JP2019097641A

JP2019097641A - 配膳車

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Publication number: JP2019097641A
Application number: JP2017228744A
Authority: JP
Inventors: 加藤　園生; Sonoo Kato; 園生加藤
Original assignee: Hoshizaki Corp
Current assignee: Hoshizaki Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: JP6934408B2

Abstract

【課題】配膳車を大きく減速させることなく、障害物の回避をすることができる。【解決手段】配膳車１０は、配膳する食事を運搬する配膳車１０であって、車体の左右に配され、前後方向に回転可能な一対の駆動輪５６であって、各駆動輪５６の回転差によって車体を旋回可能とする一対の駆動輪５６と、車体側方にある物体との距離を検知する距離検知センサ（距離検知部）４６と、一対の駆動輪５６の回転速度を個別に制御することで、車体側方にある物体への衝突を回避する制御を行う側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）８６を有する制御部７０と、を備え、側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）８６は、距離検知センサ（距離検知部）４６から受信した距離情報データに基づいて、車体の旋回時に、車体側方にある物体に接近していることを検知した場合に、一対の駆動輪５６のうち、回転速度の速い方の駆動輪５６の回転速度を減速させる衝突回避処理を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、配膳車に関する。

従来、配膳車として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１の配膳車は、前面部及び後面部に障害物との距離を検知する距離検知手段が設けられており、走行中に障害物との距離が第１の制御距離内になったときに減速させ、また、障害物との距離が第２の制御距離内になったときに、配膳車を停止させる制御をしている。

特開２００２−２８２０５７号公報

上記構成において、配膳車が障害物に接近すると、配膳車を減速、又は停止させているが、配膳車が大きく減速、又は停止してしまうと、障害物を回避するための方向転換がし難くなるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、配膳車が障害物に接近した際、配膳車を大きく減速させることなく、障害物との衝突が回避可能な配膳車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、配膳する食事を運搬する配膳車であって、車体の左右に配され、前後方向に回転可能な一対の駆動輪であって、各駆動輪の回転差によって前記車体を旋回可能とする一対の駆動輪と、車体側方にある物体との距離を検知する距離検知部と、前記一対の駆動輪の回転速度を個別に制御することで、前記車体側方にある物体への衝突を回避する制御を行う衝突回避制御手段を有する制御部と、を備え、前記衝突回避制御手段は、前記距離検知部から受信した距離情報データに基づいて、前記車体の旋回時に、前記車体側方にある物体に接近していることを検知した場合に、前記一対の駆動輪のうち、回転速度の速い方の前記駆動輪の回転速度を減速させる衝突回避処理を実行する。

配膳車の旋回時に、配膳車の車体側方にある物体（障害物）への接近を距離検知部が検知すると、制御部は、一対の駆動輪のうち、回転速度の速い方の駆動輪（旋回時の外側の駆動輪）の回転速度を減速させるため、配膳車の旋回方向への進行にブレーキがかかり、配膳車の障害物との衝突を回避することができる。このように、回転速度の速い方の駆動輪のみ、回転速度を減速させるため、配膳車を大きく減速させることなく、配膳車の障害物との衝突を回避することができる。

また、前記衝突回避処理において、前記一対の駆動輪のうち、減速させた前記駆動輪の回転速度は、減速させていない前記駆動輪の回転速度よりも速い回転速度とすることができる。

減速させた駆動輪（回転速度の速い方の駆動輪）の回転速度を、減速させていない駆動輪（回転速度の遅い方の駆動輪）の回転速度よりも速い回転速度とすることで、障害物との衝突を回避しつつも、旋回方向へ進行することが可能となり、特に、配膳車が狭い通路を通る場合、進行方向の微調整が可能となる。

また、前記衝突回避処理において、前記一対の駆動輪のうち、減速させた前記駆動輪の回転速度は、減速させていない前記駆動輪の回転速度と同じものとすることができる。

減速させた方の駆動輪（回転速度の速い方の駆動輪）の回転速度を、減速させていない方の駆動輪（回転速度の遅い方の駆動輪）の回転速度と同じとすることで、配膳車の旋回を阻止し、配膳車の障害物への衝突を回避するものとすることができる。

また、物体に衝突したことを検知する衝突検知部を備え、前記制御部は、物体に衝突した際の衝撃を軽減させる制御を行う衝撃軽減制御手段を備え、前記衝撃軽減制御手段は、前記衝突検知部から受信した衝突情報データより、前記車体の旋回時における物体への衝突を検知した場合に、前記一対の駆動輪のうち、回転速度の速い方の前記駆動輪の回転速度を、回転速度の遅い方の前記駆動輪の回転速度と同じ回転速度にさせる衝撃軽減処理を実行するものとすることができる。

配膳車の旋回時に障害物に衝突した際、回転速度の速い方の駆動輪の回転速度を、回転速度の遅い方の駆動輪の回転速度と同じ回転速度にさせることで、配膳車の旋回を阻止し、配膳車の衝突時の衝撃を軽減することができる。

本発明によれば、配膳車を大きく減速させることなく、障害物の回避をすることができる。

配膳車の斜視図実施形態１における配膳車の電気的構成を示すブロック図配膳車の左旋回時、距離検知センサが障害物を検知した際の配膳車の動きを示す概略図配膳車の右旋回時、距離検知センサが右側の壁を検知した際の配膳車の動きを示す概略図配膳車の左旋回時、衝突検知センサが障害物に衝突した際の配膳車の動きを示す概略図側方衝突回避制御部における処理のフロー図衝撃軽減制御部における処理のフロー図実施形態２における配膳車の電気的構成を示すブロック図配膳車の左旋回時、距離検知センサが障害物を検知した際の配膳車の動きを示す概略図配膳車の左旋回時、距離検知センサが左側の壁を検知した際の配膳車の動きを示す概略図

＜実施形態１＞
本実施形態の配膳車１０について、図１から図７を参照しつつ説明する。以降の説明では、図１のＸ方向を左方、Ｚ方向を上方、Ｙ方向を前方とする。

配膳車１０は、食事を収容して配膳する目的で使用されるものであって、図１に示すように、方形状の車台１２と、車台１２の上面に設けられた貯蔵庫本体１４と、貯蔵庫本体１４の天井部に設けられた機械室２４と、を備えている。また、図３に示すように、車体前方には、自由に向きを変更可能な左右一対の自在輪４０が設けられており、車体後方には、前後方向に回転可能であって、互いの回転差によって配膳車１０を旋回可能とする左右一対の駆動輪５６が設けられている。

貯蔵庫本体１４は、図１に示すように、左方が開口する箱状をなしており、２つの冷蔵庫１６と、２つの温蔵庫１８とから構成されている。２つの冷蔵庫１６は、中央に並べて配されており、２つの温蔵庫１８は、２つの冷蔵庫１６を挟むように、両側にそれぞれ配されている。２つの冷蔵庫１６の開口部、及び、２つの温蔵庫１８の開口部には、開閉可能な扉２０がそれぞれ設けられている。また、貯蔵庫本体１４の前面には、運搬者が配膳車１０を操作する際に使用される操作ハンドル２２が設けられている。

機械室２４には、図１に示すように、冷蔵庫１６の庫内を冷却する冷凍機器類２６、温蔵庫１８の庫内を加熱する加熱機器類３４、及び、各種装置を制御する制御部７０が収容されたコントロールボックス３６が設けられている。冷凍機器類２６は、図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮機２８と、冷媒を凝縮する凝縮器３０と、圧縮及び凝縮された冷媒を利用して冷蔵庫１６の庫内を冷却する冷却器を収容した冷却器室３２とを備えている。

車台１２には、図３に示すように、６つの距離検知センサ（距離検知部）４６、及び２つの衝突検知センサ（衝突検知部）５４が設けられている。

距離検知センサ４６は、超音波又はレーザを物体に照射し、照射波と物体からの反射波との位相差より、物体との距離を検知するセンサであって、車台１２の左右両側部にそれぞれ１つずつ設けられており、また、車台１２の後部に４つ設けられている。車台１２の左側部に設けられた、左側の距離検知センサ４６Ａは、左側の自在輪４０Ａの付近に配されている。同様に、車台１２の右側部に設けられた右側の距離検知センサ４６Ｂは、右側の自在輪４０Ｂの付近に配されている。

衝突検知センサ５４は、衝撃を電気信号に変換するセンサであって、図３に示すように、車台１２の左右両側部にそれぞれ設けられている。左側の衝突検知センサ５４Ａ、及び、右側の衝突検知センサ５４Ｂは、側部の広い範囲に亘って設けられている。

制御部７０は、所謂、マイクロコントローラであって、図２に示すように、演算を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）７２と、データの入出力を行うＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）７４と、各種装置を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）７６と、回転制御部７８と、衝突回避制御部８４と、衝撃軽減制御部（衝撃軽減制御手段）９０と、を備えている。

制御部７０には、図２に示すように、駆動輪５６（左側の駆動輪５６Ａ、右側の駆動輪５６Ｂ）、距離検知センサ４６（左側の距離検知センサ４６Ａ、右側の距離検知センサ４６Ｂ、後方の距離検知センサ４６Ｃ）、及び、衝突検知センサ５４（左側の距離検知センサ５４Ａ、右側の距離検知センサ５４Ｂ）が電気的に接続されている。

回転制御部７８は、左側の駆動輪５６Ａ、及び、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を、所定の回転速度で個別に回転させる制御を行う。回転制御部７８により、左右の駆動輪５６の回転速度に差を生じさせると、配膳車１０は旋回をする。

衝突回避制御部８４は、図２に示すように、側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）８６と、後方衝突回避制御部８８とから構成されている。側方衝突回避制御部８６は、配膳車１０の車体側方にある物体との衝突を回避する制御を行っており、側方衝突回避制御部８６では、後述する衝突回避処理が実行される。衝突回避処理は、図６に示すステップ１００からステップ１０４を実行する。

後方衝突回避制御部８８は、後方の距離検知センサ４６Ｃから受信した距離情報データに基づき、車体後方の物体への接近を検知し、駆動輪５６の回転を停止又は減速させる制御を行う。

衝撃軽減制御部９０は、配膳車１０が車体側方にある物体と衝突した際に、衝突の衝撃を軽減する制御を行っており、衝撃軽減制御部９０では、後述する衝突軽減処理が実行される。衝突軽減処理は、図７に示すステップ１１０からステップ１１４を実行する。

側方衝突回避制御部８６の動作を、図３、図４、図６を用いて説明する。ここで、図３に示すように、配膳車１０は、方向Ｄ１（左方向）に旋回しており、旋回方向に障害物２０２があることを想定する。

先ず、左側の距離検知センサ４６Ａから、配膳車１０と障害物２０２との間の距離を表す距離情報データを取得し（ステップ１００）、次に、取得した距離情報データの値が、閾値距離よりも小さいか判定する（ステップ１０２）。

取得した距離情報データの値が閾値距離よりも小さければ、配膳車１０が障害物２０２に一定以上接近していると判定し、旋回方向外側（回転速度の速い方）の駆動輪５６である、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を減速させる（ステップ１０４）。ここで、減速させる右側の駆動輪５６Ｂの回転速度は、左側の駆動輪５６Ａの回転速度よりも速い回転速度とさせる。これにより、配膳車１０の進行方向は、図３に示すように、方向Ｄ２（斜め左前方向）となり、障害物２０２との衝突を回避することができる。このように、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を、左側の駆動輪５６Ａの回転速度よりも速い回転速度となるように減速させることで、配膳車１０が旋回できなくなることを防止している。また、配膳車１０を大きく減速させることなく、配膳車１０の障害物２０２との衝突を回避している。また、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度が減速されることで、配膳車１０の運搬者が異変に気付き、障害物２０２が発見され易くなる。

次に、図４に示すように、左側の壁２０３及び右側の壁２０４により囲まれた通路に置かれた障害物２０２を配膳車１０が回避する際に、右側の壁２０４に右側の距離検知センサ４６Ｂが反応した場合の側方衝突回避制御部８６の動作を説明する。

図４に示すように、配膳車１０の左前方の障害物２０２を回避するため、配膳車１０を方向Ｄ３（斜め右前方向）に旋回させると、右側の距離検知センサ４６Ｂから取得した、配膳車１０と右側の壁２０４との間の距離を表す距離情報データの値が閾値距離よりも小さくなり、配膳車１０が右側の壁２０４に一定以上接近していると判定する（ステップ１００、ステップ１０２）。

次に、旋回方向外側の駆動輪５６である、左側の駆動輪５６Ａの回転速度を減速させる（ステップ１０４）。ここで、左側の駆動輪５６Ａの回転速度は、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度よりも速い回転速度とさせる。このようにすることで、配膳車１０の進行方向は、方向Ｄ３よりも右側への旋回速度が遅い方向Ｄ４に変わり、配膳車１０の右側の壁２０４への衝突が回避され易くなる。また、右側への旋回は可能であるため、配膳車１０は障害物２０２を右に旋回して回避することができる。

衝撃軽減制御部９０の動作を、図５、図７を用いて説明する。ここでは、図５に示すように、配膳車１０が方向Ｄ５（左方向）に旋回時に、旋回方向にある障害物２０２に衝突した場合を想定する。

図７に示すように、衝撃軽減制御部９０は、衝突検知センサ５４からの衝突情報データを常時取得しており、配膳車１０の衝突の有無を監視している（ステップ１１０）。配膳車１０が、方向Ｄ５に旋回時に、車体左側方にある障害物２０２に衝突すると、衝撃軽減制御部９０は、左側の衝突検知センサ５４Ａから取得した衝突情報データより衝突があったことを検知する（ステップ１１２）。

衝突を検知すると、旋回方向外側の駆動輪５６である、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を減速させる（ステップ１１４）。ここで、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度は、左側の駆動輪５６Ａの回転速度と同じ回転速度とさせる。これにより、配膳車１０の進行方向は、図５に示すように、方向Ｄ６（前方向）に変わり、配膳車１０が衝突により受ける衝撃が軽減される。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態の配膳車１０は、配膳する食事を運搬する配膳車１０であって、車体の左右に配され、前後方向に回転可能な一対の駆動輪５６であって、各駆動輪５６の回転差によって車体を旋回可能とする一対の駆動輪５６と、車体側方にある物体との距離を検知する距離検知センサ（距離検知部）４６と、一対の駆動輪５６の回転速度を個別に制御することで、車体側方にある物体への衝突を回避する制御を行う側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）８６を有する制御部７０と、を備え、側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）８６は、距離検知センサ（距離検知部）４６から受信した距離情報データに基づいて、車体の旋回時に、車体側方にある物体に接近していることを検知した場合に、一対の駆動輪５６のうち、回転速度の速い方の駆動輪５６の回転速度を減速させる衝突回避処理を実行する。

本実施形態によれば、配膳車１０の旋回時に、配膳車１０の車体側方にある物体（障害物）への接近を距離検知センサ（距離検知部）４６が検知すると、制御部７０は、一対の駆動輪５６のうち、回転速度の速い方の駆動輪５６（旋回時の外側の駆動輪５６）の回転速度を減速させるため、配膳車１０の旋回方向への進行にブレーキがかかり、配膳車１０の障害物との衝突を回避することができる。このように、回転速度の速い方の駆動輪５６のみ、回転速度を減速させるため、配膳車１０を大きく減速させることなく、配膳車１０の障害物との衝突を回避することができる。

また、衝突回避処理において、一対の駆動輪５６のうち、減速させた駆動輪５６の回転速度は、減速させていない駆動輪５６の回転速度よりも速い回転速度とすることができる。

減速させた駆動輪５６（回転速度の速い方の駆動輪５６）の回転速度を、減速させていない駆動輪５６（回転速度の遅い方の駆動輪５６）の回転速度よりも速い回転速度とすることで、障害物との衝突を回避しつつも、旋回方向へ進行することが可能となり、特に、配膳車１０が狭い通路を通る場合、進行方向の微調整が可能となる。

また、物体に衝突したことを検知する衝突検知センサ（衝突検知部）５４を備え、制御部７０は、物体に衝突した際の衝撃を軽減させる制御を行う衝撃軽減制御部（衝撃軽減制御手段）９０を備え、衝撃軽減制御部（衝撃軽減制御手段）９０は、衝突検知センサ（衝突検知部）５４から受信した衝突情報データより、車体の旋回時における物体への衝突を検知した場合に、一対の駆動輪５６のうち、回転速度の速い方の駆動輪５６の回転速度を、回転速度の遅い方の駆動輪５６の回転速度と同じ回転速度にさせる衝撃軽減処理を実行するものとすることができる。

配膳車１０の旋回時に障害物に衝突した際、回転速度の速い方の駆動輪５６の回転速度を、回転速度の遅い方の駆動輪の回転速度と同じ回転速度にさせることで、配膳車の旋回を阻止し、配膳車の衝突時の衝撃を軽減することができる。

＜実施形態２＞
本実施形態の配膳車１０Ａを、図８から図１０を用いて説明する。配膳車１０Ａは、図８、図９に示すように、実施形態１の配膳車１０と異なり、車体側部に衝突検知センサ５４が設けられていない。また、制御部７０Ａには、実施形態１と異なり、衝撃軽減制御部９０が設けられていない。

また、実施形態１の側方衝突回避制御部８６では、図６のステップ１０４において、旋回方向外側の駆動輪５６の回転速度を、旋回方向内側の駆動輪５６の回転速度よりも速い回転速度に減速させることとしたが、本実施形態の側方衝突回避制御部８６Ａでは、ステップ１０４において、旋回方向外側の駆動輪５６の回転速度を、旋回方向内側の駆動輪５６の回転速度と同じ回転速度とさせる。その他の点は、実施形態１と同じ構成のため、説明を省略する。

側方衝突回避制御部８６Ａの動作を説明する。ここでは、図９に示すように、配膳車１０Ａが方向Ｄ７（左方向）に旋回しており、旋回方向に障害物２０２があることを想定する。

左側の距離検知センサ４６Ａから、配膳車１０と障害物２０２との間の距離を表す距離情報データを取得し（ステップ１００）、取得した距離情報データの値が、閾値距離よりも小さいか判定する（ステップ１０２）。

取得した距離情報データの値が、閾値よりも小さければ、旋回方向外側の駆動輪５６である右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を、左側の駆動輪５６Ａの回転速度と同じ回転速度に減速させる（ステップ１０４）。これにより、配膳車１０Ａの進行方向は、図９に示す方向Ｄ８（前方向）となり、障害物２０２との衝突が回避できる。

次に、配膳車１０Ａが、図１０に示すように、左側の壁２０３及び右側の壁２０４により囲まれた通路を通過する際に、左側の壁２０３に左側の距離検知センサ４６Ａが反応した場合の側方衝突回避制御部８６の動作を説明する。

配膳車１０が方向Ｄ３（斜め左前方向）に旋回した際、左側の距離検知センサ４６から取得した、配膳車１０Ａと左側の壁２０３との間の距離を表す距離情報データの値が、閾値距離よりも小さいと判定した場合（ステップ１００、ステップ１０２）、旋回方向外側の駆動輪５６である、右側の駆動輪５６Ｂの回転速度を、左側の駆動輪５６Ａの回転速度と同じ回転速度に減速させる（ステップ１０４）。これにより、配膳車１０Ａの進行方向は、方向Ｄ１０（前方向）となり、配膳車１０Ａの左側の壁２０３との衝突が回避される。この状態においても、配膳車１０Ａは、前後方向に移動可能であるため、立ち往生することはない。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
本実施形態の衝突回避処理において、一対の駆動輪５６のうち、減速させた駆動輪５６の回転速度は、減速させていない駆動輪５６の回転速度と同じものとすることができる。

本実施形態によれば、減速させた方の駆動輪５６（回転速度の速い方の駆動輪５６）の回転速度を、減速させていない方の駆動輪５６（回転速度の遅い方の駆動輪５６）の回転速度と同じとすることで、配膳車１０の旋回を阻止し、配膳車１０の障害物への衝突を回避するものとすることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、車台１２の左右両側部に距離検知センサ４６をそれぞれ１つずつ配する構成としたが、複数の距離検知センサを左右両側部にそれぞれ配する構成としても良い。
（２）上記実施形態では、車台１２に距離検知センサ４６、及び、衝突検知センサ５４をそれぞれ配する構成としたが、例えば、貯蔵庫本体等、他の部位に設ける構成としても良い。

１０、１０Ａ…配膳車
４６…距離検知センサ（距離検知部）
５４…衝突検知センサ（衝突検知部）
５６…駆動輪
７０、７０Ａ…制御部
７８…回転制御部（回転制御手段）
８６、８６Ａ…側方衝突回避制御部（衝突回避制御手段）
９０…衝撃軽減制御部（衝撃軽減制御手段）

Claims

配膳する食事を運搬する配膳車であって、
車体の左右に配され、前後方向に回転可能な一対の駆動輪であって、各駆動輪の回転差によって前記車体を旋回可能とする一対の駆動輪と、
車体側方にある物体との距離を検知する距離検知部と、
前記一対の駆動輪の回転速度を個別に制御することで、前記車体側方にある物体への衝突を回避する制御を行う衝突回避制御手段を有する制御部と、を備え、
前記衝突回避制御手段は、
前記距離検知部から受信した距離情報データに基づいて、前記車体の旋回時に、前記車体側方にある物体に接近していることを検知した場合に、前記一対の駆動輪のうち、回転速度の速い方の前記駆動輪の回転速度を減速させる衝突回避処理を実行する配膳車。
前記衝突回避処理において、前記一対の駆動輪のうち、減速させた前記駆動輪の回転速度は、減速させていない前記駆動輪の回転速度よりも速い回転速度とする請求項１に記載の配膳車。
前記衝突回避処理において、前記一対の駆動輪のうち、減速させた前記駆動輪の回転速度は、減速させていない前記駆動輪の回転速度と同じとする請求項１に記載の配膳車。
物体に衝突したことを検知する衝突検知部を備え、
前記制御部は、物体に衝突した際の衝撃を軽減させる制御を行う衝撃軽減制御手段を備え、
前記衝撃軽減制御手段は、
前記衝突検知部から受信した衝突情報データより、前記車体の旋回時における物体への衝突を検知した場合に、前記一対の駆動輪のうち、回転速度の速い方の前記駆動輪の回転速度を、回転速度の遅い方の前記駆動輪の回転速度と同じ回転速度にさせる衝撃軽減処理を実行する請求項２に記載の配膳車。