(57)【要約】【課題】  従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に違和感が少なく、また所定のエリア内での騒音をできるだけ防ぎながら充電不足になりにくい電動ゴルフカートを提供する。【解決手段】  バッテリを電源として駆動される走行モータと、前記バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備え、バッテリが所定電圧以下のときは発電機の動作によってバッテリを充電する電動ゴルフカートであって、走行状態とバッテリ電圧の判別を行い、走行中でバッテリ電圧が所定電圧以上であれば発電機を所定回転数以下に制御する制御手段を備えた。さらに、前記制御手段は、所定のエリア内であれば、走行停止と共に前記発電機を停止するようにした。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを電源として駆動される走行モータと、前記バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備え、バッテリが所定電圧以下のときは発電機の動作によってバッテリを充電する電動ゴルフカートであって、走行状態とバッテリ電圧の判別を行い、走行中でバッテリ電圧が所定電圧以上であれば発電機を所定回転数以下に制御する制御手段を備えたことを特徴とする電動ゴルフカート。
【請求項２】
前記制御手段は、所定のエリア内であれば、走行停止と共に前記発電機を停止することを特徴とする請求項１記載の電動ゴルフカート。
【請求項３】
前記制御手段は、所定のエリア内であれば、走行停止と共に前記発電機を所定回転数以下に制御することを特徴とする請求項１記載の電動ゴルフカート。
【請求項４】
前記制御手段は、所定のエリア外であれば、走行停止してもバッテリ電圧が所定電圧以下であれば前記発電機の動作を継続することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電動ゴルフカート。
【請求項５】
前記所定のエリアは、グリーン近傍であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の電動ゴルフカート。
【請求項６】
前記所定のエリアは、ティーグランド近傍であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の電動ゴルフカート。
【請求項７】
前記所定のエリアは、カートハウス内及びカートハウス近傍であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の電動ゴルフカート。
【請求項８】
前記所定回転数は、バッテリの補充電が行える回転数であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の電動ゴルフカート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ゴルフ場でプレーヤーやゴルフバック等を運搬する電動ゴルフカートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場のゴルフカートとしては、従来から種々のタイプのものが提供されている。例えば、手押しタイプから電動タイプあるいはエンジンを駆動力とした非乗用タイプと乗用タイプのものが多用されている。そして、電動ゴルフカートは他の電動車と異なり、コースに沿って走行するとはいえ、路面状態の不安定な広いエリアを、時にはリモコン操作により無人で運転されるものである。
【０００３】
図１に、本願出願人が開発した２人乗りタイプの電動乗用ゴルフカートの外観側面図を示す。この電動ゴルフカートは、自動走行と手動走行の切替手段のある電動駆動タイプであって、後部にゴルフバツクを積載でき、上部には日除けや雨よけのためのルーフが設けられている。
【０００４】
図１に示すゴルフカ−ト１は、左右一対の前輪２及び後輪３により支持された車体フレーム４の上部を、フロントカウル４ａ及びリアカウル４ｂにより覆うと共に、リアカウル４ｂの前側に着座の座席５ａとステップ５ｂとを設置して乗車部５を構成し、座席５ａの前側に支持されたステアリングコラム６ａの上部に突出するステアリングシャフト６ｂの先端部に、座席５ａへの着座姿勢で操作可能にステアリングホイール（ハンドル）６を取り付けて構成されている。車体前部には、走行路に埋設された誘導線８の誘導電流を検出する誘導センサ７や、誘導線８の近傍に速度制御等のために埋設されたマグネット９を検出するマグネットセンサ１０が取り付けられている。
【０００５】
電動ゴルフカート１の制御系統は、概略的に、コントロールボックスのマイコンと、操作部、ステアリング部、センサ部、電源部、モータ部、パーキング部およびメインブレーキ部等から構成される。
【０００６】
このような構成の電動ゴルフカート１において、手動運転を行う場合には図示しない自動運転切替レバーを「手動」にすると、手動走行モードになり、通常の乗用カートと同じようにハンドル（ステアリングホイール）６の操作とアクセルやブレーキの操作によって、プレーヤー自身による操作で前進、後進の運転ができる。
【０００７】
また、自動走行する場合は、自動運転切替レバーを「自動」にすると、自動走行モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設された誘導線８に流れる誘導電流を検知して左右の走行方向の操縦を行い、同様に、埋設されたマグネット９の配列による速度，停止等の制御情報を読み取ることにより、自動操縦と自動増・減速、自動停止を行いながらカート道に沿って走行する。そして、ゴルフカート本体部またはリモコン送信機に設けられた発進／停止スイッチで任意の場所で発進、停止することもできる。
【０００８】
また、自動走行する場合、前方方向の障害物や停止あるいは走行中のゴルフカ−トのカートガードアンテナからの出力をカートガード検出手段により検出したら衝突を防止するために自動的にブレーキをかけて停止する等、各種安全装置により危険を察知すると緊急停止する。
【０００９】
ところで、これら従来の電動ゴルフカートは、電源としてはバッテリのみであって、自己充電装置を有しないものであった。しかも、ゴルフカートのバッテリも大きさ及び重量の面から自ずと制限があり、平均的な１ラウンド終了に要する電源容量に幾分かの余裕を持たせる程度であって、長時間プレーや特殊な走行運転時には電源容量に不足が生じることもあるが、コースにはプレー中に電源であるバッテリに充電する場所は設置されていないのが普通であり、電源容量不足で立ち往生を起こす可能性があった。そのため、バッテリ電源より電力を継続的に供給して走行させるために、ゴルフ場においてその日のラウンド、例えば１ラウンド終了後にカートハウスで夜の間に充電する必要があり、その日は走行させることができなくなる。
【００１０】
また、カートハウスで充電するとしても、通常、カートハウスにはゴルフカートに充電するための１台１台毎のステーションを設ける必要があり、ゴルフ場が保有するゴルフカートの全台数分のステーションを設置するには広い場所を必要とする。また、ステーションにカートの全台数を収納できない場合は、ステーション外のゴルフカートを対象に、カートハウス内で充電コードをカートまで引っ張らなければならず、他のカートが邪魔になり面倒であった。
【００１１】
更に、全カートを一度に充電するには大容量の電源を必要とするため、設備投資が必要となり、ゴルフ場の合理化を進めるための阻害要因でもあった。
【００１２】
このような問題を解決するために、電動ゴルフカートのバッテリ電源を充電するためのエンジン駆動の発電機と充電装置よりなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備した構成のものが提案されており、バッテリの電圧や充電電流や放電電流に応じて発電機を動作，停止するもの（例えば、特許文献１，特許文献２参照）や、プレーの邪魔になる騒音等を防止するためティーグランドやグリーン近傍あるいはカートハウス等の所定のエリア内では発電機の動作を停止するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５８１０３号公報（図４）
【特許文献２】特開２００１ー１４９５１６号公報（図４，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、バッテリの電圧や充電電流や放電電流に応じて発電機を動作，停止するものでは、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べ、走行中であっても発電機が急に停止してしまったりしてエンジン音の動作停止に違和感があった。
【００１４】
また、所定のエリア内では発電機の動作を停止するものでは、エリア内での充電不足が生じることがある。また、特許文献２の請求項６等には、エリア内であっても充電不足の場合は発電機の動作を開始する旨の記載があるが、ゴルフカートの停止，走行に係わらず発電機が動作するので、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に違和感があった。
【００１５】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に違和感が少なく、また所定のエリア内での騒音をできるだけ防ぎながら充電不足になりにくい電動ゴルフカートを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記のような目的を達成するために、本願発明は、バッテリを電源として駆動される走行モータと、前記バッテリを充電するエンジン駆動の発電機を備え、バッテリが所定電圧以下のときは発電機の動作によってバッテリを充電する電動ゴルフカートであって、走行状態とバッテリ電圧の判別を行い、走行中でバッテリ電圧が所定電圧以上であれば発電機を所定回転数以下に制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、前記制御手段は、所定のエリア内であれば、走行停止と共に前記発電機を停止することを特徴とするものである。
【００１８】
あるいは、前記制御手段は、所定のエリア内であれば、走行停止と共に前記発電機を所定回転数以下に制御することを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記制御手段は、所定のエリア外であれば、走行停止してもバッテリ電圧が所定電圧以下であれば前記発電機の動作を継続することを特徴とするものである。
【００２０】
そして、前記所定のエリアは、グリーン近傍であることを特徴とするものである。
【００２１】
また、前記所定のエリアは、ティーグランド近傍であることを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記所定のエリアは、カートハウス内及びカートハウス近傍であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記所定回転数は、バッテリの補充電が行える回転数であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本願発明によれば、走行中でバッテリ電圧が所定電圧以上であれば発電機を所定回転数以下に制御することにより、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感が少なくなる。
【００２５】
さらに、所定のエリア内であれば、走行停止と共に発電機を停止することにより、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感がなくなると共に、所定のエリア内であっても走行停止するまでは発電を継続するので、所定のエリア内でプレー等の邪魔になる騒音を防ぎながら充電不足になりにくい。
【００２６】
あるいは、所定のエリア内であれば、走行停止と共に発電機を所定回転数以下に制御することにより、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感が少なくなると共に、所定のエリア内でプレー等の邪魔になる騒音をできるだけ防ぎながら充電不足にもなりにくい。
【００２７】
また、所定のエリア外であれば、走行停止してもバッテリ電圧が所定電圧以下であれば発電機の動作を継続することにより、騒音の問題を生じることもなく充分な充電が継続される。
【００２８】
そして、前記所定のエリアを、グリーン近傍とすることにより、発電機の音でグリーン上での集中力が要求されるプレーの邪魔になるのを防ぐことができる。
【００２９】
また、前記所定のエリアを、ティーグランド近傍とすることにより、発電機の音でティグランドでの集中力が要求されるプレーの邪魔になるのを防ぐことができる。
【００３０】
また、前記所定のエリアを、カートハウス内及びカートハウス近傍とすることにより、カートハウス付近では人が多く集まることがあり、またカートハウス内では排気ガスを避けなければならないので、発電機を停止したり所定回転数以下で運転することは有効である。
【００３１】
また、前記所定回転数を、バッテリの補充電が行える回転数とすることにより、バッテリへの充電効率を向上させることができ、バッテリに充分な充電を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
ここでは、自動走行及び手動走行が選択可能な電動乗用ゴルフカートに本願発明を適用した実施形態を示す。図１は、本願発明が適用される電動ゴルフカートの一実施形態の外観を示す側面図、図２は同じくその内部の構成を示す平面図、図３は同じくその制御系構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示す電動ゴルフカート１の外観側面構成は前述したので省略する。なお、本実施形態では、発電機エンジンの騒音等の防止が必要なグリーン近傍やティーグランド近傍、カートハウス内及びカートハウス近傍等の所定のエリア内のカート道には、図４に示すように、発電機停止エリアを示すマグネット情報のためのマグネット９が速度制御用などとは異なる配列で配置されている。本実施形態ではマグネット９を用いたが、より多くの情報を設定可能なＩＣタグや光センサ等を用いることも可能である。
【００３５】
一方、図２に示すように、車体フレーム４には、走行モータ１１やその他のモータ用のバッテリ１２が複数個取り付けられている。後輪３の車軸３ａには、減速機１３に走行モータ１１を取り付けた構成としている。
【００３６】
また、走行モータ１１とその他のモータの電源であるバッテリ１２の充電用の発電・充電装置１４を搭載している。そして、全体の制御を行う制御回路部（コントロールボックス）１５を車体フレーム４上に配置している。
【００３７】
上記電動ゴルフカート１の制御系構成を図３により説明する。動力部であるモータ部は、走行モータ１１、メインブレーキ（ＭＢ）モータ１６、パーキングブレーキ用（ＰＢ）モータ１７、自動／手動切替用（ＨＭ）モータ１８、ステアリング制御用（ＳＭ）モータ１９で構成している。
【００３８】
走行モータ１１の制御部２０には、走行モータ制御回路と電流検出回路が設けられている。また、メインブレーキモータ１６の制御部２１には、メインブレーキモータ制御回路と電流検出回路とブレーキ位置センサが設けられている。パーキングブレーキモータ１７の制御部２２には、パーキングブレーキモータ制御回路と電流検出回路が設けられている。自動／手動切替モータ１８の制御部２３には、自動／手動切替モータ制御回路と自動／手動検知スイッチが設けられている。ステアリング制御用モータ１９の制御部２４には、ステアリング制御用モータ制御回路が設られている。各モータはメインＣＰＵ（マイコン）２５により制御される。
【００３９】
電源となるバッテリ１２は、電圧検出回路２６を介して動力系に接続されている。バッテリ１２の電圧を電圧検出回路２６で検出し、メインＣＰＵ２５の指令により発電・充電装置１４の発電機１４ａを発電機制御回路２７で制御を行っている。
【００４０】
発電・充電装置１４は、エンジン駆動の発電機１４ａと充電器１４ｂ及び発電機１４ａのエンジンを起動するセルモータ１４ｃやチョーク制御部１４ｄやセルモータ電源１４ｅで構成している。発電機１４ａからの交流出力は直流に変換したのち充電器１４ｂの端子に接続されている。また、メインＣＰＵ２５には、電圧検出回路２６で定期的に検出したバッテリ電圧を記憶するためのメモリ２８が配置されている。
【００４１】
また、キースイッチ２９、発進／停止スイッチ３０、前／後検出スイッチ３１、マグネットセンサ１０が取り付けられたマグネットセンサ回路３２、リモコン受信器３３、送信アンテナ３４ａや受信アンテナ３４ｂが取り付けられた衝突防止装置であるカートガード３４等がメインＣＰＵ２５に接続されている。
【００４２】
ステアリング部の制御系は、誘導センサ７が取り付けられたステアリング回路３５、ハンドル（ステアリングホイール）６に連動されたトルクセンサ３６、ステアリング制御用モータ１９等を有し、トルクセンサ３６はステアリング操作量を検出する手段として配置されている。
【００４３】
このような構成の電動ゴルフカート１の手動運転を行う場合には、前述したように自動運転切替レバーを「手動」にすると、手動走行モードになり、通常の乗用ゴルフカートと同じようにハンドル６を操作することにより、ハンドル６の左方向または右方向への回転に応動するトルクセンサ３６のステアリング操作量を検出する手段が作動し、メインＣＰＵ２５を介してステアリング制御用モータ１９を左方向または右方向に回転させる。そして、ハンドル６の操作量とアクセルやブレーキの操作によって、プレーヤー自身による操作で前進、後進の運転ができる。
【００４４】
一方、自動走行する場合には、自動運転切替レバーを「自動」にすると、自動走行モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設された誘導線８に流れる誘導電流を誘導信号として左右の誘導センサ７で検出し、ステアリング回路３５によって増幅，検波した後、差動増幅器を通して差動出力を得て、メインＣＰＵ２５にアナログ入力される。また、カート道に埋設されたマグネット配列による速度制御情報等や発電機停止エリア情報がマグネットセンサ１０からマグネットセンサ回路３２を介してメインＣＰＵ２５に入力される。
【００４５】
そして、メインＣＰＵ２５の指令により自動操縦と自動増・減速、自動停止を行いながらカート道を走行する。さらに、リモコンまたはゴルフカート本体の発進／停止スイッチ３０の操作で任意の場所で発進、停止することもできる。また、カートガード３４等の各種安全装置により衝突等の危険を察知すると緊急停止する。
【００４６】
ここで、本実施形態においては、上記手動及び自動運転モード時における発電機１４ａの制御を図５のフローチャートで示す如く行うようにしている。
【００４７】
すなわち、図５のフローチャートで示す制御がスタートすると、先ず発電機エンジンの回転数をバッテリ１２へ充分な充電が行える「エンジン回転数大」に設定する（ステップＳ１）。
【００４８】
そして、マグネットセンサ１０を用いて検出されるマグネット情報に基づき発電機停止エリアか否かをチェックし、発電機停止エリアでなければ走行状態をチェックする（ステップＳ２のＮ→ステップＳ３）。ここで、走行中であれば、次にバッテリ１２の電圧をチェックし（ステップＳ３の走行→ステップＳ４）、バッテリ電圧が充分な充電量を示す所定電圧以上であれば、発電機エンジンの回転数を下げ、バッテリ１２への補充電が可能な「エンジン回転数小」に設定し（ステップＳ４のＹ→ステップＳ５）、ステップＳ３の走行状態の判別に戻る。このようにしても、走行中の場合、回生状態を除き常に電流を消費している状態のため過充電の恐れはない。また、プレー中ではないと考えられ、発電機停止エリア外でもあるので騒音の問題もない。
【００４９】
また、ステップＳ４でバッテリ電圧が所定電圧に達していなければ、回転数を維持し充電を行う（ステップＳ４のＮ→ステップＳ１）。
【００５０】
一方、ステップＳ３の判別で、走行状態が停止中の場合は、バッテリ１２の電圧をチェックし（ステップＳ３の停止→ステップＳ６）、バッテリ電圧が所定電圧に達していなければ、回転数を維持し充電を行う（ステップＳ６のＮ→ステップＳ１）。この場合も、発電機停止エリア外であるので騒音の問題はない。
【００５１】
上記走行停止中の充電でバッテリ電圧が所定電圧に達すれば、発電機エンジンの回転数を下げ、バッテリ１２への補充電が可能な「エンジン回転数小」に設定し、補充電を開始する（ステップＳ６のＹ→ステップＳ７）。そして、メインＣＵＰ２５内に設定されたＯＦＦタイマをスタートさせ、走行状態が停止中のまま数分後にＯＦＦタイマがタイムアップしたら、発電機エンジンを停止（ＯＦＦ）させる（ステップＳ８→ステップＳ９の停止→ステップＳ１０のＹ→ステップＳ１１）。この間又は後に走行状態が走行中になれば（ステップＳ９の走行）、前記ステップＳ４に戻って前述した制御を繰り返す。上記のように、走行状態が停止した後「エンジン回転数小」の補充電を数分間行ってから発電機エンジンを停止することにより、ゴルフカート１が長時間停止している場合でも、バッテリ１２を過充電することなく、さらに騒音の問題も軽減される。また、バッテリ１２の所定電圧を検出後に直ちに発電機１４を停止させた場合と比べて、低電流の補充電を行うことができるため、バッテリ１２への充電効率を向上させることができる。
【００５２】
一方、前記ステップＳ２で、発電機停止エリアと判別された場合は、走行状態をチェックして、そのエリア内においてゴルフカート１が走行している場合は、発電機１４の運転は継続する（ステップＳ２のＹ→ステップＳ１２の走行→ステップＳ１）。そして、このエリア内でゴルフカート１が停止すれば、発電機エンジンも停止（ＯＦＦ）して（ステップＳ１２の停止→ステップＳ１３）、上記ステップＳ２に戻って上述した制御を繰り返す。このように、ゴルフカート１が停止している時，つまりプレー中等は発電機エンジンの騒音を防止することができ、プレーヤーはプレーに集中することができる。また、ゴルフカート１が走行している場合はプレー中ではないと考えられので騒音の問題は生じないと共に、走行中のバッテリ容量の減少を防ぐことができる。さらに、エンジン音に対する違和感も、停止する時に音が静かになるため、従来からあるエンジン駆動式ゴルフカートと同様であり、違和感は解消される。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、グリーン近傍やティーグランド近傍、カートハウス内及びカートハウス近傍等の所定のエリア以外の基本動作として、走行中でバッテリ１２の電圧が所定電圧以上であれば発電機１４を所定回転数以下（エンジン回転数小）に制御するようにしたことにより、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感が少なくなる。
【００５４】
さらに、上記所定のエリア内であれば、走行停止と共に発電機１４を停止するようにしたことにより、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感がなくなると共に、所定のエリア内であっても走行停止するまでは発電を継続するので、所定のエリア内でプレー等の邪魔になる騒音を防ぎながら充電不足にもなりにくい。
【００５５】
また、上記所定のエリア外であれば、走行停止してもバッテリ電圧が所定電圧以下であれば発電機１４の動作を継続するようにしたことにより、騒音の問題を生じることもなく充分な充電が継続される。
【００５６】
そして、上記所定のエリアをグリーン近傍やティーグランド近傍、カートハウス内及びカートハウス近傍としたことにより、発電機１４の音でグリーン上やティーグランドでの集中力が要求されるプレーの邪魔になるのを防ぐことができ、さらにカートハウス付近では人が多く集まることがあり、またカートハウス内では排気ガスを避けなければならないので、発電機１４を停止することは極めて有効である。
【００５７】
また、上記所定回転数をバッテリ１２の補充電が行える回転数としたことにより、バッテリ１２への充電効率を向上させることができ、バッテリ１２に充分な充電を行える。
【００５８】
なお、上記実施形態では、所定のエリア内であれば走行停止と共に発電機１４を停止するようにしたが、所定のエリア内であれば走行停止と共に発電機１４を所定回転数以下に制御するようにしても、従来のエンジン駆動のゴルフカートと比べてエンジン音の動作停止に不自然さがなく違和感が少なくなると共に、所定のエリア内でプレー等の邪魔になる騒音をできるだけ防ぎながら充電不足にもなりにくい。さらに、発電機１４を所定回転数以下のアイドリング状態で起動しておくことにより、エンジン再起動時に燃料消費量が多くなるのを避けることができるので、省エネ効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明が適用される電動ゴルフカートの一実施形態の外観を示す側面図。
【図２】同じくその内部の構成を示す平面図。
【図３】同じくその制御系構成を示すブロック図。
【図４】発電機停止エリアのマグネット情報の説明図。
【図５】本実施形態の発電機の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６０】
１  電動ゴルフカート
６  ステアリングホイール（ハンドル）
７  誘導センサ
８  誘導線
９  マグネット
１０  マグネットセンサ
１１  走行モータ
１２  バッテリ
１４  発電・充電装置
１４ａ  発電機
１５  制御回路部
２５  メインＣＰＵ（マイコン）
２６  電圧検出回路
２７  発電機制御回路
３２  マグネットセンサ回路
３４  カートガード
【図１】
2005131018.tif 000003
【図２】
2005131018.tif 000004
【図３】
2005131018.tif 000005
【図４】
2005131018.tif 000006
【図５】
2005131018.tif 000007