JP3932673B2 - 電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
歩行動作を長時間ができない人や円滑にできない人等のため、歩行動作の代換え手段として低速走行の電動三輪車がある。当該電動三輪車は、最高速度を例えば6km/hという低速度に設定されて走行中の安全が図られているが、最高速度で走行中に急ハンドルを切った場合には転倒するおそれがある。このため、当該電動三輪車においては、ハンドルを切り操作をした際には、車速を最高速度から所定の低速に減速し、かつ、ハンドルを戻し操作した際には、減速した車速を最高速度に増速すべく機能する車速制御装置を装備している。
【0003】
当該車速制御装置は、ハンドルの所定の操舵角を検出する操舵角検出手段と、同操舵角検出手段からの検出信号に基づいて車速を制御する制御装置を備え、ハンドルの操舵角が所定値以上の場合には車速を減速し、かつ操舵角が所定値以内に復帰した場合には増速させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電動三輪車の乗員にとっては、ハンドルを切り操作した場合には車速が早く減速されて安全が確保され、かつ、ハンドルを戻し操作した場合には減速した車速が早く増速復帰されて、快適な走行が図れるようにすることが望ましい。
【0005】
しかしながら、従来の車速制御装置は、車速を減速する始点であるハンドルの操舵角と、減速した車速を増速する始点であるハンドルの操舵角とが一致しているため、車速をハンドルの切り操作の早期に減速させることと、ハンドルの戻し操作の早期に増速復帰させることは相反することとなり、ハンドルの急な切り操作時の安全を図るべく車速の減速を早めると、車速の増速復帰が遅れることとなる。
【0006】
従って、本発明の目的は、当該形式の電動三輪車において、ハンドルを切り操作した場合に車速を早く減速し、かつ、ハンドルを大きく切り操作した場合には、その後の戻し操作の早期に減速した車速を早く増速復帰させるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動三輪車のハンドルの操舵角を検出して、操舵角が所定値以上の場合には車速を減速し、かつ操舵角が所定値以内に復帰した場合には減速した車速を増速させる電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置に関する。
【0008】
しかして、本発明に係る車速制御装置は、前記ハンドルの操舵角が所定の第1の操舵角値に達したことを検出する第1操舵角検出手段と、前記ハンドルの操舵角が前記第1の操舵角値より大きい所定の第2の操舵角値に達したことを検出する第2操舵角検出手段と、これら両操舵角検出手段からの検出信号に基づいて車速を制御する制御手段を備え、同制御手段は、前記ハンドルの操舵角が前記第2の操舵角値を超えない小さい範囲では、ハンドル切り操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速し、かつ、前記ハンドルの操舵角が前記第2の操舵角値を超える大きい範囲では、ハンドル切り操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速し、一旦ハンドル戻し操作した後さらに前記第2の操舵角値を超えるハンドル切り操作を行った場合には、ハンドル切り操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速することを特徴とするものである。
【0009】
本発明に係る車速制御装置おいては、前記第1操舵角検出手段は、前記ハンドルに一体回転可能に取付けられ外周縁に周方向に所定長さ延びるカム溝と外周円弧部を有する第1カムプレートと、同第1カムプレ−トの外周縁に摺接し前記カム溝および前記外周円弧部のいずれか一方に位置するときに開成されかつ前記カム溝および前記外周円弧部のいずれか他方に位置するときに閉成される第1検出スイッチを備えて、前記カム溝と前記外周円弧部の境界部が第1の操舵角値に設定される構成とすることができ、かつ、前記第2操舵角検出手段は、前記ハンドルに一体回転可能に取付けられ外周縁に周方向へ所定長さ延びる外周円弧部とカム溝を有する第2カムプレートと、同第2カムプレ−トの外周縁に摺接し前記外周円弧部および前記カム溝のいずれか一方に位置するときに閉成されかつ前記外周円弧部および前記カム溝のいずれか他方に位置するときに開成される第2検出スイッチを備えて、前記外周円弧部と前記カム溝の境界部が第2の操舵角値に設定される構成とすることができる。
【0010】
また、本発明に係る車速制御装置においては、前記第1カムプレートを、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備えた構成とし、かつ、前記第2カムプレートを、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備えた構成とし、前記第1カムプレートのカム溝を前記第2カムプレートの外周円弧部より短く形成して、前記各検出スイッチを前記各カムプレートのカム溝に位置するとき開成され外周円弧部に位置するとき閉成される設定とすることができる。
【0011】
また、本発明に係る車速制御装置においては、前記第1カムプレートを前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備えた構成とし、前記第2カムプレートを前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備えた構成とし、前記第1カムプレートの外周円弧部を前記第2カムプレートのカム溝より短く形成して、前記各検出スイッチを前記各カムプレートの外周円弧部に位置するとき開成されカム溝に位置するとき閉成される設定とすることができる。
【0012】
【発明の作用・効果】
本発明に係る車速制御装置においては、電動三輪車の乗員が走行中に第1の操舵角値を越えるハンドルの切り操作(ハンドル切り操作という)すると、第1操舵角検出手段がこの第1の操舵角値を検出して、同操舵角値の検出信号を制御手段に出力する。制御手段は、この検出信号に基づいて車速を減速して、電動三輪車を安全な低速状態で方向変換させるようにする。その後、乗員が直進走行すべくハンドルを戻し操作(ハンドル戻し操作という)すると、第1操舵角検出手段が第1の操舵角値を検出して、同操舵角値の検出信号を制御手段に出力する。制御手段は、この検出信号の基づいて車速を増速復帰させて、電動三輪車を快適な速度で走行させるようにする。
【0013】
また、電動三輪車の乗員が走行中に第2の操舵角値を越える大きなハンドル切り操作すると、第1操舵角検出手段がこの第1の操舵角値を検出して、上記したと同様に、制御手段がこの検出信号に基づいて車速を減速して、電動三輪車を安全な低速状態で方向変換させるようにする。その後、乗員が直進走行すべくハンドル戻し操作すると、第2操舵角検出手段が第2の操舵角値を検出して、同操舵角値の検出信号を制御手段に出力する。制御手段は、この検出信号に基づいて車速を増速復帰させて、電動三輪車を快適な速度で走行させるようにする。
【0014】
なお、第2の操舵角値を越える大きなハンドル切り操作した場合、乗員が一旦第2の操舵角値を越えるハンドル戻し操作した後、さらに第2の操舵角値を越えるハンドル切り操作をすると、第2操舵角検出手段が第2の操舵角値を検出して同操舵角値の検出信号を制御手段に出力する。このため、制御手段は車速を再度減速して安全な方向変換を図り、その後のハンドル戻し操作時には、第2の操舵角値を増速の始点として車速を増速復帰させて、電動三輪車を快適な速度で走行させるようにする。
【0015】
このように、当該車速制御装置においては、ハンドル切り操作が小さい範囲の場合には、第1の操舵角値が車速の減速および増速の始点となって、車速をハンドル切り操作に応答して早く減速させ、かつ、ハンドル戻し操作に応答して早く増速復帰させることができる。また、ハンドル切り操作が大きい範囲の場合には、第1の操舵角値が車速の減速の始点になるが、第2の操舵角値が車速の増速復帰始点となって、車速をハンドル切り操作に応答して早く減速させ、かつ、ハンドル戻し操作に応答して早く増速復帰させることができる。
【0016】
本発明に係る車速制御装置おいては、第1操舵角検出手段および第2操舵角検出手段を、ハンドルに一体回転可能に取付けられ外周縁に周方向に所定長さ延びるカム溝と外周円弧部を有するカムプレートと、カムプレ−トの外周縁に摺接しカム溝または外周円弧部のいずれか一方に位置するときに開成されかつカム溝および外周円弧部のいずれか他方に位置するときる閉成される検出スイッチを備える構成とすることにより、容易に形成することができる。
【0017】
かかる構成においては、第1操舵角検出手段の第1カムプレートを、ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備えた構成とし、かつ、第2操舵角検出手段の第2カムプレートを、ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備えた構成とし、第1カムプレートのカム溝を第2カムプレートの外周円弧部より短く形成して、各検出スイッチを各カムプレートのカム溝に位置するとき開成され外周円弧部に位置するとき閉成される設定とする。
【0018】
また、かかる構成に換えて、第1操舵角検出手段の第1カムプレートをハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備えた構成とし、第2操舵角検出手段の第2カムプレートをハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備えた構成とし、第1カムプレートの外周円弧部を第2カムプレートのカム溝より短く形成して、各検出スイッチを各カムプレートの外周円弧部に位置するとき開成されカム溝に位置するとき閉成される設定とするようにしてもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図1には、本発明に係る車速制御装置の一例が概略的に示されている。当該車速制御装置は、第1操舵角検出手段10aと、第2操舵角検出手段10bと、制御手段10cを備えている。
【0020】
第1操舵角検出手段10aは、電動三輪車のハンドル軸21に貫通された状態で固定されている第1カムプレート11と、車体側に固定されている第1検出スッチ12にて構成されており、第1カムプレート11の外周縁は、所定長さのカム溝11aと外周円弧部11bに形成されている。
【0021】
第1検出スイッチ12は、可動接点12aと押動子12bを備え、押動子12bは第1カムプレート11の外周縁に摺接している。第1検出スッチ12は、押動子12bがカム溝11aに位置するとき開成されるもので、押動子12bが外周円弧部11bに乗り上げると可動接点12aが押動されて閉成されるものである。第1検出スイッチ12は、制御手段10cであるコントローラに接続されている。
【0022】
第2操舵角検出手段10bは、電動三輪車のハンドル軸21に貫通された状態で固定されている第2カムプレート13と、車体側に固定されている第2検出スッチ14にて構成されている。第2カムプレート13は、ハンドル軸21上にて第1カムプレート11と並列的に位置し、かつ、第2検出スッチ14は第1検出スッチ12とはハンドル軸21を挟んで対称に位置している。第2カムプレート13の外周縁は、所定長さの外周円弧部13aと一対のカム溝13bに形成されている。
【0023】
第2検出スイッチ14は、可動接点14aと押動子14bを備え、押動子14bは第2カムプレート13の外周縁に摺接している。第2検出スッチ14は、第2検出スッチ14は、押動子14bが外周円弧部13aに位置するとき閉成されるもので、押動子14bがカム溝13bに落下すると可動接点13aに対する押動が解除されて開成されるものである。第2検出スイッチ14は、制御手段10cであるコントローラに接続されている。
【0024】
コントローラ10cは、電動三輪車の駆動源である駆動モータ22の回転速度を制御して、車速を減速および増速制御する。
【0025】
当該車速制御装置において、第1カムプレート11は、ハンドル軸21が中立状態に位置している場合にカム溝11aがハンドル軸21の中立位置から左右に同一長さ延びるようにハンドル軸21上に固定されており、また、第2カムプレート13は、ハンドル軸21が中立状態に位置している場合に外周円弧部13aがハンドル軸21の中立位置から左右に同一長さ延びるようにハンドル軸21上に固定されている。第1カムプレート11のカム溝11aは、第2カムプレート13の外周円弧部13aに比較して短く形成されている。
【0026】
当該車速制御装置においては、電動三輪車のハンドル切り操作および戻し操作により各検出スイッチ12,14が閉成(ON)動作および開成(OFF)動作するもので、そのON,OFF動作のタイミングチャートが図2に示されている。タイミングチャートにおいて、縦線L0はハンドルの中立位置を、縦線L1はハンドルを左方向へ最大限切り操作した位置を、縦線L2はハンドルを右方向へ最大限切り操作した位置をそれぞれ示している。
【0027】
第1検出スイッチ12は、ハンドルが中立位置にある場合には、第1カムプレート11のカム溝11aに位置してOFF状態にあり、ハンドルの左右の切り操作により、第1カムプレート11の外周円弧部11bに乗上げると、左切りの場合にはa点で、また右切りの場合にはb点でON動作する。一方、第2検出スイッチ14においては、ハンドルが中立位置にある場合には、第2カムプレート13の外周円弧部13aに位置してON状態にあり、ハンドルの左右の切り操作により、第2カムプレート13のカム溝13bに落下すると、左切りの場合にはc点で、また右切りの場合にはd点でOFF動作する。
【0028】
図3は、各検出スイッチ12,14のON,OFF動作と、コントローラ22の車速制御との関係を示すタイミングチャートであり、ハンドルの右切り操作の場合を示している。
【0029】
当該車速制御装置においては、電動三輪車の乗員が走行中にハンドル右切り操作によりハンドルの操舵角が所定の第1の操舵角値を越えると、この時点(b点)で第1検出スイッチ12がON動作して、この動作信号をコントローラ22に出力する。コントローラ10cは、この動作信号に基づいて駆動モータ10cの駆動回転を下げて、電動三輪車を方向変換に安全な車速まで減速する。この場合、ハンドル右切り操作が小さい範囲で、ハンドルを戻し操作する場合には、第1検出スイッチ12がOFF動作するb時点での動作信号に基づいてコントローラ10cが駆動モータ22の駆動回転を上げ、電動三輪車を増速復帰させて電動三輪車を快適な速度で走行するようにする。図3の車速欄には、この減速状況を実線で、また、増速復帰状況を1点鎖線で示している。
【0030】
また、電動三輪車の乗員が走行中に第2の操舵角値を越える大きなハンドル切り操作すると、第1検出スイッチ12がON動作するとともに、第2検出スイッチ14がOFF動作する。この場合には、第1検出スイッチ12のON動作信号に基づいて、コントローラ10cが駆動モータ23の駆動回転を下げて、電動三輪車を方向変換に安全な車速まで減速して電動三輪車を安全な低速状態で方向変換させるようにする。
【0031】
その後、乗員が直進走行すべくハンドル戻し操作すると、第2検出スイッチ14がd時点でON動作し、この動作信号をコントローラ10cに出力する。コントローラ10cは、この動作信号に基づいてd時点で駆動モータ22の駆動回転を上げ、電動三輪車を増速復帰させて電動三輪車を快適な速度で走行させるようにする。図3の車速欄には、この減速状況を実線で、また、増速復帰状況を2点鎖線で示している。
【0032】
なお、第2の操舵角値を越える大きなハンドル切り操作した場合、乗員が一旦第2の操舵角値を越えるハンドル戻し操作した後、さらに第2の操舵角値を越えるハンドル切り操作をすると、第2検出スイッチ14がd時点でOFF動作し、この動作信号をコントローラ10cに出力する。このため、コントローラ10cはd時点で車速を再度減速して安全な方向変換を図り、その後のハンドル戻し操作時には第2検出スイッチ14がd時点でON動作し、d時点で車速を増速復帰させて電動三輪車を快適な速度で走行するようにする。
【0033】
このように、当該車速制御装置においては、ハンドル切り操作が小さい範囲の場合には、第1の操舵角値が車速の減速および増速の始点となって、車速をハンドル操作に応答して早く減速させ、かつ、ハンドル戻し操作に応答して早く増速復帰させることができる。また、ハンドル切り操作が大きい範囲の場合には、第1の操舵角値が車速の減速の始点になるが、第2の操舵角値が車速の増速復帰始点となって、車速をハンドル切り操作に応答して早く減速させ、かつ、ハンドル戻し操作に応答して早く増速復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車速制御装置の一例を示す概略図である。
【図2】同車速制御装置を構成する各検出スイッチのON,OFF動作のタイミングチャートである。
【図3】同各検出スイッチのON,OFF動作と、コントローラの車速制御との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10a…第1操舵角検出手段、10b…第2操舵角検出手段、10c…コントローラ、11…第1カムプレート、12…第1検出スッチ、13…第2カムプレート、14…第2検出スッチ、11a,13b…カム溝、11b,13a…外周円弧部、12a,14a…可動接点、12b,14b…押動子、21…ハンドル軸、22…駆動モータ。
Claims (4)
- 電動三輪車のハンドルの操舵角を検出して、操舵角が所定値以上の場合には車速を減速し、かつ操舵角が所定値以内に復帰した場合には減速した車速を増速復帰させる電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置であり、前記ハンドルの操舵角が所定の第1の操舵角値に達したことを検出する第1操舵角検出手段と、前記ハンドルの操舵角が前記第1の操舵角値より大きい所定の第2の操舵角値に達したことを検出する第2操舵角検出手段と、これら両操舵角検出手段からの検出信号に基づいて車速を制御する制御手段を備え、同制御手段は、前記ハンドルの操舵角が前記第2の操舵角値を超えない小さい範囲では、ハンドル切り操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速すること、および、前記ハンドルの操舵角が前記第2の操舵角値を超える大きい範囲では、ハンドル切り操作時における前記第1の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速し、一旦ハンドル戻し操作した後さらに前記第2の操舵角値を超えるハンドル切り操作を行った場合には、ハンドル切り操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を減速するとともに、ハンドル戻し操作時における前記第2の操舵角値の検出信号に基づいて車速を増速することを特徴とする電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置。
- 請求項1に記載の車速制御装置において、前記第1操舵角検出手段は、前記ハンドルに一体回転可能に取付けられ外周縁に周方向に所定長さ延びるカム溝と外周円弧部を有する第1カムプレートと、同第1カムプレ−トの外周縁に摺接し前記カム溝および前記外周円弧部のいずれか一方に位置するときに開成されかつ前記カム溝および前記外周円弧部のいずれか他方に位置するときに閉成される第1検出スイッチを備えて、前記カム溝と前記外周円弧部の境界部が第1の操舵角値に設定され、前記第2操舵角検出手段は、前記ハンドルに一体回転可能に取付けられ外周縁に周方向へ所定長さ延びる外周円弧部とカム溝を有する第2カムプレートと、同第2カムプレ−トの外周縁に摺接し前記外周円弧部および前記カム溝のいずれか一方に位置するときに閉成されかつ前記外周円弧部および前記カム溝のいずれか他方に位置するときに開成される第2検出スイッチを備えて、前記外周円弧部と前記カム溝の境界部が第2の操舵角値に設定されていることを特徴とする電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置。
- 請求項2に記載の車速制御装置において、前記第1カムプレートは、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備え、前記第2カムプレートは、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備え、前記第1カムプレートのカム溝は前記第2カムプレートの外周円弧部より短く形成されていて、前記各検出スイッチは前記各カムプレートのカム溝に位置するとき開成され外周円弧部に位置するとき閉成される設定となっていることを特徴とする電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置。
- 請求項2に記載の車速制御装置において、前記第1カムプレートは、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びる外周円弧部と同外周円弧部に続くカム溝を備え、前記第2カムプレートは、前記ハンドルの中立位置を中心にして左右方向へ所定長さ延びるカム溝と同カム溝に続く外周円弧部を備え、前記第1カムプレートの外周円弧部は前記第2カムプレートのカム溝より短く形成されていて、前記各検出スイッチは前記各カムプレートの外周円弧部に位置するとき開成されカム溝に位置するとき閉成される設定となっていることを特徴とする電動三輪車のハンドル操作時の車速制御装置。
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