JP2003009583A - Electric apparatus which controls and mounts motor in relative position - Google Patents

Electric apparatus which controls and mounts motor in relative position

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JP2003009583A
JP2003009583A JP2001178565A JP2001178565A JP2003009583A JP 2003009583 A JP2003009583 A JP 2003009583A JP 2001178565 A JP2001178565 A JP 2001178565A JP 2001178565 A JP2001178565 A JP 2001178565A JP 2003009583 A JP2003009583 A JP 2003009583A
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driving element
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electric
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Soyo Ryo
聰▲よう▼ 廖
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ONSEI KIGYO KOFUN YUGENKOSHI
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ONSEI KIGYO KOFUN YUGENKOSHI
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric apparatus which mounts a motor in a relative position. SOLUTION: The electric apparatus involves a main driving element which may be a human; a position reference body which is controlled and driven by the main driving element; and a sensor which outputs a signal in response to the movement of the position reference body. The position reference body is connected with a spring. After the position reference body is deformed under force from driving by the main driving element, the position reference body automatically restores and transmits the force to the electric apparatus. A controller is driven by a signal outputted by the sensor, and a motor is driven by a signal from the controller. Thus, the motor is provided with a function of accelerating and decelerating and normally revolving and inversely revolving. The electric apparatus is driven by the motor and is provided with a function of linkage with the main driving element. In response to a change in the relative position between the main driving element and the electric apparatus, the sensor transmits a signal to the controller to change the speed of the electric apparatus and synchronize the electric apparatus with the main driving element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一種の相対位置で
モータを制御搭載する電動搭載具に係り、特に、完全に
パーソナライズ駆動機能に符合する電動搭載具とされ、
電動搭載具の速度を主動素子(例えば人)と被制御素子
の速度差の発生する相対位置の改変により制御し、これ
により該電動搭載具の速度を主動素子の速度の改変によ
り改変させ、以てそのモータの補助により電動搭載具を
移動させ、主動素子と電動搭載具の間にスプリングが設
けられ、主動素子の施す力を電動搭載具に伝達し、スプ
リングの弾性係数の選択により、主動素子が適当な施力
を行うか或いは力をほとんど使わず、広範は産業上の利
用価値を達成する、電動搭載具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric mount for controlling and mounting a motor at a kind of relative position, and more particularly to an electric mount that completely complies with a personalized drive function,
The speed of the electric mount is controlled by modifying the relative position where the speed difference between the driving element (for example, a person) and the controlled element occurs, and thereby the speed of the electric mount is modified by modifying the speed of the driving element. The electric mounting tool is moved with the help of the motor, and a spring is provided between the main driving element and the electric mounting tool. The force applied by the main driving element is transmitted to the electric mounting tool. The present invention relates to an electric mount that achieves a wide range of industrial utility values by applying appropriate force or using little force.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、相対位置でモータを制御搭載す
る電動搭載具の制御方式には、開路制御と閉路制御の二
種類がある。
2. Description of the Related Art Generally, there are two types of control methods for an electric mounting tool which controls and mounts a motor at a relative position: open circuit control and closed circuit control.

【0003】開路制御について説明する。図1の制御ブ
ロックフローチャートに示されるように、それは、一つ
のコントローラによりモータを駆動し、並びに該モータ
により直接電動搭載具を駆動するに過ぎず、このような
開路制御方式の制御フローは簡単で低コストの長所を有
している。しかし、実際の実用範囲は広くなかった。例
えば、該電動搭載具が陸地上を走行する車とされる場
合、この車が平坦な道路を走行する時、そのコントロー
ラがモータの回転速度を制御し車の走行の要求を達成す
る。しかし、車が坂道にさしかかると、コントローラは
依然としてモータを駆動するが、車は斜面地形を上る場
合は力が足らず、下る場合は速くなりすぎ、このモータ
が根本的に回転速度の要求を達成できなくなる。このた
め、このような開路制御はただ環境が比較的変化しない
場所或いは結果を比較的追求されない場所に適合し、ゆ
えにその産業上の利用性は高くなかった。
The open circuit control will be described. As shown in the control block flow chart of FIG. 1, it only drives a motor by one controller and directly drives an electric mount by the motor, and the control flow of such an open circuit control method is simple. It has the advantage of low cost. However, the actual practical range was not wide. For example, when the electric mount is a vehicle traveling on land, when the vehicle travels on a flat road, the controller controls the rotation speed of the motor to achieve the traveling requirement of the vehicle. However, when the car is approaching a slope, the controller still drives the motor, but the car is underpowered when climbing slope terrain and too fast when descending, which allows the motor to fundamentally meet its rotational speed requirements. Disappear. For this reason, such an open circuit control is suitable only for a place where the environment is relatively unchanged or where the result is not pursued relatively, and therefore its industrial applicability is not high.

【0004】閉路制御について説明する。図2の制御ブ
ロックフローチャートに示されるように、それと前述の
開路制御との主要な違いは、モータ回転速度検出用の回
転速度計が増設され、並びに回転速度計の検出するモー
タ回転速度データがモータを駆動制御するコントローラ
にフィードバックされ、これにより自動的にモータの回
転速度を修正して、安定性のあるモータ回転速度の要求
を達成することにある。しかし、このような閉路制御方
式はモータの出力点制御を良好とする保証があるが、そ
の制御の対象はモータであり、実際の被制御物ではない
ため、電動搭載具の有する剛性(例えば歯車ギャップ)
或いは負荷特性が理論計算のようにならない時、往々に
して更に大きな誤差をもたらす。ゆえに、学術上、不断
にモータ制御と機構設計の理論を提出して、更に高い精
密度を求める。しかし、どの一つの新方法を用いても製
造コストが跳ね上がるだけで、消費型製品には受け入れ
られないため、改善が求められていた。
The closing control will be described. As shown in the control block flow chart of FIG. 2, the main difference between it and the above-mentioned open circuit control is that a tachometer for detecting the motor rotation speed is additionally installed, and the motor rotation speed data detected by the rotation speed meter is the motor. Is fed back to the controller that drives and controls the motor to automatically correct the rotation speed of the motor to achieve a stable motor rotation speed requirement. However, although such a closed circuit control method guarantees that the output point control of the motor is good, the target of the control is the motor and not the actual controlled object. gap)
Alternatively, when the load characteristics do not look like the theoretical calculation, it often causes a larger error. Therefore, academically, the theory of motor control and mechanism design is submitted constantly, and higher precision is sought. However, even if any one of the new methods is used, the manufacturing cost will only increase, and it will not be accepted as a consumer product, so improvement has been required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、相対位置でモータを制御搭載する電動搭載具を提供
することにあり、それを完全にパーソナライズ駆動機能
に符合させ、これにより該電動搭載具の駆動速度を主動
素子と同期させて、広い産業上の利用価値を有するもの
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide an electric mount for controlling and mounting a motor in a relative position, which is fully compatible with the personalized drive function, and thereby the electric mount. The drive speed of the mounting tool should be synchronized with the driving element to have wide industrial utility value.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、人と
されうる一つの主動素子と、センサとされ、該主動素子
の制御を受け、主動素子の駆動を受けて動作する位置参
考体と、位置参考体の移動を利用して信号出力を発生す
る検出体とを具え、そのうち、位置参考体にスプリング
が連接され、主動素子の駆動により受力変形し、該位置
参考体に自動回復機能を具備させ及び電動搭載具に動作
補助の機能を具備させる、上記センサと、コントローラ
とされ、該センサの検出体の出力する信号を受けて駆動
される、上記コントローラと、モータとされ、該コント
ローラの信号により駆動され、加速或いは減速或いは正
反転の機能を具備する、上記モータと、電動搭載具とさ
れ、該モータの駆動を受けて連動し、主動素子との間に
連動機能を有し、且つ主動素子と電動搭載具間の移動関
係を利用して、センサにコントローラに向けて信号を発
生させてモータの回転速度を制御し、主動素子と電動搭
載具の両者間の速度を同期に近づける、上記電動搭載具
と、を具え、電動搭載具を駆動して移動させて主動素子
に適当な出力或いは完全に力を使わせないようにして、
同期の機能を達成するようにしたことを特徴とする、相
対位置でモータを制御搭載する電動搭載具としている。
請求項2の発明は、前記位置参考体が炭素ブラシ、磁
石、光ゲート、或いは金属とされたことを特徴とする、
請求項1に記載の相対位置でモータを制御搭載する電動
搭載具としている。請求項3の発明は、前記検出体が予
め関係位置を規格されたプリント基板、磁性バネスイッ
チ、光電スイッチ或いは金属センサとされ、位置参考体
の位置により異なる信号を発生するスイッチモジュール
とされることを特徴とする、請求項1に記載の相対位置
でモータを制御搭載する電動搭載具としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a position reference body which is a driving element which can be a person and a sensor, which is controlled by the driving element and operates by receiving the driving of the driving element. And a detection body that generates a signal output by using the movement of the position reference body. Among them, a spring is connected to the position reference body, which undergoes force deformation by driving the driving element and automatically recovers to the position reference body. The above-mentioned sensor and controller, which are provided with a function and an electric mounting device is provided with a function of assisting operation, are the above-mentioned controller and a motor, which are driven by receiving a signal output from a detection body of the sensor, The motor is driven by a signal from the controller and has the function of acceleration, deceleration, or forward / reverse rotation, and is an electric mount, which is interlocked by the drive of the motor and has an interlocking function with the main driving element. , By utilizing the movement relationship between the driving element and the electric mounting tool, a signal is generated by the sensor to the controller to control the rotation speed of the motor, and the speed between the driving element and the electric mounting tool is brought close to synchronization. , The above-mentioned electric mount, and driving and moving the electric mount so as not to use an appropriate output or complete force to the driving element,
An electric mount for controlling and mounting a motor at a relative position is characterized by achieving a synchronizing function.
The invention of claim 2 is characterized in that the position reference body is a carbon brush, a magnet, an optical gate, or a metal.
An electric mount for controlling and mounting a motor at the relative position according to claim 1 is provided. According to a third aspect of the present invention, the detection body is a printed circuit board, a magnetic spring switch, a photoelectric switch or a metal sensor whose related positions are standardized in advance, and a switch module which generates a different signal depending on the position of the position reference body. The electric mount for controlling and mounting the motor at the relative position according to claim 1.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の主要な特徴は以下のとお
りである。人とされうる一つの主動素子、該主動素子の
制御を受けるセンサ、該主動素子が制御する該センサの
発生する信号を受けて駆動される一つのコントローラ
と、該コントローラに制御される一つのモータと、該モ
ータの駆動を受けて連動する電動搭載具と、を具え、電
動搭載具と主動素子間の相対位置が改変する時、即ち速
度差がある時、センサが即刻検出して信号をコントロー
ラに送り電動搭載具の加速或いは減速を制御し、これに
より主動素子と電動搭載具の両者の速度を同期させる。
このような構造により、電動搭載具の駆動が随時主動素
子と同期させられ、広い産業上の利用価値を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The main features of the present invention are as follows. One driving element that can be a person, a sensor controlled by the driving element, one controller driven by a signal generated by the sensor controlled by the driving element, and one motor controlled by the controller When the relative position between the electric mount and the driving element is changed, that is, when there is a speed difference, the sensor immediately detects and controls the signal. To control acceleration or deceleration of the electric mount, thereby synchronizing the speeds of both the driving element and the electric mount.
With such a structure, the drive of the electric mount is synchronized with the driving element at any time, and has a wide industrial utility value.

【0008】[0008]

【実施例】図4に示されるように、本発明の第1実施例
は主動素子10が一台の車とされ、電動搭載具20もま
た一台の車とされ、両者間に主動素子10の制御を受け
る位置参考体40と、電動搭載具20に付属する検出体
41、及び該検出体41の信号を受けるコントローラ、
及び該コントローラの制御を受けるモータが設けられて
いる。該モータに電動搭載具20が搭載され、センサが
この電動搭載具20と主動素子10間の相対移動関係を
利用し、適当な命令をコントローラに送り、モータの加
速減速を制御する。これにより、主動素子10が前進移
動する時、センサ→コントローラ→モータの順に駆動さ
れ、電動搭載具20が駆動されて移動する。言い換える
と、該電動搭載具20は一つの従動素子と見なすことが
でき、従動素子と主動素子10の間の相対位置が改変す
るとき、センサが即刻検出して信号をコントローラに送
り、従動素子の加速或いは減速を制御し、これにより主
動素子10と従動素子の両者の速度がほぼ同期させら
れ、従動素子が主動素子10に対して負荷と言えるが、
しかしこの負荷が主動素子10の負担とならず、この設
計理念により以下の多種類の実用価値を有する物品に応
用される(上述の文中に記載のセンサ、コントローラ、
モータは、以下の実際の応用実施例中で更に説明す
る)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 4, in the first embodiment of the present invention, the driving element 10 is a single vehicle and the electric mount 20 is also a single vehicle. A position reference body 40 that is controlled by the controller, a detection body 41 attached to the electric mount 20, and a controller that receives a signal from the detection body 41.
And a motor under the control of the controller. An electric mount 20 is mounted on the motor, and a sensor uses the relative movement relationship between the electric mount 20 and the driving element 10 to send an appropriate command to the controller to control acceleration / deceleration of the motor. As a result, when the driving element 10 moves forward, it is driven in the order of sensor → controller → motor, and the electric mount 20 is driven to move. In other words, the electric mount 20 can be regarded as one driven element, and when the relative position between the driven element and the driven element 10 is modified, the sensor immediately detects and sends a signal to the controller, By controlling acceleration or deceleration, the speeds of both the driving element 10 and the driven element are almost synchronized, and the driven element can be said to be a load on the driving element 10.
However, this load is not a burden on the driving element 10, and is applied to the following various types of articles having practical value according to this design concept (the sensors, controllers,
The motor will be further described in the practical application example below).

【0009】次に、図5に示されるのは、本発明の第2
実施例であり、ゴルフボール電動車30のハンドル31
による車速制御に応用したハンドル部分の斜視図であ
る。その制御方式は、図7から図8を参照されたい。そ
のうち、ハンドル31の引動により移動する位置参考体
40(炭素ブラシ、磁石、光ゲート、金属等)、及び位
置参考体40の移動時に、位置参考体40の位置を感知
して信号を出力する検出体41(プリント基板、磁性バ
ネスイッチ、光電スイッチ或いは金属センサ等)、及び
検出体41の出力信号制御を受けゴルフボール電動車3
0のモータを駆動し、ゆえにモータドライバと見なすこ
とができるコントローラ42が設けられている。この構
造により、図7は、即ち一つのセンサと見なすことがで
きる。説明しやすいように、我々は位置参考体40を炭
素ブラシとし、検出体41を銅箔となし、炭素ブラシは
並びに一つの接地点(即ち図示されるGND)とされ
る。コントローラ42が三つのI/O点(BIT2,B
IT1,BIT0)を有し、炭素ブラシの位置を検出す
る時、我々は炭素ブラシが銅箔に接触すると、このI/
O点がLOW(0)、でなければHigh(1)とされ
る時、図8に示される例では、炭素ブラシの異なる位置
にあって、これら三つのI/O点が、(011)、(0
01)、(101)、(100)及び(110)の5種
類の状況を有し、これによりコントローラ42が5種類
の加減速モードを有する。当然、この5種類の加減速モ
ードは検出体41と位置参考体40相互間の相互組み合
わせによりはじめて達成される。ゆえに、検出体41の
形状は多種類の異なる設計変化が可能で、並びに単一種
類の形態に制限されない。且つ、更に多段の5種類より
多い加減速の制御モードを有するよう設計可能で、図
9、図11、図15に示されるとおりであり、また、図
13に示されるように、検出体41の形状が円弧状とさ
れて5種類の加減速モードを有することが可能である。
また、即ち、異なるモード間で、異なる変数設定を利用
するだけで、異なった加減速モードを有して操作の快適
性を達成できる。仮に図18を以て説明すると、その横
軸は時間(T)、縦軸は速度(V)とされ、使用者が手
でゴルフボール電動車30のハンドル31をひっぱる
と、その五種類の加減速モード曲線は、図17に示され
るように、即ち、ゴルフボール電動車30を駆動するモ
ータはゆっくりと起動する状態とされる。反対に、その
加速曲線中の時間(T)を速度(V)に対して改変して
図18のようにするとき、該ゴルフボール電動車30を
駆動するモータは快速起動する。
Next, FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention.
It is an embodiment and is a handle 31 of the golf ball electric vehicle 30.
FIG. 8 is a perspective view of a handle portion applied to vehicle speed control by the vehicle. For the control method, refer to FIGS. 7 to 8. Of these, the position reference body 40 (carbon brush, magnet, optical gate, metal, etc.) that moves due to the pulling of the handle 31, and detection that detects the position of the position reference body 40 and outputs a signal when the position reference body 40 moves. The golf ball electric vehicle 3 receives the output signal control of the body 41 (printed circuit board, magnetic spring switch, photoelectric switch, metal sensor, etc.) and the detection body 41.
A controller 42 is provided which drives zero motors and can therefore be considered a motor driver. With this structure, FIG. 7 can be regarded as one sensor. For ease of explanation, we use the position reference body 40 as a carbon brush and the detection body 41 as a copper foil, and the carbon brush serves as one ground point (that is, the GND shown in the drawing). The controller 42 has three I / O points (BIT2, B
IT1, BIT0), and when detecting the position of the carbon brush, when the carbon brush contacts the copper foil, this I /
When the O point is set to LOW (0), or otherwise set to High (1), in the example shown in FIG. 8, these three I / O points are (011), at different positions of the carbon brush. (0
01), (101), (100), and (110), the controller 42 has five types of acceleration / deceleration modes. Naturally, these five kinds of acceleration / deceleration modes are first achieved by mutual combination between the detection body 41 and the position reference body 40. Therefore, the shape of the detection body 41 can be changed in many different designs, and is not limited to a single type. Further, it can be designed to have more than five types of acceleration / deceleration control modes in multiple stages, as shown in FIGS. 9, 11 and 15, and as shown in FIG. It is possible to have five types of acceleration / deceleration modes by making the shape into an arc shape.
Also, that is, the comfort of operation can be achieved with different acceleration / deceleration modes by simply using different variable settings between different modes. 18, the horizontal axis represents time (T) and the vertical axis represents speed (V). When the user manually pulls the handle 31 of the golf ball electric vehicle 30, the five types of acceleration / deceleration modes are set. The curve is as shown in FIG. 17, that is, the motor for driving the golf ball electric vehicle 30 is slowly activated. On the contrary, when the time (T) in the acceleration curve is modified with respect to the speed (V) as shown in FIG. 18, the motor driving the golf ball electric vehicle 30 starts rapidly.

【0010】詳しく言うと、変数の改変(ここで言う変
数は加減速体時間関係の斜率)を利用し、モータの駆動
モードの速度、時間に変化を発生させ、操作上の快適性
を達成する。
More specifically, by utilizing the modification of the variables (the variable here is the slope of the acceleration / deceleration body time relation), the speed and time of the drive mode of the motor are changed to achieve operational comfort. .

【0011】基本的に、上述のI/O点出力信号の制御
はマイクロプロセッサにより完成し、これにより正確性
が極めて高く、また、多種類の異なる加速変数下での変
化を実行可能で、例えば図17、18の両図の比較から
分かるように、異なる加速変数下で異なる斜率の加速曲
線が発生しうる。例えば、電動搭載具がゆっくりした起
動を必要とする時、図17に示される変数を使用でき
る。一方、電動搭載具が比較的大きな起動力モーメント
を必要とする時には、図18に示される変数が適用され
る。且つ、また、I/Oによりモータの正反転を制御可
能で、図9の例では、四つのI/O点が、全部で(0I
11)、(0011)、(1011)、(1001)、
(1101)、(1100)、(1000)、(101
0)、(0010)、(0110)の十種類の状態を有
し、もし最低ビット(BIT0)がLOW(0)とされ
て、モータの双方向運動の制御に用いられると、その加
速曲線は図10に示されるようになる(図中の縦軸の+
と−はモータの正方向と反方向の加力を表示する)。同
様に、異なるモード間で、異なる変数設定を利用するこ
とにより、異なる加減モードを有する。
Basically, the control of the output signal of the I / O point described above is completed by a microprocessor, which makes it extremely accurate and is capable of performing changes under a large number of different acceleration variables. As can be seen from the comparison of both figures in FIGS. 17 and 18, acceleration curves with different slope rates can occur under different acceleration variables. For example, when the electric mount requires slow activation, the variables shown in FIG. 17 can be used. On the other hand, when the electric mount requires a relatively large actuating force moment, the variables shown in FIG. 18 apply. Moreover, forward / reverse rotation of the motor can be controlled by I / O. In the example of FIG. 9, all four I / O points are (0I
11), (0011), (1011), (1001),
(1101), (1100), (1000), (101
0), (0010), (0110), and if the lowest bit (BIT0) is LOW (0) and is used to control the bidirectional movement of the motor, the acceleration curve is As shown in Fig. 10 (+ on the vertical axis in the figure)
And-indicate the positive and negative force of the motor). Similarly, different modes have different adjustment modes by utilizing different variable settings.

【0012】ゆえに、図11或いは図15に示されるよ
うに、コントローラが5個のI/O点を有して炭素ブラ
シ位置を検出する時、5個のI/O点は、(0111
1)、(00111)、(10111)、(1001
1)、(11011)、(11001)、(1110
1)、(11101)、(11100)及び(1111
0)の9種類の変化を有し、変数の設定により、それは
また図20のような加速曲線を組み合わせ可能で、モー
タ正反転を制御する機能を達成できる。
Therefore, as shown in FIG. 11 or FIG. 15, when the controller has five I / O points to detect the carbon brush position, the five I / O points are (0111)
1), (00111), (10111), (1001
1), (11011), (11001), (1110)
1), (11101), (11100) and (1111)
It has 9 kinds of changes of 0), and by setting the variable, it can also combine the acceleration curves as shown in FIG. 20, and can achieve the function of controlling the motor forward / reverse.

【0013】ゆえに、以上の説明から分かるように、主
動素子を人とすると(図3も合わせて参照されたい)、
電動搭載具のハンドルに本発明のセンサを表示させる
と、即ち、手動で電動搭載具のハンドルを操作し、該電
動搭載具はまた人の走行の速度により自動的にそのモー
タの回転速度を改変し、電動搭載具を人と同期させる機
能を達成する。
Therefore, as can be seen from the above description, when the driving element is a person (see also FIG. 3),
When the sensor of the present invention is displayed on the handle of the electric mount, that is, the handle of the electric mount is manually operated, and the electric mount also automatically changes the rotation speed of the motor according to the traveling speed of the person. And achieve the function of synchronizing the electric mount with a person.

【0014】また、図21、22を参照されたい。本発
明の実施例の速度制御方式は円周運動制御を採用可能
で、それに組み合わせられるセンサは、図13或いは図
15に示されるようであり、これにより、ただその変数
を改変するだけで、駆動機能を達成できる。例えば、そ
の円周運動制御の設計を電動アシスト自転車60に応用
できる。ペダルディスク61とモータの同期ディスク6
2の間の関係設計を利用し、ペダル円周運動により信号
を出力し、即ち図14或いは図16に示されるような多
段加減速モード状態によりモータを駆動できる。自転車
は乗る時には前進するだけであるので、ゆえに実際の設
計時にはモータ反転を考慮する必要がなく、モータの補
助により電動アシストの機能を達成し、実用性は極めて
良好である。且つ、本発明はまた、電動アシスト車椅子
7にも利用可能で、図23に示されるように、車椅子7
は補助押し車70、回転輪71、不動ディスク72及び
差動ディスク73を具え、該不動ディスク72と差動デ
ィスク73の間の相関位置は図24に示されるようであ
る。もし図11の5個のI/O点の観念を5個のスイッ
チ(例えば非接触性の磁性バネスイッチ)に改変する
と、磁性バネスイッチは磁性素子(例えば磁石)に接近
すると導通する素子とされ、ゆえに、該磁性バネスイッ
チの特定位置に磁性素子74が設けられ(図24参
照)、該磁性バネスイッチが全部で5個のI/O点を有
するとき、図24中の差動ディスク73とその対応する
回転盤が偏差を有するとき、異なる磁性素子74が異な
る対応する磁性バネスイッチを導通させ、各スイッチの
角度配置の関係により、1、2個の磁性バネスイッチが
磁性素子に接近して動作し、この時その動態変化及びI
/O出力は図26に示されるようであり、こうして、そ
の変数の設定を利用し、異なる速度制御の機能を達成で
きる。
Please also refer to FIGS. The speed control method of the embodiment of the present invention can employ circumferential motion control, and the sensor combined therewith is as shown in FIG. 13 or FIG. 15, whereby the driving can be performed only by changing the variable. The function can be achieved. For example, the design of the circumferential motion control can be applied to the power-assisted bicycle 60. Pedal disc 61 and motor synchronization disc 6
Using the relationship design between the two, the signal can be output by the pedal circumferential movement, that is, the motor can be driven in the multi-step acceleration / deceleration mode state as shown in FIG. 14 or FIG. Since the bicycle only moves forward when riding, it is not necessary to consider the motor reversal at the time of actual design, and the function of the electric assist is achieved by the assistance of the motor, which is extremely practical. In addition, the present invention can also be applied to an electrically assisted wheelchair 7, as shown in FIG.
Is equipped with an auxiliary push wheel 70, a rotating wheel 71, a stationary disk 72 and a differential disk 73, and the correlation position between the stationary disk 72 and the differential disk 73 is as shown in FIG. If the idea of the five I / O points in FIG. 11 is changed to five switches (for example, a non-contact magnetic spring switch), the magnetic spring switch is regarded as an element that conducts when approaching a magnetic element (for example, a magnet). Therefore, when the magnetic element 74 is provided at a specific position of the magnetic spring switch (see FIG. 24) and the magnetic spring switch has a total of five I / O points, the differential disk 73 in FIG. When the corresponding turntable has a deviation, different magnetic elements 74 conduct different corresponding magnetic spring switches, and one or two magnetic spring switches approach the magnetic element due to the angular arrangement of the switches. It works, and at this time its dynamic changes and I
The / O output is as shown in FIG. 26, thus the setting of that variable can be utilized to achieve different speed control functions.

【0015】上述の説明から分かるように、図5、21
及び図23はいずれも主動素子(即ち人)により実際で
の速度命令を下し、その制御フローは図3に示されるよ
うである。ゆえに、操作性能の善し悪しは完全に人の感
覚により、その後、さらに実際に変数設定を行う。もし
図5、21、23の三例を電動アシストの型式に位置決
めすると、人(即ち主動素子10)自身は出力して従動
素子(即ち電動搭載具20、例えばゴルフボール電動
車、車椅子の補助押し車70など)を運動させる必要が
あり、このため、センサ上の位置参考体40(例えば炭
素ブラシ)と主動素子10を同期させる必要があり、図
27に示されるようである。その検出体41(例えば分
段基板)と従動素子が同期すると、即ち電動搭載具20
と同期し、且つ両者間にスプリング80が取り付けられ
る。このスプリング80は直線或いは円周運動のいずれ
でも取り付けが必要であり、図27、28、29に示さ
れるようである。それは、一方で位置参考体40の自動
回復に供され、主動素子10の引張る力の大きさを受け
て停滞し回復不能な現象の発生を防止して、制御の安定
性を確保する。もう一方では、人の引張り力或いは推力
をスプリング80を介して電動搭載具20(即ち従動素
子)に伝達する。我々はこれを数学上のリミットの観念
により解釈することができる。スプリング80の弾性係
数が無限大の時、即ち位置参考体40はリセット位置に
停留し、即ち位置参考体40は動作しない。このときモ
ータは出力せず、電動搭載具20の前進は完全に主動素
子10の出力により、伝統的な無動力の車を形成する。
反対に、スプリング80の弾性係数が無限小の時、位置
参考体40は完全に主動素子10により調整制御され、
主動素子10の力は電動搭載具20に伝達不能で、ゆえ
に電動搭載具20の移動は完全にモータの出力により、
これにより真正の電動車が形成される。これにより適当
なスプリング80を選択する(スプリング80の弾性係
数k値を改変する)ことにより、異なる運動程度の電動
アシスト車を得られる。同様に、図29の車椅子では、
我々はその補助押し車70を主動素子10とみなし、そ
の回転輪71を従動素子(即ち電動搭載具20)とみな
し、同じ駆動効果を達成可能である。機構設計上は、ス
プリングを予圧量調整に便利に設計(弾性係数調整)
し、図27に示されるように、即ち、前端、後端にそれ
ぞれ右回りネジ山81Aと左回りネジ山81Bのスクリ
ューロッド81を設け、そのスクリューロッド81の左
回りネジ山81B、右回りネジ山81Aそれぞれにスプ
リング80の押圧を受ける前後のストッパ片90、91
を搭載し、これによりスクリューロッド81を駆動して
回転させるとき、そのストッパ片90、91がそれぞれ
中間に向けて移動してそのストッパ片90、91を圧迫
する。この設計により、使用者が当時の体力状況に応じ
て自分でモータの補助動力を調整でき、これにより実用
上非常に良好である。
As can be seen from the above description, FIGS.
23 and FIG. 23 both give an actual speed command by the driving element (ie, human), and the control flow thereof is as shown in FIG. Therefore, whether the operation performance is good or bad is completely human sense, and then the variable setting is further actually performed. If the three examples of FIGS. 5, 21 and 23 are positioned in the electric assist type, the person (ie, the driving element 10) outputs the driven element (ie, the electric mount 20, for example, an electric vehicle, a golf ball electric vehicle, a wheelchair assist push). It is necessary to move the vehicle 70, etc.) and thus the position reference 40 (eg carbon brush) on the sensor and the drive element 10 need to be synchronized, as shown in FIG. 27. When the detection body 41 (for example, the divided substrate) and the driven element are synchronized, that is, the electric mount 20
And a spring 80 is attached between the two. This spring 80 requires attachment in either linear or circumferential motion, as shown in FIGS. 27, 28 and 29. On the other hand, it is used for automatic recovery of the position reference body 40, prevents occurrence of an unrecoverable phenomenon which is stagnant due to the magnitude of the pulling force of the driving element 10 and ensures control stability. On the other hand, the pulling force or thrust of a person is transmitted to the electric mount 20 (that is, the driven element) via the spring 80. We can interpret this by the notion of mathematical limits. When the elastic coefficient of the spring 80 is infinite, that is, the position reference body 40 stays at the reset position, that is, the position reference body 40 does not operate. At this time, the motor does not output, and the forward movement of the electric mount 20 is completely driven by the output of the driving element 10 to form a traditional non-powered vehicle.
On the contrary, when the elastic coefficient of the spring 80 is infinitesimally small, the position reference body 40 is completely adjusted and controlled by the driving element 10.
The force of the driving element 10 cannot be transmitted to the electric mount 20, and therefore the movement of the electric mount 20 is completely due to the output of the motor.
As a result, a genuine electric vehicle is formed. Thus, by selecting an appropriate spring 80 (modifying the elastic coefficient k value of the spring 80), it is possible to obtain an electrically assisted vehicle having different degrees of motion. Similarly, in the wheelchair of FIG.
We regard the auxiliary push wheel 70 as the main driving element 10 and the rotating wheel 71 as the driven element (that is, the electric mount 20), and the same driving effect can be achieved. In terms of mechanical design, the spring is conveniently designed to adjust the amount of preload (elastic coefficient adjustment)
Then, as shown in FIG. 27, that is, the screw rod 81 of the clockwise screw thread 81A and the counterclockwise screw thread 81B is provided at the front end and the rear end respectively, and the counterclockwise screw thread 81B and the clockwise screw thread 81B of the screw rod 81 are provided. The stopper pieces 90 and 91 before and after the spring 81 presses the ridges 81A respectively.
When the screw rod 81 is driven and rotated, the stopper pieces 90 and 91 respectively move toward the middle and press the stopper pieces 90 and 91. With this design, the user can adjust the auxiliary power of the motor by himself according to the physical condition at that time, which is very good in practical use.

【0016】[0016]

【発明の効果】ここで再度強調することは以下のとおり
である。本発明の中心の創造思想は、人を設計の出発点
とし、並びに人の操作の快適性を設計の目的とし、並び
に周知の技術の非生命素子のモータをメインとするのと
は異なり、特に、本発明は電動搭載具を駆動したい時
に、ただ主動素子を当時組み合わされたスプリングの弾
力に対抗させる必要があるだけで、これにより本発明の
動作補助の機能を達成し、これにより本発明の市場の利
用価値は極めて広く(例えば電動車椅子、ゴルフボール
電動車に搭載する)、極めて実用的で、本発明はモータ
を動力源として頼っており、この点は避けられないとは
いえ、被制御物の移動駆動は完全に人により感受され、
完全にパーソナライズ制御の要求に符合する。周知の技
術は本発明に及ばず、さらに周知の技術はパーソナライ
ズした設計ではなく、且つ周知の技術は制御誤差を発生
しやすく、全体的に比較すると、本発明は顕著な機能上
の増進を有し、進歩性を有している。
The effects to be emphasized again are as follows. The central creative idea of the present invention is different from the one in which a person is the starting point of designing, and the comfort of man's operation is the designing purpose, and the motor of the non-life element of the known technology is mainly used. In the present invention, when it is desired to drive the electric mount, it is only necessary to counteract the elastic force of the spring combined with the driving element at the time, thereby achieving the operation assisting function of the present invention. The utility value of the market is extremely wide (for example, it is mounted on an electric wheelchair, a golf ball electric vehicle), and it is very practical. The present invention relies on a motor as a power source. The movement drive of objects is completely perceived by people,
Fully meet personalized control requirements. The known techniques do not extend to the present invention, and the known techniques do not have a personalized design, and the known techniques are prone to control error, and as a whole comparison, the present invention has a significant functional enhancement. And has an inventive step.

【0017】総合すると、本発明は進歩性と産業上の利
用性を有し、且つ本発明の特徴は未だ公開発表されてお
らず、新規性を有し、特許の要件に符合する。なお、以
上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではな
く、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、
いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
In summary, the present invention has inventive step and industrial applicability, and the features of the present invention have not been publicly announced yet, have novelty, and meet the requirements of the patent. In addition, the above examples do not limit the scope of the present invention, modifications or alterations of details that can be made based on the present invention,
All of them belong to the claims of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】周知の開路制御フローチャートである。FIG. 1 is a known open circuit control flowchart.

【図2】周知の閉路制御フローチャートである。FIG. 2 is a known closed circuit control flowchart.

【図3】本発明の制御フローチャートである。FIG. 3 is a control flowchart of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例の2台の車を等速に保持し
て前進させる状態表示図である。
FIG. 4 is a view showing a state in which the two vehicles according to the first embodiment of the present invention are held at a constant speed and moved forward.

【図5】本発明の第2実施例の、ゴルフボール電動車の
ハンドルによる車速制御に応用したハンドル部分の引き
動かす時の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the second embodiment of the present invention when the handle portion is pulled and moved, which is applied to the vehicle speed control by the handle of the electric golf ball vehicle.

【図6】図5の反対方向に押動後の表示図である。6 is a display diagram after pushing in a direction opposite to that in FIG. 5. FIG.

【図7】本発明の実施例のセンサの第1例の静態表示図
である。
FIG. 7 is a static display diagram of a first example of the sensor according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の図7中の動態変化及びそのI/O点対
応状況図である。
8 is a dynamic state change in FIG. 7 of the present invention and its I / O point correspondence situation diagram.

【図9】本発明の実施例のセンサの第2例の静態表示図
である。
FIG. 9 is a static display diagram of a second example of the sensor according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の図9中の動態変化及びそのI/O点
対応状況図である。
FIG. 10 is a diagram showing a dynamic change in FIG. 9 of the present invention and its I / O point correspondence situation.

【図11】本発明の実施例のセンサの第3例の静態表示
図である。
FIG. 11 is a static display diagram of a third example of the sensor according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の図11中の動態変化及びそのI/O
点対応状況図である。
FIG. 12: Dynamic change in FIG. 11 of the present invention and its I / O
It is a point correspondence situation diagram.

【図13】本発明の実施例のセンサの第4例の静態表示
図である。
FIG. 13 is a static display diagram of a fourth example of the sensor according to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の図13中の動態変化及びそのI/O
点対応状況図である。
FIG. 14 is a dynamic change and its I / O in FIG. 13 of the present invention.
It is a point correspondence situation diagram.

【図15】本発明の実施例のセンサの第5例の静態表示
図である。
FIG. 15 is a static display diagram of a fifth example of the sensor according to the embodiment of the present invention.

【図16】本発明の図15中の動態変化及びそのI/O
点対応状況図である。
FIG. 16 is a dynamic change and its I / O in FIG. 15 of the present invention.
It is a point correspondence situation diagram.

【図17】本発明の図7のセンサの時の第1組変数設定
下の速度対センサ位置の関係図である。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between speed and sensor position under the first set of variables when the sensor of FIG. 7 is used.

【図18】本発明の図7のセンサの時の第2組変数設定
下の速度対センサ位置の関係図である。
FIG. 18 is a relationship diagram of speed vs. sensor position under the setting of the second set of variables when the sensor of FIG. 7 of the present invention is used.

【図19】本発明の図9のセンサの時の速度対センサ位
置の関係図である。
19 is a velocity vs. sensor position relationship for the sensor of FIG. 9 of the present invention.

【図20】本発明の図11のセンサの時の速度対センサ
位置の関係図である。
20 is a diagram showing the relationship between speed and sensor position when the sensor of FIG.

【図21】本発明の第3実施例の、電動アシスト自転車
の速度制御構造への応用の表示図である。
FIG. 21 is a diagram showing the application of the third embodiment of the present invention to the speed control structure of an electrically assisted bicycle.

【図22】本発明の図13のセンサの時の電動アシスト
自転車への取り付けを示す拡大側面図である。
22 is an enlarged side view showing the attachment of the sensor of FIG. 13 of the present invention to an electrically assisted bicycle.

【図23】本発明の第4実施例の、電動車椅子の速度制
御構造への応用の表示図である。
FIG. 23 is a diagram showing the application of the fourth embodiment of the present invention to the speed control structure of an electric wheelchair.

【図24】本発明の図23に係り、磁気バネスイッチを
センサとした時の正面図である。
FIG. 24 is a front view when the magnetic spring switch is used as a sensor according to FIG. 23 of the present invention.

【図25】本発明の図23に係り、磁気バネスイッチを
センサとした時の側面図である。
FIG. 25 is a side view when the magnetic spring switch is used as a sensor according to FIG. 23 of the present invention.

【図26】本発明の図24中の動態変化図である。FIG. 26 is a dynamic change diagram in FIG. 24 of the present invention.

【図27】本発明の実施例が直線運動する時、センサに
スプリングを増設した斜視図である。
FIG. 27 is a perspective view in which a spring is added to the sensor when the embodiment of the present invention moves linearly.

【図28】本発明の実施例が円周運動する時、センサに
スプリングを加えた正面図である。
FIG. 28 is a front view in which a spring is added to the sensor when the embodiment of the present invention makes a circumferential movement.

【図29】本発明の実施例が円周運動する時、センサに
スプリングを加えた側面図である。
FIG. 29 is a side view in which a spring is added to the sensor when the embodiment of the present invention makes a circumferential movement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 主動素子 20 電動搭載具 30 ゴルフボール電動車 31 ハンドル 40 位置参考体 41 検出体 42 コントローラ 50 線形可変抵抗 60 自転車 61 ペダルディスク 62 同期ディスク 7 車椅子 70 補助押し車 71 回転輪 72 不動ディスク 73 差動ディスク 74 磁性素子 80 スプリング 81 スクリューロッド 81B 左回りネジ山 81A 右回りネジ山 90、91 ストッパ片 10 Driving element 20 Electric mount 30 golf ball electric car 31 steering wheel 40 Position reference body 41 Detection body 42 controller 50 linear variable resistance 60 bicycle 61 pedal disc 62 Sync Disk 7 Wheelchair 70 Auxiliary push wheel 71 Rotating wheel 72 Fixed disk 73 Differential disk 74 Magnetic element 80 Spring 81 screw rod 81B counterclockwise thread 81A clockwise screw thread 90, 91 stopper piece

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人とされうる一つの主動素子と、 センサとされ、該主動素子の制御を受け、主動素子の駆
動を受けて動作する位置参考体と、位置参考体の移動を
利用して信号出力を発生する検出体とを具え、そのう
ち、位置参考体にスプリングが連接され、主動素子の駆
動により受力変形し、該位置参考体に自動回復機能を具
備させ及び電動搭載具に動作補助の機能を具備させる、
上記センサと、 コントローラとされ、該センサの検出体の出力する信号
を受けて駆動される、上記コントローラと、 モータとされ、該コントローラの信号により駆動され、
加速或いは減速或いは正反転の機能を具備する、上記モ
ータと、 電動搭載具とされ、該モータの駆動を受けて連動し、主
動素子との間に連動機能を有し、且つ主動素子と電動搭
載具間の移動関係を利用して、センサにコントローラに
向けて信号を発生させてモータの回転速度を制御し、主
動素子と電動搭載具の両者間の速度を同期に近づける、
上記電動搭載具と、 を具え、電動搭載具を駆動して移動させて主動素子に適
当な出力或いは完全に力を使わせないようにして、同期
の機能を達成するようにしたことを特徴とする、相対位
置でモータを制御搭載する電動搭載具。
1. A moving element that can be a person, a sensor, a position reference body that is controlled by the driving element, and operates by receiving the drive of the driving element, and a movement of the position reference body. The position reference body is connected with a spring, and the position reference body is deformed by receiving the force by driving the driving element. To have the function of
The sensor and the controller are driven by receiving a signal output from the detection body of the sensor, and the controller and the motor are driven by the signal of the controller,
The above-mentioned motor having an acceleration, deceleration, or forward / reverse function is an electric mounting tool, which is interlocked by being driven by the motor and has an interlocking function between the main driving element and the main driving element. Utilizing the movement relationship between the tools, the sensor is caused to generate a signal toward the controller to control the rotation speed of the motor, and the speed between both the driving element and the electric mounting tool is brought close to synchronization.
The above-described electric mount is provided, and the electric mount is driven and moved to prevent the driving element from using an appropriate output or a complete force to achieve a synchronization function. An electric mounting tool that controls and mounts a motor at a relative position.
【請求項2】 前記位置参考体が炭素ブラシ、磁石、光
ゲート、或いは金属とされたことを特徴とする、請求項
1に記載の相対位置でモータを制御搭載する電動搭載
具。
2. The electric mount according to claim 1, wherein the position reference body is a carbon brush, a magnet, an optical gate, or a metal.
【請求項3】 前記検出体が予め関係位置を規格された
プリント基板、磁性バネスイッチ、光電スイッチ或いは
金属センサとされ、位置参考体の位置により異なる信号
を発生するスイッチモジュールとされることを特徴とす
る、請求項1に記載の相対位置でモータを制御搭載する
電動搭載具。
3. The detection body is a printed circuit board, a magnetic spring switch, a photoelectric switch, or a metal sensor whose related positions are standardized in advance, and is a switch module that generates a different signal depending on the position of the position reference body. An electric mount for controlling and mounting a motor at the relative position according to claim 1.
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