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(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】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】フォークリフトの荷役制御装置
(51)【国際特許分類】
B66F 9/24 20060101AFI20221012BHJP
【ＦＩ】
B66F9/24 A
B66F9/24 M
B66F9/24 P
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2019098629
(22)【出願日】2019-05-27
(65)【公開番号】P2020193061
(43)【公開日】2020-12-03
【審査請求日】2021-08-19
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構生物系特定産業技術研究支援センター「革新的技術開発・緊急展開事業（うち人工知能未来農業創造プロジェクト）」、産業技術力強化法第１７条の適用を受けるもの
(73)【特許権者】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 敬史
(74)【代理人】
【識別番号】100148013
【弁理士】
【氏名又は名称】中山 浩光
(72)【発明者】
【氏名】野々垣 保紀
(72)【発明者】
【氏名】三田 達也
【審査官】今野 聖一
(56)【参考文献】
【文献】特開平０２－１７５５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２６７６９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９５３３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０９９２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０８９０５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８２５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２８５６４３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｆ ９／００ － １１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行駆動部を有する走行装置と、前記走行装置の前側に配置され、荷物を積載するフォークと前記フォークを昇降させるリフトシリンダとを有する荷役装置とを備えたフォークリフトの荷役制御装置において、前記荷役装置の左右両側に設けられ、前記フォークリフトの前方に一次元のレーザ光を照射して前記フォークリフトの前方に位置する物体から反射したレーザ光を受光することにより、前記物体との距離を検出する少なくとも左右１対の一次元レーザ距離センサと、
前記左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、前記フォークリフトの前方に載置された荷積み対象の荷物に対する前記フォークの荷積み開始位置を決定する荷積み開始位置決定部と、
前記荷積み開始位置決定部により決定された前記荷積み開始位置に応じて前記荷積み対象の荷物を前記フォークに積むように前記走行駆動部及び前記リフトシリンダを制御する荷積み制御部とを備え、
前記荷役装置は、前記走行装置の車体の前端部に立設されたマストと、前記マストの前側に配置されたバックレストとを有し、
前記フォークは、前記マストにリフトブラケットを介して昇降可能に取り付けられており、
前記バックレストは、前記リフトブラケットに固定されており、
前記一次元レーザ距離センサは、前記バックレストまたは前記リフトブラケットの左右両側に取り付けられているフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項2】
前記一次元レーザ距離センサは、前記バックレストの前面よりも後側に配置されている請求項１記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項3】
前記荷積み開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記荷積み対象の荷物に当たるかどうかを判断し、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記荷積み対象の荷物に当たらないと判断したときの前記フォークの位置を前記荷積み開始位置として決定する請求項１または２記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項4】
前記荷積み開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記荷積み対象の荷物に当たると判断したときは、前記フォークを前記一方の一次元レーザ距離センサ側に移動させ、その後前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記荷積み対象の荷物に当たらないと判断したときの前記フォークの位置を前記荷積み開始位置として決定する請求項３記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項5】
前記荷役装置は、前記フォークを前記マストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、前記荷積み開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記荷積み対象の荷物に当たると判断したときは、前記フォークが通常位置から前記一方の一次元レーザ距離センサ側にシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御する請求項４記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項6】
前記荷積み制御部は、前記荷積み開始位置に応じて前記荷積み対象の荷物を前記フォークに積むように前記走行駆動部及び前記リフトシリンダを制御した後、前記フォークが前記通常位置に戻るように前記サイドシフトシリンダを制御する請求項５記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項7】
前記左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、前記フォークの荷置き開始位置を決定する荷置き開始位置決定部と、前記荷置き開始位置決定部により決定された前記荷置き開始位置に応じて前記フォークに積まれた荷置き対象の荷物を置くように前記走行駆動部及び前記リフトシリンダを制御する荷置き制御部とを更に備える請求項１～６の何れか一項記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項8】
前記荷置き開始位置決定部は、前記荷置き対象の荷物を予め存在する構造物に隣接して置く場合には、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記構造物に当たるかどうかを判断し、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記構造物に当たると判断したときの前記フォークの位置を前記荷置き開始位置として決定する請求項７記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項9】
前記荷置き開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記構造物に当たらないと判断したときは、前記フォークを前記構造物側に移動させ、その後前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記構造物に当たると判断したときの前記フォークの位置を前記荷置き開始位置として決定する請求項８記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項10】
前記荷置き開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記構造物に当たると判断したときに、前記フォークを前記構造物の反対側に移動させた後、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記構造物に当たらないと判断したときは、前記フォークを前記構造物側に移動させる請求項９記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項11】
前記荷役装置は、前記フォークを前記マストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、前記荷置き開始位置決定部は、前記フォークを移動させる場合には、前記フォークがシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御する請求項９または１０記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項12】
前記荷置き制御部は、前記フォークリフトが前記荷置き開始位置から前進するように前記走行駆動部を制御した後、前記荷置き対象の荷物が前記構造物に接触するまで前記フォークが前記構造物側にシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御し、その後前記フォークが下降するように前記リフトシリンダを制御する請求項１１記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項13】
前記荷置き開始位置決定部は、先に置かれた２つの既存の荷物の間に前記荷置き対象の荷物を置く場合には、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記既存の荷物に当たるかどうかを判断し、前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記既存の荷物に当たらないと判断したときの前記フォークの位置を前記荷置き開始位置として決定する請求項７記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項14】
前記荷置き開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記２つの既存の荷物の一方に当たると判断したときは、前記フォークを前記２つの既存の荷物のうち他方の既存の荷物側に移動させ、その後前記左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が前記既存の荷物に当たらないと判断したときの前記フォークの位置を前記荷置き開始位置として決定する請求項１３記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項15】
前記荷役装置は、前記フォークを前記マストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、前記荷置き開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記一方の既存の荷物に当たると判断したときは、前記フォークが前記他方の既存の荷物側にシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御する請求項１４記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【請求項16】
前記荷置き開始位置決定部は、前記左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が前記一方の既存の荷物に当たる位置から前記左右１対の一次元レーザ距離センサの他方から照射されたレーザ光が前記他方の既存の荷物に当たる位置まで前記フォークが前記他方の既存の荷物側にシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御することにより、前記フォークに対する前記２つの既存の荷物の位置関係を求め、前記２つの既存の荷物の間の中央位置に対応する位置を前記荷置き開始位置として決定し、前記荷置き制御部は、前記フォークが前記荷置き開始位置までシフトするように前記サイドシフトシリンダを制御し、その後前記フォークリフトが前記荷置き開始位置から前進するように前記走行駆動部を制御すると共に、前記フォークが下降するように前記リフトシリンダを制御する請求項１５記載のフォークリフトの荷役制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フォークリフトの荷役制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来におけるフォークリフトの荷役制御装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の荷役制御装置は、レーザ光を放射状に照射して対象物までの距離及び角度を計測する二次元レーザ距離計と、フォークリフトに搭載された荷物の上面の幅方向の両側縁までの角度に対する距離を計測することで、フォークリフトに対する荷物の上面の相対的な位置を演算し、荷物の搭載位置のずれを判定する判定手段と、運転管理システムから送信される運行データに基づいて、フォークリフトを無人で走行させる走行手段と、運行データに基づいて、荷物の積み下ろしを無人で行う制御手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－２３０９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術では、二次元レーザ距離計を使用して、フォークリフトのフォークに積載された荷物までの角度に対する距離を計測しているが、二次元レーザ距離計はかなりの高額である。また、上記従来技術では、二次元レーザ距離計の計測値に基づいて、フォークに対する荷物の積載位置のずれを判定しているが、荷物の積載位置がずれているときは、荷物の積載位置を修正する必要がある。
【0005】
本発明の目的は、安価な距離センサを使用して、荷物をフォークの所定位置に精度良く積むことができるフォークリフトの荷役制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、走行駆動部を有する走行装置と、走行装置の前側に配置され、荷物を積載するフォークとフォークを昇降させるリフトシリンダとを有する荷役装置とを備えたフォークリフトの荷役制御装置において、荷役装置の左右両側に設けられ、フォークリフトの前方に一次元のレーザ光を照射してフォークリフトの前方に位置する物体から反射したレーザ光を受光することにより、物体との距離を検出する少なくとも左右１対の一次元レーザ距離センサと、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、フォークリフトの前方に載置された荷積み対象の荷物に対するフォークの荷積み開始位置を決定する荷積み開始位置決定部と、荷積み開始位置決定部により決定された荷積み開始位置に応じて荷積み対象の荷物をフォークに積むように走行駆動部及びリフトシリンダを制御する荷積み制御部とを備える。
【0007】
このような荷役制御装置においては、少なくとも左右１対の一次元レーザ距離センサによって、フォークリフトの前方に一次元のレーザ光を照射してフォークリフトの前方に位置する物体から反射したレーザ光を受光することにより、当該物体との距離が検出される。そして、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、フォークリフトの前方に載置された荷積み対象の荷物に対するフォークの荷積み開始位置が決定され、その荷積み開始位置に応じて荷積み対象の荷物をフォークに積むように走行駆動部及びリフトシリンダが制御される。従って、フォークにおける荷積み開始位置に対応する位置に、荷積み対象の荷物が積まれることになる。また、一次元レーザ距離センサは、二次元レーザ距離センサに比べて低額である。これにより、安価な距離センサを使用して、荷物をフォークの所定位置に精度良く積むことができる。
【0008】
荷役装置は、走行装置の車体の前端部に立設されたマストと、マストの前側に配置されたバックレストとを有し、フォークは、マストにリフトブラケットを介して昇降可能に取り付けられており、バックレストは、リフトブラケットに固定されており、一次元レーザ距離センサは、バックレストまたはリフトブラケットの左右両側に取り付けられていてもよい。このような構成では、一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光がフォークに積まれた荷物に当たらないように、一次元レーザ距離センサを荷役装置に設けることができる。
【0009】
一次元レーザ距離センサは、バックレストの前面よりも後側に配置されていてもよい。このような構成では、フォークに積まれた荷物が一次元レーザ距離センサに当たることが防止される。
【0010】
荷積み開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が荷積み対象の荷物に当たるかどうかを判断し、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が荷積み対象の荷物に当たらないと判断したときのフォークの位置を荷積み開始位置として決定してもよい。このような構成では、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値からフォークの荷積み開始位置を容易に決定することができる。
【0011】
荷積み開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が荷積み対象の荷物に当たると判断したときは、フォークを一方の一次元レーザ距離センサ側に移動させ、その後左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が荷積み対象の荷物に当たらないと判断したときのフォークの位置を荷積み開始位置として決定してもよい。このような構成では、フォークがフォークリフトの前方に載置された荷積み対象の荷物に対して左右方向にずれていても、フォークの荷積み開始位置を決定することができる。
【0012】
荷役装置は、フォークをマストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、荷積み開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が荷積み対象の荷物に当たると判断したときは、フォークが通常位置から一方の一次元レーザ距離センサ側にシフトするようにサイドシフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、フォークリフト自体を前後左右に移動させなくても、フォークを一方の一次元レーザ距離センサ側に移動させることができる。
【0013】
荷積み制御部は、荷積み開始位置に応じて荷積み対象の荷物をフォークに積むように走行駆動部及びリフトシリンダを制御した後、フォークが通常位置に戻るようにサイドシフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、後工程においてフォークに積まれた荷物を所定の場所に置く際の制御が行いやすくなる。
【0014】
フォークリフトの荷役制御装置は、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、フォークの荷置き開始位置を決定する荷置き開始位置決定部と、荷置き開始位置決定部により決定された荷置き開始位置に応じてフォークに積まれた荷置き対象の荷物を置くように走行駆動部及びリフトシリンダを制御する荷置き制御部とを更に備えてもよい。このような構成では、フォークに積まれた荷置き対象の荷物が荷置き開始位置に対応する位置に置かれることになる。これにより、フォークに積まれた荷置き対象の荷物を所定の場所の適切な位置に精度良く置くことができる。
【0015】
荷置き開始位置決定部は、荷置き対象の荷物を予め存在する構造物に隣接して置く場合には、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が構造物に当たるかどうかを判断し、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が構造物に当たると判断したときのフォークの位置を荷置き開始位置として決定してもよい。このような構成では、荷置き対象の荷物を構造物に隣接して置く場合に、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値からフォークの荷置き開始位置を容易に決定することができる。
【0016】
荷置き開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が構造物に当たらないと判断したときは、フォークを構造物側に移動させ、その後左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が構造物に当たると判断したときのフォークの位置を荷置き開始位置として決定してもよい。このような構成では、フォークに積まれた荷置き対象の荷物の位置が荷置きを行うべき位置に対して構造物の反対側にずれていても、フォークの荷置き開始位置を決定することができる。
【0017】
荷置き開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が構造物に当たると判断したときに、フォークを構造物の反対側に移動させた後、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が構造物に当たらないと判断したときは、フォークを構造物側に移動させてもよい。このような構成では、フォークに積まれた荷置き対象の荷物の位置が荷置きを行うべき位置に対して構造物側にずれていても、フォークの荷置き開始位置を決定することができる。
【0018】
荷役装置は、フォークをマストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、荷置き開始位置決定部は、フォークを移動させる場合には、フォークがシフトするようにサイドシフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、フォークリフト自体を前後左右に移動させなくても、フォークを構造物側または構造物の反対側に移動させることができる。
【0019】
荷置き制御部は、フォークリフトが荷置き開始位置から前進するように走行駆動部を制御した後、荷置き対象の荷物が構造物に接触するまでフォークが構造物側にシフトするようにサイドシフトシリンダを制御し、その後フォークが下降するようにリフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、例えば後工程において先に置かれた２つの既存の荷物の間に荷置き対象の荷物を置く際に、２つの既存の荷物間のスペースが広くなるため、２つの既存の荷物の間に荷置き対象の荷物を置きやすくなる。
【0020】
荷置き開始位置決定部は、先に置かれた２つの既存の荷物の間に荷置き対象の荷物を置く場合には、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値に基づいて、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が既存の荷物に当たるかどうかを判断し、左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が既存の荷物に当たらないと判断したときのフォークの位置を荷置き開始位置として決定してもよい。このような構成では、先に置かれた２つの既存の荷物の間に荷置き対象の荷物を置く場合に、左右１対の一次元レーザ距離センサの検出値からフォークの荷置き開始位置を容易に決定することができる。
【0021】
荷置き開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が２つの既存の荷物の一方に当たると判断したときは、フォークを２つの既存の荷物のうち他方の既存の荷物側に移動させ、その後左右１対の一次元レーザ距離センサから照射されたレーザ光が既存の荷物に当たらないと判断したときのフォークの位置を荷置き開始位置として決定してもよい。このような構成では、フォークに積まれた荷置き対象の荷物の位置が荷置きを行うべき位置に対して既存の荷物側にずれていても、フォークの荷置き開始位置を決定することができる。
【0022】
荷役装置は、フォークをマストに対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダを有し、荷置き開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が一方の既存の荷物に当たると判断したときは、フォークが他方の既存の荷物側にシフトするようにサイドシフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、フォークリフト自体を前後左右に移動させなくても、フォークを他方の既存の荷物側に移動させることができる。
【0023】
荷置き開始位置決定部は、左右１対の一次元レーザ距離センサの一方から照射されたレーザ光が一方の既存の荷物に当たる位置から左右１対の一次元レーザ距離センサの他方から照射されたレーザ光が他方の既存の荷物に当たる位置までフォークが他方の既存の荷物側にシフトするようにサイドシフトシリンダを制御することにより、フォークに対する２つの既存の荷物の位置関係を求め、２つの既存の荷物の間の中央位置に対応する位置を荷置き開始位置として決定し、荷置き制御部は、フォークが荷置き開始位置までシフトするようにサイドシフトシリンダを制御し、その後フォークリフトが荷置き開始位置から前進するように走行駆動部を制御すると共に、フォークが下降するようにリフトシリンダを制御してもよい。このような構成では、２つの既存の荷物の間の中央位置という最適な位置に荷置き対象の荷物を精度良く置くことができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、安価な距離センサを使用して、荷物をフォークの所定位置に精度良く積むことができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係る荷役制御装置を備えたフォークリフトを示す斜視図である。
【図2】コンテナに複数の箱状パレットが置かれた状態を示す正面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る荷役制御装置の構成を示すブロック図である。
【図4】荷役装置における一次元レーザ距離センサを含む部分の拡大斜視図である。
【図5】荷役装置における一次元レーザ距離センサを含む部分の拡大平面図である。
【図6】フォークリフトにより荷積み作業を実施する様子を示す斜視図である。
【図7】フォークリフトにより荷置き作業を実施する様子を示す斜視図である。
【図8】フォークリフトにより荷置き作業を実施する様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【0027】
図１は、本発明の一実施形態に係る荷役制御装置を備えたフォークリフトを示す斜視図である。図１において、本実施形態に係るフォークリフト１は、例えばカウンター式のフォークリフトである。フォークリフト１は、走行装置２と、この走行装置２の前側に配置され、荷物である箱状パレット３（図６参照）の積み込み及び荷降ろしを行う荷役装置４とを備えている。
【0028】
箱状パレット３は、図２に示されるように、略直方体形状を有している。箱状パレット３は、例えばトレーラ荷台２６（図７及び図８参照）に載置されたコンテナ５内に収容される。コンテナ５は、左右両側に設けられた側壁５ａ（構造物）を有している。箱状パレット３は、コンテナ５の床面に２段３列で載置される。
【0029】
箱状パレット３の上端は、開口している（図６参照）。箱状パレット３の下端の４つの角部には、基部３ａが設けられている。箱状パレット３が２段に積載されるときは、上段の箱状パレット３の基部３ａが下段の箱状パレット３の上端に載かった状態となる。また、箱状パレット３の下端部の４つの角部には、上段及び下段の箱状パレット３同士を係止する止め具３ｂが設けられている。
【0030】
走行装置２は、車体６と、この車体６の前部に配置された左右２つの駆動輪である前輪７と、車体６の後部に配置された左右２つの操舵輪である後輪８と、前輪７を回転させる走行モータ９（図３参照）と、フォークリフト１のハンドル軸を回転させることにより後輪８を転舵させる転舵モータ１０（図３参照）とを有している。
【0031】
荷役装置４は、車体６の前端部に立設されたマスト１１と、このマスト１１にリフトブラケット１２を介して昇降可能に取り付けられ、箱状パレット３を積載する１対のフォーク１３と、リフトブラケット１２に固定されたバックレスト１４とを有している。バックレスト１４は、マスト１１の前側に配置されている。バックレスト１４は、フォーク１３上に載せられた箱状パレット３が後側に動くことを防ぐための荷受け枠である。バックレスト１４の幅寸法は、マスト１１の幅寸法よりも大きい。
【0032】
また、荷役装置４は、フォーク１３を昇降させるリフトシリンダ１５と、マスト１１を傾動させるティルトシリンダ１６と、フォーク１３をマスト１１に対して左右方向（車幅方向）にシフトさせるサイドシフトシリンダ１７（図３参照）とを有している。
【0033】
図３は、本発明の一実施形態に係る荷役制御装置の構成を示すブロック図である。図３において、本実施形態の荷役制御装置１８は、フォークリフト１に搭載されている。荷役制御装置１８は、フォークリフト１の自動運転時に、荷積み及び荷置きを含む荷役に関する制御を行う装置である。ここでいう荷積みは、指定の場所に載置された箱状パレット３をフォーク１３に積み込むことである。ここでいう荷置きは、フォーク１３に積み込まれた箱状パレット３をコンテナ５の床面に載置することである。
【0034】
荷役制御装置１８は、荷役装置４の左右両側に設けられた左右２対の一次元レーザ距離センサ１９と、これらの一次元レーザ距離センサ１９と接続されたＥＣＵ２０（Electronic Control Unit）とを備えている。
【0035】
一次元レーザ距離センサ１９は、図１に示されるように、フォークリフト１の前方に一次元のレーザ光Ｌを照射して、フォークリフト１の前方に位置する物体から反射したレーザ光Ｌ（反射光）を受光することにより、当該物体との距離を検出するセンサである。一次元のレーザ光Ｌは、直線状のレーザ光である。一次元レーザ距離センサ１９は、バックレスト１４の左右両側に取り付けられている。
【0036】
具体的には、図４及び図５にも示されるように、バックレスト１４の左右両側の側面には、上下方向に延びるアルミフレーム２１がそれぞれ固定されている。一次元レーザ距離センサ１９は、アルミフレーム２１の外側面にブラケット２２を介して取り付けられている。一次元レーザ距離センサ１９は、各アルミフレーム２１に上下２つずつ左右対称となる位置に取り付けられている。なお、図４は、拡大斜視図であり、図５は、フォークリフト１の上側から見た拡大平面図である。
【0037】
上下２つの一次元レーザ距離センサ１９は、箱状パレット３の高さ寸法に相当する間隔をもって配置されている。下側の一次元レーザ距離センサ１９は、例えばアルミフレーム２１の下端部に取り付けられている。上側の一次元レーザ距離センサ１９は、例えばアルミフレーム２１におけるバックレスト１４の上端部に対応する位置に取り付けられている。一次元レーザ距離センサ１９は、フォーク１３に箱状パレット３が２段で積み込まれた状態において、各箱状パレット３の下端部に対応する位置に取り付けられている（図６参照）。
【0038】
また、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９は、箱状パレット３の最大幅寸法（長手方向の最大寸法）よりも僅かに大きい間隔をもって配置されている。箱状パレット３の最大幅寸法は、止め具３ｂが設けられた箱状パレット３の下端部の幅寸法である。従って、箱状パレット３が各フォーク１３における所望の位置に積み込まれた状態では、一次元レーザ距離センサ１９から照射された一次元のレーザ光が箱状パレット３の外側を通過し、箱状パレット３に当たることはない。また、箱状パレット３が各フォーク１３における所望の位置からずれて積み込まれた状態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射された一次元のレーザ光が箱状パレット３に当たることはあっても、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の双方から照射された一次元のレーザ光が同じ箱状パレット３に当たることはない。なお、所望の位置は、箱状パレット３の幅方向の中心線が各フォーク１３間の中心線と一致する位置である。
【0039】
一次元レーザ距離センサ１９は、バックレスト１４の前面１４ａよりも後側に配置されるように、アルミフレーム２１にブラケット２２を介してボルト２２ａで取り付けられている。一次元レーザ距離センサ１９は、一次元のレーザ光を照射すると共に物体からの反射光を受光し、当該物体との距離である検出値を電気信号として出力する検出部２３と、この検出部２３を覆うカバー部２４とを有している。カバー部２４は、ボルトまたは溶接によりブラケット２２に固定されている。
【0040】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等から構成されている。ＥＣＵ２０は、上位システム管理装置２５と接続されている。上位システム管理装置２５は、荷役作業を含むフォークリフト１の自動運転全般を管理し、ＥＣＵ２０に対して自動運転に関する指示を行う。
【0041】
ＥＣＵ２０は、上位システム管理装置２５の指示信号及び各一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて所定の処理を行い、走行モータ９、転舵モータ１０、リフトシリンダ１５、ティルトシリンダ１６及びサイドシフトシリンダ１７を制御する。走行モータ９及び転舵モータ１０は、走行駆動部を構成している。
【0042】
ここで、フォークリフト１の自動運転により荷役作業を実施する基本動作について説明する。まず荷積み作業を実施するときは、図６（ａ）に示されるように、指定の場所に載置された箱状パレット３の手前までフォークリフト１を移動させる。そして、図６（ｂ）に示されるように、フォーク１３を箱状パレット３の下に差し込んだ状態で、リフトシリンダ１５によりフォーク１３を僅かに上昇させる。これにより、箱状パレット３がフォーク１３に積載された状態となる。このとき、ティルトシリンダ１６によりマスト１１を後傾させてもよい。
【0043】
その後、荷置き作業を実施するときは、図７（ａ）に示されるように、トレーラ荷台２６までフォークリフト１を移動させる。このとき、トレーラ荷台２６に載置されたコンテナ５における箱状パレット３を置くべき位置（荷置き位置）の手前で、フォークリフト１を停止させる。そして、図７（ｂ）に示されるように、リフトシリンダ１５によりフォーク１３をコンテナ５の高さ位置まで上昇させる。
【0044】
続いて、図８（ａ）に示されるように、フォークリフト１を荷置き位置まで前進させた後、リフトシリンダ１５によりフォーク１３を僅かに下降させる。これにより、フォーク１３に積載された箱状パレット３がコンテナ５の荷置き位置に置かれた状態となる。そして、図８（ｂ）に示されるように、フォークリフト１を後退させた後、フォークリフト１を再び指定の場所まで移動させる。なお、図７及び図８では、箱状パレット３を見やすくするために、コンテナ５を２点鎖線で示している。
【0045】
図３に戻り、ＥＣＵ２０は、そのような荷積み作業及び荷置き作業の実施時に実行される。ＥＣＵ２０は、実施動作選択部３０と、荷積み開始位置決定部３１と、荷積み制御部３２と、荷置き開始位置決定部３３と、荷置き制御部３４とを有している。
【0046】
実施動作選択部３０は、上位システム管理装置２５から送られてきた指示信号に基づいて、フォークリフト１が実施する動作内容を選択する。実施する動作内容としては、荷積み動作、荷置き動作及び移動動作がある。
【0047】
荷積み開始位置決定部３１は、少なくとも左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、フォークリフト１の前方に載置された荷積み対象の箱状パレット３に対するフォーク１３の荷積み開始位置を決定する。フォーク１３の荷積み開始位置は、箱状パレット３の幅方向の中央位置に対応する位置である。
【0048】
荷積み制御部３２は、荷積み開始位置決定部３１により決定された荷積み開始位置に応じて荷積み対象の箱状パレット３をフォーク１３に積むように、走行モータ９、転舵モータ１０、リフトシリンダ１５、ティルトシリンダ１６及びサイドシフトシリンダ１７を制御する。
【0049】
荷置き開始位置決定部３３は、少なくとも左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、フォーク１３の荷置き開始位置を決定する。
【0050】
荷置き制御部３４は、荷置き開始位置決定部３３により決定された荷置き開始位置に応じてフォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３を置くように、走行モータ９、転舵モータ１０、リフトシリンダ１５、ティルトシリンダ１６及びサイドシフトシリンダ１７を制御する。
【0051】
【0052】
ＥＣＵ２０は、上位システム管理装置２５からの指示信号に基づいて、フォークリフト１が実施する動作内容として荷積み動作が指示されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。ＥＣＵ２０は、荷積み動作が指示されたと判断したときは、荷積み動作を実施するための荷積み制御処理を実行する（手順Ｓ１０３）。荷積み制御処理については、後で詳述する。
【0053】
ＥＣＵ２０は、荷積み動作が指示されていないと判断したときは、上位システム管理装置２５からの指示信号に基づいて、フォークリフト１が実施する動作内容として荷置き動作が指示されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。ＥＣＵ２０は、荷置き動作が指示されたと判断したときは、上位システム管理装置２５からの指示信号に基づいて、指示された荷置き動作がコンテナ５の側壁５ａに隣接した位置への荷置きであるかどうかを判断する（手順Ｓ１０５）。
【0054】
ＥＣＵ２０は、指示された荷置き動作がコンテナ５の側壁５ａに隣接した位置への荷置きであると判断したときは、コンテナ５の側壁５ａに隣接した位置への荷置きを実施するための第１荷置き制御処理を実行する（手順Ｓ１０６）。第１荷置き制御処理については、後で詳述する。
【0055】
ＥＣＵ２０は、指示された荷置き動作がコンテナ５の側壁５ａに隣接した位置への荷置きでないと判断したときは、先に置かれた２つの箱状パレット３の間の位置への荷置きを実施するための第２荷置き制御処理を実行する（手順Ｓ１０７）。第２荷置き制御処理については、後で詳述する。
【0056】
ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１０４でフォークリフト１が実施する動作内容として荷置き動作が指示されていないと判断したときは、フォークリフト１を荷積み場所、荷置き場所及び保管場所等へ移動させるための移動制御処理を実行する（手順Ｓ１０８）。なお、移動制御処理の詳細については、省略する。
【0057】
ここで、手順Ｓ１０１，１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０５は、実施動作選択部３０により実行される。手順Ｓ１０３は、荷積み開始位置決定部３１及び荷積み制御部３２により実行される。手順Ｓ１０６，Ｓ１０７は、荷置き開始位置決定部３３及び荷置き制御部３４により実行される。
【0058】
図１０は、図９に示された荷積み制御処理の手順（手順Ｓ１０３）の詳細を示すフローチャートである。なお、荷積み制御処理は、上側または下側に位置する左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値を用いて実行される。本処理の開始前には、フォークリフト１は、図６（ａ）に示されるように、荷積み対象の箱状パレット３の手前に停止している。フォーク１３は、最も下側に位置している。サイドシフトフラグは、０に設定されている。
【0059】
図１０において、ＥＣＵ２０は、まず左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光がフォークリフト１の前方に載置された荷積み対象の箱状パレット３に当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１１１）。このとき、一次元レーザ距離センサ１９から荷積み対象の箱状パレット３までの大体の距離は、予め分かっている。
【0060】
ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たる（図１１（ａ）参照）と判断したときは、フォーク１３が通常位置から一方の一次元レーザ距離センサ１９側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１１２）。通常位置は、マスト１１の幅方向（左右方向）の中央位置である。
【0061】
続いて、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たらないかどうかを判断する（手順Ｓ１１３）。ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に未だ当たると判断したときは、手順Ｓ１１２を再度実行する。
【0062】
ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たらない（図１１（ｂ）参照）と判断したときは、その時のフォーク１３の位置を荷積み開始位置として決定し、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１１４）。そして、ＥＣＵ２０は、サイドシフトフラグを１にセットする（手順Ｓ１１５）。
【0063】
ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１１１で双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たらないと判断したとき、または手順Ｓ１１５を実行した後、フォークリフト１が荷積み位置まで前進する（図１１（ｃ）参照）ように走行モータ９を制御する（手順Ｓ１１６）。そして、ＥＣＵ２０は、フォーク１３が所定量だけ上昇するようにリフトシリンダ１５を制御する（手順Ｓ１１７）。これにより、図６（ｂ）に示されるように、荷積み対象の箱状パレット３がフォーク１３に積載される。
【0064】
続いて、ＥＣＵ２０は、サイドシフトフラグが１であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１８）。ＥＣＵ２０は、サイドシフトフラグが１でなく０であると判断したときは、本処理を終了する。ＥＣＵ２０は、サイドシフトフラグが１であると判断したときは、フォーク１３が通常位置に戻る（図１１（ｄ）参照）ようにサイドシフトシリンダ１７を制御し（手順Ｓ１１９）、本処理を終了する。
【0065】
ここで、手順Ｓ１１１～手順Ｓ１１４は、荷積み開始位置決定部３１により実行される。手順Ｓ１１５～手順Ｓ１１９は、荷積み制御部３２により実行される。
【0066】
図１１は、図１０に示された荷積み制御処理によって荷積みを行う動作を示す概略平面図である。図１１において、右側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが荷積み対象の箱状パレット３に当たるときは、図１１（ａ）に示されるように、フォーク１３が右側にシフトする。
【0067】
そして、図１１（ｂ）に示されるように、右側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが荷積み対象の箱状パレット３に当たらなくなる位置（荷積み開始位置）にフォーク１３が達すると、フォーク１３のシフト動作が停止する。
【0068】
続いて、図１１（ｃ）に示されるように、フォークリフト１が荷積み位置まで前進し、フォーク１３が箱状パレット３の下に差し込まれ、その状態でフォーク１３により箱状パレット３が持ち上げられる。その後、フォーク１３が左側にシフトし、図１１（ｄ）に示されるように、フォーク１３が通常位置に戻る。
【0069】
図１２は、図９に示された第１荷置き制御処理の手順（手順Ｓ１０６）の詳細を示すフローチャートである。なお、第１荷置き制御処理は、上記の荷積み制御処理と同様に、上側または下側に位置する左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値を用いて実行される。本処理の開始前には、フォークリフト１は、コンテナ５の側壁５ａ付近の手前に停止している。フォーク１３は、所定の高さ位置となっている。
【0070】
図１２において、ＥＣＵ２０は、まず左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１２１）。このとき、一次元レーザ距離センサ１９から側壁５ａまでの大体の距離は、予め分かっている。
【0071】
ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たる（図１３（ａ）参照）と判断したときは、フォーク１３が側壁５ａの反対側（他方の一次元レーザ距離センサ１９側）にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１２２）。
【0072】
そして、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらないかどうかを判断する（手順Ｓ１２３）。ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに未だ当たると判断したときは、手順Ｓ１２２を再度実行する。
【0073】
ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１２１で双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらない（図１４（ａ）参照）と判断したとき、または手順Ｓ１２３で双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらない（図１３（ｂ）参照）と判断したときは、フォーク１３が側壁５ａ側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１２４）。
【0074】
続いて、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１２５）。ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらないと判断したときは、手順Ｓ１２４を再度実行する。
【0075】
ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たる（図１３（ｃ）、図１４（ｂ）参照）と判断したときは、その時のフォーク１３の位置を荷置き開始位置として決定し、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１２６）。
【0076】
続いて、ＥＣＵ２０は、フォークリフト１が荷置き位置まで前進するように走行モータ９を制御する（手順Ｓ１２７）。そして、ＥＣＵ２０は、フォーク１３が所定量だけ下降するようにリフトシリンダ１５を制御する（手順Ｓ１２８）。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３が床面に載置される（図１３（ｄ）、図１４（ｃ）参照）。
【0077】
ここで、手順Ｓ１２１～手順Ｓ１２６は、荷置き開始位置決定部３３により実行される。手順Ｓ１２７，手順Ｓ１２８は、荷置き制御部３４により実行される。
【0078】
【0079】
図１３（ａ）に示されるように、フォークリフト１がコンテナ５の側壁５ａ付近の手前に停止している状態において、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが側壁５ａに当たるときは、フォーク１３が右側にシフトする。
【0080】
そして、図１３（ｂ）に示されるように、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが側壁５ａに当たらなくなると、今度はフォーク１３が左側にシフトする。そして、図１３（ｃ）に示されるように、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが再び側壁５ａに当たる位置（荷置き開始位置）にフォーク１３が達すると、フォーク１３のシフト動作が停止する。
【0081】
そして、図１３（ｄ）に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置まで前進し、その状態でフォーク１３が下降する。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３がコンテナ５の床面に側壁５ａに隣接して載置される。
【0082】
図１４は、図１２に示された第１荷置き制御処理によってコンテナ５の側壁５ａに隣接して荷積みを行う他の動作を示す概略平面図である。図１４（ａ）に示されるように、フォークリフト１がコンテナ５の側壁５ａ付近の手前に停止している状態において、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが側壁５ａに当たらないときは、フォーク１３が左側にシフトする。
【0083】
そして、図１４（ｂ）に示されるように、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが側壁５ａに当たる位置（荷置き開始位置）にフォーク１３が達すると、フォーク１３のシフト動作が停止する。
【0084】
そして、図１４（ｃ）に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置まで前進し、その状態でフォーク１３が下降する。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３がコンテナ５の床面に側壁５ａに隣接して載置される。
【0085】
図１５は、図９に示された第２荷置き制御処理の手順（手順Ｓ１０７）の詳細を示すフローチャートである。なお、第２荷置き制御処理は、上記の第１荷置き制御処理と同様に、上側または下側に位置する左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値を用いて実行される。本処理の開始前には、フォークリフト１は、コンテナ５の幅方向（左右方向）の中央付近の手前に停止している。コンテナ５の床面には、左右２つの箱状パレット３（以下、箱状パレット３Ａ，３Ｂということがある）が既に置かれている（図１６参照）。フォーク１３は、所定の高さ位置となっている。
【0086】
図１５において、ＥＣＵ２０は、まず左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が先に置かれた既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１３１）。このとき、一次元レーザ距離センサ１９から既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂまでの大体の距離は、予め分かっている。
【0087】
ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たる（図１６（ａ）参照）と判断したときは、フォーク１３が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの他方側（他方の一次元レーザ距離センサ１９）側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１３２）。
【0088】
続いて、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないかどうかを判断する（手順Ｓ１３３）。ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に未だ当たると判断したときは、手順Ｓ１３２を再度実行する。
【0089】
ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらない（図１６（ｂ）参照）と判断したときは、その時のフォーク１３の位置を荷置き開始位置として決定し、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１３４）。また、ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１３１で双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないと判断したときは、その時のフォーク１３の位置を荷置き開始位置として決定する。
【0090】
続いて、ＥＣＵ２０は、フォークリフト１が荷置き位置まで前進するように走行モータ９を制御する（手順Ｓ１３５）。そして、ＥＣＵ２０は、フォーク１３が所定量だけ下降するようにリフトシリンダ１５を制御する（手順Ｓ１３６）。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３が床面に載置される（図１６（ｃ）参照）。
【0091】
ここで、手順Ｓ１３１～手順Ｓ１３４は、荷置き開始位置決定部３３により実行される。手順Ｓ１３５，手順Ｓ１３６は、荷置き制御部３４により実行される。
【0092】
図１６は、図１５に示された第２荷置き制御処理によって既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの間に荷積みを行う動作を示す概略平面図である。ここでは、コンテナ５の背面側には、箱状パレット３が既に３列で置かれている。また、コンテナ５の正面側には、２つの箱状パレット３（箱状パレット３Ａ，３Ｂ）が既に側壁５ａに隣接して置かれている。
【0093】
図１６（ａ）に示されるように、フォークリフト１がコンテナ５の幅方向の中央付近の手前に停止している状態において、右側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌがフォークリフト１の右側に位置する既存の箱状パレット３Ｂに当たるときは、フォーク１３が左側にシフトする。
【0094】
そして、図１６（ｂ）に示されるように、右側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが既存の箱状パレット３Ｂに当たらなくなる位置（荷置き開始位置）にフォーク１３が達すると、フォーク１３のシフト動作が停止する。
【0095】
そして、図１６（ｃ）に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置まで前進し、その状態でフォーク１３が下降する。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３がコンテナ５の床面における既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの間に載置される。
【0096】
以上のように本実施形態にあっては、左右２対の一次元レーザ距離センサ１９によって、フォークリフト１の前方に一次元のレーザ光を照射して、フォークリフト１の前方に位置する物体から反射したレーザ光を受光することにより、当該物体との距離が検出される。そして、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、フォークリフト１の前方に載置された荷積み対象の箱状パレット３に対するフォーク１３の荷積み開始位置が決定され、その荷積み開始位置に応じて荷積み対象の箱状パレット３をフォーク１３に積むように走行モータ９及びリフトシリンダ１５が制御される。従って、フォーク１３における荷積み開始位置に対応する位置に、荷積み対象の箱状パレット３が積まれることになる。また、一次元レーザ距離センサ１９は、二次元レーザ距離センサに比べて低額である。これにより、安価な距離センサを使用して、箱状パレット３をフォーク１３の所定位置に精度良く積むことができる。
【0097】
また、本実施形態では、一次元レーザ距離センサ１９は、バックレスト１４の左右両側に取り付けられている。従って、一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光がフォーク１３に積まれた箱状パレット３に当たらないように、一次元レーザ距離センサ１９を荷役装置４に設けることができる。
【0098】
また、本実施形態では、一次元レーザ距離センサ１９は、バックレスト１４の前面１４ａよりも後側に配置されている。従って、フォーク１３に積まれた箱状パレット３が一次元レーザ距離センサ１９に当たることが防止される。
【0099】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たらないと判断されたときのフォーク１３の位置が荷積み開始位置として決定される。従って、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値からフォーク１３の荷積み開始位置を容易に決定することができる。
【0100】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たると判断されたときは、フォーク１３が一方の一次元レーザ距離センサ１９側に移動し、その後左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たらないと判断されたときのフォーク１３の位置が荷積み開始位置として決定される。従って、フォーク１３がフォークリフト１の前方に載置された荷積み対象の箱状パレット３に対して左右方向にずれていても、フォーク１３の荷積み開始位置を決定することができる。
【0101】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が荷積み対象の箱状パレット３に当たると判断されたときは、フォーク１３が通常位置から一方の一次元レーザ距離センサ１９側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７が制御される。従って、フォークリフト１自体を前後左右に移動させなくても、フォーク１３を一方の一次元レーザ距離センサ１９側に移動させることができる。
【0102】
また、本実施形態では、荷積み対象の箱状パレット３をフォーク１３に積むように走行モータ９及びリフトシリンダ１５が制御された後、フォーク１３が通常位置に戻るようにサイドシフトシリンダ１７が制御される。従って、後工程においてフォーク１３に積まれた箱状パレット３をコンテナ５に置く際の制御が行いやすくなる。
【0103】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、フォーク１３の荷置き開始位置が決定され、その荷置き開始位置に応じてフォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３を置くように走行モータ９及びリフトシリンダ１５が制御される。これにより、フォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３をコンテナ５の適切な位置に精度良く置くことができる。
【0104】
また、本実施形態では、荷置き対象の箱状パレット３を予め存在するコンテナ５の側壁５ａに隣接して置く場合には、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たると判断されたときのフォーク１３の位置が荷置き開始位置として決定される。従って、荷置き対象の箱状パレット３を側壁５ａに隣接して置く場合に、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値からフォーク１３の荷置き開始位置を容易に決定することができる。
【0105】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらないと判断されたときは、フォーク１３が側壁５ａ側に移動し、その後左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たると判断されたときのフォーク１３の位置が荷置き開始位置として決定される。従って、フォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３の位置が荷置きを行うべき位置に対して側壁５ａの反対側にずれていても、フォーク１３の荷置き開始位置を決定することができる。
【0106】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たると判断されたときに、フォーク１３が側壁５ａの反対側に移動し、その後左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が側壁５ａに当たらないと判断されたときは、フォーク１３が側壁５ａ側に移動する。従って、フォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３の位置が荷置きを行うべき位置に対して側壁５ａ側にずれていても、フォーク１３の荷置き開始位置を決定することができる。
【0107】
また、本実施形態では、フォーク１３を移動させる場合には、フォーク１３がシフトするようにサイドシフトシリンダ１７が制御される。従って、フォークリフト１自体を前後左右に移動させなくても、フォーク１３を側壁５ａ側または側壁５ａの反対側に移動させることができる。
【0108】
また、本実施形態では、先に置かれた２つの既存の箱状パレット３の間に荷置き対象の箱状パレット３を置く場合には、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が箱状パレット３に当たらないと判断されたときのフォーク１３の位置が荷置き開始位置として決定される。従って、先に置かれた２つの既存の箱状パレット３の間に荷置き対象の箱状パレット３を置く場合に、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値からフォーク１３の荷置き開始位置を容易に決定することができる。
【0109】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が２つの既存の箱状パレット３の一方に当たると判断されたときは、フォーク１３が２つの既存の箱状パレット３のうち他方の既存の箱状パレット３側に移動し、その後左右１対の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が箱状パレット３に当たらないと判断されたときのフォーク１３の位置が荷置き開始位置として決定される。従って、フォーク１３に積まれた荷置き対象の箱状パレット３の位置が荷置きを行うべき位置に対して既存の箱状パレット３側にずれていても、フォーク１３の荷置き開始位置を決定することができる。
【0110】
また、本実施形態では、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が一方の既存の箱状パレット３に当たると判断されたときは、フォーク１３が他方の既存の箱状パレット３側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７が制御される。従って、フォークリフト１自体を前後左右に移動させなくても、フォーク１３を他方の既存の箱状パレット３側に移動させることができる。
【0111】
図１７は、本発明の他の実施形態に係る荷役制御装置として、図１２に示された第１荷置き制御処理の手順の変形例を示すフローチャートである。図１７において、本実施形態では、ＥＣＵ２０は、図１２に示された第１荷置き制御処理と同様に、手順Ｓ１２１～Ｓ１２７を実行する。
【0112】
ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１２７を実行した後、フォーク１３に積載された箱状パレット３がコンテナ５の側壁５ａに接触するまでフォーク１３が側壁５ａ側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１４０）。このとき、ＥＣＵ２０は、例えば左右１対の一次元レーザ距離センサ１９間の距離から箱状パレット３の幅寸法を差し引いた分だけ、フォーク１３をシフトさせる。これにより、荷置き対象の箱状パレット３が側壁５ａに接触する（図１８（ｃ）参照）。そして、ＥＣＵ２０は、図１２に示された第１荷置き制御処理と同様に、手順Ｓ１２８を実行する。
【0113】
ここで、手順Ｓ１２７，手順Ｓ１４０，手順Ｓ１２８は、荷置き制御部３４により実行される。
【0114】
図１８は、図１７に示された第１荷置き制御処理によってコンテナ５の側壁５ａに隣接して荷積みを行う動作を示す概略平面図である。図１８（ａ）に示されるように、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが側壁５ａに当たる位置（荷置き開始位置）にフォーク１３が達すると、フォーク１３のシフト動作が停止する。
【0115】
そして、図１８（ｂ）に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置まで前進する。その状態で、フォーク１３が側壁５ａ側にシフトすることにより、図１８（ｃ）に示されるように、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３が側壁５ａに突き当たる。そして、フォーク１３が下降する。これにより、荷置き対象の箱状パレット３が側壁５ａに接触するようにコンテナ５の床面に側壁５ａに隣接して載置される。
【0116】
このように本実施形態においては、フォーク１３がコンテナ５の側壁５ａ側にシフトすることで、荷置き対象の箱状パレット３が側壁５ａに接触する。従って、後工程において先に置かれた２つの既存の箱状パレット３間に荷置き対象の箱状パレット３を置く際に、２つの既存の箱状パレット３間のスペースが広くなるため、２つの既存の箱状パレット３間に荷置き対象の箱状パレット３を置きやすくなる。
【0117】
図１９は、本発明の更に他の実施形態に係る荷役制御装置として、図１５に示された第２荷置き制御処理の手順の変形例を示すフローチャートである。図１９において、本実施形態では、ＥＣＵ２０は、まず左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が先に置かれた既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないかどうかを判断する（手順Ｓ１５１）。
【0118】
ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらない（図２０（ａ）参照）と判断したときは、フォーク１３が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１５２）。
【0119】
そして、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１５３）。ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないと判断したときは、手順Ｓ１５２を再度実行する。
【0120】
ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たる（図２０（ｂ）参照）と判断したときは、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１５４）。そして、ＥＣＵ２０は、その時のフォーク１３の位置を記憶する（手順Ｓ１５５）。続いて、ＥＣＵ２０は、フォーク１３が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの他方側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１５６）。
【0121】
そして、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、他方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの他方に当たるかどうかを判断する（手順Ｓ１５７）。ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないと判断したときは、手順Ｓ１５６を再度実行する。
【0122】
ＥＣＵ２０は、他方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの他方に当たる（図２０（ｃ）参照）と判断したときは、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１５８）。そして、ＥＣＵ２０は、その時のフォーク１３の位置を記憶する（手順Ｓ１５９）。
【0123】
続いて、ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１５５，Ｓ１５９で記憶したフォーク１３の位置に基づいて、フォーク１３に対する既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの位置関係を求める（手順Ｓ１６０）。そして、ＥＣＵ２０は、既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂ間の中央位置に対応する位置を荷置き開始位置として決定し、フォーク１３が荷置き開始位置までシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１６１）。
【0124】
続いて、ＥＣＵ２０は、フォークリフト１が荷置き位置まで前進するように走行モータ９を制御する（手順Ｓ１６２）。そして、ＥＣＵ２０は、フォーク１３が所定量だけ下降するようにリフトシリンダ１５を制御する（手順Ｓ１６３）。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３が床面に載置される（図２０（ｄ）参照）。
【0125】
ＥＣＵ２０は、手順Ｓ１５１で一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たると判断したときは、フォーク１３が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方側から他方側にシフトするようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１６４）。
【0126】
続いて、ＥＣＵ２０は、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の検出値に基づいて、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないかどうかを判断する（手順Ｓ１６５）。ＥＣＵ２０は、一方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの一方に当たると判断したときは、手順Ｓ１６４を再度実行する。
【0127】
ＥＣＵ２０は、双方の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないと判断したときは、フォーク１３のシフト動作が停止するようにサイドシフトシリンダ１７を制御する（手順Ｓ１５４）。そして、ＥＣＵ２０は、上記の手順Ｓ１５５からＳ１６３を順次実行する。
【0128】
ここで、手順Ｓ１５１～Ｓ１６１、Ｓ１６４，Ｓ１６５は、荷置き開始位置決定部３３により実行される。手順Ｓ１６１～Ｓ１６３は、荷置き制御部３４により実行される。なお、手順Ｓ１５４，Ｓ１５８については、特に実行しなくてもよい。
【0129】
図２０は、図１９に示された第２荷置き制御処理によって２つの既存の箱状パレットの間に荷積みを行う動作を示す概略平面図である。図２０（ａ）に示されるように、フォークリフト１がコンテナ５の幅方向の中央付近の手前に停止している状態において、左右両側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが先に置かれた既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂに当たらないときは、フォーク１３が左側にシフトする。
【0130】
そして、図２０（ｂ）に示されるように、左側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが既存の箱状パレット３Ａに当たると、その時のフォーク１３の位置が記憶された後、今度はフォーク１３が右側にシフトする。
【0131】
そして、図２０（ｃ）に示されるように、右側の一次元レーザ距離センサ１９から照射されたレーザ光Ｌが既存の箱状パレット３Ｂに当たると、その時のフォーク１３の位置が記憶される。そして、フォーク１３に対する既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの位置関係が求められ、フォーク１３が既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂ間の中央位置に対応する位置まで左側にシフトする。
【0132】
そして、図２０（ｄ）に示されるように、フォークリフト１が荷置き位置まで前進し、その状態でフォーク１３が下降する。これにより、フォーク１３に積載された荷置き対象の箱状パレット３がコンテナ５の床面における既存の箱状パレット３Ａ，３Ｂの間に載置される。
【0133】
以上のように本実施形態においては、左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の一方から照射されたレーザ光が２つの既存の箱状パレット３のうち一方の既存の箱状パレット３に当たる位置から左右１対の一次元レーザ距離センサ１９の他方から照射されたレーザ光が２つの既存の箱状パレット３のうち他方の既存の箱状パレット３に当たる位置まで、フォーク１３が他方の既存の箱状パレット３側にシフトするように、サイドシフトシリンダ１７が制御される。そして、フォーク１３に対する２つの既存の箱状パレット３の位置関係が求められ、２つの既存の箱状パレット３の間の中央位置に対応する位置が荷置き開始位置として決定される。従って、２つの既存の箱状パレット３の間の中央位置という最適な位置に荷置き対象の箱状パレット３を精度良く置くことができる。
【0134】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、一次元レーザ距離センサ１９は、バックレスト１４の左右両側に取り付けられているが、一次元レーザ距離センサ１９の取り付け箇所としては、特にバックレスト１４には限られず、リフトブラケット１２の左右両側であってもよい。
【0135】
また、上記実施形態では、箱状パレット３が２段積みになっており、一次元レーザ距離センサ１９は、荷役装置４の左右両側に上下２つずつ設けられているが、特にその形態には限られず、一次元レーザ距離センサ１９は、箱状パレット３の積み段数に対応して左右１対または左右複数対設けられていてもよいし、或いは箱状パレット３の積み段数に関係なく、左右１対のみ設けられていてもよい。
【0136】
また、上記実施形態では、荷役装置４は、フォーク１３をマスト１１に対して左右方向にシフトさせるサイドシフトシリンダ１７を有しているが、本発明は、そのようなサイドシフトシリンダが搭載されていないフォークリフトにも適用可能である。この場合、ＥＣＵ２０は、走行モータ９及び転舵モータ１０を制御してフォークリフト１自体を移動させることにより、フォーク１３を横方向（左右方向）に移動させる。
【0137】
また、上記実施形態では、左右両側に側壁５ａが設けられたコンテナ５に箱状パレット３が載置されるが、特にその形態には限られず、例えば壁または柱等のような構造物が予め存在する収容構造体に箱状パレット３を載置してもよい。
【0138】
また、上記実施形態では、コンテナ５に箱状パレット３が３列で置かれているが、箱状パレット３の配列数としては、特に３列には限られず、２列でもよいし、４列以上でもよい。
【0139】
また、上記実施形態では、フォーク１３に箱状パレット３を積載し、その箱状パレット３をコンテナ５に置いているが、荷役対象の荷物としては、特に箱状パレット３には限られない。
【0140】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ２０は、上位システム管理装置２５からの指示信号に基づいて荷役制御処理を実行しているが、特にその形態には限られない。ＥＣＵ２０は、例えば予め決められたプログラムに従って荷役制御処理を実行してもよいし、或いはカメラ等で作業状況を判断しながら、荷役制御処理を実行してもよい。
【0141】
また、上記実施形態では、フォークリフト１の自動運転により荷積み作業及び荷置き作業を行っているが、特にその形態には限られず、フォークリフト１の手動運転時に、本発明を適用してもよい。
【0142】
また、上記実施形態の荷役制御装置１８は、カウンター式のフォークリフト１に搭載されているが、本発明は、リーチ式のフォークリフト等にも適用可能である。
【符号の説明】
【0143】
１…フォークリフト、２…走行装置、３…箱状パレット（荷物）、３Ａ，３Ｂ…箱状パレット（荷物）、４…荷役装置、６…車体、９…走行モータ（走行駆動部）、１０…転舵モータ（走行駆動部）、１１…マスト、１２…リフトブラケット、１３…フォーク、１４…バックレスト、１４ａ…前面、１５…リフトシリンダ、１７…サイドシフトシリンダ、１８…荷役制御装置、１９…一次元レーザ距離センサ、３１…荷積み開始位置決定部、３２…荷積み制御部、３３…荷置き開始位置決定部、３４…荷置き制御部。
【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】