(57)【要約】【課題】作業者の負担を減らし、作業を正確に行いつつ作業時間の短縮化が図れる作業車両を提供する。【解決手段】車台２上に設けられた荷物車載部４１と、荷物車載部４１と荷物運搬先または荷物運搬元の飛行機１１の機体出入口１２との間に接続されて荷物を入れ替えるために使用される接続入替部４２と、接続入替部４２に設けられ、周囲の物体像のデータを取得するカメラ４３７ａ，４３７ｂ，４３９と、カメラ４３７ａ，４３７ｂ，４３９の取得結果に基づき駆動アクチュエータ４１２，４４３，４４４，４５２を制御し、接続入替部４２を車台２に対して相対移動させる制御部２２０と、を備える。制御部２２０は、距離画像から物体を検出する物体検出部２２３と機体出入口１２の検出のために物体像検出部２２３によって用いられる識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を収めた記憶部２２５とを有する物体像認識ユニット２２１を備える。【選択図】図７
2020111198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車台上に設けられた荷物車載部と、
前記荷物車載部に設けられ、前記荷物車載部と荷物運搬先または荷物運搬元の荷物搬出入部との間に接続されて荷物を入れ替えるために使用される接続入替部と、
前記荷物車載部および／または前記接続入替部に設けられ、周囲の物体像のデータを取得する物体像取得部と、
前記物体像取得部の取得結果に基づき駆動アクチュエータを制御し、前記荷物車載部および／または前記接続入替部を前記車台に対して相対移動させる制御部と、
を備えることを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記荷物車載部は、昇降機構により前記車台に対して昇降可能に構成され、
前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記昇降機構の前記駆動アクチュエータを制御することによって、前記荷物車載部を昇降方向に移動させるように構成した請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記駆動アクチュエータを駆動する油圧ポンプと、前記駆動アクチュエータの運動方向を切り替える油圧コントロールバルブと、前記油圧ポンプと前記油圧コントロールバルブとの間に設けられる作動油タンクと、を備え、
前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記荷物車載部を下降させる際に、前記油圧ポンプを駆動停止させた状態で前記油圧コントロールバルブを切り替え、前記昇降機構の前記駆動アクチュエータからの作動油を前記作動油タンクに逃がすように構成した請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記接続入替部は、前記荷物車載部とともに昇降するように前記荷物車載部に連結され、かつ、水平移動機構により前記荷物車載部に対して前記接続入替部の少なくとも一部が水平方向に移動可能に構成され、
前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記水平移動機構の前記駆動アクチュエータを制御することによって、前記接続入替部を水平方向に移動させるように構成した請求項１〜３のいずれか１つに記載の作業車両。
【請求項５】
前記制御部には、車両進行方向の表示を行う表示部が接続され、
前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づいて、前記荷物搬出入部に対する所定の停車位置に関する停車ガイド情報を作成して前記表示部に表示するように構成した請求項１〜４のいずれか１つに記載の作業車両。
【請求項６】
前記制御部は、前記物体像取得部から取得したデータを加工して物体を認識する物体像認識ユニットを備え、
前記物体像認識ユニットは、前記データから距離画像を生成する距離画像生成部と、生成された前記距離画像から前記物体を検出する物体検出部と、前記荷物搬出入部の検出のために前記物体像検出部によって用いられる識別器を収めた記憶部と、を有している請求項１〜５のいずれか１つに記載の作業車両。
【請求項７】
前記識別器は、車両走行により前記荷物搬出入部に自車が接近する際に使用される第１識別器と、前記荷物搬出入部に対する所定の停車位置への自車停車後において前記接続入替部を移動させる際に使用される第２識別器と、を有している請求項６に記載の作業車両。
【請求項８】
車両走行のための動力と前記所定の停車位置への自車停車後に前記接続入替部を移動させるための動力とを切り替える動力切替スイッチの切替タイミングに基づいて、前記制御部は、前記第１識別器の使用と前記第２識別器の使用とを切り替えるように構成した請求項７に記載の作業車両。
【請求項９】
前記制御部は、管理センタと無線通信する通信部を有するとともに前記制御部には位置情報取得部が接続され、
前記通信部には、前記管理センタから前記荷物搬出入部の現在位置に関する目標位置情報が送信され、
前記制御部は、前記位置情報取得部から自車の現在位置情報を得て前記目標位置情報に基づく前記荷物搬出入部の位置までの距離を算出することによって、自車が前記荷物搬出入部に対して所定の距離まで近づいたことを認識したことをトリガに、前記物体像取得部の取得結果に基づく前記荷物搬出入部の認識を開始するように構成した請求項１〜８のいずれか１つに記載の作業車両。
【請求項１０】
前記通信部には、前記管理センタから前記荷物搬出入部における出入口の位置と形状に関する情報を含む搬出入部情報が送信され、
前記制御部は、前記搬出入部情報に基づいて前記出入口の位置に合うように前記接続入替部の移動を制御するように構成した請求項９に記載の作業車両。
【請求項１１】
前記制御部は、前記物体像取得部で取得されるデータに前記出入口が含まれない位置から前記搬出入部情報に基づく前記出入口の位置まで前記駆動アクチュエータの制御により前記接続入替部を移動させた際に、前記物体検出部により前記出入口が認識されない場合には、前記駆動アクチュエータの駆動を停止するように構成した請求項１０に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車台上に設けられた荷物車載部と、当該荷物車載部と荷物運搬先または荷物運搬元の荷物搬出入部との間に接続されて荷物を入れ替えるために使用される接続入替部と、を備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の作業車両としては、空港内に入って飛行機の機体に対して荷物の入れ替え作業を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記特許文献１の作業車両は、いわゆるケータリングトラック等と呼ばれる空港用ハイリフトトラックであり、シザースリンク式昇降機構により車台に対して箱状の荷物車載部が昇降可能に構成されている。また、この空港用ハイリフトトラックは、荷物車載部に対して相対移動可能に設けられて飛行機の機体と荷物車載部との間を接続する接続入替部としてのプラットフォームを備えている。
【０００３】
空港用ハイリフトトラックは、機内食の入った機内食カートを機内食工場から空港内に駐機する飛行機まで運搬し、空港内だけでなく公道も走行する。作業者は、飛行機の機体の出入口下方の所定の停車位置に空港用ハイリフトトラックを停車させ、荷物車載部およびプラットフォームを機体の出入口の高さ位置まで上昇させた後、プラットフォームを水平移動させて出入口に接続する。そして、プラットフォームおよび出入口を通じて、荷物車載部内の機内食カートを機体内のギャレーまで運び入れる。こうして、荷物としての機内食カートが、荷物車載部と荷物搬出入部としての機体との間で入れ替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２５５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の空港用ハイリフトトラックでは、作業者が停車後に荷物車載部の昇降操作とプラットフォームの水平移動操作とを行ってプラットフォーム先端を機体出入口の下縁近傍に位置合わせしているが、この位置合わせ作業は作業者に慎重な操作を要求するものであった。仮に飛行機の機体出入口のドアやその周辺にプラットフォームの先端を当てて機体に損傷を与えた場合、飛行機の運用に大きな影響を与えるからであり、作業者の負担となっていた。
また、作業者が荷物車載部の高さ位置を機体の出入口の高さに一旦合わせた後、燃料補給等で荷物車載部の高さ位置と機体の出入口の高さ位置の位置ずれが生じたときには、再度、荷物車載部の高さ位置を合わせる微調整を行うことがあった。作業者は、当該位置ずれが許容範囲を超えていないか常時確認を行う必要がある点でも、作業者の負担が増えていた。
また、上記トラックでは、飛行機の機体出入口下方の所定位置に停車する際、ある程度機体に近づくと運転席の作業者の前方視界に当該出入口が入らず、荷物車載部を機体出入口に接続するために好適な停車位置が判断し難くなるために、誘導する別の作業者を必要としていた。
【０００６】
本発明は、上述したような実情を考慮してなされたものであって、車台上に設けられた荷物車載部と、当該荷物車載部と荷物運搬先または荷物運搬元の荷物搬出入部との間に接続されて荷物を入れ替えるために使用される接続入替部と、を備え、作業者の負担を減らしつつ正確な作業を実現できる作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、第１の発明は、車台上に設けられた荷物車載部と、前記荷物車載部に設けられ、前記荷物車載部と荷物運搬先または荷物運搬元の荷物搬出入部との間に接続されて荷物を入れ替えるために使用される接続入替部と、前記荷物車載部および／または前記接続入替部に設けられ、周囲の物体像のデータを取得する物体像取得部と、前記物体像取得部の取得結果に基づき駆動アクチュエータを制御し、前記荷物車載部および／または前記接続入替部を前記車台に対して相対移動させる制御部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
第１の発明によれば、制御部が、物体像取得部によって作業者の代わりに荷物搬出入部と荷物車載部や接続入替部との位置関係を認識できる。そして、その認識した位置関係に基づいて、制御部は、荷物車載部や接続入替部を車台に対して適正位置まで相対移動させることができる。すなわち、荷物車載部や接続入替部が、物体像取得部による周囲の物体像のデータの取得結果に基づいて、自動的に移動制御される。しかも、その移動制御は、客観的な物体像のデータに基づき迷いなく行われるので、作業を正確かつ迅速に行うことができる。
また、荷物車載部の高さ位置が機体の出入口の高さに一旦合わされた後、荷物車載部の高さ位置と機体の出入口の高さ位置の位置ずれが生じたときには、制御部が物体像取得部によりその位置ずれを認識して自動的に位置修正を行うことができる。
その結果、作業者は、従来の位置合わせ操作の必要がなくなり、作業負担が軽減される。空港用ハイリフトトラックにおいては、作業者がプラットフォームの先端を飛行機の機体出入口の下縁近傍に位置合わせする操作をしなくとも制御部により正確に位置合わせが行われる。これにより、空港用ハイリフトトラックによる機内食カート等の運搬業務において、作業者の負担を減らし、作業を正確に行いつつ作業時間の短縮化を図ることができる。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、前記荷物車載部は、昇降機構により前記車台に対して昇降可能に構成され、前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記昇降機構の前記駆動アクチュエータを制御することによって、前記荷物車載部を昇降方向に移動させるように構成した。
【００１０】
第２の発明によれば、物体像取得部による周囲の物体像のデータの取得結果に基づいて、荷物車載部が、自動的に昇降制御されて正確な高さ位置に位置合わせされる。これにより、空港用ハイリフトトラックにおいては、作業者が飛行機の機体の出入口下方の所定の停車位置に停車させた後、荷物車載部を機体の出入口の高さ位置まで上昇させる操作を自動化することができる。その結果、作業者は、荷物車載部の昇降制御について従来のような慎重な操作の必要がなくなるので、作業者の負担が軽減される。
【００１１】
第３の発明では、第２の発明において、前記駆動アクチュエータを駆動する油圧ポンプと、前記駆動アクチュエータの運動方向を切り替える油圧コントロールバルブと、前記油圧ポンプと前記油圧コントロールバルブとの間に設けられる作動油タンクと、を備え、
前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記荷物車載部を下降させる際に、前記油圧ポンプを駆動停止させた状態で前記油圧コントロールバルブを切り替え、前記昇降機構の前記駆動アクチュエータからの作動油を前記作動油タンクに逃がすように構成した。
【００１２】
第３の発明によれば、物体像取得部による周囲の物体像のデータの取得結果に基づいて、荷物車載部の下降方向の位置調整を、油圧ポンプを駆動させることなく行うことができる。空港用ハイリフトトラックにおいては、荷物車載部の高さ位置を飛行機の機体の出入口の高さに一旦合わせた後、その飛行機に燃料が補給される等で機体の出入口の高さが低くなり、その微調整のために荷物車載部の高さ位置を少し下げることがある。そのような場合、最初に荷物車載部の高さ位置を合わせた後に停止させた油圧ポンプを再度駆動させて荷物車載部を下降させるよりは、油圧コントロールバルブを切り替えて荷物車載部を重力に従って下降させる方が、作業時間の短縮化を図ることができ、省エネにもなる。
【００１３】
第４の発明では、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記接続入替部は、前記荷物車載部とともに昇降するように前記荷物車載部に連結され、かつ、水平移動機構により前記荷物車載部に対して前記接続入替部の少なくとも一部が水平方向に移動可能に構成され、前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づき前記水平移動機構の前記駆動アクチュエータを制御することによって、前記接続入替部を水平方向に移動させるように構成した。
【００１４】
第４の発明によれば、物体像取得部による周囲の物体像のデータの取得結果に基づいて、接続入替部が自動的に水平方向に移動制御されて正確に出入口に位置合わせされる。これにより、空港用ハイリフトトラックにおいては、作業者が飛行機の機体の出入口下方の所定の停車位置に停車させ、荷物車載部を機体の出入口の高さ位置まで上昇させた後、作業者が接続入替部としてのプラットフォームを水平方向に移動させる操作を自動化することができる。その結果、接続入替部の水平制御について従来のような慎重な操作の必要がなくなるので、作業者の負担が軽減される。
【００１５】
第５の発明では、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記制御部には、車両進行方向の表示を行う表示部が接続され、前記制御部は、前記物体像取得部の取得結果に基づいて、前記荷物搬出入部に対する所定の停車位置に関する停車ガイド情報を作成して前記表示部に表示するように構成した。
【００１６】
第５の発明によれば、作業者は、表示部に表示された停車ガイド情報を参照しながら、容易に自車を所定の停車位置に停止させることができる。また、自車が停止するまでの間に、表示部が車両進行方向の障害物を知らせてくれるので、作業者は、周囲を常時見回さなくても障害物接近を容易に認識することができる。これにより、空港用ハイリフトトラックにおいては、当該車両を停車位置に誘導する別の作業者を必要とせずに容易に所定の停車位置に停車させることができる。その結果、誘導する作業者の省人化ができ、作業車両を運転する作業者の負担を減らすことができる。
【００１７】
第６の発明では、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記物体像取得部から取得したデータを加工して物体を認識する物体像認識ユニットを備え、前記物体像認識ユニットは、前記データから距離画像を生成する距離画像生成部と、生成された前記距離画像から前記物体を検出する物体検出部と、前記荷物搬出入部の検出のために前記物体像検出部によって用いられる識別器を収めた記憶部と、を有している。
【００１８】
第６の発明によれば、制御部は、物体像認識ユニットによって物体の２次元形状のみならず物体までの距離を認識することができる。そして、荷物搬出入部の識別器を使用して、接近目標とする荷物搬出入部までの位置を正確に把握することができる。これにより、接続入替部を正確に物体収容部に接続できる。空港用ハイリフトトラックにおいては、接続入替部としてのプラットフォームの先端を、荷物搬出入部としての飛行機の機体出入口に正確に位置合わせすることができる。
【００１９】
第７の発明では、第６の発明において、前記識別器は、車両走行により前記荷物搬出入部に自車が接近する際に使用される第１識別器と、前記荷物搬出入部に対する所定の停車位置への自車停車後において前記接続入替部を移動させる際に使用される第２識別器と、を有している。
【００２０】
第７の発明によれば、車両走行により荷物搬出入部に自車を接近させる場合と、荷物搬出入部に対する所定の停車位置への自車停車後において接続入替部を移動させる場合とで、物体像取得部からの荷物搬出入部の見え方が大きく異なる場合であっても、それぞれの見え方に合わせて識別器を変えるので、どちらの場合でも荷物搬出入部の位置を正確に認識できる。空港用ハイリフトトラックにおいては、自車を所定の停車位置に停車させた場合、車両進行方向に物体像取得部の光軸を向けたままでは、荷物搬出入部としての飛行機の機体は、出入口より下方の部分しか見えない。この停車位置から機体の出入口を見ようとすれば、物体像取得部の光軸を斜め上方に向ける必要があるが、この見上げるような形で見た出入口の形状と、機体の出入口を正面から見た出入口の形状とは大きく異なっている。この場合、仮にどちらか一方の見え方による機体の出入口の形状の識別器のみで出入口の認識を行おうとした場合、荷物車載部およびプラットフォームの下降状態または上昇状態のどちらか一方では認識エラーが生じてしまうことになる。そこで、見上げるような形で見た機体出入口の形状に関する識別器と、機体出入口を正面から見た機体出入口の形状に関する識別器を予め物体像認識ユニットの記憶部に持っていれば、荷物車載部およびプラットフォームの下降状態と上昇状態のどちらの場合であっても正確に機体出入口を認識することができる。
【００２１】
第８の発明では、第７の発明において、車両走行のための動力と前記所定の停車位置への自車停車後に前記接続入替部を移動させるための動力とを切り替える動力切替スイッチの切替タイミングに基づいて、前記制御部は、前記第１識別器の使用と前記第２識別器の使用とを切り替えるように構成した。
【００２２】
第８の発明によれば、自車停車までに必要とされる荷物搬出入部の識別器と自車停車後に接続入替部を移動させる際に必要とされる荷物搬出入部の識別器の切り替えを、接続入替部の移動開始直前に自動的に行うことができる。これにより、作業者が手動で識別器を切り替える必要がなくなるので、作業者の負担を軽減することができる。また、識別器の切り替え忘れもないので、作業の正確さの向上を図ることができる。
【００２３】
第９の発明では、第１〜第８のいずれか１つの発明において、前記制御部は、管理センタと無線通信する通信部を有するとともに前記制御部には位置情報取得部が接続され、前記通信部には、前記管理センタから前記荷物搬出入部の現在位置に関する目標位置情報が送信され、前記制御部は、前記位置情報取得部から自車の現在位置情報を得て前記目標位置情報に基づく前記荷物搬出入部の位置までの距離を算出することによって、自車が前記荷物搬出入部に対して所定の距離まで近づいたことを認識したことをトリガに、前記物体像取得部の取得結果に基づく前記荷物搬出入部の認識を開始するように構成した。
【００２４】
第９の発明によれば、自車が荷物搬出入部に対して所定の距離まで近づくまでは、物体像取得部の取得結果に基づく荷物搬出入部の認識を行わないようにすることができる。これにより、目標とする荷物搬出入部の形状と似た別の荷物搬出入部が複数存在していたとしても、制御部は、その別の荷物搬出入部に惑わされることなく、目標とする荷物搬出入部のみを正確に認識することができる。その結果、作業の正確さの向上や作業時間の短縮化を図ることができる。航空用ハイリフトトラックにおいては、空港内に同じメーカー型式の飛行機が複数駐機している中で目標とする飛行機に近づく必要があるが、そのような場合であっても、その目標とする飛行機の全体形状や機体出入口の形状のみを正確に認識することができる。
【００２５】
第１０の発明では、第９の発明において、前記通信部には、前記管理センタから前記荷物搬出入部における出入口の位置と形状に関する情報を含む搬出入部情報が送信され、前記制御部は、前記搬出入部情報に基づいて前記出入口の位置に合うように前記接続入替部の移動を制御するように構成した。
【００２６】
第１０の発明によれば、管理センタから目標とする荷物搬出入部の出入口の位置と形状に関する最新情報を常時得ることができるようになる。これにより、当初予定の位置に存在する荷物搬出入部が別の荷物搬出入部に急に変更になっていたとしても、容易にその別の荷物搬出入部の出入口を認識して正確に接続入替部を移動させることができる。空港用ハイリフトトラックにおいては、目標とする飛行機の空港内の駐機場所がトラブル等で急に変更になる場合がある。機内食工場から空港に向けて出発する前に予定されていた駐機場所と異なっていたとしても、空港内に入る直前または直後に空港の管理センタから目標とする飛行機の新しい駐機場所を受信すれば、迷いなくその新しい駐機場所に自車を向かわせることが可能となる。
【００２７】
第１１の発明では、第１０の発明において、前記制御部は、前記物体像取得部で取得されるデータに前記出入口が含まれない位置から前記搬出入部情報に基づく前記出入口の位置まで前記駆動アクチュエータの制御により前記接続入替部を移動させた際に、前記物体検出部により前記出入口が認識されない場合には、前記駆動アクチュエータの駆動を停止するように構成した。
【００２８】
第１１の発明によれば、管理センタから送信された搬出入部情報に含まれる荷物搬出入部の出入口の位置を目標として接続入替部を移動開始させ、その出入口の位置まで接続入替部が移動したにも関わらず搬出入部情報に含まれる出入口の形状を制御部が認識できない場合には、駆動アクチュエータのストロークエンドまで達していなかったとしてもその時点で接続入替部の移動を停止させることができる。これにより、制御部による当該出入口の認識エラーが生じているにも関わらず接続入替部が異常に動き過ぎるのを抑制することができる。その結果、接続入替部が荷物搬出入部に当たって荷物搬出入部を損傷させることを抑制でき、安全である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る作業車両によれば、荷物車載部や接続入替部が、物体像取得部による周囲の物体像のデータの取得結果に基づいて、自動的に移動制御される。特に、この物体像取得部が車台に対して移動する荷物車載部や接続入替部に設けられているので、的確に移動目標する物体像（対象物）のデータを取得できるので、高精度な移動制御を実現できる。その上で、こうした客観的な物体像のデータに基づいて当該移動制御が迷いなく行われるので、荷物の積み替え作業を正確性だけでなく迅速性も大きく向上できる。
また、荷物車載部の高さ位置が機体の出入口の高さに一旦合わされた後、荷物車載部の高さ位置と機体の出入口の高さ位置の位置ずれが生じたときでも、上述した特徴を備える制御部なので、物体像取得部によりその位置ずれも認識可能でさらに自動的に位置修正できる。
その結果、従来の位置合わせ操作の必要がなくなった作業者にとって、作業負担が大きく軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用したハイリフトトラックの移動経路を示す平面視図である。
【図２】飛行機周辺となる図１の要部拡大平面図である。
【図３】機体出入口へ接続時の上記トラックを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は庇部を省略した平面図である。
【図４】ハイリフトトラックの接続入替部を下方から見た部分拡大斜視図である。
【図５】ハイリフトトラックの接続入替部を上方から見た部分拡大斜視図である。
【図６】ハイリフトトラックの渡し板ユニットの動力伝達機構を拡大して示す斜視図であって、（ａ）は車両左側から見た斜視図、（ｂ）は車両右側から見た斜視図である。
【図７】ハイリフトトラックの制御系統を示すブロック図である。
【図８】ハイリフトトラックが空港内に入ってから機体出入口に接続までの制御を示すフローチャートである。
【図９】機体出入口の検索と機体出入口認識後の停車ガイド情報の表示に関する制御部の制御を示すフローチャートである。
【図１０】ハイリフトトラックが図２の矢印Ｃの移動途中に光軸を水平方向に向けた第１カメラおよび第２カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１１】ハイリフトトラックが図２の矢印Ｄの移動途中に光軸を斜め上方に向けた第１カメラおよび第２カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１２】ハイリフトトラックが図２の停車位置Ｄｅに移動したときに光軸を斜め上方に向けた第１カメラおよび第２カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１３】ハイリフトトラックが図２の停車位置Ｄｅで荷台を上昇させる途中に第３カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１４】制御部による荷台の上昇制御を示すフローチャートである。第３カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１５】ハイリフトトラックが図２の停車位置Ｄｅで荷台を機体出入口の高さまで上昇させたときに第３カメラで写されたカメラ画像図である。
【図１６】図１５から接続入替部を水平移動させて渡し板を機体出入口の床面に接地させたときに第３カメラで写されたカメラ画像図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を空港用のハイリフトトラック（以下、単に「トラック」と称す）１に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において前後、左右および上下方向とは、トラック１の運転室内の作業者から見た方向をいうものとする。
【００３２】
作業車両としてのトラック１は、図１に示すように、空港外の機内食工場１０で機内食の入った機内食カートを積み込み、矢印Ａのように公道および空港内を走行して待機位置Ｗに移動し、目標とする飛行機１１の到着を待つ。飛行機１１が到着した後、トラック１は待機位置Ｗから矢印Ｂ、矢印Ｃおよび矢印Ｄの順に移動して停車し、飛行機１１の機体出入口１２に対して機内食カートを積みおろしするための接続作業が行われる。トラック１は、作業者の運転によって移動するが、移動する間は搭載するカメラ（物体像取得部）で障害物の有無の監視も行われる。特に、図２のように機体出入口１２を中心とする半径Ｌ１の範囲内に入って機体出入口１２に対して接近（矢印Ｃおよび矢印Ｄ）する移動においては、当該カメラによるデータを利用して車内に搭載する表示部（ディスプレイ）に停車の目標位置が表示され、この位置を目標に移動でき、停車後に上記接続作業が行われる。なお、当該表示部には上記カメラを介して飛行機１１やその周囲状況も表示されており、矢印Ｄの領域のように停車位置Ｄｅに近づいた際に、高位置にある機体出入口１２がカメラ画像から外れることを防止するために撮影角度が適宜制御される。なお、上記半径Ｌ１は、接続対象の飛行機１１の機体出入口１２を中心にして搭乗ゲート１６の駐機スポットに駐機する飛行機１１の周囲領域を含むように設定されるもので、隣接する搭乗ゲート１８に駐機する飛行機１９の周囲領域を含まないように設定されている（図１参照）。
【００３３】
トラック１は、図３（ａ）に示すように、走行可能な車台２と、車台２に設けられた昇降機構３と、車台２上に設けられて昇降機構３により車台２に対して昇降される荷台４とを備える。上述した停車位置Ｄｅで停車したトラック１において、荷台４は鉛直上方に上昇され（矢印Ｅ１）、機体出入口１２に接続状態となるように制御される。なお、接続状態となる際には、後述する移動制御（図３（ｂ）における矢印Ｅ２、矢印Ｅ３、矢印Ｅ４または図３（ａ）における矢印Ｅ５）も行われる。
【００３４】
車台２は、前後に延びるフレーム２００と、フレーム２００の前部に設けられて作業者が運転を行う運転室２０１と、フレーム２００に設けられた走行タイヤ２０２とを備え、運転室２０１の後方には、鳥居状のストッパ２０３が立設されている。
【００３５】
昇降機構３は、左右一対のアウターリンク３００，３００と、アウターリンク３００，３００の内側に設けられた左右一対のインナーリンク３０１，３０１と、インナーリンク３０１，３０１の間に取り付けられた油圧式の昇降シリンダ３０２とを備える。アウターリンク３００およびインナーリンク３０１は、互いの中央部分がリンク軸３０３で枢結されている。
【００３６】
荷台４は、機内食カートを収容する荷物車載部４１と、荷物車載部４１の前部に設けられて飛行機１１との間で機内食カートの入れ替えに用いられる接続入替部４２とを備え、この接続入替部４２は、荷物車載部４１（車台２）に対してスライド機構４３２により左右方向に相対移動可能なベース部４３と、ベース部４３の前部に設けられて機体出入口１２と荷物車載部４１との間の道板となるプラットフォーム４４とを備える。なお、飛行機１１は、入れ替えの対象となる機内食カートの運搬先または運搬元となる部分（荷物搬出入部）である。
【００３７】
荷物車載部４１は、図４に示すように、機内食カートが収容される収容箱４１０と、収容箱４１０の底部に設けられ、コの字状断面を有して前後に延びる左右一対の前後ガイドレール４１１，４１１と、前後ガイドレール４１１，４１１の間に配設された油圧式の第１スライドシリンダ４１２とを備える。なお、収容箱４１０の前後には、シャッター４１３（図５参照）が設けられている。
【００３８】
前後ガイドレール４１１には、インナーリンク３０１とアウターリンク３００の上端が連結されている。具体的には、左右一対のインナーリンク３０１，３０１の上端同士がインナー上端軸３０４を介して連結され、当該軸３０４の両端に取り付けた転動ローラ３０５，３０５が、前後ガイドレール４１１，４１１に転動可能に嵌め込まれている。図示しないが、アウターリンク３００も同様である。インナー上端軸３０４には、第１スライドシリンダ４１２のチューブが連結され、ロッドは左右一対の前後ガイドレール４１１，４１１に架設されたクロスメンバ４１１ｃに連結されており、当該シリンダ４１２の伸縮により、インナーリンク３０１およびアウターリンク３００（車台２）に対して荷物車載部４１が前後方向へ相対移動される。なお、アウターリンク３００の下端はフレーム２００に枢結され、インナーリンク３０１の下端はフレーム２００にスライド可能に連結されており、昇降シリンダ３０２の伸縮によって、荷台４を車台２に対して平行状態のまま昇降させることができる。
【００３９】
ベース部４３は、底部４３０ａ、左右の側部４３０ｂ，４３０ｂおよび天井部４３０ｃからなるトンネル部４３０と、天井部４３０ｃの上に設けられた庇部４３６とを有する。
【００４０】
トンネル部４３０において、底部４３０ａの下面側および天井部４３０ｃの後面側には、左右に延びる左右ガイドレール４３１が設けられ、左右の側部４３０ｂのそれぞれの前面側には上下に延びた上下ガイドレール４３４，４３４が設けられている。底部４３０ａの左右ガイドレール４３１は、底部４３０ａに固着された帯板部材となっており、前後ガイドレール４１１の上面に設けられた図示省略のローラ部材の上に載置されている。天井部４３０ｃの左右ガイドレール４３１は、天井部４３０ｃの後面に固着されたチャンネル部材となっており、収容箱４１０の前端上縁部に設けられた図示省略のローラ部材に嵌合されている。また、上下ガイドレール４３４は、チャンネル部材により形成され、側溝部分が左右内側に向くように設けられている。
【００４１】
庇部４３６は、ＰＦ４４の上方を覆って前方に延びるように形成されており、その前端には、トラック１の前方を撮像する第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂが取り付けられている。第１カメラ４３７ａと第２カメラ４３７ｂとが一体となってステレオカメラが構成されており、これらの光軸方向は、電動式のカメラ回動モータ４３８により上下に変更可能となっている。なお、天井部４３０ｃの前面側の左右中央位置には、トンネル部４３０と同等の高さ領域を撮像する単眼カメラの第３カメラ４３９が光軸を車両前方に向けるようにして固定されており、そのカメラ画像にＰＦ４４が含まれるようになっている。  
【００４２】
スライド機構４３２は、左右一対の前後ガイドレール４１１の上端同士を左右方向に架け渡すように設けられる図示省略のボールねじと、当該ボールねじを回転駆動させるとともに一方の前後ガイドレール４１１の外側面に設けられる電動式のスライドモータ４３３とを有している。スライド機構４３２のボールねじのナット部は、トンネル部４３０の底部４３０ａの下面側と接続されている。スライドモータ４３３が駆動されることで、ベース部４３が前後ガイドレール４１１に対して左右方向に移動され、トンネル部４３０の前部に設けられたＰＦ４４も、トンネル部４３０と一体的に左右方向に移動される。なお、図示する状態は、接続入替部４２が荷物車載部４１に対して左側に移動された状態となっている。
【００４３】
プラットフォーム（以下、単に「ＰＦ」と称す）４４は、図４および図５に示すように、基端ＰＦ４４０と、基端ＰＦ４４０の前部に設けられて基端ＰＦ４４０に対して前後にスライド可能な中間ＰＦ４４１と、中間ＰＦ４４１の前部に設けられて中間ＰＦ４４１に対して左右に旋回可能な先端ＰＦ４４２とを有する。ＰＦ４４は、基端ＰＦ４４０の左右それぞれにおいて、支持部材４３５を介して上下ガイドレール４３４に対して上下に移動可能に設けられている。
支持部材４３５は、底辺と縦辺と斜辺の３本のフレーム材が三角状に組み付けられて形成されている。そのうち縦辺のフレーム材の外側面には、図示省略の縦辺ローラ部が設けられており、その縦辺ローラ部が上下ガイドレール４３４の溝部に嵌合されている。
【００４４】
基端ＰＦ４４０は、平面視で略四角形状の平板部材で、左右の支持部材４３５における底辺のフレーム材の上縁部に挟持された状態で固着されている。基端ＰＦ４４０の底部には、下方に突出するステー４４６が設けられており、当該ステー４４６は、荷台４が降下する際に、鳥居状のストッパ２０３（図３（ａ）参照）と当接する。これにより、荷台４のうち基端ＰＦ４４０は停止した高さ位置を維持する一方、荷物車載部４１はさらに降下されて格納状態にできる。また、上下ガイドレール４３４には、その下端部に図示省略の抜け止めが設けられており、支持部材４３５のローラが上下ガイドレール４３４の下端部から抜け落ちないようになっている。
また、基端ＰＦ４４０の底部には、油圧式の第２スライドシリンダ４４３が設けられている。当該シリンダ４４３のチューブが左右一対の支持部材４３５，４３５に架設されたクロスメンバ４４３ａに固定されている。
【００４５】
中間ＰＦ４４１は、平面視で略四角形状の板部材で、左右両端縁部において、外側に開口するコ字状で前後に延びるＰＦレール部材４４１ａに支持された状態で固着されている。左右のＰＦレール部材４４１ａの下面には、中間ＰＦ４４１と略同形状の中間底板４４１ｂが所定の間隔をあけて固定されており、ＰＦレール部材４４１ａを介して一体となる中間ＰＦ４４１および中間底板４４１ｂは、基端ＰＦ４４０の下側に設けられている。また、支持部材４３５における底辺のフレーム材の内側面には、左右方向を軸心方向とする底辺ローラ部４３５ａが設けられており、この底辺ローラ部４３５ａがＰＦレール部材４４１ａのコ字状部分において嵌合されることで支持部材４３５に支持される。なお、中間底板４４１ｂの下側には、第２スライドシリンダ４４３のロッド先端部が取り付けられており、第２スライドシリンダ４４３の伸縮によって、基端ＰＦ４４０に対して中間ＰＦ４４１が前後方向に相対移動可能になっている。
【００４６】
先端ＰＦ４４２は、中間ＰＦ４４１に旋回可能に連結された第１ＰＦ４５０と、第１ＰＦ４５０に旋回可能に連結された第２ＰＦ４５１とを有する。
第１ＰＦ４５０は、中間ＰＦ４４１よりも左右幅の細い平面視略長方形の板部材であり、その先端部を除く部分が中間ＰＦ４４１と中間底板４４１ｂとの間に挿入されている。第１ＰＦ４５０の基端部には、上下方向を軸心方向とする第１旋回軸４４５が固着され（図３（ｂ）参照）、その第１旋回軸４４５の上下端は、ＰＦ４４１と中間底板４４１ｂのボス部（図示省略）に支持されている。
第１ＰＦ４５０は、中間底板４４１ｂに設けた油圧式の第１旋回モータ４４４（図８参照、図４では省略）により、第１旋回軸４４５を中心として中間ＰＦ４４１に対して水平面内で左右に旋回されるようになっている。
【００４７】
第２ＰＦ４５１は、略台形状の板部材で、第１ＰＦ４５０の先端部に設けられた第２旋回軸４５３に軸支されており、その下面側に設けた油圧式の第２旋回モータ４５２（図８参照）により、第２旋回軸４５３を中心として第１ＰＦ４５０に対して水平面内で左右に旋回される。
また、第２ＰＦ４５１の前部には、渡し板ユニット４５５が設けられている。当該渡し板ユニット４５５は、第２ＰＦ４５１の前部に設けられた渡し板４５６を有し、ＰＦ４４に対して渡し板４５６が起立した姿勢からＰＦ４４とほぼ同じ水平な姿勢に回動可能となっている。なお、少なくとも荷台４が上昇動作中のときには、収容箱４１０に設けられた上記のシャッター４１３は閉状態となっている。
【００４８】
ここで、渡し板４５６の回動機構は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第２ＰＦ４５１に対して渡し板４５６の先端を上下に回動させる動力伝達機構４５７と、第２ＰＦ４５１に設けられて動力伝達機構４５７を駆動する電動式の渡し板回動モータ４５８とを備える。動力伝達機構４５７は、渡し板回動モータ４５８の出力軸に繋がる駆動スプロケット４５７ａと、渡し板４５６側の従動スプロケット４５７ｂと、駆動スプロケット４５７ａおよび従動スプロケット４５７ｂに掛け回されたチェーン４５７ｃと、従動スプロケット４５７ｂと一体回転する第１円盤４５７ｄと、渡し板４５６の回動軸に繋がって第１円盤４５７ｄに対向するように配置され、第１円盤４５７ｄに対して相対回転可能な第２円盤４５７ｅとを備える。
【００４９】
第１円盤４５７ｄは、第２円盤４５７ｅ側に突出する係合突起４５７ｆを備える。第２円盤４５７ｅには、係合突起４５７ｆと係合する係合長孔４５７ｇが周方向に沿って形成されている。渡し板回動モータ４５８により駆動スプロケット４５７ａを駆動すると、チェーン４５７ｃにより駆動力が伝達されて係合突起４５７ｆが回転し、渡し板４５６は回動初期と回動終期を除いて、回転する係合突起４５７ｆと係合長孔４５７ｇの周方向端部とが当接状態で回動する。また、渡し板ユニット４５５の近傍となる第２ＰＦ４５１には、赤外線式又は超音波式の左右一対の距離センサが設けられているが、図６では、第２ＰＦ４５１の左側に設けた第２距離センサ４５９ｂを代表例として示されている（右側には第１距離センサ４５９ａが設けられている）。
【００５０】
以上の構成を有するトラック１は、走行状態（例えば図１の矢印ＡまたはＢの範囲）では荷台４が降下された格納状態となっており、ＰＦ４４は収縮され、渡し板４５６もＰＦ４４に対して起立状態とされる。
【００５１】
図８を参照して、トラック１の制御系統について説明する。
【００５２】
トラック１は、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂ、または第３カメラ４３９の画像データに基づく作動信号が入力されて、荷台４を飛行機１１に良好に接続するための各種制御を行う制御部２２０を備える。制御部２２０は、画像データを基に物体認識を行う物体認識ユニット２２１と、モータ４４４，４５２・・・やシリンダ４１２，４４３，３０２などを駆動するコントロールバルブ２１５に制御信号を出力する架装物制御部２２６と、車台２の制御を行う車台制御部２２７と、空港施設と通信して情報を取得する通信部２２８とを備える。
【００５３】
物体認識ユニット２２１は、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂに接続される距離画像生成部２２２と、当該生成部２２２および第３カメラ４３９に接続される物体検出部２２３と、距離画像生成部２２２および物体検出部２２３と信号が入出力可能に接続される判断処理部２２４と、判断処理部２２４および物体検出部２２３と信号が入出力可能に接続される記憶部２２５とを備える。さらに、判断処理部２２４は、架装物制御部２２６に対しても信号が入出力可能に接続されており、センサ４５９ａ，４５９ｂ，４６０で取得された検知データを基にした処理機能も備えるとともに、物体認識ユニット２２１内の各種データの架装物制御部２２６への出力機能も備えている。
【００５４】
距離画像生成部２２２は、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂに接続されてこれらから送られた一対の画像データを基にしたステレオマッチング処理により、物体までの距離情報をもった距離画像を生成可能となっている。ステレオマッチング処理とは、一方のカメラで撮像された基準画像データと、他方のカメラで撮像された比較画像データとの間で対応する画素をマッチングすることにより視差を求め、その視差から両カメラと、画像に含まれる物体との距離を算出する処理である。このステレオマッチング処理として、画像間の類似性を評価するために、比較する画像から領域を切り出し、その領域に対する輝度差の総和（SAD:Sum of Absolute Difference）等を求めるブロックマッチング法が適用される。
【００５５】
物体検出部２２３は、距離画像生成部２２２及び第３カメラ４３９に接続されており、距離画像生成部２２２で生成された距離画像のデータに加えて、第３カメラ４３９で取得された距離情報をもたない画像のデータも入力される。物体検出部２２３では、入力された画像内で検出窓をラスタスキャンし、各検出窓領域での特徴量を算出する。この特徴量として、本実施形態では、ＨＯＧ（Histograms of Oriented Gradients）特徴量が使用される。ＨＯＧ特徴量は、距離画像の局所領域（セル）における輝度の勾配方向を輝度の勾配強度に基づいてヒストグラム化したブロックを複数作成し、各ブロックのヒストグラムを正規化した後に連結することによって、算出される量である。
物体検出部２２３は、上記の特徴量を、記憶部２２５から読み出した後述の３種類の識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれかに入力して、出力されたスコアを判断処理部２２４に送るようになっている。
【００５６】
なお、本実施形態において、第３カメラ４３９は、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂとの使用状況の違いから距離情報をもたないカメラになっている。すなわち、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂは、トラック１が待機位置Ｗから作業者の運転によって機体出入口１２に向かって移動する際に使用され、物体認識ユニット２２１による機体出入口１２までの距離と障害物の有無の認識のために距離情報を必要とする。
一方、第３カメラ４３９は、トラック１の停車後に接続入替部４２を機体出入口１２に対して接続する際に使用され、機体出入口１２とＰＦ４４の先端との位置関係を上下左右の２次元的に認識できればよく距離情報を必要としない。第３カメラ４３９は、機体出入口１２とＰＦ４４との両方をカメラ画像に含めて機体出入口１２とＰＦ４４の先端との位置合わせを行うためにトンネル部４３０の天井部４３０ｃに設けられているが、この第３カメラ４３９の取付位置では、仮に距離情報を測定できるとしてもトンネル部４３０に対するＰＦ４４の先端の機体出入口１２に対する距離の変化は認識しにくい（第３カメラ４３９と機体出入口１２との距離関係はＰＦ４４の伸縮によって変化しないため）。そのため、本実施形態では、ＰＦ４４の先端の機体出入口１２に対する距離の変化は、第１距離センサ４５９ａおよび第２距離センサ４５９ｂで検出している。
【００５７】
記憶部２２５には、カメラで取得された画像データを基に機体出入口１２の認識を行うための識別器が３種類予め記憶されている。これら３種類の識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３とは、機体出入口１２から離れた位置（例えば図２の矢印Ｃの移動範囲）において参照される遠方識別器Ｍ１と、機体出入口１２に接近した（例えば矢印Ｄの移動範囲）において参照される接近識別器Ｍ２と、図３の矢印Ｅ１〜矢印Ｅ４の際に参照される水平識別器Ｍ３とを指す。
３種類の識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、カメラ４３７ａ，４３７ｂ，４３９で取得された画像に写っている大量の「機体出入口」画像のＨＯＧ特徴量と、画像に機体出入口１２が写っていない大量の「非機体出入口」画像のＨＯＧ特徴量からなる学習データを用いて、判定基準のパラメータをＳＶＭ（Support Vector Machine）により予め学習させたプログラムである。例えば、「機体出入口」画像は＋１の正値とし、「非機体出入口」画像は−１の負値として予め学習させる。そして、各識別器を使用する場合、各識別器は、カメラ画像をラスタスキャンする検出窓の領域に機体出入口１２が写っていれば０より大きく１未満のスコアを出力し、写っていなければ−１より大きく０以下のスコアを出力するように設定されている。機体出入口１２の認識確度が高いほど１に近づいた値となり、認識確度が低いとほぼ０に近い値となる。
【００５８】
加えて、３種類の識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、学習用の画像データの種類が異なっている。遠方識別器Ｍ１の学習用の画像データは、光軸を水平方向に向けた第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂからの画像データとなっており、接近識別器Ｍ２の学習用の画像データは、光軸を斜め上方に向けた第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂからの画像データとなっている。また、水平識別器Ｍ３の学習用の画像データは、第３カメラ４３９からの画像データとなっている。なお、学習させる「機体出入口」画像としては、機体出入口１２（ドア１３）のみの画像でも良いし、機体出入口１２の直下に設けられた補強プレート１４と機体出入口１２とを組み合わせたものでも良い。
【００５９】
判断処理部２２４は、識別器Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に基づいた物体検出部２２３の出力値を処理し、架装物制御部２２６に作動信号を送る。具体的には、遠方識別器Ｍ１に基づく場合、機体出入口１２と認識可能な限界値である正の第１閾値以上であれば、判断処理部２２４は、架装物制御部２２６に機体出入口１２を認識できたとの判断結果を送り、接近識別器Ｍ２に基づく場合、機体出入口１２と認識可能な限界値である正の第２閾値以上であれば、判断処理部２２４は、架装物制御部２２６に機体出入口１２を認識できたとの判断結果を送る。また、水平識別器Ｍ３に基づく場合、機体出入口１２と認識可能な限界値である正の第４閾値以上であれば、判断処理部２２４は、架装物制御部２２６に機体出入口１２を認識できたとの判断結果を送る。なお、判断処理部２２４は、遠方識別器Ｍ１に基づくときに、認識可能な限界値にはまだ達していないものの第１閾値に近い所定の第３閾値（＞第１閾値）まで出力値が下がっている場合には、物体検出部２２３で使用する識別器を遠方識別器Ｍ１から接近識別器Ｍ２に切換えるように制御する。
【００６０】
次に、架装物制御部２２６は、物体認識ユニット２２１の他、通信部２２８と、位置情報取得部２２９と、第１距離センサ４５９ａと、第２距離センサ４５９ｂと、接地センサ４６０と電気的に接続され、主にこれらから出力された情報に基づいて、電動式又は油圧式の各アクチュエータを自律的に制御可能になっている。また、架装物制御部２２６は、スピーカ２０１ａや表示部２０１ｂとも電気的に接続されており、トラック１の周囲の障害物や機体出入口１２の認識結果を出力する。
また、架装物制御部２２６は、作業者が操作する架装物操作部２３０と電気的に接続され、作業者は、この架装物操作部２３０から操作信号を架装物制御部２２６に送ることにより、各アクチュエータをマニュアルで操作可能となっている。
さらに、架装物制御部２２６は、車台制御部２２７と電気的に接続されて信号を入出力可能となっている。
【００６１】
車台制御部２２７は、トラック１のエンジン２１０および変速機２１１に作動信号を送ってこれらの駆動制御を行うもので、エンジン２１０の駆動力を変速機２１１により変速して走行タイヤ２０２に伝達させるような走行制御や変速機２１１に付設されたＰＴＯ２１２を切り換える制御を行う。
【００６２】
通信部２２８は、接続対象の飛行機１１の機体情報（複数の機体出入口のうちで接続対象である機体出入口１２に関する水平座標の目標位置情報、機体の種類や大きさを含む型式情報、到着する搭乗ゲート１６の番号、地上から機体出入口までの高さ、機体出入口の形状等）を、飛行場の管制塔１５（図１参照）から無線通信により取得して架装物制御部２２６に送る。
上記目標位置情報は、上記型式情報と、接続対象の機体出入口１２に関して飛行機１１の前輪に対する相対位置情報と、到着する搭乗ゲート１６に対応する駐機スポット（飛行機前輪停止位置）の水平座標情報とを基にして、管制塔１５において算出される情報である。
なお、地上から機体出入口までの高さおよび機体出入口の形状が、請求項における「搬出入部情報」に相当する。
【００６３】
位置情報取得部２２９は、測位衛星から発信された信号を受信してトラック１の位置情報を得ることが可能で、その位置情報を架装物制御部２２６に送る。また、位置情報取得部２２９で得たトラック１の位置情報は通信部２２８により管制塔１５（図１参照）に送ることもできる。
走行するトラック１の位置情報と上記目標位置情報を使用することで、架装物制御部２２６は、飛行機１１の機体出入口１２の半径Ｌ１の距離の算出や管制塔１５との送受信すべき位置やタイミングなどを把握できる。さらに、トラック１の位置から機体出入口１２までの距離Ｌが架装物制御部２２６によって継続して算出されるようになっており、架装物制御部２２６は、距離Ｌの情報を物体認識ユニット２２１の判断処理部２２４に継続的に送ることができる。
【００６４】
上記センサ４５９ａ，４５９ｂ，４６０は、停車したトラック１の荷台４と機体出入口１２の接続作業において、第２ＰＦ４５１を機体出入口１２に近づける際に使用される。第１距離センサ４５９ａと第２距離センサ４５９ｂは、それぞれ、第２ＰＦ４５１先端から飛行機１１までの距離を検出し、その検出結果（距離データ）を架装物制御部２２６に送る。接地センサ４６０は、渡し板４５６の先端部下面側に設けられた感圧センサまたは明暗センサであり、渡し板４５６の上下回動時に、渡し板４５６の先端部が飛行機１１の床面に接地したことを検知して架装物制御部２２６に信号出力することにより、架装物制御部２２６が渡し板回動モータ４５８の駆動を停止する。
【００６５】
架装物制御部２２６は、油圧式の各アクチュエータ４１２，４１３，・・・の制御を、コントロールバルブ２１５に制御信号を出力することによって行う。コントロールバルブ２１５は、多連の油圧バルブユニットであり、油圧ポンプ２１３が、ＰＴＯ２１２により取り出された動力によって駆動されることで、作動油タンク２１４の作動油がコントロールバルブ２１５を介して油圧式のアクチュエータに供給される。
【００６６】
スピーカ２０１ａや表示部２０１ｂは、運転室２０１内に設けられており、トラック１を運転する作業者は、表示部２０１ｂで表示される停車ガイド情報やスピーカ２０１ａからの報知音に従ってトラック１を飛行機１１の機体出入口１２に向けて移動させることにより、所定の停車位置Ｄｅにトラック１を容易に停車できる。また、運転室２０１内には、スピーカ２０１ａや表示部２０１ｂの他に、荷台４の昇降および水平移動を操作する架装物操作部２３０や、ＰＴＯ２１２の切り換え（駆動力を走行タイヤ２０２側もしくは油圧ポンプ２１３側に出力）を行うＰＴＯスイッチ２３１が設けられている。
【００６７】
次に、トラック１を飛行機１１の機体出入口１２に接続する作動について、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００６８】
本実施形態に係るトラック１での作業は、荷台４が降下された格納状態で走行して空港内に入る第１作業状態（Ｓ０〜Ｓ２）、空港内で作業する他の車両等を画像表示しながら走行して機体出入口１２の半径Ｌ１の距離まで移動する第２作業状態（Ｓ３）とした後、表示される停車ガイド情報を参照してさらに機体出入口１２まで接近する第３作業状態（Ｓ４〜Ｓ１０）とし、停車後に荷台４を機体出入口に接続する第４作業状態（Ｓ１１〜Ｓ２３）となる。なお。第１作業状態は図１における矢印Ａの範囲、第２作業状態は同図矢印Ｂの範囲、第３作業状態は同図矢印Ｃ、Ｄ、第４作業状態は図３における矢印Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５の状態となる。
【００６９】
第１作業状態では、移動先の空港内に入ったか否かを位置情報取得部２２９から送られるトラック１の現在位置を基にして架装物制御部２２６が判断する。例えば、架装物制御部２２６は、トラック１の現在位置が空港出入口１７（図１参照）の位置よりも空港内側へ入った際に、空港内に入ったと判断する（Ｓ１）。架装物制御部２２６が、空港内に入ったと判断した後に、接続対象である飛行機１１の機体情報を管制塔１５との無線通信により受信する（Ｓ２）。当該機体情報には、目標位置情報、型式情報、到着する搭乗ゲート１６の番号等が含まれており、トラック１が早期に機体情報を受信しておくことで、少なくとも第３作業状態および第４作業状態で対処し得る所望の停車位置Ｄｅを的確に表示することができる。このため、トラック１を運転する作業者は、安心して好適な停車位置Ｄｅまでトラック１を走行させることができる。
【００７０】
第２作業状態においては、機体情報を受信（Ｓ２）後に第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂで周囲の障害物を監視しながら走行し、機体出入口１２から半径Ｌ１の距離となる位置まで移動する。架装物制御部２２６は、位置情報取得部２２９から送られるトラック１の現在位置と、機体情報に基づいた機体出入口１２の位置との距離Ｌを算出し、その距離Ｌを半径Ｌ１と比較する。半径Ｌ１未満と判断（Ｓ３）されると第２作業状態が完了する。誤って飛行機１８に向けて移動する場合、半径Ｌ１未満と判断されないので第２作業状態が完了せず第３作業状態に移行しない。
【００７１】
第３作業状態（Ｓ４〜Ｓ１０）に移行すると、機体出入口１２の検索と機体出入口１２の認識後においてトラック１の停車位置Ｄｅを示す停車ガイド情報の表示とを的確に行う検索表示ステップ（Ｓ４）と、その停車ガイド情報の良好な表示状態を維持するための表示調整ステップ（Ｓ５〜Ｓ１０）とが行われる。第３作業状態における各ステップ（Ｓ４〜Ｓ１０）はトラック１の移動中に順次繰り返されており、表示調整ステップにおいては、トラック１が機体出入口１２に接近する際に、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂの仰角を変化させることができるように、その光軸変更制御も併せて行われる。
【００７２】
好適な位置でトラック１が停車された後、第４作業状態（Ｓ１１〜Ｓ２３）に移行すると、機体出入口１２に対する荷台４の接続が行われる。第４作業状態では、荷台４を昇降機構３によって上昇させる荷台上昇ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、荷台４の左右位置を調整する左右調整ステップ（Ｓ１６〜Ｓ１９）と、荷台４の前後の位置を調整する前後調整ステップ（Ｓ２０〜Ｓ２３）とが行われる。
【００７３】
上記の第３作業状態および第４作業状態では、カメラ４３７ａ，４３７ｂ，４３９などの出力データを用いた複数の制御が行われており、これらについて説明する。
【００７４】
検索表示ステップ（Ｓ４）では、図１０に示すように、機体出入口１２を認識するための検索サブステップ（Ｓ４１〜Ｓ４５）と、当該サブステップで取得したデータに基づいて停車ガイド情報を表示する調整サブステップ（Ｓ４６〜Ｓ４８ｅ））とが行われる。
【００７５】
トラック１が機体出入口１２の半径Ｌ１未満まで移動（Ｓ３）した後、検索サブステップ（Ｓ４１〜Ｓ４６）において、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂで取得された一対の画像データが距離画像生成部２２２に入力され（Ｓ４１）、ステレオマッチング処理により距離画像が生成される（Ｓ４２）。この距離画像のデータは、物体検出部２２３に入力され、物体検出部２２３において、機体出入口１２の検出候補領域を絞る処理が行われる（Ｓ４３〜Ｓ４５）。具体的には、第３作業状態となる前から架装物制御部２２６で継続して算出されて架装物制御部２２６から送られている距離Ｌの情報を判断処理部２２４判断処理部２２４が利用し、許容範囲をＬｍとして、生成した距離画像の中から、機体出入口１２からの半径距離がＬ±Ｌｍの範囲の領域を検出候補領域として判断する（Ｓ４４）。この判断信号を判断処理部２２４から受けて、物体検出部２２３は、当該検出候補領域内で検出窓をラスタスキャンし、各検出窓領域でのＨＯＧ特徴量を算出する（Ｓ４５）。これにより、遠方識別器Ｍ１または接近識別器Ｍ２のプログラムに入力可能な入力用データが得られる。カメラ４３７ａ，４３７によって広い領域の距離画像を生成しつつも、上記のように検出候補領域を絞り込むことで、明らかに機体出入口１２が存在しない領域（距離画像）を予めスキャン対象から外して、機体出入口１２の認識を短時間で精度良く行うことができる。なお、許容範囲Ｌｍは、位置情報取得部２２９で受信される位置情報の誤差を考慮した値に設定される。例えば、位置情報取得部２２９の位置検出精度として１０ｍ程度の誤差が平均的に存在するのであれば、Ｌｍを１０ｍに設定する。    
【００７６】
ラスタスキャンが完了して検索サブステップ（Ｓ４１〜Ｓ４５）から停車ガイド情報を表示する調整サブステップ（Ｓ４６〜Ｓ４８ｅ）に移ると、判断処理部２２４は、物体検出部２２３が読み出す記憶部２２５の識別器を判断する（Ｓ４６）。トラック１が機体出入口１２の半径Ｌ１の領域よりも内側に入った直後で、初期状態（遠方識別器Ｍ１）のまま変更されていない場合、遠方識別器Ｍ１に入力された各ＨＯＧ特徴量に基づいて、物体検出部２２３では、各領域での認識結果（正値もしくは負値）を判断処理部２２４に送る。判断処理部２２４は、その出力値が正で第１閾値以上の領域を検索して抽出する（Ｓ４７ａ）。さらに、第１閾値以上の領域を見つけることで、機体出入口１２を認識できたとの判断結果が判断処理部２２４から送られた架装物制御部２２６は、第１閾値以上と判断された領域（機体出入口１２と認識される領域）を囲む認識マークＨと、当該領域までの距離に基づいて目標左右ラインＩ，Ｉおよび目標前後ラインＪ，Ｊと、を表示部２０１ｂに表示する（Ｓ４７ｃ）。また、架装物制御部２２６は、目標前後ラインＪ，Ｊを位置合わせする目印となる車両位置ラインＫも、表示部２０１に表示する。これら目標左右ラインＩ，Ｉ、目標前後ラインＪ，Ｊ、車両位置ラインＫが停車ガイド情報となる。
なお、第１閾値以上と判断される領域が複数存在する場合は、出力値が最大の領域に認識マークＨを表示することが好ましい。
【００７７】
作業者は、２本の目標左右ラインＩ，Ｉの間に認識マークＨが位置し、２本の目標前後ラインＪ，Ｊの間にトラック１の位置を示す車両位置ラインＫが位置するように停車させることで、第４作業状態（Ｓ１１〜Ｓ２３）における荷台４の接続制御を高精度かつ高効率で実現できる。一方で、第１閾値以上の領域が見つからなかった場合、判断処理部２２４は、架装物制御部２２６に機体出入口１２を認識できなかったとの判断結果を送り、架装物制御部２２６は、表示部２０１ｂにおいてエラー表示を行う（Ｓ４７ｄ）。
【００７８】
ここで、認識マークＨ、目標左右ラインＩ，Ｉ、目標前後ラインＪ，Ｊが表示部２０１ｂに表示される状態について図９を用いて説明する。なお、図９は、トラック１が機体出入口１２から半径Ｌ１の領域に入って移動するときの光軸は水平方向に向けられている第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂによるカメラ画像図である。
【００７９】
物体認識ユニット２２１によって機体出入口１２が認識されると、認識マークＨが表示され、併せて上下方向に延びる左右一対の目標左右ラインＩ，Ｉと、左右方向に延びる上下一対の目標前後ラインＪ，Ｊと、左右方向に延びる車両位置ラインＫとが表示される。目標左右ラインＩ，Ｉは、表示部２０１ｂのカメラ画像における左右中心線、すなわちトラック１の左右中心に対して左右対称に表示され、左右のラインＩ，Ｉのそれぞれは、左右に移動可能な接続入替部４２において、左右に移動した渡し板４５６の左右端の位置となる。
【００８０】
また、当該ラインＩ，Ｉの幅は、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂから機体出入口１２までの距離に合わせて調整可能となっている。上述のとおり、渡し板４５６の左右方向の最大可動位置を基準に設定された左右幅は、機体出入口１２から離れるほどカメラ画像において小さくなる機体出入口１２の左右幅の縮小比率に合わせて小さくなるように設定されている。これにより、トラック１を運転する作業者は、目標左右ラインＩ，Ｉのライン幅の中に機体出入口１２の認識マークＨが入るようにトラック１を操舵することで所望位置にトラック１を停車でき、第４作業状態における各制御で荷台４を機体出入口１２に良好に接続できる。当該所望位置が本実施形態における好適な停車位置Ｄｅとなる。
【００８１】
さらに、目標前後ラインＪ，Ｊは、上記の所望位置（好適な停車位置Ｄｅ）にトラック１を停車させれば、そのライン幅の中に車両位置ラインＫが入るように設定されており、機体出入口１２から遠い状態では車両位置ラインＫよりも上方にあり、機体出入口１２にトラック１を近づけるにつれて車両位置ラインＫに近づくようになっている。
上記２種類のラインＩ，Ｊを利用することで、運転者は表示部２０１ｂに表示される位置を目標に運転するだけなので、停車位置Ｄｅを指示する指示者を別途配置させる必要もなく省人化できる。なお、同図では、左端に「左右×」と表示するように、認識マークＨが目標左右ラインＩ，Ｉにまだ入っていない状態が示され、右端に「前後２０ｍ」と表示するように、トラック１が機体出入口１２まで水平距離で２０ｍの移動が必要な状態であることが示されている。
【００８２】
調整サブステップに移行した際、物体検出部２２３が読み出している識別器が遠方識別器Ｍ１ではなく、既にトラック１が機体出入口１２に大きく近づいてカメラ４３７ａ，４３７ｂの光軸が斜め上方の接近識別器Ｍ２に変更している場合においても、物体検出部２２３、判断処理部２２４、架装物制御部２２６で行われる制御は、遠方識別機Ｍ１の場合と同様の制御となる（Ｓ４８ｂ〜Ｓ４８ｅ）。なお、記憶部２２５が故障して適正な識別器を検出できない場合には、表示部２０１ｂにエラーが表示される（Ｓ４８ｅ）。
【００８３】
図９のとおり、検索表示ステップ（Ｓ４）の後の表示調整ステップ（Ｓ５〜Ｓ１０）では、飛行機１１の湾曲面状の機体表面に設けられて高位置にある機体出入口１２にトラック１が近づくにつれて第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂのカメラ画像に機体出入口１２が入らなくなる場合の表示調整が行われる。ただし、この表示調整は、架装物制御部２２６が機体出入口１２を認識できないとの判断を判断処理部２２４から受けると停車の判断制御（Ｓ１０）に移行する。
架装物制御部２２６は、機体出入口１２を認識できたとの判断を判断処理部２２４から受ける（Ｓ５）と、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂの画像データにおいて、当該カメラ画像内で機体出入口１２の上下位置が不適切かどうかを判断処理部２２４からの出力データに基づいて判断する。
【００８４】
荷台４の格納状態では、第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂの高さ位置は、飛行機１１の機体出入口１２の高さ位置よりも低く、カメラ４３７ａ，４３７ｂの光軸を水平方向に向けたまま飛行機１１に近づくと、機体出入口１２の少なくとも一部がカメラ４３７ａ，４３７ｂのカメラ画像から上方に外れてしまい、機体出入口１２の的確な認識が困難になること又は認識エラーが生じてしまう。
そこで、架装物制御部２２６は、光軸を水平方向に向けたカメラ４３７ａ，４３７ｂのカメラ画像内において、機体出入口１２の上端が、カメラ画像の上端に接する状態となったかどうかを判断し、この接する状態の場合、不適切な状態と判断する（Ｓ６）。架装物制御部２２６が不適切と判断すると、架装物制御部２２６は、カメラ回動モータ４３８に信号を出力してカメラ４３７ａ，４３７ｂを所定角度だけ上方へ回動させ、機体出入口１２の的確な認識状態を継続できる（例えば図１１の状態となる）。
なお、架装物制御部２２６は、カメラ４３７ａ，４３７ｂのカメラ画像内で機体出入口１２の上下位置が適切であると判断した場合、カメラ４３７ａ，４３７ｂの光軸を変更させない。
【００８５】
次に、カメラ４３７ａ、４３７ｂのカメラ画像の中で認識マークＨが表示される機体出入口１２の領域において、物体検出部２２３の遠方識別器Ｍ１によって出力された出力値が第３閾値（＞第１閾値）未満か否かを、判断処理部２２４が判断（Ｓ８）し、架装物制御部２２６に出力する。この出力値が第３閾値未満の場合には、架装物制御部２２６は、物体検出部２２３が読み出す識別器を接近識別器Ｍ２に切り換える（Ｓ９）。なお、検索表示ステップ（Ｓ４）で接近識別器Ｍ２になっている場合は、ステップＳ８の判断は行われない。
【００８６】
湾曲形状の機体表面に設けられる機体出入口１２では、離れて正面から見た場合と間近で斜め下方から見上げる形で見た場合とで、形状が大きく異なり、斜め下方から見上げる場合は例えば図１２のように、離れて正面から見た機体出入口１２の形状よりも大きく歪んでいる。そのため、離れて見たときの識別器（遠方識別器Ｍ１）のまま機体出入口１２の認識を行う場合、トラック１の移動中に認識エラーが生じるおそれがあるが、上記のように遠方識別器Ｍ１から接近識別器Ｍ２に切換える制御とすることで、的確な認識を継続できる。なお、遠方識別器Ｍ１から接近識別器Ｍ２への切り換えは、遠方識別器Ｍ１を使用した物体検出部２２３の出力値が低くなってきて、機体出入口１２を明確に認識できなくなりつつある第３閾値を基準に行われるものとし、物体検出部２２３の識別器Ｍ１（または識別器Ｍ２）によって出力された出力値が第３閾値以上であれば、識別器の切り換えは行わない。
【００８７】
適正な識別器を利用して作業者がトラック１を運転しつつ、位置情報取得部２２９からのトラック１の位置情報に基づいて、トラック１が所定時間（数十秒程度）移動しないこと、及びトラック１が機体情報に基づいた所望の停車位置Ｄｅ付近にあることを判断条件として、架装物制御部２２６はトラック１が好適位置に停車したか否かを判断する（Ｓ１０）。その上で、「停車した」と判断すれば、第３作業状態から第４作業状態の荷台上昇ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１５）に移る。
当該ステップにおいては、架装物制御部２２６は、車台制御部２２７を介してＰＴＯ２１２がオンであることを判断する（Ｓ１１）と、判断処理部２２４に対し、使用するカメラを第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂから第３カメラ４３９へ切換える指示を出し、表示部２０１ｂに第３カメラ４３９で取得された画像を表示させ（Ｓ１２）、使用する識別器を接近識別器Ｍ２から水平識別器Ｍ３に切り換える指示を出す（Ｓ１３）。
【００８８】
次に、架装物操作部３０の信号に基づいて荷台４を上昇させる。このとき、表示部２０１ｂにおいて、図１３のように左右に延びる上昇判定ラインＮが表示される。この上昇判定ラインＮは、機体出入口１２が認識されているか否かに関わらず、第３カメラ４３９のカメラ画像に常時表示されており、第３カメラ４３９が取り付けられているトンネル部４３０とＰＦ４４とは、各アクチュエータが駆動しても高さ方向の相対位置が変化しないため、上昇判定ラインの上下位置は変化しないように設定されている。
【００８９】
上昇判定ラインＮは、第３カメラ４３９のカメラ画像内の機体出入口１２の下端との上下の高さ位置が合うところで荷台４を停止させたときに、渡し板４５６を無理のない回動角度（渡し板４５６の上で作業者が機内食カートを容易に押せる回動角度）で機体出入口１２の内側床面に架け渡し可能となる目印である。
上昇判定ラインＮは、トラック１の停車位置Ｄｅから渡し板４５６を架け渡し可能な距離までＰＦ４４の先端を伸長させた場合に第３カメラ４３９のカメラ画像内でＰＦ４４の先端が到達する位置に描かれている。カメラ画像内ではカメラからの距離が遠いほど画像中央の方に表示されることから、上昇判定ラインＮは、伸長前のＰＦ４４の先端位置と比較して少し上方に表示される。
【００９０】
なお、荷台４の上昇を開始した直後の第３カメラ４３９は、その高さ位置が機体出入口１２よりも下方にあり、その光軸は水平方向を向いているので、カメラ画像に機体出入口１２が全く含まれないが、荷台４の上昇に伴って、カメラ画像に機体出入口１２の下部が含まれるようになる。
【００９１】
上述の上昇判定ラインＮの表示と、荷台４の上昇動作との制御（Ｓ１４）について、図１４を用いて説明する。
第４作業状態に移行されて第３カメラ４３９に切り替えられる（Ｓ１２）と上昇判定ラインＮが表示され（Ｓ１４１）、第３カメラ４３９で取得された画像データが物体検出部２２３に入力される（Ｓ１４２）。
物体検出部２２３は、カメラ画像内で検出窓をラスタスキャンし、各検出窓領域でのＨＯＧ特徴量を算出し（Ｓ１４３）、水平識別器Ｍ３に入力された各ＨＯＧ特徴量がに基づいて、物体検出部２２３において各領域での認識結果（正値もしくは負値）を判断処理部２２４に送る。判断処理部２２４は、その出力値が正で第４閾値以上の領域を検索して抽出する（Ｓ１４４）。さらに、第４閾値以上の領域が見つける（Ｓ１４５）ことで、架装物制御部２２６は、第４閾値以上と判断された領域（機体出入口１２と認識される領域）を囲む認識マークＰを表示部２０１ｂに表示する（Ｓ１４７ａ）。
【００９２】
そして、継続される荷台４の上昇動作の中で、架装物制御部２２６は、機体出入口１２下端が上昇判定ラインＮに重なるか否かを判断し（Ｓ１４７ｂ）、機体出入口１２の下端が上昇判定ラインＮに重なる位置まで荷台４を上昇させると、荷台４の高さは機体出入口１２に接続可能な高さとなる。このとき、架装物制御部２２６は、荷台４の上昇を停止させるとともに、スピーカ２０１ａから音声を発生させて上昇完了を報知する（Ｓ１４７ｃ）。なお、図１５に示すように、機体出入口１２が認識されているにも関わらず機体出入口１２の下端よりも下方に上昇判定ラインＮが存在する場合は、まだ機体出入口１２と接続可能な位置まで荷台４が上昇されていない場合であり、昇降シリンダ３０２を所定ストローク伸長させて荷台４を所定高さ分上昇させる。
【００９３】
荷台上昇ステップは荷台４の上昇直後から開始されるので、開始当初はカメラ画像に機体出入口１２が全く含まれないか、部分的に欠けた機体出入口１２が含まれ、機体出入口１２の認識が困難となり（Ｓ１４５）、架装物制御部２２６は、昇降するＰＦ４４の高さ位置ｈ１と、機体情報による機体出入口１２の高さ位置ｈ２との差を算出し（Ｓ１４６ａ）、算出結果ｈ１−ｈ２が負になるか否かを判断する（Ｓ１４６ｂ）。ここで、ＰＦ４４の高さ位置ｈ１は、昇降シリンダ３０２のストロークを基に検出できる。
このとき、架装物制御部２２６は、カメラ画像に機体出入口１２が含まれない（荷台４がある程度上昇させるまでの）間はｈ１−ｈ２が負になるので、表示部２０１ｂに未認識表示を行う（Ｓ１４６ｃ）。未認識表示としては、機体出入口１２の認識処理の実行中だが荷台４の上昇が不十分なために認識できていないことを報知する。
未認識表示の後、架装物制御部２２６は、昇降シリンダ３０２を所定ストローク伸長させて荷台４を所定高さ分上昇させ（Ｓ１４６ｄ）、荷台上昇ステップを繰り返す。
【００９４】
上記の荷台上昇ステップを繰り返すことで、図１３のように、カメラ画像内に機体出入口１２の大部分が含まれて、判断処理部２２４は、機体出入口１２部分を第４閾値以上の領域として抽出し、架装物制御部２２６に機体出入口１２を認識できたとの判断結果を送る（Ｓ１４５）。一方で、機体出入口１２と接続可能な高さまで荷台４が上昇しているにもかかわらず、機体出入口１２が認識されない場合があり（Ｓ１４５）ｈ１−ｈ２が正の値となって、架装物制御部２２６が、荷台４の上昇を緊急停止させるとともに、表示部２０１ｂにエラー表示する（Ｓ１４６ｅ）。荷台４の上昇を緊急停止させることで、荷台４が飛行機１１の翼に衝突することを防止できる。また、エラー表示によって、作業者にトラック１の機器の確認を促すことができる。
【００９５】
上述した荷台４の上昇が完了すると、図８のとおり自動制御を継続するために、架装物制御部２２６は、機体出入口１２を認識しているか確認（Ｓ１５）し、認識できた場合には、左右調整ステップ（Ｓ１６〜Ｓ１９）と、前後調整ステップ（Ｓ２０〜Ｓ２３）とが行われる一方で、認識できなかった場合には、架装部制御部２２６による自律制御は中止し、作業者が架装物操作部２３０を使用して水平移動機構のマニュアル操作を行う。
【００９６】
左右調整ステップでは、まず、架装物制御部２２６が機体出入口１２に対して渡し板４５６が左右にずれているかを判断する（Ｓ１６）。トラック１は、機内食工場１０から空港内の停車位置Ｄｅまでの移動中、ベース部４３が左右中央、ＰＦ４４は左右中央に停止されている。したがって、トラック１が仮に機体出入口１２に対して左右方向にずれなく停車できれば（Ｓ１６）、第３カメラ４３９の画像の左右中央に機体出入口１２が位置するし、第３カメラ４３９の画像の左右中心位置と、認識マークＰの左右中心位置とが合致しており、ベース部４３のスライドや第１ＰＦ４５０および第２ＰＦ４５１の旋回は行わない。しかし、トラック１が停車位置Ｄｅに停車した際、第３カメラ４３９の画像の左右中央から機体出入口１２が左右どちらかにずれている（Ｓ１６）と、架装物制御部２２６は、第３カメラ４３９の画像の左右中心位置と、認識マークＰの左右中心位置とのずれ量を算出する。このとき、架装物制御部２２６で許容範囲を超えるずれがあると判断されれば、そのずれ量がベース部４３の左右移動限界を超えているかを判断する（Ｓ１７）。
【００９７】
架装物制御部２２６において、ベース部４３の左右移動限界を超えていると判断した場合には、認識マークＰの左右中心位置に対してＰＦ４４および渡し板４５６の左右中心位置が合うまで、第１ＰＦ４５０と第２ＰＦ４５１を所定角度ずつ旋回させる（Ｓ１８）。具体的には、架装物制御部２２６は、第２ＰＦ４５１の先端縁が機体出入口１２の下縁に対して略並行となるように、かつ、第２ＰＦ４５１の左右方向の位置が機体出入口１２に近づくように、第１ＰＦ４５０と第２ＰＦ４５１とを所定角度旋回させる。
【００９８】
一方、架装物制御部２２６が、ずれ量がベース部４３の左右移動限界を超えていると判断しなければ、ベース部４３をスライド機構４３２で左右方向の移動限界までの間において、認識マークＰの左右中心がＰＦ４４および渡し板４５６の左右中心位置に合致するようにベース部４３を所定距離ずつ左右に移動させる（Ｓ１９）。
こうしたベース部４３のスライド移動と第１ＰＦ４５０および第２ＰＦ４５１の旋回移動とにより、渡し板４５６のずれ量が許容範囲内と判断されれば（Ｓ１６）、前後調整ステップ（Ｓ２０〜Ｓ２３）に移行する。
【００９９】
当該ステップでは、架装物制御部２２６は、第１距離センサ４５９および第２距離センサ４５９ｂから送られる距離データを基にして、第２ＰＦ４５１先端から機体出入口１２までの距離が接続可能距離Ｌ２未満か否かを判断する。
接続可能距離Ｌ２以上の場合（Ｓ２０でＮＯ）、架装物制御部２２６は、スライドシリンダ４１２、４４３の一方もしくは両方を伸長させて、第２ＰＦ４５１の先端を所定距離だけ前方（図３における矢印Ｅ４又は矢印Ｅ５に示す方向）へ移動させる（Ｓ２１）。
【０１００】
ステップＳ２１の動作を繰り返してステップＳ２０で接続可能距離Ｌ２未満と判断されれば、架装物制御部２２６は、起立状態の渡し板４５６を機体出入口１２に向けて下方に回動させて接続する（Ｓ２２）。また、架装物制御部２２６は、渡し板４５６が機体出入口１２の床面に接地し、接地センサ４６０から接地信号が送られるタイミングで渡し板４５６の回動を停止させる。
なお、接地信号が送られるタイミングから所定時間遅らせて、渡し板回動モータ４５８の駆動を停止させるようにしても良い。そうすれば、第２円盤４５７ｅにおいて、係合突起４５７ｆと係合する部分が係合長孔４５７ｇとなっているので、燃料等の積み込みによって飛行機１１が沈み込んだ場合、その沈み込みに追従するようにして渡し板回動モータ４５８を動かすことなく渡し板４５６を少し傾動させることができる。
【０１０１】
渡し板４５６を機体出入口１２の床面に接地させた後、架装物制御部２２６は、シャッター開閉モータ４１４を駆動してシャッター４１３を開く（Ｓ２３）。これにより、ＰＦ４４および渡し板４５６を通って荷物車載部４１と飛行機１１の機内との行き来が可能になり、機内食カートの積みおろしが行われる。
【０１０２】
なお、物体認識ユニット２２１は、機体出入口１２に渡し板４５６を接続した後も機体出入口１２の認識を継続し、架装物制御部２２６は、機体出入口１２下端が上昇判定ラインＮに重なるか否かを判断する。もし機体出入口１２下端が上昇判定ラインＮよりも下がると、架装物制御部２２６は、油圧ポンプ２１３を停止させた状態でコントロールバルブ２１５を切り換えて、昇降シリンダ３０２から作動油タンク２１４に作動油を排出させる。このとき、機体出入口１２下端が上昇判定ラインＮと重なるタイミングで、作動油の排出を停止させることで、機体出入口１２の高さ位置に荷台４を降下させることができる。
【０１０３】
以上の制御とすることで、簡易にかつ的確、さらに迅速に荷台４を飛行機（荷物搬出入部）１１に接続することができる。また、機体出入口１２を画像認識しながらその高さ位置に合わせての接続制御なため、渡し板４５６も略水平な状態にすることができるので、機内食カートの積みおろしにも好適となる。また、画像認識に用いる上述した第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３は、トラック１が待機位置Ｗから停車位置Ｄｅまで移動する間、距離画像生成部２２２で生成される距離画像を基に、トラック１に接触する可能性がある物体の検知を行うことが好ましい。例えば、認識される物体の大きさと、物体までの距離とを基にして、接触の可能性を判断できる。このような物体があると判断されると、スピーカ２０１ａから警告音を出したり、当該物体を囲むような警告表示を表示部２０１ｂに行ったりする。
【０１０４】
本実施形態では、電動式のアクチュエータとして、カメラ回動モータ４３８、シャッター開閉モータ４１４、渡し板回動モータ４５８、又はスライドモータ４３３を備えた構成とした。また、油圧式のアクチュエータとしては、荷物車載部４１を車台前後方向へスライドさせる第１スライドシリンダ４１２、中間ＰＦ４４１を前後にスライドさせる第２スライドシリンダ４４３、先端ＰＦ４４２の第１ＰＦ４５０を左右旋回させる第１旋回モータ４４４、第２ＰＦ４５１を左右旋回させる第２旋回モータ４５２、荷台４を昇降させる昇降シリンダ３０２などを備えた構成とした。ただし、これらは電動式又は油圧式に限るものではなく適宜変更可能である。
【０１０５】
また、プラットフォーム（ＰＦ）４４の構成部材の数や動きは、適宜変更可能である。例えば、プラットフォームを基端ＰＦと先端ＰＦの２つとしたり、先端ＰＦが旋回せず前後移動のみ行うように構成したりしてもよい。  
【０１０６】
本実施形態では、接続入替部４２のＰＦ４４に第１カメラ４３７ａおよび第２カメラ４３７ｂを設けるとともに、接続入替部４２のベース部４３に第３カメラ４３９を設けたが、カメラの数や取り付け場所はこれに限らない。例えば、接続入替部と荷物車載部の両方にカメラを設けてもよいし、荷物車載部のみにカメラを設けてもよい。
他にも、第１スライドシリンダ４１２の伸縮によって車台２に対して荷物車載部４１が前後方向へ相対移動されるとともにスライド機構４３２によって車台２に対して接続入替部４２が左右方向へ相対移動されるようになっているが、本発明はこれに限らず、荷物車載部と接続入替部のいずれか一方のみが車台に対して相対移動される構成でもよい。
【０１０７】
また、制御面でも本実施形態では、トラック１での作業が第１作業状態〜第４作業状態の４つの作業状態から成り、そのうち、第３作業状態では、架装物制御部２２６が第１カメラ４３７ａと第２カメラ４３７ｂの出力データを用いて表示部２０１ｂに目標左右ラインＩ，Ｉ等の停車ガイド情報を表示させた。また、第４作業状態では、架装物制御部２２６が第３カメラ４３９の出力データを用いて荷台４の上昇を機体出入口１２に接続可能な高さで自動停止させた。本発明はこれに限らず、架装物制御部が、停車ガイド表示をすることなく、停車後の荷台上昇時の自動停止のみ行うようにしてもよい。また、第４作業状態における荷台上昇ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１５）、左右調整ステップ（Ｓ１６〜Ｓ１９）、前後調整ステップ（Ｓ２０〜Ｓ２３）の順序も適宜変更可能である。
【０１０８】
本実施形態では、物体像取得部としての第１カメラ４３７ａと第２カメラ４３７ｂがステレオカメラで構成されていたが、３次元的な物体形状と物体までの距離とが検出できる他の機器で物体像取得部を構成してもよい。例えば、物体像取得部として３Ｄ−ＬＩＤＡＲや距離画像センサを使用してもよい。
【０１０９】
本実施形態では、作業者が飛行機１１に対する所定の停車位置Ｄｅまでトラック１を運転して停車させる車台２を使用していたが、本発明はこれに限らず、自動走行可能な車台を使用してもよい。
【０１１０】
本実施形態では、トラック１の車台２は、エンジン２１０と変速機２１１と変速機２１１に付設されたＰＴＯ２１２とを備え、動力切替スイッチとしてのＰＴＯスイッチ２３１により、ＰＴＯ２１２の切り換え（駆動力を走行タイヤ２０２側もしくは油圧ポンプ２１３側に出力）を行うように構成されていた。本発明は、これに限らず、エンジンの代わりに走行用電動モータで走行し、油圧ポンプを架装物専用電動モータで駆動させる作業車両であって、ＰＴＯを有さないものにも適用可能である。この場合、動力切替スイッチには、架装物を駆動させるための主電源スイッチが該当することになる。
【０１１１】
本実施形態におけるハイリフトトラック１は、機内食カートを運搬するものであったが、本発明はこれに限らず、雑誌やヘッドホン等の機内用品を運ぶハイリフトトラックや、車椅子や担架等に乗った身障者を飛行機に搭乗させるためのハイリフトトラックにも適用できる。
また、本実施形態では、本発明を適用する作業車両の一例として航空用のハイリフトトラックをあげて説明したが、本発明はこれに限らず、様々な作業車両に適用することができる。
【０１１２】
例えば、空港内の作業車両には、機内食カートを運搬するハイリフトトラックだけでなく、燃料給油車、ラバトリー車、トラッシュカー、デアイシングカー等、多くの種類がある。このような空港内の作業車両の中で、飛行機に対して正確な位置合わせを行う必要があるものに本発明を適用できる。
具体的に説明すると、例えば特開２００３−１５４８８６で示されたような燃料給油車では、車両後部にリフト機構が設けられており、このリフト機構で作業台たるリフターを昇降させるようになっている。また、リフターには給油ホースの先端ノズルが配設されている。このような燃料給油車は、リフターが飛行機の翼下面の給油口の下方になるように位置合わせしてから停車される。そして、作業者が手動でリフターを上昇させて給油ホースの先端ノズルを給油口に手動で位置合わせしてから接続し、車載タンクに貯留された燃料を飛行機に給油するようになっている。例えば、このような燃料給油車の車載タンクを本発明の荷物車載部と考え、リフト機構を本発明の接続入替部と考える。そして、自動でリフターを上昇させるとともに給油ホースの先端ノズルを給油口に対し自動で位置合わせさせたい場合に、給油口を物体像取得部としてのカメラで撮影し、その出力データに基づき制御部でリフト機構の上昇を制御することにより、本発明を適用できる。
【０１１３】
また、例えば特開２０１２-１１０４で示されたようなラバトリー車では、飛行機のトイレ汚水を積み込むタンクを備え、その車両後部には、作業台とその作業台を昇降させる昇降装置とが備わっている。このようなラバトリー車は、作業台が飛行機の汚水排出口の下方になるように位置合わせしてから停車される。そして、作業者が作業台に乗って手動で作業台を上昇させるとともにホース先端部を飛行機の汚水排出口に接続している。このラバトリー車の車載タンクを本発明の荷物車載部と考え、昇降装置を本発明の接続入替部と考える。そして、自動で作業台を上昇させるとともにホース先端を汚水排出口に対し自動で位置合わせさせたい場合に、汚水排出口を物体像取得部としてのカメラで撮影し、その出力データに基づき制御部で昇降装置の上昇を制御することにより、本発明を適用できる。
【０１１４】
上述の燃料給油車やラバトリー車のような空港内の作業車両だけでなく、廃棄物や宅配物や郵便物等を運搬する種々の作業車両にも本発明は適用可能である。
例えば、特開昭６１−１２４４０２で示されたような塵芥車では、廃棄物を収容する塵芥収容箱と、車両側方に設けられた可動アームと、可動アーム先端に取り付けられて塵芥容器を掴む掴み装置とを備えている。塵芥車は、停車が行われる際、掴み装置が塵芥容器の置き場所の近傍となるように作業者により車両前後位置が合わされる。また、停車後に作業者は、可動アームを手動操作して掴み装置を車両側方に移動させて塵芥容器に位置合わせし、掴み装置に塵芥容器を把持させる。さらに、作業者は、可動アームを操作して塵芥容器の中の廃棄物を塵芥収容箱に投入させる。このような塵芥車の場合、塵芥収容箱を本発明の荷物車載部と考え、可動アームを本発明の接続入替部と考え、塵芥容器を荷物搬出入部と考える。そして、塵芥容器を物体像取得部としてのカメラで撮影し、その出力データに基づき制御部で可動アームの動きを制御することにより、本発明を適用できる。
【０１１５】
また、例えば、特開２０１８−１７７４３９で示されたような宅配用の移動体は、内部空間領域に荷物を収納して自動運転で移動可能である。また、この移動体は、宅配ボックス部に架設されるベルトコンベア等の延伸レール部と、延伸レール部を介して移動体側に移動されてきた荷物を内部空間領域に収納する収納機構とを備えている。この移動体は、配送先の宅配ボックスの前まで移動し、停車する。その停車後、延伸レール部は、宅配ボックスに設けられた複数のロッカー部のうち特定のロッカー部の開閉扉に位置合わせされる。このような移動体の場合、内部空間領域を本発明の荷物車載部と考え、延伸レール部を本発明の接続入替部と考え、ロッカー部を荷物搬出入部と考える。そして、ロッカー部の開閉扉を物体像取得部としてのカメラで撮影し、その出力データに基づき制御部で延伸レール部の動きを制御することにより、本発明を適用できる。
【０１１６】
−その他の実施形態−
今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１１７】
１        トラック（作業車両）
２        車台
３        昇降機構
４        荷台
１１      飛行機（荷物搬出入部）
１２      機体出入口（荷物搬出入部の出入口）
１５      管制塔（管理センタ）
４１      荷物車載部
４２      接続入替部
４３      ベース部
４４      プラットフォーム（ＰＦ）
２０１ａ  表示部
２１３    油圧ポンプ
２１４    作動油タンク
２１５    油圧コントロールバルブ
２２０    制御部
２２１    物体認識ユニット
２２２    距離画像生成部
２２３    物体検出部
２２４    判断処理部
２２５    記憶部
２２６    架装物制御部
２２８    通信部
２２９    位置情報取得部
２３１    ＰＴＯスイッチ（動力切替スイッチ）
４１２    第１スライドシリンダ（駆動アクチュエータ）
４３２    スライド機構
４４３    第２スライドシリンダ（駆動アクチュエータ）
４３７ａ  第１カメラ（物体像取得部）
４３７ｂ  第２カメラ（物体像取得部）
４３９    第３カメラ（物体像取得部）
４４４    第１旋回モータ（駆動アクチュエータ）
４５２    第２旋回モータ（駆動アクチュエータ）
４５６    渡し板
４５８    渡し板回動モータ
Ｄｅ      停車位置
Ｈ        認識マーク
Ｐ        認識マーク
Ｉ        目標左右ライン（停車ガイド情報）
Ｊ        目標前後ライン（停車ガイド情報）
Ｋ        車両位置ライン（停車ガイド情報）
Ｍ１      遠方識別器（識別器）
Ｍ２      接近識別器（第１識別器）
Ｍ３      水平識別器（第２識別器）
Ｎ        上昇判定ライン
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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