JP7370189B2 - 作業機械及び作業機械の制御方法 - Google Patents
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Description
フォークリフト1は、車体10の前方の左右の端部にそれぞれ前輪11が設置され、車体10の後方の左右の端部にそれぞれ後輪12が設置されている。車体10の前方には、荷物の積み降ろし又は移動を行うためのフォーク13が設置されている。フォーク13は、上下方向に沿って設置されたマスト14に支持されている。フォーク13は、マスト14との間に設置されたマストシリンダ15が駆動することによって、マスト14に沿って昇降する。マスト14は、下端部が、左右軸回りに回転可能に車体10に取り付けられている。マスト14は、車体10との間に設置された、図示しないチルトシリンダが駆動することによって、車体10に対して前傾姿勢又は後傾姿勢をとることが可能である。
次に、本実施形態に係るフォークリフト1の制御系の一例について説明する。図2に示すように、フォークリフト1の制御系は、フォークリフト1を制御する車両制御装置69を含む。図2は、本実施形態に係るフォークリフト1の制御システムの一例を示す機能ブロック図である。
次に、本実施形態に係る物体検出システム300について説明する。フォークリフト1は、フォークリフト1の周辺の物体を検出可能な物体検出システム300を備える。本実施形態において、フォークリフト1は、一例としてフォークリフト1の後方の物体を検出可能な物体検出システム300を備えるものとして説明する。フォークリフト1は、フォークリフト1の前方の物体を検出可能な物体検出システム300を備えてもよい。
車体データ取得装置60は、フォークリフト1の車両制御装置69と、フォークリフト1のタイヤ切れ角(操舵角)を検出する切れ角センサ(操舵角検出部)61と、フォークリフト1の車速を検出する車速センサ(車速検出部)62とを含む。
物体検出装置70は、フォークリフト1の周辺の物体を検出する。本実施形態では、物体検出装置70は、フォークリフト1の後方に存在する物体を非接触で検出する。物体検出装置70は、例えば、ミリ波レーダ装置のようなレーダ装置を含む。レーダ装置は、例えば、電波又は超音波を発信して、物体で反射した電波又は超音波を受信することによって、レーダ装置の前方に存在する物体の有無を検出可能である。また、レーダ装置は、物体の有無のみならず、物体との相対位置として相対距離及び方位、及び、物体との相対速度を検出可能である。なお、物体検出装置70は、レーザスキャナ及び3次元距離センサの少なくとも一つで構成されてもよい。また、物体検出装置70は、複数設置されていてもよい。
警報装置80は、後述する制御装置90の判定部95が、警報レベルが0より大きく、フォークリフト1が後退可能であると判定する場合、警報を出力する。警報装置80は、判定部95が判定した警報レベルに応じた警報を出力してもよい。警報装置80は、オペレータに対する注意喚起のための警報発生処理を実行する。警報装置80は、例えばスピーカーやランプを用い、後方に物体が存在することを知らせる旨の音声又は光を発してオペレータに注意喚起する。警報装置80は、表示パネル52に表示してもよい。警報装置80は、複数設置されていてもよい。
制御装置90に、物体検出装置70及び警報装置80が接続される。制御装置90は、CPUのような数値演算装置(プロセッサ)を含む。制御装置90は、物体検出装置70の検出結果に基づいて、フォークリフト1の周辺の物体を検出して、警報の出力を制御する。制御装置90は、車体データ取得部91と、切替部92と、設定部93と、物体データ取得部94と、判定部95と、警報制御部96と、記憶部99とを備える。
図3は、第1範囲A1の一例を示す模式図である。第1範囲A1の外形は、矩形状である。第1範囲A1は、フォークリフト1の幅方向に幅W、フォークリフト1の走行方向である後進方向に長さLの範囲を含む。幅Wは、フォークリフト1の車幅Wrを含む。
図4は、第2範囲A2の一例を示す模式図である。第2範囲A2の外形は、フォークリフト1のタイヤ切れ角に応じて予測される進路に沿うように、矩形状又は円弧形状に変化する。図4においては、一例として、第2範囲A2が円弧形状である状態を示す。図4に示す第2範囲A2は、フォークリフト1のタイヤ切れ角に対応する、回転中心をCとした半径Rの円弧形状である。第2範囲A2は、フォークリフト1の幅方向に幅W、フォークリフト1の走行方向に長さLの範囲を含む。幅Wは、フォークリフト1の車幅Wrを含む。長さLは、フォークリフト1の車速に応じて変化する。
フォークリフト1の動作時、言い換えると、フォークリフト1のキースイッチON時、物体検出システム300が起動するものとする。物体検出システム300が起動している間、車体データ取得装置60がフォークリフト1の走行状態を検出し、物体検出装置70がフォークリフト1の周辺の物体を検出する。車体データ取得装置60及び物体検出装置70の検出結果は、制御装置90に出力される。制御装置90は、車体データ取得装置60から、フォークリフト1の車体データを取得する。制御装置90は、物体検出装置70から、検出結果を取得する。
ここで、フォークリフト1の車速が車速第三閾値以上である場合、又は、フォークリフト1のタイヤ切れ角が切れ角閾値以上である場合、物体の検出処理をキャンセルする場合について説明する。この場合、図9に示すフローチャートのステップS13でNoと判定された後、ステップS16の処理を実行する前に、言い換えると、物体の検出処理を実行する前に、判定部95によって、フォークリフト1の車速が車速第三閾値以上であるか、又は、フォークリフト1のタイヤ切れ角が切れ角閾値以上であるかを判定するステップを設ける(ステップS13-2)。そして、判定部95によって、フォークリフト1の車速が車速第三閾値以上である、又は、フォークリフト1のタイヤ切れ角が切れ角閾値以上であると判定される場合(ステップS13-2でYes)、物体の検出処理であるステップS16、ステップS17を実行せずに、処理を終了する。ステップS16、ステップS17を実行しない場合、警報装置80のスピーカを介したブザー音声または警報ランプによって、物体の検出処理がキャンセルされていることを、オペレータに通知してもよい。また、ステップS16、ステップS17を実行しない場合、警報装置80のスピーカを介したブザー音声または警報ランプによって、物体の検出処理がキャンセルされていることを、表示パネル52に表示してもよい。判定部95によって、フォークリフト1の車速が車速第三閾値以上ではなく、フォークリフト1のタイヤ切れ角が切れ角閾値以上ではないと判定される場合(ステップS13-2でNo)、ステップS16へ進んで、物体の検出処理を実行する。
図12は、本実施形態に係るコンピュータシステム1000の一例を示すブロック図である。上述の制御装置90は、コンピュータシステム1000を含む。コンピュータシステム1000は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ1001と、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含むメインメモリ1002と、ストレージ1003と、入出力回路を含むインターフェース1004とを有する。上述の制御装置90の機能は、プログラムとしてストレージ1003に記憶されている。プロセッサ1001は、プログラムをストレージ1003から読み出してメインメモリ1002に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム1000に配信されてもよい。
以上説明したように、本実施形態では、切替部92によって、フォークリフト1の車速に応じて、物体を検出する範囲が、第1範囲A1と第2範囲A2とで切り替えられる。本実施形態では、判定部95によって、切替部92が切り替えた第1範囲A1又は第2範囲A2において、物体が検出されたか否かが判定される。本実施形態によれば、フォークリフト1の車速に応じて第1範囲A1と第2範囲A2とを切り替えて、フォークリフト1の周辺に物体が存在するか否かを適切に判定することができる。
上記において、判定部95によって警報レベルが0より大きく、フォークリフト1が後退可能であると判定する場合、制御装置90が、車両制御装置69へ対して、フォークリフト1の走行状態を制御させるための制御信号を出力してもよい。例えば、車両制御装置69では、出力低減処理が実行されるように、動力発生装置に制御信号を出力してもよい。これにより、フォークリフト1の車速が低減され、フォークリフト1が停止される。例えば、車両制御装置69では、ブレーキ処理が実行されるように、制御信号を出力してもよい。これにより、フォークリフト1の車速が低減又はフォークリフト1の走行が停止される。例えば、車両制御装置69では、走行方向変更処理が実行されるように、操舵装置に制御信号を出力してもよい。これにより、フォークリフト1の進路上に物体が存在しないようにフォークリフト1の走行方向が変更される。
Claims (9)
- 作業機械の周辺の物体を検出する物体検出部と、
前記作業機械の車速を検出する車速検出部と、
前記作業機械の周辺において前記物体を検出する第1検出範囲と第2検出範囲とを設定する設定部と、
前記車速検出部が検出した車速に応じて、前記第1検出範囲と前記第2検出範囲とを切り替える切替部と、
前記切替部が切り替えた前記第1検出範囲又は前記第2検出範囲において、前記物体が検出されたか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記設定部は、前記車速検出部が検出した車速が車速第一閾値以下である場合、前記第2検出範囲を固定とする
作業機械。 - 前記作業機械の操舵角を検出する操舵角検出部、
を備え、
前記設定部は、前記作業機械に対して所定距離の範囲を前記第1検出範囲として設定し、前記車速検出部が検出した車速と前記操舵角検出部が検出した操舵角とに基づいて、前記第2検出範囲を設定する、
請求項1に記載の作業機械。 - 前記切替部は、前記車速検出部が検出した車速が車速第二閾値以下である場合、前記第1検出範囲に切り替え、前記車速検出部が検出した車速が車速第二閾値より高い場合、前記第2検出範囲に切り替える、
請求項1又は2に記載の作業機械。 - 前記設定部は、警報レベルが第1レベルの第1部分と、作業機械の走行方向において前記第1部分より作業機械から遠く、前記第1レベルより低い警報レベルの第2レベルの第2部分とを含む、前記第1検出範囲と前記第2検出範囲とを設定し、
前記判定部は、前記第1部分と前記第2部分とのどちらにおいて、前記物体が検出されたかに応じて、前記警報レベルを判定する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の作業機械。 - 前記判定部によって前記物体が検出されたと判定する場合、警報を出力する警報部、
を備え、
前記警報部は、前記判定部が判定した前記警報レベルに応じた警報を出力する、
請求項4に記載の作業機械。 - 前記警報部は、前記作業機械の運転席の周辺に、複数が設置され、前記判定部によって前記物体が検出されたと判定する場合、前記物体の検出方向に対応した前記警報部から警報を出力する、
請求項5に記載の作業機械。 - 前記判定部は、前記車速検出部が検出した車速が車速第三閾値以上である場合、警報を出力しないと判定する、
請求項4に記載の作業機械。 - 前記判定部は、前記操舵角検出部が検出した前記作業機械の操舵角が操舵角閾値以上である場合、警報を出力しないと判定する、
請求項2に記載の作業機械。 - 作業機械の周辺の物体を物体検出部によって検出することと、
前記作業機械の車速を車速検出部によって検出することと、
前記作業機械の周辺において前記物体を検出する第1検出範囲と第2検出範囲とを設定することと、
前記車速検出部によって検出された車速に応じて、前記第1検出範囲と前記第2検出範囲とを切り替えることと、
切り替えられた前記第1検出範囲又は前記第2検出範囲において、前記物体が検出されたか否かを判定することと、
を含み、
検出した車速が車速第一閾値以下である場合、前記第2検出範囲を固定とする
作業機械の制御方法。
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