JPH0229945Y2 - - Google Patents

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JPH0229945Y2
JPH0229945Y2 JP1985154460U JP15446085U JPH0229945Y2 JP H0229945 Y2 JPH0229945 Y2 JP H0229945Y2 JP 1985154460 U JP1985154460 U JP 1985154460U JP 15446085 U JP15446085 U JP 15446085U JP H0229945 Y2 JPH0229945 Y2 JP H0229945Y2
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    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2036—Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/04—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of separate power sources
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    • A61G2203/10—General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A61G2203/14—Joysticks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車いす、更に詳しく言えば、水平また
は一定傾斜でない地形上を移動する時に車いすを
自動的に直線コースに保つ制御装置に関するもの
である。
殆んどの車いすは、その左右の主輪に夫々連結
された左右の駆動モータをもつのが普通である。
操作レバーが制御装置として設けられ、この操作
レバーを左に傾けると左のモータが減速され右の
モータが加速されて車いすを左に向ける。操作レ
バーを右に傾けると右のモータが減速され左のモ
ータが加速されて車いすを右に向ける。操作レバ
ーを前に傾けると車いすは普通その立レバーの動
きに比例した速度で前進し、操作レバーを後ろに
傾けるとモータが逆転して車いすを後退させる。
操作レバーが中心線位置即ち左にも右にも傾け
られてない位置にある時は車いすが直線コースを
保つことが好ましい。直進は左右のモータを正確
に同一速度にすることによつて行われるのが普通
である。同一回転速度の維持は、タコメータを設
けて左右のモータの毎分回転数の差に応じた誤差
信号を発生し、この誤差信号を用いて回転速度の
差を除くことにより行うことができる。
前述の制御は理論的に水平または一定傾斜な地
形に対して直線コースを保つものであるが、若し
地形が水平または一定傾斜面でなくなると、たと
え主輪が同一回転速度で回転していても車いすの
転向が生じ得る。例えば水平面が左から右側に向
つて下向きに傾斜すると、車いすが直線コースを
保つためには、水平面から傾斜面への移行部を通
つている間右の主輪は左の主輪よりも大きな回転
数とせねばならない。したがつて、単に左と右の
主輪の速度を同一に保つだけでは、地形が水平ま
たは一定傾斜でない時には必ずしも車いすを直進
させることはできない。
本考案は、この点に留意して、地形が水平また
は一定傾斜でない場合でも車いすを直線コースに
維持する車いす方向制御装置を意図したものであ
る。
更に詳しく云えば、本考案の制御装置は、車い
すに回転自在に取付けられた軸をもつたキヤスタ
を有する。このキヤスタは、車いすが移動する地
形と接触して自在回転する。水平または一定傾斜
でない地形のために車いすが直線コースより外れ
た結果のキヤスタの軸の転向に応答して、動力操
向装置に接続されて車いすをもとの直線コースに
戻す装置が設けられる。
以下に添付の図面を参照して本考案を更に詳し
く説明する。
第１図は、左および右の駆動モータ１３と１４
で夫々駆動される左および右の主輪１１と１２を
有する動力車いす１０を示す。動力車いすについ
て前に簡単に説明したように、車いすの操向、前
方および後方運動を制御するための操作レバー１
５が設けられている。
本考案によれば、車いすが通る地形と接触して
自在回転するように、左および右の主輪１３と１
４の中間の中心線C.Lに沿つて位置するのが好ま
しいキヤスタ１６が設けられる。車いすに既にあ
る前面キヤスタの１つを使用し、本考案を実施す
るように適当に修正することもできないわけでは
ないが、図に示すように中央に位置する第３のキ
ヤスタを設けるのが好ましい。
第１図において、車いす１０は歩道の表面Ａ上
にある。この歩道は、Ｂにおいて、車道への入口
を形成する傾斜面Ｃに変わる。この一定傾斜面Ｃ
の向こう側はＤにおいて再び平らな歩道面Ｅに変
わる。
前述のような傾斜の変化する地形は街路から車
道が歩道を横切る所では常時よく見受けられ、通
常の車いすの場合には、水平な歩道面Ａ，Ｅと一
定傾斜面Ｃとの移行部すなわち変化傾斜面Ｂ，Ｄ
において転向を生じ、例ええば移行部Ｂでは第１
図に矢印で示したように街路に向つて外向きに車
いすを転向させる結果となる。この転向は、たと
え左と右の主輪の速度を同じに維持する手段が設
けられていても生じる。第１図の左から右への傾
斜は、若し車いすを直線コースに保つとすれば、
右の主輪に対し左の主輪よりも長い道程が形成さ
れる。したがつて、車いすが矢印で示した転向路
をたどるのを避けるには、右の主輪の速度を左の
主輪に対して僅かに上げるかまたは左の主輪の速
度を右の主輪に対して僅かに下げる必要がある。
両主輪の相対速度を変えるのは移行面ＢおよびＤ
においてだけ必要なことがわかるであろう。車い
すが第２図のように水平または一定傾斜な面Ａま
たはＥ上にある場合または第３図のように完全に
一定傾斜面Ｃ上にある場合には、両主軸が等しい
速度で回転する限り車いすは直線コースを保つ。
この場合主輪１１と１２が速くまたは緩りと回転
しているかどうかは問題でない、すなわち両方の
主輪が同一の回転速度で回転することだけが問題
である。
第４図は第２図の矢印４より見たキヤスタ１６
の側面図を示す。このキヤスタの軸は１７で示さ
れ、ジヤーナル１８により車いすのフレーム部分
１９に対し垂直に取付けられている。車いすが直
線コースを動いている限りは、キヤスタ１６と軸
１７は中心位置を保つ。主輪の回転の仕方とは無
関係に車いすが転向するとキヤスタ１６が転向
し、その軸をジヤーナル１８内で回転させる。し
たがつてキヤスタは、車いすが直線コースよりず
れるとそのずれの量と方向に応じて転向する。こ
の回転を感知することによつて信号を発生させ、
両主輪の回転速度の差を、所望の直線コース上に
車いすを維持するように選び、車いすを直線コー
スに戻すことができる。車いすが直線コースにな
ると、キヤスタと軸はその中心位置に戻り、修正
信号は最早や発生されない。
キヤスタの軸の転向に応じて制御信号を発生す
る感知装置の１つのタイプは、簡単な電位差計抵
抗と摺動腕とで構成することもできる。第４図と
第５図は、取付ブラケツト２１によつて車いすの
一定位置に固定されたこのような電位差計抵抗を
２０で示す。摺動腕自身は、その一端をキヤスタ
の軸１７の上端に２３で固定されている。反対端
は自由で、電位差計抵抗２０と電気接触する。
第５図はキヤスタ１６と摺動腕２２を平面図で
示したもので、車いすが右に傾いた結果キヤスタ
１６が破線１６′の位置に転向すると、摺動腕は
電位差計抵抗２０の中心位置から破線２２′の位
置に動くことがわかる。
第６図において、電位差計抵抗２０の一端２４
で接地され、他端は２５で正の電源例えば、＋15
ボルトに接続されている。摺動腕２２が図のよう
に中心位置にあると、この摺動腕は7.5ボルトを
取出し、この信号はリード２６を経て差動増幅器
２７の第１入力に導かれる。基準電圧２８が図示
のように第２入力に接続されている。この基準電
圧を摺動腕が中心位置にある時のリード２６の信
号と同じにすれば、差動増幅器への入力は等し
く、出力信号または「差」信号は無い。若し摺動
腕が中心から左か右に動くと、差動増幅器の出力
に誤差信号が発生する。
前記の誤差信号は制御信号として利用され、リ
ード２９を経て制御装置３０に導かれる。この制
御装置３０は、OR回路３３および３４の第１入
力に夫々導かれるリード３１および３２によつて
右モータ１３および左モータ１４に導かれる。
OR回路の第２入力は、操作レバー１５によつて
作動される制御装置３５よりの信号をリード３６
および３７を経て受ける。
第６図の回路は、車いすを操向するために操作
レバーを意識的に左または右に動かす時に制御回
路を不作動する適当な装置を設けることにより完
成される。この装置は、鎖線３９で示したように
操作レバー１５によつて解放位置に動くように連
動されたカツトオフスイツチを有する。このカツ
トオフスイツチのスイツチ腕３８に対する接点は
４０で示されており、制御装置３０を左および右
モータより切り離すには所定角度以上の操作レバ
ーの運動を必要とするように少し許り長くされて
いる。
本考案の装置の動作は前述したところより明ら
かであろう。第１図において、キヤスタ１６が図
のように取付けられた車いすが移行面を通ると、
前述したような転向の結果キヤスタ軸の転向を生
じ、この結果直ちに差動増幅器２７より信号が出
される。この信号は、転向の方向即ち右または左
によつて決まる極性を有する。この誤差信号即ち
制御信号は制御装置３０およびOR回路を経て左
か右のモータに導かれ車いすを直線コースに戻す
ように、一方のモータの速度を他方のモータに対
して変える。直線コースに戻ると、キヤスタ１６
はその中心位置に戻り、これにより差動増幅器よ
りの制御信号は零にされる。
以上述べた動作は極めて迅速に行われ、車いす
の転向は実際上極く僅かしか起きないことがわか
るであろう。云い換えれば、サーボフイードバツ
クループは迅速な応答時間で働くので、水平また
は一定傾斜でない地形でもその直線コースが維持
される。
車いすがその先の移行面Ｄに達すると、このた
めの車いすの転向も即座に修正される。云う迄も
ないが、若し患者が自分の意志で車いすを転向し
たい時には、感知回路を前述のようにカツトオフ
して、操作レバーを普通どおりに用いればよい。
したがつて感知回路は操作レバーが左右に対して
その中心位置にある時だけ動作する。
以上述べたことから、本考案は、タコメータフ
イードバツク型の制御を除去しただけでなく更に
平坦でない地形上をより良く動くことのできる高
度に改良された車いす方向制御装置を供したもの
であることが明らかであろう。
当業者にとつては本考案の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形が考えられるであろう。したがつ
て、この方向制御装置は以上図面をもつて説明し
た特定の実施例に限定されるものではない。例え
ば、制御信号は左と右の両モータと接続し、転向
を修正するために一方を速く一方を遅くするもの
として説明したが、単に一方のモータの速度を変
えるようすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は車道に向つて歩道を動いている状態で
示した本発明の方向制御装置をそなえた車いすの
斜視図、第２図は第１図の矢印の方向に見た車い
すの背面図、第３図は傾斜状態を示す第２図と同
様の背面図、第４図は第２図の矢印４の方向より
見た方向制御装置の一部の側面図、第５図は第２
図の矢印５−５の方向より見た第４図の制御装置
の平面図、第６図は本考案の制御装置の一実施例
の簡略線図である。 １０……車いす、１１，１２……主輪、１３，
１４……駆動モータ、１５……操作レバー、１６
……キヤスタ、１７……軸、２０……電位差計抵
抗、２２……摺動腕、２７……差動増幅器、３０
……キヤスタ制御装置、３３，３４……OR回
路、３５……操作レバー制御装置。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 動力および操向装置をそなえた車いすにおい
    て、車いすのフレーム部分に車いすの幅方向に
    転向可能に地面に対して垂直となるように支持
    された軸を有する、該車いすが移動する地形と
    接触して自在回転するキヤスタと、水平または
    一定傾斜でない地形のために車いすが直線コー
    スより外れた結果のキヤスタの軸の転向に応答
    して信号を発生する感知装置と、この感知装置
    よりの信号を基準値と比較して制御信号を発生
    する演算装置と、動力および操向装置に接続さ
    れ、前記演算装置よりの信号を受けて該動力お
    よび操向装置をもとの直線コースに戻すように
    制御する制御装置とを有することを特徴とする
    車いす方向制御装置。 ２ キヤスタは車いすの左右の主輪の中間の中心
    線上に設けられた実用新案登録請求の範囲第１
    項記載の装置。 ３ 車いすは、主輪への動力を制御する操作レバ
    ーと、キヤスタの転向に応答する装置を動力操
    行装置より切離すために操作レバーの所定の角
    度以上の転向方向への動きに応答する装置とを
    有する実用新案登録請求の範囲第１項記載の装
    置。 ４ 車いすを転向したい場合に一方のモータを加
    速して他方のモータを減速する操作レバーと、
    たとえ地形が水平または一定傾斜でなくても車
    いすを直線コースの方向に自動的に維持する車
    いす方向制御装置とをそなえた、左右のモータ
    により駆動される左右の主輪を有する車いすに
    おいて、この方向制御装置は、車いすのフレー
    ム部分に車いすの幅方向に転向可能に地面に対
    して垂直となるように支持された軸を有し、車
    いすが移動する地形と接触して自在回転するキ
    ヤスタと、このキヤスタが、車いすが水平また
    は一定傾斜でない地形上を移動した時に転向し
    た結果として、真直ぐな前進方向にそろえられ
    た中心位置からの前記軸の転向に応答して制御
    信号を発生する感知装置と、左右の駆動モータ
    に接続され、前記の制御信号に応答して車いす
    を直線コースに戻すために少なくとも一方のモ
    ータの速度を変える制御装置とを有し、前記の
    キヤスタは、車いすが真直ぐに移動している時
    にはその中心位置に戻り、このため前記の制御
    信号が無くされる実用新案登録請求の範囲第１
    項記載の装置。 ５ 制御信号は車いすの転向角度に比例する実用
    新案登録請求の範囲第１項記載の装置。
JP1985154460U 1984-10-12 1985-10-11 Expired JPH0229945Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/660,074 US4549624A (en) 1984-10-12 1984-10-12 Wheelchair direction control means

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Publication Number Publication Date
JPS61130223U JPS61130223U (ja) 1986-08-14
JPH0229945Y2 true JPH0229945Y2 (ja) 1990-08-13

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DE (1) DE3536322A1 (ja)
FR (1) FR2571682B3 (ja)
GB (1) GB2165503B (ja)

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