JP7010718B2 - 駆動制御装置、駆動制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、駆動制御装置、駆動制御方法に関する。
駆動モータによって車輪を駆動させる電動車両がある。例えば、特許文献１には、左右の前輪にそれぞれ駆動モータを設け、１輪の後輪によって操舵する電動車両が開示されている。このような電動車両に対して、駆動モータを後輪に設け、前輪を操舵輪とされた車両も求められている。
しかしながら、駆動モータが後輪に設けられ、前輪を操舵輪とされた車両では、ハンドルの操舵角が一定角度を超えると、内輪差によって、内輪側の駆動モータに負荷が生じる。そうすると、外側の駆動輪は、内側の駆動輪側に回される形になり、速度フィードバック制御を行なっている場合には、駆動モータに供給される出力を停止してしまう。このように、外側の駆動輪の出力低下が生じることも影響し、内側の駆動輪は高負荷となり、さらに内輪側の駆動輪の駆動モータには大電流が流れることになり、過電流が生じたり過熱状態となる問題がある。場合によっては、駆動モータを制御するコントローラが破損する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、操舵角が一定以上を超えても操舵された方向における状態、すなわち駆動輪が高負荷の状態において、駆動モータに大電流が流れないようにすることができる駆動制御装置、駆動制御方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明は、左右の後輪のそれぞれに駆動モータが設けられた駆動輪と、前輪である操舵輪とを有する車両の前記前輪を操舵するハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵角が予め定められた操舵角基準値を超えたか否かを判定する操舵角判定部と、前記操舵角が前記操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する前記後輪の駆動モータに供給する出力を停止させ、もう一方の後輪に対応する駆動モータに対する出力を制限するモータ制御部と、有する。
また、本発明は、操舵角検出部が、左右の後輪のそれぞれに駆動モータが設けられた駆動輪と、前輪である操舵輪とを有する車両の前記前輪を操舵するハンドルの操舵角を検出し、操舵角判定部が、前記操舵角が予め定められた操舵角基準値を超えたか否かを判定し、モータ制御部が、前記操舵角が前記操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する前記後輪の駆動モータに供給する出力を停止させ、もう一方の後輪に対応する駆動モータに対する出力を制限する駆動制御方法である。
以上説明したように、この発明によれば、操舵角の方向に対応する後輪の駆動モータに供給する出力を低減させることで、操舵角が一定以上を超えても操舵された方向における駆動輪が高負荷の状態において、大電流が流れることを防止することができる。
以下、本発明の一実施形態による駆動制御装置について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による駆動制御装置１０を適用した電動車両１の上方側から見た構成の概略を表す概略構成図である。
電動車両１は、例えば、最高速度が概ね歩行速度程度までであって低速域で走行し、１名あるいは２名程度の乗員が搭乗可能な車両である。電動車両１は、例えば、電動カート、シルバーカー等であり、歩行が困難な人や健常者が利用可能である。
駆動制御装置１０は、電動車両１に搭載される。
駆動輪２０、駆動輪２１は、電動車両１の後輪として設けられる。駆動輪２０は、左側の後輪であり、駆動輪２１は、右側の後輪である。
駆動モータ３０は、駆動輪２０に設けられ、駆動モータ３１は、駆動輪２１に設けられ、それぞれ、駆動制御装置１０からの制御信号に応じて個別に駆動する。
操舵輪４０は、電動車両１の前輪として設けられる。この図において操舵輪は１輪である場合について説明するが、前輪の右側と左側の２輪であってもよい。
ハンドル５０は、操舵輪４０に連結され、搭乗者の操作に応じて電動車両１を操舵可能に設けられる。ハンドル５０は、棒状のハンドルであってもよいし、円環状のハンドル（ステアリングホイール）であってもよい。
連結部材５１は、ハンドル５０に連結して設けられる板状部材であり、ハンドル５０の操舵方向に対応した略水平方向において周方向に沿って移動する。さらに説明すると、連結部材５１は、ハンドル５０が左側に操舵された場合には、周方向において左側に移動し、ハンドル５０が右側に操舵された場合には、周方向において右側に移動する。
図１は、本発明の一実施形態による駆動制御装置１０を適用した電動車両１の上方側から見た構成の概略を表す概略構成図である。
電動車両１は、例えば、最高速度が概ね歩行速度程度までであって低速域で走行し、１名あるいは２名程度の乗員が搭乗可能な車両である。電動車両１は、例えば、電動カート、シルバーカー等であり、歩行が困難な人や健常者が利用可能である。
駆動制御装置１０は、電動車両１に搭載される。
駆動輪２０、駆動輪２１は、電動車両１の後輪として設けられる。駆動輪２０は、左側の後輪であり、駆動輪２１は、右側の後輪である。
駆動モータ３０は、駆動輪２０に設けられ、駆動モータ３１は、駆動輪２１に設けられ、それぞれ、駆動制御装置１０からの制御信号に応じて個別に駆動する。
操舵輪４０は、電動車両１の前輪として設けられる。この図において操舵輪は１輪である場合について説明するが、前輪の右側と左側の２輪であってもよい。
ハンドル５０は、操舵輪４０に連結され、搭乗者の操作に応じて電動車両１を操舵可能に設けられる。ハンドル５０は、棒状のハンドルであってもよいし、円環状のハンドル（ステアリングホイール）であってもよい。
連結部材５１は、ハンドル５０に連結して設けられる板状部材であり、ハンドル５０の操舵方向に対応した略水平方向において周方向に沿って移動する。さらに説明すると、連結部材５１は、ハンドル５０が左側に操舵された場合には、周方向において左側に移動し、ハンドル５０が右側に操舵された場合には、周方向において右側に移動する。
判定対象エリア６０は、ハンドル５０の操舵角の大きさに応じて予め設定されている。
判定対象エリア６０には、センターエリア６１、左舵角エリア６２、左切れ角エリア６３、右舵角エリア６４、右切れ角エリア６５が含まれており、それぞれのエリアがお互いに干渉しないように設定される。
センターエリア６１は、電動車両１を概ね直進方向に進めるための操舵角の範囲に対して設定されており、直進方向と、当該直進方向を含む左側及び右側方向への一定範囲が設定される。センターエリア６１は、操舵角基準値の範囲内となる領域である。
判定対象エリア６０には、センターエリア６１、左舵角エリア６２、左切れ角エリア６３、右舵角エリア６４、右切れ角エリア６５が含まれており、それぞれのエリアがお互いに干渉しないように設定される。
センターエリア６１は、電動車両１を概ね直進方向に進めるための操舵角の範囲に対して設定されており、直進方向と、当該直進方向を含む左側及び右側方向への一定範囲が設定される。センターエリア６１は、操舵角基準値の範囲内となる領域である。
左舵角エリア６２は、センターエリア６１に対して操舵角が左側の方向において、当該センターエリア６１に隣接して設定される。
左切れ角エリア６３は、左舵角エリア６２に対して操舵角が左側の方向において、当該左舵角エリア６２に隣接して設定される。
右舵角エリア６４は、センターエリア６１に対して操舵角が右側の方向において、当該センターエリア６１に隣接して設定される。
右切れ角エリア６５は、右舵角エリア６４に対して操舵角が右側の方向において、当該右舵角エリア６４に隣接して設定される。
左切れ角エリア６３は、左舵角エリア６２に対して操舵角が左側の方向において、当該左舵角エリア６２に隣接して設定される。
右舵角エリア６４は、センターエリア６１に対して操舵角が右側の方向において、当該センターエリア６１に隣接して設定される。
右切れ角エリア６５は、右舵角エリア６４に対して操舵角が右側の方向において、当該右舵角エリア６４に隣接して設定される。
左舵角エリア６２と右舵角エリア６４は、ハンドルを左側あるいは右側に操舵された場合に、内輪差が生じても駆動モータ３０あるいは駆動モータ３１に大電流を流すことなく走行可能な操舵角の範囲に対応して設定されている。
左切れ角エリア６３と右切れ角エリア６５は、左舵角エリア６２あるいは右舵角エリア６４からさらに左側あるいは右側に操舵された場合に、内輪差によって駆動モータ３０あるいは駆動モータ３１に大電流が流れる可能性がある操舵角の範囲に対応して設定されている。
左切れ角エリア６３と右切れ角エリア６５は、左舵角エリア６２あるいは右舵角エリア６４からさらに左側あるいは右側に操舵された場合に、内輪差によって駆動モータ３０あるいは駆動モータ３１に大電流が流れる可能性がある操舵角の範囲に対応して設定されている。
図２は、操舵角がいずれのエリアにあるかの判定に用いられる検出機構について説明する概略構成図である。この図においては、電動車両１の搭乗者から前方側をみた見た場合における検出機構の断面について図示している。連結部材５１の下面において、中央部には、発光部５２、受光部５３が設けられ、車両進行方向に対して左側（連結部材の左側端）には、磁石５５が設けられ、車両進行方向に対して右側（連結部材の右側端）には、磁石５７が設けられる。この連結部材５１がハンドル５０の操舵に応じて左側あるいは右側に移動することに伴い、発光部５２、受光部５３、磁石５５、磁石５７も左側あるいは右側に移動する。
発光部５２は、発光することで、例えば赤外線を出射する。受光部５３は、発光部５２から出射された光を受光する。この発光部５２と受光部５３としては、例えば、赤外線センサを用いることができる。
反射板５４は、連結部材５１とは独立して電動車両１に設けられており、センターエリア６１に対応する領域において面方向に延びるように配置される板状部材である。この反射板５４は、操舵角基準値の範囲の領域に対応して設けられることで、エリア提示部として機能する。また、この反射板５４は、ハンドル５０の操舵に応じて移動することはない。
ハンドル５０の操舵角が、操舵角基準値の範囲内である場合には、連結部材５１の発光部５２及び受光部５３は、操舵角基準値の範囲内（センターエリア６１）にあるため、操舵角基準値の範囲に反射板５４が設けられていることで、受光部５３は、反射板５４によって反射される発光部５２からの光を受光することができる。操舵角基準値の範囲を超えた操舵がなされた場合には、発光部５２及び受光部５３は、反射板５４が設けられた領域の外に位置することになり、これにより、受光部５３は、発光部５２からの光を受光することができない。このように、受光部５３が発光部５２からの光を受光できるか否かに基づいて、ハンドル５０の操舵角がセンターエリア６１（操舵角基準値の範囲内）にあるか否かを把握可能である。
発光部５２は、発光することで、例えば赤外線を出射する。受光部５３は、発光部５２から出射された光を受光する。この発光部５２と受光部５３としては、例えば、赤外線センサを用いることができる。
反射板５４は、連結部材５１とは独立して電動車両１に設けられており、センターエリア６１に対応する領域において面方向に延びるように配置される板状部材である。この反射板５４は、操舵角基準値の範囲の領域に対応して設けられることで、エリア提示部として機能する。また、この反射板５４は、ハンドル５０の操舵に応じて移動することはない。
ハンドル５０の操舵角が、操舵角基準値の範囲内である場合には、連結部材５１の発光部５２及び受光部５３は、操舵角基準値の範囲内（センターエリア６１）にあるため、操舵角基準値の範囲に反射板５４が設けられていることで、受光部５３は、反射板５４によって反射される発光部５２からの光を受光することができる。操舵角基準値の範囲を超えた操舵がなされた場合には、発光部５２及び受光部５３は、反射板５４が設けられた領域の外に位置することになり、これにより、受光部５３は、発光部５２からの光を受光することができない。このように、受光部５３が発光部５２からの光を受光できるか否かに基づいて、ハンドル５０の操舵角がセンターエリア６１（操舵角基準値の範囲内）にあるか否かを把握可能である。
ホールＩＣ５６は、左側に操舵された場合における切れ角基準値に対応する領域に設けられ、切れ角基準位置提示部として機能する。このホールＩＣ５６は、反射板５４の端部から水平方向において左側に離間して取付けられており、左舵角エリア６２と左切れ角エリア６３との境界に対応する位置に設けられる。
ホールＩＣ５８は、右側に操舵された場合における切れ角基準値に対応する領域に設けられ、切れ角基準位置提示部として機能する。このホールＩＣ５８は、反射板５４の端部から水平方向において右側に離間して取付けられており、右舵角エリア６４と右切れ角エリア６５との境界に対応する位置に設けられる。
ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８は、操舵角提示部として機能する。また、ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８は、例えば磁気センサを用いることができる。
ホールＩＣ５８は、右側に操舵された場合における切れ角基準値に対応する領域に設けられ、切れ角基準位置提示部として機能する。このホールＩＣ５８は、反射板５４の端部から水平方向において右側に離間して取付けられており、右舵角エリア６４と右切れ角エリア６５との境界に対応する位置に設けられる。
ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８は、操舵角提示部として機能する。また、ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８は、例えば磁気センサを用いることができる。
ハンドル５０の操舵角が、センターエリア６１、左舵角エリア６２は、右舵角エリア６４のいずれかにある場合には、連結部材５１の磁石５５及び磁石５７は、いずれも、センターエリア６１、左舵角エリア６２は、右舵角エリア６４のいずれかにあるため、連結部材５１の磁石５５及び磁石５７は、ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８の磁気が検出可能な範囲に到達しない。左舵角エリア６２、あるいは右舵角エリア６４のいずれかのエリアを越えてさらに左側にハンドル５０が操舵された場合には、磁石５５がホールＩＣ５６の磁気が検出可能な範囲到達し、あるいは右側にハンドル５０が操舵された場合には、磁石５７がホールＩＣ５８の磁気が検出可能な範囲到達する。これにより、ホールＩＣ５６によって磁石５５の近接が検出された場合には、ハンドル５０の操舵角が左舵角エリア６２に到達したことが検出可能であり、ホールＩＣ５８によって磁石５７の近接が検出された場合には、ハンドル５０の操舵角が右舵角エリア６４に到達したことが検出可能である。
この図に示すように、発光部５２、受光部５３、磁石５５、磁石５７は、反射板５４、ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８に対してハンドル５０の操舵に応じて水平方向に相対移動することが可能となっている。
なお、この図においては、ホールＩＣ５６またはホールＩＣ５８が磁気を検出する場合には、必ず受光部５３において受光されないように配置されている。
また、この図において、発光部５２と受光部５３は、連結部材５１の移動方向に並ぶように配置された場合について説明したが、発光部５２によって発光され反射板５４によって反射された光が受光部５３によって受光しうる位置に配置されていれば、この配置に限られるものではない。例えば、発光部５２と受光部５３は、電動車両１の搭乗者から前方側をみた見た場合において手前側と奥側となるように並べて配置されていてもよい。
なお、この図においては、ホールＩＣ５６またはホールＩＣ５８が磁気を検出する場合には、必ず受光部５３において受光されないように配置されている。
また、この図において、発光部５２と受光部５３は、連結部材５１の移動方向に並ぶように配置された場合について説明したが、発光部５２によって発光され反射板５４によって反射された光が受光部５３によって受光しうる位置に配置されていれば、この配置に限られるものではない。例えば、発光部５２と受光部５３は、電動車両１の搭乗者から前方側をみた見た場合において手前側と奥側となるように並べて配置されていてもよい。
図３は、駆動制御装置１０の機能を表す概略機能ブロック図である。駆動制御装置１０は、操舵角検出部１１、操舵角判定部１２、モータ制御部１３を含んで構成される。
操舵角検出部１１は、ハンドルの操舵角が、センターエリア６１、左舵角エリア６２、左切れ角エリア６３、右舵角エリア６４、右切れ角エリア６５のうちいずれのエリアにあるかを検出することで、内輪差の発生の有無を検出する。操舵角検出部１１は、例えば３組のセンサが用いられ、ここでは、発光部５２と受光部５３と反射板５４との組み合わせ（舵角センサ）、磁石５５とホールＩＣ５６との組み合わせ（切れ角センサ）、磁石５７とホールＩＣ５８（切れ角センサ）との組み合わせから構成することができる。
操舵角検出部１１は、ハンドルの操舵角が、センターエリア６１、左舵角エリア６２、左切れ角エリア６３、右舵角エリア６４、右切れ角エリア６５のうちいずれのエリアにあるかを検出することで、内輪差の発生の有無を検出する。操舵角検出部１１は、例えば３組のセンサが用いられ、ここでは、発光部５２と受光部５３と反射板５４との組み合わせ（舵角センサ）、磁石５５とホールＩＣ５６との組み合わせ（切れ角センサ）、磁石５７とホールＩＣ５８（切れ角センサ）との組み合わせから構成することができる。
操舵角判定部１２は、操舵角が予め定められた操舵角基準値を超えたか否かを判定する。
モータ制御部１３は、操舵角が操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する後輪の駆動モータに供給する出力を低減させる。
モータ制御部１３は、操舵角が操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する後輪の駆動モータに供給する出力を低減させる。
操舵角判定部１２は、操舵角が操舵角基準値よりも大きな角度の基準値である切れ角基準値を超えたか否かを判定する。
操舵角判定部１２は、受光部５３の検出結果に基づいて、操舵角が反射板５４の面上に対応する領域内にない場合に、操舵角基準値を超えたと判定する。
操舵角判定部１２は、操舵角基準値を超えた後にホールＩＣ５６と磁石５５とが対応する位置に到達した場合、または、ホールＩＣ５８と磁石５７とが対応する位置に到達した場合、操舵角が切れ角基準値を超えた、すなわち、左切れ角エリア６３または右切れ角エリア６５に到達したと判定する。
操舵角判定部１２は、受光部５３の検出結果に基づいて、操舵角が反射板５４の面上に対応する領域内にない場合に、操舵角基準値を超えたと判定する。
操舵角判定部１２は、操舵角基準値を超えた後にホールＩＣ５６と磁石５５とが対応する位置に到達した場合、または、ホールＩＣ５８と磁石５７とが対応する位置に到達した場合、操舵角が切れ角基準値を超えた、すなわち、左切れ角エリア６３または右切れ角エリア６５に到達したと判定する。
モータ制御部１３は、操舵角が切れ角基準値を超えた場合に駆動モータの出力を停止させる。
モータ制御部１３は、操舵角が切れ角基準値を超えた後に、操舵角基準値未満に到達した場合には、駆動モータへの出力を供給する。
モータ制御部１３は、操舵角が切れ角基準値を超えた後に、操舵角基準値未満に到達した場合には、駆動モータへの出力を供給する。
次に、図４、図５を用いて駆動制御装置１０の動作を説明する。図４は、受光部５３、ホールＩＣ５６、ホールＩＣ５８のそれぞれの検出結果と、各エリアと、制御内容との関係を説明する図、図５は、駆動制御装置１０の動作を説明するフローチャートである。
駆動制御装置１０の操舵角判定部１２は、電動車両１の運転が開始されると、舵角センサがＯＦＦであるかすなわち、受光部５３の受光結果が発光部５２からの光を検出していないＯＦＦを示しているか否かを判定する（図５；ステップＳ１０１）。受光部５３の検出結果がＯＦＦではない場合、すなわち、反射板５４によって反射された発光部５２からの光を受光することで検出結果がＯＮである場合（図４；センターエリア６１において受光部５３がＯＮ、図５；ステップＳ１０１－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、ハンドル５０の操舵角がセンターエリア６１にあると判定し、判定結果をモータ制御部１３に出力する。モータ制御部１３は、操舵角がセンターエリア６１にあることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対して、アクセルの操作量に応じた出力を供給する通常制御を行なう（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０２）。
モータ制御部１３は、通常制御を行なうことで、アクセルの開度に応じて駆動モータ３０、駆動モータ３１を駆動させるための出力を供給する。この出力の供給は、駆動モータ３０、駆動モータ３１を駆動させることを示す電圧レベルや電流値に応じた制御信号の供給であってもよい。
駆動制御装置１０の操舵角判定部１２は、電動車両１の運転が開始されると、舵角センサがＯＦＦであるかすなわち、受光部５３の受光結果が発光部５２からの光を検出していないＯＦＦを示しているか否かを判定する（図５；ステップＳ１０１）。受光部５３の検出結果がＯＦＦではない場合、すなわち、反射板５４によって反射された発光部５２からの光を受光することで検出結果がＯＮである場合（図４；センターエリア６１において受光部５３がＯＮ、図５；ステップＳ１０１－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、ハンドル５０の操舵角がセンターエリア６１にあると判定し、判定結果をモータ制御部１３に出力する。モータ制御部１３は、操舵角がセンターエリア６１にあることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対して、アクセルの操作量に応じた出力を供給する通常制御を行なう（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０２）。
モータ制御部１３は、通常制御を行なうことで、アクセルの開度に応じて駆動モータ３０、駆動モータ３１を駆動させるための出力を供給する。この出力の供給は、駆動モータ３０、駆動モータ３１を駆動させることを示す電圧レベルや電流値に応じた制御信号の供給であってもよい。
一方、受光部５３の検出結果がＯＦＦである場合、すなわち、反射板５４によって反射された発光部５２からの光を受光していないことに伴い検出結果がＯＦＦである場合（ステップＳ１０１－ＹＥＳ）、操舵角判定部１２は、切れ角センサ右側がＯＦＦであるか否か、すなわち、ホールＩＣ５８がＯＦＦであるか否かを判定する（図５；ステップＳ１０３）。
操舵角判定部１２は、ホールＩＣ５８がＯＦＦではなくＯＮである場合（図４；右切れ角エリア６５においてホールＩＣ５８がＯＮ、図５；ステップＳ１０３－ＮＯ）、ハンドル５０の操舵角が右切れ角エリア６５に到達していると判定し、判定結果をモータ制御部１３に出力する。このような場合、ハンドル５０の操舵角は、センターエリア６１から右舵角エリア６４に移行してさらに右切れ角エリア６５に移行した場合に相当する。
モータ制御部１３は、操舵角が右切れ角エリア６５に到達していることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を停止し、かつ、駆動モータ３０（左側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０４、図５；ステップＳ１０４）。ここでは、駆動モータ３１に対する出力を停止することで、駆動モータ３１をフリーにすることができる。これにより、駆動モータ３１に対して制御信号等が供給されないため、駆動モータ３１に対して大電流が供給されることを防止することができるため、駆動制御装置１０における過電流や過熱の状態が発生しないようにすることができる。また、駆動モータ３０に対する出力を制限することで、旋回時における速度が増加してしまうことを防止することができる。
操舵角判定部１２は、ホールＩＣ５８がＯＦＦではなくＯＮである場合（図４；右切れ角エリア６５においてホールＩＣ５８がＯＮ、図５；ステップＳ１０３－ＮＯ）、ハンドル５０の操舵角が右切れ角エリア６５に到達していると判定し、判定結果をモータ制御部１３に出力する。このような場合、ハンドル５０の操舵角は、センターエリア６１から右舵角エリア６４に移行してさらに右切れ角エリア６５に移行した場合に相当する。
モータ制御部１３は、操舵角が右切れ角エリア６５に到達していることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を停止し、かつ、駆動モータ３０（左側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０４、図５；ステップＳ１０４）。ここでは、駆動モータ３１に対する出力を停止することで、駆動モータ３１をフリーにすることができる。これにより、駆動モータ３１に対して制御信号等が供給されないため、駆動モータ３１に対して大電流が供給されることを防止することができるため、駆動制御装置１０における過電流や過熱の状態が発生しないようにすることができる。また、駆動モータ３０に対する出力を制限することで、旋回時における速度が増加してしまうことを防止することができる。
次に、操舵角判定部１２は、舵角センサがＯＦＦであるかすなわち、受光部５３の受光結果が発光部５２からの光を検出していないＯＦＦを示しているか否かを判定する（図５；ステップＳ１０５）。受光部５３の受光結果がＯＦＦを示している場合（図５；ステップＳ１０５－ＹＥＳ）、操舵角判定部１２は、一定時間であるウエイト時間が経過した後、再度ステップＳ１０５の判定を行なう。
一方、受光部５３の受光結果がＯＦＦを示していない（ＯＮを示している）場合（図５；ステップＳ１０５－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、受光部５３の受光結果がＯＮを示していることを表す判定結果をモータ制御部１３に出力する。ここでは、ハンドル５０の操舵角が、右切れ角エリア６５から右舵角エリア６４を通過してセンターエリア６１に戻された場合に、受光部５３の受光結果がＯＮとなる。
モータ制御部１３は、受光部５３の受光結果がＯＮである場合、通常制御に移行する（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０２）。通常制御に移行することで、電動車両１は、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対しての出力が低下せずにアクセルの操作量に応じた出力が供給され、前方方向に進行することができる。
一方、受光部５３の受光結果がＯＦＦを示していない（ＯＮを示している）場合（図５；ステップＳ１０５－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、受光部５３の受光結果がＯＮを示していることを表す判定結果をモータ制御部１３に出力する。ここでは、ハンドル５０の操舵角が、右切れ角エリア６５から右舵角エリア６４を通過してセンターエリア６１に戻された場合に、受光部５３の受光結果がＯＮとなる。
モータ制御部１３は、受光部５３の受光結果がＯＮである場合、通常制御に移行する（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０２）。通常制御に移行することで、電動車両１は、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対しての出力が低下せずにアクセルの操作量に応じた出力が供給され、前方方向に進行することができる。
一方、ステップＳ１０３において、操舵角判定部１２は、ホールＩＣ５８がＯＦＦである場合、ホールＩＣ５６がＯＦＦであるか否かを判定する（図５；ステップＳ１０７）。ホールＩＣ５６がＯＦＦではない（ＯＮである）場合（図４；左切れ角エリア６３においてホールＩＣ５６がＯＮ、図５；ステップＳ１０７－ＮＯ）、ハンドル５０の操舵角が左切れ角エリア６３に到達していると判定し、判定結果をモータ制御部１３に出力する。
モータ制御部１３は、操舵角が左切れ角エリア６３に到達していることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３０（左側駆動輪）に対する出力を停止し、かつ、駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０８、図５；ステップＳ１０８）。ここでは、駆動モータ３０に対する出力を停止することで、駆動モータ３０をフリーにすることができる。これにより、駆動モータ３０に対して制御信号等が供給されないため、駆動モータ３０に対して大電流が供給されることを防止することができるため、駆動制御装置１０における過電流や過熱の状態が発生しないようにすることができる。また、駆動モータ３１に対する出力を制限することで、旋回時における速度が増加してしまうことを防止することができる。
モータ制御部１３は、操舵角が左切れ角エリア６３に到達していることを示す判定結果が得られると、駆動モータ３０（左側駆動輪）に対する出力を停止し、かつ、駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０８、図５；ステップＳ１０８）。ここでは、駆動モータ３０に対する出力を停止することで、駆動モータ３０をフリーにすることができる。これにより、駆動モータ３０に対して制御信号等が供給されないため、駆動モータ３０に対して大電流が供給されることを防止することができるため、駆動制御装置１０における過電流や過熱の状態が発生しないようにすることができる。また、駆動モータ３１に対する出力を制限することで、旋回時における速度が増加してしまうことを防止することができる。
次に、操舵角判定部１２は、舵角センサがＯＦＦであるかすなわち、受光部５３の受光結果が発光部５２からの光を検出していないＯＦＦを示しているか否かを判定する（図５；ステップＳ１０５）。受光部５３の受光結果がＯＦＦを示している場合（図５；ステップＳ１０５－ＹＥＳ）、操舵角判定部１２は、一定時間であるウエイト時間が経過した後、再度ステップＳ１０５の判定を行なう。
一方、受光部５３の受光結果がＯＦＦを示していない（ＯＮを示している）場合（図５；ステップＳ１０５－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、受光部５３の受光結果がＯＮを示していることを表す判定結果をモータ制御部１３に出力する。ここでは、ハンドル５０の操舵角が、左切れ角エリア６３から左舵角エリア６２を通過してセンターエリア６１に戻された場合に、受光部５３の受光結果がＯＮとなる。
モータ制御部１３は、受光部５３の受光結果がＯＮである場合、通常制御に移行する（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０６）。通常制御に移行することで、電動車両１は、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対しての出力が低下せずにアクセルの操作量に応じた出力が供給され、前方方向に進行することができる。
一方、受光部５３の受光結果がＯＦＦを示していない（ＯＮを示している）場合（図５；ステップＳ１０５－ＮＯ）、操舵角判定部１２は、受光部５３の受光結果がＯＮを示していることを表す判定結果をモータ制御部１３に出力する。ここでは、ハンドル５０の操舵角が、左切れ角エリア６３から左舵角エリア６２を通過してセンターエリア６１に戻された場合に、受光部５３の受光結果がＯＮとなる。
モータ制御部１３は、受光部５３の受光結果がＯＮである場合、通常制御に移行する（図４；符号１０２、図５；ステップＳ１０６）。通常制御に移行することで、電動車両１は、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対しての出力が低下せずにアクセルの操作量に応じた出力が供給され、前方方向に進行することができる。
一方、ステップＳ１０７において、操舵角判定部１２は、ホールＩＣ５６がＯＦＦである場合（図５；ステップＳ１０７－ＹＥＳ）、ハンドル５０の操舵角が左舵角エリア６２または右舵角エリア６４のいずれかにあることを表す判定結果をモータ制御部１３に出力する。このような場合、ハンドル５０の操舵角は、センターエリア６１から左舵角エリア６２に移行した場合、または、センターエリア６１から右舵角エリア６４に移行した場合に相当する。
モータ制御部１３は、操舵角が左舵角エリア６２または右舵角エリア６４のいずれかにあることを表す判定結果が得られると、駆動モータ３０（左側駆動輪）と駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０９ａ，符号１０９ｂ、図５；ステップＳ１０９）。ここでは、駆動モータ３０及び駆動モータ３１に対する出力を制限することで、旋回時における速度の増加を抑制することができる。
モータ制御部１３は、操舵角が左舵角エリア６２または右舵角エリア６４のいずれかにあることを表す判定結果が得られると、駆動モータ３０（左側駆動輪）と駆動モータ３１（右側駆動輪）に対する出力を制限することで、出力を低下させる（図４；符号１０９ａ，符号１０９ｂ、図５；ステップＳ１０９）。ここでは、駆動モータ３０及び駆動モータ３１に対する出力を制限することで、旋回時における速度の増加を抑制することができる。
以上説明した実施形態において、ステップＳ１０４において操舵角が右切れ角エリア６５に到達したことにより駆動モータ３１に対する出力が停止された場合、または、ステップＳ１０８において操舵角が左切れ角エリア６３に到達したことにより駆動モータ３０に対する出力が停止された場合、受光部５３が再度ＯＮ（舵角センサが再度ＯＮ）するまでは、出力の停止を継続するようにした。これにより、仮に、磁石５５がホールＩＣ５６に対応する位置に到達したあとさらに左側に移動してホールＩＣ５６がＯＦＦになった場合、または、磁石５７がホールＩＣ５８に対応する位置に到達したあとさらに右側に移動してホールＩＣ５８がＯＦＦになった場合であっても、引き続き駆動モータ３０あるいは駆動モータ３１に対する出力を停止することができる。そのため、左切れ角エリア６３または右切れ角エリア６５の領域全体を検出対象として検出する必要がなく、操舵角が、左舵角エリア６２と左切れ角エリア６３との境界を越えて左切れ角エリア６３に到達したこと、右舵角エリア６４と右切れ角エリア６５との境界を越えて右切れ角エリア６５に到達したことを検出するだけで済む。これにより、左切れ角エリア６３、右切れ角エリア６５のセンシングエリアを小さくすることができる。これにより、センサから得られる検出結果がＯＮであるかＯＦＦであるかに基づいて、操舵角がいずれのエリアにあるかを判断することができるため、必ずしも、角度センサや高性能なＣＰＵ等を用いる必要がない。そのため、これらセンサの構成を簡略化することができ、コストを低減することができる。特に、歩行者と同等の速度で走行するシニアカー（ハンドル型電動車いす、電動カートとも称する場合がある）や、自動車等の車両より低速で走行するパーソナルモビリティ等に対しては、価格面におけるコストを低減しつつも十分に効果がある。
また、受光部５３の検出結果のみＯＦＦである領域については、操舵角が左側に操舵されているか右側に操舵されているか識別しなくても、駆動モータ３０、駆動モータ３１に対する出力制限を行なうことができる。これにより、これらセンサの構成を簡略化することができ、コストを低減することができる。
なお、上記実施形態において、発光部５２、受光部５３をホールＩＣにし、反射板５４を板状の磁石としてもよい。この場合、連結部材に取付けられる磁石５５、磁石５７の磁気を検知しない距離となるように離間して、ホールＩＣを設けることが好ましい。
また、磁石５５を連結部材５１に設け、ホールＩＣ５６を電動車両１に設けるようにしたが、磁石５５を電動車両１に設け、ホールＩＣ５６を連結部材５１に設けるようにしてもよいし、磁石５７を電動車両１に設け、ホールＩＣ５８を連結部材５１に設けるようにしてもよい。
また、磁石５５を連結部材５１に設け、ホールＩＣ５６を電動車両１に設けるようにしたが、磁石５５を電動車両１に設け、ホールＩＣ５６を連結部材５１に設けるようにしてもよいし、磁石５７を電動車両１に設け、ホールＩＣ５８を連結部材５１に設けるようにしてもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
１ 電動車両
１０ 駆動制御装置
２０、２１ 駆動輪
３０、３１ 駆動モータ
４０ 操舵輪
５０ ハンドル
５１ 連結部材
５２ 発光部
５３ 受光部
５４ 反射板
５５、５７ 磁石
５６、５８ ホールＩＣ
６０ 判定対象エリア
６１ センターエリア
６２ 左舵角エリア
６３ 左切れ角エリア
６４ 右舵角エリア
６５ 右切れ角エリア
１０ 駆動制御装置
２０、２１ 駆動輪
３０、３１ 駆動モータ
４０ 操舵輪
５０ ハンドル
５１ 連結部材
５２ 発光部
５３ 受光部
５４ 反射板
５５、５７ 磁石
５６、５８ ホールＩＣ
６０ 判定対象エリア
６１ センターエリア
６２ 左舵角エリア
６３ 左切れ角エリア
６４ 右舵角エリア
６５ 右切れ角エリア
Claims (5)
- 左右の後輪のそれぞれに駆動モータが設けられた駆動輪と、前輪である操舵輪とを有する車両の前記前輪を操舵するハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角が予め定められた操舵角基準値を超えたか否かを判定する操舵角判定部と、
前記操舵角が前記操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する前記後輪の駆動モータに供給する出力を停止させ、もう一方の後輪に対応する駆動モータに対する出力を制限するモータ制御部と、
を有する駆動制御装置。 - 前記モータ制御部は、
前記操舵角が、前記操舵角基準値よりも大きな角度の基準値である切れ角基準値を超えた後に、前記操舵角基準値未満に到達した場合には、前記駆動モータへの出力を供給する
請求項１に記載の駆動制御装置。 - 前記操舵角基準値の範囲内となる領域に対応して設けられるエリア提示部と、
前記ハンドルに連結され当該ハンドルの操舵に応じて操舵方向に移動可能な連結部材に設けられ、前記操舵角が前記エリア提示部の領域に対応する位置にあるか否かを検出するエリア検出部を有し、
前記操舵角判定部は、前記エリア検出部の検出結果に基づいて、前記操舵角が前記エリア提示部の領域内にない場合に、前記操舵角基準値を超えたと判定する
請求項１または請求項２に記載の駆動制御装置。 - 前記操舵角基準値よりも大きな角度の基準値である切れ角基準値に対応する領域に設けられる切れ角基準位置提示部と、
前記ハンドルに連結され当該ハンドルの操舵に応じて操舵方向に移動可能な連結部材に設けられる操舵角提示部とを有し、
前記操舵角判定部は、前記操舵角基準値を超えた後に前記切れ角基準位置提示部と前記操舵角提示部とが対応する位置に到達した場合に、前記操舵角が前記切れ角基準値を超えたと判定する
請求項１に記載の駆動制御装置。 - 操舵角検出部が、左右の後輪のそれぞれに駆動モータが設けられた駆動輪と、前輪である操舵輪とを有する車両の前記前輪を操舵するハンドルの操舵角を検出し、
操舵角判定部が、前記操舵角が予め定められた操舵角基準値を超えたか否かを判定し、
モータ制御部が、前記操舵角が前記操舵角基準値を超えたと判定した場合に、操舵角の方向に対応する前記後輪の駆動モータに供給する出力を停止させ、もう一方の後輪に対応する駆動モータに対する出力を制限する
駆動制御方法。
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