(57)【要約】【課題】フォークリフトの適切な走行及び荷役作業を容易に行うことができるフォークリフトの作業支援装置を提供する。【解決手段】後輪のタイヤ角で前進した際に描かれる左右のフォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒと、予め設定された所定の３段階の前方距離を表す前方距離目安線Ｌｆ０、Ｌｆ１及びＬｆ２と、左右のフォーク３の先端部３ａをそれぞれフォーク３の長さ方向に沿って前方に直線的に延長した直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒを少なくともフォーク３の先端部３ａを含む前方の視界を撮影するカメラ映像に重畳し、運転席の近傍に設置されたモニタ６の画面６ａ上に表示する。【選択図】図４
2006096457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークリフトの走行及び荷役作業を支援する装置であって、
少なくともフォークの先端部を含む前方の視界を撮影するカメラと、
タイヤ角を検出するタイヤ角検出手段と、
運転席の近傍に配置されたモニタと、
前記タイヤ角検出手段で検出されたタイヤ角で前進した際のフォークの先端部またはフォークにより支持された被搬送物の先端部の予想軌跡を演算する演算手段と、
前記カメラによる映像を前記モニタに表示すると共に前記演算手段で演算された予想軌跡を前記モニタ上に重畳表示する表示制御手段と
を備えたことを特徴とするフォークリフトの作業支援装置。
【請求項２】
フォークの高さを検出するフォーク高さセンサをさらに備え、
前記演算手段は前記フォーク高さセンサで検出されたフォークの高さにおける予想軌跡を演算する請求項１に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項３】
前記カメラはフォークを昇降させるためのマストの上部に取り付けられた請求項１または２に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項４】
マストのチルト角を検出するチルト角センサをさらに備え、
前記演算手段は前記チルト角センサで検出されたマストのチルト角を考慮したフォーク先端高さの水平面における予想軌跡を演算する請求項３に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項５】
フォーク上の被搬送物の有無を判定する在荷センサをさらに備え、
前記演算手段は、前記在荷センサにより被搬送物が存在しないと判定された場合にはフォークの先端部の予想軌跡を演算し、被搬送物が存在すると判定された場合には被搬送物の先端部の予想軌跡を演算する請求項１〜４のいずれか一項に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項６】
被搬送物に取り付けられると共に被搬送物の大きさに関する情報が予め記憶されたＲＦＩＤタグに対して信号を送受信するためのＲＦＩＤアンテナと、
前記ＲＦＩＤアンテナで送受信された信号を処理するリーダと
をさらに備え、
前記演算手段は前記リーダで読みとられた被搬送物の大きさに基づいて被搬送物の先端部の予想軌跡を演算する請求項１〜５のいずれか一項に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項７】
被搬送物はフォークにより支持されるパレットを含み、
前記演算手段はパレットの先端部の予想軌跡を演算する請求項６に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤアンテナは、フォークブラケットに取り付けられた請求項６または７に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【請求項９】
前記演算手段はフォークの直進延長線及び予め設定された所定の前方距離を表す前方距離目安線を演算し、
前記表示制御手段は前記演算手段で演算されたフォークの直進延長線及び前方距離目安線を予想軌跡と共に前記モニタ上に重畳表示する請求項１〜８のいずれか一項に記載のフォークリフトの作業支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フォークリフトの作業支援装置に係り、特にフォークの先端部または被搬送物の先端部の予想軌跡を表示してフォークリフトの走行及び荷役作業を支援する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されているように、自動車に取り付けられた後方監視カメラからの映像を後退時にモニタに表示すると共に、ハンドルの操舵角に応じた自動車の後退予想軌跡をモニタ上に重畳表示することにより運転操作を支援する操舵支援装置が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１８３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動車と異なり、フォークリフトにおいては、通常後輪が操舵輪となっているために、特に発進時に車両の進行方向を把握することが難しいという問題があった。
また、フォークにより荷を支持する際には、前方に延出したフォークを例えばパレットのフォークポケットに挿入する必要があり、このとき空間的な位置を目標として車両を走行させると共にフォークの高さを調整しなければならず、作業に熟練を要するという問題もあった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、フォークリフトの適切な走行及び荷役作業を容易に行うことができるフォークリフトの作業支援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】
【０００６】
この発明に係るフォークリフトの作業支援装置は、カメラで少なくともフォークの先端部を含む前方の視界を撮影し、タイヤ角検出手段で検出されたタイヤ角で前進した際のフォークの先端部またはフォークにより支持された被搬送物の先端部の予想軌跡を演算手段が演算し、表示制御手段がカメラによる映像を運転席の近傍に配置されたモニタに表示すると共に演算手段で演算された予想軌跡をモニタ上に重畳表示するものである。
【０００７】
演算手段がフォーク高さセンサで検出されたフォークの高さにおける予想軌跡を演算するように構成することもできる。
好ましくは、カメラはフォークを昇降させるためのマストの上部に取り付けられる。この場合、演算手段がチルト角センサで検出されたマストのチルト角を考慮したフォーク先端高さの水平面における予想軌跡を演算するように構成することが好ましい。
【０００８】
さらに、フォーク上の被搬送物の有無を判定する在荷センサを備え、演算手段が、在荷センサにより被搬送物が存在しないと判定された場合にはフォークの先端部の予想軌跡を演算し、被搬送物が存在すると判定された場合には被搬送物の先端部の予想軌跡を演算するようにしてもよい。この場合、被搬送物に取り付けられたＲＦＩＤタグからリーダとＲＦＩＤアンテナで被搬送物の大きさの情報を読みとり、演算手段が被搬送物の大きさに基づいて被搬送物の先端部の予想軌跡を演算するように構成することが好ましい。
なお、被搬送物はフォークにより支持されるパレットを含み、演算手段がパレットの先端部の予想軌跡を演算するようにしてもよい。
また、ＲＦＩＤアンテナは、フォークブラケットに取り付けることができる。
【０００９】
さらに、演算手段がフォークの直進延長線及び予め設定された所定の前方距離を表す前方距離目安線を演算し、これらフォークの直進延長線及び前方距離目安線を予想軌跡と共にモニタ上に重畳表示することができる。
ここで、フォークの直進延長線とはフォークをその長さ方向すなわち前方に向かって直線的に延長した線を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、フォークリフトの適切な走行及び荷役作業を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、フォークリフトは車両の前部に立設された左右一対のマスト１を有し、このマスト１に沿って昇降自在にフォークブラケット２が取り付けられ、さらにフォークブラケット２にフォーク３が固定されている。一対のマスト１のうち一方のマスト１の上部に前方の視界を撮影するＣＣＤカメラ４が取り付けられ、運転席５の近傍にモニタ６が設置されている。図示されていないが、操舵輪としての後輪がハンドル７の操作により操舵される。
【００１２】
図２にこの発明の実施の形態に係るフォークリフトの作業支援装置の構成を示す。ＣＣＤカメラ４とモニタ６に作業支援ＥＣＵ８が接続されている。この作業支援ＥＣＵ８には、さらに、後輪のタイヤ角を検出するタイヤ角センサ９、運転席５に装備されているディレクションレバー（図示せず）が前進、後退、ニュートラルのうちのいずれに位置しているかを判定するディレクションスイッチ１０、マスト１のチルト角を検出するチルト角センサ１１、フォーク３上の被搬送物の有無を検出する在荷センサ１２、及びフォーク３の高さを検出するフォーク高さセンサ１３が接続されている。
また、ＲＦＩＤ制御ＥＣＵ１４が作業支援ＥＣＵ８に接続されており、このＲＦＩＤ制御ＥＣＵ１４にリーダ１５を介してＲＦＩＤアンテナ１６が接続されている。
【００１３】
ＲＦＩＤアンテナ１６は、フォーク３により支持される被搬送物に取り付けられたＲＦＩＤタグに対して信号を送受信するためのもので、図３に示されるように、フォークブラケット２に取り付けられている。
【００１４】
なお、作業支援ＥＣＵ８によりこの発明の演算手段及び表示制御手段が形成されている。作業支援ＥＣＵ８は、フォーク３上に荷が存在しない場合には、図４に示されるように、タイヤ角センサ９で検出された後輪のタイヤ角で前進した際に描かれる左右のフォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒと予め設定された所定の３段階の前方距離を表す前方距離目安線Ｌｆ０、Ｌｆ１及びＬｆ２を演算してモニタ６の画面６ａ上に重畳表示する。さらに、作業支援ＥＣＵ８は、左右のフォーク３の先端部３ａをそれぞれフォーク３の長さ方向に沿って前方に直線的に延長した直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒも演算してモニタ６の画面６ａ上に重畳表示する。
【００１５】
なお、前方距離目安線Ｌｆ０、Ｌｆ１及びＬｆ２は、例えば車両が現在の位置から０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍ進んだそれぞれの時点の、左右のフォーク３の先端部３ａを互いに結んだ線分で表される。
このように、フォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒが重畳表示されるので、後輪が操舵輪となっているフォークリフトにおいても、モニタ６の画面６ａを観察することによって特に発進時において車両の進行方向を容易に把握することができる。
【００１６】
また、図４に示されるように、前方に配置されたパレット１７のフォークポケット１８にフォーク３を挿入しようとする場合には、直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒがそれぞれフォークポケット１８に向かうようにフォークリフトの位置を調整した後、図５に示されるように、フォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒがそれぞれ直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒに重なってフォークポケット１８に向かうようにハンドル７を操作することにより後輪の操舵角を調整する。この状態で、前進すれば、運転者が熟練を要することなくフォーク３を正確にパレット１７のフォークポケット１８に挿入することが可能となる。
【００１７】
また、作業支援ＥＣＵ８は、フォーク３上に例えば荷を載せたパレット１７が存在する場合には、図６に示されるように、タイヤ角センサ９で検出された後輪のタイヤ角で前進した際に描かれるパレット１７の左右の先端部１７ａの予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒと予め設定された所定の３段階の前方距離を表す前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２を演算してモニタ６の画面６ａ上に重畳表示する。さらに、作業支援ＥＣＵ８は、パレット１７の左右の先端部１７ａをそれぞれフォーク３の長さ方向に沿って前方に直線的に延長した直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒも演算してモニタ６の画面６ａ上に重畳表示する。
【００１８】
なお、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２は、例えば車両が現在の位置から０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍ進んだそれぞれの時点の、パレット１７の前端部を表している。
従って、車両の旋回時に柱や縁石等の障害物にパレット１７が干渉しないかどうかを事前に確認することができ、フォークリフトを安全に走行させることが可能となる。
【００１９】
次に、上述したような予想軌跡、前方距離目安線、直進延長線を描画する方法について説明する。描画の計算処理は、まず図７に示されるように、左右一対のフォーク３の基端部の中心を原点Ｏとした路面（水平面）座標系における予想軌跡等の計算を行う第１の処理と、図８に示されるように、第１の処理で算出された予想軌跡等を路面（水平面）の座標（Ｘ_ｆ，Ｙ_ｆ）からＣＣＤカメラ４の画像面の座標（Ｘｃｃｄ_ｆ，Ｙｃｃｄ_ｆ）への変換を行う第２の処理からなっている。
【００２０】
カウンタータイプの３輪フォークリフトを例にとり、前進右旋回（−π／２≦θ＜０）の場合の図９を参照して第１の処理について説明する。ここで、機台に関するパラメータＪｎ（ｎ＝１〜６）は次の通りである。
Ｊ１：後輪のタイヤ角θ（直進を中心として時計方向を正とする）
Ｊ２：フォーク３の長さＬ１
Ｊ３：フロントオーバーハングＦ
Ｊ４：ホイールベースＬ２
Ｊ５：機台の全幅Ｂ１
Ｊ６：フォーク３の間隔Ｂ２
【００２１】
左右のフォーク３の先端部３ａが描く円弧状の予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒは上記の機台に関するパラメータＪｎを用いて次のように幾何学的に求められる。
予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒの中心Ｐｆの座標（Ｐｆｘ、Ｐｆｙ）は、後輪のタイヤ角θとホイールベースＬ２から、
Ｐｆｘ＝−Ｌ２／tanθ
Ｐｆｙ＝０
となり、円弧の半径Ｒｆｌ及びＲｆｒはそれぞれ
Ｒｆｌ＝[{(−Ｌ２／tanθ)＋(Ｂ２／２)}２＋(Ｌ１＋Ｆ)２]１／２
Ｒｆｒ＝[{(−Ｌ２／tanθ)−(Ｂ２／２)}２＋(Ｌ１＋Ｆ)２]１／２
と表される。
【００２２】
また、予想軌跡Ｕｆｌの始点の角度は
π−αｆｌ
で表される。ただし、
αｆｌ＝tan−１[(Ｌ１＋Ｆ)／{(−Ｌ２／tanθ)＋(Ｂ２／２)}]
である。
一方、予想軌跡Ｕｆｒの始点の角度は
π−αｆｒ
で表される。ただし、
αｆｒ＝tan−１[(Ｌ１＋Ｆ)／{(−Ｌ２／tanθ)−(Ｂ２／２)}]
である。
【００２３】
さらに、予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒの終点の角度は、それぞれ
π−αｆｌ−βｆ
π−αｆｒ−βｆ
で表される。ただし、βｆは描画したい軌跡の円弧角度を示し、予め設定されるものとする。描画したい軌跡のフロントアクスルの中心点に換算した軌跡長さをＳｆとすると、
βｆ＝−Ｓｆ・tanθ／Ｌ２
と表される。
【００２４】
次に、前方距離目安線Ｌｆｎ（ｎ＝０、１、２）は、フロントアクスルの中心点の軌跡長さＳｆを３段階に分割し、それぞれに対する円弧角度分だけ予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒの始点を時計回り進行方向に回転した点を両端とする線分によって表される。前方距離目安線Ｌｆｎの予想軌跡Ｕｆｌ側の端点Ｑｆｌｎの座標（Ｑｆｌｎｘ、Ｑｆｌｎｙ）は、
Ｑｆｌｎｘ＝Ｐｆｘ＋Ｒｆｌ・cos（π−αｆｌ−βｆｎ）
Ｑｆｌｎｙ＝Ｒｆｌ・sin（π−αｆｌ−βｆｎ）
予想軌跡Ｕｆｒ側の端点Ｑｆｒｎの座標（Ｑｆｒｎｘ、Ｑｆｒｎｙ）は、
Ｑｆｒｎｘ＝Ｐｆｘ＋Ｒｆｒ・cos（π−αｆｒ−βｆｎ）
Ｑｆｒｎｙ＝Ｒｆｒ・sin（π−αｆｒ−βｆｎ）
で表される。ただし、
βｆｎ＝−Ｓｆｎ・tanθ／Ｌ２
Ｓｆｎ：分割した軌跡のフロントアクスルの中心点に換算した軌跡長さ
である。
Ｓｆｎを設定値として与えて端点Ｑｆｌｎ及びＱｆｒｎの座標を求め、これらを線分で結べばよい。
３段階の分割である必要はなく、２段階以下でも４段階以上でもよい。分割の数に応じて前方距離目安線Ｌｆｎの本数が変化する。予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒと共に軌跡長さの段階に応じて色分けすれば、運転者による認識性が向上する。
【００２５】
直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒは、左右のフォーク３の先端部３ａをそれぞれフォーク３の長さ方向に沿って前方に延長した直線であり、直進延長線Ｗｆｌの始点の座標（Ｗｆｌｓｘ、Ｗｆｌｓｙ）は、
Ｗｆｌｓｘ＝−Ｂ２／２
Ｗｆｌｓｙ＝Ｌ１＋Ｆ
直進延長線Ｗｆｒの始点の座標（Ｗｆｒｓｘ、Ｗｆｒｓｙ）は、
Ｗｆｒｓｘ＝Ｂ２／２
Ｗｆｒｓｙ＝Ｌ１＋Ｆ
と表され、直進延長線Ｗｆｌの終点の座標（Ｗｆｌｅｘ、Ｗｆｌｅｙ）は、
Ｗｆｌｅｘ＝−Ｂ２／２
Ｗｆｌｅｙ＝Ｌ１＋Ｆ＋Ｓｆ
直進延長線Ｗｆｒの終点の座標（Ｗｆｒｅｘ、Ｗｆｒｅｙ）は、
Ｗｆｒｅｘ＝Ｂ２／２
Ｗｆｒｅｙ＝Ｌ１＋Ｆ＋Ｓｆ
と表される。
【００２６】
次に、座標変換に関わる第２の処理について説明する。路面（水平面）座標（Ｘ_ｆ，Ｙ_ｆ）からカメラ画像面座標（Ｘｃｃｄ_ｆ，Ｙｃｃｄ_ｆ）への変換は、図１０に示される種々のパラメータを含む次のパラメータＫｎ（ｎ＝１〜１０）を用いて行われる。
Ｋ１：カメラ４のフォーク中心からのＸ方向距離Ｃｘｏｆｆ_ｆ
Ｋ２：カメラ４のフォーク基端部からのＹ方向距離Ｃｏｆｆｓｅｔ_ｆ
Ｋ３：カメラ４の高さｈ_ｆ
Ｋ４：カメラ４の水平からの伏角（チルト角）ω_ｆ
Ｋ５：カメラ４の路面上の方向（パン角）γ_ｆ
Ｋ６：カメラ光軸中心の回転角（ロール角）θｒ_ｆ
Ｋ７：カメラレンズ中心とＣＣＤ中心のＸ方向のずれ量ＯｆｆｓｅｔＸ_ｆ
Ｋ８：カメラレンズ中心とＣＣＤ中心のＹ方向のずれ量ＯｆｆｓｅｔＹ_ｆ
Ｋ９：カメラレンズの焦点距離ｆ_ｆ
Ｋ１０：カメラレンズの歪係数Ｄ_ｆ
【００２７】
カメラ画像面における座標（Ｘｃｃｄ_ｆ，Ｙｃｃｄ_ｆ）は、路面（水平面）座標（Ｘ_ｆ，Ｙ_ｆ）と上述した座標変換用パラメータＫｎ（ｎ＝１〜１０）から、座標変換関数Ｆ及びＧを用いて、
Ｘｃｃｄ_ｆ＝Ｆ（Ｘ_ｆ、Ｙ_ｆ、Ｋｎ）
Ｙｃｃｄ_ｆ＝Ｇ（Ｘ_ｆ、Ｙ_ｆ、Ｋｎ）
で表される。ここで、フロントアクスルの中心点を原点とした図９の座標（Ｘ，Ｙ）と路面（水平面）座標（Ｘ_ｆ，Ｙ_ｆ）との関係式は、
Ｘ_ｆ＝Ｘ
Ｙ_ｆ＝Ｙ−Ｆ
である。
【００２８】
ただし、リーチタイプのフォークリフトを除き、ＣＣＤカメラ４を取付けたマスト１が前後にチルトするため、カメラ４のチルト角ωｆが変化する。そこで、カメラの校正時は、従来から多くのフォークリフトに装備されているフォーク自動水平出し機能を利用してマスト１を垂直状態に保ち、このときのカメラ４のチルト角をωｆと設定する。以後、運用時には、図１１に示されるように、チルト角センサ１１からマスト１のチルト角θｍを取り込んで、カメラ４のチルト角をωｆ’（＝ωｆ−θｍ）とし、逐次描画計算を行うようにする。このようにカメラ４のチルト角ωｆをリアルタイムに再計算して描画計算を行うことにより、カメラ画像に対する描画位置が見た目に大きくずれることが防止される。
【００２９】
また、フォーク３が上昇した場合には、図１２に示されるように、フォーク先端部予想水平面Ｈｐを路面として捕らえることで、フォーク先端部予想水平面Ｈｐにおける予想軌跡、前方距離目安線、直進延長線を同様の座標変換により描画する。ここで、フォーク３の高さをｆｏｒｋ_ｈとすると、フォーク先端部予想水平面Ｈｐからのカメラ４の高さｈ_ｆ’、Ｙ_ｆ方向のカメラオフセットＣｏｆｆｓｅｔ_ｆ’は次のように求められる。
ｈ_ｆ’＝[ｈ_ｆ−{ｆｏｒｋ_ｈ＋Ｌ１・sin(θｍ)／cos(θｍ)}]・cos(θｍ)
Ｃｏｆｆｓｅｔ_ｆ’＝Ｃｏｆｆｓｅｔ_ｆ−ｈ_ｆ・sin(θｍ)
そこで、フォーク高さセンサ１３よりフォーク３の高さｆｏｒｋ_ｈを逐次検出し、その検出値を用いて描画計算を行う。
【００３０】
また、フォーク３の水平長は路面座標上ではＬ１で与えられるが、フォーク先端部予想水平面Ｈｐ上では以下に示されるＬ１’となる。
Ｌ１’＝Ｌ１／cos(θｍ)
−[{Ｌ１・sin(θｍ)／cos(θｍ)}＋ｆｏｒｋ_ｈ]・sin(θｍ)
そこで、上述した予想軌跡、前方距離目安線、直進延長線の描画計算では、フォーク３の水平長としてＬ１の代わりにＬ１’を用いることが好ましい。これにより、カメラ画像に対する描画位置が見た目に大きくずれることが防止される。
【００３１】
図１３に示されるように、フォーク３上にパレット１７が存在する場合には、上述した演算式において、フォーク３の間隔Ｂ２及びフォーク３の長さＬ１をそれぞれパレット１７の幅ｌｏａｄ_ｘ及び長さｌｏａｄ_ｙに置き換えることで同様にしてパレット１７の左右の先端部１７ａの予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒ、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２、パレット１７の左右の先端部１７ａの直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒを描画することができる。
【００３２】
パレット１７あるいはパレット１７上に載置された荷にＲＦＩＤタグが取り付けられ、このＲＦＩＤタグに荷に関する情報が予め記憶されている。荷に関する情報の中には、パレット１７の幅ｌｏａｄ_ｘ及び長さｌｏａｄ_ｙが含まれているものとする。
そこで、フォーク３でパレット１７を支持した状態で、フォークブラケット２に取り付けられているＲＦＩＤアンテナ１６によりパレット１７あるいは荷のＲＦＩＤタグからリーダ１５で情報を読み取り、ＲＦＩＤ制御ＥＣＵ１４を介してパレット１７の幅ｌｏａｄ_ｘ及び長さｌｏａｄ_ｙを作業支援ＥＣＵ８に入力することができる。これにより、図１３に示されるような予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒ、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２、直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒの描画が可能となる。
【００３３】
次に、この実施の形態に係るフォークリフトの作業支援装置の動作について図１４のフローチャートを参照して説明する。作業支援装置はフォークリフトのキーＯＮあるいは電源ＯＮ等により始動し、まずステップＳ１で描画のための初期化が行われ、ステップＳ２でディレクションスイッチ１０によりディレクションレバーが前進、後退、ニュートラルのうちのいずれに位置しているかを判定する。ディレクションレバーが前進の状態にあると判定されると、ステップＳ３に進んで在荷センサ１２によりフォーク３上の被搬送物の有無判定がなされる。
【００３４】
ステップＳ３でフォーク３上に被搬送物が存在しないと判定されると、ステップＳ４でフォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒ、前方距離目安線Ｌｆ０、Ｌｆ１及びＬｆ２、直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒを描画する旨が設定される。
一方、ステップＳ３でフォーク３上に被搬送物が存在すると判定されると、ステップＳ５でＲＦＩＤ制御ＥＣＵ１４に読み取りが指示され、ＲＦＩＤアンテナ１６及びリーダ１５によりパレット１７の幅ｌｏａｄ_ｘ及び長さｌｏａｄ_ｙが読み取られ、その後、ステップＳ６でパレット１７の先端部１７ａの予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒ、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２、直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒを描画する旨が設定される。
【００３５】
次に、ステップＳ７で、タイヤ角センサ９により後輪のタイヤ角θが、チルト角センサ１１によりマスト１のチルト角θｍが、フォーク高さセンサ１３によりフォーク３の高さｆｏｒｋ_ｈがそれぞれ検出され、続くステップＳ８で描画計算が行われる。ステップＳ９でそれまでモニタ６の画面６ａに重畳表示していた描画を消去し、ステップＳ１０で新たな描画がモニタ６に重畳表示される。
【００３６】
その後、ステップＳ１１でディレクションスイッチ１０によりディレクションレバーの位置が変化したか否かが判定され、変化していなければ、ステップＳ１２に進んで在荷センサ１２によりフォーク３上の被搬送物の在荷状態が変化したか否かが判定される。被搬送物の在荷状態に変化がなければ、ステップＳ７に戻って再び後輪のタイヤ角θ、マスト１のチルト角θｍ、フォーク３の高さｆｏｒｋ_ｈの検出が行われ、被搬送物の在荷状態に変化がある場合には、ステップＳ３まで戻って在荷センサ１２によりフォーク３上の被搬送物の有無判定がなされる。
一方、ステップＳ１１でディレクションスイッチ１０によりディレクションレバーの位置が変化していると判定されると、ステップＳ１に戻って描画のための初期化が再び行われる。
【００３７】
このようにして、フォークリフトが前進する際に、フォーク３上に被搬送物が存在しなければ左右のフォーク３の先端部３ａの予想軌跡Ｕｆｌ及びＵｆｒ、前方距離目安線Ｌｆ０、Ｌｆ１及びＬｆ２、直進延長線Ｗｆｌ及びＷｆｒがモニタ６に重畳表示され、フォーク３上に被搬送物が存在するときにはパレット１７の左右の先端部１７ａの予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒ、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２、直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒがモニタ６に重畳表示される。
【００３８】
従って、後輪が操舵輪となっているフォークリフトにおいても、モニタ６の画面６ａを観察することによって特に発進時において車両の進行方向を容易に把握することができると共に、車両の旋回時に柱や縁石等の障害物にパレット１７が干渉しないかどうかを事前に確認することができ、フォークリフトの適切な走行を容易に行うことが可能となる。
また、運転者が熟練を要することなくフォーク３を正確にパレット１７のフォークポケット１８に挿入することが可能となり、このためフォークリフトの切り返し回数が減少し、荷役作業の効率が向上する。
さらに、前方距離目安線が表示されるので、予想進路上の距離感を把握しやすくなる。
【００３９】
なお、フォーク３上に被搬送物が存在する場合に、パレット１７の左右の先端部１７ａの予想軌跡Ｕｐｌ及びＵｐｒ、前方距離目安線Ｌｐ０、Ｌｐ１及びＬｐ２、直進延長線Ｗｐｌ及びＷｐｒを重畳表示したが、パレット１７よりも荷の方が幅広い場合には、ＲＦＩＤタグに荷の大きさを記憶させておき、荷の先端部の予想軌跡、前方距離目安線及び直進延長線を重畳表示するように構成することもできる。
【００４０】
また、ＲＦＩＤタグの代わりにパレット１７や荷の大きさを表すバーコードをパレット１７や荷に貼付し、バーコードリーダによりバーコードの情報を読み取るように構成することもできる。さらに、測距センサによりパレット１７の大きさあるいは荷の大きさを実測し、その実測値を用いて予想軌跡、前方距離目安線及び直進延長線を描画してもよい。
また、定形パレットを使用する場合には、パレットの固定の大きさを予め作業支援ＥＣＵ８のメモリに記憶しておき、その固定値で描画計算を行うこともできる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態においては、カメラ４がマスト１の上部に取り付けられていたが、これに限るものではなく、前方の視界を撮影することができる位置であれば取り付け位置は特に限定されない。例えば、上下に可動しフォーク低位置時に収納される可動カメラをフォークブラケット２に取り付ければ、棚等の高い位置に置かれたパレット１７のフォークポケット１８にフォーク３を挿入する等の荷役作業に対しても、フォーク下から前方を撮影した画像との重畳表示によって、効果的な荷役作業支援を行うことができる。
また、一つのカメラに限らず、互いに取り付け位置の異なる二つ以上のカメラによりそれぞれ前方の視界を撮影し、作業内容に応じたカメラを選択して作業支援の描画を重畳表示することもできる。例えば、マスト１の上部とフォークブラケット２には前述の形態でそれぞれカメラを取り付け、フォークリフトの走行時や地面に近い低い位置での荷役作業時にはマスト１の上部に取り付けられたカメラからの画像を利用し、棚等の高い位置での荷役作業時にはフォークブラケット２に取り付けられたカメラからの画像を利用することもできる。
【００４２】
上述した実施の形態においては、カウンタータイプの３輪フォークリフトを例にとって説明したが、マストのチルト角の代わりにフォークの水平前後位置とチルト角を検出するようにすればリーチタイプのフォークリフトに対してもこの発明を適用することができる。また、カウンタータイプの４輪フォークリフトでも、タイヤ角に対する旋回半径の関係は累乗近似式で計算により求められるので、上述した実施の形態と同様にして描画計算を行うことにより、この発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態に係る作業支援装置が搭載されたフォークリフトを示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るフォークリフトの作業支援装置の構成を示すブロック図である。
【図３】フォークブラケットに取り付けられたＲＦＩＤアンテナを示す斜視図である。
【図４】実施の形態のモニタの画面を示す図である。
【図５】実施の形態のモニタの画面を示す図である。
【図６】実施の形態のモニタの画面を示す図である。
【図７】フォークリフトに設定された路面（水平面）座標系を示す図である。
【図８】実施の形態で行われる座標変換の概念を示す図である。
【図９】フォーク先端部の予想軌跡、前方距離目安線及び直進延長線の描画方法を示す図である。
【図１０】路面座標とカメラの位置を示す図である。
【図１１】マストがチルトした際の様子を示す図である。
【図１２】フォークが上昇した際の様子を示す図である。
【図１３】パレット先端部の予想軌跡、前方距離目安線及び直進延長線の描画方法を示す図である。
【図１４】実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  マスト、２  フォークブラケット、３  フォーク、４  ＣＣＤカメラ、５  運転席、６  モニタ、７  ハンドル、８  作業支援ＥＣＵ、９  タイヤ角センサ、１０  ディレクションスイッチ、１１  チルト角センサ、１２  在荷センサ、１３  フォーク高さセンサ、１４  ＲＦＩＤ制御ＥＣＵ、１５  リーダ、１６  ＲＦＩＤアンテナ、１７  パレット、１８  フォークポケット、Ｕｆｌ，Ｕｆｒ，Ｕｐｌ，Ｕｐｒ  予想軌跡、Ｌｆ０，Ｌｆ１，Ｌｆ２，Ｌｐ０，Ｌｐ１，Ｌｐ２  前方距離目安線、Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｐｌ，Ｗｐｒ  直進延長線。
【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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