特許 6987009 荷役制御装置、荷役機器、荷役制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987009

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】荷役制御装置、荷役機器、荷役制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20211213BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B66F9/24 L

   G01B21/00 A

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-61372(P2018-61372)

(22)【出願日】2018年3月28日

(65)【公開番号】特開2019-172415(P2019-172415A)

(43)【公開日】2019年10月10日

【審査請求日】2020年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】島谷 仁基

(72)【発明者】

【氏名】橋本 雅史

【審査官】 三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１０１６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１７５７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１３６７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１６２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２６５８０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｆ ９／００−１１／０４

Ｇ０１Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貨物のサイズ、重心位置を含む貨物特性情報と、荷役機器のフォークの長さを含む荷役機器特性情報と、を記憶する記憶部と、
前記貨物から前記荷役機器までの貨物荷役機器間距離を測定する距離測定器と、
前記記憶部が記憶する前記貨物特性情報と前記荷役機器特性情報に基づいて前記貨物荷役機器間距離の設定範囲を演算し、前記距離測定器が測定した前記貨物荷役機器間距離が前記設定範囲内にないときに異常と判定する演算部と、
を備える荷役制御装置。

【請求項2】

前記貨物荷役機器間距離の設定範囲は、前記フォークの長さと前記貨物荷役機器間距離の差が、前記貨物の前記フォークの根元に近い面から前記重心位置までの長さより長く、又は、前記フォークの延在方向における前記貨物の長さより短くなる範囲である、
請求項１に記載の荷役制御装置。

【請求項3】

前記記憶部に記憶する貨物特性情報は前記貨物の静止摩擦係数を含み、前記荷役機器特性情報は前記荷役機器の前記フォークの静止摩擦係数を含み、
前記記憶部は、前記荷役機器の加速度と、前記フォークの延在方向の水平面に対するチルト角と、を含む荷役変数情報をさらに記憶し、
前記演算部は、前記貨物の質量及び前記静止摩擦係数と、前記フォークの前記静止摩擦係数と、前記加速度と、前記チルト角と、に基づいて、前記貨物の前記フォークに対する荷ズレが発生するか否かについて判定し、前記荷ズレが発生すると判定した場合に前記荷ズレを回避することのできる前記加速度と前記チルト角を演算して、前記荷役機器に対して前記加速度と前記チルト角を含む制御信号を出力する、
請求項１又は２に記載の荷役制御装置。

【請求項4】

前記記憶部は、前記荷役機器の加速度と、前記フォークの延在方向の水平面に対するチルト角と、を含む荷役変数情報をさらに記憶し、
前記演算部は、前記貨物の質量及び前記重心位置と、前記加速度と、前記チルト角と、に基づいて、前記貨物の前記フォークに対する回転が発生するか否かについて判定し、前記回転が発生すると判定した場合に前記回転を回避することのできる前記加速度と前記チルト角を演算して、前記荷役機器に対して前記加速度と前記チルト角を含む制御信号を出力する、
請求項１又は２に記載の荷役制御装置。

【請求項5】

前記貨物特性情報は、前記貨物に添付されたバーコード又は２次元コード又はＲＦＩＤに格納されており、
前記バーコード又は前記２次元コード又は前記ＲＦＩＤのリーダーをさらに備え、
前記記憶部は前記リーダーが読み取った前記貨物特性情報を記憶する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の荷役制御装置。

【請求項6】

前記貨物の質量及び前記重心位置を測定する質量・重心測定器を前記荷役機器に備えており、
前記記憶部は、前記荷役機器から受信した前記貨物特性情報を記憶する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の荷役制御装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の荷役制御装置を備えた荷役機器。

【請求項8】

貨物から荷役機器までの貨物荷役機器間距離を測定する距離測定ステップと、
前記貨物のサイズ、重心位置を含む貨物特性情報と、前記荷役機器のフォークの長さを含む荷役機器特性情報と、に基づいて前記貨物荷役機器間距離の設定範囲を演算し、前記距離測定ステップで測定した前記貨物荷役機器間距離が前記設定範囲内にないときに異常と判定する演算ステップと、
を有する荷役制御方法。

【請求項9】

コンピュータを、
貨物から荷役機器までの貨物荷役機器間距離を取得して記憶する記憶部、
前記貨物のサイズ、重心位置を含む貨物特性情報と、前記荷役機器のフォークの長さを含む荷役機器特性情報と、に基づいて前記貨物荷役機器間距離の設定範囲を演算し、前記記憶部に記憶した前記貨物荷役機器間距離が前記設定範囲内にないときに異常と判定する演算部、
として機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷役動作を制御する荷役制御装置、荷役機器、荷役制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

物流の現場では、フォークを備えたフォークリフトを含む荷役機器を用いて、貨物を持ち上げ運搬し荷下ろしする荷役作業が行われている。このような荷役作業において、貨物の下方に設けたフォークの差し込み口を前方より目視し、経験に基づきフォークの差し込み深さを決定している。

【0003】

フォークを差し込む深さや方向が適切でない場合に、荷役中の貨物が転倒して貨物が破損し、又は、荷役貨物の後方に配置された他の貨物や人をフォークの先端で傷つけるという問題があった。また、経験に基づきそのフォーク差し込み深さが適正である場合もフォークの位置調整のため作業が慎重になり多くの作業時間を要してしまっていた。また、確認のための補助者を置く必要が生じ生産性が悪化するという問題があった。

【0004】

これに対し、荷役機器の走行中又は梱包物の荷役中に、フォークの先端が他の物体や人に接触する事故を防止し、又は、フォークの差し込み時に後方貨物の破損を防止する方法が提示されている（例えば、特許文献１）。

【0005】

特許文献１に記載のフォークリフトは、自動距離測定装置が貨物と荷役機器間の距離を測定し、事前に入力した貨物のサイズと比較し、異常がある場合に報知することでフォークの差し込み過ぎを防止できると説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−１６２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のフォークリフトは、フォークの根元にセンサーを複数備え、センサーから直方体の貨物までの距離を測定する。そして、測定した距離と予め設定した複数の設定値に基づいて、後方の物体や人への衝突や接触を防止するために前進動作に対して制動をかけている。

【0008】

しかし、特許文献１に記載のフォークリフトにおいても、貨物の転倒防止に対しては、従来通り経験に基づいてフォークの差し込み深さを決定している。特に、フォークの差し込み不足に起因する、荷役中の貨物の転倒を防止することができない。

【0009】

また、特許文献１に記載の方法は、直方体の貨物を前提としているため、直方体以外の貨物を荷役する場合に、十分な対応をすることができない。フォークの差し込み深さが適正であっても、フォークのチルト角又は荷役機器の加速度によっては貨物が荷ズレもしくは回転して破損するという問題もある。

【0010】

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、貨物が転倒することなく安全かつ高効率で荷役することのできる荷役制御装置、荷役機器、荷役制御方法及びプログラム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】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明の荷役制御装置は、貨物のサイズ、重心位置を含む貨物特性情報と、荷役機器のフォークの長さを含む荷役機器特性情報と、を記憶する記憶部と、貨物から荷役機器までの貨物荷役機器間距離を測定する距離測定器と、記憶部が記憶する貨物特性情報と荷役機器特性情報に基づいて貨物荷役機器間距離の設定範囲を演算し、距離測定器が測定した貨物荷役機器間距離が設定範囲内にないときに異常と判定する演算部と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、貨物のサイズ及び重心位置と荷役機器のフォークの長さとに基づいて、適切なフォークの差し込み深さを決定することができるため、貨物が転倒することなく安全かつ高効率で荷役することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態に係る荷役機器と貨物を示す外観図

【図2】荷役制御装置の構成例を示すブロック図

【図3】貨物とフォークを側面から見た外観図

【図4】貨物の荷ズレと回転を示す概念図

【図5】差し込み深さ演算処理のフローチャート

【図6】荷役状況演算処理のフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施の形態）
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同じ符号を付す。

【0015】

図１は、この発明の実施の形態に係る荷役機器１と貨物２を示す外観図である。荷役機器１は、図１に示すように、前方に延在した２本のフォーク１１を備える機器であり、例えばフォークリフト、カウンターフォーク、ハンドリフターである。貨物２を持ち上げ、運搬し、荷下ろしする動作を含む荷役時には、荷役機器１はフォーク１１の上面で貨物２を支持する。

【0016】

貨物２は下方に、フォーク１１を差し込むための差し込み穴２１を備えている。なお、差し込み穴２１は、貨物２の一部として備えてもよく、又は、貨物２に外付けされたものでもよい。例えば、差し込み穴２１を備えたパレット上に貨物２が積載されていてもよい。

【0017】

荷役機器１は、荷役動作を制御する荷役制御装置１０を備える。図２は、荷役制御装置１０の構成例を示すブロック図である。荷役制御装置１０は、図２に示すように、記憶部１１０と、記憶部１１０にデータを入力する入力部１２０と、記憶部１１０に格納されたデータに基づいて各種演算を行う演算部１３０と、を備える。さらに、荷役制御装置１０は、演算部１３０の演算結果に基づいて異常を報知する報知部１４０と、演算部１３０の演算結果に基づいて荷役機器１への制御信号を出力する制御信号出力部１５０を備える。

【0018】

記憶部１１０は、任意の記憶装置であり、例えば、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）を含む不揮発性半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）である。なお、記憶部１１０は、外部機器から入力されたデータ、又は、ユーザが入力部１２０に入力したデータが格納されている。また、演算部１３０が実行する演算処理のプログラムも格納されている。

【0019】

記憶部１１０には、貨物２と荷役機器１の間の距離である貨物荷役機器間距離１１１と、貨物２のサイズ、質量、重心位置及び静止摩擦係数を含む貨物特性情報１１２と、荷役機器１のフォーク１１の長さ及び静止摩擦係数を含む荷役機器特性情報１１３と、荷役機器１の加速度及びフォーク１１のチルト角を含む荷役変数情報１１４と、を記憶する。

【0020】

記憶部１１０に記憶された各種情報は、各種測定器から伝送され、又は、入力部１２０からユーザによって入力される。荷役制御装置１０は、距離測定器３１と、サイズ測定器３２と、質量・重心測定器３３と、接続されている。接続形態は着脱可能な外部接続でもよい。あるいは、距離測定器３１、サイズ測定器３２及び質量・重心測定器３３の一部又は全部を、内部機能部として荷役制御装置１０が内蔵してもよい。荷役制御装置１０は、荷役機器１と接続されている。接続形態は着脱可能な外部接続でもよい。あるいは、荷役機器１が荷役制御装置１０を内蔵してもよい。

【0021】

距離測定器３１は、２点間距離が測定できる任意の測定器であって、例えば、レーザー距離測定器、音波距離測定器、電磁波距離測定器である。あるいは、距離測定器３１は、２つ以上のカメラを用いた画像認識により距離を計測するステレオカメラや、光の反射時間を計って距離を計測するＴＯＦ（Time of Flight）方式の距離測定器であってもよい。

【0022】

距離測定器３１は、荷役機器１のフォーク１１の根元から貨物２の荷役機器１に向かう最前面までの距離を計測する。距離測定器３１が測定した距離は、貨物荷役機器間距離１１１として荷役制御装置１０の記憶部１１０に格納される。

【0023】

サイズ測定器３２は、物体の外形サイズを測定する任意の測定器である。例えば、複数のレーザーが細かい等間隔で配置され、レーザーに対向して設置された受光器の受光パワーに基づいて、レーザー光を遮断する位置に配置された貨物２の外形サイズを測定するライトカーテンである。あるいは、サイズ測定器３２は、ステレオカメラや、ＴＯＦカメラを用いた画像認識により測定する測定器であってもよい。サイズ測定器３２が測定した貨物２の外形サイズは、貨物特性情報１１２の一部として荷役制御装置１０の記憶部１１０に格納される。

【0024】

質量・重心測定器３３は、貨物２の質量及び重心位置を測定する任意の測定器であって、例えば、重量計及び重心位置測定器である。質量・重心測定器３３が測定した質量及び重心位置は、貨物特性情報１１２の一部として荷役制御装置１０の記憶部１１０に格納される。

【0025】

貨物特性情報１１２は、入力部１２０から入力されたデータも含む。入力部１２０から入力されたデータは、例えば、ユーザが貨物２の材質を入力又は予め用意されたリストより選択して入力された材質によって規定される貨物２の静止摩擦係数である。ユーザは静止摩擦係数の値を直接入力部１２０に入力して記憶部１１０に格納してもよい。ここで、貨物２の静止摩擦係数は、予め定めた材質の基準面に対する係数である。

【0026】

貨物特性情報１１２は、サイズ測定器３２、質量・重心測定器３３の測定値に代えて、ユーザが入力部１２０に直接入力したサイズ、質量・重心位置の数値であってもよい。

【0027】

ここで、物流現場において、一日に膨大な貨物が荷役されるため、より多くの情報に対応できる他の方法で貨物特性情報１１２を取得してもよい。例えば、貨物特性情報１１２と貨物２の保管位置とを対応づけたデータベースを作成しておき、貨物２の保管位置に基づいて貨物特性情報１１２を取得してもよい。あるいは貨物特性情報１１２をバーコードや２次元コードやＲＦＩＤ（radio frequency identifier）に格納して各貨物２に添付し、荷役時に荷役制御装置１０に備えられたリーダーの読み取りにより、取得してもよい。図１は２次元コード２２を貨物２に添付し、それを荷役制御装置１０のコードリーダーが読み取る場合の図を示している。

【0028】

荷役機器特性情報１１３は、入力部１２０より入力される。例えば、荷役機器１のメーカー及び型番と、フォーク１１の長さＦ及びフォーク１１の静止摩擦係数と、を対応づけたリストを予め記憶部１１０に記憶しておく。そしてユーザが、当該リストより荷役機器１のメーカー及び型番を選択し入力部１２０に入力することにより、フォーク１１の長さＦ及びフォーク１１の静止摩擦係数を取得して荷役機器特性情報１１３として記憶部１１０に格納する。

【0029】

ユーザは、フォーク１１の長さＦ及びフォーク１１の静止摩擦係数の値を直接入力部１２０に入力して記憶部１１０に格納してもよい。ここで、フォーク１１の静止摩擦係数は、予め定めた材質の基準面に対する係数である。

【0030】

荷役機器１は、加速度計及び角度計を実装しており、加速度計により荷役機器１の加速度を取得し、角度計により荷役機器１のフォーク１１のチルト角を取得する。チルト角は、フォーク１１の延在方向の水平面に対する角である。荷役機器１から入力された荷役機器１の加速度及びフォーク１１のチルト角は、荷役変数情報１１４として記憶部１１０に格納される。

【0031】

演算部１３０は、記憶部１１０に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。演算部１３０は、記憶部１１０に格納されている貨物荷役機器間距離１１１、貨物特性情報１１２、荷役機器特性情報１１３、荷役変数情報１１４に基づいて、適切な差し込み深さや荷役変数を演算する。

【0032】

演算部１３０は、現時点の貨物荷役機器間距離１１１が、演算した適切な差し込み深さを実現する貨物荷役機器間距離１１１の規定範囲内であるか否かを判定し、規定範囲内にない場合に異常であると判定する。この場合、報知部１４０は警報を発して、異常を報知する。また、演算部１３０が、貨物２の荷ずれや転倒が発生する可能性が低くなる加速度とフォーク１１のチルト角を求め、荷役機器１の駆動に対する制御信号を生成すると、制御信号出力部１５０は当該制御信号を荷役機器１に対して出力する。

【0033】

ここで、フォーク１１の差し込み超過の状態と差し込み不足の状態について図３を用いて説明する。図３は貨物２とフォーク１１を側面から見た外観図である。なお、実際にはフォーク１１を、貨物２の下方に備えたフォークの差し込み穴２１に差し込んで荷役作業を行うが、差し込み穴２１はフォーク１１の厚さに対して十分な高さを有しているため、説明の簡易化のため、フォーク１１の上面に貨物２が積載されているとして説明する。

【0034】

フォーク１１の差し込み超過の状態は、荷役対象の貨物２の後端より、フォーク１１の先端が出た状態である。貨物２の下面から突き出したフォーク１１の先端は、貨物２の後方の物体又は人を傷つける虞があるため、この状態は望ましくない。図３に示すように、フォーク１１の延在方向Ｌにおける貨物２の長さ（奥行き）をｂ、フォーク１１の長さをＦ、貨物荷役機器間距離１１１をＲとすると、フォーク１１の差し込み超過を回避するためにはｂ＞Ｆ−Ｒにする必要がある。

【0035】

フォーク１１の差し込み不足の状態は、貨物２の重心位置が、フォーク１１の先端より離れた位置にある状態である。この状態は、貨物２がフォーク１１より転落する虞があるため望ましくない。図３において、貨物２のフォーク１１の根元に近い面から重心位置までの長さをｂ’とすると、フォーク１１の差し込み不足を回避するためにはｂ’＜Ｆ−Ｒにする必要がある。

【0036】

つまり、フォーク１１の差し込み深さが適切な貨物荷役機器間距離Ｒは、以下の式（１）で表される。

【0037】

Ｆ−ｂ＜Ｒ＜Ｆ−ｂ’ （１）

【0038】

フォーク１１の差し込み後の荷役時には、演算部１３０は、貨物特性情報１１２及び荷役機器特性情報１１３と、荷役機器１から取得した荷役変数情報１１４とから、貨物２の荷ズレ又は回転を回避するための荷役機器１の加速度及びチルト角を演算する。

【0039】

貨物２の荷ズレと回転は、フォーク１１を備えた荷役機器１の急停止による加速度の変化やチルト角の誤操作に起因するフォーク１１の傾きの変化によって発生する。貨物２の荷ズレは、荷役機器１のフォーク１１との接触を保ったままの状態でフォーク１１に積載された貨物２が、フォーク１１の面に沿って移動する状態である。貨物２の回転は、フォーク１１に接した状態で積載された貨物２が、貨物２のある１辺のみでフォーク１１との接触を保ったまま、その１辺を軸にして回転することである。

【0040】

図４は貨物２の荷ズレと回転を示す概念図であり、貨物２に加わる力及び力の方向を示している。貨物２のサイズ、質量、重心位置及び静止摩擦係数を含む貨物特性情報１１２と、フォーク１１の長さ及び静止摩擦係数を含む荷役機器特性情報１１３と、貨物２の荷役中の加速度とチルト角を含む荷役変数情報１１４と、に基づいて貨物２にかかる力を演算し、荷ズレ及び回転の可能性を判定する。また、荷ズレ及び回転の可能性がある場合は貨物２が動こうとする力を抑制する加速度及びチルト角を演算する。

【0041】

図４（ａ）において、貨物２の質量をｍ、貨物２の底面のフォーク１１の上面に対する静止摩擦係数をμ、荷役機器１の荷役中の加速度をα、フォーク１１のチルト角をθ、重力加速度をｇとしたとき、貨物２の荷ズレが発生するのは（ｍｇｓｉｎθ＋ｍαｃｏｓθ）＞μ（ｍｇｃｏｓθ−ｍαｓｉｎθ）の場合である。この場合、演算部１３０は、貨物２の荷ズレの可能性があると判断し、荷ズレを回避する条件である下式（２）を満たす加速度α及びチルト角θを演算する。そして演算結果である加速度α及びチルト角θを含む制御信号を制御信号出力部１５０から出力させる。

【0042】

（ｍｇｓｉｎθ＋ｍαｃｏｓθ）＜μ（ｍｇｃｏｓθ−ｍαｓｉｎθ） （２）

【0043】

同様に、図４（ｂ）において、回転の軸となる辺Ｄに対する重心Ｃの位置を、貨物２の高さ方向Ｈの長さａ’、貨物２の奥行き方向Ｌの長さｂ’で表すとき、貨物２の回転が発生するのはｂ’（ｍｇｓｉｎθ＋ｍαｃｏｓθ）＞ａ’（ｍｇｃｏｓθ−ｍαｓｉｎθ）の場合である。この場合、演算部１３０は、貨物２の回転の可能性があると判断し、回転を回避する条件である下式（３）を満たす加速度α及びチルト角θを演算する。そして演算結果である加速度α及びチルト角θを含む制御信号を制御信号出力部１５０から出力させる。

【0044】

ｂ’（ｍｇｓｉｎθ＋ｍαｃｏｓθ）＜ａ’（ｍｇｃｏｓθ−ｍαｓｉｎθ） （３）

【0045】

以上のように構成された荷役制御装置１０の動作について、図５、６に示すフローチャートを用いて説明する。図５は差し込み深さ演算処理のフローチャートである。図６は荷役状況演算処理のフローチャートである。

【0046】

荷役制御装置１０は、まず、サイズ測定器３２と質量・重心測定器３３から貨物２のサイズ、質量、重心位置及び静止摩擦係数を含む貨物特性情報１１２を取得して記憶部１１０に記憶しておく。また、入力部１２０に入力された荷役機器１のフォーク１１の長さ及び静止摩擦係数を含む荷役機器特性情報１１３を取得して記憶部１１０に記憶しておく。

【0047】

演算部１３０は、フォーク１１を貨物２の差し込み穴２１に差し込んだ状態で図５に示す差し込み深さ演算処理を開始する。

【0048】

演算部１３０は、貨物２のサイズ、質量、重心位置及び静止摩擦係数を含む貨物特性情報１１２を記憶部１１０より取得する（ステップＳ１０１）。次に、フォーク１１の長さ及び静止摩擦係数を含む荷役機器特性情報１１３を記憶部１１０より取得する（ステップＳ１０２）。

【0049】

演算部１３０は、貨物特性情報１１２と荷役機器特性情報１１３に基づいて貨物荷役機器間距離１１１の設定範囲を演算する（ステップＳ１０３）。この設定範囲は、例えば上式（１）を満たす範囲のうち、中心値寄りの予め定めた割合の範囲としてもよい。

【0050】

その後、演算部１３０は距離測定器３１が定期的に取得して記憶部１１０に一時記憶されている貨物荷役機器間距離１１１を取得する（ステップＳ１０４）。そして、ステップＳ１０４で取得した貨物荷役機器間距離１１１がステップＳ１０３で演算した設定範囲内にあり、差し込み深さが適切であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0051】

貨物荷役機器間距離１１１が設定範囲内である場合には（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、荷役作業を開始し、図６に示す荷役状況演算処理を実行して（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０４に戻る。そしてステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。

【0052】

貨物荷役機器間距離１１１が設定範囲外である場合には（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、報知部１４０より異常を報知させて（ステップＳ１０８）処理を終了する。

【0053】

荷役状況演算処理において、まず、演算部１３０は荷役機器１から定期的に取得して記憶部１１０に一時記憶させている加速度αとチルト角θを含む荷役変数情報１１４を取得する（ステップＳ２０１）。次にステップＳ１０１で取得した貨物特性情報１１２に含まれる貨物２の質量及び静止摩擦係数と、ステップＳ１０２で取得した荷役機器特性情報１１３に含まれるフォーク１１の静止摩擦係数と、ステップＳ２０１で取得した加速度及びチルト角に基づいて摩擦力及び回転モーメントを演算する（ステップＳ２０２）。

【0054】

そして摩擦力に基づいて荷ズレの可能性があるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。また、回転モーメントに基づいて回転の可能性があるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。例えば、上式（２）を満たす範囲内にあるか否かにより、荷ズレの可能性があるか否かを判定する。また、上式（３）を満たす範囲内にあるか否かにより、回転の可能性があるか否かを判定する。

【0055】

荷ズレ又は回転の可能性がある場合は（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、荷役変数である加速度又はチルト角を変更し（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６の演算及び判定を繰り返す。荷ズレ又は回転の可能性がない場合は（ステップＳ２０５；Ｎｏ）は、荷役情報演算処理を終了し、図５のステップＳ１０４に戻る。

【0056】

このようにして、荷役機器１は、貨物２がフォーク１１から転倒することがなく、またフォーク１１が貨物２から突き出すことのない適切なフォーク１１の差し込み深さで貨物２を支持することができる。また、荷役制御装置１０は、貨物２が荷ズレを起こすことなく、また回転して落下することのない荷役機器１の加速度及びフォーク１１のチルト角を決定し、荷役機器１を制御することができる。

【0057】

以上説明したように本実施の形態に係る荷役制御装置１０は、貨物２のサイズ、質量、重心位置及び静止摩擦係数を含む貨物特性情報１１２、並びに、荷役機器１のフォーク１１の長さ及び静止摩擦係数を含む荷役機器特性情報１１３を取得して記憶部１１０に記憶しておく。そして、貨物荷役機器間距離１１１を取得して、貨物２のサイズ、重心位置及びフォーク１１の長さに基づいて求めた貨物荷役機器間距離１１１の設定範囲内であるか否かを判定し、範囲外である場合には、異常を報知する。また、荷役動作中に荷役機器１の加速度及びフォーク１１のチルト角を含む荷役変数情報１１４を取得して、貨物２の質量及び荷役機器１の加速度及びフォーク１１のチルト角に基づいて摩擦力や回転モーメントを演算し、荷ズレや回転が発生しない加速度及びチルト角を求めて荷役機器１を制御する。これにより、貨物２のサイズ及び重心位置に応じて、貨物２の転倒、荷ズレ、回転をすることなく、安全かつ高効率で荷役作業を行うことが可能となる。

【0058】

このように本発明は、貨物のサイズ、重心位置を含む貨物特性情報と、荷役機器のフォークの長さを含む荷役機器特性情報と、を記憶部に記憶しておき、貨物から荷役機器までの貨物荷役機器間距離を測定し、記憶部が記憶する貨物特性情報と荷役機器特性情報に基づいて貨物荷役機器間距離の設定範囲を演算し、測定した貨物荷役機器間距離が設定範囲内にないときに異常と判定することとした。これにより、貨物が転倒することなく安全かつ高効率で荷役することが可能となる。

【0059】

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

【0060】

例えば、上記実施の形態において、重心位置に基づいて、貨物２が転倒することのない適切な差し込み深さを演算するとしたが、重心位置が取得できない場合は、貨物２の奥行きｂの２／３を重心位置と仮定して、２／３・ｂ＜Ｆ−Ｒを、差し込み不足による回転を回避する条件としてもよい。

【0061】

また、貨物２の質量と重心位置を予め測定して、その質量と重心位置を用いて荷ズレ及び回転を回避する荷役機器１の加速度とフォーク１１のチルト角を演算するとしたが、フォーク１１上に質量及び重心位置を計測する質量・重心測定器３３を設置して、荷役制御装置１０は荷役機器１より質量及び重心位置を受信してもよい。このとき荷役機器より受信する質量及び重心位置を記憶部１１０に記憶して、その値を用いて常に重心位置がフォーク１１上の安定した場所に来るよう加速度及びチルト角を自動制御する。これにより、荷役作業中に重心が移動した場合であっても、貨物２の荷ズレ及び回転を回避することができる。

【0062】

また、荷ズレの演算に際し、貨物２の底面の静止摩擦係数と荷役機器１のフォーク１１の上面の静止摩擦係数をそれぞれ取得し、それらの静止摩擦係数に基づいて摩擦力を演算するとしたが、貨物２の底面の、フォーク１１の上面に対する静止摩擦係数を予め計測しておき、その値を用いて荷ズレを演算してもよい。

【0063】

また、上記実施の形態に示したハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。記憶部１１０及び演算部１３０で実現する各機能は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。

【0064】

例えば、上記実施の形態の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、メモリカード等の記録媒体に格納して配布し、プログラムをコンピュータにインストールすることにより、各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの分担、又はＯＳとアプリケーションとの協同により実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。

【符号の説明】

【0065】

１ 荷役機器、２ 貨物、１０ 荷役制御装置、１１ フォーク、２１ 差し込み穴、２２ ２次元コード、３１ 距離測定器、３２ サイズ測定器、３３ 質量・重心測定器、１１０ 記憶部、１１１ 貨物荷役機器間距離、１１２ 貨物特性情報、１１３ 荷役機器特性情報、１１４ 荷役変数情報、１２０ 入力部、１３０ 演算部、１４０ 報知部、１５０ 制御信号出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】