| 【発明の名称】 |
電動ゴルフカート |
| 【発明者】 |
【氏名】食場 安弘
【氏名】上西 智明
【氏名】松下 丈也
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| 【要約】 |
【課題】ゴルフカートに搭載の発電・充電装置を走行状態に応じて発電量を調整することによって、騒音の発生を抑え、効率良く随時充電を行うことができる電動ゴルフカートを提供する。
【解決手段】発電・充電装置１０の発電機１０ａを駆動するエンジンが駆動中に、走行状態、例えば走行モータ１３の消費電流量を検知して、大きい場合には、放電量に見合った充電を行って消費電力を補充してやるために、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が上昇するように制御して発電量を大きくする。また、走行モータ１３の消費電流量が小さい場合には発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が低くなるように制御して発電量を小さくする。更に、発電・充電装置１０のエンジンは駆動中においてかなりの騒音を発生するので、リモコン操作や、コースの走行路に予め埋設されたマグネット情報によりエンジンの回転数の切り換えを行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態に応じて発電装置の発電量を制御可能にすることを特徴とする電動ゴルフカート。
【請求項２】 前記ゴルフカートの走行状態を走行モータの消費電流量で判定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】 前記ゴルフカートの走行状態をカートの搭載荷重によって判定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】 前記ゴルフカートの走行状態を傾斜センサによって検出された走行路の勾配で判定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５】 前記発電量はリモコンで制御可能であ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６】 前記発電量は走行路に埋設されたマグネット情報で制御可能であることを特徴とする請求項１記載の電動ゴルフカート。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゴルフ場でゴルフバック等を運搬する電動ゴルフカートに関する。
【０００２】
【従来の技術】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は異なり、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には本出願人が開発した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、手動の切り替え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、雨よけのためのルーフが設置されている。
【０００４】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、前記座席５ａの前部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への着座姿勢での操作可能にステアリングホイール６を取り付けて構成されている。車体前部には、地下に埋設された誘導線８の誘導電流を検出するセンサ７が取り付けられている。
【０００５】電動ゴルフカートの制御系統は、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を手動運転を行う場合には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）の操作とアクセル、ブレーキの操作によって、プレイヤー自身による操作で前進、後進の運転ができる。
【０００７】次に、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、自動操向モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設されたループ線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ない、同様に、埋設されたマグネット配列による速度、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を走行する。そして、リモコンまたは発進／停止ボタン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】
【発明が解決しようする課題】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ーのみであって、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ー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動力源であるバッテリー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、バッテリー電源より動力を継続的に補給し走行をさせるために、ゴルフ場において１ラウンド終了時に一旦カートハウスに帰り必ず充電する必要があった。
【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】また、全カートを一度に充電するには大容量の電源を必要とし、分散して充電するには長時間を要することになる。そして、バッテリー電源に充電するための専任の管理要員を必要とし、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ー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備した構成ものが提案されているが、これらの発電装置は動力源であるエンジンの出力軸に発電機を取付けたものが多い。
【００１３】電動ゴルフカートのコース中での利用形態は、一般道路で運行される電動カーとは異なり、ゴルフバックの重さにも差異があり、プレイ途中でもカートへの搭乗者が運転者のみであったり、あるいは２人が乗車する場合がある。また、４人乗りのゴルフカートでは３人、４人という具合に、ゴルフカートの搭載荷重が大きく変動するものである。また、最近のコースの立地も起伏が激しく、坂の上り下りが多くものが増えている。
【００１４】そのため、走行モータの負荷変動が大きく、モータの消費電流（放電量）もそれに伴って変化するので、放電量に見合った充電を行って消費電力を補充してやる必要が有った。また、エンジンの駆動中においては、それなりの騒音を発生するので、プレイ中のゴルファーが精神を集中するような場所（例えばティーグランド、グリーン付近）では、できるだけ騒音の発生を抑制することが求められる。
【００１５】しかし、発電装置の発電量を常に一定にして充電を行うと、静けさを要求される場所における騒音の発生を抑制することができず、また、発電機のエンジンを停止してしまうと、その間にはバッテリーへの充電が行われなくなると共に、また、発電機を頻繁にＯＮ／ＯＦＦしなければならなくなるために、非常に効率が悪くなってしまう。
【００１６】そこで、本発明は走行中、停止中にかかわらず、動力源であるバッテリーの充電をゴルフカートに搭載の発電機と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時充電を行なうと共に、発電量を切り替えるようにエンジンの回転数を切り替えることによって、プレイ中の電源容量不足の防止とプレイの妨げとなる騒音の発生を極力抑えると共に、ゴルフ場での省力化と合理化を図ることができる電動ゴルフカートを提供することを目的とする。
【００１７】
【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の請求項１に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態に応じて発電装置の発電量を制御可能にに構成した。
【００１８】こうして、ゴルフカートに搭載の発電装置と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時自己充電を行ない、走行状態により発電量を調整するようにエンジンの回転数を切り替えることによって、効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００１９】本発明の請求項２に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態を走行モータの消費電流量で判定し、この判定結果に応じて発電装置の発電量を制御可能に構成した。
【００２０】こうして、ゴルフカートに搭載の発電装置と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時自己充電を行ない、走行モータの消費電流量を検知して大きい場合には、放電量に見合った充電を行って消費電力を補充してやるために、発電機を駆動するエンジンの回転数が上昇するように制御して発電量を大きくする。また、走行モータの消費電流量が小さい場合には発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が低くなるように制御して発電量を小さくすることによって、効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００２１】本発明の請求項３に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態をカートの搭載荷重によって判定し、この判定結果に応じて発電装置の発電量を制御可能に構成した。
【００２２】こうして、ゴルフカートに搭載の発電装置と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時自己充電を行ない、走行中のカートの搭載荷重を検知して重い場合には、発電機を駆動するエンジンの回転数が上昇するように制御して発電量を大きくする。また、搭載荷重を検知して軽い場合には発電機を駆動するエンジンの回転数が低くなるように制御して発電量を小さくすることによって、効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００２３】本発明の請求項４に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態を傾斜センサによって検出された走行路の勾配で判定し、この判定結果に応じて発電装置の発電量を制御可能に構成した。
【００２４】こうして、ゴルフカートに搭載の発電装置と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時自己充電を行ない、走行中のカートの傾斜センサ出力から走行路の勾配を判定して、上り坂では発電機を駆動するエンジンの回転数を制御して発電量を大きくし、下り坂では発電機を駆動するエンジンの回転数を小さくすることによって、効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００２５】本発明の請求項５に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、ゴルフカートの走行状態に応じてリモコンで発電装置の発電量を制御可能に構成した。
【００２６】本発明の請求項６に係る電動ゴルフカートは、電動ゴルフカートのバッテリー電源を充電するための発電装置と充電装置とからなる発電・充電装置をゴルフカートの本体部に具備する電動ゴルフカートにおいて、走行路に埋設されたマグネット情報で発電装置の発電量を制御可能に構成した。
【００２７】こうして、発電機を駆動するエンジンの回転数を数段階に切換可能としておき、プレイヤがカートから離れた位置より必要に応じてリモコン操作や、コースの走行路（例えばティーグランド、グリーン付近）に予め埋設したマグネット情報により、エンジンの回転数の切り換を行うようにすることにより、プレイの妨げとなる発電・充電装置のエンジンが駆動中に初製する騒音を抑制しながらバッテリーの充電を行うことができるので、ゴルファーは快適なプレイを楽しむことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明をその実施例を図面に沿って記述する。図１は本発明に係る電動ゴルフカートの外観側面図、図２は同じく内部の構成を示す平面図であり、図３は制御系構成を示す。
【００２９】図１の電動ゴルフカートの外観側面図は上記のとおり説明したので省略する。図２において、車体フレーム４には、走行モータ１３その他のモータ用の電源バッテリー１１が取り付けられている。後輪３の車軸には、ミッション１２に走行モータ１３を取り付けた構成としている。
【００３０】また、本発明の特徴として、従来の電動ゴルフカートにはなかった新規な構成である、走行モータ１３とその他のモータ電源であるバッテリー１１の充電用の発電・充電装置１０を搭載している。そして、全体の制御を行う制御回路部９を車体フレーム４上に配置している。また、図示しないが車体の任意の場所に走行路の勾配を検出するための傾斜センサと搭載荷重を検出する荷重センサとが取付けられている。
【００３１】電動ゴルフカートの制御系構成を図３により説明する。動力部であるモータ部は走行モータ１３、メインブレーキ（ＭＢ）モータ１４、パーキングブレーキ用（ＰＢ）モータ１５、自動／手動切り替え用（ＨＭ）モータ１６、ステアリング制御用（ＳＭ）モータ１７で構成している。
【００３２】走行モータ１３には、モータ制御部１８を設け電流検出回路を配置している。また、メインブレーキモータ１４には、メインブレーキモータ制御回路部１９を設け電流検出回路とブレーキ位置センサを配置している。パーキングブレーキモータ１５の制御部２０を設け電流検出回路を配置している。自動／手動切り替えモータ１６の制御部２１には検出回路を配置している。ステアリング制御用モータ１７には制御部２２が設られ、各モータはメインＣＰＵ（マイコン）２３により制御を行なっている。
【００３３】電源部のバッテリー１１は電流検出回路２４を介して動力系に接続されている。バッテリー１１の充電電流、放電電流のいずれかを電流検出回路２４で検出し、メインＣＰＵ２３の指令により発電・充電装置１０の発電機１０ａを発電機制御回路２５で制御を行っている。
【００３４】発電・充電装置１０は、動力源であるエンジンの出力軸に発電機１０ａを取り付けた構成であり、動力源のエンジンを起動するセルモータとチョーク制御部で構成している。発電機１０ａから交流電圧から直流電圧に変換したのち充電器１０ｂの端子に接続されている。また、メインＣＰＵ２３には、電流検出回路２４で周期的に検出した充電電流値、放電電流値を記憶するためのメモリ２６が配置されている。
【００３５】ステアリング部の制御系は、誘導センサー、ハンドルに連動されたトルクセンサー、図示はしていないが、ステアリングモータを有し、トルクセンサーはステアリングの操作量を検出する手段として配置されている。また他にも車体の傾きを検出する傾斜センサ２７、走行路に埋設されたマグネットを検知するマグネットセンサ２８を配置している。
【００３６】このような構成の乗用ゴルフカートを手動運転を行う場合には、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を操作することにより、ハンドル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ーのステアリングの操作量を検出する手段が作動し、メインＣＰＵ２３を介してステアリングモータを左方向または右方向に回転させる。そして、ハンドル（ステアリング）の操作とアクセル、ブレーキの操作によって、プレイヤー自身による操作で前進、後進の運転ができる。
【００３７】次に、自動操向する場合は、自動運転切替レバーを「自動」にすると、自動操向モードとなる。そのとき、カート道（走行路）に沿って埋設されたループ線に流れる誘導電流を誘導信号として左右の誘導センサーで検出し、増幅、検波した後、差動増幅器を通し、差動出力を得て、メインＣＰＵ２３にアナログ入力される。
【００３８】メインＣＰＵ２３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、リモコンまたは発進／停止ボタンの操作で任意の場所で発進、停止することもできる。また、カートガード検知手段等の各種安全装置により危険を察知すると緊急停止する。
【００３９】以上の構成において、本発明の電動ゴルフカートは、走行中、停止中にかかわらず、電源であるバッテリー１１の充電電流値、放電電流値を電流検出回路２４で常に監視すると共に、検出した充電電流値、放電電流値をメモリ２６に周期的に記憶する。ここで、充電電流値または放電電流値に着目するのは、負荷の変動等の外乱に対しても安定したバッテリー充電、放電状態が検出されることと、バッテリーの過充電を監視し防止できるからである。
【００４０】そして、発電・充電装置１０の発電機１０ａを駆動するエンジンが駆動中に、走行状態により走行モータ１３の消費電流量が大きい場合には、放電量に見合った充電を行って消費電力を補充してやるために、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が上昇するように制御して発電量を大きくする。また、ゴルフバックの重さや乗車人数によって、ゴルフカートの搭載荷重が大きくなったら、搭載荷重センサの検知出力により、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が上昇するように制御して発電量を大きくする。
【００４１】走行状態により走行モータ１３の消費電流量が小さい場合には発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数が低くなるように制御して発電量を小さくする。また、ゴルフカートの搭載荷重が減少したら、搭載荷重センサの検知出力により発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数を制御して発電量を小さくする。
【００４２】他に、傾斜センサ２７の出力から走行路の勾配を判定して、上り坂では走行モータ１３での消費電流がが大きくなると判断して、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数を制御して発電量を大きくし、下り坂では走行モータ１３での消費電流が小さくなると共に、走行モータの回生制動によっても発電されると判断して、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数を小さくするように制御することもできる。
【００４３】これにより、走行中、停止中にかかわらず、電源であるバッテリーの充電をゴルフカートに搭載の発電・充電装置によってプレイ中のコースにて随時充電を行なうと共に、走行状態により発電量を調整するようにエンジンの回転数を切り替えることによって効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００４４】更に、発電・充電装置１０のエンジンは駆動中においてかなりの騒音を発生するので、発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数を数段階に切換可能としておき、ゴルフアーがカートから離れた位置より必要に応じてリモコン操作してエンジンの回転数を小さくする。また、コースの走行路（例えばティーグランド、グリーン付近）に予めマグネット情報を埋設しておくことにより、その区間にゴルフカートが進入したら、その情報を読み取り発電機１０ａを駆動するエンジンの回転数の切り換えを自動的に行うようにすることもできる。
【００４５】これにより、プレイ中のゴルファーが精神を集中するような場所（例えばティーグランド、グリーン付近）では、プレイの妨げとなる騒音の発生を抑制しながらバッテリーの充電を行うことができるので、ゴルファーは快適なプレイを楽しむことができる。
【００４６】次に、図４の発電・充電制御シーケンスのフローに従って、本発明の電動ゴルフカートの発電・充電制御を説明する。同図において、ステップＳ０の発電・充電制御の開始により、ステップＳ１で、発電機のエンジンのＯＮ／ＯＦＦ指示が有ったかどうかの判定を行なう。
【００４７】もし、指示がなかった場合は、再度、ステップＳ１に至り、同様の判定を繰り返す。もし、指示が有った場合はステップＳ２に至り、エンジンを始動（ＯＮ）する。次にステップＳ３において、リモコン入力があったかどうかの判定を行い、入力が有った場合はステップＳ４に至り、発電量を切替え、ステップＳ１０に至る。
【００４８】ステップ１０において、充電電流（充電量）の大小の判定を行う。もし、充電電流が小の場合は充電量が大であり補充充電はこれ以上は必要ないと判断して、ステップＳ１１に至り、発電機のエンジンを停止（ＯＦＦ）し、再度、ステップＳ１に戻り同様の制御動作を繰り返す。もし、充電電流が大の場合は充電量が依然として小であると判断して、ステップ３に至り、上述した制御動作を繰り返す。
【００４９】もし、ステップ３においてリモコン入力がなかったと判断された場合は、ステップＳ５に至る。ステップＳ５ではマグネットの入力が有ったかどうかの判定を行い、入力が有った場合はステップＳ６に至り、発電量を切替え、ステップＳ１０に至る。
【００５０】ステップ１０以降における動作は上述した通りである。もし、ステップＳ５で入力がなかった場合はステップＳ７に至り、走行モータの消費電流の大小の判定を行う。消費電流が大であると判断された場合には、ステップＳ８に至り、発電量を大きくし、消費電流が小であると判断された場合には、ステップＳ９に至り、発電量を小さくする。
【００５１】ステップＳ８とステップＳ９の動作が終了すると、上記したように、ステップ１０において、充電電流（充電量）の大小の判定を行う。もし、充電電流が小の場合は充電量が大であり補充充電はこれ以上は必要ないと判断して、ステップＳ１１に至り、発電機のエンジンを停止（ＯＦＦ）し、再度、ステップＳ１に戻り同様の制御動作を繰り返す。もし、充電電流が大の場合は充電量が依然として小であると判断して、ステップ３に至り、上述した制御動作を繰り返す。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、本発明のゴルフカートは、ゴルフカートに搭載の発電装置と充電装置よりなる発電・充電装置によってプレイ中のコースにて電源（バッテリー）に随時自己充電を行なうことにより、走行中、停止中にかかわらず、電源であるバッテリーの充電をプレイ中のコースにて随時充電を行なうと共に、走行状態（消費電流、荷重、坂道等）により発電量を変更するようにエンジンの回転数を切り替えることによって、効率的な充電がなされ、プレイ中での電源容量の不足を防止することができる。
【００５３】また、発電・充電装置のエンジンは駆動中にかなりの騒音を発生するので、発電機を駆動するエンジンの回転数を数段階に切換可能としておき、プレイヤがカートから離れた位置より必要に応じてリモコン操作や、コースの走行路（例えばティーグランド、グリーン付近）に予め埋設したマグネット情報により、エンジンの回転数の切り換を行うようにすることにより、プレイの妨げとなる騒音の発生を抑制しながらバッテリーの充電を行うことができるので、ゴルファーは快適なプレイを楽しむことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１４日（２０００．３．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７００９
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 隆生
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２５８１０３（Ｐ２００１−２５８１０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２１日（２００１．９．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７１２７２（Ｐ２０００−７１２７２） |
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