JP2005298175A - 荷役車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 荷役車両において、より良好な前方視界が得られるようにする。
【解決手段】 運転席9の前方位置で、車体1に荷役装置4を備える荷役車両において、車体1の前方を撮影するビデオカメラ18と、荷役装置4と運転席9との間に設けられたコンバイナ143に、ビデオカメラ18により撮影される映像を投影させて、運転席9から視認可能に表示させるディスプレイと、を備える。コンバイナ143は、荷役装置4と運転席9との間を遮蔽するよう車体1に備えられる透明板142に一体的に設けられ、ディスプレイは、表示される映像の寸法を運転席9から見る実像の寸法に合致させて表示させ、又、表示される映像の位置を運転席9から見る実像の位置に合致させて表示させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フォークリフトなどの荷役車両に係り、特にはオペレータの視界を向上させるための技術に関する。

従来、荷役車両の一種であるフォークリフトは、例えば車体の前部に積荷を搭載するフォークと、このフォークを昇降自在に案内するマストとからなる荷役装置を備えており、車体に設けられた運転席に搭乗したオペレータが、ステアリングハンドルや操作レバーを操作することで荷役作業が行われる。運転席付近には、ステアリングハンドルや操作レバーの他にも、走行速度などを表示するディスプレイが設けられ、オペレータはこのディスプレイを見て各種情報を得ながら走行・荷役操作を行うことができるようになっている。

ところで、上記のようなフォークリフトにあっては、マストやフォーク、フォークに搭載した荷物などによりオペレータの前方視界が遮られることが問題となっている。そこで、例えば下記文献に記載されているように、運転席から見にくい場所をカメラで撮影し、このカメラからの映像を運転席やヘッドガードに設けられた映像用ディスプレイに表示させる技術が開発されている。

実開平５−５４４９６号公報 特開２００１−２３９５号公報 特開２００１−２０６６８３号公報 特開２００１−３１０８９８号公報

従来のフォークリフトに備えられるディスプレイは、ディスプレイ自体によってオペレータの視界を妨げることがないよう配置される結果、必ずしもオペレータから見易い位置に配置されず、例えばフォークやフォークに搭載した荷物を実際に見ながらではディスプレイに表示される映像を見にくいという問題がある。又、カメラで撮影されディスプレイに表示されている場所を見る場合と、表示されていない場所を見る場合とで大きく視線を移動させる必要があるとなると、オペレータへ大きな負担がかかることになり、これを嫌うオペレータがディスプレイを見ずに作業を行うということも考えられる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、荷役車両において、より良好な前方視界が得られるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、運転席の前方位置で、車体に荷役装置を備える荷役車両において、上記車体の前方を撮影するカメラと、上記荷役装置と上記運転席との間に設けられるコンバイナに、上記カメラにより撮影される映像を投影させて、少なくとも上記運転席から視認可能に表示させるディスプレイと、を備えることを特徴とする構成としている。

このような構成によれば、カメラで撮影される車体前方の映像がディスプレイに視認可能に表示されるので、これによりオペレータは前方視界を確保でき、安全に、安心して作業を行うことができる。又、大きく視線を移動させることなく表示される映像を見ることができるので、非常に見易く、オペレータへの負担も少ない。勿論、ディスプレイ自体がオペレータの作業の妨げになることはなく、使い勝手のよいものであるので、表示される映像を見ずに作業を行う頻度の低減を図ることができ、その結果としてより確実にオペレータの安全を確保することができる。

上記カメラは、荷役装置又は荷役装置に搭載される荷物により視界が遮られ運転席から不可視である範囲を撮影可能に設けることができ、このようにすれば、オペレータは、荷役装置や荷物に遮られて運転席から現実には見ることができない範囲をディスプレイに表示される映像により視認することができるので、より安全を確保しやすくなる。尚、この際カメラは、少なくとも荷役装置の車体側端面、つまり運転席側端面よりも前方位置で、車体の前方を撮影するものであることが好ましく、これによれば、カメラで撮影される映像への荷役装置の入り込みを抑えることができ、より広範囲にわたって良好な映像を撮影することができる。

又、運転席の上方を覆う天井部分と、該天井部分を支持して上記運転席の前方位置に立設される支柱部分とからなるヘッドガードを備える荷役車両にあっては、上記カメラは、ヘッドガードの支柱部分により視界が遮られ運転席から不可視である範囲を撮影可能に設けることができる。このようにすれば、オペレータは、ヘッドガードの支柱部分により遮られて運転席から現実には見ることができない範囲をディスプレイに表示される映像により視認することができるので、より安全を確保しやすくなる。尚、この際カメラは、少なくともヘッドガードの支柱部分の運転席側端面よりも前方位置で、車体の前方を撮影するものであることが好ましく、これによれば、カメラで撮影される映像への支柱部分の入り込みを抑えることができ、より広範囲にわたって良好な映像を撮影することができる。

本発明において、ディスプレイには、表示される映像の寸法を、運転席から見る実像の寸法に合致させて表示させるものを採用することができる。ここで、表示される映像が二次元である場合には、少なくとも上下方向及び左右方向の寸法を合致させることが好ましく、表示される映像が三次元である場合には、上下方向及び左右方向の寸法に加え、前後方向寸法を合致させることが好ましい。これによれば、ディスプレイに表示される映像を見てオペレータが映し出される物体などの大きさを見誤ることを防止でき、そのためオペレータは車体前方の状況をより適切に把握することができる。

又、ディスプレイには、表示される映像の位置を、運転席から見る実像の位置に合致させて表示させるものを採用することができる。ここで、表示される映像が二次元である場合には、少なくとも上下方向及び左右方向の位置を合致させることが好ましく、表示される映像が三次元である場合には、上下方向及び左右方向の位置に加え、前後方向位置を合致させることが好ましい。これによれば、ディスプレイに表示される映像を見てオペレータが映し出される物体などの位置を見誤ることを防止でき、そのためオペレータは車体前方の状況をより適切に把握することができる。

勿論、ディスプレイとして、表示される映像の寸法を運転席から見る実像の寸法に合致させ、且つ、表示される映像の位置を運転席から見る実像の位置に合致させて表示させるものを採用することができる。これによれば、上記の表示寸法に係る効果と上記の表示位置に係る効果とがそれぞれ得られる上、更にこれらによる相乗効果を得ることができる。すなわち、ディスプレイに表示される映像（虚像）と実像との境界部分を見る際に、オペレータが不自然さを感じることがなくなり、特にディスプレイに荷役装置や荷物により視界が遮られ運転席から不可視である範囲の映像が表示されれば、オペレータはあたかも荷役装置や荷物を透して見ているかの如き感覚で車体前方を見ることができる。これにより、より一層現実視に近い視覚的情報をオペレータは感得することができ、車体前方の状況を正確に把握することができる。

尚、上記において、運転席から見る実像とは、視界を遮る物がなく運転席から現実にその物体の実体を見ることができるときに見える像は勿論のこと、現実には視界を遮る物があるが、それを取外すなどして排除したときに運転席から見える像や、運転席から見えると想定できる像も含む意味のものである。

さて、本発明において、ディスプレイにカメラからの映像が表示されれば、オペレータはカメラよりも前方の様子を見ることができる。そこで、カメラを運転席からの前方視界を遮るように設けたとしても、少なくともコンバイナよりも前方にカメラを配設されていれば、オペレータはカメラにより遮られる視界を取り戻すことができる。そのため、カメラの配設位置を設定する自由度は極めて高く、カメラにより視界が遮られることを気にすることなく、最適な位置にカメラを配設することができる。例えば、荷役装置が昇降可能に設けられる荷役具と、該荷役具の昇降を案内するマストとからなる場合には、上記カメラを荷役具及び／又はマストに配設することができ、又、車体に運転席の上方を覆うヘッドガードが備えられる場合には、上記カメラをヘッドガードに配設することができる。

本発明において、上記コンバイナは、荷役装置と運転席との間で荷役装置又は車体に備えられる透明板に、一体的に設けることができる。この種の透明板としては、風除けとしての透明なフロントウインドや、オペレータの手などが荷役装置に挟まれることを防ぐ透明なプロテクタを挙げることができる。フロントウインドやプロテクタはその構成上、荷役装置又は車体に強固に取り付けられるものであることから、フロントウインドやプロテクタにコンバイナを一体的に設けるようにすれば、コンバイナを確実に支持させることができ、又、フロントウインドやプロテクタによりコンバイナを保護する効果を得ることができる。

尚、本発明は、荷役装置が車体前後方向へ傾倒可能、又は平行移動可能に車体に設けられる荷役車両に適用することで、より一層大きな効果を得ることができる。すなわち、荷役装置が車体前後方向へ傾倒したり平行移動したりすると、荷役装置や搭載される荷物によって遮られ運転席から見ることができない範囲が変化することになるが、本発明によれば、このような荷役装置の挙動に拘わらず常に良好な視界を確保できる。そのため、荷役装置の傾倒したり平行移動したりという動作や荷役装置を傾倒、又は平行移動させながら行う他の動作をより安全に行うことができ、その結果として荷役作業効率の向上を図ることができる。

ところで、本発明における運転席とは、荷役車両の車体に設けられる、運転時にオペレータが着座、又は立乗する場所を意味するのものであることは勿論であるが、このような場所が車体に設けられておらず、例えばオーダーピッキングトラックに代表される、荷役装置にオペレータが着座、又は立乗する場所を備える荷役車両にあっては、このオペレータが着座、又は立乗する場所が本発明における運転席である。又、オペレータが歩行しながら運転する、いわゆるウォーキータイプの荷役車両にあっては、運転時にオペレータが居る場所を本発明における運転席と解すべきである。

以上に説明したように、本発明によれば、カメラからの車体前方の映像がディスプレイに表示されるので、これによりオペレータは前方視界を確保でき、安全に、安心して作業を行うことができる。又、大きく視線を移動させることなくディスプレイ表示を見ることができるので、使い勝手がよく、オペレータへの負担も少ない。

以下、本発明を荷役車両の一種であるリーチ型バッテリフォークリフトに適用した実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、リーチ型バッテリフォークリフトの車体１には左右一対で前方に突出されたリーチレッグ２が備えられ、このリーチレッグ２の前端部分にはそれぞれ前輪３が回転自在に設けられると共に、マスト４がリーチレッグ２に沿って車体１の前後方向へ平行移動可能とされている。マスト４には、左右一対のフォーク５がリフトブラケット６を介して上下方向に昇降可能に設けられており、このフォーク５にてパレットなどを掬い上げて荷役作業が行われる。車体１の後部には操舵輪と駆動輪とを兼ねた左後輪７と従動輪である右後輪８とが設けられ、右後輪８の直上にはオペレータが搭乗するための運転席９が設けられている。図１において、１０は運転席９の左方に設けられた、左後輪７の操舵操作を行うためのステアリングハンドル、１１は運転席９の前方に設けられた、マスト４の平行移動動作やフォーク５の昇降動作を操作するための操作レバーを示しており、これら運転席９、ステアリングハンドル１０及び操作レバー１１の上方を覆うようにヘッドガード１２が設けられている。更に、車体１には、本実施形態に係るディスプレイの、ディスプレイ表示を制御するコントローラ１３が搭載されている。

ヘッドガード１２は、図１に示すように、左右の支柱部分１２ａと格子状に形成された天井部分１２ｂとで構成されており、車体１に固定された支柱部分１２ａが天井部分１２ｂを片持ち支持するようになっている。ヘッドガード１２の支柱部分１２ａは、車体１の前端に例えばボルトで固定されており、マスト４やフォーク５よりも後方、つまり運転席９側の位置で立設されている。従って、運転席９から前方を見ると、最も手前に操作レバー１１があり、その前方にヘッドガード１２の支柱部分１２ａがあり、更にその前方にマスト４があることになる。そして、このように配置されるヘッドガード１２の左右の支柱部分１２ａ，１２ａ間に、後述するフロントウインド１４が嵌め込まれて取り付けられる。又、車体１には、本発明に係るディスプレイの構成要素であるプロジェクタ１５と、ミラー１６とが内蔵されており（図１には図示せず）、図１に示すように、車体１の上部はトップカバー１７により覆われている。トップカバー１７の、フロントウインド１４近傍位置には、照射口１７１が設けられ、図３に示すように、プロジェクタ１５から発せられた光は、ミラー１６により反射されて向きを変えられ、この照射口１７１から出てフロントウインド１４へ向けて照射されるようになっている。

フロントウインド１４は、図２に示すように、主に枠体１４１と、この枠体１４１に四方を囲われて支持される透明なウインドガラス１４２とからなり、枠体１４１がヘッドガード１２の両支柱部分１２ａ，１２ａ間に嵌め込めれた上で、例えばボルトで固定されることにより取付けられるようになっている。ウインドガラス１４２は平板部分とその上部の湾曲部分とからなり、平板部分の運転席９側表面には、ホログラフィック光学素子からなるコンバイナ１４３が設けられている。そして、このコンバイナ１４３に向って、図３に示すように、上記プロジェクタ１５からの光が照射され、映像が投影される。このように本実施形態では、マスト４と運転席９との間を遮蔽するよう車体１に備えられるフロントウインド１４のウインドガラス１４２に、コンバイナ１４３が一体的に設けられており、このコンバイナ１４３、及び上記のコントローラ１３、プロジェクタ１５、ミラー１６により、本発明におけるディスプレイが構成されている。尚、本実施形態では、図２に示すように、コンバイナ１４３をウインドガラス１４２の平板部分に略全面的に設けているが、これに限らず、コンバイナ１４３は、マスト４などにより視界が遮られることが想定できる範囲や、視界を向上させたい範囲にわたって設ければよい。又、コンバイナ１４３自体は透明であるので、図２においては二点鎖線で示してある。

又、マスト４の左右の外側面には、図１に示すように、ビデオカメラ１８がそれぞれ設けられている。このビデオカメラ１８は、車体１前方に向けて設けられており、マスト４の前端面、つまり車体１とは反対側の端面の位置で、車体１前方を撮影可能とされている。ここで、運転席９からの前方視界の一部はマスト４によって遮られていることから、このビデオカメラ１８は、マスト４によって遮られ運転席９から不可視である範囲を含む車体１前方を撮影可能であり、ビデオカメラ１８には、マスト４の前端面よりも前方の様子が撮影されることになる。尚、図１には示されていないが、左右のビデオカメラ１８には、それぞれ車体１側へ渡される電気ケーブルが接続されており、この電気ケーブルを介して電力の供給及びコントローラ１３との信号の授受が行われる。

ところで、図１には示されていないが、運転席９付近には、このリーチ型バッテリフォークリフトを起動させるためのメインスイッチ１９と、ディスプレイの表示／非表示を切り換えるための操作スイッチ２０とが設けられ、これらのスイッチからの信号は、図３に示すように、コントローラ１３へ入力される。そして、コントローラ１３は、以下の要領で制御を行う。

運転席９に搭乗したオペレータＰがメインスイッチ１９をオン操作すると、コントローラ１３が起動される。ここで、ディスプレイの表示が必要であるときには、オペレータＰは、操作スイッチ２０をオン操作する。そうすると、コントローラ１３は、ビデオカメラ１８へ信号を送ってこれを起動させると共に、ビデオカメラ１８からの映像を受け取り、これに基づいてプロジェクタ１５を作動させる。ここで、上記の通り、ビデオカメラ１８はマスト４に設けられており、又、映像が投影されるコンバイナ１４３は、ヘッドガード１２の両支柱部分１２ａ，１２ａ間に嵌め込まれるフロントウインド１４に設けられているので、本実施形態に係るディスプレイには、マスト４よりも前方の様子が表示されることになる。但し、ディスプレイの表示可能な範囲はコンバイナ１４３の設置範囲によって規定されるので、本実施形態では、左右方向については両支柱部分１２ａ，１２ａ間の範囲に限られることになる。

いま、マスト４の前方で、マスト４に遮られ運転席９から見えない位置に物体Ｒ（実体）があるとすると、左右のビデオカメラ１８はこれを撮影し、その映像をコントローラ１３へ送信する。コントローラ１３がこの映像に基づいてプロジェクタ１５から光を発せさせると、その光はミラー１６により向きを変えられて、フロントウインド１４のコンバイナ１４３に照射される。コンバイナ１４３に到達した光の一部はオペレータＰへ向って反射し、オペレータＰはこの光を見ることで前方に仮想的に物体Ｖの像（以下、仮想物体Ｖという）を視認することができる。この仮想物体Ｖが、本発明におけるディスプレイに表示される映像である。ここで、オペレータＰが見る仮想物体Ｖの上下方向及び左右方向の寸法は、視界を遮るマスト４などを排除して物体Ｒを運転席９から見るときの実像の上下方向及び左右方向の寸法に合致させてあり、又、オペレータＰが見る仮想物体Ｖの上下方向及び左右方向の位置は、物体Ｒを運転席９から見るときの実像の上下方向及び左右方向の位置に合致させてある。（記載の都合上、図３においては、物体Ｒと仮想物体Ｖとを異なる位置に描いてある。）すなわち、物体の見かけの大きさはこれを見る人（ここではオペレータＰ）までの距離に応じて変化し、物体から離れるほど物体はより小さく見えることになる。その結果、例えばオペレータＰから遠くにある大きな物体と、オペレータＰの近くにある小さな物体とが、見かけ上同じ大きさに見えることもある。そこで、物体Ｒの実際の寸法や位置と仮想物体Ｖの寸法や位置とを一致させるのではなく、運転席９から見る物体Ｒの実像の寸法や位置に合わせて仮想物体Ｖを表示させることで、見かけ上、オペレータＰは物体Ｒと同じ寸法、同じ位置で仮想物体Ｖを見ることができる。

ところで、ウインドガラス１４２及びコンバイナ１４３は透明であることから、オペレータＰは、これらを透して運転席９から前方の様子を見ることができるが、ディスプレイに表示されていない、運転席９から見えない範囲（例えば、ヘッドガード１２の支柱部分１２ａにより遮られて見えない範囲）については、相変わらず見えないままである。又、そもそもマスト４などに遮られることなく運転席９から見える範囲については、ディスプレイの表示の有無に拘わらず、オペレータＰはこれを見ることができる。

従って、運転席９からウインドガラス１４２及びコンバイナ１４３を透して見る実像に、ディスプレイの映像（虚像）が重畳して表示されることになり、ディスプレイに表示される仮想物体Ｖを見ることで、オペレータＰは、運転席９から見えないはずの物体Ｒをマスト４を透して見ているかの如き感覚で視覚的情報を感得することになる。同時に、実像としては運転席９から見ることのできない範囲の視界が、ディスプレイに表示される映像により補われる。

一方、停車中などディスプレイ表示が不要であるときには、オペレータＰは、操作スイッチ２０をオフ操作する。そうすると、コントローラ１３は、ビデオカメラ１８及びプロジェクタ１５を停止させ、ディスプレイを非表示状態とする。このとき、オペレータＰは、マスト４などに遮られることなく運転席９から見える範囲について、ウインドガラス１４２及びコンバイナ１４３を透して前方の様子を見ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、必要に応じてディスプレイにビデオカメラ１８からの映像を表示させることができるので、これによりオペレータは前方視界を確保できる。特に、マスト４によって遮られるなどして運転席９から見えない範囲を仮想的に映像により見ることができるので、言うなれば、マスト４などによって失われた視界を取り戻すことができ、その結果としてオペレータは安全に、安心して作業を行うことができる。又、現実に物体Ｒを見ているかのように、ディスプレイに表示される仮想物体Ｖを見ることができるので、オペレータＰにとっては非常に見易く、オペレータは車体１の前方の様子を正確に把握することができる。しかも、ディスプレイがオペレータＰの作業の妨げになることはなく、非常に使い勝手がよいので、ディスプレイの表示を見ずに作業を行う頻度の低減を図ることができ、より確実にオペレータの安全を確保することができる。

又、本実施形態によれば、マスト４の前端面よりも前方の様子が撮影されるようにビデオカメラ１８を配設しているので、ビデオカメラ１８により撮影される映像にマスト４が入ってしまうことがない。そのため、極めて良好な映像を撮影でき、ディスプレイにマスト４の映像が表示されるということはない。更に、本実施形態によれば、車体１に対し前後方向に平行移動するマスト４にビデオカメラ１８を配設しているので、マスト４の前後移動に応じた映像がディスプレイに表示されることとなり、マスト４の前後方向位置に拘わらず常に良好な視界を確保することができる。

上記の実施形態では、ビデオカメラ１８をマスト４に設けているが、フォーク５やリフトブラケット６に設けることもでき、又、ヘッドガード１２に設けることもできる。フォーク５やリフトブラケット６が昇降すると、これらにより遮られる視界が変化することになる。そこで、フォーク５やリフトブラケット６に設ければ、このようなフォーク５やリフトブラケット６の昇降に伴なう視界の変化に容易に対応することができる。又、同じリーチ型バッテリフォークリフトであっても、各車でマスト４の高さやフォーク５の長さなどがそれぞれ異なることも考えられる。そこで、ビデオカメラ１８をヘッドガード１２に設けるようにすれば、マスト４やフォーク５の形態に拘わらず同じ構成で本発明を実施することができる。

上記の実施形態では、コンバイナ１４３をウインドガラス１４２に設けているが、本発明はこれに限らず、マスト４やヘッドガード１２の支柱部分１２ａに本発明に係るコンバイナを設けることもできる。例えば、オペレータの手がマスト４に挟まれることを防ぐために、透明なプロテクタをマスト４の運転席９側に備える場合には、このプロテクタの運転席９側表面にコンバイナを設けるようにしてもよい。又、ヘッドガード１２の支柱部分１２ａの運転席９側表面に、コンバイナを設けるようにしてもよく、このような構成とすれば、上記の実施形態では表示できないヘッドガード１２の支柱部分１２ａにより遮られている範囲の映像をコンバイナに表示させることができる。

尚、本発明は上記の実施の形態で示したリーチ型フォークリフトに限らず、カウンタバランス型フォークリフトやオーダーピッキングトラックといった他の形態の荷役車両にも適用することができ、又、ディスプレイの構成の細部を各荷役車両の形態に合せて適宜変更して実施することができる。

本実施形態に係るフォークリフトを示す斜視図である。 本実施形態におけるフロントウインドを一部分解して示す斜視図である。 本実施形態の要部を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車体
４ マスト
５ フォーク
６ リフトブラケット
９ 運転席
１２ ヘッドガード
１３ コントローラ
１４ フロントウインド
１４２ ウインドガラス
１４３ コンバイナ
１５ プロジェクタ
１６ ミラー
１８ ビデオカメラ
２０ 操作スイッチ

Claims (7)

1. 運転席の前方位置で、車体に荷役装置を備える荷役車両において、
   上記車体の前方を撮影するカメラと、
   上記荷役装置と上記運転席との間に設けられるコンバイナに、上記カメラにより撮影される映像を投影させて、少なくとも上記運転席から視認可能に表示させるディスプレイと、を備えることを特徴とする荷役車両。
2. 上記カメラは、上記荷役装置又は上記荷役装置に搭載される荷物により視界が遮られ上記運転席から不可視である範囲を撮影可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載の荷役車両。
3. 上記運転席の上方を覆う天井部分と、該天井部分を支持して上記運転席の前方位置に立設される支柱部分とからなるヘッドガードが備えられ、上記カメラは、上記ヘッドガードの支柱部分により視界が遮られ上記運転席から不可視である範囲を撮影可能に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷役車両。
4. 上記ディスプレイは、表示される映像の寸法を、上記運転席から見る実像の寸法に合致させて表示させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の荷役車両。
5. 上記ディスプレイは、表示される映像の位置を、上記運転席から見る実像の位置に合致させて表示させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の荷役車両。
6. 上記コンバイナは、上記荷役装置と上記運転席との間で上記荷役装置又は上記車体に備えられる透明板に、一体的に設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の荷役車両。
7. 上記荷役装置は、上記車体に、少なくとも上記車体前後方向へ傾倒可能、又は平行移動可能に設けられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の荷役車両。

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