(57)【要約】【課題】本発明は、車両が不整地路面を走行する際に、乗員が意図しない動力制限の実行を防止することを目的としている。【解決手段】このため、緊急停止操作が検出されたとき、車両の動力装置を制限する動力制限装置と、走行時に不整地路面が検出されたとき、前記動力制限装置の作動を抑制する抑制制御装置とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊急停止操作が検出されたとき、車両の動力装置を制限する動力制限装置と、走行時に不整地路面が検出されたとき、前記動力制限装置の作動を抑制する抑制制御装置とを備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両の動力制限装置は、前記車両の制動装置を操作するための制動操作部材と、この制動操作部材の操作を検出する操作部検出装置と、この操作部検出装置の出力値が判定値を越えたとき、緊急停止操作と判断する緊急停止判定部とを備え、前記抑制制御装置は、前記動力制限装置の作動を抑制するため、前記判定値を演算するための設定値を変更する設定値変更部を備えることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両の抑制制御装置は、不整地路面を検出する路面状態検出部を備え、前記抑制制御装置は路面状態に応じて、前記設定値を変更することを特徴とする請求項２記載の車両の自動停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両の制御装置に係り、特に車両が不整地路面を走行する際に、乗員が意図しない動力制限の実行を防止する車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハンドル形電動車いす等において、アクセルレバーを押し下げることにより加速及び走行を行い、アクセルレバーを開放することで減速及び停止を行う制御が知られている。
高齢者や身体障害者が使用する電動車いすでは、衝突などの危険がある緊急時においてアクセルレバーを開放する、もしくはブレーキレバーを握るなどの瞬時の対応が出来ず、逆にアクセルレバーを強く握りこんでしまい停止出来ない場合がある。
そのため、アクセルレバーに対して、通常のアクセル操作方向と同じ方向もしくは異なる方向へ一定以上の力をかけることで車両を緊急停止させるブレーキレバーとしての機能を併用させた緊急停止システム（以下、握り込み停止システム）が存在する（以下の特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０８６２５１号公報
【特許文献２】特許第４４６２４１３号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５０５号公報
【特許文献４】特開２００６−３４６７９号公報
【特許文献５】特開２００７−２３７８２０号公報
【特許文献６】特開２０１０−１７４６４８号公報
【特許文献７】特開２０１０−２７４９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の車両の制御装置においては、車両に対して制震性能に劣り、路面状況の影響を受けやすい電動車いすでは、走行不安定な悪路において身体保持のためのハンドル及びレバー類へのしがみつきが発生した場合、操縦者が意図せず握り込みブレーキレバーを操作し、握り込み停止システムが作動する可能性が存在する。
上記の問題に対する特許としては、上記特許文献２に開示されるように、握り込みブレーキレバーの操作時間によって緊急停止を判断するシステムがあるが、走行時の路面状況をフィードバックすることなく一律に制御するため、悪路以外での緊急停止の応答速度が遅くなるなどのという不都合がある。
また、上記特許文献３に開示されるように、操縦者の通常時の握力によって握り込みブレーキレバーの緊急停止作動時の操作量閾値を調整するシステムでは、走行状況の変化が考慮されていない。
さらに、従来の自動車システムヘの加速度センサの利用について、事故発生時のエアバッグ作動用衝突検出センサや坂道停車時の発進停止制御用傾斜検出センサとして普及がされている。
しかし、路面状況による鉛直方向の振動はノイズとして扱われ利用されることが少ない。
上記特許文献６に開示されるように、振動によるアクセルペダル操作を補正する既存公報は存在するが、握り込みブレーキレバーの操作量による緊急停止を行うシステムについての既存公報が存在していない。
【０００５】
この発明は、車両が不整地路面を走行する際に、乗員が意図しない動力制限の実行を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、緊急停止操作が検出されたとき、車両の動力装置を制限する動力制限装置と、走行時に不整地路面が検出されたとき、前記動力制限装置の作動を抑制する抑制制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、車両が不整地路面を走行する際には、抑制制御装置が動力制限装置の作動を抑制するため、乗員が意図しない動力制限が実行されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は車両の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は車両の左側面図である。（実施例）
【図３】図３は車両の平面図である。（実施例）
【図４】図４は車両の正面図である。（実施例）
【図５】図５は車両のハンドルバー部分の概略平面図である。（実施例）
【図６】図６は車両のハンドルバー部分の左側面図である。（実施例）
【図７】図７は車両のアクセルレバー兼握り込みブレーキレバー部分の平面図である。（実施例）
【図８】図８は車両の制御装置の制御用フローチャートである。（実施例）
【図９】図９は車両の制御装置における動力制限装置と抑制制御装置との制御用フローチャートである。（実施例）
【図１０】図１０はシステム時系列変化を示し、（ａ）は路面状態Ｌを示すタイムチャート、（ｂ）は握り込みブレーキ操作量センサからの入力Ｂと補正された握り込みブレーキ操作量閾値（Ｂborder＋ＢL）とを示すタイムチャート、（ｃ）はアクセル操作量センサからの入力Ａを示すタイムチャート、（ｄ）は目標速度Ｖを示すタイムチャート、（ｅ）は駆動速度Ｖoutを示すタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図１０はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は電動車いすからなる車両、２はこの車両１の制御装置である。
この車両１の制御装置２は、図１に示す如く、入力部３と制御部４と出力部５とを備えている。
そして、前記車両１の制御装置２は、前記入力部３と制御部４と出力部５との夫々に電力を供給するバッテリ６を備えている。
このとき、前記入力部３は、後述するアクセルレバー兼握り込みブレーキレバーである制動操作部材２８のアクセル操作量を検出するアクセル操作量センサ７と、制動操作部材２８の握り込みブレーキ操作量を検出する操作部検出装置８と、加速度、振動、傾きなどの車両状態の測定可能な加速度センサ９とからなる。
なお、前記操作部検出装置８が検出する操作は、少なくとも前記制動操作部材２８の移動量を含む値である。具体的には、操作量又は操作速度あるいは操作加速度のいずれかを検出している。
また、前記制御部４は、目標速度算出部１０と、駆動速度制御部１１と、緊急停止判定部１２と、メモリ１３と、演算部１４と、路面状態算出部１５と、設定値変更部１６とからなる。
前記目標速度算出部１０は、前記アクセル操作量センサ７からの入力Ａによって目標速度Ｖを算出する。
前記メモリ１３は、握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂborderを記憶する。
前記路面状態算出部１５は、前記加速度センサ９からの入力Ｇによって路面状態Ｌを算出する。
前記設定値変更部１６は、路面状態算出部１５からの路面状態Ｌによって握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更するための変更値ＢLを算出する。
前記演算部１４は、前記メモリ１３からの設定値Ｂｂｏｒｄｅと前記設定値変更部１６からの変更値ＢLとから緊急停止用の判定値Ｂborde＋ＢLを演算する。
前記緊急停止判定部１２は、前記操作部検出装置８からの入力Ｂと前記演算部１４からの判定値Ｂborde＋ＢLとを比較し、前記駆動速度制御部１１に握り込み停止判定Ｎを出力する。
この駆動速度制御部１１は、握り込み停止を実施する場合、つまり握り込み停止判定Ｎが、
Ｎ＝１
の場合には、目標速度Ｖの値に関わらず、駆動速度Ｖoutを
Ｖout＝０
として前記出力部５の駆動機関１７を駆動制御する。
また、握り込み停止を実施しない場合、つまり握り込み停止判定Ｎが、
Ｎ＝０
の場合には、目標速度Ｖを駆動速度Ｖoutとして前記出力部５の駆動モータである駆動機関、例えば動力装置１７を駆動制御する。
【００１１】
ここで、前記車両１を説明すると、図２〜図４に示す如く、車両１の車体フレーム１８は、左右の前輪１９Ｌ、１９Ｒと左右の後輪２０Ｌ、２０Ｒとを備え、車体フレーム１８の後部でシート２１の下方に前記制御装置２と前記バッテリ６と前記加速度センサ９と前記動力操作１７とを設置する。
そして、前記車体フレーム１８の前部には、により覆われたステアリングシャフト２２が立設している。
このステアリングシャフト２２の前方には、上方が開放状態になっているバスケット２３を配置する。
また、前記ステアリングシャフト２２の上部には、図５及び図６に示す如く、ハンドルプレート２４によってハンドルバー２５を回転自在に支持する。
そして、ハンドルバー２５には、前端側で左ミラー２６Ｌ及び右ミラー２６Ｒとブレーキレバー２７とを設置する。
前記ハンドルプレート２４には、図５〜図７に示す如く、アクセルレバー兼握り込みブレーキレバーである制動操作部材２８を設ける。
このとき、制動操作部材２８は、図６の太い黒矢印Ｐで示す如く、前記ハンドルプレート２４の取付部位を中心として上下方向に回動させることによりアクセル操作を可能としている。
また、前記制動操作部材２８は、図６の白抜き矢印Ｑで示す如く、前記ハンドルプレート２４を車両前後方向に移動させることにより握り込みブレーキ操作を可能としている。
このため、前記ハンドルプレート２４には、図７に示す如く、前記アクセル操作量センサ７と前記操作部検出装置８とを配設している。
【００１２】
前記車両１の制御装置２は、緊急停止操作が検出されたとき、車両１の前記動力装置１７を制限する動力制限装置２９と、走行時に不整地路面が検出されたとき、前記動力制限装置２９の作動を抑制する抑制制御装置３０とを備えている。
【００１３】
さすれば、前記車両１が不整地路面を走行する際には、抑制制御装置３０が動力制限装置２９の作動を抑制することが可能となるため、乗員が意図しない動力制限が実行されることを防止することができる。
【００１４】
また、前記車両１の動力制限装置２９は、前記車両の制動装置（図示せず）を操作するための前記制動操作部材２８と、この制動操作部材２８の操作を検出する前記操作部検出装置８と、この操作部検出装置８の出力値である入力Ｂが前記演算部１４からの判定値Ｂborde＋ＢLを越えたとき、緊急停止操作と判断する前記緊急停止判定部１２とを備えている。
このとき、この緊急停止判定部１２は、前記メモリ１３からの設定値Ｂbordeと前記設定値変更部１６からの変更値ＢLとを入力し、緊急停止用の判定値Ｂborde＋ＢLを演算する。
そして、緊急停止判定部１２は、前記操作部検出装置８の出力値である入力Ｂが前記演算部１４からの判定値Ｂborde＋ＢL以上となったとき、緊急停止操作と判断するものである。
つまり、前記緊急停止判定部１２が緊急停止操作と判断した際には、前記駆動速度制御部１１に、握り込み停止を実施するために、握り込み停止判定Ｎを、
Ｎ＝１
として出力する。
また、前記抑制制御装置３０は、前記動力制限装置２９の作動を抑制するため、前記判定値Ｂborde＋ＢLを前記演算部１４で演算するための設定値Ｂbordeを変更する前記設定値変更部１６を備えている。
このとき、この設定値変更部１６は、前記メモリ１３に予め記憶される握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを、前記路面状態算出部１５からの路面状態Ｌによってを変更するための変更値ＢLを算出する。
さすれば、前記抑制制御装置３０は、不整地路面が検出されたとき、前記メモリ１３に予め記憶される握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更し、前記動力制限装置２９の作動を抑制させる前記設定値変更部１６を備えるため、車両が不整地路面を走行したとき、乗員が通常の路面を走行している場合と比較して急な停止操作を行ったとしても、動力制限装置２９が作動することが無い。
【００１５】
前記車両の抑制制御装置３０は、不整地路面を検出する前記路面状態算出部１５を備え、前記抑制制御装置３０は路面状態に応じて、前記設定値Ｂbordeを変更する。
つまり、前記路面状態算出部１５は前記加速度センサ９からの入力Ｇによって路面状態Ｌを算出する。
そして、前記抑制制御装置３０の前記設定値変更部１６に、路面状態算出部１５からの路面状態Ｌを入力し、この路面状態Ｌによって握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更するための変更値ＢLを算出する。
このため、前記演算部１４によって、前記メモリ１３からの設定値Ｂbordeと前記設定値変更部１６からの変更値ＢLとから緊急停止用の判定値Ｂborde＋ＢLを演算している。
さすれば、前記加速度センサ９の検出する不整地の状態、つまり路面状態Ｌに応じて設定値Ｂbordeを変更するための変更値ＢLを変更するため、前記動力制限装置２９は、不整地路面の状態が悪いほど、作動しなくなる。
【００１６】
次に、前記車両１の制御装置２の制御用フローチャートを図８に沿って作用を説明する。
【００１７】
この車両１の制御装置２の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、各センサ測定値Ａ、Ｂ、Ｇ入力の処理（１０２）に移行する。
この処理（１０２）においては、前記入力部３の前記アクセル操作量センサ７からの入力Ａと、前記操作部検出装置８からの入力Ｂと、前記加速度センサ９からの入力Ｇとを前記制御部４が入力する。
そして、目標速度Ｖ及び路面状態Ｌを算出する処理（１０３）に移行する。
この処理（１０３）においては、前記アクセル操作量センサ７からの入力Ａを入力した前記制御部４の前記目標速度算出部１０が目標速度Ｖを算出する一方、前記加速度センサ９からの入力Ｇを入力した前記制御部４、そして、前記抑制制御装置３０の前記路面状態算出部１５が路面状態Ｌを算出する。
また、目標速度Ｖ及び路面状態Ｌを算出する処理（１０３）の後には、握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更（補正）するための変更値ＢLを算出する処理（１０４）に移行する。
この処理（１０４）においては、前記制御部４、そして、前記抑制制御装置３０の前記設定値変更部１６が、前記路面状態算出部１５からの路面状態Ｌによって握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更するための変更値ＢLを算出する。
更に、握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更（補正）するための変更値ＢLを算出する処理（１０４）の後には、握り込み停止判定の判断（１０５）に移行する。
この握り込み停止判定の判断（１０５）においては、前記入力部３の前記操作部検出装置８からの入力Ｂを、判定値Ｂborde＋ＢLが越えているか、つまり、
Ｂ＞Ｂborde＋ＢL
であるか否かを判断する。
なお、上述の判定値Ｂborde＋ＢLは、前記入力部３の前記加速度センサ９からの入力Ｇによって、前記制御部４、そして、前記抑制制御装置３０の前記路面状態算出部１５が算出した路面状態Ｌから、前記設定値変更部１６が握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更するための変更値ＢLを算出した後、前記制御部４、そして、前記抑制制御装置３０の前記演算部１４が、前記メモリ１３からの設定値Ｂbordeと前記設定値変更部１６からの変更値ＢLとから緊急停止用の判定値Ｂborde＋ＢLを演算したものである。
上述の握り込み停止判定の判断（１０５）において、判断（１０５）がＹＥＳの場合には、握り込み停止を実施する必要があると判断したため、握り込み停止判定Ｎを、
Ｎ＝１
とする処理（１０６）に移行する。
そして、この処理（１０６）の後には、目標速度Ｖの値に関わらず、駆動速度Ｖoutを
Ｖout＝０
として前記出力部５の駆動機関１７を駆動制御する処理（１０７）に移行し、その後に、後述する前記車両１の制御装置２の制御用プログラムのエンド（１１０）に移行する。
また、上述の握り込み停止判定の判断（１０５）において、判断（１０５）がＮＯの場合には、握り込み停止を実施する必要がないと判断したため、握り込み停止判定Ｎを、
Ｎ＝０
とする処理（１０８）に移行する。
そして、この処理（１０８）の後には、駆動速度Ｖoutを目標速度Ｖの値とする、つまり、
Ｖout＝Ｖ
処理（１０９）に移行し、その後に、前記車両１の制御装置２の制御用プログラムのエンド（１１０）に移行する。
【００１８】
また、前記車両１の制御装置２における動力制限装置２９と抑制制御装置３０との制御用フローチャートを図９に沿って作用を説明する。
【００１９】
この車両１の制御装置２における動力制限装置２９と抑制制御装置３０との制御用プログラムがスタート（２０１）すると、前記加速度センサ９からの加速度センサ測定値である入力Ｇ［Ｖ］の処理（２０２）に移行する。
この処理（２０２）においては、前記入力部３の前記加速度センサ９からの入力Ｇを前記制御部４が入力する。
そして、１００ｍｓｅｃ前の前記加速度センサ９からの加速度センサ測定値である入力Ｇold［Ｖ］を読み出す処理（２０３）に移行する。
また、この処理（２０３）の後には、前記加速度センサ９からの加速度センサ測定値である入力の瞬時偏差ＧΔ［Ｖ］を算出する処理（２０４）に移行する。
この処理（２０４）においては、式
ＧΔ＝Ｇ−Ｇold
によって入力の瞬時偏差ＧΔ［Ｖ］を算出する。
また、路面状態（「車両傾き順次偏差」ともいう。）Ｌ［°］を算出する処理（２０５）に移行する。
この処理（２０５）においては、式
Ｌ＝ＧΔ  ｘ  Ｘ（変換用定数）
によって路面状態Ｌ［°］を算出する。
そして、路面状態（「車両傾き順次偏差」ともいう。）Ｌ［°］を算出する処理（２０５）の後には、補正実施判定の判断（２０６）に移行する。
この判断（２０６）においては、
路面状態Ｌ［°］が悪路判定閾値Ｌbordeを越えているか、つまり、
Ｌ＞Ｌborde
であるか否かの判断を行う。
上述の補正実施判定の判断（２０６）において、判断（２０６）がＹＥＳの場合には、悪路判定とする処理（２０７）に移行する。
また、判断（２０６）がＮＯの場合には、通常路判定とする処理（２０８）に移行する。
そして、上述の悪路判定とする処理（２０７）の後には、握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更するための補正値である変更値ＢL［％］を算出する処理（２０９）に移行する。
この処理（２０９）においては、式
ＢL＝Ｌ  ｘ  Ｙ（変換用定数）
によって変更値ＢL［％］を算出する。
この処理（２０９）の後には、補正上限判定の判断（２１０）に移行する。
この判断（２１０）においては、変更値ＢL［％］が補正上限ＢLmaxを越えているか、つまり、
ＢL＞ＢLmax
であるか否かの判断を行う。
そして、上述の判断（２１０）において、判断（２１０）がＹＥＳの場合には、変更値ＢL［％］が補正上限ＢLmaxを越えているため、変更値ＢL［％］を補正上限ＢLmaxとする、つまり、
ＢL＝ＢLmax
とする処理（２１１）に移行し、この処理（２１１）の後に、後述する前記車両１の制御装置２における動力制限装置２９と抑制制御装置３０との制御用プログラムのエンド（２１５）に移行する。
また、判断（２１０）がＮＯの場合には、変更値ＢL［％］が補正上限ＢLmaxを越えていないため、
ＢL＝ＢL
とする処理（２１２）に移行し、その後に、前記車両１の制御装置２における動力制限装置２９と抑制制御装置３０との制御用プログラムのエンド（２１５）に移行する。
上述した通常路判定とする処理（２０８）の後には、握り込みブレーキ操作量閾値である設定値Ｂbordeを変更する必要がないため、補正値である変更値ＢL［％］を算出せず、補正不実施の処理（２１３）に移行する。
そして、変更値ＢL［％］を「０」、つまり、
ＢL＝０
とする処理（２１４）に移行し、その後に、前記車両１の制御装置２における動力制限装置２９と抑制制御装置３０との制御用プログラムのエンド（２１５）に移行する。
【００２０】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００２１】
例えば、この発明の実施例においては、路面状態Ｌに対応するように握り込みブレーキ操作量閾値の補正値である変更値ＢLを算出する構成としたが、この変更値ＢLを段階的に切り替える特別構成とすることも可能である。
また、この発明の実施例においては、握り込み操作量センサである操作部検出装置としてリニア出力センサを用いる構成としたが、このリニア出力センサの代わりに、リミット出力センサを使用する特別構成とすることも可能である。
さすれば、このリミット出力センサを使用しても、握り込み操作量閾値の補正値である変更値ＢLの切り替えにおいて、同様な効果を得ることができる。
このとき、操作量に応じた補正値である変更値ＢLを予め用意し、切り替える方策とすることも可能である。
更に、この発明の実施例においては、路面状態Ｌの測定センサとして加速度センサを用いる構成としたが、この加速度センサの代わりに、転倒センサやジャイロセンサなどの路面状態を推定し得る他のセンサを使用することも可能である。
更に、この発明の実施例においては、車両として電動車いすを説明する構成としたが、電動車いすに限らず、握り込み検出による停止制御を行うその他の車両に応用可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  車両
２  制御装置
３  入力部
４  制御部
５  出力部
６  バッテリ
７  アクセル操作量センサ
８  操作部検出装置
９  加速度センサ
１０  目標速度算出部
１１  駆動速度制御部
１２  緊急停止判定部
１３  メモリ
１４  演算部
１５  路面状態算出部
１６  設定値変更部
１７  動力装置
２３  バスケット
２４  ハンドルプレート
２５  ハンドルバー
２６Ｌ  左ミラー
２６Ｒ  右ミラー
２７  ブレーキレバー
２８  アクセルレバー兼握り込みブレーキレバーである制動操作部材
２９  動力制限装置
３０  抑制制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014097106.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014097106.tif 000009
【図８】
2014097106.tif 000010
【図９】
2014097106.tif 000011
【図１０】
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