特開 2024-108580 無人搬送システム

(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】P2024108580

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】無人搬送システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/00 20240101AFI20240805BHJP

   B66F 9/24 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

G05D1/00 Z

B66F9/24 R

B66F9/24 L

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023013018

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000232807

【氏名又は名称】三菱ロジスネクスト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000475

【氏名又は名称】弁理士法人みのり特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】卯路 彰

【テーマコード（参考）】

3F333

5H301

【Ｆターム（参考）】

3F333AA02

3F333AB13

3F333AE02

3F333FA04

3F333FA05

3F333FA11

3F333FD11

3F333FD14

3F333FE04

3F333FE05

3F333FE08

3F333FE09

5H301AA01

5H301AA06

5H301BB07

5H301CC03

5H301CC04

5H301CC06

5H301CC07

5H301CC10

5H301GG09

5H301LL01

5H301LL11

(57)【要約】

【課題】障害物によって走行が妨げられた無人搬送車の稼働率の低下を抑制できる無人搬送システムを提供する。
【解決手段】無人搬送システム１は、荷物Ａを搬送する無人搬送車１０と、無人搬送車１０の走行を妨げる障害物Ｂを検出する障害物センサ２０と、物体を持ち上げ可能に構成された複数種の無人機２と、障害物センサ２０による障害物Ｂの検出結果に基づいて、障害物Ｂを除去する障害物対処機（例えば、無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、または、ドローン５０）を複数種の無人機２から選定する障害物対処装置６０とを備える。複数種の無人機２から選定された障害物対処機は、障害物Ｂを持ち上げるとともに、無人搬送車１０の走行を妨げない場所に障害物Ｂを退避させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面上を走行して荷物を搬送する無人搬送車と、
前記無人搬送車の走行を妨げる前記路面上の障害物を検出する障害物センサと、
物体を持ち上げ可能に構成された複数種の無人機と、
前記障害物センサによる前記障害物の検出結果に基づいて、当該障害物を持ち上げ可能な障害物対処機を前記複数種の無人機から選定する障害物対処装置とを備え、
前記複数種の無人機から選定された前記障害物対処機が、前記障害物を持ち上げるとともに、前記無人搬送車の走行を妨げない場所に当該障害物を退避させる
ことを特徴とする無人搬送システム。

【請求項2】

物体の形態に係るデータと、当該物体を持ち上げ可能な無人機に係るデータとを教師データとする機械学習により生成された学習モデルを記憶する記憶装置をさらに備え、
前記障害物対処装置は、前記障害物の検出結果に含まれる前記障害物の形態に係るデータと、前記学習モデルとに基づいて、前記障害物対処機を選定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。

【請求項3】

前記複数種の無人機には、物体を水平方向からクランプで挟んで持ち上げる無人クランプリフトが含まれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。

【請求項4】

前記複数種の無人機には、物体にフォークを差し込んで持ち上げる無人フォークリフトが含まれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。

【請求項5】

前記複数種の無人機には、物体を保持して飛行するドローンが含まれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、障害物対処装置を備えた無人搬送システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、路面上を走行して荷物を搬送する無人フォークリフト等の無人搬送車は、その走行を妨げる路面上の障害物を検出する障害物センサを有しており、障害物を検出したときは走行を停止するように構成されている（例えば特許文献１参照）。また、一般に、障害物による無人搬送車の停止は人に報知するように構成されており、無人搬送車が停止していることを認知した人が障害物を除去することで、無人搬送車が走行を再開するように構成されている。

【0003】

しかしながら、人による障害物の除去が遅れると、無人搬送車が走行を停止してから再開するまで時間が長くなるため、無人搬送車の稼働率が低下するという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－２６９４５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、障害物によって走行が妨げられた無人搬送車の稼働率の低下を抑制できる無人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】

【0006】

上記課題を解決するため、本願発明の無人搬送システムは、路面上を走行して荷物を搬送する無人搬送車と、前記無人搬送車の走行を妨げる前記路面上の障害物を検出する障害物センサと、物体を持ち上げ可能に構成された複数種の無人機と、前記障害物センサによる前記障害物の検出結果に基づいて、当該障害物を持ち上げ可能な障害物対処機を前記複数種の無人機から選定する障害物対処装置とを備え、前記複数種の無人機から選定された前記障害物対処機が、前記障害物を持ち上げるとともに、前記無人搬送車の走行を妨げない場所に当該障害物を退避させることを特徴とする。

【0007】

また、物体の形態に係るデータと、当該物体を持ち上げ可能な無人機に係るデータとを教師データとする機械学習により生成された学習モデルを記憶する記憶装置をさらに備え、前記障害物対処装置は、前記障害物の検出結果に含まれる前記障害物の形態に係るデータと、前記学習モデルとに基づいて、前記障害物対処機を選定することが好ましい。

【0008】

また、前記複数種の無人機には、物体を水平方向からクランプで挟んで持ち上げる無人クランプリフトが含まれることが好ましい。

【0009】

また、前記複数種の無人機には、物体にフォークを差し込んで持ち上げる無人フォークリフトが含まれることが好ましい。

【0010】

また、前記複数種の無人機には、物体を保持して飛行するドローンが含まれることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、人に頼らずに障害物を除去することができ、無人搬送車の稼働率の低下を抑制できる無人搬送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る無人搬送システムの概略構成図である。

【図2】同実施形態に係る障害物除去工程を示すフローチャートである。

【図3】（Ａ）～（Ｃ）は、無人クランプリフトが障害物を持ち上げる工程を示す模式図である。

【図4】（Ａ）～（Ｃ）は、無人フォークリフトが障害物を持ち上げる工程を示す模式図である。

【図5】（Ａ）～（Ｃ）は、ドローンが障害物を持ち上げる工程を示す模式図である。

【図6】変形例に係る障害物除去工程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１～５を参照して、本発明を具体化した一実施形態に係る無人搬送システム１を説明する。
図１に示すように、無人搬送システム１は、無人搬送車１０と、障害物センサ２０と、複数種の無人機２（無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、および、ドローン５０）と、障害物対処装置６０と、記憶装置７０とを備えている。

【0014】

無人搬送車１０は、路面Ｒ上を走行して荷物Ａを搬送する移動体である。本実施形態では、無人搬送車１０は、フォーク１１を備えた無人フォークリフトである。無人フォークリフトは、オペレータの操作によらず移動可能なフォークリフトであり、無人モードで動作している有人無人兼用フォークリフトも含むものとする。

【0015】

障害物センサ２０は、無人搬送車１０の周囲または無人搬送車１０の走行経路に存在する物体を検知することで、無人搬送車１０の走行を妨げる路面Ｒ上の障害物Ｂを検出する。障害物センサ２０は、例えば、障害物Ｂの寸法、形状、および、位置等を検出し、その検出結果を出力する。本実施形態では、障害物センサ２０は、無人搬送車１０に設けられている。

【0016】

複数種の無人機２の各々は、自律移動可能かつ物体を持ち上げ可能に構成された移動体である。本実施形態では、複数種の無人機２には、無人クランプリフト３０と、無人フォークリフト４０と、ドローン５０とが含まれる。無人クランプリフト３０は、左右一対の昇降可能なクランプ３１を備えた荷役車両であって、物体を水平方向からクランプ３１で挟んで持ち上げる。無人フォークリフト４０は、左右一対の昇降可能なフォーク４１を備えた荷役車両であって、物体にフォーク４１を差し込んで持ち上げる。ドローン５０は、物体を保持する保持機構５１を備えた無人飛行機であって、物体を保持機構５１で保持して飛行する。

【0017】

障害物対処装置６０は、無人搬送車１０、障害物センサ２０、無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、および、ドローン５０と直接的または間接的に通信可能に構成されたコンピュータである。本実施形態では、障害物対処装置６０は、無人搬送車１０に設けられている。障害物対処装置６０は、障害物センサ２０による障害物Ｂの検出結果に基づいて、障害物Ｂを持ち上げ可能な障害物対処機（以下「対処機２Ａ」という）を複数種の無人機２から選定する。具体的には、本実施形態では、障害物対処装置６０は、障害物Ｂの検出結果に含まれる障害物Ｂの形態に係るデータと、記憶装置７０が記憶している学習モデルとに基づいて、障害物Ｂを適切に持ち上げ可能な無人機を推定し、その無人機を対処機２Ａとして選定する。

【0018】

また、無人搬送車１０が障害物Ｂを避けることができる障害物回避ルートが存在する場合は、障害物対処装置６０が、障害物回避ルートを選定するとともに、無人搬送車１０が、障害物Ｂが除去されるまで障害物回避ルートに従って走行することが好ましい。

【0019】

記憶装置７０は、対処機２Ａを選定するための学習モデルを記憶する。本実施形態では、記憶装置７０は、障害物対処装置６０に設けられている。記憶装置７０が記憶する学習モデルは、物体の形態に係るデータと、その物体を適切に持ち上げ可能な無人機に係るデータとを教師データとする機械学習により生成されたモデルである。

【0020】

撮影装置８０は、障害物Ｂを撮影することにより、障害物Ｂを認識する。撮影装置８０が障害物Ｂを撮影することで、障害物Ｂの形状および寸法を認識し、障害物Ｂの保持に最適な箇所やフォーク差込口等を認識することができる。本実施形態では、撮影装置８０は、複数種の無人機２の各々に設けられている。

【0021】

次に、図２～５を参照して、障害物センサ２０により障害物Ｂを検出した際の障害物除去工程を説明する。なお、図３～５は、対処機２Ａが障害物Ｂを持ち上げて移動する際の様子を示している。

【0022】

まず、障害物対処装置６０は、障害物Ｂの検出結果に含まれる障害物Ｂの形態（具体的には、障害物Ｂの形状および寸法）に係るデータを障害物センサ２０から取得する（ステップＳ１）。

【0023】

次いで、障害物対処装置６０は、ステップＳ１で取得した障害物の形態に係るデータと、記憶装置７０に記憶している学習モデルとに基づいて、障害物Ｂを適切に持ち上げ可能な対処機２Ａを複数種の無人機２から選定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、例えば、障害物Ｂが小型サイズであるときはドローン５０が対処機２Ａとして選定され、障害物Ｂがフォーク差込口（図示略）を有しているときは無人フォークリフト４０が対処機２Ａとして選定され、障害物Ｂがそれら以外のときは無人クランプリフト３０が対処機２Ａとして選定される。

【0024】

次いで、障害物対処装置６０は、ステップＳ２で選定した対処機２Ａに対して、障害物Ｂの除去を指令する障害物除去指令信号を送信する（ステップＳ３）。障害物除去指令信号には、障害物Ｂの場所に係る情報が含まれている。

【0025】

次いで、障害物除去指令信号を受信した対処機２Ａは、障害物Ｂの場所に係る情報に基づいて自律移動し、障害物Ｂの場所に移動し（ステップＳ４）、そして、撮影装置８０で障害物Ｂを認識し、障害物Ｂを持ち上げて移動する（ステップＳ５）。

【0026】

具体的には、対処機２Ａが無人クランプリフト３０である場合は、無人クランプリフト３０が、クランプ３１で障害物Ｂを保持し（図３（Ａ）参照）、クランプ３１を上昇させて障害物Ｂを持ち上げ（図３（Ｂ）参照）、障害物Ｂを持ち上げた状態で路面Ｒ上を走行する（図３（Ｃ）参照）。また、対処機２Ａが無人フォークリフト４０である場合は、無人フォークリフト４０が、フォーク４１を障害物Ｂのフォーク差込口に差し込み（図４（Ａ）参照）、フォーク４１を上昇させて障害物Ｂを持ち上げ（図４（Ｂ）参照）、障害物Ｂを持ち上げた状態で路面Ｒ上を走行する（図４（Ｃ）参照）。また、対処機２Ａがドローン５０である場合は、ドローン５０が、保持機構５１で障害物Ｂを保持し（図５（Ａ）参照）、上昇して障害物Ｂを持ち上げ（図５（Ｂ）参照）、路面Ｒ上を飛行する（図５（Ｃ）参照）。

【0027】

以上のようにして、無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、および、ドローン５０のいずれかである対処機２Ａが、障害物Ｂを持ち上げるとともに、無人搬送車１０の走行を妨げない場所に障害物Ｂを退避させる。障害物Ｂを退避させる場所は、予め定められた場所であることが好ましい。

【0028】

本実施形態では以下の効果が得られる。
（１）障害物対処装置６０が、障害物センサ２０による障害物Ｂの検出結果に基づいて、複数種の無人機２（無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、および、ドローン５０）から障害物Ｂを除去する対処機２Ａを選定し、複数種の無人機２から選定された対処機２Ａが、障害物Ｂを持ち上げるとともに、無人搬送車１０の走行を妨げない場所に障害物Ｂを退避させる。このため、人に頼らずに障害物Ｂを除去できるため、無人搬送車１０の走行を早く再開させることで、無人搬送車１０の稼働率の低下を抑制できる。また、複数種の無人機２から障害物Ｂを退避させるための対処機２Ａが選定されることで、障害物Ｂの持ち上げに最適な無人機２を利用して障害物Ｂを退避させることができる。

【0029】

（２）障害物対処装置６０は、障害物Ｂの検出結果に含まれる障害物Ｂの形態に係るデータと、機械学習により生成された学習モデルとに基づいて、対処機２Ａを選定するため、学習モデルをアップデートしていくことにより、障害物Ｂの持ち上げに最適な対処機２Ａがより適切に選定されるように構成することができる。

【0030】

（３）複数種の無人機２には、無人クランプリフト３０が含まれているため、フォーク差込口を有さない障害物Ｂを除去する場合には、無人クランプリフト３０のクランプ３１で障害物Ｂを持ち上げて退避させることができる。

【0031】

（４）複数種の無人機２には、無人フォークリフト４０が含まれているため、フォーク差込口を有する障害物Ｂを除去する場合には、無人フォークリフト４０のフォーク４１で障害物Ｂを持ち上げて退避させることができる。

【0032】

（５）複数種の無人機２には、ドローン５０が含まれているため、小型サイズの障害物Ｂを除去する場合には、無人クランプリフト３０で障害物Ｂを退避させる場合に比べて、ドローン５０で障害物Ｂを速やかに退避させることができる。

【0033】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を変更することもできる。例えば、以下のように変更して実施することもでき、以下の変更を組み合わせて実施することもできる。

【0034】

・障害物対処装置６０は、障害物Ｂを適切に持ち上げ可能な対処機２Ａを選定できるのであれば、学習モデルに基づかずに対処機２Ａを選定してもよい。図６を参照して、本変形例に係る障害物除去工程を説明する。なお、上記実施形態で記載した障害物除去工程と同様の工程（すなわちステップＳ１，Ｓ４、Ｓ５）については説明を省略する。

【0035】

図６に示す変形例では、障害物対処装置６０は、ステップＳ１で取得したデータに基づいて、障害物Ｂが小型サイズであるか否か（所定の寸法範囲内であるか否か）を判定する（ステップＳ２１）。また、障害物対処装置６０は、障害物Ｂが小型サイズでないと判定した場合は（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ１で取得したデータに基づいて、障害物Ｂがフォーク差込口を有するか否かを判定する（ステップＳ２２）。

【0036】

障害物対処装置６０は、障害物Ｂが小型サイズであると判定した場合は（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ドローン５０を対処機２Ａとして選定する（ステップＳ２３）。また、障害物対処装置６０は、障害物Ｂがフォーク差込口を有すると判定した場合は（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、無人フォークリフト４０を対処機２Ａとして選定し（ステップＳ２４）、障害物Ｂがフォーク差込口を有さないと判定した場合は（ステップＳ２２：ＮＯ）、無人クランプリフト３０を対処機２Ａとして選定する（ステップＳ２５）。

【0037】

本変形例のステップＳ３では、障害物対処装置６０は、ステップＳ２３～Ｓ２５のいずれかで選定した対処機２Ａに対して障害物除去指令信号を送信する。以上のようにして、機械学習により生成された学習モデルを用いずに障害物Ｂに応じた対処機２Ａを選定することもできる。

【0038】

・無人搬送車１０は、路面Ｒ上を走行して荷物を搬送するのであれば、無人フォークリフトでなくてもよい。また、無人機２は、無人クランプリフト３０、無人フォークリフト４０、および、ドローン５０以外の移動体により構成してもよい。

【0039】

・障害物センサ２０は、路面Ｒ上の障害物Ｂを検出することができるのであれば、無人搬送車１０に設けなくてもよい。例えば、障害物センサ２０は、無人搬送車１０の走行経路に存在する物体を検出するように所定地点に設けることもできる。

【0040】

・障害物対処装置６０は、対処機２Ａを複数種の無人機２から選定できるのであれば、無人搬送車１０に設けなくてもよい。例えば、障害物対処装置６０は、無人搬送車１０を遠隔から管理する管理装置（図示略）に設けることもできる。

【0041】

・ステップＳ５において対処機２Ａが障害物Ｂを持ち上げて移動することができなかった場合、対処機２Ａが、障害物対処装置６０に対して、障害物Ｂの除去ができないことを報告する除去不可報告信号を送信し、障害物対処装置６０が、除去不可報告信号を受信したことに基づいて障害物可否ルートを選定してもよい。なお、この場合、障害物対処装置６０は、除去不可報告信号を送信した対処機２Ａとは種類が異なる無人機２を新たな対処機２Ａとして選定してもよい。また、障害物対処装置６０は、除去不可報告信号を受信したとき、障害物Ｂの除去を人に要求してもよい。

【符号の説明】

【0042】

１ 無人搬送システム
２ 無人機
１０ 無人搬送車
１１ フォーク
２０ 障害物センサ
３０ 無人クランプリフト（無人機）
３１ クランプ
４０ 無人フォークリフト（無人機）
４１ フォーク
５０ ドローン（無人機）
５１ 保持機構
６０ 障害物対処装置
７０ 記憶装置
８０ 撮影装置
Ａ 荷物
Ｂ 障害物
Ｒ 路面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】