(57)【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、走行の状況に応じて次の（１）から（５）の制御を選択して行なう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。
（１）走行中か否かを検出し、車両の走行速度（Vob1）が目標速度（Ｖtar）よりも速い、すなわち、速度偏差（Ｖ1）＝走行速度（Vob1）−目標速度（Ｖtar）が０より大きい場合には、速度偏差（Ｖ1）と速度変化量（Ｖ2）と勾配値（Ｘ）との和をブレーキ力（Ｚ）として算出し、該ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記走行中か否かの検出へ戻り、
（２）前記速度偏差（Ｖ1）が０以下の値で設定した所定値と同等またはこれよりも小さい場合には、ブレーキの作動を解除し、
（３）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂の場合には、勾配値（Ｘ）をブレーキ力（Ｚ）として算出し、該ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記（１）の走行中か否かの検出へ戻り、
（４）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂でなく、現在のブレーキ力（Ｚ）が規定値以上の場合には、前記ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記（１）の走行中か否かの検出へ戻り、
（５）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂でなく、前記現在のブレーキ力（Ｚ）が規定値以上でない場合には、ブレーキの作動を解除する。
【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３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、ゴルフコースの走行路に応じて、永久磁石を用いた目標速度（Ｖtar）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目標速度（Ｖtar）を設定し、それに一致するように車両を加速したり、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、例えば、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】
なお、いわゆるブレーキの効き具合は、ドラムブレーキやディスクブレーキなどに使用している摩擦材の摩擦係数の変化にも依存している。そこで、使用している摩擦材の摩擦係数が変化したような場合でも、安全で快適な乗り心地を確保できる方式が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
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４参照。）。
【０００８】
【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】特開２００６−１１７２２０号公報
【特許文献４】特許３７４３３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上述したような電磁誘導式ゴルフカートのうちで、乗用ゴルフカートでは、乗り心地の良さや正確な停止などに加えて、カート走行路の安全性などの点から、あらかじめ決められている目標速度（Ｖtar）に一致させるように速度制御を行うブレーキ制御技術が重要視されている。
【００１０】
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、特に下り坂において、走行速度を目標速度（Ｖtar）に一致させるようにブレーキ制御を行うことが難しいという問題点があった。
【００１１】
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。特に、走行路が下り坂の場合には、ブレーキが効きにくくなるためである。そして、乗用ゴルフカートなどの比較的重い質量の車両では、下り坂においては自然に加速されやすいために、目標速度（Ｖtar）に一致するように減速走行させることが難しいという問題点がある。加えて、乗用ゴルフカートに多数のプレーヤが乗車している場合や、高速で走行しているような場合には、目標速度（Ｖtar）から外れた速度で自動走行をするような場合が認められていた。
【００１２】
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速度や走行路の勾配値にかかわらず、目標速度（Ｖtar）に一致させるように速度制御を行う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】
【００１３】
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、目標速度（Ｖtar）と実際の走行速度（Ｖob１）との速度偏差（Ｖ1）、走行速度の速度変化量（Ｖ2）、走行路の勾配値（Ｘ）及び走行路が下り坂か否かなどに応じて、ブレーキ力を適切に自動制御することを特徴とするものである。
【００１４】
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、
走行の状況に応じて次の（１）から（５）の制御を選択して行なう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。
（１）走行中か否かを検出し、車両の走行速度（Vob1）が目標速度（Ｖtar）よりも速い、すなわち、速度偏差（Ｖ1）＝走行速度（Vob1）−目標速度（Ｖtar）が０より大きい場合には、速度偏差（Ｖ1）と速度変化量（Ｖ2）と勾配値（Ｘ）との和をブレーキ力（Ｚ）として算出し、該ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記走行中か否かの検出へ戻り、
（２）前記速度偏差（Ｖ1）が０以下の値で設定した所定値と同等またはこれよりも小さい場合には、ブレーキの作動を解除し、
（３）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂の場合には、勾配値（Ｘ）をブレーキ力（Ｚ）として算出し、該ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記（１）の走行中か否かの検出へ戻り、
（４）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂でなく、現在のブレーキ力（Ｚ）が規定値以上の場合には、前記ブレーキ力（Ｚ）に応じてブレーキを作動させ、前記（１）の走行中か否かの検出へ戻り、
（５）前記速度偏差（Ｖ1）が前記（２）の０以下の値で設定した所定値よりも大きく、走行路が下り坂でなく、前記現在のブレーキ力（Ｚ）が規定値以上でない場合には、ブレーキの作動を解除する。
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係わるブレーキ制御方式を用いると、ゴルフカートの走行速度（Vob1）や走行路の勾配値（Ｘ）にかかわらず、目標速度（Ｖtar）に一致させるように速度制御を行う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】
【００２０】
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１〜４）。図３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４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。
【００２１】
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おいて用いられている。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。
【００２２】
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３に示すように、一般的な乗用ゴルフカートは、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（Ｖtar）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、ゴルフカートの実際の走行速度（Ｖob1）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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。なお、ドラムブレーキに代えて、一般的に使用されているディスクブレーキを使用することもできる。
【００２７】
そして、上述した特許文献２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。
【００２８】
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２は走行路の下り坂における勾配角度（度）と、傾斜センサ18によって測定され、コントローラ2によって算出されると勾配値（Ｘ）との関係である。
【００２９】
ステップ10では、プログラムがスタートをした後に、ゴルフカートが走行中であるか否かが判断される。そして、ゴルフカートが走行中でない場合、すなわち停止中である場合には、ドラムブレーキを作動させる必要はないためにステップ310へ行き、ドラムブレーキを解除してリターンをする。なお、その際には上述したように、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っている。一方、ゴルフカートが走行中である場合にはステップ20へ行く。
【００３０】
ステップ20では、車速センサ20及びコントローラ2によって、ゴルフカートの現在の実際の走行速度（Ｖob１）を測定する。
【００３１】
ステップ30では、ゴルフカートの現在の走行速度（Ｖob１）と、上述したようにコントローラ2に設定されている目標速度（Ｖtar）との差分をとった速度偏差（Ｖ１）が算出される。
【００３２】
速度偏差（Ｖ１）  ＝  現在の走行速度（Ｖob１）  −  目標速度（Ｖtar）・・・（１）
ステップ40では、速度偏差（Ｖ１）が、０（ゼロ）よりも大きいか否か、すなわち、現在の走行速度（Vob1）が目標速度（Ｖtar）よりも速いか否かが判断される。そして、速度偏差（Ｖ１）が、０（ゼロ）よりも大きい場合にはステップ50へ行き、０（ゼロ）よりも小さい場合には、ステップ110へ行く。
【００３３】
ステップ50では、速度変化量（Ｖ2）が算出される。本実施例では、現在の走行速度（Ｖob１）と、例えば、１０ｍｓｅｃ前の走行速度（Ｖob2）との差分を速度変化量（Ｖ2）として算出する。すなわち、ゴルフカートが加速されているような場合には、速度偏差（Ｖ１）は「正」の値となる。
【００３４】
速度変化量（Ｖ2）  ＝Ｖob１  ―  Ｖob2  ・・・（２）
ステップ60では、傾斜センサ18からの入力信号によって、コントローラ2が勾配値（Ｘ）を算出する。ここで、図２に示すように、コントローラ2は、下り坂の勾配角度に対応させて勾配値（Ｘ）を算出するようにした。すなわち、勾配値（Ｘ）は、下り坂の勾配角度が４度付近までは、ほぼ一定の値を保持し、それを超えると急激に増加するようにした。ゴルフカートが急な下り坂を走行中の場合には、ブレーキ力（Ｚ）を大きく増加させる必要があるためである。一方、下り坂の勾配角度が４度付近までは、ほぼ一定の制動力で十分なためである。
【００３５】
ステップ70では、以下の（３）式に示すように、コントローラ2によってドラムブレーキを作動させるためのブレーキ力（Ｚ）が算出される。
【００３６】
ブレーキ力（Ｚ）＝速度偏差（Ｖ1）＋速度変化量（Ｖ2）＋勾配値（Ｘ）・・・（３）
すなわち、ブレーキ力（Ｚ）は、速度偏差（Ｖ１）が大で、速度変化量（Ｖ2）が正の値で大で、勾配値（Ｘ）が大であるほど大きくなるように設定される。
【００３７】
ステップ100では、上述したブレーキ力（Ｚ）に応じてドラムブレーキを作動させた後にリターンをする。したがって、ゴルフカートの走行速度や加速の状況及び、走行路の勾配値にかかわらず、目標速度（Ｖtar）に一致させるように速度制御を行う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。
【００３８】
ステップ110では、現在の走行速度（Vob1）が目標速度（Ｖtar）よりも遅い場合であって（ステップ40）、かつ、速度偏差（Ｖ１）が一定速度、例えば、−２ｋｍ／ｈよりも大きいか否かが判断される。速度偏差（Ｖ１）が、−２ｋｍ／ｈよりも小さい場合には、目標速度（Ｖtar）に比べて遅すぎると判断し、ブレーキを作動させる必要はないためにステップ310へ行き、ドラムブレーキの作動を解除してリターンする。一方、速度偏差（Ｖ１）が、−２ｋｍ／ｈよりも大きい場合にはステップ120へ行く。
【００３９】
ステップ120では、コントローラ2は、傾斜センサ18からの入力信号によって走行路が下り坂か否かを判断する。走行路が下り坂の場合には、速度偏差（Ｖ１）の状況から一定のブレーキ力（Ｚ）が必要であるのに対し、走行路が下り坂ではない場合にはブレーキ力（Ｚ）を減少させて走行する方が、ブレーキ関連部品の寿命や消費電力等の面などからも好ましいからである。そこで、走行路が下り坂の場合にはステップ130へ行き、走行路が下り坂ではない場合にはステップ210へ行くようにした。
【００４０】
ステップ130では、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、勾配値（Ｘ）を算出する。ここで、コントローラ2は、ステップ60と同様に、図２に示すように、下り坂の勾配角度に対応させて勾配値（Ｘ）を算出するようにした。すなわち、勾配値（Ｘ）は、下り坂の勾配角度が４度付近までは、ほぼ一定の値を保持し、それを超えると急激に増加するようにした。急な下り坂ではブレーキ力（Ｚ）を増加させる必要があるためである。
【００４１】
ステップ140では、コントローラ2でブレーキ力（Ｚ）が算出される。
【００４２】
ブレーキ力（Ｚ）  ＝  Ｘ  ・・・（４）
すなわち、ブレーキ力（Ｚ）は、勾配値（Ｘ）が大であるほど大きくなるように設定されて、ステップ100へ行き、ブレーキ力（Ｚ）に応じてドラムブレーキを作動させた後にリターンをする。
【００４３】
ステップ210では、現在の走行速度（Ｖob１）が目標速度（Ｖtar）よりも遅いことや、走行路が下り坂ではないことなどから、ブレーキ力（Ｚ）を減少させるようにした。
【００４４】
ブレーキ力（Ｚ）  ＝  Ｚ  −  α  ・・・（５）
ステップ220では、現在のブレーキ力（Ｚ）が規定値以上であるか否かが判断される。ブレーキ力（Ｚ）が規定値以上の場合には、ステップ100へ行き、ブレーキ力（Ｚ）に応じてドラムブレーキを作動させた後にリターンをする。一方、ブレーキ力（Ｚ）が規定値以上でない場合には、ドラムブレーキの機能上、車両制動の面からはブレーキがかかっていない状況とほとんど変わらない状況となっている。そこで、部品寿命や消費電力等の面から、ステップ310へ行き、ドラムブレーキの作動を解除してリターンをする。
【００４５】
上述したように、本発明を用いると、ゴルフカートの走行速度や走行路の勾配値にかかわらず、目標速度（Ｖtar）に一致させるように速度制御を行う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。加えて、部品寿命や消費電力等の面からも好ましい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。
【００４６】
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を用いる回生制動、ドラムブレーキ10ａ〜ｄ、及び、電磁クラッチブレーキ15の３種類のブレーキを併用させて制動をかけ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】
【００４７】
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自動走行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】
【００４８】
【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】走行路の下り坂における勾配角度（度）と勾配値（Ｘ）との関係図である。
【図３】ゴルフカートの構成を示すブロック図である。
【図４】ゴルフカートの走行制御部のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
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】
0004998174.tif 000002
【図２】
0004998174.tif 000003
【図３】
0004998174.tif 000004
【図４】
0004998174.tif 000005