JP2020083520A - Forklift and forward part detection device of forklift - Google Patents

Abstract

To provide a forklift capable of sufficiently detecting an object ahead.SOLUTION: A forklift 1 includes a cargo handling device 20 including a fork 22 liftably supported by a lift bracket 22A which is a lifting part moving up and down along a mast 21, and a sensor 31 liftably supported by a lift bracket and supported by a first supporting part 52 extending forward from the lift bracket.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、フォークリフト及びフォークリフトの前方検出装置に関する。 The present disclosure relates to a forklift and a forklift front detection device.

例えば、特開平１１−２７８７９９号公報（特許文献１）は、フォークリフトを無人運転するためにカメラなどのセンサを搭載するフォークリフトの制御装置を提案している。特許文献１の制御装置は、荷取り位置に配置したパレットに対してフォークリフトを無人で適正な位置に誘導することができる。 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 11-278799 (Patent Document 1) proposes a forklift control device equipped with a sensor such as a camera for operating the forklift unmanned. The control device of Patent Document 1 is capable of guiding the forklift to an appropriate position unmanned with respect to the pallet arranged at the loading position.

特開平１１−２７８７９９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-278799

しかしながら、フォークに荷物を載せた荷役作業中では、荷物に遮られて前方の視界が不良となる。これは、特許文献１の技術を利用してフォークリフトを自動走行させる場合も同様であって、フォークに荷物を載せた荷役作業中では荷物に遮られて前方のセンシングが不十分となる場合がある。特に、高さが高い荷物の場合には、より前方が検出しにくくなる。そのため、フォークに荷物を載せた荷役作業中において、前方の物体が十分に検出されることが望まれる。 However, during the cargo handling work in which the load is placed on the fork, the front view is poor due to being blocked by the load. This is also the case when the technology of Patent Document 1 is used to automatically drive a forklift truck, and during cargo handling work with a luggage placed on a fork, there is a case where it is blocked by the luggage and front sensing becomes insufficient. .. In particular, in the case of high-height luggage, it becomes more difficult to detect the front side. Therefore, it is desired that the object in front of the fork be sufficiently detected during the cargo handling work in which the luggage is placed on the fork.

また、フォークリフトで荷物をトラックの荷台などに積み込む場合には、前方斜め上の検出も重要となる。高さのある荷物の場合には、このような場合に前方斜め上の検出が難しい場合がある。特に、トラックの荷台に設置されたコンテナに高さのある荷物を積み込む場合、荷物の上端がコンテナの上面と接触しないように前方斜め上の検出が重要となる。そのため、前方斜め上も十分に検出されることが望まれる。 Further, when loading a load on a truck bed or the like with a forklift, it is also important to detect diagonally forward and upward. In the case of a baggage having a height, it may be difficult to detect the diagonally upper front. In particular, when loading a high-sized luggage into a container installed on the bed of a truck, it is important to detect the diagonally upper front so that the upper end of the luggage does not contact the upper surface of the container. Therefore, it is desired that the diagonally upper front is sufficiently detected.

ある実施の形態に従うと、フォークリフトは、マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含んだ荷役装置を有し、昇降部に昇降自在に支持され、昇降部より前方に延びる第１の支持部に支持されたセンサを備える。 According to an embodiment, a forklift has a cargo handling device including a fork that is liftably supported by a lifting unit that moves up and down along a mast, is supported by the lifting unit so as to be liftable, and extends forward from the lifting unit. A sensor supported by the first support portion is provided.

他の実施の形態に従うと、フォークリフトの前方検出装置はフォークリフトの荷役装置に取り付け可能な前方検出装置であって、荷役装置は、マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含み、昇降部に昇降自在に支持され、昇降部より前方に延びる第１の支持部に支持されたセンサを備える。 According to another embodiment, the front detection device of the forklift is a front detection device attachable to the cargo handling device of the forklift, and the cargo handling device includes a fork that is liftably supported by a lifting unit that moves up and down along the mast. A sensor that includes a sensor that is supported by the elevating unit so as to be able to elevate and lower and that is supported by a first support unit that extends forward from the elevating unit.

図１は、実施の形態に係るフォークリフトの側面概略図である。FIG. 1 is a schematic side view of a forklift according to an embodiment. 図２は、実施の形態に係るフォークリフトの、フォークを上げた状態での側面概略図である。FIG. 2 is a schematic side view of the forklift according to the embodiment with the fork raised. 図３は、実施の形態に係るフォークリフトの平面概略図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the forklift according to the embodiment. 図４は、実施の形態に係るフォークリフトの機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of the forklift according to the embodiment. 図５は、実施の形態に係るフォークリフトでの荷役動作の一例を表した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a cargo handling operation in the forklift according to the embodiment.

［１．フォークリフト及びフォークリフトの前方検出装置の概要］ [1. Overview of Forklift and Forklift Forward Detection Device]

（１）本実施の形態に含まれるフォークリフトは、マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含んだ荷役装置を有し、昇降部に昇降自在に支持され、昇降部より前方に延びる第１の支持部に支持されたセンサを備える。これにより、センサは、フォークの昇降と連動して昇降するとともに、フォークより前方に保持される。このため、センサの設置位置の高さを抑えつつ、センサによるフォークの先端より前方の物体の検出を可能とする。また、フォークの先端付近の物体を検出しやすくなる。 (1) The forklift included in the present embodiment has a cargo handling device including a fork that is liftably supported by a lift unit that moves up and down along a mast, and is supported by the lift unit so as to be lifted and lowered by the lift unit. A sensor supported by a first support portion extending forward is provided. As a result, the sensor moves up and down in conjunction with the up and down movement of the fork and is held in front of the fork. Therefore, it is possible to detect the object in front of the tip of the fork by the sensor while suppressing the height of the installation position of the sensor. Further, it becomes easy to detect an object near the tip of the fork.

（２）好ましくは、第１の支持部は、昇降部に昇降自在に支持され、フォークより上方に延びる第２の支持部に支持されている。これにより、センサは、フォークより前方であり、かつ、フォークより上方に保持される。このため、フォークの先端付近の物体のみならず、フォークリフトの斜め上方の物体も検出することができる。また、センサのフォークから前方への距離を抑えつつ、フォークの前方を確認しやすくなる。これにより、第１の支持部の大型化が抑えられる。 (2) Preferably, the first support part is supported by the elevating part so as to be movable up and down, and is supported by the second support part extending above the fork. As a result, the sensor is held in front of the fork and above the fork. Therefore, not only the object near the tip of the fork but also the object diagonally above the forklift can be detected. Further, it becomes easy to check the front of the fork while suppressing the distance from the fork to the front of the sensor. As a result, it is possible to prevent the first support portion from increasing in size.

（３）好ましくは、第２の支持部は、昇降部がフォークを最下位置としている状態で上端が車両本体のヘッドガードよりも高い位置まで延び、第１の支持部は、ヘッドガードよりも高い位置で前方に延びている。これにより、センサは、フォークより前方であり、かつ、ヘッドガードよりも高い位置で保持される。このため、フォークの先端付近の物体のみならず、斜め上方の物体もより検出しやすくなる。 (3) Preferably, the second support portion extends to a position where the upper end is higher than the head guard of the vehicle body in a state where the elevating portion has the fork at the lowest position, and the first support portion is higher than the head guard. It extends forward at a high position. As a result, the sensor is held at a position in front of the fork and higher than the head guard. Therefore, it becomes easier to detect not only the object near the tip of the fork but also the object diagonally above.

（４）好ましくは、第１の支持部は、フォークの先端近傍よりも前方にてセンサを支持している。これにより、センサは、フォークの先端近傍よりも前方に保持される。センサがフォークの先端近傍よりも前方に保持されることで、フォークに荷物を積載した荷役作業中において、センサを用いてフォークの前方を確認しやすくなる。 (4) Preferably, the first support portion supports the sensor in front of the vicinity of the tip of the fork. As a result, the sensor is held in front of the vicinity of the tip of the fork. Since the sensor is held in front of the vicinity of the tip of the fork, it becomes easy to confirm the front of the fork by using the sensor during the cargo handling work in which the load is loaded on the fork.

（５）好ましくは、第２の支持部は、昇降部の左右にそれぞれに支持された、左右２つの支持部からなり、第１の支持部は、第２の支持部の左右２つの支持部それぞれに支持された、左右２つの支持部を含む。これにより、センサをフォークリフトの車両本体に対して左右のいずれにも設置可能となる。 (5) Preferably, the second support part is composed of two left and right support parts that are respectively supported on the left and right of the elevating part, and the first support part is two left and right support parts of the second support part. It includes two left and right support portions supported by each. This allows the sensor to be installed on either the left or right side of the vehicle body of the forklift.

（６）好ましくは、第１の支持部は、さらに、左右２つの支持部を連結する部材を含む。これにより、左右２つの支持部の強度を向上させることができるとともに、センサをフォークリフトの車両本体の中央付近に設置可能となる。 (6) Preferably, the first support part further includes a member that connects the two left and right support parts. As a result, the strength of the two left and right support portions can be improved, and the sensor can be installed near the center of the vehicle body of the forklift.

（７）好ましくは、センサは、少なくとも連結する部材に設けられたセンサを含む１以上のセンサからなる。これにより、フォークリフトの前方が広い範囲でバランスよくセンシングされ、前方の物体、及び、その物体までの距離が高精度で検出される。 (7) Preferably, the sensor includes at least one sensor including a sensor provided on at least a connecting member. As a result, the front of the forklift is sensed in a wide range with good balance, and the front object and the distance to the front object are detected with high accuracy.

（８）好ましくは、連結する部材に設けられたセンサは、連結する部材の中央に設けられている。これにより、フォークリフトの前方が広い範囲でよりバランスよくセンシングされる。 (8) Preferably, the sensor provided on the connecting member is provided at the center of the connecting member. As a result, the front of the forklift is sensed in a wider range with better balance.

（９）好ましくは、センサは、発光から反射光を受光するまでの時間に基づいて距離を得るためのレーザ光源を含む。センサは、例えば、ＬｉＤＡＲ（ライダ）（Light Detection and Ranging）とである。ライダの照射光は、例えば、紫外線、可視光線、近赤外線、などであって、電波よりも極めて短い波長の電磁波が用いられる。そのため、センサとしてライダを採用することで、高精度で物体が検出される。 (9) Preferably, the sensor includes a laser light source for obtaining a distance based on the time from the light emission to the reception of the reflected light. The sensor is, for example, LiDAR (Light Detection and Ranging). The irradiation light of the lidar is, for example, ultraviolet rays, visible rays, near infrared rays, or the like, and electromagnetic waves having a wavelength extremely shorter than radio waves are used. Therefore, by using a lidar as a sensor, an object can be detected with high accuracy.

（１０）本実施の形態に含まれるフォークリフトの前方検出装置はフォークリフトの荷役装置に取り付け可能な前方検出装置であって、荷役装置は、マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含み、昇降部に昇降自在に支持され、昇降部より前方に延びる支持部に支持されたセンサを備える。この前方検出装置は（１）〜（９）に記載のフォークリフトの前方検出装置である。そのため、この前方検出装置は（１）〜（９）に記載のフォークリフトと同じ効果を奏する。 (10) The front detection device for a forklift included in the present embodiment is a front detection device attachable to a cargo handling device for a forklift, and the cargo handling device is movably supported by an elevating unit that moves up and down along a mast. A sensor including a fork, movably supported by the lifting unit, and supported by a support unit extending forward of the lifting unit is provided. This front detecting device is the front detecting device for a forklift according to (1) to (9). Therefore, this front detecting device has the same effect as the forklift described in (1) to (9).

［２．フォークリフト及びフォークリフトの前方検出装置の例］ [2. Example of forklift and forklift front detection device]

［２．１ フォークリフトの構成］ [2.1 Forklift configuration]

図１〜図３に示される本実施の形態に係るフォークリフト１は、一例としてカウンタバランス式のフォークリフトとする。フォークリフト１は、車両本体１０と、荷物の積み降ろしを行う荷役装置２０と、を有する。 The forklift 1 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is, for example, a counterbalance type forklift. The forklift 1 includes a vehicle body 10 and a cargo handling device 20 that loads and unloads luggage.

車両本体１０は、操作者が搭乗する搭乗部１１と、搭乗部１１の上方に配置されたヘッドガード１２と、ヘッドガード１２を支持するステー１３と、車輪１４と、を含む。搭乗部１１から車両本体１０の正面を向く方向を前、その逆を後ろ、車輪１４から搭乗部１１ヘッドガード１２に向かう方向を上、その逆を下とする。 The vehicle body 10 includes a riding section 11 on which an operator rides, a head guard 12 arranged above the riding section 11, a stay 13 supporting the head guard 12, and wheels 14. The direction from the riding section 11 to the front of the vehicle body 10 is the front, the opposite is the rear, the direction from the wheel 14 to the riding section 11 head guard 12 is the up, and the opposite is the down.

車両本体１０の内部には、後述するコントローラ１５が搭載されており、エンジンなどの図示しない駆動部の駆動などを制御することで、フォークリフト１の走行や荷役を制御する。すなわち、フォークリフト１は、原則としてコントローラ１５の制御に従った自動運転及び自動荷役動作が行われる。その際、後述する前方検出装置５０からの信号が用いられる。 A controller 15, which will be described later, is mounted inside the vehicle body 10 and controls driving of a drive unit (not shown) such as an engine to control traveling and cargo handling of the forklift 1. That is, in principle, the forklift 1 performs automatic operation and automatic cargo handling operation under the control of the controller 15. At that time, a signal from the front detecting device 50 described later is used.

ヘッドガード１２の上方には、位置検出センサ１６が設けられる。位置検出センサ１６は、例えば、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System；全球測位衛星システム)受信機である。車両の位置は、例えば、位置座標として検出される。検出されたフォークリフト１の位置は、コントローラ１５に与えられる。検出されたフォークリフト１の位置は、コントローラ１５において自動運転及び自動荷役動作に用いられる。ＧＮＳＳ受信機から出力される信号を用いることで、フォークリフト１の位置及び向きが高精度で検出される。 A position detection sensor 16 is provided above the head guard 12. The position detection sensor 16 is, for example, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver. The position of the vehicle is detected as position coordinates, for example. The detected position of the forklift 1 is given to the controller 15. The detected position of the forklift 1 is used by the controller 15 for automatic operation and automatic cargo handling operation. By using the signal output from the GNSS receiver, the position and orientation of the forklift 1 can be detected with high accuracy.

好ましくは、位置検出センサ１６は、異なる位置に複数、設けられる。図１〜図３の例では、３つの位置検出センサ１６Ａ，１６Ｂがフォークリフト１の前方の左右、及び、位置検出センサ１６Ｃがフォークリフト１の中央に配置されている。これにより、位置検出センサ１６からのセンサ信号を用いてフォークリフト１の向きが検出される。 Preferably, a plurality of position detection sensors 16 are provided at different positions. In the example of FIGS. 1 to 3, the three position detection sensors 16A and 16B are arranged on the left and right in front of the forklift 1, and the position detection sensor 16C is arranged in the center of the forklift 1. As a result, the orientation of the forklift 1 is detected using the sensor signal from the position detection sensor 16.

荷役装置２０は、車両本体１０の前方に取り付けられた、上下方向に伸縮するマスト２１と、マスト２１の前方にマスト２１に沿って昇降する昇降部であるリフトブラケット２２Ａと、リフトブラケット２２Ａに昇降自在に支持されたフォーク２２と、を有する。 The cargo handling device 20 is mounted on the front of the vehicle body 10 and extends and contracts in the vertical direction. The lift bracket 22A is a lift unit that moves up and down along the mast 21 in front of the mast 21. And a freely supported fork 22.

本実施の形態に係るフォークリフト１は、さらに、前方検出装置５０を有する。前方検出装置５０は、荷役装置２０に取り付け可能である。前方検出装置５０は、車両本体１０の正面よりも前方、少なくとも、フォーク２２よりも前方の物体を検出する１以上のセンサを含む。物体の検出は、物体の有無の検出である。また、物体の検出は、物体までの距離の検出を含んでもよい。 The forklift 1 according to the present embodiment further includes a front detection device 50. The front detection device 50 can be attached to the cargo handling device 20. The front detection device 50 includes one or more sensors that detect an object in front of the front surface of the vehicle body 10 and at least in front of the fork 22. The detection of the object is the detection of the presence or absence of the object. Further, the detection of the object may include the detection of the distance to the object.

前方検出装置５０は、少なくとも車両本体１０の正面よりも前方の物体を検出する。好ましくは、前方検出装置５０は、車両本体１０の正面のみならず、左右側方、及び／又は、後方の物体も検出する。この場合、前方検出装置５０は、各方向について、その方向の物体を検出するための１以上のセンサを有する。前方以外の他の方向での１以上のセンサについては、後述するものと同じであってよい。 The front detecting device 50 detects at least an object in front of the front surface of the vehicle body 10. Preferably, the front detection device 50 detects not only the front surface of the vehicle body 10 but also the left and right lateral and/or rear objects. In this case, the front detection device 50 has, for each direction, one or more sensors for detecting an object in that direction. The one or more sensors in other directions than the front may be the same as described below.

１以上のセンサは、一例として、少なくとも１つの、ＬｉＤＡＲ（ライダ）（Light Detection and Ranging）と呼ばれるセンサ３１を含む。ライダは、レーザ光源と受光素子とを含み、発光から反射光を受光するまでの時間（受光時間）に基づいて物体までの距離を得るセンサである。照射光は、例えば、紫外線、可視光線、近赤外線、などであって、電波よりも極めて短い波長の電磁波が用いられる。そのため、センサ３１としてライダを採用することで、電波を照射する一般的なレーダを採用するよりも高精度で物体が検出される。 As an example, the one or more sensors include at least one sensor 31 called LiDAR (Light Detection and Ranging). The lidar is a sensor that includes a laser light source and a light receiving element, and obtains the distance to an object based on the time from the emission of light to the reception of reflected light (light reception time). The irradiation light is, for example, an ultraviolet ray, a visible ray, a near infrared ray, or the like, and an electromagnetic wave having a wavelength extremely shorter than a radio wave is used. Therefore, by using a lidar as the sensor 31, an object can be detected with higher accuracy than by using a general radar that radiates radio waves.

受光時間はコントローラ１５に与えられ、コントローラ１５によって物体までの距離が算出される。つまり、前方に物体があること、及び、その物体までの距離が、センサ３１からのセンサ信号に基づいてコントローラ１５で検出される。物体の検出結果は、コントローラ１５において自動運転及び自動荷役動作に用いられる。また、前方検出装置５０が上記のように前方のみならず他の方向にもその方向の物体を検出するための１以上のセンサを有している場合、各方向での物体の有無やその物体までの距離がコントローラ１５で検出される。そして、これらの検出結果もまた、コントローラ１５において自動運転及び自動荷役動作に用いられる。 The light reception time is given to the controller 15, and the controller 15 calculates the distance to the object. That is, the presence of an object in front and the distance to the object are detected by the controller 15 based on the sensor signal from the sensor 31. The detection result of the object is used in the controller 15 for automatic driving and automatic cargo handling operation. Further, when the front detection device 50 has one or more sensors for detecting an object in that direction not only in the front direction but also in other directions as described above, the presence or absence of the object in each direction and the object The distance up to is detected by the controller 15. Then, these detection results are also used by the controller 15 for automatic operation and automatic cargo handling operation.

センサ３１は第１の支持部５２に支持されている。第１の支持部５２は、リフトブラケット２２Ａに昇降自在に支持され、リフトブラケット２２Ａより前方に延びている。リフトブラケット２２Ａはマスト２１に沿って昇降する昇降部である。リフトブラケット２２Ａは、昇降自在にフォーク２２を支持している。これにより、センサ３１は、フォーク２２の昇降と連動して昇降するとともに、フォーク２２より前方、つまり、車両本体１０の前面よりも前方に保持される。このため、センサ３１の設置位置の高さを抑えつつ、センサ３１による少なくともフォーク２２の先端ｔより前方の物体の検出を可能とする。好ましくは、センサ３１によって、車両本体１０の正面よりも前方の物体の検出が可能になる。また、フォーク２２の先端ｔ付近の物体を検出しやすくなる。 The sensor 31 is supported by the first support portion 52. The first support portion 52 is supported by the lift bracket 22A so as to be vertically movable, and extends forward of the lift bracket 22A. The lift bracket 22A is an elevating part that ascends and descends along the mast 21. The lift bracket 22A supports the fork 22 so that it can be raised and lowered. As a result, the sensor 31 moves up and down in conjunction with the up and down movement of the fork 22, and is held in front of the fork 22, that is, in front of the front surface of the vehicle body 10. For this reason, while suppressing the height of the installation position of the sensor 31, the sensor 31 can detect at least an object in front of the tip t of the fork 22. Preferably, the sensor 31 enables detection of an object in front of the front of the vehicle body 10. Further, it becomes easier to detect an object near the tip t of the fork 22.

好ましくは、第１の支持部５２は、フォーク２２の先端ｔ近傍よりも前方にてセンサ３１を支持している。そのため、センサ３１は、フォーク２２の先端ｔ近傍よりも前方に保持されている。フォーク２２の先端ｔ近傍よりも前方は、フォーク２２の先端ｔより前方のみならず、フォーク２２に一般的な荷物を載荷したときにフォーク２２の先端ｔから荷物の先端までの間隔を含んでもよい。センサ３１がフォーク２２の先端ｔ近傍よりも前方に保持されていることで、フォーク２２に荷物を積載した荷役作業中において、センサ３１を用いてフォーク２２の前方を確認しやすくなる。 Preferably, the first support portion 52 supports the sensor 31 in front of the vicinity of the tip t of the fork 22. Therefore, the sensor 31 is held in front of the vicinity of the tip t of the fork 22. The front of the vicinity of the tip t of the fork 22 may include not only the front of the tip t of the fork 22 but also the distance from the tip t of the fork 22 to the tip of the luggage when a general luggage is loaded on the fork 22. .. Since the sensor 31 is held in front of the vicinity of the tip t of the fork 22, it becomes easier to confirm the front of the fork 22 using the sensor 31 during the cargo handling work in which the load is loaded on the fork 22.

第１の支持部５２は第２の支持部５１に支持されている。第２の支持部５１は、リフトブラケット２２Ａに昇降自在に支持されて、フォーク２２より上方に延びている。これにより、センサ３１は、フォーク２２より前方であり、かつ、フォーク２２より上方に保持される。フォーク２２より上方は、例えば、ヘッドガード１２よりも高い位置である。この場合、図１，２に示されるように、第２の支持部５１は、上方の先端が、リフトブラケット２２Ａがフォーク２２を最下位置としているときにヘッドガード１２より高い位置まで上方に延びている。従って、第１の支持部５２は、フォーク２２がいずれの位置にあっても、ヘッドガード１２より高い位置で前方に延びている。これにより、センサ３１は、フォーク２２より前方であり、かつ、ヘッドガード１２よりも高い位置で保持される。このため、フォーク２２の先端ｔ付近の物体のみならず、フォークリフト１の斜め上方の物体も検出することができる。例えば、フォーク２２に荷物が積載されても、センサ３１を用いてフォーク２２の前方や、フォークリフト１の斜め上方を確認しやすくなる。また、センサ３１の車両本体１０の前面からの距離、つまり、フォーク２２から前方への距離を抑えつつ、フォーク２２の前方を確認しやすくなる。これにより、第１の支持部５２の長さを抑えることができ、前方検出装置５０の大型化が抑えられる。 The first support portion 52 is supported by the second support portion 51. The second support portion 51 is supported by the lift bracket 22</b>A so as to be able to move up and down, and extends above the fork 22. As a result, the sensor 31 is held in front of the fork 22 and above the fork 22. The position above the fork 22 is, for example, higher than the head guard 12. In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper end of the second support portion 51 extends upward to a position higher than the head guard 12 when the lift bracket 22A has the fork 22 at the lowest position. ing. Therefore, the first support portion 52 extends forward at a position higher than the head guard 12 regardless of the position of the fork 22. As a result, the sensor 31 is held in front of the fork 22 and higher than the head guard 12. Therefore, not only the object near the tip t of the fork 22 but also the object diagonally above the forklift 1 can be detected. For example, even if a load is loaded on the fork 22, it becomes easier to confirm the front of the fork 22 or the diagonally upper side of the forklift 1 using the sensor 31. Further, it becomes easy to check the front of the fork 22 while suppressing the distance of the sensor 31 from the front surface of the vehicle body 10, that is, the distance from the fork 22 to the front. As a result, the length of the first support portion 52 can be suppressed, and the upsizing of the front detection device 50 can be suppressed.

図３に示されるように、第２の支持部５１は、リフトブラケット２２Ａの左右それぞれに支持されている２つの支持部５１Ａ，５１Ｂを含む。第１の支持部５２は、支持部５１Ａ，５１Ｂそれぞれの上端に支持されている２つの支持部５２Ａ，５２Ｂを含む。これにより、センサ３１を車両本体１０に対して左右のいずれにも設置可能となる。 As shown in FIG. 3, the second support portion 51 includes two support portions 51A and 51B supported on the left and right sides of the lift bracket 22A, respectively. The first support portion 52 includes two support portions 52A and 52B supported on the upper ends of the support portions 51A and 51B, respectively. As a result, the sensor 31 can be installed on either the left or right side of the vehicle body 10.

好ましくは、図３に示されるように、第１の支持部５２は、さらに、支持部５２Ａ，５２Ｂの前方の先端を連結する部材５２Ｃを含む。これにより、２つの支持部５２Ａ，５２Ｂの強度を向上させることができるとともに、センサ３１を車両本体１０の中央付近に設置可能となる。 Preferably, as shown in FIG. 3, the first support portion 52 further includes a member 52C that connects the front ends of the support portions 52A and 52B. As a result, the strength of the two support portions 52A and 52B can be improved, and the sensor 31 can be installed near the center of the vehicle body 10.

なお、好ましくは、図１，２に示されるように、第１の支持部５２と第２の支持部５１との間には、支持を補強するための補強部材５３が設けられていてもよい。これにより、第２の支持部５１による第１の支持部５２の支持が補強される。 In addition, preferably, as shown in FIGS. 1 and 2, a reinforcing member 53 for reinforcing the support may be provided between the first supporting portion 52 and the second supporting portion 51. .. As a result, the support of the first support portion 52 by the second support portion 51 is reinforced.

図１〜図３の例では、センサ３１は、部材５２Ｃに支持されたセンサ３１Ａと、右側の支持部５２Ｂに支持されたセンサ３１Ｂと、を含む。センサ３１Ａは、一例として、左右方向にセンシングするセンサであり、センサ３１Ｂは、前後方向にセンシングするセンサである。これにより、フォークリフト１の前方が広い範囲でバランスよくセンシングされ、前方の物体、及び、その物体までの距離が高精度で検出される。 In the examples of FIGS. 1 to 3, the sensor 31 includes a sensor 31A supported by the member 52C and a sensor 31B supported by the right support portion 52B. The sensor 31A is, for example, a sensor that senses in the left-right direction, and the sensor 31B is a sensor that senses in the front-rear direction. As a result, the front of the forklift 1 is sensed in a wide range with good balance, and the object in front and the distance to the object are detected with high accuracy.

なお、前方検出装置５０の有する１以上のセンサは、さらに、カメラ３２，３３を含んでもよい。カメラ３２，３３の撮影画像はコントローラ１５に与えられ、画像解析などを行うことによって、物体の有無や物体までの距離が検出される。 The one or more sensors included in the front detection device 50 may further include the cameras 32 and 33. Images captured by the cameras 32 and 33 are given to the controller 15, and the presence or absence of an object and the distance to the object are detected by performing image analysis or the like.

カメラ３２はフォーク２２の先端ｔを横方向から撮影する位置に設置され、一例として、リフトブラケット２２Ａのフォーク２２に近い位置に設置される。カメラ３２は、図３に示されたように、リフトブラケット２２Ａの左右両側に設置されてもよい。これにより、フォーク２２の先端ｔ付近の物体の有無を検出することができる。 The camera 32 is installed at a position where the tip t of the fork 22 is photographed from the lateral direction, and as an example, is installed at a position near the fork 22 of the lift bracket 22A. The cameras 32 may be installed on both left and right sides of the lift bracket 22A as shown in FIG. As a result, the presence or absence of an object near the tip t of the fork 22 can be detected.

カメラ３３は、フォークリフト１の前方を車両本体１０の前面から撮影する位置に設置され、一例として、リフトブラケット２２Ａの上辺の左右中央付近に設置される。これにより、フォークリフト１の前方の物体の有無を検出することができる。 The camera 33 is installed at a position where the front of the forklift truck 1 is photographed from the front surface of the vehicle body 10, and is installed, for example, near the left and right center of the upper side of the lift bracket 22A. This makes it possible to detect the presence/absence of an object in front of the forklift 1.

なお、センサ３１もライダに限定されず、カメラであってもよいし、電波を照射するレーダであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。 The sensor 31 is not limited to the lidar, and may be a camera, a radar that radiates radio waves, or a combination thereof.

［２．２ フォークリフトの機能構成］ [2.2 Functional configuration of forklift]

コントローラ１５は、フォークリフト１での自動運転及び自動荷役動作を制御する。自動運転及び自動荷役動作は、指定された荷物をフォーク２２に積載し、所定位置まで運搬して降荷する動作を指す。 The controller 15 controls automatic operation and automatic cargo handling operation of the forklift 1. The automatic operation and the automatic cargo handling operation refer to an operation of loading a specified load on the fork 22, transporting it to a predetermined position, and unloading it.

図４に示される通り、コントローラ１５は、プロセッサで構成される制御部４１及び情報記憶のためのストレージ装置４２を備えるコンピュータによって構成される。ストレージ装置４２は、一次記憶装置であってもよいし、二次記憶装置であってもよい。ストレージ装置４２には、プロセッサによって実行されるコンピュータプログラム４２１が格納されている。コンピュータプログラム４２１がプロセッサによって実行されることで、コンピュータがコントローラ１５として機能する。 As shown in FIG. 4, the controller 15 is configured by a computer including a control unit 41 including a processor and a storage device 42 for storing information. The storage device 42 may be a primary storage device or a secondary storage device. A computer program 421 executed by the processor is stored in the storage device 42. The computer functions as the controller 15 by the computer program 421 being executed by the processor.

制御部４１は、プロセッサがコンピュータプログラム４２１を実行することによってフォークリフト１での自動運転及び自動荷役動作を制御するための制御部として機能する。コントローラ１５には、複数のセンサ３１，３２，３３からのセンサ信号が与えられる。センサ３１からのセンサ信号は、例えば、受光時間である。センサ３２，３３からのセンサ信号は、例えば、撮影画像である。 The control unit 41 functions as a control unit for controlling the automatic operation and the automatic cargo handling operation of the forklift 1 by the processor executing the computer program 421. Sensor signals from the plurality of sensors 31, 32, 33 are given to the controller 15. The sensor signal from the sensor 31 is, for example, the light receiving time. The sensor signals from the sensors 32 and 33 are captured images, for example.

また、コントローラ１５は、駆動部１７の駆動量を得ることができる。駆動部１７は、リフトブラケット２２Ａをマスト２１に沿って昇降させるための油圧シリンダや、マスト２１の角度を調整するための油圧シリンダや、車輪１４を駆動させるためのエンジンやモータ、などである。これら駆動部１７は、コントローラ１５による制御に従って駆動し、コントローラ１５はその制御に応じて駆動量を得ることができる。駆動部１７の駆動量は、例えば、油圧ポンプの吐出量やエンジンの回転数などである。 Further, the controller 15 can obtain the drive amount of the drive unit 17. The drive unit 17 is a hydraulic cylinder for moving the lift bracket 22A up and down along the mast 21, a hydraulic cylinder for adjusting the angle of the mast 21, an engine and a motor for driving the wheels 14, and the like. These drive units 17 are driven under the control of the controller 15, and the controller 15 can obtain the drive amount according to the control. The drive amount of the drive unit 17 is, for example, the discharge amount of the hydraulic pump or the rotation speed of the engine.

制御部４１は、センサ３１，３２，３３からのセンサ信号に基づいて物体を検出する検出部４１１と、検出結果を用いて自動運転及び自動荷役動作を制御するための荷役制御部４１３と、を含む。 The control unit 41 includes a detection unit 411 that detects an object based on sensor signals from the sensors 31, 32, and 33, and a cargo handling control unit 413 that controls the automatic driving and the automatic cargo handling operation using the detection result. Including.

検出部４１１は、駆動部１７の駆動量に基づいてセンサ３１の車両本体１０に対する相対位置を算出する算出部４１２をさらに含む。例えばライダであるセンサ３１は、リフトブラケット２２Ａによって昇降する。算出部４１２は、１以上のセンサ３１それぞれについて、第１の支持部５２及び第２の支持部５１によって支持されている位置を予め記憶しておく。そして、与えられた駆動部１７の駆動量に基づいて第１の支持部５２及び第２の支持部５１の位置を特定することによって、センサ３１の車両本体１０に対する相対位置を算出する。 The detection unit 411 further includes a calculation unit 412 that calculates the relative position of the sensor 31 with respect to the vehicle body 10 based on the drive amount of the drive unit 17. The sensor 31, which is, for example, a rider, moves up and down by the lift bracket 22A. The calculation unit 412 stores in advance the positions supported by the first support unit 52 and the second support unit 51 for each of the one or more sensors 31. Then, the relative position of the sensor 31 with respect to the vehicle body 10 is calculated by specifying the positions of the first support portion 52 and the second support portion 51 based on the given drive amount of the drive portion 17.

検出部４１１は、センサ３１，３２，３３からのセンサ信号に基づいて物体を検出する。例えばライダである１以上のセンサ３１からのセンサ信号に含まれる受光時間に基づいて、物体の有無と、センサ３１からの相対位置と、を検出する。また、例えばカメラであるセンサ３２，３３からの撮影画像から物体を抽出し、センサ３２，３３からの相対位置を検出する。 The detection unit 411 detects an object based on the sensor signals from the sensors 31, 32, 33. For example, the presence or absence of an object and the relative position from the sensor 31 are detected based on the light receiving time included in the sensor signals from one or more sensors 31 which are lidars. Further, for example, an object is extracted from a captured image from the sensors 32 and 33, which are cameras, and the relative position from the sensors 32 and 33 is detected.

カメラであるセンサ３２，３３は車両本体１０に対する位置が固定されている。そのため、検出された物体のセンサ３２，３３からの相対位置が、車両本体１０に対する相対位置となる。一方、ライダであるセンサ３１はリフトブラケット２２Ａの昇降に応じて車両本体１０に対する位置が変化する。そのため、検出部４１１は、算出部４１２で算出されたセンサ３１の車両本体１０に対する相対位置と、検出された物体のセンサ３１からの相対位置とに基づいて、物体の車両本体１０に対する相対位置を算出する。 The positions of the sensors 32 and 33, which are cameras, with respect to the vehicle body 10 are fixed. Therefore, the relative position of the detected object from the sensors 32 and 33 is the relative position to the vehicle body 10. On the other hand, the position of the sensor 31, which is a rider, changes with respect to the vehicle body 10 as the lift bracket 22A moves up and down. Therefore, the detection unit 411 determines the relative position of the object with respect to the vehicle body 10 based on the relative position of the sensor 31 with respect to the vehicle body 10 calculated by the calculation unit 412 and the relative position of the detected object with respect to the sensor 31. calculate.

荷役制御部４１３は、物体の検出結果を用いて自動運転及び自動荷役動作を制御する。また、荷役制御部４１３は、位置検出センサ１６から得られた車両の位置も用いて自動運転及び自動荷役動作を制御する。例えば、荷役制御部４１３は、検出された物体を迂回するルートを、指定された荷物までの走行ルートとして決定する。また、例えば、荷役制御部４１３は、検出された物体の位置を荷物の位置としてフォーク２２の位置を制御して、指定された荷物をフォーク２２に載荷させる。また、例えば、荷役制御部４１３は、検出された物体の位置を迂回したルートでフォーク２２を移動させるように制御して、フォーク２２に積載された荷物を降荷する。 The cargo handling control unit 413 controls the automatic driving and the automatic cargo handling operation using the detection result of the object. The cargo handling control unit 413 also controls the automatic driving and the automatic cargo handling operation using the position of the vehicle obtained from the position detection sensor 16. For example, the cargo handling control unit 413 determines the route that bypasses the detected object as the traveling route to the specified luggage. Further, for example, the cargo handling control unit 413 controls the position of the fork 22 with the detected position of the object as the position of the load, and loads the designated load on the fork 22. Further, for example, the cargo handling control unit 413 controls the fork 22 to move along a route that bypasses the detected position of the object, and unloads the cargo loaded on the fork 22.

例えば、図５に示されたようなフォークリフト１での荷役動作を想定する。図５は、フォーク２２に例えば複数段重ねたような高さの高い荷物Ｃを積載し、例えばトラックＴＲの荷台Ｂなどの床面Ｓから高さを有する位置に荷物Ｃを降荷する荷役動作を示している。この例の場合、荷役制御部４１３は、センサ３１からのセンサ信号に基づいて荷台Ｂの位置を検出し、その位置を超える高さまでフォーク２２を持ち上げるようにフォーク２２の高さを制御する。 For example, assume a cargo handling operation in the forklift 1 as shown in FIG. FIG. 5 shows a cargo handling operation in which a high-height cargo C, such as a plurality of stacked tiers, is loaded on the fork 22 and the cargo C is unloaded at a position having a height from the floor surface S of the cargo bed B of the truck TR, for example. Is shown. In the case of this example, the cargo handling control unit 413 detects the position of the cargo bed B based on the sensor signal from the sensor 31, and controls the height of the fork 22 so as to lift the fork 22 to a height exceeding the position.

一方、図５に示されたように、トラックＴＲに搭載されたコンテナに荷物Ｃを積み込む場合、フォーク２２と連動して昇降するフォークリフト１の最上位置の部材がコンテナの天井面Ｔに達しない高さであり、かつ、荷台Ｂを超える高さまで、フォーク２２を持ち上げる必要がある。この場合、荷役制御部４１３は、センサ３１からのセンサ信号に基づいて荷台Ｂの位置及び天井面Ｔの位置を検出し、これらの位置に基づいてフォーク２２の高さを制御する。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when the luggage C is loaded in the container mounted on the truck TR, the highest member of the forklift 1 that moves up and down in conjunction with the fork 22 does not reach the ceiling surface T of the container. That is, and it is necessary to lift the fork 22 to a height exceeding the loading platform B. In this case, the cargo handling control unit 413 detects the position of the cargo bed B and the position of the ceiling surface T based on the sensor signal from the sensor 31, and controls the height of the fork 22 based on these positions.

図５に示されたように、フォークリフト１に荷物Ｃが積載されているときには、車両本体１０の前面に設置されたカメラなどであるセンサ３２からは荷台Ｂが検出されにくい。また、マニュアル運転の場合、操縦席に着座した操作者からは荷台Ｂが視認されない。このとき、センサ３１がフォーク２２と連動して昇降自在にリフトブラケット２２Ａに支持され、リフトブラケット２２Ａより前方、つまり、車両本体１０の前面よりも前方に保持されていることで、センサ３１によって荷台Ｂの位置が検出される。そのため、自動運転及び自動荷役動作が行われる場合、その検出結果を利用して荷台Ｂよりも高い位置までフォーク２２を上げて、荷物Ｃを荷台Ｂに降荷させることができる。また、マニュアル運転の場合も、検出結果を図示しないディスプレイなどに出力することで操作者は操縦席に着座していても荷台Ｂを認識でき、フォーク２２の高さを適切するよう操作できる。 As shown in FIG. 5, when the luggage C is loaded on the forklift 1, the cargo bed B is difficult to be detected by the sensor 32 such as a camera installed on the front surface of the vehicle body 10. Further, in the case of manual operation, the loading platform B is not visually recognized by the operator sitting in the cockpit. At this time, the sensor 31 is supported by the lift bracket 22A so as to be capable of ascending and descending in conjunction with the fork 22 and is held in front of the lift bracket 22A, that is, in front of the front surface of the vehicle body 10, so that the sensor 31 causes the cargo bed The position of B is detected. Therefore, when the automatic operation and the automatic cargo handling operation are performed, the detection result can be used to raise the fork 22 to a position higher than the cargo bed B to unload the cargo C on the cargo bed B. Also, in the case of manual driving, the operator can recognize the loading platform B even by sitting on the cockpit by outputting the detection result to a display (not shown) or the like, and can operate the fork 22 to have an appropriate height.

また、フォーク２２に積載されている荷物Ｃの高さが高いときには、車両本体１０の正面に設置されたカメラなどであるセンサ３２からは天井面Ｔが検出されにくい。また、マニュアル運転の場合、操縦席に着座した操作者からは天井面Ｔが視認されない。このとき、センサ３１が、フォーク２２より上方に保持されていることによって、センサ３１によって天井面Ｔの位置が検出されやすい。特に、図５に示されたように、センサ３１がヘッドガード１２よりも高い位置に保持されていることによって、センサ３１によって天井面Ｔの位置がより検出されやすくなる。そのため、自動運転及び自動荷役動作が行われる場合、その検出結果を利用して天井面Ｔに第１の支持部５２が接触しない高さまでフォーク２２を上げて、荷物Ｃを荷台Ｂに降荷させることができる。また、マニュアル運転の場合も、検出結果を図示しないディスプレイなどに出力することで操作者は操縦席に着座していても天井面Ｔを認識でき、フォーク２２の高さを適切するよう操作できる。 Further, when the height of the luggage C loaded on the fork 22 is high, the ceiling surface T is difficult to be detected by the sensor 32 such as a camera installed in the front of the vehicle body 10. Further, in the case of manual driving, the ceiling surface T is not visually recognized by the operator sitting in the cockpit. At this time, since the sensor 31 is held above the fork 22, the position of the ceiling surface T can be easily detected by the sensor 31. In particular, as shown in FIG. 5, since the sensor 31 is held at a position higher than the head guard 12, the sensor 31 can detect the position of the ceiling surface T more easily. Therefore, when the automatic operation and the automatic cargo handling operation are performed, the detection result is used to raise the fork 22 to a height at which the first support portion 52 does not contact the ceiling surface T, and the cargo C is unloaded onto the cargo bed B. be able to. Also in the case of manual driving, the operator can recognize the ceiling surface T even by sitting on the cockpit by outputting the detection result to a display (not shown) or the like, and can operate the fork 22 to have an appropriate height.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

１ ：フォークリフト
１０ ：車両本体
１１ ：搭乗部
１２ ：ヘッドガード
１３ ：ステー
１４ ：車輪
１５ ：コントローラ
１６ ：位置検出センサ
１６Ａ ：位置検出センサ
１６Ｂ ：位置検出センサ
１６Ｃ ：位置検出センサ
１７ ：駆動部
２０ ：荷役装置
２１ ：マスト
２２ ：フォーク
２２Ａ ：リフトブラケット
３１ ：センサ
３１Ａ ：センサ
３１Ｂ ：センサ
３２ ：センサ
３３ ：センサ
４１ ：制御部
４２ ：ストレージ装置
５０ ：前方検出装置
５１ ：第２の支持部
５１Ａ ：支持部
５１Ｂ ：支持部
５２ ：第１の支持部
５２Ａ ：支持部
５２Ｂ ：支持部
５２Ｃ ：部材
５３ ：補強部材
４１１ ：検出部
４１２ ：算出部
４１３ ：荷役制御部
４２１ ：コンピュータプログラム
７１５ ：コントローラ
Ｂ ：荷台
Ｃ ：荷物
Ｓ ：床面
Ｔ ：天井面
ＴＲ ：トラック
ｔ ：先端 1: Forklift 10: Vehicle main body 11: Riding part 12: Head guard 13: Stay 14: Wheel 15: Controller 16: Position detection sensor 16A: Position detection sensor 16B: Position detection sensor 16C: Position detection sensor 17: Drive part 20: Cargo handling device 21: mast 22: fork 22A: lift bracket 31: sensor 31A: sensor 31B: sensor 32: sensor 33: sensor 41: control unit 42: storage device 50: front detection device 51: second support unit 51A: support Part 51B: Support part 52: First support part 52A: Support part 52B: Support part 52C: Member 53: Reinforcing member 411: Detection part 412: Calculation part 413: Cargo control part 421: Computer program 715: Controller B: Loading platform C: luggage S: floor surface T: ceiling surface TR: truck t: tip

Claims (10)

マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含んだ荷役装置を有し、
前記昇降部に昇降自在に支持され、前記昇降部より前方に延びる第１の支持部に支持されたセンサを備える
フォークリフト。 It has a loading and unloading device including a fork supported up and down in an elevating part that elevates and descends along a mast,
A forklift including a sensor that is supported by the lifting unit so as to be lifted up and down, and is supported by a first support unit that extends forward from the lifting unit. 前記第１の支持部は、前記昇降部に昇降自在に支持され、前記フォークより上方に延びる第２の支持部に支持されている
請求項１に記載のフォークリフト。 The forklift according to claim 1, wherein the first support part is supported by the elevating part so as to be vertically movable, and is supported by a second support part extending upward from the fork. 前記第２の支持部は、前記昇降部が前記フォークを最下位置としている状態で上端が車両本体のヘッドガードよりも高い位置まで延び、
前記第１の支持部は、前記ヘッドガードよりも高い位置で前方に延びている
請求項２に記載のフォークリフト。 The second support portion extends to a position where an upper end of the second support portion is higher than a head guard of the vehicle body in a state in which the elevating portion is in the lowest position of the fork,
The forklift according to claim 2, wherein the first support portion extends forward at a position higher than the head guard. 前記第１の支持部は、前記フォークの先端近傍よりも前方にて前記センサを支持している
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のフォークリフト。 The forklift according to any one of claims 1 to 3, wherein the first support portion supports the sensor in front of a vicinity of a tip of the fork. 前記第２の支持部は、前記昇降部の左右にそれぞれに支持された、左右２つの支持部からなり、
前記第１の支持部は、前記第２の支持部の前記左右２つの支持部それぞれに支持された、左右２つの支持部を含む
請求項２または３に記載のフォークリフト。 The second support part is composed of two left and right support parts that are respectively supported on the left and right of the elevating part.
The forklift according to claim 2 or 3, wherein the first support portion includes two left and right support portions supported by the two left and right support portions of the second support portion, respectively. 前記第１の支持部は、さらに、前記左右２つの支持部を連結する部材を含む
請求項５に記載のフォークリフト。 The forklift according to claim 5, wherein the first support portion further includes a member that connects the two left and right support portions. 前記センサは、少なくとも前記連結する部材に設けられたセンサを含む１以上のセンサからなる
請求項６に記載のフォークリフト。 The forklift according to claim 6, wherein the sensor includes at least one sensor including a sensor provided on at least the connecting member. 前記連結する部材に設けられたセンサは、前記連結する部材の中央に設けられている
請求項７に記載のフォークリフト。 The forklift according to claim 7, wherein the sensor provided on the connecting member is provided at the center of the connecting member. 前記センサは、発光から反射光を受光するまでの時間に基づいて距離を得るためのレーザ光源を含む
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のフォークリフト。 The forklift according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensor includes a laser light source for obtaining a distance based on a time period from light emission to reception of reflected light. フォークリフトの荷役装置に取り付け可能な前方検出装置であって、
前記荷役装置は、マストに沿って昇降する昇降部に昇降自在に支持されたフォークを含み、
前記昇降部に昇降自在に支持され、前記昇降部より前方に延びる支持部に支持されたセンサを備える
フォークリフトの前方検出装置。 A front detecting device attachable to a cargo handling device of a forklift,
The cargo handling device includes a fork that is vertically movable in an elevating part that moves up and down along a mast,
A front detection device for a forklift, comprising a sensor that is supported by the lifting unit so as to be lifted up and down and is supported by a support unit that extends forward from the lifting unit.

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