JP3374597B2 - 電動車両の操舵装置 - Google Patents
電動車両の操舵装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一つの直立した操作
レバーを傾斜させることによって、電動車椅子等の電動
車両を操縦するための操舵装置に関する。
レバーを傾斜させることによって、電動車椅子等の電動
車両を操縦するための操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は電動車椅子に用いられる従来の操
舵装置を示す外観斜視図である。以下、この図面に基づ
き説明する。
舵装置を示す外観斜視図である。以下、この図面に基づ
き説明する。
【０００３】電動車椅子６８において運転者の右手用肘
掛け７２の先に、一般に「ジョイスティクコントロー
ラ」と呼ばれる操舵装置７０が設けられている。操舵装
置７０の上部には、操作レバー７４が立設されている。
ここで、運転者が操作レバー７４を前へ倒せば、バッテ
リ７６から走行用モータ（図示せず）へ電力が供給さ
れ、車輪７８が回転することにより、電動車椅子６８が
前進する。同様に、運転者が操作レバー７４を後，左
右，右斜め前，左斜め後等々へ倒せば、電動車椅子６８
はそれぞれの方向へ進む。
掛け７２の先に、一般に「ジョイスティクコントロー
ラ」と呼ばれる操舵装置７０が設けられている。操舵装
置７０の上部には、操作レバー７４が立設されている。
ここで、運転者が操作レバー７４を前へ倒せば、バッテ
リ７６から走行用モータ（図示せず）へ電力が供給さ
れ、車輪７８が回転することにより、電動車椅子６８が
前進する。同様に、運転者が操作レバー７４を後，左
右，右斜め前，左斜め後等々へ倒せば、電動車椅子６８
はそれぞれの方向へ進む。
【０００４】図９は、操舵装置７０の内部構造を示す概
略図であり、図９〔イ〕はジンバル機構の一部、図９
〔ロ〕は回動軸及び回転角センサである。以下、図８及
び図９に基づき説明する。
略図であり、図９〔イ〕はジンバル機構の一部、図９
〔ロ〕は回動軸及び回転角センサである。以下、図８及
び図９に基づき説明する。
【０００５】操作レバー７４の基軸部７４ａは、ジンバ
ル機構の一部であるスイングアーム８０Ｒ，８０Ｌの長
孔８０Ｒａ，８０Ｌａに挿通されている。スイングアー
ム８０Ｒ，８０Ｌは、回動軸８２Ｒ，８２Ｌに固設され
ており、回動軸８２Ｒ，８２Ｌの端部は、摺動抵抗器８
４Ｒ，８４Ｌの摺動接点８４Ｒｃ，８４Ｌｃ（図１０）
に固設されている。操作レバー７４を傾斜させると、そ
の傾斜に応じて基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８０Ｌａ
内を摺動する。これに伴い、スイングアーム８０Ｒ，８
０Ｌ及び回動軸８２Ｒ，８２Ｌが回動することにより、
摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌにおいて摺動接点８４Ｒｃ，
８４Ｌｃが抵抗体８４Ｒｒ，８４Ｌｒ（図１０）上を摺
動する。こうして、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCL（図１
０）が摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌから得られる。
ル機構の一部であるスイングアーム８０Ｒ，８０Ｌの長
孔８０Ｒａ，８０Ｌａに挿通されている。スイングアー
ム８０Ｒ，８０Ｌは、回動軸８２Ｒ，８２Ｌに固設され
ており、回動軸８２Ｒ，８２Ｌの端部は、摺動抵抗器８
４Ｒ，８４Ｌの摺動接点８４Ｒｃ，８４Ｌｃ（図１０）
に固設されている。操作レバー７４を傾斜させると、そ
の傾斜に応じて基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８０Ｌａ
内を摺動する。これに伴い、スイングアーム８０Ｒ，８
０Ｌ及び回動軸８２Ｒ，８２Ｌが回動することにより、
摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌにおいて摺動接点８４Ｒｃ，
８４Ｌｃが抵抗体８４Ｒｒ，８４Ｌｒ（図１０）上を摺
動する。こうして、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCL（図１
０）が摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌから得られる。
【０００６】図１０は電動車椅子に用いられる従来の駆
動制御装置を示すブロック図である。以下、この図面に
基づき説明する。
動制御装置を示すブロック図である。以下、この図面に
基づき説明する。
【０００７】駆動制御装置９０は、操舵装置７０（図８
及び図９）に駆動制御部９２が付加されたものである。
駆動制御部９２は、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLから図
示しない中点電圧を基準にした絶対値増幅器にて信号処
置をしたアクセル信号を得るアクセル信号処理回路９４
Ｒ，９４Ｌと、鋸歯状波からなる基準信号を発生する基
準信号発生器９６と、アクセル信号と基準信号とを比較
してＰＷＭ波を発生するＰＷＭ波発生器９８Ｒ，９８Ｌ
と、ＰＷＭ波によりオン・オフして走行用モータ１００
Ｒ，１００Ｌへ通電するパワートランジスタ等からなる
駆動回路１０２Ｒ，１０２Ｌと、アクセル信号に基づき
走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌのブレーキ１０４Ｒ，
１０４Ｌを制御するブレーキ制御回路１０４とから構成
されている。
及び図９）に駆動制御部９２が付加されたものである。
駆動制御部９２は、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLから図
示しない中点電圧を基準にした絶対値増幅器にて信号処
置をしたアクセル信号を得るアクセル信号処理回路９４
Ｒ，９４Ｌと、鋸歯状波からなる基準信号を発生する基
準信号発生器９６と、アクセル信号と基準信号とを比較
してＰＷＭ波を発生するＰＷＭ波発生器９８Ｒ，９８Ｌ
と、ＰＷＭ波によりオン・オフして走行用モータ１００
Ｒ，１００Ｌへ通電するパワートランジスタ等からなる
駆動回路１０２Ｒ，１０２Ｌと、アクセル信号に基づき
走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌのブレーキ１０４Ｒ，
１０４Ｌを制御するブレーキ制御回路１０４とから構成
されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
操舵装置７０では、図９〔ロ〕に示すように回動軸８２
Ｒ，８２Ｌが前後方向に対して45度となるように配置さ
れているため、次の二つの問題が生じていた。
操舵装置７０では、図９〔ロ〕に示すように回動軸８２
Ｒ，８２Ｌが前後方向に対して45度となるように配置さ
れているため、次の二つの問題が生じていた。
【０００９】(1) 前後方向へ操作レバー７４を倒すと、
基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８０Ｌａ内の両方を摺動
するとともに、回動軸８２Ｒ，８２Ｌの両方が回動す
る。また、前後方向に対して45度となる斜め方向へ操作
レバー７４を倒すと、基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８
０Ｌａ内のどちらか一方を摺動するとともに、回動軸８
２Ｒ，８２Ｌのどちらか一方が回動する。したがって、
各方向へ操作レバー７４を倒すために要する力を「操作
力ｆ」とすると、前後方向の操作力ｆF ，ｆB は、斜め
方向の操作力ｆFL，ｆFRに比べて、基軸部７４ａの摺動
抵抗が二倍，かつ回動軸８２Ｒ，８２Ｌを回す力が二倍
となることから、おおよそ二倍となる。操作力ｆは、極
座標で表すと図９〔ロ〕に示す曲線のようになる。図９
〔ロ〕において、操作力ｆは中心Ｏから離れるほど大き
くなることを示している。
基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８０Ｌａ内の両方を摺動
するとともに、回動軸８２Ｒ，８２Ｌの両方が回動す
る。また、前後方向に対して45度となる斜め方向へ操作
レバー７４を倒すと、基軸部７４ａが長孔８０Ｒａ，８
０Ｌａ内のどちらか一方を摺動するとともに、回動軸８
２Ｒ，８２Ｌのどちらか一方が回動する。したがって、
各方向へ操作レバー７４を倒すために要する力を「操作
力ｆ」とすると、前後方向の操作力ｆF ，ｆB は、斜め
方向の操作力ｆFL，ｆFRに比べて、基軸部７４ａの摺動
抵抗が二倍，かつ回動軸８２Ｒ，８２Ｌを回す力が二倍
となることから、おおよそ二倍となる。操作力ｆは、極
座標で表すと図９〔ロ〕に示す曲線のようになる。図９
〔ロ〕において、操作力ｆは中心Ｏから離れるほど大き
くなることを示している。
【００１０】ところで、電動車椅子６８で最も多用する
のは、前方への直進である。それにもかかわらず、従来
の操舵装置７０では、前方の操作力ｆF が後方，左方，
右方とともに最も重いため、操作性に問題があった。
のは、前方への直進である。それにもかかわらず、従来
の操舵装置７０では、前方の操作力ｆF が後方，左方，
右方とともに最も重いため、操作性に問題があった。
【００１１】(2) 図１１は、操作レバー７４について、
左右方向を中立にした場合の前後方向の傾斜角θに対す
る、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLを示すグラフである。
摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌは、回転角に比例して変化す
る出力電圧の特性を完全に一致させることは難しい。例
え、完全に一致させたとしても、磨耗等により変化しが
ちである。そのため、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLは、
図１１に示すように、傾斜角θに対して差が生ずる。そ
の結果、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLの大きい方の走行
用モータ１００Ｒ，１００Ｌが高速に回転することにな
り、直進性が損なわれる。また、全開（±θMAX ）にお
けるアクセル電圧ＶACCR，ＶACCLが一致するように、摺
動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌを調整するので、特に中間開度
域での走行安定性が損なわれることになる。
左右方向を中立にした場合の前後方向の傾斜角θに対す
る、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLを示すグラフである。
摺動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌは、回転角に比例して変化す
る出力電圧の特性を完全に一致させることは難しい。例
え、完全に一致させたとしても、磨耗等により変化しが
ちである。そのため、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLは、
図１１に示すように、傾斜角θに対して差が生ずる。そ
の結果、アクセル電圧ＶACCR，ＶACCLの大きい方の走行
用モータ１００Ｒ，１００Ｌが高速に回転することにな
り、直進性が損なわれる。また、全開（±θMAX ）にお
けるアクセル電圧ＶACCR，ＶACCLが一致するように、摺
動抵抗器８４Ｒ，８４Ｌを調整するので、特に中間開度
域での走行安定性が損なわれることになる。
【００１２】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、操作性及び走
行安定性を向上させた操舵装置を提供することにある。
行安定性を向上させた操舵装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動車両の
操舵装置は、電動車両の運転者が操作する操作レバー
と、互いに直交する第一及び第二の回動軸によって前記
操作レバーを全方向へ傾斜自在に支持するジンバル機構
と、前記第一及び第二の回動軸のそれぞれの回転角を検
出する第一及び第二の回転角センサとを備え、前記操作
レバーの傾斜方向により前記電動車両の進行方向を指示
する電動車両の操舵装置を改良したものである。そし
て、前記電動車両の前後への直進を指示する前記操作レ
バーの傾斜方向と、前記第一の回動軸の回動方向とを一
致させたことを特徴とするものである。また、前記第一
の回転角センサには、前記電動車両の停止における，前
記第一の回動軸の回転角及びその近傍に，不感帯が設け
られたものとしてもよい。
操舵装置は、電動車両の運転者が操作する操作レバー
と、互いに直交する第一及び第二の回動軸によって前記
操作レバーを全方向へ傾斜自在に支持するジンバル機構
と、前記第一及び第二の回動軸のそれぞれの回転角を検
出する第一及び第二の回転角センサとを備え、前記操作
レバーの傾斜方向により前記電動車両の進行方向を指示
する電動車両の操舵装置を改良したものである。そし
て、前記電動車両の前後への直進を指示する前記操作レ
バーの傾斜方向と、前記第一の回動軸の回動方向とを一
致させたことを特徴とするものである。また、前記第一
の回転角センサには、前記電動車両の停止における，前
記第一の回動軸の回転角及びその近傍に，不感帯が設け
られたものとしてもよい。
【００１４】
【作用】請求項１記載の操舵装置の作用は次のとおりで
ある。電動車両の運転手が前後への直進を指示するため
に操作レバーを傾斜させると、第一の回動軸のみが回動
し、第二の回動軸は回動しない。したがって、操作レバ
ーを傾斜させるには、従来二本の回動軸を回動させる力
が必要であったのに対して、おおよそ半分の力で済む。
最も多用するのが前方への直進であることから、操作レ
バーを傾斜させることによる電動車両の操作が全体とし
て容易になる。また、前後への直進の場合には、従来第
一及び第二の回動軸に連動する第一及び第二の回転角セ
ンサの出力を合成していたのに対して、第一の回動軸に
連動する第一の回転角センサの出力のみを用いる。これ
により、第一及び第二の回転角センサの特性の差に基づ
く直進走行の不安定性が、本質的に問題とならない。
ある。電動車両の運転手が前後への直進を指示するため
に操作レバーを傾斜させると、第一の回動軸のみが回動
し、第二の回動軸は回動しない。したがって、操作レバ
ーを傾斜させるには、従来二本の回動軸を回動させる力
が必要であったのに対して、おおよそ半分の力で済む。
最も多用するのが前方への直進であることから、操作レ
バーを傾斜させることによる電動車両の操作が全体とし
て容易になる。また、前後への直進の場合には、従来第
一及び第二の回動軸に連動する第一及び第二の回転角セ
ンサの出力を合成していたのに対して、第一の回動軸に
連動する第一の回転角センサの出力のみを用いる。これ
により、第一及び第二の回転角センサの特性の差に基づ
く直進走行の不安定性が、本質的に問題とならない。
【００１５】請求項２記載の操舵装置の作用は次のとお
りである。電動車両が停止の状態において、運転手が前
後への直進を指示するために操作レバーを傾斜させる
と、一定の傾斜角になるまでは、第一の回転角センサの
不感帯により、走行用モータを駆動する信号が出力され
ない。
りである。電動車両が停止の状態において、運転手が前
後への直進を指示するために操作レバーを傾斜させる
と、一定の傾斜角になるまでは、第一の回転角センサの
不感帯により、走行用モータを駆動する信号が出力され
ない。
【００１６】
【実施例】図１は本発明に係る電動車両の操舵装置の一
実施例を示し、図１（イ）は平面図、図１（ロ）は図１
（イ）におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。以下、これら
の図面に基づき説明する。
実施例を示し、図１（イ）は平面図、図１（ロ）は図１
（イ）におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。以下、これら
の図面に基づき説明する。
【００１７】本発明に係る操舵装置１０は、電動車椅子
６８（図８）の運転者が操作する操作レバー１２と、互
いに直交する回動軸１４FB，１４RLによって操作レバー
１２を全方向へ傾斜自在に支持するジンバル機構１６
と、回動軸１４FB，１４RLのそれぞれの回転角θ，φを
検出する回転角センサとしての摺動抵抗器１６FB，１６
RLとを備え、操作レバー１２の傾斜方向により電動車椅
子６８の進行方向を指示するものである。そして、電動
車椅子６８の前後への直進を指示する操作レバー１２の
傾斜方向ＤFBと、回動軸１４FBの回動方向ＲFBとを一致
させたことを特徴とするものである。
６８（図８）の運転者が操作する操作レバー１２と、互
いに直交する回動軸１４FB，１４RLによって操作レバー
１２を全方向へ傾斜自在に支持するジンバル機構１６
と、回動軸１４FB，１４RLのそれぞれの回転角θ，φを
検出する回転角センサとしての摺動抵抗器１６FB，１６
RLとを備え、操作レバー１２の傾斜方向により電動車椅
子６８の進行方向を指示するものである。そして、電動
車椅子６８の前後への直進を指示する操作レバー１２の
傾斜方向ＤFBと、回動軸１４FBの回動方向ＲFBとを一致
させたことを特徴とするものである。
【００１８】操作レバー１２は、円柱状の基軸部１２１
と、基軸部１２１に被せる把持部（図示せず）とから構
成されている。基軸部１２１の中央には、回動中心とな
る半球１２２が形成されている。
と、基軸部１２１に被せる把持部（図示せず）とから構
成されている。基軸部１２１の中央には、回動中心とな
る半球１２２が形成されている。
【００１９】ジンバル機構１６は、半球１２２の軸受け
となる蓋部１６１と、蓋部１６１とともに複数の部品を
収容する収容部１６２と、操作レバー１２を中立状態に
保持するリターンスプリング１６３及び押圧筒１６４
と、基軸部１２１の先端１２３を長孔１６５FB，１６５
RLに挿入させたスイングアーム１６６FB，１６６RLと、
スイングアーム１６６FB，１６６RLを回動軸１４FB，１
４RLに連結してスイングアーム１６６FB，１６６RLとと
もに回動する連結具１６７FB，１６７RLと、スイングア
ーム１６６FB，１６６RLを収容部１６２に取付けてスイ
ングアーム１６６FB，１６６RLとともに回動する取付け
具１６８FB，１６８RLとから構成されている。
となる蓋部１６１と、蓋部１６１とともに複数の部品を
収容する収容部１６２と、操作レバー１２を中立状態に
保持するリターンスプリング１６３及び押圧筒１６４
と、基軸部１２１の先端１２３を長孔１６５FB，１６５
RLに挿入させたスイングアーム１６６FB，１６６RLと、
スイングアーム１６６FB，１６６RLを回動軸１４FB，１
４RLに連結してスイングアーム１６６FB，１６６RLとと
もに回動する連結具１６７FB，１６７RLと、スイングア
ーム１６６FB，１６６RLを収容部１６２に取付けてスイ
ングアーム１６６FB，１６６RLとともに回動する取付け
具１６８FB，１６８RLとから構成されている。
【００２０】収容部１６２の側面には、摺動抵抗器１６
FB，１６RL等を取付ける取付片２０１，２０２，２０
３，２０４が設けられている。収容部１６２の底面に
は、操舵装置１０を電動車椅子６８に固定する固定具２
１１，２１２，２１３，２１４が設けられている。
FB，１６RL等を取付ける取付片２０１，２０２，２０
３，２０４が設けられている。収容部１６２の底面に
は、操舵装置１０を電動車椅子６８に固定する固定具２
１１，２１２，２１３，２１４が設けられている。
【００２１】図２は、操舵装置１０の回動軸１４FB，１
４RL及び摺動抵抗器１６FB，１６RLを示す概略図であ
る。以下、図１及び図２に基づき操舵装置１０の動作を
説明する。
４RL及び摺動抵抗器１６FB，１６RLを示す概略図であ
る。以下、図１及び図２に基づき操舵装置１０の動作を
説明する。
【００２２】電動車椅子６８（図８）の運転手が前後へ
の直進を指示するために操作レバー１２を傾斜させる
と、回動軸１４FBのみが回動し、回動軸１４RLは回動し
ない。したがって、操作レバー１２を傾斜させるには、
従来二本の回動軸を回動させる力が必要であったのに対
して、おおよそ半分の力で済む。最も多用するのが前方
への直進であることから、操作レバー１２を傾斜させる
ことによる電動車椅子６８の操作が全体として容易にな
る。ここで、操作力ｆは、極座標で表すと図２に示す曲
線のようになる。図２において、操作力ｆは中心Ｏから
離れるほど大きくなることを示している。
の直進を指示するために操作レバー１２を傾斜させる
と、回動軸１４FBのみが回動し、回動軸１４RLは回動し
ない。したがって、操作レバー１２を傾斜させるには、
従来二本の回動軸を回動させる力が必要であったのに対
して、おおよそ半分の力で済む。最も多用するのが前方
への直進であることから、操作レバー１２を傾斜させる
ことによる電動車椅子６８の操作が全体として容易にな
る。ここで、操作力ｆは、極座標で表すと図２に示す曲
線のようになる。図２において、操作力ｆは中心Ｏから
離れるほど大きくなることを示している。
【００２３】図３は、操作レバー１２の前後方向の傾斜
角θに対する、摺動抵抗器１６FBから出力されるアクセ
ル電圧ＶACCFB を示すグラフである。図４は、操作レバ
ー１２の左右方向の傾斜角φに対する、摺動抵抗器１６
RLから出力されるアクセル電圧ＶACCRL を示すグラフで
ある。以下、図１，図３及び図４に基づき操舵装置１０
の動作を説明する。
角θに対する、摺動抵抗器１６FBから出力されるアクセ
ル電圧ＶACCFB を示すグラフである。図４は、操作レバ
ー１２の左右方向の傾斜角φに対する、摺動抵抗器１６
RLから出力されるアクセル電圧ＶACCRL を示すグラフで
ある。以下、図１，図３及び図４に基づき操舵装置１０
の動作を説明する。
【００２４】図３に示すように、前後への直進は、従来
二個の摺動抵抗器の出力を合成していたのに対して、回
動軸１４FBに連動する摺動抵抗器１６FBの出力（アクセ
ル電圧ＶACCFB ）のみによって決定される。これによ
り、二個の摺動抵抗器の特性の差に基づく直進走行の不
安定性が、本質的に問題とならない。また、摺動抵抗器
１６FBには、電動車椅子６８（図８）の停止における，
回動軸１４FBの回転角θ0 及びその近傍に，不感帯ＢＳ
が設けられている。不感帯ＢＳが前後進切換えの遊びと
なるので、操作レバー１２の中立位置に駆動系の停止を
合わせる調整が容易又は不要になる。
二個の摺動抵抗器の出力を合成していたのに対して、回
動軸１４FBに連動する摺動抵抗器１６FBの出力（アクセ
ル電圧ＶACCFB ）のみによって決定される。これによ
り、二個の摺動抵抗器の特性の差に基づく直進走行の不
安定性が、本質的に問題とならない。また、摺動抵抗器
１６FBには、電動車椅子６８（図８）の停止における，
回動軸１４FBの回転角θ0 及びその近傍に，不感帯ＢＳ
が設けられている。不感帯ＢＳが前後進切換えの遊びと
なるので、操作レバー１２の中立位置に駆動系の停止を
合わせる調整が容易又は不要になる。
【００２５】図４において、ＮR は、右側走行用モータ
の回転数を示し、前進が正の値、後進が負の値となる。
同様に、ＮL は、左側走行用モータの回転数を示し、前
進が正の値、後進が負の値となる。傾斜角φは、右
（＋）ではＮR ＞ＮL となって、右ステアリングとな
り、逆に左（−）ではＮR ＜ＮL となって、左ステアリ
ングとなる。また、傾斜角φの大きさ（絶対値）は、Ｎ
R ＞ＮL 又はＮR ＜ＮL の傾向を強める作用をする。ま
た、摺動抵抗器１６RLには、不感帯が設けられていな
い。したがって、前後への直進時に必要な、左右方向へ
の微調整が可能である。
の回転数を示し、前進が正の値、後進が負の値となる。
同様に、ＮL は、左側走行用モータの回転数を示し、前
進が正の値、後進が負の値となる。傾斜角φは、右
（＋）ではＮR ＞ＮL となって、右ステアリングとな
り、逆に左（−）ではＮR ＜ＮL となって、左ステアリ
ングとなる。また、傾斜角φの大きさ（絶対値）は、Ｎ
R ＞ＮL 又はＮR ＜ＮL の傾向を強める作用をする。ま
た、摺動抵抗器１６RLには、不感帯が設けられていな
い。したがって、前後への直進時に必要な、左右方向へ
の微調整が可能である。
【００２６】図５は、操舵装置１０を用いた駆動制御装
置の一例を示すブロック図である。以下、この図面に基
づき説明する。
置の一例を示すブロック図である。以下、この図面に基
づき説明する。
【００２７】駆動制御装置３０は、操舵装置１０（図
１）に駆動制御部３２が付加されたものである。
１）に駆動制御部３２が付加されたものである。
【００２８】駆動制御部３２は、運転者が二つの動作モ
ードＭ1 ，Ｍ2 を選択的に切り換える切換えスイッチ３
４と、動作モードＭ1 ，Ｍ2 の内容を記憶している記憶
手段としてのＣＰＵユニット３６と、切換えスイッチ３
４で選択された動作モードＭ1 ，Ｍ2 に従い，摺動抵抗
器１６FB，１６RLで得られたアクセル電圧ＶACCFB ，Ｖ
ACCRL に基づき，走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌを制
御する制御手段としてのＣＰＵユニット３６及び駆動回
路３８Ｒ，３８Ｌとを備えている。
ードＭ1 ，Ｍ2 を選択的に切り換える切換えスイッチ３
４と、動作モードＭ1 ，Ｍ2 の内容を記憶している記憶
手段としてのＣＰＵユニット３６と、切換えスイッチ３
４で選択された動作モードＭ1 ，Ｍ2 に従い，摺動抵抗
器１６FB，１６RLで得られたアクセル電圧ＶACCFB ，Ｖ
ACCRL に基づき，走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌを制
御する制御手段としてのＣＰＵユニット３６及び駆動回
路３８Ｒ，３８Ｌとを備えている。
【００２９】切換えスイッチ３４にはプルアップ抵抗器
３４ｒが接続されているので、切換えスイッチ３４を開
にすると‘Ｈ’レベル信号、切換えスイッチ３４を閉に
すると‘Ｌ’レベル信号が、それぞれＣＰＵユニット３
６へ出力される。ＣＰＵユニット３６は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，入出力インタフェース等からなるマイクロ
コンピュータとＰＲＯＭ等の半導体メモリとにより構成
されるとともに、Ａ／Ｄ変換機能，ＰＷＭ波出力機能等
を有している。駆動回路３８Ｒは、例えば、走行用モー
タ１００Ｒを中心に四個のＭＯＳ型パワートランジスタ
（図示せず）をＨ字形に配設したものである。駆動回路
３８Ｌも駆動回路３８Ｒと同じ構成である。
３４ｒが接続されているので、切換えスイッチ３４を開
にすると‘Ｈ’レベル信号、切換えスイッチ３４を閉に
すると‘Ｌ’レベル信号が、それぞれＣＰＵユニット３
６へ出力される。ＣＰＵユニット３６は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，入出力インタフェース等からなるマイクロ
コンピュータとＰＲＯＭ等の半導体メモリとにより構成
されるとともに、Ａ／Ｄ変換機能，ＰＷＭ波出力機能等
を有している。駆動回路３８Ｒは、例えば、走行用モー
タ１００Ｒを中心に四個のＭＯＳ型パワートランジスタ
（図示せず）をＨ字形に配設したものである。駆動回路
３８Ｌも駆動回路３８Ｒと同じ構成である。
【００３０】図６は、動作モードＭ1 における、操作レ
バー１２の傾斜方向に対する走行用モータ１００Ｒ，１
００Ｌの回転を示す説明図である。図６は、動作モード
Ｍ2における、操作レバー１２の傾斜方向に対する走行
用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転数を示す説明であ
る。以下、図１，図５，図６及び図７に基づき、駆動制
御装置３０の動作を説明する。
バー１２の傾斜方向に対する走行用モータ１００Ｒ，１
００Ｌの回転を示す説明図である。図６は、動作モード
Ｍ2における、操作レバー１２の傾斜方向に対する走行
用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転数を示す説明であ
る。以下、図１，図５，図６及び図７に基づき、駆動制
御装置３０の動作を説明する。
【００３１】図６及び図７では、操作レバー１２の最大
傾斜角に対する、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回
転数を矢印の大きさで表し、走行用モータ１００Ｒ，１
００Ｌの正転又は逆転を矢印の向きで表している。動作
モードＭ1 は、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転
数に差を付けることに加え回転方向も互いに逆にするこ
とによって、進行方向を制御するものである。したがっ
て、小回りが効き、定位置での回転（スピン）も可能で
あるので、室内での走行に適する。一方、動作モードＭ
2 は、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転数に差を
付けることのみによって、進行方向を制御するものであ
る。したがって、操作レバー１２を大きく傾斜させても
緩やかにカーブするため操舵が容易であり、屋外での走
行に適する。また、一般に、動作モードＭ1 は前輪がフ
リーキャスターの場合に使用され、動作モードＭ2 は前
輪が強制キャスターの場合（パワーステアリング仕様）
に使用される。
傾斜角に対する、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回
転数を矢印の大きさで表し、走行用モータ１００Ｒ，１
００Ｌの正転又は逆転を矢印の向きで表している。動作
モードＭ1 は、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転
数に差を付けることに加え回転方向も互いに逆にするこ
とによって、進行方向を制御するものである。したがっ
て、小回りが効き、定位置での回転（スピン）も可能で
あるので、室内での走行に適する。一方、動作モードＭ
2 は、走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌの回転数に差を
付けることのみによって、進行方向を制御するものであ
る。したがって、操作レバー１２を大きく傾斜させても
緩やかにカーブするため操舵が容易であり、屋外での走
行に適する。また、一般に、動作モードＭ1 は前輪がフ
リーキャスターの場合に使用され、動作モードＭ2 は前
輪が強制キャスターの場合（パワーステアリング仕様）
に使用される。
【００３２】まず、運転者が、切換えスイッチ３４を操
作して、二つの動作モードＭ1 ，Ｍ2 のうちのいずれか
を選択する。例えば、切換えスイッチ３４を開にする
と、‘Ｈ’レベル信号がＣＰＵユニット３６へ出力さ
れ、これによりＣＰＵユニット３６は動作モードＭ1 の
プログラム及びデータをロードする。一方、切換えスイ
ッチ３４を閉にすると、‘Ｌ’レベル信号がＣＰＵユニ
ット３６へ出力され、これによりＣＰＵユニット３６は
動作モードＭ2 のプログラム及びデータをロードする。
作して、二つの動作モードＭ1 ，Ｍ2 のうちのいずれか
を選択する。例えば、切換えスイッチ３４を開にする
と、‘Ｈ’レベル信号がＣＰＵユニット３６へ出力さ
れ、これによりＣＰＵユニット３６は動作モードＭ1 の
プログラム及びデータをロードする。一方、切換えスイ
ッチ３４を閉にすると、‘Ｌ’レベル信号がＣＰＵユニ
ット３６へ出力され、これによりＣＰＵユニット３６は
動作モードＭ2 のプログラム及びデータをロードする。
【００３３】続いて、運転者は、操作レバー１２を所望
の方向へ傾斜させる。すると、操作レバー１２の傾斜角
θ，φに対応したアクセル電圧ＶACCFB ，ＶACCRL が、
摺動抵抗器１６FB，１６RLからＣＰＵユニット３６へ出
力される。動作モードＭ1 が選択されていれば、ＣＰＵ
ユニット３６では、アクセル電圧ＶACCFB ，ＶACCRL及
び動作モードＭ1 の演算式，マップ等に基づき、図６に
示すように走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌを制御す
る。一方、動作モードＭ2 が選択されていれば、ＣＰＵ
ユニット３６では、同様に図７に示すように走行用モー
タ１００Ｒ，１００Ｌを制御する。
の方向へ傾斜させる。すると、操作レバー１２の傾斜角
θ，φに対応したアクセル電圧ＶACCFB ，ＶACCRL が、
摺動抵抗器１６FB，１６RLからＣＰＵユニット３６へ出
力される。動作モードＭ1 が選択されていれば、ＣＰＵ
ユニット３６では、アクセル電圧ＶACCFB ，ＶACCRL及
び動作モードＭ1 の演算式，マップ等に基づき、図６に
示すように走行用モータ１００Ｒ，１００Ｌを制御す
る。一方、動作モードＭ2 が選択されていれば、ＣＰＵ
ユニット３６では、同様に図７に示すように走行用モー
タ１００Ｒ，１００Ｌを制御する。
【００３４】動作モードを追加又は変更する場合は、Ｃ
ＰＵユニット３６に対してその動作モードのプログラム
及びデータを追加又は変更するだけでよい。なお、動作
モードを三つ以上とする場合は、切換えスイッチ３４を
三つ以上選択可能なものとすればよい。したがって、一
種類のＣＰＵユニット３６を、異なる機種の多数の電動
車両に用いることもできる。特に近年は、半導体メモリ
が安価であるので、例えば二種類の専用ＩＣよりも、二
倍の記憶容量の半導体メモリを用いた方が経済的であ
る。また、パワーステアリング仕様の電動車両にも、Ｃ
ＰＵユニット３６で対応が可能である。例えば、図５に
おいて、出力ポートＰｏ０〜Ｐｏ３をパワーステアリン
グ用モータの駆動に用い、出力ポートＰｏ４〜Ｐｏ７を
後輪用モータの駆動に用いるようにすればよい。
ＰＵユニット３６に対してその動作モードのプログラム
及びデータを追加又は変更するだけでよい。なお、動作
モードを三つ以上とする場合は、切換えスイッチ３４を
三つ以上選択可能なものとすればよい。したがって、一
種類のＣＰＵユニット３６を、異なる機種の多数の電動
車両に用いることもできる。特に近年は、半導体メモリ
が安価であるので、例えば二種類の専用ＩＣよりも、二
倍の記憶容量の半導体メモリを用いた方が経済的であ
る。また、パワーステアリング仕様の電動車両にも、Ｃ
ＰＵユニット３６で対応が可能である。例えば、図５に
おいて、出力ポートＰｏ０〜Ｐｏ３をパワーステアリン
グ用モータの駆動に用い、出力ポートＰｏ４〜Ｐｏ７を
後輪用モータの駆動に用いるようにすればよい。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の操舵装置によれば、電動
車両の前後への直進を指示する操作レバーの傾斜方向
と、第一の回動軸の回動方向とを一致させたことによ
り、前後への直進を指示するために操作レバーを傾斜さ
せると、第一の回動軸のみが回動し、第二の回動軸は回
動しない。したがって、操作レバーを前後に傾斜させる
のに必要な力を従来よりも少なくできるとともに、最も
多用するのが前方への直進であることから、操作レバー
を傾斜させることによる電動車両の操作性を向上でき
る。
車両の前後への直進を指示する操作レバーの傾斜方向
と、第一の回動軸の回動方向とを一致させたことによ
り、前後への直進を指示するために操作レバーを傾斜さ
せると、第一の回動軸のみが回動し、第二の回動軸は回
動しない。したがって、操作レバーを前後に傾斜させる
のに必要な力を従来よりも少なくできるとともに、最も
多用するのが前方への直進であることから、操作レバー
を傾斜させることによる電動車両の操作性を向上でき
る。
【００３６】また、前後への直進の場合には、第一の回
動軸に連動する第一の回転角センサの出力のみを用いる
ので、第一及び第二の回転角センサの特性の差が本質的
に問題とならない。したがって、直進時の走行安定性を
向上できる。
動軸に連動する第一の回転角センサの出力のみを用いる
ので、第一及び第二の回転角センサの特性の差が本質的
に問題とならない。したがって、直進時の走行安定性を
向上できる。
【００３７】さらに、第一の回転角センサは、入出力に
ついての高精度の直線性が要求されないので、低価格化
を図ることができる。
ついての高精度の直線性が要求されないので、低価格化
を図ることができる。
【００３８】請求項２記載の操舵装置によれば、第一の
回転角センサにおいて、電動車両の停止における第一の
回動軸の回転角及びその近傍に、不感帯を設けたので、
この不感帯が前後進切換えの遊びとなることにより、操
作レバーの中立位置に駆動系の停止を合わせる調整を容
易に又は不要にできる。
回転角センサにおいて、電動車両の停止における第一の
回動軸の回転角及びその近傍に、不感帯を設けたので、
この不感帯が前後進切換えの遊びとなることにより、操
作レバーの中立位置に駆動系の停止を合わせる調整を容
易に又は不要にできる。
【図１】本発明に係る電動車両の操舵装置の一実施例を
示し、図１（イ）は平面図、図１（ロ）は図１（イ）に
おけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
示し、図１（イ）は平面図、図１（ロ）は図１（イ）に
おけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
【図２】図１の操舵装置における回動軸及び摺動抵抗器
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】図１の操舵装置における、操作レバーの前後方
向の傾斜角に対する、第一の摺動抵抗器から出力される
アクセル電圧を示すグラフである。
向の傾斜角に対する、第一の摺動抵抗器から出力される
アクセル電圧を示すグラフである。
【図４】図１の操舵装置における、操作レバーの左右方
向の傾斜角に対する、第二の摺動抵抗器から出力される
アクセル電圧を示すグラフである。
向の傾斜角に対する、第二の摺動抵抗器から出力される
アクセル電圧を示すグラフである。
【図５】図１の操舵装置を用いた駆動制御装置の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】図５の駆動制御装置の第一の動作モードにおけ
る、操作レバーの傾斜方向に対する走行用モータの回転
を示す説明図である。
る、操作レバーの傾斜方向に対する走行用モータの回転
を示す説明図である。
【図７】図５の駆動制御装置の第二の動作モードにおけ
る、操作レバーの傾斜方向に対する走行用モータの回転
を示す説明図である。
る、操作レバーの傾斜方向に対する走行用モータの回転
を示す説明図である。
【図８】電動車椅子に用いられる従来の操舵装置を示す
外観斜視図である。
外観斜視図である。
【図９】図９の操舵装置の内部構造を示す概略図であ
り、図９〔イ〕はジンバル機構の一部、図９〔ロ〕は回
動軸及び回転角センサである。
り、図９〔イ〕はジンバル機構の一部、図９〔ロ〕は回
動軸及び回転角センサである。
【図１０】電動車椅子に用いられる従来の駆動制御装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１１】図９の操舵装置の操作レバーについて、左右
方向を中立にした場合の前後方向の傾斜角に対する、ア
クセル電圧を示すグラフである。
方向を中立にした場合の前後方向の傾斜角に対する、ア
クセル電圧を示すグラフである。
１０ 操舵装置
１２ 操作レバー
１４FB 第一の回動軸
１４RL 第二の回動軸
１６ ジンバル機構
１６FB 摺動抵抗器（第一の回転角センサ）
１６RL 摺動抵抗器（第二の回転角センサ）
３０ 駆動制御装置
３４ 切換えスイッチ
６８ 電動車椅子（電動車両）
１００Ｒ，１００Ｌ 走行用モータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 1/00 - 3/12
B60L 7/00 - 13/00
B60L 15/00 - 15/42
A61G 5/04
Claims (2)
- 【請求項１】 電動車両の運転者が操作する操作レバー
と、互いに直交する第一及び第二の回動軸によって前記
操作レバーを全方向へ傾斜自在に支持するジンバル機構
と、前記第一及び第二の回動軸のそれぞれの回転角を検
出する第一及び第二の回転角センサとを備え、前記操作
レバーの傾斜方向により前記電動車両の進行方向を指示
する電動車両の操舵装置において、 前記電動車両の前後への直進を指示する前記操作レバー
の傾斜方向と、前記第一の回動軸の回動方向とを一致さ
せたことを特徴とする電動車両の操舵装置。 - 【請求項２】 前記第一の回転角センサには、前記電動
車両の停止における，前記第一の回動軸の回転角及びそ
の近傍に，不感帯が設けられたことを特徴とする請求項
１記載の電動車両の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15222495A JP3374597B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電動車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15222495A JP3374597B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電動車両の操舵装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002263531A Division JP3733939B2 (ja) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | 電動車椅子の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322110A JPH08322110A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3374597B2 true JP3374597B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=15535805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15222495A Expired - Fee Related JP3374597B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電動車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374597B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5763231B1 (ja) | 2014-02-18 | 2015-08-12 | Ｗｈｉｌｌ株式会社 | 操作装置および電動モビリティ |
| CN110685662B (zh) * | 2019-09-30 | 2023-12-22 | 江苏谷登重型机械科技股份有限公司 | 一种水平定向钻机的控制方法 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP15222495A patent/JP3374597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08322110A (ja) | 1996-12-03 |
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