JP2019193750A - 手押し車 - Google Patents
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Abstract
Description
(手押し車の構成)
図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による手押し車100の構成について説明する。
ここで、第1実施形態では、制御部70は、車輪回転角検出部30による一対の駆動輪16の回転角の検出結果に基づいて、所定の時点からの一対の駆動輪16の移動距離(累計移動距離)を取得(計算)する。そして、制御部70は、取得した所定の時点からの一対の駆動輪16の移動距離が等しくなるようにトルクを発生させて、発生させたトルクにより一対の駆動輪16を駆動するように、車輪駆動機構部20を制御する。具体的には、制御部70は、所定の時点からの一対の駆動輪16の移動距離を等しくするための位置制御トルクと、位置制御トルクを用いない場合の通常のトルクとの合計トルクを発生させて、発生させた合計トルクにより一対の駆動輪16を駆動するように、車輪駆動機構部20を制御する。
次に、図3を参照して、第1実施形態による手押し車100の進行方向制限処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの各処理は、制御部70により行われる。
TL=TLA ・・・(1)
TR=TRA ・・・(2)
ここで、
TL:左の駆動輪用の駆動トルク変数
TR:右の駆動輪用の駆動トルク変数
TLA:左の駆動輪用の通常のトルク
TRA:右の駆動輪用の通常のトルク
である。
ΔDL=W×(θL2−θL1) ・・・(3)
ΔDR=W×(θR2−θR1) ・・・(4)
ここで、
ΔDL:前回から現在までの左の駆動輪の移動距離
ΔDR:前回から現在までの左の駆動輪の移動距離
W:駆動輪の半径
θL2:現在の左の駆動輪の回転角
θL1:前回の左の駆動輪の回転角
θR2:現在の右の駆動輪の回転角
θR1:前回の右の駆動輪の回転角
である。
DL=DL+ΔDL ・・・(5)
DR=DR+ΔDR ・・・(6)
ここで、
DL:左の駆動輪の累計移動距離
DR:右の駆動輪の累計移動距離
ΔDL:前回から現在までの左の駆動輪の移動距離
ΔDR:前回から現在までの右の駆動輪の移動距離
である。
TLBn=ITLn−1+α×{DLn−(DLn+DRn)/2}+β×{DLn−(DLn+DRn)/2} ・・・(7)
TRBn=ITRn−1+α×{DRn−(DLn+DRn)/2}+β×{DRn−(DLn+DRn)/2} ・・・(8)
ここで、
TLBn:今回の左の駆動輪用の位置制御トルク
TRBn:今回の右の駆動輪用の位置制御トルク
ITLn−1:前回の左の駆動輪用の位置制御トルクの積分項
ITRn−1:前回の右の駆動輪用の位置制御トルクの積分項
DLn:今回の左の駆動輪の累計移動距離
DRn:今回の右の駆動輪の累計移動距離
α:積分ゲイン
β:比例ゲイン
である。
ITLn−1=ITLn−2+α×{DLn−1−(DLn−1+DRn−1)/2} ・・・(9)
ITRn−1=ITRn−2+α×{DRn−1−(DLn−1+DRn−1)/2} ・・・(10)
TL=TL+TLB ・・・(11)
TR=TR+TRB ・・・(12)
θL1=θL2 ・・・(13)
θR1=θR2 ・・・(14)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図2、図4および図5を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態の構成に加えて、手押し車が位置制御を行う設定と位置制御を行わない設定とを切替可能に構成されている例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
第2実施形態による手押し車200は、図1および図2に示すように、制御部170を備える点で、上記第1実施形態の手押し車100と相違する。
次に、図4および図5を参照して、第2実施形態の手押し車200による進行方向制限処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、第1実施形態の進行方向制限処理と同様の処理には同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する。また、フローチャートの各処理は、制御部170により行われる。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図2、図6および図7を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、上記第2実施形態とは異なる、手押し車が位置制御を行う設定と位置制御を行わない設定とを切替可能に構成されている例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
第3実施形態による手押し車300は、図1および図2に示すように、制御部270を備える点で、上記第1実施形態の手押し車100と相違する。
次に、図6および図7を参照して、第3実施形態の手押し車300による進行方向制限処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、第1および第2実施形態の進行方向制限処理と同様の処理には同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する。また、フローチャートの各処理は、制御部270により行われる。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
11 把持部
12 操作部
16 駆動輪
20 車輪駆動機構部
30 車輪回転角検出部(検出部)
70、170、270 制御部
100、200、300 手押し車
Claims (9)
- 車体部と、
前記車体部に設けられ、使用者が把持する把持部と、
前記車体部を移動させる一対の駆動輪と、
前記一対の駆動輪を駆動する車輪駆動機構部と、
前記一対の駆動輪の移動距離を取得するための値を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離を取得するとともに、取得した前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離が等しくなるようにトルクを発生させて、発生させたトルクにより前記一対の駆動輪を駆動するように、前記車輪駆動機構部を制御する制御部と、を備える、手押し車。 - 前記制御部は、前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離を等しくするための位置制御トルクと、前記位置制御トルクを用いない場合の通常のトルクとの合計トルクを発生させて、発生させた合計トルクにより前記一対の駆動輪を駆動するように、前記車輪駆動機構部を制御するように構成されている、請求項1に記載の手押し車。
- 前記通常のトルクは、前記車体部の移動状態、路面状態、および、前記使用者による前記把持部の操作状態のうちの少なくとも1つに基づいて、取得されている、請求項2に記載の手押し車。
- 前記制御部は、前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離が等しくなるように、前記一対の駆動輪の目標位置を設定し、設定した目標位置に基づいて、前記位置制御トルクをフィードバック制御により取得するように構成されている、請求項2または3に記載の手押し車。
- 前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離が等しくなるようにトルクを発生させて、発生させたトルクにより前記一対の駆動輪を駆動するように、前記車輪駆動機構部を制御する位置制御を行う設定と、前記位置制御を行わない設定とを切替可能に構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の手押し車。
- 前記使用者が操作する操作部をさらに備え、
前記使用者による前記操作部の操作に基づいて、前記位置制御を行う設定と、前記位置制御を行わない設定とを切替可能に構成されている、請求項5に記載の手押し車。 - 前記制御部は、前記一対の駆動輪のうちの少なくとも一方が後進している場合、設定を前記位置制御を行わない設定に切り替え、前記一対の駆動輪の両方が後進していない場合、設定を前記位置制御を行う設定に切り替えるように構成されている、請求項5または6に記載の手押し車。
- 前記制御部は、前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離が等しくない場合、路面状態にかかわらず、前記所定の時点からの前記一対の駆動輪の移動距離が等しくなるようにトルクを発生させて、発生させたトルクにより前記一対の駆動輪を駆動するように、前記車輪駆動機構部を制御するように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の手押し車。
- 前記検出部は、前記一対の駆動輪の移動距離を取得するための値として前記一対の駆動輪の回転角を検出する車輪回転角検出部を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の手押し車。
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JP2003070848A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電動車椅子の制御装置 |
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