JP2000312730A - バッテリー式乗用ゴルフカート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安定した制動力を備えるとともに、自動運転時
においても傾斜地などで駐車ができるバッテリー式の乗
用ゴルフカートを提供する。 【解決手段】駆動モータ4の回生制動、ドラムブレーキ1
0a〜d及び電磁ブレーキ15の３系統の制動装置を併用し
て使用する。通常の運転時には、駆動モータの回生制動
とドラムブレーキ10a〜dを使用して車両速度の制動をす
る。車両速度がゼロの場合には、自動的に電磁ブレーキ
15がかかり駐車できるようにした。なお、駆動モータの
回生制動またはドラムブレーキ10a〜dが故障した場合
や、それらのブレーキを併用しても制動が充分でない場
合には、電磁ブレーキ15も使用して車両を停止させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバッテリー式の乗用
ゴルフカートに関するものであり、詳細にはその制動方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、国内では１パーティのゴルファー
４人とキャディ１人が乗ることが可能な、５人乗りのゴ
ルフカートとして、エンジン式乗用ゴルフカートが使用
されている。しかしながら、前記したエンジン式乗用ゴ
ルフカートは、騒音や排気ガスを出すため、ゴルファー
に不快さを与えるという問題点がある。

【０００３】一方、米国においては、前記したエンジン
式乗用ゴルフカートとともに、５人乗りの電動式乗用ゴ
ルフカートが使用されている。なお、電動式乗用ゴルフ
カートは、騒音や排気ガスを出さず、環境にやさしいと
いう特長がある。しかしながら、電動式乗用ゴルフカー
トは、電源としてバッテリーを使用しているため、エン
ジン式に比べて車体重量が重い。したがって、このゴル
フカートを安全に、かつ乗車しているゴルファーやキャ
ディーに違和感のない状態で制動または停止させる手段
が重要となってくる。

【０００４】ゴルフカートを含めた広い範囲の自動走行
車として、特開平８−１３３０３７号公報では、ドラム
ブレーキと電磁ブレーキの２系統ブレーキ装置を使用し
て制動をする方法が開示されている。しかしながら上記
した公報に記載された２系統のブレーキ装置を用いた場
合には、ドラムブレーキの負担が大きいため、ブレーキ
シューの摩耗が激しく、その結果ドラムブレーキの寿命
が短い。したがって、ドラムブレーキの交換にコストが
かかるという問題があった。

【０００５】一方、エンジン式のゴルフカートの場合で
あるが、エンジンに接続されたスタータダイナモによる
回生制動を利用した回生ブレーキと、電磁ブレーキの併
用により制動する手法が特開平５−７３１４４号で開示
されている。すなわち、ゴルフカートが走行中は、スタ
ータダイナモの使用による回生ブレーキを作動させて車
両を減速した後、電磁ブレーキを用いて車両を停止させ
る方法である。

【０００６】なお、小型のゴルフカートでは上記したよ
うな２系統のブレーキ装置の併用で十分であった。しか
しながら、乗用ゴルフカートなどの大型の車両や、車体
重量が増加した場合には、より強く、安定した制動力が
必要となってくる。また、この種の乗用ゴルフカートを
駐車する場合には、運転者がブレーキペダルを強く踏み
込んでロックをかける方式が一般に用いられている。し
かし、運転者がロックをかけ忘れたり、踏み込みが弱か
ったりした場合には、傾斜地などで車体が動き出してし
まうという問題点があった。さらに、自動運転時におい
ては、傾斜地などでの駐車ができないという問題点があ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した欠点を解消することにあり、より強く、安定した制
動力を備えるとともに、自動運転時においても傾斜地な
どで駐車をすることが可能な、バッテリー式乗用ゴルフ
カートを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一の発明は、バッテリーを電源とする乗用ゴルフ
カートにおいて、駆動モータの回生制動、ドラムブレー
キ及び電磁ブレーキの３系統の制動装置を併用すること
を特徴とし、第二の発明は、請求項１記載の電磁ブレー
キは、走行速度がゼロの時に作動する駐車用のブレーキ
であることを特徴とし、第三の発明は、請求項１又は２
記載の電磁ブレーキは、回生制動及びドラムブレーキの
故障やそれらの作動が不十分な場合に作動する非常用ブ
レーキであることを特徴としている。

【０００９】第四の発明は、請求項１、２又は３記載の
バッテリー式乗用ゴルフカートが、手動運転と電磁誘導
式による自動運転とが可能であることを特徴としてい
る。

【００１０】

【実施例】１．バッテリー式乗用ゴルフカートの構成 本発明の一実施例である、バッテリー式乗用ゴルフカー
トの構成を示すブロック図を図１に示す。この乗用ゴル
フカートは、バッテリー1によって駆動モータ4を回転さ
せ、トランスミッション5を介して後輪（タイヤ6a,b）
を回転させて前進または後進させるものである。手動運
転時においては、前輪（タイヤ6c、d）を操舵するため
のハンドル7、車両速度を調整するためのアクセルペダ
ル8及び車両に制動をかけるためのブレーキペダル9で操
作できる。なお、図１に示すコントローラ2、ステアリ
ングモータドライバ11、ブレーキモータドライバ13など
の電源は、すべてバッテリー1より供給される。

【００１１】この乗用ゴルフカートは、運転席の前方に
操作パネル24が取り付けられている。操作パネル24には
自動運転または手動運転の切り換えスイッチ、発進スイ
ッチ、停止スイッチ、前進スイッチ、後進スイッチ及
び、何らかの故障を検知した場合に、それを表示する表
示部と警報を鳴らすブザーなどが装着されている。

【００１２】車両の速度はトランスミッション5に取り
付けられた２個の車両速度センサ20により検出され、フ
ィードバック方式を用いたPID制御で速度の制御を行っ
ている。車両速度センサ20からはコントローラ2に速度
に応じたパルスが出力される。なお、PID制御を用いた
場合において、車速センサ20からの信号が無くなった場
合には、車速を最大にするように制御される。したがっ
て、２個の車速センサ20を使用して、片方の車速センサ
20が壊れた場合でも、他方の車速センサ20で安全に停止
できるようにした。

【００１３】一方、車両速度の制動は後述するように、 ａ）電磁ブレーキ15、 ｂ）ドラムブレーキ10a〜d、 ｃ）駆動モータ4による回生ブレーキ、 の３種類のブレーキを用いた。

【００１４】２．自動運転 自動運転が可能なゴルフ場のコースには、あらかじめ誘
導線が埋設されており、該誘導線に1000Hzの交流を流す
ことにより、その近傍には交流磁場が形成されている。
この乗用ゴルフカートには、車両の前端部に水平方向に
回転するＴ字状アームがあり、該Ｔ字状アームの３カ所
には、誘導センサ16a〜cが配置され、その信号はコント
ローラ2に出力される。この誘導センサ16a〜cはコイル
を用いたものであり、前記交流磁場によって該誘導セン
サに発生する起電力を検出して誘導線の位置を判断し、
乗用ゴルフカートを誘導するものである。

【００１５】前記コントローラ2は、誘導センサ16a〜c
からの信号に基づいて処理をし、ステアリングモータド
ライバ11を介して操舵指示信号に対応した駆動電流をス
テアリングモータ12に送る。そして、この駆動電流によ
ってステアリング軸を回転させ、前輪6c、dを操舵して
車両が誘導線からはずれないように走行制御をする。な
お、自動運転時にハンドル7は、ステアリングクラッチ1
9によりステアリング軸から切り離されて固定された状
態となり、その手動による操作が不能とされる。またス
テアリングモータ12の故障を検出をするために、その駆
動電流をコントローラ2に出力して常に監視している。

【００１６】マグネットセンサ17はコイルを用いたもの
であり、地面と対向するように車両の所定位置に取り付
けられている。一方、ゴルフ場のコースには、所定の間
隔をあけて複数個の永久磁石が、N極またはS極を地表に
向けた状態で埋設されている。埋設された複数個の永久
磁石の上方を、マグネットセンサ17を装着した車両が通
過することによって、前記マグネットセンサ17に誘導起
電力が生ずる。そして、マグネットセンサ17によってそ
れぞれの永久磁石の磁極パターンを検出することによ
り、車両の速度を変更させたり、停止させるなどの走行
制御を行うものである。

【００１７】また車両には、傾斜センサ18も取り付けら
れており、車両が走行している走行路の勾配をコントロ
ーラ2に出力する。コントローラ2では平地をゼロとし、
上りをプラス、下りをマイナスの符号をつけ、勾配が大
きいほど大きな値として算出し、後述する各制動装置を
作動させる。

【００１８】３．手動運転 このバッテリー式乗用ゴルフカートは、通常のマニュア
ル操作による手動走行が可能である。この場合、ハンド
ル7はステアリングクラッチ19によりステアリング軸に
接続されて自動運転が不能となる。アクセルペダル8を
踏むことにより電磁ブレーキ15が開放し、駐車が解除さ
れ、車体を加速する。そして、アクセルペダル8から足
を離すことにより、車体に後述する回生制動がかかるよ
うにした。ブレーキペダル9を踏むことにより、車体に
後述するドラムブレーキ10a〜dによって制動をかけるこ
とができる。なお、アクセルペダルの踏み込みが無く、
かつ車速センサ20で検出した車両速度がゼロであること
をコントローラ2が確認したときには電磁ブレーキ15に
より駐車する。

【００１９】４．本実施例の制動手段 （１）回生による制動 本実施例では、コントローラ2から出力される減速信号
によって、後輪の回転力によってトランスミッション5
を介して駆動モータ4を回転させ、発電機として回生電
流を発生させ、その回生電流でバッテリー1を充電する
方式を用いた。すなわち回生制動をかけることにより、
車両速度を減速する方式を最も頻繁に用いるようにし
た。また駆動モータ4の異常を検出するために、駆動モ
ータ4に流れている駆動電流や回生電流をコントローラ
１に出力して常に監視するようにした。

【００２０】自動走行時は傾斜センサ18によって測定さ
れる走行路の勾配や、上記したマグネットセンサ17によ
る信号により、目標速度がコントローラ2で決定され
る。そして、車両が急な下り勾配の斜面にある場合に
は、安全のために速度を落とすように制御する。すなわ
ち、車両の速度を速度センサ20で監視し、目標速度と車
両の速度に応じてコントローラ2によって回生電流を制
御した。すなわち、回生電流を大きくすると大きな制動
力が得られため、車両が急激に減速して乗り心地が悪く
なることや、車両自体がスリップするためである。そこ
で、この場合には後述するドラムブレーキ10a〜dも併用
することにした。一方、手動走行時においても、アクセ
ルペダル8から足を離すことにより回生制動がかかるよ
うにした。

【００２１】（２）ドラムブレーキによる制動 前記した回生制動による方式よりも、より強力な制動が
要求される場合には、ドラムブレーキ10a〜dも併用され
る。ドラムブレーキ10a〜dによる制動力は４輪のタイヤ
a〜dに伝わるため、スリップする可能性を少なくでき
る。

【００２２】ブレーキモータドライバ13は、自動走行時
にはコントローラ2から出力される制動信号に対応した
駆動電流をブレーキモータ14に供給する。そして、ブレ
ーキモータ14の作動によって、ギア21および油圧シリン
ダ22を介してドラムブレーキ10a〜dを駆動させて車体に
制動をかける。なお、緊急時においては、自動走行時に
おいてもブレーキペダル9を踏み込むことによって、油
圧シリンダ22を介してドラムブレーキ10a〜dを駆動し、
車両に制動をかけることができるようにした。

【００２３】ギア21にはブレーキモータ動作スイッチ23
があり、ブレーキモータ14が動作した場合、ブレーキモ
ータ動作スイッチ23がオンする。ブレーキモータ動作ス
イッチ23がオフの時はドラムブレーキ10a〜dによる制動
力はゼロとなる。ブレーキモータ14が故障か否かを検出
するために、ブレーキモータ14の駆動電流をコントロー
ラ2に出力し、設定された範囲内にあるか否かを監視し
ている。

【００２４】下り坂などにおいて、前記した回生制動で
は目標速度を超えてしまうとコントローラ2が判断した
場合には、ドラムブレーキ10a〜dも併用して制動をかけ
る。車両の目標速度と、車速センサ20からの信号の偏差
と、傾斜センサ18からの信号によって計算された最適値
をブレーキモータドライバ13に出力する。傾斜センサ18
からの出力値は平地をゼロとし、下りの勾配が大きくな
るほど大きな値が出力される。また、３度以上の揺るや
かな下り道では、ドラムブレーキ10a〜dの制動はかけな
いようにした。

【００２５】一方、ブレーキペダル9の踏み込みや、操
作パネル24のスイッチの切り換え、またはマグネットセ
ンサ17などから停止信号がコントローラ2に入力された
場合には、車両の目標速度はゼロに設定される。この場
合に車両は、上記した回生制動とドラムブレーキ10a〜d
によって減速させる。なお、車両速度がゼロに近くなる
と回生制動力は弱くなる。したがって、この場合には主
にドラムブレーキ10a〜dによって制動がかかるようにし
た。

【００２６】（３）電磁ブレーキによる制動 電磁ブレーキ15は、コントローラ2によってオン／オフ
制御され、主に駐車用のブレーキ装置として使用され
る。電磁ブレーキ15はトランスミッション5に取り付け
られており、オンの状態では電磁ブレーキ15が開放さ
れ、制動力が効かない。一方、オフの状態では電磁ブレ
ーキ15が閉じ、トランスミッション5をロックすること
により制動がかかるため、長期間の駐車を可能とするこ
とができる。また故障か否かを検出するために、電磁ブ
レーキ15の電流値をコントローラ2で監視するようにし
た。

【００２７】手動運転時において、電磁ブレーキ15はア
クセルペダル９の踏み込みが無く、かつ車両速度センサ
20で検出した車両の速度がゼロになった場合には駐車と
判断して作動する。自動運転時においては、速度センサ
20からの信号によって、車両の速度がゼロになった場合
には駐車と判断して動作する。

【００２８】なお、前述した回生制動またはドラムブレ
ーキ10a〜dが故障した場合や、それらのブレーキの併用
による制動が充分でないような非常の場合においても、
コントローラ2は電磁ブレーキ15をオフにして、緊急に
車両を停止させることが可能となるようにした。

【００２９】

【発明の効果】上述したように、本発明では３系統のブ
レーキを使用することを特徴としている。これら３系統
のブレーキのうちで、本発明では回生制動を多用してい
るためにドラムブレーキ10a〜dの負担が軽く、ドラムブ
レーキ10a〜dのブレーキシューの摩耗が少ない。その結
果、ドラムブレーキの寿命を長くすることができる。ま
た、回生により得られた電力はバッテリーの充電に用い
ているため、従来に比べて容量の小さなバッテリーを用
いることができる。

【００３０】また、車両速度がゼロになった場合には、
駐車と判断して自動的に電磁ブレーキ15が作動するた
め、ブレーキペダルのロックをかけ忘れた場合にも安全
に駐車できる。本発明では車両の制動を３系統のブレー
キで分担しており、いずれかのブレーキが故障した場合
においても残りのブレーキで制動をかけることができ
る。したがって、安全性の向上した車両を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバッテリー式乗用ゴルフカートの構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

1：バッテリー、2：コントローラ、3：駆動モータドラ
イバ、4：駆動モータ、5：トランスミッション、6a〜
d：タイヤ、7：ハンドル、8：アクセルペダル、9：ブレ
ーキペダル、10a〜d：ドラムブレーキ、11：ステアリン
グモータドライバ、12：ステアリングモータ、13:ブレ
ーキモータドライバ、14:ブレーキモータ、15：電磁ブ
レーキ、16a〜c：誘導センサ、17:マグネットセンサ、1
8:傾斜センサ、19:ステアリングクラッチ、20:車両速度
センサ、21:ギア、22:油圧シリンダ、23:ブレーキモー
タ動作スイッチ、24:操作パネル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリーを電源とする乗用ゴルフカート
   において、駆動モータの回生制動、ドラムブレーキ及び
   電磁ブレーキの３系統の制動装置を併用することを特徴
   とするバッテリー式乗用ゴルフカート。
2. 【請求項２】前記電磁ブレーキは、走行速度がゼロの時
   に作動する駐車用のブレーキであることを特徴とする請
   求項１記載のバッテリー式乗用ゴルフカート。
3. 【請求項３】前記電磁ブレーキは、回生制動及びドラム
   ブレーキの故障やそれらの作動が不十分な場合に作動す
   る非常用のブレーキであることを特徴とする請求項１又
   は２記載のバッテリー式乗用ゴルフカート。
4. 【請求項４】前記バッテリー式乗用ゴルフカートは、手
   動運転と電磁誘導式による自動運転が可能であることを
   特徴とする請求項１、２又は３記載のバッテリー式乗用
   ゴルフカート。