペレータは、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化したことを認識することができる。実施形態において、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化した時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音が出力される。フォークリフト１が稼働しているとき、オペレータは表示装置１６１を視認することが困難である可能性がある。音声出力装置１６２からブザー音が出力されることにより、オペレータは、聴覚を通じて走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化したことを認識することができる。
The
出力制御部１１２は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点、走行装置１４の自動制御が開始された時点、自動制御によってフォークリフト１が発進した時点、フォークリフト１が対象５１と正対した時点、フォークリフト１が対象５１に所定距離以下に接近した時点、及び走行装置１４の自動制御が終了した時点の少なくとも一つにおいて、出力装置１６から出力データを出力させる。これにより、オペレータは、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化したことを認識することができる。
The output control unit 112 controls the output control unit 112 when it receives a control command from the automatic mode start switch 157, when automatic control of the traveling
［その他の実施形態］
上述の実施形態においては、走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の左側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置され、左側方センサ７Ａが対象を検出することとした。走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の右側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置される場合、対象は右側方センサ７Ｂに検出される。識別部１０２は、右側方センサ７Ｂの物体検出データに基づいて、対象を識別する。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, an object for automatically performing cargo handling work is arranged on the left side of the
上述の実施形態においては、フォークリフト１の動力源１１がエンジンであることとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１の動力源１１は、電力を供給するバッテリであってもよい。この場合、走行モータ１４１は、電動モータでもよい。また、油圧ポンプ１２は、電動モータによって駆動されてもよい。
In the above-described embodiment, the power source 11 of the
上述の実施形態においては、自動モード許可スイッチ１５６と自動モード開始スイッチ１５７とが別々のスイッチであることとしたが、これに限定されない。例えば、自動モード許可スイッチ１５６と自動モード開始スイッチ１５７とが同一のスイッチでもよい。１つのスイッチが操作されることにより、荷役作業を自動的に行うための対象を識別する処理を開始させる制御指令が生成され、更に操作されることにより、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令が生成されてもよい。
In the embodiment described above, the automatic
上述の実施形態においては、キャブ３に搭乗したオペレータがフォークリフト１を操作可能であることとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１を操作する操作装置がフォークリフト１の遠隔地に配置され、フォークリフト１が遠隔操作されてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態においては、自動モード開始スイッチ１５７が操作されるまで、フォークリフト１は、手動モードで前進するとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの自車位置を検出するための測位システムを備え、対象の位置情報を含む地図データと自車位置とを参照しながら目的の対象まで自動で走行してもよい。また、決定部１０４は、目的の対象が識別部１０２によって識別されたと判定された場合、荷役作業を自動的に行うための対象を決定してもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態においては、走行自動制御の際、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータの運転操作に基づいて手動的に行われるとしたが、これに限定されない。走行制御部１１０は、フォークリフト１の進行及び制動を制御してもよい。走行制御部１１０は、経路データに含まれるフォークリフト１の制限速度に基づいて、フォークリフト１の進行及び制動を制御してもよい。
In the above-described embodiment, during automatic travel control, the movement and braking of the
１…フォークリフト（荷役車両）、１Ｇ…原点、２…車体、３…キャブ、４…作業機、５…車輪、５Ｆ…前輪、５Ｒ…後輪、６…カウンタウエイト、７…物体センサ、７Ａ…左側方センサ、７Ｂ…右側方センサ、７Ｃ…第１前方センサ、７Ｄ…第２前方センサ、８…フェンダ、１０…制御システム、１１…動力源、１２…油圧ポンプ、１３…制御弁ユニット、１４…走行装置、１５…操作装置、１６…出力装置、３６…シンボル、３７…シンボル、４１…マスト、４２…ブラケット、４３…フォーク、４３Ａ…第１のフォーク、４３Ｂ…第２のフォーク、４５…作業機駆動装置、４６…リフトセンサ、４７…チルトセンサ、４８…サイドシフトセンサ、４９…作業機負荷センサ、５０…対象、５０Ｆ…正面、５１…対象、５１Ｆ…正面、５１Ｒ…基準点、５２…対象、５２Ｆ…正面、５３…対象、５４…フォーク挿し込み穴、５５…荷置きスペース、５９…走行路、６０…目標経路、６０Ａ…第１走行経路、６０Ｂ…第２走行経路、６０Ｃ…曲線経路、６０Ｅ…終了点、６０Ｓ…開始点、６１…第１目標経路、６２…第２目標経路、６３…直線経路、６５…経路、７０…検出範囲、７０Ａ…検出範囲、７０Ｂ…検出範囲、７０Ｃ…検出範囲、７０Ｄ…検出範囲、７１…カメラ、７２…３次元センサ、１００…コントローラ、１０１…検出データ取得部、１０２…識別部、１０３…制御指令受信部、１０４…決定部、１０５…距離算出部、１０６…選択部、１０７…経路生成部、１０８…位置算出部、１０９…切換部、１１０…走行制御部、１１１…作業機制御部、１１２…出力制御部、１１３…記憶部、７１０…撮像範囲、７２０…測定範囲、１３１…走行制御弁、１３２…ステアリング制御弁、１３３…作業機制御弁、１４１…走行モータ、１４２…ステアリングシリンダ、１４３…車速センサ、１４４…ステアリングセンサ、１５１…ステアリングホイール、１５２…作業機レバー、１５３…前後進切換レバー、１５４…アクセルペダル、１５５…ブレーキペダル、１５６…自動モード許可スイッチ、１５７…自動モード開始スイッチ、１６１…表示装置、１６２…音声出力装置、４５１…リフトシリンダ、４５２…チルトシリンダ、４５３…サイドシフトシリンダ、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、ＬＡ１…第１方向線、ＬＡ２…第２方向線、ＬＣ１…第３方向線、ＬＣ２…第４方向線、α…相対角度、θａ…第１角度、θｃ…第２角度。 1...Forklift (cargo handling vehicle), 1G...Origin, 2...Vehicle body, 3...Cab, 4...Work equipment, 5...Wheel, 5F...Front wheel, 5R...Rear wheel, 6...Counterweight, 7...Object sensor, 7A... Left side sensor, 7B... Right side sensor, 7C... First front sensor, 7D... Second front sensor, 8... Fender, 10... Control system, 11... Power source, 12... Hydraulic pump, 13... Control valve unit, 14 ... Traveling device, 15... Operating device, 16... Output device, 36... Symbol, 37... Symbol, 41... Mast, 42... Bracket, 43... Fork, 43A... First fork, 43B... Second fork, 45... Work machine drive device, 46...Lift sensor, 47...Tilt sensor, 48...Side shift sensor, 49...Work machine load sensor, 50...Target, 50F...Front, 51...Target, 51F...Front, 51R...Reference point, 52 …Target, 52F…Front, 53…Target, 54…Fork insertion hole, 55…Logging space, 59…Travel route, 60…Target route, 60A…First travel route, 60B…Second travel route, 60C… Curved route, 60E...End point, 60S...Start point, 61...First target route, 62...Second target route, 63...Straight line route, 65...Route, 70...Detection range, 70A...Detection range, 70B...Detection range , 70C... detection range, 70D... detection range, 71... camera, 72... three-dimensional sensor, 100... controller, 101... detection data acquisition section, 102... identification section, 103... control command receiving section, 104... determining section, 105 ...Distance calculation section, 106...Selection section, 107...Route generation section, 108...Position calculation section, 109...Switching section, 110...Traveling control section, 111...Work equipment control section, 112...Output control section, 113...Storage section , 710...imaging range, 720...measuring range, 131...travel control valve, 132...steering control valve, 133...work equipment control valve, 141...travel motor, 142...steering cylinder, 143...vehicle speed sensor, 144...steering sensor, 151...Steering wheel, 152...Work equipment lever, 153...Forward/forward switching lever, 154...Accelerator pedal, 155...Brake pedal, 156...Auto mode permission switch, 157...Auto mode start switch, 161...Display device, 162...Audio Output device, 451... Lift cylinder, 452... Tilt cylinder, 453... Side shift cylinder, 1000... Computer system, 1001... Processor, 1002... Main memory, 1003... Storage, 1004... Interface, LA1... First direction line, LA2... Second direction line, LC1...third direction line, LC2...fourth direction line, α...relative angle, θa...first angle, θc...second angle.
Claims (10)
前記荷役車両に取り付けられ、物体を検出する物体センサと、
前記荷役車両を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記物体センサの物体検出データに基づいて、前記物体から対象を識別する識別部と、
前記物体センサの前記物体検出データに基づいて、前記荷役車両と前記対象との距離を算出する距離算出部と、
前記対象と正対するように前記荷役車両を走行させるための複数の経路データを記憶する記憶部と、
前記距離に基づいて、前記複数の経路データから１つの経路データを選択する選択部と、
選択された経路データに基づいて、前記荷役車両の走行を制御する走行制御部と、を有する、
システム。 A system for controlling a cargo handling vehicle,
an object sensor that is attached to the cargo handling vehicle and detects an object;
A controller that controls the cargo handling vehicle,
The controller includes:
an identification unit that identifies a target from the object based on object detection data of the object sensor;
a distance calculation unit that calculates a distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data of the object sensor;
a storage unit that stores a plurality of route data for driving the cargo handling vehicle so as to directly face the target;
a selection unit that selects one route data from the plurality of route data based on the distance;
a travel control unit that controls travel of the cargo handling vehicle based on the selected route data;
system.
前記距離算出部は、推定された前記対象の前記平面と直交する方向における、前記荷役車両の車体座標系の原点と前記対象の前記平面との距離を算出する、
請求項１に記載のシステム。 The identification unit estimates a plane of the target,
The distance calculation unit calculates a distance between an origin of a vehicle body coordinate system of the cargo handling vehicle and the plane of the target in a direction orthogonal to the estimated plane of the target.
The system of claim 1.
前記目標経路は、前記対象の正面に対して直交する方向に前記荷役車両を走行させるように規定される
請求項１に記載のシステム。 Each of the plurality of route data stored in the storage unit includes a target route,
The system according to claim 1, wherein the target route is defined so that the cargo handling vehicle travels in a direction perpendicular to the front of the object.
複数の前記目標経路のそれぞれにおいて、前記曲線経路の曲率が異なる、
請求項３に記載のシステム。 The target route includes a starting point where the target route starts, an end point where the target route ends, and a first route along a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the length of the curve from the starting point. a second travel route that follows a clothoid curve whose curvature increases in proportion to the length of the curve from the end point; and a curved route that connects the first travel route and the second travel route. , including;
In each of the plurality of target routes, the curvature of the curved route is different;
The system according to claim 3.
経路を生成する経路生成部を備え、
前記識別部は、
前記物体センサの物体検出データに基づいて、前記対象の基準点を決定し、
前記経路生成部は、
前記荷役車両の車体座標系における、前記対象の前記基準点の位置を決定し、
前記目標経路の終了点と前記対象の前記基準点との第１方向における位置が一致するように、且つ、前記目標経路の前記開始点と前記荷役車両の原点との第２方向における位置が一致するように前記目標経路を配置し、
前記目標経路の前記終了点と前記対象の基準点とを結ぶ直線経路を生成する、
請求項４に記載のシステム。 The controller includes:
It includes a route generation unit that generates a route,
The identification section is
determining a reference point of the target based on object detection data of the object sensor;
The route generation unit is
determining the position of the reference point of the object in the vehicle body coordinate system of the cargo handling vehicle;
The end point of the target route and the reference point of the object match in a first direction, and the start point of the target route and the origin of the cargo handling vehicle match in a second direction. Arrange the target route so that
generating a straight path connecting the end point of the target route and the reference point of the target;
The system according to claim 4.
請求項４に記載のシステム。 The route data includes a speed limit for the cargo handling vehicle when traveling on each of the first travel route, the second travel route, and the curved route.
The system according to claim 4.
請求項６に記載のシステム。 The greater the curvature of the curved route, the lower the speed limit.
The system according to claim 6.
出力装置と、を備え、
前記コントローラは、
前記制御指令を受信する制御指令受信部と、
前記荷役車両の走行装置及び作業機の少なくとも一方の状態が変化した時点において前記出力装置から出力データを出力させる出力制御部と、を有する、
請求項１に記載のシステム。 an operating device that generates a control command to start controlling the cargo handling vehicle;
an output device;
The controller includes:
a control command receiving section that receives the control command;
an output control unit that causes the output device to output output data at a time when a state of at least one of a traveling device and a working machine of the cargo handling vehicle changes;
The system of claim 1.
請求項８に記載のシステム。 The output control unit is configured to control the output control unit when the control command is received, when automatic control of the traveling device is started, when the cargo handling vehicle starts, when the cargo handling vehicle is directly facing the target, and when the cargo handling vehicle the time when the target approaches to a predetermined distance or less, the time when automatic control of the traveling device ends, the time when the distance between the fork of the work machine and a predetermined part of the target becomes a predetermined value or less, and the work machine outputting output data from the output device at at least one point in time when the automatic control is completed;
The system according to claim 8.
対象と正対するように前記荷役車両を走行させるための複数の経路データを記憶し
物体を検出する物体センサからの物体検出データに基づいて、物体から対象を識別し、
前記物体センサからの前記物体検出データに基づいて、前記荷役車両と前記対象との距離を算出し、
算出した前記距離に基づいて、前記複数の経路データから１つの経路データを選択し、
選択した前記経路データに基づいて、前記荷役車両の走行を制御する、
方法。 A method for controlling a cargo handling vehicle, the method comprising:
storing a plurality of route data for driving the cargo handling vehicle so as to directly face the object; and identifying the object from the object based on object detection data from an object sensor that detects the object;
Calculating the distance between the cargo handling vehicle and the target based on the object detection data from the object sensor,
Selecting one route data from the plurality of route data based on the calculated distance,
controlling the travel of the cargo handling vehicle based on the selected route data;
Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022136917A JP2024033377A (en) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | System and method for controlling cargo handling vehicles |
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| JP2024033377A true JP2024033377A (en) | 2024-03-13 |
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ID=90193320
Family Applications (1)
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| JP2022136917A Pending JP2024033377A (en) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | System and method for controlling cargo handling vehicles |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2024033377A (en) |
-
2022
- 2022-08-30 JP JP2022136917A patent/JP2024033377A/en active Pending
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