JP7172727B2 - 自動運転フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、自動運転フォークリフトに関する。

自動で荷物を取りに行き、搬入場所（搬入空間に相当）へ移動し荷物を搬入する自動運転フォークリフトとして、例えば特許文献１に無人フォークリフト（自動運転フォークリフトに相当）が記載されている。特許文献１の無人フォークリフトは、荷物を取りに行くとき、パレットの穴の開口端面の側にレーザ光を照射しレーザ光を走査することで、パレットの穴の縁の線の画像を取得する。そして取得したパレットの穴の縁の線の画像に基づいて、パレットまでの距離やパレットに対する傾斜角度を演算している。

特許文献１の無人フォークリフトには、搬入する荷物が載置されているパレットと無人フォークリフトとの間の距離と、無人フォークリフトの進行方向と荷物が載置されているパレットの向きと、がそれぞれ異なる条件で得られた複数の画像データが予め記憶されている。無人フォークリフトは、記憶されている画像データと、取得した画像データとに基づいて、パレットまでの距離やパレットに対する傾斜角度を求め、パレットの穴に対してフォークを干渉させることなく差し込めるかどうか判断する。

特開２０１７－１９５９６号公報

フォークリフトを用いた荷物の搬入において、右又は左に壁面や他の荷物が存在している搬入空間に、壁面や他の荷物と隙間なく接触するように新たな荷物を搬入することが所望されることがある。運転者が存在する手動運転のフォークリフトでは、運転者は、搬入空間に荷物を差し込んだ後、フォークを右又は左にスライド移動させて壁面や他の荷物に実際に接触したことを視認してフォークのスライド移動を停止して搬入することで、前記搬入空間に、壁面や他の荷物と隙間なく接触するように新たな荷物を適切に搬入することが可能である。

特許文献１に記載の無人フォークリフトでは、荷物を取得して持ち上げる際に、レーザ光を用いて、搬入するべき荷物のパレットの穴に対して適切にフォークを差し込んで、荷物を持ち上げることはできる。しかし特許文献１に記載の無人フォークリフトでは、持ち上げた荷物を、前記搬入空間に、壁面や他の荷物と隙間なく接触するように搬入することは非常に困難である。仮に、レーザ光を走査して搬入空間の右又は左に存在する壁面や他の荷物の画像データを取得して壁面や他の荷物までの距離を計測して計測距離だけ右又は左にフォークをスライド移動させたとしても、持ち上げている荷物が実際に接触しているか否かを検出することはできない。計測距離には誤差が含まれているので、計測距離が実際の距離よりも短い場合では計測距離だけフォークを右又は左にスライド移動させると、持ち上げている荷物が、実際には壁面や他の荷物に接触していないことになるので好ましくない。また、計測距離が実際の距離よりも長い場合では計測距離だけフォークを右又は左にスライド移動させると、持ち上げている荷物を、必要以上に大きな力で壁面や他の荷物に押し付けている状態となるので好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、右又は左に壁面や他の荷物が存在している搬入空間に、壁面や他の荷物と隙間なく適切に接触するように新たな荷物を搬入することができる自動運転フォークリフトを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、車体と、前記車体を走行させる走行装置と、前記車体の前方に配置されたフォークと、前記車体に対して前記フォークを上下方向に昇降させる昇降装置と、前記車体に対して前記フォークを左右方向にスライドさせるサイドシフト装置と、少なくとも前記サイドシフト装置への作動油を供給する油圧ポンプと、前記走行装置と前記昇降装置と前記サイドシフト装置と前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を有する自動運転フォークリフトであって、前記サイドシフト装置内の作動油の圧力であるシフト作動油圧力を検出するサイドシフト圧力検出手段と、前記フォークと前記昇降装置を用いて持ち上げた荷物ユニットを搬入するべき空間である搬入空間を検出する搬入場所検出手段と、を備え、前記搬入空間には、前記自動運転フォークリフトから見て右又は左に、前記搬入空間に隣接する物体である隣接物体が有り、前記制御装置は、前記搬入場所検出手段を用いて、持ち上げている前記荷物ユニットを搬入するべき前記搬入空間を認識する、搬入空間認識手段と、前記走行装置を制御して前記車体を前方に移動させて、持ち上げている前記荷物ユニットを前記搬入空間に差し込む、荷物ユニット搬入手段と、前記サイドシフト装置を制御して、前記搬入空間に差し込んだ前記荷物ユニットを、前記フォークとともに前記隣接物体に近づく方向に移動させながら前記シフト作動油圧力を検出し、検出した前記シフト作動油圧力の上昇状態に応じて、前記荷物ユニットと前記隣接物体との接触状態を判定する、荷物ユニット幅寄せ実行手段と、を有する、自動運転フォークリフトである。

第２の発明は、上記第１の発明に係る自動運転フォークリフトであって、前記サイドシフト装置には、前記サイドシフト装置内の作動油の圧力をリリーフ圧以下に制限するリリーフ弁が設けられており、前記制御装置は、前記荷物ユニット幅寄せ実行手段にて前記荷物ユニットを移動させながら検出している前記シフト作動油圧力が、前記リリーフ圧に達した場合、前記荷物ユニットが前記隣接物体に接触していると判定して前記サイドシフト装置の動作を停止させる、荷物ユニット幅寄せ停止手段を有する、自動運転フォークリフトである。

第３の発明は、上記第１の発明に係る自動運転フォークリフトであって、前記サイドシフト装置には、前記サイドシフト装置内の作動油の圧力をリリーフ圧以下に制限するリリーフ弁が設けられており、前記制御装置は、前記荷物ユニット幅寄せ実行手段にて前記荷物ユニットを移動させながら検出している前記シフト作動油圧力の上昇を検出した時点から、所定時間又は所定距離だけ前記荷物ユニットの移動を継続した後に前記サイドシフト装置の動作を停止する微小サイド移動動作を、前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達するまで繰り返し、前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した場合、前記荷物ユニットが前記隣接物体に接触していると判定する、荷物ユニット幅寄せ停止手段を有する、自動運転フォークリフトである。

第４の発明は、上記第２又は第３の発明に係る自動運転フォークリフトであって、前記荷物ユニットは、荷物を載置可能あるいは収容可能なパレット、又は、前記パレット及び荷物、又は、荷物、である、自動運転フォークリフトである。

第５の発明は、上記第４の発明に係る自動運転フォークリフトであって、前記荷物ユニットが前記パレットを含む場合、前記パレットには、前記フォークを差し込むことが可能なフォーク差込開口部が形成されており、前記フォーク差込開口部は、上方は前記パレットの底面であるパレット底面、左右は前記パレット底面の左右に設けられた脚部であるパレット脚部、に囲まれており、前記制御装置は、前記荷物ユニット幅寄せ停止手段にて前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した後、前記昇降装置を制御して前記フォークを下方に移動させて前記荷物ユニットを前記隣接物体に接触させたまま前記搬入空間内に載置して前記フォークを前記パレット底面から離間させ、前記サイドシフト装置を制御して前記フォークを前記隣接物体とは反対の方向に移動させて前記フォークを前記パレット脚部から離間させ、前記走行装置を制御して前記車体を後方に移動させて前記フォークを前記荷物ユニットから抜き取る、フォーク抜取手段を有する、自動運転フォークリフトである。

第６の発明は、上記第４の発明に係る自動運転フォークリフトであって、前記荷物ユニットは荷物であって、前記荷物には、前記フォークを差し込むことが可能なフォーク差込開口部が設けられており、前記フォーク差込開口部は、上方は前記フォーク差込開口部の上面である開口上面、左右は前記フォーク差込開口部の左側面及び右側面である開口側面に囲まれており、前記制御装置は、前記荷物ユニット幅寄せ停止手段にて前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した後、前記昇降装置を制御して前記フォークを下方に移動させて前記荷物ユニットを前記隣接物体に接触させたまま前記搬入空間内に載置して前記フォークを前記開口上面から離間させ、前記サイドシフト装置を制御して前記フォークを前記隣接物体とは反対の方向に移動させて前記フォークを前記開口側面から離間させ、前記走行装置を制御して前記車体を後方に移動させて前記フォークを前記荷物ユニットから抜き取る、フォーク抜取手段を有する、自動運転フォークリフトである。

第１の発明によれば、荷物ユニットを、自動で搬入空間まで移動し、自動で隣接物体との間に隙間のないよう搬入空間に搬入することができる。これにより、荷物ユニットを搬入するために搬入空間を有効に利用できるとともに、隙間がないため搬入空間における荷物ユニットの予期せぬ移動や荷崩れを防止することもできる。

第２の発明によれば、隣接物体と荷物ユニットとの接触を容易に判定できるとともに、サイドシフト装置の保護と荷物ユニットが隣接物体へ過度に接触することを防止できる。

第３の発明によれば、隣接物体と荷物ユニットとの接触を容易に判定できるとともに、サイドシフト装置の保護と荷物ユニットを連続的に移動させるのではなく所定時間又は所定距離だけ移動させるため隣接物体へ過度に接触することをより適切に防止できる。

第４の発明によれば、パレットに載置された荷物だけでなく荷物それ自体を搬入できるため便利である。

第５の発明によれば、パレットを自動で搬入空間まで移動し自動で隣接物体との間に隙間のないよう搬入空間に搬入でき、フォークを自動でパレットから抜き取ることができる。

第６の発明によれば、荷物を自動で搬入空間まで移動し自動で隣接物体との間に隙間のないよう搬入空間に搬入でき、フォークを自動で荷物から抜き取ることができる。

実施の形態に係る自動運転フォークリフトの側面図である。 サイドシフト装置の詳細構成を説明する図である。 制御装置と油圧回路の構成を説明する図である。 搬入空間の例（搬入棚）に荷物ユニットが搬入される様子を示す図である。 荷物ユニットがパレットを含む場合の説明の図である。 搬入空間認識手段の動作の説明をする図である。 パレット（荷物ユニット）が搬入空間に差し込まれた状態を示す図である。 パレット（荷物ユニット）と隣接物体との接触状態を示す図である。 パレット脚部にフォークが接触した状態を示す図である。 図９におけるＸ－Ｘ方向から見た断面図である。 パレットを隣接物体に接触させたまま搬入空間内に載置してフォークをパレット底面から離間させた状態を示す図である。 フォークを隣接物体とは反対の方向に移動させてフォークをパレット脚部から離間させた状態を示した図である。 シフト作動油圧力と搬入動作の関係を示す図である。 第１の実施形態の荷物ユニットの搬入動作の説明をするフローチャートである。 第２の実施形態の荷物ユニットの搬入動作の説明をするフローチャートである。 荷物ユニットが荷物（箱型）である場合の説明の図である。 荷物ユニットが荷物（ロール型）である場合の説明の図である。

以下、図１～図１７を用いて、本願の実施形態の例について説明する。なお、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸が記載されている図では、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交している。図１の車体１１において、Ｘ軸方向を“前”、Ｘ軸方向に対して反対方向を“後”とし、Ｚ軸方向を“上”、Ｚ軸方向の反対方向を“下”とする。また、Ｙ軸方向を“左”、Ｙ軸方向の反対方向を“右”とする。図４の搬入棚５０において、Ｘ軸方向を“奥”、Ｘ軸方向に対して反対方向を“手前”とし、Ｚ軸方向を“上”、Ｚ軸方向の反対方向を“下”とする。また、Ｙ軸方向を“左”、Ｙ軸方向の反対方向を“右”とする。

●［本発明の実施の形態に係る自動運転フォークリフトの全体構成（図１、図２）］
図１及び図２を用いて本発明を実施するための自動運転フォークリフト１０の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る自動運転フォークリフト１０の側面図である。図２は、サイドシフト装置３０の詳細構成を説明する図である。

図１に示すように、自動運転フォークリフト１０は、車体１１と、車体１１を走行させる走行装置１２（例えば電動モータ）と、車体１１の前方に配置されたフォーク６０と、車体１１に対してフォーク６０を上下方向に昇降させる昇降装置７０と、車体１１に対してフォーク６０を左右方向にスライドさせるサイドシフト装置３０と、を備えている。また、自動運転フォークリフト１０には、フォーク６０を前後方向に傾斜させるチルトシリンダ７２と、車体１１の前部に設けられた前輪としての駆動輪１４と、車体１１の後部に設けられた後輪としての操舵輪１６と、が備えられている。なお、本実施の形態の説明において、自動運転フォークリフトは電動フォークリフトである。

図２に示すように、サイドシフト装置３０は、左右一対のリフトブラケット３２に固定された上下一対のフィンガーバー３６Ａ、３６Ｂと、上下一対のフィンガーバー３６Ａ、３６Ｂに対して左右に移動可能なシフター３７と、を備えている。シフター３７は、上下一対のシフターバー３４Ａ、３４Ｂと、上下一対のシフターバー３４Ａ、３４Ｂの両端部をそれぞれ連結する連結部材３５（３５Ｒ、３５Ｌ）を備えている。シフターバー３４Ａ、３４Ｂは左右一対のフォーク６０Ｒ、６０Ｌをそれぞれ係止する部材である。

サイドシフト装置３０は、フィンガーバー３６Ａ、３６Ｂに対してシフター３７を左右に移動させるシフトシリンダ３３を備えている。シフトシリンダ３３の基端部はフィンガーバー３６Ａに固定されたブラケット３８に連結されており、シフトシリンダ３３のロッド３３Ａの端部は、一方の連結部材３５Ｒに連結されている。シフトシリンダ３３は、作動油（シフト作動油）の供給を受けてロッド３３Ａを左右方向に出し入れする。

フォーク６０Ｒ（６０）は、荷物を載置可能とする載置部６２Ｒ（６２）と、載置部６２Ｒの基端から立ち上がって形成された立ち上がり部６４Ｒ（６４）と、を備えている。フォーク６０Ｌ（６０）も同様の構成であり、載置部６２Ｌ（６２）と、立ち上がり部６４Ｌ（６４）と、を備えている。

搬入場所検出手段１８は、例えばカメラ等の撮像装置であり、シフターバー３４Ｂの下方において設けられ、フォーク６０と昇降装置７０を用いて持ち上げた荷物ユニットを搬入するべき空間である搬入空間を検出する。

サイドシフト量検出手段１９は、例えばエンコーダであり、シフトシリンダ３３に対するロッド３３Ａの左右方向の出し入れ量に応じた信号を出力する。

●［油圧回路の構成（図３）］
図３は、制御装置４０と油圧回路の構成を説明する図である。制御装置４０（例えばＣＰＵを備えた装置）は、搬入空間認識手段４０Ａと、荷物ユニット搬入手段４０Ｂと、荷物ユニット幅寄せ実行手段４０Ｃと、荷物ユニット幅寄せ停止手段４０Ｄと、フォーク抜取手段４０Ｅと、記憶手段４４と、を備えている。なお、記憶手段４４は、荷物ユニット、搬入空間等の情報が予め記憶されている。

制御装置４０は、走行装置１２を制御し、車体１１を走行させる。制御装置４０には、搬入場所検出手段１８とサイドシフト量検出手段１９で検出された信号と、サイドシフト装置３０内のシフトシリンダ３３の作動油の圧力であるシフト作動油圧力を検出するサイドシフト圧力検出手段３３Ｂから検出された信号が入力される。

制御装置４０は、荷役制御部８０と荷役モータ８１（電動モータ）を制御する。荷役制御部８０は、図示は省略するがシフトシリンダ３３、チルトシリンダ７２、昇降装置７０に設けられているリフトシリンダ７４のそれぞれに対し作動油の供給を制御する電磁弁を備えている。

油圧ポンプ８２は、荷役モータ８１（電動モータ）で駆動され、オイルパン８３から作動油を荷役制御部８０へ供給する。

サイドシフト装置３０には、サイドシフト装置内の作動油の圧力をリリーフ圧以下に制限するリリーフ弁３３Ｃが設けられている。リリーフ弁３３Ｃは、サイドシフト装置内の作動油の圧力がリリーフ圧を超えると弁が開き、作動油をオイルパン８３へ戻しリリーフ圧を超えないようにする。

●［搬入空間の認識と荷物ユニットの搬入空間への搬入（図４～図６）］
図４～図６を用いて、自動運転フォークリフト１０が荷物ユニットの搬入空間への搬入する様子を説明する。

図４は搬入空間の例として搬入棚５０に荷物ユニットが搬入される様子を示す図である。搬入棚５０は、例えば搬入される４個の搬入区画Ａ１～Ａ４に分けられており、それぞれの区画には２個の荷物ユニット２０Ａ（２０）が搬入される。

搬入区画Ａ１～Ａ４（搬入空間）のそれぞれは、底面である載置面５６と、自動運転フォークリフト１０から見て右又は左に、壁である搬入区画（搬入空間）に隣接する物体である隣接物体５２と、をそれぞれ有している。また、搬入区画の床部材の荷物ユニットを搬入する側の前面には、搬入場所を検出するための標識である標識（ＭＫ２１～ＭＫ２８）が載置される荷物ユニット毎に設けられている。

図５は、荷物ユニット２０が荷物を載置可能あるいは収容可能なパレット２１Ａを含む場合の説明の図である。パレット２１Ａは、例えば上面が荷物を搬入する開口である、ボックス型のパレットである。パレット２１Ａには、フォーク６０Ｒ、６０Ｌ（６０）（図２参照）を差し込むことが可能なフォーク差込開口部２４Ａが形成されている。フォーク差込開口部２４Ａは、上方はパレットの底面であるパレット底面２２Ａ、左右はパレット底面２２Ａの左右に設けられた脚部であるパレット脚部２６ＲＡ１、２６ＲＡ２、２６ＬＡ１、２６ＬＡ２に囲まれている。

また、フォークを差し込む側のパレット２１Ａの側面の下方のフォーク差込開口部２４Ａの近傍には、荷物ユニットの搬入場所に対する位置を検出するための標識である標識ＭＫ１が設けられている。

図６は、搬入場所検出手段１８（図２参照）の動作の説明をする図である。荷物ユニット２０Ａ（２０）は、フォーク６０Ｒ、６０Ｌがフォーク差込開口部２４Ａに差し込まれフォークに対して載置され持ち上げられた状態を示している。

搬入場所検出手段１８は、例えば画像を取得できるカメラ等の撮像装置である。搬入場所検出手段１８は、載置された荷物ユニット２０Ａ（２０）に設けられた標識ＭＫ１を撮影できる位置、例えば、上述した図２に示すシフターバー３４Ｂの下方等に設けられる。

標識ＭＫ１、ＭＫ２１～ＭＫ２８は、荷物ユニット２０Ａ、搬入区画Ａ１～Ａ４（搬入空間）に対する荷物ユニット２０Ａの相対位置を求めるための標識である。ここで、標識ＭＫ１、ＭＫ２１～ＭＫ２８は、形状・色彩等を異なるものとすることで、それぞれが異なるものと識別できる。

●［第１の実施形態の自動運転フォークリフトによる搬入空間への荷物ユニットの搬入及び載置（図７～図１４）］
図７～図１４を用いて、第１の実施形態の自動運転フォークリフトによる搬入空間への荷物ユニットの搬入及び載置について説明する。図１４は、第１の実施形態の荷物ユニットの搬入動作の説明をするフローチャートである。

自動運転フォークリフトの制御装置４０の処理手順について、図１４のフローチャートを用いて説明する。なお、自動運転フォークリフトによる自動運転による荷物ユニットの搬入は、作業者の指令により開始する。以下、図１４の各ステップについて詳細に説明する。

●［搬入空間の認識］
ステップＳ０１０において、制御装置４０は、荷物ユニットを搬入する搬入空間を認識して、ステップＳ０２０へ処理を進める。

なお、ステップＳ０１０における処理は、搬入空間認識手段４０Ａ（図３参照）による制御に相当する。

記憶手段４４には、標識ＭＫ１、ＭＫ２１～ＭＫ２８の形状・色彩、それぞれの標識がどの搬入区画（搬入空間）に付されているか等の情報が予め記録されている。制御装置４０は、作業者による荷物ユニットの搬入を所望する先の搬入区画Ａ１～Ａ４（搬入空間）と搬入区画における（左右）載置場所の入力情報に基づいて、標識ＭＫ２１～ＭＫ２８から対応する標識を目標搬入先標識として選定し、記憶手段４４に記憶する。

制御装置４０は、搬入場所検出手段１８からの取得した取得画像情報と、記憶されている目標搬入先標識に関する情報に基づいて、荷物ユニットを搬入するべき搬入空間（搬入区画）を認識する。具体的には、例えば、制御装置４０は、取得画像情報から標識画像を抽出し、抽出された標識画像と目標搬入先標識が一致するまで（荷物ユニットを搬入するべき搬入空間に達するまで）、走行装置１２と昇降装置７０を駆動し、荷物ユニットを搬入する搬入区画Ａ１～Ａ４（搬入空間）の（左右）載置場所まで移動させる（図４参照）。

●［搬入空間（搬入区画）への荷物ユニットの差し込み動作］
ステップＳ０２０において、制御装置４０は、走行装置１２を制御して車体１１（図１参照）を前方に移動させて、持ち上げている荷物ユニット２０Ａ（２０）を搬入空間（搬入区画Ａ１～Ａ４）に差し込み、ステップＳ０３０へ処理を進める。

なお、ステップＳ０２０における処理は、荷物ユニット搬入手段４０Ｂ（図３参照）による制御に相当する。

以下、図６において、荷物ユニット２０Ａ（２０）を搬入区画Ａ２の（右）載置場所へ搬入する例で説明する。

制御装置４０は、荷物ユニット２０Ａ（２０）を搬入すべき搬入区画Ａ２まで移動させた後、取得した画像情報に基づいて、記憶手段４４に予め記憶されている標識ＭＫ１と標識ＭＫ２３との位置関係になるように、走行装置１２と昇降装置７０を駆動する。

例えば、標識ＭＫ１と標識ＭＫ２３のＹ方向に沿った幅の中心の位置が一致するように、Ｚ方向に沿ったそれぞれの幅中心の位置との間の距離が記憶手段４４に予め記憶されている所定の距離になるように、荷物ユニット２０Ａ（２０）は搬入区画Ａ２の（右）載置場所へ搬入される。この場合、荷物ユニット２０Ａ（２０）が載置面５６あるいは隣接物体５２へ接触することを回避するため、荷物ユニット２０Ａ（２０）は、隣接物体５２へは第１所定距離の隙間、載置面５６に対しては第２所定距離の隙間を設けて、搬入区画Ａ２の（右）載置場所へ差し込まれる。

ステップＳ０３０において、制御装置４０は、サイドシフト装置３０を制御して、搬入空間（搬入区画Ａ２）に差し込んだ荷物ユニット２０Ａ（２０）を、フォーク６０（６０Ｒ、６０Ｌ）とともに隣接物体５２に近づく方向に移動するようにサイドシフト装置３０の動作を開始し、ステップＳ０４０へ処理を進める。

ステップＳ０４０において、制御装置４０は、サイドシフト圧力検出手段３３Ｂ（図３参照）によりシフト作動油圧力を検出し、ステップＳ０５０へ処理を進める。

ステップＳ０５０において、制御装置４０は、シフト作動油圧力がリリーフ圧に達している判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０６０に処理を進め、シフト作動油圧力がリリーフ圧に達していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０４０に処理を進める。

ステップＳ０６０において、制御装置４０は、サイドシフト装置３０の動作を停止し、ステップＳ０７０へ処理を進める。

なお、ステップＳ０３０～Ｓ０５０までの処理は荷物ユニット幅寄せ実行手段４０Ｃ（図３参照）における制御に相当する。また、ステップＳ０３０～Ｓ０６０までの処理は荷物ユニット幅寄せ停止手段４０Ｄ（図３参照）における制御に相当する。

●［荷物ユニットと隣接物体との接触状態を判定（図７～図９、図１３）］
以下、図７～図９、図１３を用いて、荷物ユニット幅寄せ実行手段４０Ｃの制御における、シフト作動油圧力の上昇状態に応じた荷物ユニットと隣接物体との接触状態の判定について説明する。

図７は、図６で示す搬入空間（搬入区画）へ差し込まれた荷物ユニットを上方から見た図である。荷物ユニット２０Ａ（２０）は、隣接物体５２との間に第１所定距離Ｌ１の隙間を設けた状態で差し込まれている。なお、説明を簡単にするため載置面５６等の記載は省略されている。

制御装置４０は、シフト作動油圧力は一定である場合、隣接物体５２に対して荷物ユニット２０Ａ（２０）を一定の速度で移動させる幅寄せ区間であると判定する（幅寄せ区間ＡＲ１）。

制御装置４０は、シフト作動油圧力が上昇する場合、隣接物体５２に対して荷物ユニット２０Ａ（２０）が接触（図８参照）したと判定する（接触区間ＡＲ２）。なお、幅寄せ区間ＡＲ１から接触区間ＡＲ２の境界は、シフト作動油圧力の上昇を検出した時点に相当する。

制御装置４０は、シフト作動油圧力が上昇を止め下降した後、一定である場合、隣接物体５２に対して荷物ユニット２０Ａ（２０）が接触した状態で荷物ユニット２０Ａ（２０）に対してフォーク６０が滑っている状態であると判定する（フォーク滑り区間ＡＲ３）。

制御装置４０は、フォーク滑り区間ＡＲ３において、シフト作動油圧力が上昇する場合、フォーク６０Ｒがパレット脚部２６ＲＡ１、２６ＲＡ２に接触した状態（図９参照）であると判定する（フォーク接触区間ＡＲ４）。なお、制御装置４０は、フォーク接触区間ＡＲ４であると判定した場合、荷物ユニット２０Ａ（２０）を搬入区画Ａ２の（右）載置場所（搬入空間）へ載置したと判定する。

●［接触したと判定した場合のフォークの抜き取り動作（図１０～図１３）］
図１０は、図９におけるＸ－Ｘ方向から見た断面図である。荷物ユニット２０Ａ（２０）のパレット脚部２６ＲＡ２、２６ＬＡ２の載置面５６に対向する底面と載置面５６との間に第２所定距離Ｌ２の隙間を設けた状態で差し込まれている。

ステップＳ０７０において、制御装置４０は、昇降装置７０を制御してフォーク６０（６０Ｒ、６０Ｌ）を下方に移動させて荷物ユニット２０Ａ（２０）を隣接物体５２に接触させたまま搬入空間内（搬入区画Ａ２）における載置面５６に載置し（図１１参照）、ステップＳ０８０へ処理を進める。

ステップＳ０８０において、制御装置４０は、サイドシフト装置３０を制御してフォーク６０（６０Ｒ、６０Ｌ）を隣接物体５２とは反対の方向に移動させてフォーク６０をパレット脚部２６ＲＡ２から離間させ（図１２参照）（フォーク離間区間ＡＲ５）、ステップＳ０９０へ処理を進める。

ステップＳ０９０において、制御装置４０は、走行装置１２を制御して車体１１を後方に移動させてフォーク６０を荷物ユニット２０Ａ（２０）から抜き取り、処理を終了する。

なお、ステップＳ０７０～Ｓ０９０までの処理はフォーク抜取手段４０Ｅ（図３参照）における制御に相当する。

●［第２の実施形態の自動運転フォークリフトによる搬入空間への荷物ユニットの搬入及び載置（図１５）］
第２の実施形態の自動運転フォークリフトは、第１の実施形態の自動運転フォークリフトに対して荷物ユニット幅寄せ停止手段４０Ｄの代わりに荷物ユニット幅寄せ停止手段４０Ｄａを有している点で相違する。以下、図１５の相違するステップについて詳細に説明する。

ステップＳ０５０Ａにおいて、制御装置４０は、シフト作動油圧力が上昇したと判定した場合（Ｙｅｓ）は（シフト作動油圧力の上昇の検出）、ステップＳ０６０Ａに処理を進め、シフト作動油圧力が上昇していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０４０に処理を進める。

なお、制御装置４０は、シフト作動油圧力平均値と今回取得したシフト作動油圧力の差の大きさが判定値よりも大きい場合に、シフト作動油圧力が上昇したと判定する。シフト作動油圧力平均値は、例えば所定の期間又は所定の回数、取得され記憶手段４４に記憶されたシフト作動油圧力に基づいて算出される。判定値は、実験等で求められたシフト作動油圧力が上昇したと判定する値であり、記憶手段４４に予め記憶されている。

ステップＳ０６０Ａにおいて、制御装置４０は、第１所定時間だけ荷物ユニットの移動を継続した後にサイドシフト装置３０の動作を停止し、ステップＳ０７０Ａへ処理を進める。なお、第１所定時間は、実験等で求められたサイドシフト装置３０を継続動作させる時間であり、記憶手段４４に予め記憶されている。第１所定時間は、後述する第２所定時間よりも短い時間であり、例えば数秒程度である。

ステップＳ０７０Ａにおいて、制御装置４０は、シフト作動油圧力がリリーフ圧に達している判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０７０に処理を進め、シフト作動油圧力がリリーフ圧に達していないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０８０Ａに処理を進める。

ステップＳ０８０Ａにおいて、制御装置４０は、第２所定時間だけ荷物ユニットの移動を継続した後にサイドシフト装置３０の動作を停止し（微小サイド移動動作に相当）を、ステップＳ０７０Ａへ処理を進める。なお、第２所定時間は、実験等で求められたサイドシフト装置３０を継続して動作させる時間であり、記憶手段４４に予め記憶されている。第２所定時間は、例えば数秒程度である。

なお、ステップＳ０８０Ａにおいて、制御装置４０は、第２所定時間の代わりに、サイドシフト量検出手段１９の検出信号に基づいて、予め実験等で求め設定された所定距離だけ荷物ユニットの移動を継続した後にサイドシフト装置３０の動作を停止（微小サイド移動動作に相当）させても良い。

なお、ステップＳ０３０～Ｓ０６０、Ｓ０５０Ａ～Ｓ０８０Ａまでの処理は荷物ユニット幅寄せ停止手段４０Ｄａ（図３参照）における制御に相当する。

●［荷物ユニットの別形態（図１６、図１７）］
上記第１の実施形態及び第２の実施形態の例において、荷物ユニットとしてパレットを含んでいる例で説明したが、パレットを含まない場合でも上述した効果を得ることができる。図１６は、荷物ユニット（荷物ユニット２０Ｂ）が荷物（箱型）である場合の説明の図である。図５の荷物ユニット２０Ａが、パレット２１Ａを含んでいるのに対して、パレットの代わりに荷物２１Ｂ自体がパレットとしての機能を有している。

荷物２１Ｂは、例えばボックス型の荷物である。荷物２１Ｂには、フォーク６０Ｒ、６０Ｌ（６０）（図２参照）を差し込むことが可能なフォーク差込開口部２４Ｂが形成されている。フォーク差込開口部２４Ｂは、上方はフォーク差込開口部２４Ｂの上面である開口上面２２Ｂ、左右はフォーク差込開口部２４Ｂの左側面２６ＬＢ及び右側面２６ＲＢである開口側面２６Ｂに囲まれている。

図１７は、荷物ユニット（荷物ユニット２０Ｃ）が荷物（ロール型）である場合の説明の図である。図５の荷物ユニット２０Ａが、パレット２１Ａを含んでいるのに対して、パレットの代わりに荷物ユニット２０Ｃ自体がパレットとしての機能を有している（パレットを含まない場合）。

荷物ユニット２０Ｃには、フォーク６０Ｒ、６０Ｌ（６０）（図２参照）を差し込むことが可能なフォーク差込開口部２４Ｃ（ロール中心穴）が形成されている。フォーク差込開口部２４Ｃは、上方はフォーク差込開口部２４Ｃの上面である開口上面２２Ｃ、左右はフォーク差込開口部２４Ｃの左側面２６ＬＣ及び右側面２６ＲＣである開口側面２６Ｃに囲まれている。
●［本願の効果］

以上に説明したように、荷物ユニットを、自動で搬入空間まで移動し、自動で隣接物体との間に隙間のないよう搬入空間に搬入することができる。これにより、荷物ユニットを搬入するために搬入空間を有効に利用できるとともに、隙間がないため搬入空間における荷物ユニットの予期せぬ移動や荷崩れを防止することもできる。

本発明の自動運転フォークリフトは、本実施の形態で説明した構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

荷物ユニットは、本実施形態の説明の形状に限定されず、開口上面と左右の開口側面に囲まれたフォークを差し込めるフォーク差込開口部を有しているものでも良い。

本実施の形態の説明では、サイドシフト装置３０がシフトシリンダ３３を有する例を説明したが、油圧モータ等であっても良い。

１０ 自動運転フォークリフト
１１ 車体
１２ 走行装置
１４ 駆動輪（前輪）
１６ 操舵輪（後輪）
１８ 搬入場所検出手段
１９ サイドシフト量検出手段
２０、２０Ａ 荷物ユニット
２０Ｂ、２０Ｃ 荷物ユニット
２１Ａ パレット
２２Ａ パレット底面
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ フォーク差込開口部
２６ＲＡ１、２６ＲＡ２ パレット脚部
２６ＬＡ１、２６ＬＡ２ パレット脚部
２６Ｃ 開口側面
２６ＬＣ 左側面
２６ＲＣ 右側面
３０ サイドシフト装置
３２ リフトブラケット
３３ シフトシリンダ
３３Ａ ロッド
３３Ｂ サイドシフト圧力検出手段
３３Ｃ リリーフ弁
３４Ａ、３４Ｂ シフターバー
３５、３５Ｒ、３５Ｌ 連結部材
３７ シフター
４０ 制御装置
４０Ａ 搬入空間認識手段
４０Ｂ 荷物ユニット搬入手段
４０Ｃ 荷物ユニット幅寄せ実行手段
４０Ｄ、４０Ｄａ 荷物ユニット幅寄せ停止手段
４０Ｅ フォーク抜取手段
４４ 記憶手段
５０ 搬入棚
５２ 隣接物体
５６ 載置面
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ 搬入区画（搬入空間）
６０、６０Ｒ、６０Ｌ フォーク
６２、６２Ｒ、６２Ｌ 載置部
６４、６４Ｒ、６４Ｌ 立ち上がり部
７０ 昇降装置
７２ チルトシリンダ
８０ 荷役制御部
８１ 荷役モータ（電動モータ）
８２ 油圧ポンプ
８３ オイルパン
ＭＫ１、ＭＫ２１～ＭＫ２８ 標識
ＡＲ１ 幅寄せ区間
ＡＲ２ 接触区間
ＡＲ３ フォーク滑り区間
ＡＲ４ フォーク接触区間
ＡＲ５ フォーク離間区間

Claims (6)

1. 車体と、
   前記車体を走行させる走行装置と、
   前記車体の前方に配置されたフォークと、
   前記車体に対して前記フォークを上下方向に昇降させる昇降装置と、
   前記車体に対して前記フォークを左右方向にスライドさせるサイドシフト装置と、
   少なくとも前記サイドシフト装置への作動油を供給する油圧ポンプと、
   前記走行装置と前記昇降装置と前記サイドシフト装置と前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を有する自動運転フォークリフトであって、
   前記サイドシフト装置内の作動油の圧力であるシフト作動油圧力を検出するサイドシフト圧力検出手段と、
   前記フォークと前記昇降装置を用いて持ち上げた荷物ユニットを搬入するべき空間である搬入空間を検出する搬入場所検出手段と、
   を備え、
   前記搬入空間には、前記自動運転フォークリフトから見て右又は左に、前記搬入空間に隣接する物体である隣接物体が有り、
   前記制御装置は、
   前記搬入場所検出手段を用いて、持ち上げている前記荷物ユニットを搬入するべき前記搬入空間を認識する、搬入空間認識手段と、
   前記走行装置を制御して前記車体を前方に移動させて、持ち上げている前記荷物ユニットを前記搬入空間に差し込む、荷物ユニット搬入手段と、
   前記サイドシフト装置を制御して、前記搬入空間に差し込んだ前記荷物ユニットを、前記フォークとともに前記隣接物体に近づく方向である隣接物体接近方向に移動させながら前記シフト作動油圧力を検出し、検出した前記シフト作動油圧力の上昇状態に応じて、前記荷物ユニットと前記隣接物体との接触状態を判定し、判定の際、前記シフト作動油圧力が予め設定した所定圧力に達した場合に前記荷物ユニットと前記隣接物体とが接触したと判定することで、前記フォークとともに前記荷物ユニットを前記隣接物体接近方向に移動させて前記荷物ユニットを前記隣接物体に接触させた後、前記荷物ユニットに対して前記フォークを前記隣接物体接近方向に滑らせて、前記隣接物体接近方向において前記フォークを前記荷物ユニットの一部に突き当て、前記シフト作動油圧力が予め設定した前記所定圧力に達するまで前記フォークとともに前記荷物ユニットを前記隣接物体接近方向に押し付ける、荷物ユニット幅寄せ実行手段と、
   を有する、
   自動運転フォークリフト。
2. 車体と、
   前記車体を走行させる走行装置と、
   前記車体の前方に配置されたフォークと、
   前記車体に対して前記フォークを上下方向に昇降させる昇降装置と、
   前記車体に対して前記フォークを左右方向にスライドさせるサイドシフト装置と、
   少なくとも前記サイドシフト装置への作動油を供給する油圧ポンプと、
   前記走行装置と前記昇降装置と前記サイドシフト装置と前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を有する自動運転フォークリフトであって、
   前記サイドシフト装置内の作動油の圧力であるシフト作動油圧力を検出するサイドシフト圧力検出手段と、
   前記フォークと前記昇降装置を用いて持ち上げた荷物ユニットを搬入するべき空間である搬入空間を検出する搬入場所検出手段と、
   を備え、
   前記搬入空間には、前記自動運転フォークリフトから見て右又は左に、前記搬入空間に隣接する物体である隣接物体が有り、
   前記制御装置は、
   前記搬入場所検出手段を用いて、持ち上げている前記荷物ユニットを搬入するべき前記搬入空間を認識する、搬入空間認識手段と、
   前記走行装置を制御して前記車体を前方に移動させて、持ち上げている前記荷物ユニットを前記搬入空間に差し込む、荷物ユニット搬入手段と、
   前記サイドシフト装置を制御して、前記搬入空間に差し込んだ前記荷物ユニットを、前記フォークとともに前記隣接物体に近づく方向に移動させながら前記シフト作動油圧力を検出し、検出した前記シフト作動油圧力の上昇状態に応じて、前記荷物ユニットと前記隣接物体との接触状態を判定する、荷物ユニット幅寄せ実行手段と、
   を有し、
   前記サイドシフト装置には、前記サイドシフト装置内の作動油の圧力をリリーフ圧以下に制限するリリーフ弁が設けられており、
   前記制御装置は、
   前記荷物ユニット幅寄せ実行手段にて前記荷物ユニットを移動させながら検出している前記シフト作動油圧力が、前記リリーフ圧に達した場合、前記荷物ユニットが前記隣接物体に接触していると判定して前記サイドシフト装置の動作を停止させる、荷物ユニット幅寄せ停止手段を有する、
   自動運転フォークリフト。
3. 車体と、
   前記車体を走行させる走行装置と、
   前記車体の前方に配置されたフォークと、
   前記車体に対して前記フォークを上下方向に昇降させる昇降装置と、
   前記車体に対して前記フォークを左右方向にスライドさせるサイドシフト装置と、
   少なくとも前記サイドシフト装置への作動油を供給する油圧ポンプと、
   前記走行装置と前記昇降装置と前記サイドシフト装置と前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を有する自動運転フォークリフトであって、
   前記サイドシフト装置内の作動油の圧力であるシフト作動油圧力を検出するサイドシフト圧力検出手段と、
   前記フォークと前記昇降装置を用いて持ち上げた荷物ユニットを搬入するべき空間である搬入空間を検出する搬入場所検出手段と、
   を備え、
   前記搬入空間には、前記自動運転フォークリフトから見て右又は左に、前記搬入空間に隣接する物体である隣接物体が有り、
   前記制御装置は、
   前記搬入場所検出手段を用いて、持ち上げている前記荷物ユニットを搬入するべき前記搬入空間を認識する、搬入空間認識手段と、
   前記走行装置を制御して前記車体を前方に移動させて、持ち上げている前記荷物ユニットを前記搬入空間に差し込む、荷物ユニット搬入手段と、
   前記サイドシフト装置を制御して、前記搬入空間に差し込んだ前記荷物ユニットを、前記フォークとともに前記隣接物体に近づく方向に移動させながら前記シフト作動油圧力を検出し、検出した前記シフト作動油圧力の上昇状態に応じて、前記荷物ユニットと前記隣接物体との接触状態を判定する、荷物ユニット幅寄せ実行手段と、
   を有し、
   前記サイドシフト装置には、前記サイドシフト装置内の作動油の圧力をリリーフ圧以下に制限するリリーフ弁が設けられており、
   前記制御装置は、
   前記荷物ユニット幅寄せ実行手段にて前記荷物ユニットを移動させながら検出している前記シフト作動油圧力の上昇を検出した時点から、所定時間又は所定距離だけ前記荷物ユニットの移動を継続した後に前記サイドシフト装置の動作を停止する微小サイド移動動作を、前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達するまで繰り返し、
   前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した場合、前記荷物ユニットが前記隣接物体に接触していると判定する、荷物ユニット幅寄せ停止手段を有する、
   自動運転フォークリフト。
4. 請求項２又は３に記載の自動運転フォークリフトであって、
   前記荷物ユニットは、
   荷物を載置可能あるいは収容可能なパレット、又は、前記パレット及び荷物、又は、荷物、である、
   自動運転フォークリフト。
5. 請求項４に記載の自動運転フォークリフトであって、
   前記荷物ユニットが前記パレットを含む場合、
   前記パレットには、前記フォークを差し込むことが可能なフォーク差込開口部が形成されており、
   前記フォーク差込開口部は、上方は前記パレットの底面であるパレット底面、左右は前記パレット底面の左右に設けられた脚部であるパレット脚部、に囲まれており、
   前記制御装置は、
   前記荷物ユニット幅寄せ停止手段にて前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した後、前記昇降装置を制御して前記フォークを下方に移動させて前記荷物ユニットを前記隣接物体に接触させたまま前記搬入空間内に載置して前記フォークを前記パレット底面から離間させ、前記サイドシフト装置を制御して前記フォークを前記隣接物体とは反対の方向に移動させて前記フォークを前記パレット脚部から離間させ、前記走行装置を制御して前記車体を後方に移動させて前記フォークを前記荷物ユニットから抜き取る、フォーク抜取手段を有する、
   自動運転フォークリフト。
6. 請求項４に記載の自動運転フォークリフトであって、
   前記荷物ユニットは荷物であって、前記荷物には、前記フォークを差し込むことが可能なフォーク差込開口部が設けられており、
   前記フォーク差込開口部は、上方は前記フォーク差込開口部の上面である開口上面、左右は前記フォーク差込開口部の左側面及び右側面である開口側面に囲まれており、
   前記制御装置は、
   前記荷物ユニット幅寄せ停止手段にて前記シフト作動油圧力が前記リリーフ圧に達した後、前記昇降装置を制御して前記フォークを下方に移動させて前記荷物ユニットを前記隣接物体に接触させたまま前記搬入空間内に載置して前記フォークを前記開口上面から離間させ、前記サイドシフト装置を制御して前記フォークを前記隣接物体とは反対の方向に移動させて前記フォークを前記開口側面から離間させ、前記走行装置を制御して前記車体を後方に移動させて前記フォークを前記荷物ユニットから抜き取る、フォーク抜取手段を有する、
   自動運転フォークリフト。
   

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