JP7148561B2

JP7148561B2 - 転圧車両

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Publication number: JP7148561B2
Application number: JP2020045490A
Authority: JP
Inventors: 喜憲早坂; 正和鈴木; 篤 ▲高▼橋
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: JP2021147774A

Description

本発明は、搭乗式の転圧車両に関する。

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。

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。

特開２０１９－１２３９４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

実施形態のマカダムローラを示す側面図である。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。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。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。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。障害物検出装置の構成を示す制御ブロック図である。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。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。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。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。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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims

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。
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。
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。
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。
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。