JP2008081084A

JP2008081084A - 走行車両

Info

Publication number: JP2008081084A
Application number: JP2006266693A
Authority: JP
Inventors: Koki Hayashi; 弘毅林
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP4798374B2; US20080082233A1

Abstract

【課題】後方の車両に自車両が制動動作中であることを的確に知らせる走行車両を提供する。
【解決手段】速度指令型の入力装置６を備えた走行車両１において、走行車両１の走行速度Ｖ_Rを検出する車速センサ３４と、入力装置６の位置から目標速度Ｖ_Tを設定する目標速度設定部３１と、走行速度Ｖ_Rから目標速度Ｖ_Tを引いた差ΔＶを算出し、差ΔＶが所定の値以上の場合に制動灯３５を点灯させる制動灯制御部３２と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、速度指令型の入力装置及び制動灯を備えた走行車両に関する。

従来、ステップベースに乗車した運転者が車体を傾けると、その角度変化を加速度センサやジャイロセンサ等の姿勢検出センサが検出して、その検出信号を受けた制御装置が車体の角度変化に応じた駆動信号を車輪駆動用モータに出力することにより走行する車両において、車体の傾斜及び運転者の挙動を姿勢検出センサによって検出し、運転者が自分で操作することなく、自動的に車体の傾斜及び運転者の挙動に対応する制動灯を点灯又は点滅し、これにより、後方の車両に自車両が制動動作中であることを知らせるものがある（特許文献１参照）。
特開２００５−３３５５７０号公報

しかしながら、スライダノブやジョイスティック等のように目標速度を指令位置とするような速度指令型の入力装置を使用する車両において、特許文献１に記載された発明のように、車体の傾斜及び運転者の挙動を姿勢検出センサによって検出し、制動灯を制御すると、運転者の意志と車体の傾斜とが必ずしも一致しないため、的確に制御することができない。

本発明は、上記課題を解決するものであって、速度指令型の入力装置を備える走行車両において、後方の車両に自車両が制動動作中であることを的確に知らせる走行車両を提供することを目的とする。

本発明は、速度指令型の入力装置を備えた走行車両において、前記走行車両の走行速度を検出する車速センサと、前記入力装置の位置から目標速度を設定する目標速度設定部と、前記走行速度から前記目標速度を引いた差を算出し、前記差が所定の値以上の場合に制動灯を点灯させる制動灯制御部と、を備えることを特徴とする。

また、前記入力装置は、前記目標速度が０となる中立位置を有し、前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度を算出し、前記移動速度が所定の値より大きい速度で前記中立位置方向に移動した場合、前記制動灯を点灯することを特徴とする。

また、前記制動灯制御部は、前記差の大きさに応じて前記制動灯の点灯状態を制御することを特徴とする。

また、前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度に応じて前記制動灯の点灯状態を制御することを特徴とする。

本発明は、速度指令型の入力装置を備えた走行車両において、前記走行車両の走行速度を検出する車速センサと、前記入力装置の位置から目標速度を設定する目標速度設定部と、前記走行速度から前記目標速度を引いた差を算出し、前記差が所定の値以上の場合に制動灯を点灯させる制動灯制御部と、を備えるので、後方の車両に自車の減速を的確に知らせることができる。

また、前記入力装置は、前記目標速度が０となる中立位置を有し、前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度を算出し、前記移動速度が所定の値より大きい速度で前記中立位置方向に移動した場合、前記制動灯を点灯するので、より早いタイミングで、制動灯を点灯させることができ、後方の車両に自車の減速をより早く的確に知らせることができる。

また、前記制動灯制御部は、前記差の大きさに応じて前記制動灯の点灯状態を制御するので、後方の車両に自車の減速状態を的確に知らせることができる。

また、前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度に応じて前記制動灯の点灯状態を制御するので、後方の車両に自車の減速状態を的確に知らせることができる。

以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の走行車両を示す。図中、１は走行車両、２は車体、３は乗員搭載部の一例としての座席、４はフットレスト、５は転倒防止バー、６は入力装置の一例としてのスライダノブ、７は駆動手段の一例としてのホイールモータ、８は車輪、１０はバランサである。

走行車両１は、車体２、座席３、フットレスト４、転倒防止バー５、スライダノブ６、左右のホイールモータ７、車輪８及びバランサ１０等を備えている。車体２は、上部に、乗員Ｍの座る座席３を、略中央部に、バランサ１０を搭載すると共に、前方に、乗員Ｍの脚部を載せるフットレスト４、下部に、前後に延びる転倒防止バー５を結合している。座席３は、車体に支持され、乗員Ｍを搭載する座部３ａ及び乗員Ｍの背もたれとなるシートバック３ｂを有する。シートバック３ｂの高さは乗員Ｍの頭部より高いことが好ましい。スライダノブ６は、座席３に座る乗員Ｍが操作するもので、車体２に支持されている。左右のホイールモータ７は、共通な軸上で車体２に支持されており、前後駆動力を独立に制御することができ、車体２に回転可能に支持された車輪８と連結される。バランサ１０は、車体２に搭載され、走行車両１の姿勢を制御する。

図２は、本実施形態のバランサ１０を示す図である。バランサ１０は、レール１１にボールねじ１２を設置し、ナットブロック１３によりボールねじ１２に保持されると共に、錘１４を載置したスライダ１５を、サーボモータ等のバランサアクチュエータ１６によりレール１１に沿って移動させるものである。錘１４の位置は、バランサ位置センサ１７により検出される。錘１４としては、バッテリやＥＣＵ等を利用するとよい。

図３は、本実施形態のブロック図を示す。図中、６はスライダノブ、７は駆動手段の一例としてのホイールモータ、７１は第１ホイールモータ、７２は第２ホイールモータ、２１は車体姿勢検出手段の一例としての姿勢センサ、２２は車体姿勢制御手段の一例としてのＥＣＵ、２３は車体姿勢制御手段の一例としてのホイールモータＥＣＵ、１６はバランサアクチュエータ、１７はバランサ位置センサである。

スライダノブ６は、走行車両１の前後進及び旋回等を操作し、その操作量等をＥＣＵ２２に出力するものである。姿勢センサ２１は、角速度、傾斜角、加速度等の車体２の姿勢を検出し、ＥＣＵ２２へ信号を出力する。ＥＣＵ２２は、姿勢センサ２１の検出値から車体姿勢を制御する信号を各アクチュエータに出力する。

走行車両１は、乗員Ｍのスライダノブ６による前後進や旋回等の操作値、姿勢センサ２１による角速度、傾斜角及び加速度等の姿勢検出値並びにホイールモータ７からのレゾルバやバランサアクチュエータ１６からのカウンタエンコーダ等を入力とし、ＥＣＵ２２及びホイールモータＥＣＵ２３により第１ホイールモータ７１及び第２ホイールモータ７２を制御し、ＥＣＵ２２によりバランサアクチュエータ１６を制御することによって姿勢を保持し走行する。

次に、本実施形態の制動灯制御に関して説明する。まず、図４により、本実施形態のスライダノブ６について説明する。スライダノブ６は、停止時に目標速度が０となる中立位置に保持され、前後方向に移動するとその位置に応じた走行車両の目標速度が設定されるものである。また、旋回時には、左右方向に傾けることで走行車両の旋回角度が設定されるようにしてもよい。なお、スライダノブ６の位置と走行車両の速度との関係は、必ずしも線形である必要はない。例えば、前進時に２０km/hを指令する移動量と、後退時に２０km/hを指令する移動量は同じでなくてもよい。また、前進時に２０km/hを指令する移動量は、前進時に１０km/hを指令する移動量の２倍でなくてもよい。

次に、図５に本実施形態の制動灯制御に関するブロック図を示す。図中、６は入力装置の一例としてのスライダノブ、３０は制動灯制御装置、３１は目標速度設定部、３２は制動灯制御部、３３は車両速度制御部、３４は車速センサ、３５は制動灯である。

制動灯制御装置３０は、目標速度設定部３１、制動灯制御部３２及び車両速度制御部３３を有し、車速センサ３４の検出した走行車両１の走行速度Ｖ_R及びスライダノブ６の位置ｐを入力として、制動灯３５を制御する。なお、制動灯制御装置３０は、ＥＣＵ２２の一部として備えてもよいし、別体でもよい。

目標速度設定部３１は、スライダノブ６の位置が入力され、その位置から目標速度Ｖ_Tを算出し設定するものである。例えば、電圧値として検出されるスライダノブ６の位置を目標速度Ｖ_Tに変換する関数に入力することで得られる。なお、この関数は計算式だけはなく、スライダノブ６の位置と目標速度Ｖ_Tとを対応させたルックアップテーブル等を使用して設定してもよい。

制動灯制御部３２は、車速センサ３４の検出した走行車両１の走行速度Ｖ_R、スライダノブ６の位置ｐ及び目標速度設定部３１で算出した目標速度Ｖ_Tが入力され、制動灯３５を制御する。

なお、車両速度制御部３３は、目標速度設定部３１で算出された目標速度Ｖ_Tと、車速センサ３４が検出した走行速度Ｖ_Rを入力し、走行車両１の走行速度Ｖ_Rを制御するものである。

次に、フローチャートを用いて制動灯制御について説明する。図６は、制動灯制御のフローチャートを示す図である。

まず、ステップ１で、車速センサ３４から車両の走行速度Ｖ_Rを取得し（ＳＴ１）、ステップ２で、目標速度設定部３１から目標速度Ｖ_Tを取得する（ＳＴ２）。次に、ステップ３で、走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶを求める（ＳＴ３）。

走行速度Ｖ_Rより目標速度Ｖ_Tが小さい場合に制動灯３５を点灯させるので、制動灯３５を点灯させる条件は、
Ｖ_R−Ｖ_T＝ΔＶ＞０
となる。

ΔＶ＞０を厳密に適用すると、制動灯３５が頻繁に点灯と消灯とを繰り返す恐れがあるので、実際には、０以上ではなく、所定の値として閾値Ｖ_THを設定し、その閾値Ｖ_TH以上の場合に制動灯３５を点灯させるようにする。

そこで、ステップ４で、ΔＶ＞Ｖ_THであるかどうかを判断する（ＳＴ４）。ΔＶ＞Ｖ_THである場合、ステップ５で、第１制動灯点灯状態として制動灯３５を点灯させ（ＳＴ５）、図９に示すサブルーチンを実行する。

このように、ΔＶ＞Ｖ_THであるかどうかを判断し、ΔＶ＞Ｖ_THである場合、第１制動灯点灯状態として制動灯３５を点灯させる制動灯制御を実行することにより、後方の車両に自車の減速を的確に知らせることができる。

ΔＶ＞Ｖ_THでない場合、ステップ６で、スライダノブ６の移動量Δｐを取得する（ＳＴ６）。この時のスライダノブ６の移動量は、速度増加方向を正、速度減少方向を負とする。また、ステップ７で、サンプリング時間Δｔを取得する（ＳＴ７）。

次に、ステップ８で、サンプリング時間Δｔでスライダノブ６の位置をサンプリングし、この時のスライダノブ６の移動量Δｐを用いて、Ｖ_N＝Δｐ／Δｔからスライダノブ６の移動速度Ｖ_Nを算出する（ＳＴ８）。

次に、ステップ９で、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nが所定の値Ｖ_NTより小さいかどうかを判断する（ＳＴ９）。なお、本実施形態では所定の値Ｖ_NTは速度減少方向を表す負の値である。

スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nが所定の値Ｖ_NTより小さい場合、すなわち、スライダノブ６が所定の値Ｖ_NTの絶対値より大きい速度で中立位置方向に移動した場合、ステップ１０で、第２制動灯点灯状態として制動灯３５を点灯させ（ＳＴ１０）、図９に示すサブルーチンを実行する。

スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nが所定の値Ｖ_NTより大きい場合、ステップ１１で、スライダノブ６の位置ｐを取得する（ＳＴ１１）。次に、ステップ１２で、スライダノブ６の位置ｐが中立位置、すなわちｐ＝０であるかどうかを判断する（ＳＴ１２）。ｐ＝０の場合、ステップ１３で、第３制動灯点灯状態として制動灯３５を点灯させ（ＳＴ１３）、図９に示すサブルーチンを実行する。ｐ＝０でない場合、ステップ１４で、制動灯３５を消灯し（ＳＴ１４）、その後、この制動灯制御を繰り返す。

このように、制動灯制御を実行すると、後方の車両に自車の減速状態を的確に知らせることができる。

次に、本実施形態の制動灯点灯時の明るさや点灯数等の点灯状態制御について説明する。本実施形態では、制動灯制御部が、走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶの大きさやスライドノブ６の移動速度に応じて制動灯３５の点灯状態を制御するものである。

図７は走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶと明るさＢ１との関係を示す図、図８はスライダノブ６の移動速度Ｖ_Nと明るさＢ２との関係を示す図、図９は制動灯点灯時の明るさや点灯数の制御のフローチャートを示す図である。

まず、図７に示すように、走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶと明るさＢ１との関係を予め規定する。走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶが閾値Ｖ_THの時の最小明るさをＢ１_MINとし、所定の明るさ、例えば、法律等で定められた最低限の明るさに設定する。また、走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶが最大の時、すなわち走行速度Ｖ_Rが最高速度Ｖ_MAXで目標速度Ｖ_Tが０の時の明るさを最大明るさＢ１_MAXとし、最小明るさＢ１_MINよりも明るい所定の明るさ、例えば、法律等で定められた最大限の明るさに設定する。

このように、走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶが大きいほど、制動灯は明るく点灯することになる。図７に示すグラフをＢ１＝ｆ（ΔＶ）とする。

また、同様に、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nと明るさＢ２との関係を予め規定する。図８は、理解を簡単にするために、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nの符号を逆にした−Ｖ_Nと明るさＢ２との関係を示している。すなわち紙面右方向に進むほど、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nは減速方向である負の方向に大きくなる。

スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nの符号を逆にした−Ｖ_Nが所定の値Ｖ_NTの時の明るさをＢ２_MINとし、所定の明るさ、例えば、法律等で定められた最低限の明るさに設定する。また、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nの符号を逆にした−Ｖ_Nが最大のＶ_NMAXの時、すなわちスライダノブ６の移動速度Ｖ_Nが減速方向に最大の時、明るさをＢ２_MAXとし、Ｂ２_MINよりも明るい所定の明るさ、例えば、法律等で定められた最大限の明るさに設定する。

このように、スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nの符号を逆にした−Ｖ_Nが大きいほど、すなわちスライダノブ６の移動速度Ｖ_Nが減速方向に大きいほど、制動灯は明るく点灯することになる。図８に示すグラフをＢ２＝ｇ（Ｖ_N）とする。

ただし、Ｂ２は瞬間値として計測されるため、そのままではすぐに値が減少するので、十分に減速意志を伝達することができない。そこで、一定時間にわたり順次減少していく次の関数を用いる。

Ｂ３_(n)＝Ｍａｘ（Ｂ₂，Ｂ３_(n-1)）・（Ｃｔ_N＋１）・・・（１）
Ｍａｘ（Ｂ₂，Ｂ３_(n-1)）は、算出されたＢ２と１周期前のＢ３の大きい方を選択する関数である。さらに、ｔ_NはＭａｘ（Ｂ₂，Ｂ３_(n-1)）で決められた値が最初に観測された時刻からの経過時間である。定数Ｃを負の値とすることで、漸減する関数を実現する。定数Ｃは、実験的に求められる値である。

実際の点灯時の明るさＢは、Ｂ１とＢ３の和とするが、最大及び最小の明るさで規制をかける。

Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ３ただし（Ｂ_MIN＜Ｂ１＋Ｂ３＜Ｂ_MAX）
Ｂ＝Ｂ_MAXただし（Ｂ_MAX＜Ｂ１＋Ｂ３）
Ｂ＝０ただし（＜Ｂ１＋Ｂ３＜Ｂ_MIN）
このような規制の下で、図９に示す制動灯点灯状態制御のフローチャートについて説明する。

サブルーチンのスタート時には、Ｂ１＝Ｂ２＝Ｂ３＝０と設定しておく。まず、ステップ１０１で、制動灯３５の点灯が図６に示した制動灯制御のフローチャートにおける第１制動灯点灯状態であるかどうかを判断する（ＳＴ１０１）。第１制動灯点灯状態である場合、ステップ１０２で、Ｂ１＝ｆ（ΔＶ）とする（ＳＴ１０２）。

ステップ１０３で、Ｂ２≧Ｂ３であるかどうかを判断する。ステップ１０３での判断がＢ２≧Ｂ３である場合、ステップ１０４で、ｔＮ＝０とし（ＳＴ１０４）、ステップ１０５ａで、Ｂ３＝Ｂ２・（ＣｔＮ＋１）とする（ＳＴ１０５ａ）。ステップ１０３での判断がＢ２≧Ｂ３でない場合、ステップ１０５ｂで、Ｂ３＝Ｂ３・（ＣｔＮ＋１）とする（ＳＴ１０５ｂ）
ステップ１０５ａ及びステップ１０５ｂでＢ３を決定した後、ステップ１０６で、ｔＮ＝ｔＮ＋Ｔｒとする（ＳＴ１０６）。ここで、Ｔｒは制御周期時間を表す。次に、ステップ１０７で、Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ３とする（ＳＴ１０７）。

ステップ１０８では、Ｂ＞Ｂ_MAXであるかどうかを判断する（ＳＴ１０８）。Ｂ＞Ｂ_MAXである場合、ステップ１０９で、Ｂ＝Ｂ_MAXとし（ＳＴ１０９）ステップ１１０へ進み、Ｂ＞Ｂ_MAXでない場合、そのままステップ１１０へ進む。

次に、ステップ１１０で、Ｂ＜Ｂ_MINであるかどうかを判断する（ＳＴ１１０）。Ｂ＜Ｂ_MINである場合、ステップ１１１で、Ｂ＝０とし（ＳＴ１１１）ステップ１１２へ進み、Ｂ＞Ｂ_MINでない場合、そのままステップ１１２へ進む。ステップ１１２では、求めた明るさＢで制動灯３５を点灯させ（ＳＴ１１２）、制動灯制御を終了する。

ステップ１０１で、第１制動灯点灯状態でない場合、ステップ２０１で、Ｂ１＝０とする（ＳＴ２０１）。次に、ステップ２０２で、制動灯３５の点灯が図６に示した制動灯制御のフローチャートにおける第２制動灯点灯状態であるかどうかを判断する（ＳＴ２０２）。ステップ２０２で判断した結果、第２制動灯点灯状態である場合、ステップ２０３で、Ｂ２＝ｇ（Ｖ_N）とし、ステップ１０３へ進む（ＳＴ２０３）。

ステップ２０２で判断した結果、第２制動灯点灯状態でない場合、ステップ３０１で、制動灯３５の点灯が図６に示した制動灯制御のフローチャートにおける第３制動灯点灯状態であるかどうかを判断する（ＳＴ３０１）。ステップ３０１で判断した結果、第３制動灯点灯状態である場合、ステップ３０２ａで、Ｂ＝Ｂ_MAXとし、ステップ３０３へ進む（ＳＴ３０２ａ）。ステップ３０１で判断した結果、第３制動灯点灯状態でない場合、ステップ３０２ｂで、Ｂ＝０とし、ステップ３０３へ進む（ＳＴ３０２ｂ）。ステップ３０３では、Ｂ１＝Ｂ２＝Ｂ３＝０とし（ＳＴ３０３）、ステップ１１２へ進む。ステップ１１２では、求めた明るさＢで制動灯３５を点灯させ（ＳＴ１１２）、メインの制動灯制御にもどり、メインの制動灯制御を繰り返す。

このように、スライドノブ６の移動速度を算出し、その移動速度が所定の値より大きい速度で中立位置方向に移動した場合、制動灯３５を点灯するようにしたので、より早いタイミングで、制動灯を点灯させることができ、後方の車両に自車の減速をより早く的確に知らせることができる。また、制動灯点灯状態を制御するので、制動灯の明るさや点滅回数により、後方の車両に自車の緊急性をより的確に知らせることができる。

なお、本実施形態では、速度指令型の入力装置としてスライダノブ６を適用したが、ジョイスティック、ペダル及びダイヤル等でもよい。本実施形態の移動距離を検出する代わりに、ジョイスティックやペダル等を用いる場合には、角度を検出し、ダイヤル等を用いる場合には、回転角度を検出するとよい。

本実施形態の走行車両を示す図である。本実施形態のバランサを示す図である。本実施形態のブロック図である。本実施形態のスライダノブを示す図である。本実施形態の制動灯制御に関するブロック図である。本実施形態の制動灯制御のフローチャートを示す図である。走行速度Ｖ_Rと目標速度Ｖ_Tの差ΔＶと明るさＢ１との関係を示す図である。スライダノブ６の移動速度Ｖ_Nと明るさＢ２との関係を示す図である。制動灯点灯状態制御のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１…走行車両、２…車体、３…座席（乗員搭載部）、４…フットレスト、５…転倒防止バー、６…スライダノブ、７…ホイールモータ（駆動手段）、７１…第１ホイールモータ、７２…第２ホイールモータ、８…車輪、３０…制動灯制御装置、３１…目標速度設定部、３２…制動灯制御部、３３…車両速度制御部、３４…車速センサ、３５…制動灯

Claims

速度指令型の入力装置を備えた走行車両において、
前記走行車両の走行速度を検出する車速センサと、
前記入力装置の位置から目標速度を設定する目標速度設定部と、
前記走行速度から前記目標速度を引いた差を算出し、前記差が所定の値以上の場合に制動灯を点灯させる制動灯制御部と、
を備えることを特徴とする走行車両。
前記入力装置は、前記目標速度が０となる中立位置を有し、
前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度を算出し、前記移動速度が所定の値より大きい速度で前記中立位置方向に移動した場合、前記制動灯を点灯することを特徴とする請求項１に記載の走行車両。
前記制動灯制御部は、前記差の大きさに応じて前記制動灯の点灯状態を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行車両。
前記制動灯制御部は、前記入力装置の移動速度に応じて前記制動灯の点灯状態を制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の走行車両。