JPH1099380A - 補助動力付き車椅子 - Google Patents
補助動力付き車椅子Info
- Publication number
- JPH1099380A JPH1099380A JP8256938A JP25693896A JPH1099380A JP H1099380 A JPH1099380 A JP H1099380A JP 8256938 A JP8256938 A JP 8256938A JP 25693896 A JP25693896 A JP 25693896A JP H1099380 A JPH1099380 A JP H1099380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- auxiliary power
- dead zone
- human power
- human
- Prior art date
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- Pending
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 左,右の駆動輪のそれぞれに、又は一方のみ
に補助動力用モータを備えている場合に、最適な補助動
力の供給開始を行うことができる補助動力付き車椅子を
提供する。 【解決手段】 車両の進行方向に向かって左右に配置さ
れた二つの駆動輪の何れか一方又は両方に加えられた人
力と、該人力に基づいて求めた補助動力との合成力によ
り車両の前後進及び旋回動作を行うようにした補助動力
付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人力を
検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助動力
源(モータ)31と、左,右何れか一方の駆動輪への人
力が所定の不感帯幅N1又はN2を越えたとき他方又は
両方の駆動輪に上記補助動力を出力するよう上記補助動
力源31を制御する補助動力制御手段とを備える。
に補助動力用モータを備えている場合に、最適な補助動
力の供給開始を行うことができる補助動力付き車椅子を
提供する。 【解決手段】 車両の進行方向に向かって左右に配置さ
れた二つの駆動輪の何れか一方又は両方に加えられた人
力と、該人力に基づいて求めた補助動力との合成力によ
り車両の前後進及び旋回動作を行うようにした補助動力
付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人力を
検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助動力
源(モータ)31と、左,右何れか一方の駆動輪への人
力が所定の不感帯幅N1又はN2を越えたとき他方又は
両方の駆動輪に上記補助動力を出力するよう上記補助動
力源31を制御する補助動力制御手段とを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、左,右の駆動輪に間欠
的に加えられる人力と、該人力の大きさに応じた補助動
力との合成力によって前後進及び旋回動作を行うように
した補助動力付き車椅子に関する。
的に加えられる人力と、該人力の大きさに応じた補助動
力との合成力によって前後進及び旋回動作を行うように
した補助動力付き車椅子に関する。
【0002】
【従来の技術】手動車椅子と電動車椅子との中間的な存
在として補助動力付き車椅子が提案されている。この補
助動力付き車椅子は、左,右の駆動輪に間欠的に加えら
れる人力を検出し、該検出された人力に応じた補助動力
を左,右の駆動輪に加えることによって歩行の不自由な
使用者の肉体的な負担を軽減するものであり、使用者は
手動車椅子の感覚で操作することができ、精神的苦痛も
緩和される。
在として補助動力付き車椅子が提案されている。この補
助動力付き車椅子は、左,右の駆動輪に間欠的に加えら
れる人力を検出し、該検出された人力に応じた補助動力
を左,右の駆動輪に加えることによって歩行の不自由な
使用者の肉体的な負担を軽減するものであり、使用者は
手動車椅子の感覚で操作することができ、精神的苦痛も
緩和される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記補助動力
付き車椅子は、人力に応じて補助動力を供給するもので
あるが、人力が加わると直ちに補助動力の供給を開始す
るように構成した場合は、使用者の意志に必ずしも正確
に従っているとは言えない場合が懸念される。これは主
として人力検出装置の精度上のばらつきに起因するもの
である。
付き車椅子は、人力に応じて補助動力を供給するもので
あるが、人力が加わると直ちに補助動力の供給を開始す
るように構成した場合は、使用者の意志に必ずしも正確
に従っているとは言えない場合が懸念される。これは主
として人力検出装置の精度上のばらつきに起因するもの
である。
【0004】そこで上記問題を回避するために、人力−
補助動力特性において、人力が供給されても補助動力を
供給しないいわゆる不感帯幅を持たせることが提案され
ている。ところが、左,右一対の駆動輪のそれぞれに,
又は一方のみに補助動力用モータを備えた車椅子の場合
には、補助力の供給開始条件を、何れの側の人力が上記
不感帯幅を越え場合とするか等が問題となると考えられ
る。
補助動力特性において、人力が供給されても補助動力を
供給しないいわゆる不感帯幅を持たせることが提案され
ている。ところが、左,右一対の駆動輪のそれぞれに,
又は一方のみに補助動力用モータを備えた車椅子の場合
には、補助力の供給開始条件を、何れの側の人力が上記
不感帯幅を越え場合とするか等が問題となると考えられ
る。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、左,右の駆動輪のそれぞれに、又は一方のみに補助
動力用モータを備えている場合に、最適な補助動力の供
給開始を行うことができる補助動力付き車椅子を提供す
ることを課題としている。
で、左,右の駆動輪のそれぞれに、又は一方のみに補助
動力用モータを備えている場合に、最適な補助動力の供
給開始を行うことができる補助動力付き車椅子を提供す
ることを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、車両
の進行方向に向かって左右に配置された二つの駆動輪の
何れか一方又は両方に加えられた人力と、該人力に基づ
いて求めた補助動力との合成力により車両の前後進及び
旋回動作を行うようにした補助動力付き車椅子におい
て、上記各駆動輪に加えられた人力を検出する人力検出
手段と、補助動力を発生する補助動力源と、左,右何れ
か一方の駆動輪への人力が所定の不感帯幅を越えたとき
他方又は両方の駆動輪に上記補助動力を出力するよう上
記補助動力源を制御する補助動力制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。
の進行方向に向かって左右に配置された二つの駆動輪の
何れか一方又は両方に加えられた人力と、該人力に基づ
いて求めた補助動力との合成力により車両の前後進及び
旋回動作を行うようにした補助動力付き車椅子におい
て、上記各駆動輪に加えられた人力を検出する人力検出
手段と、補助動力を発生する補助動力源と、左,右何れ
か一方の駆動輪への人力が所定の不感帯幅を越えたとき
他方又は両方の駆動輪に上記補助動力を出力するよう上
記補助動力源を制御する補助動力制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【0007】請求項2の発明は、請求項1と同様の補助
動力付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人
力を検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助
動力源と、左,右の駆動輪への人力の合力が所定の不感
帯幅を越えたとき一方又は両方の駆動輪に上記補助動力
を出力するよう上記補助動力源を制御する補助動力制御
手段とを備えたことを特徴としている。
動力付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人
力を検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助
動力源と、左,右の駆動輪への人力の合力が所定の不感
帯幅を越えたとき一方又は両方の駆動輪に上記補助動力
を出力するよう上記補助動力源を制御する補助動力制御
手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】請求項3の発明は、請求項1又は2におい
て、上記不感帯幅を変化させる不感帯幅制御手段を備え
たことを特徴としている。
て、上記不感帯幅を変化させる不感帯幅制御手段を備え
たことを特徴としている。
【0009】請求項4の発明は、請求項3において、上
記不感帯幅制御手段は、不感帯幅を、電源投入時及び所
定時間人力の入力がなかった場合のアシスト待ち時幅N
1と、アシスト時幅N2とし、かつN1〉N2としたこ
とを特徴とている。
記不感帯幅制御手段は、不感帯幅を、電源投入時及び所
定時間人力の入力がなかった場合のアシスト待ち時幅N
1と、アシスト時幅N2とし、かつN1〉N2としたこ
とを特徴とている。
【0010】
【発明の作用効果】請求項1の発明によれば、左,右何
れか一方の駆動輪への人力が所定の不感帯幅を越えたと
きに両方の駆動輪に補助動力を出力するようにした場合
には、左,右の駆動輪への補助動力を同時かつ円滑に供
給開始でき、駆動力を加えたことにより旋回し易くなる
といった問題を回避できる。
れか一方の駆動輪への人力が所定の不感帯幅を越えたと
きに両方の駆動輪に補助動力を出力するようにした場合
には、左,右の駆動輪への補助動力を同時かつ円滑に供
給開始でき、駆動力を加えたことにより旋回し易くなる
といった問題を回避できる。
【0011】また左,右何れか一方の駆動輪への人力が
所定の不感帯幅を越えたときに他方の駆動輪に補助動力
を出力するようにした場合には、片側のみに駆動用モー
タを備えた機種を片側の腕に障害を有する使用者が利用
する場合にも、補助力供給開始を円滑に行うことができ
る効果がある。
所定の不感帯幅を越えたときに他方の駆動輪に補助動力
を出力するようにした場合には、片側のみに駆動用モー
タを備えた機種を片側の腕に障害を有する使用者が利用
する場合にも、補助力供給開始を円滑に行うことができ
る効果がある。
【0012】請求項2の発明によれば、左,右の駆動輪
への人力の合力が所定の不感帯幅を越えたとき一方又は
両方の駆動輪に上記補助動力を出力するようにしたの
で、使用者の障害の程度にかかわらず常に左,右車輪に
同時に補助動力の供給を開始でき、補助動力の供給によ
り車椅子が旋回し易くなるといった問題を回避できる。
への人力の合力が所定の不感帯幅を越えたとき一方又は
両方の駆動輪に上記補助動力を出力するようにしたの
で、使用者の障害の程度にかかわらず常に左,右車輪に
同時に補助動力の供給を開始でき、補助動力の供給によ
り車椅子が旋回し易くなるといった問題を回避できる。
【0013】請求項3の発明によれば、上記不感帯幅を
変化させる不感帯幅制御手段を備えたので、使用者の障
害の程度に応じた不感帯幅の設定ができ、補助動力の供
給ををより円滑に開始することができる効果がある。
変化させる不感帯幅制御手段を備えたので、使用者の障
害の程度に応じた不感帯幅の設定ができ、補助動力の供
給ををより円滑に開始することができる効果がある。
【0014】請求項4の発明によれば、不感帯幅を、電
源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合にはア
シスト待ち時幅N1とし、人力が一旦アスト待ち時幅N
1を越えるとアシスト時幅N2とし、かつN1〉N2と
したので、電源投入時等には、使用者が比較的大きく設
定されたN1を越える人力を加えた場合にのみ補助動力
が供給開始され、補助動力を必要としているという使用
者の意志を確認することができ、不用意に補助動力が発
生するのを防止できる効果がある。
源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合にはア
シスト待ち時幅N1とし、人力が一旦アスト待ち時幅N
1を越えるとアシスト時幅N2とし、かつN1〉N2と
したので、電源投入時等には、使用者が比較的大きく設
定されたN1を越える人力を加えた場合にのみ補助動力
が供給開始され、補助動力を必要としているという使用
者の意志を確認することができ、不用意に補助動力が発
生するのを防止できる効果がある。
【0015】そして一旦アシスト待ち時幅N1を越える
人力が入力された後に選択されるアシトス時幅N2を小
さく設定したので、入力の履歴状態により円滑な補助動
作を行うことができる効果がある。
人力が入力された後に選択されるアシトス時幅N2を小
さく設定したので、入力の履歴状態により円滑な補助動
作を行うことができる効果がある。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図1ないし図13は本発明の第
1実施形態による補助動力付き車椅子を説明するための
図であり、図1は上記車椅子の側面図、図2は該車椅子
の平面図、図3は上記車椅子の背面図、図4は上記車椅
子の車輪のハブ部分のカバーを取り外した状態を示す正
面図、図5は図4のV−V線断面図、図6〜図9は回転
トランスを示す図、図10は補助動力制御装置のシステ
ム構成図、図11〜図13は制御動作を説明するための
特性図である。
面に基づいて説明する。図1ないし図13は本発明の第
1実施形態による補助動力付き車椅子を説明するための
図であり、図1は上記車椅子の側面図、図2は該車椅子
の平面図、図3は上記車椅子の背面図、図4は上記車椅
子の車輪のハブ部分のカバーを取り外した状態を示す正
面図、図5は図4のV−V線断面図、図6〜図9は回転
トランスを示す図、図10は補助動力制御装置のシステ
ム構成図、図11〜図13は制御動作を説明するための
特性図である。
【0017】本実施形態に係る補助動力付車椅子1は、
既存の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置(Power Ass
ist System) を組み付けたものである。この車椅子1は
車体の左右に駆動輪である車輪2を着脱自在に取り付け
て構成され、これのパイプ枠状のフレーム3の前後部は
左右一対のキャスタ4と車輪2によって移動自在に支持
されている。
既存の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置(Power Ass
ist System) を組み付けたものである。この車椅子1は
車体の左右に駆動輪である車輪2を着脱自在に取り付け
て構成され、これのパイプ枠状のフレーム3の前後部は
左右一対のキャスタ4と車輪2によって移動自在に支持
されている。
【0018】又、上記フレーム3の中央部には、乗員が
着座すべき布製のシート5(図2及び図3参照)が張設
されている。尚、フレーム3は図3に示すように前後一
対のクロス部材3aを有しており、X字状を成す2本の
クロス部材3aはその交点を軸6によって枢着されてい
る。
着座すべき布製のシート5(図2及び図3参照)が張設
されている。尚、フレーム3は図3に示すように前後一
対のクロス部材3aを有しており、X字状を成す2本の
クロス部材3aはその交点を軸6によって枢着されてい
る。
【0019】更に、フレーム3の後部には左右一対のハ
ンドルアーム3bが立設されており、各ハンドルアーム
3bの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介助者
用のグリップ7が取り付けられている。
ンドルアーム3bが立設されており、各ハンドルアーム
3bの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介助者
用のグリップ7が取り付けられている。
【0020】又、フレーム3の上記ハンドルアーム3b
の中間高さ位置から車体前方に水平に延びる左右一対の
アーム3cはその前端部が略直角に折り曲げられて垂直
下方に延び、その下端部に前記キャスタ4が回転自在に
支持されている。右側(シート5に着座した乗員にとっ
て右側)のアーム3cの直角に折り曲げられた部分(垂
直部分の上部)にメインスイッチ8が取り付けられてい
る。そして、上記アーム3cの下方に配された左右一対
のアーム3dの前側部分は車体前方に向かって斜め下方
に延出されており、その延出端(前端部)には左右一対
のステップ9が取り付けられている。
の中間高さ位置から車体前方に水平に延びる左右一対の
アーム3cはその前端部が略直角に折り曲げられて垂直
下方に延び、その下端部に前記キャスタ4が回転自在に
支持されている。右側(シート5に着座した乗員にとっ
て右側)のアーム3cの直角に折り曲げられた部分(垂
直部分の上部)にメインスイッチ8が取り付けられてい
る。そして、上記アーム3cの下方に配された左右一対
のアーム3dの前側部分は車体前方に向かって斜め下方
に延出されており、その延出端(前端部)には左右一対
のステップ9が取り付けられている。
【0021】上記車輪2は、使用者の手によって回転力
(人力)が加えられるハンドリム組立体70と、該ハン
ドリム組立体70から入力された人力に応じたモータ駆
動力(補助動力)を出力する駆動部20とをな備えてい
る。
(人力)が加えられるハンドリム組立体70と、該ハン
ドリム組立体70から入力された人力に応じたモータ駆
動力(補助動力)を出力する駆動部20とをな備えてい
る。
【0022】そして上記フレーム3の車輪中心部にはボ
ス11が螺挿され、該ボス11の軸芯部には車軸22が
嵌合挿入され、ナット22aにより締め付け固定されて
いる。該車軸22は中空状のもので、その軸芯部にはシ
ャフト23が軸方向へ移動可能に挿入されている。該シ
ャフト23の両端部には他の部分よりも大径な頭部23
a,23bがそれぞれ形成されている。右側の頭部23
aの内側にはコイルバネ24が配置され、該シャフト2
3を車軸22に対して右側へ付勢している。また、車軸
22には、複数のボール25,・・・が外周側に抜け出
ないようかつ半径方向に移動可能に収容されている。各
ボール25は、シャフト23の頭部23aの大径部分に
よって押し拡げられることにより車軸22の外周から僅
かに突出し、これにより、車軸22は、ボス11から抜
けないようになっている。また、シャフト23を車軸2
2に対して図中左側へ相対的に移動させることにより、
頭部23aの小径部分がボール25の位置に移動し、ボ
ール25が内側へ移動できる状態となる。これにより、
車軸22をボス11から図2中右側へ抜き出すことがで
きる。
ス11が螺挿され、該ボス11の軸芯部には車軸22が
嵌合挿入され、ナット22aにより締め付け固定されて
いる。該車軸22は中空状のもので、その軸芯部にはシ
ャフト23が軸方向へ移動可能に挿入されている。該シ
ャフト23の両端部には他の部分よりも大径な頭部23
a,23bがそれぞれ形成されている。右側の頭部23
aの内側にはコイルバネ24が配置され、該シャフト2
3を車軸22に対して右側へ付勢している。また、車軸
22には、複数のボール25,・・・が外周側に抜け出
ないようかつ半径方向に移動可能に収容されている。各
ボール25は、シャフト23の頭部23aの大径部分に
よって押し拡げられることにより車軸22の外周から僅
かに突出し、これにより、車軸22は、ボス11から抜
けないようになっている。また、シャフト23を車軸2
2に対して図中左側へ相対的に移動させることにより、
頭部23aの小径部分がボール25の位置に移動し、ボ
ール25が内側へ移動できる状態となる。これにより、
車軸22をボス11から図2中右側へ抜き出すことがで
きる。
【0023】上記車軸22は、略有底円筒状をなす固定
プレート30の中心部を貫通してこれを支持しており、
該固定プレート30には、図示しない回り止め部材が取
り付けられている。回り止め部材は、フレーム3と係合
することにより、固定プレート30がフレーム3に対し
て回転するのを阻止している。
プレート30の中心部を貫通してこれを支持しており、
該固定プレート30には、図示しない回り止め部材が取
り付けられている。回り止め部材は、フレーム3と係合
することにより、固定プレート30がフレーム3に対し
て回転するのを阻止している。
【0024】また、上記車軸22により、略有底円筒状
をなす回転側部材としてのハブ50が軸受51を介して
回転自在に支持されている。このハブ50の内面には内
歯ギヤ52が固定されており、該内歯ギヤ52には中間
軸36に一体形成された中間ギヤ36aが噛合してお
り、該中間軸36は固定側部材としての固定プレート3
0の底面に回転自在に支持されている。該中間軸36
は、これに固着された中間プーリ33,及びベルトを介
して上記固定プレート30に取り付けられた駆動用モー
タ31(図10参照)により回転駆動され、その結果上
記ハブ50が回転する。
をなす回転側部材としてのハブ50が軸受51を介して
回転自在に支持されている。このハブ50の内面には内
歯ギヤ52が固定されており、該内歯ギヤ52には中間
軸36に一体形成された中間ギヤ36aが噛合してお
り、該中間軸36は固定側部材としての固定プレート3
0の底面に回転自在に支持されている。該中間軸36
は、これに固着された中間プーリ33,及びベルトを介
して上記固定プレート30に取り付けられた駆動用モー
タ31(図10参照)により回転駆動され、その結果上
記ハブ50が回転する。
【0025】上記ハブ50には、上記ハンドリム組立体
70が所定角度だけ相対回転可能に支持されている。こ
のハンドリム組立体70は、使用者がハンドリム13に
加える回転力をハブ50に伝達するとともに、加えられ
る回転力を検出する機能を有している。以下、使用者が
加える回転力を検出する構成について説明する。
70が所定角度だけ相対回転可能に支持されている。こ
のハンドリム組立体70は、使用者がハンドリム13に
加える回転力をハブ50に伝達するとともに、加えられ
る回転力を検出する機能を有している。以下、使用者が
加える回転力を検出する構成について説明する。
【0026】図4及び図5において符号71は、ハンド
リム組立体70の中心部を構成するディスクであり、該
ディスク71は、内輪部71aと外輪部71bとを3本
のスポーク部71cで連結した構造を有し、3本のスポ
ークパイプ15によりハンドリム13に結合されてい
る。また上記ディスク71はブッシュ55を介して上記
ハブ50のボス部50aにより相対回転可能に支持され
ている。
リム組立体70の中心部を構成するディスクであり、該
ディスク71は、内輪部71aと外輪部71bとを3本
のスポーク部71cで連結した構造を有し、3本のスポ
ークパイプ15によりハンドリム13に結合されてい
る。また上記ディスク71はブッシュ55を介して上記
ハブ50のボス部50aにより相対回転可能に支持され
ている。
【0027】上記ディスク71のスポーク部71c,7
1c間には、ポテンショメータ72が配置され、上記ハ
ブ50の底部50bの外面に半径方向の位置調整可能に
取り付けられている。該ポテンショメータ72の入力軸
72aは上記底部50bの内面に突出し、該突出部に長
孔73aを有するレバー73が取り付けられている。該
レバー73の長孔73aには、ディスク71に固定され
たピン53が挿入されている。この構成のもとに、ハブ
50とハンドリム組立体70との相対角度が基準位置か
ら変化すると、ポテンショメータ72の入力軸72aが
回転し、そのインピーダンスが回転角度に応じて変化す
る。
1c間には、ポテンショメータ72が配置され、上記ハ
ブ50の底部50bの外面に半径方向の位置調整可能に
取り付けられている。該ポテンショメータ72の入力軸
72aは上記底部50bの内面に突出し、該突出部に長
孔73aを有するレバー73が取り付けられている。該
レバー73の長孔73aには、ディスク71に固定され
たピン53が挿入されている。この構成のもとに、ハブ
50とハンドリム組立体70との相対角度が基準位置か
ら変化すると、ポテンショメータ72の入力軸72aが
回転し、そのインピーダンスが回転角度に応じて変化す
る。
【0028】上記スポーク部71cに形成された矩形孔
71d内にはバネガイド54が配置され、上記ハブ50
の底部50bにボルト締め固定されており、該バネガイ
ド54内にはコイルバネ56が収容配置されている。該
コイルバネ56の両端部はスライダ57を介してスポー
ク部71cの矩形孔71dの内縁に当接している。この
構成のもとに、ハンドリム組立体70を車輪2に対して
相対回転させると、この相対回転角度が後述する人力検
出装置によって検出される。
71d内にはバネガイド54が配置され、上記ハブ50
の底部50bにボルト締め固定されており、該バネガイ
ド54内にはコイルバネ56が収容配置されている。該
コイルバネ56の両端部はスライダ57を介してスポー
ク部71cの矩形孔71dの内縁に当接している。この
構成のもとに、ハンドリム組立体70を車輪2に対して
相対回転させると、この相対回転角度が後述する人力検
出装置によって検出される。
【0029】また符号58はハブ50とディスク71と
の間のガタ止めとして機能する樹脂製のダンパ部材であ
る。このダンパ部材58は上記バネガイド54に形成さ
れた凸部54aの内側に装着されて上記ディスク71の
外輪部71bに対向しており、ボルト58aを締め込む
ことにより上記外輪部71bに摺接し、ハブ50とディ
スク71間のガタを防止する。なお、符号71eは上記
ポテンショメータ72等を覆うカバーであり、図4はこ
のカバー71eを取り外した状態を示している。
の間のガタ止めとして機能する樹脂製のダンパ部材であ
る。このダンパ部材58は上記バネガイド54に形成さ
れた凸部54aの内側に装着されて上記ディスク71の
外輪部71bに対向しており、ボルト58aを締め込む
ことにより上記外輪部71bに摺接し、ハブ50とディ
スク71間のガタを防止する。なお、符号71eは上記
ポテンショメータ72等を覆うカバーであり、図4はこ
のカバー71eを取り外した状態を示している。
【0030】また符号100は後述するコントローラで
あり、これは上記固定プレート30の底部30bの内面
に配設されている。
あり、これは上記固定プレート30の底部30bの内面
に配設されている。
【0031】次に、人力検出装置の構成を説明する。符
号80は差動回転トランスであり、これは固定プレート
30の中心のボス部30aに取り付けられたアウタート
ランス81と、可動プレート50の中心のボス部50a
に取り付けられたインナートランス82とから構成され
ている。
号80は差動回転トランスであり、これは固定プレート
30の中心のボス部30aに取り付けられたアウタート
ランス81と、可動プレート50の中心のボス部50a
に取り付けられたインナートランス82とから構成され
ている。
【0032】上記アウタートランス81は、非磁性体か
つ絶縁体の樹脂からなる円筒状のボビン83の外周面に
2条の巻溝83a,83bを凹設し、各巻溝83a,8
3bに1次コイル84a,84bを巻回して構成されて
いる。
つ絶縁体の樹脂からなる円筒状のボビン83の外周面に
2条の巻溝83a,83bを凹設し、各巻溝83a,8
3bに1次コイル84a,84bを巻回して構成されて
いる。
【0033】また、上記インナートランス82は、磁性
体(例えば軟鉄等の金属)からなる円筒状のコア85の
外周面に2条の保持溝85a,85bを凹設し、該保持
溝85a,85b内に、樹脂製で外周面に凹設された巻
溝86a,87aに2次コイル89a,89bが巻回さ
れたボビン86,87を装着して構成されている。
体(例えば軟鉄等の金属)からなる円筒状のコア85の
外周面に2条の保持溝85a,85bを凹設し、該保持
溝85a,85b内に、樹脂製で外周面に凹設された巻
溝86a,87aに2次コイル89a,89bが巻回さ
れたボビン86,87を装着して構成されている。
【0034】なお、86b,87bはボビン86,87
に形成されたスリット、90はターミナルであり、各2
次コイル89a,89bの端部89a′,89b′は上
記スリット86b,87bを通って外部に引き出され、
上記ターミナル90に巻き付けられる。
に形成されたスリット、90はターミナルであり、各2
次コイル89a,89bの端部89a′,89b′は上
記スリット86b,87bを通って外部に引き出され、
上記ターミナル90に巻き付けられる。
【0035】ここで上記アウタートランス81は、外部
磁界を遮断する機能を有する磁性体製のコアを備えてい
ないので、外部金属の影響による磁気的アンバランスを
抑制できるように配置することが望ましい。本実施形態
では、1次コイル84aからハブ50の底部50bまで
の磁気的距離(磁気的影響を考慮した場合の距離)と、
1次コイル84bから固定プレート30の底部30bま
での磁気的距離をできる限り均等にするために、該アウ
タートランス81の幅方向中心線Dを車輪の幅方向中心
線Bに対し固定プレート30側に寸法Cだけ偏位させて
いる。
磁界を遮断する機能を有する磁性体製のコアを備えてい
ないので、外部金属の影響による磁気的アンバランスを
抑制できるように配置することが望ましい。本実施形態
では、1次コイル84aからハブ50の底部50bまで
の磁気的距離(磁気的影響を考慮した場合の距離)と、
1次コイル84bから固定プレート30の底部30bま
での磁気的距離をできる限り均等にするために、該アウ
タートランス81の幅方向中心線Dを車輪の幅方向中心
線Bに対し固定プレート30側に寸法Cだけ偏位させて
いる。
【0036】即ち、一般的にはアウタートランス81の
幅方向中心Dを車輪幅方向中心Bと一致させるのである
が、このようにすると1次コイル84aからハブ50の
底部50bまでの距離と、1次コイル84bから固定プ
レート30の底部30bまでの距離との差が拡大してし
まう。
幅方向中心Dを車輪幅方向中心Bと一致させるのである
が、このようにすると1次コイル84aからハブ50の
底部50bまでの距離と、1次コイル84bから固定プ
レート30の底部30bまでの距離との差が拡大してし
まう。
【0037】上記左,右のポテンショメータ72,72
により検出された左,右輪2,2への人力は左,右の回
転トランス80,80を介して上記コントローラ100
に入力され、該コントローラ100は所定の処理手順に
従って上記人力に応じた補助動力が得られるよう上記モ
ータ31への供給電力を制御する。
により検出された左,右輪2,2への人力は左,右の回
転トランス80,80を介して上記コントローラ100
に入力され、該コントローラ100は所定の処理手順に
従って上記人力に応じた補助動力が得られるよう上記モ
ータ31への供給電力を制御する。
【0038】次に、図10〜図13に基づいて、コント
ローラ100による補助動力の制御動作を説明する。こ
こで図10は左側の車輪2における制御動作を示してい
る。また本実施形態装置補助動力制御は、トルク制御、
即ち電流制御方式であり、電流制御ループ内においてデ
ューティ比に制限を設けることによりモータからの補助
動力を定電圧特性に沿って制限する方式を採用してい
る。なおモータの定電圧特性は回転数に対して負の傾き
を有する。
ローラ100による補助動力の制御動作を説明する。こ
こで図10は左側の車輪2における制御動作を示してい
る。また本実施形態装置補助動力制御は、トルク制御、
即ち電流制御方式であり、電流制御ループ内においてデ
ューティ比に制限を設けることによりモータからの補助
動力を定電圧特性に沿って制限する方式を採用してい
る。なおモータの定電圧特性は回転数に対して負の傾き
を有する。
【0039】先ず、不感帯幅設定機能101により、
左,右の車輪2,2のハンドリム13,13に加えられ
た人力FL,FR(入力)の履歴に基づいて不感帯幅が
設定される。なお、不感帯幅とは、人力の入力があって
も補助動力が出力されない人力幅であり、主として上記
人力検出装置における感度のばらつきを吸収する目的を
有する。
左,右の車輪2,2のハンドリム13,13に加えられ
た人力FL,FR(入力)の履歴に基づいて不感帯幅が
設定される。なお、不感帯幅とは、人力の入力があって
も補助動力が出力されない人力幅であり、主として上記
人力検出装置における感度のばらつきを吸収する目的を
有する。
【0040】本実施形態では、図11に示すように、上
記不感帯幅として、上記不感帯設定機能101により、
電源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合には
アシスト待ち時幅N1が選択され、人力が一旦アスト待
ち時幅N1を越えると、これより小さい値のアシスト時
幅N2が選択される。ここでアシスト待ち時幅N1を大
きく設定したのは、補助動力を必要とするという使用者
の意志を確認するためであり、不用意に補助動力が発生
するのを防止している。そして一旦アシスト待ち時幅N
1を越える人力が入力された後は、アシスト時幅N2が
選択されるが、このアシトス時幅N2を小さく設定した
のは、円滑な補助動作が行われるようにするためであ
る。
記不感帯幅として、上記不感帯設定機能101により、
電源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合には
アシスト待ち時幅N1が選択され、人力が一旦アスト待
ち時幅N1を越えると、これより小さい値のアシスト時
幅N2が選択される。ここでアシスト待ち時幅N1を大
きく設定したのは、補助動力を必要とするという使用者
の意志を確認するためであり、不用意に補助動力が発生
するのを防止している。そして一旦アシスト待ち時幅N
1を越える人力が入力された後は、アシスト時幅N2が
選択されるが、このアシトス時幅N2を小さく設定した
のは、円滑な補助動作が行われるようにするためであ
る。
【0041】ここで上記不感帯幅を越えた人力の入力に
より補助動力を発生する場合の態様には各種あり、例え
ば左,右何れか一方の車輪への人力が不感帯幅を越え
た場合に、該左,右何れか一方又は他方あるいは両方の
車輪への補助動力を発生する、両方の車輪への人力の
合力が不感帯幅を越えたとき、左,右何れか一方又は他
方あるいは両方の車輪への補助動力を発生する。
より補助動力を発生する場合の態様には各種あり、例え
ば左,右何れか一方の車輪への人力が不感帯幅を越え
た場合に、該左,右何れか一方又は他方あるいは両方の
車輪への補助動力を発生する、両方の車輪への人力の
合力が不感帯幅を越えたとき、左,右何れか一方又は他
方あるいは両方の車輪への補助動力を発生する。
【0042】また上記不感帯幅の設定態様については、
2段階に限定されるものではなく、多段階に選択可能に
しても良いのは勿論であり、また使用者の手動操作等に
よりその大きさを変えるための切換スイッチ,調整つま
み等を設けることもできる。
2段階に限定されるものではなく、多段階に選択可能に
しても良いのは勿論であり、また使用者の手動操作等に
よりその大きさを変えるための切換スイッチ,調整つま
み等を設けることもできる。
【0043】次に、増幅比率(補助比)設定機能103
により、使用者の障害の程度等に応じて設定されたアシ
スト比KL(図11参照)が選択される。そして、旋回
成分設定機能104により、左側人力FLと上記アシス
ト比KLとの積から旋回運動を生じる成分としての旋回
トルクiLが求められる。なお、上記アシスト比は、使
用者の左,右の腕力の差異等に基づいて、左,右で異な
る値が選択される場合がある。
により、使用者の障害の程度等に応じて設定されたアシ
スト比KL(図11参照)が選択される。そして、旋回
成分設定機能104により、左側人力FLと上記アシス
ト比KLとの積から旋回運動を生じる成分としての旋回
トルクiLが求められる。なお、上記アシスト比は、使
用者の左,右の腕力の差異等に基づいて、左,右で異な
る値が選択される場合がある。
【0044】また重心成分設定機能105により、左側
人力FLと右側人力FRの所定の合成率による合力と上
記アシスト比KLとの積から直進運動を生じる成分とし
ての重心トルクiGが求められる。
人力FLと右側人力FRの所定の合成率による合力と上
記アシスト比KLとの積から直進運動を生じる成分とし
ての重心トルクiGが求められる。
【0045】上記旋回トルクiLと重心トルクiGとを
加算することにより目標トルクiRが求められる。そし
て電流リミッタ106により上記モータ31において上
記目標トルクiRを発生するのに必要な目標電流iRE
Fが求められ、該目標値iREFと電流検出センサ11
0で検出された実際に流れている電流iFBとの差に基
づいてPID制御回路107により補正量が求められ、
またデューティリミッタ108により後述する電圧チェ
ックが行われ、所定のデューティ比が出力される。そし
てバイポーラ電力増幅器109により上記制御信号(デ
ューティ比)が実際の電流に変換され、このようにして
モータ31に補助電流が供給される。
加算することにより目標トルクiRが求められる。そし
て電流リミッタ106により上記モータ31において上
記目標トルクiRを発生するのに必要な目標電流iRE
Fが求められ、該目標値iREFと電流検出センサ11
0で検出された実際に流れている電流iFBとの差に基
づいてPID制御回路107により補正量が求められ、
またデューティリミッタ108により後述する電圧チェ
ックが行われ、所定のデューティ比が出力される。そし
てバイポーラ電力増幅器109により上記制御信号(デ
ューティ比)が実際の電流に変換され、このようにして
モータ31に補助電流が供給される。
【0046】ここで上記補助電流は、人力の大きさに基
づいて設定されるのであるが、人力の供給停止後直ちに
ゼロとなるのではなく、所定時間(例えばt1)の間は
上記人力供給時の補助電流が維持され、その後、徐々に
減少される。
づいて設定されるのであるが、人力の供給停止後直ちに
ゼロとなるのではなく、所定時間(例えばt1)の間は
上記人力供給時の補助電流が維持され、その後、徐々に
減少される。
【0047】また、本実施形態では、上限電圧設定機能
111及び下限電圧設定機能112により、上限電圧E
1及び下限電圧E2が設定され、上記デューティリミッ
タ108においてデューティ比から求められた電圧が、
上記上限,下限電圧E1,E2内の値に制限されて出力
される。これにより、モータ31の回転速度、即ち、車
速が上限,下限電圧によって制限される。
111及び下限電圧設定機能112により、上限電圧E
1及び下限電圧E2が設定され、上記デューティリミッ
タ108においてデューティ比から求められた電圧が、
上記上限,下限電圧E1,E2内の値に制限されて出力
される。これにより、モータ31の回転速度、即ち、車
速が上限,下限電圧によって制限される。
【0048】上記上限電圧E1,下限電圧E2は上記入
力された人力FL,FRの和が大きいほど大きく(図1
3(a)参照)、小さいほど小さく設定される(同図
(b)参照)。なお、図13において、上限電圧E1は
モータの回転速度即ち車速を規定し、目標電流iREF
はモータトルクを規定することを示している。
力された人力FL,FRの和が大きいほど大きく(図1
3(a)参照)、小さいほど小さく設定される(同図
(b)参照)。なお、図13において、上限電圧E1は
モータの回転速度即ち車速を規定し、目標電流iREF
はモータトルクを規定することを示している。
【0049】また上記上限電圧E1,下限電圧E2は、
人力の大きさに応じて所定の値(例えば図13(a)に
示す値)に設定されるのであるが、図12に示すよう
に、人力の入力が停止された後の所定時間t1の間は人
力停止時の値(図13(a)の値)が保持され、その後
は時間の経過に伴って例えば図13(b)に示す値に徐
々に減少する。
人力の大きさに応じて所定の値(例えば図13(a)に
示す値)に設定されるのであるが、図12に示すよう
に、人力の入力が停止された後の所定時間t1の間は人
力停止時の値(図13(a)の値)が保持され、その後
は時間の経過に伴って例えば図13(b)に示す値に徐
々に減少する。
【0050】その結果、本実施形態では、上記モータ3
1から出力される補助動力は、第4設定車速V4から第
1設定車速V1までの状態では、入力された人力に応じ
て設定された目標トルクiREFに保持され、第1設定
車速V1を越えると車速の増加に伴って徐々に減少さ
れ、第2設定車速V2で実質的にゼロとなり、そしてさ
らに該第2設定車速V2を越えるとモータ31が負荷と
して作用する。
1から出力される補助動力は、第4設定車速V4から第
1設定車速V1までの状態では、入力された人力に応じ
て設定された目標トルクiREFに保持され、第1設定
車速V1を越えると車速の増加に伴って徐々に減少さ
れ、第2設定車速V2で実質的にゼロとなり、そしてさ
らに該第2設定車速V2を越えるとモータ31が負荷と
して作用する。
【0051】また上記モータ31から出力される補助動
力は、車速が上記第4設定車速V4を下回ったときに
は、車速の減少に伴って増加される。これは例えば、車
速がV4より低下した場合には入力を停止しても上記所
定時間t1の間は補助動力が増加されるので、車速はV
4に保持され、その後徐々に低下することを示してい
る。
力は、車速が上記第4設定車速V4を下回ったときに
は、車速の減少に伴って増加される。これは例えば、車
速がV4より低下した場合には入力を停止しても上記所
定時間t1の間は補助動力が増加されるので、車速はV
4に保持され、その後徐々に低下することを示してい
る。
【0052】このように本実施形態では、左,右両方の
車輪への人力の合力が不感帯幅を越えたとき、左,右両
方の車輪への補助動力を発生するようにしたので、使用
者の障害の程度にかかわらず常に左,右車輪に同時に補
助動力の供給を開始でき、補助動力の供給により車椅子
が旋回しすぎるといった問題を回避できる。
車輪への人力の合力が不感帯幅を越えたとき、左,右両
方の車輪への補助動力を発生するようにしたので、使用
者の障害の程度にかかわらず常に左,右車輪に同時に補
助動力の供給を開始でき、補助動力の供給により車椅子
が旋回しすぎるといった問題を回避できる。
【0053】なお、左,右何れか一方の車輪への人力が
不感帯幅を越えた場合に、該左,右両方の車輪への補助
動力を発生するようにしても良く、このようにしても補
助力供給開始を左,右同時に行うことができ、上記の場
合と同様の効果が得られる。
不感帯幅を越えた場合に、該左,右両方の車輪への補助
動力を発生するようにしても良く、このようにしても補
助力供給開始を左,右同時に行うことができ、上記の場
合と同様の効果が得られる。
【0054】また左,右何れか一方の車輪への人力が不
感帯幅を越えた場合に、何れか一方にのみ設けられたモ
ータからの補助動力供給を開始することもできる。
感帯幅を越えた場合に、何れか一方にのみ設けられたモ
ータからの補助動力供給を開始することもできる。
【0055】さらにまた、本実施形態では、不感帯幅
を、電源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合
にはアシスト待ち時幅N1とし、人力が一旦アスト待ち
時幅N1を越えるとアシスト時幅N2との2段階とし、
かつN1〉N2としたので、電源投入時等には、使用者
が比較的大きく設定されたN1を越える人力を加えた場
合にのみ補助動力が供給開始され、補助動力を必要とし
ているという使用者の意志を確認することができ、不用
意に補助動力が発生するのを防止できる。
を、電源投入時及び所定時間人力の入力が無かった場合
にはアシスト待ち時幅N1とし、人力が一旦アスト待ち
時幅N1を越えるとアシスト時幅N2との2段階とし、
かつN1〉N2としたので、電源投入時等には、使用者
が比較的大きく設定されたN1を越える人力を加えた場
合にのみ補助動力が供給開始され、補助動力を必要とし
ているという使用者の意志を確認することができ、不用
意に補助動力が発生するのを防止できる。
【0056】そして一旦アシスト待ち時幅N1を越える
人力が入力された後は、アシスト時幅N2が選択される
が、このアシトス時幅N2を小さく設定したので、入力
の履歴状態により円滑な補助動作を行うことができる。
人力が入力された後は、アシスト時幅N2が選択される
が、このアシトス時幅N2を小さく設定したので、入力
の履歴状態により円滑な補助動作を行うことができる。
【0057】また上記不感帯幅を、外部スイッチ,又は
調整つまみ等により使用者が調整するように構成するこ
とも可能であり、このようにすれば、使用者の障害の程
度に応じた不感帯幅の設定ができ、補助動力の供給をを
より円滑に開始することができる効果がある。
調整つまみ等により使用者が調整するように構成するこ
とも可能であり、このようにすれば、使用者の障害の程
度に応じた不感帯幅の設定ができ、補助動力の供給をを
より円滑に開始することができる効果がある。
【0058】また本実施形態では、モータ31に供給さ
れる上限電圧E1を人力に応じた値に制限するようにし
たので、該上限電圧E1により車速が制限され、車速が
出すぎると言った問題を回避できる。また第2設定車速
V2を越えた場合には、モータ31が負荷となるので、
降坂時においても車速が出すぎるといった問題を回避で
きる。
れる上限電圧E1を人力に応じた値に制限するようにし
たので、該上限電圧E1により車速が制限され、車速が
出すぎると言った問題を回避できる。また第2設定車速
V2を越えた場合には、モータ31が負荷となるので、
降坂時においても車速が出すぎるといった問題を回避で
きる。
【0059】また、上記目標電流iREF及び上記上限
電圧E1を、人力Fの供給停止後の所定時間t1の間は
人力供給時の大きさに維持し、その後は時間の経過に伴
って小さく制御したので、例えば登坂のような時に、人
力供給停止の途端に急激に減速してしまったり、人力供
給後にモータ駆動系が逆に負荷となる問題を回避でき
る。
電圧E1を、人力Fの供給停止後の所定時間t1の間は
人力供給時の大きさに維持し、その後は時間の経過に伴
って小さく制御したので、例えば登坂のような時に、人
力供給停止の途端に急激に減速してしまったり、人力供
給後にモータ駆動系が逆に負荷となる問題を回避でき
る。
【0060】さらにまた、車速が第4設定車速V4を下
回る場合には、車速の減少に伴って補助動力を増加させ
るようにしたので、例えば人力の供給なしで車椅子を坂
道の途中において停止させることが可能であり、坂道の
途中でサイフを取り出す等、使い勝手を向上できる。な
お、この場合の坂道停止可能時間は、上記上限電圧保持
時間t1の設定次第であり、この時間を経過すると上記
補助動力は徐々に小さくなる。
回る場合には、車速の減少に伴って補助動力を増加させ
るようにしたので、例えば人力の供給なしで車椅子を坂
道の途中において停止させることが可能であり、坂道の
途中でサイフを取り出す等、使い勝手を向上できる。な
お、この場合の坂道停止可能時間は、上記上限電圧保持
時間t1の設定次第であり、この時間を経過すると上記
補助動力は徐々に小さくなる。
【0061】上記第1実施形態では、モータの上限電圧
E1,下限電圧E2を制限することにより、補助動力を
制限し、結果的に車速を制御するようにしたが、目標車
速を設定し、該目標車速と検出車速との差に基づいて車
速を制御するようにしてもよい。図14はこのようにし
た第2実施形態を示す図であり、図中、図10と同一符
号は同一又は相当部分を示す。
E1,下限電圧E2を制限することにより、補助動力を
制限し、結果的に車速を制御するようにしたが、目標車
速を設定し、該目標車速と検出車速との差に基づいて車
速を制御するようにしてもよい。図14はこのようにし
た第2実施形態を示す図であり、図中、図10と同一符
号は同一又は相当部分を示す。
【0062】本実施形態では、上限速度設定機能21
1,下限速度設定機能212により、入力された人力F
L,FRに基づいて上限速度ω1,下限速度ω2が設定
される。なお、この上限速度ω1は図13における第2
設定車速V2に対応しており、また下限速度ω2は第4
設定速度V4に対応している。
1,下限速度設定機能212により、入力された人力F
L,FRに基づいて上限速度ω1,下限速度ω2が設定
される。なお、この上限速度ω1は図13における第2
設定車速V2に対応しており、また下限速度ω2は第4
設定速度V4に対応している。
【0063】また車速演算手段213により、上記デュ
ーティリミッタ108から出力されたデューティ比,及
び電流検出センサ110からの電流,電源特性,及びモ
ータ31の有するモータ定数等に基づいて車輪速度ωL
が演算される。なお、別個に機械式の車速センサを設け
ることもできるが、本実施形態方式の方がコスト,重
量,配置スペース等の点で有利である。
ーティリミッタ108から出力されたデューティ比,及
び電流検出センサ110からの電流,電源特性,及びモ
ータ31の有するモータ定数等に基づいて車輪速度ωL
が演算される。なお、別個に機械式の車速センサを設け
ることもできるが、本実施形態方式の方がコスト,重
量,配置スペース等の点で有利である。
【0064】そして上記左輪速度ωLと右輪速度ωRと
の和を1/2することにより重心速度ωGが求められ、
この重心速度ωGと上記上限速度ω1,下限速度ω2と
が比較される。そしてゲイン付与機能214,215に
より、重心速度ωGが上限速度ω1より大きい場合には
その差分に対応して減少すべき電流−i1が、重心速度
ωGが下限速度ω2より小さい場合はその差分に対応し
て増加すべき電流+i2がそれぞれ求められる。この増
加電流+i2と減少電流−i1とが上記旋回トルク,重
心トルクに対応した求められた電流に加算されて目標電
流iREFが求められる。
の和を1/2することにより重心速度ωGが求められ、
この重心速度ωGと上記上限速度ω1,下限速度ω2と
が比較される。そしてゲイン付与機能214,215に
より、重心速度ωGが上限速度ω1より大きい場合には
その差分に対応して減少すべき電流−i1が、重心速度
ωGが下限速度ω2より小さい場合はその差分に対応し
て増加すべき電流+i2がそれぞれ求められる。この増
加電流+i2と減少電流−i1とが上記旋回トルク,重
心トルクに対応した求められた電流に加算されて目標電
流iREFが求められる。
【0065】本第2実施形態装置においても上記第1実
施形態装置と同様の効果が得られるが、さらにPWM制
御におけるデューティ比の使用可能範囲が広い、システ
ムの異常検出が可能である等の効果がある。
施形態装置と同様の効果が得られるが、さらにPWM制
御におけるデューティ比の使用可能範囲が広い、システ
ムの異常検出が可能である等の効果がある。
【0066】即ち、上記第1実施形態は、デューティ比
を制限する方式であるので全デューティ比の一部(例え
ば70%程度)しか使用できないが、本第2実施形態は
全デューティ比の使用が可能である。また本第2実施形
態では、目標電流値そのものを補正制御する方式である
ので、目標電流値と検出電流値との差が所定値以上であ
る場合には、システム自体が異常であると判断できる。
一方、上記第1実施形態では、上限,下限電圧を設ける
方式であるので、例えば上限電圧E1に制限された運転
状態では目標電流値と検出電流値との間には大きな差が
存在するのを前提としているので、これらの電流値の差
からシステム異常を検出することはできない。
を制限する方式であるので全デューティ比の一部(例え
ば70%程度)しか使用できないが、本第2実施形態は
全デューティ比の使用が可能である。また本第2実施形
態では、目標電流値そのものを補正制御する方式である
ので、目標電流値と検出電流値との差が所定値以上であ
る場合には、システム自体が異常であると判断できる。
一方、上記第1実施形態では、上限,下限電圧を設ける
方式であるので、例えば上限電圧E1に制限された運転
状態では目標電流値と検出電流値との間には大きな差が
存在するのを前提としているので、これらの電流値の差
からシステム異常を検出することはできない。
【0067】上記第1,第2実施形態では、第2設定車
速V2において補助動力をゼロとし、さらに該第2設定
速度V2を越えて車速が増加する伴ってモータ31を負
荷として作用させるようにしたが、図15,16は第2
設定車速V2より大きい第3設定車速V3を越えて車速
が増加した場合にモータ31を負荷として作用させるよ
うにした第3実施形態を示す図であり、図中、図10,
図14と同一符号は同一又は相当部分を示す。
速V2において補助動力をゼロとし、さらに該第2設定
速度V2を越えて車速が増加する伴ってモータ31を負
荷として作用させるようにしたが、図15,16は第2
設定車速V2より大きい第3設定車速V3を越えて車速
が増加した場合にモータ31を負荷として作用させるよ
うにした第3実施形態を示す図であり、図中、図10,
図14と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0068】本第3実施形態では、設定車速演算機能2
16により、左,右駆動輪2,2に加えられた人力F
L,FRに基づいて第1〜第4設定車速V1〜V4が演
算される。この場合、上記第1〜第4設定車速V1〜V
4は人力が大きいほど大きく、小さいほど小さく設定さ
れる。
16により、左,右駆動輪2,2に加えられた人力F
L,FRに基づいて第1〜第4設定車速V1〜V4が演
算される。この場合、上記第1〜第4設定車速V1〜V
4は人力が大きいほど大きく、小さいほど小さく設定さ
れる。
【0069】そして重心成分設定機能105により、上
記演算された第1〜第4設定車速V1〜V4と検出され
た重心速度ωGにより重心トルクiGが演算され、目標
電流iREFが決定される。
記演算された第1〜第4設定車速V1〜V4と検出され
た重心速度ωGにより重心トルクiGが演算され、目標
電流iREFが決定される。
【0070】この場合、上記目標電流iREFは、上記
重心速度ωGが、第4〜第1設定車速V4〜V1にある
ときは人力に応じた補助動力が得られるように決定さ
れ、第1〜第2設定車速V1〜V2にあるときは車速の
増加に伴って補助動力が小さくなるように決定され、第
2〜第3設定車速V2〜V3にあるときは補助力がゼロ
となるように決定され、さらに第3設定車速V3を越え
て増加するほど徐々に大きな負荷が発生するように決定
される。
重心速度ωGが、第4〜第1設定車速V4〜V1にある
ときは人力に応じた補助動力が得られるように決定さ
れ、第1〜第2設定車速V1〜V2にあるときは車速の
増加に伴って補助動力が小さくなるように決定され、第
2〜第3設定車速V2〜V3にあるときは補助力がゼロ
となるように決定され、さらに第3設定車速V3を越え
て増加するほど徐々に大きな負荷が発生するように決定
される。
【図1】本発明の第1実施形態による補助動力付き車椅
子の側面図である。
子の側面図である。
【図2】上記車椅子の平面図である。
【図3】上記車椅子の背面図である。
【図4】上記車椅子の車輪のハブ部分のカバーを取り外
した状態を示す正面図である。
した状態を示す正面図である。
【図5】図4のV−V線断面図である。
【図6】上記車椅子の回転トランス部分の正面図であ
る。
る。
【図7】上記車椅子の回転トランス部分の断面側面図で
ある。
ある。
【図8】上記車椅子の回転トランス部分の側面図であ
る。
る。
【図9】上記車椅子の回転トランス部分の斜視図であ
る。
る。
【図10】上記車椅子の補助動力の制御動作を示すシス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図11】上記人力と出力トルクとの特性図である。
【図12】上記制御動作における上限電圧の時間的変化
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図13】上記制御動作における車速−モータトルク特
性図である。
性図である。
【図14】本発明の第2実施形態の補助動力の制御動作
を示すシステムの構成図である。
を示すシステムの構成図である。
【図15】本発明の第3実施形態の補助動力の制御動作
を示すシステムの構成図である。
を示すシステムの構成図である。
【図16】上記第3実施形態の制御動作における車速−
モータトルク特性図である。
モータトルク特性図である。
1 車椅子 2 車輪(駆動輪) 31 モータ(補助動力源) 72 ポテンショメータ(人力検出手段) 100 コントローラ(補助動力制御手段,不感帯幅制
御手段) N1 アシスト待ち時幅(不感帯幅) N2 アシスト時幅(不感帯幅)
御手段) N1 アシスト待ち時幅(不感帯幅) N2 アシスト時幅(不感帯幅)
Claims (4)
- 【請求項1】 車両の進行方向に向かって左右に配置さ
れた二つの駆動輪の何れか一方又は両方に加えられた人
力と、該人力に基づいて求めた補助動力との合成力によ
り車両の前後進及び旋回動作を行うようにした補助動力
付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人力を
検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助動力
源と、左,右何れか一方の駆動輪への人力が所定の不感
帯幅を越えたとき他方又は両方の駆動輪に上記補助動力
を出力するよう上記補助動力源を制御する補助動力制御
手段とを備えたことを特徴とする補助動力付き車椅子。 - 【請求項2】 車両の進行方向に向かって左右に配置さ
れた二つの駆動輪の何れか一方又は両方に加えられた人
力と、該人力に基づいて求めた補助動力との合成力によ
り車両の前後進及び旋回動作を行うようにした補助動力
付き車椅子において、上記各駆動輪に加えられた人力を
検出する人力検出手段と、補助動力を発生する補助動力
源と、左,右の駆動輪への人力の合力が所定の不感帯幅
を越えたとき一方又は両方の駆動輪に上記補助動力を出
力するよう上記補助動力源を制御する補助動力制御手段
とを備えたことを特徴とする補助動力付き車椅子。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、上記不感帯幅
を変化させる不感帯幅制御手段を備えたことを特徴とす
る補助動力付き車椅子。 - 【請求項4】 請求項3において、上記不感帯幅制御手
段は、不感帯幅を、電源投入時及び所定時間人力の入力
がなかった場合のアシスト待ち時幅N1と、人力がN1
を越えた後のアシスト時幅N2とし、かつN1〉N2と
したことを特徴とする補助動力付き車椅子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8256938A JPH1099380A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 補助動力付き車椅子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8256938A JPH1099380A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 補助動力付き車椅子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1099380A true JPH1099380A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17299459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8256938A Pending JPH1099380A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 補助動力付き車椅子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1099380A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006008013A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Sony Corp | 走行装置 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8256938A patent/JPH1099380A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006008013A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Sony Corp | 走行装置 |
JP4599907B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2010-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 走行装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060404 |