JP3900902B2 - 産業車両における荷役作業支援装置及び産業車両 - Google Patents
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Description
【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、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ことを要旨とする。
【０００８】
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、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ことを要旨とする。
【０００９】
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、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ことを要旨とする。
請求項１〜３に記載の発明によれば、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４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、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ことを要旨とする。
請求項５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、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ことを要旨とする。
請求項６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、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ことを要旨とする。
【００１１】
請求項４〜６に記載の発明によれば、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。
請求項１，４に記載の発明によれば、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。
請求項２，５に記載の発明によれば、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。
請求項３，６に記載の発明によれば、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。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６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８に記載の発明では、請求項１〜７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９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、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ことを要旨とする。
請求項１０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、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ことを要旨とする。
請求項１１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、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ことを要旨とする。
【００１５】
請求項９〜１１に記載の発明によれば、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。
請求項９に記載の発明によれば、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。
請求項１０に記載の発明によれば、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。
請求項１１に記載の発明によれば、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。
【００１６】
請求項１２に記載の発明では、請求項１〜１１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、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１３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、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ことを要旨とする。
請求項１４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、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ことを要旨とする。
請求項１５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、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ことを要旨とする。
【００１９】
請求項１３〜１５に記載の発明によれば、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。
請求項１３に記載の発明によれば、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。
請求項１４に記載の発明によれば、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。
請求項１５に記載の発明によれば、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。
【００２０】
請求項１６に記載の発明では、請求項１〜１５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、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。
【００２６】
請求項１７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。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、産業車両は、請求項１〜１７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１〜１７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１〜１７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１５Ｂ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１３Ａ，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２３はその下端部に撮影手段としてのカメラ（例えばＣＣＤ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２４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３４を握った状態では、親指でノブ３５と十字スイッチ３７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３３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Ｍ１（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２４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５８、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５４，５５、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１５Ａ，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５１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ＶＲＡＭ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２８Ａ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，Ｍ２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Ｔ２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Ｍ２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，Ｚｃ）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２４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８１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４２）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，Ｙcf，Ｚcf）とそれぞれおくと、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、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ＯＲ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，Ｚcf）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（Ｉｔ，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（Ｘc,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４１Ａ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１２（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，Ｚtc）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、
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，Ｊｔ）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、
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（Ｘｃ，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４２Ａ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９３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４２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９５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９５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，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２８Ａ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８７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２８Ａ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４１，４２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２８Ａ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）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）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）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）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）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）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各請求項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。
【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、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ことを要旨とする。
【０００８】
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、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ことを要旨とする。
【０００９】
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、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ことを要旨とする。
請求項１〜３に記載の発明によれば、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４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、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ことを要旨とする。
請求項５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、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ことを要旨とする。
請求項６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、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ことを要旨とする。
【００１１】
請求項４〜６に記載の発明によれば、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。
請求項１，４に記載の発明によれば、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。
請求項２，５に記載の発明によれば、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。
請求項３，６に記載の発明によれば、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。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６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８に記載の発明では、請求項１〜７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９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、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ことを要旨とする。
請求項１０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、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ことを要旨とする。
請求項１１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、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ことを要旨とする。
【００１５】
請求項９〜１１に記載の発明によれば、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。
請求項９に記載の発明によれば、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。
請求項１０に記載の発明によれば、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。
請求項１１に記載の発明によれば、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。
【００１６】
請求項１２に記載の発明では、請求項１〜１１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、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１３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、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ことを要旨とする。
請求項１４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、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ことを要旨とする。
請求項１５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、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ことを要旨とする。
【００１９】
請求項１３〜１５に記載の発明によれば、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。
請求項１３に記載の発明によれば、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。
請求項１４に記載の発明によれば、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。
請求項１５に記載の発明によれば、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。
【００２０】
請求項１６に記載の発明では、請求項１〜１５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、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。
【００２６】
請求項１７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。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、産業車両は、請求項１〜１７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１〜１７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１〜１７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１５Ｂ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１３Ａ，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２３はその下端部に撮影手段としてのカメラ（例えばＣＣＤ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２４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３４を握った状態では、親指でノブ３５と十字スイッチ３７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３３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Ｍ１（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２４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５８、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５４，５５、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１５Ａ，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５１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ＶＲＡＭ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２８Ａ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，Ｍ２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Ｔ２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Ｍ２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，Ｚｃ）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２４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８１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４２）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，Ｙcf，Ｚcf）とそれぞれおくと、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、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ＯＲ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，Ｚcf）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（Ｉｔ，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（Ｘc,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４１Ａ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１２（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，Ｚtc）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、
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，Ｊｔ）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、
【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（Ｘｃ，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４２Ａ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９３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４２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９５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９５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，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２８Ａ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８７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２８Ａ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４１，４２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２８Ａ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）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）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）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）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）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）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各請求項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。
Claims (18)
- 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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１〜６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。
- 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１〜７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。
- 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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１〜１１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。
- 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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、
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産業車両における荷役作業支援装置。 - 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１〜１５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。 - 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。 - 請求項１〜１７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。
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