JP4238808B2 - Autonomous vehicle braking system - Google Patents
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Description
本発明は、選択スイッチの切替え操作によって、手動モードによる走行と、誘導線に沿って自動モードによる走行とを切り替えることが可能な自動走行車の制動方式に関するものである。 The present invention relates to a braking system for an automatic traveling vehicle capable of switching between traveling in a manual mode and traveling in an automatic mode along a guide line by switching a selection switch.
誘導線に沿って所定の軌道上を走行する自動走行車として、電磁誘導方式の乗用ゴルフカートなどが用いられている（図２）。これらゴルフカート30は、誘導路6に沿って自動で走行する「自動モードによる走行」と、運転者がハンドル操作により手動で操舵走行ができる「手動モードによる走行」とが可能であり、「手動運転」と「自動運転」との切替えは、自動／手動モード選択スイッチ18の操作によって行うことができるように構成されている。 2. Description of the Related Art An electromagnetic induction type riding golf cart is used as an automatic traveling vehicle that travels on a predetermined track along a guide line (FIG. 2). These golf carts 30 are capable of “running in an automatic mode” that automatically runs along the taxiway 6 and “running in a manual mode” in which the driver can manually steer by steering operation. Switching between “operation” and “automatic operation” can be performed by operating the automatic / manual mode selection switch 18.
このゴルフカート30を自動で走行させる場合には、自動／手動モード選択スイッチ18を「自動運転」に切替えて「自動モードによる走行」にする。ここで、ゴルフ場内には、９ホール単位で走行路が１ループになるように、あらかじめ誘導線6を敷設しておき、該誘導線6に低周波の交流電流を流しておく。そして、誘導線6から発生する磁界を、ゴルフカート30の前方のアーム3に備えられたコイル等を用いた誘導センサ4a,bで検出し、操舵モータ1を制御して、前の車輪2c,dを操舵させることにより「自動モードによる走行」をする。 When the golf cart 30 is automatically driven, the automatic / manual mode selection switch 18 is switched to “automatic driving” to “travel in automatic mode”. Here, in the golf course, a guide wire 6 is laid in advance so that the travel path becomes one loop in units of 9 holes, and a low-frequency alternating current is passed through the guide wire 6. Then, the magnetic field generated from the guide wire 6 is detected by the induction sensor 4a, b using a coil or the like provided on the arm 3 in front of the golf cart 30, and the steering motor 1 is controlled so that the front wheels 2c, “Driving in automatic mode” is performed by steering d.
ゴルフカート30を発進させたり停止をさせる場合には、図示されていないリモコンや、操作パネル19の発進停止スイッチ28によって行うとともに、また、ゴルフコース内に設けられた各ステーションごとに自動停止をするように設計されている。さらに、ゴルフカート30には、各種の安全停止装置を備えており、緊急時には自動的に停止ができるようになっている。 When starting or stopping the golf cart 30, it is performed by a remote controller (not shown) or a start / stop switch 28 on the operation panel 19, and automatically stops at each station provided in the golf course. Designed to be Further, the golf cart 30 is provided with various safety stop devices so that it can be automatically stopped in an emergency.
自動で走行停止をする場合には、駆動モータ9を用いた回生制動や、ブレーキモータ14を制御して車輪2a〜dごとに取り付けられたドラムブレーキ12a〜dの制動力によって自動的に停止ができるように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。 When automatically stopping traveling, regenerative braking using the drive motor 9 and braking force of the drum brakes 12a to 12d attached to the wheels 2a to d by controlling the brake motor 14 are automatically stopped. It is comprised so that it can do (for example, refer patent document 1).
一方、このゴルフカート30の自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」に切り替えると「手動モードによる走行」が可能となる。そして、停止中のゴルフカート30を手動で発進させる場合は、図示されていないリモコンや、操作パネル19の発進停止スイッチ28を操作した後に、運転者がアクセルペダル21を踏み込むことにより発進し、アクセルペダル21の踏み込み量により走行速度を可変にできるようになっている。そして、運転者は、ステアリングハンドル23の操作をして前方の車輪2c,dを操舵する。 On the other hand, when the automatic / manual mode selection switch 18 of the golf cart 30 is switched to “manual operation”, “running in the manual mode” becomes possible. Then, when starting the golf cart 30 that is stopped manually, the driver starts the accelerator pedal 21 by depressing the accelerator pedal 21 after operating the remote control (not shown) or the start / stop switch 28 of the operation panel 19. The traveling speed can be varied by the amount of depression of the pedal 21. Then, the driver operates the steering handle 23 to steer the front wheels 2c, d.
またゴルフカート30を手動で停止をさせる場合には、アクセルペダル21から足を離すことによって駆動モータ9による回生制動を用いるとともに、運転者がブレーキペダル22を踏み込むことにより、車輪2a〜dごとに取り付けられたドラムブレーキ12a〜dの制動力をかける。その後、回生制動とドラムブレーキ12a〜dとによってゴルフカート30に制動がかかり、駆動モータ9の回転を検出する車速検出器16の検出速度がゼロと判断されると、走行制御部7は電磁クラッチブレーキ11を閉じることによって、後の車輪2a、2bがロックされて、ゴルフカートは停止状態となる（例えば、特許文献１参照。）。 When the golf cart 30 is manually stopped, regenerative braking by the drive motor 9 is used by releasing the foot from the accelerator pedal 21, and the driver depresses the brake pedal 22, so that the wheels 2a to d are Apply the braking force of the installed drum brakes 12a-d. Thereafter, when the golf cart 30 is braked by the regenerative braking and the drum brakes 12a to 12d and the detection speed of the vehicle speed detector 16 that detects the rotation of the drive motor 9 is determined to be zero, the traveling control unit 7 By closing the brake 11, the rear wheels 2a and 2b are locked, and the golf cart is stopped (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、運転者は錯誤等によって、「手動モードによる走行」中であるのもかかわらず、ゴルフカート30が完全に停止する前に、自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」から「自動運転」に切り替えて、そのまま降りてしまうような場合がある。ここで、一般的には、「手動モードによる走行」と「自動モードによる走行」とを備えたゴルフカート30は、自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」から「自動運転」に切り替えた場合でも、安全性を確保するために、車両が走行停止をする前には「手動モードによる走行」から「自動モードによる走行」への切り替えが起こらないような制御方式となっている。 However, although the driver is in “manual mode driving” due to mistakes and the like, before the golf cart 30 completely stops, the automatic / manual mode selection switch 18 is changed from “manual driving” to “automatic driving”. There is a case where it switches to "and gets off as it is. Here, in general, the golf cart 30 having “running in the manual mode” and “running in the automatic mode” switches the automatic / manual mode selection switch 18 from “manual driving” to “automatic driving”. Even in such a case, in order to ensure safety, the control method is such that switching from “running in the manual mode” to “running in the automatic mode” does not occur before the vehicle stops running.
そして、ゴルフカート30が完全に停止をする前に、運転者が降りてしまうような場合には、ゴルフカート30の制動手段としては、上述したように駆動モータ9による回生制動のみが行われて、ブレーキペダル22が踏み込まれることはない。したがって、回生制動に比べて、より制動力のあるドラムブレーキ12a〜dが作動することはない。なお、一般的に回生制動は、駆動モータ9を使用しているために、高速走行時の制動としては有効ではあるものの、低速走行時には制動がかかりにくいという技術的な問題点がある。そして、ゴルフカート30は、「手動モードによる走行」のままで、且つ、運転者不在のままで回生制動のみで走行をすることになる。 When the driver gets off before the golf cart 30 is completely stopped, only the regenerative braking by the drive motor 9 is performed as the braking means of the golf cart 30 as described above. The brake pedal 22 is never depressed. Therefore, the drum brakes 12a to 12d having more braking force are not operated as compared with the regenerative braking. In general, regenerative braking uses the drive motor 9 and is effective as braking during high-speed traveling, but has a technical problem that braking is difficult to apply during low-speed traveling. Then, the golf cart 30 travels only with regenerative braking while remaining in “running in the manual mode” and without the driver.
さらに、「手動モードによる走行」であるために、いずれは誘導線6が設置されている走行路から外れてゴルフ場内を走行することとなる。加えて、走行する位置が下り坂になっているような場合には、ゴルフカート30は運転者不在のままで、かなり長い距離を走行することにもなり非常に危険な状態となる。 Furthermore, since it is “running in the manual mode”, it will run away from the running road where the guide wire 6 is installed and will run in the golf course. In addition, when the traveling position is downhill, the golf cart 30 remains in the absence of the driver and travels a considerably long distance, which is in a very dangerous state.
本発明の課題は、自動で走行する「自動モードによる走行」と、運転者がハンドル操作により手動で走行する「手動モードによる走行」とを備えたゴルフカートにおいて、運転者が錯誤等によって、「手動モードによる走行」中に、自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」から「自動運転」に切り替えたような場合でも、車輌を安全に停止させることができる自動走行車のドラムブレーキの制御方式を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a golf cart having an "running in an automatic mode" that runs automatically and a "running in a manual mode" in which the driver manually runs by operating a steering wheel. Drum brake control for an automatic vehicle that can safely stop the vehicle even if the automatic / manual mode selection switch 18 is switched from “manual operation” to “automatic operation” during “traveling in manual mode”. The purpose is to provide a method.
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、誘導線に沿って自動で走行する「自動モードによる走行」と、運転者がハンドル操作により手動で走行する「手動モードによる走行」とを備えた自動走行車において、運転者が錯誤等によって、「手動モードによる走行」中に、自動／手動モード選択スイッチを「手動運転」から「自動運転」に切り替えたような場合でも、アクセルペダルによる操作を停止させ、回生制動とドラムブレーキとを用いて、適正な制動力で車両を減速させて、安全に停止をさせることができるようにした。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and “travels in an automatic mode” that automatically travels along a guide line, and “runs in a manual mode” in which a driver travels manually by operating a steering wheel. Even if the driver switches the automatic / manual mode selection switch from “manual operation” to “automatic operation” during “running in manual mode” due to mistakes, etc. The operation is stopped, and the vehicle is decelerated with an appropriate braking force using regenerative braking and drum brakes, so that the vehicle can be stopped safely.
そして、手動モードでの走行中に、自動運転に切り替えられたような場合には、運転者に警報音でその旨を知らせるようにした。さらに、車両を走行停止させた後に、「手動モードによる走行」から「自動モードによる走行」へと自動的に切り換わるようにした。 When the vehicle is switched to automatic driving during traveling in the manual mode, the driver is informed of that by an alarm sound. Furthermore, after the vehicle has stopped running, it automatically switches from “running in manual mode” to “running in automatic mode”.
すなわち、請求項１の発明では、手動運転と自動運転とを切替えることが可能な選択スイッチによって、手動モードによる走行と自動モードによる走行とが可能であり、走行中には回生制動とドラムブレーキとを併用して制動をかけて減速をする自動走行車の制動方式において、前記自動走行車は、前記手動モードでの走行中に運転者の操作によって、前記選択スイッチが前記手動運転から前記自動運転へと切替えられた場合には、アクセルペダルの踏込みによる手動操作を停止させ、前記回生制動と前記ドラムブレーキとを併用して車両に制動をかけて走行停止をした後に、前記手動モードによる走行から前記自動モードによる走行に切替えて、その後に発進して自動運転をすることを特徴とするものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, the selection switch capable of switching between manual operation and automatic operation enables traveling in the manual mode and traveling in the automatic mode. In the braking method of the automatic traveling vehicle that applies the braking together to decelerate the automatic traveling vehicle, the automatic traveling vehicle is configured so that the selection switch is changed from the manual operation to the automatic operation by a driver's operation during traveling in the manual mode. When the vehicle is switched to, the manual operation by depressing the accelerator pedal is stopped, the regenerative braking and the drum brake are used in combination to brake the vehicle and stop the traveling, and then the traveling in the manual mode is started. switch to running by the automatic mode, it is characterized in to Rukoto automatic operation and then start.
請求項２の発明では、請求項１記載の発明において、前記回生制動及び前記ドラムブレーキの制動力は、前記自動走行車の走行速度に応じて制御されることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the regenerative braking and the braking force of the drum brake are controlled in accordance with a traveling speed of the automatic traveling vehicle.
請求項３の発明では、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記手動モードでの走行中に、運転者の操作によって、前記選択スイッチが手動運転から自動運転へ切替えられた場合には、警報を発するようにしたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, when the selection switch is switched from manual operation to automatic operation by a driver's operation during traveling in the manual mode. This is characterized by issuing an alarm.
本発明を用いると、「手動モードによる走行」中に、運転者が錯誤等によって、自動／手動モード選択スイッチを「手動運転」から「自動運転」に切り替えたような場合でも、車輌を安全に停止をさせることができる。 According to the present invention, even when the driver switches the automatic / manual mode selection switch from “manual driving” to “automatic driving” by “error” during “running in manual mode”, the vehicle can be safely It can be stopped.
自動走行車として電磁誘導式の乗用ゴルフカートを用いた場合について、図１，２を用いて説明をする。本発明に係わるゴルフカート30は、誘導線6に沿って自動走行をする「自動モードによる走行」と、運転者がアクセルペダル21、ブレーキペダル22、及びステアリングハンドル23を操作して走行する「手動モードによる走行」のいずれかを選択できる。そして、これらの走行モードの切換えは、操作パネル19の自動／手動モード選択スイッチ18の「自動運転」又は「手動運転」の切換操作によって行なわれる。 A case where an electromagnetic induction type riding golf cart is used as an automatic traveling vehicle will be described with reference to FIGS. The golf cart 30 according to the present invention automatically travels along the guide line 6 "running in the automatic mode" and "manually travels by operating the accelerator pedal 21, the brake pedal 22, and the steering handle 23 by the driver. You can select either “Running by Mode”. These travel modes are switched by switching operation of “automatic operation” or “manual operation” of the automatic / manual mode selection switch 18 of the operation panel 19.
（１）手動モードによる走行
運転者は、誘導線6のない場所での走行や必要に応じて、自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」に切り換えて、ステアリングハンドル23を操作し、舵取り機構5を介して、ゴルフカート30の前の車輪2c,dを操舵操作をすることができる。
(1) Traveling in manual mode The driver switches the automatic / manual mode selection switch 18 to “manual operation” and operates the steering handle 23 to steer the vehicle in a place where there is no guide wire 6 or if necessary. Via the mechanism 5, the front wheels 2c, d of the golf cart 30 can be steered.
ここで、「手動モードによる走行」で発進をさせる場合には、停止中のゴルフカート30の自動／手動モード選択スイッチ18を「手動運転」に切り換えた後に、発進／停止スイッチ15をＯＮにするか、または図示されていないリモコンをＯＮにする操作によって行なう。 Here, when starting in "running in manual mode", the start / stop switch 15 is turned on after the automatic / manual mode selection switch 18 of the stopped golf cart 30 is switched to "manual operation". Or by turning on a remote controller (not shown).
「手動モードによる走行」では、運転者によるアクセルペダル21の踏込み量を、図示されていない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によって検出して、踏込み量に応じた速度信号が走行制御部7に出力される。そして、走行制御部7は、電磁クラッチブレーキ11を通電させて駆動モータ9の拘束を解くとともに、アクセルペダル21の踏込み量に応じた回転数になるように、駆動モータドライバ8を介して駆動モータ9を回転させる。すなわち、駆動モータ9の回転によって、トランスミッション10を介して後の車輪2a,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。 In “running in the manual mode”, the amount of depression of the accelerator pedal 21 by the driver is detected by an accelerator depression amount measuring device using a potentiometer (not shown), and a speed signal corresponding to the depression amount is generated by the traveling control unit 7. Is output. Then, the travel control unit 7 energizes the electromagnetic clutch brake 11 to release the restraint of the drive motor 9, and the drive motor via the drive motor driver 8 so that the number of revolutions corresponds to the amount of depression of the accelerator pedal 21. Rotate 9 That is, the vehicle can be driven at a speed desired by the driver by driving the rear wheels 2a and 2b through the transmission 10 by the rotation of the drive motor 9.
ゴルフカート30を減速または停止をさせる場合には、アクセルペダル21から足を離してその踏込みを止める。この操作で、走行制御部7は駆動モータ9の回転指令をゼロにする指令を駆動モータドライバ8に送り、車両には回生制動がかかる。 When the golf cart 30 is decelerated or stopped, the foot is released from the accelerator pedal 21 and the stepping is stopped. By this operation, the traveling control unit 7 sends a command for setting the rotation command of the drive motor 9 to zero to the drive motor driver 8, and the vehicle is subjected to regenerative braking.
一方、運転者がより強い制動力が必要と判断をした場合には、ブレーキペダル22を踏込み、油圧シリンダ13を作動させて、前の車輪2c,dと後の車輪2a,bとに取り付けられたドラムブレーキ12a〜dを働らかせてそれぞれの車両に制動をかける。すなわち、この場合には、回生制動とドラムブレーキとを併用して車両に制動をかけることができる。 On the other hand, when the driver determines that a stronger braking force is required, the brake pedal 22 is depressed and the hydraulic cylinder 13 is operated to attach the front wheel 2c, d and the rear wheel 2a, b. The drum brakes 12a to 12d are operated to brake each vehicle. That is, in this case, the vehicle can be braked by using both the regenerative braking and the drum brake.
その後、車速検出器16により車両が走行停止、例えば、駆動モータ9の回転数が一定値以下、すなわちゼロと判断されると、走行制御部7の指令によって電磁クラッチブレーキ11を閉じて、後の車輪2a、2bがロックさせて、ゴルフカート30を停止させて駐車をする。したがって、この状態では乗用ゴルフカートは動くことがない。 Thereafter, when the vehicle speed detector 16 stops traveling, for example, when the rotational speed of the drive motor 9 is determined to be equal to or less than a certain value, that is, zero, the electromagnetic clutch brake 11 is closed by a command from the traveling control unit 7, The wheels 2a and 2b are locked, and the golf cart 30 is stopped and parked. Therefore, in this state, the riding golf cart does not move.
（２）自動モードによる走行
停止中のゴルフカート30を「自動モードによる走行」で発進をさせるには、自動／手動モード選択スイッチ18を「自動運転」に切り換えた後に、発進／停止スイッチ15をＯＮにするか、または図示されていないリモコンをＯＮにするかの操作によって行なう。走行制御部7に発進指令が送られると、駆動モータ9の回転を拘束している電磁クラッチブレーキ11に通電がされて、その拘束が解除される。
(2) Traveling in automatic mode To start a stopped golf cart 30 in “running in automatic mode”, switch the automatic / manual mode selection switch 18 to “automatic driving” and then press the start / stop switch 15 The operation is performed by turning on a remote controller (not shown). When a start command is sent to the traveling control unit 7, the electromagnetic clutch brake 11 that restricts the rotation of the drive motor 9 is energized, and the restriction is released.
ゴルフカート30の走行路には、あらかじめ誘導線6が埋設されている。そして、該誘導線6に低周波の交流電流を流すことによって、誘導線6の周囲には交流磁界を発生させる。 A guide wire 6 is embedded in the traveling path of the golf cart 30 in advance. Then, an alternating current magnetic field is generated around the induction wire 6 by passing a low-frequency alternating current through the induction wire 6.
「自動モードによる走行」では、誘導線6からの交流磁界を、ゴルフカート30の前端のアーム3に設置した、例えば、コイルを用いた２個の誘導センサ4a,bによって、誘導起電力による電圧信号として検出し、検出された信号は走行制御部7に出力される。なお、アーム3は車両前方の車輪2c、2dとともに連動して左右に動くことができる構造になっている。 In “running in the automatic mode”, an AC magnetic field from the induction wire 6 is installed on the front arm 3 of the golf cart 30, for example, by two induction sensors 4 a and b using coils to generate a voltage due to the induced electromotive force. The detected signal is output to the traveling control unit 7. The arm 3 has a structure that can move in conjunction with the wheels 2c and 2d in front of the vehicle.
そして、それぞれの誘導センサ4a,bから同じ強度の誘導起電力が発生するように、すなわち、それぞれの誘導センサ4a,bの中間の位置の真下に誘導線6が来るように、操舵モータ1の回転により舵取り機構5を操作し、前の車輪2c,dを操舵し、車体が誘導線6からはずれないような制御を行なう。 Then, in order to generate the induced electromotive force of the same intensity from each of the induction sensors 4a, b, that is, so that the induction line 6 comes directly under the middle position of each of the induction sensors 4a, b, The steering mechanism 5 is operated by rotation, the front wheels 2c and d are steered, and control is performed so that the vehicle body does not come off the guide wire 6.
自動走行中のゴルフカート30の走行速度は、走行制御部７で自動制御がされる。駆動モータ9の回転数は、車体に設置した車速検知器16で測定し、その値は走行制御部7にフィードバック入力され、後述する目標速度になるように速度制御がされる。すなわち、走行制御部7は、駆動モータ9の回転数をゴルフカート30の走行速度に置き換え、それ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8を制御する。そして、駆動モータドライバ8からの制御信号によって駆動モータ9は回転し、その回転動力をトランスミッション10を介して後の車輪2a,bに伝達するものである。なお、車両の走行時には、走行制御部7は、駆動モータ9の回転軸に取り付けられた電磁クラッチブレーキ11に通電をすることによって、電磁ブレーキを開放した状態にする。 The traveling speed of the golf cart 30 during automatic traveling is automatically controlled by the traveling control unit 7. The number of rotations of the drive motor 9 is measured by a vehicle speed detector 16 installed on the vehicle body, and the value is fed back to the travel control unit 7 and the speed is controlled so as to be a target speed described later. That is, the travel control unit 7 replaces the rotational speed of the drive motor 9 with the travel speed of the golf cart 30, takes a difference between the travel speed and the target speed, and controls the drive motor driver 8 so as to reduce the difference. The drive motor 9 is rotated by a control signal from the drive motor driver 8, and the rotational power is transmitted to the rear wheels 2a, b via the transmission 10. When the vehicle is traveling, the traveling control unit 7 energizes the electromagnetic clutch brake 11 attached to the rotating shaft of the drive motor 9 to release the electromagnetic brake.
なお、ゴルフコースの走行路は、平地の直線道路、急傾斜の登り坂や降り坂及び急カーブなどの多様性がある。そこで、「自動モードによる走行」での安全性や走行安定性を確保するためには、上述したゴルフカート30の走行路に応じて、永久磁石を用いて目標速度の変更を随時行なうような制御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目標速度の制御をする方式である。 The course of the golf course has various types such as a straight road on a flat ground, a steep uphill or downhill, and a sharp curve. Therefore, in order to ensure safety and running stability in "running in the automatic mode", control is performed such that the target speed is changed at any time using a permanent magnet according to the running path of the golf cart 30 described above. The method 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 N pole or the S pole on the ground surface is detected. This is a method for finely controlling the target speed, such as accelerating or decelerating the vehicle.
すなわち、走行路に埋設してある複数の永久磁石の上方をゴルフカート30が通過すると、その永久磁石のＮ極またはＳ極のパターン信号がゴルフカート30に取り付けたコイルなどを用いたマグネット検出器20によって検出される。そして、走行路に埋め込まれている永久磁石のパターン信号によって、ゴルフカート30の目標速度を自動的に変更をするものである。 That is, when the golf cart 30 passes above a plurality of permanent magnets embedded in the traveling path, a magnet detector using a coil or the like in which the N pole or S pole pattern signal of the permanent magnet is attached to the golf cart 30 Detected by 20. Then, the target speed of the golf cart 30 is automatically changed according to the pattern signal of the permanent magnet embedded in the travel path.
ゴルフカート30が自動で走行停止をする場合には、駆動モータ9による回生制動をかけると同時に、車輪2a〜2dのおのおのに取り付けられた油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを作動させて制動をかける。すなわち、走行制御部７では、制動指令を駆動モータドライバ8とブレーキモータドライバ14に出力する。駆動モータドライバ8は、駆動モータ9による回生制動をかける。一方、ブレーキモータドライバ14は、ブレーキモータ15の回転により油圧シリンダ13を加圧して、油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを作動させて制動をかけるものである。この場合には、回生制動とドラムブレーキとを併用して車両に制動がかかる。 When the golf cart 30 automatically stops traveling, regenerative braking is performed by the drive motor 9, and at the same time, the hydraulic drum brakes 12a to 12d attached to the wheels 2a to 2d are operated to perform braking. . That is, the travel control unit 7 outputs a braking command to the drive motor driver 8 and the brake motor driver 14. The drive motor driver 8 applies regenerative braking by the drive motor 9. On the other hand, the brake motor driver 14 pressurizes the hydraulic cylinder 13 by the rotation of the brake motor 15, and operates the hydraulic drum brakes 12a to 12d to apply the brake. In this case, the vehicle is braked by using both regenerative braking and drum brake.
その後、ゴルフカート30に制動がかかり、駆動モータ9の回転を検出する車速検出器16で走行停止と判断して、すなわち走行速度が一定値以下、すなわちゼロに近い値になると、走行制御部7は電磁クラッチブレーキ11を閉じることによって、後の車輪2a、2bがロックされて、ゴルフカートは停止状態となる。 After that, the golf cart 30 is braked, and the vehicle speed detector 16 that detects the rotation of the drive motor 9 determines that the travel is stopped, that is, when the travel speed becomes a certain value or less, that is, a value close to zero, the travel control unit 7 By closing the electromagnetic clutch brake 11, the rear wheels 2a, 2b are locked, and the golf cart is stopped.
なお、「自動モードによる走行」においては、危険防止やその他の理由から、運転者がブレーキペダル22を踏込むことによっても、自動走行中のゴルフカート30を随時減速や停止をさせることができる。 In the “traveling in the automatic mode”, the golf cart 30 during the automatic traveling can be decelerated and stopped at any time also by the driver depressing the brake pedal 22 for danger prevention and other reasons.
すなわち、ブレーキペダル22を踏込むことによって、走行制御部7に停止指令が送られる。そして、駆動モータドライバ8を介して駆動モータ9に回生制動をかけるとともに、ブレーキモータドライバ14に作動指令を送り、ブレーキモータ15を回転させ、ギヤを介して油圧シリンダ13を動作させて加圧し、ドラムブレーキ12a〜dを作動させて車輪2a〜dに制動をかける。車速検知器16により駆動モータ9の回転数が一定値以下、すなわちゼロと判断されると、走行停止として、走行制御部7の指令によって電磁クラッチブレーキ11が閉じてゴルフカートを停止させる。 That is, when the brake pedal 22 is depressed, a stop command is sent to the travel control unit 7. Then, regenerative braking is applied to the drive motor 9 via the drive motor driver 8, and an operation command is sent to the brake motor driver 14, the brake motor 15 is rotated, and the hydraulic cylinder 13 is operated via the gear to pressurize, The drum brakes 12a to 12d are operated to brake the wheels 2a to d. When the vehicle speed detector 16 determines that the rotation speed of the drive motor 9 is equal to or less than a certain value, that is, zero, the electromagnetic clutch brake 11 is closed by a command from the travel control unit 7 to stop the golf cart as a travel stop.
以下において、本発明に係わる自動走行車の走行制御方式の一実施例を、図１，２を用いてより詳細に説明する。 In the following, an embodiment of a traveling control system for an autonomous vehicle according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
１．本発明に係わる自動走行車の走行制御方式の概要
ゴルフカート30が「手動モードによる走行」中に、運転者が誤って、自動／手動モード選択スイッチ18の操作によって「手動運転」から「自動運転」へ切替えたような場合には、その切替信号は走行制御部７へ送られる。
1. Outline of Driving Control System for Automated Driving Vehicle According to the Present Invention While the golf cart 30 is “traveling in the manual mode”, the driver mistakenly operates the “automatic / manual mode selection switch 18” to “automatic driving”. , The switching signal is sent to the traveling control unit 7.
走行制御部７は、「手動モードによる走行」中に、「自動運転」への切り替えがされると、運転者によるアクセルペダル21の操作を停止させる。そして、駆動モータドライバ8の出力を漸次減速をさせて、車両を停止させるように出力をして、駆動モータ9による回生制動をかけるようにする。 The traveling control unit 7 stops the operation of the accelerator pedal 21 by the driver when switching to “automatic operation” is performed during “traveling in the manual mode”. Then, the output of the drive motor driver 8 is gradually decelerated and output so as to stop the vehicle, so that the regenerative braking by the drive motor 9 is applied.
次に、走行制御部７は、駆動モータ9による回生制動と同時に、車輪2a〜2dのおのおのに取り付けられた油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを作動させて制動をかけるようにした。すなわち、走行制御部７は、ブレーキモータドライバ14に制動指令を出力し、ブレーキモータ15の回転により油圧シリンダ13を加圧して、油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを作動させるようにした。なお、誘導線6のある走行路に沿って走行中の場合には、車両が停止するまでの間は、安全性のために、上記した誘導線6に沿って、そのまま走行するように制御をすることもできる。 Next, the traveling control unit 7 operates the hydraulic drum brakes 12a to 12d attached to the wheels 2a to 2d at the same time as the regenerative braking by the drive motor 9, thereby applying the braking. That is, the traveling control unit 7 outputs a braking command to the brake motor driver 14, pressurizes the hydraulic cylinder 13 by the rotation of the brake motor 15, and operates the hydraulic drum brakes 12a to 12d. If the vehicle is traveling along a route where the guide line 6 is present, control is performed so that the vehicle travels along the guide line 6 for safety until the vehicle stops. You can also
ここで、ゴルフカート30が比較的高速で走行をしている場合には、走行制御部７は、回生制動による制動比率を多くして、発電によるエネルギーをバッテリー24に充電するように制御をする。一方、ゴルフカート30が低速で走行をしている場合には、走行制御部７は、回生制動がかかりにくいために、ドラムブレーキ12a〜12dによる制動比率を多くするように制御をする。 Here, when the golf cart 30 is traveling at a relatively high speed, the traveling control unit 7 increases the braking ratio by regenerative braking and controls the battery 24 to charge the energy generated by power generation. . On the other hand, when the golf cart 30 is traveling at a low speed, the traveling control unit 7 controls to increase the braking ratio by the drum brakes 12a to 12d because regenerative braking is difficult to be applied.
なお、ドラムブレーキ12a〜12dの制動によると、回生制動に比べて、大きな制動力が可能となることや、走行速度に応じたきめ細かな制動制御をすることができる。そこで、走行制御部７は、ブレーキモータドライバ14への出力は、乗用のゴルフカート30が急停止をしないように、車速検出器16で検出される車両の速度に応じて減速制御がされるようにした。 In addition, according to the braking of the drum brakes 12a to 12d, a larger braking force is possible compared to the regenerative braking, and fine braking control according to the traveling speed can be performed. Therefore, the traveling control unit 7 performs deceleration control on the output to the brake motor driver 14 according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detector 16 so that the riding golf cart 30 does not stop suddenly. I made it.
さらに、ゴルフカート30が「手動モードによる走行」中に、運転者が誤って自動／手動モード選択スイッチ18の操作によって、「手動運転」から「自動運転」への切替えをしたような場合には、走行制御部7からの指令によって、ブザー27を鳴らして、運転者に警報音を出して知らせるようにした。 Further, when the driver accidentally switches from “manual driving” to “automatic driving” by operating the automatic / manual mode selection switch 18 while the golf cart 30 is “running in the manual mode”. In response to a command from the traveling control unit 7, the buzzer 27 is sounded to notify the driver with an alarm sound.
そして、車輌が走行停止をした後に、「手動モードによる走行」から「自動モードによる走行」に自動的に切換えられるようにした。その後、運転者によって、発進／停止スイッチ15をＯＮにするか、または図示されていないリモコンをＯＮにするかの操作によって、車両は「自動モードによる走行」で発進して、自動で運転がされる。 Then, after the vehicle has stopped running, it is automatically switched from “running in manual mode” to “running in automatic mode”. After that, the vehicle is started in “running in automatic mode” and automatically driven by the driver turning on the start / stop switch 15 or turning on the remote controller (not shown). The
２．本発明に係わる自動走行車のドラムブレーキの制御方式
本発明に係わるドラムブレーキの制御方式の詳細な内容を、図１に示すフローチャートを用いて説明する。
2. Detailed description of the drum brake control system according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップ10では、現在、車輌が「手動モードによる走行」中か否かを確認する。「手動モードによる走行」の場合にはステップ20へ進み、それ以外の場合、すなわち「自動モードによる走行」の場合には、そのままリターンをする。「自動モードによる走行」の場合には、上述したように、走行制御部７は、駆動モータ9による回生制動をかけると同時に、車輪2a〜2dのおのおのに取り付けられた油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを作動させて、安全に停止できるからである。 In step 10, it is confirmed whether or not the vehicle is currently “traveling in manual mode”. In the case of “running in the manual mode”, the process proceeds to step 20. In other cases, that is, in the case of “running in the automatic mode”, the process returns. In the case of “traveling in the automatic mode”, as described above, the travel control unit 7 applies the regenerative braking by the drive motor 9 and at the same time the hydraulic drum brakes 12a to 12d attached to the wheels 2a to 2d. This is because it can be safely stopped by operating 12d.
なお、「手動モードによる走行」中に、運転者が誤って自動／手動モード選択スイッチ18の操作によって、「手動運転」から「自動運転」への切替えをしたような場合でも、安全性を確保するために、走行中のゴルフカート30の走行制御部7は、従来どうりの「手動モードによる走行」として記憶されている状態を維持するようにした。 Note that safety is ensured even if the driver accidentally switches from “manual operation” to “automatic operation” by operating the automatic / manual mode selection switch 18 during “driving in manual mode”. Therefore, the traveling control unit 7 of the running golf cart 30 maintains the state stored as “traveling in the manual mode” as usual.
ステップ20では、自動／手動モード選択スイッチ18が、従来の「手動運転」から、今回、「自動運転」に切り替えられたかを判断する処理である。ここで、自動／手動モード選択スイッチ18が切替えられていないような場合にはステップ30へ進み、「手動モードによる走行」での通常の制御処理を行った後にリターンをする。 In step 20, the automatic / manual mode selection switch 18 determines whether the conventional “manual operation” has been switched to “automatic operation” this time. Here, if the automatic / manual mode selection switch 18 has not been switched, the routine proceeds to step 30, and the routine returns after performing a normal control process in "running in the manual mode".
一方、ステップ20で、自動／手動モード選択スイッチ18が、従来の「手動運転」から、今回、「自動運転」に切替えられているような場合には、ステップ40に進む。 On the other hand, if the automatic / manual mode selection switch 18 is switched from the conventional “manual operation” to the “automatic operation” this time in step 20, the process proceeds to step 40.
ステップ40では、アクセルペダル21の手動操作を停止させる。すなわち、この状態では、アクセルペダル21の操作を停止しているので、運転者がアクセルペダル21を踏み込んだ場合でも、車両が加速されることはない。 In step 40, manual operation of the accelerator pedal 21 is stopped. That is, in this state, since the operation of the accelerator pedal 21 is stopped, even when the driver depresses the accelerator pedal 21, the vehicle is not accelerated.
ステップ50では、走行制御部7は、駆動モータドライバ8の出力を漸次減速をさせて停止をさせるような信号を出力して、駆動モータ9による回生制動をかけるようにした。すなわち、ゴルフカート30が比較的高速で走行をしている場合には、回生制動による制動比率を多くして、回生発電によるエネルギーでバッテリー24を充電するようにした。一方、ゴルフカート30が低速で走行をしているような場合には、回生制動がかかりにくく、回生制動による制動比率は小さくなる。 In step 50, the travel control unit 7 outputs a signal that gradually decelerates the output of the drive motor driver 8 to stop it, so that regenerative braking by the drive motor 9 is applied. That is, when the golf cart 30 is traveling at a relatively high speed, the braking ratio by regenerative braking is increased, and the battery 24 is charged with energy by regenerative power generation. On the other hand, when the golf cart 30 is traveling at a low speed, regenerative braking is difficult to be applied, and the braking ratio by regenerative braking becomes small.
ステップ60では、走行制御部7は、ブレーキモータ15を作動させて、走行速度に応じた制動力で油圧式のドラムブレーキ12a〜12dを制御して車両に制動をかけるようにした。高速で走行中の車両に、強いドラムブレーキ12a〜12dの制動力をかけると、スリップをするなどの危険性があることや、運転者等の乗り心地を悪くするためである。すなわち、ステップ50とステップ60とによって、走行速度に応じた回生制動とドラムブレーキ12a〜12dとの制動比率を制御して車両に、適正な制動をかけるようにした。 In step 60, the traveling control unit 7 operates the brake motor 15 to control the hydraulic drum brakes 12a to 12d with a braking force according to the traveling speed so as to brake the vehicle. This is because if a strong braking force of the drum brakes 12a to 12d is applied to a vehicle that is traveling at a high speed, there is a risk of slipping and the ride quality of the driver and the like is deteriorated. That is, in step 50 and step 60, the braking ratio between the regenerative braking and the drum brakes 12a to 12d corresponding to the traveling speed is controlled to apply appropriate braking to the vehicle.
ステップ70では、走行制御部7は、警報としてブザー27を鳴らす処理を行い、運転者に「手動モードによる走行」中であるにもかかわらず、「自動運転」に切換えられたことを知らせるようにした。 In step 70, the traveling control unit 7 performs a process of sounding the buzzer 27 as an alarm so as to notify the driver that the vehicle has been switched to “automatic driving” even though “driving in the manual mode”. did.
ステップ80では、走行制御部7は、車速検知器16からの信号によって、車輌が走行停止、すなわち走行速度がゼロに近いような一定値以下の速度であるか否かを判定し、停止が完了していない場合にはステップ50へ進み、停止が完了するまでステップ50〜ステップ80を繰返すようにした。そして、ステップ80で車輌の走行停止と判断をした場合には、ステップ90へ進む。 In step 80, the traveling control unit 7 determines whether or not the vehicle stops traveling, that is, whether the traveling speed is below a certain value such that the traveling speed is close to zero, based on the signal from the vehicle speed detector 16, and the stopping is completed. If not, the process proceeds to step 50, and step 50 to step 80 are repeated until the stop is completed. If it is determined in step 80 that the vehicle has stopped running, the process proceeds to step 90.
ステップ90では、電磁クラッチブレーキ11を閉じる処理を行う。上述したように、車輌の速度がゼロ又は一定値以下であるために、この時点で電磁クラッチブレーキ11を閉じても、乗員に違和感や不安感を与えることもない。 In step 90, the electromagnetic clutch brake 11 is closed. As described above, since the speed of the vehicle is zero or below a certain value, even if the electromagnetic clutch brake 11 is closed at this time, there is no sense of incongruity or anxiety to the passenger.
ステップ100では、車両はすでに停止をしており、運転者への警報としていたブザー27をオフにしてリターンをし、その後は、「手動モードによる走行」から「自動モードによる走行」に切換えられる。そして、運転者による発進／停止スイッチ15をＯＮにするか、または図示されていないリモコンをＯＮにするかの操作によって、車両は「自動モードによる走行」で発進をして自動運転がされる。 In step 100, the vehicle has already stopped, the buzzer 27 used as an alarm to the driver is turned off, the vehicle returns, and thereafter, the “travel in the manual mode” is switched to the “travel in the automatic mode”. Then, by the operation of turning on / off the start / stop switch 15 by the driver or turning on a remote controller (not shown), the vehicle starts to “run in the automatic mode” and is automatically driven.
本発明に係わる車輌の走行制御方式を用いると、錯誤等により「手動モードでの走行」中に、自動／手動モード選択スイッチ18が「手動運転」から「自動運転」に切替えられたような場合であって、車輌が停止する前に運転者が車輌から降りたような場合でも、回生制動とドラムブレーキを用いて、車輌を安全に停止をさせることができる。また、このような場合には、ブザー27による警報音を鳴らすことによって、車輌がまだ「手動モードでの走行」中であることを運転者に知らせることができる。 When the vehicle travel control system according to the present invention is used, the automatic / manual mode selection switch 18 is switched from “manual operation” to “automatic operation” during “running in manual mode” due to mistakes and the like. Even when the driver gets off the vehicle before the vehicle stops, the vehicle can be safely stopped using the regenerative braking and the drum brake. In such a case, the driver can be informed that the vehicle is still “running in the manual mode” by sounding an alarm sound from the buzzer 27.
本発明は、乗用ゴルフカートなどの自動走行車の制動方式に用いることができる。 The present invention can be used for a braking system of an automatic traveling vehicle such as a riding golf cart.
１：操舵モータ、２ａ〜２ｄ：車輪、３：アーム、４ａ，４ｂ：誘導センサ、
５：舵取り機構、６：誘導線、７：走行制御部、８：駆動モータドライバ、
９：駆動モータ、１０：トランスミッション、１１：電磁クラッチブレーキ、
１２ａ〜１２ｄ：ドラムブレーキ、１３：油圧シリンダ、１４：ブレーキモータドライバ、
１５：ブレーキモータ、１６：車速検出器、１７：操舵モータドライバ、
１８：自動／手動モード選択スイッチ、１９：操作パネル、２０：マグネット検出器、
２１：アクセルペダル、２２：ブレーキペダル、２３：ステアリングハンドル、
２４：バッテリー、２５：送信器、２６：受信器、２７：ブザー、
２８：発進停止スイッチ、２９：衝突防止装置、３０：ゴルフカート
1: steering motor, 2a-2d: wheels, 3: arm, 4a, 4b: induction sensor,
5: Steering mechanism, 6: Guide wire, 7: Travel controller, 8: Drive motor driver,
9: drive motor, 10: transmission, 11: electromagnetic clutch brake,
12a to 12d: drum brake, 13: hydraulic cylinder, 14: brake motor driver,
15: Brake motor, 16: Vehicle speed detector, 17: Steering motor driver,
18: Automatic / manual mode selection switch, 19: Operation panel, 20: Magnet detector,
21: Accelerator pedal, 22: Brake pedal, 23: Steering handle,
24: battery, 25: transmitter, 26: receiver, 27: buzzer,
28: Start stop switch, 29: Collision prevention device, 30: Golf cart
Claims (3)
前記自動走行車は、
前記手動モードでの走行中に運転者の操作によって、前記選択スイッチが前記手動運転から前記自動運転へと切替えられた場合には、
アクセルペダルの踏込みによる手動操作を停止させ、
前記回生制動と前記ドラムブレーキとを併用して車両に制動をかけて走行停止をした後に、前記手動モードによる走行から前記自動モードによる走行に切替えて、その後に発進して自動運転をすることを特徴とする自動走行車の制動方式。 With a selection switch that can switch between manual operation and automatic operation, driving in manual mode and driving in automatic mode are possible, and during driving, regenerative braking and drum brake are used together to brake and decelerate In the automatic vehicle braking system,
The autonomous vehicle is
When the selection switch is switched from the manual operation to the automatic operation by a driver's operation during traveling in the manual mode,
Stop manual operation by depressing the accelerator pedal,
After traveling stop braked vehicle in combination with the drum brake and the regenerative braking by switching from running by the manual mode to running by the automatic mode, Rukoto automatic operation and thereafter to the starting This is a braking system for autonomous vehicles.
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