JP7853639B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は電動車両に関する。

ジョイスティックにより、操舵、走行及び走行停止が可能な電動車両として、電動車いすが挙げられる。特許文献１には、ジョイスティックを備え、手動操作走行モード、人搭乗自動走行モード、あるいは人搭乗なし自動走行モードにより走行する電動車いすが記載されている。

特許第６７０９９８９号公報

電動車両の自動走行モードにおいて、その原因を問わず、車両の緊急停止が必要な場合がある。そのため、電動車両には、当該電動車両の近くにいる人が当該電動車両を緊急停止させるために操作する緊急停止専用のスイッチが具備されているのが通常である。しかし、緊急停止専用のスイッチと当該スイッチを操作する人との位置関係によっては、緊急停止の必要性に気付いてから緊急停止専用のスイッチを操作するまでに、比較的長い時間がかかることがある。

本発明は、斯かる状況に鑑み、電動車両の自動走行モードにおいて緊急停止専用のスイッチに加え緊急停止が可能な別の手段を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電動車両は、ジョイスティックと緊急停止専用のスイッチとを備え、手動走行モード又は自動走行モードにて走行し、前記手動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の走行制御手段として機能し、前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の通常時の操作には関わらず、前記スイッチとは別の、前記電動車両の緊急停止手段として機能する。前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックが操作された場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータが制御されて前記電動車両が停止し、又は、前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックの操作量が所定の閾値以上の場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータと電源との接続が切断されて前記電動車両が停止する。

本発明によれば、電動車両の自動走行モードにおいて緊急停止専用のスイッチに加え緊急停止が可能な別の手段を提供することができる。

電動車両の斜視図である。 電動車両の側面図である。 電動車両の構成を示す機能ブロック図である。 電動車両において行われる処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向における前方を示す。また、矢印Ｌは車両前方に向かって左側を示し、矢印Ｕは車両上方を示している。

図１及び図２に搬送台車１００を示す。搬送台車１００は、電動四輪車であり、操舵輪である前輪１０と、駆動輪である後輪２０と、略矩形格子状の荷台３０とを備えている。

荷台３０の、車両後方を臨む後端部３１の下面には、車両後方に突き出るように箱状の基台４１が設けられている。この基台４１の上面にはジョイスティック４２が直立するように設けられている。このジョイスティック４２は、搬送台車１００の走行を制御するために搬送台車１００のユーザにより傾倒操作される。あるいは、このジョイスティック４２は、搬送台車１００のユーザではないものの、搬送台車１００の近くにいる人によっても操作され得る。

荷台３０の、車両前方を臨む前端面３２には、車両前方に突き出るように箱状の基台５１が設けられている。この基台５１の、車両前方を臨む前端面には、キノコ型の緊急停止スイッチ５２が車両前方に突き出るように設けられている。この緊急停止スイッチ５２は、緊急時に搬送台車１００を停止させるために、搬送台車１００の近くにいる人によって車両後方に向かって押される緊急停止専用のスイッチである。

図３に示すように、搬送台車１００は、第１の操作信号生成部６１と、第２の操作信号生成部６２と、第３の操作信号生成部６３と、モードスイッチ６４と、コントローラ７１と、操舵モータ７２と、駆動モータ７３とをさらに備えている。

第１の操作信号生成部６１は、ジョイスティック４２に接続され、ジョイスティック４２の操作に応じた操作信号（アナログ電圧信号、ＣＡＮ（Controller Area Network）信号など）を生成し、その操作信号をコントローラ７１に送る。
第２の操作信号生成部６２は、搬送台車１００の外部にある遠隔の送信機２００から送られてきた信号を受信し、その信号から、搬送台車１００を操作するための操作信号を生成し、その操作信号をコントローラ７１に送る。
第３の操作信号生成部６３は、搬送台車１００の外部にある、センサ、カメラなどの外部機器３００からの入力を受け付けて、ティーチングやＡＩ、地図情報等により自律走行する際の操作信号を生成し、その操作信号をコントローラ７１に送る。

モードスイッチ６４は、搬送台車１００のモードを切り替えるためにユーザによって操作されるスイッチであり、コントローラ７１に接続されている。搬送台車１００のモードとして、ジョイスティックモードと遠隔モードと自律モードの３つがある。モードスイッチ６４の操作により、上記３つのモードのうちの一つが選択され、その選択結果がコントローラ７１に送られる。

コントローラ７１は、モードスイッチ６４により選択されたモードに応じて、前輪１０を操舵するための操舵モータ７２と、後輪２０を駆動するための駆動モータ７３とを制御する。
コントローラ７１には、緊急停止スイッチ５２も接続されている。緊急停止スイッチが押されると、コントローラ７１は、上記３つのモードのいずれが選択されているかに関わらず、操舵モータ７２及び駆動モータ７３にモータ停止信号を送る。

図４に、コントローラ７１による処理の流れを示す。ステップＳ１にて、コントローラ７１は、モードスイッチ６４により選択されているモードがジョイスティックモード（Ｊ／Ｓモード）、遠隔モード及び自律モードのいずれであるのかを判定する。選択されているモードがジョイスティックモードであると判定された場合は、続いてステップＳ２が行われる。選択されているモードが遠隔モードであると判定された場合と、選択されているモードが自律モードであると判定された場合においては、続いてステップＳ３が行われる。

なお、ジョイスティックモードを手動走行モードと呼ぶこともできる。また、遠隔モード及び自律モードをまとめて自動走行モードと呼ぶこともできる。

ステップＳ２において、コントローラ７１は、第１の操作信号生成部６１から受信した操作信号に基づいて、操舵モータ７２及び駆動モータ７３を制御する。
また、同ステップによる制御中に緊急停止スイッチ５２が押された場合、コントローラ７１は、第１の操作信号生成部６１から受信した操作信号に関わらず、操舵モータ７２及び駆動モータ７３を停止させる。
なお、同ステップにおいて、コントローラ７１は、第２の操作信号生成部６２からの信号に基づいて制御を行うことはなく、第３の操作信号生成部６３からの信号に基づいて制御を行うこともない。
ステップＳ２に続いて、再びステップＳ１が行われる。

ステップＳ３において、コントローラ７１は、遠隔モード又は自律モードに従った車両制御を行う。
すなわち、選択されているモードが遠隔モードである場合、コントローラ７１は、第２の操作信号生成部６２から受信した操作信号に基づいて、操舵モータ７２及び駆動モータ７３を制御する。
選択されているモードが自律モードである場合、コントローラ７１は、第３の操作信号生成部６３から受信した操作信号に基づいて、操舵モータ７２及び駆動モータ７３を制御する。

ステップＳ４にて、コントローラ７１は、ジョイスティック（Ｊ／Ｓ）４２が操作されたかどうかを、第１の操作信号生成部６１からの信号に基づいて判定する。ジョイスティック４２が操作されたと判定された場合にはステップＳ５が次に行われ、さもなければ再びステップＳ１が行われる。

ステップＳ５において、コントローラ７１は、操舵モータ７２及び駆動モータ７３に停止信号を送り、両モータを停止させる。これにより、搬送台車１００は停止する。
ステップＳ６において、コントローラ７１は、搬送台車１００の停止がリセットされたかどうかを判定する。リセットが行われたと判定された場合は、次に、ステップＳ１が再び行われ、さもなければ、次にステップＳ５が再び行われる。

搬送台車１００が通電状態であれば、ジョイスティック４２の操作により上記リセットを行うことができる。例えば、ジョイスティック４２を前方に５秒間倒したら搬送台車１００のブザーが鳴り、その後ジョイスティック４２を中立点に戻すとそのブザーが止みリセットが完了するように、搬送台車１００を構成することができる。電源を遮断する停止の場合は、搬送台車１００の電源スイッチを入れ直すことで上記リセットを行うことができる。さらには、ジョイスティック４２の近傍にリセットスイッチ（不図示）を設け、そのリセットスイッチの操作により上記リセットを行うようにしてもよい。

［効果］
上記実施形態によれば、搬送台車１００に具備される緊急停止スイッチ５２のみならず、自動走行モードの場合にジョイスティック４２の操作によっても搬送台車１００を停止させることができる。
ジョイスティック４２は、手動走行モードにおいては搬送台車１００の操舵、走行、停止のために操作される一方、自動走行モードにおいては、緊急停止スイッチ５２とは別の緊急停止手段として機能する。
自動走行モードが選択されている場合、ジョイスティック４２は、搬送台車１００の通常の操作には関わらないが、搬送台車１００の近くにいる人が緊急時にジョイスティック４２に触れることで、搬送台車１００を停止させることができる。

このように、緊急時に車両近傍の人が搬送台車を停止させるチャンスを増やすことができる。また、搬送台車を停止させるまでの時間が短くなる可能性を高めることができる。

自動走行モードが選択されている場合、ジョイスティックが何らか操作されれば、傾倒の方向が前後左右いずれであっても、搬送台車１００を停止させることができる。また、緊急停止スイッチはその性質上、操作に必要な力がジョイスティックの操作に必要な力よりも大きいことが多いが、ジョイスティックを用いることで、緊急停止スイッチの操作に必要な力よりも小さい力で車両を緊急停止させることが可能である。

ジョイスティック４２が設けられた基台４１に、搬送台車１００の電源スイッチ（不図示）も設けられる場合、さらに車両停止の選択肢が増える。この場合、ジョイスティック４２と電源スイッチとは位置が非常に近い。緊急停止手段の選択肢として、ジョイスティック４２及び緊急停止スイッチ５２のほかに電源スイッチもあることとなり、この電源スイッチを切ることが第３の車両停止方法である。

［他の形態］
１）緊急停止スイッチ５２による停止は、搬送台車１００の制御電源の切断によるものとすることができる。そして、遠隔モードあるいは自律モードにおけるジョイスティック４２による停止は、緊急停止スイッチ５２による停止と同様に、搬送台車１００の制御電源の切断によるものであってもよいし、電源の切断によらない停止（ジョイスティックモードにおいてジョイスティック４２を停止点すなわち中立点に戻したような停止）であってもよい。
２）遠隔モードあるいは自律モードにおけるジョイスティック４２の操作量に応じて、電源の切断による停止と、電源の切断によらない停止とのいずれかを選択して行うようにすることができる。例えば、ジョイスティックの操作量が所定の閾値以上である場合には、電源切断による停止が行われ、ジョイスティックの操作量が上記閾値未満である場合には、電源切断によらない停止が行われるようにすることができる。
３）ジョイスティックの操作方向に応じて、電源の切断による停止と、電源の切断によらない停止とのいずれかを選択して行うようにすることもできる。例えば、ジョイスティックが車両前方に傾倒操作された場合には、電源切断による停止が行われ、ジョイスティックが車両後方に傾倒された場合には、電源切断によらない停止が行われるようにすることができる。
４）ジョイスティックの形状を工夫し、停止手段としてより操作しやすいようにしてもよい。

上記実施形態は、搬送台車に限られず、電動車いすを含む電動車両に広く適用可能である。

上記実施形態に関連し、以下の付記を開示する。
［付記１］
ジョイスティックと緊急停止専用のスイッチとを備え、手動走行モード又は自動走行モードにて走行する電動車両であって、
前記手動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の走行制御手段として機能し、
前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記スイッチとは別の、前記電動車両の緊急停止手段として機能する、
電動車両。

電動車両近傍に操縦者が存在する手動走行モードでは、緊急時に緊急停止用のスイッチを押すことで緊急事態に素早く対応することが可能である。しかし、自動走行モードでの、車両近傍に操縦者が存在しない状況、または車両近傍に操縦者が存在していても緊急停止用のスイッチまでに一定の距離がある状況では、緊急事態に素早く対応できない場合が多い。
また、緊急停止用のスイッチは誤作動防止の為、周囲がガードされている場合が多く、車両と人との位置関係によっては、手が届く範囲でも回り込んでスイッチを押すことになる場合がある。
自動走行モードでは通常は使用されないジョイスティックに、自動走行モードでの緊急停止機能を持たせることで、緊急時に車両を停止させる操作が、緊急停止専用のスイッチの操作よりも容易になる。

［付記２］
前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックが操作された場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータが制御されて前記電動車両が停止する、付記１に記載の電動車両。

電動車両のモータへの通電停止と、モータへの出力信号の送信停止と、回生制動といずれかによりモータを停止させることができる。

［付記３］
前記自動モードにおいて、前記ジョイスティックの操作量が所定の閾値以上の場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータと電源との接続が切断されて前記電動車両が停止する、付記１に記載の電動車両。

ジョイスティックの操作量が所定の閾値以上であれば緊急性が高いとみなし、機械的ブレーキを作動させることで緊急停止が可能となる。この緊急停止は、制御電源の停止でも、独立したブレーキ作動によるものでもよい。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

１００ 搬送台車
１０ 前輪
２０ 後輪
３０ 荷台
４２ ジョイスティック
５２ 緊急停止スイッチ
６１～６３ 操作信号生成部
６４ モードスイッチ
７１ コントローラ
７２、７３ モータ

Claims (2)

1. ジョイスティックと緊急停止専用のスイッチとを備え、手動走行モード又は自動走行モードにて走行する電動車両であって、
   前記手動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の走行制御手段として機能し、
   前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の通常時の操作には関わらず、前記スイッチとは別の、前記電動車両の緊急停止手段として機能し、
   前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックが操作された場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータが制御されて前記電動車両が停止する、
   電動車両。
2. ジョイスティックと緊急停止専用のスイッチとを備え、手動走行モード又は自動走行モードにて走行する電動車両であって、
   前記手動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の走行制御手段として機能し、
   前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックは、前記電動車両の通常時の操作には関わらず、前記スイッチとは別の、前記電動車両の緊急停止手段として機能し、
   前記自動走行モードにおいて、前記ジョイスティックの操作量が所定の閾値以上の場合に、前記ジョイスティックの傾倒方向にかかわらず、前記電動車両のモータと電源との接続が切断されて前記電動車両が停止する、
   電動車両。