JP6421983B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

この発明は車体を折り畳み可能に構成された電動車両であって、特に、車体の折り畳み状態と折り畳みが解除された状態に応じてユーザの意図する方向に走行させることが可能な電動車両に関する。

車体を折り畳み可能に構成され、モータの駆動力を用いて走行する電動車両には、特許文献１に開示されるものがある。
特許文献１の電動車両は、電動車いすや電動アシスト車いすなどの折り畳み可能な電動車両であって、車体が折り畳み状態か否かを検知する状態検知手段を備え、状態検知手段が車体の折り畳み状態の解除を検知したときにはユーザの走行操作があるまで車体停止手段を作動させることで不用意な動きを阻止し、状態検知手段が車体の折り畳み状態を検知したときには車体停止手段の作動を解除することで容易な手押し走行を可能としている。

特開２０００−１５７５７６号公報

ところで、車体を折り畳み可能に構成された電動車両には、前記特許文献１の電動車いすや電動アシスト車いすなど以外に、ユーザを乗せて走行するために車体の折り畳みが解除された形態（以下「乗車形態」と記す。）と、ユーザが押して移動させるために車体が折り畳まれた形態（以下「カート形態」と記す。）とに変更可能な電動車両がある。
この電動車両の乗車形態においては、シートに着座したユーザから見て、シートに対して前輪を操舵するハンドルの位置する方向が「前進」の方向（以下「前進方向」と記す。）となる。一方、この電動車両のカート形態においては、シートに対してハンドルの位置する方向を前進方向とすると、ユーザはシートを越えて手を伸ばしてハンドル操作をしなければならないことから、ユーザの位置からハンドルまでの位置が遠くなり、ハンドル操作がし難くなる。このため、この電動車両のカート形態においては、ハンドルにより操舵される前輪に近い位置に立ち後輪の方向を向いたユーザから見て、ハンドルに対してシートの位置する方向が前進方向となる。
このように、車体を折り畳み可能に構成された電動車両は、乗車形態（車体が折り畳みを解除された状態）とカート形態（車体が折り畳まれた状態）とにおいて、前進方向が逆に変わることなる。
しかし、例えば乗車形態にて電動車両の進行方向を切替手段により「前進」に設定した後、カート形態に変形して使用する際には、ユーザから見て電動車両の前進方向が逆になるため、ユーザの意図しない方向（後進方向）に電動車両が動き出すことになる。また、例えばカート形態にて電動車両の進行方向を切替手段により「前進」に設定した後、乗車形態に変形して使用する際には、ユーザから見て電動車両の前進方向が逆になるため、ユーザの意図しない方向（後進方向）に電動車両が動き出すことになる。

そこで、この発明は、折り畳み可能な電動車両において、折り畳み状態と折り畳みを解除された状態とにおいて電動車両の前進方向が変わる場合にはモータの回転方向を変え、電動車両の状態に応じた適正な進行方向にすることによって、ユーザの意図する方向に進行させることを目的とする。

この発明は、駆動力源としてモータを備え、車体が折り畳み可能に構成され、前記モータの駆動力を用いて走行する電動車両であって、前記電動車両の進行方向を前進と後進とに切り替える切替手段と、ユーザが着座するためのシートと、前記電動車両を操舵するためのハンドルと、前記電動車両のフロアの前部に回転可能に軸支され、上部に延びた上端に前記ハンドルを取り付けているステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトと前記シートの車両前方先端部が近接して前記車体が折り畳まれたことを検出する状態検出手段とを備え、前記状態検出手段が前記車体の折り畳み状態を検出したときには、前記切替手段によって設定された進行方向が同一であっても、前記車体の折り畳み状態を検出していないときとは逆方向に進行するように前記モータの回転方向を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする。

この発明は、車体の折り畳み状態と折り畳みが解除された状態とに応じてモータの回転方向を制御するため、ユーザの意図する方向に進行させることができる。

図１（Ａ）は乗車形態の電動車両の側面図、図１（Ｂ）はカート形態の電動車両の側面図である。（実施例） 図２は電動車両のシステム構成図である。（実施例） 図３は電動車両のモータ制御のフローチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１に示すように、電動車両１は、折り畳み可能な車体２を備える。車体２は、ユーザを乗せて走行するために折り畳みを解除された形態（以下「乗車形態」と記す。）と、ユーザが押しながら走行させるために折り畳まれた形態（以下「カート形態」と記す。）とに変更可能である。電動車両１は、車体２の前部に少なくとも１つの前輪として左右一対の前輪３を配置し、車体２の後部に左右一対の後輪４を配置している。
車体２は、フロア５と第１リンク機構６と第２リンク機構７とにより構成される。フロア５は、電動車両１の前後方向及び幅方向に広がる略四角板形状に形成され、前部にステアリングシャフト８を回転可能に軸支している。ステアリンクシャフト８は、フロア５下部の下端に前輪３を回転可能に取付け、フロア５上部に延びた上端に前輪３を操舵するためのハンドル９を取り付けている。

フロア５の後部には、それぞれ一対の第１リンク機構６と第２リンク機構７とを左右に配置している。第１リンク機構６と第２リンク機構７との上部には、シート１０が配置される。シート１０は、シート座部１１とシート背部１２とからなる。なお、第１リンク機構６と第２リンク機構７とは、それぞれ左右に同一のものが配置されているので、以下においては図１に示す車体２の左側に配置された一方の第１リンク機構６と第２リンク機構７とについて説明する。
第１リンク機構６は、中間において交差して配置した第１アーム１２・第２アーム１３を備える。第１アーム１２・第２アーム１３は、中間において連結ピン１４により両端側を相対的に回転可能に連結される。第１アーム１２は、下端をフロア５の後部に連結ピン１５により回転可能に連結され、上端をシート座部１１の下部のシート背部１２側に連結ピン１６により回転可能且つ摺動可能に連結される。第２アーム１３は、下端を後輪４が回転可能に支持される支持部材１７に連結ピン１８により回転可能に連結され、上端をシート座部１１の下部のステアリングシャフト８と対向する側に連結ピン１９により回転可能且つ摺動可能に連結される。
第２リンク機構７は、フロア５と後輪４との間であって、第１アーム１２・第２アーム１３の交差する中間よりも下側に配置される。第２リンク機構７は、互いの一端を集合して放射状に配置したフロア側アーム２０と後輪側アーム２１と上側アーム２２とを備える。フロア側アーム２０と後輪側アーム２１と上側アーム２２とは、互いの集合した一端を連結ピン２３により回転可能に連結される。
フロア側アーム２０は、フロア５側に延ばした他端を、第１アーム１２の下端とともに連結ピン１５によりフロア５の後部に回転可能に連結される。後輪側アーム２１は、後輪４側に延ばした他端を、第２アーム１３の下端とともに連結ピン１８により後輪４の支持部材１７に回転可能に連結される。上側アーム２２は、上側に延ばした他端側を、第１アーム１２・第２アーム１３の中間とともに連結ピン１４により上下方向に摺動可能に連結される。

図１（Ａ）に示すように、乗車形態の電動車両１は、ステアリングシャフト８からシート座部１１の先端が離れており、シート１０に着座したユーザから見て、シート１０に対して前輪３を操舵するハンドル９の位置する方向が「前進」の方向（以下「前進方向」と記す。）となる。
乗車形態の電動車両１は、前輪３、フロア５及びステアリングシャフト８に後輪４及びシート１０を近づけるように移動させると、第１リンク機構６の第１アーム１２・第２アーム１３が閉じるとともに第２リンク機構７のフロア側アーム２０・後輪側アーム２１が閉じつつ上側アーム２２が上方へ移動して車体２が折り畳まれ、図１（Ｂ）に示すように、カート形態となる。
カート形態の電動車両１は、ステアリングシャフト８にシート座部１１の先端が近接しており、ハンドル９により操舵される前輪３に近い位置に立ち後輪４の方向を向いたユーザから見て、ハンドル９に対してシート１０の位置する方向が前進方向となる。
カート形態の電動車両１は、前輪３、フロア５及びステアリングシャフト８から後輪４及びシート１０を離すように移動させると、第１リンク機構６の第１アーム１２・第２アーム１３が開くとともに第２リンク機構７のフロア側アーム２０・後輪側アーム２１が開きつつ上側アーム２２が下方へ移動して車体２の折り畳みが解除され、図１（Ａ）に示すように、乗車形態となる。
乗車形態の電動車両１は、ステアリングシャフト８からシート座部１１の先端が離れ、ユーザはシート１０に着座するとができる。

電動車両１は、後輪４を回転可能に支持する支持部材１７に、後輪４を駆動する駆動力源としてのモータ２４を備え、後輪４の回転を抑えるブレーキ装置である電磁ブレーキ２５を備える。モータ２４の駆動力により走行する電動車両１は、モータ２４に電力を供給するバッテリ２６を搭載し、バッテリ２６を充電する充電器２７を搭載し、モータ２４及び電磁ブレーキ２５を制御する制御装置２８を搭載し、ユーザが操作する運転操作装置２９を搭載している。
制御装置２８は、図２に示すように、操作制御手段３０と駆動制御手段３１とを備える。操作制御手段３０と駆動制御手段３１とは、通信線（ＣＡＮ）３２により接続され、互いの制御情報、運転情報、命令などの情報を交換する。操作制御手段３０と駆動制御手段３１とには、走行系の電源スイッチ３３が接続され、バッテリ２６の充電器３４が接続される。充電器３４は、充電プラグ３５を備え、バッテリ温度センサ３６が接続される。
操作制御手段３０には、電動車両１の進行方向を前進と後進とに切り替える切替手段である切替スイッチ３７、電動車両１の最高速度設定スイッチ３８、ハンドル９に設けたアクセルレバー３９の操作・非操作を検出するアクセルレバースイッチ４０、アクセルレバー３９の操作量を検出するアクセルセンサ４１、前輪３の操舵量を検出するステアリングセンサ４２、警告を発するスピーカ４３やブザー４４が接続される。前後進切替スイッチ３７〜ブザー４４は、ハンドル９に設けた運転操作装置２９に配置されている。
駆動制御手段３１には、モータ２４と、電磁ブレーキ２５と、バッテリ２６とが接続され、ホールセンサ４５と、クラッチセンサ４６とが接続される。駆動制御手段３１は、各種スイッチ・センサ３７〜４２・４５・４６から入力する情報に基づいて、モータ２４の駆動と電磁ブレーキ２５の作動とを制御する。
電動車両１は、ユーザがアクセルレバー３９を操作することで走行する。電動車両１の進行方向（前進、後進）は、ユーザが切替スイッチ３７を操作することで設定される。ユーザがアクセルレバー３９を操作すると、アクセルレバー３９の開度に応じてアクセルセンサ４１がアクセル開度信号を操作制御手段３０に出力する。操作制御手段３０は、アクセルセンサ４１の出力および切替スイッチ３７の設定に応じて電動車両１の目標速度を決定し、駆動制御手段３１へ目標速度の情報を通信線３２により送信する。目標速度の情報を受信した駆動制御手段３１は、モータ２４を駆動して電動車両１を走行させ、電磁ブレーキ２５を作動させて電動車両１を減速する。

この電動車両１は、電動車両１の進行方向を前進と後進とに切り替える切替手段である切替スイッチ３７と、車体２が折り畳まれたことを検出する状態検出手段である状態検出スイッチ４７とを備える。
状態検出スイッチ４７は、電動車両１が車体２を折り畳まれたカート形態であるか、車体２の折り畳みを解除された乗車形態であるかを検出する。状態検出スイッチ４７は、例えば、カート形態においてステアリングシャフト８に近接し、乗車形態においてステアリングシャフト８から離間するシート座部１１の先端に配置される。
状態検出スイッチ４７は、カート形態においてはステアリングシャフト８に接してＯＮすることで車体２が折り畳まれたことを検出し（図１（Ｂ））、ＯＮ情報（車体２が折り畳まれた情報）を操作制御手段３０に入力する。また、状態検出スイッチ４７は、乗車形態においてはステアリングシャフト８から離れてＯＦＦすることで車体２の折り畳みが解除されたことを検出し（図１（Ａ））、ＯＦＦ情報（車体２の折り畳みが解除された情報）を操作制御手段３０に入力する。
駆動制御手段３１は、操作制御手段３０から入力する状態検出スイッチ４７のＯＮ・ＯＦＦ情報に基づいて、状態検出スイッチ４７が車体の折り畳み状態を検出（ＯＮ情報）したときには、切替スイッチ３７によって設定された進行方向が同一であっても、車体２の折り畳み状態を検出していないときとは逆方向に進行するようにモータ２４の回転方向を制御する。

次に作用を説明する。
図３に示すように、電動車両１は、制御装置２８によって、制御のプログラムがスタートすると（Ｓ０１）、状態検出スイッチ４７の検出する車体２の状態が折り畳みを解除された状態（乗車形態）であるか否かを判断する（Ｓ０２）。
この判断（Ｓ０２）がＹＥＳ（車体２の折り畳みが解除された状態）の場合は、切替スイッチ３７が「前進」に設定されているか否かを判断する（Ｓ０３）。
この判断（Ｓ０３）がＹＥＳの場合は、切替スイッチ３７が「前進」に設定されているので、シート１０に着座したユーザから見て前輪３を操舵するハンドル９の位置する方向を前進方向とし（図１（Ａ））、前進方向へモータ２４を駆動し（Ｓ０４）、判断（Ｓ０２）にリターンする（Ｓ０５）。
判断（Ｓ０３）がＮＯの場合は、切替スイッチ３７が「後進」に設定されているので、シート１０に着座したユーザから見て前輪３を操舵するハンドル９の位置する方向と反対側を後進方向とし、後進方向へモータ２４を駆動し（Ｓ０６）、判断（Ｓ０２）にリターンする（Ｓ０５）。

一方、判断（Ｓ０２）がＮＯ（車体２が折り畳まれた状態：カート形態）の場合は、切替スイッチ３７が「前進」に設定されているか否かを判断する（Ｓ０７）。
この判断（Ｓ０７）がＹＥＳの場合は、切替スイッチ３７が「前進」に設定されているので、シート１０から降りてハンドル９により操舵される前輪３に近い位置に立ち、後輪４の方向を向いたユーザから見てシート１０の位置する方向を前進方向とし（図１（Ｂ））、前進方向へモータ２４を駆動し（Ｓ０８）、判断（Ｓ０２）にリターンする（Ｓ０５）。なお、電動車両１のカート形態における前進方向へのモータ２４の回転方向は、乗車形態における後進方向である。
判断（Ｓ０７）がＮＯの場合は、切替スイッチ３７が「後進」に設定されているので、シート１０から降りてハンドル９により操舵される前輪３に近い位置に立ち、後輪４の方向を向いたユーザから見てシート１０の位置する方向と反対側を後進方向とし、後進方向へモータ２４を駆動し（Ｓ０９）、判断（Ｓ０２）にリターンする（Ｓ０５）。なお、電動車両１のカート形態における後進方向へのモータ２４の回転方向は、乗車形態における前進方向である。

このように、電動車両１は、車体２の折り畳み状態（カート形態）と折り畳みが解除された状態（乗車状態）とに応じてモータ２４の回転方向を制御するため、ユーザの意図する方向に進行させることができる。
このため、ユーザは、乗車形態とカート形態とに応じて電動車両１の進行方向を、それぞれ切替手段により「前進」に切り換えることで、自分の見ている方向を前進方向として電動車両１を走行させることができ、操作性を向上することができる。
なお、上述実施例においては、車体２が折り畳まれたことを検出する状態検出スイッチ４７をステアリングシャフト８に近接・離間するシート座部１１の先端に配置したが、図１（Ａ）に破線で示すように、第１リンク機構６の相対的に回転して近接・離間する第１アーム１２・第２アーム１３の連結ピン１４の部分に配置することもできる。連結ピン１４に配置した状態検出センサ４７は、第１アーム１２・第２アーム１３が近接したことを検出すると車体２が折り畳まれた情報（カート形態の情報）を操作制御手段３０に入力し、第１アーム１２・第２アーム１３が離間したことを検出すると車体２の折り畳みが解除された情報（乗車形態の情報）を操作制御手段３０に入力する。
これにより、電動車両１は、車体２の折り畳み状態（カート形態）と折り畳みが解除された状態（乗車状態）とに応じて、ユーザの意図する方向に進行させることができる。
なお、状態検出スイッチ４７を配置する位置は、車体２の折り畳み状態（カート形態）と折り畳みが解除された状態（乗車状態）とに応じて変化する部位を検出可能な位置であれば、上述シート座部１１の先端、第１アーム１２・第２アーム１３の連結ピン１４に限定されるものではない。例えば、状態検出スイッチ４７を配置する位置は、第２リンク機構６の近接・離間するフロア側アーム２０・後輪側アーム２１の連結ピン２３の部分や、フロア５の後部に設け連結ピン１５に近接・離間する後輪４の支持部材１７に設けた連結ピン１８の部分に、配置することが可能である。

この発明は、折り畳み可能な電動車両において、折り畳み状態と折り畳みを解除された状態とにおいて電動車両の前進方向が変わる場合に、電動車両の状態に応じた適正な進行方向にすることによって、ユーザの意図する方向に進行させることができるものであり、形態によって前進方向が変化する電動車両に適用することができる。

１ 電動車両
２ 車体
３ 前輪
４ 後輪
５ フロア
６ 第１リンク機構
７ 第２リンク機構
８ ステアリングシャフト
１０ シート
１７ 支持部材
２４ モータ
２５ 電磁ブレーキ
２６ バッテリ
２７ 充電器
２８ 制御装置
２９ 運転操作装置
３０ 操作制御手段
３１ 駆動制御手段
３２ 通信線（ＣＡＮ）
３３ 電源スイッチ
３４ 充電器
３７ 切替スイッチ
４７ 状態検出スイッチ

Claims (1)

1. 駆動力源としてモータを備え、車体が折り畳み可能に構成され、前記モータの駆動力を用いて走行する電動車両であって、
   前記電動車両の進行方向を前進と後進とに切り替える切替手段と、
   ユーザが着座するためのシートと、
   前記電動車両を操舵するためのハンドルと、
   前記電動車両のフロアの前部に回転可能に軸支され、上部に延びた上端に前記ハンドルを取り付けているステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトと前記シートの車両前方先端部が近接して前記車体が折り畳まれたことを検出する状態検出手段とを備え、
   前記状態検出手段が前記車体の折り畳み状態を検出したときには、前記切替手段によって設定された進行方向が同一であっても、前記車体の折り畳み状態を検出していないときとは逆方向に進行するように前記モータの回転方向を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする電動車両。

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