ゴルフカート
【課題】蓄電池の劣化が十分に抑制されたゴルフカートを提供する。
【解決手段】バッテリが満充電容量まで充電された後、カウンタ値が予め定められた規定値ｎに達したか否かが判定される。カウンタ値が規定値ｎに達していない場合、ゴルフカートが走行コースを走行する際に、コース情報の学習が行われる。カウンタ値が規定値ｎに達すると、走行コースに対応するコース情報が記憶され、記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリが過充電となる可能性があるか否かが判定される。走行コース上でバッテリが過充電となる可能性がある場合、バッテリの放電制御が行われる。
【解決手段】バッテリが満充電容量まで充電された後、カウンタ値が予め定められた規定値ｎに達したか否かが判定される。カウンタ値が規定値ｎに達していない場合、ゴルフカートが走行コースを走行する際に、コース情報の学習が行われる。カウンタ値が規定値ｎに達すると、走行コースに対応するコース情報が記憶され、記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリが過充電となる可能性があるか否かが判定される。走行コース上でバッテリが過充電となる可能性がある場合、バッテリの放電制御が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフカートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場においては、プレイヤーの移動およびゴルフクラブ等の搬送のために、蓄電池の電力で駆動されるゴルフカートが使用されている。蓄電池への充電は、回生ブレーキによって発生される回生電力または商用電源からの電力が蓄電池に供給されることによって行われる。蓄電池に十分に電力が供給されると、蓄電池が満充電になる。満充電の蓄電池にさらに回生電力が供給されると、蓄電池が過充電になる。しかしながら、蓄電池が繰り返し過充電になると、蓄電池の劣化が促進される。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載される充電方式においては、ゴルフカートの運転時における蓄電池の総放電量および平均放電電流に基づいて、蓄電池が過充電とならないように、蓄電池の充電量が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の充電方式では、満充電まで蓄電池が充電されることなく、残容量が満充電より少ない状態で蓄電池の充電および放電が繰り返される可能性がある。このような場合にも、蓄電池の劣化が促進される。したがって、特許文献１の充電方式を用いても、蓄電池の劣化を十分に抑制することができない。
【０００６】
本発明の目的は、蓄電池の劣化が十分に抑制されたゴルフカートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係るゴルフカートは、蓄電池と、蓄電池の電力により作動するモータと、モータの動力により走行する本体部と、本体部の制動時にモータにより発生される回生電力を蓄電池に供給する回生電力供給部と、予め設定された走行経路における蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶する記憶部と、蓄電池が満充電容量まで充電された後、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて、蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように蓄電池を放電させる放電制御部とを備えるものである。
【０００８】
そのゴルフカートにおいては、蓄電池の電力によりモータが作動し、モータの動力により本体部が走行する。本体部の制動時には、モータにより発生される回生電力が回生電力供給部により蓄電池に供給され、蓄電池が充電される。
【０００９】
本体部が予め設定された走行経路を走行する際には、蓄電池が満充電容量まで充電された後、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて、蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように蓄電池が放電される。それにより、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ、回生電力によって蓄電池が過充電となることを防止することができる。したがって、蓄電池の劣化が十分に抑制され、蓄電池の長寿命化が可能となる。
【００１０】
（２）ゴルフカートは、本体部の走行時に蓄電池の充電量および放電量を検出する検出部をさらに備え、記憶部は、本体部が予め設定された走行経路を走行する際に検出部により検出される蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶してもよい。
【００１１】
この場合、本体部が走行経路を走行しつつ、その走行経路におけるコース情報が記憶部に記憶される。それにより、他の装置を用いることなく容易にコース情報を取得することができる。
【００１２】
（３）外部装置から予め設定された走行経路におけるコース情報が送信され、ゴルフカートは、外部装置からのコース情報を受信する受信部をさらに備え、記憶部は、受信部により受信されたコース情報を記憶してもよい。
【００１３】
この場合、本体部が走行経路を走行することなく、受信部により受信されたコース情報が記憶部に記憶される。それにより、本体部が初めて走行経路を走行する際でも、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて蓄電池を放電させることができる。したがって、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ回生電力による蓄電池の過充電を防止することができる。
【００１４】
（４）放電制御部は、本体部が停止した状態で蓄電池を放電させてもよい。この場合、本体部を走行させているときだけではなく任意の時点で蓄電池を放電させることができる。
【００１５】
（５）放電制御部は、蓄電池から商用電源に電力を供給することにより蓄電池を放電させてもよい。この場合、商用電源に電力を戻すことにより商用電源からの電力の使用量を全体として低減することができる。それにより、電力コストを低減することできる。
【００１６】
（６）モータは、界磁巻線および電機子巻線を含む電磁石界磁形整流子モータであり、放電制御部は、モータの界磁巻線または電機子巻線の一方に蓄電池からの電力を供給することなく界磁巻線または電機子巻線の他方に蓄電池からの電力を供給することにより蓄電池を放電させてもよい。
【００１７】
モータの界磁巻線または電機子巻線の一方に電力が供給されず、他方に電力が供給された場合、モータは作動しない。それにより、他の放電器等を設けることなく、任意の時点で蓄電池を放電させることができる。したがって、放電器等の放電機能を有する他の部品を設けることによる構成の複雑化およびコストの増加が抑制される。
【００１８】
（７）蓄電池は鉛蓄電池であってもよい。この場合、鉛蓄電池は本来的に過充電によって劣化しにくいので、鉛蓄電池を本発明の蓄電池として用いることにより、蓄電池の劣化をより十分に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ、回生電力によって蓄電池が過充電となることを防止することができる。したがって、蓄電池の劣化が十分に抑制され、蓄電池の長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係るゴルフカートの外観側面図である。
【図２】ゴルフカートの内部構成を示すブロック図である。
【図３】制御部の詳細を示すブロック図である。
【図４】駆動モータの詳細な構成を示す模式図である。
【図５】走行コースにおけるバッテリの充電量、放電量および残容量の一例を模式的に示す図である。
【図６】ＣＰＵによる過充電防止処理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】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るゴルフカートについて図面を参照しながら説明する。以下の説明において、満充電とは、過充電とならない上限までバッテリが充電された状態をいう。また、満充電容量とは、満充電のバッテリの残容量をいう。さらに、充電量とは、バッテリに供給される電荷量をいい、放電量とは、バッテリから放出される電荷量をいう。
【００２２】
（１）ゴルフカートの構成
図１は、本実施の形態に係るゴルフカートの外観側面図である。図１に示すように、ゴルフカート１は、車体１０、一対の前輪１１および一対の後輪１２を有する。車体１０は、下部車体１０ａ、支持枠１０ｂおよび屋根部１０ｃを有する。下部車体１０ａの四隅から上方に延びるように支持枠１０ｂが設けられ、支持枠１０ｂの上端部に屋根部１０ｃが取り付けられる。一対の前輪１１および一対の後輪１２は、車体１０を支持するように下部車体１０ａのそれぞれ前端部および後端部に可動可能に取り付けられる。
【００２３】
下部車体１０ａ上の略中央部には前部シート１３が設けられ、下部車体１０ａ上の後部には後部シート１４が設けられる。前部シート１３の前方にはハンドル１５が設けられる。前部シート１３に着座する搭乗者がハンドル１５を操作することにより、前輪１１の向きが調整され、ゴルフカート１の操舵が行われる。下部車体１０ａの後端部には、ゴルフバッグ等を載置するためのキャリア１６が設けられる。
【００２４】
本実施の形態に係るゴルフカート１は、搭乗者の任意の選択により、自動走行モードおよび手動走行モードのいずれかで動作を行う。自動走行モードでは、基本的に図示しないリモコンの操作のみが行われる。手動走行モードでは、搭乗者によりハンドル１５ならびに後述のアクセルペダルおよびブレーキペダルが操作される。
【００２５】
図２は、ゴルフカート１の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、ゴルフカート１は、主として制御部５０、バッテリ５１、駆動モータ２１、トランスミッション２２、電磁ブレーキ２３、アクセルペダル２４、ブレーキペダル２５、ブレーキ駆動部２６および受信部５７を備える。
【００２６】
制御部５０は、バッテリ５１の充放電制御を行うとともに、バッテリ５１の電力を用いて後述の各部の動作を制御する。制御部５０の詳細については後述する。バッテリ５１としては、例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池またはニッケル・カドミウム蓄電池を用いることができる。特に、鉛蓄電池は上記の他の蓄電池に比べて過充電による劣化が促進されにくい。そのため、鉛蓄電池を用いることが好ましい。
【００２７】
駆動モータ２１、トランスミッション２２および電磁ブレーキ２３は、ゴルフカート１の後部に設けられる。後輪１２の車軸１２ａにトランスミッション２２が接続され、駆動モータ２１および電磁ブレーキ２３がトランスミッション２２に取り付けられる。駆動モータ２１の回転力は、トランスミッション２２を介して後輪１２の車軸１２ａに伝達される。それにより、後輪１２が駆動される。
【００２８】
また、ゴルフカート１の制動時に、駆動モータ２１により電力が発生される。具体的には、駆動モータ２１が発電機として機能し、後輪１２の回転力が電力に変換される。駆動モータ２１により発生される電力（以下、回生電力と呼ぶ）がバッテリ５１に供給されることにより、バッテリ５１が充電される。ゴルフカート１の停止動作時には、電磁ブレーキ２３が作動して駆動モータ２１の回転を制止する。駆動モータ２１の詳細については後述する。
【００２９】
アクセルペダル２４およびブレーキペダル２５は、ゴルフカート１の前部に設けられ、前部シート１３（図１）に着座する搭乗者により操作される。アクセルペダル２４にはアクセルセンサ２４ａが接続される。アクセルペダル２４の踏み込み量がアクセルセンサ２４ａにより検出され、その検出値が制御部５０に与えられる。制御部５０は、アクセルセンサ２４ａの検出値に基づいて駆動モータ２１を制御する。
【００３０】
ブレーキペダル２５はブレーキ駆動部２６に接続される。一対の前輪１１および一対の後輪１２の各々には、ディスクブレーキ等のブレーキ機構ＢＭが取り付けられる。ブレーキ駆動部２６はこれらのブレーキ機構ＢＭに接続される。搭乗者によってブレーキペダル２５が踏み込まれると、ブレーキ駆動部２６が各ブレーキ機構ＢＭを駆動して前輪１１および後輪１２を制動する。また、ブレーキ駆動部２６は制御部５０により制御される。
【００３１】
制御部５０には、誘導線センサＳ１、定点センサＳ２および車速センサＳ３がそれぞれ電気的に接続される。ゴルフ場には、ゴルフカート１が予め定められた経路を１方向（予め決められた方向）に走行するようにゴルフカート１を誘導するための電磁誘導線（図示せず）が埋設されている。その電磁誘導線が誘導線センサＳ１によって磁気的に検出され、誘導線センサＳ１から制御部５０に検出信号が与えられる。自動走行モードでは、制御部５０が誘導線センサＳ１からの検出信号に基づいて図示しない操舵機構を制御する。それにより、ゴルフカート１が予め定められた経路から逸脱することなく走行する。
【００３２】
また、ゴルフカート１の走行経路における所定位置には、各種の定点が設けられる。各定点は、走行、停止または減速等を指示する指示信号を発信する。各ゴルフカートが定点上を通過する際に、定点からの指示信号が定点センサＳ２によって検出されると、定点センサＳ２から制御部５０に検出信号が与えられる。制御部５０は、定点センサＳ２からの検出信号に応じて、ゴルフカート１の走行を制御する。車速センサＳ３はトランスミッション２２に設けられる。車速センサＳ３によりゴルフカート１の走行速度が検出され、その検出値が制御部５０に与えられる。
【００３３】
また、ゴルフ場のマスタ室ＭＲには、マスタコンピュータ６０が設けられる。例えば各ゴルフカート１の出庫前に、マスタコンピュータ６０からマスタ室ＭＲのアンテナ６０ａを介して種々の情報が送信される。受信部５７は、マスタコンピュータ６０からの情報を受信し、制御部５０に与える。
【００３４】
図３は、制御部５０の詳細を示すブロック図である。図３に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５０１、電力変換部５０２、充放電制御部５０３、電圧検出部５０４、電流検出部５０５、駆動制御部５０７、タイマ５０８および記憶部５０９を含む。
【００３５】
ＣＰＵ５０１は、充放電制御部５０３、電圧検出部５０４、電流検出部５０５、駆動制御部５０７、タイマ５０８および記憶部５０９を制御する。電力変換部５０２は、ＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換器およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換器を含む。電力変換部５０２は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する。充放電制御部５０３は、電力変換部５０２により与えられる直流電力をバッテリ５１に供給する。これにより、バッテリ５１が充電される。
【００３６】
また、充放電制御部５０３は、バッテリ５１の残容量の一部を電力変換部５０２を介して商用電源に戻す。この場合、電力変換部５０２は、充放電制御部５０３からの直流電力を交流電力に変換する。充放電制御部５０３の詳細については後述する。
【００３７】
電圧検出部５０４は、バッテリ５１の電圧を検出する。電流検出部５０５は、バッテリ５１に流れる電流を検出する。電圧検出部５０４により検出された電圧および電流検出部５０５により検出された電流はそれぞれＣＰＵ５０１に与えられる。
【００３８】
駆動制御部５０７は、バッテリ５１から駆動モータ２１に電力を供給することにより駆動モータ２１を作動させる。また、駆動制御部５０７は、駆動モータ２１により発生される回生電力をバッテリ５１に供給する。それにより、バッテリ５１が充電される。さらに、駆動制御部５０７は、駆動モータ２１を作動させることなく、バッテリ５１を放電させることができる。駆動制御部５０７の詳細については後述する。
【００３９】
ＣＰＵ５０１は、タイマ５０８を用いて、バッテリ５１の充電時間、バッテリ５１の放電時間、およびゴルフカート１の走行時間等を計測する。記憶部５０９は、後述の過充電防止処理を行うための過充電防止処理プログラム、および後述のコース情報を記憶する。
【００４０】
（２）駆動モータの詳細
次に、駆動モータ２１の詳細な構成について説明する。図４は、駆動モータ２１の詳細な構成を示す模式図である。図４に示すように、駆動モータ２１は、電機子巻線２１１および界磁巻線２１２を含む。すなわち、駆動モータ２１は電磁石界磁形整流子モータである。電機子巻線２１１がロータに相当し、界磁巻線２１２がステータに相当する。
【００４１】
電機子巻線２１１の端子部２１１ａ，２１１ｂが駆動制御部５０７にそれぞれ接続される。また、界磁巻線２１２の一端部および他端部が駆動制御部５０７にそれぞれ接続される。駆動制御部５０７は、バッテリ５１の正極および負極に接続される。
【００４２】
駆動制御部５０７によりバッテリ５１から駆動モータ２１の電機子巻線２１１および界磁巻線２１２に電流が供給される（実線矢印参照）。それにより、電機子巻線２１１および界磁巻線２１２の周囲に磁界が発生し、電機子巻線２１１が回転力（トルク）を得る。その回転力が後輪１２（図２）に伝達されることにより、後輪１２が駆動される。
【００４３】
一方、電機子巻線２１１の回転力が電力に変換されることにより、後輪１２が制動される（回生ブレーキ）。変換された電力が回生電力として駆動制御部５０７によりバッテリ５１に供給される（点線矢印参照）。
【００４４】
ここで、駆動制御部５０７によりバッテリ５１から電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ電流が供給された場合、電機子巻線２１１に回転力が発生しない。その場合、供給された電流が熱として消費される。すなわち、バッテリ５１から電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ電流を供給することにより、回転力を発生させることなく、バッテリ５１を放電させることができる。
【００４５】
本実施の形態では、電機子巻線２１１に供給可能な電流は界磁巻線２１２に供給可能な電流よりも大きい。電機子巻線２１１には例えば３００Ａを供給することが可能であり、界磁巻線２１２には例えば２０Ａを供給することが可能である。そのため、電機子巻線２１１にのみ電流が供給されることにより、界磁巻線２１２にのみ電流が供給される場合に比べてより効率よくバッテリ５１を放電させることができる。
【００４６】
（３）走行時におけるバッテリの充電および放電
本実施の形態に係るゴルフカート１は、予め定められた走行経路（以下、走行コースと呼ぶ）を走行すると、その走行コースに対応するコース情報を記憶部５０９に記憶する。コース情報は、ゴルフカート１の走行区間とバッテリ５１の充電量および放電量との関係を含む。
【００４７】
ここで、コース情報について具体的に説明する。図５は、走行コースにおけるバッテリ５１の充電量、放電量および残容量の一例を模式的に示す図である。なお、図５において、バッテリ５１の充電量は正の値で示され、バッテリ５１の放電量は負の値で示される。また、地点Ｐ１からの充電量の積算値（以下、積算充電量と呼ぶ）および放電量の積算値（以下、積算放電量と呼ぶ）がかっこ内に示される。また、バッテリ５１の残容量として、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合の値が上段に示され、実際のバッテリ５１の残容量が下段のかっこ内に示される。
【００４８】
ゴルフカート１が水平部を走行する際、またはゴルフカート１が上り坂を走行する際には、後輪１２の駆動（駆動モータ２１の作動）のために電力が必要であり、バッテリ５１の充電量よりも放電量が大きくなる。一方、ゴルフカート１が下り坂を走行する際には、後輪１２の回転力を電力に変換することができるので、放電量よりも充電量が大きくなる。
【００４９】
図５の例において、バッテリ５１の満充電容量が６０Ａｈであるとし、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合、バッテリ５１は次のように充電および放電される。まず、地点Ｐ１から地点Ｐ２までの区間は水平部である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が２Ａｈ放電される。また、地点Ｐ２から地点Ｐ４までの区間は下り坂である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が３Ａｈ充電される。また、地点Ｐ４から地点Ｐ６までの区間は上り坂である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が５Ａｈ放電される。地点Ｐ６から地点Ｐ１３においても同様に、水平部および上り坂での走行時にはバッテリ５１が放電され、下り坂での走行時にはバッテリ５１が充電される。
【００５０】
このようなバッテリ５１の充電量および放電量が、ゴルフカート１の走行区間と対応付けられ、コース情報として記憶部５０９に記憶される。なお、ゴルフカート１の走行区間とは、走行コースのある地点から別の地点までゴルフカート１が走行した区間をいう。
【００５１】
しかしながら、実際にはバッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることはなく、満充電のバッテリ５１にさらに電力が供給されると、バッテリ５１が過充電になる。図５の例では、バッテリ５１の満充電容量が６０Ａｈであり、バッテリ５１が満充電容量まで充電された状態でゴルフカート１が地点Ｐ１から走行を開始する。
【００５２】
ゴルフカート１が走行を継続すると、地点Ｐ３でバッテリ５１の残容量が満充電容量に達し、地点Ｐ３から地点Ｐ４までの区間において、バッテリ５１が過充電となる。同様に、地点Ｐ８でバッテリ５１の残容量が満充電容量に達し、地点Ｐ８から地点Ｐ９までの区間においてバッテリ５１が過充電となる。このようにバッテリ５１が度々過充電になると、バッテリ５１の劣化が促進される。
【００５３】
そこで、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、以下の第１の例または第２の例のように、バッテリ５１が過充電とならないように制御部５０によりバッテリ５１の放電制御が行われる。
【００５４】
具体的には、商用電源から電力変換部５０２を介して供給される電力によりバッテリ５１が満充電容量まで充電された後、まず、記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性があるか否かが制御部５０により判定される。
【００５５】
第１の例では、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後であってゴルフカート１が走行を開始する前に、充放電制御部５０３によりバッテリ５１の残容量の一部が電力変換部５０２を介して商用電源に戻される。これにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。また、商用電源に電力を戻すことにより、商用電源からの電力の使用量を全体として低減することができる。したがって、電力コストを低減することができる。
【００５６】
図５の例では、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合、バッテリ５１の残容量の最大値は、地点Ｐ９における６２Ａｈである。すなわち、バッテリ５１の残容量の最大値が満充電容量の６０Ａｈよりも２Ａｈ大きい。そこで、ゴルフカート１が走行を開始する前に、バッテリ５１から商用電源に例えば２Ａｈ戻される。それにより、地点Ｐ４でのバッテリ５１の残容量は５９Ａｈとなり、地点Ｐ９でのバッテリ５１の残容量は６０Ａｈとなる。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００５７】
第２の例では、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、バッテリ５１が過充電となる前の任意の時点で、駆動制御部５０７によりバッテリ５１の残容量の一部が駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ供給される。
【００５８】
この場合、上記のように、駆動モータ２１によって後輪１２が駆動されない。したがって、ゴルフカート１が停止したときにバッテリ５１を放電させることができる。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。また、駆動モータ２１を用いてバッテリ５１を放電させるので、他の抵抗器等を設ける必要がない。そのため、放電機能を有する他の部品を設けることによる構造の複雑化およびコストの増加を抑制することができる。
【００５９】
なお、第２の例においては、ゴルフカート１の走行開始前に、駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に電力が供給されてバッテリ５１が放電されてもよく、または、ゴルフカート１の走行開始後にゴルフカート１が一時的に停止した状態で、駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に電力が供給されてバッテリ５１が放電されてもよい。
【００６０】
図５の例では、例えば地点Ｐ１から地点Ｐ３までの区間において、ゴルフカート１が停止した状態でバッテリ５１から駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に例えば２Ａｈ供給される。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００６１】
ところで、ゴルフカート１が走行を開始した後、バッテリ５１の積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも十分に大きくなると、バッテリ５１が過充電となる可能性がない。そのため、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも十分に大きい状態でのバッテリ５１の充電量および放電量は、コース情報として記憶部５０９に記憶されなくてもよい。
【００６２】
図５の例では、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも３Ａｈ以上大きい状態での充電量および放電量がコース情報として記憶されない。すなわち、地点Ｐ５から地点Ｐ７までの区間に対応するバッテリ５１の充電量および放電量がコース情報として記憶部５０９に記憶されない。
【００６３】
なお、バッテリ５１が満充電である場合に、バッテリ５１の過充電を防止するため、下り坂において、回生ブレーキを用いる（駆動モータ２１で回生電力を発生させる）代わりに、ブレーキ機構ＢＭまたは電磁ブレーキ２３等のメカニカルブレーキを用いることが考えられる。しかしながら、回生ブレーキによる制動時とメカニカルブレーキによる制動時とでは、搭乗者に与えられる感覚が異なる。そのため、バッテリ５１の残容量に応じて回生ブレーキとメカニカルブレーキとが切り替えられると、搭乗者が違和感を覚えることがある。
【００６４】
それに対して、本実施の形態では、バッテリ５１の残容量に応じて回生ブレーキとメカニカルブレーキとが切り替えられることがないので、搭乗者に違和感を与えることなく、バッテリ５１の過充電を防止することができる。
【００６５】
（４）過充電防止処理
制御部５０のＣＰＵ５０１による過充電防止処理について説明する。図６は、ＣＰＵ５０１による過充電防止処理を示すフローチャートである。なお、図６の過充電防止処理は、ＣＰＵ５０１が記憶部５０９に記憶される過充電防止処理プログラムを実行することにより行われる。
【００６６】
図６に示すように、まず、ＣＰＵ５０１は、制御部５０が商用電源に接続された状態で、充放電制御部５０３によりバッテリ５１を満充電容量まで充電する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ５０１は、カウンタ値が予め定められた規定値ｎ（例えば、ｎ＝５）に達したか否かを判定する（ステップＳ２）。後述のように、カウンタ値は記憶部５０９に記憶されている。カウンタ値は、初期状態では０である。ゴルフカート１が走行コースを１回走行する毎にカウンタ値に１が加算される。
【００６７】
カウンタ値が規定値ｎに達していない場合、ＣＰＵ５０１は、ゴルフカート１が走行コースを走行する際に、コース情報の学習を行う（ステップ３）。そして、走行が終了した後にカウンタ値に１を加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００６８】
ここで、ステップＳ３におけるコース情報の学習方法について説明する。本実施の形態では、ゴルフカート１が走行コースを走行しつつその走行時のバッテリ５１の充電量および放電量が記憶部５０９に記憶される。
【００６９】
具体的には、ＣＰＵ５０１は、電流検出部５０５により検出される電流およびタイマ５０８を用いて計測される充電時間および放電時間に基づいて、バッテリ５１の充電量および放電量を算出する。この場合、電流と充電時間との積が充電量に相当し、電流と放電時間との積が放電量に相当する。
【００７０】
また、ＣＰＵ５０１は、車速センサＳ３により検出されるゴルフカート１の走行速度およびタイマ５０８を用いて計測される走行時間に基づいて、ゴルフカート１の走行距離を算出する。この場合、走行速度と走行時間との積が走行距離に相当する。算出された充電量および放電量と走行距離とが互いに対応付けられ、記憶部５０９に記憶される。
【００７１】
なお、図５の例のように、走行コースによってはコース情報の学習時に走行コース上でバッテリ５１が過充電となることがある。そのため、上記のように、バッテリ５１として過充電による劣化が促進されにくい鉛蓄電池を用いることが好ましい。
【００７２】
図６のステップＳ２において、カウンタ値が規定値ｎに達すると、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３で記憶部５０９に記憶された情報に基づいて、走行コースに対応するコース情報を記憶部５０９に記憶する（ステップＳ５）。
【００７３】
この場合、ＣＰＵ５０１は、ｎ回の走行における充電量および放電量の平均値を算出する。また、ＣＰＵ５０１は、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも予め定められた値（図５の例では３Ａｈ）以上大きくならない区間を決定する（図５の例では地点Ｐ１から地点Ｐ５までの区間、および地点Ｐ７から地点Ｐ１３までの区間）。そして、ＣＰＵ５０１は、決定された区間に対応する充電量および放電量の平均値ならびに走行距離をコース情報として記憶部５０９に記憶する。
【００７４】
次に、ＣＰＵ５０１は、記憶部５０９に記憶されるコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７５】
走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がない場合、ＣＰＵ５０１は、そのまま処理を終了する。一方、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、ＣＰＵ５０１は、上記の放電制御を行い（ステップＳ７）、処理を終了する。
【００７６】
すなわち、上記の第１の例では、ステップＳ７の放電制御として、ＣＰＵ５０１は、ゴルフカート１が走行を開始する前に、制御部５０が商用電源に接続された状態で、充放電制御部５０３によりバッテリ５１の残容量の一部を電力変換部５０２を介して商用電源に戻す。
【００７７】
上記の第２の例では、ステップＳ７の放電制御として、ＣＰＵ５０１は、バッテリ５１が過充電となる前の任意の時点において、ゴルフカート１が停止した状態で、駆動制御部５０７によりバッテリ５１の残容量の一部をバッテリ５１から駆動モータ２の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ供給する。
【００７８】
これにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００７９】
（５）本実施の形態の効果
このように、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後、予め記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電とならないように、バッテリ５１の放電制御が行われる。これにより、バッテリ５１を満充電容量まで充電しつつ、走行コース上で回生電力によりバッテリ５１が過充電となることを防止することができる。したがって、バッテリ５１の劣化が十分に抑制され、バッテリ５１の長寿命化が可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、走行コースの走行時にコース情報が学習される。それにより、他の装置を用いることなく容易にコース情報を取得することができる。
【００８１】
（６）他の実施の形態
（６−１）
上記実施の形態においては、ゴルフカート１が走行コースを走行しつつコース情報を学習することにより走行コースに対応するコース情報が取得されるが、これに限らず、他の方法でコース情報が取得されてもよい。
【００８２】
例えば、マスタコンピュータ６０（図２）に走行コースに対応するコース情報が予め記憶され、マスタコンピュータ６０からゴルフカート１にコース情報が送信されてもよい。この場合、マスタコンピュータ６０からのコース情報が受信部５７により受信され、記憶部５０９に記憶される。ＣＰＵ５０１は、図６のステップＳ２〜Ｓ４の処理を行うことなく、マスタコンピュータ６０からのコース情報に基づいて、図６のステップＳ６，Ｓ７の処理を行う。この場合、ゴルフカート１がコース情報の学習を行う必要がないので、ゴルフカート１が初めて走行コースを走行する場合でも、マスタコンピュータ６０から与えられたコース情報に基づいてバッテリ５１の放電制御を行うことができる。
【００８３】
なお、他のゴルフカート１がコース情報の学習を行うことによってコース情報を取得した場合に、そのコース情報が他のゴルフカート１からマスタコンピュータ６０に与えられ、さらにマスタコンピュータ６０から当ゴルフカート１に送信されることにより、当ゴルフカート１がコース情報を取得してもよい。
【００８４】
（６−２）
上記実施の形態においては、駆動モータ２１として電磁石界磁形整流子モータが用いられるが、駆動モータ２１として他のモータが用いられてもよい。例えば、駆動モータ２１として永久磁石界磁形整流子モータを用いてもよい。この場合、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後、上記の第１の例により、バッテリ５１が過充電とならないようにバッテリ５１が放電される。
【００８５】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８６】
上記実施の形態においては、バッテリ５１が蓄電池の例であり、駆動モータ２１がモータの例であり、車体１０、前輪１１および後輪１２が本体部の例であり、駆動制御部５０７が回生電力供給部の例であり、記憶部５０９が記憶部の例であり、ＣＰＵ５０１、充放電制御部５０３および駆動制御部５０７が放電制御部の例であり、電流検出部５０５およびタイマ５０８が検出部の例であり、マスタコンピュータ６０が外部装置の例であり、受信部５７が受信部の例である。
【００８７】
請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、ゴルフ場におけるプレイヤーの移動およびゴルフクラブの搬送等のために有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ゴルフカート
１０ 車体
１１ 前輪
１２ 後輪
２１ 駆動モータ
２２ トランスミッション
２３ 電磁ブレーキ
２６ ブレーキ駆動部
５０ 制御部
５１ バッテリ
５７ 受信部
６０ マスタコンピュータ
５０１ ＣＰＵ
５０２ 電力変換部
５０３ 充放電制御部
５０４ 電圧検出部
５０５ 電流検出部
５０７ 駆動制御部
５０８ タイマ
５０９ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフカートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場においては、プレイヤーの移動およびゴルフクラブ等の搬送のために、蓄電池の電力で駆動されるゴルフカートが使用されている。蓄電池への充電は、回生ブレーキによって発生される回生電力または商用電源からの電力が蓄電池に供給されることによって行われる。蓄電池に十分に電力が供給されると、蓄電池が満充電になる。満充電の蓄電池にさらに回生電力が供給されると、蓄電池が過充電になる。しかしながら、蓄電池が繰り返し過充電になると、蓄電池の劣化が促進される。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載される充電方式においては、ゴルフカートの運転時における蓄電池の総放電量および平均放電電流に基づいて、蓄電池が過充電とならないように、蓄電池の充電量が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の充電方式では、満充電まで蓄電池が充電されることなく、残容量が満充電より少ない状態で蓄電池の充電および放電が繰り返される可能性がある。このような場合にも、蓄電池の劣化が促進される。したがって、特許文献１の充電方式を用いても、蓄電池の劣化を十分に抑制することができない。
【０００６】
本発明の目的は、蓄電池の劣化が十分に抑制されたゴルフカートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係るゴルフカートは、蓄電池と、蓄電池の電力により作動するモータと、モータの動力により走行する本体部と、本体部の制動時にモータにより発生される回生電力を蓄電池に供給する回生電力供給部と、予め設定された走行経路における蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶する記憶部と、蓄電池が満充電容量まで充電された後、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて、蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように蓄電池を放電させる放電制御部とを備えるものである。
【０００８】
そのゴルフカートにおいては、蓄電池の電力によりモータが作動し、モータの動力により本体部が走行する。本体部の制動時には、モータにより発生される回生電力が回生電力供給部により蓄電池に供給され、蓄電池が充電される。
【０００９】
本体部が予め設定された走行経路を走行する際には、蓄電池が満充電容量まで充電された後、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて、蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように蓄電池が放電される。それにより、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ、回生電力によって蓄電池が過充電となることを防止することができる。したがって、蓄電池の劣化が十分に抑制され、蓄電池の長寿命化が可能となる。
【００１０】
（２）ゴルフカートは、本体部の走行時に蓄電池の充電量および放電量を検出する検出部をさらに備え、記憶部は、本体部が予め設定された走行経路を走行する際に検出部により検出される蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶してもよい。
【００１１】
この場合、本体部が走行経路を走行しつつ、その走行経路におけるコース情報が記憶部に記憶される。それにより、他の装置を用いることなく容易にコース情報を取得することができる。
【００１２】
（３）外部装置から予め設定された走行経路におけるコース情報が送信され、ゴルフカートは、外部装置からのコース情報を受信する受信部をさらに備え、記憶部は、受信部により受信されたコース情報を記憶してもよい。
【００１３】
この場合、本体部が走行経路を走行することなく、受信部により受信されたコース情報が記憶部に記憶される。それにより、本体部が初めて走行経路を走行する際でも、記憶部に記憶されたコース情報に基づいて蓄電池を放電させることができる。したがって、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ回生電力による蓄電池の過充電を防止することができる。
【００１４】
（４）放電制御部は、本体部が停止した状態で蓄電池を放電させてもよい。この場合、本体部を走行させているときだけではなく任意の時点で蓄電池を放電させることができる。
【００１５】
（５）放電制御部は、蓄電池から商用電源に電力を供給することにより蓄電池を放電させてもよい。この場合、商用電源に電力を戻すことにより商用電源からの電力の使用量を全体として低減することができる。それにより、電力コストを低減することできる。
【００１６】
（６）モータは、界磁巻線および電機子巻線を含む電磁石界磁形整流子モータであり、放電制御部は、モータの界磁巻線または電機子巻線の一方に蓄電池からの電力を供給することなく界磁巻線または電機子巻線の他方に蓄電池からの電力を供給することにより蓄電池を放電させてもよい。
【００１７】
モータの界磁巻線または電機子巻線の一方に電力が供給されず、他方に電力が供給された場合、モータは作動しない。それにより、他の放電器等を設けることなく、任意の時点で蓄電池を放電させることができる。したがって、放電器等の放電機能を有する他の部品を設けることによる構成の複雑化およびコストの増加が抑制される。
【００１８】
（７）蓄電池は鉛蓄電池であってもよい。この場合、鉛蓄電池は本来的に過充電によって劣化しにくいので、鉛蓄電池を本発明の蓄電池として用いることにより、蓄電池の劣化をより十分に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蓄電池を満充電容量まで充電しつつ、回生電力によって蓄電池が過充電となることを防止することができる。したがって、蓄電池の劣化が十分に抑制され、蓄電池の長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係るゴルフカートの外観側面図である。
【図２】ゴルフカートの内部構成を示すブロック図である。
【図３】制御部の詳細を示すブロック図である。
【図４】駆動モータの詳細な構成を示す模式図である。
【図５】走行コースにおけるバッテリの充電量、放電量および残容量の一例を模式的に示す図である。
【図６】ＣＰＵによる過充電防止処理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】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るゴルフカートについて図面を参照しながら説明する。以下の説明において、満充電とは、過充電とならない上限までバッテリが充電された状態をいう。また、満充電容量とは、満充電のバッテリの残容量をいう。さらに、充電量とは、バッテリに供給される電荷量をいい、放電量とは、バッテリから放出される電荷量をいう。
【００２２】
（１）ゴルフカートの構成
図１は、本実施の形態に係るゴルフカートの外観側面図である。図１に示すように、ゴルフカート１は、車体１０、一対の前輪１１および一対の後輪１２を有する。車体１０は、下部車体１０ａ、支持枠１０ｂおよび屋根部１０ｃを有する。下部車体１０ａの四隅から上方に延びるように支持枠１０ｂが設けられ、支持枠１０ｂの上端部に屋根部１０ｃが取り付けられる。一対の前輪１１および一対の後輪１２は、車体１０を支持するように下部車体１０ａのそれぞれ前端部および後端部に可動可能に取り付けられる。
【００２３】
下部車体１０ａ上の略中央部には前部シート１３が設けられ、下部車体１０ａ上の後部には後部シート１４が設けられる。前部シート１３の前方にはハンドル１５が設けられる。前部シート１３に着座する搭乗者がハンドル１５を操作することにより、前輪１１の向きが調整され、ゴルフカート１の操舵が行われる。下部車体１０ａの後端部には、ゴルフバッグ等を載置するためのキャリア１６が設けられる。
【００２４】
本実施の形態に係るゴルフカート１は、搭乗者の任意の選択により、自動走行モードおよび手動走行モードのいずれかで動作を行う。自動走行モードでは、基本的に図示しないリモコンの操作のみが行われる。手動走行モードでは、搭乗者によりハンドル１５ならびに後述のアクセルペダルおよびブレーキペダルが操作される。
【００２５】
図２は、ゴルフカート１の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、ゴルフカート１は、主として制御部５０、バッテリ５１、駆動モータ２１、トランスミッション２２、電磁ブレーキ２３、アクセルペダル２４、ブレーキペダル２５、ブレーキ駆動部２６および受信部５７を備える。
【００２６】
制御部５０は、バッテリ５１の充放電制御を行うとともに、バッテリ５１の電力を用いて後述の各部の動作を制御する。制御部５０の詳細については後述する。バッテリ５１としては、例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池またはニッケル・カドミウム蓄電池を用いることができる。特に、鉛蓄電池は上記の他の蓄電池に比べて過充電による劣化が促進されにくい。そのため、鉛蓄電池を用いることが好ましい。
【００２７】
駆動モータ２１、トランスミッション２２および電磁ブレーキ２３は、ゴルフカート１の後部に設けられる。後輪１２の車軸１２ａにトランスミッション２２が接続され、駆動モータ２１および電磁ブレーキ２３がトランスミッション２２に取り付けられる。駆動モータ２１の回転力は、トランスミッション２２を介して後輪１２の車軸１２ａに伝達される。それにより、後輪１２が駆動される。
【００２８】
また、ゴルフカート１の制動時に、駆動モータ２１により電力が発生される。具体的には、駆動モータ２１が発電機として機能し、後輪１２の回転力が電力に変換される。駆動モータ２１により発生される電力（以下、回生電力と呼ぶ）がバッテリ５１に供給されることにより、バッテリ５１が充電される。ゴルフカート１の停止動作時には、電磁ブレーキ２３が作動して駆動モータ２１の回転を制止する。駆動モータ２１の詳細については後述する。
【００２９】
アクセルペダル２４およびブレーキペダル２５は、ゴルフカート１の前部に設けられ、前部シート１３（図１）に着座する搭乗者により操作される。アクセルペダル２４にはアクセルセンサ２４ａが接続される。アクセルペダル２４の踏み込み量がアクセルセンサ２４ａにより検出され、その検出値が制御部５０に与えられる。制御部５０は、アクセルセンサ２４ａの検出値に基づいて駆動モータ２１を制御する。
【００３０】
ブレーキペダル２５はブレーキ駆動部２６に接続される。一対の前輪１１および一対の後輪１２の各々には、ディスクブレーキ等のブレーキ機構ＢＭが取り付けられる。ブレーキ駆動部２６はこれらのブレーキ機構ＢＭに接続される。搭乗者によってブレーキペダル２５が踏み込まれると、ブレーキ駆動部２６が各ブレーキ機構ＢＭを駆動して前輪１１および後輪１２を制動する。また、ブレーキ駆動部２６は制御部５０により制御される。
【００３１】
制御部５０には、誘導線センサＳ１、定点センサＳ２および車速センサＳ３がそれぞれ電気的に接続される。ゴルフ場には、ゴルフカート１が予め定められた経路を１方向（予め決められた方向）に走行するようにゴルフカート１を誘導するための電磁誘導線（図示せず）が埋設されている。その電磁誘導線が誘導線センサＳ１によって磁気的に検出され、誘導線センサＳ１から制御部５０に検出信号が与えられる。自動走行モードでは、制御部５０が誘導線センサＳ１からの検出信号に基づいて図示しない操舵機構を制御する。それにより、ゴルフカート１が予め定められた経路から逸脱することなく走行する。
【００３２】
また、ゴルフカート１の走行経路における所定位置には、各種の定点が設けられる。各定点は、走行、停止または減速等を指示する指示信号を発信する。各ゴルフカートが定点上を通過する際に、定点からの指示信号が定点センサＳ２によって検出されると、定点センサＳ２から制御部５０に検出信号が与えられる。制御部５０は、定点センサＳ２からの検出信号に応じて、ゴルフカート１の走行を制御する。車速センサＳ３はトランスミッション２２に設けられる。車速センサＳ３によりゴルフカート１の走行速度が検出され、その検出値が制御部５０に与えられる。
【００３３】
また、ゴルフ場のマスタ室ＭＲには、マスタコンピュータ６０が設けられる。例えば各ゴルフカート１の出庫前に、マスタコンピュータ６０からマスタ室ＭＲのアンテナ６０ａを介して種々の情報が送信される。受信部５７は、マスタコンピュータ６０からの情報を受信し、制御部５０に与える。
【００３４】
図３は、制御部５０の詳細を示すブロック図である。図３に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５０１、電力変換部５０２、充放電制御部５０３、電圧検出部５０４、電流検出部５０５、駆動制御部５０７、タイマ５０８および記憶部５０９を含む。
【００３５】
ＣＰＵ５０１は、充放電制御部５０３、電圧検出部５０４、電流検出部５０５、駆動制御部５０７、タイマ５０８および記憶部５０９を制御する。電力変換部５０２は、ＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換器およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換器を含む。電力変換部５０２は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する。充放電制御部５０３は、電力変換部５０２により与えられる直流電力をバッテリ５１に供給する。これにより、バッテリ５１が充電される。
【００３６】
また、充放電制御部５０３は、バッテリ５１の残容量の一部を電力変換部５０２を介して商用電源に戻す。この場合、電力変換部５０２は、充放電制御部５０３からの直流電力を交流電力に変換する。充放電制御部５０３の詳細については後述する。
【００３７】
電圧検出部５０４は、バッテリ５１の電圧を検出する。電流検出部５０５は、バッテリ５１に流れる電流を検出する。電圧検出部５０４により検出された電圧および電流検出部５０５により検出された電流はそれぞれＣＰＵ５０１に与えられる。
【００３８】
駆動制御部５０７は、バッテリ５１から駆動モータ２１に電力を供給することにより駆動モータ２１を作動させる。また、駆動制御部５０７は、駆動モータ２１により発生される回生電力をバッテリ５１に供給する。それにより、バッテリ５１が充電される。さらに、駆動制御部５０７は、駆動モータ２１を作動させることなく、バッテリ５１を放電させることができる。駆動制御部５０７の詳細については後述する。
【００３９】
ＣＰＵ５０１は、タイマ５０８を用いて、バッテリ５１の充電時間、バッテリ５１の放電時間、およびゴルフカート１の走行時間等を計測する。記憶部５０９は、後述の過充電防止処理を行うための過充電防止処理プログラム、および後述のコース情報を記憶する。
【００４０】
（２）駆動モータの詳細
次に、駆動モータ２１の詳細な構成について説明する。図４は、駆動モータ２１の詳細な構成を示す模式図である。図４に示すように、駆動モータ２１は、電機子巻線２１１および界磁巻線２１２を含む。すなわち、駆動モータ２１は電磁石界磁形整流子モータである。電機子巻線２１１がロータに相当し、界磁巻線２１２がステータに相当する。
【００４１】
電機子巻線２１１の端子部２１１ａ，２１１ｂが駆動制御部５０７にそれぞれ接続される。また、界磁巻線２１２の一端部および他端部が駆動制御部５０７にそれぞれ接続される。駆動制御部５０７は、バッテリ５１の正極および負極に接続される。
【００４２】
駆動制御部５０７によりバッテリ５１から駆動モータ２１の電機子巻線２１１および界磁巻線２１２に電流が供給される（実線矢印参照）。それにより、電機子巻線２１１および界磁巻線２１２の周囲に磁界が発生し、電機子巻線２１１が回転力（トルク）を得る。その回転力が後輪１２（図２）に伝達されることにより、後輪１２が駆動される。
【００４３】
一方、電機子巻線２１１の回転力が電力に変換されることにより、後輪１２が制動される（回生ブレーキ）。変換された電力が回生電力として駆動制御部５０７によりバッテリ５１に供給される（点線矢印参照）。
【００４４】
ここで、駆動制御部５０７によりバッテリ５１から電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ電流が供給された場合、電機子巻線２１１に回転力が発生しない。その場合、供給された電流が熱として消費される。すなわち、バッテリ５１から電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ電流を供給することにより、回転力を発生させることなく、バッテリ５１を放電させることができる。
【００４５】
本実施の形態では、電機子巻線２１１に供給可能な電流は界磁巻線２１２に供給可能な電流よりも大きい。電機子巻線２１１には例えば３００Ａを供給することが可能であり、界磁巻線２１２には例えば２０Ａを供給することが可能である。そのため、電機子巻線２１１にのみ電流が供給されることにより、界磁巻線２１２にのみ電流が供給される場合に比べてより効率よくバッテリ５１を放電させることができる。
【００４６】
（３）走行時におけるバッテリの充電および放電
本実施の形態に係るゴルフカート１は、予め定められた走行経路（以下、走行コースと呼ぶ）を走行すると、その走行コースに対応するコース情報を記憶部５０９に記憶する。コース情報は、ゴルフカート１の走行区間とバッテリ５１の充電量および放電量との関係を含む。
【００４７】
ここで、コース情報について具体的に説明する。図５は、走行コースにおけるバッテリ５１の充電量、放電量および残容量の一例を模式的に示す図である。なお、図５において、バッテリ５１の充電量は正の値で示され、バッテリ５１の放電量は負の値で示される。また、地点Ｐ１からの充電量の積算値（以下、積算充電量と呼ぶ）および放電量の積算値（以下、積算放電量と呼ぶ）がかっこ内に示される。また、バッテリ５１の残容量として、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合の値が上段に示され、実際のバッテリ５１の残容量が下段のかっこ内に示される。
【００４８】
ゴルフカート１が水平部を走行する際、またはゴルフカート１が上り坂を走行する際には、後輪１２の駆動（駆動モータ２１の作動）のために電力が必要であり、バッテリ５１の充電量よりも放電量が大きくなる。一方、ゴルフカート１が下り坂を走行する際には、後輪１２の回転力を電力に変換することができるので、放電量よりも充電量が大きくなる。
【００４９】
図５の例において、バッテリ５１の満充電容量が６０Ａｈであるとし、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合、バッテリ５１は次のように充電および放電される。まず、地点Ｐ１から地点Ｐ２までの区間は水平部である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が２Ａｈ放電される。また、地点Ｐ２から地点Ｐ４までの区間は下り坂である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が３Ａｈ充電される。また、地点Ｐ４から地点Ｐ６までの区間は上り坂である。そのため、この区間をゴルフカート１が走行する際に、バッテリ５１が５Ａｈ放電される。地点Ｐ６から地点Ｐ１３においても同様に、水平部および上り坂での走行時にはバッテリ５１が放電され、下り坂での走行時にはバッテリ５１が充電される。
【００５０】
このようなバッテリ５１の充電量および放電量が、ゴルフカート１の走行区間と対応付けられ、コース情報として記憶部５０９に記憶される。なお、ゴルフカート１の走行区間とは、走行コースのある地点から別の地点までゴルフカート１が走行した区間をいう。
【００５１】
しかしながら、実際にはバッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることはなく、満充電のバッテリ５１にさらに電力が供給されると、バッテリ５１が過充電になる。図５の例では、バッテリ５１の満充電容量が６０Ａｈであり、バッテリ５１が満充電容量まで充電された状態でゴルフカート１が地点Ｐ１から走行を開始する。
【００５２】
ゴルフカート１が走行を継続すると、地点Ｐ３でバッテリ５１の残容量が満充電容量に達し、地点Ｐ３から地点Ｐ４までの区間において、バッテリ５１が過充電となる。同様に、地点Ｐ８でバッテリ５１の残容量が満充電容量に達し、地点Ｐ８から地点Ｐ９までの区間においてバッテリ５１が過充電となる。このようにバッテリ５１が度々過充電になると、バッテリ５１の劣化が促進される。
【００５３】
そこで、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、以下の第１の例または第２の例のように、バッテリ５１が過充電とならないように制御部５０によりバッテリ５１の放電制御が行われる。
【００５４】
具体的には、商用電源から電力変換部５０２を介して供給される電力によりバッテリ５１が満充電容量まで充電された後、まず、記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性があるか否かが制御部５０により判定される。
【００５５】
第１の例では、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後であってゴルフカート１が走行を開始する前に、充放電制御部５０３によりバッテリ５１の残容量の一部が電力変換部５０２を介して商用電源に戻される。これにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。また、商用電源に電力を戻すことにより、商用電源からの電力の使用量を全体として低減することができる。したがって、電力コストを低減することができる。
【００５６】
図５の例では、バッテリ５１の残容量が満充電容量を超えることができると仮定した場合、バッテリ５１の残容量の最大値は、地点Ｐ９における６２Ａｈである。すなわち、バッテリ５１の残容量の最大値が満充電容量の６０Ａｈよりも２Ａｈ大きい。そこで、ゴルフカート１が走行を開始する前に、バッテリ５１から商用電源に例えば２Ａｈ戻される。それにより、地点Ｐ４でのバッテリ５１の残容量は５９Ａｈとなり、地点Ｐ９でのバッテリ５１の残容量は６０Ａｈとなる。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００５７】
第２の例では、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、バッテリ５１が過充電となる前の任意の時点で、駆動制御部５０７によりバッテリ５１の残容量の一部が駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ供給される。
【００５８】
この場合、上記のように、駆動モータ２１によって後輪１２が駆動されない。したがって、ゴルフカート１が停止したときにバッテリ５１を放電させることができる。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。また、駆動モータ２１を用いてバッテリ５１を放電させるので、他の抵抗器等を設ける必要がない。そのため、放電機能を有する他の部品を設けることによる構造の複雑化およびコストの増加を抑制することができる。
【００５９】
なお、第２の例においては、ゴルフカート１の走行開始前に、駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に電力が供給されてバッテリ５１が放電されてもよく、または、ゴルフカート１の走行開始後にゴルフカート１が一時的に停止した状態で、駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に電力が供給されてバッテリ５１が放電されてもよい。
【００６０】
図５の例では、例えば地点Ｐ１から地点Ｐ３までの区間において、ゴルフカート１が停止した状態でバッテリ５１から駆動モータ２１の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方に例えば２Ａｈ供給される。それにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００６１】
ところで、ゴルフカート１が走行を開始した後、バッテリ５１の積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも十分に大きくなると、バッテリ５１が過充電となる可能性がない。そのため、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも十分に大きい状態でのバッテリ５１の充電量および放電量は、コース情報として記憶部５０９に記憶されなくてもよい。
【００６２】
図５の例では、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも３Ａｈ以上大きい状態での充電量および放電量がコース情報として記憶されない。すなわち、地点Ｐ５から地点Ｐ７までの区間に対応するバッテリ５１の充電量および放電量がコース情報として記憶部５０９に記憶されない。
【００６３】
なお、バッテリ５１が満充電である場合に、バッテリ５１の過充電を防止するため、下り坂において、回生ブレーキを用いる（駆動モータ２１で回生電力を発生させる）代わりに、ブレーキ機構ＢＭまたは電磁ブレーキ２３等のメカニカルブレーキを用いることが考えられる。しかしながら、回生ブレーキによる制動時とメカニカルブレーキによる制動時とでは、搭乗者に与えられる感覚が異なる。そのため、バッテリ５１の残容量に応じて回生ブレーキとメカニカルブレーキとが切り替えられると、搭乗者が違和感を覚えることがある。
【００６４】
それに対して、本実施の形態では、バッテリ５１の残容量に応じて回生ブレーキとメカニカルブレーキとが切り替えられることがないので、搭乗者に違和感を与えることなく、バッテリ５１の過充電を防止することができる。
【００６５】
（４）過充電防止処理
制御部５０のＣＰＵ５０１による過充電防止処理について説明する。図６は、ＣＰＵ５０１による過充電防止処理を示すフローチャートである。なお、図６の過充電防止処理は、ＣＰＵ５０１が記憶部５０９に記憶される過充電防止処理プログラムを実行することにより行われる。
【００６６】
図６に示すように、まず、ＣＰＵ５０１は、制御部５０が商用電源に接続された状態で、充放電制御部５０３によりバッテリ５１を満充電容量まで充電する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ５０１は、カウンタ値が予め定められた規定値ｎ（例えば、ｎ＝５）に達したか否かを判定する（ステップＳ２）。後述のように、カウンタ値は記憶部５０９に記憶されている。カウンタ値は、初期状態では０である。ゴルフカート１が走行コースを１回走行する毎にカウンタ値に１が加算される。
【００６７】
カウンタ値が規定値ｎに達していない場合、ＣＰＵ５０１は、ゴルフカート１が走行コースを走行する際に、コース情報の学習を行う（ステップ３）。そして、走行が終了した後にカウンタ値に１を加算し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００６８】
ここで、ステップＳ３におけるコース情報の学習方法について説明する。本実施の形態では、ゴルフカート１が走行コースを走行しつつその走行時のバッテリ５１の充電量および放電量が記憶部５０９に記憶される。
【００６９】
具体的には、ＣＰＵ５０１は、電流検出部５０５により検出される電流およびタイマ５０８を用いて計測される充電時間および放電時間に基づいて、バッテリ５１の充電量および放電量を算出する。この場合、電流と充電時間との積が充電量に相当し、電流と放電時間との積が放電量に相当する。
【００７０】
また、ＣＰＵ５０１は、車速センサＳ３により検出されるゴルフカート１の走行速度およびタイマ５０８を用いて計測される走行時間に基づいて、ゴルフカート１の走行距離を算出する。この場合、走行速度と走行時間との積が走行距離に相当する。算出された充電量および放電量と走行距離とが互いに対応付けられ、記憶部５０９に記憶される。
【００７１】
なお、図５の例のように、走行コースによってはコース情報の学習時に走行コース上でバッテリ５１が過充電となることがある。そのため、上記のように、バッテリ５１として過充電による劣化が促進されにくい鉛蓄電池を用いることが好ましい。
【００７２】
図６のステップＳ２において、カウンタ値が規定値ｎに達すると、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ３で記憶部５０９に記憶された情報に基づいて、走行コースに対応するコース情報を記憶部５０９に記憶する（ステップＳ５）。
【００７３】
この場合、ＣＰＵ５０１は、ｎ回の走行における充電量および放電量の平均値を算出する。また、ＣＰＵ５０１は、積算放電量の絶対値が積算充電量の絶対値よりも予め定められた値（図５の例では３Ａｈ）以上大きくならない区間を決定する（図５の例では地点Ｐ１から地点Ｐ５までの区間、および地点Ｐ７から地点Ｐ１３までの区間）。そして、ＣＰＵ５０１は、決定された区間に対応する充電量および放電量の平均値ならびに走行距離をコース情報として記憶部５０９に記憶する。
【００７４】
次に、ＣＰＵ５０１は、記憶部５０９に記憶されるコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７５】
走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がない場合、ＣＰＵ５０１は、そのまま処理を終了する。一方、走行コース上でバッテリ５１が過充電となる可能性がある場合、ＣＰＵ５０１は、上記の放電制御を行い（ステップＳ７）、処理を終了する。
【００７６】
すなわち、上記の第１の例では、ステップＳ７の放電制御として、ＣＰＵ５０１は、ゴルフカート１が走行を開始する前に、制御部５０が商用電源に接続された状態で、充放電制御部５０３によりバッテリ５１の残容量の一部を電力変換部５０２を介して商用電源に戻す。
【００７７】
上記の第２の例では、ステップＳ７の放電制御として、ＣＰＵ５０１は、バッテリ５１が過充電となる前の任意の時点において、ゴルフカート１が停止した状態で、駆動制御部５０７によりバッテリ５１の残容量の一部をバッテリ５１から駆動モータ２の電機子巻線２１１または界磁巻線２１２のいずれか一方にのみ供給する。
【００７８】
これにより、走行コース上でバッテリ５１が過充電となることが防止される。
【００７９】
（５）本実施の形態の効果
このように、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後、予め記憶部５０９に記憶されたコース情報に基づいて、走行コース上でバッテリ５１が過充電とならないように、バッテリ５１の放電制御が行われる。これにより、バッテリ５１を満充電容量まで充電しつつ、走行コース上で回生電力によりバッテリ５１が過充電となることを防止することができる。したがって、バッテリ５１の劣化が十分に抑制され、バッテリ５１の長寿命化が可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態に係るゴルフカート１においては、走行コースの走行時にコース情報が学習される。それにより、他の装置を用いることなく容易にコース情報を取得することができる。
【００８１】
（６）他の実施の形態
（６−１）
上記実施の形態においては、ゴルフカート１が走行コースを走行しつつコース情報を学習することにより走行コースに対応するコース情報が取得されるが、これに限らず、他の方法でコース情報が取得されてもよい。
【００８２】
例えば、マスタコンピュータ６０（図２）に走行コースに対応するコース情報が予め記憶され、マスタコンピュータ６０からゴルフカート１にコース情報が送信されてもよい。この場合、マスタコンピュータ６０からのコース情報が受信部５７により受信され、記憶部５０９に記憶される。ＣＰＵ５０１は、図６のステップＳ２〜Ｓ４の処理を行うことなく、マスタコンピュータ６０からのコース情報に基づいて、図６のステップＳ６，Ｓ７の処理を行う。この場合、ゴルフカート１がコース情報の学習を行う必要がないので、ゴルフカート１が初めて走行コースを走行する場合でも、マスタコンピュータ６０から与えられたコース情報に基づいてバッテリ５１の放電制御を行うことができる。
【００８３】
なお、他のゴルフカート１がコース情報の学習を行うことによってコース情報を取得した場合に、そのコース情報が他のゴルフカート１からマスタコンピュータ６０に与えられ、さらにマスタコンピュータ６０から当ゴルフカート１に送信されることにより、当ゴルフカート１がコース情報を取得してもよい。
【００８４】
（６−２）
上記実施の形態においては、駆動モータ２１として電磁石界磁形整流子モータが用いられるが、駆動モータ２１として他のモータが用いられてもよい。例えば、駆動モータ２１として永久磁石界磁形整流子モータを用いてもよい。この場合、バッテリ５１が満充電容量まで充電された後、上記の第１の例により、バッテリ５１が過充電とならないようにバッテリ５１が放電される。
【００８５】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８６】
上記実施の形態においては、バッテリ５１が蓄電池の例であり、駆動モータ２１がモータの例であり、車体１０、前輪１１および後輪１２が本体部の例であり、駆動制御部５０７が回生電力供給部の例であり、記憶部５０９が記憶部の例であり、ＣＰＵ５０１、充放電制御部５０３および駆動制御部５０７が放電制御部の例であり、電流検出部５０５およびタイマ５０８が検出部の例であり、マスタコンピュータ６０が外部装置の例であり、受信部５７が受信部の例である。
【００８７】
請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、ゴルフ場におけるプレイヤーの移動およびゴルフクラブの搬送等のために有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ゴルフカート
１０ 車体
１１ 前輪
１２ 後輪
２１ 駆動モータ
２２ トランスミッション
２３ 電磁ブレーキ
２６ ブレーキ駆動部
５０ 制御部
５１ バッテリ
５７ 受信部
６０ マスタコンピュータ
５０１ ＣＰＵ
５０２ 電力変換部
５０３ 充放電制御部
５０４ 電圧検出部
５０５ 電流検出部
５０７ 駆動制御部
５０８ タイマ
５０９ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池と、
前記蓄電池の電力により作動するモータと、
前記モータの動力により走行する本体部と、
前記本体部の制動時に前記モータにより発生される回生電力を前記蓄電池に供給する回生電力供給部と、
予め設定された走行経路における前記蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶する記憶部と、
前記蓄電池が満充電容量まで充電された後、前記記憶部に記憶された前記コース情報に基づいて、前記蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように前記蓄電池を放電させる放電制御部とを備えることを特徴とするゴルフカート。
【請求項２】
前記本体部の走行時に前記蓄電池の充電量および放電量を検出する検出部をさらに備え、
前記記憶部は、前記本体部が前記走行経路を走行する際に前記検出部により検出される前記蓄電池の充電量および放電量を前記コース情報として記憶することを特徴とする請求項１記載のゴルフカート。
【請求項３】
外部装置から前記走行経路におけるコース情報が送信され、
前記ゴルフカートは、前記外部装置からのコース情報を受信する受信部をさらに備え、
前記記憶部は、前記受信部により受信されたコース情報を記憶することを特徴とする請求項１または２記載のゴルフカート。
【請求項４】
前記放電制御部は、前記本体部が停止した状態で前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項５】
前記放電制御部は、前記蓄電池から商用電源に電力を供給することにより前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項６】
前記モータは、界磁巻線および電機子巻線を含む電磁石界磁形整流子モータであり、
前記放電制御部は、前記モータの前記界磁巻線または前記電機子巻線の一方に前記蓄電池からの電力を供給することなく前記界磁巻線または前記電機子巻線の他方に前記蓄電池を供給することにより前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項７】
前記蓄電池は鉛蓄電池であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項１】
蓄電池と、
前記蓄電池の電力により作動するモータと、
前記モータの動力により走行する本体部と、
前記本体部の制動時に前記モータにより発生される回生電力を前記蓄電池に供給する回生電力供給部と、
予め設定された走行経路における前記蓄電池の充電量および放電量をコース情報として記憶する記憶部と、
前記蓄電池が満充電容量まで充電された後、前記記憶部に記憶された前記コース情報に基づいて、前記蓄電池の残容量が予め設定された上限値よりも大きくならないように前記蓄電池を放電させる放電制御部とを備えることを特徴とするゴルフカート。
【請求項２】
前記本体部の走行時に前記蓄電池の充電量および放電量を検出する検出部をさらに備え、
前記記憶部は、前記本体部が前記走行経路を走行する際に前記検出部により検出される前記蓄電池の充電量および放電量を前記コース情報として記憶することを特徴とする請求項１記載のゴルフカート。
【請求項３】
外部装置から前記走行経路におけるコース情報が送信され、
前記ゴルフカートは、前記外部装置からのコース情報を受信する受信部をさらに備え、
前記記憶部は、前記受信部により受信されたコース情報を記憶することを特徴とする請求項１または２記載のゴルフカート。
【請求項４】
前記放電制御部は、前記本体部が停止した状態で前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項５】
前記放電制御部は、前記蓄電池から商用電源に電力を供給することにより前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項６】
前記モータは、界磁巻線および電機子巻線を含む電磁石界磁形整流子モータであり、
前記放電制御部は、前記モータの前記界磁巻線または前記電機子巻線の一方に前記蓄電池からの電力を供給することなく前記界磁巻線または前記電機子巻線の他方に前記蓄電池を供給することにより前記蓄電池を放電させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴルフカート。
【請求項７】
前記蓄電池は鉛蓄電池であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のゴルフカート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０５８３３（Ｐ２０１１−２０５８３３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２３５２（Ｐ２０１０−７２３５２）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００２０１７６６）ヤマハモーターパワープロダクツ株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００２０１７６６）ヤマハモーターパワープロダクツ株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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