(57)【要約】【課題】フォークリフトによる荷取り作業のスループットを高める。【解決手段】フォークリフト１はパレットＰの正面の所定位置で停止した後、フォーク１１を仮の荷取り高さに移動させる。この位置でフォーク１１の先端に設けられたセンサ１３によってパレット開口ＰＨの上端および下端を検出する。制御部が検出信号に基づいてパレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求め、さらに両位置からフォーク１１の上面および下面のクリアランスを求める。両クリアランスが共に所定値以上であれば、その位置で荷取りを行う。両クリアランスが共に所定値以上でなければ、制御部は両クリアランスが共に所定値以上となる新たな位置を求め、新たな位置にフォーク１１を移動させる。そして、再びセンサ１３によってパレット開口ＰＨの上端および下端を検出する。【選択図】  図１
2005089013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークの先端に設けられ、パレットの開口を検出するセンサと、フォークの昇降を制御する制御部とを備えたフォークリフトにおいて、
前記センサは、鉛直方向における前記開口の略中央位置から静止状態で前記開口の上端および下端を検出して、それぞれの検出信号を出力し、
前記制御部は前記検出信号に基づいて前記開口の上端および下端の位置を求めることを特徴とするフォークリフト。
【請求項２】
請求項１に記載のフォークリフトにおいて、
前記制御部は、前記求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離を求め、両距離が所定値以上である場合に前記開口の略中央位置において荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。
【請求項３】
請求項１に記載のフォークリフトにおいて、
前記制御部は、前記求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離を求め、いずれか一方の距離のみが所定値以下である場合は、両距離が所定値以上となる新たな位置にフォークを移動させ、当該位置で荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。
【請求項４】
請求項３に記載のフォークリフトにおいて、
前記制御部は、前記新たな位置で荷取りを行わせる場合において、当該位置において前記センサで検出された前記開口の上端および下端の検出信号に基づいて、フォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離とを求め、両距離が共に所定値以上である場合に荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフォークリフトにおいて、
前記求められた開口の上端および下端の位置は、前記センサの鉛直方向の中央を基準とした相対的な位置であることを特徴とするフォークリフト。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のフォークリフトにおいて、
前記開口の略中央位置は仮の荷取り高さであることを特徴とするフォークリフト。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のフォークリフトにおいて、
前記センサは反射型光センサであり、その受光部は鉛直方向に配された複数の受光素子で構成され、各受光素子の配置および出力信号から前記開口の上端および下端が検出されることを特徴とするフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークの先端に設けられたセンサでパレットの開口を検出し、フォークをパレットの開口に差し込んで荷取りを行うフォークリフトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場や倉庫等においては、無人フォークリフトは、予め定められた走行路を電磁誘導手段等によって誘導されて荷取り位置まで走行し、当該位置においてリフトを昇降させた後にフォークを前進させることにより荷が戴置されたパレットの荷取りを行う（パレットを掬う）。この場合、荷取りを行う高さは予め決まっているが、床面の凹凸や傾斜、フォークリフトのタイヤの磨耗、パレットの製造誤差や撓み、リフトの昇降量の誤差等の累積によってフォークの位置とパレットの位置との間でずれが生じる。このため、予め決まっている荷取り高さでフォークをパレット開口に向けて前進させるとフォークとパレットとが干渉することがある。
【０００３】
この問題を解決するために、下記の特許文献１には、荷取り高さを中心とする適当な範囲でフォークを昇降させ、フォークの先端に設けられたセンサで開口の上端および下端位置を検出し、その検出結果に基づいてフォークとパレットとが干渉しない位置を求め、その位置でフォークを前進させて荷取りを行うことが従来例として示されている（第１の従来例）。
また、特許文献１には解決手段として以下のものが示されている。まず、フォークを荷が戴置されたパレットの開口の位置よりも高い位置に移動させる。そして、フォークを下降させつつフォークの先端に設けられたセンサで物体を検出し、物体が検出されなくなった位置をパレット開口の位置（実際の荷取り高さ）と判断し、その位置でフォークを前進させて荷取りを行う（第２の従来例）。しかし、特許文献１には、センサの具体的構造およびセンサの上下方向の検出範囲が示されていないので定かではないが、センサが物体を検出しなくなる位置は、パレットの上板を検出しなくなった位置と解される。そして、当該位置からフォークを僅かに下降させた位置で荷取りを行うものと解される。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６９６９８号公報（段落０００２〜段落０００３、段落００１８〜段落００２５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記第１の従来例においては、パレット開口の上端および下端を検出するためにフォークを昇降させた後にフォークを荷取り高さに戻さなければならず、荷取り作業のスループットが低下するという問題がある。
また、上記第２の従来例においては、例えば、パレットが撓んでパレットの開口が狭くなっているときでもフォークの上面および下面とパレットとの間に所定のクリアランスを持たせて荷取りを行うためには、第１の従来例と同様にフォークを更に下降させてパレットの開口の下端の位置を検出して、再度荷取り位置まで上昇させなければならない。また、フォークの初期位置が荷取り高さよりも低い場合は、一旦フォークをパレットの開口よりも高い位置に上昇させた後に、さらにフォークを下降させなければならない。このため、第１の従来例と同様に荷取り作業のスループットが低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、荷取り作業を高いスループットで（短時間で）行うことのできるフォーク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】
本発明では、フォークの先端に設けられ、パレットの開口を検出するセンサと、フォークの昇降を制御する制御部とを備えたフォークリフトにおいて、センサは、鉛直方向における開口の略中央位置から静止状態で開口の上端および下端を検出して、それぞれの検出信号を出力する。そして、制御部は検出信号に基づいて開口の上端および下端の位置を求める。
【０００８】
このようにすることで、実際に荷取りを行う可能性の高い位置である鉛直方向におけるパレットの開口の略中央位置から静止状態でパレットの開口の上端および下端の位置を求めることができ、フォークを前進させるとパレットと干渉するか否かを判断するためにフォークを昇降させる必要がない。これにより、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなる。また、静止状態でパレットの開口の上端および下端が検出されるので、複数回の検出を行っても荷取りのスループットは低下しない。そして、複数回の検出信号に対して平均化する等の統計処理を施すことにより、検出信号のノイズ（例えば、外乱光、電気ノイズ等）を除去することも可能となり、パレットの開口の上端および下端の位置を高い信頼性で求めることができる。
【０００９】
本発明においては、制御部は、求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離を求め、両距離が所定値以上である場合に開口の略中央位置において荷取りを行わせる。このようにすることで、パレットの開口の略中央位置からフォークを昇降させることなく当該位置でフォークの上面および下面のクリアランスを確保しつつ荷取りを行うことができる。これにより、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。
【００１０】
また、本発明においては、制御部は、求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離を求め、いずれか一方の距離のみが所定値以下である場合は、両距離が所定値以上となる新たな位置にフォークを移動させ、当該位置で荷取りを行わせる。このようにすることで、パレットの開口の略中央位置で荷取りを行うことができない場合でも新たな位置で荷取りを行うことができると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。
【００１１】
さらに、本発明においては、制御部は、新たな位置で荷取りを行わせる場合において、当該位置においてセンサで検出された開口の上端および下端の検出信号に基づいて、フォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離とを求め、両距離が共に所定値以上である場合に荷取りを行わせる。このようにすることで、新たな位置においてもセンサによってパレットの開口の上端および下端が検出されるので、フォークの昇降駆動部および／または昇降量測定部の精度が低い場合であっても、パレットの開口の上端および下端の位置を高い精度で求めることができ、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。
【００１２】
さらに、本発明においては、求められた開口の上端および下端の位置は、センサの鉛直方向の中央を基準とした相対的な位置である。このようにすることで、パレットの開口の上端および下端の位置は、フォークの昇降駆動部および／または昇降量測定部の精度に依存することなく高い精度で求められる。また、センサはフォークに固定されているので、センサの中央とフォークとは常に一定の位置関係にあり、フォークの上面および下面のクリアランスも更に高い精度で求められる。これにより、パレットの開口の位置を再検出しなければならない事態に至ることがなく、結果的にフォークリフトの荷取りのスループットが高くなると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。
【００１３】
さらに、本発明においては、開口の略中央位置は仮の荷取り高さである。このようにすることで、仮の荷取り高さでフォークの上面および下面のクリアランスを求めることが可能となる。当該高さでは一般的にクリアランスが所定値以上になる可能性、つまり、フォークを昇降させることなく荷取りを行える可能性が高いので、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなる。
【００１４】
さらに、本発明においては、センサは反射型光センサであり、その受光部は鉛直方向に配された複数の受光素子で構成され、各受光素子の配置および出力信号から開口の上端および下端が検出される。このようにすることで、複数の受光素子の出力信号に対して統計処理をすることにより、スポット的な外乱光をキャンセルすることが可能となり、外乱光による誤検出が防止される。また、受光素子の個数を増やせば検出精度が高まり、パレットの開口の上端および下端を高い精度で検出することができ、ひいてはフォークの上面および下面のクリアランスを高い精度で求めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、荷が戴置されたパレットの荷取り作業を高いスループットで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図７を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は、本発明にかかるフォークリフト１および荷取りの動作を示す図である。図２は、フォークリフト１の制御構造を示すブロック図である。本発明は有人フォークリフトにも適用できるが、以下ではフォークリフト１は無人フォークリフトであるとして説明する。まず、図１について説明する。Ｆは床、Ｔは荷台、Ｐは荷台Ｔの上に戴置されたパレット、ＷはパレットＰの上に戴置された荷である。また、ＰＵはパレット上板、ＰＬはパレット下板、ＰＨはパレット開口である。
【００１７】
図１（ａ）に示されるように、フォークリフト１は、予め定められた走行路を走行し、荷取りを行う荷Ｗが戴置されたパレットＰの正面の所定位置で停止する。フォークリフト１に立設されたマスト１０には、第１、第２フォーク１１、１２が昇降自在に設けられる。第１、第２フォーク１１、１２は一対となっており、図の手前側の第１フォーク１１のみが図示されている。第１、第２フォーク１１、１２のいずれかを特定する場合を除き、以下では単にフォーク１１ということにする。第１、第２フォーク１１、１２の先端には、それぞれ第１、第２センサ１３、１４が設けられている。図では手前側の第１センサ１３のみが図示されている。第１、第２センサ１３、１４のいずれかを特定する場合を除き、以下では単にセンサ１３ということにする。センサ１３は、その前方の物体を検出し、検出信号を制御部１７に送る。
【００１８】
次に、図１（ａ）の状態からフォーク１１が移動し、図１（ｂ）のように仮の荷取り高さで停止する。この図ではフォーク１１は下降しているが、フォーク１１の初期位置が仮の荷取り高さよりも低い場合は、フォーク１１は上昇することになる。この仮の荷取り高さの値は、通信部１９によってホスト（不図示）から受信されたものであり、制御部１７に記憶されている。仮の荷取り高さで支障なく荷取りを行うことが可能であれば、この高さで荷取りが行われる。この場合、仮の荷取り高さは実際の荷取り高さとなる。
【００１９】
次に、仮の荷取り高さにフォーク１１を静止させた状態で、センサ１３は、パレット開口ＰＨの上端および下端を検出し、その検出信号（検出データ）を制御部１７に送る。制御部１７は、この検出信号からパレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求め、さらにフォーク１１の上面とパレット開口ＰＨの上端との距離（フォーク１１の上面のクリアランス）およびフォーク１１の下面とパレット開口ＰＨの下端との距離（フォーク１１の下面のクリアランス）を求める。フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であれば、図１（ｃ）に示されるように、仮の荷取り高さにおいてフォークリフト１を前進させてフォーク１１をパレット開口ＰＨに差し込み、さらにフォーク１１を僅かに上昇させることによってパレットＰをフォーク１１上に荷取りする。そして、フォークリフト１を後退させ、パレットＰ上の荷Ｗをホストから指示された運搬先へ運搬する。
【００２０】
また、仮の荷取り高さにおいてフォーク１１の上面および下面のクリアランスのいずれか一方のみが所定値以下であれば、フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上となる新たな位置にフォーク１１を移動させた後に荷取りを行う。それに対し、仮の荷取り高さにおいてフォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であれば、エラー処理が行われる。上記のパレット開口ＰＨの上端および下端の検出、ならびに荷取り動作の詳細については後述する。
【００２１】
次に、図２について説明する。制御部１７は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成される。ＲＯＭにはプログラムおよび定数データが格納され、このプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、フォーク昇降駆動部１５等の各部が制御される。また、ＲＡＭは各種のデータの記憶領域およびＣＰＵの演算作業領域として使用される。上述の仮の荷取り高さもＲＡＭに記憶されている。制御部１７には、第１センサ１３、第２センサ１４、フォーク昇降駆動部１５、エンコーダ１６、走行駆動部１８、通信部１９および操作部２０が接続されている。また、制御部１７、フォーク昇降駆動部１５等には、フォークリフト１に搭載されたバッテリ２１から電力が供給される。
【００２２】
第１、第２センサ１３、１４は、それぞれ第１、第２フォーク１１、１２の先端に設けられており、パレット開口ＰＨの上端および下端を検出する。第１、第２センサ１３、１４で検出された信号は制御部１７に送られ、パレット開口ＰＨの上端および下端の位置が求められる。尚、第１、第２センサ１３、１４の構造および機能は同じである。
フォーク昇降駆動部１５は、例えば、油圧モータ、電磁弁および油圧シリンダから構成され、制御部１７から受けたフォーク昇降信号に基づいてフォーク１１を昇降させる。エンコーダ１６は、フォーク昇降駆動部１５に隣接して設けられ、フォーク１１の移動量（昇降量）を計測する。計測データは、制御部１７に送られ、制御部１７のＲＡＭに記憶される。フォーク１１を上昇させたときは移動量を加算し、下降させたときは移動量を減算することによって、現在のフォーク１１の高さが求められる。この値も制御部１７のＲＡＭに記憶される。
【００２３】
走行駆動部１８は、制御部１７から受けた信号に基づいてフォークリフト１を予め定められた走行路上を走行させ、所定の位置で停止させる。通信部１９は、ホスト（不図示）からの指令およびデータ（例えば、運搬指示データ）を受信して、これらを制御部１７に送る。運搬指示データとしては、仮の荷取り高さ、運搬先の位置のデータ等がある。また、制御部１７から受けたフォークリフト１の状態データ等（例えば、後述のエラー情報）をホストに送信する。操作部２０には、各種のレバー、スイッチ等が設けられており、手動モードでは、これらのレバー、スイッチ等が操作されると、操作に応じた信号が制御部１７に送られる。
【００２４】
図３は、フォーク１１とセンサ１３とパレットＰとの位置関係を示す図である。この図では、荷Ｗおよび荷台Ｔの図示は省略されている。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）はフォーク１１の中心線ＦＣに対する縦断面図である。ここでは、センサ１３は、フォーク１１の先端の空洞部内に配置された反射型光センサであり、光をパレットＰに向けて投光する投光部１３ＴとパレットＰからの反射光を受光する受光部１３Ｊとで構成される。また、フォーク１１の中心線ＦＣと受光部１３Ｊ（または、センサ１３）の中心線ＪＣとは一致している。
【００２５】
受光部１３Ｊの左右（図３（ａ）の上下方向）には、上下２段に投光部１３Ｔが配される。投光部１３Ｔからの光は、左右方向においては受光部１３Ｊの直前方にあるパレットＰの部分ＰＡに向けて投光される。また、当該光は、上下方向においては、センサ１３の位置がパレットＰに対して上下方向に多少変動したとしても、少なくともパレット開口ＰＨの上端（パレット上板ＰＵの下端）およびパレット開口ＰＨの下端（パレット下板ＰＬの上端）からの反射光が受光部１３Ｊで受光されるように、所定の広がり角度をもって投光される。投光部１３Ｔとしては、所定の広がり角度で光を投光することができるもの、例えば、発光ダイオードが用いられる。これは、パレット上板ＰＵまたはパレット下板ＰＬからの反射光が受光部１３Ｊで受光されること、およびパレット開口ＰＨでは光が反射しないことを利用してパレット開口ＰＨの上端および下端を検出していることによるものである。また、受光部１３Ｊの前面にはレンズ部３５（図５参照）が設けられており、パレット上板ＰＵおよびパレット下板ＰＬが受光部１３Ｊで結像するようにしている。
【００２６】
図３（ｂ）において、ＦＴはフォーク１１の厚さ、ＦＣはフォーク１１の中心線、ＪＣは受光部１３Ｊ（または、センサ１３）の中心線、ＰＨＣはパレット開口ＰＨの高さ方向における中心線である。尚、図１に示される仮の荷取り高さは、パレット開口ＰＨの中心線ＰＨＣと略同じ高さである。ＤＰはパレットＰの前面とフォーク１１の先端との距離、ＤＪは受光部１３Ｊとフォーク１１の先端との距離、ＤＪＰは受光部１３ＪとパレットＰの前面との距離である。距離ＤＰは、運搬指示データとしてホストから受信され、制御部１７のＲＡＭに記憶される。そして、フォークリフト１は、距離ＤＰがホストからの指示通りとなるようにパレットＰの正面で停止する（図１（ａ）参照）。距離ＤＪは、フォークリフト１に固有の距離であり、この値は制御部１７のＲＯＭに記憶されている。距離ＤＪＰは、距離ＤＰと距離ＤＪとが加算された値である。
【００２７】
ＣＵは、フォーク１１の上面とパレット開口ＰＨの上端との距離、つまり、フォーク１１の上面のクリアランスである。ＣＬは、フォーク１１の下面とパレット開口ＰＨの下端との距離、つまり、フォーク１１の下面のクリアランスである。そして、後述するようにフォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上である場合にフォーク１１をパレット開口ＰＨ内に差し込んで荷取りを行う。ここで、参考までに各部の寸法を例示する。パレット上板ＰＵおよびパレット下板ＰＬの厚さは２０ｍｍ、パレット開口ＰＨの縦幅は１００ｍｍ、フォーク１１の厚さは４０ｍｍ、受光部１３Ｊとフォーク１１の先端との距離ＤＪは１０ｍｍ、受光部１３ＪとパレットＰの前面との距離ＤＪＰは１５０ｍｍである。そして、このときのフォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に、例えば、２０ｍｍ以上であれば荷取りが行われる。
【００２８】
図４は、センサ１３の受光部１３Ｊを示す図である。この受光部１３Ｊは、６４行×１列のＣＣＤ型受光素子であり、図４（ａ）に示されるように中心線ＪＣの上下に各３２個の受光素子１３ＪＪが縦方向に配列されている。各受光素子１３ＪＪの受光状態（オン／オフ）は、受光部１３Ｊ内のシフトレジスタ（不図示）を介してＣＰＵによってシリアルに読み出され、制御部１７のＲＡＭの作業領域に一時的に格納される。
【００２９】
図４（ｂ）は、受光部１３Ｊの中心線ＪＣとパレット開口ＰＨの中心線ＰＨＣとが高さ方向において一致しているときの受光状態を示す図である。図４（ｃ）は、受光部１３Ｊの中心線ＪＣがパレット開口ＰＨの中心線ＰＨＣよりも上方にずれているときの受光状態を示す図である。図４（ｂ）、（ｃ）の上方の斜線部１３ＪＡはパレット下板ＰＬからの反射光を受光した受光素子１３ＪＪを示し、下方の斜線部１３ＪＢはパレット上板ＰＵからの反射光を受光した受光素子１３ＪＪを示す。斜線部１３ＪＡ、斜線部１３ＪＢの中心線ＪＣから距離は、図４（ｂ）では等しいが、図４（ｃ）では等しくない。
【００３０】
上述のように、制御部１７のＲＡＭには各受光素子１３ＪＪの受光状態（オン／オフ）が格納されている。このデータを使用して、制御部１７は受光部１３Ｊの中心線ＪＣの上側の何番目の受光素子１３ＪＪがパレット下板ＰＬからの反射光を検出し、下側の何番目の受光素子１３ＪＪがパレット上板ＰＵからの反射光を検出しているかを調べる。パレット下板ＰＬからの反射光を検出する当該中心線ＪＣに最も近い受光素子１３ＪＡ１の位置がパレット開口ＰＨの下端に相当し、パレット上板ＰＵからの反射光を検出する当該中心線ＪＣに最も近い受光素子１３ＪＢ１の位置がパレット開口ＰＨの上端に相当するので、受光部１３Ｊ上におけるパレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求めることができる。尚、パレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求めるだけではなく、パレット上板ＰＵおよびパレット下板ＰＬが所定値以上の厚みをもつことも調べ、これにより検出の信頼性をより高めるようにしてもよい。
【００３１】
また、制御部１７のＲＡＭには受光部１３ＪとパレットＰの前面との距離ＤＪＰ、受光部１３Ｊを構成する各受光素子１３ＪＪの縦幅、およびレンズ部３５の特性等のデータが記憶されている。そして、これらのデータおよび上記の求められた受光部１３Ｊ上におけるパレット開口ＰＨの上端および下端の位置に基づいて、パレット開口ＰＨの上端および下端の位置が制御部１７によって算出される。このパレット開口ＰＨの上端および下端の位置は、受光部１３Ｊの中心線に対する相対的な位置であり、より具体的には、受光部１３Ｊの中心線ＪＣとパレット開口ＰＨの上端との高さ方向の距離、および当該中心線ＪＣとパレット開口ＰＨの下端との高さ方向の距離である。
【００３２】
次に、フォーク１１の上面および下面のクリアランスについて説明する。図３に示されるように、フォーク１１の中心線ＦＣと受光部１３Ｊの中心線ＪＣとが一致しているので、フォーク１１の上面のクリアランスＣＵは、上記の算出された受光部１３Ｊの中心線ＪＣとパレット開口ＰＨの上端との距離からフォーク１１の厚さＦＴの半分を減算した値となる。また、フォーク１１の下面のクリアランスＣＬは、上記の算出された受光部１３Ｊの中心線ＪＣとパレット開口ＰＨの下端との距離からフォーク１１の厚さＦＴの半分を減算した値となる。尚、フォーク１１の中心線ＦＣと受光部１３Ｊの中心線ＪＣとが一致していない場合は、両中心線ＦＣ，ＪＣの変位量に基づく値によって上記のフォーク１１の上面のクリアランスＣＵおよび下面のクリアランスＣＬが補正される。
【００３３】
図５は、センサ１３の具体的な構造の一例を示す図であり、図３の態様に相当する構造を示すものである。図５（ａ）は、筐体３１の上板が外された状態の平面図である。図５（ｂ）は、透明板３２が外された状態の右側面図である。図５（ｃ）は、レンズ部３５の側面を示す部分縦断面図である。図５（ｄ）は、発光ダイオード３３の側面を示す部分縦断面図である。このセンサ１３は、筐体３１、筐体３１の前面に設けられた防塵用の透明板３２、多数の発光ダイオード３３、ＣＣＤ型受光素子３４、ＣＣＤ型受光素子３４の前面に設けられたレンズ部３５、発光ダイオード３３の駆動回路、ＣＣＤ型受光素子３４の周辺回路等を含むプリント基板３６、プリント基板３６と制御部１７とを接続するためのコネクタ３７とで構成されている。また、ＣＣＤ型受光素子３４の周囲には、発光ダイオード３３からの直射光がＣＣＤ型受光素子３４に入射するのを防止するためのフード（不図示）が設けられている。尚、発光ダイオード３３、ＣＣＤ型受光素子３４、プリント基板３６およびコネクタ３７を接続する配線の図示は省略されている。
【００３４】
図６および図７は、本発明にかかるフォークリフト１の荷取り動作を示すフローチャートである。フォークリフト１がパレットＰの前方で停止して図１（ａ）の状態になると、このフローチャートで示されるプログラムが起動される。まず、繰り返し回数としてｎ（例えば、３）が制御部１７のＲＡＭに設定される（Ｓ１）。次に、フォーク１１を仮の荷取り高さに移動させる（Ｓ２）。次に、第１および第２センサ１３、１４でパレット開口ＰＨの上端および下端を検出する（Ｓ３）。次に、検出データに基づいてパレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求め、求められた位置から第１および第２フォーク１１、１２の上面および下面のクリアランスを求める（Ｓ４）。
【００３５】
次に、第１フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であるか否かが判断され（Ｓ５）、クリアランスが共に所定値以上である場合は、第２フォーク１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であるか否かが判断される（Ｓ６）。共に所定値以上である場合は、荷取りを行わせた（Ｓ７）後に、呼び出し元に戻る。
【００３６】
Ｓ５で第１フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上ではないと判断された場合は、第１フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であるか否かが判断される（Ｓ８）。クリアランスが共に所定値以下である場合は、フォーク１１を昇降させても第１フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上とはなりえないので、エラー処理が行われる（Ｓ９）。エラー処理として、例えば、フォークリフト１の動作を停止させる、通信部１９を介してエラー情報をホストに送信する、エラーランプを点灯させる、警報を鳴らす等の処理が行われる。そして、エラー処理の実行後、呼び出し元に戻る。通常は、第１フォーク１１の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下となることはないが、例えば、ホストからの運搬指示データが間違っているとき、フォークリフト１がパレットＰの正面の所定位置で停止しなかったとき、パレットＰの一部が破損しているとき、第１センサ１３が故障しているとき等に、このような事態になる。
【００３７】
Ｓ６で第２フォーク１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上ではないと判断された場合は、第２フォーク１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であるか否かが判断される（Ｓ１０）。クリアランスが共に所定値以下である場合は、フォーク１１を昇降させても第２フォーク１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上とはなりえないので、エラー処理が行われた（Ｓ９）後に、呼び出し元に戻る。
【００３８】
Ｓ８またはＳ９で第１または第２フォーク１１、１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下ではない（上面または下面のいずれか一方のクリアランスが所定値以上である）と判断された場合は、図７のＳ１１へ移行して、繰り返し回数が１だけ減算される。次に、繰り返し回数が０であるか否かが判断され（Ｓ１２）、０である場合は、エラー処理が行われた（Ｓ９）後に、呼び出し元に戻る。
【００３９】
繰り返し回数が０ではない場合は、第１および第２フォーク１１、１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上となるフォーク１１の新たな位置を求める（Ｓ１３）。例えば、上記の所定値を２０ｍｍとして、第１フォーク１１の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ１８ｍｍ、２２ｍｍで、第２フォーク１２の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ２２ｍｍ、２２ｍｍである場合は、フォーク１１を２ｍｍだけ下降させた位置が新たな位置である。それに対し、第１フォーク１１の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ１８ｍｍ、２２ｍｍで、第２フォーク１２の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ２２ｍｍ、２１ｍｍである場合は、新たな位置を求めることができない。次に、フォーク１１の新たな位置が求められたか否かが判断され（Ｓ１４）、求められなかった場合は、エラー処理が行われた（Ｓ９）後に、呼び出し元に戻る。
【００４０】
フォーク１１の新たな位置が求められた場合は、当該位置にフォーク１１を移動させ（Ｓ１５），Ｓ３に戻る。そして、Ｓ３において再び第１および第２センサ１３、１４でパレット開口ＰＨの上端および下端の位置が検出される。新たな位置において第１および第２フォーク１１、１２の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であれば、当該位置で荷取りが行われる。このように新たな位置において第１および第２センサ１３、１４でパレット開口ＰＨの上端および下端の位置が検出されるので、フォーク昇降駆動部１５の精度が高くないときでもフォーク１１とパレットＰとの干渉が未然に防止される。
【００４１】
以上に説明したように、フォーク１１を仮の荷取り高さ（高さ方向におけるパレット開口ＰＨの略中央位置）に移動させ、静止状態でセンサ１３によってパレット開口ＰＨの上端および下端を検出し、検出信号に基づいてパレット開口ＰＨの上端および下端の位置を求め、求められた値からフォーク１１の上面および下面のクリアランスを求める。そして、両クリアランスが共に所定値以上であれば、仮の荷取り高さが実際の荷取り高さとなり、そこで荷取りが行われるので、スループットが向上する。
【００４２】
また、第１および第２フォーク１１、１２の双方のクリアランスを調べているので、パレット上板ＰＵまたはパレット下板ＰＬが部分的に撓んでいたり、フォークリフト１のタイヤが接する床Ｆに傾斜がある場合であっても、フォーク１１とパレットＰとの干渉が確実に防止される。
【００４３】
以上述べた実施形態においては、第１、第２センサ１３、１４を用いて第１、第２フォーク１１、１２のクリアランスを求める場合について説明したが、センサ１３およびフォーク１１の個数はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
また、上記実施形態では、センサ１３の投光部１３ＴからパレットＰの上下方向の全体に向けて光を投光する場合について説明したが、指向性の高い光ビームをパレットＰの上部から下部に向けて走査し、その反射光を検出することによりパレット開口ＰＨの上端および下端を検出するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、反射型光センサについて説明したが、本発明は他の方式のセンサにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にかかるフォークリフトおよび荷取りの動作を示す図である。
【図２】フォークリフトの制御構造を示すブロック図である。
【図３】フォークとセンサとパレットとの位置関係を示す図である。
【図４】センサの受光部を示す図である。
【図５】センサの具体的構造の一例を示す図である。
【図６】荷取りの動作を示すフローチャートである。
【図７】荷取りの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１    フォークリフト
１１  第１フォーク（フォーク）
１２  第２フォーク
１３  第１センサ（センサ）
１３Ｊ  受光部
１３ＪＪ  受光素子
１３Ｔ  投光部
１４  第２センサ
１５  フォーク昇降駆動部
１７  制御部
ＣＵ  フォークの上面のクリアランス
ＣＬ  フォークの下面のクリアランス
ＤＪＰ  パレットの前面と受光部との距離
ＦＣ  フォークの中心線
ＦＴ  フォークの厚さ
ＪＣ  受光部の中心線
Ｐ    パレット
ＰＨ  パレット上板
ＰＬ  パレット下板
ＰＨ  パレット開口
ＰＨＣ  パレット中心線
【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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