JP7436133B2 - 誘導システム - Google Patents

Description

本発明は、無人飛行体と有人搬送車とを備えた誘導システムに関する。

工場や倉庫内で使用される有人搬送車は、オペレータが操作することで動作するように構成されている。有人搬送車は、例えば、フォークリフトからなる。フォークリフトは、フォークを使って荷役するように構成されている。

ところで、ホバリング可能な１つの無人飛行体と、有人搬送車と、無人飛行体を制御する管理装置と、を備えた誘導システムが知られている（特許文献１等参照）。

無人飛行体は、路面に対して誘導画像を投影するプロジェクタを備えている。誘導画像は、例えば、特定した方向を指し示す矢印であって、有人搬送車の前方の路面に投影される。これにより、有人搬送車を操作中のオペレータは、誘導画像を確認することで、荷役位置に誘導されるように構成されている。

ところで、従来の誘導システムでは、１つの無人飛行体が有人搬送車を誘導するので、有人搬送車を操作するオペレータが荷役位置までの距離および方向等を直感的に認識することが難しいという問題がある。

特開２０２０－５２６２９号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、無人飛行体を使用して有人搬送車を誘導するとともに、オペレータに荷役位置までの距離および方向等を直感的に認識させることができる誘導システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る誘導システムは、
ホバリング可能な複数の無人飛行体と、
有人搬送車と、
管理装置と、を備える誘導システムであって、
無人飛行体は、誘導画像を投影する投影部を有し、
管理装置は、施設マップおよび荷役位置を記憶する記憶部と、
有人搬送車の位置と、荷役位置と、施設マップとに基づいて、有人搬送車を荷役位置に誘導するためのルートを決定するルート決定部と、
決定されたルート上における各無人飛行体の配置位置を決定する配置決定部と、を有し、
複数の無人飛行体は、配置位置でホバリングしながら光もしくは画像またはその両方を投影して有人搬送車を誘導し、
管理装置は、有人搬送車のオペレータによって、誘導画像間の距離を固定するかまたは変更可能とするかを切り替えることができるよう構成されている、ことを特徴とする。

上記誘導システムは、好ましくは、
有人搬送車が、オペレータによって、誘導画像間の距離を入力することができる距離入力部を有し、
配置決定部が、距離入力部によって入力された誘導画像間の距離に基づいて、各無人飛行体の配置位置を更新し無人飛行体間の水平距離を変更することにより、誘導画像間の距離を変更する。

上記誘導システムは、好ましくは、
記憶部が、さらに、オペレータと、当該オペレータによって入力された誘導画像間の距離とを対応付けて記憶し、配置決定部は、記憶部に記憶されたオペレータごとの誘導画像間の距離に基づいて、誘導画像間の距離を変更する。

上記誘導システムは、好ましくは、
管理装置が、ニューラルネットワークをさらに有し、
ニューラルネットワークは、オペレータの識別子と荷の重さとを入力データとし、当該オペレータによって入力された誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、オペレータの識別子と荷の重さとを入力されると、各オペレータに対応する誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
配置決定部は、無人飛行体間の水平距離を変更することにより、ニューラルネットワークによって出力された誘導画像間の距離で誘導画像を投影させる。

上記誘導システムは、好ましくは、
管理装置が、ニューラルネットワークをさらに有し、
ニューラルネットワークは、オペレータの識別子と荷の種類とを入力データとし、当該オペレータによって入力された誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、オペレータの識別子と荷の種類とを入力されると、各オペレータに対応する誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
配置決定部は、無人飛行体間の水平距離を変更することにより、ニューラルネットワークによって出力された誘導画像間の距離で誘導画像を投影させる。

上記誘導システムは、好ましくは、
管理装置が、ニューラルネットワークをさらに有し、
ニューラルネットワークは、オペレータの識別子と荷の大きさとを入力データとし、当該オペレータによって入力された誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、オペレータの識別子と荷の大きさとを入力されると、各オペレータに対応する誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
配置決定部は、無人飛行体間の水平距離を変更することにより、ニューラルネットワークによって出力された誘導画像間の距離で誘導画像を投影させる。

上記誘導システムは、好ましくは、
有人搬送車が、誘導画像間の距離を自動調整とするかまたは固定するかを切り替えるスイッチを有する。

上記誘導システムは、好ましくは、
有人搬送車が、オペレータを撮影するカメラを有し、
管理装置は、解析部をさらに有し、解析部は、カメラによって生成された画像からオペレータの動作を解析し、解析した結果に基づいて、誘導画像間の距離を自動調整とするかまたは固定するかを切り替える。

上記誘導システムは、好ましくは、
配置決定部が、誘導画像間の距離を自動調整とされたとき、各無人飛行体の配置位置を更新し無人飛行体間の水平距離を変更することにより、誘導画像間の距離を変更する。

上記誘導システムは、好ましくは、
配置決定部が、有人搬送車の走行速度に基づいて、各無人飛行体の配置位置を更新する。

上記誘導システムは、好ましくは、
管理装置が、投影制御部をさらに有し、
誘導画像が、走行方向における長さを調整可能に構成されており、
投影制御部は、有人搬送車の走行速度に応じて、投影部を制御して走行方向における誘導画像の長さを調整する。

上記誘導システムは、好ましくは、
投影部が、投影角度を調整可能に構成されており、
投影制御部は、投影部を制御して投影角度を調整することにより走行方向における誘導画像の長さを調整する。

上記誘導システムは、好ましくは、
配置決定部が、複数の無人飛行体の高さが一定になるよう配置位置を決定する。

上記誘導システムは、オペレータに荷役位置までの距離および方向等を直感的に認識させることができ、しかも、誘導画像間の距離を固定するかまたは変更可能とするかを切り替えることができる。

本発明の一実施形態に係る誘導システムを示し、Ａは側面図であり、Ｂは平面図である。 Ａは図１に示された誘導システムの斜視図であり、Ｂは図２に示された無人飛行体を示す拡大斜視図である。 図１に示された誘導システムの機能ブロック図である。 走行速度の変化に対応する複数の無人飛行体と誘導画像とを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る誘導システムの機能ブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る誘導システムの機能ブロック図である。 Ａは無人飛行体に投影された光の像の例を示し、Ｂは無人飛行体に投影された別の光の像の例を示す。 Ａは図１Ａに示された無人飛行体の高さの別の例を示し、Ｂは無人飛行体の高さのさらに別の例を示す。 図１Ａに示された無人飛行体の高さのさらに別の例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る誘導システムの各実施形態について説明する。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交する方向である。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る誘導システムＳを示し、Ａは側面図であり、Ｂは平面図である。また、図２Ａは、図１に示された誘導システムＳの斜視図である。図３は、誘導システムＳの機能ブロック図である。図１および図２Ａに示すように、誘導システムＳは、有人搬送車１と、無人飛行体２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、管理装置３と、を備えている。図１において無人飛行体２は、７つ示されているが、本発明における無人飛行体２の数はこれに限定されない。棚Ｒ１には有人搬送車１の搬送対象である荷Ｗが載置されている。当該荷Ｗが載置されている位置、または、これから荷Ｗが載置される位置が、本発明の「載置位置」に相当する。

有人搬送車１は、オペレータＯによって操作されるフォークリフトであるが、単なる一例であって本発明に係る有人搬送車１はこのフォークリフトに限定されない。例えば、自律して動作する無人モードと、オペレータＯの操作によって動作する有人モードとを有する有人無人兼用のフォークリフトであってもよい。有人搬送車１は、管理装置３と通信可能に構成されている。

有人搬送車１は、車体１０と、車体１０の前方に配置されたフォーク１１と、を備えている。オペレータＯは、荷Ｗをフォーク１１によってすくい上げて搬送する。

図３に示すように、有人搬送車１は、さらに、位置検出部１２と、スイッチ１３と、を備えている。

位置検出部１２は、有人搬送車１の位置を検出するとともに、検出した有人搬送車１の位置を管理装置３に送信する。

スイッチ１３は、オペレータＯの操作により、後で詳細に説明するように、路面に表示される複数の誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とするのか、または固定にするのかを切り替える。スイッチ１３による切り替えは、管理装置３に送信される。

図２Ｂに示すように、無人飛行体２は、いわゆるドローンと称される飛行体であって、本体２０と、本体２０の四方に配置された４つのプロペラ２１と、プロペラ２１を回転させる動力部（図示略）と、を備えている。図３に示すように、無人飛行体２は、さらに、飛行制御部２２と、記憶部２３と、投影部２４と、スピーカ２５と、を備えている。無人飛行体２は、管理装置３と通信可能に構成されている。

飛行制御部２２は、無人飛行体２の位置を公知技術によって検出するとともに、プロペラ２１の回転を制御し、無人飛行体２を管理装置３から受信した配置位置まで飛行させたり、配置位置でホバリングさせたりする。

記憶部２３は、無人飛行体２を誘導するための誘導画像Ｄを記憶している。誘導画像Ｄは、図１Ｂに示すように、有人搬送車１が走行する方向を示す第１画像Ｄ１と、有人搬送車１が方向転換する位置（本発明の「屈曲位置」に相当）および走行方向を示す第２画像Ｄ２と、荷役位置を示す第３画像Ｄ３とを含む。以下では、第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をまとめて誘導画像Ｄということがある。本発明における「荷役位置」は、有人搬送車１が停止して荷役をする位置を意味する。第１および第２画像Ｄ１、Ｄ２の矢印は走行方向を示し、第３画像Ｄ３の矢印は載置位置の方向を示している。第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の形状、大きさおよび色は、それぞれ異なっていることが好ましいが、例えば、形状、大きさおよび色のいずれかが異なっていてもよい。本実施形態に係る第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、色違いの円と、円の中に配置された色違いの矢印とによって構成されている。

記憶部２３は、さらに、オペレータＯを誘導するための音声Ｖを記憶している。音声Ｖは、「○ｍ」、「先を左折です」、「先、目的地です」、「この先、障害物あり」、「ご注意ください」等を含む。

投影部２４は、本実施形態では、プロジェクタによって構成されている。投影部２４は、本体２０の下面に配置されており、図１Ａおよび図２Ａに示すように、誘導画像Ｄを下方に向かって投影する。本実施形態の投影部２４は、投影方向を調整可能に構成されている。投影部２４は、投影方向を調整するために、例えば、ジンバルをさらに有してもよい。投影された誘導画像Ｄは、図１Ｂに示すように、路面に表示される。

スピーカ２５は、本体２０に配置されており、オペレータＯに向かって音声Ｖを出力する。

管理装置３は、例えば、サーバコンピュータであって、不図示の記憶手段および演算手段を有する。記憶手段には、サーバコンピュータを本実施形態に係る管理装置３として機能させるためのプログラムが記憶されている。

図３に示すように、管理装置３は、記憶部３０と、ルート決定部３１と、配置決定部３２と、投影制御部３３と、音声制御部３４と、を備えている。

記憶部３０は、施設マップ、荷役位置および載置位置を記憶する。施設マップには、棚Ｒの位置、棚Ｒの高さ、通行路の位置、障害物の位置が含まれている。また、施設マップには、通行路の幅も記憶されている。本実施形態では、管理装置３は、複数の有人搬送車１を管理しており、記憶部３０は、複数の有人搬送車１に係る荷役位置および載置位置を記憶している。

ルート決定部３１は、有人搬送車１の位置と、荷役位置と、施設マップとに基づいて、有人搬送車１が荷役位置へと向かうルート（以下、単に「ルート」という）を決定する。ルート決定部３１は、例えば、有人搬送車１と荷役位置とを結ぶ最短のルートを決定したり、または、オペレータＯの過去の走行ルート、通行路の車幅、通行路の状態（段差など）を考慮してルートを決定したりしてもよい。また、ルート決定部３１は、複数の有人搬送車１のルートが重ならないようにルートを決定する。ルート決定部３１は、例えば、複数の有人搬送車１が走行する時刻を考慮してルートを決定したり、複数の有人搬送車１の現在位置に基づいて、リアルタイムでルートを更新したりしてもよい。

配置決定部３２は、決定されたルート上における各無人飛行体２の配置位置を決定する。より詳細には、配置決定部３２は、ルート上における屈曲位置、荷役位置上方にそれぞれ無人飛行体２を配置するとともに、その他の位置の上方にも無人飛行体２を配置する。また、配置決定部３２は、複数の無人飛行体２のホバリング高さＨ（以下、単に「高さＨ」という）が一定になるよう配置位置を決定する。無人飛行体２の高さＨは、オペレータＯの前方の視界を遮らないよう、オペレータＯの頭部位置よりも高い方が好ましい。

図４は、有人搬送車１の走行速度の変化に対応する複数の無人飛行体２間の水平距離Ｑ１と誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２とを示す図である。配置決定部３２は、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とされたとき、各無人飛行体２の配置位置を更新し無人飛行体２間の水平距離Ｑ１を変更することにより、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を変更する。この場合、配置決定部３２は、有人搬送車１の走行速度に応じて、無人飛行体２間の距離Ｑ１を伸縮させる。すなわち、配置決定部３２は、有人搬送車１の走行速度に応じて、各無人飛行体２の配置位置を更新する。図４の縦軸は、有人搬送車１の走行速度を示し、走行速度は、縦軸の上から下に向かって増加している。配置決定部３２は、図４に示すように、有人搬送車１の走行速度が増すごとに、ルート上に配置される無人飛行体２間の距離Ｑ１が広がるよう無人飛行体２を配置させる。これにより、誘導システムＳは、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を有人搬送車１の走行速度が増すごとに広げることができ、それによって、オペレータＯによる誘導画像Ｄの視認性を向上させることができる。

また、配置決定部３２は、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を固定とされたとき、複数の無人飛行体２間の水平距離Ｑ１が一定になるよう配置位置を決定する。この場合の無人飛行体２間の水平距離Ｑ１は、例えば、１ｍ～１０ｍの間でもよい。本実施形態では、当該水平距離Ｑ１は、５ｍに構成されている。

投影制御部３３は、図１Ａに示すように、無人飛行体２に図１Ｂに示された第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を投影させる。これにより、誘導システムＳは、走行方向、屈曲位置および荷役位置をオペレータＯに直感的に認識させることができる。

投影制御部３３は、図１Ｂに示すように、ルート上における屈曲位置、荷役位置および他の位置に応じて、第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を投影部２４に投影させる。第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の色は互いに異なっているので、誘導システムＳは、各位置で表示された誘導画像Ｄの色によって、オペレータＯに屈曲位置、荷役位置を認識させることができ、単に形状を異ならせた誘導画像Ｄよりも直感的に各位置を認識させることができる。本実施形態では、各位置に対応する第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が予め無人飛行体２の記憶部２３に記憶されているので、投影制御部３３は、屈曲位置、荷役位置および他の位置の上方に配置された無人飛行体２の投影部２４を制御して、各位置に対応する誘導画像Ｄを投影させる。

投影制御部３３は、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とされたとき、投影部２４の投影角度を調整し、側面視斜め下方に誘導画像Ｄを投影させ、これにより、走行方向における誘導画像Ｄの長さを調整する。投影部２４は、図４に示すように、走行速度が増すごとに走行方向における誘導画像Ｄの長さが長くなるように調整し、それによって、有人搬送車１の走行速度変化に応じた適切な誘導画像Ｄの視認性をオペレータＯに提供することができる。なお、投影制御部３３は、屈曲位置および荷役位置に配置された無人飛行体２からの投影角度を有人搬送車１の走行速度に関わらず無人飛行体２の直下に固定してもよく、無人飛行体２からの投影角度を各配置位置に応じて調整してもよい。

配置決定部３２および投影制御部３３は、有人搬送車１の走行速度を、例えば、無人飛行体２がカメラを有しそのカメラによって有人搬送車１の走行速度を認識させ認識された走行速度を受信したり、有人搬送車１による走行速度検出を管理装置３が受信したりすることにより認識してもよい。

投影制御部３３は、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を固定とされたとき、図１Ａに示すように、固定距離をおいて等間隔に配置された無人飛行体２の直下に図１Ｂに示された第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を投影させる。これにより、誘導システムＳは、誘導画像Ｄを所定の固定距離をおいて等間隔で路面に表示させることができる。そして、誘導システムＳは、誘導画像Ｄを固定距離で表示させることにより、誘導画像Ｄの数によって、屈曲位置、荷役位置までの距離をオペレータＯに直感的に認識させることができる。

また、投影制御部３３は、第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を走行方向に流れるように周期的に点滅させて、その流れ点滅効果によって有人搬送車１を誘導させてもよい。または、投影制御部３３は、第１画像Ｄ１のみを流れ点滅させ第２画像Ｄ２および第３画像Ｄ３は、点灯させておいてもよい。さらに、投影制御部３３は、第２および第３画像Ｄ３のみを点滅させてもよい。投影制御部３３は、このように、第１、第２および第３画像Ｄ３全体を特定のパターンで点滅させたり、第１、第２および第３画像Ｄ３をそれぞれ異なるパターンで点灯、点滅させたりすることにより、オペレータＯに直感的にルートの方向、各位置関係等を認識させることができる。

また、投影制御部３３は、有人搬送車１の前方数メートルの位置において画像なしスペースＱ３を設け、その画像なしスペースＱ３上方の無人飛行体２ａに投影させない。これは、オペレータＯの視線が下方に集中し、オペレータＯが前方を認識できなくなることを防止するためである。すなわち、投影制御部３３は、画像なしスペースＱ３を設けることにより、オペレータＯの視線を前方に向かせ、運転中の安全性を向上させる。なお、有人搬送車１が移動することにより画像なしスペースＱ３もそれに伴って移動するので、投影制御部３３は、画像なしスペースＱ３上方内に位置することになった無人飛行体２の投影をさらに停止させる。

音声制御部３４は、画像なしスペースＱ３の上方に配置された無人飛行体２のスピーカ２５を制御して、屈曲位置および荷役位置のいずれかまたは両方ならびにその他の情報を、オペレータＯに報知させる。報知させる音声Ｖは、例えば、「１５ｍ先を左折です」、「３０ｍ先、目的地です」、「この先、障害物あり。ご注意ください」などでもよい。当該音声Ｖは、記憶部２３に記憶されている「○ｍ」、「先を左折です」、「先、目的地です」、「この先、障害物あり。」、「ご注意ください」を適宜組み合わされ生成されてもよい。誘導システムＳは、これら音声Ｖによる報知によって、オペレータＯにさらに直感的に屈曲位置、荷役位置などを認識させることができる。

図２Ａを参照して、配置決定部３２によって配置された各無人飛行体２の役割について改めて説明する。有人搬送車１の前方２つの無人飛行体２ａは、誘導画像Ｄを投影せず、音声Ｖによって有人搬送車１を誘導する。無人飛行体２と屈曲位置との間、および屈曲位置と荷役位置との間に配置された無人飛行体２ｂは、第１画像Ｄ１を投影し、有人搬送車１を誘導する。そして、屈曲位置、荷役位置にそれぞれ配置された無人飛行体２ｃ、２ｄは、第２および第３画像Ｄ２、Ｄ３を投影し屈曲位置および荷役位置をそれぞれ示して、有人搬送車１を誘導する。なお、有人搬送車１が無人飛行体２の下方を通過すると、無人飛行体２は、役割を終え、管理装置３によって新たな誘導位置に配置されたり、充電するために所定場所に向かったりしてもよい。

上記構成を備えていることにより、誘導システムＳは、荷役位置までの距離および方向等をオペレータＯに直感的に認識させることができる。しかも、誘導システムＳは、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とされたとき、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を有人搬送車１の走行速度に応じて調整し、かつ、走行方向における誘導画像Ｄの長さを調整するので、有人搬送車１の走行速度に関わらず、誘導画像ＤをオペレータＯに適切に認識させることができる。また、スイッチ１３によって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を固定とされたとき、誘導画像Ｄの数によって、屈曲位置、荷役位置までの距離をオペレータＯに直感的に認識させることもできる。さらに、誘導システムＳは、従来の有人搬送車の構成をさほど変更することなく運用することができる。

（第２実施形態）
続いて、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る誘導システムＳについて、説明する。第２実施形態に係る誘導システムＳでは、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２は、オペレータＯによって指定することができるよう構成されている。なお、第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略することがある。

図５は、第２実施形態に係る誘導システムＳの機能ブロック図である。有人搬送車１は、さらにオペレータ認識部１４と、距離入力部１５と、を備えている。

オペレータ認識部１４は、有人搬送車１を利用する複数のオペレータＯのうちのいずれのオペレータＯであるかを認識する。オペレータ認識部１４は、公知の技術によって構成されており、例えば、各オペレータＯが所有するＩＤカードを認識してオペレータＯを認識するよう構成されていてもよい。または、オペレータ認識部１４は、カメラと解析装置とを有し、オペレータＯを撮影し生成された画像を解析することによりオペレータＯを認識してもよい。

距離入力部１５は、オペレータＯによる誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２の入力を受け付ける。入力された誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２は、配置決定部３２に出力される。

配置決定部３２は、距離入力部１５から入力された誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２に基づいて、各無人飛行体２間の配置位置を更新し無人飛行体２間の水平距離Ｑ１を変更することにより、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を変更する。これにより、誘導システムＳは、オペレータＯごとに異なる誘導画像Ｄの見やすさに対応して、誘導画像Ｄを路面に表示させることができる。

また、記憶部３０は、オペレータ認識部１４によって認識されたオペレータＯと、当該オペレータＯによって入力された誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２とを対応付けて記憶してもよい。そして、配置決定部３２は、オペレータ認識部１４によってオペレータＯが認識されると、当該オペレータＯに対応する誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２に基づいて、各無人飛行体２間の配置位置を更新し無人飛行体２間の水平距離Ｑ１を変更することにより、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を変更してもよい。

これにより、誘導システムＳは、オペレータＯによって一度誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を入力されれば、次に当該オペレータＯが乗車するときからは、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を入力しなくても当該オペレータＯの所望の距離Ｑ２で誘導画像Ｄを投影させることができる。

（第３実施形態）
続いて、図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る誘導システムＳについて、説明する。第３実施形態に係る誘導システムＳでは、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２は、過去にオペレータＯによって指定された距離と、荷Ｗの重さ、荷Ｗの種類または荷Ｗの大きさとに基づいて、各オペレータに対応する誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２で誘導画像Ｄを路面に投影するよう構成されている。なお、上記実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略することがある。

図６は、第３実施形態に係る誘導システムＳの機能ブロック図である。有人搬送車１は、さらに、荷認識部１６を備えている。

荷認識部１６は、公知の技術によって、有人搬送車１に積載される荷Ｗの重さ、荷Ｗの種類および荷Ｗの大きさのいずれかまたは全てを認識するよう構成されている。荷認識部１６によって認識された荷Ｗの情報は、管理装置３に出力される。

管理装置３は、さらに、ニューラルネットワーク３５を備えている。

ニューラルネットワーク３５は、オペレータＯの識別子と荷Ｗの情報とを入力データとし、当該オペレータＯによって入力された誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を出力データとする教師データによってそれらの相関を学習させられている。荷Ｗの情報は、荷Ｗの重さ、荷Ｗの種類および荷Ｗの大きさのいずれかまたは全てでもよい。なお、オペレータＯの識別子は、オペレータ認識部１４から出力され、オペレータＯによって入力された距離Ｑ２は、距離入力部１５から出力され、それぞれニューラルネットワーク３５に入力される。

そして、ニューラルネットワーク３５は、オペレータＯの識別子と荷Ｗの情報とを入力されると、学習した相関に基づいて、各オペレータＯに対応する誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を出力する。

配置決定部３２は、無人飛行体２間の水平距離Ｑ１を変更することにより、ニューラルネットワーク３５によって出力された誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２で誘導画像Ｄを投影させる。

通常、有人搬送車１の走行速度は、荷Ｗの重さ、荷Ｗの種類および荷Ｗの大きさのいずれかまたは全てに関連して、オペレータＯによって設定される。そして、その設定は、オペレータＯごとの熟練度などによって異なる。また、本発明に係る誘導システムＳの誘導画像Ｄの認識の速度もオペレータＯごとに異なるので、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２の設定もオペレータＯごとに異なる。そこで、本実施形態に係る管理装置３は、上記構成を備えることによって、荷Ｗの重さ、荷Ｗの種類および荷Ｗの大きさのいずれかまたは全てとオペレータＯとの相関に基づいて、各オペレータＯに最適な誘導画像Ｄの距離Ｑ２で誘導画像Ｄを投影させる。これにより、オペレータＯは、実施形態１のような、走行速度に基づいてリアルタイムに距離Ｑ２を変動して誘導画像Ｄが投影されることを好まない場合、荷Ｗの情報に基づく最適な距離Ｑ２を保ちながら誘導画像Ｄを投影させることができる。

以上、本発明の一実施形態に係る誘導システムＳについて説明してきたが、本発明に係る誘導システムＳは、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態は、以下のように変形してもよく、また、以下変形例と組み合わせて実施してもよい。

＜変形例＞

（１）有人搬送車１は、オペレータＯを撮影するカメラをさらに有し、管理装置３は、解析部をさらに有してもよい。そして、オペレータＯは、カメラの前で所定のジェスチャーによって誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とするのかまたは固定するのかを意思表示し、解析部は、カメラによって生成された画像からオペレータＯの動作を解析し、解析した結果に基づいて、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を自動調整とするのかまたは固定するのかを切り替えてもよい。

（２）誘導システムＳは、例えば、走行方向における長さの異なる複数の誘導画像Ｄを有し、当該複数の誘導画像Ｄから有人搬送車１の走行速度に対応する誘導画像Ｄを投影してもよく、誘導画像Ｄの長さの調整方法を特に限定されない。複数の長さの異なる誘導画像Ｄの選択により誘導画像Ｄの長さを調整する場合、投影部２４は、投影角度を固定されていてもよい。また、誘導システムＳは、例えば、投影制御部３３によって投影部２４の投影角度を調整することにより、誘導画像Ｄ間の距離Ｑ２を有人搬送車１の走行速度に応じて調整してもよい。

（３）誘導システムＳは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１、第２および第３画像Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の代わりに単純な丸い光の像Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６や矢印の光の像Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９を誘導画像Ｄとして、無人飛行体２に投影させてもよい。この場合、誘導システムＳは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、ルート上における屈曲位置、荷役位置および他の位置に応じて、当該光の像の大きさ、色および形状をそれぞれ異ならせてもよい。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、光の像Ｄ４、Ｄ７は走行方向を示し、光の像Ｄ５、Ｄ８は屈曲位置と走行方向を示し、光の像Ｄ６、Ｄ９は荷役位置と載置位置とをそれぞれ示している。誘導システムＳは、これら光の像などを投影する際にも、走行速度に応じて、無人飛行体２間の距離Ｑ１を調整したり、投影角度を調整したり、投影する誘導画像Ｄの長さを調整したりすることにより、有人搬送車１の走行速度に応じた誘導画像Ｄを路面に表示させることができる。

（４）誘導システムＳは、例えば、図８Ａに示すように、無人飛行体２を載置位置の高さに配置してもよい。この場合、配置決定部３２は、無人飛行体２が載置位置の高さに配置されるよう配置位置を決定する。または、誘導システムＳは、例えば、図８Ｂに示すように、無人飛行体２をオペレータＯの顔の高さと載置位置の高さとを結ぶ直線Ｌに沿って配置してもよい。この場合、配置決定部３２は、無人飛行体２を直線Ｌに沿う高さに配置されるよう配置位置を決定する。これらのように無人飛行体２を配置することにより、誘導システムＳは、載置位置の高さもオペレータＯに直感的に認識させることができる。

なお、誘導システムＳは、このように無人飛行体２の位置を配置した場合、載置位置が低い位置のとき、無人飛行体２によって誘導画像Ｄが遮られ、誘導画像ＤをオペレータＯに認識させることができない。そこで、誘導システムＳは、無人飛行体２の投影部２４を下方および上方に誘導画像Ｄを投影可能に構成され、載置位置の高さが所定高さ以下のとき、投影制御部３３によって投影部２４を制御して、図９Ａに示すように、天井に向かって誘導画像Ｄを投影させるよう構成されてもよい。所定高さは、例えば、０．５ｍ～１ｍとしてもよい。この場合、オペレータＯは、天井に投影された誘導画像Ｄによってルートの方向、屈曲位置、荷役位置を認識するとともに、無人飛行体２の高さＨによって載置位置の高さを認識することができる。

さらに、誘導システムＳは、オペレータＯの視線が上方に向かい前方を認識できなくなることを防止するために、天井に向かって投影させるとき、図９Ｂに示すように、画像なしスペースＱ３の距離をさらに長く設定してもよい。この場合、例えば、オペレータＯの視線の角度を認識する視線認識部をさらに備え、投影制御部３３は、オペレータＯの視線の角度に基づいて画像なしスペースＱ３の距離を調整するよう構成してもよい。視線認識部は、カメラを有し、当該カメラは、例えば、無人飛行体２、有人搬送車１または棚Ｒ等に配置されてもよい。また、投影制御部３３は、投影対象に応じて、光もしくは画像またはその両方の大きさ、または光もしくは画像またはその両方の形状を決定する。すなわち、投影制御部３３は、天井に投影させる誘導画像Ｄの大きさ、形状を路面に投影させるときと異ならせてもよい。

（５）誘導システムＳは、有人搬送車１の位置を施設内に設けられたカメラや無人飛行体２に設けたカメラによって認識してもよい。この場合、有人搬送車１は、位置認識部を備えなくてもよい。

（６）誘導システムＳは、誘導画像Ｄを、例えば、第１画像Ｄ１のみで構成し、屈曲位置および荷役位置に投影された第１画像Ｄ１を点滅させることによりオペレータＯに屈曲位置および荷役位置を認識させてもよい。さらに誘導システムＳは、スピーカ２５が発する音声Ｖをブザー、チャイム等によって構成し、その音声Ｖによって屈曲位置および荷役位置をオペレータＯに報知してもよい。

１ 有人搬送車
１０ 車体
１１ フォーク
１２ 位置検出部
１３ スイッチ
１４ オペレータ認識部
１５ 距離入力部
１６ 荷認識部
２ 無人飛行体
２０ 本体
２１ プロペラ
２２ 飛行制御部
２３ 記憶部
２４ 投影部
２５ スピーカ
３ 管理装置
３０ 記憶部
３１ ルート決定部
３２ 配置決定部
３３ 投影制御部
３４ 音声制御部
３５ ニューラルネットワーク
Ｄ１ 第１画像
Ｄ２ 第２画像
Ｄ３ 第３画像
Ｈ ホバリング高さ
Ｌ 直線
Ｏ オペレータ
Ｑ１ 無人飛行体間の水平距離
Ｑ２ 誘導画像間の距離
Ｑ３ 画像なしスペース
Ｒ 棚
Ｐ パレット
Ｓ 誘導システム
Ｖ 音声
Ｗ 荷

Claims (13)

1. ホバリング可能な複数の無人飛行体と、
   有人搬送車と、
   管理装置と、を備える誘導システムであって、
   前記無人飛行体は、誘導画像を投影する投影部を有し、
   前記管理装置は、
   施設マップおよび荷役位置を記憶する記憶部と、
   前記有人搬送車の位置と、前記荷役位置と、前記施設マップとに基づいて、前記有人搬送車を前記荷役位置に誘導するためのルートを決定するルート決定部と、
   前記決定されたルート上における各前記無人飛行体の配置位置を決定する配置決定部と、を有し、
   前記複数の無人飛行体は、前記配置位置でホバリングしながら光もしくは画像またはその両方を投影して前記有人搬送車を誘導し、
   前記管理装置は、前記有人搬送車のオペレータによって、前記誘導画像間の距離を固定するかまたは変更可能とするかを切り替えることができるよう構成されている
   ことを特徴とする誘導システム。
2. 前記有人搬送車は、前記オペレータによって、前記誘導画像間の距離を入力することができる距離入力部を有し、
   前記配置決定部は、距離入力部によって入力された前記誘導画像間の距離に基づいて、各前記無人飛行体の前記配置位置を更新し前記無人飛行体間の水平距離を変更することにより、前記誘導画像間の距離を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。
3. 前記記憶部は、さらに、前記オペレータと、当該オペレータによって入力された前記誘導画像間の距離とを対応付けて記憶し、
   前記配置決定部は、前記記憶部に記憶された前記オペレータごとの前記誘導画像間の距離に基づいて、前記誘導画像間の距離を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の誘導システム。
4. 前記管理装置は、ニューラルネットワークをさらに有し、
   前記ニューラルネットワークは、前記オペレータの識別子と荷の重さとを入力データとし、当該オペレータによって入力された前記誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、前記オペレータの識別子と前記荷の重さとを入力されると、各前記オペレータに対応する前記誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
   前記配置決定部は、前記無人飛行体間の水平距離を変更することにより、前記ニューラルネットワークによって出力された前記誘導画像間の距離で前記誘導画像を投影させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の誘導システム。
5. 前記管理装置は、ニューラルネットワークをさらに有し、
   前記ニューラルネットワークは、前記オペレータの識別子と荷の種類とを入力データとし、当該オペレータによって入力された前記誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、前記オペレータの識別子と前記荷の種類とを入力されると、各前記オペレータに対応する前記誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
   前記配置決定部は、前記無人飛行体間の水平距離を変更することにより、前記ニューラルネットワークによって出力された前記誘導画像間の距離で前記誘導画像を投影させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の誘導システム。
6. 前記管理装置は、ニューラルネットワークをさらに有し、
   前記ニューラルネットワークは、前記オペレータの識別子と荷の大きさとを入力データとし、当該オペレータによって入力された前記誘導画像間の距離を出力データとする教師データによって予めそれらの相関を学習させられており、前記オペレータの識別子と前記荷の大きさとを入力されると、各前記オペレータに対応する前記誘導画像間の距離を出力するよう構成されており、
   前記配置決定部は、前記無人飛行体間の水平距離を変更することにより、前記ニューラルネットワークによって出力された前記誘導画像間の距離で前記誘導画像を投影させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の誘導システム。
7. 前記有人搬送車は、前記誘導画像間の距離を自動調整とするかまたは固定するかを切り替えるスイッチを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。
8. 前記有人搬送車は、オペレータを撮影するカメラを有し、
   前記管理装置は、解析部をさらに有し、
   解析部は、カメラによって生成された画像からオペレータの動作を解析し、解析した結果に基づいて、前記誘導画像間の距離を自動調整とするかまたは固定するかを切り替える
   ことを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。
9. 配置決定部は、前記誘導画像間の距離を自動調整とされたとき、各前記無人飛行体の前記配置位置を更新し前記無人飛行体間の水平距離を変更することにより、前記誘導画像間の距離を変更する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の誘導システム。
10. 配置決定部は、有人搬送車の走行速度に基づいて、各前記無人飛行体の前記配置位置を更新する
    ことを特徴とする請求項９に記載の誘導システム。
11. 前記管理装置は、投影制御部をさらに有し、
    前記誘導画像は、走行方向における長さを調整可能に構成されており、
    前記投影制御部は、前記有人搬送車の走行速度に応じて、前記投影部を制御して走行方向における前記誘導画像の長さを調整する
    ことを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。
12. 前記投影部は、投影角度を調整可能に構成されており、
    前記投影制御部は、前記投影部を制御して投影角度を調整することにより走行方向における前記誘導画像の長さを調整する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の誘導システム。
13. 前記配置決定部は、前記複数の無人飛行体の高さが一定になるよう前記配置位置を決定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。

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