JP2012232713A - Compact vehicle - Google Patents
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- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope
Abstract
Description
この発明は、小型車両、例えば一般的にコミュータといわれる1人又は2人乗りの近・中距離移動用車両に関するものである。 The present invention relates to a small vehicle, for example, a one- or two-seater near / medium distance moving vehicle generally called a commuter.
コミュータにおいては、狭い場所への乗り入れや、小回り性の向上が求められている。また、インホイールモータを搭載したコミュータにおいては、4輪を独立に制御することで、その場回転や横移動が可能となる(特許文献1)。 Commuters are required to enter narrow spaces and to improve the turning ability. Moreover, in a commuter equipped with an in-wheel motor, in-situ rotation and lateral movement are possible by independently controlling the four wheels (Patent Document 1).
軽自動車や普通自動車の車体重量は、一般的に900kg以上あるため、乗車員の体重が自動車全体の重量に占める割合は比較的少ない。これに対して、コミュータの場合は、車体重量は500kg以下であり、乗車員の体重がコミュータ全体の重量に占める割合が相対的に大きくなるため、乗車員の体重や人数による車体のバランス変化が大きくなる。さらに、コミュータは、トレッドやホイールベースが狭いこともあって、その場回転や横移動する際に、路面の傾斜状態によっては転倒する可能性がある。 Since the body weight of light vehicles and ordinary vehicles is generally 900 kg or more, the proportion of the weight of the occupant to the weight of the entire vehicle is relatively small. On the other hand, in the case of a commuter, the body weight is 500 kg or less, and the proportion of the occupant's body weight relative to the total weight of the commuter is relatively large. growing. Further, the commuter may have a narrow tread or wheelbase, and may fall over depending on the slope of the road surface when rotating or moving in place.
そこで、この発明においては、コミュータ等の小型車両において、安全にその場回転や横移動ができるようにすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to enable safe on-site rotation and lateral movement in a small vehicle such as a commuter.
前記の課題を解決するために、この発明は、全車輪に転舵アクチュエータが設けられ、その内の駆動車輪には駆動モータが設けられ、車体に搭載されたコントローラのプログラムに従い前記転舵アクチュエータ及び駆動モータがそれぞれ独立して制御されるようにしたコミュータ等の小型車両において、前記車体に車体傾斜センサーが設けられ、前記プログラムにその場回転又は横移動の制御手段を備え、前記いずれの制御手段を実行するプログラムにおいても、前記車体傾斜センサーによって得られる傾斜角度情報に基づき運転の可否を判断する判断手段を備えた構成とした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a steering actuator provided on all wheels, a drive motor provided on a drive wheel thereof, and the steering actuator according to a program of a controller mounted on a vehicle body. In a small vehicle such as a commuter in which drive motors are controlled independently, a vehicle body inclination sensor is provided on the vehicle body, and the program includes on-site rotation or lateral movement control means. The program for executing the above is also configured to include determination means for determining whether or not the vehicle can be driven based on the inclination angle information obtained by the vehicle body inclination sensor.
前記構成の小型車両は、車体の傾斜角度が一定以上の場合は、転倒の可能性があると自動的に判断してその場回転、横移動制御を中止する。
また、前記その場回転の制御を実行するプログラムにおいて、外部から入力されたその場回転転舵角度を目標値とし、前記転舵角度センサーによる検出値に基づき各転舵アクチュエータをフィードバック制御する制御手段を備える場合がある。さらに、前記その場回転の制御を実行するプログラムにおいて、外部から入力されたその場回転角度を目標値とし、前記回転角度センサーによる検出値に基づき各駆動モータをフィードバック制御する制御手段を備える場合がある。
The small vehicle having the above-described configuration automatically determines that there is a possibility of overturning when the inclination angle of the vehicle body is greater than or equal to a certain level, and stops the in-situ rotation and lateral movement control.
Further, in the program for executing the control of the in-situ rotation, the control means for feedback-controlling each of the turning actuators based on the value detected by the turning angle sensor, with the in-situ rotation turning angle input from the outside as a target value. May be provided. Further, in the program for executing the control of the in-situ rotation, there may be provided a control unit that feedback-controls each drive motor based on a value detected by the rotation angle sensor with the in-situ rotation angle input from the outside as a target value. is there.
これらの制御により、その場回転の場合の転舵及び駆動を自動的に行うことができる。 By these controls, steering and driving in the case of in-situ rotation can be automatically performed.
また、前記横移動の制御を実行するプログラムにおいて、外部から入力された横移動転舵角度を目標値とし、前記転舵角度センサーによる検出値に基づき各転舵アクチュエータをフィードバック制御する制御手段を備える場合がある。さらに、前記横移動の制御を実行するプログラムにおいて、外部から入力された横移動量を目標値とし、前記横移動量センサーによる検出値に基づき各駆動モータをフィードバック制御する制御手段を備える場合がある。 In the program for executing the lateral movement control, the lateral movement turning angle input from the outside is set as a target value, and control means for performing feedback control of each turning actuator based on a detection value by the turning angle sensor is provided. There is a case. Further, the program for executing the lateral movement control may include a control unit that uses the lateral movement amount input from the outside as a target value and feedback-controls each drive motor based on a detection value by the lateral movement amount sensor. .
これらの制御により、横移動の場合の転舵及び駆動を自動的に行うことができる。 By these controls, steering and driving in the case of lateral movement can be performed automatically.
以上のように、この発明の小型車両は、安全にその場回転や横移動ができる効果がある。 As described above, the small vehicle of the present invention has an effect that it can be safely rotated on the spot and moved laterally.
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
図1に示したように、実施形態1に係るコミュータ11は、車体12の外周が円筒形の小型車両であり、左右の前輪13及び左右の後輪14の4輪を備える。後輪14は駆動輪であり、それぞれ駆動モータとしてインホイールモータ15を備えている。各後輪14はコントローラ16から各輪独立に駆動できるようにしている。
As shown in FIG. 1, the
また、全車輪13、14には、それぞれ転舵アクチュエータ17が設けられ、コントローラ16からステアバイワイヤ方式によって各車輪13、14を独立に転舵できるようにしている。転舵アクチュエータ17は、ボールネジと角度センサーを組み合わせた機構、又はウォームギヤと角度センサーを組み合わせた機構等が用いられる。
In addition, a
車体12の運転席にアクセルペダル18(図2参照)、ブレーキペダル19、操舵装置20、ハンドル21、その場回転指令スイッチ22、その場回転転舵スイッチ23、横移動指令スイッチ24、横移動転舵スイッチ25、回転角度設定スイッチ26が設けられる。
In the driver's seat of the
また車体12の適宜位置に反力アクチュエータ27、車体傾斜センサー28を備える。車体傾斜センサー28としては、加速度センサー、ジャイロセンサー又はその両者を組み合わせたものを用いることができる。また、各車輪13、14に車輪ハブに荷重センサー29が取付けられる。車体12の外周面の4個所に対物センサー31が設けられ、また、外周面の4個所に車体外周把握のためのカメラ32が搭載される。
A
なお、前記の反力アクチュエータ27は、ハンドル21の操作の際に操縦者に操舵感を付与するために用いられる。
The
また、フィードバック制御のための転舵角度検知センサー33、回転角度検知センサー34、横移動量検知センサー35及び移動量設定スイッチ30が設けられ、それぞれコントローラ16に所定の信号を入力するようになっている。
Further, a steering
前記のコミュータ11のコントローラ16に内蔵された「その場回転」の制御プログラムを図5に示したフローチャートによって示し、また「横移動」の制御プログラムを図6に示したフローチャートによって示す。
A control program for “spot rotation” built in the
図5に示したその場回転のフローチャートは、以下のようなものである。即ち、操縦者がその場回転指令スイッチ22を操作することにより、その場回転制御がスタートする。ステップ1(以下、S1と記す。他も同様)において、車体傾斜センサー28、対物センサー31からの信号によって、車体12の傾き及び障害物有無情報を取得する。次にその場回転の可否判断を行う(S2)。
The flowchart of the in-situ rotation shown in FIG. 5 is as follows. That is, when the operator operates the spot rotation command switch 22, the spot rotation control starts. In step 1 (hereinafter referred to as S1. The same applies to others), the inclination of the
車体12が一定以上に傾斜している場合は、回転時の遠心力の影響によって転倒する危険性があり、また障害物がある場合はこれとの接触・衝突を避けるため、回転不可能と判断し(NO)、表示装置にシグナルを送ってその場回転不可能表示行い(S3)、プログラムを終了する。
If the
一方、その場回転可能と判断した場合は(YES)、表示装置にシグナルを送ってその場回転可能表示を行う(S4)。前記表示に基づき操縦者がその場回転転舵スイッチ23を操作する(S5)。 On the other hand, if it is determined that the spot can be rotated (YES), a signal is sent to the display device to perform the spot rotatable display (S4). On the basis of the display, the operator operates the spot turn steering switch 23 (S5).
前記の操作により所定の転舵角度が入力されるとともに、各車輪13、14の転舵アクチュエータ17が駆動される(S6)。それぞれ所定の転舵角度に達したかどうかが転舵角度検知センサー33により検知され、先に入力された転舵角度と検知値を比較して所定の転舵角度に達したか否かが判断される(S7)。達していない場合(NO)は、S6に戻り、引き続き転舵アクチュエータ17をフィードバック制御により駆動する。S7において所定の転舵角度に達したと判断された場合(YES)は、転舵完了表示を行う(S8)。各車輪13、14がそれぞれ所定の向きに転舵される(図3参照)。図3の矢印Aは車体12の回転方向を示す。
A predetermined turning angle is input by the above operation, and the turning
転舵完了表示が行われると(S8)、操縦者が車体12の回転角度設定スイッチ26の操作を行う(S9)。これによって所定の回転角度が入力されるとともに、インホイールモータ15が駆動され(S10)、車体12が回転する(S11)。
When the steering completion display is performed (S8), the operator operates the rotation
車体12の回転角度が回転角度検知センサー34によって検知され、先に入力されている所定の回転角度と検知値を比較される。所定の回転角度に達しているか否かが判断され(S12)、達していない場合(NO)は、S10に戻り引き続きインホイールモータ15をフィードバック制御により駆動する。S12おいてに所定の回転角度に達していると判断された場合(YES)は、インホイールモータ15を停止し(S13)、プログラムを終了する。
The rotation angle of the
なお、各車輪13、14の転舵操作を手動で行う場合は、S5においてその場回転転舵スイッチ23の操作を省略し、操縦者がハンドル21を操作し転舵を行う。また、車体12の回転操作を手動で行う場合は、回転角度設定スイッチ26の操作を省略し、操縦者がアクセルペダル18、ブレーキペダル19を操作し、目視により任意の角度だけ回転させる。このとき、車体12の外周の状況はカメラ32からの情報を目視により確認する。
In addition, when performing steering operation of each
次に、図6示した横移動の場合のフローチャートは次のようなものである。即ち、操縦者が横移動指令スイッチ24を操作することにより、横移動制御がスタートする。S1において、車体傾斜センサー28、対物センサー31からの信号によって、車体12の傾き及び障害物有無情報を取得する。
Next, the flowchart for the lateral movement shown in FIG. 6 is as follows. That is, when the operator operates the lateral
次に横移動の可否を判断する(S2)。車体12が一定以上に傾斜している場合は、発車、停車時の慣性力の影響によって転倒する危険性があり、また障害物がある場合はこれとの接触・衝突を避けるため、横移動不可能と判断し(NO)、表示装置にシグナルを送って横移動不可能表示行い(S3)、プログラムを終了する。
Next, it is determined whether or not lateral movement is possible (S2). If the
一方、横移動可能と判断した場合は(YES)、表示装置にシグナルを送って横移動可能表示を行う(S4)。前記表示に基づき操縦者が横移動転舵スイッチ25を操作する(S5)。 On the other hand, if it is determined that horizontal movement is possible (YES), a signal is sent to the display device to perform horizontal movement display (S4). Based on the display, the driver operates the lateral movement turning switch 25 (S5).
前記の操作により横移動転舵角度が入力されるとともに、各車輪13、14の転舵アクチュエータ17が駆動される(S6)。それぞれ所定の転舵角度に達したかどうかが転舵角度検知センサー33の検知値と、先に入力された転舵角度とを比較することにより判断される(S7)。
The lateral movement turning angle is input by the above operation, and the turning
達していない場合(NO)は、S6に戻り引き続き転舵アクチュエータ17をフィードバック制御により駆動する。S7において所定の転舵角度に達したと判断された場合(YES)は、転舵完了表示行う(S8)。各車輪13、14がそれぞれ所定の向きに転舵される(図4参照)。図4の矢印Bは車体12の横移動方向を示す。
If not reached (NO), the process returns to S6 and the
転舵完了表示が行われると(S8)、操縦者が車体12の横移動量設定スイッチ30の操作を行う(S9)。これによってインホイールモータ15が駆動され(S10)、車体12が横移動する(S11)。
When the steering completion display is performed (S8), the operator operates the lateral movement
車体12の横移動量が所定の設定量に達したかどうかが横移動量検知センサー35の検知値と、先に入力された所定の設定値とが比較され判断される(S12)。達していない場合(NO)は、S10に戻り引き続きインホイールモータ15をフィードバック制御により駆動する。S12おいてに所定の設定量に達していると判断された場合(YES)は、インホイールモータ15を停止し(S13)、プログラムを終了する。
Whether or not the lateral movement amount of the
なお、各車輪13、14の転舵操作を手動で行う場合は、S5において横移動転舵スイッチ25の操作を省略し、操縦者がハンドル21を操作し転舵を行う。また、車体12の横移動を手動で行う場合は、S9において横移動量設定スイッチ30の操作を省略し、操縦者がアクセルペダル18、ブレーキペダル19を操作し、目視により任意の量だけ横移動させる。この場合も、車体12の外周の状況はカメラ32からの情報を目視により確認する。
In addition, when performing steering operation of each
11 コミュータ
12 車体
13 前輪
14 後輪
15 インホイールモータ
16 コントローラ
17 転舵アクチュエータ
18 アクセルペダル
19 ブレーキペダル
20 操舵装置
21 ハンドル
22 その場回転指令スイッチ
23 その場回転転舵スイッチ
24 横移動指令スイッチ
25 横移動転舵スイッチ
26 回転角度設定スイッチ
27 反力アクチュエータ
28 車体傾斜センサー
29 荷重センサー
30 横移動量設定スイッチ
31 対物センサー
32 カメラ
33 転舵角度検知センサー
34 回転角度検知センサー
35 横移動量検知センサー
DESCRIPTION OF
Claims (12)
The small vehicle according to claim 1, wherein the drive motor is an in-wheel motor.
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