(57)【要約】【課題】加速度センサ、傾斜角度センサからの信号を基に車両が異常状態にあると判断されたときには電動モータの回転速度を自動的に減速させる。【解決手段】操舵輪である前輪９９’及び駆動輪である後輪９９を基礎に、車体フレーム９１が設けられるようになっている。前輪９９’を操舵するための操舵装置９２及び操縦者の着座するシート９３が設けられるようになっている。　後輪９９は車載バッテリ４からの電力によって駆動される電動モータ５にて駆動される。電動モータ５の制御は、３次元方向の加速度等を検出するセンサ手段１、センサ手段１からの信号を基礎に本車両の状況を検出する状態検出手段２、状態検出手段２からの信号を基に車両が危険状態であると判断された場合には電動モータ５の回転速度を減速させるように制御作用をする制御手段３等にて行われる。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置からの信号に基づいて作動する電動モータを有する電動車両において、前後方向、左右方向、上下方向の三方向の加速度を検出する三軸加速度センサを主としたセンサ手段と、当該センサ手段からの出力に基づき上記電動車両の状態を検出する状態検出手段と、当該状態検出手段からの信号に基づき上記電動モータの出力を制御あるいは各種警報の発生等を行う制御手段と、を備えるようにしたことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両において、上記センサ手段は、二方向の傾斜角を検出する傾斜角度センサを備えていることを特徴とする電動車両。
【請求項３】
請求項１記載の電動車両において、上記状態検出手段は、上記センサ手段からの出力に基づき上記電動車両が旋回中であることを検出する旋回状態検出機能部を備えていることを特徴とする電動車両。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の電動車両において、上記状態検出手段は、上記センサ手段を形成する三軸加速度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常振動を、または傾斜角度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常姿勢を検出する異常状態検出機能部を備えていることを特徴とする電動車両。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４記載の電動車両において、タイマ機構を設けるようにしたことを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、速度制御を初めとして、各種の制御を、三軸加速センサを主としたセンサ手段からの信号を基礎にして行うようにした各種制御機能を有する電動車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動車両、特に、その走行速度を人間の歩行速度に合わせた、いわゆるシニアカー等においては、例えば、特開平３−７４１１４号公報記載のものの如く、ステアリングハンドルの操作角（操舵角）の大小等に応じて、あるいは、ハンドル操作時における角速度等に比例させて車両の走行速度を減速させるようにしているものである。このように、大きな操舵角時、あるいは急激なハンドル操舵時等においては、電動車両の走行速度を大幅に減速させ、車両走行時における安全性を確保するようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものにおいては、上記ハンドルの操作角（切れ角）の値あるいは操作速度（操舵速度）等に、単に比例させて走行速度の減速率を設定するようにしているものであるところから、現実の車両の走行状態においては減速させる必要のないような状態においても、必要以上に車両を減速させてしまい、操縦者（ドライバー）に違和感を与えているような場合がある。このような必要以上の減速を行わせないようにするために、例えば特開２００２−１１３０４８号公報等においては、車両の走行速度の如何に応じて減速率を変えるようにしている。しかしながら、このものにおいても、予め設定されたプログラムに応じて減速率が定められているものであり、実際の車両走行状況に応じて走行速度を制御しているものではない。このような点に鑑みて、車両の３次元方向の加速度を常時検出するとともに、この検出された加速度の値を基礎にして車両の走行状態を把握し、これによって、現実に合致した最適状態の車両制御を行うようにした、三軸加速度センサを基礎とした制御装置を有する電動車両を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、制御装置からの信号に基づいて作動する電動モータを有する電動車両に関して、前後方向、左右方向、上下方向の三方向の加速度を検出する三軸加速度センサを主としたセンサ手段と、当該センサ手段からの出力に基づき上記電動車両の状態を検出する状態検出手段と、当該状態検出手段からの信号に基づき上記電動モータの出力を制御あるいは各種警報の発生等を行う制御手段と、を有するようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、車両の走行中における横方向加速度、あるいは前後方向加速度、更には上下方向の加速度等を検出して、急操舵状態あるいは凸起乗り越え状態にある等、車両が危険な状態にあるか否かを判断するとともに、予め入力された判断基準に基づき、危険であると判断された場合には、操縦者（ドライバー）等に警報を発生するとともに、車両の走行速度を所定の値に減速させるようにする。このように、車両速度が自動的に制御されることとなり、操縦者（ドライバー）は安全運転を続けることができるようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の電動車両に関して、上記センサ手段に、二方向の傾斜角を検出する傾斜角度センサを備えさせるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、上記請求項１記載のものと同様、車両の各種状態を検出することができるようになる。これらに加えて、本発明のものにおいては、車両の前後方向あるいは左右方向の傾き状態を上記傾斜角度センサにて検出することができるようになり、これによって操縦者（ドライバー）には走行時における車両の異常姿勢等を迅速に認識させることができるようになる。
【０００７】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の電動車両に関して、上記状態検出手段に、上記センサ手段からの出力に基づき上記電動車両が旋回中であることを検出する旋回状態検出機能部を備えさせるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、本車両が所定の横Ｇを受けた状態の旋回状態にあると判断された場合には、上記制御手段からの信号により、車両の走行速度が自動的に減速されることとなる。その結果、車両の走行状態における危険状態が回避されるようになり、安全性が確保されることとなる。
【０００８】
次に、請求項４記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１または請求項２記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１または請求項２記載の電動車両に関して、上記状態検出手段に、上記センサ手段を形成する三軸加速度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常振動を、または傾斜角度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常姿勢を検出する異常状態検出機能部を備えさせるようにした構成を採ることとした。
【０００９】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、まず、三軸加速度センサからの異常加速度信号の出力等により、本電動車両が不当に持ち去られている等の異常を検出することができるようになる。すなわち、盗難等に遭遇しているおそれがあるものと判断される。この場合、上記警報装置から異常警報を発信して、周りに注意を喚起することができるようになる。また、上記傾斜角度センサから、所定の方向への傾斜角度が最大値の状態で長時間信号が出力されたままの状態におかれているような場合には、操縦者（ドライバー）が車輪を溝等に脱落させたか、あるいは車両を転倒させた状態となっているおそれがある。すなわち、車両が異常姿勢状態にあると考えられるので、この場合には、警報装置から警報を発生させて周りに注意を喚起させるようにする。これによって、救援活動を迅速に行わせることができるようになる。
【００１０】
次に、請求項５記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし請求項４記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１ないし請求項４記載の電動車両に関して、タイマ機構を設けるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、キースイッチがＯＮ状態のまま、上記三軸加速度センサのところからは何んらの出力も発信されていない状態におかれている場合には、キーの抜き忘れが懸念されるので、バッテリからの電力供給を遮断し、これによってバッテリの消耗等を未然に防止することができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１及び図２を基に説明する。本実施の形態に係るものは、図１に示す如く、バッテリ４にて駆動される電動モータ５を主に形成されるものであって人間の歩行速度とほぼ同等の走行速度を有するように形成された電動車両に関するものであり、一般にシニアカー等として利用されているものである。その具体的構成は、図１に示す如く、操舵輪である前輪９９’及び駆動輪である後輪９９を基礎に形成されるものであって、その上には車体フレーム９１が搭載されるようになっているものである。そして、このような車体の前方側には上記操舵輪である前輪９９’を操舵するための操舵装置９２が設けられるようになっているものである。そして更に、上記車体フレーム９１上には操縦者（ドライバー）の着座するシート９３が設けられるようになっている。
【００１２】
このような構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記駆動輪である後輪９９は、電動モータ５によって駆動されるようになっているものであり、この電動モータ５は、車載バッテリ４からの電力によって駆動されるようになっているものである。そして、上記電動モータ５の駆動制御は、別途設けられた制御手段３等からなる制御機構によって行われるようになっているものである。この制御機構は、図１及び図２に示す如く、車体フレーム９１上の適宜位置に取り付けられるものであって本電動車両に生ずる３次元方向の加速度等を検出するセンサ手段１と、当該センサ手段１からの信号（出力）を基礎に本車両（車体）の状況を検出する状態検出手段２と、当該状態検出手段２からの信号（出力）を基に当該車両が危険状態であると判断された場合には電動モータ５の回転速度を減速させるように制御作用をする制御手段３と、からなることを基本とするものである。
【００１３】
なお、このような基本構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記制御手段３のところには、バッテリ４から電動モータ５へ供給される電力のＯＮ／ＯＦＦ作用を担うキースイッチ７とは別個に、異常時における電力供給を遮断するように作用する遮断スイッチ機構３１が設けられるようになっている。また、上記制御手段３へは、別途設けられたタイマ機構３５から所定の信号が入力されるようになっているものである。また、このような制御手段３の周りには、当該制御手段３から発信された異常信号に基づいて所定の警報を発する警報装置６が設けられるようになっている。
【００１４】
このような構成からなるものにおいて、上記センサ手段１は、上下方向、左右方向、前後方向の３方向への加速度を検出する三軸加速度センサ１１と、左右方向、前後方向への傾斜角度を検出する傾斜角度センサ１２と、からなるものである。このように、本センサ手段１は、動的な加速度と、静的な傾斜角度との二種類の状態を検出することができるようになっているものである。
【００１５】
次に、このようなセンサ手段１からの出力（信号）を受けて所定の状態を検出する状態検出手段２は、基本的にはマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等の演算手段を主に形成されるものである。そして、本実施の形態においては、上記状態検出手段２は、上記三軸加速度センサ１１からの出力（信号）を受けて本車両が所定の旋回状態にあることを検出する旋回状態検出機能部２１と、上記三軸加速度センサ１１からの出力（信号）によって本車両が凸起等を乗り越え、異常振動状態にあること、あるいは傾斜角度センサ１２からの出力（信号）により、本車両が溝等に嵌り込んだ異常状態にあること等、車両の異常状態を検出する異常状態検出機能部２２と、からなるものである。
【００１６】
次に、上記状態検出手段２からの出力（信号）に基づき、電動モータ５への電力供給量を制御する制御手段３は、上記状態検出手段２と同様、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等からなるものであり、予め組込まれたプログラムによって、所定の制御が行われるようになっているものである。最も基本的な制御機能としては、上記状態検出手段２からの信号に基づき、図２に示すバッテリ４からの上記電動モータ５への電力供給量を制御して上記電動モータ５の回転速度を減速させたり、あるいはこれと同時に警報装置６から所定の警報を発信させたりする内容のものが組込まれている。また、このような制御手段３のところには、別途設けられたタイマ機構３５からの信号が入力されるようになっている。また、上記制御手段３内には遮断スイッチ機構３１が組込まれており、上記状態検出手段２からの信号及び上記タイマ機構３５からの信号を受けるとともに、これらを演算処理して異常と判断されたときには、上記遮断スイッチ機構３１を作動させるようになっているものである。これによって、キースイッチ７とは別個にスイッチ機能が作動し、バッテリ４の異常消耗を防止するようにしているものである。
【００１７】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものに関する、その作動態様等について、図１及び図２を基に説明する。まず、図１において、操縦者（ドライバー）がシート９３上に着座した状態において、キースイッチ７をＯＮ作動させる。このような状態において、操縦者（ドライバー）が操舵装置９２周りに設置されている操作レバー８を操作すると、バッテリ４からの電力が電動モータ５に供給され、当該電動モータ５が回転駆動されるとともに、駆動輪である後輪９９が駆動される。これによって、本電動車両は駆動される。また、これと同時に、操縦者（ドライバー）は操舵装置９２を操作することによって本電動車両の走行が行われるようになる。このような状態において、センサ手段１のところからは、本電動車両の走行状態に基づく各種加速度あるいは本電動車両の傾き状態等に関する信号（出力）が発信される。この各種信号（出力）を受けて状態検出手段２及び制御手段３が作動し、上記電動モータ５への電力供給が制御され、電動モータ５の回転速度が制御される。そして、最終的には、本電動車両の走行状態が制御されることとなる。
【００１８】
次に、その具体的例について説明する。まず、車両の走行状態において、ドライバーが急ハンドル操作をしたような場合には、三軸加速度センサ１１からは、横方向の加速度値が異常に大きな値となって出力される。これによって、状態検出手段２の旋回状態検出機能部２１が作動し、制御手段３に所定の信号（出力）が送られる。これを受けて、制御手段３は電動モータ５への電力供給を制御し、電動モータ５及び駆動輪である後輪９９の回転速度を減速する。また、走行中に大きな凸起等を乗り越えた場合には、三軸加速度センサ１１にて検出される上下方向の加速度が異常に大きな値となるので、状態検出手段２の異常状態検出機能部２２が作動し、制御手段３へは所定の信号が出力される。これを受けて、本制御手段３は上記電動モータ５及び後輪９９の回転速度を減速させる。
【００１９】
また、上記三軸加速度センサ１１から異常な変動加速度が出力されている場合には、本電動車両全体が持ち運び等されていると考えられる。具体的には、盗難に遇っているものと想定されるので、この場合には上記状態検出手段２の異常状態検出機能部２２の作動、更には制御手段３等の作動により、上記警報装置６から警報が発さられる。これによって、盗難防止が図られることとなる。
【００２０】
次に、傾斜角度センサ１２の作動について説明する。例えば、本電動車両が急な下り勾配路あるいは左右いずれか一方に傾いた傾斜路にさしかかっている場合には、傾斜角度センサ１２からは所定の信号が出力される。この信号を受けて、状態検出手段２の異常状態検出機能部２２からは所定の信号が出力される。これを受けて上記制御手段３は演算処理を行い、危険状態にあると判断された場合には警報装置６から所定の警報を発し、操縦者（ドライバー）に注意を喚起させる。また、場合によっては電動モータ５及び駆動輪である後輪９９の回転速度を減速させる。
【００２１】
また、本電動車両が溝に嵌り込んでスタック状態にある場合、あるいは転倒状態等にある場合には、三軸加速度センサ１１からは出力は無いが、傾斜角度センサ１２からは一定値の出力が発信され続けられることとなる。従って、この場合には、上記状態検出手段２の異常状態検出機能部２２が作動する。これによって、制御手段３が作動し、警報装置６からは異常時警報が発せられることとなる。これによって、操縦者（ドライバー）の救援活動等が開始されることとなる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、制御装置からの信号に基づいて作動する電動モータを有する電動車両に関して、前後方向、左右方向、上下方向の三方向の加速度を検出する三軸加速度センサを主としたセンサ手段と、当該センサ手段からの出力に基づき上記電動車両の状態を検出する状態検出手段と、当該状態検出手段からの信号に基づき上記電動モータの出力を制御あるいは各種警報の発生等を行う制御手段と、を有するようにした構成を採ることとしたので、車両の走行中における横方向加速度、あるいは前後方向加速度、更には上下方向の加速度等を検出して、急操舵状態あるいは凸起乗り越え状態にある等、車両が危険な状態にあるか否かが判断されるとともに、予め入力された判断基準に基づき、危険であると判断された場合には、操縦者（ドライバー）等に警報が発せられるようになった。また、この場合、車両の走行速度が所定の値に減速されるようになり、車両速度が自動的に制御され、操縦者（ドライバー）は安全運転を続けることができるようになった。
【００２３】
また、本発明においては、センサ手段に、二方向の傾斜角を検出する傾斜角度センサを備えさせるようにしたので、車両の前後方向あるいは左右方向の傾き状態を上記傾斜角度センサにて検出することができるようになり、これによって操縦者（ドライバー）には、車両の異常姿勢等を迅速に認識させることができるようになった。
【００２４】
また、本発明においては、状態検出手段に、上記センサ手段からの出力に基づき上記電動車両が旋回中であることを検出する旋回状態検出機能部を備えさせるようにしたので、本車両が所定の横Ｇを受けた状態の旋回状態にあると判断された場合には、上記制御手段からの信号により、車両の走行速度を自動的に減速させることができるようになった。その結果、車両の走行時における危険状態を回避することができるようになり、安全性を確保することができるようになった。
【００２５】
また、本発明においては、状態検出手段に、上記センサ手段を形成する三軸加速度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常振動を、または傾斜角度センサからの出力に基づき上記電動車両の異常姿勢を検出する異常状態検出機能部を備えさせるようにしたので、三軸加速度センサからの異常加速度信号の出力等により、本電動車両が不当に持ち去られている等の異常を検出することができるようになった。すなわち、盗難等に遭遇しているおそれがある場合には警報装置から異常警報を発信して、周りに注意を喚起させることができるようになった。また、上記傾斜角度センサから、所定の方向への傾斜角度が最大値の状態で長時間信号が出力されたままの状態におかれているような場合には、操縦者（ドライバー）が車輪を溝等に脱落させたか、あるいは車両を転倒させた状態となっているおそれがあるので、この場合には、警報装置から警報を発生させて周りに注意を喚起させることができるようになった。その結果、救援活動を迅速に開始することができるようになった。
【００２６】
また、本発明においては、タイマ機構を設けるようにした構成を採ることとしたので、キースイッチがＯＮ状態のまま、上記三軸加速度センサのところからは何んらの出力も無い状態におかれている場合には、キーの抜き忘れ等が懸念されることより、この場合にはバッテリからの電力供給を遮断し、これによって、バッテリの消耗等を未然に防止することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の主要部をなす制御装置周りの全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　センサ手段
１１　三軸加速度センサ
１２　傾斜角度センサ
２　状態検出手段
２１　旋回状態検出機能部
２２　異常状態検出機能部
３　制御手段
３１　遮断スイッチ機構
３５　タイマ機構
４　バッテリ
５　電動モータ
６　警報装置
７　キースイッチ
８　操作レバー
９１　車体フレーム
９２　操舵装置
９３　シート
９９　後輪（駆動輪）
９９’　前輪（操舵輪）
【図１】
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【図２】
2004120843.tif 000004