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JP7768028B2 - Cargo Handling System - Google Patents
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JP7768028B2 - Cargo Handling System - Google Patents

Cargo Handling System

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JP7768028B2 JP2022074614A JP2022074614A JP7768028B2 JP 7768028 B2 JP7768028 B2 JP 7768028B2 JP 2022074614 A JP2022074614 A JP 2022074614A JP 2022074614 A JP2022074614 A JP 2022074614A JP 7768028 B2 JP7768028 B2 JP 7768028B2
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Description

本開示は、荷役システムに関する。 This disclosure relates to a cargo handling system.

特許文献1に開示の荷役車両は、荷役装置を備える。荷役車両は、荷役作業を行う。荷役作業は、荷積み、及び荷取りを含む。荷積みでは、搬送車両に荷が積載される。荷取りでは、搬送車両に積載された荷が荷役車両によって取られる。 The cargo handling vehicle disclosed in Patent Document 1 is equipped with a cargo handling device. The cargo handling vehicle performs cargo handling operations. The cargo handling operations include loading and unloading. In loading, cargo is loaded onto the transport vehicle. In unloading, the cargo loaded onto the transport vehicle is unloaded by the cargo handling vehicle.

特開2021-160860号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-160860

荷役車両が搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって荷役装置を動作させる方向が異なる場合がある。 The direction in which the loading device operates may differ depending on whether the loading vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle.

上記課題を解決する荷役システムは、3次元座標系の座標で物体の位置を検出する外界センサ、及び荷役装置を備える荷役車両と、制御装置と、を備える荷役システムであって、前記制御装置は、前記物体の位置を表した点の集合である点群データから、前記荷役車両が搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定し、前記荷役装置を動作させる方向であって前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって異なる方向である荷役動作方向を、前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって決定する。 A loading and unloading system that solves the above problem includes an external sensor that detects the position of an object using coordinates in a three-dimensional coordinate system, a loading and unloading vehicle equipped with a loading device, and a control device. The control device determines whether the loading and unloading vehicle is located to the left or right of the transport vehicle from point cloud data, which is a collection of points representing the position of the object, and determines the loading and unloading operation direction, which varies depending on whether the loading and unloading vehicle is located to the left or right of the transport vehicle, based on whether the loading and unloading vehicle is located to the left or right of the transport vehicle.

制御装置は、点群データから荷役車両が搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定する。荷役動作方向は、荷役車両が搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって異なる。搬送車両の左右のいずれに荷役車両が位置しているかを判定することで、制御装置は、荷役動作方向を決定することができる。 The control device determines whether the cargo handling vehicle is located to the left or right of the transport vehicle from the point cloud data. The direction of the cargo handling operation differs depending on whether the cargo handling vehicle is located to the left or right of the transport vehicle. By determining whether the cargo handling vehicle is located to the left or right of the transport vehicle, the control device can determine the direction of the cargo handling operation.

上記荷役システムについて、前記制御装置は、前記点群データから前記搬送車両の側面図を作成し、前記側面図から画像認識によって運転席を抽出し、前記側面図での前記運転席の位置から前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定してもよい。 In the above-mentioned cargo handling system, the control device may create a side view of the transport vehicle from the point cloud data, extract the driver's seat from the side view using image recognition, and determine whether the cargo handling vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle based on the position of the driver's seat in the side view.

上記荷役システムについて、前記制御装置は、前記荷役車両の自己位置を推定し、前記自己位置と前記搬送車両の停車位置との位置関係から、前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定してもよい。 In the above-mentioned cargo handling system, the control device may estimate the self-position of the cargo handling vehicle and determine whether the cargo handling vehicle is located to the left or right of the transport vehicle based on the positional relationship between the self-position and the stopping position of the transport vehicle.

本発明によれば、制御装置が荷役動作方向を決定することができる。 According to the present invention, the control device can determine the direction of loading and unloading operations.

荷役車両が運用される区域の模式図である。1 is a schematic diagram of an area in which a loading vehicle operates; 搬送車両、及び荷役車両の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a transport vehicle and a loading vehicle. サイドシフト装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a side shift device. 荷役車両の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cargo handling vehicle. 荷役動作方向決定制御を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a cargo handling operation direction determination control. 点群マップの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a point cloud map. 側面図の模式図である。FIG. 作業エリアの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a work area. 変更例の荷役動作方向決定制御を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a modified example of cargo handling operation direction determination control. 停車位置の面積が広い場合における搬送車両と荷役車両との位置関係を示す図である。10 is a diagram showing the positional relationship between a transport vehicle and a cargo handling vehicle when the area of the stopping position is large. FIG.

以下、荷役システムの一実施形態について説明する。
図1に示すように、区域A1には、停車位置PS1が設定されている。停車位置PS1は、複数設定されている。停車位置PS1同士は、互いに間隔を空けて並んでいる。停車位置PS1には、搬送車両10が停車する。停車位置PS1の面積は、停車位置PS1に停車する搬送車両10を平面視した場合の搬送車両10の面積よりも広い。停車位置PS1には、柱などの構造物が存在していない。区域A1は、例えば、工場、港湾、空港、商業施設、及び公共施設等の場所の全体、あるいは、一部である。区域A1では、荷役車両20が運用されている。荷役車両20は、荷積み及び荷取りを行う。荷積みは、パレットPA1に置かれた荷C1を搬送車両10に積載する作業である。荷取りは、搬送車両10に積載された荷C1を搬送車両10から取る作業である。以下の説明において、搬送車両10の前後左右上下とは、搬送車両10を基準とした場合の前後左右上下である。荷役車両20の左右上下とは、荷役車両20を基準とした場合の左右上下である。
An embodiment of the cargo handling system will be described below.
As shown in FIG. 1 , a stopping position PS1 is set in the area A1. A plurality of stopping positions PS1 are set. The stopping positions PS1 are arranged at intervals from each other. A transport vehicle 10 stops at the stopping position PS1. The area of the stopping position PS1 is larger than the area of the transport vehicle 10 when viewed from above when stopped at the stopping position PS1. No structures such as pillars are present at the stopping position PS1. The area A1 is, for example, the entire area or part of a location such as a factory, port, airport, commercial facility, or public facility. A cargo handling vehicle 20 is operated in the area A1. The cargo handling vehicle 20 performs loading and unloading. Loading is the operation of loading a load C1 placed on a pallet PA1 onto the transport vehicle 10. Unloading is the operation of removing the load C1 loaded on the transport vehicle 10 from the transport vehicle 10. In the following description, the front, back, left, right, top and bottom of the transport vehicle 10 refer to the front, back, left, right, top and bottom when the transport vehicle 10 is used as the reference. The left, right, top and bottom of the cargo handling vehicle 20 refer to the left, right, top and bottom when the cargo handling vehicle 20 is used as the reference.

図2に示すように、搬送車両10は、ウィングトラックである。搬送車両10としては、平ボディのトラック等、どのような種類のトラックであってもよい。搬送車両10は、運転席11と、フロントパネル12と、リヤドア13と、荷台14と、ウィングサイドパネル16と、あおり17と、を備える。 As shown in FIG. 2, the transport vehicle 10 is a wing truck. The transport vehicle 10 may be any type of truck, such as a flatbed truck. The transport vehicle 10 includes a driver's seat 11, a front panel 12, a rear door 13, a cargo bed 14, wing side panels 16, and a tailgate 17.

運転席11は、搬送車両10の運転者が搭乗する位置である。フロントパネル12は、運転席11よりも搬送車両10の後方に設けられている。フロントパネル12は、運転席11に隣り合って設けられている。リヤドア13は、フロントパネル12よりも搬送車両10の後方に設けられている。フロントパネル12とリヤドア13は、搬送車両10の前後方向に互いに間隔を空けて設けられている。荷台14は、フロントパネル12とリヤドア13との間で、搬送車両10の前後方向に延びている。荷台14は、積載面15を備える。積載面15は、荷台14の上面である。積載面15には、パレットPA1に置かれた荷C1が積載される。ウィングサイドパネル16は、フロントパネル12とリヤドア13との間に設けられている。ウィングサイドパネル16は、搬送車両10の車幅方向の中心位置を中心として、搬送車両10の上下方向に回転可能に設けられている。ウィングサイドパネル16は、搬送車両10の車幅方向の両側に1つずつ設けられている。あおり17は、搬送車両10の前後方向に延びるように設けられている。あおり17は、荷台14の縁であって搬送車両10の前後方向に延びる縁に沿って設けられている。あおり17は、搬送車両10の車幅方向の両側に1つずつ設けられている。 The driver's seat 11 is a position where the driver of the transport vehicle 10 sits. The front panel 12 is located further rearward of the transport vehicle 10 than the driver's seat 11. The front panel 12 is located adjacent to the driver's seat 11. The rear door 13 is located further rearward of the transport vehicle 10 than the front panel 12. The front panel 12 and the rear door 13 are located at a distance from each other in the fore-and-aft direction of the transport vehicle 10. The loading platform 14 extends in the fore-and-aft direction of the transport vehicle 10 between the front panel 12 and the rear door 13. The loading platform 14 has a loading surface 15. The loading surface 15 is the upper surface of the loading platform 14. Loads C1 placed on pallets PA1 are loaded on the loading surface 15. The wing side panels 16 are located between the front panel 12 and the rear door 13. The wing side panels 16 are rotatable in the vertical direction of the transport vehicle 10 around the center position of the transport vehicle 10 in the vehicle width direction. One wing side panel 16 is provided on each side of the transport vehicle 10 in the vehicle width direction. The tailgate 17 is provided to extend in the front-to-rear direction of the transport vehicle 10. The tailgate 17 is provided along the edge of the loading platform 14, which is the edge extending in the front-to-rear direction of the transport vehicle 10. One tailgate 17 is provided on each side of the transport vehicle 10 in the vehicle width direction.

<荷役車両>
荷役車両20は、車体21と、駆動輪22と、操舵輪23と、荷役装置24と、を備える。荷役装置24は、車体21の前部に設けられている。荷役装置24は、マスト25と、リフトシリンダ28と、リフトブラケット29と、2つのフォーク30と、サイドシフト装置40と、を備える。
<Loading vehicle>
The cargo handling vehicle 20 includes a vehicle body 21, drive wheels 22, steering wheels 23, and a cargo handling device 24. The cargo handling device 24 is provided at the front of the vehicle body 21. The cargo handling device 24 includes a mast 25, a lift cylinder 28, a lift bracket 29, two forks 30, and a side shift device 40.

マスト25は、アウタマスト26と、インナマスト27と、を備える。インナマスト27は、アウタマスト26に対して昇降可能に設けられている。リフトブラケット29及びフォーク30は、インナマスト27とともに昇降する。リフトシリンダ28は、インナマスト27を昇降動作させる。リフトシリンダ28は、油圧シリンダである。 The mast 25 comprises an outer mast 26 and an inner mast 27. The inner mast 27 is movable up and down relative to the outer mast 26. The lift bracket 29 and fork 30 move up and down together with the inner mast 27. The lift cylinder 28 raises and lowers the inner mast 27. The lift cylinder 28 is a hydraulic cylinder.

サイドシフト装置40は、フォーク30を荷役車両20の左右方向に移動させるものである。サイドシフト装置40は、2つのフォーク30同士の間隔を維持した状態で、2つのフォーク30を荷役車両20の左右方向に移動させる。 The side shift device 40 moves the forks 30 left and right on the cargo handling vehicle 20. The side shift device 40 moves the two forks 30 left and right on the cargo handling vehicle 20 while maintaining the distance between the two forks 30.

図3に示すように、サイドシフト装置40は、リフトブラケット29に取り付けられている。リフトブラケット29は、2つのフィンガーバー31,32を備える。2つのフィンガーバー31,32は、荷役車両20の上下方向に間隔を空けて設けられている。 As shown in FIG. 3, the side shift device 40 is attached to the lift bracket 29. The lift bracket 29 has two finger bars 31, 32. The two finger bars 31, 32 are spaced apart in the vertical direction of the cargo handling vehicle 20.

サイドシフト装置40は、シフター41と、シフトシリンダ46と、を備える。
シフター41は、2つのフィンガーバー31,32に対して荷役車両20の左右に移動可能に設けられている。シフター41は、2つのシフターバー42,43と、2つのシフターバー42,43を連結する2つの連結部材44,45と、を備える。2つのシフターバー42,43は、荷役車両20の上下方向に間隔を空けて設けられている。2つの連結部材44,45は、荷役車両20の左右方向に間隔を空けて設けられている。連結部材44,45は、シフターバー42,43の端部同士を連結している。シフターバー42,43には、フォーク30が連結されている。
The side shift device 40 includes a shifter 41 and a shift cylinder 46 .
The shifter 41 is provided so as to be movable to the left and right of the cargo handling vehicle 20 relative to the two finger bars 31, 32. The shifter 41 includes two shifter bars 42, 43 and two connecting members 44, 45 that connect the two shifter bars 42, 43. The two shifter bars 42, 43 are provided at a distance from each other in the up-down direction of the cargo handling vehicle 20. The two connecting members 44, 45 are provided at a distance from each other in the left-right direction of the cargo handling vehicle 20. The connecting members 44, 45 connect the ends of the shifter bars 42, 43 to each other. The forks 30 are connected to the shifter bars 42, 43.

シフトシリンダ46は、油圧シリンダである。シフトシリンダ46への作動油の給排によってシフター41は荷役車両20の左右方向に移動する。シフター41とともにフォーク30も荷役車両20の左右方向に移動する。 The shift cylinder 46 is a hydraulic cylinder. The shifter 41 moves left and right on the cargo handling vehicle 20 by supplying and discharging hydraulic oil to the shift cylinder 46. The fork 30 also moves left and right on the cargo handling vehicle 20 together with the shifter 41.

図4に示すように、荷役車両20は、外界センサ51と、制御装置52と、補助記憶装置55と、車両制御装置56と、走行アクチュエータ59と、荷役アクチュエータ60と、通信装置61と、を備える。荷役車両20は、荷役システムである。 As shown in FIG. 4, the cargo handling vehicle 20 includes an external sensor 51, a control device 52, an auxiliary memory device 55, a vehicle control device 56, a travel actuator 59, a cargo handling actuator 60, and a communication device 61. The cargo handling vehicle 20 is a cargo handling system.

外界センサ51は、3次元座標系の座標で物体の位置を検出する。外界センサ51は、荷役車両20の上部に設けられている。例えば、外界センサ51は、荷役車両20のヘッドガードに設けられている。 The external sensor 51 detects the position of an object using coordinates in a three-dimensional coordinate system. The external sensor 51 is provided on the top of the cargo handling vehicle 20. For example, the external sensor 51 is provided on the head guard of the cargo handling vehicle 20.

外界センサ51としては、例えば、ミリ波レーダー、ステレオカメラ、ToF(Time of Flight)カメラ、及びLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)を挙げることができる。本実施形態では、外界センサ51としてLIDARを用いている。外界センサ51は、周囲にレーザーを照射し、レーザーが当たった点から反射された反射光を受光することで点までの距離を導出する。レーザーが当たった点は、物体の表面の一部を表す。点の位置は、極座標系の座標で表すことができる。極座標系における点の座標は、直交座標系の座標に変換される。極座標系から直交座標系への変換は、外界センサ51によって行われてもよいし、制御装置52で行われてもよい。本実施形態では、外界センサ51により極座標系から直交座標系への変換が行われているとする。外界センサ51は、センサ座標系での点の座標を導出する。センサ座標系は、外界センサ51を原点とする3軸直交座標系である。外界センサ51は、レーザーを照射することにより得られた複数の点の座標を点群データとして制御装置52に出力する。 Examples of the external sensor 51 include millimeter-wave radar, a stereo camera, a ToF (Time of Flight) camera, and a LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging). In this embodiment, a LIDAR is used as the external sensor 51. The external sensor 51 irradiates the surrounding area with a laser and derives the distance to the point by receiving the light reflected from the point where the laser hits. The point where the laser hits represents a portion of the surface of the object. The position of the point can be expressed by coordinates in a polar coordinate system. The coordinates of the point in the polar coordinate system are converted to coordinates in a Cartesian coordinate system. The conversion from the polar coordinate system to the Cartesian coordinate system may be performed by the external sensor 51 or by the control device 52. In this embodiment, it is assumed that the conversion from the polar coordinate system to the Cartesian coordinate system is performed by the external sensor 51. The external sensor 51 derives the coordinates of the point in the sensor coordinate system. The sensor coordinate system is a three-axis Cartesian coordinate system with the external sensor 51 as the origin. The external sensor 51 outputs the coordinates of multiple points obtained by irradiating the laser to the control device 52 as point cloud data.

制御装置52は、プロセッサ53と、記憶部54と、を備える。記憶部54は、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)を含む。記憶部54は、処理をプロセッサ53に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部54、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置52は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置52は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の1つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。 The control device 52 includes a processor 53 and a memory unit 54. The memory unit 54 includes RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory). The memory unit 54 stores program code or instructions configured to cause the processor 53 to execute processes. The memory unit 54, i.e., computer-readable medium, includes any available medium accessible by a general-purpose or special-purpose computer. The control device 52 may be configured with hardware circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The control device 52, which is a processing circuit, may include one or more processors that operate according to a computer program, one or more hardware circuits such as an ASIC or FPGA, or a combination thereof.

補助記憶装置55は、制御装置52が読み取り可能な情報を記憶している。補助記憶装置55としては、例えば、ハードディスクドライブ、及びソリッドステートドライブを挙げることができる。補助記憶装置55は、環境地図D1を記憶している。補助記憶装置55は、画像認識モデルD2を記憶している。 The auxiliary storage device 55 stores information that can be read by the control device 52. Examples of the auxiliary storage device 55 include a hard disk drive and a solid state drive. The auxiliary storage device 55 stores an environmental map D1. The auxiliary storage device 55 stores an image recognition model D2.

環境地図D1とは、区域A1に存在する物体の形状、区域A1の広さ等、区域A1の物理的構造に関する情報である。本実施形態において環境地図D1は、区域A1の構造を地図座標系の座標で表したデータである。地図座標系は、3軸直交座標系である。地図座標系は、区域A1の任意の一点を原点とする座標系である。地図座標系において水平方向は互いに直交するX軸及びY軸で規定される。X軸及びY軸で規定されるXY平面は、水平面を表しているといえる。地図座標系において上下方向は、X軸及びY軸に直交するZ軸で規定される。適宜、地図座標系の座標を地図座標と称する。地図座標系は、3次元の位置を表す3次元座標系である。 Environmental map D1 is information about the physical structure of area A1, such as the shapes of objects present in area A1 and the size of area A1. In this embodiment, environmental map D1 is data that represents the structure of area A1 using coordinates in a map coordinate system. The map coordinate system is a three-axis Cartesian coordinate system. The map coordinate system is a coordinate system with any one point in area A1 as its origin. In the map coordinate system, the horizontal direction is defined by the X-axis and Y-axis, which are perpendicular to each other. The XY plane defined by the X-axis and Y-axis can be said to represent the horizontal plane. In the map coordinate system, the up-down direction is defined by the Z-axis, which is perpendicular to the X-axis and Y-axis. Coordinates in the map coordinate system will be referred to as map coordinates where appropriate. The map coordinate system is a three-dimensional coordinate system that represents three-dimensional positions.

制御装置52は、荷役車両20の自己位置を推定する。制御装置52は、荷役車両20の自己位置を車両制御装置56に出力する。自己位置とは、環境地図D1上での荷役車両20の位置である。自己位置とは、地図座標系での荷役車両20の一点を示す座標である。荷役車両20の一点は任意であるが、例えば、荷役車両20の水平方向での中心位置を挙げることができる。 The control device 52 estimates the self-position of the cargo handling vehicle 20. The control device 52 outputs the self-position of the cargo handling vehicle 20 to the vehicle control device 56. The self-position is the position of the cargo handling vehicle 20 on the environmental map D1. The self-position is a coordinate indicating a point on the cargo handling vehicle 20 in the map coordinate system. The point on the cargo handling vehicle 20 can be any point, but could be, for example, the center position of the cargo handling vehicle 20 in the horizontal direction.

自己位置の推定は、外界センサ51の検出結果と環境地図D1とを照合することで行われる。制御装置52は、点群データから得られたランドマークと同一形状のランドマークを環境地図D1から抽出する。制御装置52は、環境地図D1からランドマークの位置を認識する。ランドマークの位置と荷役車両20との位置関係は、外界センサ51の検出結果から把握できる。従って、制御装置52は、ランドマークの位置を認識することで、自己位置を推定することができる。ランドマークとは外界センサ51により識別可能な特徴を有する物体である。ランドマークは、位置の変化しにくい物理的構造物である。ランドマークとしては、例えば、壁、及び柱を挙げることができる。自己位置の推定は、外界センサ51を用いた自己位置の推定に、内界センサを用いたデッドレコニングを組み合わせて行われてもよい。自己位置の推定は、外界センサ51を用いた自己位置の推定に、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星から送信される衛星信号を用いた自己位置推定を組み合わせて行われてもよい。 The self-location is estimated by comparing the detection results of the external sensor 51 with the environmental map D1. The control device 52 extracts landmarks from the environmental map D1 that have the same shape as the landmarks obtained from the point cloud data. The control device 52 recognizes the positions of the landmarks from the environmental map D1. The positional relationship between the landmark positions and the loading vehicle 20 can be determined from the detection results of the external sensor 51. Therefore, the control device 52 can estimate the self-location by recognizing the positions of the landmarks. A landmark is an object that has characteristics that can be identified by the external sensor 51. A landmark is a physical structure whose position is unlikely to change. Examples of landmarks include walls and pillars. The self-location may be estimated by combining self-location estimation using the external sensor 51 with dead reckoning using an internal sensor. The self-location may be estimated by combining self-location estimation using the external sensor 51 with self-location estimation using satellite signals transmitted from GNSS (Global Navigation Satellite System) satellites.

車両制御装置56は、例えば、制御装置52と同様のハードウェア構成を備える。車両制御装置56は、プロセッサ57と、記憶部58と、を備える。
走行アクチュエータ59は、荷役車両20を走行させるアクチュエータである。走行アクチュエータ59は、例えば、駆動輪22を回転させるモータ、及び操舵機構を含む。車両制御装置56は、自己位置を把握しながら走行アクチュエータ59を制御して荷役車両20を走行させる。
The vehicle control device 56 has, for example, the same hardware configuration as the control device 52. The vehicle control device 56 has a processor 57 and a storage unit 58.
The travel actuator 59 is an actuator that causes the cargo handling vehicle 20 to travel. The travel actuator 59 includes, for example, a motor that rotates the drive wheels 22 and a steering mechanism. The vehicle control device 56 controls the travel actuator 59 while determining its own position to cause the cargo handling vehicle 20 to travel.

荷役アクチュエータ60は、荷役車両20に荷役を行わせるアクチュエータである。荷役アクチュエータ60は、例えば、油圧機器に作動油を供給するポンプを駆動するモータ、及び作動油の供給を制御する制御弁を含む。油圧機器は、リフトシリンダ28及びシフトシリンダ46を含む。車両制御装置56は、荷役アクチュエータ60を制御することによってフォーク30の昇降、及びフォーク30のサイドシフトを行う。 The cargo handling actuator 60 is an actuator that causes the cargo handling vehicle 20 to handle cargo. The cargo handling actuator 60 includes, for example, a motor that drives a pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic equipment, and a control valve that controls the supply of hydraulic oil. The hydraulic equipment includes the lift cylinder 28 and the shift cylinder 46. The vehicle control device 56 controls the cargo handling actuator 60 to raise and lower the forks 30 and to side-shift the forks 30.

荷役車両20は、車両制御装置56によって走行アクチュエータ59が制御されることによって自動で走行する。荷役車両20は、車両制御装置56によって荷役アクチュエータ60が制御されることによって自動で荷役を行う。荷役車両20は、自動運転フォークリフトである。 The cargo handling vehicle 20 travels automatically by controlling the travel actuator 59 with the vehicle control device 56. The cargo handling vehicle 20 automatically handles cargo by controlling the cargo handling actuator 60 with the vehicle control device 56. The cargo handling vehicle 20 is an autonomous forklift.

通信装置61は、無線LAN、Zigbee(登録商標)、LPWA(Low Power Wide Area)、又は移動通信システム等、任意の無線通信方式で通信を行うことが可能な通信機器である。通信装置61は、無線信号を送受信可能である。通信装置61は、受信した無線信号を復調したデータを車両制御装置56に出力する。 The communication device 61 is a communication device capable of communicating using any wireless communication method, such as wireless LAN, Zigbee (registered trademark), LPWA (Low Power Wide Area), or a mobile communication system. The communication device 61 is capable of sending and receiving wireless signals. The communication device 61 demodulates the received wireless signals and outputs the demodulated data to the vehicle control device 56.

通信装置61は、上位制御装置71からの指令を受信する。上位制御装置71は、例えば、区域A1に設けられる。上位制御装置71は、人によって入力された運行データを通信装置61に送信する。運行データは、荷役車両20に対する指令を含む。指令としては、例えば、荷役車両20を進行させる指令、荷役車両20に荷積みを開始させる指令、及び荷役車両20に荷取りを開始させる指令を挙げることができる。車両制御装置56は、上位制御装置71からの指令に従って荷役車両20の制御を行う。 The communication device 61 receives commands from the host control device 71. The host control device 71 is installed, for example, in area A1. The host control device 71 transmits operation data input by a person to the communication device 61. The operation data includes commands for the cargo handling vehicle 20. Examples of commands include a command to move the cargo handling vehicle 20 forward, a command to start loading the cargo handling vehicle 20, and a command to start unloading the cargo handling vehicle 20. The vehicle control device 56 controls the cargo handling vehicle 20 in accordance with the commands from the host control device 71.

制御装置52が行う荷役動作方向決定制御について説明する。荷役動作方向決定制御は、荷役動作方向を決定する制御である。荷役動作方向は、荷役装置24を動作させる方向であって荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかによって異なる方向である。荷役動作方向の一例としては、フォーク30のサイドシフト方向を挙げることができる。荷役車両20が荷積みを行う際には、搬送車両10の前方から後方に向けて搬送車両10の荷台14に順次、荷C1を積載していく。荷C1は、運転席11に近い位置から積載される。この際、荷台14に積載される荷C1同士の間の隙間を小さくするために、サイドシフト装置40によってフォーク30のサイドシフトを行う。荷積みを行う場合であって荷役車両20が搬送車両10の右側に位置している場合、サイドシフト方向は荷役車両20の右方向になる。荷積みを行う場合であって荷役車両20が搬送車両10の左側に位置している場合、サイドシフト方向は荷役車両20の左方向になる。荷役車両20が荷取りを行う際には、搬送車両10の後方から前方に向けて搬送車両10の荷台14に積載された荷C1を順次、取っていく。荷C1同士の間の隙間が小さいと、隣り合う荷C1が干渉するおそれがあるため、荷C1同士の間の隙間を大きくするために、サイドシフト装置40によってフォーク30のサイドシフトを行う。荷取りを行う場合であって荷役車両20が搬送車両10の右側に位置している場合、サイドシフト方向は荷役車両20の左方向になる。荷取りを行う場合であって荷役車両20が搬送車両10の左側に位置している場合、サイドシフト方向は荷役車両20の右方向になる。 The control for determining the direction of the loading/unloading operation performed by the control device 52 will now be described. The control for determining the direction of the loading/unloading operation is control for determining the direction of the loading/unloading operation. The direction of the loading/unloading operation is the direction in which the loading device 24 is operated, and differs depending on whether the loading/unloading vehicle 20 is located on the left or right side of the transport vehicle 10. One example of the direction of the loading/unloading operation is the side shift direction of the forks 30. When the loading/unloading vehicle 20 loads cargo, cargoes C1 are loaded sequentially onto the loading platform 14 of the transport vehicle 10 from the front to the rear of the transport vehicle 10. The cargoes C1 are loaded starting from a position closest to the driver's seat 11. At this time, the forks 30 are side-shifted by the side shift device 40 to reduce the gap between the cargoes C1 loaded on the loading platform 14. When loading cargo and the loading vehicle 20 is located on the right side of the transport vehicle 10, the side shift direction is to the right of the loading/unloading vehicle 20. When loading cargo and the cargo handling vehicle 20 is located on the left side of the transport vehicle 10, the side shift direction is to the left of the cargo handling vehicle 20. When the cargo handling vehicle 20 is unloading cargo, it sequentially unloads cargoes C1 loaded on the loading platform 14 of the transport vehicle 10 from the rear to the front of the transport vehicle 10. If the gap between the cargoes C1 is small, there is a risk of adjacent cargoes C1 interfering with each other. Therefore, to increase the gap between the cargoes C1, the forks 30 are side-shifted by the side shift device 40. When unloading cargo and the cargo handling vehicle 20 is located on the right side of the transport vehicle 10, the side shift direction is to the left of the cargo handling vehicle 20. When unloading cargo and the cargo handling vehicle 20 is located on the left side of the transport vehicle 10, the side shift direction is to the right of the cargo handling vehicle 20.

荷役車両20は、例えば、上位制御装置71の指令に基づき、搬送車両10に近付く。そして、荷役車両20と搬送車両10との離間距離が所定離間未満になると、荷役動作方向決定制御が開始される。所定離間距離は、例えば、外界センサ51によって搬送車両10が検出できる距離である。 For example, the cargo handling vehicle 20 approaches the transport vehicle 10 based on a command from the upper control device 71. Then, when the distance between the cargo handling vehicle 20 and the transport vehicle 10 becomes less than a predetermined distance, control for determining the direction of the cargo handling operation is initiated. The predetermined distance is, for example, the distance that the transport vehicle 10 can detect using the external sensor 51.

<荷役動作方向決定制御>
図5及び図6に示すように、ステップS1において、制御装置52は、点群マップPM1を作成する。点群マップPM1は、外界センサ51の検出結果から得られた点群データを重ね合わせることで得られる。制御装置52は、荷役車両20が移動しているときに外界センサ51から複数回点群データを取得する。制御装置52は、自己位置から点群データの各点P1の座標をセンサ座標系の座標から地図座標に変換する。制御装置52によって推定された自己位置から、地図座標系におけるセンサ座標系の原点を認識できる。制御装置52によって推定された自己位置から、地図座標系の座標軸とセンサ座標系の座標軸とのずれを認識できる。制御装置52は、地図座標系におけるセンサ座標系の原点と、地図座標系の座標軸とセンサ座標系の座標軸とのずれと、に基づき点群データの各点P1をセンサ座標系の座標から地図座標に変換する。制御装置52は、点群データを取得する度に、地図座標に変換された各点P1を重ね合わせることで点群マップPM1を作成する。点群マップPM1は、点群データの集合である。点群データの点P1に比べて、点群マップPM1の点P1は密である。
<Load handling direction determination control>
As shown in FIGS. 5 and 6 , in step S1, the control device 52 creates a point cloud map PM1. The point cloud map PM1 is obtained by overlaying point cloud data obtained from the detection results of the external sensor 51. The control device 52 acquires point cloud data from the external sensor 51 multiple times while the loading vehicle 20 is moving. The control device 52 converts the coordinates of each point P1 in the point cloud data from the coordinates of the sensor coordinate system to map coordinates based on its own position. The control device 52 can recognize the origin of the sensor coordinate system in the map coordinate system based on its own position estimated by the control device 52. The control device 52 can recognize the deviation between the coordinate axes of the map coordinate system and the coordinate axes of the sensor coordinate system based on the origin of the sensor coordinate system in the map coordinate system and the deviation between the coordinate axes of the map coordinate system and the coordinate axes of the sensor coordinate system. The control device 52 creates the point cloud map PM1 by overlaying each point P1 converted to map coordinates each time point cloud data is acquired. The point cloud map PM1 is a collection of point cloud data. Compared to the points P1 of the point cloud data, the points P1 of the point cloud map PM1 are denser.

図6には、ステップS1の処理によって得られた点群マップPM1を示す。点群マップPM1に含まれる各点P1は、物体の地図座標を表している。説明の便宜上、点群マップPM1に含まれる各点P1を第1点P11、第2点P12、第3点P13及び第4点P14に分類して説明を行う。第1点P11は、あおり17にレーザーが照射されることで得られた点P1である。第2点P12は、運転席11にレーザーが照射されることで得られた点P1である。第3点P13は、積載面15に積載されているパレットPA1及び荷C1にレーザーが照射されることで得られた点P1である。第4点P14は、第1点P11、第2点P12及び第3点P13のいずれにも該当しない点P1である。 Figure 6 shows the point cloud map PM1 obtained by the processing of step S1. Each point P1 included in the point cloud map PM1 represents the map coordinates of an object. For ease of explanation, the points P1 included in the point cloud map PM1 will be classified into a first point P11, a second point P12, a third point P13, and a fourth point P14. The first point P11 is a point P1 obtained by irradiating the gate 17 with a laser. The second point P12 is a point P1 obtained by irradiating the driver's seat 11 with a laser. The third point P13 is a point P1 obtained by irradiating the pallet PA1 and cargo C1 loaded on the loading surface 15 with a laser. The fourth point P14 is a point P1 that does not fall into any of the first point P11, second point P12, or third point P13.

図5及び図7に示すように、ステップS2において、制御装置52は、点群マップPM1から側面図IM1を作成する。点群マップPM1は、点群データの集合であるため、側面図IM1は、点群データから作成されているといえる。側面図IM1は、点P1を搬送車両10の車幅方向に投影した図である。これにより、点群マップPM1を2次元にすることができるため、側面図IM1を画像データとして扱うことができる。側面図IM1を作成する際に制御装置52が行う処理の一例を説明する。 As shown in Figures 5 and 7, in step S2, the control device 52 creates a side view IM1 from the point cloud map PM1. Because the point cloud map PM1 is a collection of point cloud data, the side view IM1 can be said to have been created from the point cloud data. The side view IM1 is a view in which point P1 is projected in the vehicle width direction of the transport vehicle 10. This makes it possible to make the point cloud map PM1 two-dimensional, so the side view IM1 can be treated as image data. An example of the processing performed by the control device 52 when creating the side view IM1 will be described below.

制御装置52は、各点P1の法線ベクトルを算出する。法線ベクトルは、複数の点P1に囲まれる平面に対して垂直な方向に向けたベクトルである。法線ベクトルを導出する手法としては各点P1から曲面を求め、曲面から各点P1の法線ベクトルを導出する手法や、ベクトルの外積を用いる手法を挙げることができる。例えば、制御装置52が、1つの点P1の法線ベクトルを求める場合、この点P1から所定範囲内に位置する2つの点P1のそれぞれに向かうベクトルの外積を求める。この外積が法線ベクトルである。 The control device 52 calculates the normal vector of each point P1. A normal vector is a vector oriented in a direction perpendicular to a plane surrounded by multiple points P1. Methods for deriving a normal vector include a method of determining a curved surface from each point P1 and deriving the normal vector of each point P1 from the curved surface, and a method using the cross product of vectors. For example, when the control device 52 determines the normal vector of one point P1, it determines the cross product of the vectors pointing from this point P1 to each of two points P1 located within a specified range. This cross product is the normal vector.

制御装置52は、法線ベクトルの向きが水平方向である点P1を抽出する。例えば、制御装置52は、地図座標系のXY平面に対する法線ベクトルの角度が予め定められた範囲となるか否かを判定する。法線ベクトルの向きが水平方向の場合、法線ベクトルは地図座標系のXY平面に平行である。搬送車両10の傾きや測定誤差を考慮した上で、法線ベクトルの向きが水平方向とみなせる点P1を抽出できるように、予め定められた範囲を設定している。 The control device 52 extracts point P1 where the normal vector is oriented horizontally. For example, the control device 52 determines whether the angle of the normal vector with respect to the XY plane of the map coordinate system is within a predetermined range. If the normal vector is oriented horizontally, the normal vector is parallel to the XY plane of the map coordinate system. Taking into account the inclination of the transport vehicle 10 and measurement errors, a predetermined range is set so that point P1 where the normal vector can be considered to be oriented horizontally can be extracted.

制御装置52は、法線ベクトルの向きが水平方向である点P1から平面方程式を導出する。平面方程式は、例えば、RANSAC(Random Sample Consensus)等のロバスト推定法や、最小二乗法を用いることで導出することができる。平面方程式で表される平面は、鉛直方向に拡がる面である。本実施形態の搬送車両10であれば、あおり17による第1点P11によって平面を得ることができる。また、荷取りを行う際には、搬送車両10にパレットPA1及び荷C1が積載されているため、パレットPA1や荷C1による第3点P13によって平面を得ることができる。制御装置52は、平面方程式で表される平面に垂直な方向に点P1を投影することで側面図IM1を作成する。 The control device 52 derives a plane equation from point P1, whose normal vector is oriented horizontally. The plane equation can be derived using, for example, a robust estimation method such as RANSAC (Random Sample Consensus) or the least squares method. The plane represented by the plane equation is a surface that extends vertically. In the case of the transport vehicle 10 of this embodiment, the plane can be obtained from the first point P11 defined by the gate 17. Furthermore, when unloading goods, since the transport vehicle 10 is loaded with a pallet PA1 and a load C1, the plane can be obtained from the third point P13 defined by the pallet PA1 and the load C1. The control device 52 creates a side view IM1 by projecting point P1 in a direction perpendicular to the plane represented by the plane equation.

次に、ステップS3において、制御装置52は、側面図IM1から運転席11を抽出することによって側面図IM1での運転席11の位置を判定する。側面図IM1での運転席11の位置は、画像座標系によって表すことができる。画像座標系は、側面図IM1の横方向をX軸、縦方向をY軸とする座標系である。運転席11の位置の判定は、画像認識を用いて行われる。本実施形態では、画像認識モデルD2を用いて画像認識を行う場合について説明を行うが、画像認識は、パターンマッチングによって行われてもよい。 Next, in step S3, the control device 52 extracts the driver's seat 11 from the side view IM1 to determine the position of the driver's seat 11 in the side view IM1. The position of the driver's seat 11 in the side view IM1 can be represented by an image coordinate system. The image coordinate system is a coordinate system in which the horizontal direction of the side view IM1 is the X axis and the vertical direction is the Y axis. The position of the driver's seat 11 is determined using image recognition. In this embodiment, the case where image recognition is performed using the image recognition model D2 is described, but image recognition may also be performed by pattern matching.

画像認識モデルD2は、機械学習によって生成された学習済みモデルである。画像認識モデルD2は、領域単位で物体のクラスを判定することができるアルゴリズムを用いている。クラスとしては、「運転席」が設定されている。機械学習のアルゴリズムとしては、例えば、SSD(Single Shot Multibox Detector)、R-CNN(Regional Convolutional Neural Network)、fast R-CNN、faster R-CNN、及びYOLO(You Only Look Once)を挙げることができる。画像認識モデルD2は、教師データを用いた教師有り学習、あるいは、半教師有り学習によって生成されている。教師データとしては、クラスに該当する物体が含まれる画像データと、画像データ中の物体の位置と、ラベルと、を含むデータが用いられる。教師データは、例えば、画像データ中の物体を枠で囲み、画像データにラベルを付すことで生成することができる。本実施形態では、画像データ中の運転席11を枠で囲み、当該画像データに「運転席」のラベルを付したものを教師データとすればよい。教師データとして用いる画像データは、側面図IM1と同様に点群マップPM1から得られたものであってもよいし、撮像装置による撮像によって得られたものであってもよい。 Image recognition model D2 is a trained model generated by machine learning. Image recognition model D2 uses an algorithm capable of determining the class of an object on a region-by-region basis. The class is set to "driver's seat." Examples of machine learning algorithms include SSD (Single Shot Multibox Detector), R-CNN (Regional Convolutional Neural Network), fast R-CNN, faster R-CNN, and YOLO (You Only Look Once). Image recognition model D2 is generated by supervised learning or semi-supervised learning using training data. The training data includes image data containing an object corresponding to the class, as well as the object's position and label in the image data. The training data can be generated, for example, by surrounding the object in the image data with a frame and labeling the image data. In this embodiment, the training data is obtained by surrounding the driver's seat 11 in the image data with a frame and labeling the image data as "driver's seat." The image data used as training data may be obtained from the point cloud map PM1, as with the side view IM1, or may be obtained by capturing images using an imaging device.

画像認識モデルD2は、入力された側面図IM1から運転席11が含まれる領域を特定する。運転席11が含まれる領域は、バウンディングボックスB1で表される。図7に示す例では、第2点P12で表される運転席11がバウンディングボックスB1で囲まれている。 The image recognition model D2 identifies the area including the driver's seat 11 from the input side view IM1. The area including the driver's seat 11 is represented by a bounding box B1. In the example shown in Figure 7, the driver's seat 11 represented by the second point P12 is surrounded by the bounding box B1.

図5及び図8に示すように、ステップS4において、制御装置52は、作業エリアA11,A12を決定する。詳細にいえば、制御装置52は、地図座標系において搬送車両10を搬送車両10の前後方向に通過する境界直線BL1を生成する。制御装置52は、境界直線BL1を挟んだ両側を作業エリアA11,A12と決定する。作業エリアA11,A12は、例えば、予め定められた大きさのエリアである。作業エリアA11,A12は、右作業エリアと、左作業エリアと、を含む。右作業エリアは、搬送車両10の右の作業エリアA11,A12である。左作業エリアは、搬送車両10の左の作業エリアA11,A12である。 As shown in Figures 5 and 8, in step S4, the control device 52 determines work areas A11 and A12. Specifically, the control device 52 generates a boundary line BL1 that passes through the transport vehicle 10 in the forward/backward direction of the transport vehicle 10 in the map coordinate system. The control device 52 determines the areas on both sides of the boundary line BL1 as work areas A11 and A12. The work areas A11 and A12 are, for example, areas of a predetermined size. The work areas A11 and A12 include a right work area and a left work area. The right work area is the work areas A11 and A12 on the right of the transport vehicle 10. The left work area is the work areas A11 and A12 on the left of the transport vehicle 10.

荷役車両20が搬送車両10の右に位置している場合、運転席11は側面図IM1の右側に位置する。制御装置52は、側面図IM1において画像座標系のX軸方向の中心位置よりも右に運転席11が位置している場合、荷役車両20が搬送車両10の右に位置していると判定する。この場合、制御装置52は、荷役車両20の位置している作業エリアA11,A12が右作業エリアであると判定できる。制御装置52は、荷役車両20の位置していない作業エリアA11,A12が左作業エリアであると判定できる。 When the cargo handling vehicle 20 is located to the right of the transport vehicle 10, the driver's seat 11 is located to the right of the side view IM1. The control device 52 determines that the cargo handling vehicle 20 is located to the right of the transport vehicle 10 when the driver's seat 11 is located to the right of the center position in the X-axis direction of the image coordinate system in the side view IM1. In this case, the control device 52 can determine that the work areas A11 and A12 in which the cargo handling vehicle 20 is located are the right work areas. The control device 52 can determine that the work areas A11 and A12 in which the cargo handling vehicle 20 is not located are the left work areas.

荷役車両20が搬送車両10の左に位置している場合、運転席11は側面図IM1の左側に位置する。制御装置52は、側面図IM1において画像座標系のX軸方向の中心位置よりも左に運転席11が位置している場合、荷役車両20が搬送車両10の左に位置していると判定する。この場合、制御装置52は、荷役車両20の位置している作業エリアA11,A12が左作業エリアであると判定できる。制御装置52は、荷役車両20の位置していない作業エリアA11,A12が右作業エリアであると判定できる。 When the cargo handling vehicle 20 is located to the left of the transport vehicle 10, the driver's seat 11 is located on the left side of the side view IM1. The control device 52 determines that the cargo handling vehicle 20 is located to the left of the transport vehicle 10 when the driver's seat 11 is located to the left of the center position in the X-axis direction of the image coordinate system in the side view IM1. In this case, the control device 52 can determine that the work areas A11 and A12 in which the cargo handling vehicle 20 is located are the left work areas. The control device 52 can determine that the work areas A11 and A12 in which the cargo handling vehicle 20 is not located are the right work areas.

次に、ステップS5において、制御装置52は、荷役動作方向を決定する。荷役動作方向として、サイドシフト方向を決定する場合を例に挙げて説明する。前述したように、荷役動作方向は、荷役車両20が荷積みを行うか、荷取りを行うかによって異なる。荷役車両20が右作業エリアで荷積みを行う場合、制御装置52は、荷役動作方向を荷役車両20の右方向と決定する。荷役車両20が左作業エリアで荷積みを行う場合、制御装置52は、荷役動作方向を荷役車両20の左方向と決定する。荷役車両20が右作業エリアで荷取りを行う場合、制御装置52は、荷役動作方向を荷役車両20の左方向と決定する。荷役車両20が左作業エリアで荷取りを行う場合、制御装置52は、荷役動作方向を荷役車両20の右方向と決定する。 Next, in step S5, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation. An example will be described in which the side shift direction is determined as the direction of the loading/unloading operation. As mentioned above, the direction of the loading/unloading operation differs depending on whether the loading/unloading vehicle 20 is loading or unloading. When the loading/unloading vehicle 20 is loading in the right work area, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation to be to the right of the loading/unloading vehicle 20. When the loading/unloading vehicle 20 is loading in the left work area, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation to be to the left of the loading/unloading vehicle 20. When the loading/unloading vehicle 20 is unloading in the right work area, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation to be to the left of the loading/unloading vehicle 20. When the loading/unloading vehicle 20 is unloading in the left work area, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation to be to the right of the loading/unloading vehicle 20.

ステップS5の処理を終えると、制御装置52は、荷役動作方向決定制御を終了する。制御装置52は、荷役動作方向決定制御で決定した荷役動作方向を車両制御装置56に出力する。車両制御装置56では、荷役動作方向に応じた制御が行われる。 After completing step S5, the control device 52 ends the loading/unloading operation direction determination control. The control device 52 outputs the loading/unloading operation direction determined in the loading/unloading operation direction determination control to the vehicle control device 56. The vehicle control device 56 performs control according to the loading/unloading operation direction.

[本実施形態の効果]
(1)制御装置52は、点群データから荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定する。制御装置52は、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかによって荷役動作方向を決定することができる。
[Effects of this embodiment]
(1) The control device 52 determines whether the cargo handling vehicle 20 is located on the left or right side of the transport vehicle 10 from the point cloud data. The control device 52 can determine the direction of the cargo handling operation depending on whether the cargo handling vehicle 20 is located on the left or right side of the transport vehicle 10.

(2)制御装置52は、側面図IM1から画像認識によって運転席11を抽出している。運転席11の位置は、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかによって異なる。側面図IM1から運転席11を抽出することによって、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定することができる。 (2) The control device 52 extracts the driver's seat 11 from the side view IM1 using image recognition. The position of the driver's seat 11 differs depending on whether the cargo handling vehicle 20 is located on the left or right side of the transport vehicle 10. By extracting the driver's seat 11 from the side view IM1, it is possible to determine whether the cargo handling vehicle 20 is located on the left or right side of the transport vehicle 10.

(3)搬送車両10の停車位置PS1が定まっており、かつ、搬送車両10の停車向きが定まっている場合、制御装置52は、自己位置から荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定できる。しかしながら、図1に示すように、2つの停車位置PS1同士の間に荷役車両20が位置している場合、2つの搬送車両10の一方を基準にした場合には右、他方を基準にした場合には左に荷役車両20が位置する。このため、2つの停車位置PS1同士の間に荷役車両20が位置している場合、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定できない。これに対し、側面図IM1から画像認識によって運転席11を抽出する場合、荷役車両20が2つの停車位置PS1同士の間に位置している場合であっても、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定できる。 (3) When the stopping position PS1 of the transport vehicle 10 is determined and the stopping orientation of the transport vehicle 10 is determined, the control device 52 can determine from its own position whether the cargo handling vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10. However, as shown in FIG. 1 , when the cargo handling vehicle 20 is located between two stopping positions PS1, the cargo handling vehicle 20 is located to the right when one of the two transport vehicles 10 is used as the reference, and to the left when the other is used as the reference. Therefore, when the cargo handling vehicle 20 is located between two stopping positions PS1, it is not possible to determine whether the cargo handling vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10. In contrast, when the driver's seat 11 is extracted from the side view IM1 by image recognition, it is possible to determine whether the cargo handling vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10, even if the cargo handling vehicle 20 is located between two stopping positions PS1.

(4)車両制御装置56は、上位制御装置71からの指令に従って荷役車両20の制御を行う。指令は、人によって入力された運行データに含まれる。仮に、荷役動作方向を制御装置52によって決定しない場合、人が運行データを入力する際に、荷役動作方向を指定する必要がある。この際、人が荷役動作方向を誤って入力するおそれがある。これに対し、制御装置52が荷役動作方向を決定することで、人が荷役動作方向を誤って入力することが防止される。人が荷役動作方向を誤って入力することによる荷役車両20の誤動作を防止できる。また、運行データの作成工数を減らすことができる。 (4) The vehicle control device 56 controls the loading vehicle 20 in accordance with commands from the higher-level control device 71. The commands are included in the operation data entered by a person. If the loading operation direction is not determined by the control device 52, the person must specify the loading operation direction when entering the operation data. At this time, there is a risk that the person may enter the wrong loading operation direction. In contrast, by having the control device 52 determine the loading operation direction, it is possible to prevent a person from entering the wrong loading operation direction. This can prevent the loading vehicle 20 from malfunctioning due to a person entering the wrong loading operation direction. It can also reduce the amount of work required to create operation data.

(5)自己位置の推定に用いている外界センサ51を用いて荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定することができる。荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定するための専用のセンサを用いる場合に比べて、部品点数を削減できる。 (5) The external sensor 51 used to estimate the vehicle's own position can be used to determine whether the cargo handling vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10. This reduces the number of parts required compared to using a dedicated sensor to determine whether the cargo handling vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10.

[変更例]
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
[Example of change]
The embodiment can be modified as follows: The embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that they are not technically inconsistent.

○荷役動作方向決定制御は、自己位置と停車位置PS1との位置関係から荷役動作方向を決定する制御であってもよい。
図9に示すように、ステップS11において、制御装置52は、自己位置を推定する。自己位置の推定は、実施形態と同様の処理である。
The loading/unloading operation direction determination control may be a control that determines the loading/unloading operation direction based on the positional relationship between the vehicle's own position and the stopping position PS1.
9, in step S11, the control device 52 estimates its own position. The estimation of the own position is the same process as in the embodiment.

次に、ステップS12において、制御装置52は、自己位置と停車位置PS1との位置関係から、荷役動作方向を決定する。自己位置と停車位置PS1との位置関係から荷役動作方向を決定する場合、搬送車両10の停車向きを定める必要がある。これにより、停車位置PS1に搬送車両10が停車している場合に、自己位置が搬送車両10の左右のいずれに該当するかを判定できる。制御装置52は、自己位置から荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定できるといえる。そして、制御装置52は、荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかによって荷役動作方向を決定することができる。 Next, in step S12, the control device 52 determines the direction of the loading/unloading operation based on the positional relationship between its own position and stopping position PS1. When determining the direction of the loading/unloading operation based on the positional relationship between its own position and stopping position PS1, it is necessary to determine the stopping orientation of the transport vehicle 10. This makes it possible to determine whether the own position corresponds to the left or right side of the transport vehicle 10 when the transport vehicle 10 is stopped at stopping position PS1. It can be said that the control device 52 can determine whether the loading/unloading vehicle 20 is located to the left or right side of the transport vehicle 10 from its own position. The control device 52 can then determine the direction of the loading/unloading operation based on whether the loading/unloading vehicle 20 is located to the left or right side of the transport vehicle 10.

自己位置と停車位置PS1との位置関係から荷役動作方向を決定する場合、停車位置PS1の面積は狭くすることが好ましい。停車位置PS1の面積が広い場合、荷役車両20の位置が同一の場合であっても、搬送車両10の位置によって荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置するかが異なる場合がある。例えば、図10に示すように、停車位置PS1のうち第1位置A2に搬送車両10が停車しており、当該搬送車両10の右に荷役車両20が位置しているとする。荷役車両20の位置が同一の場合であって、停車位置PS1のうち第2位置A3に搬送車両10が停車したとする。第1位置A2と第2位置A3とは、荷役車両20を挟んだ位置とする。この場合、第2位置A3に停車している搬送車両10の左に荷役車両20が位置する。搬送車両10の位置によって荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置するかが異ならないように、停車位置PS1の面積を設定することが好ましい。 When determining the direction of loading/unloading operations based on the positional relationship between the vehicle's own position and stopping position PS1, it is preferable to make the area of stopping position PS1 small. If the area of stopping position PS1 is large, even if the position of the loading/unloading vehicle 20 is the same, the loading/unloading vehicle 20 may be located on the left or right side of the transport vehicle 10 depending on the position of the transport vehicle 10. For example, as shown in FIG. 10, assume that the transport vehicle 10 is stopped at first position A2 of stopping positions PS1, and the loading/unloading vehicle 20 is located to the right of the transport vehicle 10. When the loading/unloading vehicle 20 is in the same position, assume that the transport vehicle 10 is stopped at second position A3 of stopping positions PS1. The first position A2 and the second position A3 are located on either side of the loading/unloading vehicle 20. In this case, the loading/unloading vehicle 20 is located to the left of the transport vehicle 10 stopped at second position A3. It is preferable to set the area of the stopping position PS1 so that the loading vehicle 20 is positioned on either the left or right side of the transport vehicle 10 depending on the position of the transport vehicle 10.

○画像認識モデルD2として、側面図IM1単位で物体のクラスを判定することができるアルゴリズムを用いてもよい。この場合、クラスとして「右向き」及び「左向き」を設定すればよい。機械学習のアルゴリズムとしては、例えば、CNN(Convolution Neural Network)を挙げることができる。教師データとしては、右向きの搬送車両10が写る画像データに「右向き」のラベルを付したデータと、左向きの搬送車両10が写る画像データに「左向き」のラベルを付したデータとを用いればよい。 The image recognition model D2 may use an algorithm that can determine the class of an object for each side view IM1. In this case, "right-facing" and "left-facing" may be set as classes. An example of a machine learning algorithm is a convolution neural network (CNN). The training data may be data in which image data showing a transport vehicle 10 facing right is labeled "right-facing" and data in which image data showing a transport vehicle 10 facing left is labeled "left-facing."

制御装置52は、画像認識モデルD2に側面図IM1を入力することによって、側面図IM1に写る搬送車両10が右向きか左向きかを判定する。荷役車両20が搬送車両10の右に位置している場合、側面図IM1の搬送車両10は右向きに写る。荷役車両20が搬送車両10の左に位置している場合、側面図IM1の搬送車両10は左向きに写る。従って、制御装置52は、画像認識モデルD2の出力から、荷役車両20が搬送車両10の右に位置しているか、左に位置しているかを判定できる。 By inputting the side view IM1 into the image recognition model D2, the control device 52 determines whether the transport vehicle 10 shown in the side view IM1 is facing right or left. If the cargo vehicle 20 is located to the right of the transport vehicle 10, the transport vehicle 10 will be shown facing right in the side view IM1. If the cargo vehicle 20 is located to the left of the transport vehicle 10, the transport vehicle 10 will be shown facing left in the side view IM1. Therefore, the control device 52 can determine whether the cargo vehicle 20 is located to the right or left of the transport vehicle 10 from the output of the image recognition model D2.

○制御装置52は、点群マップPM1を作成しなくてもよい。この場合、制御装置52は、外界センサ51から取得した点群データを地図座標に変換して、ステップS2以降の処理を行う。即ち、制御装置52は、複数の点群データを集合させた点群マップPM1を作成せずに、単一の点群データから荷役車両20が搬送車両10の左右のいずれに位置しているかを判定してもよい。 The control device 52 does not have to create the point cloud map PM1. In this case, the control device 52 converts the point cloud data acquired from the external sensor 51 into map coordinates and performs the processing from step S2 onwards. In other words, the control device 52 may determine whether the loading vehicle 20 is located to the left or right of the transport vehicle 10 from a single point cloud data, without creating a point cloud map PM1 that aggregates multiple point cloud data.

○荷役装置24は、例えば、ロボットアームを備えているものであってもよい。この場合の荷役動作方向は、ロボットアームを動作させる方向であってもよい。例えば、ロボットアームによって荷C1を荷積みする方向を荷役動作方向としてもよい。 The loading and unloading device 24 may be equipped with, for example, a robot arm. In this case, the loading and unloading operation direction may be the direction in which the robot arm operates. For example, the loading and unloading operation direction may be the direction in which the robot arm loads the load C1.

○搬送車両10は、搬送を行える車両であればよく、例えば、AGV(Automatic Guided Vehicle)やAMR(Autonomous Mobile Robot)であってもよい。この場合、制御装置52は、画像認識モデルD2を用いて、搬送車両10が右向きか左向きかを判定することによって、荷役車両20が搬送車両10の右に位置しているか、左に位置しているかを判定してもよい。制御装置52は、自己位置から荷役車両20が搬送車両10の右に位置しているか、左に位置しているかを判定してもよい。 The transport vehicle 10 may be any vehicle capable of transporting goods, such as an AGV (Automatic Guided Vehicle) or an AMR (Autonomous Mobile Robot). In this case, the control device 52 may use the image recognition model D2 to determine whether the transport vehicle 10 is facing right or left, thereby determining whether the cargo handling vehicle 20 is located to the right or left of the transport vehicle 10. The control device 52 may also determine whether the cargo handling vehicle 20 is located to the right or left of the transport vehicle 10 from its own position.

○荷役動作方向決定制御の一部の処理を車両制御装置56が行ってもよい。この場合、車両制御装置56も制御装置といえる。
○荷役動作方向決定制御の一部の処理を上位制御装置71が行ってもよい。この場合、上位制御装置71も制御装置といえる。荷役動作方向決定制御の全部の処理を上位制御装置71が行ってもよい。この場合、上位制御装置71が制御装置である。このように、荷役動作方向決定制御の少なくとも一部の処理を上位制御装置71に行わせる場合、荷役車両20及び上位制御装置71が荷役システムである。
Part of the processing for determining the direction of cargo handling operations may be performed by the vehicle control device 56. In this case, the vehicle control device 56 can also be considered a control device.
The upper control device 71 may perform part of the processing for determining the direction of cargo handling operations. In this case, the upper control device 71 can also be considered a control device. The upper control device 71 may perform all of the processing for determining the direction of cargo handling operations. In this case, the upper control device 71 is the control device. In this way, when the upper control device 71 performs at least part of the processing for determining the direction of cargo handling operations, the cargo handling vehicle 20 and the upper control device 71 form a cargo handling system.

P1…点、10…搬送車両、11…運転席、20…荷役システムである荷役車両、24…荷役装置、51…外界センサ、52…制御装置。 P1...point, 10...transport vehicle, 11...driver's seat, 20...cargo vehicle which is a cargo handling system, 24...cargo handling device, 51...external sensor, 52...control device.

Claims (3)

3次元座標系の座標で物体の位置を検出する外界センサ、及び荷役装置を備える荷役車両と、
制御装置と、を備える荷役システムであって、
前記制御装置は、
前記物体の位置を表した点の集合である点群データから、前記荷役車両が搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定し、
前記荷役装置を動作させる方向であって前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって異なる方向である荷役動作方向を、前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかによって決定する、荷役システム。
a cargo handling vehicle equipped with an external sensor that detects the position of an object in coordinates of a three-dimensional coordinate system and a cargo handling device;
A cargo handling system comprising:
The control device
determining whether the cargo handling vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle from point cloud data, which is a set of points representing the positions of the object;
A loading and unloading system in which the loading and unloading operation direction, which differs depending on whether the loading and unloading vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle, is determined based on whether the loading and unloading vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle.
前記制御装置は、
前記点群データから前記搬送車両の側面図を作成し、
前記側面図から画像認識によって運転席を抽出し、
前記側面図での前記運転席の位置から前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定する、請求項1に記載の荷役システム。
The control device
creating a side view of the transport vehicle from the point cloud data;
extracting a driver's seat from the side view by image recognition;
The cargo handling system according to claim 1 , wherein it is determined whether the cargo handling vehicle is located on the left or right side of the transport vehicle from the position of the driver's seat in the side view.
前記搬送車両は、停車向きが定められた停車位置に停車するものであり、
前記制御装置は、前記荷役車両の自己位置を推定し、
前記自己位置と前記停車位置との位置関係から、前記荷役車両が前記搬送車両の左右のいずれに位置しているかを判定する、請求項1に記載の荷役システム。
The transport vehicle stops at a stopping position with a predetermined stopping direction,
The control device estimates a self-position of the cargo handling vehicle,
2. The cargo handling system according to claim 1, wherein it is determined whether the cargo handling vehicle is located to the left or right of the transport vehicle based on the positional relationship between the vehicle's own position and the stopping position.
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