JP3750129B2 - Electric vehicle control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの駆動力で走行する電動車で低速で走行する電動車椅子等で利用される。
【0002】
【従来の技術】
電動車椅子等の電動車には、障害物に機体が当たると走行を停止するように衝突検出センサが設けられている。
この電動車は、機体が障害物に当たって衝突検出センサがONするとそのON信号によって走行を停止するように制御され、機体を障害物から外すと再び走行可能になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動車は、障害物に衝突して停止した後に機体を障害物から離すと衝突検出センサがOFFとなり、再び走行可能となるが、衝突により衝突検出センサが壊れて機体と障害物を離してもONのままになり、機体は走行可能であるにもかかわらず制動が働いて走行出来なくなる場合がある。
そこで、本発明では、衝突検出センサが壊れてもONしたままになっても走行可能にして緊急時の避難を行えるようにすることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、衝突検出センサ1を設けて衝突時に走行を停止すべくした電動車において、衝突検出センサ1が故障により衝突検出になったままの場合には再度アクセル操作をすることで警報を出しながら低速走行を制御可能にした。
【0005】
【発明の作用及び効果】
衝突検出センサ1が衝突あるいは他の原因により衝突を検出したままの状態になると、一時的には機体の走行を停止するが、再びアクセルを操作することで警報を出しながら低速で走行でき、緊急の移動を行うことが出来、警報によって故障を知ることができる。
【0006】
【実施例】
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図1は、走行制御の制御信号の流れを示す制御ブロック図で、キ−スイッチ11から電源ON・OFFの信号、アクセルレバー12から設定速度信号、前後進切換スイッチ13から走行方向信号、ホ−ンスイッチ15からホ−ン21を鳴らす信号、バンパーセンサ16から衝突検出信号がそれぞれ制御基盤10に入り、この制御基盤10からモータ1へモータ制御回路17を介して回転制御信号が出力され、ホーン21を鳴らす制御信号が出力され、表示器14には異常表示等の制御信号が出力され、電磁ブレーキ22に制動作動信号が出力される。モータ1からは駆動電流検出回路18を介して駆動電流値が、回生電流検出回路19を介して回生電流値がそれぞれ制御基盤10に入力される。
また、タイマー20からは各経過時間の計測のためのクロックカウントが制御基盤10に入力され、速度計14から実走行速度が検出され制御基盤10に入力される。
【0007】
図2と図3は、走行制御全体の制御状態を説明するフローチャート図である。ステップS1でキースイッチ11を回して電源をONすると、ステップS2で制御用フラグであるホーンスイッチ無効フラグHFを0とし、バンパーセンサ無効フラグBFを0とし、異状検知フラグEFを0とし、異状検知1用タイマET1と異状検知2用タイマET2を0とする初期化処理を行う。次に、キースイッチ11をONしたままでホーンスイッチ15をONするとアクセルレバー12の中立位置を調整するステップS4の調整モードに行き、ホーンスイッチがOFFのままであると後述するステップS5の電磁ブレーキ22を断続ON処理する。このステップS5の前にはステップS18の駐車処理が入ってくる。
次に、ステップS6の動作停止処理を行い、ステップS7のアクセルレバー12がONされると後述するステップS8の始動コントロール処理を行い、ステップS9で電源がOFFされるとステップS24の動作停止処理を行い、ステップS25で終了となる。
【0008】
ステップS10の判定は、モータ1あるいはモータ制御回路17が異状かどうかの判定で、もし異状判定であれば、ステップS26の非常停止処理を行う。
ステップS11はホーンスイッチ状態判定で、ホーンスイッチ15が無効でステップS12のホーンスイッチがOFFであればステップS13でホーンスイッチ無効フラグHFを0とする。
ステップS14の判定は、バンパーセンサ16の状態を判定するもので、バンパーセンサ16による停止状態でなければステップS15でバンパーセンサ16がONならばステップS16のバンパーセンサ無効フラグBFを1としてステップS17の減速コントロールを行いステップS18の駐車となる。ステップS19とステップS20は、バンパーセンサ16がOFFとなればバンパーセンサ無効フラグBFを0とするものである。
ステップS21でアクセルレバー12がONならば、そのアクセル操作量に応じた速度で走行するようにステップS22で速度コントロールを行い、ステップS9の前に戻る。アクセルレバー12がOFFならば、ステップS23の減速コントロールを行いステップ18で駐車とする。
【0009】
次に、各制御処理を詳しく説明していく。図4、図5は始動コントロールの制御フローチャートで、ステップS801電磁ブレーキ22を制動し、ステップS802でチェック回数CNを0とし、ステップS803でモータ出力を0にし、ステップS804でメインリレーをONし、ステップS805で0.1秒待ち、ステップS806でチェック用タイマーCTを0とし、ステップS807でチェック回数を1回カウントする。
ステップS808では、前後進切換スイッチ13が前進か後進かによってステップS809の前進用リレー切換か、ステップS810の後進用リレー切換を行い、ステップS811で0.1秒待ち、ステップS812で25ミリ秒待つ。
ステップS813、S814、S815、S816は、モータ出力が60%以下の場合に出力を徐々に増加させる処理で、ステップS814でモータ出力が0ならばステップS816で出力を12%に設定し、0でなければ出力をステップS815で4%増加させる。
【0010】
ステップS817でモータ電流が3A以上ならば、ステップS834でモータ出力を0にし、ステップS835で50ミリ秒待ち、ステップS836で電磁ブレーキ22を開放してメイン処理に戻る。
モータ電流が3A未満ならば、ステップS818でチェック用タイマCTをカウントアップし、ステップS819でチェック用タイマCTが0.3秒になるまでモータ出力を増加させる処理を行う。
チェック用タイマCTが0.3秒を経過すると、ステップS820でモータ出力を0とし、ステップS821で0.1秒待ち、ステップS822とS823とS824で前後進切換スイッチ13の切換による進行方向と逆方向へのリレーの切換を行い、ステップS825で0.1秒待ち、ステップS826でメインリレーをOFFし、ステップS827で25ミリ秒待ち、ステップS828でチェック回数が2回になるまで、ステップS804の前まで戻るのを繰り返す。
【0011】
2回のリレー切換チェックが終了すると、ステップS829でアクセルレバー12の中立位置での保持時間を計るタイマNTを0とし、ステップ830でアクセルレバー12が中立になるのを待ち、中立となればステップS831でタイマNTをカウントアップし、ステップS832で0.5秒になるまでタイマNTをカウントアップし、ステップS833でアクセルレバー12がONされるのを待ち、ステップS802の前に戻る。
【0012】
図6は、速度コントロールのフローチャート図で、ステップS2201でアクセルレバー12の回動程度による走行速度を設定し、ステップS2202でホーンスイッチ無効フラグHFが1すなわちホーンスイッチ15が故障か、ステップS2203でバンパーセンサ無効フラグBFが1すなわちバンパーセンサ16が故障かであれば、ステップS2205で設定速度を低速に制限し、ステップS2206で警報を表示する。両方とも正常であればステップS2204で警報をOFFする。
ステップS2207で、実速度が目的速度になれば、ステップS2214で減速開始速度Sを実速度にし、ステップS2215で減速開始モータ出力Dを現在のモータ出力として戻る。
ステップS2208の判定で実速度が目的速度未満であれば、ステップS2209で加速し、ステップS2210で駆動系異常検査1を行う。実速度が目的速度以上であれば、ステップS2211で減速し、ステップS2212の駆動系異常検査2を行い、ステップS2213の駆動系異常検査3を行う。
【0013】
減速コントロールは図7に示す如く、ステップS231の通常減速制御とステップS232のリレー逆転制動及びステップS233の逆転制動から成る。
通常減速制御は、図8の如く、ステップS2212の駆動系異常検査2とステップS2213の駆動系異常検査3を経て、ステップS2311の減速開始後1.2秒以上経過か、ステップS2313の実速度が0.2km/h未満か、ステップS2313の実走行方向が設定走行方向と逆かの判断のどれかがYESになればステップS18の駐車となり、全てがONであればステップS2314のモータ出力が最小かの判断でNOであればステップS2335の減速を行ってステップS2212の駆動系異常検査2の前に戻る。
【0014】
リレー逆転制御は、図9に示す如く、ステップS2321でモータ出力を完全に停止し、ステップ2322で0.1ミリ秒待ち、ステップS2323の走行方向判定後、ステップS2324、S2325、S2326、S2627で走行方向と逆方向に駆動力が加わるようにリレーを切り換える。ステップS2338で25ミリ秒待ち次の処理に移る。
【0015】
逆転制動制御は、図10に示す如く、ステップS2331でモータ出力を開始し、ステップS2332で50ミリ秒待ち、ステップS2213で駆動系異常検査3を行って、ステップS2333の減速開始後1.2秒以上経過か、ステップS2334の実速度が0.2km/h未満か、ステップS2335の走行方向が逆方向かの判定でどれかがYESならば次の処理に移行し、全てNOであればステップS2336でモータ出力をアップし、ステップS2213の前に戻る。
【0016】
動作停止制御S24は、図11に示す如く、ステップS2401のモータ出力完全停止からステップS2402の正逆切換リレーOFFを経てステップS2403の電磁ブレーキ制動となる。尚、電磁ブレーキ22は通電を切ると制動となるタイプである。
【0017】
電磁ブレーキ断続ON処理制御S5は、図12に示す如く、ステップS501で電磁ブレーキ22の断続ON処理タイマーXを0とし、ステップS502とステップS506で実速度が0.5km/hより速ければタイマXを0.5秒とし、ステップS503とステップS507で実速度が1km/hより速ければタイマーXを1秒とし、ステップS504とステップS508で実速度が2km/hより速ければタイマXを2秒とし、ステップS505でタイマXが0でなければステップS509で電磁ブレーキ22を25ミリ秒開放し、ステップS510で電磁ブレーキ22を100ミリ秒制動し、ステップS511でタイマーXをカウントダウンし、ステップS505の前に戻る。従って実走行速度が速いほど、電磁ブレーキ22の断続ON時間が長くなるわけである。
【0018】
モータ1あるいはモータ制御回路17に異常が発見され非常停止制御S26をする場合には、図13に示す如く、ステップS261でモータ1の出力を0とし、ステップS262で、電磁ブレーキ断続ON処理タイマーXを2秒とし、ステップS263のタイマXが0となったかの判断により、ステップS266の電磁ブレーキ22の25ミリ秒開放とステップS267の電磁ブレーキ22の100ミリ秒制動とステップS268のタイマーXのカウントダウンを実施し、タイマーXが0となればステップS264の警報をONし、ステップS24の動作停止制御を行い、ステップS265で電源をOFFして終了する。
【0019】
アクセルレバー12の中立位置を調整する調整モードS4は、図14の如く、ステップS401で調整モード解除用タイマATを0とし、ステップS402のホーンスイッチ15がONかの判断で、ONされていればステップS403でタイマATをカウントアップし、ステップS404のタイマーATが1.5秒以上経てばステップS405でホーンスイッチ無効フラグHFを1として駐車制御となる。ホーンスイッチ15がOFFであれば、ステップS406の各種調整機能処理を行って中立位置を調整し、ステップS407で電源がOFFされればステップS24の動作停止処理を行って終了する。
【0020】
加速時の駆動系異常検査1の制御SC1は、図15に示す如く、ステップSC101の判断で25ミリ秒毎に以下の検査処理に入る。ステップSC102でモータ電流が2A未満か、ステップSC103で回生電流が1A未満か、ステップSC104で実速度が目標設定速度より2km/h以上遅いか、ステップSC105でモータ出力が80%以上かのどれかの判断がNOであれば、ステップSC108で異常検知1用タイマET1を0としてステップSC107のタイマET1が12カウントより大きかの判断を行い、大きければ異常検知フラグEFを1として元の制御に戻る。前記複数の判断で全てがYESであれば、ステップSC106の異常検知1用タイマET1をカウントアップして、ステップSC107に移行する。
【0021】
減速時の駆動系異常検査2の制御SC2は、図16に示す如く、ステップSC201で25ミリ秒毎に以上の検査処理に入る。ステップSC202のモータ電流が2A未満か、ステップSC203の回生電流が1A未満か、ステップSC204の実速度が3.5km/h以上か、ステップSC205の減速開始時のモータ出力Dが4%以上か、ステップSC206の現在のモータ出力がD/2以上か、ステップSC207の実速度が(減速開始時の速度S−0.2km/h)より大きいかのどれかの判断がNOであれば、異常検知2用タイマーET2を0とする。これらの判断の全てがYESであればタイマET2をカウントアップし、ステップSC209の判断でタイマーET2が4カウント以上すなわち0.1秒経過すれば異常検知フラグEFを1とする。
【0022】
減速時の駆動系異常検査3は、図17に示す如く、ステップSC301の25m秒毎に以上の検査処理に入る。ステップSC302のモータ電流が2A未満か、ステップSC303の回生電流が1A未満か、ステップSC304の実速度が3.5km/h以上かステップSC305の0.3秒間の加速が0.3km/h以上かの判断全てがYESならばSC306の通常減速中かの判断に移り、どれかがNOなればステップSC312の異常検出2用タイマET2を0とし、ステップSC309の前に移行する。
【0023】
ステップSC306の通常減速中との判断がYESならばステップSC310のモータ出力が8%未満かの判断に移りNOならばステップSC312に移り、YESならばステップSC307の逆転制動中かの判断に移り、これがYESならばステップSC311のモータ出力が12%以上かの判断に移り、NOならばステップSC312に移り、YESならばステップSC308のタイマET2をカウントアップする。
ステップSC309でタイマET2が4カウント以上つまり0.1秒経過すればステップSC313で異常検知フラグEFを1とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の制御ブロック図である。
【図2】実施例の制御フローチャート図である。
【図3】実施例の制御フローチャート図である。
【図4】実施例の制御フローチャート図である。
【図5】実施例の制御フローチャート図である。
【図6】実施例の制御フローチャート図である。
【図7】実施例の制御フローチャート図である。
【図8】実施例の制御フローチャート図である。
【図9】実施例の制御フローチャート図である。
【図10】実施例の制御フローチャート図である。
【図11】実施例の制御フローチャート図である。
【図12】実施例の制御フローチャート図である。
【図13】実施例の制御フローチャート図である。
【図14】実施例の制御フローチャート図である。
【図15】実施例の制御フローチャート図である。
【図16】実施例の制御フローチャート図である。
【図17】実施例の制御フローチャート図である。
【符号の説明】
1 衝突検出センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in an electric wheelchair or the like that travels at a low speed with an electric vehicle that travels with the driving force of a motor.
[0002]
[Prior art]
An electric vehicle such as an electric wheelchair is provided with a collision detection sensor so as to stop traveling when an aircraft hits an obstacle.
This electric vehicle is controlled to stop traveling by the ON signal when the vehicle body hits an obstacle and the collision detection sensor is turned ON, and can be driven again when the vehicle body is removed from the obstacle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional electric vehicle, if the aircraft is moved away from the obstacle after colliding with the obstacle, the collision detection sensor is turned off and the vehicle can run again. However, the collision detection sensor is broken by the collision and the aircraft is separated from the obstacle. Even if it remains ON, the aircraft may not be able to travel due to braking even though it can travel.
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to evacuate in an emergency by making it possible to run even if the collision detection sensor is broken and remains ON.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an alarm by operating the accelerator again when the
[0005]
[Action and effect of the invention]
If the
[0006]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a control block diagram showing the flow of a control signal for travel control. The
A clock count for measuring each elapsed time is input from the
[0007]
2 and 3 are flowcharts for explaining the control state of the entire travel control. When the power is turned on by turning the
Next, an operation stop process in step S6 is performed. When the
[0008]
The determination in step S10 is a determination of whether or not the
Step S11 is a horn switch state determination. If the
The determination in step S14 is to determine the state of the
If the
[0009]
Next, each control process will be described in detail. 4 and 5 are control flowcharts of the start control. In step S801, the
In step S808, the forward relay switching in step S809 or the backward relay switching in step S810 is performed depending on whether the forward /
Steps S813, S814, S815, and S816 are processes for gradually increasing the output when the motor output is 60% or less. If the motor output is 0 in step S814, the output is set to 12% in step S816 and 0. If not, the output is increased by 4% in step S815.
[0010]
If the motor current is 3A or more in step S817, the motor output is set to 0 in step S834, waits for 50 milliseconds in step S835, releases the
If the motor current is less than 3 A, the check timer CT is counted up in step S818, and the motor output is increased until the check timer CT reaches 0.3 seconds in step S819.
When the check timer CT has passed 0.3 seconds, the motor output is set to 0 in step S820, waits for 0.1 seconds in step S821, and reverses the traveling direction by switching the forward /
[0011]
When the two relay switching checks are completed, the timer NT for measuring the holding time at the neutral position of the
[0012]
FIG. 6 is a flow chart of speed control. In step S2201, the traveling speed is set according to the degree of rotation of the
If the actual speed reaches the target speed in step S2207, the deceleration start speed S is set to the actual speed in step S2214, and the deceleration start motor output D is returned as the current motor output in step S2215.
If it is determined in step S2208 that the actual speed is less than the target speed, acceleration is performed in step S2209, and drive
[0013]
As shown in FIG. 7, the deceleration control includes normal deceleration control in step S231, relay reverse braking in step S232, and reverse braking in step S233.
As shown in FIG. 8, in the normal deceleration control, after passing through the drive
[0014]
As shown in FIG. 9, the relay reverse rotation control stops the motor output completely in step S2321, waits for 0.1 milliseconds in
[0015]
As shown in FIG. 10, the reverse braking control starts motor output in step S2331, waits for 50 milliseconds in step S2332, performs drive
[0016]
As shown in FIG. 11, the operation stop control S24 is the electromagnetic brake braking in step S2403 through the motor output complete stop in step S2401 through the forward / reverse switching relay OFF in step S2402. The
[0017]
As shown in FIG. 12, the electromagnetic brake intermittent ON process control S5 sets the
[0018]
When an abnormality is found in the
[0019]
In the adjustment mode S4 for adjusting the neutral position of the
[0020]
As shown in FIG. 15, the control SC1 of the drive
[0021]
The control SC2 of the drive
[0022]
As shown in FIG. 17, the drive
[0023]
If YES in step SC306, the process proceeds to step SC310 to determine if the motor output is less than 8%. If NO, the process proceeds to step SC312. If YES, the process proceeds to step SC307 in which reverse braking is being performed. If this is YES, the process proceeds to a determination of whether the motor output in step SC311 is 12% or more. If NO, the process proceeds to step SC312. If YES, the timer ET2 in step SC308 is counted up.
If the timer ET2 exceeds 4 counts in step SC309, that is, if 0.1 second has elapsed, the abnormality detection flag EF is set to 1 in step SC313.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of an embodiment.
FIG. 2 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 3 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 4 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 5 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 6 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 7 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 8 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 9 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 10 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 11 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 12 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 13 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 14 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 15 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 16 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 17 is a control flowchart of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Collision detection sensor
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