JP2009213810A - Traveling control system of electromagnetic induction type golf cart - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行路に沿って敷設されている誘導線に沿って自動操舵をしながら走行する電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式に関するものである。 The present invention relates to a travel control system for an electromagnetic induction golf cart that travels while performing automatic steering along a guide line laid along a travel path.
誘導線に沿って所定の軌道上を走行するゴルフカートなどの自動走行車として、電磁誘導式のゴルフカートが用いられている(図5)。なお、図5に示されるようなバッテリ式乗用ゴルフカートは、騒音や排気ガスを出さず、環境にやさしいという特徴があるために国内においても需要が増加している。 An electromagnetic induction type golf cart is used as an automatic traveling vehicle such as a golf cart that travels on a predetermined track along a guide line (FIG. 5). In addition, since the battery-type riding golf cart as shown in FIG. 5 does not emit noise or exhaust gas and is characterized by being environmentally friendly, demand is increasing in Japan.
電磁誘導式ゴルフカートの走行路の地中には、1ループになるように誘導線が敷設されている(図なし)。これらの電磁誘導式のゴルフカートは、誘導線に低周波の交流電流を流すことによって発生する磁界を、車両に設置したコイル等を用いた誘導センサ16a,bで検出する。そして、操舵モータ12を動かすことによって舵取り機構25を操作し、前車輪6c,dを動かして前記バッテリ式乗用ゴルフカートを走行路に沿って誘導するものであり、この方式は一般に電磁誘導式と呼ばれている(図5)。そして、誘導線のない場所、例えばゴルフコース内では、ステアリングハンドル7を用いた手動運転も可能としている。
An induction wire is laid in the ground of the traveling path of the electromagnetic induction golf cart so as to form one loop (not shown). In these electromagnetic induction type golf carts, a magnetic field generated by passing a low-frequency alternating current through a guide wire is detected by
乗用ゴルフカートの走行速度は、車体に設置した車速センサ20で測定し、目標速度になるように、コントローラ2が駆動モータ4の回転数の制御をする。すなわち、コントローラ2は、乗用ゴルフカートの走行速度と目標速度との差分をとり、その差分を小さくするように駆動モータドライバ3を制御する。そして、駆動モータドライバ3からの制御信号によって駆動モータ4を回転させ、該駆動モータ4の回転をトランスミッション5を介して後車輪6a,bに伝達するものである。
The traveling speed of the riding golf cart is measured by a
なお、ゴルフコースのカート走行路は、平地の直線道路、急傾斜の登り坂や下り坂及び急カーブなどの多様性がある。そこで、自動走行モードでの安全性を確保するためには、カート走行路に応じて、永久磁石を用いた目標速度の設定・制御を随時行なう方式が用いられている。この方式は、あらかじめ複数個の永久磁石を走行路に埋設しておき、その埋設されている永久磁石が地表にN極が向いているか、あるいはS極が向いているかのパターンを検知することによって、車両を加速したり、減速するなどのきめ細かな自動速度制御をする方式である。 Note that the golf course cart running path has a variety of flat roads, steep uphills, downhills, and sharp curves. Therefore, in order to ensure safety in the automatic travel mode, a method of setting and controlling the target speed using a permanent magnet as needed according to the cart travel path is used. In this method, a plurality of permanent magnets are embedded in the traveling path in advance, and the pattern of whether the embedded permanent magnets are facing the north or south pole on the ground surface is detected. It is a method that performs fine automatic speed control such as accelerating or decelerating the vehicle.
すなわち、走行路に埋設した複数の永久磁石の上方を乗用ゴルフカートが通過すると、その埋め込まれている永久磁石のN極またはS極のパターン信号が乗用ゴルフカートに取り付けたコイルなどを用いたマグネットセンサ17によって検出される。そして、埋め込まれているパターン信号によって、乗用ゴルフカートの目標速度を変更して、減速させたり加速させたりするものである。
That is, when the riding golf cart passes above a plurality of permanent magnets embedded in the traveling path, a magnet using a coil or the like in which the N pole or S pole pattern signal of the embedded permanent magnet is attached to the riding golf cart Detected by
なお、従来から、乗用ゴルフカートの発進や停止には、車体に取り付けられた操作パネル24の操作や、図示されていないリモコンなどによる遠隔操作によって行なっている。また、自動運転中においても危険防止やその他の理由から、ブレーキペダル9を踏むことによって乗用ゴルフカートを随時停止させることができる構造となっている。
Conventionally, starting and stopping of the riding golf cart are performed by operating the operation panel 24 attached to the vehicle body or by remote operation using a remote controller (not shown). In addition, even during automatic driving, the riding golf cart can be stopped at any time by stepping on the
一方、誘導線のない場所では、自動/手動モード選択スイッチ27を手動走行モードに切り換えた後に、運転者がステアリングハンドル7を操作して前車輪6c,dを操作することもできる。図4に示すように、手動走行モードでは、アクセルペダル8の踏み込み量をポテンショメータ等を用いたアクセル踏込み量測定装置44によって検出する。そして、踏み込み量に応じた走行速度になるように、コントローラ2は駆動モータドライバ3を介して駆動モータ4を回転させる。駆動モータ4の回転によって、トランスミッション5を介して後車輪6a,bを駆動して、運転者の希望する速度で車両を走行させることができる。
On the other hand, in a place where there is no guide line, the driver can operate the
なお、これらの乗用ゴルフカートには駆動モータ4として、回転数、トルク及び正転・逆転の制御が容易な直流分巻モータが一般的に使用されている。そして、起伏の激しいゴルフコースや、高速走行が要求されるゴルフコースなどに応じて、直流分巻モータに供給する電機子電流と界磁電流とを適切に選択して制御する電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、駆動モータ4である直流分巻モータからの回生電流によってバッテリ1を充電し、回生制動をかける方式も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
In these riding golf carts, as the
しかしながら、上述したような従来から使用されている走行制御方式では、走行路が上り坂であるか下り坂であるか、アクセルペダル8の踏み込み量、現在の走行速度などに応じて、安全かつ十分な速度制御が難しいという問題があった。例えば、下り坂ではスピードが出すぎたり、上り坂では運転者がアクセルペダル8を踏み込んでも車両のスピードが上がらずに、乗車しているゴルファーにとって不安感を与えたり、不快な心象を与えるなどの問題点があった。
However, in the conventionally used traveling control methods as described above, it is safe and sufficient depending on whether the traveling path is uphill or downhill, the depression amount of the
さらに、下り坂でスピードが速すぎるような場合には、大きな回生電流がバッテリ1に流れ込み、充電が追いつかず、電解液の分解が起こるためにバッテリ1の寿命が短くなるという問題点もあった。
Furthermore, when the speed is too high on the downhill, there is a problem that a large regenerative current flows into the
本発明は、前記した問題点に鑑みてなされたものであって、走行路の勾配やアクセルペダル8の踏み込み量、現在の走行速度などに応じて、電機子電流と界磁電流とを適切に選択して走行制御をするものである。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and appropriately sets the armature current and the field current in accordance with the gradient of the traveling path, the amount of depression of the
本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式では、走行路の勾配やアクセルペダル8の踏み込み量、現在の走行速度などに応じて、駆動モータとして使用している直流分巻モータの電機子電流と界磁電流とを適切に選択して走行制御をするようにした。さらに、下り坂でのスピードが速く、大きな回生電流がバッテリに流れ込むような場合には、ドラムブレーキも併用した制動を行うことによって、過大な充電電流によるバッテリの負担を軽減して、その長寿命化を図るようにした。
In the traveling control system for an electromagnetic induction golf cart according to the present invention, the armature of a DC shunt motor used as a drive motor according to the gradient of the traveling path, the amount of depression of the
すなわち、請求項1の発明は、駆動用として直流分巻モータを用いる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式において、
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が平地であるか、又は、アクセルペダルが踏み込まれている場合には、力行トルクが小レベルのモードで走行し、
走行路が上り坂の場合には、力行トルクが中レベルのモードで走行することを特徴としている。
That is, the invention of
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the road is flat or the accelerator pedal is depressed, the power running torque runs in a mode with a low level,
When the traveling path is uphill, the vehicle is characterized by traveling in a mode in which the power running torque is at a medium level.
請求項2の発明は、駆動用として直流分巻モータを用いる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式において、
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えていない場合には、回生トルクが中レベルのモードで走行し、
走行速度が目標速度を超えておらず、走行路が急な下り坂の場合には、回生トルクが大レベルのモードで走行することを特徴としている。
The invention of
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the travel path is downhill and the travel speed does not exceed the target speed, the regenerative torque travels in the medium level mode,
When the travel speed does not exceed the target speed and the travel path is a steep downhill, the regenerative torque travels in a large level mode.
請求項3の発明は、駆動用として直流分巻モータを用いる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式において、
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており、バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、回生トルクが特大レベルのモードで走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており、バッテリの電圧が規定値を超えている場合には、ドラムブレーキを作動させた後に、回生トルクが特大レベルのモードで走行することを特徴としている。
The invention of
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the travel path is downhill, the travel speed exceeds the target speed, and the battery voltage does not exceed the specified value, the regenerative torque travels in an extra large mode,
When the travel path is downhill, the travel speed exceeds the target speed, and the battery voltage exceeds the specified value, the regenerative torque travels in the extra large mode after the drum brake is activated. It is characterized by that.
本発明に係わる走行制御方式を用いると、走行安定性に優れ、乗車しているゴルファーにとって不安感を与えたり、不快な心象を与えるなどの問題点もなく、使用するバッテリを長寿命化することができるために優れたものである。 Use of the traveling control system according to the present invention has excellent traveling stability, and there is no problem such as giving an uneasy feeling or an unpleasant feeling to a riding golfer, thereby extending the life of the battery to be used. It is excellent because it can.
以下に、本発明の実施の形態をバッテリ式乗用ゴルフカートに用いた場合について、図面に基づいて説明する(図1〜5)。 Below, the case where an embodiment of the present invention is used for a battery type riding golf cart will be described based on the drawings (FIGS. 1 to 5).
1.バッテリ式乗用ゴルフカートの構成
図5に示す乗用ゴルフカートは、バッテリ1によって駆動モータ4を動かし、トランスミッション5を介して後車輪6a、bを回転させて前進または後進させるものである。なお、図5に示すコントローラ2、操舵モータドライバ11、ブレーキモータドライバ13などに供給する電源は、すべてバッテリ1から供給される。
1. Configuration of Battery Type Riding Golf Cart The riding golf cart shown in FIG. 5 moves the
手動運転時においては、前車輪6c、dを操舵するためのステアリングハンドル7、車両速度を調整するためのアクセルペダル8及び車両に制動をかけるためのブレーキペダル9で操作する。
During manual operation, the
この乗用ゴルフカートは、運転席の前方に操作パネル24が取り付けられている。操作パネル24には、自動/手動モード選択スイッチ27、発進スイッチ、停止スイッチ、前進スイッチ、後進スイッチ及び、何らかの故障を検知した場合に、それを表示する表示部と警報を鳴らすブザーなど(図なし)が装着されている。 In this riding golf cart, an operation panel 24 is attached in front of the driver's seat. The operation panel 24 includes an automatic / manual mode selection switch 27, a start switch, a stop switch, a forward switch, a reverse switch, and a display unit for displaying a failure and a buzzer for sounding an alarm when there is any failure (not shown). ) Is installed.
車両の速度はトランスミッション5に取り付けられた車速センサ20により検出され、該車速センサ20からは、速度に応じたパルス電圧がコントローラ2に出力される。そして、コントローラ2により、フィードバック方式を用いたPID制御で、目標速度になるように車両速度の制御を行っている。
The vehicle speed is detected by a
一方、車両の制動装置として、電磁クラッチブレーキ15、ドラムブレーキ10a〜d、駆動モータ4による回生ブレーキの3種類のブレーキを用いた。なお、ゴルフカートの走行時には、駆動モータ4の回転軸に取り付けられた電磁クラッチブレーキ15に通電することによって、該電磁クラッチブレーキ15の制動を開放している。
On the other hand, as a vehicle braking device, three types of brakes were used: an electromagnetic clutch brake 15,
2.自動運転
自動走行が可能なゴルフ場のカート走行路には、あらかじめ誘導線が埋設されており、該誘導線に1,500Hzの交流を流すことにより、その近傍には交流磁界が形成されている。この乗用ゴルフカートには、車両の前端部に水平略左右方向に動く略T字状のアーム34があり、該アーム34の左右2カ所には、誘導センサ16a、bが配置され、それらからの信号はコントローラ2に出力される。
2. Autonomous driving A golf course cart that allows automatic driving has a guide wire embedded in advance, and an alternating current magnetic field is formed in the vicinity thereof by passing an alternating current of 1,500 Hz through the guide wire. . This riding golf cart has a substantially T-shaped
前記誘導センサ16a、bは、例えば、コイルを用いたものであり、前記交流磁界によって該誘導センサ16a、bに発生する起電力を検出して誘導線の位置を判断して、乗用ゴルフカートをカート走行路に沿って誘導するものである。すなわち、前記コントローラ2は、誘導センサ16a、bからの信号に基づいて処理をし、操舵モータドライバ11を介して操舵指示信号に対応した駆動電流を操舵モータ12に送る。操舵モータ12の回転数は、ステアリングギアユニット19を通して一定の減少をさせた後に、ステアリング軸35を回転させる。そして、ステアリング軸35を回転させることによって、舵取り機構25を介して前車輪6c、dを操舵して車両が誘導線からはずれないように走行制御をする。
For example, the
なお、自動走行時において、安全上の理由からステアリングハンドル7は、ステアリングギアユニット19によりステアリング軸35から切り離されて固定された状態とし、その手動による操作を不能とする。また操舵モータ12の故障の有無を検出するために、その駆動電流をコントローラ2に出力して常に監視している。
During automatic traveling, the steering handle 7 is separated from the steering
マグネットセンサ17は、例えば、コイルを用いたものであり、地面と対向するように車両下方の所定位置に取り付けられている。一方、ゴルフ場のコースには、所定の間隔をあけて複数個の永久磁石が、N極またはS極を地表に向けた状態で埋設されている(図なし)。これらの埋設された複数個の永久磁石の上方を、マグネットセンサ17を装着した車両が通過することによって、前記マグネットセンサ17に誘導起電力が生ずる。そして、マグネットセンサ17によってそれぞれの永久磁石の磁極配列パターンを検出することにより、車両の目標速度を変更させたり、停止させたりするなどの走行制御を行うものである。
The
また、車両には、傾斜センサ18も取り付けられており、車両が走行している走行路の勾配状態をコントローラ2に出力する。例えば、コントローラ2では平地をゼロ、上りをプラス、下りをマイナスの符号をつけて判断し、傾斜勾配が大きいほど大きな値として算出して後述するそれぞれの制御をする。
The vehicle is also provided with an
ゴルフカートが停止する場合には、駆動モータ4に回生制動をかけると同時に、前後車輪6a〜dに取り付けられた油圧式のドラムブレーキ10a〜dを作動させる。ドラムブレーキ10a〜dは、油圧シリンダ22内の圧力をブレーキモータ14の回転により調整し、前後車輪6a〜6dに適正な制動をかけるものである。その後、ゴルフカートに制動がかかることにより減速し、駆動モータ4の回転数を検出する車速センサ20で検出される速度がゼロになると、コントローラ2より、電磁クラッチブレーキ15に流れる電流を遮断し、電磁クラッチブレーキ15は閉じて後車輪6a、bがロックされる。
When the golf cart is stopped, regenerative braking is applied to the
また、自動運転時において、ゴルフプレーヤなどが車両の直前に進入したような場合には、障害物検出センサ36によってそれを検知し、コントローラ2を介して車体にブレーキがかかるようにして危険防止対策としている。なお、本発明に関する、障害物検出センサ36を用いた衝突防止方式については後述する実施例において詳細に説明する。
In addition, when a golf player or the like enters immediately before the vehicle during automatic driving, it is detected by the obstacle detection sensor 36, and the vehicle body is braked via the
3.手動運転
このバッテリ式乗用ゴルフカートは、通常のマニュアル操作による手動走行も可能である。この場合には、操作パネル24の自動/手動モード選択スイッチ27を手動走行モードに切り換える。この状態では、ステアリングギアユニット19によって舵取り機構25と操舵モータ12との連結が解除された後、前記舵取り機構25とステアリングハンドル7とが連結される。したがって、この状態では運転者によるステアリングハンドル7の操作によって手動での操舵を行うことができる。
3. Manual operation This battery-powered riding golf cart can also be manually driven by a normal manual operation. In this case, the automatic / manual mode selection switch 27 on the operation panel 24 is switched to the manual travel mode. In this state, after the connection between the
手動走行時には、運転者がアクセルペダル8を踏むことにより、電磁クラッチブレーキ15を開放して車体を加速する。そして、運転者がアクセルペダル8から足を離すことにより、車体に回生制動がかかり減速するようにした。
During manual travel, the driver depresses the
また、運転者がブレーキペダル9を踏むことにより、ドラムブレーキ10a〜dによって車体に制動をかけることができる。なお、アクセルペダルの踏み込みが無く、かつ車速センサ20で検出した車両速度がゼロであることをコントローラ2が確認したときには、電磁クラッチブレーキ15に流れる電流を遮断し、電磁クラッチブレーキ15は閉じて後車輪6a、bがロックされて駐車状態となる。
Further, when the driver depresses the
4.本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式
以下において、本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式について図1〜5を用いて詳細に説明する。
(1)本発明に係わる走行制御装置の概要
図3は、本発明に係わる速度制御装置のブロック図であり、図4は、アクセルペダル8まわりの概略図である。
4). Travel Control System for Electromagnetic Induction Golf Cart According to the Present Invention Hereinafter, a travel control system for an electromagnetic induction golf cart according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(1) Outline of Travel Control Device According to the Present Invention FIG. 3 is a block diagram of a speed control device according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram around an
図3に示すように、コントローラ2には、上述したマグネットセンサ17からの走行制御のデータ、傾斜センサ18からの走行路が上り坂であるか又は下り坂であるか及びその角度のデータ、手動によるアクセルペダル8の踏み込み状況のデータ及び、車速センサ20からの走行速度についてのデータがそれぞれ入力される。
As shown in FIG. 3, the
コントローラ2では、目標速度となるように、速度指令と後述するモード指令とを駆動モータドライバ3に出力する(図3)。そして、駆動モータドライバ3は、駆動モータ4の電機子51に供給する電流と、界磁コイル52に供給する電流とが決定する。車速センサ20で測定された走行速度のデータは、コントローラ2にフィードバックされて目標速度に一致するようにPID制御が行なわれる。
The
すなわち、駆動モータドライバ3は、コントローラ2からの速度指令とモード指令によって、後述するモードテーブルに記載の4種類のうちの最適なモードを選択して、電機子51に供給する電流を決定したり、界磁コイル52に供給する電流を決定したりする(図2)。バッテリ1の放電容量(Ah)などから、駆動モータ4に供給できる全電流値(A)は限られているために、走行路や走行速度等の状態に応じて、電機子51と界磁コイル52とに最適な電流値の配分をするためである。
That is, the
なお、後述するように、下り坂でスピードが速くなり、駆動モータ4からバッテリ1へ大きな回生電流が流れるような場合には、バッテリ1を保護するために回生制動に加えてドラムブレーキ10〜dも併用して制動をかけるようにした。大きな回生電流での充電による電解液の分解や、充電時の温度上昇によるバッテリ1の劣化を防止するためである。このような場合には、コントローラ2は、回生制動に加えて、ブレーキドライバ13、ブレーキモータ14、油圧シリンダ22を介してドラムブレーキ10〜dを作動させて重畳して制動をかけるようにした(図3)。
As will be described later, when the speed increases on the downhill and a large regenerative current flows from the
一方、乗車しているキャディ等の運転者が加速走行をしたいような場合には、アクセルペダル8を踏み込むことによって加速できるようにした。ここで、図4に示すように、アクセルペダル8の踏み込み量は、ポテンショメータを用いたアクセル踏込み量測定装置44によって測定してコントローラ2に出力するようにした。また、アクセルペダル8が踏み込まれたか否かの判断は、アクセルペダル踏み込み検出スイッチ44によって検出して、コントローラ2に出力するようにした(図4)。
(2)モードテーブルの内容(図2)
上述したように、バッテリ1から駆動モータ4の電機子51に流れる電流値と、界磁コイル52に流れる電流値とは、駆動モータドライバ3によって制御される。そして、駆動モータドライバ3は、駆動モータ4の電機子51に流れる電流値と、界磁コイル52に流れる電流値との関係を図2に示すように4種類のモードテーブル(モード1〜モード4)から選択できるようにした。そして、それぞれのモードでは、特に回生トルクと力行トルクの大小に特徴があるようにした(図2(a))。すなわち、ゴルフコースの走行路の傾斜や走行速度などに応じて、これら4種類のモードを切換えて走行制御を行なうことができるようにした。
On the other hand, when a driver such as a caddy riding on the vehicle wants to accelerate, the vehicle can be accelerated by depressing the
(2) Contents of mode table (Fig. 2)
As described above, the current value flowing from the
ここで、駆動モータドライバ3では、(図2−(b))のモード1において、電機子51に流れる電流がIa1の場合には、界磁コイル52に流れる電流はIf1となるように、それぞれの電流値を制御する。なお、電機子電流が負の領域は、下り坂などの回生領域での運転(回生運転)を示しており、電機子電流が正の領域は、平地や上り坂などの力行領域での運転(力行運転)を示している。一方、界磁電流が大きいほど、回生トルクや力行トルクを大きくすることができる。
Here, in the
モード1は、平地等での走行や、運転者によってアクセルペダル8が踏み込まれた場合のように、それほど駆動モータ4の力行トルクは必要とされないものの、高速走行を要求される場合のモードである。この場合には、界磁コイル52に流れる電流値を小さくし、駆動モータ4の回転数を高くできるようにするために電機子に流れる電流値を大きく流すことができるようにした。したがって、モード1では、力行トルクも回生トルクも1(小レベル)にしている(図2(a)(b))。
モード2は、上り坂での走行や、比較的なだらかな下り坂での走行のように、モード1に比べて、大きな力行トルクや回生トルクを必要とする場合のモードである。したがって、モード2では、モード1に比べて界磁コイル52に流れる電流値を大きく制御し、力行トルクも回生トルクも2(中レベル)にしている(図2(a)(b))。
モード3は、発進時や急な上り坂での走行や、急な下り坂での走行のように、モード2よりもさらに大きなトルクを必要とする場合のモードである。したがって、モード3では、モード2よりも界磁コイル52に流れる電流値をさらに大きく制御し、力行トルクを4(特大レベル)とし、回生トルクを3(大レベル)とした(図2(a)(b))。
モード4は、下り坂での走行であり、かつ、目標速度に比べて速度超過(スピードが出すぎている状態)のように、モード3よりもさらに大きな回生制動力を必要とし、すなわち、大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。したがって、モード4では、回生トルクが大きいレベル、例えば、4(特大レベル)とした。なお、このような場合は、上り坂では起こりにくいために、力行トルクを3(大レベル)としている(図2(a)(b))。
(3)本発明に関する走行制御方式
本発明に関する電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式の一実施例について、図1及び図2を用いて詳細な説明をする。なお、上述したように、それぞれのモードごとに4種類の力行トルクと回生トルクがあるが、本発明に関する部分について、以下において詳細に説明する。
(3) Travel Control System According to the Present Invention An embodiment of a travel control system for an electromagnetic induction golf cart according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. As described above, there are four types of power running torque and regenerative torque for each mode, but the portions relating to the present invention will be described in detail below.
ステップ1(S1)
走行制御プログラムがスタートすると、発進スイッチがONとなるまで、そのままの状態でループを続ける。そして、発進スイッチがONとなると次のステップ2へ進む。
Step 1 (S1)
When the traveling control program starts, the loop is continued as it is until the start switch is turned on. When the start switch is turned on, the process proceeds to the
ステップ2(S2)
ステップ2では、最初はモード3を選択し、走行を開始してステップ3へ進む。すなわち、駆動モータ4の力行トルクが大きなレベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように4(特大レベル)の状態で走行を開始するようにした。たとえ、走行開始時の走行路が、急な上り坂のような場合であっても、車両が後戻りしないようにするためである。
Step 2 (S2)
In
ステップ3(S3)
ステップ3では、一定時間、例えば1秒間程度、モード3のままで走行をした後にステップ4へ行くようにした。電磁誘導式ゴルフカートの走行開始時には、スピードは要求されないことや、乗車しているゴルファーにとって急激な速度変化による不安感を与えないようにするためである。
Step 3 (S3)
In
ステップ4(S4)
ステップ4では、傾斜センサ18によって、走行路が平地又は上り坂か(すなわち、下り坂でない場合。)否かが判断される。そして、走行路が平地又は上り坂の場合にはステップ5へ行き、走行路が下り坂の場合にはステップ8へ行くようにした。
Step 4 (S4)
In
ステップ5(S5)
ステップ5では、傾斜センサ18によって平地であるか、又は、アクセルペダル8が踏み込まれているか否かが判断される。そして、平地又はアクセルペダル8が踏み込まれている場合にはステップ6へ行き、それ以外の場合にはステップ7へ行くようにした。
Step 5 (S5)
In
ステップ6(S6)
ステップ6では、モード1を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード1は、界磁コイル52に流れる電流値を小さくして力行トルクは低いものの、電機子に流れる電流値を大きくして高速走行が可能となるモードである。すなわち、力行トルクが小レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、1(小レベル)のモードで走行をするようにした。
Step 6 (S6)
In step 6,
ステップ7(S7)
ステップ7では、モード2を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード2は、上り坂での走行のように、モード1に比べて、大きな力行トルクを必要とする場合のモードである。そこで、力行トルクが中レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように2(中レベル)のモードで走行をするようにした。
Step 7 (S7)
In
ステップ8(S8)
ステップ8は、走行路が下り坂の場合であり、目標速度に対して速度超過か否かを判断する。なお、車両の走行速度は車速センサ20によって測定する。そして、ステップ8において、目標速度に対して速度超過と判断された場合にはステップ12へ行き、速度超過でないと判断された場合にはステップ9へ行くようにした。
Step 8 (S8)
ステップ9(S9)
ステップ9では、傾斜センサ18によって測定された走行路が急な下り坂、例えば、10度を越えるような下り坂であるか否かを判断する。10度を越えるような急な下り坂の場合にはステップ10へ行き、それ以外の場合にはステップ11へ行くようにした。
Step 9 (S9)
In
ステップ10(S10)
ステップ10では、モード3を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード3は、10度を越えるような急な下り坂での走行のように、モード2よりもさらに大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが大レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、3(大レベル)のモードで走行をするようにした。
Step 10 (S10)
In step 10,
ステップ11(S11)
ステップ11では、モード2を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、この場合のモード2は、比較的なだらかな下り坂での走行のように、モード1に比べて、大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが中レベルの状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、2(中レベル)のモードで走行をするようにした。
Step 11 (S11)
In
ステップ12(S12)
ステップ12に来る場合とは、下り坂であって、目標速度に対して速度超過の場合である。ここで、ステップ12では、バッテリ1の電圧が規定値(例えば、鉛蓄電池の場合には、2.5V/セル)を超えているか否かを判断するようにした。後述するように、バッテリ1の寿命劣化を防止するためである。そして、バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、そのままステップ14へ行き、バッテリ1の電圧が規定値を超えている場合には、ステップ13へ行くようにした。
Step 12 (S12)
The case of coming to step 12 is a case of downhill and exceeding the target speed. Here, in
ステップ13(S13)
ステップ13では、ドラムブレーキ10a〜dを作動させてからステップ14へ行くようにした。バッテリ1が満充電に近く、電圧の高い状態であり、かつ、目標速度に比べて速度超過の場合の対応である。そこで、回生制動に加えて、ドラムブレーキ10a〜dによる制動も併用するようにした。なお、このような場合には、上述したように、大きな回生電流による充電によってバッテリ寿命に悪影響を与えるのを防止するためである。したがって、乗車しているゴルファーにとって不安感を与えることもなくスムーズに減速をすることができる。
Step 13 (S13)
In
ステップ14(S14)
ステップ14では、モード4を選択してステップ4へ戻るようにした。上述したように、モード4は、車両を減速させるために、モード3よりもさらに制動力を必要とし、大きな回生トルクを必要とする場合のモードである。すなわち、回生トルクが特に大きい状態、例えば、(図2(a)、(b))に示すように、回生トルクが4(特大レベル)のモードで走行をするようにした。
(4)本発明に関する走行制御方式の特徴及びその効果
本発明に関する走行制御方式では、発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行した後に(S2、S3)、
走行路が平地であるか、又は、アクセルペダルが踏み込まれている場合には、力行トルクが小レベルのモードで走行し(S4,S5,S6)、
走行路が上り坂の場合には、力行トルクが中レベルのモードで走行する(S4,S5,S7)。
Step 14 (S14)
In
(4) Features of Travel Control System According to the Present Invention and its Effects In the travel control system according to the present invention, after starting for a certain period of time in a state where the power running torque is at a large level (S2, S3),
If the travel path is flat or the accelerator pedal is depressed, the power running torque travels in a mode with a low level (S4, S5, S6),
When the travel path is uphill, the vehicle travels in a mode where the power running torque is at a medium level (S4, S5, S7).
また、発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行した後に(S2、S3)、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えておらず(S4、S8)、
走行路がゆるやかな下り坂の場合には、回生トルクが中レベルのモードで走行し(S9,S11)、
走行路が急な下り坂の場合には、回生トルクが大レベルのモードで走行する(S9,S10)。
Further, at the time of starting, after traveling for a certain time with the power running torque being at a high level (S2, S3),
The travel path is a downhill, the travel speed does not exceed the target speed (S4, S8),
When the travel path is a gentle downhill, the regenerative torque travels in a medium level mode (S9, S11),
When the travel path is a steep downhill, the regenerative torque travels in a mode with a large level (S9, S10).
さらに、発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行した後に(S2、S3)、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており(S8)、
バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、回生トルクが特大レベルのモードで走行し(S12,S14)、
バッテリの電圧が規定値を超えている場合には、ドラムブレーキを作動させた後に(S103)、回生トルクが特大レベルのモードで走行する(S12,S14)。
Furthermore, at the time of starting, after running for a certain time with the power running torque at a large level (S2, S3),
The travel path is downhill, the travel speed exceeds the target speed (S8),
When the voltage of the battery does not exceed the specified value, the regenerative torque travels in the extra large level mode (S12, S14),
If the battery voltage exceeds the specified value, after the drum brake is activated (S103), the regenerative torque travels in the extra large mode (S12, S14).
上述したように、本発明に係わる走行制御方式を用いると、走行安定性に優れ、乗車しているゴルファーにとって不安感や、不快な心象を与えるなどの問題点もなく、使用するバッテリを長寿命化することができるために優れている。 As described above, when the driving control system according to the present invention is used, the running battery has a long life without any problems such as excellent driving stability, anxiety and unpleasant feeling for the riding golfer. It is excellent because it can be
本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式は、誘導線に沿って自動で走行する自動走行車両において利用をすることができる。 The traveling control system for an electromagnetic induction golf cart according to the present invention can be used in an automatic traveling vehicle that automatically travels along a guiding line.
1:バッテリ、2:コントローラ、3:駆動モータドライバ、4:駆動モータ、
5:トランスミッション、6a,b:後車輪、6c,d:前車輪、
7:ステアリングハンドル、8:アクセルペダル、9:ブレーキペダル、
10a〜d:ドラムブレーキ、11:操舵モータドライバ、12:操舵モータ、
13:ブレーキモータドライバ、14:ブレーキモータ、15:電磁クラッチブレーキ、
16a、b:誘導センサ、17:マグネットセンサ、18:傾斜センサ、
19:ステアリングギアユニット、20:車速センサ、21:ギア、22:油圧シリンダ、
23:ブレーキモータドライバスイッチ、24:操作パネル、25:舵取り機構、
27:自動/手動モード選択スイッチ、34:アーム、35:ステアリング軸、
36:障害物検出センサ、41:アクセル装置、42:アクセル踏込み量測定装置、
43:戻しバネ、44:アクセル踏込み検出スイッチ、51:電機子、52:界磁コイル
1: battery, 2: controller, 3: drive motor driver, 4: drive motor,
5: Transmission, 6a, b: Rear wheel, 6c, d: Front wheel,
7: Steering handle, 8: Accelerator pedal, 9: Brake pedal,
10a to d: drum brake, 11: steering motor driver, 12: steering motor,
13: Brake motor driver, 14: Brake motor, 15: Electromagnetic clutch brake,
16a, b: induction sensor, 17: magnet sensor, 18: tilt sensor,
19: Steering gear unit, 20: Vehicle speed sensor, 21: Gear, 22: Hydraulic cylinder,
23: Brake motor driver switch, 24: Operation panel, 25: Steering mechanism,
27: Automatic / manual mode selection switch, 34: Arm, 35: Steering shaft,
36: Obstacle detection sensor, 41: Accelerator device, 42: Accelerator depression amount measuring device,
43: return spring, 44: accelerator depression detection switch, 51: armature, 52: field coil
Claims (3)
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が平地であるか、又は、アクセルペダルが踏み込まれている場合には、力行トルクが小レベルのモードで走行し、
走行路が上り坂の場合には、力行トルクが中レベルのモードで走行することを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式。 In the driving control system of an electromagnetic induction golf cart using a DC shunt motor for driving,
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the road is flat or the accelerator pedal is depressed, the power running torque runs in a mode with a low level,
A traveling control system for an electromagnetic induction golf cart, wherein when the traveling path is uphill, the vehicle travels in a mode in which the power running torque is at a medium level.
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えていない場合には、回生トルクが中レベルのモードで走行し、
走行速度が目標速度を超えておらず、走行路が急な下り坂の場合には、回生トルクが大レベルのモードで走行することを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式。 In the driving control system of an electromagnetic induction golf cart using a DC shunt motor for driving,
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the travel path is downhill and the travel speed does not exceed the target speed, the regenerative torque travels in the medium level mode,
A traveling control system for an electromagnetic induction golf cart characterized in that when the traveling speed does not exceed the target speed and the traveling path is a steep downhill, the regenerative torque travels in a large level mode.
前記電磁誘導式ゴルフカートの発進時には、力行トルクが大レベルの状態で一定時間走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており、バッテリの電圧が規定値を超えていない場合には、回生トルクが特大レベルのモードで走行し、
走行路が下り坂であり、走行速度が目標速度を超えており、バッテリの電圧が規定値を超えている場合には、ドラムブレーキを作動させた後に、回生トルクが特大レベルのモードで走行することを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートの走行制御方式。 In the driving control system of an electromagnetic induction golf cart using a DC shunt motor for driving,
When starting the electromagnetic induction golf cart, the power running torque is at a high level and travels for a certain period of time.
When the travel path is downhill, the travel speed exceeds the target speed, and the battery voltage does not exceed the specified value, the regenerative torque travels in an extra large mode,
When the travel path is downhill, the travel speed exceeds the target speed, and the battery voltage exceeds the specified value, the regenerative torque travels in the extra large mode after the drum brake is activated. A traveling control system for an electromagnetic induction golf cart.
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