(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、倉庫の保管効率の向上のために、移動棚が利用されている。例えば、特許文献1に開示の移動棚は、複数の移動棚に設けられたリモート用の入出力装置と、入出力装置に電気的に接続されたインバータと、インバータにより制御される走行用モータと、入出力装置の入出力を管理する制御手段とを備える。複数の移動棚は、並んで配置されており、移動棚間に一つ以上の通路が形成される。制御装置は、この通路を任意の移動棚との間に形成するために、入出力装置を介してインバータに指令を送信し、走行用モータを作動させる。移動棚は、移動可能なので、所定間隔ごとに配置された固定棚と比較して必要な占有面積を縮小することができる。
【0003】
また、例えば、特許文献2に開示の無人搬送システムのように、この種の移動棚を用いた無人搬送システムが知られている。特許文献2に開示の無人搬送システムは、タイヤ走行式の複数の移動棚と、無人フォークリフトと、誘導線路と、を備える。移動棚は、走行装置を有し、この走行装置によって移動し、移動棚間に通路を形成する。誘導線路は、磁気テープなどで構成されている。無人フォークリフトは、この誘導線路を検出するガイドセンサを有する。無人フォークリフトは、ガイドセンサによって誘導線路を検出しながら誘導線路に沿って走行し、移動棚間に形成された通路に進入した後、荷の積み下ろしを行う。
【0004】
この種のタイヤ走行式の移動棚は、荷が積載された重量物であることと、路面の傾斜や凹凸などによって路面の表面状態が均一でないことと、によって制動距離が変化しやすい。すなわち、この移動棚は、予め設定された正規の停止位置から外れて停止することが起こりやすく、無人フォークリフトとの離間距離が正規の離間距離からずれることが多かった。このような位置ずれが生じると、無人フォークリフトのフォークを移動棚の適正なラック位置まで接近させることができず、無人搬送車の荷役作業が適切に行えないという問題があった。そこで、特許文献2に記載の無人搬送システムでは、路面に予備位置検出体を設け、移動棚が予備位置検出体を検知するセンサを有する。移動棚は、このセンサによって予備位置検出体を検知し、正規の停止位置よりも後退した予備位置で一旦停止して、無人搬送車が通路内に進入した後、正規位置に移動することにより、無人フォークリフトとの離間距離のズレを解消している。
【0005】
しかしながら、路面に予め予備位置検出体を設けることは、面倒であるし、敷設コストがかかる。また、路面に予備位置検出体を設ける無人搬送システムの場合、屋内のレイアウト変更のたびに予備位置検出体を設ける必要があり、そのたびに敷設コストがかかるといった問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、検出体等を路面に敷設することなく、移動棚が移動動作から停止する際に位置ズレが発生したとしても、移動棚と無人搬送車との離間距離がずれることのない無人搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本発明に係る無人搬送システムは、
移動機構を有し、並列して配置され、前記移動機構によって並列方向に移動する複数の移動棚を有する移動棚群と、
誘導ラインに沿って走行するとともに、前記移動棚に対して荷役作業を行う無人搬送車と、を備える無人搬送システムであって、
前記誘導ラインとしてのライン画像が記憶されている画像記憶部と、
前記移動棚ごとに設けられており、前記ライン画像を投影する投影部と、
前記移動機構を制御し、前記複数の移動棚を互いに移動させて前記移動棚間に前記無人搬送車が通る通路を形成し、かつ、前記投影部を制御し、形成した前記通路の路面に前記ライン画像を投影させる移動棚制御部と、をさらに備え、
前記無人搬送車は、
前記路面を撮像する第1撮像部と、
前記第1撮像部によって撮像された前記路面の画像を解析することにより前記ライン画像を前記誘導ラインとして検出するライン画像検出部と、
検出された前記誘導ラインに基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を有する。
【0009】
上記無人搬送システムは、好ましくは、
前記移動棚制御部および前記無人搬送車と通信可能な管理サーバをさらに備え、
前記管理サーバは、前記無人搬送車が行うべき前記荷役作業の情報からなる荷役情報を記憶し、
前記画像記憶部は、複数の前記ライン画像を記憶し、
前記管理サーバは、前記通信によって、荷役情報を前記移動棚制御部および前記無人搬送車に送信し、
前記荷役情報は、前記投影部が投影すべき前記ライン画像の色情報
を含み、
前記移動棚制御部は、前記色情報に対応する色の前記ライン画像を前記画像記憶部から抽出するとともに、抽出された前記ライン画像を形成した前記通路の前記路面に投影させ、
前記ライン画像検出部は、前記色情報に対応する前記ライン画像を前記無人搬送車が走行すべき前記誘導ラインとして検出する。
【0010】
上記無人搬送システムは、好ましくは、
前記路面に投影された前記ライン画像を撮像するとともに、前記移動棚ごとに設けられた第2撮像部と、
前記第2撮像部が撮像した画像に基づいて、前記ライン画像を補正する画像補正部と、をさらに備える。
【0011】
前記画像補正部は、好ましくは、
前記第2撮像部によって撮像された前記ライン画像の各画素の各色成分の各輝度と、前記画像記憶部に記憶されている前記ライン画像の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて、前記ライン画像の各画素の各色成分の補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数を用いて前記ライン画像の各画素の各色成分の各輝度を補正する補正処理部と、を有する。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る無人搬送システムは、検出体等を路面に敷設することなく、移動棚が移動動作から停止する際に位置ズレが発生したとしても、移動棚と無人搬送車との離間距離がずれることを防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る無人搬送システムの一実施形態について説明する。前後、左右および上下の方向X、Y、Zは、
図1の無人搬送車の走行方向を基準にしている。
【0015】
図1は、本発明に係る移動棚11を用いた無人搬送システムSの概要図である。この無人搬送システムSは、複数の移動棚11からなる移動棚群1と、管理サーバ2(
図2参照)と、無人搬送車3と、を備える。無人搬送システムSは、管理サーバ2から無人搬送車3に荷役作業が割り当てられると、移動棚11が移動して荷役作業に係る移動棚11の前の領域に無人搬送車3が進入するための通路Pを形成するとともに、この通路Pの路面Rに無人搬送車3を誘導するための画像を投影する。
【0016】
<管理サーバ>
図2に示すように、管理サーバ2は、無人搬送車3と無線による通信手段によって通信可能であるとともに、移動棚制御部15と無線または有線によって通信可能である。管理サーバ2は、無人搬送車が行うべき荷役作業の情報からなる荷役情報(以下、単に「荷役情報」という)を記憶している。管理サーバ2は、通信により荷役情報を無人搬送車3および移動棚制御部15に送信する。
【0017】
<移動棚>
図1および
図3に示すように、移動棚群1は、荷を保管する複数の移動棚11からなり、荷役情報記憶部14と、移動棚制御部15と、を有する。
【0018】
移動棚11は、並列して配置されており、フレーム111と、フレーム111に囲まれた複数の載置空間112と、移動機構113と、プロジェクタ114と、画像記憶部115と、を有する。
【0019】
載置空間112は、荷役作業に係る荷物を載置するための空間である。
【0020】
移動機構113は、移動棚11の底部に設けられた複数の車輪(本実施形態では、4つ)113aと、それぞれの車輪113aに接続されたモータ(図示しない)と、を有する。移動棚11は、モータが作動して車輪113aが回転することにより、並列方向(
図1(a)および
図3(a)の矢印W参照)に移動する。
【0021】
画像記憶部115は、移動棚11ごとに設けられている。画像記憶部115は、無人搬送車3を誘導するためのライン画像LIを含む誘導画像GIを記憶している。
【0022】
プロジェクタ114は、路面Rを向いて移動棚11の上部に設けられている。プロジェクタ114は、画像記憶部115に記憶されている誘導画像GIを路面Rに投影する。プロジェクタ114は、本発明の「投影部」に相当する。
【0023】
図4(a)に示すように、誘導画像GIには、一定の幅を有するライン画像LIが中央に配置されており、ライン画像LIの延びる方向が無人搬送車3を誘導する方向である。また、ライン画像LIの色は、その両側部分SIに比して色相・明度・彩度が明らかに異なる。この誘導画像GIは、単なる一例であってこれに限定されない。また、画像記憶部115には、ライン画像LIの色およびその両側部分SIの色が異なる誘導画像GIが複数記憶されている。
【0024】
荷役情報記憶部14は、管理サーバ2から移動棚制御部15に送信された荷役情報を記憶する。荷役情報は、指令がなされた無人搬送車3に係る情報、荷役作業の対象となる移動棚11の位置情報、投影すべき誘導画像GIの色情報(すなわち、ライン画像LIの色情報も含まれる)等を含む。投影すべき誘導画像GIの色情報を以下では、単に「色情報」という。
【0025】
移動棚制御部15は、荷役情報記憶部14に記憶された荷役情報に従い、移動機構113のモータを作動させて、移動棚11を移動させ、荷役作業に係る移動棚11の前に通路P(
図1参照)を形成する。この通路Pの幅は、荷役情報に含まれる無人搬送車3の車体31の幅等に基づいて、荷役情報ごとに変更してもよいし、所定の幅に限定してもよい。
【0026】
次いで、移動棚制御部15は、画像記憶部115に記憶されている誘導画像GIから、受信した色情報に対応する誘導画像GIを抽出する。次いで、移動棚制御部15は、プロジェクタ114を制御し、抽出された誘導画像GIを形成した通路(以下、単に「通路」という)Pの路面Rに投影させる。誘導画像GIを投影させる位置は、荷役情報に含まれる無人搬送車3の車体31の幅等に基づいて、荷役情報ごとに変更してもよい。
【0027】
<無人搬送車>
図1、
図2および
図5に示すように、無人搬送車3は、車体31と、車載カメラ32と、左右一対の前輪33と、左右一対の後輪34と、前輪33および後輪34のいずれか一方または両方をステアリング制御するステアリング制御部35と、ライン画像検出部36と、フォーク37と、マスト38と、記憶部39と、を備える。無人搬送車3は、3方向スタッキング機構が設けられた無人フォークリフトであるが、単なる一例であってこれに限定されない。
【0028】
記憶部39は、無人搬送車3が受信した荷役情報を記憶する。
【0029】
車載カメラ32は、前進時および後退時に走行方向の路面Rを撮像することができるように、路面方向に傾けられるとともに回転可能に車体31の上面の中央の位置に接続されている。車載カメラ32は、本発明の「第1撮像部」に相当する。車載カメラ32の位置は、単なる一例であってこれに限定されない。
【0030】
図5(a)に示すように、車載カメラ32は、路面Rの所定の撮像範囲Tを撮像して路面画像を生成し、ライン画像検出部36に出力する。
【0031】
ライン画像検出部36は、入力された路面画像を色相・彩度・明度に基づいて解析し、荷役情報記憶部14に記憶されている色情報に対応するライン画像LIを、無人搬送車3が走行すべき誘導ラインとして検出する。すなわち、ライン画像検出部36は、無人搬送車3が割り当てられた荷役作業に係るライン画像LIを誘導ラインとして検出し、荷役作業と関連のないライン画像LIに関しては、路面画像に含まれていても誘導ラインとして検出しない。ライン画像LIは、両側部分SIがあることにより、ライン画像検出部36によって、より検出されやすい。
【0032】
これにより、無人搬送車3は、自らの荷役作業と関連のない移動棚11のプロジェクタ114から投影されたライン画像LIを車載カメラ32が撮像しても、このライン画像LIに沿って走行することがない。したがって、複数の無人搬送車3が管理サーバ2から同時に荷役作業の指令を受けたとしても、無人搬送車3はそれぞれ、自らの荷役作業と関連のない移動棚11に向かうことなく、自らの荷役作業に係る移動棚11にのみ向かうことができる。
【0033】
また、ライン画像検出部36は、
図5(b)に示す路面Rに予め設けられたライン(以下、「既設ライン」という)ELの画像が路面画像に含まれ、かつ、この路面画像にライン画像LIが含まれない場合には、既設ラインELを走行すべき誘導ラインとして検出する。言い換えると、ライン画像検出部36は、既設ラインELよりライン画像LIを優先して誘導ラインとして検出するが、既設ラインELも誘導ラインとして検出することができる。既設ラインELは、例えば、テープ式のラインまたは塗装により設けられたラインであってもよい。
【0034】
ステアリング制御部35は、ライン画像検出部36によって検出された誘導ライン(すなわち、ライン画像LIか、または既設ラインEL)に基づいて、前輪33および後輪34のいずれか一方または両方をステアリング制御する。具体的には、ステアリング制御部35は、誘導ラインの位置が撮像範囲Tの中央にくるように車輪33、34の操舵角をフィードバック制御する。これにより、無人搬送車3は、誘導ラインに沿って誘導され、移動棚11に向かうことができる。
【0035】
次に、無人搬送システムSの流れについて説明する。まず、管理サーバ2は、無線通信によって荷役作業の指令として無人搬送車3に荷役情報を送信する。また、管理サーバ2は、無人搬送車3に送信した荷役情報を移動棚制御部15にも送信する。荷役情報記憶部14および記憶部39はそれぞれ、受信した荷役情報を記憶する。
【0036】
無人搬送車3は、記憶部39に記憶された荷役情報に基づいて、既設ラインELに沿って走行し、通路Pの入り口まで向かう。
【0037】
移動棚制御部15は、受信した荷役情報に係る移動棚11と、この移動棚11に対向する移動棚11との間に、通路Pを形成する。次いで、移動棚制御部15は、荷役情報記憶部14に記憶されている色情報に対応する誘導画像GIを画像記憶部115から抽出するとともに、抽出した誘導画像GIをプロジェクタ114によって投影する。
図1(a)および
図5(b)に示すように、誘導画像GIは、既設ラインELまで達するよう投影されている。
【0038】
無人搬送車3が通路Pの入り口に到着すると、ライン画像検出部36は、車載カメラ32が撮像した路面画像から誘導画像GI中のライン画像LIを検出する。ステアリング制御部35は、ライン画像検出部36が検出したライン画像LIに基づいてステアリング制御する。
【0039】
無人搬送車3は、ライン画像LIに沿って走行することにより通路Pに進入し、記憶部39に記憶されている荷役情報に基づいて、荷役作業を行う。
【0040】
以上のとおり、無人搬送車3は、移動棚11に設置されたプロジェクタ114によって投影された誘導画像GI中のライン画像LIに沿って通路Pに進入するので、通路Pが形成される際に、移動棚11が所定の位置からずれた位置に停止したとしても、この移動棚11と無人搬送車3との離間距離がずれることがない。したがって、無人搬送車3は、検出体等を路面Rに敷設することなく、適切に荷役作業を行うことができる。
【0041】
ところで、
図4(b)に示すように、路面Rは、使用状態により汚れや剥がれが発生している場合があり、この場合、部分Aのように誘導画像GIの一部が適切に表示されない。そこで、移動棚制御部15は、画像補正部17を制御し、路面Rに投影された誘導画像GIを解析し、このような路面Rに対応するように誘導画像GIを補正する。以下、具体的に説明する。
【0042】
図1および
図3に示すように、移動棚11は、棚カメラ116をさらに有する。また、
図2に示すように、移動棚群1は、画像補正部17をさらに有する。
【0043】
棚カメラ116は、通路Pの路面Rに投影された誘導画像GIを撮像し、路面画像を生成する。棚カメラ116は、本発明の「第2撮像部」に相当する。棚カメラ116は、移動棚11の上側部分に、路面Rを向いて固定されている。
【0044】
画像補正部17は、補正係数算出部171と、補正処理部172と、を有する。画像記憶部115に記憶されている誘導画像GIは、補正処理部172を介して補正係数算出部171およびプロジェクタ114に出力される。プロジェクタ114は、入力された誘導画像GIを路面Rに投影する。棚カメラ116は、投影された誘導画像GIを撮像し、路面画像を生成して補正係数算出部171に出力する。
【0045】
補正係数算出部171は、誘導画像GIの各画素の各輝度を色成分ごとに正規化して入力データD1を生成するとともに、棚カメラ116から出力された路面画像の各画素の各輝度を各色成分ごとに正規化して出力データD2を生成する。次いで、補正係数算出部171は、入力データD1と出力データD2とを照合し、出力データD2の各画素間の輝度比を入力データD1に適合させるための各画素の各色成分の補正係数を算出し、算出した補正係数を補正処理部172に出力する。
【0046】
補正処理部172は、算出された各画素の各色成分の補正係数を使用して、投影する誘導画像GI1の各画素の各色成分の輝度を補正し、誘導画像GI2を生成する。次いで、補正処理部172は、生成した誘導画像GI2をプロジェクタ114に出力するとともに、補正係数算出部171に出力する。プロジェクタ114は、入力された誘導画像GI2を路面Rに投影する。棚カメラ116は、投影された誘導画像GI2を撮像し、路面画像を生成して補正係数算出部171に出力する。補正係数算出部171は、先程と同様に誘導画像GI2に対応する補正係数を算出する。
【0047】
図
4(c)に示すように、この工程が繰り返されることにより、最終的に投影された誘導画像GIは、単色のスクリーンに投影された画像のように表示される。このように、プロジェクタ114が投影する誘導画像GIは、補正処理部172によって随時補正されるので、投影面である路面Rが部分的に汚れようと適切に誘導画像GIを表示することができる。このため、無人搬送車3は、路面Rの状態に関わらず、誘導画像GI中のライン画像LIを適切に検出することができるので、適切にライン画像LIに沿って走行することができるとともに、移動棚11に対して適切に位置合わせをすることができる。
【0048】
以上、本発明に係る無人搬送システムSの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0049】
(1)プロジェクタ114は、複数のプロジェクタから構成されてもよい。この場合、複数のプロジェクタによって同時に複数の誘導画像GIを組み合わせて投影することにより、広範囲の誘導画像GIを路面Rに表示させてもよい。
【0050】
(2)画像記憶部115は、例えば、移動棚群1全体に1つのみ設けられていてもよい。
【0051】
(3)画像記憶部115には、例えば、1色のライン画像LIを含む誘導画像GIのみが記憶されていてもよい。この場合、移動棚制御部15は、画像補正部17において、ライン画像LIの色を、受信した荷役情報中の色情報に対応する色に変更し、変更した誘導画像GIをプロジェクタ114によって路面Rに投影してもよい。
【0052】
(4)移動機構113は、例えば、路面Rに敷設されたレールと、移動棚11の底部に設けられた車輪とで構成されてもよい。
【0053】
(5)既設ラインELは、天井等に設けられたプロジェクタによって投影されたラインであってもよい。