JP2005269740A - 小型電動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 確実かつ利用上便利な使用管理ができる小型電動車を提供すること。
【解決手段】 人間が着座していることを判別する着座状態判別手段Ｐ２，２２を備え、特定の人間を認識する非接触式の認識手段２３を備えて、前記認識手段２３によって認識される特定の人間が着座している場合に走行可能にする走行制限手段を備えた小型電動車を構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば高齢者や肢体不自由者等が搭乗して走行することのできる小型電動車や、台車等を牽引する為の小型電動車に関する。

従来の小型電動車は、使用管理のため乗用自動車等の道路交通車両と同様に、運転者が携帯する挿入式のキーと車両に備えたキーシリンダが合致すれば走行操作が行えるようになっている。例えば、特開２００１−１０３６０１号公報の図２において、操縦ハンドル手前位置にキーシリンダを備えた電源スイッチ（メインスイッチ）１４が示されている。
特開２００１−１０３６０１号公報（図２中の１４）

上記の小型電動車は、高齢者や肢体不自由者等が使用するので、キーシリンダが有する小さな鍵穴へのキーの挿入動作が思うようにできず走行開始に手間取ったり、走行終了後に降車する際にキーを抜き忘れてしまったりといった問題が発生していた。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、確実かつ利用上便利な使用管理ができる小型電動車を提供することを目的にしている。

［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、小型電動車において次のように構成することにある。
人間が着座していることを判別する着座状態判別手段を備え、特定の人間を認識する非接触式の認識手段を備えて、認識手段によって認識される特定の人間が着座している場合に走行可能にする走行制限手段を備えてある。

（作用）
本発明の第１特徴によると、非接触式の認識手段によって特定の人間を認識するので、小型電動車を走行可能にするに当たって、従来のキーの挿入操作といった細かい動作を必要としない。
また、認識手段によって認識される特定の人間が着座している場合に走行可能にする走行制限手段を備えているので、走行終了時に特段の措置を講じなくても走行車両から離れるだけで盗難等の予防ができる。

（効果）
本発明の第１特徴によると、従来のキーの挿入操作といった細かい動作を必要としないので、小型電動車の取り扱いが容易になる。また、走行終了時に特段の措置を講じなくても走行車両から離れるだけで盗難等の予防ができるので、キーの抜き忘れという問題は生じ得ず、小型電動車が盗難等の被害に遭うおそれが低減する。

［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴において次のように構成することにある。
非接触式の認識手段を、運転者が携帯する識別子と、この識別子を識別する識別装置とで構成してある。

（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
運転者が携帯する識別子とこの識別子を識別する識別装置とで非接触式の認識手段を構成してあるので、識別子を有しない者は特定の運転者として認識されない。したがって、識別子を携帯しない者が着座しても小型電動車は走行可能にはならない。
また、識別装置は識別子を個別に識別できるので、複数個の識別子のうち特定の識別子を携帯している特定の運転者を識別できる。したがって、複数人の特定の運転者による利用を許容するような共同利用形態においては、各特定運転者を個別に識別できる。すなわち、小型電動車の利用形態に応じた多様な管理が可能になる。

（効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前述の本発明の第１特徴の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、識別子を携帯しない者が着座しても小型電動車は走行可能にならないので、小型電動車が盗難等の被害に遭うおそれが少なくなる。
また、小型電動車の利用形態に応じた多様な管理が可能になるので、小型電動車の使用態様の拡大に対応できる。

［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、本発明の第１又は第２特徴において次のように構成することにある。
走行状態と停止状態とを判別する走行状態判別手段を備え、停止状態で走行制限手段を有効にしてある。

（作用）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］又は［ＩＩ
］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
停止状態で走行制限手段を有効にしてあるので、走行状態判別手段が停止状態と判別しないときは、着座状態判別手段の判別結果によらず、走行制限手段は働かない。したがって、停止状態でないときには、運転者が姿勢を整えるため等の目的で着座姿勢を変化させても、小型電動車は走行制限手段の作用は受けない。すなわち、走行制限手段が不用意に作用するおそれが少なくなる。

（効果）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前述の本発明の第１又は第２特徴の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第３特徴によると、走行制限手段が不用意に作用するおそれが少なくなるので、運転者の操縦意図に即した走行制限手段となり、使い勝手の良い小型電動車が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に小型電動車が示されており、操縦ハンドル１で操向操作される一輪構造の前輪２と、電動モータ３により駆動される左右一対の後輪４とで走行可能に支持された車体フレーム５に、搭乗者が着座しているか否かを検出する荷重感応型のシートスイッチ２２を備えた搭乗者着座用の座席６、無線通信機能を有する識別装置２３Ａ、バッテリー７、制御装置８等を搭載してある。

操縦ハンドル１は、前輪２を支承したフォーク部材９を下部に備えた状態で、上下軸心回りで左右揺動自在に車体フレーム５に取付けられたハンドル支柱１０と、ハンドル支柱１０の上端部に装備されたパネルボックス１１と、パネルボックス１１に根元部が覆われた状態でハンドル支柱１０に取付けられた左右一対の平面視Ｕ字状のハンドルパイプ１２とで構成されている。

図２に示すように、パネルボックス１１には、走行・停止レバー（加速レバー）１３、電源表示ランプ１４、前後進切換スイッチ１５、速度切換スイッチ１６、警笛１７、充電表示ランプ１８、補助ブレーキ操作用のブレーキレバー１９等が装備されている。

走行・停止レバー１３は、ハンドルグリップ１２Ａを握った手の指によって、前後軸心Ｐ回りに下降揺動操作されるように支承されており、走行・停止レバー１３で操作されるポテンショメータ２０がパネルボックス１１内に装備されている。図２は、右手操作状態を示しているが、左手でも揺動操作できるよう、仮想線で示すように、キャップ２１を外して、走行・停止レバー１３を左側に装備した左手操作状態に付け替え自在に構成されている。また、左右のハンドルグリップ１２Ａのそれぞれには静電容量式の圧力センサ１２Ｂが備えられており、運転者がいずれかのハンドルグリップ１２Ａを握っていると圧力センサ１２Ｂが検出信号を出力する。

図３に示すように、制御装置８には、入力として前後進切換スイッチ１５、速度切換スイッチ１６、ポテンショメータ２０、シートスイッチ２２、圧力センサ１２Ｂが接続されており、出力として電動モータ３、電源表示ランプ１４、警笛１７、充電表示ランプ１８、電磁ブレーキ２７が接続されている。電磁ブレーキ２７は機械的に制動状態に付勢されており、制御装置８による制御指令によりブレーキ解除状態に変更されない限り小型電動車は電磁ブレーキ２７により制動されている。そして、制御装置８には、動作電源としてのバッテリー７が電源制御装置２４を介して接続されており、電源制御装置２４の内部回路により制御装置８に対する電源がオン状態とオフ状態に切り換えられるようになっている。

識別装置２３Ａは、識別子２３Ｂとで非接触式の認識手段２３を構成している。無線通信機能を有する識別装置２３Ａは、識別子２３Ｂが通信可能範囲にある場合にその存在を検出し、その結果、制御装置８の電源がオン状態になる。すなわち、運転者が識別子２３Ｂを携帯していればその運転者を特定の運転者であると認識し、制御装置８の電源がオンになる。詳しくは以下の通りである。

図４に示すように、識別装置２３Ａは常時動作状態であるが、識別子２３Ｂを認識している認識状態と認識していない非認識状態とをもつ。いずれの状態においても所定の送信間隔時間Ｔ１毎に識別子２３Ｂに対して通信要求信号Ｒｑを送信している。所定時間Ｔ１により決定される通信要求信号Ｒｑの送信頻度は、識別子２３Ｂを携帯する特定運転者が通信圏の内外いずれに位置するかを的確に認識できるだけの十分な頻度となっている。

識別子２３Ｂは、識別情報（以下ＩＤ情報という）やその他の付属情報が記録された記録媒体（メモリー）２６を有している。識別子２３Ｂは、識別装置２３Ａが所定時間Ｔ１毎に送信する通信要求信号Ｒｑを受信すると、識別装置２３Ａにメモリー２６の記録内容であるＩＤ情報やその他の付属情報を応答信号Ｒｓとして送信する。識別装置２３Ａが応答信号Ｒｓを受信することで、識別装置２３Ａは認識状態に遷移する。識別装置２３Ａは、認識状態に遷移すると通信線２５を介して電源制御装置２４に制御信号Ｓ１を送信する。この制御信号Ｓ１に従って、電源制御装置２４が制御装置８の電源をオン状態に切り替え操作する。

識別装置２３Ａが受信したＩＤ情報やその他の付属情報は、電源がオン状態になった制御装置８の要求により通信線２６を介して識別装置２３Ａから制御装置８に伝送される。制御装置８はＩＤ情報やその他の付属情報に基づき、個別の運転者に対応した小型電動車の走行制御や利用管理を行うことも可能である。例えば、別途の構成が必要となるが、運転者が携帯する識別子２３Ｂに記録されているＩＤにより、個々の運転者に適したシート高さやミラーの位置調整などを自動化したり、走行距離や走行回数等の管理をしたりすることが可能となる。

電源がオン状態になった制御装置８は、一連の制御プログラムを実行する。図５〜図１０に電源投入後の制御装置８が実行する小型電動車制御プログラムのフローチャートを示してある。図５で示すように、制御装置８は起動後に各種パラメータやフラグを初期値に設定するイニシャライズ処理を実行し、しかる後に、メインループ処理を実行する。

イニシャライズ処理では、電源表示ランプ１４を点灯状態にする。これにより、小型電動車が識別子２３Ｂを有する特定運転者を認識したこと、及び小型電動車が電源オン状態になったことを運転者が把握できるようになっている。また、イニシャライズ処理では、識別装置２３Ａに伝送された識別子２３ＢのＩＤ情報等のデータが通信線２６を介して取り込まれ、個別の運転者に対応した小型電動車の走行制御や利用管理を行うことも可能である。

メインループ処理では、制御装置８に入力される前後進切換スイッチ１５、速度切換スイッチ１６、走行・停止レバー１３、シートスイッチ２２、ハンドルグリップ１２Ａに備えた圧力センサ１２Ｂ等の各種スイッチ類の状態に従って、電動モータ３、電磁ブレーキ２７等の走行系の各種制御対象を制御する。メインループ処理によるこのような制御は、小型電動車が運転者の動作意図に応じた最適な反応が得られるように、小型電動車の走行状態、運転者の着座状態、ハンドルグリップ１２Ａの握り状態をそれぞれ判別し、これらの判別結果を示すフラグＦ１〜Ｆ３に基づき、図６に示すような分岐処理で構成されている。

図６に示すように、メインループ処理は、走行状態判別、着座状態判別、握り状態判別の３種の判別処理Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を実行し、それぞれの判別結果を示す走行フラグＦ１、着座フラグＦ２、握りフラグＦ３に基づき小型電動車の使用状況に応じた制御を行う。

なお、走行・停止レバー１３に接続されたポテンショメータ２０の検出信号とこれに基づいて処理される走行状態判別処理Ｐ１とで本発明の走行状態判別手段Ｗ１を構成してある。また、座席６が備えるシートスイッチ２２の検出信号とこれに基づいて処理される着座状態判別処理Ｐ２とで本発明の着座状態判別手段Ｗ２を構成してある。また、ハンドルグリップ１２Ａが備える圧力センサ１２Ｂの検出信号とこれに基づいて処理される握り状態判別処理Ｐ３とで本発明の握り状態判別手段Ｗ３を構成してある。以下に走行状態判別手段Ｗ１、着座状態判別手段Ｗ２、握り状態判別手段Ｗ３の３種の判別手段について詳説する。

走行状態判別手段Ｗ１は小型電動車が走行状態なのか停止状態なのかを走行・停止レバー１３の位置（ポテンショメータ２０の対応する検出値）により判別し、走行状態と判別するときは走行フラグＦ１をセットし、停止状態と判別するときは走行フラグＦ１をクリアする。詳しくは以下の通りである。

図７に示すように、ポテンショメータ２０の検出値が走行位置に対応する値であれば、走行オンタイマＴ２のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続してポテンショメータ２０の検出値が走行位置に対応する値にあるかどうかを判別し、走行オンタイマＴ２のカウントがアップしていれば走行フラグＦ１をセットし、走行オンタイマＴ２のカウントをリセットしてメインループに戻る。走行オンタイマＴ２のカウントがアップしていなければ走行オンタイマＴ２のカウントを加算してメインループに戻る。

ポテンショメータ２０の検出値が停止位置に対応する値であれば、走行オフタイマＴ３のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続してポテンショメータ２０の検出値が停止位置に対応する値にあるかどうかを判別し、走行オフタイマＴ３のカウントがアップしていれば走行フラグＦ１をクリアし、走行オフタイマＴ３のカウントをリセットしてメインループに戻る。走行オフタイマＴ３のカウントがアップしていなければ走行オフタイマＴ３のカウントを加算してメインループに戻る。

以上のように、所定時間Ｔ２に亘ってポテンショメータ２０の検出値が走行位置に対応する値であれば走行フラグＦ１がセットされ小型電動車は走行状態と判別され、所定時間Ｔ３に亘ってポテンショメータ２０の検出値が停止位置に対応する値であれば走行フラグＦ１がクリアされ小型電動車は停止状態と判別される。

着座状態判別手段Ｗ２は運転者が座席６に着座状態なのか非着座状態なのかをシートスイッチ２２の検出結果により判別し、着座状態と判別するときは着座フラグＦ２をセットし、非着座状態と判別するときは着座フラグＦ２をクリアする。詳しくは以下の通りである。

図８に示すように、シートスイッチ２２がオンであれば、着座オンタイマＴ４のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続してシートスイッチ２２がオンしているかどうかを判別し、着座オンタイマＴ４のカウントがアップしていれば着座フラグＦ２をセットし、着座オンタイマＴ４のカウントをリセットしてメインループに戻る。着座オンタイマＴ４のカウントがアップしていなければ着座オンタイマＴ４のカウントを加算してメインループに戻る。

シートスイッチ２２がオフであれば、着座オフタイマＴ５のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続してシートスイッチ２２がオフしているかどうかを判別し、着座オフタイマＴ５のカウントがアップしていれば着座フラグＦ２をクリアし、着座オフタイマＴ５のカウントをリセットしてメインループに戻る。着座オフタイマＴ５のカウントがアップしていなければ着座オフタイマＴ５のカウントを加算してメインループに戻る。

以上のように、所定時間Ｔ４に亘ってシートスイッチ２２がオンであれば着座フラグＦ２がセットされ着座状態と判別され、所定時間Ｔ５に亘ってシートスイッチ２２がオフであれば着座フラグＦ２がクリアされ非着座状態と判別される。

握り状態判別手段Ｗ３はハンドルグリップ１２Ａが握り状態なのか開放状態なのかを圧力センサ１２Ｂの検出結果により判別し、握り状態と判別するときは握りフラグＦ３をセットし、開放状態と判別するときは握りフラグＦ３をクリアする。詳しくは以下の通りである。

図９に示すように、圧力センサ１２Ｂがオンであれば、握りオンタイマＴ６のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続して圧力センサ１２Ｂがオンしているかどうかを判別し、握りオンタイマＴ６のカウントがアップしていれば握りフラグＦ３をセットし、握りオンタイマＴ６のカウントをリセットしてメインループに戻る。握りオンタイマＴ６のカウントがアップしていなければ握りオンタイマＴ６のカウントを加算してメインループに戻る。

圧力センサ１２Ｂがオフであれば、握りオフタイマＴ７のカウントが所定値に達しているかどうかの判別、すなわち、所定時間連続して圧力センサ１２Ｂがオフしているかどうかを判別し、握りオフタイマＴ７のカウントがアップしていれば握りフラグＦ３をクリアし、握りオフタイマＴ７のカウントをリセットしてメインループに戻る。握りオフタイマＴ７のカウントがアップしていなければ握りオフタイマＴ７のカウントを加算してメインループに戻る。

以上のように、所定時間Ｔ６に亘って圧力センサ１２Ｂがオンであれば握りフラグＦ３がセットされ握り状態と判別され、所定時間Ｔ７に亘って圧力センサ１２Ｂがオフであれば握りフラグＦ３がクリアされ開放状態と判別される。

上述の３つの状態判別手段により設定される走行フラグＦ１、着座フラグＦ２、握りフラグＦ３に基づき小型電動車の使用状況に応じた図６に示す分岐処理が実行される。詳しくは以下の通りである。

非着座状態（着座フラグＦ２がクリア）であれば、ハンドルグリップ１２Ａが、握り状態（フラグＦ３がセット）であるか、開放状態（フラグＦ３がクリア）であるかに基づいて、電磁ブレーキ２７を解除するブレーキ解除処理、或いは、電磁ブレーキ２７をロックするブレーキロック処理のうちいずれかの処理を選択実行し、メインループの先頭に戻る。

着座状態（着座フラグＦ２がセット）であれば、走行・停止レバー１３が、走行状態（フラグＦ１がセット）であるか、停止状態（フラグＦ１がクリア）であるかに基づいて、走行制御処理を実行し、これが終了してから電磁ブレーキ２７をロックするブレーキロック処理を実行するか、或いは、走行制御処理を実行せずに電磁ブレーキ２７をロックするブレーキロック処理を実行し、メインループの先頭に戻る。

着座状態において走行状態と判別された場合、すなわち、着座フラグＦ２及び走行フラグＦ１がともにセットされている場合に選択処理される走行制御処理は、図１０に示すように、走行状態判別処理Ｐ１により、小型電動車が走行状態から停止状態に遷移するまで、すなわち、所定時間Ｔ３に亘り走行・停止レバー１３が停止位置に操作されて走行フラグＦ１がクリアされるまで、モータ駆動処理及びブレーキ解除処理を継続する。走行フラグＦ１がクリアされて走行制御処理が終了すると、ブレーキロック処理により解除状態の電磁ブレーキ２７は制動状態になる。

なお、モータ駆動制御は電動モータ３を走行・停止レバー１３の操作量に応じたポテンショメータ２０の検出値に対応させて制御するものであり、ブレーキ解除制御は電磁ブレーキ２７を解除状態にするものである。

非接触式の認識手段２３としての識別装置２３Ａ及び識別子２３Ｂにより認識される特定の運転者が認識されると、制御装置８が起動して上述のような処理が実行され、運転者が着座判別手段により着座していると判別された場合に走行可能となる。このようにして、本発明の走行制限手段が実現される。

走行状態判別手段Ｗ１の判別結果に基づき、走行制御処理が実行されている状態であれば、着座状態判別処理Ｐ２は実行されないので、運転者が姿勢を整えるため等の目的で着座姿勢を変化させて、一時的に腰を浮かした場合でも走行制限手段は作用しない。

以上のような構成により、非接触式の認識手段２３により認識された特定の人間であれば、小型電動車を走行可能とするために、鍵穴にキーを挿入するといったような細かい動作は必要なく、特段の動作を意識して行う必要がない。また、運転中に座り直す動作をしてシートスイッチ２２がオフになっても、走行継続しようとする運転者の操縦意図を的確に反映する。また、運転車が降車してからでも認識手段により認識されている限り、小型電動車を手押しにより移動させることも可能となる。したがって、操作性が良く、確実かつ利用上便利な使用管理ができる小型電動車となる。

〔発明の実施の別形態〕
以下に本発明の別実施形態を列記する。
（１）非接触式の認識手段２３としては、識別装置２３Ａと識別子２３Ｂとによる無線通信方式によるものでなくても、識別装置２３Ａから送信する応答信号Ｒｓが識別子２３Ｂにより反射・吸収等されて生じる変化を識別装置２３Ａが検出する方式でもよいし、音声認識方式や網膜認識方式等でもよい。
（２）識別子２３Ｂとしては、識別子毎の個別のＩＤ情報や付属情報を有しないものでもよいし、識別装置２３Ａとの通信により識別子２３Ｂが有するメモリー２６の記録内容が変更できるものでもよい。
（３）識別装置２３Ａの送信要求信号Ｒｑにより識別子２３Ｂから信号が送信される通信方式でなくても、識別子２３Ｂに操作具（ボタン等）を設けて人為的な操作により識別子２３Ｂから信号が送信されるような通信方式にしてもよい。この場合、識別装置２３Ａは無線送信機能を必要としない。
（４）シートスイッチ２２を識別装置２３Ａの電源スイッチとして構成してもよい。例えば、識別装置２３Ａに電源用の保持リレーを設けてシートスイッチ２２を保持リレーの入力信号として構成すれば、着座により一旦起動した識別装置２３Ａは、運転者が姿勢変更或いは降車してシートスイッチ２２がオフになっても、動作状態を維持できる。そして、停止状態になった小型電動車から運転者が離れることで識別装置２３Ａが識別子２３Ｂを認識できなくなった時点（通信圏から外れた時点）で、電源制御装置２４に対して制御信号Ｓ２を送信して制御装置８の電源をオフ状態にしたのち、識別装置２３Ａが自らの電源用の保持リレーの保持をリセットして識別装置２３Ａが非動作状態になるように構成すればよい。このように構成することにより、降車後にハンドルグリップ１２Ａを握っての手押し移動が可能であると同時に、小型電動車を使用しない期間には、小型電動車の走行系の電源のみならず、識別装置２３Ａの電源をも切られた状態であるので、消費電力を極力少なくすることができる。
（５）小型電動車を使用中に、走行状態判別手段Ｗ１により走行状態と判別されている状態では、制御装置８により識別装置２３Ａを非動作状態になるように構成してもよい。このようにすることで、走行状態での小型電動車の消費電力を少なくすることができる。
（６）小型電動車としては、前２輪、後２輪からなる４輪式の小型電動車でもよい。
（７）小型電動車としては、台車を牽引する為の小型電動車でもよい。

小型電動車の全体側面図 小型電動車の操縦部を示す図 制御装置に接続される入出力装置及び電源の接続状態を示す図 識別子及び識別装置の通信手順及び識別装置による制御装置の電源制御手順 小型電動車制御プログラムのフローチャート メインループ処理のフローチャート 走行状態判別処理のフローチャート 着座状態判別処理のフローチャート 握り状態判別処理のフローチャート 走行制御処理のフローチャート

符号の説明

Ｐ１，１３ 走行状態判別処理
Ｐ２，２２ 着座状態判別処理
２３ 認識手段
２３Ａ 識別装置
２３Ｂ 識別子

Claims (3)

1. 人間が着座していることを判別する着座状態判別手段を備え、
   特定の人間を認識する非接触式の認識手段を備えて、
   前記認識手段によって認識される特定の人間が着座している場合に走行可能にする走行制限手段を備えた小型電動車。
2. 前記非接触式の認識手段を、
   運転者が携帯する識別子と、この識別子を識別する識別装置とで
   構成してある請求項１に記載の小型電動車。
3. 走行状態と停止状態とを判別する走行状態判別手段を備え、停止状態で前記走行制限手段を有効にしてある請求項１又は２に記載の小型電動車。

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