特開 2022-188455 パレット搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188455

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】パレット搬送システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20221214BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20221214BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 L

G01B11/24 A

B65G1/00 501C

G05D1/02 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096493

(22)【出願日】2021-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】宮下 裕司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 圭悟

(72)【発明者】

【氏名】安田 克己

【テーマコード（参考）】

2F065

3F022

5H301

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065AA06

2F065AA12

2F065AA53

2F065BB15

2F065CC07

2F065CC14

2F065DD03

2F065DD08

2F065FF05

2F065FF11

2F065FF67

2F065GG04

2F065HH04

2F065JJ01

2F065JJ03

2F065MM06

2F065MM16

2F065PP22

2F065QQ03

2F065QQ21

2F065QQ24

2F065QQ25

2F065QQ28

2F065QQ31

2F065UU05

3F022LL07

3F022NN12

3F022QQ13

5H301AA01

5H301AA10

5H301BB05

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD01

5H301DD07

5H301DD15

5H301GG08

5H301GG09

5H301HH01

5H301JJ06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】パレットの位置の検出ができなくなる場面が生じることを低減したパレット搬送システムを提供する。
【解決手段】パレット搬送システムは、検出光が反射した地点として扱われる反射地点に関する複数の検出データを取得するデータ収集工程と、複数の検出データから、少なくとも反射地点が一群に集合した点群が並ぶ方向が変わる位置にあるコーナ点を検出するコーナ点検出工程、点群をコーナ点で区切られた複数のグループに分けるグループ分け工程、及び、概略位置情報に基づいてグループの点群が延びる方向に関して、パレットの幅方向に並ぶ横グループ３２２、又は、前記幅方向及び上下方向に直交する奥行方向に並ぶ縦グループ３２１に分類する分類工程の各々を含む方向分類工程と、縦グループ及び横グループの少なくとも一つに属する複数の検出データを用いて、一対の脚部１２の中心位置を導くパレット位置導出工程と、を実施する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷台及び前記荷台を幅方向に間隔を空けて下方から支持する一対の脚部を有するパレットの前記荷台の下方に配置された状態で前記パレットを地面から浮かせつつ移動させる搬送車によるパレット搬送システムにおいて、
前記搬送車は、前記一対の脚部に検出光を照射する照射部と、前記検出光が前記一対の脚部に反射された反射光を受光する受光部と、を有し、
前記搬送車に対する前記パレットのおおよその位置に関する概略位置情報を把握する概略位置把握工程と、
少なくとも前記一対の脚部に前記照射部から前記検出光を照射して前記受光部で前記反射光を受光することで、前記検出光が反射した地点として扱われる反射地点に関する複数の検出データを取得するデータ収集工程と、
前記複数の検出データから、少なくとも前記反射地点が一群に集合した点群が並ぶ方向が変わる位置にある前記反射地点であるコーナ点を検出するコーナ点検出工程、前記点群を前記コーナ点で区切られた複数のグループに分けるグループ分け工程、及び、前記概略位置情報に基づいて前記グループの点群が延びる方向に関して、前記パレットの幅方向に並ぶ横グループ、又は、前記幅方向及び上下方向に直交する奥行方向に並ぶ縦グループに分類する分類工程の各々を含む方向分類工程と、
前記縦グループ及び前記横グループの少なくとも一つに属する前記複数の検出データを用いて、前記一対の脚部の中心位置を導くパレット位置導出工程と、
を実施する、パレット搬送システム。

【請求項2】

前記方向分類工程は、前記各グループの点群が並ぶ方向が、前記照射部が前記検出光を照射する原点から前記各グループに向かう方向と略同じ場合に、該当する前記グループを前記分類工程における分類対象から除外するグループ除外工程を含む請求項１に記載のパレット搬送システム。

【請求項3】

前記グループ除外工程において、前記原点から前記各グループに向かう方向として、前記原点から前記各グループの点群が並ぶ方向の両端部に位置する前記コーナ点同士の中点に向かう方向が用いられる請求項２に記載のパレット搬送システム。

【請求項4】

前記方向分類工程は、前記コーナ点検出工程によって検出された一のコーナ点が、隣接する２つの前記反射地点のうち近い方の前記反射地点が他のコーナ点として検出されていた場合に、前記一のコーナ点を異常点として前記グループ分け工程における対象から除外する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパレット搬送システム。

【請求項5】

前記概略位置情報は、前記パレットの向きに関する情報を含み、
前記分類工程は、前記パレットの向きに関する情報を基に、前記横グループ又は前記縦グループのいずれかに分類する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のパレット搬送システム。

【請求項6】

前記パレットは、前記一対の脚部を複数備え、
複数の前記一対の脚部は、前記パレットの前記奥行方向に沿って並んで設けられ、
前記パレット位置導出工程は、
前記縦グループ及び前記横グループの少なくとも一方について、一のグループ及び前記一のグループが並ぶ方向の略延長線上に位置する他のグループを統合した統合グループを導出し、
前記統合グループに属する前記複数の検出データを用いて、前記一対の脚部の中心位置を導く請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパレット搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷役用パレットを無人運転可能な搬送車により搬送する際に用いられる、パレット搬送システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば製鉄所等の製造施設において、荷役用のパレットの下部空間に搬送車を進入させ、搬送車がパレットを持ち上げることで、パレットごと荷物を搬送する方法がある。この方法の一例が特許文献１に記載されている。

【0003】

無人運転する搬送車をパレットの下部空間に誘導する方法に関し、特許文献１には、搬送車の車体に対するパレットの相対位置と角度を検出するために、車体に取り付けたセンサからレーザ光を、パレットが有する両脚における柱部に照射することで、測定点の集合したデータ群であり、かつ、対向した関係にあるものを得ることにより柱部の内法位置を検出し、これをもとにパレットの両脚の方向と両脚の中心線とを演算している。なお、柱部は形鋼（Ｈ形鋼など）を用いたラーメン構造またはトラス構造からなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４２７３６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、前記方法では、搬送車のパレットに対する位置関係により、パレットの左右いずれかの柱部にレーザ光が当たらなかったり、レーザ光の反射光を検出できなかったりすることがあった。この場合、パレットの位置の検出ができない。

【0006】

そこで、本発明は、パレットの位置の検出ができなくなる場面が生じることを低減したパレット搬送システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のパレット搬送システムは、荷台及び前記荷台を幅方向に間隔を空けて下方から支持する一対の脚部を有するパレットの前記荷台の下方に配置された状態で前記パレットを地面から浮かせつつ移動させる搬送車によるパレット搬送システムにおいて、前記搬送車は、前記一対の脚部に検出光を照射する照射部と、前記検出光が前記一対の脚部に反射された反射光を受光する受光部と、を有し、前記搬送車に対する前記パレットのおおよその位置に関する概略位置情報を把握する概略位置把握工程と、少なくとも前記一対の脚部に前記照射部から前記検出光を照射して前記受光部で前記反射光を受光することで、前記検出光が反射した地点として扱われる反射地点に関する複数の検出データを取得するデータ収集工程と、前記複数の検出データから、少なくとも前記反射地点が一群に集合した点群が並ぶ方向が変わる位置にある前記反射地点であるコーナ点を検出するコーナ点検出工程、前記点群を前記コーナ点で区切られた複数のグループに分けるグループ分け工程、及び、前記概略位置情報に基づいて前記グループの点群が延びる方向に関して、前記パレットの幅方向に並ぶ横グループ、又は、前記幅方向及び上下方向に直交する奥行方向に並ぶ縦グループに分類する分類工程の各々を含む方向分類工程と、前記縦グループ及び前記横グループの少なくとも一つに属する前記複数の検出データを用いて、前記一対の脚部の中心位置を導くパレット位置導出工程と、を実施する。

【0008】

かかる構成によれば、複数の検出データをコーナ点で区切ってグループ分けし、概略位置把握手段によって把握された概略位置に基づいて各グループを構成する点群が並ぶ方向によってグループを縦グループ及び横グループに分類し、縦グループ及び横グループの少なくとも一方に属する複数の検出データに基づいて一対の脚部の中心位置を導くので、パレットの脚部の一部に検出光が照射できなかったり、反射光が検出できなかったりした場合でもパレットの位置検出ができる。

【0009】

また、前記方向分類工程は、前記各グループの点群が並ぶ方向が、前記照射部が前記検出光を照射する原点から前記各グループに向かう方向と略同じ場合に、該当する前記グループを前記分類工程における分類対象から除外するグループ除外工程を含むこともできる。

【0010】

かかる構成によれば、方向分類工程は、グループの点群が並ぶ方向が、原点から前記グループに向かう方向と略同じ場合に、グループを分類対象から除外するグループ除外工程を備えるので、本来検出できない、検出光と平行に延びるグループを除外できるため、パレット位置の検出の精度が高まる。

【0011】

また、前記グループ除外工程において、前記原点から前記各グループに向かう方向として、前記原点から前記各グループの点群が並ぶ方向の両端部に位置する前記コーナ点同士の中点に向かう方向が用いられることもできる。

【0012】

かかる構成によれば、原点から各グループに向かう方向を、検出光を照射する原点からコーナ点同士の中点に向かう方向とみなすので、除外されるべきグループを構成するコーナ点以外の検出データが少ない場合であっても、誤って検出されたグループを除外できる。

【0013】

また、前記方向分類工程は、前記コーナ点検出工程によって検出された一のコーナ点が、隣接する２つの前記反射地点のうち近い方の前記反射地点が他のコーナ点として検出されていた場合に、前記一のコーナ点を異常点として前記グループ分け工程における対象から除外することもできる。

【0014】

かかる構成によれば、検出されたコーナ点のうち、コーナ点に隣接する２つの反射地点のうち近い方の反射地点が他のコーナ点である場合は、他のコーナ点から同じ方向に並んだ反射地点が存在しないので、空気中の塵による反射などによって引き起こされた誤った検出データである可能性が高い。そのため、この検出データを除外することで、パレット位置の検出精度が高まる。

【0015】

また、前記概略位置情報は、前記パレットの向きに関する情報を含み、前記分類工程は、前記パレットの向きに関する情報を基に、前記横グループ又は前記縦グループのいずれかに分類することもできる。

【0016】

かかる構成によれば、概略位置把握手段によって把握されたパレットの向きに関する情報を基にグループの点群が並ぶ方向を縦グループ又は横グループに分類するので、グループを構成する点群が並ぶ方向が縦方向か横方向かを正確に分類しやすい。

【0017】

また、前記パレットは、前記一対の脚部を複数対備え、複数の前記一対の脚部は、前記パレットの前記奥行方向に沿って並んで設けられ、前記パレット位置導出手段は、前記縦グループ及び前記横グループの少なくとも一方について、一のグループ及び前記一のグループが並ぶ方向の略延長線上に位置する他のグループを統合した統合グループを導出し、前記統合グループに属する前記複数の検出データを用いて、前記一対の脚部の中心位置を導くこともできる。

【0018】

かかる構成によれば、複数のグループを統合した統合グループの検出データに基づいてパレットの位置を導出するので、一部のグループの位置に誤差があったとしても複数のグループに基づいてパレットの位置を導出できるため、パレットの位置を正確に導出しやすくなる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、パレットの位置の検出ができなくなる場面が生じることを低減したパレット搬送システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係るパレット搬送システムにおいて用いられるパレットの一例を示す左側面図である。

【図2】前記パレットの一例を搬送車（二点鎖線表示）と共に示す正面図である。

【図3】同パレット搬送システムにおけるデータ収集工程を説明するための概要図である。

【図4】同パレット搬送システムにおける検出データの概略を示す概要図である。

【図5】同パレット搬送システムの流れを示すフローチャートである。

【図6】同パレット搬送システムにおける方向分類工程の流れを示すフローチャートである。

【図7】同パレット搬送システムにおけるグループ除外工程の概要を示す概要図である。

【図8】同パレット搬送システムの方向分類工程が完了した状態を説明するための概要図である。

【図9】同パレット搬送システムのパレット位置導出工程を説明するための概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明のパレット搬送システムにつき、一実施形態を取り上げて、図面と共に以下説明を行う。

【0022】

本実施形態のパレット搬送システムは、パレット１が有する荷台１１の下方に配置された状態でパレット１を地面から浮かせつつ移動させる搬送車２によるシステムである。なお、搬送車２の制御を遠隔的に行う場合には、搬送車２から離れた位置に制御部（図示しない）が設けられる。

【0023】

まず、本実施形態のパレット搬送システムにおける適用対象物であるパレット１について説明する。パレット１は、図１及び図２に示すように、荷物を積載できる荷台１１と、この荷台１１を幅方向（図２における左右方向）に間隔を開けて下方から支持する一対の脚部１２と、を有する。本実施形態における一対の脚部１２は、図２に示すように、左右に間隔をあけて対向している。また、本実施形態のパレット１は、一対の脚部１２が荷台１１の奥行方向（図１の左右方向）に離間して複数備える。一対の脚部１２のそれぞれ（各脚部１２）は、上下方向に延びる複数の柱部１２１と、複数の柱部１２１を下方に連結する脚底部１２２と、を有する。本実施形態で各柱部１２１は鉛直方向（パレット置き場Ｙの地面に対して垂直方向）に延びており、荷台１１と各脚部１２とでラーメン構造を構成している。ただし、これに限られず、各柱部１２１が斜め方向に延びていてもよい。この場合は、ラーメン構造又はトラス構造となる。図２に示すように、本実施形態のパレット１は、いわゆる「門型」形状であって、荷台１１の下方に空間１１Ｓが形成される。

【0024】

搬送車２は、一般に「キャリアパレット車」と呼ばれ、パレット１における荷台１１の下方に存在する空間１１Ｓに入り込むように配置することのできる車高に形成されている（図２に二点鎖線で示している）。そして、車高が伸長することで、パレット１を地面から浮かせつつ移動させることができる。本実施形態の搬送車２は、少なくとも前端に運転台を有していて有人走行も可能であるが、本実施形態のパレット搬送システムに用いられる場合には主に無人走行する。ただし、本実施形態のパレット搬送システムを有人走行の際に補助的に適用してもよい。また、搬送車２は、前端のみに運転台を有する場合に限らず、前端及び後端に運転台を有する構成であってもよい。即ち、搬送車２の運転台は、有人走行の際に搬送車２を運転可能な位置であれば、任意の位置に配置することができる。本実施形態の搬送車２は、パレット１が配置される位置に関する情報を含む地図データを記憶する記憶部（図示しない）と、搬送車２のパレット１に対するおおよその位置に関する概略位置情報を把握する概略位置把握手段と、を備える。概略位置把握手段として、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を含む手段が挙げられるが、これに限定されず、例えば、搬送車２の制御部等に記憶された地図データと車載のカメラにより得た画像を突き合わせることでおおよその位置を把握するように構成することもできるし、地図データとパレット置き場Ｙにおいて搬送車２が走行した経路データ（走行経路の履歴データ）に基づいて、概略位置を把握するように構成することもできる。また、搬送車２は、向かい合う位置にあるパレット１（詳しくはパレット１における各脚部１２）に向かって検出光を照射する照射部２１と、照射された検出光がパレット１に反射された反射光を受光する受光部２２と、を有する。照射部２１及び受光部２２としては、光線を発受光することで検知を行う種々のセンサ類（例えばＬｉＤＡＲやＴｏＦカメラなど）を用いることができる。図３に示した二点鎖線は、検出光及び反射光に相当する。本実施形態の照射部２１は、搬送車２が有する車体に対して上下に伸びる軸線周りに回動（例えば方向Ｒに回動）して走査を行う。また、図４に示すように、受光部２２が受光した反射光から、照射部２１が照射した検出光が反射した地点である反射地点３に関するデータを得ることができる。なお、照射部２１の走査方法は、上述の方法に限らず、種々の方法を採用できる。

【0025】

パレット１における一対の脚部１２（詳しくは脚部１２のうち柱部１２１）は、それぞれ、パレット１の手前側に搬送車２が配置された場合において、この搬送車２に対向する対向面を有する。本実施形態の各脚部１２における柱部１２１はＨ形鋼から形成されている。Ｈ形鋼のウェブＨ２における外面である平面が対向面となる（図４参照）。なお、図４のＨ形鋼の向きは一例であり、例えば、図示状態を上下方向中心に９０度回転させた向きでもよい。また、パレット１において、各脚部１２における柱部１２１はＨ形鋼から形成されていた。しかし、これに限定されず、搬送車２に対向する対向面を有する材料であれば、種々の材料を用いることができる。このため、柱部１２１は例えば角型鋼管やチャンネル材、アングル材であってもよい。更には、柱部１２１に円形の鋼管を用い、搬送車２の照射部２１から照射された検出光を受ける部分の側面に平板が取り付けられ、この平板の表面が対向面とされていてもよい。

【0026】

次に、本実施形態のパレット搬送システムにて行われる複数の工程について、図５を参照して説明する。まず、搬送車２は、概略位置把握手段により、搬送車２の現在の概略位置情報を把握し、地図データと概略位置情報とを突き合わせて移動して、パレット置き場Ｙに配置されたパレット１における一対の脚部１２の手前側に停車する。この停車までの搬送車２の動きは、車上に設けられた制御部により自律的になされてもよいし、車外に設けられた制御部から例えば無線で指示を受けることでなされてもよい。

【0027】

本実施形態のパレット搬送システムでは、パレット１における荷台１１の下方に搬送車２を進入させる前（一対の脚部１２の手前側端部に搬送車２の前端がかかる前）の段階において、主に、目標エリア設定工程Ｓ１、データ収集工程Ｓ２、方向分類工程Ｓ３、パレット位置導出工程Ｓ４、及び、搬送車移動工程を順に実施する。なお、これらの工程に加えて、補助的な他工程を実施することもできる。これらの工程は、車上に設けられた制御部により自律的に実施される。または、車外に設けられた制御部で実施され、車外の制御部から、例えば無線で指示を受けることにより車上での動作がなされる。

【0028】

目標エリア設定工程Ｓ１では、概略位置把握手段によって把握させる搬送車２の現在地に関する情報及びパレット１の位置に関する情報から、パレット１における一対の脚部１２が存在すると推定される目標エリアを設定する工程である。目標エリア設定工程Ｓ１では、パレット置き場Ｙの地図データからパレット１の位置に関する情報を取得し、パレット１の位置に関する情報と概略位置把握手段により把握された概略位置との照合により、パレット１における一対の脚部１２が存在すると推定される目標エリアを各脚部１２（本実施形態では、搬送車２から見た場合の左右の脚部１２）について設定する。なお、前記方法のほか、搬送車２に設けられたカメラを利用して画像認識により目標エリアを設定することもできる。

【0029】

データ収集工程Ｓ２では、目標エリア設定工程Ｓ１で設定された、パレット１における一対の脚部１２が存在すると推定される目標エリアに、搬送車２における照射部２１から検出光を照射して、搬送車２における受光部２２で反射光を受光する走査を行うことで検出光が反射した地点である反射地点３に関する複数の検出データ（検出データ群）を取得する。なお、データ収集工程Ｓ２で取得された検出データには、ノイズが混入していてもよい。このノイズは後の工程において排除される。また、データ収集工程Ｓ２における走査間隔（角度間隔）は、均等とされている。なお、図３では、模式的に検出光を２点鎖線で示しているため、２点鎖線は等間隔とはなっていない。図４、図７、及び、図８では、検出データの点群（反射地点３）を模式的に円形で示している。また、実際には反射地点３は多数検出されるが、説明の都合上最低限の数を図示している。検出光としては、レーザ光が用いられている。ただし、検出光はレーザ光に限定されず、他の種類の光線であってもよい。

【0030】

図６に示すように、方向分類工程Ｓ３では、複数の検出データから、反射地点３が一群に集合した点群が並ぶ方向が変わる位置にある反射地点３であるコーナ点３１を検出するコーナ点検出工程Ｓ３１、点群をコーナ点３１で区切られた複数のグループ３２に分けるグループ分け工程Ｓ３２、グループ３２が延びる方向を分類する分類工程Ｓ３３、及び、コーナ点処理工程Ｓ３４の各工程を実行する。また、方向分類工程Ｓ３では、複数の検出データのうち、ノイズであると判断された検出データを異常点として、分類対象から除外する異常点を検出する工程を含む。本実施形態で、異常点を検出する工程は方向分類工程Ｓ３（具体的には、第一グループ除外工程Ｓ３３２、第二グループ除外工程Ｓ３３４及び異常コーナ点検出工程Ｓ３４１）で適宜実行される。

【0031】

コーナ点検出工程Ｓ３１では、反射地点３が一群に集合した点群が並ぶ方向が変わる位置にある反射地点３であるコーナ点３１を検出する。即ち、コーナ点検出工程Ｓ３１では、走査において検出光が照射された順に反射地点３を連続的に繋いだ際に、角となる反射地点３をコーナ点３１として検出する。このコーナ点３１は、Ｈ形鋼のフランジに形成される角及びウェブとフランジが交差する角に対応する反射地点である。ただし、検出時点では、それ以外の反射地点３も含まれており、後の工程で除外される。また、一つの脚部１２に対する走査のうち、走査順で最初の反射地点３及び最後の反射地点３も後に行われる処理の都合上、コーナ点３１として検出する。一つの脚部１２に対する走査であることは、目標エリア設定工程Ｓ１によって設定された目標エリアに基づいて判定することや、検出された反射地点３同士の距離などに基づいて判定することができる。本実施形態のコーナ点検出工程Ｓ３１では、各反射地点３について、該反射地点３から所定距離内で、走査において検出光が照射された順における前の点群および後の点群を求める。次に前記前の点群及び後の点群のそれぞれについて、点群の重心位置を割り出し、当該反射地点３と各重心位置の方向とがなす角度（反射地点３を基準とした３点のなす角度）を割り出す。そして、角度が閾値以下、かつ、走査において検出光が照射された順において角度が極小となる反射地点３をコーナ点３１として割り出す。また、コーナ点３１の検出方法は、上記方法に限定されず、コーナ点３１を検出するための種々の処理方法を採用可能である。例えば上記方法と並行して、隣接する２点の反射地点３間の距離が閾値以上離れている場合には、当該２点をいずれもコーナ点３１として検出することができる。このような方法によれば、隣接する２点が別の脚部１２に検出光が反射した反射地点３である場合に、当該２点を別のグループ３２として検出できるようになる。なお、上記方法の閾値には、例えば、Ｈ形鋼のフランジＨ１の幅の長さの半分とすることができる。このように閾値を設定することで、フランジＨ１の端部の反射地点３とウェブＨ２の幅の中途部分の反射地点３とを別のグループ３２として検出できるようになる。

【0032】

グループ分け工程Ｓ３２では、点群をコーナ点３１で区切られたグループ３２に分ける工程である。グループ分け工程Ｓ３２では、点群のうち、コーナ点３１として分類されていない点について、コーナ点３１に挟まれる点群を１つのグループ３２として分類する。つまり、グループ分け工程Ｓ３２の時点では、コーナ点３１は、グループ３２を構成せず、分類工程Ｓ３３に利用される。なお、コーナ点３１は、最終的にはグループ３２に組み込まれることができる。具体的に、点群のうち、コーナ点３１と判別されていない点群について、走査順で一のコーナ点３１から次のコーナ点３１までの間に含まれる点群を１つのグループ３２として分類する。なお、点群の座標によってグループ分けをすることもできる。即ち、一のコーナ点３１から他のコーナ点３１までを結ぶ直線に近接して位置する点群を１つのグループ３２として分類することもできる。本実施形態で近接して位置するとは、直線上に位置する又は直線に対して誤差の範囲内でずれて位置することを指す。なお、誤差の範囲として認める範囲は、受光部２２の性能や、求められる検出精度などによって適宜設定することができる。また、コーナ点３１がグループ３２に含まれるようにグループ分けをすることもできる。

【0033】

点群についてグループ分けが完了した後に、分類工程Ｓ３３を実行する。分類工程Ｓ３３では、各グループ３２の点群が延びる方向が、パレット１の幅方向に沿った方向である横向きなのか、パレット１の奥行方向に沿った方向である縦向きなのかを分類する。また、分類工程Ｓ３３内で、異常点を検出する工程であるグループ除外工程が実行される。本実施形態の分類工程Ｓ３３では、各グループ３２に対して後述の工程を順に行うが、このような場合に限らず、各工程を全グループ３２に適用してから次の工程に移るように構成することもできる。

【0034】

分類工程Ｓ３３では、まず、グループ３２の点群が延びる方向が判定される（ステップＳ３３１）。本実施形態では、グループ３２の点群が延びる方向は、グループ３２を挟む一対のコーナ点３１（グループ３２の点群が延びる方向の両端部に位置するコーナ点３１）を結ぶ直線が延びる方向をグループ３２の点群が延びる方向として判定する。なお、このような方法に限らず、他の方法により、グループ３２の点群が延びる方向を判定することができる。例えば、グループ３２に含まれる反射地点３が複数存在する場合には、各反射地点３との距離の合計が最も小さくなる直線が延びる方向をグループ３２の点群が延びる方向と判定することもできるし、コーナ点検出工程Ｓ３１と同様に、重心位置を用いて方向の判断をすることもできる。また、本実施形態で、グループ３２の点群が延びる方向は、照射部２１のセンサの横軸２１Ａに対する角度を基準として判定される、例えば、図７に示すグループ３２の点群が延びる方向は、照射部２１のセンサの横軸２１Ａ（図では、センサの横軸に平行な仮想線２１Ｂ）に対して角度φだけずれた方向に延びていると判定される。

【0035】

グループ３２の点群が延びる方向について判定されたのちに、該グループ３２の点群が検出時のノイズにより検出された点群によって構成されたグループ３２であるか否かの判定として、第一グループ除外工程Ｓ３３２が実行される。第一グループ除外工程Ｓ３３２では、グループ３２の点群が延びる方向が、照射部２１が検出光を照射する原点２１１からグループ３２に向かう方向と略同じ場合に、該当するグループ３２を構成する点群を異常点と分類し、当該グループ３２を分類工程Ｓ３３における分類対象から除外する。原点２１１から検出光が照射される方向と平行に延びる直線は、検出光の反射が起こらないので、本来検出できないため、原点２１１から検出光が直線と略同じ方向に延びる点群は何かしらの異常（例えば、脚部１２の有する２以上の面での検出光の反射が重複することで、Ｈ形鋼では形状の関係でこの異常が起こりやすい。）により検出されたと判断できるためである。本実施形態の第一グループ除外工程Ｓ３３２では、グループ３２を挟む一対のコーナ点３１同士の中点３３と原点２１１とを結ぶ直線を原点２１１からグループ３２に向かう方向として用いる。具体的には、原点２１１から中点３３に向かって延びる直線とセンサの横軸２１Ａとによってなされる角度φＭが図７に示すグループ３２の点群が延びる方向を示す角度φと略同じである場合に、グループ３２の点群が延びる方向が、照射部２１が検出光を照射する原点２１１からグループ３２に向かう方向と略同じと判定する。グループ３２を挟む一対のコーナ点３１同士の中点３３と原点２１１とを結ぶ直線を原点２１１からグループ３２に向かう方向として用いることで、異常点によって構成されるグループ３２に含まれる検出データ（反射地点３）が少ない場合であっても異常点によって構成されるグループ３２を検出できる。なお、グループ３２の点群が延びる方向と原点２１１からグループ３２へ向かう方向が略同じ場合とは、グループ３２の点群が延びる方向と原点２１１からグループ３２へ向かう方向が全く同じ場合に限られず、誤差の範囲でずれている場合も含む。誤差の範囲として認める範囲は、受光部２２の性能や、求められる検出精度などによって適宜設定することができる。

【0036】

第一グループ除外工程Ｓ３３２において除外されなかったグループ３２について、グループ３２の点群が延びる方向がパレット１の幅方向に並ぶ横グループ３２２、又は、前記幅方向及び上下方向に直交する奥行方向に並ぶ縦グループ３２１に分類する方向識別工程Ｓ３３３を実行する。グループ３２の点群が延びる方向の分類は、概略位置情報に基づいて行われる。具体的に、制御部は、概略位置情報に含まれる搬送車２とパレット１の位置関係から、パレット１が搬送車２に対してどの程度の傾きでどちら向きに位置しているのかを予測し、パレット１の幅方向及び奥行方向を予測する。予測された幅方向に対してグループ３２の点群が延びる方向の傾きが閾値以内の（略同じ方向に延びている）場合に、当該グループ３２の点群が幅方向に並ぶ横グループ３２２であると判定する。予測された奥行方向に対してグループ３２の点群が延びる方向の傾きが閾値以内の（略同じ方向に延びている）場合に、当該グループ３２の点群が奥行方向に並ぶ縦グループ３２１であると判定する。なお、閾値の範囲は、予測の誤差として生じうると考えられる範囲に基づいて設定することができる。

【0037】

方向識別工程Ｓ３３３の完了後に第二グループ除外工程Ｓ３３４に移行する。第二グループ除外工程Ｓ３３４では、方向識別工程Ｓ３３３において縦グループ３２１及び横グループ３２２のいずれにも分類されなかったグループ３２を構成する点群を異常点と判定し、当該グループ３２を方向分類工程Ｓ３の対象から除外すべきと判定する工程である。方向識別工程Ｓ３３３において縦グループ３２１及び横グループ３２２のいずれにも分類されなかったグループ３２を除外することで、ノイズを起因とする検出データを含むグループ３２を除外することができる。

【0038】

以上の工程で、方向分類工程Ｓ３の主な工程は完了するが、追加的に、補助的な工程として、コーナ点処理工程Ｓ３４を方向分類工程Ｓ３に含めることもできる。コーナ点処理工程は、各コーナ点３１について、当該コーナ点３１が異常点であるか否かを判定する異常コーナ点検出工程Ｓ３４１と、異常点でないと判定されたコーナ点３１を、最も近いグループ３２に加える工程であるグループ追加工程Ｓ３４２と、を含む。なお、異常コーナ点検出工程Ｓ３４１及びグループ追加工程Ｓ３４２の一方のみを方向分類工程Ｓ３に含めることもできる。

【0039】

異常コーナ点検出工程Ｓ３４１では、コーナ点３１の最も近くに位置する反射地点３が他のコーナ点３１でとして検出されていた場合に、当該コーナ点３１を異常点とみなす工程である。この工程により、塵などに反射して検出された、他の点群に対して浮いている反射地点３を異常点として判定することができる。

【0040】

グループ追加工程Ｓ３４２では、異常点でないと判定されたコーナ点３１を、最も近いグループ３２に加える。本実施形態で、グループ追加工程Ｓ３４２では、コーナ点３１に隣接して位置する２のグループ３２について、各グループ３２を構成する点群のうち、当該コーナ点３１に最も近い反射地点３を検出し、各グループ３２のコーナ点３１に最も近い反射地点３が、よりコーナ点３１に近い側のグループ３２を、最も近いグループ３２として判定する。即ち、グループ追加工程Ｓ３４２では、コーナ点３１に最も近い反射地点３が含まれるグループ３２に当該コーナ点３１を追加する。この工程により、異常点を除くすべての反射地点３をいずれかのグループ３２に含めることができる。

【0041】

以上の工程で方向分類工程Ｓ３は完了する。本実施形態では、コーナ点処理工程Ｓ３４を実行するので、図８に示すように、方向分類工程Ｓ３が完了したのちには、検出データのうち、ノイズが除外され、かつ、ノイズ（異常点）以外のすべての反射地点３がいずれかのグループ３２に属する状態となる。

【0042】

目標エリア設定工程Ｓ１で設定された各脚部１２に関する検出データについて上述の処理が完了した後に、パレット位置を導出するパレット位置導出工程Ｓ４に移行する。パレット位置導出工程Ｓ４では、同じ方向に延びる複数のグループ３２を統合する統合工程と、統合工程において複数のグループ３２が統合された統合グループに基づいて搬送車２に対するパレット位置を演算する位置演算工程と、を実行する。また、本実施形態のパレット位置導出工程Ｓ４では、一対の脚部１２の幅方向の中途部分に搬送車２（具体的には原点２１１）が位置している場合について説明する。即ち、概略位置把握手段で把握された搬送車２が、パレット１の一対の脚部１２の幅方向の中途部分に位置している場合について説明する。

【0043】

図９に示すように、統合工程では、パレット１の奥行方向に沿って点群が延びるグループ３２である縦グループ３２１について、複数の縦グループ３２１を統合した統合縦グループ４１と、パレット１の幅方向に沿って点群が延びるグループ３２である横グループ３２２について、複数の横グループ３２２を統合した統合横グループ４２と、を割り出す。

【0044】

統合縦グループ４１の割り出しについて説明する。統合縦グループ４１を割り出す際には、一の脚部１２について検出された一の縦グループ３２１を基準として、当該一の縦グループ３２１の点群が延びる方向の略直線上にある他の縦グループ３２１を一の縦グループ３２１と統合して、統合縦グループ４１とする。一の脚部１２の選定においては、例えば、最も搬送車２に近い脚部１２を対象とすることができるが、これに限定されない。基準となる位置の縦グループ３２１の選定においては、縦グループ３２１の点群のうち両端間の距離が最も長い縦グループ３２１を基準となる縦グループ３２１として選定することができる。本実施形態の場合、原点２１１が一対の脚部１２の幅方向の中途部分に位置するので、脚部１２の幅方向における内側の面に反射した点群についての縦方向のグループ３２が基準となる縦グループ３２１となる。さらに、縦グループ３２１のうち、両端間の距離が最も長い縦グループ３２１の長さが脚部１２の設計上の奥行方向長さ（Ｈ形鋼のフランジＨ１の幅）に対して閾値以下の長さである場合には、縦グループ３２１の統合に失敗したものとして扱うこともできる。閾値の範囲としては、例えば、両端間の距離が最も長い縦グループ３２１の長さが脚部１２の設計上の奥行方向長さの６割以上のように設定することができる。このように処理することで、確実に脚部１２について検出された縦グループ３２１を基準とすることができるので、導出されるパレット１の位置について信頼性が高まる。

【0045】

基準となる縦グループ３２１が決まると、当該基準となる縦グループ３２１を構成する点群が延びる方向の略延長線上に位置する他の縦グループ３２１を統合した統合縦グループ４１を導出する。略延長線上とは、基準となる縦グループ３２１の点群が延びる方向の延長線上に他の縦グループ３２１が位置している場合に限られず、延長線と他の縦グループ３２１とが誤差の範囲でずれている場合も含む。誤差の範囲として認める範囲は、受光部２２の性能や、求められる検出精度などによって適宜設定することができる。また、誤差がある場合には、誤差を考慮して統合縦グループ４１が定められる。

【0046】

統合横グループ４２の割り出しについて説明する。統合横グループ４２を割り出す際には、最も手前側に検出された一対の脚部１２のうち、一の脚部１２について検出された一の横グループ３２２を基準として、一の横グループ３２２の点群が延びる方向の略直線上にある他の横グループ３２２を一の横グループ３２２と統合して、統合横グループ４２とする。基準となる位置の横グループ３２２の選定においては、横グループ３２２の点群のうち両端間の距離が最も長い横グループ３２２を基準となる横グループ３２２として選定することができる。また、横グループ３２２のうち、両端間の距離が最も長い横グループ３２２の長さが脚部１２の設計上の幅方向長さ（Ｈ形鋼のウェブＨ２の幅）に対して閾値以下の長さである場合には、横グループ３２２の統合に失敗したものとして扱うこともできる。このように処理することで、確実に脚部１２について検出された横グループ３２２を基準とすることができるので、導出されるパレット１の位置について信頼性が高まる。

【0047】

基準となる横グループ３２２が決まると、当該基準となる横グループ３２２を構成する点群が延びる方向の略延長線上に位置する他の横グループ３２２を統合した統合横グループ４２を導出する。略延長線上とは、基準となる横グループ３２２の点群が延びる方向の延長線上に他の横グループ３２２が位置している場合に限られず、延長線と他の横グループ３２２とが誤差の範囲でずれている場合も含む。誤差の範囲として認める範囲は、受光部２２の性能や、求められる検出精度などによって適宜設定することができる。また、誤差がある場合には、誤差を考慮して統合横グループ４２が定められる。

【0048】

以上の手順により、統合工程は完了する。統合工程の完了後は、統合グループに基づいて搬送車２に対するパレット位置を演算する位置演算工程に移行する。なお、統合工程において、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２のいずれも割り出すことができなかった場合には、位置演算工程に移行せず、パレット位置の導出に失敗したとして、エラーを出し、全工程を終了する。エラーでの工程終了後は、再度搬送車２をパレット１に接近させてから目標エリア設定工程Ｓ１、データ収集工程Ｓ２、方向分類工程Ｓ３、パレット位置導出工程Ｓ４、及び、搬送車移動工程を順に実施する。

【0049】

位置演算工程では、統合工程で、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２を割り出すことができた場合と、統合縦グループ４１のみ割り出すことができた場合と、統合横グループ４２のみ割り出すことができた場合と、でパレット１の位置を演算する方法が異なる。以下それぞれの場合について説明する。

【0050】

統合工程で、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２を割り出すことができた場合には、統合縦グループ４１に基づいて、搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置を演算し、統合横グループ４２に基づいて、搬送車２に対するパレット１の奥行方向の位置を演算する。具体的に、搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置については、統合縦グループ４１及びパレット１の寸法の設計値に基づいて求められるパレット１の幅方向の中央線Ｃを基準に演算される。即ち、搬送車２から中央線Ｃまでの距離を演算することで、搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置を演算する。パレット１の幅方向の中央線Ｃは、統合縦グループ４１から、パレット１寸法の設計値に基づいて求められる所定位置だけ離れた個所に仮想的に設けられる統合縦グループ４１と平行に延びる直線として求められる。本実施形態の中央線Ｃは、統合縦グループ４１がＨ形鋼の幅方向内方のフランジＨ１の幅に沿って延びる直線であるので、脚部１２の内方の面からパレット１の幅方向中央までの距離だけ、統合縦グループ４１から幅方向内方に離れた位置に統合縦グループ４１と平行に延びるように仮想的に設けられる直線が中央線Ｃである。搬送車２に対するパレット１の奥行方向の位置については、統合横グループ４２及びパレット１の寸法の設計値に基づいて求められる。本実施形態で、統合横グループ４２は、Ｈ形鋼のウェブＨ２の幅に沿って延びる直線であるので、搬送車２からパレット１までの奥行方向の距離は、統合横グループ４２と搬送車２の距離から、パレット１の手前側の端部と脚部１２のウェブＨ２までの距離を引いた距離として演算される。

【0051】

統合工程で、統合縦グループ４１のみ割り出すことができた場合には、統合縦グループ４１及びパレット１の寸法の設計値（あらかじめ制御部に記憶されている）に基づいて演算される。搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置については、上記の統合縦グループ４１及び統合横グループ４２を割り出すことができた場合と同様に演算される。また、搬送車２に対するパレット１の奥行方向の位置については、統合縦グループ４１の点群のうち、最も手前側の点とパレット１寸法の設計値に基づいて求められる。具体的に、搬送車２とパレット１と奥行方向の距離は、統合縦グループ４１の最も手前側の反射地点３を通り、統合縦グループ４１に直交するように水平方向に延びる仮想線と搬送車２との距離から、脚部１２の手前側の端部とパレット１の手前側の端部との間の距離を引いた距離として演算される。

【0052】

統合工程で、統合横グループ４２のみ割り出すことができた場合には、統合横グループ４２及びパレット１の寸法の設計値（あらかじめ制御部に記憶されている）に基づいて演算される。搬送車２に対するパレット１の奥行方向の位置については、上記の統合縦グループ４１及び統合横グループ４２を割り出すことができた場合と同様に演算される。また、搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置については、統合横グループ４２の点群のうち、両端（横グループ３２２の外端）に位置する反射地点３同士の中点を通り、統合横グループ４２に直交するように水平方向に延びる直線を中央線Ｃとして用い、上記の統合縦グループ４１及び統合横グループ４２における搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置の演算と同様に行う。これは、本実施形態で、Ｈ形鋼の配置と搬送車２の位置との関係で、ウェブＨ２の内端には検出光が当たらないためである。具体的に、搬送車２から仮想的な中央線Ｃまでの距離を演算することで、搬送車２に対するパレット１の幅方向の位置を演算する。

【0053】

以上の工程で、搬送車２に対するパレット１の位置が割り出される。上記のように、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２を割り出すことができた場合と、統合縦グループ４１のみ割り出すことができた場合と、統合横グループ４２のみ割り出すことができた場合と、でパレット１の位置を演算する方法が異なるので、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２が割り出された場合には、複数の情報に基づいて演算するので、信頼性の高い情報が得られ、統合縦グループ４１及び統合横グループ４２の一方のみが割り出された場合にも、パレット１の位置に関する情報を適切に得ることができる。

【0054】

搬送車移動工程では、求められた中央線Ｃ（一対の脚部１２の中央位置）に合わせて搬送車を移動させる工程である。具体的には、上記工程で導出されたパレット位置に向かって搬送車２を移動させる工程である。上記の工程からパレット１の搬送車２に対する幅方向及び奥行方向の位置が得られているので、得られた情報に基づいて搬送車２をパレット１の下方に適切に潜り込ませることができる。具体的は、中央線Ｃの情報と、パレット１までの距離に関する情報と、を有しているので、搬送車２がパレット１（具体的には脚部１２）に当たらないように中央線Ｃに合わせてパレットの下方に潜り込ませることができる。

【0055】

以上のようなパレット搬送システムによれば、複数の検出データをコーナ点３１で区切ってグループ分けし、概略位置把握手段によって把握された概略位置に基づいて各グループ３２を構成する点群が並ぶ方向によってグループ３２を縦グループ３２１及び横グループ３２２に分類し、縦グループ３２１及び横グループ３２２の少なくとも一方に属する複数の検出データに基づいて一対の脚部１２の中心位置（中央線Ｃ）を導くので、パレット１の脚部１２の一部に検出光が照射できなかったり、反射光が検出できなかったり、した場合でもパレット１の位置検出ができる。

【0056】

なお、上記実施形態において、搬送車２（照射部２１の原点２１１）が一対の脚部１２の幅方向の中途部分に位置している場合について説明したが、このような場合に限らず、搬送車２が一対の脚部１２の両方に対して幅方向一方側に位置している場合にも、本システムを適用することができる。上記のように、搬送車２がパレット１から大きく外れて位置する場合としては、例えばＧＮＳＳ等の電波の受信に失敗した場合や、ＧＮＳＳ等の精度が低い場合が考えられる。このような場合には、統合縦グループ４１を脚部１２の幅方向の外方の面に沿って延びる直線として演算することで、統合縦グループ４１を得ることができ、得られた統合縦グループ４１及びパレット１の寸法の設計値に基づいて、搬送車２に対するパレット１の位置を演算できる。

【0057】

また、搬送車２が一対の脚部１２の両方に対して幅方向一方側に位置し、かつ、統合縦グループ４１を割り出すことができない場合には、横グループ３２２に基づいて搬送車２に対するパレット１の位置を演算することができる。具体的には、統合横グループ４２までの距離から搬送車２とパレット１との奥行方向の距離を演算できる。また、一対の脚部１２のそれぞれついて検出された横グループ３２２のうち、一方の脚部１２の幅方向一方側の端の点（反射地点３）と、他方の脚部１２の幅方向一方側の端の点と、により、パレット１の寸法の設計値を参照することで、パレット１の幅方向の中央位置である中央線Ｃを導出できる。導出された中央線Ｃと搬送車２との距離を演算することで、搬送車２に対するパレット１の位置を演算できる。

【符号の説明】

【0058】

１…パレット、１１…荷台、１２…脚部、１２１…柱部、１２２…脚底部、２…搬送車、２１…照射部、２１１…原点、２２…受光部、３…反射地点、３１…コーナ点、３２…グループ、３２１…縦グループ、３２２…横グループ、３３…中点、４１…統合縦グループ、４２…統合横グループ、中央線Ｃ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】