JP2021160885A - フォークリフト - Google Patents

Abstract

【課題】パレットに対するフォークの傾きを導出すること。【解決手段】フォークリフトは、車体と、パレットが積載されるフォークと、距離計と、制御装置と、を備える。パレットをフォークに積載する場合、フォークの差込部を差込孔に差し込む。距離計は、差込部を差込孔に差し込む際に、差込孔を形成する面のうち差込部の厚み方向の面に向かい合う面までの距離を測定するように設けられている。制御装置は、差込孔に差込部が差し込まれていくときに距離計の測定値によって得られる直線の傾きから、パレットに対するフォークの傾きを導出する。【選択図】図８

Description

本発明は、フォークリフトに関する。

特許文献１に記載のように、フォークリフトは、車体と、フォークと、車体に対してフォークを傾動させる傾動装置と、を備える。フォークリフトは、フォークに積載されたパレットを搬送する。フォークにパレットを積載する際には、差込孔にフォークを差し込み、フォークを上昇させることでフォークにパレットを積載する。

特開２０２０−２９３１６号公報

差込孔にフォークを差し込む際に、水平方向に対するフォークの傾きと、水平方向に対するパレットの傾きとの差が大きいと、差込孔に十分にフォークを差し込めなかったり、フォークを円滑に差し込めない場合が生じ得る。

本発明の目的は、パレットに対するフォークの傾きを導出することができるフォークリフトを提供することにある。

上記課題を解決するフォークリフトは、車体と、パレットが積載されるフォークと、前記車体の前後方向に対して前記フォークを傾動させる傾動装置と、前記フォークに前記パレットを積載する際に前記フォークが差し込まれる孔を差込孔、前記フォークのうち前記差込孔に差し込まれる部分を差込部とすると、前記差込部に取り付けられており、かつ、前記差込孔を形成する面のうち前記差込部の厚み方向の面に向かい合う面までの距離を測定する距離計と、前記差込孔に前記差込部が差し込まれていくときに前記距離計の測定値によって得られる直線の傾きから、前記パレットに対する前記フォークの傾きを導出する導出部と、を備える。

差込孔に差込部が差し込まれていくときの距離計の測定値は、パレットに対するフォークの傾きによって変化する。パレットに対するフォークの傾きがなければ、直線の傾きは０になり、パレットに対してフォークが傾いていれば、直線の傾きはパレットに対するフォークの傾きになる。従って、距離計の測定値から得られた直線の傾きを導出することで、パレットに対するフォークの傾きを導出することができる。

上記フォークリフトについて、前記距離計は、一対の前記フォークのそれぞれに設けられており、前記導出部は、一対の前記フォークのそれぞれに設けられた前記距離計毎に、個別に前記直線の傾きを導出してもよい。

上記フォークリフトについて、前記距離計は、前記差込部の先端部に設けられていてもよい。
上記フォークリフトについて、前記導出部は、前記測定値のうち極値によって得られる直線の傾きから、前記パレットに対する前記フォークの傾きを導出してもよい。

本発明によれば、パレットに対するフォークの傾きを導出することができる。

フォークリフトを示す概略側面図。 フォークに取り付けられた距離計を示す斜視図。 フォークをフォークリフトの車幅方向から見た図。 フォークリフトを示す概略構成図。 フォークリフトが用いられる作業場の模式図。 パレットを積んだトラックを示す側面図。 荷取り作業を行う際のトラックとフォークリフトとの位置関係を示す図。 第１実施形態において制御装置が行う傾斜調整制御を示すフローチャート。 フォークの傾きと荷台の上面の傾きの差を示す模式図。 第１実施形態におけるフォークリフトの走行距離と距離計の測定値との関係を示す図。 第１距離計により得られる第１直線と第２距離計により得られる第２直線を示す図。 平パレットを示す斜視図。 平パレットを示す断面図。 第２実施形態におけるフォークリフトの走行距離と距離計の測定値との関係を示す図。

（第１実施形態）
以下、フォークリフトの第１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及び図２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、車体１１の前方に設けられた荷役装置１４と、距離計４１と、配線４３と、を備える。荷役装置１４は、車体１１の前部に設けられたマスト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３１と、リフトシリンダ２０と、ティルトシリンダ２１と、を備える。

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３１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。

フォーク３１は、バックレスト１８に取り付けられる平板状の取付部３２と、取付部３２から取付部３２の厚み方向に延びる平板状の差込部３３と、を備える。フォーク３１は、取付部３２がマスト１５に沿って上下方向に延び、差込部３３が取付部３２の下端からフォークリフト１０の前方に向けて延びる態様で取り付けられている。差込部３３の厚み方向の両面は、上下方向を向いている。差込部３３の厚み方向の両面のうち上を向く面を上面３４、下を向く面を下面３５と称する。

図２及び図３に示すように、一対のフォーク３１のそれぞれには、距離計４１が１つずつ取り付けられている。距離計４１としては、超音波センサが用いられている。超音波センサは、超音波を送信し、超音波が物体で反射されることによる反射波を受信するまでの時間から物体までの距離を測定する距離計である。

距離計４１は、差込部３３の先端部３６に設けられている。距離計４１は、差込部３３の側面３７に取り付けられている。なお、差込部３３の側面３７とは上面３４と下面３５との間で延びる面である。距離計４１は、差込部３３の上面３４よりも上方に突出しないように取り付けられている。本実施形態において、差込部３３の厚み方向において、距離計４１は上面３４と下面３５との間に収まるように設けられている。差込部３３をフォークリフト１０の車幅方向から見ると、距離計４１の全体が差込部３３に重なり合う。

距離計４１は、フォーク３１よりも下方に位置する物体までの距離を測定できるように取り付けられている。本実施形態のように、距離計４１が超音波センサの場合には、超音波が下方に向けて送信されるように超音波センサは取り付けられている。なお、距離計４１は、フォーク３１よりも下方に位置する物体までの距離を測定できればよく、差込部３３の厚み方向に対して傾いた方向への距離を測定してもよい。即ち、距離計４１によって測定される距離は、フォーク３１の下方に位置する物体までの最短距離でなくてもよく、差込部３３の厚み方向に対して傾いた方向への成分を含んだ距離であってもよい。

配線４３は距離計４１の測定結果を送信したり、距離計４１を駆動させるための信号を距離計４１に送信するための部材である。配線４３は、差込部３３の側面３７に沿って、車体１１に向けて延びている。

以下の説明において、適宜、一対のフォーク３１のうち一方を第１フォーク３１Ａ、他方を第２フォーク３１Ｂ、第１フォーク３１Ａに取り付けられた距離計４１を第１距離計４１Ａ、第２フォーク３１Ｂに取り付けられた距離計４１を第２距離計４１Ｂとして説明を行う。

図１に示すように、フォーク３１には、パレットＰが積載される。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３１の差込部３３は、脚部Ｌ同士の間に差し込まれ、差込部３３の上面３４によって収容部Ｓの底を支持する。

図４に示すように、フォークリフト１０は、駆動機構５１と、油圧機構５２と、制御装置５３と、補助記憶装置５６と、揚高センサ５７と、環境センサ５８と、を備える。
駆動機構５１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５２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。リフトシリンダ２０への作動油の給排によってインナマスト１７は昇降する。ティルトシリンダ２１への作動油の給排によってマスト１５は車体１１の前後方向に対して傾動する。インナマスト１７の昇降とはフォーク３１の昇降ともいえる。マスト１５の傾動とは、フォーク３１の傾動ともいえる。油圧機構５２及びティルトシリンダ２１によって傾動装置が構成されている。

制御装置５３は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサ５４と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなる記憶部５５と、を備える。記憶部５５は、処理をプロセッサ５４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。記憶部５５、すなわち、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利用可能な媒体を含む。制御装置５３は、ASIC：Application Specific Integrated CircuitやFPGA：Field Programmable Gate Array等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置５３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やFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。

制御装置５３は、記憶部５５に記憶されたプログラムに従い、駆動機構５１及び油圧機構５２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、操作者による操作が行われることなく、制御装置５３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。

制御装置５３には、配線４３によって距離計４１が接続されている。制御装置５３は、距離計４１の測定値を認識することができる。
補助記憶装置５６は、制御装置５３が読み取り可能な情報を記憶している。補助記憶装置５６としては、例えば、ハードディスクドライブや、ソリッドステートドライブが用いられる。記憶部５５に記憶されるプログラムコードや指令は、記憶部５５に代えて補助記憶装置５６に記憶されてもよい。

揚高センサ５７は、路面からフォーク３１までの高さである揚高を検出する。制御装置５３は、揚高センサ５７の検出結果からフォーク３１の揚高を認識可能である。
環境センサ５８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５３に認識させることができるセンサである。環境センサ５８としては、例えば、ミリ波レーダー、ステレオカメラ、LIDAR：Laser Imaging Detection and Rangingなどを用いることができる。

図５に示すように、フォークリフト１０は、工場、港湾、空港、商業施設などのパレットＰを搬送する必要のある作業場で使用される。フォークリフト１０は、トラックＴに積まれたパレットＰをフォーク３１に積載する荷取り作業を行った後に、パレットＰを搬送する。トラックＴの停止位置Ａ１は、予め定められている。フォークリフト１０は、荷取り位置Ａ２まで移動した後に、荷取り作業を行う。荷取り位置Ａ２は、予め定められた位置であってもよいし、上位制御装置から指令される位置であってもよい。

補助記憶装置５６には、地図情報が記憶されている。地図情報とは、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。地図情報は、フォークリフト１０の用いられる環境を座標で表したデータといえる。停止位置Ａ１、荷取り位置Ａ２などの位置は、地図情報中の座標として表される。地図情報は、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、予め補助記憶装置５６に記憶されていてもよい。地図情報を予め補助記憶装置５６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地図情報として記憶する。地図情報は、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５８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。

制御装置５３は、地図情報上でのフォークリフト１０の自己位置を推定する自己位置推定を行いながら駆動機構５１を制御することで、荷取り位置Ａ２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自己移動量を推定するオドメトリを用いて行われてもよいし、ランドマークと地図情報とのマッチング結果から行われてもよい。また、これらを組み合わせて自己位置推定をしてもよい。フォークリフト１０が用いられる環境が屋外であれば、GPS：Global Positioning Systemを用いて自己位置を推定してもよい。なお、自己位置とは、車体１１の一点を示す座標であり、例えば、車体１１の水平方向の中央の座標である。

図６及び図７に示すように、トラックＴは、平ボディのトラックである。トラックＴは、荷台ＴＢと、側あおりＳＳと、後あおりＲＳと、タイヤＴ１と、を備える。荷台ＴＢには、パレットＰが積まれている。側あおりＳＳは、荷台ＴＢの側部に設けられている。側あおりＳＳは、上下方向に回動可能である。後あおりＲＳは、荷台ＴＢの後部に設けられている。後あおりＲＳは、上下方向に回動可能である。トラックＴの走行中などには、側あおりＳＳ及び後あおりＲＳによって荷台ＴＢが囲まれている。フォークリフト１０が荷取り作業を行う際には、側あおりＳＳ及び後あおりＲＳは、下方に回動させられており、側あおりＳＳ及び後あおりＲＳはパレットＰに向かい合わない。即ち、フォークリフト１０が荷取り作業を行う際には、側あおりＳＳ及び後あおりＲＳは、フォークリフト１０による荷取り作業を阻害しないように回動させられる。

図７に示すように、荷台ＴＢに積まれたパレットＰをフォーク３１に積載する場合、荷台ＴＢ、脚部Ｌ、及び収容部Ｓに囲まれる孔である差込孔ＩＨと差込部３３の先端とが向かい合うようにフォーク３１の揚高が調整される。そして、フォークリフト１０を前進させることで、フォーク３１の差込部３３を差込孔ＩＨに差し込んでいく。本実施形態では、フォークリフト１０を前進させるときに以下の傾斜調整制御を行う。なお、フォーク３１の揚高の調整については任意の方法で行うことができる。例えば、フォークリフト１０に差込孔ＩＨを検出するセンサを設けて、センサにより検出された差込孔ＩＨと差込部３３とが向かい合うようにフォーク３１の揚高を調整してもよい。また、上位制御装置からパレットＰの座標情報やパレットＰの姿勢情報など、差込孔ＩＨの位置に関する情報を取得し、この情報に基づき差込孔ＩＨと差込部３３とが向かい合うようにフォーク３１の揚高を調整してもよい。

傾斜調整制御について説明する。なお、本実施形態では、フォークリフト１０はトラックＴの車幅方向から差込孔ＩＨに差込部３３を差し込む。即ち、フォークリフト１０の前後方向とトラックＴの車幅方向とが一致している状態で荷取り作業は行われる。

図８に示すように、ステップＳ１において、制御装置５３はフォークリフト１０を前進させる。フォークリフト１０が前進することで、フォーク３１の差込部３３は差込孔ＩＨに差し込まれていく。差込部３３を差込孔ＩＨに差し込む際には、フォーク３１とフォークリフト１０が存在している路面とが平行な状態で差込部３３を差込孔ＩＨに差し込んでいく。言い換えれば、フォークリフト１０が存在している路面に対してフォーク３１が傾斜していない状態で差込部３３を差込孔ＩＨに差し込んでいく。なお、ステップＳ１以降の処理を行う際にも、フォークリフト１０の前進は継続される。

次に、ステップＳ２において、制御装置５３は、フォークリフト１０の前進中に距離計４１によって距離を測定する。本実施形態では、距離計４１は、差込部３３よりも下方に位置する物体までの距離を測定できるように設けられているため、差込部３３が差込孔ＩＨに差し込まれた状態で距離計４１により測定される距離は、距離計４１から荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離である。距離計４１は、差込孔ＩＨを形成する面のうち差込部３３の下面３５に向かい合う上面Ｂ１までの距離を測定可能に設けられているといえる。距離計４１は、差込部３３に設けられているため、距離計４１によって測定される距離は、差込部３３から荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離とみなすことができる。差込部３３の厚み方向に対して距離計４１と上面３４との距離が一定なので、距離計４１によって測定される距離は差込部３３の上面３４から荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離と捉えることもできる。ステップＳ２の処理は、フォークリフト１０が前進し、差込部３３の一部が差込孔ＩＨに差し込まれた際に行われる。詳細にいえば、ステップＳ２の処理は、距離計４１によって荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離が測定できるようになってから行われる。制御装置５３は、距離計４１の測定結果を所定のサンプリング周期で複数回取得する。

次に、ステップＳ３において、制御装置５３は、距離計４１の測定値により得られる直線の傾きを導出する。ここで、差込部３３と荷台ＴＢの上面Ｂ１とが平行であれば、言い換えれば、フォークリフト１０の前後方向に対するフォーク３１の傾きと、トラックＴの車幅方向に対する荷台ＴＢの傾きとが同一であれば、距離計４１の測定値は一定になる。この場合、測定値により得られる直線の傾きは０になる。一方で、フォークリフト１０の前後方向に対するフォーク３１の傾きと、トラックＴの車幅方向に対する荷台ＴＢの傾きとが異なる場合、フォークリフト１０が前進するにつれて、測定値が変化する。例えば、図９に示すように、差込部３３が差し込まれる方向において、奥に向かうにつれて荷台ＴＢが上方に位置するように荷台ＴＢが傾いている場合で、フォーク３１の傾きが荷台ＴＢの傾きよりも小さいと、フォークリフト１０が前進するにつれて、荷台ＴＢの上面Ｂ１と距離計４１との上下方向に対する距離ｄ１が小さくなる。なお、図９では、説明の便宜上、フォーク３１の傾きと荷台ＴＢの傾きとの差を誇張して表現している。

図１０に示すように、差込部３３を差込孔ＩＨに差し込む際のフォークリフト１０の走行距離をＸ軸、距離計４１の測定値をＹ軸とする散布図に、距離計４１の測定値Ｍをプロットしたとする。図１０に示す測定値Ｍは、差込部３３が差し込まれる方向において、奥に向かうにつれて荷台ＴＢが上方に位置するように荷台ＴＢが傾いており、フォーク３１の傾きが荷台ＴＢの傾きよりも小さい場合に得られる測定値である。即ち、測定値Ｍは、図９に示した状態での測定値である。測定値Ｍはフォークリフト１０の走行距離に応じて変化することがわかる。なお、フォークリフト１０の走行距離が長くなるにつれて差込部３３の差込孔ＩＨへの差込量は多くなるため、Ｘ軸は差込部３３の差込量と捉えることもできる。

制御装置５３は、測定値Ｍから、回帰分析により直線Ｌ１を得る。回帰分析としては、例えば、最小二乗法やRANSAC：Random Sample Consensusを用いることができる。回帰分析により得られた直線Ｌ１は、近似直線である。

ここで、測定値Ｍから得られた直線Ｌ１は、フォークリフト１０の前後方向に対するフォーク３１の傾きと、トラックＴの車幅方向に対する荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差を表しているといえる。直線Ｌ１の傾きを算出することで、フォークリフト１０の前後方向に対するフォーク３１の傾きと、トラックＴの車幅方向に対する荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差、即ち、フォーク３１と荷台ＴＢの上面Ｂ１との相対的な傾きを導出できるといえる。また、パレットＰは荷台ＴＢの上面Ｂ１に置かれているため、トラックＴの車幅方向に対する荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きは、トラックＴの車幅方向に対するパレットＰの傾きと同一とみなすことができる。従って、直線Ｌ１の傾きは、パレットＰに対するフォーク３１の傾きと捉えることができる。

制御装置５３は、２つの距離計４１によって得られた測定値Ｍ毎に個別に直線Ｌ１の傾きを導出する。即ち、制御装置５３は、第１距離計４１Ａの測定値Ｍから得られた直線Ｌ１の傾きと、第２距離計４１Ｂの測定値Ｍから得られた直線Ｌ１の傾きとを導出する。

図１１に示すように、測定値Ｍにより得られる直線Ｌ１のうち第１距離計４１Ａの測定値Ｍから得られた直線Ｌ１を第１直線Ｌ１１とし、第２距離計４１Ｂの測定値Ｍから得られた直線Ｌ１を第２直線Ｌ２１とする。図１１に二点鎖線で示すように、第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１では、傾きが異なる場合がある。また、図１１に一点鎖線で示すように、第２直線Ｌ２１の傾きが第１直線Ｌ１１の傾きと同じであっても、第２直線Ｌ２１と第１直線Ｌ１１で切片が異なる場合がある。これは、第１距離計４１Ａと第２距離計４１Ｂの取付態様、パレットＰの配置位置、トラックＴの停止位置Ａ１の傾斜など、種々の要素を原因とするものである。第１距離計４１Ａと第２距離計４１Ｂとで取付角度に差がある場合や、第１フォーク３１Ａに対する第１距離計４１Ａの取付位置と第２フォーク３１Ｂに対する第２距離計４１Ｂの取付位置に差がある場合には、第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１とで傾きや切片に差が生じる場合がある。パレットＰの配置位置によっては、トラックＴの一部に偏って荷重が加わることで荷台ＴＢが傾き、この傾きを原因として第１フォーク３１Ａから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離と、第２フォーク３１Ｂから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離とに差が生じる場合がある。これにより、第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１とで傾きや切片に差が生じる場合がある。トラックＴの停止位置Ａ１が斜面の場合、停止位置Ａ１の傾斜によって荷台ＴＢも傾き、この傾きを原因として第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１とで傾きや切片に差が生じる場合がある。なお、説明の便宜上、図１１に示す第１直線Ｌ１１の傾きと第２直線Ｌ２１の傾きとの差、及び第１直線Ｌ１１の切片と第２直線Ｌ２１の切片との差は誇張して表現している。

本実施形態において、制御装置５３は、第１直線Ｌ１１の傾きと第２直線Ｌ２１の傾きの両方に基づき、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する。例えば、制御装置５３は、第１直線Ｌ１１の傾きと第２直線Ｌ２１の傾きの中央値をパレットＰに対するフォーク３１の傾きとして導出する。ステップＳ３の処理を行うことで、制御装置５３は導出部を備えているといえる。

図８に示すように、ステップＳ４において、制御装置５３は油圧機構５２を制御することでフォーク３１を傾動させる。制御装置５３は、フォーク３１の傾きと荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差が小さくなるようにフォーク３１を傾動させる。例えば、制御装置５３は、ステップＳ３で得られたパレットＰに対するフォーク３１の傾きの分だけ、フォーク３１を傾動させる。フォーク３１の傾きと荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差がなくなるようにフォーク３１を傾動させることが好ましいが、フォーク３１の傾きと荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差が許容範囲内に収まるように制御が行われればよい。許容範囲とは、フォーク３１が荷台ＴＢの上面Ｂ１やパレットＰに接触しない程度でのパレットＰに対するフォーク３１の傾きを許容するものである。

図９に示す例では、差込部３３が差し込まれる方向において、奥に向かうにつれて荷台ＴＢが上方に位置するように荷台ＴＢが傾いており、フォーク３１は水平である。この場合、制御装置５３は、フォーク３１を後傾させることで、フォーク３１の傾きと荷台ＴＢの上面Ｂ１の傾きとの差を小さくする。

図８に示すように、ステップＳ５において、制御装置５３は、油圧機構５２を制御することでフォーク３１を昇降させる。制御装置５３は、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離が予め定められた一定値となるようにフォーク３１を昇降させる。なお、一定値とは、誤差を許容する所定の範囲である。即ち、制御装置５３は、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離が予め定められた所定の範囲に収まるようにフォーク３１の上下方向の位置を調整する。荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離は、距離計４１によって測定することができる。前述したように、第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１で傾きが異なる場合や、第１直線Ｌ１１と第２直線Ｌ２１で切片が異なる場合は、第１距離計４１Ａから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離と第２距離計４１Ｂから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離に差が生じている。本実施形態の制御装置５３は、第１距離計４１Ａと第２距離計４１Ｂの両方に基づき、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離を導出する。例えば、制御装置５３は、第１距離計４１Ａの測定値Ｍと第２距離計４１Ｂの測定値Ｍの中央値を荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離として導出する。

なお、距離計４１の取付態様によっては、距離計４１は、差込部３３の厚み方向に対して傾いた方向への距離を測定する。この場合、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離は、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の最短距離ではなく、差込部３３の厚み方向に対して傾いた方向への成分を含んだ距離となる。制御装置５３は、距離計４１の取付態様に応じて、測定値Ｍを補正して、荷台ＴＢの上面Ｂ１とフォーク３１との間の最短距離を導出してもよい。

次に、ステップＳ６において、制御装置５３は、差込部３３が差込孔ＩＨに所定量差し込まれると、駆動機構５１を制御することでフォークリフト１０の前進を停止させる。制御装置５３は、フォークリフト１０の前進を停止させた後には、フォーク３１を上昇させることでフォーク３１にパレットＰを積載する。

第１実施形態の作用について説明する。
制御装置５３は、測定値Ｍによる直線Ｌ１の傾きから、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する。なお、パレットＰに対するフォーク３１の傾きとは、水平方向に対するパレットＰの傾きと、水平方向に対するフォーク３１の傾きとの差である。パレットＰに対するフォーク３１の傾きが大きい状態で差込部３３を差込孔ＩＨに差し込むと、差込部３３がパレットＰや荷台ＴＢの上面Ｂ１に接触する場合があり、差込孔ＩＨに十分に差込部３３を差し込めなかったり、差込部３３を円滑に差し込めない原因となり得る。特に、本実施形態のように、パレットＰがトラックＴの荷台ＴＢに積まれている場合、荷台ＴＢの傾きによってパレットＰが傾く。荷台ＴＢの傾きは、種々の要素によって変化するため、パレットＰに対するフォーク３１の傾きは不定であり、パレットＰの傾きに合わせてフォーク３１を傾動させる必要が生じる。また、パレットＰは、傾斜の異なる複数の場所に置かれることもあり、パレットＰがトラックＴ以外の場所に置かれる場合であっても同様の課題が生じ得る。

本実施形態のように、測定値Ｍから得られた直線Ｌ１の傾きから、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出し、パレットＰに対するフォーク３１の傾きが小さくなるようにフォーク３１を傾動させることで、パレットＰに対するフォーク３１の傾きが不定であっても差込部３３がパレットＰや荷台ＴＢの上面Ｂ１に接触することを抑制できる。

なお、フォークリフト１０の前後方向に離間して配置される２つのセンサを差込部３３に設けることで、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することも可能である。例えば、荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離に応じてオンとオフとが切り替わるセンサをフォークリフト１０の前後方向に離間して２つ設けることで、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。パレットＰに対してフォーク３１が傾いている場合、フォークリフト１０の前後方向に離間したセンサ同士で、荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離が異なる。このため、パレットＰに対してフォーク３１が傾いている場合、フォークリフト１０の前後方向に離間したセンサの一方がオン、他方がオフとなる。このように、フォークリフト１０の前後方向に離間して配置される２つのセンサを用いることで、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することが可能である。

しかしながら、上記したように、フォークリフト１０の前後方向に離間して配置される２つのセンサを用いる場合、２つのセンサの検出結果の差異を利用してパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することになる。２つのセンサの検出結果の差異は、パレットＰに対するフォーク３１の傾きによって生じる２つのセンサから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離の差である。２つのセンサ同士の離間距離が短い場合、パレットＰに対するフォーク３１の傾きによって生じる２つのセンサから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離の差が生じにくいため、２つのセンサ同士の離間距離を大きくする必要がある。また、２つのセンサの両方が差込孔ＩＨ内に位置していないと、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができない。このため、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出するために必要となる差込部３３の差込量が多くなる。パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出するために必要となる差込部３３の差込量が多いと、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する前に差込部３３がパレットＰや荷台ＴＢに接触するおそれがある。

これに対し、本実施形態のように、距離計４１の測定値Ｍから得られた直線Ｌ１の傾きからパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する場合、１つの距離計４１が差込孔ＩＨ内に位置していればパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。直線Ｌ１の傾きを導出するためには、差込部３３を差込孔ＩＨに差し込む必要はあるものの、直線Ｌ１の傾きを導出するために必要となる差込部３３の差込量は、２つのセンサを用いる場合に必要となる差込量よりも少ない。従って、２つのセンサを用いる場合に比べて、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出するために必要となる差込部３３の差込量が少なく、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する前に差込部３３がパレットＰや荷台ＴＢに接触することを抑制できる。

第１実施形態の効果について説明する。
（１−１）差込孔ＩＨに差込部３３が差し込まれていくときの距離計４１の測定値Ｍは、パレットＰに対するフォーク３１の傾きによって変化する。パレットＰに対するフォーク３１の傾きがなければ、直線Ｌ１の傾きは０になり、パレットＰに対してフォーク３１が傾いていれば、直線Ｌ１の傾きはパレットＰに対するフォーク３１の傾きになる。従って、距離計４１の測定値Ｍから、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。

（１−２）制御装置５３は、第１直線Ｌ１１の傾きと第２直線Ｌ２１の傾きの両方に基づき、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出している。パレットＰに対する第１フォーク３１Ａの傾きと、パレットＰに対する第２フォーク３１Ｂの傾きとは異なっている場合がある。第１直線Ｌ１１の傾き及び第２直線Ｌ２１の傾きのうち、いずれかをパレットＰに対するフォーク３１の傾きとして採用すると、第１フォーク３１Ａ及び第２フォーク３１ＢのいずれかがパレットＰや荷台ＴＢに接触するおそれがある。第１直線Ｌ１１の傾きと第２直線Ｌ２１の傾きの両方に基づき、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出することで、フォーク３１がパレットＰや荷台ＴＢに接触することを抑制できる。

（１−３）制御装置５３は、第１距離計４１Ａと第２距離計４１Ｂの両方に基づき、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離を導出している。第１距離計４１Ａから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離と、第２距離計４１Ｂから荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離とは異なっている場合がある。第１距離計４１Ａの測定値Ｍ及び第２距離計４１Ｂの測定値Ｍのうち、いずれかをフォーク３１から荷台ＴＢの上面Ｂ１までの距離として採用すると、第１フォーク３１Ａ及び第２フォーク３１ＢのいずれかがパレットＰや荷台ＴＢに接触するおそれがある。第１距離計４１Ａと第２距離計４１Ｂの両方に基づき、荷台ＴＢの上面Ｂ１と差込部３３との間の距離を導出することで、フォーク３１がパレットＰや荷台ＴＢに接触することを抑制できる。

（１−４）距離計４１は、差込部３３の先端部３６に設けられている。差込部３３は、先端部３６から差込孔ＩＨに差し込まれていくため、距離計４１を差込部３３の基端部に設ける場合に比べて、距離計４１が差込孔ＩＨに入るために必要となる差込量が少なくなる。結果として、パレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出するために必要となる差込部３３の差込量を少なくすることができる。

（１−５）差込部３３の厚み方向において、距離計４１は差込部３３の上面３４と下面３５との間に収まるように設けられている。パレットＰ、荷台ＴＢ、路面など、差込部３３が接触し得る物体と距離計４１とが接触することを抑制することができる。

（１−６）距離計４１は、差込部３３の側面３７に設けられている。配線４３は、差込部３３の側面３７に沿って配置すればよいため、配線４３の取り回しを行いやすい。
（第２実施形態）
フォークリフトの第２実施形態について説明する。第２実施形態のフォークリフトは、制御装置の行う傾斜調整制御が異なる点を除き、第１実施形態と同様のハードウェア及びソフトウェアを備える。以下、第２実施形態のフォークリフトで行われる傾斜調整制御について説明する。第２実施形態のフォークリフトは、パレットとして、平パレットを積載することを想定したフォークリフトである。

図１２及び図１３に示すように、平パレットＦＰは、矩形平板状のパレットである。平パレットＦＰは、差込孔ＰＩＨを形成している差込孔形成面７２と、複数の貫通孔７３と、を備える。差込孔形成面７２は、２つ設けられている。差込孔形成面７２は、平パレットＦＰの４つの側面のうち互いに反対の面となる２つの面同士の間で延びるように設けられている。差込孔形成面７２に囲まれる孔が差込孔ＰＩＨである。貫通孔７３は、平パレットＦＰを厚み方向に貫通している。貫通孔７３は、平パレットＦＰの厚み方向の面７４，７５に開口している。貫通孔７３は、差込孔ＰＩＨに開口している。

差込孔形成面７２は、平パレットＦＰの厚み方向に互いに向かい合う第１内面７６と第２内面７７とを備える。平パレットＦＰは、第１内面７６が第２内面７７よりも下方、即ち、第１内面７６が差込孔形成面７２の下面、第２内面７７が差込孔形成面７２の上面となるように配置されている。

第２実施形態の傾斜調整制御では、第１実施形態のステップＳ１〜ステップＳ６のうちステップＳ３の処理が第１実施形態とは異なる。ステップＳ１〜ステップＳ６のうちステップＳ３を除く処理については第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図１３に示すように、フォーク３１に平パレットＦＰを積載する際には、差込部３３を差込孔ＰＩＨに差し込んでいく。この際、距離計４１は、貫通孔７３のない位置では、第１内面７６までの距離を測定する。距離計４１は、貫通孔７３のある位置では、第１内面７６までの距離を測定することができず、平パレットＦＰが置かれた載置面までの距離を測定することになる。

図１４に示すように、フォークリフト１０の走行距離をＸ軸、距離計４１の測定値をＹ軸とする散布図に測定値Ｍをプロットすると、測定値Ｍはフォークリフト１０の走行距離及び貫通孔７３の有無に応じて変化することがわかる。

第１内面７６の傾きは、平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きと捉えることができるため、第１内面７６までの距離を測定した測定値Ｍから直線Ｌ３を導出することができれば、この直線Ｌ３の傾きから平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。

図１４から把握できるように、距離計４１により平パレットＦＰが置かれた載置面までの距離が測定されると、第１内面７６までの距離が測定されている場合に比べて、貫通孔７３の軸線方向の長さだけ、測定値Ｍが大きくなる。従って、フォーク３１を差込孔ＰＩＨに差し込んでいったときに得られた測定値Ｍから極小値Ｍ１を抽出し、極小値Ｍ１から直線Ｌ３を得ることで、第１内面７６までの距離を測定した測定値Ｍから直線Ｌ３を導出することができる。そして、直線Ｌ３の傾きから、平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。

第２実施形態では、第１実施形態の効果（１−２）〜（１−６）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（２−１）制御装置５３は、測定値Ｍのうち極小値Ｍ１によって得られる直線Ｌ３の傾きから、平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きを導出している。平パレットＦＰのように、貫通孔７３が存在する場合であっても、平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。

各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各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。
○各実施形態において、距離計４１は、差込部３３のうちフォークリフト１０の前後方向における中央部など、先端部３６以外に設けられていてもよい。

○各実施形態において、距離計４１としては、光電センサ、レーザーセンサなどを用いてもよい。
○各実施形態において、フォークリフト１０は、操作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。なお、操作者による操作によって手動で動作するフォークリフトには、フォークリフトに搭乗した操作者による操作によって動作するフォークリフトと、遠隔地にいる操作者による遠隔操作によって動作するフォークリフトとの両方が含まれる。制御装置５３は、フォークリフト１０の操作者が視認可能な位置に配置された表示部に、パレットに対するフォーク３１の傾きを表示する。フォークリフト１０の操作者は、表示部を確認することで、パレットに対するフォーク３１の傾きを認識することができる。そして、フォークリフト１０の操作者は、パレットに対するフォーク３１の傾きが小さくなるようにフォーク３１を傾動させることができる。操作者による操作によって手動で動作するフォークリフト１０の場合、フォーク３１の傾きは操作者による操作によって調整されるため、制御装置５３は、少なくとも、ステップＳ２及びステップＳ３の処理を行えればよい。

○各実施形態において、フォークリフト１０は、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。
○各実施形態において、距離計４１は、一対のフォーク３１のうち一方にのみ設けられていてもよい。この場合、制御装置５３は、距離計４１の測定値Ｍから得られた直線Ｌ１の傾きをパレットＰに対するフォーク３１の傾きとする。

○各実施形態において、距離計４１は、１つのフォーク３１に複数設けられていてもよい。制御装置５３は、１つのフォーク３１に設けられた複数の距離計４１毎に直線Ｌ１の傾きを導出し、傾きの平均値を直線Ｌ１の傾きとしてもよい。この場合、測定誤差を均すことができ、測定誤差の影響を軽減し得る。また、１つのフォーク３１に複数の距離計４１を設けて、距離計４１の１つが故障した場合に、故障していない距離計４１を用いてパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出するようにしてもよい。距離計４１の１つが故障した場合であっても、傾斜調整制御を行うことができるため、フォークリフト１０の冗長性を向上させることができる。

○各実施形態において、第１距離計４１Ａ及び第２距離計４１Ｂのうち一方の測定値Ｍを用いてパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出してもよい。この場合、第１距離計４１Ａ及び第２距離計４１Ｂのうちいずれかが故障した場合に、故障していない距離計４１を用いてパレットＰに対するフォーク３１の傾きを導出する。距離計４１の１つが故障した場合であっても、傾斜調整制御を行うことができるため、フォークリフト１０の冗長性を向上させることができる。即ち、第１距離計４１Ａ及び第２距離計４１Ｂのうち一方は、予備用の距離計として用いてもよい。

○各実施形態において、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Ｓ１の処理を行う際に、荷役装置１４のみを前進させて差込部３３を差込孔ＩＨ，ＰＩＨに差し込んでもよい。

○各実施形態において、制御装置５３は、差込部３３を差込孔ＩＨに差し込む際に、フォークリフト１０が存在している路面に対してフォーク３１を傾斜させた状態で差込部３３を差込孔ＩＨに差し込んでもよい。

○各実施形態において、距離計４１は、フォーク３１に埋め込まれていてもよい。詳細にいえば、フォーク３１に距離計４１を収容することができる距離計収容部を設けて、この距離計収容部に距離計４１を収容してもよい。

○各実施形態において、パレットは、どのようなパレットであってもよい。ポストパレットなど、パレットが置かれている載置面と差込部３３との間にパレットの一部が介在しないパレットであれば、第１実施形態の傾斜調整制御を行えばよい。パレットが置かれている載置面と差込部３３との間にパレットの一部が介在しているパレットであれば、第２実施形態の傾斜調整制御を行えばよい。

○第１実施形態において、荷台ＴＢは、コンテナの底部など、荷が置かれるものであれば、どのようなものであってもよい。
○第２実施形態において、測定値Ｍのうち極大値を用いて直線Ｌ３を導出してもよい。極大値を用いた場合、平パレットＦＰが載置される載置面の距離を測定した測定値Ｍから直線Ｌ３を導出することができる。極大値を用いた場合であっても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。従って、第２実施形態において、直線Ｌ３を導出するための測定値Ｍは、極値であればよく、極小値Ｍ１であっても極大値であってもよい。

○第２実施形態において、距離計４１は、差込部３３の厚み方向の面のうち上面３４に向かい合う第２内面７７までの距離を導出できるように取り付けられていてもよい。即ち、距離計４１は、差込部３３の上方に存在する物体までの距離を導出できるように差込部３３に取り付けられていてもよい。第２内面７７の傾きは、平パレットＦＰに対するフォーク３１の傾きと捉えることができるため、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、差込孔を形成する面のうち差込部３３の厚み方向の両面のうちいずれかの面に向かい合う面までの距離を測定することができれば、パレットに対するフォーク３１の傾きを導出することができる。

Ｂ１…上面、Ｐ…パレット、ＦＰ…パレットとしての平パレット、ＩＨ，ＰＩＨ…差込孔、Ｌ１，Ｌ３…直線、Ｍ…測定値、Ｍ１…極小値、１０…フォークリフト、１１…車体、２１…傾動装置の一部であるティルトシリンダ、３１…フォーク、３３…差込部、３４…上面、３５…下面、３６…先端部、４１…距離計、５２…傾動装置の一部である油圧機構、５３…導出部としての制御装置、７６…第１内面。

Claims (4)

1. 車体と、
   パレットが積載されるフォークと、
   前記車体の前後方向に対して前記フォークを傾動させる傾動装置と、
   前記フォークに前記パレットを積載する際に前記フォークが差し込まれる孔を差込孔、前記フォークのうち前記差込孔に差し込まれる部分を差込部とすると、前記差込部に取り付けられており、かつ、前記差込孔を形成する面のうち前記差込部の厚み方向の面に向かい合う面までの距離を測定する距離計と、
   前記差込孔に前記差込部が差し込まれていくときに前記距離計の測定値によって得られる直線の傾きから、前記パレットに対する前記フォークの傾きを導出する導出部と、を備えるフォークリフト。
2. 前記距離計は、一対の前記フォークのそれぞれに設けられており、
   前記導出部は、一対の前記フォークのそれぞれに設けられた前記距離計毎に、個別に前記直線の傾きを導出する請求項１に記載のフォークリフト。
3. 前記距離計は、前記差込部の先端部に設けられている請求項１又は請求項２に記載のフォークリフト。
4. 前記導出部は、前記測定値のうち極値によって得られる直線の傾きから、前記パレットに対する前記フォークの傾きを導出する請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のフォークリフト。

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