TWI647130B - 電動載具與其控制方法 - Google Patents

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陳志勇
張智崇
朱高弘
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陳文仁
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Abstract

一種電動載具，包含一車架、至少一輪體、一電動機、一控制器、一第一訊號開關、一轉向機構及至少一座椅。輪體耦接於車架。電動機安裝於車架。電動機驅動輪體旋轉。控制器電性連接電動機。第一訊號開關電性連接控制器。轉向機構可活動於車架上。座椅設於轉向機構以相對車架活動而朝向第一方向或第二方向。當座椅朝向第一方向時，轉向機構觸發第一訊號開關。當座椅朝向第二方向時，轉向機構未觸發第一訊號開關。電動機之一輸出軸的旋轉方向關聯於該第一訊號開關是否被觸發。此外，還提出一種控制前述電動載具的控制方法。

Description

電動載具與其控制方法
本發明係關於一種載具與其控制方法，特別是一種電動載具與其控制方法。
路軌運輸因便捷且單次乘載量高，不論是作為載客或運輸貨品，都較一般路面運輸有更迅速、便利且經濟等優點，是已知陸上交通方式中最有效率的一種系統。因此，路軌運輸不僅成為現代社會中重要的基礎設施之一，在世界各國中更被列為重點開發的項目。
為了避免軌道長年經列車磨損而影響行車安全，路軌的巡檢、保養、維修與替換等工作變得越來越重要。通常，維修或工作人員會搭乘軌道施工車沿著軌道的路線逐一進行檢查。但因軌道的限制，施工車無法像一般汽車直接進行轉向調頭的動作。因此，傳統的作法會在車上附設千斤頂，在需要進行車輛轉向時以千斤頂將整車頂起後再以人力推動的方式將整車做180度旋轉。但因軌道車的重量較重，通常至少需要兩個人才能完成旋轉車輛的動作，人力負擔吃重。此外，施工車上常常還承載有大量的工具或料件等，更增加了車輛轉向的困難度。不僅如此，這類出勤的工作通常是在夜間或是因急難救助時進行，光線不足或高壓的環境非常容易引起誤操作而導致工安問題發生。
有鑑於此，本發明提供一種電動載具與其控制方法，藉以解決先前技術中車輛轉向的問題。
根據本發明一實施例所揭露的一種電動載具，包含一車架、至少一輪體、一電動機、一控制器、一第一訊號開關、一轉向機構以及至少一座椅。至少一輪體耦接於該車架。電動機安裝於該車架。該電動機用以驅動該至少一輪體旋轉。控制器電性連接該電動機，適於指示該電動機旋轉。第一訊號開關電性連接該控制器。轉向機構可活動地設置於該車架上。至少一座椅設置於該轉向機構上而得以經由該轉向機構相對該車架活動而朝向一第一方向或一第二方向。當該至少一座椅朝向該第一方向時，該轉向機構觸發該第一訊號開關。當該至少一座椅朝向該第二方向時，該轉向機構未觸發該第一訊號開關。該電動機之一輸出軸的旋轉方向關聯於該第一訊號開關是否被觸發。
根據本發明一實施例所揭露的一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅及一第一訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發而發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發，該控制方法包含以下步驟：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；若該控制器未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
根據本發明一實施例所揭露的一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅、一檔位切換單元及一第一訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發而發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發，該檔位切換單元適於發送一前進訊號或一後退訊號，該控制方法包含以下步驟：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收該前進訊號且接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；若該控制器接收該前進訊號且未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；若該控制器接收該後退訊號且接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第二旋轉方向轉動；若該控制器接收該後退訊號且未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第一旋轉方向轉動；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
根據本發明一實施例所揭露的一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅、一檔位切換單元、一第一訊號開關以及一第二訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發且該第二訊號開關未被觸發，使得該第一訊號開關發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發且第二訊號開關被觸發，使得該第二訊號開關發送一第二觸發訊號，該檔位切換單元適於發送一前進訊號或一後退訊號，該控制方法包含以下步驟：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號與該第二觸發訊號，則該控制器發送一錯誤訊號；若該控制器接收到該前進訊號與該第一觸發訊號且未接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；若該控制器接收到該前進訊號與該第二觸發訊號且未接收該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；若該控制器接收到該後退訊號與該第一觸發訊號且未接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第二旋轉方向轉動；若該控制器接收到該後退訊號與該第二觸發訊號且未接收該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第一旋轉方向轉動；以及若該控制器未接收到該第一觸發訊號與該第二觸發訊號，則該控制器發送該錯誤訊號；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
由前述所揭露的電動載具與電動載具的控制方法，藉由轉向機構的設計，使得座椅在轉向時的操作便利，使用者僅需起身將座椅旋轉至定位即可，解決了傳統上人員需使用千斤頂將整車頂起再以人力旋轉車體所產生的問題，降低了人力消耗與產生工安的機率。
並且，在座椅朝向不同方向時可藉由轉向機構改變訊號開關的觸發狀況，使得控制器可依據訊號開關的狀態自動判斷駕駛者當前所處的方向以適應性調整驅動電動機之輸出軸的旋轉方向，因此，即便將駕駛座轉向，駕駛員仍可繼續以相同的操作習慣操作電動載具。也可以說，駕駛人無需記住轉向後車輛與電動機轉向的對應關係，可避免人為誤下達前進/後退訊號而導致工安的問題發生。
同時，藉由前述的安全機制，控制器會於訊號開關失效時回傳錯誤給駕駛員，以避免元件失效時產生與預期不符的結果與工安問題。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明，係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者，瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
此外，以下將以圖式揭露本發明之實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到的是，這些實務上的細節非用以限制本發明。另外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，甚至部分的圖式省略了走線(纜線、或排線)等結構以保持圖面整潔，於此先聲明之。
再者，除非另有定義，本文所使用的所有詞彙，包括技術和科學術語等具有其通常的意涵，其意涵能夠被熟悉此技術領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙的定義，在本說明書中應被解讀為與本發明相關技術領域具有一致的意涵。除非有特別明確的定義，這些詞彙將不被解釋為過於理想化的或正式的意涵。
首先，請參照圖1~2，係為根據本發明之一實施例所繪示之電動載具的立體示意圖。
本實施例提出一種電動載具1，例如是一種在軌道9或其他路面上移動的承載工具，可用以承載人、工具及貨物等，因而可作為施工車或貨車使用，但本發明並非以此為限。
如圖所示，電動載具1包含一車架110、四個輪體120、一電動機130、一座椅140a1、一座椅140a2、一轉向機構150a、一轉向機構150b、一控制器160、一操控台170與二電池盒180。
輪體120兩兩一組地耦接於車架110的左右兩側，以讓車架110可經由輪體120設置於軌道9上。但本發明並非以軌道9的結構及輪體120的數量為限，例如於其他實施例中，軌道9可改為其他形式的軌道，而輪體120可視軌道與車架的設計而調整其數量。
電動機130安裝於車架110上，且可經由一傳動機構(未標號)連接並驅動輪體120旋轉。於本實施例中，電動機130可依據所接收的電訊號作相反方向的轉動以改變輪體130的轉動方向，進而改變電動載具1的行駛方向。
座椅140a1與座椅140a2並排於車架110上，且在這兩個座椅中，座椅140a1為駕駛座，而座椅140a2為副駕駛座。於本實施例中，轉向機構150a連接於駕駛座140a1與車架110之間，而轉向機構150b連接於副駕駛座140a2與車架110之間。駕駛座140a1與副駕駛座140a2可分別經由轉向機構150a與轉向機構150b而可活動地設置於車架110上，進而可相對車架110旋轉朝向第一方向D1或第二方向D2或其他方向。這裡所述之第一方向D1與第二方向D2是指駕駛座140a1或副駕駛座140a2所朝向的方向。此外，提醒的是，副駕駛座140a2與轉向機構150b為選用且分別與駕駛座140a1與轉向機構150a具有相似的結構。
控制器160設置於車架110，可電性連接電動機130、操控台170與電池盒180，以與電動機130、操控台170與電池盒180做訊號傳遞。
操控台170固定於駕駛座140a1，可隨著駕駛座140a1一併相對車架110轉動。於本實施例中，操控台170為一配置有把手(未標號)、顯示面板(未標號)以及一檔位切換單元(未繪示)的裝置，把手可供駕駛員握持轉動以驅動車輛。顯示面板可顯示電動載具1的資訊給使用者。而檔位切換單元可以但不限於是一個雙切按鈕開關，適於對控制器160發送一前進訊號與一後退訊號。但提醒的是，檔位切換單元也可以是虛擬按鈕而整合至該顯示面板中。此外，操控台170的設計並非以此為限，例如於其他實施例中，可將操控台170替換成一可前後撥動的操作桿，藉由往前推動或向後拉動操作桿的方式來操作車輛；又或者，可省略操控台170，將前述的檔位切換單元設置在駕駛座140a1上。
電池盒180設置於車架110上，其內配置有電池(未繪示)，可提供電動機130、控制器160與操控台170等元件運作所需的電能。但需聲明的是，本發明並非以電池盒180與其內電池的數量為限，只要能維持電動載具之基本運作，該些元件的數量可隨需求增減。
接著，請參閱圖3~4，圖3係為圖2之電動載具的局部放大圖，圖4係為圖2之電動載具的局部放大分解圖。值得注意的是，於本實施例中，電動載具1還包含一第一訊號開關181與一第二訊號開關182設置於轉向機構150a中，可作為控制器160改變電動機130之輸出軸的旋轉方向的判斷因素之一。
具體來說，轉向機構150a包含一第一構件151、一第二構件152、一彈性件153與一定位模組154。
第一構件151包含一基座1511與一止擋部1512。基座1511固定於車架110上，而止擋部1512突出於基座1511遠離車架110的表面。其中，基座1511具有一定位槽15111與一定位槽15112，分別位於基座1511的相對兩側，且定位槽15111與定位槽15112的開口位於基座1511朝向駕駛座140a1之一側；而止擋部1512具有一第一止擋面15121與一第二止擋面15122，分別位於止擋部1512的相對兩側。定位槽15111與定位槽15112分別鄰近第一止擋面15121與第二止擋面15122。第一訊號開關181與第二訊號開關182電性連接控制器160，且分別設置於止擋部1512的第一止擋面15121與第二止擋面15122上。
第二構件152包含一基部1521、一旋轉樞軸1522與一定位柱1523。基部1521固定於駕駛座140a1下方，而旋轉樞軸1522與定位柱1523從基部1521朝第一構件151的方向延伸，且彼此保持一距離。旋轉樞軸1522穿設第一構件151的基座1511，旋轉樞軸1522除了可相對基座1511樞轉，還可相對基座1511做靠近或遠離車架110的線性運動，因而駕駛座140a1可藉由旋轉樞軸1522相對車架110樞轉或做靠近或遠離車架110的線性運動。而定位柱1523隨著駕駛座140a1轉動的過程中可選擇抵靠止擋部1512的第一止擋面15121或第二止擋面15122。其中，當定位柱1523抵靠止擋部1512的第一止擋面15121時，定位柱1523可觸發第一訊號開關181且其位置對應基座1511的定位槽15111；而當定位柱1523抵靠止擋部1512的第二止擋面15122時，定位柱1523可觸發第二訊號開關182且其位置對應基座1511的定位槽15112。並且，由於轉向機構150a之止擋部1512可止擋定位柱1523，因而在駕駛座140a1轉到第一方向D1或第二方向D2的過程中，止擋部1512可限制駕駛座140a1相對車架110的旋轉範圍，如僅能在單一方向上做180度的轉動，藉此可避免駕駛座140a1周圍或與其連動的線路隨著駕駛座140a1作大幅度轉動時被過度拉扯或被扯斷的問題發生。
彈性件153為一彈簧，夾設於第二構件152之基部1521與第一構件151之基座1511之間，且被第二構件152之旋轉樞軸1522穿設。彈性件153可經由第二構件152常態地對駕駛座140a1產生彈性力以將駕駛座140a1推離車架110。藉由挑選合適的彈性件153，當駕駛座140a1負重時，如有乘客將其體重施加於駕駛座140a1時，乘客可藉由其體重克服彈性件153的彈性力，迫使駕駛座140a1朝靠近車架110的方向位移。
此外，在設計上，定位柱1523的長度約等於駕駛座140a1未負重時基部1521與基座1511之間的距離。因此，在定位柱1523尚未抵靠第一止擋面15121或第二止擋面15122時，即使駕駛座140a1負重，駕駛座140a1會因定位柱1523抵壓到基座1511而無法朝靠近車架110的方向位移；而在定位柱1523抵靠第一止擋面15121或第二止擋面15122以讓定位柱1523的位置對應定位槽15111或15112時，定位柱1523會隨著負重的駕駛座140a1朝靠近車架110的方向位移而插入定位槽15111或定位槽15112，達到定位駕駛座140a1的效果，如圖5所示，係為圖2之定位柱1523隨著負重的駕駛座140a1插入定位槽15111的局部放大示意圖。因此，定位槽15111、定位槽15112與定位柱1523構成該定位模組154。
接著，舉一使用情境為例，請參閱圖6~7，係為圖1之電動載具的作動示意側視圖，其中，為達描述便利之目的，圖6~7省略副駕駛座140a2與其轉向機構150b。首先，如圖6所示，當駕駛座140a1朝向第一方向D1時，對於欲乘坐的駕駛員來說，前進的方向為第一方向D1，而後退的方向為第二方向D2。且由前述說明可知，在此情況下定位柱1523抵靠止擋部1512的第一止擋面15121而觸發第一訊號開關181但未觸發第二訊號開關182。因此，若駕駛員欲將電動載具1沿軌道9往第一方向D1（前進方向）移動時，可經由操控台170之檔位切換單元對控制器160發送前進訊號，使得控制器160令電動機130之輸出軸(未標號)以第一旋轉方向轉動(如以圖式中實線所示)以帶動電動載具1朝第一方向D1移動。反向地，若駕駛員在駕駛座140a1朝向第一方向D1時欲將電動載具1沿軌道9往第二方向D2（後退方向）移動時，則可經由操控台170之檔位切換單元對控制器160發送後退訊號，使得控制器160令電動機130之輸出軸以第二旋轉方向轉動(如以圖式中虛線所示)以帶動電動載具1朝第二方向D2移動。其中，第一旋轉方向與第二旋轉方向相反。
接著，如圖7所示，若駕駛員欲將電動載具1轉向，則可起身並藉由轉向機構150a將駕駛座140a1旋轉180度而朝向第二方向D2。當駕駛座140a1朝向第二方向D2時，對於駕駛員來說，前進方向變為第二方向D2，而後退的方向變為第一方向D1。且由前述說明可知，定位柱1523則會改以抵靠止擋部1512的第二止擋面15122並觸發第二訊號開關182而未觸發第一訊號開關181。因此，此時若駕駛員欲將電動載具1沿軌道9往第二方向D2（前進方向）移動時，同樣是經由操控台170之檔位切換單元對控制器160發送前進訊號，但這時控制器160則會改以令電動機130之輸出軸以第二旋轉方向轉動(如以圖式中實線所示)，驅動輪體120帶動電動載具1朝第二方向D2移動。反向地，若駕駛員欲將電動載具1沿軌道9往第一方向D1（後退方向）移動時，同樣是經由操控台170之檔位切換單元對控制器160發送後退訊號，但控制器160則會令電動機130之輸出軸以第一旋轉方向轉動(如以圖式中虛線所示)，驅動輪體120帶動電動載具1朝第一方向D1移動。
由此可知，電動載具1在轉向時的操作便利，使用者僅需起身將座椅旋轉至定位即可，解決了傳統上人員需使用千斤頂將整車頂起再以人力旋轉車體所產生的問題，降低了人力消耗與產生工安的機率。
並且，控制器可依據訊號開關的狀態自動判斷駕駛者當前所面對的方向以適應性調整驅動電動機之輸出軸的旋轉方向。因此，即便將駕駛座轉向，駕駛員仍可繼續以相同的操作習慣操作電動載具。也就是說，駕駛人無需記住轉向後車輛與電動機轉向的對應關係，可避免人為誤下達前進/後退訊號而導致工安的問題發生。
接著，請參閱圖8~9，圖8係為圖1之電動載具的電性連接示意圖，而圖9係為圖1之電動載具的控制方法流程圖。以下將針對前述電動載具1的控制方法進行解說，以更具體地了解當座椅轉向時控制器與相關元件之間的關係。
大致上，於本實施例中，電動載具1上還具有與控制器160電性連接的一前進/後退檔位感測器161，用來接收檔位切換單元的前進訊號與後退訊號。此外，第一訊號開關181被觸發時第一訊號開關181會發送一第一觸發訊號給控制器160，而第二訊號開關182被觸發時第二訊號開關182會發送一第二觸發訊號給控制器160。藉此，控制器160可得知第一訊號開關181與第二訊號開關182被觸發的情況，進而可併同前述檔位切換單元所發出的訊號以作為驅動電動機130之輸出軸旋轉方向的判斷依據。也可以說，藉由控制器160接收訊號的狀態可相應控制電動機130之輸出軸的旋轉方向。
詳細來說，開始於步驟S01，判斷前進/後退檔位感測器161接收前進訊號或後退訊號。若判斷前進/後退檔位感測器161接收前進訊號，則至步驟S02，判斷第一訊號開關181是否被觸發。若第一訊號開關181被觸發則至步驟S03，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182也被觸發，可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，則至步驟S04，控制器160發出一錯誤訊號給操控台170以將錯誤的情況回饋給駕駛員。
若前述步驟S03判斷第二訊號開關182未被觸發，可判斷駕駛座140a1朝向第一方向D1(即如圖6所示)的位置，則至步驟S05，控制器160令電動機130之輸出軸以第一旋轉方向轉動，以帶動電動載具1沿著駕駛座140a1面對的第一方向D1前進。
若前述步驟S02判斷第一訊號開關181未被觸發，則至步驟S06，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182被觸發，可判斷駕駛座140a1朝向第二方向D2(即如圖7所示)，則至步驟S07，控制器160令電動機130之輸出軸以第二旋轉方向轉動，以帶動電動載具1沿著駕駛座140a1面對的第二方向D2前進。
若前述步驟S06判斷第二訊號開關182也未被觸發，可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，或駕駛座140a1僅是尚未到定位而未觸發正確的訊號開關，基於安全考量，則至步驟S08，控制器160發出錯誤訊號給操控台170以將該情況回饋給駕駛員。
若前述步驟S01判斷前進/後退檔位感測器161接收後退訊號，則至步驟S09，判斷第一訊號開關181是否被觸發。若第一訊號開關181被觸發，則至步驟S10，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182也被觸發，可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，則至步驟S11，控制器160發出錯誤訊號給操控台170以將錯誤的情況回饋給駕駛員。
若前述步驟S10判斷第二訊號開關182未被觸發，可判斷駕駛座140a1朝向第一方向D1(即如圖6所示)的位置，則至步驟S12，控制器160令電動機130之輸出軸以第二旋轉方向轉動，以帶動電動載具1往第二方向D2移動。
若前述步驟S09判斷第一訊號開關181未被觸發，則至步驟S13，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182被觸發，可判斷駕駛座140a1朝向第二方向D2(即如圖7所示)的位置，則至步驟S14，控制器160令電動機130之輸出軸以第一旋轉方向轉動，帶動電動載具1往第一方向D1移動。
若前述步驟S13判斷第二訊號開關182也未被觸發，可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，或駕駛座140a1僅是尚未到定位而未觸發正確的訊號開關，基於安全考量，則至步驟S15，控制器160發出錯誤訊號給操控台170以將該情況回饋給駕駛員。
可理解地，駕駛員無法在第一觸發訊號與第二觸發訊號同時被觸發或皆未被觸發(即收到錯誤訊號時)時驅動電動機130。另外，需聲明的是，本發明並非以圖9中前進/後退檔位感測器161、第一訊號開關181與第二訊號開關182的判斷順序為限。
此外，如圖8所示，除了前述的前進/後退檔位感測器161之外，電動載具1上還具與控制器160電性連接的一油門開度感測器162、一電池感測器163與一煞車感測器164。油門開度感測器162可依據駕駛員轉動把手的程度發送一油門開度訊號給控制器160，讓控制器160可依據該油門開度訊號調整電動機130之輸出軸的轉速。電池感測器163可用以偵測電池盒180的儲電或溫度狀況。煞車感測器164可用來偵測車輛的煞車狀況。
另外，請復參圖1~2及再參閱圖10~11，圖10~11係為圖1之煞車機構的操作示意側視圖。於本實施例中，電動載具1還更包含一煞車機構190。但需要聲明的是，為達清楚說明之目的，圖10~11僅繪示其中一個輪體120。
於本實施例中，煞車機構190經由轉向機構150a之旋轉樞軸1522耦接駕駛座140a1，並可分離地接觸輪體120。煞車機構190主要由一拉索件191與一煞車裝置192所構成。煞車裝置192裝設於輪體120內側。拉索件191例如為一鋼索，具有彼此相對的一座椅端1911與一煞車端1912，座椅端1911勾扣於轉向機構150a之旋轉樞軸1522，以隨著旋轉樞軸1522上下活動。煞車端1912勾扣於煞車裝置192，以帶動煞車裝置192。
如圖10所示，當駕駛座140a1未負重時，例如在駕駛員起身後，駕駛座140a1因不再負重而可受彈性件153的彈性力推抵而稍微遠離車架110，使得旋轉樞軸1522被向上抬起而拉緊拉索件191，進而拉緊煞車裝置192，使得煞車裝置192以煞車帶(未標號)箍緊輪軸而阻止輪體120繼續轉動，即對輪體120產生煞車的效果。藉此，可避免在駕駛座140a1轉向時因不小心發出前進訊號或後退訊號而非預期地移動電動載具1而造成工安問題。而如圖11所示，當駕駛座140a1負重時，例如在駕駛員坐回駕駛座140a1後，負重的駕駛座140a1會稍微朝車架110的方向移動，使得旋轉樞軸1522向下位移而放鬆拉索件191，進而解除煞車裝置192對輪體120的煞車效果。
再者，請復參圖1~2並請再參閱圖12，圖12係為圖1之第一燈具的示意圖。於本實施例中，電動載具1還更包含二第一燈具210與二第二燈具220。第一燈具210與第二燈具220電性連接控制器160且彼此相對地安裝在車架110的前後兩側。由於在第一燈具210與第二燈具220結構上相似，故圖10僅以第一燈具210來說明。
第一燈具210與第二燈具220各包含一燈體200、多個第一發光單元201與被第一發光單元201圍繞的一第二發光單元202。燈體200可活動地設置於車架110上。第一發光單元201與第二發光單元202設置於燈體200中，且可以但不限於是燈泡或LED燈。第一發光單元201與第二發光單元202各別用以發射不同顏色的光，使得第一燈具210與第二燈具220可各具有一前燈模式與一後燈模式。所謂前燈模式，例如為第一燈具210或第二燈具220的第一發光單元201開啟，但第二發光單元202關閉時所產生的發光模式；而後燈模式，例如為第一燈具210或第二燈具220的第一發光單元201關閉，但第二發光單元202開啟時所產生的發光模式。但前燈模式與後燈模式並非以此為限，例如於其他實施例中，也可以依據實際需求來設計前燈模式與後燈模式下各燈具之發光單元的開啟/關閉狀況以及各燈具中發光單元的排列。此外，本發明並非以第一發光單元201與第二發光單元202的數量及其排列配置為限，例如於其他實施例中，每一燈具中第一發光單元201與第二發光單元202的數量與排列配置可依據實際需求進行調整。
於本實施例中，第一燈具210與第二燈具220的模式切換是根據前述第一訊號開關181與第二訊號開關182的觸發情形來判斷。請參閱圖13A，係為圖1之第一燈具與第二燈具的控制方法流程圖。
首先，如步驟S21，判斷第一訊號開關181是否被觸發。若第一訊號開關181被觸發則至步驟S22，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182也被觸發，則如前述可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，則至步驟S23，控制器160發出錯誤訊號。
若前述步驟S22判斷第二訊號開關182未被觸發，則至步驟S24，控制器160令第一燈具210切換至前燈模式以及令第二燈具220切換至後燈模式。
若前述步驟S21判斷第一訊號開關181未被觸發，則至步驟S25，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182被觸發，則至步驟S26，控制器160令第一燈具210切換至後燈模式以及令第二燈具220切換至前燈模式。
若前述步驟S25判斷第二訊號開關182也未被觸發，則如前述可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，或駕駛座140a1僅是尚未到定位而未觸發正確的訊號開關，基於安全考量，則至步驟S27，控制器160發出錯誤訊號。
由此可知，第一燈具210與第二燈具220會依據駕駛座140a1的方向(即駕駛員當下所朝向的方向)來調整發光模式，有助於讓旁觀者了解到當下車輛的狀態。
但提醒的是，雖然前述實施例的電動載具於前後兩側都具有燈具，但本發明並非以此為限。例如於其他實施例中，電動載具也可僅具有第一燈具210設置於該電動載具之一側。在此情況下，燈具的控制方法可例如參閱圖13B，係為本發明之一實施例之電動載具的第一燈具的控制方法流程圖。
開始於步驟S31，判斷第一訊號開關181是否被觸發。若第一訊號開關181被觸發則至步驟S32，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182也被觸發，則如前述可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，則至步驟S33，控制器160發出錯誤訊號。
若前述步驟S32判斷第二訊號開關182未被觸發，則至步驟S34，控制器160令第一燈具210切換至前燈模式。
若前述步驟S31判斷第一訊號開關181未被觸發，則至步驟S35，判斷第二訊號開關182是否被觸發。若第二訊號開關182被觸發，則至步驟S36，控制器160令第一燈具210切換至後燈模式。
若前述步驟S35判斷第二訊號開關182也未被觸發，則如前述可判斷第一訊號開關181與第二訊號開關182至少其中一者失效，或駕駛座140a1僅是尚未到定位而未觸發正確的訊號開關，則至步驟S37，控制器160發出錯誤訊號。
接著，請參閱圖14，係為根據本發明之另一實施例所繪示之電動載具的示意圖。該實施例提出一種電動載具2，其與前述實施例之電動載具1的差異在於，電動載具2的座椅240a1與座椅240a2透過同一個轉向機構250而可活動地設置於車架230上。在此情況下，兩個座椅可同時相對車架230旋轉至第一方向D1或第二方向D2或其他方向。但關於轉向機構250的設計類似於前述轉向機構150a，因此，關於本實施例之電動載具2的操作方式等說明請容此不在贅述。
又例如請參閱圖15A~15B，係為根據本發明之又一實施例所繪示之電動載具的操作示意圖。該實施例提出一種電動載具3，其與前述實施例之電動載具1的差異在於駕駛座與轉向機構的設計以及訊號開關的位置。
如圖所示，於本實施例中，座椅340包含一椅墊部341與一椅背部342。椅墊部341固定於車架310，椅背部342經由轉向機構350樞接椅墊部341，使得椅背部342可經由轉向機構350相對椅墊部341擺動而將座椅340切換成朝向第一方向D1或第二方向D2。此外，於本實施例中，第一訊號開關181與第二訊號開關182的位置改為設置於轉向機構350的下方兩側。
如圖15A，當椅背部342經由轉向機構350相對椅墊部341擺動而朝向第一方向D1時，轉向機構350相對椅背部342之一末端會觸發第一訊號開關181；另一方面，如圖15B，當椅背部342經由轉向機構350相對椅墊部341擺動而朝向第二方向D2時，轉向機構350相對椅背部342的該末端則會觸發第二訊號開關182。因此，可理解的，本實施例與前述實施例之操作車輛的方式相類似，故請容此不再贅述。
另外，前述實施例之電動載具都具有兩個訊號開關以作為控制器改變驅動電動機之輸出軸旋轉方向的判斷因素之一，但本發明並非以此為限。例如於其他實施例中，前述的電動載具也可不具有第二訊號開關。在此情況下，請參閱圖16，係為根據本發明之再一實施例之電動載具的控制方法流程圖，控制器驅動電動機的判斷方式則為：
步驟S41，判斷第一訊號開關是否被觸發。若第一訊號開關被觸發，則至步驟S42，判斷前進/後退檔位感測器接收前進訊號或後退訊號，若判斷前進/後退檔位感測器接收前進訊號，則至步驟S43，控制器令電動機之輸出軸以第一旋轉方向轉動，以帶動電動載具沿著駕駛座面對的第一方向前進。若前述步驟S42判斷前進/後退檔位感測器接收後退訊號，則至步驟S44，控制器令電動機之輸出軸以第二旋轉方向轉動，以帶動電動載具沿著相反於駕駛座面對的第一方向後退(即讓電動載具往第二方向移動)。
若前述步驟S41判斷第一訊號開關未被觸發，則至步驟S45而接著判斷前進/後退檔位感測器接收前進訊號或後退訊號，若判斷前進/後退檔位感測器接收前進訊號，則至步驟S46，控制器令電動機之輸出軸以第二旋轉方向轉動，以帶動電動載具沿著駕駛座面對的第二方向前進。若前述步驟S45判斷前進/後退檔位感測器接收後退訊號，則至步驟S47，控制器令電動機之輸出軸以第一旋轉方向轉動，以帶動電動載具沿著相反於駕駛座面對的第二方向後退(即讓電動載具往第一方向移動)。
於此，請接著參閱圖17，係為圖16之電動載具的第一燈具的控制方法流程圖，以說明在此實施例中控制器控制燈具的方法。
首先，如步驟S51，判斷第一訊號開關是否被觸發。若是，則至步驟S52，控制器令第一燈具切換至前燈模式。若否，則至步驟S53，控制器令第一燈具切換至後燈模式。
甚至，例如於其他實施例中，電動載具也可都不具有前述的第二訊號開關182與檔位切換單元。在此情況下，可參閱圖18，係為本發明之又再一實施例之電動載具的控制方法流程圖，以理解該實施例之控制器的控制方式。如步驟S61，判斷第一訊號開關是否被觸發。若是，則至步驟S62，控制器令電動機之輸出軸以第一旋轉方向轉動；若否，則至步驟S63，控制器令電動機之輸出軸以第二旋轉方向轉動。可理解的是，圖18之實施例之電動載具對於燈具的控制方法相似於圖17所述之電動載具對於燈具的控制方法，故請容不再贅述。
綜前所述之電動載與電動載具的控制方法，藉由轉向機構的設計，使得座椅在轉向時的操作便利，使用者僅需起身將座椅旋轉至定位即可，解決了傳統上人員需使用千斤頂將整車頂起再以人力旋轉車體所產生的問題，降低了人力消耗與產生工安的機率。
在轉向的過程的操作上，由於止擋部可限制了座椅相對車架的旋轉範圍，如僅能在單一方向上做180度的轉動，藉此可避免座椅周圍或與其連動的線路隨著座椅大幅度轉動而被過度拉扯或被扯斷的問題發生。
並且，在座椅朝向不同方向時可藉由轉向機構改變訊號開關的觸發狀況，使得控制器可依據訊號開關的狀態自動判斷駕駛者當前所面對的方向以適應性調整驅動電動機之輸出軸的方向，因此，即便將駕駛座轉向，駕駛員仍可繼續以相同的操作習慣操作電動載具。也可以說，駕駛人無需記住轉向後車輛與電動機轉向的對應關係，可避免人為誤下達前進/後退訊號而導致工安的問題發生。
同時，藉由前述的安全機制，控制器會於訊號開關失效時回傳錯誤給駕駛員，以避免元件失效時產生與預期不符的結果與工安問題。
此外，藉由定位模組，座椅可到達定位時因負重而產生定位效果，有助維持訊號開關被觸發的狀態。
另外，煞車機構可在座椅未負重時對輪體產生煞車效果，可避免駕駛者在座椅轉向時因不小心發出前進訊號或後退訊號而非預期地移動電動載具而造成工安問題。
再者，透過改變訊號開關觸發狀況來切換燈具的發光模式，有助於讓旁觀者得知目前電動載具的行駛狀況。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1、2、3‧‧‧電動載具
9‧‧‧軌道
110、230、310‧‧‧車架
120‧‧‧輪體
130‧‧‧電動機
140a1、240a1、340‧‧‧座椅（駕駛座）
140a2、240a2‧‧‧座椅（副駕駛座）
150a、250、350‧‧‧轉向機構
150b‧‧‧轉向機構
151‧‧‧第一構件
152‧‧‧第二構件
153‧‧‧彈性件
154‧‧‧定位模組
160‧‧‧控制器
161‧‧‧前進/後退檔位感測器
162‧‧‧油門開度感測器
163‧‧‧電池感測器
164‧‧‧煞車感測器
170‧‧‧操控台
180‧‧‧電池盒
181‧‧‧第一訊號開關
182‧‧‧第二訊號開關
190‧‧‧煞車機構
191‧‧‧拉索件
192‧‧‧煞車裝置
200‧‧‧燈體
210‧‧‧第一燈具
201‧‧‧第一發光單元
202‧‧‧第二發光單元
220‧‧‧第二燈具
341‧‧‧椅墊部
342‧‧‧椅背部
1511‧‧‧基座
1512‧‧‧止擋部
1521‧‧‧基部
1522‧‧‧旋轉樞軸
1523‧‧‧定位柱
1911‧‧‧座椅端
1912‧‧‧煞車端
15111、15112‧‧‧定位槽
15121‧‧‧第一止擋面
15122‧‧‧第二止檔面
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
S01~S15、S21~S27、S31~S37、S41~S47、S51~S53、S61~S63‧‧‧步驟
圖1~2係為根據本發明之一實施例所繪示之電動載具的立體示意圖。 圖3係為圖2之電動載具的局部放大圖。 圖4係為圖2之電動載具的局部放大分解圖。 圖5係為圖2之定位柱隨著負重的駕駛座插入定位槽的局部放大示意圖。 圖6~7係為圖1之電動載具的作動示意側視圖。 圖8係為圖1之電動載具的電性連接示意圖。 圖9係為圖1之電動載具的控制方法流程圖。 圖10~11係為圖1之煞車機構的操作示意側視圖。 圖12係為圖1之第一燈具的示意圖。 圖13A係為圖1之第一燈具與第二燈具的控制方法流程圖。 圖13B根據本發明之一實施例之電動載具的第一燈具的控制方法流程圖。 圖14係為根據本發明之另一實施例所繪示之電動載具的示意圖。 圖15A~15B係為根據本發明之又一實施例所繪示之電動載具的操作示意圖。 圖16係為根據本發明之再一實施例之電動載具的控制方法流程圖。 圖17係為圖16之電動載具的第一燈具的控制方法流程圖。 圖18係為本發明之又再一實施例之電動載具的控制方法流程圖。

Claims (16)

  1. 一種電動載具，包含：一車架；至少一輪體，耦接於該車架；一電動機，安裝於該車架，該電動機用以驅動該至少一輪體旋轉；一控制器，電性連接該電動機，適於指示該電動機旋轉；一第一訊號開關，電性連接該控制器；一轉向機構，可活動地設置於該車架上；以及至少一座椅，設置於該轉向機構上而得以經由該轉向機構相對該車架活動而朝向一第一方向或一第二方向；其中，當該至少一座椅朝向該第一方向時，該轉向機構觸發該第一訊號開關；當該至少一座椅朝向該第二方向時，該轉向機構未觸發該第一訊號開關；而該電動機之一輸出軸的旋轉方向關聯於該第一訊號開關是否被觸發。
  2. 如請求項1所述之電動載具，其中該至少一座椅的數量為多個，該些座椅可一併經由該轉向機構相對該車架旋轉而朝向該第一方向或該第二方向。
  3. 如請求項1所述之電動載具，其中該至少一座椅包含一椅背部與一椅墊部，該椅墊部固定於該車架，該椅背部經由該轉向機構樞接該椅墊部，該椅背部可經由該轉向機構相對該椅墊部擺動以將該至少一座椅切換成朝向該第一方向或該第二方向。
  4. 如請求項1所述之電動載具，更包含一第二訊號開關，電性連接該控制器；當該至少一座椅朝向該第一方向時，該轉向機構觸發該第一訊號開關且未觸發該第二訊號開關；當該至少一座椅朝向該第二方向時，該轉向機構觸發該第二訊號開關且未觸發該第一訊號開關；其中該電動機之該輸出軸的旋轉方向關聯於該第一訊號開關與該第二訊號開關是否被觸發。
  5. 如請求項1所述之電動載具，更包含一檔位切換單元，適於對該控制器發送一前進訊號與一後退訊號。
  6. 如請求項5所述之電動載具，更包含一第二訊號開關，電性連接該控制器；當該至少一座椅朝向該第一方向時，該轉向機構觸發該第一訊號開關且未觸發該第二訊號開關；當該至少一座椅朝向該第二方向時，該轉向機構觸發該第二訊號開關且未觸發該第一訊號開關；其中該電動機之該輸出軸的旋轉方向關聯於該第一訊號開關與該第二訊號開關是否被觸發以及該檔位切換單元對該控制器所發送的訊號。
  7. 如請求項1所述之電動載具，更包含一燈具，電性連接該控制器且安裝在該車架上，該燈具具有一前燈模式與一後燈模式，其中該燈具的模式切換關聯於該第一訊號開關是否被觸發。
  8. 如請求項7所述之電動載具，其中該燈具包含一第一發光單元與一第二發光單元分別用以發射不同顏色的光；當該燈具於該前燈模式時，該第一發光單元開啟，而該第二發光單元關閉；當該燈具於該後燈模式時，該第二發光單元開啟，而該第一發光單元關閉。
  9. 如請求項7所述之電動載具，更包含一第二訊號開關，電性連接該控制器；當該至少一座椅朝向該第一方向時，該轉向機構觸發該第一訊號開關且未觸發該第二訊號開關；當該至少一座椅朝向該第二方向時，該轉向機構觸發該第二訊號開關且未觸發該第一訊號開關；其中該燈具的模式切換關聯於該第一訊號開關與該第二訊號開關是否被觸發。
  10. 如請求項1所述之電動載具，更包含一煞車機構，耦接該座椅，並可分離地接觸該至少一輪體；當該至少一座椅未負重時，該煞車機構與該至少一輪體接觸以防止該至少一輪體轉動；當該至少一座椅負重時，該至少一座椅連動該煞車機構以使該煞車機構與該至少一輪體分離。
  11. 如請求項1所述之電動載具，其中該轉向機構包含一定位模組與一彈性件，該彈性件位於該至少一座椅與該車架之間，該彈性件常態對該至少一座椅產生彈性力，該定位模組包含一第一定位槽、一第二定位槽與一定位柱，該第一定位槽與該第二定位槽彼此對應且位於該車架朝向該至少一座椅之一側，該定位柱自該至少一座椅朝向該車架延伸；當該至少一座椅負重且朝向該第一方向時，該至少一座椅靠近該車架，該至少一座椅擠壓該彈性件且使該定位柱插入該第一定位槽，以將該至少一座椅定位於朝向該第一方向；當該至少一座椅負重且朝向該第二方向時，該至少一座椅靠近該車架，該至少一座椅擠壓該彈性件且使該定位柱插入該第二定位槽，以將該至少一座椅定位於朝向該第二方向；當該至少一座椅未負重時，該彈性件迫使該至少一座椅遠離該車架，以讓該定位柱與該第一定位槽及該第二定位槽相分離。
  12. 一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅及一第一訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發而發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發，該控制方法包含：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；以及若該控制器未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
  13. 如請求項12所述之控制方法，更包含根據該電動載具的該控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一燈具，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動載具之該燈具切換至一前燈模式；以及若該控制器未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該燈具切換至一後燈模式。
  14. 一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅、一檔位切換單元及一第一訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發而發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發，該檔位切換單元適於發送一前進訊號或一後退訊號，該控制方法包含：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收該前進訊號且接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；若該控制器接收該前進訊號且未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；若該控制器接收該後退訊號且接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第二旋轉方向轉動；以及若該控制器接收該後退訊號且未接收到該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第一旋轉方向轉動；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
  15. 一種電動載具的控制方法，該電動載具包含一座椅、一檔位切換單元、一第一訊號開關以及一第二訊號開關，當該座椅朝向一第一方向時，該第一訊號開關被觸發且該第二訊號開關未被觸發，使得該第一訊號開關發送一第一觸發訊號，當該座椅朝相反於該第一方向的一第二方向時，該第一訊號開關未被觸發且第二訊號開關被觸發，使得該第二訊號開關發送一第二觸發訊號，該檔位切換單元適於發送一前進訊號或一後退訊號，該控制方法包含：根據該電動載具的一控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一電動機之一輸出軸的旋轉方向，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號與該第二觸發訊號，則該控制器發送一錯誤訊號；若該控制器接收到該前進訊號與該第一觸發訊號且未接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第一旋轉方向轉動；若該控制器接收到該前進訊號與該第二觸發訊號且未接收該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以一第二旋轉方向轉動；若該控制器接收到該後退訊號與該第一觸發訊號且未接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第二旋轉方向轉動；若該控制器接收到該後退訊號與該第二觸發訊號且未接收該第一觸發訊號，則該控制器令該電動機之該輸出軸以該第一旋轉方向轉動；以及若該控制器未接收到該第一觸發訊號與該第二觸發訊號，則該控制器發送該錯誤訊號；其中，該第一旋轉方向與該第二旋轉方向相反。
  16. 如請求項15所述之控制方法，更包含根據該電動載具的該控制器接收的訊號，相應控制該電動載具之一燈具，包含：若該控制器接收到該第一觸發訊號且未接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該電動載具之該燈具切換至一前燈模式；若該控制器未接收到該第一觸發訊號且接收到該第二觸發訊號，則該控制器令該燈具切換至一後燈模式。
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