JP2794287B2 - 電動車の駆動制御装置 - Google Patents

電動車の駆動制御装置

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JP2794287B2 JP62333775A JP33377587A JP2794287B2 JP 2794287 B2 JP2794287 B2 JP 2794287B2 JP 62333775 A JP62333775 A JP 62333775A JP 33377587 A JP33377587 A JP 33377587A JP 2794287 B2 JP2794287 B2 JP 2794287B2
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動車の駆動制御装置にかかるものであ
り、特に電動車椅子などの左右スピンないし旋回の駆動
制御の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 電動車、例えば電動車椅子などでは、左右の両端に対
応して各々モータが設けられており、これらの回転方向
を適宜設定することによって、前進,後進,左右の回転
ないしスピンが行なわれるようになっている。 そして、かかる駆動走査は、ジョイスティックレバー
によって行なわれる。第5図には、この場合のジョイス
ティックレバーの操作範囲が示されており、領域EA内に
矢印FAの如くレバーを倒すと、両モータが同一前進方向
に回転し、前進の駆動が行なわれる。 領域EB内に矢印FBの如くレバーを倒すと、両モータが
同一後進方向に回転し、後進の駆動が行なわれる。 領域EC内に矢印FCの如くレバーを倒すと、両モータが
異なる方向に回転し、左回転ないしスピンの駆動が行な
われる。 領域ED内に矢印FDの如くレバーを倒すと、両モータが
異なる方向に回転し、右回転ないしスピン駆動が行なわ
れる。 ところで、以上のようなレバーの操作は、独立した左
右の可変抵抗に連動し、操作量に応じて可変抵抗の抵抗
値が変動するようになっている。そして、かかる抵抗値
の変化に応じた電気信号が得られることによって、レバ
ー操作量が電気信号であるアクセル信号に変換され、上
述した駆動制御に用いられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、電動車椅子の使用者がレバーを領域EC,ED
の方向に大きく倒したとすると、最大のスピンターンと
なり、両モータは最高速度で逆方向に回転することとな
る。 従って、車速の速い車にあってはそのスピンスピード
も著しいものとなる。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、スピン
駆動を滑らかに行なって安全性の一層の向上を図ること
ができる電動車の駆動制御装置を提供することを、その
目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、全方向に傾斜自在なジョイスティックレバ
ーと、このジョイスティックレバーの傾斜方向に応じた
方向に車両が進行するように左用及び右用のモータの駆
動力の比である駆動比率を決定するとともに、当該ジョ
イスティックレバーの傾斜の大きさに応じた速度で車両
が進行するように前記各モータの駆動力を決定し、これ
らの各駆動力及び前記駆動比率に応じて左用及び右用の
アクセル信号を出力する左用及び右用の変換手段と、こ
れらの各変換手段により出力された各アクセル信号に基
づき前記各モータを制御する左用及び右用の駆動手段と
を備えた電動車の駆動制御装置において、前記各アクセ
ル信号を入力し、当該各アクセル信号が互いに逆回転を
指示したときにスピン駆動指令を出力するスピン検出手
段と、このスピン検出手段からスピン駆動指令が出力さ
れたときに、前記各駆動手段に対して前記各アクセル信
号を減衰させるレベル調整手段とを備え、このレベル調
整手段は、前記各アクセル信号の前記各駆動力の大きさ
にかかわらず、前記ジョイスティックレバーの傾斜方向
に応じた前記駆動比率を変えることなく、当該各駆動力
の大きさをどちらも同じ率で減衰させるように制御する
ことを特徴とするものである。 〔作 用〕 本発明によれば、スピン検出手段によってスピンの指
令が検出される。そして、かかる検出が行なわれると、
レベル調整手段によってアクセル信号のレベルが前述の
ように調整される。また、スピン駆動時において左右の
各駆動力の大きさにかかわる各駆動力をどちらも同じ率
で減衰させるとともに、スピン駆動時にも左右のモータ
の駆動比率が変わらないようにしている。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例について、第1図ないし第4図
を参照しながら説明する。 まず、第1図を参照しながら、実施例の基本構成につ
いて説明する。ここで、左右のモータの各々に対して対
象の装置構成となっているので、左側の構成部分にLの
符号を、右側の構成部品にRの符号を各々付すこととす
る。 同図において、電動車椅子(図示せず)の駆動操作用
アクセルレバー10は、それらの操作量を電気信号に変換
する変換手段12R,12Lの入力側に各々接続されている。 変換手段12R,12Lの出力側は、一方において増幅手段1
4R,14Lの入力側に接続されており、他方においてスピン
検出手段16の入力側に各々接続されている。 次に、増幅回路14R,14Lの出力側は、PWM手段18R,18L
の入力側に各々接続されており、上述したスピン検出手
段16の出力側も、レベル調整手段20を介してPWM手段18
R,18Lの入力側に各々接続されている。 PWM手段18R,18Lの出力側は、ドライブ手段22R,22Lを
各々介して車両駆動用のモータ24R,24Lに各々接続され
ている。 なお、上述したPWM手段18R,18Lには、PWM用の三角波
発生手段26が接続されている。 次に、以上のような基本構成の作用について説明する
と、まず、電動車椅子の使用者がアクセルレバー10を操
作すると、その操作量に対応する電気信号であるアクセ
ル信号が変換手段12R,12Lから出力される。これらの信
号は、一方において増幅手段14R,14Lによって増幅さ
れ、他方においてスピン検出手段16に入力される。 スピン検出手段16では、入力の状態から使用者による
アクセルレバー10の指示がスピンであるか否かが検出さ
れ、検出信号がレベル調整手段20に出力される。 レベル調整手段20は、かかる検出信号入力に基づい
て、増幅手段14R,14Lの出力レベルを通常時より低下さ
せる。 このレベル調整された増幅信号は、PWM手段18R,18Lに
入力され、この信号と三角波発生手段26から入力された
三角波とによってPWM信号が得られることとなる。 このPWM信号は、ドライブ手段22R,22Lに各々入力さ
れ、これによってモータ24R,24Lが各々駆動されること
となる。 次に、第2図を参照しながらこの発明の実施例につい
て説明する。 同図において、アクセルレバー10(第1図参照)に接
続されている可変抵抗30R,30Lには、アースとの間に動
作電圧Vccが印加されており、中立点は、Vcc/2となって
いる。すなわち、電動車椅子の停止状態では、アクセル
レバー10は中立の位置にあり、可変抵抗30R,30Lも中立
の状態となって、出力アクセル電圧Vcc/2である。これ
以上の電圧の場合は前進であり、これ以下の電圧の場合
は後進である。 これらの可変抵抗30R,30Lの出力側は、抵抗32R,32L,
コンデンサ34R,34Lによる積分回路を各々介して、比較
器36R,36Lのプラス入力側に各々接続されており、更に
抵抗38R,38Lを各々介して絶対値増幅器40R,40Lの入力側
に各々接続されている。 これらの絶対値増幅器40R,40Lの入力側には、Vcc/2が
入力されており、これを基準として絶対値増幅が行なわ
れるようになっている。 次に、上述した比較器36R,36Lのマイナス入力側に
は、動作電圧Vcc/2を抵抗42,44,46で分圧したVcc/2以上
の比較電圧VAが入力されている。この比較電圧VAは、抵
抗44の作用により、第3図に示すように、Vcc/2よりも
ΔV高く設定されている。これは、アクセルレバー10を
中立した場合に、かかる基準電圧VAと可変抵抗30R,30L
から各々入力されるアクセル電圧とが完全に一致する
と、比較器36R,36Lの出力が不安定になるためである。 なお、第3図におけるΔVは、わずかなものであり、
「(Vcc/2)+ΔV」がアクセル電圧として出力されて
もモータ24R,24Lが回転しないような不感帯レベルであ
る。 比較器36R,36Lでは、以上のような比較電圧VAとアク
セル電圧とが比較され、前進側では論理値の「H」、後
進側「L」の出力が各々行なわれるようになっている。
すなわち、比較器36R,36Lの出力の論理値によって、前
進,後進,左右スピンの判別を行なうことができるよう
になっている。 次に、以上のような比較器36R,36Lの出力側は、イク
スクルーシブオアないし排他的論理和の演算を行なうEX
OR回路48の入力側に接続されている。このEXOR回路48の
真理値表は、第4図に示す入出力に対して同図(B)に
示す如くであり、左右のスピンの場合にのみ出力の論理
値が「H」となるように構成されている。 次に、上述した絶対値増幅器40R,40Lの出力側は、抵
抗50R,50Lを各々介してPWM(Pulse Width Modulation)
用の比較器52R,52Lのプラス入力側に各々接続されてい
る。そして、これらの比較器52R,52Lのマイナス入力側
には、三角波発生回路54が接続されている。 他方、EXOR回路48の出力側は、抵抗56,58の直並列回
路を介してトランジスタ60のベース側に接続されてい
る。 このトランジスタ60のエミッタ側はアースされてお
り、コレクタ側は抵抗62,ダイオード64R,64Lを各々介し
て比較器52R,52Lのプラス入力側に各々接続されてい
る。 すなわち、トランジスタ60が導通すると、これとダイ
オード64R,64Lの順方向降下電圧を無視すれば、絶対値
増幅器40Rの出力は抵抗50R,62によって分圧され、絶対
値増幅器40Lの出力は抵抗50L,62によって分圧されて抵
抗するようになっている。 次に、比較器52R,52Lの出力側は、ドライブ装置66R,6
6Lを各々介してモータ68R,68Lに各々接続されている。 ここで、比較器36R,36L,52R,52Lの出力側には、抵抗7
0を介して動作電圧Vccが印加されており、これを基準と
して出力が行なわれるようになっている。 次に、以上のように構成された実施例装置の動作につ
いて説明する。 まず、電動車椅子の使用者がアクセルレバー10を操作
すると、操作量に対応する大きさのアクセル信号が可変
抵抗30R,30Lから各々出力されることとなる。 これらアクセル信号は、一方において絶対値増幅器40
R,40Lに各々入力されて増幅され、他方において、比較
器36R,36Lに各々入力されて基準電圧VAと比較される。 その結果、第3図,第4図に示したように、前進およ
び後進の場合は、EXOR回路48の出力が論理値の「L」と
なり、トランジスタ60はオフ状態を維持する。従って、
絶対値増幅器40R,40Lの出力は、抵抗62による分圧を受
けることなく、比較器52R,52Lに各々入力されることと
なる。 これに対し、左右スピンの場合は、EXOR回路48の出力
が論理値の「H」となり、トランジスタ60はオンの状態
となる。従って、絶対値増幅器40R,40Lの出力は、抵抗6
2による分圧を受けて低下し、これが比較器52R,52Lに各
々入力される。 次に、比較器52R,52Lでは、かかるアクセル電圧と三
角波発生回路54から入力された三角波とを利用してPWM
が行なわれ、変調信号がドライブ装置66R,66Lに入力さ
れる。 ドライブ装置66R,66Lでは、入力に応じて駆動出力が
行なわれ、モータ68R,68Lがアクセル電圧の程度に応じ
て駆動されることとなる。 上述したように、左右スピン時のアクセル電圧は、前
進後進でのアクセル電圧よりも低下するため、スピンス
ピードは抑制されることとなる。 以上のように、この実施例によれば、左右スピン時の
みモータの回転が左右同レベルで制御される。この抑制
の度合は、分圧用の抵抗62のみに依存する。 なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば同様の作用を奏するように種々設計するこ
とが可能である。 また、上記実施例は、この発明を電動車椅子に適用し
た場合であるが、その他の電動車にも適用されるもので
ある。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、スピン駆動指
令が出力されたときに、アクセル信号の左右の各駆動力
の大きさにかかわらず、ジョイスティックレバーの傾斜
方向に応じた左右の駆動比率を変えることなく、左右の
各駆動力の大きさをどちらも同じ率で減衰させるように
したので、ジョイスティックレバーによって定められた
方向を変えることなくスピン駆動を滑らかに行なって安
全性の一層の向上を図ることができるという従来にない
優れた電動車の駆動制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の実施例の基本構成を示すブロック
図、第2図は実施例の装置を示す回路図、第3図はスピ
ン検出の比較器の作用を説明する線図、第4図は排他的
論理和を説明する説明図、第5図はアクセルレバーの操
作範囲と電動車の移動方向を示す説明図である。 10……アクセルレバー、14R,14L……増幅手段、16……
スピン検出手段、18R,18L……PWM手段、20……レベル調
整手段、22R,22L……ドライブ手段、24R,24L……モー
タ。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.全方向に傾斜自在なジョイスティックレバーと、 このジョイスティックレバーの傾斜方向に応じた方向に
    車両が進行するように左用及び右用のモータの駆動力の
    比である駆動比率を決定するとともに、当該ジョイステ
    ィックレバーの傾斜の大きさに応じた速度で車両が進行
    するように前記各モータの駆動力を決定し、これらの各
    駆動力及び前記駆動比率に応じて左用及び右用のアクセ
    ル信号を出力する左用及び右用の変換手段と、 これらの各変換手段により出力された各アクセル信号に
    基づき前記各モータを制御する左用及び右用の駆動手段
    とを備えた電動車の駆動制御装置において、 前記各アクセル信号を入力し、当該各アクセル信号が互
    いに逆回転を指示したときにスピン駆動指令を出力する
    スピン検出手段と、 このスピン検出手段からスピン駆動指令が出力されたと
    きに、前記各駆動手段に対して前記各アクセル信号を減
    衰させるレベル調整手段とを備え、 このレベル調整手段は、前記各アクセル信号の前記各駆
    動力の大きさにかかわらず、前記ジョイスティックレバ
    ーの傾斜方向に応じた前記駆動比率を変えることなく、
    当該各駆動力の大きさをどちらも同じ率で減衰させるよ
    うに制御することを特徴とする電動車の駆動制御装置。
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