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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Rollstuhl mit Hilfsantrieb, der
umfasst:
einen Elektromotor zum Erzeugen einer Hilfskraft,
eine
Einrichtung zum Erfassen menschlicher Kraft, die eine auf ein rechtes
und linkes Rad des Rollstuhls ausgeübte menschliche Kraft erfasst,
und
eine Steuereinrichtung, die den Elektromotor entsprechend
der durch die Einrichtung zum Erfassen menschlicher Kraft erfassten
menschlichen Kraft steuert, wobei die Hilfskraft der durch die Einrichtung zum
Erfassen menschlicher Kraft erfassten menschlichen Kraft entspricht,
die auf jedes Rad ausgeübt wird,
um das Rad zum Drehen anzutreiben,
wobei die Steuereinrichtung
so konfiguriert ist, dass sie den Elektromotor so steuert, dass
er die Hilfskraft erzeugt, wenn die menschliche Kraft durch die
Einrichtung zum Erfassen menschlicher Kraft erfasst wird, und die
Hilfskraft im Verlauf der Zeit verringert.
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Rollstühle mit
Hilfsantrieb sind gewöhnlich zwischen
dem handbetätigten
Rollstuhl und dem motorbetriebenen Rollstuhl angesiedelt. Die menschliche
Kraft, die intermittierend auf die gepaarten rechten und linken
Räder ausgeübt wird,
wird erfasst, und der erfassten menschlichen Kraft entsprechende Hilfskraft
wird jeweils dem rechten und linken Rad zugeführt, um den Kraftaufwand des
Fahrers zu verringern.
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Hier
wird bei dieser Art von Rollstuhl mit Hilfsantrieb die Hilfskraft
jedes Mal, wenn die menschliche, auf jedes Rad ausgeübte Kraft
erfasst wird, intermittierend zur Verfügung gestellt. Nachdem die
Ausübung
der menschlichen Kraft aufgehoben ist, wird im Verlauf der Zeit
eine Verringerung der Hilfskraft bewirkt, um dem Rollstuhlfahrer
einen Eindruck des Ausrollens zu bieten (Bezug auf JP(A) Hei-8-168506).
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Der
herkömmliche
Rollstuhl mit Hilfsantrieb jedoch hatte bislang Probleme: die Verringerungsrate der
Hilfskraft über
die Zeit ist unabhängig
von der Größe der menschliche
Kraft und der Fahrgeschwindigkeit oder der Fahrrichtung (vorwärts oder
rückwärts) immer
gleich bleibend eingestellt. Demzufolge dauert die Fahrt auf einer
Straßenoberfläche mit
geringem Rollwiderstand länger
als erwartet an, wenn zum Beispiel das Ausmaß des Ausrollens zu groß ist, und
der Wenderadius kann für
die geringfügigen
Bewegungen im Hause nicht verkleinert werden. Wenn im Gegensatz
das Ausmaß des
Ausrollens nicht ausreichend ist, ist die Fahrt auf der Straße mit großem Rollwiderstand
oder auf einer starken Steigung nicht einfach.
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Es
gibt auch Fälle,
die dazu führen,
dass der Rollstuhl weiter als erwartet ausrollt, wenn der Rollstuhl
eine Stufe oder dergleichen überwindet.
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Überdies
ruft das Ausrollen des Rollstuhls in Rückwärtsrichtung beim Fahrer unnötiger Weise
ein Gefühl
von Angst hervor. Wenn andererseits das Ausmaß des Ausrollens nicht ausreichend
ist, selbst wenn menschliche Kraft in Rückwärtsrichtung oder um der Raddrehung
an einem starken Gefälle
zum Beispiel mit der Absicht, Bremskräfte zu erzeugen, entgegen zu
wirken, auf die Räder
ausgeübt
wird, können
keine stabilisierten Bremskräfte
erzeugt werden.
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Ein
weiterer Rollstuhl mit Hilfsantrieb der oben erwähnten Art ist bekannt aus
US 5.234.060 A . Darin
kann der offen gelegte Rollstuhl mit Hilfsantrieb, der zwei Elektromotoren
zum Erzeugen einer Hilfskraft und eine Einrichtung zum Erfassen menschlicher
Kraft in Form eines Drehmoment-Sensors aufweist, auch eine Rückkopplungs-Verstärkung selektieren,
die weniger Antrieb erzeugt, als zum Aufrechterhalten der bestehenden
Geschwindigkeit nötig
ist. Demzufolge können
der Motorantrieb und die Geschwindigkeit zur Simulation eines Ausrolleffektes langsam
zurückgehen.
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Wie
weiter beschrieben, wird jedoch die Motorgeschwindigkeits-Rückkopplung
durch den 15 M Ohm-Widerstand am Eingang zum Verstärkereingang
eingestellt, dadurch wird eine Verringerungsrate festgelegt, die
notwendigerweise mit Bezug auf alle Fahrbedingungen des Rollstuhls
mit Hilfsantrieb festgelegt wird.
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Folglich
ist es ein Ziel der Erfindung, einen Rollstuhl mit Hilfsantrieb
der bekannten Art zu verbessern, damit er entsprechend den jeweiligen
Bedürfnissen
und Bedienungen des Fahrers bei wechselnden Gegebenheiten mühelose betrieben
werden kann. Dies wurde durch den Rollstuhl mit Hilfsantrieb des
Anspruchs 1 erreicht.
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Für einen
Rollstuhl mit Hilfsantrieb der obigen Art wird dieses Ziel auf eine
erfinderische Art erreicht, bei der die Steuereinrichtung so konfiguriert ist,
dass sie eine Verringerungsrate der Hilfskraft entsprechend den
Fahrbedingungen des Rollstuhls ändert.
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Folglich
ist das Ziel dieser Erfindung, einen Rollstuhl mit Hilfsantrieb
zur Verfügung
zu stellen, der geeignet ist, Fahrten mit kleinem Radius im Hause, komfortable
Fahrten im Freien, mühelose
Bergauf-Fahrten, stabilisierte Bergab-Fahrten durchzuführen und
das Gefühl
von Angst während
einer Rückwärtsfahrt
zu beseitigen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
eines solchen Rollstuhls mit Hilfsantrieb sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Folglich
wird ein erforderliches Ausmaß des Ausrollens
entsprechend der Fahrbedingung des Rollstuhls sichergestellt. Besonders
weil die Verringerungsrate der Hilfskraft vergrößert wird, wenn die menschliche
Kraft kleiner ist, wird das Ausmaß des Ausrollens des Rollstuhls
für die
geringfügigen
Bewegungen im Hause, zum Beispiel sind geringfügige Bewegungen im Hause mit
einem kleinen Wenderadius möglich,
gering gehalten, und die Bequemlichkeit für den Fahrer wird verbessert.
Ebenso wird, da die Verringerungsrate der Hilfskraft verkleinert
wird, wenn die menschliche Kraft größer ist, ein ausreichendes
Ausmaß des
Ausrollens für
das Fahren im Freien sichergestellt, so dass eine komfortable Fahrt auf
einer ebenen Straße
ermöglicht
wird und zugleich eine steile Bergauf-Fahrt erleichtert wird, um
den Kraftaufwand des Fahrers zu verringern.
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Wie
erläutert,
wird ein notwendiges Ausmaß des
Ausrollens entsprechen der Fahrbedingung des Rollstuhls sichergestellt.
Besonders da die Verringerungsrate der Hilfskraft so eingestellt
ist, dass sie größer ist,
wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner ist, und kleiner ist, wenn
die Fahrgeschwindigkeit größer ist, wird
das Ausmaß des
Ausrollens des Rollstuhls zum Beispiel für die geringfügigen Bewegungen
im Hause gering gehalten, geringfügige Bewegungen im Hause mit
einem kleinen Wenderadius sind möglich,
und die Bequemlichkeit für
den Fahrer wird verbessert. Zugleich wird ein komfortables Fahren
im Freien mit ausreichendem Ausmaß des Abrollens sichergestellt.
Außerdem
steigt im Falle, wenn der Rollstuhl eine Stufe oder dergleichen überwindet,
da die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist, die Verringerungsrate. Demzufolge
wird der Rollstuhl daran gehindert, weiter auszurollen, als nach
der Überwindung
erwartet wird, und dem Fahrer wird ein Eindruck von Stabilität geboten.
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Außerdem rollt
der Rollstuhl, da nach einer Ausführungsform die Verringerungsrate
der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung
während
der Rückwärtsfahrt
so eingestellt ist, dass sie der in der Vorwärtsrichtung während der
Vorwärtsfahrt
entspricht oder größer als diese
ist, nicht übermäßig aus,
und beim Fahrer wird keine unnötiges
Gefühl
von Angst hervorgerufen.
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Ansonsten
ist, da nach einer weiteren Ausführungsform
die Verringerungsrate der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung während der
Vorwärtsfahrt kleiner
ist als die der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung während der
Rückwärtsfahrt,
eine stabilisierte Bergab-Fahrt möglich, wenn der Rollstuhl ein
starkes Gefälle
hinunterfährt,
weil eine ausreichende Bremskraft in der Rückwärtsrichtung verbleibt, wenn
eine Bremskraft durch Ausübung
menschlicher Kraft in der Rückwärtsrichtung
erzeugt wird, um der Raddrehung entgegen zu wirken.
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Als
Folge ist ein ausreichendes Ausmaß des Ausrollens entsprechend
der Fahrbedingung des Rollstuhls sichergestellt. Besonders kann,
da die Verringerungsrate so eingestellt ist, dass sie größer ist, wenn
wenigstens entweder die Geschwindigkeitsabweichung oder/und der
zeitintegrierte Wert der Geschwindigkeitsabweichung größer sind,
und kleiner ist, wenn der Wert kleiner ist, eine beträchtliche
Steigerung bei der Rollstuhl-Geschwindigkeit nach der Aufhebung
der Ausübung
menschlichen Krafteinsatzes, unabhängig von der Größe der menschlichen Kraft
und der Fahrgeschwindigkeit, verhindert werden. Weiterhin wird eine
unerwartete Steigerung bei der Rollstuhl-Geschwindigkeit im Zeitpunkt
des Startens verhindert, wenn eine große Betriebskraft sogar auf
einer Straßenoberfläche von
geringem Rollwiderstand benötigt
wird. Außerdem
ist ein ausreichendes Maß des
Ausrollens sogar beim Fahren auf einer steilen Steigung sichergestellt,
wo die Fahrgeschwindigkeit niedrig ist. Dies ist mit der Begrenzung
des Ausmaßes
des Ausrollens auf einer ebenen Straße mit geringem Rollwiderstand
aufweist vereinbar.
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Im
Folgenden wird die Erfindung mittels bevorzugter Ausführungsformen
hiervon mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen in größerer Ausführlichkeit
beschrieben werden:
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1 ist
eine Seitenansicht des Rollstuhls mit Hilfsantrieb als eine erste
Ausführungsform
der Erfindung,
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2 ist
eine Draufsicht desselben Rollstuhls mit Hilfsantrieb,
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3 ist
eine Rückansicht
desselben Rollstuhls mit Hilfsantrieb,
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4 ist
eine axiale Ansicht des Rades desselben Rollstuhls mit Hilfsantrieb
in dem Zustand, wo eine Abdeckung auf dem Radnaben-Teilstück entfernt
ist,
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5 ist
ein vergrößerter Querschnitt
entlang der Linie A-A in 4,
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6 ist
ein Querschnitt entlang der Linie B-B in 4,
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7 ist
eine Innenseitenansicht des rechten Rades desselben Rollstuhls mit
Hilfsantrieb nach der ersten Ausführungsform der Erfindung,
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8 ist
eine Innenseitenansicht des linken Rades desselben Rollstuhls mit
Hilfsantrieb,
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9 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Steuerung desselben Rollstuhls
mit Hilfsantrieb zeigt,
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10 ist
ein Schaubild, das die Veränderung
in der menschlichen Kraft und der Hilfskraft im Verlauf der Zeit
zeigt,
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11 ist
ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Verringerungsrate
der Hilfskraft und der menschlichen Kraft zeigt,
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12 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Steuerung eines Rollstuhls
mit Hilfsantrieb nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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13 ist
ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Verringerungsrate
der Hilfskraft, der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrrichtung zeigt,
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14 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Steuerung eines Rollstuhls
mit Hilfsantrieb nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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15 ist
ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Verringerungsrate
der Hilfskraft und dem integrierten Wert der Geschwindigkeitsabweichung
zeigt,
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16 ist
ein Schaubild, das Veränderungen
in der menschlichen Kraft und Hilfskraft, Fahrgeschwindigkeit, integriertem
Wert der Geschwindigkeitsabweichung und Verringerungsrate der Hilfskraft im
Verlauf mit der Zeit zeigt.
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Erste Ausführungsform
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Ein
Rollstuhl mit Hilfsantrieb 1 dieser Ausführungsform
hat zwei Räder 2,
ein rechtes und ein linkes, die zum Drehen mit der menschlichen
Kraft, die auf jedes Rad 2 ausgeübt wird, und der zu jedem Rad 2 zugeführten, der
menschlichen Kraft entsprechenden Hilfskraft angetrieben werden.
Der Rollstuhl wird durch Anbringen der als Antriebsräder dienenden und
zur rechten und linken Seite frei entfernbaren Räder 2 eines vorhandenen
handbetätigten
Rollstuhls von einer zusammenklappbaren Bauart zusammengebaut. Die
aus Rohren hergestellten vorderen und rückwärtigen Teilstücke eines
Fahrzeugaufbau-Rahmens 3 werden, damit sie sich frei bewegen können, mit
gepaarten rechten und linken Laufrollen 4 und Rädern 2 unterbaut.
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Ein
aus Stoff gefertigter Sitz 5, auf den sich der Fahrer setzt,
ist in der Mitte des Fahrzeugaufbau-Rahmens 3 angeordnet.
Hier weist der Fahrzeugaufbau-Rahmen 3, wie in 3 gezeigt,
gepaarte vordere und rückwärtige Querträger 3a in
einer X-Form auf, die an ihrem Schnittpunkt mit einer Welle 6 gelenkig
so verbunden sind, dass der Fahrzeugaufbau um die Welle 6 herum
zusammengeklappt werden kann.
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Gepaarte
rechte und linke rückseitige
Rohre 3b sind senkrecht im hinteren Teil des Fahrzeugaufbau-Rahmens 3 angeordnet,
ihre oberen Enden sind nach hinten gebogen, und die gebogenen Abschnitte sind
mit Handgriffen 7 für
eine Pflegeperson versehen. Stützstangen 8,
die das Fallen verhindern, sind an Stellen innerhalb der Räder 2 angebracht
und erstrecken sich schräg
nach hinten unten (nach rechts in 1) des Fahrzeugaufbaus.
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Gepaarte
rechte und linke Schenkelrohre 3c, die sich waagerecht
von der mittleren Höhe
der rückseitigen
Rohre 3b des Fahrzeugaufbau-Rahmens 3 auf die
Vorderseite des Fahrzeugaufbaus zu erstrecken, sind gewöhnlich in
ihren vorderen Teilen rechtwinklig gebogen, und erstrecken sich
senkrecht nach unten, wobei ihre unteren Enden für eine freie Drehung auf Laufrollen 4 gelagert
sind. Die unterhalb der Schenkelrohre 3c angeordneten vorderen
Teilstücke von
gepaarten rechten und linken Sitzrohren 3d erstrecken sich
schräg
nach vorne unten des Fahrzeugaufbaus, wobei ihre verlängerten
Enden (vorderen Enden) gepaarte rechte und linke Fußstützen 9 aufweisen.
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Wie
in 6 gezeigt, ist eine Radnabe 2a eines
jeden der gepaarten rechten und linken Räder zum Drehen auf einem Kugellager 12 auf
einer Achse 11 gelagert, die wiederum auf einer Achse gelagert ist,
die sich an die an den Fahrzeugaufbau-Rahmen 3 angeschweißte Nabe 10 anschließt. Die
Außenseite
eines jeden Rades 2 ist mit einem ringförmigen Greifreifen 13 ausgestattet,
der vom Fahrer zu drehen ist. Der Greifreifen 13 ist an
einer Scheibe 14 mit drei Speichen 15 unter Gebrauch
von Bolzen 16 befestigt, wobei die Scheibe 14 für freie
Drehung auf einer in die Radnabe 2a des Rades 2 fest
eingebauten Nabe gelagert ist. Folglich kann sich der Greifreifen 13 unabhängig vom
Rad 2 drehen. In dieser Ausführungsform, wie in 6 gezeigt,
ist ein aus einem elastischen Material hergestellter Dichtungsring 17 zwischen
die Radnabe 2a des Rades 2 und die Scheibe 14 eingefügt. Die
Scheibe 14 ist mit einer mit der Scheibe 14 verbundenen
Abdeckung 18 abgedeckt. Der zum Abdichten bestimmte Dichtungsring 17 dient
auch zur Dämpfung
der Reibung, um die Vibration in der Umfangsrichtung einzuschränken, die mit
der Trägheit
der Scheibe 14 verbunden ist, elastisch gelagert.
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Der
Greifreifen 13 ist an seinen drei Umfangsstellen für Zweirichtungs-Drehung
relativ zum Rad 2 mittels einer Konstruktion, die in 4 und 5 gezeigt
ist.
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Das
heißt,
die Scheibe 14 weist, wie in 4 gezeigt,
rechtwinklige Löcher 14a auf,
die an drei Stellen entlang ihres gesamten Umfangs angeordnet sind.
Wie in 5 gezeigt, sind eine Feder 19 mit großem Durchmesser
und eine Feder 20 mit kleinem Durchmesser in einem zusammengepressten
Zustand in einer Aussparung 2a-1 von halbkreisförmigem Querschnitt
eingebaut, die an drei Stellen auf der Stirnoberfläche der
Radnabe 2a des Rades 2 und dem rechtwinkligen
Loch 14a ausgebildet ist. Wie in 4 und 6 gezeigt,
werden die Enden der Federn 19 und 20 von einer
Halterung 24 gehalten, gesichert mit zwei Bolzen 23 an
der Radnabe 2a des Rades 2. Wenn keine menschliche
Kraft auf den Greifreifen 13 ausgeübt wird, nämlich im Ruhezustand, während die
Feder 20 mit kleinem Durchmesser mit einer bestimmten vorläufigen Kraft
zwischen den Federaufnehmern 21 und 22 zusammengepresst
wird, sind beide Enden der Feder 19 mit großem Durchmesser
leicht getrennt von den Federaufnehmern 21 und 22,
ohne irgendeine Kraft auf die Federaufnehmer 21 und 22 auszuüben. Hier
ist die Federkonstante der Feder 19 mit großem Durchmesser so
festgelegt, dass sie größer ist
als die der Feder 20 mit kleinem Durchmesser.
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Wie
in 4 und 6 gezeigt, ist ein Potentiometer 27 zum
Erfassen der Größe und Richtung
der auf den Greifreifen 13 ausgeübten menschlichen Kraft aus
dem Umfang und der Richtung der relativen Drehung zwischen dem Rad 2 (Radnabe 2a)
und dem Greifreifen 13 (Scheibe 14) an der Außenstirnfläche der
Radnabe 2a unter Verwendung von Bolzen 25, die
durch in der Radnabe 2a ausgeformte Schlitzlöcher 27a geführt werden,
angebracht und in seiner Position einstellbar (Bezug auf 4). Ein
Ende eines Hebels 28 ist am Ende der Antriebswelle des
Potentiometers 27 befestigt, während das andere Ende des Hebels 28 durch
ein Schlitzloch mit einem Stift 29, der aus der Scheibe 14 ragt,
einrastet.
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Wie
in 6 bis 8 gezeigt, ist eine scheibenförmige Sicherungsplatte 30 an
einer Achse 11 an einer Stelle innerhalb der Radnabe 2a eines
jeden der rechten und linken gepaarten Räder 2 unter Berücksichtigung
der Vorgabe über
die Fahrzeugbreite befestigt. Ein Steuergerät 31, das eine Steuereinrichtung
bildet, und ein Elektromotor 32 als eine Antriebsquelle
sind auf der Sicherungsplatte 30 angebracht.
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Innerhalb
eines jeden Rades 2 ist ein Raum ausgeformt, der von der
Sicherungsplatte 30 umschlossen ist, und der Raum wird
durch eine ringförmige
Trennwand 33 in Kammern S1 und S2 geteilt. Das Steuergerät 31 ist
in der Kammer S1 angeordnet. In diesem Fall führt ein Drehtransformator 34 Signalübertragung
zwischen dem Steuergerät 31 und dem
Potentiometer 27 durch.
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Die
Hilfskraft, die mit jedem Elektromotor 32 erzeugt wird,
wird zu jedem Rad 2 durch eine Kraftübertragungs-Einrichtung übertragen,
die aus Bauteilen besteht, zu denen eine Riemenübertragungs-Vorrichtung G1
und Zahnräder
G2 und G3 gehören.
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Die
aus den oben beschriebenen Federn 19 und 20 und
dem Potentiometer 27 aufgebaute Erfassungseinrichtung für den Kräfteeinsatz,
die
aus dem Drehtransformator 34 aufgebaute Signalübertragungseinrichtung,
die
aus dem Steuergerät 31 aufgebaute
Steuereinrichtung und
die aus den Bauteilen, zu denen der Elektromotor 32, Riemenübertragungs-Vorrichtung
G1 und die Zahnräder
G2 und G3 gehören,
aufgebaute Kraftübertragungseinrichtung
konfigurieren ein Hilfskraftaggregat. Das Hilfskraftaggregat ist
in radialen und axialen Richtungen kompakt um die Achse 11 der
Radnabe 2a eines jeden Rades 2 herum angeordnet.
Die gepaarten rechten und linken Räder 2, von denen jedes das
innerhalb der Radnabe 2a angeordnete Hilfskraftaggregat
aufweist, sind wie vorher beschrieben am Fahrzeugaufbau entfernbar
befestigt.
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Der
Rollstuhl mit Hilfsantrieb 1 dieser Ausführungsform
weist einen innerhalb der Radnabe 2a des rechten Rades 2 angeordneten
Hauptschalter (nicht gezeigt) auf. Der Hauptschalter wird durch
den Drehvorgang eines Hebels 35, gezeigt in 7,
ein- und ausgeschaltet. Das heißt,
der Hebel 35 ist so an der Achse 11 befestigt,
dass er sich frei drehen kann. Das Unterteil des Hebels 35 ist
als Teilzahnrad 35a ausgebildet, das mit einem Zahnbogen 36 zum
Ein- und Ausschalten des Hauptschalters in Eingriff kommt. Eine
LED (Leuchtdiode, nicht gezeigt), die den Ein- oder Aus-Zustand
des Hauptschalters anzeigt, ist in das vordere Ende des Hebels 35 eingelassen.
Ein Zuleitungsdraht 37, der sich von der LED erstreckt,
ist elektrisch an eine Batterie 38 angeschlossen, die später beschrieben
werden wird.
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Wie
in 1 und 7 gezeigt, weist der Rollstuhl
mit Hilfsantrieb 1 dieser Ausführungsform eine auf der Seite
des rechten Rades 2 frei entfernbar angeordnete Batterie 38 auf.
Das heißt,
wie in 6 gezeigt, ist ein Bügel 39 mit einem Bolzen 40 an
der Sicherungsplatte 30 des rechten Rades 2 befestigt. Eine
Batteriehalterung 41 ist mit einer Schraube 42 am
oberen Teil der Klammer 39 befestigt. Die Batterie 38 ist
frei entfernbar in der Batteriehalterung 41 eingebaut.
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Wenn
der Hauptschalter durch Drehvorgang des Hebels 35, unter
der Bedingung, dass die Batterie 38 in der Batteriehalterung 41 eingebaut
ist, eingeschaltet wird, wird den an den rechten und linken Rädern 2 angeordneten
Hilfskraftaggregaten Energie der Batterie 38 durch Kabelbündel 52 und 43 zugeführt, um
die Hilfskraftaggregate anzutreiben.
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Wie
in 7 gezeigt, sind die Kabelbündel 43 und 52 elektrisch
durch Verbindungsstücke 44a und 44b untereinander
verbunden. Ein Ende des Kabelbündels 43 ist
elektrisch an das Hilfskraftaggregat des rechten Rades 2 angeschlossen,
und das andere Ende desselben Kabelbündels 43 ist elektrisch
an das Hilfskraftaggregat des linken Rades 2, wie in 8 gezeigt,
angeschlossen. Wie ebenfalls in 8 gezeigt,
ist auf der Sicherungsplatte 30 des linken Rades 2 ein
Verbindungsstück 45 befestigt.
Das Kabelbündel 43 wird
elektrisch an das Hilfskraftaggregat des linken Rades 2 durch
Verbindung des am Ende des Kabelbündels 43 befestigten
Verbindungsstückes 46 mit
dem Verbindungsstück 45 durch
einen schnellen, mühelosen
Vorgang angeschlossen.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der Nullpunkt des Potentiometers 27 durch Lösen des
Bolzens 25, in 4 gezeigt, und Verändern der
Lage des Potentiometers 27, justiert. In dem an der Sicherungsplatte 30 befestigten
Steuergerät 31 ist
eine LED 47 (Siehe 4 und 6)
angeordnet, die aufleuchtet, wenn die Nullpunkt-Justierung des Potentiometers 27 abgeschlossen
ist. Wie in 4 gezeigt, ist ein kreisrundes,
der LED 47 gegenüber liegendes Ausrichtfenster 33a in
der Trennwand 33, die sich gegenüber der LED 47 im
Rad 2 befindet, ausgeformt. Ein kreisrundes, transparentes
Bauteil 48 ist in das Ausrichtfenster 33a eingesetzt.
In diesem Fall kann, obwohl bei dieser Ausführungsform das transparente Bauteil 48 verwendet
wird, die gesamte Trennwand 33 transparent gefertigt werden,
oder der Abschnitt der Trennwand 33, der sich gegenüber der
LED 47 befindet, kann dünn
und halb-transparent gefertigt werden, um die LED 47 deutlich
zu erkennen.
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Wie
ebenso in 4 und 6 gezeigt
ist, sind die LED 47, das Ausrichtfenster 33a und
das transparente Bauteil 48 so angeordnet, dass Öffnungen 2a-2,
die an vier Stellen entlang des gesamten Umfangs der Stirnoberfläche der
Radnabe 2a ausgeformt sind, und Öffnungen 14b in Kreissektorform, die
an drei Stellen entlang des gesamten Umfangs der Scheibe 14 ausgeformt
sind, miteinander in der Richtung der Achse 11 ausgerichtet
sind. Folglich kann im Zeitpunkt der Justierung des Nullpunktes des
Potentiometers 27 die Beleuchtung der LED 47 (oder
der nulljustierte Zustand des Potentiometers 27) von der
Außenseite
eines jeden Rades 2 deutlich erkannt werden, wenn die Abdeckung 18 (Siehe 6)
entfernt wird.
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Als
Nächstes
wird die Funktion des Rollstuhls mit Hilfsantrieb 1 unter
Bezugnahme auf 9 bis 12 beschrieben
werden.
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Wenn
der Fahrer menschliche Kraft auf die gepaarten rechten und linken
Greifreifen 13 ausübt, um
zum Beispiel in die Vorwärtsrichtung
zu wenden, bleiben die Greifreifen in Ruhestellung, bis die Größe der auf
jeden Greifreifen 13 ausgeübten menschlichen Kraft die
vorläufige
Druckkraft der drei Federn 20 mit kleinem Durchmesser überwindet,
und es findet keine relative Drehung zwischen dem Greifreifen 13 und
dem Rad 2 statt. In diesem Zeitpunkt ist die Ausgangsleistung
des Potentiometers 27 Null.
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Wenn
danach die menschliche Kraft größer wird,
wird nur die Feder 20 mit kleinem Durchmesser zuerst mit
der Scheibe 14 zusammengepresst, und der Greifreifen 13 führt eine
relative Drehung in einem dem zusammengepressten Ausmaß der Feder 20 entsprechenden
Winkel aus. Das Ausmaß der
relativen Drehung des Greifreifens 13 wird mit einem Hebel 28 vergrößert zum
Potentiometer 27 übermittelt.
Das Potentiometer 27 gibt ein Signal aus, das der auf den
Greifreifen 13 ausgeübten
menschlichen Kraft entspricht. Das Signal wird an das Steuerteil
jedes Steuergerätes 31 durch
den Drehtransformator 34 übermittelt. In diesem Fall
ist, da die Federkonstante der Feder 20 mit kleinem Durchmesser
klein ist, das zusammengepresste Ausmaß der Feder 20 (oder
das Ausmaß der
Drehung des Greifreifens 13) im Verhältnis zur Vergrößerung im
Ausmaß der menschlichen
Kraft groß.
Folglich wird die Empfindlichkeit des Potentiometers 27 hoch
gehalten. Demzufolge ist für
den Fahrer eine sehr feinfühlige
Bedienung möglich.
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Wenn
die Größe der auf
den Greifreifen 13 ausgeübten menschlichen Kraft einen
vorgegebenen Wert erreicht, beginnt auch die Feder 19 mit
großem Durchmesser
gemeinsam mit der Feder 20 mit kleinem Durchmesser zusammengepresst
zu werden, der Greifreifen 13 dreht sich relativ zum Rad 2 in
einem dem zusammen gepressten Ausmaß der Federn 19 und 20 entsprechenden
Winkel, und das Potentiometer 27 gibt ein Signal aus, das
der auf den Greifreifen 13 ausgeübten menschlichen Kraft entspricht.
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Danach
kommen, wenn die Größe der auf den
Greifreifen 13 ausgeübten
menschlichen Kraft über
den vorgegebenen Wert hinaus anwächst,
beide der Federaufnehmer 21 und 22 miteinander
in Kontakt, so dass die menschliche Kraft direkt auf das Rad 2 übertragen
wird. In diesem Zeitpunkt ist die Ausgangsleistung des Potentiometers 27 konstant.
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Die
intermittierend auf den Greifreifen 13 ausgeübte menschliche
Kraft wird, wie oben beschrieben, mit dem Potentiometer 27 erfasst
und das Erfassungssignal wird durch den Drehtransformator 34 an
das Steuerteil des Steuergerätes 31 eingegeben.
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Das
Steuerteil des Steuergerätes 31 ermittelt die
Größe der auf
den Greifreifen 13 ausgeübten menschlichen Kraft entsprechend
dem vom Potentiometer 27 ausgegebenen Eingabesignal, liefert
einen der Größe der menschlichen
Kraft entsprechenden elektrischen Strom an den Elektromotor 32,
um den Elektromotor 32 zur Drehung anzutreiben und so eine
benötigte
Hilfskraft zu erzeugen. Hier in dieser Ausführungsform kommt für die Steuerung
der Hilfskraft eine Stromsteuerungs-Ausführung
(Drehmomentsteuerungs-Ausführung)
zum Einsatz. Eine Ausführung
der Steuerung kommt zum Einsatz, in welcher die von dem Elektromotor 32 erzeugte
Hilfskraft zusammen mit der konstanten Spannungscharakteristik geregelt
wird, indem die relative Einschaltdauer innerhalb des Stromregelkreises
beschränkt wird.
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Hier
wird der am linken Rad 2 vorgesehene Steuerungsvorgang
des Steuergerätes 31 unter
Bezugnahme auf 9 beschrieben werden. Da der Steuerungsvorgang
für das rechte
Steuergerät 31 gleich
der des linken Steuergerätes 31 ist,
wird die Erklärung
des rechten Steuergerätes 31 weggelassen
werden.
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Wenn
die auf den Greifreifen 13 des rechten Rades 2 ausgeübte menschliche
Kraft FL mit dem Potentiometer 27 erfasst wird, wird das
Erfassungssignal in einen operativen Bereich mit unempfindlicher
Zone 101 des Steuergerätes 31 eingegeben. Wenn
die erfasste menschliche Kraft FL einen als der unempfindliche Bereich
eingestellten Grenzwert überschreitet,
wird ein Verstärkungsquotient
KL mit einer Verstärkungsquotient-Einstelleinrichtung 102 eingestellt.
Bei einer Einstelleinrichtung für
das Bauelement zum Drehen 103 wird ein Drehungs-Drehmoment
iL als eine Komponente, die eine drehende Bewegung bewirkt, durch
das Produkt (FL·KL)
aus der menschlichen Kraft FL und dem Verstärkungsquotienten KL bestimmt.
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Bei
einer Einstelleinrichtung für
den Schwerpunkt 104 wird ein Schwerpunkt-Drehmoment iG als eine
Komponente, die eine geradlinige Bewegung bewirkt, durch ein Verringerungsraten-Kennfeld
bestimmt, das in der Einstelleinrichtung für den Schwerpunkt 104 eingestellt
und eine Summe aus Produkten (FL·KL + FR·KR) ist, wobei FL und FR
linkshändige und
rechtshändige
menschliche Kraft und KL und KR jeweils der menschlichen Kraft entsprechende
Verstärkungsquotienten
sind. Im Übrigen
kann das Verringerungsraten-Kennfeld von einer einzigen Art oder von
vielfachen Arten sein, um wahlweise mit einem Einstellschalter 110 gewählt zu werden.
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Durch
Berechnen der Summe des Drehungs-Drehmoments iL und des Schwerpunkt-Drehmoments iG wird
ein Ziel-Drehmoment iR festgelegt. In einem Strombegrenzer 105 wird
ein Zielstrom iREF festgelegt, der für den Elektromotor 32 zum
Erzeugen des Zieldrehmoments iR erforderlich ist. Durch einen PID-Regelkreis 106 wird
aus der Differenz (|iREF – iFB|)
zwischen dem Zielstrom iREF und dem tatsächlich fließenden, mit einem Stromerfassungs-Sensor 109 ermittelten
Strom iFB ein Berichtigungswert ermittelt. Dann wird die Spannung
mit einem Betriebszeitbegrenzer 107 überprüft, und ein spezifiziertes
Steuersignal (relative Einschaltdauer) wird ausgegeben. Das Steuersignal
(relative Einschaltdauer) wird mit einem bipolaren Leistungsverstärker 108 in
einen tatsächlichen
Strom umgewandelt. Ein spezifizierter Strom wird dem Elektromotor 32 zugeführt, und
gleichzeitig mit der Erfassung der menschliche Kraft wird, wie in 10 gezeigt,
im Elektromotor 32 eine der menschlichen Kraft entsprechende
gewünschte
Hilfskraft erzeugt. In diesem Fall verringert sich, wie in 10 gezeigt,
die Hilfskraft mit einer spezifizierten Verringerungsrate, nachdem
die Ausübung
der menschlichen Kraft aufgehoben wird.
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Wenn
die gewünschte
Hilfskraft erzeugt wird, während
der Elektromotor 32 wie oben beschrieben angetrieben wird,
wird die Drehung durch die Kraftübertragungs-Einrichtung, wozu
die Riemenübertragungs-Vorrichtung
G1 und die Zahnräder
G2 und G3 gehören,
auf die rechten und linken Räder 2 übertragen.
Dann werden die rechten und linken Räder 2 mit den Antriebskräften von
der Größe, die
der Summe der menschlichen Kraft und der Hilfskraft gleichkommt,
angetrieben. Demzufolge wird der Rollstuhl 1 vorwärts angetrieben
und der Fahrer kann den Rollstuhl 1 mühelos mit einem kleinen Teil,
zum Beispiel ungefähr
der Hälfte,
der gesamten Antriebskräfte, betreiben.
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Hier
in dieser oben beschriebenen Ausführungsform wird der Elektromotor 32 so
geregelt, dass die Hilfskraft auf die Erfassung der menschlichen Kraft
hin mit dem Potentiometer 27 erzeugt wird und dass sich
die Hilfskraft mit einer Veränderung
der Verringerungsrate entsprechend der Größe der menschlichen Kraft im
Verlauf der Zeit verringert. Wie besonders in 11 gezeigt,
ist die Verringerungsrate des Schwerpunkt-Drehmoments der Hilfskraft so eingestellt,
das sie größer ist,
wenn die menschliche Kraft (FL·KL
+ FR·KR)
kleiner ist, und kleiner, wenn die menschliche Kraft (FL·KL + FR
KR) größer ist, und
der Wert kann nach Wunsch, wie oben beschrieben, mit dem Einstellschalter 110 eingestellt
werden.
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Bei
einer Gestaltung wie oben beschrieben, solchermaßen, dass die Verringerungsrate
der Hilfskraft umso größer ist,
je kleiner die menschliche Kraft ist, wird das Ausmaß des Ausrollens
des Rollstuhls 1 zum Beispiel für geringfügige Bewegungen im Hause klein
gehalten. Demzufolge werden geringfügige Bewegungen im Hause mit
einem kleinen Wenderadius ermöglicht
und die Bequemlichkeit für
den Fahrer wird verbessert.
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Ebenso
wird, da die Verringerungsrate der Hilfskraft verkleinert wird,
wenn die menschliche Kraft größer ist,
ein ausreichendes Ausmaß des
Ausrollens für
das Fahren im Freien, wo der menschliche Krafteinsatz relativ groß ist, sichergestellt.
Demzufolge ist ein komfortables Fahren auf einer ebenen Straße sicher
gestellt und zugleich wird eine steile Bergauf-Fahrt erleichtert
und auf diese Weise wird die körperliche
Beanspruchung des Fahrers gemindert.
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Zweite Ausführungsform
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Als
Nächstes
wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung mit Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben
werden.
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Der
Rollstuhl mit Hilfsantrieb dieser Ausführungsform weist denselben
grundlegenden Aufbau wie den der ersten Ausführungsform auf und daher wird
seine Erklärung
weggelassen werden. Außerdem
sind in 12 dieselben Teile wie jene
in 9 mit denselben Zeichen versehen.
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Der
Rollstuhl mit Hilfsantrieb dieser Ausführungsform ist mit einer Erfassungseinrichtung
für die Fahrgeschwindigkeit,
und einer Erfassungseinrichtung für die Fahrrichtung (vorwärts oder
rückwärts) (im
Speziellen einer Berechnungseinrichtung für die Fahrzeuggeschwindigkeit 111,
die später
beschrieben werden wird) ausgestattet und die Steuereinrichtung
ist weiterhin so angepasst, dass sie die Verringerungsrate der Hilfskraft
entsprechend der Größe der Fahrgeschwindigkeit,
Fahrrichtung (vorwärts oder
rückwärts), und
der Richtung (vorwärts
oder rückwärts) der
Hilfskraft ändert.
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Hier
wird mit Bezugnahme auf 12 ein Verfahren
zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit beschrieben werden.
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Wie
in 12 gezeigt, verfügt das Steuergerät 31 über eine
Berechnungseinrichtung für
die Fahrzeuggeschwindigkeit 111, die die (Dreh-)Geschwindigkeit ω L des linken
Rades 2 aus einem mit dem Stromsensor 109 erfassten
Strom iFB berechnet, ein vom Betriebszeitbegrenzer 107 ausgegebenes
Steuersignal (relative Einschaltdauer) und eine Motorkonstante (Motorwiderstand,
Zündspannungs-Koeffizient,
etc.). Die Summe (ω L
+ ω R)
von ω L
und einer gleichermaßen
festgelegten Geschwindigkeit ω R
des rechten Rades wird durch zwei geteilt, um die Schwerpunktgeschwindigkeit
(Drehgeschwindigkeit) ω G
zu bestimmen. Die Schwerpunktgeschwindigkeit ω G wird an die Einstelleinrichtung für den Bauteilschwerpunkt 104 ausgegeben.
In 12 bedeutet das Zeichen 112 eine Einrichtung zur
Spannungsüberwachung
der Stromquelle.
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In
dieser Ausführungsform
ist, wie in 13 gezeigt, wenn die Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit
V V0 überschreitet,
die Verringerungsrate der Hilfskraft in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen so eingestellt, dass
sie kleiner ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit V größer ist,
und größer ist,
wenn die Fahrgeschwindigkeit V kleiner ist. Die Verringerungsrate
der Hilfskraft bei niedrigen Geschwindigkeiten, bei denen V kleiner ist
als V0 ist und die Verringerungsraten der
Hilfskraft in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungen während der Rückwärtsfahrt
sind jeweils auf größere Werte
eingestellt. Im Übrigen
können,
indem die Verringerungsraten der Hilfskraft in Vorwärts- und
Rückwärtsrichtungen
während
der Rückwärtsfahrt
bei dieser Ausführungsform
konstant eingestellt sind, diese auf größere Werte eingestellt werden,
während
die Rückwärts-Fahrgeschwindigkeit
steigt.
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Die
Verringerungsrate der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung während der
Rückwärtsfahrt
ist so eingestellt, dass sie derjenigen in der Vorwärtsrichtung
während
der Vorwärtsfahrt
entspricht oder größer ist
als diese. Die Verringerungsrate der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung
während
der Vorwärtsfahrt
ist kleiner als diejenige in der Rückwärtsrichtung während der
Rückwärtsfahrt
eingestellt.
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Bei
dieser oben beschriebenen Ausführungsform
kann ein erforderliches Ausmaß des
Ausrollens entsprechend der Fahrbedingung des Rollstuhls 1 sichergestellt
werden. Besonders wird, da die Verringerungsrate der Hilfskraft
so eingestellt ist, dass sie größer ist,
wenn die Fahrgeschwindigkeit V kleiner ist, und dass sie kleiner
ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit V größer ist, das Ausmaß des Ausrollens
des Rollstuhls 1 zum Beispiel für die geringfügigen Bewegungen
im Hause kleiner gehalten, so dass die geringfügigen Bewegungen im Hause mit
kleinem Wenderadius möglich
sind, nämlich
die Bequemlichkeit für
den Fahrer verbessert. Was das Fahren im Freien angeht, so wird
ein komfortables Fahren auf einer ebenen Straße möglich, da ein ausreichendes Ausmaß des Abrollens
sichergestellt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass, wenn der Rollstuhl 1 eine
Stufe oder dergleichen überwindet,
die Verringerungsrate groß ist,
da die Fahrgeschwindigkeit V niedrig ist und deshalb der Rollstuhl 1 nicht
mehr als erwartet ausrollt und der Fahrer einen stabilisierten Eindruck
erhält.
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Außerdem rollt
der Rollstuhl 1, da die Verringerungsrate der Hilfskraft
in der Rückwärtsrichtung während der
Rückwärtsfahrt
so eingestellt ist, dass sie derjenigen in der Vorwärtsrichtung
während
der Vorwärtsfahrt
entspricht oder größer als
diese ist, während
der Rückwärtsfahrt
nicht übermäßig aus,
so dass dem Fahrer keine unnötiges
Gefühl
von Angst geboten wird.
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Außerdem verbleiben,
da die Verringerungsrate der Hilfskraft in der Rückwärtsrichtung während der
Vorwärtsfahrt
kleiner ist als die in der Rückwärtsrichtung
während
der Rückwärtsfahrt,
wenn menschliche Kraft auf die Räder 2 in
der Rückwärtsrichtung ausgeübt wird,
um der Drehung der Räder 2 durch Erzeugen
von Bremskräften
während einer
steilen Bergab-Fahrt entgegen zu wirken, ausreichende Bremskräfte in der
Rückwärtsrichtung
und eine stabilisierte Bergab-Fahrt ist möglich.
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Dritte Ausführungsform
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Als
Nächstes
wird die dritte Ausführungsform der
Erfindung mit Bezugnahme auf 14 bis 16 beschrieben
werden.
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Der
Rollstuhl mit Hilfsantrieb dieser Ausführungsform weist auch denselben
grundlegenden Aufbau wie den der ersten Ausführungsform auf und daher wird
seine Erklärung
weggelassen werden. Außerdem
sind in 14 dieselben Teile wie jene
in 9 mit denselben Zeichen versehen.
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Wie
in 14 gezeigt, weist der Rollstuhl mit Hilfsantrieb
dieser Ausführungsform
ferner eine Speichereinrichtung für die Geschwindigkeit 113 zum Speichern
der Fahrgeschwindigkeit (Schwerpunktgeschwindigkeit ω G) in dem
Zeitpunkt, wenn die Ausübung
der menschlichen Kraft (FL·KL
+ FR·KR)
auf das Rad 2 aufgehoben wird, und einen PI- Regelkreis der
Geschwindigkeitsabweichung 114 zum Erfassen der Abweichung Δ ω G zwischen
der mit der Speichereinrichtung für die Geschwindigkeit 113 erfassten
Fahrgeschwindigkeit und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (Schwerpunkt-Geschwindigkeit ω G) auf.
Der Wert, der durch das Integrieren der Geschwindigkeitsabweichung Δ ω G im Lauf
der Zeit festgelegt ist, wird an die Einstelleinrichtung für den Bauteilschwerpunkt 104 ausgegeben.
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In
diesem Fall ist diese Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerungsrate der Hilfskraft
(Schwerpunkt-Drehmoment iG) weiter, wie in 15 gezeigt
ist, durch den zeitintegrierten Wert der Geschwindigkeitsabweichung Δ ω G geändert wird.
Das heißt,
die Verringerungsrate der Hilfskraft ist, wie in 15 gezeigt,
so eingestellt, dass sie größer ist,
wenn der zeitintegrierte Wert der Abweichung Δ ω G größer ist, und kleiner ist, wenn
der zeitintegrierte Wert der Abweichung Δ ω G kleiner ist.
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Hier
sind Änderungen
von menschlichen und Hilfskräften,
Fahrgeschwindigkeit, integriertem Wert der Geschwindigkeitsabweichung
und der Verringerungsrate der Hilfskraft im Lauf der Zeit mit Bezugnahme
auf 16 beschrieben.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt, wird, wenn auf jedes Rad 2 im
Zeitpunkt t0 menschliche Kraft ausgeübt wird,
der menschlichen Kraft entsprechende Hilfskraft auf jedes Rad 2 ausgeübt, und
die Fahrgeschwindigkeit steigt allmählich. Wenn im Zeitpunkt t1 die Ausübung
der menschlichen Kraft aufgehoben wird, speichert die Speichereinrichtung
für die
Geschwindigkeit 113 die Fahrgeschwindigkeit in diesem Zeitpunkt,
und der PI-Regelkreis
der Geschwindigkeitsabweichung 114 berechnet den zeitintegrierten Wert
(integrierten Wert der Geschwindigkeitsabweichung) der Abweichung
zwischen der in der Speichereinrichtung 113 gespeicherten
Fahrgeschwindigkeit und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit.
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Da
die Verringerungsrate der Hilfskraft entlang einer Kurve zweiten
Grades in einem Zeitpunkt (t2 in 16),
wenn der integrierte Wert der Geschwindigkeitsabweichung einen spezifizierten
Wert erreicht, gesteigert wird, wird die Hilfskraft, wie in der Zeichnung
gezeigt, entsprechend der Verringerungsrate verringert. Demzufolge
wendet sich die Fahrgeschwindigkeit, da ihr Höchstwert begrenzt ist, der Verminderung
zu. Zur selben Zeit vermindert sich der Wert der integrierten Geschwindigkeitsabweichung im
Lauf der Zeit allmählich.
Die Verringerungsraten der Hilfskraft zeigen, ebenso wie der Wert
der integrierten Geschwindigkeitsabweichung, ihre Höchstwerte
im Zeitpunkt (t3), wenn sich die Fahrgeschwindigkeit
auf den in der Speichereinrichtung für die Geschwindigkeit 113 gespeicherten
Wert vermindert (die Fahrgeschwindigkeit im Zeitpunkt t1,
wenn die Ausübung
der menschlichen Kraft aufgehoben wird), und sich danach beide mit
der Verminderung der Fahrgeschwindigkeit allmählich vermindern.
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Im Übrigen steigen
im Falle, dass die oben beschriebene Ausführungsform der Steuerung nicht zur
Anwendung kommt, die Fahrgeschwindigkeit und der integrierte Wert
der Geschwindigkeitsabweichung im Verlauf der Zeit (t) linear an,
wie in gestrichelten Linien in 16 gezeigt
ist.
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In
dieser oben beschriebenen Ausführungsform
wird der Rollstuhl, da die Verringerungsrate der Hilfskraft so eingestellt
ist, dass sie größer ist,
wenn der integrierte Wert der Geschwindigkeitsabweichung größer ist,
und kleiner ist, wenn der integrierte Wert der Geschwindigkeitsabweichung
kleiner ist, daran gehindert, seine Geschwindigkeit übermäßig zu steigern,
wenn die Ausübung
der menschlichen Kraft aufgehoben wird.
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Außerdem wird
unerwartetes Ansteigen in der Geschwindigkeit nach dem Starten sogar
auf einer Straßenoberfläche mit
einem geringerem Rollwiderstand als dem der ersten Ausführungsform
verhindert, da zur Zeit des Startens eine große Betriebskraft erforderlich
ist.
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Außerdem ist
sogar an einer steilen Steigung, wo die Fahrgeschwindigkeit im Vergleich
mit der zweiten Ausführungsform
niedrig ist, ein ausreichendes Ausmaß des Ausrollens sichergestellt.
Dies ist mit der Beschränkung
des Ausmaßes
des Ausrollens auf der ebenen Straße, die einen geringen Rollwiderstand
aufweist, kompatibel.
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Im Übrigen kann,
während
die Verringerungsrate der Hilfskraft in dieser Ausführungsform entsprechend
dem zeitintegrierten Wert der Geschwindigkeitsabweichung verändert wird,
die Verringerungsrate der Hilfskraft auch mit der Geschwindigkeitsabweichung
verändert
werden.
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Außerdem kann
es eingerichtet werden, dass man die Verringerungsrate der Hilfskraft
entsprechend jeder Kombination dieser Parameter (der Größe der menschlichen
Kraft, Fahrgeschwindigkeit, Fahrrichtung, der Eingaberichtung der
menschlichen Kraft und der Geschwindigkeitsabweichung oder des integrierten
Werts der Geschwindigkeitsabweichung) ändert.
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Gewerbliche
Verwertbarkeit
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Mit
der oben beschriebenen Erfindung wird ein Rollstuhl mit Hilfsantrieb
zur Verfügung
gestellt, der zum Fahren im Hause mit einem kleinen Wenderadius,
zum bequemen Fahren im Freien, mühelosen Bergauf-Fahren,
stabilisierten Bergab-Fahren geeignet ist und der das Gefühl von Angst
während
einer Rückwärtsfahrt
durch Sicherstellung eines notwendigen Ausmaßes des Ausrollens beseitigt.