JP2009123127A - 走行車両の停止制御装置及び停止制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】停止指示を誤検出することなく、素早くかつ的確に自動操舵状態にある走行車両の動作を停止させることができる停止制御装置及び停止制御方法を提供する。
【解決手段】ステアリング操作による手動操舵と、ステアリング操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが切り替え可能な、自動操舵中の走行車両の動作を停止させる停止制御方法であって、ステアリングの角度を参照するステップと、当該角度が変化した際にステアリングの角度変化量ΔθＳＴと角速度ωＳＴを求めるとともに、角度変化量ΔθＳＴと閾値ΔθＥＭ、及び角速度ωＳＴと閾値ωＥＭを比較するステップ（Ｓ４、Ｓ５）と、角度変化量ΔθＳＴが閾値ΔθＥＭよりも大きく、さらに角速度ωＳＴが閾値ωＥＭよりも大きい場合に走行車両の動作を停止させるステップ（Ｓ７）と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】ステアリング操作による手動操舵と、ステアリング操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが切り替え可能な、自動操舵中の走行車両の動作を停止させる停止制御方法であって、ステアリングの角度を参照するステップと、当該角度が変化した際にステアリングの角度変化量ΔθＳＴと角速度ωＳＴを求めるとともに、角度変化量ΔθＳＴと閾値ΔθＥＭ、及び角速度ωＳＴと閾値ωＥＭを比較するステップ（Ｓ４、Ｓ５）と、角度変化量ΔθＳＴが閾値ΔθＥＭよりも大きく、さらに角速度ωＳＴが閾値ωＥＭよりも大きい場合に走行車両の動作を停止させるステップ（Ｓ７）と、を備える。
【選択図】図２
Description
本発明は、走行車両の停止制御装置及び停止制御方法に関し、特に、自動操舵状態にある走行車両の停止制御装置及び停止制御方法に関する。
近年、走行中の操舵を自動的に行わせることができる、いわゆる自動操舵装置を備えた種々の走行車両が検討されている。このような走行車両は、車線等の目印との相対的な位置関係をセンサで検知し、その結果に基づいて操舵輪角度を調整することにより、搭乗者がステアリング操作を行わなくても、所定のコースを逸脱することなく目的地まで走行することができる。
通常、自動操舵装置には、走行車両の前方に障害物が発見された場合、またはセンサに異常が発生した場合等の非常時に、自動操舵状態から手動操舵状態に移行させるための手段が備えられている。例えば、特許文献１に係る操舵制御装置は、自動操舵時に搭乗者が行ったステアリング操作のトルクを検知する。そして、そのトルクが閾値を超えた場合に搭乗者が緊急回避動作を行ったと判断し、手動操舵状態に移行するようになっている。
ところで、自動操舵装置は荷役車両にも広く適用されている。一例として図３（Ａ）に、走行中の操舵のみが自動的に行われ、荷役作業及び走行中の速度調節は搭乗者によって行われる荷役車両を示す。
荷役車両Ｆは、車体後部に一対のフォーク５を備えており、これにより荷物Ｘの荷役作業を行う。搭乗者が操作する操作パネル１は、例えば、図３（Ｂ）に示す構成となっており、旋回操作によって進行方向を指示するためのステアリング２、走行速度を指示するためのアクセルグリップ３、及び非常時に荷役車両Ｆの動作を停止させるための非常停止ボタン４を備えている。
荷役車両Ｆは、車体後部に一対のフォーク５を備えており、これにより荷物Ｘの荷役作業を行う。搭乗者が操作する操作パネル１は、例えば、図３（Ｂ）に示す構成となっており、旋回操作によって進行方向を指示するためのステアリング２、走行速度を指示するためのアクセルグリップ３、及び非常時に荷役車両Ｆの動作を停止させるための非常停止ボタン４を備えている。
また、荷役車両Ｆの内部には、ステアリング２、アクセルグリップ３、及び非常停止ボタン４の操作に応じて、荷役車両Ｆの動作を制御する走行制御部１０が備えられている。走行制御部１０は、駆動輪（不寿司）及び操舵輪（不図示）を制御することによって、荷役車両Ｆの動作を制御する。
なお、自動操舵装置は、走行制御部１０の一機能として実現される。
なお、自動操舵装置は、走行制御部１０の一機能として実現される。
さらに、図４（Ａ）に示すように、荷役車両Ｆの底部には、車幅方向に伸びるフロントセンサ６及びリアセンサ７が備えられている。そして、荷役車両Ｆは、床面に設けられた軌道Ｔがフロントセンサ６及びリアセンサ７のほぼ中央に位置するように操舵輪角度を制御することにより、軌道Ｔに沿って走行する（図４（Ｂ）参照）。
特開２００２−２５１９号公報
図３及び図４に示す荷役車両Ｆが自動操舵状態で走行している際に、前記のような非常事態が発生すると、搭乗者は、図３（Ｂ）に示す非常停止ボタン４を押すことによって停止指示を行う。そして、この指示をきっかけとして、荷役車両Ｆの動作が停止する。
しかしながら、通常、搭乗者の右手はアクセルグリップ３を握って速度制御を行っている。また、搭乗者の左手はステアリング２のノブに添えられていることが多い。したがって、搭乗者が非常事態を察知してから、ステアリング２またはアクセルグリップ３を離して非常停止ボタン４を押し、荷役車両Ｆの動作が停止するまでには一定の時間が必要で、その間に事故が起こるおそれがあった。
しかしながら、通常、搭乗者の右手はアクセルグリップ３を握って速度制御を行っている。また、搭乗者の左手はステアリング２のノブに添えられていることが多い。したがって、搭乗者が非常事態を察知してから、ステアリング２またはアクセルグリップ３を離して非常停止ボタン４を押し、荷役車両Ｆの動作が停止するまでには一定の時間が必要で、その間に事故が起こるおそれがあった。
また、特許文献１に係る操舵制御装置の手動操舵状態への移行手段を参考にして、ステアリング２における閾値を超えるトルクの発生を停止指示として非常停止を行った場合は、次のような問題が発生していた。すなわち、この構成では、搭乗者がステアリング２のノブを握り直す際等に発生する一瞬のトルク変動が停止指示であると判断され、搭乗者の意図に反して荷役車両Ｆの動作が停止するおそれがあった。
そこで本発明は、停止指示を誤検出することなく、素早くかつ的確に自動操舵状態にある走行車両の動作を停止させることができる停止制御装置及び停止制御方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る停止制御装置は、
搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両に備えられ、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御装置であって、前記自動操舵時に前記ステアリングの角度を参照し、前記角度に基づいて前記ステアリングの角度変化量と角速度を求め、前記角度変化量が第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させることを特徴とする。
搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両に備えられ、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御装置であって、前記自動操舵時に前記ステアリングの角度を参照し、前記角度に基づいて前記ステアリングの角度変化量と角速度を求め、前記角度変化量が第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させることを特徴とする。
好ましくは、前記走行車両は非常停止指示手段を備え、上記停止制御装置は、前記非常停止指示手段による停止指示によっても前記走行車両の動作が停止される。
さらに好ましくは、上記停止制御装置において、前記第１の閾値は９０°以上である。
さらに好ましくは、上記停止制御装置において、前記第１の閾値は９０°以上である。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る停止制御方法は、
搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両において、前記自動操舵時に、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御方法であって、前記ステアリングの角度を参照するステップと、前記角度が変化した際に、前記ステアリングの角度変化量と角速度を求めるとともに、前記角度変化量と第１の閾値、及び前記角速度と第２の閾値を比較するステップと、前記角度変化量が前記第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が前記第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させるステップと、を備えたことを特徴とする。
搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両において、前記自動操舵時に、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御方法であって、前記ステアリングの角度を参照するステップと、前記角度が変化した際に、前記ステアリングの角度変化量と角速度を求めるとともに、前記角度変化量と第１の閾値、及び前記角速度と第２の閾値を比較するステップと、前記角度変化量が前記第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が前記第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させるステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、停止指示を誤検出することなく、しかも操作を行っている手を離すことなく停止指示を行うことができるので、素早くかつ的確に自動操舵状態にある走行車両の動作を停止させることができる停止制御装置及び停止制御方法を提供することができる。また、“ステアリングを大きくきる”という動作は、非常事態を察知した搭乗者の反射動作に合致している。したがって、本発明によれば、搭乗者はより自然に、かつ直感的に停止指示を行うことができる。
まず、図１を参照して、本発明に係る停止制御装置が適用される走行車両の走行制御部について説明する。また、以下の説明では、走行車両の一例として図３及び図４に示す荷役車両Ｆについて説明する。
図３及び図４に示す荷役車両Ｆの操作パネル１には、ステアリング２、非常停止ボタン３、アクセルグリップ４が備えられている。また、荷役車両Ｆの底部には、フロントセンサ６及びリアセンサ７が備えられている。それぞれの機能及び役割は前記の通りなので、ここでは説明を省略する。
荷役車両Ｆは、さらに、駆動輪１３及び操舵輪１６を備えている（図３及び図４では不図示）。駆動輪１３は走行用モータ１２で駆動される。操舵輪１６はＥＰＳモータ１４で操舵輪角度が制御される。操舵輪角度は操舵輪角センサ１５によって検知され、操舵輪角度に応じた操舵輪角度信号θＷが出力される。また、ステアリング２にはステアリング角センサが備えられ、ステアリング角度に応じたステアリング角度信号θＳＴが出力される。
走行制御部１０は、アクセルグリップ４が出力するアクセル信号ＡＣに基づいてトルク指令値ＴＤを決定し、これを走行用モータ１２に出力する。そして、走行用モータ１２は、当該指令に基づいて駆動輪１３を駆動する。手動操舵状態であるか自動操舵状態であるかにかかわらず、荷役車両Ｆの速度制御は、搭乗者によるアクセルグリップ３の操作で行われる。
荷役車両Ｆの進行方向については、手動操舵状態と自動操舵状態とで異なった制御がなされる。
手動操舵状態に設定されている場合、走行制御部１０は、ステアリング角センサ８が出力するステアリング角度信号θＳＴに基づいて目標操舵輪角度を決定する。そして、操舵輪角センサ１５が出力する操舵輪角度信号θＷを参照して、操舵輪角度が目標操舵輪角度と等しくなるようなトルク指令値ＴＥを決定し、ＥＰＳモータ１４に出力する。ＥＰＳモータ１４は、当該指令に基づいて操舵輪１６の操舵輪角度を変化させる。
手動操舵状態に設定されている場合、走行制御部１０は、ステアリング角センサ８が出力するステアリング角度信号θＳＴに基づいて目標操舵輪角度を決定する。そして、操舵輪角センサ１５が出力する操舵輪角度信号θＷを参照して、操舵輪角度が目標操舵輪角度と等しくなるようなトルク指令値ＴＥを決定し、ＥＰＳモータ１４に出力する。ＥＰＳモータ１４は、当該指令に基づいて操舵輪１６の操舵輪角度を変化させる。
一方、自動操舵状態に設定されている場合、走行制御部１０は、ステアリング角度信号θＳＴの代わりに、フロントセンサ６及びリアセンサ７が出力するセンサ信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて操舵輪１６の制御を行う。つまり、自動操舵状態の荷役車両Ｆにおいて、走行制御部１０は、ステアリング２の操作とは無関係に操舵輪１６を制御し、荷役車両Ｆの進行方向を制御する。
図１に示すように、停止制御装置１１には、ステアリング角センサ８が出力するステアリング角度信号θＳＴ、及び非常停止ボタン３が出力する非常停止信号ＥＭが入力される。手動操舵状態に設定されている場合に非常停止ボタン３が押されると、停止制御装置１１は、走行制御部１０に対し、トルク指令値ＴＤ及びＴＥの出力を停止して荷役車両Ｆの動作を停止させる旨の信号を出力する。一方、手動操舵状態に設定されている場合にステアリング角度信号θＳＴが変化しても、停止制御装置１１は荷役車両Ｆの動作を停止させることはない。
図２は、自動操舵状態における走行制御装置、及び停止制御装置の動作を示すフローチャートである。
前記の通り、走行制御装置１０は、アクセル信号ＡＣに基づいてトルク指令値ＴＤを決定し走行用モータ１２を制御するとともに（ステップＳ１）、センサ信号Ｓ１、Ｓ２に基づいてトルク指令値ＴＥを決定し、操舵輪１６の制御を行う（ステップＳ２）。そして、非常停止ボタン３が押されると（ステップＳ３の“Ｙｅｓ”）、停止制御装置１１は、手動操舵状態と同様に荷役車両Ｆの動作を停止させる（ステップＳ７）。
前記の通り、走行制御装置１０は、アクセル信号ＡＣに基づいてトルク指令値ＴＤを決定し走行用モータ１２を制御するとともに（ステップＳ１）、センサ信号Ｓ１、Ｓ２に基づいてトルク指令値ＴＥを決定し、操舵輪１６の制御を行う（ステップＳ２）。そして、非常停止ボタン３が押されると（ステップＳ３の“Ｙｅｓ”）、停止制御装置１１は、手動操舵状態と同様に荷役車両Ｆの動作を停止させる（ステップＳ７）。
また、自動操舵状態における停止制御装置１１は、ステアリング角度信号θＳＴを参照し続けており、ステアリング角度信号θＳＴが所定の条件を満たす変化をした場合に荷役車両Ｆの動作を停止させるようになっている。
すなわち、停止制御装置１１は、ステアリング角度信号θＳＴからその角度変化量ΔθＳＴを求め、予め決定されている閾値ΔθＥＭとの比較を行う（ステップＳ４）。閾値ΔθＥＭは、例えば９０°である。搭乗者がステアリング２を意識的に操作する場合を除き、ステアリング角度信号θＳＴが９０°以上変化することは有り得ない。したがって、閾値ΔθＥＭと角度変化量ΔθＳＴを比較し、角度変化量ΔθＳＴが閾値ΔθＥＭを上回っている場合（ステップＳ４の“Ｙｅｓ”）にのみ荷役車両Ｆの動作を停止させることにより、荷役車両Ｆが、搭乗者の意図に反して停止するのを防ぐことができる。
すなわち、停止制御装置１１は、ステアリング角度信号θＳＴからその角度変化量ΔθＳＴを求め、予め決定されている閾値ΔθＥＭとの比較を行う（ステップＳ４）。閾値ΔθＥＭは、例えば９０°である。搭乗者がステアリング２を意識的に操作する場合を除き、ステアリング角度信号θＳＴが９０°以上変化することは有り得ない。したがって、閾値ΔθＥＭと角度変化量ΔθＳＴを比較し、角度変化量ΔθＳＴが閾値ΔθＥＭを上回っている場合（ステップＳ４の“Ｙｅｓ”）にのみ荷役車両Ｆの動作を停止させることにより、荷役車両Ｆが、搭乗者の意図に反して停止するのを防ぐことができる。
続いて、停止制御装置１１は、上記角度変化量ΔθＳＴと当該変化に要した時間に基づいて当該変化の角速度ωＳＴを求め、予め決定されている閾値ωＥＭとの比較を行う（ステップＳ５）。そして、角速度ωＳＴが閾値ωＥＭを上回っている場合（ステップＳ５の“Ｙｅｓ”）にのみ、荷役車両Ｆの動作を停止させる（ステップＳ７）。これにより、非常事態が発生した際に搭乗者によって行われる急激なステアリング操作のみを停止指示として認識し、荷役車両Ｆの動作を停止させることができる。
搭乗者のステアリング操作が上記条件を満たさない場合（ステップＳ４、Ｓ５の“Ｎｏ”）は、自動操舵状態での走行が継続されるかどうかが判断される（ステップＳ６）。そして、走行が終了する場合は、荷役車両Ｆの動作を停止させる（ステップＳ７）。一方、走行が継続する場合は、ステップＳ１に戻って、駆動輪１３及び操舵輪１６の制御が行われる。
以上、本発明に係る停止制御装置及び停止制御方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。
例えば、本発明が適用される走行車両は荷役車両Ｆに限定されず、手動操舵状態と自動操舵状態が切り替え可能なあらゆる走行車両に適用することができる。
また、上記実施形態の荷役車両Ｆは非常停止ボタン３を備えているが、これを省略して、ステアリング２の操作によってのみ荷役車両Ｆの動作が停止されるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態の荷役車両Ｆでは停止指示によって走行用モータ１２とＥＰＳモータ１４を停止することとしたが、停止させるのはいずれか一方のみでもよいし、主電源を切って荷役車両Ｆの全ての動作を完全に停止させてもよい。
例えば、本発明が適用される走行車両は荷役車両Ｆに限定されず、手動操舵状態と自動操舵状態が切り替え可能なあらゆる走行車両に適用することができる。
また、上記実施形態の荷役車両Ｆは非常停止ボタン３を備えているが、これを省略して、ステアリング２の操作によってのみ荷役車両Ｆの動作が停止されるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態の荷役車両Ｆでは停止指示によって走行用モータ１２とＥＰＳモータ１４を停止することとしたが、停止させるのはいずれか一方のみでもよいし、主電源を切って荷役車両Ｆの全ての動作を完全に停止させてもよい。
１ 操作パネル
２ ステアリング
３ アクセルグリップ
４ 非常停止ボタン
５ フォーク
６ フロントセンサ
７ リアセンサ
８ ステアリング角センサ
１０ 走行制御部
１１ 停止制御装置
１２ 走行用モータ
１３ 駆動輪
１４ ＥＰＳモータ
１５ 操舵輪角センサ
１６ 操舵輪
Ｆ 荷役車両
Ｔ 軌道
Ｘ 荷物
２ ステアリング
３ アクセルグリップ
４ 非常停止ボタン
５ フォーク
６ フロントセンサ
７ リアセンサ
８ ステアリング角センサ
１０ 走行制御部
１１ 停止制御装置
１２ 走行用モータ
１３ 駆動輪
１４ ＥＰＳモータ
１５ 操舵輪角センサ
１６ 操舵輪
Ｆ 荷役車両
Ｔ 軌道
Ｘ 荷物
Claims (4)
- 搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両に備えられ、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御装置であって、
前記自動操舵時に前記ステアリングの角度を参照し、前記角度に基づいて前記ステアリングの角度変化量と角速度を求め、前記角度変化量が第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させることを特徴とする停止制御装置。 - 前記走行車両は非常停止指示手段を備え、前記非常停止指示手段による停止指示によっても前記走行車両の動作が停止されることを特徴とする請求項１に記載の停止制御装置。
- 前記第１の閾値が９０°以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の停止制御装置。
- 搭乗者によるステアリングの操作で進行方向が決定される手動操舵と、前記操作とは無関係に自動的に進行方向が決定される自動操舵とが適宜切り替え可能な走行車両において、前記自動操舵時に、前記搭乗者による停止指示に基づいて前記走行車両の動作を停止させる停止制御方法であって、
前記ステアリングの角度を参照するステップと、
前記角度が変化した際に、前記ステアリングの角度変化量と角速度を求めるとともに、前記角度変化量と第１の閾値、及び前記角速度と第２の閾値を比較するステップと、
前記角度変化量が前記第１の閾値よりも大きく、さらに前記角速度が前記第２の閾値よりも大きい場合に前記走行車両の動作を停止させるステップと、
を備えたことを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007298750A JP2009123127A (ja) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | 走行車両の停止制御装置及び停止制御方法 |
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-
2007
- 2007-11-19 JP JP2007298750A patent/JP2009123127A/ja active Pending
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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