JPH06304205A - 電動車両 - Google Patents

電動車両

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JPH06304205A
JPH06304205A JP5116367A JP11636793A JPH06304205A JP H06304205 A JPH06304205 A JP H06304205A JP 5116367 A JP5116367 A JP 5116367A JP 11636793 A JP11636793 A JP 11636793A JP H06304205 A JPH06304205 A JP H06304205A
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JP
Japan
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motor
vehicle
operating force
force
electric
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JP5116367A
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English (en)
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Motoharu Fujigaki
元治 藤垣
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Nabco Ltd
Original Assignee
Nabco Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンドリムで車両を前進又は後進させると共
に、電動駆動も可能であって、ハンドリムを回す上半身
の力を補助することができる電動車両を提供しようとす
る。 【構成】 車輪に車両を前進又は後進させるためのハン
ドリム31が設けられると共に、モータ5の駆動力によ
り車輪を回転させて推進できる電動車両であって、該ハ
ンドリム31により車体に付与される操作力を検知して
この操作力に応じた電気信号を発生させる操作力検知部
21をハンドリム取付部32に設け、この操作力検知部
21の電気信号に基づいてモータ5の駆動信号を発生さ
せる変換部を設け、該変換部の駆動信号によりモータ5
の出力を制御する制御部を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車椅子等の電動車
両であって、モータの駆動力で推進されると共に、乗る
人がハンドリムを回して得られる操作力により車両を前
進又は後進させることもできる電動車両に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の電動車両を図6の電動車椅子を
例にして説明する。電動車椅子1は、車体2と車輪3,
4、モータ5と、制御装置6と、バッテリー7等から構
成されている。車体2は一般にパイプフレームで構成さ
れ、グリップ10が形成された手押しハンドル11、背
もたれ12、シート13、肘当て14、フットプレート
15、2個の駆動車輪3と2個の自在輪4等が取り付け
られている。
【0003】モータ5は一般的にはギヤ付直流モータが
使用され、一個の駆動輪3に一つのモータが歯車伝動機
構を介して連結されている。モータ5又は歯車伝動機構
にはクラッチが取り付けられ、クラッチを切ると駆動輪
3がフリーとなる。そして電動車椅子1の背後に立った
介護人が手押しハンドル11のグリップ10を握って、
電動車椅子1を前進又は後進させることができる。
【0004】制御装置6には、操縦用のジョイスティッ
クレバー16、電源スイッチ、バッテリーメーター等が
取り付けられている。ジョイスティックレバー16は、
レバー16の倒された方向で方向制御を行い、レバー1
6の倒された角度で速度制御を行うものである。そのた
めレバー16の倒された角度を電子的に検出し、それに
応じてモータ5の回転数を変えるようになっている。ま
たバッテリー7は、一般的には自動車用の鉛蓄電池が用
いられる。
【0005】上述した電動車椅子は、電動で推進される
か、駆動車輪3のクラッチを切って手押しされるかのい
ずれかである。しかし乗る人の上半身が健全である場合
には、電動に頼ることなく、自分で駆動する自走式の車
椅子もある。このような自走式車椅子を図7により、説
明する。
【0006】図7において、駆動輪17は22、24イ
ンチの大径のものが使用され、図6の如きモータ、制御
部、バッテリー、ジョイスティックレバーが設けられて
いない。また丸パイプを駆動輪17よりやや小径のリン
グ状に成形したハンドリム18を図示されない取付部を
介して駆動輪17の外側に取り付けている。車椅子に乗
る人がこのハンドリム18を手で把持して駆動輪17を
回し、車両を前進又は後進させる操作力を与える。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7の
自走式車椅子では上半身の力が不十分な場合には、人が
乗った状態で百キログラム程度になる車椅子を操作する
場合、水平な平坦路でしか使用できず、坂道では使用で
きない場合があるという問題点がある。そこで図6の如
き電動車両を用いれば、上記の問題点を解決できること
になるが、電動推進に頼ることとなり、上半身が徐々に
衰えるという問題点がある。
【0008】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ハンドリムで車両を前進又は後進させると共
に、電動駆動も可能であって、ハンドリムを回す上半身
の力を補助することができる電動車両を提供しようとす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する電動
車両は、車輪に車両を前進又は後進させるためのハンド
リムが設けられると共に、モータの駆動力により車輪を
回転させて推進できる電動車両であって、該ハンドリム
により車体に付与される操作力を検知してこの操作力に
応じた電気信号を発生させる操作力検知部をハンドリム
取付部に設け、この操作力検知部の電気信号に基づいて
モータの駆動信号を発生させる変換部を設け、該変換部
の駆動信号によりモータの出力を制御する制御部を設け
たものである。
【0010】
【作用】乗った人がハンドリムを回して操作すると、ハ
ンドリムの取付部に回転方向の曲げが発生し、取付部に
設けられた検知部が操作力に応じた電気信号を発生さ
せ、変換部がこの電気信号に基づき例えば大きい電気信
号には大きな駆動信号を発し、人の操作力の大小に対応
した駆動信号によってモータが駆動され、人と電動の共
同で車両が推進される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は操作力検知部が取り付けられた駆動車輪
の要部を示す図であり、図2は電動車両の駆動ブロック
図である。
【0012】図1において、駆動車輪30の外側面にや
や小径のハンドリム31が取付部32を介して取り付け
られている。この取付部32に歪みゲージ21が張り付
けられている。また駆動車輪30は、中心部34にバッ
テリー、信号変換部、モータ制御部が内蔵され、リング
状モータ5を介してタイヤ36が駆動される形式のもの
である。したがって中心部34は回転せず、固定軸37
より車体2に固定されている。乗る人の操作力はハンド
リム31、取付部32を介して駆動輪30に伝達され
る。そのため取付部32は回転方向に曲げ荷重を受ける
ことになり、歪みゲージ21には前進又は後退させる操
作力及び操作方向に応じた圧縮力又は引っ張り力が作用
する。このように駆動車輪30に操作力検知部、バッテ
リー、信号変換部、モータ制御部等が内蔵されると、車
体との面倒な取り合い部分が少なくなり、量産に適し、
組立工数も少なくなる。
【0013】図2において、操作力検知センサー21か
らの操作力に相当する電気信号f1は信号変換部23に
入力され、信号変換部23からモータ駆動信号f2がモ
ータ制御部24に出力され、モータ制御部24がモータ
5の出力を制御する。信号変換部23は、アナログ電気
信号f1をディジタル信号に変換するA/D変換器23
aと、予め記憶されたプログラムに基づいて信号を演算
処理するCPU(23b)と、ディジタル信号をアナロ
グのトルク駆動信号f2に変換するD/A変換器23c
とからなっている。
【0014】つぎに、図3によりCPU(23b)の演
算処理を説明する。図3(a)は操作力に相当する電気
信号f1とトルク駆動信号f2の出力関係を示すグラフ
図であり、図3(b)は電気信号f1と車両加速度の関
係を示すグラフ図である。C点は操作力がゼロであり、
駆動信号f2もゼロ出力であり、加速度もゼロである。
B点は操作力が小さい不感帯であり、駆動信号f2はゼ
ロ出力のままであるが、加速度は人の操作力による加速
分だけ上昇する。なお不感帯は小さい操作力にモータが
追従して車両推進が不安定になるのを防止するために設
けられている。つぎにA点は操作力が大きく、駆動信号
f2がa点から比例的に増加し、加速度は人の操作力に
よる加速分とモータによる加速分の合計となる。A,B
点は人が車両を加速させる場合であったが、D,E点は
人が車両を減速させる場合であり、駆動信号f2及び加
速度が点対称でマイナスになっている。すなわちA点又
はE点では、車両の加速度=人の操作力による加速分+
モータの加速分となり、人の操作力の大小に応じてモー
タのトルクが大小に変化し、人とモータの共同で車両を
推進させる。なお、図3は水平な平坦路を想定したグラ
フであるが、車両が坂を上り下りする場合には、重力の
加速度に対抗する人の操作力の大小に応じて、モータの
加速度も大きくなるだけである。また図6のジョイステ
ィックレバーは中立位置のままであり、乗員は介護人に
操作を任した状態にある。
【0015】このようにモータが単独で駆動されること
はなく、人の操作を補完するので、人力操作と同じ感覚
で車両が推進される。この状態を図4により説明する。
図4(a)は車両速度の時間変化を示すグラフ図であ
り、図4(b)は人の操作力の時間変化を示すグラフ図
である。A点のように操作力がプラス側に大きいと、車
両速度は急上昇する。B点のように操作力がプラス側に
小さいと、車両速度は緩やかに上昇する。C点のように
操作力がゼロであると、車両速度は変化せず慣性推進だ
けとなる。D点のように操作力がマイナス側に小さい
と、車両速度は緩やかに下降する。E点のように操作力
がマイナス側に大きいと、車両速度は急下降する。な
お、図4は摩擦がない理想的な場合を示している。
【0016】以上の実施例は人の操作力で車両が加減速
される場合であったが、車両の方向転換動作も図2の信
号変換部23で制御可能である。この方向制御を図5の
対比表で説明する。符号1〜5は左右ハンドルに加わる
操作力が等しい場合であり、符号1がC点に相当し、符
号2がB点に相当し、符号3がA点に相当し、符号4が
D点に相当し、符号5がE点に相当する。符号6〜11
は左右の操作力が異なる場合であって、車両が人の力で
方向転換するのをモータが補完する。符号6は左の操作
力がプラス方向に小さく、右の操作力がプラス方向に大
きい場合であり、車両は左カーブで動作するように、左
右のモータの各々が左右の操作力に連動する。符号7は
左の操作力がマイナス方向に小さく、右の操作力がプラ
ス方向に大きい場合であり、車両は左急カーブで動作す
る。符号8は左の操作力がマイナス方向に大きく、右の
操作力がプラス方向に大きい場合であり、車両は左回転
で動作する。符号9は符号6の左右反対の場合であり、
符号10は符号7の左右反対の場合であり、符号11は
符号8の左右反対の場合である。このように左右の操作
力と左右の車輪に連結されたモータを連動させると、車
両の動作も人の操作力の感覚と同様に、モータで補完さ
れる。
【0017】なお、図1の固定軸37に二点鎖線の如き
歪みゲージ38を張り付け、介護人が車両を前進又は後
進させる操作力を検知し、乗る人の操作力と合計した操
作力とし、更にモータで補完することもできる。
【0018】
【発明の効果】本発明の電動車両は、乗る人の操作力が
ハンドリムの取付部に設けられた検知部で測定され、こ
の操作力に応じてモータが駆動され、人と電動の共同で
車両が推進されるので、自走には不十分な上半身を有す
る人であっても、電動の助けを借りて自分で自在に推進
可能であり、上半身を鍛えることができる。また電動推
進の場合に比較して、人の操作力が有効利用され、バッ
テリー電源を節約できる。更に人の操作力に応じてモー
タが駆動されるので、人力のみで操作する場合と同じ感
覚で操作でき、違和感なく操作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】操作力検知部が取り付けられた駆動車輪の要部
を示す図である。
【図2】電動車両の駆動ブロック図である。
【図3】信号変換部における信号変換のグラフ図であ
る。
【図4】操作力とモータ速度の関係を示すグラフ図であ
る。
【図5】左右の操作力と車両動作の関係を示す対比図で
ある。
【図6】従来の電動車椅子の斜視図である。
【図7】従来の自走式車椅子の斜視図である。
【符号の説明】
2 車体 5 モータ 21 歪みゲージ(操作力検知部) 23 信号変換部 24 モータ制御部 30 駆動車輪 31 ハンドリム 32 取付部 f1 電気信号 f2 トルク駆動信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪に車両を前進又は後進させるための
    ハンドリムが設けられると共に、モータの駆動力により
    車輪を回転させて推進できる電動車両であって、該ハン
    ドリムにより車体に付与される操作力を検知してこの操
    作力に応じた電気信号を発生させる操作力検知部をハン
    ドリム取付部に設け、この操作力検知部の電気信号に基
    づいてモータの駆動信号を発生させる変換部を設け、該
    変換部の駆動信号によりモータの出力を制御する制御部
    を設けたことを特徴とする電動車両。
JP5116367A 1993-04-19 1993-04-19 電動車両 Pending JPH06304205A (ja)

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