JP3229484B2 - 電動カートの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば高齢者等の歩行
困難者が着座して操縦できる電動カートの制御装置に関
し、詳しくは、走行用の電動モータに対して駆動信号を
出力する駆動信号処理手段と、前記電動モータに対して
制動信号を出力する制動信号処理手段とを設け、アクセ
ルオン信号の入力時に、前記駆動信号処理手段より駆動
信号を出力するとともに、前記制動信号処理手段からの
制動信号の発信を阻止すべく構成し、アクセルオフ信号
の入力時に、前記駆動信号処理手段からの駆動信号の出
力を阻止するとともに、前記制動信号処理手段からの制
動信号を出力すべく構成し、前記制動信号処理手段から
の制動信号が出力された場合に、前記電動モータに発電
制動を行わせるための印加電荷を供給するコンデンサを
設けてある電動カートの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電動カートの制御装置と
しては、例えば本出願人が先に出願した特願平５‐１１
８８８９号に開示されているように、走行するのに、操
縦ハンドルの握り部に設けたアクセルレバーを増速がわ
に握り操作することで、そのアクセルレバーの操作量に
応じた走行速度となるように、制御装置において、アク
セルレバーの操作量に基づく電動モータの駆動信号をア
クセルオン信号としてのパルス幅変調信号に変換して、
そのパルス幅変調信号を、電動モータとバッテリーとを
接続した回路中に設けた駆動信号処理手段としてのトラ
ンジスタ等の駆動用制御素子に入力することで、パルス
幅変調信号のハイレベル信号時にのみ電動モータを駆動
するようにしたものが知られている。そして、その走行
時における制動は、電動モータの駆動回路に介装した制
動信号処理手段としてのトランジスタ等の制動用制御素
子に前記パルス幅変調信号の反転信号が入力されるよう
にしており、前記駆動用制御素子がオフ時に、電動モー
タの端子間を例えば短絡させて発電制動するようにして
いた。従って、走行停止するために、アクセルレバーの
操作を止めると、駆動用制御素子はオフ状態になり、一
方制動用制御素子はオン状態となって、走行に伴う車輪
の回転で電動モータが回転しているときには、電動モー
タに対して発電制動がかかるようになっているのであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
造のものは、制動用制御素子、つまり制動信号処理手段
は、例えばブーストストラップ回路によって駆動される
ようにしており、このブーストストラップ回路における
コンデンサに前記駆動用制御素子を駆動する際のオン信
号に基づいて電荷をチャージし、例えばトランジスタか
らなる制動用制御素子のベースに制動信号が入力された
ときに、そのトランジスタのベース−エミッタ間に一時
的にトランジスタをオン状態にするための高電圧を印加
できるようにして、発電制動状態に回路切り換え可能に
する構成となっていた。このため、下り坂を走行する際
には、ほんの少しアクセルオン操作しただけで走行開始
できるものであるから、前記ブーストストラップ回路の
コンデンサに電荷がチャージされないほど短時間しか駆
動用制御素子がオンしないことがあり、従って、制動用
素子をオン操作するのに充分な電荷のチャージがないか
ら、実際上発電制動が必要であるにもかかわらず、その
制動がなされないことになり、不当に走行速度が高まっ
てしまうという不具合があるとともに、そのような状態
になったときに、別途設けたブレーキを作動させて制動
させると、急停止するので、停止時の衝撃が大きく搭乗
操縦者にとって不快感があるという問題があった。本発
明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、下り坂
を走行する際であっても、走行用電動モータにおける発
電制動を確実に起動させることのできる電動カートの制
御装置の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電動カー
トの制御装置は、上記目的を達成するために、走行用の
電動モータに対して駆動信号を出力する駆動信号処理手
段と、前記電動モータに対して制動信号を出力する制動
信号処理手段とを設け、アクセルオン信号の入力時に、
前記駆動信号処理手段より駆動信号を出力するととも
に、前記制動信号処理手段からの制動信号の発信を阻止
すべく構成し、アクセルオフ信号の入力時に、前記駆動
信号処理手段からの駆動信号の出力を阻止するととも
に、前記制動信号処理手段からの制動信号を出力すべく
構成し、前記制動信号処理手段からの制動信号が出力さ
れた場合に、前記電動モータに発電制動を行わせるため
の印加電荷を供給するコンデンサを設けてある電動カー
トの制御装置であって、前記アクセルオン信号の前記駆
動信号処理手段への入力を検出する検出手段を設けると
ともに、この検出手段によるアクセルオン信号の検出結
果に基づいて、前記コンデンサに電荷を印加する自動チ
ャージ手段を設けてあることを特徴構成とする。かかる
特徴構成による作用・効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】即ち、アクセルオン信号が駆動信号処理手段に
一時的にしても入力されれば、制動信号処理手段を制動
作動させるに充分な印加電圧を自動チャージ手段によっ
て、制動信号処理手段へ出力させるから、下り坂を走行
する場合のように、ほとんどアクセル操作しなくても走
行できるようなときでも、走行用電動モータを発電制動
できることになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、下り坂を走行する場合に、アク
セル操作をほんの少し行っただけであっても、走行用電
動モータにおける発電制動は確実になされるから、不当
に高速走行することも回避できるとともに、別のブレー
キ手段を操作して制動しても、走行速度を低く保てるの
で、その制動による衝撃も小さく、搭乗操縦者にとって
制動に伴う不快感を少なくできるに至った。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図５に、電動カートの一例を示している。この電
動カートは、操縦ハンドル１で操向操作される前車輪２
と、電動モータ３で駆動される左右一対の後車輪４，４
とで支持された車体フレーム５の後部に、バッテリー
６、操縦座席７及び制御装置８等を搭載装備して構成し
ている。

【０００８】図１に、電動モータ３を駆動するための回
路図の概略を示している。すなわち、制御装置８には、
マイクロコンピュータ等で構成したコントローラ９と、
このコントローラ９から出力された電動モータ３を駆動
するためのパルス信号Ｐを、電動モータ３を駆動及び発
電制動するための信号に変換するモータ駆動回路部１０
とを備えている。詳述すると、コントローラ９から出力
されるパルス信号Ｐは、電動モータ３の駆動速度に対応
したパルス幅に設定制御されたパルス幅変調信号であ
る。つまり、操縦ハンドル１に備えたアクセルレバー１
１の握り操作に伴う揺動量をポテンショメータ１２で検
出し、その検出信号をコントローラ９に入力するように
しており、この検出信号に応じてアクセルレバー１１の
揺動量が大であるほど、パルス幅が大となるように変調
しているのである。そして、このコントローラ９から出
力されたパルス信号Ｐは、モータ駆動回路部１０におけ
る駆動信号発生回路１３に入力され、駆動信号発生回路
１３からの出力信号は、電動モータ３及びバッテリー６
と直列接続された第１トランジスタ１４のベースに出力
される。ここで、駆動信号発生回路１３及び第１トラン
ジスタ１４は駆動信号処理手段１５を構成している。
又、コントローラ９から出力されたパルス信号Ｐは反転
回路１６を介して信号レベルのハイ・ローがパルス信号
Ｐと反転した信号Ｑとして制動信号発生回路１７にも入
力され、制動信号発生回路１７からの出力信号は、電動
モータ３と並列接続された第２トランジスタ１８のベー
スに入力される。ここで、制動信号発生回路１７及び第
２トランジスタ１８は制動信号処理手段１９を構成して
いる。又、電動モータ３、バッテリー６、第１トランジ
スタ１４及び第２トランジスタ１８から成る回路は、電
動モータ３の駆動回路を構成している。さらに、コント
ローラ９から出力されたパルス信号Ｐの有無を検出する
検出手段としての検出回路２０を前記駆動信号発生回路
１３の入力線に設けている。そして、パルス信号Ｐが駆
動信号発生回路１３に入力されたことの検出回路２０で
の検出結果に基づいて、前記制動信号発生回路１７にお
いて、前記第２トランジスタ１８をオン作動するに充分
なベース−エミッタ間電圧を予め印加しておくためのコ
ンデンサに電荷を自動的にチャージする自動チャージ手
段２１を設けている。

【０００９】上記構成によれば、例えば下り坂をこの電
動カートで走行する最初に、アクセルレバー１１を握り
操作して走行開始さえすれば、ポテンショメータ１２か
らの信号でコントローラ９は、アクセルオン信号として
のパルス信号Ｐを少なくとも１つ出力するので、そのパ
ルス信号Ｐを検出回路２０で検出すると、自動チャージ
手段２１は、第２トランジスタ１８を駆動可能とするた
めに、ベース−エミッタ間電圧を予め印加しておくため
のコンデンサに電荷を自動的にチャージすることにな
る。それによって、パルス信号Ｐがオン信号（２値信号
におけるハイレベル信号）からオフ信号（２値信号にお
けるローレベル信号）になったときに、逆にオン信号と
なった反転信号Ｑが制動信号発生回路１７に入力される
ので、第１トランジスタ１４がオフ状態となるとともに
第２トランジスタ１８がオン状態となって、電動モータ
３と第２トランジスタ１８とを接続した回路が閉回路と
なるので、電動モータ３は短絡状態となった回路に対し
て発電機として働き、発電制動状態となる。

【００１０】次に、この電動カートに搭載したバッテリ
ー６に充電を行うための充電構造について簡単に説明す
る。図２に示すように、バッテリー６に充電を行う充電
器２２、バッテリー６に対する放電量及び充電量を検出
するためにバッテリー６への電荷の入出量の検出、つま
りバッテリー６への電流検出を行う電流検出手段２３、
この電流検出手段２３の検出結果に基づいて、バッテリ
ー６の使用開始からの総放電量を表示する総放電量表示
手段２４、及び、バッテリー６への各充電毎にリセット
されて充電量を表示する充電量表示手段２５を設けてい
る。これにより、総放電量表示手段２４や、充電量表示
手段２５を見ることで、バッテリー６使用に伴う総放電
量や所定充電作業を行ったときの充電量に基づいてバッ
テリー６の寿命を判断することができるようになってい
る。尚、図２における負荷は、電動モータ３や前照灯等
である。さらに、バッテリー６が満充電状態あるいは満
充電状態に近いときには充電が自動的に禁止する手段を
設けている。すなわち、図３及び図４に示すように、バ
ッテリー６の端子間電圧を検出する電圧検出手段２６を
設けているとともに、充電器２２で定電流充電を開始し
てから、バッテリー６の端子間電圧が予め設定された所
定電圧値Ｖになるまでの時間ｔを計測し、バッテリー６
の端子間電圧が所定電圧値Ｖになった後は、前記時間ｔ
に比例した時間ａ・ｔ、定電流充電すると、充電を停止
する充電制御手段２７を設けている。

【００１１】〔別実施例〕 傾斜センサを機体に備え、その傾斜センサが下り坂走
行状態を検出すると、アクセル操作していなくても自動
的に一時的なアクセルオン信号を発生する手段を設ける
こと。これにより、全くアクセルレバー等でアクセル操
作しなくても自動的に下り坂では発電制動可能な状態に
設定されることになる。

【００１２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動カートの走行駆動及び発電制動を行う制御
回路の概略を示すブロック図

【図２】バッテリーの交換時等を判断するためにバッテ
リー性能を知る手段を示すブロック図

【図３】バッテリーに対する充電手段の概略を示すブロ
ック図

【図４】図３に示す充電手段による充電の様子を示すグ
ラフ

【図５】電動カートを示す全体側面図

【符号の説明】

３ 電動モータ １５ 駆動信号処理手段 １９ 制動信号処理手段 ２０ 検出手段 ２１ 自動チャージ手段

フロントページの続き (72)発明者 安井 八郎 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 辻林 卓吉 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平４−208004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−103894（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−157501（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 7/00 - 7/28 B60L 3/00 B60L 15/00 - 15/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用の電動モータ（３）に対して駆動
   信号を出力する駆動信号処理手段（１５）と、前記電動
   モータ（３）に対して制動信号を出力する制動信号処理
   手段（１９）とを設け、アクセルオン信号の入力時に、
   前記駆動信号処理手段（１５）より駆動信号を出力する
   とともに、前記制動信号処理手段（１９）からの制動信
   号の発信を阻止すべく構成し、アクセルオフ信号の入力
   時に、前記駆動信号処理手段（１５）からの駆動信号の
   出力を阻止するとともに、前記制動信号処理手段（１
   ９）からの制動信号を出力すべく構成し、前記制動信号
   処理手段（１９）からの制動信号が出力された場合に、
   前記電動モータ（３）に発電制動を行わせるための印加
   電荷を供給するコンデンサを設けてある電動カートの制
   御装置であって、 前記アクセルオン信号の前記駆動信号処理手段（１５）
   への入力を検出する検出手段（２０）を設けるととも
   に、この検出手段（２０）によるアクセルオン信号の検
   出結果に基づいて、前記コンデンサに電荷を印加する自
   動チャージ手段（２１）を設けてある電動カートの制御
   装置。