JP2006110209A - Small electric vehicle equipped with travelling support device, and method for controlling the small electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行支援装置を備える小型電動車両及び小型電動車両の制御方法に関し、特に、身体障害者や老人が使用する走行支援装置を備える小型電動車両及び小型電動車両の制御方法に関する。 The present invention relates to a small electric vehicle including a driving support device and a control method for the small electric vehicle, and more particularly to a small electric vehicle including a driving support device used by a physically handicapped person or an elderly person and a control method for the small electric vehicle.
従来から、歩行が困難である身体障害者や老人が移動手段として使用している小型電動車両が存在する。この小型電動車両は、一般の自動車とは異なり、道路交通法上歩行者とみなされて歩行者が通行する屋外の歩道や屋内を走行することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a small electric vehicle that is used as a moving means by a disabled person or an elderly person who is difficult to walk. Unlike a general automobile, this small electric vehicle is regarded as a pedestrian under the Road Traffic Law and can travel on an outdoor sidewalk or indoors where pedestrians pass.
歩行者が通行する歩道は、自動車等の車両が一定方向に通行する車道とは異なり、歩行者の移動速度は、極低速であり、各歩行者によっても異なり、また、移動方向も自動車のように一定方向とは限らず各歩行者によって異なる。このため、歩道では小型電動車両の進行方向とは逆方向から他の歩行者が突然出現することがある。 The sidewalk where pedestrians pass is different from the roadway where vehicles such as automobiles pass in a certain direction, and the moving speed of pedestrians is extremely low and varies depending on each pedestrian. However, the direction is not limited to a certain direction, and differs depending on each pedestrian. For this reason, other pedestrians may suddenly appear on the sidewalk from the direction opposite to the traveling direction of the small electric vehicle.
従って、小型電動車両の運転者(乗員)は、歩道において歩行者等との衝突を回避しながら走行する必要があり、従来の小型電動車両においては乗員の運転時の負担が多いという問題があった。 Therefore, a driver (occupant) of a small electric vehicle needs to travel while avoiding a collision with a pedestrian or the like on a sidewalk, and the conventional small electric vehicle has a problem that there is a large burden on driving of the occupant. It was.
上述の問題を解決するために、障害物が車両に接触・衝突する前に車両を停止させるべく、超音波センサを備え、超音波センサの超音波の受信時間に基づいて車両から障害物までの距離を測定し、この測定距離が予め設定されている所定の距離(目標停止距離)以下となった場合に車両を停止させる走行支援装置を備える小型電動車両が従来から存在する(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の従来の小型電動車両においては、車両が実際に目標停止距離に達しているにも拘らず、測定距離が目標停止距離以下となっていない場合は車両が目標停止距離に達していないと判断し、車両を目標停止距離に近づけるために車両の走行を再び開始させ、その結果車両が障害物と衝突することがあった。このような問題が発生するのは、障害物の静止状態等に応じて障害物への超音波の入射角が斜めになり測定距離に誤差が生じたり、障害物が衣類等の超音波を吸収しやすいものである場合に超音波が吸収されて測定距離に誤差が生じたり、壁等の静止物体と異なり歩行者等が障害物の場合には測定距離が変動し不安定になるため、測定距離がばらつき、実際には小型電動車両が目標停止距離以下となっているにも拘らず、測定距離が目標停止距離以下となっていないときがあるからである。 However, in the above-described conventional small electric vehicle, the vehicle has not reached the target stop distance when the measured distance is not less than or equal to the target stop distance even though the vehicle has actually reached the target stop distance. In order to bring the vehicle closer to the target stop distance, the vehicle travel is started again, and as a result, the vehicle may collide with an obstacle. Such problems occur because the incident angle of the ultrasonic wave on the obstacle becomes oblique depending on the stationary state of the obstacle and an error occurs in the measurement distance, or the obstacle absorbs ultrasonic waves from clothes, etc. If the object is easy to be measured, the ultrasonic wave will be absorbed, resulting in an error in the measurement distance, or unlike a stationary object such as a wall, if the pedestrian is an obstacle, the measurement distance will fluctuate and become unstable. This is because the distance varies and the measured distance may not be less than the target stop distance even though the small electric vehicle is actually less than or equal to the target stop distance.
本発明の目的は、障害物との衝突を防止することができる走行支援装置を備える小型電動車両及び小型電動車両の制御方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the control method of a small electric vehicle provided with the driving assistance apparatus which can prevent the collision with an obstruction, and a small electric vehicle.
上記目的を達成するために、請求項1記載の走行支援装置を備える小型電動車両は、アクセルレバーを有し前輪を操舵するハンドルと、該ハンドルの後方で車体後部に乗員が着座する着座シートと、当該着座シートの下方に搭載されたバッテリーと、該バッテリーの電力で後輪を駆動する電動モータと、該電動モータを制御する走行支援装置とを備える小型電動車両であって、前記走行支援装置は、前記車体の前方の障害物を検知すると共に当該障害物までの距離を測定する距離測定手段と、アクセルレバーの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、当該測定された障害物距離及び当該検出されたアクセル操作量に応じて制御アクセル量を表わす制御アクセル信号を出力するアクセル制御手段と、該出力された制御アクセル信号に基づいて前記電動モータの出力を制御するモータ制御手段とを備え、前記アクセル制御手段は、前記測定された障害物距離が目標停止距離以下となった場合にアクセルOFF状態と判断し、該アクセルOFF状態解除条件が成立するまで前記アクセル操作量が0であることを表わす第1制御アクセル信号を出力し、前記モータ制御手段は、当該第1制御アクセル信号を受信した場合に前記電動モータを停止させ、前記アクセルOFF状態解除条件は、前記測定された障害物距離が前記目標停止距離より大きい目標停止解除距離以上になること及び前記アクセル操作量が0になることの少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a small electric vehicle including the driving support device according to
請求項2記載の小型電動車両は、請求項1記載の小型電動車両において、前記アクセル制御手段は着脱可能であることを特徴とする。 A small electric vehicle according to a second aspect is characterized in that in the small electric vehicle according to the first aspect, the accelerator control means is detachable.
請求項3記載の小型電動車両の制御方法は、アクセルレバーを有し前輪を操舵するハンドルと、該ハンドルの後方で車体後部に乗員が着座する着座シートと、当該着座シートの下方に搭載されたバッテリーと、該バッテリーの電力で後輪を駆動する電動モータと、該電動モータを制御する走行支援装置とを備える小型電動車両の制御方法であって、前記車体の前方の障害物を検知すると共に当該障害物までの距離を測定する距離測定ステップと、アクセルレバーの操作量を検出するアクセル操作量検出ステップと、当該測定された障害物距離及び当該検出されたアクセル操作量に応じて制御アクセル量を表わす制御アクセル信号を出力する制御アクセル信号出力ステップと、該出力された制御アクセル信号に基づいて前記電動モータの出力を制御するモータ制御ステップとを備え、前記制御アクセル信号出力ステップは、前記測定された障害物距離が目標停止距離以下となった場合にアクセルOFF状態と判断し、該アクセルOFF状態解除条件が成立するまで前記アクセル操作量が0であることを表わす第1の制御アクセル信号を出力し、前記モータ制御ステップは、当該第1制御アクセル信号を受信した場合に前記電動モータを停止させ、前記アクセルOFF状態解除条件は、前記測定された障害物距離が前記目標停止距離より大きい目標停止解除距離以上になること及び前記アクセル操作量が0になることの少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
The method for controlling a small electric vehicle according to
本発明によれば、測定障害物距離が目標停止距離以下となった場合は、測定障害物距離が目標停止距離より大きい目標停止解除距離以上になるときまで、及び乗員のアクセル操作量が0になるときまでの少なくともいずれか一方のときまで、電動モータが強制的に停止させられるので、小型電動車両が目標停止距離近傍に位置する場合は小型電動車両が停止させられ、測定障害物距離が正確でない場合であっても、小型電動車両が障害物と衝突することを防止することができる。 According to the present invention, when the measured obstacle distance is equal to or less than the target stop distance, the accelerator operation amount of the occupant is zero until the measured obstacle distance is equal to or greater than the target stop release distance that is greater than the target stop distance. Since the electric motor is forcibly stopped until at least one of the above times, if the small electric vehicle is located near the target stop distance, the small electric vehicle is stopped and the measured obstacle distance is accurate. Even if this is not the case, the small electric vehicle can be prevented from colliding with an obstacle.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る走行支援装置を備える小型電動車両の右側面図であり、図2は、図1の小型電動車両の平面図であり、図3は、図1の小型電動車両の正面図であり、図4は、図1の小型電動車両の後面図である。以降、本小型電動車両の左右及び前後方向は、乗員を基準として呼称する。 FIG. 1 is a right side view of a small electric vehicle including a driving support apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the small electric vehicle of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a front view of the small electric vehicle, and FIG. 4 is a rear view of the small electric vehicle of FIG. Hereinafter, the left and right and front and rear directions of the small electric vehicle are referred to based on the occupant.
本発明の実施の形態に係る走行支援装置を備える小型電動車両1(以下、「車両1」と称呼する)は、図1〜図4に示すように、車体フレーム2と、車体フレーム2の前端部の左右両側にサスペンションを有する図示しない前輪懸架部を介して夫々取り付けられている左右に操舵可能な一対の前輪3と、車体フレーム2の後端部の左右両側にサスペンションを有する図示しない後輪懸架部を介して夫々取り付けられている一対の後輪4と、車体フレーム2の後部分に形成されているシート支持フレーム5と、車体フレーム2の前端部の幅方向中央部に立設されたステアリングシャフト6とを備える。
A small electric vehicle 1 (hereinafter referred to as “
また、車両1は、シート支持フレーム5の上部に水平面において回動可能に支持されている着座シート7と、ステアリングシャフト6の上端に取り付けられているハンドル8とを備える。乗員Dは、ハンドル8を左右に回動させることによりステアリングシャフト6を介して前輪3を左右に操舵することができる。
The
車体フレーム2は、例えば前後方向に延びる左右一対のメインパイプと、一対のメインパイプの間が複数のクロスメンバーで連結されて略プラットフォーム型に形成されている。また、車体フレーム2は、その前部分に足載せプレート9が形成されている。
The
着座シート7は、単座シートであり、バックレスト10と、垂直平面において(図1の矢印方向に)回動可能に軸支された左右一対のアームレスト11とを備えている。また、着座シート7は、図示しない角度決め機構により所定の向きに固定可能とされて搭乗者の乗降性が高められている。
The
足載せプレート9上には、図2に示すように、例えば合成樹脂製のフロア板12が載置されており、これによりハンドル8と着座シート7との間に低床式の足載せフロア13が形成されている。また、足載せプレート9の前端部には、ステアリングシャフト6を内包するレッグシールド14が立設されている。また足載せプレート9の後方であって着座シート7の下方には、シート支持フレーム5を覆っている合成樹脂製のカバー部材であるリアボディー15が形成されている。
As shown in FIG. 2, a
レッグシールド14は、合成樹脂製のフロントカバー部材16とリアカバー部材17とが組み合わされて構成されており、乗員Dの脚部を前方において保護している。レッグシールド14の下部には、前方に突出して一対の前輪3の上方を夫々覆う左右一対のフロントフェンダー18が形成されており、レッグシールド14のフロントカバー部材16の前面には荷物積載用のフロントバスケット19が配設されている。
The
また、レッグシールド14のフロントカバー部材16には、着座シート7の着座面より下方であってフロントフェンダー18の上方において、後述する図6の距離測定センサ20が取り付けられている(図3参照)。車両1の前側上部は側面視(図1)において、フロントバスケット19の前端が最も前方に位置しており、次いでフロントフェンダー18の前端が、次いでレッグシールド14のフロントカバー16が位置しており、距離測定センサ20は、車両1においてフロントバスケット19及びフロントフェンダー18に測定領域が干渉しない範囲で、これらの前端よりも後方に位置している。
Further, a
距離測定センサ20は、1つのロングレンジセンサである距離測定センサ20a(ロングレンジセンサ20a)と、2つのショートレンジセンサである距離測定センサ20b,20c(ショートレンジセンサ20b、20c)とから構成されており、ロングレンジセンサ20a及びショートレンジセンサ20b,20cは、水平面上に配置されている(図3参照)。また、レッグシールド14の幅方向においてロングレンジセンサ20aが中央に、ショートレンジセンサ20b,20cが左右に夫々配置されており、距離測定センサ20は、車両1の前方の障害物を広い範囲で検知してその対象物までの距離を測定することができるように構成されている。
The
上述のように、距離測定センサ20は、レッグシールド14のフロントカバー部材16において着座シート7の着座面より下方に取り付けられているので、乗員Dの視界から外れている障害物をも検知することができる。また、距離測定センサ20は、車両1においてフロントバスケット19及びフロントフェンダー18の後方に配置されており、車両1が障害物に衝突した場合であっても、フロントバスケット19及びフロントフェンダー18によって保護される。このように、車両1は、衝突による距離測定センサ20の故障を防止することができるように構成されている。
As described above, since the
また、レッグシールド14の前面下部には、フロントバスケット19の下方であってフロントフェンダー18の直上であり、レッグシールド14の幅方向中央部に前照灯21が配設されている。また、レッグシールド14の前面下部においてヘッドライト21の左右両側には、一対のフロントターンシグナルランプ22が配設されている。このフロントターンシグナルランプ22はレッグシールド14の前面から左右両側面に回り込む略L字形に形成されているので、車両1の前方および側方から視認可能である。
Further, a
図1,2に示すように、リアボディー15の内部には、電動モータ24を備えるパワーユニット23と、左右一対の電源用バッテリー25と、電動モータ24等を制御する後述する図6の制御ユニット26と、図示しないバッテリー充電器等の機器類とが配設されている。パワーユニット23は、電動モータ24の駆動力を後輪4に伝える。また、図4に示すように、リアボディー15の後端の左右両角部には、一対のリアターンシグナルランプ27が配設されており、リアターンシグナルランプ27もフロントターンシグナルランプ22と同様に、リアボディー15の後面から左右両側面に回り込む略L字形に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, inside the
図5は、車両1のハンドル8の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
ハンドル8は、図5に示すように、基部31と、基部31の左右両側面に取り付けられている略U字型の一対の握り32と、基部31の右側面に取り付けられているアクセルレバー33と、基部31の左側面に取り付けられているブレーキレバー34と、基部31の上面に取り付けられている左右一対のバックミラー35と、基部31の上面に形成されている制御パネル36とを備える。握り32は、所謂ティラーハンドルタイプのものである。
As shown in FIG. 5, the
乗員Dは、アクセルレバー33を操作することにより電動モータ24の出力を制御することができ、これにより車両1の電動モータ24の出力を制御することができる。また、乗員Dは、ブレーキレバー34を操作することにより、車両1を制動させることができる。
The occupant D can control the output of the
制御パネル36には、車両1の最高速度を任意の速度に調整することができる最高速度調整スイッチ37と、車両1の進行方向を前進と後進との間で切り換えることができる進行方向切換スイッチ38と、図7で後述する走行支援処理を実行するか否かを選択することができる走行支援制御ON/OFFスイッチ39とを備える。これらのスイッチ37〜39としては、例えばダイヤルスイッチが用いられており、乗員Dが容易且つ的確にスイッチ操作することができるようになっている。また、最高速度調整スイッチ37により、例えば時速7km以下の範囲で最高速度を設定することができる。
The
また、ハンドル8は、基部31の後面にフロントターンシグナルランプ22及びリアターンシグナルランプ27を左右夫々作動させるためのターンシグナルランプスイッチ40と、図示しない警報機を作動させるための警報機スイッチ41と、車両1を作動させるためのメインイスイッチ42とを備える。
The
図6は、車両1の制御ユニット26の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the
制御ユニット26は、図6に示すように、車両1の各部を制御するメインコントローラ(モータ制御手段)51と、メインコントローラ51に接続されており後述する図7の走行支援処理を実行可能にする衝突防止コントローラ(アクセル制御手段)52と、乗員Dによるアクセルレバー33の操作量を検出するアクセルレバー操作量検出センサ53と、車両1の車速を検出する車速センサ54と、車両1の前方の障害物を検知すると共に車両1から障害物までの距離を測定するための距離測定センサ20と、図5の走行支援制御ON/OFFスイッチ39とを備える。
As shown in FIG. 6, the
また、制御ユニット26は、図5の最高速度設定スイッチ37、及び進行方向切換スイッチ38を備える。距離測定センサ20、最高速度設定スイッチ37、進行方向切換スイッチ38、走行支援制御ON/OFFスイッチ39、メインスイッチ42、アクセルレバー操作量検出センサ53、及び車速センサ54は衝突防止コントローラ52を介してメインコントローラ51に接続されている。また、メインコントローラ51は電動モータ24に接続されている。
Further, the
距離測定センサ20としての、距離測定センサ20a,20b,20cは、各々、超音波送信部と超音波受信部とから構成されており、図8で後述するように、超音波送信部から超音波を送信した時から、この送信した超音波が障害物によって反射された後に超音波受信部に受信される時までの経過時間に基づいて車両1から障害物までの距離を算出することができる。
Each of the
また、衝突防止コントローラ52及びメインコントローラ51は、各々、箱状のユニットであり、車両1において、距離測定センサ20、最高速度設定スイッチ37、進行方向切換スイッチ38、走行支援制御ON/OFFスイッチ39、メインスイッチ42、アクセルレバー操作量検出センサ53、及び車速センサ54と衝突防止コントローラ52は、コネクタを介して着脱可能に接続されており、また、衝突防止コントローラ52は、メインコントローラ51ともコネクタを介して着脱可能に接続されている。従って、制御ユニット26から衝突防止コントローラ52を取り外し、メインコントローラ51と各スイッチ37〜39,42及び各センサ20,53,54とを接続することにより、本実施の形態に係る走行支援装置を備えない従来の車両とすることができる。
Further, each of the
従って、従来の車両のメインコントローラと各センサ及び各スイッチとを接続するコネクタを取り外し、本実施の形態における衝突防止コントローラ52をメインコントローラと各センサ及び各スイッチとの間にコネクタを介して取り付けることにより、後述する本実施の形態に係る走行支援装置を構成することができる。
Accordingly, the connector for connecting the conventional main controller of the vehicle and each sensor and each switch is removed, and the
次いで、車両1が備える走行支援装置が実行する走行支援処理について説明する。
Next, a driving support process executed by the driving support device included in the
本実施の形態においては、図6の制御ユニット26が走行支援装置を構成する。
In the present embodiment, the
図7は、走行支援装置が実行する走行支援処理のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of a driving support process executed by the driving support device.
本処理は、走行支援制御ON/OFFスイッチ39がON状態である場合に衝突防止コントローラ52によって実行される。走行支援制御ON/OFFスイッチ39がOFF状態である場合には、メインコントローラ51が、アクセルレバー操作量検出センサ53によって検出される乗員Dのアクセルレバー33の操作量に基づいて電動モータ24の出力を制御し、最高速度設定スイッチ37により設定された最高速度の範囲内で車両1の車速を制御する。また、本処理は一定間隔毎、例えば100ms毎に実行される。
This process is executed by the
走行支援制御ON/OFFスイッチ39がON状態である場合には、まず、車両1から障害物までの距離を測定する(ステップS1)。ステップS1においては、障害物距離の測定を、例えば100ms毎に行う。
When the driving support control ON /
ステップS1における障害物までの距離の測定は以降のように行う。図8に示すように、距離測定センサ20の超音波送信部から超音波を送信した時間(送信時間)T1と、この送信した超音波が障害物によって反射された後に超音波受信部に受信される時間(受信時間)T2とを距離測定センサ20によって検知し、この検知された送信時間T1及び受信時間T2から超音波の送信から受信までの工程時間Tを算出する(T=T2−T1)。次いで、この算出した工程時間Tに超音波の伝播速度(音速Va)を乗算して、超音波の工程距離Laを算出し(La=Va×T)、この算出した工程距離Laに1/2を乗算することにより車両1から障害物までの距離である障害物距離Lを算出することができる(L=La×1/2)。
The measurement of the distance to the obstacle in step S1 is performed as follows. As shown in FIG. 8, the time (transmission time) T1 when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmission unit of the
上述のように、本走行支援装置においては、距離測定センサ20が、車両1の幅方向において中央に配設された1つのロングレンジセンサ20aと、ロングレンジセンサ20aの左右両側に配設されたショートレンジセンサ20b,20cとから構成されているので、指向性の強い超音波を用いても幅広い範囲で障害物を検知することができ、幅広い範囲の障害物に対して障害物距離Lを測定することができると共に、測定障害物距離Lの信頼性を向上させることができる。これは、強い超音波を送信するロングレンジセンサ20aでは正確に検知できない車両1の近傍に位置する障害物をショートレンジセンサ20b,20cによって正確に検知することができるからである。
As described above, in this travel support device, the
次いで、ステップS1において障害物距離Lを測定した後は、アクセルレバー操作量検出センサ53から乗員Dのアクセルレバー33の操作量であるアクセルレバー量を表わすアクセルレバー操作量信号を受信し(ステップS2)、制御アクセル信号OFFフラグが「1」であるか否かを判別する(ステップS3)。制御アクセル信号OFFフラグは、「1」によって、乗員Dのアクセルレバー33の操作量に拘らず、電動モータ24の駆動を止めて車両1を停止されることを要求する情報を表わし、「0」によって、後述する制御アクセル量に基づいて、電動モータ24の出力を制御し、車両1の車速を制御することを要求する情報を表わすフラグである。
Next, after measuring the obstacle distance L in step S1, an accelerator lever operation amount signal representing the amount of accelerator lever that is the operation amount of the
ステップS3の判別の結果、制御アクセル信号OFFフラグが「1」である場合は、ステップS2において受信したアクセルレバー操作量信号に基づいてアクセルレバー量が0であるか否かを、又はステップS1において測定した測定障害物距離Lが予め設定されている目標停止解除距離以上であるか否かを判別する(ステップS4)。目標停止解除距離は、例えば1mに設定されている。一方、ステップS3の判別の結果、制御アクセル信号OFFフラグが「0」である場合は、後述するステップS6に進む。 If the control accelerator signal OFF flag is “1” as a result of the determination in step S3, whether or not the accelerator lever amount is 0 based on the accelerator lever operation amount signal received in step S2, or in step S1 It is determined whether or not the measured obstacle distance L is greater than or equal to a preset target stop release distance (step S4). The target stop cancellation distance is set to 1 m, for example. On the other hand, if the result of determination in step S3 is that the control accelerator signal OFF flag is “0”, the process proceeds to step S6 described later.
ステップS4の判別の結果、アクセルレバー量が0である場合、又は測定障害物距離Lが予め設定されている目標停止解除距離以上である場合は、制御アクセル信号OFFフラグを「0」に切り換える(ステップS5)。一方、ステップS4の判別の結果、アクセルレバー量が0でない場合、又は測定障害物距離Lが目標停止解除距離以上でない場合は、後述するステップS8の処理に進む。 As a result of the determination in step S4, when the accelerator lever amount is 0, or when the measured obstacle distance L is equal to or larger than the preset target stop release distance, the control accelerator signal OFF flag is switched to “0” ( Step S5). On the other hand, as a result of the determination in step S4, if the accelerator lever amount is not 0, or if the measured obstacle distance L is not equal to or greater than the target stop release distance, the process proceeds to step S8 described later.
ステップS5の処理を行った後、又はステップS3の判別の結果制御アクセル信号OFFフラグが「0」である場合は、ステップS1における測定障害物距離Lと車速Vに応じて制御アクセル量を算出する(ステップS6)。この制御アクセル量は、ステップS2におけるアクセルレバー量に相当する値であり、メインコントローラ51は、この制御アクセル量に基づいて電動モータ24の出力を制御する。ステップS6における制御アクセル量は、例えば予め設定されている測定障害物距離及び車速と制御アクセル量との関係を表わす式やマップから、測定障害物距離と現在の車速Vとに基づいて算出する。また、制御アクセル量は、車両1が障害物に対して目標停止距離の間隔で停止することができるように設定されている値である。従って、車両1と障害物の間隔が目標停止距離に近づくに連れて制御アクセル量も小さくなり、電動モータ24の出力も小さくなり、車速が低くなる。
After performing the process of step S5 or when the control accelerator signal OFF flag is “0” as a result of the determination in step S3, the control accelerator amount is calculated according to the measured obstacle distance L and the vehicle speed V in step S1. (Step S6). This control accelerator amount is a value corresponding to the accelerator lever amount in step S2, and the
次いで、測定障害物距離Lが予め設定されている目標停止距離以下であるか否かを判別する(ステップS7)。目標停止距離は、例えば20cmに設定されている。ステップS7の判別の結果、測定障害物距離Lが目標停止距離以下でない場合は、後述するステップS10に進む。一方、ステップS7の判別の結果、測定障害物距離Lが目標停止距離以下である場合、又はステップS4の判別の結果アクセルレバー量が0でない場合又は測定障害物距離Lが目標停止解除距離以上でない場合は、制御アクセル信号OFFフラグを「1」に切り換え(ステップS8)、ステップS6において算出した制御アクセル量を0に変更する(ステップS9)。 Next, it is determined whether or not the measured obstacle distance L is equal to or less than a preset target stop distance (step S7). The target stop distance is set to 20 cm, for example. If the measured obstacle distance L is not less than or equal to the target stop distance as a result of the determination in step S7, the process proceeds to step S10 described later. On the other hand, if the measured obstacle distance L is less than or equal to the target stop distance as a result of determination in step S7, or if the accelerator lever amount is not 0 as a result of determination in step S4, or the measured obstacle distance L is not greater than or equal to the target stop release distance. In this case, the control accelerator signal OFF flag is switched to “1” (step S8), and the control accelerator amount calculated in step S6 is changed to 0 (step S9).
次いで、ステップS9の処理の後、又はステップS7の判別の結果測定障害物距離Lが目標停止距離以下でない場合は、ステップS6において算出した又はステップS9において0に設定された制御アクセル量と、ステップS2において検出されるアクセルレバー量とを比較し、制御アクセル量がアクセルレバー量より大きいか否かを判別する(ステップS10)。ステップS10の判別の結果、制御アクセル量がアクセルレバー量より大きい場合は、制御アクセル量をアクセルレバー量に変更する(ステップS11)。一方、ステップS10の判別の結果制御アクセル量がアクセルレバー量より大きくない場合は、後述するステップS12に進む。 Next, after the process of step S9 or when the measured obstacle distance L is not less than or equal to the target stop distance as a result of the determination in step S7, the control accelerator amount calculated in step S6 or set to 0 in step S9, and step The accelerator lever amount detected in S2 is compared to determine whether or not the control accelerator amount is larger than the accelerator lever amount (step S10). If the result of determination in step S10 is that the control accelerator amount is greater than the accelerator lever amount, the control accelerator amount is changed to the accelerator lever amount (step S11). On the other hand, if the control accelerator amount is not larger than the accelerator lever amount as a result of the determination in step S10, the process proceeds to step S12 described later.
次いで、ステップS11の処理の後、又はステップS10の判別の結果制御アクセル量がアクセルレバー量より大きくない場合は、制御アクセル量を表わす制御アクセル信号をメインコントローラ51に出力し(ステップS12)、本処理を終了する。メインコントローラ51は、ステップS12において制御アクセル信号を受信すると、受信した制御アクセル信号に対応する制御アクセル量に基づいて電動モータ24の出力を制御する。電動モータ24は、制御アクセル量に比例してその出力が制御される。また、メインコントローラ51には、制御アクセル量に対応する電動モータ24の出力を表わすマップ等が予め設定されている。
Next, after the process of step S11 or if the result of determination in step S10 is that the control accelerator amount is not larger than the accelerator lever amount, a control accelerator signal indicating the control accelerator amount is output to the main controller 51 (step S12). End the process. When receiving the control accelerator signal in step S12, the
上述のように、制御アクセル量がアクセルレバー量より大きい場合は(ステップS10でYES)、アクセルレバー量に変更された制御アクセル量に基づいて電動モータ24の出力が制御され(ステップS11,S12)、一方、制御アクセル量がアクセルレバー量より大きくない場合は(ステップS10でNO)、ステップS6において算出された制御アクセル量、又はステップS9において0に設定された制御アクセル量に基づいて電動モータ24の出力が制御される(ステップS12)。従って、電動モータ24の出力は、、制御アクセル量及びアクセルレバー量の内小さい方の値で制御されるので、電動モータ24の出力が小さい値となり、障害物への衝突を抑制することができる。
As described above, when the control accelerator amount is larger than the accelerator lever amount (YES in step S10), the output of the
また、ステップS9において「0」に設定された制御アクセル量が、ステップS12において制御アクセル信号としてメインコントローラ51に出力された場合は、電動モータ24の出力は「0」に制御される。即ち、電動モータ24の駆動を停止し、車両1の走行が停止される。
When the control accelerator amount set to “0” in step S9 is output to the
上述のように、本処理においては、測定障害物距離L(ステップS1)が目標停止距離以下になった場合は(ステップS7でYES)、制御アクセル信号OFFフラグを「1」に設定して(ステップS8)、アクセル0解除条件が成立するまで(ステップS4でYES)、制御アクセル信号OFFフラグを「1」に維持して強制的に制御アクセル量を「0」とし(ステップS8,S9)、この場合制御アクセル量は常にアクセルレバー量以下となるので(ステップS10でNO)、「0」に設定された制御アクセル量に基づいて電動モータ24の出力が制御される。従って、アクセル0解除条件が成立し(ステップS4でYES)且つ測定障害物距離L(ステップS1)が目標停止距離より大きくなるまで(ステップS7でNO)電動モータ24の駆動を強制的に停止し、車両1を強制的に停止状態にする。
As described above, in this process, when the measured obstacle distance L (step S1) is equal to or less than the target stop distance (YES in step S7), the control accelerator signal OFF flag is set to “1” ( Step S8) Until the accelerator 0 release condition is satisfied (YES in Step S4), the control accelerator signal OFF flag is maintained at “1” to forcibly set the control accelerator amount to “0” (Steps S8 and S9). In this case, since the control accelerator amount is always equal to or less than the accelerator lever amount (NO in step S10), the output of the
即ち、車両1が一度目標停止距離以下となったと判断した場合は、車両1が障害物に対して目標停止距離より大きい目標停止解除距離だけ離れるまで、又は乗員Dのアクセルレバー量が0になると共に車両1の障害物までの距離が目標停止距離より大きくなるまで、強制的に制御アクセル量を0として電動モータ24の駆動を強制的に停止し、車両1を停止状態にし、障害物に対して安全な距離である目標停止解除距離だけ車両1が障害物から離れたときに、電動モータ24の駆動を可能にして車両1を走行可能にする。
That is, when it is determined that the
従って、従来のように、障害物の静止状態等に応じて障害物への超音波の入射角が斜めになり測定距離に誤差が生じたり、障害物が衣類等の超音波を吸収しやすいものである場合に超音波が吸収されて測定距離に誤差が生じたり、壁等の静止物体と異なり歩行者等が障害物の場合には測定距離に障害物の変動分の距離を加えた距離が実際の障害物距離となったりすることにより、測定障害物距離にばらつきが生じて、測定障害物距離が目標停止距離以下となったと判断して車両1が停止した後に、この測定障害物距離のばらつきにより、実際には車両1が目標停止距離以下となっているにも拘らず目標停止距離以下となっていないと判断して、再度車両1が走行を開始することで障害物と衝突してしまう、というようなことを防止することができる。
Therefore, as in the past, the incident angle of the ultrasonic wave to the obstacle becomes oblique according to the stationary state of the obstacle, and an error occurs in the measurement distance, or the obstacle easily absorbs ultrasonic waves such as clothes. If the pedestrian is an obstacle unlike a stationary object such as a wall, the distance obtained by adding the distance corresponding to the fluctuation of the obstacle is The actual obstacle distance causes a variation in the measured obstacle distance, and the
上述の本処理において、ステップS7でYESとされた後に、目標停止距離以下となった回数をカウントし、所定時間内に所定回数以上目標回転数以下になった場合に、ステップS9に進むようにしてもよい。これにより、車両1が発進・停止を繰り返すことを抑制することができ、乗員Dの乗り心地を良好にすることができる。
In this process described above, after the answer is YES in step S7, the number of times that the distance is equal to or less than the target stop distance is counted, and if the predetermined number of times or less is reached within the predetermined time, the process proceeds to step S9. Good. Thereby, it can suppress that the
上述のように、本実施の形態によれば、一度目標停止距離に近づいても障害物から目標停止解除距離だけ離れるまで車両1を強制的に停止状態にし、目標停止解除距離だけ離れると車両1を走行可能にするので、障害物との衝突を防止することができる。加えて、距離測定センサ20の障害物距離の誤測定による車両1の再発進が防止され、走行支援装置の信頼性を向上させることができる。更に、車両1の不要な発進・停止の繰り返しを抑制することができるので、乗員Dの乗り心地を良好にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the target stop distance is approached, the
また、本実施の形態によれば、乗員Dがアクセルレバー33やブレーキレバー34を操作しなくても車両1を目標停止距離付近に安定して停止させることができるので、乗員Dの安心感を高めることができると共に、利便性を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態に係る走行支援処理は、アクセル制御器としての衝突防止コントローラ52を既存の小型電動車両のモータ制御ユニットとしてのメインコントローラに接続するだけで実行可能にすることができるので、既存の小型電動車両において容易に障害物との衝突を防止することができる。従って、衝突防止コントローラ52は、既存の小型電動車両に対して、オプション機能として走行支援処理を実現することができる。
Further, the driving support process according to the present embodiment can be executed simply by connecting the
尚、本発明に係る走行支援装置を備える小型電動車両は、上述の本実施の形態に係る車両1に限るものではなく、例えば他の構成であってもよい。
In addition, the small electric vehicle provided with the driving assistance apparatus according to the present invention is not limited to the
1 小型電動車両
20 距離測定センサ
20a ロングレンジセンサ
20b,20c ショートレンジセンサ
23 パワーユニット
24 電動モータ
26 制御ユニット
33 アクセルレバー
36 制御パネル
37 最高速度設定スイッチ
38 進行方向切換スイッチ
39 走行支援制御ON/OFFスイッチ
51 メインコントローラ
52 衝突防止コントローラ
53 アクセルレバー操作量検出センサ
54 車速センサ
1 Small
23
Claims (3)
前記走行支援装置は、前記車体の前方の障害物を検知すると共に当該障害物までの距離を測定する距離測定手段と、アクセルレバーの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、当該測定された障害物距離及び当該検出されたアクセル操作量に応じて制御アクセル量を表わす制御アクセル信号を出力するアクセル制御手段と、該出力された制御アクセル信号に基づいて前記電動モータの出力を制御するモータ制御手段とを備え、
前記アクセル制御手段は、前記測定された障害物距離が目標停止距離以下となった場合にアクセルOFF状態と判断し、該アクセルOFF状態解除条件が成立するまで前記アクセル操作量が0であることを表わす第1制御アクセル信号を出力し、
前記モータ制御手段は、当該第1制御アクセル信号を受信した場合に前記電動モータを停止させ、
前記アクセルOFF状態解除条件は、前記測定された障害物距離が前記目標停止距離より大きい目標停止解除距離以上になること及び前記アクセル操作量が0になることの少なくともいずれか一方であることを特徴とする走行支援装置を備える小型電動車両。 A steering wheel having an accelerator lever for steering the front wheel, a seat on which a passenger is seated on the rear of the vehicle body behind the handle, a battery mounted below the seat, and driving the rear wheel with the power of the battery A small electric vehicle comprising an electric motor and a driving support device for controlling the electric motor,
The driving support device detects an obstacle ahead of the vehicle body and measures a distance to the obstacle, an accelerator operation amount detecting means for detecting an operation amount of an accelerator lever, and the measurement Accelerator control means for outputting a control accelerator signal representing the control accelerator amount according to the obstacle distance and the detected accelerator operation amount, and motor control for controlling the output of the electric motor based on the output control accelerator signal Means and
The accelerator control means determines that the accelerator is in an OFF state when the measured obstacle distance is equal to or less than a target stop distance, and determines that the accelerator operation amount is zero until the accelerator OFF state release condition is satisfied. A first control accelerator signal representing,
The motor control means stops the electric motor when receiving the first control accelerator signal,
The accelerator OFF state release condition is at least one of the measured obstacle distance being greater than or equal to a target stop release distance greater than the target stop distance and the accelerator operation amount being 0. A small electric vehicle provided with a driving support device.
前記車体の前方の障害物を検知すると共に当該障害物までの距離を測定する距離測定ステップと、アクセルレバーの操作量を検出するアクセル操作量検出ステップと、当該測定された障害物距離及び当該検出されたアクセル操作量に応じて制御アクセル量を表わす制御アクセル信号を出力する制御アクセル信号出力ステップと、該出力された制御アクセル信号に基づいて前記電動モータの出力を制御するモータ制御ステップとを備え、
前記制御アクセル信号出力ステップは、前記測定された障害物距離が目標停止距離以下となった場合にアクセルOFF状態と判断し、該アクセルOFF状態解除条件が成立するまで前記アクセル操作量が0であることを表わす第1の制御アクセル信号を出力し、
前記モータ制御ステップは、当該第1制御アクセル信号を受信した場合に前記電動モータを停止させ、
前記アクセルOFF状態解除条件は、前記測定された障害物距離が前記目標停止距離より大きい目標停止解除距離以上になること及び前記アクセル操作量が0になることの少なくともいずれか一方であることを特徴とする小型電動車両の制御方法。 A steering wheel having an accelerator lever for steering the front wheel, a seat on which a passenger is seated on the rear of the vehicle body behind the handle, a battery mounted below the seat, and driving the rear wheel with the power of the battery A method for controlling a small electric vehicle comprising an electric motor and a driving support device for controlling the electric motor,
A distance measuring step for detecting an obstacle ahead of the vehicle body and measuring a distance to the obstacle; an accelerator operation amount detecting step for detecting an operation amount of an accelerator lever; the measured obstacle distance and the detection; A control accelerator signal output step for outputting a control accelerator signal representing the control accelerator amount in accordance with the accelerator operation amount, and a motor control step for controlling the output of the electric motor based on the output control accelerator signal. ,
The control accelerator signal output step determines that the accelerator is in an OFF state when the measured obstacle distance is equal to or less than a target stop distance, and the accelerator operation amount is zero until the accelerator OFF state release condition is satisfied. A first control accelerator signal representing
The motor control step stops the electric motor when receiving the first control accelerator signal,
The accelerator OFF state release condition is at least one of the measured obstacle distance being greater than or equal to a target stop release distance greater than the target stop distance and the accelerator operation amount being 0. A control method for a small electric vehicle.
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2004
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