JPH01315201A - 小型電動車の非常停止制御構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は障害者や高齢者等の歩行不自由者に対する電動
式車椅子として、又、ゴルフカート・運搬車等として使
用される小型電動車であって、アクセル操作ｌを電気的
に検出した検出値を基に走行用電動モータを駆動制御し
て走行する小型電動車に関する。

〔従来の技術〕

前記アクセル操作量を電気的に検出する手段として、例
えば、第１図に示すように、ポテンショメータ式の１回
転計（２７）が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなものではこのポテンショメータで分圧した電
圧を制御装置に入力して、その分圧に応じて走行用の電
動モータを回転制御する構成を採゛っているが、このポ
テンショメータの接地側に断線等のトラブルがあり、接
地不良が起ると、走行用電動モータに電源電圧が直接投
入され、制御が効かない状態になる。又、走行用電動モ
ータの駆動回路におけるトランジスタ等にトラブルが起
こった場合も、走行用電動モータに電源電圧が直接投入
され、同様に制御の効かない状態になる。

したがって、小型電動車は暴走状態になり、大変危険で
もあるが、従来はそこまで考慮して設計されてはなかっ
た。

本発明の目的は、アクセル操作量の検出手段或いはモー
タ駆動回路におけるトラブルを合理的に検出してそのト
ラブルの影響を電動車の暴走といった形で表われる前に
未然に回避できるものを提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１における特徴構成は、 ■　アクセル操作量を検出する検出手段の検出値を基に
走行制御する走行制御手段を設ける点と、 ■　フルアクセル操作量に対応した検出手段からの検出
値を越える異常値が前記検出手段より前記走行制御手段
に入力された場合に走行停止信号を前記走行制御手段に
発する走行停止手段を設けてある点とにあり、 請求項２における特徴構成は、 ■　アクセル操作量を検出する検出手段の検出値を基に
走行用駆動モータを制御する駆動制御回路を設ける点と
、 ■　アクセル操作量が所定のモータ起動値より小さい状
態で、前記駆動制御回路がモータ駆動可能な状態にある
場合に、前記駆動制御回路への電源供給を遮断する遮断
回路を設けてある点とにあり、それらの作用効果は次の
通りである。

〔請求項１における作用〕 例えば、第１図を参考にして説明すると、アクセル操作
量を検出する検出手段（２７）としてポテンショメータ
の接地側が断線すると、フルアクセル操作量を越える異
常値（つまり電源電圧）が走行制御手段としてのモータ
駆動制御回路（２９）を通してモータ（６）に投入され
るが、この場合に、第１コンパレータ〈３１）の出力が
高出力°゛Ｈ°になるので、この信号が走行停止制御手
段としての駆動指令阻止回路（３３）及び制動指令回路
（３２）に伝達され、電動モータ（６）を停止させる。

〔請求項１における発明の効果〕 検出手段のトラブル時には、電源電圧といった通常の制
御電圧を越える電圧が投入される点に着目して、この異
常電圧をモータを停止させる信号に利用する構成によっ
て、電動車の暴走を未然に回避できるとともに、アクセ
ル操作量を検出する検出手段の異常を感知する為の新た
なセンサを設ける必要がなく、コンパレータを追加する
といった比較的゛簡単な電気回路部品の追加ですむ利点
がある。

〔請求項２における作用〕 第２図に示すように、モータ駆動制御回路（２９）内の
トランジスタ（１５）等の故障によって駆動モータ（６
）に電圧がかかると第２コンパレータ（１Ｂ）出力が“
高出力”となる。つまり、モータ駆動可能な状態である
。一方、アクセル操作量が所定のモータ起動値より小さ
い状態であれば、第３コンパレータ（１９）出力が高出
力“Ｈ”となり、画布出力が第２ＡＮＤ回路（４２）に
入力されて、電源遮断回路を構成するトランジスタ（４
３）がＯＮ状態になり、更に、コイル（４４）が通電状
態になり、サーキットブレーカ（４５）が開作動して、
モータ（６）への電源供給が遮断される。

〔請求項２における発明の効果〕 したがって、モータ駆動回路の故障によって電源電圧が
モータに導通する状態になったとしても、そのモータ駆
動回路のモータ駆動可能な状態とアクセル操作がなされ
ていない状況を２つのコンパレータで捉えるといった簡
単な回路の増設によって、モータの異常作動を停止させ
電動車の暴走を防止できる。

〔実施例〕

小型電動車として、障害車および高齢者を対象とした３
軸型電動車について説明する。第６図に示すように、パ
イプフレーム（１ａ）で枠組を形成しこのパイプフレー
ム（１ａ）に樹脂で一体成形したステップ兼用のカバー
（１ｂ）を固着した車体フレーム（１）の前部に同じく
縦向きパイプフレーム（２人）を立設し、断面略四角形
の板金製ハンドル支持フレーム（２Ｂ）を固着して、操
縦ハンドル（３）を取付けるとともに、車体フレーム（
１）後部に操縦座席（４）及びデフ機構（図示せず）を
内装したミッションケース（４）、走行用駆動モータ（
６）を配し、前記操縦ハンド′ル（３）軸に取付けた単
一の操向用前車輪（７）とミッションケース（５）の横
側端に軸支した左右一対の駆動後車輪（８）、　（８）
　　とを配して３輪小型電動車を構成しである。

第４図及び第６図に示すように、前記左右の縦向きパイ
プフレーム（２Ａ）、　（２Ａ）　　にわたって架渡さ
れた前記ハンドル支持フレーム（２Ｂ）には上下に貫通
するヘッドチューブ（９）が固着されるとともに、この
ヘッドチューブ（９）に対してハンドルステム（１０）
及びフォークステム（１１）が装着され、このフォーク
ステム（１１）下端に操向用前車輪（７）を軸支して操
向構造を形成しである。

前車輪（７）支持用ブラケット兼用のフォークステム（
１１）に対して補助前車軸（１２）が取付ブラケッ）　
（１３）に軸支された状態で固着され、段差があっても
乗り越える際の補助具となっている。

つまり、補助前車軸（１２）の回転中心を操向用前車輪
（７）の回転中心より上方に位置させ、かつ、補助前車
軸（１２）の下端を操向用前車輪（７）の回転中心より
下方に位置させ、操向用前車輪（７）の半径より大きな
段差に対して、まず補助前車軸（１２）が乗り上げて操
向用前車輪（７）を引上げる構成となっている。

一方、第６図に示すように、操縦座席（４）設置部位に
は、上下に段違いの横向きパイプ（４７）。

（４７）を配すとともに、両パイプ（４７）、　（４７
）を結ぶ前後向きパイプ（４８）、　（４８）を左右に
配し、左右前後向きパイプ（４８）、　（４８）　に対
して箱フレーム（４９）とこの箱フレーム（４９）より
立上げ操縦座席（４）を支持するパイプを柱（５０）と
で、操縦座席（４）支持構造を構成する。

後車輪（８）、　（８）の取付構造について説明する。

第６図に示すように、右側に片寄せしたミッションケー
ス（５）より左右に車輪軸（５１）、　（５１）を延出
するとともに、左車輪軸（５１）をビローブロック（５
２）を介して車体フレーム（１）側左ブラケット（５４
）に支承し、ミッションケース（５）側布車輪軸支持ボ
ス（５Ａ）を車体フレーム側方ブラケッ）　（５３）に
支承して車体フレーム（１）に取付けである。

次に、走行操作系について説明する。第３図及び第４図
に示すように、前記走行用駆動モータ（６）に対する回
転制御を行う制御ボックス（図示せず）を操縦座席（４
）下方の車体フレーム（１）に搭載するとともに、制御
ボックスに対して制御信号を入力するスイッチボックス
（２１）を操縦ハンドル（３）の握り部近くに取付けで
ある。このスイッチボックス（２１）には上下揺動式ア
クセルレバ−（２２）と前後進切換スイッチ（２３）と
最高走行速度を設定する高低切換スイッチ（２４）とが
設けてある。前記走行用駆動モータ（６）に対して例え
ばＰＷＭ制御で制御されたパルス駆動電圧を付与し、前
記アクセルレバ−（２２）の揺動角度を検出する検出手
段としてのポテンショメータ（２７）からの信号によっ
て、前記パルス駆動電圧のパルス幅・周期を変更して、
走行用駆動モータ（６）を回転制御する。従って、アク
セルレバ−（２２）の揺動操作量に応じて任意に設定で
きる。又、前記前後進切換スイッチ（２３）によって走
行用駆動モータ（６）の回転方向を正逆転させて前後進
を行うことができる。また、高低切換スイッチ（２４）
の操作によって、最高走行速度を例えば６ｋｍ／ｈと４
　ｋｍ／ｈに設定切換できる。

一方、上記した機器に動力を供給するバッチ！Ｊ−（２
５）は、操縦座席（４）の下方で左右に一対配置され、
パイプフレーム（１ａ）に張設されたカバー（１ｂ）の
一部を後方に向けて凹入させた凹入収納空間内にその後
部を載置嵌入させるとともに、そゐ前端面をカバー（１
ｂ）より一体膨出された突起（ＩＣ）によって前方へ抜
は出し阻止されている。又、図中（２６）は走行用駆動
モータ（６）からミッションケースへの動力伝達を大切
する走行うラッチレバーである。

次に、前記ポテンショメータ（２７）の異常による小型
電動車の暴走を阻止する制御回路について説明する。第
１図に示すように、アクセルレバ−（２２）の操作によ
ってポテンショメータ（２７）より制御装置（２８）に
入力された信号は走行制御手段としてのモータ駆動制御
回路【２９）に伝達され、ここで、第２図に示すように
、チョッパ回路等のパルス制御回路でパルス化され、か
つ、アクセルレバ−（２２）Ｆ作置に対応したパルス幅
のものに変換され走行用駆動モータ（６）に゛投入され
る。したがって、電動車はパルス幅に応じた速度で走行
することになる。これに対して暴走防止回路が設けてあ
る。つまり、フルアクセル操作量より高い基準電圧を発
生する第１設定器（３０）を設けるとともに、この第１
設定器（３０）と前記ポテンショメータ（２７）とより
夫々信号を第１コンパレータ（３１）に入力する。ここ
でポテンショメータ（２わが正常に作動していると基準
電圧の方が高く第１コンパレータ（３１）の出力は低出
力“Ｌ″′である。ところが、ポテンショメータ（２７
）の接地側に断線等のトラブルがあると電源電圧がポテ
ンショメータ（２７）より入力されるので基準電圧より
高い電圧が入力されることになり、第１コンパレータ（
３１）は高出力“Ｈ”状態になり、走行停止手３段とし
ての制御指令回路（３２）と駆動指令阻止回路（３３）
に作動信号が入力され、走行用駆動モータ（６）が停止
される。

その他に次のような機器を装備しである。

下り坂等での高速走行を阻止する為に、ポテンショメー
タ（３４）を感知機構とする重唾式の傾斜センサを設け
るとともに、基準電圧を発生させる第２設定器（３５）
を設け、両機構（３４）、　（３５）からの入力を第４
コンパレータ（３６）に投入する。

そこで、電動車が下り傾斜にさしかかると第４コンパレ
ータ（３６）の出力は高出力“Ｈ”となり、第一１ＡＮ
Ｄ回路（３７）に入力される。この第１ＡＮＤ回路（３
７）には、前記高低切換スイッチ（２４）より信号が入
力され、゛高速″状態に入力されるとこの第１　Ａ　Ｎ
　Ｄ回路（３７）より高出力“Ｈ”が音声ユニッ）　（
３８）に入力され、低速に促す音声が出力される。又、
走行速度を検出するエンコーダ等の回転速度計（３９）
が装備されており、Ｆ／Ｖ変換器（４０）を介して快音
発生装置（４１）に速度信号が入力され、走行速度に応
じた快音を発生して、歩行者に電動車が近接しているこ
とを知らせ、電動車の走行音の小さな点を補う構成がと
られている。ここで、快音発生装置（４１）とは耳障り
ではない快い電子音を発生する装置である。

次に、モータ駆動制御回路〈２９）内のトランジスタ等
の故障による電動車の暴走防止回路について説明する。

第２図に示すように、モータ駆動制御回路（２９）は、
前記アクセル用ポテンショメータ（２７）からの信号を
受けるパルス制御回路（１４）と、このパルス制御回路
（１４）からの信号で作動する２つの前後進切換用トラ
ンジスタ（１５）。

（１５）、及び、前記前後進切換スイッチ（２３）によ
って作動するリレー（１６）とを備えて、走行用駆動モ
ータ（６）をパルス駆動する。このモータ駆動制御回路
（２９）における接地抵抗（１７）の電源側端子を第２
コンパレータ（１８）の非反転入力端子に接続するとと
もに、反転入力端子に入力された基準電圧との比較によ
って、前後進切換用トランジスタ（１５）、　（１５）
の一方がトラブルで全導通状態に到ったことを検出する
。つまり、基準電圧をトラブルがない状態での前記接地
抵抗（１７）の電源側端子電圧以上に設定し、通常状態
では第２コンパレータ（１８）の出力が低出力“Ｌ”状
態であるように設定する。そして、トラブルで全導通状
態になると接地抵抗（１７）の電源側端子電圧が基準電
圧を越え、第２コンパレータ（１８）の出力が高出力“
Ｈ”となる。一方、アクセル用ポテンショメータ（２７
）の出力を第３コンパレータ（１９）の反転入力端子に
入力するとともに、非反転入力端子に通常アクセル操作
時より低い基準電圧を投入し、アクセル操作がされてな
い状態を第３コンパレータ（１９）の出力が高出力”Ｈ
”になる状態で表わすことにしである。

これら第２、第３コンパレータ（１８）、　（１９）　
からの出力は第２ＡＮＤ回路（４２）に入力され、第２
、第３コンパレータ（１８）、　（１９）出力が高出力
“Ｈ”になれば第２ＡＮＤ回路（４２）より高出力“Ｈ
”が出力され、電源遮断用トランジスタ（４３）がＯＮ
作動する。このトランジスタ（４３）がＯＮ作動すると
、コイル（４４）に通電されてサーキットブレーカ（４
５）が作動して、モータ駆動制御回路（２９）への電源
を遮断する。以上、第２、第３コンパレータ（１８）、
　（１９）、第２ＡＮＤ回路（４２）、電源遮断用トラ
ンジスタ（４３）、コイル（４４）、サーキットブレー
カ（４５）を遮断回路（４６）と称する。

〔別実施例〕

アクセル操作量を検出する手段（２７）としては、ロー
タリーエンコーダを採用してもよく、ポテンシコメータ
には限定されない。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る小型電動車の非常停止制御構造の実
施例を示し、第１図はアクセル操作量検出手段の不良に
よる非常停止回路を示す制御ブロック図、第２図はモー
タ駆動制御回路不良による非常停止回路を示す制御回路
図、第３図はスイッチボックスを示す斜視図、第４図は
小型電動車の側面図、第５図は小型電動車の平面図、第
６図は車体フレームとカバーを示す分解斜視図である。 （６）・・・・・・走行用駆動モータ、（２７）・・・
・・・検出手段、（２９）・・・・・・走行制御手段（
駆動制御回路）、（４６）・・・・・・遮断回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクセル操作量を検出する検出手段（２７）の検出
   値を基に走行制御する走行制御手段（２９）を設けると
   ともに、フルアクセル操作量に対応した前記検出手段（
   ２７）からの検出値を越える異常値が前記検出手段（２
   ７）より前記走行制御手段（２９）に入力された場合に
   走行停止信号を前記走行制御手段（２９）に発する走行
   停止手段を設けてある小型電動車の非常停止制御構造。 ２、アクセル操作量を検出する検出手段（２７）の検出
   値を基に走行駆動用モータ（６）を制御する駆動制御回
   路（２９）を設けるとともに、アクセル操作量が所定の
   モータ起動値より小さい状態で、前記駆動制御回路（２
   ９）がモータ駆動可能な状態にある場合に、前記駆動制
   御回路（２９）への電源供給を遮断する遮断回路（４６
   ）を設けてある小型電動車の非常停止制御構造。