JP2022140045A - 搬送可否判定装置、測距装置、搬送ユニット、搬送可否判定方法、搬送可否判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送装置の周囲に存在する物体から搬送対象物を識別する精度を向上することにより、搬送装置の動作制御を支援する。【解決手段】搬送可否判定装置１０は、距離測定部１４および制御部１３を備える。距離測定部１４は、対象物までの距離情報を取得する。制御部１３は、距離測定部１４において取得された対象物までの距離情報に基づいて、対象物が積み荷３１を載せた搬送台３０である場合に当該積み荷３１の状態を判定する。制御部１３は、判定された積み荷３１の状態に基づいて、フォークリフト２０が積み荷３１を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する。【選択図】図３

Description

本発明は、搬送台に載せられた積み荷の搬送可否を判定する搬送可否判定装置、これを備える測距装置、およびこれを備える搬送ユニット、搬送可否判定方法ならびに搬送可否判定プログラムに関する。

パレットのような搬送台に載せられた積み荷を、搬送台ごと持ち上げて運搬する搬送装置として、フォークリフトが広く用いられている。
フォークリフトの中には、周囲に存在する物体を検出する物体検出装置を搭載したものがある（例えば、特許文献１を参照）。
特許文献１では、物体検出装置が、ステレオカメラで撮像された画像を処理することで、フォークリフトの進行の妨げとなる物体（例えば、障害物や壁など）の位置を検出する。フォークリフトのメインコントローラは、このような物体との衝突を回避するため、物体検出装置の検出結果に基づいて減速処理を行う。

特開２０２０－５７２５８号公報

しかし、画像処理によれば、搬送台および積み荷のようにフォークリフトで搬送されるべき搬送対象物を識別することが難しい。例えば、搬送台は、フォークが抜き挿しされる受け部を有している。しかし、処理された画像から、この受け部を、搬送台と類似した外形を有する物体に付与されている形状あるいは模様と区別して検出することが難しく、その結果として搬送対象物を識別できない場合がある。

このため、物体検出装置の検出結果に基づいて、フォークリフトの安全走行に関連する処理を実行可能であっても、フォークリフトによる搬送に関連する処理を実行することは困難であった。
そこで、本発明は、搬送装置の周囲に存在する物体から搬送対象物を識別する精度を向上することにより、搬送装置の動作制御を支援することを目的としている。

本発明の一形態に係る搬送可否判定装置は、距離情報取得部、判定部、および条件判定部を備える。距離情報取得部は、照明装置から対象物に対して照射された電磁波の反射量に応じて対象物までの距離情報を取得する。判定部は、距離情報取得部において取得された対象物までの距離情報に基づいて、対象物が積み荷を載せた搬送台である場合に当該積み荷の状態を判定する。条件判定部は、判定部において判定された積み荷の状態に基づいて、搬送装置が積み荷を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する。

ここで、搬送装置は、搬送台を保持して昇降させる。「搬送」には、搬送台の水平移動を伴わない昇降のみも含まれる。搬送装置は、本体（車体）を移動させる動力源を有する自走式も、そのような動力源を持たない非自走式も含まれる。
非自走式の搬送装置は、例えば、パワーリフタや搬送用ロボット（マニピュレータ）等を含み、手押し可能に構成されていてもよい。自走式の搬送装置は、例えば、フォークリフト等を含む。自走式の搬送装置には、人間が運転操作を行うための部材（ステアリング、レバー、ペダル等）を備えた有人式車両で構成されているものを含み、また、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）やＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot）のように、人間が運転操作を行わなくとも走行可能な自動運転車両で構成された自動搬送機も含まれる。

すなわち、例えば、アーム部のように搬送台を保持して昇降させるための機構が、有人式車両の本体に取り付けられていてもよく、無人式車両の本体に取り付けられていてもよい。
搬送台は、積み荷が載せられ、搬送装置によって積み荷とともに搬送される荷役台であり、木製、樹脂製等、素材は問わない。搬送台は、例えば、フォークリフト等の搬送装置のアーム部材が挿入される穴、凹部等の受け部を有している。搬送台は、例えば、平パレットやシートパレット等を含む。

照明装置から照射される電磁波は、例えば、広義の光（紫外光・可視光・赤外光）、光よりも波長の短いγ（ガンマ）線、Ｘ線、光より波長の長いマイクロ波や放送用の電波（短波、中波、長波）、超音波、弾性波、量子波等を含む。
なお、距離情報取得部は、電磁波の反射を検出して距離情報を算出する構成であってもよいし、例えば、外部装置として設けられた距離センサ等から距離情報を取得する構成であってもよい。

上記構成によれば、この電磁波の反射量に応じた対象物までの距離情報が参照される。したがって、搬送台に設けられた形状と、搬送台と類似した外形を有する物体に付与されている形状あるいは模様との区別が容易になり、搬送対象物の識別精度が向上する。
また、積み荷までの距離情報と搬送台までの距離情報とに基づいて、搬送対象物から、搬送台と積み荷とを区別して識別することも可能となり、また、積み荷の状態を判定することも可能になる。

条件判定部は、この積み荷の状態に基づいて、搬送装置による積み荷の搬送可否を判定する。
これにより、積み荷の状態が精度よく判定されているので、搬送可能と判定された場合に搬送中の荷崩れ等の不具合が発生するのを抑制することができる。
判定部は、積み荷の状態として、積み荷の搬送台に対する相対位置を判定してもよい。可搬条件には、相対位置が、予め定められた基準領域内に位置付けられているという位置条件が含まれてもよい。

上記構成によれば、積み荷の搬送台に対する相対位置が基準領域内に位置付けられているときに、搬送装置による搬送が許可される。逆に、積み荷が搬送台に対して偏って配置されているような場合、搬送が禁止される。したがって、作業員が相対位置を監視する必要なく、搬送装置が、積み荷を安定して搬送することができる。
判定部は、積み荷の状態として、積み荷の搬送台に対する姿勢を判定してもよい。可搬条件には、積み荷の搬送台に対する姿勢が、予め定められた基準範囲内にあるという姿勢条件が含まれてもよい。

上記構成によれば、積み荷の搬送台に対する姿勢が基準範囲内にあるときに、搬送装置による搬送が許可される。逆に、積み荷が搬送台に対して偏って配置されているような場合、搬送が禁止される。したがって、作業員が姿勢を監視する必要なく、搬送装置が、積み荷を安定して搬送することができる。
判定部は、積み荷の状態として、積み荷の形状を判定してもよい。可搬条件には、積み荷の形状が、予め定められた基準範囲内にあるという形状条件が含まれてもよい。

上記構成によれば、積み荷の形状が基準範囲内にあるときに、搬送装置による搬送が許可される。逆に、積み荷の形状が想定範囲外の形状である場合、搬送が禁止される。したがって、作業員が形状を監視する必要なく、搬送装置が、積み荷を安定して搬送することができる。
判定部は、積み荷の状態として、積み荷の高さを判定してもよい。可搬条件には、高さが、予め定められた基準高さ以内であるという高さ条件が含まれてもよい。

上記構成によれば、積み荷の高さが基準高さ以内であるときに、搬送装置による搬送が許可される。逆に、積み荷が基準高さを超えている場合、搬送が禁止される。したがって、作業員が高さを監視する必要なく、搬送装置が、積み荷を安定して搬送することができる。
判定部は、距離情報に基づいて、対象物が搬送台であるか否かを判定してもよい。

上記構成によれば、測定対象物までの距離情報を用いて対象物が搬送台であるか否かを判定するため、例えば、床面に置かれた対象物の側面に黒い絵柄等が記載されている場合でも、搬送装置によって搬送される搬送台の特徴（例えば、搬送装置のアーム部等が挿入される穴、凹部等の受け部）の有無を、距離情報を用いて検出することができる。この結果、検出された物体が搬送台であるか否かを正確に判定することができる。

搬送台は、搬送装置のアーム部材が挿入される受け部を有していてもよい。判定部は、距離情報を用いて、受け部の有無、大きさ、位置の少なくとも１つに応じて、対象物が搬送台であるか否かを判定してもよい。
上記構成では、受け部が距離情報を用いて検出され、判定部が、受け部の有無、大きさ、位置等の検出結果に応じて、対象物が搬送台であるか否かを判定する。受け部は、搬送台の主要な特徴部分の一つであるので、対象物が搬送台であるか否かを精度よく判定することができる。

搬送台は、搬送装置のアーム部材が挿入される受け部を有していてもよい。判定部は、距離情報を用いて、受け部の有無、大きさ、位置の少なくとも１つに応じて、対象物が、単独の搬送台、積み荷が載せられた搬送台、搬送台以外の物体のいずれかであることを判定してもよい。
上記のとおり、受け部は、搬送台の主要な特徴部分の一つであるので、判定部は、受け部の有無、大きさ、位置等の検出結果に応じて、搬送台の状態（単体、積み荷あり、搬送台ではない）を正確に判定することができる。

判定部は、距離情報を用いて、対象物が置かれた床面を検出し、床面から高さを有する物体を搬送台の候補として検出してもよい。
これにより、検出された床面からの高さに基づいて、搬送体の候補を精度よく検出することができる。
判定部は、搬送台の候補として検出された物体について、距離情報に基づいて、その外形を設定してもよい。

距離情報が参照されるので、搬送台の候補として検出された物体の外形を正確に設定することができる。
判定部は、距離情報または対象物を撮像した画像の明暗情報に基づいて得られる２値化処理されたデータを用いて、外形を設定してもよい。
これにより、対象物の外形を、距離情報または対象物を撮像した画像の明暗情報に基づいて得られる２値化処理されたデータを用いて設定することができる。

判定部において２値化処理されたデータが得られない場合には、照明装置から照射された電磁波を照射・受光する露光時間が調整されてもよい。
これにより、２値化処理されたデータが得られない場合には、照明装置から照射された電磁波を照射・受光する露光時間が調整されることで、適正に２値化処理されたデータを得て、対象物の外形を正確に設定することができる。

判定部は、設定された外形に基づいて、受け部が形成されていると想定される検出面を設定してもよい。
これにより、設定された外形から、受け部があると思われる検出面を設定することができる。
判定部は、検出面における受け部の奥行情報に応じて、搬送台であるか否かを判定してもよい。

これにより、取得された距離情報を用いて、検出面における奥行の有無を検出することで、対象物が受け部を有する搬送台であるか否かを正確に判定することができる。
判定部は、搬送台と想定される物体の検出面と同じ軸座標上に存在する積み荷の略水平方向における位置を検出して、積み荷の状態を判定してもよい。
これにより、搬送台と想定される物体の検出面と同じ軸座標上に存在する積み荷の略水平方向における位置を検出することで、積み荷の位置、大きさ、偏り等の状態を判定することができる。

判定部は、搬送台と想定される物体の検出面に対する積み荷の向きを検出して、積み荷の状態を判定してもよい。
これにより、搬送台と想定される物体の検出面に対する積み荷の向きを検出することで、搬送台に対する積み荷の向き、偏り等の状態を判定することができる。
搬送可否判定装置が、判定部において搬送台であると判定された搬送台の検出データを保存する記憶部を、さらに備えていてもよい。

これにより、搬送台として判定された搬送台のデータ（外形、大きさ、受け部の位置等）を記憶部に登録していくことで、例えば、その後、搬送台と搬送台上に載置された積み荷との境界を認識して、積み荷のバランス等を判定することができる。
電磁波は、赤外線であってもよい。
これにより、赤外線の反射量に応じて算出される距離情報を取得することで、例えば、暗所で搬送作業を実施する場合でも、搬送台であるか否かを正確に判定することができる。

本発明の一形態に係る測距装置は、上記の搬送可否判定装置、照明装置および受光部を備える。照明装置は、対象物に対して電磁波を照射する。受光部は、照明装置から照射された電磁波の反射量を検出する。
上記構成によれば、照明装置から照射された電磁波の対象物からの反射を受光部が検出することで、反射量に応じて対象物までの距離情報を算出（取得）することができる。よって、算出された距離情報に応じて、搬送台であるか否かや、積み荷の状態等を正確に判定することができる。

測距装置が、照明装置からの電磁波の照射量および受光部が電磁波の反射量を検出するための露光時間を調整する制御部を、さらに備えていてもよい。
これにより、制御部によって露光時間が調整されることで、対象物までの距離に応じて適正な露光時間で電磁波を照射・電磁波の反射を受光することができる。また、２値化処理されたデータを得るために適正な露光時間に調整されることで、距離情報を用いて、搬送台であるか否かや、積み荷の状態等を正確に判定することができる。

制御部は、対象物までの距離に応じて、露光時間を調整してもよい。
これにより、制御部が、例えば、対象物までの距離が近い場合には露光時間を短くし、対象物までの距離が遠い場合には露光時間を長くすることで、対象物までの距離に応じて適正な露光時間で電磁波を照射・電磁波の反射を受光することができる。
本発明の一形態に係る搬送ユニットは、上記の測距装置と、搬送台に載せられた積み荷を搬送する搬送装置と、を備える。

これにより、条件判定部による判定結果に基づいて搬送装置による動作を許可するか禁止するかが判定される搬送ユニットを構築することができる。
搬送装置が、搬送台の受け部に挿入されるアーム部材と、アーム部材の動作を制御する搬送制御部と、を備えてもよい。条件判定部において可搬条件が成立したと判定されると、搬送制御部が、判定部において判定された積み荷の状態に基づいてアーム部材の動作を制御してもよい。

これにより、可搬条件の成立時に積み荷が搬送され、可搬条件の非成立時には積み荷が搬送されない。可搬条件の成立時には、積み荷の状態に基づいてアーム部材の動作が制御される。このため、搬送装置が安定して積み荷を搬送することができる。
本発明の一形態に係る搬送可否判定方法は、距離情報取得ステップ、判定ステップ、および、搬送可否判定ステップを備える。距離情報取得ステップでは、照明装置から対象物に対して照射された電磁波の反射量に応じて前記対象物までの距離情報を取得する。判定ステップでは、距離情報取得ステップにおいて取得された対象物までの距離情報に基づいて、対象物が積み荷を載せた搬送台である場合に当該積み荷の状態を判定する。搬送可否判定ステップでは、判定ステップにおいて判定された積み荷の状態に基づいて、搬送装置が積み荷を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する。

本発明の一形態に係る搬送可否判定プログラムは、上記の搬送可否判定方法をコンピュータに実行させる。
上記の方法およびプログラムは、上記の搬送可否判定装置の技術的特徴と対応する技術的特徴を具備している。
したがって、精度よく判定された積み荷の状態に基づいて搬送可能と判定された場合には、搬送中の荷崩れ等の不具合が発生するのを抑制することができる。

本発明によれば、搬送装置の周囲に存在する物体から搬送対象物を識別する精度を向上することにより、搬送装置の動作制御を支援することができる。

本発明の一実施形態に係る搬送ユニットと搬送対象である搬送台を示す図。 （ａ）は、図１のフォークリフトによって搬送される搬送台を示す斜視図。（ｂ）は、搬送台の他の例を示す斜視図。 図１の搬送ユニットの制御ブロック図。 図１の測距装置による対象物までの距離をＴＯＦ方式で算出する原理を説明する図。 図３の搬送可否判定装置に含まれる記憶部に保存される搬送台テーブルを示す図。 図１の搬送可否判定装置による搬送可否判定方法の処理の流れを示すフローチャート。 図１の搬送可否判定装置による搬送可否判定方法の処理の流れを示すフローチャート。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、搬送台の検出工程について説明する模式図。 （ａ）は、図１０のフローチャートにおいて定義された平面とその平面における奥行情報（穴）がない物体を示す斜視図。（ｂ）は、図１０のフローチャートにおいて定義された平面とその平面における奥行情報（穴）がある物体を示す斜視図。 図１の搬送可否判定装置による搬送状態検出方法の処理の流れを示すフローチャート。 （ａ）は、搬送可否判定装置の検出面のｘ軸方向のサイズを示す正面図。（ｂ）は、搬送状態検出部の検出方向を示す平面図。（ｃ）は、搬送可否判定装置の検出方向と搬送台との位置関係を示す平面図。 搬送台とその上に載置された積み荷との位置関係を示す平面図。 本実施形態に係る搬送可否判定方法の処理の流れを示すフローチャート。 暗室での搬送台の検出について説明する概念図。

本発明の実施形態に係る搬送可否判定装置１０、搬送可否判定装置１０を備えた測距装置１、および測距装置１が搭載されるフォークリフト（搬送装置）２０、並びにこれら測距装置１およびフォークリフト２０を備えた搬送ユニット１００について、図１から図１３を用いて説明すれば以下の通りである。
搬送ユニット１００は、図１および図３に示すように、測距装置１と、フォークリフト２０とを備えている。

（１）フォークリフト２０
フォークリフト（搬送装置）２０は、図１に示すように、積み荷３１が載せられた搬送台３０を保持して昇降させる。更に、フォークリフト２０は、持ち上げた搬送台３０を所望の位置まで移動させる。
本実施形態のフォークリフト２０は、一例として、乗車した運転者により操作される「有人式」である。搬送可否判定装置１０における搬送台３０の検出および搬送台３０上の積み荷３１の状態の検出結果に基づいて、運転操作がアシストされる。
なお、フォークリフト２０は、運転者による運転操作が不要な自動運転が自動搬送装置であってもよい。この場合、搬送可否判定装置１０における搬送台３０の検出および搬送台３０上の積み荷３１の状態の検出結果に基づいて、自動運転が行われる。

フォークリフト２０は、車体部２１、４つの車輪２２ａ，２２ｂ、駆動部２３、アーム部（フォーク）２４、搬送制御部２５（図３参照）、走行アクチュエータ２６（図３参照）、制動装置２７（図３参照）、および昇降アクチュエータ２８（図３参照）を備えている。
車体部２１は、アクセルペダル、ステアリングハンドル、ブレーキペダルおよび操作レバー等の運転者により操作される操作部材（図示せず）が設けられた運転席を有している。車体部２１は、エンジンやモータ等の走行用の駆動源を収納する。

車輪２２ａ，２２ｂは、車体部２１の前後に２輪ずつ設けられている。例えば、前の車輪２２ａが駆動輪であり、後の車輪２２ｂが操舵輪である。前の車輪２２ａが走行アクチュエータ２６により回転駆動され、後の車輪２２ｂが操舵されることで、フォークリフト２０（車体部２１）は、走行および旋回することができる。
駆動部２３は、車体部２１の前方に設けられている。駆動部２３は、運転者による操作レバーの操作に応じて、アーム部２４を上下方向あるいはチルト方向において駆動する。アーム部２４は、搬送台３０に設けられた穴（受け部）３０ｂ等に挿入され、搬送台３０を支持する。駆動部２３は、例えば、マスト、スプロケット、チェーン、油圧シリンダ等の昇降アクチュエータを含む。アーム部２４は、例えば、前方に向かって延伸する２つの爪状部材である。

アーム部２４が穴３０ｂに挿入された状態で駆動部２３がアーム部２４を上方に駆動することで、搬送台３０がアーム部２４により支持されて持ち上げられる。この状態で車体部２１が走行することで、搬送台３０が所望の位置まで移動する。
搬送制御部２５は、フォークリフト２０の搬送制御を行うコントローラであって、後述する搬送可否判定装置１０における判定結果に基づいて、フォークリフト２０の搬送を許可するか禁止するかを制御する。そして、搬送可否判定装置１０は、図３に示すように、走行制御部２５ａと、アーム制御部２５ｂとを有している。

走行制御部２５ａは、フォークリフト２０の車速が目標速度になるように、エンジンやモータ等の駆動源の出力を制御する。アーム制御部２５ｂは、車体部２１に設けられた運転席に設置された操作レバー（図示せず）の操作量に応じて、アーム部２４の昇降を制御する。また、アーム制御部２５ｂは、後述する搬送台３０の検出結果に応じて、検出された搬送台３０の穴３０ｂの位置に合わせて２本のアーム部２４の間隔を自動的に調整するように制御してもよい。そのため、フォークリフト２０は、アーム部２４の間隔を調整する間隔調整機構を備えていてもよい。また、フォークリフト２０は、左右でアーム部の伸縮量を独立して調整する伸縮調整機構を備えていてもよい。

走行アクチュエータ２６は、走行用の駆動源と、駆動源の出力を駆動側の車輪２２ａに伝達する駆動伝達手段とを含むように構成されている。
制動装置２７は、走行中のフォークリフト２０の車速を低下させたり、停止させたりするために設けられている。制動装置２７は、運転席に設けられたブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ力を、車輪２２ａに対して付与する。

昇降アクチュエータ２８は、駆動部２３に設けられ、例えば、リフトシリンダ、チルトシリンダ等の油圧シリンダを含んでいる。油圧シリンダは、運転席に設置された操作レバー（図示せず）の操作量に応じて、アーム部２４のチルト方向における角度を変化させたり、アーム部２４の位置を上下に移動させたりする。

（２）搬送台３０
ここで、本実施形態のフォークリフト２０によって搬送される搬送台３０について、図２（ａ）および図２（ｂ）を用いて説明する。
搬送台３０は、樹脂製のパレットであって、図２（ａ）に示すように、本体部３０ａと、穴（受け部）３０ｂとを有している。
本体部３０ａは、例えば、再利用可能なＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂製のパレットであって、積み荷３１が載置される上面と、４つの側面と、底面とを有している。
本体部３０ａの４つの側面には、それぞれ、フォークリフト２０のアーム部２４が挿入可能な穴３０ｂが形成されている。

穴（受け部）３０ｂは、本体部３０ａの４つの側面にそれぞれ２つずつ設けられており、フォークリフト２０の２本のアーム部２４が挿入される。
なお、フォークリフト２０のアーム部２４が挿入される穴３０ｂは、例えば、本体部３０ａの４つの側面の全てに設けられていてもよいし、対向する１組の２つの側面のみに設けられていてもよいし、１つの面のみに設けられていてもよい。
フォークリフト２０によって搬送される搬送台３０の種類としては、図２（ｂ）に示すように、アーム部２４が挿入される穴３０ｂの代わりに、凹部１３０ｂが本体部１３０ａの両側面に設けられた搬送台１３０であってもよい。
この場合には、フォークリフト２０のアーム部２４は、穴３０ｂへ挿入される代わりに、床面ＦＬと凹部１３０ｂを形成する上面との間に挿入され、下方から凹部１３０ｂを支持するように、搬送台１３０を持ち上げることができる。

（３）搬送可否判定装置１０
本実施形態の搬送可否判定装置１０は、図１および図３に示すように、駆動部２３の上部に取り付けられた測距装置１に設けられている。搬送可否判定装置１０は、フォークリフト２０によって搬送される搬送台３０を検出するとともに、搬送台３０上に載置された積み荷３１の状態（位置、範囲、高さ、バランス等）を検出する。更に、搬送可否判定装置１０は、積み荷の状態に応じて搬送可否を判定する。

測距装置１は、図３に示すように、照明部（照明装置）１１と、受光部１２と、搬送可否判定装置１０とを備えている。搬送可否判定装置１０は、制御部（判定部および条件判定部）１３と、距離測定部１４と、記憶部１５と、搬送台情報取得部１６と、積載物状態取得部（判定部）１７と、を備えている。
照明部（照明装置）１１は、例えば、ＬＥＤを有しており、搬送台３０や積み荷３１等の対象物に対して所望の波長を有する光Ｌ１を照射する。なお、照明部１１には、ＬＥＤから照射された光Ｌ１を対象物の方向へ導く投光レンズ（図示せず）が設けられている。

受光部１２は、例えば、受光レンズと撮像素子等を含んでいる。
受光レンズは、照明部１１から対象物に対して照射され、対象物において反射した反射光を受光して、撮像素子へと導くために設けられている。
撮像素子は、複数の画素を有しており、受光レンズにおいて受光された反射光を、複数の画素のそれぞれにおいて受光して、光電変換した電気信号を制御部１３へと送信する。また、撮像素子において検出される反射光の受光量に対応する電気信号は、制御部１３において距離情報の算出に用いられる。

制御部１３は、記憶部１５に保存された各種制御プログラムを読み込んで、対象物に対して光を照射する照明部１１を制御する。より詳細には、制御部１３は、光が照射される対象物までの距離、形状、色等の対象物の性質等に応じて最適な光を照射するように、照明部１１を制御する。また、制御部１３は、後述する対象物の特徴に基づいて、対象物が搬送台３０であるか否かの判定を行うとともに、搬送台３０として判定された搬送台３０上に載置された積み荷３１の積載状態が適正であるか否かの判定を行う。更に、制御部１３は、積み荷３１の状態に応じて搬送可否の判定を行う。

また、制御部１３は、例えば、対象物までの距離に応じて、照明部１１の照射光、照明部１１から照射された光の反射量を検出するための受光部１２の露光時間を調整する。あるいは、制御部１３は、後述する２値化データの取得の可否に応じて、照明部１１および受光部１２の露光時間を調整する。
具体的には、制御部１３は、対象物までの距離が近い場合には、露光時間を短くするように調整し、対象物までの距離が遠い場合には、露光時間を長くするように調整する。

なお、制御部１３による搬送台３０の検出（判定）および搬送状態の検出（判定）については、後段にて詳述する。
距離測定部１４は、受光部１２に含まれる撮像素子から受信した各画素に対応する電気信号に基づいて、各画素ごとに、対象物までの距離情報を算出する。
ここで、本実施形態の距離測定部１４による対象物までの距離情報の算出について、図４を用いて説明すれば以下の通りである。

すなわち、本実施形態では、いわゆるＴＯＦ（Time of Flight）方式を用いて、距離測定部１４が、照明部１１から照射された正弦波や矩形波などＡＭ変調された一定周波数の投光波と、受光部１２に含まれる撮像素子において受光した光の受光波との位相差Φ（図４参照）に基づいて、対象物までの距離を算出する。
ここで、位相差Φは、以下の関係式（１）によって示される。
Φ＝ａｔａｎ（ｙ／ｘ） ・・・・・（１）
（ｘ＝ａ２－ａ０，ｙ＝ａ３－ａ１、ａ０～ａ３は、受光波を９０度間隔で４回サンプリングしたポイントにおける振幅）

そして、位相差Φから距離Ｄへの変換式は、以下の関係式（２）によって示される。
Ｄ＝（ｃ／（２×ｆ_ＬＥＤ））×（Φ／２π）＋Ｄ_{ＯＦＦＳＥＴ} ・・・・・（２）
（ｃは、光速（≒３×１０^８ｍ／ｓ）、ｆ_ＬＥＤは、ＬＥＤの投光波の変調周波数、Ｄ_{ＯＦＦＳＥＴ}は、距離オフセット。）
これにより、距離測定部１４は、照明部１１から照射された光の反射光を受光して、その位相差を比較することで、光速ｃを用いて、対象物までの距離を容易に算出することができる。

記憶部１５は、搬送可否判定装置１０の動作を制御する各種プログラムを保存するとともに、搬送台３０として検出された搬送台３０の特徴（例えば、サイズ、穴３０ｂの位置等）に関する情報が登録された搬送台データベース（ＤＢ）１５ａを保存している。
搬送台ＤＢ１５ａは、搬送台３０として判定された対象物の外形寸法、受け部のタイプ（穴または凹部）等の情報を含む搬送台テーブル（図５参照）が保存されている。これにより、搬送台ＤＢ１５ａは、検出された対象物がどのタイプの搬送台であるかを判定する際に参照される。

搬送台情報取得部１６は、後述する対象物が搬送台３０であるか否かを判定するために必要な対象物の情報を取得する。具体的には、搬送台情報取得部１６は、搬送台３０であると想定される対象物のサイズ（幅、高さ等）、受け部（穴、凹部等）の有無および位置等の情報を取得する。
積載物状態取得部１７は、搬送台３０と判定された対象物の上に載置された積み荷３１の状態を検出する。積載物状態取得部１７は、図３に示すように、位置情報取得部１７ａと、姿勢情報取得部１７ｂと、形状情報取得部１７ｃと、高さ情報取得部１７ｄとを有している。

位置情報取得部１７ａは、搬送台３０と判定された対象物上における積み荷３１の位置を検出する。
姿勢情報取得部１７ｂは、搬送台３０と判定された対象物に対する積み荷３１の向きを検出する。
形状情報取得部１７ｃは、搬送台３０と判定された対象物上の積み荷３１の形状（外形等）の情報を検出する。

高さ情報取得部１７ｄは、搬送台３０と判定された対象物上の積み荷３１の高さの情報を検出する。
なお、位置情報取得部１７ａ、姿勢情報取得部１７ｂ、形状情報取得部１７ｃ、高さ情報取得部１７ｄにおいてそれぞれ検出された積み荷３１の位置、向き、形状、高さ等の情報は、後述する搬送可否判定の処理において利用される。

＜搬送台検出方法＞
本実施形態の搬送可否判定方法では、まず、図６および図７に示すフローチャートに従って、距離測定部１４において測定された対象物までの距離情報を用いて、検出された対象物が搬送台３０であるか否かを判定する。
ここで、床面ＦＬ（ｚ＝０）からの相対的な受光部１２（撮像素子）の取付位置をｚｓ、床面ＦＬに対する受光部１２（撮像素子）の取付角度ｚθ、搬送可否判定装置１０によって検出された搬送台３０と想定される対象物（物体Ｐ）の３Ｄ形状情報（外形Ｐｖ、平面Ｐｓ、奥行き情報Ｐｐ）、図５に示す搬送台テーブルの３Ｄ形状情報（外形Ｐｖ、受け部タイプＰｓ）、積み荷３１と想定される対象物（Ｑ）の３Ｄ形状情報（外形Ｑｖ、平面Ｑｓ、凹凸等の特徴Ｑｐ）、受光部１２（撮像素子）の初期設定された露光時間Ｉｎｔｉ、受光部１２の平面Ｓｙ面、受光部１２の中心点Ｓ（Ｓｘ／２）と定義される（図８（ａ）および図８（ｂ）参照）。

なお、ｘ軸を進行方向に直交する方向（水平方向）、ｙ軸を長手方向（フォークリフト２０の進行方向）、ｚ軸を床面ＦＬからの高さ方向（鉛直方向）とする。
図６に示すように、ステップＳ１１では、測距装置１の照明部１１（照明装置）および受光部１２（撮像素子）の露光時間が、初期設定値にセットされる。
次に、ステップＳ１２では、上述したＴＯＦ方式を採用して距離測定部１４において測定（取得）される距離情報を用いて、搬送可否判定装置１０が搭載されたフォークリフト２０の前方の３次元（３Ｄ）情報が取得される。

なお、ここでは、測距装置１の照明部１１から照射される光が、フォークリフト２０の前方へ照射される場合について説明する。
次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２において取得された３次元情報と、受光部１２（撮像素子）の取付位置ｚｓおよび取付角度ｚθから、床面ＦＬ（ｚ＝０）が定義される。

なお、ここで取得される３次元情報の範囲は、受光部１２の撮像素子の性能（画角等）に応じて決まる。
次に、ステップＳ１４では、床面ＦＬ（ｚ＝０）に対してｚ＞０となる物体Ｐ、つまり、床面ＦＬから高さのある物体が検出される。
次に、ステップＳ１５では、物体Ｐの情報ＰＸ（距離または明暗の情報）に基づいて、２値化データが取得される。

なお、取得される２値化データとしては、分解能に依らずに安定的に取得できるという観点から、距離情報よりも明暗情報に基づいて取得されることが好ましい。
次に、ステップＳ１６では、適正に２値化データが取得されたか否か、つまり、物体Ｐ（および物体Ｑ）のエッジを検出できたか否かが判定される。ここで、適正に２値化データが取得されていれば、ステップＳ１７へ進む。一方、適正に２値化データが取得されていなければ、ステップＳ２０へ進み、照明部１１（照明装置）および受光部１２（撮像素子）の露光時間Ｉｎｔｉが調整される。

次に、ステップＳ１７では、ステップＳ１６において適正に２値化データが取得されたと判定されたため、２値化データを用いてＰｖｘ（物体Ｐの外形）が定義される。
次に、ステップＳ１８では、ＴＯＦ方式で取得された撮像素子の各画素に対応する距離情報から、物体Ｐの外形Ｐｖｘの範囲内にある平面Ｐｓｘ（物体Ｐの面情報）が定義される。

なお、本実施形態では、穴３０ｂ等の受け部が形成されている可能性がある物体Ｐの側面部分が、平面Ｐｓｘとして定義される。
次に、ステップＳ１９では、平面Ｐｓｘが取得されたか否かが判定され、取得されていれば、図７に示すフローチャートへ進み、取得されていなければ、ステップＳ２０と同様に、照明部１１（照明装置）および受光部１２（撮像素子）の露光時間Ｉｎｔｉが調整されて、再度、ステップＳ１８へ戻る。

ここで、ステップＳ２０では、ステップＳ１６において適正に２値化データが取得されていないと判定されたため、受光部１２（撮像素子）において取得された明暗情報に基づいて、露光時間Ｉｎｔｉが調整される。
例えば、物体Ｐの情報ＰＸの明度が高い場合には、サチレーションが発生しているおそれがあるため、露光時間が短くなる方向に調整される。一方、物体Ｐの情報ＰＸの明度が低い場合には、撮像素子に十分な光量が検出できていないおそれがあるため、露光時間が長くなる方向に調整される。

続いて、図７に示すように、ステップＳ２１では、搬送台３０の底辺Ｐｓｘとｚ座標を同じくする面Ｐｓｚを定義し、面Ｐｓｘを含む面と面Ｐｓｚを含む面により形成される空間を辺Ｐｘからｙ軸方向に走査しながらｚ座標情報を取得する（図８（ｂ）および図８（ｃ）参照）。
次に、ステップＳ２２では、ｚ軸情報（高さ）はｘ軸方向あるいはｙ軸方向において一定であるか否かが判定される。ここで、図８（ｂ）に示すように、ｚ軸情報（高さ）が一定であると判定されると、ステップＳ２３へ進み、図８（ｃ）に示すように、ｚ軸情報（高さ）が一定ではないと判定されるとステップＳ２８へ進む。

次に、ステップＳ２３では、ステップＳ２２において底辺Ｐｘ上のｚ軸情報（高さ）は一定であると判定されたため、物体Ｐは、異形ではなく、積み荷３１が乗っていない搬送台３０の可能性がある物体として仮判定される。
次に、ステップＳ２４では、平面Ｐｓｘから物体Ｐの奥行情報Ｐｐｘが定義される。
なお、このとき、穴や凹部を意味する奥行情報Ｐｐｘが得やすいように、露光時間が調整されてもよいし、フォークリフト２０が移動してもよい。

次に、ステップＳ２５では、奥行情報Ｐｐｘから平面Ｐｓｘ内に奥行があるか否か、つまり、平面Ｐｓｘ内における穴３０ｂ等の受け部の有無が判定される。
ここで、本実施形態の搬送可否判定装置１０では、上述したようにＴＯＦ方式を採用して、距離測定部１４において撮像素子の各画素に対応する距離情報が測定（取得）される。このため、図９（ａ）に示すように、側面に黒い絵柄が付された物体Ｐと、図９（ｂ）に示すように、側面に奥行情報を持つ穴３０ｂが形成された物体Ｐとを、取得された距離情報に基づいて見分けることができる。

ここで、平面Ｐｓｘ内に奥行、つまり穴３０ｂ等の受け部がある（図９（ｂ）参照）と判定されると、ステップＳ２６へ進み、奥行（穴３０ｂ等の受け部）がない（図９（ｂ）参照）と判定されると、ステップＳ２７へ進む。
次に、ステップＳ２６では、ステップＳ２５において平面Ｐｓｘ内に奥行（穴３０ｂ）があると判定されたため、奥行情報Ｐｐｘに基づいて物体Ｐが受け部（穴３０ｂ）を有する搬送台３０と判定される。そして、その搬送台３０の外形、サイズ、受け部のタイプ（穴、凹部）等の情報が登録された搬送台テーブル（図５参照）が作成される。

次に、ステップＳ２７では、ステップＳ２５において奥行（穴３０ｂ）がない（ほぼ平面である）と判定されたため、その物体Ｐは、フォークリフト２０のアーム部２４を挿入するための受け部がなく、搬送台３０ではないと判定されて処理を終了する。
一方、ステップＳ２８では、ステップＳ２２において底辺Ｐｘ上のｚ軸情報（高さ）はｘ軸方向あるいはｙ軸方向において一定ではないと判定されたため、物体Ｐは、積み荷３１が乗っている搬送台３０、あるいは搬送台ではない異形の物体であるとして仮判定される。

次に、ステップＳ２９では、ステップＳ２８において仮判定された物体Ｐについて、搬送台ＤＢ１５ａを参照して、搬送台テーブルに登録された搬送台３０とマッチングを行う。
すなわち、ステップＳ２９では、物体Ｐの一部（特に、下部）が、搬送台テーブルに登録済みの搬送台３０の外形、サイズ、穴の位置等が一致するか否かをマッチングする。

次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２９におけるマッチングの結果、物体Ｐの一部が、登録済みの搬送台３０と一致するか否かに応じて、物体Ｐが搬送台３０を含むか否かが判定される。
ここで、登録済みの搬送台３０と一致すると判定されると、ステップＳ２６へ進み、搬送台３０の情報が搬送台テーブルに登録されて処理を終了する。
一方、マッチングの結果、物体Ｐの一部が、登録済みの搬送台３０と一致しないと判定された場合には、物体Ｐは搬送台３０ではないと判定され、そのまま処理を終了する。

＜搬送状態検出方法＞
本実施形態の搬送状態検出方法では、図１０に示すフローチャートに従って、以上のような搬送台検出処理によって検出された搬送台３０上に載置された積み荷３１の状態の適否を判定する。

まず、ステップＳ３０において搬送台３０と判定された物体Ｐと積み荷３１としてその上面に載置された物体Ｑとについて、物体Ｐの外形Ｐｖｘおよび平面Ｐｓｘから、受光部１２から見て物体Ｐの正面Ｐｙが定義され、正面Ｐｙの面のｘ軸方向における長さをＰｘとする。そして、物体Ｐの正面Ｐｙに最も近いｙ座標を有する物体Ｑの平面Ｑｙとし、平面Ｑｙのｘ軸方向における長さをＱｘとする（図８（ａ）参照）。

まず、ステップＳ３１では、搬送台３０と判定された物体Ｐと区別される積み荷３１と想定される物体Ｑについて、３次元形状情報（外形Ｑｖおよび平面Ｑｓ）が取得されたか否かを判定する。
ここで、外形Ｑｖおよび平面Ｑｓが取得された場合には、ステップＳ３２へ進み、取得されていない場合には、ステップＳ２０において、照明部１１（照明装置）および受光部１２（撮像素子）の露光時間Ｉｎｔｉが調整されて、再度、ステップＳ３１へ戻り、外形Ｑｖおよび平面Ｑｓが取得されるまで、露光時間Ｉｎｔｉの調整が繰り返される。

次に、ステップＳ３２では、搬送台３０として検出された物体Ｐの上面に載置された物体Ｑの平面Ｑｙから、物体Ｑの奥行情報Ｑｐｘが定義される。
このとき、物体Ｑの奥行情報が取得しやすいように、照明部１１（照明装置）および受光部１２の露光時間の調整、フォークリフト２０の移動等が行われてもよい。
これにより、物体Ｐと同様に、物体Ｑについても、ＴＯＦ方式によって取得され撮像素子の各画素において得られた距離情報を用いて、物体Ｑの奥行情報を得ることができる。

次に、ステップＳ３３では、物体Ｐ上に物体Ｑがどのように載置されているかを検出するために、物体Ｐの平面Ｐｓｘの底辺Ｐｘおよび物体Ｑの平面Ｑｙの底辺Ｑｘを算出する（図８（ａ）参照）。
ここで、底辺Ｐｘおよび底辺Ｑｘは、上述したように、搬送台テーブルに登録された搬送台３０の情報を用いて、搬送台３０と判定された物体Ｐと、その上面に載置され積み荷３１と想定される物体Ｑとを分離した後で算出される。

そして、物体Ｐの外形Ｐｖｘおよび平面Ｐｓｘから物体Ｐの正面Ｐｙが定義され、正面Ｐｙのｘ軸方向における底辺Ｐｘの長さが算出される。
また、物体Ｐの正面Ｐｙに最も近いｙ座標を有する物体Ｑの平面Ｑｙとすると、平面Ｑｙのｘ軸方向における長さＱｘが算出される。
なお、物体Ｑの高さＱｚは、平面Ｑｙのｚ軸方向における大きさの最大値とする。

そして、このステップＳ３３では、物体Ｑの底辺Ｑｘの長さと高さＱｚとから、物体Ｑの外形形状が算出される。外形形状は、例えば、輪郭線、輪郭線で囲まれた領域の面積、あるいは輪郭線の周長として算出される。
次に、ステップＳ３４では、ステップＳ３３において算出された物体Ｐの底辺Ｐｘと物体Ｑの底辺Ｑｘとを比較し、物体Ｐ上に物体Ｑがどのように位置しているかを検出する。

具体的には、例えば、物体Ｐの上面から物体Ｑがはみ出していないかを、物体Ｐのｘ軸情報（Ｐｘ）と物体Ｑのｘ軸情報（Ｑｘ）とを用いて検出する。
次に、ステップＳ３５では、搬送台３０の上面に載置された積み荷３１の状態を判定するために、まず、受光部１２（撮像素子）に対する搬送台３０として検出された物体Ｐの正対状態（角度θ１）を確認する。

ここで、角度θ１は、図１１（ａ）から図１１（ｃ）に示すように、受光部１２の平面Ｓｙ、そのｘ軸方向における長さＳｘとすると、受光部１２から見て搬送台３０として検出された物体Ｐの正面Ｐｙがどの位置（向き）にあるかを示す角度として算出される。
具体的には、角度θ１は、受光部１２と物体Ｐとの間の距離（ｙ軸方向における距離）と、受光部１２と物体Ｐとの正対関係とを用いて、図１１（ｃ）に示すように、物体Ｐの底辺Ｐｘの延長線上に点Ｔ、Ｓｘと平行でｙ座標＝ｙｐの線上に点Ｕを置くと、以下の関係式（１）によって算出される。
ＰＴ・ＰＵ＝｜ＰＴ｜｜ＰＵ｜ｃｏｓθ１ ・・・・・（１）（太字はベクトル）

この関係式（１）により、受光部１２に対する物体Ｐ（搬送台３０）の角度θ１を算出することができる。
次に、ステップＳ３６では、物体Ｐ（搬送台３０）の上面に物体Ｑ（積み荷３１）がどのように載っているかを検出するために、図１２に示す角度θ２が算出される。

具体的には、物体Ｐの正面Ｐｙの底辺Ｐｘの中心点Ｐｘ／２、物体Ｑの平面Ｑｙの底辺Ｑｘの中心点Ｑｘ／２、それぞれ点Ｐ（ｘ，ｙ）、点Ｑ（ｘ，ｙ）、点Ｐを通る物体Ｐの中心線、点Ｑを通る物体Ｑの中心線の交点を点Ｒとすると、物体Ｐ上における物体Ｑの積載状態を示す角度θ２は、以下の関係式（２）によって算出される。
ＲＰ・ＲＱ＝｜ＲＰ｜｜ＲＱ｜ｃｏｓθ２ ・・・・・（２）（太字はベクトル）
この関係式（２）により、物体Ｐ（搬送台３０）の上面に載置された物体Ｑ（積み荷３１）の角度θ２を算出することで、積み荷３１が搬送台３０上において、適正な範囲、向き、位置に載置されているかを判定することができる。
この結果、例えば、搬送台３０上の積み荷３１の状態が搬送には適さないと判定されると、搬送を停止し、積み荷３１の位置を修正する等の対応を採ることができる。

＜搬送可否検出方法＞
本実施形態の搬送可否判定方法では、図１３に示すフローチャートに従って、以上のような搬送状態検出処理によって検出された積み荷３１の状態に基づいて、搬送可否の判定を行う。

まず、ステップＳ４０において、積み荷３１の状態に基づいて、フォークリフト２０が積み荷３１を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する。
本実施形態では、可搬条件が、例えば、位置条件、姿勢条件、形状条件および高さ条件の４つの条件で構成される。４つの条件が全て成立すると、可搬条件が成立する。４つの条件の少なくともいずれか１つが非成立であると、可搬条件が非成立となる。

よって、ステップＳ４０には、位置条件の成否の判定処理（Ｓ４１）、姿勢条件の成否の判定処理（Ｓ４２）、形状条件の成否の判定処理（Ｓ４３）および高さ条件の成否の判定処理（Ｓ４４）の４つの判定処理が含まれる。
ステップＳ４１の位置条件とは、ステップＳ３４で算出された物体Ｑ（積み荷３１）の物体Ｐ（搬送台３０）に対する相対位置が、予め定められた基準領域内に位置するという条件である。

基準領域は、搬送台３０の中央部に設定される。物体Ｑが基準領域内にあると位置条件が成立する。物体Ｑが基準領域外にあると位置条件が非成立となり、可搬条件が非成立となる。
ステップＳ４２の姿勢条件とは、ステップＳ３６で算出された物体Ｑ（積み荷３１）の物体Ｐ（搬送台３０）に対する姿勢が、予め定められた基準範囲内にあるという条件である。

基準範囲は、例えば、θ２が０°～±２０°程度の範囲である。物体Ｑの姿勢が基準範囲内にあると姿勢条件が成立する。姿勢が基準範囲外であると姿勢条件が非成立となり、可搬条件が非成立となる。
ステップＳ４３の形状条件とは、ステップＳ３３で算出された物体Ｑ（積み荷３１）の形状が、予め定められた基準形状と一致するという条件である。

例えば、算出された形状について、予め定められた基準形状とパターンマッチングが行われる。パターンマッチングの結果、算出された形状が基準形状と一致と判定された場合には、形状条件が成立する。算出された形状が基準形状と異なると判定された場合には、形状条件が非成立となり、可搬条件が非成立となる。
ステップＳ４４の高さ条件とは、ステップＳ３３で算出された物体Ｑ（積み荷３１）の高さが、予め定められた基準高さ以下であるという条件である。

物体Ｑの高さが基準高さ以下であれば、高さ条件が成立する。物体Ｑの高さが基準高さを超えていてれば、高さ条件が非成立となり、可搬条件が非成立となる。
ここで、可搬条件が非成立であれば、ステップＳ４５に進む。可搬条件が成立すると、ステップＳ５１に進む。
次に、ステップＳ４５では、ステップＳ４１からステップＳ４４のいずれか１つでも条件を満たさなかったため、計測対象の搬送台３０および積み荷３１の搬送が禁止される。

搬送制御部２５は、搬送可否判定装置１０から禁止の指令を受け、搬送のための動作を抑制する。また、フォークリフト２０または作業現場に、警報を表示または音声出力する装置が設けられている場合には、積み荷３１の状態が適正でない旨を示す警報が発生されてもよい。これにより、作業員に積み荷の状態を適正に直す作業を促すことができる。
一方、ステップＳ５１では、ステップＳ４１からステップＳ４４の全ての条件を満たしていたため、計測対象の搬送台３０および積み荷３１の搬送が許容される。搬送制御部２５は、搬送可否判定装置１０から許可の指令を受け、搬送のための動作を制御する（Ｓ５２）。

例えば、フォークリフト２０は、アーム部２４が搬送台３０の穴３０ｂが形成された面と正対するように、搬送台３０に近づいていく。このとき、ステップＳ２６で登録された搬送台３０の穴３０ｂの形状に基づいて、一対のアーム部２４の間隔が調整され、一対のアーム部２４の高さが調整される。
更に、ステップＳ３４およびＳ３５で算出された位置条件および姿勢条件に基づいて、一対のアーム部２４のそれぞれの伸長量が調整される。そして、アーム部２４が穴３０ｂで受容されるように、フォークリフト２０が搬送台３０に向かって走行する。

アーム部２４が穴３０ｂに挿入された状態で上昇し、搬送台３０および積み荷３１がアーム部２４によって支持され、且つ持ち上げる。この状態で、フォークリフト２０が移動することで、搬送台３０および積み荷３１を所望の位置へ移動させることができる。
本実施形態の搬送可否判定方法においては、積み荷３１の位置または姿勢が、搬送台３０に対して偏って配置されていると判定された場合には、フォークリフト２０による搬送が禁止される。したがって、作業員が積み荷３１の姿勢を監視する必要はなく、フォークリフト２０が、積み荷３１を安定して搬送することができる。

積み荷３１の位置および姿勢に基づいて、アーム部の伸縮量が調整される。このため、搬送台３０および積み荷３１の重心位置が搬送台３０の中心からズレた位置にあっても、安定して搬送台３０および積み荷３１を持ち上げることが可能になる。
更に、この方法においては、積み荷３１の形状が想定範囲外である、あるいは、積み荷３１の高さが基準高さを超える場合に、搬送が禁止される。適正に積まれた積み荷３１のみが搬送の対象となり、安定して搬送台３０および積み荷３１を搬送することができる。

＜主な特徴１＞
本実施形態の搬送可否判定装置１０は、積み荷３１を載せた状態でフォークリフト２０によって搬送される搬送台３０を検出する装置であって、距離測定部１４と、制御部１３と、を備えている。距離測定部１４は、照明部１１から対象物に対して照射された光の反射量に応じて対象物までの距離を測定する。制御部１３は、距離測定部１４において測定された対象物までの距離に基づいて、対象物が搬送台３０であるか否かを判定する。

これにより、例えば、床面ＦＬに置かれた対象物の側面に黒い絵柄等が記載されている場合でも、フォークリフト２０によって搬送される搬送台３０の特徴（例えば、フォークリフト２０のアーム部２４が挿入される穴３０ｂ等の受け部）の有無を、距離情報を用いて検出することができる。
この結果、検出された物体が搬送台３０であるか否かを正確に判定することができる。

＜主な特徴２＞
本実施形態の搬送可否判定装置１０は、積み荷３１を載せた状態でフォークリフト２０によって搬送される搬送台３０上の積み荷３１の状態を検出する装置であって、距離測定部１４と、制御部１３とを備えている。距離測定部１４は、照明部１１から対象物に対して照射された光の反射量に応じて対象物までの距離情報を取得する。制御部１３は、距離測定部１４において取得された対象物までの距離情報に基づいて、搬送台３０上における積み荷３１の状態を判定する。

これにより、例えば、搬送台３０として検出された物体Ｐ上にある積み荷３１（物体Ｑ）の位置、向き、大きさ、偏り等の搬送台３０上における積み荷３１の状態を、距離情報を用いて容易に検出することができる。
この結果、検出された搬送台３０上における積み荷３１の状態が搬送に適しているか否かを正確に判定することができる。

＜主な特徴３＞
本実施形態の搬送可否判定装置１０においては、制御部１３、積み荷の状態の判定結果に基づいて、フォークリフト２０が積み荷を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する。
これにより、搬送が開始される前に、搬送台３０上における積み荷３１の状態を精度よく判定することができるため、その判定結果に基づいて、搬送可能と判定された場合に、フォークリフト２０による搬送を許可することで、搬送中の荷崩れ等の不具合が発生するのを抑制することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、搬送可否判定装置および搬送可否判定方法として、本発明を実現した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上述した搬送可否判定方法をコンピュータに実行させるプログラムとして本発明を実現してもよい。
このプログラムは、搬送可否判定装置に搭載されたメモリ（記憶部）に保存されており、ＣＰＵがメモリに保存された搬送可否判定プログラムを読み込んで、ハードウェアに各ステップを実行させる。より具体的には、ＣＰＵが搬送可否判定プログラムを読み込んで、上述した距離情報取得ステップと、判定ステップと、条件判定ステップとを実行することで、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本発明は、搬送可否判定プログラムを保存した記録媒体として実現されてもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、搬送可否の判定を行う際に、搬送台３０上における積み荷３１の位置、姿勢、形状、高さという４つの条件を満たすか否かに応じて判定が行われる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、搬送対象となる積み荷の種類や大きさ、搬送装置の形態、能力等に応じて、上記４つの条件の中の少なくとも１つを搬送可否の条件として設定されていてもよいし、上記４つの条件以外あるいは上記４つの条件に加えて設定される他の条件に応じて、搬送可否の判定が行われてもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、照明部１１から対象物に対して照射される電磁波として、広義の光が用いられた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、照明装置から対象物に対して照射される光として、赤外光ＩＲを用いた場合には、図１４に示すように、暗室内における搬送作業を行う場合でも、搬送可否判定装置１０によって、赤外光ＩＲの反射を検出して対象物までの距離情報を得ることで、搬送台３０の検出および搬送台３０上における積み荷３１の状態の検出が可能になるという、上記と同様の効果を得ることができる。

（Ｄ）
上記実施形態では、搬送可否判定装置１０が、フォークリフト（搬送装置）２０に搭載された測距装置に内蔵される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、搬送装置とは別に設置される装置として、搬送可否判定装置が用いられてもよい。あるいは、フォークリフト等の搬送装置のコントローラ内に、本発明の搬送可否判定装置が搭載された構成であってもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、検出された物体Ｐが搬送台３０であるか否かの判定を、受け部（穴３０ｂ）の有無によって行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、受け部の有無に加えて、受け部の大きさや位置等の他の要素を加えて、搬送台であるか否かを判定してもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、対象物に対して照射された光Ｌ１の反射量を検出して、距離情報を算出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、装置外に設けられたＴＯＦセンサにおいて算出された対象物までの距離情報を取得して、搬送台の検出、搬送状態の検出を実施してもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、照明部１１から対象物に対して照射される電磁波として、広義の光が用いられる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、照射装置から対象物に対して照射される電磁波としては、広義の光（紫外光・可視光）以外に、光よりも波長の短いγ（ガンマ）線、Ｘ線、光より波長の長いマイクロ波や放送用の電波（短波、中波、長波）、超音波、弾性波、量子波等の他の電磁波であってもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、搬送可否判定装置１０が搭載される搬送装置として、フォークリフト２０が用いられる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の搬送可否判定装置は、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）、ＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot）等の搬送用ロボット等、他の搬送装置に搭載されていてもよい。
また、本発明の搬送可否判定装置は、自走式の搬送装置に搭載される以外に、非走行型の搬送装置に搭載されていてもよい。

（Ｉ）
上記実施形態では、図３に示すように、搬送可否判定装置１０内に、搬送台３０の特徴（サイズ、形状等）に関する情報が登録された搬送台テーブル（図５参照）を含む搬送台データベース１５ａを保存する記憶部１５が設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、搬送台データベースを保存する記憶部として、外部に設けられたサーバ等の他の記憶手段が用いられてもよい。

（Ｊ）
上記実施形態では、本発明の搬送可否判定装置１０によって樹脂製の搬送台３０が検出される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、搬送台の材質としては、樹脂に限らず、木製であってもよいし、金属製、ゴム製等、樹脂以外の材料によって製造されていてもよい。

（Ｋ）
上記実施形態では、フォークリフト２０等の搬送装置の前方に向かって照射された光の反射を検出して、搬送装置の前方における搬送台３０等の検出を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、搬送装置の後方や側方に向かって照射された光の反射を検出して、搬送装置の後方や側方における搬送台等の検出を行う構成であってもよい。

１ 測距装置
１０ 搬送可否判定装置
１１ 照明部（照明装置）
１２ 受光部
１３ 制御部（判定部、条件判定部）
１４ 距離測定部（距離情報取得部）
１５ 記憶部
１５ａ 搬送台データベース（搬送台ＤＢ）
１６ 搬送台情報取得部
１７ 積載物状態取得部
１７ａ 位置情報取得部
１７ｂ 姿勢情報取得部
１７ｃ 形状情報取得部
１７ｄ 高さ情報取得部
２０ フォークリフト（搬送装置）
２１ 車体部
２２ａ，２２ｂ 車輪
２３ 駆動部
２４ アーム部
２５ 搬送制御部
２５ａ 走行制御部
２５ｂ アーム制御部
２６ 走行アクチュエータ
２７ 制動装置
２８ 昇降アクチュエータ
３０ 搬送台
３０ａ 本体部
３０ｂ 穴（受け部）
３１ 積み荷
１００ 搬送ユニット
１３０ 搬送台
１３０ａ 本体部
１３０ｂ 凹部（受け部）
ＦＬ 床面
ＩＲ 赤外線（電磁波）
Ｌ１ 光（電磁波）
Ｐ 物体
Ｑ 物体

Claims (25)

1. 照明装置から対象物に対して照射された電磁波の反射量に応じて前記対象物までの距離情報を取得する距離情報取得部と、
   前記距離情報取得部において取得された前記対象物までの距離情報に基づいて、前記対象物が積み荷を載せた搬送台である場合に当該積み荷の状態を判定する判定部と、
   前記判定部において判定された前記積み荷の前記状態に基づいて、搬送装置が前記積み荷を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する条件判定部と、
   を備える、搬送可否判定装置。
2. 前記判定部は、前記積み荷の前記状態として、前記積み荷の前記搬送台に対する相対位置を判定し、
   前記可搬条件には、前記相対位置が、予め定められた基準領域内に位置付けられているという位置条件が含まれる、
   請求項１に記載の搬送可否判定装置。
3. 前記判定部は、前記積み荷の前記状態として、前記積み荷の前記搬送台に対する姿勢を判定し、
   前記可搬条件には、前記積み荷の前記搬送台に対する姿勢が、予め定められた基準範囲内にあるという姿勢条件が含まれる、
   請求項１または２に記載の搬送可否判定装置。
4. 前記判定部は、前記積み荷の前記状態として、前記積み荷の形状を判定し、
   前記可搬条件には、前記積み荷の前記形状が、予め定められた基準範囲内にあるという形状条件が含まれる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
5. 前記判定部は、前記積み荷の前記状態として、前記積み荷の高さを判定し、
   前記可搬条件には、前記高さが、予め定められた基準高さ以内であるという高さ条件が含まれる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
6. 前記判定部は、前記距離情報に基づいて、前記対象物が前記搬送台であるか否かを判定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
7. 前記搬送台は、前記搬送装置のアーム部材が挿入される受け部を有しており、
   前記判定部は、前記距離情報を用いて、前記受け部の有無、大きさ、位置の少なくとも１つに応じて、前記対象物が前記搬送台であるか否かを判定する、
   請求項６に記載の搬送可否判定装置。
8. 前記搬送台は、前記搬送装置のアーム部材が挿入される受け部を有しており、
   前記判定部は、前記距離情報を用いて、前記受け部の有無、大きさ、位置の少なくとも１つに応じて、前記対象物が、単独の前記搬送台、前記積み荷が載せられた前記搬送台、前記搬送台以外の物体のいずれかであることを判定する、
   請求項６または７に記載の搬送可否判定装置。
9. 前記判定部は、前記距離情報を用いて、前記対象物が置かれた床面を検出し、前記床面から高さを有する物体を、前記搬送台の候補として検出する、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
10. 前記判定部は、前記搬送台の候補として検出された物体について、前記距離情報に基づいて、その外形を設定する、
    請求項９に記載の搬送可否判定装置。
11. 前記判定部は、前記距離情報または前記対象物を撮像した画像の明暗情報に基づいて得られる２値化処理されたデータを用いて、前記外形を設定する、
    請求項１０に記載の搬送可否判定装置。
12. 前記判定部において前記２値化処理されたデータが得られない場合には、前記照明装置から照射された前記電磁波を照射・受光する露光時間が調整される、
    請求項１０または１１に記載の搬送可否判定装置。
13. 前記判定部は、設定された前記外形に基づいて、前記受け部が形成されていると想定される検出面を設定する、
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
14. 前記判定部は、前記検出面における前記受け部の奥行情報に応じて、前記搬送台であるか否かを判定する、
    請求項１３に記載の搬送可否判定装置。
15. 前記判定部は、前記搬送台と想定される前記物体の前記検出面と同じ軸座標上に存在する前記積み荷の略水平方向における位置を検出して、前記積み荷の状態を判定する、
    請求項１３または１４に記載の搬送可否判定装置。
16. 前記判定部は、前記搬送台と想定される前記物体の前記検出面に対する前記積み荷の向きを検出して、前記積み荷の状態を判定する、
    請求項１３から１５のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
17. 前記判定部において前記搬送台であると判定された前記搬送台の検出データを保存する記憶部を、さらに備えている、
    請求項６から１６のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
18. 前記電磁波は、赤外線である、
    請求項１から１７のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置。
19. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の搬送可否判定装置と、
    前記対象物に対して前記電磁波を照射する照明装置と、
    前記照明装置から照射された前記電磁波の反射量を検出する受光部と、
    を備える、測距装置。
20. 前記照明装置からの前記電磁波の照射量および前記受光部が前記電磁波の反射量を検出するための露光時間を調整する制御部を、さらに備えている、
    請求項１９に記載の測距装置。
21. 前記制御部は、前記対象物までの距離に応じて、前記露光時間を調整する、
    請求項２０に記載の測距装置。
22. 請求項２１に記載の測距装置と、
    前記搬送台に載せられた前記積み荷を搬送する搬送装置と、
    を備える搬送ユニット。
23. 前記搬送装置は、
    前記搬送台の受け部に挿入されるアーム部材と、
    前記アーム部材の動作を制御する搬送制御部と、を備え、
    前記条件判定部において前記可搬条件が成立したと判定されると、前記搬送制御部は、前記判定部において判定された前記積み荷の前記状態に基づいて前記アーム部材の動作を制御する、
    請求項２２に記載の搬送ユニット。
24. 照明装置から対象物に対して照射された電磁波の反射量に応じて前記対象物までの距離情報を取得する距離情報取得ステップと、
    前記距離情報取得ステップにおいて取得された前記対象物までの距離情報に基づいて、前記対象物が前記積み荷を載せた前記搬送台である場合に当該積み荷の状態を判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて判定された前記積み荷の前記状態に基づいて、搬送装置が前記積み荷を搬送することを許可する条件である可搬条件の成否を判定する搬送可否判定ステップと、
    を備える、搬送可否判定方法。
25. 請求項２４に記載の搬送可否判定方法をコンピュータに実行させる、
    搬送可否判定プログラム。

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