JP3830305B2 - 移動体の周辺面表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上の物体、特に移動体の産業用車両に取り付けられる周辺面表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業用車両などの大型車に限らず一般車両には、後進する際に鳴るチャイムやブザーが取り付けられ、車両が後進してくることを周辺に報知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動体、特に建設用車両などの場合、チャイムやブザーの音だけでは、運転者の以外の人、特に見慣れない人には、この車両がたどる軌跡（建設用車両の場合、特殊な軌跡をたどることが多い）を予測することができず、車両を避けるように退却できる領域が判断できずに接触される恐れがあった。
【０００４】
また先を走行する車両が除雪車の場合、除雪車が、降雪時に走行する際、前進していても、後続車両にとって、その進行方向、領域が予測できないことが多く、常に接触する、あるいは接触される恐れがあった。
そこで、本発明は、道路上の物体、特に車両などの移動体との接触の恐れを回避できる周辺面表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、移動体の後端部に取り付けられ、移動体後方の所定領域または位置を照射またはスキャンする照射手段と、前記移動体の移動速度を検出する速度検出手段と、前記移動体の移動方向を検出する方向検出手段と、前記移動体の操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、前記操舵角度検出手段により検出された移動体の操舵角度とその変化量により、所定時間後に予測される前記移動体の進行方向の角度を求め、前記速度検出手段により検出された移動体の移動速度とその変化量により、前記所定時間後に予測される前記移動体の走行距離を求め、これら予測した移動体の進行方向角度および走行距離により前記移動体の所定時間後の移動領域または位置を予測し、次に前記方向検出手段により検出された移動体の移動方向を判断して、後進が選択されているとき、前記予測された領域または位置に基づいて前記照射手段を駆動する制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、移動体は、一般乗用車、産業用車両（シャベルカーなどの建設用車両、フォークリフトなどの荷役用車両、トラクターなどの農作業用車両、除雪作業車、林業用車両、清掃車など）、船舶、航空機、ヘリコプタ、自転車、自動二輪車などである。
上記構成によれば、速度検出手段により検出された移動体の移動速度とその変化量、および操舵角度検出手段により検出された移動体の操舵角度とその変化量より、移動体の所定時間後の移動領域または位置が予測され、方向検出手段により検出された移動体の移動方向として後進が選択されているとき、移動体の後端に設けた照射手段が駆動され、照射手段により前記予測される移動体の所定時間後の移動領域または位置が照射またはスキャンにより表示される。よって、移動体の周辺にいる人達（移動体の運転員以外の人達）は、移動体の予測移動領域または位置を認識することができ、これに基づいては安全な領域に待避することができ、移動体との接触を防止することができる。
【００１５】
また請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明であって、前記移動体の傾きを検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記傾斜検出手段により検出された移動体の傾きにより、予測する移動領域または位置を補正することを特徴とするものである。
これによれば、予測する移動領域または位置が、移動体の傾き、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により補正され、正確な予測が可能となる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
【００１６】
さらに請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記照射手段は、後端の左右端部にそれぞれ取り付けられ、前記制御手段は、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で右方のとき、右方の照射手段を選択し、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で左方のとき、左方の照射手段を選択し、選択した一方の照射手段を駆動することを特徴とするものである。
上記構成によれば、予測された移動領域または位置が移動体の後方で右方のとき、右方の照射手段が選択され、予測された移動領域または位置が移動体の後方で左方のとき、左方の照射手段が選択され、選択された一方の照射手段が駆動される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの側面および平面図である。
【００２２】
フォークリフト（移動体の一例）１には、運転部２の前方にマスト３が設けられ、このマスト３に案内支持されて昇降自在なバックレスト４が設けられるとともに、このバックレスト４に上下一対のフィンガーバー５が左右方向に設けられている。そして、両フィンガーバー５間にわたって係合保持される左右一対のＬ字形状のフォーク６が、各別に左右方向でスライド自在に設けられている。また運転部２の後部にはカウンタウェイト７が搭載されている。また前記運転部２には、操舵手段としてハンドル11、前後進レバー12が設けられ、さらにパーキングブレーキレバー13、アクセルペダル、ブレーキペダル（いずれも図示せず）などが設けられている。なお、上記構成によるフォークリフト１の走行・荷役の動作は公知であり、説明を省略する。
【００２３】
また、マスト３の頂部（物体の先端部の一例）とカウンタウェイト７の後端部（物体の後端部の一例）にそれぞれ、フォークリフト１の前方と後方へ光線を照射する照射装置（照射手段の一例）20，21が設けられている。
これら照射装置20，21は、図２に示すように、レーザ光線または可視光線（特に夜間・降雪時・濃霧時などでも十分認識できる光線が望ましい）を上方へ照射する光源22と、光源22より照射された光線の光軸の径を変化させる径変化装置（たとえば凸レンズとこの凸レンズを上下方向へ移動させる摺動装置など）23と、径変化装置23を介して入力した光線を反射して外方へ導く反射体（たとえば、鏡など）24と、反射体24の中心を支持して上下方向へ揺動する傾斜駆動装置（たとえば、モータなど）25と、反射体24を支持した傾斜駆動装置25を水平方向へ揺動させる水平駆動装置（たとえば、モータなど）26からなり、反射体24の上下角と水平角を連続して変更することにより、光線をスキャンできるように構成されている。
【００２４】
図３に、これら照射装置21の制御構成図を示す。
フォークリフト１（本体）内に、ハンドル11の操舵角度θ（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を検出するハンドル角度検出器（操舵角度検出手段の一例）31と、フォークリフト１の走行速度ｈを検出する速度検出器（速度検出手段の一例）32と、フォークリフト１の傾き（前後方向および左右方向の傾き角度α，β）を検出する傾斜検出器（傾斜検出手段の一例）33が設けられ、また運転部２に、後述する傾き補正を実行するか否かを選択する選択スイッチ34が設けられている。
【００２５】
上記前後進レバー（方向検出手段の一例）12の前進または後進選択データ、ハンドル角度検出器31により検出されたハンドル角度θ、速度検出器32により検出された走行速度ｈ、傾斜検出器33により検出されたフォークリフト１の前後方向および左右方向の傾き角度α，β、および選択スイッチ34の選択または非選択データは、マイクロコンピュータからなるコントローラ（制御手段の一例）35へ入力され、これら入力に基づいてコントローラ35により各照射装置20，21の径変化装置23と傾斜駆動装置25と水平駆動装置26が駆動される。
【００２６】
コントローラ35は、図３に示すように、入力したハンドル角度θの変化量Δθを検出する第１微分器36と、走行速度ｈの変化量Δｈを検出する第２微分器37と、フォークリフト１の左右方向の傾き角度βにより第１微分器36により検出されたハンドル角度θの変化量Δθを補正する第１補正部38と、フォークリフト１の前後方向の傾き角度αにより第２微分器37により検出された走行速度ｈの変化量Δｈを補正する第２補正部39と、照射装置20，21の駆動手段を兼ねた予測部40を備えている。
【００２７】
上記第１補正部38の動作を説明する。この補正部38には、ハンドル角度θの変化量Δθに加えて、ハンドル角度検出器31により検出されたハンドル角度θが入力され、選択スイッチ34により選択されているとき、補正されたハンドル角度θの変化量Δθが予測部40ヘ入力される。
傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の左右方向の傾き角度βより、表１に示すように、ハンドル角度θの変化量Δθを補正する。左右方向の傾き角度βがプラスのとき、右下がり（左上がり）と判断している。
【００２８】
表１に示すように、たとえばハンドル角度が右方向で、傾きが右下がりのとき、ハンドルを右に回すと（変化量Δθはプラスとなる）、補正量が加算されて、ハンドルはさらに右に回されたように補正される。
【００２９】
【表１】
次に、上記第２補正部39の動作を説明する。この補正部39には、走行速度ｈの変化量Δｈに加えて、前後進レバー12の前進または後進選択データが入力され、選択スイッチ34により選択されているとき、補正された走行速度ｈの変化量Δｈが予測部40へ入力される。
【００３０】
傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後方向の傾き角度αより、表２に示すように、走行速度ｈの変化量Δｈを補正する。前後方向の傾き角度αがプラスのとき、前下がり（後上がり）と判断している。
表２に示すように、たとえば走行方向が前進で、傾きが前下がりのとき、速度が増すと（変化量Δｈはプラスとなる）、補正量が加算されて、速度はさらに増加されたように補正される。
【００３１】
【表２】
次に、上記予測部40の動作を図４のフローチャートにしたがって説明する。
ステップ−１
まず、現ハンドル角度θとその変化量Δθにより、所定時間ｔ１およびｔ２後に予測されるフォークリフト１の進行方向の角度δ１，δ２（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を求める。
ステップ−２
次に、現走行速度ｈとその変化量Δｈにより、所定時間ｔ１およびｔ２後に予測されるフォークリフト１の走行距離ε１，ε２を求める。
ステップ−３
上記予測したフォークリフト１の進行方向角度δ１，δ２および走行距離ε１，ε２から光線のスキャンパターンを形成する（詳細は後述する）。
ステップ−４
次に、前後進レバー12の信号を判断して、前進が選択されているときは、前方の照射装置20を選択し、後進が選択されているときは、後方の照射装置20を選択する。
ステップ−５
上記形成した光線のスキャンパターンにより、選択した照射装置20を駆動してスキャンパターンによる領域を照射させる。
【００３２】
上記スキャンパターン（照射パターン）には、立体、スポット、トンネル、平面の４種類がある。
立体、スポット、およびトンネルパターンのときは、まず進行方向角度δ１および走行距離ε１となる、傾斜駆動装置25と水平駆動装置26による反射体24の上下角度λ１と水平角度μ１を演算し、続いて進行方向角度δ２および走行距離ε２となる、傾斜駆動装置25と水平駆動装置26による反射体24の上下角度λ２と水平角度μ２を演算する。
【００３３】
そして、立体パターンのとき、所定時間（たとえば１秒間）で、上下角度λ１からλ２へ変化する連続上下角度信号を出力し、同時に水平角度μ１からμ２へ変化する連続水平角度信号を出力する。これにより、光線は立体的にスキャンされ、図５に示す立体パターン（一例）が形成される。
またスポットパターンのとき、上下角度λ１とλ２の平均値λＨと、水平角度μ１とμ２の平均値μＨを演算して、中心点を求め、走行距離ε１とε２の差を演算して、この距離をカバーする光軸の径Ｌを求める。上下角度λＨの固定上下角度信号と、水平角度μＨの固定水平角度信号を出力し、同時に光軸の径Ｌを、径変化装置23へ出力する。これにより、光線はスポット状に照射され、図６（ａ）に示すスポットパターン（一例）が形成される。
【００３４】
またトンネルパターンのとき、上下角度λ１とλ２の平均値λＨと、水平角度μ１とμ２の平均値μＨを演算し、（λ１，μＨ），（λＨ，μ１），（λ２，μＨ），（λＨ，μ２）の領域の４点を求め、これら４点を通る楕円の軌跡を求め、この軌跡となる連続上下角度信号と、固定水平角度信号を出力する。これにより、光線はトンネル状にスキャンされ、図６（ｂ）に示すトンネルパターン（一例）が形成される。
【００３５】
また平面パターンのときは、走行距離ε２となる傾斜駆動装置25による反射体24の上下角度λ２を演算し、進行方向角度δ１とδ２となる、水平駆動装置26による反射体24の水平角度μ１とμ２を演算する。
そして、固定の上下角度λ２の上下角度信号を出力し、所定時間（たとえば１秒間）で、水平角度μ１からμ２へ変化する連続水平角度信号を出力する。これにより、光線は平面状にスキャンされ、図６（ｃ）に示す平面パターン（一例）が形成される。
【００３６】
これらスキャンパターンにより、所定時間ｔ１から所定時間ｔ２後に予測されるフォークリフト１の移動領域（位置）が光線で表示され、運転員以外の人にフォークリフト１の予測移動領域（位置）が示される。
このように、フォークリフト１の先端部と後端部に照射装置20，21を設け、進行方向の照射装置20または21を選択して、予測されるフォークリフト１の移動領域あるいは位置をスキャンあるいは照射により表示させることにより、運転員以外の人達に、フォークリフト１の移動領域あるいは位置が認識され、運転員以外の人達は安全な領域に待避することができ、人間とフォークリフト１の接触を防止することができる。
【００３７】
また、傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後左右方向の傾き角度α，βより、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により、予測する移動領域または位置を補正することによって、より正確な予測を行うことができる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
なお、上記実施の形態１では、速度検出器（速度検出手段）32と、前後進レバー（方向検出手段）12と、ハンドル角度検出器（操舵角度検出手段）31により検出されたフォークリフト１の移動速度、移動方向、および操舵角度のデータより、フォークリフト１の所定時間後の移動領域または位置を予測し、その領域または位置に基づいて照射装置20，21を駆動しているが、移動体の移動速度のデータのみ、あるいは移動方向のデータのみ、あるいは操舵角度のデータのみにより、移動体の所定時間後の移動領域または位置を予測し、その領域または位置に基づいて照射装置20，21を駆動することができる。
【００３８】
たとえば、移動方向および操舵角度が一定な移動体、すなわち一定経路に沿って移動する移動体においては、移動速度のみにより所定時間後の移動領域または位置を予測でき、その領域または位置を照射することにより、人間は、所定時間前に前記一定経路のその領域から待避すればよく、人間と移動体の接触を防止することができる。
【００３９】
また移動速度が一定な移動体では、移動方向あるいは操舵角度により所定時間後の移動領域または位置を予測でき、その領域または位置を照射することにより、人間は、所定時間前に照射領域から待避すればよく、人間と移動体の接触を防止することができる。
また、上記実施の形態１では、移動体の先端部と後端部にそれぞれ１台の照射装置20と21を設けているが、移動体の先端部と後端部にそれぞれ２台あるいはそれ以上の照射装置を設け、移動体の先端部の２台（あるいはそれ以上）の照射装置から照射される光の合成、または後端部の２台（あるいはそれ以上）の照射装置から照射される光の合成によりスキャンパターンを形成するようにすることもできる。あるいは２台のうちの１台の照射装置を選択して、たとえば移動体の右方向に予測領域あるいは位置があるときは右の照射装置を選択して、照射またはスキャンするようにすることもできる。
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２における移動体周辺面表示装置を備えたフォークリフトの説明図である。
【００４０】
実施の形態２では、マスト３の頂部の左右端にそれぞれ照射装置20Ａ，20Ｂが設けられ、カウンタウェイト７の後端部の左右端にそれぞれ照射装置21Ａ，21Ｂが設けられている。
進行方向が前進方向のとき、照射装置20Ａ，20Ｂが選択され、後進方向のとき、照射装置21Ａ，21Ｂが選択され、光線が照射されるのは、実施の形態１と同様である。
【００４１】
実施の形態２では、実施の形態１のコントローラ35の予測部40の動作が異なっている。上記予測部40の動作を図８のフローチャートにしたがって説明する。
ステップ−１
まず、現ハンドル角度θとその変化量Δθにより、所定時間（たとえば１秒）毎に、時間Ｎ（たとえば１０秒）までに予測されるフォークリフト１の進行方向の角度δ１〜δＮ（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を求める。
ステップ−２
次に、現走行速度ｈとその変化量Δｈにより、所定時間（たとえば１秒）毎に、時間Ｎ（たとえば１０秒）までに予測されるフォークリフト１の走行距離ε１〜εＮを求める。
ステップ−３
上記予測したフォークリフト１の進行方向角度δ１〜δＮおよび走行距離ε１〜εＮより、（δ１，ε１），（δ２，ε２），・・・（δＮ，εＮ）のスキャンデータを形成する。
ステップ−４
次に、前後進レバー12の信号を判断して、前進が選択されているときは、前方の照射装置20Ａ，20Ｂを選択し、後進が選択されているときは、後方の照射装置21Ａ，21Ｂを選択する。
ステップ−５
上記形成した光線のスキャンデータにより、選択した照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂを駆動して照射させる。
【００４２】
これにより、図７に破線で示すように、所定時間毎に時間Ｎまでの予測位置が左右端の照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂにより順に照射され、時間Ｎまでのフォークリフト１の左右端の予測移動軌跡がスキャン表示される。
このように、フォークリフト１の先端部と後端部に照射装置20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂを設け、進行方向の照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂを選択して、予測されるフォークリフト１の移動軌跡を表示させることにより、運転員以外の人達に、フォークリフト１の予測される移動軌跡が認識され、運転員以外の人達は安全な領域に待避することができ、人間とフォークリフト１の接触を防止することができる。
【００４３】
また、傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後左右方向の傾き角度α，βより、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により、予測する移動軌跡を補正することによって、より正確な予測を行うことができる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
なお、本実施の形態２では、先端部、または後端部の２台の照射装置20Ａ，20Ｂ、または21Ａ，21Ｂにより光線を照射しているが、１台のみで照射するようにしてもよい。このとき、予測される移動軌跡の方向が右方のとき、右方の照射装置20Ｂまたは21Ｂを選択し、予測される移動軌跡の方向が左方のとき、左方の照射装置20Ａまたは21Ａを選択し、進行方向とより逸れる移動軌跡を表示するようにする。
【００４４】
また本実施の形態２では、予測移動軌跡が線状にスキャン表示されているが、、立体、スポット、トンネル、平面のスキャンパターンを利用して、予測移動軌跡を表示することも可能である。
なお、本実施の形態１，２では、物体を移動体であるフォークリフトとしているが、移動体は、一般乗用車、産業用車両（シャベルカーなどの建設用車両、荷役用車両、トラクターなどの農作業用車両、除雪作業車、林業用車両、清掃車など）、船舶、航空機、ヘリコプタ、自転車、自動二輪車などであっもよく、これら移動体の予測移動領域または位置を表示することにより、これら移動体への接触を避けることができる。特に、移動体が除雪車のとき、降雪時に走行する際、前進していても、除雪車の予測できない移動により後続車両が接触する、あるいは接触される恐れがあったが、後続車両の運転員は除雪車の移動領域あるいは位置が予測できることから、判断よく除雪車との接触を避けることができる。
【００４５】
また、本実施の形態１，２では、物体を移動体としているが、物体は道路上の非移動体であってよい。非移動体は、電柱、消火栓、ポスト、Ｙ字路の角部などに設置される黄色のドラム缶用の分岐標識などの固定設置物である。道路上の非移動体の先端部、または後端部の少なくとも一方に、所定領域または位置を照射またはスキャンする照射装置を備えることにより、たとえば時間により刻々と変化する危険なエリアを予測して照射でき、人間がこの領域に入らないように報知することができ、人間に危険が及ぶことを避けることが可能となる。
【００４６】
また本実施の形態１，２では、照射装置20は、反射体24を上下左右に回動させて、光線のスキャンを実行しているが、光源22自体を上下左右に回動させて、光線のスキャンを実行させるようにすることもできる。
なお、上記照射装置20は、下記のようなときに使用することができる。
急な豪雪があったとき、ドライバは自動車を道路に放置して帰ることが多く、このとき、除雪車で雪を除雪しようとすると、雪に埋もれた自動車に気づかず、自動車にダメージを与えることがある。これを解決するため、上記照射装置20を電柱などの道路高所に設置して、道路に沿って可視光線をスキャンすると、道路上の凹凸が明示され、よって、豪雪で埋もれた車両の存在を認めることができ、除雪車の作業員は、自動車が埋もれているなどの異常に気づくことができる。
【００４７】
また吹雪や霧などにより視界が悪いとき、道路の中央に沿って可視光線をスキャンすると、自動車の運転者は道路の位置・方向を確実に認識でき、脱輪や道路から逸脱することを防止でき、さらに見にくい道路の脇に駐車した自動車などとの接触を極力避けることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、移動体の後端に設けた照射手段により、予測される移動体の所定時間後の移動領域または位置を、照射またはスキャンにより表示させることにより、物体の周りの人達はこの予測移動領域または位置を認識でき、たとえば危険な予測移動領域または位置を認識でき、安全な領域または位置に待避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの側面および平面図である。
【図２】同フォークリフトの照射装置の構成図である。
【図３】同フォークリフトの照射装置の制御構成図である。
【図４】同フォークリフトの照射装置のコントローラの予測部の動作を説明するフローチャートである。
【図５】同フォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図６】同フォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図８】同フォークリフトの照射装置のコントローラの予測部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ フォークリフト
３ マスト
７ カウンタウェイト
11 ハンドル
12 前後進レバー
20，21，20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂ 照射装置
23 径変化装置
25 傾斜駆動装置
26 水平駆動装置
31 ハンドル角度検出器
32 速度検出器
33 傾斜検出器
34 選択スイッチ
35 コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上の物体、特に移動体の産業用車両に取り付けられる周辺面表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業用車両などの大型車に限らず一般車両には、後進する際に鳴るチャイムやブザーが取り付けられ、車両が後進してくることを周辺に報知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動体、特に建設用車両などの場合、チャイムやブザーの音だけでは、運転者の以外の人、特に見慣れない人には、この車両がたどる軌跡（建設用車両の場合、特殊な軌跡をたどることが多い）を予測することができず、車両を避けるように退却できる領域が判断できずに接触される恐れがあった。
【０００４】
また先を走行する車両が除雪車の場合、除雪車が、降雪時に走行する際、前進していても、後続車両にとって、その進行方向、領域が予測できないことが多く、常に接触する、あるいは接触される恐れがあった。
そこで、本発明は、道路上の物体、特に車両などの移動体との接触の恐れを回避できる周辺面表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、移動体の後端部に取り付けられ、移動体後方の所定領域または位置を照射またはスキャンする照射手段と、前記移動体の移動速度を検出する速度検出手段と、前記移動体の移動方向を検出する方向検出手段と、前記移動体の操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、前記操舵角度検出手段により検出された移動体の操舵角度とその変化量により、所定時間後に予測される前記移動体の進行方向の角度を求め、前記速度検出手段により検出された移動体の移動速度とその変化量により、前記所定時間後に予測される前記移動体の走行距離を求め、これら予測した移動体の進行方向角度および走行距離により前記移動体の所定時間後の移動領域または位置を予測し、次に前記方向検出手段により検出された移動体の移動方向を判断して、後進が選択されているとき、前記予測された領域または位置に基づいて前記照射手段を駆動する制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、移動体は、一般乗用車、産業用車両（シャベルカーなどの建設用車両、フォークリフトなどの荷役用車両、トラクターなどの農作業用車両、除雪作業車、林業用車両、清掃車など）、船舶、航空機、ヘリコプタ、自転車、自動二輪車などである。
上記構成によれば、速度検出手段により検出された移動体の移動速度とその変化量、および操舵角度検出手段により検出された移動体の操舵角度とその変化量より、移動体の所定時間後の移動領域または位置が予測され、方向検出手段により検出された移動体の移動方向として後進が選択されているとき、移動体の後端に設けた照射手段が駆動され、照射手段により前記予測される移動体の所定時間後の移動領域または位置が照射またはスキャンにより表示される。よって、移動体の周辺にいる人達（移動体の運転員以外の人達）は、移動体の予測移動領域または位置を認識することができ、これに基づいては安全な領域に待避することができ、移動体との接触を防止することができる。
【００１５】
また請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明であって、前記移動体の傾きを検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記傾斜検出手段により検出された移動体の傾きにより、予測する移動領域または位置を補正することを特徴とするものである。
これによれば、予測する移動領域または位置が、移動体の傾き、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により補正され、正確な予測が可能となる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
【００１６】
さらに請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記照射手段は、後端の左右端部にそれぞれ取り付けられ、前記制御手段は、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で右方のとき、右方の照射手段を選択し、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で左方のとき、左方の照射手段を選択し、選択した一方の照射手段を駆動することを特徴とするものである。
上記構成によれば、予測された移動領域または位置が移動体の後方で右方のとき、右方の照射手段が選択され、予測された移動領域または位置が移動体の後方で左方のとき、左方の照射手段が選択され、選択された一方の照射手段が駆動される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの側面および平面図である。
【００２２】
フォークリフト（移動体の一例）１には、運転部２の前方にマスト３が設けられ、このマスト３に案内支持されて昇降自在なバックレスト４が設けられるとともに、このバックレスト４に上下一対のフィンガーバー５が左右方向に設けられている。そして、両フィンガーバー５間にわたって係合保持される左右一対のＬ字形状のフォーク６が、各別に左右方向でスライド自在に設けられている。また運転部２の後部にはカウンタウェイト７が搭載されている。また前記運転部２には、操舵手段としてハンドル11、前後進レバー12が設けられ、さらにパーキングブレーキレバー13、アクセルペダル、ブレーキペダル（いずれも図示せず）などが設けられている。なお、上記構成によるフォークリフト１の走行・荷役の動作は公知であり、説明を省略する。
【００２３】
また、マスト３の頂部（物体の先端部の一例）とカウンタウェイト７の後端部（物体の後端部の一例）にそれぞれ、フォークリフト１の前方と後方へ光線を照射する照射装置（照射手段の一例）20，21が設けられている。
これら照射装置20，21は、図２に示すように、レーザ光線または可視光線（特に夜間・降雪時・濃霧時などでも十分認識できる光線が望ましい）を上方へ照射する光源22と、光源22より照射された光線の光軸の径を変化させる径変化装置（たとえば凸レンズとこの凸レンズを上下方向へ移動させる摺動装置など）23と、径変化装置23を介して入力した光線を反射して外方へ導く反射体（たとえば、鏡など）24と、反射体24の中心を支持して上下方向へ揺動する傾斜駆動装置（たとえば、モータなど）25と、反射体24を支持した傾斜駆動装置25を水平方向へ揺動させる水平駆動装置（たとえば、モータなど）26からなり、反射体24の上下角と水平角を連続して変更することにより、光線をスキャンできるように構成されている。
【００２４】
図３に、これら照射装置21の制御構成図を示す。
フォークリフト１（本体）内に、ハンドル11の操舵角度θ（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を検出するハンドル角度検出器（操舵角度検出手段の一例）31と、フォークリフト１の走行速度ｈを検出する速度検出器（速度検出手段の一例）32と、フォークリフト１の傾き（前後方向および左右方向の傾き角度α，β）を検出する傾斜検出器（傾斜検出手段の一例）33が設けられ、また運転部２に、後述する傾き補正を実行するか否かを選択する選択スイッチ34が設けられている。
【００２５】
上記前後進レバー（方向検出手段の一例）12の前進または後進選択データ、ハンドル角度検出器31により検出されたハンドル角度θ、速度検出器32により検出された走行速度ｈ、傾斜検出器33により検出されたフォークリフト１の前後方向および左右方向の傾き角度α，β、および選択スイッチ34の選択または非選択データは、マイクロコンピュータからなるコントローラ（制御手段の一例）35へ入力され、これら入力に基づいてコントローラ35により各照射装置20，21の径変化装置23と傾斜駆動装置25と水平駆動装置26が駆動される。
【００２６】
コントローラ35は、図３に示すように、入力したハンドル角度θの変化量Δθを検出する第１微分器36と、走行速度ｈの変化量Δｈを検出する第２微分器37と、フォークリフト１の左右方向の傾き角度βにより第１微分器36により検出されたハンドル角度θの変化量Δθを補正する第１補正部38と、フォークリフト１の前後方向の傾き角度αにより第２微分器37により検出された走行速度ｈの変化量Δｈを補正する第２補正部39と、照射装置20，21の駆動手段を兼ねた予測部40を備えている。
【００２７】
上記第１補正部38の動作を説明する。この補正部38には、ハンドル角度θの変化量Δθに加えて、ハンドル角度検出器31により検出されたハンドル角度θが入力され、選択スイッチ34により選択されているとき、補正されたハンドル角度θの変化量Δθが予測部40ヘ入力される。
傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の左右方向の傾き角度βより、表１に示すように、ハンドル角度θの変化量Δθを補正する。左右方向の傾き角度βがプラスのとき、右下がり（左上がり）と判断している。
【００２８】
表１に示すように、たとえばハンドル角度が右方向で、傾きが右下がりのとき、ハンドルを右に回すと（変化量Δθはプラスとなる）、補正量が加算されて、ハンドルはさらに右に回されたように補正される。
【００２９】
【表１】
【００３０】
傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後方向の傾き角度αより、表２に示すように、走行速度ｈの変化量Δｈを補正する。前後方向の傾き角度αがプラスのとき、前下がり（後上がり）と判断している。
表２に示すように、たとえば走行方向が前進で、傾きが前下がりのとき、速度が増すと（変化量Δｈはプラスとなる）、補正量が加算されて、速度はさらに増加されたように補正される。
【００３１】
【表２】
ステップ−１
まず、現ハンドル角度θとその変化量Δθにより、所定時間ｔ１およびｔ２後に予測されるフォークリフト１の進行方向の角度δ１，δ２（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を求める。
ステップ−２
次に、現走行速度ｈとその変化量Δｈにより、所定時間ｔ１およびｔ２後に予測されるフォークリフト１の走行距離ε１，ε２を求める。
ステップ−３
上記予測したフォークリフト１の進行方向角度δ１，δ２および走行距離ε１，ε２から光線のスキャンパターンを形成する（詳細は後述する）。
ステップ−４
次に、前後進レバー12の信号を判断して、前進が選択されているときは、前方の照射装置20を選択し、後進が選択されているときは、後方の照射装置20を選択する。
ステップ−５
上記形成した光線のスキャンパターンにより、選択した照射装置20を駆動してスキャンパターンによる領域を照射させる。
【００３２】
上記スキャンパターン（照射パターン）には、立体、スポット、トンネル、平面の４種類がある。
立体、スポット、およびトンネルパターンのときは、まず進行方向角度δ１および走行距離ε１となる、傾斜駆動装置25と水平駆動装置26による反射体24の上下角度λ１と水平角度μ１を演算し、続いて進行方向角度δ２および走行距離ε２となる、傾斜駆動装置25と水平駆動装置26による反射体24の上下角度λ２と水平角度μ２を演算する。
【００３３】
そして、立体パターンのとき、所定時間（たとえば１秒間）で、上下角度λ１からλ２へ変化する連続上下角度信号を出力し、同時に水平角度μ１からμ２へ変化する連続水平角度信号を出力する。これにより、光線は立体的にスキャンされ、図５に示す立体パターン（一例）が形成される。
またスポットパターンのとき、上下角度λ１とλ２の平均値λＨと、水平角度μ１とμ２の平均値μＨを演算して、中心点を求め、走行距離ε１とε２の差を演算して、この距離をカバーする光軸の径Ｌを求める。上下角度λＨの固定上下角度信号と、水平角度μＨの固定水平角度信号を出力し、同時に光軸の径Ｌを、径変化装置23へ出力する。これにより、光線はスポット状に照射され、図６（ａ）に示すスポットパターン（一例）が形成される。
【００３４】
またトンネルパターンのとき、上下角度λ１とλ２の平均値λＨと、水平角度μ１とμ２の平均値μＨを演算し、（λ１，μＨ），（λＨ，μ１），（λ２，μＨ），（λＨ，μ２）の領域の４点を求め、これら４点を通る楕円の軌跡を求め、この軌跡となる連続上下角度信号と、固定水平角度信号を出力する。これにより、光線はトンネル状にスキャンされ、図６（ｂ）に示すトンネルパターン（一例）が形成される。
【００３５】
また平面パターンのときは、走行距離ε２となる傾斜駆動装置25による反射体24の上下角度λ２を演算し、進行方向角度δ１とδ２となる、水平駆動装置26による反射体24の水平角度μ１とμ２を演算する。
そして、固定の上下角度λ２の上下角度信号を出力し、所定時間（たとえば１秒間）で、水平角度μ１からμ２へ変化する連続水平角度信号を出力する。これにより、光線は平面状にスキャンされ、図６（ｃ）に示す平面パターン（一例）が形成される。
【００３６】
これらスキャンパターンにより、所定時間ｔ１から所定時間ｔ２後に予測されるフォークリフト１の移動領域（位置）が光線で表示され、運転員以外の人にフォークリフト１の予測移動領域（位置）が示される。
このように、フォークリフト１の先端部と後端部に照射装置20，21を設け、進行方向の照射装置20または21を選択して、予測されるフォークリフト１の移動領域あるいは位置をスキャンあるいは照射により表示させることにより、運転員以外の人達に、フォークリフト１の移動領域あるいは位置が認識され、運転員以外の人達は安全な領域に待避することができ、人間とフォークリフト１の接触を防止することができる。
【００３７】
また、傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後左右方向の傾き角度α，βより、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により、予測する移動領域または位置を補正することによって、より正確な予測を行うことができる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
なお、上記実施の形態１では、速度検出器（速度検出手段）32と、前後進レバー（方向検出手段）12と、ハンドル角度検出器（操舵角度検出手段）31により検出されたフォークリフト１の移動速度、移動方向、および操舵角度のデータより、フォークリフト１の所定時間後の移動領域または位置を予測し、その領域または位置に基づいて照射装置20，21を駆動しているが、移動体の移動速度のデータのみ、あるいは移動方向のデータのみ、あるいは操舵角度のデータのみにより、移動体の所定時間後の移動領域または位置を予測し、その領域または位置に基づいて照射装置20，21を駆動することができる。
【００３８】
たとえば、移動方向および操舵角度が一定な移動体、すなわち一定経路に沿って移動する移動体においては、移動速度のみにより所定時間後の移動領域または位置を予測でき、その領域または位置を照射することにより、人間は、所定時間前に前記一定経路のその領域から待避すればよく、人間と移動体の接触を防止することができる。
【００３９】
また移動速度が一定な移動体では、移動方向あるいは操舵角度により所定時間後の移動領域または位置を予測でき、その領域または位置を照射することにより、人間は、所定時間前に照射領域から待避すればよく、人間と移動体の接触を防止することができる。
また、上記実施の形態１では、移動体の先端部と後端部にそれぞれ１台の照射装置20と21を設けているが、移動体の先端部と後端部にそれぞれ２台あるいはそれ以上の照射装置を設け、移動体の先端部の２台（あるいはそれ以上）の照射装置から照射される光の合成、または後端部の２台（あるいはそれ以上）の照射装置から照射される光の合成によりスキャンパターンを形成するようにすることもできる。あるいは２台のうちの１台の照射装置を選択して、たとえば移動体の右方向に予測領域あるいは位置があるときは右の照射装置を選択して、照射またはスキャンするようにすることもできる。
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２における移動体周辺面表示装置を備えたフォークリフトの説明図である。
【００４０】
実施の形態２では、マスト３の頂部の左右端にそれぞれ照射装置20Ａ，20Ｂが設けられ、カウンタウェイト７の後端部の左右端にそれぞれ照射装置21Ａ，21Ｂが設けられている。
進行方向が前進方向のとき、照射装置20Ａ，20Ｂが選択され、後進方向のとき、照射装置21Ａ，21Ｂが選択され、光線が照射されるのは、実施の形態１と同様である。
【００４１】
実施の形態２では、実施の形態１のコントローラ35の予測部40の動作が異なっている。上記予測部40の動作を図８のフローチャートにしたがって説明する。
ステップ−１
まず、現ハンドル角度θとその変化量Δθにより、所定時間（たとえば１秒）毎に、時間Ｎ（たとえば１０秒）までに予測されるフォークリフト１の進行方向の角度δ１〜δＮ（フォークリフト１の左右の中心線からの角度）を求める。
ステップ−２
次に、現走行速度ｈとその変化量Δｈにより、所定時間（たとえば１秒）毎に、時間Ｎ（たとえば１０秒）までに予測されるフォークリフト１の走行距離ε１〜εＮを求める。
ステップ−３
上記予測したフォークリフト１の進行方向角度δ１〜δＮおよび走行距離ε１〜εＮより、（δ１，ε１），（δ２，ε２），・・・（δＮ，εＮ）のスキャンデータを形成する。
ステップ−４
次に、前後進レバー12の信号を判断して、前進が選択されているときは、前方の照射装置20Ａ，20Ｂを選択し、後進が選択されているときは、後方の照射装置21Ａ，21Ｂを選択する。
ステップ−５
上記形成した光線のスキャンデータにより、選択した照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂを駆動して照射させる。
【００４２】
これにより、図７に破線で示すように、所定時間毎に時間Ｎまでの予測位置が左右端の照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂにより順に照射され、時間Ｎまでのフォークリフト１の左右端の予測移動軌跡がスキャン表示される。
このように、フォークリフト１の先端部と後端部に照射装置20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂを設け、進行方向の照射装置20Ａ，20Ｂまたは21Ａ，21Ｂを選択して、予測されるフォークリフト１の移動軌跡を表示させることにより、運転員以外の人達に、フォークリフト１の予測される移動軌跡が認識され、運転員以外の人達は安全な領域に待避することができ、人間とフォークリフト１の接触を防止することができる。
【００４３】
また、傾斜検出器33に検出されたフォークリフト１の前後左右方向の傾き角度α，βより、すなわち移動するエリアの傾き、凹凸により、予測する移動軌跡を補正することによって、より正確な予測を行うことができる。特に、荒れ地にて作業を行う産業用車両にとって有益である。
なお、本実施の形態２では、先端部、または後端部の２台の照射装置20Ａ，20Ｂ、または21Ａ，21Ｂにより光線を照射しているが、１台のみで照射するようにしてもよい。このとき、予測される移動軌跡の方向が右方のとき、右方の照射装置20Ｂまたは21Ｂを選択し、予測される移動軌跡の方向が左方のとき、左方の照射装置20Ａまたは21Ａを選択し、進行方向とより逸れる移動軌跡を表示するようにする。
【００４４】
また本実施の形態２では、予測移動軌跡が線状にスキャン表示されているが、、立体、スポット、トンネル、平面のスキャンパターンを利用して、予測移動軌跡を表示することも可能である。
なお、本実施の形態１，２では、物体を移動体であるフォークリフトとしているが、移動体は、一般乗用車、産業用車両（シャベルカーなどの建設用車両、荷役用車両、トラクターなどの農作業用車両、除雪作業車、林業用車両、清掃車など）、船舶、航空機、ヘリコプタ、自転車、自動二輪車などであっもよく、これら移動体の予測移動領域または位置を表示することにより、これら移動体への接触を避けることができる。特に、移動体が除雪車のとき、降雪時に走行する際、前進していても、除雪車の予測できない移動により後続車両が接触する、あるいは接触される恐れがあったが、後続車両の運転員は除雪車の移動領域あるいは位置が予測できることから、判断よく除雪車との接触を避けることができる。
【００４５】
また、本実施の形態１，２では、物体を移動体としているが、物体は道路上の非移動体であってよい。非移動体は、電柱、消火栓、ポスト、Ｙ字路の角部などに設置される黄色のドラム缶用の分岐標識などの固定設置物である。道路上の非移動体の先端部、または後端部の少なくとも一方に、所定領域または位置を照射またはスキャンする照射装置を備えることにより、たとえば時間により刻々と変化する危険なエリアを予測して照射でき、人間がこの領域に入らないように報知することができ、人間に危険が及ぶことを避けることが可能となる。
【００４６】
また本実施の形態１，２では、照射装置20は、反射体24を上下左右に回動させて、光線のスキャンを実行しているが、光源22自体を上下左右に回動させて、光線のスキャンを実行させるようにすることもできる。
なお、上記照射装置20は、下記のようなときに使用することができる。
急な豪雪があったとき、ドライバは自動車を道路に放置して帰ることが多く、このとき、除雪車で雪を除雪しようとすると、雪に埋もれた自動車に気づかず、自動車にダメージを与えることがある。これを解決するため、上記照射装置20を電柱などの道路高所に設置して、道路に沿って可視光線をスキャンすると、道路上の凹凸が明示され、よって、豪雪で埋もれた車両の存在を認めることができ、除雪車の作業員は、自動車が埋もれているなどの異常に気づくことができる。
【００４７】
また吹雪や霧などにより視界が悪いとき、道路の中央に沿って可視光線をスキャンすると、自動車の運転者は道路の位置・方向を確実に認識でき、脱輪や道路から逸脱することを防止でき、さらに見にくい道路の脇に駐車した自動車などとの接触を極力避けることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、移動体の後端に設けた照射手段により、予測される移動体の所定時間後の移動領域または位置を、照射またはスキャンにより表示させることにより、物体の周りの人達はこの予測移動領域または位置を認識でき、たとえば危険な予測移動領域または位置を認識でき、安全な領域または位置に待避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの側面および平面図である。
【図２】同フォークリフトの照射装置の構成図である。
【図３】同フォークリフトの照射装置の制御構成図である。
【図４】同フォークリフトの照射装置のコントローラの予測部の動作を説明するフローチャートである。
【図５】同フォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図６】同フォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における道路上の物体の周辺面表示装置を備えたフォークリフトの照射装置による照射方法の説明図である。
【図８】同フォークリフトの照射装置のコントローラの予測部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ フォークリフト
３ マスト
７ カウンタウェイト
11 ハンドル
12 前後進レバー
20，21，20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂ 照射装置
23 径変化装置
25 傾斜駆動装置
26 水平駆動装置
31 ハンドル角度検出器
32 速度検出器
33 傾斜検出器
34 選択スイッチ
35 コントローラ
Claims (3)
- 移動体の後端部に取り付けられ、移動体後方の所定領域または位置を照射またはスキャンする照射手段と、
前記移動体の移動速度を検出する速度検出手段と、
前記移動体の移動方向を検出する方向検出手段と、
前記移動体の操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、
前記操舵角度検出手段により検出された移動体の操舵角度とその変化量により、所定時間後に予測される前記移動体の進行方向の角度を求め、前記速度検出手段により検出された移動体の移動速度とその変化量により、前記所定時間後に予測される前記移動体の走行距離を求め、これら予測した移動体の進行方向角度および走行距離により前記移動体の所定時間後の移動領域または位置を予測し、次に前記方向検出手段により検出された移動体の移動方向を判断して、後進が選択されているとき、前記予測された領域または位置に基づいて前記照射手段を駆動する制御手段
を備えることを特徴とする移動体の周辺面表示装置。 - 前記移動体の傾きを検出する傾斜検出手段を設け、
前記制御手段は、前記傾斜検出手段により検出された移動体の傾きにより、予測する移動領域または位置を補正すること
を特徴とする請求項１記載の移動体の周辺面表示装置。 - 前記照射手段は、後端の左右端部にそれぞれ取り付けられ、
前記制御手段は、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で右方のとき、右方の照射手段を選択し、前記予測された移動領域または位置が移動体の後方で左方のとき、左方の照射手段を選択し、選択した一方の照射手段を駆動すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体の周辺面表示装置。
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1999
- 1999-06-02 JP JP15442699A patent/JP3830305B2/ja not_active Expired - Fee Related
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