JP7148561B2 - Compaction vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、搭乗式の転圧車両に関する。 The present invention relates to a ride-on rolling compactor vehicle.

この種の転圧車両は、オペレータに運転操作されて走行輪を兼ねた前部及び後部転圧輪により走行しながら、路面に敷きつめられた砂利やアスファルト等の舗装材を締固める締固め作業を実施する。締固め作業中のオペレータは、転圧車両から半身を乗り出した無理な姿勢をとり、歩道の縁石等の転圧ぎわと転圧輪の端部との位置関係を目視しながら運転操作する場合がある。このため周囲への注意が疎かになり易く、その対策として、例えば特許文献1に記載のような障害物検出装置を備えた転圧車両が提案されている。 This type of rolling compaction vehicle is operated by an operator to compact pavement materials such as gravel and asphalt on the road surface while traveling on the front and rear compaction wheels that also serve as running wheels. implement. During compaction, the operator may take an unnatural posture with half of his body leaning out of the compaction vehicle, and operate while visually checking the positional relationship between the compaction edge such as the sidewalk curb and the edge of the compaction wheel. be. For this reason, it is easy for the driver to pay less attention to the surroundings, and as a countermeasure, for example, a rolling compactor vehicle equipped with an obstacle detection device as described in Patent Document 1 has been proposed.

特許文献1の技術は、転圧車両の後退時に障害物を検出すべく、車体の後部に後方に指向するように障害物センサが設けられている。そして、自車の進行方向の車幅内に存在する障害物が衝突の可能性があるとの知見に基づき、車両後方において最大車幅寸法と同一幅を有する平面視で略四角状の領域が、予め障害物の有無を判定する領域(以下、単に判定領域と称する)として設定され、判定領域内で障害物の有無を判定している。 In the technique disclosed in Patent Document 1, an obstacle sensor is provided at the rear portion of the vehicle body so as to point rearward in order to detect an obstacle when the compaction vehicle moves backward. Then, based on the knowledge that there is a possibility of collision with an obstacle existing within the vehicle width in the direction of travel of the vehicle, a substantially square area in plan view having the same width as the maximum vehicle width dimension is located behind the vehicle. , is set in advance as an area for determining the presence or absence of an obstacle (hereinafter simply referred to as a determination area), and the presence or absence of an obstacle is determined within the determination area.

特開2019-12394号公報JP 2019-12394 A

しかしながら、特許文献1の転圧車両は、旋回時に障害物を早期に判定できないという不具合がある。即ち、判定領域は車体を基準とした後方の定位置に設定されており、直進時には判定領域に向けて転圧車両が進行するため、自車と衝突する可能性がある障害物を問題なく判定可能である。これに対して旋回時の転圧車両は、後方位置の判定領域に対して円弧状の軌跡を辿って旋回内側へと進行するため、その進行方向に障害物が存在するとしても判定領域内から外れてしまうケースが生じる。旋回に伴う転圧車両の姿勢変化により、何れかの時点で判定領域内に障害物が捉えられるが、既に転圧車両が障害物に接近しているため時間的な余裕がなく、衝突回避のために転圧車両を急停止させる必要が生じる。 However, the compaction vehicle of Patent Document 1 has a problem that an obstacle cannot be determined early when turning. In other words, the determination area is set at a fixed position behind the vehicle body, and when traveling straight ahead, the compaction vehicle advances toward the determination area. It is possible. On the other hand, when the compaction vehicle is turning, it follows an arc-shaped trajectory with respect to the determination area of the rear position and advances toward the inner side of the turn. There are cases where it will come off. Due to the change in attitude of the rolling compaction vehicle as it turns, an obstacle will be caught in the judgment area at some point, but since the rolling compaction vehicle is already approaching the obstacle, there is no time to spare and it is difficult to avoid collisions. Therefore, it is necessary to stop the compaction vehicle suddenly.

一般的な乗用車等の場合は急停止させても問題は生じないが、路面を締固めるために一定速度で走行中の転圧車両を急停止させると、締固め途中の路面が荒れてしまう。従って、このような事態が生じた場合には、路面の修復のために締固め作業をやり直す必要が生じてしまう。 In the case of a general passenger car or the like, there is no problem even if the vehicle is suddenly stopped, but if a compaction vehicle that is traveling at a constant speed is suddenly stopped in order to compact the road surface, the road surface will become rough during compaction. Therefore, if such a situation occurs, it will be necessary to redo the compaction work in order to repair the road surface.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、直進時のみならず旋回時においても衝突する可能性がある障害物を早期に判定でき、時間的な余裕をもって障害物との衝突を回避して、急停止に起因する締固め途中の路面の荒れを未然に防止することができる転圧車両を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems. To provide a compaction vehicle capable of avoiding a collision with an obstacle with sufficient margin and preventing the roughening of a road surface during compaction caused by a sudden stop.

上記の目的を達成するため、本発明の転圧車両は、車両の進行方向の障害物を検出する障害物検出装置と、前記障害物検出装置の検出結果に基づき、前記車両の進行方向の障害物の有無を判定する障害物判定部とを備えた転圧車両において、前記車両の操舵状態を検出する操舵状態検出装置と、前記操舵状態検出装置の検出結果に基づき、前記車両の進行方向を判定する進行方向判定部とをさらに備え、前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の直進が判定されたときに、前記車両の直進時の進行方向に対応する領域として予め設定された直進判定領域内で前記障害物の判定処理を実行する一方、前記進行方向判定部により前記車両の左右何れかへの旋回が検出されたときに、前記直進判定領域を前記車両の旋回内側へと拡張した拡張判定領域を設定し、前記拡張判定領域内で前記障害物の判定処理を実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rolling compactor vehicle of the present invention includes an obstacle detection device for detecting an obstacle in the traveling direction of the vehicle; A compaction vehicle comprising an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an object, a steering state detection device that detects a steering state of the vehicle, and a traveling direction of the vehicle based on a detection result of the steering state detection device. and a travel direction determination unit, wherein the obstacle determination unit is preset as an area corresponding to the direction in which the vehicle travels straight when the travel direction determination unit determines that the vehicle travels straight. When the traveling direction determining unit detects that the vehicle is turning left or right, the straight traveling determination area is set to the inside of the turning of the vehicle. An extended determination area is set, and the obstacle determination process is executed within the extended determination area.

本発明の転圧車両によれば、直進時のみならず旋回時においても衝突する可能性がある障害物を早期に判定でき、時間的な余裕をもって障害物との衝突を回避して、急停止に起因する締固め途中の路面の荒れを未然に防止することができる。 According to the compaction vehicle of the present invention, it is possible to quickly determine an obstacle that may collide not only when traveling straight ahead but also when turning, avoiding collision with the obstacle with time to spare, and stopping suddenly. It is possible to prevent the roughening of the road surface during compaction caused by the

実施形態のマカダムローラを示す側面図である。It is a side view which shows the Macadam roller of embodiment. 平面視における障害物センサの検出領域とコントローラにより切り換えられる障害物の判定領域との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the detection area of the obstacle sensor in a plan view and the obstacle determination area switched by the controller; 第1実施形態のアーティキュレート機構に設けられた近接センサを示す図1のA部拡大図である。2 is an enlarged view of part A in FIG. 1 showing a proximity sensor provided in the articulate mechanism of the first embodiment; FIG. 同じく車両の直進時の近接センサを示す図3のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3 showing the proximity sensor when the vehicle is traveling straight. 同じく車両の左旋回時の近接センサを示す図4に対応する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 showing the proximity sensor when the vehicle is turning left; 障害物検出装置の構成を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the structure of an obstacle detection apparatus. コントローラが実行する障害物検出ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an obstacle detection routine executed by a controller; 車両が最小旋回半径で左旋回時した場合の判定領域の選択状況を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing selection of determination regions when the vehicle is turning left with the minimum turning radius; 第2実施形態のアーティキュレート機構に設けられた操舵角センサを示す図4に対応する図である。5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a steering angle sensor provided in the articulate mechanism of the second embodiment; FIG. 車両が最小旋回半径よりも大きな旋回半径で左旋回時した場合の判定領域の選択状況を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing selection of determination areas when the vehicle turns left with a turning radius larger than the minimum turning radius; コントローラが実行する障害物検出ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an obstacle detection routine executed by a controller; 第3実施形態の車両が最小旋回半径よりも大きな旋回半径で左旋回時した場合の判定領域の選択状況を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing selection of determination regions when the vehicle according to the third embodiment makes a left turn with a turning radius larger than the minimum turning radius;

以下、本発明をマカダムローラに具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のマカダムローラを示す側面図である。以下の説明では、車両を基準として前後方向及び左右方向を表現する。
An embodiment in which the present invention is embodied in a macadam roller will be described below.
FIG. 1 is a side view showing the Macadam roller of this embodiment. In the following description, the front-rear direction and the left-right direction are expressed with the vehicle as a reference.

マカダムローラ1(以下、車両と称することもある)の車体は、前部転圧輪2を備えた前部車体4と後部転圧輪3を備えた後部車体5とにより構成されている。これらの前部車体4と後部車体5とはアーティキュレート機構6を介して連結されており、前部車体4に設けられた図示しない操舵シリンダの駆動により、アーティキュレート機構6を中心として前部及び後部車体4,5が水平方向に屈曲することで車両1の操舵が行われる。 A vehicle body of the Macadam roller 1 (hereinafter also referred to as a vehicle) is composed of a front vehicle body 4 having front rolling wheels 2 and a rear vehicle body 5 having rear rolling wheels 3 . The front vehicle body 4 and the rear vehicle body 5 are connected via an articulate mechanism 6. By driving a steering cylinder (not shown) provided in the front vehicle body 4, the articulate mechanism 6 is centered on the front and rear vehicle bodies. The vehicle 1 is steered by bending the rear vehicle bodies 4 and 5 in the horizontal direction.

前部転圧輪2は一対の金属ドラムから構成され、前部車体4の左右に回転可能に支持されている。また、後部転圧輪3は単一の金属ドラムから構成され、後部車体5の左右に設けられた支持アーム5aにより回転可能に支持されている。前部転圧輪2は内蔵した走行用油圧モータ7により駆動され、後部転圧輪3は内蔵した走行用油圧モータ8により駆動され、これにより車両1が走行する。なお、操舵シリンダや走行用油圧モータ7,8等の油圧アクチュエータ類は、エンジン(図6に示す)を動力源としたHST(Hydro Static Transmission)からの作動油の供給により駆動される。 The front roller wheels 2 are composed of a pair of metal drums and are rotatably supported on the left and right sides of the front vehicle body 4 . The rear roller wheel 3 is composed of a single metal drum, and is rotatably supported by support arms 5a provided on the left and right sides of the rear vehicle body 5. As shown in FIG. The front rolling wheels 2 are driven by a built-in running hydraulic motor 7, and the rear rolling wheels 3 are driven by a built-in running hydraulic motor 8, whereby the vehicle 1 runs. Hydraulic actuators such as the steering cylinder and hydraulic motors 7 and 8 for traveling are driven by hydraulic oil supplied from an HST (Hydro Static Transmission) using an engine (shown in FIG. 6) as a power source.

前部車体4上にはステアリング10を備えた操作台11が設置され、操作台11の後側にはステアリング10に対応して運転席12が設置されている。なお、締固め作業中にオペレータが左右の転圧際を容易に視認可能なように、図示はしないが、ステアリング10及び運転席12は左右一対設けられている。マカダムローラ1に搭乗して何れかの運転席12に着座したオペレータは、ステアリング10及び操作台11の前後進レバー13や足下のブレーキペダル14などを操作し、その操作に応じて車両1の走行や操舵などが行われる。 An operation table 11 having a steering wheel 10 is installed on the front vehicle body 4 , and a driver's seat 12 is installed on the rear side of the operation table 11 so as to correspond to the steering wheel 10 . Although not shown, a pair of left and right steering wheels 10 and driver's seat 12 are provided so that the operator can easily see the right and left sides of the compaction during the compaction work. An operator who sits on one of the driver's seats 12 on the Macadam roller 1 operates the forward/reverse lever 13 of the steering wheel 10 and the operation table 11, the brake pedal 14 at the foot, etc., and the vehicle 1 travels according to the operation. and steering are performed.

前部転圧輪2の近接位置には前部散水ノズル15がブラケット16により支持され、後部転圧輪3の近接位置には後部散水ノズル17がブラケット18により支持されている。後部車体5上には水を貯留した貯水タンク19が設置され、貯水タンク19は図示しない配管及び散水ポンプを介して各散水ノズル15,17と接続されている。締め固め作業時には前部及び後部転圧輪2,3への舗装材の付着防止を目的として、貯水タンク19内の水が散水ポンプにより各散水ノズル15,17に供給されて前部及び後部転圧輪2,3へと散水される。
前部及び後部転圧輪2,3へ付着した舗装材をかき落とすことを目的として、前部転圧輪2の近接位置には泥かき装置41がブラケット42により支持され、後部転圧輪3の近接位置には泥かき装置43がブラケット44により支持されている。
A front sprinkler nozzle 15 is supported by a bracket 16 near the front roller wheel 2 , and a rear sprinkler nozzle 17 is supported by a bracket 18 near the rear roller wheel 3 . A water storage tank 19 storing water is installed on the rear vehicle body 5, and the water storage tank 19 is connected to each of the spray nozzles 15 and 17 via a pipe and a water spray pump (not shown). For the purpose of preventing the pavement material from adhering to the front and rear roller wheels 2 and 3 during the compaction work, the water in the water storage tank 19 is supplied to the water nozzles 15 and 17 by the water spray pumps, and the front and rear rollers are rolled. Water is sprayed onto the pressure rings 2 and 3.
A mud scraping device 41 is supported by a bracket 42 near the front roller wheel 2 for the purpose of scraping off the pavement material adhering to the front and rear roller wheels 2 and 3 . A mud scraping device 43 is supported by a bracket 44 at a position close to .

本実施形態の車両1には、後退時に進行方向に存在する作業者等の障害物を検出するために障害物検出装置21が搭載されており、その詳細を第1~3実施形態として以下に説明する。 The vehicle 1 of this embodiment is equipped with an obstacle detection device 21 for detecting an obstacle such as a worker present in the traveling direction when backing up. explain.

[第1実施形態]
泥かき装置43を支持する左右のブラケット44間には支持バー22が掛け渡され、支持バー22上の車幅方向の中央位置に障害物センサ23(障害物検出装置)が後方に指向する姿勢で取り付けられており、その検出領域は以下のように設定されている。図2は平面視における障害物センサ23の検出領域とコントローラにより切り換えられる障害物の判定領域との関係を示す説明図である。
[First embodiment]
A support bar 22 is stretched between left and right brackets 44 that support the mud scraping device 43, and an obstacle sensor 23 (obstacle detection device) is positioned rearward at the center position of the support bar 22 in the vehicle width direction. and its detection area is set as follows. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the detection area of the obstacle sensor 23 in plan view and the obstacle determination area switched by the controller.

図1,2では障害物センサ23の検出領域Esが二点鎖線で示されており、図1の側面視において、車両1の後方の作業者等の障害物を検出可能なように後方斜め下方に向けて設定されると共に、図2の平面視において、左右方向に広がる扇状をなすように設定されている。障害物センサ23としては種々の種類のものを採用でき、例えばTOFセンサを用いてもよい。TOFセンサは周知のため詳細は説明しないが、車両後方に向けてレーザをパルス投光し、障害物で反射した反射光を受信するまでの時間を距離に換算する原理で作動する。平面視での検出領域Es内の障害物を漏れなく検出可能なように、本実施形態ではレーザが水平方向に所定角度毎に投光され、ある投光角度で反射光を受信した場合には、そのときの投光角度と障害物までの距離とに基づき、平面視における検出領域Es内の障害物の位置を算出可能としている。 In FIGS. 1 and 2, the detection area Es of the obstacle sensor 23 is indicated by a two-dot chain line, and in a side view of FIG. , and in plan view in FIG. 2, it is set to form a fan shape that spreads in the left-right direction. Various types of sensors can be used as the obstacle sensor 23. For example, a TOF sensor may be used. Although the TOF sensor is well known and will not be described in detail, it operates on the principle of projecting laser pulses toward the rear of the vehicle and converting the time required to receive the reflected light reflected by an obstacle into a distance. In this embodiment, the laser is horizontally projected at every predetermined angle so that obstacles within the detection area Es in a plan view can be detected without omission. , the position of the obstacle within the detection area Es in plan view can be calculated based on the projection angle at that time and the distance to the obstacle.

そして、このような検出領域Es内において、障害物の有無を判定する3種の判定領域E1~E3が予め設定され、後退中の車両1の進行方向に応じて何れかの判定領域E1~E3が選択され、選択された判定領域E1~E3内で障害物の有無が判定される。 Three types of judgment areas E1 to E3 for judging the presence or absence of an obstacle are set in advance in the detection area Es, and one of the judgment areas E1 to E3 is selected according to the traveling direction of the vehicle 1 during backward movement. is selected, and the presence or absence of an obstacle is determined within the selected determination areas E1 to E3.

詳しくは、3種の判定領域E1~E3を合わせた全領域は、障害物センサ23の検出領域Esよりも左右への広がりが若干狭い二等辺三角状をなして検出領域Es内に全てが含まれている。全領域E1~E3の左縁E20及び右縁E30は、無用な障害物に対する判定を防止可能なように設定されている。例えば図8に示すように、後退中の車両1が最大操舵角に操作されて最小旋回半径で左旋回したとき、車体の最左側部が描く円弧軌跡よりも旋回内側に位置する障害物(例えば、図中のP2)は衝突の可能性がなく、右旋回についても左右が逆転するだけで同様である。そこで、最小旋回半径で旋回したときに車体の最も旋回内側の部位が描く円弧軌跡に対する接線として、全領域E1~E3の左縁E20及び右縁E30がそれぞれ設定されている。 More specifically, the total area of the three determination areas E1 to E3 forms an isosceles triangle shape that is slightly narrower to the left and right than the detection area Es of the obstacle sensor 23, and is entirely contained within the detection area Es. is A left edge E20 and a right edge E30 of all the areas E1 to E3 are set so as to prevent unnecessary obstacles from being judged. For example, as shown in FIG. 8, when the vehicle 1 in reverse is operated to the maximum steering angle and turns to the left with the minimum turning radius, an obstacle (for example, , P2) in the figure has no possibility of collision, and the same is true for right-turning, except that left and right are reversed. Therefore, the left edge E20 and the right edge E30 of all the areas E1 to E3 are set as tangential lines to the circular locus drawn by the innermost portion of the vehicle body when the vehicle is turned with the minimum turning radius.

3種の判定領域E1~E3は以下のように区分され、後述するコントローラ30の障害物判定部30bに記憶されている。まず、車両後方において最大車幅寸法と同一幅を有する平面視で略四角状の領域が直進判定領域E1として設定され、直進判定領域E1の左側に隣接する三角状の領域が左旋回判定領域E2として設定され、直進判定領域E1の右側に隣接する三角状の領域が右旋回判定領域E3として設定されている。従って、左旋回判定領域E2の左縁E20及び右旋回判定領域E3の右縁E30が、それぞれ最小旋回半径での円弧軌跡の接線に相当する。 The three determination areas E1 to E3 are divided as follows and stored in an obstacle determination section 30b of the controller 30, which will be described later. First, a substantially rectangular area in plan view having the same width as the maximum vehicle width dimension behind the vehicle is set as a straight driving determination area E1, and a triangular area adjacent to the left side of the straight driving determination area E1 is a left turn determination area E2. A triangular area adjacent to the right side of the straight travel determination area E1 is set as a right turn determination area E3. Therefore, the left edge E20 of the left turn determination area E2 and the right edge E30 of the right turn determination area E3 respectively correspond to the tangent lines of the arc locus at the minimum turning radius.

そして、後退中の車両1が直進している場合には直進判定領域E1が選択され、後退中の車両1が左旋回している場合には直進判定領域E1及び左旋回判定領域E2(これらの判定領域E1,E2が本発明の拡張判定領域に相当)が選択され、後退中の車両1が右旋回している場合には直進判定領域E1及び右旋回判定領域E3(これらの判定領域E1,E3が本発明の拡張判定領域に相当)が選択され、選択された判定領域E1~E3内で障害物の有無が判定される。 When the vehicle 1 in reverse is traveling straight, the straight driving determination region E1 is selected, and when the vehicle 1 in reverse is turning left, the straight driving determination region E1 and the left turning determination region E2 The areas E1 and E2 correspond to the extended determination areas of the present invention) are selected, and when the vehicle 1 in reverse is turning right, the straight driving determination area E1 and the right turning determination area E3 (these determination areas E1, E2) are selected. E3 corresponds to the extended determination area of the present invention) is selected, and the presence or absence of an obstacle is determined within the selected determination areas E1 to E3.

また、後退中の車両1の操舵状態を検出するために、アーティキュレート機構6には近接センサ24,25が設けられている(操舵状態検出装置)。図3はアーティキュレート機構6に設けられた近接センサ24,25を示す図1のA部拡大図、図4は同じく車両直進時の近接センサ24,25を示す図3のIV-IV線断面図である。 Further, the articulate mechanism 6 is provided with proximity sensors 24 and 25 (steering state detection device) in order to detect the steering state of the vehicle 1 during backward movement. 3 is an enlarged view of part A in FIG. 1 showing the proximity sensors 24 and 25 provided in the articulate mechanism 6, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3 showing the proximity sensors 24 and 25 when the vehicle is traveling straight. is.

前部車体4の後面には上下一対の軸受ブラケット26が後方に突出して設けられ、両ブラケット26間には、後部車体5の前面に固定された軸受体27が配設されている。この軸受体27に上下に貫設された軸孔27a内に回動ピン28が回動可能に挿入され、回動ピン28の上下両端が軸受ブラケット26に固定されている。結果として回動ピン28と軸受体27とを介して前部車体4と後部車体5とが連結され、回動ピン28の軸線Cを中心として軸受体27が回動して車両1の操舵が行われる。 A pair of upper and lower bearing brackets 26 are provided on the rear surface of the front vehicle body 4 so as to protrude rearward. A pivot pin 28 is rotatably inserted into a shaft hole 27 a vertically penetrating the bearing body 27 , and both upper and lower ends of the pivot pin 28 are fixed to the bearing bracket 26 . As a result, the front vehicle body 4 and the rear vehicle body 5 are connected via the pivot pin 28 and the bearing member 27, and the bearing member 27 pivots about the axis C of the pivot pin 28, thereby steering the vehicle 1. done.

本実施形態では一対の近接センサ24,25からの検出情報に基づき、車両1の進行方向として直進、左旋回及び右旋回が判定され、以下、左旋回を判定する側を左近接センサ24と称し、右旋回を判定する側を右近接センサ25と称する。左右の近接センサ24,25はセンサ本体24a,25aと検出子24b,25bとからなり、互いの誤検出を防止するために上下方向の位置をずらして配設されている。前部車体4の後面には、左右の近接センサ24,25のセンサ本体24a,25aが固定され、各センサ本体24a,25aは平面視において後方に位置する回動ピンの軸線Cを指向している。 In this embodiment, based on the detection information from the pair of proximity sensors 24 and 25, the traveling direction of the vehicle 1 is determined to be straight ahead, left turn, or right turn. , and the side that determines a right turn is called a right proximity sensor 25 . The left and right proximity sensors 24, 25 are composed of sensor bodies 24a, 25a and detectors 24b, 25b, which are arranged with their vertical positions shifted in order to prevent erroneous detection of each other. Sensor main bodies 24a and 25a of the left and right proximity sensors 24 and 25 are fixed to the rear surface of the front vehicle body 4, and each sensor main body 24a and 25a is oriented toward the axis C of the rotating pin positioned rearward in plan view. there is

後部車体5の軸受体27の前面には、左右の近接センサ24,25の水平板状をなす検出子24b,25bが固定されている。回動ピン28の軸線Cを中心として軸受体27が回動すると、各検出子24b,25bの円弧状をなす前縁が、それぞれのセンサ本体24a,25aに対して水平方向に位置変位する。近接センサ24,25としては、磁気近接型や誘導型等の周知の原理のものを適用可能であり、以下の説明では、検出子24b,25bが位置変位してセンサ本体24a,25aと相対向したときに、近接センサ24,25がOFF状態からON状態に切り換えられるものとする。 Horizontal plate-shaped detectors 24b and 25b of the left and right proximity sensors 24 and 25 are fixed to the front surface of the bearing body 27 of the rear vehicle body 5 . When the bearing 27 rotates about the axis C of the rotating pin 28, the arcuate front edges of the detectors 24b and 25b are horizontally displaced with respect to the sensor bodies 24a and 25a. As the proximity sensors 24 and 25, well-known principles such as magnetic proximity type and induction type can be applied. Then, the proximity sensors 24 and 25 are switched from the OFF state to the ON state.

図4に示す車両1の直進時には何れの検出子24b,25bもセンサ本体24a,25aと相対向せず、各近接センサ24,25がOFF状態に保たれている。軸受体27が左右何れかに僅かでも回動すると、その側の検出子24b,25bがセンサ本体24a,25aと対応して近接センサ24,25がON状態に切り換えられ、このON状態は最小旋回半径に相当する操舵角まで継続される。例えば図5は、後退中の車両1が最小旋回半径で左旋回している場合を示し、このときには左近接センサ24の検出子24bがセンサ本体24aと相対向してON状態に切り換えられるのに対し、右近接センサ25の検出子25bはセンサ本体25aと相対向せずにOFF状態に保たれており、図示はしないが右旋回の場合はON・OFF状態が逆転する。 When the vehicle 1 shown in FIG. 4 is traveling straight ahead, none of the detectors 24b, 25b face the sensor main bodies 24a, 25a, and the proximity sensors 24, 25 are kept off. When the bearing body 27 rotates even slightly left or right, the detectors 24b and 25b on that side correspond to the sensor bodies 24a and 25a, and the proximity sensors 24 and 25 are switched to the ON state. It continues up to the steering angle corresponding to the radius. For example, FIG. 5 shows a case in which the vehicle 1 in reverse is turning to the left with the minimum turning radius. , the detector 25b of the right proximity sensor 25 is kept in the OFF state without facing the sensor main body 25a, and although not shown, the ON/OFF state is reversed in the case of right turning.

即ち、車両1の直進時には左右の近接センサ24,25が共にOFF状態に保たれ、左旋回時には左近接センサ24だけがON状態に切り換えられ、右旋回時には右近接センサ25だけがON状態に切り換えられ、以上のON・OFF状態の組み合わせに基づき車両1の直進、左旋回及び右旋回を判定可能となっている。 That is, both the left and right proximity sensors 24, 25 are kept OFF when the vehicle 1 is traveling straight, only the left proximity sensor 24 is switched ON when turning left, and only the right proximity sensor 25 is ON when turning right. It is possible to determine whether the vehicle 1 is going straight, turning left, or turning right based on the combination of the above ON/OFF states.

障害物検出装置21を制御するために車両1にはコントローラ30が搭載されており、図6はコントローラ30を含めた障害物検出装置21の構成を示す制御ブロック図である。
コントローラ30は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等からなる。コントローラ30は、進行方向判定部30a、障害物判定部30b、警告制御部30c及び減速制御部30dからなる。進行方向判定部30aには左右の近接センサ24,25が接続され、障害物判定部30bには障害物センサ23が接続され、警告制御部30cには車両1の操作台11に設けられたディスプレイ31及びスピーカ32が接続され、減速制御部30dにはHSTのエンジン33及び車両1を制動する制動装置34が接続されている。
A controller 30 is mounted on the vehicle 1 to control the obstacle detection device 21. FIG. 6 is a control block diagram showing the configuration of the obstacle detection device 21 including the controller 30. As shown in FIG.
The controller 30 includes an input/output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) for storing control programs, control maps, etc., a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like. The controller 30 comprises a traveling direction determination section 30a, an obstacle determination section 30b, a warning control section 30c, and a deceleration control section 30d. The left and right proximity sensors 24 and 25 are connected to the traveling direction determination unit 30a, the obstacle sensor 23 is connected to the obstacle determination unit 30b, and the display provided on the operation console 11 of the vehicle 1 is connected to the warning control unit 30c. 31 and a speaker 32 are connected, and an HST engine 33 and a braking device 34 for braking the vehicle 1 are connected to the deceleration control unit 30d.

左右の近接センサ24,25の検出結果に基づき、進行方向判定部30aにより車両1の進行方向が判定され、その判定結果及び障害物センサ23の検出結果に基づき、障害物判定部30bにより車両1の進行方向の障害物の有無が判定される。そして、障害物有りと判定した場合には、その旨の情報が障害物判定部30bから警告制御部30c及び減速制御部30dに出力され、警告制御部30cによりオペレータへの警告処理が実行され、減速制御部30dにより車両1の減速処理が実行される。 Based on the detection results of the left and right proximity sensors 24 and 25, the traveling direction determination unit 30a determines the traveling direction of the vehicle 1. Based on the determination result and the detection result of the obstacle sensor 23, the obstacle determination unit 30b determines the vehicle 1. The presence or absence of an obstacle in the traveling direction of the vehicle is determined. When it is determined that there is an obstacle, information to that effect is output from the obstacle determination unit 30b to the warning control unit 30c and deceleration control unit 30d, and the warning control unit 30c executes warning processing to the operator. A deceleration process for the vehicle 1 is executed by the deceleration control unit 30d.

図7はコントローラ30が実行する障害物検出ルーチンを示すフローチャートであり、車両1の電源が投入されているときにコントローラ30により所定の制御インターバルで実行される。
まず、ステップ1で図示しないスイッチのON操作により障害物検出装置21が起動中であるか否かを判定し、続くステップ2で車両1が後退中であるか否かを判定する。何れかのステップでNo(否定)の判定を下したときに一旦ルーチンを終了し、両ステップでYes(肯定)の判定を下した時にはステップ3に移行する。ステップ3では左右の近接センサ24,25及び障害物センサ23から検出情報を取り込み、ステップ4で左右の近接センサ24,25のON・OFF状態に基づき、現在の車両1の進行方向(直進、左旋回、右旋回)を判定する。ステップ3,4の処理が進行方向判定部30aの機能に相当する。
FIG. 7 is a flow chart showing an obstacle detection routine executed by the controller 30, which is executed by the controller 30 at predetermined control intervals while the vehicle 1 is powered on.
First, in step 1, it is determined whether or not the obstacle detection device 21 is activated by turning on a switch (not shown), and in subsequent step 2, it is determined whether or not the vehicle 1 is moving backward. When a No (negative) determination is made in any step, the routine is terminated once, and when a Yes (affirmative) determination is made in both steps, step 3 is performed. In step 3, detection information is taken in from the left and right proximity sensors 24, 25 and the obstacle sensor 23, and in step 4, based on the ON/OFF state of the left and right proximity sensors 24, 25, the current traveling direction of the vehicle 1 (straight ahead, left turn) turn, turn right). The processing of steps 3 and 4 corresponds to the function of the traveling direction determining section 30a.

続くステップ5では、ステップ4で判定された進行方向に基づき判定領域E1~E3を選択する。即ち、進行方向として直進が判定されているときにはステップ6に移行し、左旋回が判定されているときにはステップ7に移行し、右旋回が判定されているときにはステップ8に移行する。 In the subsequent step 5, determination areas E1 to E3 are selected based on the traveling direction determined in step 4. FIG. That is, when the traveling direction is determined to be straight, the process proceeds to step 6, when the left turn is determined, the process proceeds to step 7, and when the right turn is determined, the process proceeds to step 8.

ステップ6では、判定領域を直進判定領域E1として確定し(換言すると、検出領域Esが直進判定領域E1に限定されることを意味し、以下のステップ7,8も同様)、この判定領域E1内で障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合には位置を算出する。またステップ7では、判定領域を直進判定領域E1及び左旋回判定領域E2として確定し、この判定領域E1,E2内で障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合には位置を算出する。ステップ8では、判定領域を直進判定領域E1及び右旋回判定領域E3として確定し、この判定領域E1,E3で障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合には位置を算出する。
なお、確定した判定領域E1~E3内で複数の障害物が存在する場合には、例えば自車に最も接近している障害物を選択し、その位置を算出する。続くステップ9では、ステップ6~8の何れかの処理の結果、衝突の可能性がある障害物が存在するか否かを判定する。以上のステップ5~9の処理が障害物判定部30bの機能に相当する。
In step 6, the determination area is determined as the straight travel determination area E1 (in other words, it means that the detection area Es is limited to the straight travel determination area E1, and the following steps 7 and 8 are the same), and to determine the presence or absence of an obstacle, and if an obstacle exists, the position is calculated. In step 7, determination areas are determined as a straight travel determination area E1 and a left turn determination area E2, the presence or absence of an obstacle is determined within these determination areas E1 and E2, and if an obstacle exists, the position is calculated. . In step 8, the determination areas are determined as a straight travel determination area E1 and a right turn determination area E3, the presence or absence of an obstacle is determined in these determination areas E1 and E3, and if an obstacle exists, the position is calculated.
If a plurality of obstacles exist within the determined determination areas E1 to E3, the obstacle that is closest to the vehicle is selected, and its position is calculated. In the following step 9, as a result of any of the processing in steps 6 to 8, it is determined whether or not there is an obstacle with the possibility of collision. The processing of steps 5 to 9 above corresponds to the function of the obstacle determination section 30b.

このように障害物センサ23の検出領域Esを車両1の進行方向に応じて各判定領域(E1またはE1,E2またはE1,E3)に限定しており、この処理はコントローラ30により実行される。このため、例えば障害物センサ23の検出領域Es自体を各判定領域となるように切り換える構成等に比較して、正確な判定領域に基づき障害物の有無を判定できる。 In this way, the detection area Es of the obstacle sensor 23 is limited to each determination area (E1 or E1, E2 or E1, E3) according to the traveling direction of the vehicle 1, and this processing is executed by the controller 30. FIG. For this reason, the presence or absence of an obstacle can be determined based on an accurate determination area, for example, compared to a configuration in which the detection area Es itself of the obstacle sensor 23 is switched to each determination area.

ステップ9の判定がNoのときにはそのままルーチンを終了し、Yesのときにはステップ10でオペレータへの警告処理を実行し、続くステップ11で車両1の減速処理を実行する。例えば警告処理としては、ディスプレイ31上に自車を基準とした障害物の位置を表示し、スピーカ32から警告音を発してオペレータに警告する。また減速処理としては、算出した障害物の位置に基づき衝突を回避すべく、エンジン33の回転低下や制動装置34の作動により車両1を減速させる。なお、障害物有りの場合の対処はこれに限るものではなく、例えば車両1の減速処理を省略して、警告処理のみを実行するようにしてもよい。 When the determination in step 9 is No, the routine is terminated as it is, and when the determination is Yes, in step 10 warning processing for the operator is executed, and in subsequent step 11 deceleration processing of the vehicle 1 is executed. For example, as the warning process, the position of the obstacle relative to the vehicle is displayed on the display 31, and a warning sound is emitted from the speaker 32 to warn the operator. As the deceleration process, the vehicle 1 is decelerated by reducing the speed of the engine 33 and operating the braking device 34 in order to avoid a collision based on the calculated position of the obstacle. It should be noted that the action to be taken when there is an obstacle is not limited to this, and for example, the deceleration process of the vehicle 1 may be omitted and only the warning process may be executed.

次いで、以上のコントローラ30の処理に基づく車両1の後退時の障害物の判定状況について説明する。
車両1の直進時には直進判定領域E1内で障害物の有無が判定され、この直進判定領域E1は車両後方において最大車幅寸法と同一幅の略四角状をなしている。このため直進時の車両1は直進判定領域E1に向けて進行し、衝突する可能性がある障害物が存在する場合には、未だ車両1が障害物に接近する以前の早期の段階で、その障害物が直進判定領域E1内に捉えられる。結果として時間的な余裕をもって障害物との衝突を回避して、車両1の急停止に起因する締固め途中の路面の荒れを未然に防止することができる。
Next, an obstacle determination situation when the vehicle 1 moves backward based on the above-described processing of the controller 30 will be described.
When the vehicle 1 is traveling straight ahead, the presence or absence of an obstacle is judged within a straight traveling judgment area E1, and this straight traveling judging area E1 has a substantially rectangular shape with the same width as the maximum vehicle width at the rear of the vehicle. Therefore, when the vehicle 1 is traveling straight ahead, it advances toward the straight traveling determination area E1. An obstacle is captured within the straight travel determination area E1. As a result, the collision with the obstacle can be avoided with time to spare, and roughening of the road surface during compaction caused by the sudden stop of the vehicle 1 can be prevented.

車両1の左旋回時には、直進判定領域E1内に加えて左旋回判定領域E2内でも障害物の有無が判定される。図8は後退中の車両1が最大操舵角で左旋回した場合の判定領域の選択状況を示す説明図であり、車両1はアーティキュレート機構6により内輪差を生じることなく左方への円弧状の経路Rを辿って進行している。このときの車両1の走行経路Rは、旋回外側については直進判定領域E1から外れることはないが、旋回内側については直進判定領域E1だけの場合には外れてしまう。しかし、この左旋回時には左旋回判定領域E2が追加されることにより、全体としての判定領域E1,E2が旋回内側へと拡張される。このため衝突する可能性がある障害物が存在する場合には、直進時と同じく未だ車両1が障害物に接近する以前の早期の段階で、その障害物が判定領域内に捉えられる。結果として時間的な余裕をもって障害物との衝突を回避して、車両1の急停止に起因する締固め途中の路面の荒れを未然に防止することができる。 When the vehicle 1 turns to the left, the presence or absence of an obstacle is determined not only in the straight travel determination area E1 but also in the left turn determination area E2. FIG. 8 is an explanatory view showing the selection of the determination area when the vehicle 1 in reverse turns to the left at the maximum steering angle. is progressing along the route R of At this time, the travel route R of the vehicle 1 does not deviate from the straight determination region E1 on the outside of the turn, but it deviates from the straight determination region E1 on the inner side of the turn. However, when the vehicle is turning left, the determination areas E1 and E2 as a whole are expanded toward the inner side of the turn by adding the left turning determination area E2. Therefore, if there is an obstacle that may collide with the vehicle, the obstacle is captured within the determination area at an early stage before the vehicle 1 approaches the obstacle, just like when traveling straight ahead. As a result, the collision with the obstacle can be avoided with time to spare, and roughening of the road surface during compaction caused by the sudden stop of the vehicle 1 can be prevented.

しかも、左旋回判定領域E2の左縁E20は、最小旋回半径で左旋回したときに車体の最左側部が描く円弧軌跡に対する接線として設定されており、この円弧軌跡よりも旋回内側に位置する衝突の可能性がない障害物(例えば、図中のP2)が判定対象から除外される。よって、このような障害物に対する判定に基づく無用な急停止を未然に防止でき、この点も路面の荒れ防止に貢献する。 Moreover, the left edge E20 of the left turn determination area E2 is set as a tangent line to the arc locus drawn by the leftmost portion of the vehicle body when the vehicle body turns to the left with the minimum turning radius. Obstacles (for example, P2 in the drawing) that have no possibility of are excluded from the determination targets. Therefore, it is possible to prevent an unnecessary sudden stop based on such an obstacle determination, which also contributes to prevention of rough road surfaces.

車両1の右旋回時には、直進判定領域E1内に加えて右旋回判定領域E3内でも障害物の有無が判定され、このときの障害物の判定状況は、左旋回時の場合と左右を逆転させた同様の内容となる。このため図示及び詳細な説明は省略するが、早期の段階で障害物を判定領域内に捉えることで、衝突する可能性がある障害物に対しては時間的な余裕をもって衝突回避できると共に、衝突の可能性がない障害物に対しては無用な急停止を未然に防止することができる。 When the vehicle 1 turns right, the presence or absence of an obstacle is determined not only in the straight-ahead determination area E1 but also in the right-turn determination area E3. It becomes the same contents reversed. For this reason, although illustrations and detailed descriptions are omitted, by catching an obstacle within the determination area at an early stage, it is possible to avoid a collision with an obstacle that may collide with a sufficient amount of time, and a collision can be avoided. Unnecessary sudden stops can be prevented in advance for obstacles that are unlikely to occur.

[第2実施形態]
次いで、第2実施形態を説明する。第1実施形態との相違点は、車両1の進行方向に基づく判定領域の設定にあるため、共通の構成の箇所は説明を省略し、相違点を重点的に説明する。
第1実施形態の左右の近接センサ24,25に代えて、本実施形態では、図9に示すように車両1の操舵角θstを検出する操舵角センサ41が設けられている。操舵角センサ41はセンサ本体41aと検出子41bとからなり、前部車体4の後面にセンサ本体41aが固定され、後部車体5の軸受体27の前面に水平板状をなす検出子41bが固定されている。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described. Since the difference from the first embodiment lies in the setting of the determination area based on the traveling direction of the vehicle 1, the description of the common configuration will be omitted, and the difference will be mainly described.
Instead of the left and right proximity sensors 24 and 25 of the first embodiment, a steering angle sensor 41 for detecting the steering angle θst of the vehicle 1 is provided in this embodiment as shown in FIG. The steering angle sensor 41 consists of a sensor main body 41a and a detector 41b. The sensor main body 41a is fixed to the rear surface of the front vehicle body 4, and the horizontal plate-shaped detector 41b is fixed to the front surface of the bearing body 27 of the rear vehicle body 5. It is

例えば操舵角センサ41は電磁ピックアップ型として構成され、円弧状をなす検出子41bの前縁に多数の突起が形成され、センサ本体41aと相対向している。回動ピン28の軸線Cを中心として軸受体27が回動すると、検出子41bの位置変位に伴ってセンサ本体41aから車両1の操舵角θst(前部及び後部車体4,5の屈曲角度)に対応する信号が出力され、図6に示すようにコントローラ30の進行方向判定部30aに入力される。なおアーティキュレート機構6に代えて、オペレータに操作されるステアリング10に操舵角センサ41を設けて操舵角θstを検出してもよい。 For example, the steering angle sensor 41 is constructed as an electromagnetic pickup type, and has a large number of protrusions formed on the front edge of an arc-shaped detector 41b, which faces the sensor main body 41a. When the bearing body 27 rotates about the axis C of the rotating pin 28, the steering angle θst of the vehicle 1 (bending angle of the front and rear vehicle bodies 4, 5) is shifted from the sensor main body 41a along with the displacement of the detector 41b. is output, and is input to the traveling direction determining section 30a of the controller 30 as shown in FIG. Instead of the articulate mechanism 6, a steering angle sensor 41 may be provided on the steering wheel 10 operated by the operator to detect the steering angle .theta.st.

車両1の旋回時には、車両1の操舵角θstが大であるほど(旋回半径が小であるほど)、より旋回内側に位置する障害物を判定対象に含める必要が生じる。そこで、車両1の操舵角θstが大であるほど、旋回判定領域E2,E3を旋回内側へと大きく拡張するようにしたものが本実施形態である。コントローラ30の障害物判定部30bには、操舵角θstに対応して領域拡張角を設定する制御マップが予め記憶されており、この領域拡張角に基づき左右の旋回判定領域E2,E3が拡張される。 When the vehicle 1 turns, the larger the steering angle θst of the vehicle 1 (the smaller the turning radius), the more obstacles located on the inner side of the turn need to be included in the determination target. Therefore, in the present embodiment, the larger the steering angle θst of the vehicle 1 is, the larger the turning determination regions E2 and E3 are expanded toward the inner side of the turning. A control map for setting an area expansion angle corresponding to the steering angle θst is stored in advance in the obstacle determination unit 30b of the controller 30, and the left and right turning determination areas E2 and E3 are expanded based on this area expansion angle. be.

以下、車両1の左旋回時に設定される領域拡張角θL1を例として左旋回判定領域E2の拡張状況を説明するが、右旋回時の領域拡張角についても左右を逆転させた同一内容となる。
図10は車両1が最小旋回半径よりも大きな旋回半径で左旋回時した場合の判定領域の選択状況を示す説明図である。領域拡張角θL1は、直進判定領域E1の前部左角(ポイントXで示す)を中心として増減する角度である。操舵角θst=0のときには領域拡張角θL1=0が設定されて左旋回判定領域E2は形成されず(直進判定領域E1のみ))、操舵角θstの増加に伴って領域拡張角θL1が増加設定され、左旋回判定領域E2は次第に車両1の旋回内側へと拡張され、最大の操舵角θstで領域拡張角θL1は最大値に達する。なお、領域拡張角θL1の最大値はどのような値でもよく、例えば、第1実施形態で述べた最小旋回半径で旋回したときに車体の最左側部が描く円弧軌跡に対する接線に相当する角度としてもよい。
Hereinafter, the extension of the left-turn determination area E2 will be described using the area extension angle θL1 set when the vehicle 1 turns left as an example. .
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the selection of the determination area when the vehicle 1 turns to the left with a turning radius larger than the minimum turning radius. The region expansion angle θL1 is an angle that increases or decreases around the front left corner (indicated by point X) of the straight travel determination region E1. When the steering angle θst=0, the area expansion angle θL1=0 is set, and the left turn determination area E2 is not formed (straight ahead determination area E1 only)). Then, the left turn determination area E2 is gradually expanded toward the inside of the turning of the vehicle 1, and the area expansion angle .theta.L1 reaches the maximum value at the maximum steering angle .theta.st. The maximum value of the area expansion angle θL1 may be any value, for example, the angle corresponding to the tangential line to the arc locus drawn by the leftmost portion of the vehicle body when turning with the minimum turning radius described in the first embodiment. good too.

図11はコントローラ30が実行する障害物検出ルーチンを示すフローチャートであり、第1実施形態と同一処理の箇所は同一ステップ番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に述べる。
ステップ3で操舵角θstを含む各種センサ検出情報を取り込んだ後、ステップ21に移行して制御マップに基づき操舵角θstから領域拡張角θL1を算出し、ステップ22で領域拡張角θL1に基づき旋回方向に応じた旋回判定領域E2,E3を算出する。続くステップ23では、算出した旋回判定領域E2,E3及び直進判定領域E1を全体の判定領域として確定し、この判定領域内で障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合には位置を算出する。その後にステップ9に移行し、ステップ23の処理の結果、衝突の可能性がある障害物が存在するか否かを判定する。以上のステップ3~9の処理が進行方向判定部30a及び障害物判定部30bの機能に相当する。
FIG. 11 is a flow chart showing an obstacle detection routine executed by the controller 30. The same step numbers are assigned to the same processes as in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted, and differences will be mainly described.
After receiving various sensor detection information including the steering angle θst in step 3, the process proceeds to step 21 to calculate the area expansion angle θL1 from the steering angle θst based on the control map, and in step 22 the turning direction based on the area expansion angle θL1. Turn determination areas E2 and E3 corresponding to are calculated. In the next step 23, the calculated turning determination areas E2 and E3 and the straight traveling determination area E1 are determined as the entire determination area, and the presence or absence of an obstacle is determined within this determination area. calculate. After that, the process proceeds to step 9, and as a result of the processing of step 23, it is determined whether or not there is an obstacle with the possibility of collision. The processing of steps 3 to 9 described above corresponds to the functions of the traveling direction determining section 30a and the obstacle determining section 30b.

図10の例では、車両1が最小旋回半径よりも大きな円弧状の経路Rを辿って進行しており、このときには、操舵角θstに基づき最大値よりも小さな領域拡張角θL1が設定されている。車両1の進行方向に存在する衝突の可能性がある障害物(例えば、図中のP3)は、未だ車両1が接近する以前の早期の段階で判定領域E1,E2内に捉えられて判定対象とされ、この点は第1実施形態と同様である。そして、車両1の走行経路Rよりも旋回内側に位置する障害物P1は、第1実施形態では左旋回判定領域E2内に捉えられて判定対象となっていたが、本実施形態では左旋回判定領域E2に捉えられずに判定対象から除外される。この旋回状態では衝突する可能性がない障害物P1を判定対象とした場合には、無用な急停止により路面を荒らす要因になるが、このような事態を未然に防止することができる。 In the example of FIG. 10, the vehicle 1 is traveling along an arcuate path R larger than the minimum turning radius, and at this time, the area expansion angle θL1 smaller than the maximum value is set based on the steering angle θst. . An obstacle (for example, P3 in the figure) existing in the traveling direction of the vehicle 1 and having a possibility of collision is captured within the determination areas E1 and E2 at an early stage before the vehicle 1 approaches, and is a determination target. This point is the same as in the first embodiment. In the first embodiment, the obstacle P1 located inside the turning inside of the travel route R of the vehicle 1 was caught in the left turn determination area E2 and was subject to determination. It is not caught in the area E2 and is excluded from the determination target. If the obstacle P1, which has no possibility of colliding in this turning state, is to be determined, the road surface may be roughened by an unnecessary sudden stop, but such a situation can be prevented.

[第3実施形態]
次いで、第3実施形態を説明する。第2実施形態との相違点は、車両1の操舵角θstに応じて直進判定領域E1を縮小する点にあるため、共通の構成の箇所は説明を省略し、相違点を重点的に説明する。
車両1の操舵角θstに応じて旋回判定領域E2,E3を拡張する意義は第2実施形態で述べたとおりであるが、これと共に旋回時には、車両1の操舵角θstが大であるほど(旋回半径が小であるほど)、より旋回外側に位置する障害物を判定対象から除外する必要が生じる。そこで、車両1の操舵角θstが大であるほど、旋回判定領域E2,E3を旋回内側へと大きく拡張すると共に、直進判定領域E1を旋回外側から大きく縮小するようにしたものが本実施形態である。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The difference from the second embodiment is that the straight travel determination region E1 is reduced according to the steering angle θst of the vehicle 1. Therefore, the description of common configurations will be omitted, and the differences will be mainly described. .
The significance of expanding the turning determination regions E2 and E3 according to the steering angle θst of the vehicle 1 is as described in the second embodiment. The smaller the radius, the more it becomes necessary to exclude obstacles positioned further outside the turn from the object of determination. Therefore, in this embodiment, as the steering angle θst of the vehicle 1 increases, the turning determination areas E2 and E3 are greatly expanded toward the inside of the turn, and the straight movement determination area E1 is greatly reduced from the outside of the turn. be.

コントローラ30の障害物判定部30bには、領域拡張角θL1の制御マップに加えて、操舵角θstに対応して領域縮小角θL2を設定する制御マップが予め記憶されており、この領域縮小角θL2に基づき直進判定領域E1が縮小される。以下、車両1の左旋回時に設定される領域縮小角θL2を例として説明するが、右旋回時の領域縮小角についても左右を逆転させた同一内容となる。 In addition to the control map for the region expansion angle θL1, the obstacle determination unit 30b of the controller 30 stores in advance a control map for setting the region reduction angle θL2 corresponding to the steering angle θst. The rectilinear judgment area E1 is reduced based on the above. In the following, the area reduction angle θL2 set when the vehicle 1 turns left will be described as an example, but the area reduction angle when turning right also has the same contents with left and right reversed.

図12は車両1が最小旋回半径よりも大きな旋回半径で左旋回時した場合の判定領域の選択状況を示す説明図である。領域縮小角θL2は、直進判定領域E1の前部右角(ポイントYで示す)を中心として増減する角度である。操舵角θst=0のときには領域縮小角θL2=0が設定されて直進判定領域E1は縮小されず、操舵角θstの増加に伴って領域縮小角θL2が増加設定され、直進判定領域E1は次第に車両1の旋回外側から縮小され、最大の操舵角θstで領域縮小角θL2は最大値に達する。なお、コントローラ30の処理については、図11示すステップ21~23で領域拡張角θL1に加えて領域縮小角θL2の処理を実行する点が相違するだけのため、その図示は省略する。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing the selection of the determination area when the vehicle 1 turns to the left with a turning radius larger than the minimum turning radius. The region contraction angle θL2 is an angle that increases or decreases around the front right corner (indicated by point Y) of the straight travel determination region E1. When the steering angle θst=0, the region reduction angle θL2=0 is set and the straight running determination region E1 is not reduced. 1, and the area reduction angle .theta.L2 reaches the maximum value at the maximum steering angle .theta.st. It should be noted that the processing of the controller 30 is omitted because the only difference is that in steps 21 to 23 shown in FIG. 11, the region contraction angle θL2 is processed in addition to the region expansion angle θL1.

図11の例では、車両1が最小旋回半径よりも大きな円弧状の経路Rを辿って進行しており、このときのときの操舵角θstに対応する領域縮小角θL2に基づき直進判定領域E1が縮小されている。衝突の可能性がある障害物P3が判定対象とされる点、及び衝突する可能性がない障害物P1が判定対象から除外される点は、第2実施形態と同様である。そして、車両1の走行経路Rよりも旋回外側に位置する障害物P4は、第2実施形態では直進判定領域E1内に捉えられて判定対象となるが、本実施形態では直進判定領域E1に捉えられずに判定対象から除外される。この旋回状態では衝突する可能性がない障害物P4を判定対象とした場合には、無用な急停止により路面を荒らす要因になるが、このような事態を未然に防止することができる。 In the example of FIG. 11, the vehicle 1 is traveling along an arcuate path R that is larger than the minimum turning radius, and the straight travel determination region E1 is defined based on the region reduction angle θL2 corresponding to the steering angle θst at this time. reduced. Similar to the second embodiment, the obstacle P3 with the possibility of collision is subject to determination, and the obstacle P1 with no possibility of collision is excluded from the determination target. In the second embodiment, the obstacle P4 located outside the traveling route R of the vehicle 1 is captured within the straight travel determination area E1 and becomes a determination target. excluded from the judgment target. If the obstacle P4, which has no possibility of colliding with the vehicle in this turning state, is to be determined, the road surface may be roughened by an unnecessary sudden stop, but such a situation can be prevented.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、車両1の後退時に障害物を検出する障害物検出装置21を備えたマカダムローラ1として具体化したが、これに限るものではなく任意に変更可能である。例えば、アーティキュレート機構6を備えないタイヤローラに適用したり、車両1の前進時に障害物を検出したりしてもよい。 Although the description of the embodiment is finished above, the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the Macadam roller 1 is provided with the obstacle detection device 21 that detects an obstacle when the vehicle 1 moves backward. For example, it may be applied to a tire roller that does not have the articulate mechanism 6, or an obstacle may be detected when the vehicle 1 moves forward.

また上記実施形態では、障害物センサ23としてTOFセンサを用い、レーザの投光角度と障害物までの距離とに基づき平面視における検出領域Es内の障害物の位置を算出したが、これに限るものではない。例えば車両1の進行方向の画像をカメラにより撮像し、撮像画像を解析して平面視における障害物の位置を判定してもよい。この場合でも撮像画像に基づき判定領域E1~E3を切り換えることにより、実施形態と同様の作用効果が得られる。 In the above embodiment, a TOF sensor is used as the obstacle sensor 23, and the position of the obstacle within the detection area Es in plan view is calculated based on the projection angle of the laser and the distance to the obstacle. not a thing For example, an image in the traveling direction of the vehicle 1 may be captured by a camera, and the captured image may be analyzed to determine the position of the obstacle in plan view. Even in this case, by switching the determination areas E1 to E3 based on the captured image, the same effect as the embodiment can be obtained.

また上記実施形態では、直進判定領域E1及び左右の旋回判定領域E2,E3を含むように障害物センサ23の検出領域Esを設定し、この検出領域Esを車両1の旋回状態に応じてコントローラ30の処理により任意の判定領域に限定したが、これに限るものではない。例えば障害物センサ23の検出領域Esを、直進判定領域E1のみの場合、直進判定領域E1に左旋回判定領域E2を加えた場合、直進判定領域E1に右旋回判定領域E3を加えた場合に切換可能とし、その検出領域Es自体をコントローラ30側で障害物の判定領域として取り扱ってもよい。 In the above embodiment, the detection area Es of the obstacle sensor 23 is set so as to include the straight traveling determination area E1 and the left and right turning determination areas E2 and E3. is limited to an arbitrary determination region by the processing of , but the present invention is not limited to this. For example, when the detection area Es of the obstacle sensor 23 is only the straight driving determination area E1, when the left turning determination area E2 is added to the straight driving determination area E1, and when the right turning determination area E3 is added to the straight driving determination area E1, The detection area Es itself may be handled as an obstacle determination area on the controller 30 side by making it switchable.

1 マカダムローラ(転圧車両)
23 障害物検出センサ(障害物検出装置)
24,25 近接センサ(操舵状態検出装置)
30a 進行方向判定部
30b 障害物判定部
41 操舵角センサ(操舵状態検出装置)
1 Macadam roller (roller compaction vehicle)
23 Obstacle detection sensor (obstacle detection device)
24, 25 proximity sensor (steering state detector)
30a Traveling direction determination unit 30b Obstacle determination unit 41 Steering angle sensor (steering state detection device)

Claims (5)

車両の進行方向の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置の検出結果に基づき、前記車両の進行方向の障害物の有無を判定する障害物判定部と
を備えた転圧車両において、
前記車両の操舵状態を検出する操舵状態検出装置と、
前記操舵状態検出装置の検出結果に基づき、前記車両の進行方向を判定する進行方向判定部と
をさらに備え、
前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の直進が判定されたときに、前記車両の直進時の進行方向に対応する領域として予め設定された直進判定領域内で前記障害物の判定処理を実行する一方、前記進行方向判定部により前記車両の左右何れかへの旋回が検出されたときに、前記直進判定領域を前記車両の旋回内側へと拡張した拡張判定領域を設定し、前記拡張判定領域内で前記障害物の判定処理を実行する
こと特徴とする転圧車両。
an obstacle detection device that detects an obstacle in the traveling direction of the vehicle;
A rolling compactor vehicle comprising an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an obstacle in the traveling direction of the vehicle based on the detection result of the obstacle detection device,
a steering state detection device that detects a steering state of the vehicle;
a traveling direction determination unit that determines the traveling direction of the vehicle based on the detection result of the steering state detection device;
When the traveling direction determining section determines that the vehicle is traveling straight, the obstacle determining section determines whether the obstacle exists within a straight traveling determination area that is set in advance as an area corresponding to the traveling direction of the vehicle when the vehicle travels straight. while executing the determination process, when the traveling direction determining unit detects that the vehicle is turning to the left or right, an expanded determination area is set by expanding the straight determination area to the inner side of the turning of the vehicle; A rolling compactor vehicle characterized in that the obstacle determination process is executed within the expanded determination area.
前記障害物検出装置は、前記直進判定領域を拡張した左右の拡張判定領域を全て含む領域を検出領域として前記障害物を検出し、
前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の直進が判定されたときに、前記障害物検出装置により検出された検出領域を前記直進判定領域に限定して前記障害物の判定処理を実行し、前記進行方向判定部により前記車両の左右何れかへの旋回が判定されたときに、前記障害物検出装置により検出された検出領域を前記拡張判定領域に限定して前記障害物の判定処理を実行する
こと特徴とする請求項1に記載の転圧車両。
The obstacle detection device detects the obstacle using a detection area that includes both left and right extended determination areas obtained by extending the straight travel determination area,
The obstacle determination unit performs obstacle determination processing by limiting a detection area detected by the obstacle detection device to the straight-ahead determination area when the traveling direction determination unit determines that the vehicle travels straight. and when the traveling direction determination unit determines that the vehicle is turning to the left or right, the detection area detected by the obstacle detection device is limited to the extended determination area to detect the obstacle. 2. The compaction vehicle according to claim 1, wherein determination processing is executed.
前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の左右何れかへの旋回が判定されたときに、前記車両が最小旋回半径で旋回したときに車体の最も旋回内側の部位が描く円弧軌跡に対する接線まで前記直進判定領域を拡張して前記拡張判定領域として設定する
こと特徴とする請求項1に記載の転圧車両。
The obstacle determining unit is configured to, when the traveling direction determining unit determines that the vehicle is to turn to the left or right, an arc drawn by the innermost portion of the vehicle body when the vehicle turns with a minimum turning radius. 2. The rolling compactor vehicle according to claim 1, wherein the straight travel determination area is extended to a tangent to the trajectory and set as the extended determination area.
前記操舵状態検出装置は、前記車両の操舵状態として前記車両の操舵角を検出し、
前記障害物判定部は、前記操舵状態検出装置により検出された操舵角が直進を基準として左右何れかに大であるほど、前記直進判定領域を旋回内側へと大きく拡張して前記拡張判定領域として設定する
こと特徴とする請求項1に記載の転圧車両。
The steering state detection device detects a steering angle of the vehicle as the steering state of the vehicle,
The obstacle judging section expands the straight traveling judgment area toward the inner side of the turn as the steering angle detected by the steering state detection device increases to the right or left with respect to straight traveling. 2. The rolling compactor vehicle according to claim 1, characterized in that:
前記操舵状態検出装置は、前記車両の操舵状態として前記車両の操舵角を検出し、
前記障害物判定部は、前記操舵状態検出装置により検出された操舵角が直進を基準として左右何れかに大であるほど、前記直進判定領域を旋回内側へと大きく拡張すると共に、前記直進判定領域を旋回外側から大きく縮小して前記拡張判定領域として設定する
こと特徴とする請求項1に記載の転圧車両。
The steering state detection device detects a steering angle of the vehicle as the steering state of the vehicle,
The obstacle determination unit expands the straight-running determination area toward the inner side of the turn as the steering angle detected by the steering state detection device increases to the left or right with respect to straight-running. 2 . The rolling compaction vehicle according to claim 1 , wherein the expanded determination area is set by greatly reducing from the outside of the turn.
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