JP2013006585A - ステアリング装置、産業車両およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォークリフト1のステアリング装置5では、フォークリフト1に運転者が存在しない(S120:NO)という条件が成立した場合に、操舵輪53の舵角が基準となる基準角まで戻る復帰制御が行われる(S150〜S230)。これにより、上記条件の成立により復帰制御が行われることを知る運転者にとっては、フォークリフト1の進行方向が復帰制御により基準角に応じた方向になっていることを認識できるため、フォークリフト1の発進時に運転者が意図しない方向に進んでしまうようなことがなくなる。
【選択図】図3
Description
そのため、運転準備状態になっていない場合に復帰制御が実施される、ということを把握している運転者にとっては、産業車両の進行方向が復帰制御を経て基準角に対応する方向になっていることを認識したうえで、産業車両の運転を開始することができるため、運転者の意図しない方向へと産業車両を発進させてしまうことがなくなる。
また、この構成における復帰制御では、操舵輪の舵角が基準角となるような制御を行えばよく、例えば、外部からの指令を受けて操舵輪の舵角を基準角で維持するように付勢する付勢手段を設け、この付勢手段による付勢を復帰制御として実施するようにすることが考えられる。
また、上記各構成における検出パラメータとしては、運転者の挙動に起因して検出結果が変化するものであればよく、例えば、運転者が搭乗したことを検知する手段からの検出パラメータを採用することが考えられる。このための具体的な構成としては、上記構成を以下に示す第3の構成(請求項3)のようにするとよい。
また、上述した検出パラメータとしては、運転者によるステアリングの操作を検知する手段からの検出パラメータを採用することが考えられる。このための具体的な構成としては、上記構成を以下に示す第4の構成(請求項4)のようにするとよい。
この構成における「特定の操作」としては、運転準備状態であることを示す操作であればよく、例えば、ステアリングに対する操作や、スロットルレバー(またはアクセル)などにより産業車両を走行させるための操作とすることが考えられる。
第5の構成において、前記操作検知手段は、前記産業車両を走行させるための走行操作が行われたことを検知可能であり、前記状態判定手段は、前記操作検知手段により、前記走行操作が検知されたことをもって、前記運転準備状態になっていると判定する。
ところで、上記各構成では、任意に操舵機構の制御による復帰制御を実施させられるようにしてもよく、このためには、上記各構成を以下に示す第6の構成(請求項6)のようにするとよい。
また、上記各構成においては、運転準備状態になっていない場合だけでなく、所定の条件が満たされていることを前提として、復帰制御が実施されるようにしてもよい。
また、ステアリング装置において、ステアリングの操作を直接的に操舵輪へと伝達させているような場合には、復帰制御にて操舵角を基準角とすべく操舵機構を制御しているときに、操舵輪の操舵にステアリングが追従しきれなくなることも想定され、この場合、ステアリングが操舵方向と反対に操作されたものとして検出されてしまう。
第13の構成は、前記復帰制御手段により前記操舵機構の制御が開始された以降の制御量に基づいて、前記基準角よりも所定角度だけ大きい制御舵角を決定する制御決定手段、を備えており、前記復帰制御手段は、前記舵角検出手段により検出される舵角が前記制御舵角に到達するまで、前記操舵機構の制御を継続させる。
これによれば、上記各構成と同様の作用、効果を得ることができる。
なお、上述したプログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介してステアリング装置,産業車両や、これを利用するユーザ等に提供されるものである。
1.全体構成
フォークリフト1は、荷役作業に用いられる産業車両であり、図1に示すように、本体2の前方に荷役機構3が設けられ、本体2の後方に運転席4およびステアリング装置5が設けられている。
操舵輪53は、フォークリフト1走行用の駆動力を路面に与える駆動輪でもある。なお、本実施形態では、操舵輪53の操舵可能な角度範囲が1回転未満(360度未満)であるのに対し、ステアリング51の操作可能な角度範囲は1回転以上(360度以上;本実施形態では360度×7の7回転)である。また、本実施形態では、フォークリフト1が直進可能となる状態における操舵輪53の舵角(例えば「0度」)が基準となる基準角として定められている。
に支持された操舵輪53に伝達される。
また、このコントローラ75は、運転席4の前方に配置された操作部6と通信可能に接続されており、この操作部6への運転者の操作内容を検出できるように構成されている。
2.コントローラ75の特徴的作動
本実施形態におけるステアリング装置5は、コントローラ75に実施される処理内容に応じてその実施形態が異なるため、処理内容に応じた実施形態について順に説明する。
2−1.第1実施形態
(1)操舵輪復帰処理
本実施形態において、操舵輪復帰処理は、フォークリフト1の電源が投入されたときにコントローラ75にて実行される。
続いて、S180では、上記タイマのカウント値に基づいて、S170の処理でタイマによる計測の開始から所定時間(例えば1分間)が経過したか否かが判定される。この「所定時間」は、例えば、操舵輪53の操作が異物に妨げられたり、アシストモータ63が故障したりするなどによって正常に復帰制御が行われない場合に復帰制御を強制終了するために定められた時間である。
ここで、S220では、動作回路65に対してアシストモータ63の動作を停止させる、すなわちアシストモータ63の通電制御を停止するといった処理が行われる。
くS230では、復帰制御を強制終了した旨を報知させるべく、報知部83に対して報知指令が出力された後、処理がS105に戻る。なお、このとき報知部83(ブザー)は、例えば「ピー」(短音)といったエラー音を1回発生する。
具体的に説明すると、コントローラ75の内蔵メモリには、アシストモータ63に流れる電流の電流値と、ねじれの影響で操舵輪53が変位する変位量に対応する角度とが関連づけられたテーブルが格納されており、操舵輪復帰処理では、復帰制御を開始してから(S170)、舵角が基準角に到達する(S200:YES)までの間、アシストモータ63に流れる電流の電流値を定期的に取得し、その取得した電流値の平均値を算出する。
(S210)、コントローラ75に内蔵されたタイマを用いて、そのカウント値をリセットした後、復帰制御に要している時間の計測が開始される(S212)。
(2)電源オフ処理
電源オフ処理は、キースイッチがオン状態からオフ状態に切り替わったときにコントローラ75にて実行される。
2−2.第2実施形態
(1)操舵輪復帰処理
本実施形態における操舵輪復帰処理の処理手順を図5に基づいて説明する。
本実施形態における操舵輪復帰処理では、上述したS400において、このように条件判定処理により繰り返しなされる設定内容に基づき、復帰開始条件が充足されているか否かを判定することとなる。
そして、このS500で運転準備状態であると判定されると(S500:YES)、プロセスがS400へと戻り、ここまでの処理手順が繰り返される。
3.作用、効果
以上説明したように、本実施形態では、フォークリフト1の停止や、フォークリフト1が運転準備状態になっていないなどといった諸条件に基づいて(S105〜S230、S400、S500)、操舵輪53の舵角が基準角まで戻る復帰制御が行われる(S150〜S230)。
また、本実施形態では、操舵輪53の舵角が許容範囲内にある場合には操舵輪復帰処理による操舵機構54の制御を行わないため、フォークリフト1の発進時に運転者が意図しない方向に進んでしまうのを防止しつつ、コントローラ75にかかる制御負荷を軽減することができる。
また、本実施形態では、まず、制御開始操作が実施されていれば(S510)、運転準備状態になっていないと判定されるため(S570)、他の条件により運転準備状態になるか否かを問わず、復帰制御を任意に実施させることができる。
4.その他の実施形態
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、キースイッチの切替状態をステアリング装置5側で判定していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、外部(例えば、フォークリフト1全体を統括制御する制御部)で判定されたキースイッチの切替状態を、ステアリング装置5が取得するようにしてもよい。
するための入力端として操作可能なものを利用して運転者の存在の有無を検出してもよい。
また、上記実施形態では、キースイッチがオフされてから所定時間の間に、運転者による特定のステアリング操作があった場合に、復帰制御を行わないようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スイッチボタンをフォークリフトのディスプレイ装置に設け、そのスイッチボタンが押された場合には復帰制御を行わないようにしてもよい。
すなわち、復帰制御は、少なくとも舵角センサ73により検出される舵角と基準角との差が所定の閾値以下となった場合に、操舵輪の操舵速度が所定速度以下となるように操舵機構54を制御してもよい。
定されるものではなく、この条件が満たされていなくても復帰制御を行うようにしてもよい。
5.発明特定事項と実施形態との対応関係
以上説明した実施形態において、舵角センサ73が本発明における舵角検出手段に相当し、運転者検出センサ77,S120,S182,S530の処理が本発明における搭乗検知手段に相当し、車速センサ79,S107,S110,S430の処理が本発明における車速検出手段に相当し、トルクセンサ71,S130,S190,S540の処理が本発明におけるステアリング操作検出手段に相当する。また、S150〜S230の処理が本発明における復帰制御手段に相当する。また、S205,S670の処理が本発明における制御決定手段に相当し、トルクセンサ71およびキーセンサ81,S105,S550,S560の処理が本発明における操作検出手段に相当する。
Claims (15)
- 産業車両に搭載されるステアリング装置であって、
前記産業車両の進行方向を決めるべく操舵輪を操舵する操舵機構と、
前記産業車両における運転者の挙動に起因して検出結果が変化する検出パラメータに基づいて、前記産業車両が運転されているまたは運転されうる運転準備状態になっているか否かを判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段により運転準備状態になっていると判定されていない場合に、操舵輪の舵角が所定の基準角となるように前記操舵機構を制御する復帰制御手段と、を備えている
ことを特徴とするステアリング装置。 - 前記操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段、を備えており、
前記復帰制御手段は、前記状態判定手段により運転準備状態になっていると判定されていない場合に、前記舵角検出手段に検出される舵角が所定の基準角となるように前記操舵機構を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。 - 前記産業車両に運転者が搭乗していることを検知する搭乗検知手段、を備えており、
前記状態判定手段は、前記搭乗検知手段により運転者の搭乗が検知されていることをもって、前記運転準備状態になっていると判定する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のステアリング装置。 - 当該ステアリング装置または前記産業車両に対して特定の操作が行われたか否かを検知する操作検知手段、を備えており、
前記状態判定手段は、前記操作検知手段により特定の操作が検知されたことをもって、前記運転準備状態になっていると判定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のステアリング装置。 - 前記操作検知手段は、前記産業車両を走行させるための走行操作が行われたことを検知可能であり、
前記状態判定手段は、前記操作検知手段により、前記走行操作が検知されたことをもって、前記運転準備状態になっていると判定する
ことを特徴とする請求項4に記載のステアリング装置。 - 前記復帰制御手段による前記操舵機構の制御を開始するための操作として規定された制御開始操作を受け付ける操作受付手段、を備えており、
前記状態判定手段は、前記制御開始操作が受付けられたことをもって、前記運転準備状態でないと判定する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のステアリング装置。 - 前記産業車両の車速を検出する車速検出手段、が備えられている場合において、
前記復帰制御手段は、前記車速検出手段により検出された車速が所定速度未満となっていることを条件として、前記操舵機構を制御する
ことを特徴とする請求項1から6に記載のステアリング装置。 - 前記復帰制御手段は、前記舵角検出手段により検出される舵角が前記基準角を中心とした所定の許容範囲外にあることを条件として、前記操舵機構の制御を開始する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のステアリング装置。 - 外部からの指令を受けて、当該ステアリング装置の動作モードを、前記復帰制御手段による前記操舵機構の制御が実行される復帰モード、および、該制御が実行されない非復帰モード、のいずれかに切り替えるモード切替手段、を備えており、
前記復帰制御手段は、当該ステアリング装置の動作モードが前記復帰モードに切り替えられていることを条件として、前記操舵機構を制御する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のステアリング装置。 - 運転者によるステアリングの操作を検出するステアリング操作検出手段、を備えており、
前記復帰制御手段は、前記操舵機構の制御中、前記ステアリング操作検出手段によりステアリングの操作が検出された場合に、その制御を停止させる
ことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のステアリング装置。 - 前記ステアリング操作検出手段は、運転者によるステアリングの操作量を検出しており、
前記復帰制御手段は、前記操舵機構の制御中、前記ステアリング操作検出手段により検出された操作量が所定の操作量以上となった場合に、その制御を停止させる
ことを特徴とする請求項10に記載のステアリング装置。 - 前記復帰制御手段は、前記操舵機構の制御を開始した以降、前記舵角検出手段により検出される舵角が前記基準角よりも所定角度だけ大きくなるまで制御を継続した後で、該制御を停止させる
ことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のステアリング装置。 - 前記復帰制御手段により前記操舵機構の制御が開始された以降の制御量に基づいて、前記基準角よりも所定角度だけ大きい制御舵角を決定する制御決定手段、を備えており、
前記復帰制御手段は、前記舵角検出手段により検出される舵角が前記制御舵角に到達するまで、前記操舵機構の制御を継続させる
ことを特徴とする請求項12に記載のステアリング装置。 - 請求項1から13のいずれかに記載のステアリング装置を搭載してなる
ことを特徴とする産業車両。 - コンピュータを請求項1から13のいずれかに記載の状態判定手段および復帰制御手段として機能させるためのプログラム。
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