JP3295565B2 - 自動走行車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ブレーキ装置の解除
を確実に行うことができる自動走行車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフ場内においてゴルフバ
ッグ等の荷物や人を搬送するゴルフカートとして使用さ
れる自動走行車が各種開発されている。この種の自動走
行車としては、例えば特開平５−７３１４４号公報に開
示されたものが知られている。この公報に開示された自
動走行車においては、走行中の速度制御を行う場合、ス
タータダイナモによる回生制動を利用して減速するよう
になっている。

【０００３】ところが、上記回生制動を利用して減速を
行う場合、小さな制動力しか得られないため、大型の車
両に適用した場合には十分な制動がかからないという問
題がある。この問題を解決するため、ドラムブレーキ等
の機械式ブレーキを制動用モータによって駆動するよう
構成し、これにより大きな制動力を得るという方法が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように制動用モータによってブレーキ装置を駆動する場
合、制動解除を指示したときに（すなわち、制動用モー
タへの通電量を「０」にしたときに）ブレーキ装置を元
の解除位置まで戻すようリターンスプリングが設けられ
るが、ブレーキ機構を構成する各部には摩擦抵抗がある
ため、ブレーキ装置は完全には復帰せず上記摩擦抵抗と
リターンスプリングの付勢力がつり合うところまでしか
戻らない。このため、制動解除を指示した後もブレーキ
装置がある程度効いた状態で走行を続けることとなり、
結果的に燃料の浪費やブレーキシューの磨耗を招いてし
まう。一方、ブレーキ装置を復帰し易くするために付勢
力の大きいリターンスプリングを用いる場合には、ブレ
ーキ装置を駆動するのに大きな力が必要となるため、制
動用モータの容量を大きくする必要が生じる、マニュア
ル操作で使用するときのブレーキ操作が重くなる、とい
う別の問題が生じてしまう。

【０００５】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、付勢力の大きなリターンスプリングを使用し
なくても、モータ駆動によるブレーキ装置を完全に解除
位置まで復帰させることができる自動走行車を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、走行中の必要制動力に応じて通電される制動用モー
タによってブレーキ装置を駆動し、車両の制動制御を行
う自動走行車において、前記必要制動力が「０」となっ
て車両が制動状態から非制動状態に移行するとき、前記
ブレーキ装置による制動を解除すべく前記制動用モータ
を逆方向に駆動する制動解除手段と、非制動状態に移行
してからの経過時間が、移行前の制動時間によって決ま
る所定時間を超えたか否かによって、前記ブレーキ装置
が解除状態になったか否かを判定する判定手段とを具備
し、前記制動解除手段は、前記判定手段によって前記ブ
レーキ装置が解除状態になったことが判定されるまで、
前記制動用モータを逆方向に駆動することを特徴として
いる。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、制動解除手段
は、必要制動力が「０」となって車両が制動状態から非
制動状態に移行すると、制動用モータを逆方向に駆動
し、非制動状態に移行してからの経過時間が、移行前の
制動時間によって決まる所定時間を超えたことによっ
て、ブレーキ装置が解除状態になったことが判定される
と、上記制動用モータの逆方向への駆動を停止する。こ
れにより、付勢力の大きなリターンスプリングを設ける
ことなく、確実にブレーキ装置を解除することができ
る。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。 Ａ：第１実施例 （１）実施例の構成 自動走行車の構成 図１はこの発明の第１実施例による自動走行車の構成を
示すブロック図である。この図に示す自動走行車は、例
えばゴルフ場で使用されるゴルフカートとして用いられ
るものであり、通常の自動車と同様、エンジン１を搭載
し、このエンジン１からＶベルト式自動変速機１ａを介
し供給される駆動力を駆動輪である後輪２ａ，２ｂに伝
達するためのトランスミッション３、前輪２ｃ，２ｄを
操舵するためのハンドル４、車速を変えるべくスロット
ル開度を調節するためのアクセルペダル５とガバナ６、
車両に制動をかけるためのブレーキペダル７とドラムブ
レーキ８ａ〜８ｄ等のメカブレーキ機構を有している。

【００１７】また、この自動走行車は、通常のマニュア
ル操作による走行（以下、マニュアル走行という）の
他、自動走行が可能であり、この自動走行のための制御
を行うコントローラ９、ステアリングドライバ１０、ス
テアリングモータ１１、スロットルモータ１２、ブレー
キモータドライバ１３、ブレーキモータ１４、電磁ブレ
ーキ１５、その他誘導線センサ１６、定点センサ１７等
のセンサ群や、マニュアル走行と自動走行を切り替える
ためのステアリングクラッチ１８、スロットルクラッチ
１９等の各種切替機構２０，２１を有している。

【００１８】ステアリングドライバ１０は、自動走行時
にコントローラ９から出力される操舵指示信号に対応し
た駆動電流をステアリングモータ１１に供給し、ステア
リング軸２２を回動するようになっている。このとき、
ハンドル４は、ステアリングクラッチ１８によってステ
アリング軸２２から切り離され、マニュアル操作が不能
とされる。

【００１９】スロットルモータ１２は、自動走行時にコ
ントローラ９から出力される開度指示信号に応じて駆動
され、スロットルクラッチ１９は、同様にコントローラ
９から出力されるオン指示信号に応じて連結状態とされ
る。このとき、切替装置２１は、エンジン１の駆動系を
ガバナ６側からスロットルモータ１２側に切り替えるよ
うになっている。これにより自動走行時には、アクセル
ペダル５の操作量でなくスロットルモータ１２の駆動量
に応じてスロットル開度が調整される。

【００２０】ブレーキモータドライバ１３は、自動走行
時にコントローラ９から出力される制動力指令値に対応
した駆動電流をブレーキモータ１４に供給する。これに
より、ブレーキモータ１４は、ギア２３および切替機構
２０を介し、四輪２ａ〜２ｄの各々に設けられたドラム
ブレーキ８ａ〜８ｄを駆動し、車両に制動をかけるよう
になっている。また、ブレーキペダル７は、自動走行時
においても切替機構２０を介してドラムブレーキ８ａ〜
８ｄに接続された状態とされており、マニュアル操作に
よる制動も可能となっている。

【００２１】電磁ブレーキ１５は、コントローラ９によ
ってオン／オフ制御される駐車用のブレーキ装置であっ
て、図示のように、エンジン１の回転をトランスミッシ
ョン３に伝達する回動軸２４にスプライン嵌合されたデ
ィスク１５ａと、回動軸２４と非接触で、かつディスク
１５ａに対向するようトランスミッション３の外壁等に
固定された固定盤１５ｂとで構成されている。ディスク
１５ａは、回動軸２４にスプライン嵌合されていること
から、回動軸２４と一体となって回転する一方、回動軸
２４の軸方向に移動可能となっている。また、固定盤１
５ｂは、ディスク１５ａを吸引する磁界を発生する永久
磁石と、この永久磁石の磁界を打ち消すようコントロー
ラ９によって励磁される電磁石とで構成されている。

【００２２】すなわち、この電磁ブレーキ１５は、走行
中において電磁石に対する励磁がオンとされ、この磁界
によって永久磁石の磁界が打ち消されることによりディ
スク１５ａに対する吸引力が無くなり、結果的に回動軸
２４に対し制動が効かなくなるようになっている。一
方、停止直前に電磁石に対する励磁がオフとされると、
ディスク１５ａが永久磁石の磁力によって固定盤１５ｂ
に吸着され、回動軸２４に対し制動がかかるようになっ
ている。

【００２３】誘導線センサ１６は、車両の前端部に水平
方向に回動自在に取り付けられたＴ字状アーム２５に、
地面と対向するよう３カ所に配置されている。この誘導
線センサ１６は、ゴルフ場のコースなどに埋設された図
示しない誘導線を磁気的に検出し、この誘導線との距離
に応じた検出信号をコントローラ９へ出力する。コント
ローラ９は、この誘導線センサ１６の出力に基づき、車
両がコースから逸脱しないよう走行制御する。

【００２４】定点センサ１７は、地面と対向するよう車
両の所定位置に取り付けられており、ゴルフ場のコース
などに所定間隔をおいて埋設された図示しない複数の永
久磁石から成る定点を磁気的に検出する。例えば、この
定点が３つの永久磁石の磁極によって構成され、その並
びがＳ極、Ｎ極、Ｎ極であるとすると、定点センサ１７
は、この磁極の並びのパターンに対応した検出信号をコ
ントローラ９へ出力する。この磁極の並びのパターン
は、コントローラ９において車両の停止、発進、速度等
の走行制御を行うための指示信号として用いられる。

【００２５】また、操作盤２６は、運転席の近傍に設け
られており、メインスイッチの他、マニュアル走行と自
動走行の切替を指示するマニュアル／オート切替スイッ
チ、発進と停止を指示する発進／停止スイッチなどの各
種スイッチおよび警告表示等を行う表示部によって構成
されている。この操作盤２６のマニュアル／オート切替
スイッチにて自動走行が選択されると、コントローラ９
は、車両の走行モードをマニュアル走行から自動走行に
切り替え、後述する自動走行のための制御を行う。

【００２６】その他、車両の走行状態を検出するセンサ
群として、トランスミッション３には車速を検出する車
速センサ３０、エンジン１にはスロットル開度を検出す
るスロットルポテンショメータ３１、ステアリングドラ
イバ１０とブレーキモータドライバ１３には各々の温度
を検出するサーミスタ３２，３３、ブレーキモータドラ
イバ１３にはさらにブレーキモータ１４への通電量を検
出する電流センサ３４、ギア２３にはドラムブレーキ８
ａ〜８ｄを含むメカブレーキ機構（以下、ブレーキ装置
と称する）の異常等によりブレーキモータ１４の回転数
が一定の限界値を越えたか否かを検知するブレーキリミ
ットスイッチ３５がそれぞれ設けられている。

【００２７】また、上記ブレーキ装置は、ブレーキモー
タ１４が非制動状態のときには図示しないリターンスプ
リングの付勢力によって解除方向に戻されるよう構成さ
れているが、実際には各部の摩擦抵抗によって完全にブ
レーキ解除位置まで復帰しないことがある。このような
状態を検出する目的でギア２３等の所定箇所にはブレー
キ解除位置検出スイッチ３６が設けられており、このス
イッチ３６は、ブレーキ装置がブレーキ解除位置に戻っ
たときにオンとなり、そうでないときにオフとなる。

【００２８】コントローラ９の構成 次に、コントローラ９の構成について説明する。コント
ローラ９は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ等のハー
ドウェアによって構成されているが、そのソフトウェア
構成は、図２に示すように、目標車速設定部９１、駆動
力計算部９２、スロットル駆動計算部９３、制動力計算
部９４、制動状態切替判断部９５、電流指令値計算部９
６、励磁電圧計算部９７、異常判定／異常処理部９８、
各種センサ出力やスイッチ出力を取り込む入力インタフ
ェース９９ａ〜９９ｈ、および各種指令値等の制御信号
を外部へ出力する出力インタフェース９９ｉ〜９９ｍか
ら成っている。

【００２９】目標車速設定部９１は、操作盤２６におい
て発進が指示されると、定点センサ１７から供給される
指示信号に応じてメモリから読み出した速度指示情報に
基づき、目標車速の設定値を出力する。駆動力計算部９
２は、上記目標車速の設定値とトランスミッション３に
設置された車速センサ３０から出力される現在の車速検
出値との差に基づき、車両に与えるべき必要駆動力を算
出する。

【００３０】スロットル駆動計算部９３は、走行モード
に応じてスロットルクラッチ１９のオン／オフ指示信号
を出力するとともに、上記必要駆動力の算出結果とスロ
ットルポテンショメータ３１によるスロットル開度の検
出結果に基づき、スロットルモータ１２の駆動量に対応
したスロットル駆動パルスを出力する。

【００３１】制動力計算部９４は、目標車速の設定値と
現在の車速検出値との差および電流センサ３４によって
検出されるブレーキモータ１４への供給電流量に基づ
き、必要制動力を算出する。

【００３２】制動状態切替判断部９５は、目標車速の設
定値と現在の車速検出値との差およびスロットル開度の
検出結果に基づき、適切な制動状態であるか否かを判断
し、その判断結果を制動力計算部９４へ出力する。すな
わち、車速が目標車速にほぼ一致しているにもかかわら
ずスロットルがある程度まで開いて加速の状態になって
いるとすると、加速と制動を同時に行うことによってつ
り合いを保っていることになる。このつり合い状態を放
置しておくと、燃料の浪費やブレーキシューの磨耗を招
くことになる。ここでは、このような不適切な制動状態
（すなわち、上記つり合い状態）を検出すべく判断を行
っている。

【００３３】制動力計算部９４は、上記判断結果が適切
な制動状態であれば、上記算出した必要制動力をそのま
ま電流指令値計算部９６へ出力する。一方、上記判断結
果が不適切な制動状態であれば、必要制動力を所定の値
（例えば「０」）になるまで徐々に低下させつつ電流指
令値計算部９６へ出力する。

【００３４】また、制動力計算部９４は、非制動状態に
おいてブレーキ解除位置検出スイッチ３６のオン／オフ
の状態に基づきブレーキ装置が解除位置まで復帰してい
るか否かを検出する。ブレーキ装置が解除位置まで復帰
していない場合には、これを完全に復帰させるべくブレ
ーキモータ１４を逆方向に回転させるための指令値を出
力する。

【００３５】電流指令値計算部９６は、制動力計算部９
４によって算出される必要制動力の値に基づき、ブレー
キモータドライバ１３に与えるべき制動力指令値を出力
する。励磁電圧計算部９７は、電磁ブレーキ１５に対し
オン／オフを指示する２値信号を出力する。

【００３６】異常判定／異常処理部９８は、ステアリン
グドライバ１０とブレーキモータドライバ１３のそれぞ
れに設けられたサーミスタ３２，３３の温度検出値、ブ
レーキリミットスイッチ３５の出力、現在の車速検出値
および必要制動力の算出結果に基づき、異常判定を行
う。そして、異常であると判定した場合には、車両の停
止処理指示を出す。電流指令値計算部９６、励磁電圧計
算部９７およびスロットル駆動計算部９３は、上記停止
処理指示を受け、車両を停止させるための値を出力す
る。

【００３７】（２）実施例の動作 次に、図３に示すフローチャートを参照し、本実施例の
動作について説明する。以下では、自動走行中の動作を
制動状態と非制動状態に分けて説明する。

【００３８】制動状態での動作 まず、制動状態における動作を説明する。図３におい
て、まずコントローラ９は、車両が駐車中であるか否か
を判断する（ステップＳａ１）。この場合、走行中であ
ることを想定しているから、ここでの判断結果が「Ｎ
ｏ」となり、コントローラ９はステップＳａ２に処理を
進める。

【００３９】ステップＳａ２では、現在のスロットル開
度が加速の状態（すなわち、自動変速装置のクラッチが
切れない程度の開度より大きい開度）で、かつ、車速が
目標車速にほぼ等しい状態（目標車速＋オフセット値Δ
Ｖ₀（例えば０．５ｋｍ／ｈ）の範囲内）になっている
か否かを判断する。すなわち、ここでは加速と制動を同
時に行っている前述のつり合い状態であるか否かを検出
している。

【００４０】ここで、前述のつり合い状態でないとする
と、上記ステップＳａ２の判断結果が「Ｎｏ」となり、
ステップＳａ３に進む。ステップＳａ３では、現在の車
速検出値と目標車速との差Δｖに基づきＰＩＤによる制
動制御を行うべく、以下のように必要制動力Ｆを算出す
る。

【００４１】すなわち、必要制動力Ｆは、車速差Δｖの
関数Ｆ＝ｆ（Δｖ）として与えられ、前回の制御サイク
ルにおける必要制動力Ｆ（ｎ−１）と今回の制御サイク
ルにおける必要制動力Ｆ（ｎ）との差をΔＦとおくと、
ΔＦは下式(１)によって与えられる。 ΔＦ＝ Ｋｐ×（Δｖ（ｎ）−Δｖ（ｎ−１）） ＋Ｋｉ×Δｖ（ｎ） ＋Ｋｄ×（Δｖ（ｎ）−２Δｖ（ｎ−１）＋Δｖ（ｎ−２））……(１) ただし、Δｖ（ｎ）は今回の制御サイクルにおける車速
差、Δｖ（ｎ−１）は前回の制御サイクルにおける車速
差、Δｖ（ｎ−２）は前々回の制御サイクルにおける車
速差、Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄは所定の定数である。

【００４２】必要制動力Ｆが算出されると、次にステッ
プＳａ４へ進む。ステップＳａ４では、必要制動力Ｆの
算出結果が負の値であるか否かを判断する。この場合、
制動状態であることから必要制動力Ｆは正の値となるの
で、この判断結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳａ５に
進む。

【００４３】ステップＳａ５では、エンジン回転数、変
速比（エンジン回転数と車速との比）および現在与えて
いる制動力の大きさに基づき、車両の走行負荷Ｌの大き
さを判定する。ここで、走行負荷Ｌとは、車両の走行を
妨げようとする抵抗を意味し、下り坂を走行するときや
車重が軽いときには小となる一方、上り坂を走行すると
きや車重が重いときには大となる。

【００４４】このステップＳａ５では、エンジン回転数
と変速比が共に所定のしきい値を越えた場合に高負荷と
判定し、現在与えている制動力が所定のしきい値を越
え、かつ変速比が所定のしきい値を下回った場合に低負
荷と判定し、上記以外の場合に中負荷と判定する。

【００４５】次に、ステップＳａ６に進むと、ブレーキ
モータ１４の回転方向を制動方向に設定する。なお、ブ
レーキモータ１４を逆方向に回転すると制動が解除され
るが、この点については後述する。そして、ステップＳ
ａ７に進むと、前述のステップＳａ３における必要制動
力Ｆの算出結果に基づき、ブレーキモータドライバ１３
への制動力指令値Ｇを算出する。

【００４６】この制動力指令値Ｇは、上記必要制動力Ｆ
に所定の係数ｋを乗算して与えられる。ただし後述する
理由から、車両の加速度が正の場合、制動力指令値Ｇは
必要制動力Ｆと車両の走行負荷Ｌの関数Ｇ＝ｇ（Ｆ，
Ｌ）として与えられる。下式(２)〜(４)は、それぞれ走
行負荷Ｌの大きさに対応した制動力指令値Ｇの計算式で
ある。 Ｇ＝ｋ×Ｆ＋Ｃ１（Ｌが低負荷の場合） ……………………………………(２) Ｇ＝ｋ×Ｆ＋Ｃ２（Ｌが中負荷の場合） ……………………………………(３) Ｇ＝ｋ×Ｆ＋Ｃ３（Ｌが高負荷の場合） ……………………………………(４) ただし、ｋは所定の係数、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は異なる定
数、かつ、０＜Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３が成立する。

【００４７】車両の加速度が正の場合に、走行負荷Ｌの
大きさに応じて定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ
３）を制動力指令値Ｇに加えるのは、以下の理由に基づ
くものである。すなわち、ブレーキモータ１４は、非制
動状態から制動を開始する場合、モータ自体の特性やド
ラムブレーキ８ａ〜８ｄへの動力伝達経路の摩擦抵抗の
ため、最初の通電時に大電流を供給する必要がある。

【００４８】つまり、低負荷の場合（例えば下り時）
は、既にブレーキモータ１４に通電して制動中であるか
ら、Ｃ１を大きくする必要はないが、高負荷の場合（例
えば上り時）は、走行加速度が正になる前は非制動状態
（すなわち、モータ１４への通電がない状態）であるか
ら、通電を開始する場合はＣ３を大きくする必要があ
る。

【００４９】さて、ステップＳａ８に進むと、上記ステ
ップＳａ７で算出した制動力指令値Ｇをブレーキモータ
ドライバ１３へ供給し、ブレーキモータ１４を駆動す
る。これにより、制動力指令値Ｇに対応した制動力によ
って車両に制動がかかる。

【００５０】一方、前述のステップＳａ２において、車
速が目標車速にほぼ一致した状態で、加速と制動を同時
に行っているつり合い状態であるとすると、このステッ
プＳａ２の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳａ
９に進む。ステップＳａ９では、このつり合い状態から
脱却すべく、現在の必要制動力Ｆを一定値ｃずつ減少さ
せる。すなわち、一定時間毎に当該ルーチンが実行さ
れ、ステップＳａ９が繰り返し実行されることにより必
要制動力Ｆは徐々に減少する。これに伴い、スロットル
開度も車速が目標車速に一致するよう徐々に低下され
る。上記のように必要制動力Ｆを算出した後は、前述の
ステップＳａ４〜Ｓａ８を実行し、ブレーキモータ１４
を駆動する。

【００５１】非制動状態での動作 次に、非制動状態における動作を説明する。前述のステ
ップＳａ３あるいはステップＳａ９において、必要制動
力Ｆの算出結果が「０」以下になると、それまでの制動
状態から非制動状態へ移行することから、前述のステッ
プＳａ４の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳａ
１１に進む。そして、以下のステップＳａ１１〜Ｓａ１
５では、制動解除の動作を行う。

【００５２】まずステップＳａ１１においては、上記必
要制動力Ｆの算出結果が負の値であっても負の制動力は
存在しないことから、必要制動力Ｆの値を一律に「０」
とする。そして、ステップＳａ１２では、ブレーキ解除
位置検出スイッチ３６がオンとなっているか否かを判断
する。

【００５３】制動状態から非制動状態へ移行した当初に
おいては、ブレーキ装置はリターンスプリング（図示
略）によって多少戻されるものの、ブレーキ解除位置ま
で完全に復帰していないため、ブレーキ解除位置検出ス
イッチ３６はオフとなっている。したがって、この場合
には、上記ステップＳａ１２の判断結果が「Ｎｏ」とな
り、ステップＳａ１３に進む。

【００５４】ステップＳａ１３では、ブレーキ装置を解
除位置に戻すべく、ブレーキモータ１４の回転方向を制
動方向と逆方向に設定する。そして、ステップＳａ１４
では、制動力指令値Ｇをブレーキ解除に必要な大きさ
（一定値）に設定し、ブレーキモータ１４を逆方向に駆
動する。こうしてブレーキ装置が解除位置まで完全に復
帰され、ブレーキ解除位置検出スイッチ３６がオンにな
るまで、ブレーキモータ１４は逆駆動される。

【００５５】そして、ブレーキ解除位置検出スイッチ３
６がオンになると、前述のステップＳａ１２の判断結果
が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳａ１５に進む。ステッ
プＳａ１５では、ブレーキモータ１４をもはや逆方向に
駆動する必要がないことから、制動力指令値Ｇを「０」
とする。これにより、ブレーキモータ１４の逆駆動は停
止される。

【００５６】なお、車両が駐車中である場合には、前述
のステップＳａ１の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ステ
ップＳａ１０に進む。ステップＳａ１０においては、駐
車中は電磁ブレーキ１５によって駐車用制動力が働いて
いるのでブレーキモータ１４を駆動する必要が無いこと
から、必要制動力Ｆを「０」とする。

【００５７】そして、駐車中は上述した制動解除動作を
終えた後であることから、前述のステップＳａ１２の判
断結果が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳａ１５で制動力
指令値Ｇが「０」とされる。これにより、駐車中におい
てはブレーキモータ１４は常に停止された状態となる。

【００５８】（３）まとめ このように、本実施例によれば、制動状態から非制動状
態に移行したときにブレーキモータ１４を逆方向に駆動
して確実に制動を解除するようにしたので、ブレーキ装
置が完全に復帰しない状態で走行を続けることによる燃
料の浪費やブレーキシューの磨耗を防止することができ
る。また、ブレーキ解除位置が常に一定の位置となるの
で、ブレーキをかけるときの遊びを少なくすることがで
き、迅速な制動が可能となる。

【００５９】（４）変更例 なお、本実施例では、ブレーキモータ１４、ギア２３、
ワイヤ等の動力伝達機構およびドラムブレーキ８ａ〜８
ｄによって構成されるブレーキ装置を適用の対象とした
が、これに限らず、例えばブレーキモータ１４、レバ
ー、油圧装置、油圧ホースおよびディスクブレーキによ
って構成されるブレーキ装置にも適用可能である。

【００６０】また、本実施例では、走行負荷Ｌをエンジ
ン回転数や変速比によって検出するようにしているが、
このような検出方法に限らず、例えば傾斜角センサ（図
示略）を用いて検出するようにしてもよい。この場合、
例えば傾斜角が＋１２゜（上り）のとき高負荷と判定
し、−１２゜（下り）のとき低負荷と判定することが可
能である。本実施例において、走行負荷Ｌをエンジン回
転数や変速比によって検出するようにしたのは、走行負
荷Ｌが坂を上り下りする場合にのみ変化するのではな
く、車重やエンジン性能などその他の要因により変化す
る場合もあるからである。

【００６１】Ｂ：第２実施例 次に、この発明の第２実施例について説明する。本実施
例においては、上述した第１実施例のように、ブレーキ
解除位置検出スイッチ３６を用いてブレーキ装置が解除
位置に復帰していないことを検出することによってブレ
ーキモータ１４を逆方向に駆動するのではなく、制動時
におけるブレーキモータ１４の通電時間に応じて制動解
除のためにブレーキモータ１４を逆方向に駆動する通電
時間を制御するものである。

【００６２】したがって、本実施例においては、図４お
よび図５に示すように、ブレーキ解除位置検出スイッチ
３６は省略可能となり、そのためのハードウェアおよび
ソフトウェアの構成は不要となる。ただし、ブレーキ装
置の戻し過ぎによる機械的な損傷を防止するため、ブレ
ーキモータ１４の回転を復帰限界位置において停止させ
るストッパ（図示略）が当該モータ１４に設けられる。
その他の各部の構成については第１実施例と同様である
ので、図４および図５において同一符号を付し、その説
明を省略する。

【００６３】以下、図６に示すフローチャートを参照
し、本実施例の動作を説明する。図６において、図３に
示した第１実施例と異なる点は、制動時における制動時
間を計時するためのステップＳｂ１〜Ｓｂ３を追加した
ところと、ステップＳａ１２〜Ｓａ１５をステップＳｂ
４〜Ｓｂ９に代えて制動解除のためにブレーキモータ１
４を逆方向に駆動する通電時間を制御するようにしたと
ころにある。

【００６４】すなわち、制動時においては、必要制動力
Ｆの算出（ステップＳａ３あるいはステップＳａ９）、
走行負荷Ｌの判定（ステップＳａ５）およびモータ回転
方向の設定（ステップＳａ６）を終えた後、ステップＳ
ｂ１の判断結果が「Ｙｅｓ」となる間（すなわち、ソフ
トウェアタイマ（以下、タイマと略す）のカウント値が
「０」にならない間）は、ステップＳｂ２においてタイ
マをデクリメントする。ここで、タイマの初期値として
は、後述する制動解除時にブレーキモータ１４を解除方
向に駆動可能な時間の最大値に相当する判定値が設定さ
れる。こうして一定時間毎に図６のルーチンが実行され
る度に上記ステップＳｂ２でタイマのデクリメントが繰
り返され、これにより制動時間が計時される。

【００６５】また、上記制動時間の計時中にタイマカウ
ント値が「０」になった場合には、ステップＳｂ１の判
断結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳｂ３に進む。ステ
ップＳｂ３では、タイマのデクリメントを停止し、タイ
マカウント値を「０」に固定する。

【００６６】一方、制動解除時においては、必要制動力
を「０」にした後（ステップＳａ１１）、ステップＳｂ
４でモータ回転方向を逆方向（解除方向）に設定する。
そして、ステップＳｂ５の判断結果が「Ｎｏ」となる間
（すなわち、タイマカウント値が判定値（すなわち、前
述のタイマ初期値）より小さい間）は、ステップＳｂ６
でタイマをインクリメントすると共に、ステップＳｂ７
で制動力指令値Ｇを所定の値に設定する。こうして一定
時間毎に図６のルーチンが実行される度に上記ステップ
Ｓｂ６，Ｓｂ７が繰り返され、これにより駆動時間が計
時されつつブレーキモータ１４が解除方向に駆動され続
ける。

【００６７】そして、タイマカウント値が判定値に達す
ると、ステップＳｂ５の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、
ステップＳｂ８に進む。ステップＳｂ８では、タイマの
インクリメントを停止し、タイマカウント値を判定値に
固定する。そしてステップＳｂ９においては、制動力指
令値Ｇを「０」とする。これにより、ブレーキモータ１
４の逆駆動が停止される。

【００６８】次に、図７に示すタイミングチャートを参
照し、上述した動作をさらに詳細に説明する。図７にお
いて、同図（ａ）はタイマカウント値の経時的変化を、
同図（ｂ）は制動時における必要制動力の経時的変化
を、同図（ｃ）は制動解除時におけるブレーキモータ１
４の回転位置の経時的変化を、それぞれ３態様の制動に
ついて示したものである。

【００６９】まず制動を極めて強くかける第１の態様の
場合、必要制動力Ｆの大きさは図示Ｐ１のように変化
し、制動時間は図示Ｔ１のように長くなる。制動が開始
されると、判定値よりタイマのデクリメントが開始され
るが（図示Ｗ１）、この場合、制動時間が長いため、制
動が終了する前にタイマカウント値は「０」となり、以
後、値「０」に固定される（図示Ｗ２）。そして、必要
制動力Ｆがピークに達した後、減少し始めると、必要制
動力Ｆの減少に応じてブレーキモータ１４がリターンス
プリングによって解除方向に戻される（図示Ｙ１）。

【００７０】そして制動が終了し、必要制動力Ｆが
「０」になると、ブレーキモータ１４の回転位置はリタ
ーンスプリングの付勢力とつり合う位置となり（図示Ｙ
２）、この時点からタイマのインクリメントが開始され
るとともに（図示Ｗ３）、解除方向の必要制動力Ｆが一
定値に保持され（図示Ｐ１′）、ブレーキモータ１４が
逆方向に駆動される（図示Ｙ３）。

【００７１】こうして解除方向への駆動はタイマカウン
ト値が判定値になるまで（すなわち、判定値分のインク
リメントに要する時間）継続されるが、その前にブレー
キモータ１４の回転位置がストッパの位置に達した場合
には、その位置で回転が停止される（図示Ｙ４）。

【００７２】次に、制動を比較的弱くかける第２の態様
の場合、必要制動力Ｆの大きさは図示Ｐ２のように変化
し、制動時間は図示Ｔ２のように短くなる。この場合、
制動時間が短いため、タイマカウント値が「０」に達す
る前に制動が終了する（図示Ｗ４）。また、必要制動力
Ｆはピーク値に達した後減少するが、この場合必要制動
力Ｆが小さく、ブレーキモータ１４の回転位置がリター
ンスプリングとのつり合い位置に達していないため、ブ
レーキモータ１４は制動が終了するまでピーク時と同じ
位置に停止される（図示Ｙ５）。

【００７３】制動が終了すると、この時点からタイマの
インクリメントが開始されるとともに（図示Ｗ５）、解
除方向の必要制動力Ｆが一定値に保持され（図示Ｐ
２′）、ブレーキモータ１４が逆方向に駆動される（図
示Ｙ６）。こうして解除方向への駆動はタイマカウント
値が判定値になるまで継続される。この場合も、前述と
同様、解除方向への駆動が終了する前にブレーキモータ
１４の回転位置がストッパの位置に達しているため、そ
の位置で回転が停止される（図示Ｙ７）。

【００７４】第３の態様については、制動がさらに弱く
なり（図示Ｐ３）、制動時間が短くなること（図示Ｔ
３）を除けば、上記第２の態様と同様であるので説明を
省略する。

【００７５】このように、本実施例によれば、制動解除
時におけるブレーキモータ１４の解除方向への駆動時間
が制動時における制動時間に応じて制御されるので、第
１実施例のようにブレーキ解除位置を検出しなくても、
制動の強さに対応した適当な距離だけブレーキ装置を解
除方向に戻すことが可能となる。

【００７６】なお、本実施例では、ブレーキ装置の戻し
過ぎによる機械的な損傷を防止するため、ブレーキモー
タ１４の回転を復帰限界位置において停止させるストッ
パを設けているが、本実施例による駆動時間の制御のみ
で安全性が確保される場合には、ストッパを設ける必要
ははい。

【００７７】また、本実施例では、制動時にタイマを判
定値からデクリメントし、制動解除時に制動時のタイマ
カウント値からインクリメントするようにしているが、
逆に、制動時にタイマを値「０」からインクリメント
し、制動解除時に制動時のタイマカウント値からデクリ
メントするようにしてもよい。要は、制動時間に対応し
た時間で制動解除を行うべく計時を行えばよい。ただ
し、ストッパによってモータ１４の回転が停止された後
に通電が継続されることによる発熱や、ストッパがない
場合の機械的な損傷を防止するためにも、本実施例の判
定値のような通電時間の限界値を設定する方が好まし
い。

【００７８】Ｃ：第３実施例 次に、この発明の第３実施例について説明する。本実施
例においては、ブレーキモータ１４の回転を復帰限界位
置において停止させる、第２実施例と同様のストッパを
当該モータ１４に設け、このストッパによる回転停止後
に通電が継続されることによる電流の上昇を電流センサ
３４にて検知し、この電流上昇に応じて通電を停止させ
るものである。

【００７９】したがって、本実施例においても、第２実
施例と同様、第１実施例のブレーキ解除位置検出スイッ
チ３６は不要となる。その他の各部の構成については第
１実施例と同様であるので、説明を省略する。

【００８０】以下、図８に示すフローチャートを参照
し、本実施例の動作を説明する。図８において、図３に
示した第１実施例と異なる点は、制動解除時の動作（ス
テップＳｃ１〜Ｓｃ４）のみであるので、以下この点に
ついて説明する。

【００８１】図８に示すように、制動解除時において
は、必要制動力を「０」にした後（ステップＳａ１
１）、ステップＳｃ１でモータ回転方向を逆方向（解除
方向）の設定する。そして、ステップＳｃ２の判断結果
が「Ｎｏ」となる間（すなわち、ブレーキモータ１４が
まだストッパ位置に達していないため、電流センサ３４
によって検出される該モータ１４を流れる電流が所定の
しきい値より小さい間）は、ステップＳｃ３において制
動力指令値Ｇを一定値に設定し、ブレーキモータ１４を
解除方向に駆動し続ける。

【００８２】そして、ブレーキモータ１４がストッパに
よって停止され、該モータ１４を流れる電流がしきい値
を越えると、上記ステップＳｃ２の判断結果が「Ｙｅ
ｓ」となり、ステップＳｃ４に進む。ステップＳｃ４で
は、制動力指令値Ｇを「０」とし、ブレーキモータ１４
の駆動を停止する。

【００８３】このように、本実施例によれば、ブレーキ
装置が完全に復帰したことが、ブレーキモータ１４がス
トッパによって停止されることによる電流量の増大によ
って検出され、この検出に応じてブレーキモータ１４の
逆駆動が停止される。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、付勢力の大きなリターンスプリングを使用しなくて
も、モータ駆動によるブレーキ装置を完全に解除位置ま
で復帰させることができる。この結果、ブレーキ装置の
戻りが完全でないことによる燃料の浪費やブレーキシュ
ーの磨耗を防止することができる。また、付勢力の大き
なリターンスプリングを用いる場合のように、制動用モ
ータの容量を大きくする必要がなく、マニュアル操作で
使用するときのブレーキ操作が重くなるという不都合が
伴うこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の自動走行車の構成を示すブロック
図である。

【図２】同自動走行車のコントローラのソフトウェア構
成を示すブロック図である。

【図３】第１実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図４】第２実施例の自動走行車の構成を示すブロック
図である。

【図５】同自動走行車のコントローラのソフトウェア構
成を示すブロック図である。

【図６】第２実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図７】第２実施例の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図８】第３実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

８ａ〜８ｄ…ドラムブレーキ ９…コントローラ（判定手段、制動解除手段）、 １０…ステアリングドライバ、 １１…ステアリングモータ、 １２…スロットルモータ、 １３…ブレーキモータドライバ、 １４…ブレーキモータ、 １５…電磁ブレーキ、 ３０…車速センサ、 ３１…スロットルポテンショメータ、 ３４…電流センサ（判定手段）、 ３６…ブレーキ解除位置検出スイッチ（判定手段）、 ９１…目標車速設定部、 ９２…駆動力計算部、 ９３…スロットル駆動計算部、 ９４…制動力計算部、 ９５…制動状態切替判断部、 ９６…電流指令値計算部、 ９７…励磁電圧計算部、 ９８…異常判定／異常処理部、 ９９ａ〜９９ｍ…インタフェース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−197857（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−45462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−108038（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−73144（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−56480（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−177550（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−73464（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 7/12 - 7/22 B60T 8/00 B60T 8/32 - 8/96 B60T 13/74

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行中の必要制動力に応じて通電される
   制動用モータによってブレーキ装置を駆動し、車両の制
   動制御を行う自動走行車において、 前記必要制動力が「０」となって車両が制動状態から非
   制動状態に移行するとき、前記ブレーキ装置による制動
   を解除すべく前記制動用モータを逆方向に駆動する制動
   解除手段と、非制動状態に移行してからの経過時間が、移行前の制動
   時間によって決まる所定時間を超えたか否かによって、
   前記ブレーキ装置が解除状態になったか否かを判定する
   判定手段とを具備し、 前記制動解除手段は、前記判定手段によって前記ブレー
   キ装置が解除状態になったことが判定されるまで、前記
   制動用モータを逆方向に駆動することを特徴とする自動
   走行車。