(57)【要約】【課題】荷役対象物の３次元姿勢を高精度に推定することが可能な技術を提供する。【解決手段】荷役対象物は、搬送機によってアクセス可能な第１面を備える。荷役対象物は、第１面に配置されたマーカを備えている。マーカは、予め定められた標識が表示されている平面形状である。マーカは、搬送機に備えられた光学センサを用いてマーカを撮像した画像に基づいて、マーカの平面に対する法線方向である３次元姿勢を推定することが可能なマーカである。マーカの平面が、第１面に対して所定角度で傾いている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送機によってアクセス可能な第１面を備えた荷役対象物であって、
前記第１面に配置されたマーカを備えており、
前記マーカは、予め定められた標識が表示されている平面形状であり、
前記マーカは、前記搬送機に備えられた光学センサを用いて前記マーカを撮像した画像に基づいて、前記マーカの平面に対する法線方向である３次元姿勢を推定することが可能なマーカであり、
前記マーカの平面が、前記第１面に対して所定角度で傾いている、荷役対象物。
【請求項２】
前記所定角度は、前記マーカを撮像した画像に基づいて前記マーカの位置および姿勢を推定した場合に発生する推定誤差が所定値以下となるように定められた角度である、請求項１に記載の荷役対象物。
【請求項３】
前記所定角度は３０度以上である、請求項１または２に記載の荷役対象物。
【請求項４】
複数のマーカが前記第１面に配置されており、
前記複数のマーカの平面の各々が前記第１面に対して有する角度が、各々異なっている、請求項１〜３の何れか１項に記載の荷役対象物。
【請求項５】
前記第１面に垂直な方向から前記第１面をみたときに、
前記第１面の中心線に対して右側に配置されているマーカの法線ベクトルは、前記第１面の法線方向に対して右方向のベクトル成分を有しており、
前記第１面の中心線に対して左側に配置されているマーカの法線ベクトルは、前記第１面の法線方向に対して左方向のベクトル成分を有している、請求項４に記載の荷役対象物。
【請求項６】
前記マーカの平面の前記所定角度を可変に制御する角度制御部をさらに備える、請求項１〜５の何れか１項に記載の荷役対象物。
【請求項７】
前記第１面は、開口部と、前記開口部の内側に配置されており前記第１面から窪んでいる窪み面と、を備えており、
前記マーカは前記窪み面に配置されており、
前記開口部は、縁部分の角部の少なくとも一部が除去された形状を備えている、請求項１〜６の何れか１項に記載の荷役対象物。
【請求項８】
前記荷役対象物は、前記第１面と同一平面上に位置しない第２面を備えており、
前記第２面に配置されているマーカをさらに備える、請求項１〜７の何れか１項に記載の荷役対象物。
【請求項９】
前記搬送機はフォークリフトであり、
前記荷役対象物はパレットである、請求項１〜８の何れか１項に記載の荷役対象物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、搬送機によってアクセス可能な荷役対象物に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、マーカをパレットや荷台などの荷役対象物に貼り付け、カメラで撮像したマーカ画像に対してパターンマッチング処理を行うことで、マーカの３次元姿勢を算出する技術が開示されている。マーカの３次元姿勢は、マーカ平面（ｘ−ｙ平面）に対して垂直な軸（ｚ軸）の方向によって表される。これにより、搬送機（例：フォークリフト）に対する荷役対象物の相対的な姿勢を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７８７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マーカとカメラが正対した場合（すなわち、マーカ平面に対してカメラの投影軸が垂直に近い場合）には、３次元姿勢を推定する際に、誤差が大きくなってしまう。本明細書は、荷役対象物の３次元姿勢を高精度に推定することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する荷役対象物の一実施形態は、搬送機によってアクセス可能な第１面を備えた荷役対象物である。荷役対象物は、第１面に配置されたマーカを備えている。マーカは、予め定められた標識が表示されている平面形状である。マーカは、搬送機に備えられた光学センサを用いてマーカを撮像した画像に基づいて、マーカの平面に対する法線方向である３次元姿勢を推定することが可能なマーカである。マーカの平面が、第１面に対して所定角度で傾いている。
【０００６】
マーカの平面部が、荷役対象物の第１面に対して所定角度で傾いている。よって、搬送機が荷役対象物にアクセスする際に、搬送機と荷役対象物の第１面とが正対した場合においても、搬送機に備えられた光学センサの投影軸とマーカの平面部とを、所定角度で傾かせることができる。マーカの垂直軸方向の見かけ上の角度変化を小さくすることができるため、３次元姿勢の推定誤差の発生を抑制することができる。
【０００７】
所定角度は、マーカを撮像した画像に基づいてマーカの位置および姿勢を推定した場合に発生する推定誤差が所定値以下となるように定められた角度であってもよい。効果の詳細は実施例で説明する。
【０００８】
所定角度は３０度以上であってもよい。
【０００９】
複数のマーカが第１面に配置されていてもよい。複数のマーカの平面の各々が第１面に対して有する角度が、各々異なっていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。
【００１０】
第１面に垂直な方向から第１面をみたときに、第１面の中心線に対して右側に配置されているマーカの法線ベクトルは、第１面の法線方向に対して右方向のベクトル成分を有しており、第１面の中心線に対して左側に配置されているマーカの法線ベクトルは、第１面の法線方向に対して左方向のベクトル成分を有していてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。
【００１１】
マーカの平面の所定角度を可変に制御する角度制御部をさらに備えていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。
【００１２】
第１面は、開口部と、開口部の内側に配置されており第１面から窪んでいる窪み面と、を備えていてもよい。マーカは窪み面に配置されていてもよい。開口部は、縁部分の角部の少なくとも一部が除去された形状を備えていてもよい。
【００１３】
荷役対象物は、第１面と同一平面上に位置しない第２面を備えていてもよい。第２面に配置されているマーカをさらに備えていてもよい。
【００１４】
搬送機はフォークリフトであってもよい。荷役対象物はパレットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フォークリフト１の概略斜視図である。
【図２】フォークリフト１のブロック図である。
【図３】パレット５０の一例を示す図である。
【図４】所定角度の測定系を示す図である。
【図５】相対姿勢と姿勢推定誤差の標準偏差との関係を示すグラフである。
【図６】荷役処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】マーカおよびカメラの位置関係を示す図である。
【図８】パレット１５０の一例を示す斜視図である。
【図９】パレット１５０の一例を示す断面図である。
【図１０】パレット２５０の一例を示す図である。
【図１１】パレット３５０の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
（フォークリフト１の構成）
以下、図１および図２を参照して、本実施例のフォークリフト１について説明する。図１はフォークリフト１の概略斜視図であり、図２はブロック図である。フォークリフト１は、無人フォークリフトである。図１に示すように、フォークリフト１は、車体２、制御部１０（図２に図示）、マスト２０、フォーク２２、バックレスト２３、カメラ３０、を備えている。
【００１７】
車体２は、その両側面のそれぞれに前輪２８及び後輪２９を備えている。前輪２８は、駆動機構を介して駆動輪モータ（不図示）が接続されており、移動制御部１７（図２に図示）によって回転駆動されるようになっている。後輪２９は、操舵装置（不図示）に接続されており、移動制御部１７によって車輪の向きが調整される。移動制御部１７が駆動輪モータ及び操舵装置を制御することで、車体２は路面を走行すると共に、車体２の進行方向を変えることができる。
【００１８】
マスト２０は、車体２の前面に取付けられている支柱であり、その軸線は上下方向に伸びている。フォーク２２は、マスト２０に上下方向に移動可能に取付けられている。フォーク２２は、一対のツメ２２ａ、２２ｂを有している。フォーク２２は、荷役装置制御部１８（図２に図示）により昇降される。
【００１９】
バックレスト２３は、フォーク２２の上に載せた荷物がマスト２０の後方に落下するのを防ぐ部材である。カメラ３０は、バックレスト２３と一体化するように固定されている。これにより、フォーク２２がマスト２０によって上下するときや、不図示のチルト機構によって前後に傾くときに、カメラ３０も一体となって動く。よって、フォーク２２を基準としたマーカ画像を取得することができる。
【００２０】
図２のブロック図を説明する。フォークリフト１は、制御部１０、フォーク２２、前輪２８、後輪２９、カメラ３０、を備える。制御部１０は、フォークリフト１を制御する装置である。制御部１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータによって構成することができる。制御部１０は、マーカ群位置姿勢推定部１１、アクセス位置推定部１５、軌道生成部１６、移動制御部１７、荷役装置制御部１８を備えている。マーカ群位置姿勢推定部１１〜荷役装置制御部１８の各々の動作内容の詳細は、後述する。その他の部位については、図１で説明済みである。
【００２１】
（パレットの構成）
図３に、実施例１に係るパレット５０の一例を示す。パレット５０は、平パレットである。パレット５０の正面５０ｆは、フォークリフト１によってアクセスされる面である。正面５０ｆには、フォーク２２を挿入するための空間ＳＰが配置されている。パレット５０には、パレット基準座標ＰＣが予め設定されている。空間座標ＳＣのｙ方向（図３の左右方向）におけるパレット基準座標ＰＣの原点ＰＯの位置は、パレット５０の正面５０ｆの中央である。空間座標ＳＣのｚ方向（図３の上下方向）における原点ＰＯの位置は、フォーク２２を差す高さである。原点ＰＯの位置は、設計者によって決定された位置であり、空間上の仮想的な位置である。
【００２２】
パレット５０の正面５０ｆには、正面５０ｆから窪んだ平面を有するマーカ配置領域ＭＲが備えられている。マーカ配置領域ＭＲの平面には、平面形状のマーカＭ１が配置されている。マーカ配置領域ＭＲの平面は、正面５０ｆの垂直面に対して、空間座標ＳＣのｙ軸回りに所定角度Ａ１傾いている。すなわちマーカＭ１は、所定角度Ａ１だけ上側を向いた状態である。図３において、マーカ基準座標ＭＣ１は、マーカＭ１の位置および姿勢（向き）を示している。マーカＭ１の姿勢は、マーカ平面（マーカ基準座標ＭＣ１のｘ−ｙ平面）に対して垂直な軸（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸）の方向によって表される。
【００２３】
本実施形態では、マーカＭ１は、ＡＲ（Augmented Reality）マーカである。マーカＭ１は、フォークリフト１に備えられたカメラ３０を用いてマーカＭ１を撮像した画像に基づいて、マーカＭ１の位置（マーカ基準座標ＭＣ１の原点ＭＯの位置）、および、マーカＭ１の姿勢（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸方向）を推定することが可能なマーカである。マーカの位置および姿勢の推定には、公開されているソフトライブラリ（例：ARToolkit）を用いることができるため、説明を省略する。
【００２４】
パレット基準座標ＰＣの原点ＰＯとマーカ基準座標ＭＣ１の原点ＭＯとの相対位置は、予め一意に決まる。同様に、正面５０ｆの垂直面とマーカＭ１の姿勢（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸方向）との相対方向は、予め一意に決まる。よって、パレット基準座標ＰＣとマーカ基準座標ＭＣ１との位置関係および姿勢関係を既定（拘束）することができる。
【００２５】
（所定角度の決定方法）
所定角度Ａ１は、マーカＭ１を撮像した画像に基づいてマーカＭ１の位置および姿勢を推定した場合に発生する推定誤差が、許容値以下となるように決定することができる。所定角度Ａ１の決定方法の具体例を、以下に説明する。
【００２６】
図４に示すような測定系を考える。マーカＭ１のマーカ基準座標ＭＣ１の原点ＭＯ位置を（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）とする。マーカＭ１の基準寸法をｄとする。カメラ３０のレンズの焦点距離をｆとする。マーカＭ１をマーカ基準座標ＭＣ１のｙ軸回りに回転させたときの姿勢誤差を考える。ｙ軸方向（ｙ軸回りの回転）の誤差の標準偏差は、マーカＭ１の姿勢が変化したときにカメラ３０の撮像素子に映ったマーカＭ１の幅が１ピクセル変化する角度に比例すると仮定する。カメラ３０の撮像素子に対するマーカＭ１の傾き（撮像素子座標ＩＣのｚ軸に対するマーカ基準座標ＭＣ１のｘ−ｙ平面の傾き）を、Φｙとする。傾きΦｙの状態からさらにΔΦｙ傾いたときの、撮像素子に映る画像の幅の変化量を、ｅピクセルとする。カメラ画角に対してマーカＭ１が十分に小さいと仮定すると、下式の誤差モデル（近似式）が成立する。
【数１】
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【００２７】
上式は、代数的に解ける式である。この式をΔΦｙについて解くことで得られる２個の解のうち、絶対値の小さい方の値を、「撮像素子に映ったマーカＭ１の幅がｅピクセル変化する角度」と考えることができる。これに姿勢誤差の標準偏差が比例するものと仮定すると、図５に示すグラフが得られる。
【００２８】
図５の横軸は、カメラ３０とマーカＭ１の相対姿勢（撮像素子座標ＩＣのｚ軸に対するマーカ基準座標ＭＣ１のｘ−ｙ平面の傾き角度）である。図５の縦軸は、マーカＭ１の姿勢推定誤差の標準偏差である。ｙ軸回りの姿勢誤差を、マーカＭ１の姿勢が変化したときにカメラ３０の撮像素子に映るマーカＭ１の幅がｅピクセル変化する量で定量化している。図５に示すように、カメラ３０とマーカＭ１の相対姿勢が正対に近いほど（すなわちカメラ３０とマーカＭ１の相対姿勢が０°に近いほど）、姿勢誤差の標準偏差が大きくなることが分かる。
【００２９】
この姿勢誤差モデルに従い、許容される姿勢誤差の標準偏差に応じて、所定角度Ａ１を決定することができる。例えば、姿勢誤差の標準偏差の許容値は、フォーク２２をパレット５０に差し込む際に意図しない衝突等が発生しないように定めることができる。姿勢誤差の標準偏差の許容値ＴＶが０．０２［ｒａｄ］以下（すなわち１．１５°以下）である場合には、図５の矢印Ｙ１に示すように、カメラ３０とマーカＭ１の相対姿勢ＲＰの角度は０．５３［ｒａｄ］となる。すなわち、カメラ３０に対しマーカＭ１を３０．３８°以上ｙ軸回りに回転させればよい。以上より所定角度Ａ１の下限値は、３０．３８°となる。
【００３０】
また、所定角度Ａ１の上限値は、マーカＭ１の外枠がカメラ３０で撮像可能な角度までである。マーカＭ１は、外枠が撮像できれば、その位置や姿勢を推定できるためである。図３や図４のマーカＭ１では、外枠を黒い枠線で示している。実際には、所定角度Ａ１の上限値は８０°以上である。
【００３１】
（荷役処理の内容）
図６を用いて、荷役処理を説明する。Ｓ１０において制御部１０は、荷役処理を開始するか否かを判断する。例えば、ユーザによる荷役開始操作の入力の有無に応じて判断してもよい。否定判断される場合（Ｓ１０：ＮＯ）にはＳ１０へ戻り待機し、肯定判断される場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）にはＳ２０へ進む。Ｓ２０において、画像データ受信処理が行われる。本説明例では、カメラ３０がパレット５０を撮像する。そして制御部１０は、カメラ３０から画像データを受信する。
【００３２】
Ｓ３０において、マーカ群位置姿勢推定部１１は、受信した画像データに基づいてマーカＭ１の位置（マーカ基準座標ＭＣ１の原点ＭＯの位置）および姿勢（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸方向）を推定する。この推定処理は、公開されているソフトライブラリを用いることができるため、説明を省略する。
【００３３】
Ｓ４０において、アクセス位置推定部１５は、フォーク２２を差し込むアクセス位置を推定する。具体的には、パレット基準座標ＰＣの原点ＰＯおよび座標姿勢を推定する。図３で説明したように、マーカ基準座標ＭＣ１とパレット基準座標ＰＣとの位置関係および姿勢関係は既知であるため、パレット基準座標ＰＣの原点ＰＯおよび座標姿勢は容易に算出できる。そしてアクセス位置推定部１５は、推定したアクセス位置を、軌道生成部１６および荷役装置制御部１８へ出力する。
【００３４】
Ｓ５０において軌道生成部１６は、目標位置を設定する。目標位置は、フォーク２２のアクセス位置より３０ｃｍほど手前に設定してもよい。Ｓ６０において、軌道生成部１６は、Ｓ４０で算出されたパレット基準座標ＰＣの原点ＰＯおよび座標姿勢に基づいて、フォークリフト１の現在位置から対象物までの軌道および速度パターンを生成する。Ｓ７０において移動制御部１７は、生成した軌道および速度パターンに基づいて、目標位置に向けてフォークリフト１を移動させる。
【００３５】
Ｓ８０において荷役装置制御部１８は、不図示の荷役アクチュエータを介してフォーク２２の位置を調整する。Ｓ９０において荷役装置制御部１８は、算出されたパレット基準座標ＰＣの原点ＰＯおよび座標姿勢に基づいて、フォーク２２をアクセス位置に差し込む。Ｓ１００において、荷役装置制御部１８は、パレット５０をすくう。Ｓ１１０において、荷降ろし動作および待機位置への復帰動作を行う。これらの動作は自動で行ってもよいし、オペレータが操作してもよい。これらの動作は従来技術で実現できるため、説明は省略する。
【００３６】
（効果）
マーカＭ１の平面（マーカ基準座標ＭＣ１のｘ−ｙ平面）に対してカメラ３０の投影軸（図４の撮像素子座標ＩＣのｚ軸）が垂直に近い場合には、マーカＭ１とカメラ３０が正対した状態となる。この正対状態では、マーカＭ１の３次元姿勢（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸方向）を推定する際に、誤差が大きくなってしまう。これは、マーカＭ１の平面に対してカメラ３０の投影軸が垂直に近い場合には、マーカＭ１の平面に対してカメラ３０の投影軸が傾いている場合に比して、マーカＭ１の辺や角といった２次元的特徴の検出誤差が３次元姿勢の推定精度に与える影響が大きくなるためである。換言すると、マーカＭ１とカメラ３０が正対した場合には、マーカＭ１の垂直軸（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸）方向の見かけ上の角度変化が大きくなってしまう。フォークリフト１がパレット５０の正面５０ｆにアクセスしてパレット５０に正対すると、カメラ３０とマーカＭ１とが正対してしまうため、マーカＭ１の３次元姿勢の推定にばらつきが発生してしまう。フォーク２２をパレット５０に差し込む際に、意図しない衝突等が発生してしまう場合がある。
【００３７】
本明細書の技術では、図７に示すように、マーカＭ１の平面部が、パレット５０の正面５０ｆに対して所定角度Ａ１（図３）だけ傾いている。よって、フォークリフト１がパレット５０の正面５０ｆにアクセスしてパレット５０に正対した場合においても、カメラ３０の投影軸（撮像素子座標ＩＣのｚ軸）とマーカＭ１の平面部とを、所定角度Ａ１で傾かせることができる。従って、マーカＭ１の垂直軸（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸）方向の見かけ上の角度変化を小さくすることができる。また所定角度Ａ１は、姿勢誤差の標準偏差が許容値以下となるように決定することができる。マーカＭ１の３次元姿勢の推定誤差を許容値以下に抑制することができるため、フォーク２２とパレット５０との衝突等を防止することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２では、複数のマーカがパレットに配置されている形態を説明する。実施例１に対して異なる部分について、以下に説明する。図８および図９に、実施例２に係るパレット１５０の一例を示す。図８は斜視図である。図９は、空間座標ＳＣのｘ−ｙ平面に平行な面における断面図である。パレット１５０の正面１５０ｆは、フォークリフト１によってアクセスされる面である。正面１５０ｆの中心線ＣＬ（図８）に対して左側にはマーカ配置領域ＭＲ１が備えられており、右側にはマーカ配置領域ＭＲ２が備えられている。
【００３９】
マーカ配置領域ＭＲ１は、図９に示すように、開口部ＡＰ１および窪み面ＲＳ１を備えている。窪み面ＲＳ１は、開口部ＡＰ１の内側に配置されており、正面１５０ｆから空間座標ＳＣのｘ軸正方向へ窪んでいる面である。マーカＭ１は、窪み面ＲＳ１に配置されている。開口部ＡＰ１は、縁部分の角部の少なくとも一部の領域Ｒ１が除去された切り欠き形状を備えている。
【００４０】
マーカＭ１の法線ベクトル（マーカ基準座標ＭＣ１のｚ軸）は、正面１５０ｆの法線方向ＮＤ（図９）に対して左方向のベクトル成分を有している。具体的には、図９に示すように、マーカＭ１の平面（マーカ基準座標ＭＣ１のｘ−ｙ平面）は、正面５０ｆの垂直面に対して、空間座標ＳＣのｚ軸回りに所定角度Ａ２傾いている。すなわちマーカＭ１は、所定角度Ａ２だけ左側を向いた状態である。
【００４１】
同様にしてマーカ配置領域ＭＲ２は、図９に示すように、開口部ＡＰ２および窪み面ＲＳ２を備えている。マーカＭ２は、窪み面ＲＳ２に配置されている。開口部ＡＰ２は、縁部分の角部の少なくとも一部の領域Ｒ２が除去された切り欠き形状を備えている。マーカＭ２の法線ベクトル（マーカ基準座標ＭＣ２のｚ軸）は、正面１５０ｆの法線方向ＮＤ（図９）に対して右方向のベクトル成分を有している。すなわちマーカＭ２は、所定角度Ａ２だけ右側を向いた状態である。
【００４２】
（効果）
マーカＭ１およびＭ２のヨー方向（空間座標ＳＣのｚ軸回りの方向）の角度を、互いに異ならせている。これにより、例えば、フォークリフト１が左斜め方向Ｄ１から接近してくる場合にはマーカＭ１によりアクセス位置を推定し、フォークリフト１が右斜め方向Ｄ２から接近してくる場合にはマーカＭ２によりアクセス位置を推定することができる。パレット１５０に対するフォークリフト１の侵入角度を拡大することが可能となる。
【００４３】
開口部ＡＰ１は、領域Ｒ１が除去された切り欠き形状を備えている。これにより、フォークリフト１が左斜め方向Ｄ１から接近してくる場合においても、マーカＭ１の全体をカメラ３０で撮影することが可能となる。同様に開口部ＡＰ２は、領域Ｒ２が除去された切り欠き形状を備えている。これにより、フォークリフト１が右斜め方向Ｄ２から接近してくる場合においても、マーカＭ２の全体をカメラ３０で撮影することが可能となる。パレット１５０に対するフォークリフト１の侵入角度を拡大することが可能となる。
【実施例３】
【００４４】
実施例３では、マーカの所定角度を可変に制御する形態を説明する。実施例１に対して異なる部分について、以下に説明する。図１０に、実施例３に係るパレット２５０の一例を示す。図１０は、空間座標ＳＣのｘ−ｚ平面に平行な面における、マーカＭ１およびパレット２５０の断面図である。
【００４５】
マーカＭ１は、所定角度を可変に制御する角度制御部ＡＣを備えている。角度制御部ＡＣの構造は、様々であってよい。例えば、複数の送り角度でラチェット駆動するギア機構であってもよい。これにより所定角度を、空間座標ＳＣのｙ軸回りで、角度範囲ＡＡ内で変更することができる。
【００４６】
（効果）
カメラ３０とマーカＭ１の相対姿勢と、マーカＭ１の姿勢推定誤差の標準偏差との関係（図５参照）は、マーカＭ１のサイズやカメラ３０の焦点距離ｆなどの様々なパラメータが変更されることに応じて、その特性が変化する。すると、パラメータ変更に応じて、姿勢誤差の標準偏差が許容値以下となるような所定角度Ａ１の値も変化する。実施例３のパレット２５０は、角度制御部ＡＣを備えることにより、所定角度Ａ１の変化に対応することが可能である。所定角度Ａ１を最適値に調整できるため、姿勢誤差の標準偏差を常に許容値以下に維持することが可能となる。
【実施例４】
【００４７】
実施例４では、パレットの正面以外の面にもマーカを配置する形態を説明する。実施例１に対して異なる部分について、以下に説明する。図１１に、実施例４に係るパレット３５０の斜視図を示す。パレット３５０は、正面３５０ｆ、左側面３５０ｌｓおよび右側面３５０ｒｓを備えている。これらの面は、互いに同一平面上に位置しない面である。正面３５０ｆは、フォークリフト１がアクセスする面である。正面３５０ｆには、マーカＭ１が配置されている。左側面３５０ｌｓには、側面マーカＭ１Ｌが配置されている。右側面３５０ｒｓには、不図示の側面マーカＭ１Ｒが配置されている。マーカＭ１、側面マーカＭ１ＬおよびＭ１Ｒは、すべて垂直面に対して所定角度Ａ１だけ傾いている。
【００４８】
（効果）
フォークリフト１が左側面３５０ｌｓから接近してくる場合には、正面３５０ｆのマーカＭ１をカメラ３０で撮影できない。この場合、カメラ３０で側面マーカＭ１Ｌを撮影することより、パレット３５０の位置および姿勢を推定することができる。そして推定結果に基づいて、正面３５０ｆに回り込むような軌道を生成することができる。なお、フォークリフト１が右側面３５０ｒｓから接近してくる場合においても、同様の効果が得られる。パレット１５０に対するフォークリフト１の侵入角度を拡大することが可能となる。
【００４９】
以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５０】
（変形例）
所定角度Ａ１の傾き方向は、様々な方向であってよい。例えば、ピッチ方向（空間座標ＳＣのｙ軸回りの方向）の傾きは、図３に示す上側の傾きのみならず、下側の傾きでもよい。所定角度Ａ１の傾き方向は、ピッチ方向のみやヨー方向のみに限定されず、ピッチ方向およびヨー方向の両方向に傾いていてもよい。
【００５１】
本実施形態では、窪み面にマーカを配置する形態を説明したが、この形態に限られない。フォークリフト１と衝突しない程度にパレットから突起した部分に、マーカを配置してもよい。またパレットの正面や側面におけるマーカの位置は、任意であってよい。
【００５２】
実施例２では、正面１５０ｆに配置するマーカ数が２個である場合を説明したが、この形態に限られず、３個以上配置してもよい。
【００５３】
実施例３において、マーカの所定角度を可変に制御するタイミングは任意でよい。例えば、フォークリフト１とパレットの距離が近くなることに応じて、所定角度Ａ１を大きくするように制御してもよい。また例えば、マーカＭ１とカメラ３０との相対姿勢が正対に近くなることに応じて、所定角度Ａ１を大きくするように制御してもよい。
【００５４】
位置および姿勢を推定する荷役対象物は、パレットに限られない。荷役対象物は、例えば、パレットを置くトラック荷台であってもよい。
【００５５】
本実施形態では、マーカの位置および姿勢を認識する移動体としてフォークリフトを説明したが、この形態に限られない。マーカの位置・姿勢情報を利用して移動可能な移動体であれば、本明細書の技術を適用可能である。移動体の他の例としては、移動ロボット、モバイルマニュピレータ、ドローンなどが挙げられる。
【００５６】
マーカをパレットに配置する方法は、マーカ間の相対位置が一意に決まるのであれば、様々であってよい。テープでの貼付、接着、ねじ式、磁石式、ピン止めなどの態様でもよい。レーザー印刷、ホットスタンプ印刷、スクリーン印刷などによって、パレットにマーカを直接印刷してもよい。透明なポケットにマーカが差し込まれているマーカ取り付け部を、パレットに固定する態様でもよい。
【００５７】
本実施例ではマーカとしてＡＲマーカを用いる態様を説明したが、この形態に限られない。マーカの位置および姿勢が求まるのであれば、どのようなマーカを用いてもよい。例えば、不可視マーカを用いてもよい。
【００５８】
カメラ３０は単眼カメラに限らず、ステレオカメラや不可視マーカ用カメラでもよい。
【００５９】
カメラ３０は、フォーク２２と一体化していれば、その取り付け方は自由である。例えば図１において、ツメ２２ａと２２ｂの間であって、フォーク２２のバックレスト面より奥側（車体２側）に配置されていてもよい。
【００６０】
パレット５０が平パレットである場合を説明したが、カゴパレットなど他の形状のパレットでもよい。
【００６１】
制御部１０はフォークリフト１に搭載される形態に限られない。例えば、インターネットなどのネットワーク上に配置されたサーバであってもよい。
【００６２】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００６３】
正面５０ｆ、１５０ｆ、３５０ｆは、第１面の一例である。パレット５０、１５０、２５０、３５０は、荷役対象物の一例である。フォークリフト１は、搬送機の一例である。カメラ３０は、光学センサの一例である。
【符号の説明】
【００６４】
１：フォークリフト    １０：制御部    １１：マーカ群位置姿勢推定部    １５：アクセス位置推定部    １６：軌道生成部    １７：移動制御部    １８：荷役装置制御部    ２２：フォーク    ３０：カメラ    ５０、１５０、２５０、３５０：パレット    ５０ｆ、１５０ｆ、３５０ｆ：正面    Ａ１：所定角度    Ｍ１、Ｍ２：マーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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