JP2005096894A

JP2005096894A - 産業車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP2005096894A
Application number: JP2003330139A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Kobayashi; 弘和小林
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】産業車両に対する不要な車速制限を減らす。
【解決手段】制御装置１４には、操舵角検出器１９、ヨーレート検出器２０、揚高検出器２１、荷重検出器２２が信号接続されている。制御装置１４は、操舵角検出器１９、ヨーレート検出器２０、揚高検出器２１、荷重検出器２２から得られる各情報に基づいて、横Ｇ、旋回状態及び重心高さを求める。制御装置１４は、横Ｇ、旋回状態及び重心高さに基づいて、車両の走行安定が可能か否かを判定する。車両の安定走行が可能ではないとの判定がなされた場合、制御装置１４は、走行モータ１２の回転数を連続的もしくは段階的に低減させて車速制限を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両の走行制御装置に関するものである。

産業車両の旋回走行時における走行速度を制御するための制御装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の制御装置は、検出された操舵角及びヨーレートに基づいて、アクセルペダルの踏み込み角に応じた車両速度に対して、安定して旋回走行できるか否かを判定する。安定して旋回走行できないと判定された場合には、車輪に対して制動が加えられ、車速が減速される。
特開平１１−３２２２９７号公報

車両を安定して旋回させるためには、車両の重心高さが最も高くなる状態を想定してヨーレートの閾値を小さく設定しておく必要がある。そうすると、検出されたヨーレートが前記閾値以上である場合には、車両の重心高さが低くて車速制限をかける必要がないときにも、車速制限がかけられる。このような不要な車速制限は、作業効率を下げることになる。

本発明は、産業車両に対する不要な車速制限を減らすことを目的とする。

そのために請求項１の発明では、車両の走行速度を調整するための車速調整手段と、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、車両の重心高さを検出する重心高さ検出手段と、前記旋回状態検出手段によって検出された旋回状態と、前記重心高さ検出手段によって検出された重心高さとに基づいて、車両の走行速度に制限を加える制限モードと、車両の走行速度に制限を加えない非制限モードとのいずれかを選択する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置を構成した。

或る旋回状態において重心が高い場合には車速制限が必要であるが、重心が低ければ車速制限の必要がない場合がある。本発明では、車両の重心高さを考慮して車速制限を行なうか否かが選択されるので、不要な車速制限を減らすことができる。

請求項２の発明では、請求項１において、制限モードであることを表示するための表示手段を備え、前記制御手段は、制限モードを選択したときには、前記表示手段に制限モードであることを表示させるようにした。

このような表示は、車速制限が行なわれていることを産業車両の運転者に対して認識させる。
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、警告音を発生する警告音発生手段と、前記制限モードが選択されているときには、前記車速調整手段の調整状態の変化及び操舵角の変化の少なくとも一方を検出して不安定走行になるか否かの予測を行なう予測手段とを備え、前記制御手段は、前記予測手段が不安定走行になるとの予測を行なった場合には、前記警告音発生手段に警告音を発生させるようにした。

このような音による警告は、産業車両の運転者に対して車両の安定走行を心掛けることを促す。

本発明は、産業車両に対する不要な車速制限を減らすことができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明をフォークリフトに具体化した第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１に示すように、駆動輪１０，１１（前輪）は、走行モータ１２によって回転駆動される。走行モータ１２は、駆動回路１３を介して制御装置１４の制御を受ける。制御装置１４にはアクセルペダル１５の踏み込み角を検出する踏み込み角検出器１６が信号接続されている。制御装置１４は、踏み込み角検出器１６によって検出された踏み込み角Ｑに応じた回転速度で走行モータ１２を回転させる。アクセルペダル１５は、車両の走行速度を調整するための車速調整手段である。踏み込み角Ｑは、車速調整手段の調整状態を表す。

走行モータ１２には走行モータ１２の回転数を検出するための回転数検出器１７が設けられている。回転数検出器１７によって検出された回転数Ｎの情報は、制御装置１４へ送られる。制御装置１４は、回転数検出器１７から送られてきた回転数Ｎの情報に基づいて、フォークリフトの車速Ｖを算出する。

図示しない操舵輪（後輪）の舵角を変更するためのステアリングホイール１８には操舵角検出器１９が設けられている。操舵角検出器１９は、ステアリングホイール１８の操作量（操舵角θ）を検出する。操舵角検出器１９によって検出された操舵角θは、制御装置１４に送られる。

制御装置１４には、ヨーレート検出器２０、揚高検出器２１、荷重検出器２２が信号接続されている。ヨーレート検出器２０は、車両に作用するヨーレート（車両の重心を通る鉛直線まわりの回転角速度）を検出する。揚高検出器２１は、昇降されるマスト２３の揚高を検出する。荷重検出器２２は、マスト２３と共に昇降するフォーク２４上の荷物、マスト２３及びフォーク２４の総重量を検出する。ヨーレート検出器２０によって検出されたヨーレートω、揚高検出器２１によって検出された揚高Ｈ、荷重検出器２２によって検出された荷重Ｗの各情報は、制御装置１４へ送られる。

図２は、制御装置１４によって遂行される走行制御プログラムを表すフローチャートである。この走行制御プログラムは、所定の制御周期（サンプリング周期）毎に繰り返される。以下、図２のフローチャートに基づいて車両の走行制御を説明する。

制御装置１４は、検出された操舵角θ、検出されたヨーレートω、検出された回転数Ｎ、検出された荷重Ｗ、及び検出された揚高Ｈを取り込む（ステップＳ１）。この取り込み後、制御装置１４は、回転数Ｎから車速Ｖを算出する（ステップＳ２）と共に、算出した車速Ｖとヨーレートωとから横Ｇ（車両に対して横方向に掛かる加速度）を算出する（ステップＳ３）。又、制御装置１４は、車速Ｖと操舵角θとヨーレートωとから車両の旋回状態を特定し（ステップＳ４）、荷重Ｗと揚高Ｈとから重心高さＣを算出する（ステップＳ５）。車両の旋回状態とは、車両が急激に旋回しているか、あるいは緩慢に旋回しているか等の旋回の緩急の度合いを表すものである。

制御装置１４は、横Ｇ、旋回状態及び重心高さＣに基づいて、車両の走行安定が可能か否かを判定する（ステップＳ６）。車両の安定走行が可能ではないとの判定（ステップＳ６においてＮＯ）がなされた場合、制御装置１４は、走行モータ１２の回転数を連続的もしくは段階的に低減させて車速制限を行なう（ステップＳ７）。つまり、制御装置１４は、車両の走行速度に制限を加える制限モードを選択し、駆動輪１０，１１にはブレーキが掛けられることになる。車速制限は、車両の安定走行が可能となる方向に車速を制御する処理である。

車両の安定走行が可能であるとの判定（ステップＳ６においてＹＥＳ）がなされた場合、制御装置１４は、車両の走行速度に制限を加えない非制限モードを選択し、車速制限状態にあるか否かを判断する（ステップＳ８）。車速制限状態にある場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）には、制御装置１４は、車速制限を解除し（ステップＳ９）、次の制御周期へ移行する。車速制限状態にない場合（ステップＳ８においてＮＯ）には、制御装置１４は、車速制限を行わない状態で次の制御周期へ移行する。

回転数検出器１７、操舵角検出器１９、ヨーレート検出器２０及び制御装置１４は、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段を構成する。揚高検出器２１、荷重検出器２２及び制御装置１４は、車両の重心高さを検出する重心高さ検出手段を構成する。制御装置１４は、車両の走行速度に制限を加える制限モードと、車両の走行速度に制限を加えない非制限モードとのいずれかを選択する制御手段である。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）マスト２３の高さや、フォーク２４上の荷物の有無等によって車両の重心が変わる。重心高さＣが大きいほど、車両の走行は、不安定になりやすい。或る旋回状態において重心が高い場合には車速制限が必要であるが、重心が低ければ車速制限の必要がない場合がある。制御装置１４は、車両の重心高さを加味して車速制限を行なうか否かが選択するので、不要な車速制限を減らすことができる。

（１−２）車両の重心高さＣの変化は、マスト２３の揚高の変化と、フォーク２４上の荷物の重量の違いとに専ら左右される。つまり、マスト２３の揚高とフォーク２４上の荷物の重量とを検出すれば、車両の重心高さを精度良く算出することができる。マスト２３の揚高を検出する揚高検出器２１及びフォーク２４上の荷物の重量を検出する荷重検出器２２は、車両の重心高さＣを検出する重心高さ検出手段の構成要素として好適である。

次に、図３〜図５の第２の実施形態を説明する。
図３に示すように、制御装置１４Ａには表示手段としての表示器２５及び警告音発生手段としてのブザー２６が信号接続されている。その他の構成は、第１の実施形態と同じであり、第１の実施形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。

図４，５は、制御装置１４Ａによって遂行される走行制御プログラムを表すフローチャートである。この走行制御プログラムは、所定の制御周期（サンプリング周期）毎に繰り返される。以下、図４，５のフローチャートに基づいて車両の走行制御を説明するが、第２の実施形態では、ステップＳ７以降の処理のみが第１の実施形態の場合と異なる。そこで、ステップＳ７以降の処理のみについて説明する。

ステップＳ７の処理後、制御装置１４Ａは、踏み込み角検出器１６から得られる踏み込み角Ｑの変化あるいは操舵角検出器１９から得られる操舵角θの変化の有無に基づいて、アクセルペダル１５あるいはステアリングホイール１８の操作変化の有無を判断する（ステップＳ１０）。車速調整手段としてのアクセルペダル１５における踏み込み角Ｑの変化は、車速調整手段の調整状態の変化のことである。アクセルペダル１５あるいはステアリングホイール１８の操作変化が無いとの判断がなされた場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、制御装置１４Ａは、車速制限を行なっている旨を表示器２５に表示させる（ステップＳ１１）。アクセルペダル１５あるいはステアリングホイール１８の操作変化が有るとの判断がなされた場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置１４Ａは、踏み込み角Ｑから予想車速を算出し（ステップＳ１２）、操舵角θとヨーレートωとから推定旋回状態を特定する（ステップＳ１３）。

そして、制御装置１４Ａは、予想車速と推定旋回状態とに基づいて、不安定走行が予測されるか否かを判断する（ステップＳ１４）。不安定走行が予測されるとの判断がなされた場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、制御装置１４Ａは、ブザー２６に警告音を発生させる（ステップＳ１５）と共に、車速制限を行なっている旨を表示器２５に表示させる（ステップＳ１１）。不安定走行は予測されないとの判断がなされた場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、制御装置１４Ａは、ブザー２６が警告音を発生しているか否かを判断する（ステップＳ１６）。警告音発生状態にある場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）には、制御装置１４Ａは、警告音出力を解除する（ステップＳ１７）と共に、車速制限を行なっている旨の表示（ステップＳ１１）を維持して、次の制御周期へ移行する。警告音発生状態にない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）には、制御装置１４Ａは、車速制限を行なっている旨の表示（ステップＳ１１）を維持して次の制御周期へ移行する。

制御装置１４Ａは、車速調整手段の調整状態の変化及び操舵角の変化の少なくとも一方を検出して不安定走行になるか否かの予測を行なう予測手段を構成する。
第２の実施形態では、第１の実施形態と同じ効果が得られる上に、以下の効果が得られる。

（２−１）車速制限が行なわれていることを表示器２５によって表示する構成は、車速制限が行なわれていることをフォークリフトの運転者に対して認識させる。
（２−２）車両の走行が不安定になりそうなことをブザー２６によって警告する構成は、フォークリフトの運転者に対して車両の安定走行を心掛けることを促す。

本発明では以下のような実施形態も可能である。
（１）ヨーレートωと操舵角θとから旋回状態を特定するようにしてもよい。
（２）ヨーレートωと操舵角θとのいずれか一方のみから旋回状態を特定するようにしてもよい。

（３）油圧ブレーキを備えたフォークリフトに本発明を適用し、油圧ブレーキを作動して車速制限を行なうようにしてもよい。
（４）左右の駆動輪１０，１１を別々の走行モータで駆動するフォークリフトに本発明を適用してもよい。この場合、右旋回時の車速制限時には、左側の駆動輪１０に対する制動力を右側の駆動輪１１に対する制動力よりも強くするように制御し、左旋回時の車速制限時には、右側の駆動輪１１に対する制動力を左側の駆動輪１０に対する制動力よりも強くするように制御するのが望ましい。

（５）フォークリフト以外にも、重心の高さを変更できる産業車両に本発明を適用してもよい。

第１の実施形態を示す制御ブロック図。走行制御プログラムを表すフローチャート。第１の実施形態を示す制御ブロック図。走行制御プログラムを表すフローチャート。走行制御プログラムを表すフローチャート。

符号の説明

１０，１１…車両を構成する駆動輪。１４，１４Ａ…制限モードと非制限モードとのいずれかを選択する制御手段及び予測手段としての制御装置。１５…車両の走行速度を調整するための車速調整手段としてのアクセルペダル。１７…旋回状態検出手段を構成する回転数検出器。１９…旋回状態検出手段を構成する操舵角検出器。２０…旋回状態検出手段を構成するヨーレート検出器。２１…重心高さ検出手段を構成する揚高検出器。２２…重心高さ検出手段を構成する荷重検出器。２３…車両を構成するマスト。２４…車両を構成するフォーク。２５…表示手段としての表示器。２６…警告音発生手段としてのブザー。θ…操舵角。Ｃ…重心高さ。

Claims

車両の走行速度を調整するための車速調整手段と、
車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
車両の重心高さを検出する重心高さ検出手段と、
前記旋回状態検出手段によって検出された旋回状態と、前記重心高さ検出手段によって検出された重心高さとに基づいて、車両の走行速度に制限を加える制限モードと、車両の走行速度に制限を加えない非制限モードとのいずれかを選択する制御手段とを備えた産業車両の走行制御装置。
制限モードであることを表示するための表示手段を備え、前記制御手段は、制限モードを選択したときには、前記表示手段に制限モードであることを表示させる請求項１に記載の産業車両の走行制御装置。
警告音を発生する警告音発生手段と、前記制限モードが選択されているときには、前記車速調整手段の調整状態の変化及び操舵角の変化の少なくとも一方を検出して不安定走行になるか否かの予測を行なう予測手段とを備え、前記制御手段は、前記予測手段が不安定走行になるとの予測を行なった場合には、前記警告音発生手段に警告音を発生させる請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の産業車両の走行制御装置。