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JP2024094461A - Cargo handling vehicle, control method for cargo handling vehicle, and control program for cargo handling vehicle - Google Patents

Cargo handling vehicle, control method for cargo handling vehicle, and control program for cargo handling vehicle Download PDF

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JP2024094461A
JP2024094461A JP2022211004A JP2022211004A JP2024094461A JP 2024094461 A JP2024094461 A JP 2024094461A JP 2022211004 A JP2022211004 A JP 2022211004A JP 2022211004 A JP2022211004 A JP 2022211004A JP 2024094461 A JP2024094461 A JP 2024094461A
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JP
Japan
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vehicle body
loading
obstacle
vehicle
traveling
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022211004A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宏志 小島
Hiroshi Kojima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
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
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Priority to JP2022211004A priority Critical patent/JP2024094461A/en
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Abstract

To improve safety of cargo handling operation.SOLUTION: A fork lift 1 includes: a vehicle body 10 which can travel in a travel direction in a predetermined orientation; a fork 12 which is provided at a side different from the front side in a travel direction of the vehicle body 10 to hold cargo; a 3D distance sensor 24 which is provided facing forward in the travel direction at the vehicle body 10 and acquires distance information; and a control unit 27 which determines whether or not an obstacle exists based on the distance information acquired by the 3D distance sensor 24. The structure enables improvement of safety of cargo handling operation.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、荷役車両、荷役車両の制御方法及び荷役車両の制御プログラムに関する。 The present invention relates to a cargo handling vehicle, a control method for a cargo handling vehicle, and a control program for a cargo handling vehicle.

フォークリフト等の荷役車両を使用する現場では、荷役車両と作業員(人)又は物等との接触事故が発生するおそれがある。
そこで、例えば特許文献1に記載の技術では、車載カメラで撮影した画像に基づいて車体周辺の物体の有無を判定している。
At construction sites where loading and unloading vehicles such as forklifts are used, there is a risk of collision between the loading and unloading vehicle and workers (people) or objects.
In view of this, for example, the technology described in Patent Document 1 determines the presence or absence of an object around the vehicle body based on an image captured by an on-board camera.

特開2021-33403号公報JP 2021-33403 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、車体前部(進行方向前側)のフォークに荷を搭載するため、車載カメラ(撮影範囲)の視界が荷で遮られるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、荷役作業の安全性を向上させることを目的とする。
However, in the technology described in Patent Document 1, since a load is loaded onto the forks at the front of the vehicle body (the front side in the direction of travel), there is a risk that the load will block the field of view of the onboard camera (shooting range).
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has an object to improve the safety of loading and unloading operations.

本発明に係る荷役車両は、
所定の向きで進行方向に走行可能な車体と、
前記車体のうち進行方向前側とは異なる側に設けられ、荷を保持する荷役装置と、
前記車体に進行方向前側向きに設けられ、距離情報を取得する三次元の測距部と、
前記測距部が取得した距離情報に基づいて、障害物の有無を判定する判定手段と、
を備える。
The loading vehicle according to the present invention comprises:
A vehicle body capable of traveling in a predetermined direction;
A loading device is provided on a side of the vehicle body other than the front side in the traveling direction and holds a load;
a three-dimensional distance measuring unit provided on the vehicle body facing forward in the traveling direction and configured to acquire distance information;
a determination means for determining the presence or absence of an obstacle based on the distance information acquired by the distance measuring unit;
Equipped with.

本発明によれば、荷役作業の安全性を向上させることができる。 The present invention can improve the safety of loading and unloading operations.

実施形態に係るフォークリフトの側面図である。FIG. 1 is a side view of a forklift according to an embodiment. 実施形態に係るフォークリフトの概略の制御構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic control configuration of a forklift according to an embodiment of the present invention; 実施形態に係る障害物検知処理の流れを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a flow of an obstacle detection process according to the embodiment. 実施形態に係る障害物検知処理を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining an obstacle detection process according to the embodiment; 実施形態に係る距離センサの構成の変形例を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a modified example of the configuration of the distance sensor according to the embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings.

[フォークリフトの構成]
図1は、本実施形態に係るフォークリフト1の側面図である。
本実施形態に係るフォークリフト1は、本発明に係る荷役車両の一例であり、例えば倉庫内での荷Lの搬送を含む荷役作業を行う。また、フォークリフト1は、特に限定はされないが、無人(自動)で動作可能な無人搬送フォークリフト(AGF:Automated Guided Forklift)であり、図示しない管理サーバからの動作指令等に基づいて所定の荷役作業を行う。
[Forklift configuration]
FIG. 1 is a side view of a forklift 1 according to the present embodiment.
The forklift 1 according to the present embodiment is an example of a cargo handling vehicle according to the present invention, and performs cargo handling work including, for example, transporting cargo L in a warehouse. The forklift 1 is, but is not limited to, an automated guided forklift (AGF) that can operate unmanned (automatically), and performs a predetermined cargo handling work based on operation commands from a management server (not shown).

具体的に、フォークリフト1の車体10は、車両本体11、フォーク12、昇降体(リフト)13、マスト14、車輪15を備える。車体10は、所定の向きで進行方向に走行可能となっている。マスト14は車両本体11の後方に設けられ、図示しない駆動源によって駆動されて車両本体11の前後に傾斜する。昇降体13は、図示しない駆動源によって駆動され、マスト14に沿って昇降する。昇降体13には、荷Lやパレット30などを保持する左右一対のフォーク12が取り付けられている。一対のフォーク12は、マスト14及び昇降体13の駆動により、車両本体11に対する傾斜及び昇降が可能となっている。本発明に係る荷役装置は、一対のフォーク12、昇降体13及びマスト14を含む。なお、マスト14は傾斜せずに、昇降体13がマスト14に対して傾斜する構成であってもよい。
一対のフォーク12、昇降体13及びマスト14は、車体10のうち、フォークリフト1の進行方向前側とは反対の後側に、後方向きに設けられている。以下、前後左右の各方向の記載は、特に断りのない限り、フォークリフト1の進行方向に対応した方向(図1に示す方向)を意味するものとする。
パレット30は、荷Lが載置された荷受台である。このパレット30は、短矩形板状に形成され、一対のフォーク12が挿入される2つの孔部(フォークポケット)32を有する。
Specifically, the vehicle body 10 of the forklift 1 includes a vehicle body 11, forks 12, a lifting body (lift) 13, a mast 14, and wheels 15. The vehicle body 10 is capable of traveling in a predetermined direction in the direction of travel. The mast 14 is provided at the rear of the vehicle body 11, and is driven by a driving source (not shown) to tilt the vehicle body 11 forward and backward. The lifting body 13 is driven by a driving source (not shown) to rise and fall along the mast 14. A pair of left and right forks 12 for holding a load L, a pallet 30, etc. are attached to the lifting body 13. The pair of forks 12 can be tilted and raised and lowered relative to the vehicle body 11 by driving the mast 14 and the lifting body 13. The loading device according to the present invention includes a pair of forks 12, the lifting body 13, and the mast 14. Note that the mast 14 may not be tilted, and the lifting body 13 may be tilted relative to the mast 14.
The pair of forks 12, the lifting body 13, and the mast 14 are provided facing backward on the rear side of the vehicle body 10, opposite the front side in the traveling direction of the forklift 1. In the following, unless otherwise specified, the descriptions of the front, rear, left and right directions refer to the directions corresponding to the traveling direction of the forklift 1 (the directions shown in Figure 1).
The pallet 30 is a load-receiving platform on which the load L is placed. The pallet 30 is formed in a short rectangular plate shape and has two holes (fork pockets) 32 into which the pair of forks 12 are inserted.

図2は、フォークリフト1の概略の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、フォークリフト1は、上記構成に加え、駆動部21、操作部22、表示部23、通信部28、2つの3D距離センサ24、位置計測装置25、記憶部26、制御部27を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic control configuration of the forklift 1.
As shown in this figure, in addition to the above-mentioned components, the forklift 1 is equipped with a drive unit 21, an operation unit 22, a display unit 23, a communication unit 28, two 3D distance sensors 24, a position measurement device 25, a memory unit 26, and a control unit 27.

駆動部21は、フォークリフト1の各種駆動源である走行モータ、操舵モータ及び荷役モータ(いずれも図示省略)を含む。走行モータは、車輪15のうちの駆動輪を駆動する。操舵モータは、車輪15のうちの操舵輪を回転(操舵動作)させる。荷役モータは、昇降体13の昇降とマスト14の傾倒との各動作を行わせる駆動源である。 The drive unit 21 includes a travel motor, a steering motor, and a loading motor (all not shown), which are various drive sources of the forklift 1. The travel motor drives the drive wheels of the wheels 15. The steering motor rotates (steers) the steering wheels of the wheels 15. The loading motor is a drive source that performs the actions of raising and lowering the lifting body 13 and tilting the mast 14.

操作部22は、例えば有人(手動)運転時に運転者が各種操作を行う操作手段である。操作部22は、例えばハンドルやペダル、レバー、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号を制御部27に出力する。
表示部23は、例えば液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のディスプレイであり、制御部27から入力される表示信号に基づいて各種情報を表示する。なお、表示部23は、操作部22の一部を兼ねるタッチパネルであってもよい。また、表示部23は、音声出力可能な音声出力部を含んでもよい。
通信部28は、管理サーバ等との間で各種情報を送受信可能な通信デバイスである。
The operation unit 22 is an operation means by which a driver performs various operations during manned (manual) driving, for example. The operation unit 22 includes, for example, a steering wheel, pedals, levers, various buttons, etc., and outputs operation signals according to the contents of these operations to the control unit 27.
The display unit 23 is, for example, a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, or another display, and displays various information based on a display signal input from the control unit 27. The display unit 23 may be a touch panel that also serves as part of the operation unit 22. The display unit 23 may also include an audio output unit that is capable of outputting audio.
The communication unit 28 is a communication device capable of transmitting and receiving various types of information to and from a management server and the like.

2つの3D距離センサ24は、本発明に係る測距部の一例であり、それぞれ所定のスキャン領域(計測領域)N内の距離情報を取得して、その結果を制御部27に出力する。本実施形態の3D距離センサ24は、例えば三次元状のスキャン領域N(図1参照)を有する三次元の距離センサ(例えば三次元LiDAR(LASER Imaging Detection and Ranging))である。
2つの3D距離センサ24は、車体10のうちの前側部分に前方向きに設けられた3D距離センサ24Fと、ヘッドガードの後側部分に後方向きに設けられた3D距離センサ24Bとを含む。2つの3D距離センサ24は、平面視で、車体10(ヘッドガード)の対角上に配置され、スキャン領域Nが互いに反対方向を向き、かつ各々270°のスキャン範囲を有している。そのため、フォークリフト1から見て平面視で全周360°がセンシング範囲に含まれる。
各3D距離センサ24は、車体10のうちの上部に配置され、本実施形態ではヘッドガードの天面(上面)に設置されている(図1参照)。各3D距離センサ24は、スキャン領域Nが正の仰角(上向き角)を有しており、車体10よりも上側の領域を測定可能なように配置されている。
The two 3D distance sensors 24 are examples of distance measuring units according to the present invention, and each acquires distance information within a predetermined scan area (measurement area) N and outputs the result to the control unit 27. The 3D distance sensor 24 of this embodiment is, for example, a three-dimensional distance sensor (for example, a three-dimensional LiDAR (LASER Imaging Detection and Ranging)) having a three-dimensional scan area N (see FIG. 1 ).
The two 3D distance sensors 24 include a 3D distance sensor 24F provided facing forward in the front portion of the vehicle body 10, and a 3D distance sensor 24B provided facing backward in the rear portion of the head guard. The two 3D distance sensors 24 are disposed diagonally on the vehicle body 10 (head guard) in a plan view, with scan areas N facing in opposite directions, and each having a scan range of 270°. Therefore, the entire circumference of 360° is included in the sensing range in a plan view as seen from the forklift 1.
Each 3D distance sensor 24 is disposed in an upper portion of the vehicle body 10, and in this embodiment, is disposed on the top surface (upper surface) of the head guard (see FIG. 1). Each 3D distance sensor 24 is disposed so that the scan area N has a positive elevation angle (upward angle) and can measure an area above the vehicle body 10.

位置計測装置25は、フォークリフト1自身の位置を計測するものである。位置計測装置25が取得した自己位置の情報は、例えば管理サーバに送信されてフォークリフト1自身の位置確認(モニタリング)に利用される。位置計測装置25の具体構成は特に限定されず、例えば、GNSS(衛星測位システム)を利用するものでもよい。あるいは、走行方向を計測するセンサ(慣性計測装置等)と走行距離センサとを用い、微少時間に走行した方向と距離とを逐次積算して位置を計測するものでもよいし、作業エリアの各所に配置されたリフレクタ(マーカ)を光学センサで検出して、予め設定されているリフレクタの配置情報と照合することでフォークリフト1の位置を計測するもの等でもよい。 The position measuring device 25 measures the position of the forklift 1 itself. The information on the self-position acquired by the position measuring device 25 is transmitted to, for example, a management server and used to confirm (monitor) the position of the forklift 1 itself. The specific configuration of the position measuring device 25 is not particularly limited, and may be, for example, one that uses a GNSS (Global Navigation Satellite System). Alternatively, the position measuring device 25 may be one that uses a sensor (such as an inertial measurement unit) that measures the traveling direction and a traveling distance sensor to sequentially integrate the direction and distance traveled over a very short period of time to measure the position, or one that uses an optical sensor to detect reflectors (markers) placed at various locations in the work area and compares them with preset reflector placement information to measure the position of the forklift 1.

記憶部26は、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等により構成されるメモリであり、各種のプログラム及びデータを記憶するとともに、制御部27の作業領域としても機能する。本実施形態の記憶部26は、後述の障害物検知処理(図3参照)を実行するための障害物検知プログラム260を予め記憶している。
制御部27は、例えばCPU(Central Processing Unit)等により構成され、フォークリフト1各部の動作を制御する。具体的に、制御部27は、管理サーバからの動作指令等に基づいて駆動部21を動作させたり、記憶部26に予め記憶されているプログラムを展開し、展開されたプログラムと協働して各種処理を実行したりする。
The storage unit 26 is a memory configured, for example, by a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory), and stores various programs and data, and also functions as a work area for the control unit 27. The storage unit 26 in this embodiment pre-stores an obstacle detection program 260 for executing an obstacle detection process (see FIG. 3 ) described below.
The control unit 27 is configured with, for example, a CPU (Central Processing Unit) and controls the operation of each part of the forklift 1. Specifically, the control unit 27 operates the drive unit 21 based on an operation command from the management server, deploys a program pre-stored in the storage unit 26, and executes various processes in cooperation with the deployed program.

[障害物検知処理]
続いて、荷役作業中のフォークリフト1が障害物検知処理を実行するときの動作について説明する。
図3は、障害物検知処理の流れを示すフローチャートである。図4は、障害物検知処理を説明するための図である。
[Obstacle detection processing]
Next, an operation of the forklift 1 performing obstacle detection processing during loading and unloading operations will be described.
Fig. 3 is a flowchart showing the flow of the obstacle detection process Fig. 4 is a diagram for explaining the obstacle detection process.

障害物検知処理は、フォークリフト1が荷役作業を行うときに周囲の障害物を検知する処理であって、走行移動中に継続的に実行される処理である。障害物検知処理は、フォークリフト1の制御部27が記憶部26から障害物検知プログラム260を読み出して展開することで実行される。
フロー概要を簡単に説明すると、所定の制御周期で検出処理を行い(ステップS2)、障害物が検出された場合に走行を停止し(ステップS5)、障害物が検出されなくなったら作業を再開し(ステップS8)、所定時間検出されたままならアラーム(ステップS7)となる。
なお、障害物検知処理は、荷役作業の略全体を制御する荷役処理に含まれてもよい。
The obstacle detection process is a process for detecting surrounding obstacles when the forklift 1 is performing a loading/unloading operation, and is a process that is continuously executed during traveling. The obstacle detection process is executed by the control unit 27 of the forklift 1 reading out the obstacle detection program 260 from the storage unit 26 and developing it.
To briefly outline the flow, detection processing is performed at a predetermined control cycle (step S2), and if an obstacle is detected, travel is stopped (step S5), and when the obstacle is no longer detected, work is resumed (step S8), and if the obstacle remains detected for a predetermined period of time, an alarm is sounded (step S7).
The obstacle detection process may be included in the loading and unloading process that controls almost the entire loading and unloading operation.

図3に示すように、荷役処理に伴って障害物検知処理が実行されると、まず制御部27は、図示しない管理サーバからの動作指令に基づいて、例えば倉庫内等でパレット30上の荷Lを搬送する荷役作業を開始する(ステップS1)。 As shown in FIG. 3, when the obstacle detection process is executed in conjunction with the loading and unloading process, the control unit 27 first starts the loading and unloading operation of transporting the load L on the pallet 30, for example, in a warehouse, based on an operation command from a management server (not shown) (step S1).

荷役作業を開始すると、制御部27は、2つの3D距離センサ24により周囲をスキャンする(ステップS2)。
具体的に、制御部27は、前側の3D距離センサ24Fにより進行方向の前側を、後側の3D距離センサ24Bにより進行方向の後側を、それぞれスキャンする。そして、制御部27は、各3D距離センサ24のスキャン領域Nにおける距離情報を取得し、当該スキャン領域N内の物体を検知する。
When loading and unloading work is started, the control unit 27 scans the surroundings using the two 3D distance sensors 24 (step S2).
Specifically, the control unit 27 scans the front side in the traveling direction with the front 3D distance sensor 24F and the rear side in the traveling direction with the rear 3D distance sensor 24B. Then, the control unit 27 obtains distance information in the scan area N of each 3D distance sensor 24 and detects an object in the scan area N.

次に、制御部27は、3D距離センサ24が取得した距離情報に基づいて、物体の有無の情報を有するマップ情報(地図情報)を生成し、記憶部26に記憶させる(ステップS3)。
ここでは、作業現場(例えば倉庫)の3Dマッピングを行い、情報を随時更新する。マップ情報の角度範囲は、例えば、各3D距離センサ24の上方(仰角)20度、下方(俯角)40度であり、車両前方のフォーク12先端から2~3m先の天井が見える角度が望ましい。生成したマップ情報は、通信部28を通じて管理サーバ又は他のフォークリフト1等と共用してもよい。また、すでに生成されたマップ情報が存在する(自機又は管理サーバに)場合、制御部27は、ステップS2のスキャン結果と当該マップ情報とを照合し、その一致度合いが所定値以下のときに警告出力を行うこととしてもよい。
Next, the control unit 27 generates map information having information on the presence or absence of an object based on the distance information acquired by the 3D distance sensor 24, and stores the map information in the storage unit 26 (step S3).
Here, 3D mapping of the work site (e.g., a warehouse) is performed, and the information is updated as needed. The angle range of the map information is, for example, 20 degrees upward (elevation angle) and 40 degrees downward (depression angle) for each 3D distance sensor 24, and it is desirable that the ceiling 2 to 3 meters ahead can be seen from the tip of the fork 12 at the front of the vehicle. The generated map information may be shared with a management server or other forklifts 1 through the communication unit 28. Furthermore, if map information that has already been generated exists (in the forklift itself or in the management server), the control unit 27 may compare the scan result of step S2 with the map information, and output a warning when the degree of match is equal to or less than a predetermined value.

次に、制御部27は、ステップS2のスキャン結果に基づいて、車体10の前方(進行方向前側)に障害物が存在するか否かを判定する(ステップS4)。
具体的に、制御部27は、前側の3D距離センサ24Fが取得した距離情報に基づいて、前方の障害物の有無を判定する。ここで、前方の「障害物」とは、フォークリフト1が進行方向に走行した場合に接触するおそれのある物体をいい、人(作業員等)を含む。ただし、例えば所定サイズ以下のものは、問題ないとして無視する(存在しないと判定する)ように設定してもよい。制御部27は、フォークリフト1(車体10)及び保持している荷Lの高さや幅等を含めて、フォークリフト1と障害物との接触可能性を判定する。
Next, the control unit 27 determines whether or not an obstacle is present ahead of the vehicle body 10 (in the traveling direction) based on the scan result in step S2 (step S4).
Specifically, the control unit 27 judges whether there is an obstacle ahead based on distance information acquired by the front 3D distance sensor 24F. Here, the "obstacle" ahead refers to an object that may come into contact with the forklift 1 when traveling in the forward direction, including a person (worker, etc.). However, for example, an object smaller than a predetermined size may be set to be ignored as being no problem (determined not to exist). The control unit 27 judges the possibility of contact between the forklift 1 and an obstacle based on the height, width, etc. of the forklift 1 (vehicle body 10) and the load L being held.

ステップS4において、車体10の前方に障害物が存在しないと判定した場合(ステップS4;No)、制御部27は、荷役作業を継続させ(ステップS8)、後述のステップS9へ処理を移行する。
例えば図4(a)に示すように、前方に位置するシャッターSHが、フォークリフト1(保持している荷Lを含む)の最大高さよりも上側まで上がっていた場合、そのまま前進してもシャッターSHと接触するおそれがないため、制御部27は、前方に障害物は無いと判定して作業を継続する。フォークリフト1(車体10)及び荷Lの高さは、管理サーバから予め取得している。荷Lやフォークリフト1のサイズ・形状の情報を管理サーバから取得できるようにしておくことで、検出対象との距離や位置情報をより正確に取得して検出対象との接触を好適に判断できる。
In step S4, when it is determined that no obstacle is present in front of the vehicle body 10 (step S4; No), the control unit 27 continues the loading/unloading operation (step S8) and transitions to step S9 described below.
For example, as shown in Fig. 4(a), if the shutter SH located in front is raised above the maximum height of the forklift 1 (including the load L held by the forklift 1), there is no risk of contact with the shutter SH even if the forklift 1 continues moving forward, so the control unit 27 determines that there is no obstacle ahead and continues working. The heights of the forklift 1 (body 10) and the load L are obtained in advance from the management server. By making it possible to obtain information on the size and shape of the load L and the forklift 1 from the management server, it is possible to obtain more accurately information on the distance and position of the detection target and to appropriately determine contact with the detection target.

一方、ステップS4において、車体10の前方に障害物が存在すると判定した場合(ステップS4;Yes)、制御部27は、フォークリフト1の走行を停止させる(ステップS5)。
例えば図4(b)に示すように、前方のシャッターSHが上がりきっておらず、その下端がフォークリフト1の高さを超えていない場合、そのまま前進するとシャッターSHと接触するおそれがあるため、制御部27は、シャッターSHを障害物と認識してフォークリフト1の走行を停止させる。
On the other hand, when it is determined in step S4 that an obstacle is present in front of the vehicle body 10 (step S4; Yes), the control unit 27 stops the traveling of the forklift 1 (step S5).
For example, as shown in FIG. 4( b ), if the front shutter SH is not fully raised and its bottom end does not exceed the height of the forklift 1, there is a risk of contact with the shutter SH if the forklift 1 continues to move forward, so the control unit 27 recognizes the shutter SH as an obstacle and stops the forklift 1 from traveling.

次に、制御部27は、ステップS5の走行停止(又はその直前のステップS4の判定)から所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS6)。
ここで、「所定時間」とは、前方の障害物の状況が変化すると推定される時間であり、例えば倉庫内のシャッターSHが完全に上がりきるまでに掛かる時間(おおよそ30秒)である。つまり、障害物が自動的に或いは手動で移動されたら走行を再開すればよいが、いつまで経っても(すなわち所定時間が経過しても)障害物が解消されない場合は、システムや管理者や周囲の作業者に状況を報知するのが望ましい。この「所定時間」は、荷役車両が高く持ち上げすぎているか、荷が大きすぎて倉庫の高さ上限に合わない、というようなケースでは、システムや人が介入するべきと判断するための設定時間(自動的に解消され得るので、しばらく様子を見るという意味での時間)と考えることができる。
Next, the control unit 27 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the stopping of traveling in step S5 (or the determination in step S4 immediately before that) (step S6).
Here, the "predetermined time" is the time when it is estimated that the situation of the obstacle ahead will change, for example, the time it takes for the shutter SH in the warehouse to be completely raised (approximately 30 seconds). In other words, if the obstacle is automatically or manually moved, the vehicle can resume traveling, but if the obstacle remains after a long time (i.e., even after the predetermined time has passed), it is desirable to notify the system, the manager, or surrounding workers of the situation. This "predetermined time" can be considered as a set time for the system or a person to decide that intervention is necessary in cases such as when the loading vehicle is lifted too high or the load is too large to fit the upper height limit of the warehouse (a time to observe the situation for a while, since the problem may be resolved automatically).

ステップS6において、ステップS5(又はその直前のステップS4)から所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS6;No)、制御部27は、上述のステップS2へ処理を移行する。
そのため、ステップS2のスキャンとステップS4の障害物の有無判定等とが、障害物が無くなるか所定時間が経過するまで、継続的に繰り返される。
なお、所定時間が経過する前に障害物が無くなったことを確認できた場合(ステップS6;Noの後のステップS4;No)、又は、作業員による手動の再開操作があった場合には、所定時間の経過前でも作業を再開させてよい。
In step S6, when it is determined that the predetermined time has not elapsed since step S5 (or the immediately preceding step S4) (step S6; No), the control unit 27 shifts the process to the above-mentioned step S2.
Therefore, the scanning in step S2 and the determination of the presence or absence of an obstacle in step S4 are continuously repeated until the obstacle is removed or a predetermined time has elapsed.
In addition, if it is confirmed that the obstacle has been removed before the specified time has elapsed (Step S6; No followed by Step S4; No), or if the worker manually resumes the work, the work may be resumed even before the specified time has elapsed.

一方、ステップS6において、ステップS5(又はその直前のステップS4)から所定時間が経過したと判定した場合(ステップS6;Yes)、制御部27は、走行経路に障害物が存在することを警告(報知)する警告出力を行い(ステップS7)、障害物検知処理を終了させる。
ここでは、制御部27は、表示部23に警告表示を表示させたり警告音声を出力させたりして、走行経路に障害物が存在することを周辺の作業員や管理サーバに報知し、作業員(人間)による対応を待機する。この場合の出力(報知)態様は特に限定されず、管理サーバに報知信号を送信したりしてもよい。いつまで経っても(所定時間経過しても)障害物の存在が解消されない場合は、周囲やシステムに警告(報知)することで、他の作業者や監督者やシステムに状況の改善を促すことができる。
On the other hand, in step S6, if it is determined that a predetermined time has elapsed since step S5 (or the immediately preceding step S4) (step S6; Yes), the control unit 27 outputs a warning to warn (notify) the user that an obstacle is present on the driving route (step S7), and terminates the obstacle detection process.
Here, the control unit 27 notifies nearby workers and the management server of the presence of an obstacle on the travel route by displaying a warning display or outputting a warning sound on the display unit 23, and waits for the worker (human) to respond. In this case, the output (notification) mode is not particularly limited, and a notification signal may be sent to the management server. If the presence of the obstacle is not resolved no matter how long it takes (even after a predetermined time has passed), a warning (notification) is issued to the surroundings or the system, so that other workers, supervisors, and the system can be prompted to improve the situation.

次に、制御部27は、障害物検知処理を終了させるか否かを判定し(ステップS9)、終了させないと判定した場合には(ステップS9;No)、上述のステップS2へ処理を移行し、荷役作業を続ける。
そして、例えば荷役作業の終了等により、障害物検知処理を終了させると判定した場合には(ステップS9;Yes)、制御部27は、障害物検知処理を終了させる。
Next, the control unit 27 determines whether or not to terminate the obstacle detection process (step S9), and if it determines not to terminate it (step S9; No), it transitions to the processing of the above-mentioned step S2 and continues the loading and unloading operation.
Then, when it is determined that the obstacle detection process should be ended, for example, due to the end of loading and unloading work (step S9; Yes), the control unit 27 ends the obstacle detection process.

[本実施形態の技術的効果]
以上のように、本実施形態によれば、フォーク12が車体10のうちの進行方向後側に設けられており、車体10に前方(進行方向前側)向きに設けられた3D距離センサ24が取得した距離情報に基づいて、障害物の有無が判定される。
これにより、荷Lに3D距離センサ24の視界を遮られることなく、好適に前方の物体を検知することができる。したがって、荷役作業の安全性を向上させることができる。
[Technical effect of the present embodiment]
As described above, according to this embodiment, the fork 12 is provided on the rear side of the vehicle body 10 in the direction of travel, and the presence or absence of an obstacle is determined based on distance information acquired by the 3D distance sensor 24 provided on the vehicle body 10 facing forward (forward in the direction of travel).
This allows the 3D distance sensor 24 to preferably detect an object ahead without the load L blocking the field of view, thereby improving the safety of loading and unloading operations.

また、本実施形態によれば、3D距離センサ24が車体10よりも上側の領域を測定可能に配置されている。
これにより、フォークリフト1の上部に接触するおそれのあるシャッターSH等の障害物も好適に検出できる。
Further, according to this embodiment, the 3D distance sensor 24 is disposed so as to be able to measure the area above the vehicle body 10 .
This makes it possible to effectively detect obstacles such as shutters SH that may come into contact with the upper part of the forklift 1.

また、本実施形態によれば、3D距離センサ24が取得した距離情報に基づいて、物体の有無の情報が保持される。
これにより、当該物体の有無の情報をマップ情報にするなどして、フォークリフト1の制御等に利用できる。
Furthermore, according to this embodiment, information on the presence or absence of an object is stored based on the distance information acquired by the 3D distance sensor 24 .
This allows information on the presence or absence of the object to be converted into map information, which can be used for controlling the forklift 1, etc.

また、本実施形態によれば、フォークリフト1の前方(進行方向前側)に障害物が存在すると判定された場合、車体10の走行が停止される。そして、所定時間が経過しても進行方向前側の障害物が存在する場合に、障害物の存在が報知される。また、所定時間が経過する間に進行方向前側の障害物が無くなった場合には、車体10の走行が再開される、
これにより、フォークリフト1の走行経路を一時的に遮っただけの障害物に対しては、作業員(保守要員)の手を煩わすことなく、速やかに作業を再開できる。ひいては、無人機であるフォークリフト1を円滑に運用できる。
According to this embodiment, when it is determined that an obstacle is present ahead of the forklift 1 (on the forward side in the traveling direction), the traveling of the vehicle body 10 is stopped. If an obstacle is still present ahead in the traveling direction after a predetermined time has elapsed, the presence of an obstacle is notified. If the obstacle is no longer present ahead in the traveling direction within the predetermined time, the traveling of the vehicle body 10 is resumed.
As a result, when an obstacle only temporarily blocks the travel path of the forklift 1, the forklift 1 can quickly resume work without bothering an operator (maintenance personnel), and the forklift 1, which is an unmanned vehicle, can be operated smoothly.

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態(変形例含む)に限られない。
例えば、上記実施形態では、2つの3D距離センサ24を車体10の前側部分と後側部分に設けることとした。しかし、少なくとも前方向きの3D距離センサ24が設けられていればよく、その位置や数量は特に限定されない。例えば1つの3D距離センサだけでフォークリフト1の周囲360°をセンシングしてもよい。3D距離センサ24の種類も特に限定されず、光学センサであってもよいし、画像センサ等であってもよい。
[others]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment (including the modified examples).
For example, in the above embodiment, two 3D distance sensors 24 are provided at the front and rear portions of the vehicle body 10. However, as long as at least a forward-facing 3D distance sensor 24 is provided, the positions and the number of the sensors are not particularly limited. For example, only one 3D distance sensor may be used to sense 360° around the forklift 1. The type of the 3D distance sensor 24 is not particularly limited, and may be an optical sensor, an image sensor, or the like.

また、上記実施形態では3D距離センサ24を用いることとしたが、三次元の距離センサに代えて、平面状のスキャン領域を有する二次元の距離センサを採用してもよい。
この場合、例えば図5に示すように、高さの異なる複数段(図5では2段)の距離センサ24aを設ければよい。距離センサ24aを配置する高さは、例えば、車体10の下部と、車体10の最上部を含むのがよい。各距離センサ24aは、平面状のスキャン領域Naが車体10の上下方向に直交するように設置する。各段(高さ)の距離センサ24aは、異なる方向を検出する2つを一組として設けるのが好ましい。この場合、一組の距離センサ24aは、平面視で、スキャン領域Naが互いに反対方向を向き、かつ各々270°の角度範囲を有し、全周360°がセンシング範囲に含まれるのが好ましい。
Furthermore, in the above embodiment, the 3D distance sensor 24 is used, but instead of a three-dimensional distance sensor, a two-dimensional distance sensor having a planar scan area may be used.
In this case, for example, as shown in Fig. 5, distance sensors 24a may be provided at multiple levels (two levels in Fig. 5) with different heights. The height at which the distance sensors 24a are arranged may include, for example, the lower part of the vehicle body 10 and the topmost part of the vehicle body 10. Each distance sensor 24a is installed so that the planar scan area Na is perpendicular to the up-down direction of the vehicle body 10. It is preferable that the distance sensors 24a at each level (height) are provided as a pair of two sensors that detect different directions. In this case, it is preferable that the scan areas Na of the pair of distance sensors 24a face in opposite directions in a plan view, each sensor has an angle range of 270°, and the entire circumference of 360° is included in the sensing range.

また、上記実施形態の障害物検知処理では、ステップS5の走行停止から所定時間経過した後に、ステップS7の警告出力を行うこととした。しかし、所定時間の経過を待つことなく、ステップS5の走行停止後にステップS7の警告出力を行ってもよい。また、一時的に停止している場合と、救援が必要な場合の停止とで、周囲に理解できるように異なる態様の報知とすることで、周囲やシステム側が取るべき対応を迅速に認識することができる。 In addition, in the obstacle detection process of the above embodiment, the warning output of step S7 is performed after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped traveling in step S5. However, the warning output of step S7 may be performed after the vehicle stopped traveling in step S5 without waiting for the predetermined time to elapse. In addition, by issuing different types of notifications so that those around can understand when the vehicle is temporarily stopped and when rescue is required, the surroundings and the system can quickly recognize the response that should be taken.

また、上記実施形態では、フォーク12を含む荷役装置が車体10の後側に設けられることとした。しかし、当該荷役装置は、車体10のうち進行方向前側とは異なる側に設けられていればよい。
また、車体10が所定の向きで進行方向に走行可能であることとしたが、これは前進時には車体10が必ず所定の向きであることを意味し、左右の操舵や後退ができないことを意味しない。
In the above embodiment, the loading device including the forks 12 is provided on the rear side of the vehicle body 10. However, the loading device may be provided on a side of the vehicle body 10 other than the front side in the traveling direction.
In addition, although it has been stated that the vehicle body 10 can travel in a predetermined direction in the forward direction, this means that the vehicle body 10 is always in a predetermined direction when moving forward, and does not mean that it cannot be steered left or right or reverse.

また、上記実施形態では、フォークリフト1に搭載された制御部27が各種演算等を行うこととした。しかし、フォークリフト1外に設けられた制御手段(例えば管理サーバ)が、フォークリフト1から送信された情報に基づいて演算を行い、その結果をフォークリフト1に送信することとしてもよい。 In the above embodiment, the control unit 27 mounted on the forklift 1 performs various calculations, etc. However, a control means (e.g., a management server) provided outside the forklift 1 may perform calculations based on information transmitted from the forklift 1 and transmit the results to the forklift 1.

また、上記実施形態では、フォークリフト1が無人搬送フォークリフトであることとした。しかし、本発明に係る荷役車両は、有人運転(遠隔操作含む)が可能なものや、有人運転と無人運転を切り替え可能なものを含む。また、本発明は有人運転のアシスト機能としても利用可能である。
また、本発明に係る荷役車両は、フォーク(又はそれに類する荷役装置)で荷を保持して走行できるものであればフォークリフトに限定されず、例えば無人で走行する無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)等を含む。
その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
In the above embodiment, the forklift 1 is an unmanned transport forklift. However, the cargo handling vehicle according to the present invention includes a vehicle capable of being operated by a person (including remote control) and a vehicle capable of switching between being operated by a person and being unmanned. The present invention can also be used as an assist function for the operation of a person.
In addition, the loading vehicle according to the present invention is not limited to a forklift as long as it can carry a load using forks (or a similar loading device) and can travel while holding a load, and can also include, for example, an automated guided vehicle (AGV) that travels without a driver.
In addition, the details shown in the above embodiment can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

1 フォークリフト(荷役車両)
10 車体
12 フォーク(荷役装置)
13 昇降体
14 マスト
23 表示部(報知部)
24、24B、24F 3D距離センサ(測距部)
24a 距離センサ
26 記憶部(情報保持部)
27 制御部(判定部、車体制御部)
260 障害物検知プログラム
L 荷
N スキャン領域
SH シャッター
1. Forklift (cargo handling vehicle)
10 Vehicle body 12 Fork (loading device)
13 Lifting body 14 Mast 23 Display unit (notification unit)
24, 24B, 24F 3D distance sensor (distance measuring section)
24a Distance sensor 26 Memory unit (information storage unit)
27 Control unit (determination unit, vehicle body control unit)
260 Obstacle detection program L Load N Scan area SH Shutter

Claims (8)

所定の向きで進行方向に走行可能な車体と、
前記車体のうち進行方向前側とは異なる側に設けられ、荷を保持する荷役装置と、
前記車体に進行方向前側向きに設けられ、距離情報を取得する三次元の測距部と、
前記測距部が取得した距離情報に基づいて、障害物の有無を判定する判定部と、
を備える荷役車両。
A vehicle body capable of traveling in a predetermined direction;
A loading device is provided on a side of the vehicle body other than the front side in the traveling direction and holds a load;
a three-dimensional distance measuring unit provided on the vehicle body facing forward in the traveling direction and configured to acquire distance information;
a determination unit that determines the presence or absence of an obstacle based on the distance information acquired by the distance measurement unit;
A loading vehicle equipped with:
前記測距部は、前記車体よりも上側の領域を測定可能に配置されている、
請求項1に記載の荷役車両。
The distance measuring unit is arranged so as to be able to measure an area above the vehicle body.
The loading vehicle according to claim 1.
前記測距部が取得した距離情報に基づいて、所定高さにおける物体の有無の情報を保持する情報保持部を備える、
請求項1に記載の荷役車両。
an information storage unit that stores information on the presence or absence of an object at a predetermined height based on the distance information acquired by the distance measuring unit;
The loading vehicle according to claim 1.
前記判定部が進行方向前側に障害物が存在すると判定した場合、前記車体の走行を停止させる車体制御部を備える、
請求項1に記載の荷役車両。
a vehicle body control unit that stops the vehicle body from traveling when the determination unit determines that an obstacle is present ahead in the traveling direction;
The loading vehicle according to claim 1.
前記車体が停止してから所定時間が経過しても進行方向前側の障害物が存在する場合に、障害物の存在を報知する報知部を備える、
請求項4に記載の荷役車両。
a notification unit that notifies the driver of the presence of an obstacle when an obstacle is present ahead in the traveling direction even after a predetermined time has elapsed since the vehicle body was stopped;
5. The loading vehicle according to claim 4.
前記車体制御部は、前記車体が停止してから所定時間が経過する間に進行方向前側の障害物が無くなった場合、前記車体の走行を再開させる、
請求項4に記載の荷役車両。
the vehicle body control unit resumes traveling of the vehicle body when an obstacle is no longer present ahead of the vehicle body in a traveling direction within a predetermined time period after the vehicle body has stopped.
5. The loading vehicle according to claim 4.
所定の向きで進行方向に走行可能な車体と、前記車体に設けられて荷を保持する荷役装置と、前記車体に設けられて距離情報を取得する測距部と、を備える荷役車両の制御方法であって、
前記荷役装置が、前記車体のうち進行方向前側とは異なる側に設けられ、
前記測距部が、前記車体に進行方向前側向きに設けられ、
制御部が、前記測距部が取得した距離情報に基づいて、障害物の有無を判定する判定工程を実行する、
荷役車両の制御方法。
A method for controlling a cargo handling vehicle including a vehicle body capable of traveling in a predetermined direction, a cargo handling device provided on the vehicle body for holding a cargo, and a distance measuring unit provided on the vehicle body for acquiring distance information, comprising:
The loading device is provided on a side of the vehicle body other than the front side in the traveling direction,
The distance measuring unit is provided on the vehicle body facing forward in the traveling direction,
The control unit executes a determination step of determining whether or not an obstacle is present based on the distance information acquired by the distance measuring unit.
A method for controlling a loading vehicle.
所定の向きで進行方向に走行可能な車体と、前記車体に設けられて荷を保持する荷役装置と、前記車体に設けられて距離情報を取得する測距部と、を備える荷役車両の制御方法であって、
前記荷役装置が、前記車体のうち進行方向前側とは異なる側に設けられ、
前記測距部が、前記車体に進行方向前側向きに設けられ、
コンピュータを、前記測距部が取得した距離情報に基づいて、障害物の有無を判定する判定部、として機能させる、
荷役車両の制御プログラム。
A method for controlling a cargo handling vehicle including a vehicle body capable of traveling in a predetermined direction, a cargo handling device provided on the vehicle body for holding a cargo, and a distance measuring unit provided on the vehicle body for acquiring distance information, comprising:
The loading device is provided on a side of the vehicle body other than the front side in the traveling direction,
The distance measuring unit is provided on the vehicle body facing forward in the traveling direction,
causing the computer to function as a determination unit that determines the presence or absence of an obstacle based on the distance information acquired by the distance measuring unit;
A control program for loading and unloading vehicles.
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