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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169198
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】作業車両を制御するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
G05D 1/43 20240101AFI20241128BHJP
B66F 9/24 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 W
B66F9/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023086461
(22)【出願日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】野寄 敬博
【テーマコード（参考）】
3F333
5H301
【Ｆターム（参考）】
3F333AA02
3F333AE02
3F333FA04
3F333FA05
5H301AA01
5H301AA10
5H301BB07
5H301CC03
5H301CC06
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG09
5H301HH02
5H301HH10
5H301JJ05
(57)【要約】
【課題】作業機に掛かる負荷が変化しても作業車両を適正に旋回させること。
【解決手段】作業車両を制御するためのシステムは、作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出するセンサと、作業車両を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、作業車両が目標経路に従って走行するように作業車両の操舵を自動制御し、運搬物が支持されていない空荷状態において、作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、運搬物が支持されている積荷状態において、操舵角を調整する第２操舵角指令値を出力する。
【選択図】図１９
【解決手段】作業車両を制御するためのシステムは、作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出するセンサと、作業車両を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、作業車両が目標経路に従って走行するように作業車両の操舵を自動制御し、運搬物が支持されていない空荷状態において、作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、運搬物が支持されている積荷状態において、操舵角を調整する第２操舵角指令値を出力する。
【選択図】図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車両を制御するためのシステムであって、
前記作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出するセンサと、
前記作業車両を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記作業車両が目標経路に従って走行するように前記作業車両の操舵を自動制御し、
前記運搬物が支持されていない空荷状態において、前記作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、
前記運搬物が支持されている積荷状態において、前記操舵角を調整する第２操舵角指令値を出力する、
システム。
前記作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出するセンサと、
前記作業車両を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記作業車両が目標経路に従って走行するように前記作業車両の操舵を自動制御し、
前記運搬物が支持されていない空荷状態において、前記作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、
前記運搬物が支持されている積荷状態において、前記操舵角を調整する第２操舵角指令値を出力する、
システム。
【請求項2】
前記作業車両は、車体と、前輪と、後輪と、を有し、
前記作業機は、前記車体の前方に配置され、
前記前輪及び前記後輪の一方又は両方が操舵輪であり、
前記第１操舵角指令値は、前記操舵輪の操舵角を第１操舵角に指定し、
前記第２操舵角指令値は、前記操舵輪の操舵角を前記第１操舵角よりも大きい第２操舵角に指定する、
請求項１に記載のシステム。
前記作業機は、前記車体の前方に配置され、
前記前輪及び前記後輪の一方又は両方が操舵輪であり、
前記第１操舵角指令値は、前記操舵輪の操舵角を第１操舵角に指定し、
前記第２操舵角指令値は、前記操舵輪の操舵角を前記第１操舵角よりも大きい第２操舵角に指定する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記操舵輪は、前記後輪である、
請求項２に記載のシステム。
請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記センサは、前記運搬物の重量を検出し、
前記コントローラは、
前記重量に基づいて、前記第２操舵角指令値を出力する、
請求項１に記載のシステム。
前記コントローラは、
前記重量に基づいて、前記第２操舵角指令値を出力する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記目標経路は、複数の走行点を結ぶ仮想線であり、
前記第１操舵角指令値により、前記空荷状態の前記作業車両の目標操舵角が複数の前記走行点のそれぞれに設定され、
前記第２操舵角指令値により、前記積荷状態の前記作業車両の目標操舵角が複数の前記走行点のそれぞれに設定される、
請求項１に記載のシステム。
前記第１操舵角指令値により、前記空荷状態の前記作業車両の目標操舵角が複数の前記走行点のそれぞれに設定され、
前記第２操舵角指令値により、前記積荷状態の前記作業車両の目標操舵角が複数の前記走行点のそれぞれに設定される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
作業車両を制御するための方法であって、
前記作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出し、
前記作業車両が目標経路に従って走行するように前記作業車両の操舵を自動制御し、
前記運搬物が支持されていない空荷状態において、前記作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、
前記運搬物が支持されている積荷状態において、前記操舵角を調整する第２操舵角に指令値を出力する、
方法。
前記作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出し、
前記作業車両が目標経路に従って走行するように前記作業車両の操舵を自動制御し、
前記運搬物が支持されていない空荷状態において、前記作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、
前記運搬物が支持されている積荷状態において、前記操舵角を調整する第２操舵角に指令値を出力する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作業車両を制御するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
作業車両に係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなフォークリフトが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０３６３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
作業車両は、運搬物を支持する作業機を備える。作業機に運搬物が支持されていない空荷状態と支持されている積荷状態とで、作業車両の旋回性能に差が生じる可能性がある。作業車両の操舵が自動制御される場合、空荷状態と積荷状態とのそれぞれにおいて、作業車両が適正に旋回させることが要望される。
【0005】
本開示は、作業機に掛かる負荷が変化しても作業車両を適正に旋回させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従えば、作業車両を制御するためのシステムが提供される。システムは、作業車両の作業機が運搬物を支持しているか否かを検出するセンサと、作業車両を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、作業車両が目標経路に従って走行するように作業車両の操舵を自動制御し、運搬物が支持されていない空荷状態において、作業車両の操舵角を調整する第１操舵角指令値を出力し、運搬物が支持されている積荷状態において、操舵角を調整する第２操舵角指令値を出力する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、作業機に掛かる負荷が変化しても作業車両が適正に旋回する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【0010】
実施形態においては、左、右、前、後、上、及び下の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、作業車両に規定された車体座標系の原点を基準とする相対位置又は方向を示す。
【0011】
［作業車両］
図１は、実施形態に係る作業車両１を示す前方からの斜視図である。実施形態において、作業車両１は、荷役車両の一種であるフォークリフトである。実施形態においては、作業車両１を適宜、フォークリフト１、と称する。実施形態において、作業車両１は、カウンタバランス型フォークリフトである。なお、作業車両は、フォークリフトに限定されない。作業車両は、例えばフォークアタッチメントを取り付け可能なホイールローダでもよい。
図１は、実施形態に係る作業車両１を示す前方からの斜視図である。実施形態において、作業車両１は、荷役車両の一種であるフォークリフトである。実施形態においては、作業車両１を適宜、フォークリフト１、と称する。実施形態において、作業車両１は、カウンタバランス型フォークリフトである。なお、作業車両は、フォークリフトに限定されない。作業車両は、例えばフォークアタッチメントを取り付け可能なホイールローダでもよい。
【0012】
フォークリフト１は、荷役作業を行う。荷役作業は、所定の保管位置に置かれている運搬物を取り上げる荷取り作業と、取り上げた運搬物を所定の目標位置に置く荷置き作業とを含む。フォークリフト１は、荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う。実施形態において、フォークリフト１の動作モードは、オペレータの操作に基づいて荷役作業を行う手動モードと、荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う自動モードとを含む。実施形態において、運搬物は、荷物を積載する荷役台や容器である。運搬物は、例えば、パレットやスキッド、コンテナである。運搬物は、一対のフォーク挿し込み穴を有する。
【0013】
フォークリフト１は、車体２と、車体２に支持されるキャブ３と、車体２の前方に配置される作業機４と、車体２を支持する車輪５と、物体を検出する物体センサ７とを備える。
【0014】
車体２は、カウンタウエイト６と、フェンダ８とを含む。カウンタウエイト６は、車体２の後部に配置される。カウンタウエイト６は、フォークリフト１が運搬物を取り上げた際に、フォークリフト１の前後方向の重量バランスをとるために車体２の後部に取り付けられる。フェンダ８は、車体２の前部に配置される。フェンダ８は、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。
【0015】
キャブ３は、運転室を形成する。フォークリフト１のオペレータは、キャブ３に搭乗して、フォークリフト１を操作することができる。
【0016】
作業機４は、荷役作業の少なくとも一部を行う。作業機４は、車体２の前方に配置される。作業機４は、車体２に支持される。作業機４は、マスト４１と、ブラケット４２と、フォーク４３とを有する。
【0017】
マスト４１は、車体２の前部に傾動可能に支持される。マスト４１は、上下方向に長い。ブラケット４２は、フォーク４３を支持する。ブラケット４２は、マスト４１に支持される。ブラケット４２は、マスト４１に沿って上下方向に移動可能である。フォーク４３は、運搬物を支持する。フォーク４３は、ブラケット４２を介してマスト４１に支持される。
【0018】
フォーク４３は、一対設けられる。フォーク４３は、第１のフォーク４３Ａと、第１のフォーク４３Ａよりも右側に配置される第２のフォーク４３Ｂとを含む。ブラケット４２は、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとを支持する。
【0019】
車輪５は、車体２を支持する。車輪５の少なくとも一部は、車体２よりも下方に配置される。車輪５は、前輪５Ｆと後輪５Ｒとを有する。前輪５Ｆは、後輪５Ｒよりも前方に配置される。前輪５Ｆは、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。後輪５Ｒは、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。前輪５Ｆ及び後輪５Ｒのそれぞれは、回転軸を中心に回転可能である。前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの一方又は両方が操舵輪である。実施形態において、後輪５Ｒが操舵輪である。なお、前輪５Ｆが操舵輪でもよいし、前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの両方が操舵輪でもよい。
【0020】
実施形態において、左右方向は、フォークリフト１が直進状態で走行するときの前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの回転軸に平行な方向である。上下方向は、前輪５Ｆ及び後輪５Ｒの接地面に直交する方向である。前後方向は、左右方向及び上下方向のそれぞれに直交する方向である。
【0021】
フェンダ８は、前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。フェンダ８の少なくとも一部は、前輪５Ｆよりも上方に配置される。フェンダ８の少なくとも一部は、前輪５Ｆよりも後方に配置される。フェンダ８は、車体２の左側及び右側のそれぞれに配置される。左側のフェンダ８は、左側の前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。右側のフェンダ８は、右側の前輪５Ｆの少なくとも一部を覆うように配置される。
【0022】
物体センサ７は、フォークリフト１の周辺の物体を検出する。物体センサ７により検出される物体は、荷役作業を行う際に目標とする対象を含む。実施形態において、対象は、例えば、運搬物、運搬物を載置可能な荷置きスペース、又は、貨物車両の荷台である。物体センサ７は、フォークリフト１に複数設けられる。実施形態において、物体センサ７は、車体２の左側の側部に取り付けられる左側方センサ７Ａと、車体２の右側の側部に取り付けられる右側方センサ７Ｂ（図３参照）と、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃと、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる第２前方センサ７Ｄとを含む。
【0023】
図２は、実施形態に係る物体センサ７を模式的に示す図である。物体センサ７は、少なくとも３次元センサ７２を含む。実施形態において、物体センサ７は、カメラ７１と、３次元センサ７２とを含む。カメラ７１と３次元センサ７２とは、上下方向に配置される。カメラ７１と３次元センサ７２とは、固定される。カメラ７１と３次元センサ７２との相対位置は、変化しない。
【0024】
カメラ７１は、物体の画像データを取得する。３次元センサ７２は、物体の３次元データを取得する。物体の３次元データは、物体の表面に規定される複数の検出点からなる点群を含む。点群は、３次元センサ７２と物体の表面に規定される複数の検出点のそれぞれとの相対距離及び相対位置を示す。３次元センサ７２として、レーザ光を射出することにより物体を検出するレーザセンサ（ＬｉＤＡＲ：Light Detection and Ranging）が例示される。なお、３次元センサ７２は、赤外光を射出することにより物体を検出する赤外線センサ又は電波を射出することにより物体を検出するレーダセンサ（ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）でもよい。
【0025】
カメラ７１の撮像範囲７１０と、３次元センサ７２の測定範囲７２０の少なくとも一部とは、重複する。以下の説明において、撮像範囲７１０と測定範囲７２０とを適宜、検出範囲７０、と総称する。
【0026】
図３は、実施形態に係るフォークリフト１を上方から見た図である。図１及び図３に示すように、フォークリフト１は、複数の物体センサ７を備える。物体センサ７は、車体２の左側の側部に取り付けられる左側方センサ７Ａと、車体２の右側の側部に取り付けられる右側方センサ７Ｂと、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃと、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる第２前方センサ７Ｄとを含む。
【0027】
物体センサ７の検出範囲７０は、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａと、右側方センサ７Ｂの検出範囲７０Ｂと、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃと、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄとを含む。
【0028】
左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａは、車体２の左斜め前方に規定される。右側方センサ７Ｂの検出範囲７０Ｂは、車体２の右斜め前方に規定される。第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃは、車体２の前方に規定される。第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄは、車体２の前方に規定される。
【0029】
前後方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、作業機４よりも後方に配置される。左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、マスト４１よりも後方に配置される。
【0030】
前後方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、車体２の中心よりも前方に配置される。
【0031】
上下方向において、左側方センサ７Ａ及び右側方センサ７Ｂのそれぞれは、前輪５Ｆの中心とカウンタウエイト６の上端部との間に配置される。
【0032】
実施形態において、左側方センサ７Ａは、左側のフェンダ８の上面に取り付けられる。右側方センサ７Ｂは、右側のフェンダ８の上面に取り付けられる。
【0033】
前後方向において、第１前方センサ７Ｃは、作業機４よりも後方に配置される。第１前方センサ７Ｃは、マスト４１よりも後方に配置される。第１前方センサ７Ｃは、作業機４よりも後方に配置されるように、車体２の前部に取り付けられる。
【0034】
実施形態において、第１前方センサ７Ｃは、左側のフェンダ８の上面に取り付けられる。なお、第１前方センサ７Ｃは、右側のフェンダ８の上面に取り付けられてもよい。
【0035】
第１前方センサ７Ｃは、地面に近い位置に存在する物体を検出可能である。上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの位置は、前輪５Ｆの少なくとも一部の位置に一致する。上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの少なくとも一部の位置は、上下方向におけるフォーク４３の可動範囲の下端部の位置に一致する。
【0036】
第２前方センサ７Ｄは、フォーク４３とともに上下方向に移動するように、作業機４の少なくとも一部に取り付けられる。左右方向において、第２前方センサ７Ｄは、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとの間に配置される。実施形態において、第２前方センサ７Ｄは、ブラケット４２に取り付けられる。左右方向において、第２前方センサ７Ｄは、第１のフォーク４３Ａと第２のフォーク４３Ｂとの間に配置されるように、ブラケット４２に取り付けられる。
【0037】
［第１前方センサ］
図４は、実施形態に係る第１前方センサ７Ｃを模式的に示す図である。図４に示すように、フォーク４３が対象５０を支持している場合、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に遮られて、フォークリフト１の前方の物体を検出できない可能性がある。実施形態において、フォークリフト１は、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃを備える。そのため、第２前方センサ７Ｄがフォークリフト１の前方の物体を検出できない状況が発生しても、第１前方センサ７Ｃがフォークリフト１の前方の物体を検出することができる。
図４は、実施形態に係る第１前方センサ７Ｃを模式的に示す図である。図４に示すように、フォーク４３が対象５０を支持している場合、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に遮られて、フォークリフト１の前方の物体を検出できない可能性がある。実施形態において、フォークリフト１は、車体２の前部に取り付けられる第１前方センサ７Ｃを備える。そのため、第２前方センサ７Ｄがフォークリフト１の前方の物体を検出できない状況が発生しても、第１前方センサ７Ｃがフォークリフト１の前方の物体を検出することができる。
【0038】
上述のように、上下方向において、第１前方センサ７Ｃの検出範囲７０Ｃの少なくとも一部の位置は、上下方向におけるフォーク４３の可動範囲の下端部の位置に一致する。図３に示すように、フォーク４３が対象５０を支持した状態でフォークリフト１が走行する場合、フォーク４３は上昇される。そのため、第１前方センサ７Ｃは、対象５０に遮られること無く、フォークリフト１の前方の物体を検出することができる。
【0039】
［第２前方センサ］
図５及び図６のそれぞれは、実施形態に係る第２前方センサ７Ｄが対象５０を検出している状態を模式的に示す図である。図５及び図６に示すように、第２前方センサ７Ｄは、作業機４と対象５０とが正対した状態で、対象５０を検出することができる。第２前方センサ７Ｄは、フォーク４３とともに上下方向に移動することができる。そのため、図５に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が下方に配置されている場合、及び図６に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が上方に配置されている場合のそれぞれにおいて、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に設けられているフォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。すなわち、上下方向においてフォーク挿し込み穴がどの位置に存在しても、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、フォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。
図５及び図６のそれぞれは、実施形態に係る第２前方センサ７Ｄが対象５０を検出している状態を模式的に示す図である。図５及び図６に示すように、第２前方センサ７Ｄは、作業機４と対象５０とが正対した状態で、対象５０を検出することができる。第２前方センサ７Ｄは、フォーク４３とともに上下方向に移動することができる。そのため、図５に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が下方に配置されている場合、及び図６に示すようにフォーク４３で支持する対象５０が上方に配置されている場合のそれぞれにおいて、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、対象５０に設けられているフォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。すなわち、上下方向においてフォーク挿し込み穴がどの位置に存在しても、フォーク４３とともに第２前方センサ７Ｄが上下方向に移動することにより、第２前方センサ７Ｄは、フォーク挿し込み穴及びフォーク４３を検出することができる。
【0040】
［制御システム］
図７は、実施形態に係る作業車両１を制御するための制御システム１０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１０は、動力源１１と、油圧ポンプ１２と、作業機駆動装置４５と、走行装置１４と、制御弁ユニット１３と、操作装置１５と、出力装置１６と、コントローラ１００とを備える。
図７は、実施形態に係る作業車両１を制御するための制御システム１０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１０は、動力源１１と、油圧ポンプ１２と、作業機駆動装置４５と、走行装置１４と、制御弁ユニット１３と、操作装置１５と、出力装置１６と、コントローラ１００とを備える。
【0041】
動力源１１は、油圧ポンプ１２を駆動する。動力源１１は、例えばエンジンである。
【0042】
油圧ポンプ１２は、動力源１１によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、制御弁ユニット１３を介して、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、サイドシフトシリンダ４５３、走行モータ１４１、及びステアリングシリンダ１４２のそれぞれに供給される。
【0043】
作業機駆動装置４５は、作業機４を作動させる。作業機駆動装置４５は、リフトシリンダ４５１と、チルトシリンダ４５２と、サイドシフトシリンダ４５３とを有する。
【0044】
実施形態において、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３のそれぞれは、油圧シリンダである。リフトシリンダ４５１は、車体２に対してフォーク４３を上下方向に移動させる。チルトシリンダ４５２は、車体２に対してフォーク４３を前後方向に傾斜させる。サイドシフトシリンダ４５３は、車体２に対してフォーク４３を左右方向に移動させる。
【0045】
リフトシリンダ４５１は、マスト４１とブラケット４２との間に配置される。リフトシリンダ４５１は、ブラケット４２を上下方向に移動することにより、フォーク４３を上下方向に移動させる。ブラケット４２とフォーク４３とは、上下方向に一緒に移動する。ブラケット４２とフォーク４３とは、マスト４１に沿って上下方向に移動する。チルトシリンダ４５２は、車体２とマスト４１との間に配置される。チルトシリンダ４５２は、マスト４１を前後方向に傾斜させることにより、フォーク４３を前後方向に傾斜させる。
【0046】
走行装置１４は、フォークリフト１を走行させる。走行装置１４は、フォークリフト１の進行、制動、及び操舵を行う。進行とは、フォークリフト１が前進又は後進することをいう。制動とは、フォークリフト１が減速又は停止することをいう。操舵とは、フォークリフト１の走行方向が変更されることをいう。走行装置１４は、走行モータ１４１と、ブレーキ装置（不図示）と、ステアリングシリンダ１４２とを有する。
【0047】
走行モータ１４１は、フォークリフト１を進行させるための駆動力を発生する。走行モータ１４１は、前輪５Ｆを回転させることによって、フォークリフト１を前進又は後進させる。走行モータ１４１は、油圧ポンプ１２から吐出される作動油によって駆動する。前輪５Ｆは、走行モータ１４１が発生する回転力により回転する駆動輪である。ブレーキ装置は、フォークリフト１を制動させる。ブレーキ装置は、フォークリフト１を減速又は停止させる。
【0048】
ステアリングシリンダ１４２は、フォークリフト１を操舵する。ステアリングシリンダ１４２は、後輪５Ｒを操舵することによって、フォークリフト１の走行方向を変更させる。後輪５Ｒは、ステアリングシリンダ１４２により操舵される操舵輪である。
【0049】
制御弁ユニット１３は、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、サイドシフトシリンダ４５３、走行モータ１４１、及びステアリングシリンダ１４２等の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ１２との間に配置される。制御弁ユニット１３は、走行モータ１４１に供給される作動油の流量及び方向を制御する走行制御弁１３１と、ステアリングシリンダ１４２に供給される作動油の流量及び方向を制御するステアリング制御弁１３２と、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３のそれぞれに供給される作動油の流量及び方向を制御する作業機制御弁１３３とを有する。制御弁ユニット１３は、後述するコントローラ１００によって制御される。
【0050】
操作装置１５は、フォークリフト１を操作するための装置である。操作装置１５は、キャブ３に配置されている。操作装置１５は、作業機駆動装置４５及び走行装置１４を動作させるためのオペレータによる操作を受け付け、操作に応じた操作信号を出力する。手動モードにおいて、フォークリフト１は、オペレータによる操作装置１５の操作に基づいて動作する。操作装置１５は、例えば、ステアリングホイール１５１と、作業機レバー１５２と、前後進切換レバー１５３と、アクセルペダル１５４と、ブレーキペダル１５５と、自動モード許可スイッチ１５６と、自動モード開始スイッチ１５７とを有する。
【0051】
手動モードにおいて、ステアリングホイール１５１がオペレータに操作されることにより、後輪５Ｒが操舵される。手動モードにおいて、作業機レバー１５２がオペレータに操作されることにより、フォーク４３の位置及び姿勢が調整される。前後進切換レバー１５３がオペレータに操作されることにより、フォークリフト１の前進と後進とが切り換えられる。アクセルペダル１５４及びブレーキペダル１５５の少なくとも一方がオペレータに操作されることにより、フォークリフト１の走行速度が調整される。
【0052】
自動モード許可スイッチ１５６は、オペレータに操作されることにより、荷役作業を自動的に行うための対象を識別する処理を開始させる制御指令を生成する。手動モードにおいて、自動モード許可スイッチ１５６が操作されることにより、コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、対象を識別する処理を開始する。
【0053】
自動モード開始スイッチ１５７は、オペレータに操作されることにより、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令を生成する。自動モード許可スイッチ１５６が操作された後、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、コントローラ１００は、フォークリフト１の動作モードを手動モードから自動モードに遷移させる。
【0054】
出力装置１６は、キャブ３に配置されている。出力装置１６は、オペレータに出力データを提供する。実施形態において、出力装置１６は、表示装置１６１と、音声出力装置１６２とを含む。表示装置１６１は、出力データとしてオペレータに表示データを提供する。表示装置１６１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。音声出力装置１６２は、出力データとしてオペレータに音声データを提供する。音声出力装置１６２として、ブザー又はスピーカが例示される。なお、出力装置１６は、ランプを含んでもよい。
【0055】
コントローラ１００は、フォークリフト１を制御する。コントローラ１００は、フォークリフト１の走行及び作業機４の少なくとも一方を制御する。上述のように、フォークリフト１の動作モードは、手動モードと、自動モードとを含む。手動モードにおいて、フォークリフト１は、オペレータの運転操作に基づいて荷役作業を行う。自動モードにおいて、フォークリフト１は、物体センサ７の物体検出データに基づいて荷役作業の少なくとも一部を自動的に行う。
【0056】
自動モードにおいて、走行装置１４及び作業機駆動装置４５の少なくとも一方がコントローラ１００により自動制御される。自動モードにおいて、コントローラ１００は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、走行装置１４及び作業機駆動装置４５の少なくとも一方を制御する。以下の説明において、自動モードにおいて走行装置１４が自動制御されることを適宜、走行自動制御、と称し、自動モードにおいて作業機駆動装置４５が自動制御されることを適宜、作業機自動制御、と称する。
【0057】
実施形態において、走行自動制御は、フォークリフト１の操舵を自動制御することを含む。自動モードにおいて、ステアリングシリンダ１４２がコントローラ１００により自動制御される。
【0058】
実施形態において、作業機自動制御は、フォーク４３の位置及び姿勢を自動制御することを含む。自動モードにおいて、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３の少なくとも一つがコントローラ１００により自動制御される。
【0059】
制御システム１０は、フォークリフト１の走行速度を検出する車速センサ１４３と、後輪５Ｒの操舵角を検出するステアリングセンサ１４４と、車体２に対するフォーク４３の上下方向の位置を検出するリフトセンサ４６と、車体２に対するフォーク４３の前後方向の傾斜を検出するチルトセンサ４７と、車体２に対するフォーク４３の左右方向の位置を検出するサイドシフトセンサ４８と、作業機４に掛かる負荷を検出する作業機負荷センサ４９とを有する。
【0060】
作業機負荷センサ４９は、フォークリフト１の作業機４が運搬物を支持しているか否かを検出する。作業機負荷センサ４９は、作業機４に支持されている運搬物の重量を検出する。作業機負荷センサ４９は、例えば、作業機４の少なくとも一部に配置された歪ゲージやロードセル等の荷重測定デバイスである。作業機負荷センサ４９の検出データは、コントローラ１００へ出力される。なお、作業機４に掛かる負荷は、例えば、リフトシリンダ４５１を駆動させる圧油の圧力を検出する油圧センサを用いて検出してもよい。この場合、運搬物がフォーク４３によって支持されている状態と支持されていない状態とで、作業機４に掛かる負荷が変化する。作業機負荷センサ４９は、作業機４に掛かる負荷の変化を検出する。
【0061】
［コントローラ］
図８は、実施形態に係るコントローラ１００を示すブロック図である。コントローラ１００は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。コントローラ１００の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
図８は、実施形態に係るコントローラ１００を示すブロック図である。コントローラ１００は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。コントローラ１００の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
【0062】
図７に示すように、コントローラ１００は、検出データ取得部１０１と、識別部１０２と、制御指令受信部１０３と、決定部１０４と、距離算出部１０５と、選択部１０６と、経路生成部１０７と、位置算出部１０８と、切換部１０９と、走行制御部１１０と、作業機制御部１１１と、出力制御部１１２と、記憶部１１３とを有する。
【0063】
記憶部１１３は、対象を識別するための対象辞書データ、及び自動モードにおけるフォークリフト１の走行条件を示す経路データを記憶する。記憶部１１３は、対象と正対するようにフォークリフト１を走行させるための経路データを記憶する。経路データは、予め定められる。実施形態において、記憶部１１３は、複数の経路データを記憶する。
【0064】
検出データ取得部１０１は、物体センサ７、車速センサ１４３、ステアリングセンサ１４４、リフトセンサ４６、チルトセンサ４７、サイドシフトセンサ４８、及び作業機負荷センサ４９のそれぞれの検出データを取得する。
【0065】
識別部１０２は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、物体センサ７が検出した物体から荷役作業を行うための対象を識別する。対象を識別する方法については後述する。
【0066】
制御指令受信部１０３は、自動モード許可スイッチ１５６が操作されることにより生成された制御指令を受信する。制御指令受信部１０３は、対象を識別する処理を開始させる制御指令を自動モード許可スイッチ１５６から受信する。制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより生成された制御指令を受信する。制御指令受信部１０３は、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令を自動モード開始スイッチ１５７から受信する。
【0067】
決定部１０４は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令に基づいて、荷役作業を自動的に行うための対象を決定する。
【0068】
距離算出部１０５は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、フォークリフト１と荷役作業を自動的に行うための対象との距離を算出する。
【0069】
選択部１０６は、距離算出部１０５により算出された距離に基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する。
【0070】
経路生成部１０７は、選択部１０６により選択された経路データに基づいて、経路を生成する。
【0071】
位置算出部１０８は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、物体センサ７を基準とした、荷役作業を自動的に行うための対象の方位角を算出する。
【0072】
切換部１０９は、位置算出部１０８により算出された対象の方位角に基づいて、対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを切り換える。
【0073】
切換部１０９は、作業機負荷センサ４９の検出データに基づいて、対象の識別に使用される第１前方センサ７Ｃの物体検出データと第２前方センサ７Ｄの物体検出データとを切り換える。切換部１０９は、作業機負荷センサ４９の検出データに基づいて、フォーク４３が運搬物を支持しているか否かを判定することができる。切換部１０９は、フォーク４３に運搬物が支持されていないとき、フォークリフト１の前方に存在する対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに決定する。切換部１０９は、フォーク４３に荷物が支持されているとき、フォークリフト１の前方に存在する対象の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、第１前方センサ７Ｃの物体検出データに決定する。
【0074】
走行制御部１１０は、物体センサ７の物体検出データ及び経路データに基づいて、フォークリフト１の走行を制御する。
【0075】
作業機制御部１１１は、物体センサ７の物体検出データに基づいて、作業機４を制御する。
【0076】
出力制御部１１２は、走行装置１４及び作業機４の少なくとも一方の状態が変化した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。
【0077】
［対象の識別］
図９は、実施形態に係る対象を識別する方法の一例を示す概略図である。フォークリフト１は、対象を識別して、フォークリフト１を当該対象に対して自動で正対するように走行制御が行われる。
図９は、実施形態に係る対象を識別する方法の一例を示す概略図である。フォークリフト１は、対象を識別して、フォークリフト１を当該対象に対して自動で正対するように走行制御が行われる。
【0078】
実施形態において、識別部１０２は、３次元センサ７２の物体検出データに基づいて、フォークリフト１の周囲に存在する物体から対象を識別する。図９に示す例においては、対象５０は、運搬物である。図９に示す運搬物は、例えば、箱形状のパレットである。（ａ１）は、運搬物に３次元センサ７２からレーザ光を照射して得られた物体検出データである点群を示す。（ａ２）は、（ａ１）の点群から推定した平面を網掛けして示す。平面は、点群が示す、３次元センサ７２と物体の表面に規定される複数の検出点のそれぞれとの相対位置に基づいて推定される。推定された平面は、フォークリフト１が運搬物を取り上げる際にフォークリフト１と正対する面である。（ａ３）は、（ａ２）を上下方向視（平面視）に視点を変換した図である。（ａ３）において、（ａ２）で推定した平面を破線で示す。（ａ３）では、（ａ２）で推定した平面より左方に点群が表れている。楕円で囲んだ点群は、（ａ２）で推定した平面を通過した点群を示す。言い換えると、楕円で囲んだ点群は、運搬物に設けられたフォーク挿し込み穴を通過した点群である。（ａ４）は、推定した平面と、平面を通過した点群と３次元センサ７２の座標系基準とを結ぶ直線との交点を求めた図である。（ａ５）は、（ａ４）で求めた交点の位置に点群を補完した図である。（ａ６）は、推定した平面を正面から見た二値画像に変換した図である。四角で囲んだ部分は、（ａ５）で補完した点群を示す。識別部１０２は、記憶部１１３に記憶された対象辞書データを参照して、補完した点群がフォーク挿し込み穴を示す特徴部であるか否かを判定し、運搬物を識別する。
【0079】
例えば、運搬物を一時保管しておく施設では、運搬物が隣接して載置されている。このため、３次元センサ７２の物体検出データである点群から、各運搬物を独立した物体として識別することが難しい。しかしながら、各運搬物に設けられたフォーク挿し込み穴を識別することにより、隣接した運搬物群から１つの運搬物を識別することが可能である。
【0080】
次に、識別部１０２による荷置きスペースの識別について説明する。識別部１０２は、対象を識別し、識別した対象の周囲に存在する所定の大きさの空間に基づいて、荷置きスペースを識別する。
【0081】
図１０は、実施形態に係る対象５３の周囲に存在する荷置きスペース５５の位置を示す模式図である。識別部１０２は、３次元センサ７２からの物体検出データから、基準となる対象５３を識別する。図１０に示す例において、基準となる対象５３は、運搬物である。
【0082】
識別部１０２は、物体検出データから、基準となる対象５３の周囲に存在する所定の大きさの空間を探索する。対象の周囲とは、その対象に隣接する位置のことである。図１０に示す例において、対象５３の周囲は、対象５３の前方、対象５３の後方、対象５３の右方、及び対象５３の上方である。所定の大きさの空間とは、フォークリフト１が取り上げた運搬物を載置可能な空間である。所定の大きさの空間とは、例えば、運搬物の寸法以上の大きさを有する空間である。
【0083】
識別部１０２は、探索した運搬物を載置可能な大きさの空間を荷置きスペース５５として識別する。
【0084】
実施形態においては、識別部１０２は、３次元センサ７２からの物体検出データを用いて対象の識別を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、識別部１０２は、カメラ７１が撮像した撮像画像から特徴量を抽出し、抽出した特徴量と対象辞書データとに基づいて、撮像画像から対象を識別してもよい。対象の識別方法は、例えば、パターンマッチング、機械学習に基づく識別処理を行ってもよい。
【0085】
【0086】
図１１に示す例において、荷役作業を自動的に行うための対象５０は、運搬物である。図１１に示すように、荷役現場において、複数の対象５０が所定の保管位置に置かれる。複数の対象５０は、荷役現場に並ぶように配置される。複数の対象５０は、対象５０の正面５０Ｆが走行路５９を向くように配置される。対象５０の正面５０Ｆとは、フォークリフト１が対象５０を取り上げる際にフォークリフト１と正対する面である。対象５０の正面５０Ｆには、一対のフォーク挿し込み穴が設けられる。図１１に示す例において、対象５０は、第１の対象５１と第２の対象５２とを含む。第１の対象５１と第２の対象５２とは、隣接して配置される。対象５０の正面５０Ｆは、対象５１の正面５１Ｆと、対象５２の正面５２Ｆとを含む。コントローラ１００は、隣接して配置された複数の対象５０のうち、１つの対象５０を作業機４のフォーク４３で取り上げるように、走行自動制御及び作業機自動制御を行う。
【0087】
フォークリフト１は、複数の対象５０のうち、１つの対象５０をフォーク４３で取り上げるために、複数の対象５０の正面５０Ｆ側に存在する走行路５９を前進する。フォークリフト１は、複数の対象５０の正面５０Ｆ側を順次通過するように、走行路５９を直進する。
【0088】
左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａは、車体２の左斜め前方に規定される。そのため、フォークリフト１が走行路５９を第１方向に前進する場合、左側方センサ７Ａは、フォークリフト１の左側に存在する対象５０を検出することができる。左側方センサ７Ａの物体検出データは、コントローラ１００に送信される。検出データ取得部１０１は、左側方センサ７Ａの物体検出データを取得する。
【0089】
自動モード開始スイッチ１５７が操作されるまで、フォークリフト１は、手動モードで走行路５９を前進する。オペレータは、フォークリフト１が走行路５９を前進するように、ステアリングホイール１５１及びアクセルペダル１５４を操作する。フォークリフト１の動作モードを手動モードから自動モードに遷移させる場合、オペレータは、自動モード許可スイッチ１５６を操作した後に、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。
【0090】
自動モード許可スイッチ１５６がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード許可スイッチ１５６からの制御指令を受信する。自動モード許可スイッチ１５６からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信されると、対象５０を探索する処理が開始される。識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５０の探索を開始する（ステップＳ１）。
【0091】
識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５０を１つずつ識別する。識別部１０２は、複数の対象５０のうち、１つの対象５０を識別したか否かを判定する（ステップＳ２）。
【0092】
図１３は、実施形態に係る自動モード許可スイッチ１５６が操作されたときに表示装置１６１に表示される表示データの一例を示す図である。表示装置１６１は、カメラ７１が撮像した画像データを表示する。図１３に示す例において、表示装置１６１は、複数の対象５０を含む画像データを表示する。図１３に示すように、自動モード許可スイッチ１５６が操作された後、且つ、自動モード開始スイッチ１５７が操作される前の状態において、複数の対象５０のうち、第１の対象５１が識別された場合、出力制御部１１２は、対象５１が撮像された画像データとともに、識別された対象５１を示すシンボル３６を表示装置１６１に表示させる。シンボル３６は、画像データの対象５１の位置に重畳するように表示される。実施形態において、シンボル３６は、対象５１を囲むように表示されるフレーム画像である。オペレータは、シンボル３６により、複数の対象５０のうち、対象５１が識別されたことを認識することができる。複数の対象５０のうち、対象５２は識別されていないので、対象５２を示すシンボル３６は表示されない。
【0093】
ステップＳ２において、対象５０が識別されていないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ１の処理に戻る。
【0094】
ステップＳ２において、複数の対象５０のうち、１つの対象５１が識別されたと判定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、決定部１０４は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。
【0095】
上述のように、自動モード許可スイッチ１５６が操作された後に、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移する。オペレータは、対象５１の荷取り作業を自動モードで行う場合、識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。自動モード開始スイッチ１５７がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する。
【0096】
ステップＳ３において、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が受信されていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ１の処理に戻る。
【0097】
ステップＳ３において、識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信されたと判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、決定部１０４は、荷取り作業を自動的に行うための対象５０を対象５１に決定する（ステップＳ４）。
【0098】
自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が受信され、荷取り作業を自動的に行うための対象５１が決定されることにより、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移する。フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移することにより、対象５１の荷取り作業を行うための走行自動制御が開始される。
【0099】
図１４は、実施形態に係る自動モード開始スイッチ１５７が操作されたときに表示装置１６１に表示される表示データの一例を示す図である。オペレータは、対象５１の荷取り作業を自動モードで行う場合、対象５１を示すシンボル３６が表示された状態で、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。自動モード開始スイッチ１５７がオペレータに操作されることにより、制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する。識別部１０２により対象５１が識別されている状態で、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令が制御指令受信部１０３に受信された場合、出力制御部１１２は、対象５１が撮像された画像データとともに、自動モードによる荷取り作業の対象５１を示すシンボル３７を表示装置１６１に表示させる。シンボル３７は、画像データの対象５１の位置に重畳するように表示される。実施形態において、シンボル３７は、対象５１を囲むように表示されるフレーム画像である。オペレータは、シンボル３７により、複数の対象５０のうち、対象５１が自動モードによる荷取り作業の目標として決定されたことを認識することができる。
【0100】
出力制御部１１２は、シンボル３６の表示形態とシンボル３７の表示形態とが異なるように、シンボル３６及びシンボル３７のそれぞれを表示装置１６１に表示させる。異なる表示形態とは、例えば、色、線種、太さの少なくともいずれかであってもよい。一例として、シンボル３６は、例えば青色のフレーム画像であり、シンボル３７は、例えば赤色のフレーム画像である。
【0101】
出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、音声出力装置１６２から音声データを出力させる。これにより、オペレータは、フォークリフト１の動作モードが手動モードから自動モードに遷移したことを認識することができる。音声データは、例えばブザー音である。
【0102】
出力制御部１１２は、走行自動制御が開始された時点において、出力装置１６から出力データを出力させてもよい。これにより、オペレータは、走行装置１４の自動制御が開始されたことを認識することができる。
【0103】
なお、オペレータは、自動モードで対象５２の荷取り作業を行う場合、自動モード許可スイッチ１５６を操作した後、識別部１０２により対象５２が識別されるまで、フォークリフト１を手動モードで走行路５９を前進させる。対象５２が識別され、画像データの対象５２にシンボル３６が重畳するように表示された後、オペレータは、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。識別部１０２により対象５２が識別された状態で、自動モード開始スイッチ１５７が操作されることにより、荷取り作業を自動的に行うための対象５０に対象５２が決定され、画像データの対象５２にシンボル３７が重畳するように表示される。自動モードによる荷取り作業の対象５２が決定されることにより、自動モードに基づいて対象５２の荷取り作業が開始される。
【0104】
荷取り作業の対象５１が決定された後、距離算出部１０５は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、フォークリフト１と対象５１との距離Ｄを算出する（ステップＳ５）。
【0105】
距離算出部１０５は、フォークリフト１の車体座標系の原点から、識別部１０２によって推定された対象５１の平面までの距離Ｄを算出する。より詳しくは、距離算出部１０５は、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面と直交する方向における、フォークリフト１の車体座標系の原点と対象５１の正面５１Ｆの平面までの距離Ｄを算出する。フォークリフト１の車体座標系の原点は、例えば、前輪５Ｆの回転軸と車体２の幅方向中心を通る軸の交点である。図１１に示す例において、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面に平行な方向を第１方向、識別部１０２によって推定された対象５１の正面５１Ｆの平面と直交する方向を第２方向とする。すなわち、第２方向は、フォークリフト１が対象５１を取り上げるために、フォークリフト１が対象５１の正面に正対する方向を示す。
【0106】
選択部１０６は、ステップＳ５において距離算出部１０５により算出された距離Ｄに基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する（ステップＳ６）。
【0107】
図１５は、実施形態に係る距離Ｄと経路データとの関係を模式的に示す図である。記憶部１１３は、複数の経路データを記憶する。経路データのそれぞれは、走行自動制御におけるフォークリフト１の目標経路６０を含む。経路データは、フォークリフト１を第２方向に向かって走行させる走行条件を規定する。経路データは、対象５１の正面に対して直行する方向にフォークリフト１を走行させる走行条件を規定する。図１５に示す例において、記憶部１１３に記憶されている目標経路６０は、第１目標経路６１と、第２目標経路６２とを含む。
【0108】
目標経路６０は、自動モードにおけるフォークリフト１の目標位置の集合体である。フォークリフト１の目標位置を含む目標経路６０は、例えば車体座標系において規定される。
【0109】
目標経路６０は、目標経路６０が開始する開始点６０Ｓと、目標経路６０が終了する終了点６０Ｅと、開始点６０Ｓから延びる第１走行経路６０Ａと、フォークリフト１を第２方向に向かって走行させるように終了点６０Ｅへ延びる第２走行経路６０Ｂと、第１走行経路６０Ａと第２走行経路６０Ｂとを繋ぐ曲線経路６０Ｃとを含む。第１走行経路６０Ａは、開始点６０Ｓからの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路である。第２走行経路６０Ｂは、終了点６０Ｅからの曲線長に比例して曲率が増加するクロソイド曲線に沿った経路である。曲線経路６０Ｃは、第１走行経路６０Ａの終端部と第２走行経路６０Ｂの前端部とを繋ぐ円弧状の経路である。第１走行経路６０Ａの曲率は、開始点６０Ｓから第１走行経路６０Ａの終端部に向かって増加する。第２走行経路６０Ｂの曲率は、終了点６０Ｅから第２走行経路６０Ｂの始端部に向かって増加する。第１走行経路６０Ａの終端部と曲線経路６０Ｃの始端部とが結ばれる。曲線経路６０Ｃの終端部と第２走行経路６０Ｂの始端部とが結ばれる。曲線経路６０Ｃの曲率と、第１走行経路６０Ａの終端部における曲率と、第２走行経路６０Ｂの始端部における曲率とは、等しい。目標経路６０の曲率は、開始点６０Ｓから第１走行経路６１Ａの終端部、曲線経路６０Ｃ、及び第２走行経路６１Ｂの始端部を経て、終了点６０Ｅに至るまで、連続的に変化する。目標経路６０は、滑らかに曲がる経路を形成する。
【0110】
複数の目標経路６０のそれぞれにおいて、第２方向におけるフォークリフト１と対象５１との距離が異なる。複数の目標経路６０のそれぞれにおいて、曲線経路６０Ｃの曲率が異なる。図１５に示す例において、第２方向における第１目標経路６１のフォークリフト１と対象５１との距離Ｄ１は、第２方向における第２目標経路６２のフォークリフト１と対象５１との距離Ｄ２よりも短い。第１目標経路６１の曲線経路６０Ｃの曲率１／ｒ６１は、第２目標経路６２の曲線経路６０Ｃの曲率１／ｒ６２よりも大きい。
【0111】
選択部１０６は、ステップＳ５において距離算出部１０５により算出された距離Ｄに基づいて、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから１つの経路データを選択する。距離算出部１０５により算出された距離Ｄが第１目標経路６１の開始点６０Ｓと対象５１との距離Ｄ１に同一又は近似する場合、選択部１０６は、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから第１目標経路６１を規定する第１の経路データを選択する。距離算出部１０５により算出された距離Ｄが第２目標経路６２の開始点６０Ｓと対象５１との距離Ｄ２に同一又は近似する場合、選択部１０６は、記憶部１１３に記憶されている複数の経路データから第２目標経路６２を規定する第２の経路データを選択する。
【0112】
なお、図１５に示した例において、経路データは２種類であるが、経路データは３種類でもよいし、４種類以上の任意の複数種類でもよい。
【0113】
経路生成部１０７は、ステップＳ６において選択部１０６により選択された経路データに基づいて、経路６５を生成する（ステップＳ７）。
【0114】
経路生成部１０７は、フォークリフト１の車体座標系における対象５１の基準点５１Ｒの位置を決定する。経路生成部１０７は、選択部１０６により選択された目標経路６０の終了点６０Ｅと対象５１の基準点５１Ｒとの第１方向における位置が一致するように、且つ、選択部１０６により選択された目標経路６０の開始点６０Ｓとフォークリフト１の車体座標系の原点１Ｇとの第２方向における位置が一致するように目標経路６０を配置する。経路生成部１０７は、目標経路６０の終了点６０Ｅと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ直線経路６３を生成する。実施形態において、対象５１の基準点５１Ｒは、対象５１の正面５１Ｆに有する一対のフォーク挿し込み穴５４の各々を結ぶ線分の中心である。対象５１の基準点５１Ｒは、識別部１０２がフォーク挿し込み穴５４を識別した際、識別部１０２によって物体センサ７の物体検出データに基づいて決定される。
【0115】
走行制御部１１０は、ステップＳ７において経路生成部１０７により生成された６５経路に基づいて、走行装置１４を制御する（ステップＳ８）。
【0116】
図１６は、実施形態に係る生成された経路６５に基づいて対象５１に接近するように走行するフォークリフト１を模式的に示す図である。図１６に示すように、走行制御部１１０は、ステップＳ７において生成された経路６５に基づいて、対象５１に正対して接近するように走行装置１４を制御する。走行制御部１１０は、第１方向に進行するフォークリフト１が旋回して、第２方向へ進行しながら対象５１に接近するように走行装置１４を制御する。
【0117】
自動モードにおいて、フォークリフト１の操舵が自動制御される。走行制御部１１０は、フォークリフト１が目標経路６０に従って走行するように、フォークリフト１の操舵を自動制御する。走行制御部１１０は、フォークリフト１が対象５１に向かって走行するように、フォークリフト１の操舵を自動制御する。走行制御部１１０は、ステアリングセンサ１４４の検出データに基づいて、経路データにより規定される目標経路６０及び経路生成部１０７により生成された直線経路６３に従ってフォークリフト１が走行するように、ステアリングシリンダ１４２を制御する。自動モードにおいて、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータによるアクセルペダル１５４及びブレーキペダル１５５の操作により行われる。すなわち、走行自動制御において、フォークリフト１の操舵は、目標経路６０に基づいて自動的に行われ、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータの運転操作に基づいて手動的に行われる。なお、自動モードにおいて、フォークリフト１の進行及び制動も自動的に行われてもよい。
【0118】
図１７は、実施形態に係る目標経路６０を説明するための図である。実施形態において、目標経路６０は、複数の走行点６６を結ぶ仮想線によって規定される。走行点６６は、走行路５９に複数設定される。走行点６６は、フォークリフト１の目標位置を規定する。複数の走行点６６のそれぞれに、フォークリフト１の目標操舵角及びフォークリフト１の制限速度（目標走行速度）が設定される。複数の走行点６６は、間隔をあけて設定される。走行自動制御において、フォークリフト１は、目標経路６０に従って走行路５９を走行する。走行自動制御において、フォークリフト１は、フォークリフト１の車幅方向において、フォークリフト１の中心と目標経路６０とが一致するように走行する。
【0119】
フォークリフト１の目標位置とは、走行点６６を通過するときのフォークリフト１の目標位置をいう。フォークリフト１の目標位置は、フォークリフト１の車体座標系において規定される。フォークリフト１の目標操舵角とは、走行点６６を通過するときのフォークリフト１の操舵角をいう。実施形態において、目標操舵角は、後輪５Ｒの目標操舵角である。フォークリフト１の制限速度とは、走行点６６を通過するときのフォークリフト１の制限速度をいう。フォークリフト１の制限速度は、走行点６６を通過するときのフォークリフト１の目標走行速度とみなされてもよい。
【0120】
走行自動制御において、走行制御部１１０は、目標位置、目標操舵角、及び制限速度が設定された複数の走行点６６を含む目標経路６０と、物体センサ７、ステアリングセンサ１４４、及び車速センサ１４３のそれぞれの検出データとに基づいて、フォークリフト１が目標経路６０に従って走行するように、走行装置１４を制御する。
【0121】
物体センサ７は、車体座標系におけるフォークリフト１と対象５１との相対位置を検出可能である。フォークリフト１の目標位置は、フォークリフト１の車体座標系において規定される。位置算出部１０８は、物体センサ７の検出データに基づいて、フォークリフト１と目標経路６０（走行点６６）との相対位置を算出することができる。走行制御部１１０は、走行点６６を通過するときに物体センサ７により検出されたフォークリフト１の検出位置と走行点６６に設定されているフォークリフト１の目標位置との偏差が小さくなるように、走行装置１４を制御する。
【0122】
走行自動制御において、走行制御部１１０は、走行点６６を通過するときにステアリングセンサ１４４により検出されたフォークリフト１の検出操舵角と走行点６６に設定されているフォークリフト１の目標操舵角との偏差が小さくなるように、走行装置１４を制御する。
【0123】
走行自動制御において、走行制御部１１０は、走行点６６を通過するときに車速センサ１４３により検出されたフォークリフト１の検出走行速度と走行点６６に設定されているフォークリフト１の目標走行速度との偏差が小さくなるように、走行装置１４を制御する。
【0124】
図１８は、実施形態に係る曲線経路６０Ｃに従って旋回するフォークリフト１を模式的に示す図である。上述のように、走行自動制御において、走行制御部１１０は、目標経路６０に従ってフォークリフト１が走行するように、走行装置１４を制御する。曲線経路６０Ｃに従ってフォークリフト１が旋回する場合、走行制御部１１０は、フォークリフト１の検出操舵角と目標操舵角との偏差が小さくなるように、ステアリングシリンダ１４２を制御する。
【0125】
フォーク４３に運搬物が支持されていない場合、すなわち、フォーク４３が空荷状態である場合、曲線経路６０Ｃに従ってフォークリフト１が走行できるように、走行制御部１１０は第１操舵角指令値を決定し、走行装置１４に出力する。第１操舵角指令値は、後輪５Ｒの操舵角を第１操舵角に指定する操舵角指令値である。後輪５Ｒの操舵角が第１操舵角に制御されることにより、フォークリフト１は、曲線経路６０Ｃに従って走行することができる。
【0126】
一方、フォーク４３に運搬物が支持されている場合、すなわち、フォーク４３が積荷状態である場合、前方向に回転するモーメントがかかるため、後輪５Ｒ（操舵輪）の負荷が減少して旋回が困難になる。そのため、積荷状態のときに、上述の第１操舵角指令値が出力されても曲線経路６０Ｃから逸脱する可能性がある。
【0127】
実施形態において、走行制御部１１０は、フォーク４３に運搬物が支持されているか否かに基づいて、走行装置１４に出力する操舵角指令値を補償する。走行制御部１１０は、作業機４に運搬物が支持されていない空荷状態において、フォークリフト１の操舵角を第１操舵角に調整する第１操舵角指令値を出力する。走行制御部１１０は、作業機４に運搬物が支持されている積荷状態において、フォークリフト１の操舵角を第２操舵角に調整する第２操舵角指令値を出力する。第１操舵角指令値は、後輪５Ｒの操舵角を第１操舵角に指定する。第２操舵角指令値は、後輪５Ｒの操舵角を第１操舵角よりも大きい第２操舵角に指定する。走行制御部１１０は、フォーク４３に支持されている運搬物の重量に基づいて、第２操舵角指令値を出力する。第１操舵角は、空荷状態のフォークリフト１に設定される目標操舵角である。第２操舵角は、積荷状態のフォークリフト１に設定される目標操舵角である。なお、走行制御部１１０は、フォーク４３支持される運搬物の重量に基づいて、走行装置１４に出力する操舵角指令値を補償してもよい。
【0128】
図１９は、実施形態に係るステップＳ８のルーチンを示すフローチャートである。走行制御部１１０は、作業機負荷センサ４９の検出データを取得する（ステップＳ８１）。作業機負荷センサ４９は、フォーク４３が積荷状態であるか否かを検出することができる。作業機負荷センサ４９は、フォーク４３に支持されている運搬物の重量を検出することができる。
【0129】
走行制御部１１０は、ステップＳ８１において取得した検出データに基づいて、フォーク４３が積荷状態であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。
【0130】
ステップＳ８２において、フォーク４３が空荷状態であると判定した場合（ステップＳ８２：Ｎｏ）、走行制御部１１０は、第１操舵角指令値を走行装置１４に出力する（ステップＳ８３）。
【0131】
第１操舵角指令値は、後輪５Ｒの操舵角を第１操舵角に指定する操舵角指令値である。フォークリフト１の操舵角は、第１操舵角指令値に基づいて第１操舵角に制御される。フォークリフト１が空荷状態である場合、後輪５Ｒの操舵角が第１操舵角に制御されることにより、フォークリフト１は、目標経路６０（曲線経路６０Ｃ）に従って走行することができる。
【0132】
ステップＳ８２において、フォーク４３が積荷状態であると判定した場合（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）、走行制御部１１０は、第２操舵角指令値を走行装置１４に出力する（ステップＳ８４）。
【0133】
第２操舵角指令値は、後輪５Ｒの操舵角を第１操舵角よりも大きい第２操舵角に指定する操舵角指令値である。フォークリフト１の操舵角は、第２操舵角指令値に基づいて第２操舵角に制御される。フォークリフト１が積荷状態である場合、後輪５Ｒの操舵角が第２操舵角に制御されることにより、フォークリフト１は、目標経路６０（曲線経路６０Ｃ）に従って走行することができる。
【0134】
上述のように、積荷状態によって切り換えてもよいし、以下の（１）式のように、積荷重量を測定することで連続的に補償してもよい。第１操舵角指令値をＣａ１とし、第２操舵角指令値をＣａ２とし、運搬物の重量をＷとし、係数をａとした場合、第２操舵角指令値は、以下の（１）式で表される。
【0135】
Ｃａ２＝Ｃａ１×（１＋Ｗ×ａ） …（１）
【0136】
なお、上述のように、走行点６６には制限速度（目標走行速度）が設定される。制限速度は、目標経路６０に従って走行するフォークリフト１が目標経路６０から逸脱しないように予め定められる。例えば、オペレータがアクセルペダル１５４を大きく踏み込んでも、走行制御部１１０は、車速センサ１４３の検出データに基づいて、フォークリフト１の走行速度が制限速度を上回らないように走行装置１４を制御する。
【0137】
曲線経路６０Ｃの制限速度は、第１走行経路６０Ａの制限速度よりも低い。第２走行経路６０Ｂの制限速度は、曲線経路６０Ｃの制限速度よりも低い。すなわち、フォークリフト１が対象５１に接近するほど制限速度が低くなる。
【0138】
実施形態において、曲線経路６０Ｃの曲率が大きいほど制限速度は低い。図１５に示す例においては、第１目標経路６１の曲線経路６０Ｃを走行するときのフォークリフト１の制限速度は、第２目標経路６２の曲線経路６０Ｃを走行するときのフォークリフト１の制限速度よりも低い。すなわち、曲線経路６０Ｃの曲がり具合がきついほど、フォークリフト１の走行速度が高くならないように、制限速度が定められる。
【0139】
図１２に戻って、フォークリフト１が目標経路６０に従って走行するとき、位置算出部１０８は、左側方センサ７Ａの物体検出データ及び第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、左側方センサ７Ａを基準とした対象５１の方位角、及び第２前方センサ７Ｄを基準とした対象５１の方位角を算出する。（ステップＳ９）。
【0140】
図２０、図２１、及び図２２のそれぞれは、実施形態に係るフォークリフト１が対象５１に接近している状態を模式的に示す図である。図２０は、フォークリフト１が第１方向に向かって走行している状態を示す。図２１は、フォークリフト１が第１方向から第２方向に向かって旋回している状態を示す。図２２は、フォークリフト１が第２方向に向かって走行している状態を示す。
【0141】
図２０、図２１、及び図２２に示すように、位置算出部１０８は、左側方センサ７Ａを基準とした対象５１の方位角として、左側方センサ７Ａの指向方向を示す第１方向線ＬＡ１と、左側方センサ７Ａと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ第２方向線ＬＡ２とがなす第１角度θａを算出する。位置算出部１０８は、第２前方センサ７Ｄを基準とした対象５１の方位角として、第２前方センサ７Ｄの指向方向を示す第３方向線ＬＣ１と、第２前方センサ７Ｄと対象５１の基準点５１Ｒとを結ぶ第４方向線ＬＣ２とがなす第２角度θｃを算出する。
【0142】
位置算出部１０８は、算出した第１角度θａと第２角度θｃとを比較して、第２角度θｃが第１角度θａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【0143】
ステップＳ１０において、第２角度θｃが第１角度θａよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、コントローラ１００は、ステップＳ９の処理に戻る。識別部１０２は、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて、対象５１を識別し続けることができる。
【0144】
ステップＳ１０において、第２角度θｃが第１角度θａ以下であると判定された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、切換部１０９は、対象５１の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、左側方センサ７Ａの物体検出データから第２前方センサ７Ｄの物体検出データに切り換える（ステップＳ１１）。
【0145】
実施形態において、フォークリフト１が走行路５９を第１方向に向かって走行しているときのフォークリフト１と対象５１との相対角度αは、実質的に９０度となる。フォークリフト１が第１方向から第２方向に向かって走行することにより、フォークリフト１と対象５１との相対角度αは、９０度から徐々に小さくなる。フォークリフト１が対象５１の正面に正対するときのフォークリフト１と対象５１との相対角度αは、実質的に０度となる。
【0146】
図２０に示すように、フォークリフト１が第１方向に向かって走行しているとき、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出することができる。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが大きいとき、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａ内に対象５１があるため、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出することができる。
【0147】
図２１に示すように、フォークリフト１が、第１方向から第２方向へ向かって旋回すると、左側方センサ７Ａ及び第２前方センサ７Ｄの両方が、対象５１を検出することができる。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが９０度から徐々に小さくなると、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａ内、且つ、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄ内に対象５１があるため、左側方センサ７Ａ及び第２前方センサ７Ｄの両方が、対象５１を検出することができる。
【0148】
図２２に示すように、フォークリフト１が第２方向へ向かって走行しているとき、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出できない可能性がある。すなわち、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが０度に近づくと、左側方センサ７Ａの検出範囲７０Ａの外に対象５１があるため、左側方センサ７Ａは、対象５１を検出できない。一方、フォークリフト１と対象５１との相対角度αが０度に近づくと、第２前方センサ７Ｄの検出範囲７０Ｄ内に対象５１があるため、第２前方センサ７Ｄは、対象５１を検出することができる。
【0149】
このように、フォークリフト１と対象５１との相対角度αにより、対象５１を検出することができる物体センサ７が変化するため、切換部１０９は、位置算出部１０８の判定に基づいて、対象５１の識別に使用される物体センサ７の物体検出データを、左側方センサ７Ａの物体検出データから第２前方センサ７Ｄの物体検出データに切り換える。
【0150】
識別部１０２は、第２角度θｃが第１角度θａよりも大きい場合、左側方センサ７Ａの物体検出データに基づいて対象５１を識別する。識別部１０２は、第２角度θｃが第１角度θａ以下である場合、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて対象５１を識別する。これにより、フォークリフト１が旋回しても、識別部１０２は、左側方センサ７Ａの検出データ及び第２前方センサ７Ｄの物体検出データのいずれか一方に基づいて、対象５１を識別し続けることができる。
【0151】
走行制御部１１０は、走行自動制御の終了条件を満足するか否かを判定する（ステップＳ１２）。終了条件を満足する場合に、走行自動制御が終了する。走行自動制御が終了された後、フォークリフト１は、操作装置１５の操作に基づいて動作する手動モードに遷移する。
【0152】
【0153】
実施形態において、終了条件は、フォークリフト１の後輪５Ｒの操舵角θｓが予め定められている閾値以下（第３閾値以下）であることを含む。閾値は、例えば１度である。
【0154】
走行自動制御において、フォークリフト１は、対象５１に向かって、曲線経路６０Ｃを含む目標経路６０に従って走行する。フォークリフト１が曲線経路６０Ｃを走行する場合、後輪５Ｒの向きが曲げられる。後輪５Ｒの向きが大きく曲げられた状態で、走行自動制御から手動モードに遷移した場合、フォークリフト１は、オペレータの意図しない方向に進行してしまう可能性がある。例えば、走行自動制御より対象５１に正対したフォークリフト１が、手動モードに移行したときに対象５１から外れた方向に進行してしまう可能性がある。すなわち、フォークリフト１と対象５１との正対関係が崩れてしまう可能性がある。その結果、手動モードにおいて作業性が低下する可能性がある。
【0155】
上述のように、実施形態において、終了条件は、後輪５Ｒの操舵角θｓが閾値以下であることを含む。後輪５Ｒの操舵角θｓが閾値以下になっている状態で、走行自動制御から手動モードに遷移することにより、手動モードにおける作業性の低下が抑制される。
【0156】
また、終了条件は、フォークリフト１と対象５１との相対位置が所定条件を満足することを含む。
【0157】
実施形態において、終了条件は、フォークリフト１と対象５１の正面５１Ｆとの正対角度αが予め定められている第１閾値以下であることを含む。正対角度αとは、車体座標系においてフォークリフト１の車幅方向に延びる左右軸と対象５１の正面５１Ｆとがなす角度をいう。第１閾値は、例えば０．５度である。
【0158】
また、終了条件は、フォークリフト１と対象５１との横方向位置のずれ量Ｄｓが予め定められている第２閾値以下であることを含む。横方向位置のずれ量Ｄｓとは、車体座標系においてフォークリフト１の車幅方向における原点１Ｇと基準点５１Ｒとのずれ量をいう。第２閾値は、例えば１０ｃｍである。
【0159】
また、終了条件は、対象５１の正面５１Ｆとフォーク４３の先端部との距離Ｆｓが予め定められている第４閾値以下であることを含む。第４閾値は、例えば１ｍである。
【0160】
図２３に示すように、ステップＳ１２のルーチンにおいて、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１が対象５１の正面に配置されたか否かを判定する。すなわち、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに正対したか否かを判定する。また、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１と対象５１の正面５１Ｆとの正対角度αが第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。
【0161】
ステップＳ１２１において、正対角度αが第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォークリフト１と対象５１との横方向位置のずれ量Ｄｓが第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。
【0162】
ステップＳ１２２において、ずれ量Ｄｓが第２閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、識別部１０２は、ステアリングセンサ１４４の検出データに基づいて、後輪５Ｒの操舵角θｓが第３閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２３）。第３閾値は、上述の１度である。
【0163】
ステップＳ１２３において、操舵角θｓが第３閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１２３：Ｙｅｓ）、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、対象５１の正面５１Ｆとフォーク４３の先端部との距離Ｆｓが第４閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。
【0164】
ステップＳ１２４において、距離Ｆｓが第４閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、走行制御部１１０は、走行自動制御の終了条件を満足したと判定する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５の後、コントローラ１００は、図１２に示すステップＳ１３へ移行する。
【0165】
ステップＳ１２４において、距離Ｆｓが第４閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、走行制御部１１０は、走行自動制御の終了条件を満足していないと判定する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２６の後、コントローラ１００は、図１２に示すステップＳ８の処理に戻る。
【0166】
ステップＳ１２１において、正対角度αが第１閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、ステップＳ１２２において、ずれ量Ｄｓが第２閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、及び、ステップＳ１２３において、操舵角θｓが第３閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１２３：Ｎｏ）、識別部１０２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、対象５１の正面５１Ｆとフォーク４３の先端部との距離Ｆｓが予め定められている第５閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２７）。第５閾値は、例えば３０ｃｍである。すなわち、識別部１０２は、フォークリフト１が対象５１に接近し過ぎているか否かを判定する。
【0167】
ステップＳ１２７において、距離Ｆｓが第５閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１２７：Ｙｅｓ）、走行制御部１１０は、走行自動制御の終了条件を満足したと判定する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５の後、コントローラ１００は、図１２に示すステップＳ１３へ移行する。
【0168】
ステップＳ１２７において、距離Ｆｓが第５閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１２７：Ｎｏ）、走行制御部１１０は、走行自動制御の終了条件を満足していないと判定する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２６の後、コントローラ１００は、図１２に示すステップＳ８の処理に戻る。
【0169】
ステップＳ１２のルーチンにおいて、走行自動制御の終了条件が満足する（ステップＳ１２５）と判定された場合、図１２に示すように、走行制御部１１０は、後輪５Ｒの操舵角θｓが予め定められている閾値以下（第３閾値以下）になるように操舵角θｓを調整する。閾値は、例えば１度である。実施形態において、走行制御部１１０は、後輪５Ｒの操舵角θｓを０度に調整する（ステップＳ１３）。
【0170】
ステップＳ１３において、後輪５Ｒの操舵角θｓが０度に調整された後、走行自動制御が終了する（ステップＳ１４）。
【0171】
上述のように、走行自動制御において、フォークリフト１は、対象５１に向かって、曲線経路６０Ｃを含む目標経路６０に従って走行する。フォークリフト１が曲線経路６０Ｃを走行する場合、後輪５Ｒの向きが曲げられる。後輪５Ｒの向きが大きく曲げられた状態で、走行自動制御が終了した場合、フォークリフト１は、オペレータの意図しない方向に進行してしまう可能性がある。その結果、手動モードにおいて作業性が低下する可能性がある。
【0172】
実施形態において、走行自動制御の終了条件を満足する場合に、後輪５Ｒの操舵角を０度にした後、走行自動制御から手動モードに遷移する。これにより、手動モードにおける作業性の低下が抑制される。
【0173】
出力制御部１１２は、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置された時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいてフォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに配置されたと判定された時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、フォークリフト１が対象５１の正面５１Ｆに正対したことを認識することができる。
【0174】
走行自動制御が終了された後、オペレータは、作業機自動制御を開始するために、自動モード開始スイッチ１５７を操作する。制御指令受信部１０３は、自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信する（ステップＳ１５）。
【0175】
制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信することにより、作業機自動制御が開始される。
【0176】
出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、出力制御部１１２は、制御指令受信部１０３が自動モード開始スイッチ１５７からの制御指令を受信した時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、作業機自動制御が開始されたことを認識することができる。
【0177】
作業機制御部１１１は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致するように、作業機４を制御する。すなわち、作業機制御部１１１は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３と対象５１の一対のフォーク挿し込み穴５４との距離が予め定められている所定値以下になるように、フォーク４３の位置及び姿勢を制御する。作業機制御部１１１は、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致するように、リフトシリンダ４５１、チルトシリンダ４５２、及びサイドシフトシリンダ４５３の少なくとも一つを制御する（ステップＳ１６）。
【0178】
出力制御部１１２は、第２前方センサ７Ｄの物体検出データに基づいて、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致したと判定された時点において、出力装置１６から出力データを出力させる。実施形態において、フォーク４３と対象５１の所定部位である一対のフォーク挿し込み穴５４との距離が予め定められている所定値以下になった時点において、音声出力装置１６２から音声データとしてブザー音を出力させる。これにより、オペレータは、フォーク４３の先端部の位置と一対のフォーク挿し込み穴５４の位置とが一致したことを認識することができる。
【0179】
［効果］
以上説明したように、実施形態において、コントローラ１００は、空荷状態において、フォークリフト１の操舵角θｓを調整する第１操舵角指令値を出力し、積荷状態において、操舵角θｓを調整する第２操舵角指令値を出力する。空荷状態と積荷状態とで作業車両の旋回性能に差が生じても、作業機４に掛かる負荷に基づいて操舵角θｓが調整されることにより、フォークリフト１は、目標経路６０に従って走行することができる。走行自動制御において、コントローラ１００は、作業機４に掛かる負荷が変化しても、フォークリフト１を目標経路６０に従って適正に旋回させることができる。
以上説明したように、実施形態において、コントローラ１００は、空荷状態において、フォークリフト１の操舵角θｓを調整する第１操舵角指令値を出力し、積荷状態において、操舵角θｓを調整する第２操舵角指令値を出力する。空荷状態と積荷状態とで作業車両の旋回性能に差が生じても、作業機４に掛かる負荷に基づいて操舵角θｓが調整されることにより、フォークリフト１は、目標経路６０に従って走行することができる。走行自動制御において、コントローラ１００は、作業機４に掛かる負荷が変化しても、フォークリフト１を目標経路６０に従って適正に旋回させることができる。
【0180】
［その他の実施形態］
上述の実施形態においては、走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の左側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置され、左側方センサ７Ａが対象を検出することとした。走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の右側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置される場合、対象は右側方センサ７Ｂに検出される。識別部１０２は、右側方センサ７Ｂの物体検出データに基づいて、対象を識別する。
上述の実施形態においては、走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の左側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置され、左側方センサ７Ａが対象を検出することとした。走行路５９を第１方向に走行するフォークリフト１の右側に、荷役作業を自動的に行うための対象が配置される場合、対象は右側方センサ７Ｂに検出される。識別部１０２は、右側方センサ７Ｂの物体検出データに基づいて、対象を識別する。
【0181】
上述の実施形態においては、フォークリフト１の動力源１１がエンジンであることとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１の動力源１１は、電力を供給するバッテリであってもよい。この場合、走行モータ１４１は、電動モータでもよい。また、油圧ポンプ１２は、電動モータによって駆動されてもよい。
【0182】
上述の実施形態においては、自動モード許可スイッチ１５６と自動モード開始スイッチ１５７とが別々のスイッチであることとしたが、これに限定されない。例えば、自動モード許可スイッチ１５６と自動モード開始スイッチ１５７とが同一のスイッチでもよい。１つのスイッチが操作されることにより、荷役作業を自動的に行うための対象を識別する処理を開始させる制御指令が生成され、更に操作されることにより、走行自動制御又は作業機自動制御を開始させる制御指令が生成されてもよい。
【0183】
上述の実施形態においては、キャブ３に搭乗したオペレータがフォークリフト１を操作可能であることとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１を操作する操作装置がフォークリフト１の遠隔地に配置され、フォークリフト１が遠隔操作されてもよい。
【0184】
上述の実施形態においては、自動モード開始スイッチ１５７が操作されるまで、フォークリフト１は、手動モードで前進するとしたが、これに限定されない。例えば、フォークリフト１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの自車位置を検出するための測位システムを備え、対象の位置情報を含む地図データと自車位置とを参照しながら目的の対象まで自動で走行してもよい。また、決定部１０４は、目的の対象が識別部１０２によって識別されたと判定された場合、荷役作業を自動的に行うための対象を決定してもよい。
【0185】
上述の実施形態においては、走行自動制御の際、フォークリフト１の進行及び制動は、オペレータの運転操作に基づいて手動的に行われるとしたが、これに限定されない。走行制御部１１０は、フォークリフト１の進行及び制動を制御してもよい。走行制御部１１０は、経路データに含まれるフォークリフト１の制限速度に基づいて、フォークリフト１の進行及び制動を制御してもよい。
【符号の説明】
【0186】
１…フォークリフト（作業車両）、１Ｇ…原点、２…車体、３…キャブ、４…作業機、５…車輪、５Ｆ…前輪、５Ｒ…後輪、６…カウンタウエイト、７…物体センサ、７Ａ…左側方センサ、７Ｂ…右側方センサ、７Ｃ…第１前方センサ、７Ｄ…第２前方センサ、８…フェンダ、１０…制御システム、１１…動力源、１２…油圧ポンプ、１３…制御弁ユニット、１４…走行装置、１５…操作装置、１６…出力装置、３６…シンボル、３７…シンボル、４１…マスト、４２…ブラケット、４３…フォーク、４３Ａ…第１のフォーク、４３Ｂ…第２のフォーク、４５…作業機駆動装置、４６…リフトセンサ、４７…チルトセンサ、４８…サイドシフトセンサ、４９…作業機負荷センサ、５０…対象、５０Ｆ…正面、５１…対象、５１Ｆ…正面、５１Ｒ…基準点、５２…対象、５２Ｆ…正面、５３…対象、５４…フォーク挿し込み穴、５５…荷置きスペース、５９…走行路、６０…目標経路、６０Ａ…第１走行経路、６０Ｂ…第２走行経路、６０Ｃ…曲線経路、６０Ｅ…終了点、６０Ｓ…開始点、６１…第１目標経路、６２…第２目標経路、６３…直線経路、６５…経路、６６…走行点、７０…検出範囲、７０Ａ…検出範囲、７０Ｂ…検出範囲、７０Ｃ…検出範囲、７０Ｄ…検出範囲、７１…カメラ、７２…３次元センサ、１００…コントローラ、１０１…検出データ取得部、１０２…識別部、１０３…制御指令受信部、１０４…決定部、１０５…距離算出部、１０６…選択部、１０７…経路生成部、１０８…位置算出部、１０９…切換部、１１０…走行制御部、１１１…作業機制御部、１１２…出力制御部、１１３…記憶部、７１０…撮像範囲、７２０…測定範囲、１３１…走行制御弁、１３２…ステアリング制御弁、１３３…作業機制御弁、１４１…走行モータ、１４２…ステアリングシリンダ、１４３…車速センサ、１４４…ステアリングセンサ、１５１…ステアリングホイール、１５２…作業機レバー、１５３…前後進切換レバー、１５４…アクセルペダル、１５５…ブレーキペダル、１５６…自動モード許可スイッチ、１５７…自動モード開始スイッチ、１６１…表示装置、１６２…音声出力装置、４５１…リフトシリンダ、４５２…チルトシリンダ、４５３…サイドシフトシリンダ、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、ＬＡ１…第１方向線、ＬＡ２…第２方向線、ＬＣ１…第３方向線、ＬＣ２…第４方向線、α…相対角度、θａ…第１角度、θｃ…第２角度。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】