JPH0787623A - 電気車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気車を安全に微速移動させる車外運転操作機
能を備えることにより、容易に、正確に車庫入れなどが
行える利便性のある電気車制御装置を提供する。 【構成】車外にて電気自動車１の移動操作を行う場合、
車外運転許可信号発生回路１７を作動させると、車外運
転許可信号発生回路１７から、車外運転許可信号Ｓ
_CRが、切替演算回路１８に出力される。切替演算回路１
８は、モータ速度ω_M情報から、移動操作時の安全性を
確認し、切替信号Ｓ_Cを、速度指令切替回路１９に出力
する。これにより、速度指令切替回路１９は、車外運転
手段１０からの速度指令信号ω_ORの受入れ可能な態勢に
切り替わり、正規の車内運転手段９以外に設けられた車
外運転手段１０による移動操作が可能となる。そして、
誘導モータ３を駆動し、電気自動車１を微速で安全に移
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気車の微速移動操作
のできる機能を有する制御装置に係り、特に、車庫入れ
などにおいて利便性の高い電気車制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、運転席に座って電気車を車庫入れ
しようとするが、電気車を所定の位置に移動させること
のできない場合がある。このような不都合に対しての解
決策として、特開昭62-123903号公報に開示されている
方法がある。この方法は、通常の運転時、前方へは走行
モータにより電気車を移動させ、後方には手動で移動さ
せるものである。この時、パワー回路を遮断することに
より走行モータをフリー状態にして、走行抵抗を減ら
し、車外から人力により容易に移動できるようにしてい
る。

【０００３】また、所定の場所に正確に移動させるた
め、電気車に車外から運転指令を与える方法が考えられ
る。公知例としては、全く別の目的であるが、特開平4-
145803公報に開示されているものがある。これは、電動
式の車椅子に関するもので、搭乗者が走行モータの運転
方法を指示する第１の運転手段と、介添え者が車椅子の
後方等から走行モータの運転方法を指示する第２の運転
手段とを備え、どちらの手段からでも運転操作のできる
ものである。そして、搭乗者の状態に対応して、介添え
者が移動を補助するものである。この方法を一般の電気
車に適用すれば、車庫入れ等の微速移動操作の時など
に、有効である。つまり、運転者が、運転席から降りて
車外にて、電気車と車庫の間隙状態などを把握しなが
ら、電気車を移動させる運転操作ができれば、容易で正
確に、しかも、衝突を避けながら駐車することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
公知例は、車体の軽い電動式ゴルフカートを主な対象と
した内容であり、車体が重い一般の電気車への採用は、
移動に非常に大きい力を必要とするので、実用的でな
く、問題がある。

【０００５】一方、後者の公知例は、電動式の車椅子等
に関する内容であり、一般的な電気車の移動に、適さな
い点がある。つまり、この公知例の場合、搭乗者の運転
操作よりも、介添え者の運転操作が優先することが明記
されている。これは、電動式車椅子の搭乗者が操作する
第１の運転手段よりも、介添え者が外部から運転操作す
る第２の運転手段を優先させた方が、安全性に関して優
れている場合が多いと考慮されているためである。この
考えを、一般の電気車に、当て嵌める訳にはいかない。
即ち、電気車の運転席にある第１の運転手段より、外部
にある第２の運転手段を優先させることは、安全性の点
から採用できない。

【０００６】そこで、本発明の目的は、電気車を車外か
ら操作することができ、且つ、安全に微速移動させるこ
とのできる車外運転操作機能を有する、容易で、正確に
車庫入れなどが行える利便性の高い電気車制御装置を提
供することにある。

【０００７】また、正と副の運転手段を備える電気車に
おいて、優先権を切り替えて、副の運転手段から安全に
運転操作のできる電気車制御装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気車を走行
駆動する走行モータと、走行モータに供給される電力を
蓄電しているバッテリと、バッテリの電力を走行モータ
の電力に変換する電力変換手段と、車内から電気車の運
転操作の指令を発する車内運転手段と、車外から電気車
の運転操作の指令を発する車外運転手段と、車内運転手
段と車外運転手段とからの当該指令を入力し、いずれか
一方の指令を切替選択し、運転信号として出力する切替
手段と、当該運転信号に応じて電力変換手段を制御する
走行制御手段とからなる電気車制御装置の改良に関する
ものである。

【０００９】本発明の一の観点によれば、車外運転手段
による運転操作を許可する車外運転許可信号を発信する
車外運転許可手段と、車外運転許可信号に基づいて切替
手段の切替選択を制御する切替制御手段で構成されてい
る。

【００１０】また、本発明の他の観点によれば、操作す
る力の大きさを電気車の走行速度の大きさの当該指令に
変換し、操作する力の方向を電気車の走行方向の当該指
令に変換する運転操作手段を、車外運転手段に設けたも
のである。

【００１１】

【作用】一般的な電気車の運転操作は、車内運転手段で
行われる。そして、この車内運転手段からの運転指令信
号が、走行制御手段に伝達される。走行制御手段は、こ
の運転指令信号に応じて、走行モータを制御する。これ
により、電気車は、運転されている。

【００１２】次に、車外から運転操作する場合、即ち、
「車外から操作して電気車を車庫入れしたい。」と、運
転者が意図した場合について説明する。まず、車内運転
手段以外に車外運転手段が必要である。そして、一般的
には、車内運転手段は、車外運転手段より優先している
ので、この優先権を切り替える必要がある。また、運転
者は、運転席を離れ、車外にて、電気車を運転する訳で
あり、十分に安全性を考慮する必要もある。

【００１３】この考えにより、優先権の切り替えは、運
転者の意志によって、行われることが重要である。その
ために、車外運転許可手段を、運転者の意志の及ぶ範囲
内に、例えば、運転者の手の届く範囲に設ける。そし
て、車外運転許可手段を作動させると、車外運転許可手
段から車外運転許可信号が発信される。この車外運転許
可信号のみにて、直ちに、車外からの運転操作ができる
ように切り替えることは、可能であるが、誤って車外運
転許可手段を作動させた場合の安全性に、疑問が残る。

【００１４】従って、車外運転許可信号に基づいて作動
する切替制御手段を設ける。切替制御手段は、車外運転
許可信号に基づいて作動し、電気車が停止しているかま
たは車外運転手段に不具合がないかなどの安全条件を確
認し、切替選択を判定する手段である。そして、所定の
安全条件が満たされた時、切替信号を発信する。この切
替制御手段からの切替信号を受信した場合のみ、切替手
段は、車外運転手段からの運転指令信号を走行制御手段
に伝達するように、切り替わる。即ち、運転操作の優先
権が、車内運転手段から車外運転手段に移行する。

【００１５】これにより、運転者の、車内から車外に降
りての、電気車と周囲の状況を判断しながらの車外運転
手段による運転操作が、可能となる。そして、車外運転
手段の運転指令信号は、切替手段を経て走行制御手段に
入力される。走行制御手段は、これに応じて演算し、電
力変換手段を制御する。これにより、走行モータを駆動
させ、電気車を移動させる。この時、運転者が、車外に
て電気車の移動状態を見ながら、走行モータに指令を与
えることができるので、車内から操作する場合よりも、
はるかに正確に電気車の位置決めを行うことができる。
つまり、容易に車庫入れなどができる利便性の高い電気
車制御装置を提供することができる。

【００１６】また、この方式は、車内運転手段を優先す
る思想であるので、通常の走行時の安全性は、確保され
ている。さらに、車外運転手段を操作している時に、万
一異常があった場合、運転者が、車外運転手段の緊急停
止手段を操作することにより、走行モータを停止するこ
とができる。これにより、車外で操作する時の異常状態
を素早く回避し、安全性の高い電気車制御装置を提供す
ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
て説明する。

【００１８】図１は、電気車１における走行用の誘導モ
ータ３の駆動制御を、車内及び車外から行う時の実施例
である。電気車１の前輪2a、2bは、差動装置４を介して
機械的に、誘導モータ３に接続されている。インバータ
５は、制御装置６から出力されるパルス幅変調制御方式
のパルスＰ_U、Ｐ_V、Ｐ_Wにより制御され、バッテリ７を
電源として誘導モータ３に供給される、電力を変換して
いる。これにより、誘導モータ３は、トルクを発生し、
電気車１を駆動している。なお、パルスＰ_U、Ｐ_V、Ｐ_W
を発生する演算は、速度検出器８により検出された誘導
モータ３のモータ速度ω_Mと、後述する速度指令ω_Rとの
差から、制御装置６において行われる。つまり、速度フ
ィードバック制御演算が、行われている。

【００１９】次に、本発明の重要な要素である車内運転
手段９、車外運転手段10および切替装置１１の動作につ
いて説明する。車内運転手段９は、アクセルペダル12、
ブレーキペダル１３、シフトレバー１４、ハンドル１５
といった一般的な電気車の運転席にある装置と同じもの
以外に、車内速度指令回路１６、車外運転許可信号発生
回路１７などから構成されている。尚、車外運転許可信
号発生回路１７は、車内運転手段９に含まれなくてもよ
い。車内速度指令回路１６は、アクセルペダル１２から
出力された電気車を加速させるための加速信号Xa、ブレ
ーキペダル１３から出力された電気車を減速させるため
の減速信号Ｘｂ、および、シフトレバー１４から出力さ
れた電気車の前進・後進・駐車を決定するシフト信号Ｍ
_Dから、車内速度指令ω_IRを演算する。この車内速度指
令ω_IRは、電気車１の走行速度を設定する信号であり、
車内運転手段９を操作した時に、切替装置１１に出力さ
れる。また、ハンドル１５は、前輪2a、2bの舵を操作
し、電気車１の走行方向を決定するものである。さら
に、車外運転許可信号発生回路１７は、運転者が車内か
ら車外に降りて、車外にて電気車を移動させようとする
時に、車外から操作することを許可するための、車外運
転許可信号Ｓ_CRを出力する車外運転許可手段である。つ
まり、運転者が、車外から操作したい意志を持った時
に、運転席を離れる時に、車外運転許可信号発生回路１
７を操作した場合、運転操作の優先権を、車内運転手段
から車外運転手段に移行させる手段の一つである。従っ
て、運転者の意志を重要視する観点から、車外運転許可
信号発生回路１７の取付位置は、運転席の近傍が望まし
い。

【００２０】また、車外運転手段10は、運転者が車外に
降りて、車外からハンドル１５と一緒に同時に操作でき
る位置に配置する。これは、ハンドル１５を操作しなが
ら、車外運転手段10を操作し、電気車を前後進させるた
めである。

【００２１】図２は、車外運転手段10の内部を示したブ
ロック図である。この車外運転手段10は、車外からの運
転指令と、車内からの減速信号Ｘｂとの値により、車外
速度指令ω_ORを演算し、それを、切替装置１１に出力し
ている。車外運転手段10は、操作パネル２２と車外速度
指令演算回路２３に分けることができる。

【００２２】操作パネル２２は、車外からの運転指令を
発信するための、前進スイッチ２４、停止スイッチ２
５、後進スイッチ２６から構成されている。運転者が、
車外にて操作し、電気車１を前進、停止、後進させたい
時、それぞれ、前進スイッチ２４、停止スイッチ２５、
後進スイッチ２６を押し続けることにより、それぞれ前
進信号Ｓ_F、停止信号Ｓ_S、後進信号Ｓ_Bが、車外速度指
令演算回路２３に出力される。前進スイッチ２４および
後進スイッチ２６は、押す操作を止めると、前進信号Ｓ
_Fおよび後進信号Ｓ_Bの出力が停止する。例えば、自動復
帰押しボタン式のスイッチである。

【００２３】次に、車外速度指令演算回路２３は、前進
信号Ｓ_F、停止信号Ｓ_S、後進信号Ｓ_B、及び、減速信号
Ｘｂが入力されると、車外速度指令ω_ORを演算する。車
外速度指令演算回路２３の詳細な動作については、後述
する。

【００２４】図１に戻って、切替装置１１について説明
する。切替装置１１は、切替演算回路１８と速度指令切
替回路１９から構成される。切替演算回路１８は、車外
運転許可信号Ｓ_CR、モータ速度ω_M、車内速度指令ω_IR
および車外速度指令ω_ORが入力されると、図３に示した
フローチャートの演算を行い、速度指令切替回路１９
に、演算結果である切替信号Ｓ_Cを出力する。

【００２５】図３は、切替制御手段が、車内運転手段９
から車外運転手段10への切替処理を安全に行うためのフ
ローチャートであり、重要な内容を含んでいる。即ち、
車内運転手段９と車外運転手段10のどちらの運転方法の
指令を、選択し、切り替えるかの切替制御の内容であ
る。即ち、運転操作の優先権を、車内運転手段から車外
運転手段に移行させるもう一つの手段である。以下、こ
れについて説明する。

【００２６】切替演算回路１８は、切替制御手段の一実
施例である。ステップ101において、モータ速度ω_Mが、
零であることを確認する。ここで、モータ速度ω_M＝０
でない場合は、電気車１が停止していないことを示して
いるので、安全上、切替操作を行わない。これは、言い
替えれば、走行中は切替操作が行われないことを、意味
している。モータ速度ω_M＝０の場合は、ステップ102に
おいて、車外運転許可信号Ｓ_CRを判断する。車外運転許
可信号Ｓ_CRが車外運転モードＯＵＴの時は、ステップ10
3に、そうでない時は、ステップ105にジャンプする。ス
テップ103で、車外速度指令ω_ORが、零であることを確
認し、ステップ104で、切替信号Ｓ_Cを車外運転モードＯ
ＵＴにする。ステップ103において、車外速度指令ω_OR
が零でない場合は、切替信号Ｓ_Cの操作を行わない。車
外運転許可信号Ｓ_CRがＯＵＴの場合は、運転者が車外か
らの運転操作を意図しているので、基本的には、切替信
号Ｓ_Cを車外運転モードＯＵＴにする。しかし、車外速
度指令ω_ORが零でない場合は、例えば、車外運転手段10
が故障していて何んらかの信号を発信しているような場
合、切替時に電気車が急発進する恐れがあるので、切替
操作を行わないようにする。

【００２７】同様に、車外運転許可信号Ｓ_CRがＯＵＴで
ない時は、ステップ105において、車内速度指令ω
_IRが、零であることを確認する。車内速度指令ω_IRが零
の場合のみ、ステップ106において、切替信号Ｓ_Cを車内
運転モードＩＮに切り替える。

【００２８】速度指令切替回路１９は、切替演算回路１
８から出力される切替信号Ｓ_Cにより制御される切替手
段である。切替信号Ｓ_Cが車外運転モードＯＵＴの場合
は、車外速度指令ω_ORを、切替信号Ｓ_Cが車内運転モー
ドＩＮの場合は、車内速度指令ω_IRを、それぞれ速度指
令ω_Rとして出力するように切り替わる。これにより、
制御装置６で速度制御演算が行われ、電気車１は、速度
指令ω_Rに応じた車速で移動することができる。特に、
車内に配置した車外運転許可信号発生回路１７を操作し
ない限り、車外からの操作は出来ないので、即ち、車内
運転手段９を優先する思想を取り入れて、車外運転手段
10の単独による車外からの運転操作を防止している。

【００２９】また、図１に示すように、切替装置１１か
ら切替信号Ｓ_Cが、報知制御装置２０に出力される。こ
の報知制御装置２０は、電気車１の運転方法が、車外運
転モードＯＵＴであることを、たとえば、方向指示器２
１ａ、２１ｂを点滅させて、運転者や周囲の人々に知ら
せるものである。なお、その点滅周期が、方向指示及び
駐車を示す時の点滅周期と異なるように、報知制御装置
２０で制御する。これにより、車外運転モードＯＵＴに
なっているを区別することができ、より安全性が高めら
れる。

【００３０】図４は、図２に示した車外速度指令演算回
路２３で行われる演算方法を説明するタイムチャートで
ある。この動作について説明する。この演算方法は、停
止信号Ｓ_S、減速信号Ｘｂが優先され、安全性を確保す
る方式である。図４（ａ）は、前進信号Ｓ_Fが、時刻ｔ₁
から時刻ｔ₂までの間、オン状態であり、後進信号Ｓ
_Bが、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄までの間、オン状態である場
合を示している。この場合、車外速度指令ω_ORは、時刻
ｔ₁から徐々に増加し、車外速度指令最大値ω
_{ＯＲＭＡＸ}で、一定となる。車外速度指令最大値ω
_{ＯＲＭＡＸ}は、車内運転手段で操作した時の最高速度よ
りも低い値で、運転者の歩行速度以下、例えば、時速４
km以下に設定する。これにより、運転者は安全に歩行し
ながらでも操作することができる。このようにして、電
気車１は、車外からの操作で移動する。所定位置に近づ
いた時は、時刻ｔ₂点で、前進スイッチ２４を切る。こ
れにより、前進信号Ｓ_Fが、オフ状態となり、車外速度
指令ω_ORは、徐々に減少し、零になる。この信号に応じ
て、電気車１は停止する。また、時刻ｔ₃点で、後進ス
イッチ２６を操作することにより、後進信号Ｓ_Bが、オ
ン状態となり、車外速度指令ω_ORは、零から徐々に減少
し、−ω_ORMAXになる。同様に、後進信号Ｓ_Bがオフ状態
になれば、零まで徐々に戻る。このようにして、電気車
１は、後進することになる。この前進、後進に合わせ
て、同時に、車外からハンドル１５を操作すれば、電気
車１を運転者の思い通りの位置に、外部状況を見ながら
安全に、容易に、正確に移動させることができる。ま
た、この方式の長所は、運転者が転倒などにより誤って
車外運転手段から手を離した場合も、自動復帰押しボタ
ン式のスイッチであるので、自動的に電気車１は停止す
るので、常に安全性を確保することができる点である。

【００３１】図４（ｂ）は、操作中に、停止信号Ｓ_S、
減速信号Ｘｂを用いた時のタイムチャートである。前進
信号Ｓ_Fが、オン状態になった時刻ｔ₅から、車外速度指
令ω_ORは徐々に増加し、一定の値となる。ここで、時刻
ｔ₆において、車外から運転者が、停止スイッチ25を押
して停止信号Ｓ_Sをオン状態にする。所謂、緊急停止で
ある。すると、車外速度指令演算回路２３は、車外速度
指令ω_ORを急速に零にするように作動する。これによ
り、前進スイッチ２４を離しただけの場合よりも、早く
電気車１を停止させることができる。従って、運転者
が、停止したい位置に、より正確に停止させることもで
きる特徴がある。また、時刻t₇点で、信号S_Fにより前進
し始めた時、車内に残っていた別の運転者がブレーキペ
ダル１３を踏み、減速信号Ｘｂが、時刻ｔ₈点で、車外
速度指令演算回路２３に入力されたとする。この時、車
外速度指令演算回路２３は、減速信号Ｘｂを優先し、停
止信号Ｓ_Sの場合よりもさらに急速に車外速度指令ω_OR
を零にするように作動する。これは、車外から操作する
車外操作者の他に、車内でブレーキペダル１３を操作す
る別の車内運転者がいる場合に有効である。つまり、安
全性をさらに向上するため、車外からの操作をする時
も、車内運転者がブレーキペダル１３を、常に操作でき
るようにして置けば、車外運転手段10を操作する車外操
作者の操作ミスを、車内運転者がブレーキペダル１３を
操作することにより、カバーし安全に停止させることが
できる。従って、本実施例を用いれば、車内運転手段
が、車外運転手段よりも優先するシステムになっている
ので、通常走行中での安全性を、確保できると共に、車
外運転手段を操作することにより、容易に、正確に、電
気車を停車位置に移動させられる利便性のある電気車制
御装置を得ることができる。

【００３２】尚、上記では、車内と車外の運転手段に区
分したものであったが、運転操作の優先権を持つ正規の
正運転手段とその補助である副運転手段に区分されたも
のに、本発明を適用することもできる。

【００３３】図５は、図２と異なる他の実施例であり、
運転者が電気車を移動させるために行う運転操作の力
が、車外運転手段10に加えられ、その結果、運転指令が
入力される場合である。即ち、操作する力の大小と方向
を電気車の移動の速度と方向に変換する力運転操作手段
を設ける場合である。

【００３４】図５に示す車外運転手段10は、力検出装置
２７、不感帯演算回路２８、車外速度指令演算回路２９
から構成されている。力検出装置２７と不感帯演算回路
２８の部分が、上記の力運転操作手段に相当する。この
車外運転手段10を、図２の代わりに、図１に適用するこ
とができる。力検出装置２７は、車外運転手段10の一部
であり、車外から操作できる位置に設置されている。

【００３５】図６は、力検出装置２７の外観を示したも
のである。運転者の直接的、あるいは、間接的な力が、
操作レバー３０に加えられると、操作レバー３０が左右
または前後左右方向に移動する。図６の場合は、左右一
方向移動の操作レバー３０である。操作レバー３０が移
動させられた時、その加えられた印加力Ｆ_INが検出され
る。例えば、中心位置からの距離に比例して増加する印
加力Ｆ_INで、操作レバー３０が電気車１の前進側（図６
の図中では、右側）に移動させられると、力検出装置２
７は、それに比例した検出力Ｆ_Dを不感帯演算回路２８
に出力するものである。尚、前後左右方向に移動する操
作レバーの例として、子供のオモチャにあるラジコン用
操作レバーがあるが、ここでは説明を省略する。

【００３６】この不感帯演算回路２８は、図５に示した
グラフのような演算を行い、車外基準速度ω_Oを算出す
る。検出力Ｆ_Dの絶対値が、所定値以下の範囲で、車外
基準速度ω_Oは、零となる。すなわち、ある力の範囲内
では、反応しない不感帯がある。それ以上の時、検出力
Ｆ_Dに応じて徐々に増加する値となるように算出する。
なお、車外基準速度ω_Oの最大値は、前述の車外速度指
令最大値ω_ORMAXとする。この車外基準速度ω_Oは、車外
速度指令演算回路２９に入力される。ブレーキペダル１
３が操作されない時、つまり、減速信号Ｘｂが入力され
ない時は、検出力Ｆ_Dに応じた車外基準速度ω_Oが、その
まま車外速度指令ω_ORとして、車外速度指令演算回路２
９から出力される。また、ブレーキペダル１３が操作さ
れた時、減速信号Ｘｂが、車外速度指令演算回路２９に
入力される。この時、車外速度指令ω_ORは、車外基準速
度ω_Oから零まで徐々に減少するように変化し、この速
度が、逐次、車外速度指令演算回路２９から出力され
る。。これは、図４（ｂ）において減速信号Ｘｂが入力
された時と同じ動作である。以上の動作により、力検出
装置２７に加えられた印加力Ｆ_INに応じた速度で、電気
車１を、前進方向に移動させることができる。また、後
進についても、操作レバー３０を、図６の左側に移動し
て、後進方向に移動させることができる。

【００３７】従って、本実施例を用いることにより、力
検出装置２７に加えられた力に応じて、電気車の移動、
即ち、移動速度と前後進方向を木目細かく制御できるの
で、電気車を、より正確にしかもスムーズに希望の場所
に移動させることができる。

【００３８】尚、運転操作の力が、力検出装置２７に直
接的に加えられる方法のものについて、上述したが、運
転者が電気車を移動させるため車体に加えた力が、運転
操作の力として、間接的に力検出装置２７に加えられる
方法が考えられる。この場合、車体に加えられた力を検
出する力検出手段と、力検出手段で検出された力の大小
と方向を力検出装置２７に伝達する力伝達手段を用いる
方法がある。あるいは、力検出装置２７に代わって、車
体に加えられた力の大小と方向を直接検出する接触検出
手段を用いる方法も考えられる。この場合、検出手段
は、たとえば、前進用と後進用など、複数あっても良
い。

【００３９】図７は、電気自動車の離れた位置から走行
用モータと操舵装置を、遠隔操作することのできる、他
の実施例である。図１が、誘導モータ３で前輪2a、2bを
駆動するのに対して、図７は、誘導モータ３で後輪2c、
2dを駆動するようになっている点が異なる。切替装置１
１から得られる速度指令ω_Rにより、制御装置６が、速
度制御演算を行い、インバータ５を制御して、誘導モー
タ３を駆動することは、同じである。この実施例が、前
述までの実施例と異なる主な点は、次の２つである。第
１の点は、車外運転手段１０の代わりに、電気自動車１
の車体から離れて操作ができる、遠隔操作装置３１を用
いたことである。第２の点は、操舵用に、操舵モータ３
２を用いていることである。

【００４０】まず、車内運転手段９で、運転する時につ
いて説明する。車外運転許可信号発生回路１７から出力
される車外運転許可信号Ｓ_CRが、出力されていない、つ
まり、オフ状態時に、アクセルペダル１２、ブレーキペ
ダル１３、シフトレバー14から出力された加速信号Ｘ
ａ、減速信号Ｘｂ、及び、シフト信号Ｍ_Dを用いて、車
内速度指令回路１６で、車内速度指令ω_IRが、演算され
る。車内速度指令ω_IRは、切替装置１１の速度指令切替
回路１９を介して、速度指令ω_Rとして制御装置６に出
力される。これにより通常の運転が行われる。

【００４１】次に、操舵について説明する。ハンドル１
５を操作すると、操舵角θ_IRが、操舵検出装置３３で検
出され、切替装置11の操舵角切替回路３４に入力され
る。操舵角切替回路３４は、速度指令切替回路19と連動
しており、切替信号Ｓ_Cにより切り替え動作を行う。こ
の場合、操舵角θ_IRが、そのまま操舵角指令θ_Rとし
て、操舵制御装置３５に入力される。この操舵制御装置
３５では、操舵角指令θ_Ｒに応じて、小さな操舵力でハ
ンドル１５を操作できるように、操舵モータ３２を制御
する。つまり、電動式パワーステアリング装置として機
能する制御が行われる。尚、操舵角θ_ＩＲをフィードバ
ックする方式について述べたが、ハンドル１５の操舵力
をフィードバックする方式でも可であることは言うまで
もない。車内運転手段９で、運転する場合は、このよう
にして運転する。

【００４２】次に、車外運転手段である遠隔操作装置３
１を用いて、運転する時について説明する。車外運転許
可信号発生回路１７から出力される車外運転許可信号Ｓ
_CRが、切替動作をした場合である。切替演算回路１８の
処理方法は、図１の実施例と同様の方法で行われ、速度
指令切替回路１９と操舵角切替回路３４が、切替信号Ｓ
_Cにより連動して切り替わる。その結果、車外運転指令
出力装置３６から出力される車外速度指令ω_ORと車外操
舵角指令θ_ORが、それぞれ速度指令ω_Rと操舵角指令θ_R
になる。

【００４３】次に、車外速度指令ω_OR、車外操舵角指令
θ_ORの発生方法について述べる。電気自動車１の遠隔操
作装置３１は、誘導モータ３を駆動するための走行モー
タ指令レバー37、操舵モータ３２を駆動するための操舵
モータ指令レバー３８、信号発信装置３９から構成され
ている。走行モータ指令レバー３７を操作することによ
り、電気自動車１を前進、後進、停止するための外部走
行信号が発生する。そして、操舵モータ指令レバー３８
を操作することにより、操舵モータ３２を駆動して前輪
２ａ、２ｂの方向を変更するための外部操舵信号が発生
する。外部走行信号と外部操舵信号は、遠隔操作装置３
１にある信号発信装置３９から、電気自動車１の車体に
取り付けられた信号受信装置４０に送信される。そし
て、車外運転指令出力装置３６からそれぞれ車外速度指
令ω_OR、車外操舵角指令θ_ORが、出力される。尚、減速
信号Ｘｂがオン状態の時、つまり、ブレーキペダル１３
が踏まれている時に、前述した実施例と同様に、車外速
度指令ω_ORを徐々に零まで低減する演算が、車外運転指
令出力装置３６で行われる。

【００４４】また、図７の実施例では、停車装置４１を
備えている。停車装置４１は、車外運転モードの時、車
外から停止させる装置である。停車装置４１を操作する
ことにより、車外運転指令出力装置３６で、車外速度指
令ω_ORを零にする演算が、行われる。従って、車外運転
モードの時、遠隔操作装置３１を操作する運転者以外の
人が、電気自動車を停止させたいと考えた時は、車体に
配置してある停車装置４１を操作すれば、速やかに停車
させることができる。これにより、車外から運転してい
る時の信頼性を、さらに向上させることができる。

【００４５】尚、停車装置４１の他の操作方法の例とし
ては、触れるだけで操作できる方法など、いろいろな方
式が考えられる。

【００４６】また、図７の実施例では、運転者及び周囲
の人に報知する方法として、方向指示器を用いる方法に
加えて、音声報知装置４２を用いている。つまり、切替
信号Ｓ_Cは、車外運転モードＯＵＴになっている場合
に、報知制御装置２０が音声報知装置４２から車外運転
モードであることを知らせるような、報知信号の役目も
する。これにより、運転者や周囲の人は、音からも車外
運転モードＯＵＴになっていることを知ることができ
る。そして、電気自動車１の動きに対して、運転者や周
囲の人が、注意を払うことになり、安全性をさらに向上
することができる。

【００４７】図８は、遠隔操作装置３１を、具体的に用
いて操作する方法を示したものである。図８（ａ）は、
車庫の長さが電気自動車１の長さに比べて僅かに長い場
合に、車庫入れする時の操作方法を示したものである。
このような場合、運転者は、車庫の奥ぎりぎりまで、電
気自動車１を移動しなければならず、運転席で車内運転
手段９を操作するだけでは、うまく位置決めできないこ
とが多い。それに対して、車庫の奥に運転者が入り、遠
隔操作装置３１を用いて、電気自動車１の車外後方か
ら、誘導モータ３と操舵モータ３２を同時に作動させ
て、遠隔操作すれば、容易に、正確に車庫入れすること
ができる。また、図８（ｂ）は、車庫から狭い路地に出
させる場合の操作例である。電気自動車１を前進させる
場合、電気自動車１の前方が、路地などに接触する可能
性があるので、運転者は前方に位置し、遠隔操作すれば
良い。さらに、切り換えしが必要な場合は、運転者が操
作しやすい位置に場所を変え、繰返し操作することで、
車体や車庫、他の建造物を傷つけることなく、電気自動
車１を移動させることができる特徴がある。

【００４８】また、例えば、遠隔操作装置３１から信号
受信装置４０への指令信号を光信号のようなものとす
る。この場合、図８（ｂ）からわかるように、車体の内
輪側が、車庫等に接触しそうになれば、遠隔操作装置３
１から信号受信装置４０への指令信号の光送信が、遮断
されることになるので、自動的に停止するようにするこ
とも可能であり、安心して遠隔操作装置３１を操作する
ことができる利点もある。

【００４９】この実施例は、電動パワーステアリングを
装備した操作性の良い電気自動車を提供できる特徴があ
る。また、車外から操作する場合は、電気自動車の移動
状況が確認しやすい場所から、電気自動車の前後方向の
動きと左右方向の舵を同時に操作できるので、より正確
に車庫入れ等が行うことができる。本発明の大きな特徴
は、これらの利便性と同時に、車外運転モードに切り替
える時および切り替えた後の安全性と信頼性を十分考慮
していることである。

【００５０】以上が、本発明の一実施例であり、誘導モ
ータで駆動する場合について述べたが、同期式交流モー
タ、直流モータなどで駆動する場合にも適用できる。こ
こでは、バッテリを電力源とした電気自動車について述
べているが、内燃機関や燃料電池を用いて電力を発生す
る方式の電気自動車にも適用できる。また、内燃機関と
電気モータを駆動力として用いたハイブリッド車等にも
適用できる。さらに、複数の走行モータを駆動力とする
電気自動車においても、同様に適用できることは勿論で
ある。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、車外にて操作し、電気
車を安全に微速移動させることのできる車外運転操作機
能を備えることにより、容易に、正確に車庫入れなどが
行える利便性のある電気車制御装置を提供することがで
きる。

【００５２】また、優先権を持つ正規の正運転手段とそ
の補助である副運転手段を有する電気車において、副運
転手段から安全に運転操作の行える電気車制御装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の車内及び車外から操作
できる電気自動車の構成を示す図である。

【図２】本発明による一実施例の車外運転手段の構成を
示す図である。

【図３】切替演算回路の演算内容を示すフローチャート
である。

【図４】車外速度指令演算回路で行われる演算方法を説
明するタイムチャートである。

【図５】本発明による他の実施例の車外運転手段の構成
を示す図である。

【図６】図５の実施例における力検出手段の形状を示す
外観図である。

【図７】本発明による他の実施例の車内及び車外から操
作できる電気自動車の構成を示す図である。

【図８】図７の実施例における電気自動車と運転者の位
置を示した図である。

【符号の説明】

1--電気自動車、2a、2b--前輪、2c、2d--後輪、3--誘導
モータ、4--差動装置、5--インバータ、6--制御装置、7
--バッテリ、8--速度検出器、9--車内運転手段、10--車
外運転手段、11--切替装置、12--アクセルペダル、13--
ブレーキペダル、14--シフトレバー、15--ハンドル、16
--車内速度指令回路、17--車外運転許可信号発生回路、
18--切替演算回路、19--速度指令切替回路、20--報知制
御装置、21--方向指示器、22--操作パネル、23、29--車
外速度指令演算回路、24--前進スイッチ、25--停止スイ
ッチ、26--後進スイッチ、27--力検出装置、28--不感帯
演算回路、30--操作レバー、31--遠隔操作装置、32--操
舵モータ、33--操舵検出装置、34--操舵角切替回路、35
--操舵制御装置、36--車外運転指令出力装置、37--走行
モータ指令レバー、38--操舵モータ指令レバー、39--信
号発信装置、40--信号受信装置、41--停車装置、42--音
声報知装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 文男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高本 祐介 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気車を走行駆動する走行モータと、前記
   走行モータに供給される電力を蓄電しているバッテリ
   と、前記バッテリの電力を前記走行モータの電力に変換
   する電力変換手段と、車内から前記電気車の運転操作の
   指令を発する車内運転手段と、車外から前記電気車の運
   転操作の指令を発する車外運転手段と、前記車内運転手
   段と前記車外運転手段とからの前記指令を入力し、いず
   れか一方の前記指令を切替選択し、運転信号として出力
   する切替手段と、前記運転信号に応じて前記電力変換手
   段を制御する走行制御手段とからなる電気車制御装置に
   おいて、 前記車外運転手段による運転操作を許可する車外運転許
   可信号を発信する車外運転許可手段と、前記車外運転許
   可信号に基づいて前記切替手段の前記切替選択を制御す
   る切替制御手段とを設けたことを特徴とする電気車制御
   装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記車外運転手段は、
   前記電気車のハンドルと前記車外運転手段との両方を、
   前記電気車の車外から同時に操作できる位置に配置され
   ていることを特徴とする電気車制御装置。
3. 【請求項３】電気車を走行駆動する走行モータと、前記
   走行モータに供給される電力を蓄電しているバッテリ
   と、前記バッテリの電力を前記走行モータの電力に変換
   する電力変換手段と、前記バッテリの電力により前記電
   気車のタイヤを舵角方向に駆動する舵角駆動手段と、車
   内から前記走行モータおよび前記舵角駆動手段の運転操
   作の指令を発する車内運転手段と、車外から前記走行モ
   ータおよび前記舵角駆動手段の運転操作の指令を発する
   車外運転手段と、前記車内運転手段と前記車外運転手段
   とからの前記指令を入力し、いずれか一方の前記指令を
   切替選択し、運転信号として出力する切替手段と、前記
   運転信号に応じて前記電力変換手段および前記舵角駆動
   手段を制御する走行制御手段とからなる電気車制御装置
   において、 前記車外運転手段による運転操作を許可する車外運転許
   可信号を発信する車外運転許可手段と、前記車外運転許
   可信号に基づいて前記切替手段の前記切替選択を制御す
   る切替制御手段とを設けたことを特徴とする電気車制御
   装置。
4. 【請求項４】請求項１、あるいは、請求項３において、
   前記切替制御手段は、前記走行モータの回転停止状態を
   確認し前記切替選択を制御するものであることを特徴と
   する電気車制御装置。
5. 【請求項５】請求項１、あるいは、請求項３において、
   前記車外運転手段は、前記電気車の車体から離して遠隔
   操作できるものであることを特徴とする電気車制御装
   置。
6. 【請求項６】請求項１、あるいは、請求項３において、
   前記車外運転手段は、前記車外運転手段の操作を中止し
   た時、前記走行制御手段に停止信号を出力し、前記走行
   制御手段は、前記停止信号により前記走行モータを停止
   するものであることを特徴とする電気車制御装置。
7. 【請求項７】請求項１、あるいは、請求項３において、
   前記車外運転手段の指示できる前記電気車の最高速度
   を、前記車内運転手段が指示できる前記電気車の最高速
   度より低い値に設定したことを特徴とする電気車制御装
   置。
8. 【請求項８】請求項１、あるいは、請求項３において、
   前記切替手段が前記車外運転手段の出力を前記運転指令
   信号として出力していることを、前記電気車の周囲に報
   知する報知手段を備えたことを特徴とする電気車制御装
   置。
9. 【請求項９】請求項８において、前記報知手段は、光源
   を点滅する光点滅手段であることを特徴とする電気車制
   御装置。
10. 【請求項１０】請求項９において、前記光点滅手段は、
    前記電気車の移動方向を指示する時と異なる周期で点滅
    する方向指示用ランプであることを特徴とする電気車制
    御装置。
11. 【請求項１１】請求項１、あるいは、請求項３におい
    て、前記車外運転手段は、前記走行モータの回転を緊急
    停止するモータ停止手段を有することを特徴とする電気
    車制御装置。
12. 【請求項１２】電気車を走行駆動する走行モータと、前
    記走行モータに供給される電力を蓄電しているバッテリ
    と、前記バッテリの電力を前記走行モータの電力に変換
    する電力変換手段と、前記電気車の運転操作の指令を発
    する正規の正運転手段と、前記正運転手段を補助する副
    運転手段と、前記正運転手段と前記副運転手段とからの
    前記指令を入力し、いずれか一方の前記指令を切替選択
    し、運転信号として出力する切替手段と、前記運転信号
    に応じて前記電力変換手段を制御する走行制御手段とか
    らなる電気車制御装置において、 前記副運転手段による運転操作を許可する許可信号を発
    信する運転許可手段と、前記許可信号に基づいて前記切
    替手段の前記切替選択を制御する切替制御手段とを設け
    たことを特徴とする電気車制御装置。
13. 【請求項１３】電気車を走行駆動する走行モータと、前
    記走行モータに供給される電力を蓄電しているバッテリ
    と、前記バッテリの電力を前記走行モータの電力に変換
    する電力変換手段と、車内から前記電気車の運転操作の
    指令を発する車内運転手段と、車外から前記電気車の運
    転操作の指令を発する車外運転手段と、前記車内運転手
    段と前記車外運転手段とからの前記指令を入力し、いず
    れか一方の前記指令を切替選択し、運転信号として出力
    する切替手段と、前記運転信号に応じて前記電力変換手
    段を制御する走行制御手段とからなる電気車制御装置に
    おいて、 操作する力の大きさを前記電気車の走行速度の大きさの
    前記指令に変換し、操作する力の方向を前記電気車の走
    行方向の前記指令に変換する力運転操作手段を、前記車
    外運転手段に設けたことを特徴とする電気車制御装置。
14. 【請求項１４】請求項１３において、前記力運転操作手
    段は、前記操作する力の大きさが、所定の設定値以上の
    時に、前記指令に変換するものであることを特徴とする
    電気車制御装置。
15. 【請求項１５】請求項１３において、前記力運転操作手
    段は、前記電気車のハンドルを操作できる範囲内の車体
    位置に配置されているものであることを特徴とする電気
    車制御装置。
16. 【請求項１６】請求項１３において、前記力運転操作手
    段は、前記操作する力の方向により前記走行モータの回
    転方向を制御するものであることを特徴とする電気車制
    御装置。