JP2008296900A

JP2008296900A - 動力車

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Publication number: JP2008296900A
Application number: JP2008131173A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamashita; 秀樹山下; Shigeki Fujiwara; 茂喜藤原; Yasushi Maeda; 裕史前田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP4640445B2

Abstract

【課題】操作者の操縦操作に応じて推進及び操舵を行うものにおける障害物との衝突を停止することなく回避する。
【解決手段】人が操作指示を行うための操作入力部４と該操作入力部に加えられた操作指示を検出する指示検出部Ｃと、加えられた指示に応じて操舵や推進のための動力を制御する制御手段ＣＰＵと、障害物を検出する障害物検知センサー５とを備える。また、障害物検知センサーによる障害物の検知出力に基づいて旋回動作中に車両に対して横移動の力を付加する衝突回避手段を備えている。停止することなく障害物を回避することができる。
【選択図】図４５

Description

本発明は、本発明は配膳車や手術台、工場用運搬台車等の手押し型の台車、あるいは車椅子、ゴルフカート等の操作者が搭乗して操作する台車であって、操舵機能を有しているとともに推進及び又は操舵のための動力を備えている動力車に関するものである。

操作者の操縦操作に応じて推進及び操舵を行うこの種の動力車において、障害物（壁面等を含む）との衝突を避けるために障害物検知センサーを設けたものが提供されている。たとえば特開平１０−３３８１４２号公報には障害物検知出力に基づき、補助的駆動力のうちの前進方向の補助的駆動力をオフとし、後進方向の補助的駆動力をオンとしたままとする切換部を備えた駆動補助付き小型車両が示されている。
しかし、上記のものでは前進方向の駆動をオフとすることで、衝突してしまった時に駆動力が相手に働かないようにしているだけで、衝突回避を行っているわけではない。また、障害物を検知した時に急に減速停止することから、操作者がこの動きにおどろいたり反動で怪我をしたりする虞がある。

一方、特開平５−５０９３４号公報には、自動操舵装置において衝突の可能性が生じた時に操舵パターンを修正することで衝突を回避するものが示されているが、操作者の操縦操作に応じて推進及び操舵を行う場合については、このような衝突回避動作をとるようにはなっていない。
特開平５−５０９３４号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、操作者の操縦操作に応じて推進及び操舵を行うものにおける障害物との衝突を停止することなく回避することができる動力車を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る動力車は、人が操作指示を行うための操作入力部と該操作入力部に加えられた操作指示を検出する指示検出部と、加えられた指示に応じて操舵や推進のための動力を制御する制御手段と、障害物を検出する障害物検知センサーとを備えるとともに、障害物を検出する障害物検知センサーによる障害物の検知出力に基づいて旋回動作中に車両に対して横移動の力を付加する衝突回避手段を備えていることに特徴を有している。停止することなく障害物を回避することができる。

上記の衝突回避手段は、障害物までの距離がもっとも近いところを優先して衝突回避を行うものが好ましい。また、両側の最小隙間の和が所定値以下の時、最高速度を小さくするものが狭い通路の走行時などに有効である。

衝突回避手段は、障害物検知センサーによる障害物の距離情報と車両の進行方向情報とから障害物の位置を判断するものであってもよい。

障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とから障害物の位置を判断するものであってもよく、さらには障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とジャイロの出力とから障害物の位置を判断するものであってもよい。

また衝突回避手段は、車両の速度に応じた距離内の障害物の存在で衝突回避動作に移るものが好ましい。

車両の速度から予測できる車両予測経路からの障害物までの距離によって衝突回避動作に移るものであってもよい。

操作入力部には操作ハンドルに加えられた力の向き及び大きさを操舵の指示とするものを好適に用いることができるが、ジョイスティックなどであってもよい。

また、車椅子型の車両、大型の手押し台車型の車両等、その車両形態は限定されない。

衝突回避手段による衝突回避動作をオンオフするスイッチを備えていたり、衝突回避手段が車両速度に応じて衝突回避動作をオンオフするものであってもよい。

焦電センサーの出力により車両を停止させるものも好ましい。

本発明は、衝突回避手段が障害物検知センサーによる障害物の検知出力に基づいて旋回動作中に車両に対して横移動の力を付加するために、車両を停止させることなく障害物を回避することができ、操作者の意志に反した停止が生じないために操作者にとっても安全であるほか、操作者の旋回指示に従って旋回動作が始まるために操作者にとって障害物回避動作が違和感のないものとなる。

上記の衝突回避手段は、障害物までの距離がもっとも近いところを優先して衝突回避を行うものが好ましい。側面衝突の防止に有効である。

また、両側の最小隙間の和が所定値以下の時、最高速度を小さくするものが狭い通路の走行時などに有効である。

衝突回避手段は、障害物検知センサーによる障害物の距離情報と車両の進行方向情報とから障害物の位置を判断するものであってもよい。障害物の位置をより正確に判断することができるために回避動作もまた的確に行うことができる。

障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とから障害物の位置を判断するものであってもよい。この場合、障害物検知センサーの数が少なくても衝突回避が可能である。さらには障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とジャイロの出力とから障害物の位置を判断するものであれば、障害物の位置と車両との位置関係をさらに正確に判断することができるために、衝突回避動作の信頼性を向上させることができる。

また衝突回避手段は、車両の速度に応じた距離内の障害物の存在で衝突回避動作に移るものが好ましい。操作者の意志に反して衝突回避動作に入る可能性が少なくなり、操作感が向上する。

車両の速度から予測できる車両予測経路からの障害物までの距離によって衝突回避動作に移るものであってもよい。衝突の可能性があると判断される機会が減るために回避動作無しで操作が行える機会が増えることになり、操作感が向上する。

操作入力部には操作ハンドルに加えられた力の向き及び大きさを操舵の指示とするものを特に大型の車両をパワーアシストで動作させる場合に用いることができる。操作者が搭乗して操作する車椅子などでは、ジョイスティックが操作のわかりやすさで好適である。

衝突回避手段による衝突回避動作をオンオフするスイッチを備えていたり、衝突回避手段が車両速度に応じて衝突回避動作をオンオフするものであってもよい。壁に車両を当てた状態で停止させたい時に衝突回避動作が邪魔してしまうことがない。

焦電センサーの動物検知出力により車両を停止させるものも好ましい。予測のつかない動きをする動物に対して操舵によるところの衝突回避動作を行っても却って衝突してしまう虞があるが、停止することで少なくとも衝突による衝撃を小さくすることができる。

まず障害物回避を操舵の補正に行う参考例について説明すると、図１〜図４に示す動力車は、いわゆるパワーアシスト型と称されているもので、配膳車として形成された前後に長い車両１の前端面には操作ハンドル４が配設され、車両１の底面には総計４個の車輪２，３が配設されている。前方側の左右に配された２個の車輪３，３は操舵用のモータ３０によって操舵駆動がなされる車輪であり、後方側の左右に配された２個の車輪２，２は、推進駆動用のモータ２０にディファレンシャルギア２９を介して接続された前後推進用の車輪である。また、車両１の前端左右には障害物検知センサー５，５が配されている。

上記操作ハンドル４の左右両端の車両１との連結部分には力センサーＣ，Ｃを設けており、制御回路ＣＰＵは該力センサーＣ，Ｃで操作ハンドル４に加えられた前後及び左右方向の操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）を検出して、該操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）に夫々所定のゲイン（Ｋｘ，Ｋｙ）を乗じて推進速度Ｖｘ及び操舵角（舵角）θを求めてこれらの値に応じてモータ２０，３０を駆動する。なお、モータ２０については速度フィードバックを、モータ３０については位置フィードバックをかけて制御する。

なお、操作ハンドル４に加えられた操作力Ｆｈｘ，Ｆｈｙは、左右の力センサーＣ，Ｃの各検出値Ｆｒ，Ｆｌと実験で求めた計数ａ，ｂ，ｃ，ｄとから、
（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）＝（ａ・Ｆｒ＋ｂ・Ｆｌ，ｃ・Ｆｒ＋ｄ・Ｆｌ）
の演算で求めている。

障害物検知センサー５，５としては、ガラスのように透明な障害物を検出することができるという点で超音波センサーが好適であるが、レーザー距離計、レーザーレーダー、ミリ波レーダー等でもよい。なお、本例では障害物までの距離Ｌｒ，Ｌｌを測定できるものは必須ではなく、所定のエリア内に障害物があるかどうかを検出できるだけのものであってもよい。

そして、障害物検知センサー５，５で障害物が検出されない時や障害物までの距離が所定距離以上の時には、上述の操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）に応じた推進速度Ｖｘ及び操舵角θ、すなわち、
Ｖｘ＝Ｋｘ・Ｆｈｘ
θ＝Ｋｙ・Ｆｈｙ
でモータ２０，３０を駆動しているが、車両１の前端の左右に配した障害物検知センサー５，５によって斜め前方に障害物が検出された時、制御回路ＣＰＵは左右方向の操作力Ｆｈｙの値にかかわらず、θ＝０とし、直進状態を保つ。

なお、この構成の場合、前後推進駆動用のモータ２０を備えていないもの、つまり人力で前進後退を行い、操舵のみをモータ３０でアシストするものであってもよい。

図５〜図８に他例を示す。ここで示した車両１の前方側の左右に配された２個の車輪３ａ，３ａは自在車輪（キャスター）であり、後方側の左右に配された２個の車輪２，２は、個別に駆動制御されるモータ２０，２０が夫々接続されている。両モータ２０，２０によって前後の推進駆動に加えて、両モータ２０，２０の速度差で旋回操舵を行うものとなっている。また、車両１前端の左右に配されて左右の斜め前方に位置する障害物を検出する障害物検知センサー５，５には、障害物までの距離Ｌｒ，Ｌｌを測定できるものを用いている。

そして制御回路ＣＰＵは、操作ハンドル４に加えられた操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）に所定のゲイン（Ｋｘ，Ｋｙ）を乗じて推進速度Ｖｘ及び旋回速度ωを求めてこれらの値から両モータ２０，２０に印加する電流値を演算し、速度フィードバックをかけながら、これらモータ２０，２０を駆動する。つまり、
Ｖｘ＝Ｋｘ・Ｆｈｘ
ω＝Ｋｙ・Ｆｈｙ
となるように制御しているのであるが、車両１の前端の左右に配した障害物検知センサー５，５によって斜め前方に障害物が検出された時、制御回路ＣＰＵは操作力Ｆｈｙの値にかかわらず、旋回速度ω（左旋回を正方向とする）を次式
ωｍｉｎ＝−Ｋｒ・Ｌｒ
ωｍａｘ＝Ｋｌ・Ｌｌ
で求められるωｍｉｎからωｍａｘの間の値に保つ。なお、Ｋｒ，Ｋｌは予め定めた係数であり、障害物を検出しなかったときの障害物までの距離Ｌｒ，Ｌｌの値は、Ｌｒ＝∞、Ｌｌ＝∞であるとする。

障害物が検出されたならば、旋回速度ωが遅くなるように制御するものであるとともに、障害物までの距離Ｌｒ，Ｌｌが短いほど、旋回速度ωを遅くするものであり、上記距離Ｌｒ，Ｌｌが長い時、つまり障害物を初めて検知した時は旋回速度ωを少し落とすだけで指示した旋回速度と殆ど変わらないことから、たとえば障害物にギリギリ接近するものの衝突はしない旋回指示を行った時、衝突回避動作は操作者の意志に大きく逆らうようなものとはならず、操作者にとって違和感の少ないものとなる。

図９〜図１３に他例を示す。衝突回避についての基本的な操舵制御は上記２例と実質同じであるが、ここでは車両１が操作者が搭乗して操作ハンドル４及びアクセル６を操作することで操舵及び推進指示を行うものとなっており、操舵輪である前方側の車輪３，３の操作用の操作ハンドル４には舵角検出センサーＣ１を設けており、また操作ハンドル４と車輪３とを機械的につなぐ操舵用リンケージ部分にはラックアンドピニオン機構を介して操舵角補正用モータ３１を接続している。

制御回路ＣＰＵはアクセル量Ｈｘに所定のゲインＫｘを乗じて推進速度Ｖｘを求めて、前後推進用のモータ２０を駆動する。そして操舵に関しては、障害物検知センサー５，５による障害物の検知がなければ、操舵角補正用モータ３１の出力Ｆｓを０とし、操作ハンドル４の操作に応じた操舵角とする。しかし、操舵角（舵角）θの絶対値｜θ｜が操舵されているか否かの判断用の所定値θ₀より大で且つその操舵方向に障害物が検出された時、制御回路ＣＰＵは操舵角補正用モータ３１の出力Ｆｓを
Ｆｓ＝ｄｉｒ・Ｋｓ・（｜θ｜−θ₀）
とする。ただし、ｄｉｒはθ＜０の時に−１、その他の時に＋１である。

操作者が±θ₀以上の角度の操舵をするとともにその操舵方向に障害物が検出された時、操作者による操舵にもかかわらず、操舵角補正用モータ３１が操舵させない力を発生させて、操舵角を０にして直進状態を維持する（もしくは操舵角を小さくする）ものであり、この状態での前進によって本来の操舵方向に障害物が検出されなくなれば、操舵補正用モータの出力Ｆｓが０に戻って、操作者による操舵が有効となる。もちろん、この時点では操舵による旋回方向に障害物がないために、内輪差等で内側をコーナーの角にぶつけてしまったりすることはない。なお、図１３中のイは操作者が意図している進行方向、ロは上記補正が加えられた状態での実際の進行方向を示している。

この場合、障害物検知センサー５としては、検出エリア内に障害物があるかどうかを検知できるだけのものでよく、障害物までの距離を検知できるものである必要はない。もっとも、内輪差などで衝突してしまう虞があるエリアをカバーすることができるものを用いるのはもちろんである。また、この構成は、左右の駆動用の車輪２，２の速度差で旋回するものにおいても適用することができる。

以上の各例は、いずれもコーナーを曲がる場合について考えると、障害物との衝突の虞がある時、操作者の意図する操舵よりも実際の操舵（旋回）が遅れてなされるようにものであり、このために早すぎる操舵のために車両１の内輪差が原因でコーナーの内側の角に衝突してしまうことを防ぐことになる。

図１４〜図１８に別の例を示す。ここでの車両１は車椅子であり、操作ハンドル４がジョイスティックで形成されて、該操作ハンドル４の前後方向操作量Ｈｘ及び左右方向操作量Ｈｙに応じて、左右一対の個別に制御駆動されるモータ２０，２０によって前後方向の推進駆動及び旋回がなされるようになっている。つまり、車両１の制御中心Ａでの推進速度Ｖｘ及び旋回速度Ｖθを
Ｖｘ＝Ｋｘ・Ｈｘ
Ｖθ＝Ｋｙ・Ｈｙ
で算出するとともに、左右の車輪２，２間の距離をＬｔとする時、左右の車輪２，２に対する各駆動速度Ｖｒ，Ｖｌを
Ｖｒ＝１／２×（Ｖｘ＋Ｖθ・Ｌｔ）
Ｖｌ＝１／２×（Ｖｘ−Ｖθ・Ｌｔ）
で算出して各モータ２０，２０を駆動する。

そして、旋回速度Ｖθが略０でない場合（旋回する場合）でその旋回指示方向に障害物が存在すれば、旋回速度Ｖθに−ｄｉｒ・Ｖθ０を代入する。ただし、ｄｉｒはＨｘ＜０の時に−１、その他の時に＋１であり、Ｖθ０は予め定めた定数である。この場合、図１７に示すように、ジョイスティックである操作ハンドル４で図中のイで示す方向への旋回指示が与えられた時、障害物が検出されたならば、逆方向（図中のロ）にいったん操舵を行い、障害物との衝突の虞がなくなった時点で指示された方向イへの操舵を行うものであり、コーナーを曲がるにあたって外側に膨らんでからコーナーに侵入することになる。内輪差による障害物との衝突を確実に避けることができる。なお、図１５中の速度フィードバックのための速度検出用エンコーダ、図１８中のεは、操舵されているか否かの判断用の所定値である。

図１９に示す動力車は、車両１の前後両端の各左右に夫々ユニバーサルホイールタイプの全方向駆動車輪である車輪２を配している。この車輪２は、図２０に示すように、中央車軸２５を備えたフレーム２１の外周部に中央車軸２５の軸方向及び径方向と直交する軸の回りに回転自在な複数個のバレル２２を配したもので、各バレル２２の支持軸を含む断面の外形が中央車軸２５を中心とする円弧を形成していることから、該車輪２は、中央車軸２５を中心とする回転と、各バレル２２の夫々の軸回りの回転とによって、全方向移動が可能となっている。なお、複数個のバレル２２は２列で設けているとともに、両列においてバレル２２の中央車軸２５の軸回りにおける位置を半ピッチずらすことで、いずれかのバレル２２が常に接地する状態を得られるようにしている。

そして、各車輪２は、夫々の中央車軸２５にモータ２０が連結されて該モータ２０によって中央車軸２５の回りの駆動力を受けることができるものとなっている。また、前端側左右に配した２つの車輪２，２及び後端側左右に配した２つの車輪２，２は、夫々中央車軸２５の軸方向延長線が車両１の中央寄りの部分で交差するように前後方向から左右に振った状態で車両１に取り付けられている。図１９中の矢印ＤＲは各車輪２の駆動回転方向を、矢印ＦＲは各車輪２の自由回転方向を示している。また、これら車輪２にはその回転速度を検出するためのエンコーダ等からなる速度検出手段（図示せず）を設けてある。

そして、車両１の前端には操作ハンドル４を配してあり、操作ハンドル４に加えた操作力に基づき、制御回路ＣＰＵは各車輪２に加えるべき駆動力を演算し、その駆動力指令値をモータ２０に与えて全方向車輪２を駆動する。

図２１〜図２４は上記操作ハンドル４に加えられた操作力を検出するセンサー部分の一例を示しており、車両１の端面にばね４１，４１に抗して左右に移動自在としたベース４０を設けるとともに、該ベース４０に操作ハンドル４の両端を夫々板ばね４２，４２を介して連結している。操作ハンドル４はベース４０に対して板ばね４２を撓ませることで前後に可動となっており、ばね４１，４１を撓ませることでベース４０と共に左右に可動となっている。

また、ベース４０の端面に非接触式距離センサー４５を対向させて、操作ハンドル４に左右方向の力を加えた時のベース４０の移動量ｄｃを検知し、さらに各板ばね４２に非接触式距離センサー４６，４６を各々対向させて各板ばね４２、４２の撓み量ｄｌ、ｄｒを検知し、これら非接触式距離センサー４５，４６，４６の出力から、操作ハンドル４に加えられた前後方向の力ｆｈｘと左右方向の力ｆｈｙとモーメントｆｈψ（図２６参照）を検出することができるようにしてある。図２５に示すように、ばね４１として板ばねを用いたものであってもよい。この場合、ベース４０の左右方向のスライドガイドを省略することができる。なお、上記操作力（ｆｈｘ，ｆｈｙ，ｆｈψ）は次のような演算で求める。式中のａ１１〜ａ３３は実験などで求めた値である。

また、全方向駆動車輪である４つの車輪２の駆動制御は、速度制御で行う場合、図２６に示すように操作ハンドル４から車両１の制御中心Ａ（前後方向及び左右方向の指令値を零として旋回方向の指令のみを与えた時に前後方向及び左右方向の移動量が零となる点）までの距離をＬｈとする時、車両１の制御中心Ａにおける速度（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を
Ｖａｘ＝Ｋｘ・ｆｈｘ
Ｖａｙ＝Ｋｙ・ｆｈｙ
Ｖａψ ＝Ｋｍｙ・Ｌｈ・ｆｈｙ＋Ｋψ・ｆｈψ
で求める。Ｋｘ，Ｋｙ，Ｋｍｙは予め定めた定数である。

一方、車両１を速度制御するにあたっては、この時の各車輪２の回転速度を図２７に示すように、ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４とする時、

で求めることができる。ここで、図２７に示すように、車両１の左右方向中心軸から車輪２までの距離をＷとし、制御中心Ａから各車輪２までの距離をＬ１，Ｌ２、車輪２の中央車軸２５が車両１の前後方向軸となす角度をθとし、
（Ｌ１・ｃｏｓθ＋Ｗ・ｓｉｎθ）＝Ｌ１ｖ
（Ｌ２・ｃｏｓθ＋Ｗ・ｓｉｎθ）＝Ｌ２ｖ
とおくと、

となる。この式から各車輪２の回転速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を求めて、各モータ２０の駆動を行う。もっとも、通常走行中は、車両１が横移動を行うとコーナーを曲がりにくい等の弊害があるために、Ｖａｙの値を常に０としておき、横方向移動を有効とするスイッチが投入された時だけ、Ｖａｙの値を操作力に応じたものとするのが好ましい。従って、以下の衝突回避動作の説明でもＶａｙ＝０を前提として説明している。

上記車両１には図２８に示すように、複数個の障害物検知センサー５を車両１の左右両側面に前後方向に沿って並べてある。この障害物検知センサー５には障害物までの距離情報を得られるものを用いるものとする。

今、各障害物検知センサー５からの各距離情報をＵＳ１〜ＵＳ１４とするとともに、任意の障害物検知センサー５から得られた距離情報をＵＳｎとし、さらに各障害物検知センサー５について設定した閾値ＵＳａ１〜ＵＳａ１４（任意の障害物検知センサー５に設定した閾値ＵＳａｎ）よりも障害物５に接近すれば、その方向に旋回を続けると障害物に衝突するとの予測を制御回路ＣＰＵで行うことができるようにしておく。

制御回路ＣＰＵは上記予測結果に基づいて、操作者が操作ハンドル４に加えた操作力に基づく制御中心Ａでの旋回速度Ｖａψを、障害物までの距離情報が閾値を越えた値になれば該距離情報に応じて設定した旋回速度制限値Ｖａψｍａｘ内に補正し、この補正値で車輪２の駆動速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を演算して駆動する。

図２９に距離情報ＵＳｎとそれに対応する旋回速度制限値ＶａψｎＭＡＸとの関係を示す。距離が短くなるにつれて旋回速度制限値ＶａψｎＭＡＸは小さくしており、障害物検知センサー５を複数備えていることから、旋回速度制限値Ｖａψｍａｘは、最も短い距離情報ＵＳ１〜ＵＳ１４に対応する旋回速度制限値ＶａψｎＭＡＸを採用している。図２９に示すような計算で求めるのではなく、距離情報と旋回速度制限値Ｖａψｍａｘの値とを予めテーブルとして持っておいてもよい。

上記閾値による判断は行わずに、障害物が認められない時の旋回速度制限を無限大、あるいは通常走行での上限値に設定し、障害物が検出されてその距離情報ＵＳｎが出力されれば、常にこの距離情報ＵＳｎから旋回速度制限値ＶａψｎＭＡＸを演算し、その制限値の最小値を旋回速度制限値Ｖａψｍａｘとして採用するようにしてもよい。なお、旋回速度制限値ＶａψｎＭＡＸと距離情報ＵＳｎとの関係は予め車両１の寸法と障害物検知センサー５の取付位置、計測角度等から求めておくものとする。

また、上記のようにして求めた旋回速度制限値Ｖａψｍａｘよりも、前記式で求めた旋回速度Ｖａψの絶対値｜Ｖａψ｜が大である時、
Ｖａψ’＝ｄｉｒ（Ｖａψ）・Ｖａψｍａｘ
として、Ｖａψ’を旋回速度とするようにしてもよい。ただし、ｄｉｒ（Ｘ）はＸ＜０の時に−１、その他の時に＋１とする。

さらに上記の場合、障害物検知センサー５を左舷側のグループと右舷側のグループとに分けて、左右のグループで個別に旋回速度制限値Ｖａψｌｍａｘ，Ｖａψｒｍａｘを求めて、
Ｖａψｌｍａｘ＞Ｖａψ＞Ｖａψｒｍａｘ
となるように旋回速度Ｖａψを制限すれば、右に曲がろうとしている時に左に位置する障害物のために旋回速度制限が行われてしまうことがなくなる。

また複雑な演算が難しいシステムでは、障害物検知センサー５からの各情報ＵＳ１〜ＵＳ１４が各閾値ＵＳａ１〜ＵＳａ１４以下になった時、一律にＶａψｍａｘ＝０としてしまうものであってもよい。この場合、車両１を旋回させようとした時、障害物と衝突することがない位置まで直進を維持し、その時点でも旋回指示が継続されていれば旋回が開始されることになる。

ところで、Ｖａｙ＝０とする規制を無条件に適用しない場合は、障害物検知センサー５の距離情報が一つでも閾値以下なればＶａｙ＝０としたり、あるいは右舷グループの障害物検知センサー５のいずれかが閾値以下の距離に障害物を検出した時Ｖａｙｍｉｎ＝０，それ以外はＶａｙｍｉｎ＝−∞、左舷グループの障害物検知センサー５のいずれかが閾値以下の距離に障害物を検出した時Ｖａｙｍａｘ＝０、それ以外はＶａｙｍａｘ＝∞として、Ｖａｙｍｉｎ≦Ｖａｙ≦ＶａｙｍａｘとなるようにＶａｙを制限するようにしてもよい。

以上の各例は、前述のように操舵操作によるところの旋回動作によって障害物に衝突してしまう虞がある時には、障害物検知センサー５によって障害物を検出した制御回路ＣＰＵが操作者が加えた操舵操作よりも該操舵方向への旋回動作を遅らせて行うようにしたものであるが、上記のような全方向駆動車輪である車輪２を備えるとともに、横移動についても制限をしていないために瞬時に全方向に移動可能となっているホロノミックな全方向移動機構を備えたものについては、障害物検知センサー５による障害物の検出に伴い、制御中心Ａを車両１の前方側へ、あるいは後方側へと移動させることで障害物との衝突を回避するようにしてもよい。

すわなち、操作ハンドル４に図３０中の矢印方向の操作力を加えた場合、制御回路ＣＰＵは基本的に車両１の制御中心Ａが操作力の方向に応じた方向に移動するように車輪２，２の制御駆動を行うために、コーナーに対して図３０に示すような位置に車両１がある時に、旋回させようとする図中矢印方向の操作力を加えた時の本来の車両１の移動は、図３１に示すように車両１の前部がコーナーに衝突してしまうものとなる。しかし、図３２に示すように、車両１の前端付近に制御中心Ａ（図中Ａ’は通常制御時の制御中心の位置）を設定して上記と同じ方向の操作力を加えた場合、操作力の方向に応じた方向に移動することになる制御中心Ａが車両１の前端付近にあるために、車両１の後部が外側に膨らんでいくものであり、図３３に示すような軌跡を描いて障害物（コーナー）に当たることなく旋回することができる。

従って、図３４に示すように、車両１の左右に夫々障害物検知センサー５を前後に並べて配置するとともに、左舷の障害物検知センサー５が夫々出力する障害物までの距離情報をＵＳｌ１〜ＵＳｌ１１とし、右舷の障害物検知センサー５が夫々出力する障害物までの距離情報をＵＳｒ１〜ＵＳｒ１１とするとともに、操作ハンドル４から通常走行時の制御中心Ａまでの距離をＬｈとする時、図３５に示すように、操舵による旋回方向の内側に位置する障害物検知センサー５が出力する距離情報ＵＳｌ１〜ＵＳｌ１１またはＵＳｒ１〜ＵＳｒ１１の最小値を求めて、この最小値が衝突の虞のある距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも小さければ、制御中心Ａを車両１の前端側に移動させることになる値Ｌｈａをセットし、上記距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも大きければ、制御中心Ａを通常位置に戻すことになる値Ｌｈｏをセットして、車輪２の各駆動速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を演算する。

もっとも、このフローによる制御では、コーナーを曲がり切るまで制御中心Ａを車両１の前端側に移動させた状態となることがあり、この時には車両１の後部が外側に大きく膨らむために外輪差が大きくなってしまう。このために、前後方向に並んでいる左右の障害物検知センサー５のうち、通常の制御中心Ａよりも前方側にある障害物検知センサー６の距離情報（たとえばＵＳｌ１〜ＵＳｌ６，ＵＳｒ１〜ＵＳｒ６）の最小値が距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも小さければ、制御中心Ａを車両１の前端側に移し、車両１の後半側に位置する障害物検知センサー５の距離情報ＵＳｌ７〜ＵＳｌ１１，ＵＳｒ７〜ＵＳｒ１１が距離ＵＳｌｉｍｉｔより小さくても制御中心Ａは通常位置に保つようにしておけば、図３６に示すように、通常の制御中心Ａ’がコーナーの角を通過して距離情報ＵＳｌ１〜ＵＳｌ６，ＵＳｒ１〜ＵＳｒ６の値が距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも長くなった時点で制御中心Ａが通常位置に戻る。この場合、図３７に示すように、旋回動作の後半での回頭性がよくなるとともに外輪差を減らすことができる。

つまり、コーナー内側との衝突の回避という点においては、図３６に示す位置に車両１がある時、制御中心Ａを通常位置とした状態で旋回を続行してもコーナー内側に衝突することはないために、旋回中の内側の障害物検知センサー５のうち、通常の制御中心Ａよりも前方に位置しているものの距離情報に応じて制御中心Ａを前方に移すとともに通常位置に戻すという制御を行うことで、図３７に示すように、内側の衝突を回避すると同時に不用意に大回りすることのない旋回動作を得ることができる。

しかし、コーナーの旋回中の障害物との衝突は、コーナーの内側だけでなく、図３８に示すように、旋回動作の外側において車両１が障害物に当たってしまう事態が生じることもある。車輪２がホロノミックな全方向駆動車輪である場合には、制御中心Ａの位置によって大きな外輪差が生じることがあるために尚更である。

このような外側の衝突を避けるためには、例えば図３９に示すように、車両１の後端部の左右に障害物検知センサー５を配して、障害物までの距離情報ＵＳｌｂ，ＵＳｒｂを得られるようにしておき、図４０に示すように、旋回方向に応じて距離情報ＵＳｌｂ，ＵＳｒｂのうちの最小値ＵＳｍｉｎが衝突の虞のある距離ＵＳｌｉｍｉｔより短くなれば、制御中心Ａを車両１の後端側に移動させることになる値Ｌｈｂをセットし、上記距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも大きければ、制御中心Ａを通常位置に戻すことになる値Ｌｈｏをセットして、車輪２の各駆動速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を演算するとよい。

このように制御中心Ａを車両１の後端側に移すことで、車両１は図４１に示すように前端部が斜めにずれるような状態でコーナーに入っていくために車両１の後端が外に膨らむことがないものであり、コーナー外側との衝突を回避することができる。また、この場合においても、コーナーを曲がり切るまで制御中心Ａを後端に移したままでは図４２に示すように大回りの旋回を行ってしまうことになるために、最小値ＵＳｍｉｎが距離ＵＳｌｉｍｉｔより長くなれば、制御中心Ａを元の位置Ａ’に戻すのが好ましい。

もっとも、コーナーでは常に内側での衝突と外側での衝突の虞が存在しているわけであり、この点からすれば、図３４に示すように障害物検知センサー５が並んでいる時、障害物までの最短距離情報を出している障害物検知センサー５の車両１の前後方向位置に制御中心Ａを移動させるとよい。つまり、障害物検知センサーが出力する距離情報ＵＳｌ１〜ＵＳｌ１１，ＵＳｒ１〜ＵＳｒ１１の値のうち、最小値であるものを求め、この最小値の障害物検知センサー５の値の示すものをＵＳｘｎとすると、ＵＳｘｎ＜ＵＳｌｉｍｉｔの時、Ｌｈ＝Ｌｈｎとするものであり、たとえば距離情報ＵＳｌ２またはＵＳｒ２が最短であり且つ距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも短ければ、図３４中の距離Ｌｈ２のところに制御中心Ａを移動させ、距離情報ＵＳｌ８またはＵＳｒ８が最短であり且つ距離ＵＳｌｉｍｉｔよりも短ければ、図３４中の距離Ｌｈ８のところに制御中心Ａを移動させるのである。

この場合、コーナー内側との衝突については、たとえば図３０及び図３２に示すように回避し、コーナー外側との衝突については、たとえば図４３及び図４４に示すように回避するものを得ることができる。

なお、制御中心Ａを移動させることは、ホロノミックな全方向駆動車輪を備えたものだけではなく、いわゆる４輪操舵で前後の操舵を個別に制御できるものであれば可能である。

いずれにしても、このように制御中心Ａを移動させることで旋回時の車両１の姿勢を変化させることで衝突を回避する場合、たとえ障害物に衝突するタイミングで操作者が操舵操作を行ったとしても、操舵操作と同時に旋回動作を始めることができ、操舵操作に対して実際の旋回動作を遅らせる場合に比して、操作者にとって衝突回避動作についての違和感が少なくなる。

以上の各例は、操舵を補正することで回避動作を行うものであるが、動力車が上述のように横移動させることができるものについて、制御中心Ａの位置を変えるのではなく、操作方向と障害物が存在する方向との関係に基づいて、横移動速度Ｖｙを強制的に付加することで衝突回避を行うようにしてもよい。本発明はこの点に特徴を有するものであり、たとえば図３４に示したような構成のものにおいて、旋回方向に障害物があって衝突の虞があると判断された時、操作力（ｆｈｘ、ｆｈｙ、ｆｈψ）に基づいて求めている制御中心Ａの駆動速度（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖψ）のうち、横移動速度Ｖｙを図４５に示すように操作力（ｆｈｘ、ｆｈｙ、ｆｈψ）から求めた値ではなく、
Ｖｙ＝−ｄｉｒ（Ｖψ）・Ｃ
（ただし、ｄｉｒ（Ｖψ）はＶψ符号であり、Ｖψ＜０の時−１、その他の時＋１とする。Ｃは予め定めた係数）を用いるのである。

この場合、コーナーに対して図３０に示すような位置にあるとともに図中の矢印方向に操作力が加えられている時、図４６及び図４７に示すように、車両１の後部側が外側に移動することになるものであり、横移動速度Ｖｙは旋回時に車両１前端側が内側に入ってくるよりも速くなる値（絶対値が大きい値）とすることで、障害物検知センサー５が障害物を検出している限り、車両１は障害物から遠ざかることになり、最終的には障害物検知センサー５による障害物の検出距離が閾値以下になると遠ざかり、上記検出距離が閾値以上になると横移動速度Ｖｙは操作力に応じたものとなるために結果的に障害物に近づくという動作を繰り返すことになる。これは、障害物に対し、ある一定の距離を保って旋回することになり、さらに旋回指示を出し続けたとすると、車両１の内側前端の障害物検知センサー５が障害物を検知し続け、その結果、上記の横移動速度Ｖｙが加わるので、図４６から図４７に至る車両１の姿勢変化から明らかなように、車両１は素早く旋回することができる。

次に狭い通路を通る場合の側壁との衝突防止の場合について説明すると、ホロノミック全方向移動機構を用いたもので前述の制御中心Ａを移動させるものにおいては、図４８の左側に示すような状態の時に車両１の前後方向をまっすぐに向けるために図中矢印の操作力を加えると、制御中心Ａが前方にある時、図４８の右側に示すように、車両１後部が大きく振られて側壁に接触してしまうことがある。このために、図４９の左側に示すように、車両１の前端側における側壁との距離Ｌ１よりも後端側における側壁との距離Ｌ２が小さくなった時点で制御中心Ａを車両１の後部に移動させることで、上記操作力による車両１の動きは図４９の右側に示すものとなり、車両１を側壁に接触させてしまうことなく車両１を側壁から離すことができる。また、側壁に突起物がある場合にも、同様の制御を行うことで、図５０に示すように接触を避けることができる。

ところで、通路の幅が車両１の幅ぎりぎりであるような時、走行速度が速いと慣性によって衝突を避けることができない場合が考えられる。このために、障害物検知センサー５による左右の側壁までの距離情報に応じて最高速度の制限値を下げることが好ましい。たとえば、図５１に示すように、左舷の障害物検知センサー５による距離情報のうちの最小値ＵＳｌ＿ｍｉｎと右舷の障害物検知センサー５による距離情報のうちの最小値ＵＳｒ＿ｍｉｎとの和ＵＳ＿ｓｕｍが所定値Ｌ＿ｓ以下となれば、最高速度Ｖｍａｘを初期値Ｖｍａｘ＿０からより小さな所定値Ｖｍａｘ＿ｓに変更するのである。

最高速度Ｖｍａｘの決め方としては、左右の隙間の和ＵＳ＿ｓｕｍの値に応じて、図５２に示すような関係を持った速度制限を行うように、つまり和ＵＳ＿ｓｕｍの値が小さいほど最高速度Ｖｍａｘを小さくするようにしてもよい。この関係はテーブルとして予め与えておくようにしてもよいのはもちろんである。

障害物検知センサー５として超音波センサーを用いる場合、図５３(a) に示すように扇状の広がりを持つ検出エリア内で最も近距離にある物体までの距離値を示すだけであり、検出エリア内の検知距離Ｌ２のライン上のどの位置に物体（障害物）があるかはセンサー５の出力からは判別することができない。しかし、該障害物検知センサー５を搭載した車両１は移動を行うものであることから、その進行方向情報と組み合わせることで、障害物の位置をより的確に知ることができる。つまり、図５４に示すように前進している時に障害物が突然近くに現れた場合、障害物検知センサー５の検知エリアのうちの前方の端に障害物があると判断するものであり、この時、障害物は障害物検知センサー５の中心から進行方向前方側にＬ２・ｃｏｓθ、障害物検知センサー５の正面方向にＬ２・ｓｉｎθ離れた位置に障害物が存在すると判断することができる。

障害物の位置の判断という点については、障害物検知センサー５による障害物の検出情報と車輪２の移動距離情報との両方から判断するようにするのも好ましい。今、ホロノミック全方向移動機構を備えたものにおいて、車両１の位置を車輪２の速度を積分して求めた移動量から車両１の位置を計算するデッドレコニングを行う。図５５に示す車両１の前後方向の中心線と左右方向の中心線との交点である車両中心Ｇでの速度（Ｖｇｘ、Ｖｇｙ、Ｖｇψ）と車輪２の速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４との関係は、前述の４×３行列と同様に、次の式で与えられる。

ここでＬ１ｖ＝（Ｌ１ｃｏｓθ＋Ｌｖ・ｓｉｎθ）、Ｌ２ｖ＝（Ｌ２ｃｏｓθ＋Ｌｖ・ｓｉｎθ）とおくと

となる。４つの車輪２の速度から３軸（ｘ，ｙ，ψ）の速度を求めるのは冗長なので各々１輪のモータ２０を除いた４通りの式から逆行列で求めるとすると、速度ｖ１を除けば上記式は

となり、その逆行列は

となる。ここで、Ｌ１ｖ−Ｌ２ｖ＝ｃｏｓθ・（Ｌ１−Ｌ２）、ＬＬ＝（Ｌ１ｖ＋Ｌ２ｖ）＝（ｃｏｓθ・（Ｌ１＋Ｌ２）＋２ｓｉｎθ・Ｌｖ）とおくと、

となる。同様にしてｖ２を除けば

となり、その逆行列は

となる。同様にｖ３を除けば

となり、その逆行列は

となる。さらにｖ４を除けば

となり、その逆行列は

となる。よって、車両中心Ｇでの速度（Ｖｇｘ、Ｖｇｙ、Ｖｇψ）は車輪２の速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４から下記の４種類の式のいずれかで求めることができる。

一方、車両１上の座標系ΣＤを図５６に示すように前後方向の中心線と左右方向の中心線の交点である車両中心Ｇを原点とし、進行方向をＸ軸、進行方向左向きをＹ軸として定めるものとし、床面上の座標系ΣＦはデッドレコニングの開始時に設定するとともにその時の所定位置、たとえばその時の車両中心Ｇが位置するところを原点、その時の車両１の進行方向をＸ軸、進行方向と直交し且つ進行方向に対して左向きとなる方向をＹ軸とする。また座標系ΣＦ上の車両１の姿勢角はＸ軸と車両１の進行方向とがなす角度（デッドレコニング開始時には０°）とする。

車輪１の速度ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４から座標系ΣＤにおける車両中心Ｇの速度（Ｖｇｘ、Ｖｇｙ、Ｖｇψ）は順キネマティクスにより上記のように演算することができる。

そして、デッドレコニングのサンプル時間をΔＴとした場合、開始後ｎ回目の座標系ΣＤ上の車両速度データ（Ｖｘ＿ｎ，Ｖｙ＿ｎ，Ωｎ）と（ｎ_-1）回目の座標系ΣＦ上の車両１の移動量と回転量（Ｘｎ_-1，Ｙｎ_-1，Θｎ_-1）とから、ｎ回目の移動量と回転量（Ｘｎ，Ｙｎ，Θｎ）を求める。

座標系ΣＤと座標系ΣＤとの相対角度は（ｎ_-1）回目とｎ回目の平均をとるために（Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ／２）とする。

この時、座標系ΣＦ上でのｎ回目の車両中心Ｇの位置と姿勢角（Ｘｎ，Ｙｎ，Θｎ）は
Ｘｎ＝Ｘｎ_-1＋Ｖｘ＿ｎ・ΔＴ・ｃｏｓ（Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ／２）−Ｖｙ＿ｎ・ΔＴ・ｓｉｎ（Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ／２）
Ｙｎ＝Ｙｎ_-1＋Ｖｘ＿ｎ・ΔＴ・ｓｉｎ（Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ／２））−Ｖｙ＿ｎ・ΔＴ・ｃｏｓ（Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ／２）
Θｎ＝Θｎ_-1＋Ωｎ・ΔＴ
となる。このように車両１の移動距離情報から車両１の位置を推定することできるために、図５７に示すように、障害物検知センサー５で一度検出した障害物９についての情報を制御回路ＣＰＵ内のメモリに記憶させることにより、障害物検知センサー５で検知できない相対位置に障害物９がきた時にも車両１と障害物９との位置関係を推定することができる。これは障害物検知センサー５の設置数を少なくすることができることを意味する。

なお、デッドレコニングによって車両１の位置を推定した場合、車輪２の移動距離情報が車輪２と床面との滑りによる誤差の影響を受けるために、ジャイロセンサを搭載して車両１の旋回速度を検出し、デッドレコニングによる車両位置を推定するのが好ましい。位置情報精度をより高くして衝突回避制御の信頼性を高めることができる。

図５８及び図５９に示すものは、衝突回避動作に移るかどうかを決定するための閾値ＵＳｌｉｍ（ＵＳｌｉｍｉｔ）を車両速度Ｖに応じて変化させるようにしている。車両速度Ｖが高い時には閾値を大きくし、車両速度Ｖが低い時には閾値を小さくするのである。操作者が障害物との衝突の虞があると判断して低速で動かしている時には、衝突の自動回避動作は操作者の意志に反したものとなって操作性が悪くなるが、衝突の自動回避動作に移ることになる障害物までの最短距離が短くなっているために、自動回避動作に移行するのは本当に衝突の虞があるような距離の場合だけとなり、操作性が向上するものである。そして、車両速度Ｖが速いために少しでも操作が遅れると障害物に衝突することが考えられる場合には、上記最短距離が長くなっているために、自動回避動作による衝突回避を確実に得ることができる。なお、閾値ＵＳｌｉｍと車両速度Ｖとは図５９(a)に示すような比例関係とするほか、図５９(b)(c)に示すような比例関係ではないものとしてもよい。

図６０及び図６１に示すものは、車両１の進行方向前方に扇状検知エリアＣＡを有している障害物検知センサー５（レーザーレーダーが好適であるが、ステレオビジョン等でもよい）で検知した障害物９がその時点では衝突回避動作に移るための距離ＵＳｌｉｍ内になくとも、車両速度Ｖから予測することができる車両予測経路９１からの距離が衝突回避動作に移るための距離ＵＳｌｉｍ内であれば、衝突回避動作に移るようにしたものであり、図６１中の９０は回避制御範囲を示している。現在の障害物９までの距離とは関係なく、移動する経路９１からの距離で判断するために、衝突の可能性があると判断される機会が減ることになり、よって回避動作無しで操作が行える機会が増えることになって操作感が向上するものである。

ところで、本発明にかかる動力車において、操作ハンドル４には操舵操作を行った時の力の向き及び大きさをセンシングすることができるものが特にパワーアシスト制御型の大型のものにおいて好適に用いることができる。そして動力車に操作者が搭乗するタイプのものにおいては、操作ハンドル４としてはジョイスティック型のものが好ましい。

また、車両１を壁面に当接させた状態で停止させたい場合などもあることから、図６２に示すように、上記の衝突回避機能をオンオフさせることができるスイッチＳＷを設けておくのとよい。この時、図６３に示すように、衝突回避制御フローの途中でスイッチＳＷの状態を判別することで、衝突回避機能の解除を容易に行うことができる。

スイッチＳＷで衝突回避機能のオンオフするのではなく、図６４に示すように、車両の速度が所定値Ｖｌｉｍｉｔ以下であるか所定値Ｖｌｉｍｉｔを超えているかによって衝突回避機能のオンオフを行うようにしてもよい。なお、高速時には衝突回避機能が不要であり、駐車等のために低速である時に衝突回避機能が必要となる車両では、図６４のフローにおけるオンオフを逆とする。

このほか、衝突回避動作に移行した時には、その旨を音声で周囲に知らせることができるようにしておくと、操作者の操作とは異なる動作の理由を操作者を知ることができる。

また、車両１の速度が速すぎて操舵の補正や変更による衝突回避が間に合わないと判断される時には、車両１を停止させてしまうことが好ましい。さらに障害物が動物である場合のように、移動を行うものである場合、回避した方向に動物が動くことがあるために、車両１に焦電センサーを設けて、障害物が動物であるかどうかを判断することができるようにしておき、動物であると判断された時には、図６５に示すように、衝突回避動作ではなく、停止動作に移行するようにしておくとよい。

参考例のフローチャートである。同上の概略構成を示すブロック図である。同上の概略構成を示す平面図である。同上のブロック図である。他例の概略構成を示すブロック図である。同上の概略構成を示す平面図である。同上のブロック図である。同上のフローチャートである。他例の側面図である。同上の概略構成を示す平面図である。同上のブロック図である。同上のフローチャートである。同上の動作の説明図である。他例の斜視図である。同上の概略構成を示す平面図である。同上のブロック図である。同上の動作説明図である。同上のフローチャートである。他例の概略構成を示す平面図である。同上の車輪を示すもので、(a)は側面図、(b)は正面図である。同上の操作ハンドル部を示す平面図である。同上の操作ハンドルを引いた状態を示す平面図である。同上の操作ハンドルに横方向に動かした状態を示す平面図である。同上の操作ハンドルにモーメントを加えた状態を示す平面図である。同上の操作ハンドル部の他例を示す平面図である。同上の動作説明図である。同上の他の動作説明図である。同上の障害物検知センサーの配置を示す概略平面図である。同上の障害物検知センサーの距離情報と旋回速度制限値との関係を示す特性図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作の説明図である。一例の概略平面図である。同上の旋回動作についてのフローチャートである。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作の説明図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。他例の概略平面図である。同上の旋回動作についてのフローチャートである。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作の説明図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。旋回動作途中の状態の一例を示す平面図である。本発明に係る旋回動作についてのフローチャートである。同上の旋回動作途中の状態を示す平面図である。同上の旋回動作途中の状態を示す平面図である。狭い通路を通過する際の動作説明図である。狭い通路を通過する際の他の動作説明図である。狭い通路を通過する際の更に他の動作説明図である。狭い通路を通過する際の別の動作を示すフローチャートである。同上の距離情報と速度制限値との関係を示す特性図である。 (a)は動作説明図、(b)は距離情報の変化を示すタイムチャートである。他の動作説明図である。別の例の説明図である。 (a)(b)は座標系の説明図である。動作説明図である。別の例の動作のフローチャートである。 (a)(b)(c)は同上の説明図である。さらに別の動作のフローチャートである。同上の動作説明図である。異なる例のブロック図である。同上の動作のフローチャートである。さらに異なる例の動作のフローチャートである。他の例の動作のフローチャートである。

符号の説明

１車両
２車輪
３車輪
４操作ハンドル
５障害物検知センサー

Claims

人が操作指示を行うための操作入力部と該操作入力部に加えられた操作指示を検出する指示検出部と、加えられた指示に応じて操舵や推進のための動力を制御する制御手段と、障害物を検出する障害物検知センサーとを備えるとともに、障害物検知センサーによる障害物の検知出力に基づいて旋回動作中に車両に対して横移動の力を付加する衝突回避手段を備えていることを特徴とする動力車。
衝突回避手段は障害物までの距離がもっとも近いところを優先して衝突回避を行うものであることを特徴とする請求項１記載の動力車。
衝突回避手段は両側の最小隙間の和が所定値以下の時、最高速度を小さくするものであることを特徴とする請求項１または２記載の動力車。
衝突回避手段は、障害物検知センサーによる障害物の距離情報と車両の進行方向情報とから障害物の位置を判断するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は、障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とから障害物の位置を判断するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は、障害物検知センサーによる障害物の検出情報と車両の移動距離情報とジャイロの出力とから障害物の位置を判断するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は、車両の速度に応じた距離内の障害物の存在で衝突回避動作に移るものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は、車両の速度から予測できる車両予測経路からの障害物までの距離によって衝突回避動作に移るものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力車。
操作入力部は操作ハンドルに加えられた力の向き及び大きさを操舵の指示とするものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の動力車。
操作入力部はジョイスティックであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の動力車。
車椅子型の車両であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の動力車。
大型の手押し台車型の車両であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段による衝突回避動作をオンオフするスイッチを備えていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は車両速度に応じて衝突回避動作をオンオフするものであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の動力車。
衝突回避手段は焦電センサーの出力により車両を停止させるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力車。