JP5811980B2 - 移動体の姿勢判別システム - Google Patents
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Description
特許文献1の移動体の姿勢判別システムでは、位置計測装置にて移動体に設けられた一対の送信部の位置を計測し、その計測結果を利用して一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の平面視での姿勢を判別している。なお、特許文献1には、移動体の姿勢判別システムを倉庫設備に適用することで、フォークリフトにより倉庫に入庫される物品の入庫先を特定して倉庫に保管される物品を管理する点が開示されている。
ところが、一対の送信部の取り付け対象が、例えば、物流倉庫で作業をする作業員の両肩部分であるように平面視で比較的小さいものである場合、一対の送信部の設置間隔に対して位置計測装置により計測される送信部の位置の誤差が相対的に大きくなり、一対の送信部の並び方向と移動体の姿勢とが対応しなくなるおそれがある。
そのため、例えば、フォークリフトと作業員とのように大きさが異なる種の移動体が混在して移動する移動対象空間において両者の位置及び姿勢を把握する必要がある場合、従来のように移動体が備える一対の送信部の並び方向だけで移動体の姿勢を判別するシステムであると、移動体の姿勢を適切に判別できないおそれがあるという問題がある。
前記移動体として、前記一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体を備え、
前記移動体の移動方向を判別する移動方向判別部を備え、
前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置により求まる前記一対の送信部の並び方向に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別し、前記設置間隔が前記設定間隔未満であると判別した場合は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている点にある。
このように、姿勢判別部が、移動体の姿勢を判別する場合に、一対の送信部の設置間隔に応じて位置計測装置の計測精度が問題とならないように、一対の送信部の並び方向と移動体の移動方向とのうち何れか適切な方に基づいて移動体の姿勢を判別する。
したがって、一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体の夫々の姿勢を適切に判別できる移動体の姿勢判別システムを得るに至った。
そこで、一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上であっても、移動体の移動速度が設定速度以上である場合には、一対の送信部の並び方向ではなく、移動方向判別部が判別する移動体の移動方向に基づいて移動体の姿勢を判別する。
これにより、送信タイミングが異なる一対の送信部の設置間隔が設定間隔以上の移動体が移動している場合でも、当該移動体の姿勢を適切に判別できる。
そして、移動体の正面を移動方向に向けた姿勢で移動する前進移動の場合と、移動体の正面を移動方向と反対向きに向けた姿勢で移動する後退移動の場合とでは、移動体の横幅方向に沿う特定の方向に対する移動方向は互いに反対向きとなるので、横幅方向に沿う横幅方向ベクトルと移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルの移動対象領域に沿う水平面に対する向きを判別することで、同じ移動方向であっても前進移動と後退移動との何れであるかを判別することができる。
このように、本特徴構成によれば、一対の送信部の並び方向に基づいて移動体の横幅方向を求め、移動体の横幅方向と移動体の移動方向との方向関係を外積ベクトルの向きにより判別することで、移動体の正面が移動方向に向く姿勢で移動する前進移動であるか、移動体の正面が移動方向の反対方向に向く姿勢で移動する後退移動であるかを判別することできる。
また、一対の送信部のうち移動体の前後方向で後方側の送信部を始点とし前方側を終点とする並び方向ベクトルを、移動体の横幅方向に沿う特定方向に対して、設定交差角だけ回転させることにより横幅方向に沿う横幅方向ベクトルを求めることができる。したがって、一対の送信部の並び方向及び設定交差角から移動体の横幅方向ベクトルを求めて、これと移動体の移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルを算出し、この外積ベクトルの向きにより、移動体の正面が移動方向に向く姿勢で移動する前進移動であるか、移動体の正面が移動方向の反対方向に向く姿勢で移動する後退移動であるかを判別することできる。
このように、本特徴構成によると、一対の送信部を横幅方向で異なる位置に設けるに当たって、一対の送信部の並び方向を移動体の横幅方向に沿わさずに設定交差角で交差する状態で配置することで、送信部の位置計測の安定化を図ることができ、しかも、移動体が前進移動しているか後退移動しているかを判別することができる。
図1は、本実施形態の姿勢判別システムを備えた物品保管設備としての倉庫Aの平面図であり、図2は、倉庫Aの一部を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の倉庫Aは壁体Awで包囲されて構成されており、その内部空間2に、物品を収納する収納部5Sを棚横幅方向及び棚上下方向に並べて備える複数の物品収納棚5と、物品の受け渡しのための荷受台6が設置されている。また、倉庫Aの内部空間2における物品収納棚5又は荷受台6の設けられていない空間は、物品Bを搬送する移動体1としてのフォークリフト11が走行する移動対象空間となっており、この移動対象空間の床面が、フォークリフト11が水平面に沿って移動する移動対象領域となっている。図1に示すように、本実施形態では1台のフォークリフト11が移動対象領域を移動するものを例示している。
設定間隔は、位置計測装置Kの計測精度が良いほど小さな値で済むが、逆に、計測精度が悪いほど大きな値にする必要がある。つまり、設定間隔は、位置計測装置Kの計測精度に基づいて設定されるべき値であり、計測精度の2倍以上が好ましく、2倍〜2.5倍がさらに好ましい。本実施形態では計測精度が約20〔cm〕であるため、設定間隔は計測精度の2倍の40〔cm〕としている。
以上、発明者によってなされた発明を発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。以下、本発明に係る移動体の姿勢判別システムの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
また、適用可能なアプリケーションは、物品保管設備に限定されるものではなく、移動体の姿勢を判別する技術を用いた各種の設備に適用可能である。
S :送信部
K :位置計測装置
H2 :移動方向判別部
H3 :姿勢判別部
L1・L2:設置間隔
v :移動速度
θ :設定交差角
U :横幅方向ベクトル
V :移動方向ベクトル
W :外積ベクトル
Claims (8)
- 水平面に沿う移動対象領域を移動自在な移動体と、
前記移動体において平面視で間隔を隔てて設けられて前記移動対象領域における当該移動体の平面視での位置を計測するための位置計測用信号を送信自在な一対の送信部と、
前記位置計測用信号を受信自在に構成されて受信した前記位置計測用信号に基づいて前記移動対象領域における前記送信部の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置に基づいて、前記移動体の平面視での姿勢を判別する姿勢判別部と、を備えた移動体の姿勢判別システムであって、
前記移動体として、前記一対の送信部の設置間隔が異なる複数種の移動体を備え、
前記移動体の移動方向を判別する移動方向判別部を備え、
前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上であると判別した場合は、前記位置計測装置により計測された前記一対の送信部の位置により求まる前記一対の送信部の並び方向に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別し、前記設置間隔が前記設定間隔未満であると判別した場合は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている移動体の姿勢判別システム。 - 前記姿勢判別部は、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別する場合に、前記移動体の移動方向に当該移動体の正面が向いているとして、前記移動体の姿勢を判別するように構成されている請求項1記載の移動体の姿勢判別システム。
- 前記一対の送信部が、互いに異なるタイミングで前記位置計測用信号を送信するように構成され、
前記姿勢判別部は、判別対象の前記移動体における前記一対の送信部の前記設置間隔が設定間隔以上の場合において、当該移動体の移動速度が設定速度以上のときは、前記移動方向判別部の判別結果に基づいて前記移動体の平面視での姿勢を判別するように構成されている請求項1又は2に記載の移動体の姿勢判別システム。 - 前記姿勢判別部は、前記一対の送信部の少なくとも一方についての位置の単位時間当たりの変化量を前記移動体の移動速度として算出するように構成されている請求項3に記載の移動体の姿勢判別システム。
- 前記移動方向判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の双方の位置の変化に基づいて前記移動体の移動方向を判別するように構成されている請求項1〜4の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。
- 前記姿勢判別部は、前記位置計測装置により計測される前記一対の送信部の位置に基づいて前記設置間隔を算出するように構成されている請求項1〜5の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。
- 前記一対の送信部は、前記移動体の横幅方向で異なる位置に設けられ、
前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向に基づいて求まる前記移動体の横幅方向に沿う横幅方向ベクトルと当該移動体の移動方向に沿う移動方向ベクトルとの外積ベクトルの前記移動対象領域に沿う水平面に対する向きにより当該移動体が後退移動であるか前進移動であるかを判別するように構成されている請求項1〜6の何れか1項に記載の移動体の姿勢判別システム。 - 前記一対の送信部は、前記移動体の前後方向で異なる位置に設けられて、前記一対の送信部の並び方向が前記移動体の横幅方向と設定交差角にて交差する状態で配置され、
前記移動方向判別部が、前記一対の送信部の並び方向及び前記設定交差角から前記横幅方向を求めるように構成されている請求項7記載の移動体の姿勢判別システム。
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