JP2015013009A - Wheelchair with auxiliary motive power, and setting method of wheelchair with auxiliary motive power - Google Patents

Wheelchair with auxiliary motive power, and setting method of wheelchair with auxiliary motive power Download PDF

Info

Publication number
JP2015013009A
JP2015013009A JP2013141730A JP2013141730A JP2015013009A JP 2015013009 A JP2015013009 A JP 2015013009A JP 2013141730 A JP2013141730 A JP 2013141730A JP 2013141730 A JP2013141730 A JP 2013141730A JP 2015013009 A JP2015013009 A JP 2015013009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
hand rim
wheelchair
detection signal
auxiliary power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013141730A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6104079B2 (en
Inventor
正光 水野
Masamitsu Mizuno
正光 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2013141730A priority Critical patent/JP6104079B2/en
Publication of JP2015013009A publication Critical patent/JP2015013009A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6104079B2 publication Critical patent/JP6104079B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a favorable drive feeling even if positions of neutral points Xmf, Xmb of a hand rim 4 differ from each other depending on an operation direction of the hand rim 4.SOLUTION: A dead zone Z2 in displacement amounts X of conversion characteristics f3f2 is set so as to include a neutral point Xmf at which a hand rim 4 displaced to an advance direction Df with respect to a wheel 3 returns to a backing direction Db by elastic forces of springs S1 and S2, and remains stationary, and a neutral point Xmb at which the hand rim 4 displaced to the backing direction Db with respect to the wheel 3 returns to the advance direction Df by the elastic forces of the springs S1 and S2, and remains stationary. By including the neutral points Xmf and Xmb, different in positions depending on an operation direction, in the dead zone Z2 of the conversion characteristics f3f2, an influence on an operation feeling exerted by the different positions of the neutral points Xmf and Xmb depending on the operation direction is alleviated, and a favorable drive feeling can be obtained.

Description

本発明は、ハンドリムに印加されたトルクによって車輪を回転させる車椅子に関し、特に、ハンドリムに印加されたトルクに応じた補助動力を車輪に与えて、乗員による車椅子の操作を補助する補助動力付車椅子に関する。   The present invention relates to a wheelchair that rotates a wheel with torque applied to a hand rim, and more particularly, to a wheelchair with auxiliary power that assists the operation of the wheelchair by giving the wheel auxiliary power according to the torque applied to the hand rim. .

特許文献1の車椅子では、ハンドリムが車輪に対して回転自在に設けられており、車輪とハンドリムとが弾性部材を介して接続されている。したがって、車椅子の乗員がハンドリムにトルクを印加すると、弾性部材を介してハンドリムから車輪へとトルクが伝達されて、車輪が回転する。さらに、この車椅子は、ハンドリムに印加されたトルクに応じた補助動力を車輪に与えて乗員による車椅子の運転を補助する機構を備える。   In the wheelchair of Patent Document 1, the hand rim is provided so as to be rotatable with respect to the wheel, and the wheel and the hand rim are connected via an elastic member. Therefore, when an occupant of the wheelchair applies torque to the hand rim, the torque is transmitted from the hand rim to the wheel via the elastic member, and the wheel rotates. Further, the wheelchair includes a mechanism that assists driving of the wheelchair by giving the wheel auxiliary power corresponding to the torque applied to the hand rim.

つまり、ハンドリムと車輪を弾性部材で接続した車椅子では、ハンドリムに印加されたトルクに応じて弾性部材が変形するため、印加されたトルクに応じた変位量だけハンドリムが車輪に対して変位する。したがって、車輪に対するハンドリムの変位量から、ハンドリムへ印加されたトルクを求められる。そこで、この車椅子は、ポテンショメータ等を用いて車輪に対するハンドリムの変位量を検出した結果から、ハンドリムに印加されたトルクを求めて、当該トルクに応じた補助動力を車輪に与える。   That is, in the wheelchair in which the hand rim and the wheel are connected by the elastic member, the elastic member is deformed according to the torque applied to the hand rim, so that the hand rim is displaced with respect to the wheel by the amount of displacement corresponding to the applied torque. Therefore, the torque applied to the hand rim can be obtained from the displacement amount of the hand rim with respect to the wheel. Therefore, this wheelchair obtains the torque applied to the hand rim from the result of detecting the displacement amount of the hand rim with respect to the wheel using a potentiometer or the like, and gives auxiliary power corresponding to the torque to the wheel.

特開平09−154894号公報JP 09-154894 A

上述のような補助動力付車椅子では、乗員がハンドリムを操作してハンドリムにトルクを印加すると、車輪に対してハンドリムが操作方向へ変位して、車輪を操作方向へ駆動する補助動力が生じる。また、乗員がハンドリムへのトルクの印加を止めると、ハンドリムが弾性部材の弾性力によって中立点にまで戻るため、車輪へ与えられていた補助動力は消失する。   In the wheelchair with auxiliary power as described above, when the occupant operates the hand rim and applies torque to the hand rim, the hand rim is displaced in the operation direction with respect to the wheel, and auxiliary power for driving the wheel in the operation direction is generated. When the occupant stops applying the torque to the hand rim, the hand rim returns to the neutral point by the elastic force of the elastic member, so that the auxiliary power applied to the wheels disappears.

ただし、ハンドリムに対しては摩擦力が働くため、操作方向に変位した後に弾性力によって戻るハンドリムは、弾性力と摩擦力を含む合力がゼロとなった位置に静止することとなる。その結果、ハンドリムの静止位置、すなわち中立点は、ハンドリムの静止前にハンドリムが変位していた方向(操作方向)へ偏る傾向にある。しかも、車椅子のハンドリムは、乗員によって前進方向および後進方向の双方向へ操作されるため、前進方向と後進方向との間で中立点の位置が異なる場合がある。このような状況は、乗員による車椅子の運転感覚に影響を及ぼすおそれがあるため、良好な運転感覚の実現のためには、この点を十分に考慮して補助動力を制御できることが好適となる。   However, since a frictional force acts on the hand rim, the hand rim that returns by the elastic force after being displaced in the operation direction is stationary at a position where the resultant force including the elastic force and the frictional force becomes zero. As a result, the stationary position of the hand rim, that is, the neutral point, tends to be biased in the direction (operation direction) in which the hand rim has been displaced before the hand rim is stationary. Moreover, since the hand rim of the wheelchair is operated in both the forward direction and the reverse direction by the occupant, the position of the neutral point may differ between the forward direction and the reverse direction. Such a situation may affect the driving sensation of a wheelchair by an occupant. Therefore, in order to realize a good driving sensation, it is preferable that the auxiliary power can be controlled in consideration of this point.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ハンドリムの操作方向によってハンドリムの中立点の位置が異なる場合であっても、良好な運転感覚を実現できる補助動力付車椅子および補助動力付車椅子の設定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and even when the position of the neutral point of the hand rim differs depending on the direction of operation of the hand rim, setting of the wheelchair with auxiliary power and the wheelchair with auxiliary power that can realize a good driving feeling It aims to provide a method.

本発明にかかる補助動力付車椅子は、上記目的を達成するために、回転自在な車輪と、第1方向および第1方向と逆の第2方向の双方向へ車輪に対して回転自在なハンドリムと、車輪とハンドリムとの間を接続してハンドリムに印加されたトルクに応じて変形する弾性部材と、車輪に対するハンドリムの変位量を駆動信号に変換する制御部と、駆動信号に応じた補助動力を車輪に与える駆動源とを備え、制御部は、所定の変換特性に従って変位量を駆動信号に変換し、車輪に対して第1方向に変位させたハンドリムが弾性部材の弾性力によって第2方向に戻って静止した第1中立点と、車輪に対して第2方向に変位させたハンドリムが弾性部材の弾性力によって第1方向に戻って静止した第2中立点とを含むように、変換特性の変位量に対する不感帯が設定されている。   In order to achieve the above object, a wheelchair with auxiliary power according to the present invention includes a rotatable wheel and a hand rim that is rotatable with respect to the wheel in both directions of a first direction and a second direction opposite to the first direction. An elastic member that connects between the wheel and the hand rim and deforms according to the torque applied to the hand rim, a control unit that converts the displacement of the hand rim with respect to the wheel into a drive signal, and auxiliary power according to the drive signal A driving source applied to the wheel, and the control unit converts the displacement amount into a driving signal according to a predetermined conversion characteristic, and the hand rim displaced in the first direction with respect to the wheel moves in the second direction by the elastic force of the elastic member. The conversion characteristic is such that the first neutral point returned and stationary and the hand rim displaced in the second direction with respect to the wheel includes the second neutral point returned and stationary in the first direction by the elastic force of the elastic member. Against displacement Dead zone has been set.

本発明にかかる補助動力付車椅子の設定方法は、上記目的を達成するため、回転自在な車輪、第1方向および第1方向と逆の第2方向の双方向へ車輪に対して回転自在なハンドリム、車輪とハンドリムとの間を接続してハンドリムに印加されたトルクに応じて変形する弾性部材、車輪に対するハンドリムの変位量を駆動信号に変換する制御部、および駆動信号に応じた補助動力を車輪に与える駆動源を備えた補助動力付車椅子に対して、変位量を駆動信号に変換する制御部の変換特性を設定する補助動力付車椅子の設定方法において、車輪に対して第1方向に変位させたハンドリムが弾性部材の弾性力によって第2方向に戻って静止した第1中立点を求める工程と、車輪に対して第2方向に変位させたハンドリムが弾性部材の弾性力によって第1方向に戻って静止した第2中立点を求める工程と、第1中立点および第2中立点を含むように変換特性の変位量に対する不感帯を設定する工程とを備えている。   In order to achieve the above object, a setting method for a wheelchair with auxiliary power according to the present invention is a rotatable wheel, a hand rim that is rotatable with respect to a wheel in both directions of a first direction and a second direction opposite to the first direction. An elastic member that connects between the wheel and the hand rim and deforms according to the torque applied to the hand rim, a control unit that converts the displacement of the hand rim with respect to the wheel into a drive signal, and auxiliary power according to the drive signal In a setting method of a wheelchair with auxiliary power for setting a conversion characteristic of a control unit that converts a displacement amount into a drive signal for a wheelchair with auxiliary power provided with a driving source to be applied to the wheel, the wheel is displaced in the first direction. A step of obtaining the first neutral point where the hand rim is returned to the second direction by the elastic force of the elastic member and stationary, and the hand rim displaced in the second direction with respect to the wheel is caused by the elastic force of the elastic member. It includes a step of obtaining a second neutral point stationary back in one direction, and a step of setting a dead zone with respect to the displacement amount of the conversion characteristics so as to include a first neutral point and the second neutral point.

このように構成された本発明(補助動力付車椅子、補助動力付車椅子の設定方法)にかかる補助動力付車椅子では、第1方向および第1方向と逆の第2方向の双方向へ車輪に対して回転自在なハンドリムが設けられており、車輪とハンドリムとの間が、ハンドリムに印加されたトルクに応じて変形する弾性部材により接続されている。そのため、ハンドリムは、ハンドリムに印加されたトルクに応じた変位量だけ、車輪に対して変位する。さらに、車椅子は、車輪に対するハンドリムの変位量を駆動信号に変換する制御部と、駆動信号に応じた補助動力を車輪に与える駆動源とを備えている。これによって、ハンドリムに印加されたトルクに応じた補助動力が車輪に与えられることとなる。   In the wheelchair with auxiliary power according to the present invention (the wheelchair with auxiliary power and the setting method of the wheelchair with auxiliary power) configured as described above, the first direction and the second direction opposite to the first direction are bidirectional with respect to the wheels. The wheel and the hand rim are connected by an elastic member that deforms according to the torque applied to the hand rim. Therefore, the hand rim is displaced with respect to the wheel by an amount of displacement corresponding to the torque applied to the hand rim. Furthermore, the wheelchair includes a control unit that converts a displacement amount of the hand rim with respect to the wheel into a drive signal, and a drive source that applies auxiliary power corresponding to the drive signal to the wheel. As a result, auxiliary power corresponding to the torque applied to the hand rim is applied to the wheels.

また、本発明では、ハンドリムの変位量を駆動信号に変換する変換特性が、変位量に対して不感帯を有する。したがって、乗員がハンドリムを操作した場合であっても、ハンドリムの変位量が不感帯の範囲にある期間は、補助動力は生成されない。一方、ハンドリムの変位量が不感帯の端に差し掛かると補助動力が効き始め、ハンドリムの変位量が不感帯から抜け出した後は、この変位量に応じた補助動力が車輪に与えられる。   In the present invention, the conversion characteristic for converting the displacement amount of the hand rim into a drive signal has a dead zone with respect to the displacement amount. Therefore, even when the occupant operates the hand rim, auxiliary power is not generated during a period in which the displacement amount of the hand rim is in the dead zone range. On the other hand, when the displacement amount of the hand rim reaches the end of the dead zone, the auxiliary power starts to work. After the displacement amount of the hand rim comes out of the dead zone, the auxiliary power corresponding to this displacement amount is applied to the wheel.

そして、本発明では、変換特性の不感帯がハンドリムの中立点に基づいて設定されている。具体的には、車輪に対して第1方向に変位したハンドリムが弾性部材の弾性力によって第2方向に戻って静止する第1中立点と、車輪に対して第2方向に変位したハンドリムが弾性部材の弾性力によって第1方向に戻って静止する第2中立点とを含むように、変換特性の変位量に対する不感帯が設定されている。このように、操作方向によって位置の異なる第1および第2中立点を変換特性の不感帯に含めることで、操作方向によって中立点の位置が異なることが操作感覚に及ぼす影響を緩和して、良好な運転感覚の実現を図ることが可能となっている。   In the present invention, the dead zone of the conversion characteristic is set based on the neutral point of the hand rim. Specifically, the hand rim displaced in the first direction with respect to the wheel returns to the second direction by the elastic force of the elastic member, and the hand rim displaced in the second direction with respect to the wheel is elastic. The dead zone for the displacement amount of the conversion characteristic is set so as to include the second neutral point that returns to the first direction and stops by the elastic force of the member. In this way, by including the first and second neutral points having different positions depending on the operation direction in the dead zone of the conversion characteristics, the influence on the operation feeling that the position of the neutral point varies depending on the operation direction is improved. It is possible to achieve a driving sensation.

また、運転感覚の向上という観点からは、乗員がハンドリムから手を放している際には、補助動力の生成を止めて、車椅子を確実に停止させておくことが好適となる。これに対して、第1および第2中立点を含むように不感帯を設定した本発明によれば、乗員がハンドリムから手を放しており、ハンドリムが第1あるいは第2中立点にある場合には、補助動力は生成されない。すなわち、車椅子が停車した後は、乗員がハンドリムから手を放したままでも車椅子が停車し続けるといった利点がある。   From the viewpoint of improving driving sensation, it is preferable to stop the wheelchair by stopping the generation of auxiliary power when the occupant releases his hand from the hand rim. In contrast, according to the present invention in which the dead zone is set so as to include the first and second neutral points, when the occupant releases his hand from the hand rim and the hand rim is at the first or second neutral point, No auxiliary power is generated. In other words, after the wheelchair stops, there is an advantage that the wheelchair continues to stop even if the occupant releases his hand from the hand rim.

この際、変換特性の不感帯の中央が第1中立点と第2中立点の中央に一致するように変換特性が設定されても良い。このような構成では、第1中立点から不感帯の第1方向の端に到るまでのハンドリムの変位量と、第2中立点から不感帯の第2方向の端に到るまでのハンドリムの変位量とが等しくなる。したがって、乗員が第1中立点から第1方向にハンドリムを操作した場合と、第2中立点から第2方向にハンドリムを操作した場合とで、補助動力が効き始めるまでのハンドリムの操作量が等しくなる。その結果、操作方向によって中立点の位置が異なることが操作感覚に及ぼす影響を効果的に抑制して、極めて良好な運転感覚の実現を図ることが可能となっている。   At this time, the conversion characteristic may be set so that the center of the dead zone of the conversion characteristic coincides with the center of the first neutral point and the second neutral point. In such a configuration, the displacement amount of the hand rim from the first neutral point to the end of the dead zone in the first direction and the displacement amount of the hand rim from the second neutral point to the end of the dead zone in the second direction. And become equal. Therefore, when the occupant operates the hand rim from the first neutral point in the first direction and when the hand rim operates from the second neutral point in the second direction, the amount of operation of the hand rim until the auxiliary power starts to work is equal. Become. As a result, it is possible to effectively suppress the influence of the position of the neutral point depending on the operation direction on the operation sensation, and to realize a very good driving sensation.

また、制御部は、変位量を検出して検出信号に変換する検出器と、検出器が出力する検出信号を駆動信号に変換する制御回路とを有するように、構成しても良い。   The control unit may be configured to include a detector that detects a displacement amount and converts it into a detection signal, and a control circuit that converts the detection signal output from the detector into a drive signal.

この際、検出器が変位量を検出信号に変換するゲインに基づいて、変換回路が検出信号を駆動信号に変換するゲインが調整されているように、構成しても良い。このように、変位量を検出する検出器のゲインに基づいて、検出器の検出信号を駆動信号に変換するゲインを調整することで、車椅子の製造現場などにおいて車椅子に取り付けられる検出器のゲインが検出器毎にばらついていても、安定した駆動信号が出力される車椅子を得ることができる。   At this time, the detector may be configured such that the gain for converting the detection signal into the drive signal is adjusted based on the gain at which the detector converts the displacement amount into the detection signal. In this way, by adjusting the gain for converting the detection signal of the detector into the drive signal based on the gain of the detector that detects the amount of displacement, the gain of the detector attached to the wheelchair at the manufacturing site of the wheelchair can be increased. Even if the detectors vary, a wheelchair that outputs a stable drive signal can be obtained.

さらに、ハンドリムが車輪に対して変位する範囲は、所定の可変範囲に制限されており、制御部は、第1方向における可変範囲の端にハンドリムが位置した際の検出信号と、第1中立点と第2中立点の中央にハンドリムが位置した際の検出信号との差である検出信号出力レンジの絶対値が、閾値以下の場合は異常が生じたと判断するように、構成しても良い。このような構成では、検出信号出力レンジ(すなわち、第1中立点と第2中立点の中央から第1方向への可変範囲の端までにおける検出信号の出力レンジ)が十分に確保されていない場合は、異常と判断される。そのため、検出信号出力レンジを確保するためのメンテナンスを必要に応じて実行することができ、好適である。   Further, the range in which the hand rim is displaced with respect to the wheel is limited to a predetermined variable range, and the control unit detects the detection signal when the hand rim is positioned at the end of the variable range in the first direction, and the first neutral point. And the absolute value of the detection signal output range, which is the difference between the detection signal when the hand rim is located at the center of the second neutral point, is equal to or less than the threshold value, it may be determined that an abnormality has occurred. In such a configuration, the detection signal output range (that is, the output range of the detection signal from the center of the first neutral point and the second neutral point to the end of the variable range in the first direction) is not sufficiently ensured. Is determined to be abnormal. Therefore, the maintenance for securing the detection signal output range can be performed as necessary, which is preferable.

あるいは、一対の車輪を備えるとともに、ハンドリム、弾性部材、制御部および駆動源を、車輪それぞれに対応して備える補助動力付車椅子において、ハンドリムが車輪に対して変位する範囲は、所定の可変範囲に制限されており、制御部は、第1方向における可変範囲の端にハンドリムが位置する際の検出信号と、第1中立点と第2中立点の中央にハンドリムが位置する際の検出信号との差を、検出信号出力レンジとして各車輪について求めた結果、一方の車輪について求めた検出信号出力レンジと他方の車輪について求めた検出信号出力レンジとの差の絶対値が、閾値以上の場合は異常が生じたと判断するように、構成しても良い。このような構成では、一対の車輪の間で検出信号出力レンジが大きく異なる場合は、異常と判断される。そのため、一対の車輪の間で検出信号出力レンジを揃えるためのメンテナンスを必要に応じて実行することができ、好適である。   Alternatively, in a wheelchair with auxiliary power provided with a pair of wheels and a hand rim, an elastic member, a controller, and a drive source corresponding to each wheel, the range in which the hand rim is displaced with respect to the wheels is a predetermined variable range. The control unit is configured to detect a detection signal when the hand rim is positioned at the end of the variable range in the first direction and a detection signal when the hand rim is positioned at the center between the first neutral point and the second neutral point. As a result of obtaining the difference as a detection signal output range for each wheel, it is abnormal if the absolute value of the difference between the detection signal output range obtained for one wheel and the detection signal output range obtained for the other wheel is greater than or equal to a threshold value. You may comprise so that it may be judged that this occurred. In such a configuration, when the detection signal output range is greatly different between the pair of wheels, it is determined as abnormal. Therefore, it is preferable that maintenance for aligning the detection signal output range between the pair of wheels can be performed as necessary.

この際、一方の車輪の制御部と他方の車輪の制御部の間で通信を行う通信部をさらに備え、一方の車輪に対応する制御部が一方の車輪についての検出信号出力レンジを求め、他方の車輪に対応する制御部が他方の車輪についての検出信号出力レンジを求め、一方の車輪に対応する制御部は、他方の車輪に対応する制御部から通信部を介して受信した他方の車輪についての検出信号出力レンジと、自身が求めた一方の車輪についての検出信号出力レンジから、異常の有無を判断するように、構成しても良い。   In this case, a communication unit that communicates between the control unit of one wheel and the control unit of the other wheel is further provided, and the control unit corresponding to one wheel obtains a detection signal output range for one wheel, and the other The control unit corresponding to the other wheel obtains the detection signal output range for the other wheel, and the control unit corresponding to the one wheel receives the other wheel received from the control unit corresponding to the other wheel via the communication unit. The detection signal output range and the detection signal output range for one of the wheels determined by itself may be configured to determine whether or not there is an abnormality.

さらに、異常が生じたと制御部が判断した際に、異常の発生を報知する報知部をさらに備えるように、構成しても良い。かかる構成では、車椅子の乗員、介助者あるいは車椅子に設定を行うオペレータ等に異常を報知して、必要なメンテナンスの実行を促すことができる。   Furthermore, when a control part judges that abnormality has arisen, you may comprise so that the alerting | reporting part which alert | reports generation | occurrence | production of abnormality may be further provided. In such a configuration, it is possible to notify the occupant of the wheelchair, an assistant, or an operator who sets the wheelchair, etc., and prompt the execution of necessary maintenance.

本発明によれば、操作方向によって位置の異なる第1および第2中立点を、変換特性の不感帯に含めることで、操作方向によって中立点の位置が異なることが操作感覚に及ぼす影響を緩和して、良好な運転感覚の実現を図ることが可能となっている。   According to the present invention, by including the first and second neutral points having different positions depending on the operation direction in the dead zone of the conversion characteristics, the influence on the operation feeling that the position of the neutral point varies depending on the operation direction can be reduced. It is possible to achieve a good driving feeling.

本発明を適用可能な補助動力付車椅子の一例を示す左側面図である。It is a left view which shows an example of the wheelchair with auxiliary power which can apply this invention. 図1に例示した補助動力付車椅子を後方から見た背面図である。It is the rear view which looked at the wheelchair with auxiliary power illustrated in Drawing 1 from back. 動力補助機構の周囲の構成を拡大して示す正面断面図である。It is front sectional drawing which expands and shows the surrounding structure of a power assistance mechanism. 円形カバーおよび環状カバーを外した際の動力補助機構の周囲の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the surrounding structure of the power assistance mechanism at the time of removing a circular cover and an annular cover. ホイールハブに取り付けられたスプリングカバー、スプリングおよびリムベースの位置関係を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the positional relationship of the spring cover, spring, and rim base which were attached to the wheel hub. ハンドリムに印加されたトルクに応じてリムベースがホイールハブに対して変位した様子を示す側面図である。It is a side view which shows a mode that the rim base was displaced with respect to the wheel hub according to the torque applied to the hand rim. 動力補助機構が備える変位量検出器の周囲を拡大して示す正面断面図である。It is front sectional drawing which expands and shows the circumference | surroundings of the displacement amount detector with which a power assistance mechanism is provided. 変位量検出器を構成する各部材の関係を示す側面図である。It is a side view which shows the relationship of each member which comprises a displacement amount detector. 変位量検出器を構成する各部材の関係を示す側面図である。It is a side view which shows the relationship of each member which comprises a displacement amount detector. 変位量検出器の配置態様を例示する側面図である。It is a side view which illustrates the arrangement | positioning aspect of a displacement amount detector. 補助動力付車椅子が備える電気的構成を部分的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows partially the electric constitution with which a wheelchair with auxiliary power is provided. ハンドリムに印加されたトルクから各信号を生成する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that each signal is produced | generated from the torque applied to the hand rim. 車椅子に対して実行される設定作業の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the setting operation | work performed with respect to a wheelchair. 図13のフローチャートで実行されるゲイン調整の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the gain adjustment performed with the flowchart of FIG. 図13のフローチャートで実行される不感帯設定の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a dead zone setting performed with the flowchart of FIG. 異常検知機能を備える車椅子が実行する動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation | movement which a wheelchair provided with an abnormality detection function performs. 異常検知機能を備える車椅子が実行する動作の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the operation | movement which a wheelchair provided with an abnormality detection function performs.

図1は、本発明を適用可能な補助動力付車椅子の一例を示す左側面図である。図2は、図1に例示した補助動力付車椅子を後方から見た背面図である。両図および以下に示す図面では、車椅子1に着座した乗員から見て、前方向に符号Dfを、後方向に符号Dbを、左方向に符号Dlを、右方向に符号Drを適宜付する。本実施形態で例示する補助動力付車椅子(以下、単に「車椅子」と適宜称する)1は、パイプで構成された車体フレーム2に対して、左右一対の車輪3と、左右一対のハンドリム4と、左右一対のキャスタCとを取り付けた概略構成を備え、車輪3とキャスタCとで地面に立つ。そして、乗員は、車椅子1の中央部に設けられたシート11に着座した状態でハンドリム4を操作することで、車輪3を回転させて車椅子1を運転することができる。この際、各車輪3に設けられた動力補助機構10が車輪3に補助動力を与えて、乗員による車輪3の駆動をアシストする。   FIG. 1 is a left side view showing an example of a wheelchair with auxiliary power to which the present invention can be applied. FIG. 2 is a rear view of the auxiliary power wheelchair illustrated in FIG. 1 as viewed from the rear. In both figures and the drawings shown below, as viewed from the occupant seated in the wheelchair 1, the reference sign Df is assigned in the forward direction, the reference sign Db in the rearward direction, the reference sign D1 in the left direction, and the reference sign Dr in the right direction. A wheelchair 1 with auxiliary power (hereinafter simply referred to as “wheelchair” as appropriate) illustrated in the present embodiment is a pair of left and right wheels 3 and a pair of left and right hand rims 4 with respect to a body frame 2 formed of pipes. It has a schematic configuration with a pair of left and right casters C attached, and stands on the ground with wheels 3 and casters C. The occupant can drive the wheelchair 1 by rotating the wheel 3 by operating the hand rim 4 while seated on the seat 11 provided at the center of the wheelchair 1. At this time, the power assist mechanism 10 provided on each wheel 3 gives assist power to the wheel 3 to assist driving of the wheel 3 by an occupant.

車体フレーム2は左右一対のサイドフレーム20を有し、各サイドフレーム20は複数のアームで構成されている。具体的には、各サイドフレーム20は、後方部に立設されたハンドルアーム21と、ハンドルアーム21から前方に延びるシート支持アーム22と、ハンドルアーム21とシート支持アーム22を接続する接続アーム23とを有する。各ハンドルアーム21の上方部は後方に屈曲しており、当該上方部それぞれに介助者用のグリップ21aが取り付けられている。左右一対のシート支持アーム22の間には、乗員が着座するための布製のシート11が架設されており、左右一対のハンドルアーム21の間には、着座した乗員用の背もたれ12が架設されている。各シート支持アーム22の前方部22aは下方に屈曲しており、当該前方部22aの下端に設けられたフットレスト取付部22bに対して図示を省略するフットレストが着脱自在となっている。さらに、各サイドフレーム20は、シート支持アーム22の前方部22aから後方に延びるキャスタ支持アーム24を有しており、キャスタ支持アーム24に設けられたキャスタ取付部24aに対してキャスタCが取り付けられる。   The body frame 2 has a pair of left and right side frames 20, and each side frame 20 is composed of a plurality of arms. Specifically, each side frame 20 includes a handle arm 21 erected at the rear portion, a seat support arm 22 extending forward from the handle arm 21, and a connection arm 23 connecting the handle arm 21 and the seat support arm 22. And have. The upper part of each handle arm 21 is bent backward, and a grip 21a for an assistant is attached to each upper part. Between the pair of left and right seat support arms 22, a cloth seat 11 for occupant sitting is laid, and between the pair of left and right handle arms 21, a seat occupant backrest 12 is laid. Yes. The front portion 22a of each seat support arm 22 is bent downward, and a footrest (not shown) is detachable from the footrest mounting portion 22b provided at the lower end of the front portion 22a. Further, each side frame 20 has a caster support arm 24 extending rearward from the front portion 22 a of the seat support arm 22, and the caster C is attached to a caster mounting portion 24 a provided on the caster support arm 24. .

左右一対のサイドフレーム20のうち右側のサイドフレーム20には、バッテリ13が取り付けられている。バッテリ13は、各車輪3に設けられた動力補助機構10に電力を供給するものであり、ハンドルアーム21の後方に配置されている。なお、このバッテリ13は、左側の車輪3に設けられた動力補助機構10に対しては、ケーブル14を介して電力を供給する。   A battery 13 is attached to the right side frame 20 of the pair of left and right side frames 20. The battery 13 supplies power to the power assist mechanism 10 provided on each wheel 3, and is disposed behind the handle arm 21. The battery 13 supplies power to the power assist mechanism 10 provided on the left wheel 3 via the cable 14.

車体フレーム2の左右両側には車軸30が取り付けられており、各車軸30に対して車輪3およびハンドリム4がそれぞれ回転自在に取り付けられている。具体的には、車軸30を中心とする円環状の車輪3の内周側に配置された円形のホイールハブ5が、各車軸30に対して回転自在に取り付けられており、ホイールハブ5の周縁部から外周側に延びる複数のスポーク31が車輪30に接続されている。これによって、車輪3は、ホイールハブ5と一体的に車軸30の周りを回転自在となっている。さらに、車軸30を中心とする円環状のハンドリム4の内周側であってホイールハブ5の外側に配置されたリムベース6が、各車軸30に対して回転自在に取り付けられており、リムベース6の周縁部から外周側へ放射状に延びる3本のスポーク41がハンドリム4に接続されている。これによって、ハンドリム4は、リムベース6と一体的に車軸30の周りを回転自在となっている。なお、リムベース6はホイールハブ5から独立して回転自在に設けられており、ハンドリム4は、車軸30の周りで車輪3とは個別に回転できる。   Axles 30 are attached to the left and right sides of the body frame 2, and wheels 3 and hand rims 4 are attached to the respective axles 30 so as to be rotatable. Specifically, a circular wheel hub 5 disposed on the inner peripheral side of the annular wheel 3 centering on the axle 30 is rotatably attached to each axle 30, and the periphery of the wheel hub 5 is A plurality of spokes 31 extending from the part to the outer peripheral side are connected to the wheel 30. Thus, the wheel 3 is rotatable around the axle 30 integrally with the wheel hub 5. Further, the rim base 6 disposed on the inner peripheral side of the annular hand rim 4 centering on the axle 30 and outside the wheel hub 5 is rotatably attached to each axle 30. Three spokes 41 that extend radially from the peripheral portion to the outer peripheral side are connected to the hand rim 4. As a result, the hand rim 4 is rotatable around the axle 30 integrally with the rim base 6. The rim base 6 is rotatably provided independently of the wheel hub 5, and the hand rim 4 can rotate independently of the wheel 3 around the axle 30.

各ハンドリム4は、弾性部材(後述するスプリング)を介して隣接する車輪3に当接しており、乗員がハンドリム4に加えたトルクは、弾性部材を介して車輪3に伝達されて、車輪3を回転させる。この際、乗員からのトルクを受けて弾性部材が変形する量に応じた分だけ、ハンドリム4が車輪3に対して変位する。そして、車椅子1が備える動力補助機構10は、車輪3に対するハンドリム4の変位量を測定した結果に基づいてハンドリム4に加えられたトルクを検出するとともに、検出されたトルクに応じた補助動力を車輪3に与える。続いては、この動力補助機構10について詳述する。   Each hand rim 4 is in contact with the adjacent wheel 3 via an elastic member (a spring to be described later), and the torque applied by the occupant to the hand rim 4 is transmitted to the wheel 3 via the elastic member. Rotate. At this time, the hand rim 4 is displaced relative to the wheel 3 by an amount corresponding to the amount of deformation of the elastic member in response to the torque from the occupant. And the power assistance mechanism 10 with which the wheelchair 1 is equipped detects the torque added to the hand rim 4 based on the result of having measured the displacement amount of the hand rim 4 with respect to the wheel 3, and the auxiliary power according to the detected torque is applied to the wheel. Give to 3. Next, the power assist mechanism 10 will be described in detail.

図3は、動力補助機構の周囲の構成を拡大して示す正面断面図である。同図および以下の図面では、車軸30が延びる左右方向に車軸方向Daを適宜付する。動力補助機構10は、車輪3に補助動力を与えるパワーユニット9を、ホイールハブ5の車軸方向Daの内側に備える。パワーユニット9は、モータ91が発生する駆動力を、複数のギアの配列で構成される動力伝達系95を介してホイールハブ5へ与えて、車輪3を回転させる。   FIG. 3 is an enlarged front sectional view showing a configuration around the power assist mechanism. In the figure and the following drawings, an axle direction Da is appropriately attached in the left-right direction in which the axle 30 extends. The power assist mechanism 10 includes a power unit 9 that provides assist power to the wheels 3 inside the wheel hub 5 in the axle direction Da. The power unit 9 applies the driving force generated by the motor 91 to the wheel hub 5 via the power transmission system 95 configured by an arrangement of a plurality of gears to rotate the wheels 3.

モータ91は、ベアリング911を介して車軸30に回転自在に取り付けられたモータ軸912と、モータ軸912に取り付けられたロータ913と、車軸方向Daの外側からロータ913に対向するステータ914とを有する。ロータ913は、モータ軸912に取り付けられて車軸30を中心とする円環状のバックヨーク913aと、バックヨーク913aの車軸方向Da外側に取り付けられて車軸30を中心とする円環状の磁石913bとで構成されている。そして、ロータ913の磁石913bがステータ914に対向する。ステータ914は、車軸30を中心とする円環状に複数のコイルを配列した構成を具備しており、車軸30に固定されている。したがって、ステータ914の各コイルに電流が印加されることで、ロータ913がモータ軸912を伴って車軸30の周りで回転する。そして、モータ軸912のトルクが、動力伝達系95のギア951〜955を介して、ホイールハブ5へ伝わる。こうして、モータ91が生成した動力(補助動力)を受けて、ホイールハブ5と共に車輪3が回転する。   The motor 91 includes a motor shaft 912 that is rotatably attached to the axle 30 through a bearing 911, a rotor 913 that is attached to the motor shaft 912, and a stator 914 that faces the rotor 913 from the outside in the axle direction Da. . The rotor 913 includes an annular back yoke 913 a that is attached to the motor shaft 912 and centered on the axle 30, and an annular magnet 913 b that is attached to the outside of the back yoke 913 a in the axle direction Da and centered on the axle 30. It is configured. Then, the magnet 913 b of the rotor 913 faces the stator 914. The stator 914 has a configuration in which a plurality of coils are arranged in an annular shape around the axle 30, and is fixed to the axle 30. Therefore, when a current is applied to each coil of the stator 914, the rotor 913 rotates around the axle 30 with the motor shaft 912. Then, the torque of the motor shaft 912 is transmitted to the wheel hub 5 through the gears 951 to 955 of the power transmission system 95. In this way, the wheel 3 rotates together with the wheel hub 5 by receiving the power (auxiliary power) generated by the motor 91.

ホイールハブ5は、ボールベアリング51を介して車軸30に対して取り付けられている。ホイールハブ5の周縁部52は車軸方向Da内側に屈曲されてスポーク31が取り付けられている一方、ホイールハブ5の中央部53は車軸方向Daに肉厚に形成されている。ホイールハブ5の中央部53の外側面は、車軸方向Daの外側に突出して、リムベース取付部54を構成する。ホイールハブ5のリムベース取付部54には、ボールベアリング61を介してリムベース6が取り付けられている。このように、リムベース6は、ホイールハブ5のリムベース取付部54を介して車軸30に取り付けられており、ホイールハブ5から独立して車軸30の周りを回転することができる。また、ホイールハブ5およびリムベース6の外側面は、円形カバーJ1と、当該円形カバーJ1を囲む環状カバーJ2とで覆われている。   The wheel hub 5 is attached to the axle 30 via a ball bearing 51. The peripheral edge 52 of the wheel hub 5 is bent inward in the axial direction Da and the spoke 31 is attached, while the central portion 53 of the wheel hub 5 is formed thick in the axial direction Da. The outer surface of the central portion 53 of the wheel hub 5 protrudes outward in the axle direction Da to form a rim base attachment portion 54. The rim base 6 is attached to the rim base attachment portion 54 of the wheel hub 5 via a ball bearing 61. As described above, the rim base 6 is attached to the axle 30 via the rim base attachment portion 54 of the wheel hub 5, and can rotate around the axle 30 independently of the wheel hub 5. The outer surfaces of the wheel hub 5 and the rim base 6 are covered with a circular cover J1 and an annular cover J2 surrounding the circular cover J1.

リムベース6からホイールハブ5へは、動力補助機構10が有するスプリングS1、S2(コイルスプリング)を介して、トルクを伝達できるように構成されている。つまり、ホイールハブ5において周縁部52と中央部53の間に設けられたスプリング保持面55には、円筒形状のスプリングカバー56が取り付けられており、スプリングカバー56内にスプリングS1、S2(圧縮バネ)が概ねホイールハブ5の周方向に配置されている。スプリングS1の径はスプリングS2の径よりも大きく、スプリングS1の中にスプリングS2が挿入されている。また、スプリングS1、S2の少なくとも一方は、予め縮んだ状態(つまり、与圧された状態)でスプリングカバー56に収容されている。   Torque can be transmitted from the rim base 6 to the wheel hub 5 via springs S1, S2 (coil springs) of the power assist mechanism 10. That is, a cylindrical spring cover 56 is attached to a spring holding surface 55 provided between the peripheral edge portion 52 and the central portion 53 in the wheel hub 5, and the springs S 1 and S 2 (compression springs) are placed in the spring cover 56. ) Is generally arranged in the circumferential direction of the wheel hub 5. The diameter of the spring S1 is larger than the diameter of the spring S2, and the spring S2 is inserted into the spring S1. Further, at least one of the springs S1 and S2 is accommodated in the spring cover 56 in a contracted state (that is, a pressurized state).

図4は、円形カバーおよび環状カバーを外した際の動力補助機構の周囲の構成を示す側面図であり、ハンドリム4にトルクが印加されていない状態を示している。図5は、ホイールハブに取り付けられたスプリングカバー、スプリングおよびリムベースの位置関係を示す部分断面図であり、スプリングの伸縮方向から見た状態を示している。図3に図4および図5を加えて、動力補助機構10について説明を続ける。なお、図4に示すように、3個のスプリングカバー56が周方向に等ピッチで設けられているが、各スプリングカバー56に関する構成はいずれも同一であるので、ここでは、1個のスプリングカバー56に対して設けられた構成を中心に説明を行う。   FIG. 4 is a side view showing a configuration around the power assist mechanism when the circular cover and the annular cover are removed, and shows a state in which no torque is applied to the hand rim 4. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a positional relationship among a spring cover, a spring, and a rim base attached to the wheel hub, and shows a state viewed from the expansion / contraction direction of the spring. 4 and 5 are added to FIG. 3, and the description of the power assist mechanism 10 will be continued. As shown in FIG. 4, the three spring covers 56 are provided at an equal pitch in the circumferential direction. However, since the configurations related to the spring covers 56 are the same, one spring cover is used here. The configuration provided for 56 will be mainly described.

ホイールハブ5に取り付けられたスプリングカバー56内には、一対のスライダ57がスプリングS1、S2の伸縮方向(概ねホイールハブ5の周方向)に互いに対向した状態で収容されている。各スライダ57は、一方面が開口して他方面が閉塞した中空の円筒形状を有しており、各スライダ57の開口が向き合っている。そして、これらスライダ57の間にスプリングS1、S2が挿入されており、各スライダ57は、スプリングS1、S2によって相互に離間する方向に付勢されつつ、スプリングS1、S2の伸縮方向へ移動自在となっている。その結果、図4に示す状態では、各スライダ57がスプリングS1、S2の付勢力で外側に押し遣られて、スプリングカバー56の各端に当接している。   A pair of sliders 57 are accommodated in a spring cover 56 attached to the wheel hub 5 so as to face each other in the expansion and contraction directions of the springs S1 and S2 (generally in the circumferential direction of the wheel hub 5). Each slider 57 has a hollow cylindrical shape with one surface opened and the other surface closed, and the openings of the sliders 57 face each other. The springs S1 and S2 are inserted between the sliders 57, and each slider 57 is urged in a direction away from each other by the springs S1 and S2, and is movable in the expansion and contraction directions of the springs S1 and S2. It has become. As a result, in the state shown in FIG. 4, each slider 57 is pushed outward by the urging force of the springs S <b> 1 and S <b> 2 and is in contact with each end of the spring cover 56.

一方、リムベース6は、一対のスライダ57をスプリングS1、S2の伸縮方向から挟むように配置された一対の押圧部62を有する。図5に示すように、スプリングS1、S2の伸縮方向から見て、ホイールハブ5およびスプリングカバー56はスライダ57の中心部から両端に外れており、各スライダ57の中心部は、隣接する押圧部62に対して露出している。また、図4に示すように、両押圧部62の間の距離は、スプリングカバー56の各端の間の距離に等しい。その結果、図4に示す状態では、各押圧部62は、スプリングカバー56の各端に当接する各スライダ57に、当該スライダ57の中心部で接している。このような構成では、前進方向Dfあるいは後進方向Db(方向Df、Dbは互いに逆向き)に向かうトルクがハンドリム4に印加されると、リムベース6は、スプリングS1、S2の弾性力に抗しつつ、ホイールハブ5に対してトルクの印加方向へ変位する。   On the other hand, the rim base 6 has a pair of pressing portions 62 arranged so as to sandwich the pair of sliders 57 from the expansion and contraction directions of the springs S1 and S2. As shown in FIG. 5, the wheel hub 5 and the spring cover 56 are disengaged at both ends from the center portion of the slider 57 when viewed from the expansion / contraction direction of the springs S1, S2, and the center portion of each slider 57 is adjacent to the pressing portion. 62 is exposed. Further, as shown in FIG. 4, the distance between the pressing portions 62 is equal to the distance between the ends of the spring cover 56. As a result, in the state shown in FIG. 4, each pressing portion 62 is in contact with each slider 57 that is in contact with each end of the spring cover 56 at the center of the slider 57. In such a configuration, when a torque in the forward direction Df or the reverse direction Db (directions Df and Db are opposite to each other) is applied to the hand rim 4, the rim base 6 resists the elastic force of the springs S1 and S2. The wheel hub 5 is displaced in the torque application direction.

図6は、ハンドリムに印加されたトルクに応じてリムベースがホイールハブに対して変位した様子を示す側面図であり、後進方向Dbに向かうトルクが印加された状態を示している。図3〜図5に図6を加えて、動力補助機構10について説明を続ける。後進方向Dbに向かうトルクがハンドリム4に印加されると、リムベース6において対を成す押圧部62のうち、前進方向Df側の押圧部62は、それが接するスライダ57に対して後進方向Dbへ向かうトルクを与える。そして、前進方向Df側の押圧部62からスライダ57へ与えられたトルクが、スプリングS1、S2の与圧を超えると、前進方向Df側の押圧部62は、スプリングS1、S2の弾性力に抗してスライダ57を後進方向Dbへ押し遣り、その結果、ハンドリム4は車輪3に対して後進方向Dbに回転する。そして、ハンドリム4に与えられたトルクによってスライダ57に働く力と、スプリングS1、S2の弾性力との合力がゼロとなるまで、ハンドリム4は車輪3に対して変位する。この際、車輪3に対するハンドリム4の後進方向Dbへの変位量は、乗員がハンドリム4に与えるトルクの大きさに応じた(比例した)ものとなる。   FIG. 6 is a side view showing a state in which the rim base is displaced with respect to the wheel hub in accordance with the torque applied to the hand rim, and shows a state in which torque toward the reverse direction Db is applied. 6 will be added to FIGS. 3 to 5 and the description of the power assist mechanism 10 will be continued. When torque in the reverse direction Db is applied to the hand rim 4, the pressing portion 62 on the forward direction Df side of the pair of pressing portions 62 in the rim base 6 goes in the reverse direction Db with respect to the slider 57 with which it contacts. Give torque. When the torque applied from the pressing portion 62 on the forward direction Df side to the slider 57 exceeds the pressure applied by the springs S1 and S2, the pressing portion 62 on the forward direction Df side resists the elastic force of the springs S1 and S2. Then, the slider 57 is pushed in the reverse direction Db, and as a result, the hand rim 4 rotates in the reverse direction Db with respect to the wheel 3. The hand rim 4 is displaced with respect to the wheel 3 until the resultant force of the force applied to the slider 57 by the torque applied to the hand rim 4 and the elastic force of the springs S1 and S2 becomes zero. At this time, the amount of displacement of the hand rim 4 in the reverse direction Db with respect to the wheel 3 is in accordance with (proportional to) the magnitude of torque applied to the hand rim 4 by the occupant.

なお、ここでは、後進方向Dbに向かうトルクがハンドリム4に与えられた場合を例示したが、前進方向Dfに向かうトルクがハンドリム4に与えられた場合についても、車輪3に対するハンドリム4の変位方向が逆である点を除き、同様の動作が実行される。つまり、乗員がハンドリム4に与えるトルクの大きさに応じた(比例した)変位量だけ、ハンドリム4は、車輪3に対して前進方向Dfへ変位する。   Here, the case where torque toward the reverse direction Db is applied to the hand rim 4 is illustrated here, but also when the torque toward the forward direction Df is applied to the hand rim 4, the displacement direction of the hand rim 4 relative to the wheel 3 is also changed. A similar operation is performed except that the opposite is true. That is, the hand rim 4 is displaced in the forward direction Df with respect to the wheel 3 by a displacement amount corresponding to (proportional to) the magnitude of the torque applied to the hand rim 4 by the occupant.

また、図3および図6に特に示されるように、車輪3に対するハンドリム4の変位を制限する構成が設けられている。具体的には、リムベース6に形成された環状溝63には環状部材64が嵌入されており、当該環状部材64は2本のボルト65によってリムベース6にネジ止めされている。したがって、これらのボルト65はハンドリム4に伴って、車輪3に対して回転方向Df、Dbに変位する。一方、ホイールハブ5に対しては円弧状の溝58が形成されており、リムベース6にネジ止めされた各ボルト65のボス部65aは、当該溝58の内側を移動する。したがって、車輪3に対するハンドリム4の前進方向Dfへの変位は、前進方向Dfのボルト65のボス部65aが溝58の前進方向Df端部に当接するまでの範囲に制限される。同様に、車輪3に対するハンドリム4の後進方向Dbへの変位は、後進方向Dbのボルト65のボス部65aが溝58の後進方向Db端部に当接するまでの範囲に制限される。   Further, as particularly shown in FIGS. 3 and 6, a configuration for limiting the displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 is provided. Specifically, an annular member 64 is fitted into an annular groove 63 formed in the rim base 6, and the annular member 64 is screwed to the rim base 6 by two bolts 65. Therefore, these bolts 65 are displaced in the rotational directions Df and Db with respect to the wheel 3 along with the hand rim 4. On the other hand, an arc-shaped groove 58 is formed on the wheel hub 5, and the boss portion 65 a of each bolt 65 screwed to the rim base 6 moves inside the groove 58. Therefore, the displacement of the hand rim 4 in the forward direction Df with respect to the wheel 3 is limited to a range until the boss 65a of the bolt 65 in the forward direction Df contacts the forward direction Df end of the groove 58. Similarly, the displacement of the hand rim 4 in the reverse direction Db with respect to the wheel 3 is limited to a range until the boss 65a of the bolt 65 in the reverse direction Db comes into contact with the end of the groove 58 in the reverse direction Db.

ちなみに、ホイールハブ5には、溝58の内側に設けられた円弧状の貫通孔59が形成されている。そして、貫通孔59には、コア部材70の係合部70aが嵌入している。これら貫通孔59やコア部材70の係合部70aの役割については、図7などを用いて後述する。   Incidentally, the wheel hub 5 is formed with an arc-shaped through hole 59 provided inside the groove 58. Then, the engaging portion 70 a of the core member 70 is fitted into the through hole 59. The roles of the through hole 59 and the engaging portion 70a of the core member 70 will be described later with reference to FIG.

上述したように、ハンドリム4は、乗員が与えたトルクに応じた量だけ、車輪3に対して変位する。そこで、動力補助機構10は、車輪3に対するハンドリム4の変位量を測定し、その結果に基づいてハンドリム4に加えられたトルクを検出する。このようなハンドリム4の変位量の具体的な測定手法は、例えばポテンショメータを用いたものなど種々の手法を採用できるが、ここでは磁気センサを用いた手法について説明する。   As described above, the hand rim 4 is displaced with respect to the wheel 3 by an amount corresponding to the torque given by the occupant. Therefore, the power assist mechanism 10 measures the amount of displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 and detects the torque applied to the hand rim 4 based on the result. As a specific method for measuring the displacement amount of the hand rim 4, various methods such as a method using a potentiometer can be adopted. Here, a method using a magnetic sensor will be described.

図7は、動力補助機構が備える変位量検出器の周囲を拡大して示す正面断面図である。図8は、変位量検出器を構成する各部材の関係を示す側面図である。変位量検出器7では、車軸30を中心とする円環状に構成された環状磁石72が、ホイールハブ5の内側に固定板720を介して取り付けられている。環状磁石72は、N極721とS極722とを交互に所定の配列ピッチPmで環状に配列した構成を具備する(図8の例では、18個の磁極721、722が20度の配列ピッチPmで配列されている)。そして、環状磁石72は、ホイールハブ5に伴って車軸30の周りを回転する。   FIG. 7 is an enlarged front sectional view showing the periphery of a displacement detector provided in the power assist mechanism. FIG. 8 is a side view showing the relationship between the members constituting the displacement detector. In the displacement amount detector 7, an annular magnet 72 configured in an annular shape around the axle 30 is attached to the inside of the wheel hub 5 via a fixed plate 720. The annular magnet 72 has a configuration in which N poles 721 and S poles 722 are alternately arranged in a ring shape with a predetermined arrangement pitch Pm (in the example of FIG. 8, 18 magnetic poles 721 and 722 have an arrangement pitch of 20 degrees). Arranged in Pm). The annular magnet 72 rotates around the axle 30 along with the wheel hub 5.

さらに、変位量検出器7では、車軸30を中心とする円環状に構成された環状プレート73が設けられている。環状プレート73は磁性体(例えば、強磁性体である鉄)であり、車軸方向Daにおいて、内側から環状磁石72に隣接する。環状プレート73は、径方向の外側に突出して車軸方向Daから環状磁石72に対向する複数の凸部731を所定の配列ピッチPpで環状に配列した構成を具備する(図8の例では、9個の凸部731が40度の配列ピッチPpで配列されている)。この際、環状プレート73における凸部731の配列ピッチPpは、環状磁石72における各磁極721、722の配列ピッチPmの偶数倍(図8では2倍)に設定されており、磁極721、722に対する凸部731の位置関係が、各凸部731について同一となるように構成されている。その結果、各凸部731は、環状磁石72が作り出す磁界の影響を同様に受けて、同程度に磁化する。なお、周方向に隣接する各凸部731の間の各凹部732では、環状プレート73は、環状磁石72から外れている。   Furthermore, the displacement detector 7 is provided with an annular plate 73 configured in an annular shape centering on the axle 30. The annular plate 73 is a magnetic body (for example, iron that is a ferromagnetic body), and is adjacent to the annular magnet 72 from the inside in the axle direction Da. The annular plate 73 has a configuration in which a plurality of convex portions 731 protruding outward in the radial direction and opposed to the annular magnet 72 from the axle direction Da are annularly arranged at a predetermined arrangement pitch Pp (in the example of FIG. 8, 9 The convex portions 731 are arranged at an arrangement pitch Pp of 40 degrees). At this time, the arrangement pitch Pp of the projections 731 in the annular plate 73 is set to an even multiple (twice in FIG. 8) of the arrangement pitch Pm of the magnetic poles 721 and 722 in the annular magnet 72. The positional relationship of the convex portions 731 is configured to be the same for each convex portion 731. As a result, each convex portion 731 is similarly affected by the magnetic field created by the annular magnet 72 and magnetized to the same extent. Note that the annular plate 73 is disengaged from the annular magnet 72 in each recess 732 between the protrusions 731 adjacent in the circumferential direction.

図7に示すように、変位量検出器7は、本体70a、70bによって凹部732で環状プレート73を保持した概略構成を具備するコア部材70有する。コア部材70は、非磁性部材(例えば、樹脂)からなる本体70a、70bに環状プレート73を鋳込んで構成されており、車軸方向Daに延設された係合部70aと、係合部70aの車軸方向Daの内側端部から車輪30の径方向の中心側へ向かって延設された保持部70bとを有する。係合部70aは、ホイールハブ5に設けられた円弧状の貫通孔59から車軸方向Daの外側へ突出して、環状部材64に設けられた係合孔64aに係合する。環状部材64の係合孔64aは、コア部材70の係合部70aに対して同径あるいは若干大径に構成されている。上述のとおり、環状部材64はハンドリム4のリムベース6に固定されているため、ハンドリム4が回転すると、環状部材64の係合孔64aは係合するコア部材70を伴って回転し、その結果、コア部材70の本体70a、70bに保持される環状プレート73も回転する。ちなみに、コア部材70の係合部70aが嵌入するホイールハブ5の貫通孔59は、周方向に長さを有する円弧状に形成されているため、コア部材70は、貫通孔59に妨げられることなく、環状プレート73を伴って回転できる。このように、コア部材70の係合部70aの機能によって、環状プレート73は、ハンドリム4に伴って車輪3に対して変位する。   As shown in FIG. 7, the displacement detector 7 includes a core member 70 having a schematic configuration in which an annular plate 73 is held in a recess 732 by main bodies 70 a and 70 b. The core member 70 is configured by casting an annular plate 73 into main bodies 70a and 70b made of a nonmagnetic member (for example, resin), and an engaging portion 70a extending in the axle direction Da, and an engaging portion 70a. And a holding portion 70b extending from the inner end in the axle direction Da toward the radial center of the wheel 30. The engaging portion 70 a protrudes from the arc-shaped through hole 59 provided in the wheel hub 5 to the outside in the axle direction Da and engages with the engaging hole 64 a provided in the annular member 64. The engagement hole 64 a of the annular member 64 is configured to have the same diameter or a slightly larger diameter than the engagement portion 70 a of the core member 70. As described above, since the annular member 64 is fixed to the rim base 6 of the hand rim 4, when the hand rim 4 rotates, the engagement hole 64 a of the annular member 64 rotates with the core member 70 to be engaged. The annular plate 73 held by the main bodies 70a and 70b of the core member 70 also rotates. Incidentally, since the through hole 59 of the wheel hub 5 into which the engaging portion 70a of the core member 70 is fitted is formed in an arc shape having a length in the circumferential direction, the core member 70 is obstructed by the through hole 59. And can be rotated with the annular plate 73. Thus, the annular plate 73 is displaced with respect to the wheel 3 along with the hand rim 4 by the function of the engaging portion 70 a of the core member 70.

コア部材70の保持部70bは、車軸方向Daの内側で環状磁石72を車輪3の径方向に跨ぐように設けられており、この保持部70bに環状プレート73が鋳込まれている。こうして、環状プレート73は、コア部材70の保持部70bの機能によって、環状磁石72の車軸方向Daの内側で、環状磁石72に対して所定のクリアランスを空けて保持される。   The holding part 70b of the core member 70 is provided so as to straddle the annular magnet 72 in the radial direction of the wheel 3 inside the axle direction Da, and an annular plate 73 is cast into the holding part 70b. Thus, the annular plate 73 is held with a predetermined clearance with respect to the annular magnet 72 inside the axial direction Da of the annular magnet 72 by the function of the holding portion 70 b of the core member 70.

さらに、変位量検出器7は、車軸方向Daにおいて環状プレート73を挟んで環状磁石72の反対側(換言すれば、環状プレート73の車軸方向Daの内側)に配置された磁気ヘッド76を有する。磁気ヘッド76は車軸30に固定されており、回転しない。磁気ヘッド76は、環状プレート73に対向する金属プレート761(例えば、鉄製)と、車軸方向Daの内側から金属プレート761に対向する磁気検出素子762と、車軸方向Daの内側から磁気検出素子762に対向するバックアップ部材763とを有する。このように磁気ヘッド76は、車軸方向Daにおいて金属プレート761とバックアップ部材763とで磁気検出素子762を挟んだ構成を具備する。金属プレート761は、環状磁石72によって磁化された環状プレート73が発生する磁界を集める集磁部材として機能する。一方、バックアップ部材763は、金属(例えば、鉄)で構成され、金属プレート761との間で磁界の経路を形成する機能を果たす。磁気検出素子762は、例えばホール素子などの磁気センサにより構成され、金属プレート761からバックアップ部材763へ到る磁界を検出して電気信号(電圧信号)を出力する。   Further, the displacement detector 7 includes a magnetic head 76 disposed on the opposite side of the annular magnet 72 (in other words, inside the axial direction Da of the annular plate 73) with the annular plate 73 interposed therebetween in the axle direction Da. The magnetic head 76 is fixed to the axle 30 and does not rotate. The magnetic head 76 includes a metal plate 761 (for example, made of iron) facing the annular plate 73, a magnetic detection element 762 facing the metal plate 761 from the inside in the axle direction Da, and a magnetic detection element 762 from the inside in the axle direction Da. And a backup member 763 facing each other. As described above, the magnetic head 76 has a configuration in which the magnetic detection element 762 is sandwiched between the metal plate 761 and the backup member 763 in the axle direction Da. The metal plate 761 functions as a magnetic collecting member that collects a magnetic field generated by the annular plate 73 magnetized by the annular magnet 72. On the other hand, the backup member 763 is made of metal (for example, iron) and functions to form a magnetic field path with the metal plate 761. The magnetic detection element 762 is configured by a magnetic sensor such as a Hall element, for example, detects a magnetic field from the metal plate 761 to the backup member 763, and outputs an electric signal (voltage signal).

上述したような構成を具備する変位量検出器7では、ハンドリム4に印加されたトルクに応じた大きさの電気信号が、磁気検出素子762から出力される。つまり、変位量検出器7では、トルクの印加によってハンドリム4が車輪3に対して変位すると、ハンドリム4に取り付けられた環状プレート73が、車輪3に取り付けられた環状磁石72に対して変位する。その結果、環状磁石72による環状プレート73の磁化の程度がハンドリム4の変位量に応じて変化し、磁気検出素子762が出力する電気信号が変化する。この点について、図9を追加して詳述する。ここで、図9は、変位量検出器を構成する各部材の関係を示す側面図であり、図8に示された部材と同様の部材が示されている。ただし、図8は、ハンドリム4にトルクが印加されていない状態に対応し、図9は、ハンドリム4に後進方向Dbへ向かうトルクが印加された状態に対応する。   In the displacement detector 7 having the above-described configuration, an electric signal having a magnitude corresponding to the torque applied to the hand rim 4 is output from the magnetic detection element 762. That is, in the displacement amount detector 7, when the hand rim 4 is displaced relative to the wheel 3 by application of torque, the annular plate 73 attached to the hand rim 4 is displaced relative to the annular magnet 72 attached to the wheel 3. As a result, the degree of magnetization of the annular plate 73 by the annular magnet 72 changes according to the amount of displacement of the hand rim 4, and the electrical signal output from the magnetic detection element 762 changes. This point will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 9 is a side view showing the relationship between the members constituting the displacement detector, and the same members as those shown in FIG. 8 are shown. However, FIG. 8 corresponds to a state in which no torque is applied to the hand rim 4, and FIG. 9 corresponds to a state in which a torque toward the reverse direction Db is applied to the hand rim 4.

図8に示すように、ハンドリム4にトルクが印加されていない状態では、環状プレート73の各凸部731は、N極721とS極722の境界に位置するため、両磁極721、722よる各凸部731の磁化が相殺して、環状プレート73は磁化しない。したがって、磁気検出素子762は、基準電圧に等しい電圧の電気信号を出力する。これに対して、例えば図9に示すように、ハンドリム4に後進方向Dbへ向かうトルクが印加された状態では、環状プレートの各凸部731は、N極721とS極722の境界よりもN極721側(後進方向Db側)にずれるため、環状プレート73は、S極722よりもN極721の影響を強く受けて、N極に磁化する。したがって、磁気検出素子762は、基準電圧より大きい電圧の電気信号を出力する。具体的には、電気信号は、N極721とS極722の境界に対する各凸部731の変位量に応じた大きさを有する。そして、かかる変位量は、上で詳述した理由からハンドリム4に印加されたトルクの大きさに応じたものとなる。その結果、磁気検出素子762は、後進方向Dbに加えられたトルクに応じた大きさの電気信号を出力する。   As shown in FIG. 8, in the state where no torque is applied to the hand rim 4, each convex portion 731 of the annular plate 73 is located at the boundary between the N pole 721 and the S pole 722. The magnetization of the convex portion 731 cancels out, and the annular plate 73 is not magnetized. Therefore, the magnetic detection element 762 outputs an electric signal having a voltage equal to the reference voltage. On the other hand, for example, as shown in FIG. 9, in the state in which the torque toward the reverse direction Db is applied to the hand rim 4, each convex portion 731 of the annular plate is N more than the boundary between the N pole 721 and the S pole 722. Since it shifts to the pole 721 side (reverse direction Db side), the annular plate 73 is more strongly affected by the N pole 721 than the S pole 722 and is magnetized to the N pole. Therefore, the magnetic detection element 762 outputs an electric signal having a voltage higher than the reference voltage. Specifically, the electrical signal has a magnitude corresponding to the amount of displacement of each convex portion 731 with respect to the boundary between the N pole 721 and the S pole 722. The amount of displacement is in accordance with the magnitude of torque applied to the hand rim 4 for the reason detailed above. As a result, the magnetic detection element 762 outputs an electric signal having a magnitude corresponding to the torque applied in the reverse direction Db.

なお、ここでは、後進方向Dbに向かうトルクがハンドリム4に与えられた場合を例示したが、前進方向Dfに向かうトルクがハンドリム4に与えられた場合についても、磁気検出素子762からの電気信号の極性が逆(基準電圧より小さい電圧)である点を除き、同様の動作が実行される。つまり、磁気検出素子762は、前進方向Dbに加えられたトルクに応じた大きさの電気信号を出力する。   Here, the case where the torque toward the backward direction Db is applied to the hand rim 4 is illustrated here, but the case where the torque toward the forward direction Df is applied to the hand rim 4 also shows the electric signal from the magnetic detection element 762. A similar operation is performed except that the polarity is reversed (voltage smaller than the reference voltage). That is, the magnetic detection element 762 outputs an electric signal having a magnitude corresponding to the torque applied in the forward direction Db.

ところで、上記のような変位量検出器7を用いた場合、車輪3に対するハンドリム4の変位に時間的変化が無い場合は、変位量検出器7は、車輪3に対するハンドリム4の変位量に応じた一定の大きさの電気信号を出力し続ける。しかしながら、環状プレート73の複数の凸部731それぞれの長さが、製造誤差などに起因してばらつくことで、車輪3に対するハンドリム4の変位に時間的変化が無いにも関わらず、変位量検出器7が出力する電気信号の大きさが時間的に揺らぐことがある。   By the way, when the displacement amount detector 7 as described above is used and the displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 has no temporal change, the displacement amount detector 7 responds to the displacement amount of the hand rim 4 with respect to the wheel 3. Continue to output electrical signals of a certain magnitude. However, the length of each of the plurality of convex portions 731 of the annular plate 73 varies due to manufacturing errors and the like, so that the displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 does not change with time, but the displacement amount detector The magnitude of the electrical signal output by 7 may fluctuate over time.

つまり、車輪3に対するハンドリム4の変位に時間的変化が無い状態で車椅子1が走行している場合は、車輪3とハンドリム4とは一定の変位量を維持しながら、車軸30の周りを回転する。その結果、車輪3側の環状磁石72とハンドリム4の環状プレート73とは、一定の位相差を維持しながら磁気ヘッド76の前を通過する。この際、環状磁石72と環状プレート73の位相差が一定であることから、環状プレート73は、当該位相差に応じた一定量だけ磁化する。しかしながら、環状プレート73において周方向に並ぶ複数の凸部731の長さがばらついていると、環状プレートの磁化の程度が周方向の位置によって変動してしまい、磁気ヘッド76が出力する電気信号が、これに応じて揺らいでしまう(磁気ノイズ)。   That is, when the wheelchair 1 is traveling in a state in which the displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 is not changed with time, the wheel 3 and the hand rim 4 rotate around the axle 30 while maintaining a certain amount of displacement. . As a result, the annular magnet 72 on the wheel 3 side and the annular plate 73 of the hand rim 4 pass in front of the magnetic head 76 while maintaining a constant phase difference. At this time, since the phase difference between the annular magnet 72 and the annular plate 73 is constant, the annular plate 73 is magnetized by a certain amount corresponding to the phase difference. However, if the lengths of the plurality of convex portions 731 arranged in the circumferential direction in the annular plate 73 vary, the degree of magnetization of the annular plate varies depending on the position in the circumferential direction, and the electric signal output from the magnetic head 76 is changed. Sway in response (magnetic noise).

そこで、車椅子1では、複数(具体的には2個)の変位量検出器7が各車輪3に対して設けられている(図10)。ここで、図10は、変位量検出器の配置態様を例示する側面図である。同図では、車軸30の中心を通り鉛直方向に延びる仮想直線Dと、車軸30の中心を通り水平方向に延びる仮想直線Gとが併記されている。さらに、仮想直線D、Gの交点を中心として、各変位量検出器7の磁気検出素子762から仮想直線Dに到る角度E、Fが併記されている。角度E、Fはいずれも70度に設定されており、両磁気検出素子762の間の角度(=E+F)は140度となっている。このように変位量検出器7を配置した構成では、上述のとおり環状プレート73での凸部731の配列ピッチPpが40度であるため、凸部731が一方の磁気検出素子762に径方向から対向するタイミングでは、凹部732が他方の磁気検出素子762に径方向から対向する。したがって、磁気検出素子762へ径方向から対向する位置を凸部731が順に通過する周期をT731としたとき、径方向から対向する凸部731による磁界を検出するタイミングは、両磁気検出素子762の間で半周期(=T731/2)だけずれる。その結果、両磁気検出素子762の間で、磁気ノイズの位相が概ね反転する。よって、両磁気検出素子762の電気信号を加算することで、磁気ノイズの影響が抑制された検出信号Spを生成することができる。   Therefore, in the wheelchair 1, a plurality of (specifically, two) displacement amount detectors 7 are provided for each wheel 3 (FIG. 10). Here, FIG. 10 is a side view illustrating an arrangement mode of the displacement detector. In the drawing, a virtual straight line D extending in the vertical direction through the center of the axle 30 and a virtual straight line G extending in the horizontal direction through the center of the axle 30 are shown. Further, the angles E and F from the magnetic detection element 762 of each displacement amount detector 7 to the virtual straight line D are shown together with the intersection of the virtual straight lines D and G as the center. The angles E and F are both set to 70 degrees, and the angle (= E + F) between the two magnetic detection elements 762 is 140 degrees. In the configuration in which the displacement detector 7 is arranged in this way, since the arrangement pitch Pp of the convex portions 731 on the annular plate 73 is 40 degrees as described above, the convex portion 731 is directed to one of the magnetic detection elements 762 from the radial direction. At the timing of facing, the recess 732 faces the other magnetic detection element 762 from the radial direction. Therefore, when the period when the convex portion 731 passes through the position facing the magnetic detection element 762 from the radial direction is T731, the timing of detecting the magnetic field by the convex portion 731 facing from the radial direction is the same as that of both magnetic detection elements 762. Is shifted by a half cycle (= T731 / 2). As a result, the phase of the magnetic noise is generally reversed between the two magnetic detection elements 762. Therefore, the detection signal Sp in which the influence of the magnetic noise is suppressed can be generated by adding the electrical signals of both the magnetic detection elements 762.

そして、動力補助機構10は、内蔵する制御基板8に搭載されたコントローラ80(図3)によって、車輪3に与える補助動力を制御する。図11は、補助動力付車椅子が備える電気的構成を部分的に示すブロック図である。なお、図11では、左輪3に対して設けられた動力補助機構10が装備するコントローラ80に符号80Lが付され、右輪3に対して設けられた動力補助機構10が装備するコントローラ80に符号80Rが付されている。さらに、図11では、動力補助機構10が備えるコントローラ80L、80Rのほか、車椅子1に設けられたユーザI/F87や、車椅子1に対する後述の設定作業に使用可能な制御端末装置100も併記されている。   The power assist mechanism 10 controls the assist power applied to the wheels 3 by a controller 80 (FIG. 3) mounted on the built-in control board 8. FIG. 11 is a block diagram partially showing an electrical configuration of the wheelchair with auxiliary power. In FIG. 11, reference numeral 80 </ b> L is assigned to the controller 80 provided in the power assist mechanism 10 provided for the left wheel 3, and reference numeral 80 </ b> L is assigned to the controller 80 provided in the power assist mechanism 10 provided for the right wheel 3. 80R is attached. Further, in FIG. 11, in addition to the controllers 80 </ b> L and 80 </ b> R included in the power assist mechanism 10, a user I / F 87 provided in the wheelchair 1 and a control terminal device 100 that can be used for setting work described later for the wheelchair 1 are also illustrated. Yes.

左輪3に対して取り付けられた動力補助機構10の制御基板8には、左輪コントローラ80Lが搭載されている。左輪コントローラ80Lは、補助動力の制御を統括的に管理する主制御ユニット81と、補助動力の制御に必要な情報を記憶する不揮発性メモリ82とを有する。主制御ユニット81は、CPU(Central Processing Unit)810、ROM(Read Only Memory)811およびメモリ812で構成されたマイクロコンピュータである。   A left wheel controller 80 </ b> L is mounted on the control board 8 of the power assist mechanism 10 attached to the left wheel 3. The left wheel controller 80L includes a main control unit 81 that comprehensively manages control of auxiliary power, and a nonvolatile memory 82 that stores information necessary for control of auxiliary power. The main control unit 81 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) 810, a ROM (Read Only Memory) 811, and a memory 812.

さらに、左輪コントローラ80Lは、各種ハードウェアとの間で信号を送受信するためのI/F(インターフェース)を有しており、具体的には、通信I/F83、モータ出力I/F84、エンコーダI/F85およびセンサI/F86を有する。通信I/F83は、右輪コントローラ80Lとの間で通信を行うものである。モータ出力I/F84は、モータ91に接続されており、主制御ユニット81は、モータ出力I/F84を介して駆動信号Sdをモータ91へ与える。これによって、モータ91は、駆動信号Sdに応じたトルクを生じる。エンコーダI/F85は、モータ91に設けられたエンコーダ91aに接続されており、主制御ユニット81は、エンコーダI/F85を介してエンコーダ91aの出力信号を受信し、モータ91の回転位置を把握する。   Further, the left wheel controller 80L has an I / F (interface) for transmitting and receiving signals to and from various hardware, specifically, a communication I / F 83, a motor output I / F 84, an encoder I / F85 and sensor I / F86. The communication I / F 83 performs communication with the right wheel controller 80L. The motor output I / F 84 is connected to the motor 91, and the main control unit 81 gives a drive signal Sd to the motor 91 via the motor output I / F 84. As a result, the motor 91 generates a torque corresponding to the drive signal Sd. The encoder I / F 85 is connected to an encoder 91a provided in the motor 91, and the main control unit 81 receives the output signal of the encoder 91a via the encoder I / F 85 and grasps the rotational position of the motor 91. .

センサI/F86は、変位量検出器7に接続されており、主制御ユニット81は、センサI/F86を介して変位量検出器7の出力する電圧信号Svを受信する。なお、センサI/F86は、2個の変位量検出器7それぞれについて設けられており、主制御ユニット81には、各変位量検出器7からの電圧信号Svが入力される。また、上述のとおり、主制御ユニット81は、磁気ノイズの影響を抑制するために、各電圧信号Svを加算して、車輪3に対するハンドリム4の変位量を示す検出信号Spを取得する。そして、主制御ユニット81は、左側のハンドリム4について求められた検出信号Spに基づいて駆動信号Sdを生成し、この駆動信号Sdを左輪3に設けられた動力補助機構10のモータ91に与えることで、左側のハンドリム4に印加されたトルクに応じた補助動力を左輪3に与える。   The sensor I / F 86 is connected to the displacement detector 7, and the main control unit 81 receives the voltage signal Sv output from the displacement detector 7 via the sensor I / F 86. The sensor I / F 86 is provided for each of the two displacement amount detectors 7, and the voltage signal Sv from each displacement amount detector 7 is input to the main control unit 81. Further, as described above, the main control unit 81 adds the voltage signals Sv to obtain the detection signal Sp indicating the displacement amount of the hand rim 4 relative to the wheel 3 in order to suppress the influence of magnetic noise. The main control unit 81 generates a drive signal Sd based on the detection signal Sp obtained for the left hand rim 4 and applies the drive signal Sd to the motor 91 of the power assist mechanism 10 provided on the left wheel 3. Thus, auxiliary power corresponding to the torque applied to the left hand rim 4 is applied to the left wheel 3.

右輪3に対して取り付けられた動力補助機構10の制御基板8には、右輪コントローラ80Rが搭載されている。右輪コントローラ80Rは、制御端末装置100との通信を行う通信I/F88をさらに備える点を除き、基本的に左輪コントローラ80Lと同一の構成を具備する。つまり、右輪コントローラ80Rにおいては、主制御ユニット81は、右側のハンドリム4について求められた検出信号Spに基づいて駆動信号Sdを生成し、この駆動信号Sdを右輪3に設けられた動力補助機構10のモータ91に与えることで、右側のハンドリム4に印加されたトルクに応じた補助動力を右輪3に与える。   A right wheel controller 80 </ b> R is mounted on the control board 8 of the power assist mechanism 10 attached to the right wheel 3. The right wheel controller 80R basically has the same configuration as the left wheel controller 80L except that the right wheel controller 80R further includes a communication I / F 88 that performs communication with the control terminal device 100. That is, in the right wheel controller 80R, the main control unit 81 generates the drive signal Sd based on the detection signal Sp obtained for the right hand rim 4, and uses this drive signal Sd as the power assist provided in the right wheel 3. By giving to the motor 91 of the mechanism 10, auxiliary power corresponding to the torque applied to the right hand rim 4 is given to the right wheel 3.

さらに、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81は、車椅子1に設けられたユーザI/F87に接続されている。つまり、ユーザI/F87は、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81によって制御される。具体的には、主制御ユニット81は、ユーザI/F87の入力内容に応じた演算を実行したり、演算結果をユーザI/F87に表示したりする。   Furthermore, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R is connected to a user I / F 87 provided in the wheelchair 1. That is, the user I / F 87 is controlled by the main control unit 81 of the right wheel controller 80R. Specifically, the main control unit 81 executes a calculation according to the input content of the user I / F 87 and displays the calculation result on the user I / F 87.

制御端末装置100は、CPUなどで構成された主制御ユニット110や不揮発性メモリ120などで構成されたパーソナルコンピュータ、携帯電話あるいはスマートフォンなどである。この制御端末装置100は通信I/F130を有しており、通信I/F130を介して車椅子1の右輪コントローラ80Rと通信することができる。さらに、制御端末装置100は、操作入出力I/F140と操作パネル150とを有しており、主制御ユニット110は、操作パネル150の入力内容に応じた演算を実行したり、演算結果を操作パネル150に表示したりする。   The control terminal device 100 is a personal computer, a mobile phone, a smartphone, or the like that is configured by a main control unit 110 configured by a CPU or the like, a nonvolatile memory 120, or the like. The control terminal device 100 has a communication I / F 130 and can communicate with the right wheel controller 80R of the wheelchair 1 via the communication I / F 130. Furthermore, the control terminal device 100 has an operation input / output I / F 140 and an operation panel 150, and the main control unit 110 executes an operation according to the input content of the operation panel 150 and operates the operation result. Or display on the panel 150.

このように車椅子1では、ハンドリム4にトルクTが印加されると、ハンドリム4が車輪3に対して変位する。そして、コントローラ80L、80Rは、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xに応じた大きさの検出信号Spを生成し、さらに検出信号Spの大きさに応じた駆動信号Sdを生成する。つまり、ハンドリム4に印加されたトルクTに基づいて、変位量X、検出信号Sp、駆動信号Sdが順に生成される。続いては、こうして実行される信号生成の詳細について説明する。   Thus, in the wheelchair 1, when the torque T is applied to the hand rim 4, the hand rim 4 is displaced with respect to the wheel 3. Then, the controllers 80L and 80R generate a detection signal Sp having a magnitude corresponding to the displacement amount X of the hand rim 4 relative to the wheel 3, and further generate a drive signal Sd corresponding to the magnitude of the detection signal Sp. That is, based on the torque T applied to the hand rim 4, the displacement amount X, the detection signal Sp, and the drive signal Sd are generated in order. Next, details of signal generation executed in this way will be described.

図12は、ハンドリムに印加されたトルクから各信号を生成する様子を模式的に示す図である。同図において、関数f1は、ハンドリム4に印加されたトルクTとハンドリム4の変位量Xとの関係を例示し、関数f2は、ハンドリム4の変位量Xと検出信号Spの関係を例示し、関数f3は、検出信号Spと駆動信号Sdとの関係を例示し、関数fm1は、ハンドリム4の操作方向により中立点の位置に違いが生じた場合におけるトルクTと変位量4との関係を例示する。   FIG. 12 is a diagram schematically showing how each signal is generated from the torque applied to the hand rim. In the figure, the function f1 illustrates the relationship between the torque T applied to the hand rim 4 and the displacement amount X of the hand rim 4, the function f2 illustrates the relationship between the displacement amount X of the hand rim 4 and the detection signal Sp, The function f3 exemplifies the relationship between the detection signal Sp and the drive signal Sd, and the function fm1 exemplifies the relationship between the torque T and the displacement 4 when the position of the neutral point varies depending on the operation direction of the hand rim 4. To do.

関数f1に示すように、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xは、ハンドリム4に印加されるトルクTの増大に応じて増大する。つまり、前進方向Df(横軸右方向)へのトルクTが印加されると、トルクTの大きさに応じた変位量Xが前進方向Df(縦軸上方向)に発生し、後進方向DbへのトルクTが印加されると、トルクTの大きさに応じた変位量Xが後進方向Db(縦軸下方向)に発生する。ただし、上述のとおり、ハンドリム4から車輪3へトルクを伝達するスプリングS1、S2は与圧されている。そのため、トルクTがスプリングS1、S2の与圧を超えない与圧領域ΔT0にトルクTがある間は、ハンドリムTの変位量Xは生じず、トルクTが与圧領域ΔT0から外れると、トルクTの増大に比例してハンドリムTの変位量Xが増大する。なお、車輪3に対するハンドリム4の変位は、上述したボス部65aと溝58によって、前進方向Dfおよび後進方向Dbの両方向において制限されている。そのため、トルクTが値Tlfに達すると変位量Xは値Xlfで一定となりそれ以上変化しない。同様に、トルクTが値Tlbに達すると変位量Xは値Xlbで一定となりそれ以上変化しない。   As indicated by the function f1, the displacement amount X of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 increases as the torque T applied to the hand rim 4 increases. That is, when the torque T in the forward direction Df (rightward on the horizontal axis) is applied, a displacement amount X corresponding to the magnitude of the torque T is generated in the forward direction Df (upward on the vertical axis), and in the backward direction Db. Is applied, a displacement amount X corresponding to the magnitude of the torque T is generated in the reverse direction Db (downward on the vertical axis). However, as described above, the springs S1 and S2 that transmit torque from the hand rim 4 to the wheel 3 are pressurized. Therefore, the displacement amount X of the hand rim T does not occur while the torque T is in the pressurizing region ΔT0 where the torque T does not exceed the pressurizing force of the springs S1, S2, and when the torque T deviates from the pressurizing region ΔT0, the torque T The amount of displacement X of the hand rim T increases in proportion to the increase in. The displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 is limited in both the forward direction Df and the reverse direction Db by the boss portion 65a and the groove 58 described above. Therefore, when the torque T reaches the value Tlf, the displacement amount X becomes constant at the value Xlf and does not change any more. Similarly, when the torque T reaches the value Tlb, the displacement amount X becomes constant at the value Xlb and does not change any more.

関数f2に示すように、検出信号Spは、ハンドリム4に印加されるトルクTに比例して変化する。つまり、変位量Xが無い間は、基準電圧Vrと等しい電圧の検出信号Spが出力され、前進方向Df(縦軸上方向)への変位量Xが生じると、前進方向Dfに対応して基準電圧Vrより高い(横軸右方向)電圧の検出信号Spが発生し、後進方向Db(縦軸下方向)への変位量Xが生じると、後進方向Dbに対応して基準電圧Vrより低い(横軸左方向)電圧の検出信号Spが発生する。この際、検出信号Spの電圧値Vと基準電圧Vrとの差の絶対値(=|V−Vr|)で与えられる検出信号Spの大きさは、変位量Xの大きさに比例する。なお、関数f2を示すグラフでは、変位量Xが前進方向Dfの最大値Xlfであるときの検出信号Spの電圧が値Vlfと示され、変位量Xが後進方向Dbの最大値Xlfであるときの検出信号Spの電圧が値Vlbと示されている。   As indicated by the function f2, the detection signal Sp changes in proportion to the torque T applied to the hand rim 4. That is, while there is no displacement amount X, a detection signal Sp having a voltage equal to the reference voltage Vr is output, and when a displacement amount X in the forward direction Df (upward in the vertical axis) occurs, the reference signal corresponds to the forward direction Df. When a detection signal Sp of a voltage higher than the voltage Vr (rightward in the horizontal axis) is generated and a displacement amount X in the backward direction Db (downward on the vertical axis) is generated, it is lower than the reference voltage Vr corresponding to the backward direction Db ( A voltage detection signal Sp is generated. At this time, the magnitude of the detection signal Sp given by the absolute value (= | V−Vr |) of the difference between the voltage value V of the detection signal Sp and the reference voltage Vr is proportional to the magnitude of the displacement amount X. In the graph showing the function f2, the voltage of the detection signal Sp when the displacement amount X is the maximum value Xlf in the forward direction Df is indicated as a value Vlf, and the displacement amount X is the maximum value Xlf in the reverse direction Db. The voltage of the detection signal Sp is indicated as the value Vlb.

関数f3に示すように、駆動信号Sdは、検出信号Spの増大に応じて増大する。つまり、前進方向Df(横軸右方向)に対応する検出信号Spが発生すると、検出信号Spの大きさに応じた駆動信号Sd(縦軸上側の極性を有する)が発生して、前進方向Dfへ向かう補助動力が車輪3に与えられる。また、後進方向Db(横軸左方向)に対応する検出信号Spが発生すると、検出信号Spの大きさに応じた駆動信号Sd(縦軸下側の極性を有する)が発生して、後進方向Dbへ向かう補助動力が車輪3に与えられる。ただし、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する関数f3(入出力特性)には不感帯Z3が設けられている。この不感帯Z3は、電圧値Vzbから電圧値Vzfに渡って設けられており、ハンドリム4が後述する中立点にあるときの検出信号Spの電圧値Vmf、Vmbを含むように設定されている。そのため、検出信号Spの電圧値が不感帯Z3にある間は、駆動信号Sdは生じず、モータ91は補助動力を生成しない。これに対して、検出信号Spの電圧値が不感帯Z3から外れると、検出信号Spの大きさの増大に応じて、駆動信号Sdの大きさが増大し、モータ91は検出信号Spの大きさに応じた補助動力を生成する。   As shown by the function f3, the drive signal Sd increases as the detection signal Sp increases. That is, when the detection signal Sp corresponding to the forward direction Df (rightward on the horizontal axis) is generated, the drive signal Sd (having a polarity on the upper side of the vertical axis) corresponding to the magnitude of the detection signal Sp is generated. Auxiliary power toward the wheel 3 is given to the wheel 3. Further, when the detection signal Sp corresponding to the reverse direction Db (horizontal axis left direction) is generated, a drive signal Sd (having a polarity on the lower side of the vertical axis) corresponding to the magnitude of the detection signal Sp is generated, and the reverse direction Auxiliary power toward Db is applied to the wheel 3. However, a dead zone Z3 is provided in the function f3 (input / output characteristics) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd. The dead zone Z3 is provided from the voltage value Vzb to the voltage value Vzf, and is set to include the voltage values Vmf and Vmb of the detection signal Sp when the hand rim 4 is at a neutral point described later. Therefore, while the voltage value of the detection signal Sp is in the dead zone Z3, the drive signal Sd is not generated and the motor 91 does not generate auxiliary power. On the other hand, when the voltage value of the detection signal Sp deviates from the dead zone Z3, the magnitude of the drive signal Sd increases as the magnitude of the detection signal Sp increases, and the motor 91 has the magnitude of the detection signal Sp. The corresponding auxiliary power is generated.

このように、検出信号Spに対する駆動信号Sdの出力に不感帯Z3を設けることは、変位量Xに対する駆動信号Sdの出力、あるいはトルクTに対する駆動信号Sdの出力に不感帯Z2、Z1を設けることと実質的に同じである。つまり、関数f2、f3を合成した変換特性(以後、f3・f2と表記)によれば、変位量Xzbから変位量Xzfに渡る不感帯Z2に変位量Xがある間は、駆動信号Sdは生じず、モータ91は補助動力を生成しない。これに対して、変位量Xが不感帯Z2から外れると、変位量Xの大きさの増大に応じて、駆動信号Sdの大きさが増大し、モータ91は変位量Xの大きさに応じた補助動力を生成する。ここで、変位量Xzbは、検出信号Spの電圧値がVzbとなるときの変位量Xであり、変位量Xzfは、検出信号Spの電圧値がVzfとなるときの変位量Xである。また、関数f1、f2、f3を合成した変換特性によれば、トルクTzbからトルクTzfに渡る不感帯Z1にトルクTがある間は、駆動信号Sdは生じず、モータ91は補助動力を生成しない。これに対して、トルクTが不感帯Z3から外れると、トルクTの大きさの増大に応じて、駆動信号Sdの大きさが増大し、モータ91はトルクTの大きさに応じた補助動力を生成する。ここで、トルクTzbは、検出信号Spの値がVzbとなるときのトルクTであり、トルクTzfは、検出信号Spの電圧値がVzfとなるときのトルクTである。ちなみに、同図に示すように、不感帯Z1は与圧領域ΔT0を含む。   Thus, providing the dead zone Z3 in the output of the drive signal Sd with respect to the detection signal Sp is substantially equivalent to providing the dead zones Z2 and Z1 in the output of the drive signal Sd with respect to the displacement amount X or the output of the drive signal Sd with respect to the torque T. Are the same. That is, according to the conversion characteristics obtained by combining the functions f2 and f3 (hereinafter referred to as f3 · f2), the drive signal Sd is not generated while the displacement amount X is in the dead zone Z2 from the displacement amount Xzb to the displacement amount Xzf. The motor 91 does not generate auxiliary power. On the other hand, when the displacement amount X deviates from the dead zone Z2, the magnitude of the drive signal Sd increases as the displacement amount X increases, and the motor 91 assists according to the displacement amount X. Generate power. Here, the displacement amount Xzb is the displacement amount X when the voltage value of the detection signal Sp becomes Vzb, and the displacement amount Xzf is the displacement amount X when the voltage value of the detection signal Sp becomes Vzf. Further, according to the conversion characteristics obtained by combining the functions f1, f2, and f3, while the torque T is in the dead zone Z1 from the torque Tzb to the torque Tzf, the drive signal Sd is not generated and the motor 91 does not generate auxiliary power. On the other hand, when the torque T deviates from the dead zone Z3, the magnitude of the drive signal Sd increases with the magnitude of the torque T, and the motor 91 generates auxiliary power according to the magnitude of the torque T. To do. Here, the torque Tzb is the torque T when the value of the detection signal Sp is Vzb, and the torque Tzf is the torque T when the voltage value of the detection signal Sp is Vzf. Incidentally, as shown in the figure, the dead zone Z1 includes a pressurized region ΔT0.

このような車椅子1では、乗員がハンドリム4を操作してハンドリム4にトルクTを印加すると、車輪3に対してハンドリム4が操作方向へ変位して、前進方向Dfにおいて印加されたトルクTがトルクTzfを超え、あるいは後進方向Dbにおいて印加されたトルクTの絶対値がトルクTzbの絶対値を超えると、車輪3を操作方向へ駆動する補助動力が生じる。また、乗員がハンドリム4へのトルクTの印加を止めると、ハンドリム4がスプリングS1、S2の弾性力によって中立点にまで戻るため、車輪3へ与えられていた補助動力は消失する。   In such a wheelchair 1, when an occupant operates the hand rim 4 and applies a torque T to the hand rim 4, the hand rim 4 is displaced in the operation direction with respect to the wheel 3, and the torque T applied in the forward direction Df is the torque. When Tzf is exceeded or the absolute value of the torque T applied in the reverse direction Db exceeds the absolute value of the torque Tzb, auxiliary power for driving the wheels 3 in the operation direction is generated. When the occupant stops applying the torque T to the hand rim 4, the hand rim 4 returns to the neutral point by the elastic force of the springs S1 and S2, so that the auxiliary power applied to the wheels 3 disappears.

ただし、ハンドリム4に対しては摩擦力が働くため、操作方向に変位した後に弾性力によって戻るハンドリム4は、弾性力と摩擦力を含む合力がゼロとなった位置に静止することとなる。その結果、ハンドリム4の静止位置、すなわち中立点は、ハンドリム4の静止前にハンドリム4が変位していた方向(操作方向)へ偏る傾向にある。しかも、車椅子3のハンドリム4は、乗員によって前進方向Dfおよび後進方向Dbの双方向へ操作されるため、前進方向Dfと後進方向Dbとの間で中立点Xmf、Xmbが異なって(Xmb<0<Xmf)、トルクTに対する変位量Xの出力は、関数fm1に示すようになる場合がある。これに対して、変位量Xを駆動信号Sdに変換する変換特性f3・f2の不感帯Z2は、中立点Xmf、Xmbの両方を含むように設定されている(Xzb<Xmb<0<Xmf<Xzf)。   However, since a frictional force acts on the hand rim 4, the hand rim 4 that returns by the elastic force after being displaced in the operation direction stops at a position where the resultant force including the elastic force and the frictional force becomes zero. As a result, the stationary position of the hand rim 4, that is, the neutral point, tends to be biased in the direction (operation direction) in which the hand rim 4 was displaced before the hand rim 4 was stationary. Moreover, since the hand rim 4 of the wheelchair 3 is operated in both the forward direction Df and the reverse direction Db by the occupant, the neutral points Xmf and Xmb differ between the forward direction Df and the reverse direction Db (Xmb <0). <Xmf), the output of the displacement amount X with respect to the torque T may be as shown in the function fm1. On the other hand, the dead zone Z2 of the conversion characteristics f3 and f2 for converting the displacement amount X into the drive signal Sd is set so as to include both the neutral points Xmf and Xmb (Xzb <Xmb <0 <Xmf <Xzf). ).

なお、図12において、トルクTmfはハンドリム4が中立点Xmfにある状態におけるスプリングS1、S2の弾性力に起因するトルクであり、ハンドリム4が中立点Xmfで静止している状態において摩擦力と拮抗している。トルクTmbはハンドリム4が中立点Xmbにある状態におけるスプリングS1、S2の弾性力に起因するトルクであり、ハンドリム4が中立点Xmbで静止している状態において摩擦力と拮抗している。   In FIG. 12, torque Tmf is a torque resulting from the elastic force of the springs S1 and S2 when the hand rim 4 is at the neutral point Xmf, and antagonizes with the frictional force when the hand rim 4 is stationary at the neutral point Xmf. doing. The torque Tmb is a torque caused by the elastic force of the springs S1 and S2 when the hand rim 4 is at the neutral point Xmb, and antagonizes the frictional force when the hand rim 4 is stationary at the neutral point Xmb.

以上のような車椅子に対しては、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する変換特性(関数f3)のゲインGsや不感帯Z3がオペレータによって予め設定される。続いては、車椅子1に対するこれらの設定作業の一例について説明する。図13は、車椅子に対して実行される設定作業の一例を示すフローチャートである。図14は、図13のフローチャートで実行されるゲイン調整の一例を示すフローチャートである。図15は、図13のフローチャートで実行される不感帯設定の一例を示す図である。   For the wheelchair as described above, the gain Gs of the conversion characteristic (function f3) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd and the dead zone Z3 are set in advance by the operator. Next, an example of these setting operations for the wheelchair 1 will be described. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of setting work performed on a wheelchair. FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of gain adjustment executed in the flowchart of FIG. FIG. 15 is a diagram showing an example of dead zone setting executed in the flowchart of FIG.

図13に示すように、オペレータは、ゲイン調整(ステップS100)を行った後に、不感帯設定(ステップS200)を行う。図14に示すゲイン調整では、ステップS101〜S106が、右輪3および左輪3のそれぞれに対して順番に(例えば、右輪、左輪の順番に)実行される。つまり、ステップS101では、オペレータが可変範囲(Xlb〜Xlf)の前方端Xlfまで、ハンドリム4を車輪3に対して変位させる。そして、オペレータがステップS101を完了した旨をユーザI/F87を介して入力すると、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81が検出信号Spの電圧値Vlfを取得する(ステップS102)。続いて、ステップS103では、オペレータが可変範囲(Xlb〜Xlf)の後方端Xlbまで、ハンドリム4を車輪3に対して変位させる。そして、オペレータがステップS103を完了した旨をユーザI/F87を介して入力すると、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81が検出信号Spの電圧値Vlbを取得する(ステップS104)。   As shown in FIG. 13, the operator performs dead zone setting (step S200) after performing gain adjustment (step S100). In the gain adjustment shown in FIG. 14, steps S101 to S106 are executed in order for each of the right wheel 3 and the left wheel 3 (for example, in the order of the right wheel and the left wheel). That is, in step S101, the operator displaces the hand rim 4 with respect to the wheel 3 up to the front end Xlf of the variable range (Xlb to Xlf). Then, when the operator inputs through the user I / F 87 that step S101 is completed, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R acquires the voltage value Vlf of the detection signal Sp (step S102). Subsequently, in step S103, the operator displaces the hand rim 4 with respect to the wheel 3 to the rear end Xlb of the variable range (Xlb to Xlf). Then, when the operator inputs through the user I / F 87 that step S103 is completed, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R acquires the voltage value Vlb of the detection signal Sp (step S104).

そして、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81は、検出信号Spの電圧値Vlf、Vlbを通信I/F88、130を介して制御端末装置100に送信する。そして、制御端末装置100は、主制御ユニット110の演算機能によって、次の演算式
Gs=Vtyp/(Vlf−Vlb)
に従ってゲインGsを算出する(ステップS105)。ここで、電圧Vtypは、右輪コントローラ82の不揮発性メモリ82に予め記憶されている正規化電圧である。ちなみに、ここでは、制御端末装置100がステップS105の演算を行う場合を示したが、制御端末装置100を用いずに車椅子1の設定を行うような場合には、右輪コントローラ80RがステップS105の演算を行っても良い。ステップS106では、ステップS105で求められたゲインGsが不揮発性メモリ82に記憶される。こうして、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する変換特性(関数f3)のゲインGsの設定が、右輪3について完了する。
The main control unit 81 of the right wheel controller 80R transmits the voltage values Vlf and Vlb of the detection signal Sp to the control terminal device 100 via the communication I / Fs 88 and 130. Then, the control terminal device 100 uses the arithmetic function of the main control unit 110 to calculate the following arithmetic expression: Gs = Vtyp / (Vlf−Vlb)
The gain Gs is calculated according to (Step S105). Here, the voltage Vtyp is a normalized voltage stored in advance in the nonvolatile memory 82 of the right wheel controller 82. Incidentally, although the case where the control terminal device 100 performs the calculation of step S105 is shown here, when the setting of the wheelchair 1 is performed without using the control terminal device 100, the right wheel controller 80R performs the operation of step S105. An operation may be performed. In step S106, the gain Gs obtained in step S105 is stored in the nonvolatile memory 82. Thus, the setting of the gain Gs of the conversion characteristic (function f3) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd is completed for the right wheel 3.

続いて、左輪3についても、同様にステップS101〜S106が実行されて、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する変換特性(関数f3)のゲインGsの設定が、左輪3について完了する。両輪3についてゲインGsの設定が完了すると(ステップS107で「YES」)、図14に示すゲイン調整が完了して、図15に示す不感帯設定が行われる。   Subsequently, steps S101 to S106 are similarly executed for the left wheel 3, and the setting of the gain Gs of the conversion characteristic (function f3) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd is completed for the left wheel 3. When the setting of the gain Gs for both wheels 3 is completed (“YES” in step S107), the gain adjustment shown in FIG. 14 is completed, and the dead zone setting shown in FIG. 15 is performed.

図15に示す不感帯設定では、ステップS201〜S211が、右輪3および左輪3のそれぞれに対して順番に(例えば、右輪、左輪の順番に)実行される。つまり、ステップS201では、オペレータは、右側のハンドリム4を車輪3に対して前進方向Dfへ、例えば変位量Xlfだけ変位させる。続くステップS202では、オペレータは、スプリングS1、S2の弾性力により、ハンドリム4を後進方向Dbへ戻す。この際、オペレータは、スプリングS1、S2の弾性力に抗したトルクをハンドリム4に与えつつ、ステップS202を実行することができる。換言すれば、オペレータは、自身がハンドリム4に与えるトルクとスプリングS1、S2の弾性力を含む合力がゼロとなる状態を維持しつつ、スプリングS1、S2の弾性力によってハンドリム4を準静的に後進方向Dbへ戻すことができる。このステップS202は、オペレータがハンドリム4にトルクを印加しない状態でハンドリム4が静止するまで継続される(ステップS203)。こうして静止した際のハンドリム4の変位量Xmfが、ハンドリム4の前進方向Dfにおける中立点の位置に対応する。そして、オペレータが右側のハンドリム4が静止した旨をユーザI/F87を介して入力すると、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81が検出信号Spの電圧値Vmfを取得する(ステップS204)。   In the dead zone setting shown in FIG. 15, steps S201 to S211 are executed in order for each of the right wheel 3 and the left wheel 3 (for example, in the order of the right wheel and the left wheel). That is, in step S201, the operator displaces the right hand rim 4 in the forward direction Df with respect to the wheel 3 by, for example, the displacement amount Xlf. In subsequent step S202, the operator returns the hand rim 4 to the reverse direction Db by the elastic force of the springs S1 and S2. At this time, the operator can execute step S202 while applying torque against the elastic force of the springs S1 and S2 to the hand rim 4. In other words, the operator makes the hand rim 4 quasi-static by the elastic force of the springs S1 and S2 while maintaining a state where the resultant torque including the torque applied to the hand rim 4 and the elastic force of the springs S1 and S2 becomes zero. It is possible to return to the reverse direction Db. This step S202 is continued until the hand rim 4 stops in a state where the operator does not apply torque to the hand rim 4 (step S203). The displacement amount Xmf of the hand rim 4 when stationary in this way corresponds to the position of the neutral point in the forward direction Df of the hand rim 4. Then, when the operator inputs through the user I / F 87 that the right hand rim 4 is stationary, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R acquires the voltage value Vmf of the detection signal Sp (step S204).

続いて、ステップS205では、オペレータは、右側のハンドリム4を車輪3に対して後進方向Dbへ、例えば変位量Xlbだけ変位させる。続くステップS206では、オペレータは、スプリングS1、S2の弾性力により、ハンドリム4を前進方向Dfへ戻す。この際も、オペレータは、スプリングS1、S2の弾性力によってハンドリム4を準静的に前進方向Dfへ戻すことができる。このステップS205は、オペレータがハンドリム4にトルクを印加しない状態でハンドリム4が静止するまで継続される(ステップS207)。こうして静止した際のハンドリム4の変位量Xmbが、ハンドリム4の後進方向Dbにおける中立点の位置に対応する。そして、オペレータが右側のハンドリム4が静止した旨をユーザI/F87を介して入力すると、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81が検出信号Spの電圧値Vmbを取得する(ステップS208)。   Subsequently, in step S205, the operator displaces the right hand rim 4 in the reverse direction Db with respect to the wheel 3 by, for example, a displacement amount Xlb. In subsequent step S206, the operator returns the hand rim 4 to the forward direction Df by the elastic force of the springs S1, S2. Also at this time, the operator can return the hand rim 4 to the forward direction Df quasi-statically by the elastic force of the springs S1, S2. This step S205 is continued until the hand rim 4 stops in a state where the operator does not apply torque to the hand rim 4 (step S207). The displacement amount Xmb of the hand rim 4 when stationary in this way corresponds to the position of the neutral point in the reverse direction Db of the hand rim 4. Then, when the operator inputs through the user I / F 87 that the right hand rim 4 is stationary, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R acquires the voltage value Vmb of the detection signal Sp (step S208).

そして、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81は、検出信号Spの電圧値Vmf、Vmbを通信I/F88、130を介して制御端末装置100に送信する。そして、制御端末装置100は、主制御ユニット110の演算機能によって、次の演算式
V0=(Vmf+Vmb)/2
に従って中点電位V0を算出する(ステップS209)。ちなみに、ここでは、制御端末装置100がステップS209の演算を行う場合を示したが、制御端末装置100を用いずに車椅子1の設定を行うような場合には、右輪コントローラ80RがステップS209の演算を行っても良い。ステップS210では、ステップS209で求められた中点電位V0が不揮発性メモリ82に記憶される。そして、ステップS211では、不感帯Z3の中央が中点電位V0に一致しつつ不感帯Z3が電圧値Vmf、Vmbを含むように、不感帯Z3が設定されて、不揮発性メモリ82に記憶される。こうして、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する変換特性(関数f3)の不感帯Z3の設定が、右輪3について完了する。これによって、変位量Xを駆動信号Sdに変換する変換特性f3・f2において、不感帯Z2の中央が中立点Xzf、Xzbの中央に一致しつつ、不感帯Z2が中立点Xzf、Xzbを含むように、右輪3について不感帯Z2が設定される。
The main control unit 81 of the right wheel controller 80R transmits the voltage values Vmf and Vmb of the detection signal Sp to the control terminal device 100 via the communication I / Fs 88 and 130. Then, the control terminal device 100 uses the calculation function of the main control unit 110 to calculate the following calculation formula: V0 = (Vmf + Vmb) / 2
Then, the midpoint potential V0 is calculated (step S209). Incidentally, although the case where the control terminal device 100 performs the calculation of step S209 is shown here, when the setting of the wheelchair 1 is performed without using the control terminal device 100, the right wheel controller 80R performs the operation of step S209. An operation may be performed. In step S210, the midpoint potential V0 obtained in step S209 is stored in the nonvolatile memory 82. In step S211, the dead zone Z3 is set and stored in the nonvolatile memory 82 such that the dead zone Z3 includes the voltage values Vmf and Vmb while the center of the dead zone Z3 coincides with the midpoint potential V0. Thus, the setting of the dead zone Z3 of the conversion characteristic (function f3) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd is completed for the right wheel 3. Accordingly, in the conversion characteristics f3 and f2 for converting the displacement amount X into the drive signal Sd, the center of the dead zone Z2 coincides with the center of the neutral points Xzf and Xzb, and the dead zone Z2 includes the neutral points Xzf and Xzb. A dead zone Z2 is set for the right wheel 3.

続いて、左輪3についても、同様にステップS201〜S211が実行されて、検出信号Spを駆動信号Sdに変換する変換特性(関数f3)の不感帯Z3の設定が、左輪3について完了する。これによって、変位量Xを駆動信号Sdに変換する変換特性f3・f2において、不感帯Z2の中央が中立点Xzf、Xzbの中央に一致しつつ、不感帯Z2が中立点Xzf、Xzbを含むように、左輪3について不感帯Z2が設定される。   Subsequently, steps S201 to S211 are similarly executed for the left wheel 3, and the setting of the dead zone Z3 of the conversion characteristic (function f3) for converting the detection signal Sp into the drive signal Sd is completed for the left wheel 3. Accordingly, in the conversion characteristics f3 and f2 for converting the displacement amount X into the drive signal Sd, the center of the dead zone Z2 coincides with the center of the neutral points Xzf and Xzb, and the dead zone Z2 includes the neutral points Xzf and Xzb. A dead zone Z2 is set for the left wheel 3.

以上に説明したように、本実施形態では、前進方向Dfおよび後進方向Dbの双方向へ車輪3に対して回転自在なハンドリム4が設けられており、車輪3とハンドリム4との間が、ハンドリム4に印加されたトルクTに応じて変形するスプリングS1、S2により接続されている。そのため、ハンドリム4は、ハンドリム4に印加されたトルクTに応じた変位量Xだけ、車輪3に対して変位する。さらに、車椅子1は、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xを駆動信号Sdに変換するコントローラ80L、80Rと、駆動信号Sdに応じた補助動力を車輪3に与えるモータ91とを備えている。これによって、ハンドリム4に印加されたトルクTに応じた補助動力が車輪に与えられることとなる。   As described above, in this embodiment, the hand rim 4 that is rotatable with respect to the wheel 3 in both the forward direction Df and the reverse direction Db is provided, and the hand rim is provided between the wheel 3 and the hand rim 4. 4 are connected by springs S1 and S2 which are deformed according to the torque T applied to them. Therefore, the hand rim 4 is displaced with respect to the wheel 3 by a displacement amount X corresponding to the torque T applied to the hand rim 4. Furthermore, the wheelchair 1 includes controllers 80L and 80R that convert the displacement amount X of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 into a drive signal Sd, and a motor 91 that gives auxiliary power to the wheel 3 according to the drive signal Sd. As a result, auxiliary power corresponding to the torque T applied to the hand rim 4 is given to the wheels.

また、本実施形態では、ハンドリム4の変位量Xを駆動信号Sdに変換する変換特性f3・f2が、変位量Xに対して不感帯Z2を有する。したがって、乗員がハンドリム4を操作した場合であっても、ハンドリム4の変位量Xが不感帯Z2の範囲にある期間は、補助動力は生成されない。一方、ハンドリム4の変位量Xが不感帯Z2の端に差し掛かると補助動力が効き始め、ハンドリム4の変位量Xが不感帯Z2から抜け出した後は、この変位量Xに応じた補助動力が車輪3に与えられる。   In this embodiment, the conversion characteristics f3 and f2 for converting the displacement amount X of the hand rim 4 into the drive signal Sd have a dead zone Z2 with respect to the displacement amount X. Therefore, even when the occupant operates the hand rim 4, no auxiliary power is generated during the period in which the displacement amount X of the hand rim 4 is in the range of the dead zone Z2. On the other hand, when the displacement amount X of the hand rim 4 reaches the end of the dead zone Z2, the auxiliary power starts to work. After the displacement amount X of the hand rim 4 comes out of the dead zone Z2, the auxiliary power corresponding to this displacement amount X is applied to the wheel 3. Given to.

そして、本実施形態では、変換特性f3・f2の不感帯Z2がハンドリム4の中立点Xmf、Xmbに基づいて設定されている。具体的には、車輪3に対して前進方向Dfに変位したハンドリム4がスプリングS1、S2の弾性力によって後進方向Dbに戻って静止する中立点Xmfと、車輪3に対して後進方向Dbに変位したハンドリム4がスプリングS1、S2の弾性力によって前進方向Dfに戻って静止する中立点Xmbとを含むように、変換特性f3・f2の変位量Xに対する不感帯Z2が設定されている。このように、操作方向によって位置の異なる中立点Xmf、Xmbを変換特性f3・f2の不感帯Z2に含めることで、操作方向によって中立点Xmf、Xmbの位置が異なることが操作感覚に及ぼす影響を緩和して、良好な運転感覚の実現を図ることが可能となっている。   In this embodiment, the dead zone Z2 of the conversion characteristics f3 and f2 is set based on the neutral points Xmf and Xmb of the hand rim 4. Specifically, the hand rim 4 displaced in the forward direction Df with respect to the wheel 3 is displaced in the backward direction Db with respect to the wheel 3 and the neutral point Xmf where the hand rim 4 returns to the backward direction Db by the elastic force of the springs S1 and S2. The dead zone Z2 with respect to the displacement amount X of the conversion characteristics f3 and f2 is set so that the hand rim 4 includes the neutral point Xmb that returns to the forward direction Df and stops by the elastic force of the springs S1 and S2. In this way, by including the neutral points Xmf and Xmb whose positions differ depending on the operation direction in the dead zone Z2 of the conversion characteristics f3 and f2, the influence on the operation feeling that the positions of the neutral points Xmf and Xmb differ depending on the operation direction is mitigated. Thus, it is possible to achieve a good driving feeling.

このような操作感覚に対する影響の緩和が見られる一例について具体的に説明するために、例えば中立点Xmf、Xmbが不感帯Z2に対してずれており、一方の中立点、例えば中立点Xmfが不感帯Z2から外れてXmf>Xzfであった場合を考える。ハンドリム4が中立点Xmfにある状態から車輪3を前進させる際、ハンドリム4に操作力を加えるとトルクTzfを超えるまでは車輪3は操作トルクTのみで駆動され、トルクTzfを超えると補助動力が車輪3に付加的に作用する。Xmf>Xzfであるので、操作トルクTと補助動力の両方が車輪3に作用することになるトルクTzfを超える操作トルクTがハンドリム4に加えられても、トルクTmfに、摩擦力(ハンドリム4がスプリングS1、S2の弾性力に抗して中立点Xmfに静止している際に、車輪3側からハンドリム4に作用する摩擦力と逆方向の力)に起因するトルクを加えたトルクを超えるまで、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xは中立点Xmfから変化しないままとなる。このため、ハンドリム4が中立点Xmfにある状態から車輪3を前進させる乗員は、車輪3の操作感覚を硬く感じる傾向にある。   In order to specifically describe an example in which the influence on the operational feeling is reduced, for example, the neutral points Xmf and Xmb are shifted from the dead zone Z2, and one neutral point, for example, the neutral point Xmf is the dead zone Z2. Consider the case where Xmf> Xzf. When the wheel 3 is moved forward from the state where the hand rim 4 is at the neutral point Xmf, if an operating force is applied to the hand rim 4, the wheel 3 is driven only by the operating torque T until the torque Tzf is exceeded. It acts on the wheel 3 additionally. Since Xmf> Xzf, even if the operation torque T exceeding the torque Tzf that causes both the operation torque T and the auxiliary power to act on the wheel 3 is applied to the hand rim 4, the friction force (the hand rim 4 is applied to the torque Tmf). When exceeding the torque added by the torque caused by the friction force acting on the hand rim 4 from the wheel 3 side when it is stationary at the neutral point Xmf against the elastic force of the springs S1 and S2 The displacement amount X of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 remains unchanged from the neutral point Xmf. For this reason, the passenger | crew who advances the wheel 3 from the state in which the hand rim 4 exists in the neutral point Xmf exists in the tendency which feels the operation feeling of the wheel 3 hard.

これに対してハンドリム4が中立点Xmbにある状態から車輪3を前進させる際には、XmfとXzfとの間の大きさの違いに関係なく、スプリングS1、S2の弾性力にアシストされながら摩擦力に打ち勝つだけの小さなトルクTの付与で、車輪3に対するハンドリム4の変位量XがXmbからゼロまで変化する。ハンドリム4にさらにスプリングS1、S2の弾性力と摩擦力とに打ち勝つ漸増する操作トルクTを加えると、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xが0から増加して行く。操作トルクTが、操作トルクTと補助動力の両方が車輪3に作用することになるトルクTzfを超えれば勿論のこと、かなり小さな値から漸増させる操作トルクTに応じ、車輪3に対するハンドリム4の変位量Xが漸増する。その結果、ハンドリム4が中立点Xmbにある状態から車輪3を前進させる乗員は、車輪3の操作感覚を柔らかく感じる傾向にある。   On the other hand, when the wheel 3 is advanced from the state where the hand rim 4 is at the neutral point Xmb, the friction is assisted by the elastic force of the springs S1 and S2 regardless of the difference in size between Xmf and Xzf. By applying a small torque T that overcomes the force, the displacement amount X of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 changes from Xmb to zero. When a further increasing operation torque T that overcomes the elastic force and frictional force of the springs S1 and S2 is further applied to the hand rim 4, the displacement amount X of the hand rim 4 relative to the wheel 3 increases from zero. The displacement of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 as a matter of course, as long as the operating torque T exceeds the torque Tzf that both the operating torque T and the auxiliary power act on the wheel 3, depending on the operating torque T gradually increasing from a considerably small value. The quantity X increases gradually. As a result, an occupant who advances the wheel 3 from a state in which the hand rim 4 is at the neutral point Xmb tends to feel the operational feeling of the wheel 3 softly.

このように、中立点Xmf、Xmbの少なくともいずれかが不感帯Z2から外れていた場合、操作開始時におけるハンドリム4が中立点Xmf、Xmbのいずれにあるかによって、乗員による操作感覚に大きな違いが生じるおそれがあった。これに対して本実施形態では、中立点Xmf、Xmbを含むように不感帯Z2が設定されており、Xmf<Xzfとなっている。したがって上記の例と異なり、操作開始時においてハンドリム4が中立点Xmfにあったとしても、トルクTzfよりも小さなトルクT(トルクTmfに摩擦力に起因するトルクを加えたトルクを超える操作トルクT)の印加によって、ハンドリム4は中立点Xmfから車輪3に対して変位する。そして、トルクTzfを超えるトルクTがハンドリム4に印加されると、車輪3に対するハンドリム4の変位量XがXzfを超えて、補助動力が車輪3に作用する。つまり、上記の例に比較して、ハンドリム4が中立点Xmfにある状態から車輪3を前進させる際の操作感覚の硬さが緩和されることとなる。   As described above, when at least one of the neutral points Xmf and Xmb is out of the dead zone Z2, there is a great difference in the feeling of operation by the occupant depending on whether the hand rim 4 is at the neutral point Xmf or Xmb at the start of the operation. There was a fear. On the other hand, in this embodiment, the dead zone Z2 is set so as to include the neutral points Xmf and Xmb, and Xmf <Xzf. Therefore, unlike the above example, even if the hand rim 4 is at the neutral point Xmf at the start of operation, torque T smaller than torque Tzf (operation torque T exceeding torque obtained by adding torque caused by frictional force to torque Tmf). The hand rim 4 is displaced with respect to the wheel 3 from the neutral point Xmf. When a torque T exceeding the torque Tzf is applied to the hand rim 4, the displacement amount X of the hand rim 4 with respect to the wheel 3 exceeds Xzf and auxiliary power acts on the wheel 3. That is, as compared with the above example, the hardness of the operation feeling when the wheel 3 is advanced from the state where the hand rim 4 is at the neutral point Xmf is alleviated.

このような利点は、左右のそれぞれに車輪3を備えた車椅子1にとって特に好適と言える。この点について具体的に説明するために、左右の両側において上記の例のように中立点Xmfが不感帯Z2から外れてXmf>Xzfであった場合を考える。この際に、例えば左側のハンドリム4が中立点Xmfにあるとともに右側のハンドリム4が中立点Xnbにある状態から車輪3を前進させるとすると、乗員は、左輪3の操作感覚を硬く感じるのに対して右輪3の操作感覚を柔らかく感じるとともに、左側では、ハンドリム4にトルクTzfを超えるトルクが加えられると、左輪3に対するハンドリム4の変位量Xは中立点Xmfから変化しないまま、補助動力が車輪3に作用してしまう。その結果、左右の車輪3の間で乗員の操作感覚が大きく異なり、車椅子1の操作性が低下するおそれがあった。これに対して本実施形態では、中立点Xmf、Xmbを含むように不感帯Z2が設定されており、Xmf<Xzfとなっている。したがって、左右の車輪3の間で操作感覚の違いを緩和して、車椅子1の操作性を向上させることができる。   Such an advantage can be said to be particularly suitable for the wheelchair 1 provided with the wheels 3 on the left and right respectively. To specifically explain this point, consider a case where the neutral point Xmf deviates from the dead zone Z2 and Xmf> Xzf as in the above example on both the left and right sides. At this time, for example, if the wheel 3 is moved forward from the state in which the left hand rim 4 is at the neutral point Xmf and the right hand rim 4 is at the neutral point Xnb, the occupant feels that the operation feeling of the left wheel 3 is hard. When the torque exceeding the torque Tzf is applied to the hand rim 4 on the left side, the displacement X of the hand rim 4 relative to the left wheel 3 does not change from the neutral point Xmf, and the auxiliary power is not changed. 3 will be affected. As a result, the operability of the occupant differs greatly between the left and right wheels 3, and the operability of the wheelchair 1 may be reduced. On the other hand, in this embodiment, the dead zone Z2 is set so as to include the neutral points Xmf and Xmb, and Xmf <Xzf. Therefore, the difference in operational feeling between the left and right wheels 3 can be reduced, and the operability of the wheelchair 1 can be improved.

また、運転感覚の向上という観点からは、乗員がハンドリム4から手を放している際には、補助動力の生成を止めて、車椅子1を確実に停止させておくことが好適となる。これに対して、中立点Xmf、Xmbを含むように不感帯Z2を設定した本実施形態によれば、乗員がハンドリム4から手を放しており、ハンドリム4が中立点Xmfあるいは中立点Xmbにある場合には、補助動力は生成されない。すなわち、車椅子1が停車した後は、乗員がハンドリム4から手を放したままでも車椅子1が停車し続けるといった利点がある。   From the viewpoint of improving driving sensation, it is preferable to stop the wheelchair 1 by stopping generation of auxiliary power when the occupant releases his hand from the hand rim 4. On the other hand, according to the present embodiment in which the dead zone Z2 is set so as to include the neutral points Xmf and Xmb, the occupant releases his hand from the hand rim 4, and the hand rim 4 is at the neutral point Xmf or the neutral point Xmb. No auxiliary power is generated. That is, after the wheelchair 1 stops, there is an advantage that the wheelchair 1 continues to stop even if the passenger releases his hand from the hand rim 4.

特に、本実施形態で示した車椅子の設定方法(図15の不感帯設定)は、不感帯Z2の設定をより簡便かつ適切に実行できるという利点を有する。つまり、ハンドリム4の中立点Xmf、Xmbに対する不感帯Z2の調整は、例えばハンドリム4に対する磁気検出素子762の位置を調整することによって実行しても構わない。ただし、磁気検出素子762の位置を高精度に調整することは難しく、中立点Xmf、Xmbに対して不感帯Z2を適切に調整することは容易ではない。これに対して、本実施形態では、磁気検出素子762の位置を調整する代わりに不感帯Z2を調整することで、ハンドリム4の中立点Xmf、Xmbに対する不感帯Z2の調整を行っている。かかる構成は、コントローラ80L、80Rに記憶される不感帯Z2に関する情報を書き換えるだけで、ハンドリム4の中立点Xmf、Xmbに対する不感帯Z2の調整を行える。したがって、不感帯Z2の設定をより簡便かつ適切に実行することが可能となっている。   In particular, the wheelchair setting method (dead zone setting in FIG. 15) shown in the present embodiment has the advantage that the dead zone Z2 can be set more simply and appropriately. That is, the adjustment of the dead zone Z2 with respect to the neutral points Xmf and Xmb of the hand rim 4 may be performed by adjusting the position of the magnetic detection element 762 with respect to the hand rim 4, for example. However, it is difficult to adjust the position of the magnetic detection element 762 with high accuracy, and it is not easy to appropriately adjust the dead zone Z2 with respect to the neutral points Xmf and Xmb. In contrast, in the present embodiment, the dead zone Z2 is adjusted with respect to the neutral points Xmf and Xmb of the hand rim 4 by adjusting the dead zone Z2 instead of adjusting the position of the magnetic detection element 762. Such a configuration can adjust the dead zone Z2 with respect to the neutral points Xmf and Xmb of the hand rim 4 only by rewriting information on the dead zone Z2 stored in the controllers 80L and 80R. Accordingly, the dead zone Z2 can be set more simply and appropriately.

また、変換特性f3・f2の不感帯Z2の中央が中立点Xmf、Xmbの中央に一致するように変換特性f3・f2が設定されている。このような構成では、中立点Xmfから不感帯Z2の前進方向Dfの端Xzfに到るまでのハンドリム4の変位量と、中立点Xmbから不感帯Z2の後進方向Dbの端Xzbに到るまでのハンドリム4の変位量とが等しくなる。したがって、乗員が中立点Xmfから前進方向Dfにハンドリム4を操作した場合と、中立点Xmbから後進方向Dbにハンドリム4を操作した場合とで、補助動力が効き始めるまでのハンドリム4の操作量が等しくなる。その結果、操作方向によって中立点Xmb、Xmfの位置が異なることが操作感覚に及ぼす影響を効果的に抑制して、極めて良好な運転感覚の実現を図ることが可能となっている。   The conversion characteristics f3 and f2 are set so that the center of the dead zone Z2 of the conversion characteristics f3 and f2 coincides with the centers of the neutral points Xmf and Xmb. In such a configuration, the displacement of the hand rim 4 from the neutral point Xmf to the end Xzf in the forward direction Df of the dead zone Z2 and the hand rim from the neutral point Xmb to the end Xzb in the reverse direction Db of the dead zone Z2 The amount of displacement of 4 is equal. Accordingly, when the occupant operates the hand rim 4 in the forward direction Df from the neutral point Xmf and when the hand rim 4 is operated in the reverse direction Db from the neutral point Xmb, the amount of operation of the hand rim 4 until the auxiliary power starts to work is large. Will be equal. As a result, it is possible to effectively suppress the influence of the position of the neutral points Xmb and Xmf on the operation feeling depending on the operation direction, and to realize a very good driving feeling.

特に、本実施形態で示した車椅子の設定方法(図15の不感帯設定)では、磁気検出素子762の位置を調整する代わりに不感帯Z2を調整することで、ハンドリム4の中立点Xmf、Xmbに対する不感帯Z2の調整を行っている。そのため、コントローラ80L、80Rに記憶される不感帯Z2に関する情報を書き換えるだけで、ハンドリム4の中立点Xmf、Xmbの中央に不感帯Z2の中央を、簡便かつ確実に一致させることができる。   In particular, in the wheelchair setting method shown in this embodiment (dead zone setting in FIG. 15), the dead zone Z2 is adjusted with respect to the neutral points Xmf and Xmb by adjusting the dead zone Z2 instead of adjusting the position of the magnetic detection element 762. Z2 is adjusted. Therefore, the center of the dead zone Z2 can be easily and reliably aligned with the center of the neutral points Xmf and Xmb of the hand rim 4 simply by rewriting the information regarding the dead zone Z2 stored in the controllers 80L and 80R.

また、本実施形態では、変位量検出器7が変位量Xを検出信号Spに変換するゲインに基づいて、コントローラ80L、80Rの主制御ユニット81が検出信号Spを駆動信号Sdに変換するゲインGsが調整されている。したがって、車椅子1の製造現場などにおいて車椅子1に取り付けられる変位量検出器7のゲインが検出器7毎にばらついていても、安定した駆動信号Sdが出力される車椅子1を得ることができる。   In the present embodiment, the gain Gs that the main control unit 81 of the controllers 80L and 80R converts the detection signal Sp into the drive signal Sd based on the gain that the displacement detector 7 converts the displacement amount X into the detection signal Sp. Has been adjusted. Therefore, even if the gain of the displacement detector 7 attached to the wheelchair 1 varies at each detector 7 at the manufacturing site of the wheelchair 1 or the like, the wheelchair 1 that outputs a stable drive signal Sd can be obtained.

このように、本実施形態では、車椅子1が本発明の「補助動力付車椅子」の一例に相当し、車輪3が本発明の「車輪」の一例に相当し、スプリングS1、S2が本発明の「弾性部材」の一例に相当し、コントローラ80L、80Rが本発明の「制御部」の一例に相当し、変位量検出器7が本発明の「検出器」の一例に相当し、モータ91が本発明の「駆動源」の一例に相当し、変換特性f3・f2が本発明の「変換特性」の一例に相当し、中立点Xmf、Xmbが本発明の「第1中立点」あるいは「第2中立点」の一例に相当し、前進方向Dfあるいは後進方向Dbが本発明の「第1方向」あるいは「第2方向」の一例に相当し、主制御ユニット81が構成する回路(CPU810など)が本発明の「制御回路」の一例に相当する。   Thus, in this embodiment, the wheelchair 1 corresponds to an example of the “wheelchair with auxiliary power” of the present invention, the wheel 3 corresponds to an example of the “wheel” of the present invention, and the springs S1 and S2 correspond to the present invention. It corresponds to an example of “elastic member”, controllers 80L and 80R correspond to an example of “control unit” of the present invention, displacement amount detector 7 corresponds to an example of “detector” of the present invention, and motor 91 The conversion characteristics f3 and f2 correspond to an example of the "conversion characteristics" of the present invention, and the neutral points Xmf and Xmb correspond to the "first neutral point" or the "first neutral point" of the present invention. The forward direction Df or the reverse direction Db corresponds to an example of the “first direction” or the “second direction” of the present invention, and a circuit (such as a CPU 810) that constitutes the main control unit 81. Corresponds to an example of the “control circuit” of the present invention.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。そこで、例えば、次に説明するような異常検知機能をさらに具備するように車椅子1を構成しても良い。図16は、異常検知機能を備える車椅子が実行する動作の一例を示すフローチャートである。当該フローチャートは、例えば図13に示した車椅子の設定が完了した後などに実行することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit of the present invention. Therefore, for example, the wheelchair 1 may be configured to further include an abnormality detection function described below. FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of an operation performed by a wheelchair having an abnormality detection function. The flowchart can be executed, for example, after the wheelchair setting shown in FIG. 13 is completed.

ステップS301では、可変範囲Xlb〜Xlfの前進方向Dfの端Xlfまでハンドリム4が変位している際の検出信号Spの電圧Vlfと中点電圧V0との差である前側出力レンジRf(検出信号出力レンジ)の絶対値(=|Vlf−V0|)が、主制御ユニット81において求められる。続くステップS302では、可変範囲Xlb〜Xlfの後進方向Dbの端Xlbまでハンドリム4が変位している際の検出信号Spの電圧Vlbと中点電圧V0との差である後側出力レンジRb(検出信号出力レンジ)の絶対値(=|Vlb−V0|)が、主制御ユニット81において求められる。そして、主制御ユニット81は、所定の閾値Rthと比較して、次の条件
Rf≦Rth
Rb≦Rth
の少なくともいずれかが満たされると判断した場合(ステップS303で「YES」の場合)には、異常が生じたと判断して(ステップS304)、ユーザI/F87を介してその旨を報知して(ステップS305)、図16のフローチャートが終了する。また、異常が無いと判断された場合(ステップS303で「NO」の場合)には、図16のフローチャートはそのまま終了する。なお、図16のフローチャートは、右輪3および左輪3のそれぞれについて実行される。
In step S301, the front output range Rf (detection signal output) is the difference between the voltage Vlf of the detection signal Sp and the midpoint voltage V0 when the hand rim 4 is displaced to the end Xlf in the forward direction Df of the variable range Xlb to Xlf. The absolute value (= | Vlf−V0 |) of the range is obtained in the main control unit 81. In the subsequent step S302, the rear output range Rb (detection) which is the difference between the voltage Vlb of the detection signal Sp and the midpoint voltage V0 when the hand rim 4 is displaced to the end Xlb in the reverse direction Db of the variable range Xlb to Xlf. The absolute value (= | Vlb−V0 |) of the signal output range is obtained in the main control unit 81. Then, the main control unit 81 compares the following condition Rf ≦ Rth with the predetermined threshold value Rth.
Rb ≦ Rth
If it is determined that at least one of the above is satisfied (in the case of “YES” in step S303), it is determined that an abnormality has occurred (step S304), and that is notified via the user I / F 87 ( Step S305), the flowchart of FIG. 16 ends. If it is determined that there is no abnormality (in the case of “NO” in step S303), the flowchart of FIG. Note that the flowchart of FIG. 16 is executed for each of the right wheel 3 and the left wheel 3.

このような構成では、検出信号出力レンジRf、Rbの絶対値が、閾値Rth以下の場合は異常が生じたと判断される。したがって、検出信号出力レンジRf、Rbが十分に確保されていない場合は、異常と判断されるため、検出信号出力レンジRf、Rbを確保するためのメンテナンスを必要に応じて実行することができ、好適である。   In such a configuration, when the absolute values of the detection signal output ranges Rf and Rb are equal to or less than the threshold value Rth, it is determined that an abnormality has occurred. Therefore, if the detection signal output ranges Rf and Rb are not sufficiently secured, it is determined that there is an abnormality, and therefore maintenance for securing the detection signal output ranges Rf and Rb can be performed as necessary. Is preferred.

さらに、異常が生じたと主制御ユニット81が判断した際に、異常の発生を報知するユーザI/F(報知部)が設けられている。したがって、車椅子の乗員、介助者あるいは車椅子に設定を行うオペレータ等に異常を報知して、必要なメンテナンスの実行を促すことができる。   Furthermore, when the main control unit 81 determines that an abnormality has occurred, a user I / F (notification unit) for notifying the occurrence of an abnormality is provided. Therefore, it is possible to notify the occupant of the wheelchair, an assistant, or an operator who sets the wheelchair, etc., and to prompt the execution of necessary maintenance.

図17は、異常検知機能を備える車椅子が実行する動作の他の例を示すフローチャートである。当該フローチャートは、例えば図13に示した車椅子の設定が完了した後などに実行することができる。ステップS401では、右輪コントローラ80Rは、自身の前側出力レンジRf1および後側出力レンジRb1を求める。こうして、右輪3についての各出力レンジRf1、Rb1が取得される。また、ステップS402では、右輪コントローラ80Rは、相手(つまり、左輪コントローラ80L)の前側出力レンジRf2および後側出力レンジRb2を、通信I/F83を介して左輪コントローラ80Lから受信する。こうして、左輪3についての各出力レンジRf2、Rb2が取得される。   FIG. 17 is a flowchart illustrating another example of an operation performed by a wheelchair having an abnormality detection function. The flowchart can be executed, for example, after the wheelchair setting shown in FIG. 13 is completed. In step S401, the right wheel controller 80R obtains its own front output range Rf1 and rear output range Rb1. Thus, the respective output ranges Rf1 and Rb1 for the right wheel 3 are acquired. In step S402, the right wheel controller 80R receives the front output range Rf2 and the rear output range Rb2 of the other party (that is, the left wheel controller 80L) from the left wheel controller 80L via the communication I / F 83. Thus, the respective output ranges Rf2 and Rb2 for the left wheel 3 are acquired.

続くステップS403では、右輪コントローラ80Rは、左輪3と右輪3との間について、前側出力レンジ差ΔRf(=|Rf1−Rf2|)と、後側出力レンジ差ΔRb(=|Rb1−Rb2|)とを求める。そして、右輪コントローラ80Rの主制御ユニット81は、所定の閾値ΔRthと比較して、次の条件
ΔRf≧ΔRth
ΔRb≧ΔRth
の少なくともいずれかが満たされると判断した場合(ステップS404で「YES」の場合)には、異常が生じたと判断し(ステップS405)、ユーザI/F87を介してその旨を報知して(ステップS406)、図17のフローチャートが終了する。また、異常が無いと判断された場合(ステップS404で「NO」の場合)には、図17のフローチャートはそのまま終了する。
In the subsequent step S403, the right wheel controller 80R, for the left wheel 3 and the right wheel 3, between the front output range difference ΔRf (= | Rf1-Rf2 |) and the rear output range difference ΔRb (= | Rb1-Rb2 | ) And ask. Then, the main control unit 81 of the right wheel controller 80R compares the following condition ΔRf ≧ ΔRth with the predetermined threshold value ΔRth.
ΔRb ≧ ΔRth
If it is determined that at least one of the above is satisfied (in the case of “YES” in step S404), it is determined that an abnormality has occurred (step S405), and the fact is notified via the user I / F 87 (step S405). S406), the flowchart of FIG. 17 ends. If it is determined that there is no abnormality (“NO” in step S404), the flowchart of FIG.

このような構成では、右輪3についての検出信号出力レンジRf1、Rb1と、左輪3についての検出信号出力レンジRf2、Rb2とが大きく異なる場合は、異常と判断される。そのため、右輪3と左輪3の間で検出信号出力レンジRf1、Rb1、Rf2、Rb2を揃えるためのメンテナンスを必要に応じて実行することができ、好適である。   In such a configuration, when the detection signal output ranges Rf1 and Rb1 for the right wheel 3 are greatly different from the detection signal output ranges Rf2 and Rb2 for the left wheel 3, it is determined that there is an abnormality. Therefore, it is preferable that maintenance for aligning the detection signal output ranges Rf1, Rb1, Rf2, and Rb2 between the right wheel 3 and the left wheel 3 can be performed as necessary.

さらに、異常が生じたと主制御ユニット81が判断した際に、異常の発生を報知するユーザI/F(報知部)が設けられている。したがって、車椅子の乗員、介助者あるいは車椅子に設定を行うオペレータ等に異常を報知して、必要なメンテナンスの実行を促すことができる。   Furthermore, when the main control unit 81 determines that an abnormality has occurred, a user I / F (notification unit) for notifying the occurrence of an abnormality is provided. Therefore, it is possible to notify the occupant of the wheelchair, an assistant, or an operator who sets the wheelchair, etc., and to prompt the execution of necessary maintenance.

また、図16や図17に示した以上検知機能を備える以外に、種々の変更を上記実施形態に加えることもできる。具体例を挙げると、上記実施形態では、図15に示した不感帯設定において、スプリングS1、S2の弾性力によりハンドリム4を戻す工程(ステップS202、S206)は、ハンドリム4を準静的に戻すことで実行された。しかしながら、これらの工程(ステップS202、S206)においてハンドリム4を戻す具体的手法はこれに限られない。したがって、準静的な手法以外によってハンドリム4を戻しても構わない。   In addition to the above-described detection function shown in FIGS. 16 and 17, various modifications can be made to the above embodiment. As a specific example, in the above-described embodiment, in the dead zone setting shown in FIG. 15, the step of returning the hand rim 4 by the elastic force of the springs S1 and S2 (steps S202 and S206) returns the hand rim 4 to quasi-static. Executed in. However, the specific method for returning the hand rim 4 in these steps (steps S202 and S206) is not limited to this. Therefore, the hand rim 4 may be returned by a method other than the quasi-static method.

また、上記実施形態では、図15に示した不感帯設定において、ハンドリム4を変位させる工程(S201、S205)は、ハンドリム4を変位量Xlf、Xlbだけ変位させることで実行された。しかしながら、これらの工程(S201、S205)におけるハンドリム4の変位量はこれらに限られない。   Further, in the above embodiment, in the dead zone setting shown in FIG. 15, the step (S201, S205) of displacing the hand rim 4 is executed by displacing the hand rim 4 by the displacement amounts Xlf, Xlb. However, the displacement amount of the hand rim 4 in these steps (S201, S205) is not limited to these.

また、上記実施形態では、不感帯Z3の中央と中点電位V0とが一致しており、不感帯Z2の中央は中立点Xmf、Xmbの中央に一致していた。しかしながら、これらがずれていたとしても、中立点Xmf、Xmbを含むように不感帯Z2を設定することで、良好な運転感覚を実現することができる。   In the above embodiment, the center of the dead zone Z3 coincides with the midpoint potential V0, and the center of the dead zone Z2 coincides with the centers of the neutral points Xmf and Xmb. However, even if these are deviated, a good driving feeling can be realized by setting the dead zone Z2 so as to include the neutral points Xmf and Xmb.

また、上記実施形態では、2本のスプリングS1、S2により「弾性部材」が構成されていた。しかしながら、「弾性部材」の具体的構成態様は上記の態様に限られず、弾性力を発揮するように構成されれば足りる。したがって、例えば「弾性部材」は1本のスプリングにより構成されても、スプリング以外の部材(例えばゴム)で構成されても構わない。   In the above embodiment, the “elastic member” is constituted by the two springs S1 and S2. However, the specific configuration aspect of the “elastic member” is not limited to the above-described aspect, and it is sufficient that the elastic member is configured to exhibit an elastic force. Therefore, for example, the “elastic member” may be composed of a single spring or a member other than the spring (for example, rubber).

また、上記実施形態では、スプリングS1、S2が与圧されていた。しかしながら、スプリングS1、S2を与圧する必要は必ずしも無い。   In the above embodiment, the springs S1 and S2 are pressurized. However, it is not always necessary to pressurize the springs S1 and S2.

1…車椅子
3…車輪
4…ハンドリム
5…ホイールハブ
6…リムベース
7…変位量検出器
80L、80R…コントローラ(制御部)
91…モータ(駆動源)
S1、S2…スプリング(弾性部材)
Xmb、Xmf…中立点
Z1、Z2、Z3…不感帯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheelchair 3 ... Wheel 4 ... Hand rim 5 ... Wheel hub 6 ... Rim base 7 ... Displacement amount detector 80L, 80R ... Controller (control part)
91: Motor (drive source)
S1, S2 ... Spring (elastic member)
Xmb, Xmf ... neutral point Z1, Z2, Z3 ... dead zone

Claims (9)

回転自在な車輪と、
第1方向および前記第1方向と逆の第2方向の双方向へ前記車輪に対して回転自在なハンドリムと、
前記車輪と前記ハンドリムとの間を接続して前記ハンドリムに印加されたトルクに応じて変形する弾性部材と、
前記車輪に対する前記ハンドリムの変位量を駆動信号に変換する制御部と、
前記駆動信号に応じた補助動力を前記車輪に与える駆動源と
を備え、
前記制御部は、所定の変換特性に従って前記変位量を前記駆動信号に変換し、
前記車輪に対して前記第1方向に変位させた前記ハンドリムが前記弾性部材の弾性力によって前記第2方向に戻って静止した第1中立点と、前記車輪に対して前記第2方向に変位させた前記ハンドリムが前記弾性部材の弾性力によって前記第1方向に戻って静止した第2中立点とを含むように、前記変換特性の前記変位量に対する不感帯が設定されている補助動力付車椅子。
With rotatable wheels,
A hand rim that is rotatable with respect to the wheel in both directions of a first direction and a second direction opposite to the first direction;
An elastic member that connects between the wheel and the hand rim and deforms according to the torque applied to the hand rim;
A control unit that converts a displacement amount of the hand rim with respect to the wheel into a drive signal;
A drive source for providing auxiliary power to the wheel according to the drive signal;
The control unit converts the displacement amount into the drive signal according to a predetermined conversion characteristic,
The hand rim displaced in the first direction relative to the wheel is displaced in the second direction relative to the wheel, and a first neutral point where the hand rim returns to the second direction and is stationary by the elastic force of the elastic member. A wheelchair with auxiliary power in which a dead zone for the displacement amount of the conversion characteristic is set so that the hand rim includes a second neutral point that returns to the first direction and stops by the elastic force of the elastic member.
前記変換特性の前記不感帯の中央が前記第1中立点と前記第2中立点の中央に一致するように前記変換特性が設定されている請求項1に記載の補助動力付車椅子。   The wheelchair with auxiliary power according to claim 1, wherein the conversion characteristic is set so that a center of the dead zone of the conversion characteristic coincides with a center of the first neutral point and the second neutral point. 前記制御部は、前記変位量を検出して検出信号に変換する検出器と、前記検出器が出力する前記検出信号を前記駆動信号に変換する制御回路とを有する請求項1または2に記載の補助動力付車椅子。   The said control part has a detector which detects the said displacement amount and converts it into a detection signal, and a control circuit which converts the said detection signal which the said detector outputs into the said drive signal. Wheelchair with auxiliary power. 前記検出器が前記変位量を前記検出信号に変換するゲインに基づいて、前記変換回路が前記検出信号を前記駆動信号に変換するゲインが調整されている請求項3に記載の補助動力付車椅子。   The wheelchair with auxiliary power according to claim 3, wherein a gain by which the conversion circuit converts the detection signal into the drive signal is adjusted based on a gain at which the detector converts the displacement amount into the detection signal. 前記ハンドリムが前記車輪に対して変位する範囲は、所定の可変範囲に制限されており、
前記制御部は、前記第1方向における前記可変範囲の端に前記ハンドリムが位置した際の前記検出信号と、前記第1中立点と前記第2中立点の中央に前記ハンドリムが位置した際の前記検出信号との差である検出信号出力レンジの絶対値が、閾値以下の場合は異常が生じたと判断する請求項3または4に記載の補助動力付車椅子。
The range in which the hand rim is displaced with respect to the wheel is limited to a predetermined variable range,
The control unit is configured to detect the detection signal when the hand rim is positioned at an end of the variable range in the first direction, and the control signal when the hand rim is positioned at the center between the first neutral point and the second neutral point. The wheelchair with auxiliary power according to claim 3 or 4, wherein when the absolute value of the detection signal output range, which is a difference from the detection signal, is equal to or less than a threshold value, it is determined that an abnormality has occurred.
一対の前記車輪を備えるとともに、前記ハンドリム、前記弾性部材、前記制御部および前記駆動源を、前記車輪それぞれに対応して備える請求項3または4に記載の補助動力付車椅子であって、
前記ハンドリムが前記車輪に対して変位する範囲は、所定の可変範囲に制限されており、
前記制御部は、前記第1方向における前記可変範囲の端に前記ハンドリムが位置する際の前記検出信号と、前記第1中立点と前記第2中立点の中央に前記ハンドリムが位置する際の前記検出信号との差を、検出信号出力レンジとして前記各車輪について求めた結果、一方の前記車輪について求めた前記検出信号出力レンジと他方の前記車輪について求めた前記検出信号出力レンジとの差の絶対値が、閾値以上の場合は異常が生じたと判断する補助動力付車椅子。
The wheelchair with auxiliary power according to claim 3 or 4, comprising a pair of the wheels, and the hand rim, the elastic member, the control unit, and the drive source corresponding to each of the wheels.
The range in which the hand rim is displaced with respect to the wheel is limited to a predetermined variable range,
The control unit is configured to detect the detection signal when the hand rim is positioned at an end of the variable range in the first direction, and the control signal when the hand rim is positioned at the center between the first neutral point and the second neutral point. The difference between the detection signal and the detection signal output range obtained as a detection signal output range as the detection signal output range is the absolute difference between the detection signal output range obtained for one of the wheels and the detection signal output range obtained for the other wheel. A wheelchair with auxiliary power that determines that an abnormality has occurred if the value is greater than or equal to a threshold value.
一方の前記車輪の前記制御部と他方の前記車輪の前記制御部の間で通信を行う通信部をさらに備え、
前記一方の車輪に対応する前記制御部が前記一方の車輪についての前記検出信号出力レンジを求め、
前記他方の車輪に対応する前記制御部が前記他方の車輪についての前記検出信号出力レンジを求め、
前記一方の車輪に対応する前記制御部は、前記他方の車輪に対応する前記制御部から前記通信部を介して受信した前記他方の車輪についての前記検出信号出力レンジと、自身が求めた前記一方の車輪についての前記検出信号出力レンジから、前記異常の有無を判断する請求項6に記載の補助動力付車椅子。
A communication unit that performs communication between the control unit of the one wheel and the control unit of the other wheel;
The control unit corresponding to the one wheel obtains the detection signal output range for the one wheel,
The control unit corresponding to the other wheel obtains the detection signal output range for the other wheel,
The control unit corresponding to the one wheel includes the detection signal output range for the other wheel received from the control unit corresponding to the other wheel via the communication unit, and the one obtained by the control unit. The wheelchair with auxiliary power according to claim 6, wherein the presence / absence of the abnormality is determined from the detection signal output range of the wheel.
前記異常が生じたと前記制御部が判断した際に、前記異常の発生を報知する報知部をさらに備えた請求項5ないし7のいずれか一項に記載の補助動力付車椅子。   The wheelchair with auxiliary power according to any one of claims 5 to 7, further comprising a notification unit that notifies the occurrence of the abnormality when the control unit determines that the abnormality has occurred. 回転自在な車輪、第1方向および前記第1方向と逆の第2方向の双方向へ前記車輪に対して回転自在なハンドリム、前記車輪と前記ハンドリムとの間を接続して前記ハンドリムに印加されたトルクに応じて変形する弾性部材、前記車輪に対する前記ハンドリムの変位量を駆動信号に変換する制御部、および前記駆動信号に応じた補助動力を前記車輪に与える駆動源を備えた補助動力付車椅子に対して、前記変位量を前記駆動信号に変換する前記制御部の変換特性を設定する補助動力付車椅子の設定方法において、
前記車輪に対して前記第1方向に変位させた前記ハンドリムが前記弾性部材の弾性力によって前記第2方向に戻って静止した第1中立点を求める工程と、
前記車輪に対して前記第2方向に変位させた前記ハンドリムが前記弾性部材の弾性力によって前記第1方向に戻って静止した第2中立点を求める工程と、
前記第1中立点および前記第2中立点を含むように前記変換特性の前記変位量に対する不感帯を設定する工程と
を備えた補助動力付車椅子の設定方法。
A rotatable wheel, a hand rim rotatable relative to the wheel in a first direction and a second direction opposite to the first direction, connected between the wheel and the hand rim and applied to the hand rim. A wheelchair with auxiliary power provided with an elastic member that deforms according to the torque, a control unit that converts a displacement amount of the hand rim with respect to the wheel into a drive signal, and a drive source that supplies auxiliary power according to the drive signal to the wheel In contrast, in the setting method of the wheelchair with auxiliary power for setting the conversion characteristic of the control unit that converts the displacement amount into the drive signal,
Obtaining a first neutral point where the hand rim displaced in the first direction relative to the wheel returns to the second direction by the elastic force of the elastic member and is stationary;
Obtaining a second neutral point where the hand rim displaced in the second direction with respect to the wheel returns to the first direction by the elastic force of the elastic member and is stationary;
A method for setting a wheelchair with auxiliary power, comprising: setting a dead zone for the displacement of the conversion characteristic so as to include the first neutral point and the second neutral point.
JP2013141730A 2013-07-05 2013-07-05 Auxiliary powered wheelchair, setting method of auxiliary powered wheelchair Active JP6104079B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013141730A JP6104079B2 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Auxiliary powered wheelchair, setting method of auxiliary powered wheelchair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013141730A JP6104079B2 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Auxiliary powered wheelchair, setting method of auxiliary powered wheelchair

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015013009A true JP2015013009A (en) 2015-01-22
JP6104079B2 JP6104079B2 (en) 2017-03-29

Family

ID=52435300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013141730A Active JP6104079B2 (en) 2013-07-05 2013-07-05 Auxiliary powered wheelchair, setting method of auxiliary powered wheelchair

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6104079B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017068621A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-27 ヤマハ発動機株式会社 Electric wheelchair with auxiliary power, and method for controlling electric wheelchair with auxiliary power
EP3345581A4 (en) * 2015-09-02 2018-10-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power-assisted wheelchair, and method of controlling power-assisted wheelchair
WO2019142690A1 (en) 2018-01-16 2019-07-25 ヤマハ発動機株式会社 Travel control apparatus for one-passenger electric vehicle, travel control system for one-passenger electric vehicle, and one-passenger electric vehicle
KR20220040085A (en) * 2020-09-23 2022-03-30 (주)다우테크놀로지 power assisted wheelchair

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09292293A (en) * 1996-04-30 1997-11-11 Yamaha Motor Co Ltd Human power detector of manufal type electric wheelchair
JPH1156916A (en) * 1997-08-12 1999-03-02 Yamaha Motor Co Ltd Auxiliary motorized wheelchair
JP2000116717A (en) * 1998-10-20 2000-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for controlling motor-driven auxiliary wheelchair
US20070284845A1 (en) * 2004-05-12 2007-12-13 Roovers Gijsbertus F Wheel Chair with Drive Support and Force Sensor for Use Therewith

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09292293A (en) * 1996-04-30 1997-11-11 Yamaha Motor Co Ltd Human power detector of manufal type electric wheelchair
JPH1156916A (en) * 1997-08-12 1999-03-02 Yamaha Motor Co Ltd Auxiliary motorized wheelchair
JP2000116717A (en) * 1998-10-20 2000-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for controlling motor-driven auxiliary wheelchair
US20070284845A1 (en) * 2004-05-12 2007-12-13 Roovers Gijsbertus F Wheel Chair with Drive Support and Force Sensor for Use Therewith

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3345581A4 (en) * 2015-09-02 2018-10-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power-assisted wheelchair, and method of controlling power-assisted wheelchair
US10973714B2 (en) 2015-09-02 2021-04-13 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electrically assisted wheelchair and control method for electrically assisted wheelchair
WO2017068621A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-27 ヤマハ発動機株式会社 Electric wheelchair with auxiliary power, and method for controlling electric wheelchair with auxiliary power
JPWO2017068621A1 (en) * 2015-10-19 2018-06-14 ヤマハ発動機株式会社 Electric wheelchair with auxiliary power, control method of electric wheelchair with auxiliary power
US10285881B2 (en) 2015-10-19 2019-05-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electrically power assisted wheelchair and method of controlling electrically power assisted wheelchair
WO2019142690A1 (en) 2018-01-16 2019-07-25 ヤマハ発動機株式会社 Travel control apparatus for one-passenger electric vehicle, travel control system for one-passenger electric vehicle, and one-passenger electric vehicle
JPWO2019142690A1 (en) * 2018-01-16 2020-11-19 ヤマハ発動機株式会社 One-seater electric vehicle travel control device, one-seater electric vehicle travel control system and one-seater electric vehicle
KR20220040085A (en) * 2020-09-23 2022-03-30 (주)다우테크놀로지 power assisted wheelchair
KR102442019B1 (en) 2020-09-23 2022-09-08 (주)다우테크놀로지 power assisted wheelchair

Also Published As

Publication number Publication date
JP6104079B2 (en) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6104079B2 (en) Auxiliary powered wheelchair, setting method of auxiliary powered wheelchair
US8960712B2 (en) Wheel for wheelchair and wheelchair
JP5056310B2 (en) Torque detection device
JP5481236B2 (en) Electric vehicle motor drive system
JP5719936B2 (en) Power meter, power measurement method, program, and recording medium
WO2021046563A3 (en) Steer by wire system with redundant angular position sensing and an end-of-travel stop
JP5625527B2 (en) Electric brake device
JP2013511710A (en) Steering torque and steering angle measuring device and vehicle steering device provided with the same
US10363991B2 (en) Torque sensor system for pedelec
JP2017190822A (en) Control device of automatic transmission
JP2007040925A (en) Torque detection device
JP6153831B2 (en) Rotation detector
JPWO2006025245A1 (en) Handle connection structure
JP2012068049A (en) Magnetic type absolute encoder
JP2018095223A (en) Electric power steering device
WO2013046472A1 (en) Rotational angle detection device and rotational angle detection method
JP5061627B2 (en) Torque detection device
JP2013195228A5 (en)
JP2012194086A (en) Three-phase brushless motor
US10787082B2 (en) Wheel suspension of an electrical drive for supporting a manual movement impulse
JP2013192875A (en) Drive torque measuring device for self-propelled wheelchair and drive torque measuring system
US11691663B2 (en) Steering control device
KR101274443B1 (en) Power-assist device and power-assisted electric wheelchair
JP2010066181A6 (en) Force and torque detection mechanism
JP2007064778A (en) Bearing for wheel with sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6104079

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250