(57)【要約】【課題】送受信されるレーザーが遮られないように構成されたレーザー式無人搬送車および無人搬送システムを提供する。【解決手段】レーザー式無人搬送車である無人フォークリフト１０は、レーザーＬを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板５０で反射されたレーザーＬを受信するレーザースキャナ１０Ｃと、レーザースキャナ１０Ｃによる反射板５０の認識結果に基づいて走行する無人走行体１０Ａとを備え、レーザースキャナ１０Ｃは、レーザースキャナ１０Ｃの高さが変化するように昇降可能に設けられている。【選択図】図４
2020030642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、
前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、
前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられている
ことを特徴とするレーザー式無人搬送車。
【請求項２】
前記レーザースキャナを支持する伸縮装置を備え、
前記伸縮装置は、鉛直方向に伸縮することで前記レーザースキャナを昇降させる
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー式無人搬送車。
【請求項３】
前記レーザースキャナの昇降を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数未満である場合は、前記レーザースキャナを上昇または下降させ、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数以上である場合は、前記レーザースキャナの高さを維持する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザー式無人搬送車。
【請求項４】
レーザー式無人搬送車と移動棚とを備える無人搬送システムにおいて、
前記レーザー式無人搬送車は、
レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、
前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、
前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられている
ことを特徴とする無人搬送システム。
【請求項５】
前記反射板の上下方向の寸法は、前記レーザースキャナの昇降可能な範囲よりも大きい
ことを特徴とする請求項４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、反射板をレーザースキャナで認識して走行するレーザー式無人搬送車および無人搬送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１および２に開示されているように、レーザースキャナを備えたレーザー式無人搬送車が知られている。レーザースキャナは、レーザーを水平に３６０度回転しながら送信し、さらに、倉庫内の予め定められた場所に配置された反射板で反射されたレーザーを受信することで、反射板を認識する。こうして、レーザー式無人搬送車は、反射板までの距離と反射板の角度（方位）とを算出し、現在位置を推定し、予め設定された経路を走行する。
【０００３】
また、特許文献３に開示されているように、倉庫内には、荷物を保管する複数の棚が設置されている。レーザー式無人搬送車は、棚に荷物を置く荷置き作業や、棚から荷物を取る荷取り作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５６８２８号公報
【特許文献２】特開２０００−６５５７１号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、棚に荷物が保管されると、レーザー式無人搬送車から送信されたレーザーが荷物で遮られる場合があった。また、特に、棚が移動可能な移動棚である場合には、レーザーが移動した棚で遮られる場合があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、送受信されるレーザーが遮られないように構成されたレーザー式無人搬送車および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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザー式無人搬送車において、前記レーザースキャナを支持する伸縮装置を備え、前記伸縮装置は、鉛直方向に伸縮することで前記レーザースキャナを昇降させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のレーザー式無人搬送車において、前記レーザースキャナの昇降を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数未満である場合は、前記レーザースキャナを上昇または下降させ、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数以上である場合は、前記レーザースキャナの高さを維持することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、レーザー式無人搬送車と移動棚とを備える無人搬送システムにおいて、前記レーザー式無人搬送車は、レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の無人搬送システムにおいて、前記反射板の上下方向の寸法は、前記レーザースキャナの昇降可能な範囲よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、送受信されるレーザーが遮られないように構成されたレーザー式無人搬送車および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】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る無人搬送システムの概要図である。
【図２】同実施形態に係るレーザー式無人搬送車のブロック図である。
【図３】同実施形態に係るレーザー式無人搬送車の側面図である。
【図４】同実施形態に係るレーザー式無人搬送車によるレーザーの送受信を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、無人搬送システム１の概要図である。
【００１５】
図１に示すように、無人搬送システム１は、レーザー式無人搬送車である無人フォークリフト１０と、倉庫Ｓ内に設けられた複数の反射板５０と、荷物Ｎ（図４参照）を保管する複数の棚７０とを備えている。
【００１６】
無人フォークリフト１０は、無人走行体１０Ａと、荷役装置１０Ｂと、レーザースキャナ１０Ｃとを備えている。無人走行体１０Ａは、反射板５０の認識結果に基づいて、倉庫Ｓ内の所定の経路を走行する。荷役装置１０Ｂは、棚７０に荷物Ｎを置く荷置き作業や、棚７０から荷物Ｎを取る荷取り作業を行う。レーザースキャナ１０Ｃは、レーザーＬを送受信する。
【００１７】
反射板５０は、倉庫Ｓ内の壁に固定されており、無人フォークリフト１０からのレーザーＬを反射するように所定の高さに配置されている。無人フォークリフト１０の現在位置の推定精度を高める観点から、多数の反射板５０が設けられていることが好ましい。
【００１８】
棚７０は、通路延設方向Ｘに沿って延びており、通路延設方向Ｘに垂直な移動方向Ｙにおいて移動可能な移動棚である。棚７０は、電動アクチュエータ（図示略）により移動し、棚７０を移動させることで、任意の棚７０の傍に無人フォークリフト１０が走行可能な通路を形成することができる。
【００１９】
図２に示すように、無人フォークリフト１０は、無人走行体１０Ａの構成要素として、演算装置１１と、走行装置１２と、制御装置１３とを備える。演算装置１１は、レーザースキャナ１０Ｃにより受信したレーザーＬの受信結果に基づいて、レーザーＬを反射した３つ以上の反射板５０を認識し、レーザースキャナ１０Ｃから反射板５０までの距離と反射板５０の角度（方位）とを算出する。具体的には、演算装置１１は、レーザーＬを送信してから受信するまでの時間に基づいて、レーザースキャナ１０Ｃから反射板５０までの距離を算出し、反射板５０で反射されたレーザーＬの移動方向角度に基づいて、反射板５０の角度を算出する。そして、演算装置１１は、反射板５０までの距離と角度の算出結果に基づいて、無人フォークリフト１０の現在位置を推定する。走行装置１２は、荷置き作業および荷取り作業を行うために倉庫Ｓ内を走行する。制御装置１３は、無人フォークリフト１０の現在位置の推定結果に基づいて、無人走行体１０Ａが倉庫Ｓ内の予め設定された経路を走行するように走行装置１２を制御する。また、制御装置１３は、荷役装置１０Ｂが荷置き作業および荷取り作業を行うように後述するリフト装置２２を制御する。
【００２０】
無人フォークリフト１０は、荷役装置１０Ｂの構成要素として、フォーク２１と、リフト装置２２とを備えている。フォーク２１は、昇降可能に設けられており、荷物Ｎを支持する。リフト装置２２は、上下方向に延びたマスト２２Ａ（図３参照）と、マスト２２Ａに沿って移動するリフトブラケット２２Ｂ（図３参照）とを備える。リフトブラケット２２Ｂにはフォーク２１が取り付けられ、リフト装置２２は、リフトブラケット２２Ｂを上下方向に移動させることで、フォーク２１を昇降させる。
【００２１】
レーザースキャナ１０Ｃは、昇降可能に設けられており、レーザーＬを水平に３６０°回転しながら送信し、反射板５０で反射されたレーザーＬを受信する。レーザースキャナ１０Ｃは、レーザーＬの受信結果として、レーザーＬを送信してから受信するまでの時間、および、反射板５０で反射されたレーザーＬの移動方向角度を出力する。なお、本実施形態に係るレーザースキャナ１０Ｃは、後述する伸縮装置１０Ｄを介して無人走行体１０Ａに取り付けられているが、荷役装置１０Ｂに取り付けられていてもよい。
【００２２】
また、無人フォークリフト１０は、レーザースキャナ１０Ｃを支持する伸縮装置１０Ｄを備えている。伸縮装置１０Ｄは、例えば油圧シリンダまたは電動シリンダにより構成され、鉛直方向である上下方向に伸縮することでレーザースキャナ１０Ｃを昇降させる。伸縮装置１０Ｄは、制御装置１３により制御される。伸縮装置１０Ｄによるレーザースキャナ１０Ｃの昇降は、フォーク２１の昇降と独立した動作である。
【００２３】
図３に示すように、レーザースキャナ１０Ｃは昇降可能に設けられているため、無人フォークリフト１０は、実線で示すようにレーザースキャナ１０Ｃが最も低い位置に設けられた状態（以下「第１状態」という）と、二点鎖線で示すようにレーザースキャナ１０Ｃが最も高い位置に設けられた状態（以下「第２状態」という）とをとることができる。レーザースキャナ１０Ｃが昇降することで、第１状態および第２状態が切り替わる。
【００２４】
本実施形態においては、レーザースキャナ１０Ｃの昇降は、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０の個数に基づいて行われる。具体的には、制御装置１３は、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０が所定数（例えば３つ）未満であれば、無人フォークリフト１０の走行に支障が有ると判定して、伸縮装置１０Ｄを動作させ、レーザースキャナ１０Ｃを上昇または下降させる。一方、制御装置１３は、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０が所定数（例えば３つ）以上であれば、無人フォークリフト１０の走行に支障が無いと判定して、伸縮装置１０Ｄを動作させずに、レーザースキャナ１０Ｃの高さを維持する。
【００２５】
図４（Ａ）は、反射板５０である第１反射板５０Ａが比較的低い位置に配置されている様子を示している。
図４（Ａ）に示すように、無人フォークリフト１０が第１状態をとることで、全高の低い棚７０にレーザーＬが遮られることはなく、レーザースキャナ１０Ｃは、第１反射板５０ＡにレーザーＬを送信し、第１反射板５０Ａで反射されたレーザーＬを受信することができる。
【００２６】
図４（Ｂ）および（Ｃ）は、反射板５０である第２反射板５０Ｂが第１反射板５０Ａよりも高い位置に配置されている様子を示している。第２反射板５０Ｂの上下方向の寸法は、レーザースキャナ１０Ｃの昇降可能な範囲よりも大きい。
図４（Ｂ）に示すように、無人フォークリフト１０が第２状態をとることで、全高の高い棚７０にレーザーＬが遮られることはなく、レーザースキャナ１０Ｃは、第２反射板５０ＢにレーザーＬを送信し、第２反射板５０Ｂで反射されたレーザーＬを受信できる。また、図４（Ｃ）に示すように、無人フォークリフト１０が第２状態をとることで、全高の低い棚７０に置かれた荷物ＮにレーザーＬが遮られることはなく、レーザースキャナ１０Ｃは、第２反射板５０ＢにレーザーＬを送信し、第２反射板５０Ｂで反射されたレーザーＬを受信できる。
【００２７】
本実施形態では以下の効果が得られる。
（１）レーザースキャナ１０Ｃは、レーザースキャナ１０Ｃの高さが変化するように昇降可能に設けられているため、レーザースキャナ１０Ｃの高さを変化させることで、レーザーＬが荷物Ｎや棚７０で遮られないようにすることができる。
【００２８】
（２）制御装置１３は、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０が所定数未満である場合は、レーザースキャナ１０Ｃを上昇または下降させ、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０が所定数以上である場合は、レーザースキャナ１０Ｃの高さを維持する。この構成によれば、無人フォークリフト１０の走行に支障が有ると考えられる状況において、レーザースキャナ１０Ｃの高さを変更することができる。
【００２９】
（３）第２反射板５０Ｂ（反射板５０）の上下方向の寸法は、レーザースキャナ１０Ｃの昇降可能な範囲よりも大きい。このため、レーザースキャナ１０Ｃを昇降させても同じ第２反射板５０Ｂを認識させることができる。すなわち、無人フォークリフト１０が第１状態および第２状態のいずれをとるときでも、レーザースキャナ１０Ｃは同じ反射板５０を認識することができる。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を適宜変更することもできる。例えば、上記実施形態を、以下のように変更して実施してもよく、以下の変更を適宜組み合わせてもよい。
【００３１】
・レーザースキャナ１０Ｃの昇降は、レーザースキャナ１０Ｃにより認識した反射板５０の個数に基づいて行われなくてもよく、任意のタイミングで適宜行われてもよい。例えば、制御装置１３は、断続的かつ定期的にレーザースキャナ１０Ｃを昇降させてもよい。
【００３２】
・無人フォークリフト１０以外のレーザー式無人搬送車に本発明を適用してもよい。すなわち、フォーク以外の移載装置を備えた無人搬送車や、移載装置を備えていない無人搬送車に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１  無人搬送システム
１０  無人フォークリフト（レーザー式無人搬送車）
１０Ａ  無人走行体
１０Ｃ  レーザースキャナ
１０Ｄ  伸縮装置
１３  制御装置
５０  反射板
７０  棚
【図１】
2020030642.tif 000003
【図２】
2020030642.tif 000004
【図３】
2020030642.tif 000005
【図４】
2020030642.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月25日(2019.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー式無人搬送車と移動棚とを備える無人搬送システムにおいて、
前記レーザー式無人搬送車は、
レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、
前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、
前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられており、所定の位置に設けられた第１状態と、当該第１状態に比べて高い位置に設けられた第２状態とに切り替わり、
前記第２状態においては前記移動棚の全高よりも高い位置で前記レーザーが水平に直進するように構成され、前記第１状態においては前記移動棚の全高よりも低い位置で前記レーザーが水平に直進するように構成されている
ことを特徴とする無人搬送システム。
【請求項２】
前記レーザー式無人搬送車は、前記レーザースキャナを支持する伸縮装置を備え、
前記伸縮装置は、鉛直方向に伸縮することで前記レーザースキャナを昇降させる
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】
前記レーザー式無人搬送車は、前記レーザースキャナの昇降を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数未満である場合は、前記レーザースキャナを上昇または下降させ、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数以上である場合は、前記レーザースキャナの高さを維持する
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】
前記反射板の上下方向の寸法は、前記レーザースキャナの昇降可能な範囲よりも大きい
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無人搬送システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、反射板をレーザースキャナで認識して走行するレーザー式無人搬送車を備えた無人搬送システムに関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、送受信されるレーザーが遮られないように構成された無人搬送システムを提供することを課題とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、レーザー式無人搬送車と移動棚とを備える無人搬送システムにおいて、前記レーザー式無人搬送車は、レーザーを水平に３６０°回転しながら送信して、倉庫内に設置された反射板で反射された前記レーザーを受信するレーザースキャナと、前記レーザースキャナによる前記反射板の認識結果に基づいて走行する無人走行体とを備え、前記レーザースキャナは、当該レーザースキャナの高さが変化するように昇降可能に設けられており、所定の位置に設けられた第１状態と、当該第１状態に比べて高い位置に設けられた第２状態とに切り替わり、前記第２状態においては前記移動棚の全高よりも高い位置で前記レーザーが水平に直進するように構成され、前記第１状態においては前記移動棚の全高よりも低い位置で前記レーザーが水平に直進するように構成されていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無人搬送システムにおいて、前記レーザー式無人搬送車は、前記レーザースキャナを支持する伸縮装置を備え、前記伸縮装置は、鉛直方向に伸縮することで前記レーザースキャナを昇降させることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無人搬送システムにおいて、前記レーザー式無人搬送車は、前記レーザースキャナの昇降を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数未満である場合は、前記レーザースキャナを上昇または下降させ、前記レーザースキャナにより認識した前記反射板が所定数以上である場合は、前記レーザースキャナの高さを維持することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無人搬送システムにおいて、前記反射板の上下方向の寸法は、前記レーザースキャナの昇降可能な範囲よりも大きいことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明によれば、送受信されるレーザーが遮られないように構成された無人搬送システムを提供することができる。