(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転台に作業者を保護する開閉式の安全ガードを有する荷役車両であって、操舵用ハンドルの回転を検出し、該検出値に基づいてパワーステアリング用モータを制御して操舵機構を操舵する荷役車両の電動式パワーステアリング装置において、
前記操舵機構の操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、
前記安全ガードの状態を検出する安全ガード検出手段と、
前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの開放が検出されたときに前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする荷役車両の電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの開放が検出されてから所定時間をカウントするタイマを備え、
前記制御手段は、前記安全ガード検出手段による前記安全ガードの開放の検出が前記所定時間継続していれば、前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の荷役車両の電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの閉塞が検出されたときに、前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御する処理を中止することを特徴とする請求項１または２に記載の荷役車両の電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作業者を保護する開閉式の安全ガードを有する荷役車両の電動式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転台に作業者を保護する開閉式の安全ガードを有する荷役車両として、オーダーピッキングトラックがあり、このオーダーピッキングトラックにおける電動式パワーステアリング装置は、例えばオペレータが操作する操舵用ハンドルと操向自在な操舵輪等から成る操舵機構との間に機械的な連結構造を有しないものが採用され、図５に示すように構成されている。
【０００３】
即ち、図５に示すように、オーダーピッキングトラックの車両本体に設けられた操舵用ハンドルを回転操作するときの操作速度をエンコーダ等から成る操作速度センサ１により検出すると共に、パワーステアリング用モータ２のモータ回転速度をエンコーダ等から成るモータ回転速度センサ３により検出し、操作速度センサ１により検出される操舵用ハンドルの操作速度から、目標操舵速度演算部４により目標操舵速度を演算によって導出する。このとき、操舵用ハンドルの操作速度と目標操舵速度とは比例関係にあることから、検出された操舵用ハンドルの操作速度に一定の定数を掛けることにより、目標操舵速度を導出することができる。
【０００４】
そして、この目標操舵速度とモータ回転速度センサ３により検出されたモータ回転速度との差を加減算部５により算出し、この差をチョッパ回路或いはインバータ回路から成るモータドライバ６に与えて、モータドライバ６によりパワーステアリング用モータ２の出力を制御する。こうして、モータ回転速度センサ３によるモータ回転速度が目標操舵速度に一致するように制御され、操舵輪の操向が操舵用ハンドルの回転操作に応じて制御される。尚このとき、操作速度センサ１による操舵用ハンドルの操作方向にパワーステアリング用モータ２が回転するようにモータドライバ６による制御が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オーダーピッキングトラックの場合、作業者が搭乗する運転台部分が昇降する構造であり、操舵輪が車体の下部に配置されて特に作業者の目からは見えにくく、しかも上記の電動式パワーステアリング装置では、操舵用ハンドルにエンドがなく無制限に回転できる構造になっているため、例えば停車状態でピッキング作業を行った後に再び走行しようとしたときや、作業者が一旦車両から降りて再度搭乗したときに、作業者は操舵輪がどちらを向いているのか把握することができない。
【０００６】
そこで従来は、車両を極低速で走行させて、その進行方向により、操舵輪の向きを確認することが行われているが、操舵輪の向きを確認する作業が必ず必要になるため、作業効率の低下を招くという問題点があった。更に、作業者がこのような確認作業の際に誤って車両を壁などにぶつけたりするおそれがあり、安全上好ましくない。
【０００７】
また、このような現象は、オーダーピッキングトラックに限るものではなく、操舵輪が外部から見えにくい構造の荷役車両に共通して生じ得る問題であり、特に操舵用ハンドルと操舵輪等から成る操舵機構との間に機械的な連結構造を有してしない場合において顕著である。
【０００８】
そこで、本発明は、操舵輪の向きを確認する作業を不要にし、作業効率の向上を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、運転台に作業者を保護する開閉式の安全ガードを有する荷役車両であって、操舵用ハンドルの回転を検出し、該検出値に基づいてパワーステアリング用モータを制御して操舵機構を操舵する荷役車両の電動式パワーステアリング装置において、前記操舵機構の操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、前記安全ガードの状態を検出する安全ガード検出手段と、前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの開放が検出されたときに前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、安全ガード検出手段により安全ガードの開放が検出されると、作業者が走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転台から離れていると判断することができ、このようなときに制御手段により、操舵角度検出手段によって検出される操舵角度が直進状態に対応する値に達するようにパワーステアリング用モータが駆動制御されるため、作業者が走行操作を再開しようとするときに、操舵輪の向きがどちらであるかを確認する必要はなく、操舵輪が直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開始することができる。従って、従来のような操舵輪の向きの確認作業が不要になり、作業効率を向上させることができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれをなくし安全性を向上させることができる。
【００１１】
このとき、安全ガード検出手段は、安全ガードの開閉に連動してオン、オフするリミットスイッチなどにより構成すればよく、この場合安全ガードは作業者を保護すべく配置されたものであれば、どのような形態であっても構わない。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの開放が検出されてから所定時間をカウントするタイマを備え、前記制御手段は、前記安全ガード検出手段による前記安全ガードの開放の検出が前記所定時間継続していれば、前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、安全ガード検出手段による安全ガードの開放の検出が、タイマによりカウントされる所定時間継続していると、作業者が走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転台から離れていると判断しても間違いはないため、操舵輪を直進の方向を向いた状態に操向させても何ら差し支えがない。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明では、前記制御手段は、前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの閉塞が検出されたときに、前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制御する処理を中止することを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、安全ガードを開放から閉塞状態に戻すことにより、操舵輪を直進方向に向いた状態に戻す処理が中止されるため、即座に操舵輪の操向を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明を荷役車両であるオーダーピッキングトラックに適用した場合の一実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。但し、図１及び図２はこの発明の一実施形態にかかるオーダーピッキングトラックをそれぞれ異なる方向から見た場合の斜視図、図３は制御系のブロック図、図４は動作説明用フローチャートである。
【００１７】
図１及び図２に示すように本実施形態におけるオーダーピッキングトラック１０は、主に車両本体１１と、この車両本体１１のほぼ中央部に立設されたマスト装置１２と、作業者を乗せてマスト装置１２に沿って昇降可能に車両本体１１の後部に設けられた運転台１３と、運転台１３の下部に取り付けられた一対のフォーク１４により構成されている。
【００１８】
運転台１３は、作業者が搭乗するフロア部１３１と、フロア部１３１の左右前端部に立設された一対の支柱１３２と、両支柱１３２の上端に固定された作業者の保護用ヘッドガード１３３と、両支柱１３２の中央やや上寄りの位置に両前端が回動自在に支持された平面視コ字状の安全ガード１３４と、両支柱１３２のほぼ中央にそれぞれ前端部が回動自在に支持された左右一対の横ガード１３５とを備えている。
【００１９】
この安全ガード１３４は、図１、図２には示されていないが、両支柱１３２に埋設されたばねにより上方に付勢されており、このばねの付勢力により、安全ガード１３４の後端部を上方に簡単にはね上げて安全ガード１３４を開放できる。そして、安全ガード１３４の開放状態では、安全確保のために走行及び荷役ができない状態とされるようになっている。一方、ばねの付勢力に抗して安全ガード１３４の後端部を下方に引き下げていくと、図示しないロック機構により、安全ガード１３４が閉塞状態に保持（ロック）されて走行及び荷役が可能な状態に復帰する。
【００２０】
このとき、図１、図２には示されていないが、このような安全ガード１３４の開閉状態を検出する安全ガード検出手段としてのリミットスイッチから成る安全ガードスイッチが両支柱１３２の双方またはいずれか一方に取り付けられている。これにより、安全ガード１３４の開放及び閉塞に伴って安全ガード１３４の前端が回動すると、安全ガードスイッチが安全ガード１３４の開放時にオフ、安全ガード１３４の閉塞時にオンし、安全ガードスイッチの状態から安全ガード１３４の開閉が検出される。
【００２１】
ところで、安全ガード１３４を側面から見ると、その後半部が下方に屈曲された形状を成しており、閉塞状態における安全ガード１３４の後端の横梁１３４Ａが丁度作業者の腰部に位置し、両横ガード１３５と共に作業者の運転台１３からの落下を防止している。
【００２２】
また、図１に示すように、運転台１３の前面ほぼ中央部には、オーダーピッキングトラック１０を操作するための操作部１６が設けられ、この操作部１６には、操舵用ハンドル１６１、昇降操作用の複数個のスイッチ１６２、中立状態から双方向に回動可能なアクセルレバー１６３や各部の状態を表示するディスプレイなどが配設されている。更に、運転台１３の上半部は前方の視界を確保するために、金属製のネット１７が装着されている。尚、図１中の１８は運転台１３のフロア部１３１の後端下部に配置された左右一対の従動輪、２０はブレーキペダルであり、作業者がブレーキペダル２０を踏み込めばブレーキが解除されて走行可能になり、踏み込みを止めればブレーキがかかって停車状態に保持される。
【００２３】
更に、図２に示すように、車両本体１１の前部に設けられた収容部内には、走行装置２２、油圧装置２４、制御装置２６のほか、図２には示されていないバッテリなどが収容されている。この走行装置２２は、走行用モータ２２１と、この走行用モータ２２１の回転を伝達する数個のギヤから成る減速機構２２２と、この減速機構２２２を介して走行用モータ２２１の回転が伝達されて駆動される操舵輪２２３とを備えている。また、油圧装置２４は油圧モータ２４１及び電磁弁２４２を備え、制御装置２６は各部の制御を行う制御回路を備えている。
【００２４】
そして、図２には示されていないパワーステアリング用モータの回転が操舵機構により操舵輪２２３に伝達され、操舵輪２２３が操向されるようになっている。このとき、オーダーピッキングトラック１０では、操舵用ハンドル１６１と操舵機構との間に機械的な連結構造がなく、以下に説明するような電動パワーステアリング装置により操舵輪２２３の操向が行われる。
【００２５】
即ち、図３に示すように、オーダーピッキングトラック１０の操舵用ハンドル１６１を回転操作するときの操作速度を検出するエンコーダ等から成る操作速度センサ３１が車両本体１１に設けられると共に、パワーステアリング用モータ３２によって操向される操舵輪２２３の操舵角度を検出するポテンショメータ等から成る操舵角度センサ３３が車両本体１１に設けられている。
【００２６】
そして、操作速度センサ３１により検出される操舵用ハンドル１６１の操作速度から目標操舵速度演算部３４により目標操舵速度が演算によって導出される。ここで、操舵用ハンドル１６１の操作速度と目標操舵速度とは比例関係にあるため、操作速度センサ３１により検出された操作速度に一定の定数を乗算することにより、目標操舵速度が導出される。また、操舵用ハンドル１６１の操作速度と目標操舵速度との関係を予めテーブル化して目標操舵速度演算部３４に設けられたメモリ等の記憶手段に記憶させておき、操作速度センサ３１により検出される操作速度に対応する目標操舵速度を読み出すようにしても構わない。
【００２７】
更に、操舵角度センサ３３により検出される操舵角度が、モータ回転速度演算部３５により微分されて、パワーステアリング用モータ３２の回転速度が演算され、演算されたモータ回転速度と目標操舵速度演算部３４により演算された目標操舵速度との差が加減算部３６により算出され、この差がチョッパ回路或いはインバータ回路から成るモータドライバ３７に与えられ、モータドライバ３７によりパワーステアリング用モータ３２の出力が制御され、こうしてモータ回転速度演算部３５によるモータ回転速度が目標操舵速度に一致するように制御され、操舵輪２２３の操向が操舵用ハンドル１６１の回転操作に応じて制御される。このとき、操作速度センサ３１により操舵用ハンドル１６１の回転方向も検出され、検出された回転方向にパワーステアリング用モータ３２が回転するように、モータドライバ３７による制御が行われる。
【００２８】
ところで、図３に示すように、上記した安全ガード１３４の開放により安全ガードスイッチ４１がオフすると、予め設定された所定時間（例えば、１８０秒）をカウントするタイマ４２がカウントを開始し、このタイマ４２によりカウントされる１８０秒（所定時間）の間、安全ガードスイッチ４１のオフ状態が継続、つまり安全ガード１３４の開放状態が継続していれば、操舵角度センサ３３により検出される操舵角度が車両の直進状態に対応する値（例えば、０゜）に達するように、目標操舵速度演算部３４の出力に基づき、モータドライバ３７が制御され、パワーステアリング用モータ３２が駆動されて自動的に操舵輪２２３の向きが車両の直進状態に操向される。
【００２９】
このとき、タイマ４２によりカウントされる１８０秒（所定時間）の間、安全ガード１３４の開放状態が継続していれば、タイマ４２のカウントが終了したときに、目標操舵速度演算部３４からモータドライバ３７に対して自動操向用制御信号の出力が開始され、目標操舵速度演算部３４に入力される操舵角度センサ３３による検出操舵角度が０になるまでこの自動操向用制御信号が出力され続け、この自動操向用制御信号に基づき、モータドライバ３７によりパワーステアリング用モータ３２が一定出力になるように所定の方向に駆動され、操舵輪２２３の向きが直進状態に操向されるのである。
【００３０】
一方、このような操舵輪２２３の自動操向処理動作中に操舵用ハンドル１６１の操作があって操作速度センサ３１の出力が０でなくなったとき、または安全ガード１３４が閉塞されて安全ガードスイッチ４１がオンしたときには、直ちに上記した操舵輪２２３の自動操向処理が中止されて操舵用ハンドル１６１の操作に基づく操舵輪２２３の操向が可能な通常の状態に移行するようになっている。このような自動操向処理及び自動操向処理の中止を司る目標操舵速度演算部３４及びモータドライバ３７が、本発明における制御手段に相当する。
【００３１】
次に、動作について図４のフローチャートを参照して説明する。図４に示すように、操作速度センサ３１による操舵用ハンドル１６１の操作速度が０か否かの判定がなされ（Ｓ１）、この判定結果がＹＥＳであれば、安全ガードスイッチ４１がオフか否かの判定がなされ（Ｓ２）、この判定結果がＹＥＳであれば、安全ガード２２３が開放されていると判断でき、タイマ４２がカウントを開始する。
【００３２】
そして、タイマ４２のカウント値が１８０秒（所定時間）以上であるか否かの判定がなされ（Ｓ３）、この判定結果がＮＯであれば、タイマ４２がカウントアップし（Ｓ４）、操舵用ハンドル１６１の操作に基づく通常の操舵を行うべく、パワーステアリング用モータ３２が制御され（Ｓ５）、その後動作は終了する。
【００３３】
一方、上記したステップＳ３の判定結果がＹＥＳであれば、タイマ４２によりカウントされる１８０秒（所定時間）の間、安全ガード１３４の開放が継続していることから、ピッキング作業等のために作業者が運転台１３から離れていると判断することができ、操舵輪２２３を直進状態とする自動操向処理が実行され、操舵角度センサ３３による検出操舵角度が０になるまで、パワーステアリング用モータ３２が制御されて自動的に操舵輪２２３の向きが車両の直進状態に操向され（Ｓ６）、その後動作は終了する。
【００３４】
ところで、上記したステップＳ１及びＳ２の判定結果がＮＯであれば、タイマ４２のカウントがクリアされ（Ｓ７）、その後上記したステップＳ５に移行してハンドル１６１の操作に基づく通常の操舵を行うためのパワーステアリング用モータ３２の制御処理が実行される。
【００３５】
このように、安全ガードスイッチ４１のオフにより安全ガード１３４の開放が検出され、しかも安全ガードスイッチ４１のオフによる安全ガード１３４の開放の検出が、タイマ４２のカウント時間（１８０秒間）継続していれば、作業者がピッキング作業やその他走行操作以外の操作を行っているか、或いは降車のために運転台を離れていると判断することができ、このようなときに操舵角度センサ３３によって検出される操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するようにパワーステアリング用モータ３２が制御され、操舵輪２２３が直進の状態に自動的に操向される。
【００３６】
従って、上記した実施形態によれば、作業者が走行操作を再開しようとするときに、操舵輪２２３の向きがどちらであるかを確認する必要はなく、操舵輪２２３が直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開始することができる。したがって、従来のような操舵輪２２３の向きの確認作業が不要になり、作業効率を向上することができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれもなく安全性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、操舵輪２２３の直進状態への自動操向処理中に、操舵用ハンドル１６１を操作し、或いは安全ガード１３４を閉塞して安全ガードスイッチ４１がオンすれば、操舵輪２２３の直進状態への自動操向処理が中止されて操舵用ハンドル１６１の操作に基づく操舵輪２２３の操向が可能な状態に移行するため、作業者はいつでも操舵輪２２３の直進状態への自動操向処理を容易に中止することができる。
【００３８】
なお、上記した実施形態では、安全ガード１３４の開放が検出されてから、この開放状態がタイマ４２によるカウント時間（１８０秒）継続していれば、パワーステアリング用モータ３２を強制的に制御して操舵輪２２３の向きを直進の状態に自動操向させるようにした場合について説明したが、この場合のタイマ４２のカウント時間は、特に上記した１８０秒に限るものではない。
【００３９】
また、必ずしもこのようなタイマ４２を設ける必要はなく、安全ガード１３４の開放が検出されれば、直ちにパワーステアリング用モータ３２を強制的に制御して操舵輪２２３の向きを直進の状態に自動操向させるようにしても構わない。
【００４０】
更に、上記した実施形態では、安全ガード検出手段を、安全ガード１３４の開閉に連動してオン、オフするリミットスイッチから成る安全ガードスイッチ４１とした場合について説明したが、安全ガード検出手段は特にリミットスイッチに限定されるものではなく、接触式、非接触式を問わず、安全ガードの開閉を検出できるものであればよい。
【００４１】
また、安全ガード１３４も上記したはね上げ式に限るものではなく、作業者を保護すべく運転台１３に配置されるものであれば、例えば運転台１３を囲む柵状のものであって、その一部或いは前部が開閉可能な形態であっても構わない。
【００４２】
更に、上記した実施形態では、本発明をオーダーピッキングトラック１０に適用した場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、その他の荷役車両であって、安全ガードを備えたものに対して本発明を適用することができ、特に操舵輪の向きが外部から見えにくいものや、操舵用ハンドルと操舵機構との間に機械的な連結構造を有しないものに適用すると効果的である。また、安全ガードを備え、かつ操舵用ハンドルと操舵機構との間に機械的な連結構造を有するものでも適用可能である。
【００４３】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、安全ガード検出手段により安全ガードの開放が検出されると、作業者が走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転台から離れていると判断することができ、このようなときに制御手段により、操舵角度検出手段によって検出される操舵角度が直進状態に対応する値に達するようにパワーステアリング用モータが制御されるため、作業者が走行操作を再開しようとするときに、操舵輪の向きがどちらであるかを確認する必要はなく、操舵輪が直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開始することができる。従って、従来のような操舵輪の向きの確認作業が不要になり、作業効率を向上させることができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれをなくし安全性を向上をさせることが可能になる。
【００４５】
また、請求項２に記載の発明によれば、安全ガード検出手段による安全ガードの開放の検出が、タイマによりカウントされる所定時間継続していると、作業者が走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転台から離れていると判断しても間違いはないため、自動的に操舵輪が直進の方向を向いた状態に戻しても何ら差し支えがなく、信頼性の高い制御を行うことが可能になる。
【００４６】
また、請求項３に記載の発明によれば、安全ガードを開放から閉塞状態に戻すことにより、操舵輪を自動的に直進方向に向いた状態に戻す処理が中止されるため、即座に操舵用ハンドルによる操舵輪の操向を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキングトラックを斜め後方から見た斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキングトラックを斜め前方から見た斜視図である。
【図３】この発明の一実施形態における制御系のブロック図である。
【図４】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図５】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
１０    オーダーピッキングトラック
１１    車両本体
１３    運転台
３１    操作速度センサ
３２    パワーステアリング用モータ
３３    操舵角度センサ（操舵角度検出手段）
３４    目標操舵速度演算部（制御手段）
３７    モータドライバ（制御手段）
４１    安全ガードスイッチ（安全ガード検出手段）
４２    タイマ
１３４  安全ガード
１６１  操舵用ハンドル
２２３  操舵輪
【図１】
0003784307.tif 000002
【図２】
0003784307.tif 000003
【図３】
0003784307.tif 000004
【図４】
0003784307.tif 000005
【図５】
0003784307.tif 000006