(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業車両の車体に荷役動作のための変位が可能に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号を出力する荷検出手段と、
前記荷役機器に荷役動作させるために駆動される少なくとも１つの第１アクチュエータと、
前記荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御する制御手段と、
前記荷役機器の自動荷役制御を始動させる指令をするために操作されるとともに、異なる荷役作業間で共通に用いられる始動操作手段と、
前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサとを備え、
前記判定手段は、前記荷役機器における荷有りを検出すると荷置作業と判定し、前記荷役機器における荷無しを検出すると荷取作業と判定するものであり、
前記制御手段は、前記揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上で、かつ前記始動操作手段からの操作信号を受け付けたときに、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御を行うことを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項２】
産業車両の車体に荷役動作のための変位が可能に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号を出力する荷検出手段と、
前記荷役機器に荷役動作させるために駆動される少なくとも１つの第１アクチュエータと、
前記荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御する制御手段と、
前記荷役機器の自動荷役制御を始動させる第１始動条件成立の判断に使われる信号を出力する第１検出手段と、
前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサとを備え、
前記判定手段は、前記荷役機器における荷有りを検出すると荷置作業と判定し、前記荷役機器における荷無しを検出すると荷取作業と判定するものであり、
前記制御手段は、前記揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上で、かつ前記第１検出手段から第１始動条件成立の信号を受け付けたときに、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御を行うことを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の産業車両における荷役制御装置において、
前記荷役機器の荷役動作の自動荷役動作を支援するために設けられた支援装置が備える少なくとも１つの第２アクチュエータと、
前記荷役機器の自動荷役制御を支援する支援動作を始動させる第２始動条件成立の判断に使われる信号を出力する第２検出手段とを備えており、
前記第２アクチュエータは前記制御手段により駆動制御され、
前記制御手段は、前記第２検出手段から第２始動条件成立の信号を受け付けると、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第２アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御の支援を行うことを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の産業車両における荷役制御装置において、
前記支援装置は、前記荷役機器と略同じ高さに位置する格納位置、及び前記荷役機器の下方に位置する下降位置の二位置から荷役作業エリアを撮影可能な撮影手段を備えており、
前記第２アクチュエータは、前記撮影手段を前記格納位置と前記下降位置との間にて昇降させるものであり、
前記制御手段は、前記判定手段の判定が荷取作業であるときは前記第２アクチュエータを駆動して前記撮影手段を前記格納位置に位置させ、前記判定手段の判定が荷置作業であるときは前記第２アクチュエータを駆動して前記撮影手段を前記下降位置に位置させることを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の産業車両における荷役制御装置において、
前記第２検出手段は前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサであり、該揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上のときに、第２始動条件成立とすることを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、
前記自動荷役制御は、前記荷役機器を荷役対象に対し位置合わせする制御であり、
前記制御手段は、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた作業開始位置に前記荷役機器を位置させるよう前記第１アクチュエータを駆動制御することを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、
前記第１アクチュエータは、前記荷役機器を車体に設けられたマストに沿って昇降させるために駆動されるものであって、
前記判定手段の判定が荷取作業であるときは前記第１アクチュエータを駆動制御して前記荷役機器を荷取高さに位置合わせし、前記判定手段の判定が荷置作業であるときは前記第１アクチュエータを駆動制御して前記荷役機器を荷置高さに位置合わせすることを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、
産業車両は、荷役対象に設けられた位置検出用の標識を撮影する撮影手段と、該撮影手段により撮影された画像データを基に画像処理を行うことにより前記荷役対象の位置を検出する画像処理手段とを備えており、
前記制御手段は、前記判定手段により荷取作業と判定したときには前記画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷取高さに前記荷役機器を上昇又は下降させ、前記判定手段により荷置作業と判定したときには前記画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷置高さに前記荷役機器を上昇又は下降させることを特徴とする産業車両における荷役制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の荷役制御装置を備えた産業車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷役作業の種別（例えば荷取／荷置作業）を判定したその判定結果に応じた制御内容で例えば荷役機器などを駆動するアクチュエータを制御する産業車両における荷役制御装置及び産業車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フォークリフト等の産業車両では、運転者が荷役レバーを操作して荷役作業を行う。荷役作業を支援する目的で、例えば特開平７−２４９６号公報には、フォークを所望する高さに自動で上昇させる自動揚高装置が知られている。この装置では、フォークの高さを予め記憶手段に記憶させておくことができ、運転者が操作ボタンを操作すると、その操作ボタンに対応する高さを読み取って、その高さにフォークを自動で上昇させる制御を行う。
【０００３】
また、従来、荷取作業や荷置作業を行うときは２種類の荷役レバーを操作する必要があった。例えば特開平５−４７９７号公報に開示された産業車両は、荷取り用操作レバーと荷置き用操作レバーを備え、運転者は、荷取作業をするときは荷取り用操作レバーを操作し、荷置作業をするときは荷置き用操作レバーを操作する。この産業車両によれば、荷役作業の種別に応じた操作レバーが個々に用意されていたので、１つのレバーを操作するだけで荷役作業を行うことができる。
また、この産業車両は、フォークに積載された荷の荷重を検知するセンサを備えていたが、荷重センサはフォーク上に荷の有無を判断し荷の有無の状況に応じてフォークを水平姿勢に変位させたりフォークに傾倒角を与える制御を許可する判断のために使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動揚高装置においては、予め設定された高さを荷取高さと荷置高さとを別々に設定しておく必要があった。このため、高さの予約作業が荷取用と荷置用の２種類別々に行わなければならないうえ、自動揚高装置を操作するときにも運転者が荷取作業か荷置作業かを自分で判断して、操作ボタンを選択する必要があった。このため、フォークは指定された揚高に自動制御されるものの、荷取りか荷置きかを自動で判断する訳ではなかったので、荷役作業の自動化のうえでまだ面倒な部分があった。
【０００５】
また特開平５−４７９７号公報に開示された産業車両では、２種類の荷役レバーを同時に操作したりすることを回避でき、荷役操作が簡単に済ませられるものの、これから行う荷役作業が荷取作業か荷置作業であるかは運転者が判断する必要があった。このため、荷取り用操作レバーと荷置き用操作レバーのうちいずれを操作するかは運転者自身が決めなければならなかった。在荷センサが在荷状態を検知しただけでは荷役作業の種別が決まらず、荷取用操作レバーと荷置用操作レバーのどちらが操作されたかという運転者の操作結果をセンサから読取ることではじめて荷役作業の種別を識別できるものであった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、荷検出手段の信号を基に荷役作業の種別を判定し、運転者に荷役作業の種別の判断を要求することなく、その判定された荷役作業の種別に応じた荷役作業用の動作又は処理を行わせることができる産業車両における荷役制御装置及び産業車両を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、産業車両の車体に荷役動作のための変位が可能に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号を出力する荷検出手段と、前記荷役機器に荷役動作させるために駆動される少なくとも１つの第１アクチュエータと、前記荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御する制御手段と、前記荷役機器の自動荷役制御を始動させる指令をするために操作されるとともに、異なる荷役作業間で共通に用いられる始動操作手段と、前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサとを備え、前記判定手段は、前記荷役機器における荷有りを検出すると荷置作業と判定し、前記荷役機器における荷無しを検出すると荷取作業と判定するものであり、前記制御手段は、前記揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上で、かつ前記始動操作手段からの操作信号を受け付けたときに、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御を行うことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、産業車両の車体に荷役動作のための変位が可能に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号を出力する荷検出手段と、前記荷役機器に荷役動作させるために駆動される少なくとも１つの第１アクチュエータと、前記荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御する制御手段と、前記荷役機器の自動荷役制御を始動させる第１始動条件成立の判断に使われる信号を出力する第１検出手段と、前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサとを備え、前記判定手段は、前記荷役機器における荷有りを検出すると荷置作業と判定し、前記荷役機器における荷無しを検出すると荷取作業と判定するものであり、前記制御手段は、前記揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上で、かつ前記第１検出手段から第１始動条件成立の信号を受け付けたときに、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第１アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御を行うことを要旨とする。
【００１１】
なお、「把持」は、クランプ等による把持を含む以外に磁着による把持も含む。なお、「アクチュエータ」とは、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ、電動モータ、油圧モータ、ソレノイドなどを含む。
【００１２】
荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号が荷検出手段から出力される。荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別が判定手段により判定される。判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で第１アクチュエータが駆動制御され、荷役機器の荷役動作が荷役作業の種別に応じて制御される。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、荷役機器の自動荷役制御を始動させるときにはその指令のために始動操作手段が操作される。この始動操作手段は異なる荷役作業間で共通に用いられる。始動操作手段からの操作信号を受け付けた制御手段は、判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で第１アクチュエータを駆動制御する。よって、始動操作手段を操作すれば、これから行うべき荷役作業の種別に合った荷役機器の荷役動作が行われる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明では、第１検出手段から所定条件成立時に出力される信号を指令信号として、荷役機器の自動荷役制御は始動される。第１検出手段からの信号を受け付けた制御手段は、判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で第１アクチュエータを駆動制御する。よって、第１検出手段の信号を指令信号として受け付けると、これから行うべき荷役作業の種別に合った荷役機器の荷役動作が行われる。なお、第１検出手段は、運転者の操作を検出するものではない。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の産業車両における荷役制御装置において、前記荷役機器の荷役動作の自動荷役動作を支援するために設けられた支援装置が備える少なくとも１つの第２アクチュエータと、前記荷役機器の自動荷役制御を支援する支援動作を始動させる第２始動条件成立の判断に使われる信号を出力する第２検出手段とを備えており、前記第２アクチュエータは前記制御手段により駆動制御され、前記制御手段は、前記第２検出手段から第２始動条件成立の信号を受け付けると、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で前記第２アクチュエータを駆動制御することにより前記自動荷役制御の支援を行うことを要旨とする。
【００１６】
この発明によれば、荷役機器に積載又は把持された荷の有無を識別可能な信号が荷検出手段から出力される。荷検出手段の検出信号を基に荷役作業の種別が判定手段により判定される。判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で第２アクチュエータが駆動制御され、荷役機器の自動荷役動作を支援する支援装置が荷役作業の種別に応じて制御される。より具体的には、第２検出手段から始動条件成立の信号を受け付けるとこれを指令信号として、自動荷役制御の支援動作が始動される。第２検出手段からの前記信号を受け付けた制御手段は、判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で第２アクチュエータを駆動制御する。よって、支援装置の始動のための信号を受け付ければ、これから行うべき荷役作業の種別に合った内容で支援装置が作動し、自動荷役制御の支援が適切に行われる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の産業車両における荷役制御装置において、前記支援装置は、前記荷役機器と略同じ高さに位置する格納位置、及び前記荷役機器の下方に位置する下降位置の二位置から荷役作業エリアを撮影可能な撮影手段を備えており、前記第２アクチュエータは、前記撮影手段を前記格納位置と前記下降位置との間にて昇降させるものであり、前記制御手段は、前記判定手段の判定が荷取作業であるときは前記第２アクチュエータを駆動して前記撮影手段を前記格納位置に位置させ、前記判定手段の判定が荷置作業であるときは前記第２アクチュエータを駆動して前記撮影手段を前記下降位置に位置させることを要旨とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の産業車両における荷役制御装置において、前記第２検出手段は前記荷役機器が設定揚高以上の揚高にあるか否かを検出する揚高センサであり、該揚高センサにより検出される前記荷役機器の検出揚高が設定揚高以上のときに、第２始動条件成立とすることを要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、前記自動荷役制御は、前記荷役機器を荷役対象に対し位置合わせする制御であり、前記制御手段は、前記判定手段により判定された荷役作業の種別に応じた作業開始位置に前記荷役機器を位置させるよう前記第１アクチュエータを駆動制御することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、判定手段により判定された荷役作業の種別に応じて第１アクチュエータが駆動制御され、これにより、荷役作業の種別に応じた作業開始位置に荷役機器が配置される。荷役機器が荷役対象に対しこれから荷役作業を行うべき適切な位置に位置合わせされる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、前記第１アクチュエータは、前記荷役機器を車体に設けられたマストに沿って昇降させるために駆動されるものであって、前記判定手段の判定が荷取作業であるときは前記第１アクチュエータを駆動制御して前記荷役機器を荷取高さに位置合わせし、前記判定手段の判定が荷置作業であるときは前記第１アクチュエータを駆動制御して前記荷役機器を荷置高さに位置合わせすることを要旨とする。
【００２２】
この発明によれば、判定手段の判定が荷取作業であるときはアクチュエータが駆動制御されて荷役機器は荷取高さに位置合わせされ、判定手段の判定が荷置作業であるときはアクチュエータが駆動制御されて荷役機器が荷置高さに位置合わせされる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の産業車両における荷役制御装置において、産業車両は、荷役対象に設けられた位置検出用の標識を撮影する撮影手段と、該撮影手段により撮影された画像データを基に画像処理を行うことにより前記荷役対象の位置を検出する画像処理手段とを備えており、前記制御手段は、前記判定手段により荷取作業と判定したときには前記画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷取高さに前記荷役機器を上昇又は下降させ、前記判定手段により荷置作業と判定したときには前記画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷置高さに前記荷役機器を上昇又は下降させることを要旨とする。
【００２４】
この発明によれば、荷役対象に設けられた位置検出用の標識が撮影手段により撮影され、その撮影された画像データを基に画像処理が行われて荷役対象の位置が画像処理手段により検出される。判定手段により荷取作業と判定されたときには、荷役機器は上昇又は下降され、画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷取高さに位置調整される。一方、判定手段により荷置作業と判定したときには、荷役機器は上昇又は下降され、画像処理手段により検出された荷役対象の位置から推定される荷取高さに位置調整される。
【００２７】
請求項９に記載の発明では、産業車両には、請求項１〜８のいずれか一項に記載の荷役制御装置が備えられている。
この発明によれば、産業車両に備えられた荷役制御装置によって、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明と同様の作用が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明をフォークリフトの位置検出装置に具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
【００２９】
図１に示すように、産業車両としてのリーチ型フォークリフトトラック（以下、フォークリフトという）１は、荷役機器としてのフォーク２を用いて荷役作業を行う。車体３の前部から前方へ延出する左右一対のリーチレグ４の先端部に左右の前輪（従動輪）５がそれぞれ取付けられており、後輪である駆動操舵輪６は、車体３に配備されたバッテリ７を電源とする走行用モータ８の動力により走行駆動される。運転者は車体３の後部右側に設けられた立席タイプの運転席９に立った状態で、ハンドル１０を操作して駆動操舵輪６を操舵することによりフォークリフト１を運転する。
【００３０】
車体３の前側に配備された荷役装置（マスト装置）１１は、リーチシリンダ１２の駆動により左右のリーチレグ４に沿って前後方向に移動（リーチ動作）可能に設けられている。荷役装置１１は、多段式（本例では３段式）マスト１３と、荷役用のキャリッジ１４と、左右一対のリフトシリンダ１５（片側のみ図示）とを備えている。荷役用のキャリッジ１４はリフトシリンダ１５が駆動されることによりスライド伸縮するマスト１３に沿って昇降する。フォーク２の最大揚高は例えば６メートルである。
【００３１】
フォークリフト１には、高所（高揚高範囲）におけるフォーク２の位置合わせ操作を支援する荷役操作支援装置（フォーク位置決め操作支援装置）２０が設けられている。荷役操作支援装置２０は、キャリッジ１４を構成するサイドシフタ１６の前面中央部に縦長に延びた状態に組付けられたカメラ昇降装置２１を備える。
【００３２】
カメラ昇降装置２１は、サイドシフタ１６の前面中央部に組付けられたハウジング２２と、ハウジング２２内に昇降可能に取り付けられた昇降式のカメラユニット２３とを備える。このカメラユニット２３は、ハウジング２２内に格納される格納位置と、ハウジング２２の下端から突出する下降位置との間を昇降するように設けられている。カメラユニット２３はその下端部に撮影手段としてのカメラ（ＣＣＤカメラ）２４を内蔵し、撮影部（レンズ部）２４Ａからフォーク前方の荷役作業エリアの撮影が可能となっている。また格納位置からでも、ハウジング２２の前面下部に形成された撮影窓２２Ａを通してフォーク前方の荷役作業エリアをカメラ２４によって撮影可能となっている。つまり、カメラ２４は格納位置と下降位置の二位置からフォーク前方の荷役作業エリアを撮影可能である。サイドシフタ１６はマスト１３の幅中心から左右方向に変位可能となっており、そのサイドシフト時はフォーク２とともにカメラ昇降装置２１も一緒に左右にシフトする。
【００３３】
また、ルーフ２７には運転席９に立つ運転者からよく見える位置に表示装置（液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ））２８が取り付けられている。表示装置２８の画面には、荷役作業時にカメラ２４によって撮影されたフォーク前方の画像が映し出されるようになっている。
【００３４】
また、インストルメントパネル上には、図２に示す操作レバー（マルチレバー）３１が設けられている。操作レバー３１は、これ１つで走行操作と荷役操作の全ての操作を可能とするもので複数種類の操作部を備えている。
【００３５】
操作レバー３１は、インストルメントパネル上の所定箇所に形成されたスロット３２に沿って前後方向に傾動するレバー本体３３を備えている。レバー本体３３は操作しない状態ではパネル面に対し略垂直となる中立位置にバネ（図示せず）の付勢力により復帰する。レバー本体３３の上端部にはグリップ３４が車幅方向に対し３０度〜６０度程度の角度をもって傾斜する姿勢に取付けられている。グリップ３４の左端部には、略円筒形のノブ３５が軸線Ｃを中心に回転可能に設けられている。またグリップ３４の左部分前縁にシーソースイッチ３６が、グリップ３４の左部分背面に十字スイッチ３７が、グリップ３４の左部分前面に作動スイッチ３８がそれぞれ設けられている。グリップ３４は、運転者が右肘を付いた状態で右手により握られる。グリップ３４を握った状態では、親指でノブ３５と十字スイッチ３７を操作でき、人差し指でシーソースイッチ３６を操作でき、中指で作動スイッチ３８を操作できる。なお、同図における円内がＡ方向から見た十字スイッチ３７である。
【００３６】
グリップ３４を握った右手でレバー本体３３を前方に傾けるとフォークリフト１が前進し、レバー本体３３を後方に傾けるとフォークリフト１が後進する。ノブ３５に形成された突起３５Ａを親指で上方へ押してノブ３５を上側に回すとフォーク２が上昇し、親指で突起３５Ａを下方へ押してノブ３５を下側に回すとフォーク２が下降する。また、人差し指でシーソースイッチ３６の前端を押すと荷役装置１１が前方に移動し、人差し指でシーソースイッチ３６の後端を押すと荷役装置１１が後方に移動する。十字スイッチ３７は上下・左右の４方向に操作可能になっており、上下方向の操作でマスト１３のティルトを操作し、左右方向の操作でサイドシフトを操作する。親指で十字スイッチ３７の上端部を押すとマスト１３が前傾し、十字スイッチ３７の下端部を押すとマスト１３が後傾する。また親指で十字スイッチ３７の右端部を押すとフォーク２が右方向に移動し、十字スイッチ３７の左端部を押すとフォーク２が左方向に移動する。なお、作動スイッチ３８は、後述するフォーク自動位置合わせ制御を行うときに運転者が操作するためのものである。
【００３７】
図３に示すように、荷役対象である棚４０とパレット４１には、フォーク２を荷取位置または荷置位置に位置合わせするときの位置目標に用いられるマークＭ１，Ｍ２が付されている。パレット４１に付されたマークＭ１はパレット位置検出用で、パレット４１の２つの差込穴４１Ａ間の中央部に付されている。一方、棚４０に付されたマークＭ２は棚位置検出用で、棚部（ビーム）４２の正面中央部に付されている。ここで、マークＭ１とマークＭ２は同図から分かるように互いに白黒が反転した模様の図形となっている。カメラ２４により撮影されたマークＭ１（またはＭ２）の画面上の位置からフォーク２と荷役対象（パレット４１または棚部４２）の左右（Ｙ方向）・上下（Ｚ方向）のずれ量を算出し、そのずれ量を無くすようにフォーク２を荷役対象に自動で位置合わせするフォーク自動位置合わせ制御が行われる。なお、パレット４１に載置された荷４３を含めて荷役対象となる。
【００３８】
次に、荷役操作支援装置２０の電気的構成を図４に基づいて説明する。
荷役操作支援装置２０は、判定手段及び制御手段としてのコントローラ４５を備える。コントローラ４５は、画像制御部４６、荷役制御部４７、駆動回路４８，４９およびソレノイド駆動回路５０を備えている。
【００３９】
画像制御部４６には入力側にカメラ２４が接続され、その出力側には表示装置２８およびスピーカ５１が接続されている。画像制御部４６は、カメラ２４から入力される映像信号（画像信号）を基に表示装置２８の画面にカメラ２４が撮影した画像を表示させる。また画像制御部４６は、マークＭ１，Ｍ２を画像認識する画像認識処理（テンプレートマッチング処理）をし、表示装置２８の画面に設定された画面座標系におけるマークＭ１，Ｍ２の位置座標を求め、この位置座標データを基に幾何学変換を行ってカメラ２４とマークＭ１，Ｍ２の相対位置座標（実座標系）を求める。そして、この相対位置座標データを基にフォーク２を荷取位置または荷置位置に位置合わせするために必要な上下方向および左右方向の各移動量をそれぞれ算出する。このフォーク自動位置合わせ処理については後で詳述する。また、スピーカ５１は所定の情報を音声ガイドで知らせるために用いられる。
【００４０】
一方、荷役制御部４７には、上限位置検知スイッチ５２、下限位置検知スイッチ５３、マルチレバー３１の各ポテンショメータ５４，５５およびスイッチ３８，５６，５７、さらに揚高センサ５８、荷検出手段としての荷重センサ５９、ティルト角センサ６０などが接続されている。また荷役制御部４７には、駆動回路４８，４９を介して電動アクチュエータ６１および荷役モータ（電動モータ）６２がそれぞれ接続されるとともに、ソレノイド駆動回路５０を介してオイルコントロールバルブ６５に組付けられた各種電磁比例弁６６〜６９のソレノイドが接続されている。
【００４１】
荷役制御部４７は、各ポテンショメータ５４，５５、スイッチ５６，５７からの信号を基に電磁比例弁６６〜６９の電流値制御と荷役モータ６２の駆動制御を行う。荷役モータ６２の作動により荷役ポンプ（油圧ポンプ）７３が駆動されることでオイルコントロールバルブ６５に作動油が供給される。マルチレバー３１からの各操作信号を基に各電磁比例弁６６〜６９が比例制御され、リフトシリンダ１５、リーチシリンダ１２、サイドシフトシリンダ７１、ティルトシリンダ７２が油圧制御されることで、マルチレバー３１によりフォーク２の昇降操作、リーチ操作、サイドシフト操作、ティルト操作が可能となっている。
【００４２】
荷役制御部４７は、マルチレバー操作時の荷役制御の他、カメラユニット２３の昇降制御と、フォーク自動位置合わせ制御とを司る。フォーク自動位置合わせ制御は、フォーク２が一定揚高（設定揚高（例えば約２メートル））以上にある高所での荷役作業時のみ実行される。
【００４３】
揚高センサ５８は、フォーク２が設定揚高以上の高さ（揚高）にあるか否かを検出するもので、例えば設定揚高でオン・オフが切換わる揚高スイッチからなる。揚高センサ５８の検出揚高が設定揚高以上のときに限りフォーク自動位置合わせ制御は行われる。なお、揚高センサ５８は、フォーク２の揚高を連続的に検出可能なセンサであってもよい。例えば揚高センサ５８として、キャリッジ１４の昇降に合わせてワイヤが繰出し・巻取りされるリールの回転量を検出するリール型揚高センサや、リフトシリンダ１５内の油中を伝播する超音波がピストンに反射して戻るまでの時間計測からシリンダストロークを検出する超音波式揚高センサを採用することができる。
【００４４】
荷重センサ５９は、フォーク２に積載された荷４３の重量（荷重）を検出するもので、本実施形態ではリフトシリンダ１５内の油圧を検出する圧力センサからなる。荷重センサ５９はフォーク２上の荷４３の重量に応じた電圧値の検出信号を出力する。
【００４５】
荷役制御部４７は荷重センサ５９の検出値Ｗが所定のしきい値Ｗoを超えると「荷有り」と判定し、その検出値Ｗがしきい値Ｗo以下であると「荷無し」と判定する。荷重センサ５９の検出値Ｗにはキャリッジ１４等の重量分も含まれるので、空荷のときの検出値またはその検出値に少し余裕をみた値がしきい値Ｗoに設定されている。例えばパレット４１のみを積んだときには「荷有り」と判定され得るしきい値Ｗoを設定することが望ましい。
【００４６】
荷役制御部４７は、揚高センサ５８の検出値から把握されるフォーク２の揚高が設定揚高（例えば約２メートル）以上である揚高条件（揚高Ｈ≧２（ｍ））成立と判断したときに限り、フォーク自動位置合わせ制御の起動準備モードに入る。この起動準備モードに入った後、荷役制御部４７は、荷重センサ５９の検出値を基にフォーク２に積載された荷４３の有無を判定する。そして、荷役制御部４７は、「荷無し」の判定をしたときにはこれから行う荷役作業が荷取作業であると判断して「荷取りモード」を設定し、「荷有り」の判定をしたときにはこれから行う荷役作業が荷置作業であると判断して「荷置きモード」を設定する。この荷役モードの設定処理は一定時間（例えば数１０msec. ）ごとに実行される。
【００４７】
カメラユニット２３はフォーク２の揚高Ｈが２ｍ未満のときは格納位置に配置されている。荷役制御部４７は、起動準備モード（揚高Ｈ≧２ｍ）では、「荷取りモード」であればカメラユニット２３を格納位置に配置し、「荷置きモード」であればカメラユニット２３を下降位置に配置する。カメラユニット２３を移動させるために作動された電動アクチュエータ６１は、上昇中のカメラユニット２３が上限位置に達して上限位置検知スイッチ５２がオンしたときに駆動停止され、下降中のカメラユニット２３が下限位置に達して下限位置検知スイッチ５３がオンしたときに駆動停止される。これによりカメラユニット２３は格納位置と下降位置との二位置に配置され、この二位置からカメラ２４によりフォーク前方の荷役作業エリアが撮影される。
【００４８】
本実施形態では、「荷取モード」と「荷置モード」に応じてカメラユニット２３を格納位置と下降位置とに切り替える。荷役モードに応じて撮影位置を切り替える理由は、なるべくフォーク２（フォーク荷載置部）と略同じ高さから撮影できるのが望ましいが、荷取り時はフォーク２上に荷が無いためにカメラ２４がフォーク２と略同じ高さに位置しても撮影できるが、荷置き時はカメラ２４がフォーク２と略同じ高さに位置するとフォーク２上に積載された荷が邪魔になって荷役作業エリアを撮影できないからである。このため、「荷取モード」ではカメラ２４をフォーク２と略同じ高さの格納位置に配置し、「荷置モード」では荷が撮影の邪魔にならないアングルから撮影できるようにカメラ２４をフォーク２の下方所定距離の位置（下降位置）に配置する。
【００４９】
フォーク自動位置合わせ制御は、フォーク２が２メートル以上の揚高にある高所での荷役作業に利用される。運転者はマルチレバー３１のノブ３５を操作してフォーク２を上昇させ、表示装置２８の画面を見ながら目標とする荷役対象４１（４２）に対しフォーク２を大雑把に位置合わせする。次に目標とする荷役対象４１（４２）に付されたマークＭ１（Ｍ２）が画面上に映し出された状態で作動スイッチ３８を操作すると、フォーク自動位置合わせ制御が始動される。
【００５０】
ティルト角センサ６０は、フォーク２の水平姿勢にあるときの角度（水平角）を基準とした傾斜角を検出するもので、例えばポテンショメータからなる。フォーク自動位置合わせ制御が行われるときには、荷役制御部４７はティルト角センサ６０の検出値を基にフォーク２が水平姿勢に配置されるようにティルトシリンダ７２を駆動制御する。
【００５１】
荷役制御部４７は、作動スイッチ３８が操作された操作信号を入力すると、フォーク自動位置合わせ制御を始動させる旨を画像制御部４６に通信により伝える。画像制御部４６は、画像認識処理の開始の旨の始動指令データと、荷取りモードか荷置きモードかを知らせる荷役モードデータなどを荷役制御部４７から入力する。
【００５２】
画像制御部４６は、表示処理部７５、画像処理部７６、描画表示部７７、描画データ記憶部７８および音声合成部７９を備える。表示処理部７５は、カメラ２４により撮影された画像が画面に映し出されるようにカメラ２４から入力した映像信号を同期をとって表示装置２８に出力する。また音声合成部７９は、音声アナウンスなどのための音声合成処理を行ってスピーカ５１に音声信号を出力する。また表示処理部７５からの画像データが画像処理部７６に入力される。
【００５３】
画像処理部７６は、画面上のマークＭ１，Ｍ２の位置を割り出す画像認識処理と、その割り出したマーク位置を基に車両（フォーク２）と荷役対象との位置関係を演算する。画像処理部７６は、画像認識処理部８１、テンプレート記憶部８２、画像演算部８３および表示位置決定部８４を備えている。
【００５４】
画像認識処理部８１はパターンマッチング処理による画像認識処理を行う。画像演算部８３は、画像認識処理の結果から画面座標系におけるマークＭ１（Ｍ２）の位置座標を演算する。
【００５５】
荷役制御部４７から画像制御部４６へ送られた画像認識処理開始の旨の始動指令および荷役モードデータなどは画像処理部５１に入力される。画像処理部５１では、これらデータの入力を契機に、画像認識処理部８１による画像認識処理と、この画像認識処理結果を用いて行われる画像演算部８３、相対座標算出部８５および制御量算出部８６によるフォーク自動位置合わせ制御のための制御量算出処理とが順次実行される。
【００５６】
まず画像認識処理部８１は始動指令データを受け付けると、そのとき一緒に入力される荷役モードデータを基にマークＭ１，Ｍ２のうち一義的に決まる一方のマークの画像認識処理を実行する。すなわち、荷役モードデータに基づき認知した荷役モードが荷取モードであればパレット位置検出用マークＭ１を認識対象とする画像認識処理を行い、荷置モードであれば棚位置検出用マークＭ２を認識対象とする画像認識処理を行う。テンプレート記憶部８２には、マークＭ１を認識対象とするパターンマッチング処理に使用されるテンプレートＴ１と、マークＭ２を認識対象とするパターンマッチング処理に使用されるテンプレートＴ２（いずれも図５を参照）が記憶されている。画像処理部７６は、パターンマッチング処理を行う際、荷取モードであればテンプレートＴ１を使用し、荷置モードであればテンプレートＴ２を使用する。なお、この画像認識処理が、制御手段が判定手段の判定結果に基づき行う処理に相当する。
【００５７】
図５は、マークとテンプレートを示す。同図（ａ）はパレット位置検出用マークＭ１を示し、同図（ｃ）は棚位置検出用マークＭ２を示す。また同図（ｂ）がマークＭ１用のテンプレートＴ１、同図（ｄ）がマークＭ２用のテンプレートＴ２である。
【００５８】
マークＭ１はパターンＰ１，Ｐ１を２個並べて構成され、マークＭ２はパターンＰ２，Ｐ２を２個並べて構成されている。２つのマークＭ１，Ｍ２の各パターンＰ１，Ｐ２は、互いに白と黒が反転した模様となっている。パターンマッチング処理に使うテンプレートＴ１，Ｔ２は、パターンＰ１，Ｐ２と同じ模様を有する。
【００５９】
各パターンＰ１，Ｐ２は、一点を中心として放射状に真っ直ぐ延びる複数本の境界線によって白と黒に色分けされた模様である。本実施形態の各パターンＰ１，Ｐ２は、正方形の２本の対角線を境界線として区画された４つの領域を白と黒で色分けした模様である。但し、テンプレートの四角形の辺に相当する外形線は模様の一部ではない。マークＭ１，Ｍ２とカメラ２４の距離の違いに応じて画面２８Ａ上に映し出されるマークＭ１，Ｍ２の大きさが変化しても、その撮影されたパターンＰ１，Ｐ２の中心部分には常にテンプレートＴ１，Ｔ２と同サイズのパターンが存在することになる。よって、１つのテンプレートＴ１，Ｔ２を用いただけのパターンマッチング処理によりマークＭ１，Ｍ２を画像認識できるようになっている。
【００６０】
図６は画面上に設定された画面座標系を示す。画面座標系では座標を画素の単位で取り扱い、同図におけるＨは画面２８Ａの横方向画素数であり、Ｖは画面２８Ａの縦方向画素数である。画像認識処理部８１は、同図（ｂ）に示すように、画像データ上のマークＭ１を構成する２つのパターンＰ１，Ｐ１（Ｐ２，Ｐ２）に対しテンプレートＴ１（Ｔ２）により２箇所でマッチングし、各パターンＰ１，Ｐ１を認識する。画像演算部８３は、画像認識処理部８１が認識した各パターンＰ１，Ｐ１の中心点（放射中心点）の座標（Ｉ1 ，Ｊ1 ），（Ｉ2 ，Ｊ2 ）を算出し、これら２つの座標値を基にマークＭ１の重心（Ｉ，Ｊ）とパターンＰ１，Ｐ１の中心間距離Ｄを求める。
【００６１】
表示位置決定部８４は、表示装置２８の画面上に描画を表示する表示位置（描画位置）を算出する処理を行う。表示位置決定部８４は、マークの輪郭枠を描く描画位置や、フォーク２を荷役対象に位置合わせするうえでマークＭ１（Ｍ２）が位置目標とすべき移動目標点として描く目標マークの描画位置を計算する。描画表示部７７は表示位置決定部８４から描画位置データを受け付けると、描画データ記憶部７８からその描画内容に対応する描画データ（画像データ等）を読み出し、表示処理部７５に描画信号を送りその描画の画像を撮影画像上の指定された描画位置に重ね合わせるように表示させる。音声合成部７９は、描画のタイミングに同期して必要であれば運転者に音声アナウンスをスピーカ５１から発生させる。
【００６２】
画像演算部８３にて算出されたデータ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）は、画像制御部４６から荷役制御部４７に送られる。荷役制御部４７は相対座標算出部８５および制御量算出部８６を備え、フォーク２を荷役対象に位置合わせするために必要なフォーク２の制御量（ＹおよびＺ方向移動量）を算出する。
【００６３】
相対座標算出部８５は、データ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を用いて、幾何変換を行って図３に示す実座標系（ＸＹＺ座標系）におけるカメラ２４とマークＭとの３次元相対位置座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を計算する。マークの重心を原点Ｏとするカメラ２４の座標（Ｘc ，Ｙc ，Ｚc ）は、次式より算出される。
Ｘc ＝＝−Ｈｄ／（２Ｄtan α）
Ｙc ＝ｄ／Ｄ（Ｉ−Ｈ／２）
Ｚc ＝ｄ／Ｄ（Ｊ−Ｖ／２）
ここで、「α」はカメラ２４の水平画角の２分の１、ｄは実座標系においてマークＭ１の２つのパターンＰ１，Ｐ１の中心間距離である。Ｈ，Ｖ，α，ｄ値は既知の値であるため、Ｉ，Ｊ，Ｄ値を算出すれば、座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が求まる。そしてこの実座標系で求めたカメラ２４の相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を基にフォーク２の位置ずれ量（制御量）を算出する。なお、カメラ２４、画像認識処理部８１、テンプレート記憶部８２、画像演算部８３および相対座標算出部８５により、荷役対象の位置を検出する画像処理手段が構成される。
【００６４】
相対座標算出部８５は、データ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を基にカメラ２４とマークＭ１（Ｍ２）との相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。ここで、カメラ２４とフォーク２の位置関係は既知であり、パレット４１とマークＭ１，Ｍ２の位置関係も既知である。制御量算出部８６は、相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）および既知情報を用いて、フォーク２を荷役対象４１（４２）の目標位置（荷取位置または荷置位置）に位置合わせするのに必要なフォーク２の上下方向（Ｙ方向）および左右方向（Ｚ方向）の各移動量（各制御量）を算出する。
【００６５】
そして、荷役制御部４７は、フォーク２の上下・左右方向の各移動量を制御量指令値としてソレノイド駆動回路５０に対し指令する。つまり、荷役制御部４７は、上下・左右方向の各制御量データを基にリフト用電磁比例弁６６とサイドシフト用電磁比例弁６８を電流値制御し、リフトシリンダ１５とサイドシフトシリンダ７１を駆動制御する。
【００６６】
この結果、リフトシリンダ１５およびサイドシフトシリンダ７１が駆動制御され、フォーク２は上下・左右方向に自動で位置合わせされる。このため、荷取モードの際はフォーク２はパレット４１の差込穴４１Ａに位置決めされ、荷置モードの際はフォーク２は棚面４２Ａから所定距離上方の目標位置に位置合わせされる。本実施形態では、フォーク２の上下・左右方向についてのみ自動位置制御を行い、前後方向（リーチ方向）については運転者の操作に任せている。もちろん、フォーク２のリーチ動作も自動制御で行ってもよい。なお、各制御部４６，４７は、マイクロコンピュータおよびメモリ（ＲＯＭ等）に格納されたプログラムデータなどによって構成される。
【００６７】
荷役制御部４７は、図７にフローチャートで示す荷役作業判定ルーチンのプログラムをメモリに記憶している。このルーチンは、荷役制御部４７内のＣＰＵにより実行される。このＣＰＵは、このルーチンでの判定結果に応じて、カメラ昇降制御およびフォーク自動位置合わせ制御を実行する。ＣＰＵはこのルーチンにおいて、作動スイッチ３８が操作されたことによりこれから行う荷役作業が荷取作業か荷置作業であるかを判定し、その荷役作業の種別に応じた制御内容でカメラ昇降制御およびフォーク自動位置合わせ制御を実行する。なお、フォーク自動位置合わせ制御が自動荷役制御に相当し、これを支援する支援制御がカメラ昇降制御である。
【００６８】
以下、荷役作業判定ルーチンについて、図７に基づいて説明する。
まずステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１０では、荷重センサ５９の検出値を取得する。
【００６９】
Ｓ２０では、荷重Ｗがしきい値Ｗoを超えるか否かを判断する。荷重Ｗ≦Ｗoが成立すればＳ３０に進み。荷重Ｗ＞Ｗoが成立すればＳ４０に進む。
Ｓ３０では、これから行う荷役作業が「荷取作業」であると判定する。
【００７０】
Ｓ４０では、これから行う荷役作業が「荷置作業」であると判定する。
ＣＰＵはこのルーチンを所定時間間隔毎に実行することで荷役作業の内容を常時判定をしており、揚高２ｍ以上でかつ作動スイッチ３８が操作された時には、その判定結果に応じた荷役動作を行わせる。すなわち、揚高２ｍ以上で作動スイッチ３８が操作されたとき、判定結果が荷取作業であればフォーク２を「荷取位置」に配置する荷役動作を行い、一方、判定結果が荷置作業であればフォーク２を「荷置位置」に配置する荷役動作を行う。
【００７１】
図８はフォーク自動位置合わせ制御の荷役動作を示すもので、同図（ａ）はフォークが荷取位置に配置された状態、同図（ｂ）はフォークが荷置位置に配置された状態を示す。荷重センサ５９の検出値（荷重）Ｗがしきい値Ｗo以下であるときは（Ｗ≦Ｗo）、これから行う荷役作業が「荷取作業」であると判定され、フォーク２は同図（ａ）に示す荷取位置に配置される。このとき、荷取作業と判定されると、テンプレートＴ１を読出してパレット位置検出用マークＭ１の画像認識処理を行ってマークＭ１の位置を求めるとともに、そのマーク位置から決まるデータ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を基に、マークＭ１とカメラ２４の相対座標（Ｘc，Ｙc，Ｚc）を求める。そして、この相対座標（Ｘc，Ｙc，Ｚc）から決まる上下および左右方向の各制御量をコントロールバルブ６５に指令する。この結果、同図（ａ）に示すように、フォーク２はパレット４１の穴４１Ａに相対する状態に配置される。このときフォーク２は揚高Ｈtに配置される。
【００７２】
一方、荷重センサ５９の検出値（荷重）Ｗがしきい値Ｗoを超えるときは（Ｗ＞Ｗo）、これから行う荷役作業が「荷置作業」であると判定され、フォーク２は同図（ｂ）に示す荷置位置に配置される。このとき、荷置作業と判定されると、テンプレートＴ２を読出して棚位置検出用マークＭ２の画像認識処理を行ってマークＭ２の位置を求めるとともに、そのマーク位置から決まるデータ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を基に、マークＭ２とカメラ２４の相対座標（Ｘc，Ｙc，Ｚc）を求める。そして、フォーク２を棚部４２に対する荷置位置に配置するためにこの相対座標（Ｘc，Ｙc，Ｚc）から決まる、上下および左右方向の各制御量をコントロールバルブ６５に指令する。この結果、同図（ｂ）に示すように、フォーク２は棚面４２Ａから所定距離ΔＬだけ上方に位置する揚高Ｈpに配置される。
【００７３】
これに先立ち、フォーク２の揚高Ｈが２ｍ以上に達して起動準備モードに入ったときに、カメラ昇降制御が開始されている。カメラ昇降制御は、フォーク２が揚高２ｍに達したときに揚高センサ５８から入力される信号を指令信号として開始される。このときも、これから行う荷役作業が荷取作業か荷置作業であるかが荷重センサ５９の検出値を基に判定される。なお、支援制御であるカメラ昇降制御の始動条件成立の判定に使う信号を出力する揚高センサ５８により、検出手段が構成される。
【００７４】
そのプログラム内容は図７とほとんど同じであり、作動スイッチ３８の操作に替え、揚高センサ５８から揚高２ｍに達した旨の信号の入力が開始条件とされる。そして、荷重Ｗ≧Ｗoのときは、これから行う荷役作業が「荷取作業」であると判定し、カメラユニット２３を格納位置に配置する。一方、荷重Ｗ＜Ｗoのときは、これから行う荷役作業が「荷置作業」であると判定し、カメラユニット２３を下降位置に配置する。このとき、カメラユニット２３を移動させる必要があるときに限り、電動アクチュエータ６１は作動される。
【００７５】
この実施の形態では、以下の効果が得られる。
（１）作動スイッチ３８を操作すれば、これから行う荷役作業が荷取作業か荷置作業かの判定は荷重センサ５９の検出値を基にコントローラ４５が判定し、その判定された荷役作業の種別に応じた制御内容で荷役動作の制御が行われる。このため、運転者は、これから行う荷役作業の種別に関係なく、１つの作動スイッチ３８を操作すればよいので、荷役作業のために運転者が操作しなければならない操作作業を極力簡単に済ませることができる。
【００７６】
（２）揚高条件（Ｈ≧２ｍ）が成立すると、揚高センサ５８の信号を指令信号としてカメラ昇降制御が開始され、このときカメラユニット２３が荷役作業の種別に応じた配置位置に配置される。この際も、これから行う荷役作業が荷取作業か荷置作業かの判定は荷重センサ５９の検出値を基にコントローラ４５が判定し、その判定された荷役作業の種別に応じた位置にカメラユニット２３が配置される。このため、運転者は、これから行う荷役作業がどちらであるかをコントローラ４５に知らせなくても済むので、荷役作業を支援するカメラ昇降制御において、運転者が何も操作する必要がない。
【００７７】
（３）フォーク２上に荷４３が搭載されているか否かの判定を、荷重センサ５９の検出値を基に行うので、例えばリミットスイッチなどの接触式スイッチにより荷の有無を判断する構成に比べ、センサ５９が壊れ難く信頼性が高い。
【００７８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。この実施形態は、産業車両に装備された自動揚高装置に適用した例である。自動揚高装置とは、フォークの高さデータを予めメモリに操作ボタンと関連づけて登録しておき、ボタンを操作するとそれと対応する高さにフォークを自動で上昇させる制御を行う装置である。
【００７９】
図９に示すように、フォークリフト１のインストルメントパネルには、マルチレバー３１のノブ３５とは別操作でフォーク２を所定位置へ自動的に位置調整するためのコントロールパネル９０が設けられている。
【００８０】
コントロールパネル９０は、セットキー９１，３個の番号キー９２ａ〜９２ｃ，荷入キー９３，荷出キー９４，水平キー９５，高さ制限キー９６，停止キー９７および、各キーに対する隣接位置に設けられたＬＥＤ９８とから構成されている。
【００８１】
セットキー９１は荷出（荷取）または荷入（荷置）を行うときのフォーク２の揚高位置をセットしたり、フォーク２の高さ制限位置をセットするときに使用される。番号キー９２ａ〜９２ｃはフォーク２の揚高位置をセットするときや、フォーク２を自動的に揚高させるときに使用されるものであって、３箇所の揚高位置を「１，２，３」により区分できるようになっている。荷入キー９３はフォーク２に荷が搭載された状態でフォーク２を自動的に揚高させて荷入するときや、揚高位置をセットするときに使用される。荷出キー９４は所定高さに格納された荷を荷出する際に、フォーク２を自動的に揚高させるときや、揚高位置をセットするときに使用される。揚高位置は荷役作業の種別毎に区別してセットできるようになっている。この実施形態では、荷入キー９３と荷出キー９４は揚高位置をセットするときにだけ用いる。もちろん、揚高位置をセットする方法として番号キー９２ａ〜９２ｃを選択し、例えば荷出高さ（荷取高さ）をセットすればこれと所定距離上方位置に自動的に荷置高さを設定する方法を採用し、荷入キー９３と荷出キー９４を無くすこともできる。
【００８２】
図１０は、この自動揚高装置の電気的構成を示す。前記第１の実施形態のカメラ昇降制御系と画像制御系の構成部分が無く、これに替え、コントロールパネル９０が入力側に接続されている。荷役系の構成部分は第１の実施形態と同様である。揚高センサ５８には連続的に揚高を検出可能なものが使用されている。
【００８３】
荷置作業と荷取作業とではフォーク２の揚高位置が若干異なるが、荷重センサ５９の検出値を基にフォーク２上の荷４３の有無を検知し、荷無し判定（荷重Ｗ≦しきい値Ｗo）のときは荷置作業（荷入作業）と判定し、荷有り判定（荷重Ｗ＞しきい値Ｗo）のときは荷取作業（荷出作業）と判定する。この荷役作業判定のためのルーチンは、前記第１の実施形態で示した図７のフローチャートの処理と同じである。また、作動スイッチ３８に替え、３個の番号キー９２ａ〜９２ｃが始動操作手段となり、予め番号キー毎にセットされた荷取位置と荷置位置のうち検出荷重から決まる一方の位置までフォーク２を揚高させる。
【００８４】
高さ制限キー９６はマルチレバー３１の操作や自動揚高時におけるフォーク２の揚高高さを制限するときに使用される。各ＬＥＤ９８は、揚高位置の設定時、自動揚高操作時、高さ制限設定時、水平停止操作時等において、各キーの押下に対応して、コントローラ４５により点灯又は点滅制御される。
【００８５】
コントローラ４５の荷役制御部４７はメモリ４７Ａを備える。メモリ４７Ａには予めコントロールパネル９０にて設定された目標位置データが記憶されている。目標位置データは棚４０の１つの格納部に対し荷置目標位置データと荷取目標位置データとが設定されている。
【００８６】
自動揚高でフォーク２を目標位置まで上昇させる場合には、その目標位置に応じた番号キー９２ａ〜９２ｃのいずれかを押下する。荷役制御部４７は、荷重センサ５９の検出値を基に荷の有無を判定し、荷有りであれば押下された番号キー９２ａ〜９２ｃに対応する荷置目標位置データを読出し、荷無しであれば押下された番号キー９２ａ〜９２ｃに対応する荷取目標位置データを読出す。
【００８７】
目標位置にフォーク２を移動させるようにコントロールバルブ６５を作動させる。このリフトシリンダ１５の駆動中、揚高センサ５８からの検出信号に基づいて、荷役制御部４７はフォーク２の揚高位置を所定時間毎に検出する。
【００８８】
そしてフォーク２の揚高位置が目標位置の所定距離手前の高さに到達すると、荷役制御部４７は電磁制御弁６６の電流値を制御してリフトシリンダ１５の伸長動作を停止させる。そして、フォーク２は目標位置で停止する。つまり、フォーク２上に荷４３があれば荷置位置（図８（ｂ））に停止され、その高さで荷入が行われる。また、フォーク２上に荷４３が無ければ荷取位置（図８（ａ））に停止され、その高さで荷出が行われる。そして、その高さでの作業を終えると、フォーク２をその高さから移動させる。例えば、引き続き自動揚高を行うときには、そのまま次に番号キー９２ａ〜９２ｃのいずれかを押下してフォーク２を自動で次の目標位置まで移動させる。
【００８９】
この実施形態によれば、次の効果が得られる。
（４）番号キー９２ａ〜９２ｃのいずれかを押下すれば、そのときの荷重センサ５９の検出値を基に荷重Ｗ≦Ｗoが成立すれば、「荷取位置」を目標位置としてフォーク２が荷取位置まで上昇し、荷重Ｗ＞Ｗoが成立すれば、「荷置位置」を目標位置としてフォーク２が荷置位置まで上昇する。よって、荷取りか荷置きかを運転者が判断して操作すべきキーを選択する必要がなく、番号キー９２ａ〜９２ｃのうち希望する高さの１つを押下するだけで済む。
【００９０】
なお、実施の形態は上記に限定されず、次の態様で実施することもできる。
○  自動荷役制御の制御内容は、前記各実施形態におけるフォーク自動位置合わせ制御または自動揚高制御に限定されない。例えば検出荷重を基に「荷取作業」と判定されたときには、荷役機器の上昇速度を相対的に高速動作させ、検出荷重を基に「荷置作業」と判定されたときには、荷役機器の上昇速度を相対的に低速動作させる荷役機器の速度制御であってもよい。
【００９１】
○  荷検出手段は、荷重センサに限定されない。荷検出手段は、例えばフォーク上に設置したリミットスイッチでもよい。またフォーク上に載置された荷を検知するその他のセンサを用いることもできる。例えば荷を非接触で検出する近接センサなどの非接触式センサを使用することもできる。またカメラにより撮影した画像を基にフォーク上における荷の有無を画像認識処理により検出する荷検出手段を使用することもできる。例えば、フォークの底面形状を画像認識で認識し、フォークの底面形状を認識できれば荷無し（荷取作業）と判定し、フォークの底面が荷で隠れてフォークの底面形状を認識できなければ荷有り（荷置作業）と判定する。
【００９２】
なお、リミットスイッチや近接スイッチを使用したときは、スイッチから出力される信号がオン・オフ信号であるので、例えば荷を検知したオン信号であれば荷置作業と判定し、荷置作業に応じた荷役動作または支援動作を行わせる。また、荷を検知できないオフ信号であれば荷取作業と判定し、荷取作業に応じた荷役動作または支援動作を行わせる。荷検出手段がスイッチである場合は、判定手段はスイッチからの信号がオンかオフであるかを判定する。そして制御手段は、判定手段がオンと判定したときには荷置作業に応じた荷役制御を行わせ、オフと判定したときには荷取作業に応じた荷役制御を行わせる。判定手段は、荷取作業か荷置作業であるかを具体的な判定結果として出す必要はなく、制御手段が荷役作業用制御と荷取作業用制御のどちらを選択すべきかを認識できる、例えばオンかオフかのような判定結果であれば足りる。
【００９３】
○  前記実施形態では、揚高条件（揚高Ｈ≧２ｍ）成立したとき、すなわち揚高センサ５８により揚高Ｈが２ｍに達したことが検出されたときの信号を指令信号として、カメラ昇降制御を開始した。これに替え、作動スイッチ３８の操作信号をカメラ昇降制御を開始する指令信号としてもよい。この場合、カメラユニット２３の移動時間が自動荷役制御の遅れとはなるが、１つの操作でできることに変わりはない。
【００９４】
○  前記実施形態では、作動スイッチ３８の操作信号を指令信号として、フォーク自動位置合わせ制御を開始した。これに替え、検出手段としてのセンサが出力した信号を基に始動条件成立と判定されたときにフォーク自動位置合わせ制御を開始させてもよい。但し、このセンサは運転者の操作を検出するものではない。例えばフォークが所定高さまで上昇して停止後、一定時間（例えば０．３秒）を経過したら、ＣＰＵがフォーク自動位置合わせ制御を開始する。そして、その停止したフォークに最も近いマーク（マークＭ１，Ｍ２のうち検出荷重に応じた一方）を目標にしてフォークの位置合わせ制御を行う。この場合、フォークの停止を検出する検出部と、停止後の一定時間を計時するタイマ（カウンタ）とにより、検出手段が構成される。
【００９５】
○  自動揚高装置では、予め複数の揚高をメモリに記憶させおき、ボタン操作により、フォークを揚高させる目標高さを指定する構成であった。これに対し、フォークを操作レバーの操作により概略高さに配置した後、メモリに記憶された複数の目標位置の中から適切位置を自動で割り出して、フォークを適切な目標高さに配置する制御を採用してもよい。すなわち、運転者が操作レバーを操作してフォークを配置したその高さを揚高センサにより検出し、メモリに記憶された揚高データの中から検出高さに最も近い高さを、運転者が意図した高さであると判定して、運転者が意図したその高さに対する荷取位置または荷置位置にフォークを配置するようリフトシリンダを制御する。この構成では、自動揚高ではないものの、運転者はフォークを仮の高さに概ね位置合わせしてから、いつも同じ１つのボタン（スイッチ）を操作すれば、荷取作業か荷置作業かの判定が荷重センサの検出値を基に行われ、その判定結果に応じた適切な位置にフォークが自動で位置調整される。
【００９６】
○  始動指令手段は、ボタン（スイッチ）操作ではなく、揚高の指定は音声入力でもよい。例えば運転者はヘッドホンタイプのマイクを取着し、マイクから棚の段数など揚高を指定する情報を音声入力でコントローラに伝える。
【００９７】
○  荷役機器の位置合わせの後の荷役動作についても自動で制御することができる。例えばフォークを位置合わせした後、フォークの前進・後退を伴う荷取動作や荷置動作を自動で行う構成を採用することができる。すなわち、荷取判定であれば、フォーク位置合わせ後、フォークをリーチさせてパレットの穴に挿し込み、次にフォークを所定量（例えば１０〜２０ｃｍ程度）上昇させて荷を持ち上げた後、フォークを後方へ引き戻して荷を棚などから取り込む。一方、荷置判定であれば、フォーク位置合わせ後、フォークをリーチさせてフォーク上の荷を前方へ押し出し、次にフォークを所定量（例えば１０〜２０ｃｍ程度）下降させて荷を棚などに載置した後、フォークを後方へ引き戻す。
【００９８】
○  マークは荷取用と荷置用の２種類分けて用いることに限定されない。荷取用と荷置用に共通の１つのマークを例えば棚部に付す方法を採用することもできる。例えばこの方法で荷取りのときのフォーク目標位置を求める場合は、マークを認識することで棚部の位置が分かるので、棚部の位置から棚面上に載置されたパレットの穴の高さを算出してフォークの目標位置とする。
【００９９】
○  荷が有るときに荷取り、荷が無いときに荷置きと判定することに限定されない。例えば始動スイッチが操作されるタイミングが、荷取りや荷置き完了直後に設定され、その完了以後の荷役機器の動作を始動スイッチの操作を契機に開始するときには、これとは逆に荷が有るときに荷置作業、荷が無いときに荷取作業と判定することもできる。フォークの荷取完了後に作動スイッチを操作すると、フォークを後退させる動作を自動で行い、フォークの荷置完了後に作動スイッチを操作すると、フォークを後退させる動作を自動で行う。
【０１００】
○  荷役機器はフォークに限定されない。フォーク以外のアタッチメントでもよい。またクランプ装置でもよい。さらにバケットでもよい。また、荷とは、パレットやパレットで取り扱われる荷物に限定されず、丸太、ロール紙、コンテナ、土砂など産業車両が作業で扱う対象であればよい。またパレット以外の荷載置用部材や荷収容箱をも含む。なお、「積載」とは、フォーク、バケットなど、荷を支えて持つもの、また「把持」とは、クランプなどのように荷役機器が変位することで荷の面に圧をかけて持つことである。荷の面に把持圧のかかる磁着も含まれる。
【０１０１】
○  産業車両はリーチ型フォークリフトに限定されない。カウンタバランス型フォークリフトでもよい。またフォークリフト以外の産業車両であってもよい。
前記実施形態及び別例等から把握される技術的思想を、以下に記載する。
【０１０２】
（１）前記荷検出手段は、産業車両に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の重量に応じた値を検出する荷重検出手段であり、前記判定手段は、前記荷重検出手段により検出された検出値を基に荷役作業の種別を判定することを要旨とする。
【０１０３】
（２）前記荷検出手段は、産業車両に設けられた荷役機器に積載又は把持された荷の重量に応じた値を検出する荷重検出手段であり、前記判定手段は、前記荷重検出手段により検出された検出値が予め設定されたしきい値以下であると荷取作業と判定し、前記検出値が前記しきい値を超えると荷置作業と判定することを要旨とする。
【０１０４】
（３）前記制御手段は、荷役作業の種別に応じた荷役対象に対し荷役機器を位置合わせする位置合わせ制御を行う。
（４）前記制御手段は、荷取り又は荷置き完了以前の荷取作業又は荷置作業、あるいは荷取り又は荷置き完了以後の荷取作業又は荷置作業を自動で行わせるための制御を、始動操作手段の操作信号を基に開始するとともに、前記荷役機器を動作させるために設けられた少なくとも１つのアクチュエータを作動制御することを要旨とする。
【０１０５】
（５）前記制御手段は、前記荷役機器を動作させるために設けられた少なくとも１つのアクチュエータを作動制御し、荷取り又は荷置きを完了するまでの荷取作業又は荷置作業を自動で行わせる制御を、始動操作手段の操作信号を基に開始することを要旨とする。
【０１０６】
（６）前記判定手段は、前記荷検出手段が出力する信号が荷無しの旨の信号であるときに荷取作業と判定し、荷有りの旨の信号であるときに荷置作業と判定することを要旨とする。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜９に記載の発明によれば、荷検出手段の信号を基に荷役作業の種別を判定し、運転者に荷役作業の種別の判断を要求することなく、その判定された荷役作業の種別に応じた荷役作業用の動作又は処理を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態におけるフォークリフトの斜視図。
【図２】  マルチレバーの平面図。
【図３】  荷役作業の様子を示す部分斜視図。
【図４】  荷役操作支援装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】  マークとテンプレートを示す正面図。
【図６】  画面座標系を説明する画面図。
【図７】  荷役作業判定ルーチンのフローチャート。
【図８】  （ａ）はフォークが荷取位置に配置された状態、（ｂ）はフォークが荷置位置に配置された状態を示す側面図。
【図９】  第２の実施形態における自動揚高装置のコントロールパネルの平面図。
【図１０】  自動揚高装置の電気的構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…産業車両としてのフォークリフト、２…荷役機器としてのフォーク、３…車体、１１…荷役装置、１３…マスト、１５…第１アクチュエータとしてのリフトシリンダ、２０…支援装置としての荷役操作支援装置、２３…カメラユニット、２４…撮影手段としてのカメラ、３８…始動操作手段としての作動スイッチ、４１…荷役対象としてのパレット、４２…荷役対象としての棚部、４５…判定手段及び制御手段としてのコントローラ、４７…判定手段及び制御手段としての荷役制御部、５８…検出手段（支援装置用）としての揚高センサ、５９…荷検出手段としての荷重センサ、６１…第２アクチュエータ（支援装置側）としての電動アクチュエータ、６５…制御手段を構成するオイルコントロールバルブ、７６…画像処理手段としての画像処理部、８１…画像処理手段を構成する画像認識処理部、８２…画像処理手段を構成するテンプレート記憶部、８３…位置演算手段を構成する画像演算部、９２ａ〜９２ｃ…始動操作手段としての番号キー、Ｍ１，Ｍ２…標識としてのマーク。
【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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