JP2017070744A - 電動車両およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動車両10は、フレーム11に設けられた車輪13と、車輪13を制動する制動部20と、それぞれ使用者によって操作される一対のハンドル14と、一対のハンドル14のそれぞれが使用者によって操作されているか否かを検出する操作検知手段24とを備えている。制御部16は、操作検知手段24からの信号に基づいて制動部20を制御する。制御部16は、使用者が一対のハンドル14のうち一つのハンドル14のみを操作している場合、制動部20を制御して車輪13を制動する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図6を参照し詳述する。以下の説明では、同一の構成には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
図1および図2に示すように、電動アシスト歩行車10は、フレーム11と、フレーム11に設けられた一対の前輪12及び一対の後輪(車輪)13と、フレーム11に接続された一対のハンドル14とを備えている。また、各ハンドル14には、それぞれ電動アシスト歩行車10を手動で停止させるためのブレーキユニット15が設けられている。
モータ20は、サーボモータ、ステッピングモータ、ACモータ、DCモータ等、任意のモータを用いることができ、さらに減速機を一体に形成されたものを用いてもよい。
次に、制御部16による電動アシスト歩行車10の制御方法について説明する。図5は、制御部16の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、第1の実施の形態による制御方法に加え、以下に説明する制御を行うものである。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施の形態において、モータ20は、後輪13の動作をアシストするほか、逆転ブレーキとしての機能も有している。すなわち本実施の形態において、モータ20は、後輪13を駆動する駆動部としての役割と、後輪13を逆転制動する制動部(逆転ブレーキ)としての役割との両方を果たす。すなわちモータ20を逆転ブレーキとして用いる場合、モータ20が所定の回転方向に回転している状態で、モータ20を前記所定の回転方向に対して逆回転させて逆回転トルクを与えることにより、モータ20を減速させて制動させる。なお、モータ20が制動部としての役割を果たす場合、モータ20を発電機として働かせ、その抵抗力をブレーキとする発電ブレーキとして用いても良い。また、モータ20とは別体に、電磁ブレーキや機械的ブレーキ等の制動部が更に設けられていても良い。
次に、本実施の形態による、制御部16による電動アシスト歩行車10の制御方法について説明する。図7は、制御部16の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
次に、本実施の形態において、制御部16によりモータ20を制御する制御方法の各種変形例について説明する。
制御部16は、電動アシスト歩行車10の使用者が両方のハンドル14を把持しておらず、かつ後輪13が駆動している場合、左右のモータ20をそれぞれ独立して比例制御することにより、モータ20を逆転制動させても良い。
制御部16は、電動アシスト歩行車10の使用者が両方のハンドル14を把持しておらず、かつ後輪13が駆動している場合、ジャイロセンサ23によって検知された電動アシスト歩行車10の傾きに基づき、モータ20を比例制御させることにより、モータ20を逆転制動させても良い。具体的には、制御部16は、電動アシスト歩行車10の傾きに応じて比例制御の比例ゲインを変化させても良い。
制御部16は、電動アシスト歩行車10の使用者が両方のハンドル14を把持しておらず、かつ後輪13が駆動している場合、使用者が両方のハンドル14を把持しなくなってからの時間に応じて、モータ20の比例制御方法を変化させ、これにより後輪13の制動の強さを変化させるようにしても良い。具体的には、制御部16は、使用者が両方のハンドル14を把持しなくなった直後の比例ゲインを相対的に小さくし、ハンドル14を把持しなくなってからの時間が経過するに従って、比例ゲインを大きくするようにしても良い。この場合、使用者が両方のハンドル14を把持しなくなった直後は、後輪13が弱く制動され、ハンドル14を把持しなくなってからの時間が経過するに従って、後輪13が強く制動される。
制御部16は、モータ20を比例制御により逆転制動させている間に、使用者が一方又は両方のハンドル14を把持した場合、モータ20の逆転制動を停止しても良い。とりわけ、制御部16は、使用者が一方のハンドル14のみを把持した場合、モータ20の逆転制動を停止するとともに、モータ20を発電ブレーキとして用いることにより、後輪13を制動しても良い。
制御部16は、図6に示す「ブレーキ作動」の場合等、モータ20により後輪13を制動する必要がある場合、更に以下のような判断を行ってモータ20のブレーキ制御を行っても良い。すなわち、制御部16は、以下の条件に基づいて、モータ20を逆転ブレーキとして用いるか、または短絡ブレーキとして用いるかを判断する。この場合、モータ20は、モータ20を逆向きに駆動させる逆転ブレーキだけでなく、モータ20の相間を短絡させる短絡ブレーキとしても用いられる。
次に、電動アシスト歩行車10の構成要素の変形例について説明する。本実施の形態においては、制御部16は、モータ20を逆転制御することにより一対の後輪13を制動する場合を例にとって説明したが、これに限らず、後輪13および/または前輪12を逆転制動しても良い。また、本実施の形態においては、一対の後輪(車輪)13を例示して説明したが、これに限定されず、起動輪、転輪、遊動輪(誘導輪)を囲むように一帯に接続された履板の環、キャタピラ等、任意の無限軌道を用いてもよい。
11 フレーム
12 前輪
13 後輪
14 ハンドル
15 ブレーキユニット
16 制御部
20 モータ
21 バッテリ
22 速度検知センサ
23 ジャイロセンサ
24 操作検知手段
Claims (15)
- フレームに設けられた車輪又は無限軌道と、
前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、
前記フレームに接続され、それぞれ使用者によって操作される一対のハンドルと、
前記一対のハンドルのそれぞれが前記使用者によって操作されているか否かを検出する操作検知手段と、
前記操作検知手段からの信号に基づいて前記制動部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記使用者が前記一対のハンドルのうち一つのハンドルのみを操作している場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする電動車両。 - 前記使用者が静止しており、かつ、前記使用者が前記一つのハンドルのみを操作している場合、前記制御部は、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
- 前記使用者が歩行しており、かつ、前記使用者が前記一つのハンドルのみを操作している場合、前記制御部は、前記制動部によって前記車輪又は前記無限軌道を制動しないことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動車両。
- 前記制動部によって前記車輪又は前記無限軌道が制動されている状態で、かつ、前記使用者が前記一つのハンドルのみを操作している場合、前記制御部は、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記使用者が前記一対のハンドルの両方とも操作している場合、前記制動部によって前記車輪又は前記無限軌道を制動しないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記使用者が前記一対のハンドルの両方とも操作していない場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記車輪又は前記無限軌道にモータが連結され、前記モータは、前記車輪又は前記無限軌道を駆動する駆動部および前記制動部の両方の役割を果たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記使用者が前記一対のハンドルの両方とも操作しておらず、かつ前記車輪又は前記無限軌道が駆動している場合に、前記車輪又は前記無限軌道を駆動する駆動部を逆転制動させることにより前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
- 前記車輪又は前記無限軌道と前記駆動部とは、左右それぞれに設けられ、前記制御部は、左右の前記駆動部をそれぞれ独立して制御することを特徴とする請求項8に記載の電動車両。
- 前記車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、前記制御部は、前記傾き検知センサによって検知された前記車両の傾きに基づき、前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項8又は9に記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記使用者が前記一対のハンドルの両方とも操作しなくなってからの時間に応じて、前記車輪又は前記無限軌道の制動の強さを変化させることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記駆動部を逆転制動させている間に、前記使用者が一方又は両方の前記ハンドルを操作した場合、前記駆動部の逆転制動を停止することを特徴とする請求項8乃至11のいずれか一項に記載の電動車両。
- 前記車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、前記制御部は、前記車両が外部から押されている場合、または前記傾き検知センサが前記車両の一定以上の傾きを検知している場合に、前記車輪又は前記無限軌道を駆動する駆動部を逆転制動させることにより前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
- 前記車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、前記制御部は、前記車両が静止しており、かつ、前記傾き検知センサが前記車両の一定以上の傾きを検知していない場合、前記車輪又は前記無限軌道を駆動する駆動部の相間を短絡させることにより前記車輪又は前記無限軌道を制動することを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
- フレームに設けられた車輪又は無限軌道と、前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、前記フレームに接続され、それぞれ使用者によって操作される一対のハンドルとを備えた電動車両を制御する、電動車両の制御方法であって、
前記使用者が前記一対のハンドルのうち一つのハンドルのみを操作しているか否かを判定する工程と、
前記使用者が前記一対のハンドルのうち一つのハンドルのみを操作している場合、前記車輪又は前記無限軌道を制動する工程とを備えたことを特徴とする電動車両の制御方法。
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