JP2006304541A - 電動車両の車両情報入出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示機能の他に優れた機能を備えた電動車両の車両情報入出力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両に関する各種情報を表示ランプ１８の点灯により表示し得る。表示ランプ１８を本来の表示機能とは別個独立して点灯可能に構成し、走行モードで使用するスイッチ操作により、走行モードとは異なるメンテナンスモードに移行して、表示ランプ１８により車両情報を表示可能にする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、特に高齢者や足の不自由な人の利用に供する小型電動車両における車両情報入出力装置に関する。

この種の小型電動車両は“自操用ハンドル型車イス”に分類されるもので、高齢者等の足代わりになるものとして極めて利用価値が高い。かかる小型電動車両の基本構成において、車輪および運転者が着座するシートを取り付けた車体フレームに電動モータおよびバッテリ等が搭載される。そして、電動モータによって車輪が駆動される。

また、たとえば車体後部のシートの前方には搭乗者が足を載せるためのフロアが設けられ、さらにその前方に前輪を操舵するステアリングシャフトが立設される。ステアリングシャフトの上端にはハンドルが取り付けられ、運転者はシートに着座して該ハンドルを操作するようになっている。

ところで、車両に不具合が発生し、あるいは使用者に対して何らかの警告を行う場合等、ブザーを吹聴したり、または燃料残量計のランプを点滅させるなどで対応している。ところが、その内容を細かく表現するのは実質的に困難であり、たとえばブザーの音色や回数により鳴らし分けてもそれらを正確に判別することができない等の問題がある。

あるいはまた、製造に際してセンサを用いて検知されたハンドルの切れ角と、実際のハンドルの切れ角とを合わせる場合目視で行ったり、あるいは組付用治具が使用される。ところが、目視等では精度が悪く、電気的に細かい制御をするには極めて不便である。

さらに、車両の保守管理・調整等を行うに際して、装置に記憶させたパラメータや、保守情報を表現するにあたり簡易的に見るに留まり、もしくは細かく見るためにデジタル表示を持たせ、または他の治具を用いて見る等の方法が使用される。

これらの問題に対してたとえば特許文献１に記載の小型電動車では、複数のインディケータの点灯、消灯あるいは点滅を組み合わせることで、車両の使用履歴や故障履歴等を管理し得るようにしている。

特開２０００−９２６０４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示される車両では、故障箇所や使用履歴を単に表示するだけであり、それ以上の機能を有していない。また、表示に際してデータは順に表示されるため、確認したいデータを表示するまでに確認不要のデータも表示されることになる。そして、表示内容を把握することができなかった場合、また最初から表示し直さなければならない煩わしさがある。

本発明はかかる実情に鑑み、表示機能の他に優れた機能を備えた電動車両の車両情報入出力装置を提供することを目的とする。

本発明による電動車両の車両情報入出力装置は、車両に関する各種情報を表示ランプの点灯により表示し得るようにした情報入出力装置であって、前記表示ランプを本来の表示機能とは別個独立して点灯可能に構成し、走行モードで使用するスイッチ操作により、前記走行モードとは異なるメンテナンスモードに移行して、前記表示ランプにより車両情報を表示可能にしたことを特徴とする。

また、本発明の電動車両の車両情報入出力装置において、車両の電装ユニットが通信バスを介して制御部と接続され、前記メンテナンスモードで前記スイッチ操作により前記通信バスに係るパラメータを設定可能にしたことを特徴とする。

また、本発明の電動車両の車両情報入出力装置において、前記車両は操舵輪をハンドルにより操舵するように構成され、前記メンテナンスモードにおいてステアリング調整メニューを持つことを特徴とする。

本発明によれば、表示ランプを本来の表示機能（ターン表示あるいはバッテリ残量表示）とは別個独立して点灯可能に構成し、多数のコードの表示が可能になった。既存のランプ等を利用して、コード化して２進数表示することにより、保守情報等を迅速かつ的確に得ることができる。

また、別途特別な表示装置や保守情報等を得るための治具等が必要なく、構成を複雑化することなく保守管理あるいは車両の動作設定等有効かつ効果に行うことができる。これにより実使用においてメンテナンス等の費用を実質的に低減し、作業を効率よく行うことができる。

以下、図面に基づき、本発明による電動車両の車両情報入出力装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る小型電動車両の全体構成を示す側面図、図２は正面図、図３は平面図である。ここでまず、本実施形態における小型電動車両の全体構成を説明する。小型電動車両１００において、車体フレーム１０１に左右一対の前輪１０２および左右一対の後輪１０３が、サスペンションを介して支持される。車体フレーム１０１はその一部を除き、前部カバー１０４、レッグシールド１０５、フロア１０６および後部カバー１０７等からなる樹脂製カバーによって覆われる。

車体後部において概略箱状もしくは箱型の後部カバー１０７が上方に突設され、後部カバー１０７の内側には左右それぞれの後輪１０３に対して、これを駆動するための駆動モータ１０８や駆動モータ１０８の出力を車軸１０９に伝達するギヤユニット１１０（図３参照）、さらにバッテリ１１１等が収容されている。各駆動モータ１０８は、コントロールユニット１１２により駆動制御されるようになっている。

後部カバー１０７の上側には、車体フレーム１０１からたとえば門型に立ち上がるブラケット１１３を介して、搭乗者が着座するシート１１４が搭載される。シート１１４はシートクッション１１５とシートバック（背もたれ）１１６を含み、後部カバー１０７上で水平方向に旋回可能に支持される。なお、この旋回角度は車体センタから左右にたとえば４５度および９０度等に設定され、シートクッション１１３の両側部に付設された操作レバー１１７の操作で適宜旋回させることができる。

さらに、シートバック１１６の両側部にはアームレスト１１８が設けられ、各アームレスト１１８は、支点１１９のまわりに回動可能に支持される。各アームレスト１１８の側面にはそれぞれウィンカが配設されてよい。

レッグシールド１０５は車体前部で上方に突設され、シート１１４に着座した搭乗者の脚まわりを風等があたらないように保護する。レッグシールド１０５の内部には前輪１０２を操舵するためのステアリングシャフト１２０が立設されており、該ステアリングシャフト１２０の上端には、ハンドルユニット１２１が回動可能に取り付けられる。運転者は図１に示したように、シート１１４に着座してハンドルユニット１２１を操作するようになっている。また、ハンドルユニット１２１の適所には、左右一対のバックミラー１２２がステー１２３を介して支持される。

レッグシールド１０５の前面部には収納籠もしくはキャリヤケース１２４が装架され、該キャリヤケース１２４を適宜物入れとして使用することができる。なお、キャリヤケース１２４の下方適所にヘッドライトが取り付けられる。

小型電動車両１００の実使用において、シート１１４に着座した運転者は図１に示されるようにハンドルユニット１２１のハンドルを持ち、あるいは軽く手を掛け、該ハンドルに装着されたアクセルレバーを操作することで車両を走行させることができる。その際、アクセルレバーの押し加減を適宜調節することで、増速あるいは減速しスピードがコントロールされる。

ここで、小型電動車両１００のシステム構成を概略説明する。図４に示すように駆動モータ１０８、バッテリ１１１およびコントロールユニット１１２は動力・電源ライン１２５を介して相互に接続されており、駆動モータ１０８はバッテリ１１１から給電される電力により、コントロールユニット１１２を介して駆動される。なお、充電器１２６もコントロールユニット１１２と接続され、必要に応じてバッテリ１１１を充電することができる。また、充電器１２６、オプション装置１２７および後述する操作・表示装置１０等は通信ライン１２８を介して、相互におよびコントロールユニット１１２と接続され、電装の各ユニットが通信を行うことができるようになっている。

なお、オプション装置として、たとえばシートリクライニングコントローラ、パワーステアリングコントローラ、追加操作装置、システム診断装置、メンテナンスコントローラ等があり、これらは１つに限らず任意の数を接続することが可能である。

図５は、本発明に係る操作・表示装置１０の配置構成例を示している。この操作・表示装置１０は通常の走行モードにおいては走行に必要な各種の操作や表示を行うように構成されている。すなわち、本実施形態では前述したハンドルユニット１２１に操作・表示装置１０が配置される。この例では操作・表示装置１０は、キースイッチ１１と前進・後進切替スイッチ１２と速度調整ダイアル１３とホーンスイッチ１４と左右のターンシグナルスイッチ１５Ｒ，１５Ｌとを含んでいる。また、表示部１６を有し、この表示部１６には左右のターン表示を行う表示ランプ１７Ｒ，１７Ｌとバッテリの残量表示を行う表示ランプ１８とが含まれる。運転者は通常走行時、これらのスイッチ類を操作して、車両を走行駆動することができる。

本発明装置は、表示ランプ１７Ｒ，１７Ｌあるいは１８を本来の表示機能（ターン表示あるいはバッテリ残量表示）とは別個独立して点灯可能に構成し、走行モードで使用するスイッチ類の操作により、走行モードとは異なるメンテナンスモードに移行して、それらの表示ランプ１７Ｒ，１７Ｌ，１８等により車両情報を表示可能にする。また、かかる情報表示だけでなく、メンテナンスモードでスイッチ操作により通信バスに係るパラメータを設定可能になっている。

図６は、この実施形態における表示部と操作部の例を示している。上述のメンテナンスモードでは表示部において、たとえば４灯型の表示ランプ１８は２進数表示に利用され、表示された２進数が後述するようにメニュー番号等に対応する。ここで、図７に示されるように表示ランプ１８を構成するＬＥＤの発光状態（態様）に対応して２進数が表示されるようになっている。

表示ランプ１７Ｒ，１７Ｌは、モードのステップ数の表示に利用される。操作部において、ターンシグナルスイッチ１５Ｒは選択プラス（＋）ボタンとして機能し、ボタンを押すことでたとえば前述の表示ランプ１８の２進数をカウントアップさせる。また、ターンシグナルスイッチ１５Ｌは選択マイナス（−）ボタンとして機能し、ボタンを押すことで表示ランプ１８の２進数をカウントダウンさせる。ホーンスイッチ１４は決定ボタンとして機能し、選択された２進数を決定する。さらに、ハンドルユニット１２１には車両の速度制御を行うアクセルレバー１２９が装備されているが、このアクセルレバー１２９はキャンセルボタンとして機能する。

上記の場合、スイッチ操作により選択あるいは決定等の機能を実行するが、その際ブザー音を同時に鳴らすようにしている。すなわち、操作者が操作する際に聴覚的にも注意を喚起し、操作を的確に行い得るようにする。基本ブザー音としては、たとえばつぎの表１に示すように設定される。

つぎに、本実施形態において、表示ランプ１８の２進数表示により表示されるメニューの例を表２に示す。

つぎに、本実施形態において、基本動作パラメータ調整により調整される項目の例を表３に示す。

つぎに、本実施形態において、オプションパラメータ調整により調整される項目の例を表４に示す。

本発明装置によるメンテナンスモードにおける操作方法の例を説明する。図８〜図１３は、メンテナンスモードで選択されたメニューの操作方法を示している。先ず、図８においてメンテナンスモードに移行する際、ホーンスイッチ１４を押したままスイッチオンし、メンテナンスモードが起動される。このときのブザー音は、「ピーーー・・」（５秒）とする。ブザー音が停止したらターンシグナル１５Ｒを押し、これにより選択しようとするメニューＮＯが２進数表示される。たとえば、エラー履歴表示ならばメニューＮＯ．１であるから、表示ランプ１８のＬＥＤは、「□□□■」のように点灯する。ホーンスイッチ１４を押して決定し、このときブザー音「ピピッ」が鳴る。

エラー履歴表示では最新のエラーが表示されるが、その場合エラーコードが２進数表示される。たとえばスイッチボックスはユニットＮＯ．１、あるいはメインコントローラはユニットＮＯ．２等として、ユニットごとにユニットＮＯを割り当てておき、その番号が表示ランプ１８のＬＥＤの点灯によりコード出力される。これによりエラーが発生したユニットを容易に特定することができる。また、この場合ターンシグナルスイッチ１５Ｌの押し操作ごとに１つ前の（古い）エラー履歴を表示し、一方、ターンシグナルスイッチ１５Ｒの押し操作ごとに１つ新しいエラー履歴を表示することができる。

このように最新のエラーが表示され、また必要に応じて過去のエラーを把握することができるため、故障箇所を迅速かつ容易に特定し、メンテナンスを効率よく行うことができる。

つぎに、図９は基本動作パラメータ調整における操作方法を示している。基本動作パラメータ調整はメニューＮＯ．５であるから、ターンシグナルスイッチ１５（１５Ｒ，１５Ｌ）を適宜操作し、表示ランプ１８においてメニューＮＯ．５を２進数表示させる。基本動作パラメータ調整においては、表３に示したような項目が含まれ、まず選択しようとする項目ＮＯを２進数表示させ、これを決定する。

たとえば、前進最高速度のパラメータ調整を行う場合には項目ＮＯ．５を２進数表示させ、ホーンスイッチ１４を押して項目ＮＯ．５を決定する。さらに、最高速度を抑えたいならば、初期値１０として範囲「１〜１０」で設定されているパラメータを「１〜８」あるいは「１〜７」と設定し、ホーンスイッチ１４を押してその設定値に決定する。この変更したパラメータは記憶され、以後この変更後の最高速度で走行するように、駆動モータ１０８はコントロールユニット１１２によって駆動制御される。このように必要に応じて適宜、パラメータを変更するための入力操作を行うことができる。

上記の場合、一旦設定あるいは変更したパラメータでも、その内容を取り消すことができる。すなわち、その場合には上記とは逆の操作順序でアクセルレバー１２９を押すことで、設定したパラメータをキャンセルすることができる。

メンテナンスモードにおいてはその他、表２に示したような各種メニューを選択可能である。いずれの場合も表示ランプ１８にて２進数表示させながら、ホーンスイッチ１４あるいはターンシグナルスイッチ１５の操作により、各メニューにおける各項目を設定あるいは変更することができる。その他のメニューとしてたとえば、図１０はメニューＮＯ．６のオプションパラメータ調整の操作手順を、図１１はメニューＮＯ．７のステアリング中心調整の操作手順を、図１２はメニューＮＯ．１０のエラー履歴消去の操作手順を、図１３はメニューＮＯ．１２のオール初期化の操作手順をそれぞれ示している。

ここで、たとえば特にステアリング中心調整においてはステアリングの切れ角とタイヤ（前輪１０２）の向きとを容易かつ正確に整合させることができる。この場合、ステアリングの切れ角（センサによって検出されるステアリング位置）が表示ランプ１８に表示され、タイヤの向きはその表示された角度と整合するように調整される。典型的にはステアリングの切れ角＝０の場合、表示ランプ１８のＬＥＤはセンタを意味する「□■■□」のように点灯し、このときタイヤ向きを直進方向とすることで両者を整合させることができる。また、逆にタイヤを予め所定の向き（たとえば直進方向）にセットしておき、それに対応する表示内容（たとえば「□■■□」）となるように表示ランプ１８のＬＥＤを点灯させる。

つぎに、図１４は本発明の別の実施形態に係る小型電動車両を示している。なお、上述の実施形態の場合と実質的に同一または対応する部材には、適宜同一符号を用いて説明するものとする。この例では小型電動車両１００としての電動車椅子において、車体フレーム１０１に左右一対の前輪１０２および左右一対の後輪１０３が支持される。また、前述の実施形態と実質的に同様に左右それぞれの後輪１０３に対して、これを駆動するための駆動モータや駆動モータの出力を車軸に伝達するギヤユニット、さらにバッテリ等を有し、コントロールユニットにより駆動制御されるようになっている。

この例では右側のアームレスト１１８の前端部に車両の走行制御用操作ボックス２０を有し、この操作ボックス２０が操作・表示装置として機能する。この操作ボックス２０には図１５に示されるように、メインスイッチ２１と速度切替スイッチ２２と前進・後進および左右旋回等を操作する操作ノブ２３とが配設まれ、表示部２４にはバッテリの残量表示を行う表示ランプ２５（この例では５灯型）が配列される。

この実施形態においても主に操作ノブ２３の操作により、走行モードとは異なるメンテナンスモードに移行して、表示ランプ２５により車両情報を表示可能である。そして、表示部２４において前述した実施形態と実質的に同様に、図１６（ａ）のようにメニュー番号等に対応するかたちで２進数表示が行われ、メンテナンスモードで選択された各メニューを実行し得るようになっている。

また、たとえばステアリング中心調整においてはステアリングの切れ角とタイヤの向きとを整合させる際、図１６（ｂ）のようにステアリングの切れ角が表示ランプ２５に表示される。この場合にも、タイヤの向きとその表示された角度とを整合することで、容易かつ正確にステアリングのセンタ調整を行うことができる。

以上説明したように本発明装置では、表示ランプ１７Ｒ，１７Ｌあるいは１８を本来の表示機能（ターン表示あるいはバッテリ残量表示）とは別個独立して点灯可能に構成し、多数のコードの表示が可能になった。既存のランプ等を利用して、コード化して２進数表示することにより、保守情報等を迅速かつ的確に得ることができる。

その場合、別途特別な表示装置や保守情報等を得るための治具等が必要なく、構成を複雑化することなく保守管理あるいは車両の動作設定等有効かつ効果に行うことができる。これにより実使用においてメンテナンス等の費用を実質的に低減し、作業を効率よく行うことができる。

また、車両のいずれの部位の電装ユニットの状況も的確に把握し、表示部においてその内容を表示することができる。それぞれのユニットに対する細かい情報が表示部で一括して表示されるため、正確できめの細かいメンテナンスが実現される。

以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば、本実施形態では小型電動車両の例を説明したが、その他に電装制御を行っている機器類等のダイアグコード表示あるいは保守・管理カードに対しても有効に適用可能であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る小型電動車両の側面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の正面図である。 本発明の実施形態に係る小型電動車両の平面図である。 本発明の実施形態における構成を示すブロック図である。 本発明に係る操作・表示装置の配置構成例を示す図である。 本発明の実施形態における表示部と操作部の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る表示ランプを構成するＬＥＤの発光状態の例を示す図である。 本発明の実施形態におけるエラー履歴表示における操作方法を示す図である。 本発明の実施形態における基本動作パラメータ調整における操作方法を示す図である。 本発明の実施形態におけるオプションパラメータ調整における操作方法を示す図である。 本発明の実施形態におけるステアリング中心調整における操作方法を示す図である。 本発明の実施形態におけるエラー履歴消去における操作方法を示す図である。 本発明の実施形態におけるオール初期化における操作方法を示す図である。 本発明の別の実施形態における小型電動車両を示す図である。 本発明の別の実施形態における操作ボックスの構成例を示す図である。 本発明の別の実施形態における表示ランプを構成するＬＥＤの発光状態の例を示す図である。

符号の説明

１０ 操作・表示装置、１１ キースイッチ、１２ 前進・後進切替スイッチ、１３ 速度調整ダイアル、１４ ホーンスイッチ、１５ ターンシグナルスイッチ、１６ 表示部、１７ 表示ランプ、１８ 表示ランプ、１００ 小型電動車両、１０１ 車体フレーム、１０２ 前輪、１０３ 後輪、１０４ 前部カバー、１０５ レッグシールド、１０６ フロア、１０７ 後部カバー、１０８ 駆動モータ、１０９ 車軸、１１０ ギヤユニット、１１１ バッテリ、１１２ コントロールユニット、１１４ シート、１１５ シートクッション、１１６ シートバック、１１８ アームレスト、１２０ ステアリングシャフト、１２２ バックミラー、１２４ キャリヤケース。

Claims (3)

1. 車両に関する各種情報を表示ランプの点灯により表示し得るようにした情報入出力装置であって、
   前記表示ランプを本来の表示機能とは別個独立して点灯可能に構成し、走行モードで使用するスイッチ操作により、前記走行モードとは異なるメンテナンスモードに移行して、前記表示ランプにより車両情報を表示可能にしたことを特徴とする電動車両の車両情報入出力装置。
2. 車両の電装ユニットが通信バスを介して制御部と接続され、前記メンテナンスモードで前記スイッチ操作により前記通信バスに係るパラメータを設定可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の電動車両の車両情報入出力装置。
3. 前記車両は操舵輪をハンドルにより操舵するように構成され、前記メンテナンスモードにおいてステアリング調整メニューを持つことを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の車両情報入出力装置。

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