(57)【要約】  【課題】  電磁誘導式ゴルフカートを、自動でスムーズに減速や停止をさせることが可能なブレーキ制御方式を提供する。  【解決手段】  上り坂においては、駆動モータ4を用いた力行運転をしてブレーキをかけて減速し、一定速度以下になった場合には、ドラムブレーキ10ａ〜ｄをかけてさらに減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキ15を閉じて停止する。一方、下り坂においては、駆動モータ4を用いた回生運転と、ドラムブレーキ10ａ〜ｄの両方を用いて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキ閉じて停止する。そして、電磁クラッチブレーキ15を閉じて停止をした後に、ドラムブレーキ10ａ〜ｄのブレーキ力を徐々に減少させて解除させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式において、
上り坂においては、駆動モータを用いた力行運転をして減速し、一定速度以下になった場合には、さらに油圧ブレーキをかけて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキを閉じて停止することを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式。
【請求項２】
電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式において、
上り坂においては、駆動モータを用いた力行運転をして減速し、一定速度以下になった場合には、さらに油圧ブレーキをかけて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキ閉じて停止し、
下り坂においては、駆動モータを用いた回生運転と油圧ブレーキの両方を用いて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキを閉じて停止することを特徴とする電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式。
【請求項３】
前記電磁クラッチブレーキを閉じて停止をした後に、前記油圧ブレーキ力を徐々に減少させて解除することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行路に沿って敷設されている誘導線に沿って、自動操舵をしながら走行する電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導線に沿って所定の軌道上を走行するゴルフカートなどの自動走行車として、図２に示されるような電磁誘導式の自動走行車が用いられている。すなわち、ゴルフカートの走行路の地中には、１ループになるように誘導線が敷設されている。そして、これらの電磁誘導式のゴルフカートは、誘導線に低周波の交流電流を流すことによって発生する磁界を、車両に設置したコイル等を用いて検出して、敷設されている誘導線に沿って自動操舵をしながら走行するものである。
【０００３】
なお、ゴルフコースの走行路は、平地の直線道路、急傾斜の登り坂や下り坂、及び、急カーブなどの多様性がある。すなわち、国内外のゴルフ場は、一般的には山岳地帯に作られる場合が多いためである。
【０００４】
そこで、自動走行モードでの安全性を確保するためには、カート走行路に応じて、永久磁石を用いた目標速度の制御を随時行なう方式が用いられている。この方式によると、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・停止するなどのきめ細かな自動走行制御をする方式である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式としては、駆動モータを用いる回生運転と、ドラムブレーキと、電磁ブレーキの３種類のブレーキを併用して制動させる方式が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、直流分巻モータを使用し、その界磁コイルに流す界磁電流と、電機子に流す電機子電流とを調整しながら、駆動モータの回転数やトルクを調整しながら自動運転をする方式が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３４３４０号公報
【特許文献２】特許３５９６３８９号公報
【特許文献３】特許３７４３３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上述した電磁誘導式ゴルフカートのうちで、乗用のゴルフカートなどでは、乗り心地の良さが重視されている。特に、乗車しているキャディや、ゴルフプレーヤに違和感や不安感を感じさせないように、スムーズな減速や停止をさせることが強く要求されている。
【０００９】
しかしながら、上述したような従来から使用されていたブレーキ制御方式では、走行路の傾斜状況に応じて、スムーズな減速や停止をさせることが難しいという問題点があった。すなわち、国内外のゴルフ場は、山岳地帯に作られる場合が多く、ゴルフカートの走行路も上り坂や下り坂がある。そして、走行路が上り坂の場合にはブレーキが効き過ぎたり、走行路が下り坂の場合には、逆に、ブレーキが効きにくくなったりするためである。
【００１０】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、ゴルフカートの走行路の傾斜状況にかかわらず、乗車しているキャディや、ゴルフ・プレーヤに違和感や不安感を感じさせないように、スムーズに減速や停止をさせることが可能な電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係わる電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式では、走行路の傾斜に応じて、自動でブレーキ力を適切に制御することを特徴とするものである。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明は、電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式において、
上り坂においては、駆動モータを用いた力行運転をして減速し、一定速度以下になった場合には、さらに油圧ブレーキをかけて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキを閉じて停止することを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は、電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式において、
上り坂においては、駆動モータを用いた力行運転をして減速し、一定速度以下になった場合には、さらに油圧ブレーキをかけて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキ閉じて停止し、
下り坂においては、駆動モータを用いた回生運転と油圧ブレーキの両方を用いて減速し、停止速度以下になった場合には、電磁クラッチブレーキを閉じて停止することを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記電磁クラッチブレーキを閉じて停止をした後に、前記油圧ブレーキ力を徐々に減少させて解除することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係わるブレーキ制御方式を用いると、乗車しているキャディや、ゴルフプレーヤに違和感や不安感を感じさせないように、スムーズに減速や停止をさせることが可能な電磁誘導式ゴルフカートのブレーキ制御方式を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する（図１〜５）。図２は、本発明の一実施例を示す電磁誘導式のゴルフカートの構成を示すブロック図である。図３は、電磁誘導式ゴルフカートの構成のうちで、主要部である走行制御部のブロック図である。
【００１７】
すなわち、ゴルフカートに搭載されている操作パネル24の自動／手動モード選択スイッチ27を、手動モードに設定すると、ステアリングハンドル7、アクセルペダル8、ブレーキペダル9などを用いた手動による運転が可能となる。一方、自動／手動モード選択スイッチ27を、自動モードに切換えると走行路の地中に敷設されている誘導線に沿った自動運転が可能となる。なお、手動モードでの運転は、主に、誘導線が設置されている走行路を外れて走行したい場合などの特別な場合に用いられている。以下においては、本発明に係わる自動モードでの運転時におけるブレーキ制御方式についての詳細な説明をする。
【００１８】
１．電磁誘導式ゴルフカートの構成及び一般的な停止方式
図２に示すように、一般的なのゴルフカートは、車体の前方中央に配置されている操舵モータ12の回転によりステアリング軸35を回転させ、舵取り機構25を動かして前車輪6c、dを自動で操舵をすることができる。そして、舵取り機構25の前方には、アーム34が装着されている。アーム34は、舵取り機構25及び前車輪6c、dとともに、連動して左右方向に動くことができる。
【００１９】
アーム34の左右には、例えばコイルを用いた一対の誘導センサ16a、bが備えられている。走行路の地中に敷設されている図示されていない誘導線に、低周波の交流電流、例えば１０００Ｈｚの交流を流すことによって誘導線の周囲に磁界を発生させる。そして、発生した磁界を、前記誘導線センサ16a、bで検出し、検出された誘導信号により、コントローラ2、操舵モータドライバ11を介して操舵モータ12を駆動し、ステアリング軸35を回転させて自動操舵運転をしている。
【００２０】
自動走行中のゴルフカートの走行速度も、コントローラ2で自動制御がされる。すなわち、後述するように、走行路の各エリアに応じてコントローラ2に設定されている目標速度となるような速度指令が、駆動モータドライバ3に出力され、駆動モータ4を回転させ、トランスミッション5を介して後車輪6a、ｂを回転させることによって車両が走行する。ここで、ゴルフカートの走行速度は、車速センサ20で測定され、コントローラ2にフィードバック出力がされる。なお、車両の走行時には、駆動モータ4の回転軸に取り付けられた電磁クラッチブレーキ15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している。
【００２１】
ゴルフカートが自動で減速や停止をする場合には、後述するように走行路の傾斜状況などに依存するものの、駆動モータ4によるブレーキや、車輪6a〜dのおのおのに取り付けられた油圧ブレーキ、例えばドラムブレーキ10a〜dを作動させて制動をかける。すなわち、コントローラ2は、制動指令を駆動モータドライバ3と、ブレーキモータドライバ14とに出力して車輌に制動をかける。
【００２２】
駆動モータドライバ3は、駆動モータ4を用いてブレーキをかけて減速する。一方、ブレーキモータドライバ13は、ブレーキモータ14の回転により油圧シリンダ22を加圧して、油圧式のドラムブレーキ10a〜dを作動させてブレーキをかけて減速する。
【００２３】
そして、上述した特許文献１に記載されているように、駆動モータ4の回転を検出する車速センサ20の検出速度がゼロ、又は、停止速度、例えば、０．２ｋｍ／ｈ以下の速度になると、コントローラ2は電磁クラッチブレーキ15を閉じることによって、後の車輪６ａ、bがロックされて、ゴルフカートは停止して駐車状態となる。
【００２４】
２．本発明に係わるゴルフカートのブレーキ制御方式
図１は、本発明に係わるブレーキ制御方式を示すフローチャートであり、図３はゴルフカートの走行制御部のブロック図であり、図４は車輌の速度及び走行路の傾斜に応じた、力行運転時及び回生運転時における電機子電流と界磁電流の関係であり、図５は走行路の勾配と油圧ブレーキ力の関係である。
【００２５】
ステップ10では、ゴルフカートがスタートをした後に、停止信号が入力されるまでの間、そのまま自動で走行を続ける。ここで、上述した特許文献１に記載されているように、ゴルフカートの走行路の地中には、あらかじめマグネットを埋め込んでおき、その上方をゴルフカートが通過すると、コントローラ2は、マグネットセンサ17からの信号によって、停止信号が入力されたかどうかを判断することができる。ここで、特許文献１に記載されているように、複数個のマグネットを埋め込むことによって、車輌に停止信号、減速信号、又は、加速信号などのきめ細かな速度制御をすることができる。そして、マグネットセンサ17から停止信号が入力されるとステップ20へ行く。
【００２６】
ステップ20では、ゴルフカートが現在、上り坂（例えば、勾配が０度以上の上り坂）を走行中か否かが、傾斜センサ18からの入力信号によって判断される。コントローラ2が、傾斜センサ18からの入力信号によって、上り坂を走行中と判断するとステップ30へ行き、逆に、勾配が０度以下の下り坂（平地や、下り坂を含む。）を走行中と判断するとステップ70へ行く。
【００２７】
ステップ30では、自動走行中のゴルフカートは、駆動モータ4の制御の概要が図４に示されているような条件で力行運転をして、車輌にブレーキをかけるようにした。
【００２８】
コントローラ2は、車速センサ20からのゴルフカートの走行速度に応じて、駆動モータドライバ3を制御し、バッテリ1からの電力を駆動モータ4に供給する。ここで、図４に示されているように、ゴルフカートの走行速度に応じて、電機子電流と界磁電流とが対応するように制御をしてブレーキをかけて減速をする。すなわち、力行運転時においては、電機子電流も界磁電流もプラスの領域（図４の右側の領域。）でバッテリ1から電力が供給される状況で作動させて、車輌にブレーキがかかることになる。
【００２９】
ステップ40では、ゴルフカートの速度が、一定速度、例えば１ｋｍ／ｈ以下になったか否かが判断される。ゴルフカートの速度が１ｋｍ／ｈを超えている間は、そのまま力行運転を続けて、１ｋｍ／ｈ以下になるとステップ50へ行く。
【００３０】
ステップ50では、上述した力行運転に加えて、油圧ブレーキ、例えばドラムブレーキ10ａ〜ｄを併用し、制動力を強くして車輌にブレーキをかけるようにした。ここで、図５（ａ）に示されているように、車輌が停止をした後に後退しないように、上り坂でも勾配が大きくなるほど、油圧ブレーキ力を増加させるようにした。
【００３１】
このように、大きな制動力を要しない上り坂においては、ゴルフカートの速度が、１ｋｍ／ｈを超えているような走行時には、最初に力行運転のみのブレーキで減速をし、一定速度まで減速をした後に、勾配角度に応じた油圧ブレーキ力をかけて制動力を増加させる。このブレーキ制御方式を用いることによって、乗車しているキャディや、ゴルフ・プレーヤに違和感や不安感を感じさせないように、スムーズにブレーキをかけて減速をすることができる。
【００３２】
ステップ60では、ゴルフカートの速度が停止速度、例えば、０．２ｋｍ／ｈ以下になったか否かが判断される。そして、ゴルフカートの速度が、０．２ｋｍ／ｈ以下と判断されるとステップ100へ行く。
【００３３】
一方、上述したように、ステップ20で、ゴルフカートが現在、勾配が０度以下の上り坂（平地や、下り坂を含む。）と判断されると、ステップ70へ行き、回生運転がされる。
【００３４】
コントローラ2は、車速センサ20からのゴルフカートの走行速度に応じて、駆動モータドライバ3を制御して回生運転をする。ここで、図４に示されているように、ゴルフカートの走行速度に応じて、電機子電流と界磁電流とが対応するように制御をしてブレーキをかけて減速をする。回生運転時においては、界磁電流がプラスの領域で、電機子電流はマイナスの領域でそれぞれ作動させて、車輌に回生ブレーキがかかるようにしている（図４の左側の領域。）。すなわち、界磁電流はバッテリ1から供給され、逆に、電機子電流はバッテリ1に戻されてバッテリ1を充電する。
【００３５】
ステップ80では、上述した回生運転に加えて、油圧ブレーキ、例えばドラムブレーキ10ａ〜ｄも併用して車輌により大きな制動をかけるようにした。すなわち、下り坂では回生運転のみでは制動力として不十分であることから、最初から油圧ブレーキを併用してブレーキをかけて減速をするようにした。
【００３６】
ここで、上り坂の場合の図５（ａ）に比べて、下り坂の場合には、図５（ｂ）に示されているように、勾配角度が大きくなるほど油圧ブレーキ力を急激に増加させるようにした。すなわち、コントローラ2は、傾斜センサ18からの信号に応じて、下り坂の勾配が大きくなるほど、油圧ブレーキ力が急激に増加するようにブレーキモータドライバ13を制御して、制動をかけるようにした。
【００３７】
このように、大きな制動力を必要とする下り坂においては、回生運転と油圧ブレーキを併用して用いるとともに、それぞれの制動力を車輌の速度や走行路の勾配に応じて制御しているために、乗車しているキャディや、ゴルフ・プレーヤに違和感や不安感を感じさせないようにスムーズに減速をすることができる。
【００３８】
ステップ90では、ゴルフカートの速度が停止速度、例えば、０．２ｋｍ／ｈ以下になったか否かが判断される。そして、ゴルフカートの速度が、０．２ｋｍ／ｈ以下になるとステップ100へ行く。
【００３９】
ステップ100では、コントローラ2は、上述したような上り坂においても、逆に、下り坂においても、電磁クラッチブレーキ15を閉じることによって、後の車輪６ａ、bをロックさせて、ゴルフカートを停止させるようにした。なお、本実施例の場合には、停止速度として０．２ｋｍ／ｈと低速であるので、電磁クラッチブレーキ15を閉じて後車輪6a、bをロックさせても、停止の際のショックは、ほとんど感じなくすることができる。
【００４０】
ステップ110では、コントローラ2は、車速センサ20からの信号によって、車輌が完全に停止したか否かを判断をし、車輌が実際に停止をしたと判断をするとステップ120へ行く。
【００４１】
ステップ120では、コントローラ2は、ブレーキモータドライバ13を通して、油圧ブレーキ力を、徐々に減少させて解除するように制御をして終了する。
【００４２】
ここで、トランスミッション5とは、一般的に複数個の歯車から構成されており、構造上、各歯車間には、必ず、いわゆるガタが存在する。そして、油圧ブレーキ力、例えば、ドラムブレーキ10ａ〜ｄを急激に減少させると、各歯車間のガタの分だけ、車輌が短時間で移動するという問題点がある（例えば、上り坂では後ろ方向に、下り坂では前方向に移動する。）。そこで、油圧ブレーキ力を、徐々に減少させて解除させることによって、ガタの分は、ゆっくりと車輌を移動させることができるようになる。このように、油圧ブレーキ力を、徐々に減少させて解除すると、車輌が多少の移動しても、乗車しているキャディやゴルフプレーヤに違和感や不安感を感じさせることもない。なお、この状態においては、電磁クラッチブレーキ15が閉じられているために、各歯車間のガタを超えるような長距離にわたって車輌が動き出すことはない。
【００４３】
なお、ゴルフカートの走行路内に、人やその他の障害物の存在が検出されたような場合には、障害物検出センサ36からの信号によって、コントローラ2は、駆動モータ4を用いる回生運転、ドラムブレーキ10ａ〜ｄ、及び、電磁クラッチブレーキ15を併用させて緊急停止をすることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係わるブレーキ制御方式は、誘導線に沿って自動で走行する電磁誘導式ゴルフカートなどの車両において利用をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係わるブレーキ制御方式のフローチャートである。
【図２】ゴルフカートの構成を示すブロック図である。
【図３】ゴルフカートの走行制御部のブロックである。
【図４】力行運転時及び回生運転時における電機子電流と界磁電流の関係である。
【図５】走行路の勾配角度と油圧ブレーキ力の関係である。
【符号の説明】
【００４６】
１：バッテリ、２：コントローラ、３：駆動モータドライバ、４：駆動モータ、
５：トランスミッション、６ａ，ｂ：後車輪、６ｃ，ｄ：前車輪、
７：ステアリングハンドル、８：アクセルペダル、９：ブレーキペダル、
１０ａ〜ｄ：ドラムブレーキ、１１：操舵モータドライバ、１２：操舵モータ、
１３：ブレーキモータドライバ、１４：ブレーキモータ、１５：電磁クラッチブレーキ、
１６ａ、ｂ：誘導センサ、１７：マグネットセンサ、１８：傾斜センサ、
１９：ステアリングギアユニット、２０：車速センサ、２１：ギア、２２：油圧シリンダ、
２３：ブレーキモータドライバスイッチ、２４：操作パネル、２５：舵取り機構、
２７：自動／手動モード選択スイッチ、３４：アーム、３５：ステアリング軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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