JP3341957B2 - 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、車両の走行負荷の急
変によって起こる車速の変動を防止することができる自
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６−２４２５７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
動走行車は、降坂時などで車両の走行負荷（車両の走行
を妨げようとする抵抗）が急減した場合に、この負荷の
急減による車両のオーバーシュート（車速の急増による
飛び出し）を防止すべくスロットル開度を制御するとと
もに電気的な制動力を付与する、というものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された自動走行車においては、走行負荷の急減を検
出してから上述した制御を行っているため、車速の変化
に対して制動がかかるのが遅くなる。したがって、走行
負荷の急減によって車速が急増した後に制動がかかるた
め、車速が変動し、不安定な走行となるという問題があ
った。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、車両の走行負荷が急変するときに生ずる車速
の変動を防止し、滑らかな走行を行うことができる自動
走行車を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車速検出値と目標車速を比較し、これらが一致する
よう車両に与えるべき必要制動力を制御しつつ走行する
自動走行車において、車両の走行負荷を検出する負荷検
出手段と、前記走行負荷が高負荷である場合に、前記車
速検出値が前記目標車速より所定値以上大きくなると
き、前記必要制動力の指令値を所定値分急増させ、前記
走行負荷が低負荷である場合に、前記車速検出値が前記
目標車速より所定値以上小さくなるとき、前記必要制動
力の指令値を所定値分急減させる制動指令値制御手段と
を具備することを特徴としている。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記制動指令値制御手段が必要制動力
の指令値を急増または急減させた後、前記走行負荷の高
低の状態が変化したとき、前記必要制動力の指令値を車
速検出値と目標車速の比較結果に対応した通常の制御指
令値に復帰させる復帰手段を具備することを特徴として
いる。

【０００７】請求項３に記載の発明は、車速検出値と目
標車速を比較し、これらが一致するようスロットル開度
を制御しつつ走行する自動走行車において、車両の走行
負荷を検出する負荷検出手段と、前記走行負荷が高負荷
である場合に、前記車速検出値が前記目標車速より所定
値以上大きくなるとき、前記スロットル開度の指令値を
所定値分急減させ、前記走行負荷が低負荷である場合
に、前記車速検出値が前記目標車速より所定値以上小さ
くなるとき、前記スロットル開度の指令値を所定値分急
増させる開度指令値制御手段とを具備することを特徴と
している。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記開度指令値制御手段がスロットル
開度の指令値を急減もしくは急増させた後、前記走行負
荷の高低の状態が変化したとき、または、前記車速検出
値が前記目標車速から所定値以内に収まるようになった
とき、前記スロットル開度の指令値を車速検出値と目標
車速の比較結果に対応した通常の制御指令値に復帰させ
る復帰手段を具備することを特徴としている。

【０００９】請求項５に記載の発明は、車速検出値と目
標車速を比較し、これらが一致するよう車両に与えるべ
き必要制動力を制御しつつ走行する自動走行車におい
て、車両の走行負荷を検出する負荷検出手段と、前記走
行負荷が高負荷である場合に、前記車速検出値が前記目
標車速より所定値以上大きくなるとき、前記必要制動力
の指令値を所定値分急増させ、前記走行負荷が低負荷で
ある場合に、前記車速検出値が前記目標車速より所定値
以上小さくなるとき、前記必要制動力の指令値を所定値
分急減させる制動指令値制御手段と、前記走行負荷が高
負荷である場合に、前記車速検出値が前記目標車速より
所定値以上大きくなるとき、前記スロットル開度の指令
値を所定値分急減させ、前記走行負荷が低負荷である場
合に、前記車速検出値が前記目標車速より所定値以上小
さくなるとき、前記スロットル開度の指令値を所定値分
急増させる開度指令値制御手段とを具備することを特徴
としている。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記制動指令値制御手段が必要制動力
の指令値を急増または急減させた後、前記走行負荷の高
低の状態が変化したとき、前記必要制動力の指令値を車
速検出値と目標車速の比較結果に対応した通常の制御指
令値に復帰させる第１の復帰手段と、前記開度指令値制
御手段がスロットル開度の指令値を急減もしくは急増さ
せた後、前記走行負荷の高低の状態が変化したとき、ま
たは、前記車速検出値が前記目標車速から所定値以内に
収まるようになったとき、前記スロットル開度の指令値
を車速検出値と目標車速の比較結果に対応した通常の制
御指令値に復帰させる第２の復帰手段とを具備すること
を特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明においては、負荷検出手
段が、車両の走行負荷を検出し、制動指令値制御手段
が、走行負荷が高負荷である場合に、車速検出値が目標
車速より所定値以上大きくなるとき、必要制動力の指令
値を所定値分急増させ、走行負荷が低負荷である場合
に、車速検出値が目標車速より所定値以上小さくなると
き、必要制動力の指令値を所定値分急減させる。これに
より、走行負荷の急変時に車速の変動に遅れることなく
制動力が調整され、車速の変動が防止できる。

【００１２】請求項２に記載の発明においては、走行負
荷の急変による車速の変動を防止した後、通常の制動力
指令値による制動制御に復帰する。

【００１３】請求項３に記載の発明においては、負荷検
出手段が、車両の走行負荷を検出し、開度指令値制御手
段が、走行負荷が高負荷である場合に、車速検出値が目
標車速より所定値以上大きくなるとき、スロットル開度
の指令値を所定値分急減させ、走行負荷が低負荷である
場合に、車速検出値が目標車速より所定値以上小さくな
るとき、スロットル開度の指令値を所定値分急増させ
る。これにより、走行負荷の急変時に車速の変動に遅れ
ることなくスロットル開度が調整され、車速の変動が防
止できる。

【００１４】請求項４に記載の発明においては、走行負
荷の急変による車速の変動を防止した後、通常の開度指
令値による開度制御に復帰する。

【００１５】請求項５に記載の発明においては、走行負
荷の急変時に車速の変動に遅れることなく制動力および
スロットル開度が調整され、より効果的に車速の変動が
防止できる。

【００１６】請求項６に記載の発明においては、走行負
荷の急変による車速の変動を防止した後、通常の制動力
指令値と開度指令値による制動制御および開度制御に復
帰する。このとき、比較的応答が速い制動制御は復帰し
難く、比較的応答が遅いスロットル開度制御は復帰し易
くなっているので、復帰のタイミングが好適に調整され
る。

【００１７】

【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。 （１）実施例の構成 自動走行車の構成 図１はこの発明の一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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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指示信号に対応
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、安全性を確保するため、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御も可能となっている。

【００２２】電磁ブレーキ１５は、コントローラ９によ
ってオン／オフ制御される停止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。

【００２３】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。

【００２４】また、コントローラ９は、電磁ブレーキ１
５を単にオン／オフ制御するのではなく、電磁石に供給
する励磁電流の大きさを可変とし、車両に加えるべき制
動力の大きさを制御するよう構成すれば、自動走行用の
ブレーキ装置として電磁ブレーキ１５と前述のブレーキ
モータ１４によって駆動するドラムブレーキ８ａ〜８ｄ
とを併用することが可能である。例えば、電磁ブレーキ
１５を主として走行中の速度制御のための小制動力を供
給する第１系統のブレーキ装置として使用し、ドラムブ
レーキ８ａ〜８ｄを主として車両を停止させるための大
制動力を供給する第２系統のブレーキ装置として使用す
るようにしてもよい。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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への供給電流量
を検出する電流センサ３４、ギア２３にはメカブレーキ
機構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出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。

【００２９】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〜９９ｇ、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９９ｈ〜９９ｌか
ら成っている。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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、スロットル開度が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
っていることになり、燃料の浪費やブレーキシューの磨
耗等を招くことになる。ここでは、このような不適切な
制動状態を回避すべく判断を行っている。

【００３４】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「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。これに伴って、スロットル開度も徐々に適切な
値となり、上述した不適切なつり合い状態から解除され
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に与えるべき電流指令値を出力す
る。励磁電圧計算部９７は、電磁ブレーキ１５を単にオ
ンオフ式の駐車ブレーキとしてのみ使用する場合にはオ
ンオフのいずれかを指示する２値信号を出力するが、電
磁ブレーキ１５による制動力を可変にする場合には制動
力計算部９４から出力される制動力の値に基づき、電磁
ブレーキ１５に与えるべき励磁指令値を出力する。

【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、本実施例の動作について説明する。図３は自動走
行時にコントローラ９が行うスロットル開度制御の動作
を示すフローチャートである。また、図４は自動走行時
にコントローラ９が行う制動制御の動作を示すフローチ
ャートである。以下では、これらフローチャートを参照
し、コントローラ９によるスロット開度制御および制動
制御の動作を、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように車両が
下り坂から平坦路にさしかかる場合と、図５（Ｅ）〜
（Ｈ）に示すように車両が上り坂から平坦路にさしかか
る場合を例として説明する。

【００３８】スロットル開度制御の動作 ＜ａ＞車両が下り坂から平坦路にさしかかる場合（図５
（Ａ）〜（Ｄ）） まずステップＳａ１（図３参照）において、コントロー
ラ９は現在の車両の走行負荷を判定する。ここで、走行
負荷とは、既述したように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小となる一方、上
り坂を走行するとき大となる。

【００３９】例えば車両が上り坂を走行する場合、車
速、エンジン回転数および変速比（エンジン回転数と車
速の比）は、それぞれ図６（ａ）〜（ｃ）に示すように
変動する。本実施例では、走行負荷に関連するエンジン
回転数と変速比（エンジン回転数と車速の比）が共に所
定のしきい値（判定値）を越えたとき、高負荷であると
判定し、高負荷である間は上りフラグを「１」とする
（図６（ｄ））。

【００４０】一方、車両が下り坂を走行する場合、車
速、制動力指令値（必要制動力）および変速比は、それ
ぞれ図７（ａ）〜（ｃ）に示すように変動する。本実施
例では、走行負荷に関連する必要制動力が所定のしきい
値（判定値）を越え、かつ変速比が所定のしきい値を下
回ったとき、低負荷であると判定し、低負荷である間は
下りフラグを「１」とする（図７（ｄ））。

【００４１】さて、図５（Ａ）に示すように車両が下り
坂を走行している場合、走行負荷が小さいため、コント
ローラ９は「低負荷」であると判定し（このとき、下り
フラグは「１」）、ステップＳａ２に処理を進める。ス
テップＳａ２では、現在の車速が車速指令値（目標車
速）から所定のオフセット値（例えば、１．５ｋｍ／
ｈ）を引いた値より小さいか否かを判断する。すなわ
ち、ここでは車速の急変（この場合、平坦路にさしかか
ることによる車速の急減）を検出している。ここで、車
両がまだ平坦路にさしかかっていない場合には、車速は
急変しないので、この判断結果が「Ｎｏ」となり、上記
ステップＳａ１の判定を繰り返す。

【００４２】一方、図５（Ｂ）に示すように車両が平坦
路にさしかかった場合には、車速が急に低下するため、
上記ステップＳａ２の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ス
テップＳａ３に進む。ステップＳａ３では、スロットル
開度を所定の大開度（全開より少し小さい値）まで急増
させる。これにより、車両に加速度が与えられ、平坦路
にさしかかることによる（すなわち、負荷の急増によ
る）速度の急減が防止される。なお、ここでスロットル
開度を急増させた後は、その開度より大きい開度指令値
は受け付けるが、それより小さい開度指令値は受け付け
ないようになっている。

【００４３】そして、ステップＳａ４では、現在の走行
負荷がまだ低負荷であり（すなわち、下りフラグが
「１」）、かつ、現在の車速がまだ上記目標車速からオ
フセット値を引いた値より小さいか否かを判断する。す
なわち、車両がまだ平坦路に完全に達しておらず（図５
（Ｂ）乃至（Ｃ）の位置）、かつ、上記ステップＳａ３
による加速の効果がまだ十分に車速に現れていない場
合、この判断結果が「Ｙｅｓ」となり、再び上述したス
テップＳａ１〜Ｓａ４の動作を繰り返す。

【００４４】一方、車両が平坦路に達し（図５（Ｃ）乃
至（Ｄ）の位置）、下りフラグが「０」となるか、ある
いは、上記ステップＳａ３による加速の効果が十分に車
速に現れ、現在の車速が上記目標車速からオフセット値
を引いた値より大きくなると、上記ステップＳａ４の判
断結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳａ５に進む。ステ
ップＳａ５では、スロットル開度を車速検出値と目標車
速との差に対応した通常の指令値（すなわち中負荷の場
合の指令値）とし、以後、通常の平坦路における速度制
御を行う。

【００４５】＜ｂ＞車両が上り坂から平坦路にさしかか
る場合（図５（Ｅ）〜（Ｈ）） 図５（Ｅ）に示すように、車両が上り坂を走行している
場合、走行負荷が大きいので、コントローラ９は、前述
のステップＳａ１において「高負荷」であると判定し
（このとき、上りフラグは「１」）、ステップＳａ６に
処理を進める。

【００４６】ステップＳａ６では、現在の車速が目標車
速に所定のオフセット値を加えた値より大きいか否かを
判断する。すなわち、この場合も前述と同様、車速の急
変（この場合、平坦路にさしかかることによる車速の急
増）を検出している。ここで、車両がまだ平坦路にさし
かかっていない場合には、車速は急変しないので、この
判断結果が「Ｎｏ」となり、前述と同様、上記ステップ
Ｓａ１の判定を繰り返す。

【００４７】一方、図５（Ｆ）に示すように車両が平坦
路にさしかかった場合には、車速が急に上昇するため、
上記ステップＳａ６の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ス
テップＳａ７に進む。ステップＳａ７では、スロットル
開度を所定の小開度（平坦時の開度より少し大きい値）
まで急減させる。これにより、車両に与えられる加速度
が急減され、平坦路にさしかかることによる（すなわ
ち、負荷の急減による）速度の急増が防止される。な
お、ここでスロットル開度を急減させた後は、その開度
より小さい開度指令値は受け付けるが、それより大きい
開度指令値は受け付けないようになっている。

【００４８】そして、ステップＳａ８では、現在の走行
負荷がまだ高負荷であり（すなわち、上りフラグが
「１」）、かつ、現在の車速がまだ上記目標車速にオフ
セット値を加えた値より大きいか否かを判断する。すな
わち、車両がまだ平坦路に完全に達しておらず（図５
（Ｆ）乃至（Ｇ）の位置）、かつ、上記ステップＳａ７
による減速の効果がまだ十分に車速に現れていない場
合、この判断結果が「Ｙｅｓ」となり、再び上述したス
テップＳａ１，Ｓａ６〜Ｓａ８の動作を繰り返す。

【００４９】一方、車両が平坦路に達し（図５（Ｇ）乃
至（Ｈ）の位置）、上りフラグが「０」となるか、ある
いは、上記ステップＳａ７による減速の効果が十分に車
速に現れ、現在の車速が上記目標車速にオフセット値を
加えた値より小さくなると、上記ステップＳａ８の判断
結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳａ９に進む。ステッ
プＳａ９では、スロットル開度を車速検出値と目標車速
との差に対応した通常の指令値とし、以後、通常の平坦
路における速度制御を行う。

【００５０】制動制御の動作 次に、制動制御の動作について説明する。 ＜ａ＞車両が下り坂から平坦路にさしかかる場合（図５
（Ａ）〜（Ｄ）） まずステップＳｂ１（図３参照）において、コントロー
ラ９は、前述のスロットル開度制御の場合と同様、現在
の車両の走行負荷を判定する。

【００５１】そして、図５（Ａ）に示すように車両が下
り坂を走行している場合、走行負荷が小さいため、コン
トローラ９は「低負荷」であると判定し（このとき、下
りフラグは「１」）、ステップＳｂ２に処理を進める。
ステップＳｂ２では、現在の車速が前述の目標車速から
オフセット値を引いた値より小さいか否かを判断し、車
速の急変（この場合、平坦路にさしかかることによる車
速の急減）を検出する。ここで、車両がまだ平坦路にさ
しかかっていない場合には、車速は急変しないので、こ
の判断結果が「Ｎｏ」となり、上記ステップＳｂ１の判
定を繰り返す。

【００５２】一方、図５（Ｂ）に示すように車両が平坦
路にさしかかった場合には、車速が急に低下するため、
上記ステップＳｂ２の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ス
テップＳｂ３に進む。ステップＳｂ３では、車速検出値
と目標車速との差に対応した本来の必要制動力の値から
所定の値ｄ１を引いて、この結果を新たな必要制動力と
する。これにより、車両に与えられる制動力が急減さ
れ、平坦路にさしかかることによる（すなわち、負荷の
急増による）速度の急減が防止される。

【００５３】そして、ステップＳｂ４では、現在の走行
負荷がまだ低負荷であるか否か（すなわち、下りフラグ
が「１」であるか否か）を判断する。すなわち、車両が
まだ平坦路に完全に達しておらず、図５（Ｂ）乃至
（Ｃ）の位置にある場合、この判断結果が「Ｙｅｓ」と
なり、再び上述したステップＳｂ１〜Ｓｂ４の動作を繰
り返す。

【００５４】一方、車両が平坦路に達すると（図５
（Ｃ）乃至（Ｄ）の位置）、上記ステップＳｂ４の判断
結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳｂ５に進む。ステッ
プＳｂ５では、必要制動力を車速検出値と目標車速との
差に対応した通常の指令値（すなわち中負荷の場合の指
令値）とし、以後、通常の平坦路における制動制御を行
う。

【００５５】＜ｂ＞車両が上り坂から平坦路にさしかか
る場合（図５（Ｅ）〜（Ｈ）） 図５（Ｅ）に示すように、車両が上り坂を走行している
場合、走行負荷が大きいので、コントローラ９は、前述
のステップＳｂ１において「高負荷」であると判定し
（このとき、上りフラグは「１」）、ステップＳｂ６に
処理を進める。

【００５６】ステップＳｂ６では、現在の車速が目標車
速に所定のオフセット値を加えた値より大きいか否かを
判断する。すなわち、この場合も前述と同様、車速の急
変（この場合、平坦路にさしかかることによる車速の急
増）を検出している。ここで、車両がまだ平坦路にさし
かかっていない場合には、車速は急変しないので、この
判断結果が「Ｎｏ」となり、前述と同様、上記ステップ
Ｓｂ１の判定を繰り返す。

【００５７】一方、図５（Ｆ）に示すように車両が平坦
路にさしかかった場合には、車速が急に上昇するため、
上記ステップＳｂ６の判断結果が「Ｙｅｓ」となり、ス
テップＳｂ７に進む。ステップＳｂ７では、車速検出値
と目標車速との差に対応した本来の必要制動力の値に所
定の値ｄ２を加えて、その結果を新たな必要制動力とす
る。これにより、車両に与えられる制動力が急増され、
平坦路にさしかかることによる（すなわち、負荷の急減
による）速度の急増が防止される。

【００５８】そして、ステップＳｂ８では、現在の走行
負荷がまだ高負荷であるか否か（すなわち、上りフラグ
が「１」か否か）を判断する。すなわち、車両がまだ平
坦路に完全に達しておらず、図５（Ｆ）乃至（Ｇ）の位
置にある場合、この判断結果が「Ｙｅｓ」となり、再び
上述したステップＳｂ１，Ｓｂ６〜Ｓｂ８の動作を繰り
返す。

【００５９】一方、車両が平坦路に達すると（図５
（Ｇ）乃至（Ｈ）の位置）、上記ステップＳｂ８の判断
結果が「Ｎｏ」となり、ステップＳａ９に進む。ステッ
プＳａ９では、必要制動力を車速検出値と目標車速との
差に対応した通常の指令値とし、以後、通常の平坦路に
おける制動制御を行う。

【００６０】（３）まとめ このように、本実施例によれば、車両が下り坂から平坦
路にさしかかるときや上り坂から平坦路にさしかかると
きのように走行負荷が急変する場合において、この負荷
の変動が検出される前に車速の変動を検出し、この車速
の変動を防止すべくスロットル開度および制動力が急減
あるいは急増されるので、走行負荷の変動によって生じ
るオーバーシュート（車速の急増）やアンダーシュート
（車速の急減）に迅速に対処でき、滑らかな走行が可能
となる。

【００６１】また、制動制御の場合、前述のステップＳ
ｂ４，Ｓｂ８において「車速が目標車速からオフセット
値の範囲内に収まったこと」が通常時の制動制御に復帰
するための条件になっていないため、スロットル開度制
御の場合と比較して復帰し難くなっている。これは、制
動制御の方がスロットル開度による速度制御より応答が
速いことから、通常時の制動制御に復帰するための条件
を厳しくし、復帰するタイミングを遅延させるようにし
たものである。これにより、制動力を急減あるいは急増
させることによる効果が車速に十分に現れる前に復帰し
てしまうことを防止することができる。

【００６２】一方、スロットル開度制御の場合には、通
常の指令値による制御に復帰しても、復帰後直ぐにエン
ジン回転数が変化する訳ではないので、制動制御の場合
のように復帰のタイミングを遅延させる必要がない。し
たがって、前述のステップＳａ４，Ｓａ８のように通常
時の開度制御に復帰するための条件を緩くしている。

【００６３】（４）変更例 なお、上記実施例では、坂の昇降による走行負荷の急
変を例として説明したが、本発明は、上記の例に限定さ
れず、車重の急変など他の原因によって走行負荷が急変
する場合にも適用可能である。また、走行負荷の変動が
坂の昇降のみによって生ずる場合には、上記実施例のよ
うに走行負荷の高低を判定するのではなく、傾斜角セン
サ（図示略）を用いて判定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ればよ
い。

【００６４】また、上記実施例では、ステップＳａ
３，Ｓａ７においてスロットル開度を所定の設定開度ま
で開閉するようにしたが、このように設定開度を決めて
おくのではなく、増減すべき開閉量を設定するようにし
てもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、走行負荷の急変時に車速の変動に遅れることなく制
動力あるいは（および）スロットル開度が調整され、車
速の変動を防止することができるので、走行が滑らかに
なるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一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。

【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】 同コントローラによるスロットル開度制御の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】 同コントローラによる制動制御の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図５】 車両が下り坂から平坦路にさしかかるとき
（（Ａ）〜（Ｄ））と、上り坂から平坦路にさしかかる
とき（（Ｅ）〜（Ｈ））の状態を示す模式図である。

【図６】 車両が上り坂を走行するときの車速、エンジ
ン回転数、変速比および上りフラグの各々の値の変化を
示すグラフである。

【図７】 車両が下り坂を走行するときの車速、必要制
動力、変速比および下りフラグの各々の値の変化を示す
グラフである。

【符号の説明】

９…コントローラ（負荷検出手段、制動指令値制御手
段、開度指令値制御手段）、 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（負荷検出手段）、 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〜９９ｌ…インタフェース。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速検出値と目標車速を比較し、これら
   が一致するよう車両に与えるべき必要制動力を制御しつ
   つ走行する自動走行車において、 車両の走行負荷を検出する負荷検出手段と、 前記走行負荷が高負荷である場合に、前記車速検出値が
   前記目標車速より所定値以上大きくなるとき、前記必要
   制動力の指令値を所定値分急増させ、前記走行負荷が低
   負荷である場合に、前記車速検出値が前記目標車速より
   所定値以上小さくなるとき、前記必要制動力の指令値を
   所定値分急減させる制動指令値制御手段とを具備するこ
   とを特徴とする自動走行車。
2. 【請求項２】 前記制動指令値制御手段が必要制動力の
   指令値を急増または急減させた後、前記走行負荷の高低
   の状態が変化したとき、前記必要制動力の指令値を車速
   検出値と目標車速の比較結果に対応した通常の制御指令
   値に復帰させる復帰手段を具備することを特徴とする請
   求項１に記載の自動走行車。
3. 【請求項３】 車速検出値と目標車速を比較し、これら
   が一致するようスロットル開度を制御しつつ走行する自
   動走行車において、 車両の走行負荷を検出する負荷検出手段と、 前記走行負荷が高負荷である場合に、前記車速検出値が
   前記目標車速より所定値以上大きくなるとき、前記スロ
   ットル開度の指令値を所定値分急減させ、前記走行負荷
   が低負荷である場合に、前記車速検出値が前記目標車速
   より所定値以上小さくなるとき、前記スロットル開度の
   指令値を所定値分急増させる開度指令値制御手段とを具
   備することを特徴とする自動走行車。
4. 【請求項４】 前記開度指令値制御手段がスロットル開
   度の指令値を急減もしくは急増させた後、前記走行負荷
   の高低の状態が変化したとき、または、前記車速検出値
   が前記目標車速から所定値以内に収まるようになったと
   き、前記スロットル開度の指令値を車速検出値と目標車
   速の比較結果に対応した通常の制御指令値に復帰させる
   復帰手段を具備することを特徴とする請求項３に記載の
   自動走行車。
5. 【請求項５】 車速検出値と目標車速を比較し、これら
   が一致するよう車両に与えるべき必要制動力を制御しつ
   つ走行する自動走行車において、 車両の走行負荷を検出する負荷検出手段と、 前記走行負荷が高負荷である場合に、前記車速検出値が
   前記目標車速より所定値以上大きくなるとき、前記必要
   制動力の指令値を所定値分急増させ、前記走行負荷が低
   負荷である場合に、前記車速検出値が前記目標車速より
   所定値以上小さくなるとき、前記必要制動力の指令値を
   所定値分急減させる制動指令値制御手段と、 前記走行負荷が高負荷である場合に、前記車速検出値が
   前記目標車速より所定値以上大きくなるとき、前記スロ
   ットル開度の指令値を所定値分急減させ、前記走行負荷
   が低負荷である場合に、前記車速検出値が前記目標車速
   より所定値以上小さくなるとき、前記スロットル開度の
   指令値を所定値分急増させる開度指令値制御手段とを具
   備することを特徴とする自動走行車。
6. 【請求項６】 前記制動指令値制御手段が必要制動力の
   指令値を急増または急減させた後、前記走行負荷の高低
   の状態が変化したとき、前記必要制動力の指令値を車速
   検出値と目標車速の比較結果に対応した通常の制御指令
   値に復帰させる第１の復帰手段と、 前記開度指令値制御手段がスロットル開度の指令値を急
   減もしくは急増させた後、前記走行負荷の高低の状態が
   変化したとき、または、前記車速検出値が前記目標車速
   から所定値以内に収まるようになったとき、前記スロッ
   トル開度の指令値を車速検出値と目標車速の比較結果に
   対応した通常の制御指令値に復帰させる第２の復帰手段
   とを具備することを特徴とする請求項５に記載の自動走
   行車。