特開 2023-11193 小型電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023011193

(43)【公開日】2023-01-24

(54)【発明の名称】小型電動車両

(51)【国際特許分類】

   A61G 5/04 20130101AFI20230117BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20230117BHJP

   B62K 5/025 20130101ALI20230117BHJP

   B62J 50/22 20200101ALI20230117BHJP

【ＦＩ】

A61G5/04 707

B60L15/20 S

B62K5/025

B62J50/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021114890

(22)【出願日】2021-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【氏名又は名称】有原 幸一

(72)【発明者】

【氏名】ラージャー ゴピナート

(72)【発明者】

【氏名】案納 響平

【テーマコード（参考）】

3D011

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D011AA01

3D011AD11

5H125AA15

5H125AB01

5H125AC13

5H125BA06

5H125CA04

5H125CD02

5H125EE41

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡単な操作で走行特性設定を切替え可能な小型電動車両を提供する。
【解決手段】小型電動車両１は、左右駆動輪に個別に動力伝達可能に接続された左右モータ４０Ｌ，４０Ｒと、ジョイスティック型の操作子８３を有する操作部８と、前記操作子の操作量に従って左右モータを制御する制御部と、前記操作子による左右モータの制御を許可する走行許可スイッチ８４を備え、走行許可スイッチ８４のオン状態では、操作子８３の操作位置により与えられる目標車両速度に基づいて左右モータを制御するように構成され、走行許可スイッチ８４のオフ状態で操作子８３が所定時間傾倒操作された場合は、制御パラメータ選択モードを起動し、最大速度を含む少なくとも１つの制御パラメータを変更できるように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

進退方向および幅方向を有する車体と、
前記車体の幅方向に離間して設けられた左右駆動輪と、
前記左右駆動輪に対して前記車体の進退方向に離間して設けられた自在輪と、
前記左右駆動輪に個別に動力伝達可能に接続された左右モータと、
ジョイスティック型の操作子を有する操作部と、
前記操作子の操作量に従って前記左右モータを制御する制御部と、
前記操作子による前記左右モータの制御を許可する走行許可スイッチと、を備え、
前記制御部は、
前記走行許可スイッチのオン状態では、前記操作子の操作位置により与えられる目標車両速度に基づいて、前記左右モータを制御するように構成され、
前記走行許可スイッチのオフ状態で、前記操作子が所定時間傾倒操作された場合は、制御パラメータ選択モードを起動し、最大速度を含む少なくとも１つの制御パラメータを変更できるように構成されている、小型電動車両。

【請求項2】

前記制御パラメータ選択モードで前記制御パラメータを表示するための表示部を備え、
前記操作子の前記傾倒操作で前記制御パラメータの候補の識別子が順次表示され、前記操作子を中立位置に戻す操作により表示中の候補に決定されるように構成されている、請求項１に記載の小型電動車両。

【請求項3】

前記表示部は、複数の表示セグメントからなる発光部を備え、前記表示セグメントの組合せにより前記識別子をディジタル表示するように構成されている、請求項２に記載の小型電動車両。

【請求項4】

前記走行許可スイッチのオフ状態で、前記操作子が車両前後方向後方に傾倒操作された場合に前記制御パラメータ選択モードが起動する、請求項１～３の何れか一項に記載の小型電動車両。

【請求項5】

前記制御部は、前記操作子の操作位置と前記目標車両速度との関係を規定する目標車両速度マップを備え、前記制御パラメータの候補は、目標最大速度の異なる複数の目標車両速度マップで構成される、請求項１～４の何れか一項に記載の小型電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、小型電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

高齢者など歩行に負担を抱える利用者のための電動車いすや手押し車型の電動歩行補助車などの小型電動車両が公知である。例えば、特許文献１には、左右駆動輪を個別に駆動する左右モータを備え、ジョイスティック型操縦手段の操作位置から左右モータの回転数を決定し、操作子が前方に倒された場合は前進、斜前方に倒された場合は旋回、斜後方に倒された場合は定位置回転、真後ろに倒された場合は停止させるように構成された小型電動車両（電動車いす）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－６４６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような小型電動車は、ジョイスティック型操作子の操作位置で速度（左右速度差）が決定されるので、例えば、低速度で旋回する場合には操作子を中間的な操作位置に保持しなければならず、習熟度が低い利用者が意図する速度と経路で走行するうえで課題があった。また、同じ車両速度であっても、利用者の習熟度や走行環境によっては速く感じたり遅く感じたりする場合があり、最大速度を含む走行特性の設定を利用者において確実な方法で変更できることは有意義である。

【0005】

本発明は、従来技術の上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な操作で最大速度を含む走行特性の設定を確実に切り替えることができる小型電動車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る小型電動車両は、
進退方向および幅方向を有する車体と、
前記車体の幅方向に離間して設けられた左右駆動輪と、
前記左右駆動輪に対して前記車体の進退方向に離間して設けられた自在輪と、
前記左右駆動輪に個別に動力伝達可能に接続された左右モータと、
ジョイスティック型の操作子を有する操作部と、
前記操作子の操作量に従って前記左右モータを制御する制御部と、
前記操作子による前記左右モータの制御を許可する走行許可スイッチと、を備え、
前記制御部は、
前記走行許可スイッチのオン状態では、前記操作子の操作位置により与えられる目標車両速度に基づいて、前記左右モータを制御するように構成され、
前記走行許可スイッチのオフ状態で、前記操作子が所定時間傾倒操作された場合は、制御パラメータ選択モードを起動し、最大速度を含む少なくとも１つの制御パラメータを変更できるように構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る小型電動車両は、上記のように、走行許可スイッチのオフ状態で、操作子を所定時間傾倒操作することで、制御パラメータ選択モード（例えば最大速度選択モード）を起動でき、最大速度を含む制御パラメータを変更できるので、
（ｉ）利用者の習熟度や室内外、路面状況などの走行環境に応じた走行特性（例えば最大速度）を利用者側で容易かつ確実に設定できる。
（ｉｉ）走行用の操作子を制御パラメータ選択操作に利用するので、専用の選択スイッチ等が不要であり、コスト削減はもちろん専用スイッチの誤操作防止にも有利である。
（ｉｉｉ）走行許可スイッチのオフ状態でのみ制御パラメータ選択モードが起動し、走行可能な状態では制御パラメータ選択モードは起動しないので、走行用の操作子を制御パラメータ選択操作に利用しながらも、選択操作と誤認して不意に発進させたり、走行中または走行可能な状態で不意に制御パラメータを変更させたりすることがない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】小型電動車両を示す側面図である。

【図2】小型電動車両の制御系統を示すブロック図である。

【図3】速度マップの選択制御と走行制御を示すブロック線図である。

【図4】速度マップの選択操作と切替表示を示す模式的な平面図である。

【図5】ジョイスティック操作領域と目標車両速度／目標車両角速度の関係を示すマップである。

【図6】速度マップの選択制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１において、本発明実施形態に係る電動車両１は、移動ベース２１（下部走行体）およびその後部（後側ベース２４）に立設された上部フレーム２２からなる車体２を備えており、図中実線で示される小型電動車モード（乗車モード１）と、図中２点鎖線で示される歩行補助車モード（１′）とで利用可能である。

【0010】

移動ベース２１は、左右の駆動輪４（後輪）および上部フレーム２２が設けられた後側ベース２４（本体部）と、左右の従動輪５（前輪）が設けられた前側ベース２５を備え、前側ベース２５は、後側ベース２４の前側に前後方向に摺動可能に連結されており、移動ベース２１はホイールベースが伸縮可能に構成されている。

【0011】

左右の駆動輪４は、後側ベース２４に搭載された左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）により独立して駆動される。左右の従動輪５は、接地部に周方向の軸周りに回転可能な多数のローラ５０を備えた自在輪（オムニホイール、全方位車輪）で構成されており、後述のように、電動車両１は、左右のモータユニット４０Ｌ，４０Ｒの制御のみで操舵および制駆動が可能になっている。

【0012】

上部フレーム２２は、後側ベース２４の左右両側部から上方に立設された左右一対の側部フレームの上端が車幅方向に延びる水平部２２ａで連結された逆Ｕ字状もしくは門形状をなし、水平部２２ａの車幅方向中央の結合部２３には、リアハンドル３のステム３１の下端部が剛結合されるとともに、シートバック６が支持されている。

【0013】

リアハンドル３は、ステム３１の上端との接続部３２から左右に延出した一対の把持部を有するＴバー形状をなしている。リアハンドル３の左右の把持部には、利用者（または介助者）が把持している状態（ハンズオン）を検知する把持センサ３０が設けられている。把持センサ３０としては、静電容量センサや感圧センサなどのタッチセンサを用いることができる。リアハンドル３の左右の把持部は、利用者自身が歩行補助車モード（１′）で使用する場合、および、利用者をシート７に着座させた状態で介助者などが電動車両を操縦する場合の操作部となる。なお、リアハンドル３の中央の接続部３２の前部には、乗車モード（１）において利用者の背もたれとなるシートバック３６が設けられている。また、図１では省略されているが、リアハンドル３の中央の接続部３２には、電磁ブレーキ解除スイッチ３４とスピーカ３５が設けられている。

【0014】

上部フレーム２２（側部フレーム）の高さ方向中間の屈曲部には、アームレスト８２のサポートフレーム８１の基部が固定されている。図１において奥側となる右側のアームレスト８２の前端部には乗車モード操作部８の操作子を構成するジョイスティック８３が設けられている。

【0015】

ジョイスティック８３は、前後左右に傾動可能でありかつ傾動角に応じた出力が得られる２軸ジョイスティック、またはその機能を包含する多軸ジョイスティックを利用でき、ホールセンサを利用した無接点ジョイスティックが好適である。ジョイスティック８３は、不図示の付勢部材（スプリングなど）により、傾倒角度に応じて中立位置に向かう付勢力（復元力、操作反力）が作用するように構成されており、操作力が作用しない状態、すなわち、利用者の手がジョイスティック８３から離れた状態では、中立位置（操作原点）に自己復帰する。ジョイスティック８３の操作による左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）の制御については後述する。

【0016】

また、図１において手前側となる左側のアームレスト８２の前端部にはジョイスティックと同形状の把持部が設けられ、その上面には表示部８０が設けられ、把持部の前面には、ジョイスティック８３の操作による走行、すなわち左右モータ４０Ｌ，４０Ｒの制御を許可する走行許可スイッチ８４が設けられている。

【0017】

表示部８０は、図４に示すように、複数の表示セグメント８０ａ（図示例では８セグメント）からなる発光部を備えたディジタルインジケータである。発光部はＬＥＤなどの発光素子で構成される。図示例では、表示セグメント８０ａが円弧状に配列され、時計方向に点灯数が増加することで表示値の増加を表示するレベルインジケータとして機能し、バッテリ残量レベルを表示可能であるとともに、後述する速度選択モードで選択中の速度マップ（最大速度に対応する識別子）が表示される。なお、表示領域の中央部に、表示中の機能（バッテリ残量、最大速度など）を示す文字やアイコンなどが表示される表示領域８０ｃが設けられても良い。また、表示部８０全体をディジタルディスプレイ（ＬＣＤ、ＯＬＥＤなど）で構成することもできる。

【0018】

上部フレーム２２（側部フレーム）の屈曲部から前方に突出した枢支部２７には、シート７（シートクッション）の支持構造となる可動フレーム７１が、車幅方向の軸７ａで枢支される一方、可動フレーム７１の下端は、連結部７ｂ（スロット）を介して前側ベース２５（ピン）に回動可能かつ摺動可能に連結されている。

【0019】

上記構成により、図中実線で示される乗車モード（１）から、着座位置にあるシート７を、図中２点鎖線で示されるように前下方に回動させて折畳み位置（７′）に移動させると、それに連動して前側ベース２５が後方にスライドし、移動ベース２１が短縮され、利用者がリアハンドル３を把持して起立歩行しながら操作できる歩行補助車モード（１′）となる。

【0020】

逆に、歩行補助車モード（１′）から、折畳み位置にあるシート（７′）を後上方に回動させて着座位置７に移動させると、前側ベース２５が前方にスライドし、移動ベース２１が伸長され乗車モード（１）となる。この状態で、トレイ２４ｂの前方に移動した前側ベース２５の上面２５ｂは、搭乗者のフットレストとして利用可能になる。

【0021】

なお、移動ベース２１の内部には、前側ベース２５を伸長位置および短縮位置のそれぞれにおいてロックするロック機構（スプリングなどの付勢部材で付勢されたロックピンなど）が設けられるとともに、各位置でのロック状態を検知する車両状態検知センサ２８（メカニカルスイッチなど）が付設されている。さらに、伸長位置および短縮位置のそれぞれにおいて中間位置方向（解除方向）に付勢する付勢部材（スプリングなど）が設けられ、可動フレーム７１の上端の水平部７１ａには、ロック機構とボーデンケーブルを介して連結された解除タグ２６が設けられている。

【0022】

これにより、伸長位置および短縮位置のそれぞれにおいて解除タグ２６を引いてロック機構を解除すると、付勢部材の付勢により車体２は中間位置となり、この状態から、付勢部材の付勢に抗してシート７（可動フレーム７１）を中間位置から前方／後方に回動すると、前側ベース２５の伸長位置／短縮位置でロック機構がロックされるように構成されている。

【0023】

また、図１に示されるように、上部フレーム２２の水平部２２ａと可動フレーム７１の水平部７１ａとの間に、乗車モード（１）では折り畳まれ（６′）、歩行補助車モード（１′）において展開され利用可能となるネット状の荷置き部６が設けられている。荷置き部６の前端部における可動フレーム７１（水平部７１ａ）との連結部には、乗車モード（１）でシート７に着座した利用者の腰部を可動フレーム７１の水平部７１ａに対して緩衝するクッション６６が設けられている。

【0024】

図２は、電動車両１の制御系統を示すブロック図であり、電動車両１は、左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）に電力を供給するバッテリ９、左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）の制御を行う制御部１０を備え、制御部１０は、車両状態検知センサ２８に検知される各位置でのロック状態において、乗車モード（１）、歩行補助車モード（１′）のそれぞれに対応する制御を実施するインターロック機能を備えている。

【0025】

乗車モード（１）では、把持センサ３０は無効になり、制御部１０は、走行許可スイッチ８４がオン操作された場合に、乗車モード操作部８を構成するジョイスティック８３の操作（操作量、操作方向）により、後述の制御マップに基づいて左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）を速度制御し、電動車両１の前進、後退、旋回、制動停止を含む運転操作を行えるようになっている。

【0026】

一方、歩行補助車モード（１′）では、乗車モード操作部８は無効になり、制御部１０は、傾斜センサ２０、左右の回転速度センサ４３などの検知情報と所定の制御マップに基づいて、左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）のトルク制御を実行する。なお、傾斜センサ２０に所定閾値以上の傾斜が検知される場合は、傾斜に応じて作用する重力（負荷）を相殺する補償トルクをトルク指令値に重畳する。把持センサ３０は、利用者によるリアハンドル３の把持（ハンズオン／オフ）のみを検知し、モータユニット４０のトルク制御には関与しない。

【0027】

制御部１０は、上記各モードにおける制御を実行するためのプログラムやデータを記憶したＲＯＭ、演算処理結果を一時記憶するＲＡＭ、演算処理を行うＣＰＵなどからなるコンピュータ（マイコン）、左右のモータ４１の駆動回路（モータドライバ）、バッテリ９の電力をオン／オフするリレーを含む電源回路などで構成されている。

【0028】

左右のモータユニット４０（４０Ｌ，４０Ｒ）は、それぞれ、モータ４１と、モータ４１のロータをロックする電磁ブレーキ４２と、モータ４１の回転位置を検知する回転位置センサ（４３）とを備えており、モータ４１の駆動軸は不図示の減速ギアを介して駆動輪４（４Ｌ，４Ｒ）に動力伝達可能に接続されている。

【0029】

左右のモータ４１は、回転位置センサ（４３）で検出されるロータの位相に合わせて駆動回路で各相コイルの電流をスイッチングするブラシレスＤＣモータからなり、乗車モード（１）では、回転位置センサ（ホールセンサ）を電動車両１の実速度を検知する車速センサ（４３）として利用し、歩行補助車モード（１′）では、回転位置センサを回転速度センサ４３として利用するようにしている。

【0030】

また、左右のモータ４１の駆動回路はコイル電流を検出する電流センサを備えている。このコイル電流は左右のモータ４１のトルクに対応しており、制御部１０は、ＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）などでコイル電流を制御することにより左右のモータ４１のトルク制御を実行する。

【0031】

電磁ブレーキ４２は、無励磁状態でモータ４１の駆動軸をロックし、励磁状態でロック解除する負作動型電磁ブレーキが好適である。負作動型電磁ブレーキとすることで、キーオフ時や停止中に電力を消費せずに確実に電動車両１を停止させることができる。

【0032】

一方、緊急時や非常時、例えば、モータ４１の動力を使用せずに電動車両１を移動させたい場合や、バッテリ残容量低下による走行不能時に、電磁ブレーキ４２のロックを解除して電動車両１を移動できるように、電磁ブレーキ４２の強制解除手段として、電磁ブレーキ解除スイッチ３４が設けられている。電磁ブレーキ解除スイッチ３４は、リアハンドル３の把持部に隣接して設けられるが、把持センサ３０の把持検知とは無関係に操作可能である。

【0033】

傾斜センサ２０は、車体２の移動ベース２１（後側ベース２４）の内部に搭載された制御部１０の回路基板上に実装されており、車体２の前後方向傾斜（ピッチ角Ｐ）および横方向傾斜（ロール角Ｒ）を検知する２軸傾斜センサまたは加速度センサ、あるいは、それと角加速度センサ（ジャイロセンサ）を一体化した多軸慣性センサを利用可能である。傾斜センサ２０に所定閾値以上の傾斜が検知される場合は、制御部１０は、傾斜に応じて作用する重力（負荷）を、少なくとも部分的に相殺するように、目標車両速度や目標車両角速度が補正するように構成されることが好ましい。

【0034】

バッテリ９は、移動ベース２１の内部に搭載されたリチウムイオン電池などの二次電池であり、商用電源などから容易に充電できるように、着脱可能なバッテリパックとして構成されてもよい。バッテリ９は、入出力電流、総電圧、残容量などを監視し、バッテリの状態を管理するためのＢＭＳ９０（バッテリ管理部）を備えている。

【0035】

ＢＭＳ９０は、入出力電流の積算値（積算消費電力量）に基づいて残容量（ＳＯＣ）を取得する機能を備えており、ＢＭＳ９０に取得された残容量は制御部１０に記憶され、表示部８０に表示される。制御部１０は、ＢＭＳ９０から取得した残容量が所定閾値未満になると表示部８０にて利用者に充電を促すように構成されている。

【0036】

（乗車モードにおける基本的走行制御）
以上のように構成された電動車両１は、乗車モード（１）で走行許可スイッチ８４がオン操作された場合は、利用者によるジョイスティック８３の操作（操作量、操作方向）に基づいて、左右のモータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の回転速度が制御される。この際、ジョイスティック８３の操作位置から左右のモータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度が直ちに決定されるのではなく、ジョイスティック８３の操作位置に基づく目標車両速度（直進速度）と、ジョイスティック８３の操作位置の左右方向成分に基づく目標車両角速度が別々に算出され、それらに基づいて、左右駆動輪４（４Ｌ，４Ｒ）の回転速度に対応する左右のモータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度が算出される。

【0037】

すなわち、図３のブロック線図に示されるように、目標車両速度算出ブロック１１０には、ジョイスティック８３の前後方向入力だけでなく、左右方向入力も利用され、これにより、旋回時に直進走行時と異なる速度制御、例えば、減速走行を特に意識しなくても実行できる。また、目標車両角速度算出ブロック１２０には、ジョイスティック８３の左右方向入力だけでなく、操作時の車両実速度も反映され、これにより、電動車両１の走行速度に応じて旋回特性を変化させることができる。

【0038】

図３のブロック線図において、目標車両速度算出ブロック１１０で算出された目標車両速度ｖに対応する左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度と、目標車両角速度算出ブロック１２０で算出された目標車両角速度ωに対応する左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度差に基づいて、左右モータ目標回転速度算出ブロック１３０にて左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度が算出される。

【0039】

さらに、左右モータ要求トルク算出ブロック１５０では、左右の回転速度センサ４３に検知される左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の実回転速度と、左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の目標回転速度に基づいて、左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の実回転速度を目標回転速度に追従させるフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）により左右モータ要求トルクが算出され、それに基づいて左右モータ４１（４０Ｌ，４０Ｒ）の電流制御が実行される。

【0040】

また、傾斜センサ２０に所定閾値以上の車体傾斜（ピッチ角Ｐ、ロール角Ｒ）が検知される場合は、補償トルク算出ブロック１４０で、ピッチ角Ｐに応じて作用する登坂／降坂負荷、および／または、ロール角Ｒに応じて作用する横方向負荷を補償する方向の補償トルクが算出され、左右モータ要求トルク算出ブロック１５０で算出される左右モータ要求トルクに重畳される。

【0041】

（乗車モードにおける制御マップ）
ところで、同じ車両速度で走行する場合であっても、利用者の習熟度や走行環境によっては速く感じたり遅く感じたりする場合があることは既に述べた通りである。そこで、本発明における電動車両１では、最大速度を含む走行特性が異なる４組の制御マップ（マップ１～マップ４）を備え、これらの制御マップを利用者の操作により切替られるようにしている。

【0042】

４組の制御マップ（マップ１～マップ４）は、それぞれ目標車両速度マップＭｖ（１～４）と目標車両角速度マップＭω（１～４）とを含み、制御部１０のＲＯＭエリアにルックアップテーブルとして格納されており、後述する切替操作により、目標車両速度マップＭｖ（１～４）とそれに対応する目標車両角速度マップＭω（１～４）とがセットで切替わるように構成されている。

【0043】

図５（ａ）は目標車両速度マップＭｖ（１～４）、図５（ｂ）は目標車両角速度マップＭω（１～４）の例を示している。

【0044】

図５（ａ）に示す目標車両速度マップＭｖ（１～４）において、ジョイスティック８３の操作位置が、操作範囲内の前端を含む前方領域Ｆ１にある場合は目標前進速度ｖ１～ｖ４が指定され、後端を含む後方領域Ｂ１にある場合は目標後進速度ｖｂが指定される。

【0045】

すなわち、電動車両１の目標前進速度（最大速度）ｖ４が設定可能範囲で最大（例えば４ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ４が実線で示され、目標前進速度（最大速度）ｖ３（例えば３ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ３、目標前進速度（最大速度）ｖ２（例えば２ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ２、目標前進速度（最大速度）ｖ１（例えば１ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ１が破線で示されている。なお、これらのマップＭｖ１～４において、目標後進速度（最大後進速度）ｖｂは一定（例えば１ｋｍ／ｈ）である。

【0046】

また、ジョイスティック８３の操作位置が、左右側端を含む左右側領域Ｆ２にある場合は目標前進速度ｖｃ１～ｖｃ４が指定され、中心（中立位置）を含む中央領域ｎにある場合は停止（目標速度ゼロ）が指定される。中央領域ｎと前方領域Ｆ１の間には、中央領域ｎから前方領域Ｆ１に向かい目標車両速度ｖ１～ｖ４が漸次増加する遷移領域Ｆ３が設けられている。

【0047】

すなわち、ジョイスティック８３の操作位置が左右側領域Ｆ２にある場合の設定可能範囲で最大の目標前進速度ｖｃ４（例えば２ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ４が実線で示され、目標前進速度ｖｃ３（例えば１．５ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ３、目標前進速度ｖｃ２（例えば１ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ２、目標前進速度ｖｃ１（例えば０．５ｋｍ／ｈ）となるマップＭｖ１が破線で示されている。このようにジョイスティック８３の操作位置が左右側領域Ｆ２にある場合にも前進速度が与えられることで、後述のように目標車両角速度ω１～ω４が指定される場合に前進旋回に移行でき、ハンドルで操舵する自動車や自転車のような操舵感が得られる。

【0048】

さらに、図５（ｂ）に示す目標車両角速度マップＭω（１～４）において、ジョイスティック８３の操作位置が、操作範囲内の左右側端を含む左右側領域Ｆ２にある場合は目標車両角速度ω１～ω４が指定され、中心（中立位置）を含む中央領域ｎにある場合は、目標車両角速度ゼロが指定される。また、中央領域ｎと左右側領域Ｆ２の間には、中央領域ｎから左右側領域Ｆ２に向かい目標車両角速度ω１～ω４が漸次増加する遷移領域Ｆ４が設けられている。

【0049】

すなわち、ジョイスティック８３の操作位置が左右側領域Ｆ２にある場合の設定可能範囲で最大の目標車両角速度ω４（例えば１５０度毎秒、２．６２ｒａｄ／ｓ）となるマップＭω４が実線で示され、目標車両角速度ω３（例えば１２０度毎秒、２．０９ｒａｄ／ｓ）となるマップＭω３、目標車両角速度ω２（例えば９０度毎秒、１．５７ｒａｄ／ｓ）となるマップＭω２、目標車両角速度ω１（例えば６０度毎秒、１．０５ｒａｄ／ｓ）となるマップＭω１が破線で示されている。

【0050】

（乗車モードにおける制御マップ選択操作）
以上述べたような制御マップ（マップ１～マップ４：目標車両速度マップＭｖ（１～４）；目標車両角速度マップＭω（１～４））を有する電動車両１は、乗車モード（１）において、走行許可スイッチ８４がオフ状態で、利用者によりジョイスティック８３が特定操作された場合は、図３に示すように速度選択モード１００が起動し、制御マップ（マップ１～マップ４）を選択的に変更可能となる。

【0051】

例えば、図４に符号８３′で示されるように、利用者によりジョイスティック８３が後方に所定時間（例えば５秒）傾倒操作された場合、表示部８０に４組の制御マップ（マップ１～マップ４）に対応する識別子（８０１～８０４）が順次表示される。

【0052】

図示例では、表示部８０の表示セグメント８０ａが、２つ点灯（８０ａ′）または点滅した状態がマップ１（８０１；最大速度１ｋｍ／ｈ）に、４つ点灯または点滅した状態がマップ２（８０２；最大速度２ｋｍ／ｈ）に、６つ点灯または点滅した状態がマップ３（８０３；最大速度３ｋｍ／ｈ）に、８つ点灯または点滅した状態がマップ４（８０４；最大速度４ｋｍ／ｈ）に、それぞれ対応しており、これらの識別子（８０１～８０４）の表示が一定時間毎に切替わる。

【0053】

そして、所望の識別子が表示されている時に、ジョイスティック８３′を中立位置（８３）に戻すか、または、ジョイスティック８３′から手を放すことで中立位置（８３）に自己復帰させると、当該識別子に対応する制御マップ（マップ１～マップ４）に決定され、この選択結果が制御部１０のＲＯＭエリアに保持され、速度選択モード１００が終了する。この選択結果は、次に速度選択モード１００で変更されるまで維持される。

【0054】

（制御マップ選択操作を含む制御フロー）
図６は、上記のような制御マップ選択操作を含む電動車両１の起動時の制御フローを示している。電動車両１は、キー１１の操作で電源オンになりシステムが起動すると（ステップ２０１）、起動時のフレーム形態に応じて歩行補助車モード（１′）または乗車モード（１）が判定される（ステップ２０２）。

【0055】

乗車モード（１）と判定された場合（ステップ２０２、ＹＥＳ）において、走行許可スイッチ８４が操作されない状態（ステップ２０３、ＮＯ）で、ジョイスティック８３が後方に所定時間（例えば５秒）傾倒操作されると（ステップ２０４、ＹＥＳ）、速度マップ選択モードが起動し、制御マップ（マップ１～マップ４）に対応する識別子（８０１～８０４）の切替表示状態となる（ステップ２０５）。

【0056】

所望の識別子が表示されている時にジョイスティック８３を中立位置に戻すと（ステップ２０６、ＹＥＳ）、その識別子に対応する速度マップ（マップ１～マップ４）に決定される（ステップ２０７）。

【0057】

その後、または、最初に乗車モード（１）と判定された後、走行許可スイッチ８４がオン操作されると（ステップ２０３、ＹＥＳ）、電磁ブレーキ４２のロックが解除され、電動車両１は走行モードとなり、事前に選択された速度マップ（マップ１～マップ４）に基づいて、ジョイスティック８３の操作により走行可能となる（ステップ２１０）。

【0058】

電動車両１の乗車モード（１）において、キー１１により電源オフ操作されると（ステップ２１１、ＹＥＳ）、所定の終了制御が実行され電源がオフになる（ステップ２１３）。また、無操作状態で所定時間が経過した場合は（ステップ２１２、ＹＥＳ）、電磁ブレーキ４２がロックされ、走行モード（ステップ２０１）から待機状態に戻る。

【0059】

（実施形態に基づく作用および効果）
以上詳述したように、本発明に係る電動車両１は、乗車モード（１）において走行許可スイッチ８４のオフ状態で、ジョイスティック８３を所定時間傾倒操作することで、速度マップ選択モードが起動し、速度マップ（マップ１～マップ４）を変更できるので、利用者の習熟度や室内外、路面状況などの走行環境に応じた走行特性（最大速度、上限速度、旋回特性）を、利用者側で容易かつ確実に設定できる。

【0060】

例えば、利用開始直後の利用者の習熟度が低い場合に、最大速度が小さい速度マップ（マップ１、２など）を選択し、習熟度の向上に伴い最大速度の大きい速度マップ（マップ３、４）に変更することで、無理なく電動車両１を導入できる。

【0061】

また、電動車両１は、個人の専用車両としての利用以外に、公共施設や介護施設などで複数の利用者に共用または一時利用される場合や、レンタル利用される場合に、利用者の習熟度や好みに合わせて走行特性を容易に変更できる利点もある。

【0062】

さらに、ある程度操作に習熟した利用者が、最大速度の大きい速度マップ（マップ４）を選択して、屋外の舗装路面などを走行した後、屋内に移動する場合に、最大速度の小さい速度マップ（マップ３，２など）に変更することで、走路が狭く屈曲する場合が多い屋内で、低速走行するためにジョイスティック８３を中間位置に維持しながら走行するような不便さを解消できる。

【0063】

ジョイスティック８３を速度マップ選択操作に利用するので、専用の選択スイッチ等が不要であり、コスト削減に有利であるとともに、専用スイッチの誤操作防止にもなる。また、走行許可スイッチ８４のオフ状態でのみ速度マップ選択モードが起動し、走行モード、すなわち走行可能な状態では速度マップ選択モードは起動しないので、ジョイスティック８３を速度マップ選択操作に利用しながらも、選択操作と誤認して不意に電動車両１を発進させたり、電動車両１の走行中または走行可能な状態で不意に速度マップを変更させてしまったりすることもない。

【0064】

また、走行許可スイッチ８４のオフ状態でのジョイスティック８３の傾倒操作で速度マップ（マップ１～マップ４）が順次表示され、ジョイスティック８３を中立位置に戻す操作により表示中の速度マップ（マップ１～マップ４）に決定されるので、選択操作を簡単かつ確実に実行できる。走行許可スイッチ８４のオフ状態では、電磁ブレーキ４２がロックされているので、速度マップ選択操作中に電動車両１が移動することもない。

【0065】

さらに、速度マップ（マップ１～マップ４）の切替のためのジョイスティック８３の傾倒操作を、利用者の手前側すなわち車両前後方向の後方への傾倒操作とすることで、利用者の身体や腕、荷物などでジョイスティック８３が不意に操作されるのを防止できる。ジョイスティック８３を手前側に引く操作は、利用者が意図を持って行わない限り実行され難い。また、仮に走行許可スイッチ８４がオン操作されているにも拘わらずオフ状態であると誤認して、ジョイスティック８３を手前に引いてしまった場合にも、後進速度は低速に抑えられているため、誤操作による問題も最小限に留めることができる。

【0066】

但し、速度マップ選択操作は、必ずしもジョイスティック８３の後方への傾倒操作のみに限定されるものではなく、後方への傾倒操作で速度マップ選択モードが起動した後、ジョイスティック８３を左右に操作することで、速度マップ（マップ１～マップ４）が切替わるような態様とすることもできる。

【0067】

また、上記実施形態では、目標車両速度マップＭｖ（１～４）と目標車両角速度マップＭω（１～４）を含む４組の制御マップ（マップ１～マップ４）を選択的に切替える場合を示したが、制御マップ（マップ１～マップ４）の数は４組に限定されるものではなく、２または３組、あるいは５組以上であっても良い。また、目標車両速度マップＭｖ（１～４）のみを切替えるようにすることもできる。

【0068】

また、上記実施形態では、目標車両速度マップＭｖ（１～４）において、ジョイスティック８３の左右方向操作でも前進速度が与えられる場合を示したが、ジョイスティック８３の左右方向操作では図５（ｂ）に示すような目標車両角速度（ω１～ω４）のみが与えられるようにすることもできる。

【0069】

さらに、制御マップ（マップ１～マップ４）を選択的に切替える代わりに、前進時や旋回時の最大速度（上限速度）のような特定の制御パラメータのみを選択的に切替えるように構成することもでき、また、ジョイスティック８３の操作量に対する前進時や旋回時の目標車両速度や目標車両角速度にゲインを設定し、ゲインをいくつかの候補から選択的に切替え、走行特性や旋回特性を選択的に切替るように構成することもできる。

【0070】

以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能である。

【0071】

例えば、上記実施形態では、電動車両１が、歩行補助車モードを備える場合について述べたが、本発明は、歩行補助車モードを備えない小型電動車両や電動車いすとしても実施可能である。

【0072】

また、上記実施形態では、従動輪５としてオムニホイールを用いる場合を示したが、キャスター形式の自在輪を用いることもできる。

【符号の説明】

【0073】

１ 電動車両
２ 車体
３ リアハンドル（歩行補助車モード操作部）
４ 駆動輪（後輪）
５ 従動輪（自在輪、前輪）
６ 荷置き部
７ シート
８ 乗車モード操作部
９ バッテリ
１０ 制御部
２０ 傾斜センサ
２１ 移動ベース
２２ 上部フレーム
２４ 後側ベース
２５ 前側ベース
２６ 解除タグ
２８ 車両状態検知センサ
３０ 把持センサ
３４ 電磁ブレーキ解除スイッチ
４０（４０Ｌ，４０Ｒ） モータユニット
４１ 左右モータ
４２ 左右電磁ブレーキ
４３ 左右回転速度センサ
８０ 表示部
８２ アームレスト
８３ ジョイスティック（操作子）
８４ 走行許可スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】