(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した無線通信を行うことで、運転者へフォークリフトの操作に役立つ周囲情報を安定して提供する。【解決手段】画像表示装置２０は、移動体の移動部に搭載される周囲情報取得部２０ａと、移動体の本体に搭載され、周囲情報取得部２０ａと指向性を有する電波により無線通信する本体処理装置２０ｂとを備え、周囲情報取得部２０ａは第１アンテナ２３１を含む第１無線通信部２３を備え、本体処理装置２０ｂは第２アンテナ２６１を含む第２無線通信部２６と、受信した周囲情報に基づいた画像を生成する本体制御部２５と、本体の運転席から、運転者が視認可能な位置に配置され、本体制御部２５が生成した画像を表示する表示部２８と、移動部の位置に応じて本体処理装置２０ｂの第２アンテナ２６１の電波指向性の向きを変更する変更部２７と、を備える。【選択図】図４
2020147418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動部に搭載される周囲情報取得部と、
前記移動体の本体に搭載され、前記周囲情報取得部と指向性を有する電波により無線通信する本体処理装置と、を備える画像表示装置であって、
前記周囲情報取得部は、
第１アンテナを含む第１無線通信部と、
周囲情報として、前記移動体の前方の画像、または前方の物体の位置情報を取得するセンサーと、を備え、
前記本体処理装置は、
第２アンテナを含み前記第１無線通信部と無線通信する第２無線通信部と、
前記第１無線通信部から送信され、前記第２無線通信部で受信した前記周囲情報に基づいた画像を生成する本体制御部と、
前記本体の運転席から、運転者が視認可能な位置に配置され、前記本体制御部が生成した画像を表示する表示部と、
前記移動部の位置に応じて、前記第２アンテナの電波指向性の向きを変更する変更部と、を備える、画像表示装置。
【請求項２】
前記本体処理装置は、さらに、前記移動部と、前記移動体の前記本体との間の相対的な位置情報を取得する取得部を備え、
前記変更部は、前記取得部から取得した前記位置情報に応じて、前記第２アンテナの電波指向性の向きを変更する、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記移動体は、フォークリフトであり、前記移動部はフォークである、請求項１、または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記フォークは、前記本体の前方側に設けられ、
前記第２無線通信部の前記第２アンテナは、前記フォークリフトの前記本体の前方側の側面、または前記本体の上部の前方側に配置される、請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記センサーは、前記フォークの先端部分に取り付けられたカメラの撮像素子である、請求項３、または請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
無線通信方式は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ方式であり、周波数帯は６０ＧＨｚである、請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記変更部は、前記第２アンテナの向きを機械的に変更することで、前記電波指向性の向きを変更する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記変更部は、前記第２アンテナの一方の端部に設けられた回転軸を回転中心として回転させることで、前記第２アンテナの向きを機械的に変更する向き変更機構である、請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記向き変更機構は、複数の回転停止位置を持ち、前記第２アンテナを多段階の回転角度で回転させる、請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記向き変更機構は、前記第２アンテナを連続的な回転角度で回転させる、請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記本体制御部は、取得した前記周囲情報により、前方の物体を検出し、検出した物体に応じた画像を生成する、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記表示部は、ヘッドアップディスプレイ、または、透過型の液晶ディスプレイである、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトは、フォークにパレット上の荷物を載せて移動する。例えば運転者が進行方向を向いて運転席に座る座席式のフォークリフトにおいては、前方のフォーク上に、運転者の目線より高く荷積みした場合、前方に死角が出来てしまう。走行する場合には、運転者は、フォークリフトを後進させながら、移動する。しかし、荷役時は、前進が必要で運転者は、横に身をのり出して視認せざるを得ない。
【０００３】
また、運転者からフォークの前方を視認しづらい高所棚での積み下ろし作業においても、フォークあるいはフォーク上のパレット差込口の位置決めを正確に、容易に行いたいとい要望がある。このような問題に対して特許文献１に開示されたフォークリフト用の画像処理装置では、フォークに前方を撮影するカメラを設け、撮影した画像に、フォーク、またはフォーク上のパレットの一部を表す縮小画像を重畳させ、ディスプレイに表示させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４６５９７号公報（段落００１５、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術では、上下に移動するフォークの先端部にカメラを設け、運転席のディスプレイと同軸ケーブルにより接続し、映像を伝送している。
【０００６】
しかしながら、上下動するフォーク等の移動体と、運転席の表示部を有線のケーブルで接続する場合には、ケーブルの弛みによる巻き込み等を考慮する必要がある。特許文献１では、コード伸縮リールにより、ケーブルの弛みを防止している。しかしながら、コード伸縮リールのような部品により、カメラの映像データを表示部に伝送する構成だと、設計の自由度が低くなる。また、コード伸縮リールによりケーブルの巻き取り、伸縮を繰り返す構成だと、繰り返し動作によりケーブルが劣化するため耐久性が低くなり、メンテナンス作業が必要になるという問題がある。
【０００７】
本発発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、移動体の移動部に搭載した周囲情報取得部と、移動体の本体に搭載された本体処理装置との間で無線通信によりデータの送信を行う際に、安定した無線通信を行うことで、運転者へ移動体の操作に役立つ情報を安定して提供できる、画像表示装置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】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００９】
（１）移動体の移動部に搭載される周囲情報取得部と、
前記移動体の本体に搭載され、前記周囲情報取得部と指向性を有する電波により無線通信する本体処理装置と、を備える画像表示装置であって、
前記周囲情報取得部は、
第１アンテナを含む第１無線通信部と、
周囲情報として、前記移動体の前方の画像、または前方の物体の位置情報を取得するセンサーと、を備え、
前記本体処理装置は、
第２アンテナを含み前記第１無線通信部と無線通信する第２無線通信部と、
前記第１無線通信部から送信され、前記第２無線通信部で受信した前記周囲情報に基づいた画像を生成する本体制御部と、
前記本体の運転席から、運転者が視認可能な位置に配置され、前記本体制御部が生成した画像を表示する表示部と、
前記移動部の位置に応じて、前記第２アンテナの電波指向性の向きを変更する変更部と、を備える、画像表示装置。
【００１０】
（２）前記本体処理装置は、さらに、前記移動部と、前記移動体の前記本体との間の相対的な位置情報を取得する取得部を備え、
前記変更部は、前記取得部から取得した前記位置情報に応じて、前記第２アンテナの電波指向性の向きを変更する、上記（１）に記載の画像表示装置。
【００１１】
（３）前記移動体は、フォークリフトであり、前記移動部はフォークである、上記（１）、または上記（２）に記載の画像表示装置。
【００１２】
（４）前記フォークは、前記本体の前方側に設けられ、
前記第２無線通信部の前記第２アンテナは、前記フォークリフトの前記本体の前方側の側面、または前記本体の上部の前方側に配置される、上記（３）に記載の画像表示装置。
【００１３】
（５）前記センサーは、前記フォークの先端部分に取り付けられたカメラの撮像素子である、上記（３）、または上記（４）に記載の画像表示装置。
【００１４】
（６）無線通信方式は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ方式であり、周波数帯は６０ＧＨｚである、上記（１）から上記（５）のいずれかに記載の画像表示装置。
【００１５】
（７）前記変更部は、前記第２アンテナの向きを機械的に変更することで、前記電波指向性の向きを変更する、上記（１）から上記（６）のいずれかに記載の画像表示装置。
【００１６】
（８）前記変更部は、前記第２アンテナの一方の端部に設けられた回転軸を回転中心として回転させることで、前記第２アンテナの向きを機械的に変更する向き変更機構である、上記（７）に記載の画像表示装置。
【００１７】
（９）前記向き変更機構は、複数の回転停止位置を持ち、前記第２アンテナを多段階の回転角度で回転させる、上記（８）に記載の画像表示装置。
【００１８】
（１０）前記向き変更機構は、前記第２アンテナを連続的な回転角度で回転させる、上記（８）に記載の画像表示装置。
【００１９】
（１１）前記本体制御部は、取得した前記周囲情報により、前方の物体を検出し、検出した物体に応じた画像を生成する、上記（１）から上記（１０）のいずれかに記載の画像表示装置。
【００２０】
（１２）前記表示部は、ヘッドアップディスプレイ、または、透過型の液晶ディスプレイである、上記（１）から上記（１１）のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像表示装置は、移動体の移動部に搭載される周囲情報取得部と、移動体の本体に搭載され、周囲情報取得部と指向性を有する電波により無線通信する本体処理装置と、を備え、周囲情報取得部は第１アンテナを含む第１無線通信部を備え、本体処理装置は第２アンテナを含む第２無線通信部と、受信した周囲情報に基づいた画像を生成する本体制御部と、本体の運転席から、運転者が視認可能な位置に配置され、本体制御部が生成した画像を表示する表示部と、移動部の位置に応じて本体処理装置の第２アンテナの電波指向性の向きを変更する変更部と、を備える。このような画像表示装置とすることで、安定した無線通信を行うことで運転者へ移動体の操作に役立つ情報を安定して提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】フォークリフトの外観を示す側面図である。
【図２】１本のフォークの先端部に第１、第２カメラを取り付けた状態を示す模式図である。
【図３】フォークの拡大図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像表示装置のハードウェア構成、および機能構成を示すブロック図である。
【図５】アンテナ向き変更機構の構成を説明するための模式図である。
【図６】フォークの高さ位置と、第２アンテナの電波指向性との関係を示す模式図である。
【図７】ディスプレイに表示した表示画面の例である。
【図８】さやフォークの先端部に第１、第２カメラを含む周囲情報取得部を取り付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また図面においては、上下方向をＺ方向、フォークリフトの進行方向をＸ方向、これらに直交する方向をＹ方向とする。
【００２４】
（フォークリフト）
図１は、フォークリフトの外観を示す側面図である。フォークリフト１０に第１の実施形態に係る画像表示装置２０が取り付けられている。フォークリフト１０は、本体部（車体）１１、運転席１２、マスト１３、フィンガバー１４、１対のフォーク１５、１６、およびヘッドガード１７を有する。
【００２５】
ここで、フォークリフト１０は移動体に相当する。また、本体部１１、ヘッドガード１７を合わせて「本体」と称する。フォーク１５、１６、およびこれらと一体で移動するフィンガバー１４は移動体の「移動部」に相当する。移動体としては、以下の実施形態においてはフォークリフト１０を例として説明するが、これに限られず、自装置にある駆動源により移動可能な車両であれば、他の種類であってもよい。または移動体として、レールに沿って移動するクレーンであってもよい。車両のフォークリフト以外の例としては、ショベルカー、クレーン車がある。また、本体には、運転者の運転席１２がある。移動部は、本体とともに移動するものであるが、本体と相対的な位置関係を変えるようにも移動できる。
【００２６】
フォーク１５、１６の上には、パレット９１、およびこのパレット９１上の荷物９２が荷積みされている。本体部１１の前方には、上下方向に伸縮可能なマスト１３が設けられる。フォーク１５、１６はフィンガバー１４に支持されており、フィンガバー１４を介してマスト１３に上下に昇降可能に取り付けられる。マスト１３に取り付けられたチェーン（図示せず）とホイールを介して、フィンガバー１４がマスト１３に沿って上下に移動することで、フォーク１５、１６は、上下方向で位置制御される。また、フォーク１５、１６の地面（走行面）に対する傾斜角度（チルト）や両フォーク１５、１６間の開き角度、間隔は、フィンガバー１４内にある油圧シリンダー（図示せず）により所定範囲内で変更可能である。
【００２７】
（カメラ２１ａ、２１ｂ）
図２は、１本のフォークの先端部に第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂを取り付けた状態を示す模式図である。図３は、フォークの拡大平面図である。
【００２８】
図２に示すように、フォークリフト１０の２本のフォーク１５、１６のうち、１本のフォーク１５の先端部分に、ステレオ視（複眼ともいう）するための２台のカメラ２１ａ、２１ｂを本体部１１の前方が撮影領域となるように取り付けている。また、フォーク１５の幅方向（Ｙ方向）において、両カメラ２１ａ、２１ｂは所定間隔（基線長）だけ離している。同図に示す例では、左側のフォーク１５に２台のカメラを取り付けているが、これに限られず、右側のフォーク１６に取り付けてもよい。カメラ２１ａ、２１ｂ側の制御部２２と、後述するディスプレイ２８側の本体制御部２５とは、無線で接続しており無線通信により、映像信号（画像信号）が本体制御部２５に伝送される。第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂは、それぞれＣＣＤ、またはＣＭＯＳ等の可視光領域に感度を有する撮像素子（撮像センサー）と、レンズ等の光学系を備え、フォークリフト１０の前方を撮影し映像（画像）を生成する。以下においては、２つのカメラ２１ａ、２１ｂを区別しない場合には、これらをまとめて単に「カメラ２１」ともいう。
【００２９】
フォーク１５のサイズの例としては、厚みが１０ｍｍで、幅が１００ｍｍ、テーパー部はＲ（半径）６０ｍｍであり、Ｘ方向において先端ｓ１から４０ｍｍまで、Ｙ方向において側面から４０ｍｍまでがテーパー部である。なお、他の適用例として、側面のみならず、下面側にもテーパー面が設けられたフォーク１５を用いた場合には、そのテーパー部にカメラ２１ａ、２１ｂを配置するようにしてもよい。
【００３０】
フォーク１５のテーパー部の左右両側にはそれぞれ、円柱状の穴が設けられており、カメラ２１ａ、２１ｂはそれぞれ、この穴に埋め込まれている。カメラ２１ａ、２１ｂはレンズの前面が、テーパー部の外周面からわずかに突出するように配置する方が広い画角を確保できる点で好ましいが、使用時のフォーク１５の床面等への衝突による破損の観点から、円柱状の穴の開口面よりも内側に配置することがより好ましい。
【００３１】
測距するために物体をステレオ視（立体視）するときは、２台のカメラ２１ａ、２１ｂの撮影領域を重複させる必要がある。広い視界（画角）を確保し、より多くの領域が重なるようにするためには側面または下面のテーパー部にカメラ２１ａ、２１ｂを設けることが好ましい。図３に示すように、側面側のテーパー部に配置した２台のカメラ２１ａ、２１ｂは、フォーク１５の前方側に向けて広い画角を確保できる。このような配置の２台のカメラ２１ａ、２１ｂと、本体制御部２５（後述）が協働することで物体までの距離を検知し、測距点群データ（「３次元距離マップ」ともいう）を生成する。
【００３２】
（画像表示装置２０の構成）
次に、図１とともに、図４を参照し、画像表示装置２０の構成について説明する。図４は、画像表示装置２０のハードウェア構成、および本体制御部２５の機能構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１、図４に示すように画像表示装置２０は、周囲情報取得部２０ａ、および本体処理装置２０ｂで構成される。周囲情報取得部２０ａは移動部側（フォーク１５、１６、またはフィンガバー１４）に搭載され、本体処理装置２０ｂは、フォークリフト１０の本体側（本体部１１、およびヘッドガード１７）に搭載される。
【００３４】
（周囲情報取得部２０ａ）
周囲情報取得部２０ａは、上述のフォーク用のカメラ２１に加えて、制御部２２、第１無線通信部２３、および位置情報検知部２４を備える。周囲情報取得部２０ａ側のこれらの電子部品は、バッテリー（図示せず）により電力が供給される。制御部２２、第１無線通信部２３、位置情報検知部２４、等は、電波透過性の材料で構成されたセンサーボックス２９ａ内に収容され、センサーボックス２９ａとカメラ２１ａ、２１ｂとの間は、ケーブル２１２により有線接続される。ケーブル２１２は、フォーク１５の下面に設けられた溝の内側に配置される。センサーボックス２９ａ（第１無線通信部２３）は、フォーク１５の根元、またはフィンガバー１４に搭載され、フォーク１５とともに上下動する。
【００３５】
（制御部２２）
制御部２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリを備え、メモリに保存した制御プログラムをＣＰＵが実行することで周囲情報取得部２０ａ全体の各種制御を行う。また、制御部２２は、本体制御部２５と協働することで画像表示装置２０全体の制御を行う。
【００３６】
（第１無線通信部２３）
第１無線通信部２３は、第１アンテナ２３１を含み、本体処理装置２０ｂ側と指向性を有する電波により無線通信する。無線通信方式としては、例えば、６０ＧＨｚ帯の電波を用いたｗｉｒｅｌｅｓｓＨＤ、またはＩＥＥＥの規格によるＷｉＧｉｇがある。これらの無線通信方式は、電波の周波数が高いため、直進性が高く、指向性を有する電波である。そのため、安定した高速通信を行うためには、数ｍ以内の近距離で、本体処理装置２０ｂの第２無線通信部２６とアンテナの電波指向性の向きを合わせる必要がある。
【００３７】
第１無線通信部２３と、本体処理装置２０ｂの後述する第２無線通信部２６との間の無線通信は、第１無線通信部２３から第２無線通信部２６に向けてのデータ通信量が圧倒的に多い。具体的には、カメラ２１で撮影した映像の無圧縮データ、および位置情報検知部２４の検知データを、第２無線通信部２６に向けて、連続的に送信する。本体処理装置２０ｂ側では、受信した映像データをリアルタイムで、処理して物体を検知したり、ディスプレイ２８に受信した映像を表示したりする。この周囲情報取得部２０ａから伝送する映像は、ＨＤ解像度、またはフルＨＤ解像度の映像であってもよい。映像だけのデータ通信量としては、２つのカメラ２１ａ、２１ｂで、例えばＨＤ解像度（１２８０×７２０画素、１画素当たり３Ｂｙｔｅ情報）の映像を３０ｆｐｓで、無圧縮で送信する場合には、約１６５ＭＢ／ｓｅｃの大きな転送レートが必要となる。また、フォークリフト作業では、補助（役立つ情報）のために精細な画像または広い範囲の画像が必要となり、映像のデータサイズが大きくなる。データサイズが大きいことで映像の遅延が発生すると、表示と実際の作業に時間差が生じてしまい、例えばスペースに余裕がない棚に荷物を置く際や直接見えない高い位置にある荷の積み下ろしの際などに、作業者が作業を誤り荷物やフォークが棚にぶつかってしまうといった問題が発生する虞がある。このような問題を防ぐために、高速通信が必要となる。なお、通信するデータを出来るだけ軽くするため、制御部２２により、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ等の規格により圧縮し、圧縮後のデータを送信してもよい。
【００３８】
（位置情報検知部２４）
位置情報検知部２４は、位置情報取得部として機能し、フォーク１５、１６と本体部１１との相対的な位置情報を取得する。具体的には、位置情報検知部２４は、マスト１３に対するフォーク１５、１６の高さ、すなわち、地面に対する高さの位置情報を取得する。位置情報検知部２４は、例えば、加速度センサー、および／またはジャイロセンサーで構成される。なお、他の例として、フォークリフト１０と画像表示装置２０を電気的に接続し、フォークリフト１０から受信した高さに関する制御信号から、フォーク１５、１６の高さの位置情報を取得してもよい。この場合、画像表示装置２０の入出力インターフェースが、位置情報取得部として機能する。
【００３９】
（本体処理装置２０ｂ）
本体処理装置２０ｂは、本体制御部２５、第２無線通信部２６、アンテナ向き変更機構２７、およびディスプレイ２８を備える。ディスプレイ２８以外の電子部品は、本体ボックス２９ｂ内に収納される。本体制御部２５の説明をする前に、最初に第２無線通信部２６、および、変更部として機能するアンテナ向き変更機構２７について説明する。
【００４０】
（第２無線通信部２６）
第２無線通信部２６は、第２アンテナ２６１、および電波強度検知部２６２を含み、周囲情報取得部２０ａの第１無線通信部２３と指向性を有する電波により無線通信する。第２アンテナ２６１の向きを機械的にアンテナ向き変更機構２７により変更することにより、第２アンテナ２６１の電波指向性の向きを変更する。また、電波強度検知部２６２は、受信した無線電波の強度を検知する。本体ボックス２９ｂは電波透過性の樹脂等の材料で構成される。本体ボックス２９ｂ（すなわち第２アンテナ２６１）は、フォークリフト１０の本体の前方側の側面、または本体の上部の前方側に配置される。具体的には、図１に示すように、本体の上部を構成するヘッドガード１７の前方側に配置される。あるいは、本体部１１の前面側に配置してもよい。
【００４１】
（アンテナ向き変更機構２７）
図５は、アンテナ向き変更機構２７の構成を説明するための模式図である。図５（ａ）、図５（ｂ）に示す例では、第２アンテナ２６１は、指向性があるループ形状のアンテナである。図５（ａ）に示すようにアンテナ向き変更機構２７は、モーター２７１、ギア２７２、爪２７３、およびソレノイド２７４で構成される回転機構である。モーター２７１が所定量回転することにより、ギア２７２の回転軸ａ１に第２アンテナ２６１の一方の端部が取り付けられ、この回転軸ａ１を回転中心として第２アンテナ２６１は、矢印方向に回転する。また、バネによりギア２７２に向けて付勢される爪２７３によりギア２７２の回り止めが行われる。また、角度変更時においては、本体制御部２５は、ソレノイド２７４をＯＮさせることで、爪２７３を退避位置に一時的に移動させながら、モーター２７１により、所定量、ギア２７２を回転させることで、第２アンテナ２６１の回転を行う。第２アンテナ２６１は、Ｙ軸方向に沿った回転軸ａ１の回りを、ギア２７２の位置に対応した回転停止位置で、多段階で回転する。段数としては、例えば、数段程度である。回転定停止位置で、段階的に変更できるようにすることで、停止時の角度の精度が向上する。なお、このような構成に限られず、モーター２７１がエンコーダー機能付きのモーターであれば、所定角度回転することで、無段階（連続的）で第２アンテナ２６１の角度を変更するように構成してもよい。なお、図５に示す例においては、第２アンテナ２６１をＹ軸回りに回転させることで、第１、第２アンテナは対向する関係となる。例えば、Ｙ方向において、第１、第２アンテナを同じ位置に配置する。
【００４２】
（本体制御部２５）
本体制御部２５は、制御部２２と同様にＣＰＵとメモリを備え、各種制御を行い、物体検出部２５１、および画像処理部２５２として機能する。これらの機能については後述する。
【００４３】
本体制御部２５は、位置情報検知部２４の検知データから、フォーク１５、１６のマスト１３に対する高さ情報を得る。これにより、第１アンテナ２３１と、第２アンテナ２６１との相対的な位置情報を知ることができる。本体制御部２５は、位置情報検知部２４の検知データから、第１アンテナ２３１の高さ位置を把握する。なお、この検知データの送信は、第１無線通信部２３と第２無線通信部２６との間の無線通信が途切れない、または通信速度が低下する位置関係になる前に行うことが好ましい。検知データの送信周期は、フォーク１５、１６の最大の昇降速度に応じて、適宜設定できる。本体制御部２５は、高さ位置の検知データを受けて、アンテナ向き変更機構２７を制御し、第１アンテナ２３１に向けて、第２アンテナ２６１の向きを変更する。具体的には、ループ状の第２アンテナ２６１のループ面の中心が、第１アンテナ２３１に向くように、第２アンテナ２６１を、回転軸ａ１を回転中心として、所定の角度だけ回転させる。位置情報検知部２４が検知した高さ位置と、第２アンテナ２６１の回転角度（停止位置）との対応付けテーブル（あるいは関係式）は予め設定されており、本体制御部２５のメモリに記憶されている。なお、本体制御部２５は、電波強度検知部２６２の検知データを用いて、第２アンテナ２６１の角度を設定するようにしてもよい。例えば、第１アンテナ２３１の高さ位置が変わる度に、電波強度検知部２６２からの電波強度が最大となるように、第２アンテナ２６１の角度を適宜調整するようにしてもよい。あるいは、本体制御部２５が、第１アンテナ２３１の複数段階の高さ位置における、電波強度検知部２６２からの電波強度が最大となる第２アンテナ２６１の調整角度（停止位置）を記録した対応付けテーブルを、導入時または定期的に作成するようにしてもよい。
【００４４】
図６は、フォーク１５、１６を上下に移動させた際の、フォーク１５、１６の高さ位置と、第２アンテナ２６１の電波指向性との関係を示す模式図である。図６の矢印は、第２アンテナ２６１の電波指向性の向きを示している。図６に示すように、フォーク１５、１６とともに移動する第１アンテナ２３１の高さ位置に応じて、本体制御部２５は、アンテナ向き変更機構２７を制御して、適切な向きになるように、第２アンテナ２６１の向きを変更する。このようにすることで、周囲情報取得部２０ａと、本体処理装置２０ｂを別体で構成し、両者間を無線通信で無線接続させる際に、安定した、高速通信を行うことができる。これにより、ひいては、運転者へ周囲情報に関するフォークリフトの操作に役立つ情報を安定して提供できる。
【００４５】
（物体検出部２５１、画像処理部２５２）
次に、本体制御部２５の物体検出部２５１、および画像処理部２５２の機能について説明する。
【００４６】
（物体検出部２５１）
物体検出部２５１は、第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂと協働することで、前方の物体の位置情報を取得する。この場合、第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂは、前方の物体の位置情報を取得するセンサーとして機能する。物体検出部２５１は、１組の画像の抽出した特徴点から共通の対応点を抽出し、それらの対応点から変換パラメータを用いて、特徴点それぞれまでの距離を算出する。例えば左右に配置した１対のカメラ２１ａ、２１ｂにおいて、基線長を用いて、同じ対応点の左右の画素値のズレ量に応じてそれぞれの画素の距離値を算出し（測距）、３次元距離マップを生成する。
【００４７】
また、物体検出部２５１は、フォークリフト１０の前方にある物体の検出、および検出した物体の３次元空間での位置を、生成した距離マップを用いて検出する。検出する物体には、荷物９２、パレット９１、人物（作業者）、および、棚、通路上の障害物等の他の物体が含まれる。この物体の検出は、例えば各画素の距離値の類似度に応じて画素をクラスタリングすることにより行ってもよい。また、距離値の類似度に、画素の色の類似度を組み合わせてクラスタリングしてもよい。クラスタリングより判定した各クラスタのサイズを算定する。例えば、垂直方向寸法、水平方向寸法、総面積等を算出する。なお、ここでいう「サイズ」は、実寸法であり、見た目上の大きさ（画角、すなわち画素の広がり）とは異なり、対象物までの距離に応じて画素群の塊が判断される。例えば、物体検出部２５１は算定したサイズが、抽出対象の解析対象の物体を特定するための所定のサイズ閾値以上か否か判定する。サイズ閾値は、測定場所や行動解析対象等により任意に設定できる。通行する作業者を追跡して行動を解析するのであれば、通常の人の大きさの最小値を、クラスタリングする場合のサイズ閾値とすればよい。サイズ閾値未満の物体は除かれる。また、フォークリフト１０が走行する環境が特定の倉庫内等で限定されるのであれば、その環境に存在する物体に応じたサイズ閾値を適用してもよい。また物体検出部２５１は、生成したフォークリフト１０（本体部１１）前方における、所定サイズ以上の物体それぞれの大きさ、位置の情報が含まれる３次元距離マップを画像表示装置２０の内部メモリ、または、サーバー等の外部メモリに蓄積する。
【００４８】
また、物体の種類として人間と他の物体との判別については、機械学習を用いたり、プロポーション判別（縦横比）を用いたりしてもよい。機械学習では、コンピューターが、得られた３次元距離マップのデータ、および正解ラベルデータを用いて、学習を繰り返す。特に作業空間内においては、甚大な事故を防ぐために、作業者を判別することは重要であり、これらを用いることにより判別精度の向上が見込まれる。
【００４９】
さらに、１対のカメラ２１ａ、２１ｂの映像により測距を行う構成ではなく、１つのカメラ２１ａにより、測距を行うようにしてもよい。例えば、カメラ２１ｂの位置に投光器を配置し、投光器から所定タイミングで、格子状の複数のライン、またはドットで構成されるパターン光を照射することにより、測距し、測距点群データを生成するようにしてもよい。
【００５０】
（画像処理部２５２）
画像処理部２５２は、物体検出部２５１が検出した前方の物体の種類、および物体までの相対的位置（距離）に応じた、運転者のフォークリフト１０の作業を補助する画像を形成する。
【００５１】
画像処理部２５２は、物体検出部２５１が検出した物体、人物に対する警告を発するか否かを判定する。例えば、本体部１１の移動方向の所定距離内に人物が存在すれば、運転者に警告を行う。警告は、ディスプレイ２８を通じて行うがフォークリフト１０に設けた警告灯やスピーカー（いずれも図示せず）により行ってもよい。
【００５２】
また、画像処理部２５２は、物体検出部２５１が前方に検知した物体の種類に応じて、作業を補助するための付加画像（アノテーション画像）を作成し、ディスプレイ２８に表示させる。表示画面の例については後述する。付加画像としては、前方の荷物９２等の物体までの距離を示す距離梯子や、数値表示がある。また、付加画像としては、物体の種類、距離に応じて色や態様を変更した矩形枠、または要注意物が存在する場合などに、運転者に注意喚起するためのマーク、テキストであってもよい。さらに、付加画像として、水平面、または、フォークの対パレット正面でのＸ−Ｙ平面での傾き角度、傾斜角度、もしくは地面からの高さの情報であってもよい。
【００５３】
（ディスプレイ２８）
ディスプレイ２８は、表示部として機能する。ディスプレイ２８は、フォークリフト１０の運転席１２から視認できる位置に取り付けられる。ディスプレイ２８としては、例えばＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）を適用できる。ＨＵＤを適用した場合には、ディスプレイ２８は、半透過性を有する凹面鏡または平面鏡であるコンバイナーを備え、コンバイナーに虚像を投影する。虚像としては、上述の画像処理部２５２が生成した表示画像である。このコンバイナーは、運転席１２の正面側に配置され、運転席１２座った運転者は、コンバイナーを通じて、その先にある実像（フォーク１５、１６、荷物９２等）を視認できるとともに、コンバイナーが反射する虚像を同時に認識できる。ＨＵＤとすることで、たとえ、コンバイナーを運転席の正面側に配置したとしても、映像を投影していないときには、コンバイナーは透明になるので、前方への視界を妨げることはない。
【００５４】
また、ディスプレイ２８の他の例として、透過型の液晶ディスプレイを適用してもよい。透過型液晶ディスプレイによってもＨＵＤと同等に前方への視界を妨げることはない。しかしながらこれに限られず、表示部のさらなる他の例として、通常の液晶ディスプレイを適用してもよい。この場合、前方の視界を妨げない位置、例えば、ヘッドガード１７等により液晶ディスプレイを運転席１２の斜め上方に配置することが好ましい。通常の液晶ディスプレイとすることで低コストであっても高解像度の映像を表示させることができる。さらに、通常の液晶ディスプレイを適用する場合には、第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂの一方で撮影した高解像度の映像、または１組の画像を基線長に応じた位置関係で貼り付けるステッチ処理を施した映像をリアルタイムで表示し続けるようにしてもよい。
【００５５】
図７は、ディスプレイ２８に表示した表示画面２８０の例である。フォークリフト１０の正面には、物体としてのトラック９５、その上のパレット９１、および荷物９２、ならびに作業者９６が存在し、トラック９５の荷台に向けフォークリフト１０を近づけている状況を示している。パレット９１、荷物９２、トラック９５、および作業者９６は実像であり、透明のディスプレイ２８を通して、運転者が目視している。
【００５６】
本体処理装置２０ｂの物体検出部２５１は、周囲情報として、カメラ２１ａ、２１ｂにより取得した映像により、前方の物体を検出する。また画像処理部２５２は、物体検出部２５１で検出した物体に応じた情報を生成し、これをディスプレイ２８に表示させる。
【００５７】
図７の表示画面２８０においては、付加画像４０１〜４０６が、本体制御部２５が生成した、検出した物体に応じた情報である。
【００５８】
付加画像４０１は、フォーク１５、１６に対応したイラスト画像（アニメーション画像）である。付加画像４０２、４０３は、フォーク１５、１６を前方に向けて延長させた線およびその接触位置周辺を示す画像である。これにより運転者はフォーク１５、１６が当たる（挿入される）位置を認識できる。付加画像４０４、４０５は、フォークリフト１０の正面にある物体までの距離を示す画像である。この付加画像４０４、４０５は、付加画像４０３とともに距離梯子とも称される。付加画像４０６は、高さ方向における、トラック９５の荷台の上面までのフォーク１５、１６の距離を示している。付加画像４０７は、フォークリフト１０の前方に人（作業者９６）が近づいた場合に、運転者に注意を促すマークである。
【００５９】
なお、付加画像４０１〜４０６は、１対のフォーク１５、１６の間隔距離、およびフォーク１５、１６の地面に対する傾斜角度が、変更可能なフォークリフト１０であれば、間隔距離、傾斜角度の変更に応じて、形状、サイズ、向きを変更してもよい。例えば、フォーク１５が上方に傾斜した場合には、その傾斜角度に応じて、付加画像４０３〜４０６を変更する。この間隔距離、傾斜角度は、カメラ２１から取得した画像により、物体検出部２５１の処理により求めてもよく、あるいは、位置情報検知部２４により検知してもよい。
【００６０】
第１の実施形態においては、図７に示すように、検出した物体に応じた情報を、ディスプレイ２８に表示することで、フォークリフト１０の操作に役立つ指標を提供できる。なお、フォーク１５、１６の荷物の有無を検知するセンサーを、センサーボックス２９ａに含ませ、これにより、フォーク１５、１６に荷物があり、フォーク１５、１６の高さが所定値以上の場合には、前方の視界が妨げられる。そのため、このような状況においては、ディスプレイ２８に、無線により受信したカメラ２１からの映像をそのまま表示してもよい。さらに、この映像に、上述の付加画像を重畳した画像を表示するようにしてもよい。このようにすることで、荷物９２により前方の視界が妨げられたとしても表示したカメラ２１からの映像により、前方を確認できるので、運転者へ周囲情報に関するフォークリフトの操作に役立つ情報を安定して提供できる。
【００６１】
以上に説明したフォークリフト用の画像表示装置２０の構成は、上記の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。また、一般的な画像表示装置が備える構成を排除するものではない。
【００６２】
（変形例１）
図８は、１本のさやフォークの先端部に、第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂを含む周囲情報取得部２０ａ全体を取り付けた状態を示す模式図である。さやフォーク１９は、フォーク１５（またはフォーク１６）を覆うように装着され、ネジ等の保持具（図示せず）により固定される。
【００６３】
図８に示すようにさやフォーク１９は、本体部１９１、蓋部１９２、透明板１９３、衝撃緩和部材１９４、およびアルミプレート１９５を有する。
【００６４】
アルミプレート１９５上に第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂ、および基板ユニット２９ｃが配置される。基板ユニット２９ｃには、電源供給用のバッテリとともに、上述した制御部２２、第１無線通信部２３、および位置情報検知部２４が含まれる。蓋部１９２がボルトｂ１等により、本体部１９１に固定されることで、アルミプレート１９５上の各電子部品は、本体部１９１の空間内部に収納される。
【００６５】
本体部１９１は鋼材で構成される。蓋部１９２は、電波透過性の樹脂等の材料で構成される。透明板１９３は、光を透過する部材で、例えばポリカーボネートで構成され、第１、第２カメラ２１ａ、２１ｂは、この透明板１９３を通じて、外部を撮影する。衝撃緩和部材１９４はシリコンゴム等の弾性体、またはゲル化素材で構成される。
【００６６】
衝撃緩和部材１９４は、本体部１９１の内側表面上に貼り付けられており、この衝撃緩和部材１９４により、カメラ、および検知センサーを構成する電子部品が、衝撃緩和部材１９４を介して間接的に本体部１９１とつながる。具体的には、図８の例では、電子部品全部が衝撃緩和部材１９４により覆われており、さやフォーク１９へ物体が衝突することによる衝撃は緩和されて、各電子部品に伝わる。このようなさやフォーク１９を用いることで、周囲情報取得部２０ａを、本体処理装置２０ｂと別体の構成としても両者間を無線通信で無線接続させる際に、第２アンテナ２６１の向きを変更することで、安定した、高速通信を行うことができる。
【００６７】
（変形例２）
なお、上述した第１の実施形態、および変形例１の例では、アンテナ向き変更機構２７により、機械的に第２アンテナ２６１の向きを変更することで、その電波指向性の向きを変更した。これに限られず、さらに、第１アンテナ２３１の向きも変更するようにしてもよい。具体的には、アンテナ向き変更機構２７と同様の機構を第１アンテナ２３１側にも設け、これにより、第１アンテナ２３１の電波指向性の向きも、第２アンテナ２６１との相対的位置に応じて変更するようにしてもよい。
【００６８】
（変形例３）
さらに、上述の実施形態においては、変更部の例として、機械的にアンテナの向きを変更するアンテナ向き変更機構２７を示した。しなしながら、これに限られず、機械的ではなく電気的に第２アンテナ（または、第１アンテナ２３１、第２アンテナ２６１の両方）の電波指向性の向きを変更する変更部であってもよい。特にＷｉｇｉｇの通信方式を適用し、ビームフォーミングする場合に有用である。
【００６９】
例えば、第１アンテナ２３１、第２アンテナ２６１それぞれを複数本のアンテナ（アンテナ群）で構成し、ＭＩＭＯ技術により、ビームフォーミングすることで電気的に第２アンテナ２６１（または、第１アンテナ２３１も）の電波指向性の向きを変更する。例えば、明示的フィードバックにより、第１アンテナ２３１、および／または第２アンテナ２６１のアンテナ群を構成する各アンテナからの電波の位相と振幅を、変更部が調整することで、第１アンテナ２３１、および／または第２アンテナ２６１の電波指向性の向きを変更する。具体的には、第１無線通信部２３側から送信したサウンディングフレームに基づいて、第２無線通信部２６側でチャネル状態を算出し、これを第１無線通信部２３側にフィードバックする。これにより、第１無線通信部２３は、アンテナ群の各アンテナからの電波の位相と振幅を調整する。あるいは、第２無線通信部２６側からのサウンディングフレームを用いて同様の処理により、第２無線通信部２６のアンテナ群の各アンテナからの電波の位相と振幅を調整する。
【００７０】
上述した実施形態に係る画像表示装置における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、例えば、ＵＳＢメモリやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像表示装置の一機能としてその装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０  フォークリフト
１１  本体
１２  運転席
１３  マスト
１４  フィンガバー
１５、１６  フォーク
１７  ヘッドガード
１９  さやフォーク
２０  画像表示装置
２０ａ  周囲情報取得部
２１ａ、２１ｂ  カメラ
２２  制御部
２３  第１無線通信部
２３１  第１アンテナ
２４  位置情報検知部
２０ｂ  本体処理装置
２５  本体制御部
２５１  物体検出部
２５２  画像処理部
２６  第２無線通信部
２６１  第２アンテナ
２６２  電波強度検知部
２７  アンテナ向き変更機構
２８  ディスプレイ
２８０  表示画面
２９ａ  センサーボックス
２９ｂ  本体ボックス
９１  パレット
９２  荷物
９５  トラック
９６  作業者
４０１〜４０７  付加情報
【図１】
2020147418.tif 000003
【図２】
2020147418.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020147418.tif 000006
【図５】
2020147418.tif 000007
【図６】
2020147418.tif 000008
【図７】
2020147418.tif 000009
【図８】
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