JP2021041125A - Drive auxiliary mechanism for wheelchair - Google Patents

Abstract

To provide a drive auxiliary mechanism that can acquire assist force required by a user to smoothly assist the user in using a wheelchair.SOLUTION: A drive auxiliary mechanism for a wheelchair 10 includes: a motor for driving wheels 17L, 17R of the wheelchair 10; a rotation number sensor installed in proximity to the motor to acquire the rotation number of the motor; and a control unit for controlling the motor. The control unit acquires the rotation number of the motor from the rotation number sensor and controls a motor torque in accordance with a velocity obtained from the acquired rotation number.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車いすの駆動補助機構に関する。 The present invention relates to a wheelchair drive assist mechanism.

従来、手動車いすと電動車いすとの中間的な存在として、各種の駆動補助装置を備えた車いすが提案されている。例えば、特許文献１は、下り坂により生じる力による希望しない駆動方向と逆方向への回転に関する問題を解決する駆動補助装置を備えた車椅子を提供することを目的として、駆動モータ、検出手段、及び制御ユニットを有する車椅子用の駆動補助装置において、検出手段は、駆動輪に手動で付与される力を検出するように構成され、制御ユニットは、駆動モータが駆動輪に手動で付与される駆動力に応じた駆動補助段階に従って駆動輪を駆動するように制御し、また、制御ユニットは、駆動輪の意図しない回転を避けるように駆動モータを制御するアンチロールバック操作モードを含む、ことを開示している。 Conventionally, a wheelchair equipped with various drive assist devices has been proposed as an intermediate existence between a manual wheelchair and an electric wheelchair. For example, Patent Document 1 aims to provide a drive motor, a detection means, and a drive motor provided with a drive assist device that solves a problem of rotation in a direction opposite to an undesired drive direction due to a force generated by a downhill. In a drive assist device for a wheelchair having a control unit, the detection means is configured to detect a force manually applied to the drive wheels, and the control unit is a drive force manually applied to the drive wheels by the drive motor. It is disclosed that the control unit includes an anti-rollback operation mode in which the drive wheels are controlled to be driven according to the drive assist step according to the drive wheels, and the drive motor is controlled so as to avoid unintended rotation of the drive wheels. ing.

特開２０１０−５７９０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-57901

しかしながら、従来の駆動補助装置を備えた車いすでは、使用者が置かれている状況に応じて、安全を確保できる範囲で、求められる速度に対して適切なモータトルクを供給するためのきめ細かな補助を提供することは困難という課題があった。 However, in a wheelchair equipped with a conventional drive assist device, fine-tuned assistance is provided to supply an appropriate motor torque for a required speed within a range that can ensure safety according to the situation in which the user is placed. There was a problem that it was difficult to provide.

本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、車いすの使用をスムーズにアシストするため、使用者が必要とするだけのアシスト力を得る駆動補助機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a drive assist mechanism that obtains an assist force as much as a user needs in order to smoothly assist the use of a wheelchair. ..

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の第１の観点は、車いすの駆動補助機構であって、前記車いすのホイールを駆動するモータと、前記モータに近接して設けられ、前記モータの回転数を取得する回転数センサと、前記モータを制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記回転数センサから前記モータの回転数を取得し、前記取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御する、ことを特徴とする。 The present invention is grasped by the following configuration in order to achieve the above object.
(1) The first aspect of the present invention is a wheelchair drive assist mechanism, which is a motor for driving the wheel of the wheelchair and a rotation speed provided close to the motor to acquire the rotation speed of the motor. A sensor and a control unit for controlling the motor are provided, and the control unit acquires the rotation speed of the motor from the rotation speed sensor and applies motor torque according to the speed obtained from the acquired rotation speed. It is characterized by controlling.

（２）上記（１）の構成において、前記制御ユニットは、前記制御ユニットにおいて選択された前記車いすの最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部において選択された前記車いすの最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、各動作モードにおいて設定された前記最高速度及び前記最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御する。 (2) In the configuration of (1) above, the control unit has the maximum speed of the wheelchair selected by the control unit and the maximum motor torque of the wheelchair selected by a predetermined or separately provided operation unit. A plurality of operation modes are set in combination with the above, and the motor torque is controlled according to the speed within the range of the maximum speed and the maximum motor torque set in each operation mode.

（３）上記（２）の構成において、前記制御ユニットは、前記車いすが速度を増すに連れ、前記最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する。 (3) In the configuration of (2) above, the control unit controls so as to gradually increase the motor torque as the wheelchair increases in speed until the maximum motor torque is reached.

（４）上記（２）又は（３）の構成において、前記制御ユニットは、モータトルクが前記最高モータトルクに達すると、前記車いすが前記最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する。 (4) In the configuration of (2) or (3), when the motor torque reaches the maximum motor torque, the control unit maintains or gradually maintains the motor torque until the wheelchair reaches the maximum speed. Control to reduce to.

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記車いすのホイールに設けられたワンウェイクラッチを更に備え、前記ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、前記モータのモータトルクを前記ホイールに伝達し、非接続状態のとき、前記車いすを手動車いすとして使用可能とする。 (5) In any one of the above configurations (1) to (4), the one-way clutch provided on the wheel of the wheelchair is further provided, and the one-way clutch applies the motor torque of the motor when connected. It is transmitted to the wheel so that the wheelchair can be used as a manual wheelchair when it is not connected.

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、着座センサを更に備え、前記制御ユニットは、電源スイッチＯＮの状態で、前記着座センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。 (6) In any one of the above configurations (1) to (5), a seating sensor is further provided, and the control unit is in a state where the power switch is ON, and the information acquired by the seating sensor is added to each of the control units. Invoke the component.

（７）上記（１）から（６）のいずれか１つの構成において、駐車センサを更に備え、前記制御ユニットは、電源スイッチＯＮの状態で、前記駐車センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。 (7) In any one of the above configurations (1) to (6), a parking sensor is further provided, and the control unit is in a state where the power switch is ON, and takes into account the information acquired by the parking sensor. Invoke the component.

本発明によれば、車いすの使用をスムーズにアシストするため、使用者が必要とするだけのアシスト力を得る駆動補助機構を提供することができる。 According to the present invention, in order to smoothly assist the use of a wheelchair, it is possible to provide a drive assist mechanism that obtains an assist force as much as the user needs.

本発明の実施形態に係る駆動補助機構を適用した車いすの例について、前面から見た斜視図である。It is a perspective view seen from the front about the example of the wheelchair to which the drive assist mechanism which concerns on embodiment of this invention is applied. 同じく、車いすを背面から見た斜視図である。Similarly, it is a perspective view of the wheelchair as seen from the back. 駆動補助機構の要部を背面から拡大して説明する図である。It is a figure which expands and explains the main part of the drive assist mechanism from the back. 駆動補助機構の構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the drive assist mechanism. 駆動補助機構のうち、操作部の構成図である。It is a block diagram of the operation part of the drive assist mechanism. 駆動補助機構のうち、制御ユニットボックスの構成図である。It is a block diagram of the control unit box among the drive assist mechanisms. 駆動補助機構のうち、バッテリーボックスの構成図である。It is a block diagram of the battery box among the drive assist mechanisms. 駆動補助機構の動作モードの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the operation mode of the drive assist mechanism. 駆動補助機構の各動作モードにおける速度とモータトルクの関係を示すグラフであって、（ａ−１）は「低速モード／モータトルク：ゼロ」、（ａ−２）は「低速モード／モータトルク：弱」、（ａ−３）は「低速モード／モータトルク：中」、（ａ−４）は「低速モード／モータトルク：強」、（ｂ−１）は「中速モード／モータトルク：ゼロ」、（ｂ−２）は「中速モード／モータトルク：弱」、（ｂ−３）は「中速モード／モータトルク：中」、（ｂ−４）は「中速モード／モータトルク：強」の各動作モードを示す。It is a graph showing the relationship between the speed and the motor torque in each operation mode of the drive assist mechanism. (A-1) is "low speed mode / motor torque: zero", and (a-2) is "low speed mode / motor torque:". "Weak", (a-3) is "low speed mode / motor torque: medium", (a-4) is "low speed mode / motor torque: strong", (b-1) is "medium speed mode / motor torque: zero" , (B-2) is "medium speed mode / motor torque: weak", (b-3) is "medium speed mode / motor torque: medium", (b-4) is "medium speed mode / motor torque:" Each operation mode of "strong" is shown.

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、車いす１０を前面から見た斜視図、図２は、車いす１０を背面から見た斜視図、図３は、駆動補助機構の要部を背面から拡大して説明する図である。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the wheelchair 10 as viewed from the front, FIG. 2 is a perspective view of the wheelchair 10 as viewed from the back, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the drive assist mechanism from the back. The same elements are designated by the same reference numerals throughout the description of the embodiment.

（実施形態）
詳しくは後述するが、図１から図３に示すように、本実施形態に係る車いす１０の駆動補助機構は、車いす１０のホイール１７Ｌ，１７Ｒを駆動するモータ３２Ｌ，３２Ｒと、モータ３２Ｌ，３２Ｒに近接して設けられ、モータ３２Ｌ，３２Ｒの回転数を取得する回転数センサと、モータ３２Ｌ，３２Ｒを制御する制御ユニット３１Ｌと、を備えている。駆動補助機構は、車いす１０の使用をスムーズにアシストするため、モータ３２Ｌ，３２Ｒの回転数を取得し、取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御するように構成される。これにより、使用者は、自身の置かれている状況に応じて、必要とするだけのアシスト力を得ることが可能となる。なお、モータトルクは、より詳細には、モータ３２Ｌ，３２Ｒに組み付けられているギヤヘッド軸のトルクとして具現化されている。 (Embodiment)
As will be described in detail later, as shown in FIGS. 1 to 3, the drive assisting mechanism of the wheelchair 10 according to the present embodiment includes the motors 32L and 32R for driving the wheels 17L and 17R of the wheelchair 10 and the motors 32L and 32R. It is provided close to each other and includes a rotation speed sensor that acquires the rotation speed of the motors 32L and 32R, and a control unit 31L that controls the motors 32L and 32R. The drive assist mechanism is configured to acquire the rotation speeds of the motors 32L and 32R and control the motor torque according to the speed obtained from the acquired rotation speeds in order to smoothly assist the use of the wheelchair 10. As a result, the user can obtain the necessary assisting force according to the situation in which he / she is placed. More specifically, the motor torque is embodied as the torque of the gear head shaft assembled to the motors 32L and 32R.

より具体的には、制御ユニット３１Ｌは、制御ユニット３１Ｌにおいて選択された車いす１０の最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部２０（リモコン２０である場合を含む）において選択された車いす１０の最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、各動作モードにおいて設定された最高速度及び最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御する。例えば、制御ユニット３１Ｌは、車いす１０が停止状態から速度を増すに連れ、設定された最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する。一方、制御ユニット３１Ｌは、モータトルクが最高モータトルクに達すると、車いす１０が最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する。 More specifically, the control unit 31L includes a maximum speed of the wheelchair 10 selected in the control unit 31L and a wheelchair selected in a predetermined or separately provided operation unit 20 (including the case where the remote control 20 is used). A plurality of operation modes are set in combination with the maximum motor torque of 10, and the motor torque is controlled according to the speed within the range of the maximum speed and the maximum motor torque set in each operation mode. For example, the control unit 31L controls the wheelchair 10 to gradually increase the motor torque as the speed increases from the stopped state until the set maximum motor torque is reached. On the other hand, when the motor torque reaches the maximum motor torque, the control unit 31L controls so that the motor torque is maintained or gradually reduced until the wheelchair 10 reaches the maximum speed.

さらに、本実施形態に係る駆動補助機構は、車いす１０のホイール１７Ｌ，１７Ｒに設けられたワンウェイクラッチを更に備えてもよく、ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、モータ３２Ｌ，３２Ｒのモータトルクをホイール１７Ｌ，１７Ｒに伝達し、非接続状態のときには、車いす１０を手動車いすとして使用可能とする。また、駆動補助機構は、安全対策として、駐車センサ４０や着座センサ５０を各別に又は併せて更に備えてもよく、その場合、制御ユニット３１Ｌは、電源スイッチＯＮの状態で、駐車センサ４０及び着座センサ５０によって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。以下、駆動補助機構を搭載した車いす、及び駆動補助機構の詳細について説明する。 Further, the drive assist mechanism according to the present embodiment may further include a one-way clutch provided on the wheels 17L and 17R of the wheelchair 10, and the one-way clutch applies the motor torque of the motors 32L and 32R to the wheels when connected. It is transmitted to 17L and 17R, and when it is not connected, the wheelchair 10 can be used as a manual wheelchair. Further, the drive assist mechanism may further include a parking sensor 40 and a seating sensor 50 separately or in combination as a safety measure. In that case, the control unit 31L has the parking sensor 40 and the seating sensor 40 in the state where the power switch is ON. Each component is activated in consideration of the information acquired by the sensor 50. Hereinafter, the wheelchair equipped with the drive assist mechanism and the details of the drive assist mechanism will be described.

（車いす）
まず、本実施形態に係る駆動補助機構を搭載した車いす１０の構成について、図１から図３を用いて説明する。なお、車いす１０自体の構造上の構成は、図示されたものには限定されない。本実施形態に係る駆動補助機構は、種々の態様の車いす１０に適用可能である。 (wheelchair)
First, the configuration of the wheelchair 10 equipped with the drive assist mechanism according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The structural configuration of the wheelchair 10 itself is not limited to that shown. The drive assist mechanism according to the present embodiment can be applied to the wheelchair 10 of various modes.

図１及び図２に示すように、車いす１０は、フレーム１１が前下方から後上方に延在しており、その途中には使用者が着座する着座部１４、背もたれ１５及び腕を休める肘掛け１２が設けられている。フレーム１１の前下方端には使用者の足を置くステップ１９が配置され、フレーム１１の後上方端は、介助者用のグリップ１３となっている。なお、ここでは図示していないが、グリップ１３に介助者用の手動ブレーキを設けてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the wheelchair 10, the frame 11 extends from the lower front to the upper rear, and the seat portion 14, the backrest 15, and the armrest 12 on which the user sits are seated in the middle. Is provided. A step 19 for placing the user's foot is arranged at the front lower end of the frame 11, and the rear upper end of the frame 11 is a grip 13 for a caregiver. Although not shown here, the grip 13 may be provided with a manual brake for an assistant.

着座部１４の左側には、駆動補助機構を操作する操作部２０が設けられてもよい（図１及び図２では図示されていないが、操作部２０の構成は、図４及び図５に記載されたリモコン２０として後ほど説明する）。着座部１４の内部には、使用者の着座／未着座を感知する着座センサ５０が配置される。着座センサ５０としては、例えばリミットスイッチを用いることができ、使用者の着座／未着座によって、ＯＮ／ＯＦＦとなる。後述するように、着座センサ５０は、駆動補助機構を駆動させるための契機の一つとすることができる。なお、着座部１４は、操作部２０（リモコン２０）の操作によってクッションが制御されるパワークッションとしてもよい。 An operation unit 20 for operating the drive assist mechanism may be provided on the left side of the seating unit 14 (although not shown in FIGS. 1 and 2, the configuration of the operation unit 20 is shown in FIGS. 4 and 5. It will be described later as the remote controller 20). Inside the seating portion 14, a seating sensor 50 that detects the seated / unseatned state of the user is arranged. As the seating sensor 50, for example, a limit switch can be used, and the seating sensor 50 is turned ON / OFF depending on whether the user is seated or not seated. As will be described later, the seating sensor 50 can be one of the triggers for driving the drive assist mechanism. The seating portion 14 may be a power cushion whose cushion is controlled by the operation of the operating portion 20 (remote controller 20).

車いす１０は、前輪として、方向転換自在である左右一対のキャスタ１６Ｌ，１６Ｒで支持され、後輪として、駆動補助機構によって駆動が補助される左右一対のホイール１７Ｌ、１７Ｒで支持されている。ホイール１７Ｌ，１７Ｒの外側には、車いす１０を使用者が手動車いすとして自ら手動で移動できるように、ハンドリム１８Ｌ，１８Ｒが配置されている。また、ホイール１７Ｌ，１７Ｒの前方には、駐車センサ４０が配置されたブレーキが設けられている。駐車センサ４０としては、例えばリミットスイッチを用いることができ、駐車／解除によって、ＯＮ／ＯＦＦとなる。後述するように、駐車センサ４０は、駆動補助機構を駆動させるための契機の一つとすることができる。 The wheelchair 10 is supported as a front wheel by a pair of left and right casters 16L and 16R that can change the direction, and as a rear wheel by a pair of left and right wheels 17L and 17R that are assisted by a drive assist mechanism. On the outside of the wheels 17L and 17R, hand rims 18L and 18R are arranged so that the user can manually move the wheelchair 10 as a manual wheelchair. Further, in front of the wheels 17L and 17R, a brake on which the parking sensor 40 is arranged is provided. As the parking sensor 40, for example, a limit switch can be used, and the parking sensor 40 is turned ON / OFF by parking / releasing. As will be described later, the parking sensor 40 can be one of the triggers for driving the drive assist mechanism.

ホイール１７Ｌ，１７Ｒの内側には、図３に拡大して示すように、駆動補助機構を構成する左右一対の補助駆動部３０Ｌ，３０Ｒが左右一対の支承部６０Ｌ，６０Ｒ及び車軸６１Ｌ，６１Ｒ（図中、６１Ｌはモータ３２Ｌの背後）に支持されて設けられている。なお、支承部６０Ｌ，６０Ｒの間には、サスペンション機能を補強するため、一対の交差したクロスバー７０が配置されている。 Inside the wheels 17L and 17R, as shown in an enlarged view in FIG. 3, a pair of left and right auxiliary drive portions 30L and 30R constituting a drive assist mechanism are formed by a pair of left and right support portions 60L and 60R and axles 61L and 61R (FIG. Among them, 61L is supported and provided behind the motor 32L). A pair of intersecting crossbars 70 are arranged between the support portions 60L and 60R in order to reinforce the suspension function.

補助駆動部３０Ｌ，３０Ｒは、それぞれの内部にモータ３２Ｌ，３２Ｒが配置されており、ホイール１７Ｌ，１７Ｒは、車軸６１Ｌ，６１Ｒに設けられたワンウェイクラッチ（不図示）を介してモータ３２Ｌ，３２Ｒと接続される。ワンウェイクラッチは、正回転のときに接続状態となり、逆回転のときに非接続状態となるものである。これにより、ワンウェイクラッチが接続状態のときには、ホイール１７Ｌ，１７Ｒは、モータ３１Ｌ，３１Ｒのモータトルクが伝達され，非接続状態のときには、モータ３１Ｌ，３１Ｒからのモータトルクの伝達が遮断され、車いす１０は手動車いすとして使用可能な状態になる。 Motors 32L and 32R are arranged inside the auxiliary drive units 30L and 30R, respectively, and the wheels 17L and 17R are connected to the motors 32L and 32R via a one-way clutch (not shown) provided on the axles 61L and 61R. Be connected. The one-way clutch is in a connected state when it rotates in the forward direction and is in a disconnected state when it rotates in the reverse direction. As a result, when the one-way clutch is in the connected state, the motor torque of the motors 31L and 31R is transmitted to the wheels 17L and 17R, and when the one-way clutch is not connected, the transmission of the motor torque from the motors 31L and 31R is cut off and the wheelchair 10 Is ready to be used as a manual wheelchair.

ワンウェイクラッチを設けることによる効果について説明すると、車いす１０を前進させる場合には、「ホイール回転数≧モータ回転数」と、後進させる場合には、「ホイール回転数＝モータ回転数」となる。モータ回転数がゼロの状態でホイール回転数を上げることができるので、車いす１０を手動車いすのように軽く移動させることができる。ここで、ホイール回転数を上げても、モータ回転数が上がらないとアシストされないことから、モータ回転数がゼロの状態で、わずかに、例えば、０．８Ｎのモータトルクを掛けることで、モータ回転数が上がるようにしてもよい。このようにすることで、ホイール１７Ｌ，１７Ｒの回転数センサを不要にすることができる。 Explaining the effect of providing the one-way clutch, when the wheelchair 10 is moved forward, "wheel rotation speed ≥ motor rotation speed", and when moving backward, "wheel rotation speed = motor rotation speed". Since the wheel rotation speed can be increased while the motor rotation speed is zero, the wheelchair 10 can be moved lightly like a manual wheelchair. Here, even if the wheel rotation speed is increased, the motor is not assisted unless the motor rotation speed is increased. Therefore, the motor rotation is performed by applying a slight motor torque of, for example, 0.8N in the state where the motor rotation speed is zero. The number may be increased. By doing so, it is possible to eliminate the need for the rotation speed sensor of the wheels 17L and 17R.

補助駆動部３０Ｌには、その内部に、モータ３１Ｌに加えて、駆動補助機構の制御を司る制御ユニット３１Ｌが配置される一方（補助駆動部３０Ｌは、以下で「制御ユニットボックス」ともいう）、補助駆動部３０Ｒには、その内部に、モータ３２Ｒに加えて、駆動補助機構に電源を供給するバッテリー３１Ｒが配置されている（補助駆動部３０Ｒは、以下で「バッテリーボックス」ともいう）。補助駆動部３０Ｌと補助駆動部３０Ｒの間、また、補助駆動部３０Ｌと操作部２０の間には、各種の信号ケーブルを収納した接続管８１及び接続管８２が配管されている。 In the auxiliary drive unit 30L, in addition to the motor 31L, a control unit 31L that controls the drive auxiliary mechanism is arranged inside the auxiliary drive unit 30L (the auxiliary drive unit 30L is also referred to as a “control unit box” below). In addition to the motor 32R, the auxiliary drive unit 30R is provided with a battery 31R that supplies power to the drive auxiliary mechanism (the auxiliary drive unit 30R is also referred to as a "battery box" below). A connection pipe 81 and a connection pipe 82 accommodating various signal cables are piped between the auxiliary drive unit 30L and the auxiliary drive unit 30R, and between the auxiliary drive unit 30L and the operation unit 20.

（駆動補助機構）
上記した構成をもとに、駆動補助機構の詳細について、図４から図９を用いて説明する。図４は、駆動補助機構のブロック図、図５は、操作部２０（リモコン２０）の構成図を、図６は、補助駆動部３０Ｌ（「制御ユニットボックス」）の構成図を、図７は、補助駆動部３０Ｒ（「バッテリーボックス」）の構成図を、それぞれ示す。また、図８は、駆動補助機構の動作モードの例を、図９は、各動作モードにおける速度とモータトルクの関係を、それぞれ示す。 (Drive assist mechanism)
Based on the above configuration, the details of the drive assist mechanism will be described with reference to FIGS. 4 to 9. FIG. 4 is a block diagram of the drive assist mechanism, FIG. 5 is a configuration diagram of the operation unit 20 (remote control 20), FIG. 6 is a configuration diagram of the auxiliary drive unit 30L (“control unit box”), and FIG. 7 is a configuration diagram. , A block diagram of the auxiliary drive unit 30R (“battery box”) is shown. Further, FIG. 8 shows an example of the operation mode of the drive assist mechanism, and FIG. 9 shows the relationship between the speed and the motor torque in each operation mode.

駆動補助機構は、図４に示すように、操作部２０（リモコン２０）と、補助駆動部３０Ｌ（「制御ユニットボックス」）と、補助駆動部３０Ｒ（「バッテリーボックス」）とを備えている。さらに、駐車センサ４０と、着座センサ５０とを備えてもよい。また、操作部２０（リモコン２０）は、ＤＣ５Ｖの出力ができるようにしてもよく、この出力は、例えば、前述したように、着座部１４をパワークッションとする場合の電源として利用できる。 As shown in FIG. 4, the drive assist mechanism includes an operation unit 20 (remote control 20), an auxiliary drive unit 30L (“control unit box”), and an auxiliary drive unit 30R (“battery box”). Further, the parking sensor 40 and the seating sensor 50 may be provided. Further, the operation unit 20 (remote controller 20) may be capable of outputting DC5V, and this output can be used as a power source when the seating unit 14 is used as a power cushion, for example, as described above.

以下、駆動補助機構の制御の構成及び手順について、図５から図９を参照して詳しく説明する。 Hereinafter, the control configuration and procedure of the drive assist mechanism will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9.

（入力仕様）
駆動補助機構は、各種の入力手段を備えており、まず、操作部２０（リモコン２０）には、図５に示すように、モータトルク選択スイッチが設けられている。モータトルク選択スイッチは、ここでは、モータトルクについて、“ゼロ”、“弱”、“中”、“強”の４段階に切り替えることができるようにしている。モータトルク選択スイッチとしては、例えばタクトスイッチ３で構成される。 (Input specifications)
The drive assist mechanism includes various input means. First, the operation unit 20 (remote controller 20) is provided with a motor torque selection switch as shown in FIG. Here, the motor torque selection switch allows the motor torque to be switched in four stages of "zero", "weak", "medium", and "strong". The motor torque selection switch is composed of, for example, a tact switch 3.

次に、制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板には、図６に示すように、バッテリーボックス３０Ｒに収納されているバッテリー（図中、マルＢ）からＤＣ１８Ｖ電源が入力されるバッテリー接続端子（電源回路へ接続）、オペレーションプレートに設けられ駆動補助機構の起動／停止を操作する起動／停止スイッチ（タクトスイッチ１）、同じくオペレーションプレートに設けられ車いす１０の速度を選択する速度選択スイッチ（タクトスイッチ２）が設けられている。また、制御ユニットボックス３０Ｌ内のドライバＬ（２点：モータＬ＜図１〜２のモータ１７Ｌ。以下同様＞の回転数を取得するホール信号入力と、エラー信号入力）及びバッテリーボックス３０Ｒ内のドライバＲ（２点：モータＲ＜図１〜２のモータ１７Ｒ。以下同様＞の回転数を取得するホール信号入力と、エラー信号入力）からの信号入力を受け付ける端子が設けられている。 Next, on the control board of the control unit box 30L, as shown in FIG. 6, a battery connection terminal (to the power supply circuit) to which DC18V power is input from the battery (Maru B in the figure) housed in the battery box 30R. Connection), start / stop switch (tact switch 1) provided on the operation plate to operate the start / stop of the drive assist mechanism, and speed selection switch (tact switch 2) also provided on the operation plate to select the speed of the wheelchair 10. It is provided. Further, the driver L in the control unit box 30L (2 points: the hall signal input for acquiring the rotation speed of the motor L <motor 17L in FIGS. 1 and 2; the same applies hereinafter> and the error signal input) and the driver in the battery box 30R. A terminal for receiving a signal input from R (2 points: a hall signal input for acquiring the rotation speed of the motor R <motor 17R in FIGS. 1 and 2; the same applies hereinafter> and an error signal input) is provided.

ここで、ホール信号とは、モータＬ，Ｒ（図３のモータ３２Ｌ，３２Ｒ）に設けられている回転数センサとしてのホールセンサからの信号を意味している。ホール信号によって、モータＬ，Ｒ（図１〜２のモータ１７Ｌ，１７Ｒ）の回転数を取得し、この回転数から車いす１０の速度を得る。本実施形態では、モータの回転数をホイールの略回転数としており、［モータの回転数≦ホイールの回転数］の関係にある。また、ドライバＬ，ＲとモータＬ，Ｒは、それぞれ、回生抵抗接続されるようにしてもよい。 Here, the hall signal means a signal from a hall sensor as a rotation speed sensor provided in the motors L and R (motors 32L and 32R in FIG. 3). The rotation speeds of the motors L and R (motors 17L and 17R in FIGS. 1 and 2) are acquired from the hall signal, and the speed of the wheelchair 10 is obtained from these rotation speeds. In the present embodiment, the rotation speed of the motor is a substantially rotation speed of the wheel, and there is a relationship of [motor rotation speed ≤ wheel rotation speed]. Further, the drivers L and R and the motors L and R may be connected to each other by regenerative resistance.

さらに、制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板には、車いす１０の本体に設けられている、駐車センサ４０（リミットスイッチ１）及び着座センサ（リミットスイッチ２）からの入力を受け付ける端子が設けられてもよい。 Further, the control board of the control unit box 30L may be provided with terminals provided on the main body of the wheelchair 10 for receiving inputs from the parking sensor 40 (limit switch 1) and the seating sensor (limit switch 2). ..

（出力仕様）
駆動補助機構は、各種の出力手段を備えており、まず、操作部２０（リモコン２０）には、図５に示すように、モータトルク“ゼロ”時に点灯するＬＥＤ４、モータトルク“弱”時に点灯するＬＥＤ５、モータトルク“中”時に点灯するＬＥＤ６、モータトルク“強”時に点灯するＬＥＤ７、及び、電圧低下（充電低下）時に点灯するＬＥＤ８が設けられている。また、操作部２０（リモコン２０）には、例えば着座部１４にパワークッションを設けた場合に電源を供給するため、ＤＣ５Ｖ １Ａ電源出力用のＵＳＢ ｔｙｐｅＡ メス（又は、ｔｙｐｅＣ メス）を設けてもよい。ただし、この電源出力は、操作部２０（リモコン２０）に代えて、制御ユニットボックス３０Ｌに設けても差し支えない。 (Output specifications)
The drive assist mechanism is provided with various output means. First, as shown in FIG. 5, the operation unit 20 (remote controller 20) is equipped with an LED 4 that lights up when the motor torque is “zero” and a light when the motor torque is “weak”. LED5 is provided, LED6 is lit when the motor torque is “medium”, LED7 is lit when the motor torque is “strong”, and LED8 is lit when the voltage drops (charge drops). Further, the operation unit 20 (remote control 20) may be provided with a USB type A female (or type C female) for DC5V 1A power output in order to supply power when, for example, a power cushion is provided on the seating unit 14. .. However, this power output may be provided in the control unit box 30L instead of the operation unit 20 (remote controller 20).

制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板は、図６に示すように、制御ユニットボックス３０Ｌ内のホイールＬを駆動するモータＬを制御するドライバＬ（３点：３つの動作モード設定。動作モードについては後述する）に必要な出力を行うとともに、起動／停止スイッチによる起動時にＬＥＤ１を、速度選択スイッチによる「低速モード」時にＬＥＤ２を、同じく「中速モード」時にＬＥＤ３を、それぞれ点灯させる。そのほか、非常時のためのブザーやアラームを鳴動させる。 As shown in FIG. 6, the control board of the control unit box 30L is a driver L (3 points: 3 operation mode settings. The operation mode will be described later) that controls the motor L that drives the wheel L in the control unit box 30L. ), The LED1 is turned on at the time of starting by the start / stop switch, the LED2 is turned on at the time of "low speed mode" by the speed selection switch, and the LED3 is turned on at the same time of "medium speed mode". In addition, it sounds a buzzer and an alarm for emergencies.

また、制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板は、図７に示すように、バッテリーボックス３０Ｒ内のホイールＲを駆動するモータＲを制御するドライバＲ（３点：３つの動作モード設定。動作モードについては後述する）に必要な出力を行う。 Further, as shown in FIG. 7, the control board of the control unit box 30L is a driver R (3 points: 3 operation mode settings. The operation mode will be described later) that controls the motor R that drives the wheel R in the battery box 30R. Perform the output required for).

（ドライバ仕様）
ドライバＬ，Ｒは、図６及び図７に示すように（図中、ＤＲＶ−Ｌ，ＤＲＶ−Ｒ）、それぞれ、制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板からＤＣ１８Ｖ電源を受ける。ドライバＬ，Ｒは、前述したように、制御ユニットボックス３０Ｌの制御基板に対し、ホール信号としてモータＬ，Ｒのホールセンサのパルス（回転）を、エラー信号として各種のエラーを出力する。 (Driver specifications)
As shown in FIGS. 6 and 7 (DRV-L and DRV-R in the figure), the drivers L and R receive a DC18V power supply from the control board of the control unit box 30L, respectively. As described above, the drivers L and R output the pulse (rotation) of the hall sensor of the motors L and R as a hall signal and various errors as an error signal to the control board of the control unit box 30L.

ここで、ドライバＬ，Ｒに入力される動作モードの例について、図８を参照して説明する。図８は、動作モードとして、デジタル３点の“Ｉ１”、“Ｉ２”、“Ｉ３”にモード設定されている例を示している。 Here, an example of the operation mode input to the drivers L and R will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows an example in which the operation modes are set to “I1”, “I2”, and “I3” of three digital points.

動作モードのモード設定は、「速度モード：モータトルクモード」の組み合わせを基礎として設定される。「速度モード：モータトルクモード」の組み合わせは、前述した「低速モード／中速モード」と「モータトルク“ゼロ／弱／中／強”」を組み合わせることにより、「低速モード／モータトルク：ゼロ」、「低速モード／モータトルク：弱」、「低速モード／モータトルク：中」、「低速モード／モータトルク：強」、「中速モード／モータトルク：ゼロ」、「中速モード／モータトルク：弱」、「中速モード／モータトルク：中」、「中速モード／モータトルク：強」の８つの組み合わせがベースとなる。 The mode setting of the operation mode is set based on the combination of "speed mode: motor torque mode". The combination of "speed mode: motor torque mode" is "low speed mode / motor torque: zero" by combining the above-mentioned "low speed mode / medium speed mode" and "motor torque" zero / weak / medium / strong "". , "Low speed mode / motor torque: weak", "low speed mode / motor torque: medium", "low speed mode / motor torque: strong", "medium speed mode / motor torque: zero", "medium speed mode / motor torque: Eight combinations of "weak", "medium speed mode / motor torque: medium", and "medium speed mode / motor torque: strong" are the base.

この８つの組み合わせをベースに、動作モード“Ｉ１”は、速度が中速モードに設定される場合であり、「中速：ゼロ」、「中速：弱」、「中速：中」、「中速：強」を「ＯＮ」とするモード、動作モード“Ｉ２”は、速度が低速モードと中速モードに設定される場合であり、「低速：弱」、「低速：強」、「中速：弱」、「中速：強」を「ＯＮ」とするモード、動作モード“Ｉ３”は、速度が低速モードと中速モードに設定される場合であり、「低速：中」、「低速：強」、「中速：中」、「中速：強」を「ＯＮ」とするモードである。 Based on these eight combinations, the operation mode "I1" is a case where the speed is set to the medium speed mode, and "medium speed: zero", "medium speed: weak", "medium speed: medium", " The mode in which "medium speed: strong" is set to "ON" and the operation mode "I2" are cases where the speed is set to low speed mode and medium speed mode, and "low speed: weak", "low speed: strong", and "medium speed". The mode in which "speed: weak" and "medium speed: strong" are set to "ON" and the operation mode "I3" are cases where the speed is set to low speed mode and medium speed mode, and "low speed: medium" and "low speed". : Strong ”,“ Medium speed: Medium ”,“ Medium speed: Strong ”is set to“ ON ”.

（制御手順＜入力＞）
入力に関する制御手順は、次のとおりである。制御ユニットボックス３０Ｌのバッテリー接続端子に対するバッテリーボックス３０Ｒのバッテリーの脱着は次のようにされる。未装着から装着（電源ＤＣ１８Ｖ接続）となったとき、起動／停止スイッチ（タクトスイッチ１）が「ＯＮ」の状態となる。装着から未装着（又は、電源低下）となったときには、その時の速度モードを保存して停止する。 (Control procedure <input>)
The control procedure for input is as follows. The battery of the battery box 30R is attached to and detached from the battery connection terminal of the control unit box 30L as follows. When it is installed (power supply DC18V connection) from not installed, the start / stop switch (tact switch 1) is in the "ON" state. When the vehicle is not installed (or the power is turned off) after it is installed, the speed mode at that time is saved and stopped.

車いす１０の本体に設けられているリミットスイッチ１は、駐車センサ４０として機能しており、駐車ブレーキを実施すると「ＯＦＦ」に、駐車ブレーキを解除すると「ＯＮ」となる。そして、駐車ブレーキが実施され「ＯＦＦ」となった場合には、“駐車コントロール”へ移行し、駐車ブレーキが解除され「ＯＮ」となった場合には、“通常コントロール”へ移行する。なお、断線や接触不良などの場合には、「ＯＦＦ」となるように制御する。 The limit switch 1 provided on the main body of the wheelchair 10 functions as a parking sensor 40, and turns "OFF" when the parking brake is applied and "ON" when the parking brake is released. Then, when the parking brake is applied and becomes "OFF", the process shifts to "parking control", and when the parking brake is released and becomes "ON", the process shifts to "normal control". In the case of disconnection or poor contact, it is controlled to be "OFF".

また、車いす１０の本体に設けられているリミットスイッチ２は、着座センサ５０として機能しており、使用者が着座すると「ＯＮ」に、使用者が未着座のときは「ＯＦＦ」となる。そして、未着座の「ＯＦＦ」の場合には、“未着座コントロール”へ移行し、着座の「ＯＮ」の場合には、“通常コントロール”へ移行する。なお、断線や接触不良などの場合には、「ＯＦＦ」となるように制御する。 Further, the limit switch 2 provided on the main body of the wheelchair 10 functions as a seating sensor 50, and is turned "ON" when the user is seated and "OFF" when the user is not seated. Then, in the case of "OFF" of non-seat, it shifts to "non-seat control", and in the case of "ON" of seating, it shifts to "normal control". In the case of disconnection or poor contact, it is controlled to be "OFF".

制御ユニットボックス３０Ｌに設けられている起動／停止スイッチ（タクトスイッチ１）によって、制御ユニットボックス３０Ｌの起動／停止を行う。電源接続時は、デフォルトは「起動」状態となり、ＬＥＤ１が点灯する。ＬＥＤ１は、タクトスイッチ１を押すごとに、「停止」で消灯、「起動」で点灯に切り替わる。エラーとなった場合は、タクトスイッチ１を通常押しでエラーが解除される。「起動」状態で、ＤＣ５Ｖ電源の出力が開始され、「停止」状態で、ＤＣ５Ｖ電源の出力が停止する。 The start / stop switch (tact switch 1) provided in the control unit box 30L is used to start / stop the control unit box 30L. When the power is connected, the default is the "startup" state, and LED1 lights up. Each time the tact switch 1 is pressed, the LED 1 is turned off by "stop" and turned on by "start". If an error occurs, the error is cleared by pressing the tact switch 1 normally. In the "start" state, the output of the DC5V power supply is started, and in the "stop" state, the output of the DC5V power supply is stopped.

制御ユニットボックス３０Ｌに設けられている速度選択スイッチ（タクトスイッチ２）によって、速度モードを選択する。タクトスイッチ２を「ＯＮ」にすると、前回起動時の速度モードで起動し、該当するＬＥＤ、すなわち、「低速モード」の場合にはＬＥＤ２が、「中速モード」の場合にはＬＥＤ３が、それぞれ点灯する。デフォルトは「低速モード」となっており、タクトスイッチ２を押すごとに、「中速モード」と「低速モード」が切り替わる。 The speed mode is selected by the speed selection switch (tact switch 2) provided in the control unit box 30L. When the tact switch 2 is set to "ON", it starts in the speed mode at the time of the previous startup, and the corresponding LED, that is, LED2 in the case of "low speed mode" and LED3 in the case of "medium speed mode", respectively. Light. The default is "low speed mode", and each time the tact switch 2 is pressed, "medium speed mode" and "low speed mode" are switched.

操作部２０に設けられているモータトルク選択スイッチ（タクトスイッチ３）によって、モータトルクモードを選択する。起動時は“ゼロ”で起動し、ＬＥＤ４が点灯する。タクトスイッチ３を押すごとに、モータトルクモードが“ゼロ”⇒“弱”⇒“中”⇒“強”⇒“ゼロ”⇒…と切り替わり、それに応じて、該当するＬＥＤが、ＬＥＤ４⇒ＬＥＤ５⇒ＬＥＤ６⇒ＬＥＤ７⇒ＬＥＤ４⇒…と順次点灯する。タクトスイッチ３は、３秒間以上の長押しで、「停止」と「起動」を切り替えることができる。 The motor torque mode is selected by the motor torque selection switch (tact switch 3) provided in the operation unit 20. At the time of startup, it starts at "zero" and LED4 lights up. Each time the tact switch 3 is pressed, the motor torque mode switches from "zero" ⇒ "weak" ⇒ "medium" ⇒ "strong" ⇒ "zero" ⇒ ..., and the corresponding LED is LED4 ⇒ LED5 ⇒ LED6. ⇒LED7⇒LED4⇒… and so on. The tact switch 3 can be switched between "stop" and "start" by pressing and holding for 3 seconds or longer.

（制御手順＜個別のコントロール＞）
駐車センサ４０（リミットスイッチ１）の駐車ブレーキが実施され「ＯＦＦ」のとき、“駐車コントロール”に設定される。この“駐車コントロール”では、ＤＣ１８Ｖ電源は、ドライバＬ，Ｒへ供給されない。 (Control procedure <Individual control>)
When the parking brake of the parking sensor 40 (limit switch 1) is applied and is "OFF", it is set to "parking control". In this "parking control", DC18V power is not supplied to the drivers L and R.

着座センサ５０（リミットスイッチ２）が未着座で「ＯＦＦ」のとき、“未着座コントロール”に設定される。この“未着座コントロール”では、ＤＣ１８Ｖ電源は、ドライバＬ，Ｒへ供給されない。“未着座コントロール”下で１０分間経過すると、「停止」し、“待機コントロール”へ移行する。 When the seating sensor 50 (limit switch 2) is not seated and is "OFF", it is set to "non-seat control". In this "non-seat control", the DC18V power supply is not supplied to the drivers L and R. After 10 minutes have passed under "unseat control", it "stops" and shifts to "standby control".

「起動」の状態、駐車センサ４０の駐車ブレーキが未実施で「ＯＮ」の状態、着座センサ５０が着座で「ＯＮ」の状態が揃ったとき、“通常コントロール”に設定される。この“通常コントロール”では、ＤＣ１８Ｖ電源がドライバＬ，Ｒへ供給される。初期状態では、「速度モード」は選択済みのもの、モータトルクモードは「ゼロ」で、動作モードがモード設定される。そして、「モータトルクモード」と「速度モード」の切り替えに応じて、モード設定が更新される。モード設定は、図８で前述したように、デジタル３点として、“Ｉ１”、“Ｉ２”、“Ｉ３”とされる。 When the "start" state, the parking brake of the parking sensor 40 has not been applied and the "ON" state, and the seating sensor 50 is seated and the "ON" state is met, the setting is set to "normal control". In this "normal control", DC18V power is supplied to the drivers L and R. In the initial state, the "speed mode" is already selected, the motor torque mode is "zero", and the operation mode is set. Then, the mode setting is updated according to the switching between the "motor torque mode" and the "speed mode". As described above in FIG. 8, the mode setting is set to "I1", "I2", and "I3" as three digital points.

“Ｉ１”、“Ｉ２”、“Ｉ３”の各動作モードにおける駆動補助機構による制御について、図９を参照して、説明する。図９は、横軸に「速度（ｋｍ／ｈ）」を、縦軸に「モータトルク（Ｎｍ）」をとり、車いす１０の速度に応じて駆動補助機構が付与するモータトルクのパターンを示している。 The control by the drive assist mechanism in each of the operation modes of "I1", "I2", and "I3" will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a pattern of motor torque given by the drive assist mechanism according to the speed of the wheelchair 10, with "speed (km / h)" on the horizontal axis and "motor torque (Nm)" on the vertical axis. There is.

図９において、（ａ−１）は「低速モード／モータトルク：ゼロ」、（ａ−２）は「低速モード／モータトルク：弱」、（ａ−３）は「低速モード／モータトルク：中」、（ａ−４）は「低速モード／モータトルク：強」、（ｂ−１）は「中速モード／モータトルク：ゼロ」、（ｂ−２）は「中速モード／モータトルク：弱」、（ｂ−３）は「中速モード／モータトルク：中」、（ｂ−４）は「中速モード／モータトルク：強」の場合における制御を示している。 In FIG. 9, (a-1) is "low speed mode / motor torque: zero", (a-2) is "low speed mode / motor torque: weak", and (a-3) is "low speed mode / motor torque: medium". , (A-4) is "low speed mode / motor torque: strong", (b-1) is "medium speed mode / motor torque: zero", (b-2) is "medium speed mode / motor torque: weak" , (B-3) indicate the control in the case of "medium speed mode / motor torque: medium", and (b-4) indicates the control in the case of "medium speed mode / motor torque: strong".

動作モード“Ｉ１”は、（ｂ−１）「中速モード／モータトルク：ゼロ」、（ｂ−２）「中速モード／モータトルク：弱」、（ｂ−３）「中速モード／モータトルク：中」、（ｂ−４）「中速モード／モータトルク：強」のパターンとなる。動作モード“Ｉ２”は、（ａ−２）「低速モード／モータトルク：弱」、（ａ−４）「低速モード／モータトルク：強」、（ｂ−２）「中速モード／モータトルク：弱」、（ｂ−４）「中速モード／モータトルク：強」のパターンとなる。動作モード“Ｉ３”は、（ａ−３）「低速モード／モータトルク：中」、（ａ−４）「低速モード／モータトルク：強」、（ｂ−３）「中速モード／モータトルク：中」、（ｂ−４）「中速モード／モータトルク：強」のパターンとなる。 The operation mode "I1" is (b-1) "medium speed mode / motor torque: zero", (b-2) "medium speed mode / motor torque: weak", (b-3) "medium speed mode / motor". The pattern is "torque: medium" and (b-4) "medium speed mode / motor torque: strong". The operation mode "I2" is (a-2) "low speed mode / motor torque: weak", (a-4) "low speed mode / motor torque: strong", (b-2) "medium speed mode / motor torque: strong". The pattern is "weak" and (b-4) "medium speed mode / motor torque: strong". The operation mode "I3" is (a-3) "low speed mode / motor torque: medium", (a-4) "low speed mode / motor torque: strong", (b-3) "medium speed mode / motor torque: medium". The pattern is "medium" and (b-4) "medium speed mode / motor torque: strong".

ここでは、低速モードにおける最高速度は２．５ｋｍ／ｈに、中速モードにおける最高速度は５．０ｋｍ／ｈに設定されている。また、モータトルク“弱”は２．６Ｎｍに、モータトルク“中”は４．１Ｎｍに、モータトルク“強”は５．６Ｎｍに設定されている。 Here, the maximum speed in the low speed mode is set to 2.5 km / h, and the maximum speed in the medium speed mode is set to 5.0 km / h. The motor torque "weak" is set to 2.6 Nm, the motor torque "medium" is set to 4.1 Nm, and the motor torque "strong" is set to 5.6 Nm.

低速モードを見ると、いずれの最大モータトルクの場合も、駆動補助機構によって、車いす１０が速度を増すに連れ、最高モータトルクに達するまで、モータトルクが徐々に増加するように制御されている。そして、速度２．０ｋｍ／ｈのときに最大モータトルクに達すると、その後は、駆動補助機構によって、設定された最高速度の２．５ｋｍ／ｈに達するまでの間に、モータトルクは徐々に減少するように制御されている。 Looking at the low speed mode, in any of the maximum motor torques, the drive assist mechanism controls the motor torque to gradually increase as the wheelchair 10 increases in speed until the maximum motor torque is reached. Then, when the maximum motor torque is reached at a speed of 2.0 km / h, the motor torque gradually decreases until the maximum speed of 2.5 km / h set by the drive assist mechanism is reached. It is controlled to do.

また、中速モードを見ると、同様に、いずれの最大モータトルクの場合も、駆動補助機構によって、車いす１０が速度を増すに連れ、最高モータトルクに達するまで、モータトルクが徐々に増加するように制御されている。そして、速度３．０ｋｍ／ｈのときに最大モータトルクに達すると、その後は、駆動補助機構によって、速度４ｋｍ／ｈまでモータトルクは維持され、さらに設定された最高速度の５．０ｋｍ／ｈに達するまでの間に、モータトルクは徐々に減少するように制御されている。 Similarly, when looking at the medium speed mode, in any case of the maximum motor torque, the drive assist mechanism gradually increases the motor torque as the wheelchair 10 increases the speed until the maximum motor torque is reached. Is controlled by. Then, when the maximum motor torque is reached at a speed of 3.0 km / h, the motor torque is maintained up to a speed of 4 km / h by the drive assist mechanism thereafter, and further reaches the set maximum speed of 5.0 km / h. By the time it reaches, the motor torque is controlled to gradually decrease.

このように、本実施形態に係る駆動補助機構は、使用者がアシストを必要とする動作開始から最高速度に至る前までの区間において、モータトルクを徐々に増加するように制御するとともに、最大モータトルクに達した後は、最高速度に至るまでに、使用者にとって必要となくなったモータトルクを維持又は徐々に減少するように提供する。使用者が車いす１０が置かれている状況（道路状況など）に応じて、最大モータトルクを変更できることとも相まって、駆動補助機構は、車いす１０の使用をスムーズにアシストし、使用者が必要とするだけのアシスト力を提供することができる。 As described above, the drive assist mechanism according to the present embodiment controls the motor torque so as to gradually increase in the section from the start of operation requiring assistance by the user to the maximum speed, and the maximum motor. After reaching the torque, the motor torque that is no longer needed by the user is maintained or gradually reduced until the maximum speed is reached. Coupled with the fact that the user can change the maximum motor torque according to the situation where the wheelchair 10 is placed (road conditions, etc.), the drive assist mechanism smoothly assists the use of the wheelchair 10 and is required by the user. Can provide only assist power.

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. Further, it is clear from the description of the scope of claims that the form to which such a modification or improvement is added may be included in the technical scope of the present invention.

１０…車いす
１７Ｌ，１７Ｒ：ホイール
２０…操作部（リモコン）
３０Ｌ、３０Ｒ…補助駆動部（制御ユニットボックス、バッテリーボックス）
３１Ｌ…制御ユニット
３１Ｒ…バッテリー
３２Ｌ，３２Ｒ…モータ
４０…駐車センサ
５０…着座センサ
６０Ｌ，６０Ｒ…支承部
６１Ｌ，６１Ｒ…車軸
７０…クロスバー 10 ... Wheelchairs 17L, 17R: Wheels 20 ... Operation unit (remote control)
30L, 30R ... Auxiliary drive unit (control unit box, battery box)
31L ... Control unit 31R ... Battery 32L, 32R ... Motor 40 ... Parking sensor 50 ... Seating sensor 60L, 60R ... Support 61L, 61R ... Axle 70 ... Crossbar

Claims (7)

車いすの駆動補助機構であって、
前記車いすのホイールを駆動するモータと、
前記モータに近接して設けられ、前記モータの回転数を取得する回転数センサと、
前記モータを制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、前記回転数センサから前記モータの回転数を取得し、前記取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御する、ことを特徴とする駆動補助機構 It is a wheelchair drive assist mechanism
The motor that drives the wheel of the wheelchair and
A rotation speed sensor provided close to the motor and acquiring the rotation speed of the motor,
A control unit for controlling the motor is provided.
The drive assisting mechanism is characterized in that the control unit acquires the rotation speed of the motor from the rotation speed sensor and controls the motor torque according to the speed obtained from the acquired rotation speed. 前記制御ユニットは、前記制御ユニットにおいて選択された前記車いすの最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部において選択された前記車いすの最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、各動作モードにおいて設定された前記最高速度及び前記最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の駆動補助機構。 The control unit sets a plurality of operation modes by a combination of the maximum speed of the wheelchair selected by the control unit and the maximum motor torque of the wheelchair selected by a predetermined or separately provided operation unit. The drive assist mechanism according to claim 1, wherein the motor torque is controlled according to the speed within the range of the maximum speed and the maximum motor torque set in each operation mode. 前記制御ユニットは、前記車いすが速度を増すに連れ、前記最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の駆動補助機構。 The drive assist mechanism according to claim 2, wherein the control unit controls the wheelchair so as to gradually increase the motor torque until the maximum motor torque is reached as the speed of the wheelchair increases. 前記制御ユニットは、モータトルクが前記最高モータトルクに達すると、前記車いすが前記最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動補助機構。 The control unit is characterized in that when the motor torque reaches the maximum motor torque, the wheelchair is controlled to maintain or gradually reduce the motor torque until the wheelchair reaches the maximum speed. The drive assist mechanism according to 2 or 3. 前記車いすのホイールに設けられたワンウェイクラッチを更に備え、
前記ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、前記モータのモータトルクを前記ホイールに伝達し、非接続状態のとき、前記車いすを手動車いすとして使用可能とする、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載の駆動補助機構。 Further equipped with a one-way clutch provided on the wheel of the wheelchair,
The one-way clutch according to claims 1 to 4, wherein the motor torque of the motor is transmitted to the wheel when the one-way clutch is connected, and the wheelchair can be used as a manual wheelchair when the one-way clutch is not connected. The drive assist mechanism according to any one item. 着座センサを更に備え、
前記制御ユニットは、電源スイッチＯＮの状態で、前記着座センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか1項に記載の駆動補助機構。 Equipped with a seating sensor
The drive according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit activates each component in consideration of the information acquired by the seating sensor in a state where the power switch is ON. Auxiliary mechanism. 駐車センサを更に備え、
前記制御ユニットは、電源スイッチＯＮの状態で、前記駐車センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか1項に記載の駆動補助機構。 With more parking sensors
The drive according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit activates each component in consideration of the information acquired by the parking sensor in a state where the power switch is ON. Auxiliary mechanism.

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