JP7006501B2 - フォークリフト - Google Patents
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Description
上記のカメラによる前方の測距に加え、パレットの長さを入力することで、パレットから前方対象物までの距離を算出する方法もあるが、大きさがまちまちのパレットの長さを個々に入力するのは手間であった。
フォーク先端に配置されたカメラにより前方対象物までの距離を測定する測距部を備えるフォークリフトにおいて、
前記測距部により測定された前記前方対象物までの距離と前記フォークが差し込まれたパレットの形状情報とに基づいて前記パレット先端から前記前方対象物までの距離を算出し、当該算出した距離が所定の閾値以下であるか否かを判定する衝突判断部と、
前記衝突判断部により前記算出した距離が所定の閾値以下であると判定された場合に、警報を出力させる又は移動を停止させる制御を行う衝突制御部と、
を備えることを特徴とする。
前記フォーク先端から前記前方対象物までの距離を算出する背景距離算出部と、
前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出する差込口距離算出部と、
を備え、
前記衝突判断部は、前記背景距離算出部により算出された前記フォーク先端から前記前方対象物までの距離と前記差込口距離算出部により算出された前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離との差分に基づいて前記パレット先端から前記前方対象物までの距離を算出し、当該算出した距離が所定の閾値以下であるか否かを判定することを特徴とする。
前記フォークが前記パレットに差し込まれる前に前記カメラにより撮影された画像に基づいて、前記パレットの差込口を認識するパレット差込口認識部と、
前記パレット差込口認識部により認識された前記パレットの差込口の大きさを推定し、当該推定した前記パレットの差込口の大きさと、前記パレットの差込口の形状と、を記憶部に記憶させる差込口記憶部と、
を備え、
前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後に前記カメラにより撮影された画像と前記差込口記憶部により前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の形状とに基づいて、前記パレットの出口側の差込口を認識し、当該認識した前記パレットの出口側の差込口の高さと前記差込口記憶部により前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の大きさとに基づいて、前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出することを特徴とする。
前記測距部は、一対のカメラを有し、前記フォークが前記パレットに差し込まれる前は前記一対のカメラによる測距を行い、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後は前記一対のカメラのいずれか一方による測距を行うことを特徴とする。
前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後に前記カメラにより撮影された画像の明度に基づいて、前記パレットの出口側の差込口の形状を検出し、当該検出した前記パレットの出口側の差込口の形状と前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の形状とに基づいて、前記パレットの出口側の差込口を認識することを特徴とする。
マストから前記パレット後端までの距離を測定するセンサーを備え、
前記差込口距離算出部は、前記パレットの長さと、前記フォークの長さと、前記センサーにより測定された前記マストから前記パレット後端までの距離と、に基づいて、前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出することを特徴とする。
前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれる前に前記カメラにより撮影された前記パレットの画像に基づいて、前記パレットの長さを推定することを特徴とする。
本実施形態に係るフォークリフト1は、図1及び図2に示すように、車体2と、マスト3と、フォーク4と、リフトチェーン5と、測距部6と、警報装置7と、記憶部8と、制御部10と、を備えて構成されている。フォークリフト1は、荷物を載置するパレット100(図7等参照)にフォーク4を差し込むことで、荷物を運搬することができる。
フォークリフト1の運転者が、運転席22で操舵装置21を操作することで、車体2が路面を走行するとともに、車体2の進行方向を変更することができる。
測距部6は、一対のカメラ61、62で撮影した画像の対象物を検出し、その視差によって対象物までの距離を測定する。なお、測距部6は、一対のカメラ61、62のいずれか一方のみを使用することで、単眼カメラとしても機能する。測距部6は、単眼カメラとして機能する場合、移動中に撮影された連続画像に映る対象物の画面上の動きと撮影位置の変位量とに基づいて、対象物までの距離を測定することができる(所謂モーションステレオ法)。
次に、本実施形態に係るフォークリフト1の動作について、図6のフローチャートを参照して説明する。この動作は、フォークリフト1に荷物を載せていない状態で開始される。
一方、制御部10は、フォーク4がパレット100に差し込まれていないと判定した場合(ステップS102:NO)、次のステップS103へと移行する。
制御部10は、パレット100の差込口101を認識することができたと判定した場合(ステップS103:YES)、次のステップS104へと移行する。
一方、制御部10は、パレット100の差込口101を認識することができていないと判定した場合(ステップS103:NO)、ステップS101へと移行し、再度、ステップS101以降の処理を繰り返す。
Lb=Hf/h ・・・(1)
制御部10は、出口側の差込口101までの距離Lbを算出することができたと判定した場合(ステップS111:YES)、ステップS113へと移行する。
一方、制御部10は、出口側の差込口101までの距離Lbを算出することができなかったと判定した場合(ステップS111:NO)、フォーク4先端がパレット100の出口側の差込口101(パレット100先端)から突き出していると判断し、Lb=0と設定する(ステップS112)。
Ls=La-Lb ・・・(2)
一方、制御部10は、Lsが所定の閾値を超えていると判定した場合(ステップS113:NO)、パレット100先端又はフォーク4先端と前方対象物200とが衝突するおそれはないと判断し、処理を終了する。
したがって、本実施形態に係るフォークリフト1によれば、フォーク4先端がパレット100からはみ出していないであっても、大きさにバラツキのあるパレット100の長さを考慮して前方対象物200までの距離を測定することができるので、運搬中のパレット100と前方障害物(前方対象物200)との衝突を未然に防止することができる。よって、運搬中のパレット100と前方障害物との衝突による荷崩れの発生を防止することができる。
したがって、本実施形態に係るフォークリフト1によれば、大きさにバラツキのあるパレット100の長さを考慮して前方対象物200までの距離を測定することができるので、運搬中のパレット100と前方障害物との衝突を未然に防止することができる。よって、運搬中のパレット100と前方障害物との衝突による荷崩れの発生を防止することができる。
したがって、本実施形態に係るフォークリフト1によれば、フォーク4先端がパレット100からはみ出していない場合のように、ステレオカメラでは視差が取りにくいケースであっても、測距部6による測距精度を十分に確保することができるので、より正確に、かつ、比較的計算量少なくパレット100の出口側の差込口101までの距離を算出することができる。よって、運搬中のパレット100と前方障害物との衝突をより確実に防止することができる。
したがって、本実施形態に係るフォークリフト1によれば、視差が取りやすい場合には距離の推定がより正確なステレオカメラによる測距を行い、視差が取りにくい場合には視差を取る必要がない単眼カメラによる測距を行うことができるので、状況に応じて最適な測距を行うことができる。よって、運搬中のパレット100と前方障害物との衝突をより確実に防止することができる。
したがって、本実施形態に係るフォークリフト1によれば、簡易な構成で容易にパレット100の出口側の差込口101を認識することができるので、容易にパレット100の出口側の差込口101までの距離を算出することができる。
例えば、上記実施形態では、パレット100内部で撮影した画像を利用して、フォーク4先端からパレット100先端までの距離Lbを算出するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、パレット100の長さ(パレット100長)を利用してLbを算出するようにしてもよい。具体的には、パレット100にフォーク4を挿入する前に、パレット100長を推定するようにし、既知の値であるフォーク4の長さと組み合わせることで、フォーク4先端からパレット100先端までの距離Lbを算出するようにしてもよい。
以下、図12のフローチャートを参照して、変形例に係るフォークリフト1の動作を説明する。
制御部10は、フォーク4がパレット100に差し込まれていると判定した場合(ステップS202:YES)、ステップS205へと移行する。
一方、制御部10は、フォーク4がパレット100に差し込まれていないと判定した場合(ステップS202:NO)、次のステップS203へと移行する。
制御部10は、パレット100を認識することができたと判定した場合(ステップS203:YES)、次のステップS204へと移行する。
一方、制御部10は、パレット100を認識することができていないと判定した場合(ステップS203:NO)、ステップS201へと移行し、再度、ステップS201以降の処理を繰り返す。
Lb=Lp+Lk-Lf ・・・(3)
制御部10は、出口側の差込口101までの距離Lbが0以上(Lb≧0)であると判定した場合(ステップS207:YES)、ステップS209へと移行する。
一方、制御部10は、出口側の差込口101までの距離Lbが0未満(Lb<0)であると判定した場合(ステップS207:NO)、フォーク4先端がパレット100の出口側の差込口101(パレット100先端)から突き出していると判断し、Lb=0と設定する(ステップS208)。
一方、制御部10は、Lsが所定の閾値を超えていると判定した場合(ステップS212:NO)、パレット100先端又はフォーク4先端と前方対象物200とが衝突するおそれはないと判断し、処理を終了する。
したがって、変形例に係るフォークリフト1によれば、安価なセンサーを用いて低コストでマスト3からパレット100後端までの距離を測定することができるので、低コストで、かつ、精度よくフォーク4先端からパレット100の出口側の差込口101までの距離を算出することができる。
したがって、変形例に係るフォークリフト1によれば、パレット100の長さを推定した上で、フォーク4先端からパレット100の出口側の差込口101までの距離を算出することができるので、精度よく前方対象物200までの距離を測定することができる。
また、上記実施形態では、フォーク4(ツメ4a)の先端と一対のカメラ61、62の先端とが一致する構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、フォーク4(ツメ4a)の先端が一対のカメラ61、62の先端よりも突出する構成を採用するようにしてもよい。この場合、フォーク4先端から出口側の差込口101までの距離又は前方対象物200までの距離を算出する際、算出結果に対し、フォーク4(ツメ4a)の先端と一対のカメラ61、62の先端のずれ量分を補正するようにするとよい。
2 車体
21 操舵装置
22 運転席
23 前輪
24 後輪
3 マスト
4 フォーク
4a、4b ツメ
5 リフトチェーン
6 測距部
61、62 カメラ
7 警報装置
8 記憶部
10 制御部
11 画像管理部
12 パレット差込口認識部
13 差込口記憶部
14 差込状態判断部
15 背景認識部
16 背景距離算出部
17 差込口距離算出部
18 衝突判断部
19 衝突制御部
100 パレット
101 差込口
200 前方対象物
SE 簡易距離センサー(センサー)
Claims (7)
- フォーク先端に配置されたカメラにより前方対象物までの距離を測定する測距部を備えるフォークリフトにおいて、
前記測距部により測定された前記前方対象物までの距離と前記フォークが差し込まれたパレットの形状情報とに基づいて前記パレット先端から前記前方対象物までの距離を算出し、当該算出した距離が所定の閾値以下であるか否かを判定する衝突判断部と、
前記衝突判断部により前記算出した距離が所定の閾値以下であると判定された場合に、警報を出力させる又は移動を停止させる制御を行う衝突制御部と、
を備えることを特徴とするフォークリフト。 - 前記フォーク先端から前記前方対象物までの距離を算出する背景距離算出部と、
前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出する差込口距離算出部と、
を備え、
前記衝突判断部は、前記背景距離算出部により算出された前記フォーク先端から前記前方対象物までの距離と前記差込口距離算出部により算出された前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離との差分に基づいて前記パレット先端から前記前方対象物までの距離を算出し、当該算出した距離が所定の閾値以下であるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト。 - 前記フォークが前記パレットに差し込まれる前に前記カメラにより撮影された画像に基づいて、前記パレットの差込口を認識するパレット差込口認識部と、
前記パレット差込口認識部により認識された前記パレットの差込口の大きさを推定し、当該推定した前記パレットの差込口の大きさと、前記パレットの差込口の形状と、を記憶部に記憶させる差込口記憶部と、
を備え、
前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後に前記カメラにより撮影された画像と前記差込口記憶部により前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の形状とに基づいて、前記パレットの出口側の差込口を認識し、当該認識した前記パレットの出口側の差込口の高さと前記差込口記憶部により前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の大きさとに基づいて、前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出することを特徴とする請求項2に記載のフォークリフト。 - 前記測距部は、一対のカメラを有し、前記フォークが前記パレットに差し込まれる前は前記一対のカメラによる測距を行い、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後は前記一対のカメラのいずれか一方による測距を行うことを特徴とする請求項3に記載のフォークリフト。
- 前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれた後に前記カメラにより撮影された画像の明度に基づいて、前記パレットの出口側の差込口の形状を検出し、当該検出した前記パレットの出口側の差込口の形状と前記記憶部に記憶された前記パレットの差込口の形状とに基づいて、前記パレットの出口側の差込口を認識することを特徴とする請求項3又は4に記載のフォークリフト。
- マストから前記パレット後端までの距離を測定するセンサーを備え、
前記差込口距離算出部は、前記パレットの長さと、前記フォークの長さと、前記センサーにより測定された前記マストから前記パレット後端までの距離と、に基づいて、前記フォーク先端から前記パレットの出口側の差込口までの距離を算出することを特徴とする請求項2に記載のフォークリフト。 - 前記差込口距離算出部は、前記フォークが前記パレットに差し込まれる前に前記カメラにより撮影された前記パレットの画像に基づいて、前記パレットの長さを推定することを特徴とする請求項6に記載のフォークリフト。
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