WO2021024838A1 - 進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車 - Google Patents

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優司 木下
五十嵐　俊介
卓 谷
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清水建設株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a traveling direction state detection device that reliably detects steps, inclinations, and openings on a traveling surface on which wheels travel, and a carriage using the same.
  • Such a device usually includes a distance sensor or the like installed vertically downward in the front portion in the traveling direction of the vehicle, and detects a step by measuring the distance to the floor surface with the distance sensor or the like.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a traveling direction state detection device for reliably detecting steps, inclinations and openings on a traveling surface on which wheels travel, and a carriage using the same. To do.
  • the traveling direction state detecting device is a traveling direction state detecting device for detecting steps, inclinations and openings on a traveling surface on which wheels travel.
  • a first distance sensor that is provided near the front side in the traveling direction of the wheel and linearly measures the distance to the first linear position that is diagonally downward in the traveling direction and is perpendicular to the traveling direction, and this progress.
  • the distance to the second linear position which is on the traveling surface diagonally downward in the direction of travel and is posterior to the traveling surface and ahead of the ground contact point of the wheel in the traveling direction and is perpendicular to the traveling direction, is measured linearly.
  • a two-distance sensor and a detection unit that detects steps, inclinations, and openings on the traveling surface based on the amount of change in distance measured continuously at regular intervals by the first distance sensor and the second distance sensor. It is characterized by being prepared.
  • the trolley according to the present invention is characterized by being provided with the above-mentioned traveling direction state detection device.
  • the trolley according to the present invention includes the traveling direction state detection device according to any one of the above inventions and a control unit for controlling the traveling speed of the trolley, and the control unit measures with the first distance sensor.
  • the traveling speed is decelerated, and when the amount of change in the distance measured by the second distance sensor exceeds the predetermined second threshold. It is characterized in that it controls to stop traveling.
  • the control unit determines only the amount of change in the distance in the traveling direction of at least one of the distances measured by the first distance sensor. When one threshold is exceeded, the traveling speed is decelerated, and of the distances measured by the second distance sensor, only the amount of change in the distance in the traveling direction of at least one of the wheels exceeds the predetermined second threshold. In some cases, it is characterized in that the control for stopping the traveling is performed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a traveling direction state detection device and a carriage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a first linear position and a second linear position in which the long-distance sensor and the short-distance sensor scan the laser beam, respectively.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a step detection state.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a tilt detection state.
  • traveling direction state detection device First, the traveling direction state detection device according to the present invention will be described.
  • the traveling direction state detecting device 10 is a device for detecting a step, an inclination, and an opening of a traveling surface G on which a wheel 12 travels.
  • the traveling direction state detection device 10 includes a long-distance sensor 14 (first distance sensor), a short-distance sensor 16 (second distance sensor), and a detection unit 18 provided in the vicinity of the front side of the traveling direction X of the wheel 12, respectively. It has. Most of the traveling surface G is horizontal, and there are some steps, slopes, or openings 101 (see FIG. 2) that are not shown.
  • the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16 scan the laser beam on the traveling surface G to be measured in the direction perpendicular to the traveling direction X, respectively, and detect the reflected light.
  • This is a two-dimensional laser scanner type sensor that linearly calculates the distances to the first linear position LN1 and the second linear position LN2 perpendicular to the traveling direction X, respectively.
  • the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16 of the present invention are not limited to this, and for example, an ultrasonic sensor or another type of sensor may be used.
  • the long-distance sensor 14 is for measuring the distance L1 to the first linear position LN1 on the traveling surface G diagonally below the traveling direction X.
  • the short-distance sensor 16 is for measuring the distance L2 to the second linear position LN2 on the traveling surface G vertically below.
  • the distance L1 measured by the long-distance sensor 14 is set to be relatively long, and the distance L2 measured by the short-distance sensor 16 is set to be relatively short (L1> L2).
  • two distance sensors are provided in the vicinity of the front side of the wheel 12, one of which is the measurement target vertically below and the other of which is the measurement target diagonally forward.
  • the measurement target of the short-distance sensor 16 is not limited to the distance to the second linear position LN2 on the traveling surface G vertically below, but the first linear shape on the traveling surface G to be measured by the long-distance sensor 14. It may be the distance to the second linear position LN2 on the traveling surface G which is behind the traveling direction X from the position and before the traveling direction X from the ground contact point P of the wheel 12. That is, the second linear position LN2 on the traveling surface G slightly diagonally forward or diagonally backward from vertically below may be the measurement target.
  • the detection unit 18 detects a step, inclination, and opening of the traveling surface G based on the amount of change in the distances L1 and L2 continuously measured by the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16 at regular intervals, respectively. Is for. For example, the case where the amount of change in the distance L2 measured by the short-distance sensor 16 exceeds a predetermined threshold value is detected as a step, and the case where the amount of change in the distance L1 measured by the long-distance sensor 14 exceeds a predetermined threshold value is detected as an inclination. ..
  • the distance L1 measured by the long-distance sensor 14 is an average value of values converted into distances from a straight line perpendicular to the traveling direction X to the first linear position LN1 passing through the irradiation position of the long-distance sensor 14.
  • the distance L2 measured by the short-distance sensor 16 is an average value of values converted into distances from a straight line perpendicular to the traveling direction X to the second linear position LN2, passing through the irradiation position of the short-distance sensor 16. ..
  • the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16 store the converted distance distributions to the first linear position LN1 and the second linear position LN2, respectively, and the amount of change in the distance in the traveling direction X of the wheel 12 is particularly large. When it exceeds a predetermined threshold value, it is detected that there is an opening 101 in the traveling direction X of the wheel 12.
  • the scan of the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16 may be performed by at least the width W of the traveling surface G on which the wheels 12 travel.
  • FIG. 3A shows a state before the step is detected
  • FIG. 3B shows a state after the step is detected.
  • the distance L2 measured by the short-distance sensor 16 changes significantly at the moment of passing through the step D.
  • the detection unit 18 detects it as a large step.
  • FIG. 4A shows a state before the inclination is detected
  • FIG. 4B shows a state after the inclination is detected.
  • the distance L1 measured by the long-distance sensor 14 changes slightly when entering the ramp S (slope) from the horizontal traveling surface G.
  • the detection unit detects it as a slope or a small step.
  • the detection unit 18 detects the opening 101 when the amount of change in the distance to a part of the first linear position LN1 and the second linear position LN2 exceeds a predetermined threshold value.
  • the detection unit 18 can also detect protrusions other than the opening 101.
  • a large step is detected from a sudden change in the distance L2 measured by the short-distance sensor 16, and a small step or inclination is detected from a slight change in the distance L1 measured by the long-distance sensor 14. Detect the road. Further, the opening is detected from a sudden change in the distances L1 and L2 of a part of the first linear position LN1 or the second linear position LN2. Therefore, according to the present embodiment, even when the distance from the wheel 12 to the distance sensor (long-distance sensor 14, short-distance sensor 16) is short, the step, inclination, and opening can be detected separately. Further, it can be realized by a simple configuration of two laser scan type distance sensors.
  • the carriage 100 As shown in FIG. 1, the carriage 100 according to the present invention includes wheels 12, a traveling direction state detection device 10, and a control unit 20 that controls the traveling speed of the carriage 100 and the like.
  • the wheel 12 is composed of a wheel (not shown) and a rubber tire mounted on the outer periphery thereof.
  • the dolly 100 is provided with a dolly body 22 which is rectangular in a plan view, and wheels 12 are provided at four corners on the lower surface thereof.
  • the rear left and right wheels 12 of the bogie 100 are driving wheels for traveling, and the front left and right wheels 12 are steering wheels.
  • the present invention is not limited to this, and one of the front and rear wheels of the carriage 100 may be composed of a drive steering wheel capable of driving and steering, and the other may be composed of steering wheels, or all the wheels provided on the carriage 100. 12 may be a drive steering wheel.
  • the number of wheels 12 provided on the carriage 100 is not limited to four wheels, and may be a plurality of wheels other than the four wheels.
  • the control unit 20 controls the rotational drive of the wheels 12 (driving wheels) by the traveling motor by controlling the rotation speed of the traveling motor (not shown) based on the measured values of the long-distance sensor 14 and the short-distance sensor 16.
  • the traveling speed of the trolley 100 is controlled. More specifically, the control unit 20 determines the traveling speed of the trolley 100 when the amount of change in the distance L1 continuously measured by the long-distance sensor 14 at regular time intervals exceeds a predetermined first threshold value. Controls to decelerate. Further, in this case, when the amount of change in the distance L2 continuously measured by the short-distance sensor 16 at regular time intervals exceeds a predetermined second threshold value, the trolley 100 is controlled to stop traveling.
  • the second threshold value is a threshold value larger than the first threshold value. Further, in the control unit 20, the distance L1 measured continuously by the long-distance sensor 14 at regular time intervals, and the distance L1 of the portion corresponding to the traveling direction X of at least one wheel 12 exceeds the first threshold value. In this case, the distance L2 measured continuously by the short-distance sensor 16 at regular intervals by controlling the traveling speed of the trolley 100 to be decelerated, and the portion corresponding to the traveling direction X of at least one wheel 12. When the distance L2 exceeds the second threshold value, the trolley 100 is controlled to stop traveling.
  • the long-distance sensor 14 of the present embodiment functions as a deceleration distance sensor
  • the short-distance sensor 16 functions as a stop distance sensor.
  • the deceleration means for example, when the trolley 100 is traveling at a speed of 30 km / h, the traveling speed of the trolley 100 is reduced so that the trolley 100 travels at a speed of 15 km / h, and the speed of the trolley 100 is gradually increased. It's not about reducing.
  • the operation and operation of the above configuration will be described by taking the case where the first threshold value is set to 30 mm and the second threshold value is set to 80 mm as an example.
  • the detection unit 18 of the traveling direction state detection device 10 has a small step or slope. Detect as an opening. When this is detected, the control unit 20 controls the deceleration of the trolley 100 to reduce the traveling speed of the trolley 100 to a speed at which it can be stopped in a relatively short distance. If the first threshold (30 mm) is not exceeded, the speed is maintained.
  • the detection unit 18 of the traveling direction state detection device 10 has a large step or a step. Detect as an opening. When this is detected, the control unit 20 controls to stop (emergency stop) the traveling of the carriage 100. If the second threshold value (80 mm) is not exceeded, the decelerated speed is maintained.
  • the wheels 12 when the trolley 100 travels on a ramp S (slope) having a large inclination angle, a step D, and a traveling surface G having an opening 101, the wheels 12 have a ramp S (slope). ), Step D, and opening 101 can be detected in advance. Then, when the ramp S (slope) is detected, the vehicle decelerates and continues traveling, and when the step D or the opening 101 is detected, the traveling is stopped (emergency stop). Therefore, even when the distance from the wheel 12 to the distance sensor (long-distance sensor 14, short-distance sensor 16) is short, it is not necessary to reduce the moving speed of the trolley 100 over the entire traveling, and the transport efficiency of the trolley 100 is improved. Can be done.
  • Travel direction state detector 12 Wheels 14 Long-distance sensor (first distance sensor) 16 Short-distance sensor (second distance sensor) 18 Detection unit 20 Control unit 22 Bogie body 100 Bogie 101 Opening D Step G Running surface L1, L2 Distance LN1 1st linear position LN2 2nd linear position P Grounding point S Inclined road (slope) X direction of travel W width

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Abstract

車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を確実に検出する進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車を提供することを目的とし、車輪１２が走行する走行面Ｇの段差、傾斜及び開口を検出するための進行方向状態検出装置１０であって、車輪１２の進行方向Ｘの前側近傍に設けられ、進行方向斜め下方の走行面Ｇ上であって進行方向Ｘに垂直な第１線状位置ＬＮ１までの距離Ｌ１を線状に測定する長距離センサ１４と、この進行方向斜め下方の走行面Ｇよりも進行方向Ｘ後方、かつ、車輪１２の接地点Ｐよりも進行方向Ｘ前方の走行面Ｇ上であって進行方向Ｘに垂直な第２線状位置ＬＮ２までの距離Ｌ２を線状に測定する短距離センサ１６と、長距離センサ１４および短距離センサ１６で一定の時間ごとに連続して測定された距離Ｌ１，Ｌ２の変化量に基づいて、走行面Ｇの段差、傾斜及び開口を検出する検出部１８と、を備える。

Description

進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車
　本発明は、車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を確実に検出する進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車に関する。
　従来、台車などの車両が走行する走行面の段差を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。こうした装置は、通常、車両の走行方向前方部に鉛直下向きに設置した距離センサ等を備えており、この距離センサ等で床面までの距離を計測することで段差を検出している。
特開２０１７－４２２２３号公報
　しかし、このような装置では、減速距離を加味してタイヤ（車輪）から距離センサまでの距離を適切に設定する必要がある。タイヤと距離センサまでの距離が短い場合には減速距離が取れないため、車両の移動速度を走行全般にわたって落とさなければ段差を正確に検出できないという問題がある。また、段差と傾斜路の違いを検出できないおそれや、車両が傾斜した場合などに誤検出するおそれがあるといった問題もある。
　このため、車輪から距離センサまでの距離が短い場合でも適用でき、段差と傾斜路を区別して検出することのできる高性能な装置が求められていた。
　また、台車の進行方向であって車輪の通過領域に開口が存在する場合は、脱輪して走行不能になる可能性がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を確実に検出する進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車を提供することを目的とする。
　上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る進行方向状態検出装置は、車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を検出するための進行方向状態検出装置であって、車輪の進行方向の前側近傍に設けられ、進行方向斜め下方の走行面上であって進行方向に垂直な第１線状位置までの距離を線状に測定する第１距離センサと、この進行方向斜め下方の走行面よりも進行方向後方、かつ、車輪の接地点よりも進行方向前方の走行面上であって進行方向に垂直な第２線状位置までの距離を線状に測定する第２距離センサと、第１距離センサおよび第２距離センサで一定の時間ごとに連続して測定された距離の変化量に基づいて、走行面の段差、傾斜及び開口を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る台車は、上記の進行方向状態検出装置を備えたことを特徴とする。
　また、本発明に係る台車は、上記発明のいずれかに記載の進行方向状態検出装置と、台車の走行速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１距離センサで測定された距離の変化量が所定の第１閾値を超えた場合に、走行速度を減速させるとともに、さらに第２距離センサで測定された距離の変化量が所定の第２閾値を超えた場合に、走行を停止させる制御を行うことを特徴とする。
　また、本発明に係る台車は、上記の発明において、前記制御部は、前記第１距離センサで測定された距離のうち、少なくとも１つの前記車輪の進行方向の距離の変化量のみが所定の第１閾値を超えた場合に、走行速度を減速させ、さらに第２距離センサで測定された距離のうち、少なくとも１つの前記車輪の進行方向の距離の変化量のみが所定の第２閾値を超えた場合に、走行を停止させる制御を行うことを特徴とする。
　本発明によれば、車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を確実に検出することができる。
図１は、本発明に係る実施の形態である進行方向状態検出装置及び台車の概要構成を説明する説明図である。 図２は、長距離センサ及び短距離センサがそれぞれレーザ光をスキャンする第１線状位置及び第２線状位置を説明する説明図である。 図３は、段差の検出状態を示す説明図である。 図４は、傾斜の検出状態を示す説明図である。
　以下に、本発明に係る進行方向状態検出装置及びそれを用いた台車の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
（進行方向状態検出装置）
　まず、本発明に係る進行方向状態検出装置について説明する。
　図１に示すように、本発明に係る進行方向状態検出装置１０は、車輪１２が走行する走行面Ｇの段差、傾斜及び開口を検出するための装置である。この進行方向状態検出装置１０は、車輪１２の進行方向Ｘの前側近傍にそれぞれ設けられた長距離センサ１４（第１距離センサ）、短距離センサ１６（第２距離センサ）と、検出部１８とを備えている。なお、走行面Ｇの大部分は水平になっており、部分的に図示しない段差、傾斜あるいは開口１０１（図２参照）が存在する。
　図１及び図２に示すように、長距離センサ１４及び短距離センサ１６は、それぞれ測定対象の走行面Ｇへレーザ光を進行方向Ｘに対して垂直な方向にスキャンし、反射光を検出して、それぞれ進行方向Ｘに垂直な第１線状位置ＬＮ１及び第２線状位置ＬＮ２までの距離を線状に算出する２次元レーザスキャナ式センサである。なお、本発明の長距離センサ１４及び短距離センサ１６はこれに限るものではなく、例えば超音波センサや他の種類のセンサを用いても構わない。
　長距離センサ１４は、進行方向Ｘの斜め下方の走行面Ｇ上の第１線状位置ＬＮ１までの距離Ｌ１を測定するためのものである。短距離センサ１６は、鉛直下方の走行面Ｇ上の第２線状位置ＬＮ２までの距離Ｌ２を測定するためのものである。長距離センサ１４が測定する距離Ｌ１は比較的長く、短距離センサ１６が測定する距離Ｌ２は比較的短く設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。このように、本実施の形態では、車輪１２の前側近傍に距離センサを２つ設け、一方は鉛直下方を測定対象とし、他方は斜め前方を測定対象としている。
　なお、短距離センサ１６の測定対象は鉛直下方の走行面Ｇ上の第２線状位置ＬＮ２までの距離に限るものではなく、長距離センサ１４の測定対象の走行面Ｇ上の第１線状位置よりも進行方向Ｘ後方、かつ、車輪１２の接地点Ｐよりも進行方向Ｘ前方の走行面Ｇ上の第２線状位置ＬＮ２までの距離であってもよい。すなわち、鉛直下方から若干斜め前方または斜め後方の走行面Ｇ上の第２線状位置ＬＮ２を測定対象としてもよい。
　検出部１８は、長距離センサ１４、短距離センサ１６でそれぞれ一定の時間ごとに連続して測定された距離Ｌ１、Ｌ２の変化量に基づいて、走行面Ｇの段差、傾斜及び開口を検出するためのものである。例えば、短距離センサ１６で測定された距離Ｌ２の変化量が所定の閾値を超える場合を段差、長距離センサ１４で測定された距離Ｌ１の変化量が所定の閾値を超える場合を傾斜として検出する。
　なお、長距離センサ１４が測定する距離Ｌ１は、長距離センサ１４の照射位置を通り、進行方向Ｘに垂直な直線から第１線状位置ＬＮ１までの距離に換算した値の平均値としている。同様に、短距離センサ１６が測定する距離Ｌ２は、短距離センサ１６の照射位置を通り、進行方向Ｘに垂直な直線から第２線状位置ＬＮ２までの距離に換算した値の平均値としている。
　また、長距離センサ１４及び短距離センサ１６は、それぞれ換算した第１線状位置ＬＮ１及び第２線状位置ＬＮ２までの距離分布を記憶し、特に車輪１２の進行方向Ｘの距離の変化量が所定の閾値超える場合、車輪１２の進行方向Ｘに開口１０１があると検出する。
　なお、長距離センサ１４及び短距離センサ１６のスキャンは、少なくとも車輪１２が走行する走行面Ｇの幅Ｗ分であればよい。
（検出動作）
　まず、段差を検出する場合について説明する。図３（ａ）は段差を検出する前、図３（ｂ）は段差を検出した後の状態を示したものである。この図３に示すように、短距離センサ１６で測定される距離Ｌ２は、段差Ｄを通過した瞬間に大きく変化する。検出部１８は、この変化量が所定の閾値を超える場合に大きな段差として検出する。
　次に、傾斜を検出する場合について説明する。図４（ａ）は傾斜を検出する前、図４（ｂ）は傾斜を検出した後の状態を示したものである。この図４に示すように、長距離センサ１４で測定される距離Ｌ１は、水平な走行面Ｇから傾斜路Ｓ（スロープ）に入った場合にわずかに変化する。検出部は、この変化量が所定の閾値を超える場合に傾斜路（スロープ）または小さな段差として検出する。
　次に、開口１０１を検出する場合について説明する。図２に示すように、車輪１２の進行方向Ｘの走行面Ｇ上に開口１０１が存在する場合、長距離センサ１４及び短距離センサ１６が測定する第１線状位置ＬＮ１及び第２線状位置ＬＮ２までの距離の一部が大きく変化する。図２では、車輪１２の進行方向Ｘの距離の変化量が、大きく変化する。検出部１８は、一部の第１線状位置ＬＮ１及び第２線状位置ＬＮ２までの距離の変化量が所定の閾値を超える場合に開口１０１を検出する。なお、検出部１８は、開口１０１以外の突起を検出することもできる。
　このように、本実施の形態では、短距離センサ１６で測定された距離Ｌ２の急激な変化から大きな段差を検出し、長距離センサ１４で測定された距離Ｌ１のわずかな変化から小さな段差や傾斜路を検出する。また、第１線状位置ＬＮ１あるいは第２線状位置ＬＮ２の一部の距離Ｌ１，Ｌ２の急激な変化から開口を検出する。したがって、本実施の形態によれば、車輪１２から距離センサ（長距離センサ１４、短距離センサ１６）までの距離が短い場合でも、段差、傾斜、開口を区別して検出することができる。また、２つのレーザスキャン方式の距離センサという簡単な構成で実現することができる。
（台車）
　図１に示すように、本発明に係る台車１００は、車輪１２と、進行方向状態検出装置１０と、台車１００の走行速度などを制御する制御部２０とを備えている。車輪１２は、図示しないホイールとその外周に装着されたゴム製のタイヤにより構成されている。
　台車１００は、平面視で矩形状の台車本体２２を備えており、車輪１２はその下面の四隅に設けられている。図１及び図２の例では台車１００の前側の車輪１２のみを示し、他の車輪１２については図示を省略している。台車１００の後側左右の車輪１２は走行用の駆動輪、前側左右の車輪１２は操舵輪である。なお、本発明はこれに限るものではなく、台車１００の前後のいずれか一方を駆動と操舵が可能な駆動操舵輪、他方を操舵輪で構成してもよいし、台車１００に備わる全ての車輪１２が駆動操舵輪であってもよい。さらに、台車１００に備わる車輪１２の数は４輪に限るものではなく、これ以外の複数輪であってもよい。
　制御部２０は、長距離センサ１４および短距離センサ１６の測定値に基づいて、図示しない走行モータの回転数を制御することによって、走行モータによる車輪１２（駆動輪）の回転駆動を制御し、台車１００の走行速度を制御する。より具体的には、この制御部２０は、長距離センサ１４で一定の時間ごとに連続して測定された距離Ｌ１の変化量が所定の第１閾値を超えた場合に、台車１００の走行速度を減速させる制御を行う。さらに、この場合において、短距離センサ１６で一定の時間ごとに連続して測定された距離Ｌ２の変化量が所定の第２閾値を超えたときには、台車１００の走行を停止させる制御を行う。なお、第２閾値は第１閾値よりも大きい閾値である。また、制御部２０は、長距離センサ１４が一定時間ごとに連続して測定された距離Ｌ１であって、少なくとも一方の車輪１２の進行方向Ｘに対応する部分の距離Ｌ１が第１閾値を超える場合に、台車１００の走行速度を減速させる制御を行い、短距離センサ１６が一定時間ごとに連続して測定された距離Ｌ２であって、少なくとも一方の車輪１２の進行方向Ｘに対応する部分の距離Ｌ２が第２閾値を超える場合に、台車１００の走行を停止させる制御を行う。
　このため、本実施の形態の長距離センサ１４は減速用距離センサとして機能し、短距離センサ１６は停止用距離センサとして機能する。ここで、減速とは、例えば台車１００が速度３０ｋｍ／ｈで走行していた場合、１５ｋｍ／ｈで走行するように、台車１００の走行速度を低速にすることであり、台車１００の速度を漸次減少させることではない。
　上記構成の動作および作用について、第１閾値を３０ｍｍ、第２閾値を８０ｍｍに設定した場合を例にとり説明する。
　図４に示すように、長距離センサ１４で測定された距離Ｌ１の変化量が第１閾値（３０ｍｍ）を超えた場合には、進行方向状態検出装置１０の検出部１８が小さな段差やスロープ、開口として検出する。これを検出した時点で制御部２０は台車１００の減速制御を行い、台車１００の走行速度を比較的短い距離で停止可能な速度に落とす。第１閾値（３０ｍｍ）を超えない場合には速度を維持する。
　一方、図３に示すように、短距離センサ１６で測定された距離Ｌ２の変化量が第２閾値（８０ｍｍ）を超えた場合には、進行方向状態検出装置１０の検出部１８が大きな段差あるいは開口として検出する。これを検出した時点で制御部２０は台車１００の走行を停止（非常停止）する制御を行う。第２閾値（８０ｍｍ）を超えない場合には、減速したままの速度を維持する。
　したがって、本実施の形態によれば、傾斜角の大きい傾斜路Ｓ（スロープ）や段差Ｄ、さらには開口１０１のある走行面Ｇを台車１００が走行する場合において、車輪１２が傾斜路Ｓ（スロープ）や段差Ｄ、開口１０１に至る前に事前にそれを検出することができる。そして、傾斜路Ｓ（スロープ）を検出した場合は減速して走行を継続し、段差Ｄや開口１０１を検出した場合は走行を停止（非常停止）するといった動作が可能となる。このため、車輪１２から距離センサ（長距離センサ１４、短距離センサ１６）までの距離が短い場合でも、台車１００の移動速度を走行全般にわたって落とす必要がなくなり、台車１００の搬送効率を向上することができる。
　１０　進行方向状態検出装置
　１２　車輪
　１４　長距離センサ（第１距離センサ）
　１６　短距離センサ（第２距離センサ）
　１８　検出部
　２０　制御部
　２２　台車本体
　１００　台車
　１０１　開口
　Ｄ　段差
　Ｇ　走行面
　Ｌ１，Ｌ２　距離
　ＬＮ１　第１線状位置
　ＬＮ２　第２線状位置
　Ｐ　接地点
　Ｓ　傾斜路（スロープ）
　Ｘ　進行方向
　Ｗ　幅

Claims (4)

  1. 　車輪が走行する走行面の段差、傾斜及び開口を検出するための進行方向状態検出装置であって、
    　車輪の進行方向の前側近傍に設けられ、進行方向斜め下方の走行面上であって進行方向に垂直な第１線状位置までの距離を線状に測定する第１距離センサと、
    　この進行方向斜め下方の走行面よりも進行方向後方、かつ、車輪の接地点よりも進行方向前方の走行面上であって進行方向に垂直な第２線状位置までの距離を線状に測定する第２距離センサと、
    　第１距離センサおよび第２距離センサで一定の時間ごとに連続して測定された距離の変化量に基づいて、走行面の段差、傾斜及び開口を検出する検出部と、
    　を備えることを特徴とする進行方向状態検出装置。
  2. 　請求項１に記載の進行方向状態検出装置を備えたことを特徴とする台車。
  3. 　請求項１に記載の進行方向状態検出装置と、
    　台車の走行速度を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記第１距離センサで測定された距離の変化量が所定の第１閾値を超えた場合に、走行速度を減速させるとともに、さらに第２距離センサで測定された距離の変化量が所定の第２閾値を超えた場合に、走行を停止させる制御を行うことを特徴とする台車。
  4. 　前記制御部は、前記第１距離センサで測定された距離のうち、少なくとも１つの前記車輪の進行方向の距離の変化量のみが所定の第１閾値を超えた場合に、走行速度を減速させ、さらに第２距離センサで測定された距離のうち、少なくとも１つの前記車輪の進行方向の距離の変化量のみが所定の第２閾値を超えた場合に、走行を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の台車。
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