JP4308927B2

JP4308927B2 - 電動車両

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Publication number: JP4308927B2
Application number: JP15456297A
Authority: JP
Inventors: 好伸石田
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: US6009964A; KR19980041837A; JPH10201792A; TW346457B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動車椅子のような電動車両に関し、特に電動車両に設けられているモータの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車両、例えば電動車椅子では、電動車椅子の車体の両側にそれぞれ設けられた２つの駆動輪が、これらにそれぞれ結合されたモータによって駆動される。モータは、車体に設けられた操作力検知部によって検知された操作力に対応した駆動力によって、駆動輪を駆動する。例えば特開平７−７５２１９号公報には、次のような電動車椅子が開示されている。２つの操作力検知部が、各モータに対応して車体に設けられている。一方の操作力検知部に加えられた操作力が、一方の駆動輪を駆動する。併せて、この操作力検知部によって検知された操作力に応じて、モータがこの駆動輪を駆動する。他方の駆動輪も同様に、操作力とモータの駆動力とによって駆動される。即ち、２つの駆動輪は、それぞれ独立して制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車体に対する操作力は、介護者または電動車椅子の搭乗者が発生させる。そのため、２つの操作力の発生タイミングにずれが生じることがある。また介護者または搭乗者の左右の腕の筋力差によって、２つの操作力がアンバランスになることがある。上記公報に開示されている電動車椅子では、２つの駆動輪に対応する操作力検知部によって検知された操作力に基づいて、２つの駆動輪が、これらに対応するモータによってそれぞれ独立に制御されている。そのため、上述した２つの操作力の発生タイミングがずれたり、左右の腕の筋力差があると、モータが発生する駆動力の発生タイミングがずれたり、２つの駆動力がアンバランスになる。そのため、車体を直進させることが難しくなる。また、この状態で、車体を直進させるためには、操作力の発生タイミングを調整したり、２つの操作力が揃うように操作力を発生させねばならず、電動車椅子の操作が難しいという問題点があった。本発明は、車体の直進性を確保すると共に、操作が容易な電動車両を提供することを目的とする。
【０００４】
また、電動車両は、直進するだけでなく、左右に旋回することも必要である。このような場合、直進性の確保は、却って旋回を阻害する。本発明は、上記のように車体の直進性を確保することができると共に、操作が容易であり、しかも、旋回が必要な場合には容易に旋回させることができる電動車両を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、本体と、この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を検知する第１の操作力検知手段と、第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を検知する第２の操作力検知手段と、検知された第１の操作力に基づいて第１のモータが発生すべき第１モータ用駆動力を算出する第１モータ駆動力算出手段と、検知された第２の操作力に基づいて第２のモータが発生すべき第２モータ用駆動力を算出する第２モータ駆動力算出手段と、第１モータ用駆動力を補整して第１モータ補整駆動力を算出する第１モータ補整駆動力算出手段と、第２モータ用駆動力を補整して第２モータ補整駆動力を算出する第２モータ補整駆動力算出手段と、算出された第１モータ補整駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１ドライブ手段と、算出された第２モータ補整駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２ドライブ手段とを、具備し、第１モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力に第１の補整係数を乗算し、第２モータ用駆動力に第２の補整係数を乗算し、これら２つの乗算値の合計値を第１モータ補整駆動力として、第１ドライブ手段に供給し、第１の補整係数が第２の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第１及び第２の補整係数が設定され、第２モータ補整駆動力算出手段は、第２モータ用駆動力に第３の補整係数を乗算し、第１モータ用駆動力に第４の補整係数を乗算し、これら２つの乗算値の合計値を第２モータ補整駆動力として、第２ドライブ手段に供給し、第３の補整係数が第４の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第３及び第４の補整係数が設定され、第１及び第２の補整係数の和が第３及び第４の補整係数の和に等しくされたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動車両において、第１及び第２のモータの駆動方向が同一であるか判断する判断手段が設けられ、この判断手段が、第１及び第２のモータの駆動方向が同一と判断したとき、第１及び第２のモータ補整駆動力算出手段が、第１及び第２のモータ補整駆動力を算出するものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、本体と、この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を検知する第１の操作力検知手段と、第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を検知する第２の操作力検知手段と、検知された第１の操作力に基づいて第１のモータが発生すべき第１モータ用駆動力を算出する第１モータ駆動力算出手段と、検知された第２の操作力に基づいて第２のモータが発生すべき第２モータ用駆動力を算出する第２モータ駆動力算出手段と、第１モータ用駆動力を補整して第１モータ補整駆動力を算出する第１モータ補整駆動力算出手段と、第２モータ用駆動力を補整して第２モータ補整駆動力を算出する第２モータ補整駆動力算出手段と、算出された第１モータ補整駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１ドライブ手段と、算出された第２モータ補整駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２ドライブ手段とを、具備し、第１モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力と第２モータ用駆動力とを加算して第１モータ補整駆動力を算出して、第１ドライブ手段に供給し、第１モータ補整駆動力に占める第１モータ用駆動力の割合が第２モータ用駆動力よりも大きくなるように第１及び第２の操作力の比に基づいて加算割合が決定され、第２モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力と第２モータ用駆動力とを加算して第２モータ補整駆動力を算出して、第２ドライブ手段に供給し、第２モータ補整駆動力に占める第２モータ用駆動力の割合が第１モータ用駆動力より大きくなるように第１及び第２の操作力の比に基づいて加算割合が決定され、第１モータ補整駆動力算出における第１モータ用駆動力用の加算割合と第２モータ用駆動力用の加算割合との和が、第２モータ補整駆動力算出における第２モータ用駆動力用の加算割合と第１モータ用駆動力用の加算割合との和に等しいものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、本体と、この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を所定周期ごとに検知する第１の操作力検知手段と、第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を所定周期ごとに検知する第２の操作力検知手段と、検知された第１の操作力と予め定めた基準値との差を第１の駆動力変化量として順次出力する第１駆動力の変化量算出手段と、検知された第２の操作力と前記予め定めた基準値との差を第２の駆動力変化量として順次出力する第２駆動力の変化量算出手段と、順次出力される第１の駆動力変化量を積算して、第１のモータが発生すべき第１の駆動力を算出する第１の駆動力算出手段と、第１の駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１のドライブ手段と、順次出力される第２の駆動力変化量を積算して、第２のモータが発生すべき第２の駆動力を算出する第２の駆動力算出手段と、第２の駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２のドライブ手段とを、具備する電動車両において、新たに出力された第１の駆動力変化量に第１の補整係数を乗算した値と、新たに出力された第２の駆動力変化量に第２の補整係数を乗算した値との合計値を第１の補整駆動力変化量として出力する第１の補整変化量算出手段と、新たに出力された第２の駆動力変化量に第３の補整係数を乗算した値と、新たに出力された第１の駆動力変化量に第４の補整係数を乗算した値との合計値を第２の補整駆動力変化量として出力する第２の補整変化量算出手段とが、設けられ、第１の駆動力算出手段は、新たに出力された第１の駆動力変化量の積算に代えて、第１の補整駆動力変化量を積算し、第２の駆動力算出手段は、新たに出力された第２の駆動力変化量の積算に代えて、第２の補整駆動力変化量を積算し、第１の補整係数が第２の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第１及び第２の補整係数が設定され、第３の補整係数が第４の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第３及び第４の補整係数が設定され、第１及び第２の補整係数の和が第３及び第４の補整係数の和に等しいものである。
【００６５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、本発明を電動車両、例えば電動車椅子に実施したものである。図２、図３に示されているように、電動車椅子２は、車体４を有している。車体４は、パイプ状のフレームからなっている。この車体４を図３に示されているように、背面から見た場合、車体４の中央に搭乗者が座る布性のシート６が張られている。この車体４の両側の後ろ側には、駆動輪８Ｒ、８Ｌが設けられている。車体４の両側の前側には、補助輪１０Ｒ、１０Ｌが設けられている。図２では、車体４の構成が明確に分かるように、駆動輪８Ｒは、細線で示されている。
【００６６】
車体４の両側には、駆動輪８Ｒ、８Ｌを駆動するための駆動部ユニット、例えば電気モータ１２Ｒ、１２Ｌが設けられている。これらモータ１２Ｒ、１２Ｌは、駆動輪８Ｒ、８Ｌに結合されている。モータ１２Ｒ、１２Ｌは、駆動輪８Ｒ、８Ｌ内に設けることもできる。これらモータ１２Ｒ、１２Ｌを制御するための制御装置１４Ｒ、１４Ｌが車体４に設けられている。制御装置１４Ｒは、車体４の右側の肘掛け１６Ｒの下方に配置され、制御装置１４Ｌは車体の左側の肘掛け１６Ｌの下方に配置されている。制御装置１４Ｒ、１４Ｌやモータ１２Ｒ、１２Ｌを作動させるためのバッテリー１８Ｒ、１８Ｌが、肘掛け１６Ｒ、１６Ｌの内部または布製シート６の背面に設けられている２つの背もたれ２０の内部に収容されている。
【００６７】
図４に示すように、制御装置１４Ｒには、電源回路１７が設けられている。この電源回路１７には、バッテリー１８Ｒから直流電圧が供給されると共に、制御装置１４Ｌ及び伝送ケーブル１９を介してバッテリー１８Ｌからも直流電圧が供給されている。電源回路１７は、供給された直流電圧をドライブ部２２Ｒ、２２Ｌに適した電圧と、制御部２４に適した直流電圧にそれぞれ変換する。
【００６８】
ドライブ部２２Ｒは制御装置１４Ｒに設けられ、ドライブ部２２Ｌは制御装置１４Ｌに設けられている。これらドライブ部２２Ｒ、２２Ｌには、電源回路１７からの直流電圧が供給される、例えば半導体スイッチング素子のブリッジ回路を含んでいる。各半導体スイッチング素子には、制御装置１４Ｒの制御部２４からパルス幅制御（ＰＷＭ）信号が供給され、モータ１２Ｒ、１２Ｌを駆動する。
【００６９】
制御装置１４Ｒには、この他に、制御部２４等を作動させるためのスイッチ２６や、制御部２４が作動していることを示すための表示灯２８が設けられている。また、バッテリー１８Ｒ、１８Ｌを充電器２９によって充電するための充電端子３０も、制御装置１４Ｒに設けられている。
【００７０】
制御部２４は、例えばマイクロプロセッサによって構成されており、これには、操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌから操作信号が供給されている。操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌは、図２及び図３に示されているように、車体４の背部の両側から後方に互いに平行に突出した２つのハンドル３３Ｒ、３３Ｌを有している。操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌは、介護者がハンドル３３Ｒ、３３Ｌに付与した操作力をそれぞれ独立して検出し、操作信号を発生する。なお、操作力検知部３２Ｒに付与された操作力は、車体４を介して駆動輪８Ｒに伝達され、駆動輪８Ｒが駆動される。同様に、操作力検知部３２Ｌに付与された操作力によって駆動輪８Ｌが駆動される。
【００７１】
操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌは、例えば内部にポテンショメータを含み、ハンドル３３Ｒ、３３Ｌが中立位置（操作力が付与されていないときのハンドル３３Ｒ、３３Ｌの位置）から前方または後方に操作されたとき、その操作力に従ってポテンショメータの値が変化する。この値の変化が検出され、操作信号が生成される。なお、ポテンショメータに代えて、ストレインゲージを含むブリッジ回路を使用することもできる。
【００７２】
操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌからの操作信号は、操作力が付与されていない状態では、所定の電圧である。電動車椅子を前進させる方向の操作力がハンドル３３Ｒ、３３Ｌに付与されたとき、その操作力に応じて操作信号の電圧値は上記所定の電圧値から上昇する。電動車椅子２を後退させる方向の操作力がハンドル３３Ｒ、３３Ｌに付与されたとき、その操作力に応じて操作信号の値は、上記所定の電圧から低下する。この操作信号は、制御部２４に供給され、上記所定の電圧が減算されて、図５に示すように、操作力が付与されていないとき０で、前進方向の操作力が付与されたとき正の値であり、後退方向の操作力が付与されたとき負の値となる操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬに変換される。
【００７３】
操作力検知部としては、図示したものの他に、駆動輪８Ｒ、８Ｌに設けられているハンドリム３６Ｒ、３６Ｌに、搭乗者が付与した操作力をそれぞれ独立して検出するように、ハンドリム３６Ｒ、３６Ｌに設けられたものを使用することもできる。
【００７４】
なお、この電動車両には、機械的制動装置が設けられており、その操作ハンドル３８Ｒ、３８Ｌがハンドリム３４Ｒ、３４Ｌの下方に設けられている。
【００７５】
以下、制御部２４が、モータ１２Ｒ、１２Ｌを制御する状態について説明する。その前提として、まず駆動力の変化量に基づく制御について、図６及び図１１を参照して説明する。なお、モータ１２Ｒ、１２Ｌに対する制御は同一であるので、図１１にはモータ１２Ｌの制御についても記載されているが、後述するのでその説明を省略し、モータ１２Ｒに対する制御のみ説明する。図１１において、点線で囲った部分Ｓ１（ａ）については、後に説明するので、ここでは説明を省略する。
【００７６】
図６は、制御部２４が、モータ１２Ｒに供給する新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を算出するために用いる駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒと、操作力検知信号ＦｉｎＲとの関係を示すもので、縦軸に駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを、横軸に操作力検知信号ＦｉｎＲを示している。制御部２４は、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒをＫ（ＦｉｎＲ−Ｆｓ）によって算出する（Ｋは係数で、図６ではＫ＝１の場合を実線で、Ｋ＝０．５の場合を一点鎖線で示している）。Ｆｓは予め定めた基準値である。ＦｉｎＲ＝Ｆｓのとき、駆動力変化量ｄＦａ＿ｒ＝０となる。
【００７７】
制御部２４では、上記のようにして駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを求め、この駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを現在出力している駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ−１）と加算して、新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を算出する。この駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）にＰＩＤ係数を考慮して指令駆動力ＦｏｕｔＲを算出し、この指令駆動力ＦｏｕｔＲをＰＷＭ信号に変換して、ドライブ部２２Ｒに供給している。
【００７８】
そのため、制御部２４では、操作力検知部３２Ｒからの操作信号を、所定周期、例えば１／１００秒ごとにサンプリングして、図１１に示すように操作力検知信号ＦｉｎＲに変換する（ステップＳ１４）。制御部２４では、指令駆動力ＦｏｕｔＲが０であるか判断し（ステップＳ１５）、０であると、操作力検知信号ＦｉｎＲの正負の値に基づいて、新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の方向を正転または逆転と決定する（ステップＳ１６）。例えば、正転であれば（ＦｉｎＲが正であれば）、ＦｉｎＲの値をそのまま取り込む。逆転であれば（ＦｉｎＲが負であれば）、ＦｉｎＲの極性を反転させた値を取り込む。従って、指令駆動力ＦｏｕｒＲ＝０のときに、ＦｉｎＲが正であれば、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の方向を正転と決定し、その後のＦｉｎＲの取り込み値としてＦｉｎＲの値をそのまま採用する。指令駆動力ＦｏｕｔＲ＝０のとき、ＦｉｎＲが負であれば、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の方向を逆転と決定し、その後のＦｉｎＲの取り込み値としてＦｉｎＲを反転させた値を採用している。
【００７９】
駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の方向が決定された後、ＦｉｎＲが基準値Ｆｓを超えたか或いはＦｏｕｔＲが０であるか判断される（ステップＳ１８）。この判断の答えがイエスの場合、ＦｉｎＲと基準値Ｆｓとの差を求める（ステップＳ２０）。後述するようにして係数Ｋを定め（ステップＳ２２）、ステップＳ２０で求めた差と、係数Ｋとを用いて、図６に示すような上記駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを算出する（ステップＳ２４）。これを現在の駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ−１）に加算して、新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を算出する（ステップＳ２６）。ステップＳ１８における判断の答えがノーの場合、直ちにステップＳ２６が実行される。この場合、指令駆動力ＦｏｕｔＲ＝０であり、かつＦｉｎＲの絶対値がＦｓの絶対値を超えていないので、ステップＳ１６において駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の方向が決定されていても、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒは算出されない。よって、操作力ＦｉｎＲの絶対値が基準値Ｆｓの絶対値を超えるまで、電動車両は操作力のみによって駆動される。
【００８０】
ドライブ部２２Ｒに供給されるＰＷＭ信号は、上述したように上記駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）にＰＩＤ制御を施した指令駆動力ＦｏｕｔＲを、ステップＳ６０において、ＰＷＭ信号に変換したものであるが、ここでは、説明の便宜上、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）がそのままドライブ部２２Ｒに出力されているものとして説明した。また、ＰＷＭ信号と共に、決定された駆動力の方向に応じて方向信号も出力されるが、この点についても便宜上説明を省略した。
【００８１】
このように駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを求め、この駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを現在出力している駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ−１）と加算して、新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を算出しているので、例えば、係数Ｋ＝１のとき、基準値Ｆｓが３、ＦｉｎＲが４を維持している場合、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒは継続して１である。駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）は、操作力を増加させなくても、１、２、３・・・と増加していく。従って、走行負荷が大きくなった場合でも、操作力を増加させる必要がない。
【００８２】
例えば基準値Ｆｓが３で、ＦｉｎＲが４、６、７、８、７、５、４、２、１、１、３と変化した場合を考える。駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒは、１、３、４、５、４、２、１、−１、−２、０と変化し、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）は、１、４、８、１３、１７、１９、２０、１９、１７、１７と変化し、以後、ＦｉｎＲを基準値Ｆｓに等しい３に維持すると、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）は、１７のまま維持される。従って、所望の駆動力が最終的に操作力を設定値に一致させた状態で得られるように、操作力検知部３２Ｒを操作した後、操作力検知部３２Ｒへの操作力を基準値Ｆｓに維持すると、その所望の駆動力を維持できる。
【００８３】
上記の例では、係数Ｋ＝１を前提として、図６に実線で示すようにＦｉｎＲとＦｓとの差をそのまま駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒとした。しかし、（ＦｉｎＲ−Ｆｓ）に、任意の、例えば０よりも大きく１付近（１よりも大きいこともある。）の係数Ｋを乗算した値を、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒとすることもできる。図６に一点鎖線で示すように、例えば係数Ｋを０．５とすると、操作力ＦｉｎＲの変化に対する駆動力の応答性を緩やかにすることができる。
【００８４】
上記の駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒ、新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）についての説明は、指令駆動力ＦｏｕｔＲが０のとき、操作力検知信号ＦｉｎＲが、正の値となった場合（モータ１２Ｒを正転させる場合）についてのものであるが、指令駆動力ＦｏｕｔＲが０のとき、操作力検知信号ＦｉｎＲが負の値となった場合（モータ１２Ｒを逆転させる場合）、ＦｉｎＲを反転させた信号がＦｉｎＲとして使用され、操作力検知信号ＦｉｎＲが正の値の場合と同様にして新たな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）が算出される。なお、ＦｉｎＲの値をそのまま使用する状態、ＦｉｎＲを反転させた値を使用する状態は、次にＦｏｕｔＲが０となり、駆動力の方向が改めて決定されるまで、継続される。
【００８５】
上記の例では、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒを求めるための係数Ｋは、ＦｉｎＲの値に係わらず一定値である。しかし、図７乃至図１０に示すように、ＦｉｎＲの値に応じて係数Ｋの値を変化させることもできる。
【００８６】
図７では、基準値Ｆｓの両側に２つのしきい値Ｆｓ−ＦｈとＦｓ＋Ｆｈが設定されている（０＜Ｆｈ＜Ｆｓ）。ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ−Ｆｈよりも小さい操作領域Ｃ１と、ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ＋Ｆｈよりも大きい操作領域Ｃ２とでは、係数Ｋとして例えば１を使用している。ＦｉｎＲがＦｓ−Ｆｈ以上Ｆｓ＋Ｆｈ以下の操作領域では、係数Ｋとして０．５を使用している。
【００８７】
基準値Ｆｓの近辺では、係数Ｋを小さくしているので、基準値Ｆｓの近傍でＦｉｎＲが変動しても、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の応答性を遅くすることができ、電動車椅子２の動作を安定させることができる。
【００８８】
図８では、操作領域Ｃ１乃至Ｃ３は、図７の場合と同様に設定されている。しかし、操作領域Ｃ１、Ｃ２では、係数Ｋは例えば１とされ、操作領域Ｃ３では、係数Ｋは例えば０とされている。係数Ｋを操作領域Ｃ３で０とすると、基準値Ｆｓ付近でＦｉｎＲが変動しても、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）は変化しない。従って、電動車椅子２の動作を安定させることができ、操作性が向上する。
【００８９】
図９では、基準値Ｆｓの両側にそれぞれ２つのしきい値Ｆｓ−Ｆｈ１、Ｆｓ−Ｆｈ２とＦｓ＋Ｆｈ１、Ｆｓ＋Ｆｈ２とが設定されている（Ｆｈ１＜Ｆｈ２）。ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ−Ｆｈ２より小さい操作領域Ｃ４と、ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ＋Ｆｈ２より大きい操作領域Ｃ５とでは、係数Ｋとして例えば０．５を使用している。ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ−Ｆｈ２以上であってＦｓ−Ｆｈ１より小さい操作領域Ｃ６と、ＦｉｎＲがしきい値Ｆｓ＋Ｆｈ１より大きくＦｓ＋Ｆｈ２以下である操作領域Ｃ７とでは、係数Ｋとして例えば１．２が使用されている。ＦｉｎＲが、しきい値Ｆｓ−Ｆｈ１以上Ｆｓ＋Ｆｈ１以下の操作領域Ｃ８では、係数Ｋとして例えば０．５が使用されている。
【００９０】
操作領域Ｃ６、Ｃ７では、他の操作領域Ｃ４、Ｃ５、Ｃ８よりも係数Ｋが大きく設定されているので、ＦｉｎＲが基準値Ｆｓよりも外れている時間を短縮できる。基準値Ｆｓから最も離れた操作領域Ｃ４、Ｃ５では、係数Ｋが小さく設定されているので、ＦｉｎＲが、これらの操作領域に入る程、大きく変化した場合にも、電動車椅子２が急激に加速または減速されることを防止できる。基準値Ｆｓを含む操作領域Ｃ８では、係数Ｋが小さく設定されているので、図７の場合と同様に、基準値Ｆｓ付近でＦｉｎＲが変動しても、駆動力の応答性を遅くできるので、電動車椅子２の動作を安定させることができ、操作性を向上させられる。またＦｉｎＲが基準値Ｆｓ付近での電動車椅子２の直進性を向上させることができる。
【００９１】
操作領域Ｃ６、Ｃ７の係数Ｋ、操作領域Ｃ４、Ｃ５、Ｃ８の係数Ｋは、一例にすぎず、他の値とすることもできる。また、各操作領域Ｃ４乃至Ｃ８それぞれの係数の値を全て異ならせることもできる。操作領域はＣ４乃至Ｃ８の５つとしたが、３つ以上の操作領域であれば、任意の数とすることができる。
【００９２】
図１０では、係数Ｋが、ＦｉｎＲと基準値Ｆｓとの差に所定の定数Ａを乗算した値の絶対値とされている。従って、ｄＦａ＿ｒは、（｜ＦｉｎＲ｜−｜Ｆｓ｜）を引数とする単調増加の２次関数となる。従って、ＦｉｎＲが基準値Ｆｓの近辺では、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の応答性を抑えることができるので、電動車椅子２の動作を安定させることができると共に、ＦｉｎＲが基準値Ｆｓから離れるに従って、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の応答性を高めることができるので、ＦｉｎＲを大きくすると、大きな駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を得ることができ、操作性に違和感を感じることがない。なお、係数Ｋは、ＦｉｎＲと基準値Ｆｓとの差をｍ乗（ｍは２以上の整数）し、それに定数Ａを乗算したものの絶対値としてもよい。
【００９３】
なお、図７乃至図１０では、指令駆動力ＦｏｕｔＲが０のときに、ＦｉｎＲが正と判断されてから次に指令駆動力ＦｏｕｔＲが０になるまでのＦｉｎＲと駆動力変化量ｄＦａ＿ｒを示しているが、指令駆動力ＦｏｕｔＲが０のときに、ＦｉｎＲが負と判断されてから次に指令駆動力ＦｏｕｔＲが０になるまでの間、駆動力変化量ｄＦａ＿ｒは、−ＦｉｎＲ−Ｆｓによって決定される。また、図６乃至図１０では、正転の場合でも、逆転の場合でも、変化量のパターンは同一としたが、異なるものとすることもできる。例えば図７に示すように、正転の場合には実線で示すように係数を操作領域に応じて変化させ、逆転の場合には一点鎖線で示すように操作領域に応じて係数を変化させることもできる。
【００９４】
図６及び図１１に関連して説明したのと同様にして、モータ１２Ｌに対する駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）が、変化量ｄＦａ＿ｌと現在の駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ─１）によって求められる。
【００９５】
本実施の形態では、このようにして求められた駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）双方を用いて、後述するようにモータ１２Ｒ用の補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）と、モータ１２Ｌ用の補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）を求め、これらを指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬに変換し、さらにこれらをＰＷＭ信号に変換して、ドライブ部２２Ｒ、２２Ｌに供給している。
【００９６】
即ち、図１（ａ）に示されているように、上述したのと同様にして、駆動力の変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌが求められる（ステップＳ２、Ｓ４）。また、ｄＦａ＿ｒと現在の補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ−１）とに基づいて、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を求める（ステップＳ６）と共に、ｄＦａ＿ｌと現在の補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ−１）とに基づいて、駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）を求める（ステップＳ８）。
【００９７】
そして、モータ１２Ｒ用の新たな補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）は、モータ１２Ｒ用の駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）に、モータ１２Ｌ用の駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）を加味して求められる。例えば、Ｆａ＿ｒ（ｔ）に係数ａｒを乗算し、Ｆａ＿ｌ（ｔ）に係数ｂｒを乗算し、これら両乗算値ａｒ・Ｆａ＿ｒ（ｔ）とｂｒ・Ｆａ＿ｌ（ｔ）とを加算して、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０）。
【００９８】
同様に、モータ１２Ｌ用の補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）は、モータ１２Ｌ用の駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）に、モータ１２Ｒ用の駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を加味して求められる。例えば、Ｆａ＿ｌ（ｔ）に係数ａｌを乗算し、Ｆａ＿ｒ（ｔ）に係数ｂｌを乗算し、これら両乗算値ａｌ・Ｆａ＿ｌ（ｔ）とｂｌ・Ｆａ＿ｒ（ｔ）とを加算して、補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ１２）。
【００９９】
ここで、係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌは、任意の値とすることが可能である。但し、ａｒ≧ｂｒ、ａｌ≧ｂｌとすることが望ましい。これは、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｒ（ｔ）の割合が、Ｆａ＿ｌ（ｔ）よりも大きくなり、かつＦａ＿ｌｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｌ（ｔ）の割合が、Ｆａ＿ｒ（ｔ）よりも大きくなり、モータ１２Ｒ、１２Ｌの回転方向が同一の状態でも、旋回させやすいからである。
【０１００】
また、ａｒ≧ｂｒ、ａｌ≧ｂｌで、（ａｒ＋ｂｒ）＝（ａｌ＋ｂｌ）とすることが望ましい。例えばａｒ＋ｂｒ＝１で、ａｌ＋ｂｌ＝２とすると、ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬが変化しないとすると、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）は、ａｒ、ｂｒの値によってＦｉｎＲから１／２（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）の間の値となるが、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）は、ａｌ、ｂｌの値によって２ＦｉｎＬから（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）の間の値となり、アンバランスとなる。しかし、ａｒ＋ｂｒ＝ａｌ＋ｂｌを一定値、例えば１とすると、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）はａｒ、ｂｒの値に従ってＦｉｎＲから１／２（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）の間の値となり、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）は、ＦｉｎＬから１／２（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）の間の値となり、ａｒ＋ｂｒ≠ａｌ＋ｂｌの場合よりも、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）とＦａ＿ｌｗ（ｔ）は、近似した値となり、操作性が向上する。
【０１０１】
また、ａｒ≧ｂｒ、ａｌ≧ｂｌで、ａｒ＝ａｌ、ｂｒ＝ｂｌとすることもできる。この場合、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）に占める駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）の割合と、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｌ（ｔ）の割合が等しく、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）に占める駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）の割合と、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｒ（ｔ）の割合が等しい。よって、例えば右の操作力を或る量だけ変化させた場合にＦａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）が変化する状態と、左の操作力を或る量だけ変化させた場合にＦａ＿ｌｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）が変化する状態とが等しいので、例えば右の操作力を変化させたとき、どのように補整駆動力が変化するかを把握できると、左の操作力も同様に変化させると左の補整駆動力が同様に変化することが分かるので、操作性が向上する。
【０１０２】
ａｒ≠ａｌ、ｂｒ≠ｂｌとすることもできる。この場合、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）に占める主たる駆動力であるＦａ＿ｒ（ｔ）の比率と、補整駆動力におけるＦａ＿ｌｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｌ（ｔ）の比率とを異ならせることができる。従って、例えば介護者の右腕と左腕の筋力差があり、左腕による操作力ＦｉｎＬの方がＦｉｎＲよりも小さい場合には、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）に占めるＦａ＿ｒ（ｔ）の比率を大きくすることによって、右側の操作力で左側の操作力を補ってＦａ＿ｒｗ（ｔ）とＦａ＿ｌｗ（ｔ）とを近づけ、車体４の蛇行を防止できる。
【０１０３】
これらの処理を行うために、制御部２４は図１１に示されているような処理を行う。まず所定サンプリング周期ごとに入力値の変換を行う。即ち、操作力検知部３２Ｒ、３２Ｌの操作信号を入力して、これらを操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬに変換する。
【０１０４】
次に、駆動力の方向を決定する必要があるか判断するため、左右いずれかの指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが０であるか判断する（ステップＳ１５）。いずれか０であれば、その指令駆動力に対応する操作力検知信号の正負を判断して、その指定駆動力に対するモータを正転させるのか逆転させるのか決定すると共に、正転逆転に応じて、ＦｉｎＲの取り込みパターンを決定する（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１５において、いずれの指令駆動力も０でなければ、ステップＳ１６は実行されない。
【０１０５】
次に、左右のモータ１２Ｒ、１２Ｌを駆動させる必要がない場合に不要なステップをジャンプするため、ＦｉｎＲの絶対値またはＦｉｎＬの絶対値がそれぞれ基準値Ｆｓの絶対値よりも大きいか、または左右の指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが０でないか判断する（ステップＳ１８）。この判断の答えがノーになるのは、ＦｉｎＲの絶対値が基準値Ｆｓの絶対値よりも小さく、ＦｉｎＬの絶対値が基準値Ｆｓの絶対値よりも小さく、かつ左右の指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが０のときだけである。従って、ＦｉｎＲの絶対値またはＦｉｎＬの絶対値が基準値Ｆｓの絶対値よりも大きくなり、モータ１２Ｒ、１２Ｌが駆動された後、たとえＦｉｎＲやＦｉｎＬの絶対値が基準値Ｆｓの絶対値よりも小さくなっても、モータ１２Ｒ、１２Ｌが駆動されているので、このステップＳ１８の判断の答えはイエスとなる。
【０１０６】
ステップＳ１８の答えがイエスの場合、ＦｏｕｔＲが０のときに正転と判断されていると、ＦｉｎＲとＦｓとの差が算出され、ＦｏｕｔＬが０のときに正転と判断されていると、ＦｉｎＬとＦｓとの差が算出され、ＦｏｕｔＲが０のときに逆転と判断されていると−ＦｉｎＲとＦｓとの差が算出され、ＦｏｕｔＬが０のときに逆転と判断されていると、−ＦｉｎＬとＦｓとの差が算出される（ステップＳ２０）。これらは、変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌを求めるための予備段階である。
【０１０７】
次に、係数Ｋの取り込みのため操作領域の判別が行われる（ステップＳ２２）。即ち、図７、図８のような場合には、ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬが操作領域Ｃ１乃至Ｃ３のいずれに該当するか、図９の場合には、ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬが操作領域Ｃ４乃至Ｃ８のいずれに該当するかを、各しきい値、図７、図８の場合、ＦＳ−Ｆｈ及びＦＳ＋Ｆｈ、図９の場合、Ｆｓ−Ｆｈ２、Ｆｓ−Ｆｈ１、Ｆｓ＋Ｆｈ１、Ｆｓ＋Ｆｈ２を基に判断する。
【０１０８】
或いは、（ＦｉｎＲ−Ｆｓ）、（ＦｉｎＬ−Ｆｓ）が、図７、図８の場合、−Ｆｈよりも小さいか、−Ｆｈ以上Ｆｈ以下であるか、Ｆｈよりも大きいか判断し、図９の場合、（ＦｉｎＲ−Ｆｓ）、（ＦｉｎＬ−Ｆｓ）が、−Ｆｈ２よりも小さいか、−Ｆｈ２以上で−Ｆｈ１より小さいか、−Ｆｈ１以上であってＦｈ１以下であるか、Ｆｈ１より大きくＦｈ２以下であるか、Ｆｈ２より大きいか判断することによって、該当する領域を決定することもできる。
【０１０９】
このようにして該当する領域が判別されると、その操作領域に対応する係数Ｋが決定される。
【０１１０】
図６の場合には、係数Ｋは一定であり、このステップＳ２２は省略される。図１０の場合、係数Ｋは、ＦｉｎＲとＦｓとの差に定数Ａを乗算した値、ＦｉｎＬとＦｓとの差に定数Ａを乗算した値として決まるので、ステップＳ２２において、操作領域を判別するのに代えて、係数Ｋを算出してもよい。
【０１１１】
次に、ステップＳ２０において求めた差と、ステップＳ２２で求めた係数Ｋとによって、ステップＳ２、Ｓ４のように、変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌを算出する（ステップＳ２４）。
【０１１２】
ステップＳ６、Ｓ８と同様にして、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）が算出される（ステップＳ２６）。
【０１１３】
但し、ステップＳ１８の判断がノーの場合、ステップＳ２６にジャンプするが、その場合、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）は０とされる。
【０１１４】
このようにして駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）が算出されると、点線Ｓ１（ａ）で示した補整駆動力の算出処理を行う。先ず、モータ１２Ｒ、１２Ｌの駆動力の方向が同一であるか判断する（ステップＳ２８）。即ち、現在車体４を直進させようとする指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが出力されているか判断する。もし左右の駆動力の方向が異なるなら、車体４を旋回させようとする指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが出力されているので、主に直進性を高めるための補整駆動力の算出は必要がない。そこで、ステップＳ２６で算出された駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）に基づいてドライブ部２２Ｒ、２２Ｌへ出力すべき、指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬを算出する（ステップＳ６０）。
【０１１５】
モータ１２Ｒ、１２Ｌの駆動力の方向が同一であると、補整係数の算出が行われる（ステップＳ３４）。例えば、図１２に示すような処理が行われる。図１２に示すように、まず操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの正負が同一であるか判断する（ステップＳ３４０）。操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの正負が異なると、操作力比を算出できないので、補整駆動力の算出を諦め、ステップＳ６０を実行する。操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの正負が等しいと、ａｒ、ａｌ、ｂｒ、ｂｌの値を決定するためにＦｉｎＲ、ＦｉｎＬを比較する（ステップＳ３４１）。
【０１１６】
ステップＳ３４１においてＦｉｎＲ≧ＦｉｎＬと判定されると、係数ａを、ＦｉｎＲ／（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）によって、係数ｂを、ＦｉｎＬ／（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）によって求める（ステップＳ３４２）。即ち、係数ａ≧ｂとなるように求めている。係数ａを係数ａｒ、ａｌとし、係数ｂを係数ｂｒ、ｂｌとする（ステップＳ３４４）。
【０１１７】
ステップＳ３４１においてＦｉｎＬ＞ＦｉｎＲと判断されると、係数ａを、ＦｉｎＬ／（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）によって、係数ｂを、ＦｉｎＲ／（ＦｉｎＲ＋ＦｉｎＬ）によって求める（ステップＳ３４３）。即ち、係数ａ＞ｂとなるように求めている。そして、ステップＳ３４４を実行して、係数ａを係数ａｒ、ａｌとし、係数ｂを係数ｂｒ、ｂｌとする。このように操作力ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの大きさに応じて、ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを算出しているので、ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの値が近い場合には、ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌがそれぞれ近い値となるので、直進性を向上させることができ、ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの値が離れている場合、ａｒ、ａｌとｂｒ、ｂｌとの差が大きくなるので、操作性をも向上させることができる。
【０１１８】
このようにして係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを求めると、これらとステップＳ２６で求めた駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）とに基づいて、図１（ａ）におけるステップＳ１０、Ｓ１２と同様にして、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）とＦａ＿ｌｗ（ｔ）とを求め、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）を算出する（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ６０を実行して、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）をＰＷＭ信号に変換し、ドライブ部１６Ｒ、１６Ｌに供給する。
【０１１９】
ステップＳ６０の詳細を図１３に示す。先ず算出された駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）にＰＩＤ演算を施して、指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬを算出する（ステップＳ６０１）。次に、ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが０以下であるか判断する（ステップＳ６０２）。０以下である指令駆動力は０とされる（ステップＳ６０３）。０以下でない指令駆動力が予め定めた最大値ＭＡＸ以上であるか判断する（ステップＳ６０４）。ＭＡＸ以上である指令駆動力はＭＡＸとされる（ステップＳ６０５）。決定された指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬは、指令駆動力に応じたデュティ比を持つＰＷＭ信号に変換される（ステップＳ６０６）。
【０１２０】
上記の実施の形態では、係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを図１２の例に基づいて操作力ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬに基づいて定めたが、予め定めておいた係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを使用することもできる。係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを使用者の好みに応じて変更するようにすることもできる。この場合、図４に示されているように、制御部２４に、係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを設定するための入力部３０を設ければよい。
【０１２１】
なお、上記の実施の形態では、ステップＳ２８において、駆動力の方向が一致しているとの判断で係数を算出した。しかし、図１４に示すように、このステップＳ２８に続いて、さらにＦｉｎＲとＦｉｎＬの差が予め定めた設定範囲内であるか判断し（ステップＳ３２）、設定範囲内のとき直進と判断し、上記差が設定範囲外のとき旋回であると判断してもよい。直進であると判断されると、ステップＳ３６において補整駆動力の算出を行う。旋回であると、ステップＳ２６において求めた駆動力をステップＳ６０においてＰＷＭ信号に変換する。なお、図１４では、補整係数の算出のステップＳ３４は省略されており、予め定めた係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌが使用されている。但し、ステップＳ３４を実行して、操作力に応じて係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを求めてもよい。
【０１２２】
上記の実施の形態では、係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌは、操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの比によって決定されている。しかし、操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの値がそれぞれどのような値であるかによって、各係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを決定してもよい。例えば、図７に示すように、Ｆｓ−Ｆｈよりも小さな値の範囲を外側補整領域Ｃ１とし、Ｆｓ−Ｆｈから基準値Ｆｓまでの領域を近接補整領域Ｃ３−とし、基準値ＦｓからＦｓ＋Ｆｈまでを近接補整領域Ｃ３＋とし、Ｆｓ＋Ｆｈよりも大きな値の範囲を外側補整領域Ｃ２と設定する。そして、制御部２４内に図１５に示すようなテーブルを予め用意する。
【０１２３】
このテーブルでは、左右の操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの値がほぼ一致している場合、例えばＦｉｎＲ、ＦｉｎＬが共に外側補整領域Ｃ１またはＣ２にある場合、近接補整領域Ｃ３＋またはＣ３−にある場合、各係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌは、全て０．５とされている。この場合、左右の操作力はほぼ一致しているので、介護者は車体４を直進させようとしていると考えられる。従って、各係数の値を等しくすることによって、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）の値を等しくし、直進性を確保している。
【０１２４】
また、左右の操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの差が余りなく、両操作力検知信号の増減方向が一致している場合、例えばＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３−、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ１にある場合、ＦｉｎＲが外側補整領域Ｃ１、ＦｉｎＬが近接補整領域Ｃ３−にある場合、ＦｉｎＲが外側補整領域Ｃ２、ＦｉｎＬが近接補整領域Ｃ３＋にある場合、ＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３＋、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ２にある場合、係数ａｒ、ａｌが０．６、ｂｒ、ｂｌが０．４とされている。この場合、介護者は、ほぼ車体４を直進させようとしていると考えられるので、直進性を重視して、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）の値を近づけている。
【０１２５】
また左右の操作力検知信号の差が或る程度、開いている場合、例えばＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３−、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ２にある場合、ＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３−、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ２にある場合、係数ａｒ、ａｌが０．８、係数ｂｒ、ｂｌが０．２とされている。この場合、外側補整領域Ｃ２にあるＦｉｎＲまたはＦｉｎＬの影響によって補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）ｌは増大される。増大されると、以後に発生させるＦｉｎＲ、ＦｉｎＬを軽減させることができる。
【０１２６】
上記の他に、左右の操作力検知信号の差がある程度、開いている場合として、次のようなものもある。ＦｉｎＲが近接領域Ｃ３＋、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ１の場合、ＦｉｎＲが外側補整領域Ｃ１、ＦｉｎＬが近接補整領域Ｃ３＋の場合、係数ａｒ、ａｌが０．６、ｂｒ、ｂｌが０とされている。これらの場合、上記のように係数ａｒ、ａｌを０．８、ｂｒ、ｂｌを０．２とすると、外側補整領域にあるＦｉｎＲまたはＦｉｎＬの影響により、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）が低減される。そこで、ａｒ、ａｌを０．６、ｂｒ、ｂｌを０とすることによって、近接補整領域Ｃ３＋側の補整駆動力を増加させつつ、それらの値をＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの０．６倍にそれぞれ抑えて、左右の補整駆動力を確保している。
【０１２７】
左右の操作力検知信号の差が大きく離れている場合、例えばＦｉｎＲが外側補整領域Ｃ１、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ２にある場合、逆にＦｉｎＲが外側補整領域Ｃ２、ＦｉｎＬが外側補整領域Ｃ１にある場合、係数ａｒ、ａｌが１とされ、係数ｂｒ、ｂｌが０とされている。この場合、介護者は、モータ１２Ｒ、１２Ｌの回転方向を同一としたまま、かなりの確率で車体を旋回させようとしている考えられるので、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）を駆動力の変化量ｄＦ＿ｒ（ｔ）に、補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）を駆動力の変化量ｄＦ＿ｌ（ｔ）としている。
【０１２８】
左右の操作力検知信号の差が余り大きくない場合、例えばＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３＋にあり、ＦｉｎＬが近接補整領域Ｃ３−にある場合、係数ａｒが１、ｂｒ、ａｌが０、ｂｌが０．５とされている。同様に、ＦｉｎＲが近接補整領域Ｃ３−にあり、ＦｉｎＬが近接補整領域Ｃ３＋にある場合、係数ａｒが０、ｂｒが０．５、ａｌが１、ｂｌが０とされている。これらの場合、近接領域Ｃ３＋にある操作力検知信号が優先されているので、補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）、Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）は、いずれも増加する。そして、例えば電動車椅子が起動開始直後（ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが共に０）で、いずれかの操作力検知信号が近接補整領域Ｃ３＋に到達すると、両補整駆動力が同時に発生し、補整駆動力によって電動車椅子の起動が開始される。
【０１２９】
なお、近接補整領域Ｃ３＋、Ｃ３−の操作力検知信号があるとき、ａｒ＝ｂｒ＝ａｌ＝ｂｌ＝０．５とすることもできる。また、図７から明らかなように、この実施の形態では、操作領域Ｃ１と外側補整領域Ｃ１とを一致させ、操作領域Ｃ２と外側補整領域Ｃ２とを一致させ、操作領域３と近接補整領域Ｃ３＋、Ｃ３−とを一致させたが、操作領域と無関係に近接補整領域、外側補整領域を設定することもできる。
【０１３０】
このようなテーブルを使用して、補整係数の算出のステップＳ３４を図１６に示すような処理とすればよい。即ち、まず操作力検知信号ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬが図７の各補整領域のいずれの領域に属するか判断する（ステップＳ３４Ａ）。この判断された領域をテーブルに適用して補整係数ａｒ乃至ｂｌを決定する（ステップＳ３４Ｂ）。
【０１３１】
なお、図１５のテーブルは、４×４のテーブルであるが、補整領域をさらに細かく分割することによって、操作力検知信号の値の組合せによる補整係数を決定することができる。また、上記の組合せに限ったものではなく、例えば右側の操作力検知信号ＦｉｎＲが左側の操作力検知信号ＦｉｎＬよりも小さい場合（介護者の左の操作力が右の操作力よりも不足する場合）、係数ａｒ、ａｌを１、ｂｒを０、ｂｌを０．５として左の操作力の不足を補えるようにテーブルを作成してもよい。また、逆に操作力検知信号ＦｉｎＬが右側の操作力検知信号よりも小さい場合（介護者の右の操作力が左の操作力よりも不足する場合）、係数ａｒ、ａｌを１、ｂｒを０．５、ｂｌを０として右の操作力の不足を補えるようにテーブルを作成してもよい。
【０１３２】
上記の実施の形態では、駆動力自体を補整している。しかし、変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌを補整することもできる。即ち、概略的に説明すると、図１（ｂ）に示されているように、変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌを求める（ステップＳ４０、Ｓ４２）。次に、ｄＦａ＿ｒにｄＦａ＿ｌを加味して、モータ１２Ｒ用の補整変化量ｄＦａ＿ｒｗを算出する（ステップＳ４４）。例えば、ステップＳ４４では、ａｒ・ｄＦａ＿ｒ＋ｂｒ・ｄＦａ＿ｌによって補整変化量ｄＦａ＿ｒｗを算出する。同様に、ステップＳ４６において、ａｌ・ｄＦａ＿ｌ＋ｂｌ・ｄＦａ＿ｒによってモータ１２Ｌ用の補整変化量ｄＦａ＿ｌｗを算出する。なお、係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌは、上記の実施の形態における係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌと同一のものである。このように補整変化量を利用すると、操作力の差による駆動力の差を維持することができ、傾斜地を横切る方向に車体４を直進させる場合に有利である。
【０１３３】
そして、補整変化量ｄＦａ＿ｒｗを、現在のモータ１２Ｒ用の駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ−１）に加算して、新たなモータ１２Ｒ用の駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）を算出する（ステップＳ４８）。同様に、補整変化量ｄＦａ＿ｌｗを、現在のモータ１２Ｌ用の駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ−１）に加算して、新たなモータ１２Ｌ用の駆動力Ｆａ＿ｌ（ｔ）を算出する（ステップＳ５０）。
【０１３４】
図１７に点線Ｓ１（ｂ）によって補整変化量の算出処理を行う部分を明らかにしたフローチャートを示す。この処理では、図１１のステップＳ１４からＳ２４と同一の処理が行われるが、図１７では、ステップＳ１４からＳ２２までの記載を省略してある。そして、図１１では、ステップＳ２４に続いてステップＳ２６の駆動力の算出を行ったが、図１７では点線Ｓ１（ｂ）で示す部分におけるステップＳ２８のモータの駆動力の方向の判定が実行される。そして、ステップＳ３４の補整係数の算出が行われる。なお、この補整係数の算出は、図１２に示したＦｉｎＲ、ＦｉｎＬの比に基づくもの、図１５、図１６に示したテーブルを利用したもののいずれも使用することができる。
【０１３５】
次に、図１（ｂ）のステップＳ４４、Ｓ４６と同様に、補整変化量ｄＦａ＿ｒｗ、ｄＦａ＿ｌｗの算出が行われる（ステップＳ５２）。これに続いて、図１（ｂ）のステップＳ４８、Ｓ５０と同様な駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）の算出が行われる（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ６０において、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）に基づいて、指令駆動力ＦｏｕｔＲ、ＦｏｕｔＬが算出され、これからＰＷＭ信号が算出され、ドライブ部１６Ｒ、１６Ｌへ出力される。なお、ステップＳ２８においてノーと判断されると、ステップＳ２４で求められた変化量ｄＦａ＿ｒ、ｄＦａ＿ｌを用いて、ステップＳ２６において駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）が算出される。
【０１３６】
この実施の形態においても、図４に示したのと同様に設定部３０を用いて、各係数ａｒ、ｂｒ、ａｌ、ｂｌを任意に設定することもできる。また、先の実施の形態の場合と同様に、ステップＳ２８に続いて、図１８に示されているように左右の操作力の差が設定値範囲内であるか判断するステップＳ３２を使用してもよい。なお、図１８は、ステップＳ３４を省略しているが、ステップＳ３４を適用してもよい。
【０１３７】
上記の各実施の形態では、操作力の変化量を、現在の駆動力に加算して新たな駆動力を算出するという思想を基礎としている。しかし、検出した操作力ＦｉｎＲ、ＦｉｎＬを適当な係数倍したものを、駆動力Ｆａ＿ｒ（ｔ）、Ｆａ＿ｌ（ｔ）とし、ａｒ・Ｆａ＿ｒ（ｔ）＋ｂｒ・Ｆａ＿ｌ（ｔ）によって補整駆動力Ｆａ＿ｒｗ（ｔ）を求め、ａｌ・Ｆａ＿ｌ（ｔ）＋ｂｌ・Ｆａ＿ｒ（ｔ）によって補整駆動力Ｆａ＿ｌｗ（ｔ）を求めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動車両の制御の原理を示す図である。
【図２】本発明による電動車両の１実施の形態の側面図である。
【図３】同実施の形態の背面図である。
【図４】同実施の形態のブロック図である。
【図５】同実施の形態における操作力と操作力検知信号との関係を示す図である。
【図６】同実施の形態における操作力検知信号と駆動力の変化量との関係の第１の例を示す図である。
【図７】同実施の形態における操作力検知信号と駆動力の変化量との関係の第２の例を示す図である。
【図８】同実施の形態における操作力検知信号と駆動力の変化量との関係の第３の例を示す図である。
【図９】同実施の形態における操作力検知信号と駆動力の変化量との関係の第４の例を示す図である。
【図１０】同実施の形態における操作力検知信号と駆動力の変化量との関係の第５の例を示す図である。
【図１１】同実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】同実施の形態における補整係数の算出の１例のフローチャートである。
【図１３】同実施の形態におけるドライブ部への出力のフローチャートである。
【図１４】同第１の実施の形態の第１の変形例における制御部の動作の一部を示すフローチャートである。
【図１５】同第１の実施の形態における補整係数の算出の他の例において使用するテーブルを示す図である。
【図１６】同第１の実施の形態における補整係数の算出の他の例のフローチャートである。
【図１７】同第１の実施の形態の第２の変形例における制御部の動作の一部を示すフローチャートである。
【図１８】同第１の実施の形態の第３の変形例における制御部の動作の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２電動車椅子
４車体
８Ｒ、８Ｌ駆動輪
１２Ｒ、１２Ｌモータ
１４制御装置（制御手段）
ステップＳ３６補整駆動力算出手段
ステップＳ５４補整変化量算出手段

Claims

本体と、
この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、
第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、
第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、
第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を検知する第１の操作力検知手段と、
第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を検知する第２の操作力検知手段と、
検知された第１の操作力に基づいて第１のモータが発生すべき第１モータ用駆動力を算出する第１モータ駆動力算出手段と、
検知された第２の操作力に基づいて第２のモータが発生すべき第２モータ用駆動力を算出する第２モータ駆動力算出手段と、
第１モータ用駆動力を補整して第１モータ補整駆動力を算出する第１モータ補整駆動力算出手段と、
第２モータ用駆動力を補整して第２モータ補整駆動力を算出する第２モータ補整駆動力力算出手段と、
算出された第１モータ補整駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１ドライブ手段と、
算出された第２モータ補整駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２ドライブ手段とを、
具備し、
第１モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力に第１の補整係数を乗算し、第２モータ用駆動力に第２の補整係数を乗算し、これら２つの乗算値の合計値を第１モータ補整駆動力として、第１ドライブ手段に供給し、第１の補整係数が第２の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力の比に基づいて第１及び第２の補整係数が設定され、
第２モータ補整駆動力算出手段は、第２モータ用駆動力に第３の補整係数を乗算し、第１モータ用駆動力に第４の補整係数を乗算し、これら２つの乗算値の合計値を第２モータ補整駆動力として、第２ドライブ手段に供給し、第３の補整係数が第４の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力の比に基づいて第３及び第４の補整係数が設定され、第１及び第２の補整係数の和が第３及び第４の補整係数の和に等しい
電動車両。
請求項１記載の電動車両において、第１及び第２のモータの駆動方向が同一であるか判断する判断手段が設けられ、この判断手段が、第１及び第２のモータの駆動方向が同一と判断したとき、第１及び第２のモータ補整駆動力算出手段が、第１及び第２のモータ補整駆動力を算出する電動車両。
本体と、
この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、
第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、
第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、
第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を検知する第１の操作力検知手段と、
第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を検知する第２の操作力検知手段と、
検知された第１の操作力に基づいて第１のモータが発生すべき第１モータ用駆動力を算出する第１モータ駆動力算出手段と、
検知された第２の操作力に基づいて第２のモータが発生すべき第２モータ用駆動力を算出する第２モータ駆動力算出手段と、
第１モータ用駆動力を補整して第１モータ補整駆動力を算出する第１モータ補整駆動力算出手段と、
第２モータ用駆動力を補整して第２モータ補整駆動力を算出する第２モータ補整駆動力算出手段と、
算出された第１モータ補整駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１ドライブ手段と、
算出された第２モータ補整駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２ドライブ手段とを、
具備し、
第１モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力と第２モータ用駆動力とを加算して第１モータ補整駆動力を算出して、第１ドライブ手段に供給し、第１モータ補整駆動力に占める第１モータ用駆動力の割合が第２モータ用駆動力よりも大きくなるように第１及び第２の操作力の比に基づいて第１モータ用駆動力用の加算割合と第２モータ用駆動力用の加算割合とが決定され、
第２モータ補整駆動力算出手段は、第１モータ用駆動力と第２モータ用駆動力とを加算して第２モータ補整駆動力を算出して、第２ドライブ手段に供給し、第２モータ補整駆動力に占める第２モータ用駆動力の割合が第１モータ用駆動力より大きくなるように第１及び第２の操作力の比に基づいて第２モータ用駆動力用の加算割合と第１モータ用駆動力用の加算割合とが決定され、
第１モータ補整駆動力算出における第１モータ用駆動力用の加算割合と第２モータ用駆動力用の加算割合との和が、第２モータ補整駆動力算出における第２モータ用駆動力用の加算割合と第１モータ用駆動力用の加算割合との和に等しい
電動車両。
本体と、
この本体の両側に設けられた第１及び第２の駆動輪と、
第１の駆動輪を駆動する第１のモータと、
第２の駆動輪を駆動する第２のモータと、
第１の駆動輪を推進させる方向に加えられる第１の操作力を所定周期ごとに検知する第１の操作力検知手段と、
第２の駆動輪を推進させる方向に加えられる第２の操作力を所定周期ごとに検知する第２の操作力検知手段と、
検知された第１の操作力と予め定めた基準値との差を第１の駆動力変化量として順次出力する第１駆動力の変化量算出手段と、
検知された第２の操作力と前記予め定めた基準値との差を第２の駆動力変化量として順次出力する第２駆動力の変化量算出手段と、
順次出力される第１の駆動力変化量を積算して、第１のモータが発生すべき第１の駆動力を算出する第１の駆動力算出手段と、
第１の駆動力を第１のモータが発生するように第１のモータをドライブする第１のドライブ手段と、
順次出力される第２の駆動力変化量を積算して、第２のモータが発生すべき第２の駆動力を算出する第２の駆動力算出手段と、
第２の駆動力を第２のモータが発生するように第２のモータをドライブする第２のドライブ手段とを、
具備する電動車両において、
新たに出力された第１の駆動力変化量に第１の補整係数を乗算した値と、新たに出力された第２の駆動力変化量に第２の補整係数を乗算した値との合計値を第１の補整駆動力変化量として出力する第１の補整変化量算出手段と、
新たに出力された第２の駆動力変化量に第３の補整係数を乗算した値と、新たに出力された第１の駆動力変化量に第４の補整係数を乗算した値との合計値を第２の補整駆動力変化量として出力する第２の補整変化量算出手段とが、
設けられ、第１の駆動力算出手段は、新たに出力された第１の駆動力変化量の積算に代えて、第１の補整駆動力変化量を積算し、第２の駆動力算出手段は、新たに出力された第２の駆動力変化量の積算に代えて、第２の補整駆動力変化量を積算し、第１の補整係数が第２の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第１及び第２の補整係数が設定され、第３の補整係数が第４の補整係数以上になるように第１及び第２の操作力比に基づいて第３及び第４の補整係数が設定され、第１及び第２の補整係数の和が第３及び第４の補整係数の和に等しい
電動車両。