CN114787073A - 工业车辆 - Google Patents
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Abstract
叉车(10)具备主控制装置(31)、行驶用马达(41)、行驶控制装置(43)及物体检测部(51)。行驶控制装置(43)控制行驶用马达(41)。物体检测部(51)检测叉车(10)的后退方向上所存在的物体的位置。主控制装置(31)导出叉车(10)的预想轨迹(T)。主控制装置(31)在由物体检测部(51)检测到的物体位于预想轨迹(T)内,且叉车(10)的行进方向为向物体靠近的方向的情况下,设定车速上限值(VS、AS1、AS2、DS1、DS2),由此对叉车(10)施以车速限制。主控制装置(31)以使叉车(10)的车速不高于车速上限值(VS、AS1、AS2、DS1、DS2)的方式,对行驶控制装置(43)下达指令。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业车辆。
背景技术
作为工厂、商业设施、港口等作业场地所使用的工业车辆,例如已知专利文献1中所记载的车辆。工业车辆具备由操作者操作的加速踏板、检测加速踏板的操作量的加速传感器、及根据加速传感器的检测结果而控制车速的控制装置。工业车辆的操作者能通过调整加速踏板的操作量而调整车速。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]:日本专利特开平8-256401号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
工业车辆的操作者有时会在有人或障碍物靠近时,调整加速踏板的操作量,使车速降低。若于存在大量人或障碍物等物体的环境下使用工业车辆,则工业车辆的操作者需频繁地调整加速踏板的操作量,从而有作业性降低的风险。
本发明的目的在于,提供一种能提高作业性的工业车辆。
[解决问题的技术手段]
解决所述问题的工业车辆具备:驱动装置;行驶控制装置,控制所述驱动装置;及主控制装置,对所述行驶控制装置下达指令;且所述行驶控制装置根据所述主控制装置的指令,控制所述驱动装置,由此所述工业车辆行驶;所述工业车辆还具备:物体检测部,检测所述工业车辆的行进方向上所存在的物体的位置;预想轨迹导出部,导出预想中所述工业车辆所通过的轨迹即预想轨迹;及车速上限设定部,在由所述物体检测部检测到的所述物体位于所述预想轨迹内,且所述工业车辆的行进方向为向所述物体靠近的方向的情况下,设定车速上限值,由此对所述工业车辆施以车速限制;且所述主控制装置以使所述工业车辆的车速不高于所述车速上限值的方式,对所述行驶控制装置下达所述指令。
若预想轨迹内存在物体,则设定车速上限值。主控制装置以不高于车速上限值的方式控制工业车辆。从而调整为即便工业车辆的操作者未进行减速操作,工业车辆的车速也不会高于车速上限值。因此,工业车辆的操作者的作业性提高。
关于所述工业车辆,也可在所述物体检测部能够检测物体的范围内设定有自动减速区,且所述车速上限设定部在所述物体存在于所述自动减速区内且所述预想轨迹内的情况下,将所述车速上限值设定得比所述物体存在于所述自动减速区内且所述预想轨迹外的情况低。
若在自动减速区内存在物体的情况下,始终设定预想轨迹内存在物体的情况下的车速上限值,则会导致作业性降低。若在自动减速区内存在物体,但预想轨迹内不存在物体的情况下,允许比预想轨迹内存在物体的情况下的车速上限值高的车速,则可使作业性进一步提高。
关于所述工业车辆,也可为所述物体检测部具备判定部,该判定部判定所述物体是人还是人以外的障碍物,且所述车速上限设定部在判定出所述物体为人的情况下,相比判定出所述物体为障碍物的情况,将所述车速上限值设定得更低。
在由物体检测部检测到的物体为障碍物的情况下,将车速上限值设定得比物体为人的情况高。因此,允许工业车辆达到的车速更高,从而可使作业性进一步提高。
关于所述工业车辆,也可在所述物体检测部能够检测物体的范围内设定有起动限制区,且所述车速上限设定部在所述工业车辆停止的状态下,在所述物体存在于所述起动限制区内且所述预想轨迹内的情况下,将所述车速上限值设定为0。
通过将车速上限值设定为0,而禁止工业车辆起动。在起动限制区内且预想轨迹内存在物体的情况下,有工业车辆的行进受到阻碍的风险。该情况下,通过禁止工业车辆起动,而提醒操作者变更行进方向或回转。由此,可抑制工业车辆的行进受到阻碍,从而使作业性进一步提高。
关于所述工业车辆,也可为所述车速越高,则所述预想轨迹导出部使所述预想轨迹在所述行进方向上的尺寸越长。
工业车辆的车速越高,则到达物体的时间越短。因此,通过工业车辆的车速越高,则使预想轨迹在行进方向上越长,能进行与工业车辆的车速相应的合适的车速限制。
也可为所述预想轨迹导出部根据所述工业车辆的转向角导出所述预想轨迹。
由于预想轨迹导出部根据转向角导出预想轨迹,所以若工业车辆回转,则根据工业车辆的回转方向导出预想轨迹。从而能提高所导出的预想轨迹的精度。
关于所述工业车辆,也可具备供堆载货物的起货装置。
在供堆载货物的工业车辆中,因为要堆载货物的关系,所以要求具备稳定性。通过设定车速上限值,能提高工业车辆的稳定性。
关于所述工业车辆,也可具备重量传感器,该重量传感器检测堆载于所述起货装置的货物的重量,且所述货物的重量越重,则所述车速上限设定部使所述车速上限值越低。
关于所述工业车辆,也可具备起升高度传感器,该起升高度传感器检测所述起货装置的起升高度,且
所述起货装置的起升高度越高,则所述车速上限设定部使所述车速上限值越低。
[发明的效果]
根据本发明,能提高作业性。
附图说明
图1是叉车的立体图。
图2是叉车的概略构成图。
图3是表示障碍物检测装置所进行的处理的流程图。
图4是示意性地表示自动减速区与起动限制区的图。
图5是示意性地表示预想轨迹的图。
图6是示意性地表示提高叉车车速的情况下的预想轨迹的图。
图7是示意性地表示叉车回转的情况下的预想轨迹的图。
图8是示意性地表示在叉车回转的状态下提高叉车车速的情况下的预想轨迹的图。
图9是起动限制控制的状态变迁图。
图10是表示主控制装置所变迁的各状态与车速上限值、加速度上限值及减速度上限值的对应关系的表。
图11是用来说明起动限制条件的成立的表。
图12是用来说明起动限制解除条件的成立的表。
图13是行驶限制控制的状态变迁图。
图14是车速限制控制的状态变迁图。
具体实施方式
以下,对工业车辆的一实施方式进行说明。
如图1所示,作为工业车辆的叉车10具备车体11、配置于车体11的前下部的2个驱动轮12、13、配置于车体11的后下部的2个转向轮14、及起货装置20。驱动轮12、13沿着车宽方向相隔而配置。2个转向轮14在车宽方向上邻接而配置。2个转向轮14在车宽方向上,配置于驱动轮12、13彼此之间的中央位置。若将邻接而配置的2个转向轮14看作1个转向轮14,则叉车10可视为三轮式叉车。车体11具备设置于驾驶座的上部的护顶架15。在以下说明中,前后左右表示叉车10的前后左右。
起货装置20具备立设于车体11的前部的桅杆21、可随桅杆21一起升降而设置的一对货叉22、及使桅杆21升降动作的升降缸23。在货叉22上堆载货物。升降缸23为油压缸。若通过升降缸23的伸缩,桅杆21升降,则货叉22随之升降。本实施方式的叉车10是通过操作者的操作而实施行驶动作及起货动作的车辆。
如图2所示,叉车10具备主控制装置31、加速传感器34、方向传感器35、轮胎角传感器36、起升高度传感器37、重量传感器38、行驶用马达41、转速传感器42、行驶控制装置43、物体检测部51及总线60。
主控制装置31具备CPU(Central Processing Unit,中央处理器)或GPU(GraphicProcessing Unit,图形处理器)等处理器32、以及包含RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)及ROM(Read Only Memory,只读存储器)等的存储部33。存储部33中存储有用来使叉车10动作的程序。可以说存储部33储存着以使处理器32执行处理的方式构成的程序代码或指令。存储部33即计算机可读媒体包含能以通用或专用的计算机进行存取的一切可用媒体。主控制装置31也可由特殊应用集成电路(ASIC:Application Specific IntegratedCircuit)或场可编程栅阵列(FPGA:Field Programmable Gate Array)等硬件电路构成。作为处理电路的主控制装置31可包含按照计算机程序而动作的1个以上处理器、ASIC或FPGA等1个以上硬件电路、或者它们的组合。
加速传感器34检测加速踏板16的操作量,即加速器开度。加速传感器34将与加速器开度相应的电信号输出至主控制装置31。主控制装置31通过来自加速传感器34的电信号,能识别出加速器开度。
方向传感器35检测指示行进方向的方向杆17的操作方向。方向传感器35以中立为基准,检测方向杆17是被向指示前进的方向操作,还是被向指示后退的方向操作。方向传感器35将与方向杆17的操作方向相应的电信号输出至主控制装置31。主控制装置31通过来自方向传感器35的电信号,能识别出方向杆17的操作方向。主控制装置31能掌握操作者是指示前进,还是指示后退,亦或两者均未指示。
轮胎角传感器36检测转向轮14的转向角。轮胎角传感器36将与转向角相应的电信号输出至主控制装置31。主控制装置31通过来自轮胎角传感器36的电信号,能识别出转向角。
起升高度传感器37检测起货装置20的起升高度。所谓起货装置20的起升高度是指路面到货叉22的高度。起升高度传感器37例如为卷盘传感器。起升高度传感器37将与起升高度相应的电信号输出至主控制装置31。主控制装置31通过来自起升高度传感器37的电信号,能识别出起货装置20的起升高度。
重量传感器38检测堆载于起货装置20的货物的重量。重量传感器38例如为检测升降缸23的油压的压力传感器。重量传感器38将与货物的重量相应的电信号输出至主控制装置31。主控制装置31通过来自重量传感器38的电信号,能识别出货物的重量。
行驶用马达41是用来使叉车10行驶的驱动装置。通过行驶用马达41的驱动,驱动轮12、13旋转,由此叉车10行驶。
转速传感器42检测行驶用马达41的转速。作为转速传感器42,例如可使用旋转编码器。转速传感器42将与行驶用马达41的转速相应的电信号输出至行驶控制装置43。
行驶控制装置43是控制行驶用马达41的转速的马达驱动器。行驶控制装置43通过转速传感器42的电信号,能识别出行驶用马达41的转速及旋转方向。行驶用马达41的旋转方向以符号+或-表示。转速带+是表示正旋转,带符号-则表示逆旋转。
2个驱动轮12、13各自分别设置有行驶用马达41、转速传感器42及行驶控制装置43。若通过行驶控制装置43分别控制2个驱动轮12、13各自所设置的行驶用马达41的转速及旋转方向,则2个驱动轮12、13的转速及旋转方向可独立控制。2个驱动轮12、13各自所设置的行驶用马达41的转速可通过转速传感器42分别检测出来。
物体检测部51具备立体摄影机52、根据立体摄影机52所拍摄到的图像进行物体检测的障碍物检测装置55、及警报装置58。如图1所示,立体摄影机52配置于护顶架15。立体摄影机52以能从叉车10的上方俯瞰叉车10所行驶的路面的方式配置。本实施方式的立体摄影机52拍摄叉车10的后方。因此,由障碍物检测装置55来检测的物体成为叉车10的后方的物体。警报装置58及障碍物检测装置55可与立体摄影机52单元化,而与立体摄影机52一起配置于护顶架15。另外,警报装置58及障碍物检测装置55也可配置于与护顶架15不同的位置。
如图2所示,立体摄影机52具备2个相机53、54。相机53、54例如为使用CCD(ChargeCoupled Device,电荷耦合元件)影像传感器或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金氧半导体)影像传感器的相机。各相机53、54以彼此的光轴平行的方式配置。2个相机53、54彼此相隔,因此在2个相机53、54所拍摄到的图像中,同一物体是错开显现的。详细而言,在拍摄同一物体的情况下,2个相机53、54所拍摄到的图像中显现的物体会发生与2个相机53、54间的距离相应的像素偏差。作为本实施方式的立体摄影机52,使用的是水平视角为100°以上的广角立体摄影机,但其实作为立体摄影机52,也可使用非广角的立体摄影机。
障碍物检测装置55具备CPU或GPU等处理器56、以及包含RAM及ROM等的存储部57。存储部57中存储有用来根据立体摄影机52所拍摄到的图像检测物体的各种程序。可以说存储部57储存着以使处理器56执行处理的方式构成的程序代码或指令。存储部57即计算机可读媒体包含能以通用或专用的计算机进行存取的一切可用媒体。障碍物检测装置55也可由ASIC或FPGA等硬件电路构成。作为处理电路的障碍物检测装置55可包含按照计算机程序而动作的1个以上处理器、ASIC或FPGA等1个以上硬件电路、或者它们的组合。
障碍物检测装置55按指定的控制周期反复进行以下处理,由此进行存在于叉车10的周围的物体的检测。另外,障碍物检测装置55导出所检测到的物体的位置。所谓物体的位置是指叉车10与物体的相对位置。
如图3所示,在步骤S100中,障碍物检测装置55从立体摄影机52的各相机53、54获取图像。
接着,在步骤S110中,障碍物检测装置55进行立体处理,由此获取视差图像。视差图像是对像素匹配视差[px]所得的图像。所谓视差图像,未必需要显示,而是表示对视差图像中的各像素匹配视差所得的数据。视差通过如下操作而获得:将由立体摄影机52所具备的2个相机53、54拍摄到的图像加以比较,针对各图像中显现的同一特征点,导出图像间的像素数的差。障碍物检测装置55将2个相机53、54所拍摄到的图像中的一者作为基准图像,将另一者作为比较图像,针对基准图像的每一个像素,提取最类似的比较图像的像素。障碍物检测装置55算出基准图像的像素与比较图像的像素的像素数的差作为视差。由此,能获得对基准图像的各像素匹配视差所得的视差图像。此外,所谓特征点是指物体的边缘等能作为边界识别出来的部分。特征点可从亮度信息等检测出来。
接着,在步骤S120中,障碍物检测装置55导出特征点在作为真实空间上的坐标系的世界坐标系中的坐标。世界坐标系是在叉车10位于水平面的状态下,将水平方向中沿着叉车10的车宽方向延伸的轴作为X轴,将水平方向中与X轴正交的轴作为Y轴,将沿着铅直方向延伸的轴作为Z轴的坐标系。特征点的坐标的导出通过如下操作而进行:从立体摄影机52的基线长度、立体摄影机52的焦点距离、及步骤S110中所获得的视差图像导出特征点在相机坐标系中的坐标后,将该坐标转换成世界坐标系中的坐标。此外,如图1所示,以箭头X、Y、Z图示出了X轴、Y轴及Z轴。
如图3所示,在步骤S130中,障碍物检测装置55将特征点群集化,由此进行物体的提取。障碍物检测装置55将表示物体一部分的点即特征点中被假设为表示同一物体的特征点的集合作为1个点群,而提取该点群作为物体。障碍物检测装置55根据步骤S120中所导出的特征点在世界坐标系中的坐标,进行将位于指定范围内的特征点视为1个点群的群集化。障碍物检测装置55将群集化所得的点群看作1个物体。此外,步骤S130中所进行的特征点的群集化可采用各种方法来进行。
接着,在步骤S140中,障碍物检测装置55导出物体在世界坐标系中的坐标。物体的坐标可由构成点群的特征点的坐标导出。物体在世界坐标系中的坐标表示叉车10与物体的相对位置。详细而言,物体在世界坐标系中的坐标内,X坐标表示原点到物体的左右方向的距离,Y坐标表示原点到物体的前后方向的距离。原点例如为以X坐标及Y坐标表示立体摄影机52的配置位置,以Z坐标表示路面的坐标。由X坐标及Y坐标也可导出立体摄影机52的配置位置到物体的欧氏距离。物体在世界坐标系中的坐标内,Z坐标表示物体距路面的高度。
接着,在步骤S150中,障碍物检测装置55判定物体是人还是人以外的障碍物。物体是否是人的判定可采用各种方法来进行。本实施方式中,障碍物检测装置55对立体摄影机52的2个相机53、54中的任一者所拍摄到的图像进行人检测处理。障碍物检测装置55将步骤S140中所获得的物体在世界坐标系中的坐标转换成相机坐标,再将该相机坐标转换成相机53、54所拍摄到的图像的坐标。本实施方式中,障碍物检测装置55将物体在世界坐标系中的坐标转换成基准图像的坐标。障碍物检测装置55对物体在基准图像中的坐标进行人检测处理。人检测处理例如利用特征量提取、及事先进行了机械学习的人判定器来进行。作为特征量提取,例如可例举提取方向梯度直方图(HOG:Histogram of Oriented Gradients)特征量、哈尔(Haar-Like)特征量等图像局部区域的特征量的方法。作为人判定器,例如可使用通过监督式学习模型进行了机械学习的判定器。作为监督式学习模型,例如可采用支持向量机、神经网络、朴素贝叶斯、深度学习、决策树等。作为用于机械学习的教学数据,可使用从图像提取到的人的形状要素、或外观要素等图像固有成分。作为形状要素,例如可例举人的大小或轮廓等。作为外观要素,例如可例举光源信息、纹理信息、相机信息等。光源信息中包含与反射率或阴影等相关的信息。纹理信息中包含色彩信息等。相机信息中包含与画质、分辨率、视角等相关的信息。通过进行步骤S150的处理,障碍物检测装置55作为判定物体是人还是人以外的障碍物的判定部发挥作用。
警报装置58是向叉车10的操作者进行警报的装置。作为警报装置58,例如可例举通过声音来进行警报的蜂鸣器、通过光来进行警报的指示灯、或它们的组合等。
主控制装置31、行驶控制装置43及物体检测部51构成为通过总线60可相互获取信息。主控制装置31、行驶控制装置43及物体检测部51通过进行符合控制器局域网络(CAN:Controller Area Network)或局域互联网络(LIN:Local Interconnect Network)等车辆用通信协议的通信,而相互获取信息。
主控制装置31从行驶控制装置43获取行驶用马达41的转速及旋转方向,从轮胎角传感器36获取转向角,由此导出叉车10的车速。叉车10的车速可使用驱动轮12、13各自所设置的行驶用马达41各自的转速及旋转方向、齿轮比、驱动轮12、13的外径、由轮胎角传感器36检测到的转向角等而导出。此外,主控制装置31在车速以外还会导出叉车10的行进方向。所谓叉车10的行进方向是指前进方向及后退方向中的任一者。叉车10的行进方向以标注于车速的符号+或-表示。车速带+是表示前进方向,带符号-则表示后退方向。此外,本实施方式中,车速表示除去符号+或-后的车速。也就是说,本实施方式中的车速表示车速的绝对值。
主控制装置31经由总线60发送警报指令,由此使警报装置58作动。详细而言,物体检测部51具备使警报装置58作动的作动部,若接收到警报指令,则作动部使警报装置58作动。
其次,对叉车10中所进行的车速控制进行说明。
在叉车10中,根据被物体检测部51检测到的物体的位置、及物体的种类,通过主控制装置31进行车速的控制。所谓物体的种类是指人及人以外的障碍物中的任一者。在以下说明中,障碍物表示人以外的物体。车速的控制中包含自动减速控制与起动限制控制。
如图4所示,在物体检测部51能够检测物体的范围内,设定有用于自动减速控制的自动减速区AA2、及用于起动限制控制的起动限制区AA1。所谓物体检测部51能够检测物体的范围也可以说是立体摄影机52能够拍摄的范围。本实施方式中,自动减速区AA2是与物体检测部51能够检测物体的范围相同的区域。自动减速区AA2是从立体摄影机52的配置位置向叉车10的后方及叉车10的车宽方向扩展的区域。自动减速区AA2是由世界坐标系中的X坐标及Y坐标界定的区间。起动限制区AA1是设定于自动减速区AA2内的区间,该区间比自动减速区AA2窄小。起动限制区AA1是从立体摄影机52的配置位置向叉车10的后方及叉车10的车宽方向扩展的区域。起动限制区AA1是由世界坐标系中的X坐标及Y坐标界定的区间。自动减速区AA2可以说是包含比起动限制区AA1离叉车10更远的位置的区间。
本实施方式中,起动限制区AA1分割成中央区域N、位于中央区域N的左方的左区域NL、及位于中央区域N的右方的右区域NR三者。中央区域N是在前后方向上与叉车10对向的区域。中央区域N的左右方向的尺寸与叉车10的车宽方向的尺寸一致。中央区域N也可以说是在使叉车10向后退方向直进的情况下叉车10所通过的区域。左区域NL可以说是在使叉车10向后退方向左转的情况下叉车10所通过的区域。右区域NR可以说是在使叉车10向后退方向右转的情况下叉车10所通过的区域。
如图5所示,主控制装置31导出叉车10的预想轨迹T。所谓预想轨迹T是指预想中叉车10所通过的轨迹。本实施方式中,主控制装置31导出的是,在叉车10的行进方向为后退方向的情况下,例如操作者将方向杆17向指示后退的方向操作的情况下,预想中叉车10所通过的预想轨迹T。
预想轨迹T可由转向轮14的转向角及叉车10的尺寸信息导出。叉车10的尺寸信息中包含驱动轮12、13的中心轴线到车体11的后端的尺寸[mm]、轴距[mm]及车宽[mm]。叉车10的尺寸信息是已知信息,因此可预先存储于主控制装置31的存储部33等。预想轨迹T是车体11的左端LE所通过的轨迹LT与车体11的右端RE所通过的轨迹RT之间的轨迹。主控制装置31导出向叉车10的后方延伸的预想轨迹T在世界坐标系中的X坐标及Y坐标。
如图5及图6所示,在叉车10直进的情况下,预想轨迹T成为从叉车10朝向后退方向呈直线状延伸的轨迹。如图7及图8所示,在叉车10回转的情况下,预想轨迹T成为从叉车10朝向后退方向弯曲的轨迹。在叉车10向右方回转的情况下,预想轨迹T向右方延伸,在叉车10向左方回转的情况下,预想轨迹T向左方延伸。可以说主控制装置31在叉车10回转的情况下,导出朝向回转方向延伸的预想轨迹T。
图6所示的叉车10的车速比图5所示状态的叉车10高。同样地,图8所示的叉车10的车速比图7所示的叉车10高。如图5~图8所示,叉车10的车速越高,则主控制装置31使预想轨迹T在行进方向上越长。本实施方式中,通过车速变更轨迹导出阈值YT。轨迹导出阈值YT是对世界坐标系中的Y坐标设定的阈值,车速越高,则Y坐标离叉车10越远。主控制装置31导出叉车10到轨迹导出阈值YT的预想轨迹T。此外,所谓叉车10的车速越高则使预想轨迹T在行进方向上越长并不限于使叉车10的车速与预想轨迹T的行进方向的长度形成比例关系的态样,只要存在若叉车10的车速提高则预想轨迹T的行进方向的长度增长的相关性即可。
预想轨迹T是在自动减速区AA2内导出的。作为轨迹导出阈值YT的最低值,可例举起动限制区AA1中离叉车10最远的位置的Y坐标。也就是说,以即便叉车10停止,车速为0[km/h],也至少导出起动限制区AA1内的预想轨迹T的方式,设定了轨迹导出阈值YT。本实施方式中,主控制装置31作为预想轨迹导出部发挥作用。
对起动限制控制进行说明。此外,以下说明中的X坐标及Y坐标是世界坐标系中的X坐标及Y坐标。
如图9所示,在起动限制控制中,使主控制装置31的状态为正常控制状态S10、起动限制状态S2、起动禁止状态S3、强制动作状态S4及强制动作预解除状态S5中的任一状态,由此进行与各状态相应的控制。
如图10所示,所谓正常控制状态S10是指未施以车速限制的状态。另外,在正常控制状态S10下,对加速度及减速度也未加以限制。在主控制装置31为正常控制状态S10的情况下,主控制装置31根据由加速传感器34检测到的加速器开度运算目标车速。主控制装置31根据目标车速运算目标转速。目标转速是用来使叉车10达到目标车速的转速。目标转速要针对2个行驶用马达41分别导出。另外,主控制装置31根据方向杆17的操作方向来判断是使叉车10前进还是使其后退。主控制装置31生成包含表示目标转速的信息、及表示行驶用马达41的旋转方向的信息的指令,并将指令传达至行驶控制装置43。行驶控制装置43以追随于指令所指示的目标转速的方式控制行驶用马达41。行驶控制装置43以行驶用马达41向指令所指示的旋转方向旋转的方式控制行驶用马达41。由此,在正常控制状态S10下,叉车10以与操作者对加速踏板16的操作量相应的车速行驶。此外,在如本实施方式所述,可独立控制2个驱动轮12、13的转速的叉车10中,能根据操作者所实施的回转操作,即把手的角度,调整2个行驶用马达41的转速及旋转方向,由此进行叉车10的回转。因此,若为利用2个行驶用马达41的转速差进行回转的叉车10,则主控制装置31根据目标车速及把手的角度导出目标转速。
此外,未施以车速限制的状态除了未设定车速上限值的态样以外,还包含设定实质上不会发挥作用的车速上限值的态样,比如设定比叉车10所能达到的最高速度还高的车速上限值等。同样地,未施以加速度限制的状态除了未设定加速度上限值的态样以外,还包含设定实质上不会发挥作用的加速度上限值的态样,比如设定比叉车10所能达到的最高加速度还高的加速度等。减速度限制也与加速度限制相同。
如图9所示,在主控制装置31为正常控制状态S10时,若起动限制条件成立,则主控制装置31从正常控制状态S10变迁为起动限制状态S2。所谓起动限制条件成立,是指以下条件A1、A2、A3全部成立。
条件A1…起动限制区AA1内存在物体。
条件A2…方向传感器35的检测结果为中立,或方向传感器35的检测结果为后退且物体所处的区域N、NL、NR与预想轨迹T的方向一致。
条件A3…叉车10停止。
条件A1的物体可为人,也可为人以外的障碍物。如上所述,在障碍物检测装置55中,导出物体的位置后,进行该物体是人还是障碍物的判定。物体是否是人的判定所需的时间较长,因此障碍物检测装置55有时以在将表示物体位置的信息发送至主控制装置31后,再发送物体是否是人的信息的方式构成。主控制装置31能在识别出物体位置的阶段判定出条件A1成立,因此与在进行物体是人还是障碍物的判定后再判定条件A1是否成立的情况相比,能提高判定速度。条件A1是否成立可根据物体的X坐标及Y坐标来判定。起动限制区AA1由X坐标及Y坐标界定,因此能根据物体的X坐标及Y坐标,判定起动限制区AA1内是否存在物体。
物体所处的区域N、NL、NR与预想轨迹T的方向一致的状态也可以说是分割起动限制区AA1所得的中央区域N、左区域NL及右区域NR中物体所处的区域与预想轨迹T重合的状态。也就是说,可理解为预想轨迹T内存在物体的状态。在1个物体跨及多个区域N、NL、NR而存在的情况下、或多个物体位于不同的区域N、NL、NR内的情况下,主控制装置31判断为各区域N、NL、NR内存在物体。该情况下,主控制装置31在物体所处的区域N、NL、NR中的任一者与预想轨迹T的方向一致的情况下,判断为条件A2成立。
条件A1及条件A2可由图11所示的表来表示。图11中示出了物体所处的区域N、NL、NR与条件A1及条件A2成立的情况下方向传感器35的检测结果及预想轨迹T的对应关系。图11所示的“全部”表示预想轨迹T可向任意方向延伸。图11所示的“左拐”表示预想轨迹T向左延伸。图11所示的“右拐”表示预想轨迹T向右延伸。如图11所示,在起动限制区AA1内存在物体,且方向传感器35的检测结果为中立的情况下,可以说无论预想轨迹T的延伸方向如何,条件A1、A2均成立。在左区域NL内存在物体的情况下,除了方向传感器35的检测结果为中立的情况以外,在方向传感器35的检测结果为后退,且预想轨迹T=回转方向为左的情况下,条件A1及条件A2也成立。在左区域NL及右区域NR内存在物体,但中央区域N内不存在物体的情况下,若方向传感器35的检测结果为后退,且预想轨迹T向右或左延伸,则条件A1及条件A2成立。另外,叉车10即便在回转回转的情况下也会通过中央区域N,因此在中央区域N内存在物体的情况下,无论预想轨迹T向哪个方向延伸,条件A1及条件A2均成立。
条件A3是否成立可根据由主控制装置t运算出的车速来判定。主控制装置31在车速为停止判定阈值[km/h]以下的情况下,判断为叉车10停止。停止判定阈值设定为可认为叉车10停止的值,例如可从0[km/h]~0.5[km/h]中设定任意的值。
如图10所示,所谓起动限制状态S2是指通过使车速上限值为0,而禁止从叉车10停止的状态起动的状态。此外,所谓起动是指使叉车10从叉车10停止的状态变迁为叉车10行驶的状态。在设定了车速上限值的情况下,主控制装置31以使叉车10的车速不高于车速上限值的方式进行控制。例如,主控制装置31在由加速器开度运算出的目标车速小于车速上限值的情况下,根据由加速器开度运算出的目标车速运算目标转速,另一方面,在由加速器开度运算出的目标车速为车速上限值以上的情况下,使用车速上限值代替目标车速而运算目标转速。然后,对行驶控制装置43下达指令,使目标转速与行驶用马达41的转速一致。可以说是在车速上限值为0的情况下,禁止叉车10行进的状态。另外,在起动限制状态S2下,通过警报装置58进行警报。
如图9所示,在主控制装置31为起动限制状态S2时,若起动限制解除条件成立,则主控制装置31从起动限制状态S2变迁为正常控制状态S10。所谓起动限制解除条件成立,是指以下条件B1、B2、B3中的至少任一者成立。
条件B1…起动限制区AA1内不存在物体。
条件B2…方向传感器35的检测结果为前进。
条件B3…方向传感器35的检测结果为后退,且物体所处的区域N、NL、NR与预想轨迹T的方向不一致。
条件B1、B2、B3可由图12所示的表来表示。图12中示出了物体所处的区域N、NL、NR与条件B1、B2、B3成立的情况下方向传感器35的检测结果及预想轨迹T的对应关系。图12所示的“全部”、“右拐”、“左拐”的含义与图11相同。如图12所示,在起动限制区AA1内不存在物体的情况下,无论方向传感器35的检测结果如何,条件B1均成立。即便起动限制区AA1内存在物体,在方向传感器35的检测结果为前进的情况下,条件B2也成立。即便起动限制区AA1内存在物体,在物体所处的区域N、NL、NR与预想轨迹T的方向不一致的情况下,条件B3也成立。可以说只要条件A1、A2中的至少任一者不成立,起动限制解除条件便成立。
如图9所示,在主控制装置31为起动限制状态S2时,若起动禁止条件成立,则主控制装置31从起动限制状态S2变迁为起动禁止状态t。所谓起动禁止条件成立,是指以下条件C1、C2全部成立。此外,在起动禁止条件与起动限制解除条件两者均成立的情况下,主控制装置31优先起动限制解除条件,而变迁为正常控制状态S10。
条件C1…方向传感器35的检测结果为中立以外。
条件C2…加速器打开。
条件C1在方向传感器35的检测结果为前进或后退的情况下成立。在起动限制状态S2下,若方向传感器35的检测结果为前进,则条件B2成立,由此主控制装置31变迁为正常控制状态S10。因此,可以说条件C1实质上在方向传感器35的检测结果为后退的情况下成立。
条件C2的加速器打开表示叉车10的操作者操作了加速踏板16。操作了加速踏板16这件事可根据加速传感器34的检测结果来判断。此外,加速器打开中也包含加速踏板16的游隙=死区内的加速踏板16的操作。
如图10所示,所谓起动禁止状态S3是指通过使车速上限值为0,而禁止叉车10起动的状态。起动禁止状态S3可以说是被施以与起动限制状态S2相同的车速限制的状态。在起动禁止状态S3与起动限制状态S2下,是否允许向正常控制状态S10变迁等向其他状态的变迁态样不同。另外,在起动禁止状态S3下,也可使警报装置58的警报比起动限制状态S2强烈。所谓使警报强烈,例如若警报装置58为蜂鸣器,则可例举提高蜂鸣器的声音的操作,若警报装置58为指示灯与蜂鸣器的组合,则可例举从通过指示灯及蜂鸣器中的一者进行警报切换成通过两者进行警报的操作。也就是说,使操作者容易识别出预想轨迹T内存在物体。
如图9所示,在主控制装置31为起动禁止状态S3时,若强制动作条件成立,则主控制装置31从起动禁止状态S3变迁为强制动作状态S4。所谓强制动作条件成立,是指以下条件D1成立。
条件D1…加速器关闭。
加速器关闭表示叉车10的操作者未操作加速踏板16。未操作加速踏板16这件事可根据加速传感器34的检测结果来判断。可以说只要条件C2不成立,条件D1便成立。
如图10所示,所谓强制动作状态S4是指通过将车速上限值设定为VS1[km/h],而对叉车10施以车速限制的状态。VS1是大于0的值,该值低于叉车10所能达到的最高车速。可以说主控制装置31允许叉车10以VS1以下的车速行驶。例如,设定叉车10退避行驶时所允许的车速作为VS1。此外,在强制动作状态S4下,对加速度及减速度未施以限制。在强制动作状态S4下,也可使警报装置58的警报比起动禁止状态S3微弱。
如图9所示,在主控制装置31为强制动作状态S4时,若强制动作解除条件成立,则主控制装置31从强制动作状态S4变迁为正常控制状态S10。所谓强制动作解除条件成立,是指以下条件E1、E2、E3全部成立。
条件E1…条件B1、B2、B3中的至少任一者成立。
条件E2…方向传感器35的检测结果与上次的值不同。
条件E3…叉车10行驶。
条件E1可以说是与起动限制解除条件相同的条件。条件E2在通过方向杆17的操作,使方向传感器35的检测结果从前进变成中立、从前进变成后退、从中立变成前进、从中立变成后退、从后退变成中立、从后退变成前进中的任一种情况下成立。条件E3可根据车速来判定。主控制装置31在车速高于停止判定阈值[km/h]的情况下,判断为叉车10行驶。
在主控制装置31为强制动作状态S4时,若强制动作预解除条件成立,则主控制装置31从强制动作状态S4变迁为强制动作预解除状态S5。所谓强制动作预解除条件成立,是指以下条件F1成立。此外,在强制动作解除条件与强制动作预解除条件两者均成立的情况下,主控制装置31优先强制动作解除条件,而变迁为正常控制状态S10。
条件F1…条件B1、B2、B3中的至少任一者成立。
强制动作预解除条件可以说是与起动限制解除条件相同的条件。
如图10所示,所谓强制动作预解除状态S5是指解除车速限制,另一方面通过将加速度上限值设定为AS1[m/s2],而对加速度施以限制的状态。AS1是大于0的值,该值低于叉车10所能达到的最高加速度。主控制装置31允许叉车10以AS1以下的加速度加速。在施以加速度限制的情况下,主控制装置31以使叉车10的加速度不高于加速度上限值的方式进行控制。例如,主控制装置31将指示目标转速的指令、及指示目标加速度的指令发送至行驶控制装置43。行驶控制装置43根据目标转速与目标加速度,以叉车10的加速度成为目标加速度的方式控制行驶用马达41的转速。主控制装置31设定加速度上限值后,将加速度上限值作为目标加速度发送至行驶控制装置43。由此,主控制装置31能对叉车10施以加速度限制。在强制动作预解除状态S5下,不通过警报装置58进行警报。
如图9所示,在主控制装置31为强制动作预解除状态S5时,若强制动作正式解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。所谓强制动作正式解除条件成立,是指以下条件G1、G2中的至少任一者成立。
条件G1…叉车10的车速达到目标车速减去第1指定值所得的值。
条件G2…加速器关闭。
条件G1可以说是目标车速与叉车10的车速的差即速度偏差小于第1指定值。在强制动作预解除状态S5下,由于实施了加速度限制,所以叉车10的速度追随性降低,叉车10的车速难以达到目标车速。第1指定值是为在施以加速度限制的状态下,判定出叉车10的车速达到操作者所追求的目标车速而设定的。作为第1指定值,例如可从0.5[km/h]~2.0[km/h]中设定任意的值。
在主控制装置31为强制动作预解除状态S5时,若起动限制条件成立,则主控制装置31变迁为起动限制状态S2。
其次,对自动减速控制进行说明。
自动减速控制中包含使叉车10停止的行驶限制控制、及允许叉车10以车速上限值以下的车速行驶的车速限制控制。首先,对行驶限制控制进行说明。
如图13所示,在行驶限制控制中,使主控制装置31的状态为正常控制状态S10、预行驶限制状态S11、行驶限制状态S12及行驶限制预解除状态S13中的任一状态,由此进行与各状态相应的控制。
正常控制状态S10是与起动限制控制中的正常控制状态S10相同的状态。
在主控制装置31为正常控制状态S10时,若预行驶限制条件成立,则主控制装置31变迁为预行驶限制状态S11。所谓预行驶限制条件成立,是指以下两个条件H1、H2均成立。
条件H1…警报区内存在人。
条件H2…叉车10向后退方向行驶。
警报区是自动减速区AA2内与施以车速限制的区间不同的区间。所谓警报区是指以预想轨迹T内有人进入前通过警报装置58进行警报的方式设定的区间。条件H1的警报区可为除预想轨迹T内以外的整个自动减速区AA2,也可为从预想轨迹T向预想轨迹T外扩展的指定范围的区间。
叉车10是否向后退方向行驶可根据由主控制装置31运算出的车速及行进方向来判定。主控制装置31在叉车10的行进方向为后退方向,且车速高于停止判定阈值的情况下,判断为叉车10向后退方向行驶。
所谓预行驶限制状态S11是指通过警报装置58进行警报的状态。在预行驶限制状态S11下,未施以车速限制、加速度限制及减速度限制。此外,预行驶限制状态S11中的警报在叉车10回切(switch back)时不予进行。所谓回切是指通过方向杆17的操作而从前进切换成后退或从后退切换成前进的动作。主控制装置31在方向传感器35的检测结果与叉车10的行进方向不一致时,打开回切标志。主控制装置31在回切标志打开的状态下,即便变迁为预行驶限制状态S11,也不通过警报装置58进行警报。回切标志例如通过主控制装置31从预行驶限制状态S11变迁为其他状态来解除。
在主控制装置31为预行驶限制状态S11时,若预行驶限制解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。所谓预行驶限制解除条件成立,是指以下条件I1、I2中的至少任一者成立。
条件I1…预想轨迹T内及警报区内不存在人。
条件I2…停止向后退方向的行驶,且未进行后退操作。
所谓停止向后退方向的行驶,是指叉车10的车速从高于停止判定阈值的状态变成停止判定阈值以下。也就是说,使行驶的叉车10停止。所谓未进行后退操作的状态是指加速器开度为0%=未操作加速踏板16的状态、及方向传感器35的检测结果不为后退的状态中的至少任一者成立的状态。所谓方向传感器35的检测结果不为后退的状态是指方向传感器35的检测结果为中立或前进的状态。
在主控制装置31为预行驶限制状态S11时,若行驶限制条件成立,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12。所谓行驶限制条件成立,是指以下条件J1、J2全部成立。
条件J1…预想轨迹T内存在人。
条件J2…叉车10向后退方向行驶。
条件J1是否成立可根据人的X坐标及Y坐标来判定。预想轨迹T由X坐标及Y坐标界定,因此能根据人的X坐标及Y坐标,判定出预想轨迹T内是否存在人。预想轨迹T是在自动减速区AA2内导出的,因此在预想轨迹T内存在人的情况下,可以说该人存在于自动减速区AA2内且预想轨迹T内。条件J2是与条件H2相同的条件。
如图10所示,所谓行驶限制状态S12是指通过使车速上限值为0,而使行驶的叉车10减速,最终停止的状态。另外,在本实施方式的行驶限制状态S12下,实施了减速度限制。在行驶限制状态S12下,将减速度上限值设定为DS1[m/s2]。DS1是大于0的值,该值低于叉车10的最高减速度。主控制装置31允许叉车10以DS1以下的减速度减速。在施以减速度限制的情况下,主控制装置31以使叉车10的减速度不高于减速度上限值的方式进行控制。例如,主控制装置31将指示目标转速的指令、及指示目标减速度的指令发送至行驶控制装置43。行驶控制装置43根据目标转速与目标减速度,以叉车10的减速度成为目标减速度的方式控制行驶用马达41。主控制装置31设定减速度上限值后,将减速度上限值作为目标减速度发送至行驶控制装置43。由此,主控制装置31能对叉车10施以减速度限制。在行驶限制状态S12下,通过警报装置58进行警报。此外,主控制装置31在操作者进行了减速操作的情况下,优先操作者的减速操作,而不进行减速度的限制。作为减速操作,例如可例举关闭加速器、使方向杆17移向中立位置的操作、制动操作、回切操作等。
如图13所示,在主控制装置31为行驶限制状态S12时,若行驶限制解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。所谓行驶限制解除条件成立,是指以下条件K1成立。
条件K1…停止向后退方向的行驶,且未进行后退操作。
条件K1是与条件I2相同的条件。
在主控制装置31为行驶限制状态S12时,若行驶限制预解除条件成立,则主控制装置31变迁为行驶限制预解除状态S13。所谓行驶限制预解除条件成立,是指以下条件L1、L2全部成立。
条件L1…预想轨迹T内不存在人。
条件L2…叉车10向后退方向行驶。
可以说只要条件J1不成立,条件L1便成立。条件L2是与条件H2相同的条件。
如图10所示,所谓行驶限制预解除状态S13是指解除车速限制,另一方面施以加速度限制的状态。主控制装置31将加速度上限值设定为AS2[m/s2],而以使叉车10的加速度不高于AS2的方式进行控制。AS2是大于0的值,该值低于叉车10所能达到的最高加速度。AS2可为与AS1相同的值,也可为与其不同的值。在行驶限制预解除状态S13下,不通过警报装置58进行警报。
如图13所示,在主控制装置31为行驶限制预解除状态S13时,若行驶限制正式解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。所谓行驶限制正式解除条件成立,是指以下条件M1、M2中的至少任一者成立。
条件M1…叉车10的车速达到目标车速减去第2指定值所得的值。
条件M2…未进行后退操作。
条件M1可以说是目标车速与叉车10的车速的差即速度偏差小于第2指定值。在行驶限制预解除状态S13下,由于实施了加速度限制,所以叉车10的速度追随性降低,叉车10的车速难以达到目标车速。第2指定值是为在施以加速度限制的状态下,判定出叉车10的车速达到操作者所追求的目标车速而设定的。作为第2指定值,例如可从0.5[km/h]~2.0[km/h]中设定任意的值。第2指定值可为与第1指定值相同的值,也可为与其不同的值。
在主控制装置31为行驶限制预解除状态S13时,若行驶限制条件成立,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12。同样地,在主控制装置31为正常控制状态S10时,若行驶限制条件成立,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12。
此外,如上所述,叉车10的车速越高,则主控制装置31使预想轨迹T在行进方向上越长。若主控制装置31变迁为行驶限制状态S12,随着叉车10的车速降低而使预想轨迹T在行进方向上缩短,则有人处在预想轨迹T外的风险。如此,尽管叉车10与人正在靠近,主控制装置31也会交替地变迁行驶限制状态S12与行驶限制预解除状态S13。为了抑制这种情况,主控制装置31在检测到预想轨迹T内所存在的人的情况下,无论叉车10的车速如何,均会维持预想轨迹T的行进方向上的长度,即轨迹导出阈值YT。轨迹导出阈值YT的维持例如以预想轨迹T内不再存在人为契机而解除。
其次,对车速限制控制进行说明。车速限制控制在物体为人的情况下与物体为障碍物的情况下,进行不同的控制。由于在物体为人的情况下与物体为障碍物的情况下,状态变迁图相同,所以使用图14,对物体为人的情况下与物体为障碍物的情况下的车速限制控制进行说明。首先,对物体为人的情况下的车速限制控制进行说明。
如图14所示,在车速限制控制中,使主控制装置31的状态为限制解除状态S21、预限制开始状态S22、限制开始状态S23及限制预解除状态S24中的任一状态,由此进行与各状态相应的控制。
如图10所示,所谓限制解除状态S21是指未施以车速限制的状态。另外,在限制解除状态S21下,对加速度及减速度也未施以限制。
如图14所示,在主控制装置31为限制解除状态S21时,若预限制开始条件成立,则主控制装置31变迁为预限制开始状态S22。所谓预限制开始条件成立,是指以下条件N1、N2全部成立。
条件N1…自动减速区AA2中的事先警报区内存在人。
条件N2…叉车10向后退方向行驶。
所谓事先警报区是指比被施以车速限制的车速限制区存在于更远处的区间。所谓车速限制区是指自动减速区AA2内且预想轨迹T外的区间中被施以车速限制的区间。在自动减速区AA2内距叉车10较远的位置,有时不施以车速限制。也就是说,自动减速区AA2内可存在被施以车速限制的车速限制区、及比车速限制区离叉车10更远且未施以车速限制的区间两者。车速限制区是从预想轨迹T向预想轨迹T的后方及预想轨迹T的左右扩展的区域。车速限制区由叉车10的车速及预想轨迹T决定。事先警报区是被设定比叉车10的车速高的车速上限值的区间。事先警报区是由叉车10的车速、及根据人的位置而设定的车速上限值导出的,且是以从人进入事先警报区内起到进入车速限制区内为止的时间成为预先设定的设定时间的方式导出的。作为预先设定的设定时间,例如为1秒~3秒等。
所谓预限制开始状态S22是指通过警报装置58进行警报的状态。预限制开始状态S22可以说是用来在实施车速限制前警告操作者有被施以车速限制的风险的状态。在预限制开始状态S22下,未施以车速限制、加速度限制及减速度限制。在预限制开始状态S22下,也与预行驶限制状态S11的情况同样地,叉车10回切时不进行警报。
在主控制装置31为预限制开始状态S22时,若预限制开始解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。预限制开始解除条件是指以下条件O1、O2中的至少任一者成立。
条件O1…车速限制区及事先警报区内不存在人。
条件O2…停止向后退方向的行驶,且未进行后退操作。
在主控制装置31为预限制开始状态S22时,若第1限制开始条件成立,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。所谓第1限制开始条件成立,是指以下条件P1、P2全部成立。
条件P1…自动减速区AA2中的车速限制区内存在人。
条件P2…叉车10向后退方向行驶。
如图10所示,所谓限制开始状态S23是指由于自动减速区AA2中的车速限制区内存在人,所以对叉车10施以车速限制的状态。叉车10到人的距离越短,则车速上限值被设定为越低的值。主控制装置31的存储部33或外部存储装置等存储媒体中存储有使车速上限值与叉车10到人的距离建立对应所得的映射。主控制装置31设定与映射相应的车速上限值即映射值作为车速上限值。此外,并不限于车速上限值随着叉车10到人的距离变短而成比例地变低的态样,只要存在若叉车10到人的距离变短则车速上限值变低的相关性即可。在自动减速区AA2中的车速限制区内存在多个人的情况下,车速上限值由距叉车10最近的人的位置决定。
在限制开始状态S23下,实施了减速度限制。在限制开始状态S23下,将减速度上限值设定为DS2[m/s2]。DS2是大于0的值,该值低于叉车10的最高减速度。DS2可为与DS1相同的值,也可为与其不同的值。此外,与行驶限制状态S12的情况同样地,主控制装置31也可在操作者进行了减速操作的情况下,优先操作者的减速操作,而不进行减速度的限制。
如图14所示,在主控制装置31为限制开始状态S23时,若限制开始解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。所谓限制开始解除条件成立,是指以下条件Q1成立。另外,在主控制装置31为限制解除状态S21时,若第1限制开始条件成立,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。
条件Q1…停止向后退方向的行驶,且未进行后退操作。
在主控制装置31为限制开始状态S23时,若限制预解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制预解除状态S24。所谓限制预解除条件成立,是指以下条件R1成立。
条件R1…自动减速区AA2中的车速限制区内不存在人。
如图10所示,所谓限制预解除状态S24是指解除车速限制,另一方面通过将加速度上限值设定为AS3[m/s2],而施以加速度限制的状态。AS3是大于0的值,该值低于叉车10所能达到的最高加速度。主控制装置31允许叉车10以AS3以下的加速度加速。AS3可为与AS1或AS2相同的值,也可为与其不同的值。
如图14所示,在主控制装置31为限制预解除状态S24时,若第2限制开始条件成立,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。所谓第2限制开始条件成立,是指以下条件S1成立。
条件S1…自动减速区AA2中的车速限制区内存在人。
在主控制装置31为限制预解除状态S24时,若限制正式解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。所谓限制正式解除条件成立,是指以下条件T1、T2中的至少任一者成立。
条件T1…叉车10的车速达到目标车速减去第3指定值所得的值。
条件T2…未进行后退操作。
条件T1可以说是目标车速与叉车10的车速的差即速度偏差小于第3指定值。在限制预解除状态S24下,由于实施了加速度限制,所以叉车10的速度追随性降低,叉车10的车速难以达到目标车速。第3指定值是为在施以加速度限制的状态下,判定出叉车10的车速达到操作者所追求的目标车速而设定的。作为第3指定值,例如可从0.5[km/h]~2.0[km/h]中设定任意的值。第3指定值可为与第1指定值或第2指定值相同的值,也可为与其不同的值。
此外,与行驶限制控制的情况同样地,主控制装置31也可在检测到车速限制区内所存在的人的情况下,维持轨迹导出阈值YT。
其次,对物体为障碍物的情况下的车速限制控制进行说明。以下,对与物体为人的情况下所进行的车速限制控制不同的点进行说明,关于与物体为人的情况下所进行的车速限制控制相同的点则省略说明。
所谓物体为障碍物的情况下的预限制开始条件成立,是指以下两个条件U1、U2均成立。
条件U1…自动减速区AA2中的事先警报区内存在障碍物。
条件U2…叉车10向后退方向行驶。
物体为障碍物的情况下的车速限制区是自动减速区AA2中的预想轨迹T内的区间。物体为障碍物的情况下,会在预想轨迹T内设定车速限制区,该点与物体为人的情况下不同。事先警报区是比车速限制区存在于更远处的区间。事先警报区是由叉车10的车速、及根据障碍物的位置而设定的车速上限值导出的,且是以从障碍物进入事先警报区内起到进入车速限制区内为止的时间成为预先设定的设定时间的方式导出的。作为预先设定的设定时间,例如为1秒~3秒等。在物体为障碍物的情况下,事先警报区例如为预想轨迹T内比车速限制区更远的区间、预想轨迹T外且预想轨迹T的延长线上的区间、及包含这两者的区间中的任一者。
物体为障碍物的情况下的预限制开始解除条件、第1限制开始条件、限制开始解除条件、限制预解除条件、第2限制开始条件及限制正式解除条件各条件是将人变更成障碍物后的条件。
此外,在物体为障碍物的情况下,叉车10到障碍物的距离越短,则对叉车10施加的车速上限值被设定为越低的值。主控制装置31的存储部33或外部存储装置等存储媒体中存储有使车速上限值与叉车10到障碍物的距离建立对应所得的映射。主控制装置31根据映射设定了车速上限值。此外,并不限于车速上限值随着叉车10到障碍物的距离变短而成比例地变低的态样,只要存在若叉车10到障碍物的距离变短则车速上限值变低的相关性即可。另外,在物体为障碍物的情况下施加的车速上限值是高于人为障碍物的情况下的车速上限值的值。详细而言,若距叉车10的距离相同,则与物体为人的情况相比,物体为障碍物时的车速上限值设定为更高的值。
如上所述,主控制装置31根据状态设定车速上限值。本实施方式中,可以说主控制装置31作为车速上限设定部发挥作用。
对本实施方式的作用进行说明。
在叉车10停止的状态,且图12所示的表的对应关系成立的情况下,主控制装置31为正常控制状态S10。在起动限制区AA1内且预想轨迹T内不存在物体的情况下,对叉车10未施以车速限制。由于未通过主控制装置31施以车速限制,所以叉车10的操作者能使叉车10起动。在起动限制区AA1内不存在物体的情况下,不存在阻碍叉车10行驶的物体,因此允许叉车10起动。在本实施方式的叉车10中,使叉车10后退时检测到阻碍叉车10行进的物体,从而会提醒驾驶员避开该物体。因此,即便在叉车10停止的状态下,且起动限制区AA1内存在物体的状态下,欲使叉车10前进时,叉车10的操作者也能使叉车10起动。
图11所示的表的对应关系成立的情况下,即,在预想轨迹T内存在物体的状态下,方向传感器35的检测结果不为前进的情况下,主控制装置31为起动限制状态S2,从而禁止叉车10起动。在起动限制状态S2的情况下,存在操作者未识别出预想轨迹T内存在物体,从而欲使叉车10向后退方向起动的风险。因此,主控制装置31禁止叉车10起动。若操作者识别出预想轨迹T内存在物体从而变更转向角,或将行进方向变更为前进方向,由此使预想轨迹T内不再存在物体,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10,从而允许叉车10起动。
若在起动限制状态S2下,欲使叉车10向后退方向起动,从而操作者操作了加速踏板16,则主控制装置31变迁为起动禁止状态S3。在主控制装置31变迁为起动禁止状态S3的情况下,认为叉车10的操作者未识别出预想轨迹T内存在物体,因此会加强警报装置58的警报。由此,通知叉车10的操作者预想轨迹T内存在物体这件事。
若在主控制装置31变迁为起动禁止状态S3后操作者解除了加速踏板16的操作,则根据加速踏板16的操作被解除,认为叉车10的操作者已识别出预想轨迹T内存在物体。由此,主控制装置31变迁为强制动作状态S4。
在强制动作状态S4下,即便起动限制区AA1内存在物体,也允许叉车10起动。也就是说,在认为叉车10的操作者已识别出起动限制区AA1内存在物后,认为叉车10的操作者会避开物体而执行起动,从而允许叉车10起动。
若通过叉车10及物体中的至少一者的移动,起动限制区AA1内不再存在物体,则主控制装置31变迁为强制动作预解除状态S5。在强制动作预解除状态S5下,实施了加速度限制。在强制动作状态S4下,由于实施了车速限制,所以有时速度偏差会变大。因此,在从强制动作状态S4变迁为正常控制状态S10前插入强制动作预解除状态S5,由此使叉车10缓慢地加速。在强制动作状态S4下,若通过操作者对方向杆17的操作,方向传感器35的检测结果成为与上次的值不同的值,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。
若在强制动作预解除状态S5下,叉车10加速,速度偏差缩小,则主控制装置31变成正常控制状态S10。在强制动作预解除状态S5下,由于实施了加速度限制,所以无法效率良好地进行加速。在希望效率良好地进行加速的情况下,通过关闭加速器能解除强制动作预解除状态S5,由此提高作业性。另外,在从强制动作预解除状态S5变迁为正常控制状态S10前,若起动限制条件再次成立,则主控制装置31变迁为起动限制状态S2。
如上所述,欲从叉车10停止的状态起动时,起动限制控制发挥作用。在起动限制控制中,在叉车10停止的状态下,若物体存在于起动限制区AA1内且预想轨迹T内,则将车速上限值设定为0,由此限制叉车10的起动。可以说在叉车10的行进方向为向物体靠近的方向的情况下,通过实施车速限制,抑制了叉车10向物体靠近。
在叉车10行驶的过程中,若事先警报区内有人进入,则主控制装置31变迁为预限制开始状态S22。主控制装置31通过警报装置58进行警报,由此使操作者识别出预想轨迹T内可能有人进入。若操作者使叉车10向远离人的方向回转,或使叉车10停止而不进行后退操作,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。若在主控制装置31已变迁为预限制开始状态S22的状态下有人进入车速限制区内,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。主控制装置31将车速上限值设定为与映射相应的值。这时,通过设定减速度上限值DS2,对减速度也施以限制。因此,叉车10缓慢地减速。
在限制开始状态S23下,尽管设定了车速上限值,但允许叉车10以车速上限值以下的车速行驶。操作者能使叉车10避开人而行驶。在主控制装置31为限制开始状态S23时,若限制开始解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21,由此解除车速限制。
若在限制开始状态S23下,操作者使叉车10继续行驶,且车速限制区内不再有人存在,则主控制装置31变迁为限制预解除状态S24。由此,车速限制解除。在限制预解除状态S24下,对加速度实施了限制。在限制开始状态S23下,由于实施了车速限制,所以有时速度偏差会变大。因此,在从限制开始状态S23变迁为限制解除状态S21前插入限制预解除状态S24,由此使叉车10缓慢地加速。
若在限制预解除状态S24下,叉车10加速,速度偏差缩小,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。在限制预解除状态S24下,由于对加速度实施了限制,所以无法效率良好地进行加速。在希望效率良好地进行加速的情况下,通过关闭加速器能解除限制预解除状态S24,由此提高作业性。在限制预解除状态S24下,若操作者将行进方向变更为前进方向,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。另外,在从限制预解除状态S24变迁为限制解除状态S21前,若车速限制区内再次有人进入,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。
在叉车10行驶的过程中,若警报区内有人进入,则主控制装置31变迁为预行驶限制状态S11。主控制装置31通过警报装置58进行警报,由此使操作者识别出预想轨迹T内可能有人进入。若操作者使叉车10向远离人的方向回转,或使叉车10停止而不进行后退操作,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。若在主控制装置31已变迁为预行驶限制状态S11的状态下有人进入预想轨迹T内,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12。主控制装置31将车速上限值设定为0,从而叉车10停止。这时,通过设定减速度上限值DS1,对减速度也施以限制,因此叉车10缓慢地停止。
若在主控制装置31变迁为行驶限制状态S12后,叉车10停止,且操作者不进行后退操作,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。在主控制装置31为正常控制状态S10时,若行驶限制条件成立,则主控制装置31不经由预行驶限制状态S11,而直接变迁为行驶限制状态S12。预行驶限制条件不成立,但行驶限制条件成立的状况例如设想为叉车10的速度较高的情况、或物体从物体检测部51的物体检测范围的死角进入预想轨迹T内的状况。
在主控制装置31为行驶限制状态S12时,若叉车10停止前预想轨迹T内不再有人存在,则主控制装置31变迁为行驶限制预解除状态S13。另外,变迁为行驶限制预解除状态S13后,若预想轨迹T内再次有人进入,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12。在行驶限制预解除状态S13下,对加速度实施了限制。在行驶限制状态S12下,由于实施了车速限制,所以有时速度偏差会变大。因此,在从行驶限制状态S12变迁为正常控制状态S10前插入行驶限制预解除状态S13,由此使叉车10缓慢地加速。
若在行驶限制预解除状态S13下,叉车10加速,速度偏差缩小,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。在行驶限制预解除状态S13下,由于对加速度实施了限制,所以无法效率良好地进行加速。在希望效率良好地进行加速的情况下,通过关闭加速器能解除行驶限制预解除状态S13,由此提高作业性。
如上所述,若在叉车10行驶的状态下,物体检测部51检测到了人,则在自动减速区AA2内且预想轨迹T外针对人的车速限制控制发挥作用,由此进行叉车10的减速。进而,若预想轨迹T内有人进入,则行驶限制控制发挥作用,由此叉车10停止。可以说在叉车10的行进方向为向人靠近的方向的情况下,施以车速限制。
在叉车10行驶的过程中,若事先警报区内有障碍物进入,则主控制装置31变迁为预限制开始状态S22。主控制装置31通过警报装置58进行警报,由此识别出附近存在障碍物。若操作者使叉车10向远离障碍物的方向回转,或使叉车10停止而不进行后退操作,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。若在主控制装置31已变迁为预限制开始状态S22的状态下有障碍物进入车速限制区内,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23。主控制装置31将车速上限值设定为与映射相应的值。这时,通过设定减速度上限值DS2,对减速度也施以限制。因此,叉车10缓慢地减速。
在限制开始状态S23下,尽管设定了车速上限值,但允许叉车10以车速上限值以下的车速行驶。操作者能使叉车10避开障碍物而行驶。在主控制装置31为限制开始状态S23时,若限制开始解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21,由此解除车速限制。在物体为障碍物的情况下,车速限制区设定于预想轨迹T内,因此能相比物体为人的情况更容易地使限制开始解除条件成立。在限制预解除状态S24下,可获得与物体为人的情况相同的作用。
如上所述,若在叉车10行驶的状态下,物体检测部51检测到了障碍物,则针对障碍物的车速限制控制发挥作用,由此若自动减速区AA2内且预想轨迹T内有障碍物进入,则施以车速限制。另一方面,在障碍物存在于预想轨迹T外的情况下,不进行车速限制。
自动减速控制中,在预想轨迹T内存在人的情况下,车速上限值设定为0。另一方面,在预想轨迹T内存在障碍物的情况下,车速上限值设定为大于0的值。在人存在于预想轨迹T外的情况下,车速上限值设定为大于0的值。另一方面,在障碍物存在于预想轨迹T外的情况下,不施以车速限制。因此,可以说主控制装置31在判定出物体为人的情况下,将车速上限值设定得比判定出物体为障碍物的情况低。另外,可以说主控制装置31在物体存在于自动减速区AA2内且预想轨迹T内的情况下,将车速上限值设定得比物体存在于自动减速区AA2内且预想轨迹T外的情况低。此外,所谓“将车速上限值设定得低”也包含一方是未设定车速上限值的状态,而另一方是设定了车速上限值的态样。并不限于无论是物体存在于预想轨迹T内的情况还是物体存在于预想轨迹T外的情况,均施以车速限制的态样,也可如实施方式所示,在物体存在于预想轨迹T外的情况下不施以车速限制。
本实施方式中,起动限制控制、行驶限制控制、针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制各自的状态变迁是并行进行的。因此,有在各状态变迁下设定不同的车速上限值及警报态样的可能。该情况下,只要预先设定优先度,而进行与任意1个状态对应的控制即可。例如,主控制装置31进行在车速上限值最低的状态下设定的控制。
对本实施方式的效果进行说明。
(1)主控制装置31在预想轨迹T内存在物体时,设定车速上限值。详细而言,通过起动限制控制、行驶限制控制、针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制各控制,在预想轨迹T内存在物体的情况下,设定车速上限值。主控制装置31以不高于车速上限值的方式控制叉车10。从而即便叉车10的操作者未进行减速操作,叉车10的车速也会成为车速上限值以下。因此,叉车10的操作者的作业性提高。
(2)主控制装置31在自动减速区AA2内且预想轨迹T内存在物体的情况下,将车速上限值设定得比自动减速区AA2内且预想轨迹T外存在物体的情况低。实施方式中,在物体为人且人存在于预想轨迹T内的情况下,将车速上限值设定为0,而在人存在于预想轨迹T外的情况下,将车速上限值设定为大于0的值。在物体为障碍物且障碍物存在于预想轨迹T内的情况下,设定大于0的车速上限值,而在障碍物存在于预想轨迹T外的情况下,不设定车速上限值。
假如始终设定预想轨迹T内存在物体的情况下的车速上限值,则会导致作业性降低。例如,若无论预想轨迹T如何,在自动减速区AA2内存在人的情况下,主控制装置31均将车速上限值设定为0,则即便人存在于不阻碍叉车10行驶的位置,叉车10也会停止。该情况下,叉车10停止的频率增多,从而会导致作业性降低。在物体为障碍物的情况下,同样也会导致作业性降低。叉车10大多在周围存在大量物体的环境下使用。进而,多数情况下,叉车10进行急回转的频率比乘用车多,且使用的是比乘用车上搭载的立体摄影机更广角的立体摄影机。因此,在叉车10中,若始终设定预想轨迹T内存在物体的情况下的车速上限值,则作业性明显降低。
与此相对地,实施方式的叉车10中,在自动减速区AA2内存在物体,但预想轨迹T内不存在物体的情况下,允许比预想轨迹T内存在物体的情况下的车速上限值高的车速。存在于预想轨迹T内的物体阻碍叉车10行驶的可能性比存在于预想轨迹T外的物体高。因此,通过放宽预想轨迹T内不存在物体的情况下的车速限制,可使作业性进一步提高。
(3)在由物体检测部51检测到的物体为障碍物的情况下,将车速上限值设定得比物体为人的情况高。叉车10大多在周围存在大量物体的环境下使用。因此,在物体为障碍物的情况下,通过提高允许叉车10达到的车速,可使作业性进一步提高。尤其是在物体为障碍物,且该障碍物不存在于预想轨迹T内的情况下,通过不施以车速限制,能提高作业性。
(4)障碍物检测装置55能判别出物体是人还是障碍物。主控制装置31在进行自动减速控制时,使物体为人的情况下的车速上限值比物体为障碍物的情况低。实施方式中,在预想轨迹T内存在人的情况下,将车速上限值设定为0,而在预想轨迹T内存在障碍物的情况下,将车速上限值设定为大于0的值。同样地,在预想轨迹T外存在人的情况下,也将车速上限值设定得比预想轨迹T外存在障碍物的情况低。人移动的可能性比障碍物高,从而有距叉车10越来越近的风险。因此,通过在物体为人的情况下,使车速上限值比物体为障碍物的情况低,能提醒叉车10的操作者进行回避。
(5)主控制装置31在物体为人的情况下,若位于预想轨迹T外则将车速上限值设定为大于0的值,若位于预想轨迹T内则将车速上限值设定为0。另外,主控制装置31在人存在于预想轨迹T外的情况下,叉车10到人的距离越短,则使车速上限值越低。由于人距叉车10越近,则使叉车10的车速越小,所以人进入预想轨迹T内且车速上限值已设定为0时,能使叉车10缓慢地停止。
(6)主控制装置31在起动限制区AA1内且预想轨迹T内存在物体的情况下,将车速上限值设定为0。通过将车速上限值设定为0,而禁止叉车10起动。在起动限制区AA1内且预想轨迹T内存在物体的情况下,有叉车10的行进受到阻碍的风险。该情况下,通过禁止叉车10起动,而提醒操作者变更行进方向或回转。由此,可抑制叉车10的行进受到阻碍,从而使作业性进一步提高。
(7)叉车10的车速越高,则主控制装置31使预想轨迹T在行进方向上越长。叉车10的车速越高,则到达物体的时间越短。因此,通过叉车10的车速越高,则使预想轨迹T越长,能进行与叉车10的车速相应的合适的车速限制。
(8)主控制装置31根据转向角导出预想轨迹T。若叉车10回转,则主控制装置31根据叉车10的回转方向导出预想轨迹T。因此,能提高所导出的预想轨迹T的精度。
(9)叉车10具备供堆载货物的起货装置20。在供堆载货物的叉车10中,因为要堆载货物的关系,所以要求具备稳定性。通过设定车速上限值,能提高叉车10的稳定性。
(10)对起动限制控制设定了强制动作状态S4。主控制装置31若变迁为强制动作状态S4,则即便起动限制区AA1内且预想轨迹T内存在物体,也允许叉车10起动。假如在起动限制区AA1内且预想轨迹T内存在物体的情况下始终禁止叉车10起动,则即便能使叉车10避开物体而起动,也要禁止叉车10起动。因此通过在强制动作状态S4下,设定车速上限值,允许叉车10在车速较低的状态下起动,可使作业性进一步提高。
(11)在起动限制控制中,物体存在于预想轨迹T内的情况下,通过警报装置58进行警报,物体存在于预想轨迹T外的情况下,不通过警报装置58进行警报。在行驶限制控制中,人存在于警报区的情况下,通过警报装置58进行警报,人存在于比警报区更远之处的情况下,不通过警报装置58进行警报。在针对人的车速限制控制及针对障碍物的车速限制控制中,物体存在于事先警报区的情况下,通过警报装置58进行警报,物体存在于比事先警报区更远之处的情况下,不通过警报装置58进行警报。如此,可以说主控制装置31限制了物体检测部51能够检测物体的范围中要通过警报装置58进行警报的区间。若在由物体检测部51检测到了物体的情况下,始终要通过警报装置58进行警报,则即便物体不阻碍叉车10行进,也要进行警报。该情况下,操作者会依赖于警报,而有可能发生实际上叉车10的行进会受到物体阻碍,但操作者无法识别出物体的情况。通过限制警报装置58的警报,能抑制操作者依赖于警报。
实施方式可按以下所述变更而实施。实施方式及以下变化例可在技术上不矛盾的范围内相互组合而实施。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使强制动作状态S4下所设定的车速上限值为越低的值。该情况下,并不限于车速上限值随着起货装置20的起升高度变高而成比例地变低的态样,在使桅杆21从最低位置上升到最高位置时,只要至少在1点车速上限值变低,且不存在车速上限值变高的点即可。例如,对起升高度设定起升高度阈值,在起升高度低于起升高度阈值的情况下,设为低起升高度,在起升高度为起升高度阈值以上的情况下,设为高起升高度。主控制装置31在起升高度为高起升高度的情况下,将车速上限值设定得比起升高度为低起升高度的情况低。
同样地,也可为起货装置20的起升高度越高,则使限制开始状态S23下所设定的车速上限值为越低的值。限制开始状态S23下所设定的车速上限值根据距物体的距离与起升高度而设定,是距物体的距离越短则越低的值,且是起货装置20的起升高度越高则越低的值。此外,可为起货装置20的起升高度越高,则使人存在于预想轨迹T外且自动减速区AA2内的情况下的车速上限值、及障碍物存在于预想轨迹T内的情况下的车速上限值中的一者为越低的值,也可为起货装置20的起升高度越高,则使两者均为越低的值。另外,限制开始状态S23下所设定的车速上限值也可为不随着距物体的距离而变化,仅随着起货装置20的起升高度而变化的值。
ο也可为堆载于起货装置20的货物的重量越重,则使强制动作状态S4下所设定的车速上限值为越低的值。该情况下,并不限于车速上限值随着货物的重量变重而成比例地变低的态样,在使货物的重量从未堆载货物的情况下的重量变化为最大堆载重量时,只要至少在1点车速上限值变低,且不存在车速上限值变高的点即可。例如,对货物的重量设定重量阈值,在货物的重量低于重量阈值的情况下,设为轻重量,在货物的重量为重量阈值以上的情况下,设为重重量。主控制装置31在货物的重量为重重量的情况下,将车速上限值设定得比货物的重量为轻重量的情况低。
同样地,也可为货物的重量越重,则使限制开始状态S23下所设定的车速上限值为越低的值。限制开始状态S23下所设定的车速上限值根据距物体的距离与货物的重量而设定,是距物体的距离越短则越低的值,且是货物的重量越重则越低的值。此外,可为货物的重量越重,则使人存在于预想轨迹T外且自动减速区AA2内的情况下的车速上限值、及障碍物存在于预想轨迹T内的情况下的车速上限值中的一者为越低的值,也可为货物的重量越重,则使两者均为越低的值。另外,限制开始状态S23下所设定的车速上限值也可为不随着距物体的距离而变化,仅随着货物的重量而变化的值。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使强制动作状态S4下所设定的车速上限值、及限制开始状态S23下所设定的车速上限值中的至少任一者为越低的值,且货物的重量越重,则使其为越低的值。也就是说,也可使针对车速上限值而记载的所述2个变化例组合。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使强制动作预解除状态S5、人存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24、及障碍物存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24至少任一者中所设定的加速度上限值为越低的值。该情况下,起货装置20的起升高度越高,则叉车10越缓慢地加速。
ο也可为货物的重量越重,则使强制动作预解除状态S5、人存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24、及障碍物存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24至少任一者中所设定的加速度上限值为越低的值。该情况下,货物的重量越重,则叉车10越缓慢地加速。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使强制动作预解除状态S5、人存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24、及障碍物存在于预想轨迹T外时的限制预解除状态S24至少任一者中所设定的加速度上限值为越低的值,且货物的重量越重,则使其为越低的值。也就是说,也可使针对加速度上限值而记载的所述2个变化例组合。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使行驶限制状态S12、人存在于预想轨迹T外时的限制开始状态S23、及障碍物存在于预想轨迹T内时的限制开始状态S23至少任一者中所设定的减速度上限值为越低的值。该情况下,起货装置20的起升高度越高,则叉车10越缓慢地减速。
ο也可为货物的重量越重,则使行驶限制状态S12、人存在于预想轨迹T外时的限制开始状态S23、及障碍物存在于预想轨迹T内时的限制开始状态S23至少任一者中所设定的减速度上限值为越低的值。该情况下,货物的重量越重,则叉车10越缓慢地减速。
ο也可为起货装置20的起升高度越高,则使行驶限制状态S12、人存在于预想轨迹T外时的限制开始状态S23、及障碍物存在于预想轨迹T内时的限制开始状态S23至少任一者中所设定的减速度上限值为越低的值,且货物的重量越重,则使其为越低的值。也就是说,也可使针对减速度上限值而记载的所述2个变化例组合。
ο在车速上限值、加速度上限值及减速度上限值均不随着起货装置20的起升高度而变更的情况下,叉车10也可不具备起升高度传感器37。
ο在车速上限值、加速度上限值及减速度上限值均不随着货物的重量而变更的情况下,叉车10也可不具备重量传感器38。
ο限制开始状态S23下所设定的车速上限值也可不随着距物体的距离而变更。也就是说,限制开始状态S23下所设定的车速上限值也可为固定值。该情况下,优选使人存在于预想轨迹T外且自动减速区AA2内的情况下的车速上限值为比障碍物存在于预想轨迹T内的情况下的车速上限值低的值。
ο也可并非叉车10的车速越高,则主控制装置31使行进方向上的预想轨迹T的长度越长。该情况下,行进方向上的预想轨迹T的长度为预先设定的固定的长度。
ο主控制装置31也可不根据转向轮14的转向角而变更预想轨迹T。也就是说,也可为无论叉车10是否回转,预想轨迹T均为叉车10向后退方向直进的情况下的预想轨迹T。
ο主控制装置31也可除了车体11的左端LE所通过的轨迹LT与车体11的右端RE所通过的轨迹RT之间的区域以外,还将位于比该区域靠外侧的位置,且沿着轨迹LT与轨迹RT而延伸的区域作为预想轨迹T。也就是说,预想轨迹T也可为预想中叉车10所通过的区域加上沿着叉车10的车宽方向扩展的外沿而成的轨迹。
ο主控制装置31在导出叉车10的预想轨迹T时,也可根据转向角导出预想轨迹T。例如,对转向角设定能判定出朝向右方回转的阈值、及能判定出朝向左方回转的阈值,从而能根据转向角判定出叉车10是直进、向右方回转、还是向左方回转。主控制装置31在进行起动限制控制时,根据转向角判定叉车10将通过区域N、NL、NR中的哪一者。该情况下,可将各区域N、NL、NR理解为预想轨迹。
ο主控制装置31也可根据叉车10的车速及转向角与X坐标及Y坐标建立对应所得的映射而导出预想轨迹T。
ο主控制装置31可进行起动限制控制,但不进行自动减速控制。该情况下,在物体检测部51能够检测物体的范围内不设定自动减速区AA2,但设定起动限制区AA1。另外,障碍物检测装置55也可不进行物体是否是人的判定。
ο主控制装置31也可进行自动减速控制,但不进行起动限制控制。该情况下,在物体检测部51能够检测物体的范围内不设定起动限制区AA1,但设定自动减速区AA2。
ο主控制装置31也可并不根据物体是人还是障碍物而进行不同的控制。详细而言,主控制装置31在进行自动减速控制时,也可为在预想轨迹T内存在物体的情况下,使叉车10的行驶停止,在预想轨迹T内不存在物体的情况下,不进行车速限制。另外,主控制装置31在进行自动减速控制时,还可为在物体存在于预想轨迹T内的情况下,使车速上限值比物体存在于预想轨迹T外的情况低。该情况下,障碍物检测装置55也可不进行物体是否是人的判定。
ο起动限制控制只要能使主控制装置31的状态至少成为正常控制状态S10及起动限制状态S2这2个状态即可。该情况下,若起动限制条件成立,则主控制装置31变迁为起动限制状态S2,若起动限制解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。也就是说,主控制装置31只要在预想轨迹T内存在物体的情况下,能禁止叉车10向靠近物体的方向起动即可。
ο行驶限制控制只要能使主控制装置31的状态至少成为正常控制状态S10及行驶限制状态S12这2个状态即可。该情况下,若行驶限制条件成立,则主控制装置31变迁为行驶限制状态S12,若行驶限制解除条件成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。也就是说,主控制装置31只要在预想轨迹T内存在人的情况下,能使车速上限值为0即可。
ο车速限制控制只要能使主控制装置31的状态至少成为限制解除状态S21及限制开始状态S23这2个状态即可。该情况下,若第1限制开始条件成立,则主控制装置31变迁为限制开始状态S23,若限制开始解除条件成立,则主控制装置31变迁为限制解除状态S21。也就是说,主控制装置31只要在车速限制区内存在物体的情况下,能设定车速上限值即可。
ο也可省略起动限制控制的强制动作预解除状态S5。该情况下,在主控制装置31为强制动作状态S4时,若条件F1成立,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。
ο主控制装置31只要至少能设定车速上限值即可,在自动减速控制及起动限制控制各者中,也可不进行加速度上限值的设定或减速度上限值的设定。
ο自动减速区AA2也可为比物体检测部51能够检测物体的范围窄小的区间。
ο对于未进行加速度上限值或减速度上限值的限制的各状态,也可设定加速度上限值或减速度上限值。
ο在起动限制控制下的状态变迁中,各条件也可按以下所述变更。
起动限制条件的成立也可为以下条件A11、A12、A13全部成立。
条件A11…起动限制区AA1内且预想轨迹T内存在物体。
条件A12…叉车10停止。
条件A13…方向传感器35的检测结果不为前进。
条件A11是否成立可根据物体的X坐标及Y坐标来判定。起动限制区AA1及预想轨迹T由X坐标及Y坐标界定,因此能根据物体的X坐标及Y坐标,判定起动限制区AA1内且预想轨迹T内是否存在物体。条件A12是与条件A3相同的条件。条件A13表示方向传感器35的检测结果为后退或中立。
起动限制解除条件也可为以下条件B11、B12中的至少任一者成立。
条件B11…起动限制区AA1内且预想轨迹T内不存在物体。
条件B12…方向传感器35的检测结果为前进。
条件B11也可以说是条件A11不成立。条件B12也可以说是条件A13不成立。
在如上所述地设定起动限制条件及起动限制解除条件的情况下,也可不将起动限制区AA1分割成多个区域N、NL、NR。
强制动作预解除条件的成立也可为条件B11成立。
强制动作正式解除条件的成立也可为实施方式的条件G1、G2及以下条件G11中的任一者成立。
条件G11…方向传感器35的检测结果为前进。
通过在强制动作正式解除条件中追加条件G11,若在强制动作预解除状态S5下,操作者将行进方向变更为前进方向,则主控制装置31变迁为正常控制状态S10。操作者通过将行进方向变更为前进方向,能有意图地使主控制装置31变迁为正常控制状态S10。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G11及以下条件G12中的任一者成立。
条件G12…以下条件G21及条件G22两者均成立。
条件G21…方向传感器35的检测结果为后退,且物体所处的区域N、NL、NR与预想轨迹T的方向不一致的状态持续了规定时间。
条件G22…叉车10行驶。
在条件G21成立的情况下,可认为是叉车10的操作者已通过操作把手将回转方向变更为不存在物体的方向。也就是说,可认为是叉车10的操作者通过车速限制、加速度限制及警报中的任一者识别出了物体的存在,从而进行了用来避开该物体的回避动作。条件G21中的规定时间可设定任意的值。规定时间设定为能判定出叉车10的操作者进行了回避动作的时间。虽然已通过操作把手将回转方向变更为不存在物体的方向,但在经过规定时间之前又将回转方向恢复为存在物体的方向的情况下,视为未进行回避动作。规定时间例如可在1秒~3秒的范围内任意设定。
条件G22是与条件E3相同的条件。主控制装置31在车速高于停止判定阈值[km/h]的情况下,判断为叉车10行驶。
通过将用来使条件G12成立的条件之一设为条件G21,能在操作者进行了回避动作的情况下使强制动作预解除状态S5变迁为正常控制状态S10。在主控制装置31为强制动作预解除状态S5的情况下,存在操作者识别出会妨碍叉车10行进的物体,从而进行了用来避开该物体的回避动作的情况。这时,若施以加速度限制,则叉车10的加速受到限制,从而无法使叉车10顺利地行进,有导致作业性降低的风险。在条件G12成立的情况下,能使主控制装置31变迁为正常控制状态S10,从而解除加速度限制。由此,能抑制在回避动作中或回避动作后的叉车10行驶时被施以加速度限制,从而能抑制作业性降低。
通过将用来使条件G12成立的条件之一设为条件G22,能抑制由于条件G12成立而变迁为正常控制状态S10后,主控制装置31立即变迁为起动限制状态S2。假如用来使条件G12成立的条件只有条件G21,则即便在叉车10停止的状态下,条件G12也会成立。该情况下,存在由于条件G12成立而变迁为正常控制状态S10后,主控制装置31立即变迁为起动限制状态S2的情况。例如,虽然在叉车10停止的状态下已将回转方向变更为不存在物体的方向,但之后又将回转方向恢复为存在物体的方向的情况下,存在主控制装置31变迁为起动限制状态S2的情况。该情况下,即便操作者欲进行回避动作,该回避动作也有可能由于变迁为起动限制状态S2而受到阻碍。通过将用来使条件G12成立的条件之一设为条件G22,在叉车10行驶的情况下,条件G12成立。在由于条件G12成立,从而主控制装置31变迁为正常控制状态S10的情况下,条件A3的成立受到抑制,起动限制条件难以成立。因此,能抑制回避动作受到阻碍。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G11、G21中的任一者成立。该情况下,通过条件G21,也能在操作者进行了回避动作的情况下使强制动作预解除状态S5变迁为正常控制状态S10。由此,能抑制作业性降低。即便条件G22不成立,通过条件G21的成立,也可使主控制装置31变迁为正常控制状态S10,由此能在变迁为正常控制状态S10后,使主控制装置31立即变迁为起动限制状态S2。存在物体靠近叉车10的情况等主控制装置31从强制动作预解除状态S5变迁为正常控制状态S10时条件A1及条件A2成立的情况。这时,若由于条件G21与条件G22两者均成立从而强制动作正式解除条件成立,则条件A3的成立受到抑制,存在针对新检测到的物体的起动限制不发挥作用的情况。相对于此,即便条件G22不成立,通过条件G21的成立,也可使主控制装置31变迁为正常控制状态S10,由此针对新检测到的物体的起动限制容易发挥作用。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G12及以下条件G13中的任一者成立。
条件G13…条件G22及以下条件G23两者均成立。
条件G23…方向传感器35的检测结果为前进的状态持续了规定时间。
条件G23中的规定时间是与条件G21中的规定时间相同的时间。通过在条件G12及条件G13中的任一者成立的情况下使强制动作正式解除条件成立,无论叉车10的行进方向是前进方向还是后退方向,均可通过相同的操作使主控制装置31变迁为正常控制状态S10。详细而言,在持续规定时间地进行了向前进方向的回避动作的情况下、及持续规定时间地进行了向后退方向的回避动作的情况下,主控制装置31均变迁为正常控制状态S10。无论叉车10的行进方向是前进方向还是后退方向,要想使主控制装置31变迁为正常控制状态S10,操作者只要进行相同的操作即可,能提高操作性。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G21、G23中的任一者成立。该情况下,即便条件G22不成立,通过条件G21及条件G23中的任一者成立,也可使主控制装置31变迁为正常控制状态S10。由此,针对新检测到的物体的起动限制容易发挥作用。另外,无论叉车10的行进方向是前进方向还是后退方向,要想使主控制装置31变迁为正常控制状态S10,操作者只要进行相同的操作即可,能提高操作性。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G12中的任一者成立。还可为条件G1、G2、G21中的任一者成立。
强制动作正式解除条件的成立也可为条件G1、G2、G11、G12、G13中的任一者成立。该情况下,若条件G13成立,则条件G11成立,条件G13成为实质上不发挥作用的条件。因此,能获得与将强制动作正式解除条件的成立设为条件G1、G2、G11、G12中的任一者成立的情况相同的效果。
ο强制动作条件也可为操作者操作把手。是否操作了把手可根据检测把手角度的把手角传感器、或轮胎角传感器36的检测结果来判定。也就是说,强制动作条件可为任何条件,只要能判断为操作者已识别出起动限制区AA1内存在物体即可。
ο起动限制条件的条件A3等叉车10是停止还是行驶的判定也可根据由主控制装置31运算出的车速以外的要素来判定。例如,也可由物体检测部51判定叉车10是否停止,主控制装置31获取物体检测部51的判定结果,由此判定叉车10是停止还是行驶。在由物体检测部51判定叉车10是否停止的情况下,可通过判定立体摄影机52所拍摄到的图像中连续的帧之间是否发生了变化来进行。在叉车10行驶的情况下,立体摄影机52所拍摄到的图像中连续的帧之间的像素会发生变化。因此,通过判定连续的帧之间的图像是否发生了变化,能判定出叉车10是否停止。另外,能根据各种要素如持续指定时间以上未操作加速踏板16等,来判定叉车10是否停止。
ο在起动限制状态S2下,也可不通过警报装置58向操作者进行警报。
ο在起动禁止状态S3下,也可不加强警报装置58的警报,还可进行与起动限制状态S2相同的警报。另外,在起动禁止状态S3下,也可不通过警报装置58进行警报。
ο在强制动作状态S4下,也可不使警报装置58的警报比起动禁止状态S3微弱,还可进行与起动禁止状态S3相同的警报。另外,在强制动作状态S4下,也可不通过警报装置58进行警报。
ο在行驶限制控制中,也可省略预行驶限制状态S11。该情况下,也可不设定警报区。
ο也可在叉车10回切时也进行预行驶限制状态S11及预限制开始状态S22下的警报。
ο在行驶限制状态S12下,也可不通过警报装置58进行警报。
ο在针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制至少任一者中,也可省略预限制开始状态S22。该情况下,也可不设定事先警报区。
ο也可在起动限制控制、行驶限制控制、针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制的所有状态下,均不通过警报装置58进行警报。该情况下,叉车10也可不具备警报装置58。
ο起动限制区AA1也可分割成4个以上区域。
ο中央区域N的左右方向的尺寸可比叉车10的车宽方向的尺寸略长,也可比之略短。
ο转向轮14的转向角也可使用把手角传感器的检测结果。把手角传感器检测把手的角度,并将检测结果输出至主控制装置31。转向角是根据把手角传感器的检测结果而受到控制,因此能根据把手角传感器的检测结果检测出转向角。
ο物体检测部51也可检测叉车10的行进方向中的前进方向上所存在的物体的位置。该情况下,立体摄影机52朝向叉车10的前方而配置。在由物体检测部51检测叉车10的前进方向上所存在的物体的位置的情况下,自动减速区AA2及起动限制区AA1成为从叉车10向前方扩展的区间。另外,在叉车10前进的情况下,起动限制控制、行驶限制控制、针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制发挥作用。详细而言,在起动限制控制、行驶限制控制、针对人的车速限制控制、及针对障碍物的车速限制控制各控制中,将实施方式中所记载的“后”与“前”调换,由此在叉车10前进的情况下,能根据物体的位置施以车速限制。在由物体检测部51检测叉车10的行进方向中的前进方向上所存在的物体的位置的情况下,主控制装置31导出沿着前进方向延伸的预想轨迹T。
作为物体检测部51,也可为能检测叉车10的行进方向中的后退方向及前进方向任一方向上所存在的物体的位置。该情况下,可为由1个物体检测部51即能检测叉车10的行进方向中的后退方向及前进方向任一方向上所存在的物体,也可设置前进方向用的物体检测部51、及后退方向用的物体检测部51。在检测叉车10的行进方向中的后退方向及前进方向任一方向上所存在的物体的位置的情况下,若叉车10前进,则会因前进方向上所存在的物体而施以车速限制。若叉车10后退的情况下,则会因后退方向上所存在的物体而施以车速限制。也就是说,可以说主控制装置31在叉车10的行进方向为向由物体检测部51检测到的物体靠近的方向的情况下,设定车速上限值。
此外,在无论叉车10的行进方向是前进方向还是后退方向均施以车速限制的情况下,强制动作正式解除条件的成立优选为条件G1、G2、G12、G13中的任一者成立。该情况下,条件G23也可按以下所述而变更。
条件G23…方向传感器35的检测结果为前进,且物体所处的区域与预想轨迹的方向不一致的状态持续了规定时间。
可以说主控制装置31判定向叉车10的前方延伸的预想轨迹与叉车10的前方的物体所处的区域不一致的状态是否持续了规定时间。
ο物体检测部51也可使用飞行时间(ToF:Time of Flight)相机、激光探测与测距(LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging)、毫米波雷达等,来代替立体摄影机52。ToF相机具备相机、及照射光的光源,根据截至接收到从光源照射的光的反射光为止的时间,导出相机所拍摄到的图像的每个像素的纵深方向的距离。LIDAR是一边变更照射角度一边照射激光,通过接收从激光所触及的部分反射所得的反射光能识别出周边环境的距离计。毫米波雷达通过向周围照射指定频带的电波能识别出周边环境。立体摄影机52、ToF相机、LIDAR及毫米波雷达是能计测世界坐标系中的3维坐标的传感器。作为物体检测部51,优选具备能计测3维坐标的传感器。在物体检测部51具备能计测3维坐标的传感器的情况下,障碍物检测装置55通过使用预先进行了机械学习的人判定器,能进行物体是人还是障碍物的判定。此外,物体检测部51也可具备立体摄影机52与LIDAR等多个传感器组合而成的部件。
另外,物体检测部51也可具备能计测物体在表示水平面的座表面即XY平面上的坐标的传感器,来代替立体摄影机52。也就是说,作为传感器,也可使用能计测物体的2维坐标的传感器。作为此种传感器,例如可使用一边变更水平方向上的照射角度一边进行激光照射的2维LIDAR等。
ο立体摄影机52也可具备3个以上相机。
ο障碍物检测装置55也可使用立体摄影机52所拍摄到的图像中的比较图像,而进行物体是人还是障碍物的判定。物体的坐标是由基准图像导出的,因此若根据物体的坐标导出物体在比较图像上的坐标,则会发生与基线长度相应的偏差。因此,障碍物检测装置55根据基线长度修正物体在比较图像上的坐标,而对修正后的坐标进行人检测处理。
ο警报装置58也可具备物体检测部51以外的部件。
ο警报装置58也可由主控制装置31直接使之作动。
ο叉车10也可通过作为驱动装置的引擎的驱动而行驶。该情况下,行驶控制装置43成为控制向引擎喷射的燃料喷射量等的装置。
ο叉车10也可为四轮式的叉车10。该情况下,主控制装置31根据导出四轮式的叉车10的预想轨迹T的式子或映射而导出预想轨迹T。也就是说,导出预想轨迹T的式子或映射根据工业车辆的种类而变更。
ο叉车10也可为能切换自动操作与手动操作的车辆。
ο叉车10也可由未搭乘于叉车10的操作者远程操作。
ο叉车10也可通过1个行驶用马达使2个驱动轮12、13旋转。
ο预想轨迹导出部及车速上限设定部也可为与主控制装置31不同的装置。该情况下,使预想轨迹导出部及车速上限设定部与主控制装置31通过总线60连接,而构成为主控制装置31、预想轨迹导出部及车速上限设定部之间能相互获取信息。
ο主控制装置31、行驶控制装置43及物体检测部51也可构成为能通过无线机而相互获取信息。
ο作为工业车辆,只要是用于货物等的搬送的牵引车、用于捡货作业的捡货车等用来在有限区域内实施作业的车辆即可,其他任意。也就是说,作为工业车辆,也可不具备进行卸货或堆货的起货装置20。
[符号的说明]
AA1 起动限制区
AA2 自动减速区
10 作为工业车辆的叉车
20 起货装置
31 作为预想轨迹导出部及车速上限设定部的主控制装置
37 起升高度传感器
38 重量传感器
41 作为驱动装置的行驶用马达
43 行驶控制装置
51 物体检测部
55 作为判定部的障碍物检测装置。
Claims (9)
1.一种工业车辆,具备:
驱动装置;
行驶控制装置,控制所述驱动装置;及
主控制装置,对所述行驶控制装置下达指令;且
所述行驶控制装置根据所述主控制装置的指令,控制所述驱动装置,由此所述工业车辆行驶;
所述工业车辆还具备:
物体检测部,检测所述工业车辆的行进方向上所存在的物体的位置;
预想轨迹导出部,导出预想中所述工业车辆所通过的轨迹即预想轨迹;及
车速上限设定部,在由所述物体检测部检测到的所述物体位于所述预想轨迹内,且所述工业车辆的行进方向为向所述物体靠近的方向的情况下,设定车速上限值,由此对所述工业车辆施以车速限制;且
所述主控制装置以使所述工业车辆的车速不高于所述车速上限值的方式,对所述行驶控制装置下达所述指令。
2.根据权利要求1所述的工业车辆,其中
在所述物体检测部能够检测物体的范围内设定有自动减速区,且
所述车速上限设定部在所述物体存在于所述自动减速区内且所述预想轨迹内的情况下,将所述车速上限值设定得比所述物体存在于所述自动减速区内且所述预想轨迹外的情况低。
3.根据权利要求2所述的工业车辆,其中
所述物体检测部具备判定部,该判定部判定所述物体是人还是人以外的障碍物,目
所述车速上限设定部在判定出所述物体为人的情况下,将所述车速上限值设定得比判定出所述物体为障碍物的情况低。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工业车辆,其中
在所述物体检测部能够检测物体的范围内设定有起动限制区,且
所述车速上限设定部在所述工业车辆停止的状态下,在所述物体存在于所述起动限制区内且所述预想轨迹内的情况下,将所述车速上限值设定为0。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工业车辆,其中
所述车速越高,则所述预想轨迹导出部使所述预想轨迹在所述行进方向上的尺寸越长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工业车辆,其中
所述预想轨迹导出部根据所述工业车辆的转向角导出所述预想轨迹。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工业车辆,其
具备供堆载货物的起货装置。
8.根据权利要求7所述的工业车辆,其
具备重量传感器,该重量传感器检测堆载于所述起货装置的货物的重量,且
所述货物的重量越重,则所述车速上限设定部使所述车速上限值越低。
9.根据权利要求7或8所述的工业车辆,其
具备起升高度传感器,该起升高度传感器检测所述起货装置的起升高度,且
所述起货装置的起升高度越高,则所述车速上限设定部使所述车速上限值越低。
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