JP2603288Y2 - 電動車における超音波装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば、身体障害者用
の車椅子に属する電動車における超音波装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高齢者や歩行不自由な人達が使用
する小型電動車において、事故防止のため車体前面にバ
ンパーと兼用させた接触式のセンサーを装備したものが
知られている。

【０００３】このものは、車体が障害物に接触した時、
バンパーに装備したセンサーによって衝撃を感知しマイ
クロコンピユータによる制御によって、電動車本機を瞬
時に停止させるものであるが、車体が障害物に衝突した
後に停止させるために、危険防止という点では満足する
効果が得られるものではなく、衝突による衝撃も十分緩
和されるものではなかった。また、この種の電動車は高
齢者中心に使用されることが最も多く、大きな事故につ
ながる可能性を含むものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案の目的は、車体
の前方に障害物がある場合に、障害物を検知して車体が
障害物に接触・衝突する前に、電動車を停止することが
可能である電動車における超音波装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の電動車における
超音波装置は、上記課題を解決するために、車体前面側
に設けられた超音波発射装置及び前記超音波発射装置に
より超音波を出力した後、障害物よりの反射信号を受信
する距離測定用の超音波センサーと、車体の走行速度を
低速、中速、高速の３段階に切り替えるための速度スイ
ッチと、車体の進行方向を前または後に設定するための
前後スイッチと、車体の走行速度調節のためのアクセル
とを備えると共に、前記超音波発射装置の超音波出力時
より超音波センサーへの反射信号受信時までの経過時間
により、車体から障害物までの距離を設定する測距手段
と、前記測距手段が設定した設定距離が予め設定された
警戒距離範囲内である場合、該設定距離に基づいて車体
停止を含む制限速度を設定する制限速度設定手段と、前
記速度スイッチによる切替え態様、前後スイッチの設定
態様及び前記アクセルよりのアクセル値とにより車体の
目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記制限速度
と前記目標速度とを比較し、前記目標速度が前記制限速
度を越えた場合に、前記制限速度に最終目標速度を設定
する一方、前記目標速度が前記制限速度以下である場合
に、前記目標速度に最終目標速度を設定する最終目標速
度決定手段と、前記最終目標速度決定手段により決定さ
れた最終目標速度に基いて駆動モータを駆動制御するモ
ータ駆動制御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】車体前面側の超音波発射装置は、超音波を発射
し、車体前方に障害物がある場合には、超音波が障害物
に当たって反射し、車体前面側の距離測定用の超音波セ
ンサーによって障害物よりの反射信号が受信される。測
距手段は、超音波発射装置の超音波出力時より超音波セ
ンサーへの反射信号受信時までの経過時間により、車体
から障害物までの距離を設定する。制限速度設定手段
は、測距手段が設定した設定距離が予め設定された警戒
距離範囲内である場合、設定距離に基づいて車体停止を
含む制限速度を設定する。目標速度設定手段は、速度ス
イッチによる低速、中速、高速の３段階の切替え態様、
前後スイッチによる車体の進行方向の前または後の設定
態様及び車体の走行速度調節のためのアクセルよりのア
クセル値とにより車体の目標速度を設定する。最終目標
速度決定手段は、制限速度と目標速度とを比較し、目標
速度が制限速度を越えた場合に、制限速度に最終目標速
度を設定する一方、目標速度が制限速度以下である場合
に、目標速度に最終目標速度を設定する。

【０００７】モータ駆動制御手段は、最終目標速度決定
手段により決定された最終目標速度に基いて駆動モータ
を駆動制御する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照して説明
する。図２は、実施例の電動車の側面図である。電動車
４０は、前方側において、操縦ハンドル４１がハンドル
ポスト４２の先端に固定され、ハンドルポスト４２の下
端側は操向用の前輪４３の両側に取付けられると共に、
電動車４０のフロントシャーシ４４に取付けられてい
る。

【０００９】電動車４０は、その中間において、フロン
トシャーシ４４の後端側がリヤシャーシ４５の先端側に
連結され、リヤシャーシ４５には、上方側にリヤカバー
５１が設けられ、リヤシャーシ４５の後端には、２つの
駆動後輪４６と駆動後輪４６を駆動するための図示しな
い駆動モータＭとが配設されている。リヤシャーシ４５
の中央には、運転座席取付部４７を備えたリヤフレーム
４８が固定され、運転座席取付部４７には、運転座席４
９が上方より嵌入されて取り付けられている。

【００１０】また、ハンドルポスト４２の前面側には、
フロントカバー５０がネジ止めにより取り付けられ、フ
ロントカバー５０の前面側にはフロントバスケット１３
がネジ止めにより取付けられ、フロントバスケット１３
の底部には、超音波装置１がネジ２７により取付けられ
ている。

【００１１】図３に示すように、超音波装置１は、両側
方が下方に向けて湾曲された装置取付部２２，２２を備
えた吊りフレーム２の内側に超音波装置本体３が嵌装さ
れ、超音波装置本体３は、装置取付部２２，２２の両側
方より取付用ネジ１２，１２が超音波装置本体３に対し
てねじ込まれることにより吊りフレーム２に対して支持
される。

【００１２】吊りフレーム２の上面には、挿通孔２３が
設けられると共に、該挿通孔２３と対応してフロントバ
スケット１３の底板１４に挿通孔２４が設けられてい
る。吊りフレーム２のフロントバスケット１３への取付
けは、フロントバスケット１３の内側に挿通孔２６を有
する固定プレート２５をフロントバスケット底板１４に
当接し、フロントバスケット１３の内側から固定プレー
ト２５、フロントバスケット底板１４、吊りフレーム２
の各挿通孔２６，２４，２３に対してネジ２７，２７を
捩じ込むことにより取付け固定される。

【００１３】超音波装置本体３は、図４乃至図７に示さ
れるように、超音波装置本体３の前面側に超音波の発射
と反射波の受信とを兼ねる超音波送受信機４，４が並設
され、超音波装置本体３の後側には、超音波送受信機
４，４の作動をオンオフするためのセンサースイッチ８
が設けられると共に、超音波送受信機４，４よりの信号
を図示しない制御部へ接続するための接続コード９が接
続されている。超音波送受信機４は、超音波発射装置及
び超音波センサーを兼ねるものである。

【００１４】図４に示すように、超音波装置本体３の両
側部には、内方に向かって凹部１１，１１が設けられ、
該凹部１１，１１にそれぞれナット２０，２０が嵌装さ
れる。超音波装置本体３の吊りフレーム２への取付け
は、超音波装置本体３を吊りフレーム２の両側の装置取
付部２２，２２間に嵌装させ、吊りフレーム２の装置取
付部２２，２２の両外側よりワッシャ２１，２１を介し
て取付用ネジ１２，１２をそれぞれ凹部１１，１１内の
ナット２０，２０に対して螺合させることにより、取付
用ネジ１２，１２に螺合したナット２０，２０が凹部１
１，１１をそれぞれ両側より支持し、超音波装置本体３
が吊りフレーム２に対して取付けられる。

【００１５】図５及び図７に示されるように、超音波装
置本体３は、その外装を形成する上側のアッパーケース
６と下側のアンダーケース７とが重合されてなる。図６
に示されるように、アッパーケース６の前方寄りには、
アッパーケース６内側に向くボス部１５が突設され、該
ボス部１５にはネジ受け１６が設けられ、アッパーケー
ス６内側の中程には、センサー基板１０の他端が嵌合さ
れる受け溝１７が設けられている。なお、センサー基板
１０には、超音波送受信機４，４の発信回路や受信回路
及びセンサースイッチ８や接続コード９よりの配線等が
プリント配線されている。

【００１６】また、アンダーケース７の前方寄りには、
アッパーケースのボス部１５に対応して、アンダーケー
ス７の内側に突出するボス部１８が設けられ、該ボス部
１８には、ネジ挿通孔１９が設けられている。アンダー
ケース７の内側の中程には、一側を上方に屈曲されたア
ングル２８がネジ止めされ、アングル２８の一側に対し
てセンサー基板１０の一側がネジ止め固定されている。
該センサー基板１０の他端は、アッパーケース６の内側
に設けられた受け溝１７内に嵌合されることにより、セ
ンサー基板１０が超音波装置本体３内に支持される。ア
ンダーケース７の後側にはセンサースイッチ８が設けら
れると共に接続コード９が接続されている。

【００１７】さらに、アッパーケース６及びアンダーケ
ース７の前端内周側には溝２９ａ，２９ｂが設けられ、
該溝２９ａ，２９ｂに対してセンサーホルダ５２の外縁
が嵌合されている。センサーホルダ５２の中心部にはブ
ッシュ５３，５３が固定され、該ブッシュ５３，５３内
に超音波送受信機４，４がそれぞれ嵌装されている。超
音波送受信機４，４の後側には、超音波送受信機４，４
を各々支持する支持プレート５４，５４が、センサーホ
ルダー５２の後側に対してネジ止めされている。

【００１８】アッパーケース６とアンダーケース７と
は、センサーホルダ５２の外縁をアッパーケース６の溝
２９ａ，アンダーケース７の溝２９ｂに嵌合させ、セン
サー基板１０の他端をアッパーケース６の内側に設けら
れた受け溝１７内に嵌合させると、アッパーケース６の
前方寄りのボス部１５のネジ受け１６とアンダーケース
７内側のボス部１８のネジ挿通孔１９とが一致し、図６
に示されるように、アンダーケース７の下側よりネジ５
５をアンダーケース７のネジ挿通孔１９に挿通させて、
ネジ５５をアッパーケース６のネジ受け１６に対してね
じ込むことによりアッパーケース６とアンダーケース７
とが重合される。

【００１９】また、図７に示されるように、超音波装置
本体３の後側に接続される接続コード９は、他端に雌型
コネクタ５６が接続され、フロントカバー５０に穿設さ
れた通孔５７に対して接続コード９の雌型コネクタ５６
側が挿通されて、雌型コネクタ５６と嵌合接続する雄型
コネクタ５８を有する中継コード５９に接続され、図示
しない電動車の制御部に連絡される。

【００２０】図１は、本考案の電動車における超音波装
置の制御部の要部ブロック図である。電動車の制御部３
０は、電動車の制御プログラムや各種データを記憶した
ＲＯＭやデータの一時記憶のためのＲＡＭやＲＯＭに記
憶されている制御プログラムを実行するＣＰＵを含む。

【００２１】制御部３０には、超音波の発信及び反射波
の受信を行う超音波送受信機４が接続されると共に車体
の進行方向を前または後に設定するための前後スイッチ
３１と、車体の走行速度を低速、中速、高速の３段階に
切り替えるための速度スイッチ３２と、車体の走行速度
調節のためのアクセル３３と、駆動後輪４６を駆動する
ための駆動モータＭと、警報手段としてのＬＥＤ３４及
びブザー３５とが接続されている。

【００２２】また、制御部３０に記憶されている制御プ
ログラムは、超音波送受信機４による超音波出力時より
反射信号受信時までの経過時間により、車体から障害物
までの距離を算出する測距手段と、測距手段が算出した
算出距離が予め設定された警戒距離範囲内である場合、
該算出距離に基づいて車体停止を含む制限速度を設定す
る制限速度設定手段と、速度スイッチ３２による切替え
態様、前後スイッチ３１の設定態様及びアクセル３３よ
りのアクセル値とにより車体の目標速度を設定する目標
速度設定手段と、制限速度と目標速度とを比較し、目標
速度が制限速度を越えた場合に、制限速度に最終目標速
度を設定する一方、目標速度が制限速度以下である場合
に、目標速度に最終目標速度を設定する最終目標速度決
定手段と、最終目標速度決定手段により決定された最終
目標速度に基いて駆動モータを駆動制御するモータ駆動
制御手段とを含む。

【００２３】制御部３０は、超音波送受信機４により超
音波を一定周期で出力して、図８に示すように３０ｍｓ
毎に超音波を発信し、超音波発信時より次の超音波発信
迄の間、発信された超音波が障害物に反射して発生する
反射信号を受信し、超音波送受信機４による超音波出力
時より反射信号受信時までの経過時間ｔにより、車体か
ら障害物までの距離を算出する。

【００２４】超音波送受信機４による反射信号の受信動
作は、障害物が車体に接近する毎に、超音波発信時から
反射信号受信時までの経過時間ｔが短くなるため、制御
部３０は、図８に示すように、経過時間ｔに基く測定距
離の設定を３回行い、第１回目の経過時間ｔ１に基く測
定距離が第２回目の経過時間ｔ２に基く測定距離よりも
大きく、かつ第１回目の経過時間ｔ１に基く測定距離が
第３回目の経過時間ｔ３に基く測定距離よりも大きい場
合、第３回目の経過時間ｔ３に基く測定距離に対応する
制限速度を決定する。

【００２５】また、第１回目の経過時間ｔ１に基く測定
距離が第２回目の経過時間ｔ２に基く測定距離以下であ
る場合には、第２回目の経過時間ｔ２に基く測定距離に
対応する制限速度Ｘ１を決定する。

【００２６】このことにより、超音波送受信機４に金属
音等による誤信号が受信された場合であっても、制限速
度が決定されるため誤動作を防止することができる。な
お、経過時間ｔに基いて求められる距離と決定される制
限速度との関係を表１に示す。

【００２７】

【表１】 実施例では、制限速度Ｘ１が設けられる範囲として、車
体前方２１０ｃｍ以内を警戒距離範囲内とし、車体が停
止される範囲として、障害物が車体前方４０ｃｍ以内に
ある場合としている。

【００２８】また、図９に示すように、制御部３０は、
車体の走行速度を低速、中速、高速の３段階に切り替え
るための速度スイッチ３２の設定状態と走行速度調節の
ためのアクセル３３よりのアクセル値により目標速度Ｘ
２を決定する。

【００２９】さらに、前後スイッチ３１の設定が前進と
なっている場合、制限速度Ｘ１と目標速度Ｘ２とを大小
比較を行って、目標速度Ｘ２が制限速度Ｘ１よりも大で
あれば、最終目標速度Ｘ３を制限速度Ｘ１に設定し、目
標速度Ｘ２が制限速度Ｘ１以下であれば、最終目標速度
Ｘ３を目標速度Ｘ２に設定する。

【００３０】以下、制御部３０に記憶されている速度制
御処理を図１１乃至図１７のフローチャートを参照して
説明する。

【００３１】図１１は、制御部３０が実行するメインル
ーチン処理の概略を示すフロー図である。制御部３０
は、電源投入後、初期化処理を行ってメインルーチンを
実行するために必要な各フラグ類、各カウンタ及び各タ
イマの初期値設定を行い（ステップｓ１）、ステップｓ
２に移行する。

【００３２】ステップｓ２に移行した制御部３０は、メ
インルーチンを所定周期毎に実行するための３０ｍｓタ
イマＴ１がタイムアップしているか否かを判別する（ス
テップｓ２）。初期化処理直後では、制御部３０はステ
ップｓ２の判別処理を真と判定し、３０ｍｓタイマＴ１
を作動して経過時間の計時を開始し（ステップｓ３）、
超音波送受信機４による超音波の出力と反射波の受信と
により、電動車４０を障害物に対して適正速度走行ある
いは停止させるための速度制御処理を行い（ステップｓ
４）、異常処理等を行った後（ステップｓ５）、ステッ
プｓ２に移行して、再び３０ｍｓタイマＴ１がタイムア
ップしているか否かを判別する。３０ｍｓタイマＴ１が
タイムアップして３０ｍｓ経過すると、再びメインルー
チンを実行する。この結果、３０ｍｓ毎に制御部３０に
よりステップｓ４の速度制御処理が実行されることとな
る。

【００３３】次に、ステップｓ４の速度制御処理につい
て説明する。制御部３０は、速度制御処理を開始する
と、まずステップａ１の送信波出力処理を行って超音波
を車体の前方に向けて出力する（ステップａ１）。

【００３４】送信波出力処理は、図１５に示すように、
制御部３０は、まず、超音波が障害物に反射した時に発
生する反射波に対して、超音波送受信機４による受信が
あるか否かを判別するための受信フラグｆ１の値をクリ
アする（ステップｂ１）。

【００３５】次いで、制御部３０は、超音波発信時より
所定時間以内に超音波送受信機４による受信がなされる
か否かを判別するために、１６ｍｓタイマＴ２を作動す
る（ステップｂ２）。実施例では、超音波発信時より１
６ｍ秒以内に超音波送受信機４による受信がなければ、
タイムオーバーとしての処理を行う。

【００３６】制御部３０は、１６ｍｓタイマＴ２を作動
すると、超音波出力指令により超音波を出力させ（ステ
ップｂ３）、反射波の受信時及び１６ｍｓタイマＴ２の
タイムオーバーによる割り込みを許可し（ステップｂ
４）、速度制御処理ルーチンへリターンする。

【００３７】速度制御処理ルーチンへリターンすると、
制御部３０は、超音波送受信機４による障害物よりの反
射波の受信があるか否かを、受信フラグｆ１がセットさ
れているか否かによって判別する（ステップａ２）。

【００３８】制御部３０は、超音波送受信機４による障
害物よりの反射波の受信がなければ、受信フラグｆ１が
セットされているか否かの判別処理を繰り返し実行す
る。

【００３９】送信波出力処理において、超音波を出力し
た後、１６ｍ秒以内に超音波送受信機４によって障害物
よりの反射波が受信されると、割り込みが発生し、図１
６に示す受信割り込み処理が実行される。

【００４０】受信割り込み処理に移行すると、制御部３
０は、割り込みを禁止し（ステップｃ１）、１６ｍｓタ
イマＴ２の作動を停止し（ステップｃ２）、１６ｍｓタ
イマＴ２のタイマ値を測定時間記憶レジスタｔｄに記憶
し（ステップｃ３）、受信フラグｆ１をセットし（ステ
ップｃ４）、速度制御処理ルーチンのステップａ２の判
別処理へリターンする。

【００４１】また、超音波を出力した後、１６ｍ秒以内
に超音波送受信機４による障害物よりの反射波の受信が
ないと、１６ｍｓタイマＴ２がタイムアップしてタイム
オーバー割り込みが発生し、図１７に示すタイムオーバ
ー割り込み処理が実行される。

【００４２】タイムオーバー割り込み処理に移行する
と、制御部３０は、割り込みを禁止し（ステップｄ
１）、１６ｍｓタイマＴ２の作動を停止し（ステップｄ
２）、測定時間記憶レジスタｔｄに予め設定された最大
値を記憶し（ステップｄ３）、受信フラグｆ１をセット
し（ステップｄ４）、速度制御処理ルーチンのステップ
ａ２の判別処理へリターンする。

【００４３】このように、超音波送受信機４による障害
物よりの反射波の受信の有無にかかわらず、超音波発信
時より１６ｍｓ以内に受信フラグｆ１がセットされるた
め、制御部３０は、ステップａ２の判別処理を真と判定
してステップａ３に移行する。

【００４４】制御部３０は、測定時間記憶レジスタｔｄ
に記憶された測定時間の値に基いて、車体から障害物ま
での距離を、制御部３０に予め記憶されている図示しな
い測定時間と測定時間に対応する距離とのテーブルより
選択して今回測定距離記憶レジスタＬｒに記憶する（ス
テップａ３）。

【００４５】なお、タイムオーバー割り込み処理が実行
された場合には、測定時間記憶レジスタｔｄに記憶され
ている最大値により、今回測定距離記憶レジスタＬｒに
は、２２０Ｃｍが記憶される。

【００４６】制御部３０は、次いで、今回測定した障害
物までの距離と、前回測定した障害物までの距離とを大
小比較する（ステップａ４）。即ち、前回測定した障害
物までの距離が記憶されている前回測定距離記憶レジス
タＬｂの値が今回測定距離記憶レジスタＬｒに記憶され
ている値よりも大であるか否かを判別する。

【００４７】ここで、電源投入時直後の速度制御処理で
は、前回測定距離記憶レジスタＬｂの値は、ステップｓ
１の初期化処理によって０とされている。この場合のス
テップａ４の判別結果は偽となり、ステップａ７に移行
して、チェックカウンタＣＮの値に０をセットし（ステ
ップａ７）、今回測定距離記憶レジスタＬｒに記憶され
ている値を前回測定距離記憶レジスタＬｂに格納し（ス
テップａ８）、ステップａ９に移行する。

【００４８】ここで、チェックカウンタＣＮは、前回測
定距離記憶レジスタＬｂの値が今回測定距離記憶レジス
タＬｒに記憶されている値よりも大である場合に、前述
の金属音等による受信時の誤信号による誤動作を防止す
るために判定されるカウンタである。

【００４９】ステップａ９に移行した制御部３０は、前
回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている測定距離
が２１０Ｃｍ以内であるか否か、即ち、測定した車体か
ら障害物までの距離が警戒距離範囲内であるか否かを判
別する。

【００５０】制御部３０は、測定した車体から障害物ま
での距離が警戒距離範囲内である場合には、ＬＥＤ３４
を点滅表示する一方（ステップａ１０）、測定した車体
から障害物までの距離が警戒距離範囲でない場合には、
ＬＥＤ３４を点灯表示し（ステップａ１１）、ステップ
ａ１２に移行する。

【００５１】ステップａ１２に移行した制御部３０は、
前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている測定距
離に基いて、表１に示されるような制限速度記憶ファイ
ルより、制限速度を選択して制限速度記憶レジスタＸ１
に設定する（ステップａ１２）。

【００５２】次いで、制御部３０は、図９に示すような
速度スイッチ３２の設定状態と前後スイッチ３１の設定
状態とアクセル３３よりのアクセル値との関係により、
目標速度を決定し、目標速度記憶レジスタＸ２に目標速
度を設定する（ステップａ１３）。

【００５３】ステップａ１３の処理後、制御部３０は、
前後スイッチ３１の設定が前進側となっているか否かを
判別する（ステップａ１４）。

【００５４】前後スイッチ３１の設定が前進側でない場
合には、即ち、前後スイッチ３１の設定が後退となって
いる場合には、制御部３０は、ステップａ１５に移行し
て、目標速度記憶レジスタＸ２に記憶されている目標速
度の値を最終目標速度記憶レジスタＸ３に格納し（ステ
ップａ１５）、ブザー３５への出力をオフし（ステップ
ａ１６）、ステップａ２０に移行し、最終目標速度記憶
レジスタＸ３に記憶されている目標速度の値に従って駆
動モータＭを駆動制御する。

【００５５】ステップａ１４の判別処理において、前後
スイッチ３１の設定が前進側である場合には、制御部３
０は、制限速度記憶レジスタＸ１に設定されている制限
速度の値と、目標速度記憶レジスタＸ２に設定されてい
る目標速度の値とを大小比較する（ステップａ１７）。
即ち、目標速度記憶レジスタＸ２に設定されている目標
速度の値が制限速度記憶レジスタＸ１に設定されている
制限速度の値を越えているか否かを判別する。

【００５６】目標速度の値が制限速度の値を越えている
場合には、制御部３０は、ステップａ１７の判別処理を
真と判定し、ステップａ１８へ移行して、制限速度記憶
レジスタＸ１に設定されている制限速度の値を最終目標
速度記憶レジスタＸ３に格納し（ステップａ１８）、ブ
ザー３５へアラーム出力指令を出力してブザーを鳴らし
て警報を発し（ステップａ１９）、ステップａ２０に移
行して、最終目標速度記憶レジスタＸ３に記憶されてい
る制限速度の値に従って駆動モータＭを駆動制御する。

【００５７】目標速度の値が制限速度の値を越えていな
い場合には、制御部３０は、ステップａ１７の判別処理
を偽と判定し、ステップａ１５へ移行して、目標速度記
憶レジスタＸ２に記憶されている目標速度の値を最終目
標速度記憶レジスタＸ３に格納することにより（ステッ
プａ１５）、最終目標速度記憶レジスタＸ３に記憶され
ている目標速度の値に従って駆動モータＭが駆動制御さ
れる。

【００５８】表１及び図９を参照して、例えば、測定距
離が４０Ｃｍ以下である場合には、制限速度０が設定さ
れ、目標速度の如何に関係なくステップａ１７の判別結
果が真となって、最終目標速度には制限速度０が設定さ
れ、最終目標速度０の値にしたがってモータＭが駆動制
御されることにより駆動モータＭが停止される。即ち、
電動車４０は、障害物に接触・衝突する前に停止され
る。

【００５９】なお、電動車４０が停止した場合には、前
後スイッチ３１を後退側に切り替えて電動車４０を後退
移動させる。

【００６０】また、例えば、前回測定距離記憶レジスタ
Ｌｂに記憶されている測定距離が６０Ｃｍである場合、
制限速度の値０．５が設定される。そして、前後スイッ
チ３１の設定が前進側であり、速度スイッチ３２の設定
が低速でありかつアクセル値がｍａｘである場合には、
図９より目標速度の値１が設定され、目標速度の値が制
限速度の値を越えてステップａ１７の判別結果が真とな
るため、最終目標速度には制限速度の値０．５が設定さ
れ、最終目標速度０．５の値にしたがってモータＭが駆
動制御されることにより、電動車４０は、減速されるこ
ととなる。

【００６１】また、例えば、前回測定距離記憶レジスタ
Ｌｂに記憶されている測定距離が２１０Ｃｍである場
合、制限速度の値４．５が設定される。そして、前後ス
イッチ３１の設定が前進側であり、速度スイッチ３２の
設定が中速でありかつアクセル値がｍａｘである場合に
は、図９より目標速度の値４が設定され、目標速度の値
が制限速度の値を越えずステップａ１７の判別結果が偽
となるため、最終目標速度には目標速度の値４が設定さ
れ、最終目標速度４の値にしたがってモータＭが駆動制
御されることにより、電動車４０は、速度スイッチ３２
の中速設定及びアクセル３３によるアクセル値の値に従
って走行されることとなる。

【００６２】例えば、図１０に示すような幅１ｍ程度の
通路の曲がり角を通過するような場合、電動車４０が、
例えば矢印の前進方向に６Ｋｍ／ｈの速度で走行してい
るとすると、前方の壁３９と車体までの距離が２１０Ｃ
ｍとなった時には、表１より制限速度４．６Ｋｍ／ｈが
設定されるため、電動車４０は、最終目標速度４．６Ｋ
ｍ／ｈに減速され、その後、電動車４０が前進するにつ
れて、電動車４０と前方の壁３９との距離が小さくな
り、設定される制限速度が小さくなるため、電動車４０
は、徐々に減速され、電動車４０と前方の壁３９との距
離が１ｍ以下となって曲がり角を通過し始める位置で
は、制限速度０．５Ｋｍ／ｈまで減速される。このた
め、運転者は、電動車４０を壁３９に衝突させることな
く、通路の曲がり角を通過させることができる。

【００６３】このように、障害物までの距離に応じて制
限速度を設定することにより、制限速度に対応して電動
車４０を停止させたり、走行速度を遅くしたりする車体
前方の警戒範囲が変化する。

【００６４】制御部３０は、ステップａ２０のモータ出
力制御処理を実行した後、メインルーチンにリターン
し、ステップｓ５以下の処理を実行後、ステップｓ２の
判別処理を繰り返し実行し、３０ｍｓタイマＴ１がタイ
ムアップすると、ステップｓ３の処理後、再びステップ
ｓ４の速度制御処理ルーチンに移行することとなる。

【００６５】次に、チェックカウンタＣＮの作用につい
て説明すると、制御部３０は、速度制御処理を再び開始
して、ステップａ１，ステップａ２，ステップａ３と移
行することにより、当該周期における車体から障害物ま
での距離を今回測定距離記憶レジスタＬｄに記憶し、ス
テップａ４の判別処理において、前回測定距離記憶レジ
スタＬｂの値が今回測定距離記憶レジスタＬｒに記憶さ
れている値よりも大であると判定されると（ステップａ
４）、制御部３０は、ステップａ５に移行し、チェック
カウンタＣＮの値を１つインクリメントし（ステップａ
５）、チェックカウンタＣＮの値が２以上であるか否か
を判別する（ステップａ６）。

【００６６】図８に示されるように、例えば、前回測定
距離記憶レジスタＬｂには、第１回目の測定時間ｔ１に
基く測定距離の値Ｌ１が記憶されており、今回測定距離
記憶レジスタＬｒには、当該周期において測定された第
２回目の測定時間ｔ２に基く測定距離の値Ｌ２が記憶さ
れているものとする。

【００６７】前回測定距離Ｌ１の値が今回測定距離の値
Ｌ２より大きい場合には、制御部３０は、チェックカウ
ンタＣＮの値を１つアップした後チェックカウンタＣＮ
の値が２以上であるか否かを判別し、チェックカウンタ
ＣＮの現在値が１であるため偽と判定し、ステップａ９
に移行する。

【００６８】この結果、警戒距離範囲２１０Ｃｍと比較
判定される前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されて
いる測定距離の値は、第１回目の測定距離の値Ｌ１とな
り、制限速度記憶レジスタＸ１に設定される制限速度の
値は、前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている
第１回目の測定距離の値Ｌ１に基いて決定されることと
なる。

【００６９】この後、制御部３０はステップａ９以降の
処理を行って当該周期の速度制御処理を終了し、再び次
周期の速度制御処理に移行し、ステップａ３の処理によ
って次周期における車体から障害物までの距離を今回測
定距離記憶レジスタＬｄに記憶する。例えば、今回測定
距離記憶レジスタＬｄには、第３回目の経過時間ｔ３に
基く測定距離の値Ｌ３が記憶されているものとする。

【００７０】そして、ステップａ４の判別処理におい
て、前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている第
１回目の測定距離の値Ｌ１が今回測定距離記憶レジスタ
Ｌｄに記憶されている第３回目の測定距離の値Ｌ３より
大である場合には、ステップａ５に移行し、チェックカ
ウンタＣＮの値を１つインクリメントし、チェックカウ
ンタＣＮの現在値が２であるため真と判定し、ステップ
ａ７に移行して、チェックカウンタＣＮの値を０クリア
し、ステップａ８に移行して、今回測定距離記憶レジス
タＬｄに記憶されている第３回目の測定距離の値Ｌ３を
前回測定距離記憶レジスタＬｂに格納し、ステップａ９
に移行する。

【００７１】この結果、警戒距離範囲２１０Ｃｍと比較
判定される前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されて
いる測定距離の値は、第３回目の測定距離の値Ｌ３とな
り、制限速度記憶レジスタＸ１に設定される制限速度の
値は、前回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている
第３回目の測定距離の値Ｌ３に基いて決定されることと
なる。

【００７２】前述したように、制御部３０は、第１回目
の経過時間ｔ１に基く測定距離が第２回目の経過時間ｔ
２に基く測定距離よりも大きく、かつ第１回目の経過時
間ｔ１に基く測定距離が第３回目の経過時間ｔ３に基く
測定距離よりも大きい場合、第３回目の経過時間ｔ３に
基く測定距離に対応する制限速度を決定する。

【００７３】このことにより、超音波送受信機４に金属
音等による誤信号が受信された場合であっても、第１回
目の測定時間ｔ１に基く測定距離Ｌ１が、第２回目の測
定時間ｔ２に基く測定距離Ｌ２及び第３回目の測定時間
ｔ３に基く測定距離Ｌ３のいずれよりも大きい場合に、
第３回目の測定時間ｔ３に基く測定距離Ｌ３に基いて制
限速度が決定されるため誤動作を防止することができ
る。

【００７４】また、例えば、第１回目の測定時間ｔ１に
基く測定距離Ｌ１が第２回目の測定時間ｔ２に基く測定
距離Ｌ２以下である場合には、ステップａ４の判別結果
が偽となるため、制御部３０は、チェックカウンタＣＮ
の値を０クリアした後、ステップａ８の処理で、今回測
定距離記憶レジスタＬｄに記憶されている第２回目の測
定距離の値Ｌ２を前回測定距離記憶レジスタＬｂに格納
するので、警戒距離範囲２１０Ｃｍと比較判定される前
回測定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている測定距離
の値は、第２回目の測定距離の値Ｌ２となり、制限速度
記憶レジスタＸ１に設定される制限速度の値は、前回測
定距離記憶レジスタＬｂに記憶されている第２回目の測
定距離の値Ｌ２に基いて決定されることとなる。

【００７５】

【考案の効果】本考案の電動車における超音波装置は、
車体前面側に設けられた超音波発射装置及び超音波発射
装置により超音波を出力した後、障害物よりの反射信号
を受信する距離測定用の超音波センサーと、車体の走行
速度を低速、中速、高速の３段階に切り替えるための速
度スイッチと、車体の進行方向を前または後に設定する
ための前後スイッチと、車体の走行速度調節のためのア
クセルとを備えると共に、超音波発射装置の超音波出力
時より超音波センサーへの反射信号受信時までの経過時
間により、車体から障害物までの距離を設定する測距手
段と、測距手段が設定した設定距離が予め設定された警
戒距離範囲内である場合、設定距離に基づいて車体停止
を含む制限速度を設定する制限速度設定手段と、速度ス
イッチによる切替え態様、前後スイッチの設定態様及び
アクセルよりのアクセル値とにより車体の目標速度を設
定する目標速度設定手段と、制限速度と目標速度とを比
較し、目標速度が制限速度を越えた場合に、制限速度に
最終目標速度を設定する一方、目標速度が制限速度以下
である場合に、目標速度に最終目標速度を設定する最終
目標速度決定手段と、最終目標速度決定手段により決定
された最終目標速度に基いて駆動モータを駆動制御する
モータ駆動制御手段とを設けたことにより、車体前方に
障害物がある場合には、障害物と車体までの距離を測距
手段が設定し、測距手段によって設定された車体から障
害物までの距離が車体を停止させる距離である場合に
は、制限速度設定手段が車体停止させる制限速度を設定
して、最終目標速度決定手段が車体停止させる制限速度
に最終目標速度を設定し、モータ駆動制御手段が車体停
止させる制限速度に基いて駆動モータを駆動制御するた
め、障害物が車体に接触・衝突する前に電動車を停止さ
せることができ、危険が防止される。

【００７６】また、制限速度設定手段が障害物までの距
離に応じて制限速度を設定し、目標速度設定手段が速度
スイッチによる切替え態様、前後スイッチの設定態様及
びアクセルよりのアクセル値とにより車体の目標速度を
設定し、最終目標速度決定手段が制限速度と目標速度と
を比較し、目標速度が制限速度を越えた場合に、障害物
までの距離に応じた制限速度に最終目標速度を設定する
ので、車体前方の障害物までの警戒範囲の変化に応じ
て、制限速度に対応して電動車を停止させたり、走行速
度を遅くしたりすることができ、また、最終目標速度決
定手段が、目標速度が制限速度以下であった場合に、目
標速度に最終目標速度を設定するので、目標速度の大小
に対応して車体前方の障害物までの警戒範囲も変化させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る電動車における超音波装
置の要部ブロック図

【図２】実施例の電動車の正面図

【図３】本考案の実施例に係る電動車における超音波装
置の正面図

【図４】図３のＡ−Ａ断面図

【図５】超音波装置本体の正面図

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図

【図７】超音波装置本体の別の側断面図

【図８】超音波送受信装置による超音波発信と反射波の
受信の関係を示すタイミングチャート

【図９】前後スイッチの前進側設定時における速度スイ
ッチの設定態様とアクセル値とにより決定される目標速
度との関係を示すグラフ

【図１０】電動車が前進方向に壁のある幅１ｍの通路の
曲がり角を通過する一例を示す平面図

【図１１】本考案の実施例に係る電動車における超音波
装置の制御部による処理のメインルーチンを示すフロー
図

【図１２】本考案の実施例に係る電動車における超音波
装置の制御部による速度制御処理の一部を示すフロー図

【図１３】図１２のフロー図のつづき

【図１４】図１３のフロー図のつづき

【図１５】本考案の実施例に係る電動車における超音波
装置の制御部による送信波出力処理を示すフロー図

【図１６】本考案の実施例に係る電動車における超音波
装置の制御部による受信割り込み処理を示すフロー図

【図１７】本考案の実施例に係る電動車における超音波
装置の制御部によるタイムオーバー割り込み処理を示す
フロー図

【符号の説明】

１ 超音波装置 ２ 吊りフレーム ３ 超音波装置本体 ４ 超音波送受信機 ６ アッパーケース ７ アンダーケース ８ センサースイッチ ９ 接続コード １０ センサー基板 １１ 凹部 １２ 取付用ネジ １３ フロントバスケット １４ 底板（フロントバスケット） １５ ボス部 １６ ネジ受け １７ 受け溝 １８ ボス部 １９ ネジ挿通孔 ２０ ナット ２１ ワッシャ ２２ 装置取付部 ２３ 挿通孔（吊りフレーム） ２４ 挿通孔（フロントバスケット） ２５ 固定プレート ２６ 挿通孔（固定プレート） ２７ ネジ ２８ アングル ２９ａ 溝（アッパーケース） ２９ｂ 溝（アンダーケース） ３０ 制御部 ３１ 前後スイッチ ３２ 速度スイッチ ３３ アクセル ３４ ＬＥＤ ３５ ブザー ３９ 壁 ４０ 電動車 ４１ 操縦ハンドル ４２ ハンドルポスト ４３ 前輪 ４４ フロントシャーシ ４５ リヤシャーシ ４６ 駆動後輪 ４７ 運転座席取付部 ４８ リヤフレーム ４９ 運転座席 ５０ フロントカバー ５１ リヤカバー ５２ センサーホルダー ５３ ブッシュ ５４ 支持プレート ５５ ネジ ５６ 雌型コネクタ ５７ 通孔 ５８ 雄型コネクタ ５９ 中継コード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−74111（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−96603（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61G 5/04 - 5/04 506 B60L 3/00 B60L 3/08

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前面側に設けられた超音波発射装置
   及び前記超音波発射装置により超音波を出力した後、障
   害物よりの反射信号を受信する距離測定用の超音波セン
   サーと、車体の走行速度を低速、中速、高速の３段階に
   切り替えるための速度スイッチと、車体の進行方向を前
   または後に設定するための前後スイッチと、車体の走行
   速度調節のためのアクセルとを備えると共に、前記超音
   波発射装置の超音波出力時より超音波センサーへの反射
   信号受信時までの経過時間により、車体から障害物まで
   の距離を設定する測距手段と、前記測距手段が設定した
   設定距離が予め設定された警戒距離範囲内である場合、
   該設定距離に基づいて車体停止を含む制限速度を設定す
   る制限速度設定手段と、前記速度スイッチによる切替え
   態様、前後スイッチの設定態様及び前記アクセルよりの
   アクセル値とにより車体の目標速度を設定する目標速度
   設定手段と、前記制限速度と前記目標速度とを比較し、
   前記目標速度が前記制限速度を越えた場合に、前記制限
   速度に最終目標速度を設定する一方、前記目標速度が前
   記制限速度以下である場合に、前記目標速度に最終目標
   速度を設定する最終目標速度決定手段と、前記最終目標
   速度決定手段により決定された最終目標速度に基いて駆
   動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段とを設けた
   ことを特徴とする電動車における超音波装置。