JP2004105576A

JP2004105576A - ゴルフカート

Info

Publication number: JP2004105576A
Application number: JP2002274455A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Uenishi; 上西　智明; Takeya Matsushita; 松下　丈也; Kazushi Kanjo; 勘場　一志
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ゴルフカートが高速で走行しても確実にマグネットを検出でき、安全な走行が可能なゴルフカートを提供する。
【解決手段】図５（Ａ），（Ｂ）のように、マグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、カートの走行速度に対応した不感帯の値になるように、マグネットセンサ２０の検出信号が入力されるマグネットセンサ処理用ＣＰＵ２２により、走行速度によって不感帯の値を変化させて設定することによってマグネットセンサの検出レベルを確実に検出する。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフ場でゴルフバック等を運搬するゴルフカートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフ場のゴルフカートとしては、従来から種々のタイプのものが提供されている。例えば、手押しタイプから電動機あるいはエンジンを駆動力とした非乗用タイプと乗用タイプのもの等が用いられている。そして、電動ゴルフカートは時にはリモコン操作あるいは誘導線に沿って無人で自動運転される。
【０００３】
自動走行する場合は、自動運転切替レバーを「自動」にすると、自動走行モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設されたループ線に流れる誘導電流を検知して左右の走行方向の操縦を行ない、同様に、埋設されたマグネット配列による速度、停止等の制御情報を読み取ることにより、自動操縦と自動増・減速、自動停止を行いながらカート道を走行する。そして、リモコンまたは発進／停止ボタンで任意の場所で発進、停止することもできる。
【０００４】
また、自動走行する場合、前方方向の障害物や停止あるいは走行中のゴルフカ−トのカートガードアンテナからの出力をカートガード検出手段により検出したら衝突を防止するために自動的にブレーキをかけて停止する等、各種安全装置により危険を察知すると緊急停止する。
【０００５】
このような埋設されたマグネットを制御信号の発生源として用いる無人搬送車として、同じ極性の２個のマグネットを間隔を短くして埋設し、連続する波形をマグネットセンサにより発生させ、該波形をコード化して記憶しておき、この記憶した内容をコントローラで認識して、無人搬送車の走行制御に用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
マグネットセンサの出力はセンサの下にマグネットが存在するだけでは変化せずに、マグネットがセンサ下を通過したときに変化し、マグネットとマグネットセンサとの距離、走行速度によってマグネットセンサの出力は変化する。通常、同じ深さの同じ強さのマグネットでも走行速度が速ければ波形は鋭く上方及び下方のピーク値も大きく、逆に遅ければ波形はなだらかで上方及び下方のピーク値も小さいものとなる。また、走行速度が同じでもマグネットセンサとマグネットとの距離が短ければ両方のピーク値は大きく、長ければ両方のピーク値は小さくなる。
【０００７】
従来から用いられているマグネット検出では、図６に示すように、小さなピーク値を除去するため検出の際に不感帯を設定している。この不感帯を広く設定すれば小さなピーク値を検出しにくくなるため検出精度は向上するが、検出感度は低下する。反対に狭く設定すればピーク値を検出し易くなるため検出精度は低下するが、検出感度は向上するという特徴を有している。
【０００８】
ここで、不感帯の検出レベルＸは、最大５（Ｖ）のセンサ電圧であり、実際のセンサ電圧をＹ（Ｖ）とすると、次の式で求めることができる。
【数１】
Ｘ＝１０２３×Ｙ（Ｖ）／５（Ｖ）
従って、例えば、Ｙ＝２．５（Ｖ）が入力されると、不感帯の検出レベルＸ＝５１２となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３４３４０号公報
【００１０】
【発明が解決しようする課題】
従来のゴルフカートでは、低速でかつマグネットが深く埋まった状態でもマグネットを検出できるように、不感帯をレベル４８０〜５４４に設定しているため、ゴルフカートが高速で走行すればする程、磁力の弱いものでも検出波形のピーク値が高くなるため、磁石以外の磁化したものをマグネットとして検出してしまい易いという問題が生じる。例えば、誘導線の近傍のコンクリートブロックの補強金具や橋の柱等が幾分か磁化されている場合でも、速度によってはマグネット信号として検出してしまい、誤動作するといった問題があった。そこで、本発明は、ゴルフカートが高速で走行しても確実にマグネットを検出でき、安全な走行ができるゴルフカートを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に係るゴルフカートは、埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、走行速度に応じてこの不感帯を変化させる構成とした。
【００１２】
本発明の請求項２に係るゴルフカートは、埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、前記不感帯はカートの走行速度が速くなるに従って大きく変化させる構成とした。
【００１３】
本発明の請求項３に係るゴルフカートは、埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、カートの走行速度が速くなるに従って前記不感帯を大きく変化させ、前記不感帯はカートの走行速度に対応した値になるように、マグネットセンサの検出信号が入力されるマグネットセンサ処理用ＣＰＵにより設定される構成とした。
【００１４】
本発明の請求項４に係るゴルフカートは、埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、カートの走行速度をエンコーダによって検出し、検出された走行速度が速くなるに従って前記不感帯を大きく変化させ、前記不感帯はカートの走行速度に対応した値になるように、マグネットセンサの検出信号が入力されるマグネットセンサ処理用ＣＰＵにより設定される構成とした。
【００１５】
本発明の請求項５に係るゴルフカートは、埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、カートの走行速度をエンコーダによって検出し、検出された走行速度が速くなるに従って前記不感帯を大きく変化させ、前記不感帯はカートの走行速度に応じた前記エンコーダからの信号と、前記マグネットセンサ処理用ＣＰＵからの信号とにより設定されることを特徴とする請求項４記載のゴルフカート。
【００１６】
こうして、走行速度により不感帯を変えマグネットを検出することによって、速度によってマグネット信号として誤って検出したり、また、磁石以外の磁化物をマグネットに間違って検出してしまうことを防止でき、誤動作することなく検出性能を落とさずに精度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は手動運転可能なゴルフカートあるいは自動操向可能なゴルフカートのいずれでも適用対象とするものであるが、ここでは自動走行及び手動運転が選択可能な電動ゴルフカートに適用した例を示す。以下、本発明の実施形態を図面に沿って記述する。図１には本出願人が開発した２人乗りタイプの電動乗用ゴルフカートの外観側面図を示す。この電動ゴルフカートは自動、手動の切り替え手段のある電動駆動タイプであって、後部にゴルフバックを積載でき、上部には日除け、雨除けのためのルーフが設置されている。
【００１８】
ゴルフカ−ト１は、左右一対の前輪２及び後輪３により支持された車体フレーム４の上部を、フロントカウル４ａ及びリアカウル４ｂにより覆うと共に、リアカウル４ｂの前側に着座の座席５ａとステップ５ｂとを設置して乗車部５を構成し、前記座席５ａの前部に支持されたステアリングコラム６ａの上部に突出するステアリングシャフト６ｂの先端部に、座席５ａへの着座姿勢での操作可能にステアリングホイール６を取り付けて構成されている。車体前部には、地下に埋設された誘導線８の誘導電流を検出するセンサ７が取り付けられている。
【００１９】
図２はカートの台車上の部品配置図である。図２において、車体フレーム４には、走行モータ１３その他のモータ用の電源（バッテリー）１１が複数個取り付けられている。後輪３の車軸には、ミッション１２に走行モータ１３を取り付けた構成としている。また、発明の電動ゴルフカートには、電源（バッテリー）１１の充電装置１０を搭載している。そして、全体の制御を行う制御回路部９を車体フレーム４上に配置している。
【００２０】
電動ゴルフカートの制御系統は、概略的に、コントロールボックスのマイコンと、操作部、ステアリング部、センサ部、電源部、モータ部、パーキング部およびメインブレーキ部等から構成されている。次に、電動ゴルフカートの制御系構成を図３により説明する。動力部であるモータ部は、走行モータ１３、メインブレーキ（ＭＢ）モータ１４、自動／手動切り替え用のハンドルモータ１５、パーキングブレーキ用（ＰＢ）モータ１６、ステアリング制御用（ＳＭ）モータ１７で構成している。
【００２１】
走行モータ１３には、モータコントローラ１８を設け、メインブレーキモータ１４には、メインブレーキモータ制御回路部を設け、ハンドルモータ１５の制御部には検出回路を配置している。ステアリング制御用モータ１７には制御部が設られ、各モータはメインＣＰＵ（マイコン）２３により制御を行なっている。
【００２２】
動力部の電源（バッテリー）１１は走行モータ１３の動力源である走行バッテリー１１ａと制御系の電源である制御用バッテリー１１ｂからなり、走行前にカートハウス等において、それぞれ充電装置１０を介して充電されている。
【００２３】
ステアリング部の制御系は、誘導センサ１９、ハンドルに連動されたトルクセンサ２６を有し、トルクセンサ２６はステアリングの操作量を検出する手段として配置されている。エンコーダ２７はカートの速度を検出してメインＣＰＵ２３に出力する。
【００２４】
誘導センサ１９の出力は誘導センサ処理用ＣＰＵ２１に入力され、自動走行する場合に、カート道（走行路）に沿って埋設された誘導線８に流れる誘導電流を検知して左右の走行方向の操縦を行なうための指令信号を形成し、メインＣＰＵ２３に出力する。また、マグネットセンサ２０は埋設されたマグネット配列による速度、停止等の制御情報を読み取り、その出力はマグネットセンサ処理ＣＰＵ２２に入力され、自動走行する場合の運転情報をメインＣＰＵ２３に出力する。こうしてカートの運転状態は表示部２４に表示される。
【００２５】
このような構成の乗用ゴルフカートを手動運転を行う場合には、自動運転切替レバーを「手動」にすると、手動走行モードになり、通常の乗用ゴルフカートと同じようにハンドルを操作することにより、ハンドルの左方向または右方向への回転に応動するトルクセンサーのステアリングの操作量を検出する手段が作動し、メインＣＰＵ２３を介してステアリングモータを左方向に回転させる。そして、ハンドル（ステアリング）の操作とアクセル、ブレーキの操作によって、プレイヤー自身による操作で前進、後進の運転ができる。
【００２６】
次に、自動走行する場合は、自動運転切替レバーを「自動」にすると、自動走行モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設された誘導線８に流れる誘導電流を誘導信号として左右の誘導センサ１９で検出し、出力は誘導センサ処理用ＣＰＵ２１に入力され、増幅、検波した後、差動出力を得て左右の走行方向の操縦を行なうための指令信号を形成しメインＣＰＵ２３に出力される。
【００２７】
また、マグネットセンサ２０は埋設されたマグネット配列による速度、停止等の制御情報を読み取り、その出力はマグネットセンサ処理用ＣＰＵ２２に入力され、自動走行する場合の運転情報をメインＣＰＵ２３に出力する。カートはメインＣＰＵ２３の指令により自動操縦と自動増・減速、自動停止を行いながらカート道を走行する。自動走行中にカートの始動、停止をリモコン２５の操作により行なうこともできる。
【００２８】
上述したように、マグネットセンサの出力はセンサの下にマグネットが存在するだけでは変化せずに、マグネットがセンサ下を通過したときに変化し、マグネットとマグネットセンサとの距離、走行速度によってマグネットセンサの出力は変化する。通常、同じ深さの同じ強さのマグネットでも走行速度が速ければ波形は鋭く上方及び下方のピーク値も大きく、逆に遅ければ波形はなだらかで上方及び下方のピーク値も小さいものとなる。また、走行速度が同じでもマグネットセンサとマグネットとの距離が短ければ両方のピーク値は大きく、長ければ両方のピーク値は小さくなる。
【００２９】
そこで本発明では、走行速度により不感帯を変えるマグネットの検出手段を提案するものであり、実験によりカートの各速度における、マグネットの埋め込み位置が−０ｃｍ（地表面）及び−１４ｃｍ（地中１４ｃｍ）の場合における、マグネットセンサ２０の検出レベルの上方のＨピーク、下方のＬピークの値を求めたら、図４に示す結果が得られた。
【００３０】
図４の結果から、カートの速度とマグネットセンサが検出する上方及び下方のピーク値は、ほぼ比例関係にあることが判明した。こうして、カートの速度に対応した、地中−１４ｃｍに埋設されたマグネットを検出できる不感帯は、表１に示すような関係の値、即ちカート速度が３．５ｋｍ／ｈでは、レベル４８０〜５４４に、カート速度が８ｋｍ／ｈでは、レベル４６６〜５５７に、カート速度が１２ｋｍ／ｈでは、レベル４５４〜５７０に設定すれは良いことになる。
【表１】

【００３１】
つまり、−１４ｃｍまでに埋設されたマグネットも検出できるように、図５（Ａ），（Ｂ）のように、マグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、カートの走行速度に対応した不感帯の値になるように、マグネットセンサ２０の検出信号が入力されるマグネットセンサ処理ＣＰＵ２２により、走行速度によって変化させて設定することによってマグネットは確実に検出できる。
【００３２】
そして、従来の検出アルゴリズムでは、カートが１２ｋｍ／ｈの速度で走行すると、誘導線の近傍にあって誘導磁化された金属等の磁石以外の磁化物をＮ極として検出していたが、不感帯を広げたことでその低域のＬピークをピーク値として検出しないため、真性のマグネットと間違って検出することを回避できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゴルフカートは、走行速度により不感帯を変えマグネットを検出することによって、磁石以外の磁化物をマグネットに間違って検出してしまうことを防止できる。例えば、コンクリートブロックの補強金具や橋の柱等が幾分か磁化されている場合でも、速度によってマグネット信号として検出してしまい、誤動作するといった問題もなく、検出性能を落とさずに精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴルフカートの外観側面図。
【図２】ゴルフカート台車上の平面図。
【図３】ゴルフカートの制御系構成図。
【図４】カート速度とマグネットセンサの検出レベル相関図。
【図５】カート速度の変化と不感帯の設定との関係図。
【図６】一般のカート速度とマグネットセンサの検出レベル相関図。
【符号の説明】
１　　　　　電動ゴルフカート
２，３　　　前・後輪
４　　　　　車体フレーム
５　　　　　乗車部
６　　　　　ステアリグホイール
７　　　　　誘導センサ
８　　　　　誘導線
９　　　　　制御回路部
１０　　　　　発電・充電装置
１１　　　　　電源（バッテリー）
１２　　　　　ミッション
１３　　　　　走行モータ
１４〜１７　　各部制御用モータ
１８　　　　　モータコントローラ
１９　　　　　誘導センサ
２０　　　　　マグネットセンサ
２１　　　　　誘導センサ処理用ＣＰＵ
２２　　　　　マグネットセンサ処理用ＣＰＵ
２３　　　　　メインＣＰＵ（マイコン）
２４　　　　　表示部
２５　　　　　リモコン
２６　　　　　トルクセンサ
２７　　　　　エンコーダ

Claims

埋設したマグネット情報を運転制御信号として走行するゴルフカートにおいて、マグネットの磁極レベルを検出するマグネットセンサを設け、このマグネットセンサの検出レベルの低域を不感帯として設定し、走行速度に応じてこの不感帯を変化させることを特徴とするゴルフカート。
前記不感帯はカートの走行速度が速くなるに従って大きくしたことを特徴とする請求項１記載のゴルフカート。
前記不感帯は、カートの走行速度に対応した値になるように、マグネットセンサの検出信号が入力されるマグネットセンサ処理用ＣＰＵにより設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のゴルフカート。
前記走行速度はエンコーダによって検出されることを特徴とする請求項３記載のゴルフカート。
前記エンコーダからの信号と、前記マグネットセンサ処理用ＣＰＵからの信号とにより不感帯が設定されることを特徴とする請求項４記載のゴルフカート。