JPH1035499A - 電動補助力付小型車両 - Google Patents
電動補助力付小型車両Info
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- JPH1035499A JPH1035499A JP8189788A JP18978896A JPH1035499A JP H1035499 A JPH1035499 A JP H1035499A JP 8189788 A JP8189788 A JP 8189788A JP 18978896 A JP18978896 A JP 18978896A JP H1035499 A JPH1035499 A JP H1035499A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人手により運搬を行う際の労力を軽減し、か
つ、操作性に優れた電動補助力付小型車両を提供するこ
と。 【解決手段】 ハンドル２に付与された操作力に応じた
信号が、前後角信号出力部２５および旋回角信号出力部
２６から出力され、アシスト比演算部２７において、ハ
ンドル２に付与された操作力に応じて、左モータ３５お
よび右モータ４５が発生すべき駆動力が算出される。そ
して、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０
は、アシスト比演算部２７において算出された駆動力に
応じて末弟理５０から左モータ３５および右モータ４５
にそれぞれ供給する電流を制御する。
つ、操作性に優れた電動補助力付小型車両を提供するこ
と。 【解決手段】 ハンドル２に付与された操作力に応じた
信号が、前後角信号出力部２５および旋回角信号出力部
２６から出力され、アシスト比演算部２７において、ハ
ンドル２に付与された操作力に応じて、左モータ３５お
よび右モータ４５が発生すべき駆動力が算出される。そ
して、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０
は、アシスト比演算部２７において算出された駆動力に
応じて末弟理５０から左モータ３５および右モータ４５
にそれぞれ供給する電流を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、使用者の操作力
に応じて車輪に対する駆動力を発生し、人力による運搬
を補助する電動補助力付小型車両に関する。
に応じて車輪に対する駆動力を発生し、人力による運搬
を補助する電動補助力付小型車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、人手による運搬に利用される
運搬用車両（以下、カートという）の中には、使用者の
労力を軽減するためにバッテリおよびモータ等を具備
し、使用者による走行制御に応じて走行する電動カート
がある。この種の電動カートにおいては、前後進の切換
えスイッチや、速度調整用の操作子等が設けられた操作
パネルを有し、使用者は、この操作パネルから電動カー
トの走行制御を行う。
運搬用車両（以下、カートという）の中には、使用者の
労力を軽減するためにバッテリおよびモータ等を具備
し、使用者による走行制御に応じて走行する電動カート
がある。この種の電動カートにおいては、前後進の切換
えスイッチや、速度調整用の操作子等が設けられた操作
パネルを有し、使用者は、この操作パネルから電動カー
トの走行制御を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動カートにおいては、単に前後方向にのみ走行できる
ものであり、操舵については全て人力に頼っていた。こ
のため、重量のある荷物を運搬する場合、それ相応の操
作力が必要となっていた。また、この種の電動カート
は、速度制御が自由にできないものや、速度制御の操作
方法が複雑で解りにくいもの等がほとんどであり、概し
て操作性に難があった。
電動カートにおいては、単に前後方向にのみ走行できる
ものであり、操舵については全て人力に頼っていた。こ
のため、重量のある荷物を運搬する場合、それ相応の操
作力が必要となっていた。また、この種の電動カート
は、速度制御が自由にできないものや、速度制御の操作
方法が複雑で解りにくいもの等がほとんどであり、概し
て操作性に難があった。
【０００４】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、人手により運搬を行う際の労力を軽減
し、かつ、操作性に優れた電動補助力付小型車両を提供
することを目的としている。
れたものであり、人手により運搬を行う際の労力を軽減
し、かつ、操作性に優れた電動補助力付小型車両を提供
することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車輪と、前記車輪に駆動力を与える駆動手段と、使
用者が操作した力および方向に応じて可動する把持部材
と、前記把持部材に対して操作された力および方向に応
じて、前記駆動手段が発生する駆動力を制御する制御手
段とを具備してなり、前記制御手段は、前記把持部材に
付与された操作力に対して、前記駆動手段により発生す
る駆動力の比率を、１未満とするように、前記駆動手段
を制御することを特徴とする電動補助力付小型車両であ
る。
は、車輪と、前記車輪に駆動力を与える駆動手段と、使
用者が操作した力および方向に応じて可動する把持部材
と、前記把持部材に対して操作された力および方向に応
じて、前記駆動手段が発生する駆動力を制御する制御手
段とを具備してなり、前記制御手段は、前記把持部材に
付与された操作力に対して、前記駆動手段により発生す
る駆動力の比率を、１未満とするように、前記駆動手段
を制御することを特徴とする電動補助力付小型車両であ
る。
【０００６】請求項２に記載の発明は、進行方向に対し
て直交する方向に併設された第１，第２の駆動輪と、前
記第１，第２の駆動輪の各々に対応して設けられ、各々
対応する駆動輪に駆動力を与える第１，第２のモータ
と、前記第１，第２のモータに電源を供給する電源供給
手段と、使用者が操作した力および方向に応じて前後方
向および旋回方向に可動する把持部材と、前記把持部材
に付与された前後方向および旋回方向の操作力を各々検
出する検出手段と、前記検出手段により検出された前後
方向および旋回方向の操作力に応じて、前記第１，第２
のモータに対し、各々が発生すべき駆動力を個々に指示
する駆動力指示手段と、前記駆動力指示手段から前記第
１のモータに対して指示された駆動力が発生するよう
に、前記第１のモータに供給する電流を制御する第１の
電流制御手段と、前記駆動力指示手段から前記第２のモ
ータに対して指示された駆動力が発生するように、前記
第２のモータに供給する電流を制御する第２の電流制御
手段とを有してなり、前記駆動力指示手段は、前記把持
部材に付与された操作力に対する、前記第１，第２のモ
ータにより発生する駆動力の比率が１未満となるよう
に、前記第１，第２の電流制御手段に指示することを特
徴とする電動補助力付小型車両である。
て直交する方向に併設された第１，第２の駆動輪と、前
記第１，第２の駆動輪の各々に対応して設けられ、各々
対応する駆動輪に駆動力を与える第１，第２のモータ
と、前記第１，第２のモータに電源を供給する電源供給
手段と、使用者が操作した力および方向に応じて前後方
向および旋回方向に可動する把持部材と、前記把持部材
に付与された前後方向および旋回方向の操作力を各々検
出する検出手段と、前記検出手段により検出された前後
方向および旋回方向の操作力に応じて、前記第１，第２
のモータに対し、各々が発生すべき駆動力を個々に指示
する駆動力指示手段と、前記駆動力指示手段から前記第
１のモータに対して指示された駆動力が発生するよう
に、前記第１のモータに供給する電流を制御する第１の
電流制御手段と、前記駆動力指示手段から前記第２のモ
ータに対して指示された駆動力が発生するように、前記
第２のモータに供給する電流を制御する第２の電流制御
手段とを有してなり、前記駆動力指示手段は、前記把持
部材に付与された操作力に対する、前記第１，第２のモ
ータにより発生する駆動力の比率が１未満となるよう
に、前記第１，第２の電流制御手段に指示することを特
徴とする電動補助力付小型車両である。
【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の電動補助力付小型車両において、前記駆動力指示手段
は、前記検出手段により検出された前後方向の操作力が
検出された場合、該前後方向の操作力に応じて、互いに
同一の駆動力を発生するよう前記第１，第２のモータに
対して指示し、かつ、前記検出手段により検出された旋
回方向の操作力が検出された場合、該旋回方向に応じて
いずれか一方のモータに対し、検出された操作力に応じ
た駆動力分、他方のモータよりも多く発生するよう指示
することを特徴とする。
の電動補助力付小型車両において、前記駆動力指示手段
は、前記検出手段により検出された前後方向の操作力が
検出された場合、該前後方向の操作力に応じて、互いに
同一の駆動力を発生するよう前記第１，第２のモータに
対して指示し、かつ、前記検出手段により検出された旋
回方向の操作力が検出された場合、該旋回方向に応じて
いずれか一方のモータに対し、検出された操作力に応じ
た駆動力分、他方のモータよりも多く発生するよう指示
することを特徴とする。
【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の電動補助力付小型車両において、前記駆動力
指示手段は、前記把持部材に対する操作力が所定値以上
になった場合は、所定の駆動力を維持するように前記第
１，第２の電流制御手段に指示することを特徴とする。
２に記載の電動補助力付小型車両において、前記駆動力
指示手段は、前記把持部材に対する操作力が所定値以上
になった場合は、所定の駆動力を維持するように前記第
１，第２の電流制御手段に指示することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照して説明する。まず、本実施形態における
電動補助力付小型車両（以下、補助力付カートという）
の構造について図２ないし図４を参照して説明する。図
２は、本実施形態における補助力付カートの外観を示す
斜視図である。この図において、１は補助力付カートの
車体カバーであり、その上部は運搬物が載置される搬送
台となっている。２は使用者により把持されるハンドル
である。３はハンドル２が固定されるシャフトであり、
使用者の操作に応じて図中矢印アの方向に前後し、矢印
イの方向に旋回する。４は駆動輪であり、左右の各駆動
輪は、それぞれに対応して車両カバー１内に設置された
左右モータの各回転軸と接続され、これら各モータは、
モータ制御部（後述する）から供給されるモータ電流に
より回転する。５は補助力付カートに回転自在に設置さ
れた遊輪である。
て図面を参照して説明する。まず、本実施形態における
電動補助力付小型車両（以下、補助力付カートという）
の構造について図２ないし図４を参照して説明する。図
２は、本実施形態における補助力付カートの外観を示す
斜視図である。この図において、１は補助力付カートの
車体カバーであり、その上部は運搬物が載置される搬送
台となっている。２は使用者により把持されるハンドル
である。３はハンドル２が固定されるシャフトであり、
使用者の操作に応じて図中矢印アの方向に前後し、矢印
イの方向に旋回する。４は駆動輪であり、左右の各駆動
輪は、それぞれに対応して車両カバー１内に設置された
左右モータの各回転軸と接続され、これら各モータは、
モータ制御部（後述する）から供給されるモータ電流に
より回転する。５は補助力付カートに回転自在に設置さ
れた遊輪である。
【００１０】本実施形態における補助力付カートは、ハ
ンドル２が使用者の操作力および操作方向に応じて回
動、または、前後方向に傾き、この回動角度および傾斜
角度に基づいて、上述した各モータへ供給する電流を制
御して駆動力を発生し、使用者の操作力を補助するもの
である。
ンドル２が使用者の操作力および操作方向に応じて回
動、または、前後方向に傾き、この回動角度および傾斜
角度に基づいて、上述した各モータへ供給する電流を制
御して駆動力を発生し、使用者の操作力を補助するもの
である。
【００１１】次に、図３，図４を参照して、使用者の操
作力および操作方向を検出する操作力検出機構について
説明する。図３はハンドル２周辺部の構造を示す三面図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側
面図である。図３に示すように、シャフト３は、その段
部３ａ（図３（ｂ）参照）により軸付き支持体６に回動
自在に係止されている。また、軸付き支持体６は、一体
形成された軸６ａ，６ｂにより、フレーム７に回動自在
に取り付けられている。これにより、ハンドル２は使用
者の操作に応じて前後方向（図中矢印ア）、および、旋
回方向（図中矢印イ）に可動となる。
作力および操作方向を検出する操作力検出機構について
説明する。図３はハンドル２周辺部の構造を示す三面図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側
面図である。図３に示すように、シャフト３は、その段
部３ａ（図３（ｂ）参照）により軸付き支持体６に回動
自在に係止されている。また、軸付き支持体６は、一体
形成された軸６ａ，６ｂにより、フレーム７に回動自在
に取り付けられている。これにより、ハンドル２は使用
者の操作に応じて前後方向（図中矢印ア）、および、旋
回方向（図中矢印イ）に可動となる。
【００１２】８はポテンショメータであり、軸付き支持
体６の軸６ａ先端に取り付けられた歯車９、および、ポ
テンショメータ８の回転軸に取り付けられた歯車１０を
介して、軸付き支持体６の回動運動が伝達され、その回
動角度に応じて抵抗値が変化する。また、１１は収縮す
る方向に付勢されたバネであり、使用者により前方また
は後方に付与された操作力に応じて伸長する。これを実
現する機構について図４を参照する。
体６の軸６ａ先端に取り付けられた歯車９、および、ポ
テンショメータ８の回転軸に取り付けられた歯車１０を
介して、軸付き支持体６の回動運動が伝達され、その回
動角度に応じて抵抗値が変化する。また、１１は収縮す
る方向に付勢されたバネであり、使用者により前方また
は後方に付与された操作力に応じて伸長する。これを実
現する機構について図４を参照する。
【００１３】図４はバネ１１周辺の構造を示す斜視図で
あり、この図において、バネ１１の両端は、２枚の平板
状のバネ取付具１２，１２の、長手方向の一方端に固定
されている。また、このバネ取付具１２，１２の各他方
端は、軸１３，１３によってフレーム７に回動自在に取
り付けられている。そして、操作者がハンドル２を前後
方向に動かすと、軸付き支持体６の軸６ｂに固定された
回転板１４が図中矢印ウの方向に回動する。これによ
り、回転板１４の２つの突起部１５，１５によって、軸
１３，１３を支点としてバネ取付具１２，１２の各一方
端が矢印エの方向に回動し、バネ１１を伸長させる。
あり、この図において、バネ１１の両端は、２枚の平板
状のバネ取付具１２，１２の、長手方向の一方端に固定
されている。また、このバネ取付具１２，１２の各他方
端は、軸１３，１３によってフレーム７に回動自在に取
り付けられている。そして、操作者がハンドル２を前後
方向に動かすと、軸付き支持体６の軸６ｂに固定された
回転板１４が図中矢印ウの方向に回動する。これによ
り、回転板１４の２つの突起部１５，１５によって、軸
１３，１３を支点としてバネ取付具１２，１２の各一方
端が矢印エの方向に回動し、バネ１１を伸長させる。
【００１４】したがって、ハンドル２は、操作者の前後
方向の操作力（＝バネ１１の収縮力）に応じて前後方向
に傾き、ポテンショメータ８は、この傾斜角に応じた抵
抗値となる。すなわち、言い換えると、ポテンショメー
タ８の抵抗値は、使用者の前後方向の操作力に対応した
値となる。
方向の操作力（＝バネ１１の収縮力）に応じて前後方向
に傾き、ポテンショメータ８は、この傾斜角に応じた抵
抗値となる。すなわち、言い換えると、ポテンショメー
タ８の抵抗値は、使用者の前後方向の操作力に対応した
値となる。
【００１５】１６はポテンショメータであり、シャフト
３の先端（図３（ｂ）中、下方）に固定され、ハンドル
２の旋回方向の回転角に応じて抵抗値が変化する。ま
た、１７は収縮する方向に付勢されたバネであり、使用
者による旋回方向の操作力に応じて伸長する。すなわ
ち、バネ１７の両端は、図４に示すバネ１１と同様に、
それぞれ２枚の平板状のバネ取付具１８，１８の、長手
方向の一方端に固定されている。また、このバネ取付具
１８，１８の各他方端は、それぞれ軸１９，１９によっ
て軸付き支持体６に回動自在に固定されている。そし
て、操作者がハンドル２を旋回させると、シャフト３の
先端に固定された回転板２０が回動し、回転板２０の２
つの突起部２１，２１により、バネ取付具１８，１８の
各一方端が、軸１９，１９を支点としてバネ１５を伸長
させる方向に回動する。
３の先端（図３（ｂ）中、下方）に固定され、ハンドル
２の旋回方向の回転角に応じて抵抗値が変化する。ま
た、１７は収縮する方向に付勢されたバネであり、使用
者による旋回方向の操作力に応じて伸長する。すなわ
ち、バネ１７の両端は、図４に示すバネ１１と同様に、
それぞれ２枚の平板状のバネ取付具１８，１８の、長手
方向の一方端に固定されている。また、このバネ取付具
１８，１８の各他方端は、それぞれ軸１９，１９によっ
て軸付き支持体６に回動自在に固定されている。そし
て、操作者がハンドル２を旋回させると、シャフト３の
先端に固定された回転板２０が回動し、回転板２０の２
つの突起部２１，２１により、バネ取付具１８，１８の
各一方端が、軸１９，１９を支点としてバネ１５を伸長
させる方向に回動する。
【００１６】したがって、ハンドル２は、操作者の旋回
方向の操作力（＝バネ１７の収縮力）に応じて回動し、
ポテンショメータ１６は、回動した角度に応じた抵抗値
となる。すなわち、言い換えると、ポテンショメータ１
６の抵抗値は、使用者の旋回方向の操作力に対応した値
となる。
方向の操作力（＝バネ１７の収縮力）に応じて回動し、
ポテンショメータ１６は、回動した角度に応じた抵抗値
となる。すなわち、言い換えると、ポテンショメータ１
６の抵抗値は、使用者の旋回方向の操作力に対応した値
となる。
【００１７】次に、図１を参照して前述した左右モータ
への供給電流を制御するモータ制御部について説明す
る。図１は前述したモータ制御部の構成を示すブロック
図であり、この図において、２５は前後角信号出力部で
あり、ポテンショメータ８の抵抗値の変化に応じた前後
角信号θFRを出力する。ここで、前後角信号出力部２５
は、ハンドル２が前後方向に対して中立位置にある時、
前後角信号θFRを電圧０Ｖとし、使用者がハンドル２を
前方に倒した場合は、その角度に応じた正の電圧値を前
後角信号θFRとして出力する。また、後方に倒した場合
は、その角度に応じた負の電圧値を前後角信号θFRとし
て出力する。
への供給電流を制御するモータ制御部について説明す
る。図１は前述したモータ制御部の構成を示すブロック
図であり、この図において、２５は前後角信号出力部で
あり、ポテンショメータ８の抵抗値の変化に応じた前後
角信号θFRを出力する。ここで、前後角信号出力部２５
は、ハンドル２が前後方向に対して中立位置にある時、
前後角信号θFRを電圧０Ｖとし、使用者がハンドル２を
前方に倒した場合は、その角度に応じた正の電圧値を前
後角信号θFRとして出力する。また、後方に倒した場合
は、その角度に応じた負の電圧値を前後角信号θFRとし
て出力する。
【００１８】また、２６は旋回角信号出力部であり、ポ
テンショメータ１６の抵抗値の変化に応じた旋回角信号
θSTR を出力する。すなわち、ハンドル２が中立位置に
ある時、旋回角信号θSTR を電圧０Ｖとし、使用者がハ
ンドル２を左に回した場合は、その角度に応じた正の電
圧値を旋回角信号θSTR として出力する。また、右に回
した場合は、その角度に応じた負の電圧値を旋回角信号
θSTR として出力する。
テンショメータ１６の抵抗値の変化に応じた旋回角信号
θSTR を出力する。すなわち、ハンドル２が中立位置に
ある時、旋回角信号θSTR を電圧０Ｖとし、使用者がハ
ンドル２を左に回した場合は、その角度に応じた正の電
圧値を旋回角信号θSTR として出力する。また、右に回
した場合は、その角度に応じた負の電圧値を旋回角信号
θSTR として出力する。
【００１９】２７はアシスト比演算部であり、前後角信
号θFRおよび旋回角信号θSTR に基づいて、使用者の操
作力および操作方向を算出し、該操作力および操作方向
と、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０（共
に後述する）からそれぞれ出力される、実際に左右の各
モータが発生している駆動力の値とに基づいて、各モー
タに対するトルク指令値τL，τRを算出する。
号θFRおよび旋回角信号θSTR に基づいて、使用者の操
作力および操作方向を算出し、該操作力および操作方向
と、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０（共
に後述する）からそれぞれ出力される、実際に左右の各
モータが発生している駆動力の値とに基づいて、各モー
タに対するトルク指令値τL，τRを算出する。
【００２０】ここで、本実施形態における操作力と駆動
力の関係を図５のグラフに示す。このグラフにおいて、
横軸は操作者の操作力、縦軸はモータの駆動力を示して
いる。そして、横軸において正の数値は、操作者が本実
施形態の補助力付カートを押す力を表し、負の数値は引
く力を表している。一方、モータの駆動力については、
正の数値は補助力付カートの前進方向の駆動力を表し、
負の数値は、後退方向の駆動力を表している。また、図
中、破線はアシスト比〔＝（モータ駆動力）／（操作
力）〕が１の時の操作力に対する駆動力を示している。
力の関係を図５のグラフに示す。このグラフにおいて、
横軸は操作者の操作力、縦軸はモータの駆動力を示して
いる。そして、横軸において正の数値は、操作者が本実
施形態の補助力付カートを押す力を表し、負の数値は引
く力を表している。一方、モータの駆動力については、
正の数値は補助力付カートの前進方向の駆動力を表し、
負の数値は、後退方向の駆動力を表している。また、図
中、破線はアシスト比〔＝（モータ駆動力）／（操作
力）〕が１の時の操作力に対する駆動力を示している。
【００２１】この図から明らかなように、本実施形態に
おける補助力付カートでは、操作力が１ｋｇ以下の時、
補助力は働かず、操作力が１ｋｇを超えた時点から補助
力が働き始め、操作力が２ｋｇから８ｋｇまでアシスト
比は一定となる。そして、操作力が８ｋｇを超えると、
補助力は約７．２ｋｇで一定となる。
おける補助力付カートでは、操作力が１ｋｇ以下の時、
補助力は働かず、操作力が１ｋｇを超えた時点から補助
力が働き始め、操作力が２ｋｇから８ｋｇまでアシスト
比は一定となる。そして、操作力が８ｋｇを超えると、
補助力は約７．２ｋｇで一定となる。
【００２２】これは、１ｋｇ程度の操作力しか必要とし
ない負荷に対しては、補助力を発生する必要がないとい
う考えに基づいており、また、８ｋｇ以上の操作力を必
要とする負荷に対しては、運搬中や制動時等の安全を考
慮して、ある程度以上の補助力を発生しないように制限
を設けているためである。また、本実施形態の補助力付
カートでは、モータの駆動力を、あくまでも操作者の補
助に使用することを目的としているため、アシスト比が
１を超えることはない。
ない負荷に対しては、補助力を発生する必要がないとい
う考えに基づいており、また、８ｋｇ以上の操作力を必
要とする負荷に対しては、運搬中や制動時等の安全を考
慮して、ある程度以上の補助力を発生しないように制限
を設けているためである。また、本実施形態の補助力付
カートでは、モータの駆動力を、あくまでも操作者の補
助に使用することを目的としているため、アシスト比が
１を超えることはない。
【００２３】そして、アシスト比演算部２７は、ハンド
ル２が前後方向に操作された場合は、その操作力に対す
る各モータの駆動力の比率が、図５中、実線で示すアシ
スト比となる駆動力を求め、その駆動力の発生方向（前
進もしくは後退）を示す信号Ｆ／Ｒ、および、求めた駆
動力の１／２ずつを左右の各モータで発揮するトルク指
令値τL，τRを算出する。
ル２が前後方向に操作された場合は、その操作力に対す
る各モータの駆動力の比率が、図５中、実線で示すアシ
スト比となる駆動力を求め、その駆動力の発生方向（前
進もしくは後退）を示す信号Ｆ／Ｒ、および、求めた駆
動力の１／２ずつを左右の各モータで発揮するトルク指
令値τL，τRを算出する。
【００２４】また、例えば補助力付カートが前進中にハ
ンドル２が右回転方向に操作された場合、左右の各モー
タの駆動力値を比較して、いずれか小さい方の駆動力値
を双方の駆動力値から差し引き、その結果得られた左モ
ータの駆動力と、右回転方向の操作力との比率が、図５
中、実線で示すアシスト比となるような駆動力を求め、
左モータがさらにその駆動力を発揮するようなトルク指
令値τL を算出する。一方、左回転方向に操作された場
合は、その操作力に応じた駆動力を上述と同様に求め、
右モータがさらにその駆動力を発揮するようなトルク指
令値τR を算出する。なお、補助力付カートが停止状態
にある時、ハンドル２が旋回方向に操作された場合は、
操作された方向に応じて一方のモータについてのみトル
ク指令値を算出する。
ンドル２が右回転方向に操作された場合、左右の各モー
タの駆動力値を比較して、いずれか小さい方の駆動力値
を双方の駆動力値から差し引き、その結果得られた左モ
ータの駆動力と、右回転方向の操作力との比率が、図５
中、実線で示すアシスト比となるような駆動力を求め、
左モータがさらにその駆動力を発揮するようなトルク指
令値τL を算出する。一方、左回転方向に操作された場
合は、その操作力に応じた駆動力を上述と同様に求め、
右モータがさらにその駆動力を発揮するようなトルク指
令値τR を算出する。なお、補助力付カートが停止状態
にある時、ハンドル２が旋回方向に操作された場合は、
操作された方向に応じて一方のモータについてのみトル
ク指令値を算出する。
【００２５】前述した左モータ制御系３０および右モー
タ制御系４０は、それぞれアシスト比演算部２７が算出
したトルク指令値に従って、バッテリ５０から左モータ
３５および右モータ４５に供給する電流を制御する。こ
こで、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０は
共に同様の構成であるため、以下は左モータ制御系３０
の構成のみ説明する。
タ制御系４０は、それぞれアシスト比演算部２７が算出
したトルク指令値に従って、バッテリ５０から左モータ
３５および右モータ４５に供給する電流を制御する。こ
こで、左モータ制御系３０および右モータ制御系４０は
共に同様の構成であるため、以下は左モータ制御系３０
の構成のみ説明する。
【００２６】左モータ制御系３０において、３１は減算
器であり、入力されたトルク指令値τL と、電圧変換部
３７（後述する）の出力値との差をとる。３２は比例制
御部であり、減算器３２の出力に対して比例制御を行
う。３３はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）比率変換
部であり、比例制御部３２の出力に応じてパルス幅変調
信号の変調比を変化させる。
器であり、入力されたトルク指令値τL と、電圧変換部
３７（後述する）の出力値との差をとる。３２は比例制
御部であり、減算器３２の出力に対して比例制御を行
う。３３はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）比率変換
部であり、比例制御部３２の出力に応じてパルス幅変調
信号の変調比を変化させる。
【００２７】左モータ用ドライバ３４は、ＰＷＭ比率変
換部３３から出力されるパルス幅変調信号に基づいて、
バッテリ５０から左モータ３５へ供給される電流を制御
する。また、アシスト比演算部２７で算出された信号Ｆ
／Ｒに従って左モータ３５に供給する電流の方向を制御
する。３６は駆動力換算部であり、モータ電流を検出し
て左モータ３５の駆動力値に換算し、アシスト比演算部
２７および電圧変換部３７にそれぞれ出力する。電圧変
換部３７は、駆動力換算部３６から出力された駆動力値
に応じた電圧に変換して減算器３１へ出力する。
換部３３から出力されるパルス幅変調信号に基づいて、
バッテリ５０から左モータ３５へ供給される電流を制御
する。また、アシスト比演算部２７で算出された信号Ｆ
／Ｒに従って左モータ３５に供給する電流の方向を制御
する。３６は駆動力換算部であり、モータ電流を検出し
て左モータ３５の駆動力値に換算し、アシスト比演算部
２７および電圧変換部３７にそれぞれ出力する。電圧変
換部３７は、駆動力換算部３６から出力された駆動力値
に応じた電圧に変換して減算器３１へ出力する。
【００２８】また、６０，６１は、それぞれ左モータ３
５，右モータ４５の回転数を検出する回転計である。６
２は回転計６０，６１から出力された回転数に基づい
て、補助力付カートの速度を算出する車速演算部であ
り、アシスト比演算部２７に対し、算出した車速に応じ
てアシスト比を低下させるような指令を送出する。
５，右モータ４５の回転数を検出する回転計である。６
２は回転計６０，６１から出力された回転数に基づい
て、補助力付カートの速度を算出する車速演算部であ
り、アシスト比演算部２７に対し、算出した車速に応じ
てアシスト比を低下させるような指令を送出する。
【００２９】次に上述した補助力付カートの動作につい
て説明する。まず、補助力付カートが停止した状態から
使用者がハンドル２を前傾させると、軸付き支持体６の
軸６ａ，６ｂが回動し、その操作力に応じて回転板１４
の突起部１５，１５がバネ１１を伸長させる。また、こ
の回動動作は歯車９，１０を介してポテンショメータ８
の回転軸に伝達され、ハンドル２の前傾角度に応じて抵
抗値が変化する。この時、旋回方向においてハンドル２
は、中立位置にあるものとする。
て説明する。まず、補助力付カートが停止した状態から
使用者がハンドル２を前傾させると、軸付き支持体６の
軸６ａ，６ｂが回動し、その操作力に応じて回転板１４
の突起部１５，１５がバネ１１を伸長させる。また、こ
の回動動作は歯車９，１０を介してポテンショメータ８
の回転軸に伝達され、ハンドル２の前傾角度に応じて抵
抗値が変化する。この時、旋回方向においてハンドル２
は、中立位置にあるものとする。
【００３０】これにより前後角信号出力部２５は、前方
向の操作力に応じた正の電圧値となる前後角信号θFRを
アシスト比演算部２７へ出力し、また旋回角信号出力部
２６は、電圧０Ｖの旋回角信号τSTR をアシスト比演算
部２７へ出力する。そして、アシスト比演算部２７は、
前後角信号θFRの電圧値から操作力を求め、求めた操作
力と駆動力換算部３６，４６から出力される駆動力値と
に基づいて、図５において実線で示すアシスト比となる
ようなトルク指令値τL，τRを算出する。
向の操作力に応じた正の電圧値となる前後角信号θFRを
アシスト比演算部２７へ出力し、また旋回角信号出力部
２６は、電圧０Ｖの旋回角信号τSTR をアシスト比演算
部２７へ出力する。そして、アシスト比演算部２７は、
前後角信号θFRの電圧値から操作力を求め、求めた操作
力と駆動力換算部３６，４６から出力される駆動力値と
に基づいて、図５において実線で示すアシスト比となる
ようなトルク指令値τL，τRを算出する。
【００３１】算出されたトルク指令値τL，τRは、それ
ぞれ左モータ制御系３０と右モータ制御系４０へ出力さ
れる。そして、各トルク指令値は、減算器３１，４１
で、電圧変換部３７，４７から出力された現在のモータ
駆動力に対応する電圧との差がとられ、比例制御部３
２，４２において各々比例制御された後、ＰＷＭ比率変
換部３３，４３へ出力される。これにより、ＰＷＭ比率
変換部３３，４３からは、比例制御部３２，４３から出
力される制御信号に基づいた変調比のパルス幅変調信号
が、左モータ用ドライバ３４，右モータ用ドライバ４４
にそれぞれ出力される。
ぞれ左モータ制御系３０と右モータ制御系４０へ出力さ
れる。そして、各トルク指令値は、減算器３１，４１
で、電圧変換部３７，４７から出力された現在のモータ
駆動力に対応する電圧との差がとられ、比例制御部３
２，４２において各々比例制御された後、ＰＷＭ比率変
換部３３，４３へ出力される。これにより、ＰＷＭ比率
変換部３３，４３からは、比例制御部３２，４３から出
力される制御信号に基づいた変調比のパルス幅変調信号
が、左モータ用ドライバ３４，右モータ用ドライバ４４
にそれぞれ出力される。
【００３２】また、左モータ用ドライバ３４，右モータ
用ドライバ４４は、アシスト比演算部２７から出力され
る信号Ｆ／Ｒに従って左モータ３５，右モータ４５に供
給する電流の方向を決定し、また、ＰＷＭ比率変換部３
３，４３から出力されるパルス幅変調信号に従って、左
モータ３５，右モータ４５に供給する電流量を制御す
る。これにより、モータ３５，４５は、それぞれハンド
ル２に加えられた操作力に応じた駆動力（補助力）を補
助力付カートの前進方向に発生する。
用ドライバ４４は、アシスト比演算部２７から出力され
る信号Ｆ／Ｒに従って左モータ３５，右モータ４５に供
給する電流の方向を決定し、また、ＰＷＭ比率変換部３
３，４３から出力されるパルス幅変調信号に従って、左
モータ３５，右モータ４５に供給する電流量を制御す
る。これにより、モータ３５，４５は、それぞれハンド
ル２に加えられた操作力に応じた駆動力（補助力）を補
助力付カートの前進方向に発生する。
【００３３】そして、左モータ３５，右モータ４５に取
り付けられた回転計６０，６１からの回転数に基づい
て、常時、車速演算部６２にて車速を検知しており、速
度の出過ぎを防止するために、時速４ｋｍ／ｈ以上の車
速になった場合、アシスト比演算部２７へアシスト比を
下げる指令を与える。また、時速５ｋｍ／ｈ以上になっ
た場合は、アシスト比が０になる指令を与える。これに
応じて、アシスト比演算部２７は、左モータ制御系３
０，右モータ制御系４０へ出力する各トルク指令値を低
下させる。
り付けられた回転計６０，６１からの回転数に基づい
て、常時、車速演算部６２にて車速を検知しており、速
度の出過ぎを防止するために、時速４ｋｍ／ｈ以上の車
速になった場合、アシスト比演算部２７へアシスト比を
下げる指令を与える。また、時速５ｋｍ／ｈ以上になっ
た場合は、アシスト比が０になる指令を与える。これに
応じて、アシスト比演算部２７は、左モータ制御系３
０，右モータ制御系４０へ出力する各トルク指令値を低
下させる。
【００３４】また、この状態から操作者がハンドル２を
右に回した場合、旋回角信号出力部２６から負の電圧値
の旋回角信号θSTR が出力される。これによりアシスト
比演算部２７は、その電圧値に応じてトルク指令値τR
を維持したまま、トルク指令値τL を旋回角信号θSTR
に応じて増加させ、左モータ３５と右モータ４５に回転
差を生じさせる。これにより、モータ３５，４５は、ハ
ンドル２の操舵角、すなわち、旋回方向の操作力に応じ
た旋回半径で右に曲がって行く方向に補助力を発生す
る。
右に回した場合、旋回角信号出力部２６から負の電圧値
の旋回角信号θSTR が出力される。これによりアシスト
比演算部２７は、その電圧値に応じてトルク指令値τR
を維持したまま、トルク指令値τL を旋回角信号θSTR
に応じて増加させ、左モータ３５と右モータ４５に回転
差を生じさせる。これにより、モータ３５，４５は、ハ
ンドル２の操舵角、すなわち、旋回方向の操作力に応じ
た旋回半径で右に曲がって行く方向に補助力を発生す
る。
【００３５】このように、本実施形態における補助力付
カートによれば、ハンドル２に付与された操作力に基づ
いて左モータ３５，右モータ４５に供給されるモータ電
流が制御され、操作者による操作力および操作方向に応
じた補助力が発生する。これにより使用者は、補助力付
カートの走行制御を意識する必要がなく、重い荷物を運
搬する場合でもその労力が軽減される。
カートによれば、ハンドル２に付与された操作力に基づ
いて左モータ３５，右モータ４５に供給されるモータ電
流が制御され、操作者による操作力および操作方向に応
じた補助力が発生する。これにより使用者は、補助力付
カートの走行制御を意識する必要がなく、重い荷物を運
搬する場合でもその労力が軽減される。
【００３６】なお、本実施形態においては、操作力の検
出手段としてバネおよびポテンショメータを使用した
が、操作力およびその方向を検出し得るものであればこ
れに限定されるものではなく、例えば圧力センサ等を使
用しても良い。
出手段としてバネおよびポテンショメータを使用した
が、操作力およびその方向を検出し得るものであればこ
れに限定されるものではなく、例えば圧力センサ等を使
用しても良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、使用者により、把持部材に与えられた力
およびその方向に応じて、付与された力よりも小さい駆
動力が車輪に付与されるので、重量のある荷物を運搬す
る際の使用者の労力が軽減され、かつ、使用者は、上述
した駆動力に対する制御を意識する必要がないため、操
作性が極めて良好となる。
発明によれば、使用者により、把持部材に与えられた力
およびその方向に応じて、付与された力よりも小さい駆
動力が車輪に付与されるので、重量のある荷物を運搬す
る際の使用者の労力が軽減され、かつ、使用者は、上述
した駆動力に対する制御を意識する必要がないため、操
作性が極めて良好となる。
【００３８】また、請求項２および３に記載の発明によ
れば、２つの駆動輪に対応して設けられた各モータを有
し、使用者が把持部材を前後方向に操作した場合、その
操作に応じて上記各モータが同一の駆動力を発生するよ
うに各モータに対する供給電流が制御され、また、使用
者が把持部材を旋回方向に操作した場合、その操作に応
じて上記各モータのいずれか一方に対し、他方の駆動力
よりも大きな駆動力を発生するように各モータに対する
供給電流が制御されるので、直進のみならず、右左折す
る際にも、使用者に対する補助力が発生する。
れば、２つの駆動輪に対応して設けられた各モータを有
し、使用者が把持部材を前後方向に操作した場合、その
操作に応じて上記各モータが同一の駆動力を発生するよ
うに各モータに対する供給電流が制御され、また、使用
者が把持部材を旋回方向に操作した場合、その操作に応
じて上記各モータのいずれか一方に対し、他方の駆動力
よりも大きな駆動力を発生するように各モータに対する
供給電流が制御されるので、直進のみならず、右左折す
る際にも、使用者に対する補助力が発生する。
【００３９】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
把持部材に対する操作力が所定値以上になっても、それ
により発生する補助力がある一定の値で制限されるの
で、運搬中の速度がある程度で抑えることができ、運搬
中および制動時等の安全が確保される。
把持部材に対する操作力が所定値以上になっても、それ
により発生する補助力がある一定の値で制限されるの
で、運搬中の速度がある程度で抑えることができ、運搬
中および制動時等の安全が確保される。
【図１】 この発明の実施形態における電動補助力付小
型車両のモータ制御部の構成を示すブロック図である。
型車両のモータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図２】 同電動補助力付小型車両の外観を示す斜視図
である。
である。
【図３】 同電動補助力付小型車両のハンドル周辺部の
構造を示す三面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正
面図、（ｃ）は側面図である。
構造を示す三面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正
面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】 同ハンドル周辺部の一部構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【図５】 この発明の実施形態における電動補助力付小
型車両におけるアシスト比を示すグラフである。
型車両におけるアシスト比を示すグラフである。
１ 車体カバー ２ ハンドル ３ シャフト ４ 駆動輪 ５ 遊輪 ２５ 前後角信号出力部 ２６ 旋回角信号出力部 ２７ アシスト比演算部 ３０ 左モータ制御系 ３５ 左モータ ４０ 右モータ制御系 ４５ 右モータ ５０ バッテリ ６０，６１ 回転計 ６２ 車速演算部
Claims (4)
- 【請求項１】 車輪と、 前記車輪に駆動力を与える駆動手段と、 使用者が操作した力および方向に応じて可動する把持部
材と、 前記把持部材に対して操作された力および方向に応じ
て、前記駆動手段が発生する駆動力を制御する制御手段
とを具備してなり、 前記制御手段は、前記把持部材に付与された操作力に対
して、前記駆動手段により発生する駆動力の比率を、１
未満とするように、前記駆動手段を制御することを特徴
とする電動補助力付小型車両。 - 【請求項２】 進行方向に対して直交する方向に併設さ
れた第１，第２の駆動輪と、 前記第１，第２の駆動輪の各々に対応して設けられ、各
々対応する駆動輪に駆動力を与える第１，第２のモータ
と、 前記第１，第２のモータに電源を供給する電源供給手段
と、 使用者が操作した力および方向に応じて前後方向および
旋回方向に可動する把持部材と、 前記把持部材に付与された前後方向および旋回方向の操
作力を各々検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前後方向および旋回方向
の操作力に応じて、前記第１，第２のモータに対し、各
々が発生すべき駆動力を個々に指示する駆動力指示手段
と、 前記駆動力指示手段から前記第１のモータに対して指示
された駆動力が発生するように、前記第１のモータに供
給する電流を制御する第１の電流制御手段と、 前記駆動力指示手段から前記第２のモータに対して指示
された駆動力が発生するように、前記第２のモータに供
給する電流を制御する第２の電流制御手段とを有してな
り、 前記駆動力指示手段は、前記把持部材に付与された操作
力に対する、前記第１，第２のモータにより発生する駆
動力の比率が１未満となるように、前記第１，第２の電
流制御手段に指示することを特徴とする電動補助力付小
型車両。 - 【請求項３】 前記駆動力指示手段は、 前記検出手段により検出された前後方向の操作力が検出
された場合、該前後方向の操作力に応じて、互いに同一
の駆動力を発生するよう前記第１，第２のモータに対し
て指示し、かつ、前記検出手段により検出された旋回方
向の操作力が検出された場合、該旋回方向に応じていず
れか一方のモータに対し、検出された操作力に応じた駆
動力分、他方のモータよりも多く発生するよう指示する
ことを特徴とする請求項２に記載の電動補助力付小型車
両。 - 【請求項４】 前記駆動力指示手段は、 前記把持部材に対する操作力が所定値以上になった場合
は、所定の駆動力を維持するように前記第１，第２の電
流制御手段に指示することを特徴とする請求項２または
３に記載の電動補助力付小型車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18978896A JP3738488B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 電動補助力付小型車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18978896A JP3738488B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 電動補助力付小型車両 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1035499A true JPH1035499A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3738488B2 JP3738488B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=16247222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18978896A Expired - Fee Related JP3738488B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 電動補助力付小型車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738488B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000142411A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-23 | Fuji Electric Co Ltd | 搬送台車の制御装置 |
| JP2011167296A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Hitachi Medical Corp | 移動型ｘ線撮影装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103612550B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-11-18 | 东风小康汽车有限公司重庆分公司 | 电动汽车震动调整控制系统 |
| US11859795B2 (en) | 2022-02-04 | 2024-01-02 | Tennant Company | Surface maintenance machine light projection |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP18978896A patent/JP3738488B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000142411A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-23 | Fuji Electric Co Ltd | 搬送台車の制御装置 |
| JP2011167296A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Hitachi Medical Corp | 移動型ｘ線撮影装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3738488B2 (ja) | 2006-01-25 |
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