小型電動車輛的製作方法

2023-05-31 05:09:06 1

專利名稱：小型電動車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及能夠在人行道上行駛並且用作老年人或其他人的交通工 具如電動輪椅的小型電動車輛。
背景技術：
某些小型電動車輛已知具有電池剩餘指示器並且顯示電池的剩餘如在JP-A4-166779和JP-A2003-010257中所公開的，己知某些這種 小型電動車輛具有電池消耗指示器和基於GPS (全球定位系統)的導航系統。在JP-A4-166779中公開的電池消耗指示器包括電流幅值檢測裝置， 其用於檢測從電池向負載提供的電流的幅值；轉換裝置，其用於將所檢 測的電流幅值轉換為數字值；合計裝置，其用於以固定的時間間隔接收 數字值輸入並且合計時間間隔和電流幅值的乘積；和顯示裝置，其用於 根據所合計的值來計算電池消耗並且顯示電池消耗。在JP-A 2003-010257中公開的小型電動車輛具有安裝在車輛主體上 的GPS接收器並且可以獲得車輛的當前位置。電動車輛包括車輪速度 檢測裝置，其用於檢測左、右車輪的速度；傾斜檢測裝置，其用於檢測 道路的傾斜；收集道路信息存儲部，其收集和存儲車輛行駛過的道路； 和地圖信息存儲部，其預先存儲地圖信息。車輛的用戶(車輛乘員)在 收集道路信息存儲部中存儲車輛行駛過的道路信息，並且基於收集道路 信息存儲部中的道路信息，更新地圖信息存儲部中的地圖信息，由此可 以有效地對車輛的用戶進行導航。在JP-A4-166779中公開的電池消耗指示器，當安裝在小型電動車輛 上時，顯示電池的剩餘量，但是不通知車輛還可行駛多久。因此，用戶在(回家路上的)行駛期間總是有擔心在用戶到家之前電池會用完的感覺。在JP-A 2003-010257中公開的小型電動車輛中，儘管基於收集道路 信息存儲部中的道路信息更新地圖信息存儲部中的地圖信息，並且沿著 電動車輛用戶常用的道路來導航車輛，但車輛例如未被設計為考慮剩餘電池量來將用戶引導到家。發明內容本發明的一個目的是提供這樣的小型電動車輛，其可以向用戶通知 可行駛的距離，即車輛可行駛多長，並且允許用戶駕駛車輛而不用擔心 用戶是否可到達登記位置(家)(返回家)。本發明的一個方面是這樣的小型電動車輛，其包括從電池向其提 供電力的電動機；由該電動機驅動並且使其旋轉的車輪；和用於提供從 當前位置到達登記位置所需信息的信息提供裝置，該登記位置是在開始 行駛時登記的期望位置或者是預設位置，並且該當前位置是在行駛期間 的當前位置，其中，該信息提供裝置包括剩餘電池容量檢測裝置，其 用於檢測該電池的剩餘量；電力計算裝置，其用於基於關於從該當前位 置到該登記位置的路徑的信息來計算從該當前位置到達該登記位置所需 的電力量；和到達可能性判斷裝置，其用於基於從該剩餘電池容量檢測 裝置和該電力計算裝置獲得的信息來判斷該車輛是否能夠從該當前位置 到達該登記位置；並且該信息提供裝置根據在該到達可能性判斷裝置處 做出的判斷結果來向車輛乘員提示向該登記位置前進。因此，信息提供裝置可以向車輛乘員通知可行駛距離，即小型電動 車輛可行駛多遠。當電池中存在額外電荷時，車輛可行駛得更遠。此外，因為根據從到達可能性判斷裝置獲得的判斷結果來提示車輛 乘員對登記位置做出打算，所以例如，當判斷剩餘電池電荷不充分時， 車輛乘員可以駕駛車輛，而不必擔心車輛乘員是否可以到達登記位置 (家)(返回家)。結果，小型電動車輛上的車輛乘員不需要關心車輛乘 員是否可以返回家，由此可以改善車輛乘員的便利性。信息提供裝置優選地包括用於顯示從當前位置到登記位置的引導路 徑的引導路徑顯示裝置。因此，車輛乘員僅僅需要根據所顯示的引導路 徑來駕駛車輛，並且可以到達登記位置(家)(返回家)而不會失敗。電力計算裝置優選地基於關於從當前位置到登記位置的路徑的行駛 距離信息和關於從當前位置到登記位置的路徑的垂直上升信息來計算電 力量。因此，可以按改進的精度計算電池的剩餘量。通常，在具有10度 的道路傾斜度的道路上駕駛所消耗的電池電力量是在平坦道路上駕駛所消耗的電力量的大約5倍。


下面將參考附圖詳細描述本發明的優選實施方式，其中.* 圖1是根據本發明的小型電動車輛的側視圖； 圖2是圖1中示出的小型電動車輛的平面圖； 圖3是圖1中示出的小型電動車輛的正視圖； 圖4是圖1中示出的小型電動車輛的後視圖； 圖5是小型電動車輛的轉向柄和後視鏡的平面圖； 圖6是圖1中示出的小型電動車輛的電路框圖； 圖7是示出圖6中示出的信息提供裝置的操作的流程圖； 圖8示出了如何計算圖7中示出的路線信息的示例； 圖9是示出圖6中示出的電力映射圖的示例的圖；禾口 圖10A到IOC示出了圖6中示出的顯示裝置上顯示的返回家引導的 示例。
具體實施方式
現在參考圖1到4，小型電動車輛IO包括車輛乘員12乘坐的座位 13;放置車輛乘員12的腳的踏板(floor step) 14;乘員12操縱車輛的轉向柄15;覆蓋車輛主體的前面部分的前罩16;覆蓋車輛主體的後面部分 的後罩17;包圍座位13下面的部分的側罩18、 18 (僅示出一個側罩)； 設置在車輛主體的前側並且照射車輛10前方區域的前照燈21、 21;設置在前罩16上部並由車輛乘員12使用以觀看車輛後面的左、右後視鏡23、 24;設置在踏板14的下部中的電池25;設置在座位13下方並且從電池 25接收電力的電動機26;可旋轉地且可轉向地設置在車輛主體的前下部 中的前車輪27、 27;可旋轉地設置在車輛主體的後下部中的後車輪28、 28，該後車輪28、 28由電動機26驅動；用於使前車輪27、 27轉向的轉 向軸29，轉向軸29的上端連接到轉向柄15，並且轉向軸29的下端連接 到前車輪27、 27;設置在轉向柄15的中央部分處並且用於驅動車輛的操 作面板31;設置在前罩16中並且使用基於GPS (全球定位系統)的位置 檢測能力的導航系統32;以及設置在前罩16的上中央部分中並且顯示駕 駛信息和導航信息的顯示器33。此外，小型電動車輛10可以僅以最大6千米/小時(1.67米/秒)行 駛，並且具有高度小於109釐米、寬度小於70釐米和總長度小於120釐 米的受限車輛主體尺寸。具體而言，小型電動車輛10是由老年人或其他 人用作交通工具的電動輪椅。因此，當橫過道路時，車輛10幾乎不能靠 自身避免接近的附近車輛。因此，非常重要的是改善車輛10的能見性。座位13可旋轉地安裝到車輛主體上，以使得車輛乘員更容易上下車。 座位13包括支承車輛乘員12的腰部的座位墊34和支承車輛乘員12的 後背12a的座位靠背35。座位靠背35包括從左側和右側向前伸展並且支承車輛乘員12的 肋骨的撐板36、 36;設置在座位靠背35的前上端處並且照明車輛乘員 12的後背12a的照明裝置37;設置在座位靠背35的上後端處並且當車 輛轉彎或橫過道路時經受照明狀態變化的尾燈38;設置在座位靠背35的 後面並且當前照燈21、 21照明時同時照明的座位後燈39 (圖4);設置 在座位靠背35的側部的左、右側轉彎指示燈41、 42;以及設置在座位靠 背35的左、右側並且反射來自附近車輛和其它物體的光的側反光體43、 43 (僅示出一個側反光體)。尾燈38是用於向行人和附近車輛告知車輛10正在轉彎或橫過道路 的告警裝置。如圖2中所示，照明裝置37包括多個發光體37a到37g，並且發光體37a至lj37g被設置為照明車輛乘員12的整個後背12a。踏板14包括設置在踏板14的左、右側並且當前照燈21、 21照明時 同時照明的側燈44、 44 (僅示出一個側燈)，和設置在座位13下方並且 由側罩18、 18包圍的行李空間45。如圖3中所示，前罩16包括當前照燈21、 21照明時同時照明的前 燈47，和檢測車輛10前方的停放車輛和其它障礙物的前聲納單元48、 48。前聲納單元48、 48是用於檢測位於車輛前方並且車輛乘員看不見的 障礙物的障礙物檢測裝置。如圖4中所示，後罩17包括當前照燈21、 21照明時同時照明的 後燈53;檢測車輛後方障礙物的後聲納單元49、 49;覆蓋後車輪28、 28 上方部分的後擋泥板51、 51;設置在後擋泥板51、 51後方並且從附近車 輛和其它物體接收和反射光的後反光體52;以及左、右後轉彎指示燈57、 58。後聲納單元49、 49是用於檢測車輛後方的障礙物的障礙物檢測裝置。前車輪27、 27是防刺破輪胎，並且包括具有使得車輛對於行人和附 近車輛更可見的反光標籤的車輪帽(cap) 54、 54 (僅示出一個車輪帽)， 和當操縱轉向柄15以旋轉前車輪27、 27時可旋轉的前擋泥板55、 55。由於前擋泥板55、 55與前車輪27、 27—起旋轉，所以車輛乘員12 可以在車輛乘員12保持就座的同時確認前車輪27、 27的轉向角。車輛 乘員12因而可以在倒車時檢查車輛的運動。後車輪28、 28包括具有使得車輛對於行人和附近車輛更可見的反光 標籤的車輪帽56、 56，並且與後罩17—體地形成的後擋泥板51、 51覆 蓋後車輪28、 28上方的部分。後車輪28、 28也是防刺破輪胎。轉向軸29以樞軸方式連接到車輛主體，同時轉向軸29靠近轉向柄 15的部分相對於車輛主體向後傾斜。S卩，轉向軸29的中心線C1，具體 而言，更靠近轉向柄15的部分(上端)，向後傾斜。圖5示出了圖1中示出的小型電動車輛的轉向柄和後視鏡。轉向柄15是基本上水平的條形柄，並且包括設置在條形柄左、右側 的左、右柄把手63、 64，和設置在柄把手63、 64的端部且當車輛轉彎或 橫過道路時經受照明狀態變化的柄端燈65、 66。柄端燈65、 66是用於向行人和附近車輛告知車輛10正在轉彎或橫 過道路的告警裝置。左、右後視鏡23、 24位於柄把手63、 64前面，如圖3和5中所示。左、右後視鏡23、 24包括左、右鏡外殼71、 72;設置在左、右鏡 外殼71、 72中並且示出車輛後方的情況的左、右鏡73、 74;具有基本上 沿水平方向設置在左、右鏡外殼71、72的下部中的多個發光體75a到75f、 76a到76f的左、右位置指示燈75、 76，左、右位置指示燈75、 76表示 車輛後方障礙物的位置；形成在左、右鏡外殼71、 72的前表面中的左、 右前轉彎指示燈77、 78 (圖3);以及形成在左、右鏡外殼71、 72的前 表面中並且當車輛正在轉彎或橫過道路時經受照明狀態變化的左、右鏡 外殼燈8K 82 (圖3)。左、右位置指示燈75、 76以這樣的方式配置，g卩，當車輛向後移動 並且後聲納單元49、 49檢測到車輛後方的障礙物時，發光體75a到75f、 76a到76f根據障礙物的位置經受照明狀態的變化。左、右鏡外殼燈81、 82是用於向行人和附近車輛告知車輛10正在 轉彎或橫過道路的告警裝置。操作面板31包括設置在柄把手63、64前面的左、右行駛杆(tmvdling lever) 85、 86;開啟電池25的主開關87;設置行駛速度的行駛速度設置 旋鈕88;在前進和倒退之間切換行駛模式的前進按鈕91和倒退按鈕92; 開啟左、右前轉彎指示燈77、 78，左、右側轉彎指示燈41、 42和左、右 後轉彎指示燈57、 58的左、右轉彎指示燈按鈕93、 94;啟用和停用導航 系統32的導航按鈕95;以及用於在緊急事件時請求援助的緊急呼叫按鈕 101。左、右行駛杆85、 86在被操作時執行相同功能，並且在被強握時降低車輛速度。行駛速度設置旋鈕88可以通過無級方式設置從1到6千米/小時的速 度。在4千米/小時或更高的速度，操縱轉向柄15使得自動減速。顯示器33包括用於顯示電池25的剩餘容量的剩餘電池容量顯示 部96;顯示左、右前轉彎指示燈77、 78，左、右側轉彎指示燈41、 42和左、右後轉彎指示燈57、 58是照明還是閃亮的左、右轉彎指示燈顯示 部97、 98;以及顯示駕駛信息和導航信息的液晶面板99。圖6是圖1中示出的小型電動車輛的電路框圖。如圖6中所示，小型電動車輛10 (圖1)包括用於提供從當前位置 到達登記位置所需信息的信息提供裝置130，該登記位置是在開始行駛時 登記的期望位置或者是預設位置，而該當前位置是在行駛期間的當前位 置。信息提供裝置130包括上述的導航系統32;檢測車輛方位的車輛 方位傳感器112;上述的主開關87;接收從導航系統32獲得的信息、從 車輛方位傳感器112獲得信息和主開關87的狀態的輸入的控制器134; 以及顯示在控制器134中計算的駕駛信息和導航信息的顯示器33。顯示裝置33還用作用於顯示從當前位置到登記位置的引導路徑的引 導路徑顯示裝置，這將在隨後描述。控制器134包括剩餘電池容量檢測裝置135，其用於檢測電池25 的剩餘量；電力計算裝置136，其用於基於從導航系統32獲得的關於從 當前位置到登記位置的路徑的信息來計算從當前位置到達登記位置所需 的電力量；到達可能性判斷裝置137，其用於基於從剩餘電池容量檢測裝 置135和電力計算裝置136獲得的信息來判斷車輛是否可以從當前位置 到達登記位置；和電力映射圖138，其預先輸入有在小型電動車輛IO行 駛時的道路傾斜度和電力消耗之間的關係。基於圖7中示出的流程圖，同時參考圖6，來描述信息提供裝置130 的操作。步驟(以下簡寫為ST) 01:開啟主開關87。同時，在夜間開啟前照 燈21、 21 (圖l)、尾燈38和其它燈。ST02:在開始行駛時登記期望位置，或者設置預登記的位置作為登 記位置(以下稱為"登記位置")。用戶家所在的位置通常是登記位置。因為登記位置是在開始行駛時的期望位置或者是預設位置，所以可 將登記位置考慮為用戶在開始行駛時希望最終到達的位置(最終期望到 達位置)。ST03:使用導航系統32來定位車輛10的當前位置(以下稱為"當 前位置")。ST04:使用剩餘電池容量檢測裝置135來計算在當前位置處電池25 的剩餘量。ST05:計算通向登記位置的路線。ST06:使用電力計算裝置136來基於路線信息計算到達登記位置所 需的電力量。ST07:使用到達可能性判斷裝置137來比較電池25的當前剩餘量和 到達登記位置所需的電力量，並且判斷當車輛返回登記位置時電池25的 剩餘量是否變得低於20%。如果判斷為"是"，則控制轉到ST08。如果 判斷為"否"，則控制返回到ST03。在後一種情況下，車輛可以行駛得更遠。ST08:使用到達可能性判斷裝置137來比較電池25的當前剩餘量和 到達登記位置所需的電力量，並且判斷當車輛返回登記位置時電池25的 剩餘量是否變得低於15%。當判斷為"是"時，則控制轉到STIO。當判 斷為"否"時，則控制經由ST09返回到ST03。在後一種情況下，車輛 可以行駛得更遠。ST09:顯示裝置33顯示向用戶提示返回家或者為電池充電的消息。 ST10:在顯示裝置中提供的警報(未示出)告警用戶。 ST11:控制器134自動啟動導航系統32，並且顯示裝置(引導路徑 顯示裝置)33開始到登記位置(家)的引導(通常稱為"返回家導航")。 作為另一種選擇，可以通過操作導航按鈕95 (圖5)來斷開導航系統32， 並且指向不同於登記位置(家)的另一目的地。圖8示出了如何為小型電動車輛計算關於路線的信息的示例，而圖9 示出了用於小型電動車輛的電力映射圖的示例。如圖8中所示，電力計算裝置136 (圖6)使用導航系統32中存儲 的地圖信息116來查找在當前位置和登記位置(家)之間的路線上道路 傾斜度改變的轉折點Pl到P8，並且以把道路傾斜度改變的轉折點Pl到 P8作為分割點的方式來分割當前位置和登記位置(家)之間的路線。艮口，路線按如下方式分割從當前位置到轉折點P1的路段是Sa。從 轉折點Pl到轉折點P2的路段是Sb。從轉折點P2到轉折點P3的路段是 Sc。從轉折點P3到轉折點P4的路段是Sd。從轉折點P4到轉折點P5的 路段是Se。從轉折點P5到轉折點P6的路段是Sf。從轉折點P6到轉折 點P7的路段是Sg。從轉折點P7到轉折點P8的路段是Sh。從轉折點P8 到登記位置(家)的路段是Sj。電力計算裝置136參照圖9中示出的電力映射圖138，使用行駛距離 La到Lj以及道路傾斜度(平均道路傾斜度)Ha到Hj來計算路段Sa到 Sj中消耗的電力量，並且合計路段Sa到Sj中消耗的電力量。通常，己知在具有IO度的道路傾斜度的道路上駕駛所消耗的電池電 力量是在平坦道路上駕駛所消耗的電力量的大約5倍。因此，道路傾斜 度對於估計小型電動車輛10中消耗的電力量(電力消耗)是重要因素。因為電力計算裝置136 (圖6)基於關於從當前位置到登記位置(行 駛距離La到Lj)的路線的行駛距離信息和關於從當前位置到登記位置的 路線的垂直上升信息(道路傾斜度Ha到Hj)來計算電力量，所以可以 按改進的精度來計算電池25的剩餘量。圖9中示出的電力映射圖138示出了電力消耗和道路傾斜度之間的 關係。道路傾斜度越大，電力消耗越大。當道路傾斜度的符號為負(下 坡)時，再生電力。艮P，在圖1中示出的從電池25向電動機26提供電力並且電動機26 驅動後車輪28、 28且使得它們旋轉的小型電動車輛10中，提供了從當 前位置到達登記位置所需的信息，登記位置是在開始行駛時登記的期望 位置或者是預設位置，並且當前位置是在行駛期間的當前位置。如圖6中所示，因為信息提供裝置130包括用於檢測剩餘電池量的 剩餘電池容量檢測裝置135、用於基於關於從當前位置到登記位置的路徑 的信息來計算從當前位置到達登記位置所需的電力量的電力計算裝置 136以及用於基於從剩餘電池容量檢測裝置135和電力計算裝置136獲得 的信息來判斷車輛是否可以從當前位置到達登記位置的到達可能性判斷 裝置137，所以用戶可以知道可行駛距離，B卩，車輛可行駛多長。當存在電池25的附加量時，車輛可以行駛得更遠。此外，因為信息提供裝置130根據從到達可能性判斷裝置137獲得 的判斷結果向車輛乘員12提示為登記位置作打算，所以例如，當判斷電 池25的剩餘量不足時，車輛乘員12可以駕駛車輛而不必擔心車輛乘員 12是否可到達登記位置(家)(返回家)。結果，小型電動車輛10上的車 輛乘員12將對於能否返回家沒有任何擔心，由此可改善車輛乘員的便利 性。圖10A到10C示出了小型電動車輛10的顯示裝置33上顯示的返回 家引導的示例。圖5中示出的顯示裝置33是用於沿著通向登記位置(家)的路徑引 導車輛的引導路徑顯示裝置，並且顯示隨後的畫面。在圖IOA中，當顯 示消息"在下一拐角左轉"時，向用戶提示左轉。在圖10B中，當顯示 消息"在下一拐角右轉"時，向用戶提示右轉。在圖10C中，當顯示消 息"越過下一十字路口直行"時，向用戶提示直行。這樣用戶可以返回 家而不會迷路。因為消息提供裝置130包括用於顯示從當前位置到登記位置的引導 路徑的顯示裝置(引導路徑顯示裝置)33，所以車輛乘員12僅僅需要根 據所顯示的引導路徑來駕駛車輛，並且可以到達登記位置(家)(返回家) 而不會失敗。在根據本發明的小型電動車輛中，如圖8和9中所示，電力計算裝 置136以把道路傾斜度改變的轉折點Pl到P8作為分割點的方式來分割 當前位置和登記位置(家)之間的路線，以便計算電力量，但是本發明 不限於此。例如，當前位置和登記位置(家)之間的路線可以分為n個 部分，其中n可以根據路線的總長度而變化(例如，對於某路段和3千 米處的路段之間的部分n為20，對於3千米處的路段到另一路段之間的 部分n為40)。此外，當前位置和登記位置(家)之間的路線可以分為都 具有固定值的部分(例如，路線可分為100米的路段或500米的路段， 或者每個路段的長度可以根據路線總長度而變化)。在根據本發明的小型電動車輛中，如圖7中所示，顯示裝置33根據電池25的剩餘量來顯示向車輛乘員提示返回家或為電池充電的消息，或者使用顯示裝置33中提供的告警來告警車輛乘員。這種消息和告警例如以警報的方式呈現，並且可以任意地發出任何警報。作為另一種選擇， 可以合適地組合多個警報。
權利要求
1、一種小型電動車輛，其包括從電池(25)向其提供電力的電動機(26)；由該電動機驅動並且使其旋轉的車輪(27、28)；和用於提供從當前位置到達登記位置所需信息的信息提供裝置(130)，該登記位置是在開始行駛時登記的期望位置或者是預設位置，並且該當前位置是在行駛期間的當前位置，其中，該信息提供裝置包括剩餘電池容量檢測裝置(135)，其用於檢測該電池的剩餘量；電力計算裝置(136)，其用於基於關於從該當前位置到該登記位置的路徑的信息來計算從該當前位置到達該登記位置所需的電力量；和到達可能性判斷裝置(137)，其用於基於從該剩餘電池容量檢測裝置和該電力計算裝置獲得的信息來判斷該車輛是否能夠從該當前位置到達該登記位置；並且該信息提供裝置根據在該到達可能性判斷裝置處做出的判斷結果來向車輛乘員提示向該登記位置前進。
2、 根據權利要求1所述的小型電動車輛，其中，該信息提供裝置包 括用於顯示從該當前位置到該登記位置的引導路徑的引導路徑顯示裝置(33)。
3、 根據權利要求l所述的小型電動車輛，其中，該電力計算裝置基 於關於從該當前位置到該登記位置的路徑的行駛距離信息和關於從該當 前位置到該登記位置的路徑的垂直上升信息來計算電力量。
全文摘要
本發明涉及考慮電池剩餘量而被引導到登記位置的小型電動車輛。該電動車輛包括用於向車輛乘員提供從當前位置到達登記位置所需信息的信息提供裝置。該信息提供裝置包括到達可能性判斷裝置，該到達可能性判斷裝置用於不僅基於從當前位置到達登記位置所需的計算電力量，而且基於電池剩餘量，來判斷車輛是否可以從當前位置到達登記位置。該到達可能性判斷裝置將車輛乘員引導到登記位置。
文檔編號B60L3/00GK101401759SQ20081016599
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月6日 優先權日2007年10月4日
發明者保坂潤, 福住泰美 申請人:本田技研工業株式會社