JP2003155198A - 産業車両における荷役作業支援装置及び産業車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷荷役機器の作業エリア（荷役対象）を映し
出す表示手段の画面に表示された画像上に、荷役機器を
位置合わせするための位置決め情報を表示（描画）する
ことにより、画面を通して荷役機器を位置合わせすると
きの助けとする。 【解決手段】 フォークリフトのマストに沿って昇降す
るキャリッジに設けられたカメラによって撮影されたフ
ォークの作業エリアは、運転席にある表示装置の画面２
８Ａに映し出される。画像データを基にパレット４１ま
たは棚部４２に付されたマークＭ１，Ｍ２を画像認識処
理して得られたマークＭ１，Ｍ２の位置データを用い
て、フォークが荷役対象に位置合わせするときに画面２
８Ａ上でマークＭを移動させるべき移動目標点に移動目
標点マーク８７が描画される（同図（ａ）。フォークが
荷役対象に位置合わせされたことは、マークＭが移動目
標点マーク８７に一致したことをもって画面２８Ａを通
して確認される（同図（ｂ））。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業車両に設けら
れた荷役機器の作業エリアを撮影した画像を、運転席な
どに設けられた表示手段の画面を通して見られるように
し、例えばパレットなどの荷役対象に荷役機器を位置合
わせする位置合わせ作業を支援する産業車両における荷
役作業支援装置及び産業車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、この種の産業車両であるフォー
クリフトでは、多段式のマストが車体に備えられ、フォ
ーク等の荷役機器（アタッチメント）を有したキャリッ
ジがマストに沿って昇降可能に設けられている。例えば
棚の高所で荷取作業や荷置作業をする際は、運転者は荷
役レバー（リフトレバー）を操作して多段式マストを油
圧駆動でスライド伸長させることにより、フォーク等の
荷役機器をマストに沿って上昇させ、荷役機器を棚上の
パレットまたは棚面に対し所定の位置関係となるように
位置合わせを行う。この際、運手者は高所（例えば３〜
６メートル）を仰ぎ見ながらフォークがパレットの穴ま
たは棚面の少し上方位置に合ったかどうかを目で確認し
つつ荷役レバーを操作する必要がある。しかし、高所を
下方から仰ぎ見ながらフォークとパレット等が水平方向
に位置合わせされたかを目視で判断することは困難で、
熟練者でもこの位置合わせに時間を要するという問題が
あった。

【０００３】従来、例えば米国特許５５８６６２０号に
は、キャリッジにカメラを取り付け、フォーク正面に見
える棚やパレット等の様子を撮影した画像を、運転席に
いる運転者が表示装置の画面を通して見られるようにす
ることで、高所でのフォークの位置合わせ作業を支援す
る装置が知られている。この場合、カメラで撮影された
画像を表示装置の画面を通して見られるので、高所の荷
役作業でも運転者はフォークの位置合せ作業を比較的簡
単かつ正確に行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高所を見上げ
てフォークを目標とする荷に目視によりおおよそ位置合
わせした後、画面上でフォークを目標とする荷に対し位
置合わせすることになる。しかし、画面上にはその位置
合わせのためにフォークを移動させるべき移動目標とす
べき目印となるものが何もなかったので、何を目標に位
置合わせすればよいか画面上で目標取りがしにくいとい
う問題があった。

【０００５】また、カメラで撮影した作業エリアの画像
データを基にパレットや棚部の位置を画像処理によって
割り出し、フォークを目標とするパレットや棚部などの
荷役対象に対して自動で位置合わせする自動制御を採用
することも考えられる。この場合、画面を見てフォーク
が自動で位置合わせされたことの完了を容易に知ること
ができないという問題がある。

【０００６】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであって、その目的は、荷役機器の作業エリア
（荷役対象）を映し出す表示手段の画面に表示された画
像上に、荷役機器を位置合わせするための位置決め情報
を表示（描画）することにより、画面を通して荷役機器
を位置合わせするときの助けとすることができる産業車
両における荷役作業支援装置及び産業車両を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明では、荷役対象に位置合わせす
るために車体に移動可能に設けられた荷役機器と、表示
手段と、荷役対象の位置を検出する検出手段と、前記検
出手段により検出された位置検出結果を基に前記荷役機
器を前記荷役対象に位置決めする手助けとなる位置決め
情報を前記表示手段に表示する表示制御手段とを備えた
ことを要旨とする。

【０００８】この発明によれば、検出手段により荷役対
象の位置が検出される。検出手段により検出された位置
検出結果を基に荷役機器を荷役対象に位置決めする手助
けとなる位置決め情報が表示制御手段によって表示手段
に表示される、請求項２に記載の発明では、荷役作業を
するために車体に移動可能に設けられた荷役機器と、前
記荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影する
撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を画面
に表示する表示手段と、前記撮影手段の撮影エリア内に
おける前記荷役対象の位置を検出する検出手段と、前記
検出手段により検出された位置データを基に、前記荷役
機器を荷役対象に位置合わせするときの位置決め情報を
演算する演算手段と、前記表示手段の画面に前記荷役機
器を荷役対象に位置決めする際の位置決め情報を描画す
る描画制御手段とを備えたことを要旨とする。

【０００９】この発明によれば、検出手段によって、撮
影手段の撮影エリア内における前記荷役対象の位置が検
出される。演算手段によって、この位置データを基に荷
役機器を荷役対象に対し位置合わせするときの位置決め
情報が演算される。そして、描画制御手段により表示手
段の画面に荷役機器を荷役対象に位置決めする際の位置
決め情報が描画される。

【００１０】請求項３に記載の発明では、荷役作業をす
るために車体に移動可能に設けられた荷役機器と、前記
荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影する撮
影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を画面に
表示する表示手段と、前記撮影手段により撮影された画
像データを画像処理することによって前記画面上におけ
る前記荷役対象の位置を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された位置データを基に、前記荷役機器
を荷役対象に位置合わせするときの前記表示手段の画面
上における移動目標点を位置演算する演算手段と、前記
画面の画像上に前記移動目標点の位置を報知するための
位置決め情報を描画する描画制御手段とを備えたことを
要旨とする。

【００１１】この発明によれば、検出手段によって、撮
影手段により撮影された画像データを画像処理すること
によって画面上における荷役対象の位置が検出される。
演算手段によって、荷役機器を荷役対象に対し位置合わ
せするときの表示手段の画面上における移動目標点が位
置演算される。そして、描画制御手段により画面の画像
上には、移動目標点の位置を報知するための位置決め情
報が描画される。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれか一項に記載の発明において、前記位置決め情
報は、前記荷役機器と荷役対象との位置関係の情報であ
ることを要旨とする。

【００１３】この発明によれば、表示手段には荷役機器
と荷役対象との位置関係の情報が表示される。請求項５
に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載
の発明において、前記表示手段に表示される前記位置決
め情報は、前記荷役機器と荷役対象との位置関係を方向
及び量で示す文字情報であることを要旨とする。

【００１４】この発明によれば、表示手段には、荷役機
器と荷役対象との位置関係を方向及び量で示す文字情報
が表示される。上記目的を達成するために請求項６に記
載の発明では、荷役作業をするために荷役機器が車体に
移動可能に設けられている。撮影手段は前記荷役機器に
よる作業の対象となる荷役対象を撮影する。表示手段は
前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する。
検出手段は、前記撮影手段により撮影された画像データ
を基に前記画面上における前記荷役対象の位置を検出す
る。演算手段は、前記検出手段により検出された位置デ
ータを基に、前記荷役機器を荷役対象に位置合わせする
ときの前記表示手段の画面上における移動目標点を位置
演算する。描画制御手段は、前記画面の画像上に前記移
動目標点の位置を視認させるための目印を描画する。

【００１５】この発明によれば、検出手段によって、撮
影手段により撮影された画像データを基に画面上におけ
る荷役対象の位置が検出される。演算手段によって、荷
役機器を荷役対象に対し位置合わせするときの表示手段
の画面上における移動目標点が位置演算される。そし
て、描画制御手段により画面の画像上には、移動目標点
の位置を視認させるための目印が描画される。従って、
画面上に描画された目印から荷役機器を荷役対象に位置
合わせするときの移動目標点を画面を通して視認するこ
とが可能となる。

【００１６】請求項７に記載の発明では、請求項２〜６
のいずれか一項に記載の発明において、前記検出手段
は、前記撮影手段により撮影された画像データを基に前
記画面上における前記荷役対象の位置を割り出すための
画像認識処理を行う画像認識手段であることを要旨とす
る。

【００１７】この発明によれば、請求項２〜６のいずれ
か一項に記載の発明に以下の作用が加わる。撮影手段に
より撮影された画像データを基に画面上における荷役対
象の位置を割り出すための画像認識処理が画像認識手段
により行われることで、画面上における荷役対象の位置
が割り出される。従って、表示手段の画面に荷役機器の
作業エリア（荷役対象）を映し出すために用いられる撮
影手段の画像データを利用して荷役対象の位置の割り出
し処理が行われる。

【００１８】前記目的を達成するために請求項８に記載
の発明では、荷役機器が荷役作業をするために車体に移
動可能に設けられている。撮影手段は前記荷役機器によ
る作業の対象となる荷役対象を撮影する。表示手段は、
前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する。
演算手段は、前記表示手段の画面上における前記荷役対
象に付されたマークの前記荷役機器を前記荷役対象に位
置合わせするときの移動目標点を位置演算する。描画制
御手段は、前記画面の画像上に前記移動目標点を視認さ
せるための目印を描画する。

【００１９】この発明によれば、前記表示手段の画面上
における前記荷役対象に付されたマークの移動目標点を
視認させるための目印が、表示手段の画面の画像上に描
画される。従って、例えば画面上のマークが目印と一致
するように荷役機器を移動させることにより荷役機器の
荷役対象に対する位置合わせを行うことができる。また
荷役機器が自動で位置合わせされるときには安心感が得
られるとともに、マークが目印で示された移動目標点に
一致（許容範囲内での一致も含む）したことをもって、
位置合わせ制御の完了を知ることもできる。

【００２０】請求項９に記載の発明では、請求項２〜８
のいずれか一項に記載の発明において、産業車両には、
前記荷役機器を移動させる手動操作をするための手動操
作手段と、前記手動操作手段の手動操作に応じて前記荷
役機器を移動させる駆動手段を駆動制御する制御手段と
が備えられている。前記演算手段は、前記手動操作手段
の手動操作によって前記荷役機器を移動させるときの前
記表示手段の画面上における移動目標点を演算する。

【００２１】この発明によれば、請求項２〜８のいずれ
か一項に記載の発明に以下の作用が加わる。荷役機器を
手動操作手段の手動操作により移動させる際、表示手段
の画面上には荷役機器を荷役対象に位置合わせするとき
の移動目標点を示す目印が画像上に描画される。従っ
て、例えば高揚高における荷役機器の位置合わせを画面
上に映し出された画像を見ながら行うときに、画面の画
像上に描画された目印を目標にして画面上の荷役対象が
動くように手動操作手段を手動操作して荷役機器を移動
させればよい。よって、画面を見ながら荷役機器を荷役
対象に位置合わせする作業がし易くなる。

【００２２】請求項１０に記載の発明では、請求項２〜
９のいずれか一項に記載の発明において、前記撮影手段
を構成するカメラは前記荷役機器に対し昇降可能に設け
られている。判別手段は、前記荷役機器による荷役作業
が荷取作業か荷置作業であるかを判別する。昇降駆動手
段は、前記判別手段により判別された荷役作業の種別に
応じた高さに前記カメラを前記荷役機器に対し移動配置
するよう駆動される。荷置作業時の前記カメラの配置位
置は前記荷役機器に取られた荷によって作業エリア（荷
役対象）の撮影が妨げられない位置に設定されている。

【００２３】この発明によれば、請求項２〜９のいずれ
か一項に記載の発明に以下の作用が加わる。荷役作業の
種別（荷取作業・荷置作業）に応じて荷役機器に対する
カメラの配置位置が異なる。荷が荷役機器に取られた状
態で行われる荷置作業時は、カメラは荷役機器に取られ
た荷によって作業エリア（荷役対象）の撮影が妨げられ
ない位置（高さ）に移動配置される。例えば、荷取作業
時にほぼ正面から荷役対象（作業エリア）を撮影できる
ようにカメラを位置設定し、荷置作業時には荷役機器に
取られた荷によって荷役対象の撮影が遮られないように
カメラを配置することが可能になるので、カメラにより
なるべく荷役機器の位置合わせに適切な位置から撮影す
ることが可能となる。

【００２４】請求項１１に記載の発明では、請求項２〜
１０のいずれか一項に記載の発明において、前記撮影手
段を構成するカメラは、前記荷役機器を有するキャリッ
ジが昇降可能に設けられたマストの構成部材に対し固定
されている。荷役装置は、前記荷役機器が所定揚高以上
の揚高を昇降するときに該荷役機器と前記カメラとが少
なくとも高さ方向に一定の位置関係を保ったまま前記キ
ャリッジは前記マスト上を移動するように構成されてい
る。前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出手段が備え
られている。前記描画制御手段は、前記揚高検出手段に
より検出された揚高が前記所定揚高以上のときに、前記
演算手段により演算された移動目標点の位置データを基
に前記画面の画像上に前記移動目標点を視認させるため
の目印を描画する処理を実行する。

【００２５】この発明によれば、請求項２〜１０のいず
れか一項に記載の発明に以下の作用が加わる。マストの
構成部材に固定されたカメラは、荷役機器が所定揚高以
上の揚高を昇降するとき、荷役機器に対し少なくとも高
さ方向に一定の位置関係を保つことになる。従って、所
定揚高以上の揚高ではカメラによって荷役機器の作業エ
リア（荷役対象）を荷役機器に対し常に同じ撮影位置か
ら撮影できることになる。よって、カメラをマストの構
成部材に固定する簡単なカメラ取付構造を採用でき、こ
の際、画面の画像上に描画される目印によって荷役機器
を荷役対象に位置合わせするときの移動目標点を視認で
きる。

【００２６】請求項１２に記載の発明では、産業車両に
は荷役機器を有するキャリッジが車体に設けられたマス
トに沿って昇降可能に設けられている。前記荷役機器の
作業エリアを撮影可能にカメラは前記マストの構成部材
に設けられている。表示手段は、前記カメラにより撮影
された画像を画面に表示する。判別手段は、荷役機器に
より行われる荷役作業が荷取作業か荷置作業であるかを
判別する。検出手段は、前記判別手段により判別された
荷役作業の種別に応じて荷役対象を決定し、前記カメラ
により撮影された画像データを基に、当該荷役対象の位
置検出用の被画像認識対象を画像認識処理することによ
り前記表示手段の画面上における該荷役対象の位置を検
出する。演算手段は、前記荷役機器を前記荷役対象に位
置合わせするときの前記表示手段の画面上における移動
目標点を位置演算する。描画制御手段は、前記表示手段
の画面上における前記移動目標点を視認させる目印を該
画面の画像上に描画する。

【００２７】この発明によれば、カメラがマストの構成
部材に固定される簡単な取付構造であるため、カメラの
取付構造に比較的コストをかけず、表示手段の画の画像
面上に移動目標点を示す目印を描画することが可能にな
る。従って、例えば荷役機器を荷役対象に対し手動操作
で位置合わせするタイプの産業車両において、コストを
あまりかけず荷役機器を荷役対象に位置合わせする際の
移動目標点の目印を画面上に描画でき、その目印により
画面上における移動目標点の位置を簡単に視認させるこ
とが可能となる。

【００２８】請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１
３のいずれか一項に記載の発明において、前記検出手段
は、荷取作業と荷置作業を区別して荷役対象を位置検出
し、前記表示手段には前記検出手段により検出された荷
役対象の荷取作業か荷置作業に応じた位置決め情報が表
示される。

【００２９】この発明によれば、請求項１〜１３のいず
れか一項に記載の発明の作用に加え、検出手段により、
荷取作業と荷置作業を区別して荷役対象が位置検出さ
れ、表示手段には検出手段により位置検出された荷役対
象の荷取作業か荷置作業に応じた位置決め情報が表示さ
れる。

【００３０】請求項１４に記載の発明は、産業車両は、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の荷役作業支援装
置を備えている。この発明によれば、請求項１〜１３の
いずれか一項に記載の荷役作業支援装置を備えているこ
とから、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発明と
同様の作用が得られる。

【００３１】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
をフォークリフトの位置検出装置に具体化した第１の実
施形態を図面に従って説明する。

【００３２】図１に示すように、産業車両としてのリー
チ型フォークリフトトラック（以下、フォークリフトと
いう）１は、荷役機器としてのフォーク２を用いて荷役
作業を行う。車体３の前部から前方へ延出する左右一対
のリーチレグ４の先端部に左右の前輪（従動輪）５がそ
れぞれ取付けられており、後輪である駆動操舵輪６は、
車体３に配備されたバッテリ７を電源とする走行用モー
タ８の動力により走行駆動される。運転者は車体３の後
部右側に設けられた立席タイプの運転席９に立った状態
で、ハンドル１０を操作して駆動操舵輪６を操舵するこ
とによりフォークリフト１を運転する。

【００３３】車体３の前側に配備された荷役装置（マス
ト装置）１１は、リーチシリンダ１２の駆動により左右
のリーチレグ４に沿って前後方向に移動（リーチ動作）
可能に設けられている。荷役装置１１は、多段式（本例
では３段式）マスト１３と、荷役用のキャリッジ１４
と、中央のリフトシリンダ１５Ａと、左右一対のリフト
シリンダ１５Ｂ（片側のみ図示）とを備えている。マス
ト１３はアウタマスト１３Ａ、ミドルマスト１３Ｂおよ
びインナマスト１３Ｃからなる３段マストである。本実
施形態の荷役装置１１は、キャリッジ１４がインナマス
ト１３Ｃの最上位置に一旦到達後はじめてマスト１３の
スライド伸長が開始されるテレスコピック型（フルフリ
ー型）である。すなわち、リフトシリンダ１５Ａはイン
ナマスト１３Ｃの底板に立設されており、リフトシリン
ダ１５Ａが駆動することによりキャリッジ１４は、イン
ナマスト１３Ｃに沿って昇降する。リフトシリンダ１５
Ｂはアウタマスト１３Ａの背面に立設され、キャリッジ
１４がインナマスト１３Ｃの最上端に位置することが検
知された状態で駆動され、その駆動により３段マスト１
３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃがスライド伸縮する。フォーク２
は例えば最高約６メートルまで上昇する。

【００３４】フォークリフト１には、高所（高揚高範
囲）におけるフォーク２の位置合わせ操作を支援する荷
役操作支援装置（フォーク位置決め操作支援装置）２０
が設けられている。荷役操作支援装置２０は、キャリッ
ジ１４を構成するサイドシフタ１６の前面中央部に縦長
に延びた状態に組付けられたカメラ昇降装置２１を備え
る。カメラ昇降装置２１は、キャリッジ１４の前面中央
部に組付けられたハウジング２２に収納されその下方か
ら出没するように昇降する昇降式のカメラユニット２３
を備えている。カメラユニット２３は、ハウジング２２
内に格納される格納位置と、ハウジング２２の下端から
突出する下降位置との間を昇降する。カメラユニット２
３はその下端部に撮影手段としてのカメラ（例えばＣＣ
Ｄカメラ）２４を内蔵し、撮影部（レンズ部）２４Ａか
らフォーク前方の荷役作業エリアの撮影が可能となって
いる。また格納位置からでも、ハウジング２２の前面下
部に形成された撮影窓２２Ａを通してフォーク前方の荷
役作業エリアをカメラ２４によって撮影可能となってい
る。つまり、カメラ２４は格納位置と下降位置の二位置
からフォーク前方の荷役作業エリアを撮影可能である。
サイドシフタ１６は、マスト１３に昇降可能に組付けら
れたリフトブラケット（図示せず）に対し左右方向に移
動可能な状態に組付けられており、サイドシフト時はフ
ォーク２とともにカメラ昇降装置２１も一緒に左右にシ
フトする。

【００３５】また、ルーフ２７には運転席９に立つ運転
者からよく見える位置に表示手段としての表示装置（液
晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ））２８が取り付けられて
いる。表示装置２８の画面には、荷役作業時にカメラ２
４によって撮影されたフォーク前方の画像が映し出され
るようになっている。

【００３６】また、インストルメントパネル上には、図
２に示す操作レバー（マルチレバー）３１が設けられて
いる。操作レバー３１は、これ１つで走行操作と荷役操
作の全ての操作を可能とするもので複数種類の操作部を
備えている。

【００３７】操作レバー３１は、インストルメントパネ
ル上の所定箇所に形成されたスロット３２に沿って前後
方向に傾動するレバー本体３３を備えている。レバー本
体３３は操作しない状態ではパネル面に対し略垂直とな
る中立位置にバネ（図示せず）の付勢力により復帰す
る。レバー本体３３の上端部にはグリップ３４が車幅方
向に対し３０度〜６０度程度の角度をもって傾斜する姿
勢に取付けられている。グリップ３４の左端部には、略
円筒形のノブ３５が軸線Ｃを中心に回転可能に設けられ
ている。またグリップ３４の左部分前縁にシーソースイ
ッチ３６が、グリップ３４の左部分背面に十字スイッチ
３７が、グリップ３４の左部分前面に作動スイッチ３８
がそれぞれ設けられている。グリップ３４は、運転者が
右肘を付いて右手で握る状態で使用される。グリップ３
４を握った状態では、親指でノブ３５と十字スイッチ３
７を操作でき、人差し指でシーソースイッチ３６を操作
でき、中指で作動スイッチ３８を操作できる。なお、同
図における円内がＡ方向から見た十字スイッチ３７であ
る。

【００３８】グリップ３４を握った右手でレバー本体３
３を前方に傾けるとフォークリフト１が前進し、レバー
本体３３を後方に傾けるとフォークリフト１が後進す
る。ノブ３５に形成された突起３５Ａを親指で上方へ押
してノブ３５を上側に回すとフォーク２が上昇し、親指
で突起３５Ａを下方へ押してノブ３５を下側に回すとフ
ォーク２が下降する。また、人差し指でシーソースイッ
チ３６の前端を押すと荷役装置１１が前方に移動し、人
差し指でシーソースイッチ３６の後端を押すと荷役装置
１１が後方に移動する。十字スイッチ３７は上下・左右
の４方向に操作可能になっており、上下方向の操作でマ
スト１３のティルトを操作し、左右方向の操作でサイド
シフトを操作する。親指で十字スイッチ３７の上端部を
押すとマスト１３が前傾し、十字スイッチ３７の下端部
を押すとマスト１３が後傾する。また親指で十字スイッ
チ３７の右端部を押すとフォーク２が右方向に移動し、
十字スイッチ３７の左端部を押すとフォーク２が左方向
に移動する。

【００３９】図３に示すように、本実施形態では、荷役
対象である棚４０とパレット４１には、フォーク２を棚
４０またはパレット４１に対して位置合わせする際の位
置目標とするマークＭ１，Ｍ２が付されている。すなわ
ち、パレット４１の正面と背面には２つの差込穴４１Ａ
間中央部にパレット位置検出用のマークＭ１が付されて
いる。一方、棚４０の棚部（ビーム）４２にはその正面
中央部に棚位置検出用のマークＭ２が付されている。こ
こで、パレット４１に付されたマークＭ１と、棚部４２
に付されたマークＭ２は互いに白黒が反転した模様の図
形となっている。カメラ２４により撮影されたマークＭ
１（またはＭ２）の画面上の位置からフォーク２と荷役
対象（パレット４１または棚部４２）の左右（Ｙ方向）
・上下（Ｚ方向）のずれ量を算出し、そのずれ量を無く
すようにフォーク２を荷役対象に自動で位置合わせする
フォーク自動位置合わせ制御が行われる。

【００４０】次に、荷役操作支援装置２０の電気的構成
を図４に基づいて説明する。荷役操作支援装置２０はコ
ントローラ４５を備える。コントローラ４５は、画像制
御部４６、荷役制御部４７、駆動回路４８，４９および
ソレノイド駆動回路５０を備えている。

【００４１】画像制御部４６にはその入力側にカメラ２
４が電気的に接続され、映像信号（画像信号）が入力さ
れるとともに、その出力側には表示装置２８およびスピ
ーカ５１が接続されている。画像制御部４６は、カメラ
２４からの映像信号（画像信号）を基に表示装置２８の
画面に撮影画像を表示させる。また画像制御部４６は、
撮影画像中からマークを画像認識する画像認識処理（テ
ンプレートマッチング処理）をし、この画像認識によっ
て把握される画面上（画面座標系）におけるマークの位
置から荷役対象の位置を把握する。そして荷役対象を捉
えられる位置にフォーク２を位置合わせする際の目標と
なる目標移動点（目標目印）を画面上に表示させる表示
処理を行う。この表示処理では、目標移動点を案内する
方法として、表示装置２８の画面に目標マークを表示さ
せる方法を採用する。この表示処理については後で詳述
する。またスピーカ５１からは荷役作業支援状況や作業
者への指示内容などが音声ガイドで知らせられる。

【００４２】一方、荷役制御部４７には、上限位置検知
スイッチ５２、下限位置検知スイッチ５３、マルチレバ
ー３１の各ポテンショメータ５４，５５およびスイッチ
３６〜３８、さらに揚高検出手段としての揚高センサ５
８、荷重センサ５９、ティルト角センサ６０などが接続
されている。また荷役制御部４７には、駆動回路４８，
４９を介して昇降駆動手段としての電動アクチュエータ
６１および荷役モータ（電動モータ）６２がそれぞれ接
続されるとともに、ソレノイド駆動回路５０を介してオ
イルコントロールバルブ６４に組付けられた各種電磁比
例弁６５〜６９のソレノイドが接続されている。なお、
荷役制御部４７および荷重センサ５９により判別手段が
構成される。

【００４３】荷役制御部４７は、各ポテンショメータ５
４，５５、スイッチ３６，３７からの信号を基に電磁比
例弁６５〜６９の電流値制御と荷役モータ６２の駆動制
御を行う。荷役モータ６２の作動により荷役ポンプ（油
圧ポンプ）７０が駆動されることでオイルコントロール
バルブ６５に作動油が供給される。マルチレバー３１の
操作信号を基にその操作に対応する各電磁比例弁６５〜
６９が比例制御されることにより、リフトシリンダ１５
Ａ，１５Ｂ、リーチシリンダ１２、サイドシフトシリン
ダ７１、ティルトシリンダ７２が油圧制御され、フォー
ク２の昇降操作、リーチ操作、サイドシフト操作、ティ
ルト操作が可能となっている。なお、シリンダ１５Ａ，
１５Ｂ，７１により駆動手段が構成される。

【００４４】荷役制御部４７は、マルチレバー操作時の
荷役制御の他、カメラユニット２３の昇降制御と、フォ
ーク自動位置合わせ制御とを司る。フォーク自動位置合
わせ制御は、フォーク２を一定高さ以上に上昇させて行
われる高所の荷役作業を支援するためのもので、揚高セ
ンサ５８により検出されたフォーク２の揚高が設定揚高
（例えば約２メートル）以上にあるときに限り行われ
る。荷役制御部４７は荷重センサ５９の検出値を基にフ
ォーク２上の荷の有無を判断して荷役モードを判別し、
フォーク２上に荷が無く荷重検出値が閾値以下となる
「荷取りモード」では、カメラユニット２３を格納位置
に配置し、フォーク２上に荷が有って荷重検出値が閾値
を超える「荷置きモード」では、カメラユニット２３を
下降位置に配置する。カメラユニット２３の昇降のため
駆動された電動アクチュエータ６１は、カメラユニット
２３が上限位置に達して上限位置検知スイッチ５２がオ
ンしたときと、カメラユニット２３が下限位置に達して
下限位置検知スイッチ５３がオンしたときに駆動停止さ
れる。

【００４５】画像制御部４６は、表示処理部７５、画像
処理部７６、描画表示部７７、描画データ記憶部７８お
よび音声合成部７９を備える。表示処理部７５は、カメ
ラ２４により撮影された画像が画面に映し出されるよう
にカメラ２４から入力した映像信号を表示装置２８に出
力する。また音声合成部７９は、音声アナウンス（音声
ガイド）などのための音声合成処理を行ってスピーカ５
１に音声信号を出力する。また表示処理部７５からの画
像データが画像処理部７６に入力される。なお、描画表
示部７７および描画データ記憶部７８により描画制御手
段が構成される。

【００４６】画像処理部７６は、画面上のマークＭ１，
Ｍ２の位置を割り出す画像認識処理と、その割り出した
マーク位置を基に車両（フォーク２）と荷役対象との位
置関係を演算する。画像処理部７６は、画像認識処理部
８１、テンプレート記憶部８２、画像演算部８３および
演算手段としての表示位置決定部８４を備えている。画
像認識処理部８１はパターンマッチング処理による画像
認識処理を行う。画像演算部８３は、車両と荷役対象と
の車幅方向のずれ量が許容範囲を超える場合にそのずれ
量を無くすために必要な車両の幅寄せ方向および幅寄せ
距離を算出する。表示位置決定部８４は、幅寄せ方向お
よび幅寄せ距離を指示する表示を画面上のどの位置に表
示させるべきかその表示位置を決定する。なお、画像処
理部７６は、マイクロコンピュータ（マイコン）および
メモリ（ＲＯＭ）等に格納されたプログラムデータによ
って構成される。また描画表示部７７および描画データ
記憶部７８は、描画制御用ゲートアレイと描画用ＶＲＡ
Ｍにより構成される。また、画像認識処理部８１、テン
プレート記憶部８２および画像演算部８３によって、検
出手段および画像認識手段が構成される。

【００４７】図５は、マークとテンプレートを示す。同
図（ａ）はパレット位置検出用のマークＭ１を示し、同
図（ｃ）は棚位置検出用のマークＭ２を示す。また同図
（ｂ）がマークＭ１用のテンプレートＴ１、同図（ｄ）
がマークＭ２用のテンプレートＴ２である。

【００４８】マークＭ１はパターンＰ１，Ｐ１を２個並
べて構成され、マークＭ２はパターンＰ２，Ｐ２を２個
並べて構成されている。マークとは全体の模様、パター
ンとはマークを構成する２つの模様を指す。パターンマ
ッチング処理に使うテンプレートＴ１，Ｔ２は、パター
ンＰ１，Ｐ２と同じ模様を有する。２つのマークＭ１，
Ｍ２の各パターンＰ１，Ｐ２は、互いに白と黒が反転し
た模様となっている。

【００４９】各パターンＰ１，Ｐ２は、一点を中心とし
て放射状に真っ直ぐ延びる複数本の境界線によって白と
黒に色分けされた模様である。本実施形態の各パターン
Ｐ１，Ｐ２は、正方形の２本の対角線により区画された
４つの領域を白と黒で色分けした模様である。但し、テ
ンプレートの四角形の辺に相当する外形線は模様の一部
ではない。マークとカメラの距離の違いに応じて画面２
８Ａ上に映し出されるマークＭ１，Ｍ２の大きさが変化
しても、その撮影されたパターンＰ１，Ｐ２の中心部分
には常にテンプレートＴ１，Ｔ２と同サイズのパターン
が存在するので、１つのテンプレートＴ１，Ｔ２を用い
ただけのパターンマッチング処理によりマークＭ１，Ｍ
２を認識できるようになっている。テンプレートＴ１，
Ｔ１は、カメラ２４から所定距離以内で撮影されたマー
クＭ１，Ｍ２は全て認識可能となるような所定サイズ
（前記所定距離離れた撮影時のマークサイズと同サイズ
以下のサイズ）に設定してある。

【００５０】図４に示すテンプレート記憶部８２には、
２つのテンプレートＴ１，Ｔ２のデータが記憶されてい
る。画像認識処理部８１は、荷役制御部４７から通知さ
れた荷役モードが「荷取モード」であればテンプレート
Ｔ１を使用し、「荷置モード」であればテンプレートＴ
２を使用する。つまり荷取モードであればパレット位置
検出用のマークＭ１を認識するパターンマッチング処理
が行われ、荷置モードであれば棚位置検出用のマークＭ
２を認識するパターンマッチング処理が行われる。

【００５１】図６（ａ）は画面上に設定された画面座標
系を示す。画面座標系では座標を画素の単位で取り扱
い、同図（ａ）における画面２８Ａでは、横方向画素数
Ｈ、縦方向画素数Ｖとなっている。ここではマークＭ２
を例にして説明する。画像認識処理部８１は、同図
（ｂ）に示すように、画像データ上のマークＭ２を構成
する２つのパターンＰ２，Ｐ２に対しテンプレートＴ２
により２箇所でマッチングし、各パターンＰ２，Ｐ２を
認識する。画像演算部８３は、画像認識処理部８１が認
識した２つのパターンＰ２，Ｐ２の各中心点（放射中心
点）の座標（Ｉ1 ，Ｊ1 ），（Ｉ2 ，Ｊ2 ）をそれぞれ
算出し、これら２つの座標値を基にマークＭ２の重心
（Ｉ，Ｊ）とパターンＰ２，Ｐ２の中心間距離Ｄを求め
る。なお、マークＭ１についてもＩ，Ｊ，Ｄ値の求め方
は同様である。

【００５２】図７は、実座標系を示す。実座標系は同図
のようにマークＭの中心（重心）を原点Ｏとし、マーク
Ｍに垂直な方向でカメラ２４と逆の向きにＸ軸、Ｘ軸を
水平面内で反時計回りに９０度回転した方向にＹ軸、鉛
直方向（上方向）にＺ軸をとる３次元座標を想定してい
る。そしてこの実座標系でカメラ２４の相対座標（相対
位置）（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を求め、この相対座標を基
にフォーク２の位置ずれ量を算出する。図６に示す画面
座標系において計算したデータＩ，Ｊ，Ｄを使用し、幾
何変換を行って実座標系の相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚ
ｃ）は計算される。

【００５３】以下、Ｉ，Ｊ，Ｄ値からカメラ２４の実座
標系における相対座標（Ｘc ，Ｙc，Ｚc ）を求める計
算方法について説明する。図８は、実座標系でカメラと
マークを上から見た図を示す。また図９は、実座標系と
画面座標系について相似関係にあることを示す。同図左
側がカメラ２４に撮影された実座標系のＹＺ平面を示す
もので、同図右側がカメラ２４に撮影された画像の画面
座標系におけるＩＪ平面を示す。像の歪みを考慮しなけ
れば、これらの２つの像は相似関係にある。

【００５４】図８，図９に示すように、実座標系におい
て撮影範囲の横幅は、２Ｌ・tan αで示され、これは画
面座標系では画面２８Ａの横方向画素数Ｈとなる。ここ
で、角度「α」は、図８に示すようにカメラ２４の水平
画角の２分の１である。またＬは、カメラ２４とＹＺ平
面との間の距離であり、｜Ｘc ｜に等しい（Ｌ＝｜Ｘc
｜）。また、実座標系におけるマークＭ内の２つのパタ
ーンＰ，Ｐの中心間距離ｄは、画面座標系では中心間距
離Ｄとなる。つまり実座標系と画面座標系の相似比は、
ｄ：Ｄとなる。また、原点Ｏから像の中心までの横座標
については、実座標系のＹc と、画面座標系のＩ−Ｈ／
２とが対応関係にある。また原点Ｏから像の中心までの
縦座標については、実座標系のＺc と、画面座標系のＪ
−Ｖ／２とが対応関係にある。

【００５５】画面座標系の座標（Ｉ，Ｊ）と距離Ｄの値
を用いて、図９の相似関係を用いた幾何変換を行えば、
図７に示す実座標系（ＸＹＺ座標系）におけるカメラ２
４の相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、次式より算出さ
れる。 Ｘc ＝−Ｌ＝−Ｈｄ／（２Ｄtan α） … (1) Ｙc ＝ｄ／Ｄ（Ｉ−Ｈ／２） … (2) Ｚc ＝ｄ／Ｄ（Ｊ−Ｖ／２） … (3) ここで、Ｈ，Ｖ，α，ｄ値は既知の値であるため、Ｉ，
Ｊ，Ｄ値を算出すれば、座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が求
まる。

【００５６】荷役制御部４７には、相対座標算出部８５
および制御量算出部８６が備えられている。相対座標算
出部８５は、画像制御部４６から荷役制御部４７へ送ら
れたデータＩ，Ｊ，Ｄを基に、実座標系におけるカメラ
２４の相対座標ＯＣ（Ｘc,Ｙc,Ｚc ）を算出する。制御
量算出部８６は、この実座標系で求めたカメラ２４の相
対座標（相対位置）（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を基に、フォ
ーク２を荷役対象に位置合わせする際のフォーク２と目
標位置との位置ずれ量を演算する。すなわち、フォーク
２を荷役対象に位置決めするときに必要なＸ、Ｙ、Ｚ方
向の移動距離を計算する。

【００５７】図１１は、画像認識処理からフォーク自動
位置合わせ制御までの制御処理の流れを説明するもので
ある。まず画像データを取得すると、画像認識処理部８
１がテンプレート記憶部８２からテンプレートＴを読み
出してパターンマッチング処理を行う。画像演算部８３
は、画像認識処理部８１で認識されたパターンの位置を
基にマークＭの重心座標（Ｉ，Ｊ）とパターン中心間距
離Ｄを画面座標系（画素レベル）で算出する。ここで算
出されたデータＩ，Ｊ，Ｄは、表示位置決定部８４に送
られる。表示位置決定部８４は、データＩ，Ｊ，Ｄを基
に、フォーク２を荷役対象（パレット４１または棚部４
２）に位置合わせするときの画面２８Ａ（画面座標系）
におけるマークＭの移動目標点の座標を演算する。

【００５８】ここで、図１０に示すように、カメラ位置
Ｃ、フォーク位置Ｆ、パレット位置Ｐ、マーク重心位置
（原点）Ｏとおき、荷取作業時に、フォーク位置Ｆをパ
レット位置Ｐに位置合わせするときのベクトルＦＰを考
えると、ベクトルＦＰ＝ベクトルＯＰ−ベクトルＯＣ−
ベクトルＣＦの関係にある。ここで、点Ｃと点Ｆ、点Ｏ
と点Ｐはそれぞれ同一鉛直線上の位置にとるものとす
る。ベクトルＣＦ，ＯＰは、それぞれカメラ位置Ｃとフ
ォーク位置Ｆとの距離、マーク重心位置Ｏとパレット位
置Ｐとの距離に相当し、共に既知情報である。

【００５９】この既知情報についてベクトルＯＰの成分
（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）、ベクトルＣＦの成分（Ｘcf，Ｙ
cf，Ｚcf）とそれぞれおくと、フォーク２をパレット４
１に位置合わせするために画面２８Ａ上でマークＭ１を
移動させるべき移動目標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）は、次
式により与えられる。 Ｉｔ＝Ｈ／２＋（Ｙｐ−Ｙcf）＊Ｄ／ｄ … (4) Ｊｔ＝Ｖ／２＋（Ｚｐ−Ｚcf）＊Ｄ／ｄ … (5) ここで、Ｙｐ，Ｚｐ、Ｙcf、Ｚcfは、既知の値である。

【００６０】同様に、荷置作業時を考えると、フォーク
２を棚部４２に対し位置合わせする棚面４２Ａから所定
距離（１０〜２０ｃｍ）上方位置を荷置位置Ｒとおく
と、ベクトルＣＦ，ＯＲが既知情報となる。ベクトルＯ
Ｒは、マーク重心位置Ｏと荷置位置Ｒとの距離に相当す
る。この既知情報についてベクトルＯＲの成分（Ｘｒ，
Ｙｒ，Ｚｒ）、ベクトルＣＦの成分（Ｘcf，Ｙcf，Ｚc
f）とそれぞれおくと、フォーク２を荷置位置Ｒに位置
合わせするために画面２８Ａ上でマークＭ２を移動させ
るべき移動目標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）は、次式により
与えられる。 Ｉｔ＝Ｈ／２＋（Ｙｒ−Ｙcf）＊Ｄ／ｄ … (6) Ｊｔ＝Ｖ／２＋（Ｚｒ−Ｚcf）＊Ｄ／ｄ … (7) ここで、Ｙｒ，Ｚｒ、Ｙcf、Ｚcfは、既知の値である。
上記(4) 〜(7) の各式の求め方については後述する。表
示位置決定部８４で算出された移動目標点の座標（Ｉ
ｔ，Ｊｔ）は、描画表示部７７に送られ、画面２８Ａの
画像上における移動目標点の位置に図１３に示す移動目
標点マーク８７を描画する描画処理が行われる。移動目
標点マーク８７は、４つの三角形が頂点を中心を向けて
等角度間隔に配置された図形からなり、各４頂点で囲ま
れた中心点が移動目標点を指し示す。

【００６１】またデータＩ，Ｊ，Ｄは荷役制御部４７へ
送られる。相対座標算出部８５は、データＩ，Ｊ，Ｄを
基に、実座標系におけるカメラ２４の相対座標ＯＣ（Ｘ
c,Ｙc,Ｚc ）を算出する。制御量算出部８６は、カメラ
２４の相対座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を基に、既知情報
（ベクトルＣＦ，ＯＰ）を用いてフォーク２を荷役対象
に位置合わせする際のフォーク２と目標位置との位置ず
れ量（ベクトルＦＰの各成分）を演算する。すなわち、
フォーク２を荷役対象に位置決めするときに必要なＸ、
Ｙ、Ｚ方向の移動距離を計算する。

【００６２】ベクトルＦＰは次式で表される。 ベクトルＦＰ＝−ベクトルＣＦ−ベクトルＯＣ＋ベクト
ルＯＰ よって、荷取作業時の位置ずれ量（Ｘfp、Ｙfp，Ｚfp）
は、 （Ｘfp、Ｙfp，Ｚfp）＝（Ｘcf−Ｘc＋Ｘp，Ｙcf−Ｙc
＋Ｙp，Ｚcf−Ｚc＋Ｚp） 荷置作業時の位置ずれ量（Ｘfr、Ｙfr，Ｚfr）は、 （Ｘfr、Ｙfr，Ｚfr）＝（Ｘcf−Ｘc＋Ｘr，Ｙcf−Ｙc
＋Ｙr，Ｚcf−Ｚc＋Ｚr） となる。

【００６３】この位置ずれ量のデータは画像制御部４６
に送られ、描画表示部７７は、位置ずれ量のデータであ
るＸ，Ｙ，Ｚ方向の各距離の数値を示すテキストデータ
を、描画データ記憶部７８から読み出して、画面２８Ａ
の上段の文字情報表示領域に図１３に示すように描画す
る。この結果、フォーク２を荷役対象に位置合わせする
ために必要なフォーク２のＸ，Ｙ，Ｚ方向の各移動距離
が描画される。ここで「距離」は荷役対象までの距離
（前後方向の移動距離）、「横」は左右方向の移動距離
（右方向を正）、「高さ」は上下方向の移動距離（上方
向を正）を示す。

【００６４】例えば荷取作業時は、「距離Ｘfp」、「横
Ｙfp」、「高さＺfp」の位置決め情報が文字情報で描画
され、荷置作業時は「距離Ｘfr」、「横Ｙfr」、「高さ
Ｚfr」の位置決め情報が文字情報で描画される。このた
め、画面２８Ａ上に文字情報で表示された各方向の距離
を見ることにより、フォーク２をどの方向にどれだけの
距離だけ移動させればよいかが容易に分かる。

【００６５】そして、荷役制御部４７は、ベクトルＦＰ
が「０」になるような制御量指令値をソレノイド駆動回
路５０に出力する。但し、本実施形態では、フォーク２
の上下方向および左右方向についてのみ自動位置制御を
行い、前後方向（リーチ方向）については運転者による
手動操作に任せている。このため、荷役制御部４７は、
ベクトルＦＰのうちＹＺ成分を「０」とするよう算出し
たフォーク２の上下方向および左右方向の各シフト量に
応じた値を制御量指令値としてソレノイド駆動回路５０
に出力する。これによりフォーク２は上下方向および左
右方向については自動で位置合わせされる。この結果、
フォーク２は荷取モード時はパレット４１の差込穴４１
Ａに位置決めされ、荷置モード時は棚部４２から所定距
離上方の目標位置に位置合わせされる。この位置合わせ
の後、リーチ操作を行ってマスト１３をリーチさせるこ
とにより荷取作業または荷置作業が行われる。なお、フ
ォーク２のリーチ動作も自動制御で行ってもよい。

【００６６】次に移動目標点の演算方法について、図１
２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。ここで、同図１２
（ａ）は実座標系、同図（ｂ）は画面座標系である。図
１２（ａ）に示すように、実座標系においてマークＭを
含む仮想平面（ＹＺ平面）Ｇを考える。この仮想平面Ｇ
は、カメラ２４によって撮影され画面２８Ａに映し出さ
れる撮影領域に相当するもので、カメラ２４の移動とと
もに一緒に移動するものと仮定する。荷取作業時を考え
たとき、フォーク２をパレット４１に位置合わせするた
め、カメラ２４が仮想平面Ｇと平行にベクトルＦＰ（Ｘ
成分は考えない）移動すれば、このときカメラ２４と共
に仮想平面Ｇが移動することで、仮想平面Ｇ上において
マークＭは移動目標点マーク８７へ向かって移動して原
点Ｏが移動目標点Ｔに一致する。よって、 ベクトルＯＴ＝−ベクトルＦＰ … (8) と表される。

【００６７】また同図（ｂ）に示すように、移動目標点
Ｔの画面座標を（Ｉｔ，Ｊｔ）とおく。実座標系で原点
Ｏ（画面座標（Ｉ，Ｊ））からカメラ位置Ｃを見たベク
トルＯＣの成分（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、画面座標
（Ｉ，Ｊ）を用いて、前記(2) ，(3) 式で表される。よ
って、移動目標点Ｔ（画面座標（Ｉｔ，Ｊｔ））からカ
メラ位置Ｃを見たベクトルＴＣの成分（Ｘtc，Ｙtc，Ｚ
tc）についても、画面座標（Ｉｔ，Ｊｔ）を用いて、前
記(2) ，(3) 式の関係が同様に成り立つことから、以下
のように表される。 Ｙtc＝ｄ／Ｄ（Ｉｔ−Ｈ／２） … (9) Ｚtc＝ｄ／Ｄ（Ｊｔ−Ｖ／２） … (10) またベクトルＴＣ＝ベクトルＯＣ−ベクトルＯＴ … (11) の関係から、(8) 式の関係を(11)式に代入すると、 ベクトルＴＣ＝ベクトルＯＣ＋ベクトルＦＰ … (12) ここで、 ベクトルＦＰ＝ベクトルＯＰ−ベクトルＣＦ−ベクトルＯＣ …(13) (13)式の関係を(12)式に代入して、 ベクトルＴＣ＝ベクトルＯＰ−ベクトルＣＦ … (14) ここで、ベクトルＯＰの成分（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）、ベ
クトルＣＦの成分（Ｘcf，Ｙcf，Ｚcf）である。移動目
標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）を求める方法は、マークＭが
移動目標点Ｔに置き換わったと考えれば、前記(2),(3)
の式において、ベクトルＯＣの成分→ベクトルＴＣの成
分、Ｉ→Ｉｔ、Ｊ→Ｊｔに置き換えて計算すればよい。
ベクトルＴＣの成分（Ｘtc，Ｙtc，Ｚtc）は、(14)式の
関係を用いて、 (Ｘtc，Ｙtc，Ｚtc)＝(Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ)−(Ｘcf，Ｙcf，Ｚcf) ＝（Ｘｐ−Ｘcf，Ｙｐ−Ｙcf，Ｚｐ−Ｚcf） …(15) よって、(9) ，(15) 式から、 Ｙｐ−Ｙcf＝ｄ／Ｄ（Ｉｔ−Ｈ／２） … (16) また、(10)，(15)式から、 Ｚｐ−Ｚcf＝ｄ／Ｄ（Ｊｔ−Ｖ／２） … (17) 上記(16),(17) 式をそれぞれＩｔ，Ｊｔについて解く
と、荷取作業のときの移動目標点Ｔの座標（Ｉｔ，Ｊ
ｔ）が、前記(4) ，(5) 式のように求まる。

【００６８】同様に、荷置作業時を考えると、フォーク
２を棚部４２から所定距離（１０〜２０ｃｍ）上方の荷
置位置Ｒに位置合わせするため、カメラ２４が仮想平面
Ｇと平行にベクトルＦＲ（Ｘ成分は考えない）移動すれ
ば、このときカメラ２４と共に仮想平面Ｇが移動するこ
とで、仮想平面Ｇ上においてマークＭ２は移動目標点マ
ーク８７へ向かって移動して原点Ｏが移動目標点Ｔに一
致する。よって、 ベクトルＯＴ＝−ベクトルＦＲ … (18) と表される。この(18)式を(11)式に代入すると、 ベクトルＴＣ＝ベクトルＯＣ＋ベクトルＦＲ … (19) ここで、 ベクトルＦＲ＝ベクトルＯＲ−ベクトルＣＦ−ベクトルＯＣ …(20) さらに(20)式の関係を(19) 式に代入して、 ベクトルＴＣ＝ベクトルＯＲ−ベクトルＣＦ … (21) ここで、ベクトルＯＲの成分（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、ベ
クトルＣＦの成分（Ｘcf，Ｙcf，Ｚcf）である。移動目
標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）を求める方法は、マークＭが
移動目標点Ｔに置き換わったと考えれば、前記(2),(3)
式において、ベクトルＯＣの成分→ベクトルＴＣの成
分、Ｉ→Ｉｔ、Ｊ→Ｊｔに置き換えて計算すればよい。
ベクトルＴＣの成分（Ｘtc，Ｙtc，Ｚtc）は、(21)式の
関係を用いて、 (Ｘtc，Ｙtc，Ｚtc)＝(Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ)−(Ｘcf，Ｙcf，Ｚcf) ＝（Ｘｒ−Ｘcf，Ｙｒ−Ｙcf，Ｚｒ−Ｚcf） … (22) 最終的に求めたいのは、最終到達点にマークＭがあると
きの画面座標なので、上記(2),(3) 式に、前記(22) 式
の関係を代入し、移動目標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）につ
いて解くと、荷置作業のときの移動目標点Ｔの座標が、
前記(6) ，(7) 式のように求まる。

【００６９】次に、フォーク自動位置合せ制御および移
動目標点マーク８７の描画処理について説明する。まず
フォーク２が設定揚高を超える揚高にあるときには、カ
メラ２４によって撮影された画像データを基に、マーク
Ｍを画像認識する画像認識処理（マーク認識処理）が行
われる。すなわち荷取モードであるとテンプレートＴ１
を用いてマークＭ１を認識する画像処理を行い、荷置モ
ードであればテンプレートＴ２を用いてマークＭ２を認
識する画像処理を行う。そして画像認識されたマークＭ
の画面上における位置データＩ，Ｊ，Ｄ値を求める。

【００７０】表示位置決定部８４は、このうちのデータ
Ｄ値を用いて、移動目標点Ｔの座標（Ｉｔ，Ｊｔ）を演
算する。すなわち、荷取作業時は、データＤ値を用いて
式(4),(5) に従って移動目標点Ｔの座標（Ｉｔ，Ｊｔ）
を演算し、荷置作業時は、データＤ値を用いて式(6),
(7) に従って移動目標点Ｔの座標（Ｉｔ，Ｊｔ）を演算
する。この座標データ（Ｉｔ，Ｊｔ）は描画表示部７７
に送られる。描画表示部７７は、表示位置決定部８４か
らの指示に従って描画データ記憶部７８から表示マーク
用の図形データを読み出し、図１３（ａ）に示すような
移動目標点マーク８７を画像の上に重ねるように座標
（Ｉｔ，Ｊｔ）位置に表示する。

【００７１】荷取作業時の画面２８Ａには、フォーク２
がパレット４１に位置合わせされる際にマークＭ１が最
終的に到達すべき移動目標点Ｔを指し示す移動目標点マ
ーク８７が表示される。一方、荷置作業時の画面２８Ａ
には、フォーク２が棚部４２から所定距離上方に位置合
わせされた際にマークＭ２が最終的に到達すべき移動目
標点Ｔを指し示す移動目標点マーク８７が表示される。

【００７２】マルチレバー３１の作動スイッチ３８を操
作すると、フォーク自動位置合わせ制御が開始される。
荷役制御部４７では、位置データＩ，Ｊ，Ｄ値を基にマ
ークＭを原点Ｏとするカメラ２４の相対位置座標（Ｘ
ｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が算出される。そして、ベクトルＦＰ
を零とすべくＹｃ，Ｚｃ値を共に零にする制御量を求め
る。そして荷役制御部４７はこの制御量を基にソレノイ
ド駆動回路４４を介してリフト用電磁比例弁６５，６６
とサイドシフト用電磁比例弁６８を電流値制御し、リフ
トシリンダ１５Ａ，１５Ｂとサイドシフトシリンダ７１
を必要に応じて駆動制御することでフォーク２を位置合
わせする。その結果、フォーク２が上下方向に−Ｚｃ移
動するとともに、左右方向に−Ｙｃだけ移動する。

【００７３】フォーク２が移動することによって例えば
荷取作業時には、図１３（ｂ）に示すように、移動目標
点マーク８７の中心点である移動目標点ＴにマークＭ１
の中心点が一致し、フォーク２は差込穴４１Ａに一致す
る荷取位置に位置決めされる。一方、荷置作業時には、
この移動目標点マーク８７の中心点である移動目標点Ｔ
にマークＭ２の中心点が一致し、フォーク２は棚面４２
Ａから約１０〜２０ｃｍ上方の荷置位置に位置決めされ
る。

【００７４】このようにマークＭが移動すべき移動目標
点Ｔを画面２８Ａ上で見ることができるので、マークＭ
と移動目標点マーク８７の各中心点の一致を確認するこ
とで、フォーク２が位置決めされたかどうかを容易に視
認することができる。また、荷役作業時に作業者が意図
する荷役対象にフォーク２が正しく位置合せされたかど
うかを判断することもできる。

【００７５】この実施の形態では、以下の効果が得られ
る。 （１）フォーク自動位置合わせ制御が行われる際、画面
２８Ａには荷役対象に付されたマークＭの移動目標点を
示す移動目標点マーク８７が画像上に描画される。よっ
て、画面２８Ａ上における移動目標点マーク８７の描画
位置から、フォーク２を荷役対象に位置合わせするとき
にマークＭを移動させるべき移動目標点を画面２８Ａか
ら一目で視認できる。よって、運転者が意図する荷役対
象に付されたマークＭが移動目標点マーク８７に向かっ
て画面２８Ａ上を移動する過程から、フォーク２が位置
合わせされる様子を確認できる。そして、画面２８Ａ上
で両マークＭ，８７が一致したことをもって、フォーク
２の自動位置合わせ制御が完了したことを画面２８Ａを
通して知ることができる。

【００７６】（２）荷役対象に付された位置検出用のマ
ークＭ（画像認識対象）を選びその移動目標点にマーク
８７を描画する手法を採用したので、画面２８Ａ上に表
示または描画された２つのマークＭ，８７に着目すれば
これらの位置関係からフォーク２の位置合わせの様子を
容易に把握することができる。

【００７７】（３）移動目標点マーク８７と一致したマ
ークＭがパレット４１のものか棚部４２のものかを見る
ことで、フォーク２の位置合わせが成功したかミスした
かを画面２８Ａ上の画像を通して簡単に見つけることが
できる。

【００７８】（４）フォーク２と荷役対象４１，４２と
の３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）のずれ量を画面２８Ａ上に
数値で描画するようにしたので、フォーク２をどの方向
にどれだけの距離移動させればよいかを運転者は知るこ
とができる。

【００７９】（５）フォーク自動位置合わせ制御におい
て、運転者は制御があとどのくらいで終了するかを知る
ことができ、制御が順調に進行している安心感、制御終
了時の次の動作へのタイムリーな心構えを得ることがで
きる。

【００８０】（６）荷取モードと荷置モードを区別して
移動目標点マーク８７を描画するので、どちらの荷役モ
ードにも対応できる。 （７）カメラ２４（カメラユニット２３）をキャリッジ
１４に対し昇降する昇降式とし、荷役作業の種別（荷取
作業・荷置作業）に応じて格納位置と下降位置の二位置
にカメラ２４を移動配置するようにした。この結果、フ
ォーク２上に荷の無い荷取作業時には、格納位置に配置
されたカメラ２４によってフォーク２と略同じ高さから
作業エリアを撮影でき、一方、フォーク２上に荷のある
荷置作業時には、下降位置に配置されたカメラ２４によ
って荷に遮られることなく作業エリアを撮影できる。従
って、画面２８Ａに映し出された画像の撮影角度がフォ
ーク２の位置合わせに都合がよい。

【００８１】（８）高所での荷役作業を支援するために
設けたカメラ２４および表示装置２８を利用し、その表
示装置２８の画面２８Ａに移動目標点を視認させるため
の目印となる移動目標点マーク８７を描画させる。つま
り、カメラ２４に撮影された画像データを用いた画像認
識処理によりマークＭの位置を割り出し、フォーク自動
位置合わせ制御のために求めたこのマークＭの位置デー
タ（Ｉ，Ｊ，Ｄ）を利用して移動目標点の座標を算出し
て移動目標点マーク８７の描画位置を求める。従って、
移動目標点の位置算出だけのために追加される演算処理
が少しで済み、移動目標点マーク８７を画面２８Ａに描
画する描画処理を追加しても、フォーク自動位置合わせ
制御のためのＣＰＵの処理負担をさほど増やさずに済
む。

【００８２】（第２の実施形態）この実施形態では、カ
メラがマストの構成部材に固定されているカメラ固定式
の荷役作業支援装置を採用する。

【００８３】図１４に示すように、マスト１３は外側か
ら順にアウタマスト９１、ミドルマスト９２およびイン
ナマスト９３により構成されている。インナマスト９３
の高さ方向中央よりやや上方位置にはビーム９４が横架
されており、このビーム９４の下側にはカメラ９５がビ
ーム９４に固定された状態で取り付けられている。カメ
ラ９５はその撮影部９５Ａによりフォーク２の作業エリ
アを撮影可能に前方を向く状態に配置されている。

【００８４】図１５は、荷役装置（マスト装置）の上部
を正面から見たもので、キャリッジ１４はインナマスト
１３Ｃの最上位置に配置されている。キャリッジ１４が
インナマスト９３の最上位置に配置された状態におい
て、カメラ９５はフォーク２の所定距離下方に位置し、
左右方向（車幅方向）にはキャリッジ１４がサイドシフ
トしていない状態下で一対のフォーク２間中心線上に位
置する。マスト１３はキャリッジ１４がインナマスト９
３の最上位置に一旦到達後はじめてスライド伸長を開始
するテレスコピック型（フルフリー型）である。このた
め、キャリッジ１４がインナマスト９３の最上位置に到
達したの後のマスト伸長時、すなわちキャリッジ１４が
インナマスト９３の最上位置に到達した所定揚高以上の
揚高では、フォーク２とカメラ９５との位置関係は上下
方向において常に一定に保たれる。

【００８５】図１５にけるカメラ９５の位置は、フォー
ク２に対し前記第１の実施形態におけるカメラ下降時の
位置にほぼ相当しており、フォーク２上に荷が積載され
ている荷置作業時にもそのときの荷役対象である棚部４
２に付されたマークＭ２を撮影できるようになってい
る。もちろん、フォーク２上に荷が積載されていない荷
取作業時にはそのときの荷役対象であるパレット４１に
付されたマークＭ１を撮影できるようになっている。こ
のようにカメラ９５がインナマスト９３に固定されてい
る点が前記第１の実施形態と異なるのみで、カメラ９５
が電気的に接続されたコントローラ４５は、前記第１の
実施形態と同様に、カメラ９５に撮影された画像データ
を用いた画像処理および荷役制御などを司る。

【００８６】サイドシフトシリンダ７１にはストローク
センサ７３が設けられており、ストロークセンサ７３に
よりサイドシフトシリンダ７１のストローク量が検出さ
れる。ストロークセンサ７３の検出結果によりフォーク
２のサイドシフト量が把握され、フォーク２とカメラ９
５との左右方向（Ｙ方向）の相対位置関係、すなわちカ
メラ９５とフォーク２のＹ方向のずれ量が把握される。

【００８７】図１６は、荷役操作支援装置２０の電気構
成ブロックを示す。同図に示すように、荷役操作支援装
置２０は、前記第１の実施形態と基本的に同様の電気的
構成であり、昇降式のカメラに替え、インナマスト９３
に固定された固定式のカメラ９５を採用する点が異なる
のみである。従って、前記第１の実施形態の電気的構成
に比べてカメラ昇降装置用のセンサ類およびアクチュエ
ータが廃止された構成となっている。本実施形態では、
ストロークセンサ７３の計測値から求められたカメラ９
５とフォーク２のＹ方向のずれ量を用いて、移動目標
点、およびフォーク２と荷役対象とのＸ，Ｙ，Ｚ方向の
ずれ量が計算されるようになっている。

【００８８】次にカメラ２４がインナマスト１３Ｃに固
定された本実施形態における移動目標点の計算方法につ
いて説明する。荷取作業時にフォーク２をパレット４１
に位置合わせするために画面２８Ａ上でマークＭ１を移
動させるべき移動目標点の座標（Ｉｔ，Ｊｔ）は、前記
第１の実施形態と同様に次式により与えられる。 Ｉｔ＝Ｈ／２＋（Ｙｐ−Ｙcf）＊Ｄ／ｄ … (4) Ｊｔ＝Ｖ／２＋（Ｚｐ−Ｚcf）＊Ｄ／ｄ … (5) ここで、Ｉtは画面上の移動目標点横座標、Ｊtは画面上
の移動目標点縦座標、Ｈは画面の横方向画素数、Ｖは画
面の縦方向画素数、Ｙpはフォーク根元左右中心の移動
目標点をマークＭ１から見た横座標、Ｚpはフォーク根
元左右中心の移動目標点をマークＭ１から見た縦座標、
Ｙcfはフォーク根元左右中心をカメラから見た横座標、
Ｙcfはフォーク根元左右中心をカメラから見た縦座標、
ｄは実際のマークの距離、Ｄは画像処理により取得した
マークサイズ[画素]、Ycfはストロークセンサ７３を用
いて計測および算出する。Ｙｐ，Ｚｐ、Ｙcf、Ｚcfは、
既知の値である。

【００８９】また荷置作業時にフォーク２を棚部４２に
対し棚面４２Ａから所定距離（１０〜２０ｃｍ）上方の
荷置位置Ｒに位置合わせするために画面２８Ａ上でマー
クＭ２を移動させるべき移動目標点の座標（Ｉｔ，Ｊ
ｔ）は、次式により与えられる。 Ｉｔ＝Ｈ／２＋（Ｙｒ−Ｙcf）＊Ｄ／ｄ … (6) Ｊｔ＝Ｖ／２＋（Ｚｒ−Ｚcf）＊Ｄ／ｄ … (7) ここで、Ｙrはフォーク根元左右中心の移動目標点をマ
ークＭ２から見た横座標、Ｚｒはフォーク根元左右中心
の移動目標点をマークＭ２から見た縦座標であり、共に
既知の値である。

【００９０】前記第１の実施形態では、カメラ２４がサ
イドシフタ１６に付いておりフォーク２と共に動くため
Ｙcfは固定値であったが、本実施形態ではサイドシフト
によりフォーク２が横方向に動いてもカメラ２４は動か
ないので、Ｙcfはサイドシフトの状態によって変化する
変数となる。従って、上記(4)，(6)式において、Ｙcfは
例えばストロークセンサ７３で計測して求める。

【００９１】ストロークセンサ７３により、サイドシフ
トシリンダ７６が一杯に伸びた状態からの縮み量ΔＹを
測定し、ΔＹ＝０のときのＹcfをＹcf0とすると、Ｙcf
は次式で表される。 Ｙcf＝Ｙcf0＋ΔＹ … (23) この(23)式を(4),(6)式の「Ｉt」値を求める計算式に代
入すれば以下の式が求まる。 Ｉt＝Ｈ／２＋(Ｙp−Ｙcf0−ΔＹ) * Ｄ／ｄ … (24) Ｉt＝Ｈ／２＋(Ｙr−Ｙcf0−ΔＹ) * Ｄ／ｄ … (25) ここで、Ｙcf0は、サイドシフトシリンダ７１が伸びき
った際にフォーク根元左右中心をカメラ２４から見た横
座標、ΔＹは、サイドシフトシリンダ７１が一杯に伸び
きった状態からの縮み量(ストロークセンサ７３により
計測)、Ｚcfは、フォーク根元左右中心をカメラから見
た縦座標である。

【００９２】この第２の実施形態によれば、以下の効果
が得られる。 （９）カメラ２４をインナマスト９３に固定しているの
で、前記第１の実施形態で採用したカメラ昇降装置を不
要にでき、カメラ２４を有する撮影システムを簡易構造
かつ低コストで実現することができる。しかも、画面２
８Ａ上には移動目標点マーク８７が描画されることによ
り、運転者は画面２８Ａの画像上に描画されたマーク８
７からフォーク２を移動させるべき移動目標点を一目で
視認できる。従って、第１の実施形態で述べた効果
（１）〜（６），（８）も同様に得られる。

【００９３】（第３の実施形態）この実施形態は、フォ
ークを自動位置合わせする自動制御が採用されていない
点が前記各実施形態と異なる。図１７は荷役操作支援装
置の電気構成ブロックを示す。カメラ９５は前記第２の
実施形態と同様でインナマスト９３に固定された固定式
である。

【００９４】荷役制御部４７は、自動位置合わせ制御を
行わないため、相対座標算出部８５および制御量算出部
８６は廃止されている。荷役制御部４７には、運転席９
のインストルメントパネルに設けられた荷役レバー、す
なわちリフトレバー９６、リーチレバー９７、サイドシ
フトレバー９８およびティルトレバー９９の操作を検出
する各センサ１０１〜１０４およびセンサ５８〜６０，
９６が電気的に接続されている。荷役制御部４７は、各
センサ１０１〜１０４の信号を基にソレノイド駆動回路
５０を介して電磁比例弁のソレノイド６５〜６９を電流
値制御し、各レバー９６〜９９の操作に応じてシリンダ
１２，１５Ａ，１５Ｂ，７１，７２を駆動制御する。な
お、レバー９６，９８により手動操作手段が構成され
る。

【００９５】このようにレバーを手動操作してシリンダ
を駆動制御する手動操作式であるが、高揚高の作業エリ
アをカメラ９５で撮影した画像は表示装置２８の画面２
８Ａ上に表示される。画像制御部４６は、前記各実施形
態と同様の構成を有しており、カメラ９５で撮影された
画像データを基に、マークの画像認識処理、マークの位
置データ演算処理、移動目標点算出処理、移動目標点マ
ークなどの位置決め情報の描画処理などを司る。

【００９６】よって、画面２８Ａ上には、所定揚高以上
の揚高にあるときには、フォーク２の移動目標点を知ら
せる移動目標点マーク８７が描画されることになる。こ
のため、高揚高で撮影された高所での作業エリアの画像
が表示装置２８の画面２８Ａに表示され、画面２８Ａを
見ながらフォーク２の位置合わせを手動操作で行うとき
に、その移動目標点をマーク８７から視認することがで
きる。また画面２８Ａ上にはフォーク２と荷役対象４
１，４２とのＸ，Ｙ，Ｚ方向のずれ量も描画される。よ
って、前記各実施形態と同様に効果（２），（４）〜
（６）を得ることができる。

【００９７】（１０）運転者は画面２８Ａ上に描画され
たフォーク２と荷役対象４１，４２との３方向のずれ量
（移動距離）が「０」になるように荷役操作すれば、フ
ォーク２を荷役対象４１，４２に確実に位置決めするこ
とができる。よって、高揚高など目視しにくい位置での
荷役作業効率を向上させることができる。

【００９８】なお、実施の形態は上記に限定されず、次
の態様で実施することもできる。 ○前記各実施形態では、荷役作業内容が荷取作業か荷置
作業かを荷重センサの検出値を基に判別し、その判別し
た荷役作業の種別に応じて目標とするマークＭを決定
し、荷役対象をパレットとするか棚部とするかを決定す
る構成とした。これに対し例えば運転席のインストルメ
ントパネル上に荷役作業を指定するために操作するボタ
ンを設け、運転者がボタン操作により自ら荷役作業の種
別をコントローラに対し指定する方法を採用することも
できる。

【００９９】○ カメラが撮影した画像データを基に画
像認識処理をする対象（被画像認識対象）は、荷役対象
に付されたマークＭ１，Ｍ２に限定されない。例えばパ
レット４１または棚部４２の形状等をパターンとして画
像認識処理をし荷役対象の位置を割り出す手法を採用す
ることもできる。

【０１００】○ 移動目標点マーク８７のデザインは、
前記各実施形態のものに限定されない。移動目標点を特
定できる形状であれば足りる。例えば移動目標点を指し
示す矢印図形など方向性を持つ形状の図形を採用するこ
とができる。また移動目標点に重心が一致するように丸
や三角、四角、多角形などの所定形状のマークを描画し
てもよい。移動目標点を示す目印として画面に表示する
マークは、任意のデザインや図形とすることができる。
例えば「十字」、「点」「線（ライン）」などでもよ
い。例えば十字線であれば、マークＭの重心が十字線を
構成する縦横の２本の線にそれぞれ一致するように位置
合わせすればよいので、手動操作方式の場合にフォーク
の位置合わせ操作がし易い。さらに放射状の図形やその
他の線図、イラストでもよい。但し、前記各実施形態で
用いたような点対象の性質を持つ図形であると、一点を
特定し易いので好ましい。また目印（目標点標識）は、
静止画像に限らず動画画像（アニメーション）であって
も構わない。またマークを点滅させてもよく、マークが
時間経過とともに色変化してもよい。フォークをパレッ
トの穴に挿入可能な位置範囲を位置合わせ範囲と見なせ
るので、この位置合わせ範囲内にフォークが位置合わせ
されたときにその旨を運転者に視覚的に知らせるため
に、目印の表示色を変えるようにしてもよい。

【０１０１】○ 移動目標点を運転者に視覚的に知らせ
ることができれば必ずしも移動目標点の位置にマークを
表示することに限定はされない。例えば移動目標点のＩ
座標とＪ座標を個々に指し示す２つの目印を、画面２８
Ａの縦と横の二辺に沿って描画し、両目印からＩ座標と
Ｊ座標を特定することで移動目標点を画面上に特定する
手法を採用することもできる。

【０１０２】○ 画像認識マークとして放射状の図形を
採用したが、このような図形に限定されない。四角
（■）や三角（▲）などの単純図形でもよい。パターン
マッチングによりテンプレートを多数用意する必要があ
って画像認識処理に時間を要することにはなるが、荷役
対象の位置検出はすることができる。またパターンマッ
チング以外の画像認識方法を採用し、荷役対象の位置検
出を行ってもよい。さらに画像認識以外の方法を用いて
移動目標点座標を求める方法を採用することもできる。
例えばパレットや棚部などの荷役対象に付した被検出部
をセンサにより検出することにより荷役対象の位置を検
出する方法を採用できる。

【０１０３】○ 位置決め情報とは、荷役機器を荷役対
象に位置決めする際の方向およびずれ量が分かる情報で
あれば足りる。すなわち前記実施形態のように位置決め
のためにフォーク２をシフトさせる距離そのものである
必要はない。例えば画面のスケールを１００としてＹＺ
方向の位置決めのためのシフト量を相対的な量として示
すゲージを描画させても構わない。

【０１０４】○ 前記各実施形態における移動目標点マ
ーク８７は、画面２８Ａ上におけるマークＭの移動目標
点としたが、マークＭの移動目標点とする必要は必ずし
もない。例えばパレット４１の一方（例えば右側）の穴
４１Ａを基準とし、この穴４１Ａの移動目標点を指し示
す移動目標点マークを描画してもよい。要するに荷役機
器を荷役対象に位置合わせするときに都合のよい基準点
をどこかに決め、荷役機器を荷役対象に位置合わせする
ときにその基準点を移動させるべき移動目標点を指し示
す目印が描画されれば足りる。そして、この基準点はそ
の役割を果たしえる限り車両以外のどこに決めてもよ
く、荷役対象の一部、荷役対象の周辺の特定箇所（例え
ば棚の特定箇所）、あるいはこれらの部位や箇所に付さ
れた目印（マーク）とすることもできる。基準点を目印
（マーク）とする場合、そのマークは画像認識用のマー
クを流用する必要は必ずしもなく、基準点用のマークを
マークＭ１，Ｍ２とは別に設けることもできる。

【０１０５】○ 前記各実施形態では、移動目標点マー
クによってフォーク２を上下方向および左右方向に位置
決めできるようにしたが、上下または左右の1方向のみ
に位置決めできる移動目標点マークを画面に表示させて
もよい。

【０１０６】○ 第３の実施形態のようにフォークの位
置合わせを手動操作で行う場合、上下方向と左右方向に
フォークを操作する必要があるが、このとき、上下方向
と左右方向のそれぞれの移動方向で位置が合ったら、位
置が合った旨を視覚的に分かる表示態様で示すか、音声
で知らせる方法を採用する。

【０１０７】○ 第２及び第３の実施形態において、カ
メラ２４をインナマスト９３に昇降可能に設けてもよ
い。すなわち、カメラ２４とフォーク２との相対位置関
係において、第１の実施形態における格納位置と下降位
置に相当する二位置を昇降可能にカメラ２４をインナマ
スト９３のビームに取り付ける。荷取作業時には格納位
置に配置されたカメラ２４で撮影し、荷置作業時には下
降位置に配置されたカメラ２４で撮影する。

【０１０８】○ 荷役対象の位置情報を得る検出手段
は、カメラの撮影画像データの画像処理によるものに限
定されない。例えば超音波センサ、近接センサ、レーザ
ー式センサなどを使用してその検出値から荷役対象の位
置を測長し、ずれ量または移動目標点を計算する方法を
採用することもできる。この場合、荷役対象に被検出対
象としてのマークを付すことにし、このマークの移動目
標点を移動目標点マークの描画位置として採用すること
もできる。また画像処理以外のセンサによる位置検出方
法を採用する場合、カメラは併存させてもよいし廃止し
てもよい。例えばカメラを廃止した場合は、表示装置の
画面にＸＹＺ方向の数値だけ表示させたり、荷役対象と
移動目標点の位置関係が分かるマークのみ描画させるこ
ともできる。またカメラがある場合も、撮影画像は荷役
対象の位置検出のみに用い、同様に画面には数値のみ、
またはマークのみの描画を行うのみであってもよい。

【０１０９】○ 前記各実施形態ではフォーク位置決め
支援の仕方として荷役対象に付されたマークＭと移動目
標点マーク８７を画面上で一致させるようにした。これ
に対し、撮影されたマークに替え、現在のフォーク位置
を示すマークを画面上の適宜な位置に描画し、このマー
クに対する移動目標点に別のマークを描画することで、
２つの描画マークの位置関係からフォークの位置決めを
支援する方法を採用することもできる。

【０１１０】○ 前記各実施形態では、３方向（ＸＹＺ
方向）のずれ量（移動距離）を表示したが、ＹＺ方向の
み、Ｚ方向のみを表示するだけとしてもよい。 ○ フォーク（荷役機器）が車幅方向に移動可能に設け
られた産業車両に限定されない。例えばサイドシフト機
能を備えないフォークリフトに適用することもできる。

【０１１１】○ 荷役機器はフォークに限定されない。
フォーク以外のアタッチメントでもよい。また荷を把持
するクランプ装置、荷をすくうバケットでもよい。さら
に荷を磁着によって把持する荷役機器でもよい。

【０１１２】○ 産業車両はリーチ型フォークリフトに
限定されない。カウンタバランス型フォークリフトでも
よい。また産業車両はフォークリフトに限定されない。
例えばパワーショベルでもよい。なお荷役作業の対象と
される荷は、パレットやパレットで取り扱われる荷物に
限定されず、丸太、ロール紙、コンテナ、土砂等の流動
物など産業車両が作業で扱う対象であればよい。またパ
レット以外の荷載置用部材や荷収容箱をも含む。

【０１１３】前記実施形態及び別例等から把握される技
術的思想を、以下に記載する。 （１）請求項１１又は１２の発明において、前記マスト
は、多数段の構成部材がスライドすることで伸縮すると
ともに、前記荷役機器が前記構成部材のうちインナマス
トの最上段に移動配置された後、前記マストがはじめて
スライド伸長する機構を有するテレスコピック型の多段
式マストであって、前記カメラは前記インナマストに固
定されている。

【０１１４】（２）前記技術的思想（１）において、前
記カメラは、前記インナマストのビームに固定された状
態で、前記荷役機器の幅方向略中央に相当する位置に配
置されている。

【０１１５】（３）請求項１〜１２のいずれかにおい
て、前記荷役対象には位置合わせの基準とする基準マー
クが付されており、前記演算手段は、前記荷役機器を荷
役対象に位置合わせするときの前記表示手段の画面上に
おける前記基準マークの移動目標点を位置演算するもの
で、前記描画制御手段は、前記画面の画像上に前記基準
マークの前記移動目標点を指し示す目印を描画すること
を特徴とする。なお、前記各実施形態では、被画像認識
対象であるマークＭ１，Ｍ２が、ここでいう基準マーク
を兼ねている。この構成によれば、画面上において基準
マークが移動目標点の目印に一致するように荷役機器を
移動させれば、画面を見ながら荷役機器が荷役対象に位
置合わせされたことを確認できる。

【０１１６】（４）請求項１２において、前記被画像認
識対象は前記荷役対象に位置を割り出すために付された
マークである。 （５）請求項７〜１３及び前記技術的思想（４）におい
て、前記画像認識手段は、前記荷役対象の位置を特定す
るために付されたマークを前記撮影手段により撮影され
た画像データを基に画像認識して画面上における該マー
クの位置を割り出すものであって、前記演算手段は、前
記画像認識手段により割り出された前記マークの位置デ
ータを基に、前記荷役機器を荷役対象に位置合わせする
ときの前記表示手段の画面上における前記マークの移動
目標点を位置演算するもので、前記描画制御手段は、前
記画面の画像上に前記マークの前記移動目標点を指し示
す目印を描画することを特徴とする。

【０１１７】（６）請求項１〜１３及び技術的思想
（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記目印は、点対
象の性質を持つ図形からなり、該目印はその点対象の点
が前記移動目標点と一致するように描画される。この構
成によれば、目印として使用される図形の形状から、そ
の目印によって指し示される移動目標点を容易に一点に
特定できる。

【０１１８】（７）請求項１〜１３及び技術的思想
（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記荷役対象と
は、パレット又は棚部である。ここで、棚部とは、棚に
荷を収納する荷役作業時に荷役機器の位置合わせの対象
（基準）となる棚の部分である。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜１４に記
載の発明によれば、荷役機器の作業エリア（荷役対象）
を映し出す表示手段の画面の画像上に、荷役機器を位置
合わせするための位置決め情報が表示（描画）されるた
め、画面を通して荷役機器を位置合わせするときの助け
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態におけるフォークリフトの斜
視図。

【図２】 操作レバーの平面図。

【図３】 棚に対する荷役作業の様子を示す斜視図。

【図４】 荷役操作支援装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図５】 マークとテンプレートを示す正面図。

【図６】 （ａ）画面座標系を説明する画面図、（ｂ）
マッチング方法の説明図。

【図７】 実座標系を説明する模式斜視図。

【図８】 実座標系を説明する平面図。

【図９】 実座標系と画面座標系との関係を示す相関関
係図。

【図１０】 位置合わせ制御を説明する模式図。

【図１１】 位置合わせ制御の処理の流れを示すブロッ
ク図。

【図１２】 描画位置の演算方法を説明する図であり、
（ａ）は実座標系、（ｂ）は画面座標系をそれぞれ示す
模式図。

【図１３】 位置合わせ制御における画面を示し、
（ａ）は移動目標点マークが表示された状態の画面図、
（ｂ）は位置合わせ終了時の画面図。

【図１４】 第２の実施形態におけるフォークリフトの
斜視図。

【図１５】 カメラがマストに固定された荷役装置の模
式部分正面図。

【図１６】 荷役操作支援装置の電気的構成を示すブロ
ック図。

【図１７】 第３の実施形態における荷役操作支援装置
の電気的構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、２…荷役機器と
してのフォーク、３…車体、１１…荷役装置、１３…マ
スト、１４…キャリッジ、１５…駆動手段としてのリフ
トシリンダ、２０…荷役作業支援装置としての荷役操作
支援装置、２３…撮影手段を構成するカメラユニット、
２４…検出手段及び撮影手段を構成するカメラ、２８…
表示手段としての表示装置、２８Ａ…画面、３１…手動
操作手段としての操作レバー（マルチレバー）、４０…
棚、４１…荷役対象としてのパレット、４２…荷役対象
としての棚部、４５…制御手段としてのコントローラ、
４６…表示制御部、４７…判別手段を構成するとともに
制御手段としての荷役制御部、５８…揚高検出手段とし
ての揚高センサ、５９…判別手段を構成する荷重セン
サ、６１…昇降駆動手段としての電動アクチュエータ、
７１…駆動手段としてのサイドシフトシリンダ、７３…
ストロークセンサ、７６…画像処理部、７７…描画制御
手段を構成する描画表示部、７８…描画制御手段を構成
する描画データ記憶部、８１…検出手段及び画像認識手
段を構成する画像認識処理部、８２…画像認識手段を構
成するテンプレート記憶部、８３…検出手段、画像認識
手段及び演算手段を構成する画像演算部、８４…演算手
段としての表示位置決定部、８５…相対位置演算手段と
しての相対座標算出部、８７…目印としての移動目標点
マーク、９３…マストの構成部材としてのインナマス
ト、９６…手動操作手段としてのリフトレバー、９８…
手動操作手段としてのサイドシフトレバー、Ｍ１，Ｍ２
…被画像認識対象としてのマーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F333 AA02 AB13 BA04 BA08 BD02 BE02 CA21 CA24 FA25 FA36 FD03 FD12 FD14 FD15 FE09 5B057 AA16 BA02 DA07 DB02 DB05 DB08 DC32 5C054 AA05 CA04 CC03 CE05 CE12 CF07 FA02 FC12 FC15 FF07 HA26

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役対象に位置合わせするために車体に
   移動可能に設けられた荷役機器と、 表示手段と、 荷役対象の位置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された位置検出結果を基に前記
   荷役機器を前記荷役対象に位置決めする手助けとなる位
   置決め情報を前記表示手段に表示する表示制御手段とを
   備えた産業車両における荷役作業支援装置。
2. 【請求項２】 荷役作業をするために車体に移動可能に
   設けられた荷役機器と、 前記荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影す
   る撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する表
   示手段と、 前記撮影手段の撮影エリア内における前記荷役対象の位
   置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された位置データを基に、前記
   荷役機器を荷役対象に位置合わせするときの位置決め情
   報を演算する演算手段と、 前記表示手段の画面に前記荷役機器を荷役対象に位置決
   めする際の位置決め情報を描画する描画制御手段とを備
   えた産業車両における荷役作業支援装置。
3. 【請求項３】 荷役作業をするために車体に移動可能に
   設けられた荷役機器と、 前記荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影す
   る撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する表
   示手段と、 前記撮影手段により撮影された画像データを画像処理す
   ることによって前記画面上における前記荷役対象の位置
   を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された位置データを基に、前記
   荷役機器を荷役対象に位置合わせするときの前記表示手
   段の画面上における移動目標点を位置演算する演算手段
   と、 前記画面の画像上に前記移動目標点の位置を報知するた
   めの位置決め情報を描画する描画制御手段とを備えた産
   業車両における荷役作業支援装置。
4. 【請求項４】 前記位置決め情報は、前記荷役機器と荷
   役対象との位置関係の情報である請求項１〜３のいずれ
   か一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置。
5. 【請求項５】 前記表示手段に表示される前記位置決め
   情報は、前記荷役機器と荷役対象との位置関係を方向及
   び量で示す文字情報である請求項１〜４のいずれか一項
   に記載の産業車両における荷役作業支援装置。
6. 【請求項６】 荷役作業をするために車体に移動可能に
   設けられた荷役機器と、 前記荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影す
   る撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する表
   示手段と、 前記撮影手段により撮影された画像データを基に前記画
   面上における前記荷役対象の位置を検出する検出手段
   と、 前記検出手段により検出された位置データを基に、前記
   荷役機器を荷役対象に位置合わせするときの前記表示手
   段の画面上における移動目標点を位置演算する演算手段
   と、 前記画面の画像上に前記移動目標点の位置を視認させる
   ための目印を描画する描画制御手段とを備えた産業車両
   における荷役作業支援装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段は、前記撮影手段により撮
   影された画像データを基に前記画面上における前記荷役
   対象の位置を割り出す画像認識処理を行う画像認識手段
   である請求項２〜６のいずれか一項に記載の産業車両に
   おける荷役作業支援装置。
8. 【請求項８】 荷役作業をするために車体に移動可能に
   設けられた荷役機器と、 前記荷役機器による作業の対象となる荷役対象を撮影す
   る撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画面に表示する表
   示手段と、 前記表示手段の画面上における前記荷役対象に付された
   マークの前記荷役機器を前記荷役対象に位置合わせする
   ときの移動目標点を位置演算する演算手段と、 前記画面の画像上に前記移動目標点を視認させるための
   目印を描画する描画制御手段とを備えた産業車両におけ
   る荷役作業支援装置。
9. 【請求項９】 前記荷役機器を移動させる手動操作をす
   るための手動操作手段と、前記手動操作手段の手動操作
   に応じて前記荷役機器を移動させる駆動手段を制御する
   制御手段とを備え、 前記演算手段は、前記手動操作手段の手動操作によって
   前記荷役機器を移動させるときの前記表示手段の画面上
   における移動目標点を演算する請求項２〜８のいずれか
   一項に記載の産業車両における荷役作業支援装置。
10. 【請求項１０】 前記撮影手段を構成するカメラは前記
    荷役機器に対し昇降可能に設けられ、前記荷役機器によ
    る荷役作業が荷取作業か荷置作業であるかを判別する判
    別手段と、前記判別手段により判別された荷役作業の種
    別に応じた高さに前記カメラを前記荷役機器に対し移動
    配置するよう駆動される昇降駆動手段とを備え、荷置作
    業時の前記カメラの配置位置は前記荷役機器に取られた
    荷によって作業エリアの撮影が妨げられない位置に設定
    されている請求項２〜９のいずれか一項に記載の産業車
    両における荷役作業支援装置。
11. 【請求項１１】 前記撮影手段を構成するカメラは、前
    記荷役機器を有するキャリッジが昇降可能に設けられた
    マストの構成部材に対し固定され、前記荷役機器が所定
    揚高以上の揚高を昇降するときに該荷役機器と前記カメ
    ラとが少なくとも高さ方向に一定の位置関係を保ったま
    ま前記キャリッジが前記マスト上を移動するように荷役
    装置が構成されており、 前記荷役機器の揚高を検出する揚高検出手段を備え、 前記描画制御手段は、前記揚高検出手段により検出され
    た揚高が前記所定揚高以上のときに、前記演算手段によ
    り演算された移動目標点の位置データを基に前記画面の
    画像上に前記移動目標点を視認させるための目印を描画
    する処理を実行する請求項２〜１０のいずれか一項に記
    載の産業車両における荷役作業支援装置。
12. 【請求項１２】 荷役機器を有するキャリッジが車体に
    設けられたマストに沿って昇降可能に設けられた産業車
    両において、 前記荷役機器の作業エリアを撮影可能に前記マストの構
    成部材に設けられたカメラと、 前記カメラにより撮影された画像を画面に表示する表示
    手段と、 荷役機器により行われる荷役作業が荷取作業か荷置作業
    かを判別する判別手段と、 前記判別手段により判別された荷役作業の種別に応じて
    荷役対象を決定し、前記カメラにより撮影された画像デ
    ータを基に、当該荷役対象の位置検出用の被画像認識対
    象を画像認識処理することにより前記表示手段の画面上
    における該荷役対象の位置を検出する検出手段と、 前記荷役機器を前記荷役対象に位置合わせするときの前
    記表示手段の画面上における移動目標点を位置演算する
    演算手段と、 前記表示手段の画面上における前記移動目標点を視認さ
    せる目印を該画面の画像上に描画する描画制御手段とを
    備えた産業車両における荷役作業支援装置。
13. 【請求項１３】 前記検出手段は、荷取作業と荷置作業
    を区別して荷役対象を位置検出し、前記表示手段には前
    記検出手段により位置検出された荷役対象の荷取作業か
    荷置作業に応じた位置決め情報が表示される請求項１〜
    １２のいずれか一項に記載の産業車両における荷役作業
    支援装置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれか一項に記載
    の荷役作業支援装置を備えている産業車両。