JP6816933B1 - Cargo handling vehicle that can be switched between unmanned driving and manned driving - Google Patents
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Abstract
【課題】無人運転によりカーブをスムーズに曲がることができる荷役車を提供する。【解決手段】本発明に係る荷役車は、有人運転によりカーブを走行する際に、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度と、当該カーブに進入したときに荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしていたのかとを教師データとした機械学習を行って、推定モデル17を生成するモデル生成手段11と、無人運転により次に走行すべきカーブが決定すると、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度とを推定モデル17にあてはめることにより、当該カーブに進入するときに荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしているのがよいのかを推定する最適シフト量推定手段12と、荷役車が当該カーブに進入するときのシフト量が推定された量に一致するように操舵装置21を制御する操舵制御手段14とを備えている。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cargo handling vehicle capable of smoothly turning a curve by unmanned operation. SOLUTION: The cargo handling vehicle according to the present invention has a load, a direction of the curve, a degree of the curve, and a width of a passage when the cargo handling vehicle enters the curve when traveling on a curve by manned operation. When the model generation means 11 that generates the estimation model 17 by performing machine learning using the teacher data as to how much the vehicle has shifted from the center of direction and the curve to be traveled next are determined by unmanned driving, the load and By applying the direction of the curve and the degree of the curve to the estimation model 17, it is optimal to estimate how much the cargo handling vehicle should be shifted from the center of the width direction of the passage when entering the curve. The shift amount estimation means 12 and the steering control means 14 that controls the steering device 21 so that the shift amount when the cargo handling vehicle enters the curve matches the estimated amount are provided. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、無人運転と有人運転とに切り替え可能な荷役車に関し、特に、無人運転によりカーブをスムーズに曲がることができる荷役車に関する。 The present invention relates to a cargo handling vehicle capable of switching between unmanned operation and manned operation, and more particularly to a cargo handling vehicle capable of smoothly turning a curve by unmanned operation.
従来、オペレータの操作による有人運転とオペレータの操作によらない無人運転とに切り替え可能な作業車が様々な分野で利用されている(例えば、特許文献1参照)。その1つに、物流倉庫の分野がある。この分野では、例えば、通常の荷役作業は無人運転に任せ、緊急の荷役作業のみをオペレータによる有人運転で行う、との運用がなされている。 Conventionally, a work vehicle capable of switching between manned operation operated by an operator and unmanned operation not operated by an operator has been used in various fields (see, for example, Patent Document 1). One of them is the field of distribution warehouses. In this field, for example, an operation is performed in which normal cargo handling work is left to unmanned operation and only emergency cargo handling work is performed by manned operation by an operator.
図5に、直角に交わる通路P1および通路P2を含む走行経路を無人運転により走行する荷役車100を示す。荷役車100は、通常、基準となるものとの相対的な距離等に基づいて自分自身の位置を確認しながら、通路P1,P2を逸脱する可能性がもっとも低い経路、すなわち、通路P1の幅方向中心線C1および通路P2の幅方向中心線C2に沿って走行するよう構成されている。なお、図5中の破線Tは、荷役車100の走行の軌跡である。
FIG. 5 shows a cargo handling
しかしながら、カーブ(例えば、上記通路P1,P2のつなぎ目)をある程度の走行速度を維持しながらスムーズに曲がるためには、荷役車100は、通路(例えば、通路P1)の幅方向中心線(例えば、幅方向中心線C1)に沿って走行するのではなく、幅方向中心線から左右いずれかの方向にシフトした位置を走行することが好ましい場合がある。
However, in order to smoothly turn a curve (for example, the joint of the passages P1 and P2) while maintaining a certain traveling speed, the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、無人運転によりカーブをスムーズに曲がることができる荷役車を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cargo handling vehicle capable of smoothly turning a curve by unmanned operation.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、オペレータによる有人運転の際に荷役車が通路の幅方向中心線からどの程度シフトしてカーブに進入したのかを参考にすればよいことを見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor may refer to how much the cargo handling vehicle shifts from the center line in the width direction of the passage and enters the curve during manned operation by the operator. I found that.
すなわち、本発明に係る無人運転と有人運転とに切り替え可能な荷役車は、(1)有人運転によりカーブを走行する際に、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度と、当該カーブに進入したときに荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしていたのかとを教師データとした機械学習を行って、推定モデルを生成するモデル生成手段と、(2)無人運転により次に走行すべきカーブが決定すると、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度とを推定モデルにあてはめることにより、当該カーブに進入するときに荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしているのがよいのかを推定する最適シフト量推定手段と、(3)荷役車が当該カーブに進入するときのシフト量が推定された量に一致するように操舵装置を制御する操舵制御手段と、を備えたことを特徴とする。 That is, the cargo handling vehicle that can be switched between unmanned operation and manned operation according to the present invention is (1) when traveling on a curve by manned operation, the load, the direction of the curve, the degree of the curve, and the curve. A model generation means that generates an estimated model by performing machine learning using the teacher data as to how much the cargo handling vehicle has shifted from the center of the width direction of the passage when entering the vehicle, and (2) next by unmanned driving. Once the curve to be driven is determined, the load, the direction of the curve, and the degree of the curve are applied to the estimation model to determine how much the cargo handling vehicle shifts from the center of the width direction of the passage when entering the curve. Optimal shift amount estimating means for estimating whether or not it is better, and (3) Steering control means for controlling the steering device so that the shift amount when the cargo handling vehicle enters the curve matches the estimated amount. It is characterized by having.
本発明によれば、無人運転によりカーブをスムーズに曲がることができる荷役車を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cargo handling vehicle capable of smoothly turning a curve by unmanned operation.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る荷役車の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the cargo handling vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に、本発明の実施例に係る荷役車1を示す。同図に示すように、荷役車1は、オペレータが搭乗する車両本体2と、車両本体2の前方に設けられたマスト3と、マスト3に沿って昇降する左右一対のフォーク4,4とを備えている。また、車両本体2は、オペレータによって操作されるアクセルレバー5、荷役指令レバー群6およびステアリング7と、駆動輪8と、制御装置10とを備えている。駆動輪8は、操舵輪を兼ねている。
FIG. 1 shows a cargo handling vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the cargo handling vehicle 1 includes a
荷役車1は、オペレータによるアクセルレバー5、荷役指令レバー群6およびステアリング7の操作を必要とする有人運転と、オペレータの操作が不要な無人運転とに切り替えることができる。これら2つの運転は、不図示のスイッチの操作により切り替わってもよいし、オペレータが搭乗しているか否かに基づいて自動的に切り替わってもよい。 The cargo handling vehicle 1 can be switched between manned operation that requires the operator to operate the accelerator lever 5, the cargo handling command lever group 6, and the steering 7, and unmanned operation that does not require the operator's operation. These two operations may be switched by operating a switch (not shown), or may be automatically switched based on whether or not the operator is on board.
図2に、荷役車1のブロック図を示す。同図に示すように、荷役車1は、荷役装置20と、操舵装置21と、車両位置計測装置22と、制御装置10を構成するモデル生成手段11、最適シフト量推定手段12、走行経路決定手段13、操舵制御手段14、レイアウト記憶部15およびモデル記憶部16とを備えている。
FIG. 2 shows a block diagram of the cargo handling vehicle 1. As shown in the figure, the cargo handling vehicle 1 includes a
荷役装置20は、前述のマスト3およびフォーク4,4と、フォーク4,4に作用する荷30の荷重を検出する荷重センサとを含んでいる。荷役装置20は、検出した荷重に対応した信号を出力する。
The
操舵装置21は、前述の駆動輪8(操舵輪)と、操舵制御手段14の制御下で駆動輪8を作動させる駆動装置とを含んでいる。
The
車両位置計測装置22は、1つ以上の基準となるものとの相対的な距離等に基づいて自分自身の位置を計測するとともに、計測した位置に対応した信号を出力する。車両位置計測装置22は、例えば、回転しながら周囲にレーザ光を投光するとともに、荷役車1が荷役作業を行う倉庫の壁面等に設けられた反射板による反射レーザ光を受光するレーザスキャナ装置を含んでいてもよい。
The vehicle
レイアウト記憶部15は、荷役車1が荷役作業を行う倉庫内のレイアウトを記憶している。
The
モデル生成手段11は、有人運転によりカーブを走行する際に、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度と、当該カーブに進入したときに荷役車1が通路の幅方向中心からどの程度シフトしていたのかを教師データとした機械学習を行って、モデル記憶部16内に推定モデル17を生成する。ここで、モデル生成手段11は、荷役装置20が出力した信号に基づいて現在の荷重を特定することができる。また、モデル生成手段11は、レイアウト記憶部15に記憶されたレイアウトと、車両位置計測装置22が出力した信号とに基づいて当該カーブの方向および程度と、当該カーブに進入したときに荷役車1がどの程度シフトしていたのかを特定することができる。
When the model generating means 11 travels on a curve by manned operation, the load, the direction of the curve, the degree of the curve, and how much the cargo handling vehicle 1 is from the center of the width direction of the passage when entering the curve. Machine learning is performed using the shift data as teacher data, and an
例えば、オペレータOによる有人運転で荷30を積んだ荷役車1が図3(A)に示した軌跡Tでカーブを曲がると、モデル生成手段11は、荷30の荷重「W1」と、当該カーブの方向である「左」と、当該カーブの程度である「90°」と、当該カーブに進入したときの荷役車1の通路Pの幅方向中心線Cからのシフト量である「+D1」とを教師データとした機械学習により、推定モデル17を更新する。
For example, when the cargo handling vehicle 1 loaded with the
また、オペレータOによる有人運転で荷30を積んだ荷役車1が図3(B)に示した軌跡Tでカーブを曲がると、モデル生成手段11は、荷30の荷重「W2」と、当該カーブの方向である「右」と、当該カーブの程度である「30°」と、当該カーブに進入したときの荷役車1の通路Pの幅方向中心線Cからのシフト量である「−D2」とを教師データとした機械学習により、推定モデル17を更新する。
Further, when the cargo handling vehicle 1 loaded with the
荷役車1が有人運転でカーブを曲がるたびに、モデル生成手段11は、機械学習により推定モデル17を更新していく。
Every time the cargo handling vehicle 1 turns a curve in manned operation, the model generation means 11 updates the
走行経路決定手段13は、無人運転時に、レイアウト記憶部15に記憶されたレイアウトと、車両位置計測装置22が出力した信号とに基づいて、所定の荷役作業を行うための走行経路を決定するとともに、次に走行すべきカーブに関する信号を最適シフト量推定手段12に向けて出力する。走行経路決定手段13が出力する信号には、次に走行すべきカーブの方向に関する信号と、当該カーブの程度に関する信号とが含まれている。
The traveling route determining means 13 determines a traveling route for performing a predetermined cargo handling operation based on the layout stored in the
最適シフト量推定手段12は、走行経路決定手段13から次に走行すべきカーブに関する新たな信号を受け取ると、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度とを推定モデル17にあてはめることにより、当該カーブに進入するときに荷役車1が通路の幅方向中心からどの程度シフトしているのがよいのかを推定する。また、最適シフト量推定手段12は、推定した最適シフト量に関する信号を操舵制御手段14に向けて出力する。ここで、最適シフト量推定手段12は、モデル生成手段11と同様、荷役装置20が出力した信号に基づいて現在の荷重を特定することができる。
When the optimum shift amount estimating means 12 receives a new signal regarding the curve to be traveled next from the traveling route determining means 13, the optimum shift amount estimating means 12 applies the load, the direction of the curve, and the degree of the curve to the
操舵制御手段14は、レイアウト記憶部15に記憶されたレイアウトと、車両位置計測装置22が出力した信号と、最適シフト量推定手段12が出力した信号とに基づいて、操舵装置21を制御する。より詳しくは、操舵制御手段14は、次に走行すべきカーブに進入するときの荷役車1のシフト量が、最適シフト量推定手段12によって推定された最適シフト量に一致するように操舵装置21を制御する。
The steering control means 14 controls the
例えば、最適シフト量推定手段12は、荷役車1が図4(A)に示した位置にいるときに前方にある90°のカーブを左方向に曲がることが決定されると、荷30の荷重「W3」と、当該カーブの方向である「左」と、当該カーブの程度である「90°」とを推定モデル17にあてはめ、最適シフト量が「+D3」であると推定する。そして、これを受けて、操舵制御手段14が操舵装置21を制御し、その結果、当該カーブに進入するときの荷役車1のシフト量は+D3となる(図4(B)参照)。
For example, when the cargo handling vehicle 1 is determined to turn left at a 90 ° curve in front when the cargo handling vehicle 1 is in the position shown in FIG. 4A, the optimum shift amount estimating means 12 loads the
このように、本実施例に係る荷役車1は、熟練のオペレータOが荷30の荷重およびカーブの程度に応じて無意識に決定する走行経路を参考にして、無人運転によりカーブに進入するときの最適なシフト量を推定するとともに、推定した結果にしたがって走行する。このため、本実施例に係る荷役車1によれば、無人運転により、熟練のオペレータOによる有人運転と同等のスムーズさでカーブを曲がることができる。
As described above, when the cargo handling vehicle 1 according to the present embodiment enters the curve by unmanned operation with reference to the traveling route unconsciously determined by the skilled operator O according to the load of the
以上、本発明に係る荷役車の実施例について説明してきたが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、種々の変形例が考えられることは言うまでもない。 Although the embodiment of the cargo handling vehicle according to the present invention has been described above, the configuration of the present invention is not limited to this, and it goes without saying that various modifications can be considered.
1 荷役車
2 車両本体
3 マスト
4 フォーク
5 アクセルレバー
6 荷役指令レバー群
7 ステアリング
8 駆動輪
10 制御装置
11 モデル生成手段
12 最適シフト量推定部
13 走行経路決定手段
14 操舵制御手段
15 レイアウト記憶部
16 モデル記憶部
17 推定モデル
20 荷役装置
21 操舵装置
22 車両位置計測装置
30 荷
O オペレータ
1
Claims (1)
前記有人運転によりカーブを走行する際に、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度と、当該カーブに進入したときに前記荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしていたのかとを教師データとした機械学習を行って、推定モデルを生成するモデル生成手段と、
前記無人運転により次に走行すべきカーブが決定すると、荷重と、当該カーブの方向と、当該カーブの程度とを前記推定モデルにあてはめることにより、当該カーブに進入するときに前記荷役車が通路の幅方向中心からどの程度シフトしているのがよいのかを推定する最適シフト量推定手段と、
前記荷役車が当該カーブに進入するときのシフト量が推定された量に一致するように操舵装置を制御する操舵制御手段と、
を備えたことを特徴とする荷役車。 It is a cargo handling vehicle that can be switched between unmanned driving and manned driving.
When traveling on a curve by the manned operation, the load, the direction of the curve, the degree of the curve, and how much the cargo handling vehicle was shifted from the center of the width direction of the passage when entering the curve. A model generation means that generates an estimated model by performing machine learning using the heel as teacher data,
When the curve to be driven next is determined by the unmanned driving, the load, the direction of the curve, and the degree of the curve are applied to the estimation model, so that the cargo handling vehicle enters the curve when the cargo handling vehicle enters the passage. Optimal shift amount estimation means for estimating how much the shift should be from the center in the width direction,
Steering control means that controls the steering device so that the shift amount when the cargo handling vehicle enters the curve matches the estimated amount.
A cargo handling vehicle characterized by being equipped with.
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