JP2003038679A - Motor-driven type walker - Google Patents

Motor-driven type walker

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JP2003038679A
JP2003038679A JP2001234590A JP2001234590A JP2003038679A JP 2003038679 A JP2003038679 A JP 2003038679A JP 2001234590 A JP2001234590 A JP 2001234590A JP 2001234590 A JP2001234590 A JP 2001234590A JP 2003038679 A JP2003038679 A JP 2003038679A
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JP
Japan
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motor
circuit
walker
drive circuit
voltage applied
Prior art date
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Application number
JP2001234590A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kitamura
敦 北村
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Alinco Inc
Original Assignee
Alinco Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven type walker whose safety is improved more than before by automatically and instantaneously stopping a motor under a fixed condition when the motor moving a walking belt causes operation abnormality. SOLUTION: The motor-driven type walker is provided with the motor 12 moving the walking belt 3, a motor drive circuit 13 driving the motor 12, a motor control circuit 14 controlling the rotation speed of the motor 12 via the motor drive circuit 13, and a safety circuit 20 forcibly interrupting a power line supplying power to the motor 12 when a voltage applied to the motor 12 becomes equal to or higher than a preset reference voltage.

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、歩行ベルトをモー
タで動かす電動式ウォーカに係り、特には、モータを駆
動制御する電気系統が故障した場合の安全性を一層高め
るための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric walker in which a walking belt is driven by a motor, and more particularly to a technique for further enhancing safety in case of failure of an electric system for driving and controlling the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、体脂肪を減少したり心肺機能を
高めるなどの健康維持や美容のための運動機器として、
室内での歩行運動が可能なムービングウォーカが活用さ
れている。
2. Description of the Related Art Generally, as an exercise device for maintaining health and beauty such as reducing body fat and enhancing cardiopulmonary function,
A moving walker that can walk indoors is used.

【0003】従来のムービングウォーカは、自力で歩行
ベルトを回転させる、いわゆる自走式のものが多かった
が、近年では、歩行ベルトをモータで駆動する電動式ウ
ォーカが広く用いられるようになってきている。
Although many of the conventional moving walkers are so-called self-propelled ones that rotate a walking belt by themselves, in recent years, an electric walker in which a walking belt is driven by a motor has been widely used. There is.

【0004】この電動式ウォーカは、身体への負荷を自
ら調整しながら歩行運動を行えるため、健常者は勿論の
こと、自力で歩行ベルトを回転させるほどの体力のない
老人や、身体に障害を受けた後、運動機能の回復のため
に段階的にトレーニングを進める必要がある人達にも利
用可能であり、自走式のものに比べて利用者の対象範囲
が広いという利点がある。
Since this electric walker can perform a walking motion while adjusting the load on the body by itself, not only a healthy person but also an elderly person who does not have enough physical strength to rotate the walking belt by himself or an obstacle to the body. It can also be used by those who need to progressively train to recover their motor function after receiving it, and has the advantage that the target range of the user is wider than the self-propelled type.

【0005】そして、このような電動式ウォーカは、歩
行ベルトの走行速度を調整するために、モータを駆動す
るモータドライブ回路や、このモータドライブ回路を介
してモータの回転数制御を行うモータ制御回路が設けら
れるとともに、コントロールパネルには、モータ起動用
のスタートボタン、モータ停止用のストップボタン、速
度加減速用のスピート調整ボタンなどが設けられてい
る。
Such an electric walker has a motor drive circuit for driving the motor in order to adjust the traveling speed of the walking belt, and a motor control circuit for controlling the rotation speed of the motor via the motor drive circuit. The control panel is provided with a start button for starting the motor, a stop button for stopping the motor, a speed adjusting button for speed acceleration / deceleration, and the like.

【0006】ところで、上記のモータドライブ回路のパ
ワートランジスタが故障したような場合には、モータ停
止用のストップボタンを操作してもモータに電流が流れ
続けて歩行ベルトを停止できなくなる不具合が生じる。
In the case where the power transistor of the motor drive circuit fails, however, even if the stop button for stopping the motor is operated, the current continues to flow through the motor and the walking belt cannot be stopped.

【0007】このための対策として、たとえば、モータ
に電力を供給する電源ラインの途中に緊急停止用の電源
スイッチを設け、モータの動作異常時には、この電源ス
イッチを操作して電源ラインを強制的に遮断することで
モータを緊急停止させるようにすることが考えられる。
As a countermeasure for this, for example, a power switch for emergency stop is provided in the middle of a power line for supplying electric power to the motor, and when the motor malfunctions, the power switch is operated to force the power line. It is conceivable to stop the motor in an emergency by shutting it off.

【0008】また、モータ回転数を検出する回転検出器
を設け、この回転検出器の検出出力を電源スイッチに連
係させ、回転検出器で検出されるモータ回転数が予め設
定された基準値を越えている場合には電源スイッチをオ
フにしてモータを停止させるようにすることも考えられ
る。
Further, a rotation detector for detecting the number of rotations of the motor is provided, and a detection output of the rotation detector is linked to a power switch so that the number of rotations of the motor detected by the rotation detector exceeds a preset reference value. If so, the power switch may be turned off to stop the motor.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ようにモータの緊急停止のために利用者に対して電源ス
イッチの操作を一任するのは、安全性を確保する上で未
だ不十分である。
However, leaving the operation of the power switch to the user for the emergency stop of the motor as in the former case is still insufficient for ensuring safety.

【0010】すなわち、全ての利用者が電動式ウォーカ
の操作の仕方を完全に理解している分けではなく、ま
た、ストップボタンを操作してもモータが期待通りに停
止しないときには、気が動転していることもあって、別
個に設けた電源スイッチを操作することを忘失すること
がある。しかも、電源スイッチを人手で操作するのを条
件とする場合には、危険性を認識してからモータ停止ま
でに余分な時間がかかり、それだけ危険性も増す。
In other words, not all users fully understand how to operate the electric walker, and when the motor does not stop as expected even if the stop button is operated, the user is upset. In some cases, operating a separately provided power switch may be forgotten. Moreover, if the power switch is manually operated, it takes an extra time from recognizing the danger to stopping the motor, which increases the danger.

【0011】また、後者のように、回転検出器で検出さ
れるモータ回転数が予め設定された基準値を越えている
場合に電源スイッチをオフにしてモータを停止させる場
合には、モータ停止に至るまでの時間が長くなり、応答
性の点で不十分である。
In the latter case, when the motor rotation speed detected by the rotation detector exceeds a preset reference value and the motor is stopped by turning off the power switch, the motor is stopped. It takes a long time to reach, and it is insufficient in terms of responsiveness.

【0012】したがって、電動式ウォーカにあっては、
モータの動作異常が生じた場合には、人手に頼らずに一
定の条件下でモータが自動的かつ瞬時に停止するような
対策を講じることが好ましい。
Therefore, in the electric walker,
When an abnormal operation of the motor occurs, it is preferable to take measures to automatically and instantaneously stop the motor under certain conditions without relying on human hands.

【0013】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、モータ停止用のストップボタンを操作
しても歩行ベルトを停止できないような事態が生じた場
合には、一定の条件下でモータが自動的かつ瞬時に停止
するようにして、従来よりも一層安全性を高めた電動ウ
ォーカを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the case where the walking belt cannot be stopped even if the stop button for stopping the motor is operated, a certain condition is met. It is an object of the present invention to provide an electric walker in which the motor is automatically and instantaneously stopped below and the safety is further improved as compared with the conventional case.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、歩行ベルトを動かすモータと、このモ
ータを駆動するモータドライブ回路と、このモータドラ
イブ回路を介してモータの回転数制御を行うモータ制御
回路とを備えた電動式ウォーカにおいて、次の構成を備
えている。
To achieve the above object, the present invention provides a motor for moving a walking belt, a motor drive circuit for driving the motor, and a rotation speed of the motor via the motor drive circuit. An electric walker including a motor control circuit that performs control has the following configuration.

【0015】すなわち、請求項1記載に係る発明では、
前記モータに加わる電圧が予め設定された基準電圧以上
になった場合には、このモータに電力を供給する電源ラ
インを強制的に遮断する保安回路を備えることを特徴と
している。
That is, in the invention according to claim 1,
When the voltage applied to the motor becomes equal to or higher than a preset reference voltage, a safety circuit for forcibly cutting off the power supply line for supplying power to the motor is provided.

【0016】これにより、モータに加わる電圧が予め設
定された基準電圧以上になってモータの動作異常が生じ
た場合には、保安回路によってモータが自動的かつ瞬時
に緊急停止されるため、従来よりも一層安全性を高める
ことができ、人体への衝撃も最小限に抑えることができ
る。
As a result, when the voltage applied to the motor exceeds the preset reference voltage and an abnormal operation of the motor occurs, the safety circuit automatically and instantaneously stops the motor. The safety can be further enhanced and the impact on the human body can be minimized.

【0017】請求項2記載に係る発明では、請求項1記
載に係る発明の構成において、前記保安回路は、前記モ
ータに電力を供給する電源ラインの途中に設けられたリ
レースイッチと、前記モータドライブ回路からモータに
加わる電圧をモニタし、前記モータに加わる電圧が予め
設定された基準電圧以上になった場合にモータ停止信号
を出力するモニタ回路と、このモニタ回路から出力され
るモータ停止信号に応答して前記リレースイッチをオフ
動作させる作動回路とを備えていることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the safety circuit includes a relay switch provided in the middle of a power supply line for supplying electric power to the motor, and the motor drive. A monitor circuit that monitors the voltage applied to the motor from the circuit and outputs a motor stop signal when the voltage applied to the motor exceeds a preset reference voltage, and responds to the motor stop signal output from this monitor circuit. And an operating circuit for turning off the relay switch.

【0018】これにより、モータ制御回路を経由せずに
直接にモニタ回路でモータ停止の必要性の有無を判断で
きるため、モータ制御回路が誤動作した場合にも対処す
ることができる。
As a result, since it is possible to directly determine whether or not the motor needs to be stopped by the monitor circuit without passing through the motor control circuit, it is possible to deal with a malfunction of the motor control circuit.

【0019】請求項3記載に係る発明では、請求項2記
載に係る発明の構成において、前記作動回路は、前記モ
ニタ回路から出力されるモータ停止信号に応じて前記リ
レースイッチのオフ動作を継続させる動作保持回路を備
えることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the actuation circuit continues the off operation of the relay switch in response to a motor stop signal output from the monitor circuit. It is characterized by including an operation holding circuit.

【0020】これにより、メインの電源スイッチを切ら
ない限り、動作保持回路によってリレースイッチのオフ
動作が継続されるため、利用者に対して確実に注意を促
すことができ、一層安全性を確保することができる。
As a result, the relay holding switch continues to be turned off by the operation holding circuit unless the main power switch is turned off, so that the user can be surely warned and the safety is further ensured. be able to.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0022】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1に係る電動式ウォーカの全体構成を示す斜視図で
ある。
[First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of an electric walker according to a first embodiment of the present invention.

【0023】同図において、符号1は電動式ウォーカの
全体を示し、2はウォーカ本体部である。このウォーカ
本体部2には、ゴム製の歩行ベルト3が回転可能に取り
付けられている。また、ウォーカ本体部2内には、歩行
ベルト3を動かす直流モータや、この直流モータを制御
する電気系統(いずれも図示省略)が設けられている。
In the figure, reference numeral 1 indicates the entire electric walker, and reference numeral 2 indicates the walker main body. A rubber walking belt 3 is rotatably attached to the walker body 2. A DC motor for moving the walking belt 3 and an electric system for controlling the DC motor (both not shown) are provided in the walker body 2.

【0024】さらに、ウォーカ本体部2からは左右一対
の支柱4が立設され、各支柱4の上端部がフロントバー
5で連結され、このフロントバー5の中央部にLCD等
の表示部や各種のスイッチ類を有するコントロールパネ
ル6が配置されている。そして、このコントロールパネ
ル6には、人手操作によって直流モータを強制的に停止
させる安全キー7が着脱可能に設けられている。この安
全キー7は、たとえばクリップ等で利用者の胸元近傍に
取り付けられる。なお、8はフロントバー5の左右端に
取り付けられたサイドハンドル、9はフロントレッグ、
10はリアレッグである。
Further, a pair of left and right columns 4 are erected from the walker body 2, and the upper ends of the columns 4 are connected by a front bar 5. The center of the front bar 5 has a display unit such as an LCD and various other units. A control panel 6 having switches of the above is arranged. The control panel 6 is detachably provided with a safety key 7 for manually stopping the DC motor. The safety key 7 is attached near the user's chest with, for example, a clip. In addition, 8 is a side handle attached to the left and right ends of the front bar 5, 9 is a front leg,
10 is a rear leg.

【0025】図2は本発明の実施の形態1に係る電動式
ウォーカの電気系統を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electric system of the electric walker according to the first embodiment of the present invention.

【0026】同図において、12は歩行ベルト3を動か
す直流モータ、13はこの直流モータ12を駆動するモ
ータドライブ回路、14はこのモータドライブ回路13
を介して直流モータ12の回転数制御を行うモータ制御
回路である。
In the figure, 12 is a DC motor for moving the walking belt 3, 13 is a motor drive circuit for driving this DC motor 12, and 14 is this motor drive circuit 13.
It is a motor control circuit that controls the rotation speed of the DC motor 12 via the.

【0027】そして、商用交流電源に接続されるコンセ
ント15から直流モータ12に至る電源ラインの途中に
ブレーカBR、メイン電源スイッチSW1、ノーマルオ
フ型のリレースイッチSW2、および上述のモータドラ
イブ回路13が順次設けられている。つまり、リレース
イッチSW2の接点24は、メイン電源スイッチSW1
とモータドライブ回路13との間の電源ライン間に配置
されている。
Then, a breaker BR, a main power switch SW1, a normally-off type relay switch SW2, and the above-mentioned motor drive circuit 13 are sequentially provided in the middle of the power line from the outlet 15 connected to the commercial AC power source to the DC motor 12. It is provided. That is, the contact 24 of the relay switch SW2 is connected to the main power switch SW1.
And the motor drive circuit 13 are arranged between the power supply lines.

【0028】モータドライブ回路13は、商用交流電源
を直流化して所定の電圧を得るための図示しない整流器
やトランスを含むとともに、図3に示すようなパワート
ランジスタQ3を備えており、このパワートランジスタ
Q3のベースにつながる制御端子16にモータ制御回路
14からパルス幅変調(PWM)された回転数制御信号
が入力されるようになっている。つまり、パワートラン
ジスタQ3のベースに加わる回転数制御信号のデューテ
ィ比を変えることによって正極性側と負極性側のモータ
端子M+,M−間に接続された直流モータ12の回転数
制御が行われる。
The motor drive circuit 13 includes a rectifier and a transformer (not shown) for converting a commercial AC power source into a direct current to obtain a predetermined voltage, and includes a power transistor Q3 as shown in FIG. A pulse width modulated (PWM) rotation speed control signal is input from the motor control circuit 14 to a control terminal 16 connected to the base of the. That is, by changing the duty ratio of the rotation speed control signal applied to the base of the power transistor Q3, the rotation speed of the DC motor 12 connected between the positive-side and negative-side motor terminals M + and M- is controlled.

【0029】さらに、このモータドライブ回路13に
は、パワートランジスタQ3のオン/オフにより正極性
側のモータ端子M+に生じるパルス幅変調波形を平滑化
する抵抗R13とコンデンサC3とからなるローパスフ
ィルタ、および可変抵抗VR2が設けられており、この
可変抵抗VR2の接触子を介して取り出される電圧が電
流制限用の抵抗R4を介して差動増幅器AMPの負極性
入力端子(−)に加わるようになっている。なお、17
は直流モータ12に所定の直流電力を供給する電源端
子、R12は分圧用の抵抗である。
Further, the motor drive circuit 13 includes a low-pass filter including a resistor R13 and a capacitor C3 for smoothing a pulse width modulation waveform generated at the motor terminal M + on the positive polarity side by turning on / off the power transistor Q3, and The variable resistor VR2 is provided, and the voltage taken out through the contact of the variable resistor VR2 is applied to the negative input terminal (−) of the differential amplifier AMP via the current limiting resistor R4. There is. In addition, 17
Is a power supply terminal for supplying a predetermined DC power to the DC motor 12, and R12 is a resistor for voltage division.

【0030】モータ制御回路14は、たとえばマイクロ
コンピュータで構成されており、このモータ制御回路1
4に前述のコントロールパネル6と安全キー7とが電気
的に接続されている。
The motor control circuit 14 is composed of, for example, a microcomputer.
The control panel 6 and the safety key 7 are electrically connected to the control panel 4.

【0031】また、この実施の形態1の電動式ウォーカ
は、直流モータ12に加わる電圧が予め設定された基準
電圧以上になった場合には、この直流モータ12に電力
を供給する電源ラインを強制的に遮断する保安回路20
が設けられている。
Further, the electric walker of the first embodiment forces the power supply line for supplying electric power to the DC motor 12 when the voltage applied to the DC motor 12 becomes equal to or higher than a preset reference voltage. Security circuit 20
Is provided.

【0032】この保安回路20は、商用交流電源電圧を
降圧するトランスT、このトランスの出力を全波整流す
る全波整流回路DB、平滑用のコンデンサC1、直流電
圧レベルを安定化させる3端子型のレギュレータ21を
有している。
The security circuit 20 includes a transformer T for stepping down the commercial AC power supply voltage, a full-wave rectifier circuit DB for full-wave rectifying the output of this transformer, a smoothing capacitor C1, and a three-terminal type for stabilizing the DC voltage level. It has a regulator 21 of.

【0033】さらに、この保安回路20は、前述のリレ
ースイッチSW2を含むとともに、モータドライブ回路
13から直流モータ12に加わる電圧をモニタして直流
モータ12に加わる電圧が予め設定された基準電圧以上
になった場合にモータ停止信号を出力するモニタ回路と
しての差動増幅器AMP、この差動増幅器AMPから出
力されるローレベルのモータ停止信号に応答してリレー
スイッチSW2をオフ動作させる作動回路22を備えて
いる。
Further, the safety circuit 20 includes the above-mentioned relay switch SW2 and monitors the voltage applied to the DC motor 12 from the motor drive circuit 13 so that the voltage applied to the DC motor 12 is equal to or higher than a preset reference voltage. And a differential amplifier AMP as a monitor circuit that outputs a motor stop signal when it becomes low, and an operating circuit 22 that turns off the relay switch SW2 in response to the low-level motor stop signal output from the differential amplifier AMP. ing.

【0034】この作動回路22は、差動増幅器AMPの
出力部にベースが接続されたトランジスタQ2、差動増
幅器AMPから出力されるモータ停止信号に応じてリレ
ースイッチSW2のオフ動作を継続させる動作保持回路
としての機能を果たすサイリスタSCR、直流モータ1
2の異常状態を知らせる発光ダイオードLED、サイリ
スタSCRの非導通/導通に応じてオン/オフするトラ
ンジスタQ1を主体に構成されている。
This operation circuit 22 holds the operation of continuing the off operation of the relay switch SW2 in accordance with the transistor Q2 whose base is connected to the output part of the differential amplifier AMP and the motor stop signal output from the differential amplifier AMP. Thyristor SCR that functions as a circuit, DC motor 1
2 mainly comprises a light emitting diode LED for notifying an abnormal state of No. 2 and a transistor Q1 which is turned on / off in accordance with non-conduction / conduction of the thyristor SCR.

【0035】そして、上記の差動増幅器AMPの正極性
入力端子(+)は、分圧用の固定抵抗R5と基準電圧設
定用の可変抵抗VR1との互いの接続中点に接続される
一方、差動増幅器AMPの負極性入力端子(−)は電流
制限用の抵抗R4とバイパス用のダイオードD2との接
続中点に接続されている。
The positive input terminal (+) of the differential amplifier AMP is connected to the connection midpoint between the fixed resistor R5 for dividing voltage and the variable resistor VR1 for setting reference voltage, while The negative input terminal (-) of the dynamic amplifier AMP is connected to the midpoint of connection between the resistor R4 for current limiting and the diode D2 for bypass.

【0036】また、トランジスタQ2のコレクタとサイ
リスタSCRのゲートとの間が抵抗R9,R10を介し
て接続され、また、レギュレータ21の出力部に対して
分圧抵抗R1、発光ダイオードLED、およびサイリス
タSCRが順次直列に接続されている。さらに、抵抗R
1と発光ダイオードLEDとの接続中点とトランジスタ
Q1のベースとの間が抵抗R2,R3を介して接続さ
れ、トランジスタQ1のコレクタにはリレースイッチS
W2を構成するコイル23とバイパス用のダイオードD
1とが互いに並列に接続されている。
The collector of the transistor Q2 and the gate of the thyristor SCR are connected via resistors R9 and R10, and the voltage dividing resistor R1, the light emitting diode LED and the thyristor SCR are connected to the output of the regulator 21. Are sequentially connected in series. Furthermore, the resistance R
1 is connected to the base of the transistor Q1 via the resistors R2 and R3, and the relay switch S is connected to the collector of the transistor Q1.
Coil 23 forming W2 and diode D for bypass
1 and 1 are connected in parallel with each other.

【0037】次に、上記構成を備えた保安回路20の動
作について説明する。
Next, the operation of the security circuit 20 having the above configuration will be described.

【0038】A. 直流モータ12が正常動作している場
合 モータドライブ回路13のパワートランジスタQ3に制
御信号が入力されて直流モータ12が予めコントロール
パネル6で設定された所定の回転速度で動作していると
きには、モータ端子M+,M−間に加わる電圧は正常値
を示す。
A. When the DC motor 12 is operating normally A control signal is input to the power transistor Q3 of the motor drive circuit 13 so that the DC motor 12 operates at a predetermined rotation speed preset by the control panel 6. When it is present, the voltage applied between the motor terminals M + and M- shows a normal value.

【0039】この場合、差動増幅器AMPの正極性入力
端子(+)に加わる基準電圧の方が負性入力端子(−)
に加わる検出電圧よりも大きくなるように、予め可変抵
抗VR1によって基準電圧が調整されている。
In this case, the reference voltage applied to the positive input terminal (+) of the differential amplifier AMP is the negative input terminal (-).
The reference voltage is adjusted in advance by the variable resistor VR1 so that it becomes larger than the detection voltage applied to the.

【0040】したがって、モータ端子M+,M−間の電
圧が正常値を示すときには、差動増幅器AMPの正極性
入力端子(+)に加わる基準電圧の方が、可変抵抗VR
2と固定抵抗R4とを経由して負極性入力端子(−)に
加わる検出電圧よりも大きいため、差動増幅器AMPか
らハイレベルの信号が出力される。そして、ハイレベル
の信号が出力されるときには、トランジスタQ2はオン
状態を維持するため、このトランジスタQ2のコレクタ
の電圧レベルが低下しているため、サイリスタSCRは
非導通の状態になっている。このとき、トランジスタQ
1のベースにハイレベルの信号が加わるため、このトラ
ンジスタQ1はオン状態にあり、したがってリレースイ
ッチSW2のコイル23に電流が流れる。その結果、リ
レースイッチSW2の接点24のオン状態が維持され、
電力が直流モータ12に供給されて回転が継続される。
Therefore, when the voltage between the motor terminals M + and M- shows a normal value, the reference voltage applied to the positive input terminal (+) of the differential amplifier AMP is the variable resistance VR.
Since it is higher than the detection voltage applied to the negative input terminal (-) via 2 and the fixed resistor R4, a high level signal is output from the differential amplifier AMP. Then, when a high level signal is output, the transistor Q2 maintains the ON state, and the voltage level of the collector of the transistor Q2 is lowered, so that the thyristor SCR is in the non-conductive state. At this time, the transistor Q
Since a high-level signal is applied to the base of 1, the transistor Q1 is in the ON state, and therefore a current flows through the coil 23 of the relay switch SW2. As a result, the ON state of the contact 24 of the relay switch SW2 is maintained,
Electric power is supplied to the DC motor 12 to continue rotation.

【0041】直流モータ12が正常動作している場合
に、利用者がコントロールパネル6のストップボタンを
操作すると、これに応じてモータ制御回路14は、モー
タドライブ回路13のパワートランジスタQ3に加える
回転数制御信号の出力を停止するので、直流モータ12
も回転が停止する。
When the user operates the stop button on the control panel 6 while the DC motor 12 is operating normally, the motor control circuit 14 responds to this by the rotation speed applied to the power transistor Q3 of the motor drive circuit 13. Since the output of the control signal is stopped, the DC motor 12
Also stops rotating.

【0042】また、電動式ウォーカの使用中に利用者が
身体のバランスを崩すなどして危険を感じ場合には、身
体に取り付た安全キー7をコントロールパネル6から引
き抜くと、これに応じたトリガ信号がモータ制御回路1
4に加わるので、モータ制御回路14は、モータドライ
ブ回路13のパワートランジスタQ3に加える回転数制
御信号の出力を停止する。このため、パワートランジス
タQ3はオフとなり、直流モータ12は回転が停止し、
その結果、歩行ベルト3の動きも直ちに停止する。
In addition, when the user feels a danger due to unbalance of the body while using the electric walker, the safety key 7 attached to the body is pulled out from the control panel 6 to respond to this. The trigger signal is the motor control circuit 1
4, the motor control circuit 14 stops outputting the rotation speed control signal applied to the power transistor Q3 of the motor drive circuit 13. Therefore, the power transistor Q3 is turned off, the DC motor 12 stops rotating,
As a result, the movement of the walking belt 3 also immediately stops.

【0043】B. 直流モータ12が異常動作をする場合 モータドライブ回路13のパワートランジスタQ3が何
らかの要因により故障してコレクタとエミッタ間が短絡
したような場合には、制御端子16にデューティ比10
0%の制御信号が入力されたのと同じ状態になって電源
端子17からの直流電圧(+130V)がそのまま直流
モータ12に印加されるようになる。すると、直流モー
タ12は予め設定していた回転速度よりも高速で回転し
始めて異常動作になり、利用者に対して危険をもたら
す。
B. When the DC motor 12 operates abnormally When the power transistor Q3 of the motor drive circuit 13 fails for some reason and the collector and the emitter are short-circuited, the control terminal 16 has a duty ratio of 10
In the same state as when the 0% control signal is input, the DC voltage (+ 130V) from the power supply terminal 17 is directly applied to the DC motor 12. Then, the DC motor 12 starts to rotate at a speed higher than a preset rotation speed and becomes an abnormal operation, which poses a danger to the user.

【0044】その場合、利用者がコントロールパネル6
のストップボタンを操作したり、身体に取り付た安全キ
ー7をコントロールパネル6から引き抜いても、それら
の操作とは無関係に直流モータ12に過電流が流れ続け
るため、このような操作では直流モータ12を緊急停止
することができない。
In this case, the user can control the control panel 6
Even if the stop button of is operated or the safety key 7 attached to the body is pulled out from the control panel 6, an overcurrent continues to flow to the DC motor 12 regardless of those operations. 12 cannot be stopped in an emergency.

【0045】しかし、直流モータ12に過電流が流れて
正極性側のモータ端子M+の電圧が高くなると、保安回
路20を構成する差動増幅器AMPの正極性入力端子
(+)に加わる基準電圧よりも、負極性入力端子(−)
に加わる検出電圧の方が大きくなるため、差動増幅器A
MPからローレベルのモータ停止信号が出力される。そ
して、このローレベルのモータ停止信号が出力される
と、トランジスタQ2はオフになるため、このトランジ
スタQ2のコレクタ電圧が上昇し、その結果、サイリス
タSCRはターンオンして導通状態に切り替わる。
However, when an overcurrent flows through the DC motor 12 and the voltage of the motor terminal M + on the positive polarity side becomes high, the voltage higher than the reference voltage applied to the positive polarity input terminal (+) of the differential amplifier AMP constituting the protection circuit 20. , Negative input terminal (-)
Since the detection voltage applied to the
A low level motor stop signal is output from MP. When the low-level motor stop signal is output, the transistor Q2 is turned off, so that the collector voltage of the transistor Q2 rises, and as a result, the thyristor SCR is turned on and switched to the conductive state.

【0046】すると、発光ダイオードLEDに電流が流
れて発光するため、直流モータ12が異常動作状態にな
ったことを利用者に知らせることができる。また、サイ
リスタSCRが導通すると、トランジスタQ1のベース
電圧が低下するため、このトランジスタQ1はオフにな
る。すると、リレースイッチSW2のコイル23に電流
が流れなくなるので、ノーマルオフ型のリレースイッチ
SW2の接点がオフし、電源ラインが強制的に遮断され
て直流モータ12に電力が供給されなくなって歩行ベル
ト3の動きが即座に停止される。
Then, since a current flows through the light emitting diode LED to emit light, it is possible to inform the user that the DC motor 12 is in an abnormal operation state. When the thyristor SCR becomes conductive, the base voltage of the transistor Q1 drops, so that the transistor Q1 turns off. Then, no current flows through the coil 23 of the relay switch SW2, the contact of the normally-off type relay switch SW2 is turned off, the power supply line is forcibly cut off, and the DC motor 12 is no longer supplied with electric power. The movement of is immediately stopped.

【0047】このように、この実施の形態1では、直流
モータ12に加わる電圧が予め設定された基準電圧以上
になった場合には、保安回路20によって直流モータ1
2が自動的かつ瞬時に停止される。このため、人手操作
を介して直流モータ12を強制的に停止させる場合や、
モータ回転数を検出して直流モータ12の停止の必要性
の有無を判断する場合に比較してモータ停止の応答性が
高まるとともに、モータ停止を確実に行えるようにな
る。したがって、従来よりも一層安全性を高めることが
でき、人体への衝撃も最小限に抑えることができる。
As described above, in the first embodiment, when the voltage applied to the DC motor 12 exceeds the preset reference voltage, the safety circuit 20 causes the DC motor 1 to operate.
2 is stopped automatically and instantly. Therefore, when the DC motor 12 is forcibly stopped through manual operation,
The responsiveness of the motor stop is improved and the motor can be surely stopped as compared with the case of determining the necessity of stopping the DC motor 12 by detecting the motor rotation speed. Therefore, it is possible to further enhance the safety as compared with the related art and to minimize the impact on the human body.

【0048】また、この実施の形態1では、モータ制御
回路14を経由せずに直接に差動増幅器AMPで直流モ
ータ12の停止の必要性の有無を判断するため、モータ
制御回路14が誤動作した場合にも対処することができ
る。したがって、さらに一層安全性が高くなる。
In the first embodiment, the motor control circuit 14 malfunctions because the differential amplifier AMP directly determines whether or not the DC motor 12 needs to be stopped without passing through the motor control circuit 14. You can also deal with it. Therefore, the safety is further enhanced.

【0049】しかも、この実施の形態1では、リレース
イッチSW2の接点がオフになった場合にもメインの電
源スイッチSW1がオンされている限り、保安回路20
は通電状態にあり、サイリスタSCRは導通状態を維持
する。つまり、メインの電源スイッチSW1を切らない
限り、サイリスタSCRは導通状態にあってリレースイ
ッチSW2のオフが継続されるため、直流モータ12を
再起動することができない。したがって、利用者に対し
て電気系統の故障で直流モータ12の動作異常が起こっ
ていることを確実に認識させて注意を促すことができ、
より一層安全性を確保することができる。
Moreover, in the first embodiment, even when the contact of the relay switch SW2 is turned off, as long as the main power switch SW1 is turned on, the security circuit 20
Is in the energized state, and the thyristor SCR maintains the conducting state. That is, unless the main power switch SW1 is turned off, the thyristor SCR is in the conductive state and the relay switch SW2 is kept off, so that the DC motor 12 cannot be restarted. Therefore, the user can be surely recognized that the operation abnormality of the DC motor 12 is caused by the failure of the electric system, and the user can be warned.
Further safety can be secured.

【0050】[実施の形態2]図4は、本発明の実施の
形態2に係る電動式ウォーカにおけるモータドライブ回
路と保安回路の要部を示す回路図であり、図2および図
3に示した実施の形態1の構成と対応する部分には同一
の符号を付す。
[Second Embodiment] FIG. 4 is a circuit diagram showing essential parts of a motor drive circuit and a safety circuit in an electric walker according to a second embodiment of the present invention, and is shown in FIGS. 2 and 3. The parts corresponding to those of the configuration of the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0051】上記の実施の形態1では、直流モータ12
の正極性側のモータ端子M+に加わる電圧を検出して差
動増幅器AMPで基準電圧と比較するようにしている
が、この実施の形態2では、直流モータ12の負極性側
のモータ端子M−に生じる電圧を検出して差動増幅器A
MPで基準電圧と比較する構成としたものである。
In the first embodiment, the DC motor 12 is used.
The voltage applied to the motor terminal M + on the positive polarity side of the DC motor 12 is detected and compared with the reference voltage by the differential amplifier AMP. However, in the second embodiment, the motor terminal M- on the negative polarity side of the DC motor 12 is detected. Differential amplifier A by detecting the voltage generated in
It is configured to compare with a reference voltage by MP.

【0052】すなわち、図4に示すこの実施の形態2の
構成では、パワートランジスタQ3のコレクタと差動増
幅器AMPの負極性入力端子(−)との間が、抵抗R1
4とコンデンサC4とからなるローパスフィルタを介し
て互いに接続されている。そして、差動増幅器AMPの
出力部が抵抗R9を介してサイリスタSCRのゲートに
接続されている。
That is, in the configuration of the second embodiment shown in FIG. 4, the resistor R1 is provided between the collector of the power transistor Q3 and the negative input terminal (−) of the differential amplifier AMP.
4 and a capacitor C4 are connected to each other via a low-pass filter. The output of the differential amplifier AMP is connected to the gate of the thyristor SCR via the resistor R9.

【0053】そして、直流モータ12が正常な回転速度
で動作しているときには、差動増幅器AMPの正極性入
力端子(+)に加わる基準電圧が、負極性入力端子
(−)に加わる検出電圧よりも低くなるように、可変抵
抗VR1によって予め基準電圧が調整されている。
When the DC motor 12 is operating at a normal rotation speed, the reference voltage applied to the positive input terminal (+) of the differential amplifier AMP is greater than the detection voltage applied to the negative input terminal (-). The reference voltage is adjusted in advance by the variable resistor VR1 so that it also becomes lower.

【0054】その他の構成は、図1ないし図3に示した
実施の形態1の場合と基本的に同じであるので、ここで
は詳しい説明は省略する。
Since the other structure is basically the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, detailed description thereof is omitted here.

【0055】この実施の形態2において、直流モータ1
2がコントロールパネル6で設定された所定の回転速度
で動作しているときには、差動増幅器AMPの負極性入
力端子(−)に加わる検出電圧は、正極性入力端子
(+)に加わる基準電圧よりも大きいので、差動増幅器
AMPの出力部からはローレベルの信号が出力される。
このため、サイリスタSCRは非導通の状態が保持さ
れ、トランジスタQ1が導通してリレースイッチSW2
のコイル23に電流が流れて接点24がオンしている。
In the second embodiment, the DC motor 1
When 2 is operating at a predetermined rotation speed set by the control panel 6, the detection voltage applied to the negative polarity input terminal (−) of the differential amplifier AMP is higher than the reference voltage applied to the positive polarity input terminal (+). Is also large, a low level signal is output from the output section of the differential amplifier AMP.
Therefore, the thyristor SCR is maintained in the non-conductive state, the transistor Q1 is conductive, and the relay switch SW2 is turned on.
The current flows through the coil 23 and the contact 24 is turned on.

【0056】これに対して、モータドライブ回路13の
パワートランジスタQ3が何らかの要因により故障して
コレクタとエミッタ間が短絡したような場合には、直流
モータ12に過電流が流れて負極性側のモータ端子M−
の電圧レベルが低くなる。すると、差動増幅器AMPの
負極性入力端子(−)に加わる検出電圧は、正極性入力
端子(+)に加わる基準電圧よりも低くなるので、差動
増幅器AMPの出力部からハイレベルのモータ停止信号
が出力されてサイリスタSCRはターンオンして導通状
態に切り替わる。このため、発光ダイオードLEDに電
流が流れて発光し、直流モータ12が異常状態になった
ことを利用者に知らせるとともに、実施の形態1の場合
と同様に、リレースイッチSW2のコイル23には電流
が流れなくなって接点24がオフし、電源ラインが強制
的に遮断される。その結果、直流モータ12に電力が供
給されなくなり、回転が即座に停止される。
On the other hand, when the power transistor Q3 of the motor drive circuit 13 fails for some reason and the collector and the emitter are short-circuited, an overcurrent flows in the DC motor 12 and the motor on the negative polarity side. Terminal M-
The voltage level of becomes low. Then, the detection voltage applied to the negative polarity input terminal (−) of the differential amplifier AMP becomes lower than the reference voltage applied to the positive polarity input terminal (+), so that the output unit of the differential amplifier AMP stops the high level motor. When a signal is output, the thyristor SCR turns on and switches to the conductive state. For this reason, a current flows through the light emitting diode LED to emit light, thereby notifying the user that the DC motor 12 is in an abnormal state, and as in the case of the first embodiment, the coil 23 of the relay switch SW2 has a current. No longer flows, the contact 24 is turned off, and the power supply line is forcibly cut off. As a result, power is not supplied to the DC motor 12, and the rotation is immediately stopped.

【0057】このように、この実施の形態2において
も、実施の形態1の場合と同様に、直流モータ12が異
常動作するときには、直流モータ12が自動的かつ瞬時
に停止されるため、安全性を確保することができる。
In this way, also in the second embodiment, as in the case of the first embodiment, when the DC motor 12 operates abnormally, the DC motor 12 is automatically and instantaneously stopped, so that the safety is improved. Can be secured.

【0058】上記の実施の形態1,2について、次の変
形例や応用例を考えることができる。
The following modifications and applications of the first and second embodiments can be considered.

【0059】(1) 上記の実施の形態1,2では、リ
レースイッチSW2として、有接点型のものを使用して
いるが、ソリッドステートリレーのような無接点型のも
のを使用することもできる。また、実施の形態1,2で
は、リレースイッチSW2をメイン電源スイッチSW1
とモータドライブ回路13との間に設けているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、直流モータ12に
電力を供給する電源ラインの途中であれば、いずれの箇
所に設けることが可能である。たとえば、モータドライ
ブ回路13と直流モータ12との間にリレースイッチS
W2を設けてもよい。
(1) In the first and second embodiments described above, the contact switch type relay switch SW2 is used, but a contactless type switch such as a solid state relay may be used. . In the first and second embodiments, the relay switch SW2 is replaced by the main power switch SW1.
It is provided between the motor drive circuit 13 and the motor drive circuit 13, but the present invention is not limited to this, and may be provided at any position on the way of the power supply line for supplying power to the DC motor 12. Is. For example, between the motor drive circuit 13 and the DC motor 12, a relay switch S
W2 may be provided.

【0060】(2) さらに、実施の形態1,2では、
モータとして直流モータ12を使用しているが、これに
限らず、インバータ回路によって回転数制御される交流
モータを使用することも可能である。
(2) Further, in the first and second embodiments,
Although the DC motor 12 is used as the motor, the present invention is not limited to this, and it is also possible to use an AC motor whose rotation speed is controlled by an inverter circuit.

【0061】(3) さらにまた、保安回路20の構成
においても上記の実施の形態1,2の構成に限定される
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲内において
種々の応用や変形を加えることが可能である。
(3) Further, the configuration of the security circuit 20 is not limited to the configurations of the above-described first and second embodiments, and various applications and modifications are added within the scope not changing the gist of the invention. It is possible.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の電動式ウォーカによれば、次の
効果が得られる。
According to the electric walker of the present invention, the following effects can be obtained.

【0063】請求項1記載に係る発明では、モータに加
わる電圧が予め設定された基準電圧以上になった場合に
は、保安回路によってモータが自動的かつ瞬時に停止さ
れる。このため、人手操作を介してモータを強制的に停
止させる場合や、モータ回転数を検出してモータの停止
の必要性の有無を判断する場合に比較してモータ停止の
応答性が高まるとともに、モータ停止を確実に行えるよ
うになる。したがって、従来よりも一層安全性を高める
ことができ、人体への衝撃も最小限に抑えることができ
る。
In the invention according to claim 1, when the voltage applied to the motor becomes equal to or higher than the preset reference voltage, the safety circuit automatically and instantaneously stops the motor. Therefore, the responsiveness of the motor stop is improved as compared with the case where the motor is forcibly stopped through a manual operation or the case where the motor speed is detected to determine whether or not the motor needs to be stopped. The motor can be stopped without fail. Therefore, it is possible to further enhance the safety as compared with the related art and to minimize the impact on the human body.

【0064】請求項2記載に係る発明では、請求項1記
載に係る発明の効果に加えて、モータ制御回路を経由せ
ずに直接にモニタ回路でモータ停止の必要性の有無を判
断できるため、モータ制御回路が誤動作した場合にも対
処することができる。
In the invention according to claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, since it is possible to directly determine whether or not the motor needs to be stopped by the monitor circuit without passing through the motor control circuit, It is also possible to deal with the case where the motor control circuit malfunctions.

【0065】請求項3記載に係る発明では、請求項2記
載に係る発明の効果に加えて、メインの電源スイッチを
切らない限り、動作保持回路によってリレースイッチの
オフ動作が継続されるため、利用者に対して確実に注意
を促すことができ、一層安全性を確保することができ
る。
In the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 2, the relay holding switch continues to be turned off by the operation holding circuit unless the main power switch is turned off. It is possible to certainly call attention to the person, and it is possible to further secure safety.

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る電動式ウォーカの
全体構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an electric walker according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1に係る電動式ウォーカの
電気系統を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electric system of the electric walker according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2の電動式ウォーカにおけるモータドライブ
回路の要部を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing a main part of a motor drive circuit in the electric walker of FIG.

【図4】本発明の実施の形態2に係る電動式ウォーカに
おいて、モータドライブ回路と保安回路の要部を示す回
路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a main part of a motor drive circuit and a safety circuit in an electric walker according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動式ウォーカ 12 直流モータ 13 モータドライブ回路 14 モータ制御回路 20 保安回路 22 作動回路 SW2 リレースイッチ AMP 差動増幅器(モニタ回路) SCR サイリスタ(動作保持回路) 1 electric walker 12 DC motor 13 Motor drive circuit 14 Motor control circuit 20 Security circuit 22 Working circuit SW2 relay switch AMP differential amplifier (monitor circuit) SCR thyristor (operation holding circuit)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 歩行ベルトを動かすモータと、このモー
タを駆動するモータドライブ回路と、このモータドライ
ブ回路を介してモータの回転数制御を行うモータ制御回
路とを備えた電動式ウォーカにおいて、 前記モータに加わる電圧が予め設定された基準電圧以上
になった場合には、このモータに電力を供給する電源ラ
インを強制的に遮断する保安回路を備えることを特徴と
する電動式ウォーカ。
1. An electric walker comprising a motor for moving a walking belt, a motor drive circuit for driving the motor, and a motor control circuit for controlling the rotation speed of the motor via the motor drive circuit. An electric walker comprising a safety circuit that forcibly shuts off a power supply line that supplies power to the motor when a voltage applied to the motor exceeds a preset reference voltage.
【請求項2】 前記保安回路は、前記モータに電力を供
給する電源ラインの途中に設けられたリレースイッチ
と、前記モータドライブ回路からモータに加わる電圧を
モニタし、前記モータに加わる電圧が予め設定された基
準電圧以上になった場合にモータ停止信号を出力するモ
ニタ回路と、このモニタ回路から出力されるモータ停止
信号に応答して前記リレースイッチをオフ動作させる作
動回路とを備えていることを特徴とする請求項1記載の
電動式ウォーカ。
2. The safety circuit monitors a voltage applied to the motor from a relay switch provided in the middle of a power supply line for supplying electric power to the motor and the motor drive circuit, and the voltage applied to the motor is preset. A monitor circuit that outputs a motor stop signal when the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, and an operation circuit that turns off the relay switch in response to the motor stop signal output from the monitor circuit. The electric walker according to claim 1, wherein the walker is a walker.
【請求項3】 前記作動回路は、前記モニタ回路から出
力されるモータ停止信号に応じて前記リレースイッチの
オフ動作を継続させる動作保持回路を備えることを特徴
とする請求項2記載の電動式ウォーカ。
3. The electric walker according to claim 2, wherein the actuation circuit includes an operation holding circuit for continuing the OFF operation of the relay switch in response to a motor stop signal output from the monitor circuit. .
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