JP3913910B2 - 小型電動車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動車椅子あるいはゴルフカートなどとして使用される小型電動車に関する。
【0002】
【従来技術】
上記した小型電動車としては、米国特許公報第4,729,447号公報あるいは特開平10−165454号公報記載の技術が知られている。さらに、特開平10−174203号公報および特開平10−174204号公報は、ペダル踏力に応じたモータアシストを供給する電動車両において、インディケータを点灯してバッテリ(車載電源)の残容量を表示することを提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、小型電動車にとって車載電源の残容量は走行時間あるいは走行距離を規定することから、車載電源の残容量を精度良く求めて表示すると共に、その表示から乗員が残容量を簡易にチェックできるように構成する必要がある。この点に関して上記した従来技術は、小型電動車あるいは電動車両におけるバッテリの残容量表示を提案するに止まっている。
【0004】
従って、この発明は、上記した課題を解消することにあり、車載電源の残容量を精度良く求めて表示すると共に、その表示から乗員が残容量を簡単にチェックできるようにした小型電動車を提供することを目的とする。
【0005】
さらに、小型電動車において、ヘッドライトを昼間オフし忘れると、走行時間あるいは走行距離が短くなるという意図しない事態を招く恐れがある。
【0006】
従って、この発明の第2の目的は、上記した課題を解消することにあり、ヘッドライトがオンされているときはインディケータに表示して乗員の注意を喚起するようにした小型電動車を提供することにある。
【0007】
さらに、小型電動車の故障箇所をインディケータを介して表示すると、サービス工場などで故障箇所を迅速に特定することができて便宜である。
【0008】
従って、この発明の第3の目的は、上記した課題を解消することにあり、故障箇所をインディケータを介して表示することでサービス工場などで故障箇所を迅速に特定することができるようにした小型電動車を提供することにある。
【0009】
さらに、小型電動車の使用履歴あるいは故障履歴をインディケータを介して表示すると、その履歴からサービス工場などで部品交換を容易に行うことができて便宜である。
【0010】
従って、この発明の第4の目的は、上記した課題を解消することにあり、使用履歴あるいは故障履歴をインディケータを介して表示することでサービス工場などで部品交換を容易に行うことができるようにした小型電動車を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、請求項1項においては、車載電源から電力の供給を受けて車輪を駆動する電動モータを備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車において、ヘッドライトとインディケータパネル上に複数のインディケータを備え、少なくとも前記車載電源の電圧と放電電流に基づいて開路電圧を算出し、算出した開路電圧に基づいて前記車載電源の残容量を求め、求めた残容量を前記複数のインディケータの点灯数により表示すると共に、前記複数のインディケータの少なくとも1個を点滅させて前記ヘッドライトの点灯状態を表示する如く構成した。
【0012】
これにより、車載電源の残容量を精度良く求めて表示することができると共に、その表示から乗員が残容量を簡単にチェックすることができる。また、ヘッドライトが昼間点灯されているときはインディケータに表示して乗員の注意を喚起することができ、走行時間あるいは走行距離が短くなるといった予期しない事態が生じることがない。
【0017】
請求項2項にあっては、車載電源から電力の供給を受けて車輪を駆動する電動モータを備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車において、インディケータパネル上に複数のインディケータを備えると共に、前記複数のインディケータを点灯、消灯あるいは点滅させて前記小型電動車に発生した故障履歴と、走行距離、充電時間および充電回数を含む使用履歴とを表示する如く構成した。
【0018】
これにより、故障履歴と使用履歴とをインディケータを介して表示することでサービス工場などで部品交換を容易に行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【0020】
図1はこの発明に係る小型電動車の上面図、図2はその縮小側面図、図3はその正面図、および図4はその背面図である。
【0021】
以下説明すると、この発明に係る小型電動車10は、メインフレーム12を備えた、スクータ状の外観を呈する。メインフレーム12の前端にはハンドルパイプ14が取り付けられ、ハンドルパイプ14の上方にはステアリングホイール16が取り付けられる。
【0022】
ハンドルパイプ14はその他端で、ギヤ機構18を介して2個の前輪22,22に連結され、ステアリングホイール16の回転に応じた方向および角度に前輪22を操舵する。
【0023】
メインフレーム12には後端側でポスト24が立設され、その上方には乗員が着座するためのシート26が取り付けられる。尚、図3および図4でシートの図示を省略した。
【0024】
シート26の下部には(発電)電動モータ28が収容される。電動モータ28の出力は、電磁ブレーキ30を介してアクスル34に伝達され、その両端に取り付けられた2個の後輪36,36を駆動する。
【0025】
電動モータ28は、前輪側のハンドルパイプ14付近に収容された2個のバッテリ(車載電源)38,38(それぞれ容量12V)に接続され、バッテリ電圧を供給されて回転する。このように、小型電動車10は4輪車として構成され、前輪の間にバッテリを配置して安定性を向上させる構成とした。尚、符号40は、メインヒューズボックスを示す。
【0026】
さらに、図3に示す如く、車両前面にはヘッドライト44が設けられると共に、その両側面には方向指示用のウィンカライト46,46が設けられる。また、図4に示す如く、車両後部には2個のリフレクタ48,48が配置される。
【0027】
電動モータ28は、それに隣接して後輪側のシート26の下部の空間に配置されたコントロールユニット(電子制御ユニット)50によって制御される(符号50はより詳しくはコントロールユニットを収容するボックスを示すが、図示の便宜上、コントロールユニットを符号50で示す)。コントロールユニット50はマイクロコンピュータを備える。
【0028】
図5はコントロールユニット50の詳細を示す回路図である。図5では省略するが、コントロールユニット50は、図6に示すような、モータ駆動回路54を備える。モータ駆動回路54は、4個のFET(スイッチング素子)A,B,C,Dからなるブリッジ回路を備える。
【0029】
図6において、対向する2個のFET素子A,Dがオンされて矢印(実線)で示す如くソース電流が流されると、電動モータ28は矢印(実線)で示す方向に正転して小型電動車10を前進方向に走行させる。
【0030】
他方、対向する2個のFET素子B,Cがオンされて矢印(破線)で示す如くソース電流が流されると、電動モータ28は矢印(破線)で示す方向に逆転して小型電動車10を後進方向に走行させる。
【0031】
尚、所定の運転状態においては電動モータ28は発電機として作用し、バッテリ38を充電する。また、バッテリ38はチャージャ56を介して外部のDC電源から充電することができる。
【0032】
ステアリングホイール16の付近にはメインコントロールパネル(インディケータパネル)58が配置される。
【0033】
図7はメインコントロールパネル58の拡大上面図であり、図8はパネル部分の表示を示す説明図である(図5では「PANEL」と示す)。尚、図7でステアリングホイール16の図示は省略した。
【0034】
図示の如く、メインコントロールパネル58の下部には回転式のキースイッチ(電源スイッチ)62が設けられる。キースイッチ62は、電動モータ28をバッテリ38に接続するモータ駆動回路54に設けられる。
【0035】
キースイッチ62は、乗員によって図8に示す「停止」位置に廻されるとき、バッテリ38と電動モータ28の接続を遮断すると共に、「運転」位置に廻されるとき、バッテリ38を電動モータ28に接続する。
【0036】
キースイッチ62の図7および図8で右上方には、乗員が「前」(前進走行)あるいは「後」(後進走行)を選択するための前後進セレクトスイッチ64が設けられる。
【0037】
キースイッチ62の上方にはスピードボリューム66が設けられる。スピードボリューム66は、乗員によって数字2から6の間に廻される位置に応じて電圧をVsvを出力する。即ち、図9に示す如く、0V付近から8V付近の値を出力し、それに応じて走行速度が0km/h相当から6.5km/h相当に設定される。
【0038】
さらに、図7に示す如く、メインコントロールパネル58の右端にはアクセルボリューム68(アクセルレバー)が配置される。アクセルボリューム68はその自由端が図7で紙面の上下方向に移動自在に構成され、乗員により紙面の下方向に移動されて前進方向あるいは後進方向に走行指示する。
【0039】
このアクセルボリューム68は紙面の下方向の移動量に応じた電圧Vavを、図10に示す如く、出力する。出力電圧Vavが始動ボリューム電圧Vavs以上となると、アクセルオンと判断されて走行制御が開始される。
【0040】
小型電動車10の走行速度は、スピードボリューム66の出力電圧(ボリューム位置)に、アクセルボリューム68の出力電圧(ボリューム位置)による所定の比(アクセル比)を乗じた値となるように制御される。
【0041】
より具体的には、前記したコントロールユニットにより、走行速度がその値となるように、モータ駆動回路54のFETのデューティ比(PWM制御における)が決定され、デューティ駆動される。アクセルボリューム68がオフされると、小型電動車10は所定の減速パターンで減速して停車する。
【0042】
尚、図5に示す如く、電動モータ54にはロータリエンコーダ(ENCODER)72が配置され、モータ回転速度を通じて車両走行速度に比例する信号を出力する。
【0043】
メインコントロールパネル58の上方にはLED素子からなる5個のインディケータ74が設けられる。図5などで、この5個のインディケータ74をIND.1からIND.5と示す。このインディケータ74は、バッテリ38の残量(残容量)表示などに使用される。
【0044】
それについて説明すると、以下の如く、開路電圧〔V〕を算出し、算出値に基づいて図11に示す如く、インディケータ74の全部または一部を点灯、消灯、あるいは点滅させて電池(バッテリ)電圧の残量(残容量)を表示する。
【0045】
【0046】
上記で、電池電圧はバッテリの端子電圧から求める。また、放電電流は、モータ電流より求める。尚、電流値は検出抵抗(図示せず)の両端電圧で検出し、電圧値はバッテリ端子電圧から検出する。尚、電池内部抵抗は、放電電流に基づいて算出する。電池内部抵抗および電源配線抵抗は予め求めておく。また、開路電圧は、所定時間、例えば5分間の平均値を算出して使用する。
【0047】
図11に示す如く、電池(バッテリ)残量表示レベルが低下するにつれて点灯インディケータ数は減少させられる。電池(バッテリ)残量表示レベルが1となると、左から2番目(IND.2)のインディケータを点滅させて乗員の注意を喚起する。尚、ブザーなどの音声信号を用いても良い。
【0048】
このように、開路電圧よりバッテリ残量を検出することで、バッテリ残量を確実に判定することができると共に、確認もインディケータを参照するだけで、容易に行うことができる。
【0049】
さらに、5段階のレベル表示を電圧のみで行うことで、寿命劣化時にはレベルが短時間に低下方向に変化するので、バッテリ38の劣化も検出することができる。
【0050】
また、図示例の小型電動車10の場合、走行中に段差を乗り越えるときなどは負荷が急増し、走行状態によってバッテリ残量が急変するため、電池残量表示レベルが所定時間経過するとき、開路電圧算出値と無関係にレベルを1つ下げるようにしても良い。尚、一度、あるレベルに達した後は、充電されるまで、そのレベルより上げられることがない。
【0051】
さらに、図12に示す如く、ヘッドライト44がオン(点灯)されているときは、5個のインディケータの任意の1個(例えば左端のIND.1)を点滅させることで、乗員の注意を喚起する。
【0052】
これにより、昼間のヘッドライト44の消灯忘れによって走行時間が短くなるといった乗員が意図しない不都合を回避することができると共に、インディケータ74をバッテリ残量表示と兼用することで専用のインディケータを設けることが不要となって構成を簡素にすることができる。
【0053】
さらに、図13に示す如く、5個のインディケータの点灯、消灯あるいは点滅を組み合わせることで、小型電動車10の故障箇所を表示するようにした。尚、図13は自己診断のチェックリストである。
【0054】
これによって、種々の故障箇所を数少ない5個のインディケータで示すことができ、サービス工場などで故障箇所を迅速に特定して修理することができる。また、専用のインディケータを設けることがなくて構成を簡易にすることができる。
【0055】
さらに、図14に示す如く、5個のインディケータの点灯、消灯あるいは点滅を組み合わせることで、小型電動車10の使用履歴あるいは故障履歴を管理(表示)するようにした。例えば、以下の内容を管理するようにした。尚、図14は保守データを示す。
【0056】
(1)過去に発生した故障を5回記憶し、表示する。
(2)電動モータ28の回転数から走行距離を算出し、表示する。
(3)バッテリ38の充電時間、回数を表示する。
【0057】
これによって、種々の履歴を数少ない5個のインディケータで示すことができ、サービス工場などで部品交換を容易に行うことができる。また、専用のインディケータを設けることがなくて構成を簡易にすることができる。
【0058】
この実施の形態は上記の如く、車載電源(バッテリ38)から電力の供給を受けて車輪(後輪36)を駆動する電動モータ28を備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車10において、ヘッドライト44と、インディケータパネル(メインコントロールパネル58)上に複数、より詳しくは5個のインディケータ74を備え、少なくとも前記車載電源の電圧、より詳しくはバッテリ38の端子電圧と放電電流に基づいて開路電圧を算出し、算出した開路電圧に基づいて前記車載電源の残容量を求め、求めた残容量を前記複数のインディケータの点灯数により表示すると共に、前記複数のインディケータ74の少なくとも1個を点滅させて前記ヘッドライト44の点灯状態を表示する如く構成した。
【0059】
これにより、車載電源の残容量を精度良く求めて表示することができると共に、その表示から乗員が残容量を簡単にチェックすることができる。また、ヘッドライトが昼間点灯されているときはインディケータに表示して乗員の注意を喚起することができ、走行時間あるいは走行距離が短くなるといった予期しない事態が生じることがない。
【0064】
また、車載電源(バッテリ38)から電力の供給を受けて車輪(後輪36)を駆動する電動モータ28を備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車10において、インディケータパネル(メインコントロールパネル58)上に複数のインディケータ74を備えると共に、前記複数のインディケータ74を点灯、消灯あるいは点滅させて前記小型電動車に発生した故障履歴と、走行距離、充電時間および充電回数を含む使用履歴とを表示する如く構成した。
【0065】
これにより、故障履歴と使用履歴とをインディケータを介して表示することでサービス工場などで部品交換を容易に行うことができる。
【0066】
【発明の効果】
請求項1項にあっては、車載電源の残容量を精度良く求めて表示することができると共に、その表示から乗員が残容量を簡単にチェックすることができる。また、ヘッドライトが昼間点灯されているときはインディケータに表示して乗員の注意を喚起することができ、走行時間あるいは走行距離が短くなるといった予期しない事態が生じることがない。
【0069】
請求項2項にあっては、故障履歴と使用履歴とをインディケータを介して表示することでサービス工場などで部品交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る小型電動車の構成を全体的に示す平面図である。
【図2】図1に示す小型電動車の縮小側面図である。
【図3】図1に示す小型電動車の正面図である。
【図4】図1に示す小型電動車の背面図である。
【図5】図1の小型電動車のコントロールユニットの構成を具体的に示すブロック図である。
【図6】図5のコントロールユニットが内蔵するモータ駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図7】図1の小型電動車のメインコントロールパネルの拡大平面図である。
【図8】図7に示すメインコントロールパネルの説明図である。
【図9】図7に示すメインコントロールパネルのスピードボリュームの出力電圧特性を示す説明グラフである。
【図10】図7に示すメインコントロールパネルのアクセルボリュームの出力電圧特性を示す説明グラフである。
【図11】図7に示すメインコントロールパネルのインディケータの表示例を示す説明図である。
【図12】図7に示すメインコントロールパネルのインディケータの別の表示例を示す説明図である。
【図13】図7に示すメインコントロールパネルのインディケータのさらに別の表示例を示す自己診断チェックリストである。
【図14】図7に示すメインコントロールパネルのインディケータのさらに別の表示例を示す保守データである。
【符号の説明】
10 小型電動車
28 電動モータ
38 バッテリ(車載電源)
44 ヘッドライト
50 コントロールユニット(電子制御ユニット)
58 メインコントロールパネル(インディケータパネル)
74 インディケータ
Claims (2)
- 車載電源から電力の供給を受けて車輪を駆動する電動モータを備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車において、ヘッドライトとインディケータパネル上に複数のインディケータを備え、少なくとも前記車載電源の電圧と放電電流に基づいて開路電圧を算出し、算出した開路電圧に基づいて前記車載電源の残容量を求め、求めた残容量を前記複数のインディケータの点灯数により表示すると共に、前記複数のインディケータの少なくとも1個を点滅させて前記ヘッドライトの点灯状態を表示することを特徴とする小型電動車。
- 車載電源から電力の供給を受けて車輪を駆動する電動モータを備え、乗員の指示に従って前記電動モータを駆動制御して前進方向あるいは後進方向に走行する小型電動車において、インディケータパネル上に複数のインディケータを備えると共に、前記複数のインディケータを点灯、消灯あるいは点滅させて前記小型電動車に発生した故障履歴と、走行距離、充電時間および充電回数を含む使用履歴とを表示することを特徴とする小型電動車。
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