JP2945225B2 - 追従型走行作業車の追従装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業者等の追従対象物
に追従して走行する追従型走行作業車の追従装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、追従対象物検出手段として超音波
センサを用い、作業者等の追従対象物に対して超音波を
発信すると共に追従対象物からの反射波を受信し、その
発信と受信との間の時間遅れから追従対象物との間の距
離を計測し、その距離を一定に保つように追従走行する
追従型走行作業車が研究・開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の追従型
走行作業車は、追従対象物の検出を超音波センサから発
信する超音波の反射により行なっているため、追従対象
物でない物、例えば、壁等でも超音波が反射されるので
その壁等と追従対象物との区別がつかず、追従不能にな
るという欠点がある。

【０００４】さらに、従来の超音波センサを使った追従
対象物の検出方法では、追従対象物との距離は検出でき
るが、追従型走行作業車に対する追従対象物の方向を検
出することができず、追従走行路が屈曲しているような
場合には追従不能になるという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
追従型走行作業車の進行方向前方の状況を検出する超音
波センサと、この超音波センサからの検出情報に基づい
て走行・停止を行わせる走行手段とを有する追従型走行
作業車において、前記超音波センサからの検出情報を記
憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された検出情報
と前記超音波センサからの最新の検出情報とを比較する
比較手段と、この比較手段における比較結果において前
記記憶手段に記憶された検出情報と最新の検出情報との
間に差違がある時に前記超音波センサが追従対象物を検
出したと判断する判断手段とを設けた。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、追従型走行作業車に対する追従対象物の方
向を検出する追従方向検出手段を設け、この追従方向検
出手段からの検出情報に基づいて操向輪を操向制御する
操向制御手段を設けた。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明では、超音波センサからの
検出情報が記憶手段に記憶され、この記憶手段に記憶さ
れている検出情報と超音波センサが検出した最新の検出
情報とが比較手段において比較され、この比較手段にお
ける比較結果に基づいて超音波センサが追従対象物を検
出したか否かが判断手段において判断される。そして、
判断手段により追従対象物を検出していると判断された
場合には、追従型走行作業車は走行手段の作動によりそ
の追従対象物に追従して走行する。

【０００８】請求項２記載の発明では、追従型走行作業
車に対する追従対象物の方向が追従方向検出手段によっ
て検出され、この追従方向検出手段からの検出情報に基
づいて操向制御手段により操向輪が操向制御され、追従
対象物が進行方向を屈曲して進行した場合でも追従型走
行作業車はその追従対象物に追従して走行する。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図２は追従型走行作業車である追従型走行運
搬車１の全体構造を示した側面図であり、図３はその平
面図である。この追従型走行運搬車１の下部には操向輪
である前輪２と操向輪及び駆動輪である後輪３とが取付
けられ、追従型走行運搬車１の前部には走行路上の障害
物と接触した場合に追従型走行運搬車１の走行を停止さ
せるための障害物センサ４が設けられている。また、前
記追従型走行運搬車１の上部には運搬物を載置するため
の運搬台５が設けられ、追従型走行運搬車１の後部には
この追従型走行運搬車１の動力を切って手押しの運搬車
として使用するための手押用ハンドル６が取付けられて
いる。さらに、前記追従型走行運搬車１の前部には支持
軸７が立設されており、支持軸７の上部には追従対象物
検出手段である左右一対の超音波センサ８，９が取付け
られ、支軸軸７の下部にはこの支持軸７と共に前記超音
波センサ８，９を左右方向へ回動させるための超音波セ
ンサ回動部１０が設けられている。

【００１０】前記超音波センサ８，９は発信又は受信す
る超音波を増幅するための送受信増幅部１１に接続され
ており、この送受信増幅部１１は前記追従型走行運搬車
１の走行・停止・追従等を制御する制御ユニット１２に
接続されている。また、この制御ユニット１２には、前
記障害物センサ４と、前記超音波センサ回動部１０の回
動角を検出することにより追従型走行運搬車１に対する
作業者１８の方向を検出する追従方向検出手段である超
音波センサ回動角センサ１３とが接続され、これらの各
センサ４，８，９，１３からの検出情報が制御ユニット
１２へ入力される。

【００１１】つぎに、前記制御ユニット１２には、前記
超音波センサ回動部１０と、前記後輪３の駆動状態を制
御することにより追従型走行運搬車１を走行・停止させ
る走行手段である走行駆動部１４と、前記前輪２を操向
させるための前輪操向部１５と、前記後輪３を操向させ
るための後輪操向部１６とが接続され、各々この制御ユ
ニット１２からの指令により動作するようになってい
る。

【００１２】さらに、前記制御ユニット１２には前記超
音波センサ８，９からの検出情報を記憶する記憶手段で
ある記憶部１７が接続されている。そして、この制御ユ
ニット１２内には、前記記憶部１７に記憶されている検
出情報と前記超音波センサ８，９が検出した最新の検出
情報とを比較する比較手段（図示せず）と、この比較手
段における比較結果に基づいて前記超音波センサ８，９
が追従対象物である作業者１８を検出したか否かを判断
する判断手段（図示せず）と、作業者１８を検出したと
いう判断手段の判断に基づいて前記走行駆動部１４を駆
動させる制御信号を出力する走行制御手段（図示せず）
と、追従型走行運搬車１に対する作業者１８の方向を検
出した超音波センサ回動角センサ１３からの検出情報に
基づいて前記前輪操向部１５と後輪操向部１６とを操向
制御する制御信号を出力する操向制御手段（図示せず）
とが形成されている。

【００１３】ここで、前記追従型走行運搬車１には、こ
の追従型走行運搬車１の走行モードを切換えるための切
換スイッチ１９が設けられており、このスイッチ１９を
（ａ）位置へ操作した場合が追従型走行運搬車１の駆動
を停止させて手押しの運搬車として使用する“手押モー
ド”であり、スイッチ１９を（ｂ）位置へ操作した場合
が追従型走行運搬車１を追従走行させる“追従走行モー
ド”であり、スイッチ１９を（ｃ）位置へ操作した場合
が走行駆動部１４のみを駆動状態として自走させる“自
走モード”である。

【００１４】このような構成において、作業者１８がス
イッチ１９を（ｂ）位置へ操作することにより追従型走
行運搬車１はこの追従型走行運搬車１の前方を歩行する
作業者１８に対して追従走行する“追従走行モード”に
切換わる。そして、“追従走行モード”に切換えられた
追従型走行運搬車１は、まず、“記憶動作”を行なう。
この“記憶動作”とは、追従型走行運搬車１が停止した
状態で超音波センサ回動部１０を駆動させて超音波セン
サ８，９を左右方向へ回動させ、同時に、超音波センサ
８，９が超音波の発信・受信を繰返し、さらに、この時
受信した検出情報を超音波センサ回動角センサ１３が検
出した回動角情報ごとに記憶部１７へ記憶させる動作で
ある。従って、この記憶動作により、追従型走行運搬車
１の進行方向前方の状況、例えば、進行方向前方に壁等
があることが記憶される。

【００１５】ここで、この記憶動作が終了した後におい
ても超音波センサ８，９を回動させながらの検出が引き
続き行なわれ、記憶部１７へ記憶された検出情報と超音
波センサ８，９が検出した最新の検出情報とが比較手段
において比較される。そして、この比較手段における比
較結果に基づき超音波センサ８，９が追従対象物となる
作業者１８を検出したか否かが判断手段において判断さ
れる。なお、作業者１８が超音波センサ８，９による検
出範囲内へ入らない場合には、記憶部１７へ記憶された
検出情報と最新の検出情報とには差がなく、超音波セン
サ８，９は作業者１８を検出しないと判断手段において
判断されると共に追従型走行運搬車１が走行停止状態に
維持される。

【００１６】一方、記憶動作を終了した後に、追従型走
行運搬車１の前方の超音波センサ８，９による検出範囲
内へ作業者１８が入ると、超音波センサ８，９からの検
出情報に変化が生ずる。そして、この検出情報の変化に
より超音波センサ８，９が作業者１８を検出したと判断
手段が判断すると、この判断手段の判断に基づいて制御
ユニット内の走行制御手段から走行駆動部１４に対して
走行を開始する制御信号が出力され、追従型走行運搬車
１は作業者１８に対して追従走行を開始する。そして、
追従型走行運搬車１が作業者１８に対して追従走行を開
始した後においては、記憶部１７に記憶されている検出
情報と追従走行中において超音波センサ８，９が検出し
た検出情報とが常に比較されると共に超音波センサ８，
９が作業者１８を検出しているか否が判断手段において
判断され、作業者１８を検出している場合にはその作業
者１８に対する追従走行が続行される。

【００１７】従って、追従走行中に超音波センサ８，９
が作業者１８以外のものを検出しても、それが追従走行
すべき作業者１８であるか否かが判断手段において判断
されるため、追従型走行運搬車１は作業者１８に対して
スムーズに追従走行をすることになる。

【００１８】また、超音波センサ８，９からの検出情報
に基づいて作業者１８と追従型走行運搬車１との距離を
計測する距離計測手段（図示せず）が制御ユニット１２
内に設けられており、作業者１８と追従型走行運搬車１
との距離が設定値以下になった場合には追従型走行運搬
車１は一旦走行を停止し、作業者１８と追従型走行運搬
車１との距離が設定値以下にならないように規制されて
いる。なお、追従型走行運搬車１にはこの追従距離を任
意の値に設定するための追従距離設定つまみ（図示せ
ず）が設けられている。

【００１９】つぎに、作業者１８が進行方向を屈曲させ
た場合について説明する。まず、追従型走行運搬車１が
作業者１８に対して追従走行している場合には、作業者
１８が左右の超音波センサ８，９の中央に位置するよう
に超音波センサ回動部１０が回動する。この時、超音波
センサ回動部１０の回動角は超音波センサ回動角センサ
１３によって検出されており、この超音波センサ回動角
センサ１３からの検出情報に基づいて操向制御手段から
前輪操向部１５と後輪操向部１６とに制御信号が出力さ
れ、超音波センサ回動部１０の回動角が“０”となるよ
うに前輪２と後輪３とが操向制御される。従って、作業
者１８が進行方向を屈曲させた場合でも、追従型走行運
搬車１は作業者１８の方向へ向けて進路を変更しながら
追従する。

【００２０】なお、追従型走行運搬車１は前輪２と後輪
３とが操向制御される４輪操向型車両であり、超音波セ
ンサ回動角センサ１３の検出角度が小さい時は前輪２と
後輪３とを同方向へ操向する同位相操向を行い、超音波
センサ回動角センサ１３の検出角度が大きい時は前輪２
と後輪３とを逆方向へ操向する逆位相操向を行なうこと
で、無駄な蛇行や操向の遅れを防止している。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、追
従型走行作業車の進行方向前方の状況を検出する超音波
センサと、この超音波センサからの検出情報に基づいて
走行・停止を行わせる走行手段とを有する追従型走行作
業車において、前記超音波センサからの検出情報を記憶
する記憶手段と、この記憶手段に記憶された検出情報と
前記超音波センサからの最新の検出情報とを比較する比
較手段と、この比較手段における比較結果において前記
記憶手段に記憶された検出情報と最新の検出情報との間
に差違がある時に前記超音波センサが追従対象物を検出
したと判断する判断手段とを設けたので、超音波センサ
が壁等を検出した際に追従対象物であると誤認すること
を防止することができ、従って、壁等を追従対象物であ
ると誤認したために追従型走行運搬車が走行を停止する
ということを防止することができると共に追従型走行作
業車を追従対象物に対してスムーズに追従走行させるこ
とができる等の効果を有する。

【００２２】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、追従型走行作業車に対する追
従対象物の方向を検出する追従方向検出手段を設け、こ
の追従方向検出手段からの検出情報に基づいて操向輪を
操向制御する操向制御手段を設けたので、追従対象物が
進行方向を屈曲させた場合でもその追従対象物を見失う
ことなく追従走行させることができる等の効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示したブロック図である。

【図２】追従型走行運搬車の全体構造を示した側面図で
ある。

【図３】追従型走行運搬車の全体構造を示した平面図で
ある。

【図４】追従型走行運搬車が“記憶動作”を行なってい
る状態を示した平面図である。

【図５】追従型走行運搬車が作業者に対して追従走行し
ている状態を示した平面図である。

【図６】追従型走行運搬車が屈曲して追従走行する状態
を示した平面図である。

【符号の説明】

１ 追従型走行作業車 ２，３ 操向輪 ８，９ 追従対象物検出手段 １３ 追従方向検出手段 １４ 走行手段 １７ 記憶手段 １８ 追従対象物

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 追従型走行作業車の進行方向前方の状況
   を検出する超音波センサと、この超音波センサからの検
   出情報に基づいて走行・停止を行わせる走行手段とを有
   する追従型走行作業車において、前記超音波センサから
   の検出情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶
   された検出情報と前記超音波センサからの最新の検出情
   報とを比較する比較手段と、この比較手段における比較
   結果において前記記憶手段に記憶された検出情報と最新
   の検出情報との間に差違がある時に前記超音波センサが
   追従対象物を検出したと判断する判断手段とを設けたこ
   とを特徴とする追従型走行作業車の追従装置。
2. 【請求項２】 追従型走行作業車に対する追従対象物の
   方向を検出する追従方向検出手段を設け、この追従方向
   検出手段からの検出情報に基づいて操向輪を操向制御す
   る操向制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の追従型走行作業車の追従装置。