特許 7215356 フォークリフトの移載装置

(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】2023-01-23

(45)【発行日】2023-01-31

(54)【発明の名称】フォークリフトの移載装置

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20230124BHJP

【ＦＩ】

B66F9/24 L

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019118450

(22)【出願日】2019-06-26

(65)【公開番号】P2021004113

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2021-09-17

【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条の適用を受ける特許出願

(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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】三田 達也

【審査官】吉川 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０５８６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０１９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１９５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０３３６００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００９０２８３（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】

フォークに載置された荷を荷台の積載面に移載するフォークリフトの移載装置であって、
前記フォークリフトの直進方向にレーザーを照射可能であり、前記レーザーが当たった箇所までの距離を測定するレーザー距離計と、
前記荷台よりも下方の位置から前記荷台よりも上方の位置に亘って前記レーザーを照射させたときの前記レーザー距離計の測定値を取得する取得部と、
前記取得部により取得した前記測定値が、予め定められた第１規定値以上の値、前記第１規定値未満の値、前記第１規定値以上の値である第２規定値以上の値の順に変化している場合、前記第１規定値未満の値から前記第２規定値以上の値に切り替わる高さに前記積載面が存在すると判定する積載面判定部と、
前記フォーク及び前記フォークに載置された前記荷を前記積載面よりも高い位置に上昇させてから停止させる上昇制御部と、を備え、
前記レーザー距離計は、一方向にレーザーを照射する一次元のレーザー距離計であり、
前記レーザー距離計は、前記フォークとともに昇降するように前記フォークリフトに取り付けられているフォークリフトの移載装置。

【請求項2】

前記上昇制御部による前記フォーク及び前記荷の上昇が停止された後に、前記フォークを前記積載面に向かい合う位置にまで移動させ、前記フォークを下降させることで前記荷を前記積載面に移載する移載制御部を備える請求項１に記載のフォークリフトの移載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フォークリフトの移載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

荷台へ荷の積載を行うフォークリフトは、フォークに載置した荷を荷台まで搬送し、荷台への移載作業を行う。移載作業は、荷台の積載面より高い位置にフォークを上昇させた後に、フォークに載置された荷を積載面に移載する作業である。移載作業を行う際には、積載面よりも高い位置にフォークを上昇させる必要がある。積載面の高さが一定ではない荷台に荷を移載する場合、フォークの上昇量が不足したり、フォークの上昇量が過剰になる場合がある。特許文献１に記載のフォークリフトは、光電センサと、フォークの昇降を制御する制御装置と、を備える。荷台となる棚には予め反射板が配置されている。光電センサにより反射板が検出されると、制御装置は、フォークを規定量上昇させる。これにより、積載面の高さが一定ではない場合であっても、積載面よりも高い位置にフォークを上昇させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、フォークを荷台の積載面よりも高い位置に上昇させるために、荷台に反射板を設ける必要がある。換言すれば、反射板が設けられていない荷台には、荷を移載することができず、荷を移載できるか否かは荷台の構成に依存しているといえる。

【0005】

本発明の目的は、積載面の高さが不定である荷台への荷の移載を行うことができるフォークリフトの移載装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するフォークリフトの移載装置は、フォークに載置された荷を荷台の積載面に移載するフォークリフトの移載装置であって、前記フォークリフトの直進方向にレーザーを照射可能であり、前記レーザーが当たった箇所までの距離を測定するレーザー距離計と、前記荷台よりも下方の位置から前記荷台よりも上方の位置に亘って前記レーザーを照射させたときの前記レーザー距離計の測定値を取得する取得部と、前記取得部により取得した前記測定値が、予め定められた第１規定値以上の値、前記第１規定値未満の値、前記第１規定値以上の値である第２規定値以上の値の順に変化している場合、前記第１規定値未満の値から前記第２規定値以上の値に切り替わる高さに前記積載面が存在すると判定する積載面判定部と、前記フォーク及び前記フォークに載置された前記荷を前記積載面よりも高い位置に上昇させてから停止させる上昇制御部と、を備える。

【0007】

荷台よりも下方の位置にレーザーを照射した場合のレーザー距離計の測定値は、荷台にレーザーを照射した場合のレーザー距離計の測定値よりも大きい。荷台よりも上方の位置にレーザーを照射した場合のレーザー距離計の測定値は、荷台にレーザーを照射した場合のレーザー距離計の測定値よりも大きい。従って、荷台よりも下方の位置から荷台よりも上方の位置に亘ってレーザー距離計にレーザーを照射させると、レーザー距離計の測定値は、レーザーが荷台に照射されるようになると小さくなり、レーザーが荷台よりも上方に照射されるようになると大きくなる。レーザーが荷台よりも上方に照射されるようになる高さは、荷台の積載面の高さとみなすことができる。従って、第１規定値及び第２規定値を設定することで、積載面判定部はレーザー距離計の測定値の変化から積載面の高さを把握することができる。レーザー距離計の測定値から積載面の高さを検出できるため、積載面の高さが不定である荷台への荷の移載を行うことができる。

【0008】

上記フォークリフトの移載装置について、前記レーザー距離計は、一方向にレーザーを照射するものであり、前記レーザー距離計は、前記フォークとともに昇降するように前記フォークリフトに取り付けられていてもよい。

【0009】

フォークとともに昇降するようにレーザー距離計をフォークリフトに取り付けることで、フォークを上昇させる過程で、荷台に向けて荷台よりも下方の位置から荷台よりも上方の位置に亘ってレーザーを照射させることができる。このため、レーザー距離計として、一方向にレーザーを照射するものを用いて積載面の高さを検出することができる。

【0010】

上記フォークリフトの移載装置について、前記上昇制御部による前記フォーク及び前記荷の上昇が停止された後に、前記フォークを前記積載面に向かい合う位置にまで移動させ、前記フォークを下降させることで前記荷を前記積載面に移載する移載制御部を備えていてもよい。

【0011】

移載制御部により積載面に荷を移載することで、円滑に荷の移載を行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、積載面の高さが不定である荷台への荷の移載を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】フォークリフトを示す概略側面図。

【図2】バックレストに取り付けられた距離計の斜視図。

【図3】フォークリフトの概略構成図。

【図4】フォークリフトが用いられる作業場の模式図。

【図5】コンテナの断面図。

【図6】コンテナの正面図。

【図7】移載作業を行う際に制御装置が行う処理を示すフローチャート。

【図8】距離計の高さと、距離計の測定値との関係を説明するための図。

【図9】距離計の高さと、距離計の測定値との関係を説明するための図。

【図10】距離計から照射されたレーザーの照射角度と、距離計の測定値との関係を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、フォークリフトの移載装置の一実施形態について説明する。以下の説明において、上下とは鉛直方向での上下を示す。
図１に示すように、フォークリフト１０は、車体１１と、車体１１の前下部に配置された駆動輪１２と、車体１１の後下部に配置された操舵輪１３と、を備える。フォークリフト１０は、車体１１の前方に荷役装置１４を備える。荷役装置１４は、車体１１の前部に立設されたマスト１５と、バックレスト１８と、バックレスト１８に固定された一対のフォーク１９と、リフトシリンダ２０と、ティルトシリンダ２１と、を備える。

【0015】

マスト１５は、車体１１に対して前後に傾動可能に支持されたアウタマスト１６と、アウタマスト１６に対して昇降可能なインナマスト１７と、を備える。バックレスト１８は、インナマスト１７に固定されている。バックレスト１８及びフォーク１９は、インナマスト１７とともに昇降する。リフトシリンダ２０は、インナマスト１７を昇降動作させる。ティルトシリンダ２１は、マスト１５を傾動動作させる。リフトシリンダ２０及びティルトシリンダ２１は、油圧シリンダである。

【0016】

フォーク１９には、荷が載置される。本実施形態では、荷としてパレットＰがフォーク１９に載置される。パレットＰは、搬送物を収容する四角箱状の収容部Ｓと、収容部Ｓの四隅に設けられた脚部Ｌと、を備える。本実施形態のパレットＰは、メッシュパレットである。フォーク１９は、脚部Ｌ同士の間に差し込まれ、収容部Ｓの底を支持する。

【0017】

図１及び図２に示すように、フォークリフト１０は、距離計３０と、取付部材３１と、を備える。距離計３０は、レーザーを照射可能であり、レーザーが当たった箇所からの反射光を受光することでレーザーが当たった箇所までの距離を測定するレーザー距離計である。距離計３０は、レーザーを照射したにも関わらず、反射光を受光できない場合、無限遠点を測定値とする。無限遠点とは、距離計３０の測定可能距離内にはレーザーが当たる箇所がないことを意味する。本実施形態の距離計３０は、一方向への距離を測定する一次元のレーザー距離計である。

【0018】

取付部材３１は、距離計３０をフォークリフト１０に取り付けるための部材である。取付部材３１は、バックレスト１８に取り付けられている。取付部材３１は、バックレスト１８よりも下方に延びている。距離計３０は、水平方向のうちフォークリフト１０の直進方向にレーザーが照射されるように取付部材３１に取り付けられている。距離計３０は、レーザーの照射方向が鉛直方向に傾かないように配置されているといえる。なお、上記した水平方向とは、距離計３０の取付精度や、取付部材３１の公差を原因とする若干の誤差を許容するものである。即ち、距離計３０は、鉛直方向に対して若干傾いた方向にレーザーを照射するように取り付けられていてもよい。

【0019】

距離計３０は、照射されたレーザーがフォーク１９に載置されたパレットＰの下方を通過し、かつ、フォーク１９を最下位置に降下させた場合に距離計３０の最下部が路面に接触しないように設けられている。具体的にいえば、距離計３０においてレーザーを照射する位置がフォーク１９の上面と下面との間に位置し、距離計３０の最下部がフォーク１９の下面よりも上方に位置するように距離計３０は設けられている。距離計３０の高さと、フォーク１９の高さは、同一とみなすことができる。距離計３０は、フォーク１９とともに昇降する。

【0020】

図３に示すように、フォークリフト１０は、駆動機構４１と、油圧機構４２と、制御装置４３と、揚高センサ４６と、環境センサ４７と、を備える。駆動機構４１は、フォークリフト１０を走行動作させるための部材であり、駆動輪１２を駆動させるための走行用モータや、操舵輪１３を操舵させるための操舵機構を含む。油圧機構４２は、リフトシリンダ２０及びティルトシリンダ２１への作動油の給排を制御するための部材であり、ポンプを駆動させるための荷役モータや、コントロールバルブを含む。揚高センサ４６は、フォーク１９の高さを検出する。揚高センサ４６は、例えば、リールセンサである。

【0021】

制御装置４３は、処理部４４及び記憶部４５を備える。記憶部４５には、フォークリフト１０を制御するための種々のプログラムが記憶されている。制御装置４３は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣを備えていてもよい。制御装置４３は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。

【0022】

制御装置４３は、記憶部４５に記憶されたプログラムに従い、駆動機構４１及び油圧機構４２を制御することで、フォークリフト１０を動作させる。本実施形態のフォークリフト１０は、搭乗者による操作が行われることなく、制御装置４３による制御によって自動で動作するフォークリフトである。

【0023】

環境センサ４７は、フォークリフト１０の後方に位置する物体と、フォークリフト１０との相対位置を制御装置４３に認識させることができるセンサである。環境センサ４７としては、例えば、３次元の測域センサや、ステレオカメラを用いることができる。

【0024】

図４に示すように、フォークリフト１０は、工場、港湾などのパレットＰを搬送する必要のある作業場で使用される。作業場には、パレットＰが置かれる第１位置Ａ１と、トラックＴの停車位置である第２位置Ａ２と、移載作業が開始される第３位置Ａ３と、が設定されている。

【0025】

フォークリフト１０は、第１位置Ａ１に置かれたパレットＰをトラックＴまで搬送し、トラックＴのコンテナＣにパレットＰを移載する。コンテナＣにパレットＰを移載する場合、フォークリフト１０は、第１位置Ａ１でフォーク１９にパレットＰを載置した後に、第３位置Ａ３に移動する。第３位置Ａ３に移動した後に、フォークリフト１０は移載作業を開始する。

【0026】

制御装置４３の記憶部４５には、地図情報が記憶されている。地図情報とは、環境地図と、第１位置Ａ１の座標と、第２位置Ａ２の座標と、第３位置Ａ３の座標と、を示す情報である。環境地図は、フォークリフト１０の用いられる環境の形状、広さなど、フォークリフト１０の周辺環境の物理的構造に関する情報である。第１位置Ａ１の座標、第２位置Ａ２の座標及び第３位置Ａ３の座標は、環境地図内に設定されている。

【0027】

環境地図は、フォークリフト１０が用いられる周辺環境を予め把握できていれば、予め記憶部４５に記憶されていてもよい。環境地図を予め記憶部４５に記憶する場合、建築物の壁、柱など位置の変化しにくい物の座標を環境地図として記憶する。環境地図は、SLAM：Simultaneous Localization and Mappingによるマッピングにより作成されてもよい。マッピングは、例えば、環境センサ４７によって得られた座標から局所地図を作成し、この局所地図を自己位置に応じて組み合わせることによって行われる。

【0028】

制御装置４３は、環境地図上でのフォークリフト１０の位置を推定する自己位置推定を行いながら駆動機構４１を制御することで、第３位置Ａ３にフォークリフト１０を移動させることが可能である。自己位置推定は、例えば、走行用モータの回転数を用いてフォークリフト１０の自己移動量を推定するオドメトリと、環境センサ４７によって検出されたランドマークと環境地図とのマッチング結果と、を統合することで行われる。即ち、制御装置４３は、オドメトリにより得られた自己位置をランドマークとの相対位置で補正することで自己位置を推定する確率的自己位置推定を行う。

【0029】

図５及び図６に示すように、コンテナＣは、中空状であり、内部がパレットＰを収容する収容空間ＳＡになっている。コンテナＣは、底部ＢＷと、天部ＣＷと、側壁ＳＷと、を備える。コンテナＣは、側方に開口する開口部Ｏを備える。この開口部Ｏは、コンテナＣにパレットＰを積む際の積込口となる。開口部Ｏは、図示しない扉によって開口状態と閉塞状態が切り替えられる。フォークリフト１０によってパレットＰを移載する際には、開口部Ｏは開口状態とされる。トラックＴは、開口部Ｏが第３位置Ａ３を向く状態で、第２位置Ａ２に停車される。コンテナＣにパレットＰを移載する際には、パレットＰの搬送を繰り返し行い、収容空間ＳＡの空き領域に、順次、パレットＰを移載していく。例えば、図６に仮想線で示すように、フォークリフト１０は、積載済みのパレットＰに並んで、更にパレットＰを移載する。パレットＰは、底部ＢＷの上面である積載面Ｍに置かれる。本実施形態の荷台は、コンテナＣの底部ＢＷである。

【0030】

以下、フォークリフト１０が移載作業を行う際に制御装置４３によって行われる処理を説明する。制御装置４３は、移載作業が行われる間、距離計３０の測定値を取得する。これにより、制御装置４３は、取得部として機能する。

【0031】

図７に示すように、制御装置４３は、ステップＳ１において、油圧機構４２を制御することでフォーク１９の上昇を開始させる。フォーク１９の上昇を開始させる初期位置は、底部ＢＷの下面よりも低い位置である。本実施形態のように、トラックＴのコンテナＣがパレットＰを移載する対象である場合、トラックＴの種類、タイヤの空気圧等によって積載面Ｍの高さは異なる。これらを加味した上で、積載面Ｍが最も低くなる状態を予測し、積載面Ｍが最も低くなると推定された状態での積載面Ｍの高さから、所定値を減算した値を初期位置とすることができる。所定値としては、例えば、底部ＢＷの厚みに補正値を加えた値である。補正値は、コンテナＣの種類による底部ＢＷの厚みの差、トラックＴの種類やタイヤの空気圧等による底部ＢＷの高さの差等を加味して設定される。即ち、所定値は、種々の条件を加味した上で、フォーク１９の上昇を開始させる初期位置が底部ＢＷの下面よりも低い位置になるように設定される。制御装置４３は、第１位置Ａ１でパレットＰをフォーク１９に載置してから移載作業を開始するまでの間に、初期位置までフォーク１９を上昇させる。これにより、移載作業を開始する際には、初期位置からフォーク１９を上昇させることが可能になる。

【0032】

ステップＳ２において、制御装置４３は、距離計３０による測定値が第１規定値以上の値から第１規定値未満の値になるか否かを判定する。制御装置４３は、ステップＳ２の判定結果が肯定になるまでステップＳ２の処理を繰り返し行う。ステップＳ２の判定結果が肯定になると、制御装置４３は、ステップＳ３の処理を行う。

【0033】

図８及び図９に示すように、コンテナＣに向けてレーザーを照射した状態でフォーク１９を上昇させていき、底部ＢＷより下方にレーザーが照射される高さＨ１から、底部ＢＷにレーザーが照射される高さＨ２にフォーク１９の高さが切り替わると、距離計３０によって測定される距離が短くなる。これは、トラックＴにおいては、コンテナＣの下方に空間ＳＳが存在し、この空間ＳＳにレーザーが照射されるためである。空間ＳＳにレーザーが照射されることで、距離計３０により測定される距離は、例えば、無限遠点になる。フォーク１９の上昇により底部ＢＷにレーザーが照射されるようになると、底部ＢＷの開口部Ｏ側の縁Ｅにレーザーが照射されることで、コンテナＣの下方の空間ＳＳにレーザーが照射されているよりも距離計３０により測定される距離が短くなる。第１規定値としては、コンテナＣよりも下方にレーザーが照射されている場合の測定値と、底部ＢＷの縁Ｅにレーザーが照射されている場合の測定値とを判別できる値に設定される。例えば、第１規定値は、第３位置Ａ３にフォークリフト１０が位置し、第２位置Ａ２にトラックＴが位置している状態での距離計３０から底部ＢＷの縁Ｅまでの距離を予測し、予測される距離よりもマージン分だけ長い値に設定される。なお、コンテナＣの下方に、トラックＴの一部が存在している場合もあるが、この場合であっても、底部ＢＷの縁Ｅにレーザーが照射されている場合に比べて底部ＢＷよりも下方にレーザーが照射されている場合のほうが測定値は小さくなる。なお、距離計３０の測定値が無限遠点の場合、距離計３０の測定可能距離内にレーザーを反射する物体が存在しないことを意味する。従って、距離計３０の測定値が無限遠点の状態から無限遠点ではない状態＝距離が測定される状態になると、測定値が小さくなったと扱うことができる。

【0034】

図７に示すように、ステップＳ３において、制御装置４３は、距離計３０による測定値が第１規定値未満の値から第２規定値以上の値になるか否かを判定する。制御装置４３は、ステップＳ３の判定結果が肯定になるまでステップＳ３の処理を繰り返し行う。ステップＳ３の判定結果が肯定になると、制御装置４３は、ステップＳ４の処理を行う。

【0035】

図８及び図９に示すように、コンテナＣの開口部Ｏに向けてレーザーを照射した状態でフォーク１９を上昇させていき、底部ＢＷにレーザーが照射される高さＨ２から、底部ＢＷよりも上方にレーザーが照射される高さＨ３にフォーク１９の高さが切り替わると、距離計３０によって測定される距離が長くなる。これは、コンテナＣの収容空間ＳＡにレーザーが照射されるためである。底部ＢＷの縁Ｅに照射されていたレーザーが収容空間ＳＡに照射されるようになる高さは、積載面Ｍの高さとみなすことができる。従って、距離計３０によって測定される測定値が、第１規定値未満の値から、第２規定値以上の値に変化することを検出することで、積載面Ｍを検出することができる。ここで、積載面ＭにパレットＰを移載するためには、レーザーの照射方向への収容空間ＳＡの空き領域が、レーザーの照射方向へのパレットＰの寸法よりも長い必要がある。このため、第２規定値としては、搬送対象となり得るパレットＰの寸法を考慮した上で、パレットＰを移載するだけの空き領域が存在していると判定できるような値に設定される。第２規定値としては、第１規定値以上の値に設定される。本実施形態のように、コンテナＣの下方に空間ＳＳが存在しているトラックＴにパレットＰを移載する場合、第１規定値と第２規定値を同一の値とすればよい。一方で、コンテナＣの下方にトラックＴの一部等、照射されたレーザーが当たる箇所が存在するトラックＴにパレットＰを移載することを想定する場合、第１規定値を第２規定値よりも小さくしてもよい。即ち、第１規定値と第２規定値との関係は、パレットＰを移載する対象となる荷台の構造を想定した上で、荷台の構造に合わせて設定を行えばよい。なお、高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３は、フォーク１９の高さを示すが、距離計３０の高さはフォーク１９の高さと同一とみなすことができるため、高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３は距離計３０の高さともいえる。なお、距離計３０の測定値が無限遠点ではない状態から無限遠点の状態になると、測定値が大きくなったと扱うことができる。

【0036】

ステップＳ３の判定結果が肯定になると、距離計３０の測定値は、下方から上方に向けて、第１規定値以上の値、第１規定値未満の値、第２規定値以上の値の順に変化しているといえる。距離計３０の測定値が第１規定値未満の値から第２規定値以上の値に切り替わるのは、底部ＢＷよりも上方にレーザーが照射されるようになる高さであり、積載面Ｍの高さといえる。制御装置４３は、距離計３０の測定値が第１規定値未満の値から第２規定値以上の値に切り替わる高さに、積載面Ｍが存在していると判定する。ステップＳ２及びステップＳ３の処理を実行することで、制御装置４３は積載面判定部として機能する。

【0037】

ステップＳ４において、制御装置４３は、油圧機構４２を制御することで、フォーク１９を規定量上昇させてからフォーク１９を停止させる。フォーク１９は、積載面Ｍが存在する高さよりも規定量高い位置で停止することになる。規定量としては、フォーク１９及びフォーク１９に載置されたパレットＰの両方が積載面Ｍよりも高い位置になるように設定されている。規定量は、フォーク１９の設置位置と、距離計３０が設置位置との高さの差が大きいほど多くなる。ステップＳ４の処理を行うことで、制御装置４３は、上昇制御部として機能する。

【0038】

次に、ステップＳ５において、制御装置４３は、駆動機構４１及び油圧機構４２を制御することで、フォーク１９に載置されたパレットＰを積載面Ｍに移載する。制御装置４３は、駆動機構４１を制御することで、フォーク１９と積載面Ｍが向かい合う位置までフォークリフト１０を前進させる。制御装置４３は、油圧機構４２を制御することで、フォーク１９を下降させて、パレットＰを積載面Ｍに移載する。これにより、フォークリフト１０の移載作業は終了となる。ステップＳ５の処理を実行することで、制御装置４３は移載制御部として機能する。なお、積載作業を開始してから、フォーク１９の上昇量が予め定められた上限に達するまでにステップＳ２及びステップＳ３の判定結果が肯定にならない場合には、移載作業を中断してもよい。

【0039】

上記したように、制御装置４３の処理部４４が、記憶部４５に記憶されたプログラムに従い所定の処理を実行することで、制御装置４３は積載面判定部、上昇制御部及び移載制御部として機能する。従って、距離計３０及び制御装置４３によって、フォークリフトの移載装置６０が構成されている。

【0040】

本実施形態の作用について説明する。
底部ＢＷよりも下方の位置から底部ＢＷよりも上方の位置に亘って距離計３０にレーザーを照射させると、距離計３０の測定値は、レーザーが底部ＢＷに照射されるようになると小さくなり、レーザーが底部ＢＷよりも上方に照射されるようになると大きくなる。第１規定値及び第２規定値を設定することで、距離計３０の測定値が上記のように変化したことを制御装置４３が検出できるようにしている。これにより、制御装置４３は距離計３０の測定値の変化から積載面Ｍの高さを把握することができる。

【0041】

積載面Ｍの高さは不定の場合がある。本実施形態のように、パレットＰの移載を行う移載対象がトラックＴの底部ＢＷであれば、トラックＴの種類、タイヤの空気圧等で積載面Ｍの高さには差異が生じ得る。距離計３０の測定値の変化から積載面Ｍの高さを把握することで、積載面Ｍの高さが不定であったとしても、積載面Ｍの高さを検出することができる。

【0042】

なお、自己位置推定に用いている環境センサ４７をフォークリフト１０の前方に向けて、積載面Ｍの高さの検出に併用することも考えられる。しかしながら、フォークリフト１０では、車体１１の前方に配置された荷役装置１４に荷が載置されるため、環境センサ４７をフォークリフト１０の前方に向けると、荷の積載状況によっては環境センサ４７の検出範囲に荷が入り込む。結果として、フォークリフト１０の前方の物体を環境センサ４７で検出できなくなるおそれがあり、自己位置推定の精度が低下する。このため、フォークリフト１０では、後方の物体を検出するように環境センサ４７を取り付けることが好ましく、フォークリフト１０の前方に位置する積載面Ｍの高さを環境センサ４７により検出することは困難である。このため、フォークリフト１０では、荷の積載面Ｍを検出するために専用の距離計３０を設ける必要がある。

【0043】

本実施形態の効果について説明する。
（１）距離計３０の測定値から積載面Ｍの高さを検出できるため、積載面Ｍの高さが不定である底部ＢＷへのパレットＰの移載を行うことができる。距離計３０を用いることで、コンテナＣの構成に依存することなく、高さが不定の底部ＢＷにパレットＰの移載を行うことができる。

【0044】

（２）フォーク１９とともに昇降するように距離計３０をフォークリフト１０に取り付けている。フォーク１９を上昇させる過程で、底部ＢＷに向けて底部ＢＷよりも下方の位置から底部ＢＷよりも上方の位置に亘ってレーザーを照射させることができる。このため、距離計３０として、一方向にレーザーを照射するものを用いて積載面Ｍの高さを検出することができる。上記したように、フォークリフト１０では、荷の積載面Ｍを検出するために専用の距離計３０を設ける必要がある。距離計３０として、照射角度を変更しながら複数方向にレーザーを照射するものを採用することもできるが、この場合にはフォークリフトの移載装置６０、ひいては、フォークリフト１０の製造コストが高くなる。一方向にレーザーを照射する距離計３０を用いることができるため、フォークリフト１０の製造コストの増加を抑制できる。

【0045】

（３）制御装置４３は、フォーク１９及びパレットＰを積載面Ｍよりも高い位置に上昇させた後に、積載面ＭにパレットＰを移載している。制御装置４３によってフォーク１９及びパレットＰの上昇から、積載面ＭへのパレットＰの移載までを一貫して行うことができ、円滑にパレットＰの移載を行うことができる。

【0046】

実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○制御装置４３は、距離計３０の測定値から、積載面ＭのうちパレットＰを移載する予定の位置に既にパレットＰが積載されているか否かを判定してもよい。パレットＰを移載する予定の位置に既にパレットＰが積載されている場合、底部ＢＷの縁Ｅに照射されていたレーザーが底部ＢＷよりも上方の位置に照射されると、レーザーは積載されているパレットＰに照射されることになる。すると、底部ＢＷの縁Ｅに照射されていたレーザーが底部ＢＷよりも上方に照射されても、距離計３０の測定値が第２規定値以上にならない。また、パレットＰは、底部ＢＷの縁Ｅよりも奥に配置されるため、底部ＢＷの縁Ｅに照射されていたレーザーが底部ＢＷよりも上方に照射されると、底部ＢＷの縁Ｅにレーザーが照射されている場合に比べて、測定値は小さくなる。従って、制御装置４３は、距離計３０の測定値が第１規定値未満の値から、閾値以上大きくなり、かつ、第２規定値未満の値になった場合に、パレットＰを移載する予定の位置に既にパレットＰが積載されていると判定してもよい。閾値としては、レーザーが底部ＢＷの縁Ｅよりも上方に照射されるようになったと判定できる値に設定される。パレットＰを移載する予定の位置に、既にパレットＰが積載されている場合、制御装置４３は移載作業を中断する。この場合、別の位置にパレットＰを移載する処理や、管理者や上位制御装置からの指令を受けるまで待機する処理など、種々の制御を行うことができる。

【0047】

なお、制御装置４３はパレットＰを積載した位置を記憶している。従って、パレットＰを移載する予定の位置に既にパレットＰが積載されていることは生じないとも考えられる。しかしながら、１つのコンテナＣに対して、複数のフォークリフトでパレットＰを移載する場合等、フォークリフト１０以外にもパレットＰを移載する装置が存在する場合、パレットＰを積載する予定の位置に既にパレットＰが積載されていることは生じ得る。

【0048】

○距離計３０は、フォーク１９とともに昇降する部材であれば、どのような部材に取り付けられていてもよい。例えば、距離計３０は、インナマスト１７やフォーク１９に取り付けられていてもよい。

【0049】

○図１０に示すように、距離計７０として、照射角度を変更しながらレーザーを照射する二次元のレーザー距離計を用いてもよい。距離計７０は、鉛直方向への照射角度を変更しながらレーザーを照射するように配置される。距離計７０は、照射角度と測定値とを対応付けて制御装置４３に出力する。レーザーを照射可能な照射可能角度の全体に亘ってレーザーを照射することで、制御装置４３は、角度分解能に応じた照射角度毎に測定値を取得することができる。距離計７０として二次元のレーザー距離計を用いる場合、距離計７０は、フォーク１９とともに昇降しないようにフォークリフト１０に取り付けられる。例えば、距離計７０は、アウタマスト１６や、車体１１に取り付けられる。

【0050】

制御装置４３は、レーザーの照射角度と測定値を用いることで、距離計７０の高さと積載面Ｍの高さとの差分を算出することができる。距離計７０が照射可能角度の全体に亘ってレーザーを照射すると、制御装置４３は、底部ＢＷに向けて底部ＢＷよりも下方の位置から底部ＢＷよりも上方の位置に亘ってレーザーを照射させたときの測定値を取得することができる。二次元のレーザー距離計を用いると、照射角度の変更によって底部ＢＷよりも下方の位置から底部ＢＷよりも上方の位置に亘ってレーザーを照射することができる。制御装置４３は、距離計７０から取得した測定値のうち第１規定値未満の値から、第２規定値以上の値に切り替わる測定値を抽出する。そして、制御装置４３は、抽出した測定値と、当該測定値に対応付けられた照射角度から距離計７０から積載面Ｍまでの鉛直方向への寸法、即ち、距離計７０の高さと積載面Ｍの高さとの差分を算出する。詳細にいえば、測定値には、照射角度に応じた鉛直方向成分と垂直方向成分とが含まれるため、照射角度を用いて測定値の鉛直方向成分を算出することで、距離計７０の高さと積載面Ｍの高さとの差分を算出することができる。距離計７０の高さを予め記憶部４５に記憶しておき、記憶部４５に記憶された距離計７０の高さに、距離計７０の高さと積載面Ｍの高さとの差分を加算することで、積載面Ｍの高さを算出することができる。制御装置４３は、フォーク１９及びフォーク１９に載置されたパレットＰが積載面Ｍよりも高くなるように油圧機構４２を制御する。

【0051】

なお、距離計７０として二次元のレーザー距離計を用いる場合、測定値は照射角度に応じた鉛直方向成分を含むユークリッド距離となる。このため、測定値及び測定値に対応付けられた照射角度から、水平方向成分のみの距離を算出し、この距離を用いて制御を行ってもよい。

【0052】

○フォーク１９の上昇を開始する初期位置としては、フォーク１９の最下位置としてもよい。
○フォークリフト１０は、搭乗者による操作によって手動で動作するフォークリフトであってもよいし、自動での動作と手動での動作を切り替え可能なフォークリフトであってもよい。

【0053】

○制御装置４３は、ステップＳ５の処理を行わなくてもよい。例えば、ステップＳ１～ステップＳ４までの処理を制御装置４３で行い、その後は操作者による操作によりパレットＰの積載面Ｍへの移載が行われてもよい。フォークリフト１０では、操作者の前方にパレットＰが位置する関係上、操作者がフォークリフト１０の前方を視認しにくく、積載面Ｍとフォーク１９の高さとの関係を把握しにくい場合がある。このため、フォーク１９の上昇については制御装置４３に行わせることで、フォーク１９の上昇量が不足したり、フォーク１９の上昇量が過剰になることを抑制できる。

【0054】

○フォークリフト１０は、路面に配置されたマークを読み取ることで、所定の走行経路を走行するものでもよい。
○フォークリフト１０が、荷役装置１４を前進及び後進させることができるリーチシリンダを備えるフォークリフトであれば、ステップＳ５の処理を行う際に、荷役装置１４のみを前進させてパレットＰの移載を行ってもよい。

【0055】

○積載面判定部、上昇制御部及び移載制御部は、それぞれ別々の制御装置としてもよい。
○荷としては、メッシュパレット以外のパレットや、パレットＰ以外の搬送物であってもよい。

【0056】

○荷台としては、コンテナＣの底部ＢＷ以外であってもよい。例えば、荷台は棚の棚板であってもよい。棚は、支柱と、支柱に支持された複数の棚板と、を備える。この場合、棚板の上面が積載面となる。

【符号の説明】

【0057】

ＢＷ…荷台としての底部、Ｍ…積載面、Ｐ…荷としてのパレット、１０…フォークリフト、１９…フォーク、３０…レーザー距離計としての距離計、４３…取得部、積載面判定部、上昇制御部及び移載制御部として機能する制御装置、６０…フォークリフトの移載装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】