JP2008068702A - Traveling body traveling by receiving power assist - Google Patents

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JP2008068702A
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JP2006248161A
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Kuniaki Kawagoe
邦亮 川越
Mitsunori Inaba
光則 稲葉
Katsuya Shigematsu
克也 重松
Michio Takahashi
道夫 高橋
Junya Hirano
純也 平野
Takahiko Okane
貴彦 大兼
Takuro Hatsukari
卓郎 初雁
Hiroki Kazuno
裕樹 数野
Masato Shimokawa
真人 下川
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Mitsuba Corp
Paramount Bed Co Ltd
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Mitsuba Corp
Paramount Bed Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a consumed electric current in a traveling body with a power assist, and to improve operability. <P>SOLUTION: A carrying head which is the traveling body has a hold threshold value HS1 holding input torque. When the input torque of an operator becomes not more than the hold threshold HS1, the input torque is regarded as the hold threshold value HS1 to calculate assisting force during hold time Ht. The assisting force assists force of the operation for pushing/pulling a carrying bed. When the input torque becomes not less than a hold releasing threshold value HL1 during the hold time Ht, holding is released and the assisting force is calculated on the basis of actual input torque. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、病弱者や荷物等の移動に使用され、電動モータによる電動アシストを受けて走行する走行体に関する。   The present invention relates to a traveling body that is used for moving sick people, luggage, etc., and that travels with electric assistance from an electric motor.

電動アシストを受けて走行が可能な走行体としては、例えば、病院や介護施設、工場、倉庫等において使用される電動のベッドやストレッチャー、給食運搬用台車、荷役用電動台車などの搬送装置があげられる。このような走行体の一例としての搬送装置は、本体フレームに配置されたキャスターに加えて、電動モータで駆動される駆動輪が取り付けられており、この駆動輪によって移動時のアシスト力が得られる。本体フレーム上には、ベッドであればマットが載置され、台車であれば荷台が設けられる。   Examples of traveling bodies that can run with electric assistance include transport devices such as electric beds and stretchers used in hospitals, nursing homes, factories, warehouses, food carts, and cargo carts. can give. In the conveyance device as an example of such a traveling body, driving wheels driven by an electric motor are attached in addition to the casters arranged in the main body frame, and assist force at the time of movement is obtained by the driving wheels. . On the main body frame, a mat is placed if it is a bed, and a cargo bed is provided if it is a carriage.

従来の電動アシスト付き搬送装置では、操作者が操作ハンドルに与えた力(操作力)を検出する装置として、操作ハンドルを操作したときのねじり変位をトーションバーで検出し、操作ハンドルの操作角度に応じた信号がポテンショメータから出力されるように構成したものがある(例えば、特許文献1参照)。ポテンショメータから出力される信号に基づいて入力トルクが検出され、入力トルクの大きさに応じて電動モータが駆動される。   In the conventional electrically assisted transfer device, as a device for detecting the force (operating force) applied to the operation handle by the operator, the torsion bar detects the torsional displacement when the operation handle is operated and determines the operation angle of the operation handle. There exists what was comprised so that the signal according to it might be output from a potentiometer (for example, refer patent document 1). The input torque is detected based on the signal output from the potentiometer, and the electric motor is driven according to the magnitude of the input torque.

ここで、電動モータでアシスト力を付与する場合の電力制御としては、電動補助自転車の補助動力制御方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。この補助動力制御方法では、踏力が第1の閾値以下であるとき、この状態が所定時間継続した場合には、電動モータへのアシスト電流の供給を中止し、又はアシスト電流を正規の設定値よりも低くする。踏力が第1の閾値よりも大きい第2の閾値を越えたら、正規のアシスト電流の供給を開始する。消費電流が低く抑えられるので、航続距離が延びる。
特開2005−289081号公報 特開2000−72080号公報
Here, an auxiliary power control method for a battery-assisted bicycle is known as power control in the case of applying assist force with an electric motor (see, for example, Patent Document 2). In this auxiliary power control method, when the pedaling force is equal to or less than the first threshold and this state continues for a predetermined time, the supply of the assist current to the electric motor is stopped, or the assist current is set from a normal set value. Also lower. When the pedal effort exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value, supply of a normal assist current is started. Since current consumption is kept low, the cruising range is extended.
JP 2005-289081 A JP 2000-72080 A

しかしながら、操作者から走行体である搬送装置に入力される入力トルクが短時間に増減した場合には、これに追従してアシスト電流が変化してしまうので、アシスト力が頻繁に変化して操作性が悪くなる。特に、人が乗った状態で使用される電動補助自転車とは異なり操作者が手で押すタイプの搬送装置では、操作者から搬送装置に入力される操作力が変動し易い。このため、入力トルクにアシスト力を敏感に対応させると、電動モータがブレーキのように働いて搬送装置が重たく感じられ、操作者の負担を増大させてしまう。なお、その一方で、所定時間内であっても第1の閾値を下回ったときには、アシスト力を変動させて追従性を向上させたいという要望もある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電動アシスト付きの走行体において消費電流を抑えつつ、操作性を向上させることを主な目的とする。
However, if the input torque input from the operator to the transport device, which is the traveling body, increases or decreases in a short time, the assist current changes following this, so the assist force changes frequently and the operation Sexuality gets worse. In particular, unlike a battery-assisted bicycle that is used in a state in which a person rides, a transport device that is manually pressed by an operator tends to fluctuate the operating force input from the operator to the transport device. For this reason, if the assist force is made to respond sensitively to the input torque, the electric motor works like a brake and the transport device feels heavy, increasing the burden on the operator. On the other hand, there is also a desire to improve the followability by changing the assist force when the value falls below the first threshold even within a predetermined time.
The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object thereof is to improve operability while suppressing current consumption in a traveling body with electric assist.

上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、操作者が加える入力トルクを検出し、この入力トルクに基づいて電動モータで駆動輪を回転させ、操作者の入力をアシストする電動アシスト力を発生させる走行体であって、入力トルクが前記ホールド閾値以下になったときに、所定のホールド時間の間、入力トルクを一定のホールド閾値とみなして電動アシスト力を演算するように構成されていることを特徴とする電動アシストを受けて走行する走行体とした。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、入力トルクがホールド閾値以下になったときに、実際の入力トルクが変化しても一定の値(ホールド閾値)を入力トルクとみなしてアシスト力を発生させる。ホールド時間の間は、走行体が入力トルクの変化に依らずに安定した力でアシストされるようになる。
The invention according to claim 1 of the present invention that solves the above-described problem is an electric motor that detects an input torque applied by an operator, rotates a driving wheel by an electric motor based on the input torque, and assists an operator's input. A traveling body that generates an assist force, and configured to calculate an electric assist force by regarding the input torque as a constant hold threshold for a predetermined hold time when the input torque falls below the hold threshold. It was set as the traveling body which receives the electric assistance characterized by being run.
A traveling body that travels with this electric assist generates assist force when the input torque falls below the hold threshold even if the actual input torque changes, the constant value (hold threshold) is regarded as the input torque. Let During the hold time, the traveling body is assisted with a stable force without depending on the change of the input torque.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の電動アシストを受けて走行する走行体において、前記ホールド閾値よりも小さい入力トルクに相当するホールド解除閾値を有し、前記ホールド時間中に入力トルクが前記ホールド解除閾値以下になったときには、実際の入力トルクに相当するアシスト力を発生させるように構成したことを特徴とする。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、ホールド中に実際の入力トルクがさら減少してホールド解除閾値以下になると、ホールドを解除して実際の入力トルクに基づいてアシスト力を制御する。
According to a second aspect of the present invention, in a traveling body that travels by receiving the electric assist according to the first aspect, the traveling body has a hold release threshold corresponding to an input torque that is smaller than the hold threshold, and the input torque during the hold time. Is configured to generate an assist force corresponding to the actual input torque when the value becomes equal to or less than the hold release threshold.
When the actual input torque further decreases during the hold and falls below the hold release threshold, the traveling body that receives this electric assist releases the hold and controls the assist force based on the actual input torque.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の電動アシストを受けて走行する走行体において、操作者が入力トルクを付与する入力部を押し引き自在に設け、前記ホールド解除閾値は、前記入力部の押し引き方向の中点に相当するトルクであることを特徴とする。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、操作者が走行体を押し引きしない状態、つまり操作部を中立な状態にしたときに、ホールドを解除し、以降は実際の入力トルクに基づいてアシスト力を発生させる。
According to a third aspect of the present invention, in the traveling body that travels by receiving the electric assist according to the second aspect, an operator can push and pull an input unit that applies input torque, and the hold release threshold value is the input value. The torque is equivalent to the midpoint of the push-pull direction of the part.
The traveling body that travels with this electric assist releases the hold when the operator does not push or pull the traveling body, that is, when the operation unit is in a neutral state, and thereafter assists based on the actual input torque. Generate power.

請求項4に係る発明は、請求項1に記載の電動アシストを受けて走行する走行体において、電動アシストを開始するときの入力トルクに相当する第1の閾値と、電動アシスト中に電動アシストを停止させるときの入力トルクに相当する第2の閾値とを有し、前記ホールド閾値が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にあることを特徴とする。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、電動アシストの開始と停止にヒステリシスを持たせ、電動モータのオン、オフが頻繁に行われないようにする。これら第1、第2の閾値の間にホールド閾値を設定したので、入力トルクの大きさが微小に変化した場合や、入力トルクの変化時間が微小な場合に電動モータのオン、オフが頻繁に行われないようになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the traveling body that travels by receiving the electric assist according to the first aspect, the first threshold corresponding to the input torque when starting the electric assist, and the electric assist during the electric assist. A second threshold value corresponding to an input torque for stopping, and the hold threshold value is between the first threshold value and the second threshold value.
A traveling body that travels by receiving this electric assist has hysteresis at the start and stop of the electric assist so that the electric motor is not frequently turned on and off. Since the hold threshold value is set between the first and second threshold values, the electric motor is frequently turned on and off when the magnitude of the input torque changes minutely or when the change time of the input torque is minute. It will not be done.

請求項5に係る発明は、請求項2に記載の電動アシストを受けて走行する走行体において、電動アシストを開始するときの入力トルクに相当する第1の閾値と、電動アシスト中に電動アシストを停止させるときの入力トルクに相当する第2の閾値とを有し、前記ホールド閾値が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にあり、前記ホールド解除閾値が前記第1の閾値よりも小さいことを特徴とする。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、電動アシストの開始と停止にヒステリシスを持たせ、電動モータのオン、オフが頻繁に行われないようにする。これら第1、第2の閾値の間にホールド閾値を設定したので、入力トルクの大きさが微小に変化した場合や、入力トルクの変化時間が微小な場合に電動モータのオン、オフが頻繁に行われないようになる。さらに、操作者が走行体を停止させたときなど、入力トルクがホールド解除閾値以下になるように大きく変化した場合には、ホールドを解除して操作者の意思を反映させる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the traveling body that travels by receiving the electric assist according to the second aspect, the first threshold corresponding to the input torque when the electric assist is started, and the electric assist during the electric assist. A second threshold value corresponding to an input torque for stopping, the hold threshold value is between the first threshold value and the second threshold value, and the hold release threshold value is greater than the first threshold value. Is also small.
A traveling body that travels by receiving this electric assist has hysteresis at the start and stop of the electric assist so that the electric motor is not frequently turned on and off. Since the hold threshold value is set between the first and second threshold values, the electric motor is frequently turned on and off when the magnitude of the input torque changes minutely or when the change time of the input torque is minute. It will not be done. In addition, when the operator stops the traveling body or the like, when the input torque changes greatly so as to become the hold release threshold value or less, the hold is released to reflect the operator's intention.

請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の走行体が、患者を寝かせるマットと、前記マットを載置する本体部と、前記本体部に対して揺動自在に設けられ、操作者が入力トルクを与えるハンドルとを備える搬送ベッドであることを特徴とする電動アシストを受けて走行する走行体とした。
この電動アシストを受けて走行する走行体は、患者を乗せて搬送するときなどに、搬送ベッドを押す力(入力トルク)がホールド閾値以下になったときに、実際の入力トルクが変化しても一定の値(ホールド閾値)を入力トルクとみなしてアシスト力を発生させる。ホールド時間の間は、搬送ベッドが入力トルクの変化に依らずに略一定の力でアシストされるようになるので、患者の乗り心地や、操作者の操作性が向上する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a traveling body according to any one of the first to fifth aspects, wherein the traveling body lays a mat on the patient, a main body portion on which the mat is placed, and the main body portion. A traveling body is provided that is movably provided and is driven by an electric assist characterized by being a transfer bed provided with a handle for an operator to input torque.
A traveling body that travels with this electric assist, for example, when a patient is transported on it, even if the actual input torque changes when the force pushing the transfer bed (input torque) is below the hold threshold. The assist force is generated by regarding a certain value (hold threshold) as the input torque. During the hold time, the transfer bed is assisted with a substantially constant force without depending on the change of the input torque, so that the ride comfort of the patient and the operability of the operator are improved.

本発明によれば、入力トルクがホールド閾値以下になったときには、所定時間の間は略一定のホールド閾値に相当するトルクを入力トルクとみなしてアシスト力を発生させるので、操作者の入力トルクが少しだけ減少した場合や、一時的に減少した場合でも走行体の挙動を安定させることができる。このため、操作性に優れると共に、振動を抑制できる。   According to the present invention, when the input torque falls below the hold threshold, the assist force is generated by regarding the torque corresponding to the substantially constant hold threshold as the input torque for a predetermined time. The behavior of the traveling body can be stabilized even when it is slightly reduced or temporarily reduced. For this reason, while being excellent in operativity, a vibration can be suppressed.

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において、走行体は病院用の搬送ベッドとして説明する。また、前後方向とは、ベッドの長手方向であって、搬送ベッドが主に進退する方向とする。幅方向とは、前後方向に直交する幅方向をいうものとする。   The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the traveling body will be described as a transport bed for a hospital. The front-rear direction is the longitudinal direction of the bed, and is the direction in which the transport bed mainly advances and retreats. The width direction means a width direction orthogonal to the front-rear direction.

図1及び図2に示すように、搬送ベッド1は、本体フレーム2(本体部)を有し、本体フレーム2上に患者を寝かせるマット3が載置されている。さらに、本体フレーム2にはマット3を囲むように安全柵4が取り付けられている。本体フレーム2からは脚部5が4本下向きに延設されており、脚部5の下端にはキャスター6が1つずつ取り付けられている。さらに、本体フレーム2の底部で4本の脚部5の間には、支柱7が下向きに固定されている。支柱7の下端には、アーム8が固定されており、アーム8に駆動ユニット10が図中に矢印Xで示す方向に回動自在に連結されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the transport bed 1 has a main body frame 2 (main body portion), and a mat 3 for placing a patient on the main body frame 2 is placed. Further, a safety fence 4 is attached to the main body frame 2 so as to surround the mat 3. Four leg portions 5 are extended downward from the main body frame 2, and casters 6 are attached to the lower ends of the leg portions 5 one by one. Further, a support column 7 is fixed downwardly between the four legs 5 at the bottom of the main body frame 2. An arm 8 is fixed to the lower end of the column 7, and a drive unit 10 is connected to the arm 8 so as to be rotatable in a direction indicated by an arrow X in the drawing.

駆動ユニット10は、搬送ベッド1の幅方向に同じものが1つずつ設置されており、ベース部11に直流駆動の電動モータであるアシストモータ12と、アシストモータ12の回転を減速する減速機13とが搭載されている。減速機13の出力軸は、回転軸14になっており、回転軸14には、駆動輪15が固定されている。ベース部11の前側には、ブラケット20が固定されている。ブラケット20は、高さ方向に延びており、ベース部11に近い基端部にアーム8が連結されている。ブラケット20の上端部には、圧縮コイルバネ21を介して昇降アクチュエータ22のプランジャ23が固定されている。圧縮コイルバネ21及び昇降アクチュエータ22は、ブラケット20から前方に延びるように配置されている。昇降アクチュエータ22は、本体フレーム2から延びるブラケット25に支持されている。昇降アクチュエータ22は、DCモータ26を備えており、DCモータ26の回転によってプランジャ23を矢印Y方向に伸縮させることができる。プランジャ23が延伸すると、圧縮コイルバネ21を介してブラケット20の上端部が押される。これによって、ベース部11がアーム8に連結されている部分を起点としてX方向に回動し、駆動ユニット10が床面に押し付けられて接地荷重が発生する。   The drive units 10 are installed one by one in the width direction of the transfer bed 1, and an assist motor 12 that is a DC drive electric motor is provided on the base portion 11, and a speed reducer 13 that decelerates the rotation of the assist motor 12. And are installed. An output shaft of the speed reducer 13 is a rotating shaft 14, and a driving wheel 15 is fixed to the rotating shaft 14. A bracket 20 is fixed to the front side of the base portion 11. The bracket 20 extends in the height direction, and the arm 8 is connected to a proximal end portion close to the base portion 11. A plunger 23 of an elevating actuator 22 is fixed to the upper end portion of the bracket 20 via a compression coil spring 21. The compression coil spring 21 and the lifting actuator 22 are arranged so as to extend forward from the bracket 20. The lift actuator 22 is supported by a bracket 25 extending from the main body frame 2. The lift actuator 22 includes a DC motor 26, and the plunger 23 can be expanded and contracted in the arrow Y direction by the rotation of the DC motor 26. When the plunger 23 extends, the upper end portion of the bracket 20 is pushed through the compression coil spring 21. As a result, the base portion 11 rotates in the X direction starting from the portion connected to the arm 8, and the drive unit 10 is pressed against the floor surface to generate a ground load.

さらに、本体フレーム2の底部で、駆動ユニット10よりも後方には、電源用のバッテリ30と、アシストモータ12,26の制御をするコントローラ31とが取り付けられている。バッテリ30は、アシストモータ12,26やコントローラ31に電力供給すると共に、マット3のリクライニング機構(不図示)のモータ等に電力供給を行う。コントローラ31は、本体フレーム2に取り付けられたコントロールパネル(不図示)に接続されており、操作者の入力指示に従ってアシストモータ12等の駆動制御を行うこともできる。   Further, a battery 30 for power supply and a controller 31 for controlling the assist motors 12 and 26 are attached to the bottom of the main body frame 2 and behind the drive unit 10. The battery 30 supplies power to the assist motors 12 and 26 and the controller 31, and also supplies power to a motor of a reclining mechanism (not shown) of the mat 3. The controller 31 is connected to a control panel (not shown) attached to the main body frame 2, and can also drive the assist motor 12 and the like in accordance with an input instruction from the operator.

本体フレーム2の後端の安全柵4には、ハンドル機構部40が設けられている。ハンドル機構部40は、ブラケット39を介してセンサ装置(操作力検出装置)41が取り付けられている。センサ装置41は、搬送ベッド1の移動に際して操作者が与える操作荷重(入力トルク)を検出するためのセンサである。
図1及び図3に示すように、センサ装置41は、ブラケット39に固定されたハウジング42に中空シャフト43が回転自在に支持されている。中空シャフト43の回転軸は、搬送ベッド1の幅方向に略一致している。中空シャフト43の一端部には、トーションバー44が連結されている。トーションバー44は、一端がハウジング42に固定され、他端が中空シャフト43の一端部に固定されている。中空シャフト43の他端側には、トーションバー44のねじり変位を計測するポテンショメータ45が配置されている。ポテンショメータ45の出力は、コントローラ31に接続されている。
A handle mechanism 40 is provided on the safety fence 4 at the rear end of the main body frame 2. A sensor device (operation force detection device) 41 is attached to the handle mechanism unit 40 via a bracket 39. The sensor device 41 is a sensor for detecting an operation load (input torque) applied by the operator when the transport bed 1 moves.
As shown in FIGS. 1 and 3, in the sensor device 41, a hollow shaft 43 is rotatably supported by a housing 42 fixed to a bracket 39. The rotation axis of the hollow shaft 43 substantially coincides with the width direction of the transfer bed 1. A torsion bar 44 is connected to one end of the hollow shaft 43. The torsion bar 44 has one end fixed to the housing 42 and the other end fixed to one end of the hollow shaft 43. A potentiometer 45 that measures the torsional displacement of the torsion bar 44 is disposed on the other end side of the hollow shaft 43. The output of the potentiometer 45 is connected to the controller 31.

さらに、中空シャフト43には、ハンドル50の基端部が固定されている。ハンドル50は、操作者が搬送ベッド1を押し引きする際に操作荷重(入力トルク)が付与される入力部であり、中空シャフト43の軸線回りに図1に示す矢印Zで示す方向に揺動可能である。ここで、ハンドル50を揺動させると、その入力トルクによりハンドル50が傾いて中空シャフト43が回転する。これに伴ってトーションバー44にねじり変位が生じる。ポテンショメータ45は、このねじり変位を計測してコントローラ31に出力する。ここで、ハンドル50に加えられる入力トルクとトーションバー35のねじり変位との間には相関関係があり、トーションバー35のねじり変位とポテンショメータ36の出力との間にも相関関係がある。したがって、ポテンショメータ45からはハンドル50の入力トルクに応じた信号が出力される。コントローラ31は、この計測値に基づいて搬送ベッド1に付与された入力トルクを算出する。なお、ハウジング42内に伝達ギヤと従動ギヤとを設け、トーションバー44の回転を増幅してからポテンショメータ45に入力する構成にすると分解能が高くなって角度変化の検出精度が向上する。   Further, the proximal end portion of the handle 50 is fixed to the hollow shaft 43. The handle 50 is an input portion to which an operation load (input torque) is applied when the operator pushes and pulls the transfer bed 1 and swings around the axis of the hollow shaft 43 in the direction indicated by the arrow Z shown in FIG. Is possible. Here, when the handle 50 is swung, the handle 50 is inclined by the input torque and the hollow shaft 43 is rotated. As a result, a torsional displacement occurs in the torsion bar 44. The potentiometer 45 measures the torsional displacement and outputs it to the controller 31. Here, there is a correlation between the input torque applied to the handle 50 and the torsional displacement of the torsion bar 35, and there is also a correlation between the torsional displacement of the torsion bar 35 and the output of the potentiometer 36. Therefore, the potentiometer 45 outputs a signal corresponding to the input torque of the handle 50. The controller 31 calculates the input torque applied to the transport bed 1 based on this measurement value. If a transmission gear and a driven gear are provided in the housing 42 and the rotation of the torsion bar 44 is amplified and then input to the potentiometer 45, the resolution is increased and the accuracy of detecting the angle change is improved.

図4に搬送ベッド1の制御ブロック図を示す。ハンドル機構部40のポテンショメータ45の出力は、コントローラ31に送出され、コントローラ31の入力演算部61に入力される。入力演算部61には、例えば、ポテンショメータ45の出力値と出力値との関係を示すマップが予め格納されており、このマップを参照することによってアシスト力を演算するためのトルク値(認識トルク)が算出される。一方、駆動ユニット10内の車速検出部10aは、例えば、アシストモータ12の回転数を検出するセンサなどからなり、搬送ベッド1の車速を検出してパルス信号を出力する。この情報は、コントローラ31の車速演算部62に入力される。車速演算部62は、搬送ベッド1の速度を演算して出力演算部63に入力する。出力演算部63は、入力演算部61から出力される認識トルクと、車速演算部62が演算した車速とを受け取り、必要な処理を行ってアシスト力として出力すべき駆動力を演算する。そして、駆動力を発生させるために必要なデューティをアシストモータ12に入力してアシスト力を発生させ、ハンドル機構部40に付与された操作者の入力トルクに付与する。   FIG. 4 shows a control block diagram of the transfer bed 1. The output of the potentiometer 45 of the handle mechanism unit 40 is sent to the controller 31 and input to the input calculation unit 61 of the controller 31. For example, a map indicating the relationship between the output value of the potentiometer 45 and the output value is stored in advance in the input calculation unit 61, and a torque value (recognition torque) for calculating the assist force by referring to this map. Is calculated. On the other hand, the vehicle speed detection unit 10a in the drive unit 10 includes, for example, a sensor that detects the rotational speed of the assist motor 12, and detects the vehicle speed of the transfer bed 1 and outputs a pulse signal. This information is input to the vehicle speed calculation unit 62 of the controller 31. The vehicle speed calculation unit 62 calculates the speed of the transfer bed 1 and inputs it to the output calculation unit 63. The output calculation unit 63 receives the recognized torque output from the input calculation unit 61 and the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculation unit 62, performs necessary processing, and calculates the driving force to be output as the assist force. Then, the duty required to generate the driving force is input to the assist motor 12 to generate the assist force, which is applied to the operator input torque applied to the handle mechanism unit 40.

ここで、入力演算部61は、アシストを開始するトルクと、アシストを停止するトルクとの間にヒステリシスを設けるヒステリシス処理と、ハンドル50からの入力が閾値を下回ったときに、一定時間その値を保つホールド処理とを実施して認識トルクを決定する。   Here, when the input from the steering wheel 50 falls below a threshold value, the input calculation unit 61 sets the value for a certain period of time when hysteresis is provided between the torque for starting assist and the torque for stopping assist. The hold torque is maintained and the recognized torque is determined.

ヒステリシス処理とは、アシストを開始するトルク値と、アシストを停止するトルクとを異ならせる(ヒステリシスを設ける)ことをいう。例えば、図5に示すマップで制御を行う場合について説明する。このマップで横軸はハンドル入力(入力トルク)を示し、縦軸はハンドル入力にアシスト力(モータ出力)を付加したものを示す。入力演算部61は、ハンドル入力の第1の閾値SUとして15Nが設定されており、第2の閾値SLとして20Nが設定されている。ラインL1に沿って入力トルクが徐々に増加した場合、第1の閾値SU(20N)を超えるまでは操作者からの入力トルクのみで搬送ベッド1が駆動される。入力トルクが第1の閾値SUを越えたら、アシストモータ12を駆動させてアシストを開始する。これによって、搬送ベッド1は、ラインL2に示すように、ハンドル入力にモータ出力が加算された力で駆動される。また、アシストモータ12によるアシストを実施しているときに、操作者からの入力トルクがラインL2に沿って減少した場合には、ハンドル入力が第1の閾値SU(20N)を下回ってもモータアシストを継続する。さらに、入力トルクが減少して第2の閾値SL(15N)を下回ったら、モータアシストを停止させる。これによって、搬送ベッド1は、ラインL1に示すように、ハンドル入力のみで駆動される。   Hysteresis processing refers to differentiating the torque value for starting assist and the torque for stopping assist (providing hysteresis). For example, a case where control is performed using the map shown in FIG. 5 will be described. In this map, the horizontal axis represents the handle input (input torque), and the vertical axis represents the handle input with assist force (motor output) added. In the input calculation unit 61, 15N is set as the first threshold value SU for steering wheel input, and 20N is set as the second threshold value SL. When the input torque gradually increases along the line L1, the transport bed 1 is driven only by the input torque from the operator until the first threshold value SU (20N) is exceeded. When the input torque exceeds the first threshold value SU, the assist motor 12 is driven to start assist. As a result, the transfer bed 1 is driven with a force obtained by adding the motor output to the handle input, as indicated by a line L2. If the input torque from the operator decreases along the line L2 while assisting with the assist motor 12, the motor assist is performed even if the handle input falls below the first threshold value SU (20N). Continue. Further, when the input torque decreases and falls below the second threshold SL (15N), the motor assist is stopped. As a result, the transfer bed 1 is driven only by a handle input, as indicated by a line L1.

次に、ホールド処理の一例について図6を参照して説明する。横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。ここでのトルクは、操作者からの入力トルク又は入力演算部61が認識するトルク(認識トルク)である。入力演算部61は、ホールド閾値HS1として、第1の閾値SUと第2の閾値SLの間の値、例えば16Nが設定されている。さらに、ホールド解除閾値HL1として、第2の閾値SLよりも小さい値が設定されている。ホールド解除閾値HLには、ハンドル50の中点(ハンドル50を押しても引いてもいない位置)に相当する値が設定されている。しかしながら、ホールド解除閾値HL1は、これ以外の値でも良い。   Next, an example of the hold process will be described with reference to FIG. The horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates torque. The torque here is input torque from the operator or torque recognized by the input calculation unit 61 (recognized torque). In the input calculation unit 61, a value between the first threshold value SU and the second threshold value SL, for example, 16N, is set as the hold threshold value HS1. Further, a value smaller than the second threshold SL is set as the hold release threshold HL1. The hold release threshold value HL is set to a value corresponding to the middle point of the handle 50 (a position where the handle 50 is neither pushed nor pulled). However, the hold release threshold value HL1 may be a value other than this.

ラインL3に示すように、操作者からの入力トルクが時間経過によって変化した場合、時間t1までは、入力演算部61が認識するトルク(認識トルク)は入力トルクと一致し、この値に基づいてアシスト力を発生させる。時間t1からは、ハンドル入力がホールド閾値HS1以下になるので、入力演算部61がラインL4に示すように時間t1から所定のホールド時間Htの間だけ認識トルクをホールドする。その結果、実際の入力トルクは減少しているが、認識トルクはホールド閾値HS1で保持され、ホールド閾値HS1に基づいてアシスト力を発生させる。
そして、ホールド時間Ht経過後の時間t2における実際の入力トルクがホールド閾値HS1を下回っていた場合には、ラインL5に示すように実際の入力トルクの値が認識トルクとして採用される。一方、ホールド時間Htが経過するまでの間に実際の入力トルクがホールド閾値HS1を上回った場合には、ホールドを解除して実際の入力トルクを認識トルクとして採用する。これによって、操作者が搬送ベッド1を積極的に押そうとする意思が反映される。
As shown in line L3, when the input torque from the operator changes over time, the torque recognized by the input calculation unit 61 (recognized torque) matches the input torque until time t1, and based on this value. Generate assist force. Since the handle input becomes equal to or less than the hold threshold value HS1 from time t1, the input calculation unit 61 holds the recognition torque only from the time t1 to a predetermined hold time Ht as indicated by a line L4. As a result, the actual input torque is reduced, but the recognized torque is held at the hold threshold value HS1, and an assist force is generated based on the hold threshold value HS1.
When the actual input torque at time t2 after the hold time Ht has elapsed is below the hold threshold value HS1, the actual input torque value is adopted as the recognition torque as indicated by a line L5. On the other hand, when the actual input torque exceeds the hold threshold HS1 until the hold time Ht elapses, the hold is released and the actual input torque is adopted as the recognition torque. As a result, the intention of the operator to positively push the transfer bed 1 is reflected.

また、時間t3にホールド閾値HS1を下回ってホールドしている途中で、時間t4に示すように実際の入力トルクがホールド解除閾値HL1以下になった場合、つまりハンドル50の中点を境として反対側に移動した場合には、ホールドを解除して実際の入力トルクを認識トルクとして採用する。このような場合としては、操作者が搬送ベッド1を停止させようとした場合や、搬送ベッド1を押すのをやめようとした場合があげられるので、ホールドを解除することで、操作者の意思を反映し易くする。
この結果、図6の例では、時間t1からt2の間と、時間t3とt4の間は入力トルクが変化しても一定の認識トルクとみなし、それ以外の領域は、入力トルクに対応する値を認識トルクとみなす。そして、認識トルクに対して図5に例示するヒステリシス処理を実施し、出力演算部63でアシスト力を演算する。
Further, when the actual input torque becomes equal to or lower than the hold release threshold HL1 as shown at time t4 while holding below the hold threshold HS1 at time t3, that is, on the opposite side from the middle point of the handle 50 Is moved, the actual input torque is adopted as the recognition torque by releasing the hold. Such cases include the case where the operator tries to stop the transfer bed 1 or the case where the operator tries to stop pressing the transfer bed 1. Make it easier to reflect.
As a result, in the example of FIG. 6, even if the input torque changes between the times t1 and t2 and between the times t3 and t4, it is regarded as a constant recognition torque, and other regions are values corresponding to the input torque. Is regarded as a recognized torque. Then, the hysteresis processing illustrated in FIG. 5 is performed on the recognized torque, and the assist force is calculated by the output calculation unit 63.

この実施の形態によれば、操作者の入力トルクがホールド閾値HS1を下回ったときに、所定時間の間(ホールド時間Ht)だけ入力トルクがホールド閾値HS1であるとみなし、ホールド閾値HS1を疑似入力としてアシスト力(駆動力)を発生させて搬送ベッド1を押し引きする動作をアシストさせるようにしたので、実際の入力トルクが少しだけ減少した場合などに、そのような変化に敏感に反応しないようになる。搬送ベッド1では、操作者が後端から手で押して駆動させ、患者を乗せた搬送ベッド1の重量は操作者の重量よりも重たいので、入力トルクが微小範囲で変動し易い。この実施の形態では、入力トルクが微小に変動したときに、アシスト力が変動して操作者の操作感を損ねることを防止できる。また、アシスト力が頻繁に変動した場合に生じる振動を抑制できる。さらに、慣性によって搬送ベッド1を前進させ易くなる。なお、このような処理は、フィルタ処理とは異なるので、処理の負担は小さく、入力に対する遅れは殆ど生じない。   According to this embodiment, when the input torque of the operator falls below the hold threshold HS1, the input torque is regarded as the hold threshold HS1 for a predetermined time (hold time Ht), and the hold threshold HS1 is pseudo-input. Since the assisting force (driving force) is generated to assist the operation of pushing and pulling the transfer bed 1, it is not sensitive to such a change when the actual input torque is slightly reduced. become. In the transfer bed 1, the operator pushes it by hand from the rear end to drive it, and the weight of the transfer bed 1 on which the patient is placed is heavier than the weight of the operator, so the input torque is likely to vary in a very small range. In this embodiment, when the input torque fluctuates slightly, it is possible to prevent the assist force from fluctuating and impairing the operator's operational feeling. Further, it is possible to suppress vibration that occurs when the assist force frequently fluctuates. Furthermore, it becomes easy to advance the conveyance bed 1 by inertia. Since such processing is different from filter processing, the processing load is small and there is almost no delay with respect to input.

また、ホールド解除閾値HL1を設け、ホールド時間Htの間でもホールドを解除できるようにしたので、操作者の意思がはっきりしている場合には、搬送ベッド1の挙動に反映させることができる。特に、ホールド解除閾値HL1をハンドル50の中点に相当する値にしたので、搬送ベッド1を停止したい場合の操作者の意思を的確に反映させることができる。
第1の閾値S1と第2の閾値S2とに差を持たせてヒステリシス処理を行うことで、消費電力を抑えることができる。
Further, since the hold release threshold value HL1 is provided so that the hold can be released even during the hold time Ht, when the operator's intention is clear, it can be reflected in the behavior of the transport bed 1. In particular, since the hold release threshold value HL1 is set to a value corresponding to the middle point of the handle 50, it is possible to accurately reflect the operator's intention when the transport bed 1 is to be stopped.
By performing a hysteresis process with a difference between the first threshold value S1 and the second threshold value S2, power consumption can be suppressed.

なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、走行体は、搬送ベッド1に限定されない。工場などで使用される搬送台車でも良い。また、その他の走行体でも良い。
ホールド閾値HS1や、ホールド時間Htは、ハンドル50の入力方向や、車速、重量に応じて変化可能に構成しても良い。具体的には、前記したそれぞれのパラメータに対してマップや計算式を有し、適宜選択することでアシスト力を決定するように構成される。
入力部の形態は、ハンドル50に限定されない。押し引き可能なレバーなど種々の態様を選択することができる。
Note that the present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment.
For example, the traveling body is not limited to the transport bed 1. A transport cart used in factories or the like may be used. Other traveling bodies may also be used.
The hold threshold value HS1 and the hold time Ht may be configured to change according to the input direction of the handle 50, the vehicle speed, and the weight. Specifically, it has a map and a calculation formula for each of the above-described parameters, and is configured to determine the assist force by selecting as appropriate.
The form of the input unit is not limited to the handle 50. Various modes such as a pushable / pullable lever can be selected.

本発明の一例である搬送ベッドの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the conveyance bed which is an example of this invention. 搬送ベッドを下から見た図である。It is the figure which looked at the conveyance bed from the bottom. 図1のA矢視であって、ハンドル機構部の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a handle mechanism section, as viewed from an arrow A in FIG. 1. 搬送ベッドの制御ブロック図である。It is a control block diagram of a conveyance bed. ヒステリシス処理を説明する図である。It is a figure explaining a hysteresis process. ホールド処理を説明する図である。It is a figure explaining a hold process.

符号の説明Explanation of symbols

1 搬送ベッド(走行体)
2 本体フレーム(本体部)
3 マット
12 アシストモータ(電動モータ)
15 駆動輪
31 コントローラ
50 ハンドル(入力部)
HS1 ホールド閾値
HL1 ホールド解除閾値
Ht ホールド時間
SU 第1の閾値
SL 第2の閾値
1 Transfer bed (traveling body)
2 Body frame (body part)
3 mat 12 assist motor (electric motor)
15 Driving wheel 31 Controller 50 Handle (input part)
HS1 hold threshold HL1 hold release threshold Ht hold time SU first threshold SL second threshold

Claims (6)

操作者が加える入力トルクを検出し、この入力トルクに基づいて電動モータで駆動輪を回転させ、操作者の入力をアシストする電動アシスト力を発生させる走行体であって、
入力トルクが前記ホールド閾値以下になったときに、所定のホールド時間の間、入力トルクを一定のホールド閾値とみなして電動アシスト力を演算するように構成されていることを特徴とする電動アシストを受けて走行する走行体。
A traveling body that detects an input torque applied by an operator, rotates a drive wheel with an electric motor based on the input torque, and generates an electric assist force that assists an operator's input,
An electric assist is configured to calculate the electric assist force by regarding the input torque as a constant hold threshold for a predetermined hold time when the input torque becomes less than the hold threshold. A traveling body that receives and travels.
前記ホールド閾値よりも小さい入力トルクに相当するホールド解除閾値を有し、前記ホールド時間の間に入力トルクが前記ホールド解除閾値以下になったときには、実際の入力トルクに相当するアシスト力を発生させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の電動アシストを受けて走行する走行体。   A hold release threshold value corresponding to an input torque smaller than the hold threshold value is provided, and an assist force corresponding to the actual input torque is generated when the input torque falls below the hold release threshold value during the hold time. The traveling body that travels by receiving the electric assist according to claim 1. 操作者が入力トルクを付与する入力部を押し引き自在に設け、前記ホールド解除閾値は、前記入力部の押し引き方向の中点に相当するトルクであることを特徴とする請求項2に記載の電動アシストを受けて走行する走行体。   The operator according to claim 2, wherein an operator provides an input unit for applying input torque so that the input unit can be pushed and pulled, and the hold release threshold value is a torque corresponding to a midpoint of a push-pull direction of the input unit. A traveling body that travels with electric assistance. 電動アシストを開始するときの入力トルクに相当する第1の閾値と、電動アシスト中に電動アシストを停止させるときの入力トルクに相当する第2の閾値とを有し、前記ホールド閾値が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にあることを特徴とする請求項1に記載の電動アシストを受けて走行する走行体。   A first threshold value corresponding to an input torque when the electric assist is started, and a second threshold value corresponding to an input torque when the electric assist is stopped during the electric assist, wherein the hold threshold is the first threshold value. The traveling body that travels by receiving electric assistance according to claim 1, wherein the traveling body is between the threshold value and the second threshold value. 電動アシストを開始するときの入力トルクに相当する第1の閾値と、電動アシスト中に電動アシストを停止させるときの入力トルクに相当する第2の閾値とを有し、前記ホールド閾値が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にあり、前記ホールド解除閾値が前記第1の閾値よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の電動アシストを受けて走行する走行体。   A first threshold value corresponding to an input torque when the electric assist is started, and a second threshold value corresponding to an input torque when the electric assist is stopped during the electric assist, wherein the hold threshold is the first threshold value. The traveling body that travels with electric assistance according to claim 2, wherein the hold release threshold value is smaller than the first threshold value. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の走行体が、患者を寝かせるマットと、前記マットを載置する本体部と、前記本体部に対して揺動自在に設けられ、操作者が入力トルクを与えるハンドルとを備える搬送ベッドであることを特徴とする電動アシストを受けて走行する走行体。   The traveling body according to any one of claims 1 to 5, wherein the traveling body is provided with a mat for laying a patient, a main body portion on which the mat is placed, and a swingable movement with respect to the main body portion. Is a transport bed provided with a handle for applying an input torque, and a traveling body that travels with electric assistance.
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