(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッキングリフトの運転台に搭乗した作業者が該運転台から転落するのを防止するための安全装置であって、
輝度が異なる２色による縞模様が付された、前記作業者に装着されるべきベルトと、
前記運転台の所定位置に搭乗した前記作業者に向けられた撮像手段と、
前記ベルトの前記縞模様に対応する比較パターンを格納したパターン格納部と、
前記撮像手段により得られた元画像を二値化し、該二値化により得られた二値化画像と前記パターン格納部に格納された前記比較パターンとを比較し、前記二値化画像中に前記比較パターンに近似したパターンがあれば前記作業者が前記ベルトを装着しているとの判定をする一方、前記二値化画像中に前記比較パターンに近似したパターンがなければ前記作業者が前記ベルトを装着していないとの判定をする装着判定部と、
を備え、
前記装着判定部は、前記元画像における輝度のヒストグラムに基づいて設定した閾値を用いて、前記元画像のうち前記作業者の腰回りが映るべき領域のみを二値化する
ことを特徴とする安全装置。
【請求項２】
前記装着判定部は、前記比較パターンを予め定められた倍率で拡大してなる拡大パターンおよび前記比較パターンを予め定められた倍率で縮小してなる縮小パターンと前記二値化画像との比較も行い、前記二値化画像中に前記比較パターン、前記拡大パターンおよび前記縮小パターンの少なくとも１つに近似したパターンがあれば前記作業者が前記ベルトを装着しているとの判定をする一方、前記二値化画像中に前記比較パターン、前記拡大パターンおよび前記縮小パターンのいずれかに近似したパターンがなければ前記作業者が前記ベルトを装着していないとの判定をすることを特徴とする請求項１に記載の安全装置。
【請求項３】
前記縞模様は、Ｄ環止めによって形成された縦縞模様であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の安全装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の安全装置と、
少なくとも前記運転台の昇降を制御する車両制御部と、
を備え、
前記安全装置の前記装着判定部は、前記車両制御部からの要求に応じて前記作業者が前記ベルトを装着しているか否かを判定し、該判定の結果を前記車両制御部に通知するよう構成されており、
前記車両制御部は、前記装着判定部による判定の結果が未装着であった場合に、前記運転台の昇降を禁止する
ことを特徴とするピッキングリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッキングリフトの運転台に搭乗した作業者が該運転台から転落するのを防止する安全装置、および該安全装置を備えたピッキングリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に、従来から使用されているピッキングリフト１００を示す。ピッキングリフト１００は、マスト３に沿って昇降する運転台４と、運転台４から後方に向かって突き出した左右一対のフォーク８とを備えたタイプの荷役車両である。ピッキングリフト１００による荷役作業では、作業者を乗せた運転台４が高所まで移動し、高所において荷物Ｂの積み込みや積み下ろしが行われる。このため、ピッキングリフト１００の運転台４には、通常、ベルト１１および安全帯１２を含む安全装置が備えられている。
【０００３】
このような安全装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この安全装置では、安全帯の先端に設けられたフックが運転台に設けられたセーフティーバーに正しく繋がれているか否かが判断され、繋がれていないと判断された場合に、警報が発せられる。これにより、フックとセーフティーバーの繋ぎ忘れが防がれ、作業者の安全が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の安全装置は、“フックとセーフティーバーは繋がれているが、作業者にベルトが装着されていない”という状態を検出することができないので、安全帯に拘束されるのを嫌ってベルトを装着しないまま荷役作業を行おうとする作業者を発見し、ベルトを正しく装着するよう仕向けることができなかった。このため、従来の安全装置では、作業者の転落事故を十分に防止することができなかった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、ピッキングリフトの運転台から作業者が転落するのをより確実に防止することができる安全装置、および該安全装置を備えたピッキングリフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る安全装置は、ピッキングリフトの運転台に搭乗した作業者が該運転台から転落するのを防止するための安全装置であって、輝度が異なる２色による縞模様が付された、作業者に装着されるべきベルトと、運転台の所定位置に搭乗した作業者に向けられた撮像手段と、ベルトの縞模様に対応する比較パターンを格納したパターン格納部と、撮像手段により得られた元画像を二値化し、該二値化により得られた二値化画像とパターン格納部に格納された比較パターンとを比較し、二値化画像中に比較パターンに近似したパターンがあれば作業者がベルトを装着しているとの判定をする一方、二値化画像中に比較パターンに近似したパターンがなければ作業者がベルトを装着していないとの判定をする装着判定部と、を備え、装着判定部は、元画像における輝度のヒストグラムに基づいて設定した閾値を用いて、元画像のうち作業者の腰回りが映るべき領域のみを二値化することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、所定位置に搭乗した作業者がベルトを装着している場合は、作業者に向けられた撮像手段により得られた元画像を二値化してなる二値化画像中に比較パターンに近似したパターンが存在することになる一方、作業者がベルトを装着していない場合は、二値化画像中に比較パターンに近似したパターンが存在しないことになる。したがって、この構成によれば、二値化画像中に比較パターンに近似したパターンが存在するか否かを判定することにより、作業者がベルトを装着しているか否かを判定することができる。
また、この構成によれば、周囲の明るさの影響を受けて元画像が白っぽくなったり黒っぽくなったりしたために、存在するはずのベルトに対応したパターンが二値化画像中に存在しなくなるのを防ぐことができる。
さらに、この構成によれば、作業者がベルトを装着しているか否かだけでなく、ベルトの装着位置が正しいか否かを判定することもでき、さらに、元画像の全体を二値化する場合に比べて、比較パターンに近似したパターンが存在するか否かの判定の処理負担を軽減することもできる。
【００１３】
上記安全装置の装着判定部は、比較パターンを予め定められた倍率で拡大してなる拡大パターンおよび比較パターンを予め定められた倍率で縮小してなる縮小パターンと二値化画像との比較も行い、二値化画像中に比較パターン、拡大パターンおよび縮小パターンの少なくとも１つに近似したパターンがあれば作業者がベルトを装着しているとの判定をする一方、二値化画像中に比較パターン、拡大パターンおよび縮小パターンのいずれかに近似したパターンがなければ作業者がベルトを装着していないとの判定をすることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、作業者に装着されたベルトと撮像手段との距離が変わっても、作業者がベルトを装着しているか否かの判定を正しく行うことができる。
【００１５】
上記安全装置におけるベルトの縞模様は、例えば、Ｄ環止めによって形成することができ、この場合、縞模様は縦縞模様となる。
【００１６】
ベルトの付属品として従来から使用されているＤ環止めを用いることにより、既成のベルトに容易に縞模様を付すことができる。
【００１７】
また、本発明に係るピッキングリフトは、上記安全装置と、少なくとも運転台の昇降を制御する車両制御部とを備え、安全装置の装着判定部は、車両制御部からの要求に応じて作業者がベルトを装着しているか否かを判定し、該判定の結果を車両制御部に通知するよう構成されており、車両制御部は、装着判定部による判定の結果が未装着であった場合に、運転台の昇降を禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ピッキングリフトの運転台から作業者が転落するのをより確実に防止することができる安全装置、および該安全装置を備えたピッキングリフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る安全装置を備えたピッキングリフトの側面図である。
【図２】本発明に係る安全装置を備えたピッキングリフトの制御ブロック図である。
【図３】本発明に係る安全装置によって撮像された元画像の一例である。
【図４】本発明に係る安全装置による装着判定手順を示す図である。
【図５】本発明に係る安全装置で得られた二値化画像であって、（Ｂ）は閾値が好適に設定された場合の二値化画像の一例、（Ａ）および（Ｃ）は閾値が好適に設定されていない場合の二値化画像の一例である。
【図６】（Ａ）は本発明に係る安全装置で使用される比較パターンの一例、（Ｂ）は比較パターンと二値化画像との比較手順を示す図である。
【図７】従来の安全装置を備えたピッキングリフトの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る安全装置およびピッキングリフトの実施例について説明する。
【００２１】
図１に、本発明の一実施例に係るピッキングリフトを示す。同図に示すように、ピッキングリフト１は、走行用モータ等を収容した車両本体部２と、車両本体部２の後方に立設されたマスト３と、マスト３に沿って昇降する運転台４と、運転台４から後方に向かって突き出した左右一対のフォーク８とを備えている。運転台４は、床フレーム５、前方フレーム６およびヘッドガード７と、前方フレーム６に設けられた操作盤９とを有している。操作盤９には、ピッキングリフト１を起動させるためのキースイッチの他、ピッキングリフト１の走行や運転台４の昇降を指示するためのハンドルやレバーが設けられている。
【００２２】
ピッキングリフト１は、安全装置１０を構成するベルト１１、安全帯１２および安全帯巻取部１３も備えている。ベルト１１は、運転台４に搭乗する作業者の腰周りに装着されるべきものである。図２に示すように、ベルト１１は、少なくとも表面が黒色、またはこれに近い濃色（低輝度色）とされたベルト本体１１ａと、安全帯１２の一端を着脱自在に留めるための不図示の金具とを有する。また、ベルト本体１１ａの表面には、縞模様が付されている。本実施例では、白色、またはこれに近い淡色（高輝度色）の、４つ穴タイプの２つのＤ環止め１１ｂ，１１ｃをベルト本体１１ａに取り付けることにより、ベルト本体１１ａの表面に縦縞模様が付されている。
【００２３】
安全帯１２は、一端がベルト１１に連結され、他端が安全帯巻取部１３に取り付けられている。また、安全帯巻取部１３は、運転台４のヘッドガード７に固定されている。安全帯巻取部１３からは、安全帯１２の一端から約１ｍまでの部分が常に引き出されており、テンションが加わると残りの部分がそのテンションに応じて引き出されるようになっている。
【００２４】
ピッキングリフト１は、安全装置１０を構成するカメラ１４（本発明の「撮像手段」に相当する）をさらに備えている。図１に示すように、カメラ１４は操作盤９の下方に設けられている。カメラ１４は、運転台４の所定位置に搭乗した作業者に向けられた、カラー撮像またはグレースケール撮像が可能なＣＣＤカメラである。カメラ１４は、１秒間に３０枚の頻度で、図３に示すような画像Ｐ（以下、「元画像」という）を取得する。
【００２５】
図２に、安全装置１０を含むピッキングリフト１の制御ブロック図を示す。同図に示すように、本実施例に係る安全装置１０は、前述のベルト１１、安全帯１２およびカメラ１４の他、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）からなる装着判定部１５および不揮発性メモリからなるパターン格納部１６を備えている。
【００２６】
パターン格納部１６には、ベルト１１の縞模様に対応した比較パターンＰCが予め格納されている。装着判定部１５は、カメラ１４により得られた元画像Ｐを二値化し、二値化により得られた二値化画像ＰBWとパターン格納部１６に格納された比較パターンＰCとを比較する。そして、二値化画像ＰBW中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在する場合、装着判定部１５は、作業者がベルト１１を装着しているとの判定をする。一方、二値化画像ＰBW中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在しない場合、装着判定部１５は、作業者がベルト１１を装着していないとの判定をする。
【００２７】
車両制御部２０は、マイクロプロセッサからなる。車両制御部２０を構成するマイクロプロセッサと装着判定部１５を構成するマイクロプロセッサは、同一であってもよい。車両制御部２０は、操作盤９が受け付けた作業者からの指示、および装着判定部１５による判定の結果に応じて走行システム２１および油圧システム２２を制御する。
【００２８】
具体的には、車両制御部２０は、装着判定部１５による判定の結果が「未装着」であった場合は、走行システム２１および油圧システム２２の動作を禁止する。走行システム２１の動作が禁止されると、作業者が操作盤９を操作してもピッキングリフト１は走行しない。また、油圧システム２２の動作が禁止されると、作業者が操作盤９を操作しても運転台４は昇降しない。
【００２９】
一方、装着判定部１５による判定の結果が「装着」であった場合、車両制御部２０は、走行システム２１および油圧システム２２の動作を許可する。これにより、作業者は、操作盤９を操作することにより、ピッキングリフト１を走行させたり、運転台４を昇降させたりすることができるようになる。
【００３０】
続いて、図４を参照しつつ、装着判定部１５による判定について具体的に説明する。なお、本実施例では、車両制御部２０からの要求をきっかけとして装着判定部１５が判定を開始し、判定が終了すると装着判定部１５が車両制御部２０に結果を通知するものとする。また、本実施例では、１秒間に３０枚の頻度でカメラ１４が元画像Ｐを取得するものとする。
【００３１】
車両制御部２０からの要求があると、装着判定部１５は、カメラ１４によって最初に得られた元画像Ｐ1を二値化して二値化画像ＰBW1を生成し、二値化画像ＰBW1中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在するか否かを判定する。二値化画像ＰBW1中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在する場合、装着判定部１５は、判定結果Ｒ1を「有」とする。一方、二値化画像ＰBW1中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在しない場合、装着判定部１５は、判定結果Ｒ1を「無」とする。
【００３２】
処理負担を軽減するために、装着判定部１５は、元画像Ｐ1の１／３０秒後に得られた元画像Ｐ2、および元画像Ｐ2のさらに１／３０秒後に得られた元画像Ｐ3については二値化および判定を行わず、元画像Ｐ3の１／３０秒後に得られた元画像Ｐ4について二値化および判定を行う。つまり、装着判定部１５は、元画像Ｐ4を二値化してなる二値化画像ＰBW4中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在するか否かを判定し、判定結果Ｒ4を「有」または「無」とする。
【００３３】
このように、装着判定部１５は、車両制御部２０からの要求があってから所定の時間（本実施例では２秒）が経過するまでの間に得られた元画像Ｐ1〜元画像Ｐ60を２つ飛ばしに二値化等し、判定結果Ｒ1，Ｒ4，・・・，Ｒ55，Ｒ58を得る。
【００３４】
判定結果Ｒ1，Ｒ4，・・・，Ｒ55，Ｒ58を得た後、装着判定部１５は、これらに基づいて作業者がベルト１１を装着しているか否かを判定する。本実施例に係る装着判定部１５は、判定結果Ｒ1，Ｒ4，・・・，Ｒ55，Ｒ58の全てが「有」の場合に、判定結果を装着」とし、それ以外の場合は、判定結果を「未装着」とする。
【００３５】
次に、元画像Ｐの二値化についてさらに詳しく説明する。
【００３６】
カメラ１４が取得した元画像Ｐは、周囲の明るさの影響を受けて白っぽくなったり黒っぽくなったりする。例えば、屋外で取得した元画像Ｐは、屋内で取得したものよりも白っぽくなる傾向にある。逆に言うと、屋内で取得した元画像Ｐは、屋外で取得したものよりも黒っぽくなる傾向にある。また、屋内においても、運転台４が低い位置にあるときに取得した元画像Ｐと、運転台４が天井照明に近い高い位置にあるときに取得した元画像Ｐとでは、後者の方が白っぽくなる傾向にある。
【００３７】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、黒っぽい元画像Ｐ、黒っぽくも白っぽくもない好適な元画像Ｐ、白っぽい元画像Ｐをそれぞれ同一の閾値を用いて二値化した場合の二値化画像ＰBWである。（Ｂ）の二値化画像ＰBWには、作業者が装着したベルト１１に対応するパターンが存在する。一方、（Ａ），（Ｃ）の二値化画像ＰBWには、存在するはずのベルト１１に対応するパターンが存在しない。このため、（Ａ），（Ｃ）のような二値化画像ＰBWを用いて判定を行うことは、避けなければならない。
【００３８】
そこで、本実施例の装着判定部１５は、元画像Ｐの輝度のヒストグラムに基づいて設定した閾値を用いて二値化を行う。元画像Ｐの輝度のヒストグラムが「黒っぽい」ことを示している場合、装着判定部１５は閾値を低めに設定する。これにより、二値化画像ＰBWが図５（Ａ）のような画像になることが防がれる。一方、元画像Ｐの輝度のヒストグラムが「白っぽい」ことを示している場合、装着判定部１５は閾値を高めに設定する。これにより、二値化画像ＰBWが図５（Ｃ）のような画像になることが防がれる。
【００３９】
また、装着判定部１５は、元画像Ｐの全体を二値化するのではなく、元画像Ｐのうち、作業者の腰回りが映るべき領域のみを二値化する。これにより、作業者がベルト１１を装着しているか否かだけでなく、ベルト１１の装着位置が正しいか否かを判定することもできる。また、二値化する領域を限定することにより、二値化画像ＰBW中に比較パターンＰCに近似したパターンが存在するか否かの判定の処理負担を軽減することもできる。
【００４０】
次に、図６を参照しつつ、二値化画像ＰBWと比較パターンＰCとの比較についてさらに詳しく説明する。
【００４１】
二値化画像ＰBWが生成されると、装着判定部１５は、二値化画像ＰBWの領域Ａ00とパターン格納部１６に予め格納された比較パターンＰCとをピクセル単位で比較する。そして、装着判定部１５は、一致したピクセルの数、または領域Ａ00の全ピクセル数に対する一致したピクセルの数の比率を領域Ａ00に関連付けて記憶する。
【００４２】
続いて、装着判定部１５は、領域Ａ00からＸ方向に所定ピクセル（好ましくは、１ピクセル）だけずれた領域である領域Ａ10と比較パターンＰCとをピクセル単位で比較し、結果を領域Ａ10に関連付けて記憶する。
【００４３】
その後、装着判定部１５は、領域Ａ10からＸ方向に所定ピクセルだけずれた領域である領域Ａ20、領域Ａ20からＸ方向に所定ピクセルだけずれた領域である領域Ａ30、・・・と比較パターンＰCとをピクセル単位で順次比較する。そして、領域ＡX0と比較パターンＰCとの比較が終わると、装着判定部１５は、領域Ａ00からＹ方向に所定ピクセル（好ましくは、１ピクセル）だけずれた領域である領域Ａ01と比較パターンＰCとをピクセル単位で比較する。このようにして、装着判定部１５は、二値化画像ＰBWの全領域（領域Ａ00〜領域ＡXY）と比較パターンＰCとを比較する。
【００４４】
二値化画像ＰBWのいずれかの領域と比較パターンＰCとを比較した結果、一致したピクセルの数または比率が予め設定された値を超えた場合、装着判定部１５は判定結果Ｒを「有」とする。一方、どの領域との比較においても一致したピクセルの数または比率が予め設定された値を超えなかった場合、装着判定部１５は判定結果を「無」とする。
【００４５】
装着判定部１５は、一致するピクセルの数または比率が予め設定された値を超える領域を発見した場合、それ以降の領域と比較パターンＰCとの比較を省略してもよい。
【００４６】
以上、本発明に係る安全装置およびピッキングリフトの実施例について説明したが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。
【００４７】
例えば、上記実施例では、ベルト本体１１ａとは色が異なる２つのＤ環止め１１ｂ，１１ｃをベルト本体１１ａに取り付けることによりベルト１１に縦縞模様を付したが、縞模様の形状、および形成方法はこれに限定されない。また、縞模様を構成する２色は白および黒に限定されず、輝度が異なる任意の２色で縞模様を構成してもよい。なお、模様を縞模様以外の模様にすることは好ましくない。二値化画像ＰBWと比較パターンＰCとの比較を短時間に、かつ高精度に行うことが困難になるからである。
【００４８】
また、上記実施例では、車両制御部２０からの要求をきっかけとして装着判定部１５が判定を行うこととしたが、判定を行うタイミングは適宜変更することができる。例えば、装着判定部１５は、荷役作業の間、一定時間おきに判定を行ってもよい。
【００４９】
また、上記実施例では、１／３０秒毎に取得される元画像Ｐを２枚飛ばしに二値化したが、これらも適宜変更することができる。
【００５０】
また、上記実施例では、判定結果Ｒ1，Ｒ4，・・・，Ｒ55，Ｒ58の全てが「有」の場合に「装着」の判定をすることとしたが、判定結果Ｒ1，Ｒ4，・・・，Ｒ55，Ｒ58の一部（例えば、半分）が「有」の場合に「装着」の判定を行ってもよい。
【００５１】
また、装着判定部１５は、二値化画像ＰBWと比較パターンＰCとの比較を行った後、さらに、比較パターンＰCを予め定められた倍率で縮小してなる縮小パターンＰC’、および比較パターンＰCを予め定められた倍率で拡大してなる拡大パターンＰC’’と二値化画像ＰBWとの比較を行うことが好ましい。作業者の搭乗位置が所定の搭乗位置からずれると、二値化画像ＰBWに現われるベルト１１のパターンは、そのずれ量に応じて大きくなったり小さくなったりするが、この構成によれば、このような場合でも正確な判定を行うことができる。
【符号の説明】
【００５２】
１    ピッキングリフト
２    車両本体部
３    マスト
４    運転台
５    床フレーム
６    前方フレーム
７    ヘッドガード
８    フォーク
９    操作盤
１０    安全装置
１１    ベルト
１２    安全帯
１３    安全帯巻取部
１４    カメラ
１５    装着判定部
１６    パターン格納部
２０    車両制御部
２１    走行システム
２２    油圧システム
Ｂ    荷物
【図１】
0005858447.tif 000002
【図２】
0005858447.tif 000003
【図４】
0005858447.tif 000004
【図５】
0005858447.tif 000005
【図６】
0005858447.tif 000006
【図７】
0005858447.tif 000007
【図３】
0005858447.tif 000008