JP3583920B2 - ゴルフカート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフ場内での物品の搬送に用いられるゴルフカートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフ場内で用いられるゴルフカートは、無謀な運転による事故の発生を防ぐと共に、コース上の芝生を保護することを目的として、コースに沿って設けられた専用の走行路（カート路）を自動走行するものが主流となっている。また一方では、ゴルフバッグ等の物品の搬送のみならず、プレイヤー、キャディー等の利用者の乗車を可能とするため、大馬力が得られるエンジン駆動のゴルフカートの使用が切望されている。これらのことから近年においては、特開平４−３６４５０６号公報等に開示されている如く、エンジン駆動でありながら自動走行が可能に構成されたゴルフカートが実用化されている。
【０００３】
このゴルフカートは、車体の前部に左右一対の検出コイル（誘導信号センサ）と、他の一つの検出コイル（走行標識センサ）とを備えると共に、走行速度の変更手段として、エンジンのスロットル開度、及びブレーキ力の調節手段を夫々備え、更に、車体の操向のための操向手段を備えて構成されている。一方、走行路となるカート路には、交流電流が通電される誘導線が連続的に埋設してあり、また、速度の変更、停止等、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が埋設してある。
【０００４】
以上の如く構成されたゴルフカートは、利用者の乗車中には、乗車位置にて操作可能な発進スイッチのオン操作に応じて、また非乗車中には、利用者により携帯されるリモコン発信器の発進操作に応じて発進する。この後は、前記誘導線の周囲に形成される磁界の作用により前記誘導信号センサの一対の検出コイルに誘起される電圧を検出し、両検出コイルの誘起電圧の偏差を解消すべく操向手段を動作させ、前記誘導線を誘導標識として辿る自動走行が行われ、この自動走行の間、所定の目標速度を維持すべく、エンジンのスロットル開度を調節し、更に必要な場合にブレーキ力を調節する速度制御が行われる。この速度制御は、速度変更を指示するための標識マグネット（速度標識）の検出に応じて目標速度を変更しつつ行われる。
【０００５】
また、停止を指示するための標識マグネット（停止標識）は、コース上の所定位置（ティーグラウンド、グリーン等）に対応させてカート路に配設してあり、自動走行中のゴルフカートは、この停止標識を走行標識センサにより検出した場合、又は、前記発進スイッチのオフ操作、前記リモコン発信器の停止操作等、所定の停止操作がなされた場合に自動停止する。この停止は、走行速度の調節手段としても機能するブレーキ力調節手段の動作により、具体的には、モータ等のブレーキアクチュエータの動作をブレーキに伝えて行われる。
【０００６】
一方この種のゴルフカートは、手動による走行が必要となる場合があり、この要求に応えるべく、乗員の手動操作による走行をもなし得る構成となっている。この手動走行は、一般的な自動車と同様、アクセルペダルの踏圧操作により速度調整を行い、ステアリングホィールの操作により車体を操向しつつ行われ、また手動走行中の停止は、アクセルペダルに並設されたブレーキペダルの踏み込みをブレーキに伝えて行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて以上の如きゴルフカートにあっては、一般的に山を切り開いたアップダウンの激しい場所を走行するため、自動、及び手動の何れの走行状態にあっても、過酷な運転を強いられることになる。特に、振動など工場内で走行する搬送車などとは比較にならない。即ち、ブレーキやエンジン、またそれらを動作するワイヤーなどは非常に消耗が激しい。
【０００８】
また前記ゴルフカートは、上述する悪条件のなかで、安全速度を確保するなどの安全性を向上しなければならない。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、走行時の速度など、安全性を向上したゴルフカートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフカートは、乗員によって操作されるアクセルペダルと、アクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動力を調節するエンジンとを備え、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサと、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータと、アクセルセンサからのアクセルペダルの踏み込み量信号を入力し、この信号に応じてアクセルモータを駆動する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、アクセルペダルの操作に係わらずエンジン駆動による自動走行が可能であり、自動走行時、制御手段は、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータに駆動信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
更に、制御手段は、予め定めた値を上限として前記スロットルモータを駆動することを特徴とする。
【００１３】
そして、制御手段は、予め定めた値を下限として前記スロットルモータを駆動することを特徴とする。
【００１４】
また、エンジンの出力に遠心クラッチを設け、制御手段で定められる下限値は、遠心クラッチが係合状態を保つ値であることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、手動走行時にアクセルペダルを踏み込んだ時、アクセルセンサによる検出信号を制御手段に入力し、この検出信号に応じて、スロットルモータを駆動してエンジンの駆動力を調節する。即ち、アクセルペダルとスロットルモータとは電気的に接続されており、制御手段によってエンジンの駆動力が調節される。
【００１６】
また、自動走行時においても、エンジンの駆動はスロットルモータによって行われ、制御手段からの自動走行に関する制御信号がスロットルモータを駆動し、エンジンの駆動力を調節する。
【００１７】
更に、スロットルモータに上限値を定め、即ちエンジンの駆動力に上限値を定めたので、危険速度になることがない。
【００１８】
そして、スロットルモータに下限値を定め、即ちエンジンの駆動力に下限値を定めたので、エンジンが停止することがなく、また、その下限値は遠心クラッチが係合状態を保つ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る自走車両の一例としてのゴルフカートの外観を示す側面図、図２は、同じく内部の構成を模式的に示す平面図である。
【００２０】
図示の如くゴルフカート１は、左右各一対の前輪２，２及び後輪３，３により支持された車体フレーム４の上部を、フロントカウル４ａ及びリアカウル４ｂにより覆うと共に、リアカウル４ｂの前側に着座のための座席５ａとステップ５ｂとを設置して乗車部５を構成し、前記座席５ａへの着座姿勢にて操作可能な位置に突設されたステアリングコラム６ａの上端に、操向のためのステアリングホィール６を備えてなる。
【００２１】
乗車部５の上側は、フロントカウル４ａから後上方に向けて突設された左右一対のサポート７ａ，７ａ（片側のみ図示）に支持されたルーフ板７ｂにより囲われ、乗車ブレーキ５の前側は、前記サポート７ａ，７ａ間に架設された風防板７ｃにより前方の透視が可能に囲われており、乗車部５上の利用者を風雨から保護するようになしてある。また乗車部５の後側には、ゴルフバッグ等の大嵩な物品を搭載し、適宜に固定可能に載置フレーム７ｄが突設してあり、乗車部５の前側には、グローブ、帽子等の小品を収納するための小物入れ７ｅが取付けてある。
【００２２】
以上の如きゴルフカート１は、後輪３，３を駆動輪とし、前輪２，２の操向により方向を変えて走行する。この走行は、乗車部５の座席５ａに着座した運転者の手動操作による手動走行と、所定の走行路に沿って後述の如く行われる自動走行とであるが、一般的に手動走行は、使用前の車庫出し及び使用後の車庫入れ等、専従の作業員の操作による場合に限って行われ、プレイヤー、キャディー等の一般の利用者の乗車中は、自動走行のみが可能とされる。
【００２３】
前輪２，２は、車体フレーム４の前部に横架されたフロントアクスル２０の両端部に略鉛直な軸回りに揺動可能に取付けてあり、また、前記フロントアクスル２０の後側に並設されたラック軸２１の両端に、各別のナックルアーム２２，２２を介して連結されている。ラック軸２１は、これを収納するラックハウジング２３の内部において図示しないピニオンに噛合しており、該ピニオンは、前記ステアリングコラム６ａの内部に枢支され、ステアリングホィール６の回転に伴って回転するステアリングシャフトにユニバーサルジョイント２４を介して連結されている。
【００２４】
而して、ステアリングホィール６の操作がなされた場合、ユニバーサルジョイント２４を介して前記ピニオンが回転し、この回転がラック軸２１の軸長方向の移動に変換され、この移動によりナックルアーム２２，２２が揺動し、前輪２，２は、ステアリングホィール６の操作方向に操作量に相当する角度だけ操向される。ステアリングホィール６は、手動走行中のゴルフカート１の操向手段として、座席５ａに着座した乗員により操作される。
【００２５】
また、前記ラックハウジング２３の中途部には、ステアリングモータＭ１ が取付けてあり、該ステアリングモータＭ１ の出力端は、ラックハウジング２３の内部に延設され、図示しないピニオンを介して前記ラック軸２１に噛合させてある。
【００２６】
而して、ステアリングモータＭ１ が回転した場合、この回転が前記ピニオンを介してラック軸２１に伝達され、該ラック軸２１の軸長方向の移動によりナックルアーム２２，２２が揺動せしめられ、前輪２，２は、ステアリングモータＭ１ の回転方向に回転量に相当する角度だけ操向される。このステアリングモータＭ１ は、自動走行中のゴルフカート１の操向手段として、車体フレーム４の中央部近傍に搭載された走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。
【００２７】
手動走行と自動走行との切り換えは、ステアリングコラム６ａの中途部に配された走行切り換えレバー２５の操作に応じて行われる。該走行切り換えレバー２５は、ステアリングコラム６ａに内蔵された図示しない噛み合いクラッチを操作し、ステアリングホィール６とユニバーサルジョイント２４との連結を係断する構成となっており、前記クラッチの遮断時には、ステアリングホィール６の操作による前輪２，２の操向が不能となり、ステアリングモータＭ１ の回転に応じた操向のみが有効な自動走行状態となる。走行切り換えレバー２５の自動走行側（又は手動走行側）への切り換えは、該レバー２５に近接して配され、マイクロスイッチを用いてなる走行切換スイッチ１１（図１参照）のオン・オフにより検出され、この検出結果は、前記走行制御部１０に与えられている。
【００２８】
次に、駆動輪となる後輪３，３の駆動系の構成について述べる。後輪３，３の駆動源となるエンジンＥは、左右の後輪３，３よりもやや前側の車体フレーム４上に、その出力軸を左右方向に向けて横置き固定され、該エンジンＥの出力端には、遠心クラッチ３０が付設された駆動プーリ３１が嵌着されている。
【００２９】
また車体フレーム４には、後輪３，３の車軸を収納するリアアクスル３２の上部に位置してトランスミッションＴが固定してある。エンジンＥの出力端と同側に突設されたトランスミッションＴの入力端には、従動プーリ３３が嵌着してあり、エンジンＥの出力は、駆動プーリ３１と従動プーリ３３との間に巻架された伝動ベルト３４を介してトランスミッションＴに伝達され、更に、該トランスミッションＴの下部に連設され、リアアクスル３２の中途部に同軸的に構成されたディファレンシャルギヤＤ（図１参照）により分配されて、左右の後輪３，３に伝達されるようになしてある。
【００３０】
駆動プーリ３１と従動プーリ３３とは、両者間に巻架された伝動ベルト３４の張力の作用により夫々の幅を逆方向に変え、エンジンＥからトランスミッションＴへの伝動の際の減速比を、エンジンＥの負荷の増減に応じて変える自動変速機を構成している。これにより、利用者の乗車時、多量の物品の搭載時、登坂走行時等、エンジンＥ負荷の増大を招く走行に際し、後輪３，３に十分な回転トルクを得ることが可能となる。なお前記トランスミッションＴは、前，後進の切り換えのみを可能としたものであり、この切り換えは、乗車部５の座席５ａ下部に位置してリアカウル４ｂの側面に配された前後進切り換えレバー３６（図１参照）の操作により行われる。
【００３１】
エンジンＥの外側には、スロットルモータＭ２ が取付けてある。該スロットルモータＭ２ は、その回転によりスロットルワイヤ３７を巻き取り、エンジンＥに内蔵された図示しないスロットル弁を開閉する動作をなすものであり、該エンジンＥの出力は、スロットルモータＭ２ の正逆転に応じて増減される。
【００３２】
スロットルモータＭ２ は、自動走行中におけるゴルフカート１の走行速度を制御すべく、前記走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。この回転に応じて定まるスロットル開度は、ポテンシオメータ等を用いてなるスロットル開度センサ５０により、スロットルモータＭ２ の回転角度を媒介として検出され、走行制御部１０に与えられている。
【００３３】
一方、手動走行中のゴルフカート１の速度調整は、乗車部５のステップ５ｂ上に突設されたアクセルペダルＡＰの踏圧操作に応じて行われる。このアクセルペダルＡＰは、前記スロットルワイヤ３７に機械的に連結されておらず、手動走行中の速度調整は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量を、これの枢支位置に取付けたポテンシオメータ等を用いてなるアクセルセンサ５１により検出し、この検出結果に基づく走行制御部１０の後述する動作により前記スロットルモータＭ２ を駆動して、エンジンＥの出力を調整する手順により行われている。
【００３４】
駆動輪となる左右の後輪３，３には、これら夫々に制動力を加えるためのブレーキ４０，４０が付設してある。これらのブレーキ４０，４０は、前記アクセルペダルＡＰに並べて乗車部５のステップ５ｂ上に突設されたブレーキペダルＢＰに、図中に２点鎖線により示す各別のブレーキワイヤ４１，４１とリンク機構８とを介して連結されている。ブレーキペダルＢＰは、手動走行時における制動のための操作手段となるものであり、ブレーキペダルＢＰの踏み込みがなされた場合、この踏み込みに応じたリンク機構８の動作によりブレーキワイヤ４１，４１が引っ張られ、ブレーキ４０，４０が作動する構成となっている。
【００３５】
またブレーキペダルＢＰの配設位置の後方の車体フレーム４上には、自動走行時に前記ブレーキ４０，４０を作動させるためのブレーキモータＭ３ （ブレーキアクチュエータ）が取付けてある。該ブレーキモータＭ３ は、前記ブレーキペダルＢＰと共通のリンク機構８を介して前記ブレーキワイヤ４１，４１に連結されており、ブレーキモータＭ３ を正転駆動した場合、リンク機構８を介してブレーキワイヤ４１，４１が引っ張られ、ブレーキ４０，４０は、ブレーキモータＭ３ の回転量に応じて作動する。
【００３６】
ブレーキペダルＢＰと前記リンク機構８とは、所定の遊びを有して連結されており、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキワイヤ４０，４０の引っ張りは、前記遊びを超えてブレーキペダルＢＰが踏み込まれた場合に限って生じ、ブレーキペダルＢＰには、前記遊びの範囲内での踏み込みを検出する手段として、ブレーキスイッチ５３が付設されている。該ブレーキスイッチ５３は、ブレーキペダルＢＰに近接して配され、可動部分の一部に当接してオンするマイクロスイッチにより実現される。
【００３７】
ブレーキモータＭ３ は、自動走行中のゴルフカート１を停止させるべく、また走行速度を調整すべく、前記走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。この回転は、リンク機構８及びブレーキワイヤ４１，４１を介してブレーキ４０，４０に直接的に伝達される。この伝達により後輪３，３に加わるブレーキ力は、ポテンシオメータ等を用いてなるブレーキセンサ５２により、ブレーキモータＭ３ の回転角度を媒介として検出でき、この検出結果は走行制御部１０に与えられている。
【００３８】
またブレーキモータＭ３ は、後述の如く、ブレーキペダルＢＰの踏み込みにより生じる前記ブレーキスイッチ５３のオンに応じても駆動されるようになしてあり、手動走行中の通常停止のためにも用いられている。前述の如くブレーキスイッチ５３は、ブレーキペダルＢＰが前記遊びの範囲内にて踏み込まれた場合にオンし、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが更に強くなされた場合、ブレーキワイヤ４１，４１の直接的な引っ張りによりブレーキ４０，４０が作動することになり、手動走行中には、このような動作による緊急急停止が可能である。
【００３９】
図１及び図２に示す如く、ゴルフカート１の前部には、その中途部をフロントアクスル２０の略中央に枢支してセンサアーム６０が取付けてある。該センサアーム６０は、車体フレーム４の下側にて前輪２，２の前方に至るまで延設され左右両側に分岐されており、これらの分岐端には一対の誘導信号センサ６１，６１が、前輪２，２及び後輪３，３が接地する路面に対向して取付けてある。センサアーム６０の後端は、前記ラックハウジング２３内部のラック軸２１に係合され、ラック軸２１と共に左右に移動するようになしてある。この構成により、センサアーム６０前部の誘導信号センサ６１，６１は、ラック軸２１の移動に伴う前輪２，２の操向に追随して、前記路面と略平行をなす面内にて左右両側に揺動することになる。
【００４０】
また、ラックハウジング２３のやや後側の車体フレーム４の底面には、幅方向の中央から一側にずらせた位置に、前輪２，２及び後輪３，３が接地する路面に対向せしめて走行標識センサ６２が取付けてある。該走行標識センサ６２及び前記誘導信号センサ６１，６１はいずれも、周辺磁場の作用により誘起電圧を発生するコイルであり、前者は、路面下に埋設されて交流電流が通電される誘導線９ａの周囲に形成される磁界を検出対象とし、また後者は、路面下の所要位置に埋設されたされた標識マグネット９ｂにより形成される磁界を検出対象とする。誘導信号センサ６１，６１及び走行標識センサ６２の検出結果は、これらに誘起される電圧信号として前記走行制御部１０に与えられている。
【００４１】
図３は、以上の如く構成されたゴルフカート１の制御系の構成を示すブロック図である。マイクロプロセッサを用いてなる走行制御部１０の入力側には、前記スロットル開度センサ５０、前記アクセルセンサ５１、及びブレーキセンサ５２の検出信号が夫々与えられている。また、誘導信号センサ６１，６１の誘起電圧は、各別の増幅器６３，６３により増幅されて比較器６４に与えられ、該比較器６４の出力、即ち、両センサ６１，６１の誘起電圧の偏差信号として走行制御部１０に与えられ、走行標識センサ６２の誘起電圧は、増幅器６５により増幅され、波形整形回路６６を経て走行制御部１０に与えられている。
【００４２】
また走行制御部１０の入力側には、前記走行切換スイッチ１１のオンオフ信号、乗車部５上にて操作可能な位置に配設された発進スイッチ１２のオンオフ信号、適宜位置に搭載されたリモコン受信器１３の出力信号、車速センサ１５による車速の検出信号等、自動走行に必要な各種の信号が夫々与えられ、更に、ブレーキペダルＢＰに付設されたブレーキスイッチ５３のオンオフ信号が与えられおり、この信号は、後述する手動走行時における制動動作のために利用されている。
【００４３】
発進スイッチ１２は、乗車部５に乗車した利用者が発進及び停止手段として使用するものであり、またリモコン受信器１３は、ゴルフカート１から離れた位置での発進及び停止操作のために利用者により携帯されるリモコン発信器１４からの発進又は停止信号を受信し、この受信結果を出力するものである。これらからの入力に応じた走行制御部１０の動作により、ゴルフカート１は、発進スイッチ１２のオン操作又はリモコン発信器１４の発進操作に応じて発進せしめられ、また発進スイッチ１２のオフ操作、又はリモコン発信器１４の停止操作に応じて停止せしめられる。なお、停止のための走行制御部１０の動作は、後述する定点停止用の標識マグネット９ｂ（停止標識）の検出に応じても行われる。
【００４４】
また車速センサ１５は、例えば、トランスミッションＴから後輪３，３までの伝動系の適宜位置に取付けたスリット円板とこれを挾んで配されたフォトインタラプタとを備え、後輪３，３の一回転当たり複数のパルス信号を得て、Ｆ／Ｖ変換器により後輪３，３の回転速度、即ち、ゴルフカート１の車速に対応する電圧信号に変換するようにしたものを用いればよい。車速センサ１５の出力は、標識マグネット９ｂにより後述の如く指定される目標速度との比較、及び走行距離の算出に用いられている。
【００４５】
一方走行制御部１０の出力側には、前記ステアリングモータＭ１ 、スロットルモータＭ２ 及びブレーキモータＭ３ が、各別の駆動回路Ｄ１ ，Ｄ２ ，Ｄ３ を介して接続され、各モータＭ１ 〜Ｍ３ は、走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて各別に回転駆動され、夫々の動作を行うようになしてある。
【００４６】
以上の如く構成されたゴルフカート１は、図２に示す如く、前部に取付けた一対の誘導信号センサ６１，６１が誘導線９ａを跨ぐように位置決めされ、走行切り換えレバー２５を自動走行側に操作して利用者に受け渡される。走行制御部１０は、走行切換スイッチ１１のオンにより自動走行への切り換えを認識し、この場合ゴルフカート１は、乗車部５に乗車した利用者による前記発進スイッチ１２のオン操作、又は離れた位置での前記リモコン発信器１４の発進操作に応じた走行制御部１０の動作により自動走行を開始する。
【００４７】
この後走行制御部１０は、比較器６４を経て入力される誘導信号センサ６１，６１の誘起電圧の偏差により、誘導線９ａに対する偏り、即ち、正規の走行位置からの偏りを認識し、この偏りを解消すべく出力側に接続されたステアリングモータＭ１ を駆動して、前輪２，２を操向せしめる操向制御動作と、所定の目標速度を維持すべく出力側に接続されたスロットルモータＭ２ 及びブレーキモータＭ３ を駆動して、エンジンＥの出力調整及びブレーキ４０，４０の作動により走行速度を調節する速度制御動作とを行い、これらの動作によりゴルフカート１は、所定の走行路に沿って定速走行する。
【００４８】
またこのような自動走行中、走行標識センサ６１により速度の変更を指示する標識マグネット９ｂ（速度標識）が検出された場合、この指示に従って目標速度を変更して同様の速度制御を行う。入力側に接続されスロットル開度センサ５１、ブレーキセンサ５２及び車速センサ１５の検出信号は、前記速度制御に際してのフィードバック信号として用いられる。
【００４９】
更に、以上の如き走行中、発進スイッチ１２のオフ操作がなされた場合、またリモコン発信器１４による停止操作がなされた場合、更には、走行標識センサ６１により前記停止標識が検出された場合、走行制御部１０は、所定の停止動作をなす。この停止動作は、後述する手動走行時の停止動作と同様に行われ、この動作によりゴルフカート１は、緩やかに停止せしめられる。
【００５０】
一方、走行切り換えレバー２５が手動走行側に切り換え操作されている場合、走行制御部１０は、この切り換えを走行切換スイッチ１１からのオフ信号の入力により認識し、入力側に接続されたアクセルセンサ５０からの入力によりアクセルペダルＡＰの踏み込み量を知り、この踏み込み量に応じたスロットル開度を得るべくスロットルモータＭ２ を駆動するアクセル追従動作をなし、これにより手動走行中のゴルフカート１は、アクセルペダルＡＰの踏み込みに応じた速度にて走行する。
【００５１】
このようなアクセル追従動作は、所定の上限速度（例えば１９ｋｍ／ｈ）を設定して行われる。即ち、アクセル追従動作中の走行制御部１０は、車速センサ１５からの入力により現状の車速を逐次認識し、これが前記上限速度に達した場合、アクセルセンサ５０からの入力に応じたスロットルモータＭ２ の駆動を停止し、上限速度と検出速度との偏差を解消すべくスロットルモータＭ２ を駆動する動作をなし、この動作によりゴルフカート１は、前記上限速度を保って定速走行する。
【００５２】
この定速走行は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量が、スロットル開度センサ５１により検出される現状のスロットル開度に対応する量を下回ることを条件として解除され、走行制御部１０は、アクセル追従動作に復帰する。以上の如き定速走行動作により、例えば、長い下り坂での手動走行中における走行速度の過剰な上昇を、ブレーキ４０，４０の作動によることなく阻止でき、安全性の面から好ましい上、ブレーキ性能の劣化を防ぐことができる。
【００５３】
また前記アクセル追従動作は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量に所定の下限値、具体的には、エンジンＥの出力側に配した遠心クラッチ３０の遮断が予想される踏み込み量を設定して行われる。即ち、アクセル追従動作中の走行制御部１０は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量を監視し、これが所定値（例えば最大踏み込み量の２０％）を下回ったとき、アクセルセンサ５０からの入力に応じたスロットルモータＭ２ の駆動を停止し、該スロットルモータＭ２ の回転位置を保持し、スロットル開度を一定に保ち、ゴルフカート１は、常に遠心クラッチ３０の係合状態を保ったまま走行する。
【００５４】
この動作は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量が前記所定値を上回ることにより解除され、走行制御部１０は、アクセル追従動作に復帰する。以上の動作は、エンジンブレーキが効かない状態での惰性走行を禁止するためのものであり、下り坂での手動走行中における無用な増速を未然に防止できる。
【００５５】
以上の如く行われる手動走行中に走行制御部１０は、ゴルフカート１を通常停止させるための以下の如き制動動作をなす。図４はこの制動動作の動作内容を示すフローチャートである。
【００５６】
手動走行中の走行制御部１０は、前述の如く、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量を監視し、この踏み込みの有無を調べ（ステップ１）、踏み込みがなされている場合、この踏み込み量に応じて前述した如き速度制御動作を行う（ステップ２）。
【００５７】
一方、アクセルペダルＡＰの踏み込みがなされていない場合、即ち、アクセルセンサ５０の検出値が０である場合、走行制御部１０は、スロットルモータＭ２ に逆転指令を発してスロットル開度を連続的に減じ（ステップ３）、スロットル開度センサ５１により検出される現状のスロットル開度Ｓを逐次取り込み（ステップ４）、これを予め設定された所定開度Ｓ１ と比較して（ステップ５）、両者が略等しくなるまでスロットルモータＭ２ への逆転指令を継続する。
【００５８】
前記所定開度Ｓ１ は、スロットル開度をこれ以下とした場合、エンジンＥの回転速度の低下により出力側に配した前記遠心クラッチ３０が遮断される虞れがある開度であり、ステップ３からステップ５までの繰り返しにより、エンジンＥの回転速度は、遠心クラッチ３０の係合を保ち得る最小回転速度にまで速やかに減速される。
【００５９】
前記所定開度Ｓ１ を実現した後、走行制御部１０は、車速センサ１５により検出される現状の車速Ｖを取り込み（ステップ６）、これを予め設定された第１の基準速度Ｖ１ （例えば４ｋｍ／ｈ）と比較する（ステップ７）。そしてこの比較の結果、Ｖ＞Ｖ１ である場合、即ち、現状の車速ＶがＶ１ に達していない場合、次にアクセルペダルＡＰの踏み込みの有無を再度調べ（ステップ８）、踏み込みがなされているときには、ステップ２に戻って前述した速度制御動作を行う。
【００６０】
また、ステップ７での比較の結果、Ｖ≦Ｖ１ である場合、即ち、現状の車速Ｖが前記第１の基準速度Ｖ１ に達したことが確認された場合、走行制御部１０は、入力側に接続されたブレーキスイッチ５３のオンオフ状態によりブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無を調べる（ステップ９）。この結果ブレーキスイッチ５３がオフ、即ち、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされていないときには、前記ステップ８での判定を経て、ステップ２又はステップ６に戻り、ブレーキスイッチ５３がオン、即ち、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされているときには、ブレーキモータＭ３ の駆動によるブレーキ４０，４０の作動を行わしめるべくステップ１０に進む。
【００６１】
即ち、アクセルペダルＡＰの踏み込みを止めた場合、スロットル開度の急減によりエンジンＥの回転速度が減小せしめられるが、このとき、前記所定開度Ｓ１ が維持され、遠心クラッチ３０が係合状態に保たれることから、ゴルフカート１は、強いエンジンブレーキの作用により減速する。そしてこの減速により、車速Ｖが第１の基準速度Ｖ１ に達した後、即ち、エンジンブレーキの作用により十分な減速がなされた後にブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無が確認され、この踏み込みに応じて停止のためのブレーキ４０，４０の作動が行われる。またこの間、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無が調べられ、ブレーキペダルＢＰの踏み込みがなされないままアクセルペダルＡＰの踏み込みがなされた場合、速度制御動作への復帰により前述した手動走行が再開されることになる。
【００６２】
さて、Ｖ≦Ｖ１ である条件下にてブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされた場合、走行制御部１０は、ブレーキモータＭ３ を所定量正転せしめる駆動指令を発し（ステップ１０）、車速センサ１５により検出される現状の車速Ｖを再度取り込み（ステップ１１）、これを前記基準速度Ｖ１ よりも低い第２の基準速度Ｖ２ （例えば１ｋｍ／ｈ）と比較し（ステップ１２）、Ｖ≠Ｖ２ である場合、ステップ９に戻ってブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無を確認し、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが継続されている間においては、Ｖ≒Ｖ２ となるまでブレーキモータＭ３ の駆動を継続する。
【００６３】
この間のブレーキモータＭ３ は、ブレーキ４０，４０に所定の作動、例えば最大ブレーキ力の２０％程度のブレーキ力を発生する作動を行わしめるべく駆動され、ゴルフカート１は、このブレーキ力の作用下にて更に減速する。そしてこの間、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが停止された場合、ブレーキモータＭ３ の駆動を停止し、エンジンブレーキの作用下での走行状態に戻り、更に、アクセルペダルＡＰの踏み込みがなされた場合、車速制御が再開されることになる。
【００６４】
即ち、アクセルペダルＡＰを離したままブレーキペダルＢＰを適宜に踏み込むことにより、第１，第２の基準速度Ｖ１ ，Ｖ２ 間での速度調整が可能であり、このような速度調整は、急な下り坂での走行において行われる。
【００６５】
一方、ステップ１２での比較の結果、Ｖ≒Ｖ２ であった場合、即ち、ゴルフカート１の車速Ｖが第２の基準速度Ｖ２ にまで低下し、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが継続されている場合、走行制御部１０は、ブレーキモータＭ３ を更に所定量正転せしめる駆動指令を発し（ステップ１３）、この駆動によりブレーキ４０，４０を、例えば最大ブレーキ力の４０％程度にて作動させ、同時に、スロットルモータＭ２ の駆動により、エンジンＥのスロットル開度をアイドル回転を維持し得る開度にまで連続的に減じ、ゴルフカート１の停止を待って（ステップ１４）一連の動作を終了する。
【００６６】
以上の動作により、まず、遠心クラッチ３０の係合を維持し得る範囲にてスロットル開度が減じられるから、ゴルフカート１は、エンジンブレーキの作用により有効に減速せしめらる。そして、この減速による第１の基準速度Ｖ１ への到達を待ってブレーキモータＭ３ が駆動され、エンジンブレーキの作用下でのブレーキ４０，４０の軽度な作動により更に減速され、第２の基準速度Ｖ２ への到達を待ってブレーキモータＭ３ が更に駆動されて、より強いブレーキ４０，４０の作動により停止することになり、エンジンブレーキを有効に利用すると共に、ブレーキ４０，４０の負担を可及的に減じてゴルフカート１を速やかにしかも確実に停止させることができる。
【００６７】
なお本実施例においては、ゴルフ場において用いられる自走式のゴルフカートへの適用例について述べたが、本発明は、所定の走行路上を走行する自走車両全般への適用が可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また本実施例においては、ブレーキアクチュエータ及びスロットルアクチュエータとしてモータ（ブレーキモータＭ３ 及びスロットルモータＭ２ ）を用いてあるが、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電磁シリンダ等、他のアクチュエータを用いてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサと、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータと、アクセルセンサからのアクセルペダルの踏み込み量信号を入力し、この信号に応じてアクセルモータを駆動する制御手段を設けたので、即ちアクセルペダルとスロットルモータとは電気的に接続されて制御手段によってエンジンの駆動力が制御されるので、アクセルペダルとエンジンとの間にワイヤーが不要となり、過酷な走行によるワイヤーの伸びや断線による機械的な疲労によるエンジン駆動不良が起こらないので、非常に安全性が向上する等の効果を奏する。
【００７０】
また、アクセルペダルの操作に係わらずエンジン駆動による自動走行が可能であり、自動走行時、制御手段は、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータに駆動信号を出力するので、自動、手動走行時のエンジンの駆動力の調節を共通のスロットルモータによって行うことが出来、簡単な構成でエンジンを駆動することが出来る等の効果を奏する。
【００７１】
更に、制御手段は、予め定めた値を上限としてスロットルモータを駆動するので、危険速度になることがなく、安全性が向上する等の効果を奏する。
【００７２】
そして、制御手段は、予め定めた値を下限としてスロットルモータを駆動し、またその下限値は、遠心クラッチが係合状態を保つ値であるこするので、遠心クラッチが係合状態を保ち、エンジンが停止することがなく、簡単な構成でエンジンの駆動力を制御することが出来る等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの外観を示す側面図である。
【図２】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの内部構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】手動走行時における停止手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ゴルフカート
８ ブレーキ装置
９ａ 誘導線
９ｂ 標識マグネット
１０ 走行制御部
１１ 走行切換スイッチ
１２ 発進スイッチ
１３ リモコン受信器
１４ リモコン発信器
１５ 車速センサ
４０ ブレーキ
４１ ブレーキワイヤ
５０ アクセルセンサ
５１ スイッチ開度センサ
５２ ブレーキセンサ
５３ ブレーキスイッチ
６１ 誘導信号センサ
６２ 走行標識センサ
ＢＰ ブレーキペダル
Ｅ エンジン
Ｍ１ ステアリングモータ
Ｍ２ スロットルモータ
Ｍ３ ブレーキモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフ場内での物品の搬送に用いられるゴルフカートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフ場内で用いられるゴルフカートは、無謀な運転による事故の発生を防ぐと共に、コース上の芝生を保護することを目的として、コースに沿って設けられた専用の走行路（カート路）を自動走行するものが主流となっている。また一方では、ゴルフバッグ等の物品の搬送のみならず、プレイヤー、キャディー等の利用者の乗車を可能とするため、大馬力が得られるエンジン駆動のゴルフカートの使用が切望されている。これらのことから近年においては、特開平４−３６４５０６号公報等に開示されている如く、エンジン駆動でありながら自動走行が可能に構成されたゴルフカートが実用化されている。
【０００３】
このゴルフカートは、車体の前部に左右一対の検出コイル（誘導信号センサ）と、他の一つの検出コイル（走行標識センサ）とを備えると共に、走行速度の変更手段として、エンジンのスロットル開度、及びブレーキ力の調節手段を夫々備え、更に、車体の操向のための操向手段を備えて構成されている。一方、走行路となるカート路には、交流電流が通電される誘導線が連続的に埋設してあり、また、速度の変更、停止等、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が埋設してある。
【０００４】
以上の如く構成されたゴルフカートは、利用者の乗車中には、乗車位置にて操作可能な発進スイッチのオン操作に応じて、また非乗車中には、利用者により携帯されるリモコン発信器の発進操作に応じて発進する。この後は、前記誘導線の周囲に形成される磁界の作用により前記誘導信号センサの一対の検出コイルに誘起される電圧を検出し、両検出コイルの誘起電圧の偏差を解消すべく操向手段を動作させ、前記誘導線を誘導標識として辿る自動走行が行われ、この自動走行の間、所定の目標速度を維持すべく、エンジンのスロットル開度を調節し、更に必要な場合にブレーキ力を調節する速度制御が行われる。この速度制御は、速度変更を指示するための標識マグネット（速度標識）の検出に応じて目標速度を変更しつつ行われる。
【０００５】
また、停止を指示するための標識マグネット（停止標識）は、コース上の所定位置（ティーグラウンド、グリーン等）に対応させてカート路に配設してあり、自動走行中のゴルフカートは、この停止標識を走行標識センサにより検出した場合、又は、前記発進スイッチのオフ操作、前記リモコン発信器の停止操作等、所定の停止操作がなされた場合に自動停止する。この停止は、走行速度の調節手段としても機能するブレーキ力調節手段の動作により、具体的には、モータ等のブレーキアクチュエータの動作をブレーキに伝えて行われる。
【０００６】
一方この種のゴルフカートは、手動による走行が必要となる場合があり、この要求に応えるべく、乗員の手動操作による走行をもなし得る構成となっている。この手動走行は、一般的な自動車と同様、アクセルペダルの踏圧操作により速度調整を行い、ステアリングホィールの操作により車体を操向しつつ行われ、また手動走行中の停止は、アクセルペダルに並設されたブレーキペダルの踏み込みをブレーキに伝えて行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて以上の如きゴルフカートにあっては、一般的に山を切り開いたアップダウンの激しい場所を走行するため、自動、及び手動の何れの走行状態にあっても、過酷な運転を強いられることになる。特に、振動など工場内で走行する搬送車などとは比較にならない。即ち、ブレーキやエンジン、またそれらを動作するワイヤーなどは非常に消耗が激しい。
【０００８】
また前記ゴルフカートは、上述する悪条件のなかで、安全速度を確保するなどの安全性を向上しなければならない。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、走行時の速度など、安全性を向上したゴルフカートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフカートは、乗員によって操作されるアクセルペダルと、アクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動力を調節するエンジンとを備え、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサと、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータと、アクセルセンサからのアクセルペダルの踏み込み量信号を入力し、この信号に応じてアクセルモータを駆動する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、アクセルペダルの操作に係わらずエンジン駆動による自動走行が可能であり、自動走行時、制御手段は、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータに駆動信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
更に、制御手段は、予め定めた値を上限として前記スロットルモータを駆動することを特徴とする。
【００１３】
そして、制御手段は、予め定めた値を下限として前記スロットルモータを駆動することを特徴とする。
【００１４】
また、エンジンの出力に遠心クラッチを設け、制御手段で定められる下限値は、遠心クラッチが係合状態を保つ値であることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、手動走行時にアクセルペダルを踏み込んだ時、アクセルセンサによる検出信号を制御手段に入力し、この検出信号に応じて、スロットルモータを駆動してエンジンの駆動力を調節する。即ち、アクセルペダルとスロットルモータとは電気的に接続されており、制御手段によってエンジンの駆動力が調節される。
【００１６】
また、自動走行時においても、エンジンの駆動はスロットルモータによって行われ、制御手段からの自動走行に関する制御信号がスロットルモータを駆動し、エンジンの駆動力を調節する。
【００１７】
更に、スロットルモータに上限値を定め、即ちエンジンの駆動力に上限値を定めたので、危険速度になることがない。
【００１８】
そして、スロットルモータに下限値を定め、即ちエンジンの駆動力に下限値を定めたので、エンジンが停止することがなく、また、その下限値は遠心クラッチが係合状態を保つ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る自走車両の一例としてのゴルフカートの外観を示す側面図、図２は、同じく内部の構成を模式的に示す平面図である。
【００２０】
図示の如くゴルフカート１は、左右各一対の前輪２，２及び後輪３，３により支持された車体フレーム４の上部を、フロントカウル４ａ及びリアカウル４ｂにより覆うと共に、リアカウル４ｂの前側に着座のための座席５ａとステップ５ｂとを設置して乗車部５を構成し、前記座席５ａへの着座姿勢にて操作可能な位置に突設されたステアリングコラム６ａの上端に、操向のためのステアリングホィール６を備えてなる。
【００２１】
乗車部５の上側は、フロントカウル４ａから後上方に向けて突設された左右一対のサポート７ａ，７ａ（片側のみ図示）に支持されたルーフ板７ｂにより囲われ、乗車ブレーキ５の前側は、前記サポート７ａ，７ａ間に架設された風防板７ｃにより前方の透視が可能に囲われており、乗車部５上の利用者を風雨から保護するようになしてある。また乗車部５の後側には、ゴルフバッグ等の大嵩な物品を搭載し、適宜に固定可能に載置フレーム７ｄが突設してあり、乗車部５の前側には、グローブ、帽子等の小品を収納するための小物入れ７ｅが取付けてある。
【００２２】
以上の如きゴルフカート１は、後輪３，３を駆動輪とし、前輪２，２の操向により方向を変えて走行する。この走行は、乗車部５の座席５ａに着座した運転者の手動操作による手動走行と、所定の走行路に沿って後述の如く行われる自動走行とであるが、一般的に手動走行は、使用前の車庫出し及び使用後の車庫入れ等、専従の作業員の操作による場合に限って行われ、プレイヤー、キャディー等の一般の利用者の乗車中は、自動走行のみが可能とされる。
【００２３】
前輪２，２は、車体フレーム４の前部に横架されたフロントアクスル２０の両端部に略鉛直な軸回りに揺動可能に取付けてあり、また、前記フロントアクスル２０の後側に並設されたラック軸２１の両端に、各別のナックルアーム２２，２２を介して連結されている。ラック軸２１は、これを収納するラックハウジング２３の内部において図示しないピニオンに噛合しており、該ピニオンは、前記ステアリングコラム６ａの内部に枢支され、ステアリングホィール６の回転に伴って回転するステアリングシャフトにユニバーサルジョイント２４を介して連結されている。
【００２４】
而して、ステアリングホィール６の操作がなされた場合、ユニバーサルジョイント２４を介して前記ピニオンが回転し、この回転がラック軸２１の軸長方向の移動に変換され、この移動によりナックルアーム２２，２２が揺動し、前輪２，２は、ステアリングホィール６の操作方向に操作量に相当する角度だけ操向される。ステアリングホィール６は、手動走行中のゴルフカート１の操向手段として、座席５ａに着座した乗員により操作される。
【００２５】
また、前記ラックハウジング２３の中途部には、ステアリングモータＭ１ が取付けてあり、該ステアリングモータＭ１ の出力端は、ラックハウジング２３の内部に延設され、図示しないピニオンを介して前記ラック軸２１に噛合させてある。
【００２６】
而して、ステアリングモータＭ１ が回転した場合、この回転が前記ピニオンを介してラック軸２１に伝達され、該ラック軸２１の軸長方向の移動によりナックルアーム２２，２２が揺動せしめられ、前輪２，２は、ステアリングモータＭ１ の回転方向に回転量に相当する角度だけ操向される。このステアリングモータＭ１ は、自動走行中のゴルフカート１の操向手段として、車体フレーム４の中央部近傍に搭載された走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。
【００２７】
手動走行と自動走行との切り換えは、ステアリングコラム６ａの中途部に配された走行切り換えレバー２５の操作に応じて行われる。該走行切り換えレバー２５は、ステアリングコラム６ａに内蔵された図示しない噛み合いクラッチを操作し、ステアリングホィール６とユニバーサルジョイント２４との連結を係断する構成となっており、前記クラッチの遮断時には、ステアリングホィール６の操作による前輪２，２の操向が不能となり、ステアリングモータＭ１ の回転に応じた操向のみが有効な自動走行状態となる。走行切り換えレバー２５の自動走行側（又は手動走行側）への切り換えは、該レバー２５に近接して配され、マイクロスイッチを用いてなる走行切換スイッチ１１（図１参照）のオン・オフにより検出され、この検出結果は、前記走行制御部１０に与えられている。
【００２８】
次に、駆動輪となる後輪３，３の駆動系の構成について述べる。後輪３，３の駆動源となるエンジンＥは、左右の後輪３，３よりもやや前側の車体フレーム４上に、その出力軸を左右方向に向けて横置き固定され、該エンジンＥの出力端には、遠心クラッチ３０が付設された駆動プーリ３１が嵌着されている。
【００２９】
また車体フレーム４には、後輪３，３の車軸を収納するリアアクスル３２の上部に位置してトランスミッションＴが固定してある。エンジンＥの出力端と同側に突設されたトランスミッションＴの入力端には、従動プーリ３３が嵌着してあり、エンジンＥの出力は、駆動プーリ３１と従動プーリ３３との間に巻架された伝動ベルト３４を介してトランスミッションＴに伝達され、更に、該トランスミッションＴの下部に連設され、リアアクスル３２の中途部に同軸的に構成されたディファレンシャルギヤＤ（図１参照）により分配されて、左右の後輪３，３に伝達されるようになしてある。
【００３０】
駆動プーリ３１と従動プーリ３３とは、両者間に巻架された伝動ベルト３４の張力の作用により夫々の幅を逆方向に変え、エンジンＥからトランスミッションＴへの伝動の際の減速比を、エンジンＥの負荷の増減に応じて変える自動変速機を構成している。これにより、利用者の乗車時、多量の物品の搭載時、登坂走行時等、エンジンＥ負荷の増大を招く走行に際し、後輪３，３に十分な回転トルクを得ることが可能となる。なお前記トランスミッションＴは、前，後進の切り換えのみを可能としたものであり、この切り換えは、乗車部５の座席５ａ下部に位置してリアカウル４ｂの側面に配された前後進切り換えレバー３６（図１参照）の操作により行われる。
【００３１】
エンジンＥの外側には、スロットルモータＭ２ が取付けてある。該スロットルモータＭ２ は、その回転によりスロットルワイヤ３７を巻き取り、エンジンＥに内蔵された図示しないスロットル弁を開閉する動作をなすものであり、該エンジンＥの出力は、スロットルモータＭ２ の正逆転に応じて増減される。
【００３２】
スロットルモータＭ２ は、自動走行中におけるゴルフカート１の走行速度を制御すべく、前記走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。この回転に応じて定まるスロットル開度は、ポテンシオメータ等を用いてなるスロットル開度センサ５０により、スロットルモータＭ２ の回転角度を媒介として検出され、走行制御部１０に与えられている。
【００３３】
一方、手動走行中のゴルフカート１の速度調整は、乗車部５のステップ５ｂ上に突設されたアクセルペダルＡＰの踏圧操作に応じて行われる。このアクセルペダルＡＰは、前記スロットルワイヤ３７に機械的に連結されておらず、手動走行中の速度調整は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量を、これの枢支位置に取付けたポテンシオメータ等を用いてなるアクセルセンサ５１により検出し、この検出結果に基づく走行制御部１０の後述する動作により前記スロットルモータＭ２ を駆動して、エンジンＥの出力を調整する手順により行われている。
【００３４】
駆動輪となる左右の後輪３，３には、これら夫々に制動力を加えるためのブレーキ４０，４０が付設してある。これらのブレーキ４０，４０は、前記アクセルペダルＡＰに並べて乗車部５のステップ５ｂ上に突設されたブレーキペダルＢＰに、図中に２点鎖線により示す各別のブレーキワイヤ４１，４１とリンク機構８とを介して連結されている。ブレーキペダルＢＰは、手動走行時における制動のための操作手段となるものであり、ブレーキペダルＢＰの踏み込みがなされた場合、この踏み込みに応じたリンク機構８の動作によりブレーキワイヤ４１，４１が引っ張られ、ブレーキ４０，４０が作動する構成となっている。
【００３５】
またブレーキペダルＢＰの配設位置の後方の車体フレーム４上には、自動走行時に前記ブレーキ４０，４０を作動させるためのブレーキモータＭ３ （ブレーキアクチュエータ）が取付けてある。該ブレーキモータＭ３ は、前記ブレーキペダルＢＰと共通のリンク機構８を介して前記ブレーキワイヤ４１，４１に連結されており、ブレーキモータＭ３ を正転駆動した場合、リンク機構８を介してブレーキワイヤ４１，４１が引っ張られ、ブレーキ４０，４０は、ブレーキモータＭ３ の回転量に応じて作動する。
【００３６】
ブレーキペダルＢＰと前記リンク機構８とは、所定の遊びを有して連結されており、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じたブレーキワイヤ４０，４０の引っ張りは、前記遊びを超えてブレーキペダルＢＰが踏み込まれた場合に限って生じ、ブレーキペダルＢＰには、前記遊びの範囲内での踏み込みを検出する手段として、ブレーキスイッチ５３が付設されている。該ブレーキスイッチ５３は、ブレーキペダルＢＰに近接して配され、可動部分の一部に当接してオンするマイクロスイッチにより実現される。
【００３７】
ブレーキモータＭ３ は、自動走行中のゴルフカート１を停止させるべく、また走行速度を調整すべく、前記走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて回転駆動される。この回転は、リンク機構８及びブレーキワイヤ４１，４１を介してブレーキ４０，４０に直接的に伝達される。この伝達により後輪３，３に加わるブレーキ力は、ポテンシオメータ等を用いてなるブレーキセンサ５２により、ブレーキモータＭ３ の回転角度を媒介として検出でき、この検出結果は走行制御部１０に与えられている。
【００３８】
またブレーキモータＭ３ は、後述の如く、ブレーキペダルＢＰの踏み込みにより生じる前記ブレーキスイッチ５３のオンに応じても駆動されるようになしてあり、手動走行中の通常停止のためにも用いられている。前述の如くブレーキスイッチ５３は、ブレーキペダルＢＰが前記遊びの範囲内にて踏み込まれた場合にオンし、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが更に強くなされた場合、ブレーキワイヤ４１，４１の直接的な引っ張りによりブレーキ４０，４０が作動することになり、手動走行中には、このような動作による緊急急停止が可能である。
【００３９】
図１及び図２に示す如く、ゴルフカート１の前部には、その中途部をフロントアクスル２０の略中央に枢支してセンサアーム６０が取付けてある。該センサアーム６０は、車体フレーム４の下側にて前輪２，２の前方に至るまで延設され左右両側に分岐されており、これらの分岐端には一対の誘導信号センサ６１，６１が、前輪２，２及び後輪３，３が接地する路面に対向して取付けてある。センサアーム６０の後端は、前記ラックハウジング２３内部のラック軸２１に係合され、ラック軸２１と共に左右に移動するようになしてある。この構成により、センサアーム６０前部の誘導信号センサ６１，６１は、ラック軸２１の移動に伴う前輪２，２の操向に追随して、前記路面と略平行をなす面内にて左右両側に揺動することになる。
【００４０】
また、ラックハウジング２３のやや後側の車体フレーム４の底面には、幅方向の中央から一側にずらせた位置に、前輪２，２及び後輪３，３が接地する路面に対向せしめて走行標識センサ６２が取付けてある。該走行標識センサ６２及び前記誘導信号センサ６１，６１はいずれも、周辺磁場の作用により誘起電圧を発生するコイルであり、前者は、路面下に埋設されて交流電流が通電される誘導線９ａの周囲に形成される磁界を検出対象とし、また後者は、路面下の所要位置に埋設されたされた標識マグネット９ｂにより形成される磁界を検出対象とする。誘導信号センサ６１，６１及び走行標識センサ６２の検出結果は、これらに誘起される電圧信号として前記走行制御部１０に与えられている。
【００４１】
図３は、以上の如く構成されたゴルフカート１の制御系の構成を示すブロック図である。マイクロプロセッサを用いてなる走行制御部１０の入力側には、前記スロットル開度センサ５０、前記アクセルセンサ５１、及びブレーキセンサ５２の検出信号が夫々与えられている。また、誘導信号センサ６１，６１の誘起電圧は、各別の増幅器６３，６３により増幅されて比較器６４に与えられ、該比較器６４の出力、即ち、両センサ６１，６１の誘起電圧の偏差信号として走行制御部１０に与えられ、走行標識センサ６２の誘起電圧は、増幅器６５により増幅され、波形整形回路６６を経て走行制御部１０に与えられている。
【００４２】
また走行制御部１０の入力側には、前記走行切換スイッチ１１のオンオフ信号、乗車部５上にて操作可能な位置に配設された発進スイッチ１２のオンオフ信号、適宜位置に搭載されたリモコン受信器１３の出力信号、車速センサ１５による車速の検出信号等、自動走行に必要な各種の信号が夫々与えられ、更に、ブレーキペダルＢＰに付設されたブレーキスイッチ５３のオンオフ信号が与えられおり、この信号は、後述する手動走行時における制動動作のために利用されている。
【００４３】
発進スイッチ１２は、乗車部５に乗車した利用者が発進及び停止手段として使用するものであり、またリモコン受信器１３は、ゴルフカート１から離れた位置での発進及び停止操作のために利用者により携帯されるリモコン発信器１４からの発進又は停止信号を受信し、この受信結果を出力するものである。これらからの入力に応じた走行制御部１０の動作により、ゴルフカート１は、発進スイッチ１２のオン操作又はリモコン発信器１４の発進操作に応じて発進せしめられ、また発進スイッチ１２のオフ操作、又はリモコン発信器１４の停止操作に応じて停止せしめられる。なお、停止のための走行制御部１０の動作は、後述する定点停止用の標識マグネット９ｂ（停止標識）の検出に応じても行われる。
【００４４】
また車速センサ１５は、例えば、トランスミッションＴから後輪３，３までの伝動系の適宜位置に取付けたスリット円板とこれを挾んで配されたフォトインタラプタとを備え、後輪３，３の一回転当たり複数のパルス信号を得て、Ｆ／Ｖ変換器により後輪３，３の回転速度、即ち、ゴルフカート１の車速に対応する電圧信号に変換するようにしたものを用いればよい。車速センサ１５の出力は、標識マグネット９ｂにより後述の如く指定される目標速度との比較、及び走行距離の算出に用いられている。
【００４５】
一方走行制御部１０の出力側には、前記ステアリングモータＭ１ 、スロットルモータＭ２ 及びブレーキモータＭ３ が、各別の駆動回路Ｄ１ ，Ｄ２ ，Ｄ３ を介して接続され、各モータＭ１ 〜Ｍ３ は、走行制御部１０から与えられる駆動信号に応じて各別に回転駆動され、夫々の動作を行うようになしてある。
【００４６】
以上の如く構成されたゴルフカート１は、図２に示す如く、前部に取付けた一対の誘導信号センサ６１，６１が誘導線９ａを跨ぐように位置決めされ、走行切り換えレバー２５を自動走行側に操作して利用者に受け渡される。走行制御部１０は、走行切換スイッチ１１のオンにより自動走行への切り換えを認識し、この場合ゴルフカート１は、乗車部５に乗車した利用者による前記発進スイッチ１２のオン操作、又は離れた位置での前記リモコン発信器１４の発進操作に応じた走行制御部１０の動作により自動走行を開始する。
【００４７】
この後走行制御部１０は、比較器６４を経て入力される誘導信号センサ６１，６１の誘起電圧の偏差により、誘導線９ａに対する偏り、即ち、正規の走行位置からの偏りを認識し、この偏りを解消すべく出力側に接続されたステアリングモータＭ１ を駆動して、前輪２，２を操向せしめる操向制御動作と、所定の目標速度を維持すべく出力側に接続されたスロットルモータＭ２ 及びブレーキモータＭ３ を駆動して、エンジンＥの出力調整及びブレーキ４０，４０の作動により走行速度を調節する速度制御動作とを行い、これらの動作によりゴルフカート１は、所定の走行路に沿って定速走行する。
【００４８】
またこのような自動走行中、走行標識センサ６１により速度の変更を指示する標識マグネット９ｂ（速度標識）が検出された場合、この指示に従って目標速度を変更して同様の速度制御を行う。入力側に接続されスロットル開度センサ５１、ブレーキセンサ５２及び車速センサ１５の検出信号は、前記速度制御に際してのフィードバック信号として用いられる。
【００４９】
更に、以上の如き走行中、発進スイッチ１２のオフ操作がなされた場合、またリモコン発信器１４による停止操作がなされた場合、更には、走行標識センサ６１により前記停止標識が検出された場合、走行制御部１０は、所定の停止動作をなす。この停止動作は、後述する手動走行時の停止動作と同様に行われ、この動作によりゴルフカート１は、緩やかに停止せしめられる。
【００５０】
一方、走行切り換えレバー２５が手動走行側に切り換え操作されている場合、走行制御部１０は、この切り換えを走行切換スイッチ１１からのオフ信号の入力により認識し、入力側に接続されたアクセルセンサ５０からの入力によりアクセルペダルＡＰの踏み込み量を知り、この踏み込み量に応じたスロットル開度を得るべくスロットルモータＭ２ を駆動するアクセル追従動作をなし、これにより手動走行中のゴルフカート１は、アクセルペダルＡＰの踏み込みに応じた速度にて走行する。
【００５１】
このようなアクセル追従動作は、所定の上限速度（例えば１９ｋｍ／ｈ）を設定して行われる。即ち、アクセル追従動作中の走行制御部１０は、車速センサ１５からの入力により現状の車速を逐次認識し、これが前記上限速度に達した場合、アクセルセンサ５０からの入力に応じたスロットルモータＭ２ の駆動を停止し、上限速度と検出速度との偏差を解消すべくスロットルモータＭ２ を駆動する動作をなし、この動作によりゴルフカート１は、前記上限速度を保って定速走行する。
【００５２】
この定速走行は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量が、スロットル開度センサ５１により検出される現状のスロットル開度に対応する量を下回ることを条件として解除され、走行制御部１０は、アクセル追従動作に復帰する。以上の如き定速走行動作により、例えば、長い下り坂での手動走行中における走行速度の過剰な上昇を、ブレーキ４０，４０の作動によることなく阻止でき、安全性の面から好ましい上、ブレーキ性能の劣化を防ぐことができる。
【００５３】
また前記アクセル追従動作は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量に所定の下限値、具体的には、エンジンＥの出力側に配した遠心クラッチ３０の遮断が予想される踏み込み量を設定して行われる。即ち、アクセル追従動作中の走行制御部１０は、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量を監視し、これが所定値（例えば最大踏み込み量の２０％）を下回ったとき、アクセルセンサ５０からの入力に応じたスロットルモータＭ２ の駆動を停止し、該スロットルモータＭ２ の回転位置を保持し、スロットル開度を一定に保ち、ゴルフカート１は、常に遠心クラッチ３０の係合状態を保ったまま走行する。
【００５４】
この動作は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量が前記所定値を上回ることにより解除され、走行制御部１０は、アクセル追従動作に復帰する。以上の動作は、エンジンブレーキが効かない状態での惰性走行を禁止するためのものであり、下り坂での手動走行中における無用な増速を未然に防止できる。
【００５５】
以上の如く行われる手動走行中に走行制御部１０は、ゴルフカート１を通常停止させるための以下の如き制動動作をなす。図４はこの制動動作の動作内容を示すフローチャートである。
【００５６】
手動走行中の走行制御部１０は、前述の如く、アクセルセンサ５０により検出されるアクセルペダルＡＰの踏み込み量を監視し、この踏み込みの有無を調べ（ステップ１）、踏み込みがなされている場合、この踏み込み量に応じて前述した如き速度制御動作を行う（ステップ２）。
【００５７】
一方、アクセルペダルＡＰの踏み込みがなされていない場合、即ち、アクセルセンサ５０の検出値が０である場合、走行制御部１０は、スロットルモータＭ２ に逆転指令を発してスロットル開度を連続的に減じ（ステップ３）、スロットル開度センサ５１により検出される現状のスロットル開度Ｓを逐次取り込み（ステップ４）、これを予め設定された所定開度Ｓ１ と比較して（ステップ５）、両者が略等しくなるまでスロットルモータＭ２ への逆転指令を継続する。
【００５８】
前記所定開度Ｓ１ は、スロットル開度をこれ以下とした場合、エンジンＥの回転速度の低下により出力側に配した前記遠心クラッチ３０が遮断される虞れがある開度であり、ステップ３からステップ５までの繰り返しにより、エンジンＥの回転速度は、遠心クラッチ３０の係合を保ち得る最小回転速度にまで速やかに減速される。
【００５９】
前記所定開度Ｓ１ を実現した後、走行制御部１０は、車速センサ１５により検出される現状の車速Ｖを取り込み（ステップ６）、これを予め設定された第１の基準速度Ｖ１ （例えば４ｋｍ／ｈ）と比較する（ステップ７）。そしてこの比較の結果、Ｖ＞Ｖ１ である場合、即ち、現状の車速ＶがＶ１ に達していない場合、次にアクセルペダルＡＰの踏み込みの有無を再度調べ（ステップ８）、踏み込みがなされているときには、ステップ２に戻って前述した速度制御動作を行う。
【００６０】
また、ステップ７での比較の結果、Ｖ≦Ｖ１ である場合、即ち、現状の車速Ｖが前記第１の基準速度Ｖ１ に達したことが確認された場合、走行制御部１０は、入力側に接続されたブレーキスイッチ５３のオンオフ状態によりブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無を調べる（ステップ９）。この結果ブレーキスイッチ５３がオフ、即ち、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされていないときには、前記ステップ８での判定を経て、ステップ２又はステップ６に戻り、ブレーキスイッチ５３がオン、即ち、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされているときには、ブレーキモータＭ３ の駆動によるブレーキ４０，４０の作動を行わしめるべくステップ１０に進む。
【００６１】
即ち、アクセルペダルＡＰの踏み込みを止めた場合、スロットル開度の急減によりエンジンＥの回転速度が減小せしめられるが、このとき、前記所定開度Ｓ１ が維持され、遠心クラッチ３０が係合状態に保たれることから、ゴルフカート１は、強いエンジンブレーキの作用により減速する。そしてこの減速により、車速Ｖが第１の基準速度Ｖ１ に達した後、即ち、エンジンブレーキの作用により十分な減速がなされた後にブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無が確認され、この踏み込みに応じて停止のためのブレーキ４０，４０の作動が行われる。またこの間、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無が調べられ、ブレーキペダルＢＰの踏み込みがなされないままアクセルペダルＡＰの踏み込みがなされた場合、速度制御動作への復帰により前述した手動走行が再開されることになる。
【００６２】
さて、Ｖ≦Ｖ１ である条件下にてブレーキペダルＢＰの踏み込み操作がなされた場合、走行制御部１０は、ブレーキモータＭ３ を所定量正転せしめる駆動指令を発し（ステップ１０）、車速センサ１５により検出される現状の車速Ｖを再度取り込み（ステップ１１）、これを前記基準速度Ｖ１ よりも低い第２の基準速度Ｖ２ （例えば１ｋｍ／ｈ）と比較し（ステップ１２）、Ｖ≠Ｖ２ である場合、ステップ９に戻ってブレーキペダルＢＰの踏み込みの有無を確認し、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが継続されている間においては、Ｖ≒Ｖ２ となるまでブレーキモータＭ３ の駆動を継続する。
【００６３】
この間のブレーキモータＭ３ は、ブレーキ４０，４０に所定の作動、例えば最大ブレーキ力の２０％程度のブレーキ力を発生する作動を行わしめるべく駆動され、ゴルフカート１は、このブレーキ力の作用下にて更に減速する。そしてこの間、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが停止された場合、ブレーキモータＭ３ の駆動を停止し、エンジンブレーキの作用下での走行状態に戻り、更に、アクセルペダルＡＰの踏み込みがなされた場合、車速制御が再開されることになる。
【００６４】
即ち、アクセルペダルＡＰを離したままブレーキペダルＢＰを適宜に踏み込むことにより、第１，第２の基準速度Ｖ１ ，Ｖ２ 間での速度調整が可能であり、このような速度調整は、急な下り坂での走行において行われる。
【００６５】
一方、ステップ１２での比較の結果、Ｖ≒Ｖ２ であった場合、即ち、ゴルフカート１の車速Ｖが第２の基準速度Ｖ２ にまで低下し、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが継続されている場合、走行制御部１０は、ブレーキモータＭ３ を更に所定量正転せしめる駆動指令を発し（ステップ１３）、この駆動によりブレーキ４０，４０を、例えば最大ブレーキ力の４０％程度にて作動させ、同時に、スロットルモータＭ２ の駆動により、エンジンＥのスロットル開度をアイドル回転を維持し得る開度にまで連続的に減じ、ゴルフカート１の停止を待って（ステップ１４）一連の動作を終了する。
【００６６】
以上の動作により、まず、遠心クラッチ３０の係合を維持し得る範囲にてスロットル開度が減じられるから、ゴルフカート１は、エンジンブレーキの作用により有効に減速せしめらる。そして、この減速による第１の基準速度Ｖ１ への到達を待ってブレーキモータＭ３ が駆動され、エンジンブレーキの作用下でのブレーキ４０，４０の軽度な作動により更に減速され、第２の基準速度Ｖ２ への到達を待ってブレーキモータＭ３ が更に駆動されて、より強いブレーキ４０，４０の作動により停止することになり、エンジンブレーキを有効に利用すると共に、ブレーキ４０，４０の負担を可及的に減じてゴルフカート１を速やかにしかも確実に停止させることができる。
【００６７】
なお本実施例においては、ゴルフ場において用いられる自走式のゴルフカートへの適用例について述べたが、本発明は、所定の走行路上を走行する自走車両全般への適用が可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また本実施例においては、ブレーキアクチュエータ及びスロットルアクチュエータとしてモータ（ブレーキモータＭ３ 及びスロットルモータＭ２ ）を用いてあるが、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電磁シリンダ等、他のアクチュエータを用いてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサと、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータと、アクセルセンサからのアクセルペダルの踏み込み量信号を入力し、この信号に応じてアクセルモータを駆動する制御手段を設けたので、即ちアクセルペダルとスロットルモータとは電気的に接続されて制御手段によってエンジンの駆動力が制御されるので、アクセルペダルとエンジンとの間にワイヤーが不要となり、過酷な走行によるワイヤーの伸びや断線による機械的な疲労によるエンジン駆動不良が起こらないので、非常に安全性が向上する等の効果を奏する。
【００７０】
また、アクセルペダルの操作に係わらずエンジン駆動による自動走行が可能であり、自動走行時、制御手段は、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータに駆動信号を出力するので、自動、手動走行時のエンジンの駆動力の調節を共通のスロットルモータによって行うことが出来、簡単な構成でエンジンを駆動することが出来る等の効果を奏する。
【００７１】
更に、制御手段は、予め定めた値を上限としてスロットルモータを駆動するので、危険速度になることがなく、安全性が向上する等の効果を奏する。
【００７２】
そして、制御手段は、予め定めた値を下限としてスロットルモータを駆動し、またその下限値は、遠心クラッチが係合状態を保つ値であるこするので、遠心クラッチが係合状態を保ち、エンジンが停止することがなく、簡単な構成でエンジンの駆動力を制御することが出来る等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの外観を示す側面図である。
【図２】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの内部構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明に係る自走車両たるゴルフカートの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】手動走行時における停止手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ゴルフカート
８ ブレーキ装置
９ａ 誘導線
９ｂ 標識マグネット
１０ 走行制御部
１１ 走行切換スイッチ
１２ 発進スイッチ
１３ リモコン受信器
１４ リモコン発信器
１５ 車速センサ
４０ ブレーキ
４１ ブレーキワイヤ
５０ アクセルセンサ
５１ スイッチ開度センサ
５２ ブレーキセンサ
５３ ブレーキスイッチ
６１ 誘導信号センサ
６２ 走行標識センサ
ＢＰ ブレーキペダル
Ｅ エンジン
Ｍ１ ステアリングモータ
Ｍ２ スロットルモータ
Ｍ３ ブレーキモータ
Claims (3)
- 乗員によって操作されるアクセルペダルと、該アクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動力を調節するエンジンとを備え、前記アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサと、前記エンジンの駆動力を調節するスロットルモータと、前記アクセルセンサからの前記アクセルペダルの踏み込み量信号を入力し、該信号に応じて前記スロットルモータを駆動する制御手段と、前記エンジンの出力に遠心クラッチとを設け、前記制御手段は、前記遠心クラッチが係合状態を保つ値を下限値として制御されることを特徴とするゴルフカート。
- 前記アクセルペダルの操作に係わらずエンジン駆動による自動走行が可能であり、自動走行時、前記制御手段は、エンジンの駆動力を調節するスロットルモータに駆動信号を出力することを特徴とする請求項１記載のゴルフカート。
- 前記制御手段は、予め定めた値を上限として前記スロットルモータを駆動することを特徴とする請求項１記載のゴルフカート。
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| JP04755798A JP3583920B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | ゴルフカート |
Related Parent Applications (1)
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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1998
- 1998-02-27 JP JP04755798A patent/JP3583920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH10220255A (ja) | 1998-08-18 |
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