特許 7433915 センサ装置および荷役システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】センサ装置および荷役システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/06 20060101AFI20240213BHJP

   G01S 13/06 20060101ALI20240213BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

G01S15/06

G01S13/06

B25J13/08 A

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020001063

(22)【出願日】2020-01-07

(65)【公開番号】P2021110573

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-11-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鮫田 芳富

(72)【発明者】

【氏名】小川 純平

(72)【発明者】

【氏名】西川 浩行

【審査官】藤脇 昌也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２７８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１０２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００５８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１１４５７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００ － ７／４２

１３／００ － １３／９５

Ｇ０１Ｓ １／７２ － １／８２

３／８０ － ３／８６

５／１８ － ５／３０

７／５２ － ７／６４

１５／００ － １５／９６

Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２

Ｂ６５Ｇ ５７／００ － ５７／３２

６０／００ － ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷役装置によって物品が荷役可能な載置領域の載置面積に対応する第１の面積を有する領域であって、当該載置領域より上方且つ当該載置領域に対向する位置に存在する第１の領域に配置され、前記載置領域に向けて超音波または電波を送信波として送信する第１の送信素子と、
前記載置領域と前記第１の領域との間に存在する物品に対して、前記載置領域と前記第１の領域を結ぶ方向と略垂直の方向から、前記送信波を送信可能な位置に配置された第２の送信素子と、
前記第１の領域に配置され、前記送信波の反射波を受信する第１の受信素子と、を備え、
前記第１の送信素子及び前記第１の受信素子のうち少なくとも一つ以上は、前記第１の領域のうち外縁近傍に配置される、
センサ装置。

【請求項2】

前記第１の送信素子及び前記第１の受信素子のうち少なくともそれぞれ一つ以上は、前記第１の領域のうち外縁近傍に配置される、
請求項１に記載のセンサ装置。

【請求項3】

前記第１の領域が多角形であり、
前記第１の送信素子と前記第１の受信素子とを有するセンサヘッドが、前記第１の領域の各角の隅毎に設けられている、
請求項１又は２に記載のセンサ装置。

【請求項4】

前記センサヘッドが多角形であり、
前記センサヘッドの各角の隅毎に前記第１の送信素子が配置される、
請求項３に記載のセンサ装置。

【請求項5】

前記第２の送信素子は、前記載置領域と前記第１の領域を結ぶ方向に複数設けられる、
請求項１に記載のセンサ装置。

【請求項6】

前記第２の送信素子は、前記載置領域と前記第１の領域とを結ぶ方向に移動可能に配置される、
請求項１に記載のセンサ装置。

【請求項7】

前記載置領域と前記第１の領域とを結ぶ第１の方向において、前記載置領域と前記第１の領域との間に位置し、前記第１の方向と交差する第２の方向において、前記載置領域の外で支持され、且つ前記載置領域と前記第１の領域との間に存在する物品で反射した反射波を受信可能な方向を向いて配置された第２の受信素子を、さらに備える、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載のセンサ装置。

【請求項8】

前記第２の受信素子は、前記載置領域と前記第１の領域を結ぶ方向に複数設けられる、
請求項７に記載のセンサ装置。

【請求項9】

前記第２の受信素子は、前記載置領域と前記第１の領域とを結ぶ方向に移動可能に配置される、
請求項７に記載のセンサ装置。

【請求項10】

前記センサヘッドが四角形であり、
前記第１の送信素子は、前記センサヘッドの４隅の各々に設けられ、
前記第１の領域が四角形であり、
前記センサヘッドは、前記第１の領域の４隅の各々に設けられる、
請求項４に記載のセンサ装置。

【請求項11】

荷役装置によって物品が荷役可能な載置領域の載置面積に対応する第１の面積を有する領域であって、当該載置領域より上方且つ当該載置領域に対向する位置に存在する第１の領域に配置され、前記載置領域に向けて、超音波または電波を送信波として送信する第１の送信素子と、
前記載置領域と前記第１の領域との間に存在する物品に対して、前記載置領域と前記第１の領域を結ぶ方向と略垂直の方向から、前記送信波を送信可能な位置に配置された第２の送信素子と、
前記第１の領域に配置され、前記送信波の反射波を受信する第１の受信素子と、
前記第１の領域の中央近傍に配置され、前記載置領域の方向を撮像可能な撮像装置と、
前記第１の受信素子が受信した前記反射波及び前記撮像装置で撮像された撮像画像に基づいて認識された第１の物品を把持して、前記第１の物品を移動させる移動装置と、を備え、
前記第１の送信素子及び前記第１の受信素子のうち少なくとも一つ以上は、前記第１の領域のうち外縁近傍に配置される、
荷役システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、センサ装置および荷役システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物流倉庫等に設置され、超音波センサ装置やカメラ等のセンシング結果に基づいて、物品を把持して当該物品を移動させる荷役システムが知られている。荷役システムには、例えば、超音波等の送信波を送信する送信素子と、送信波の反射波を受信する受信する受信素子とを有したセンサ装置が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３８４９５１４号公報

【文献】特開２０１７－７５９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

荷役システムで定められた物品の載置領域に物品が存在する場合に、当該物品の認識精度を向上させるセンサ装置および荷役システムを提供する

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のセンサ装置は、第１の送信素子と、第２の受信素子と、を備える。第１の送信素子は、荷役装置によって物品が荷役可能な載置領域の載置面積に対応する第１の面積を有する領域であって、当該載置領域より上方且つ当該載置領域に対向する位置に存在する第１の領域に配置され、載置領域に向けて、超音波または電波を送信波として送信する。第２の受信素子は、第１の領域に配置され、送信波の反射波を受信する。第１の送信素子及び第１の受信素子のうち少なくとも一つ以上は、第１の領域のうち外縁近傍に配置される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態の荷役システムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態の荷役システムのフレームの上面の領域におけるセンサヘッド及びカメラの配置例を示した図である。

【図3】図３は、実施形態のセンサ装置のセンサヘッドの超音波送信素子及び超音波受信素子の配置例を示した図である。

【図4】図４は、実施形態の荷役システムの一部の側面図である。

【図5】図５は、実施形態のセンサ装置から送信された超音波の伝搬経路の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態のセンサ装置から送信された超音波の伝搬経路の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態のあるセンサヘッドから送信された超音波の物品での鏡面反射領域であって、反射波が各センサヘッドに到達する鏡面反射領域の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態のあるセンサヘッドから送信された超音波の物品での鏡面反射領域であって、反射波が各センサヘッドに到達する鏡面反射領域の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態の全てのセンサヘッドから送信された超音波の物品での鏡面反射領域であって、反射波が各センサヘッドに到達する鏡面反射領域の一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態の制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態の制御装置の機能構成の一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態のセンサ装置のセンシングによる物品の検出方法を説明するための図である。

【図13】図１３は、実施形態のセンサ装置のセンシングによる物品の検出方法を説明するための図である。

【図14】図１４は、実施形態の物品群、センシング結果、および撮像画像の一例を説明するための図である。

【図15】図１５は、実施形態の物品群、センシング結果、および撮像画像の一例を説明するための図である。

【図16】図１６は、実施形態の物品群、センシング結果、および撮像画像の一例を説明するための図である。

【図17】図１７は、実施形態の物品群、センシング結果、および撮像画像の一例を説明するための図である。

【図18】図１８は、実施形態のセンサ装置が実行する物品の検出処理のフローチャートである。

【図19】図１９は、実施形態の制御装置が実行する物品の認識処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。

【0008】

図１は、実施形態の荷役システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、荷役システム１は、荷役装置１０と、センサ装置２０と、カメラ３０と、フレーム４０と、を備える。また、荷役装置１０は、移動装置５０と、制御装置６０と、を備える。ここで、制御装置６０と、カメラ３０、センサ装置２０および移動装置５０とは、例えば、シリアルケーブルやＬＡＮ（Local Area Network）等を介して接続される。

【0009】

以下の説明において、本実施形態の荷役システム１における上下方向とは、例えば、下方向は、重力が向かう方向ベクトルを含んでおり、上方向は、当該下方向と反対方向であって、例えば、荷役装置１０が物品Ｗ１を持ち上げる方向とする。

【0010】

フレーム４０は、四角枠状の下枠部材４１と、四角枠状の上枠部材４２と、四つ（複数）の柱部材４３と、を有する。下枠部材４１は、床面に固定されている。上枠部材４２は、下枠部材の上方に設けられている。四つの柱部材４３は、下枠部材４１の四つの角部と上枠部材４２の四つの角部とを接続している。

【0011】

本実施形態においては、下枠部材４１の床面にパレット２が配置されている。本実施形態のフレーム４０は、上枠部材４２と、下枠部材４１と、が四角枠状になる場合について説明する。本実施形態は、上枠部材４２と下枠部材４１とが四角枠状になる場合に制限するものではなく、四角以外の多角枠状であってもよいし、円枠状であってもよい。

【0012】

荷役装置１０は、パレット２の上面２ａ上に載置された物品Ｗ１を目的地（不図示）に荷役（移動）するための装置である。本実施形態の目的地は、物品Ｗ１の移動先であればよく、例えばコンベアが考えられる。パレット２は、フレーム４０が設置された床面に配置されている。すなわち、パレット２は、フレーム４０を基準として規定の位置に位置されており、当該規定の位置に位置されたパレット２の上面２ａの全領域が、物品Ｗ１の載置領域Ｒ１である。なお、載置領域Ｒ１は、これに限定されない。例えば、載置領域Ｒ１は、床面等に設けられていてもよい。載置領域Ｒ１には、複数の物品Ｗ１が載置されうる。物品Ｗ１は、どのような物品でもよく、例えば、ペットボトルや箱等である。本実施形態においては、１以上の物品Ｗ１を含む複数の物品を指す場合に、物品群Ｗという。パレット２は、フォークリフト等により、移動される。物品Ｗ１は、対象物や移動対象物、把持対象物、荷物等とも称される。

【0013】

本実施形態の上枠部材４２内の領域Ｒ２は、荷役装置１０によって物品Ｗ１が荷役可能な載置領域Ｒ１と略同一の面積を有する領域であって、載置領域Ｒ１より上方且つ当該載置領域Ｒ１に対向する位置に存在する。

【0014】

本実施形態においては、領域Ｒ２の各角の隅毎に、センサヘッド２１を設けることで、載置領域Ｒ１に存在する全ての物品Ｗ１を検出可能とする。載置領域Ｒ１に存在する全ての物品Ｗ１を検出するためのセンサヘッド２１内の超音波受信素子及び超音波送信素子の配置については後述する。

【0015】

領域Ｒ２の形状は四角形に制限するものはない。領域Ｒ２は、載置領域Ｒ１に対応した形状であればよい。領域Ｒ２が四角形以外の多角形の場合であっても、各角の隅毎にセンサヘッド２１が設けられている点で共通する。また、領域Ｒ２は円形状であってもよい。領域Ｒ２が円形状の場合、例えば、センサヘッド２１も円形状であって、３個のセンサヘッドを備えることが考えられる。このような場合に、領域Ｒ２の円周に接するように３個のセンサヘッド２１が等間隔に設けることが考えられる。

【0016】

さらには、領域Ｒ２のうち、４個のセンサヘッド２１間に、カメラ３０が設けられている。なお、センサヘッド２１及びカメラ３０は、フレーム４０の上枠部材４２内の領域Ｒ２に取付部材（不図示）を介して固定されている。

【0017】

図１および図２に示すように、カメラ３０は、上枠部材４２の枠内の中央部に配置されている。カメラ３０は、一例として３Ｄカメラである。カメラ３０は、撮像装置の一例である。

【0018】

カメラ３０は、パレット２の載置領域Ｒ１に載置された物品群Ｗを上方から撮像し、撮像によって得られた撮像画像を制御装置６０に出力する。カメラ３０の撮像範囲は、少なくとも物品群Ｗを含むように設定されている。

【0019】

図１に示すセンサ装置２０は、センサヘッド２１から送信される超音波を用いて、例えばエコーロケーション技術等により、物品検出を行う。センサ装置２０は、パレット２に載置された物品群Ｗの上方から当該物品群Ｗが存在する可能性がある載置領域Ｒ１を、センサヘッド２１を用いてセンシングし、そのセンシング結果を制御装置６０に出力する。例えば、センサ装置２０は、センサヘッド２１を用いて、パレット２の載置領域Ｒ１に対して超音波を送信波として送信し、当該送信波の反射波を受信し、当該反射波に基づいて、載置領域Ｒ１に存在する物品Ｗ１の各々を検出する。カメラ３０の撮像範囲と、センサ装置２０の検出範囲は、同一の範囲でもよいし、いずれか一方が他方よりも広い範囲でもよい。

【0020】

図２は、実施形態の荷役システム１のセンサヘッド２１及びカメラ３０の配置例を示した図である。図２に示すように、領域Ｒ２には、四つ（複数）のセンサヘッド２１と、カメラ３０と、が設けられている。本実施形態の領域Ｒ２は、２個の辺Ｌ１と、２個の辺Ｌ２と、で構成された四角形とする。辺Ｌ１の方向においては、センサヘッド２１の間にＬ１／５の間隔が設けられ、辺Ｌ２の方向においては、センサヘッド２１の間にＬ２／５の間隔が設けられている。

【0021】

図２に示されるように、センサヘッド２１の四隅に、超音波送信素子２３Ａが設けられることで、領域Ｒ２には、辺Ｌ１に４個の超音波送信素子２３Ａが設けられ、辺Ｌ２に４個の超音波送信素子２３Ａが設けられることになる。合計１６個の超音波送信素子２３Ａを、間隔を設けて配置することで、載置領域Ｒ１全体に超音波を当てることが可能となる。つまり、辺Ｌ１の方向においてセンサヘッド２１の間にＬ１／５の間隔が設けられ、辺Ｌ２の方向においてセンサヘッド２１の間にＬ２／５の間隔が設けられていたとしても、載置領域Ｒ１全体に超音波を当てることが可能となる。

【0022】

また、領域Ｒ２の４個のセンサヘッド２１の各々に、複数の超音波受信素子２４Ａがばらつき且つ満遍なく配置されている。つまり、複数の超音波受信素子２４Ａは、載置領域Ｒ１で鏡面反射した反射波であれば、受信可能に設けられている。これにより、本実施形態は、載置領域Ｒ１のいずれの領域に存在する物品Ｗ１であっても検出可能となる。

【0023】

図３は、実施形態のセンサ装置のセンサヘッドの超音波送信素子及び超音波受信素子の配置例を示した図である。図３に示すように、センサヘッド２１は、ハウジング２２と、複数の超音波送信素子２３Ａと、複数の超音波受信素子２４Ａと、を有する。ハウジング２２は、上下方向に扁平かつ平面視（底面視）で四角形状に形成されている。なお、本実施形態は、ハウジング２２を四角形状に制限するものではなく、多角形状や円形状であってもよい。

【0024】

超音波送信素子２３Ａは、一例として、ハウジング２２の四隅に一つずつ配置されている。超音波送信素子２３Ａは、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１の上方から載置領域Ｒ１に向けて、すなわち下方に向けて送信波として超音波を送信する。つまり、超音波送信素子２３Ａは、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１に向けて超音波を送信する。超音波送信素子２３Ａは、アンテナ素子によって構成されている。超音波送信素子２３Ａは、第１の送信素子の一例である。

【0025】

超音波受信素子２４Ａの数は、超音波送信素子２３Ａの数よりも多い。超音波受信素子２４Ａは、超音波送信素子２３Ａから送信された超音波の反射波を受信する。具体的には、超音波受信素子２４Ａは、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１の上方で、超音波送信素子２３Ａから送信され物品Ｗ１で反射した超音波（反射波）を受信する。すなわち、超音波受信素子２４Ａは、下方からの超音波（反射波）を受信可能である。超音波受信素子２４Ａは、アンテナ素子によって構成されている。超音波受信素子２４Ａは、第１の受信素子の一例である。

【0026】

複数の超音波受信素子２４Ａは、載置領域Ｒ１の広さと略同じ広さの平面領域に不規則に分散配置されている。これにより、センサ装置２０によって得られる、基準位置に対する物品Ｗ１の距離における虚像が低減される。

【0027】

図２に示すように、四隅（換言すれば、四角形の角毎の隅）に超音波送信素子２３Ａが配置されたセンサヘッド２１を、領域Ｒ２の四隅（換言すれば、四角形の角毎の隅）に設けることで、超音波送信素子２３Ａが、領域Ｒ２の外縁から所定距離内側の縁部Ｒ２ａ（換言すれば外縁近傍の縁部Ｒ２ａ）近傍に所定の間隔で配置されたことになる。本実施形態では、領域Ｒ２の外縁近傍の縁部Ｒ２ａに沿って、超音波送信素子２３Ａが設けられたことで、載置領域Ｒ１の外縁近傍に、箱などの物品Ｗ１が水平に配置されている場合に、当該物品Ｗ１で鏡面反射した受信波を、センサヘッド２１の超音波受信素子２４Ａで受信できる。これにより、載置領域Ｒ１に外縁近傍に存在する物品Ｗ１を漏れなく検出することが可能となる。

【0028】

なお、本実施形態は、領域Ｒ２の外縁近傍の縁部Ｒ２ａに沿って、超音波送信素子２３Ａが設けられた例について説明するが、このような態様に制限するものではなく、例えば、領域Ｒ２の外縁近傍の縁部Ｒ２ａに沿って、超音波受信素子２４Ａが設けられてもよい。

【0029】

図２に示される例では、超音波送信素子２３だけではなく、超音波受信素子２４も縁部Ｒ２ａ近傍、換言すれば、外縁近傍に配置されている。このように、超音波送信素子２３、及び超音波受信素子２４のうち少なくともそれぞれ一つ以上は、領域Ｒ２のうち外縁近傍に配置されている。当該配置によって、超音波受信素子２４は、超音波送信素子２３の送信波が載置領域Ｒ１の外縁近傍に存在する物品Ｗ１で鏡面反射した反射波を受信できる。これにより、物品の認識精度を向上させることができる。

【0030】

載置領域Ｒ１に対置される物品Ｗ１が透明のシート等でまとめられたことで、透明のシートによる傾斜面を有している場合がある。このような場合には、領域Ｒ２に設けられたセンサヘッド２１及びカメラ３０では、物品Ｗ１を正確に検出できない可能性がある。そこで、本実施形態においては、フレーム４０の側部にも、超音波送信素子２３を設けることとした。

【0031】

図４は、実施形態の荷役システムの一部の側面図である。図４に示すように、センサヘッド２１の他に、フレーム４０の側部に設けられた超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃを有する。超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃは、センサ装置２０に接続されている。そして、超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃは、センサ装置２０からの制御に従って、送信波を送信する。なお、図１等では超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃの図示が省略されている。

【0032】

図４に示すように、例えば、物品Ｗ１がビニールシート等の透明なシートＥによって覆われて、シートＥに傾斜面Ｅａが形成されている場合、シートＥの表面の凸凹は小さいため、超音波は、シートＥの表面で略鏡面反射する。よって、超音波送信素子２３Ｂから物品Ｗ１（シートＥ）に向けて送信された超音波は、例えば、シートＥの傾斜面Ｅａで鏡面反射して、センサヘッド２１の超音波受信素子２４Ａに到達する。シートＥは、ラッピングシートやフィルムとも称される。

【0033】

超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃは、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２との間に存在する、シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１に対して、側方向４０１から送信波を送信可能な位置に配置されている。このため、超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃは、フレーム４０の柱部材４３に支持されている。側方向４０１とは、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２を結ぶ上下方向と略垂直な方向とする。

【0034】

そして、超音波送信素子２３Ｂから側方向４０１に送信された送信波は、シートＥの傾斜面Ｅａで反射し、反射波が上方向４０２に出力される。センサヘッド２１の超音波受信素子２４Ａが、当該反射波を受信できる。これにより、センサ装置２０は、シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１を認識できる。

【0035】

超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃは、上下方向の位置を調整可能に柱部材４３に支持されてもよいし、上下方向の位置が調整不可であってもよい。超音波送信素子２３Ｂ、２３Ｃは、第２の送信素子の一例とする。

【0036】

超音波送信素子２３Ｂ、２３Ｃは、載置領域Ｒ１よりも上方かつ素子群２５よりも下方に位置し、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１の側方から送信波としての超音波を物品Ｗ１に向けて送信する。以後、超音波送信素子２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの総称として、超音波送信素子２３を用いる場合がある。

【0037】

本実施形態の超音波送信素子２３Ｂと超音波送信素子２３Ｃとは、柱部材４３の異なる高さに設けられている。これにより、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ｂ、及び超音波送信素子２３Ｃによって、異なる高さの物品Ｗ１を認識できる。なお、本実施形態は、柱部材４３に設けられる超音波送信素子２３の数を２つに制限するものではなく、１つ、又は３つ以上であってもよい。つまり、パレット２に配置可能な物品Ｗ１の種類に対応した高さに超音波送信素子２３が設けられていればよい。

【0038】

図５では、超音波送信素子２３Ｂが超音波送信素子２３Ｂの上方に配置された例が示されているが、これに限定されない。超音波送信素子２３Ｂが超音波送信素子２３Ｂの下方に配置されていてもよいし、超音波送信素子２３Ｂと超音波送信素子２３Ｂとの上下方向の位置が同じであってもよい。

【0039】

次に、センサ装置２０における超音波の伝搬経路について説明する。複数のセンサヘッド２１を区別する場合には、センサヘッド２１ａ～２１ｄと表記する場合がある（図２）。また、一つのセンサヘッド２１中における複数の超音波送信素子２３Ａを区別する場合には、超音波送信素子２３Ａａ～２３Ａｄと表記する場合がある（図３）。

【0040】

図５および図６は、実施形態のセンサ装置から送信された超音波の伝搬経路の一例を示す図である。図５および図６に示すように、例えば、波長が数十ｋＨｚの超音波に対しては、段ボール等の物品Ｗ１では上面の表面（上面）の凹凸が比較的小さいため、超音波は物品Ｗ１（物品群Ｗ）の表面（上面）で略鏡面反射、すなわち正反射する。

【0041】

具体的には、図５は、センサヘッド２１ａの超音波送信素子２３Ａｂから送信された超音波の伝搬経路の一例を示す。図５で示されるように、超音波送信素子２３Ａｂから送信された送信波（例えば、送信波５０１、５０２）が、物品Ｗ１の上面の領域Ａ１内で反射した場合に、センサヘッド２１ａ内の超音波受信素子２４は、反射波（例えば、反射波５１１、５１２）を受信できる。一方、超音波送信素子２３Ａｂから送信された送信波（例えば、送信波５０３、５０４）が、物品Ｗ１の上面の領域Ａ２内で反射した場合に、センサヘッド２１ｃ内の超音波受信素子２４は、反射波（例えば、反射波５１３、５１４）を受信できる。換言すれば、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ａｂが送信波を送信することで、領域Ａ１、Ａ２内を検出対象にできる。

【0042】

図７は、図５で示したセンサヘッド２１ａの超音波送信素子２３Ａｂが送信された超音波によって検出可能な領域Ａ１、Ａ２を例示した図である。図７に示されるように、領域Ａ１、Ａ２は、載置領域Ｒ１の外縁近傍の領域を含んでいる。換言すれば、領域Ｒ２の外縁近傍に設けられた超音波送信素子２３Ａｂが送信波を送信することで、載置領域Ｒ１の外縁近傍の領域を含んだ、領域Ａ１、Ａ２を検出対象にできる。

【0043】

図６は、センサヘッド２１ａの超音波送信素子２３Ａｃから送信された超音波の伝搬経路の一例を示す。図６で示されるように、超音波送信素子２３Ａｃは、図５で示した超音波送信素子２３Ａｂと比べて、領域Ｒ２の中央近傍に設けられている。そして、超音波送信素子２３Ａｃから送信された送信波（例えば、送信波６０１、６０２）が、物品Ｗ１の上面の領域Ｂ１内で反射した場合に、センサヘッド２１ａ内の超音波受信素子２４は、反射波（例えば、反射波６１１、６１２）を受信できる。一方、超音波送信素子２３Ａｃから送信された送信波（例えば、送信波６０３、６０４）が、物品Ｗ１の上面の領域Ｂ２内で反射した場合に、センサヘッド２１ｃ内の超音波受信素子２４は、反射波（例えば、反射波６１３、６１４）を受信できる。換言すれば、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ａｃが送信波を送信することで、領域Ｂ１、Ｂ２内を検出対象にできる。

【0044】

図８は、図６で示したセンサヘッド２１ａの超音波送信素子２３Ａｃが送信された超音波によって検出可能な領域Ｂ１、Ｂ２を例示した図である。図８に示されるように、領域Ｂ１、Ｂ２は、載置領域Ｒ１の中央近傍の領域を含んでいる。換言すれば、領域Ｒ２の中央近傍に設けられた超音波送信素子２３Ａｃが送信波を送信することで、載置領域Ｒ１の中央近傍の領域を含んだ、領域Ｂ１、Ｂ２を検出対象にできる。

【0045】

図９は、四つ（複数）のセンサヘッド２１の各超音波送信素子２３Ａが超音波を送信した場合に、載置領域Ｒ１のうち検出可能な領域を例示した図である。図９で示す例では、一つの超音波送信素子２３Ａから送信された超音波の鏡面反射領域を白抜きの四角で示している。複数の超音波送信素子２３Ａから送信された超音波の鏡面反射領域が重なる領域をハッチングや黒塗りで示している。濃度が濃くなるほど、より多くの鏡面反射領域が重なっていることを示している。つまり、図９で示される例では、四つ（複数）のセンサヘッド２１の各超音波送信素子２３Ａから超音波を送信することで、載置領域Ｒ１内の水平面で鏡面反射した反射波を、センサヘッド２１ですべて受信できる。

【0046】

図１に戻って、荷役装置１０は、移動装置５０と、制御装置６０と、を備える。移動装置５０は、パレット２、およびコンベアの周囲に配置されている。

【0047】

移動装置５０は、基台１１１と、基台１１１に支持されたアーム部１１２と、アーム部１１２の先端に設けられた把持部１１３と、を備える。

【0048】

基台１１１は、床面Ｇに固定された筐体である。

【0049】

アーム部１１２は、一例として多関節ロボットアームである。アーム部１１２は、把持部１１３によって保持された物品Ｗ１を上下方向に移動する動作、および水平方向に移動する動作を実行可能に構成されている。

【0050】

例えば、アーム部１１２は、１軸または２軸回りに回動可能な複数の関節により連結された３つの可動部１１２ａ～１１２ｃで構成される。

【0051】

アーム部１１２（可動部１１２ｃ）の先端には、把持部１１３が取り付けられている。把持部１１３は、１つの物品Ｗ１を挟み込んで把持する。把持部１１３は、一対の爪部を備えるものであってもよい。なお、物品Ｗ１の把持は、挟持による把持方法に限定されない。例えば、把持部１１３は、負圧によって物品Ｗ１を吸着把持してもよい。また、把持部１１３は、２つの物品Ｗ１を一度に把持してもよい。なお、把持部１１３は保持部ともいう。

【0052】

制御装置６０は、移動装置５０、センサ装置２０、およびカメラ３０を制御する装置である。すなわち、制御装置６０は、荷役システム１全体を制御する装置である。制御装置６０は、カメラ３０の撮像結果およびセンサ装置２０のセンシング結果に基づき、移動装置５０の動作を制御する。制御装置６０は、移動装置５０と一体的に設けられてもよいし、移動装置５０と別体として設けられてもよい。

【0053】

なお、本実施形態では、移動装置５０と制御装置６０とを荷役装置としたが、これに限らず、制御装置６０を荷役装置としてもよい。

【0054】

次に、上述した制御装置６０のハードウェア構成について説明する。図１０は、制御装置６０のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、図１０では、制御装置６０に接続される各種装置のうち、センサ装置２０の構成の一例をあわせて示している。

【0055】

図１０に示すように、制御装置６０は、プロセッサ１２１、表示部１２２、操作部１２３、カメラインタフェース１２４、移動装置インタフェース１２５、センサインタフェース１２６、通信部１２７、および記憶部１２８を備える。

【0056】

プロセッサ１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の制御装置である。表示部１２２は、例えば、液晶ディスプレイ、タッチパネル式ディスプレイ等の表示デバイス（出力装置）によって実現される。操作部１２３は、キーボードやポインティングデバイス等の入力デバイス（入力装置）によって実現される。なお、操作部１２３は、表示部１２２の画面上に設けられるタッチパネルであってもよい。

【0057】

カメラインタフェース１２４は、カメラ３０と通信可能に接続するインタフェースとする。プロセッサ１２１は、カメラインタフェース１２４に接続されたカメラ３０を制御する。移動装置インタフェース１２５は、移動装置５０と通信可能に接続するインタフェースとする。プロセッサ１２１は、移動装置インタフェース１２５に接続された移動装置５０を制御する。センサインタフェース１２６は、センサ装置２０と通信可能に接続するインタフェースとする。プロセッサ１２１は、センサインタフェース１２６に接続されたセンサ装置２０を制御する。

【0058】

ここで、センサ装置２０は、図１０に示すように、例えば、送信制御部３０１、オペアンプ３０２、超音波送信素子２３、超音波受信素子２４、オペアンプ３０５、混合器３０６および処理部３０７等を備える。

【0059】

送信制御部３０１は、使用する超音波の周波数（超音波波形）に応じた周波数信号を生成して送信する。送信制御部３０１で生成された周波数信号は、オペアンプ３０２を介して増幅された後、超音波送信素子２３に入力される。また、送信制御部３０１で生成された周波数信号は、混合器３０６にも入力される。より具体的には、送信制御部３０１は、バースト信号またはチャープ信号を複数の超音波送信素子２３に順番に送信する。これにより、超音波送信素子２３から送信される超音波が、バースト波またはチャープ波となる。より詳細には、送信制御部３０１は、複数の超音波送信素子２３を、一定周期で順番に、１個または複数個まとめて駆動する。送信制御部３０１は、信号生成部とも称される。

【0060】

超音波送信素子２３および超音波受信素子２４は、上述のようにそれぞれアンテナ素子によって構成されている。超音波送信素子２３は、周波数信号に応じた超音波（超音波）として送信し、その反射波を超音波受信素子２４が受信する。超音波受信素子２４で受信された反射波は、オペアンプ３０２を介して増幅された後、反射波信号として混合器３０６に入力される。なお、図１０では、超音波送信素子２３および超音波受信素子２４が、それぞれ一つずつ示されているが、実際には超音波送信素子２３および超音波受信素子２４は、それぞれ複数設けられている。また、オペアンプ３０２およびオペアンプ３０５も、超音波送信素子２３および超音波受信素子２４に対応して複数設けられている。

【0061】

混合器３０６は、入力された周波数信号および反射波信号の両信号に対して乗算の演算を行い、それら信号（周波数）の差（または和）を示す信号を処理部３０７に出力する。

【0062】

処理部３０７は、混合器３０６から入力される信号を超音波送信素子２３（超音波受信素子２４）毎に検波した後、検出信号としてセンサインタフェース１２６に出力することができる。また、処理部３０７は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによって構成されてもよい。

【0063】

上記の構成により、センサ装置２０では、センシング範囲内に存在する物品Ｗ１をセンシングし、そのセンシング結果を検出信号として制御装置６０（センサインタフェース１２６）に出力する。かかる検出信号は、センシング範囲内に存在する物品Ｗ１の上面および側面等の形状を超音波強度（電波強度）等の測定値で表したものとなる。

【0064】

制御装置６０の通信部１２７は、外部装置と接続するための通信インタフェースである。通信部１２７は、プロセッサ１２１の制御の下、外部装置との間で各種データの授受を行う。外部装置としては、例えば、荷役システム１を監視する監視装置が考えられる。そして、通信部１２７は、異常が生じた場合に、監視装置に異常が生じた旨の通知を行う。

【0065】

記憶部１２８は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク等の補助記憶装置によって実現される。記憶部１２８は、荷役装置１０の動作に係るプログラムや設定情報等を記憶する。また、記憶部１２８は、移動装置５０の上下方向および水平方向の移動限界位置や、アーム部１１２の可動範囲、把持部１１３の把持可能な物品Ｗ１の寸法の上限および下限等を示した限界情報を記憶する。また、記憶部１２８は、物品Ｗ１のサイズ（寸法）や形状等を示した荷物情報を記憶する。

【0066】

次に、図１１を参照して、制御装置６０とセンサ装置２０の機能構成の構成について説明する。ここで、図１１は、制御装置６０とセンサ装置２０の機能構成の一例を示す図である。

【0067】

図１１に示すように、制御装置６０においては、プロセッサ１２１が記憶部１２８に記憶されたプログラムを実行することで、認識部１２１１、検出部１２１２、計画部１２１３、計画実行部１２１４、および出力部１２１５を機能部として実現する。

【0068】

認識部１２１１は、カメラ３０で撮像された撮像画像を取得する。認識部１２１１は、カメラインタフェース１２４を介して撮像画像を直接取得してもよいし、カメラインタフェース１２４を介して一時的に記憶部１２８に記憶された撮像画像を取得してもよい。

【0069】

認識部１２１１は、取得した撮像画像に基づいて、パレット２上に置かれた物品Ｗ１を認識する。例えば、本実施形態の認識部１２１１は、撮像画像に対して画像処理を行うことで、撮像されている物品の輪郭を抽出し、当該輪郭に基づいて、パレット２上に置かれた物品Ｗ１を認識する。なお、本実施形態の認識部１２１１は、さらに、記憶部１２８に記憶された荷物情報で示されている物品Ｗ１のサイズ（寸法）や形状と、抽出された輪郭と、を比較することで、パレット２上に置かれた物品Ｗ１を認識してもよい。さらには、認識部１２１１は、カメラ３０が設けられた位置と、撮像画像に写っている物品Ｗ１の位置と、に基づいて、実際の３次元空間上における、パレット２上に置かれた物品Ｗ１の位置情報を特定する。

【0070】

センサ装置２０の処理部３０７は、例えば、ＣＰＵ、及びＲＯＭやＲＡＭ等のメモリの組み合わせで実現してもよい。処理部３０７は、混合器３０６から入力される信号を超音波送信素子２３（超音波受信素子２４）毎に検波するだけではなく、当該ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されているプログラムを読み込み、実行することで、距離測定部３０７ａと、位置認識部３０７ｂと、を実現する。

【0071】

距離測定部３０７ａは、混合器３０６から入力される信号を取得する。距離測定部３０７ａは、取得した信号に基づいて、センサヘッド２１から物品Ｗ１までの距離を算出する。

【0072】

位置認識部３０７ｂは、算出された距離を用いて、物品Ｗ１の形状及び位置を認識する。位置認識部３０７ｂは、認識した物品Ｗ１の形状及び位置を、制御装置６０に送信する。本実施形態の位置認識部３０７ｂは、認識した物品Ｗ１の形状及び位置を、距離イメージとして出力する。

【0073】

認識部１２１１は、物品Ｗ１の認識結果を、計画部１２１３に送出する。物品Ｗ１の認識結果は、一例として、物品群Ｗに含まれる物品Ｗ１の個数と、物品Ｗ１の各々の寸法、形状、デザイン、梱包特徴、および積載特徴、位置である。また、物品Ｗ１の各々の位置は、パレット２上の水平方向の位置、および高さ方向の位置である。また、物品Ｗ１の各々の位置は、把持部１１３からの相対距離によって表されてもよい。

【0074】

また、認識部１２１１は、物品Ｗ１の認識に使用した撮像画像を、計画部１２１３に送出する。

【0075】

検出部１２１２は、センサ装置２０の位置認識部３０７ｂが認識した物品Ｗ１の位置及び形状に基づいて、物品Ｗ１を検出する。検出部１２１２による検出結果は、例えば、物品群Ｗに含まれる物品Ｗ１の個数、寸法、または形状を含むものとする。

【0076】

計画部１２１３は、認識部１２１１の画像認識結果および検出部１２１２の検出結果に基づいて、移動装置５０のアーム部１１２および把持部１１３の駆動機構を動作させるための行動計画を導出（算出）する。本実施形態の計画部１２１３は、検出部１２１２によって検出された物品Ｗ１の個数、寸法、または形状の少なくとも１つに基づいて、行動計画を導出するものとする。

【0077】

より詳細には、計画部１２１３は、認識部１２１１から取得した画像認識結果と、検出部１２１２から取得した検出結果に含まれる物品Ｗ１の個数、寸法、および形状を比較する。上述のように、検出結果に含まれる物品Ｗ１の個数、寸法、および形状の方が、画像認識結果に含まれる物品Ｗ１の個数、寸法、および形状よりも高精度であるため、計画部１２１３は、画像認識結果と、検出結果とが不一致の場合は、検出結果に基づいて行動計画を導出する。

【0078】

計画部１２１３は、認識または検出された物品Ｗ１の１つを、移動対象候補とする。また、計画部１２１３は、画像認識結果または検出結果に基づいて、移動対象候補の物品Ｗ１を、把持部１１３が把持可能か否かを判定する。例えば、計画部１２１３は、物品Ｗ１の寸法が、記憶部１２８に記憶された移動装置５０の限界情報に定義された把持部１１３の把持可能な物品Ｗ１の寸法の上限から下限の範囲に含まれない場合に、当該物品Ｗ１の把持を回避すると判定する。この場合、計画部１２１３は、行動計画を導出せずに、把持を回避することを、出力部１２１５に送出する。また、計画部１２１３は、把持を回避する対象である物品Ｗ１が映り込んだ撮像画像を、出力部１２１５に送出する。また、計画部１２１３は、検出部１２１２が把持を回避する対象である物品Ｗ１を検出した検出結果を、出力部１２１５に送出してもよい。

【0079】

計画部１２１３は、移動対象候補の物品Ｗ１を把持部１１３に把持させると判定した場合は、行動計画を導出し、導出した行動計画を、計画実行部１２１４に送出する。例えば、計画部１２１３は、移動対象に設定された物品Ｗ１を目的地まで移動する経路（最短経路）を示した行動計画を導出する。なお、計画部１２１３は、２つ以上の物品Ｗ１を同時に把持して移動させる行動計画を導出してもよい。行動計画の導出の手法は、公知の技術を採用することができる。

【0080】

また、把持を回避するか否かの基準は、上述の例に限定されるものではなく、計画部１２１３は、その他の条件に基づいて把持を回避するか否かを決定してもよい。

【0081】

計画実行部１２１４は、計画部１２１３で導出された行動計画に基づいて、移動装置５０の動作（駆動機構）を制御する。例えば、計画実行部１２１４は、行動計画に基づき移動装置５０の動作を制御することで、移動対象の物品Ｗ１を行動計画に示された経路で目的地まで移動させる。また、行動計画は、計画部１２１３によって、検出部１２１２による検出結果と認識部１２１１による認識結果とに基づいて導出されているため、換言すれば、計画実行部１２１４は、検出結果と認識結果とに基づいて、物品Ｗ１を把持するよう制御する。計画実行部１２１４の制御対象は、例えば、把持部１１３の駆動機構である。

【0082】

出力部１２１５は、計画部１２１３から物品Ｗ１の把持を回避することを通知された場合に、外部装置に把持回避の報知情報を出力する。例えば、出力部１２１５は、把持回避の理由と、把持回避される物品Ｗ１が映り込んだ撮像画像とを、外部装置に出力する。また、計画部１２１３は、出力部１２１５は、把持回避される物品Ｗ１の検出結果を、外部装置に出力してもよい。また、計画部１２１３は、把持回避の理由と、把持回避される物品Ｗ１が映り込んだ撮像画像とを、制御装置６０の表示部１２２に表示させてもよい。

【0083】

上述した機能構成により、荷役装置１０では、パレット２に置かれた物品Ｗ１を、目的地に荷役（移動）させることができる。

【0084】

次に、センサ装置２０のセンシングによる物品Ｗ１の検出方法について詳細に説明する。図１２および図１３は、実施形態のセンサ装置２０で物体の検出を説明するための座標系を例示した図である。

【0085】

図１２および図１３に示すように、センサ装置２０は、ＸＹＺ座標系（３軸直交座標系）を用いて物品Ｗ１のある点（検出点Ｐ）の位置を求める。ここで、ｉ（ｉは１～ｎの正数）番目の超音波送信素子２３の座標を（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）とし、ｊ（ｊは１～ｍの正数）番目の超音波受信素子２４の座標を（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）とし、物品Ｗ１の超音波を反射する検出点Ｐの座標を(Ｚｐｔａｎθ，Ｚｐｔａｎφ，Ｚｐ)とする。ここで、θは、原点から検出点Ｐへの直線をＸＺ平面へ投影した直線と、Ｚ軸と、の角度とする。φは、原点から検出点Ｐへの直線をＹＺ平面へ投影した直線と、Ｚ軸と、の角度とする。なお、物品Ｗ１のある点（検出点Ｐ）の位置を算出するための超音波送信素子２３の座標は、上述した座標に制限するものではない。例えば、側面に設けられたｉ’（ｉ’は１～ｎの正数）番目の超音波送信素子２３の座標を（Ｘｉ’，Ｙｉ’，Ｚｉ’）とし、ｊ（ｊは１～ｍの正数）番目の超音波受信素子２４の座標を（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｚｊ）として、物品Ｗ１の超音波を反射する検出点Ｐの座標を(Ｚｐｔａｎθ，Ｚｐｔａｎφ，Ｚｐ)を求めてもよい。

【0086】

処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、距離イメージを生成する。その際に、位置認識部３０７ｂは、超音波受信素子２４の各々が受信した受信信号（反射波）に基づいて、超音波の反射地点の位置を算出する。その際に、超音波受信素子２４毎の遅延時間を算出する。

【0087】

原点から検出点Ｐまでの距離Ｌｏｐが、原点から超音波受信素子２４の座標（Ｘｊ，Ｙｊ）よりも十分に大きいと考えられる(ファーフィールド)ならば、位置認識部３０７ｂは、検出点Ｐで反射した超音波が、原点に達するまでの時間とｊ番目の超音波受信素子２４に達するまでの時間との間の差Δｊを、角度θ，φから算出する。差Δｊは遅延時間とも称する。差Δｊは、次式（１）で表される。なお、超音波の音速Ｃとする。

【数1】

【0088】

各超音波受信素子２４の差Δｊ（遅延時間）を算出し、各受信信号に対して求めた差Δｊ（遅延時間）だけ遅延させた信号全てを加算する。

【0089】

ｉ番目の超音波送信素子２３で送信され、ｊ番目の超音波受信素子２４で受信した信号（超音波）をＲｉｊ（ｔ）とすると、超音波受信素子２４全ての信号を合計した、θ，φ方向の信号合成値Ｓｆａｒ（θ，φ，ｔ）は、次式（２）で表される。

【数2】

【0090】

位置認識部３０７ｂは、複数の調整用のパラメータ（θ，φ，ｔの組み合わせ）を備えておく。そして、位置認識部３０７ｂは、複数の超音波受信素子２４で受信した反射波の信号合成値Ｓｆａｒ（θ，φ，ｔ）に対して、複数の調整用パラメータを用いて調整することで、反射地点に強く反応する、信号合成値Ｓｆａｒ（θ，φ，ｔ）を示す信号を得られる。そして、位置認識部３０７ｂは、反射地点に強く反応した時に適用された角度（θ，φ）から、反射地点が存在する方向を認識できる。

【0091】

この際、位置認識部３０７ｂは、信号合成値Ｓｆａｒ（θ，φ，ｔ）が最大となる、タイミングｔ＝Ｔｍａｘ（θ，φ）が得られる。このため、位置認識部３０７ｂは、θ，φ方向の物品Ｗ１までの距離Ｄｆａｒ（θ，φ）を算出できる。距離Ｄｆａｒ（θ，φ）を算出する式（３）を下記に示す。
Ｄｆａｒ（θ，φ）＝Ｔｍａｘ（θ，φ）×Ｃ ・・・（３）

【0092】

このように、原点から検出点Ｐまでの２次元距離Ｄｆａｒ（θ，φ）、角度θ，φに基づいて、原点から検出点Ｐの方向を算出できる。

【0093】

このように、処理部３０７は、各超音波受信素子２４の受信信号に基づいて、原点から検出点Ｐまでの距離及び方向、換言すれば検出点Ｐの位置を算出できる。

【0094】

また、処理部３０７は、上記と同じ座標系を用いて、以下のように距離を求める。原点から検出点Ｐまでの距離Ｌｏｐが、原点から超音波受信素子２４の座標（Ｘｊ，Ｙｊ）よりも十分に大きくないと考えられる(ニアフィールド)ならば、ｉ番目の超音波送信素子２３から送信した超音波が、原点からθ，φ方向の検出点Ｐで反射し、ｊ番目の超音波受信素子２４に達するまでの時間Ｔｉｊ（θ，φ，Ｚｐ）は、次式（４）で算出される。
Ｔｉｊ（θ，φ，Ｚｐ）＝（Ｌｉｐ＋Ｌｐｊ）／Ｃ ・・・（４）

【0095】

また、距離測定部３０７ａは、ｉ番目の超音波送信素子２３から検出点Ｐまでの距離Ｌｉｐを、次式（５）を用いて算出する。

【数3】

【0096】

また、距離測定部３０７ａは、検出点Ｐからj番目の超音波受信素子２４までの距離Ｌｐｊを、次式（６）を用いて算出する。

【数4】

【0097】

ｉ番目の超音波送信素子２３で送信し、ｊ番目の超音波受信素子２４で受信した信号をＲｉｊ（ｔ）とすると、超音波受信素子２４全ての信号を合計した、原点からθ，φ方向の検出点Ｐ位置での信号合成値Ｓｎｅａｒ（θ，φ，Ｚｐ）は、次式（７）で表される。

【数5】

【0098】

位置認識部３０７ｂは、物品Ｗ１が存在すると考えられる範囲用の調整用のパラメータ（θ，φ，Ｚｐの組み合わせ）を備えておく。そして、位置認識部３０７ｂは、複数の超音波受信素子２４で受信した反射波の信号合成値Ｓｎｅａｒ（θ，φ，Ｚｐ）に対して、複数の調整用パラメータを用いて調整することで、反射地点に強く反応する、信号合成値Ｓｎｅａｒ（θ，φ，Ｚｐ）を示す信号を得られる。そして、位置認識部３０７ｂは、反射地点に強く反応した時に適用された角度（θ，φ）から、反射地点が存在する方向を認識できる。

【0099】

この際、位置認識部３０７ｂは、信号合成値Ｓｎｅａｒ（θ，φ，Ｚｐ）が最大となるＺｐｍａｘ（θ，φ）が得られる。このため、位置認識部３０７ｂは、θ，φ方向の物品Ｗ１までの距離Ｄｎｅａｒ（θ，φ）を算出できる。距離Ｄｎｅａｒ（θ，φ）を算出する式（８）を下記に示す。
Ｄｎｅａｒ（θ，φ）＝Ｚｐｍａｘ（θ，φ）／ｃｏｓθ／ｃｏｓφ ・・・（８）

【0100】

このように、原点から検出点Ｐまでの２次元距離Ｄｎｅａｒ（θ，φ）、角度θ，φに基づいて、原点から検出点Ｐの方向を算出できる。

【0101】

このように、処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、各超音波受信素子２４の受信信号に基づいて、原点から検出点Ｐまでの距離及び方向、換言すれば検出点Ｐの位置を算出できる。

【0102】

以上のように、センサ装置２０では、上方からセンシングすることで、センシング範囲内に存在する物品Ｗ１の形状及び位置をセンシング結果として取得する。より具体的には、センサ装置２０は、超音波を送信し、センシング範囲の各位置（検出点）で反射した反射波を受信する。そして、センサ装置２０は、超音波および反射波の差分等から、センシング範囲内に存在する物品Ｗ１の表面（上面、側面）の形状を超音波強度等の物理量として取得する。本実施形態では、複数の超音波送信素子２３および複数の超音波受信素子２４を用いて超音波および反射波の送受信を行う構成であるため、各検出点の超音波強度を３次元的に捉えることができ、物品Ｗ１の表面の形状及び位置を精度よく取得することができる。

【0103】

センサ装置２０は、算出した複数の検出点Ｐの距離をまとめた２次元の距離イメージを作成する。距離イメージは、例えば距離イメージ画像である。距離イメージ画像は、載置領域Ｒ１に対応する画像領域を有している。そして、載置領域Ｒ１に含まれる検出点Ｐの距離を、当該検出点Ｐに対応するピクセルの画素値（例えば輝度値）で示している。

【0104】

次に、物品群Ｗのセンシング結果および撮像画像について図１４～図１７を参照して説明する。図１４～図１７は、実施形態の物品群、センシング結果、および撮像画像の一例を説明するための図である。図１４～図１７で示される例では、輝度値の違い、換言すれば検出点Ｐまでの距離を、色の濃淡で示している。例えば、色が濃くなるほど、センサヘッド２１に近くなり、色が淡くなるほど、センサヘッド２１から遠くなることを示している。

【0105】

図１４は、物品群Ｗを構成する物品Ｗ１が段ボールの例である。本例では、５個の物品Ｗ１が２段に積み重ねられており、下段の物品Ｗ１が４個であり、上段の物品Ｗ１が１個である。センシング結果において、ドットハッチングの部分１４０１は、黒塗りの部分１４０２に比べて、センサヘッド２１からの距離が長いことを示している。図１４に示される例では、原点から下段の物品Ｗ１の上面までの距離と、原点から上段の物品Ｗ１の上面までの距離とが異なるため、２つの群とみなせる。そこで、処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、それらを別々の物体（物品Ｗ１）として認識する。また、このとき、図１４には表現されていないが、下段の複数の物品Ｗ１間の境界部分は、物品Ｗ１の角部の形状によって、当該物品Ｗ１の上面よりも原点からの距離が長く算出される。これにより、上段の物品Ｗ１が移動された後に、距離測定部３０７ａと位置認識部３０７ｂとが処理を行うことで、下段の物品Ｗ１が４個であることが認識されうる。

【0106】

図１５は、図１４の例に対して、物品群ＷがシートＥで覆われている点が異なる。センシング結果において、ドットハッチングの部分１５０２～１５０５は、黒塗りの部分１５０１に比べて、算出された距離が長いことを示している。また、黒塗りの部分１５０１を囲むとともに種類の異なるドットハッチングが付与された四角枠状の部分１５０２～１５０５は、内側から外側に向かうにしたがい、算出された距離が長いことを示している。本例では、シートＥの傾斜面Ｅａの部分において算出された距離が連続的に変わるので、処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、物品群Ｗを一つのまとまった物体として認識する。

【0107】

一方、図１４および図１５から分かるように、物品群ＷがシートＥに覆われていない場合の撮像画像（図１４）と、物品群ＷがシートＥに覆われている場合の撮像画像（図１５）は、略同じとなる。これは、透明なシートＥが撮像されないからである。このため、撮像画像だけでは、物品群ＷがシートＥに覆われているか否かを判別するのが困難である。しかしながら、本実施形態においては、センサ装置２０からのセンシング結果を用いるため、物品群ＷがシートＥに覆われているか否かを判別できる。これによって、移動装置５０は、シートＥに覆われているか否かを考慮して、適切な物品Ｗ１の把持を実行できる。

【0108】

図１６は、物品群Ｗを構成する物品Ｗ１がペットボトルの例である。図１６で示される例では、６個の物品Ｗ１が１段かつ行列状に並べられている。センシング結果において、ドットハッチングの部分１６０２は、黒塗りの部分１６０１に比べて、センサヘッド２１からの距離が長いことを示している。さらに白地領域１６０３は、ドットハッチングの部分１６０３より距離が長く、パレット２と同等の距離と認識できる。この結果から、処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、６個の物品Ｗ１を互いに別々の物体として認識する。この場合、把持部１１３が例えば吸着式のときには、吸着対象部（把持対象部）は、１つの黒塗り部分（ペットボトルのキャップ）である。

【0109】

図１７は、図１６の例に対して、物品群ＷがシートＥで覆われている点が異なる。センシング結果において、２種類のドットハッチングの部分１７０２、１７０３は、黒塗りの部分１７０１に比べて、センサヘッド２１からの距離が長いことを示している。また、２種類のドットハッチング１７０２、１７０３のうち、ドットハッチング１７０３は、他方のドットハッチング１７０２よりも、センサヘッド２１からの距離が短いことを示している。図１７で示される例では、黒塗り部分（キャップ）１７０１の間の部分（シートＥの傾斜面Ｅａ）も黒塗り部分１７０１の距離に近い距離の点群が得られる。すなわち、例１７で示される例では、黒塗りの部分１７０１（ペットボトルのキャップ）同士の間のシートＥで覆われた領域について、ドットハッチング１７０３による距離が算出される。処理部３０７の位置認識部３０７ｂは、ドットハッチング１７０３から算出された距離が、ペットボトルの外面を示したドットハッチング１７０２から算出された距離よりも、センサヘッド２１に近いため、物品群Ｗを一つのまとまった物体として認識する。把持部１１３が例えば吸着式のときには、吸着対象部（把持対象部）は、６つの黒塗り部分（ペットボトルのキャップ）である。このように、図１６の例と図１７の例とで、把持部１１３の把持対象部が変わる。

【0110】

一方、図１６および図１７から分かるように、物品群ＷがシートＥに覆われていない場合の撮像画像（図１６）と、物品群ＷがシートＥに覆われている場合の撮像画像（図１７）は、略同じとなる。これは、透明なシートＥが撮像されないからである。このため、撮像画像だけでは、物品群ＷがシートＥに覆われているか否かを判別するのが困難である。しかしながら、本実施形態においては、センサ装置２０からのセンシング結果を用いるため、物品群ＷがシートＥに覆われているか否かを判別できる。これによって、移動装置５０は、シートＥに覆われているか否かを考慮して、物品群Ｗの適切な把持を実行できる。

【0111】

次に、センサ装置２０が実行する物品の検出処理の流れを説明する。図１８は、実施形態のセンサ装置が実行する物品の検出処理のフローチャートである。

【0112】

図１８に示すように、センサ装置２０は、超音波を送受信して、信号Ｒｉｊ（ｔ）を得る（Ｓ１０１）。具体的には、センサ装置２０は、複数（１～ｎ番目）の超音波送信素子２３について１個ずつまたはいくつかグループにして順番に超音波を送信し、複数（１～ｍ番目）の超音波受信素子２４で受信した信号Ｒｉｊ（ｔ）を得る。

【0113】

次に、センサ装置２０は、式(１)～（３）または式(４)～（７）に従って距離Ｄｆａｒ（θ，φ）または距離Ｄｎｅａｒ（θ，φ）を得る（Ｓ１０２）。以後、距離Ｄｆａｒ（θ，φ）および距離Ｄｎｅａｒ（θ，φ）の総称として距離Ｄ（θ，φ）を用いる場合がある。

【0114】

次に、センサ装置２０は、距離Ｄ（θ，φ）から、距離Ｄ、角度θ，φが所定の範囲で近い検出点Ｐの群（以後、検出点群とも称する）を物品として一つにまとめることにより、複数の検出点Ｐをグループ分けする（Ｓ１０３）。そして、センサ装置２０は、グループ分けした物品（検出点群）に識別情報としてｋ（ｋは1～ｐの正数）を付与する。すなわち、センサ装置２０（処理部３０７）は、距離イメージの複数のピクセルのうち距離の値の差が規定の範囲内のピクセルに対応する検出点Ｐの群を物品とし、当該物品の基準点（原点）からの距離および位置を認識する。このとき、例えば、図１４の例では、原点から下段の物品Ｗ１の上面までの距離と、原点から上段の物品Ｗ１の上面までの距離とが、異なる二つの群となるので、それらが別々の物体（物品Ｗ１）として認識される。また、図１５の例では、シートＥの傾斜面Ｅａの部分において算出された距離が連続的に変わるので、算出した距離のうち原点から載置領域Ｒ１までの距離よりも長い距離の群が一つのまとまった物体として認識される。

【0115】

次に、センサ装置２０は、グループ分けした物品（ｋ）に属する検出点群の距離Ｄから、原点から物品ｋまでの距離を求め、角度θ、φおよび距離Ｄから、物品（ｋ）の位置（（Ｘ，Ｙ）＝（Ｄｓｉｎθ，Ｙ＝Ｄｓｉｎφ））を求める（Ｓ１０４）。

【0116】

次に、制御装置６０が実行する物品Ｗ１の認識処理を説明する。図１９は、実施形態の制御装置が実行する物品の認識処理のフローチャートである。

【0117】

図１９に示すように、制御装置６０は、カメラ３０の撮像画像を取得する（Ｓ２０１）。

【0118】

次に、制御装置６０は、撮像画像とセンシング結果とから物品Ｗ１を認識する（Ｓ２０２）。具体的には、制御装置６０は、撮像画像における、図１８のＳ１０４で求められた物品のθ，φに対応する部分、の濃淡エッジまたはテクスチャを求めて、物品Ｗ１を認識する。濃淡エッジあるいやテクスチャがあれば、撮像画像でとらえることができる物品Ｗ１であることがわかる。また、テクスチャの特徴を予め登録して照合することで、物品Ｗ１の種別の判定が可能である。すなわち、制御装置６０は、撮像画像の物品Ｗ１の色やテクスチャから物品Ｗ１の位置と種類を認識することができる。

【0119】

以上のように、本実施形態では、超音波を用いて物品Ｗ１の距離を得るので、黒い箱や、透明な箱、透明なシート（ラッピングシート、シュリンクフィルム（フィルム））でまとめられた複数の段ボール箱やペットボトルなどの物品Ｗ１の位置認識が可能となる。

【0120】

また、以上から分かるように、本実施形態の荷役システム１は、１以上の物品Ｗ１を含む物品群Ｗの上方から物品Ｗ１に対して出力された超音波によるセンシング結果に基づく物品Ｗ１の検出結果と、物品群Ｗの上方から撮像された撮像画像に基づく物品Ｗ１の認識結果と、に基づいて、物品Ｗ１を把持する。

【0121】

以上のように、本実施形態及び変形例では、センサ装置２０は、物品Ｗ１が載置される載置領域Ｒ１に対するセンシング結果に基づいて物品Ｗ１を把持して当該物品Ｗ１を移動させる荷役システム１、に設けられる。センサ装置２０は、載置領域Ｒ１より上方且つ当該載置領域Ｒ１に対向する位置に存在する領域Ｒ２に配置され、載置領域Ｒ１に向けて超音波または電波を送信波として送信する１以上の超音波送信素子２３（第１の送信素子）と、領域Ｒ２に配置され、送信波の反射波を受信する１以上の超音波受信素子２４（第１の受信素子）と、を備える。超音波送信素子２３及び超音波受信素子２４のうち少なくとも一つ以上は、領域Ｒ２のうち外縁近傍に配置されている。よって、載置領域Ｒ１に配置された物品が外縁近傍に存在するか否かにかかわらず検出できるので、物品の認識精度を向上させる。

【0122】

上述した実施形態及び変形例では、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ａと超音波受信素子２４Ａとを有した複数のセンサヘッド２１を備える。複数のセンサヘッド２１が、当該領域Ｒ２の角毎の隅毎に設けられている。よって、本実施形態によれば、センサヘッド２１が複数設けられているので、センシング結果の精度が向上する。

【0123】

また、本実施形態及び変形例では、センサヘッド２１は、複数の超音波送信素子２３Ａと複数の超音波受信素子２４Ａと、を有する。よって、本実施形態によれば、センシング結果の精度が向上する。

【0124】

また、本実施形態及び変形例では、センサ装置２０は、載置領域Ｒ１よりも上方かつ領域Ｒ２よりも下方に位置し、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１の側方から送信波を物品Ｗ１に向けて送信する超音波送信素子２３Ｂ、２３Ｃ（第２の送信素子）を備える。よって、本実施形態によれば、センシング結果の精度が向上する。

【0125】

また、変形例では、センサ装置２０は、載置領域Ｒ１よりも上方かつ領域Ｒ２よりも下方に位置し、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１の側方で反射波を受信する超音波受信素子２４Ｂ、２４Ｃ（第２の受信素子）を備える。よって、本実施形態によれば、センシング結果の精度が向上する。

【0126】

また、本実施形態では、荷役システム１は、物品Ｗ１が載置される載置領域Ｒ１に対し、超音波を送信波としてセンシングを行なうセンサ装置２０と、物品Ｗ１を把持して当該物品Ｗ１を移動させる移動装置５０と、センサ装置２０のセンシング結果に基づいて、移動装置５０を制御する制御装置６０と、を備える。よって、載置領域Ｒ１に配置された物品が外縁近傍に存在するか否かにかかわらず検出できるので、物品の認識精度を向上させる。

【0127】

また、本実施形態では、荷役システム１は、載置領域Ｒ１の上方に配置され、載置領域Ｒ１に載置された物品Ｗ１を上方から撮像するカメラ３０（撮像装置）を備える。素子群２５が、カメラ３０の周囲に配置されている。よって、カメラ３０の台数を例えば１台にしやすい。

【0128】

（変形例１）
上述した実施形態においては、図４に示すように、フレーム４０の側部に複数の超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃを備える例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、フレーム４０の側部に複数の超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃを備える例に制限するものではない。そこで、本変形例では、フレーム４０の側部に、超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃを備える例について説明する。

【0129】

超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃは、図４で示した超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃと同様に、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２とを結ぶ第１の方向において、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２との間に位置している。超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃは、フレーム４０の側部に設けられている。つまり、超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃは、第１の方向と交差する第２の方向において、載置領域Ｒ１及び領域Ｒ２より外で支持されている。超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃは、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２との間に存在する物品で反射した反射波を受信可能な方向を向いて配置されている。これにより、本変形例の超音波受信素子２４Ｂおよび超音波受信素子２４Ｃは、超音波送信素子２３から送信された送信波が物品Ｗ１の傾斜面で反射した場合でも、反射波を受信できる。

【0130】

本変形例においては、センサヘッド２１に設けられた超音波送信素子２３Ａから送信された送信波を、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２との間に存在する、シートＥでまとめられた物品Ｗ１の傾斜面Ｅａで反射する。これにより、反射波は、側方向に生じる。側方向とは、載置領域Ｒ１と領域Ｒ２を結ぶ上下方向と略垂直方向とする。

【0131】

そして、超音波受信素子２４Ｂ又は超音波受信素子２４Ｃが、当該側方向からの反射波を受信する。センサ装置２０は、超音波受信素子２４Ｂ又は超音波受信素子２４Ｃからの反射波を示す信号によって、シートＥでまとめられた物品Ｗ１を認識できる。

【0132】

また、フレーム４０の側部に、超音波送信素子２３又は超音波受信素子２４を設ける例に制限するものではなく、超音波送信素子２３及び超音波受信素子２４を設けてもよい。さらには、フレーム４０の側部に、センサヘッド２１を設けてもよい。

【0133】

（変形例２）
上述した実施形態においては、図４に示すように、フレーム４０の側部に複数の超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃを備える例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、フレーム４０の側部に複数の超音波送信素子２３Ｂおよび超音波送信素子２３Ｃを備える手法に制限するものではない。そこで変形例１では、柱部材４３毎に超音波送信素子２３Ｂが１個設けられ、当該超音波送信素子２３Ｂは、柱部材４３に沿って上下方向に移動可能な例について説明する。

【0134】

本変形例のセンサ装置２０は、超音波送信素子２３Ｂに対して制御信号を送信することで、超音波送信素子２３Ｂを上下方向に移動させる。本実施形態のセンサ装置２０は、載置領域Ｒ１に、シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１が存在する場合に、当該物品Ｗ１の高さを測定するために、超音波送信素子２３Ｂを上下方向に移動させる。シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１は、上述した実施形態と同様に、傾斜面Ｅａを備えている。このため、超音波送信素子２３Ｂから送信された送信波の反射波を、センサヘッド２１の超音波受信素子２４Ａが、受信する。

【0135】

例えば、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ｂが送信波を送信した後、センサヘッド２１の超音波受信素子２４Ａが、当該送信波の反射波を受信したか否かを判定する。反射波を受信した場合には、超音波送信素子２３Ｂを上方向に移動制御させる。当該制御を繰り返すことで、センサ装置２０は、透明フィルムでまとめられた複数の物品Ｗ１の高さを認識できる。

【0136】

なお、本変形例は、超音波送信素子２３Ｂを上下方向に移動させる例について説明したが、超音波送信素子２３Ｂを上下方向に移動させる例に制限するものではなく、超音波受信素子２４Ｂを上下方向に移動させてもよい。

【0137】

本変形例では、上述した制御を行うことで、シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１の高さを検出できるため、移動装置５０は、シートＥでまとめられた複数の物品Ｗ１を適切に把持することが可能となる。

【0138】

また、本変形例では、フレーム４０の側部に設けられた超音波送信素子２３Ｂを移動制御する場合について説明した。しかしながら、超音波送信素子２３Ｂを移動制御する場合に制限するものではなく、変形例１のように、フレーム４０の側部に、超音波受信素子２４Ｂを設けた場合に、超音波受信素子２４Ｂを移動制御してもよい。

【0139】

上述した実施形態及び変形例においては、載置領域Ｒ１と略同一の面積を有する領域Ｒ２に、センサヘッド２１及びカメラ３０を設ける例について説明する。しかしながら、上枠部材４２内の領域Ｒ２と、載置領域Ｒ１と、を略同一の面積に制限するものではなく、領域Ｒ２から送信された送信波を送信した場合に、載置領域Ｒ１に配置された物品で鏡面反射した反射波を受信可能となるように、領域Ｒ２の面積と、載置領域Ｒ１の面積と、が対応していればよい。

【0140】

以上説明したとおり、上述した実施形態及び変形例によれば、領域Ｒ２にセンサヘッド２１を角毎の隅に設けることで、領域Ｒ２の外縁近傍に沿って超音波送信素子２３Ａが配置される。これにより、載置領域Ｒ１の外縁近傍の物品Ｗ１の検出精度が向上する。これにより、荷役システム１は、載置領域Ｒ１に存在する物品Ｗ１について、外縁近傍に存在するか否かにかかわらず把持が容易になる。

【0141】

上述の各実施形態の制御装置６０で実行されるプログラムおよびセンサ装置２０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

【0142】

また、上述の各実施形態の制御装置６０で実行されるプログラムおよびセンサ装置２０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の各実施形態の制御装置６０で実行されるプログラムおよびセンサ装置２０で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の各実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

【0143】

上述の各実施形態の制御装置６０で実行されるプログラムは、上述した各部（認識部、検出部、計画部、計画実行部、出力部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、認識部、検出部、計画部、計画実行部、出力部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

【0144】

上述の各実施形態のセンサ装置２０で実行されるプログラムは、上述した各部（距離測定部、位置認識部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、距離測定部、位置認識部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

【0145】

なお、上記実施形態では、センサ装置２０は、超音波に替えて電波（ミリ波）を送受信して、物品Ｗ１を検出してもよい。この場合には、センサ装置２０は、超音波送信素子２３Ａおよび超音波受信素子２４Ａに替えて、電波送信素子と電波受信素子とを有する。

【0146】

また、上記実施形態では、複数のセンサヘッドが間隔をあけて配置された例が示されたが、これに限定されない。例えば、センサヘッドは、当該センサヘッド上方からの視線で、載置領域Ｒ１の外縁Ｒ１ａに沿った無端状（環状）であってもよい。

【0147】

また、上記実施形態では、超音波送信素子２３Ａおよび超音波受信素子２４Ａをそれぞれ設けたが、これに限定されない。例えば、超音波送信素子２３Ａおよび超音波受信素子２４Ａに替えて、超音波送信素子２３Ａおよび超音波受信素子２４Ａの超音波送受信機能を有した超音波素子を設けてもよい。

【0148】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0149】

１…荷役システム
２０…センサ装置（センサ装置）
２１…センサヘッド
２３…超音波送信素子（送信素子）
２３Ａ…超音波送信素子（第１の送信素子）
２３Ｂ、２３Ｃ…超音波送信素子（第２の送信素子）
２４…超音波受信素子（受信素子）
２４Ａ…超音波受信素子（第１の受信素子）
２４Ｂ、２４Ｃ…超音波受信素子（第２の受信素子）
２５…素子群
３０…カメラ（撮像装置）
５０…移動装置
Ｒ１…載置領域
Ｒ２…領域
Ｗ１…物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】