JP2002258949A - 自動走行車の制御装置 - Google Patents

自動走行車の制御装置

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JP2002258949A
JP2002258949A JP2001053792A JP2001053792A JP2002258949A JP 2002258949 A JP2002258949 A JP 2002258949A JP 2001053792 A JP2001053792 A JP 2001053792A JP 2001053792 A JP2001053792 A JP 2001053792A JP 2002258949 A JP2002258949 A JP 2002258949A
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幸彦 岡村
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 自動走行車が自動走行しているときに走行不
可能になった場合でも、操向ハンドルを操作可能とする
自動走行車の制御装置を提供する。 【解決手段】 メインスイッチ10のキー位置がON位
置に設定され、手動切替スイッチ11がON操作されて
いないときには、自動操向モードが選択され、その自動
操向モードでは、操作盤9の発進・停止スイッチ32を
ON操作することによって、ゴルフカート1を発進させ
たり、停止させたりすることができるようになってい
る。発進・停止スイッチ32を1回押すと発進し、もう
一度押すと停止するようになっている。キー位置がON
位置にあるときには、手動切替スイッチ11をON操作
することによって、操向モードが自動操向モードから手
動操向モードに切り替えられるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、走行路に沿って
自動操向しながら自動走行する自動操向モードと、乗員
の操向ハンドルの操作による手動操向により走行する手
動操向モードとに切り換え可能な自動走行車の制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からこの種の自動走行車としては、
例えばバッテリを搭載した電動モータ駆動式ゴルフカー
トがある。
【0003】このゴルフカートには、自動操向モードと
手動操向モードとが切替可能に構成されたものがある。
この場合、バッテリが過放電されて走行路上で電動モー
タを駆動できず走行不可能になったとき、後ろから来た
後続車を先に走行させるために走行不可能になったゴル
フカートを走行路から側方に移動させて後続車が走行で
きる走行スペースを開けたい場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、ゴルフカートが自動走行し
ているときに走行不可能になった場合は、操向装置が自
動操向側に切り替えられているために操向ハンドルが操
作不能となっている。このため、ゴルフカートを走行路
から側方に移動させるのが困難な場合があった。
【0005】そこで、この発明は、自動走行車が自動走
行しているときに走行不可能になった場合でも、操向ハ
ンドルを操作可能とする自動走行車の制御装置を提供す
ることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、走行路に沿って自動操
向しながら自動走行する自動操向モードと、乗員の操向
ハンドルの操作による手動操向により走行する手動操向
モードとの何れか一方の操向モードに操向装置を切り換
え可能な自動走行車の制御装置において、車速を検出す
る車速センサと、車両を牽引状態とする牽引スイッチと
を備え、前記操向モードが自動操向モードの場合に、前
記牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされたとき、
前記操向装置が前記自動操向の状態から前記手動操向の
状態に切り換わるように構成され、前記車速センサによ
り検出された車速が0又は0に近い値の設定車速以下の
状態において、前記牽引スイッチを牽引側へ操作したと
き前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされ、前
記車速センサにより検出された車速が前記設定車速より
大きい状態において、前記牽引スイッチを牽引側へ操作
したとき前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効とさ
れないように構成された自動走行車の制御装置としたこ
とを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の構成に加え、自動走行車は走行用駆動モータを備え、
該走行用駆動モータの励磁コイルへの通電が許容される
ように構成され、前記牽引スイッチの牽引側への操作が
有効とされているとき、前記走行用駆動モータの励磁コ
イルへの通電を禁止する制御がなされ、前記牽引スイッ
チの牽引側への操作が無効とされているとき、前記走行
用駆動モータの励磁コイルへの通電を許容する制御がな
されるように構成されたことを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の構成に加え、自動走行車は駐車ブレーキを備
え、前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされた
とき、前記駐車ブレーキが自動的に解除されるように構
成されていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明を実施の形態に基
づいて説明する。
【0010】図1乃至図7には、この発明の実施の形態
を示す。
【0011】まず構成を説明すると、図1,2中符号1
は「自動走行車」としてのゴルフカートで、このゴルフ
カート1は、分巻モータである走行用駆動モータ2を動
力源として走行するものであり、前輪3と後輪4との間
に前部シート5及び後部シート6を装備すると共に、車
体後部にキャディバッグ(図示せず)を載せるためのバ
ッグキャリア7が取り付けられている。
【0012】このゴルフカート1は、図2で示す走行路
34に埋設された電磁誘導線8に沿って自動操向しなが
ら自動走行する走行形態(以下この形態を「自動操向モ
ード」という)と、前部シート5に着座した乗員の操向
ハンドル12の操作による手動操向により走行する走行
形態(以下この形態を「手動操向モード」という)とが
切り替えできるように構成されている。そして、その自
動操向モードの一形態として、セルフモードがある。こ
の詳細については後述する。
【0013】これらモードの切替は、図3中に符号9で
示す操作盤のメインスイッチ10及び手動切替スイッチ
11を操作することによって行う。
【0014】具体的には、そのメインスイッチ10は、
図4に示すように、キー58を差込み口10aに挿入し
た状態で回動させることによって選択位置(以下この選
択位置を「キー位置」という)が変わるスイッチであ
る。
【0015】このキー位置としては、電源回路が開放さ
れると共にキー58をメインスイッチ10に対して着脱
することができるOFF位置と、電源回路が閉成される
ON位置と、定点通過位置、セルフ位置とがある。
【0016】そのメインスイッチ10のキー位置がON
位置に設定され、手動切替スイッチ11がON操作され
ていないときには、自動操向モードが選択され、その自
動操向モードでは、操作盤9の発進・停止スイッチ32
をON操作することによって、ゴルフカート1を発進さ
せたり、停止させたりすることができるようになってい
る。その発進・停止スイッチ32を1回押すと発進し、
もう一度押すと停止するようになっている。
【0017】また、キー位置がON位置にあるときに
は、手動切替スイッチ11をON操作することによっ
て、操向モードが自動操向モードから手動操向モードに
切り替えられるように構成されている。
【0018】さらに、キー位置が定点通過位置にあると
きには、上述した定点制御のうち車体を停車させる制御
を実施することなく自動操向モードで走行する定点通過
モードが選択される。
【0019】さらにまた、キー位置がセルフ位置にある
ときには、手動切替スイッチ11をON操作しても手動
操向モードに切り替わることなく、自動操向モードで走
行するセルフモードが選択される。このセルフ位置にキ
ー58を回すことによって、キー58をメインスイッチ
10から取り外すことができる。キー58を取り外す
と、キー位置を変更することができない状態、つまり、
キー58の操作により手動操向モードに切り替えること
ができない状態となっている。
【0020】そして、その手動操向モードでは、操向ハ
ンドル12(図1及び図3参照)と、図3中符号13,
14で示すアクセルペダル,ブレーキペダルを人為的に
操作して走行できるように構成されている。
【0021】そのアクセルペダル13を踏み込むと、ア
クセルペダル13に連動するアクセルポテンショメータ
15とアクセルスイッチ16から制御信号がメインコン
トローラ17のCPU18に送出され、CPU18が駆
動制御回路19を介して走行用駆動モータ2を制御する
ようにしている。
【0022】この走行用駆動モータ2の制御は、車速が
アクセルペダル13の踏込み量に対応する車速になるよ
うに制御される。車速は、後輪4側のトランスミッショ
ン23に設けた2つの車速センサ(エンコーダ)24,
25により検出するようになっている。ここで、車速セ
ンサ24,25を2つ設け、出力波形の位相をズラすこ
とにより、前進又は後退の判別ができるようにしてい
る。
【0023】また、ブレーキペダル14を踏むと、踏力
が切替機構29からワイヤを介して各車輪3,4のドラ
ムブレーキ30に伝達され、このドラムブレーキ30が
作動して各車輪3,4の駆動が制動されるようになって
いる。
【0024】この駆動制御回路19は、図3に示すよう
に、メインリレー20を介して全部で6個、72Vの駆
動バッテリ21に接続される一方、この駆動バッテリ2
1とは別に、メインコントローラ17等の制御用の電子
機器を作動させるための制御バッテリ22が設けられて
いる。そして、それらバッテリ21,22を充電するた
めの充電器26及び急速充電リセプタクル27が設けら
れている。
【0025】その充電器26には、駆動バッテリ21を
充電する72V充電回路26aと、制御バッテリ22を
充電する12V充電回路26bとが設けられている。そ
して、走行状態では、常に駆動バッテリ21側から制御
バッテリ22側にチャージを徐々に掛けるようにしてお
り、走行不能になる状態では、先に駆動バッテリ21側
のバッテリ容量が空になるようにして、最後まで制御バ
ッテリ22によりメインコントローラ17等の作動が可
能なように構成されている。
【0026】一方、自動操向モードでは、操向ハンドル
12をステアリングクラッチ31によって、操舵系から
切り離して一定位置に固定し、操舵制御と、指定した地
点(以下この地点を「定点」という)で走行状態を変化
させる定点制御とを、CPU18で実施するようにして
いる。定点は、図2に示すように走行路34に埋設した
定点部材41〜43とトリガー部材44であり、走行路
34の曲がり角の前後位置、指定停止位置等に埋設され
ている。
【0027】この自動操向モードでの操舵は、車体前側
の下部に設けた3個の誘導センサ33によって走行路8
(図2参照)の電磁誘導線8を検出し、誘導センサ33
が電磁誘導線8を追従するようにステアリング軸35を
ステアリングモータ36で回動させることにより実施す
るようにしている。
【0028】また、自動操向モードでの車速の減速・停
車などの定点制御は、図2に示すように走行路34に埋
設した定点部材41〜43とトリガー部材44とを定点
部材検出用センサ45とトリガー部材検出用センサ46
とによって検出し、この検出結果に基づいてCPU18
が、走行用駆動モータ2、ドラムブレーキ30、及びト
ランスミッション23の「駐車ブレーキ」としての電磁
ブレーキ47等を制御するように構成されている。
【0029】前記定点部材41〜43及びトリガー部材
44は、何れも上端と下端に磁極を有する永久磁石によ
って形成され、走行路34に埋設されており、ここでは
定点部材41〜43は3個、トリガー部材44は1個使
用されている。それら3個の定点部材41〜43は、電
磁誘導線8より車体左側に、走行路34に沿って一列に
並ぶように配置されている。
【0030】この実施の形態によるゴルフカート1は、
これらの定点部材41〜43及びトリガー部材44を前
記センサ45,46によって検出し、定点部材41〜4
3の極性及び並び順に対応するように設定した制御内容
に基づいて車速の増減,停車等の定点制御を実施する構
成を採っている。
【0031】そして、自動操向モードにおける自動制動
制御は、車速センサ24,25から送出される車速信号
に基づいて、設定速度に達するようにブレーキ用モータ
48に制御信号を送出して行う。
【0032】ブレーキ用モータ48はギヤ49を介して
前記切替機構29に接続されており、ブレーキ用モータ
48を作動させることによって、手動操向モードの場合
と同様にドラムブレーキ30により制動することができ
るようになっている。
【0033】なお、制動時には、停止直前であって、車
速が予め定められた速度を下回ったときに電磁ブレーキ
47を作動させるように構成されている。この電磁ブレ
ーキ47は、作動すると後輪4の回転が阻止される構造
を採っている。
【0034】また、図5に示すように、前記メインスイ
ッチ10及び手動切替スイッチ11、それに車両を牽引
状態とする牽引スイッチ59が、スイッチ入力部57に
接続され、このスイッチ入力部57が、制御部62に接
続されている。その牽引スイッチ59は、牽引側と通常
側とに切替可能となっている。
【0035】さらに、その制御部62には、車速センサ
24,25が車速センサ波形入力部63を介して接続さ
れ、この制御部62は、それぞれステアリングクラッチ
切替モータ37を制御するステアリングクラッチモータ
駆動部64、電磁ブレーキ47を制御する電磁ブレーキ
駆動部65、メインリレー20を制御するメインリレー
駆動部66、「励磁コイル」としての駆動モータ界磁部
69を制御する駆動モータ界磁駆動部67に接続されて
いる。
【0036】その制御部62は、車速センサ24,25
により検出された車速が0又は0に近い値の設定車速
(ここでは0.2km/h)以下の場合において牽引ス
イッチ59を牽引側へ操作したとき牽引スイッチ59の
牽引側への操作が有効とされ、又、車速センサ24,2
5により検出された車速が前記設定車速より大きい状態
において牽引スイッチ59を牽引側へ操作したとき牽引
スイッチ59の牽引側への操作が有効とされないように
構成されている。そして、操向モードが自動操向モード
の場合において、牽引スイッチ59の牽引側への操作が
有効とされた時には、ステアリングクラッチモータ駆動
部64を介して、「操向装置」としてのステアリングク
ラッチ切替モータ37が制御されて、ステアリングクラ
ッチ31が自動操向の状態から手動操向の状態に切り替
わるように構成されている。
【0037】また、前記メインリレー駆動部66は、メ
インリレー20を制御することにより、牽引スイッチ5
9の牽引側への操作が有効とされているとき、駆動バッ
テリ21からの電流の走行用駆動モータ2への通電を禁
止し、又、牽引スイッチ59の牽引側への操作が無効と
されているとき、走行用駆動モータ2への通電を許容す
るようにしている。
【0038】さらに、駆動モータ界磁駆動部67は、牽
引スイッチ59の牽引側への操作が有効とされていると
き、走行用駆動モータ2の駆動モータ界磁部69への通
電を禁止する制御がなされ、牽引スイッチ59の牽引側
への操作が無効とされているとき、走行用駆動モータ2
の駆動モータ界磁部69への通電を許容する制御がなさ
れるように構成されている。
【0039】しかも、電磁ブレーキ駆動部65は、牽引
スイッチ59の牽引側への操作が有効とされたとき、電
磁ブレーキ47が自動的に解除されるように制御する。
【0040】なお、図3中符号71はリモコン送信機
で、ここからの信号がリモコン受信機72で受信されて
CPU18に入力されることにより、遠隔操作できるよ
うに構成されている。
【0041】また、符号73は左右一対設けられた障害
物センサで、対人,対物等の車両でない障害物を検知し
て衝突を防止し、符号74,75は追突防止センサ受信
機で、先行車両又は後続車両との衝突を防止し、更に、
符号76はバンパスイッチで、バンパ77が障害物に衝
突した時に、ゴルフカート1を停止させて被害を最小限
に止めるようにしている。
【0042】さらに、図3中符号78はシフトレバー
で、このシフトレバー78を操作することにより、前進
又は後退を行うようにしている。シフトレバー78を操
作すると、前進スイッチ79又は後退スイッチ80が作
動して、これらスイッチ79,80から発信された信号
がCPU18に入力されて前進又は後退の制御が行われ
るようになっている。なお、自動操向モードの場合に
は、後退はできないように構成されており、又、後退の
時には警報ブザー81が鳴るようになっている。
【0043】次に、作用について図6に示すフローチャ
ート及び図7に示すタイムチャートに基づいて説明す
る。
【0044】ステップS1で、牽引スイッチ59が牽引
側に設定されており、且つ、車速が0.2km/h以下
であるか否か判定され、両方の要件を満足していれば
「YES」となり、ステップS2に進む。また、何れか
一方でも要件を満足していなければ、「NO」となり、
ステップS8に進む。
【0045】そして、ステップS2では、牽引スイッチ
59のアップエッジ波形があるか否か判定される。アッ
プエッジ波形とは、図7中のb部に示す部分であり、後
述のダウンエッジ波形とは、c部に示す部分である。
【0046】このステップS2で、「YES」であれ
ば、ステップS3で牽引モードが牽引状態に設定(図7
中d部参照)された後、ステップS4で、メインスイッ
チ10がセルフ位置か否か判定される。
【0047】そして、セルフ位置(「YES」)であれ
ば、ステップS5に進み、ステアリングクラッチ31が
手動側に設定された後、ステップS6に進む。ステアリ
ングクラッチ31が手動側に設定されることにより、操
向ハンドル12の操作が可能となる。
【0048】また、ステップS4で、セルフ位置でない
(「NO」)と判定された場合には、ステップS7に進
み、自動操向モードか、手動操向モードか判定され、自
動操向モードであれば、前記ステップS5に進む。一
方、手動操向モードであれば、ステップS6に進む。
【0049】ステップS6では、電磁ブレーキ47が開
放され、メインリレー20の接点が開放され、更に、駆
動モータ界磁部69への電流が不許可とされ、その後、
リターンに進む。
【0050】一方、前記ステップS2で、「NO」と判
定された時にはリターンへ進む。
【0051】ステップS1で、「NO」と判定され、ス
テップS8で、牽引スイッチ59のダウンエッジ波形c
があるか否か判定され、「YES」の時は、ステップS
9に進み、図7に示す牽引モードが牽引側のd部から通
常側に切り替えられた後、ステップS10に進む。
【0052】そのステップS8で「NO」と判定された
時は、牽引スイッチ59の牽引側への操作が有効とされ
た状態であるため、そのままリターンへ進む。
【0053】また、ステップS10では、メインスイッ
チ10がセルフ位置か否か判定され、セルフ位置(「Y
ES」)であれば、ステップS11に進み、ステアリン
グクラッチ31が手動側に設定された後、ステップS1
2に進む。ステアリングクラッチ31が手動側に設定さ
れることにより、操向ハンドル12の操作が可能とな
る。
【0054】また、ステップS10で、セルフ位置でな
い(「NO」)と判定された場合には、ステップS13
に進み、自動操向モードか、手動操向モードか判定さ
れ、自動操向モードであれば、前記ステップS11に進
む。一方、手動操向モードであれば、ステップS12に
進む。
【0055】ステップS12では、電磁ブレーキ47が
パーキングに設定され、メインリレー20の接点が接続
され、駆動モータ界磁部69への電流が許可され、リタ
ーンに進む。
【0056】このように、牽引スイッチ59を操作する
だけで、ステアリングクラッチ31が自動操向の状態か
ら手動操向の状態に切り換わるので、乗員が希望する方
向に操舵できるため、ゴルフカート1を走行路34から
側方に容易に移動させることができる。
【0057】特に、セルフ位置で、キー58が抜かれて
いるときに、従来では手動操向モードに切り替えること
ができなかったが、この発明によれば、上記のように手
動操向の状態に切り替えることができるため、極めて効
果的である。
【0058】また、ゴルフカート1が0.2km/hよ
り速い速度で走行しているときには、牽引スイッチ59
の牽引側への操作が有効とされないので、牽引スイッチ
59の牽引側への操作が無用に有効とされることがない
ため装置の故障の虞がない。
【0059】さらに、ゴルフカート1を牽引するとき、
従来では走行用駆動モータ2が発電機として機能する
が、ここでは、駆動モータ界磁部69への電流が不許可
とされることにより、発電制動の発生が防止されている
ので、牽引時の労力を軽減できる。
【0060】さらにまた、牽引スイッチ59の牽引側へ
の操作が有効とされたとき、電磁ブレーキ47が自動的
に解除されるようにしているため、別個の操作をしなく
ても電磁ブレーキ47を容易に解除することができる。
【0061】なお、上記実施の形態では、走行用駆動モ
ータ2として分巻モータを適用したが、直巻モータでも
良いことは勿論である。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、牽引スイッチを操作するだけで操向装置
が自動操向の状態から手動操向の状態に切り換わるの
で、乗員が希望する方向に操舵できるため、自動走行車
を走行路から側方に移動させることができる。
【0063】また、自動走行車が走行中は、牽引スイッ
チの牽引側への操作が有効とされないので、牽引スイッ
チの牽引側への操作が無用に有効とされることがないた
め、制御装置の故障の虞がない。
【0064】請求項2に記載の発明によれば、上記効果
に加え、牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされて
いるとき、走行用駆動モータへの通電を禁止する制御が
なされ、牽引スイッチの牽引側への操作が無効とされて
いるとき、走行用駆動モータへの通電を許容する制御が
なされるため、自動走行車を牽引するとき、走行用駆動
モータが発電機として機能し発電制動を発生することが
防止されるので、牽引時の労力を軽減することができ
る。
【0065】請求項3に記載の発明によれば、上記効果
に加え、牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされた
とき、駐車ブレーキが自動的に解除されるため、別個の
操作をしなくても駐車ブレーキを容易に解除できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかるゴルフカートの
側面図である。
【図2】同実施の形態にかかるゴルフカートの平面図で
ある。
【図3】同実施の形態にかかるゴルフカートの構成を示
すブロック図である。
【図4】同実施の形態にかかるメインスイッチの正面図
である。
【図5】同実施の形態にかかる制御装置の要部の構成を
示すブロック図である。
【図6】同実施の形態にかかる制御装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。
【図7】同実施の形態にかかる制御装置の動作を説明す
るためのタイムチャートである。
【符号の説明】
1 ゴルフカート(自動走行車) 2 走行用駆動モータ 11 手動切替スイッチ 12 操向ハンドル 18 CPU 20 メインリレー 24,25 車速センサ 31 ステアリングクラッチ(操向装置) 37 ステアリングクラッチ切替モータ(操向装置) 59 牽引スイッチ 62 制御部 64 ステアリングクラッチモータ駆動部 65 電磁ブレーキ駆動部 66 メインリレー駆動部 67 駆動モータ界磁駆動部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 1/28 B62D 1/28 5/04 5/04 6/02 6/02 Z // B62D 101:00 101:00 (72)発明者 雄谷 誠祐 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Fターム(参考) 3D030 EA22 EA36 EA44 3D032 CC20 DA23 DA77 DA88 EC27 EC34 3D033 CA05 CA13 CA20 CA23 CA31 3D035 AA01 AA05 BA02 5H301 AA03 BB13 EE05 FF04 GG06 GG07 GG14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行路に沿って自動操向しながら自動走
    行する自動操向モードと、乗員の操向ハンドルの操作に
    よる手動操向により走行する手動操向モードとの何れか
    一方の操向モードに操向装置を切り換え可能な自動走行
    車の制御装置において、 車速を検出する車速センサと、車両を牽引状態とする牽
    引スイッチとを備え、前記操向モードが自動操向モード
    の場合に、前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効と
    されたとき、前記操向装置が前記自動操向の状態から前
    記手動操向の状態に切り換わるように構成され、 前記車速センサにより検出された車速が0又は0に近い
    値の設定車速以下の状態において、前記牽引スイッチを
    牽引側へ操作したとき前記牽引スイッチの牽引側への操
    作が有効とされ、 前記車速センサにより検出された車速が前記設定車速よ
    り大きい状態において、前記牽引スイッチを牽引側へ操
    作したとき前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効と
    されないように構成されたことを特徴とする自動走行車
    の制御装置。
  2. 【請求項2】 自動走行車は走行用駆動モータを備え、
    該走行用駆動モータの励磁コイルへの通電が許容される
    ように構成され、 前記牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされている
    とき、前記走行用駆動モータの励磁コイルへの通電を禁
    止する制御がなされ、前記牽引スイッチの牽引側への操
    作が無効とされているとき、前記走行用駆動モータの励
    磁コイルへの通電を許容する制御がなされるように構成
    されたことを特徴とする請求項1に記載の自動走行車の
    制御装置。
  3. 【請求項3】 自動走行車は駐車ブレーキを備え、前記
    牽引スイッチの牽引側への操作が有効とされたとき、前
    記駐車ブレーキが自動的に解除されるように構成されて
    いることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動走行
    車の制御装置。
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