JPH01152906A - 電動車のアクセル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動車のアクセル制御装置に係り、特に電
動車椅子などにおける後進時の直進駆動制御の改良に関
するものである。

〔従来の技術〕

電動車、例えば電動車椅子の使用駆動パターンは、その
多くが前進あるいはスピンによる方向転換である。従っ
て、使用者に対するトレーニングは、前進ないしスピン
に関するものが殆どであり、これと比較すると後進のた
めのトレーニングは皆無に等しい。

一方、エレベータなどの狭い場所に対して車椅子の進入
、退出を行なうような場合には、そのスペースの都合上
、車椅子の後退ないし後進を行なわざるを得ない場合が
稀にある。このような場合、トレーニング不足による不
慣れ、あるいはキャスタ方式の場合における前輪のホイ
ールの転回などの原因により、建物の壁面に車椅子が衝
突する可能性がある。また、場合によっては、使用者が
予想もしなかった方向に車椅子が進行することにより、
他人を傷付けたりする事態も起こりうる。

加えて、車椅子そのものも、前進駆動のためには種々の
工夫が施されているものの、後進駆動のための工夫が余
りされていないものが多く、上述した不都合が助長され
ることとなる。

このような技術的課題を解決するには、電動車椅子の後
進駆動時における直進性を向上させるとよい。

このような手段としては、例えば、特公昭６１−２７９
６４号公報に開示されたものがある。この装置は、車椅
子の左右の両輪に各々取り付けられた電動機に駆動制御
用の左右アクセル信号を出力する各可変抵抗器のアクセ
ル信号出力端子間に電気的緩衝装置を接続することによ
って、走行フィーリングの改善を図ったものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の装置では、後進駆動時
における直進性は改善されるものの、前進駆動時やスピ
ンターン時において速度やトルクが極端に低下してしま
うという不都合がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたものであり
、前進などの頻度の高い通常のアクセル操作時における
速度やトルクの低下を招くことなく、良好に後進アクセ
ル操作時における直進性の向上を図ることができる電動
車のアクセル制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段］ この発明は、左右の車輪のそれぞれに設けられた駆動用
の電動機を各々独立して駆動するアクセル信号に基づい
て、後進駆動司令が行なわれたことを判別する後進判別
手段と；この手段によって後進と判断されたときに、左
右のアクセル信号を均一化する電気的緩衝装置をアクセ
ル信号処理手段に接続する接続手段とを備えている点に
特徴を有するものである。

〔作　用〕

この発明によれば、後進判別手段によって後進駆動司令
が行なわれたと判別された場合にのみ、電気的緩衝装置
がアクセル信号処理手段に接続される。従って、前進時
、旋回時では、かかる緩衝装置がアクセル信号処理手段
に接続されることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照しながら説
明する。

第１図には、この発明にかかるアクセル制御装置の実施
例が示されている。ここで、この装置には、電動車の左
右両輪に各々設けられたモータに対応して右側、左側の
回路が各々含まれているので、それぞれ「Ｒ」、「Ｌ」
の符号を付して示すこととする。

同図において、アクセル制御装置１０の左右アクセル信
号出力側は、ドライブ装置１００　Ｒ、１００Ｌを各々
介してモータ１０２　Ｒ、１０２Ｌに各々接続されてい
る。

すなわち、ドライブ装ｆ　１００Ｒ，１００Ｌは、アク
セル制御装置１０から出力されたアクセル信号に基づい
て、モータ１０２　Ｒ、１０２Ｌを駆動し、これによっ
て図示しない電動車の左右両輪が回転駆動されるように
なっている。そして、モータ１０２　Ｒ、１０２Ｌが同
一方向に回転した場合には電動車が前進または後進し、
逆方向に回転した場合には電動車が左右いずれかの方向
にスピンするようになっている。ここで、以下の説明で
は、モータ１０２Ｒ，１０２Ｌの正回転方向が前進方向
であり°、逆回転方向が後進方向であるものとする。

次に、アクセル制御装置１０について説明する。

この装置は、アクセル信号処理回路１２Ｒ，１２Ｌ、回
転方向判別回路１４Ｒ，１４Ｌ、後進判別回路１６、ス
イッチ回路１８、電気的緩衝装置２０を各々有している
。

これらのうち、アクセル信号処理回路１２Ｒ，１２Ｌは
、開示しない駆動操作用のジョイスティックレバーに連
動するアクセル司令用可変抵抗を有しており、これによ
って、ジョイスティックレバーの操作量が電気信号に変
換されるようになっている。そして、この信号に基づい
て、ドライブ装置１００　Ｒ、１００Ｌにより、モータ
１０２　Ｒ、１０２Ｌが各々正逆回転駆動されるように
なっている。

次に、回転方向判別回路１４Ｒ，１４Ｌは、変換された
電気信号に基づいて、ジョイスティックレバーの操作指
示がモータ１０２　Ｒ、１０２Ｌの回転方向の何れであ
るかを判別するものである。判別結果は、一方において
アクセル信号処理回路１２Ｒ，１２Ｌに各々出力される
とともに、他方において、後進判別画路１６に入力され
るようになっている。

この後進判別回路１６は、両モータ１０２　Ｒ、１０２
Ｌがいずれも逆回転する場合に、車椅子の後進が指令さ
れているものと判別し１．スイッチ回路１８を「オフ（
ＯＦＦ）、から「オン（ＯＮ）４とする制御信号を出力
する機能を有するものである。

スイッチ回路１８が「ＯＮ」となると、電気的緩衝装置
２０がアクセル信号処理回路１２Ｒ，１２Ｌのアクセル
信号出力線間に接続されるようになっている。

次に、以上のような装置の動作について説明する。車椅
子の使用者が駆動のためにジゴイスティックを操作した
とすると、その操作量、操作方向に対応する電気信号が
アクセル信号処理回路１２Ｒ１１２Ｌにおいて各々得ら
れる。

回転方向判別回路１４Ｒ，１４Ｌでは、かかる信号に基
いてモータ１０２　Ｒ、１０２Ｌの回転方向が各々判別
され、その結果が後進判別回路１６に入力される。

次に、後進判別回路１６では、入力に基づいて、モータ
１０２　Ｒ、１０２Ｌの回転方向がいずれも逆の場合に
、使用者からの指示が「後進」であると判断され、スイ
ッチ回路１８の駆動が行なわれる。

これによって、スイッチ回路１日が「ＯＮ」となると、
電気的環状装置２０がアクセル信号処理回路１２Ｒ，１
２Ｌのアクセル信号線間に接続されることとなる。

電気的緩衝装置２０が接続されると、レバー操作に対応
する電気信号、即ちアクセル信号の電圧差が低減される
ようになり、モータ１０２　Ｒ、１０２Ｌに印加される
駆動電力が均一化されて、量モータは同様に逆回転する
こととなる。

従って、後進駆動は、極めて直進性良く行なわれること
となる。

なお、後進時以外は、スイッチ回路１８がｒＯＦＦＪで
あり、電気的緩衝装置２０がアクセル信号処理回路１２
Ｒ，１２Ｌに接続されないため、両アクセル信号津の電
圧差が低減されることはない。このため、前進時、スピ
ン時において速度やトルクが低下するという不都合は生
じない。

次に、第２図を参照しながら、具体的な回路例について
説明する。

同図において、可変抵抗３０Ｒ，３０Ｌは、共にジョイ
スティックレバー（図示せず）に連動するようになって
おり、アクセル指令用として動作する。

この可変抵抗３０Ｒ，３０Ｌは、基準電圧ないし電源電
圧Ｖ　ｃｃに対し、ｖｃＣ／２においてレバー中立であ
り、この状態が電動車の停止状態である。そして、可変
抵抗３０Ｒ，３０Ｌから抵抗３２Ｒ，３２Ｌを介して各
々取り出される電圧がｖＣｃ／２より大であれば前進な
いし正回転であり、小であれば後進側ないし逆回転であ
る。

可変抵抗３０Ｒ，３０Ｌのアクセル信号出力側は、ノイ
ズ吸収用のコンデンサ３４Ｒ，３４Ｌに各々接続されて
いるとともに、絶対値増幅器３６Ｒ，３６Ｌの一方の入
力側に各々接続されている。これらの絶対値増幅器３６
Ｒ，３６Ｌの他方の入力側には、Ｖ　Ｃｅ／２が印加さ
れており、これに基づいてアクセル信号の絶対値増幅が
行なわれるようになっている。

また、可変抵抗３０Ｒの出力側は、差量増幅器等で構成
された比較器３８Ｒのプラス側入力端子、比較器４０Ｒ
のマイナス側入力端子に各々入力されている。

他方、可変抵抗３０Ｌの出力側は、差動増幅器等で構成
された比較器３８Ｌのプラス側入力端子、比較器４０Ｌ
のマイナス側入力端子に各々入力されている。

更に、電圧■ｃｃ、■ｃｃ／２を抵抗４２．４４．４６
４８で分圧した電圧のうち、抵抗４２．４４間の電圧■
８が、比較器３８Ｒ，３８Ｌのマイナス側入力端子に入
力されており、抵抗４６．４８間の電圧ｖＬが、比較器
４０Ｒ，４０Ｌのプラス側入力端子に入力されている。

比較器３８Ｒ，３８Ｌ、４０Ｒ，４０Ｌでは、これらの
入力電圧Ｖ□＋ＶＬとアクセル信号の電圧とが各々比較
され、前進すなわち正方向回転の場合には、比較器３８
Ｒ，３８Ｌの出力が論理値の「Ｈ」となり１、後進すな
わち逆方向回転の場合には、比較器４０Ｒ１４０Ｌの出
力が論理値のｒ　ＨＪとなるように構成されている。

これらの比較器３８Ｒ，３８Ｌ、４０Ｒ，４０Ｌの出力
側には、抵抗５０を介して電圧Ｖ　Ｃｅが各々印加され
ており、かかるＶ　ｃｃを基準とする論理値が各比較器
からアクセル信号処理回路（第１図参照）に出力される
ようになっている。

次に、比較器４０Ｒ，４０Ｌの出力側は、ＡＮＤ回路５
２の入力側に各々接続されており、ＡＮＤ回路５２の出
力側は、アナログスイッチ５４の制御入力側に接続され
ている。

このアナログスイッチ５４の一方の端子側は、上述した
絶対値増幅器３６Ｒの出力側に出力調整用の抵抗５６を
介して接続されており、更に、比較器５８Ｒのプラス側
入力端子にも接続されている。

アナログスイッチ５４の他方の端子側は、電気的緩衝装
置６０に接続されている。そして、この電気的緩衝装置
６０は、上述した絶対値増幅器３６Ｌの出力側に出力調
整用の抵抗６２を介して接続されており、更に、比較器
５８Ｌのプラス側入力端子にも接続されている。

これらの比較器５８Ｒ，５８Ｌのマイナス側入力端子に
は、基準三角波発生回路６４が接続されており、比較電
圧として基準三角波が入力されるようになっている。こ
の基準三角波とアクセル信号の電圧とが比較されて、電
圧の大きさに対応するパルス幅の信号が比較器５８Ｒ，
５８Ｌから出力されるようになっている。

また、比較器５８Ｒ，５８Ｌの出力側には、抵抗５０を
介して電圧Ｖ　ｃｃが各々印加されており、かかるＶ　
ｃｃを基準とする上述したパルス幅の論理値が各比較器
からアクセル信号処理回路（第１図参照）に出力される
ようになっている。

次に、上記回路例の全体的動作について説明する。

先ず、通常の前進駆動の場合について説明する。

この場合には、車椅子使用者のレバー操作に対応して、
■ｃｃ／２より高い電圧のアクセル信号が可変抵抗３０
Ｒ，３０Ｌから各り出力される。

これらアクセル信号は、一方において絶対値増幅器３６
Ｒ，３６Ｌで増幅されて比較器５８Ｒ，５８Ｌに各々人
力され、電圧値に対応したパルス幅の信号がアクセル信
号処理回路に出力されることとなる。

他方、アクセル信号は、比較器３８Ｒ，３８Ｌ、　４０
Ｒ，４０Ｌに各々入力されるが、前進の場合であるから
、比較器３８Ｒ，３８Ｌの出力のみが論−埋植のｒＨ，
となる。これらの前進に該当する正回転検出信号は、ア
クセル信号処理回路に各々出力される。

なお、ＡＮＤ回路５２は、入力すなわち比較器４０Ｒ，
４０Ｌの出力がいずれも論理値のｒｌ、Ｊであるから、
出力も「Ｌ」となり、アナログスイッチ５４はｒＯＦＦ
、となって、電気的緩衝装置６０はアクセル信号処理回
路に接続されない。

次に、スピンないし旋回駆動の場合について説明する。

この場合には、可変抵抗３０Ｒ，３０Ｌのいずれかの出
力が■ｃｃ／２以下となる。

このため、比較器３８Ｒ，３８Ｌの出力のいずれかが論
理値の「Ｌ」となり、比較器４０Ｒ，４０Ｌの出力のい
ずれかが論理値の「Ｈ」となる。

しかしながら、ＡＮＤ回路５２の入力が全て論理値のｒ
ｌ（Ｊとはならないので、アナログスイッチ５４は、上
述した前進の場合と同様にｒＯＦＦ。

のままである。

次に、後進駆動の場合について説明する。この場合には
、可変抵抗３０Ｒ，３０Ｌのアクセル信号出力がいずれ
もｖｃｃ／２以下となる。このため、比較器３８Ｒ，３
８Ｌの出力は論理値のｒｌ、Ｊとなるのに対し、比較器
４０Ｒ，４０Ｌの出力は論理値の「Ｈ」となる。

従って、ＡＮＤ回路５２０入力がいずれも論理値ｒ　Ｈ
Ｊとなって、その出力も論理値のｒＨＪとなる。これが
アナログスイッチ５４に入力されると、該アナログスイ
ッチ５４が「ＯＮ」となり、電気的緩衝装置６０がアク
セル執行処理回路に接続されることとなる。

この接続が行なわれると、絶対値増幅器３６Ｒ１３６Ｌ
の出力信号差が低減されるようになり、車椅子の両輪が
同様に逆回転して、その後進が行なわれることとなる。

なお、この発明は、何ら上記実施例や回路例に限定され
るものではなく、同様の作用を奏する範皿内で、種々設
計変更可能である。

例えば、電気的緩衝装置６０としては、上述した特公昭
６１−２７９６４号公報に開示されているように、抵抗
の他、コンデンサなどを使用してもよい。

抵抗Ｒを使用した場合について説明すると、調整用抵抗
５６．６２の値をＲ，、Ｒ，としたとき、Ｒ，＝Ｒ，で
あってＲ（Ｒ，であれば、ジョイスティックレバーを後
進側に倒したときに左右のアクセル信号が干渉しあって
ほぼ同レベルとなり、モータ１０２　Ｒ、１０２Ｌの回
転を同じにさせるアクセル信号に制御することができる
。

この場合、多少の左右の制御は必要であるため、Ｒ（Ｒ
，という条件は好ましくない。実験的には、２Ｒ（Ｒ，
程度が良好である。しかし、電動車のタイプや必要とさ
れる後進時の直進性に応じて、以上の条件を変更設定し
て良い。

また、その他の回路構成も、必要に応じて種々変更して
よい。

更に、上記実施例ないし回路例は、この発明を電動車椅
子に適用したものであるが、そのほかの電動車に対して
もこの発明は適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、前進旋回など
の通常の走行駆動に何ら悪影響を及ぼすことなく、良好
に電動車の後進を行なうことができ、後進時における直
進操作が極めて容易となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路ブロック図、第
２図は実施例に対応する回路構成例を示す回路図である
。 １０・・・アクセル制御装置、１２Ｒ，１２Ｌ・・・ア
クセル信号処理回路、１４Ｒ，１４Ｌ・・・回転方向判
別回路、１６・・・後進判別回路、１８・・・スイッチ
回路、２０・・・電気的干渉装置、１０２　Ｒ、１０２
Ｌ・・・モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、左右の車輪のそれぞれに設けられた駆動用の電
   動機を、左右のアクセル信号により各々独立して駆動す
   ることによって走行制御を行なう電動車のアクセル制御
   装置において、 前記左右のアクセル信号に基いて後進駆動司令が行なわ
   れたことを判別する後進判別手段と、この手段によって
   後進と判断されたときに、左右のアクセル信号を均一化
   する電気的緩衝装置をアクセル信号処理手段に接続する
   接続手段とを備えたことを特徴とする電動車のアクセル
   制御装置。