JP2002087795A - 位置認識装置を備えた車両 - Google Patents
位置認識装置を備えた車両Info
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Abstract
に、壁、柱、天井等に接触するのを防止でき、オペレー
タに走行の可否を知らせることができる等の位置認識装
置を備えた車両を提供する。 【解決手段】 直線状のレーザ光L1,L2を照射する
複数のレーザ照射器10a,10bが設けられ、各レーザ照射
器のレーザ光の中心光L1c,L2cが、車体2の前後
方向中心軸に平行に配置され、レーザ照射器10a,10b
は、少なくとも二つのレーザ光同士が交差可能に前記中
心光を中心にして回転自在に設けられている。そして、
このレーザ光同士の交差位置A0を基準として車両の特
定箇所と車両進行方向の特定物との位置関係を目視にて
認識できる位置認識装置を備えた車両である。
Description
るレーザポインタ等を備えた車両、例えば、フォークリ
フトなどの荷役作業に使用される車両において、該車両
が通路を通過できるか否かを判断したり、荷役作業時の
車両の位置確認ができる位置認識装置を備えた車両に関
するものである。
どや棚などが置かれた倉庫内を作業場所としている。こ
のフォークリフト等において、例えば、天井が低い倉庫
の中で荷役作業を行なう場合や、積荷を持ち上げた状態
で高さの低い倉庫の入口を走行して通過するような場合
には、フォークリフトの上端部や側部が倉庫の天井や出
入口部分の梁や鴨居のような障害物に接触したり、酷い
場合には衝突することがある。
かの目測をオペレータが誤ることによって生じる。例え
ば、積荷をして上昇した状態のフォークの上端の高さ
と、天井や梁のような障害物の高さをオペレータは運転
席から見比べて、そのまま通過できるか否かを瞬間的に
判断することは容易ではない。特に初心者等の場合に
は、この判断が難しいので、極めて低速の状態で作業を
行なわざるをえず、結果として荷役作業に多くの時間が
かかることになる。
柱、天井等に接触するのを防止するために、オペレータ
に走行の可否を知らせる技術としては、例えば特開平1
0−231096号公報に記載の技術が知られている。
この公報に記載の技術は、フォークリフトトラックのフ
ォークを持ち上げた際に最も高い位置まで上昇する部材
の上端部に磁気センサを取付けると共に、このフォーク
リフトトラックによって荷役作業が行なわれる倉庫や工
場において、磁気センサが取付けられている上端部が接
触する可能性がある天井や天井よりも下がっている入口
の梁のような部分に磁気センサが所定の距離まで接近し
た場合に、この磁気センサに有効な信号を発生させ得る
磁気強度を有する磁気テープ等を貼り付けることによっ
て、上端部が天井や入口の梁のような部分に所定の距離
まで接近したことを非接触式センサで検出してオペレー
タに知らせるものである。
1096号公報に開示された技術の如く、非接触式セン
サによる検出をオペレータに知らせるものでは、オペレ
ータの感に頼った領域を少なくすることができるもの
の、走行条件や温度変化等によってセンサが誤動作する
という問題がある。また、非接触式磁気センサを用いた
方法では、障害物側に磁気テープなどを設けなければな
らず、また更に、位置が移動する障害物(荷積み場所が
移動する荷物等)には対応が困難であるなどの問題があ
った。
業においては、被搬送物をパレット等に載置した状態で
搬送することが多く行われているが、この作業において
は、フォークリフトのフォークをパレットの差込口に差
し込んで持ち上げる。また、中空芯材の外周のシート材
を捲回したロール状の被搬送物においては、中空芯材の
中空部分にフォークを差し込むようにして搬送すること
がある。このように、被搬送物やパレット内にフォーク
などの差込手段を差し込んで荷役作業する場合、差込位
置とフォークとの位置合わせはオペレータの熟練度に依
存しているのが現状であった。
あって、その目的とするところは、フォークリフト等の
車両において、例えば倉庫内等で走行する際に、壁、
柱、棚、天井さらには積荷等に、接触或いは衝突を起こ
すことなく通過でき、さらにはフォーク等の差込手段を
差し込んで荷役作業するときに差込位置とフォークとの
位置合わせが容易な位置認識装置を備えた車両を提供す
ることにある。
位置認識装置を備えた車両は、直線状のレーザ光を照射
する複数のレーザ照射器が設けられ、各レーザ照射器の
レーザ光の中心光が、車体の前後方向中心軸に平行に配
置され、前記レーザ照射器は、少なくとも二つのレーザ
光同士が交差可能に前記中心光を中心にして回転自在に
設けられ、前記レーザ光同士の交差位置を基準として車
両の進行方向の位置を目視にて認識可能であることを特
徴とする。
によれば、車両の例えば前方に直線状の複数のレーザ光
により、車両高さの限度或いは幅限度を認識できるレー
ザ光の交点が被照射物上で形成されるように設定するこ
とができ、これにより、被照射物上に交点が形成される
場合には、その交点が形成されている被照射物はその車
両にとって障害物になるものと認識できる。一方、レー
ザ光の線は形成されているが交点が形成されていない場
合には、その交点が形成されるべき位置には被照射物
(入口の壁等)が存在しないことが容易に認識できる。
ば、複数のレーザ照射器から照射されるレーザ光を、そ
の中心光を中心にして回転させることで、照射されるレ
ーザビームの面の傾斜角度(垂直に対する傾き角度)を
自在に設定でき、該傾斜角度を大きくすれば交点(交差
位置)は、例えば低い位置に形成され、傾斜角度を小さ
くすれば交点は高い位置に形成されるようになるので、
車両の高さや車両に積載されている荷物の高さを考慮し
た設定が容易にできる。
えた車両は、レーザ光による交差位置が、車両の最大高
さに対して高さに余裕寸法を見込んだ高さになるように
設定されたことを特徴とする。
直線状のレーザ光の線の交点の高さが車両の高さに余裕
寸法を見込んだ高さにすることによって、車両の高さの
設定に多少のずれがあったり、走行時に高さの変動(床
面高さの変動等)が生じることがあっても、余裕寸法が
見込んであるので、障害物に車両が接触や衝突を発生す
ることがない。
えた車両は、レーザ光による交差位置が、車両側部に設
けられて車両最大幅に対応して余裕寸法を見込んだ位置
になるように設定されたことを特徴とする。
レーザ光同士の交点(交差位置)を、車両側部に対する
横方向位置(車両幅)に余裕寸法を見込んだ位置にする
ことによって、積み荷幅に多少のずれがあったり、走行
時において車両の揺れが生じることがあっても、余裕寸
法が見込んであるので、障害物に車両が接触したり衝突
することがない。
えた車両は、レーザ照射器を4個設け、該4個のレーザ
照射器によって高さ位置ならびに左右幅の3つの交差位
置を形成することを特徴とする。
レーザ照射器が4個配置されて、それぞれのレーザ照射
器から照射されるレーザ光の線による交点を3個形成す
ることによって、車両の上部や側部(走行方向に対して
の周囲)の複数箇所の障害物を同時に認識できる。
照射器が4個のうち2個は、車両の上部の高さ認識用兼
側部認識用として併用しているので、必要最小限のレー
ザ照射器により、車両走行方向の周囲の障害物認識を同
時するとこができる。
えた車両は、レーザ照射器が、高さの変化する昇降部に
取付けられたことを特徴とする。
レーザ照射器を、例えばフォークリフトなどの車両に付
属する昇降部に取付けることで、昇降部が上昇した場合
にも、その上昇の程度に応じた高さに交点が形成される
ようになるので、オペレータは昇降部の上昇の程度を何
等認識すること無く障害物の有無の判断が可能となる。
えた車両は、荷役用であって、レーザ光による交差位置
が、被搬送物を保持するための差込手段の先端と対応す
るように設定されていることを特徴とする。
認識装置を備えた車両によれば、レーザ光による交差位
置が、例えば、パレットの差込口に対応したとき、交差
位置(交点)は映らないが、この差込口を構成するパレ
ットの端面(差込口を画成部分)に交点の周辺のレーザ
光が映るので、フォーク先端などの差込手段先端と差込
口との対応関係を目視にて認識することができる。
面を参照して詳細に説明する。なお、図1は、本発明の
第1の実施形態であるカウンタバランス型フォークリフ
トを示す斜視図である。図2は車両が出入口に対して通
過可能な場合(高さを見た場合)を示す概略図である。
図3は車両が出入口に対して通過できない場合を示す概
略図である。図4は、フォークリフトが出入口に対して
前進する場合を示した概略平面図である。また、図5
は、レーザ照射器によるレーザ光の概念を模式した概略
模式図である。図6は、本発明における第2の実施形態
を示し、車両が出入口に対して通過可能な場合(高さ並
びに側面位置の両方を見た場合)を示す概略図である。
図7は、本発明の第3の実施形態における概略側面図で
ある。図8は、図7に示したレーザ照射器を用いたとき
のレーザ光による表示形態を示す図である。
ンス型フォークリフトに適用した場合の実施形態につい
て、図1ないし図6を参照して説明する。本実施形態に
おけるフォークリフト1は、その基本的構成は周知のも
のであるが、レーザ照射器であるレーザポインタ10
a,10bが、ヘッドガード用の左右の支柱2a,2b
に設けられており、このレーザポインタ10a,10b
によって、後述するような特徴的な機能を発揮すること
ができる。
れぞれのレーザ光L1並びにL2が、フォークリフト1
の車体前方に向かって照射されるように取り付けられて
いる。また、このレーザポインタ10a,10bは、半
導体レーザからなる発光部を有し、この発光部から照射
されるレーザ光が、該レーザポインタ10a,10bに
内蔵されたレンズ系により扇状に広げられる(図5参
照)。したがって、レーザポインタ10a,10bによ
って映し出される形状(照射パターン)は、直線状また
は直線帯状のレーザ光(図5において、照射パターンL
a,照射パターンLb)がフォークリフト1の前方に映
し出される。
0bは、そのレーザ光L1,L2の中心光L1c,L2
c(扇状に広げられたレーザ光の中心線に沿った光)
が、車体2の前後方向中心軸C及び地面G(図4の
(a)及び(b)参照)に平行に配置されている。そし
て、各レーザポインタ10a,10bは、それぞれの中
心光L1c,L2cを中心にして回転(図5における矢
印M方向に回転)できるように適宜保持構造によって取
り付けられている。
bを固定するときに、適宜回転させることによって、二
つのレーザ光L1,L2の交差位置A0を形成すること
ができる。なお、この交差位置A0は、図5中において
二点鎖線にて示す直線状の位置であって、仮想壁50に
対して照射パターンLa,照射パターンLbの交点Aと
して映し出されて目視できる。この交点Aの位置は、レ
ーザポインタ10a,10bの回転角度の調節により、
上下方向並びに左右方向(図中におけるY方向並びにX
方向)に移動することができる。
される直線状の照射パターンLa,照射パターンLbに
より交点Aが形成できる。したがって、例えば、交点A
が形成される位置と、車両高さの限度や幅限度等とを認
識できる対応関係を設定しておくことにより、被照射物
上に交点が形成される場合には、その交点が形成されて
いる被照射物はその車両にとって障害物になるものと認
識できる。
照射パターンLbの一部は形成されているが交点Aが形
成されていない場合には、その交点が形成されるべき位
置には被照射物(入口の壁等)が存在せず、障害物がな
いことが認識できる。
ける障害物の認識形態について、以下、図2から図4の
模式図を参照して更に詳細に説明する。図2はフォーク
リフト1が倉庫や工場等の出入口52に進入が可能な場
合の状態を示すもので、出入口52の前に位置するフォ
ークリフト1を、その後方から見た図であり、図4は図
2の状態をフォークリフト上方から見た概略図である。
明したように、レーザポインタ10a,10bを回転さ
せることによって、被照射物体50(倉庫等の壁面な
ど)に形成される照射パターンLa,照射パターンLb
を斜め傾け、該照射パターンLa,照射パターンLbが
所定の高さ(H+ΔH)で交点Aが形成されるようにされて
いる。ここで、Hは車両の高さであり、ΔHは該車両の高
さに加えられる余裕寸法(余裕度)である。
ポインタ10a,10bから照射されるレーザ光L1,
L2の照射パターンLa,照射パターンLbの交点A
は、床面13からH+ΔHの高さに形成されるはずである
が、倉庫等の出入口52が、交点Aの高さよりも高いの
で形成されない。
L1,L2の照射パターンLa,照射パターンLbの一
部が部分的に映し出される結果、出入口52の空間の中
に交点Aが形成されていることが判る。このように、倉
庫等の出入口52の壁面50に照射パターンLa,照射
パターンLbの交点Aが形成されていないことを、オペ
レータが運転中に認識することによって、オペレータは
フォークリフト1が出入口52を通過(矢印D方向から
の進入)できることを容易に判断できる。
2を通過できない場合の状態を示すものであって、図2
と同様に出入口52の前に位置するフォークリフト1の
後方から見た図である。この場合においても、2個のレ
ーザポインタ10a,10bから照射されるレーザ光の
照射パターンLa,照射パターンLbの交点Aは、床面
13からH+ΔHの高さに形成されるように設定されてお
り、図3に示すように、倉庫等の出入口52は該交点A
の高さよりも低いことから、倉庫等の壁面50には交点
Aが形成されることになる。
0に、照射パターンLa,照射パターンLbの交点Aが
形成されていることをオペレータが認識することによっ
て、フォークリフト1が、出入口52に向かって進んで
いる時に、その出入口52内を通過することができない
ことを容易に判断できる。この認識は、フォークリフト
1が出入口52に対して進行した状態であれば、出入口
52からかなり離れた位置から確認することができる。
bから照射されるレーザ光L1,L2の照射パターンL
a,照射パターンLbの交点Aの床面13からH+ΔHの
高さや左右方向の位置の設定については、前述したよう
に、レーザポインタ10a,10bの回転操作によって
適宜に設定することができる。すなわち、レーザポイン
タ10a,10bから照射されるレーザ光L1,L2を
回転させることで、照射される照射パターンLa,照射
パターンLbの傾斜角度(垂直線に対する角度)を大き
くすれば交点Aは低い位置に形成でき、反対に傾斜角度
が小さくなるように設定すれば高い位置に形成すること
ができる。
2個のレーザポインタ10a,10bから照射された照
射パターンLa,照射パターンLbは共に傾けた状態に
設定されているが、例えば、一方の照射パターンのみを
傾けて、他方の照射パターンを垂直状態に設定すること
で、交点Aが一方のレーザポインタの真上に形成するこ
とができる。
態としては、図6に示すような構成とすることができ
る。なお、図6において、第1の実施形態と同じ構成部
分については、同符号にて示してその説明を適宜省略す
る。図6に示すフォークリフト61は、4個のレーザポ
インタ10a,10b,10c,10dを備えた構成で
ある。すなわち、レーザレーザポインタ10a,10
b,10c,10dによって高さ位置(交点A)ならび
に左右幅(交点A2,交点A3)の3つの交差位置を形
成するように構成されている。本実施形態においては、
フォークリフト61の車両幅Wに対して、交点A2,A
3の位置が、車両側部よりも若干の余裕寸法(△W1,△
W2)をもって設定されている。
パターンLa,Lb,Lc,Ldの線によって、交点
A,A2,A3が3個形成されている、この複数の交点
A,A2,A3が形成されることによって、フォークリ
フト1の上部や側部(走行方向に対しての周囲)の複数
箇所の障害物を同時に認識できる。また、複数の交点を
同時に形成する場合には、照射パターンLa,Lb,L
c,Ldの線の色を適宜変えることで、各交点の意味と
対応させて認識し易いようにすることができる。
ンタ10a,10b,10c,10dのうち2個は、車
両上部の高さ認識用兼側部認識用として併用している
が、レーザポインタを6個使用する構造であってもよ
い。
態としては、図7および図8に示すような構成とするこ
とができる。なお、図7および図8において、第1の実
施形態と同じ構成部分については、同符号にて示してそ
の説明を適宜省略する。図7に示すフォークリフ1トは
リーチ型フォークリフトである。本実施形態において
は、フォークリフト1の高さを認識できるように設定さ
れた一対のレーザポインタ80,81がマスト3の上方
側に設けられている。すなわち、昇降するマスト3にレ
ーザポインタ80,81が設けられたことによって、例
えば、荷物8の搬送時におけるマスト3の高さの状態に
応じた障害物の検出を的確に行なうことができる。
1は、例えば、リフトブラケット4に一対のレーザポイ
ンタ70,71が設けられている。このレーザポインタ
70,71はフォーク5に接近した位置でかつフォーク
5と共に移動する箇所に設けられている。なお、レーザ
ポインタ70,71用いた交点は一つのみ形成できる
が、レーザポインタを4個用いて、交点を2箇所に設定
してもよい。
71によって映し出される照射パターンLe,Lfは、
その交点A4がフォーク5(本実施形態においては、二
本のフォーク5のうち片側)の先端位置に対応した位置
(先端位置に接近した位置)に形成されるように設定さ
れている。このレーザポインタ70,71は、例えば倉
庫や工場に設置されたラック6内に、パレット7と共に
載置された荷物8を取り出すとき有効に機能する。
とき、図8に示すように、レーザポインタ70,71に
よって映し出される照射パターンLe,Lfの交点A4
が、パレット7の一方側の開口である差込口7A内に位
置するようにして、フォークリフト1を前進させる。こ
のような操作をすることにより、フォーク5を差込口7
A内に確実に挿入することができ、パレット7の捕捉を
容易にすることができる。
ら第3の実施形態について説明したが、本発明は上記し
た実施形態に何ら限定されるものではなく、例えば、フ
ォークリフト以外の種々の車両に適用可能であるなど、
本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて上述した構成以
外に種々の変更を行うことが可能である。
態としては、図9および図10に示すような構成とする
ことができる。なお、本実施形態において、第3の実施
形態と同じ構成部分については、同符号にて示してその
説明を適宜省略する。図9に示すフォークリフ1トは、
巻物の荷物8の芯に挿入するアタッチメントであるラム
5を備えている。
は、ラム5は、図9の(b)に示すように、左右のマス
ト93間に上下動可能に支持されたブラケット94に設
けられており、このラム5の左右下側にレーザポインタ
90,91が設けられている。したがって、レーザポイ
ンタ90,91は、ラム5と共に移動することができ、
また、レーザポインタ90,91の照射パターンLe,
Lfの交点A4を、ラム5の先端位置に一致した位置に
形成するように設定されている。
ポインタ90,91によって映し出される照射パターン
Le,Lfは、その交点A4がラム5の先端位置に一致
した位置に形成されることから、例えばレーザポインタ
90,91が、倉庫や工場に設置されたラック6内に載
置された巻き芯空間8aを有する巻物状の荷物8を取り
出すとき有効に機能する。
とき、図10に示すように、レーザポインタ90,91
によって映し出される照射パターンLe,Lfの交点A
4が、巻き芯空間8a内に位置するようにして、フォー
クリフト1を前進させる。このような操作をすることに
より、ラム5を巻き芯空間8a内に確実に挿入すること
ができ、荷物8の捕捉を容易にすることができる。
明の構成によれば、車両の例えば前方に直線状の複数の
レーザ光により、車両高さの限度或いは幅限度を認識で
きるレーザ光の交点が被照射物上で形成されるように設
定することができ、これにより、被照射物上に交点が形
成される場合には、その交点が形成されている被照射物
はその車両にとって障害物になるものと認識できる。一
方、レーザ光の線は形成されているが交点が形成されて
いない場合には、その交点が形成されるべき位置には被
照射物(入口の壁等)が存在しないことが容易に認識で
き、障害物との接触や衝突を回避するなどの位置合わせ
が容易な位置認識装置を備えた車両を提供することがで
きる。
えた車両は、レーザ光による交差位置が、車両の最大高
さに対して高さに余裕寸法を見込んだ高さになるように
設定されているので、車両の高さの設定に多少のずれが
あったり、走行時に高さの変動(床面高さの変動等)が
生じることがあっても、障害物に車両が接触や衝突を発
生することがない車両を提供することができる。
えた車両は、レーザ光による交差位置が、車両側部に設
けられて車両最大幅に対応して余裕寸法を見込んだ位置
になるように設定されており、例えば積み荷幅に多少の
ずれがあったり、走行時において車両の揺れが生じるこ
とがあっても、余裕寸法が見込んであるので、障害物に
車両が接触したり衝突することがない位置認識装置を備
えた車両を提供することができる。
えた車両は、レーザ照射器が4個配置されて、それぞれ
のレーザ照射器から照射されるレーザ光の線による交点
を3個形成することによって、車両の上部や側部(走行
方向に対しての周囲)の複数箇所の障害物を同時に認識
でき、また、レーザ照射器が4個のうち2個は、車両の
上部の高さ認識用兼側部認識用として併用しているの
で、必要最小限のレーザ照射器により、車両走行方向の
周囲の障害物認識が可能な位置認識装置を備えた車両を
提供することができる。
えた車両は、レーザ照射器を、フォークリフトなどの車
両に付属する昇降部に取付けることで、昇降部が上昇し
た場合にも、その上昇の程度に応じた高さに交点が形成
されるようになるので、オペレータは昇降部の上昇の程
度を何等認識すること無く障害物の有無の判断が可能と
なる位置認識装置を備えた車両を提供することができ
る。
えた車両は、レーザ光による交差位置が、例えば、パレ
ットなどのフォーク差込用の差込口に対応したとき、交
差位置(交点)は映らないが、この差込口を構成するパ
レットの端面(差込口を画成部分)に交点の周辺のレー
ザ光が映るようにして使用できるので、差込手段の先端
と差込口との対応関係を目視にて認識することができる
位置認識装置を備えた車両を提供することができる。
ークリフトを示す斜視図である。
口に対して通過可能な場合(高さを見た場合)を示す概
略図である。
口に対して通過できない場合を示す概略図である。
フトが出入口に対して前進する場合を示した概略平面図
である。
概念を模式した概略模式図である。
出入口に対して通過可能な場合(高さ並びに側面位置の
両方を見た場合)を示す概略図である。
ある。
ザ光による表示形態を示す図である。
側面図である、(b)はアタッチメントの部分の概略正
面図である。
ーザ光による表示形態を示す図である。
(レーザ照射器) 52 倉庫の入口 A,A2,A3,A4 交点 L1,L2 レーザ光の線 H 車両の高さ W 車両の幅 ΔH,ΔW1,ΔW2 余裕寸法
Claims (6)
- 【請求項1】 直線状のレーザ光を照射する複数のレー
ザ照射器が設けられ、各レーザ照射器のレーザ光の中心
光が、車体の前後方向中心軸に平行に配置され、前記レ
ーザ照射器は、少なくとも二つのレーザ光同士が交差可
能に前記中心光を中心にして回転自在に設けられ、前記
レーザ光同士の交差位置を基準として車両の特定箇所と
車両進行方向の特定物との位置関係を目視にて認識可能
な位置認識装置を備えた車両。 - 【請求項2】 前記レーザ光による前記交差位置が、車
両の最大高さに対して高さに余裕寸法を見込んだ高さに
なるように設定されたことを特徴とする請求項1に記載
の位置認識装置を備えた車両。 - 【請求項3】 前記レーザ光による前記交差位置が、車
両側部に設けられて車両最大幅に対応して余裕寸法を見
込んだ位置になるように設定されたことを特徴とする請
求項1に記載の位置認識装置を備えた車両。 - 【請求項4】 前記レーザ照射器を4個設け、該4個の
レーザ照射器によって高さ位置ならびに左右幅の3つの
交差位置を形成することを特徴とする請求項1に記載の
位置認識装置を備えた車両。 - 【請求項5】 前記レーザ照射器が、高さの変化する昇
降部に取付けられたことを特徴とする請求項1又は2に
記載の位置認識装置を備えた車両。 - 【請求項6】 前記車両が荷役用であって、前記レーザ
光による前記交差位置が、被搬送物を保持するための差
込手段の先端と対応するように設定されていることを特
徴とする請求項1に記載の位置認識装置を備えた車両。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008014814A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 道路端部検出方法 |
JP2017019596A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 株式会社豊田自動織機 | 無人フォークリフトにおける荷取り時の走行制御方法及び荷取り時の走行制御装置 |
CN114641447A (zh) * | 2019-11-01 | 2022-06-17 | 自动导向有限责任公司 | 移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器***及其方法 |
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- 2000-09-19 JP JP2000284382A patent/JP3768086B2/ja not_active Expired - Fee Related
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