JP7375800B2 - 荷役機、車載装置、方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、荷役機、車載装置、方法、及びプログラムに関する。

近年、自動運転技術やロボット技術の発展に伴い、レーザやレーダを活用した空間認識技術の精度が向上し、また、空間認識センサの低価格化が進んでいる。一方、フォークリフト等の荷役機において、荷役作業を管理する装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、コンテナとの距離が所定値に達した事を検出し、検出された距離が所定値に達した事をオペレータに告知することが記載されている。
例えば、特許文献２には、カメラにより撮影されたマークの画面上の位置からフォーク２と荷役対象の左右・上下のずれ量を算出し、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ことが記載されている。

特開２０００－３３５８９６号公報 特開２００３－１２８３９５号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術は、フォーク自体がコンテナに衝突してしまい、コンテナにフォークを差し込めずに運搬できない、という問題がある。また、特許文献２記載の技術では、荷役対象にマークを付さなければならず、マークが付されていない荷役対象を運搬できない、という問題がある。
以上に例示したように、特許文献１－２記載の技術は、運搬対象を適切に運搬できない場合がある。

そこで、本発明の一態様は、運搬対象を適切に運搬できることを目的としている。

本発明の一態様は、運搬対象を把持するための差込爪の高さを上下させる第１の動作を行う手段と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置に対して、当該物体における前記水平走査の高さを上下させる第２の動作を、前記第１の動作と異なるタイミングで行わせる手段と、前記空間認識装置により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置を検出する手段と、を備える荷役機である。

また本発明の一態様は、運搬対象を把持するための差込爪の高さを上下させる第１の動作を行う荷役機に搭載される車載装置であって、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置に対して、当該物体における前記水平走査の高さを上下させる第２の動作を、前記第１の動作と異なるタイミングで行う手段と、前記空間認識装置により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置を検出する手段と、を備える車載装置である。

また本発明の一態様は、運搬対象を把持するための差込爪の高さを上下させる第１の動作を行い、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置に対して、当該物体における前記水平走査の高さを上下させる第２の動作を、前記第１の動作と異なるタイミングで行わせ、前記空間認識装置により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置を検出する、ことを含む方法である。

また本発明の一態様は、コンピュータに、運搬対象を把持するための差込爪の高さを上下させる第１の動作を行う処理と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置に対して、当該物体における前記水平走査の高さを上下させる第２の動作を、前記第１の動作と異なるタイミングで行わせる処理と、前記空間認識装置により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置を検出する処理と、を実行させるプログラムである。

本発明の一態様によれば、運搬対象を適切に運搬できるという効果が得られる。

本発明の実施形態に係る運搬作業を説明する説明図である。 本実施形態に係る作業管理装置の固定位置の一例を表す概略図である。 本実施形態に係るセンシングの一例を表す概略図である。 本実施形態に係るセンシングの一例を表す別の概略図である。 本実施形態に係るセンシング結果の一例を表す模式図である。 本実施形態に係るずれ判定の一例を示す図である。 本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。 本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。 本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。 本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。 本実施形態に係るフォークリフトの動作の一例を示すフロー図である。 本実施形態に係る作業管理装置のハードウェア構成を示す概略構成図である。 本実施形態に係る作業管理装置の論理構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る作業管理装置の論理構成を示す別の概略ブロック図である。 本実施形態の変形例に係る正対判定の一例を示す概略図である。 本実施形態の変形例に係る挿入タイミング予測の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

＜運搬作業について＞
図１は、本発明の実施形態に係る運搬作業を説明する説明図である。
フォークリフトＦ１は、荷役機の一例である。フォークリフトＦ１には、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が設けられている。フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、差込爪の一例である。
フォークリフトＦ１は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を、荷物又はパレット等の運搬対象に差し込むことで、運搬対象を把持して運搬する。つまり、荷役機には、運搬対象に差し込むことで、運搬対象を把持する差込爪が設けられている。

コンテナ２０は、運搬対象又は差込対象の一例である。コンテナ２０は、荷物等を内部に納めるための容器である。コンテナ２０には、フォークポケット２０１、２０２の開口部（差込部；凹部であっても良い）が設けられている。フォークポケット２０１、２０２は、それぞれ、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を差し込む穴又は凹部である。フォークポケット２０１、２０２は、差込対象の一例である。
差込時又は運搬時にフォークリフトＦ１と対向する面（「差込面２１１」とも称する）は、フォークポケット２０１、２０２を有する。フォークポケット２０１、２０２は、運搬対象の正面（差込面２１１）から背面へ（図１ではＹ軸の正方向）、それぞれフォークＦ１０１、Ｆ１０２を差し込まれ、その先端部を背面から突き出させる穴又は凹部である。
図１では、フォークポケット２０１、２０２は、差込面２１１の下部において、差込面２１１の法線方向に真っ直ぐ伸びる穴である。

フォークＦ１０１、Ｆ１０２が、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２に真っ直ぐに差し込まれた場合、フォークリフトＦ１は、コンテナ２０を適切に（バランス良く、安定させて）把持して運搬することができる。
なお、コンテナ２０やフォークポケット２０１、２０２の寸法等は、標準規格（例えば、ＪＩＳ）で定められている。また、運搬対象は、コンテナ２０に限らず、パレットであっても良いし、パレットとパレットに載せられた荷物の両方であっても良い。ここで、パレットとは、荷物を載せるための荷役台をいう。パレットには、フォークポケットが設けられている。また、フォークポケットは、３個以上（例えば、４個）あってもよい。

作業管理装置１は、荷役機に取り付けられ、固定されている。作業管理装置１は、例えばレーザセンサ等の空間認識センサを備える。本実施形態では、空間認識センサがレーザセンサである場合について説明する。つまり、作業管理装置１（空間認識センサ）は、レーザ光を照射して反射光を受光し、自装置から各物体までの距離Ｒをセンシングする。作業管理装置１は、センシング対象の範囲に対して、これを繰り返す。作業管理装置１は、例えば、レーザ光の照射方向と各物体までの距離Ｒによって、空間を認識する（図３～図６参照）。

作業管理装置１は、空間認識センサから得たセンシング情報に基づいて、コンテナ２０（又は差込面２１１）を検出する。作業管理装置１は、センシング情報に基づいて、コンテナ２０（又は差込面２１１）のフォークポケット２０１、２０２と、フォークＦ１０１、Ｆ１０２との位置関係がずれていないか否かを判定するずれ判定を行う。
ここで、位置関係とは、例えば、フォークリフトＦ１とコンテナ２０が対向する方向と垂直な面（ＸＺ平面）における位置関係（面に射影した位置関係）であるが、本発明はこれに限らず、ＸＹ平面やＹＺ平面における位置関係であっても良い。なお、フォークリフトＦ１とコンテナ２０が対向する方向とは、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を差し込む方向、又は、フォークリフトＦ１の進行方向（真っ直ぐに進む場合）でもある。
作業管理装置１は、判定結果を出力する。例えば、作業管理装置１は、ずれていると判定した場合、警告（例えば、警告音、警告光、警告画像、案内等）を出力する。

これにより、作業管理装置１は、例えば、作業者等に、フォークポケット２０１、２０２と、フォークＦ１０１、Ｆ１０２がずれている（単に「フォークがずれている」ともいう）か否かを知らせることができる。つまり、作業者等は、警告に応じてフォークリフトＦ１の位置やフォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置（例えば高さ）を変更できる。その結果、作業者等は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２をフォークポケット２０１、２０２に、正確に差し込ませることができる。

荷台Ｌ１は、搬出先の一例である。荷台Ｌ１は、トラックやトレーラの荷台、貨物列車の貨車等である。荷台Ｌ１には、緊締装置Ｌ１１～Ｌ１４が設けられている。緊締装置は、コンテナ２０を繋いだり固定したりするために用いられる器具である。
コンテナ２０は、フォークリフトＦ１に把持されて運搬され、荷台Ｌ１に載せられ、緊締装置Ｌ１１～Ｌ１４で荷台Ｌ１に固定される。
なお、図１に示す座標軸Ｘ、Ｙ、Ｚは、本実施形態及びその変形例の各図において、共通する座標軸である。

＜フォークリフトについて＞
図２は、本実施形態に係る作業管理装置１の固定位置の一例を表す概略図である。
図２は、フォークリフトＦ１の正面図である。

フォークレールＦ１１、Ｆ１２（フィンガーバー）は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を取り付けるレールである。なお、フォークＦ１０１又はフォークＦ１０２は、フォークレールＦ１１、Ｆ１２に沿ってスライドさせられることにより、フォークＦ１０１とフォークＦ１０２の間隔を調整できる。
バックレストＦ１３は、フォークレールＦ１１、Ｆ１２に取り付けられている。バックレストＦ１３は、把持されたコンテナ２０が崩れる、又はフォークリフトＦ１側へ落下することを防止する機構である。
マストＦ１４は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を上下させるためのレールである。フォークレールＦ１１、Ｆ１２が、マストＦ１４に沿って上下させられることで、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が上下させられる。

作業管理装置１は、フォークレールＦ１１の（Ｘ軸方向の）中央部分であって、フォークレールＦ１１の下面側（下側）に固定されている。ただし、作業管理装置１は、フォークレールＦ１１等の上面側（上側）に取り付けられても良い。また、作業管理装置１は、フォークレールＦ１２、バックレストＦ１３、マストＦ１４、又はフォークリフトＦ１の車体に取り付けられていても良い。また、作業管理装置１又は空間認識センサは、複数個、取り付けられても良い。
なお、作業管理装置１がフォークレールＦ１１、フォークレールＦ１２、バックレストＦ１３に固定されている場合、空間認識装置が照射するレーザ光を遮られることなく、コンテナ２０に照射できる。この場合、フォークレールＦ１１、フォークレールＦ１２、バックレストＦ１３は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２やコンテナ２０と一緒に上下するので、これらと作業管理装置１との相対的な位置関係を固定できる。

＜センシングについて＞
以下、作業管理装置１（空間認識センサ）によるセンシングについて説明する。
なお、本実施形態では、レーザ光の照射方式について、作業管理装置１がラスタースキャンを行う場合について説明するが、本発明はこれに限らず、他の照射方式（例えば、リサージュスキャン）であっても良い。

図３は、本実施形態に係るセンシングの一例を表す概略図である。
この図は、順次、照射されたレーザ光を、フォークリフトＦ１の上面側から見た場合の図である。なお、図３において、レーザ光の投射方向について、ＸＹ平面に投影した場合の角度（極座標の偏角）をθとする。Ｙ軸に平行な軸であって、作業管理装置１（照射口）を通る軸（後述する初期光軸）を、θ＝０とする。

作業管理装置１は、水平方向に（他の偏角φを一定にしたまま）、順次、レーザ光を照射することで、水平方向の走査を行う。
より具体的には、作業管理装置１は、偏角θの正方向に向かって、順次（例えば、等角度Δθ毎に）、レーザ光を照射する。作業管理装置１は、水平方向において特定範囲（ＸＹ平面に射影した偏角が－θｍａｘ≦θ≦θｍａｘの範囲）にレーザ光を照射（「水平走査」とも称する）した後、鉛直方向にレーザ光の照射方向をずらし、偏角θの負方向に向かって、レーザ光を照射する。
この偏角θの負方向の水平走査が完了した場合、作業管理装置１は、鉛直方向にレーザ光の照射方向を、さらにずらし、再度、Ｘ軸の正方向に水平走査を行う。

図４は、本実施形態に係るセンシングの一例を表す別の概略図である。
この図は、レーザ光の照射を、フォークリフトＦ１の側面側から見た場合の図である。なお、図３における水平走査は、図４の矢印の１本に相当する。
図４において、レーザ光の投射方向について、ＹＺ平面に投影した場合の角度（極座標の偏角）をφとする。Ｙ軸に平行な軸であって、作業管理装置１（照射口）を通る軸（初期光軸）を、φ＝０とする。

作業管理装置１は、１回の水平走査毎に、偏角φの方向に等角度Δφだけ、レーザ光をずらす。より具体的には、作業管理装置１は、偏角θの正方向の水平走査を行った後、偏角φの正方向に等角度Δφだけ、レーザ光の照射方向をずらす。その後、作業管理装置１は、偏角θの負方向の水平走査を行った後、偏角φの正方向に等角度Δφだけ、さらに、レーザ光の照射方向をずらす。
作業管理装置１は、この動作を繰り返し、偏角φの正方向において、特定範囲（－φｍａｘ（例えば、φｍａｘ＝９０°）≦φ≦０の範囲）を照射する。なお、作業管理装置１は、特定範囲だけ照射をずらした後（φ＝０）、偏角φの負方向に逆転させても良い。
なお、作業管理装置１は、別の順序や別の座標系で、レーザ光を照射しても良い。

図５は、本実施形態に係るセンシング結果の一例を表す模式図である。
図５は、図３、図４のセンシングの一例について、センシング結果を示すセンシング情報を表す。センシング情報は、例えば空間座標である。作業管理装置１は、この空間座標を、レーザ光の照射方向（偏角θ及び偏角φ）と反射元（物体）の距離Ｒに基づいて計算する。この空間座標は、センシング範囲において、反射元の位置を表す座標である。図５は、この空間座標を模式的に表す図である。

図５において、作業管理装置１は、コンテナ２０、そのフォークポケット２０１、２０２、及び、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を検出している。なお、符号Ｇを付した面は、路面Ｇである。
作業管理装置１は、第１検出処理によって、コンテナ２０（少なくとも差込面２１１の一部）と、そのフォークポケット２０１、２０２を検出する。第１検出処理の一例では、例えば、作業管理装置１は、平ら又は略平らな面（凹凸を有する面も含む）を平面とし、地面又は床面に対して垂直（鉛直方向）又は略垂直に立っている平面を検出する。作業管理装置１は、この平面において、フォークポケット２０１、２０２を検出した場合、この平面をコンテナ２０の差込面２１１であると判定する。
ここで、作業管理装置１は、例えば、検出した平面又は平面の下部において、レーザ光の反射光を検出しない部分、レーザ光の反射光の受信レベルが低い部分を、フォークポケット２０１、２０２として検出する。

なお、作業管理装置１は、検出した平面又は平面の下部において、平面までの距離に対して所定値以上の距離が変わる（遠くにある）部分を、フォークポケット２０１、２０２として検出しても良い。
また、作業管理装置１は、センシング情報とポケット位置情報を用いて、検出した平面から、フォークポケット２０１、２０２を検出しても良い。ここで、ポケット位置情報とは、コンテナ２０の寸法と、コンテナ２０におけるフォークポケット２０１、２０２の位置又は寸法（形状）との組合せを示す情報、又は、この組合せのパターンを示す情報である。つまり、作業管理装置１は、ポケット位置情報に基づいてフォークポケット２０１、２０２が存在する位置に、例えば、レーザ光の反射光の受信レベルが低い部分が所定の割合以上存在する場合は、ポケット位置情報に基づくフォークポケット２０１、２０２が存在すると判定しても良い。

作業管理装置１は、第２検出処理によって、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を検出する。第２検出処理の一例では、例えば、作業管理装置１は、ＸＹ平面に平行又は略平行の面のうち、Ｙ軸方向に特定の長さ以上、伸びる平面であって、Ｘ軸方向に特定の幅より小さい部分を、フォークＦ１０１、Ｆ１０２として検出する。なお、作業管理装置１は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置及び形状を予め記憶しても良い。

＜ずれ判定＞
図６は、本実施形態に係るずれ判定の一例を示す概略図である。
図６は、ずれ判定において、フォークがずれていないと判定される場合の図である。図６は、図５のセンシング情報を、ＸＺ平面へ射影した図である。図６では、作業管理装置１が検出した物体（反射元）を実線で表す。

なお、作業管理装置１は、図２の位置に取り付けられた場合、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の上面Ｆ１０１１、Ｆ１０２１を検出するが、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の下面や側面は検出できない場合がある。この場合、例えば、作業管理装置１は、予め定めた厚み情報を記憶し、厚み情報が示す厚みを、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の厚み（側面の長さ；Ｚ軸方向の長さ）とする。作業管理装置１は、検出したフォークＦ１０１、Ｆ１０２の上面Ｆ１０１１、Ｆ１０２１から、厚み方向（Ｚ軸方向）に、厚み情報が示す厚みだけ、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が存在すると推定する。
具体的には、作業管理装置１は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２について、図６の破線で示す形状を推定する。ただし、本発明はこれに限らず、作業管理装置１は、別の空間認識装置により、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の下面や側面を検出させても良い。

図６では、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲内に位置する。このときには、フォークリフトＦ１は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ前進する場合、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を、コンテナ２０にぶつけずに、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２に差し込むことができる。
作業管理装置１は、図６のように、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲内に位置する場合、フォークポケット２０１、２０２とフォークＦ１０１、Ｆ１０２がずれていない（フォークがずれていない）と判定する。

なお、作業管理装置１は、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１、Ｆ１０２（の表面；外面）とフォークポケット２０１、２０２（の表面；内面）の隙間（Ｘ軸方向又はＺ軸方向の隙間の長さ）が予め定めた距離以上ある場合に、フォークがずれていないと判定しても良い。換言すれば、作業管理装置１は、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１、Ｆ１０２とフォークポケット２０１、２０２の隙間が予め定めた距離より小さい場合に、フォークがずれていると判定しても良い。
また、作業管理装置１は、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の中心（対角線の交点）が、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の中心（対角線の交点）と予め定めた範囲内にある場合、フォークがずれていないと判定し、予め定めた範囲内にない場合、フォークがずれていると判定しても良い。予め定めた範囲とは、２点間の距離であっても良いし、Ｘ成分又はＺ成分の距離であっても良い。

図７は、本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。
図７は、ずれ判定において、フォークがずれていると判定される場合の図である。図７は、センシング情報を、ＸＺ平面へ射影した図である。図７では、作業管理装置１が検出した物体（反射元）を実線で表す。

図７では、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲外に位置する。具体的には、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の上方向（Ｚ軸の正方向）に位置する。このときには、フォークリフトＦ１は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ前進する場合、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を、コンテナ２０（差込面２１１）にぶつけてしまい、フォークポケット２０１、２０２に差し込むことができない。

作業管理装置１は、図７のように、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１がフォークポケット２０１の範囲外に位置する場合、又は、フォークＦ１０２がフォークポケット２０２の範囲外に位置する場合、フォークがずれていると判定する。
ここで、作業管理装置１は、フォークＦ１０１又はＦ１０２が、それぞれ、フォークポケット２０１又は２０２の上下方向（Ｚ軸方向）にずれている場合、ずれの種別として、フォークが「高さ方向」にずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれ量として、高さ方向に「ｄ１」だけ、ずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれの種別又はずれ量に基づく情報を出力させても良い。

図８は、本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。
図８は、ずれ判定において、フォークがずれていると判定される場合の図である。図８は、センシング情報を、ＸＺ平面へ射影した図である。図８では、作業管理装置１が検出した物体（反射元）を実線で表す。

図８では、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲外に位置する。具体的には、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の右方向（Ｘ軸の正方向）に位置する。このときには、フォークリフトＦ１は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ前進する場合、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を、コンテナ２０（差込面２１１）にぶつけてしまい、フォークポケット２０１、２０２に差し込むことができない。

作業管理装置１は、図８のように、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１がフォークポケット２０１の範囲外に位置する場合、及び、フォークＦ１０２がフォークポケット２０２の範囲外に位置する場合、フォークがずれていると判定する。
ここで、作業管理装置１は、フォークＦ１０１又はＦ１０２が、それぞれ、フォークポケット２０１又は２０２の左右方向（Ｘ軸方向）にずれている場合、ずれの種別として、フォークが「横方向」にずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれ量として、横方向に「ｄ２」だけ、ずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれの種別又はずれ量に基づく情報を出力させても良い。

図９は、本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。
図９は、ずれ判定において、フォークがずれていると判定される場合の図である。図９は、センシング情報を、ＸＺ平面へ射影した図である。図９では、作業管理装置１が検出した物体（反射元）を実線で表す。

図９では、フォークＦ１０１、Ｆ１０２のいずれか一方は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲外に位置する。具体的には、フォークＦ１０１は、フォークポケット２０１の右方向（Ｘ軸の正方向）に位置する。このときには、フォークリフトＦ１は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ前進する場合、フォークＦ１０１を、コンテナ２０（差込面２１１）にぶつけてしまい、フォークポケット２０１に差し込むことができない。
図９は、フォークＦ１０１とＦ１０２の間隔が、フォークポケット２０１、２０２の間隔に適合していないことを示し、図９の例の場合、フォークＦ１０１とＦ１０２の間隔を広げる必要がある。

作業管理装置１は、図９のように、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１がフォークポケット２０１の範囲外に位置する、又は、フォークＦ１０２がフォークポケット２０２の範囲外に位置する、のいずれか一方の場合、フォークがずれていると判定する。
この場合、作業管理装置１は、ずれの種別として、フォークの「幅」がずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれ量として、横方向に「ｄ３」だけ、ずれていると判定しても良い。また、作業管理装置１は、ずれの種別又はずれ量に基づく情報を出力させても良い。

図１０は、本実施形態に係るずれ判定の別の一例を示す概略図である。
図１０は、ずれ判定において、フォークがずれていると判定される場合の図である。図１０は、センシング情報を、ＸＺ平面へ射影した図である。図１０では、作業管理装置１が検出した物体（反射元）を実線で表す。
図１０は、コンテナ２０には、４個のフォークポケット２０１、２０２、２０３、２０４が設けられている。この場合、フォークリフトＦ１は、左右方向（Ｘ軸方向；コンテナ２０の幅方向）において、コンテナ２０の中心線（対称軸Ｌｃ）に線対称なフォークポケット２０１と２０２の組合せ、又は、フォークポケット２０３と２０４の組合せのいずれか一方に、フォークＦ１０１とＦ１０２を差し込んで把持する必要がある。

図１０では、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、コンテナ２０の中心線に線対称でない組合せ（「不適切なポケットの組合せ」とも称する）のフォークポケット２０１、２０２、２０３、２０４の範囲内に位置する。具体的には、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０２、２０４の範囲内に位置する。このときには、フォークリフトＦ１は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ前進する場合、フォークＦ１０１、Ｆ１０２をフォークポケット２０２、２０４に差し込むことができる。しかし、フォークＦ１０１とＦ１０２の間にコンテナ２０の中心が位置しないため、フォークリフトＦ１は、コンテナ２０をバランス良く把持することができない。

作業管理装置１は、図１０のように、ＸＺ平面の射影において、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が不適切なポケットの組合せの範囲内に位置する場合、フォークがずれている、つまり、適切なポケットの組合せからずれていると判定する。
この場合、作業管理装置１は、ずれの種別として、フォークが「適切なポケットの組合せ」からずれている、又は、「不適切なポケットの組合せ」であると判定しても良い。
なお、作業管理装置１は、検出したフォークポケットの数と並び順に基づいて、適切なポケットの組合せを選択しても良い。一例として、作業管理装置１は、フォークリフトが２爪フォークのときにフォークポケットを４個検出した場合、Ｘ軸方向に、２番目と３番目のフォークポケットの組合せ、又は、１番目と４番目のフォークポケットの組合せを、適切なポケットの組合せとして選択する。

＜フォークリフトの動作＞
図１１は、本実施形態に係るフォークリフトＦ１の動作の一例を示すフロー図である。

（ステップＳ１０１）作業員等の操作により、フォークリフトＦ１は、エンジンを始動させる（ＡＣＣ ＯＮ）。その後、ステップＳ１０２へ進む。
（ステップＳ１０２）作業管理装置１等の車載機は、電力が供給される、又は、エンジンが始動されたことを示す情報を取得することで、起動する。その後、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ０５へ進む。

（ステップＳ１０３）作業管理装置１は、空間認識センサを用いて、空間を表すセンシング情報を取得する。具体的には、レーザ光の照射し、物体までの距離をセンシングする（センサ走査）。その後、ステップＳ１０６へ進む。
（ステップＳ１０４）作業管理装置１は、フォークリフトＦ１（作業管理装置１）の位置を示す位置情報を取得する。位置情報は、例えば、ＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）の測位結果である。ただし、位置情報は、他の無線通信（例えば、無線ＬＡＮやＲＦＩＤタグ）を用いた測位結果であっても良い。その後、ステップＳ１０６へ進む。

（ステップＳ１０５）作業管理装置１は、フォークリフトＦ１の状態又は作業員等による操作を示す車両情報を取得する。その後、ステップＳ１０６へ進む。
ここで、車両情報は、例えば、フォークリフトＦ１の速度、ステアリング角、アクセル操作、ブレーキ操作、ギヤ（前進、後進、高速、低速等）、メーカー、車種、車両識別情報等、フォークリフトＦ１が出力可能なデータである。また、車両情報には、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置（高さ）、把持している運搬対象の有無、やその重量、或いはリフトチェーンの負荷状況、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の種類等を示すフォーク情報、又は、作業員（運転手）の識別情報、作業場（倉庫や工場）や企業の識別情報、把持した（運搬した）運搬対象の識別情報（例えば、運搬対象に貼付されたＲＦＩＤ等で取得）等を示す作業情報等が含まれても良い。

（ステップＳ１０６）作業管理装置１は、ステップＳ１０３で取得したセンシング情報、ステップＳ１０４で取得した位置情報、及び、ステップＳ１０５で取得した車両情報を関連付ける（関連付けたデータを「関連付けデータ」とも称する）。例えば、作業管理装置１は、作業管理装置１の装置識別情報、取得日時とともに、センシング情報、位置情報、及び車両情報を関連付ける。その後、ステップＳ１０７へ進む。
（ステップＳ１０７）作業管理装置１は、ステップＳ１０６で関連付けた関連付けデータに基づいて、危険やイベントの有無を判定する。例えば、作業管理装置１は、関連付けデータに基づいて、上記のずれ判定を行う。危険やイベントがあると判定された場合（ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へ進む。一方、危険やイベントがないと判定された場合（ｎｏ）、ステップＳ１０９へ進む。

（ステップＳ１０８）作業管理装置１は、ステップＳ１０７で判定した危険やイベントの種類、又は、この種類と関連付けデータに基づいて、警告（案内を含む）を出力する。その後、ステップＳ１０９へ進む。
（ステップＳ１０９）作業管理装置１は、関連付けデータ、ステップＳ１０７の判定結果を示す判定情報、又は、ステップＳ１０８の警告の出力結果を示す出力情報を、関連付け、関連付けたデータを記録装置等に記録する。その後、ステップＳ１１０へ進む。
（ステップＳ１１０）作業管理装置１は、ステップＳ１０９で関連付けたデータを、サーバ等へ送信する。その後、ステップＳ１１１へ進む。
なお、このサーバは、例えば、作業場や企業において、複数のフォークリフトＦ１からのデータを、総合的に収集して管理する情報処理装置である。サーバに送信されたデータは、統計処理機能や機械学習機能により、分析される。サーバに送信されたデータ、又は、分析結果のデータは、運転の教育等に用いられる。例えば、運搬対象の積載が上手い、又は効率的な作業員の運転データは、お手本として用いられる。一方、運搬対象の破損や落下等があった場合には、そのときのデータは、原因究明や改善に用いられる。

（ステップＳ１１１）作業員等の操作により、フォークリフトＦ１のエンジンが停止された場合（ｙｅｓ）、ステップＳ１１２へ進む。一方、フォークリフトＦ１のエンジンが停止されていない場合（ｎｏ）、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ０５へ進む。つまり、作業管理装置１は、センシング等による情報の取得、データの関連付け、記録、送信を、エンジンが停止するまで行う。
（ステップＳ１１２）作業管理装置１等の車載機は、電力の供給が停止する、又は、エンジンが停止されたことを示す情報を取得することで、停止する又はスリープ状態となる。その後、本動作は終了する。

＜作業管理装置の構成について＞
図１２は、本実施形態に係る作業管理装置１のハードウェア構成を示す概略構成図である。この図において、作業管理装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、ＩＦ（Interface）１１２、通信モジュール１１３、センサ１１４（例えば、空間認識センサ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２２、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２３を含んで構成される。
ＩＦ１１２は、例えば、フォークリフトＦ１の一部（運転席、車体、マストＦ１４等）や作業管理装置１に設けられた出力装置（ランプやスピーカ、タッチパネルディスプレイ等）である。通信モジュール１１３は、通信アンテナを介して信号の送受信を行う。通信モジュール１１３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機や無線ＬＡＮ等の通信チップである。センサ１１４は、例えば、レーザ光を照射し、受信した反射光に基づくセンシングを行う。

図１３は、本実施形態に係る作業管理装置１のハードウェア構成を示す概略構成図である。この図において、作業管理装置１は、センサ部１０１、車両情報取得部１０２、ＧＮＳＳ受信部１０３、解析部１０４、制御部１０５、出力部１０６、記録部１０７、及び、通信部１０８を含んで構成される。

センサ部１０１は、空間認識センサである。センサ部１０１は、例えばレーザ光によって、自装置から各物体までの距離Ｒをセンシングする。センサ部１０１は、レーザ光の照射方向（偏角θ、φ）及びセンシングした距離Ｒに基づいて、空間を認識する。なお、空間を認識するとは、周囲の物体を含む空間について、３次元座標を生成することをいうが、本発明はこれに限らず、２次元座標を生成することであっても良い。センサ部１０１は、センシング情報（例えば、座標情報）を生成し、制御部１０５へ出力する。

車両情報取得部１０２は、フォークリフトＦ１から車両情報を取得し、取得した車両情報を制御部１０５へ出力する。
ＧＮＳＳ受信部１０３は、位置情報を取得し、取得した位置情報を制御部１０５へ出力する。

解析部１０４は、センサ部１０１が出力したセンシング情報、車両情報取得部１０２が出力した車両情報、ＧＮＳＳ受信部が出力した位置情報を、制御部１０５から取得する。解析部１０４は、取得したセンシング情報、車両情報、位置情報を関連付けることで、関連付けデータを生成する。解析部１０４は、生成した関連付けデータを解析する。
例えば、解析部１０４は、センシング情報に基づく第１検出処理によって、平面とフォークポケット２０１、２０２を検出することで、差込面２１１（コンテナ２０）を検出する。また、解析部１０４は、センシング情報に基づく第２検出処理によって、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を検出する。

制御部１０５は、センサ部１０１が出力したセンシング情報、車両情報取得部１０２が出力した車両情報、ＧＮＳＳ受信部が出力した位置情報を取得し、例えば解析部１０４を用いて分析し、分析結果に基づいて判定を行う。
例えば、制御部１０５は、危険やイベントの有無の判定を行う。制御部１０５は、この判定の１つとして、上述のずれ判定を行う。
具体的には、制御部１０５は、センシング情報における位置関係であって、フォークＦ１０１、Ｆ１０２とフォークポケット２０１、２０２の位置関係に基づいて、フォークがずれているか否かを判定する。例えば、制御部１０５は、ＸＺ平面へ射影した場合に、フォークＦ１０１、Ｆ１０２は、それぞれ、フォークポケット２０１、２０２の範囲内に位置するか否かを判定することで、フォークがずれているか否かを判定する。

制御部１０５は、判定結果又は、判定結果と関連付けデータに基づいて、出力部１０６から警告（案内を含む）を出力させる。なお、出力部１０６は、ずれの種別又はずれ量に基づく情報を出力しても良い。
制御部１０５は、判定結果を示す判定情報、及び関連付けデータを記録部１０７に記録するとともに、通信部１０８を介してサーバ等へ送信する。

なお、センサ部１０１は、図１２のセンサ１１４で実現される。同様に、車両情報取得部１０２及びＧＮＳＳ受信部１０３は、例えば、通信モジュール１１３で実現される。解析部１０４及び制御部１０５は、例えば、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１２１、ＲＡＭ１２２、又はＨＤＤ１２３で実現される。

（本実施形態のまとめ）
以上のように、本実施形態では、作業管理装置１は、フォークリフトＦ１（荷役機）に搭載される車載装置である。作業管理装置１（フォークリフトＦ１）では、図１４に示すように、解析部１０４が空間認識センサ（空間認識装置）から取得したセンシング情報に基づいて、フォークＦ１０１、Ｆ１０２（差込爪）を差し込むコンテナ２０（差込対象）を検出する。制御部１０５は、センシング情報に基づいて、フォークポケット２０１、２０２の開口部（差込部）とフォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置関係がずれていないか否かを判定する、ずれ判定を行う。
これにより、作業管理装置１は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２をフォークポケット２０１、２０２に、確実に差し込むことができ、運搬対象を適切に運搬できる。例えば、フォークリフトＦ１は、フォークポケット２０１、２０２が損傷又は破壊されてしまうことを防止できる。また、フォークリフトＦ１は、コンテナ２０を適切に（バランス良く、安定させて）把持して運搬することができ、コンテナ２０を落下させることを防止できる。
また例えば、作業管理装置１は、マークが付されていないコンテナ２０であっても、フォークＦ１０１、Ｆ１０２をフォークポケット２０１、２０２に、確実に差し込むことができ、運搬対象を適切に運搬できる。ただし、作業管理装置１は、マークと併用しても良いし、マークが付されているコンテナ２０を把持しても良い。

＜変形例Ａ１＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、センシング情報に基づいてフォークポケット２０１、２０２の開口部を有する差込面２１１に正対していると判定（「正対判定」とも称する）した後に、ずれ判定、又はずれ判定に基づく警告（「ずれ判定等」とも称する）を行っても良い。例えば、制御部１０５は、少なくとも１回の正対判定の後にずれ判定等を行い、少なくとも１回の正対判定の前には、ずれ判定等を行わなくてもよい。
これにより、作業管理装置１は、フォークリフトＦ１とコンテナ２０（差込面２１１）を正対させ、正しい向きで対向させた上で、フォークがずれているか否かを判定できる。つまり、フォークリフトＦ１は、ずれなく、真っ直ぐに、フォークポケット２０１、２０２にフォークＦ１０１、Ｆ１０２を差し込むことができる。

以下、作業管理装置１が、センシング情報を用いて、正対判定を行う場合の一例について説明する。ただし、本発明はこれに限らず、作業管理装置１は、他の正対判定（例えば、ＲＦＩＤを用いた正対判定や撮像画像に基づく正対判定）を行っても良い。

＜正対判定＞
図１５は、本実施形態に係る正対判定の一例を示す概略図である。
図１５（ａ）は、フォークリフトＦ１がコンテナ２０に正対している場合の図である。図１５（ａ）は、図５のセンシング情報を、ＸＹ平面へ射影した図である。
図１５（ｂ）は、フォークリフトＦ１がコンテナ２０に正対していない場合の図である。図１５（ｂ）は、図６のセンシング情報を、ＸＹ平面へ射影した図である。
図１５（ａ）、（ｂ）において、実線はレーザ光を表す。また、図１５（ａ）、（ｂ）において、便宜上、コンテナ２０、フォークＦ１０１、Ｆ１０２、及び作業管理装置１の射影を破線で記載している。

図１５（ａ）において、作業管理装置１は、偏角θが－θ_Ｐ１≦θ≦θ_Ｐ１＋ｍの範囲で、平面２１１を検出している。 図１５（ｂ）において、作業管理装置１は、偏角θが－θ_Ｐ２≦θ≦θ_Ｐ２＋ｎの範囲で、平面２１１を検出している。なお、θ_ｉのｉは、１回の水平走査において、レーザ光を照射した順番、つまり、照射回数を表す。例えば、θ_ｉ＝－θ_ｍａｘ＋ｉ×Δθである。

作業管理装置１は、検出した平面２１１において、フォークポケット２０１、２０２を検出した場合、この平面２１１を、コンテナ２０の差込面（差込面２１１）であると判定する。
作業管理装置１は、フォークリフトＦ１が差込面２１１（コンテナ２０）に正対しているか否かを判定する正対判定を、センシング情報に基づいて行う。例えば、作業管理装置１は、差込面２１１が基準面Ｂ１に平行か否か（傾いていないか否か）を判定することで、正対判定を行う。ここで、基準面Ｂ１とは、ＸＺ平面に平行な平面であり、フォークリフトＦ１が真っ直ぐに進む場合に、その進行方向に垂直な面である。例えば、基準面Ｂ１は、このような面のうち、作業管理装置１（投射口）を含む平面である。

正対判定の具体例として、作業管理装置１は、作業管理装置１から物体（反射元）までの距離Ｒ_ｉに基づいて、フォークリフトＦ１の基準面Ｂ１から差込面２１１までの距離Ｌ_ｉ（「基準距離Ｌ_ｉ」とも称する）を算出する。ここで、距離Ｒ_ｉは、ｉ回目の照射で検出した距離Ｒであって、作業管理装置１から物体（反射元）までの距離Ｒを表す。
例えば、作業管理装置１は、照射方向がθ_ｉ、φの場合、物体までの距離Ｒ_ｉを検出した場合、基準距離Ｌ_ｉ＝Ｒ_ｉｃｏｓ｜φ｜×ｃｏｓ｜θ_ｉ｜として算出する。ここで、φは、上記のｉ番目の照射を行ったときの偏角φを表す。

作業管理装置１は、差込面２１１において、基準距離Ｌ_ｉと基準距離Ｌ_ｊ（ｉ≠ｊ）の差ΔＬ_ｉ，ｊ＝｜Ｌ_ｉ－Ｌ_ｊ｜に基づいて、正対判定を行う。一例として、作業管理装置１は、隣り合う基準距離Ｌ_ｉと基準距離Ｌ_ｉ＋１の差ΔＬ_{ｉ＋１，ｉ}＝｜Ｌ_ｉ＋１－Ｌ_ｉ｜に基づいて、正対判定を行う。
この場合、作業管理装置１は、差込面２１１において、差ΔＬ_{ｉ＋１，ｉ}の全てが閾値Ｔ１以内である場合、フォークリフトＦ１が差込面２１１（コンテナ２０）に正対していると判定する。
一方、作業管理装置１は、差込面２１１において、差ΔＬ_{ｉ＋１，ｉ}の少なくとも１つが閾値Ｔ１より大きい値である場合、フォークリフトＦ１が差込面２１１（コンテナ２０）に正対していないと判定する。

図１５（ａ）において（完全に正対している場合）、Ｐ１≦ｉ≦Ｐ１＋ｍの範囲で、Ｌ_ｉは同じ値となる。この場合、例えばＰ１≦ｉ≦Ｐ１＋ｍ－１の範囲で、差ΔＬ_{ｉ＋１，ｉ}＝｜Ｌ_ｉ＋１－Ｌ_ｉ｜＝０≦Ｔ１となる。この場合、作業管理装置１は、フォークリフトＦ１が差込面２１１（コンテナ２０）に正対していると判定する。

図１５（ｂ）において、Ｐ２≦ｉ≦Ｐ２＋ｎの範囲で、Ｌ_ｉは異なる値であり、例えば、Ｌ_ｉはｉの単調増加関数となる。この場合、例えばＰ１≦ｉ≦Ｐ１＋ｍ－１の範囲で、差ΔＬ_{ｉ＋１，ｉ}＝｜Ｌ_ｉ＋１－Ｌ_ｉ｜＞Ｔ１となる。この場合、作業管理装置１は、フォークリフトＦ１が差込面２１１（コンテナ２０）に正対していないと判定する。

＜変形例Ａ２＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２がフォークポケット２０１、２０２の開口部又はその近傍に位置するタイミングｔ（「挿入タイミングｔ」とも称する）に基づいて、ずれ判定等を行っても良い。例えば、制御部１０５は、挿入タイミングｔよりも所定の時間ｔ１だけ前に、ずれ判定等を行う。
これにより、作業管理装置１は、警告の必要性が低い場合にまで、警告を出力することを防止できる。なお、挿入タイミングｔは、コンテナ２０にフォークＦ１０１、Ｆ１０２が挿入され始めるタイミングでもある。また、挿入タイミングｔは、算出時点から、フォークＦ１０１、Ｆ１０２がフォークポケット２０１、２０２の開口部に位置するまでの時間を表す。

具体的には、制御部１０５は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の先端とフォークポケット２０１、２０２の開口部（又は差込面２１１）との距離ｄ_ｃと車両情報の車両速度に基づいて、挿入タイミングｔを予測する（「挿入タイミング予測」とも称する）。制御部１０５は、挿入タイミングｔよりも、所定の時間ｔ１だけ前に、ずれ判定等を行う。観点すれば、制御部１０５は、挿入タイミングｔよりも、所定の時間ｔ１だけ前になるまでは、ずれ判定等を行わない。

図１６は、本実施形態の変形例に係る挿入タイミング予測の一例を示す概略図である。
図１６（ａ）、（ｂ）は、センシング情報を、ＸＹ平面へ射影した図である。図１６（ａ）、（ｂ）において、距離ｄ_Ｃ１、ｄ_Ｃ２は距離ｄ_ｃであり、長さｆ１はフォークＦ１０１、Ｆ１０２の長さ（Ｙ軸方向の長さ）である。
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の場合より、フォークリフトＦ１がコンテナ２０に近づいた場合の図である。車両速度が同じときには、図１６（ｂ）の場合は、図１６（ａ）の場合よりも、挿入タイミングｔ（挿入開始までに要する時間）が短い。

制御部１０５は、例えば、差込面２１１と基準面Ｂ１との距離から、長さｆ１を差し引くことで、距離ｄ_ｃを算出する。なお、制御部１０５は、差込面２１１と基準面Ｂ１との距離として、照射方向が基準面Ｂ１の法線方向、つまり、θ＝０、φ＝０の場合に測定した基準距離Ｌ_ｉを、距離ｄ_ｃとしても良い。なお、制御部１０５は、長さｆ１を検出しても良いし、予め記憶しても良い。
制御部１０５は、算出した距離ｄ_ｃを車両速度で除算することで、挿入タイミングｔを算出する。制御部１０５は、算出した挿入タイミングｔが、予め記憶する時間ｔ１以内である場合にはずれ判定等を行い、時間ｔ１より大きい場合にはずれ判定等を行わない。

＜変形例Ａ３＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２とフォークポケット２０１、２０２の開口部の相対的な位置関係に基づいて、ずれ判定等を行っても良い。
これにより、作業管理装置１は、警告の必要性が低い場合にまで、警告を出力することを防止できる。

具体的には、制御部１０５は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の先端の位置と、フォークポケット２０１、２０２の開口部（又は差込面２１１）との位置とに基づいて、ずれ判定等を行う。例えば、制御部１０５は、距離ｄ_ｃが所定の距離ｄ１１（例えば１ｍ）以下になった場合に、ずれ判定等を行う。観点すれば、制御部１０５は、距離ｄ_ｃが所定の距離ｄ１１より大きい（遠い）場合に、ずれ判定等を行わない。

なお、制御部１０５は、例えば、フォークＦ１０１の先端とフォークＦ１０２の先端との中点から、差込面２１１までの距離ｄ_ｃを用いる（図１６参照）が、本発明はこれに限られない。制御部１０５は、距離ｄ_ｃとして、フォークＦ１０１の先端又はフォークＦ１０２の先端のいずれか一方から差込面２１１までの距離を用いても良いし、フォークＦ１０１の先端に予め定めた距離ｆ１１を加算又は減算した値を用いても良い。また、差込面２１１までの距離は、差込面２１１の法線方向に限られず、基準面Ｂ１の法線方向、つまり、フォークリフトの進行方向又はフォークＦ１０１、Ｆ１０２の（軸方向）伸びる方向であっても良い。また、差込面２１１までの距離とは、差込面２１１の中心線（図１０の対称軸Ｌｃ）までの距離であっても良い。この場合、差込面２１１は、基準距離Ｌ_ｉに基づいて差込面２１１の辺を検出して中心線を算出しても良いし、エッジ検出等によって差込面２１１の辺を検出して中心線を算出しても良い。

＜変形例Ａ４＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、挿入タイミングｔに基づいて、ずれ判定に基づく警告を変化させても良い。
例えば、制御部１０５は、フォークがずれていると判定したとき、挿入タイミングｔがｔ２より大きい場合には、挿入タイミングｔがｔ２以下である場合と比較して、より目立たない警告（小さな出力、例えば、小さい音や暗い光、時間や回数が少ない音や光の点滅、間隔の広い音や光の点滅等）で警告を行う。一方、制御部１０５は、フォークがずれていると判定したとき、挿入タイミングｔがｔ２以下である場合には、挿入タイミングｔがｔ２より大きい場合と比較して、より目立つ警告（大きな出力、例えば、大きい音や明るい光、時間や回数が多い音や光の点滅、間隔の狭い音や光の点滅等）で警告を行う。

＜変形例Ａ５＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２とフォークポケット２０１、２０２の開口部の相対的な位置関係に基づいて、ずれ判定に基づく警告を変化させても良い。
例えば、制御部１０５は、フォークがずれていると判定したとき、距離ｄ_ｃが所定の距離ｄ１２より大きい（遠い）場合には、距離ｄ_ｃが距離ｄ１２より小さい（近い）場合と比較して、より目立たない警告（小さな出力、例えば、小さい音や暗い光、時間や回数が少ない音や光の点滅、間隔の広い音や光の点滅等）で警告を行う。
一方、制御部１０５は、フォークがずれていると判定したとき、距離ｄ_ｃが所定の距離ｄ１２以下である（近い）場合には、距離ｄ_ｃが所定の距離ｄ１２より大きい（遠い）場合と比較して、より目立つ警告（大きな出力、例えば、大きい音や明るい光、時間や回数が多い音や光の点滅、間隔の狭い音や光の点滅等）で警告を行う。

＜変形例Ｂ１：出力又はずれ判定の条件＞
上記実施形態において、制御部１０５（フォークリフトＦ１又は作業管理装置１）は、ずれ判定を行う又は行わない条件を設定されても良い。
制御部１０５は、下記の第１条件が満たされた場合に、ずれ判定に基づく警告を行い、第１条件を満たさない場合には、ずれ判定に基づく警告を行わなくても良い。また、制御部１０５は、第１条件が満たされた場合に、ずれ判定又はセンシングを行い、第１条件が満たされない場合には、ずれ判定又はセンシングを行わなくても良い。
また、制御部１０５は、第１条件に基づいて、ずれ判定に基づく警告や、ずれ判定又はセンシング（以下、警告等と称する）の間隔を変更しても良い。

第１条件は、例えば、上述のように、コンテナ２０とフォークリフトＦ１の距離が閾値よりも小さい（近接している）という条件である。
第１条件は、例えば、位置情報や車両情報に基づく条件であっても良い。例えば、制御部１０５は、倉庫等において、予め定めた位置（範囲）にフォークリフトＦ１が入った場合に、警告等を行い、それ以外の位置では警告等を行わなくても良い。
例えば、制御部１０５は、ギヤが前進の場合に警告等を行い、それ以外は警告等を行わなくても良い。

例えば、制御部１０５は、車両速度が閾値より遅い場合に警告等を行い、それ以外は警告等を行わなくても良い。逆に、制御部１０５は、車両速度が閾値より速い場合に警告等を行い、それ以外は警告等を行わなくても良い。
例えば、制御部１０５は、ステアリング角が閾値より小さい場合に警告等を行い、それ以外は警告等を行わなくても良い。

第１条件は、例えば、フォーク情報や作業情報に基づく条件であっても良い。
例えば、制御部１０５は、把持している運搬対象が無い場合、警告等を行い、把持している運搬対象が有る場合、警告等を行わなくても良い。制御部１０５は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置（高さ）が閾値より低い場合、警告等を行い、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の位置（高さ）が閾値より高い場合、警告等を行わなくても良い。
例えば、制御部１０５は、特定の作業員が運転する場合、警告等を行い、それ以外の場合、警告等を行わなくても良い。

第１条件は、例えば、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が差し込まれるときという条件であっても良い。
例えば、制御部１０５は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が差し込まれる場合、警告等を行い、フォークＦ１０１、Ｆ１０２が抜き出される場合、警告等を行わなくても良い。また、制御部１０５は、ギヤが前進の場合に警告等を行い、ギヤが後進の場合に警告等を行わなくても良い。

なお、図２に示したように、作業管理装置１がフォークリフトＦ１のＸ軸方向の中央部分に固定されている場合、フォークリフトＦ１が適切にコンテナ２０を把持しようとするとき、フォークＦ１０１とフォークＦ１０２の中央部分、又は、フォークポケット２０１とフォークポケット２０２の中央部分に、作業管理装置１を位置させることができる。
また、作業管理装置１がフォークレールＦ１１やバックレストＦ１３に固定されている場合、作業管理装置１は、フォークレールＦ１２に固定された場合と比較して、よりフォークＦ１０１、Ｆ１０２を認識し易くなる。つまり、作業管理装置１とフォークＦ１０１、Ｆ１０２が高さ方向（Ｘ軸方向）に離れるので、作業管理装置１は、フォークＦ１０１、Ｆ１０２の長さ方向（Ｙ軸方向）の形状を、より多く認識できる（図３、図５参照）。
また、作業管理装置１がフォークレールＦ１１やＦ１２に固定されている場合、作業管理装置１は、バックレストＦ１３に固定された場合と比較して、よりフォークポケット２０１、２０２を認識し易くなる。つまり、作業管理装置１とフォークポケット２０１、２０２が高さ方向に近づくので、作業管理装置１は、フォークポケット２０１、２０２へのレーザ光等の照射角度（高さ方向の角度）を、より水平（差込面に対して垂直）に近くできる。

なお、正対判定とは、フォークＦ１０１とフォークＦ１０２が、コンテナ２０又は差込面２１１に垂直であるか否かを判定することであっても良い。
また、空間認識センサは、レーザ光以外を用いて空間認識を行っても良い。例えば、作業管理装置１は、レーザ光以外の電波を用いて空間認識を行っても良いし、例えば、撮像画像を用いて空間認識を行っても良い。例えば、空間認識センサは、単眼カメラ、ステレオカメラ、赤外線カメラ、ミリ波レーダ、光学レーザ、LiDAR（Light Detection And Ranging、Laser Imaging Detection And Ranging）、（超）音波センサ等であっても良い。
また、作業管理装置１は、フォークポケット２０１、２０２同士が水平方向に位置していない場合、つまり、鉛直方向にずれている場合には、警告等を出力しても良い。

また、作業管理装置１は、自動運転装置と接続されていても良いし、自動運転装置の一部であっても良い。つまり、作業管理装置１は、ずれ判定を行い、フォークがずれないようにフォークリフトＦ１を自動運転しても良い。例えば、作業管理装置１は、ずれ判定の結果、「高さ方向」にずれている場合には、フォークＦ１０１とフォークＦ１０２を昇降させ、高さを上下させる。例えば、作業管理装置１は、ずれ判定の結果、「横方向」にずれている場合には、ステアリング角、ギヤ、アクセル、ブレーキを調整して、フォークリフトＦ１の位置が横方向にずれるように調整する。
また、作業管理装置１は、路面Ｇや壁、所定距離より遠い位置にある物体を、検出対象（センシング情報）から除いても良い。作業管理装置１は、各面への射影する場合に、これらを射影対象から除く。

なお、作業管理装置１は、コンテナ２０や荷台Ｌ１、フォークＦ１０１、Ｆ１０２を検出する場合、エッジ検出を用いても良い。ここで、エッジ検出で検出されるエッジは、例えば、距離Ｒ、又は、その変化率が大きい箇所である。
具体的なエッジ検出として、作業管理装置１は、検出された物体について、各座標軸での偏微分が閾値以上になる部分をエッジとしても良い。また例えば、作業管理装置１は、検出した平面同士の交じわる部分や、逆方向に隣接又は近接する点同士の距離Ｒの差が閾値以上になる部分、レーザ光の反射光を検出しない部分と隣接する部分、レーザ光の反射光の受信レベルが低い部分と隣接する部分を、エッジとしても良い。作業管理装置１は、その他の方式でエッジ検出を行っても良い。

［付記］
（１）物体までの距離をセンシングする空間認識装置から取得したセンシング情報に基づいて、差込爪の空間座標と、差込爪を差し込む差込部の空間座標とを検出する解析部と、検出された前記差込爪の位置及び形状と、検出された前記差込部の位置及び形状とに基づいて、前記差込部と前記差込爪の位置関係がずれていないか否かを判定するずれ判定を行う制御部と、を備える車載装置。
（２）前記解析部は、前記センシング情報に基づいて差込部を有する差込面の空間座標を検出し、前記制御部は、検出された前記差込面に正しい向きで対向していると判定した後に、前記ずれ判定、又は前記ずれ判定に基づく警告を行う（１）に記載の車載装置。
（３）前記制御部は、前記差込爪が前記差込部に挿入されるタイミングに基づいて、前記ずれ判定、又は前記ずれ判定に基づく警告を行う（１）又は（２）に記載の車載装置。
（４）前記制御部は、前記差込爪と前記差込部の位置関係に基づいて、前記ずれ判定、又は前記ずれ判定に基づく警告を行う（１）から（３）のいずれかに記載の車載装置。
（５）前記制御部は、前記差込爪が前記差込部に挿入されるタイミングに基づいて、前記ずれ判定に基づく警告を変化させる（１）から（４）のいずれかに記載の車載装置。
（６）前記制御部は、前記差込爪と前記差込部の位置関係に基づいて、前記ずれ判定に基づく警告を変化させる（１）から（５）のいずれかに記載の車載装置。
（７）（１）から（６）のいずれかに記載の車載装置を備える荷役機。
（８）物体までの距離をセンシングする空間認識装置から取得したセンシング情報に基づいて検出された差込爪の空間座標と差込爪を差し込む差込部の空間座標とに基づいて、前記差込部と前記差込爪の位置関係がずれていないか否かを判定する制御回路。
（９）解析部が、物体までの距離をセンシングする空間認識装置から取得したセンシング情報に基づいて、差込爪の空間座標と、差込爪を差し込む差込部の空間座標とを検出する解析過程と、制御部が、検出された前記差込爪の位置及び形状と、検出された前記差込部の位置及び形状とに基づいて、前記差込部と前記差込爪の位置関係がずれていないか否かを判定するずれ判定を行う制御過程と、を有する制御方法。
（１０）コンピュータに、物体までの距離をセンシングする空間認識装置から取得したセンシング情報に基づいて、差込爪の空間座標と、差込爪を差し込む差込部の空間座標とを検出する解析手段、検出された前記差込爪の位置及び形状と、検出された前記差込部の位置及び形状とに基づいて、前記差込部と前記差込爪の位置関係がずれていないか否かを判定するずれ判定を行う制御手段、を実行させるためのプログラム。

なお、上記の作業管理装置１は、各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

Ｆ１・・・フォークリフト、Ｆ１０１、Ｆ１０２・・・フォーク、Ｆ１１、Ｆ１２・・・フォークレール、Ｆ１３・・・バックレスト、Ｆ１４・・・マスト、２０・・・コンテナ、２０１、２０２・・・フォークポケット、２１１・・・差込面、１・・・作業管理装置、１１１・・・ＣＰＵ、１１２・・・ＩＦ、１１３・・・通信モジュール、１１４・・・センサ、１２１・・・ＲＯＭ、１２２・・・ＲＡＭ、１２３・・・ＨＤＤ、１０１・・・センサ部、１０２・・・車両情報取得部、１０３・・・ＧＮＳＳ受信部、１０４・・・解析部、１０５・・・制御部、１０６・・・出力部、１０７・・・記録部、１０８・・・通信部

Claims (9)

1. 運搬対象を把持するための差込爪と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置と、を備える荷役機であって、
   前記空間認識装置は、前記荷役機において前記差込爪の動作と連動しない位置に取り付けられ、前記差込爪の動作とは独立して前記物体における前記水平走査の高さを上下させる機構を備え、
   前記荷役機は、
   前記空間認識装置に対して、前記物体における前記水平走査の高さを上下させる第１の動作を行わせる手段と、
   前記空間認識装置の前記第１の動作により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置及び形状を表す空間座標を検出する手段と、
   検出した前記差込部の空間座標に基づいて前記差込爪の高さを上下させる第２の動作を行う手段と、
   を備え、
   前記第２の動作により高さを上下させた前記差込爪を前記運搬対象の差込部に差し込むことで、前記運搬対象を把持する、
   荷役機。
2. 検出された前記差込部が横方向にずれていると判定した場合に、機体の位置を移動させる、
   請求項１に記載の荷役機。
3. 検出された前記差込部が高さ方向にずれていると判定した場合に、前記差込爪の高さを上下させる、
   請求項２に記載の荷役機。
4. 検出された２以上の前記差込部の間の距離と、２以上の前記差込爪の間の距離とが整合するか否かを判定する、
   請求項２乃至３のいずれか１項に記載の荷役機。
5. 検出された前記差込部に前記差込爪を差し込んだ場合に前記運搬対象をバランスよく把持できるか否かを判定する、
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の荷役機。
6. 検出された３以上の前記差込部に２以上の前記差込爪を差し込む組合せの中から、前記運搬対象をバランスよく把持できる組合せを選択する、
   請求項５に記載の荷役機。
7. 運搬対象を把持するための差込爪と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置と、を備える荷役機に搭載される車載装置であって、
   前記空間認識装置は、前記荷役機において前記差込爪の動作と連動しない位置に取り付けられ、前記差込爪の動作とは独立して前記物体における前記水平走査の高さを上下させる機構を備え、
   前記車載装置は、
   前記空間認識装置に対して、前記物体における前記水平走査の高さを上下させる第１の動作を行わせる手段と、
   前記空間認識装置の前記第１の動作により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置及び形状を表す空間座標を検出する手段と、
   検出した前記差込部の空間座標に基づいて前記差込爪の高さを上下させる第２の動作を行う手段と、
   を備え、
   前記第２の動作により高さを上下させた前記差込爪を前記運搬対象の差込部に差し込むことで、前記運搬対象を把持する、
   車載装置。
8. 運搬対象を把持するための差込爪と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置と、を備え、を備える荷役機において使用される方法であって、
   前記空間認識装置は、前記荷役機において前記差込爪の動作と連動しない位置に取り付けられ、前記差込爪の動作とは独立して前記物体における前記水平走査の高さを上下させる機構を備え、
   前記方法は、
   前記空間認識装置に対して、前記物体における前記水平走査の高さを上下させる第１の動作を行わせ、
   前記空間認識装置の前記第１の動作により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置及び形状を表す空間座標を検出し、
   検出した前記差込部の空間座標に基づいて前記差込爪の高さを上下させる第２の動作を行い、
   前記第２の動作により高さを上下させた前記差込爪を前記運搬対象の差込部に差し込むことで、前記運搬対象を把持することを含む方法。
9. 運搬対象を把持するための差込爪と、電磁波の水平走査により物体までの距離をセンシングする空間認識装置と、を備える荷役機を制御するコンピュータに、
   前記空間認識装置は、前記荷役機において前記差込爪の動作と連動しない位置に取り付けられ、前記差込爪の動作とは独立して前記物体における前記水平走査の高さを上下させる機構を備え、
   前記コンピュータは、
   前記空間認識装置に対して、前記物体における前記水平走査の高さを上下させる第１の動作を行わせる処理と、
   前記空間認識装置の前記第１の動作により取得した物体との距離に基づいて、前記差込爪を差し込む前記運搬対象の差込部の位置及び形状を表す空間座標を検出する処理と、
   検出した前記差込部の空間座標に基づいて前記差込爪の高さを上下させる第２の動作を行う手段と、
   を実行させ、
   前記第２の動作により高さを上下させた前記差込爪を前記運搬対象の差込部に差し込むことで、前記運搬対象を把持するプログラム。

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