JPH1016782A

JPH1016782A - 移動装置

Info

Publication number: JPH1016782A
Application number: JP8167221A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Houda; 智之保多
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】操作者の意図に沿った減速が行える移動装置
を得ることを目的とする。【解決手段】移動体の動きを装置本体へ伝達する伝達
部材（３）と、伝達部材の左右方向への回転角度を検出
する角度検出手段（１２）と、装置本体に設けられた駆
動輪を回転させる走行系駆動手段（７、９）と、角度検
出手段により検出される伝達部材の回転角度に基づいて
装置本体に設けられた操舵輪の向きを回転させる操舵系
駆動手段（８、１０）と、角度検出手段により検出され
た回転角度に応じて、操舵輪の回転角度が大きくなるに
つれて移動装置の最高速度が小さくなるように走行系駆
動手段を制御する制御手段（６）とを有する走行装置で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動装置に関し、特
に、操作者に追従して移動する移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような移動装置として、特開
平７−５２６８７号公報に開示されたものがある。この
従来の移動装置は、伝達部材を介して伝達される操作者
の動きに追従して移動装置が移動するものであり、伝達
部材を前後に操作すると、その伸縮量に応じて移動装置
の速度が変化し、伝達部材を左右に操作すると、その回
転量に応じて操舵輪の回転角度が変化し、操舵が行われ
るように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、操
舵制御と走行速度の制御とが独立に行われている。従っ
て、旋回時の走行速度が大きいと、走行速度と旋回半
径、移動装置の重心位置の相互関係によっては、移動装
置の特に左右方向の安定性が悪くなるという問題があっ
た。そのため、操作者は旋回時に意図的に減速動作を行
う必要があるが、直進走行中に障害物を避けようとして
急旋回しようとした場合など、この減速動作を忘れてし
まいやすいという問題があった。

【０００４】本発明は上述の如き従来の問題に鑑み、操
作者の意図に沿った減速が行える移動装置を得ることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、移動体の動きを装置本体へ伝達する伝達部材（３）
と、伝達部材の左右方向への回転角度を検出する角度検
出手段（１２）と、装置本体に設けられた駆動輪を回転
させる走行系駆動手段（７、９）と、角度検出手段によ
り検出される伝達部材の回転角度に基づいて装置本体に
設けられた操舵輪の向きを回転させる操舵系駆動手段
（８、１０）とを有する走行装置において、角度検出手
段により検出された回転角度に応じて、操舵輪の回転角
度が大きくなるにつれて移動装置の最高速度が小さくな
るように走行系駆動手段を制御する制御手段（６）を有
することを特徴とするものである。

【０００６】本発明による移動装置では、操舵輪の回転
角度が小さい場合は、移動装置の最高速度を比較的大き
く、操舵輪の回転角度が大きい場合は、移動装置の最高
速度を比較的小さく設定する。従って、操作者が意図的
に減速操作を行わなくても旋回時には移動装置が自動的
に減速動作を行う。請求項２記載の本発明は、移動装置
は伝達部材の前後方向への伸縮量を検出する伸縮量検出
手段（１１）を有し、制御手段は、操舵輪の回転角度に
対応する第１の速度値を設定する第１設定部と、伝達部
材の伸縮量に対応する第２の速度値を設定する第２設定
部とを有し、第１速度値と、第２速度値とを比較し、小
さい方を移動装置の走行速度値として走行系駆動手段
（７、９）に出力することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３記載の本発明は、第１設定部は、
操舵輪の回転角度の絶対値が大きくなるにつれて第１の
速度値が小さくなるように予め第１の速度値を記憶して
いることを特徴とするものである。請求項４記載の本発
明は、第１設定部は、操舵角の回転角度の絶対値を複数
の領域に分割し、分割された各々の領域に対応して異な
る値の速度値が設定されていることを特徴とするもので
ある。

【０００８】請求項５記載の本発明は、操舵系駆動手段
は、伝達部材の左右方向への回転角度が所定値以下のと
きには操舵輪を回転角度と同じ角度だけ回転させ、所定
値以上の位置ときには回転角度以上の角度で操舵輪を回
転させることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明の
実施例を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に
係る移動装置の概略構成を示しており、図２は操作者が
移動装置を操作している様子を示している。図２に示す
ように、移動装置１は操作者２の動きを伝達部材３を介
して検出し、この検出結果に基づき駆動手段４が駆動さ
れることにより、操作者２に追従して移動するものであ
る。この移動装置１は、例えば鉄道駅構内や空港、港
湾、工場、工事現場、遊園地、ゴルフ場などで用いる自
走式の物品搬送車として使用可能である。

【００１０】移動装置１は、図１および図３に示すよう
に、移動装置本体（図２参照）１ａと、駆動手段４と、
操作者２の動きを伝達部材３を介して検出する検出手段
５と、検出手段５の検出結果に基づき駆動手段４を制御
する制御手段６とを備えている。駆動手段４は、走行機
構７、操舵機構８、モータコントローラ９、及びサーボ
ドライバ１０を有する。

【００１１】検出手段５は、操作者２と移動装置本体
（以下、単に本体という）１ａとの間の距離の変化を検
出する前後方向ポテンショメータ１１、及び伝達部材３
の左右方向の回転角度を検出する左右方向ポテンショメ
ータ１２を有する。各ポテンショメータ１１、１２から
は、検出値に応じた電圧値の電圧信号が出力される。制
御手段６は、Ａ／Ｄ変換器１３、ＣＰＵ（中央演算処理
部）１４、デジタル出力器１５、及びＤ／Ａ変換器１６
を有する。ポテンショメータ１１、１２からそれぞれ出
力される電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル値に
変換された後、ＣＰＵ１４に送られる。ＣＰＵ１４は速
度及び操舵輪の回転角度を演算し、演算された速度値は
Ｄ／Ａ変換器１６を経由してモータコントローラ９へ、
演算された操舵輪の回転角度値はデジタル出力器１５を
経由してサーボドライバ１０へそれぞれ制御信号として
出力される。

【００１２】走行機構７は、図３に示すように、操舵輪
と駆動輪を兼ねる１つの前輪２１、２つの後輪２２の合
計３個の車輪と、操舵輪２１を駆動する走行用モータ２
３とを有する。操舵輪２１は、操舵機構８の回転支持機
構２４を介して本体１ａに回転可能に支持されていると
共に、回転支持機構２４と一体の車輪支持部材２５に回
転可能に支持されている。走行用モータ２３は、前記速
度値の制御信号により制御されるモータコントローラ９
によって駆動され、その回転が不図示の減速機を介して
操舵輪２１に伝達される。一方、２つの後輪２２は、本
体１ａに固定された２つの車輪支持部材２６にそれぞれ
回転可能に支持されている。

【００１３】操舵機構８は、前記回転支持機構２４と、
操舵用モータ２７と、操舵用モータ２７の回転を回転支
持機構２４に伝達する不図示の減速機とを有する。操舵
用モータ２７は、前記操舵輪の回転角度値の制御信号に
より制御されるサーボドライバ１０によって駆動され、
その回転が不図示の減速機を介して回転支持機構２４に
伝達される。これによって、操舵輪２１が伝達部材３の
回転角度に応じた角度だけ操舵用モータ２７によって回
転される。

【００１４】検出手段５の構造を図４〜図１０に基づい
て説明する。図４に示すように、検出手段５は操作者２
（図２参照）と本体１ａとの間の距離の変化を、外筒３
０２に対する内筒３０１の中立位置からの移動量（以
下、この移動量を伝達部材３の伸縮量と呼ぶ）として検
出する伸縮量検出機構３０と、伝達部材３の回転量を、
本体１ａに対する外筒３０１の回転角度として検出する
回転角検出機構４０とを有する。

【００１５】伸縮量検出機構３０を図４に基づいて説明
する。外筒３０２の一端に、円筒状のブロック３０３が
取り付けられている。ブロック３０３の内周は内筒３０
１が前後方向に自由に摺動するようになっている。内筒
３０１の外周には、ブロック３０４、ブロック３０５が
固定されている。ブロック３０４、ブロック３０５の間
には円筒状のバネ押さえ３０６、バネ押さえ３０７があ
り、バネ押さえ３０６、バネ押さえ３０７の間に圧縮コ
イルバネ３０８が挟まれている。バネ押さえ３０６、バ
ネ押さえ３０７は、内筒３０１にも外筒３０２にも固定
されてはいない。

【００１６】内筒３０１、外筒３０２の中心軸に直角に
切断した、ブロック３０４を含む断面を図５に示す。図
５の左右方向に、２個のブロック３０４が内筒３０１の
外周に固定されている。また、図５の上下方向に、２個
のブロック３０９が外筒３０２の内周に固定されてい
る。ブロック３０４の外周と外筒３０２の内周には隙間
があり、ブロック３０９の内周と内筒３０１の外周とに
も隙間がある。

【００１７】内筒３０１、外筒３０２の中心軸に直角に
切断した、ブロック３０５を含む断面を図６に示す。図
６の左右方向に、２個のブロック３０５が内筒３０１の
外周に固定されている。また、図６の上下方向に、２個
のブロック３１０が外筒３０２の内周に固定されてい
る。ブロック３０５は、外筒３０２に設けられたスリッ
ト３１１を通して、外筒３０２の外側のタイミングベル
ト３１２に連結されている連結部材３１３と一体になっ
ている。ブロック３０５の外周と外筒３０２の内周には
隙間があり、ブロック３１０の内周と内筒３０１の外周
とにも隙間がある。

【００１８】圧縮コイルバネ３０８は、図４に示す中立
位置にある状態ではある程度圧縮されており、一方では
バネ押さえ３０６をブロック３０４およびブロック３０
９に、他方ではバネ押さえ３０７をブロック３０５およ
びブロック３１０に押さえつけている。このような構成
により、操作者２が内筒３０１に押したり引いたりする
力を加えていない状態では、内筒３０１を図４に示す中
立位置に保持するように伸縮量検出機構３０が構成され
ている。

【００１９】図４において操作者２が内筒３０１を図４
に示す中立位置から引っ張った状態（図４において左方
向に移動させた状態）を、図７に示す。図７において、
内筒３０１、ブロック３０４、ブロック３０５、バネ押
さえ３０７が一体となって図上左方向に移動する。この
時、圧縮コイルバネ３０８の左端および、バネ押さえ３
０６がブロック３０９によって左方向への移動を阻止さ
れた状態で、圧縮コイルバネ３０８の右端がバネ押さえ
３０７によって左方向へ押されるので、圧縮コイルバネ
３０８が圧縮される。この時、内筒３０１を前記中立位
置から引っ張った長さ（中立位置からの伝達部材３の伸
び量）に比例した圧縮コイルバネ３０８の付勢力が、内
筒３０１を中立位置へ戻す方向の力として発生し、この
力が操作者２にも作用する。従って、操作者２が伝達部
材３から手を離すと、内筒３０１が圧縮コイルバネ３０
８の付勢力によって図４に示す中立位置に戻る。

【００２０】上記とは逆に、図４において操作者２が内
筒３０１を図４に示す中立位置から押し込んだ状態（図
４において右方向に移動させた状態）を、図８に示す。
図８において、内筒３０１、ブロック３０４、バネ押さ
え３０６、ブロック３０５が一体となって図上右方向に
移動する。この時、圧縮コイルバネ３０８の右端および
バネ押さえ３０７がブロック３１０によって右方向への
移動を阻止された状態で、圧縮コイルバネ３０８の左端
がバネ押さえ３０６によって右方向へ押されるので、圧
縮コイルバネ３０８が圧縮される。この時、内筒３０１
を前記中立位置から押し込んだ長さ（中立位置からの伝
達部材３の縮み量）に比例した圧縮コイルバネ３０８の
付勢力が、内筒３０１を中立位置へ戻す方向の力として
発生し、この力が操作者２にも作用する。従って、操作
者２が伝達部材３から手を離すと、内筒３０１が圧縮コ
イルバネ３０８の付勢力によって図４に示す中立位置に
戻る。

【００２１】伸縮量検出機構３０は、さらに、外筒３０
２に回転可能に支持されたプーリ３１４、プーリ３１５
を有する。両プーリ３１４、プーリ３１５にはタイミン
グベルト３１２が巻きかけられている。図６に示すよう
に、内筒３０１の動きをタイミングベルト３１２に伝え
る連結部材３１３が、内筒３０１に固定されたブロック
３０５に固定されている。この連結部材３１３は、外筒
３０２に設けられたスリット３１１から外部に突出し、
その先端がタイミングベルト３１２に連結されている。
これによって内筒３０１の前記中立位置からの動きがブ
ロック３０５、連結部材３１３を介してタイミングベル
ト３１２に伝達され、プーリ３１４、プーリ３１５が回
転する。

【００２２】プーリ３１５には、ポテンショメータ１１
の回転軸が結合されている。ポテンショメータ１１は不
図示の固定具により外筒３０２に固定されている。従っ
て、内筒３０１の中立位置からの移動量、すなわち伝達
部材３の伸縮量に応じてポテンショメータ１１が回転す
る。上記構成を有する伸縮量検出機構３０では、ポテン
ショメータ１１の出力電圧値はその回転角度によって一
意的に求まるため、ポテンショメータ１１が伝達部材３
の伸縮量を電圧値として検出し、その電圧値を表す電圧
信号を出力する。なお、ポテンショメータ１１は接触
式、非接触式を問わず、またロータリエンコーダのよう
に角度検出が可能な測定器であればその種類も問わな
い。

【００２３】伝達部材３の伸縮量は次の式で表される。

【００２４】

【数１】

【００２５】回転角検出機構４０を図４に基づいて説明
する。伝達部材３は、外筒３０２に固定された回転軸４
０１およびベアリング４０２によりベース４０３に回転
可能に支持されている。ベース４０３は前記本体１ａに
固定されており、伝達部材３は回転軸４０１を回転中心
として回転可能になっている。回転軸４０１の一端部に
はポテンショメータ１２の回転軸が結合されている。ポ
テンショメータ１２は不図示の固定具によってベース４
０３に固定されている。

【００２６】上記構成を有する回転角検出機構４０で
は、ポテンショメータ１２の出力電圧値はその回転角度
によって一意的に求まるため、ポテンショメータ１２が
伝達部材３の回転角度を電圧値として検出し、その電圧
値を表す電圧信号を出力する。なお、ポテンショメータ
１２は接触式、非接触式を問わず、またロータリエンコ
ーダのように角度検出が可能な測定器であればその種類
も問わない。

【００２７】伝達部材３の回転角度は次の式で表され
る。

【００２８】

【数２】

【００２９】外筒３０２の端部にはスリットが形成され
ており、そのスリットの内部に引っ張りコイルバネ４０
４がある。引っ張りコイルバネ４０４の両端部はバネ支
持部材４０７およびバネ支持部材４０８に引っかけられ
ている。また、外筒３０２の端部にはスリットを挟んで
それぞれ２組のブロック４０９、ブロック４１０が固定
されている。

【００３０】図９に示すごとく、ブロック４０９の端部
には切り欠き４１１が設けられており、ブロック４１０
の端部には切り欠き４１２が設けられている。一方のバ
ネ支持部材４０７は切り欠き４１１にはまりこんでお
り、他方のバネ支持部材４０８は切り欠き４１２にはま
りこんでいる。伝達部材３が左右方向の中立位置、すな
わち回転角度θが０の位置にある状態では、引っ張りコ
イルバネ４０４がある初張力を持った状態でバネ支持部
材４０７、バネ支持部材４０８をもって外筒３０２の端
部を挟んでいることになる。

【００３１】ここで図１０に示すように、伝達部材３を
同図で示す矢印の方向に回転軸４０１を中心にして回転
させた場合を考える。この時、バネ支持部材４０８は切
り欠き４１２に引っかかっているため、外筒３０２に固
定されたブロック４１０と共に図中上方に移動する。一
方のバネ支持部材４０７はベース４０３に固定されたス
トッパ４０５のために、外筒３０２に固定されたブロッ
ク４０９の切り欠き４１１からはずれる。その結果、図
１０に示すように、引っ張りコイルバネ４０４は図９に
示す中立位置の状態から延ばされ、伝達部材３には元の
中立位置へ戻ろうとする力がかかることになる。伝達部
材３を図１０に示す矢印方向とは反対方向へ回転させた
ときも、同様の結果となる。この場合には、ストッパ４
０６のためにバネ支持部材４０８が切り欠き４１２から
はずれることになる。伝達部材３の伸縮量から、移動装
置１の走行速度値へ変換する方法に関しては、様々な方
法が考えられる。その一例として、本発明においては、
加速度比例制御方法を用いる。加速度比例制御方法と
は、伝達部材３の伸縮量に移動装置１の加速度が比例す
る制御方法である。この時の移動装置１の走行速度は、
次の式３で表される。

【００３２】

【数３】

【００３３】式３において、伝達部材３が中立位置から
引っ張られた状態の時、伝達部材３の伸縮量Ｌは正の符
号を持つため、移動装置１の走行速度は加速される。移
動装置１が停止している状態から伝達部材３が中立位置
から引っ張られた時には移動装置１は前進するため、移
動装置１の前進時には移動装置１の走行速度ｖは正の符
号を持つ。逆に、伝達部材３が中立位置から押し込まれ
た状態の時、伝達部材３の伸縮量Ｌは負の符号を持つた
め、移動装置１の走行速度は減速する。移動装置１が停
止している状態から伝達部材３が中立位置から押し込ま
れた時には移動装置１は後進するため、移動装置１の後
進時には移動装置１の走行速度ｖは負の符号を持つ。ま
た、伝達部材３が中立位置にあるときには、伝達部材３
の伸縮量は０となるため移動装置１の加速度は０とな
り、走行中は移動装置１の走行速度は加速も減速もせず
一定の速度を保ち続け、停止中は停止し続ける。また、
図３において、伝達部材３の回転角度θから操舵輪の回
転角度αへ変換する方法に関しても、様々な方法が考え
られる。その一例を以下に説明する。図３において、伝
達部材３の回転角度（操舵角）θと、操舵輪２１の回転
角度αとの関係を考える。通常、図２に示すようにして
操作者２が移動装置１をある速度で路面上を走行させる
場合、急激な旋回操作をしない限り、操舵輪２１の回転
角度αは大きくても±３０度（直進走行時を０度とす
る）の範囲内にある。このとき、回転角度θと回転角度
αとを等しくするのが、走行時の直進性や追従性、及び
走行中における旋回時の安全性を考えると最も望まし
い。

【００３４】図３に示す操舵輪２１は、旋回半径を最小
にするために、操舵輪２１の回転角度αの最大値（操舵
輪２１の回転可能な角度の最大値で、以下、最大回転角
度という）αｍａｘが±９０度となっている。操舵輪２
１の回転角度αが±９０度のとき、移動装置１は２つの
後輪２２の中間点を回転中心として旋回可能となる。こ
の一実施例では、制御手段６のＣＰＵ１４は、伝達部材
３の回転角度（操舵角）θの変化に対する操舵輪２１の
回転角度αの変化を、図１１に示すように２段階に切り
替えるように構成されている。

【００３５】すなわち、ＣＰＵ１４は、回転角度θが所
定値β以下のときには、操舵輪２１が回転角度θと同じ
角度だけ回転し、かつ回転角度θが所定値βより大きい
ときには、回転角度θの変化に対する回転角度αの変化
の比が１より大きくなるように（操舵輪２１が回転角度
θより大きい角度で回転するように）、前記操舵角値
（操舵輪２１の回転角度α）の演算処理を行ってその演
算値を出力するように構成されている。なお、この一実
施例では、ＣＰＵ１４は、回転角度θの変化量に対する
回転角度αの変化量の比を、回転角度θが所定値βから
最大値θｍａｘまで変化する範囲で一定にしている。

【００３６】具体的には、図１３に示すようにＣＰＵ１
４は、操舵輪角度演算部１０１を有する。操舵輪角度演
算部１０１は、左右方向ポテンショメータ１２から出力
される電圧信号がＡ／Ｄ変換器１３でデジタル値に変換
された電圧値（伝達部材３の回転角度θに応じた電圧
値）を所定値βと比較する。回転角度θが所定値β以下
のときには、下記の式４の演算を行うことにより回転角
度θと同じ角度の操舵角値（回転角度α）を算出する。
回転角度αは操舵輪角度パルス数変換部１０２において
パルス数に変換され、デジタル出力器１６を経由してサ
ーボドライバー１０へ出力される。回転角度θが所定値
βより大きいときには下記の式５の演算を行うことによ
り回転角度θより大きい角度の操舵角値αを算出する。
回転角度αは操舵輪角度パルス数変換部１０２において
パルス数に変換され、デジタル出力器１６を経由してサ
ーボドライバー１０へ出力される。

【００３７】

【数４】

【００３８】

【数５】

【００３９】所定値βは、ほぼ２０度から４０度の範囲
内の値で、回転角度θの最大値（伝達部材３の回転可能
な角度の最大値で、以下、最大回転角度という）θｍａ
ｘや操舵輪２１の最大回転角度αｍａｘを参考にして選
ぶようにするのがよい。すなわち、通常の走行の範囲で
は、伝達部材３が回転する範囲は小さくて２０度であ
り、大きくても４０度であるため、回転角度θが所定値
β以下のときには、回転角度θの変化に対する回転角度
αの変化の比は１になっていたほうが、追従性を向上さ
せる点から望ましいからである。また、回転角度θが４
０度以上の範囲は通常の走行ではほとんど必要なく、こ
の範囲ではむしろ低速度で移動装置１を小回りに旋回さ
せることが重要である。そのため、回転角度θが４０度
以上の範囲では、追従性よりも旋回性を重視して、操舵
輪２１を回転角度θの変化に対する回転角度αの変化の
比が１より大きくなるように回転させる。

【００４０】上述の如き構成により、走行時の良好な直
進性及び追従性を確保しつつ、最小旋回半径を小さくし
かつ旋回性を向上させることができる。次に、図１２に
おいて、操舵輪の回転角度αと、移動装置１の走行速度
との関係を考える。この一実施例では、制御手段６のＣ
ＰＵ１４は、操舵輪の回転角度αの変化に対する移動装
置１の最高速度の変化を、図１２に示すように３段階に
切り替えるように構成されている。

【００４１】すなわち、ＣＰＵ１４は、操舵輪の回転角
度αの絶対値が所定値β以下の時には、移動装置１の最
高速度をｖ１に設定し、操舵輪の回転角度αの絶対値が
所定値βより大きくて所定値γ以下の時には、移動装置
１の最高速度をｖ１よりも小さい値であるｖ２に設定
し、操舵輪の回転角度αの絶対値が所定値γより大きい
時には、移動装置１の最高速度をｖ２よりも小さい値で
あるｖ３に設定する。

【００４２】ここで、図１２における操舵輪の回転角度
αの所定値β、γや、最高速度値の設定値ｖ１、ｖ２、
およびｖ３の具体的な値については、操舵輪２１の回転
範囲や、操舵輪２１と後部遊輪２２との間隔、２つの後
部遊輪２２の間の間隔、移動装置１の重心位置、および
移動装置１の出しうる速度値によって様々な値が考えら
れるため、特定することはできない。

【００４３】図１３に示すようにＣＰＵ１４は、操舵輪
角度演算部１０１、操舵輪角度パルス数変換部１０２、
最高速度演算部１０３、走行速度演算部１０４、演算速
度・最高速度比較部１０５、および走行速度電圧値変換
部１０６を有する。操舵輪角度演算部１０１は、左右方
向ポテンショメータ１２から出力される電圧信号がＡ／
Ｄ変換器１３でデジタル値に変換された電圧値（伝達部
材３の回転角度θに応じた電圧値）を、例えば上述の如
き方法で操舵輪の回転角度αに変換するように構成され
ている。得られた操舵輪の回転角度αは操舵輪角度パル
ス数変換部１０２においてパルス数に変換され、デジタ
ル出力器１２を通してサーボドライバー１０に出力され
る。

【００４４】最高速度演算部１０３は、操舵輪角度演算
部１０１で求められた操舵輪の回転角度αから、図１２
に示すグラフに従い移動装置１の最高速度を得るように
構成されている。このフローチャートを図１４に示す。
図１４において最高速度演算部１０３は、操舵輪角度演
算部１０１から操舵輪の回転角度αを入力する（ステッ
プ２０１）。そして、操舵輪の回転角度αの絶対値が所
定値β以下の時には（ステップ２０２）、移動装置１の
最高速度をｖ１に設定し（ステップ２０３、ステップ２
０７）、操舵輪の回転角度αの絶対値が所定値βより大
きくて所定値γ以下の時には（ステップ２０４）、移動
装置１の最高速度をｖ１よりも小さい値であるｖ２に設
定し（ステップ２０５、ステップ２０７）、操舵輪の回
転角度αの絶対値が所定値γより大きい時には（ステッ
プ２０４）、移動装置１の最高速度をｖ２よりも小さい
値であるｖ３に設定する８ステップ２０６、ステップ２
０７）。

【００４５】一方、走行速度演算部１０４は、前後方向
ポテンショメータ１１から出力される電圧信号がＡ／Ｄ
変換器１３でデジタル値に変換された電圧値（伝達部材
３の伸縮量に応じた電圧値）を、上述の如き方法で移動
装置１の走行速度値に変換するように構成されている。
この時、得られる移動装置１の走行速度値を演算速度と
称することとする。

【００４６】図１５は、演算速度・最高速度比較部の演
算処理を示すフローチャート図である。ＣＰＵ１４は、
最高速度演算部１０３で得られた最高速度値と、走行速
度演算部１０４で得られた演算速度とを演算速度・最高
速度比較部１０５において比較する。演算速度・最高速
度比較部１０５は、最高速度演算部より操舵輪角度によ
る最高速度Ｖｍａｘを入力し（ステップ２０８）、走行
速度演算部１０４より伝達部材の伸縮量による演算速度
Ｖｃａｌｃを入力する（ステップ２０９）。演算速度値
より最高速度値のほうが大きい場合には（ステップ２１
０）、走行速度値を最高速度値とし（ステップ２１
１）、演算速度値が最高速度値より小さい場合には（ス
テップ２１０）、走行速度値を演算速度値と設定する
（ステップ２１２）。すなわち演算速度・最高速度比較
部１０５は演算速度値と最高速度値とを比較し小さい方
を走行速度値として設定するように構成されている。

【００４７】演算速度・最高速度比較部１０５において
得られた走行速度値は走行速度電圧値変換部１０６に送
られ、デジタル値としての出力電圧値に変換された後、
Ｄ／Ａ変換器１６により電圧信号となりモータコントロ
ーラ９に出力される。以上説明したように、移動装置１
は直進または操舵輪の回転角度αが±β以内であるよう
な緩やかな旋回では最高速度値をｖ１に限定する速度で
走行可能であるが、操舵輪の回転角度αが±βより大き
くなるような旋回を始めると、最高速度値はｖ１より小
さいｖ２になるため、それまでｖ２以上の速度で走行し
ていたのであれば、走行速度はｖ２に減速されることと
なる。さらに、操舵輪の回転角度αが±γよりも大きく
なるような急旋回を始めると、最高速度値はｖ２よりも
小さいｖ３になるため、それまでｖ３以上の速度で走行
していたのであれば、走行速度はｖ３にさらに減速され
ることとなる。従って旋回時においても操作者が減速操
作を意識的に行う必要はなくなるため、安全に旋回する
ことが可能となる。

【００４８】上記一実施例では、図１２に示すごとく速
度を制限する段階を３段階に分割した例を説明した。し
かし、この分割数は３段階である必要はなく、操舵輪２
１の回転範囲や、操舵輪２１と後部遊輪２２との間隔、
２つの後部遊輪２２の間の間隔、移動装置１の重心位
置、および移動装置１の出しうる速度値によって決定さ
れるべきものである。また、操舵輪の回転角度αの絶対
値が大きくなるほど、最高速度値が小さくなるような条
件になっていれば図１６に示すごとく連続的な変化であ
ってもよい。

【００４９】なお、上記実施形態では、走行機構７を操
舵輪でありかつ駆動輪でもある１つの前輪２１と、遊輪
である２つの後輪２２で構成したが、この発明はこれに
限られない。操舵輪は２つでも差し支えないし、また操
舵輪が後輪であってもよい。要するに、この発明は操舵
輪の数や位置に限定されるものではない。また、上記実
施形態においては、伝達部材の回転角度に応じて移動装
置の最高速度を設定し、その速度移動にならないように
制御していたが、本発明はこの実施形態に限らず、例え
ば、伝達部材の回転角度がある角度を越えると所定の加
速度（マイナス）を与えるようにしたり、ブレーキを作
動させて制動させたりするような構成であっても良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による移動
装置によれば、操作者が旋回時に意図的な減速操作を行
わなくても移動装置が自動的に減速動作を行うため、安
全に旋回することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の位置実施例に係る移動装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、操作者が移動装置を操作している様子
を示す斜視図である。

【図３】図３は、移動装置を斜め下方から見た斜視図で
あり、検出手段、制御手段、駆動手段を示す。

【図４】図４は、伝達部材の構造の一例を一部断面で示
した斜視図である。

【図５】図５は、図４に示す伸縮量検出機構の構造の一
部を示した断面図である。

【図６】図６は、図４に示す伸縮量検出機構の構造の一
部を示した断面図である。

【図７】図７は、図４と同様の斜視図で、伝達部材を引
っ張った状態を示す図である。

【図８】図８は、図４と同様の斜視図で、伝達部材を押
し込んだ状態を示す図である。

【図９】図９は、図４に示す伝達部材の端部の断面図で
ある。

【図１０】図１０は、図９と同様の断面図で、伝達部材
を回転させた状態を示す図である。

【図１１】図１１は伝達部材回転角度と操舵輪回転角度
との関係を示す図である。

【図１２】図１２は、実施例の動作を説明するための動
作説明図である。

【図１３】図１３は、図１に示す制御手段の構成を示す
ブロック図である。

【図１４】図１４は、実施例の動作の一部を示すフロー
チャートである。

【図１５】図１５は、実施例の動作の一部を示すフロー
チャートである。

【図１６】図１６は、図１２と同様の実施例の動作を説
明するための動作説明図である。

【符号の説明】

１・・・移動装置２・・・操作者３・・・伝達部材４・・・駆動手段５・・・検出手段６・・・制御手段７・・・走行機構８・・・操舵機構９・・・モータコントローラ１０・・・サーボドライバー１１・・・前後方向ポテンショメータ１２・・・左右方向ポテンショメータ１３・・・Ａ／Ｄ変換器１４・・・ＣＰＵ１５・・・デジタル出力器１６・・・Ｄ／Ａ変換器２１・・・操舵輪２２・・・後部遊輪２３・・・走行用モータ２７・・・操舵用モータ３０・・・伸縮量検出機構４０・・・回転角検出機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体の動きを装置本体へ伝達する伝達
部材と、前記伝達部材の左右方向への回転角度を検出する角度検
出手段と、前記装置本体に設けられた駆動輪を回転させる走行系駆
動手段と、前記角度検出手段により検出される前記伝達部材の回転
角度に基づいて前記装置本体に設けられた操舵輪の向き
を回転させる操舵系駆動手段とを有する走行装置におい
て、前記角度検出手段により検出された回転角度に応じて、
前記操舵輪の回転角度が大きくなるにつれて前記移動装
置の最高速度が小さくなるように前記走行系駆動手段を
制御する制御手段を有することを特徴とする移動装置。
【請求項２】前記移動装置は、前記伝達部材の前後方
向への伸縮量を検出する伸縮量検出手段を有し、前記制御手段は、前記操舵輪の回転角度に対応する第１
速度値を設定する第１設定部と、前記伝達部材の伸縮量
に対応する第２速度値を設定する第２設定部とを有し、前記第１速度値と、前記第２速度値とを比較し、小さい
方を前記移動装置の走行速度値として前記走行系駆動手
段に出力することを特徴とする請求項１記載の移動装
置。
【請求項３】前記第１設定部は、前記操舵輪の回転角
度の絶対値が大きくなるにつれて前記第１の速度値が小
さくなるように予め第１の速度値を記憶していることを
特徴とする請求項２記載の移動装置。
【請求項４】前記第１設定部は、前記操舵角の回転角
度の絶対値を複数の領域に分割し、分割された各々の領
域に対応して異なる値の速度値が設定されていることを
特徴とする請求項２又は３に記載の移動装置。
【請求項５】前記操舵系駆動手段は、前記伝達部材の
左右方向への回転角度が所定値以下のときには前記操舵
輪を前記回転角度と同じ角度だけ回転させ、所定値以上
の位置ときには前記回転角度以上の角度で前記操舵輪を
回転させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の移動装置。