JPH053965A - 娯楽用電動自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の経路を運転者の運転技術に見合った性
能で安全に走行する無公害、保守簡単な娯楽用電動自動
車を提供する。 【構成】 左右一対の車輪１２、１４を各別の電動機１
６ａ、１７ａを含む伝動装置１６、１７により各別に駆
動するとともにもう一つの左右一対の車輪１９、２１を
電動機２４ａを含む操向装置２４により連動して操向す
るようにし、且つ運転者のアクセル操作量と操向操作量
とに基いて駆動用電動機１６ａ、１６ｂの回転速度と操
向用電動機２４ａの回転角度をマイクロコンピュータで
指示させ、更に必要な電力を外部の動力供給線から得る
ようにした。マイクロコンピュータは各電動機１６ａ、
１７ａ、２４ａの制御信号値を指令により変更可能であ
り、また衝突を検知して制御信号に加味する機能をもた
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動力供給線と走行路とに
よって定められた経路を走行する娯楽用電動自動車に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】遊園地などで広く用いられている娯楽用
の自動車はゴーカートの呼び名で親しまれており、一般
に環状の経路を周回して楽しむものである。

【０００３】ところが、これまでのゴーカートは小形ガ
ソリンエンジンを原動機に使用しており騒音や排気が環
境問題とされるばかりか、給油およびエンジンやバッテ
リの点検などの保守が面倒であり、しかも屋外のかなり
広い敷地を必要とする、という問題がある。更に、エン
ジン出力、加速性能、操向性能などが画一であるため、
年少者や自動車運転に不馴れな人には危険であり、反対
に自動車運転の熟練者には物足りない面があり、充分に
楽しむ人が限られるという問題もある。

【０００４】一方、ガソリンエンジンに代えて電動機を
原動機に使用しバッテリから電力を得ることも試みられ
ているが、環境問題がない反面高出力が得られないので
低速走行しかできず、且つ充電に長時間を要し稼働効率
が著しく低いという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、環境問題を伴うことなく且つ屋外および屋
内のいずれでも使用可能であってさまざまな運転技術の
人が充分に楽しむことができる保守簡単な娯楽用の自動
車がなかった、という点である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は左右一対の車輪を各別の電動機を含む伝動
装置により各別に駆動するとともにもう一つの左右一対
の車輪を電動機を含む操向装置により連動して操向する
ようにし、且つ運転者のアクセル操作量および操向操作
量に基いて駆動用電動機の回転速度および操向用電動機
の回転数をマイクロコンピュータで指示するものとし、
更に必要な電力は集電装置によって外部の動力供給線か
ら供給するとともにマイクロコンピュータは電動機の制
御信号値を指令により変更可能とした。

【０００７】或いは、これらに加えて衝突を検知して電
動機の制御信号に加味するようにした。

【０００８】

【作用】動力供給線と走行路とによって一般には周回用
の経路を設定し、運転者の運転技術に応じて最高速度、
最大加速度、最大減速度、最小旋回半径などの運転限界
性能をマイクロコンピュータに指令してから走行を開始
する。アクセル操作量に応じて駆動用電動機の回転速度
従って走行速度が制御され、外部から電力を供給するた
め高速走行が可能である。また、操向操作量に応じて操
向用電動機の回転数および左右の駆動用電動機の回転速
度従って旋回半径が制御され、横すべりすることなく小
さい半径で旋回が可能である。更に、衝突を検知したと
きは回避方向への旋回や走行速度低下の制御信号を各電
動機に送る。

【０００９】これにより、環境問題を伴うことなく屋外
および屋内のいずれでも使用可能であり、且つ狭い敷地
に複雑な経路を作ってさまざまな運転技術の人に充分に
楽しませる、という目的が達成される。

【００１０】

【実施例】図１、２、３を参照して本発明の実施例を説
明すると、金属製の丸パイプおよび角軸の組合せによっ
て下部枠１ａおよび上部枠１ｂからなるフレーム１が形
成されているとともに、金属または合成樹脂の硬質板に
よって形成された車体２がフレーム１に固定されてお
り、ガラスまたは合成樹脂の透明硬質板によって形成さ
れたフード３が車体２に開閉可能に蝶番結合されてい
る。フレーム１には座席４、ハンドル５、アクセルペダ
ル６、ブレーキペダル７が支持されており、運転者はフ
ード３を開いて乗車または降車を行なう。

【００１１】車体２の後部頂面には支柱８が上方へ突出
させて設けてあり、その頂端には先端に接触子９ａを有
するポール９ｂの基端が全方向へ旋回自由に取付けられ
ており、この集電装置９によって供給された電気は支柱
８に内蔵した導電線１０を通り、座席４の後方において
フレーム１に固定した動力制御装置１１に送られる。

【００１２】フレーム１の後部左右にはタイヤからなる
車輪１２、１４が配置され、それらの車軸１３、１５は
下部枠１ａに軸受をもって各別に回転自由に支持されて
おり、サーボモータからなる電動機１６ａ、１７ａ、歯
車減速機１６ｂ、１７ｂ、傘歯車１６ｃ、１７ｃで構成
される伝動装置１６、１７が車軸１３、１５に連結され
て車輪１２、１４を各別に駆動するようになっている。

【００１３】また、車軸１３、１５にはブレーキデイス
ク１８ａ、１８ａが固着されており、それらに制動力を
加えるキャリパ１８ｂ、１８ｂのシリンダはブレーキペ
ダル７に応動するマスタシリンダ１８ｃと圧液配管１８
ｄによって連通していてよく知られた制動装置１８を構
成している。

【００１４】フレーム１の前部左右にはタイヤからなる
車輪１９、２１が配置され、これらは通常の自動車と同
様にフレーム１に固定された支軸２３にキングピン２
０、２２で支えられ、サーボモータからなる電動機２４
ａ、操向歯車２４ｂ、歯車アーム２４ｃ、ドラックリン
ク２４ｄ、ナックルアーム２４ｅ、タイロッド２４ｆで
構成される操向装置２４によって連動して操向するよう
になっている。

【００１５】車体２の前後左右にはローラからなる衝撃
受け部材２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが外側方へ突
出して配置されており、前部左右の部材２５ａ、２５ｂ
および後部左右の部材２５ｃ、２５ｂはそれぞれ腕杆２
６、２７の両端に取付けられている。腕杆２６、２７は
下部枠１ａと上部枠１ｂとを結合した竪方向の連結枠１
ｃ、１ｄに合成ゴムなどの弾性あるクッション材２８
ａ、２８ｂを介して前後左右へ可動に取付けられている
とともに、連結枠１ｃ、１ｄに設置したリミットスイッ
チからなる位置ずれ検知手段２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、
２９ｄの接触子が腕杆２６、２７に設けられており、こ
れらは衝突検知装置３０を構成している。

【００１６】この衝突検知装置３０は、例えば図２にお
いて衝撃受け部材２５ａに衝撃が加えられて腕杆２６が
横方向へずれたとき、リミットスイッチ２９ａが作動し
て電気信号を発するものであり、衝撃の大小が検知でき
るように二個の接触子を具えていて大きな衝撃が与えら
れたときは二つの電気信号を発する構成となっている。

【００１７】更に、車体２の内部適所にマイクロコンピ
ュータ３１が設置されている。このマイクロコンピュー
タ３１はアクセルペダル６の踏込み量を検知する可変抵
抗器などからなるアクセル操作量検知手段３２、ハンド
ル５の回転角度および回転方向を検知するエンコーダな
どからなる操向操作量検知手段３３および位置ずれ検知
手段２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄからの電気信号が
入力され、これらのデータに基いて演算処理を行なって
各電動機１６ａ、１７ａ、２４ａに所要の制御信号を与
えるものである。

【００１８】即ち、直進しているときはハンドル５が中
立位置に置かれているためアクセルペダル６の踏込み量
に応じた互いに等しい回転速度で駆動用電動機１６ａ、
１７ａが駆動され左右の車輪１２、１４を互いに等しい
速度で回転させている。旋回するときはハンドル５の回
転角度および回転方向を検知して駆動用電動機１６ａ、
１７ａの内で旋回内側となるものの回転速度を低下させ
るとともに、操向用電動機２４ａを所定回転数だけ所定
方向へ駆動して車輪１９、２１を操向させるものであ
り、各電動機１６ａ、１７ａ、２４ａは旋回半径および
車速に応じて横すべりを生じさせることなく操向できる
ように制御される。この場合、衝突検知装置３０が作動
したときはハンドル５の操作量以上の旋回半径で回避方
向へ旋回させるとともに車速を低下させる。

【００１９】また、停車するときはアクセルペダル６を
解放してからブレーキペダル７を踏込んで制動装置１８
を作動させるが、駆動用電動機１６ａ、１７ａはアクセ
ルペダル６を解放したとき減速回転を開始し、ブレーキ
ペダル７を踏込んだときリミットスイッチからなる制動
検知手段３４からの電気信号をマイクロコンピュータ３
１に入力し、駆動用電動機１６ａ、１７ａの駆動用電力
供給を停止しフリーの状態とする。

【００２０】次に、運転者の運転技術に応じて最高速
度、最大加速度、最大減速度、最小旋回半径を設定し、
初心者から熟練者までさまざまな運転技術の人が能力範
囲内で危険を伴うことなく充分に楽しめるようにする。
即ち、運転者の運転技術をいくつかの段階に評価してそ
の人の技術段階を性能設定データ３５としてマイクロコ
ンピュータ３１に入力し、各電動機１６ａ、１７ａ、２
４ａに与える制御信号の最大値即ち運転性能限界を設定
してから走行を開始するようにする。このことは、性能
設定データ３５に対応するプログラムをマイクロコンピ
ュータ３１に記憶させておくことにより実施容易であ
り、外部指令に基いて制御信号値が適正なものに変更さ
れて出力される。

【００２１】尚、衝突検知装置３０は安全のため設けた
ものであり、衝撃をフレーム１で受けさせ或いは通常の
バンパを設けて衝撃を緩和させるようにしてもよい。ま
た、各電動機１６ａ、１７ａ、２４ａは通常の誘導電動
機などでもよいが、瞬間的な高出力が得られるサーボモ
ータは加速性能や高応答性能が要求される駆動用および
操向用の原動機として好ましい。

【００２２】図４は本発明の自動車を走行させる経路の
一例を示すものであって、直線および曲線からなる環状
の走行路５１の一部に乗降用のプラットホーム５３を有
する側路５２が分岐して設けられ、これらの上方にトロ
リ線のような動力供給線５４が敷設されている。最初の
自動車Ｍ１は側路５２から走行路５１に進入し信号５５
が赤から青に切換ったとき走行を開始する。次の自動車
Ｍ２が走行路５１に進入したとき信号５５が赤であれば
待機し、先行自動車Ｍ１が走行開始から第一チェックポ
イントＰ１を通過したときの時間を計測して追突の心配
がないと判断した時点で信号５５を青に切換える。この
ようにして所定台数の自動車Ｍ１、Ｍ２が走行路５１に
進入し展開状態で所定回数周回したとき、側路５２の入
口フラッパ５６を切換えて自動車Ｍ１、Ｍ２が強制的に
側路５２に入るようにして走行を終るものである。

【００２３】走行路５１の両側には適宜高さのフェンス
５７が設けてあり、実施例の衝撃受け部材２５ａ…２５
ｄが衝って脱落しないようになっている。また、走行路
５１はいくつかの区間に区切ってチェックポイントＰ
１、Ｐ２、Ｐ３が設置してあり、車間距離を監視して異
常接近したときは例えば動力供給線５４の電源を遮断し
て全自動車を停止させ、或いは後続自動車が走行中の区
間の動力供給を遮断するなどによって追突の危険を回避
する。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、外部から電力の供給を
受けて高出力で高速走行が可能であるとともに低騒音で
排気が皆無の電動自動車が提供される。そして、左右の
駆動用車輪および操向用車輪を各別の電動機で作動させ
るとともに、それらの制御信号を運転者の運転技術に応
じて変更する機能をもってマイクロコンピュータによっ
て与えるようにしたことにより、高い運転性能を与えて
も狭い敷地に複雑な経路を作って危険を伴わずに運転技
術に応じ充分に楽しませることができるものである。ま
た、給油や充電の必要がなく保守が簡単であるとともに
稼働効率が高く有効に利用することができる。

【００２５】また、衝撃検知装置を設けて制御信号を補
正するときは衝突による事故を防止でき、更に高い安全
性が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の実施例の配置図である。

【図４】走行経路の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 車体 ５ ハンドル ６ アクセルペダル ７ ブレーキペダル ９ 集電装置 １２、１４、１９、２１ 車輪 １６ａ、１７ａ、２４ａ 電動機 １６、１７ 伝動装置 １８ 制動装置 ２４ 操向装置 ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 衝撃受け部材 ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ 位置ずれ検知手段 ３０ 衝突検知装置 ３１ マイクロコンピュータ ３２ アクセル操作量検知手段 ３３ 操向操作量検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームの前後左右に配置された車輪の
   内で左右一対の車輪を各別に駆動するための各別の電動
   機を含む伝動装置と；もう一つの左右一対の車輪を連動
   して操向するための電動機を含む操向装置と；運転者の
   アクセル操作量および操向操作量をそれぞれ検知する検
   知手段と；車体に旋回自由に取付けられて外部の動力供
   給線から集電する集電装置と；前記アクセル操作量検知
   手段および操向操作量検知手段からの電気信号に基いて
   前記駆動用電動機の回転速度および操向用電動機の回転
   数の制御信号を発し、且つこれらの制御信号値が指令に
   より変更可能なマイクロコンピュータと；を具えたこと
   を特徴とする娯楽用電動自動車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構成に加えて、前記車体
   の外側方へ突出して前後左右に配置された可動の衝撃受
   け部材およびその位置ずれ検知手段を含む衝突検知装置
   を具え；前記マイクロコンピュータは前記位置ずれ検知
   手段からの電気信号を加味して前記制御信号を発する構
   成とされている；ことを特徴とする娯楽用電動自動車。
3. 【請求項３】 駆動用電動機および操向用電動機がサー
   ボモータである請求項１、２いずれか記載の娯楽用電動
   自動車。