JP6364373B2 - 傾き検出方法、および、傾き検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、傾き検出方法、および、傾き検出装置に関する。

大規模な工場内や物流の中継地となる倉庫、給食や洗濯物の集配が必要な病院などでは、物品移送の省力化のために、無人搬送車や搬送機能を持った移動ロボットが普及している。これら無人搬送車は物品を自身の上に直接、あるいは、物品のはいった棚やトレイ、コンテナを乗せて運ぶものである。

無人搬送車を自動運転するためには、無人搬送車の自己位置を認識させる必要がある。無人搬送車の自己位置認識は、床面に貼られた白線やバーコードや磁気式のマーカ、RFIDタグなどを位置認識用マーカとして利用し、自己位置を特定するものが多かったが、マーカを所定の位置に精度よく設置する手間や、床面に設けられたマーカが破損や汚れで使用できなくなることが多いなどの点から、無人搬送車に固定搭載したレーザ測距器（ＬＲＦ：Laser Range Finder）と地図情報による誘導システムを用いるものが多い。

一般的な２次元ＬＲＦは、平面をなすようにレーザビームを周囲に飛ばし、測距対象物に当たって反射光が戻るまでの時間から距離を測定するもので、検出面は２次元平面をなす。そして、無人搬送車は、ＬＲＦによって得られた周囲物体の２次元位置情報を予め作成しておいた地図と比較し、無人搬送車自身の位置を求め、あらかじめ設定された経路プログラムに従い、移動する。

なお、周囲物体として測距される対象は、対象物上でのレーザビーム光点をＬＲＦの受光器が検知できるものであればよく、壁や柱、設置されている装置筺体などがそのまま利用できる。２次元ＬＲＦには発光器と受光器の位置から三角測量の原理を用いて測距するタイプもあるが、検出面が２次元平面であるのは同様である。

さらに、無人搬送車を円滑に自動運転するためには、無人搬送車の傾きを認識させる必要がある。近年、無人搬送車の能力が向上と、新たな物流システムの方式により、無人搬送車は、重量物や棚などの背の高いものの搬送を要求されるようになり、物品を安全に、或いは正確に搬送する為には、搬送すべき物品を積載した際の無人搬送車自身の傾きを知ることが必要である。

無人搬送車の傾きを知る手段としては、重力を利用する一般的な傾斜計やジャイロなどがあるが、測定機器の追加は、コスト及びメンテナンスの問題がある。そこで、特許文献１には、ＬＲＦを利用して車体の傾きを測る方法が提案されている。

特開２００１-０７５６４５号公報

無人搬送車の運転経路である倉庫などでは、倉庫の在庫状況の変化などにより、そのレイアウトが変更されることも多い。レイアウトの変更に追従するため、無人搬送車の傾きを計算するための予備情報を準備する手間は少ない方がよい。
しかし、特許文献１の手法では、ＬＲＦからのレーザを反射する再帰反射体の位置情報を、再帰反射体ごとにあらかじめ入力する必要があり、レイアウトの変更に伴う再帰反射体の移動によって、その位置情報を再入力する手間がかかっていた。

そこで、本発明は、移動体の経路変更にも柔軟に対応できるように、移動体の傾きを検知することを、主な課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の傾き検出装置は、記憶手段と、演算手段とを有しており、
前記記憶手段には、互いに傾きが異なる３本のマーカ棒上の相対的な位置情報が格納されており、
前記演算手段が、
各マーカ棒に対してレーザ測距器から照射されるレーザビームの反射点の位置情報の入力を受け付け、
前記受け付けた各反射点間の位置関係を、前記各マーカ棒上の相対的な位置に適合させることで、前記各反射点のマーカ棒上の相対的な位置を求め、
前記求めた各反射点の相対的な位置を含む傾き平面を、前記レーザ測距器を備える移動体の傾きとして検出することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。

本発明によれば、移動体の経路変更にも柔軟に対応できるように、移動体の傾きを検知することができる。

本発明の一実施形態に関する図１（ａ）は、搬送物を搭載した搬送車が、マーカに対してレーザビームを照射する旨の斜視図である。図１（ｂ）は、搬送車を真上から見たときの平面図である。図１（ｃ）は、搬送車を真横から見たときの平面図である。 本発明の一実施形態に関する傾き検出装置による傾き検出処理を含めた搬送車の移動処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に関する図３（ａ）は、ＬＲＦからみた各反射点の検出処理を示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）で検出された各反射点の位置から三角形を生成し、その各辺の長さを求める処理を示す説明図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）で求めた各辺の長さを、マーカのマーカ棒に当てはめて傾き平面を求める旨の説明図である。 本発明の一実施形態に関する図４（ａ）は、搬送車が後方に傾斜した（のけぞった）場合の傾き平面を示す。図４（ｂ）は、搬送車が前方に傾斜した（前のめりになった）場合の傾き平面を示す。図４（ｃ）は、搬送車が坂を上る場合の傾き平面を示す。 本発明の一実施形態に関する図５（ａ）は、荷台を調整することで、搬送物を水平に戻す場合の平面図である。図５（ｂ）は、搬送車を調整することで、搬送物を水平に戻す場合の平面図である。 本発明の一実施形態に関する図６（ａ）は、図１（ａ）とは別の形態を示す斜視図である。図６（ｂ）は、図１（ａ）とは別のマーカの形態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）は、搬送物３を搭載した搬送車２が、マーカ１（傾き検出用機材）に対してレーザビーム２２を照射する旨の斜視図である。
搬送車２は、例えば、工場や倉庫、病院などで物の搬送に用いられる無人搬送車や移動ロボットなどの移動体である。搬送車２は、前後の車輪２３で走行し、搬送物３を搭載して搬送する。搬送車２は、自動運転（無人運転）するために、レーザ測距器（ＬＲＦ：Laser Range Finder）２１が固定搭載されている。固定搭載とは、搬送車２に対するＬＲＦ２１の搭載位置が固定であることを指す。

ＬＲＦ２１は、搬送車２の前方（進行方向）などに設置され、レーザビーム２２を照射し、そのレーザビーム２２が物体に反射したときの反射光を検知する。これにより、進行先の障害物を検知することができ、衝突を回避できる。なお、搬送車２に対して、衝突防止機構や、接触を検知したら緊急停止し事故の被害を最小限に抑える機構を備えることとしてもよい。
また、レーザビーム２２は、進行先に設置されたマーカ１に対して照射され、その反射光はＬＲＦ２１に検知される。

搬送車２は、一般に平たんな床面を走行するので、搭載する搬送物３は落下しないことが期待される。しかし、床面に凹凸がある場合や、車輪２３のゴムが摩耗している場合などでは、搭載する搬送物３が傾いてしまうこともある。たとえ１ｍｍ程度の微小な傾きであっても、搬送物３が背の高いラックであるときは倒れる恐れがあり、また、搬送物３が搬送車２から倒れなくてもはみ出してしまうと、狭い搬送路に引っかかってしまう恐れもある。

そこで、本実施形態では、搬送物３を安定して搬送するために、搬送車２の傾きを検知する手段として、前記したＬＲＦ２１に加えて、マーカ１と傾き検出装置とを備える。
マーカ１は、ＬＲＦ２１からのレーザビーム２２を３点で反射するために、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを有する。つまり、１本のマーカ棒上のどこか１点が、レーザビーム２２の反射点となる。マーカ１は、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの位置を固定するために、下端が平板になっている。

なお、レーザビーム２２を反射しやすくするために、ＬＲＦ２１の方向に対して周囲の他の物体より高い反射率を持つ再帰性反射材などを、各マーカ棒の表面にカバーするとよい。その他、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの傾きなどの詳細については、図３以降で後記する。また、マーカ棒の本数は３本に限定されず、反射点から空間上の傾き平面を形成できればよいので、４本以上（４点以上の反射点）としてもよい。

マーカ１は、可搬であり、搬送車２の搬送経路付近の測定場所に設置される。なお、マーカ１の位置や向きなどの設置情報は、あらかじめ管理者がデータとして手入力したり、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いた計測手段により自動的に入力したりする必要はない。これにより、搬送物３を保管する倉庫などのレイアウト計画を、柔軟に変更することができるので、レイアウトの自由度を高くすることができる。
なお、ＬＲＦ２１から複数本が重なって見えると反射点が３点より少なくなってしまうため、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、ＬＲＦ２１からは３本に見える場所に設置される必要がある。また、マーカ１は、搬送車２が傾きそうな場所として、床面に凹凸がある場所、床面が傾斜している場所などの近傍に設置されることが望ましい。

傾き検出装置（図示省略）は、ＬＲＦ２１が３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃそれぞれから計測した３点の反射位置をもとに、搬送車２の傾きを計算する装置である。なお、傾き検出装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリとを備えるＰＣ（Personal Computer）などの計算機であり、ＣＰＵが記憶手段からメモリに読み込んだプログラムを実行することで、各処理部を構築する。

傾き検出装置は、例えば、特定の範囲内に３つの測距対象物が見つかったときに、それらの３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃとみなす。
傾き検出装置は、例えば、マーカ１に付属してもよいし、ＬＲＦ２１の筐体内に搭載してもよいし、搬送車２の筐体内に搭載してもよいし、それらとは別の筐体として配備してもよい。つまり、傾き検出装置は、ＬＲＦ２１から測定データを受信できる範囲で、どのように構成してもよい。

図１（ｂ）は、搬送車２を真上から見たときの平面図である。この平面図でＸ軸を進行方向とし、Ｙ軸をＸ軸と垂直な横方向とする。ＬＲＦ２１からのレーザビーム２２は、搬送車２の前方正面に対して所定範囲（例えば、車両後方を除く２７０度の範囲）で、所定角度ずつ（例えば、５度ずつ）角度を変えて放射（走査）される。つまり、レーザビーム２２は、ＸＹ平面（２次元平面）で照射されている。これにより、搬送車２の付近に位置するマーカ１を検知できる。

図１（ｃ）は、搬送車２を真横から見たときの平面図である。この平面図でＸ軸を進行方向とし、Ｚ軸を高さ方向とする。ＬＲＦ２１からのレーザビーム２２は、図１（ｂ）で示したＸＹ平面の照射において、Ｚ軸の照射角度は所定角度（図では０度の水平方向）で固定される。そして、以下の説明では、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃそれぞれについて、レーザビーム２２が反射した位置を反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃとする。よって、反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを含む平面（以下、「傾き平面」）は、搬送車２そのものの傾きを示している。例えば、図１（ｃ）では、傾き平面は床面と平行であり、搬送物３が安定している状態である。

図２は、傾き検出装置による傾き検出処理を含めた搬送車２の移動処理を示すフローチャートである。以下、図３以降を適宜参照しつつ、図２に沿って各処理を説明する。
Ｓ１１において、搬送車２は、ユーザからの入力などにより移動目標地点を認識すると、ＬＲＦ２１を起動し、レーザビーム２２の照射を開始させる。
Ｓ１２において、搬送車２は、ナビゲーションシステムによる経路検索などにより、現在地点から移動目標地点までの移動経路を設定する。
なお、以下で説明する移動経路までの搬送車２の走行工程において、搬送物３は搭載してもよいし、しなくてもよい。つまり、搬送車２の傾きを検知したり、その傾きを修正したりする処理は、搬送物３の搭載時だけに限定されない。

Ｓ２１において、ＬＲＦ２１は、搬送車２の現在地点からのレーザビーム２２がマーカ１に反射することで、付近のマーカ１を発見できたか否かを判定する。Ｓ２１でＹｅｓならＳ３１に進み、ＮｏならＳ２２に進む。
Ｓ２２において、搬送車２は、Ｓ１２の移動経路に沿って、Ｓ１１の目標地点に向かって移動する。なお、搬送車２は、Ｓ２１でマーカ１を検知したら、車体の傾きから搬送物３を含めた車体の幅を考慮して、Ｓ１２で設定した経路を変更して進めてもよい。移動中の経路修正は、ＬＲＦ２１によって得られる環境測距データと、搬送車２に内蔵された地図データとの比較によって行われる。
Ｓ２３において、搬送車２は、所定の距離移動後または所定の時間経過後、目標地点に到着したかどうかを判断する。そして、移動目標地点に到着すると処理を終了し（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、到着するまでは（Ｓ２３，Ｎｏ）、Ｓ２１に戻る。

傾き検出装置は、Ｓ２１でＹｅｓなら、マーカ１を検知したことを特定動作開始の信号として用い、そのマーカ１が検知されているときには、車体の傾きを計測し（後記Ｓ３１〜Ｓ３３）、積載物の水平を保つように調整を続けながら走る（後記Ｓ３４，Ｓ３５）。以下、傾き検出装置の各処理（Ｓ３１〜Ｓ３５）の詳細を説明する。

Ｓ３１において、傾き検出装置は、以下に示すように、マーカ１の３つの反射点と、その反射点の三角形の辺を求める。
図３（ａ）は、ＬＲＦ２１からみた各反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの検出処理を示す斜視図である。以下、反射点Ｐａに着目して説明するが、他の反射点Ｐｂ，Ｐｃも同様の処理で検出できる。
ＬＲＦ２１から放射されたレーザビーム２２は、マーカ棒Ｓａ上の反射点Ｐａにて反射し、その反射光はＬＲＦ２１へと戻る。
よって、ＬＲＦ２１の位置から見たときの反射点Ｐａまでの反射点距離Ｌａは、レーザビーム２２の到達時間（反射到達時刻−入射時刻）から計算できる。そして、レーザビーム２２の放射角θａは、あらかじめ放射時に規定されている。つまり、反射点Ｐａの位置＝（反射点距離Ｌａ，放射角θａ）の組み合わせとして求めることができる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）で検出された各反射点の位置（反射点距離Ｌ，放射角θ）から三角形を生成し、その各辺Ｌａｂ，Ｌａｃ，Ｌｂｃの長さを求める処理を示す説明図である。
各反射点の位置（反射点距離Ｌ，放射角θ）を極座標系に配置すると、３反射点＝３頂点の三角形が生成される。この三角形の各辺を辺Ｌａｂ，Ｌｂｃ，Ｌａｃとする。例えば、辺Ｌａｂは、反射点Ｐａと反射点Ｐｂとを結ぶので、その「ａとｂ」を示す辺Ｌａｂとする。

Ｓ３２において、傾き検出装置は、図３（ｂ）で求めた三角形の辺の長さをもとに、マーカ内の反射点位置を求める。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）で求めた各辺Ｌａｂ，Ｌａｃ，Ｌｂｃの長さを、マーカ１のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃに当てはめて傾き平面を求める旨の説明図である。
マーカ１の３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、それぞれの傾きが互いに異なるように配置されている。そのため、例えば、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは、互いにねじれの位置にある（同一平面にない）状態で固定され、それぞれの傾き方向と少なくとも一点においてお互いの位置関係が分かっている。

このような３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの制約により、各マーカ棒上の任意の点のうち、１本のマーカ棒から１点を選択すると（例えば、マーカ棒Ｓａから点Ｐａを選択する）、それらの選択された３点のマーカ棒上の位置を結ぶ三角形の辺の長さは、一義的に求まる。
つまり、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃは互いに傾きが互いに異なる位置にあり、その傾きと互いの位置関係とが分かっていることから、その３点を含む平面（三角形）について、マーカ棒上での位置（３点）を一意に特定することが可能であり、結果として３点の３次元位置を求めることが可能である。

平板とマーカ棒との接点をＯａ，Ｏｂ，Ｏｃとし、それぞれ原点Ｏｃからの相対座標で表現する。
マーカ棒Ｓｃは、接点Ｏｃ（0,0,0）を原点とし、法線ベクトル（0,0,1）に沿って伸びている。つまり、マーカ棒Ｓｃは平板に対して垂直に伸びている。
マーカ棒Ｓｂは、接点Ｏｂ（xb0,yb0,0）から、ベクトル（αb,βb,γb）に沿って伸びている。
マーカ棒Ｓａは、接点Ｏｂ（xa0,ya0,0）から、ベクトル（αa,βa,γa）に沿って伸びている。

マーカ棒Ｓａ上の点Ｐａ（xa,ya,za）、マーカ棒Ｓｂ上の点Ｐｂ（xb,yb,zb）、マーカ棒Ｓｃ上の点Ｐｃ（0,0,zc）とすると、
(xb-xb0)／αb＝(yb-yb0)／βb＝zb／γb
(xa-xa0)／αa＝(ya-ya0)／βa＝za／γa
が成り立つ。よって、
点Ｐｂ＝（αb・zb／γb+xb0,βb・zb／γb+yb0,zb）
点Ｐａ＝（αa・za／γa+xa0,βa・za／γa+ya0,za）
となる。

傾き検出装置は、図３（ｂ）で求めた三角形の辺の長さの組み合わせが、上記の点Ｐａ，点Ｐｂ，点Ｐｃから構成される三角形の辺の長さの組み合わせと同じになるように、各反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置を原点Ｏｃからの相対座標系に当てはめる（つまり、三角形の辺の長さが示す各反射点間の位置関係を、各マーカ棒上の相対的な位置に適合させる）。これにより、Ｓ３２において、マーカ１内の反射点位置を求めることができる。
例えば、Ｓ３２において、傾き検出装置は、三角形の辺の長さの組み合わせを＜30cm,50cm,60cm＞として求めた場合、その組み合わせを満たす各反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置を、マーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ上で一意に求めることができる。

なお、相対座標系に当てはめるとは、換言すると、極座標系での各反射点の位置（反射点距離Ｌ，放射角θ）から求まる三角形の辺の長さの制約と、あらかじめ固定されているマーカ１の３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ上の相対座標系の点（接点Ｏから延びる所定の傾きベクトルの延長上の点）の制約とを同時に満たす３点（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）をみつけることである。
よって、傾き検出装置には、マーカ１の３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ上の相対座標系の点を求めるための計算用パラメータ（接点、ベクトル）が、あらかじめ倉庫の管理者などにより入力されている。

Ｓ３３において、傾き検出装置は、Ｓ３２で求めたマーカ内の反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置からマーカ傾き平面を求める。つまり、傾き検出装置は、空間座標として３点の反射点を含む平面を、傾き平面とする。

Ｓ３４において、傾き検出装置は、Ｓ３３で求めた傾き平面が水平か否かを判定する。
例えば、図４（ａ）では、搬送車２が後方に傾斜した（のけぞった）場合であり、車両の進行方向に進むに従って高くなる（見上げる）ように、傾き平面が形成される。ＬＲＦ２１は搬送車２に固定搭載されていることから、傾き平面の傾き度合いをもとに、搬送車２の傾きを求めることができる。つまり、傾き平面とマーカ１の平板（水平面）との角度が、床面に対する搬送車２の傾き（車両傾き）となる。

一方、図４（ｂ）では、搬送車２が前方に傾斜した（前のめりになった）場合であり、車両の進行方向に進むに従って低くなる（見下ろす）ように、傾き平面が形成される。
さらに、図４（ｃ）では、搬送車２が坂を上るときに後方に傾斜した場合であり、図４（ａ）と同様に見上げるように、傾き平面が形成される。
これらの図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）でそれぞれ示した各場合は、いずれも傾き平面が水平ではない場合であり、Ｓ３４のＮｏに該当する。

なお、図１（ｃ）ではマーカ１の平版が水平に設置されているが、図４（ｃ）ではマーカ１の平版がななめに（坂の傾斜に沿って）設置されている。よって、図１（ｃ）のマーカ１と図４（ｃ）のマーカ１とが同じ構造物であっても、マーカ棒上の反射点Ｐを求めるためのパラメータ（接点Ｏと、マーカ棒の向きを示すベクトル）は、別々のものを使えばよい。例えば、マーカ棒Ｓｃは、平版が水平に設置されているときは、法線ベクトル（0,0,1）に沿って垂直に伸びているが、平版がななめに設置されているときは、水平方向に対して垂直ではない方向に伸びている。

なお、図４では、傾き平面が水平ではない一例として、Ｘ軸だけが水平ではない例を示した。しかし、図４の説明は、あくまで視覚的にわかりやすくするため、Ｘ軸だけの傾きにしただけであり、傾き検出装置は、Ｙ軸の傾きも検知することができる。
つまり、図１（ｂ）で示したように、レーザビーム２２がＸＹ平面を走査しているので、Ｙ軸方向に傾いている傾き平面や（例えば、右側前後の車輪２３が左側に対して下がっている場合）、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで同時に傾いている傾き平面も（例えば、右側前の車輪２３だけ他の車輪２３よりも下がっている場合）、検出することができる。

さらに、傾き検出装置は、搬送車２の傾きだけでなく、搬送車２の沈み込み量を求めることができる。沈み込みとは、搬送物３が重すぎるなどの理由により、搬送車２の傾きを水平に保ったまま、搬送車２全体が所定の高さ分（沈み込み量）だけ低くなってしまった事象である。
Ｓ３２で示したように、傾き検出装置は、マーカ１内の各反射点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置を空間座標として求めることができるので、傾き平面の床面（マーカ１の平板）からの高さと、レーザビーム２２の照射高さ（Ｚ軸高さ）とを比較することで、沈み込み量がわかる。なお、傾き検出装置は、求めた沈み込み量の情報をもとに、例えば、所定閾値以上であるときには、搬送物３の過剰搭載として警告するなどの処理に活用できる。

Ｓ３５において、傾き検出装置は、Ｓ３４で傾き平面が水平ではない場合に異常有りと判定し、搬送物３の傾きを、水平に修正する。以下、図５（ａ）に記載の修正方法と、図５（ｂ）に記載の修正方法とをそれぞれ説明する。

図５（ａ）は、Ｓ３５において、荷台２４を調整することで、搬送物３を水平に戻す場合の平面図である。Ｓ３３で求めた傾き平面（荷台２４）が進行方向の後ろに傾いていたとする。このままだと、荷台２４の上に搭載されている搬送物３が後ろに倒れる恐れがある。
よって、傾き検出装置は、荷台２４の荷台用昇降機構２４ａに対して、傾き平面（荷台２４）を水平に戻す旨の制御信号を送信する。これにより、搬送車２は傾いたままだが、荷台２４上の搬送物３は水平になって安定する。

図５（ｂ）は、Ｓ３５において、搬送車２を調整することで、搬送物３を水平に戻す場合の平面図である。車輪２３には、前輪用アクチュエータ２３ａと、後輪用アクチュエータ２３ｂとが備えられている。これらのアクチュエータは、車体と車軸との間に備えられ、車軸を押すことで車体の傾きを変化させることができる。また、これらのアクチュエータは、動力を切っても姿勢を維持できるように、ねじまたはウォームギアの機構を備える。
Ｓ３３で求めた傾き平面（荷台２４）が進行方向の後ろに傾いていたとする。そこで、傾き検出装置は、前輪の高さと後輪の高さとを同じ高さになるように、アクチュエータを駆動することで、車体の傾きを修正する。これにより、これにより、搬送車２が水平になることで、搭載される搬送物３も水平になって安定する。

図６（ａ）は、図１（ａ）とは別の形態を示す斜視図である。
搬送物３を搭載する搬送車２の荷台２４は、上面に傾き角度変更可能な回転ステージとして構成される。車体幅よりも広い搬送物３は、狭い通路スペースに衝突する恐れがある。また、高さが高い搬送物３は、重心位置が高くなり、少しの傾きでも転倒する恐れがある。そこで、傾き検出装置は、回転ステージを制御して（回転させて）傾きを水平に戻すことで、衝突や転倒を防止する。
また、マーカ１は、搬送車２が走行する床面と同じ高さに限定されず、上面が床面と平行である台の上にのせてもよい。

図６（ｂ）は、図１（ａ）とは別のマーカ１の形態を示す斜視図である。
マーカ１のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの傾きは、ねじれ関係だけでなく、３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの傾きがそれぞれ別であれば、空間上の１点で交わるように構成してもよい。例えば、マーカ１ｂは底面の平板でマーカ棒が交差する例を示す。これにより、マーカ１ｂの占有体積を減らすことができ、可搬性が向上する。
また、マーカ１ｃは上部でマーカ棒が交差する例を示す。これにより、カメラの三脚と同じ原理で、空間上に３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを安定したまま、底部の平板をなくし、占有面積を減らすことができる。さらに、マーカ１ｃは、上部でマーカ棒が交差する代わりに、交差する点付近のマーカ棒を省略してもよい。

以上説明した本実施形態では、傾き検出装置が搬送物３を搭載した搬送車２の傾きを検出するときに、搬送車２のＬＲＦ２１からマーカ１に対して照射されるレーザビーム２２の情報を用いる。ここで、マーカ１は、互いに傾きの異なる３本のマーカ棒Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃにより構成され、レーザビーム２２の３点の反射点から、搬送車２の傾きを示す空間内の傾き平面を一義的に求めることができる。

このように、傾き検出装置は、マーカ１とＬＲＦ２１とを組み合わせることで、搭載された搬送物３の傾きを水平に戻ることができる。よって、搬送車２から搬送物３が落下したり、搬送車２からはみ出した搬送物３が通路にぶつかったりすることを防止できる。さらに、搬送車２から搬送物３がはみ出さないことが期待できるので、搬送車２の搬送路を搬送できる範囲で狭くすることができ、倉庫内の収納効率を向上させることができる。

また、ＬＲＦ２１は自身の周囲に存在するマーカ１を照射するレーザビーム２２で自律的に発見できるので、マーカ１の倉庫内位置をあらかじめ管理者が入力する手間を省略できる。よって、レイアウトの変更には、マーカ１をそのまま持ち運んで位置を変更するだけでよい。

なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。
また、前記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カード、ＳＤカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１ マーカ（傾き検出用機材）
２ 搬送車（移動体）
３ 搬送物
２１ ＬＲＦ
２２ レーザビーム
２３ 車輪
２４ 荷台
２４ａ 荷台用昇降機構
２３ａ 前輪用アクチュエータ
２３ｂ 後輪用アクチュエータ
Ｐａ〜Ｐｃ 反射点
Ｓａ〜Ｓｃ マーカ棒

Claims (8)

1. 傾き検出装置を用いた傾き検出方法であって、前記傾き検出装置は、記憶手段と、演算手段とを有しており、
   前記記憶手段には、互いに傾きが異なる３本のマーカ棒上の相対的な位置情報が格納されており、
   前記演算手段は、
   各マーカ棒に対してレーザ測距器から照射されるレーザビームの反射点の位置情報の入力を受け付け、
   前記受け付けた各反射点間の位置関係を、前記各マーカ棒上の相対的な位置に適合させることで、前記各反射点のマーカ棒上の相対的な位置を求め、
   前記求めた各反射点の相対的な位置を含む傾き平面を、前記レーザ測距器を備える移動体の傾きとして検出することを特徴とする
   傾き検出方法。
2. 前記演算手段は、前記互いに傾きが異なる３本のマーカ棒として、互いにねじれの位置関係にある３本のマーカ棒を用いること特徴とする
   請求項１に記載の傾き検出方法。
3. 前記演算手段は、さらに、前記傾き平面を水平に戻す旨の制御信号を、前記移動体全体の傾きを変化させる制御部に指示することを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の傾き検出方法。
4. 前記演算手段は、さらに、前記傾き平面を水平に戻す旨の制御信号を、前記移動体の搬送物を搭載する荷台の傾きを変化させる制御部に指示することを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の傾き検出方法。
5. 互いに傾きが異なる３本のマーカ棒上の相対的な位置情報が格納されている記憶手段と、
   各マーカ棒に対してレーザ測距器から照射されるレーザビームの反射点の位置情報の入力を受け付け、
   前記受け付けた各反射点間の位置関係を、前記各マーカ棒上の相対的な位置に適合させることで、前記各反射点のマーカ棒上の相対的な位置を求め、
   前記求めた各反射点の相対的な位置を含む傾き平面を、前記レーザ測距器を備える移動体の傾きとして検出する演算手段とを有することを特徴とする
   傾き検出装置。
6. 前記演算手段は、前記互いに傾きが異なる３本のマーカ棒として、互いにねじれの位置関係にある３本のマーカ棒を用いること特徴とする
   請求項５に記載の傾き検出装置。
7. 前記演算手段は、さらに、前記傾き平面を水平に戻す旨の制御信号を、前記移動体全体の傾きを変化させる制御部に指示することを特徴とする
   請求項５または請求項６に記載の傾き検出装置。
8. 前記演算手段は、さらに、前記傾き平面を水平に戻す旨の制御信号を、前記移動体の搬送物を搭載する荷台の傾きを変化させる制御部に指示することを特徴とする
   請求項５または請求項６に記載の傾き検出装置。

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