WO2023139666A1 - 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム - Google Patents

作業車両、制御装置、制御方法及びシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2023139666A1
WO2023139666A1 PCT/JP2022/001676 JP2022001676W WO2023139666A1 WO 2023139666 A1 WO2023139666 A1 WO 2023139666A1 JP 2022001676 W JP2022001676 W JP 2022001676W WO 2023139666 A1 WO2023139666 A1 WO 2023139666A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work vehicle
manned forklift
manned
forklift
work
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/001676
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
崇 橋爪
隆一 木全
亮太 久田
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to PCT/JP2022/001676 priority Critical patent/WO2023139666A1/ja
Publication of WO2023139666A1 publication Critical patent/WO2023139666A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Definitions

  • the present invention relates to work vehicles, control devices, control methods and systems.
  • forklifts are generally rear-wheel steering that gives a steering angle to the rear wheels, and the front wheels cannot be steered, so they cannot easily move in the lateral direction. Therefore, when aligning a manned forklift with respect to an autonomous work vehicle, if lateral movement of the forklift, particularly fine lateral adjustment, is required, it is difficult for even a skilled worker to achieve highly accurate alignment. In addition, in order to move the forklift in the lateral direction, it is necessary to move the forklift forward and backward to repeat turning, so it takes time to align the positions.
  • An exemplary object of the present invention is to provide a new technique for easily aligning a work vehicle that can move autonomously within a work area and a manned forklift.
  • a work vehicle as one aspect of the present invention is a work vehicle that can autonomously move within a work area, and comprises a detection unit that detects the position of a manned forklift that is stopped within the work area, and a control unit that aligns the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward so that cargo can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle based on the position of the manned forklift detected by the detection unit.
  • the alignment is performed in a positional relationship in which the working vehicle and the manned forklift are perpendicular to each other in a moving direction of the working vehicle and a moving direction of the manned forklift.
  • a control device as another aspect of the present invention is a control device for a work vehicle that can move autonomously within a work area, comprising: a detection unit that detects the position of a manned forklift stopped in the work area; and based on the position of the manned forklift detected by the detection unit, the work vehicle is moved forward, backward, or forward and backward to load and unload cargo between the manned forklift and the work vehicle, thereby aligning the work vehicle with the manned forklift. and a control unit, wherein the alignment is performed in a positional relationship in which the working vehicle and the manned forklift are perpendicular to each other in a moving direction of the working vehicle and a moving direction of the manned forklift.
  • a control method as yet another aspect of the present invention is a control method for a work vehicle that can move autonomously within a work area, comprising a step of detecting the position of a manned forklift stopped within the work area, and a step of aligning the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward based on the position of the manned forklift detected in the process, so that cargo can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle.
  • the alignment is performed in a positional relationship in which the working vehicle and the manned forklift are perpendicular to each other in a moving direction of the working vehicle and a moving direction of the manned forklift.
  • a system as yet another aspect of the present invention is a system comprising a work vehicle capable of autonomously moving within a work area, and a server that manages the movement of the work vehicle, wherein the work vehicle has a detection unit that detects the position of the manned forklift stopped within the work area, and the server moves the work vehicle forward, backward, and forward based on the position of the manned forklift that is detected by the detection unit so that cargo can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle.
  • a control unit is provided for aligning the work vehicle with the manned forklift by moving it forward and backward, and the alignment is performed in a positional relationship in which the work vehicle and the manned forklift are perpendicular to each other in the movement direction of the work vehicle and the manned forklift.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a work vehicle as one aspect of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining alignment between a work vehicle and a manned forklift
  • FIG. 4 is a diagram for explaining alignment between a work vehicle and a manned forklift
  • FIG. 4 is a diagram for explaining alignment between a work vehicle and a manned forklift
  • FIG. 4 is a diagram for explaining alignment between a work vehicle and a manned forklift
  • 4 is a flow chart for explaining alignment between a work vehicle and a manned forklift
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a work vehicle 1 as one aspect of the present invention, where PV1 is a plan view of the work vehicle 1 and SV1 is a side view of the work vehicle 1.
  • FIG. Fr, Rr, L, and R shown in FIG. 1 represent front, rear, left, and right, respectively, when the work vehicle 1 moves forward.
  • Up and Dn shown in FIG. 1 represent the upper side and the lower side of the work vehicle 1, respectively.
  • the work vehicle 1 is, for example, a vehicle (autonomous work vehicle) that can autonomously move (run) within a work area embodied as a work site such as a construction site, a construction site, or a warehouse, without requiring operation (driving) by a worker. Therefore, the work vehicle 1 is a vehicle that does not have a driver's seat or an operating mechanism for a passenger, and is unmanned during travel.
  • the work vehicle 1 is a four-wheeled vehicle having two front wheels 10f and two rear wheels 10r in this embodiment.
  • the work vehicle 1 has a loading platform 100 for loading loads including materials, water, other goods, and the like. In this embodiment, a load is placed on a pallet, and the work vehicle 1 loads the pallet on which the load is placed on the platform 100 and transports (carries) the load (via the pallet).
  • the work vehicle 1 is an electric vehicle that uses a battery 11 as a main power source.
  • the battery 11 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery.
  • the work vehicle 1 is self-propelled by electric power supplied from the battery 11 .
  • the work vehicle 1 has an electric travel mechanism 12 for realizing autonomous movement.
  • the electric travel mechanism 12 includes a travel mechanism 13 , a steering mechanism 15 and a braking mechanism 16 .
  • the travel mechanism 13 is a mechanism for advancing or reversing the work vehicle 1 using the travel motor 14 as a drive source, and in this embodiment, drives the rear wheels 10r as drive wheels.
  • the front wheels 10f and the rear wheels 10r are each provided with a braking mechanism 16 such as a disc brake.
  • the steering mechanism 15 is a mechanism that uses the steering motor 17 as a drive source to give a steering angle to the front wheels 10f.
  • the steering mechanism 15 may be configured as a two-wheel steering mechanism that steers only the front wheels 10f, or may be configured as a four-wheel steering mechanism that steers the front wheels 10f and the rear wheels 10r.
  • the work vehicle 1 has a detection unit 180 that detects surrounding conditions.
  • the detection unit 180 is composed of a group of external sensors that monitor the surroundings of the work vehicle 1 .
  • the external sensor includes, for example, a millimeter wave radar, and uses radio waves to detect obstacles around the work vehicle 1 and vehicles existing in the work area, in this embodiment, a manned forklift.
  • the external sensor includes, for example, Light Detection and Ranging (LiDAR), and uses light to detect obstacles around the work vehicle 1 and vehicles existing in the work area, in this embodiment, a manned forklift.
  • the control unit (ECU) 19 can acquire information about obstacles around the work vehicle 1 and information about manned forklifts existing in the work area.
  • the detection unit 180 including the external sensor can also be provided at the front portion, the rear portion, and the left and right side portions of the work vehicle 1, respectively. Thereby, the detection unit 180 can monitor the four sides of the work vehicle 1 .
  • the manned forklift is a rear-wheel-steering vehicle in which the rear wheels are steered by a worker, and the front wheels cannot be steered.
  • a manned forklift is embodied as a forklift that loads and unloads cargo to and from the work vehicle 1 .
  • a manned forklift unloads a load loaded on the bed 100 of the work vehicle 1, in this embodiment, a pallet loaded with the load, or loads the pallet loaded with the load on the load bed 100 of the work vehicle 1.
  • the work vehicle 1 further has a positioning sensor 110 and a communication device 120 .
  • the positioning sensor 110 receives positioning signals from artificial satellites that constitute a GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • An example of GNSS is GPS (Global Positioning System).
  • the positioning sensor 110 receives a positioning signal (GNSS signal, eg, GPS signal) to detect the current position of the work vehicle 1 .
  • the communication device 120 includes a function of communicating with a server that manages the work vehicle 1 and a function of performing vehicle-to-vehicle communication with a manned forklift existing in the work area.
  • the work vehicle 1 has an image acquisition unit 18 that acquires an image by imaging the surroundings of the work vehicle 1 .
  • the image acquisition unit 18 is composed of a camera. As shown in FIG. 1 , the image acquisition unit 18 is provided, for example, in front and sides of the work vehicle 1, and acquires front and side images when the work vehicle 1 moves.
  • the image acquired by the image acquisition unit 18 is image-processed (analyzed) by the control unit 19 and used to acquire information about the manned forklift existing in the work area.
  • the information about the manned forklift specifically includes the distance from the manned forklift (the current position of the manned forklift), the movement speed of the manned forklift, and the like.
  • the image acquisition section 18 cooperates with the control unit 19 to function as a detection section that detects the position of the manned forklift stopped within the work area.
  • the image acquisition unit 18 may be provided behind the work vehicle 1 in addition to the front and sides of the work vehicle 1 , and it is also possible to acquire an image behind the work vehicle 1 .
  • the work vehicle 1 further has a control unit 19 .
  • the control unit 19 includes a processor typified by a CPU, storage devices such as semiconductor memories and hard disks, and interfaces with external devices.
  • the storage device stores programs executed by the processor, data (map information) used by the processor for processing, and the like.
  • a plurality of sets of processors, storage devices, and interfaces may be provided for each function of work vehicle 1 and configured to communicate with each other.
  • the control unit 19 controls movement (autonomous movement) of the work vehicle 1 via the electric traveling mechanism 12 based on the detection result of the detection unit 180, the detection result of the positioning sensor 110, the image acquired by the image acquisition unit 18, and the like. Further, in this embodiment, the control unit 19 aligns the work vehicle 1 with respect to the manned forklift.
  • positioning the work vehicle 1 with respect to the manned forklift means adjusting the position of the work vehicle 1 with respect to the manned forklift by moving the work vehicle 1 forward, backward, or forward and backward without moving the manned forklift so that cargo can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle 1.
  • the forklift can steer the rear wheels, but cannot steer the front wheels, so it cannot easily move in the lateral direction.
  • it is basically necessary to move them in the lateral direction.
  • the positioning of the work vehicle 1 with respect to the manned forklift will be specifically described below. Such alignment is performed by the control unit 19 comprehensively controlling each part of the work vehicle 1 as described above.
  • a work vehicle 1 and a manned forklift FL are present in a work area WA such as a construction site, a construction site, a warehouse, etc.
  • a work area WA such as a construction site, a construction site, a warehouse, etc.
  • the positions of the work vehicle 1 and the manned forklift FL are aligned under the control of the control unit 19.
  • the load CG placed on the pallet PL is loaded and unloaded, and the pallet PL (load CG) loaded on the loading platform 100 of the work vehicle 1 is unloaded from the work vehicle 1 via the fork FK of the manned forklift FL, which can be moved vertically and slidably forward and backward.
  • the pallet PL is provided with insertion/removal holes HL (through holes) through which the forks FK can be inserted/removed.
  • the manned forklift FL can easily load and unload the pallet PL (the cargo CG placed on the pallet PL) by vertically moving the fork FK inserted into the insertion/removal hole HL and by sliding the fork FK forward and backward.
  • the work vehicle 1 In positioning the work vehicle 1 with respect to the manned forklift FL, first, the work vehicle 1 is moved within the work area, for example, near the manned forklift FL stopped at the loading/unloading position of the cargo CG. At this time, the work vehicle 1 is moved so that the manned forklift FL is positioned on the side of the work vehicle 1, specifically, as shown in FIG.
  • the manned forklift FL located on the side of the work vehicle 1 is imaged by the image acquisition units 18 provided on the front and sides, particularly the sides, of the work vehicle 1 to acquire an image, and the position of the manned forklift FL stopped within the work area is detected (specified) by performing image processing on the image.
  • the image acquisition unit 18 acquires an image including the marker MK provided on the manned forklift FL, and recognizes (the position of) the marker MK included in the image.
  • the positional relationship between the position of the marker MK provided on the manned forklift FK and the reference position of the manned forklift FK is known (obtained in advance) and stored in the storage device of the control unit 19 .
  • the reference position of the manned forklift FK can be detected by recognizing the marker MK included in the image acquired by the image acquisition unit 18 and specifying its position.
  • the reference position of the manned forklift FK can be set at any position of the manned forklift FK, and includes, for example, the center position of the manned forklift FK, the position of the center of gravity, the position of the fork FK, and the like.
  • a detection unit 180 that detects the surrounding conditions of the work vehicle 1 may be used.
  • the position of the manned forklift FK can be detected with higher accuracy by using the information about the manned forklift obtained by the detection unit 180 together with the image obtained by the image obtaining unit 18 .
  • the work vehicle 1 is aligned with the manned forklift FL based on the position of the manned forklift FL stopped in the work area detected based on the image acquired by the image acquisition unit 18. Specifically, at the loading/unloading position of the cargo CG, the working vehicle 1 is moved in the movement direction MD1, that is, advanced, retreated, or advanced and retreated so that the cargo CG can be unloaded between the working vehicle 1 and the manned forklift FL, and the position of the working vehicle 1 with respect to the manned forklift FL is adjusted.
  • the work vehicle 1 is moved so that the position of the insertion/removal hole HL provided in the pallet PL loaded on the loading platform 100 of the work vehicle 1 and the position (tip) of the fork FK of the manned forklift FL match. While the work vehicle 1 is moved with respect to the manned forklift FL stopped in the work area (positioning of the work vehicle 1 and the manned forklift FL), the work vehicle 1 and the manned forklift FL maintain a positional relationship in which their movement directions MD1 and MD2 are perpendicular to each other.
  • FIG. 5 shows that the position of the insertion/removal hole HL and the position of the fork FK are matched in the front-rear direction (Fr and Rr) of the work vehicle 1, it is also necessary to match the position (height position) of the insertion/removal hole HL and the position (height position) of the fork FK in the vertical direction (Up and Dn) of the work vehicle 1.
  • the work vehicle 1 is moved with respect to the manned forklift FL stopped in the work area, that is, by aligning the work vehicle 1 and the manned forklift FL on the side of the work vehicle 1 that can move autonomously, not on the side of the manned forklift FL, which is difficult to move in the lateral direction, especially finely adjust in the lateral direction, so that high-precision alignment can be easily realized.
  • the manned forklift FL is kept stopped in the work area while the work vehicle 1 and the manned forklift FL are aligned, so that the work vehicle 1 and the manned forklift FL can be aligned in a short time. This is because the work vehicle 1 and the manned forklift FL can be aligned simply by moving the work vehicle 1 forward, backward, or forward and backward, and there is no need to move the manned forklift FL back and forth to repeat turning.
  • the control unit 19 determines whether or not the manned forklift FL has requested alignment between the work vehicle 1 and the manned forklift FL. Whether or not alignment is requested from the manned forklift FL can be determined according to, for example, whether an instruction requesting alignment has been obtained (input) from the manned forklift FL via the communication device 120. Further, an instruction requesting alignment from the manned forklift FL is sent to the work vehicle 1 (communication device 120) when, for example, a worker who operates the manned forklift FL operates (presses) an alignment start switch provided on a control panel or the like for operating the manned forklift FL.
  • the communication device 120 functions as a communication unit that communicates with the manned forklift FL.
  • the determination of whether or not the manned forklift FL has requested alignment (S602) is repeated.
  • the process proceeds to S604.
  • the control unit 19 starts alignment between the work vehicle 1 and the manned forklift FL in response to the alignment request from the manned forklift FL acquired via the communication device 120 . Accordingly, alignment between the work vehicle 1 and the manned forklift FL can be started at a timing convenient for the worker who operates the manned forklift FL, that is, at an arbitrary timing on the worker's side.
  • the control unit 19 acquires an image of the manned forklift FL via the image acquisition unit 18, and identifies the position of the manned forklift FL.
  • an image including the marker MK provided on the manned forklift FL is acquired.
  • the control unit 19 performs image processing on the image acquired by the image acquisition unit 18, recognizes the marker MK included in the image, and specifies (detects) the position of the marker MK as the position of the manned forklift FL.
  • the control unit 19 determines whether or not the position of the marker MK specified in S604 is located behind the reference position of the work vehicle 1 in the front-rear direction.
  • the reference position of the work vehicle 1 can be set at any position on the manned forklift FL.
  • the reference position of the work vehicle 1 is basically set to the position of the work vehicle 1 facing (directly facing) the marker MK provided on the manned forklift FL when the position of the work vehicle 1 and the manned forklift FL is completed, that is, when the position of the insertion/removal hole HL provided in the pallet PL loaded on the bed 100 of the work vehicle 1 matches the position of the fork FK of the manned forklift FL.
  • control unit 19 advances the work vehicle 1 via the electric travel mechanism 12 so that the position of the marker MK specified in S604 and the reference position of the work vehicle 1 match.
  • the control unit 19 determines whether or not the position of the marker MK specified at S604 is located in front of the reference position of the work vehicle 1 in the front-rear direction. When the position of the marker MK is located in front of the reference position of the work vehicle 1, the process proceeds to S612. On the other hand, if the position of the marker MK is not positioned in front of the reference position of the work vehicle 1, the process proceeds to S614.
  • control unit 19 causes the work vehicle 1 to move backward via the electric travel mechanism 12 so that the position of the marker MK identified in S604 and the reference position of the work vehicle 1 match.
  • control unit 19 determines whether or not the position of the marker MK identified at S604 matches the reference position of the work vehicle 1 in the longitudinal direction. If the position of the marker MK does not match the reference position of the work vehicle 1, the process proceeds to S604, and S604 to S614 are repeated until the position of the marker MK matches the reference position of the work vehicle 1. On the other hand, when the position of the marker MK matches the reference position of the work vehicle 1, the process proceeds to S616.
  • the control unit 19 notifies the manned forklift FL via the communication device 120 of completion of alignment between the work vehicle 1 and the manned forklift FL.
  • the worker who operates the manned forklift FL does not need to determine whether the alignment between the working vehicle 1 and the manned forklift FL is completed, and at an appropriate timing when the alignment is completed (that is, without wasting time), the work on the manned forklift FL required for loading and unloading the cargo CG (the pallet PL on which the load is placed) can be started.
  • alignment between the work vehicle 1 and the manned forklift FL can be performed with high accuracy and in a short time. Further, on the side of the operator who operates the manned forklift FL, if the manned forklift FL is maintained in a stopped state, alignment between the working vehicle 1 and the manned forklift FL is completed, so complicated operation (such as turning back) becomes unnecessary. Further, the fork FK can be inserted into the insertion/removal hole HL of the pallet PL simply by advancing the manned forklift FL. Therefore, the cargo CG can be loaded and unloaded via the pallet PL only by simple maneuvers such as forward movement of the manned forklift FL and lifting and sliding of the fork FK.
  • the control unit 19 may determine whether the positional relationship between the work vehicle 1 and the manned forklift FL is such that the moving direction MD1 and the moving direction MD2 are orthogonal. When the positional relationship between the work vehicle 1 and the manned forklift FL is not such that the moving direction MD1 and the moving direction MD2 are orthogonal, the control unit 19 notifies the manned forklift FL to that effect.
  • the operator who operates the manned forklift FL can grasp the reason why the positional alignment between the working vehicle 1 and the manned forklift FL is not started even though the operator side requests the alignment of the work vehicle 1 and the manned forklift FL.
  • the position of the work vehicle 1 is finely adjusted so that the positional relationship between the work vehicle 1 and the manned forklift FL is such that the moving direction MD1 and the moving direction MD2 are orthogonal to each other. This is because it is difficult to move the manned forklift FL in the lateral direction, particularly to make fine adjustments in the lateral direction.
  • the case of unloading the pallet PL (load CG) loaded on the loading platform 100 of the working vehicle 1 has been described as an example, but when the pallet PL (loading CG) is loaded onto the loading platform 100 of the working vehicle 1, it is possible to apply the alignment between the working vehicle 1 and the manned forklift FL described above.
  • the work vehicle 1 and the manned forklift FL are aligned by the control unit 19 (control device) of the work vehicle 1, but this is not a limitation.
  • a server that manages the work vehicle 1 via a network may be provided, and the work vehicle 1 and the manned forklift FL may be aligned with this server.
  • the above-described server that aligns the work vehicle 1 and the manned forklift FL, and a system that includes the server and the work vehicle 1 also constitute one aspect of the present invention.
  • the work vehicle of the above-described embodiment includes: A work vehicle (e.g., 1) capable of autonomous movement within a work area (e.g., WA), A detection unit (e.g., 18) that detects the position of a manned forklift (e.g., FL) stopped in the work area; a control unit (e.g., 19) that aligns the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward so that a load (e.g., CG) can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle based on the position of the manned forklift detected by the detection unit; has The alignment is characterized in that the work vehicle and the manned forklift are positioned in a positional relationship in which the movement direction (for example, MD1) of the work vehicle and the movement direction (for example, MD2) of the manned forklift are perpendicular to each other.
  • a work vehicle e.g., 1
  • a detection unit e.
  • the control unit (for example, 19) is characterized by starting the alignment in response to the alignment request from the manned forklift acquired via the communication unit.
  • alignment between the work vehicle and the manned forklift can be started at a timing convenient for the worker who operates the manned forklift, that is, at any timing on the worker's side.
  • the control unit eg, 19 is characterized by notifying the manned forklift (eg, FL) of completion of the alignment via the communication unit (eg, 120).
  • the operator who operates the manned forklift does not need to determine whether or not the work vehicle and the manned forklift have been aligned, and at the appropriate timing when the alignment is completed (that is, without wasting time), the manned forklift that is required for loading and unloading the cargo can be started.
  • the control unit (for example, 19) determining whether the positional relationship between the work vehicle and the manned forklift (eg, FL) is in the above state before starting the alignment; When the positional relationship between the work vehicle and the manned forklift is not in the above state, the manned forklift is notified via the communication unit (e.g., 120) that the movement direction (e.g., MD1) of the work vehicle and the movement direction (e.g., MD2) of the manned forklift are not orthogonal.
  • the communication unit e.g., 120
  • the manned forklift (for example, FL) is characterized by maintaining a state of being stopped within the work area (for example, WA) while the alignment is being performed.
  • the detection unit for example, 18
  • the position of the manned forklift is detected by performing image processing on the image acquired by the camera and recognizing the marker.
  • the load (eg, CG) is placed on a pallet (eg, PL),
  • the work vehicle (e.g., 1) further has a loading platform (e.g., 100) for loading the pallet on which the load is placed
  • the manned forklift (e.g., FL) includes a fork (e.g., FK) that can be inserted into and removed from a hole (e.g., HL) provided in the pallet and that can be moved up and down in the vertical direction
  • the control unit (for example, 19) is characterized by performing the alignment so that the position of the hole provided in the pallet loaded on the loading platform and the position of the fork match.
  • pallets (loads placed on them) can be easily loaded and unloaded.
  • the control device of the above-described embodiment includes: A control device for a work vehicle (e.g., 1) capable of autonomous movement within a work area (e.g., WA), A detection unit (e.g., 18) that detects the position of a manned forklift (e.g., FL) stopped in the work area; a control unit (e.g., 19) that aligns the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward so that a load (e.g., CG) can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle based on the position of the manned forklift detected by the detection unit; has The alignment is characterized in that the work vehicle and the manned forklift are positioned in a positional relationship in which the movement direction (for example, MD1) of the work vehicle and the movement direction (for example, MD2) of the manned forklift are perpendicular to each other.
  • a control unit forklift e.g.,
  • the control method of the above-described embodiment includes: A control method for a work vehicle (e.g., 1) capable of autonomous movement within a work area (e.g., WA), comprising: Detecting the position of a manned forklift (e.g., FL) stopped within the work area; a step of aligning the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward so that cargo (e.g., CG) can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle based on the position of the manned forklift detected in the step; has The alignment is characterized in that the work vehicle and the manned forklift are positioned in a positional relationship in which the movement direction (for example, MD1) of the work vehicle and the movement direction (for example, MD2) of the manned forklift are perpendicular to each other.
  • a control method for a work vehicle e.g., 1) capable of autonomous movement within a work area (e.g., WA)
  • the system of the above embodiment includes: A system comprising a work vehicle (e.g., 1) capable of autonomous movement within a work area (e.g., WA) and a server that manages movement of the work vehicle,
  • the work vehicle is A detection unit (e.g., 18) that detects the position of a manned forklift (e.g., FL) stopped in the work area
  • the server is a control unit (e.g., 19) for aligning the work vehicle with the manned forklift by moving the work vehicle forward, backward, or forward and backward so that a load (e.g., CG) can be loaded and unloaded between the manned forklift and the work vehicle based on the position of the manned forklift detected by the detection unit;
  • the alignment is characterized in that the work vehicle and the manned forklift are positioned in a positional relationship in which the movement direction (for example, MD1) of the work vehicle and the movement direction (for example, MD2) of the manned forklift are perpendic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両であって、前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部と、前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部と、を有し、前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする作業車両を提供する。

Description

作業車両、制御装置、制御方法及びシステム
　本発明は、作業車両、制御装置、制御方法及びシステムに関する。
　近年、工事現場や建設現場などの作業場（作業エリア）では、作業者による操作（運転）を必要せずに、作業エリア内を自動で自律的に走行して所定の作業（例えば、資材、水、その他の物資などの荷物の輸送（運搬）や荷物の積み下ろしなど）を行う自律型作業車両（ＡＷＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｗｏｒｋ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）の利用が進められている（特許文献１及び２参照）。また、このような作業場では、自律型作業車両だけではなく、作業者による操縦によって、荷物の積み下ろしを行うフォークリフト（有人フォークリフト）も利用されている。
特開２０２１－８８４４０号公報 特開平８－１１０８１５号公報
　自律型作業車両や有人フォークリフトを利用する作業場において、自律型作業車両と有人フォークリフトとの間で荷物の積み下ろし（作業）を行う場合、自律型作業車両に対して、作業者による操縦が可能な有人フォークリフトの側で位置合わせを行うことが容易に考えられる。
　しかしながら、フォークリフトは、一般的に、後輪に舵角を与える後輪転舵であり、前輪の転舵が不可能であるため、横方向への移動を容易に行うことができない。従って、自律型作業車両に対して有人フォークリフトを位置合わせする際に、フォークリフトの横方向への移動、特に、横方向への微調整が必要となる場合、熟練の作業者であっても、高精度な位置合わせを実現することは困難である。また、フォークリフトを横方向に移動させるには、フォークリフトを前後に移動させて切り返しを繰り返す必要があるため、位置合わせに時間を要することになる。
　本発明は、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを容易に行うための新たな技術を提供することを例示的目的とする。
　本発明の一側面としての作業車両は、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両であって、前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部と、前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部と、を有し、前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　本発明の別の側面としての制御装置は、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両の制御装置であって、前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部と、前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部と、を有し、前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　本発明の更に別の側面としての制御方法は、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両の制御方法であって、前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する工程と、前記工程で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う工程と、を有し、前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　本発明の更に別の側面としてのシステムは、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両と、前記作業車両の移動を管理するサーバと、を有するシステムであって、前記作業車両は、前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部を有し、前記サーバは、前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部を有し、前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　本発明によれば、例えば、作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを容易に行うための新たな技術を提供することができる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一側面としての作業車両の構成を示す概略図である。 作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを説明するための図である。 作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを説明するための図である。 作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを説明するための図である。 作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを説明するための図である。 作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを説明するためのフローチャートである。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　図１は、本発明の一側面としての作業車両１の構成を示す概略図であって、ＰＶ１は、作業車両１の平面図であり、ＳＶ１は、作業車両１の側面図である。図１に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ及びＲは、それぞれ、作業車両１の前進移動時における前、後、左及び右を表している。また、図１に示すＵｐ及びＤｎは、それぞれ、作業車両１の上方及び下方を表している。
　作業車両１は、例えば、工事現場、建設現場、倉庫などの作業場として具現化される作業エリア内を、作業者による操縦（運転）を必要とせずに、自律的に移動可能（走行可能）な車両（自律型作業車両）である。従って、作業車両１は、運転席や乗員による運転機構を備えていない車両であって、走行中は無人である。作業車両１は、本実施形態では、前輪１０ｆ及び後輪１０ｒのそれぞれを２つ備えた四輪車両である。作業車両１は、資材、水、その他の物資などを含む荷物を積載するための荷台１００を有する。本実施形態では、荷物は、パレットに載置され、作業車両１は、荷物が載置されたパレットを荷台１００に積載し、かかる荷物を（パレットを介して）輸送（運搬）する。
　作業車両１は、バッテリ１１を主電源とする電動車両である。バッテリ１１は、例えば、リチウムイオンバッテリなどの二次電池である。作業車両１は、バッテリ１１から供給される電力により自走する。
　作業車両１は、自律移動を実現するための電動走行機構１２を有する。電動走行機構１２は、走行機構１３と、操舵機構１５と、制動機構１６と、を含む。
　走行機構１３は、走行モータ１４を駆動源として作業車両１を前進又は後進させるための機構であって、本実施形態では、後輪１０ｒを駆動輪として駆動する。前輪１０ｆ及び後輪１０ｒには、それぞれ、ディスクブレーキなどの制動機構１６が設けられている。
　操舵機構１５は、本実施形態では、操舵モータ１７を駆動源として前輪１０ｆに舵角を与える機構である。但し、操舵機構１５は、前輪１０ｆのみを操舵する二輪操舵機構として構成されてもいてよいし、前輪１０ｆ及び後輪１０ｒを操舵する四輪操舵機構として構成されていてもよい。
　作業車両１は、周囲状況を検知する検知ユニット１８０を有する。検知ユニット１８０は、作業車両１の周辺を監視する外界センサ群で構成される。外界センサは、例えば、ミリ波レーダを含み、電波により作業車両１の周囲の障害物や作業エリア内に存在する車両、本実施形態では、有人フォークリフトを検知する。また、外界センサは、例えば、Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ（ＬｉＤＡＲ：ライダ）を含み、光により作業車両１の周囲の障害物や作業エリア内に存在する車両、本実施形態では、有人フォークリフトを検知する。制御ユニット（ＥＣＵ）１９は、検知ユニット１８０で検出された情報を解析することで、作業車両１の周囲の障害物に関する情報や作業エリア内に存在する有人フォークリフトに関する情報を取得することが可能である。なお、外界センサを含む検知ユニット１８０は、作業車両１の前部、後部、左右の側部のそれぞれにも設けることが可能である。これにより、検知ユニット１８０は、作業車両１の四方を監視することができる。
　ここで、有人フォークリフトは、作業者による操縦によって、後輪に舵角を与える後輪転舵の車両であって、前輪の転舵が不可能な車両である。有人フォークリフトは、作業車両１との間で荷物の積み下ろしを行うフォークリフトとして具現化される。有人フォークリフトは、作業車両１の荷台１００に積載された荷物、本実施形態では、荷物が載置されたパレットを下ろしたり、作業車両１の荷台１００に荷物が載置されたパレットを積んだりする。
　作業車両１は、測位センサ１１０と、通信装置１２０とを更に有する。測位センサ１１０は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する人工衛星から測位信号を受信する。ＧＮＳＳの一例として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）が挙げられる。測位センサ１１０は、測位信号（ＧＮＳＳ信号、例えば、ＧＰＳ信号）を受信して作業車両１の現在位置を検知する。通信装置１２０は、作業車両１を管理するサーバと通信を行う機能や作業エリア内に存在する有人フォークリフトと車車間通信を行う機能を含む。
　作業車両１は、作業車両１の周辺を撮像して画像を取得する画像取得部１８を有する。画像取得部１８は、カメラで構成されている。図１に示すように、画像取得部１８は、例えば、作業車両１の前方及び側方に設けられ、作業車両１の移動に際して、前方及び側方の画像を取得する。画像取得部１８で取得された画像は、制御ユニット１９で画像処理が施され（解析され）、作業エリア内に存在する有人フォークリフトに関する情報を取得するのに利用される。有人フォークリフトに関する情報は、具体的には、有人フォークリフトとの距離（有人フォークリフトの現在位置）や有人フォークリフトの移動速度などを含む。本実施形態では、有人フォークリフトに関する情報として、特に、作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を取得する。従って、画像取得部１８は、制御ユニット１９と協同して、作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部として機能する。なお、画像取得部１８は、作業車両１の前方及び側方に加えて、作業車両１の後方に設けられてもよく、作業車両１の後方の画像を取得することも可能である。
　作業車両１は、制御ユニット１９を更に有する。制御ユニット１９は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリやハードディスクなどの記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェースを含む。記憶デバイスには、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ（地図情報）などが格納される。プロセッサ、記憶デバイス、インタフェースは、作業車両１の機能別に複数組設けられて互いに通信可能に構成されてもよい。
　制御ユニット１９は、検知ユニット１８０の検知結果、測位センサ１１０の検知結果、画像取得部１８で取得された画像などに基づいて、電動走行機構１２を介して、作業車両１の移動（自律移動）を制御する。また、制御ユニット１９は、本実施形態では、有人フォークリフトに対する作業車両１の位置合わせを行う。
　なお、有人フォークリフトに対する作業車両１の位置合わせとは、本実施形態では、有人フォークリフトと作業車両１との間で荷物の積み下ろしが行えるように、有人フォークリフトを移動させずに、作業車両１を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、有人フォークリフトに対する作業車両１の位置を調整することを意味する。フォークリフトは、上述したように、後輪の転舵は可能であるが、前輪の転舵が不可能であるため、横方向への移動を容易に行うことができない。但し、作業車両１と有人フォークリフトとの位置合わせには、基本的に、両者を相対的に横方向に移動させることが必要となる。
　そこで、本実施形態では、有人フォークリフトを移動させずに停止させた状態で、作業車両１のみを移動させることで、高精度な位置合わせを短時間で実現することを可能とする。
　以下、有人フォークリフトに対する作業車両１の位置合わせについて具体的に説明する。かかる位置合わせは、上述したように、制御ユニット１９が作業車両１の各部を統括的に制御することで行われる。
　図２に示すように、工事現場、建設現場、倉庫などの作業エリアＷＡには、作業車両１や有人フォークリフトＦＬが存在し、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの間で荷物ＣＧの積み下ろしを行うために、制御ユニット１９の制御下において、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが行われる。なお、本実施形態では、パレットＰＬに載置された荷物ＣＧの積み下ろしを行うものとし、作業車両１の荷台１００に積載されたパレットＰＬ（荷物ＣＧ）を、有人フォークリフトＦＬが有する上下方向に昇降自在、且つ、前後方向にスライド自在なフォークＦＫを介して、作業車両１から下ろす場合を例に説明する。また、パレットＰＬには、フォークＦＫを挿脱可能とする挿脱孔ＨＬ（貫通孔）が設けられている。有人フォークリフトＦＬは、フォークＦＫを挿脱孔ＨＬに挿入した状態でフォークＦＫを上下方向に昇降させたり、前後方向にスライドさせたりすることで、パレットＰＬ（に載置された荷物ＣＧ）の積み下ろしを容易に行うことができる。
　有人フォークリフトＦＬに対する作業車両１の位置合わせでは、まず、作業エリア内、例えば、荷物ＣＧの積み下ろし位置で停止している有人フォークリフトＦＬの近傍に作業車両１を移動させる。この際、作業車両１の側方に有人フォークリフトＦＬが位置するように、具体的には、図３に示すように、作業車両１の移動方向ＭＤ１と有人フォークリフトＦＬの移動方向ＭＤ２とが交差（直交）している状態となるように、作業車両１を移動させる。
　次いで、作業車両１の前方及び側方、特に、側方に設けられた画像取得部１８によって、作業車両１の側方に位置する有人フォークリフトＦＬを撮像して画像を取得し、かかる画像に画像処理を施すことで、作業エリア内で停止している有人フォークリフトＦＬの位置を検知（特定）する。例えば、図４に示すように、画像取得部１８（カメラ）によって、有人フォークリフトＦＬに設けられたマーカーＭＫを含む画像を取得し、かかる画像に含まれるマーカーＭＫ（の位置）を認識する。有人フォークリフトＦＫに設けられたマーカーＭＫの位置と有人フォークリフトＦＫの基準位置との位置関係は既知であり（予め取得され）、制御ユニット１９の記憶デバイスに格納されている。従って、画像取得部１８で取得された画像に含まれるマーカーＭＫを認識して、その位置を特定することによって、有人フォークリフトＦＫの基準位置を検知することができる。なお、有人フォークリフトＦＫの基準位置は、有人フォークリフトＦＫの任意の位置に設定可能であって、例えば、有人フォークリフトＦＫの中心位置、重心位置、フォークＦＫの位置などを含む。このように、画像取得部１８で取得された画像に含まれるマーカーＭＫを認識することによって、有人フォークリフトＦＫの位置（基準位置）を容易に検知することが可能となる。
　また、有人フォークリフトＦＫの位置を検知する際には、画像取得部１８に加えて、作業車両１の周囲状況を検知する検知ユニット１８０を用いてもよい。画像取得部１８で取得された画像とともに、検知ユニット１８０で取得された有人フォークリフトに関する情報も用いることで、有人フォークリフトＦＫの位置をより高精度に検知することができる。
　次に、画像取得部１８で取得された画像に基づいて検知された、作業エリア内で停止している有人フォークリフトＦＬの位置に基づいて、有人フォークリフトＦＬに対して作業車両１の位置合わせを行う。具体的には、荷物ＣＧの積み下ろし位置において、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの間で荷物ＣＧの積み下ろしが行えるように、作業車両１を、その移動方向ＭＤ１に移動させる、即ち、前進、後退、又は、前進及び後退させて、有人フォークリフトＦＬに対する作業車両１の位置を調整する。
　例えば、図５に示すように、作業エリア内で停止している有人フォークリフトＦＬの位置に基づいて、作業車両１の荷台１００に積載されたパレットＰＬに設けられた挿脱孔ＨＬの位置と有人フォークリフトＦＬのフォークＦＫの位置（先端）とが一致するように、作業車両１を移動させる。作業エリア内で停止している有人フォークリフトＦＬに対して作業車両１を移動させている間（作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせ）は、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとが、それらの移動方向ＭＤ１及びＭＤ２が直交している状態となる位置関係を維持する。なお、図５では、作業車両１の前後方向（Ｆｒ及びＲｒ）について、挿脱孔ＨＬの位置とフォークＦＫの位置とを一致させることを示しているが、作業車両１の上下方向（Ｕｐ及びＤｎ）についても同様に、挿脱孔ＨＬの位置（高さ位置）とフォークＦＫの位置（高さ位置）とを一致させる必要がある。
　このように、作業エリア内で停止している有人フォークリフトＦＬに対して作業車両１のみを移動させて、即ち、横方向への移動、特に、横方向への微調整が困難な有人フォークリフトＦＬの側ではなく、自律的に移動可能な作業車両１の側で、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを行うことで、高精度な位置合わせを容易に実現することができる。また、有人フォークリフトＦＬは、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが行われている間、作業エリア内で停止している状態を維持することで、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを短時間で実現することができる。これは、作業車両１を前進、後退、又は、前進及び後退させるだけで作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを行うことができ、有人フォークリフトＦＬを前後に移動させて切り返しを繰り返す必要がないからである。
　図６を参照して、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせの一例（位置合わせ制御）を説明する。ここでは、作業車両１は、作業エリア内（荷物ＣＧの積み下ろし位置）で停止している有人フォークリフトＦＬの近傍に既に移動し、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置関係が、作業車両１の移動方向ＭＤ１と有人フォークリフトＦＬの移動方向ＭＤ２とが直交している状態になっているものとする。
　Ｓ６０２において、制御ユニット１９は、有人フォークリフトＦＬから、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが要求されたかどうかを判定する。有人フォークリフトＦＬから位置合わせが要求されたかどうかの判定は、例えば、有人フォークリフトＦＬから、通信装置１２０を介して、位置合わせを要求する指示が取得（入力）されているかどうかに応じて判定することが可能である。また、有人フォークリフトＦＬからの位置合わせを要求する指示は、例えば、有人フォークリフトＦＬを操縦する作業者が有人フォークリフトＦＬを操縦するための操縦パネルなどに設けられた位置合わせ開始スイッチを操作する（押す）ことで、作業車両１（通信装置１２０）に送られる。このように、本実施形態では、通信装置１２０は、有人フォークリフトＦＬと通信する通信部として機能する。
　有人フォークリフトＦＬから、通信装置１２０を介して、位置合わせを要求する指示が取得されていない場合には、有人フォークリフトＦＬから位置合わせが要求されたかどうかの判定（Ｓ６０２）を繰り返す。一方、有人フォークリフトＦＬから、通信装置１２０を介して、位置合わせを要求する指示が取得されている場合には、Ｓ６０４に移行する。このように、制御ユニット１９は、通信装置１２０を介して取得される、有人フォークリフトＦＬからの位置合わせの要求に応じて、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを開始する。これにより、有人フォークリフトＦＬを操縦する作業者の都合がよいタイミング、即ち、作業者の側の任意のタイミングで、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを開始することができる。
　Ｓ６０４において、制御ユニット１９は、画像取得部１８を介して、有人フォークリフトＦＬを撮像して画像を取得し、有人フォークリフトＦＬの位置を特定する。本実施形態では、まず、上述したように、有人フォークリフトＦＬに設けられたマーカーＭＫを含む画像を取得する。そして、制御ユニット１９は、画像取得部１８で取得された画像に画像処理を施して、かかる画像に含まれるマーカーＭＫを認識し、有人フォークリフトＦＬの位置として、マーカーＭＫの位置を特定（検知）する。
　Ｓ６０６において、制御ユニット１９は、前後方向において、Ｓ６０４で特定されたマーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも後に位置しているかどうかを判定する。なお、作業車両１の基準位置は、有人フォークリフトＦＬの任意の位置に設定可能である。但し、作業車両１の基準位置は、基本的には、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが完了したとき、即ち、作業車両１の荷台１００に積載されたパレットＰＬに設けられた挿脱孔ＨＬの位置と有人フォークリフトＦＬのフォークＦＫの位置とが一致したときに、有人フォークリフトＦＬに設けられたマーカーＭＫと対向（正対）する作業車両１の位置に設定される。
　マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも後に位置している場合には、Ｓ６０８に移行する。一方、マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも後に位置していない場合には、Ｓ６１０に移行する。
　Ｓ６０８において、制御ユニット１９は、Ｓ６０４で特定されたマーカーＭＫの位置と作業車両１の基準位置とが一致するように、電動走行機構１２を介して、作業車両１を前進させる。
　Ｓ６１０において、制御ユニット１９は、前後方向において、Ｓ６０４で特定されたマーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも前に位置しているかどうかを判定する。マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも前に位置している場合には、Ｓ６１２に移行する。一方、マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置よりも前に位置していない場合には、Ｓ６１４に移行する。
　Ｓ６１２において、制御ユニット１９は、Ｓ６０４で特定されたマーカーＭＫの位置と作業車両１の基準位置とが一致するように、電動走行機構１２を介して、作業車両１を後退させる。
　Ｓ６１４において、制御ユニット１９は、前後方向において、Ｓ６０４で特定されたマーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置と一致しているかどうかを判定する。マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置と一致していない場合には、Ｓ６０４に移行して、マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置と一致するまで、Ｓ６０４乃至Ｓ６１４を繰り返す。一方、マーカーＭＫの位置が作業車両１の基準位置と一致している場合には、Ｓ６１６に移行する。
　Ｓ６１６において、制御ユニット１９は、有人フォークリフトＦＬに対して、通信装置１２０を介して、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせの完了を通知する。このように、有人フォークリフトＦＬに対して位置合わせの完了を通知することで、有人フォークリフトＦＬを操縦する作業者の側で、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが完了したかどうかを判定する必要がなくなるとともに、位置合わせが完了した適切なタイミングで（即ち、時間を浪費することなく）、荷物ＣＧ（が載置されたパレットＰＬ）の積み下ろしに必要となる有人フォークリフトＦＬの側の作業を開始することができる。
　このように、本実施形態によれば、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを高精度に、且つ、短時間で行うことができる。また、有人フォークリフトＦＬを操縦する作業者の側では、有人フォークリフトＦＬを停止させた状態を維持していれば、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせが完了するため、煩雑な操縦（切り返しなど）が不要となる。更に、有人フォークリフトＦＬを前進させるだけで、フォークＦＫをパレットＰＬの挿脱孔ＨＬに挿入することができる。従って、有人フォークリフトＦＬの前進やフォークＦＫの昇降及びスライドなどの容易な操縦だけで、パレットＰＬを介して荷物ＣＧの積み下ろしを行うことができる。
　なお、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを開始する前に、例えば、有人フォークリフトＦＬからの位置合わせの要求に応じて、制御ユニット１９は、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置関係が、移動方向ＭＤ１と移動方向ＭＤ２とが直交している状態であるかどうかを判定してもよい。そして、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置関係が、移動方向ＭＤ１と移動方向ＭＤ２とが直交している状態でない場合には、制御ユニット１９は、有人フォークリフトＦＬに対して、その旨を通知する。これにより、有人フォークリフトＦＬを操縦する作業者の側で、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを要求したにも関わらず、位置合わせが開始されない理由を把握することが可能となる。このような場合、基本的には、作業車両１の側で、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置関係が、移動方向ＭＤ１と移動方向ＭＤ２とが直交している状態となるように、作業車両１の位置を微調整する。これは、有人フォークリフトＦＬの横方向への移動、特に、横方向への微調整が困難であるからであるが、有人フォークリフトＦＬの側で、その位置を微調整することを排除するものではない。
　なお、本位実施形態では、作業車両１の荷台１００に積載されたパレットＰＬ（荷物ＣＧ）を、作業車両１から下ろす場合を例に説明したが、作業車両１の荷台１００にパレットＰＬ（荷物ＣＧ）を積む場合も同様に、上述した作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを適用することが可能である。
　また、本実施形態では、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを、作業車両１の制御ユニット１９（制御装置）で行っているが、これに限定されるものではない。例えば、ネットワークを介して作業車両１を管理するサーバを設けて、かかるサーバによって、作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを行ってもよい。換言すれば、上述した作業車両１と有人フォークリフトＦＬとの位置合わせを行うサーバ、及び、かかるサーバと、作業車両１とを有するシステムも本発明の一側面を構成する。
　＜実施形態のまとめ＞
　１．　上述の実施形態の作業車両は、
　作業エリア内（例えば、ＷＡ）を自律的に移動可能な作業車両（例えば、１）であって、
　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）の位置を検知する検知部（例えば、１８）と、
　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物（例えば、ＣＧ）の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部（例えば、１９）と、
　を有し、
　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向（例えば、ＭＤ１）と前記有人フォークリフトの移動方向（例えば、ＭＤ２）とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　この実施形態によれば、作業車両と有人フォークリフトとの高精度な位置合わせを容易に実現することができる。
　２．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）と通信する通信部（例えば、１２０）を更に有し、
　前記制御部（例えば、１９）は、前記通信部を介して取得される、前記有人フォークリフトからの前記位置合わせの要求に応じて、前記位置合わせを開始することを特徴とする。
　この実施形態によれば、有人フォークリフトを操縦する作業者の都合がよいタイミング、即ち、作業者の側の任意のタイミングで、作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを開始することができる。
　３．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記制御部（例えば、１９）は、前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）に対して、前記通信部（例えば、１２０）を介して、前記位置合わせの完了を通知することを特徴とする。
　この実施形態によれば、有人フォークリフトを操縦する作業者の側で、作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせが完了したかどうかを判定する必要がなくなるとともに、位置合わせが完了した適切なタイミングで（即ち、時間を浪費することなく）、荷物の積み下ろしに必要となる有人フォークリフトの側の作業を開始することができる。
　４．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記制御部（例えば、１９）は、
　　前記位置合わせを開始する前に、前記作業車両と前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）との位置関係が前記状態であるかどうかを判定し、
　　前記作業車両と前記有人フォークリフトとの位置関係が前記状態でない場合、前記有人フォークリフトに対して、前記通信部（例えば、１２０）を介して、前記作業車両の移動方向（例えば、ＭＤ１）と前記有人フォークリフトの移動方向（例えば、ＭＤ２）とが直交していないことを通知することを特徴とする。
　この実施形態によれば、有人フォークリフトを操縦する作業者の側で、作業車両と有人フォークリフトとの位置合わせを要求したにも関わらず、位置合わせが開始されない理由を把握することが可能となる。
　５．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）は、前記位置合わせが行われている間、前記作業エリア内（例えば、ＷＡ）で停止している状態を維持することを特徴とする。
　この実施形態によれば、作業車両と有人フォークリフトとの高精度な位置合わせを短時間で実現することを可能とする。
　６．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記検知部（例えば、１８）は、
　　前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）に設けられたマーカー（例えば、ＭＫ）を撮像して画像を取得するカメラを含み、
　　前記カメラで取得された画像に画像処理を施して前記マーカーを認識することによって前記有人フォークリフトの位置を検知することを特徴とする。
　この実施形態によれば、有人フォークリフトの位置を容易に検知することが可能となる。
　７．　上述の作業車両（例えば、１）では、
　前記荷物（例えば、ＣＧ）は、パレット（例えば、ＰＬ）に載置され、
　前記作業車両（例えば、１）は、前記荷物が載置されたパレットを積載する荷台（例えば、１００）を更に有し、
　前記有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）は、前記パレットに設けられた孔（例えば、ＨＬ）に挿脱可能、且つ、上下方向に昇降自在なフォーク（例えば、ＦＫ）を含み、
　前記制御部（例えば、１９）は、前記荷台に積載された前記パレットに設けられた孔の位置と前記フォークの位置とが一致するように、前記位置合わせを行うことを特徴とする。
　この実施形態によれば、パレット（に載置された荷物）の積み下ろしを容易に行うことができる。
　８．　上述の実施形態の制御装置は、
　作業エリア内（例えば、ＷＡ）を自律的に移動可能な作業車両（例えば、１）の制御装置であって、
　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）の位置を検知する検知部（例えば、１８）と、
　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物（例えば、ＣＧ）の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部（例えば、１９）と、
　を有し、
　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向（例えば、ＭＤ１）と前記有人フォークリフトの移動方向（例えば、ＭＤ２）とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　この実施形態によれば、作業車両と有人フォークリフトとの高精度な位置合わせを容易に実現することができる。
　９．　上述の実施形態の制御方法は、
　作業エリア内（例えば、ＷＡ）を自律的に移動可能な作業車両（例えば、１）の制御方法であって、
　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）の位置を検知する工程と、
　前記工程で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物（例えば、ＣＧ）の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う工程と、
　を有し、
　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向（例えば、ＭＤ１）と前記有人フォークリフトの移動方向（例えば、ＭＤ２）とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　この実施形態によれば、作業車両と有人フォークリフトとの高精度な位置合わせを容易に実現することができる。
　１０．　上述の実施形態のシステムは、
　作業エリア内（例えば、ＷＡ）を自律的に移動可能な作業車両（例えば、１）と、前記作業車両の移動を管理するサーバと、を有するシステムであって、
　前記作業車両は、
　　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフト（例えば、ＦＬ）の位置を検知する検知部（例えば、１８）を有し、
　前記サーバは、
　　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物（例えば、ＣＧ）の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部（例えば、１９）を有し、
　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向（例えば、ＭＤ１）と前記有人フォークリフトの移動方向（例えば、ＭＤ２）とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする。
　この実施形態によれば、作業車両と有人フォークリフトとの高精度な位置合わせを容易に実現することができる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
１：作業車両　　１８：画像取得部　　１９：制御ユニット　　ＷＡ：作業エリア　　ＦＬ：有人フォークリフト　　ＭＤ１、ＭＤ２：移動方向

Claims (10)

  1. 　作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両であって、
    　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部と、
    　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部と、
    　を有し、
    　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする作業車両。
  2. 　前記有人フォークリフトと通信する通信部を更に有し、
    　前記制御部は、前記通信部を介して取得される、前記有人フォークリフトからの前記位置合わせの要求に応じて、前記位置合わせを開始することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
  3. 　前記制御部は、前記有人フォークリフトに対して、前記通信部を介して、前記位置合わせの完了を通知することを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
  4. 　前記制御部は、
    　　前記位置合わせを開始する前に、前記作業車両と前記有人フォークリフトとの位置関係が前記状態であるかどうかを判定し、
    　　前記作業車両と前記有人フォークリフトとの位置関係が前記状態でない場合、前記有人フォークリフトに対して、前記通信部を介して、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交していないことを通知することを特徴とする請求項２又は３に記載の作業車両。
  5. 　前記有人フォークリフトは、前記位置合わせが行われている間、前記作業エリア内で停止している状態を維持することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の作業車両。
  6. 　前記検知部は、
    　　前記有人フォークリフトに設けられたマーカーを撮像して画像を取得するカメラを含み、
    　　前記カメラで取得された画像に画像処理を施して前記マーカーを認識することによって前記有人フォークリフトの位置を検知することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の作業車両。
  7. 　前記荷物は、パレットに載置され、
    　前記作業車両は、前記荷物が載置されたパレットを積載する荷台を更に有し、
    　前記有人フォークリフトは、前記パレットに設けられた孔に挿脱可能、且つ、上下方向に昇降自在なフォークを含み、
    　前記制御部は、前記荷台に積載された前記パレットに設けられた孔の位置と前記フォークの位置とが一致するように、前記位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の作業車両。
  8. 　作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両の制御装置であって、
    　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部と、
    　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部と、
    　を有し、
    　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする制御装置。
  9. 　作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両の制御方法であって、
    　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する工程と、
    　前記工程で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う工程と、
    　を有し、
    　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とする制御方法。
  10. 　作業エリア内を自律的に移動可能な作業車両と、前記作業車両の移動を管理するサーバと、を有するシステムであって、
    　前記作業車両は、
    　　前記作業エリア内で停止している有人フォークリフトの位置を検知する検知部を有し、
    　前記サーバは、
    　　前記検知部で検知された前記有人フォークリフトの位置に基づいて、前記有人フォークリフトと前記作業車両との間で荷物の積み下ろしが行えるように、前記作業車両を、前進、後退、又は、前進及び後退させることによって、前記有人フォークリフトに対して前記作業車両の位置合わせを行う制御部を有し、
    　前記位置合わせは、前記作業車両と前記有人フォークリフトとが、前記作業車両の移動方向と前記有人フォークリフトの移動方向とが直交している状態となる位置関係で行われることを特徴とするシステム。
PCT/JP2022/001676 2022-01-18 2022-01-18 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム WO2023139666A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/001676 WO2023139666A1 (ja) 2022-01-18 2022-01-18 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/001676 WO2023139666A1 (ja) 2022-01-18 2022-01-18 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023139666A1 true WO2023139666A1 (ja) 2023-07-27

Family

ID=87348155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/001676 WO2023139666A1 (ja) 2022-01-18 2022-01-18 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023139666A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333903A (ja) * 1989-06-29 1991-02-14 Tsubakimoto Chain Co 無人搬送系の移載位置決め方法
JPH05186199A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Toyota Autom Loom Works Ltd 荷役作業用無人車の荷役制御装置
JPH06309030A (ja) * 1993-04-20 1994-11-04 Nippondenso Co Ltd 無人搬送車の運行制御装置
JP2013061736A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Daifuku Co Ltd 物品処理設備
JP2013209211A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Okamura Corp 物品搬送装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333903A (ja) * 1989-06-29 1991-02-14 Tsubakimoto Chain Co 無人搬送系の移載位置決め方法
JPH05186199A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Toyota Autom Loom Works Ltd 荷役作業用無人車の荷役制御装置
JPH06309030A (ja) * 1993-04-20 1994-11-04 Nippondenso Co Ltd 無人搬送車の運行制御装置
JP2013061736A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Daifuku Co Ltd 物品処理設備
JP2013209211A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Okamura Corp 物品搬送装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6259171B1 (ja) 作業車両の制御装置、作業車両、及び作業車両の制御方法
US11021138B2 (en) Parking robot for a motor vehicle and a method for operating such a parking robot
JP2022518012A (ja) 自動運転車用自律放送システム
CN111287526A (zh) 机动车的停车机械手系统以及运行停车机械手系统的方法
CN107161917A (zh) 用于在取货时控制地面运输工具的方法
US11845415B2 (en) AGV having dynamic safety zone
WO2023139666A1 (ja) 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム
AU2017241972A1 (en) Dump truck control system, dump truck, and dump truck control method
US20210284233A1 (en) Autonomous traveling device and autonomous traveling control method
US11454980B2 (en) Management system for work vehicle and management method for work vehicle
CN111434552B (zh) 出库辅助装置、以及出库辅助装置的控制方法
US20200207365A1 (en) Vehicle control device and vehicle control method
WO2023132080A1 (ja) 作業車両、制御装置、制御方法及びシステム
JP2023154902A (ja) 障害物検知装置及び走行制御装置
JP2018083481A (ja) 駐車支援方法及び駐車支援装置
EP4317049A1 (en) Industrial truck autonomous or assisted driving using marker detection
WO2021059517A1 (ja) 移動制御方法、移動制御装置、移動制御システム、及びプログラム
RU2800469C2 (ru) Транспортное средство, управляемое оператором, имеющее вспомогательное устройство центрирования
WO2023119566A1 (ja) 搬送システム
US20230376028A1 (en) Vehicle transportation system, vehicle transportation method, and storage medium
WO2019199856A1 (en) Dual-mode autonomous guided vehicle
US20230322210A1 (en) Vehicle conveyance management system and vehicle conveyance management method and storage medium
JP7360634B2 (ja) 車両制御システム及び荷役制御システム
JP2020119111A (ja) 移動体走行システム
JP7365619B2 (ja) 台車および乗り物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22921827

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1