特開 2024-150992 荷置き制御システム

(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】P2024150992

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】荷置き制御システム

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20241017BHJP

   B66F 9/14 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

B66F9/24 A

B66F9/14 A

B66F9/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023064089

(22)【出願日】2023-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】柿田 頼輝

(72)【発明者】

【氏名】三田 達也

【テーマコード（参考）】

3F333

【Ｆターム（参考）】

3F333AA02

3F333AB13

3F333AE02

3F333BA21

3F333BG05

3F333FA02

3F333FA05

3F333FD11

3F333FE04

3F333FE05

3F333FE08

3F333FE09

(57)【要約】

【課題】荷置きの位置精度を向上させることができる荷置き制御システムを提供する。
【解決手段】荷置き制御システム２０は、フォークリフト１を荷置き位置Ｐに対応する目標位置Ｑまで走行させるように制御する誘導制御部３５と、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を推定して、フォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する停止自己位置推定部３７と、停止自己位置推定値に基づいて、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態における荷物保持位置Ｔを算出する荷物保持位置算出部３８と、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差を算出する誤差算出部３９と、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの左右方向の誤差に応じて、フォーク１１を左右方向に移動させるようにフォークリフト１のサイドシフトシリンダ１４を制御するサイドシフト制御部４０とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォークリフトのフォークに保持された荷物を荷置き位置に置くように制御する荷置き制御システムであって、
前記フォークリフトを前記荷置き位置に対応する目標位置まで走行させるように制御する走行制御部と、
前記フォークリフトが前記目標位置に停止した状態で前記フォークリフトの自己位置を推定して、前記フォークリフトの停止自己位置推定値を取得する停止自己位置推定部と、
前記停止自己位置推定部により取得された前記停止自己位置推定値に基づいて、前記フォークリフトが前記目標位置に停止した状態における前記荷物の保持位置を算出する荷物保持位置算出部と、
前記荷物保持位置算出部により算出された前記荷物の保持位置と前記荷置き位置との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差算出部により算出された前記荷物の保持位置と前記荷置き位置との左右方向の誤差に応じて、前記フォークを左右方向に移動させるように前記フォークリフトのサイドシフトシリンダを制御するサイドシフト制御部とを備える荷置き制御システム。

【請求項2】

前記フォークリフトに搭載され、前記フォークリフトの周囲環境を検知する環境検知部を更に備え、
前記停止自己位置推定部は、前記環境検知部により検知された前記フォークリフトの周囲環境に基づいて、前記フォークリフトの自己位置を推定する請求項１記載の荷置き制御システム。

【請求項3】

前記荷置き位置の周辺に設置され、前記フォークリフトに設けられた特徴物を検知する特徴物検知部を更に備え、
前記停止自己位置推定部は、前記特徴物検知部により検知された前記特徴物に基づいて、前記フォークリフトの自己位置を推定する請求項１記載の荷置き制御システム。

【請求項4】

前記停止自己位置推定部は、前記フォークリフトが前記目標位置に停止した状態で前記フォークリフトの自己位置を複数回繰り返して推定して、前記停止自己位置推定値を取得する請求項１記載の荷置き制御システム。

【請求項5】

前記停止自己位置推定部は、複数の自己位置の平均値を算出し、前記平均値を前記停止自己位置推定値として取得する請求項４記載の荷置き制御システム。

【請求項6】

前記荷物の保持位置と前記荷置き位置との前後方向の誤差に応じて、前記フォークを前後方向に移動させるように前記フォークリフトのリーチシリンダを制御するリーチ制御部を更に備える請求項１記載の荷置き制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷置き制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、スタート位置からゴール位置までのフォークリフトの曲線軌道データを生成し、曲線軌道データとオドメトリにより算出されたフォークリフトの自己位置とに基づいて、フォークリフトをゴール位置まで移動させるための制御指令値を算出し、その制御指令値に応じてフォークリフトをゴール位置に向かって移動させることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１６４４３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えばトラックの荷台等に対する荷置き制御に上記従来技術の手法を適用する場合には、フォークリフトのフォークに荷物を保持した後、フォークリフトを荷置き位置に対応する目標位置まで誘導する、という流れになる。しかし、フォークリフトの誘導制御では、個体差もあり、フォークリフトを目標位置に正確に誘導することは難しい。このため、フォークに保持された荷物を荷置き位置に精度良く置くことができない可能性がある。

【0005】

本発明の目的は、荷置きの位置精度を向上させることができる荷置き制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の一態様は、フォークリフトのフォークに保持された荷物を荷置き位置に置くように制御する荷置き制御システムであって、フォークリフトを荷置き位置に対応する目標位置まで走行させるように制御する走行制御部と、フォークリフトが目標位置に停止した状態でフォークリフトの自己位置を推定して、フォークリフトの停止自己位置推定値を取得する停止自己位置推定部と、停止自己位置推定部により取得された停止自己位置推定値に基づいて、フォークリフトが目標位置に停止した状態における荷物の保持位置を算出する荷物保持位置算出部と、荷物保持位置算出部により算出された荷物の保持位置と荷置き位置との誤差を算出する誤差算出部と、誤差算出部により算出された荷物の保持位置と荷置き位置との左右方向の誤差に応じて、フォークを左右方向に移動させるようにフォークリフトのサイドシフトシリンダを制御するサイドシフト制御部とを備える。

【0007】

このような荷置き制御システムにおいては、まずフォークリフトが荷置き位置に対応する目標位置まで走行するように制御される。そして、フォークリフトが目標位置に停止した状態でフォークリフトの自己位置が推定されて、フォークリフトの停止自己位置推定値が取得される。そして、フォークリフトの停止自己位置推定値に基づいて、フォークリフトが目標位置に停止した状態における荷物の保持位置が算出され、荷物の保持位置と荷置き位置との誤差が算出される。そして、荷物の保持位置と荷置き位置との左右方向の誤差に応じて、フォークを左右方向に移動させるようにフォークリフトのサイドシフトシリンダが制御される。このため、フォークリフトが目標位置に到達したときに、荷物の保持位置が荷置き位置に対して左右方向にずれている場合でも、フォークが左右方向に移動することで、フォークに保持された荷物が荷置き位置に近づくようになる。これにより、荷置きの位置精度が向上する。

【0008】

（２）上記の（１）において、荷置き制御システムは、フォークリフトに搭載され、フォークリフトの周囲環境を検知する環境検知部を更に備え、停止自己位置推定部は、環境検知部により検知されたフォークリフトの周囲環境に基づいて、フォークリフトの自己位置を推定してもよい。

【0009】

このような構成では、環境検知部がフォークリフトに搭載されているため、荷置き制御システムの簡素化を図り、システムコストを抑えることができる。

【0010】

（３）上記の（１）において、荷置き制御システムは、荷置き位置の周辺に設置され、フォークリフトに設けられた特徴物を検知する特徴物検知部を更に備え、停止自己位置推定部は、特徴物検知部により検知された特徴物に基づいて、フォークリフトの自己位置を推定してもよい。

【0011】

このような構成では、フォークリフトに設けられた特徴物を検知し、その特徴物に基づいてフォークリフトの自己位置を推定することにより、フォークリフトの停止自己位置推定値が高精度に取得される。従って、フォークリフトが目標位置に停止した状態における荷物の保持位置が高精度に算出されるため、荷物の保持位置と荷置き位置との誤差が高精度に算出される。これにより、荷置きの位置精度が更に向上する。

【0012】

（４）上記の（１）～（３）の何れかにおいて、停止自己位置推定部は、フォークリフトが目標位置に停止した状態でフォークリフトの自己位置を複数回繰り返して推定して、停止自己位置推定値を取得してもよい。

【0013】

このような構成では、フォークリフトの自己位置を複数回繰り返して推定することにより、フォークリフトの自己位置のばらつきがあっても、フォークリフトの停止自己位置推定値が適切に取得される。

【0014】

（５）上記の（４）において、停止自己位置推定部は、複数の自己位置の平均値を算出し、平均値を停止自己位置推定値として取得してもよい。

【0015】

このような構成では、フォークリフトの複数の自己位置の平均値を算出することにより、フォークリフトの停止自己位置推定値がより適切に取得される。

【0016】

（６）上記の（１）～（５）の何れかにおいて、荷置き制御システムは、荷物の保持位置と荷置き位置との前後方向の誤差に応じて、フォークを前後方向に移動させるようにフォークリフトのリーチシリンダを制御するリーチ制御部を更に備えてもよい。

【0017】

このような構成では、荷物の保持位置と荷置き位置との前後方向の誤差に応じて、フォークを前後方向に移動させるようにフォークリフトのリーチシリンダが制御される。このため、フォークリフトが目標位置に到達したときに、荷物の保持位置が荷置き位置に対して左右方向だけでなく前後方向にずれている場合でも、フォークが前後方向に移動することで、フォークに保持された荷物が荷置き位置に更に近づくようになる。これにより、荷置きの位置精度が更に向上する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、荷置きの位置精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態に係る荷置き制御システムが適用されるフォークリフトを示す側面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。

【図3】荷置き位置に対応する目標位置までのフォークリフトの計画走行経路の一例を実際の走行経路と共に示す概略平面図である。

【図4】図２に示されたコントローラにより実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】図１に示されたフォークリフトのフォークによる荷物の保持位置と荷置き位置との誤差の一例を示す概念図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。

【図7】図６に示されたコントローラにより実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】本発明の第３実施形態に係る荷置き制御システムが適用されるフォークリフトを示す側面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。

【図10】図９に示されたコントローラにより実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】図８に示されたフォークリフトのフォークによる荷物の保持位置と荷置き位置との誤差の一例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0021】

図１は、本発明の第１実施形態に係る荷置き制御システムが適用されるフォークリフトを示す側面図である。図１において、フォークリフト１は、カウンタ式フォークリフトである。フォークリフト１は、走行装置２と、荷役装置３とを備えている。

【0022】

走行装置２は、車体４と、この車体４の前部に配設された左右１対の駆動輪である前輪５と、車体４の後部に配設された左右１対の操舵輪である後輪６とを有している。

【0023】

荷役装置３は、車体４の前端部に取り付けられたマスト７と、このマスト７にリフトブラケット８及びロードブラケット９を介して昇降可能に取り付けられ、パレット１０を保持する左右１対のフォーク１１と、リフトブラケット８及びロードブラケット９を介してフォーク１１を昇降させるリフトシリンダ１２と、マスト７を傾動させるティルトシリンダ１３と、ロードブラケット９を介してフォーク１１を左右方向（横方向）に移動させるサイドシフトシリンダ１４（図２参照）とを有している。

【0024】

パレット１０は、例えばプラスチック製または木製の平パレットである。パレット１０は、平面視で正方形状または略正方形状を呈している。パレット１０上には、荷物Ｍが載置される。このため、荷物Ｍは、パレット１０を介してフォーク１１に保持されることとなる。パレット１０には、フォーク１１が差し込まれるフォーク穴（図示せず）が設けられている。

【0025】

図２は、本発明の第１実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。図２において、本実施形態の荷置き制御システム２０は、自動運転によりフォークリフト１のフォーク１１に保持された荷物Ｍを荷置き位置に置くように制御するシステムである。

【0026】

荷置き制御システム２０は、図３に示されるように、トラック１８の荷台１８ａ上の荷置き位置Ｐに荷物Ｍを置くように制御する。荷置き位置Ｐは、トラック１８の荷台１８ａ上においてフォーク１１に保持された荷物Ｍが置かれる位置である。例えばトラック１８の荷台１８ａ上に既に荷物（図示せず）が置かれている場合、荷置き位置Ｐは、荷台１８ａ上の荷物に対して左右方向に隣り合う位置である。

【0027】

荷置き制御システム２０は、上位システム管理装置２１と、受信機２２と、レーザセンサ２３と、地図記憶部２４と、位置センサ２５と、走行用駆動部２６と、リフト用駆動部２７と、サイドシフト用駆動部２８と、コントローラ３０とを備えている。

【0028】

上位システム管理装置２１は、フォークリフト１による荷役作業に関する管理を行う装置である。上位システム管理装置２１は、遠隔地に設置されており、フォークリフト１と無線通信を行う。上位システム管理装置２１は、例えば荷置き位置Ｐを含む荷置き計画データをフォークリフト１に対して送信する。

【0029】

受信機２２、レーザセンサ２３、地図記憶部２４、位置センサ２５、走行用駆動部２６、リフト用駆動部２７、サイドシフト用駆動部２８及びコントローラ３０は、フォークリフト１に搭載されている。受信機２２は、上位システム管理装置２１からの送信データを受信する。

【0030】

レーザセンサ２３は、フォークリフト１の周囲に２Ｄまたは３Ｄのレーザを照射して、レーザの反射光を受光することにより、フォークリフト１の周囲に存在する物体までの距離を検出するセンサである。レーザセンサ２３としては、例えばＬＩＤＡＲ（light detection and ranging）またはレーザレンジファインダ等が使用される。レーザセンサ２３は、フォークリフト１の周囲環境を検知する環境検知部を構成している。

【0031】

地図記憶部２４は、フォークリフト１が自動運転を実施するエリアの地図データを記憶する。地図データには、建物、柱、棚及び壁等が含まれている。地図データは、レーザセンサ２３により予め作成されている。

【0032】

位置センサ２５は、サイドシフトシリンダ１４の伸縮位置を検出することで、車体４に対するフォーク１１の横方向（左右方向）の位置を検出するセンサである。

【0033】

走行用駆動部２６は、フォークリフト１を走行させる駆動部である。走行用駆動部２６は、例えば図示はしないが、駆動輪である前輪５を回転させる走行モータと、操舵輪である後輪６を転舵させる操舵モータとを有している。

【0034】

リフト用駆動部２７は、リフトシリンダ１２を伸縮動作させる駆動部である。リフト用駆動部２７は、例えば図示はしないが、油圧ポンプとリフトシリンダ１２との間に配置された電磁制御弁である。

【0035】

サイドシフト用駆動部２８は、サイドシフトシリンダ１４を伸縮動作させる駆動部である。サイドシフト用駆動部２８は、例えば図示はしないが、油圧ポンプとサイドシフトシリンダ１４との間に配置された電磁制御弁である。

【0036】

コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ３０は、計画データ取得部３１と、目標位置算出部３２と、走行自己位置推定部３３と、経路生成部３４と、誘導制御部３５と、到達判定部３６と、停止自己位置推定部３７と、荷物保持位置算出部３８と、誤差算出部３９と、サイドシフト制御部４０と、昇降制御部４１とを有している。

【0037】

計画データ取得部３１は、上位システム管理装置２１から送信された荷置き計画データを受信機２２を介して取得する。

【0038】

目標位置算出部３２は、計画データ取得部３１により取得された荷置き計画データに含まれる荷置き位置Ｐと位置センサ２５により検出されたフォーク１１の横位置とに基づいて、荷置き位置Ｐに対応するフォークリフト１の目標位置Ｑ（図３参照）を算出する。

【0039】

走行自己位置推定部３３は、レーザセンサ２３の検出データと地図記憶部２４に記憶された地図データとに基づいて、フォークリフト１が走行する際のフォークリフト１の自己位置を推定する。具体的には、走行自己位置推定部３３は、例えばＳＬＡＭ（simultaneous localization and mapping）手法を用いて、レーザセンサ２３の検出データと地図データとをマッチングさせてフォークリフト１の自己位置を推定する。ＳＬＡＭは、センサデータ及び地図データを用いて自己位置推定を行う自己位置推定技術である。

【0040】

経路生成部３４は、目標位置算出部３２により取得されたフォークリフト１の目標位置Ｑと走行自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置とに基づいて、フォークリフト１の現在位置から目標位置Ｑまでのフォークリフト１の計画走行経路Ｄ（図３参照）を生成する。

【0041】

誘導制御部３５は、走行自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置に基づいて、経路生成部３４により生成された計画走行経路Ｄに従ってフォークリフト１を目標位置Ｑまで誘導するように走行用駆動部２６を制御する。

【0042】

計画データ取得部３１、目標位置算出部３２、走行自己位置推定部３３、経路生成部３４及び誘導制御部３５は、フォークリフト１を荷置き位置Ｐに対応する目標位置Ｑまで走行させるように制御する走行制御部を構成している。

【0043】

到達判定部３６は、走行自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置に基づいて、フォークリフト１が目標位置Ｑに到達したかどうかを判定する。

【0044】

停止自己位置推定部３７は、到達判定部３６によりフォークリフト１が目標位置Ｑに到達したと判定されると、レーザセンサ２３の検出データと地図記憶部２４に記憶された地図データとに基づいて、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止しているときのフォークリフト１の自己位置を推定して、フォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する。

【0045】

停止自己位置推定部３７は、到達判定部３６と協働して、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を推定して、フォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する。

【0046】

停止自己位置推定部３７は、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を複数回繰り返して推定して、停止自己位置推定値として取得する。停止自己位置推定部３７は、複数の自己位置の平均値を算出し、その平均値を停止自己位置推定値として取得する。

【0047】

荷物保持位置算出部３８は、停止自己位置推定部３７により取得されたフォークリフト１の停止自己位置推定値と位置センサ２５により検出されたフォーク１１の横位置とに基づいて、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態における荷物Ｍの保持位置を算出する。

【0048】

誤差算出部３９は、荷物保持位置算出部３８により算出された荷物Ｍの保持位置と計画データ取得部３１により取得された荷置き位置Ｐとの誤差を算出する。

【0049】

サイドシフト制御部４０は、誤差算出部３９により算出された荷物Ｍの保持位置と荷置き位置Ｐとの横方向の誤差に応じて、フォーク１１を横方向に移動させるようにサイドシフト用駆動部２８を介してサイドシフトシリンダ１４を制御する。

【0050】

昇降制御部４１は、サイドシフト制御部４０によりフォーク１１を横方向に移動させた後、フォーク１１を下降させるようにリフト用駆動部２７を介してリフトシリンダ１２を制御する。

【0051】

図４は、コントローラ３０により実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、例えば図３に示されるように、荷物Ｍを保持したフォークリフト１がトラック１８の側方に達すると実行される（図中の２点鎖線参照）。なお、本処理の実行開始前には、フォークリフト１のフォーク１１は、所定の高さ位置まで上昇した状態となっている。

【0052】

図４において、コントローラ３０は、まず上位システム管理装置２１から送信された荷置き位置Ｐを取得して内部メモリ（図示せず）に保存する（手順Ｓ１０１）。荷置き位置Ｐは、２次元座標及びヨー角のデータ（X_p, Y_p, Yaw_p）で表される。

【0053】

続いて、コントローラ３０は、荷置き位置Ｐと位置センサ２５の検出値とに基づいて、荷置き位置Ｐに対応するフォークリフト１の目標位置Ｑを算出する（手順Ｓ１０２）。フォークリフト１の目標位置Ｑは、２次元座標及びヨー角のデータ（X_q, Y_q, Yaw_q）で表される。

【0054】

続いて、コントローラ３０は、レーザセンサ２３の検出データと地図記憶部２４に記憶された地図データとに基づいて、フォークリフト１の自己位置を推定する（手順Ｓ１０３）。続いて、コントローラ３０は、フォークリフト１の現在位置から目標位置Ｑまでのフォークリフト１の計画走行経路Ｄ（図３参照）を生成する（手順Ｓ１０４）。続いて、コントローラ３０は、計画走行経路Ｄに従ってフォークリフト１を目標位置Ｑまで誘導するように走行用駆動部２６を制御する（手順Ｓ１０５）。

【0055】

続いて、コントローラ３０は、レーザセンサ２３の検出データと地図データとに基づいて、フォークリフト１の自己位置を推定する（手順Ｓ１０６）。そして、コントローラ３０は、フォークリフト１が目標位置Ｑに到達したかどうかを判断する（手順Ｓ１０７）。コントローラ３０は、フォークリフト１が目標位置Ｑに到達していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１０５を再度実行する。

【0056】

コントローラ３０は、フォークリフト１が目標位置Ｑに到達したと判断したときは、フォークリフト１を停止させるように走行用駆動部２６を制御する（手順Ｓ１０８）。続いて、コントローラ３０は、レーザセンサ２３の検出データと地図データとに基づいて、フォークリフト１の自己位置を複数回繰り返して推定する（手順Ｓ１０９）。

【0057】

続いて、コントローラ３０は、複数の自己位置の平均値を算出し、その平均値をフォークリフト１の停止自己位置推定値Ｒとして取得する（手順Ｓ１１０）。フォークリフト１の停止自己位置推定値Ｒは、２次元座標及びヨー角のデータ（X_r, Y_r, Yaw_r）で表される。

【0058】

続いて、コントローラ３０は、フォークリフト１の停止自己位置推定値Ｒと位置センサ２５の検出値とに基づいて、フォーク１１による荷物Ｍの保持位置（荷物保持位置Ｔ）を算出する（手順Ｓ１１１）。荷物保持位置Ｔは、２次元座標及びヨー角のデータ（X_t, Y_t, Yaw_t）で表される。

【0059】

続いて、コントローラ３０は、荷物保持位置Ｔと内部メモリ（前述）に保存された荷置き位置Ｐとの誤差を算出する（手順Ｓ１１２）。荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差は、両者の２次元座標及びヨー角の差分である。続いて、コントローラ３０は、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの横方向（左右方向）の誤差分に相当するサイドシフト量を算出する（手順Ｓ１１３）。

【0060】

続いて、コントローラ３０は、フォーク１１がサイドシフト量だけ左右方向に移動するようにサイドシフト用駆動部２８を制御する（手順Ｓ１１４）。これにより、図５に示されるように、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差分だけフォーク１１が横方向に移動するため、荷物保持位置Ｔが荷置き位置Ｐに対して左右方向（Ｘ方向）に合致するようになる（矢印Ａ参照）。

【0061】

続いて、コントローラ３０は、フォーク１１に保持されたパレット１０がトラック１８の荷台１８ａ上に置かれるまでフォーク１１を下降させるようにリフト用駆動部２７を制御する（手順Ｓ１１５）。これにより、フォーク１１に保持された荷物Ｍが荷台１８ａ上の荷置き位置Ｐに置かれることとなる。

【0062】

ここで、計画データ取得部３１は、手順Ｓ１０１を実行する。目標位置算出部３２は、手順Ｓ１０２を実行する。走行自己位置推定部３３は、手順Ｓ１０３，Ｓ１０６を実行する。経路生成部３４は、手順Ｓ１０４を実行する。誘導制御部３５は、手順Ｓ１０５，１０８を実行する。到達判定部３６は、手順Ｓ１０７を実行する。停止自己位置推定部３７は、手順Ｓ１０９，Ｓ１１０を実行する。荷物保持位置算出部３８は、手順Ｓ１１１を実行する。誤差算出部３９は、手順Ｓ１１２を実行する。サイドシフト制御部４０は、手順Ｓ１１３，Ｓ１１４を実行する。昇降制御部４１は、手順Ｓ１１５を実行する。

【0063】

ところで、フォークリフト１の自己位置を推定しながらフォークリフト１の誘導制御を行う場合には、フォークリフト１の個体差もあるため、図３に示されるように、フォークリフト１の実際の走行経路Ｄｒが計画走行経路Ｄからずれることがある。このため、図５に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置Ｐに対応する目標位置Ｑに到達したときに、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差をゼロにすることは難しい。なお、図５では、荷物保持位置Ｔ及び荷置き位置Ｐがベクトルで示されている。

【0064】

一方で、荷置き作業は、フォークリフト１の走行停止中に実施される。このため、荷置き時には、フォークリフト１が常に同じ位置にある状態で、レーザセンサ２３によりフォークリフト１の周囲環境を検知し続けることができる。この場合には、フォークリフト１の自己位置を精度良く推定することができる。

【0065】

そこで、本実施形態では、まずフォークリフト１が荷置き位置Ｐに対応する目標位置Ｑまで走行するように制御される。そして、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置が推定されて、フォークリフト１の停止自己位置推定値が取得される。そして、フォークリフト１の停止自己位置推定値に基づいて、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態における荷物保持位置Ｔが算出され、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差が算出される。そして、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの左右方向の誤差に応じて、フォーク１１を左右方向に移動させるようにフォークリフト１のサイドシフトシリンダ１４が制御される。このため、フォークリフト１が目標位置Ｑに到達したときに、荷物保持位置Ｔが荷置き位置Ｐに対して左右方向にずれている場合でも、フォーク１１が左右方向に移動することで、フォーク１１に保持された荷物Ｍが荷置き位置Ｐに近づくようになる。これにより、荷置きの位置精度が向上する。その結果、例えば地面に誘導線路を工事して設置しなくても、自動運転による荷置き作業を精度良く行うことができるため、誘導線路検知用のセンサ及びメンテナンス等といったコストを抑えることが可能となる。

【0066】

また、本実施形態では、レーザセンサ２３により検知されたフォークリフト１の周囲環境に基づいて、フォークリフト１の自己位置が推定される。このようにフォークリフト１の周囲環境を検知するレーザセンサ２３がフォークリフト１に搭載されているため、荷置き制御システム２０の簡素化を図り、システムコストを抑えることができる。

【0067】

また、本実施形態では、フォークリフト１の自己位置を複数回繰り返して推定することにより、フォークリフト１の自己位置のばらつきがあっても、フォークリフト１の停止自己位置推定値が適切に取得される。

【0068】

また、本実施形態では、フォークリフト１の複数の自己位置の平均値を算出することにより、フォークリフト１の停止自己位置推定値がより適切に取得される。

【0069】

なお、本実施形態では、フォークリフト１の周囲環境を検知する環境検知部がレーザセンサ２３であるが、環境検知部としては、特にレーザセンサ２３には限られず、例えばフォークリフト１の周囲環境を撮像するカメラ等を使用してもよい。

【0070】

図６は、本発明の第２実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。図６において、本実施形態の荷置き制御システム２０Ａは、上記の上位システム管理装置２１と、カメラ５０と、地上端末５１と、上記の受信機２２と、上記のレーザセンサ２３と、上記の地図記憶部２４と、上記の位置センサ２５と、上記の走行用駆動部２６と、上記のリフト用駆動部２７と、上記のサイドシフト用駆動部２８と、コントローラ３０Ａとを備えている。

【0071】

カメラ５０は、荷置き作業を行う場所の近くの建物等に取り付けられた定点カメラである。つまり、カメラ５０は、荷置き位置Ｐの周辺に設置されている。カメラ５０は、フォークリフト１に設けられた特徴物５２を撮像する。特徴物５２は、フォークリフト１の自己位置の推定に適した特徴を有している。特徴物５２は、フォークリフト１の表面に貼り付けられたマーカ等である。カメラ５０は、特徴物５２を検知する特徴物検知部を構成している。

【0072】

地上端末５１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。地上端末５１は、画像処理部５３と、停止位置推定部５４と、送信部５５とを有している。

【0073】

画像処理部５３は、カメラ５０の撮像画像を取得し、特徴物５２を含む画像の処理を行う。

【0074】

停止位置推定部５４は、画像処理部５３により得られた特徴物５２を含む画像データに基づいて、フォークリフト１の自己位置を推定してフォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する。停止位置推定部５４は、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を複数回繰り返して推定して、複数の自己位置の平均値を算出し、その平均値を停止自己位置推定値として取得する。

【0075】

送信部５５は、停止位置推定部５４により取得されたフォークリフト１の停止自己位置推定値のデータを無線通信によりフォークリフト１に送信する。

【0076】

コントローラ３０Ａは、上記の第１実施形態における停止自己位置推定部３７に代えて、停止自己位置取得部５７を有している。コントローラ３０Ａの他の機能は、上記の第１実施形態におけるコントローラ３０と同様である。

【0077】

停止自己位置取得部５７は、地上端末５１から送信されたフォークリフト１の停止自己位置推定値のデータを受信機２２を介して取得する。停止自己位置取得部５７は、地上端末５１及び到達判定部３６と協働して、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を推定して、フォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する停止自己位置推定部を構成している。

【0078】

図７は、コントローラ３０Ａにより実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートであり、図４に対応している。

【0079】

図７において、コントローラ３０Ａは、上記のコントローラ３０と同様に、上記の手順Ｓ１０１～Ｓ１０８を実行する。そして、コントローラ３０Ａは、手順Ｓ１０８を実行した後、地上端末５１から送信されたフォークリフト１の停止自己位置推定値を取得する（手順Ｓ１２０）。そして、コントローラ３０Ａは、上記のコントローラ３０と同様に、上記の手順Ｓ１１１～Ｓ１１５を実行する。

【0080】

ここで、停止自己位置取得部５７は、手順Ｓ１２０を実行する。

【0081】

以上のような本実施形態においては、フォークリフト１に設けられた特徴物５２を検知し、その特徴物５２に基づいてフォークリフト１の自己位置を推定することにより、フォークリフト１の停止自己位置推定値が更に高精度に取得される。従って、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態における荷物保持位置Ｔが更に高精度に算出されるため、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差が更に高精度に算出される。これにより、荷置きの位置精度が一層向上する。

【0082】

なお、本実施形態では、フォークリフト１に設けられた特徴物５２を検知する特徴物検知部がカメラ５０であるが、特徴物検知部としては、特にカメラ５０には限られず、例えばレーザセンサ等を使用してもよい。レーザセンサを使用する場合、特徴物５２としては、例えば光反射率が高い反射板が用いられる。

【0083】

図８は、本発明の第３実施形態に係る荷置き制御システムが適用されるフォークリフトを示す側面図である。図８において、フォークリフト６１は、リーチ式フォークリフトである。フォークリフト６１は、走行装置６２と、荷役装置６３とを備えている。

【0084】

走行装置６２は、車体６４と、この車体６４の下部から車体６４の前方に延在する左右１対のリーチレッグ６５と、各リーチレッグ６５の先端部（前端部）に配設された前輪６６と、車体６４の左側後部に配設された駆動輪である後輪６７とを有している。車体６４の右側後部には、キャスタ輪（図示せず）が配設されている。

【0085】

荷役装置６３は、各リーチレッグ６５間に配置され、リーチレッグ６５に沿って車体６４の前後方向に移動可能なマスト６８と、このマスト６８にリフトブラケット６９及びロードブラケット７０を介して昇降可能に取り付けられ、パレット１０を保持する左右１対のフォーク７１と、リフトブラケット６９及びロードブラケット７０を介してフォーク７１を昇降させるリフトシリンダ７２と、マスト６８を車体６４の前後方向に移動させることで、フォーク７１を車体６４の前後方向に移動（進退）させるリーチシリンダ７３（図９参照）と、ロードブラケット７０を介してフォーク７１を左右方向（横方向）に移動させるサイドシフトシリンダ７４（図９参照）とを有している。

【0086】

図９は、本発明の第３実施形態に係る荷置き制御システムの構成を示すブロック図である。図９において、本実施形態の荷置き制御システム２０Ｂは、上記の上位システム管理装置２１と、上記の受信機２２と、上記のレーザセンサ２３と、上記の地図記憶部２４と、上記の位置センサ２５と、上記の走行用駆動部２６と、上記のリフト用駆動部２７と、リーチ用駆動部７５と、上記のサイドシフト用駆動部２８と、コントローラ３０Ｂとを備えている。

【0087】

受信機２２、レーザセンサ２３、地図記憶部２４、位置センサ２５、走行用駆動部２６、リフト用駆動部２７、リーチ用駆動部７５、サイドシフト用駆動部２８及びコントローラ３０Ｂは、フォークリフト６１に搭載されている。

【0088】

リーチ用駆動部７５は、リーチシリンダ７３を伸縮動作させる駆動部である。リーチ用駆動部７５は、例えば図示はしないが、油圧ポンプとリーチシリンダ７３との間に配置された電磁制御弁である。

【0089】

コントローラ３０Ｂは、上記の第１実施形態におけるコントローラ３０の機能に加え、リーチ制御部７７を有している。リーチ制御部７７は、誤差算出部３９により算出された荷物Ｍの保持位置と荷置き位置Ｐとの前後方向の誤差に応じて、フォーク７１を前後方向に移動させるようにリーチ用駆動部７５を介してリーチシリンダ７３を制御する。

【0090】

図１０は、コントローラ３０Ｂにより実行される荷置き制御処理の手順を示すフローチャートであり、図４に対応している。なお、本処理の実行開始前には、フォークリフト６１のフォーク７１は、所定の高さ位置まで上昇すると共に車体６４側に後退した状態となっている。

【0091】

図１０において、コントローラ３０Ｂは、上記のコントローラ３０と同様に、上記の手順Ｓ１０１～Ｓ１１２を実行した後、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの左右方向の誤差分に相当するサイドシフト量を算出すると共に、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの前後方向の誤差分に相当するリーチアウト量を算出する（手順Ｓ１３０）。

【0092】

そして、コントローラ３０Ｂは、上記のコントローラ３０と同様に、上記の手順Ｓ１１４を実行した後、フォーク７１がリーチアウト量だけ前進するようにリーチ用駆動部７５を制御する（手順Ｓ１３１）。これにより、図１１に示されるように、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差分だけフォーク７１が横方向に移動するだけでなく、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの誤差分だけフォーク７１が前進するため、荷物保持位置Ｔが荷置き位置Ｐに対して左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に合致するようになる（矢印Ａ参照）。

【0093】

そして、コントローラ３０Ｂは、上記のコントローラ３０と同様に、上記の手順Ｓ１１５を実行する。これにより、フォーク７１に保持された荷物Ｍが荷台１８ａ上の荷置き位置Ｐに置かれる。

【0094】

ここで、サイドシフト制御部４０は、手順Ｓ１３０，Ｓ１１４を実行する。リーチ制御部７７は、手順Ｓ１３０，Ｓ１３１を実行する。

【0095】

以上のような本実施形態においては、荷物保持位置Ｔと荷置き位置Ｐとの前後方向の誤差に応じて、フォーク７１を前後方向に移動させるようにフォークリフト６１のリーチシリンダ７３が制御される。このため、フォークリフト６１が目標位置Ｑに到達したときに、荷物保持位置Ｔが荷置き位置Ｐに対して左右方向だけでなく前後方向にずれている場合でも、フォーク７１が前後方向に移動することで、フォーク７１に保持された荷物Ｍが荷置き位置Ｐに更に近づくようになる。これにより、荷置きの位置精度が一層向上する。

【0096】

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置が複数回繰り返して推定され、複数の自己位置の平均値が停止自己位置推定値として取得されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、複数の自己位置の中間値等を停止自己位置推定値として取得してもよい。また、フォークリフト１が目標位置Ｑに停止した状態でフォークリフト１の自己位置を１回のみ推定して、停止自己位置推定値を取得してもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、ＳＬＡＭ手法を用いてフォークリフト１の自己位置が推定されているが、自己位置推定技術としては、特にＳＬＡＭ手法には限られず、慣性計測装置（ＩＭＵ）や衛星測位システム（ＧＮＳＳ／ＧＰＳ）等を用いてもよい。

【0098】

また、上記実施形態では、荷置き位置Ｐのデータは上位システム管理装置２１から送信されることで取得されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、フォークリフトに搭載されたカメラ等によって、トラック１８の荷台１８ａ上に既に置かれている荷物の状況（荷置き状況）を検知し、その荷置き状況から荷置き位置Ｐを決定してもよい。

【0099】

また、上記実施形態では、トラック１８の荷台１８ａに対して荷置きが行われているが、特にその形態には限られず、例えば指定された荷置きエリアの床面等に対して荷置きを行ってもよい。

【符号の説明】

【0100】

１…フォークリフト、１１…フォーク、１４…サイドシフトシリンダ、２０，２０Ａ，２０Ｂ…荷置き制御装置、２３…レーザセンサ（環境検知部）、３１…計画データ取得部（走行制御部）、３２…目標位置算出部（走行制御部）、３３…走行自己位置推定部（走行制御部）、３４…経路生成部（走行制御部）、３５…誘導制御部（走行制御部）、３６…到達判定部（停止自己位置推定部）、３７…停止自己位置推定部、３８…荷物保持位置算出部、３９…誤差算出部、４０…サイドシフト制御部、５０…カメラ（特徴物検知部）、５１…地上端末（停止自己位置推定部）、５２…特徴物、５７…停止自己位置取得部（停止自己位置推定部）、６１…フォークリフト、７１…フォーク、７３…リーチシリンダ、７４…サイドシフトシリンダ、７７…リーチ制御部、Ｍ…荷物、Ｐ…荷置き位置、Ｑ…目標位置、Ｒ…停止自己位置推定値、Ｔ…荷物保持位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】