JP2006082621A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回時により適切に走行制御を行い、車両の安定性を確保し、しかも運転者にとって良好な操作性を実現する。
【解決手段】 車両の走行速度を検出する速度検出手段と、操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵輪の操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、操舵角が所定の角度範囲内にあるか否かを判定する操舵角判定手段と、操舵方向に応じて角度範囲を変更する角度範囲変更手段と、操舵角が角度範囲内にないときに、走行速度が所定値以下となるよう駆動装置の出力を抑制制御する駆動制御手段とを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、運搬車など車両の走行制御装置に関する。

一般に、車両が高速で急激な旋回走行を行うと、これに伴って作用する遠心力により車両は不安定な状態となる。運転者が操作を行う車両ではこのような急旋回となる操作をしてしまうおそれがあるため、例えば特許文献１に示すように、旋回時には走行速度を減速して遠心力を抑え、車両を安定に保つことが行われる。又、特許文献２に示すように、後進時に限り操舵輪（操向輪）の操舵角（操向角度）に応じて駆動装置の出力を制御し、走行速度を減速する技術も提案されている。更に、操舵輪を操舵した状態からの発進は、思わぬ方向への急発進となることが考えられることから、例えば特許文献３に示すように、操舵輪の操舵角（旋回角度）が所定角度以上であるときに加速を抑える技術も提案されている。

尚、車両としては、特許文献２や特許文献３に記載されているようなものの他にも、例えば特許文献４に示すような運搬車があり、この種の運搬車は主に市場や工場など構内で荷物を運搬するのに用いられている。

実開昭５７−６５５０６号公報 特開２００１−３３９８１３号公報 特開２００３−１７１０９５号公報 実公昭５３−３９９２９号公報

上記従来の技術によれば、走行速度を減速したり旋回時の加速を抑制したりして車両の安定性が確保されるが、必要以上に減速や加速抑制を行うと運搬車などでは作業効率が低下することになる。又、運転者にとっては、運転フィーリングが悪化するなどストレスとなることが考えられる。

そこで本発明は、旋回時により適切に走行制御を行い、車両の安定性を確保し、しかも運転者にとって良好な操作性を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本第１の発明は、走行をなす駆動輪と操舵をなす操舵輪とを備える車両において、上記駆動輪を走行駆動する駆動装置を制御する走行制御装置であって、当該車両の走行速度を検出する速度検出手段と、上記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操舵輪の操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、上記操舵角が上記操舵輪を直進状態としたときの角度を中心とする所定の角度範囲内にあるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵方向に応じて上記角度範囲を変更する角度範囲変更手段と、上記操舵角が上記角度範囲内にないときに、上記走行速度が所定値以下となるよう上記駆動装置の出力を抑制制御する駆動制御手段とを備え、上記角度範囲変更手段は、上記操舵方向が、上記操舵輪を直進状態に近づける方向であるときに、直進状態から遠ざける方向であるときよりも上記角度範囲を広く変更する構成としている。

このような構成によれば、走行速度を所定値以下とする駆動装置の抑制制御が行われる角度範囲が操舵方向に応じて変更され、操舵方向が操舵輪を直進状態から遠ざける方向であるときには、角度範囲が比較的狭く設定され、操舵方向が操舵輪を直進状態に近づける方向であるときには、角度範囲が上記の角度範囲よりも広く設定される。そのため、操舵輪が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から抑制制御が行われ始め、大きく操舵されても抑制制御が行われ続ける。一方、操舵輪が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的大きく操舵された状態では抑制制御が行われるが、小さく操舵された状態では抑制制御が行われなくなる。
つまり、操舵輪を直進状態から遠ざける方向とは、走行速度が不変でも旋回に伴う遠心力が次第に大きくなる方向であるので、比較的小さく操舵された状態でも駆動装置の抑制制御を行うことで車両が不安定になるのを防止して走行できるようになる。一方、操舵輪を直進状態に近づける方向とは、走行速度が不変でも旋回に伴う遠心力が次第に小さくなる方向であるので、比較的小さく操舵された状態では駆動装置の抑制制御を行わないことで、無用に走行速度を下げずに車両は安定した状態で走行できる。

尚、駆動制御手段は、走行速度が操舵角に応じた所定値以下となるよう駆動装置を制御するものとすることができ、操舵角が抑制制御が行われる角度範囲から遠ざかるほど、つまり操舵輪を直進状態としたときの角度から遠ざかるほど、上記の所定値をより小さな値に設定するようにすることができる。

又、上記の目的を達成するため、本第２の発明は、走行をなす駆動輪と操舵をなす操舵輪とを備える車両において、上記駆動輪を走行駆動する駆動装置を制御する走行制御装置であって、上記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操舵輪の操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、上記操舵角が上記操舵輪を直進状態としたときの角度を中心とする所定の角度範囲内にあるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵方向に応じて上記角度範囲を変更する角度範囲変更手段と、上記操舵角が上記角度範囲内にないときに、当該車両の走行加速度が所定値以下となるよう上記駆動装置の出力を抑制制御する駆動制御手段とを備え、上記角度範囲変更手段は、上記操舵方向が、上記操舵輪を直進状態に近づける方向であるときに、直進状態から遠ざける方向であるときよりも上記角度範囲を広く変更する構成としている。

このような構成によれば、走行加速度を所定値以下とする駆動装置の抑制制御が行われる角度範囲が操舵方向に応じて変更され、操舵方向が操舵輪を直進状態から遠ざける方向であるときには、角度範囲が比較的狭く設定され、操舵方向が操舵輪を直進状態に近づける方向であるときには、角度範囲が上記の角度範囲よりも広く設定される。そのため、操舵輪が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から抑制制御が行われ始め、大きく操舵されても抑制制御が行われ続ける。一方、操舵輪が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的大きく操舵された状態では抑制制御が行われるが、小さく操舵された状態では抑制制御が行われなくなる。
つまり、操舵輪を直進状態から遠ざける方向とは、走行速度が不変でも旋回に伴う遠心力が次第に大きくなる方向であるので、比較的小さく操舵された状態でも駆動装置の抑制制御を行うことで、大きな走行速度の変化を起こさず車両が不安定になるのを防止して走行できるようになる。一方、操舵輪を直進状態に近づける方向とは、走行速度が不変でも旋回に伴う遠心力が次第に小さくなる方向であるので、比較的小さく操舵された状態では駆動装置の抑制制御を行わないことで、無用に走行加速度を下げずに車両は安定した状態で走行できる。

尚、駆動制御手段は、走行加速度が操舵角に応じた所定値以下となるよう駆動装置を制御するものとすることができ、操舵角が抑制制御が行われる角度範囲から遠ざかるほど、つまり操舵輪を直進状態としたときの角度から遠ざかるほど、上記の所定値をより小さな値に設定するようにすることができる。

本第１、第２の発明においては、当該車両の走行方向が前進方向であるか後進方向であるかを判定する前後進判定手段を備え、上記角度範囲変更手段が、上記走行方向が後進方向であるときに、前進方向であるときよりも上記角度範囲を狭く変更するものとすることができる。

これによれば、より危険度の高い後進時に走行速度又は走行加速度が抑制されない角度範囲を狭くすることで、操舵角が比較的小さいうちから走行速度又は走行加速度が抑制されるようにして、車両の安全性を高めることができる。一方、前進時は後進時よりも危険度が低いことから、走行速度又は走行加速度が抑制されない角度範囲を広くすることで、安全性を確保しつつ、必要以上に走行速度又は走行加速度が抑制されないようにすることができる。このように、走行速度又は走行加速度を抑制する条件を前進時と後進時とでそれぞれ適切に設定することで、車両の安全性と利便性の向上を両得することができる。

尚、本第１、第２の発明に係る車両が、車体に、駆動輪と操舵輪とを兼ねた前輪と従動輪としての後輪を備え、更に上記後輪の上方位置に荷台を備えると共に、該荷台の前方位置に運転者が搭乗する運転台を備える運搬車である場合には、上記操舵角検出手段は、上記前輪の操舵角を検出するものであり、上記操舵方向判定手段は、上記前輪の操舵方向を判定するものとすればよい。

本第１の発明によれば、操舵輪が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から抑制制御が行われるので、高速走行を避けて車両の安定化を図ることができ、一方、操舵輪が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、比較的小さく操舵された状態では抑制制御が行われないので、無用に走行速度を下げずに走行できる。

本第２の発明によれば、操舵輪が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から抑制制御が行われるので、走行速度の大きな変化を避けて車両の安定化を図ることができ、一方、操舵輪が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、比較的小さく操舵された状態では抑制制御が行われないので、無用に走行加速度を下げずに走行できる。

以下、本発明を電動運搬車に適用した実施例を、図面を参照しながら説明する。

図１と図２に示すように、この実施例（実施例１）に係る電動運搬車は、車体１の前部に機器収納室２を備え、その後方位置に運転者が搭乗する運転台３を備えると共に運転台３の後端にバックレスト４を備え、更にその後方位置に荷物を載置する荷台５を備える。又、荷台５の下方位置で車体１にバッテリ６が搭載されており、機器収納室２の下方位置に備えられた一輪の前輪７と、荷台５の下方位置で車体１の後端部に備えられた左右一対の後輪８とで走行する。ここで、前輪７は駆動輪と操舵輪とを兼ねており、車体１の左右方向中央に配されている。後輪８は従動輪であり、図２に示すように、荷台５の左右幅と同程度左右に離間させて配されている。

又、車体１の前部は、その上面が運転台３の上面と略面一とされたフロントフレーム１Ａが設けられており、このフロントフレーム１Ａに、図３に示すように、上下に開口した平面視円筒状のハウジング１Ｂが立設され、更に図２と図３に示すように、フロントフレーム１Ａの前縁に沿って平面視円弧状のバンパ１Ｃが設けられている。機器収納室２は、ハウジング１Ｂに支持されて立設されるサイドカバー２Ａと、サイドカバー２Ａの上縁を覆うように設けられるトップカバー２Ｂとにより区画されており、図３に示すように、その内部に前輪７を駆動するモータ１２などが収納される。

図３に示すように、ハウジング１Ｂの上端部にはサポート部材９が固定されており、このサポート部材９に前輪７を支持するドライブ装置１０が縦軸回りに旋回可能に設けられている。ドライブ装置１０の上部には円盤状の支持台１１が固定され、この支持台１１上に、前輪７を駆動するためのモータ１２と、このモータ１２を制御するコントローラ１３とが設置されている。これにより、前輪７、ドライブ装置１０、支持台１１、モータ１２、及びコントローラ１３が一体的に旋回するようなされている。

尚、支持台１１には、サポート部材９又はハウジング１Ｂ（或いは車体１）に対する相対的な旋回状態、すなわち前輪７の操舵角を検出する舵角センサ１１Ａが付設されており、舵角センサ１１Ａは、図４に示すように、前輪７を前進方向へ直進状態としたときを０として平面視右回りに正、左回りに負の値として操舵角θを検出し、その検出結果がコントローラ１３へ入力される。又、モータ１２にはエンコーダからなる回転センサ１２Ａが付設されており、その検出結果、つまりモータ回転数がコントローラ１３へ入力される。

図１ないし図３に示すように、機器収納室２には前輪７を操舵するためのステアリングハンドル１４が設けられている。このステアリングハンドル１４は、円環状に形成されトップカバー２Ｂよりも幾分上方に配されたホイール１４Ａと、一端がホイール１４Ａに連結されたスポーク１４Ｂと、スポーク１４Ｂの他端が連結されスポーク１４Ｂを介してホイール１４Ａを支持する円板状のベース１４Ｃと、ベース１４Ｃから下方に向けて延設されたシャフト１４Ｄと、シャフト１４Ｄの下端に連結されると共に支持台１１に固定されるブラケット１４Ｅとからなっている。

又、ホイール１４Ａの内側でトップカバー２Ｂには、走行速度を調節するための操作リングを備えたアクセル装置１５と、走行方向を前進と後進とに切り替えるための操作レバーを備えたディレクショナル装置１６とが設けられている。アクセル装置１５には操作リングの操作量を検出するポテンショメータからなるアクセルセンサ１５Ａが、ディレクショナル装置１６には操作レバーの位置を検出するマイクロスイッチからなる前後進スイッチ１６Ａがそれぞれ備えられており、各検出結果はコントローラ１３へ入力される。

更に、運転台３には、図示しないブレーキ装置を作動させるためのブレーキペダル１７と、ブレーキレバー１８とが設けられており、運転者はブレーキペダル１７を操作して走行速度を減速させ、ブレーキレバー１８を操作してこの電動運搬車を停車（駐車）させる。

図５に示すように、この実施例１に係るコントローラ１３は、この電動運搬車の実際の走行速度を算出する走行速度演算手段１３０と、電動運搬車を走行させる目標走行速度を算出する目標走行速度演算手段１３１と、走行方向が前進方向であるか、後進方向であるかを判定する走行方向判定手段１３２と、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向か、直進状態に近づける方向かを判定する操舵方向判定手段１３３と、実際の走行速度が目標走行速度となるようにモータ１２を制御する駆動制御手段１３４とを備えている。

走行速度演算手段１３０は、回転センサ１２Ａからのモータ１２の回転数に所定の係数を乗算して実際の走行速度Ｖを求め、目標走行速度演算手段１３１は、アクセルセンサ１５Ａからの操作量Ｓと、走行方向判定手段１３２による判定結果と、舵角センサ１１Ａからの前輪７の操舵角θと、操舵方向判定手段１３３による判定結果とに基づいて目標走行速度Ｖａを求める。
走行方向判定手段１３２は、前後進スイッチ１６Ａの検出結果に基づき、ディレクショナル装置１６の操作レバーが前進側の操作位置に位置しているときには走行方向を前進方向と判定し、後進側の操作位置に位置しているときには走行方向を後進方向と判定する。
操舵方向判定手段１３３は、舵角センサ１１Ａからの前輪７の操舵角θを用いて操舵角θの単位時間当たりの変化量Δθを算出し、操舵角θと変化量Δθとに基づいて判定を行う。すなわち、操舵角θが正で変化量Δθが正の場合、操舵角θが負で変化量Δθが負の場合には、操舵方向は前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが正で変化量Δθが負の場合、操舵角θが負で変化量Δθが正の場合には、操舵方向は前輪７を直進状態に近づける方向であると判定する。
駆動制御手段１３４は、走行速度演算手段１３０により算出された走行速度Ｖと目標走行速度演算手段１３１により算出された目標走行速度Ｖａとが一致するようにモータ１２の回転数を所定の角加速度で増減制御し、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａに一致する場合はその状態で維持する。

以下、コントローラ１３によるモータ１２の制御について、図６ないし図１０を参照しながら更に説明する。

図６に示すように、アクセル操作量Ｓが検出され（Ｓ１）、モータ回転数が検出されると（Ｓ２）、コントローラ１３は走行速度Ｖを算出し（Ｓ３）、走行方向が前進方向であるか否かを判定する（Ｓ４）。そして、前進方向であると判定すると、前輪７の操舵角θが検出され（Ｓ５）、コントローラ１３はその変化量Δθを算出する（Ｓ６）。その上で、操舵角θが０より大きいか、変化量Δθが０より大きいかを判定する（Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きいとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きくないときには、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１０）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、図８に示すように、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定する（Ｓ１１）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定し（Ｓ１２）、更に、低減率ｄ２で目標走行速度Ｖａを補正し再設定する（Ｓ１３）。すなわち、Ｓ１１と同様にＳ１２において設定された目標走行速度Ｖａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ２を用いて補正を行い、補正された値を目標走行速度Ｖａとして再設定する。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きくないとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きいときには、操舵方向が前輪７を直進状態に近づける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ１（＜θ２）より大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、図８に示すように、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定する（Ｓ１１）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定し（Ｓ１５）、更に低減率ｄ１で目標走行速度Ｖａを補正し再設定する（Ｓ１６）。すなわち、Ｓ１１と同様にＳ１５において設定された目標走行速度Ｖａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ１を用いて補正を行い、補正された値を目標走行速度Ｖａとして再設定する。

こうして目標走行速度Ｖａが設定、又は補正して設定されると、コントローラ１３は、図６に示すように、目標走行速度Ｖａを既に求めている実際の走行速度Ｖと比較する（Ｓ１７、Ｓ１８）。そして、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも大きいときにはモータ１２を減速させ（Ｓ１９）、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも小さいときにはモータ１２を増速させる（Ｓ２０）。又、実際の走行速度Ｖと目標走行速度Ｖａとが一致するときには、モータ１２の回転数をそのまま維持する（Ｓ２１）。

さて、Ｓ４において前進方向ではないと判定されると、コントローラ１３は、図７に示すように、走行方向が後進方向であるか否かを判定し（Ｓ２２）、前輪７の操舵角θが検出されると（Ｓ２３）、その変化量Δθを算出する（Ｓ２４）。その上で、操舵角θが０より大きいか、変化量Δθが０より大きいかを判定する（Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７）。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きいとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きくないときには、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ４（＜θ２）より大きいか否かを判定する（Ｓ２８）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、図８に示すように、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定する（Ｓ２９）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定し（Ｓ３０）、更に低減率ｄ４で目標走行速度Ｖａを補正し再設定する（Ｓ３１）。すなわち、Ｓ２９と同様にＳ３０において設定された目標走行速度Ｖａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ４を用いて補正を行い、補正された値を目標走行速度Ｖａとして再設定する。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きくないとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きいときには、操舵方向が前輪７を直進状態に近づける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ３（＜θ４）より大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、図８に示すように、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定する（Ｓ２９）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、操作量Ｓに対し目標走行速度Ｖａを設定し（Ｓ３３）、更に低減率ｄ３で目標走行速度Ｖａを補正し再設定する（Ｓ３４）。すなわち、Ｓ２９と同様にＳ３３において設定された目標走行速度Ｖａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ３を用いて補正を行い、補正された値を目標走行速度Ｖａとして再設定する。

こうして目標走行速度Ｖａが設定、又は補正して設定されると、コントローラ１３は、図７に示すように、目標走行速度Ｖａを既に求めている実際の走行速度Ｖと比較する（Ｓ３５、Ｓ３６）。そして、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも大きいときにはモータ１２を減速させ（Ｓ３７）、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも小さいときにはモータ１２を増速させる（Ｓ３８）。又、実際の走行速度Ｖと目標走行速度Ｖａとが一致するときには、モータ１２の回転数をそのまま維持する（Ｓ３９）。

尚、走行方向が前進方向でも後進方向でもない、つまりディレクショナル装置１６の操作レバーが前進側にも後進側にも操作されていないときには、コントローラ１３は、アクセル装置１５の操作にかかわらずモータ１２を停止させる（Ｓ４０）。

図９は、走行方向を前進方向とし、アクセル装置１５の操作リングの操作量Ｓを最大（操作量Ｓｍａｘ）としたときの操舵角θと目標走行速度Ｖａとの関係を示している。この図９に示すように、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）から遠ざける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ１≦θ≦θ１の範囲では、目標走行速度Ｖａは操作量Ｓｍａｘに対応する速度Ｖｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、速度Ｖｍａｘよりも低減された速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、目標走行速度Ｖａは速度Ｖ１とされる。このときの速度Ｖ１は、
Ｖ１＝Ｖｍａｘ−｜θｍａｘ−θ１｜×Ｖｍａｘ×ｄ１
で表される。又、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）に近づける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ２≦θ≦θ２の範囲では、目標走行速度Ｖａは操作量Ｓｍａｘに対応する速度Ｖｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、速度Ｖｍａｘよりも低減された速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、目標走行速度Ｖａは速度Ｖ１とされる。すなわち、速度Ｖ１は、
Ｖ１＝Ｖｍａｘ−｜θｍａｘ−θ２｜×Ｖｍａｘ×ｄ２
で表すこともできる。

一方、図１０は、走行方向を後進方向とし、アクセル装置１５の操作リングの操作量Ｓを最大（操作量Ｓｍａｘ）としたときの操舵角θと目標走行速度Ｖａとの関係を示している。この図１０に示すように、後進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）から遠ざける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ３≦θ≦θ３の範囲では、目標走行速度Ｖａは操作量Ｓｍａｘに対応する速度Ｖｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、速度Ｖｍａｘよりも低減された速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、目標走行速度Ｖａは速度Ｖ２（＜Ｖ１）とされる。このときの速度Ｖ２は、
Ｖ２＝Ｖｍａｘ−｜θｍａｘ−θ３｜×Ｖｍａｘ×ｄ３
で表される。又、後進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）に近づける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ４≦θ≦θ４の範囲では、目標走行速度Ｖａは操作量Ｓｍａｘに対応する速度Ｖｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、速度Ｖｍａｘよりも低減された速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、目標走行速度Ｖａは速度Ｖ２とされる。すなわち、速度Ｖ２は、
Ｖ２＝Ｖｍａｘ−｜θｍａｘ−θ４｜×Ｖｍａｘ×ｄ４
で表すこともできる。

このような実施例１によれば、前輪７が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から走行速度を抑制する制御が行われるので、電動運搬車は安定して走行できるようになる。
一方、前輪７が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的大きく操舵された状態では走行速度を抑制する制御が行われるが、小さく操舵された状態では走行速度が抑制されないので、必要に応じて高速走行を行うことができ、運転者がストレスを感じたり運搬作業に係る効率を下げたりすることなく走行できる。

又、より危険度の高い後進時に走行速度が抑制されない角度範囲が狭くされるので、操舵角θが比較的小さいうちから走行速度が抑制されるようにして、車両の安全性を高めることができる。一方、前進時は後進時よりも危険度が低いことから、走行速度が抑制されない角度範囲が広くされるので、安全性を確保しつつ、必要以上に走行速度が抑制されないようにすることができる。

上記の実施例１では、走行速度を抑制して電動運搬車の安定した走行を実現しているが、これに代えて、走行加速度を抑制することでも安定した走行を実現することができる。そこで、以下では、走行加速度を抑制するようにした実施例（実施例２）について説明する。尚、実施例１と同様の構成については、説明を省略している。

図１１に示すように、この実施例２に係るコントローラ１３は、この電動運搬車の実際の走行速度を算出する走行速度演算手段１３０と、電動運搬車を走行させる目標走行速度を算出する目標走行速度演算手段１３１と、走行方向が前進方向であるか、後進方向であるかを判定する走行方向判定手段１３２と、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向か、直進状態に近づける方向かを判定する操舵方向判定手段１３３と、実際の走行速度が目標走行速度となるようにモータ１２を制御する駆動制御手段１３４とを備えている。

走行速度演算手段１３０は、回転センサ１２Ａからのモータ１２の回転数に所定の係数を乗算して走行速度Ｖを求め、目標走行速度演算手段１３１は、アクセルセンサ１５Ａからの操作量Ｓに基づいて目標走行速度Ｖａを求める。
走行方向判定手段１３２は、前後進スイッチ１６Ａの検出結果に基づき、ディレクショナル装置１６の操作レバーが前進側の操作位置に位置しているときには走行方向を前進方向と判定し、後進側の操作位置に位置しているときには走行方向を後進方向と判定する。
操舵方向判定手段１３３は、舵角センサ１１Ａからの前輪７の操舵角θを用いて操舵角θの単位時間当たりの変化量Δθを算出し、操舵角θと変化量Δθとに基づいて判定を行う。すなわち、操舵角θが正で変化量Δθが正の場合、操舵角θが負で変化量Δθが負の場合には、操舵方向は前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが正で変化量Δθが負の場合、操舵角θが負で変化量Δθが正の場合には、操舵方向は前輪７を直進状態に近づける方向であると判定する。
駆動制御手段１３４は、走行速度演算手段１３０により算出された走行速度Ｖと、目標走行速度演算手段１３１により算出された目標走行速度Ｖａとが一致するようにモータ１２の回転数を増減制御し、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａに一致する場合はその状態で維持する。ここで、駆動制御手段１３４は、走行方向判定手段１３２の判定結果と、舵角センサ１１Ａからの前輪７の操舵角θと、操舵方向判定手段１３３の判定結果とに基づいて走行加速度Ａを設定し、この走行加速度Ａで走行速度Ｖが増減するように、モータ１２の回転数を制御する。

以下、コントローラ１３によるモータ１２の制御について、図８と、図１２ないし図１５とを参照しながら更に説明する。

図１２に示すように、アクセル操作量Ｓが検出されると（Ｓ１）、コントローラ１３は、図８に示すように目標走行速度Ｖａを算出し（Ｓ２）、モータ回転数が検出されると（Ｓ３）、コントローラ１３は、走行速度Ｖを算出し（Ｓ４）、走行方向が前進方向であるか否かを判定する（Ｓ５）。そして、前進方向であると判定すると、前輪７の操舵角θが検出され（Ｓ６）、コントローラ１３はその変化量Δθを算出する（Ｓ７）。その上で、操舵角θが０より大きいか、変化量Δθが０より大きいかを判定する（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０）。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きいとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きくないときには、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、走行加速度Ａを設定する（Ｓ１２）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、走行加速度Ａを設定し（Ｓ１３）、更に低減率ｄ２で走行加速度Ａを補正して再設定する（Ｓ１４）。すなわち、Ｓ１３において設定された走行加速度Ａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ２を用いて補正を行い、補正された値を走行加速度Ａとして再設定する。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きくないとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きいときには、操舵方向が前輪７を直進状態に近づける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ１（＜θ２）より大きいか否かを判定する（Ｓ１５）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、走行加速度Ａを設定する（Ｓ１２）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、走行加速度Ａを設定し（Ｓ１６）、更に低減率ｄ１で走行加速度Ａを補正し再設定する（Ｓ１７）。すなわち、Ｓ１６において設定された走行加速度Ａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ１を用いて補正を行い、補正された値を走行加速度Ａとして再設定する。

こうして走行加速度Ａが設定、又は補正して設定されると、コントローラ１３は、図１２に示すように、目標走行速度Ｖａを実際の走行速度Ｖと比較する（Ｓ１８、Ｓ１９）。そして、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも大きいときにはモータ１２を減速させ（Ｓ２０）、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも小さいときにはモータ１２を増速させる（Ｓ２１）。又、実際の走行速度Ｖと目標走行速度Ｖａとが一致するときには、モータ１２の回転数をそのまま維持する（Ｓ２２）。

さて、Ｓ５において、前進方向ではないと判定されると、コントローラ１３は、図１３に示すように、走行方向が後進方向であるか否かを判定し（Ｓ２３）、前輪７の操舵角θが検出されると（Ｓ２４）、その変化量Δθを算出する（Ｓ２５）。その上で、操舵角θが０より大きいか、変化量Δθが０より大きいかを判定する（Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８）。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きいとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きくないときには、操舵方向が前輪７を直進状態から遠ざける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ４（＜θ２）より大きいか否かを判定する（Ｓ２９）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、走行加速度Ａを設定する（Ｓ３０）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、走行加速度Ａを設定し（Ｓ３１）、更に低減率ｄ４で走行加速度Ａを補正して再設定する（Ｓ３２）。すなわち、Ｓ３１において設定された走行加速度Ａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ４を用いて補正を行い、補正された値を走行加速度Ａとして再設定する。

コントローラ１３は、操舵角θが０より大きく変化量Δθが０より大きくないとき、及び操舵角θが０より大きくなく変化量Δθが０より大きいときには、操舵方向が前輪７を直進状態に近づける方向であると判定し、操舵角θが絶対値として所定の角度θ３（＜θ４）より大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。ここで、操舵角θの方が絶対値として小さければ、走行加速度Ａを設定する（Ｓ３０）。又、操舵角θの方が絶対値として大きければ、走行加速度Ａを設定し（Ｓ３４）、更に低減率ｄ３で走行加速度Ａを補正して再設定する（Ｓ３５）。すなわち、Ｓ３４において設定された走行加速度Ａを、操舵角θに応じて予め設定された低減率ｄ３を用いて補正を行い、補正された値を走行加速度Ａとして再設定する。

こうして走行加速度Ａが設定、又は補正して設定されると、コントローラ１３は、図１３に示すように、目標走行速度Ｖａを実際の走行速度Ｖと比較する（Ｓ３６、Ｓ３７）。そして、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも大きいときには、モータ１２を減速させ（Ｓ３８）、実際の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖａよりも小さいときには、モータ１２を増速させる（Ｓ３９）。又、実際の走行速度Ｖと目標走行速度Ｖａとが一致するときには、モータ１２の回転数をそのまま維持する（Ｓ４０）。

尚、走行方向が前進方向でも後進方向でもない、つまりディレクショナル装置１６の操作レバーが前進側にも後進側にも操作されていないときには、コントローラ１３は、アクセル装置１５の操作にかかわらずモータ１２を停止させる（Ｓ４１）。

図１４は、走行方向を前進方向としたときの操舵角θと走行加速度Ａとの関係を示している。この図１４に示すように、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）から遠ざける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ１≦θ≦θ１の範囲では、走行加速度Ａは最大値であるＡｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、加速度Ａｍａｘよりも低減された加速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、走行加速度Ａは加速度Ａ１とされる。このときの速度Ａ１は、
Ａ１＝Ａｍａｘ−｜θｍａｘ−θ１｜×Ａｍａｘ×ｄ１
で表される。又、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）に近づける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ２≦θ≦θ２の範囲では、走行加速度Ａは最大値であるＡｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、加速度Ａｍａｘよりも低減された加速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、走行加速度Ａは加速度Ａ１とされる。すなわち、加速度Ａ１は、
Ａ１＝Ａｍａｘ−｜θｍａｘ−θ２｜×Ａｍａｘ×ｄ２
で表すこともできる。

一方、図１５は、走行方向を後進方向としたときの操舵角θと走行加速度Ａとの関係を示している。この図１５に示すように、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）から遠ざける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ３≦θ≦θ３の範囲では、走行加速度Ａは最大値であるＡｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、加速度Ａｍａｘよりも低減された加速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、走行加速度Ａは加速度Ａ２（＜Ａ１）とされる。このときの速度Ａ２は、
Ａ２＝Ａｍａｘ−｜θｍａｘ−θ３｜×Ａｍａｘ×ｄ３
で表される。又、前進時に前輪７を直進状態（操舵角θ＝０）に近づける方向に操舵を行うと、操舵角θが−θ４≦θ≦θ４の範囲では、走行加速度Ａは最大値であるＡｍａｘとなるが、操舵角θが上記の範囲を越えると、加速度Ａｍａｘよりも低減された加速度とされ、操舵角θが限界値（θｍａｘ、−θｍａｘ）となると、走行加速度Ａは加速度Ａ２とされる。すなわち、加速度Ａ２は、
Ａ２＝Ａｍａｘ−｜θｍａｘ−θ４｜×Ａｍａｘ×ｄ４
で表すこともできる。

このような実施例２によれば、前輪７が直進状態から遠ざかる方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的小さく操舵された状態から走行加速度を抑制する制御が行われるので、急激な加減速が防止され、電動運搬車は安定して走行できるようになる。一方、前輪７が直進状態に近づく方向に操舵されているときには、直進状態を基準として比較的大きく操舵された状態では走行加速度を抑制する制御が行われるが、小さく操舵された状態では走行加速度が抑制されないので、速やかな加減速を行って、運転者がストレスを感じたり運搬作業に係る効率を下げたりすることなく走行できる。

又、より危険度の高い後進時に走行加速度が抑制されない角度範囲が狭くされるので、操舵角θが比較的小さいうちから走行加速度が抑制されるようにして、電動運搬車の安全性を高めることができる。一方、前進時は後進時よりも危険度が低いことから、走行加速度が抑制されない角度範囲を広くされるので、安全性を確保しつつ、必要以上に走行加速度が抑制されないようにすることができる。

本発明の実施例に係る電動運搬車の側面図である。 本発明の実施例に係る電動運搬車の平面図である。 本発明の実施例に係る電動運搬車の側面図である。 本発明の実施例に係る模式図である。 本発明の実施例１の機能ブロック図である。 本発明の実施例１の制御フロー図である。 本発明の実施例１の制御フロー図である。 本発明の実施例に係る制御特性図である。 本発明の実施例１の制御特性図である。 本発明の実施例１の制御特性図である。 本発明の実施例２の機能ブロック図である。 本発明の実施例２の制御フロー図である。 本発明の実施例２の制御フロー図である。 本発明の実施例２の制御特性図である。 本発明の実施例２の制御特性図である。

符号の説明

１ 車体
２ 機器収納室
３ 運転台
５ 荷台
７ 前輪
８ 後輪
１０ ドライブ装置
１１ 支持台
１１Ａ 舵角センサ
１２ モータ
１２Ａ 回転センサ
１３ コントローラ
１４ ステアリングハンドル
１５ アクセル装置
１５Ａ アクセルセンサ
１６ ディレクショナル装置
１６Ａ 前後進スイッチ

Claims (4)

1. 走行をなす駆動輪と操舵をなす操舵輪とを備える車両において、上記駆動輪を走行駆動する駆動装置を制御する走行制御装置であって、
   当該車両の走行速度を検出する速度検出手段と、上記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操舵輪の操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、上記操舵角が上記操舵輪を直進状態としたときの角度を中心とする所定の角度範囲内にあるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵方向に応じて上記角度範囲を変更する角度範囲変更手段と、上記操舵角が上記角度範囲内にないときに、上記走行速度が所定値以下となるよう上記駆動装置の出力を抑制制御する駆動制御手段とを備え、
   上記角度範囲変更手段は、上記操舵方向が、上記操舵輪を直進状態に近づける方向であるときに、直進状態から遠ざける方向であるときよりも上記角度範囲を広く変更することを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 走行をなす駆動輪と操舵をなす操舵輪とを備える車両において、上記駆動輪を走行駆動する駆動装置を制御する走行制御装置であって、
   上記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操舵輪の操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、上記操舵角が上記操舵輪を直進状態としたときの角度を中心とする所定の角度範囲内にあるか否かを判定する操舵角判定手段と、上記操舵方向に応じて上記角度範囲を変更する角度範囲変更手段と、上記操舵角が上記角度範囲内にないときに、当該車両の走行加速度が所定値以下となるよう上記駆動装置の出力を抑制制御する駆動制御手段とを備え、
   上記角度範囲変更手段は、上記操舵方向が、上記操舵輪を直進状態に近づける方向であるときに、直進状態から遠ざける方向であるときよりも上記角度範囲を広く変更することを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 当該車両の走行方向が前進方向であるか後進方向であるかを判定する前後進判定手段を備え、
   上記角度範囲変更手段は、上記走行方向が後進方向であるときに、前進方向であるときよりも上記角度範囲を狭く変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の走行制御装置。
4. 上記車両が、車体に、駆動輪と操舵輪とを兼ねた前輪と従動輪としての後輪を備え、更に上記後輪の上方位置に荷台を備えると共に、該荷台の前方位置に運転者が搭乗する運転台を備える運搬車であって、
   上記操舵角検出手段は、上記前輪の操舵角を検出するものであり、上記操舵方向判定手段は、上記前輪の操舵方向を判定するものであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両の走行制御装置。

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