叉車型無人運(yùn)輸車、其控制方法以及控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及叉車型無人運(yùn)輸車、其控制方法以及控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無人運(yùn)輸車中，通過將人和無人運(yùn)輸車的各自的行駛路線分離，或者通過用柵 欄圍住無人運(yùn)輸車的行駛路線，能夠使人不與無人運(yùn)輸車接觸，從而實(shí)現(xiàn)根本上的安全。
[0003] 但是，在實(shí)際的運(yùn)用中，如果將無人運(yùn)輸車和人的行駛路線分離，或者用柵欄圍住 無人運(yùn)輸車的行駛路線，則會(huì)使無人運(yùn)輸車與有軌運(yùn)輸車相同，阻礙了無人運(yùn)輸車的最大 的優(yōu)勢(shì)，即多樣性地運(yùn)用。因此，以往采用如下的機(jī)構(gòu)作為降低與人接觸的風(fēng)險(xiǎn)以及在萬一 發(fā)生接觸時(shí)減少障礙的策略而運(yùn)用：由碰撞開關(guān)形成的接觸檢測(cè)機(jī)構(gòu)，以及由使用激光、紅 外線或超聲波的物體的相對(duì)距離檢測(cè)機(jī)構(gòu)形成的功能安全機(jī)構(gòu)。
[0004] 歷史上，通常的無人運(yùn)輸車運(yùn)以60m/分鐘以下的速度作為安全的行駛速度，事故 的風(fēng)險(xiǎn)低。
[0005] 另一方面，在日本國(guó)內(nèi)的無人運(yùn)輸車的銷售業(yè)績(jī)中，叉車型的比例約占 1成，并有 增加的趨勢(shì)。通常的無人運(yùn)輸車同無人叉車相比，由于用途的區(qū)別、以及有無貨物移載等原 因，使其車體形狀、行駛性能、以及行駛時(shí)的動(dòng)態(tài)動(dòng)作完全不同。另外，有人叉車也經(jīng)常發(fā)生 與人接觸的工傷問題，因而一直在尋求與不同于通常的無人運(yùn)輸車的叉車的特性相匹配的 避免與人接觸的方法。
[0006] 作為避免無人運(yùn)輸車與人的接觸的規(guī)定，在JIS D6802無人運(yùn)輸車系統(tǒng)一安全通 則中，要求設(shè)置避免與人的接觸、與周圍的物品的碰撞的接近檢測(cè)裝置。作為與接近檢測(cè)裝 置相對(duì)應(yīng)的實(shí)例，提出下述的專利文獻(xiàn)1~4。
[0007] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-305837號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2:日本特開昭63-180883號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3:日本特開平5-189039號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)4:日本特開平9-26826號(hào)公報(bào)
[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 另一方面，作為叉車，在JIS D6201中根據(jù)形狀具有如下等種類：平衡式叉車 (counter balance forklift)、跨運(yùn)叉車（straddle forklift)、托盤碼垛叉車（pallet stacking truck)、側(cè)面升降叉車（side forklift)、伸展式叉車（reach forklift)、步行操 作叉車，對(duì)作為電動(dòng)叉車而具有易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的車體構(gòu)造的伸展式叉車進(jìn)行說明。
[0015] 叉車與通常的無人運(yùn)輸車不同，貨叉從車體突出并在其上裝載貨物而運(yùn)輸，因而 存在如下問題：由于裝載貨物而在車體前方出現(xiàn)了貨物所占據(jù)的空間并產(chǎn)生該貨物與人接 觸的風(fēng)險(xiǎn)；以及從車體突出的貨叉與人接觸的風(fēng)險(xiǎn)。
[0016] 此外，在通過后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向輪以90度以上的角度轉(zhuǎn)向、內(nèi)輪與外輪通過的 回旋時(shí)的動(dòng)作中，車體中心的軌跡、進(jìn)行轉(zhuǎn)向的后輪的軌跡、貨物的外周的軌跡、貨叉末端 的軌跡各不相同，因而其與人接觸的風(fēng)險(xiǎn)比通常的無人運(yùn)輸車大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種能夠降低叉車固有的對(duì)物接觸 風(fēng)險(xiǎn)的叉車型無人運(yùn)輸車、其控制方法以及控制裝置。
[0018] 用于解決課題的方案
[0019] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明1中涉及的叉車型無人運(yùn)輸車具備：多個(gè)第一障礙物檢 測(cè)裝置，該第一障礙物檢測(cè)裝置配置于車體的周圍并檢測(cè)所述車體的周圍環(huán)境；檢測(cè)區(qū)域 存儲(chǔ)部，該檢測(cè)區(qū)域存儲(chǔ)部預(yù)先存儲(chǔ)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而設(shè)定的障礙物檢測(cè)區(qū)域，所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀 況包括所述車體的行駛速度、轉(zhuǎn)向方向、移載動(dòng)作在內(nèi)，所述障礙物檢測(cè)區(qū)域位于所述車體 的周圍；以及障礙物檢測(cè)安全控制部，該障礙物檢測(cè)安全控制部根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而選擇所述 障礙物檢測(cè)區(qū)域，將該已選擇的所述障礙物檢測(cè)區(qū)域的信息發(fā)送至所述多個(gè)第一障礙物檢 測(cè)裝置，所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀況包括所述車體的實(shí)際的行駛速度、轉(zhuǎn)向方向、移載動(dòng)作在內(nèi)，在由所 述第一障礙物檢測(cè)裝置檢測(cè)出在已選擇的所述障礙物檢測(cè)區(qū)域中存在障礙物時(shí)，所述障礙 物檢測(cè)安全控制部進(jìn)行使所述車體的行駛停止的控制。
[0020] 本發(fā)明2的叉車型無人運(yùn)輸車具備：導(dǎo)向控制裝置，該導(dǎo)向控制裝置控制車體的 無人行駛；第一障礙物檢測(cè)裝置，該第一障礙物檢測(cè)裝置對(duì)在所述車體的周圍的障礙物進(jìn) 行檢測(cè)；以及障礙物檢測(cè)安全控制部，該障礙物檢測(cè)安全控制部判定在已設(shè)定的區(qū)域內(nèi)是 否存在所述障礙物并將所述已判定的信號(hào)與所述導(dǎo)向控制裝置的信號(hào)相結(jié)合，根據(jù)所述車 體的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行所述車體的停止控制。
[0021] 本發(fā)明3中涉及的控制裝置是為了控制本發(fā)明1的叉車型無人運(yùn)輸車而使用的控 制裝置。
[0022] 本發(fā)明4中涉及的控制裝置是為了控制本發(fā)明2的叉車型無人運(yùn)輸車而使用的控 制裝置。
[0023] 本發(fā)明5中涉及的叉車型無人運(yùn)輸車的控制方法是控制本發(fā)明1的叉車型無人運(yùn) 輸車的方法。
[0024] 本發(fā)明6中涉及的叉車型無人運(yùn)輸車的控制方法是控制本發(fā)明2的叉車型無人運(yùn) 輸車的方法。
[0025] 發(fā)明效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種可降低叉車固有的對(duì)物接觸風(fēng)險(xiǎn)的叉車型無人運(yùn)輸 車、其控制方法以及控制裝置。
【附圖說明】
[0027] 圖1(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的叉車型無人運(yùn)輸車的側(cè)視圖，（b)是俯視圖， (c)是后視圖。
[0028] 圖2是表示叉車型無人運(yùn)輸車的傳感器檢測(cè)障礙物的范圍的俯視圖。
[0029] 圖3是表示叉車型無人運(yùn)輸車的控制部的結(jié)構(gòu)的概念圖。
[0030] 圖4是表示后方的障礙物與后方障礙物傳感器及前方障礙物傳感器之間的位置 關(guān)系的坐標(biāo)的俯視圖。
[0031] 圖5是表示后方障礙物傳感器和左右的前方障礙物傳感器的檢測(cè)區(qū)域的一例的 俯視圖。
[0032] 圖6是表示叉車型無人運(yùn)輸車在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的監(jiān)視區(qū)域的俯視圖。
[0033] 圖7(a)~⑴是表示作為檢測(cè)區(qū)域的監(jiān)視區(qū)域的配置情況的有代表性的9個(gè)模 式的俯視圖。
[0034] 圖8是表示叉車型無人運(yùn)輸車在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的監(jiān)視區(qū)域A的轉(zhuǎn)換的俯視圖。
[0035] 圖9是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0036] 圖10是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0037] 圖11是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0038] 圖12是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0039] 圖13是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0040] 圖14是表示叉車型無人運(yùn)輸車的各種監(jiān)視區(qū)域的示例的俯視圖。
[0041] 圖15是表示障礙物檢測(cè)安全控制的概略流程的圖。
[0042] 圖16是表示障礙物檢測(cè)安全控制中的監(jiān)視區(qū)域的選擇控制的流程圖。
[0043] 圖17是表示障礙物檢測(cè)安全控制中的車體周圍的防護(hù)控制的流程圖。
[0044] 圖18是表示叉車型無人運(yùn)輸車的車體后方的障礙物檢測(cè)處理的流程圖。
[0045] 附圖標(biāo)記說明
[0046] 1 叉車型無人運(yùn)輸車
[0047] IB 車體
[0048] IC 車體控制部（導(dǎo)向控制裝置）
[0049] IS 障礙物檢測(cè)安全控制部（控制裝置）
[0050] 2 后方障礙物傳感器（第一障礙物檢測(cè)裝置）
[0051] 3、4 前方障礙物傳感器（第一障礙物檢測(cè)裝置）
[0052] 8a 導(dǎo)向用傳感器（第二障礙物檢測(cè)裝置）
[0053] 8b 對(duì)人檢測(cè)用傳感器（第二障礙物檢測(cè)裝置）
[0054] A 監(jiān)視區(qū)域（障礙物檢測(cè)區(qū)域）
[0055] G 減速控制區(qū)域
[0056] P 障礙物
[0057] T 停止控制區(qū)域
【具體實(shí)施方式】
[0058] 以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0059] 在圖1表示的是實(shí)施方式的叉車型無人運(yùn)輸車1 (以下稱為叉車型無人運(yùn)輸車1) 的結(jié)構(gòu)，其是將伸展式的電動(dòng)叉車自動(dòng)化了的裝置。圖1(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的叉 車型無人運(yùn)輸車的側(cè)視圖，圖I (b)是俯視圖，圖I (c)是后視圖。
[0060] 叉車型無人運(yùn)輸車1將只在前后方向上旋轉(zhuǎn)的左右前輪wl、wl剛性安裝于外伸支 架10,將兼用為驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的左后輪w2和小腳輪，即后輪《3安裝于車體1B(參照?qǐng)D 1(c))。
[0061] 而且，叉車型無人運(yùn)輸車1具備：在前部裝載貨物的貨叉5、使貨叉5向上向下的 擋貨架5b、以及引導(dǎo)擋貨架5b的支柱5m。
[0062] 在叉車型無人運(yùn)輸車1的后部，具備設(shè)置有對(duì)左后輪w2進(jìn)行轉(zhuǎn)向而驅(qū)動(dòng)的行駛電 動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)部6,在驅(qū)動(dòng)部6的頂部設(shè)置有立架7。在立架7的頂部設(shè)置有對(duì)叉車型無人 運(yùn)輸車1進(jìn)行識(shí)別的車頂燈7p。此外，在叉車型無人運(yùn)輸車1設(shè)置有在緊急的情況下使其 緊急停止的緊急停止鍵（未圖示）。
[0063] <傳感器>
[0064] 在立架7的上部，設(shè)置有導(dǎo)向用傳感器8a。基于通過導(dǎo)向用傳感器8a制成的表示 建筑物內(nèi)的布局的環(huán)境地圖而執(zhí)行叉車型無人運(yùn)輸車1的導(dǎo)向控制并進(jìn)行無人的自動(dòng)運(yùn) 轉(zhuǎn)。
[0065] 在叉車型無人運(yùn)輸車1的后保險(xiǎn)杠 Ib上設(shè)置有對(duì)與物、人等抵接（碰撞）的情況 進(jìn)行檢測(cè)的碰撞開關(guān)Is。碰撞開關(guān)Is使用所占空間小的帶狀的壓敏開關(guān)等。
[0066] 在驅(qū)動(dòng)部6的上部設(shè)置有識(shí)別三維位置的對(duì)人檢測(cè)用傳感器8b。
[0067] 圖2是表示叉車型無人運(yùn)輸車1的傳感器檢測(cè)障礙物的范圍的俯視圖。
[0068] 對(duì)人檢測(cè)用傳感器8b在叉車型無人運(yùn)輸車1后退時(shí)，檢測(cè)處在停止控制區(qū)域T的 障礙物和處在減速控制區(qū)域G的障礙物。
[0069] 此外，圖2中示出了在減速控制區(qū)域G存在柱、墻等構(gòu)造物K的情況。另外，在圖 2以后的圖中，對(duì)后、前方障礙物傳感器2、3、4的支架3b、4b等部分省略表示。
[0070] 對(duì)人檢測(cè)用傳感器8b以三維方式檢測(cè)障礙物，通過將由對(duì)人檢測(cè)用傳感器8b檢 測(cè)出的障礙物的位置信息置換為水平面的信息而明示出環(huán)境地圖上的障礙物的位置。
[0071] 如圖I (b)所示，在車體IB的后下部設(shè)置有檢測(cè)車體IB的后方和車體IB的側(cè)方 的障礙物的二維距離測(cè)量裝置，即后方障礙物傳感器2。另外，在車體IB的前方，一對(duì)前方 障礙物傳感器3、4設(shè)置于左右的外伸支架101、102