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JP7565845B2 - Location estimation system and location estimation method - Google Patents
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Description

本開示は、位置推定システム及び位置推定方法に関する。 This disclosure relates to a location estimation system and a location estimation method.

従来、鋼板等の金属板を円筒状(コイル状)に巻いた状態の鉄鋼製品を、倉庫等に一時的に保管し、荷役装置を用いたコイルの搬入出が行われている。このコイルの保管に際し、コイルが載置される床面には、円筒状のコイルの転がりを抑止するために枕木が用いられる。この枕木の上にコイルを段積みして載置させることにより、複数のコイルを保管することが可能となる。特許文献1には、枕木として固定台を用いて保管対象の製品を載置させるための荷役作業決定装置が開示されている。 Conventionally, steel products in which metal sheets such as steel sheets are wound into a cylindrical shape (coil shape) are temporarily stored in warehouses, etc., and the coils are carried in and out using loading and unloading equipment. When storing these coils, sleepers are used on the floor on which the coils are placed to prevent the cylindrical coils from rolling. By stacking the coils on these sleepers, it becomes possible to store multiple coils. Patent Document 1 discloses a loading and unloading operation determination device for placing products to be stored using fixed platforms as sleepers.

特開2016-222455号公報JP 2016-222455 A

特許文献1に開示されている荷役作業決定装置は、固定台(枕木)の位置を識別する情報をあらかじめデータベースに格納し、この位置情報に基づいて、保管対象の製品の搬入出が行われる。しかし、コイルの大きさは、供給する金属の長さや、一枚の厚みにより異なる。そのため、載置対象となるコイルに応じて、枕木の位置の変更が必要となる。例えば、特許文献1に開示された荷役作業決定装置においては、枕木の位置を変更するたびに、手動で枕木の位置を計測しなおし、データベースに登録する必要があり、その都度手間を要する。 The loading and unloading operation determination device disclosed in Patent Document 1 stores information identifying the position of the fixed platform (sleeper) in a database in advance, and products to be stored are loaded and unloaded based on this position information. However, the size of the coil varies depending on the length of the metal being supplied and the thickness of each piece. Therefore, the position of the sleeper needs to be changed depending on the coil to be placed. For example, with the loading and unloading operation determination device disclosed in Patent Document 1, every time the position of the sleeper is changed, the position of the sleeper needs to be manually remeasured and registered in the database, which is time-consuming.

そこで、本開示は、コイルを載置させるための枕木の位置を効率よく推定することが可能な位置推定装置及び位置推定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a position estimation device and a position estimation method that can efficiently estimate the position of a sleeper on which a coil is placed.

本開示の一態様は、円筒形又は円柱形の荷を載置するために床面に設置された一対の固定台の位置を推定する位置推定システムであって、固定台の延伸方向の両端側に設置されたマーカと、床面に対して垂直な方向の上部に位置し、床面と平行な平面上を移動する移動機構と、移動機構に備えられ、マーカの位置情報及びマーカを検知したか否かを示す検知情報を収集するセンサと、位置情報及び検知情報をセンサに収集させるように移動機構を制御する駆動制御部と、センサにより収集された位置情報及び検知情報を取得するセンサ情報取得部と、一対の固定台を構成する2つの固定台ごとに、位置情報及び検知情報に基づいて固定台の延伸方向の一端に設置されたマーカの第1の位置情報、及び固定台の延伸方向の他端側に設置されたマーカの第2の位置情報を算出する位置情報算出部と、一対の固定台についての2つの第1の位置情報と2つの第2の位置情報との平均値に基づいて、一対の固定台の中心位置を算出する中心位置算出部と、を備える。 One aspect of the present disclosure is a position estimation system that estimates the position of a pair of fixed tables installed on a floor surface for placing a cylindrical or columnar load, the system comprising: markers installed on both ends of the extension direction of the fixed tables; a moving mechanism that is located at the upper part in a direction perpendicular to the floor surface and moves on a plane parallel to the floor surface; a sensor that is installed on the moving mechanism and collects position information of the markers and detection information indicating whether the marker has been detected; a drive control unit that controls the moving mechanism to cause the sensor to collect the position information and the detection information; a sensor information acquisition unit that acquires the position information and detection information collected by the sensor; a position information calculation unit that calculates, for each of two fixed tables constituting the pair of fixed tables, first position information of a marker installed at one end of the extension direction of the fixed tables and second position information of a marker installed at the other end of the extension direction of the fixed tables based on the position information and the detection information; and a central position calculation unit that calculates a central position of the pair of fixed tables based on an average value of the two first position information and the two second position information for the pair of fixed tables.

一対のマーカは、一対の固定台の短手方向の設置間隔だけ距離を空けて並行に固定され、固定台に接触させて位置決めをしてもよい。上記の位置推定システムでは、固定台の延伸方向におけるマーカの長さは、固定台の短手方向におけるマーカの長さより長くてもよい。センサは、マーカの相対位置情報及び検知情報を検知する検知センサと、移動機構の位置を位置情報として収集する位置センサとを含み、センサ情報取得部は、相対位置情報、検知情報、及び移動機構の位置情報を取得し、相対位置情報、及び移動機構の位置情報に基づいてマーカの座標情報を算出し、位置情報算出部は、座標情報及び検知情報に基づいて、第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出してもよい。マーカは、一対の固定台と、他の一対の固定台と、を区別することが可能な形状で構成されてもよい。さらに、上記マーカは、高い反射率を持つ部分を備え、位置情報算出部は、計測された高い反射率の計測点の分布から第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出してもよい。 The pair of markers may be fixed in parallel with a distance equal to the installation interval in the short side direction of the pair of fixed bases, and may be positioned by contacting the fixed bases. In the above position estimation system, the length of the marker in the extension direction of the fixed base may be longer than the length of the marker in the short side direction of the fixed base. The sensor includes a detection sensor that detects relative position information and detection information of the marker, and a position sensor that collects the position of the moving mechanism as position information, and the sensor information acquisition unit acquires the relative position information, detection information, and position information of the moving mechanism, and calculates coordinate information of the marker based on the relative position information and the position information of the moving mechanism, and the position information calculation unit calculates first position information and second position information based on the coordinate information and detection information. The marker may be configured in a shape that can distinguish the pair of fixed bases from another pair of fixed bases. Furthermore, the marker may have a portion with high reflectivity, and the position information calculation unit may calculate the first position information and the second position information from the distribution of the measured measurement points with high reflectivity.

また、本開示の他の態様は、コンピュータによって実行される位置推定方法であって、円筒形又は円柱形の荷を載置するために設置された一対の固定台の延伸方向である第1方向の両端側に設置されたマーカに関する情報であって、マーカの位置情報及びマーカを検知したか否かを示す検知情報を収集するセンサを備える移動機構を、第1方向に直交する第2方向に移動するよう制御する制御工程と、センサにより収集された位置情報及び検知情報を取得するセンサ情報取得工程と、一対の固定台を構成する2つの固定台ごとに、センサによって収集された固定台の一端側に設置されたマーカの位置情報を、第1の位置情報として算出する第1位置情報算出工程と、一対の固定台を構成する2つの固定台ごとに、センサによって収集された固定台の他端側に設置されたマーカの位置情報を、第2の位置情報として算出する第2位置情報算出工程と、一対の固定台についての2つの第1の位置情報と2つの第2の位置情報との平均値に基づいて、一対の固定台の中心位置を算出する中心位置算出工程と、を含む。 Another aspect of the present disclosure is a position estimation method executed by a computer, the method including: a control process for controlling a moving mechanism having a sensor that collects information about markers installed on both ends of a first direction, which is an extension direction of a pair of fixed tables installed for placing a cylindrical or columnar load, the information being position information of the markers and detection information indicating whether the marker has been detected, to move in a second direction perpendicular to the first direction; a sensor information acquisition process for acquiring the position information and detection information collected by the sensor; a first position information calculation process for calculating, as first position information, the position information of the marker installed on one end of the fixed table collected by the sensor for each of the two fixed tables constituting the pair of fixed tables; a second position information calculation process for calculating, as second position information, the position information of the marker installed on the other end of the fixed table collected by the sensor for each of the two fixed tables constituting the pair of fixed tables ; and a central position calculation process for calculating a central position of the pair of fixed tables based on an average value of the two first position information and the two second position information for the pair of fixed tables.

本開示によれば、コイルを載置させるための枕木の位置を効率よく推定することが可能な位置推定装置及び位置推定方法を提供することができる。 This disclosure provides a position estimation device and a position estimation method that can efficiently estimate the position of a sleeper on which a coil is placed.

一実施形態に係る位置推定システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a position estimation system according to an embodiment. 一実施形態に係るトロリーに備えられた位置センサについて説明するための模式図である。1 is a schematic diagram for explaining a position sensor provided in a trolley according to one embodiment. FIG. 一実施形態に係る物体の検知センサについて、YZ方向に対して物体を検知する例を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of an object detection sensor according to an embodiment, in which an object is detected in the YZ direction; 一実施形態に係る物体の検知センサについて、XZ方向に対して物体を検知する例を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of an object detection sensor according to an embodiment, in which an object is detected in the XZ directions; 一実施形態に係る位置推定装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a position estimation device according to an embodiment. 一実施形態に係る位置推定システムの機能的構成を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a position estimation system according to an embodiment. センサ情報DBに格納されたセンサ情報の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of sensor information stored in a sensor information DB. 一実施形態に係る位置推定システムのマーカの位置及び枕木の中心位置を説明するための図である。1 is a diagram for explaining the positions of markers and the center positions of sleepers in a position estimation system according to an embodiment; 位置情報DBに格納された位置情報の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of location information stored in a location information DB. 一実施形態に係るセンサによる情報取得に関する処理の一例を示すフローチャートである。11 is a flowchart illustrating an example of a process related to information acquisition by a sensor according to an embodiment. 一実施形態に係る枕木の中心位置の算出処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a calculation process for the center position of a sleeper according to an embodiment. 他の実施形態に係るマーカ部材及びマーカ反射部の別な形態を示す図である。13A to 13C are diagrams showing other forms of marker members and marker reflecting portions according to other embodiments. 他の実施形態に係るマーカ部材及びマーカ反射部の別な形態を示す図である。13A to 13C are diagrams showing other forms of marker members and marker reflecting portions according to other embodiments.

以下、例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については図示を省略する。 Below, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. Here, the dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiments are merely examples, and do not limit this disclosure unless otherwise specified. Furthermore, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements that are not directly related to this disclosure are not illustrated.

図1は、一実施形態に係る位置推定システム1の構成を示す概略斜視図である。本実施形態における位置推定システム1は、工場又は倉庫等の建屋内の床面に対して垂直な方向の上部に設置される天井クレーンによって搬送される荷を載置する枕木の位置を推定するものである。なお、本実施形態において、枕木は固定台に相当する。 Figure 1 is a schematic perspective view showing the configuration of a position estimation system 1 according to one embodiment. In this embodiment, the position estimation system 1 estimates the position of a sleeper on which a load is placed that is transported by an overhead crane installed at the top in a direction perpendicular to the floor surface inside a building such as a factory or warehouse. In this embodiment, the sleeper corresponds to a fixed platform.

本実施形態において天井クレーンが搬送対象とする荷は、一例として、薄い鋼板が円筒形又は円柱形に巻かれた鉄板コイル(以下、単に「コイル」という)である。複数のコイルCは、建屋内の敷地で一時的に保管される。天井クレーンは、コイルCを吊り上げて移動させることで、別の場所からコイルCを当該敷地に搬入させることができるとともに、当該敷地からコイルCを別の場所へ搬出させることができる。 In this embodiment, the cargo to be transported by the overhead crane is, for example, a steel plate coil (hereinafter simply referred to as "coil") made by winding a thin steel plate into a cylindrical or columnar shape. Multiple coils C are temporarily stored on site within the building. The overhead crane hoists and moves the coils C, allowing the coils C to be transported from another location to the site and vice versa.

また、敷地には、XY平面として表される床面がある。複数のコイルCは、各々のコイルCの中心軸が床面と平行となる姿勢で、床面の側に設置される。本実施形態では、複数のコイルCが床面の側に設置されているとき、各々のコイルCの軸方向は、Y方向に沿っている。また、複数のコイルCが床面の側に設置されているとき、各々のコイルCは、Y方向に対して垂直なX方向に沿って並ぶ。この場合、コイルCの断面方向は、X方向に沿っている。さらに、複数のコイルCは、XY平面に対して垂直なZ方向に沿って2段に積載される。このうち、下段側のコイルCは、それぞれ、一組を構成する2つの棒状の枕木200を介して床面上に載置される。枕木200の延伸方向は、コイルCの軸方向に沿っている。また、一組を構成する2つの枕木は、コイルCの断面方向で互いに隣り合う。このような枕木200の組は、載置するコイルCの位置決めを行うことができ、また、コイルCの転がりを抑止することができる。一方、上段側のコイルCは、それぞれ、X方向で互いに隣り合う2つの下段側のコイルCに直接支えられながら、下段側のコイルC上に載置される。 The site also has a floor surface represented as an XY plane. The coils C are installed on the side of the floor surface with the central axis of each coil C parallel to the floor surface. In this embodiment, when the coils C are installed on the side of the floor surface, the axial direction of each coil C is along the Y direction. When the coils C are installed on the side of the floor surface, each coil C is aligned along the X direction perpendicular to the Y direction. In this case, the cross-sectional direction of the coil C is along the X direction. Furthermore, the coils C are stacked in two stages along the Z direction perpendicular to the XY plane. Of these, the coils C on the lower stage are placed on the floor surface via two rod-shaped sleepers 200 that constitute a set. The extension direction of the sleepers 200 is along the axial direction of the coils C. Furthermore, the two sleepers that constitute a set are adjacent to each other in the cross-sectional direction of the coils C. Such a set of sleepers 200 can position the coils C to be placed and can also prevent the coils C from rolling. On the other hand, the upper coils C are placed on the lower coils C while being directly supported by the two lower coils C adjacent to each other in the X direction.

さらに、本実施形態においては、枕木200の延伸方向(Y方向)の両端側に、枕木200の中心位置を推定するために用いるマーカ部材300を設置することができる。すなわち、一対のマーカ部材300は、一対の枕木200の短手方向(X方向)の設置間隔だけ距離を空けて並行に固定される。また、マーカ部材300は、枕木200に接触させて設置することができる。このようにマーカ部材300を枕木200に接触させて設置することで、測定されたマーカ部材300の位置によって、枕木200の正確な中心位置が推定可能となる。また、マーカ部材300の上面には、マーカ反射部310が設けられている。マーカ反射部310は、後述のセンサ6によりマーカ反射部310を検知する際に用いられる。なお、本実施形態において、マーカ反射部310のY方向(枕木200の延伸方向)の長さは、マーカ反射部310のX方向(枕木200の短手方向)の長さより長い。なお、本実施形態において、マーカ反射部310は、マーカに相当する。センサ6、マーカ部材300、及びマーカ反射部310の詳細については、後述する。 Furthermore, in this embodiment, a marker member 300 used to estimate the center position of the sleeper 200 can be installed on both ends of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200. That is, a pair of marker members 300 are fixed in parallel with a distance equal to the installation interval in the short direction (X direction) of the pair of sleepers 200. In addition, the marker member 300 can be installed in contact with the sleeper 200. By installing the marker member 300 in contact with the sleeper 200 in this manner, the accurate center position of the sleeper 200 can be estimated based on the measured position of the marker member 300. In addition, a marker reflecting portion 310 is provided on the upper surface of the marker member 300. The marker reflecting portion 310 is used when detecting the marker reflecting portion 310 by the sensor 6 described later. In this embodiment, the length of the marker reflector 310 in the Y direction (extension direction of the sleeper 200) is longer than the length of the marker reflector 310 in the X direction (short side direction of the sleeper 200). In this embodiment, the marker reflector 310 corresponds to a marker. Details of the sensor 6, the marker member 300, and the marker reflector 310 will be described later.

位置推定システム1における天井クレーンは、図1に示すように、ガーダー2と、ランウェイ3と、トロリー4と、トング5と、センサ6と、運転室7とを備える。 As shown in FIG. 1, the overhead crane in the position estimation system 1 includes a girder 2, a runway 3, a trolley 4, a tong 5, a sensor 6, and a cab 7.

ガーダー2は、建屋内の天井付近で、トロリー4を移動自在に支持する構造体である。ガーダー2は、XY平面上の第2方向に沿ってそれぞれ延び、かつ、XY平面上で第2方向とは直交する第1方向で離間しつつ互いに対向する2つの直線状の剛体部を含む。本実施形態では、一例として、第2方向はX方向であり、第1方向はY方向である。この場合、2つの剛体部は、X方向の一方の端部と他方の端部との両側で互いに一体化されている(図示なし)。ガーダー2のX方向の少なくとも一方の端部は、モータ等のガーダー用アクチュエータ25(図5参照)を備える。 The girder 2 is a structure that supports the trolley 4 movably near the ceiling inside the building. The girder 2 includes two linear rigid parts that each extend along a second direction on the XY plane and face each other while being spaced apart in a first direction perpendicular to the second direction on the XY plane. In this embodiment, as an example, the second direction is the X direction and the first direction is the Y direction. In this case, the two rigid parts are integrated with each other on both sides of one end and the other end in the X direction (not shown). At least one end of the girder 2 in the X direction is equipped with a girder actuator 25 such as a motor (see FIG. 5).

ランウェイ3は、建屋内の天井付近で、ガーダー2を移動自在に支持する走行レーンである。ランウェイ3は、Y方向に沿ってそれぞれ延び、かつ、X方向で離間しつつ互いに対向する2箇所の位置に設置されている。ランウェイ3は、例えば、建屋の壁部8(図2参照)に設置される場合もあるし、建屋内の床面上に設けられた高架台に設置される場合もある。ガーダー2のX方向の一方の端部は、一方のランウェイ3上に位置し、ガーダー2のX方向の他方の端部は、他方のランウェイ3上に位置する。ガーダー用アクチュエータ25が運転室7からの移動指令に基づいて駆動することで、ガーダー2は、ランウェイ3上をY方向に沿って移動することができる。 The runway 3 is a travel lane that supports the girder 2 for free movement near the ceiling inside the building. The runways 3 extend along the Y direction and are installed at two positions facing each other while being spaced apart in the X direction. The runway 3 may be installed, for example, on the wall 8 of the building (see FIG. 2 ) or on an elevated platform installed on the floor surface inside the building. One end of the girder 2 in the X direction is located on one runway 3, and the other end of the girder 2 in the X direction is located on the other runway 3. The girder actuator 25 is driven based on a movement command from the cab 7, allowing the girder 2 to move along the runway 3 in the Y direction.

トロリー4は、ガーダー2上で2つの剛体部に支持されながらX方向に沿って移動自在で、かつ、トング5をZ方向に沿って移動自在に支持する構造体である。トロリー4は、モータ等のトロリー用アクチュエータ26(図5参照)を備える。トロリー用アクチュエータ26が運転室7からの移動指令に基づいて駆動することで、トロリー4は、ガーダー2の剛体部上をX方向に沿って移動することができる。また、ガーダー2は、Y方向に沿って移動することができるので、トロリー4は、XY平面上の目標とする位置に移動することができる。なお、本実施形態において、トロリー4及びガーダー2は、移動機構に相当する。 The trolley 4 is a structure that is supported by two rigid parts on the girder 2 and can move freely along the X direction, and supports the tongs 5 so that they can move freely along the Z direction. The trolley 4 is equipped with a trolley actuator 26 (see FIG. 5) such as a motor. The trolley actuator 26 is driven based on a movement command from the driver's cab 7, so that the trolley 4 can move along the X direction on the rigid part of the girder 2. In addition, since the girder 2 can move along the Y direction, the trolley 4 can move to a target position on the XY plane. In this embodiment, the trolley 4 and the girder 2 correspond to a moving mechanism.

トング5は、コイルCを把持して昇降する把持部である。ここで、トロリー4は、ワイヤーロープ(図示なし)を介してトング5を吊り上げたり吊り下げたりするための回転ドラム(図示なし)と、回転ドラムに回転力を与えるモータ等のトング用アクチュエータ(図示なし)とを備える。トング用アクチュエータが運転室7からの昇降指令に基づいて駆動することで、トング5は、トロリー4の高さ位置を基準としてZ方向に沿って移動することができる。 The tongs 5 are gripping parts that grip the coil C and move up and down. Here, the trolley 4 is equipped with a rotating drum (not shown) for hoisting and lowering the tongs 5 via a wire rope (not shown), and a tong actuator (not shown) such as a motor that applies a rotational force to the rotating drum. The tong actuator is driven based on a lift command from the cab 7, so that the tongs 5 can move along the Z direction based on the height position of the trolley 4.

また、トング5は、基部10と、一対のアームである第1アーム11a及び第2アーム11bとを備える。基部10は、ワイヤーロープに接続され、かつ、第1アーム11a及び第2アーム11bを支持する。第1アーム11a及び第2アーム11bは、それぞれ、基部10からZ方向に沿って下方に延びており、互いにY方向で対向する。第1アーム11aは、基部10のY方向の一方の端部に接続され、第2アーム11bは、基部10のY方向の他方の端部に接続される。第1アーム11a及び第2アーム11bは、それぞれ、Z方向に沿った姿勢を維持しながら、Y方向に沿ってスライドすることができる。 The tongs 5 also includes a base 10 and a pair of arms, a first arm 11a and a second arm 11b. The base 10 is connected to a wire rope and supports the first arm 11a and the second arm 11b. The first arm 11a and the second arm 11b each extend downward from the base 10 in the Z direction and face each other in the Y direction. The first arm 11a is connected to one end of the base 10 in the Y direction, and the second arm 11b is connected to the other end of the base 10 in the Y direction. The first arm 11a and the second arm 11b can each slide along the Y direction while maintaining a posture along the Z direction.

センサ6は、トロリー4の移動範囲内にある少なくともいずれかの構造体に設置され、XY平面上におけるトロリー4の位置を計測する位置センサ6aを備える。さらにセンサ6は、床面側にある物体を検知する検知センサ6bを備える。ここで、トロリー4の移動範囲とは、トロリー4がX方向及びY方向で移動することができるXY領域の範囲をいう。トロリー4の移動範囲内にある構造体とは、例えば、トロリー4自体、トング5の基部10、又は、ガーダー2の剛体部をいう。ただし、センサ6は、いずれの構造体に設置される場合であっても、トロリー4の位置、及び下方にある床面を検出することができる位置に設置される。本実施形態では、センサ6は、トロリー4に設置される。この場合、センサ6がトロリー4の特に側面の側に設置されるものとすると、トロリー4が支持しているトング5に検出範囲を遮られづらいという利点がある。 The sensor 6 is installed on at least one of the structures within the movement range of the trolley 4, and includes a position sensor 6a that measures the position of the trolley 4 on the XY plane. The sensor 6 also includes a detection sensor 6b that detects an object on the floor surface side. Here, the movement range of the trolley 4 refers to the range of the XY area in which the trolley 4 can move in the X and Y directions. The structure within the movement range of the trolley 4 refers to, for example, the trolley 4 itself, the base 10 of the tongs 5, or the rigid part of the girder 2. However, regardless of which structure the sensor 6 is installed on, it is installed in a position where it can detect the position of the trolley 4 and the floor surface below. In this embodiment, the sensor 6 is installed on the trolley 4. In this case, if the sensor 6 is installed on the trolley 4, especially on the side, there is an advantage that the detection range is less likely to be blocked by the tongs 5 supported by the trolley 4.

また、本実施形態では、位置センサ6aは、レーザを用いて距離を計測するレーザ距離センサである。ただし、ある物体までの距離を計測することができるものであれば、センサ6の種類等は限定されない。例えば、TOF(Time-Of-Flight)カメラ等の画像センサを一般にいう距離センサとして代用し、位置センサ6aとして採用してもよい。 In this embodiment, the position sensor 6a is a laser distance sensor that uses a laser to measure distance. However, there are no limitations on the type of sensor 6 as long as it can measure the distance to an object. For example, an image sensor such as a TOF (Time-Of-Flight) camera may be used as the position sensor 6a in place of what is generally known as a distance sensor.

図2は、位置センサ6aによるトロリー4の位置の計測を説明するための図である。図2に示すように、位置センサ6aは、トロリー4にセンサ6が設けられている側のX方向のランウェイ3との距離を計測する。この計測により、トロリー4が位置するX方向の距離が計測することができる。すなわち、トロリー4のX方向に関する位置を計測することができる。 Figure 2 is a diagram for explaining the measurement of the position of the trolley 4 by the position sensor 6a. As shown in Figure 2, the position sensor 6a measures the distance between the runway 3 in the X direction on the side of the trolley 4 on which the sensor 6 is provided. This measurement makes it possible to measure the distance in the X direction at which the trolley 4 is located. In other words, it is possible to measure the position of the trolley 4 in the X direction.

また、図2に示すように、位置センサ6aは、Y方向において壁部8との距離を計測する。この計測により、トロリー4が位置するY方向の距離が計測することができる。すなわち、トロリー4のY方向に関する位置を計測することができる。なお、トロリー4の位置を計測する手段としてレーザを用いる方法は、本実施形態の構成を限定するものではない。例えば、トロリー4の位置を計測する手段として、上述のTOFカメラ等の画像センサ、エンコーダ、又はビーコンを用いて計測する手段を用いてもよい。位置センサ6aで取得されたトロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)は、運転室7に送られる。 As shown in FIG. 2, the position sensor 6a measures the distance to the wall 8 in the Y direction. This measurement makes it possible to measure the distance in the Y direction where the trolley 4 is located. In other words, the position of the trolley 4 in the Y direction can be measured. Note that the method of using a laser as a means for measuring the position of the trolley 4 does not limit the configuration of this embodiment. For example, a means for measuring the position of the trolley 4 may be used that uses an image sensor such as the above-mentioned TOF camera, an encoder, or a beacon. The position information of the trolley 4 (X-direction distance, Y-direction distance) acquired by the position sensor 6a is sent to the driver's cab 7.

さらに、センサ6は、図3A及び図3Bに示すように、床面側にある物体を検知する検知センサ6bを備える。本実施形態において、床面側にある物体の検知には、2つのLiDAR(Light Detection And Ranging)が用いられる。図3A及び図3Bに示す例では、床面側にあるコイルCを検知する例を示している。 Furthermore, as shown in Figs. 3A and 3B, the sensor 6 includes a detection sensor 6b that detects an object on the floor side. In this embodiment, two LiDARs (Light Detection and Ranging) are used to detect an object on the floor side. The example shown in Figs. 3A and 3B shows an example of detecting a coil C on the floor side.

図3Aに示す例においては、コイルCの軸方向(Y方向)に対して物体を検知する例を示している。また、図3Bに示す例においては、コイルCの周方向(X方向)に対して物体を検知する例を示している。検知センサ6bは、物体の検知情報、検知センサ6bからの相対位置情報を検知する。検知センサ6bで取得された物体の検知結果は、上述の位置情報(X方向距離、Y方向距離)とともに運転室7に送られる。なお、検知センサ6bとしてのLiDARは、本実施形態の構成を限定するものではなく、LiDAR以外のセンサとして、対象物体を識別することが可能な識別センサを検知センサ6bとして用いてもよい。 The example shown in FIG. 3A shows an example of detecting an object in the axial direction (Y direction) of coil C. Also, the example shown in FIG. 3B shows an example of detecting an object in the circumferential direction (X direction) of coil C. Detection sensor 6b detects object detection information and relative position information from detection sensor 6b. The object detection result acquired by detection sensor 6b is sent to cab 7 together with the above-mentioned position information (X direction distance, Y direction distance). Note that LiDAR as detection sensor 6b does not limit the configuration of this embodiment, and an identification sensor capable of identifying a target object may be used as detection sensor 6b as a sensor other than LiDAR.

本実施形態においては、検知センサ6bの検知対象となる床面側にある物体は、マーカ部材300に備えられたマーカ反射部310である。すなわち、検知センサ6bは、レーザを使って可視スペクトル外の光のパルスを発射し、マーカ反射部310で反射したパルスが戻ってくる時間を計測することで、マーカ反射部310の位置を検知する。検知対象となる床面側にある物体は、例えば高い反射率を持つ再帰反射性のものを用いるが、本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、検知対象となる床面側にある物体は、TOFカメラを用いて特定の色が塗布された部分を検出する、もしくは特定の凹凸パターンを持つ部分など、外部と明確に区別できる特徴をもつものであればよい。 In this embodiment, the object on the floor side to be detected by the detection sensor 6b is the marker reflector 310 provided on the marker member 300. That is, the detection sensor 6b detects the position of the marker reflector 310 by using a laser to emit a pulse of light outside the visible spectrum and measuring the time it takes for the pulse to return after being reflected by the marker reflector 310. The object on the floor side to be detected may be, for example, a retroreflective object with high reflectivity, but is not limited to the configuration of this embodiment. For example, the object on the floor side to be detected may be an object that has characteristics that can be clearly distinguished from the outside, such as a part painted with a specific color using a TOF camera, or a part with a specific uneven pattern.

運転室7は、ガーダー2の一方の端部に固定され、天井クレーンを運転するユーザ(運転者)を常駐させる。また、運転室7には、天井クレーンを制御し、さらに枕木の位置を推定する位置推定装置100を備える。位置推定装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータによって実現される。 The cab 7 is fixed to one end of the girder 2 and houses the user (operator) who operates the overhead crane. The cab 7 also includes a position estimation device 100 that controls the overhead crane and estimates the position of the sleepers. The position estimation device 100 is realized by a computer such as a personal computer.

(位置推定装置100の構成及び機能)
次に、位置推定装置100の構成及び機能について説明する。図4に、位置推定装置100の概略構成を示す。また、図5には、位置推定システム1における位置推定装置100の機能的構成を示す。図4に示すように、位置推定装置100は、例えば、コンピュータによって実現され、一般的なコンピュータの構成として、制御部110と、記憶部120と、入出力IF130と、ネットワークIF140とを備える。制御部110の詳細については後述する。
(Configuration and Functions of Position Estimation Device 100)
Next, the configuration and functions of the position estimation device 100 will be described. Fig. 4 shows a schematic configuration of the position estimation device 100. Fig. 5 shows a functional configuration of the position estimation device 100 in the position estimation system 1. As shown in Fig. 4, the position estimation device 100 is realized by, for example, a computer, and includes a control unit 110, a storage unit 120, an input/output IF 130, and a network IF 140 as a general computer configuration. The control unit 110 will be described in detail later.

記憶部120は、図5に示すように、センサ情報DB121(DB:Database)と、位置情報DB122と、に含まれる情報をデータとして格納する。なお、これらの各データを格納する記憶部120は、1つであっても複数であってもよい。例えば、1つの記憶部120に対し、領域を分けて記憶する構成としてもよい。あるいは、物理的に離れた場所に設置された複数の記憶装置に、データが分散して格納されていてもよい。 As shown in FIG. 5, the storage unit 120 stores information contained in a sensor information DB 121 (DB: Database) and a location information DB 122 as data. Note that there may be one or more storage units 120 storing these pieces of data. For example, a single storage unit 120 may be configured to store the data in separate areas. Alternatively, the data may be distributed and stored in multiple storage devices installed in physically separate locations.

入出力IF130は、例えば、運転室7のユーザ(運転者)が位置推定装置100との間においてデータをやり取りするための構成要素(インタフェース)である。入出力IF130は、入力部と、出力部とを備える(図示なし)。 The input/output IF 130 is, for example, a component (interface) that allows a user (driver) of the cab 7 to exchange data with the position estimation device 100. The input/output IF 130 has an input section and an output section (not shown).

入出力IF130における入力部は、ユーザによるさまざまな情報を入力するためのインタフェース機能を有し、位置推定装置100の外部より情報が入力される。入力部には、位置推定装置100と接続された、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボール、及び、音声認識デバイス等を通じてユーザによって情報が入力される。また、入力部は、外部記憶装置(図示なし)等からデータを入力するためのデータ入力端子として、情報を入力することができる。 The input section in the input/output IF 130 has an interface function for inputting various information by the user, and information is input from outside the position estimation device 100. Information is input to the input section by the user via, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, a trackball, or a voice recognition device connected to the position estimation device 100. The input section can also input information as a data input terminal for inputting data from an external storage device (not shown) or the like.

入出力IF130における出力部は、位置推定装置100に接続された表示装置(図示なし)に、コイルCや枕木等の位置情報、作業状況等を表示させる。表示装置は、例えば、ディスプレイ装置、プロジェクター装置などである。 The output section of the input/output IF 130 displays the position information of the coil C and sleepers, the work status, etc. on a display device (not shown) connected to the position estimation device 100. The display device is, for example, a display device, a projector device, etc.

通信IF140は、有線及び/又は無線ネットワークを介して、トロリー4及びガーダー2と、位置推定装置100との相互の通信を可能にするためのインタフェースである。具体的には、位置推定装置100は、通信IF140を介して、トロリー4に備えられたセンサ6からの情報を取得する。また、位置推定装置100は、通信IF140を介して、トロリー4及びガーダー2にそれぞれ備えられたトロリー用アクチュエータ26及びガーダー用アクチュエータ25に対し、制御指示を送り、トロリー4及びガーダー2を制御する。 The communication IF 140 is an interface that enables mutual communication between the trolley 4 and girder 2 and the position estimation device 100 via a wired and/or wireless network. Specifically, the position estimation device 100 acquires information from the sensor 6 provided on the trolley 4 via the communication IF 140. In addition, the position estimation device 100 sends control instructions via the communication IF 140 to the trolley actuator 26 and the girder actuator 25 provided on the trolley 4 and the girder 2, respectively, to control the trolley 4 and the girder 2.

次に、図5に示す制御ブロックに基づいて、位置推定システム1における制御の流れを説明する。位置推定装置100は、制御部110に、センサ情報取得部111と、位置情報算出部112と、中心位置算出部113と、駆動制御部114とを、機能として備える。また、制御部110は、例えば、オペレーションシステムを動作させて、位置推定装置100全体を制御する。さらに、制御部110は、記憶部120に格納されたプログラムに基づいて動作し、センサ情報取得部111と、位置情報算出部112と、中心位置算出部113と、駆動制御部114とに備える各機能を実行する。なお、プログラムは、記憶部120に格納される形態に限定されず、例えば、位置推定装置100内の、ROM(Read Only Memorry)等(図示なし)に記憶された構成としてもよい。 Next, the flow of control in the position estimation system 1 will be described based on the control block shown in FIG. 5. The position estimation device 100 includes a control unit 110 having a sensor information acquisition unit 111, a position information calculation unit 112, a center position calculation unit 113, and a drive control unit 114 as functions. The control unit 110 also operates an operation system, for example, to control the entire position estimation device 100. Furthermore, the control unit 110 operates based on a program stored in the storage unit 120, and executes each function of the sensor information acquisition unit 111, the position information calculation unit 112, the center position calculation unit 113, and the drive control unit 114. Note that the program is not limited to being stored in the storage unit 120, and may be stored in, for example, a ROM (Read Only Memory) (not shown) in the position estimation device 100.

センサ情報取得部111は、センサ6によって検知され、位置推定装置100に送られてきたトロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)、及び床面の検知対象物体を検知したか否かを示す検知情報と、トロリー4からの相対位置情報とを取得する。さらに、センサ情報取得部111は、検知対象の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報をセンサ情報DB121に格納する。図6にセンサ情報DB121に格納されたセンサ情報の一例を示す。上述の通り、センサ情報は、X方向距離、Y方向距離、検知対象物体のトロリー4からの相対位置情報、検知対象の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報及び物体検知に関する情報を含む。なお、検知対象物体の座標情報は、トロリー4の位置情報と検知対象物体のセンサ6からの相対位置情報とを加減算することにより変換する。さらに、検知対象物体の座標情報は、トロリー4の種類によって、回転補正などを加えてもよい。 The sensor information acquisition unit 111 acquires the position information (X-direction distance, Y-direction distance) of the trolley 4 detected by the sensor 6 and sent to the position estimation device 100, detection information indicating whether or not a detection target object on the floor surface has been detected, and relative position information from the trolley 4. Furthermore, the sensor information acquisition unit 111 corrects the relative position information of the detection target with the position information of the trolley 4, and stores the coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground in the sensor information DB 121. FIG. 6 shows an example of sensor information stored in the sensor information DB 121. As described above, the sensor information includes the X-direction distance, the Y-direction distance, the relative position information of the detection target object from the trolley 4, the coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground by correcting the relative position information of the detection target with the position information of the trolley 4, and information on object detection. The coordinate information of the detection target object is converted by adding and subtracting the position information of the trolley 4 and the relative position information of the detection target object from the sensor 6. Furthermore, the coordinate information of the detection target object may be subjected to rotation correction or the like depending on the type of the trolley 4.

図6に示すセンサ情報においては、特定の物体を検知した場合には、「物体検知」の欄に物体を検知したことを示す情報として「○」が格納されている。本実施形態において、特定の物体は、マーカ反射部310である。 In the sensor information shown in FIG. 6, when a specific object is detected, a "○" is stored in the "Object Detection" column as information indicating that an object has been detected. In this embodiment, the specific object is the marker reflector 310.

位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納された床面の検知対象物体の座標情報及び検知情報に基づいて、第1の位置情報及び第2の位置情報を算出する。図7に、枕木200、マーカ部材300及びマーカ反射部310の位置関係を示す。図7は、枕木200を天井側から床面方向を見た場合の図である。また、図7に示すように、枕木200の短手方向(X方向)に向かい合うマーカ部材300は、マーカ部材固定部301により、一対のマーカ部材300として固定される。このように、向かい合うマーカ部材300の間にマーカ部材固定部301を設けることにより、一対のマーカ部材300としての持ち運び、及び枕木200へのセットが容易となる。さらに、本実施形態においては、図7に示すように、2つ以上のマーカ部材固定部301を用いて、一対のマーカ部材300を固定してもよい。このように、一対のマーカ部材300に対し、2つ以上のマーカ部材固定部301を用いることで、一対のマーカ部材300を平行状態に保つことができる。これにより、センサ6によって、より正確なマーカ反射部310の位置情報の計測が可能となり、枕木200の中心位置の推定の精度を向上させることができる。 The position information calculation unit 112 calculates the first position information and the second position information based on the coordinate information and detection information of the object to be detected on the floor surface stored in the sensor information DB 121. FIG. 7 shows the positional relationship between the sleeper 200, the marker member 300, and the marker reflecting unit 310. FIG. 7 is a diagram of the sleeper 200 viewed from the ceiling side toward the floor surface. Also, as shown in FIG. 7, the marker members 300 facing each other in the short direction (X direction) of the sleeper 200 are fixed as a pair of marker members 300 by the marker member fixing portion 301. In this way, by providing the marker member fixing portion 301 between the facing marker members 300, it becomes easy to carry the pair of marker members 300 and set them on the sleeper 200. Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the pair of marker members 300 may be fixed using two or more marker member fixing portions 301. In this way, by using two or more marker member fixing parts 301 for a pair of marker members 300, the pair of marker members 300 can be kept parallel. This allows the sensor 6 to measure the position information of the marker reflecting part 310 more accurately, improving the accuracy of estimating the center position of the sleeper 200.

なお、位置情報算出部112による第1の位置情報及び第2の位置情報を算出は、センサ情報DB121に格納された床面の検知対象物体の座標情報及び検知情報に基づいて行う形態には限定されない。例えば、位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納されたトロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)、床面の検知対象物体の相対位置情報及び検知情報に基づいて、第1の位置情報及び第2の位置情報を算出してもよい。 The calculation of the first position information and the second position information by the position information calculation unit 112 is not limited to a form in which it is performed based on the coordinate information and detection information of the object to be detected on the floor surface stored in the sensor information DB 121. For example, the position information calculation unit 112 may calculate the first position information and the second position information based on the position information (X-direction distance, Y-direction distance) of the trolley 4 stored in the sensor information DB 121, and the relative position information and detection information of the object to be detected on the floor surface.

本実施形態において、第1の位置情報は、例えば、図7に示すマーカ反射部310a及びマーカ反射部310bの位置に関する情報である。すなわち第1の位置情報は、枕木200の延伸方向(Y方向)の一端側に設置されたマーカ反射部310a及びマーカ反射部310bの位置情報である。また、第2の位置情報は、図7に示すマーカ反射部310c及び310dの位置に関する情報である。すなわち第2の位置情報は、枕木200の延伸方向(Y方向)の他端側に設置されたマーカ反射部310c及びマーカ反射部310dの位置情報である。 In this embodiment, the first position information is, for example, information regarding the positions of the marker reflecting unit 310a and the marker reflecting unit 310b shown in FIG. 7. That is, the first position information is position information of the marker reflecting unit 310a and the marker reflecting unit 310b installed at one end side of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200. The second position information is information regarding the positions of the marker reflecting units 310c and 310d shown in FIG. 7. That is, the second position information is position information of the marker reflecting unit 310c and the marker reflecting unit 310d installed at the other end side of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200.

位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納されたセンサ情報のうち、検知対象となるマーカ反射部310の座標情報に基づいて、第1及び第2の位置情報を算出する。具体的には、位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納されたセンサ情報に対し、クラスタリング処理を行い、枕木単位にグルーピングを行う。このグルーピング処理は、例えば、K平均法を用いて行われる。なお、グループ化(クラスタリング)の手法としてのK平均法は本実施形態を限定するものではなく、例えばグループ化の手法として、最短距離法やウォード方などの階層的手法を用いてもよい。例えば、図7に示す例では、領域311a、311b、311c、及び311dの中に、それぞれ、マーカ反射部310a、310b、310c、及び310dの検知されたデータがグループ化される。例えば、マーカ反射部310が高い反射率を持つ部分を備える場合に、位置情報算出部112は、計測された高い反射率の計測点の分布に基づいて、グループ化を行うことができる。 The position information calculation unit 112 calculates the first and second position information based on the coordinate information of the marker reflector 310 to be detected from the sensor information stored in the sensor information DB 121. Specifically, the position information calculation unit 112 performs a clustering process on the sensor information stored in the sensor information DB 121 and performs grouping on a sleeper basis. This grouping process is performed using, for example, the K-means method. Note that the K-means method as a grouping (clustering) method does not limit this embodiment, and for example, a hierarchical method such as the shortest distance method or Ward's method may be used as a grouping method. For example, in the example shown in FIG. 7, the detected data of the marker reflectors 310a, 310b, 310c, and 310d are grouped in the areas 311a, 311b, 311c, and 311d, respectively. For example, if the marker reflector 310 has a portion with high reflectivity, the position information calculation unit 112 can perform grouping based on the distribution of the measured measurement points with high reflectivity.

位置情報算出部112は、グループ化された各データの重心を算出し、算出順に位置情報DB122に格納する。例えば、図8に示す例においては、枕木セット番号が1の枕木に対して、2つの第1の位置情報(Xc1、Yc1)及び(Xc2、Yc2)と、2つの第2の位置情報(Xc5、Yc5)及び(Xc6、Yc6)とが格納されている。例えば、(Xc1、Yc1)は、図7に示す領域311bに含まれるマーカ反射部310bの重心を示す情報であり、(Xc2、Yc2)は、図7に示す領域311aに含まれるマーカ反射部310aの重心を示す情報である。同様に、(Xc5、Yc5)は、図7に示す領域311dに含まれるマーカ反射部310dの重心を示す情報であり、(Xc6、Yc6)は、図7に示す領域311cに含まれるマーカ反射部310cの重心を示す情報である。 The position information calculation unit 112 calculates the center of gravity of each grouped data and stores it in the position information DB 122 in the order of calculation. For example, in the example shown in FIG. 8, two pieces of first position information (Xc1, Yc1) and (Xc2, Yc2) and two pieces of second position information (Xc5, Yc5) and (Xc6, Yc6) are stored for a sleeper with sleeper set number 1. For example, (Xc1, Yc1) is information indicating the center of gravity of the marker reflecting portion 310b included in the area 311b shown in FIG. 7, and (Xc2, Yc2) is information indicating the center of gravity of the marker reflecting portion 310a included in the area 311a shown in FIG. 7. Similarly, (Xc5, Yc5) is information indicating the center of gravity of the marker reflector 310d included in the area 311d shown in FIG. 7, and (Xc6, Yc6) is information indicating the center of gravity of the marker reflector 310c included in the area 311c shown in FIG. 7.

中心位置算出部113は、位置情報DB122に格納された位置情報に基づいて、枕木の中心位置を算出する。具体的には、中心位置算出部113は、位置情報DB122に格納された位置情報の対応する枕木セット番号と、第1の位置情報及び第2の位置情報とに基づいて、枕木の中心位置を算出し、位置情報DB122の位置情報に格納する。本実施形態においては、中心位置は、枕木セット番号に対応する2つの第1の位置情報及び2つの第2の位置情報の平均値として定まる値である。中心位置算出部113で算出された値が、枕木の中心位置として推定される。図7に示す例においては、中心位置400が算出され、枕木の中心位置として推定される。 The center position calculation unit 113 calculates the center position of the sleeper based on the position information stored in the position information DB 122. Specifically, the center position calculation unit 113 calculates the center position of the sleeper based on the sleeper set number corresponding to the position information stored in the position information DB 122 and the first position information and the second position information, and stores it in the position information of the position information DB 122. In this embodiment, the center position is a value determined as the average value of the two first position information and the two second position information corresponding to the sleeper set number. The value calculated by the center position calculation unit 113 is estimated as the center position of the sleeper. In the example shown in FIG. 7, the center position 400 is calculated and estimated as the center position of the sleeper.

例えば、図8に示す例において、枕木セット番号が1の枕木の中心位置(C1、C2)は、以下の数式(1)及び式(2)により定まる。 For example, in the example shown in Figure 8, the center position (C1, C2) of the sleeper with sleeper set number 1 is determined by the following formulas (1) and (2).

C1=(Xc1+Xc2+Xc5+Xc6)/4 ・・・(1)
C2=(Yc1+Yc2+Yc5+Yc6)/4 ・・・(2)
駆動制御部114は、天井クレーンに含まれる各種アクチュエータに対して動作信号を送信する。まず、駆動制御部114は、入出力IF130より、運転者が直接的に指定した、各種アクチュエータへ指示する移動位置を受信することができる。
C1=(Xc1+Xc2+Xc5+Xc6)/4...(1)
C2=(Yc1+Yc2+Yc5+Yc6)/4...(2)
The drive control unit 114 transmits operation signals to various actuators included in the overhead crane. First, the drive control unit 114 receives, via the input/output IF 130, movement commands to be instructed to the various actuators directly designated by the operator. The location can be received.

次に、駆動制御部114は、ガーダー用アクチュエータ25に対して、ガーダー2の移動目標となる移動位置を指示し、当該移動位置へガーダー2を移動させることができる。また、駆動制御部114は、トロリー用アクチュエータ26に対して、トロリー4の移動目標となる移動位置を指示し、当該移動位置へトロリー4を移動させることができる。 Next, the drive control unit 114 can instruct the girder actuator 25 as to the movement position to which the girder 2 is to be moved, and can move the girder 2 to that movement position. The drive control unit 114 can also instruct the trolley actuator 26 as to the movement position to which the trolley 4 is to be moved, and can move the trolley 4 to that movement position.

(位置推定システム1の処理フローの概略)
次に、図9及び図10に示すフローチャートを用いて位置推定システム1における位置推定処理の流れを示す。図9に示すフローチャートは、センサ6によるトロリー4の位置情報、対象物体の相対位置情報及び対象物体の検知情報の取得処理に関するフローチャートである。また、図10に示すフローチャートは、第1、第2の位置情報及び枕木の中心位置を算出する処理についてのフローチャートである。図9及び図10のフローチャートに示す位置推定装置100の一連の動作は、位置推定装置100が起動されると開始され、作業終了により処理を終了する。また、図9及び図10に示すフローチャートは、電源オフや処理終了の割り込みによっても処理は終了する。また、以下のフローチャートの説明において、上述の位置推定装置100の説明で記載した内容と同じ内容については、省略又は簡略化して説明する。
(Outline of Processing Flow of Position Estimation System 1)
Next, the flow of the position estimation process in the position estimation system 1 will be described using the flowcharts shown in Figures 9 and 10. The flowchart shown in Figure 9 is a flowchart related to the process of acquiring the position information of the trolley 4, the relative position information of the target object, and the detection information of the target object by the sensor 6. The flowchart shown in Figure 10 is a flowchart related to the process of calculating the first and second position information and the center position of the sleeper. The series of operations of the position estimation device 100 shown in the flowcharts of Figures 9 and 10 are started when the position estimation device 100 is started, and the process ends when the work is completed. The process of the flowcharts shown in Figures 9 and 10 is also ended by power off or an interrupt to end the process. In the following description of the flowcharts, the same contents as those described in the description of the position estimation device 100 above will be omitted or simplified.

まず、図9に示すフローチャートに基づいて、センサ6による情報取得の処理について説明する。 First, the process of acquiring information by the sensor 6 will be explained based on the flowchart shown in FIG. 9.

ステップS901において、駆動制御部114は、トロリー4を第1の始点へ移動させる。本実施形態において、第1の始点とは、枕木200の延伸方向(Y方向)の両端側に設置されたマーカ部材300の一端側のZ方向上部であって、トロリー4がガーダー2のX方向の一方の端部(すなわち一方のランウェイ3)上に位置する場所である。 In step S901, the drive control unit 114 moves the trolley 4 to the first start point. In this embodiment, the first start point is the upper part in the Z direction of one end of the marker member 300 installed on both ends of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200, where the trolley 4 is located on one end of the girder 2 in the X direction (i.e., one runway 3).

ステップS902において、駆動制御部114は、トロリー4を移動させる。具体的には、駆動制御部114は、トロリー4を、ステップS901で移動した第1の始点から、他方のランウェイ3に向かってガーダー2上を移動させる。すなわち、駆動制御部114は、枕木200の延伸方向(Y方向)の両端側に設置されたマーカ部材300の一端側の上部を、X方向に沿ってランウェイ3の一方から他方まで、トロリー4を移動させる。 In step S902, the drive control unit 114 moves the trolley 4. Specifically, the drive control unit 114 moves the trolley 4 on the girder 2 from the first starting point to which it was moved in step S901 toward the other runway 3. That is, the drive control unit 114 moves the upper part of one end side of the marker member 300 installed on both ends of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200 from one side of the runway 3 to the other side along the X direction.

ステップS903において、センサ情報取得部111は、センサ6から送られてくる情報を取得し、センサ情報DB121に格納する。センサ情報取得部111が取得する情報は、トロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)、対象となる物体の相対位置情報、及び対象となる物体を検知したか否かを示す検知情報である。さらに、センサ情報取得部111は、検出対象の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報をセンサ情報DB121に格納する。本実施形態において、対象となる物体はマーカ部材300に備えらえたマーカ反射部310が該当する。 In step S903, the sensor information acquisition unit 111 acquires information sent from the sensor 6 and stores it in the sensor information DB 121. The information acquired by the sensor information acquisition unit 111 is the position information of the trolley 4 (distance in the X direction, distance in the Y direction), relative position information of the target object, and detection information indicating whether the target object has been detected. Furthermore, the sensor information acquisition unit 111 corrects the relative position information of the detection target with the position information of the trolley 4, and stores the coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground in the sensor information DB 121. In this embodiment, the target object corresponds to the marker reflector 310 provided on the marker member 300.

ステップS904において、駆動制御部114は、トロリー4が第1の終点に到達したか否かを判定する。本実施形態において、第1の終点は、第1の始点である一方のランウェイ3から移動を開始したトロリー4がガーダー2上を移動して到達する他方のランウェイ3に位置する場所である。ステップS904において、駆動制御部114は、トロリー4が第1の終点に到達したと判定した場合(ステップS904:YES)には、ステップS905に進む。一方で、ステップS904において、駆動制御部114は、トロリー4が第1の終点に到達していないと判定した場合(ステップS904:NO)には、ステップS903に戻り、センサ情報取得部111により、センサ情報の取得が行われる。すなわち、トロリー4が第1の終点に到達するまで、センサ情報の取得が行われる。 In step S904, the drive control unit 114 determines whether the trolley 4 has reached the first end point. In this embodiment, the first end point is the location of the other runway 3 where the trolley 4, which started moving from one runway 3 as the first starting point, moves over the girder 2 and reaches. In step S904, if the drive control unit 114 determines that the trolley 4 has reached the first end point (step S904: YES), the process proceeds to step S905. On the other hand, in step S904, if the drive control unit 114 determines that the trolley 4 has not reached the first end point (step S904: NO), the process returns to step S903, and the sensor information acquisition unit 111 acquires sensor information. That is, sensor information is acquired until the trolley 4 reaches the first end point.

ステップS905において、駆動制御部114は、トロリー4を停止させる。 In step S905, the drive control unit 114 stops the trolley 4.

ステップS906において、駆動制御部114は、トロリー4を第2の始点へ移動させる。本実施形態において、第2の始点とは、枕木200の延伸方向(Y方向)の両端側に設置されたマーカ部材300の他端側のZ方向上部であって、トロリー4がガーダー2のX方向の一方の端部(すなわち一方のランウェイ3)上に位置する場所である。 In step S906, the drive control unit 114 moves the trolley 4 to the second start point. In this embodiment, the second start point is the upper part in the Z direction of the other end side of the marker member 300 installed on both ends of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200, where the trolley 4 is located on one end of the girder 2 in the X direction (i.e., one runway 3).

ステップS907において、駆動制御部114は、トロリー4の移動を開始する。具体的には、駆動制御部114は、トロリー4を、ステップS906で移動した第2の始点から、他方のランウェイ3に向かってガーダー2上を移動させる。すなわち、駆動制御部114は、枕木200の延伸方向(Y方向)の両端側に設置されたマーカ部材300の他端側の上部を、X方向に沿ってランウェイ3の一方から他方まで、トロリー4を移動させる。 In step S907, the drive control unit 114 starts moving the trolley 4. Specifically, the drive control unit 114 moves the trolley 4 on the girder 2 from the second starting point to which it was moved in step S906 toward the other runway 3. That is, the drive control unit 114 moves the trolley 4 along the X direction from one side of the runway 3 to the other side, along the upper part of the other end side of the marker member 300 installed on both ends of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200.

ステップS908において、センサ情報取得部111は、上述のステップS903と同様に、センサ6から送られてくる情報を取得し、センサ情報DB121に格納する。センサ情報取得部111が取得する情報は、トロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)、対象となる物体の相対位置情報、及び対象となる物体を検知したか否かを示す検知情報である。さらに、センサ情報取得部111は、検出対象の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報をセンサ情報DB121に格納する。本実施形態において、対象となる物体はマーカ部材300に備えらえたマーカ反射部310が該当する。 In step S908, the sensor information acquisition unit 111 acquires information sent from the sensor 6, similar to step S903 described above, and stores it in the sensor information DB 121. The information acquired by the sensor information acquisition unit 111 is the position information of the trolley 4 (distance in the X direction, distance in the Y direction), relative position information of the target object, and detection information indicating whether the target object has been detected. Furthermore, the sensor information acquisition unit 111 corrects the relative position information of the detection target with the position information of the trolley 4, and stores the coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground in the sensor information DB 121. In this embodiment, the target object corresponds to the marker reflector 310 provided on the marker member 300.

ステップS909において、駆動制御部114は、トロリー4が第2の終点に到達したか否かを判定する。本実施形態において、第2の終点は、第2の始点である一方のランウェイ3から移動を開始したトロリー4がガーダー2上を移動して到達する他方のランウェイ3に位置する場所である。ステップS909において、駆動制御部114は、トロリー4が第2の終点に到達したと判定した場合(ステップS909:YES)には、ステップS910に進む。一方で、ステップS909において、駆動制御部114は、トロリー4が第2の終点に到達していないと判定した場合(ステップS909:NO)には、ステップS908に戻り、センサ情報取得部111により、センサ情報の取得が行われる。すなわち、トロリー4が第2の終点に到達するまで、センサ情報の取得が行われる。 In step S909, the drive control unit 114 determines whether the trolley 4 has reached the second end point. In this embodiment, the second end point is the location of the other runway 3 where the trolley 4, which started moving from one runway 3 that is the second starting point, moves over the girder 2 and reaches. In step S909, if the drive control unit 114 determines that the trolley 4 has reached the second end point (step S909: YES), the process proceeds to step S910. On the other hand, in step S909, if the drive control unit 114 determines that the trolley 4 has not reached the second end point (step S909: NO), the process returns to step S908, and the sensor information acquisition unit 111 acquires sensor information. That is, sensor information is acquired until the trolley 4 reaches the second end point.

ステップS910において、駆動制御部114は、トロリー4を停止させる。 In step S910, the drive control unit 114 stops the trolley 4.

なお、本実施形態において、ステップS903及びステップS908に関する処理は、センサ情報取得工程に相当する。また、ステップS901からステップS910までのステップのうち、ステップS903及びステップS908以外に関する処理は、制御工程に相当する。 In this embodiment, the processes related to steps S903 and S908 correspond to the sensor information acquisition process. Furthermore, among the steps from step S901 to step S910, the processes related to steps other than step S903 and step S908 correspond to the control process.

次に、図10に示すフローチャートに基づいて、第1、第2の位置情報の算出、及び枕木の中心位置の算出に関する処理を説明する。 Next, the process for calculating the first and second position information and the center position of the sleeper will be explained based on the flowchart shown in FIG. 10.

ステップS1001において、位置情報算出部112は、第1の位置情報を算出する。具体的には、位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納された、対象となる物体(マーカ反射部310)の座標情報、及び対象となる物体を検知したか否かを示す検知情報に基づいて、第1の位置情報を算出する。また、位置情報算出部112は、算出した第1の位置情報を位置情報DB122に格納する。なお、ステップS1001における処理は、第1位置情報算出工程に相当する。また、第1の位置情報は、枕木200の延伸方向(Y方向)の一端側に設置されたマーカ反射部310の位置情報に相当する。なお、本実施形態においては移動後に第1の位置情報を算出しているが、ステップS903の移動中に第1の位置情報を算出してよい。具体的には図3Bのように枕木を横切ってスキャンした計測結果から位置情報算出部112が直接、第1の位置情報を算出し、位置情報DB122を格納してもよい。 In step S1001, the position information calculation unit 112 calculates the first position information. Specifically, the position information calculation unit 112 calculates the first position information based on the coordinate information of the target object (marker reflector 310) stored in the sensor information DB 121 and the detection information indicating whether the target object has been detected. The position information calculation unit 112 also stores the calculated first position information in the position information DB 122. Note that the process in step S1001 corresponds to the first position information calculation process. Also, the first position information corresponds to the position information of the marker reflector 310 installed on one end side of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200. Note that in this embodiment, the first position information is calculated after the movement, but the first position information may be calculated during the movement in step S903. Specifically, the position information calculation unit 112 may directly calculate the first position information from the measurement result of scanning across the sleeper as shown in FIG. 3B, and store it in the position information DB 122.

ステップS1002において、位置情報算出部112は、第2の位置情報を算出する。具体的には、位置情報算出部112は、センサ情報DB121に格納された、対象となる物体(マーカ反射部310)の座標情報、及び対象となる物体を検知したか否かを示す検知情報に基づいて、第2の位置情報を算出する。また、位置情報算出部112は、算出した第2の位置情報を位置情報DB122に格納する。なお、ステップS1002における処理は、第2位置情報算出工程に相当する。また、第2の位置情報は、枕木200の延伸方向(Y方向)の他端側に設置されたマーカ反射部310の位置情報に相当する。なお、本実施形態においては移動後に第2の位置情報を算出しているが、ステップS907の移動中に第2の位置情報を算出してよい。具体的には図3Bのように枕木を横切ってスキャンした計測結果から位置情報算出部112が直接、第2の位置情報を算出し、位置情報DB122を格納してもよい。 In step S1002, the position information calculation unit 112 calculates the second position information. Specifically, the position information calculation unit 112 calculates the second position information based on the coordinate information of the target object (marker reflector 310) stored in the sensor information DB 121 and the detection information indicating whether the target object has been detected. The position information calculation unit 112 also stores the calculated second position information in the position information DB 122. Note that the process in step S1002 corresponds to the second position information calculation process. Also, the second position information corresponds to the position information of the marker reflector 310 installed on the other end side of the extension direction (Y direction) of the sleeper 200. Note that in this embodiment, the second position information is calculated after the movement, but the second position information may be calculated during the movement in step S907. Specifically, the position information calculation unit 112 may directly calculate the second position information from the measurement result of scanning across the sleeper as shown in FIG. 3B, and store it in the position information DB 122.

ステップS1003において、中心位置算出部113は、位置情報DB122に格納されている第1の位置情報及び第2の位置情報に基づいて、枕木の中心位置を算出する。具体的には、中心位置算出部113は、位置情報DB122に格納された位置情報の対応する枕木セット番号と、第1の位置情報及び第2の位置情報とに基づいて、枕木の中心位置を算出し、位置情報DB122の位置情報に格納する。本実施形態においては、中心位置は、枕木セット番号に対応する2つの第1の位置情報及び2つの第2の位置情報の平均値として定まる値である。中心位置算出部113で算出された値が、枕木の中心位置として推定される。なお、ステップS1003における処理は、中心位置算出工程に相当する。 In step S1003, the center position calculation unit 113 calculates the center position of the sleeper based on the first position information and the second position information stored in the position information DB 122. Specifically, the center position calculation unit 113 calculates the center position of the sleeper based on the sleeper set number corresponding to the position information stored in the position information DB 122 and the first position information and the second position information, and stores it in the position information of the position information DB 122. In this embodiment, the center position is a value determined as the average value of the two first position information and the two second position information corresponding to the sleeper set number. The value calculated by the center position calculation unit 113 is estimated as the center position of the sleeper. The process in step S1003 corresponds to a center position calculation process.

なお、本実施形態においては第1の始点から第1の終点までの移動の間に第1の位置情報、第2の始点から第2の終点までの移動の間に第2の位置情報を収集しているが、実施形態はこの工程に限定されない。例えば、コイルCが載置されておらず、枕木の真上からでも同時に両端のマーカを計測できる場合には、枕木の中心軸にそって一回の移動のみを行い同時に両方の端部の結果を検出してもよい。さらに、センサ情報DB121から、第1、第2の位置情報の算出、及び枕木の中心位置の算出に関する処理を行ってもよい。 In this embodiment, the first position information is collected during the movement from the first starting point to the first end point, and the second position information is collected during the movement from the second starting point to the second end point, but the embodiment is not limited to this process. For example, if the coil C is not placed and the markers at both ends can be measured simultaneously even from directly above the sleeper, only one movement along the center axis of the sleeper may be performed to detect the results of both ends simultaneously. Furthermore, calculation of the first and second position information and calculation of the center position of the sleeper may be performed from the sensor information DB121.

次に、本実施形態に係る位置推定システム1の効果について説明する。 Next, the effects of the position estimation system 1 according to this embodiment will be described.

位置推定システム1は、固定台の延伸方向の両端側に設置されたマーカと、移動機構と、センサ6と、移動機構を制御する駆動制御部114と、センサ情報取得部111と、位置情報算出部112と、中心位置算出部113とを備える。移動機構は、床面に対して垂直な方向の上部に位置し、床面と平行な平面上を移動する。センサ6は、マーカの位置情報及びマーカを検知したか否かを示す検知情報を収集する。センサ情報取得部111は、センサにより収集されたマーカの位置情報及び検知情報を取得する。位置情報算出部112は、マーカの位置情報及び検知情報に基づいて固定台の延伸方向の一端側に設置されたマーカの第1の位置情報及び固定台の延伸方向の他端側に設置されたマーカの第2の位置情報を算出する。中心位置算出部113は、第1の位置情報と、第2の位置情報とに基づいて、固定台の中心位置を算出する。 The position estimation system 1 includes markers installed at both ends of the extension direction of the fixed table, a moving mechanism, a sensor 6, a drive control unit 114 that controls the moving mechanism, a sensor information acquisition unit 111, a position information calculation unit 112, and a center position calculation unit 113. The moving mechanism is located at the upper part in a direction perpendicular to the floor surface and moves on a plane parallel to the floor surface. The sensor 6 collects marker position information and detection information indicating whether the marker has been detected. The sensor information acquisition unit 111 acquires the marker position information and detection information collected by the sensor. The position information calculation unit 112 calculates first position information of the marker installed at one end side of the extension direction of the fixed table and second position information of the marker installed at the other end side of the extension direction of the fixed table based on the marker position information and detection information. The center position calculation unit 113 calculates the center position of the fixed table based on the first position information and the second position information.

又は、コンピュータによって実行される位置推定方法は、以下の工程を含む。位置推定方法は、マーカの位置情報及びマーカを検知したか否かを示す検知情報を収集するセンサを備える移動機構を、第1方向に直交する第2方向に移動するよう制御する制御工程を含む。なお、マーカの位置情報及び検知情報は、円筒形又は円柱形の荷を載置するために設置された一対の固定台の延伸方向である第1方向の両端側に設置されたマーカに関する情報である。また、位置推定方法は、センサにより収集された位置情報及び検知情報を取得するセンサ情報取得工程を含む。また、位置推定方法は、センサによって収集された固定台の一端側に設置されたマーカの位置情報を、第1の位置情報として算出する第1位置情報算出工程を含む。また、位置推定方法は、センサによって収集された固定台の他端側に設置されたマーカの位置情報を、第2の位置情報として算出する第2位置情報算出工程を含む。さらに、位置推定方法は、第1の位置情報と、第2の位置情報とに基づいて、固定台の中心位置を算出する中心位置算出工程を含む。 Alternatively, a position estimation method executed by a computer includes the following steps. The position estimation method includes a control step of controlling a moving mechanism having a sensor that collects position information of a marker and detection information indicating whether or not the marker has been detected to move in a second direction perpendicular to the first direction. The position information and detection information of the marker are information about markers installed on both ends of the first direction, which is the extension direction of a pair of fixed tables installed to place a cylindrical or columnar load. The position estimation method also includes a sensor information acquisition step of acquiring position information and detection information collected by the sensor. The position estimation method also includes a first position information calculation step of calculating the position information of the marker installed on one end of the fixed table collected by the sensor as first position information. The position estimation method also includes a second position information calculation step of calculating the position information of the marker installed on the other end of the fixed table collected by the sensor as second position information. The position estimation method also includes a center position calculation step of calculating the center position of the fixed table based on the first position information and the second position information.

ここで、固定台は、本実施形態では、枕木200に相当する。また、移動機構は、本実施形態では、トロリー4及びガーダー2に相当する。さらに、第1方向は、枕木の延伸方向(Y方向)、第2方向は、枕木の短手方向(X方向)に相当する。 Here, in this embodiment, the fixed base corresponds to the sleeper 200. Also, in this embodiment, the moving mechanism corresponds to the trolley 4 and the girder 2. Furthermore, the first direction corresponds to the extension direction (Y direction) of the sleeper, and the second direction corresponds to the short side direction (X direction) of the sleeper.

この位置推定システム1によれば、枕木の延伸方向の両端側に設置されたマーカ反射部310の位置情報を計測し、この位置情報に基づいて、枕木の中心位置を算出することで、1対の枕木ごとの中心位置をより正確に推定することが可能となる。 This position estimation system 1 measures the position information of the marker reflectors 310 installed on both ends of the sleepers in the extension direction, and calculates the center position of the sleepers based on this position information, making it possible to more accurately estimate the center position of each pair of sleepers.

また、位置推定システム1は、コイルCの搬入出を行うトロリー4に備えたセンサ6を用いることで、効率よくトロリー4の位置情報、マーカ反射部310の相対位置情報及び検知情報を取得することが可能となる。 In addition, by using a sensor 6 provided on the trolley 4 that transports the coil C, the position estimation system 1 can efficiently acquire the position information of the trolley 4, the relative position information of the marker reflecting unit 310, and the detection information.

また、位置推定システム1は、枕木の延伸方向の両端側に設置されたマーカ反射部310の位置情報を計測し、この位置情報に基づいて、枕木の中心位置を算出する。そのため、枕木にコイルCが載置された状態においても、枕木の中心位置の推定を行うことができる。 The position estimation system 1 also measures the position information of the marker reflectors 310 installed on both ends of the sleeper in the extension direction, and calculates the center position of the sleeper based on this position information. Therefore, the center position of the sleeper can be estimated even when the coil C is placed on the sleeper.

また、位置推定システム1の一対のマーカは、一対の固定台の短手方向の設置間隔だけ距離を空けて並行に固定され、固定台に接触させて設置してもよい。なお、マーカは、本実施形態では、マーカ反射部310に相当する。 The pair of markers of the position estimation system 1 may be fixed in parallel with a distance equal to the installation interval in the short direction of the pair of fixing bases, and may be installed in contact with the fixing bases. In this embodiment, the markers correspond to the marker reflecting unit 310.

この位置推定システム1によれば、このようにマーカ部材300を枕木200に接触させて設置することで、測定されたマーカ部材300の位置によって、枕木200の正確な中心位置が推定可能となる。 According to this position estimation system 1, by placing the marker member 300 in contact with the sleeper 200 in this manner, the accurate center position of the sleeper 200 can be estimated based on the measured position of the marker member 300.

また、位置推定システム1では、固定台の延伸方向におけるマーカの長さは、固定台の短手方向におけるマーカの長さより長くてもよい。なお、マーカは、本実施形態では、マーカ反射部310に相当する。 In addition, in the position estimation system 1, the length of the marker in the extension direction of the fixed base may be longer than the length of the marker in the short side direction of the fixed base. In this embodiment, the marker corresponds to the marker reflector 310.

この位置推定システム1によれば、トロリー4が、枕木の短手方向(X方向)に進みながら、センサ6は、X方向及びY方向に対して、レーザを使って可視スペクトル外の光のパルスを発射し、マーカ反射部310で反射したパルスが戻ってくる時間を計測する。すなわち、トロリー4がX方向に進みながら、マーカ反射部310の検知を行うため、マーカ反射部310が枕木の延伸方向(Y方向)に長いことで、より正確にマーカ反射部310の検知を行うことが可能となる。 According to this position estimation system 1, while the trolley 4 moves in the short direction of the sleeper (X direction), the sensor 6 uses a laser to emit pulses of light outside the visible spectrum in the X and Y directions and measures the time it takes for the pulses reflected by the marker reflector 310 to return. In other words, since the marker reflector 310 is detected while the trolley 4 moves in the X direction, the marker reflector 310 is long in the extension direction of the sleeper (Y direction), which enables more accurate detection of the marker reflector 310.

また、センサ6は、マーカの相対位置情報及び検知情報を検知する検知センサ6bと、移動機構の位置を位置情報として収集する位置センサ6aとを含んでもよい。また、センサ情報取得部111は、相対位置情報、検知情報、及び移動機構の位置情報を取得し、相対位置情報、及び移動機構の位置情報に基づいてマーカの座標情報を算出してもよい。さらに、位置情報算出部112は、座標情報及び検知情報に基づいて、第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出してもよい。 The sensor 6 may also include a detection sensor 6b that detects the relative position information and detection information of the marker, and a position sensor 6a that collects the position of the moving mechanism as position information. The sensor information acquisition unit 111 may also acquire the relative position information, detection information, and position information of the moving mechanism, and calculate coordinate information of the marker based on the relative position information and the position information of the moving mechanism. Furthermore, the position information calculation unit 112 may calculate first position information and second position information based on the coordinate information and detection information.

これにより、マーカ反射部310の相対位置情報の収集、マーカ反射部310の有無の検知、及びトロリー4の位置情報(X方向距離、Y方向距離)の計測をより正確に、行うことが可能となる。これらの情報を用いて、枕木200の中心位置の算出を行うことで、中心位置をより正確に推定することが可能となる。 This makes it possible to more accurately collect relative position information of the marker reflector 310, detect the presence or absence of the marker reflector 310, and measure the position information of the trolley 4 (distance in the X direction, distance in the Y direction). Using this information, the center position of the sleeper 200 can be calculated, making it possible to more accurately estimate the center position.

また、マーカは、高い反射率を持つ部分を備えてもよい。さらに、位置情報算出部112は、計測された高い反射率の計測点の分布から第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出してもよい。 The marker may also have a portion with high reflectance. Furthermore, the position information calculation unit 112 may calculate the first position information and the second position information from the distribution of the measured measurement points with high reflectance.

これにより、高い反射率を持つ部分を備えるマーカに対して、正確に検知することが可能となる。さらに、位置情報算出部112は、この計測された高い反射率の計測点の分布から第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出することにより、より正確な位置情報の算出が可能となる。 This allows accurate detection of markers that have areas with high reflectance. Furthermore, the position information calculation unit 112 can calculate the first position information and the second position information from the distribution of the measured measurement points with high reflectance, thereby enabling more accurate calculation of position information.

(他の実施形態)
いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正又は変形をすることが可能である。上記の実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。
Other Embodiments
Although some embodiments have been described, the embodiments can be modified or modified based on the above disclosure. All components of the above embodiments and all features described in the claims may be individually extracted and combined as long as they are not mutually inconsistent.

上述の実施形態において、図8に示すように第1の位置情報及び第2の位置情報は、算出された順番に枕木セットと対応づける例を示したが、この対応づけの手段は、実施形態の構成を限定するものではない。例えば、図11Aに示すように、枕木セットに対応する一対のマーカ部材300の間に、別途、マーカ反射部310eを設けてもよい。例えば、マーカ反射部310eは、マーカ部材固定部301の上部に設けられる。位置推定装置100は、このマーカ反射部310eの前後で検知されたマーカ反射部310を、同じ枕木セットに対応するマーカ部材300及びマーカ反射部310であるとしてもよい。例えば、センサ情報DB121に、マーカ反射部310eを検知したか否かの情報を格納する欄を設けてもよい。位置情報算出部112は、センサ情報DB121のX方向距離、Y方向距離、物体検知、及びマーカ反射部310eを検知した情報に基づいて、第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出し、枕木セットと対応づけてもよい。このようにマーカ反射部310の間に、枕木との対応関係を示すための追加のマーカ反射部310eを設けることにより、一対の枕木と、他の一対の枕木とを区別することが可能となる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 8, the first position information and the second position information are associated with the sleeper set in the calculated order, but the means of association does not limit the configuration of the embodiment. For example, as shown in FIG. 11A, a marker reflector 310e may be provided between a pair of marker members 300 corresponding to a sleeper set. For example, the marker reflector 310e is provided on the upper part of the marker member fixing part 301. The position estimation device 100 may determine that the marker reflector 310 detected before and after the marker reflector 310e is the marker member 300 and the marker reflector 310 corresponding to the same sleeper set. For example, the sensor information DB 121 may be provided with a column for storing information on whether the marker reflector 310e has been detected. The position information calculation unit 112 may calculate the first position information and the second position information based on the X-direction distance, the Y-direction distance, the object detection, and the information detected by the marker reflector 310e in the sensor information DB 121, and may associate the first position information and the second position information with the sleeper set. By providing an additional marker reflector 310e between the marker reflectors 310 in this way to indicate the correspondence with the sleepers, it becomes possible to distinguish between a pair of sleepers and another pair of sleepers.

また、図11Bに示すように、マーカ部材300及びマーカ反射部310のX方向の幅(形状)を変えることにより、対応する枕木セットにおけるマーカ部材300のペアを検知する構成としてもよい。図11Bに示すように、マーカ反射部310のX方向の幅を変えることで、センサ情報DB121に格納されたセンサ情報において、物体検知に関する情報「○」が格納される間隔が異なる。位置情報算出部112は、X方向距離、Y方向距離、及び物体検知に関する情報に加え、この物体検知に関する情報が格納される間隔の情報を用いて、第1の位置情報、及び第2の位置情報を算出することにより、枕木セットの対応づけを容易に行うことがでる。さらに、位置推定装置100は、枕木セットの対応づけにおける誤差(間違い)を防ぐことが可能となる。 As shown in FIG. 11B, the width (shape) of the marker member 300 and the marker reflector 310 in the X direction may be changed to detect a pair of marker members 300 in a corresponding sleeper set. As shown in FIG. 11B, by changing the width of the marker reflector 310 in the X direction, the interval at which the information on object detection "○" is stored in the sensor information stored in the sensor information DB 121 is different. The position information calculation unit 112 calculates the first position information and the second position information using the information on the interval at which the information on object detection is stored in addition to the X direction distance, the Y direction distance, and the information on object detection, thereby making it possible to easily match sleeper sets. Furthermore, the position estimation device 100 can prevent errors (mistakes) in matching sleeper sets.

また、上述の実施形態において、センサ情報取得部111が、トロリー4の位置情報、マーカ反射部310(検知対象物体)の相対位置情報、及びマーカ反射部310を検知したか否かを示す検知情報をセンサ6より取得する構成を示した。上述の実施形態においては、センサ情報取得部111が、マーカ反射部310の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報を算出する形態を示したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、トロリー4に設けられた演算装置(図示なし)により、マーカ反射部310の相対位置情報をトロリー4の位置情報で補正し、地上の固定した点からの絶対座標に変換した座標情報を算出し、位置推定装置100に送信する構成としてもよい。この場合、センサ情報取得部111は、センサ6からマーカ部材300の座標情報、及び検知情報を取得しセンサ情報DB121に格納する。例えば、センサ6によって、マーカ部材300の絶対座標を取得可能な場合にも、当該位置推定装置100を適用することが可能となる。 In the above embodiment, the sensor information acquisition unit 111 acquires the position information of the trolley 4, the relative position information of the marker reflector 310 (detection target object), and detection information indicating whether the marker reflector 310 has been detected from the sensor 6. In the above embodiment, the sensor information acquisition unit 111 corrects the relative position information of the marker reflector 310 with the position information of the trolley 4 and calculates coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground, but the embodiment is not limited to this. For example, a calculation device (not shown) provided on the trolley 4 may correct the relative position information of the marker reflector 310 with the position information of the trolley 4, calculate coordinate information converted into absolute coordinates from a fixed point on the ground, and transmit it to the position estimation device 100. In this case, the sensor information acquisition unit 111 acquires the coordinate information and detection information of the marker member 300 from the sensor 6 and stores them in the sensor information DB 121. For example, the position estimation device 100 can be applied even when the absolute coordinates of the marker member 300 can be acquired by the sensor 6.

また、上述した位置推定装置100における処理(位置推定方法)をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム、及びそのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、本実施形態の範囲に含まれる。ここで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体の種類は任意である。また、上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。 In addition, the scope of this embodiment includes a computer program that causes a computer to execute the processing (position estimation method) in the position estimation device 100 described above, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Here, any type of computer-readable recording medium may be used. In addition, the computer program is not limited to being recorded on the recording medium, and may be transmitted via a telecommunications line, a wireless or wired communication line, a network such as the Internet, or the like.

1 位置推定システム
4 トロリー
6 センサ
6a 位置センサ
6b 検知センサ
111 センサ情報取得部
112 位置情報算出部
113 中心位置算出部
114 駆動制御部
300 マーカ部材
310 マーカ反射部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Position estimation system 4 Trolley 6 Sensor 6a Position sensor 6b Detection sensor 111 Sensor information acquisition unit 112 Position information calculation unit 113 Center position calculation unit 114 Drive control unit 300 Marker member 310 Marker reflection unit

Claims (7)

円筒形又は円柱形の荷を載置するために床面に設置された一対の固定台の位置を推定する位置推定システムであって、
前記固定台の延伸方向の両端側に設置されたマーカと、
前記床面に対して垂直な方向の上部に位置し、前記床面と平行な平面上を移動する移動機構と、
前記移動機構に備えられ、前記マーカの位置情報及び前記マーカを検知したか否かを示す検知情報を収集するセンサと、
前記位置情報及び前記検知情報を前記センサに収集させるように前記移動機構を制御する駆動制御部と、
前記センサにより収集された前記位置情報及び前記検知情報を取得するセンサ情報取得部と、
一対の前記固定台を構成する2つの前記固定台ごとに、前記位置情報及び前記検知情報に基づいて、前記固定台の延伸方向の一端側に設置された前記マーカの第1の位置情報、及び前記固定台の延伸方向の他端側に設置された前記マーカの第2の位置情報を算出する位置情報算出部と、
一対の前記固定台についての2つの前記第1の位置情報と2つの前記第2の位置情報との平均値に基づいて、一対の前記固定台の中心位置を算出する中心位置算出部と、を備える位置推定システム。
A position estimation system for estimating a position of a pair of fixed platforms installed on a floor surface for placing a cylindrical or columnar load, comprising:
Markers are provided on both ends of the fixing base in the extension direction;
a moving mechanism that is located above the floor surface in a direction perpendicular to the floor surface and moves on a plane parallel to the floor surface;
a sensor provided in the moving mechanism for collecting position information of the marker and detection information indicating whether the marker has been detected;
a drive control unit that controls the moving mechanism so as to cause the sensor to collect the position information and the detection information;
a sensor information acquisition unit that acquires the position information and the detection information collected by the sensor;
a position information calculation unit that calculates, for each of the two fixing bases constituting the pair of fixing bases , first position information of the marker installed on one end side of the fixing base in the extension direction and second position information of the marker installed on the other end side of the fixing base in the extension direction based on the position information and the detection information;
A position estimation system comprising: a central position calculation unit that calculates a central position of the pair of fixed bases based on an average value of the two first position information and the two second position information for the pair of fixed bases.
一対の前記マーカは、前記一対の前記固定台の短手方向の設置間隔だけ距離を空けて並行に固定され、前記固定台に接触させて設置することが可能な請求項1に記載の位置推定システム。 The position estimation system according to claim 1, wherein the pair of markers are fixed in parallel with a distance equal to the installation interval in the short direction of the pair of fixed bases, and can be installed in contact with the fixed base. 前記固定台の延伸方向における前記マーカの長さは、前記固定台の短手方向における前記マーカの長さより長い、請求項1又は2に記載の位置推定システム。 The position estimation system according to claim 1 or 2, wherein the length of the marker in the extension direction of the fixed base is longer than the length of the marker in the short side direction of the fixed base. 前記センサは、前記マーカの相対位置情報及び前記検知情報を検知する検知センサと、前記移動機構の位置を前記位置情報として収集する位置センサとを含み、
前記センサ情報取得部は、前記相対位置情報、前記検知情報、及び前記移動機構の前記位置情報を取得し、前記相対位置情報、及び前記移動機構の前記位置情報に基づいて前記マーカの座標情報を算出し、
前記位置情報算出部は、前記座標情報及び前記検知情報に基づいて、前記第1の位置情報、及び前記第2の位置情報を算出する請求項1~3のいずれか一項に記載の位置推定システム。
the sensor includes a detection sensor that detects relative position information of the marker and the detection information, and a position sensor that collects a position of the moving mechanism as the position information;
the sensor information acquisition unit acquires the relative position information, the detection information, and the position information of the moving mechanism, and calculates coordinate information of the marker based on the relative position information and the position information of the moving mechanism;
4. The position estimation system according to claim 1, wherein the position information calculation unit calculates the first position information and the second position information based on the coordinate information and the detection information.
前記マーカは、一対の前記固定台と、他の一対の前記固定台と、を区別することが可能な形状で構成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の位置推定システム。 The position estimation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the markers are configured in a shape that allows one pair of the fixed bases to be distinguished from another pair of the fixed bases. 前記マーカは、高い反射率を持つ部分を備え、
前記位置情報算出部は、計測された高い反射率の計測点の分布から前記第1の位置情報、及び前記第2の位置情報を算出する請求項1~5のいずれか一項に記載の位置推定システム。
The marker has a portion having a high reflectivity,
The position estimation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the position information calculation unit calculates the first position information and the second position information from a distribution of measurement points having high reflectance.
コンピュータによって実行される位置推定方法であって、
円筒形又は円柱形の荷を載置するために設置された一対の固定台の延伸方向である第1方向の両端側に設置されたマーカに関する情報であって、前記マーカの位置情報及び前記マーカを検知したか否かを示す検知情報を収集するセンサを備える移動機構を、前記第1方向に直交する第2方向に移動するよう制御する制御工程と、
前記センサにより収集された前記位置情報及び前記検知情報を取得するセンサ情報取得工程と、
一対の前記固定台を構成する2つの前記固定台ごとに、前記センサによって収集された前記固定台の一端側に設置された前記マーカの前記位置情報を、第1の位置情報として算出する第1位置情報算出工程と、
一対の前記固定台を構成する2つの前記固定台ごとに、前記センサによって収集された前記固定台の他端側に設置された前記マーカの前記位置情報を、第2の位置情報として算出する第2位置情報算出工程と、
一対の前記固定台についての2つの前記第1の位置情報と2つの前記第2の位置情報との平均値に基づいて、一対の前記固定台の中心位置を算出する中心位置算出工程と、を含む、位置推定方法。
1. A computer-implemented method for location estimation, comprising:
a control process for controlling a moving mechanism having a sensor for collecting information on markers installed on both ends of a first direction, which is an extension direction of a pair of fixed platforms installed for placing a cylindrical or columnar load, the information being position information of the markers and detection information indicating whether the markers have been detected, so as to move the moving mechanism in a second direction perpendicular to the first direction;
a sensor information acquisition step of acquiring the position information and the detection information collected by the sensor;
a first position information calculation step of calculating, as first position information, the position information of the marker installed on one end side of the fixing base, which is collected by the sensor , for each of the two fixing bases constituting the pair of fixing bases ;
a second position information calculation step of calculating, as second position information, the position information of the marker installed on the other end side of the pair of fixing bases, which is collected by the sensor, for each of the two fixing bases constituting the pair of fixing bases;
a central position calculation step of calculating a central position of the pair of fixing tables based on an average value of the two pieces of first position information and the two pieces of second position information for the pair of fixing tables.
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