(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷役機器が車体に対し移動可能に設けられ、運搬を含む複数種の荷役作業を行う産業車両において、
前記荷役作業に適した撮影エリアを撮影するカメラと、
前記カメラを荷役作業に応じた撮影位置に移動可能に支持する移動機構と、
前記カメラを前記撮影位置に移動配置するために駆動されるアクチュエータと、
前記荷役作業を判別するための検出を行う検出手段と、
前記検出手段の検出結果から判別される荷役作業に応じた撮影位置に前記カメラを配置するように前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項２】
荷役作業をするために車体に対し移動可能に設けられた荷役機器を備えた産業車両において、
荷役機器の作業エリアを撮影するカメラと、
前記カメラを移動可能に車両に支持する移動機構と、
前記カメラを移動させるために駆動されるアクチュエータと、
荷役作業を判別するための検出を行う検出手段と、
前記検出手段の検出結果から判別される荷役作業に応じた撮影位置に前記カメラを配置させるように前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と
を備えた産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項３】
荷役機器を有するキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられた産業車両において、
前記荷役機器の作業エリアを撮影するカメラと、
前記カメラを前記キャリッジに対し移動可能に支持する移動機構と、
前記カメラを前記キャリッジに対し移動させるために駆動されるアクチュエータと、
荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、
前記検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときには前記カメラを前記キャリッジから突出しない格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときには前記カメラを撮影エリアが荷置きすべき荷に遮られず必要なだけ確保されるように前記キャリッジから突出する突出位置に配置するよう前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と
を備えた産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項４】
荷役機器を有するキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられた産業車両において、
前記荷役機器の作業エリアを撮影するカメラと、
前記カメラを前記キャリッジから下方に突出しない格納位置と、前記キャリッジから下方に突出する下降位置との間を前記キャリッジに対し昇降可能に支持する昇降機構と、
前記カメラを前記キャリッジに対し昇降させるために駆動されるアクチュエータと、
荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、
前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出手段と、
前記揚高検出手段の検出結果により前記荷役機器の揚高が所定閾値未満の低揚高にあると判断されたときは前記カメラを格納位置に配置するとともに、前記荷役機器の揚高が所定閾値以上の揚高にあると判断されたときは、前記検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときに前記カメラを前記格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときに前記カメラを前記下降位置に配置するように、前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と
を備えた産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項５】
請求項４に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記所定閾値は、前記荷役機器が前記所定閾値の揚高から最下降位置に下降し終わるまでに、前記カメラが下降位置から格納位置へ格納完了し得る揚高値に設定されている産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項６】
荷役機器を有するキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられた産業車両において、
前記荷役機器の作業エリアを撮影するカメラと、
前記カメラを前記キャリッジから突出しない格納位置と、前記キャリッジから突出する突出位置との間を前記キャリッジに対し移動可能に支持する移動機構と、
前記カメラを前記キャリッジに対し移動させるために駆動されるアクチュエータと、
荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、
前記カメラが荷役対象に接近したことを検出する接近検出手段と、
前記検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときには前記カメラを前記格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときには前記カメラを前記突出位置に配置するとともに、前記接近検出手段の検出結果により前記カメラが前記荷役対象に設定距離以内に接近したと判断されたときは前記カメラを格納位置に配置するように、前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と
を備えた産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項７】
請求項３又は６に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記移動機構は前記カメラを前記キャリッジに対し昇降可能に支持する昇降機構であり、前記アクチュエータは前記カメラを前記キャリッジに対し昇降させるために駆動されるものであって、
前記突出位置は、前記荷役機器に積載又は把持された荷に遮られず荷役対象を必要なだけ撮影可能に前記キャリッジから下方に突出する下降位置である産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項８】
請求項４、５及び７のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記昇降機構は、前記カメラを前記荷役機器の幅方向中央部において上下方向に昇降可能に支持するリニアスライド機構である産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項９】
請求項８に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記昇降機構は、前記カメラを前記アクチュエータと作動連結された状態で吊り下げ支持する可撓性動力伝達部材と、
前記カメラを下方へ付勢する付勢手段と
を備えている産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記キャリッジは前記マストに沿って昇降する昇降部材と、該昇降部材に対し傾動可能に設けられた傾動部材と、該傾動部材に対し車幅方向に移動可能に設けられたサイドシフタと、前記傾動部材に対し前記サイドシフタを車幅方向に移動させるサイドシフト駆動手段とを備え、
前記荷役機器は前記サイドシフタに一体に取り付けられ、
前記カメラは、前記サイドシフタに対し昇降可能に設けられている産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記検出手段は、前記荷役機器に積載又は把持された荷の有無を検出する荷検出手段であって、
前記制御手段は、前記荷検出手段により荷が検出されたときは荷置作業と判別し、荷が検出されないときは荷取作業と判別して、前記アクチュエータを駆動制御する産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１２】
前記カメラが撮影した画像を表示する表示手段を備えている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１３】
前記カメラが撮影した画像データを基に荷役作業支援のための画像処理を行う画像処理手段を備えている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置において、
前記カメラは、荷役対象を位置検出するために作業エリアに設けられたマークを撮影するものであって、
前記カメラが撮影した画像データを基に前記マークの画像認識処理をすることにより前記荷役対象の位置を割り出す位置検出手段を備えている産業車両における荷役作業支援装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の荷役作業支援装置を備えている産業車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の産業車両において、フォーク等の荷役機器の作業エリアを撮影するカメラを備えた産業車両における荷役作業支援装置及び産業車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、この種の産業車両であるフォークリフトは、多段式のマストを車体に備え、フォーク等の荷役機器を有したキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられている。例えば棚の高所で荷取りや荷置きをする際は、運手者は高所（例えば３〜６メートル）を仰ぎ見ながらフォークが荷役対象（棚面またはパレット）に位置合わせされたかどうかを目視で確認しつつ荷役レバーを操作する必要がある。しかし、高所を下方から仰ぎ見ながらフォークが荷役対象に位置合わせされたかを目視で判断することは非常に困難で、熟練者でもこの位置合わせに時間を要し作業効率がかなり低下するという問題があった。
【０００３】
例えば米国特許５５８６６２０号には、フォークリフトのキャリッジにカメラを取り付け、フォーク正面に見える棚やパレット等の様子を撮影した画像を、運転席の表示装置の画面で見られるようにし、高所でのフォークの位置合わせ作業を支援する装置が開示されている。カメラはキャリッジに対し昇降機構を介して昇降変位可能かつバネで下方に付勢された状態で取り付けられていた。キャリッジが最下降位置付近まで下降するとマスト側に設けられたプレートに当たってカメラがバネの付勢力に抗して上昇して保護位置に格納される。このため、フォークが最下降位置から少し上昇するとカメラがキャリッジから下降してフォーク正面の撮影ができ、フォーク下降時には最下降位置に達する前にカメラが上昇して保護位置に格納され、カメラが床面に衝突することが回避される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来装置では、フォークが最下降位置に下降する過程でプレートに当たってカメラを保護位置に格納する機械的構造を採用していたため、カメラが保護位置から下降するときの高さ（フォーク最下降位置より少し上方の高さ）以上の揚高では、常にカメラがキャリッジから下方に突出した状態にあった。つまり、カメラの撮影位置は、荷取作業でも荷置作業でもフォークに対して所定距離下方の位置に固定であった。カメラをフォークから所定距離下方に配置するのは、荷置作業時にフォーク上の荷に遮られることなくフォーク正面を撮影するためである。
【０００５】
ところで、フォークの位置合わせを支援する観点からは、フォークの差込部と同じ高さの視点で撮影された画像が提供されることが望ましい。特にカメラの撮影を遮る荷がフォーク上に無い荷取作業では、フォークの差込部と同じ高さにカメラを配置することが望ましい。しかし、従来装置では上述したようにカメラの撮影位置が固定であったため、荷取作業時にもカメラがフォークの下方から荷置作業時と同じだけ突出した状態にあった。カメラが下方に突出した状態にあると、荷役作業時にカメラが周辺物と干渉する恐れがあり、この発生頻度はカメラのキャリッジからの突出量および突出頻度（又は突出時間）が多いほど増すことになる。このため、従来装置では、カメラが周辺物と干渉し易いうえ、荷取作業時にフォーク下方の低いアングルからの撮影を余儀なくされていたという問題があった。なお、荷役作業に応じた適切な撮影アングルが確保されないという問題は、カメラがキャリッジ等から突出する構成であるか否かに拘わらず起こり得る問題である。
【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、その第１の目的は、カメラを荷役作業に応じた撮影位置に移動配置することで、荷役作業に応じた適切な撮影画像を提供し、提供した撮影画像を通して荷役作業を効果的に支援できる産業車両における荷役作業支援装置及び産業車両を提供することにある。
【０００７】
第２の目的は、第１の目的を達成するに当たり、荷役作業時にカメラが周辺物と干渉することをなるべく回避することを可能とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、荷役機器が移動可能に設けられた産業車両に適用される。特に請求項３〜１１の発明では、荷役機器を有するキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられた産業車両に適用される。
【０００９】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の荷役作業支援装置では、移動機構によって、カメラを荷役作業に応じた撮影位置に移動可能に支持する。カメラを移動配置するためのアクチュエータと、荷役作業を判別するための検出を行う検出手段と、アクチュエータを駆動制御する制御手段とを設ける。制御手段は、検出手段の検出結果から判別される荷役作業に応じた撮影位置にカメラが配置されるようにアクチュエータを駆動制御するように構成される。なお、「荷役作業に応じた撮影位置」とは、荷役作業に適したアングル（例えば撮影対象を撮影するのに都合のよいアングル）から撮影できるように撮影アングルの適切化を目的として設定された撮影位置である場合と、荷役作業の様子や対象（撮影対象）を何らかの障害物等に遮られることなく目標箇所の撮影を確実にする目的で設定された撮影位置である場合とを含む。荷役作業に応じて撮影位置が決まるのであればどちらのケースでも構わないし、それ以外の理由で荷役作業に応じた撮影位置を決めるものであってもよい。また、荷役作業毎に撮影位置がすべて異なる必要はなく、二つの異なる撮影位置が少なくとも設定されていれば、複数（３つ以上）の荷役作業の中に撮影位置が一致するものがあっても構わない。以下の請求項についても同様である。また運搬作業には空荷時の走行作業も含まれる。
【００１０】
この発明によれば、検出手段の検出結果から判別される、運搬作業を含む荷役作業に応じた撮影位置にカメラは配置される。よって、荷役作業に応じた適切な撮影画像を提供することにより荷役作業を効果的に支援できる。
【００１１】
前記第１の目的を達成するため、請求項２に記載の荷役作業支援装置では、移動機構によって、荷役機器の作業エリアを撮影するカメラを、車両に移動可能に支持する。カメラを移動させるためのアクチュエータと、荷役作業を判別するための検出を行う検出手段と、アクチュエータを駆動制御する制御手段とを設ける。制御手段は、検出手段の検出結果から判別される荷役作業に応じた撮影位置にカメラが配置されるようにアクチュエータを駆動制御するように構成される。
【００１２】
この発明によれば、検出手段の検出結果から判別される荷役作業に応じた撮影位置にカメラは配置される。よって、荷役作業に応じた適切な撮影画像を提供することにより荷役作業を効果的に支援できる。
【００１３】
前記第１及び第２の目的を達成するため、請求項３に記載の荷役作業支援装置では、移動機構によって、荷役機器の作業エリアを撮影するカメラを、マストを昇降するキャリッジに対し移動可能に支持する。カメラをキャリッジに対し移動させるアクチュエータと、荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、アクチュエータを駆動制御する制御手段とを設ける。制御手段は、検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときにはカメラをキャリッジから突出しない格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときにはカメラをキャリッジから突出する突出位置に配置するようアクチュエータを駆動制御するように構成される。突出位置は、荷置きすべき荷に遮られることなくカメラの撮影エリアが必要なだけ確保されるように設定される。ここで、「必要なだけ」とは、必要箇所（例えば目標箇所）が撮影されれば足りる意味であり、例えば必要箇所が撮影され得るのであれば、カメラの撮影画像の例えば半分以上の部分が荷に遮られても構わない。
【００１４】
この発明によれば、検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときにはカメラがキャリッジから突出しない格納位置に配置される。一方、荷置作業と判別されたときにはカメラがキャリッジから突出する突出位置に配置される。従って、カメラは荷置作業のときだけキャリッジ１８から突出するのみで、その突出する頻度が少なく済むので、カメラが周辺物と干渉することをなるべく回避することが可能となる。
【００１５】
前記第１及び第２の目的を達成するため、請求項４に記載の荷役作業支援装置では、昇降機構によって、荷役機器の作業エリアを撮影するカメラを、キャリッジから下方に突出しない格納位置と、キャリッジから下方に突出する下降位置との間をキャリッジに対し昇降可能に支持する。カメラをキャリッジに対し昇降させるアクチュエータと、荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、荷役機器の揚高を検出する揚高検出手段と、アクチュエータを駆動制御する制御手段とを設ける。制御手段は、揚高検出手段の検出結果により荷役機器の揚高が所定閾値未満の低揚高にあると判断されたときはカメラを格納位置に配置するようにアクチュエータを駆動制御するように構成される。また荷役機器の揚高が所定閾値以上の揚高にあると判断されたときは、検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときにカメラを格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときにカメラを下降位置に配置するようにアクチュエータを駆動制御するように構成される。ここで、制御手段が行うカメラの移動配置制御は、カメラの所定位置（格納位置・下降位置）への配置が完了することが必須な訳ではなく、カメラの所定位置への配置のための始動を含むものである。例えば揚高が所定閾値を超えたらカメラの下降位置への下降を開始したり、揚高が所定閾値未満になったらカメラの格納位置への上昇を開始するものであってもよい。
【００１６】
この発明によれば、揚高検出手段の検出結果により荷役機器の揚高が所定閾値未満の低揚高にあると判断されたときには、荷役作業内容に依らずカメラは格納位置に配置される。つまり、荷役機器が低揚高にあるときは、カメラはキャリッジから突出する状態に配置されない。そして、荷役機器が所定閾値以上の揚高になって始めてカメラは荷役作業に応じた撮影位置に移動配置される。すなわち、荷役作業が荷取作業であればカメラは格納位置に配置され、荷置作業であればカメラは下降位置に配置される。従って、カメラがキャリッジから突出状態に配置されるのは、荷役機器が所定閾値を超える揚高にあるときに限られるので、カメラがキャリッジから突出する頻度をなるべく減らすことが可能となる。よって、カメラが周辺物と干渉する不都合をなるべく少なくすることができる。また荷役機器が高所にあるときに必要となるカメラ撮影による荷役作業の支援は適切になされる。また、荷役機器が所定閾値未満の低揚高になると、カメラはキャリッジから突出しない格納位置に格納されるように駆動されるので、例えばキャリッジを最下降させたときにカメラが床面などに衝突することが回避される。
【００１７】
請求項５に記載の荷役作業支援装置では、請求項４に記載の発明において、所定閾値は、荷役機器が所定閾値の揚高から最下降位置に下降し終わるまでに、カメラが下降位置から格納位置へ格納完了し得る揚高値に設定されている。
【００１８】
この発明によれば、請求項４に記載の発明の作用において、荷役機器が所定閾値未満の低揚高になるとカメラが格納位置に配置されるようにアクチュエータが駆動制御され、キャリッジが最下降位置に下降し終わるまでに、カメラの格納位置への移動が完了する。
【００１９】
前記第１及び第２の目的を達成するため、請求項６に記載の荷役作業支援装置では、移動機構によって、荷役機器の作業エリアを撮影するカメラを、キャリッジから突出しない格納位置と、キャリッジから突出する突出位置との間をキャリッジに対し移動可能に支持する。荷役作業が荷取作業か荷置作業かを判別するための検出を行う検出手段と、カメラが荷役対象に接近したことを検出する接近検出手段と、カメラをキャリッジに対し移動させるアクチュエータを駆動制御する制御手段とを設ける。制御手段は、検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときにはカメラを格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときにはカメラを突出位置に配置するとともに、接近検出手段の検出結果によりカメラが荷役対象に設定距離以内に接近したと判断されたときはカメラを格納位置に配置するように、アクチュエータを駆動制御する。
【００２０】
この発明によれば、検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときにはカメラはキャリッジから突出しない格納位置に配置される。一方、荷置作業と判別されたときにはカメラはキャリッジから突出する突出位置に配置される。接近検出手段の検出結果によりカメラが荷役対象に設定距離以内に接近したと判断されたときは、カメラは格納位置に配置される。従って、カメラが荷役対象に近づいたときに荷役対象やその周辺物と干渉することがなるべく回避される。
【００２１】
請求項７に記載の荷役作業支援装置では、請求項３又は６に記載の発明において、移動機構はカメラをキャリッジに対し昇降可能に支持する昇降機構である。アクチュエータはカメラをキャリッジに対し昇降させるために駆動される。突出位置は、荷役機器に積載又は把持された荷に遮られず荷役対象を必要なだけ撮影可能に前記キャリッジから下方に突出する下降位置である。ここで、「必要なだけ」とは、荷役対象の必要な箇所が撮影されれば足りる意味であり、例えば必要な箇所が撮影され得るのであれば、カメラの撮影画像のかなりの部分が荷に遮られても構わない。
【００２２】
この発明によれば、荷置作業時にはカメラが下降位置に配置されることで、荷役機器に積載または把持された荷に遮られず荷役対象の少なくとも必要箇所が撮影され、荷取作業時にはカメラはキャリッジに格納される。
【００２３】
請求項８に記載の荷役作業支援装置では、請求項４、５及び７のいずれか一項に記載の発明において、昇降機構は、カメラを荷役機器の幅方向中央部において上下方向に昇降可能に支持するリニアスライド機構である。
【００２４】
この発明によれば、請求項４、５及び７のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、カメラは荷役機器の幅方向中央位置をリニアガイド機構により昇降するので、カメラの昇降位置によらずその撮影位置が荷役機器の幅方向中央位置に保たれる。例えばカメラの撮影画像を用いると荷役機器の位置合わせがし易い。
【００２５】
請求項９に記載の荷役作業支援装置では、請求項８に記載の発明において、昇降機構は、カメラをアクチュエータと作動連結された状態で吊り下げ支持する可撓性動力伝達部材と、カメラを下方へ付勢する付勢手段とを備えている。
【００２６】
この発明によれば、請求項８に記載の発明の作用に加え、カメラが突出状態にあるときに周辺物に衝突したり、アクチュエータが故障などで万一格納できなくなってカメラが床面に仮に衝突しても、その衝突時にカメラを吊り下げている可撓性動力伝達部材が撓むことによってカメラに伝わる衝撃が緩和される。またアクチュエータにも衝撃が伝わりにくくなる。また付勢手段によって下方へ付勢されることでカメラに必要な下降速度が確保され易くなる。さらに付勢手段が弾性的に付勢するもの（例えばガスダンパやゴム、バネ等）である場合、付勢手段によっても衝撃が吸収されるので、カメラに衝撃が伝わりにくくなる。なお、ここでいう「付勢手段」は、カメラを下方へ付勢するものであれば足り、弾性付勢するものである必要は必ずしもなく、例えば重力によって下方へ付勢するウェイト（錘）の類でも構わない。
【００２７】
請求項１０に記載の荷役作業支援装置では、請求項３〜９のいずれか一項に記載の発明において、キャリッジはマストに沿って昇降する昇降部材と、昇降部材に対し傾動可能に設けられた傾動部材と、傾動部材に対し車幅方向に移動可能に設けられたサイドシフタと、傾動部材に対しサイドシフタを車幅方向に移動させるサイドシフト駆動手段とを備える。カメラは、荷役機器が一体に取り付けられているサイドシフタに対し昇降可能に設けられている。
【００２８】
この発明によれば、請求項３〜９のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、カメラは荷役機器が一体に取付けられているサイドシフタと共に左右に移動し、サイドシフタに対し昇降するので、荷役機器の左右方向においては常に同じ位置から作業エリアを撮影できる。このため、例えばカメラが撮影した撮影画像を用いて荷役機器の位置合わせ支援をするときには位置合わせがし易くなる。
【００２９】
請求項１１に記載の荷役作業支援装置では、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発明において、検出手段には、荷役機器に積載又は把持された荷の有無を検出する荷検出手段を用いる。制御手段は、荷検出手段により荷が検出されれば荷置作業と判別し、荷が検出されなければ荷取作業と判別し、その判別結果に応じてアクチュエータを駆動制御する。
【００３０】
この発明によれば、荷検出手段により荷役機器における荷の有無を検出することにより、荷置作業か荷取作業かを判別するので、荷役作業の判別を比較的簡単に行える。
【００３１】
請求項１２に記載の荷役作業支援装置では、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発明において、カメラが撮影した画像を表示する表示手段を備えている。この発明によれば、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、カメラにより撮影された画像を表示手段で見ることができる。よって、撮影画像を見ることで荷役作業を効果的に支援できる。
【００３２】
請求項１３に記載の荷役作業支援装置では、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発明において、カメラが撮影した画像データを基に荷役作業支援のための画像処理を行う画像処理手段を備えている。
【００３３】
この発明によれば、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、カメラにより撮影された画像データが画像処理手段により画像処理され、この画像処理結果を用いて荷役作業の支援が行われる。
【００３４】
請求項１４に記載の荷役作業支援装置では、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発明において、カメラは、荷役対象を位置検出するために作業エリアに設けられたマークを撮影するものである。カメラが撮影した画像データを基にマークの画像認識処理をすることにより荷役対象の位置を割り出す位置検出手段を備えている。
【００３５】
この発明によれば、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発明の作用に加え、カメラによって荷役対象を位置検出するために作業エリアに設けられたマークが撮影される。カメラにより撮影された画像データを基に位置検出手段によってマークの画像認識処理がなされ、この画像認識処理により荷役対象の位置が割り出される。そして、割り出された荷役対象の位置（位置データ）を用いて荷役作業の支援が行われる。
【００３６】
請求項１５に記載の産業車両は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の荷役作業支援装置を備えている。
この発明によれば、産業車両は請求項１〜１４のいずれか一項に記載の荷役作業支援装置を備えるので、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発明と同様の作用が得られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を産業車両としてのフォークリフトに具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
【００３８】
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（以下、フォークリフトという）１は、例えば工場内での荷役作業をするために使用される。荷役作業として、例えば工場内に立設された棚に対して荷役機器としてのフォーク２を昇降させて荷取りおよび荷置き作業を行う。荷取り作業は、棚に格納された荷を載せたパレットにフォーク２を差し込んで荷取りする作業で、フォーク２をパレットの差込穴に位置合わせする必要がある。また荷置き作業は、フォーク２上に載せた荷（パレット）を棚の棚面に置く作業で、フォーク２を棚面の上方所定高さ（棚面から例えば１０〜２０ｃｍ上方の高さ）に位置合わせする必要がある。
【００３９】
このフォークリフト１は前二輪・後一輪駆動の３輪車タイプであり、左右の前輪（従動輪）４は、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５の先端部にそれぞれ取付けられている。後側一輪は操舵輪を兼ねた駆動輪（以下、駆動操舵輪という）６となっており、駆動操舵輪６は車体３に配備されたバッテリ７を電源として駆動される走行用モータ８の動力により走行駆動される。なお、後輪として駆動操舵輪６を補助するキャスタ（図示せず）も設けられている。
【００４０】
車体３の後部右部分には立席タイプの運転席９が設けられている。運転席９の側方（左隣）に立設された収容ボックス３Ａの上面にはハンドル（ステアリングホイール）１０が設けられている。ハンドル１０を操作することで駆動操舵輪６は操舵される。
【００４１】
車体３の前部には、荷役装置（マスト装置）１１が左右一対のリーチレグ５に沿って前後方向に移動可能に装備されている。荷役装置１１には車体３の底部に配設されたリーチシリンダ（油圧シリンダ）１２のピストンロッド１２ａが連結されており、リーチシリンダ１２の駆動により荷役装置１１は前後方向に移動（リーチ動作）する。すなわち、従来技術で述べた米国特許に開示の車両ではパンタグラフリーチ式であったのに対し、本実施形態の車両は、マストリーチ式を採用している。
【００４２】
荷役装置１１は多段式（本例では３段式）マスト１３と、リフトシリンダ１４（片側のみ図示）とを備えている。マスト１３はアウタマスト１５、ミドルマスト１６およびインナマスト１７の３段がスライド可能に係合されてなる。各マスト１５，１６，１７は左右一対のマスト材と両マスト材を連結するビーム材から構成されている。
【００４３】
マスト１３には、荷役用のキャリッジ１８が昇降可能に装備されている。キャリッジ１８はインナマスト１７に案内されると共にチェーン機構（図示せず）を介してインナマスト１７に吊り下げられた状態にある。マスト１３の背後に配設された左右一対のリフトシリンダ１４が駆動されることにより、マスト１３のスライド伸縮を伴ってキャリッジ１８がマスト１３に沿って昇降する。但し、このマスト１３はテレスコピック式であり、キャリッジ１８が最下降位置からマスト上端位置まで上昇した後、はじめて多段式マスト１３の伸長動作が開始される。フォーク２は最高約６メートルまで上昇する。
【００４４】
フォークリフト１には、高所（高揚高範囲）でのフォーク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１８の前面中央部に装備されたカメラ昇降装置２１を備える。カメラ昇降装置２１は、そのハウジング２２の下端から下方へ出没する昇降式のカメラユニット２３を備えている。ハウジング２２はキャリッジ１８の幅方向中央部に縦長に延びた状態に組付けられ、その前面はバックレスト２４の前面とほぼ面一となっている。カメラユニット２３はそのケース２５の下端部にカメラ（ＣＣＤカメラ）２６を内蔵し、ケース２５の前面下端部に撮影部（レンズ部）２６Ａを有している。
【００４５】
カメラユニット２３はハウジング２２内に格納された格納位置（図２参照）と、図１に示す下降位置（図３参照）との二位置間を昇降する。ハウジング２２の前面下部には、格納位置に配置されたカメラユニット２３の撮影部２６Ａと相対する位置に撮影窓２２Ａが形成されており、格納位置からでもカメラ２６によってフォーク２の前面（作業エリア）の画像を撮影できるようになっている。つまりカメラ昇降装置２１ではカメラ２６によって格納位置と下降位置の二位置からフォーク２の真正面（前正面）の画像を撮影できる。
【００４６】
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。荷役作業時にカメラ２６によって撮影されたフォーク真正面の棚やパレットの画像が、表示装置２８の画面に映し出されるようになっている。
【００４７】
以下、キャリッジ１８およびカメラ昇降装置２１の構成について説明する。ここで、図２，３はキャリッジの正面視を示し、図２はカメラユニットの格納状態、図３はカメラユニットの下降状態をそれぞれ示す。また図４はキャリッジの側断面視、図５はカメラ昇降装置の一部分解斜視をそれぞれ示す。
【００４８】
まずカメラ昇降装置２１が取付けられているキャリッジ１８の構造について、図４に基づいて説明する。
キャリッジ１８は、リフトブラケット（昇降部材）３０、フィンガバー（傾動部材）３１、サイドシフタ３２、バックレスト２４およびフォーク２から構成される。なお、フォーク２はアタッチメントであるため、荷役作業の用途に応じて他のアタッチメントと交換可能である。
【００４９】
リフトブラケット３０はマスト１３間に昇降可能に配備されている。すなわちリフトブラケット３０はインナマスト１７の案内面（内面）上を転動するローラ３０Ａ（図４に示す）をその両側面に複数個（２個）ずつ備え、チェーン（図示せず）により昇降可能に吊り下げ支持されている。フィンガバー３１はリフトブラケット３０に対し前後に傾動可能な状態で支持されている。
【００５０】
サイドシフタ３２はフィンガバー３１に対し左右にスライド可能な状態で取付けられている。すなわちフィンガバー３１の上下両端に固定された車幅方向に延びる上下一対の支持レール３３に対し、サイドシフタ３２の二本のガイドレール３４がそれぞれ係合することで、サイドシフタ３２はレール３３に沿って車幅方向（左右方向）にスライド可能となっている。バックレスト２４はサイドシフタ３２の上部に固定されている。またフォーク２はサイドシフタ３２に着脱可能に取り付けられている。
【００５１】
リフトブラケット３０には、フィンガバー３１を傾動させるティルトシリンダ３５が配設されている。ティルトシリンダ３５が駆動されることでフィンガバー３１は傾動動作し、これによってフォーク２がティルト動作する。またフィンガバー３１の上部にはサイドシフト駆動手段としてのサイドシフトシリンダ３６が設けられており、そのピストンロッド３６Ａはサイドシフタ３２と連結されている。サイドシフトシリンダ３６が駆動されることにより、サイドシフタ３２はフィンガバー３１に対してその幅中心（図３における▼印）から左右に一定距離（例えば５０〜１００ｍｍ内の設定値）ずつ相対移動可能となっている。
【００５２】
次に、カメラ昇降装置２１の構成を、図２〜図５に基づいて詳述する。
カメラ昇降装置２１は、サイドシフタ３２の幅中央部に組付けられた左右一対のガイドレール４０Ａ，４０Ｂを備えている。カメラユニット２３は、左右のガイドレール４０Ａ，４０Ｂに案内されて昇降可能に支持されている。カメラユニット２３のケース２５は断面コ字形の柱状で、その底部にカメラ２６の収容空間を区画する隔壁２５Ａが形成されている。
【００５３】
ケース２５の左右側壁には、それぞれ上下２個ずつのローラ（ローラベアリング）４１が回転可能に設けられている。各ローラ４１はガイドレール４０Ａ，４０Ｂ上を転動する。ケース２５の左右側壁において上下一対のローラ４１間に固定されている樹脂ブロック４２は、スラスト荷重を受けたときの軸受として機能し、ローラ４１にスラスト荷重がかからないようにガイドレール４０Ａ，４０Ｂの内壁と摺接する。
【００５４】
バックレスト２４には、左右のレール４０Ａ，４０Ｂの上側領域にアクチュエータとしての電動モータユニット（電動アクチュエータ）４３が配設されている。電動モータユニット４３は、電動モータ４４、ギヤボックス４５およびドラム４６を備えている。ドラム４６内には可撓性動力伝達部材としてのワイヤ４７が巻回されている。ドラム４６から下方へ延びるワイヤ４７はケース２５の幅中心線上に位置し、その下端はテンショナー４８を介してケース２５の内壁に連結されている。電動モータ４４が正逆転駆動されることにより、ギヤボックス４５を介してドラム４６が正逆転をし、ドラム４６に巻回されたワイヤ４７が巻き取りおよび繰り出しされることにより、ケース２５（カメラユニット２３）が昇降する。
【００５５】
またケース２５内には付勢手段としてのガスダンパ４９が配設されている。ガスダンパ４９の基端部は、左右のガイドレール４０Ａ，４０Ｂの上端部を連結するビーム材５０（図４参照）に固定されている。ガスダンパ４９はケース２５の幅中心位置に上下に延びる状態に配置され、その下端側に位置するピストンロッド５１がケース２５の隔壁２５Ａに連結固定されている。ガスダンパ４９はケース２５を下方へ押圧付勢する。
【００５６】
また図４に示すように、サイドシフタ３２には、カメラユニット２３が格納位置（上昇位置）に配置されたことを検知する上限位置検知スイッチ５５と、カメラユニット２３が下降位置に配置されたことを検知する下限位置検知スイッチ５６とがそれぞれ配設されている。２つの位置検知スイッチ５５，５６は、ケース２５の左右の側壁背面に高低差（凹凸）をつけた加工面の被検知部（凸面）を検知し、カメラユニット２３の上限位置と下限位置とをそれぞれ検知する。電動モータユニット４３は、各位置検知スイッチ５５，５６の検知信号を基に停止制御される。なお、ケース２５にドグを取り付けて被検知部とすることもできる。
【００５７】
ケース２５内にはケーブルベア５７が設けられており、カメラ２６の電気配線はケーブルベア５７の中を通って配線されている。カメラ２６の電気配線は電動モータユニット４３や各種スイッチ５５，５６などの他の電気配線と共に、インナマスト１７に取着されたプーリ（図示せず）を経由して車体３内のコントローラ５８と接続されている。なお、ガイドレール４０Ａ，４０Ｂ、ローラ４１、ワイヤ４７、ガスダンパ４９などにより、リニアスライド機構、移動機構及び昇降機構が構成される。
【００５８】
カメラ昇降機構（リニアスライド機構）として、電動モータユニット４３とカメラユニット２３をワイヤ４７とダンパ４９を使用して連結する連結構造を採用している。このため、フォーク２を最下降する際に、万一電源故障等でカメラユニット２３が下降位置に配置されたままになあってカメラユニット２３が床面に衝突したとしても、その際の衝撃力はワイヤ４７が弛むこととガスダンパ４９の衝撃吸収作用により小さく緩和される。よって、カメラ２６および電動モータ４４に加わる衝撃が極力小さく抑えられ、カメラ２６および電動モータ４４の破損の心配がなくなる。
【００５９】
また、電動モータユニット４３からワイヤ４７が繰り出される際、カメラユニット２３はその自重加速に加えガスダンパ４９の付勢力によって速やかに下降する。カメラユニット２３の昇降速度はガスダンパ４９のストローク速度により制御されるためほぼ一定となる。また、ワイヤ４７とケース２５との連結部に介装されたテンショナー４８によってワイヤ４７は常に張力が付与された状態に保たれる。このため、ワイヤ４７の弛みが原因で電動モータユニット４３のドラム４６内で起こるワイヤ４７の乱巻きなどの不具合が発生し難くなっている。
【００６０】
運転席９の前部に設置されたインストルメントパネル上には、図６に示す操作レバー（マルチレバー）６１が設けられている。操作レバー６１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。
【００６１】
操作レバー６１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６２に沿って前後方向に傾動するレバー本体６３を備えている。レバー本体６３は操作しない状態では同図に示す中立位置にバネ（図示せず）の付勢力により復帰する。レバー本体６３の上端部にはグリップ６４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６４の左端部には、略円筒形のノブ６５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６４の左部分前縁にシーソースイッチ６６が、グリップ６４の左部分背面に十字スイッチ６７が、グリップ６４の左部分前面に作動スイッチ６８がそれぞれ設けられている。グリップ６４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６４を握った状態では、親指でノブ６５と十字スイッチ６７を操作でき、人差し指でシーソースイッチ６６を操作でき、中指で作動スイッチ６８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６７である。
【００６２】
グリップ６４を握った右手でレバー本体６３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６３を後方に傾けるとフォークリフト１が後進する。ノブ６５に形成された突起６５Ａを親指で上方へ押してノブ６５を上側に回すとフォーク２が上昇し、親指で突起６５Ａを下方へ押してノブ６５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６６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６６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６７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６７の上端部を押すとマスト１３が前傾し、十字スイッチ６７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６７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６７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６８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。
【００６３】
図７に示すように、荷役対象である棚７０とパレット７１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７１に付されたマークＭ１はパレット位置検出用で、パレット７１の２つの差込穴７１Ａ間の中央部に付されている。一方、棚７０に付されたマークＭ２は棚位置検出用で、棚部（ビーム）７２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白黒模様の図形からなり、互いに白黒が反転しただけの同じ図形となっている。カメラ２６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７１または棚部７２）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７１に載置された荷７３を含めて荷役対象となる。
【００６４】
次に、荷役操作支援装置２０の電気的構成を図８に基づいて説明する。
荷役操作支援装置２０は、制御手段としてのコントローラ５８を備える。コントローラ５８は、画像制御部７６、荷役制御部７７、駆動回路７８，７９およびソレノイド駆動回路８０を備えている。
【００６５】
画像制御部７６には入力側にカメラ２６が接続され、その出力側には表示装置２８およびスピーカ８１が接続されている。画像制御部７６は、カメラ２６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２６が撮影した画像を表示させる。また画像制御部７６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２６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８１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。
【００６６】
一方、荷役制御部７７には、上限位置検知スイッチ５５、下限位置検知スイッチ５６、マルチレバー６１のレバー用ポテンショメータ８２、ノブ用ポテンショメータ８３およびスイッチ６６，６７，６８、さらに揚高検出手段としての揚高センサ８４、荷検出手段としての荷重センサ８５、ティルト角センサ８６などが接続されている。また荷役制御部７７には、駆動回路７８，７９を介して電動アクチュエータ４３および荷役モータ（電動モータ）８７がそれぞれ接続されるとともに、ソレノイド駆動回路８０を介してオイルコントロールバルブ８８に組付けられた各種電磁比例弁８９〜９２のソレノイドが接続されている。
【００６７】
荷役制御部７７は、各ポテンショメータ８２，８３、スイッチ６６，６７からの信号を基に電磁比例弁８９〜９２の電流値制御と荷役モータ８７の駆動制御を行う。荷役モータ８７の作動により荷役ポンプ（油圧ポンプ）９３が駆動されることでオイルコントロールバルブ８８に作動油が供給される。マルチレバー６１からの各操作信号を基に各電磁比例弁８９〜９２が比例制御され、リフトシリンダ１４、リーチシリンダ１２、サイドシフトシリンダ３６、ティルトシリンダ３５が油圧制御されることで、マルチレバー６１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。
【００６８】
荷役制御部７７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。
【００６９】
揚高センサ８４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８４の検出揚高が設定揚高（所定閾値Ｈo ）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８４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８４として、キャリッジ１８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１４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。
【００７０】
荷重センサ８５は、フォーク２に積載された荷７３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１４内の油圧を検出する圧力センサからなる。荷重センサ８５はフォーク２上の荷７３の重量に応じた電圧値の検出信号を出力する。
【００７１】
ティルト角センサ８６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７７はティルト角センサ８６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３５を駆動制御する。
【００７２】
荷役制御部７７は荷重センサ８５の検出値Ｗが閾値Ｗo 以下であると「荷無し」と判定し、その検出値Ｗが所定の閾値Ｗo を超えると「荷有り」と判定する。つまり、荷役制御部７７は、荷の有無から荷役作業を判定し、Ｗ≦Ｗo が成立するときはフォーク２が荷無し状態で行われる「荷取作業」であると判定し、Ｗ＞Ｗo が成立するときはフォーク２が荷有り状態で行われる「荷置作業」であると判定する。荷役制御部７７は、荷重センサ８５の検出値を基に判定される荷役作業が「荷取作業」であると判断したときは「荷取りモード」を設定し、「荷置作業」であると判断したときは「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。荷重センサ８５の検出値Ｗにはキャリッジ１８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閾値Ｗo に設定されている。例えばパレット７１のみを積んだときに「荷有り」と判定される閾値Ｗo を設定することが望ましい。
【００７３】
荷役制御部７７は、揚高センサ８４の検出値から把握されるフォーク２の揚高Ｈが所定閾値Ｈo （例えば約２メートル）を超える揚高条件（揚高Ｈ＞Ｈo ）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。起動準備モードに入ると、荷役作業に応じた撮影位置にカメラ２６を配置するカメラユニット２３の昇降制御の開始が許可される。
【００７４】
カメラユニット２３はフォーク２の揚高Ｈが所定閾値Ｈo （＝２ｍ）未満のときは格納位置に配置されている。揚高Ｈが所定閾値Ｈo （＝２ｍ）を超え起動準備モードに入ると、カメラユニット２３は「荷取りモード」であれば格納位置に配置され、「荷置きモード」であれば下降位置に配置される。一方、揚高Ｈが所定閾値Ｈo （＝２ｍ）以下になって起動準備モードから抜けると、カメラユニット２３は格納位置に配置される。
【００７５】
起動準備モードに入る揚高条件（Ｈ＞Ｈo （＝２メートル））を設定しているのは、フォーク２が最下降位置に達するまでにカメラユニット２３の格納位置への上昇を完了させるためである。カメラユニット２３を確実に格納させるため上昇を開始しなければならない最低の揚高Ｈmin は、カメラユニット２３の格納所要時間Ｔ１秒、フォーク２の最大下降速度Ｖ１とすると、揚高Ｈmin ＝Ｖ１×Ｔ１で表され、この揚高Ｈmin に少し余裕をみた揚高Ｈo （＝Ｈmin ＋ΔＨ）以下では、カメラユニット２３の上昇動作を強制し、カメラユニット２３の床面への衝突を回避するよう設定している。よって、所定閾値Ｈo 以下の揚高ではフォーク自動位置合わせ制御が行われないが、フォーク２の低揚高時は、運転者の目線からでもフォーク２が棚やパレットに対して位置合わせされたかどうかをある適度正確に判断できるため、荷役作業上特に不都合はない。
【００７６】
本実施形態では、荷役モードに応じて撮影位置を切り替える理由は、以下のとおりである。荷取作業（荷取モード）時は、フォーク２の差込部（荷載置部）と略同じ高さからの視点で撮影できるように、図２に示すようにカメラ２６をフォーク２の根元付近に配置する。このフォーク２の根元付近にカメラ２６が配置される「格納位置」では、カメラ２６（カメラユニット２３）はフォーク２（つまりキャリッジ１８）の下方へは突出しないようにフォーク２より上方位置に格納される。一方、荷置作業（荷置モード）時は、格納位置からではフォーク２上の荷が邪魔になって作業エリアを撮影できないので、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、図３に示すようにカメラ２６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。この「下降位置」では、カメラ２６（カメラユニット２３）がフォーク２（つまりキャリッジ１８）の下方へ突出した状態にある。
【００７７】
フォーク自動位置合わせ制御は、フォーク２の揚高Ｈが所定閾値Ｈo （＝２ｍ）を超え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６１のノブ６５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７１（７２）に対しフォーク２を大雑把に位置合わせする。この際、揚高Ｈが所定閾値Ｈo を超えた時点で起動準備モードに入り、荷取モードであればカメラユニット２３はそのまま格納位置に保持され、荷置モードであればカメラユニット２３は下降位置に下降する。起動準備モードでは荷役対象７１（７２）に付されたマークＭ１（Ｍ２）の画像認識処理による位置検出が逐次行われ、フォーク２の大雑把な位置合わせを完了したときには、目標とする荷役対象７１（７２）とフォーク２とのずれ量が演算されている。この状態で作動スイッチ６８を操作すると、フォーク２を荷役対象７１（７２）に対して位置合わせするフォーク自動位置合わせ制御が始動される。
【００７８】
荷役制御部７７は、作動スイッチ６８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７６に通信により伝える。画像制御部７６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７７から入力する。
【００７９】
画像制御部７６は、表示処理部９５、画像処理部９６、描画表示部９７、描画データ記憶部９８および音声合成部９９を備える。表示処理部９５は、カメラ２６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２６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９９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８１に音声信号を出力する。また表示処理部９５からの画像データが画像処理部９６に入力される。
【００８０】
画像処理部９６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９６は、画像認識処理部１０１、テンプレート記憶部１０２、画像演算部１０３および表示位置決定部１０４を備えている。
【００８１】
画像認識処理部１０１は、テンプレート記憶部１０２に記憶されたテンプレートデータを用いたパターンマッチング法による画像認識処理を行う。画像演算部１０３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。
【００８２】
表示位置決定部１０４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。例えば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画面上でマークＭ１（Ｍ２）の位置合わせ目標とすべき目標マーク（移動目標点）の描画位置を計算する。描画表示部９７は表示位置決定部１０４から描画位置データを受け付けると、描画データ記憶部９８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９５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９９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８１から発生させる。
【００８３】
画像認識処理部１０１は、荷役モードデータに基づき認知される荷役モードが、荷取モードであればパレット位置検出用マークＭ１を認識対象とするパターンマッチング処理を行い、荷置モードであれば棚位置検出用マークＭ２を認識対象とするパターンマッチング処理を行う。テンプレート記憶部１０２には、マークＭ１を認識対象とする際のテンプレートＴ１と、マークＭ２を認識対象とする際のテンプレートＴ２（いずれも図９を参照）とが記憶されている。画像認識処理部１０１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。
【００８４】
図９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。
【００８５】
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。
【００８６】
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２６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。
【００８７】
図１０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１０１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１０３は、画像認識処理部１０１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。
【００８８】
画像演算部１０３にて算出されたデータ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）は、画像制御部７６から荷役制御部７７に送られる。荷役制御部７７は相対座標算出部１０５および制御量算出部１０６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。
【００８９】
相対座標算出部１０５は、データ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を用いて、幾何変換を行って図７に示す実座標系（ＸＹＺ座標系）におけるカメラ２６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２６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２６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２６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。ここでＸc はマークＭとカメラ２６との距離Ｘocに相当し、本実施形態では、荷置作業時にカメラ２６がマークＭ２に所定距離Ｘo 以内に接近したことを判断するために、Ｘc 値が使用される。なお、カメラ２６、画像認識処理部１０１、テンプレート記憶部１０２、画像演算部１０３および相対座標算出部１０５により、カメラと荷役対象の接近を検出する接近検出手段、並びに荷役対象の位置を検出する画像処理手段及び位置検出手段が構成される。
【００９０】
相対座標算出部１０５は、データ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を基にカメラ２６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２６とフォーク２の位置関係は既知であり、パレット７１とマークＭ１，Ｍ２の位置関係も既知である。制御量算出部１０６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７１（７２）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。
【００９１】
そして、荷役制御部７７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８０に対し指令する。つまり、荷役制御部７７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８９とサイドシフト用電磁比例弁９１を電流値制御し、リフトシリンダ１４とサイドシフトシリンダ３６を駆動制御する。
【００９２】
この結果、リフトシリンダ１４およびサイドシフトシリンダ３６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７１の差込穴７１Ａに位置決めされ、荷置モードの際はフォーク２は棚面７２Ａ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７６，７７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。
【００９３】
荷役制御部７７は、図１１，図１２にフローチャートで各々示す荷役作業判定ルーチンおよびカメラ昇降制御ルーチンの各プログラムをメモリに記憶している。各ルーチンは、荷役制御部７７内のＣＰＵにより実行される。このＣＰＵは、各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は荷役作業判定ルーチンにおいて、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する。そしてＣＰＵはカメラ昇降制御ルーチンにおいて、その荷役作業の種別に応じた位置にカメラ２６を配置するとともに、カメラ２６（カメラユニット２３）を所定条件（揚高条件・接近条件）成立時に格納位置に格納する制御を実行する。そして揚高Ｈが所定閾値Ｈo を超える高揚高範囲で作動スイッチ６８が操作されたときにフォーク自動位置合わせ制御を実行する。
【００９４】
以下、上記各ルーチンについて説明する。まず荷役作業判定ルーチンについて、図１１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８５の検出値を取得する。
【００９５】
Ｓ２０では、荷重Ｗが閾値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。
【００９６】
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している。
【００９７】
次にカメラ昇降制御ルーチンについて、図１２に基づいて説明する。
まずＳ１１０では、揚高センサ８４の検出値を取得する。
Ｓ１２０では、揚高Ｈが閾値Ｈo を超える（Ｈ＞Ｈo ）か否かを判断する。揚高Ｈ＞Ｈo が成立すればＳ１３０に進み、揚高Ｈ≦Ｈo が成立すればＳ１５０に進む。
【００９８】
Ｓ１３０では、荷役作業を判別する。荷置作業であればＳ１４０に進み、荷取作業であればＳ１５０に進む。
Ｓ１４０では、マークＭとの距離Ｘocが所定閾値Ｘo 以下（Ｘoc≦Ｘo ）であるか否かを判断する。Ｘoc≦Ｘo が成立したときはＳ１５０に進み、Ｘoc＞Ｘo が成立するときはＳ１６０に進む。
【００９９】
Ｓ１５０では、カメラユニット２３を格納位置に配置するように電動モータユニット４３を制御する。
Ｓ１６０では、カメラユニット２３を下降位置に配置するように電動モータユニット４３を制御する。
【０１００】
図１３はカメラ昇降制御および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８５の検出値（荷重）Ｗが閾値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（荷取モード）」であると判定される。一方、荷重センサ８５の検出値（荷重）Ｗが閾値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（荷置モード）」であると判定される。
【０１０１】
フォーク２の揚高Ｈが閾値Ｈo を超え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Ｈが閾値Ｈo （＝２ｍ）に達したときに揚高センサ８４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、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８５の検出値を基に判定される。すなわち荷取モード（荷重Ｗ＜Ｗo ）のときは、カメラ２６は同図（ａ）に示す格納位置に配置される。一方、荷置モード（荷重Ｗ≧Ｗo ）のときは、カメラ２６は同図（ｂ）に示す下降位置に配置される。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、電動モータユニット４３は駆動される。
【０１０２】
荷取モードではテンプレート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２６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８８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７１の差込穴７１Ａに相対する状態（揚高はＨt ）に配置される。
【０１０３】
一方、荷置モードではテンプレート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２６の相対座標（Ｘc ，Ｙc ，Ｚc ）を求める。そして、フォーク２を棚部７２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８８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７２Ａ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。
【０１０４】
図１３（ｃ）に示すように、荷置位置にフォーク２が位置合わせされた後、荷置作業のためにマスト１３をリーチさせる。このとき、カメラ２６とマークＭ２の距離が設定距離Ｌｏ（例えば５０〜８０ｃｍの範囲内の値）以下に接近すると、カメラ２６は上昇する。この結果、カメラ２６が棚部７２と干渉することが回避される。そして、荷７３が棚面７２Ａに置かれると、荷重Ｗが閾値Ｗo 以下になるので荷取モードとなり、カメラ２６は上昇して格納位置に配置される。一方、荷取作業を終えたときは、荷重Ｗが閾値Ｗo を超えるので荷置モードとなり、カメラ２６は下降位置に配置される。
【０１０５】
図１３（ｄ）に示すように、フォーク２上に荷７３を載せた荷置きモードで、フォーク２を下降させるときは、揚高Ｈが閾値Ｈo 以下になると、カメラ２６の上昇が開始される。そして、フォーク２が最下降位置に達するまでにカメラ２６は格納位置に格納される。従って、カメラ２６が床面に当たることから保護される。なお、運搬作業（走行作業）中であっても空荷のときには、格納位置に配置されたカメラ２６によって走行先前方エリアが撮影され、その撮影画像が表示装置２８の画面２８Ａ上に表示される。
【０１０６】
この実施の形態では、以下の効果が得られる。
（１）荷重センサ８５の検出結果から荷取作業か荷置作業かを判別し、カメラ２６を荷取作業のときに格納位置に配置し、荷置作業のときに下降位置に配置する。カメラ２６は荷役作業に応じた撮影位置に配置されるため、荷役作業に応じた適切な撮影位置から作業エリアを撮影できる。この結果、フォーク２の位置合わせ作業をするうえで適切な画像を画面２８Ａ上で見たり、その適切な画像データを使って荷役作業支援に的確な画像処理を行うことができる。
【０１０７】
（２）カメラユニット２３を荷置作業時の必要時のみ下降させるので、カメラ２６がキャリッジ１８から突出状態に配置される頻度をなるべく少なくすることができる。よって、キャリッジ１８から突出状態（下降位置）にあるカメラユニット２３を、例えば運転者が誤って周辺物（棚など）に当てる不具合をなるべく減らすことができる。
【０１０８】
（３）荷取作業時の格納位置では、フォーク２の差込部とほぼ同じ高さからパレット７１の差込穴７１Ａへの挿入方向（荷取操作方向（水平方向））に見たカメラ視点で撮影することができる。よって、表示装置２８の画面２８Ａ上を通してフォーク２の差込部とほぼ同じ高さの視点からパレット７１の差込穴７１Ａを見ることができるので、表示装置２８の画面２８Ａを通して行われるフォーク２の位置合わせ作業を正確かつ短時間に行うことができる。一方、荷置作業時の下降位置では、フォーク２上の荷７３に遮られず作業エリアを撮影することができる。よって、いずれの荷役作業でも作業エリアを適切に撮影できる。
【０１０９】
（４）フォーク間中央位置（フォーク幅方向中央位置）から正面を撮影することでマークＭ１，Ｍ２をなるべく幅方向中央に据えて撮影することが可能である。さらにカメラ２６は荷取作業時にフォーク２の根本部近傍高さに位置してマークＭ１をほぼ正面に捉えマークＭ１をなるべく上下方向中央に据えて撮影することができ、またカメラ２６は荷置作業時にフォーク２から所定距離下方に位置してマークＭ２をほぼ正面に捉えマークＭ２をなるべき上下方向中央に据えて撮影することができる。よって、目標物（撮影対象）であるマークＭ１，Ｍ２をほぼ中央に据えた広い領域を見ることができる。例えばフォーク２を目視などによりおおよそ位置合わせした際にマークＭ１，Ｍ２が画面２８Ａ中に捉えられる頻度が多くなる。
【０１１０】
（５）自動位置合わせ制御を実行する揚高範囲を２メートルを超える範囲に設定したので、荷置作業時であってもＨo （＝２ｍ）の高さでまではカメラユニット２３が格納されたまま保持され、Ｈo （＝２ｍ）を超えて始めてカメラユニット２３が下降するので、この点からもカメラ２６が突出した状態に配置される頻度を少なくすることができる。フォーク２の低揚高時は、運転者の目線からでもフォーク２が棚やパレットに対して位置合わせされたかどうかをある適度正確に判断できるため、荷役作業上特に不都合はない。
【０１１１】
（６）また揚高ＨがＨo （＝２ｍ）以下になるとカメラユニット２３の格納位置への移動（上昇）を開始するので、フォーク２が最下降位置に達するまでにカメラユニット２３の格納を確実に完了することができる。この結果、カメラユニット２３が床面に衝突することを確実に回避できる。よって、フォーク２の最下降時にカメラユニット２３が自動格納されることにより、カメラ２６の破損を防止できる。
【０１１２】
（７）荷置作業のためマスト１３をリーチさせたときにカメラ２６と棚部７２（マークＭ２）との距離Ｘocが設定距離Ｘo 以内に接近したことが検出されると（Ｘoc≦Ｘo ）、カメラユニット２３を格納位置に格納する。よって、荷置作業時にカメラ２６が棚部７２と干渉するなどの不都合を防ぐことができる。
【０１１３】
（８）一対のフォーク２の幅方向中央部（フォーク間中央部）に、カメラユニット２３を上下方向にスライドさせるリニアスライド機構を採用するので、カメラユニット２３の昇降位置によらず、常にカメラ２６をフォーク２の幅方向中央部に配置することができる。よって、画面２８Ａを通してフォーク２の位置合わせを確認し易いうえ、カメラ２６がマークＭを撮影するときに斜めからではなくほぼ真正面でマークＭを捉えることができるので、マークＭの位置検出処理に誤差が含まれにくくなり、パレット７１や棚部７２などの荷役対象の位置検出精度をよくすることができる。
【０１１４】
（９）  ワイヤ４７を介して吊り下げるとともにガスダンパ４９により下方へ押圧付勢した構成を採用している。万一、電動モータユニット４３が故障し、フォーク２を最下降させる際にカメラユニット２３が下降位置から上昇しなかったとしても、カメラユニット２３が床面に当たったときのカメラ２６の衝撃はワイヤ４７の撓みとガスダンパ４９によって吸収されるため、カメラ２６の破損を防ぐことができる。また、この際の衝撃は電動モータユニット４３には伝わらず、電動モータユニット４３の破損も防止できる。
【０１１５】
（１０）荷役作業の判別処理は、荷重センサ８５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８５が壊れ難く信頼性が高い。
【０１１６】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図１４，図１５に従って説明する。前記第１の実施形態では、カメラユニット２３が上下方向に直線上に昇降する昇降機構（リニアスライド機構）を採用したが、本実施形態では、カメラ２６を回動機構により昇降させる昇降機構を採用する。また、本実施形態では、荷役作業だけでなく運搬作業を支援する目的でカメラ２６によって走行方向前方を撮影するようにしており、運搬作業に応じたカメラ２６の撮影位置が設定されている。なお、荷役操作支援装置２０は、昇降機構の具体方式が異なること以外は基本的に前記第１の実施形態と同様の構成であるので、特に異なる部分についてのみ説明する。
【０１１７】
図１４に示すよう、キャリッジ１８にはカメラ２６が先端に配置された所定長さの支持体１１０がサイドシフタ３２の端部を回動中心として回動可能に支持されている。サイドシフタ３２の背面にはギヤボックス１１１およびアクチュエータとしての電動モータ（電動アクチュエータ）１１２が組付けられており、ギヤボックス１１１の出力軸１１３に支持体１１０の基部が連結されている。モータ１１２が駆動されることで支持体１１０は基部を中心に回動するようになっている。支持体１１０の回動位置には作業内容に応じて三位置が設定されている。支持体１１０は、荷取作業のときに配置される荷取撮影位置（同図実線位置Ａ）と、荷置作業のときに配置される荷置撮影位置（同図実線位置Ｂ）と、運搬作業のときに配置される運搬位置（同図鎖線位置Ｃ）との三位置の間を動く。
【０１１８】
荷取撮影位置では、カメラ２６はフォーク２の差込部とほぼ同じ高さに配置される。また荷置撮影位置では、カメラ２６はフォーク２から所定距離下方に配置され、フォーク２上の荷に遮られず作業エリアをカメラ２６により撮影することが可能である。さらに運搬位置では、カメラ２６はサイドシフタ３２の上方かつキャリッジ１８から突出しない位置に配置される。荷取撮影位置と荷置撮影位置では、カメラ２６はキャリッジ１８から突出状態にある。また、荷取撮影位置Ａからカメラ２６がキャリッジ８から突出しない位置まで上昇したところに待機位置が設定されている。
【０１１９】
モータ１１２が正転駆動されると、支持体１１０が運搬位置から同図における時計回り方向に回動することでカメラ２６は順次下降する。一方、モータ１１２が逆転駆動されると、支持体１１０が荷置撮影位置から同図における反時計回り方向に回動することでカメラ２６は順次上昇する。
【０１２０】
図１５は荷役操作支援装置２０の電気的構成を示し、前記第１の実施形態と基本的に同様の構成である。但し、車速センサ１１５およびエンコーダ１１６が追加されている。車速センサ１１５は運搬作業を判別するために加えられたもので、エンコーダ１１６は支持体１１０の回動角度を検出するために設けられたものである。
【０１２１】
コントローラ５８は、荷重センサ８５の検出結果に基づき荷取作業と判別したときは、支持体１１０を荷取撮影位置に配置するように電動モータ１１２を駆動制御する。一方、荷重センサ８５の検出結果に基づき荷置作業と判別したときは、支持体１１０を荷置撮影位置に配置するように電動モータ１１２を駆動制御する。本実施形態でも、揚高Ｈが所定閾値Ｈo を超えてから支持体１１０はＡ，Ｂ位置に下降する。またカメラ２６とマークＭの距離Ｘocが所定距離Ｘo 以内に接近すると、支持体１１０が上方へ回動するように電動モータ１１２を駆動し、カメラ２６はＡ，Ｂ位置からキャリッジ１８から突出しない待機位置に移動配置される。
【０１２２】
コントローラ５８はエンコーダ１１６から入力した検出パルスをカウントして支持体１１０の回動角度を求めている。そしてカメラ２６の撮影した画像データをその回動角度に応じて角度変換処理することで正規の向きの画像に変換する。またマークＭを位置検出するための画像認識処理は角度変換処理後の画像データを基に行われる。このときカメラ２６の座標を求めるときには回動角度のデータが用いられる。
【０１２３】
フォーク２を下降させて揚高Ｈが閾値Ｈo 以下になると、コントローラ５８は荷取撮影位置または荷置撮影位置の回動姿勢にある支持体１１０を上方へ回動させるように電動モータ１１２を駆動し、カメラ２６をキャリッジ１８から突出しない待機位置まで上昇させる。またコントローラ５８は、車速センサ１１５の検出結果に基づく車速Ｖが設定速度を超えると、荷役作業から運搬作業に移行したと判断し、支持体１１０を待機位置から上方へ回動させてカメラ２６を運搬位置Ｃに配置する。運搬作業中はカメラ２６によって運搬位置から走行先前方エリアが撮影され、画面２８Ａ上にその撮影画像が表示される。なお、運搬中の荷がカメラ２６を遮って走行先前方エリアの撮影に支障をきたすときは、支持体１１０を運搬位置からさらに図１４における反時計回り方向に回動して例えばキャリッジ１８の上部側方からカメラ２６を突出させた撮影位置から走行先前方エリアを撮影する。なお、運搬作業であることを判別するために用いられる車速センサ１１５は、検出手段を構成する。もちろん、フォーク２が最下降に近い所定閾値ＨL 未満に下降したことをもって荷役作業が終了して運搬作業に移行したと判断して運搬作業の撮影位置にカメラ２６を配置することも可能でる。この場合は、揚高センサ８４が検出手段を構成することになる。
【０１２４】
なお、この実施形態では、支持体１１０の回動中心をキャリッジ１８の幅方向端部に設定したが、例えばキャリッジ１８の中央部に回動中心を設定することもできる。例えば支持体１１０が鉛直に垂下してカメラ２６をフォーク２の下方に突出させた位置を例えば荷置作業時の撮影位置とし、支持体１１０を水平に配置してキャリッジ１８の側方からカメラ２６を突出させた位置を荷取作業時の撮影位置とする。またキャリッジ１８の側方からカメラ２６を突出させた位置を、運搬作業時の撮影位置とすることもできる。
【０１２５】
この実施の形態では、以下の効果が得られる。
（１１）昇降機構として支持体１１０を回動させることによってカメラ２６を昇降させる回動機構を採用し、カメラ２６を荷取作業と荷置作業のそれぞれに応じた撮影位置に配置する構成であるので、前記第１の実施形態で記載した前記（１）〜（３），（５），（６），（１０）の効果が同様に得られる。但し、効果（３）では、荷取作業時の撮影位置でカメラ２６がキャリッジ１８から少し突出はするが、極力少ない突出量なので周辺物との干渉はほとんど心配ない。
【０１２６】
（１２）運搬作業時は、カメラ２６によって走行先前方エリアが撮影されて表示装置２８の画面２８Ａ上で見ることができるので、画面２８Ａ上の画像が走行支援（運搬支援）として役に立つ。
【０１２７】
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。
○  カメラ２６の移動変位は昇降に限定されない。例えばカメラ２６を左右（車幅方向）にスライドさせることで複数の撮影位置に移動配置させる構成でも構わない。例えばキャリッジ１８に左右方向（車幅方向）のスライド機構を設け、このスライド機構に沿ってカメラ２６をフォーク幅中央位置とキャリッジ１８の側方から突出する荷置時の撮影位置とに移動配置可能とする。この場合、スライド機構により移動機構が構成される。
【０１２８】
○  前記各実施形態では、荷役作業の種別毎にカメラの配置位置（撮影位置）が１箇所に固定であったが、１つの荷役作業に対しカメラの配置位置（撮影位置）を連続的に可変させることも可能である。例えばフォーク上の荷のサイズに応じてカメラの配置位置を可変させてもよい。荷が前後方向に長いほど、カメラの撮影視界が遮られるので、荷が前後方向に長いほどカメラをより低い位置に下降させるようにする。すなわち、荷置作業のときにフォーク上の荷に遮られず目標箇所を撮影可能でなるべく必要最小限の下降量（突出量）で済む撮影位置を、別途用意した第２検出手段の検出結果を用いて求める。そしてこの求めた撮影位置にカメラを移動配置するようアクチュエータを駆動制御することにより、荷置作業時のカメラ位置（撮影位置）をなるべく必要最小限の突出量で済ませられるようにカメラの格納位置からの下降量を可変とする。フォーク上の荷に遮られず目標箇所を撮影可能な撮影位置を求めるための検出は、例えば測長センサを用いて荷の前後方向長さを求め、荷の前後方向長さが長いほどカメラの下降量を多くする。また、画像データを画像処理することによって画面領域内における荷の領域を認識し、現カメラ位置と荷に遮られた画像上の領域とから、荷に遮られることなくマークを撮影可能な撮影位置を幾何学的な演算で求め、カメラの格納位置からの下降量を求める方法を採ることもできる。また例えば運転者がキー操作で入力した荷の長さデータに基づいてカメラの下降位置を決定することも可能である。
【０１２９】
また荷置作業時は、カメラ２６をなるべく下降させて配置した方が撮影視界をより広く確保できるので、フォーク上昇時のマーク発見タイミングをより早くしスピーディな制御を実現できる。この点を考慮し、高揚高ほどカメラ２６をより低く配置するように、揚高センサにより検出される揚高Ｈに応じてカメラ２６の配置位置を可変とすることも可能である。但し、カメラ下降位置はフォーク２を最高速で下降させてもフォーク２が最下降位置に達するまでにカメラ２６を十分格納し得る下降量であることを条件とする。
【０１３０】
○  カメラの配置位置を決める荷役作業の種別は、荷取作業と荷置作業に限定されない。フォークリフト以外の産業車両では、荷役機器が担当する荷役作業の種類に応じてカメラ位置を設定することができ、例えば荷役機器が担当する荷役作業の種別は３つ以上であってもよい。
【０１３１】
○  カメラ２６は画像処理目的で作業エリアを撮影するものであることに限定されない。カメラ２６は運転者が作業エリアを表示装置の画面上で見る目的で作業エリアを撮影するだけであっても構わない。
【０１３２】
○  カメラ２６が画像処理目的で作業エリアを撮影する場合、その画像処理は荷役対象の位置認識のための画像処理に限定されない。
○  カメラ２６による撮影目的が荷役対象の画像認識処理である場合、その画像認識処理の使用目的がフォークの自動位置合わせ制御のためであることに限定されない。例えば画像認識処理結果に基づき表示装置２８の画面上に位置合わせのためのガイド表示を表示させるものであってもよい。また画像認識処理結果に基づきスピーカ８１から音声ガイドを行うものであってもよい。また表示ガイドとしては、フォークを位置合わせのために移動すべき方向を指示するものであってもよいし、移動目標位置に目標表示（目標マーク）を表示させるものであってもよい。
【０１３３】
○  位置検出用のマークを放射状の図形としたが、丸（●）、三角（▲）や四角（■）などの単純図形でもよい。この場合、パターンマッチングによりテンプレートを多数用意すればよい。またパターンマッチング以外の画像認識処理方法を採用し、荷役対象の位置検出を行ってもよい。
【０１３４】
○  カメラ２６の設置個所はキャリッジ１８に限定されない。例えばインナマスト１７に対しカメラ２６を昇降可能に設けることもできる。テレスコピック型のマスト１３であれば、キャリッジ１８がインナマスト１７の最上端位置に達した位置より高揚高側では、キャリッジ１８とインナマスト１７が常に一定の位置関係に定まるので、インナマスト１７にカメラ２６を設置しても、フォーク２に対するカメラ２６の位置調整が比較的簡単となる。キャリッジ１８がインナマスト１７の最上端位置に達したときのフォーク２（フォーク差込部）に対し、カメラ２６はフォーク２とほぼ同一高さに位置する上昇位置と、フォーク２より所定距離下降した下降位置との二位置間を昇降できるようにインナマスト１７に設けられる。
【０１３５】
○  カメラ２６の配置位置は位置合わせに適した撮影位置であることに限定されない。例えば高揚高での作業エリアの様子を見るだけの目的でカメラを設置した構成も含む。この場合も、荷取作業と荷置作業とでカメラの撮影位置を切り替える。このような撮影目的であれば、カメラ２６をフォーク上の荷の上方へ突出させることも可能である。
【０１３６】
○  撮影位置の一つが格納位置であることに限定されない。前記第１の実施形態において、荷取作業時のカメラ位置は格納位置に限定されず、例えばフォーク２（差込部）と同一高さから撮影できるように、カメラユニット２３を格納位置から少し下降させた位置を荷取作業時の撮影位置とすることもできる。このときのカメラ２６の位置がフォーク２の底面から下方へ突出する位置、つまりキャリッジ１８から下方へ突出する突出位置であっても構わない。荷役作業に応じた複数の撮影位置が設けられ、荷役作業終了時にカメラが格納位置に格納される構成であっても構わない。つまり格納位置は必ずしも撮影位置である必要はなく、撮影の必要がないときにカメラを格納する位置であっても構わない。
【０１３７】
○  カメラの移動は昇降・左右スライドに限定されない。例えばカメラを前後方向に移動できるようにしてもよい。例えばカメラをフォーク２（パレット７１）の下方を通る経路で前後方向に出退させられる移動機構を設け、荷置作業のときにはカメラを前方へ移動させるようにアクチュエータを駆動する。さらに複数のスライド機構を組み合わせて例えばカメラユニットからカメラがスライドによって出没する機構や、スライド機構と回動機構を組み合わせて例えば支持体１１０からカメラがスライドによって出没する機構を採用することもできる。
【０１３８】
○  検出手段は、荷重センサ８５に限定されない。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。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、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、荷を検知できないオフ信号であれば荷取作業と判定する。
【０１３９】
○  アクチュエータは電動アクチュエータに限定されない。キャリッジに取り付けられた油圧シリンダ又は空圧シリンダをアクチュエータとして使用することもできる。カメラはシリンダのピストンロッドに連結され、シリンダが油圧又は空圧により伸縮駆動されることにより、カメラは移動機構により撮影位置を移動する。
【０１４０】
○  カメラを下方へ付勢するための付勢手段としてガスダンパを設けたが、付勢手段は、ガスダンパに限らず、ゴム、バネ等であってもよい。さらに付勢手段は、ガスダンパ、ゴム、バネ等のように弾性付勢をするものである必要は必ずしもなく、例えば重力（自重）によってカメラを下方へ付勢するウェイト（錘）の類でも構わない。例えばカメラユニットのケースにウェイトを取付けたり、ケース自体にウェイト部（厚肉部）を形成するなどして、カメラと一体に移動する部分の質量を増やし、重力の付勢によりカメラの下降速度を確保するようにしても構わない。
【０１４１】
○  フォークが車幅方向に移動可能に設けられた産業車両に限定されない。例えばサイドシフト機能を備えないフォークリフトに適用することもできる。
○  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。
【０１４２】
○  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。また産業車両はフォークリフトに限定されない。例えばパワーショベルでもよい。なお荷役作業の対象とされる荷は、荷物、パレット、丸太、土砂、セメント、人などが含まれる。人とは高所作業車の場合である。
【０１４３】
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。
（１）請求項１又は２に記載の発明において、前記荷役機器を有するキャリッジがマストに沿って昇降可能に設けられた産業車両であって、前記荷役作業に応じた撮影位置では、前記カメラの前記キャリッジからの突出量が荷役作業に応じてそれぞれ異なることを特徴とする。この構成によれば、荷役作業に応じた適切な撮影位置にカメラが配置されることで、カメラのキャリッジからの突出量がなるべく必要最小限度に抑えられ（撮影位置によっては全く突出しないこともあり得る）、例えばカメラが周辺物と干渉するなどの不都合をなるべく回避することができる。
【０１４４】
（２）請求項１又は２の発明において、前記移動機構は、前記カメラを荷役作業に応じた撮影位置に昇降可能に支持する昇降機構である。
（３）請求項４、５、７のいずれか一項の発明において、前記格納位置は、前記荷役機器を荷役対象に位置合わせするときの位置合わせ箇所をほぼ荷取操作方向の視点から撮影可能な位置に設定されている。この構成によれば、荷役機器を荷役対象に位置合わせする位置合わせ箇所をほぼ荷取操作方向の視点から撮影できるので、例えばカメラで撮影した画像を表示手段で見ながら位置合わせ作業をする際に、その位置合わせを正確に行える。
【０１４５】
（４）請求項７に記載の発明において、前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出手段を備え、前記制御手段は、前記揚高検出手段の検出結果により前記荷役機器の揚高が所定閾値未満の低揚高にあると判断されたときは前記カメラを格納位置に配置するとともに、前記荷役機器の揚高が所定閾値以上の揚高にあると判断されたときは、前記検出手段の検出結果から荷取作業と判別されたときに前記カメラを前記格納位置に配置し、荷置作業と判別されたときに前記カメラを前記下降位置に配置するように、前記アクチュエータを駆動制御することを特徴とする。
【０１４６】
（５）請求項９に記載の発明において、前記アクチュエータは、その駆動によって正逆転駆動されると共に前記可撓性動力伝達部材を巻回する回転体を備え、前記アクチュエータの駆動によって前記回転体が正逆転駆動されることで該回転体から前記可撓性動力伝達部材が繰り出し及び巻き取りされることにより前記カメラは吊り下げ支持された状態で昇降動することを特徴とする。
【０１４７】
（６）請求項１１に記載の発明において、前記荷検出手段は、前記荷役機器に積載又は把持された荷の荷重に応じた重量を検出する荷重検出手段であって、前記制御手段は、前記荷重検出手段により検出された荷重が所定の閾値を超えると荷置作業と判別し、荷重が所定の閾値未満であると荷取作業と判別することを特徴とする。
【０１４８】
（７）請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発明において、前記カメラは、荷役機器の幅中央位置に配置されていることを特徴とする。
（８）請求項６〜７のいずれか一項に記載の発明において、前記格納位置とは、前記カメラの撮影部が前記荷役機器の荷取部と略同一の高さに配置される位置であることを特徴とする。
【０１４９】
（９）請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発明において、前記移動機構又は前記昇降機構は、前記カメラを昇降可能な回動機構であることを特徴とする。
（１０）請求項１において、前記荷役作業のうち少なくとも一つは運搬作業であり、該運搬作業と判別されたときには、前記カメラは、運搬中の前方視野領域を撮影可能な撮影位置に配置されることを特徴とする。
【０１５０】
（１１）請求項４又は５において、前記閾値は、該閾値の高さ距離を、前記荷役機器の最大下降速度で割って得られる時間が、前記カメラが下降位置から格納位置に配置されるまでの所要時間よりも長くなるように設定されていることを特徴とする。
【０１５１】
（１２）請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発明において、前記アクチュエータは、電動アクチュエータである。
（１３）請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発明において、前記アクチュエータは、前記キャリッジに取り付けられた油圧シリンダ又は空圧シリンダであり、前記カメラは当該シリンダのピストンロッドに連結されている。
【０１５２】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜１５に記載の発明によれば、カメラを荷役作業に応じた撮影位置に移動配置することで、荷役作業に応じた適切な撮影画像を提供し、提供した撮影画像を通して荷役作業を効果的に支援することができる。
【０１５３】
請求項３〜１５に記載の発明によれば、さらに荷役作業時にカメラが周辺物と干渉することをなるべく回避することができる。
【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】  カメラが格納位置にあるときのキャリッジの正面図。
【図３】  カメラが下降位置にあるときのキャリッジの正面図。
【図４】  キャリッジの側断面図。
【図５】  カメラ昇降装置の分解斜視図。
【図６】  操作レバーの平面図。
【図７】  棚に対する荷役作業の様子を示す斜視図。
【図８】  荷役操作支援装置の電気的構成を示すブロック図。
【図９】  マークとテンプレートを示す正面図。
【図１０】  画面座標系を説明する画面図。
【図１１】  荷役作業判定ルーチンのフローチャート。
【図１２】  カメラ昇降制御のフローチャート。
【図１３】  カメラ昇降制御をを説明する模式側面図。
【図１４】  第２の実施形態におけるキャリッジの正面図。
【図１５】  荷役操作支援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、１８…キャリッジ、２３…カメラユニット、２５…移動機構、昇降機構及びリニアスライド機構を構成するケース、２６…接近検出手段を構成するカメラ、２８…表示装置、３０…昇降部材としてのリフトブラケット、３１…傾動部材としてのフィンガバー、３２…サイドシフタ、３６…サイドシフト駆動手段としてのサイドシフトシリンダ、４０Ａ，４０Ｂ…移動機構、昇降機構及びリニアスライド機構を構成するガイドレール、４１…移動機構、昇降機構及びリニアスライド機構を構成するローラ、４３…アクチュエータとしての電動モータユニット、４４…アクチュエータを構成する電動モータ、４７…昇降機構及びリニアスライド機構を構成するとともに可撓性動力伝達部材としてのワイヤ、４９…昇降機構及びリニアスライド機構を構成するとともに付勢手段としてのガスダンパ、５８…制御手段としてのコントローラ、７０…棚、７２…荷役対象としての棚部、７１…荷役対象としてのパレット、７１Ａ…差込穴、８４…揚高検出手段としての揚高センサ、８５…荷検出手段としての荷重センサ、９５…表示処理部、９６…接近検出手段、画像処理手段及び位置検出手段としての画像処理部、１０１…接近検出手段及び位置検出手段を構成する画像認識処理部、１０２…接近検出手段及び位置検出手段を構成するテンプレート記憶部、１０３…演算手段としての画像演算部、１０４…接近検出手段及び位置検出手段を構成する表示位置決定部、１１０…移動機構及び昇降機構を構成する支持体、１１２…アクチュエータとしての電動モータ、Ｈo …所定閾値、Ｍ１，Ｍ２…マーク。
【図１】
0003855728.tif 000002
【図２】
0003855728.tif 000003
【図３】
0003855728.tif 000004
【図４】
0003855728.tif 000005
【図５】
0003855728.tif 000006
【図６】
0003855728.tif 000007
【図７】
0003855728.tif 000008
【図８】
0003855728.tif 000009
【図９】
0003855728.tif 000010
【図１０】
0003855728.tif 000011
【図１１】
0003855728.tif 000012
【図１２】
0003855728.tif 000013
【図１３】
0003855728.tif 000014
【図１４】
0003855728.tif 000015
【図１５】
0003855728.tif 000016