JP2003154956A - 荷役車両の電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵輪の向きを確認する作業を不要にし、作
業効率の向上を図る。 【解決手段】 直進ボタン１６４が作業者により押さ
れ、この押し操作がスイッチセンサ４１により検出され
ると、操舵角度センサ３３によって検出される操舵角度
が車両の直進状態に対応する値に達するように、目標操
舵速度演算部３４およびモータドライバ３７によってパ
ワーステアリング用モータ３２が制御され、操舵用ハン
ドル１６１の回転操作を必要とせず、操舵輪２２３が直
進の状態に操向される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵用ハンドルと
操舵輪等から成る操舵機構とを備えた荷役車両の電動式
パワーステアリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、荷役車両として、オーダーピッキ
ングトラックがあり、このオーダーピッキングトラック
における電動式パワーステアリング装置は、例えば作業
者が操作する操舵用ハンドルと操向自在な操舵輪等から
成る操舵機構との間に機械的な連結構造を有しないもの
が採用され、図５に示すように構成されている。

【０００３】即ち、図５に示すように、オーダーピッキ
ングトラックの車両本体に設けられた操舵用ハンドルを
回転操作するときの操作速度をエンコーダ等から成る操
作速度センサ１により検出すると共に、パワーステアリ
ング用モータ２のモータ回転速度をエンコーダ等から成
るモータ回転速度センサ３により検出し、操作速度セン
サ１により検出される操舵用ハンドルの操作速度から、
目標操舵速度演算部４による演算によって目標操舵速度
を算出する。このとき、操舵用ハンドルの操作速度と目
標操舵速度とは比例関係にあることから、検出された操
舵用ハンドルの操作速度に所定の定数を乗算することに
より、目標操舵速度を算出することができる。

【０００４】そして、この目標操舵速度とモータ回転速
度センサ３により検出されたモータ回転速度との差を加
減算部５により算出し、この差をチョッパ回路或いはイ
ンバータ回路から成るモータドライバ６に与えて、モー
タドライバ６によりパワーステアリング用モータ２の出
力を制御する。こうして、モータ回転速度センサ３によ
るモータ回転速度が目標操舵速度に一致するように制御
され、操舵輪の操向が操舵用ハンドルの回転操作に応じ
て制御される。尚このとき、操作速度センサ１による操
舵用ハンドルの操作方向にパワーステアリング用モータ
２が回転するようにモータドライバ６による制御が行わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オーダーピッ
キングトラックの場合、作業者の搭乗する運転台部分が
昇降する構造であり、操舵輪が車体の下部に配置されて
特に作業者の目からは見えにくく、しかも上記の電動式
パワーステアリング装置にあっては、操舵用ハンドルに
エンドがなく無制限に回転できる構造になっているた
め、例えば停車状態でピッキング作業を行った後に再び
走行しようとしたときや、作業者が一旦車両から降りて
再度搭乗したときに、作業者は操舵輪がどちらを向いて
いるのか把握することができない。

【０００６】そこで従来は、車両を極低速で走行させ
て、その進行方向により、操舵輪の向きを確認すること
が行われているが、操舵輪の向きを確認する作業が必ず
必要になるため、作業効率の低下を招くという問題点が
あった。更に、このような確認作業の際に誤って車両を
壁などにぶつけたりするおそれがあり、安全上好ましく
ない。

【０００７】また、このような現象は、オーダーピッキ
ングトラックに限るものではなく、操舵輪が外部から見
えにくい構造の荷役車両に共通して生じ得る問題であ
り、特に操舵用ハンドルと操舵輪等から成る操舵機構と
の間に機械的な連結構造を有していない場合において顕
著な問題である。

【０００８】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、操舵輪の向きを確認する作業を不要にし、作業効
率の向上を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に記載の発明は、操舵用ハンドルの回
転を検出し、該検出値に基づいてパワーステアリング用
モータを制御して操舵機構を操舵する荷役車両の電動式
パワーステアリング装置において、前記操舵機構の操舵
角度を検出する操舵角度検出手段と、前記操舵機構を前
記操舵用ハンドルの回転に関係なく操舵させる指示を行
うための作業者が操作可能な指示手段と、この指示手段
が操作されたことを検出する操作検出手段と、この操作
検出手段により前記指示手段への操作が検出されたとき
に、前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角
度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パ
ワーステアリング用モータを駆動制御する制御手段とを
備えたことを特徴としている。

【００１０】この構成によれば、作業者により指示手段
が操作され、この操作が操作検出手段により検出された
ときに、制御手段により、操舵角度検出手段によって検
出される操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達す
るようにパワーステアリング用モータが駆動制御される
ため、作業者の意思により操舵機構の操舵角度を車両の
直進状態に対応する値にすることが可能になるので、作
業者が走行操作を再開しようとするときに、操舵機構の
向きを改めて確認する必要はなく、操舵機構が確実に直
進の方向を向いた状態から次の走行操作を開始すること
ができる。従って、従来のような操舵機構の向きを確認
するための作業が不要になるので、作業効率を向上させ
ることができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれを
なくし安全性を向上させることができる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、前記制御
手段は、前記指示手段の操作に基づく前記パワーステア
リング用モータの駆動制御中に前記操舵用ハンドルの回
転が検出されると、前記指示手段の操作に基づく前記パ
ワーステアリング用モータの駆動制御を中止し、前記操
舵用ハンドルの回転に基づく前記パワーステアリング用
モータの制御を開始することを特徴としている。

【００１２】この構成によれば、指示手段の操作に基づ
くパワーステアリング用モータの駆動制御中に、作業者
が操舵用ハンドルを回転させると、指示手段の操作に基
づくパワーステアリング用モータの駆動制御が中止さ
れ、操舵用ハンドルの回転に基づくパワーステアリング
用モータの制御が開始されることから、作業者は、いつ
でも通常の制御動作、すなわち操舵用ハンドルの回転に
基づくパワーステアリング用モータの制御による操舵機
構の操舵を行うことが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明を荷役車両であるオーダ
ーピッキングトラックに適用した場合の一実施形態につ
いて、図１乃至図４を参照して説明する。図１及び図２
はこの発明の一実施形態にかかるオーダーピッキングト
ラックをそれぞれ異なる方向から見た場合の斜視図、図
３は制御系のブロック図、図４は動作説明用フローチャ
ートである。

【００１４】図１及び図２に示すように、本実施形態に
おけるオーダーピッキングトラック１０は、車両本体１
１と、この車両本体１１のほぼ中央部に立設されたマス
ト装置１２と、作業者を乗せてマスト装置１２に沿って
昇降可能に車両本体１１の後部に設けられた運転台１３
と、運転台１３の下部に取り付けられた一対のフォーク
１４により構成されている。

【００１５】運転台１３は、作業者が搭乗するフロア部
１３１と、フロア部１３１の左右前端部に立設された一
対の支柱１３２と、両支柱１３２の上端に固定された作
業者の保護用ヘッドガード１３３と、両支柱１３２の中
央やや上寄りの位置に両前端が回動自在に支持された平
面視コ字状の安全ガード１３４と、両支柱１３２のほぼ
中央にそれぞれ前端部が回動自在に支持された左右一対
の横ガード１３５とを備えている。

【００１６】この安全ガード１３４は、図１、図２には
示されていないが、両支柱１３２に埋設されたばねによ
り上方に付勢されており、このばねの付勢力により、安
全ガード１３４の後端部を上方に簡単にはね上げて安全
ガード１３４を開放でき、安全ガード１３４の開放状態
では、安全確保のために走行及び荷役ができない状態と
されるようになっている。一方、ばねの付勢力に抗して
安全ガード１３４の後端部を下方に引き下げていくと、
図示しないロック機構により、安全ガード１３４が閉塞
状態に保持（ロック）されて走行及び荷役が可能な状態
に復帰する。

【００１７】ところで、安全ガード１３４を側面から見
ると、その後半部が下方に屈曲された形状を成してお
り、閉塞状態における安全ガード１３４の後端の横梁１
３４Ａが丁度作業者の腰部に位置し、両横ガード１３５
と共に作業者の運転台１３からの落下を防止している。

【００１８】また、図１に示すように、運転台１３の前
面ほぼ中央部には、オーダーピッキングトラック１０を
操作するための操作部１６が設けられ、この操作部１６
には、操舵用ハンドル１６１、昇降操作用の複数個のス
イッチ１６２、中立状態から双方向に回動可能なアクセ
ルレバー１６３、操舵輪２２３（図２）の本発明におけ
る指示手段としての直進ボタン１６４や各部の状態を表
示するディスプレイなどが配設されている。更に、運転
台１３の上半部には、前方の視界を確保しつつ作業者を
保護するために、金属製のネット１７が装着されてい
る。尚、図１中の１８は運転台１３のフロア部１３１の
後端下部に配置された左右一対の従動輪である。また、
２０はブレーキペダルであり、作業者がブレーキペダル
２０を踏み込めばブレーキが解除されて走行可能にな
り、踏み込みを止めればブレーキがかかって停車状態に
保持される。

【００１９】更に、図２に示すように、車両本体１１の
前部に設けられた収容部内には、走行装置２２、油圧装
置２４、制御装置２６のほか、図２には示されていない
バッテリなどが収容されている。この走行装置２２は、
走行用モータ２２１と、この走行用モータ２２１の回転
を伝達する数個のギヤから成る減速機構２２２と、この
減速機構２２２を介して走行用モータ２２１の回転が伝
達されて駆動される操舵輪２２３とを備えている。ま
た、油圧装置２４は油圧モータ２４１及び電磁弁２４２
を備え、制御装置２６は各部の制御を行う制御回路を備
えている。

【００２０】そして、パワーステアリング用モータ３２
（図３参照）の回転が伝達機構（図２では図示省略）を
介して操舵輪２２３に伝達され、操舵輪２２３が操向さ
れるようになっている。この伝達機構および操舵輪２２
３により操舵機構が構成されている。このとき、オーダ
ーピッキングトラック１０では、操舵用ハンドル１６１
と操舵機構との間に機械的な連結構造がなく、以下に説
明するような電動パワーステアリング装置により操舵輪
２２３の操向が行われる。

【００２１】即ち、図３に示すように、オーダーピッキ
ングトラック１０の操舵用ハンドル１６１を回転操作す
るときの操作速度を検出するエンコーダ等から成る操作
速度センサ３１が車両本体１１に設けられると共に、パ
ワーステアリング用モータ３２によって操向される操舵
輪２２３の操舵角度を検出するポテンショメータ等から
成る操舵角度センサ３３が車両本体１１に設けられてい
る。

【００２２】そして、操作速度センサ３１により検出さ
れる操舵用ハンドル１６１の操作速度から目標操舵速度
演算部３４により目標操舵速度が算出される。ここで、
操舵用ハンドル１６１の操作速度と目標操舵速度とは比
例関係にあるため、操作速度センサ３１により検出され
た操作速度に所定の定数を乗算することにより、目標操
舵速度が算出される。また、操舵用ハンドル１６１の操
作速度と目標操舵速度との関係を予めテーブル化して目
標操舵速度演算部３４に設けられたメモリ等の記憶手段
に記憶させておき、操作速度センサ３１により検出され
る操作速度に対応する目標操舵速度を読み出すようにし
ても構わない。

【００２３】更に、操舵角度センサ３３により検出され
る操舵角度が、モータ回転速度演算部３５により微分さ
れて、パワーステアリング用モータ３２の回転速度が算
出され、この算出されたモータ回転速度と目標操舵速度
演算部３４により算出された目標操舵速度との差が加減
算部３６により算出され、この差がチョッパ回路或いは
インバータ回路から成るモータドライバ３７に与えら
れ、モータドライバ３７によりパワーステアリング用モ
ータ３２の出力が制御され、こうしてモータ回転速度演
算部３５によるモータ回転速度が目標操舵速度に一致す
るように制御され、操舵輪２２３の操向が操舵用ハンド
ル１６１の回転操作に応じて制御される。このとき、操
作速度センサ３１により操舵用ハンドル１６１の回転方
向も検出され、検出された回転方向にパワーステアリン
グ用モータ３２が回転するように、モータドライバ３７
による制御が行われる。

【００２４】ここで、直進ボタン１６４が作業者により
押され、この押し操作が操作検出手段としてのスイッチ
センサ４１により検出されると、操舵角度センサ３３に
より検出される操舵角度が車両の直進状態に対応する値
（例えば、０゜）に達するように、目標操舵速度演算部
３４の出力に基づき、モータドライバ３７が制御され、
パワーステアリング用モータ３２が駆動されて操舵輪２
２３の向きが直進状態に操向される。

【００２５】一方、このような操舵輪２２３の操向処理
動作中に操舵用ハンドル１６１の操作があって操作速度
センサ３１の出力が０でなくなったときには、直ちに上
記した操舵輪２２３の操向処理を中止して、操作速度セ
ンサ３１の出力に基づく通常の操舵輪２２３の操向状態
に移行するようにしている。

【００２６】このような操向処理および操向処理の中止
を司る目標操舵速度演算部３４及びモータドライバ３７
が、本発明における制御手段に相当する。

【００２７】次に、動作について図４のフローチャート
を参照して説明する。図４に示すように、操作速度セン
サ３１による操舵用ハンドル１６１の操作速度が０か否
かの判定がなされ（Ｓ１）、この判定結果がＹＥＳであ
れば、直進ボタン１６４がオンか否かの判定がなされ
（Ｓ２）、この判定結果がＹＥＳであれば、操舵輪２２
３を直進状態とする操向処理が実行され、操舵角度セン
サ３３による検出操舵角度が０になるまで、パワーステ
アリング用モータ３２が制御されて操舵輪２２３の向き
が直進状態に操向され（Ｓ３）、その後動作は終了す
る。

【００２８】一方、上記したステップＳ１の判定結果が
ＮＯまたはステップＳ２の判定結果がＮＯであれば、操
舵用ハンドル１６１の操作に基づく通常の操舵を行うべ
く、パワーステアリング用モータ３２が制御され（Ｓ
４）、その後動作は終了する。

【００２９】このように、作業者により直進ボタン１６
４がオンにされ、これがスイッチセンサ４１により検出
されると、操舵角度センサ３３によって検出される操舵
角度が車両の直進状態に対応する値に達するようにパワ
ーステアリング用モータ３２が制御され、操舵輪２２３
が直進の状態に操向される。

【００３０】従って、上記した実施形態によれば、作業
者が走行操作を再開しようとするときに、操舵輪２２３
の向きを改めて確認する必要がなく、操舵輪２２３が確
実に直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開始す
ることができ、従来のような操舵輪２２３の向きの確認
作業が不要になり、作業効率を向上することができると
共に、車両を周囲にぶつけるおそれもなく安全性の向上
を図ることができる。

【００３１】また、本実施形態によれば、操舵輪２２３
の直進状態への操向処理中に、操舵用ハンドル１６１を
操作すると、操舵輪２２３の直進状態への操向処理が中
止されて操舵用ハンドル１６１の操作に基づく通常の操
舵輪２２３の操向状態に移行するため、作業者はいつで
も操舵輪２２３の直進状態への操向処理を容易に中止す
ることができる。さらに、作業者は操舵用ハンドル１６
１を操作していないときには、いつでも必要に応じて、
直進ボタン１６４をオンして操舵輪２２３の直進状態へ
の操向を行うことができる。

【００３２】なお、上記した実施形態では、本発明をオ
ーダーピッキングトラック１０に適用した場合について
説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるもの
ではなく、その他の荷役車両であって、特に操舵用ハン
ドルと操舵機構との間に機械的な連結構造を有しないも
のや操舵輪の向きが外部から見えにくい荷役車両に適用
すると効果的である。

【００３３】更に、上記実施形態では、直進ボタン１６
４を操作部１６に配置した場合について説明したが、直
進ボタン１６４の設置位置はこれに限るものではなく、
作業者が操作可能な位置であれば、車両のどの位置であ
っても構わない。

【００３４】また、上記の実施形態では、操舵用ハンド
ルと操舵機構との間に機械的な連結構造を有しない場合
について説明したが、操舵用ハンドルと操舵機構との間
に機械的な連結構造を有する場合にも本発明を適用する
ことができる。

【００３５】また、上記の実施形態では、直進ボタンを
押すと、その後操舵輪が直進状態の向きに操向される場
合について説明したが、これに限らず、直進ボタンを押
している間、操舵輪が直進状態の向きに操向されるよう
制御しても良い。こうすることで、直進ボタンの操作を
止めれば直ちに操舵輪の操向を中止することができる。

【００３６】また、上記の実施形態では、指示手段を直
進ボタンとした場合について説明したが、ボタンに限ら
ずレバーなどでも良く、作業者が操作しやすい形状であ
れば良い。

【００３７】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、作業者により指示手段が操作され、この
操作が操作検出手段により検出されると、制御手段によ
り、操舵角度検出手段によって検出される操舵角度が車
両の直進状態に対応する値に達するようにパワーステア
リング用モータが駆動制御されるため、作業者が走行操
作を再開しようとするときに、操舵機構の向きを改めて
確認する必要はなく、操舵機構が直進の方向を向いた状
態から次の走行操作を開始することができる。従って、
従来のような操舵機構の向きの確認作業が不要になり、
作業効率を向上させることができると共に、車両を周囲
にぶつけるおそれをなくし安全性を向上させることが可
能になる。

【００３９】また、請求項２に記載の発明によれば、指
示手段の操作に基づくパワーステアリング用モータの駆
動制御中に、作業者が操舵用ハンドルを回転させると、
指示手段の操作に基づくパワーステアリング用モータの
駆動制御を中止し、操舵用ハンドルの回転に基づくパワ
ーステアリング用モータの制御を開始するようにしてい
るので、作業者は、いつでも通常の制御動作、すなわち
操舵用ハンドルの回転に基づくパワーステアリング用モ
ータの制御による操舵機構の操舵を行うことが可能にな
り、作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキ
ングトラックを斜め後方から見た斜視図である。

【図２】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキ
ングトラックを斜め前方から見た斜視図である。

【図３】この発明の一実施形態における制御系のブロッ
ク図である。

【図４】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。

【図５】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

１０ オーダーピッキングトラック １１ 車両本体 １３ 運転台 ３１ 操作速度センサ ３２ パワーステアリング用モータ ３３ 操舵角度センサ（操舵角度検出手段） ３４ 目標操舵速度演算部（制御手段） ３７ モータドライバ（制御手段） ４１ スイッチセンサ（操作検出手段） １６１ 操舵用ハンドル １６４ 直進ボタン（指示手段） ２２３ 操舵輪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵用ハンドルの回転を検出し、該検出
   値に基づいてパワーステアリング用モータを制御して操
   舵機構を操舵する荷役車両の電動式パワーステアリング
   装置において、 前記操舵機構の操舵角度を検出する操舵角度検出手段
   と、 前記操舵機構を前記操舵用ハンドルの回転に関係なく操
   舵させる指示を行うための作業者が操作可能な指示手段
   と、 この指示手段が操作されたことを検出する操作検出手段
   と、 この操作検出手段により前記指示手段への操作が検出さ
   れたときに、前記操舵角度検出手段により検出される前
   記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するよう
   に前記パワーステアリング用モータを駆動制御する制御
   手段とを備えたことを特徴とする荷役車両の電動式パワ
   ーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記指示手段の操作に
   基づく前記パワーステアリング用モータの駆動制御中に
   前記操舵用ハンドルの回転が検出されると、前記指示手
   段の操作に基づく前記パワーステアリング用モータの駆
   動制御を中止し、前記操舵用ハンドルの回転に基づく前
   記パワーステアリング用モータの制御を開始することを
   特徴とする請求項１記載の荷役車両の電動式パワーステ
   アリング装置。