JPS63287302A - 無人車の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は無人車の制動装置、より詳細にはモータにて
走行する無人車の制動装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、電気式無人車は、その走行路上の障害物を検知す
ると、走行用モータの回転を停止させるとともにブレー
キ装置を駆動させ、車輌を急停止させて事故を未然に防
止するようになっていた。

この無人車において、走行用モータの停止はブレーキ装
置に負うところが大きく、同ブレーキ装置のブレーキシ
ューの摩耗が激しかった。従って、ブレーキシューを高
い頻度で交換する必要があり、コスト高となった。

そこで、本願出願人は特開昭６１−２６５８２９号にお
いて以下に述べる制動装置を提案した。

この装置では、無人車が走行路上の障害物を検知すると
、モータ回路内の電流が逆方向に流れて、走行用モータ
に逆相制動を加え、走行速度を低下させたのち、一定時
間が経過すると機械的ブレーキ装置を駆動させて走行用
モータを停止させる構成としたものである。このため、
走行用モータの停止に当たってブレーキ装置の負担が軽
減し、ブレーキシューの摩耗も少なくなり、交換頻度が
減少してコストの低減化が実現された。

ところが、上記した制動装置では無人車の走行速度を考
慮せず、時間的管理に基づいて逆相制動及びブレーキ駆
動を併用したことにより、例えば走行用モータが高速回
転される車輌の加速時には回転方向が切換られたのちに
も走行用モータが余剰な回転を続け、車輌が不要に後進
してからブレーキ装置が駆動されることがある。また、
これとは逆に車輌の減速時においては、走行用モータの
低速回転により逆相制動が不充分な状態でブレーキ装置
が駆動され、車輌に急激な制動がかかることがあり、走
行用モータの回転速度に応じた適切な制動タイミングに
ついて、なお改良の余地を残している。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記したように、車輌の走行速度に応じて走
行用モータの逆相制動と機械的なブレーキ駆動とが確実
に連係せず、不適切なタイミングで車輌に制動がかかる
という問題点を解決しようとするものであり、その目的
は車輌の走行速度に応じて、正確かつ確実な制動を行な
い得る無人車の制動装置を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記した問題点を解決するために、走行用モ
ータと、前記走行用モータに電気的制動をかける電気制
動手段と、前記走行用モータに機械的制動をかける機械
制動手段と、車輌の走行速度を検出する速度検出手段と
、前記車輌の各走行速度毎に電気制動手段を作動させる
時間の電気制動時間データと、同じく各走行速度毎に機
械制動手段を作動させる時間の機械制動時間データとを
記憶した記憶手段と、走行時において、停止指令信号に
応答しその時の走行速度を前記速度検出手段の検出信号
から割り出し、その時の走行速度に対応する前記電気制
動時間及び機械制動時間データを読出し、その時間だけ
それぞれ前記電気制動手段及び機械制動手段を作動制御
する制御手段とからなる点を要旨とする。

（作用） この発明は上記した手段を採用したことにより、車輌走
行時に制御手段が停止指令信号に応答して、速度検出手
段が発する検出信号から車輌走行速度を割り出し、この
走行速度に対応する電気制動時間及び機械制動時間デー
タを記憶手段より続出し、これらデータに基づいて電気
制動手段及び機械制動手段を作動制御する。

（実施例） 以下、この発明の第１の実施例を第１〜６図に従って詳
述する。

第２図に示すように、荷役搭載用の無人車の車輌１には
その前後両側に従動輪２が設けられるとともに、中央部
には駆動輪３が配設されている。

また、車輌１の上部前後両側にはそれぞれレーダー４が
設けられ、車輌１の内部にはマイクロコンピュータ５が
搭載されている。

前記駆動輪３は第３図に示す走行用モータ６の回転軸６
ａに駆動連結され、またそのモータ６の回転軸６ａには
機械制動手段としてのドラムブレーキ装置７、さらに速
度検出手段としての走行速度検出センサ８が連結されて
いる。本実施例において、モータ６として直流モータが
使用され、同モータ６の駆動により駆動輪３が正逆回転
され、車輌１が予め設定された走行通路を前後進される
。

前記モータ６の駆動回路の構成を第４図に従って述べる
と、直流電源ＥＶの両端子にはコンタクタ９を介して第
１のトランジスタＴＲＩ及び第２のトランジスタＴＲ２
からなる直列回路と、第３のトランジスタＴＲ３及び第
４のトランジスタＴＲ４からなる直列回路とが並列に接
続されている。そして、第１及び第２のトランジスタＴ
ＲＩ。

ＴＲ２間と、第３及び第４のトランジスタＴＲ３゜ＴＲ
４間とには前記モータ６のリアクトル１０及び電機子１
１が接続されて切換駆動回路１５が構成されている。

上記の電気回路において、コンタクタ９を閉路した状態
で第１及び第４のトランジスタＴＲＩ。

ＴＲ４にそれぞれベース電流を流し、これらをオンさせ
ると、モータ６に対し実線で示す方向に電流が流れる。

また、第２及び第３のトランジスタＴＲ２，ＴＲ３にそ
れぞれベース電流を流し、これを切り換えることによっ
て、モータ６の回転方向、即ち駆動輪３の回転方向が切
換制御され、上記した切換駆動回路１５にて電気制動手
段が構成されている。

また、前記マイクロコンビエータ５は第１図に示すよう
に、タイマ１６が内蔵された中央処理装置（ＣＰＵ）１
２及びこれに接続された読出し専用メモリ　（ＲＯＭ）
１３と読出し及び書込み可能なメモリ　（ＲＡＭ）１４
とから構成され、ＣＰＵ１２は制御手段を、又ＲＯＭ１
３は記憶手段をそれぞれ構成している。

前記ＣＰＵ１２はレーダー４、速度検出センサ８に接続
され、レーダー４が車輌１０走行通路上の障害物を検知
した時に出力する停止指令信号ＳＧ２、走行速度検出セ
ンサ８にて検知された車輌１の速度を表す速度信号ＳＧ
６が入力される。

また、車輌１の通過路に埋設した外部装置はＣＰＵ１２
に対し、速度指令信号ＳＧ５を出力し、車輌１の走行速
度を指示するようになっている。さらに、ＣＰＵ１２の
出力側にはブレーキ装置７、切換駆動回路１５、コンタ
クタ切換口８１７が接続され、機械的制動指令信号ＳＧ
４、電気的逆相制動指令信号ＳＧ３、開閉切換指令信号
ＳＧＩがそれぞれ出力される。また、ＲＯＭ１３には、
走行中の車輌ｌが停止されるに際し、車輌１の走行速度
に段階的に対応して切換駆動回路１５の逆相駆動時間を
示す電気制動時間データ、ブレーキ装置７の作動タイミ
ングを示す機械制動時間データがそれぞれ記憶されてい
る。なお、本実施例において、車輌１の走行速度はｌ　
ｋｍ　／　ｈ毎に変換可能である。

また、第５図に示すように、車輌１の走行開始時にはＣ
ＰＵ１２は切換指令信号ＳＧ１をコンタクタ切換回路１
７に出力し、開路されたコンタクタ９を閉路させ、さら
にレーダー４から停止指令信号ＳＧ２が入力されると切
換駆動回路１５に逆相制動指令信号ＳＧ３を出力する。

このあと、所定時間ｔ１が経過すると、ＣＰＵ１２はブ
レーキ装置７に機械的制動指令信号ＳＧ４を出力すると
ともに、所定時間ｔ２が経過すると、コンタクタ切換回
路１７に対し閉路指令信号ＳＧｌを解除してコンタクタ
９を開路し、切換駆動回路１５に流れる電流を遮断する
。

前記レーダー４から停止信号ＳＧ２が入力されると、Ｃ
ＰＵ１２は同停止信号入力時点における速度信号ＳＧ６
に基づき、ＲＯＭ１３から該当する車輌走行速度に対応
する電気制動時間データ及び機械制動時間データを読出
す、すると、ｃ、ｐ　ｕ１２は電気制動時間データに基
づき、切換駆動回路１５に対し逆相制動指令信号ＳＧ３
を出力し、トランジスタＴＲＩ〜ＴＲ４、又はＴＲ３〜
ＴＲ２間においてモータ電流を逆流させ、モータ６に逆
相制動をかけ、その回転数を減少させる。

そして、逆相制動開始時点から所定時間ｔ１が経過する
と、ＣＰＵ１２はブレーキ装置７に対し機械的制動指令
信号ＳＧ４を出力し、モータ６に機械的制動をかける。

さらに、逆相制動開始時点から所定時間ｔ２が経過する
と、ＣＰＵ１２は閉路中のコンタクタ切換回路１７に対
して切換指令信号Ｓ０１を出力し、コンタクタ９を開路
させて切換駆動回路１５を遮断する。

さて、上記のように構成した制動装置の作用を第６図に
従って説明する。なお、この本実施例では車輌１の速度
が指令走行速度に達する以前に、走行路上の障害物をレ
ーダー４が検知した場合を仮定して説明するが、車輌１
の速度が指令走行速度に達した後においても、ＣＰＵ１
２の動作は本質的に異なるものではない。

車輌１が走行中、走行路上に障害物があると、レーダー
４がこれを検知し、ステップＳｔ（以下ステップを単に
Ｓで表す）において停止指令信号ＳＧ２が入力されたこ
とを確認すると、ＣＰＵ１２はこの停止指令信号ＳＧ２
に基づく逆相制動指令信号ＳＧ３を切換駆動開路１５に
出力して、Ｓ２にてモータ６の逆相制動が開始される。

これと同時に速度検出センサ８からの速度信号により、
Ｓ３で車輌１の走行速度が４　ｋｍ　／　ｈ以下か否か
が判定され、ＹＥＳの場合Ｓ４にてこの走行速度範囲に
対応する時間ｔｌ、ｔ２がＲＯＭ１３から読出される。

Ｓ３におけ乏判定結果がＮＯの場合には、Ｓ５にて走行
速度がｌ　ｋｍ　／　ｈ低い範囲の４　ｋｍ／ｈ〜３ｋ
ｍ／ｈの範囲内か否かが判定され、車輌１がこの範囲内
で走行しているときにはＳ４に復帰して、その走行速度
に対応する時間ｔｌ、ｔ２を読出す。また、車輌１の走
行速度が上記の範囲以下の場合には３　ｋｍ　／　ｈ　
〜２　ｋｍ　／　ｈ　、　　２　ｋｍ　／　ｈ　〜１　
ｋｍ／　ｈ、　　１　ｋｍ／　ｈ以下の範囲についての
検索が行われ、この結果に従いＳ５にて時間ｔｌ、ｔ２
が読出される。

続いて、Ｓ６にて逆相制動開始から時間ｔ１経過したこ
とを経過したことを６１　Ｌａすると、Ｓ７においてブ
レーキ装置７に機械的制動指令信号ＳＧ４を出力してこ
れを作動させ、電気的制動に加え機械的制動によって車
輌１の走行を制御する。

このあと、Ｓ８において逆相制動開始から時間ｔ２の経
過を確認し、Ｓ９においてコンタクタ切換回路１７に切
換指令信号ＳＧＩを発してコンタクタ９を回路し、切換
駆動回路１５を遮断してモータ６の逆相制動を解除する
ことによりブレーキ装置７のみによる制動を行ない、車
輌１を停止させる。　上記の車輌走行制御では、各走行
速度範囲毎に時間ｔｌ、ｔ２の適宜な設定を行えば、制
動距離を任意に調整することができる。

また、切換駆動回路による逆相制動により、モータ６を
充分に減速したのち、ブレーキ装置７による制動を行な
うことにより、モータ６を制動するにあたりブレーキ装
置７の役割が軽減され、ブレーキシューを激しい摩耗か
ら防止することができる。

さらには、車輌１の走行速度に応じて、電気的逆相制動
及び機械的制動のタイミングを適切に設定したことによ
り、過剰な逆相制動に基づくモータ６の過度な反転が回
避され、車輌１の逆方向への移動が防止される。加えて
、逆相制動が不充分な状態でモータ６に機械的制動がか
かることはなく、車輌１の急激な停止が防止される。

次に、この発明の第２の実施例を第７図に従って述べる
。この実施例では、切換駆動回路がモータ６の逆相制動
を開始（Ｓｌｌ）したのち、時間ｔ１が経過したことを
確認（３１４）すると、速度検出センサ８に速度信号に
より、車輌１の走行速度が１　ｋｍ　／　ｈ以下に減衰
したか否かを判定（Ｓ１５）Ｌ、判定結果がＹＥＳの場
合にはブレーキ装置７に機械的制動を行なわせる。すな
わち、車輌ｌの走行速度に応じて機械的制動を行い、ブ
レーキ装置７にかかる負担を一層軽減したものである。

このように、制動を行えば、制動距離についての制約が
ない場所における車＠１の運行に有効である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によると、車輌の走行速
度に応じて、正確かつ確実な制動を行い得るという優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロック図、第
２図は無人車全体を示す側面図、第３図はモータ及びそ
の周辺機器を示す側面図、第４図はモータ駆動回路を示
す回路図、第５図は各種信号及び走行用モータの制動タ
イミングを示す線図、第６図はＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャート、第７図はこの発明の第２の実施例を示すフ
ローチャートである。 走行用モータ６、機械制動手段としてのドラムブレーキ
装置７、速度検出手段としての走行速度検出センサ８、
制御手段としてのＣＰＵ１２、記憶手段としてのＲＯＭ
１３、電気制動手段としての切換駆動回路１５゜ 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所第３図 第５図 時間 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行用モータと、 前記走行用モータに電気的制動をかける電気制動手段と
   、 前記走行用モータに機械的制動をかける機械制動手段と
   、 車輌の走行速度を検出する速度検出手段と、前記車輌の
   各走行速度毎に電気制動手段を作動させる時間の電気制
   動時間データと、同じく各走行速度毎に機械制動手段を
   作動させる時間の機械制動時間データとを記憶した記憶
   手段と、 走行時において、停止指令信号に応答しその時の走行速
   度を前記速度検出手段の検出信号から割り出し、その時
   の走行速度に対応する前記電気制動時間及び機械制動時
   間データを読出し、その時間だけそれぞれ前記電気制動
   手段及び機械制動手段を作動制御する制御手段と からなる無人車の制動装置。 ２、前記走行用モータは直流モータであって、電気制動
   手段は直流モータの正逆回転を切換える切換駆動回路で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の無人車の制動装置。