JP2003200821A - ブレーキ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動走行時に機械式ブレーキに異常が生じた
場合に電気式ブレーキを作動させる機能を簡易な構成で
実現する。 【解決手段】 ゴルフカート１０は、油圧ブレーキ３０
と電磁ブレーキ３１との２系統の制動手段を備えてい
る。自動走行時に、乗員がブレーキペダル３８を踏み込
み操作すると、その操作がペダルセンサ４３により検知
され電磁ブレーキ３１が作動される。また、油圧ブレー
キ３０に異常が発生してプッシュロッド３６が所定範囲
を超えて変位した場合には、ブレーキペダル３８が初期
位置より変位し、その動作がペダルセンサ４３により検
知され電磁ブレーキ３１が作動される。このように自動
走行時の乗員の停止操作を検知して電磁ブレーキ３１を
作動させるための構成と、油圧ブレーキ３０の異常を検
知して電磁ブレーキ３１を作動させるための構成とが共
通であるため、ブレーキ機構全体の構成が簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフカート等の
自動走行の可能な車両におけるブレーキ機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、ゴルフ場で使用されるゴルフカー
トにおいては、プレー中には所定の走行路に沿って自動
走行し、車庫の出し入れ等の際には乗員によって手動走
行できるようにしたものが増えている。このようなゴル
フカートの中には、制動手段として、油圧ブレーキ等の
機械式ブレーキと、電磁ブレーキ等の電気式ブレーキと
の複数系統を備えたものがあり、手動走行時にはブレー
キペダルの踏み込み操作によって、自動走行時にはブレ
ーキアクチュエータによって機械式ブレーキが作動され
る。また、電磁ブレーキ等の電気式ブレーキは、例えば
緊急停止手段として使用され、自動走行時に乗員が車両
を緊急に停止させたい場合にブレーキペダルを踏み込み
操作すると、それがペダルセンサにより検知され前記の
機械式ブレーキに加えて電気式ブレーキが作動されるよ
うになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に複数系統の制動手段を備えた車両において、走行中に
機械式ブレーキに異常が発生した場合、具体的には、例
えば油圧ブレーキにおいてブレーキフルードが漏れて減
圧したり、あるいはケーブル式ブレーキにおいてブレー
キケーブルが切断したりといった場合の対策として、機
械式ブレーキの異常をセンサにより検知して、異常発生
時には乗員へ告知すると共に電気式ブレーキを作動させ
るという構成が考えられる。そのような構成の一例とし
て、例えば特開平１１−９８６０８号公報に記載された
ものでは、油圧ブレーキにおけるマスタシリンダ内のブ
レーキフルード圧を油圧センサにより検出するととも
に、その圧力が正常値に達しているか否かを判定手段に
て判定し、異常の場合には回生ブレーキ（電気式ブレー
キ）の制動力を増加させるという構成をとっている。し
かしながら、上記のものでは油圧センサや判定手段が必
要となって、構成が複雑になり、コストアップを招くと
いう問題がある。本発明は、上記事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、自動走行時において機械式ブレー
キに異常が生じた場合に電気式ブレーキを作動させる機
能を簡易な構成で実現することの可能なブレーキ機構を
提供するところにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１の発明に係るブレーキ機構は、制御装置を
介しての自動走行が可能な車両において、ブレーキ作動
部材の変位に伴って作動する機械式ブレーキと、前記制
御装置からの信号によって電気的に作動する電気式ブレ
ーキと、前記制御装置からの信号によって前記ブレーキ
作動部材を変位させるブレーキアクチュエータと、乗員
の踏み込み操作によって前記ブレーキ作動部材を変位可
能とされるとともに、前記ブレーキ作動部材の所定範囲
内の変位動作が伝達されず、かつその所定範囲を超えた
変位動作が伝達されるブレーキペダルと、前記ブレーキ
ペダルが初期位置にあるか否かを検知し、その検知信号
を前記制御装置に出力するペダルセンサとを備え、前記
自動走行中において、前記ペダルセンサによって前記ブ
レーキペダルが前記初期位置から変位したことが検知さ
れると、前記電気式ブレーキを作動させる構成としたと
ころに特徴を有する。 【０００５】 【発明の作用および効果】請求項１の発明によれば、自
動走行時に、乗員がブレーキペダルを踏み込み操作する
と、その操作がペダルセンサにより検知され電気式ブレ
ーキが作動される。また、同じく自動走行時に、機械式
ブレーキに異常が発生してブレーキ作動部材が所定範囲
を超えて変位すると、ブレーキペダルが初期位置より変
位し、その動作がペダルセンサにより検知され電気式ブ
レーキが作動される。このように、自動走行時の乗員に
よる停止操作を検知して電気式ブレーキを作動させるた
めの構成と、機械式ブレーキの異常を検知して電気式ブ
レーキを作動させるための構成とが共通であるため、ブ
レーキ機構全体の構成が簡単になる。前記した従来例と
比較すると、本発明の構成には、ブレーキフルード圧を
計る油圧センサやその値を判定する判定手段といった構
成を付加せずに済むため、コストを抑えることができ
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態について
図１から図５を参照して説明する。図１は本実施形態の
ブレーキ機構を備えたゴルフカート１０の構成を簡略的
に示している。このゴルフカート１０は、バッテリ（図
示せず）を電源とする電動４輪車であり、乗員の運転に
よる手動走行と、所定の走行路に沿った自動走行とが可
能である。駆動輪である後輪１１Ａは、駆動モータ１２
によってトランスミッション１３を介して回転される。
この駆動モータ１２は、制御装置１４からの駆動信号に
応じて回転駆動される。また、運転席の前面には、操舵
輪である前輪１１Ｂを操作するためのステアリングホイ
ール１６が設けられるとともに、そのステアリング軸に
はステアリングクラッチ１７を介してステアリングモー
タ１８が接続されている。ステアリングクラッチ１７及
びステアリングモータ１８は、ともに制御装置１４から
の信号によって作動し、自動走行時には、ステアリング
クラッチ１７においてステアリングホイール１６がステ
アリング軸から切断され、ステアリングモータ１８の駆
動によって前輪１１Ｂを操舵し、手動走行時には、ステ
アリングクラッチ１７においてステアリングホイール１
６がステアリング軸に接続され、ステアリングホイール
１６を乗員が操作することで前輪１１Ｂを操舵可能とな
る。 【０００７】運転席の前面下部には、アクセルペダル１
９と後に詳述するブレーキペダル３８とが並んで設置さ
れている。アクセルペダル１９周りには、その踏み込み
量を検出するストロークセンサ２０が設けられており、
その検出信号は制御装置１４に出力される。手動走行時
においては、制御装置１４ではアクセルペダル１９の踏
み込み量に応じて駆動モータ１２の回転速度を制御す
る。また、運転席の前面には操作パネル２２が設けら
れ、この操作パネル２２上には、手動・自動走行の切り
替え、前進・後進の切り替え等を行うためのスイッチ
（図示せず）や後述する緊急停止の表示を行うための表
示部（図示せず）等が設けられている。 【０００８】自動走行は、いわゆる電磁誘導方式による
ものであり、ゴルフ場の走行路には、交流電流を流すこ
とにより周囲に磁場を形成する誘導線（図示せず）が埋
設され、さらに速度の変更、停止等の走行条件の変更が
必要な各位置に、これらの変更を指示するための標識マ
グネット（図示せず）が埋設されている。一方、ゴルフ
カート１０の前端下部には、水平方向に揺動可能なＴ字
状のセンサアーム２３が取り付けられ、その両分岐端部
には誘導センサ２４が設けられている。誘導センサ２４
は、コイルを用いたものであり、前記の誘導線により形
成された磁場によってコイルに発生する起電力を検出
し、その検出信号を制御装置１４に出力する。制御装置
１４では、誘導センサ２４からの信号に基づいて、ステ
アリングモータ１８を駆動して前輪１１Ｂを操作し、車
両が誘導線から外れないように制御する。また、ゴルフ
カート１０の底面には、やはりコイルを用いた標識セン
サ２５が設けられ、この標識センサ２５が標識マグネッ
トにより形成された磁場を検出すると、その検出信号を
制御装置１４に出力する。制御装置１４では、標識マグ
ネットの配置パターンに応じて、駆動モータ１２や以下
に述べるブレーキ機構を作動させて、車両の走行速度や
停止動作の制御を行う。 【０００９】次に本実施形態のブレーキ機構の構成につ
いて説明する。ブレーキ機構は、油圧ブレーキ３０（本
発明の「機械式ブレーキ」に相当）と電磁ブレーキ３１
（本発明の「電気式ブレーキ」に相当）との２系統の制
動手段を備えている。電磁ブレーキ３１は、主には駐車
時に用いられるものであり、制御装置からの信号により
オン・オフされる。電磁ブレーキ３１は、トランスミッ
ション１３に取り付けられており、オフの状態でトラン
スミッション１３をロックして制動力を発揮し、オンの
状態でそのロックを解除する。 【００１０】油圧ブレーキ３０は、各前輪１１Ｂ及び後
輪１１Ａに取り付けられたドラムブレーキ３３と、各ド
ラムブレーキ３３に配管系を介して接続されたマスタシ
リンダ３４とを備えて構成されている。マスタシリンダ
３４は、図２に示すように、運転席の前方下部に固定さ
れたペダルブラケット３５に取り付けられ、筒状をなす
とともにその内部にはブレーキフルードが満たされてい
る。マスタシリンダ３４には、プッシュロッド３６（本
発明の「ブレーキ作動部材」に相当）の一端が摺動変位
可能に嵌入されており、プッシュロッド３６を図示右上
方向に変位させることにより、マスタシリンダ３４内の
油圧が上昇し、各ドラムブレーキ３３が作動する。 【００１１】ペダルブラケット３５の下部には、ブレー
キペダル３８が軸支されており、乗員による踏み込み操
作が可能となっている。ブレーキペダル３８の回動軸周
りには弦巻ばね３９が取り付けられ、これによりブレー
キペダル３８が図２に示す初期位置に付勢されている。
一方、前記のプッシュロッド３６の先端には二股状に分
岐した連結部３６Ａが形成され、その連結部３６Ａの両
端にはプッシュロッド３６の変位方向に沿った長孔４１
が設けられている。連結部３６Ａの両端部間にはブレー
キペダル３８の一端部が挟まれ、その一端部に備えられ
たピン４２が長孔４１に挿通された状態でブレーキペダ
ル３８とプッシュロッド３６とが互いに連結されてい
る。このピン４２は、プッシュロッド３６とブレーキペ
ダル３８の相対変位に伴って、長孔４１の一端から他端
までの範囲で変位可能とされている。なお、プッシュロ
ッド３６及びブレーキペダル３８が図２の初期位置にあ
るときには、ピン４２は長孔４１の後端に位置してお
り、この状態ではドラムブレーキ３３は作動しない。 【００１２】また、ペダルブラケット３５の下部には、
ブレーキペダル３８が初期位置にあるか否かを検知する
ためのペダルセンサ４３が取り付けられている。このペ
ダルセンサ４３は、マイクロスイッチを用いたものであ
り、ブレーキペダル３８が初期位置にあるときにオン、
初期位置にないときオフになり、そのオン・オフ信号が
制御装置１４に出力される。 【００１３】ペダルブラケット３５の前方には、ブレー
キモータ４５（本発明の「ブレーキアクチュエータ」に
相当）がモータブラケット４６を介して取り付けられて
いる。ブレーキモータ４５は、制御装置１４からの駆動
信号に基づいて回転駆動され、減速機（図示せず）を介
して回転アーム４７を回転させる。回転アーム４７の一
端には、連結リンク４８の一端がピン４９を介して連結
され、その連結リンク４８の他端にはレバー５０の一端
がピン５１を介して連結されている。また、レバー５０
の他端は、ペダルブラケット３５にピン５２を介して連
結されており、さらにそのピン４２付近からは押圧突部
５３が突出して形成され、その先端がプッシュロッド３
６の連結部３６Ａの内側に差し込まれている。 【００１４】次に本実施形態の動作を説明する。手動走
行は、操作パネル２２にて手動走行側にスイッチを入れ
て、乗員がステアリングホイール１６、アクセルペダル
１９及びブレーキペダル３８を操作することで行う。ブ
レーキングの際には、図２の状態よりブレーキペダル３
８を踏み込むと、ブレーキペダル３８が時計回りに回動
するとともに、プッシュロッド３６がピン４２によって
図示右上方向へ押し込まれる。すると、マスタシリンダ
３４内の油圧が高まり、各ドラムブレーキ３３が作動す
る。なお、このときブレーキペダル３８の動作は、ブレ
ーキモータ４５側へは伝達されない。 【００１５】自動走行は、操作パネル２２にて自動走行
側にスイッチを入れることで、制御装置１４が、前述の
ように走行路に設置された誘導線及び標識マグネットの
指示に基づいて、駆動モータ１２、ステアリングモータ
１８、ブレーキモータ４５等を制御操作することで行わ
れる。通常ゴルフカート１０を減速したり、停止させた
りする場合には、まずブレーキモータ４５が制御装置１
４の駆動信号によって駆動され、回転アーム４７が図２
の初期位置より反時計回りに回転される。すると、それ
に伴いレバー５０が連結リンク４８を介して同図の反時
計回りに回動され、押圧突部５３が連結部３６Ａの分岐
端部分を押圧することによって、プッシュロッド３６が
図示右上方向に変位する（図３参照）。その結果、マス
タシリンダ３４内の油圧が上昇し、各前輪１１Ｂ及び後
輪１１Ａにてドラムブレーキ３３が作動される。なお、
プッシュロッド３６の変位に伴って、ブレーキペダル３
８のピン４２は長孔４１内を後端から前端側へと変位す
るが、上記のように標識マグネットの指示に基づいた通
常のブレーキング時にプッシュロッド３６が変位する長
さ範囲は、ピン４２が長孔４１に対して変位可能な長さ
範囲以下に設定されているため、ブレーキモータ４５の
動作は、ブレーキペダル３８側には伝達せず、従ってブ
レーキペダル３８は初期位置を維持する。 【００１６】上記の自動走行中において、乗員が緊急に
ゴルフカート１０を停止させたい場合には、ブレーキペ
ダル３８を踏み込み操作する。ブレーキペダル３８が初
期位置から離れると、ペダルセンサ４３がオフ状態とな
って、その検知信号が制御装置１４に出力される。この
とき制御装置１４においては、図４に示す手順で動作す
る。即ち、制御装置１４においては、まずペダルセンサ
４３のオン・オフ状態を調べ（Ｓ１）、オフ状態である
ことが検知されると、ブレーキモータ４５を駆動する
（Ｓ２）。これにより、ブレーキモータ４５は、回転ア
ーム４７，連結リンク４８，レバー５０を介して、プッ
シュロッド３６をマスタシリンダ３４において生じる所
定の負荷に抗しつつ右上方向に押圧し、ドラムブレーキ
３３を作動する。続いて制御装置１４は、電磁ブレーキ
３１を駆動し（Ｓ３）、さらに操作パネル２２に緊急停
止の表示を指示する（Ｓ４）。このようにして、油圧ブ
レーキ３０と電磁ブレーキ３１との両方が作動されるこ
とで、ゴルフカート１０は速やかに停止する。 【００１７】また、自動走行中において、ブレーキフル
ード漏れ等の異常が発生した場合には、ブレーキモータ
４５を作動した際にプッシュロッド３６に対して通常の
ブレーキング時のような負荷がかからないため、プッシ
ュロッド３６が通常時の変位範囲を超えて大きく変位
し、図３の状態よりもさらに右上方向へ変位する。する
と、ブレーキペダル３８のピン４２が長孔４１の前端に
突き当たり、ブレーキペダル３８がプッシュロッド３６
の変位に伴って踏み込み操作されたときと同一方向へ変
位する（図５参照）。ブレーキペダル３８が初期位置よ
り変位すると、ペダルセンサ４３がオフ状態となり、そ
の検知信号が制御装置１４に出力される。このとき制御
装置１４においては、前述のように乗員がブレーキペダ
ル３８を踏み込み操作した場合と同様に動作する。即
ち、制御装置１４は、ペダルセンサ４３がオフ状態であ
る信号を受ける（Ｓ１）と、ブレーキモータ４５及び電
磁ブレーキ３１を作動（Ｓ２，Ｓ３）し、さらに操作パ
ネル２２に緊急停止の表示を指示する（Ｓ４）。このた
め、ブレーキモータ４５の駆動では油圧ブレーキ３０が
正常に作動しない状況であっても、電磁ブレーキ３１の
制動力によってゴルフカート１０が停止する。乗員は、
操作パネル２２の緊急停止の表示を見て、ブレーキペダ
ル３８の踏み込み操作を行っていない場合には、ブレー
キ機構において異常が発生した可能性があることを知る
ことができる。 【００１８】以上のように本実施形態によれば、自動走
行時に、乗員がブレーキペダル３８を踏み込み操作する
と、その操作がペダルセンサ４３により検知され電磁ブ
レーキ３１が作動される。また、同じく自動走行時に、
油圧ブレーキ３０に異常が発生してプッシュロッド３６
が所定範囲を超えて変位すると、ブレーキペダル３８が
初期位置より変位し、その動作がペダルセンサ４３によ
り検知され電磁ブレーキ３１が作動される。このよう
に、自動走行時の乗員による停止操作を検知して電磁ブ
レーキ３１を作動させるための構成と、油圧ブレーキ３
０の異常を検知して電磁ブレーキ３１を作動させるため
の構成とが共通であるため、ブレーキ機構全体の構成が
簡単になる。前記した従来例と比較すると、本実施形態
の構成には、ブレーキフルード圧を計る油圧センサやそ
の値を判定する判定手段といった構成を付加せずに済む
ため、コストを抑えることができる。また、上記構成に
よれば、油圧ブレーキ３０の異常を告知するための手段
を特別に設けずに、乗員がブレーキの異常を知ることが
できる。 【００１９】本発明の技術的範囲は、上記した実施形態
によって限定されるものではなく、例えば、次に記載す
るようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。 （１）機械式ブレーキとして他にケーブル式ブレーキ等
を用いても良く、電気式ブレーキとして回生ブレーキ等
を用いても良い。 （２）本発明は、ゴルフカート以外の自動走行可能な車
両にも適用でき、また電動式でなくエンジン式の車両に
も適用することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本実施形態のゴルフカートの構成図 【図２】ブレーキの作動していない状態を示す側面図 【図３】ブレーキモータの作動による通常のブレーキン
グ時の状態を示す側面図 【図４】制御装置における動作手順を示すフローチャー
ト 【図５】油圧ブレーキに異常が発生したときの状態を示
す側面図 【符号の説明】 １０…ゴルフカート（車両） １４…制御装置 ３０…油圧ブレーキ（機械式ブレーキ） ３１…電磁ブレーキ（電気式ブレーキ） ３６…プッシュロッド（ブレーキ作動部材） ３８…ブレーキペダル ４３…ペダルセンサ ４５…ブレーキモータ（ブレーキアクチュエータ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 制御装置を介しての自動走行が可能な車
   両において、 ブレーキ作動部材の変位に伴って作動する機械式ブレー
   キと、 前記制御装置からの信号によって電気的に作動する電気
   式ブレーキと、 前記制御装置からの信号によって前記ブレーキ作動部材
   を変位させるブレーキアクチュエータと、 乗員の踏み込み操作によって前記ブレーキ作動部材を変
   位可能とされるとともに、前記ブレーキ作動部材の所定
   範囲内の変位動作が伝達されず、かつその所定範囲を超
   えた変位動作が伝達されるブレーキペダルと、 前記ブレーキペダルが初期位置にあるか否かを検知し、
   その検知信号を前記制御装置に出力するペダルセンサと
   を備え、 前記自動走行中において、前記ペダルセンサによって前
   記ブレーキペダルが前記初期位置から変位したことが検
   知されると、前記電気式ブレーキを作動させる構成とし
   たことを特徴とするブレーキ機構。