JPH09130921A - Speed controller for motor vehicle - Google Patents
Speed controller for motor vehicleInfo
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- JPH09130921A JPH09130921A JP7283811A JP28381195A JPH09130921A JP H09130921 A JPH09130921 A JP H09130921A JP 7283811 A JP7283811 A JP 7283811A JP 28381195 A JP28381195 A JP 28381195A JP H09130921 A JPH09130921 A JP H09130921A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、左右車輪が別個の
モータで駆動されるようになっている電動車両の速度制
御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control device for an electric vehicle in which left and right wheels are driven by separate motors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電動車両において、１つのモータで２つ
以上の車輪を駆動するようにしたものは、各車輪の間に
デファレンシャルを有し、旋回時には上記デファレンシ
ャルで左右両輪の回転数差を吸収するようになってお
り、この場合、車両の速度の制御は１つのモータの出力
を制御しさえすればよい。2. Description of the Related Art An electric vehicle in which one motor drives two or more wheels has a differential between the wheels, and the differential absorbs the rotational speed difference between the left and right wheels during turning. In this case, in order to control the speed of the vehicle, it is sufficient to control the output of one motor.
【０００３】一方、車両の構造上の要求等からデファレ
ンシャルを有せず、左右の車輪に対して個別にモータを
装備し、各モータで左右車輪を独立して駆動するように
なっているものがあり、このようなものでは、速度指令
等のための操作に応じ、各モータの出力がそれぞれ制御
される。例えば、電動車椅子においては、乗員が操作を
行なう自走用操作部にジョイスティックが設けられ、こ
のジョイスティックの傾倒操作に応じて速度を調節する
とともに前後進や左右旋回を行うようにするため、左右
各モータの駆動が独立して制御されるようになってい
る。On the other hand, due to structural requirements of the vehicle and the like, there is a vehicle that does not have a differential and is equipped with a motor for each of the left and right wheels, and each motor drives the left and right wheels independently. In such a case, the output of each motor is controlled according to the operation for speed command or the like. For example, in an electric wheelchair, a joystick is provided in a self-propelled operation section operated by an occupant. The joystick is adjusted in accordance with the tilting operation of the joystick, and forward / backward and left / right turn are performed. The drive of the motor is controlled independently.
【０００４】このような電動車椅子等の電動車両の速度
制御においては、乗員が与える運転指令に追従し、か
つ、降坂時にも過大な速度にならないように、各車輪の
実際の回転速度が検出され、これがフィードバックされ
て、そのフィードバック値と指令値との比較に基づきモ
ータの出力の制御が行なわれるようになっている。In the speed control of such an electric vehicle such as an electric wheelchair, the actual rotation speed of each wheel is detected so as to follow a driving command given by an occupant and not to become an excessive speed even when going downhill. This is fed back and the output of the motor is controlled based on the comparison between the feedback value and the command value.
【０００５】すなわち、従来のこの種の速度制御装置の
一例を図４によって説明すると、この装置は、左右の車
輪に対して個別にそれぞれ、モータ２Ａ，２Ｂと、これ
に電流を供給するモータドライバ３Ａ，３Ｂと、モータ
回転速度を検出するパルスエンコーダ６Ａ，６Ｂとを有
する駆動系が設けられる一方、ジョイスティック等を備
えた操作部１０７が設けられ、また、上記操作部１０７
と上記各車輪の駆動系との間には、指令値加工部１１
１、左右輪速度分配部１１４、左右各速度制御部１１５
Ａ，１１５Ｂ、左右各速度検出部１１６Ａ，１１６Ｂ等
からなる制御系が設けられている。That is, an example of a conventional speed control device of this type will be described with reference to FIG. 4. In this device, the left and right wheels are individually provided with motors 2A and 2B and a motor driver for supplying current to them. A drive system having 3A and 3B and pulse encoders 6A and 6B for detecting the motor rotation speed is provided, while an operation unit 107 having a joystick or the like is provided, and the operation unit 107 is also provided.
Between the drive system of each wheel and the command value processing unit 11
1, left and right wheel speed distribution unit 114, left and right speed control unit 115
A control system including A and 115B, left and right speed detection units 116A and 116B, and the like is provided.
【０００６】そして、上記操作部１０７から前後進指
令、左右進指令、メインスイッチ信号、速度スイッチ信
号等が出力され、上記指令値加工部１１１で不感帯、最
高速、加減速等が加味されて指令値が加工された上で左
右輪速度分配部１１４に送られ、この左右輪速度分配部
１１４から左右各速度制御部１１５Ａ，１１５Ｂにそれ
ぞれ指令速度ω10，ω20が与えられるともに、各エンコ
ーダ６Ａ，６Ｂによる検出速度ω1 ，ω2 が速度検出部
１１６Ａ，１１６Ｂに送られて、検出速度ω1 ，ω2 に
一定の係数Ｇ1 ，Ｇ2 が乗じられた更正検出速度が各速
度制御部１１５Ａ，１１５Ｂに与えられる。そして、速
度制御部１１５Ａ，１１５Ｂで指令速度と更正検出速度
との差に応じた電圧指令値ｅ10，ｅ20がモータドライバ
ー３Ａ，３Ｂに出力されるようになっている。Then, a forward / backward movement command, a left / right movement command, a main switch signal, a speed switch signal, etc. are output from the operation section 107, and the command value processing section 111 takes into account dead zones, maximum speeds, acceleration / deceleration, etc. The values are processed and sent to the left and right wheel speed distribution unit 114, and the left and right wheel speed distribution unit 114 gives the command speeds ω1 0 and ω2 0 to the left and right speed control units 115A and 115B, respectively, and the encoders 6A. , 6B are sent to the speed detectors 116A, 116B, and correction speeds obtained by multiplying the detected speeds ω1, ω2 by constant coefficients G1, G2 are given to the speed controllers 115A, 115B. . The speed control units 115A and 115B output voltage command values e1 0 and e2 0 corresponding to the difference between the command speed and the correction detection speed to the motor drivers 3A and 3B.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上記
電動車椅子においては、上記自走式操作部のほかに、介
助者が操作する介助用操作部が設けられることがある。
この場合、介助者は車椅子の後ろに立って歩行しながら
操作するので、走行速度及び方向等を調節するジョイス
ティックのような操作手段では正確な操作が困難であ
る。また、車椅子を前後進させるには大きな力が必要で
あるが、方向を変えるだけならそれ程大きな力は必要と
しない。By the way, for example, in the above-mentioned electric wheelchair, in addition to the self-propelled operation section, an assistance operation section operated by an assistant may be provided.
In this case, since the caregiver operates while standing behind the wheelchair while walking, it is difficult to operate accurately with an operation means such as a joystick for adjusting the traveling speed and direction. Also, a large amount of force is required to move the wheelchair forward and backward, but not so much if only changing the direction.
【０００８】このため、介助用操作部には前後進を指示
するだけの簡単なスイッチを設け、前後進はスイッチ操
作に応じたモータの駆動で行ない、方向変換は介助者が
人力で行なうようにする方が便利である。この場合、左
右車輪に対するモータの制御としては、介助用操作部か
らのスイッチ操作に応じた信号を、自走式操作部のジョ
イスティックが前後進操作範囲中の特定操作位置とされ
たときの速度指令信号と同等であると取扱うことによ
り、それに応じた基準回転速度と実回転速度とに基づい
てモータの制御を行なうことができる。Therefore, the assisting operation section is provided with a simple switch for instructing forward / backward movement, the forward / backward movement is performed by driving a motor according to the switch operation, and the direction change is manually performed by an assistant. It is more convenient to do. In this case, to control the motors for the left and right wheels, a signal corresponding to the switch operation from the assistance operation unit is used to set the speed command when the joystick of the self-propelled operation unit is set to a specific operation position within the forward / backward operation range. By treating as equal to the signal, it is possible to control the motor based on the reference rotation speed and the actual rotation speed corresponding thereto.
【０００９】ところが、このような制御によると、上記
スイッチ操作は左右の車輪に対して同一の指示速度を与
え、各車輪に対する制御系はそれぞれ上記指示速度を維
持するようなフィードバック制御を行なうので、介助者
が方向変換をするために人力で車椅子の進行方向を変更
しようとしても左右車輪に容易には速度差が生じない。However, according to such control, the switch operation gives the same instructed speed to the left and right wheels, and the control system for each wheel performs feedback control so as to maintain the instructed speed. Even if the caregiver tries to change the traveling direction of the wheelchair manually to change the direction, the speed difference does not easily occur between the left and right wheels.
【００１０】具体的に数式を用いて説明すると、図４中
の一方のモータ２Ａに流れる電流ｉ1 は、モータ２Ａに
印加される電圧ｅ1 と、モータの誘起電圧（Ｋv・ω1）
と、バッテリとモータとの間の閉回路全体の抵抗Ｒとか
ら、次式のようになる。なお、Ｋv は一定の係数であ
る。Explaining it concretely by using mathematical expressions, the current i1 flowing in one motor 2A in FIG. 4 is the voltage e1 applied to the motor 2A and the induced voltage (Kv.ω1) of the motor.
And the resistance R of the entire closed circuit between the battery and the motor, the following equation is obtained. Note that Kv is a constant coefficient.
【００１１】[0011]
【数１】ｉ1＝(ｅ1−Ｋv・ω1)／Ｒ また、モータ２Ａに印加される電圧は、速度制御部１１
５Ａでの制御により、次式のようになる。なお、Ｇ1、
Ｋ1は一定の係数である。[Expression 1] i1 = (e1−Kv · ω1) / R Further, the voltage applied to the motor 2A is the speed control unit 11
By the control at 5 A, the following equation is obtained. In addition, G1,
K1 is a constant coefficient.
【００１２】[0012]
【数２】ｅ1＝ｅ10＝(ω10−Ｇ1・ω1)・Ｋ1 これを数１の式に代入すると、[Equation 2] e1 = e1 0 = (ω1 0 −G1 · ω1) · K1 Substituting this into the equation of Equation 1,
【００１３】[0013]
【数３】ｉ1＝{(ω10−Ｇ1・ω1)・Ｋ1−Ｋv・ω1}／Ｒ となる。そして、電動車両が旋回走行しているときの左
右モータの平均速度をωa とし、各モータ速度ω1，ω2
をω1＝ωa＋Δω、ω2＝ωa−Δωとすると、電流指令
値の演算式は次のように変形される。## EQU3 ## i1 = {(ω1 0 −G1 · ω1) · K1−Kv · ω1} / R. The average speed of the left and right motors when the electric vehicle is turning is ωa, and the motor speeds ω1 and ω2 are
Where ω1 = ωa + Δω and ω2 = ωa−Δω, the arithmetic expression of the current command value is transformed as follows.
【００１４】[0014]
【数４】ｉ1＝{ω10・Ｋ1−(Ｇ1・Ｋ1＋Ｋｖ)ωa−(Ｇ1
・Ｋ1＋Ｋv)・Δω}／Ｒ この式からわかるように、モータの回転速度に偏差Δω
が生じている場合、この式の中の(Ｇ1・Ｋ1＋Ｋv)・Δ
ωの項が回転速度の偏差Δωをなくす方向に電流ｉ1を
変化させるように働く。すなわち、ω1＞ω2のときには
電流ｉ1を小さくするように働き、ω1＜ω2のときには
電流ｉ1を大きくするように働く。そして、電流ｉ1とト
ルクは比例関係にあるので、直進走行中に介助者が人力
で進行方向を変えようとすると、それによって生じる偏
差Δωをなくす方向に制御が行なわれることにより介助
者からみたモータの反力が増大し、人力による方向変換
が非常に重くなるという問題がある。[Equation 4] i1 = {ω1 0 · K1− (G1 · K1 + Kv) ωa− (G1
・ K1 + Kv) ・ Δω} / R As can be seen from this equation, the deviation Δω in the rotation speed of the motor
If, then (G1 · K1 + Kv) · Δ in this equation
The term ω works so as to change the current i1 in the direction of eliminating the deviation Δω of the rotation speed. That is, when ω1> ω2, it works to reduce the current i1, and when ω1 <ω2, it works to increase the current i1. Since the current i1 and the torque are in a proportional relationship, if the caregiver tries to change the traveling direction by human power while traveling straight ahead, the control is performed in a direction to eliminate the deviation Δω caused thereby and the motor sees from the caregiver. There is a problem that the reaction force of is increased and the direction change by human power becomes very heavy.
【００１５】この問題の対策としては、速度ゲインＫ1
を落し、速度変動Δωに対して出力変化を鈍くすること
が考えられる。しかし、このようにすると平均速度ωａ
の補償効果が低下し、つまり負荷が変動した場合の速度
制御の応答性が低下するため、登坂で速度が急減して登
りきれなくなったり、降坂で速度が増大してしまったり
するという不都合が生じる。To solve this problem, the speed gain K1
It is conceivable that the output change is slowed down with respect to the speed fluctuation Δω. However, if this is done, the average speed ωa
The compensating effect of is decreased, that is, the responsiveness of the speed control is reduced when the load fluctuates, so there is the inconvenience that the speed drops sharply on the uphill and you can not climb up, or the speed increases on the downhill. Occurs.
【００１６】本発明は上記の事情に鑑み、前進、後進の
ため速度制御は適正に行なうことができるようにしつ
つ、介助者等が人力で方向変更を行なおうとする場合の
反力を軽減し、介助者等による方向変更を容易ならしめ
ることができる電動車両の速度制御装置を提供するもの
である。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention reduces the reaction force when an assistant or the like attempts to change the direction manually while enabling speed control appropriately for forward and reverse travel. The present invention provides a speed control device for an electric vehicle that can easily change the direction by a helper or the like.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
左右の車輪をそれぞれ別個のモータで独立に駆動するよ
うにした電動車両において、上記各車輪の実際の回転速
度を検出する速度検出手段と、車輪の基準回転速度を指
定する手段と、この基準回転速度と実際の回転速度をフ
ィードバックした値とに基づいて上記モータへの供給電
力を制御することにより車輪の回転速度を制御する制御
手段とを備え、上記制御手段は、一方の車輪に対するモ
ータの制御に他方の車輪の回転速度を反映させて、左右
車輪の回転速度差が制御量に及ぼす影響を低減するよう
に演算処理した値をフィードバックするようにした左右
車輪関連制御を行なうようになっているものである。The invention according to claim 1 is
In an electric vehicle in which left and right wheels are independently driven by separate motors, speed detection means for detecting the actual rotation speed of each wheel, means for designating a reference rotation speed of the wheels, and this reference rotation A control means for controlling the rotation speed of the wheels by controlling the electric power supplied to the motor based on the value obtained by feeding back the speed and the actual rotation speed, and the control means controls the motor for one of the wheels. The left and right wheel-related control is performed by reflecting the rotation speed of the other wheel to feed back the value calculated to reduce the influence of the difference in the rotation speed of the left and right wheels on the control amount. It is a thing.
【００１８】この装置によると、左右車輪に回転速度差
が生じた場合にも、その回転速度差が制御量に及ぼす影
響を低減するように演算処理した値に基づいてモータへ
の供給電力が制御されるため、上記回転速度差が許容さ
れつつ速度制御が行なわれる。従って、直進走行状態か
ら介助者等が人力で走行方向を変更しようとする場合
に、その走行方向の変更に伴う左右車輪の回転速度差が
許容され、モータからの反力が軽減される。According to this device, even when a difference in rotational speed occurs between the left and right wheels, the electric power supplied to the motor is controlled based on the value calculated so as to reduce the influence of the difference in rotational speed on the control amount. Therefore, the speed control is performed while allowing the rotation speed difference. Therefore, when an assistant or the like tries to manually change the traveling direction from a straight traveling state, the difference in rotational speed between the left and right wheels due to the change in the traveling direction is allowed, and the reaction force from the motor is reduced.
【００１９】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明の装置において、上記制御手段が、左右車輪関連制御
として、左右車輪の実回転速度の平均値をフィードバッ
クした値と基準回転速度とに基づいてモータへの供給電
力の制御を行なうように構成されているものである。According to a second aspect of the invention, in the device of the first aspect of the invention, the control means feeds back the average value of the actual rotational speeds of the left and right wheels as a reference for the left and right wheels and the reference rotational speed. The power supply to the motor is controlled based on the above.
【００２０】この装置によると、左右車輪の平均値が基
準回転速度となるように制御されることで走行速度が適
正に制御されつつ、左右車輪の回転速度差が許容される
ため、介助者等が走行方向を変更しようとするときのモ
ータからの反力が軽減される。According to this device, the average value of the left and right wheels is controlled so as to be the reference rotation speed, so that the traveling speed is appropriately controlled and the rotation speed difference between the left and right wheels is allowed. The reaction force from the motor when the vehicle tries to change the traveling direction is reduced.
【００２１】請求項３に係る発明は、請求項１に係る発
明の装置において、上記制御手段が、左右車輪関連制御
として、一方の車輪に対するモータへの供給電力の制御
を、他方の車輪の実回転速度をフィードバックした値と
基準回転速度とに基づいて行なうように構成されている
ものである。According to a third aspect of the present invention, in the device of the first aspect of the invention, the control means controls left and right wheel control of electric power supplied to a motor for one wheel, and controls the other wheel. The rotation speed is fed back and is based on the reference rotation speed.
【００２２】この装置によると、例えば右側の車輪に対
する制御は左側の車輪の実回転速度をフィードバックし
た値を用いて行なわれ、これにより、左右車輪の回転速
度の偏差がモータへの供給電流に及ぼす影響を、従来の
装置に比べて小さくすることが可能となる。従って、介
助者等が走行方向を変更しようとするときのモータから
の反力を軽減することが可能となる。According to this apparatus, for example, the control for the right wheel is performed by using the value obtained by feeding back the actual rotation speed of the left wheel, whereby the deviation of the rotation speed of the left and right wheels affects the current supplied to the motor. The influence can be reduced as compared with the conventional device. Therefore, it becomes possible to reduce the reaction force from the motor when the caregiver or the like tries to change the traveling direction.
【００２３】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれかに係る発明の装置において、上記制御手段が、上
記左右車輪関連制御と、各車輪についての指令回転速度
と実際の回転速度とに基づくモータへの供給電力の制御
を左右それぞれ独立して行なう左右車輪独立制御とを選
択的に実行可能となっており、この制御手段に対し、上
記左右車輪関連制御と左右車輪独立制御とに制御系を切
替える切替手段が設けられているものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the device according to any one of the first to third aspects, the control means controls the left and right wheels, and the command rotation speed and the actual rotation speed for each wheel. It is possible to selectively execute left and right wheel independent control for independently controlling the power supply to the motor based on and, and for this control means, the left and right wheel related control and the left and right wheel independent control are performed. Is provided with switching means for switching the control system.
【００２４】この装置によると、例えばジョイスティッ
クによる操作が行なわれた場合は上記左右車輪独立制御
を行なうことで前後進及び走行方向の変更をモータの駆
動によって行なうことができるようにする一方、介助用
操作部のスイッチ操作で走行が行なわれるような場合は
上記左右車輪関連制御を行なうことで、介助者等による
走行方向の変更時にモータからの反力が軽減される。ま
た、上記左右車輪関連制御と左右車輪独立制御とは、基
本的には共通の制御回路を用いながら、速度検出手段に
より検出された実際の回転速度のフィードバックの仕方
を変えるだけで選択、変更することができる。According to this device, when the joystick is operated, for example, the left and right wheels are independently controlled so that the forward and backward movements and the traveling direction can be changed by driving the motor. When traveling is performed by operating the switch of the operation unit, the left and right wheel-related control is performed to reduce the reaction force from the motor when the traveling direction is changed by an assistant or the like. Further, the left and right wheel-related control and the left and right wheel independent control are basically selected and changed only by changing the way of feeding back the actual rotation speed detected by the speed detection means while using a common control circuit. be able to.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２６】図１は電気車椅子に適用した本発明の装置
の第１の実施形態を示している。この図において、１Ａ
は右車輪の駆動系、１Ｂは左車輪の駆動系であり、各駆
動系１Ａ，１Ｂは、それぞれ、直流モータ２Ａ，２Ｂ
と、各モータ２Ａ，２Ｂに電力を供給してモータ２Ａ，
２Ｂを駆動するモータドライバー３Ａ，３Ｂとを備えて
おり、各車輪を別個のモータ２Ａ，２Ｂで駆動するよう
になっている。FIG. 1 shows a first embodiment of the device of the present invention applied to an electric wheelchair. In this figure, 1A
Is a drive system for the right wheel, 1B is a drive system for the left wheel, and the drive systems 1A and 1B are DC motors 2A and 2B, respectively.
To supply electric power to the motors 2A and 2B,
It is provided with motor drivers 3A and 3B for driving 2B, and each wheel is driven by separate motors 2A and 2B.
【００２７】上記モータドライバー３Ａ，３Ｂとモータ
２Ａ，２Ｂとの間の回路には、モータに供給される電流
を検出する電流センサ４Ａ，４Ｂが設けられ、この電流
センサ４Ａ，４Ｂによる電流検出信号はモータドライバ
３Ａ，３Ｂに対する入力部５Ａ，５Ｂにフィードバック
され、この入力部５Ａ，５Ｂで後記電流指令値と上記電
流検出信号との偏差が求められてその信号がモータドラ
イバ３Ａ，３Ｂに与えられることにより、モータ２Ａ，
２Ｂに供給される電流が電流指令値と一致するように制
御される。また、上記各モータ２Ａ，２Ｂに対してそれ
ぞれ、回転速度を検出する速度検出手段としてのパルス
エンコーダ６Ａ，６Ｂが設けられている。The circuits between the motor drivers 3A, 3B and the motors 2A, 2B are provided with current sensors 4A, 4B for detecting the current supplied to the motors. The current detection signals by the current sensors 4A, 4B are provided. Is fed back to the input units 5A and 5B for the motor drivers 3A and 3B, the deviation between the current command value and the current detection signal described later is obtained by the input units 5A and 5B, and the signal is given to the motor drivers 3A and 3B. Therefore, the motor 2A,
The current supplied to 2B is controlled so as to match the current command value. Further, pulse encoders 6A and 6B as speed detecting means for detecting the rotation speed are provided for the respective motors 2A and 2B.
【００２８】一方、速度指令等のための操作部として、
自走用操作部７と、介助用操作部８とが設けられてい
る。On the other hand, as an operation unit for speed command,
A self-propelled operating unit 7 and an assisting operating unit 8 are provided.
【００２９】上記自走用操作部７は、車椅子の乗員が操
作を行うためのものであり、中立位置から各種方向への
傾倒が可能なジョイスティック７ａと、図外のメインス
イッチ、速度スイッチ等を備えている。自走用操作部７
の内部には、ジョイスティック７ａが傾倒操作されたと
きにその傾倒の前後方向成分に応じて抵抗値が変化する
第１可変抵抗器と左右方向成分に応じて抵抗値が変化す
る第２可変抵抗器（図示せず）が設けられており、これ
らの可変抵抗器の出力部から、操作量に応じて変化する
前後進指令、左右進指令の各信号が出力される。さらに
メインスイッチ信号、速度スイッチ信号等もこの操作部
７から出力されるようになっている。The self-propelled operating section 7 is for an occupant of a wheelchair to operate, and includes a joystick 7a that can be tilted in various directions from the neutral position, a main switch, a speed switch, etc. (not shown). I have it. Self-propelled operating unit 7
Inside the, the first variable resistor whose resistance value changes according to the front-back direction component of the tilt when the joystick 7a is tilted and the second variable resistor whose resistance value changes according to the left-right direction component (Not shown) is provided, and the output parts of these variable resistors output signals of forward / backward movement commands and left / right movement commands which vary according to the manipulated variable. Further, a main switch signal, a speed switch signal and the like are also output from the operation section 7.
【００３０】また、介助用操作部８は、介助者が操作を
行うためのものであり、前後進指令用のスイッチ８ａ
と、図外のメインスイッチ、速度スイッチ等を備えてい
る。前後進指令用のスイッチ８ａは、前進、後進を指令
するだけのスイッチであり、このスイッチの切替操作に
応じ、予め設定された一定速度の前進指令あるいは一定
速度の後進指令が出力される。この場合、介助用操作部
８の内部に、前後進それぞれにつき一定の抵抗値を与え
る固定抵抗器を設けておくことにより、自走用操作部に
おけるジョイスティック７ａが前進側または後進側に一
定量だけ傾倒されたときの前後進指令信号と同等の信号
が上記スイッチ８ａの操作に応じて出力されるようにす
ればよい。あるいは、上記スイッチ８ａを単なる切替ス
イッチとし、一定の指令速度を後記メインコントローラ
１０に記憶させておくようにしてもよい。なお、上記前
進指令、後進指令の信号のほかに、メインスイッチ信
号、速度スイッチ信号等も介助用操作部から出力され
る。The assistance operation section 8 is for an assistant to perform an operation, and is a switch 8a for forward / backward command.
And a main switch, speed switch, etc., not shown. The forward / backward command switch 8a is a switch that only commands forward and backward movements, and a forward command of a constant speed or a backward command of a constant speed that is set in advance is output according to the switching operation of this switch. In this case, a fixed resistor that provides a constant resistance value for each of forward and backward movement is provided inside the assistance operation portion 8 so that the joystick 7a in the self-propelled operation portion is moved forward or backward by a predetermined amount. A signal equivalent to the forward / backward command signal when tilted may be output according to the operation of the switch 8a. Alternatively, the switch 8a may be a simple changeover switch, and a constant command speed may be stored in the main controller 10 described later. In addition to the signals for the forward command and the reverse command, a main switch signal, a speed switch signal, etc. are also output from the assistance operation section.
【００３１】上記各操作部７，８は、制御手段としての
メインコントローラ１０の入力側に接続され、また、こ
のメインコントローラ１０の出力側に上記各駆動系のモ
ータドライバ３Ａ，３Ｂの入力部５Ａ，５Ｂが接続され
ており、また、上記各エンコーダ６Ａ，６Ｂもメインコ
ントローラ１０に接続されている。The operation sections 7 and 8 are connected to the input side of a main controller 10 as control means, and the output side of the main controller 10 is connected to the input section 5A of the motor drivers 3A and 3B of the drive systems. , 5B are connected, and the encoders 6A, 6B are also connected to the main controller 10.
【００３２】上記メインコントローラ１０は、操作部に
より指定された回転速度と実際の回転速度をフィードバ
ックした値とに基づいて上記モータ２Ａ，２Ｂへの供給
電力を制御することにより車輪の回転速度を制御する。
とくに介助用操作部８からの前進指令または後進指令に
よって一定の基準回転速度が指定されて、これと実際の
回転速度とに基づいてモータ２Ａ，２Ｂへの供給電力の
制御を行う場合には、左右車輪関連制御を行なうように
なっている。この左右車輪関連制御は、一方の車輪に対
するモータの制御に他方の車輪の回転速度を反映させ、
左右車輪の回転速度差を吸収するように演算処理した値
をフィードバックして制御を行うものであり、当実施形
態では、左右車輪の実回転速度の平均値をフィードバッ
クした値と基準回転速度とに基づいてモータ２Ａ，２Ｂ
への供給電力の制御を行なうようになっている。The main controller 10 controls the rotational speed of the wheels by controlling the electric power supplied to the motors 2A and 2B based on the rotational speed designated by the operating section and the value obtained by feeding back the actual rotational speed. To do.
Particularly, when a constant reference rotation speed is designated by a forward movement command or a backward movement command from the assistance operation unit 8 and the electric power supplied to the motors 2A and 2B is controlled based on this and the actual rotation speed, Left and right wheel related control is performed. This left and right wheel related control reflects the rotation speed of the other wheel in the control of the motor for one wheel,
The value that is calculated so as to absorb the rotation speed difference between the left and right wheels is fed back for control, and in the present embodiment, the average value of the actual rotation speeds of the left and right wheels is fed back to the reference rotation speed. Based on the motor 2A, 2B
It is designed to control the power supplied to the device.
【００３３】さらにこのコントローラ１０は、上記左右
車輪関連制御と左右車輪独立制御とを選択的に実行可能
とし、自走用操作部７からの指令があった場合は左右車
輪独立制御を行うようになっている。この左右車輪独立
制御は、各車輪についての指令回転速度と実際の回転速
度とに基づくモータ２Ａ，２Ｂへの供給電力の制御を左
右それぞれ独立して行なうものである。Further, the controller 10 can selectively execute the left and right wheel-related control and the left and right wheel independent control, and when the command from the self-propelled operating section 7 is issued, the left and right wheel independent control is performed. Has become. This left and right wheel independent control independently controls the power supplied to the motors 2A and 2B based on the command rotation speed and the actual rotation speed for each wheel.
【００３４】上記メインコントローラ１０の内部構成を
具体的に説明すると、このメインコントローラ１０は、
自走用操作部７及び介助用操作部８にそれぞれに対応す
る指令値加工部１１，１２と、制御切替フラグ１３と、
左右輪速度分配部１４と、左右各車輪に対する速度制御
部１５Ａ，１５Ｂと、左右各車輪の速度検出部１６Ａ，
１６Ｂと、平均速度検出部１７とを有している。The internal structure of the main controller 10 will be described in detail.
Command value processing units 11 and 12 respectively corresponding to the self-propelled operation unit 7 and the assistance operation unit 8, a control switching flag 13,
The left and right wheel speed distribution unit 14, the speed control units 15A and 15B for the left and right wheels, and the speed detection units 16A and 16B for the left and right wheels.
It has 16B and the average speed detection part 17.
【００３５】上記指令値加工部１１は、自走用操作部７
からの信号を受けてその指令値を加工し、例えば、速度
操作範囲の中の不感帯や最高速度、加減速度等を設定
し、これらに基づいて指令値の補正を行うようになって
いる。また、指令値加工部１２は、介助用操作部８から
の信号を受けてその指令値を加工し、例えば最高速度、
加減速度等を設定するようになっている。The command value processing unit 11 is a self-propelled operating unit 7
The command value is processed in response to a signal from the controller to set the dead zone, maximum speed, acceleration / deceleration, etc. in the speed operation range, and the command value is corrected based on these. Further, the command value processing unit 12 receives a signal from the assistance operation unit 8 and processes the command value, for example, the maximum speed,
Acceleration / deceleration etc. are set.
【００３６】上記指令値加工部１１，１２を経た信号
は、左右車輪独立制御と左右車輪関連制御との切替手段
としての制御切替フラグ１３を介し、左右輪速度分配部
１４に入力される。上記制御切替フラグ１３は、破線で
示すように自走側（「１」側）にあるときには自走用操
作部７から出力されて指令値加工部１１を経た信号を左
右輪速度分配部１４に与え、また、実線で示すように介
助側（「０」側）に切替わったときは介助用操作部８か
ら出力されて指令値加工部１２を経た信号を左右輪速度
分配部１４に与えるものである。The signals passed through the command value processing units 11 and 12 are input to the left and right wheel speed distribution unit 14 via a control switching flag 13 as a switching unit between the left and right wheel independent control and the left and right wheel related control. When the control switching flag 13 is on the self-propelled side (“1” side) as indicated by the broken line, the signal output from the self-propelled operation unit 7 and passed through the command value processing unit 11 is sent to the left and right wheel speed distribution unit 14. In addition, as shown by the solid line, when switching to the assistance side (“0” side), a signal output from the assistance operation unit 8 and passed through the command value processing unit 12 is given to the left and right wheel speed distribution unit 14. Is.
【００３７】上記左右輪速度分配部１４は、自走用操作
部７からの信号が与えられた場合は、前後進指令及び左
右進指令に基づき、右車輪側の指令速度ω10と左車輪側
の指令速度ω20とをそれぞれ演算し、その各指令速度を
左右各速度制御部１５Ａ，１５Ｂの入力部１８Ａ，１８
Ｂに与える。また、介助用操作部７からの信号が与えら
れた場合は、左右同一の一定の基準回転速度ω10（＝ω
20）を左右各速度制御部１５Ａ，１５Ｂの入力部１８
Ａ，１８Ｂに与えるようになっている。[0037] The left and right wheel speed distribution unit 14, if the signal from the free-running operation section 7 is given on the basis of the forward-reverse command and lateral advance command, the command speed .omega.1 0 and the left wheel side of the right wheel side And the command speeds ω2 0 of the left and right speed control units 15A and 15B.
Give to B. Further, when a signal is given from the assistance operation section 7, the left and right constant reference rotational speeds ω1 0 (= ω
2 0) left and right speed control unit 15A, 15B of the input unit 18
It is designed to be given to A and 18B.
【００３８】上記速度制御部１５Ａ，１５Ｂ、速度検出
部１６Ａ，１６Ｂ及び平均速度検出部１７は、自走用操
作部７が操作された場合と介助用操作部８が操作された
場合とに応じて次のような処理を行う。The speed control units 15A and 15B, the speed detection units 16A and 16B, and the average speed detection unit 17 are operated depending on whether the self-propelled operation unit 7 is operated or the assistance operation unit 8 is operated. Then, the following processing is performed.
【００３９】すなわち、自走用操作部７が操作された場
合に行われる左右車輪独立制御としては、左右の各パル
スエンコーダ６Ａ，６Ｂからの検出速度がそれぞれ速度
検出部１６Ａ，１６Ｂに入力され、この各速度検出部１
６Ａ，１６Ｂから、上記検出速度ω1，ω2に一定の係数
Ｇ１，Ｇ２を乗じた更正検出速度が速度制御部１５Ａ，
１５Ｂの入力部１８Ａ，１８Ｂに与えられる。そして、
上記速度制御部１５Ａ，１５Ｂにより、上記指令速度と
更正検出速度との差に応じ、この差と一定の係数Ｋ1 ，
Ｋ2 とからモータ２Ａ，２Ｂに供給する電流の指令値が
求められ、この電流指令値が上記モータドライバ３Ａ，
３Ｂの入力部５Ａ，５Ｂに与えられる。That is, as the left and right wheel independent control performed when the self-propelled operating unit 7 is operated, the detected speeds from the left and right pulse encoders 6A and 6B are input to the speed detecting units 16A and 16B, respectively. Each of these speed detectors 1
From 6A and 16B, the correction detection speed obtained by multiplying the detection speeds ω1 and ω2 by constant coefficients G1 and G2 is the speed control unit 15A,
It is given to the input parts 18A and 18B of 15B. And
According to the difference between the commanded speed and the correction detection speed, the speed control units 15A and 15B make this difference and a constant coefficient K1,
The command value of the current supplied to the motors 2A, 2B is obtained from K2, and this current command value is used for the motor driver 3A,
It is given to the input sections 5A and 5B of 3B.
【００４０】また、介助用操作部８が操作された場合に
行われる左右車輪関連制御としては、各パルスエンコー
ダ６Ａ，６Ｂからの左右車輪の検出速度ω1 ，ω2 が加
算部１９で加算されて平均速度検出部１７に入力され、
この平均速度検出部１７から、左右車輪の検出速度ω1
，ω2 の加算値に一定の係数Ｇｍを乗じた更正平均速
度が速度制御部１５Ａ，１５Ｂの入力部１８Ａ，１８Ｂ
に与えられる。そして、上記速度制御部１５Ａ，１５Ｂ
により、上記指令速度と更正平均速度との差に応じ、こ
の差と一定の係数Ｋ1 ，Ｋ2 からモータ２Ａ，２Ｂに供
給する電流の指令値ｉ10，ｉ20が求められ、この電流指
令値ｉ10，ｉ20が上記モータドライバ３Ａ，３Ｂの入力
部５Ａ，５Ｂに与えられる。As the left and right wheel-related control performed when the assistance operation section 8 is operated, the detection speeds ω1 and ω2 of the left and right wheels from the pulse encoders 6A and 6B are added by the addition section 19 and averaged. It is input to the speed detection unit 17,
From the average speed detection unit 17, the detected speed ω1
, Ω2 multiplied by a constant coefficient Gm, the corrected average speed is input to the speed control units 15A and 15B.
Given to. Then, the speed control units 15A and 15B
Thus, according to the difference between the command speed and the calibrated average speed, command values i1 0 and i2 0 of the current supplied to the motors 2A and 2B are obtained from this difference and constant coefficients K1 and K2, and the current command value i1 0 and i2 0 are given to the input sections 5A and 5B of the motor drivers 3A and 3B.
【００４１】ここで、上記のような制御に用いられる各
種パラメータの自走時と介助時とにおける設定を表１に
示す。Table 1 shows the settings of various parameters used for the above control during self-propelled operation and during assisted operation.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】この表のように、メインスイッチは自走
用、介助用のいずれかがＯＮとなり、切替フラグは自走
時と介助時とで切替えられ、係数Ｋ1 ，Ｋ2 は自走時、
介助時とも一定値ａとされる。また、係数Ｇ1 ，Ｇ2 と
しては、パルスエンコーダによる検出値と指令速度との
単位合わせのための一定の換算値ｃが設定され、係数Ｇ
ｍとしては、上記単位合わせのための換算とともに速度
の平均値が得られるようにｃ／２が設定される。指令速
度は自走時に任意、介助時に左右同一の一定値（ω10＝
ω20）とされる。なお、自走用、介助用のメインスイッ
チがともにＯＮとなっているときは、例えば後からＯＮ
とされた側のみ有効とされる。As shown in this table, either the main switch for self-propelling or assisting is turned on, the switching flag is switched between self-propelling and assisting, and the coefficients K1 and K2 are
It is set to a constant value a even when assisting. Further, as the coefficients G1 and G2, a constant conversion value c is set for uniting the detection value by the pulse encoder and the command speed, and the coefficient G
As m, c / 2 is set so that the average value of the speed can be obtained together with the conversion for unit adjustment. The commanded speed is arbitrary when self-propelled and the same constant value on the left and right when assisting (ω1 0 =
ω2 0 ). If both the main switch for self-propelled and the main switch for assistance are ON, it will be turned ON later, for example.
Only the side said to be valid.
【００４４】このような当実施形態の装置による作用
（主として介助時の作用）を、次に説明する。The operation of the apparatus of this embodiment (mainly the operation at the time of assistance) will be described below.
【００４５】介助用操作部８のスイッチ８ａが操作され
て一定速度の前進指令または後進指令が行われた場合、
一定の基準速度ω10と検出速度とに基づき、速度制御部
において電流指令値ｉ10が次式のように演算される。When the switch 8a of the assistance operation section 8 is operated to give a forward or backward command at a constant speed,
Based on the constant reference speed ω1 0 and the detected speed, the current command value i1 0 is calculated by the speed control unit as in the following equation.
【００４６】[0046]
【数５】ｉ10＝｛ω10−（ω1＋ω2）・Ｇｍ｝・Ｋ1 電動車両が走行しているとき（旋回走行を含む）の左右
モータの平均速度をωa とし、ω1＝ωa＋Δω、ω2＝
ωa−Δωとすると、電流指令値ｉ10の演算式は次のよ
うに変形される。[Expression 5] i1 0 = {ω1 0 − (ω1 + ω2) · Gm} · K1 Let the average speed of the left and right motors be ωa when the electric vehicle is traveling (including turning), and ω1 = ωa + Δω, ω2 =
When ωa−Δω, the arithmetic expression of the current command value i1 0 is modified as follows.
【００４７】[0047]
【数６】 ｉ10＝（ω10−２・ωa・Ｇｍ）・Ｋ1 ＝（ω10−ｃ・ωa）・Ｋ1 この式には、平均速度ωa に対する左右各回転速度の偏
差Δωの項が含まれない。従って、平均速度ωa が一定
に保たれている限り、左右の回転速度が相違して上記偏
差Δωが生じても、電流指令値ｉ10は変化しない。[Equation 6] i1 0 = (ω1 0 -2 · ωa · Gm) · K1 = (ω1 0 −c · ωa) · K1 This expression includes the term of the deviation Δω between the left and right rotational speeds with respect to the average speed ωa. I can't. Therefore, as long as the average speed ωa is kept constant, the current command value i1 0 does not change even if the left and right rotational speeds differ and the deviation Δω occurs.
【００４８】このため、介助用操作部８の操作による電
動車椅子の直進走行状態から介助者が人力で進行方向を
変えた場合、それによって左右車輪の回転速度が相違す
るようになっても、モータトルクに関係する電流指令値
ｉ10は変化せず、モータからの反力が増大することがな
い。Therefore, even if the assistant changes the traveling direction manually from the straight traveling state of the electric wheelchair by the operation of the assistance operation unit 8, even if the rotation speeds of the left and right wheels become different, the motor current command value i1 0 related to the torque does not change, the reaction force from the motor is not increased.
【００４９】つまり、左右車輪の基準回転速度が同一と
される介助時に、従来のように左右のモータの制御を互
いに独立して行うようにすると、進行方向変更時等に左
右車輪の回転速度差によって各車輪の回転速度が基準回
転速度からずれたとき、左右個別にそれぞれ基準回転速
度に戻そうとする制御が行われるため、進行方向変更に
対する反力が大きくなるが、当実施形態によると、平均
速度が保たれていれば、左右車輪の回転速度の差が生じ
ることは許容されるので、進行方向変更時の反力が軽減
されることとなる。また、平均速度ωa の変動に対して
は速度ゲインである係数Ｋ1 が有効に作用するので、登
坂、降坂時にも安定した平均速度を維持することができ
る。That is, when the left and right wheels are assisted with the same reference rotation speed, the left and right motors are controlled independently of each other as in the conventional case. When the rotation speed of each wheel deviates from the reference rotation speed by the control, the control for individually returning to the reference rotation speed is performed on the left and right sides, so that the reaction force with respect to the change in the traveling direction becomes large, but according to the present embodiment, As long as the average speed is maintained, the difference between the rotational speeds of the left and right wheels is allowed to occur, so that the reaction force when the traveling direction is changed is reduced. Further, since the coefficient K1, which is a speed gain, effectively acts on the fluctuation of the average speed ωa, it is possible to maintain a stable average speed during climbing and descending slopes.
【００５０】なお、当実施形態の装置の作用についての
上記説明では、右側車輪のモータ２Ａの制御について述
べたが、左側車輪のモータ２Ｂに対する電流指令値の演
算等も同様にすればよい。In the above description of the operation of the apparatus of this embodiment, the control of the motor 2A for the right wheel has been described, but the calculation of the current command value for the motor 2B for the left wheel may be performed in the same manner.
【００５１】また、自走用操作部７のジョイスティック
７ａが操作されたときは、それに応じて左右車輪の指令
速度が個別に与えられ、それに基づいて左右のモータ２
Ａ，２Ｂの制御が独立して行われることにより、進行方
向の変更等もモータ２Ａ，２Ｂの駆動によって行われ
る。この場合、左右車輪に外乱が加えられると、それに
対してモータ２Ａ，２Ｂは反力を生じ、指令速度に合致
するように安定した走行を維持することできる。When the joystick 7a of the self-propelled operating portion 7 is operated, the command speeds of the left and right wheels are individually given in response to the operation, and based on this, the left and right motors 2 are driven.
By independently controlling A and 2B, the change of the traveling direction and the like are also performed by driving the motors 2A and 2B. In this case, when a disturbance is applied to the left and right wheels, the motors 2A and 2B generate a reaction force against the disturbance, and stable traveling can be maintained so as to match the command speed.
【００５２】図２は本発明の速度制御装置の第２の実施
形態を示しており、この第２の実施形態を説明する。な
お、図１に示す第１の実施例と同一の部分については同
一符号を付し、説明は省略する。FIG. 2 shows a second embodiment of the speed control device of the invention, and this second embodiment will be described. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００５３】この実施形態において、メインコントロー
ラ１０における左右各速度制御部１５Ａ，１５Ｂは、モ
ータドライバ３Ａ，３Ｂに対して電圧指令値ｅ10，ｅ20
を出力するようになっている。このような電圧の制御を
行う場合には、モータの回転に伴って生じる誘起電圧が
走行方向変更時の反力に影響を及ぼすので、左右の各電
圧指令値出力側にそれぞれ誘起電圧補償部２０Ａ，２０
Ｂが設けられ、この誘起電圧補償部２０Ａ，２０Ｂによ
りモータ回転速度ω1 ，ω2 に一定の係数Ｈ1，Ｈ2 を
乗じた誘起電圧補償値を、上記電圧指令値ｅ10，ｅ20に
加算部２１Ａ，２１Ｂで加算した上でモータドライバ３
Ａ，３Ｂに与えるようになっている。In this embodiment, the left and right speed control units 15A and 15B in the main controller 10 command voltage values e1 0 and e2 0 to the motor drivers 3A and 3B.
Is output. When such a voltage control is performed, the induced voltage generated with the rotation of the motor affects the reaction force when the traveling direction is changed, and therefore the induced voltage compensator 20A is provided on each of the left and right voltage command value output sides. , 20
B is provided, and the induced voltage compensation values obtained by multiplying the motor rotation speeds ω1 and ω2 by constant coefficients H1 and H2 by the induced voltage compensation units 20A and 20B are added to the voltage command values e1 0 and e2 0 and the addition unit 21A, Motor driver 3 after adding in 21B
It is given to A and 3B.
【００５４】この実施形態でも、上記速度制御部１５
Ａ，１５Ｂは、自走用操作部７が操作される自走時に
は、左右個別に与えられる指令速度とエンコーダ６Ａ，
６Ｂから速度検出部１６Ａ，１６Ｂを経て与えられる更
正検出速度との差に応じ、これに一定の係数Ｋ1 ，Ｋ2
を乗じることで電圧指令値ｅ10，ｅ20を求め、これを出
力する。一方、介助操作部８が操作される介助時には、
左右同一の基準回転速度ω10（＝ω20）と左右両エンコ
ーダ６Ａ，６Ｂから平均速度検出部１７を介して与えら
れる平均速度との差に応じ、これに一定の係数Ｋ1 ，Ｋ
2 を乗じることで電圧指令値ｅ10，ｅ20を求め、これを
出力する。Also in this embodiment, the speed controller 15
A and 15B are command speeds that are individually given to the left and right and encoders 6A and
Depending on the difference from the correction detection speed given from 6B through the speed detection units 16A, 16B, constant coefficients K1, K2
The voltage command values e1 0 and e2 0 are obtained by multiplying by and output. On the other hand, at the time of assistance in operating the assistance operation unit 8,
Depending on the difference between the same reference rotational speed ω1 0 (= ω2 0 ) on the left and right and the average speed given from the left and right encoders 6A and 6B via the average speed detection unit 17, constant coefficients K1 and K
The voltage command values e1 0 and e2 0 are obtained by multiplying by 2 and output.
【００５５】第２の実施形態の装置による制御に用いら
れる各種パラメータの自走時と介助時とにおける設定は
表２のようになっている。Table 2 shows the settings of various parameters used for control by the apparatus of the second embodiment during self-propelling and during assistance.
【００５６】[0056]
【表２】 [Table 2]
【００５７】つまり、誘起電圧補償値を求めるための係
数Ｈ１，Ｈ２が介助時に所定値ｄとされる。その他のパ
ラメータの設定は表１と同様である。That is, the coefficients H1 and H2 for obtaining the induced voltage compensation value are set to the predetermined value d when assisting. The other parameter settings are the same as in Table 1.
【００５８】第２の実施形態の装置による作用（主とし
て介助時の作用）を、次に説明する。The operation of the apparatus of the second embodiment (mainly when assisting) will be described below.
【００５９】介助操作部８のスイッチ８ａが操作される
介助時に、モータ２Ａに流れる電流ｉ1 は、電圧指令値
ｅ10と、誘起電圧補償値（ω1・Ｈ1）と、誘起電圧（Ｋ
v・ω1）と、抵抗Ｒとから、次式のようになる。なお、
Ｋv は一定の係数である。[0059] when assistance switch 8a of the assistant operation unit 8 is operated, a current i1 flowing through the motor 2A is provided with a voltage command value e1 0, the induced voltage compensation value (ω1 · H1), the induced voltage (K
From v · ω1) and the resistance R, the following equation is obtained. In addition,
Kv is a constant coefficient.
【００６０】[0060]
【数７】ｉ1＝(ｅ10＋ω1・Ｈ1−Ｋv・ω1)／Ｒ また、一定の基準速度ω10と検出速度ω1 ，ω2 とに基
づいて速度制御部１５Ａから出力される電圧指令値ｅ10
は、次式のようになる。## EQU7 ## i1 = (e1 0 + ω1H1−Kvω1) / R Further, the voltage command value e1 0 output from the speed controller 15A based on the constant reference speed ω1 0 and the detected speeds ω1 and ω2.
Is as follows:
【００６１】[0061]
【数８】ｅ10＝｛ω10−（ω1＋ω2）・ｃ／２｝・Ｋ1 これを数７の式に代入すると、[Equation 8] e1 0 = {ω1 0 − (ω1 + ω2) · c / 2} · K1 Substituting this into the equation of Equation 7,
【００６２】[0062]
【数９】ｉ1＝[{ω10−（ω1＋ω2）・ｃ／２}・Ｋ1＋
ω1・Ｈ1−Ｋv・ω1]／Ｒ となり、ω1＝ωa＋Δω、ω2＝ωa−Δωとすると、電
流値ｉ1 は、[Equation 9] i1 = [{ω1 0 − (ω1 + ω2) · c / 2} · K1 +
ω1 · H1−Kv · ω1] / R, and ω1 = ωa + Δω and ω2 = ωa−Δω, the current value i1 is
【００６３】[0063]
【数１０】ｉ1＝{ω10・Ｋ1−（ｃ・Ｋ1−Ｈ1＋Ｋｖ）
ωa＋（Ｈ1−Ｋv）・Δω}／Ｒ となる。[Equation 10] i1 = {ω1 0 · K1− (c · K1−H1 + Kv)
ωa + (H1−Kv) · Δω} / R.
【００６４】この式からわかるように、Ｈ1＝Ｋvまたは
Ｈ1≒Ｋvとなるように係数Ｈ1を設定すれば、この式に
おいて、左右各回転速度の偏差Δωが電流ｉ1 におよぼ
す影響を消失させ、または充分に小さくすることができ
る。As can be seen from this equation, if the coefficient H1 is set so that H1 = Kv or H1≈Kv, in this equation, the influence of the deviation Δω between the left and right rotational speeds on the current i1 disappears, or It can be made small enough.
【００６５】従って、この実施形態でも、介助用操作部
８の操作による電動車椅子の直進走行状態から介助者が
人力で進行方向を変えた場合、それによって左右車輪の
回転速度が相違するようになってもモータトルクに関係
するモータ電流ｉ1 は殆ど変化せず、モータ２Ａからの
反力が増大することがない。Therefore, also in this embodiment, when the assisting person manually changes the traveling direction from the straight traveling state of the electric wheelchair by the operation of the assisting operation section 8, the rotation speeds of the left and right wheels are different due to the change. However, the motor current i1 related to the motor torque hardly changes, and the reaction force from the motor 2A does not increase.
【００６６】左側車輪のモータ２Ｂに対する電圧指令
値、モータ電流等の演算も同様にすればよい。The calculation of the voltage command value, motor current, etc. for the motor 2B for the left wheel may be performed in the same manner.
【００６７】なお、上記係数Ｈ1はＫvと同一もしくはこ
れに近似させておくことが望ましいが、Ｈ1＝０として
もよい。このようにすると、上記数１０の式中に−Ｋv
・Δωの項が残るが、従来装置による場合の数４の式中
の−（Ｇ1・Ｋ1＋Ｋｖ）Δωに比べると−Ｇ1・Ｋ1・Δ
ωの分だけ、回転数偏差Δωが電流にｉ1に与える影響
が小さくなるので、進行方向変更時のモータからの反力
が、従来と比べて軽減される。また、平均速度ωa の変
動に対しては、係数Ｋ1 が有効に作用するので、登坂、
降坂時に安定した平均速度を維持することができる。The coefficient H1 is preferably the same as or close to Kv, but H1 = 0 may be set. In this way, -Kv
-Although the term of Δω remains, it is -G1 · K1 · Δ compared to-(G1 · K1 + Kv) Δω in the formula of Equation 4 in the case of the conventional device.
Since the influence of the rotation speed deviation Δω on the current is reduced by the amount of ω, the reaction force from the motor when the traveling direction is changed is reduced as compared with the conventional case. Further, since the coefficient K1 effectively acts on the fluctuation of the average speed ωa,
A stable average speed can be maintained when descending a slope.
【００６８】図３は本発明の速度制御装置の第３の実施
形態を示しており、この第３の実施形態を説明する。な
お、図１に示す第１の実施例と同一の部分については同
一符号を付し、説明は省略する。FIG. 3 shows a third embodiment of the speed control device of the invention, and this third embodiment will be described. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００６９】この実施形態の装置は、介助時に行う左右
車輪関連制御として、一方の車輪に対するモータへの供
給電力の制御を、他方の車輪の実回転速度をフィードバ
ックした値と基準回転速度とに基づいて行なうようにな
っている。In the apparatus of this embodiment, as the left and right wheel-related control performed at the time of assistance, the control of the electric power supplied to the motor for one wheel is based on the value obtained by feeding back the actual rotation speed of the other wheel and the reference rotation speed. It is supposed to be done.
【００７０】具体的に説明すると、メインコントローラ
１０における左右各速度制御部は、モータドライバ３
Ａ，３Ｂに対して電圧指令値ｅ10，ｅ20を出力するよう
になっており、また、第１，第２の実施形態では設けら
れている平均速度検出部１７を有せず、その代りに、２
つの速度検出部１６Ａ，１６Ｂが、制御切替フラグ２２
Ａ，２２Ｂを介し、左右のエンコーダ６Ａ，６Ｂに選択
的に接続されるようになっている。すなわち、制御切替
フラグ１６Ａ，１６Ｂが破線で示すように自走側
（「１」側）にある場合、右側エンコーダ６Ａの信号が
右側制御用の速度検出部１６Ａに、また左側エンコーダ
６Ｂの信号が左側制御用の速度検出部１６Ｂにそれぞれ
送られるが、制御切替フラグ１６Ａ，１６Ｂが実線で示
すように介助側（「０」側）に切替わった場合には、右
側エンコーダ６Ａの信号が左側制御用の速度検出部１６
Ｂに、また左側エンコーダ６Ｂの信号が右側制御用の速
度検出部１６Ａにそれぞれ送られるようになっている。More specifically, the left and right speed control units in the main controller 10 are the motor drivers 3
The voltage command values e1 0 and e2 0 are output to A and 3B, and the average speed detecting unit 17 provided in the first and second embodiments is not provided. To 2
The two speed detection units 16A and 16B are connected to the control switching flag 22.
It is adapted to be selectively connected to the left and right encoders 6A and 6B via A and 22B. That is, when the control switching flags 16A and 16B are on the self-propelled side ("1" side) as indicated by the broken line, the signal of the right encoder 6A is sent to the speed control unit 16A for right control, and the signal of the left encoder 6B is sent. The signals are sent to the speed control unit 16B for the left side control, but when the control switching flags 16A and 16B are switched to the assistance side (“0” side) as indicated by the solid line, the signal from the right side encoder 6A is controlled by the left side control. Speed detector 16
B, and the signal from the left encoder 6B is sent to the speed detecting section 16A for controlling the right side.
【００７１】第３の実施形態の装置による制御に用いら
れる各種パラメータの自走時と介助時とにおける設定は
表３のようになっている。Table 3 shows the settings of various parameters used for control by the apparatus of the third embodiment during self-running and during assistance.
【００７２】[0072]
【表３】 [Table 3]
【００７３】第３の実施形態の装置による作用（主とし
て介助時の作用）を、次に説明する。 介助操作部８の
スイッチ８ａが操作される介助時には、制御切替フラグ
１３，２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ実線で示す介助側とさ
れる。この状態において、各速度制御部１５Ａ，１５Ｂ
に基準回転速度ω10，ω20が与えられるとともに、右側
モータ２Ａを制御する速度制御部１５Ａには、左側エン
コーダ６Ｂからの検出値が速度検出部１６Ａを経て与え
られることにより、この速度制御部１５Ａでは、上記基
準回転速度ω10と左側の速度検出値ω2 との差に応じて
電圧指令値ｅ10が求められ、これが右側のモータ２Ａの
モータドライバ３Ａに対して出力される。一方、左側モ
ータ２Ｂを制御する速度制御部１５Ｂには、右側エンコ
ーダ６Ａからの検出値が速度検出部１６Ｂを経て与えら
れることにより、この速度制御部１５Ｂでは、上記基準
回転速度ω20と右側の速度検出値ω1 との差に応じて電
圧指令値ｅ20が求められ、これが左側のモータ２Ｂのモ
ータドライバ３Ｂに対して出力される。The operation of the apparatus of the third embodiment (mainly the operation at the time of assistance) will be described below. When assisting the operation of the switch 8a of the assistance operation unit 8, the control switching flags 13, 22A, 22B are on the assistance side indicated by solid lines. In this state, each speed control unit 15A, 15B
With standard rotational speed .omega.1 0, is .omega.2 0 given to, the speed control unit 15A which controls the right motor 2A, by the detection value from the left encoder 6B is given through the speed detection section 16A, the speed control unit At 15A, the voltage command value e1 0 is obtained according to the difference between the reference rotation speed ω1 0 and the left speed detection value ω2, and this is output to the motor driver 3A of the right motor 2A. On the other hand, the speed control unit 15B for controlling the left motor 2B, the detection value from the right encoder 6A is by given via the speed detector 16B, in the speed control unit 15B, the reference rotational speed .omega.2 0 and right The voltage command value e2 0 is obtained according to the difference from the speed detection value ω1 and is output to the motor driver 3B of the left motor 2B.
【００７４】右側モータ２Ａに流れる電流ｉ1 は、モー
タ電圧ｅ1と、誘起電圧（Ｋv・ω1）と、抵抗Ｒとか
ら、次式のようになる。The current i1 flowing in the right motor 2A is given by the following equation from the motor voltage e1, the induced voltage (Kvω1) and the resistance R.
【００７５】[0075]
【数１１】ｉ1＝(ｅ1−Ｋv・ω1)／Ｒ また、右側モータの電圧は、次式のようになる。[Expression 11] i1 = (e1−Kv · ω1) / R The voltage of the right motor is given by the following equation.
【００７６】[0076]
【数１２】ｅ1＝ｅ10＝(ω10−Ｇ１・ω2)・Ｋ1 これを数１１の式に代入すると、[Equation 12] e1 = e1 0 = (ω1 0 −G1 · ω2) · K1 Substituting this into the equation of Equation 11,
【００７７】[0077]
【数１３】 ｉ1＝{(ω10−Ｇ1・ω2)・Ｋ1−Ｋv・ω1}／Ｒ となり、ω1＝ωa＋Δω、ω2＝ωa−Δωとすると、電
流値ｉ1 は、[Equation 13] i1 = {(ω1 0 −G1 · ω2) · K1−Kv · ω1} / R, and if ω1 = ωa + Δω and ω2 = ωa−Δω, the current value i1 is
【００７８】[0078]
【数１４】ｉ1＝{ω10・Ｋ1−(Ｇ1・Ｋ1＋Ｋｖ)ωa＋
(Ｇ1・Ｋ1−Ｋv)・Δω}／Ｒ この式には、回転数偏差Δωを含む項として（Ｇ1・Ｋ1
−Ｋv）・Δωが残るが、Ｇ1＞０、Ｋ1＞０、Ｋｖ＞０
とすれば、従来装置による場合の数４の式中の−（Ｇ1
・Ｋ1＋Ｋｖ）・Δωに比較した場合に[Expression 14] i1 = {ω1 0 · K1− (G1 · K1 + Kv) ωa +
(G1 · K1−Kv) · Δω} / R In this equation, as a term including the rotational speed deviation Δω, (G1 · K1
-Kv) · Δω remains, but G1> 0, K1> 0, Kv> 0
Then, if the conventional device is used,-(G1
・ K1 + Kv) ・ When comparing with Δω
【００７９】[0079]
【数１５】｜Ｇ1・Ｋ1−Ｋv｜＜｜Ｇ1・Ｋ1＋Ｋｖ｜ となる。従って、当実施形態による（Ｇ1・Ｋ1−Ｋv）
・Δωの方が、電流ｉ1に与える影響が小さくなり、こ
のため、進行方向変更時のモータからの反力が、従来と
比べて軽減される。[Equation 15] | G1 · K1−Kv | <| G1 · K1 + Kv | Therefore, according to the present embodiment (G1 · K1−Kv)
.DELTA..omega. Has a smaller effect on the current i1. Therefore, the reaction force from the motor when the traveling direction is changed is reduced as compared with the conventional case.
【００８０】さらに、Ｇ1・Ｋ1＝Ｋv あるいはＧ1・Ｋ1
≒Ｋv となるように係数Ｇ1，Ｋ1を設定すると、上記数
１４の式において、Δωの項が消失し、または一層減少
する。従って、介助用操作部８の操作による電動車椅子
の直進走行状態から介助者が人力で進行方向を変えるこ
とにより上記偏差Δωが生じても、電流ｉ1 は変化せ
ず、モータからの反力が増大することがない。また、平
均速度ωa の変動に対しては係数Ｋ1 等が有効に作用す
るので、登坂、降坂時に安定した平均速度を維持するこ
とができる。Furthermore, G1 · K1 = Kv or G1 · K1
When the coefficients G1 and K1 are set so that ≈Kv, the Δω term disappears or is further reduced in the equation (14). Therefore, even if the above-mentioned deviation Δω occurs due to the assisting person manually changing the traveling direction from the straight traveling state of the electric wheelchair by operating the assistance operation section 8, the current i1 does not change and the reaction force from the motor increases. There is nothing to do. Further, since the coefficient K1 etc. effectively acts on the fluctuation of the average speed ωa, it is possible to maintain a stable average speed during climbing and descending slopes.
【００８１】左側車輪のモータ２Ｂに対する電圧指令値
やモータ電流等の演算も同様にすればよい。The voltage command value for the motor 2B for the left wheel, the motor current, etc. may be calculated in the same manner.
【００８２】なお、上記各実施形態では本発明の装置を
電動車椅子に適用した場合について示したが、デファレ
ンシャルを用いずに左右車輪を別個のモータで駆動する
ようなものであれば電気自動車、電動ゴルフカート、電
動台車等にも適用することができる。In each of the above embodiments, the case where the device of the present invention is applied to an electric wheelchair has been shown. However, if the left and right wheels are driven by separate motors without using a differential, an electric vehicle, an electric vehicle It can also be applied to golf carts, electric carts, and the like.
【００８３】[0083]
【発明の効果】本発明の電動車両の速度制御装置は、基
準回転速度と実際の回転速度をフィードバックした値と
に基づいて上記モータへの供給電力を制御することによ
り車両の回転速度を制御する制御手段を備え、この制御
手段が、一方の車輪に対するモータの制御に他方の車輪
の回転速度を反映させて、左右車輪の回転速度差が制御
量に及ぼす影響を低減するように演算処理した値をフィ
ードバックするようにした左右車輪関連制御を行なうよ
うになっているため、前後進時に負荷の変動に対して影
響を受けにくい安定した速度で走行を行なうことができ
るようにしながら、介助者等が人力で方向変更を行なう
場合のモータの反力を軽減し、方向変更を小さな力で容
易に行なうことができる。The speed control device for an electric vehicle of the present invention controls the rotation speed of the vehicle by controlling the electric power supplied to the motor based on the reference rotation speed and a value obtained by feeding back the actual rotation speed. A value that is calculated so that the control means reflects the rotation speed of the other wheel on the control of the motor for one wheel and reduces the influence of the difference in the rotation speed of the left and right wheels on the control amount. Since the left and right wheel-related control is performed with feedback, it is possible for the helper etc. to travel while traveling at a stable speed that is not easily affected by load fluctuations when moving forward or backward. The reaction force of the motor when the direction is changed manually is reduced, and the direction can be easily changed with a small force.
【００８４】具体的には、例えば上記制御手段が、左右
車輪の実回転速度の平均値をフィードバックした値と基
準回転速度とに基づいてモータへの供給電力の制御を行
なうように構成されることにより、左右車輪の平均速度
を基準回転速度に制御するようにしながら左右車輪の回
転速度差を許容し、介助者等による方向変更時のモータ
ーの反力を軽減することができる。Specifically, for example, the control means is configured to control the electric power supplied to the motor based on a value obtained by feeding back the average value of the actual rotation speeds of the left and right wheels and the reference rotation speed. As a result, the rotational speed difference between the left and right wheels can be allowed while controlling the average speed of the left and right wheels to the reference rotational speed, and the reaction force of the motor when the caretaker or the like changes the direction can be reduced.
【００８５】あるいは上記制御手段が、左右車輪関連制
御として、一方の車輪に対するモータへの供給電力の制
御を、他方の車輪の実回転速度をフィードバックした値
と基準回転速度とに基づいて行なうように構成されてい
ても、介助者等による方向変更時のモーターの抵抗を軽
減することが可能となる。Alternatively, the control means controls the electric power supplied to the motor for one of the wheels based on the value obtained by feeding back the actual rotation speed of the other wheel and the reference rotation speed as the control relating to the left and right wheels. Even if configured, it is possible to reduce the resistance of the motor when the caretaker or the like changes the direction.
【００８６】また、上記左右車輪関連制御と、指令回転
速度と実際の回転速度とに基づくモータへの供給電力の
制御を左右それぞれ独立して行なう左右車輪独立制御と
を、選択的に実行し得るようにしておけば、例えばジョ
イスティックの操作による走行時と介助者用操作部のス
イッチ操作による走行時とに応じ、これらの制御を使い
分けることができ、電動車両の機能性を高めることがで
きる。しかも、これらの制御は、速度検出手段により検
出された実際の回転速度のフィードバックの仕方を変え
るだけで選択、変更することができ、走行制御の内容の
変更を簡単な構成で行なうことができる。Further, the left / right wheel-related control and the left / right wheel independent control for independently controlling the electric power supplied to the motor based on the command rotational speed and the actual rotational speed can be selectively executed. By doing so, it is possible to selectively use these controls depending on whether the vehicle is traveling by operating the joystick or traveling by operating the switch of the assistant operation unit, and the functionality of the electric vehicle can be enhanced. Moreover, these controls can be selected and changed only by changing the way of feeding back the actual rotation speed detected by the speed detection means, and the contents of the traveling control can be changed with a simple configuration.
【図１】本発明の第１の実施形態による電動車両の速度
制御装置の構造を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a structure of a speed control device for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施形態による電動車両の速度
制御装置の構造を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a structure of a speed control device for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施形態による電動車両の速度
制御装置の構造を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a structure of a speed control device for an electric vehicle according to a third embodiment of the present invention.
【図４】従来の装置の構造を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a conventional device.
２Ａ，２Ｂ モータ ３Ａ，３Ｂ モータドライバ ６Ａ，６Ｂ パルスエンコーダ ７ 自走用操作部 ８ 介助用操作部 １０ メインコントローラ １５Ａ，１５Ｂ 速度制御部 １６Ａ，１６Ｂ 速度検出部 １７ 平均速度検出部 2A, 2B motor 3A, 3B motor driver 6A, 6B pulse encoder 7 self-propelled operating unit 8 assisting operating unit 10 main controller 15A, 15B speed control unit 16A, 16B speed detection unit 17 average speed detection unit
Claims (4)
立に駆動するようにした電動車両において、上記各車輪
の実際の回転速度を検出する速度検出手段と、車輪の基
準回転速度を指定する手段と、この基準回転速度と実際
の回転速度をフィードバックした値とに基づいて上記モ
ータへの供給電力を制御することにより車輪の回転速度
を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、一方の
車輪に対するモータの制御に他方の車輪の回転速度を反
映させて、左右車輪の回転速度差が制御量に及ぼす影響
を低減するように演算処理した値をフィードバックする
ようにした左右車輪関連制御を行なうものであることを
特徴とする電動車両の速度制御装置。1. An electric vehicle in which left and right wheels are independently driven by separate motors, and speed detection means for detecting an actual rotation speed of each wheel and means for designating a reference rotation speed of each wheel. And a control means for controlling the rotation speed of the wheels by controlling the electric power supplied to the motor based on the value obtained by feeding back the reference rotation speed and the actual rotation speed, wherein the control means is one of The left and right wheel-related control is performed by reflecting the rotational speed of the other wheel in the control of the motor for the wheel and feeding back the value that has been arithmetically processed to reduce the influence of the rotational speed difference between the left and right wheels on the control amount. What is claimed is: 1. A speed control device for an electric vehicle.
て、左右車輪の実回転速度の平均値をフィードバックし
た値と基準回転速度とに基づいてモータへの供給電力の
制御を行なうように構成されていることを特徴とする請
求項１記載の電動車両の速度制御装置。2. The control means is configured to control the electric power supplied to the motor based on a value obtained by feeding back the average value of the actual rotation speeds of the left and right wheels and the reference rotation speed as the left and right wheel related control. The speed control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein:
て、一方の車輪に対するモータへの供給電力の制御を、
他方の車輪の実回転速度をフィードバックした値と基準
回転速度とに基づいて行なうように構成されていること
を特徴とする請求項１記載の電動車両の速度制御装置。3. The control means controls the electric power supplied to the motor to one of the wheels as left and right wheel related control.
The speed control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the speed control device is configured to perform the operation based on a value obtained by feeding back the actual rotation speed of the other wheel and a reference rotation speed.
と、各車輪についての指令回転速度と実際の回転速度と
に基づくモータへの供給電力の制御を左右それぞれ独立
して行なう左右車輪独立制御とを選択的に実行可能とな
っており、この制御手段に対し、上記左右車輪関連制御
と左右車輪独立制御とに制御系を切替える切替手段が設
けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の電動車両の速度制御装置。4. The left and right wheel independent control, wherein the control means independently controls the left and right wheel related control and the electric power supplied to the motor based on the command rotation speed and the actual rotation speed for each wheel. And a switching means for switching the control system between the left and right wheel-related control and the left and right wheel independent control is provided for the control means. 4. A speed control device for an electric vehicle according to any one of 3 above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283811A JPH09130921A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Speed controller for motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283811A JPH09130921A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Speed controller for motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130921A true JPH09130921A (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=17670459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7283811A Pending JPH09130921A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Speed controller for motor vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09130921A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-10-31 JP JP7283811A patent/JPH09130921A/en active Pending
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