JPH0928737A - Motor-driven wheelchair - Google Patents

Motor-driven wheelchair

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Publication number
JPH0928737A
JPH0928737A JP7187306A JP18730695A JPH0928737A JP H0928737 A JPH0928737 A JP H0928737A JP 7187306 A JP7187306 A JP 7187306A JP 18730695 A JP18730695 A JP 18730695A JP H0928737 A JPH0928737 A JP H0928737A
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JP
Japan
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wheel
wheels
speed
locked
rotation speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP7187306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Ezaki
芳明 江崎
Mikio Saito
幹夫 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPH0928737A publication Critical patent/JPH0928737A/en
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    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheelchair capable of being quickly stopped in the case that one of the wheels, right or left, is locked. SOLUTION: Right and left wheels of a wheelchair are separately driven by electric motors 3, 4. The motor-driven wheelchair is provided with a joy stick 1b steered by the driver, a CPU 12 for a drive control, and vehicle speed sensors 3a, 4a detecting actual rotational speeds of the wheels. The CPU 12 calculates the command rotational speeds for the individual wheels to control the motors 3, 4 based on the tilt angle signal issued from the joy stick 1b. Also, the CPU 12 calculates the actual wheel speeds from the results the detection by the wheel speed sensors 3a, 4a, and judges it based on the command rotational speeds and actual rotational speeds whether or not one of the wheels, right or left, is locked. And when the CPU judges that one of the wheels is locked, it switches off the wheel relays 7, 8, supplying the motors 3, 4 with electric current for both right and left wheels to stop running.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的駆動手段に
よって左右の車輪を別々に駆動する自動走行可能な電動
車椅子の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of an electric wheelchair capable of automatically traveling in which left and right wheels are separately driven by electric driving means.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電動車椅子においては、操縦手
段としてジョイスティックを用い、これを前後左右に傾
倒することにより、左右の車輪の回転速度を制御する。
たとえば、乗員がこのジョイスティックを前後に傾倒す
ると、電動車椅子が前進・後進されると共に、その際の
速度の制御が行われ、ジョイスティックを左右に傾倒す
ると、左右の車輪が異なる速度で回転し、進行方向が変
えられる。
2. Description of the Related Art Generally, in an electric wheelchair, a joystick is used as a steering means and the rotation speed of the left and right wheels is controlled by tilting the joystick back and forth and left and right.
For example, when the occupant tilts the joystick back and forth, the electric wheelchair is moved forward and backward, and the speed at that time is controlled.When the joystick is tilted left and right, the wheels on the left and right rotate at different speeds, and The direction can be changed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な電動車椅子においては、走行中に、なんらかの故障・
外乱によって、車輪がロックし、指令速度で回転しなく
なることがある。このような場合に走行を続けるのは、
電力を浪費し効率的でなく、またモータに大きな負荷が
かかりその寿命を低下させる。さらにまた、特に片方の
車輪だけがロックした場合には、電動車椅子が乗員の予
期しない方向に進行してしまい、所望の方向に進行させ
るのが困難になる。このように片方の車輪がロックした
ときには、電動車椅子を停車させるべきであるが、電動
車椅子の乗員が直ちに停車させることができるとは限ら
ない。また、電動車椅子の駐停車中は、車輪の片方ずつ
機械式ブレーキにより停止させるようになっているのが
普通であるが、乗員が片方のブレーキを解除し忘れた場
合にも、車輪がロックしたままとなり、前記と同様の問
題が発生する。
By the way, in the above-mentioned electric wheelchair, some malfunction or
Disturbances can lock the wheels and prevent them from rotating at the commanded speed. In such a case, to continue running,
It wastes electric power, is not efficient, and puts a heavy load on the motor, which shortens its life. Furthermore, especially when only one wheel is locked, the electric wheelchair moves in a direction that the occupant does not expect, and it is difficult to move the electric wheelchair in a desired direction. When one of the wheels is locked in this way, the electric wheelchair should be stopped, but the occupant of the electric wheelchair cannot always stop immediately. In addition, when the electric wheelchair is parked or parked, the wheels are normally stopped by mechanical brakes, but even if the occupant forgets to release one brake, the wheels lock. The same problem occurs as described above.

【0004】本発明は前記の事情を考慮してなされたも
のであり、左右いずれか片方の車輪がロックしたとき
に、速やかに停車させることの可能な電動車椅子を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electric wheelchair capable of promptly stopping when either one of the left and right wheels is locked.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る電動車椅子にあっては、左右の車輪を
別々の電気的駆動手段により回転させる電動車椅子にお
いて、使用者が操縦する操縦手段と、この操縦手段から
発せられる信号に基づき、前記各車輪の指令回転速度を
算出する指令車速計算手段と、この指令回転速度に基づ
き、前記各電気的駆動手段を制御する速度制御手段と、
前記各車輪の実際の回転速度を算出する実車速計算手段
と、前記各車輪の指令回転速度および実際の回転速度に
基づき、前記左右の車輪の一方がロックしたか否か判別
する片車輪ロック検出手段と、前記片車輪ロック検出手
段で前記車輪の一方がロックしたと判断したときに、前
記左右の車輪を両方とも回転停止させる停止手段とを備
えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, in an electric wheelchair according to the present invention, in an electric wheelchair in which left and right wheels are rotated by separate electric drive means, a steering operation operated by a user. Means, and a command vehicle speed calculation means for calculating a command rotation speed of each wheel based on a signal emitted from the steering means, and a speed control means for controlling each electric drive means based on the command rotation speed,
Real vehicle speed calculating means for calculating the actual rotation speed of each wheel, and one-wheel lock detection for determining whether one of the left and right wheels is locked based on the command rotation speed and the actual rotation speed of each wheel Means and stop means for stopping rotation of both the left and right wheels when the one-wheel lock detection means determines that one of the wheels is locked.

【0006】前記片車輪ロック検出手段は、左の車輪の
指令回転速度ωLiと左の車輪の実際の回転速度ωLaの差
の絶対値である左の車輪の速度偏差ΔωLと、右の車輪
の指令回転速度ωRiと右の車輪の実際の回転速度ωRa
差の絶対値である右の車輪の速度偏差ΔωRと、両方の
速度偏差ΔωLおよびΔωRの差ΔΩを算出し、前記差Δ
Ωが所定範囲からはずれた状態が、所定時間継続したと
きに、前記左右の車輪の一方がロックしたと判断するよ
うになされているとさらに好適である。
The one-wheel lock detecting means detects the speed deviation Δω L of the left wheel, which is the absolute value of the difference between the command rotation speed ω Li of the left wheel and the actual rotation speed ω La of the left wheel, and Calculate the right wheel speed deviation Δω R , which is the absolute value of the difference between the wheel command rotation speed ω Ri and the right wheel actual rotation speed ω Ra , and the difference ΔΩ between both speed deviations Δω L and Δω R. , The difference Δ
It is more preferable that one of the left and right wheels is determined to be locked when Ω is out of the predetermined range for a predetermined time.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 A.第1の実施形態 (1) 実施形態の構成 まず、図1は本発明の実施形態に係る電動車椅子の制御
回路を示すブロック図である。図において符号1は乗員
用の操作パネル、2は蓄電池等の電源、3,4は左右の
車輪を回転させるモータ(電気的駆動手段)、5,6は
各モータ3,4の回転を駆動するモータ制御部である。
各モータ3,4には、それらの回転速度を検出する車速
センサ3a,4aがそれぞれ設けられている。さらに、
各モータ制御部5,6には、リレー(停止手段)7,8
を介して電流が供給されるようになされており、リレー
7,8がオフにされると、モータ3,4が停止する。図
示の状態で、リレー7,8はオフである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. First Embodiment (1) Configuration of Embodiment First, FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an occupant operation panel, 2 is a power source such as a storage battery, 3 and 4 are motors (electrical driving means) for rotating the left and right wheels, and 5 and 6 are the rotations of the motors 3 and 4. It is a motor control unit.
Each of the motors 3 and 4 is provided with a vehicle speed sensor 3a or 4a for detecting their rotation speed. further,
Relays (stopping means) 7, 8 are provided in the respective motor control units 5, 6.
The electric current is supplied via the motors. When the relays 7 and 8 are turned off, the motors 3 and 4 are stopped. In the illustrated state, the relays 7 and 8 are off.

【0008】符号9はLEDからなる警告灯、10は警
告ブザーを示し、これらの警告灯9と警告ブザー10
は、乗員に左右いずれかの車輪がロックしたことを知ら
せるために設けられている。符号11は、コントローラ
を示し、このコントローラ11は、CPU(中央処理装
置:指令車速計算手段、速度制御手段、実車速計算手
段、片車輪ロック検出手段)12、メモリ等のハードウ
ェアによって構成されている。
Reference numeral 9 is a warning light made of an LED, 10 is a warning buzzer, and these warning lights 9 and 10 are shown.
Is provided to inform the occupant that either the left or right wheel is locked. Reference numeral 11 denotes a controller, which is configured by a CPU (central processing unit: commanded vehicle speed calculation means, speed control means, actual vehicle speed calculation means, one-wheel lock detection means) 12, hardware such as memory. There is.

【0009】操作パネル1には、コントローラ11へ電
流を供給する回路の開閉を行うメインスイッチ1aが設
けられている。また、操作パネル1には、各車輪の前進
・後進操作及び速度制御のためのジョイスティック(速
度制御操作子:操縦手段)1bが設けられている。乗員
がジョイスティック1bを傾倒させると、ジョイスティ
ック1bは、その傾倒角に応じた電圧を出力する。
The operation panel 1 is provided with a main switch 1a for opening and closing a circuit for supplying a current to the controller 11. Further, the operation panel 1 is provided with a joystick (speed control operator: steering means) 1b for forward / backward operation of each wheel and speed control. When the occupant tilts the joystick 1b, the joystick 1b outputs a voltage according to the tilt angle.

【0010】CPU12には、入力インタフェース27
a〜27dから各種信号出力やスイッチ出力が取り込ま
れると共に、CPU12は、出力インターフェース27
e,27fから各種指令値等の制御信号を外部へ出力す
る。CPU12は、所定のプログラムに基づいて動作
し、各種機能を果たす。図では、これら各機能別にジョ
イスティック入力部13、指令車速計算部14等と想定
してブロック表示し、以下、各ブロックの機能として説
明を行う。なお、これらのCPU12の機能をハードウ
ェアによって行わせることも可能である。
The CPU 12 has an input interface 27.
Various signal outputs and switch outputs are fetched from a to 27d, and the CPU 12 controls the output interface 27
Control signals such as various command values are output from e and 27f to the outside. The CPU 12 operates based on a predetermined program and performs various functions. In the figure, the blocks are displayed on the assumption that the joystick input unit 13, the command vehicle speed calculation unit 14, etc. are provided for each of these functions, and the function of each block will be described below. The functions of the CPU 12 may be performed by hardware.

【0011】さて、ジョイスティック1bから出力され
た電圧は、入力インタフェース27aによってアナログ
/デジタル変換されて、ジョイスティック入力部13に
入力される。ジョイスティック入力部13は、デジタル
変換された電圧値に基づいて傾倒角信号を出力する。こ
のようにして、傾倒角信号は、ジョイスティック1bの
傾倒角に応じた値をとる。また、傾倒角信号は、ジョイ
スティック1bが前方に傾倒されたときは正の値、後方
に傾倒されたときは負の値をとる。
The voltage output from the joystick 1b is analog / digital converted by the input interface 27a and input to the joystick input unit 13. The joystick input unit 13 outputs a tilt angle signal based on the digitally converted voltage value. In this way, the tilt angle signal has a value corresponding to the tilt angle of the joystick 1b. Further, the tilt angle signal has a positive value when the joystick 1b is tilted forward and a negative value when the joystick 1b is tilted backward.

【0012】指令車速計算部14は、ジョイスティック
入力部13からの傾倒角信号に基づき、各車輪を回転さ
せるべき速度を算出し、左右の車輪用の指令車速信号を
出力する。PWM波計算部15は、この指令車速信号に
基づき制御信号となるPWM波を出力し、左右の各モー
タ制御部5,6に与える電流値を制御する。これによ
り、各モータ制御部5,6からモータ3,4に与える駆
動電流が制御され、モータ3,4の回転速度、すなわち
各車輪の速度が制御される。車速計算部16は、車速セ
ンサ3a,4aから入力された車速検出信号を受信し、
実際の左右の各車輪の速度を算出して、実車速信号を出
力する。PWM波計算部15は、この実車速信号を取り
入れて、前記電流値をフィードバック制御する。
The command vehicle speed calculator 14 calculates the speed at which each wheel should be rotated based on the tilt angle signal from the joystick input unit 13, and outputs command vehicle speed signals for the left and right wheels. The PWM wave calculation unit 15 outputs a PWM wave serving as a control signal based on the command vehicle speed signal, and controls the current value given to the left and right motor control units 5 and 6. As a result, the drive currents given to the motors 3 and 4 from the motor control units 5 and 6 are controlled, and the rotation speed of the motors 3 and 4, that is, the speed of each wheel is controlled. The vehicle speed calculation unit 16 receives the vehicle speed detection signals input from the vehicle speed sensors 3a and 4a,
The actual speeds of the left and right wheels are calculated, and the actual vehicle speed signal is output. The PWM wave calculator 15 takes in the actual vehicle speed signal and feedback-controls the current value.

【0013】片車輪ロック検出計算部20は、指令車速
計算部14からの左右の車輪の指令車速信号及び車速計
算部16からの左右の車輪の実車速信号に基づいて、片
方の車輪がロックしたか否か判断する。そして、いずれ
か片方の車輪がロックしたと判断したときには、片車輪
ロック検出計算部20は、両方の車輪を停止すべく、P
WM波計算部15に指令車速=「0」の信号を出力する
と共に、リレー7,8の両方にオフ信号を出力する。さ
らに、片車輪ロック検出計算部20は、LED点灯制御
部21及びブザー制御部22にオン信号を出力する。
The one-wheel lock detection / calculation unit 20 locks one of the wheels based on the command vehicle speed signals of the left and right wheels from the command vehicle speed calculation unit 14 and the actual vehicle speed signals of the left and right wheels from the vehicle speed calculation unit 16. Judge whether or not. When it is determined that one of the wheels is locked, the one-wheel lock detection / calculation unit 20 sets P to stop both wheels.
The command vehicle speed = “0” signal is output to the WM wave calculation unit 15, and an OFF signal is output to both the relays 7 and 8. Further, the one-wheel lock detection calculation unit 20 outputs an ON signal to the LED lighting control unit 21 and the buzzer control unit 22.

【0014】LED点灯制御部21及びブザー制御部2
2は、それぞれ、片車輪ロック検出計算部20からのオ
ン信号に応じて、警告灯9を点灯させ、警告ブザー10
に警告音を発生させる。また、タイマー23は、時間に
対応する信号を出力し、時刻カウント部24は、この信
号に基づいた経過時間信号を出力する。この経過時間信
号は、片車輪ロック検出計算部20に入力され、前記の
片方の車輪がロックしたか否かの判断に供せられる。
LED lighting control unit 21 and buzzer control unit 2
2 turns on the warning light 9 according to the ON signal from the one-wheel lock detection calculation unit 20, and outputs the warning buzzer 10 respectively.
Generate a warning sound. Further, the timer 23 outputs a signal corresponding to time, and the time counting section 24 outputs an elapsed time signal based on this signal. The elapsed time signal is input to the one-wheel lock detection / calculation section 20 and is used for determining whether or not one of the wheels is locked.

【0015】(2) 実施形態の動作 次に、図2は、本実施形態の動作を示すフローチャート
である。同図を参照して、本実施形態の動作を説明す
る。まず、乗員が乗員用の操作パネル1を操作し、メイ
ンスイッチ1aをオンする。これによって、コントロー
ラ11に電流が供給されて動作可能になると共に、モー
タ制御部5,6が待機状態になって、システム起動状態
となる。
(2) Operation of Embodiment Next, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of this embodiment. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the occupant operates the operation panel 1 for the occupant to turn on the main switch 1a. As a result, a current is supplied to the controller 11 to enable the controller 11 to operate, and the motor control units 5 and 6 enter the standby state to enter the system activation state.

【0016】そして、乗員がジョイスティック1bを傾
倒すると、その傾倒角に応じて、ジョイスティック入力
部13から傾倒角信号が出力され、この傾倒角信号が、
指令車速計算部14に入力される(ステップS1)。こ
の傾倒角信号に基づき、指令車速計算部14は、左の車
輪への指令車速ωLiおよび右の車輪への指令車速ωRi
算出し、これに応じた指令車速信号を出力する(ステッ
プS2)。この指令車速信号に基づいて、PWM波計算
部15が左右の各モータ制御部5,6に与える電流値を
制御する。これにより、各モータ制御部5,6からモー
タ3,4に与える駆動電流が制御され、モータ3,4の
回転速度、すなわち各車輪の速度が制御される。このよ
うな制御により、各車輪を互いに等しい速度で回転させ
れば、電動車椅子は直進(前進・後進含む)し、左右の
車輪を異なる速度で回転させれば、電動車椅子の進行方
向が変更される。
When the occupant tilts the joystick 1b, a tilt angle signal is output from the joystick input unit 13 in accordance with the tilt angle, and the tilt angle signal is
It is input to the command vehicle speed calculator 14 (step S1). Based on this tilt angle signal, the command vehicle speed calculation unit 14 calculates the command vehicle speed ω Li for the left wheel and the command vehicle speed ω Ri for the right wheel, and outputs a command vehicle speed signal corresponding thereto (step S2). ). Based on this command vehicle speed signal, the PWM wave calculation unit 15 controls the current value given to the left and right motor control units 5 and 6. As a result, the drive currents given to the motors 3 and 4 from the motor control units 5 and 6 are controlled, and the rotation speed of the motors 3 and 4, that is, the speed of each wheel is controlled. With this control, if the wheels rotate at equal speeds, the electric wheelchair goes straight (including forward and reverse), and if the left and right wheels rotate at different speeds, the direction of travel of the electric wheelchair changes. It

【0017】また、車輪が実際に駆動されることによ
り、車速計算部16は、左の車輪の実車速ωLaおよび右
の車輪の実車速ωRaを算出し、これに応じた実車速信号
を出力する(ステップS3)。これらの車速ωLi
ωRi、ωLaおよびωRaに応じた指令車速信号および実車
速信号は、PWM波計算部15および片車輪ロック検出
計算部20に入力される。片車輪ロック検出計算部20
は、指令車速信号および実車速信号から、式(1)およ
び式(2)により、左の車輪の速度偏差ΔωLおよび右
の車輪の速度偏差ΔωRを求める(ステップS4)。 ΔωL=|ωLi−ωLa| (1) ΔωR=|ωRi−ωRa| (2) これらのΔωLおよびΔωRについては、図3にも示す。
When the wheels are actually driven, the vehicle speed calculation unit 16 calculates the actual vehicle speed ω La of the left wheel and the actual vehicle speed ω Ra of the right wheel, and outputs the actual vehicle speed signal corresponding thereto. Output (step S3). These vehicle speed ω Li ,
The command vehicle speed signal and the actual vehicle speed signal corresponding to ω Ri , ω La, and ω Ra are input to the PWM wave calculator 15 and the one-wheel lock detection calculator 20. One wheel lock detection calculation unit 20
Calculates the speed deviation Δω L of the left wheel and the speed deviation Δω R of the right wheel from Expression (1) and Expression (2) from the command vehicle speed signal and the actual vehicle speed signal (step S4). Δω L = | ω Li −ω La | (1) Δω R = | ω Ri −ω Ra | (2) These Δω L and Δω R are also shown in FIG.

【0018】次に、片車輪ロック検出計算部20は、式
(3)により速度偏差の左右差ΔΩを求める(ステップ
S5)。 ΔΩ=|ΔωL−ΔωR| (3) そして、ステップS6に移行し、ここでΔΩが設定値以
上であるか否か、片車輪ロック検出計算部20が判別
し、ΔΩが設定値以上でなければ、ステップS7に進ん
で後述の通常走行の制御を行う。一方、ステップS6に
おいて、ΔΩが設定値以上であれば、ステップS8に移
行し、ここでΔΩが設定値以上の状態が所定時間(tと
する)以上継続するか否か判別する。そして、ステップ
S8において、ΔΩが設定値以上の状態が所定時間
(t)以上継続しなければ、やはりステップS7に進ん
で通常走行の制御を行う。
Next, the one-wheel lock detection / calculation section 20 obtains the left-right difference ΔΩ of the speed deviation by the equation (3) (step S5). ΔΩ = | Δω L −Δω R | (3) Then, the process proceeds to step S6, where the one-wheel lock detection calculation unit 20 determines whether ΔΩ is equal to or more than the set value, and ΔΩ is equal to or more than the set value. If not, the process proceeds to step S7 to control the normal running described later. On the other hand, if ΔΩ is equal to or larger than the set value in step S6, the process proceeds to step S8, and it is determined whether or not the state where ΔΩ is equal to or larger than the set value continues for a predetermined time (t) or longer. Then, in step S8, if the state in which ΔΩ is equal to or more than the set value does not continue for the predetermined time (t) or more, the process also proceeds to step S7 to control the normal traveling.

【0019】ステップS7の通常走行の制御では、PW
M波計算部15が、前記の左の車輪の実車速ωLaと左の
車輪への指令車速ωLiとを一致させるべく、また、右の
車輪の実車速ωRaと右の車輪への指令車速ωRiとを一致
させるべく、各モータ制御部5,6に与える電流値を調
整する。これにより、電動車椅子が乗員の所望の速度で
所望の方向に進行する。
In the normal traveling control of step S7, the PW
The M-wave calculation unit 15 matches the actual vehicle speed ω La of the left wheel with the command vehicle speed ω Li to the left wheel, and the actual vehicle speed ω Ra of the right wheel and the command to the right wheel. The current values given to the motor control units 5 and 6 are adjusted so as to match the vehicle speed ω Ri . As a result, the electric wheelchair advances in a desired direction at a speed desired by the occupant.

【0020】この後、ステップS9に進み、メインスイ
ッチ1aがオフされたか否かを判別し、メインスイッチ
1aがオフされたなら、コントローラ11に供給されて
いた電流が遮断されて、システムが非動作状態となる。
すなわち、乗員が電動車椅子の走行を停止したいときに
は、メインスイッチ1aをオフする。一方、ステップS
9において、メインスイッチ1aがオフされなければ、
前述のステップS1に戻って、電動車椅子の走行制御を
継続する。
After that, the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not the main switch 1a is turned off. If the main switch 1a is turned off, the current supplied to the controller 11 is shut off and the system does not operate. It becomes a state.
That is, when the passenger wants to stop traveling of the electric wheelchair, the main switch 1a is turned off. On the other hand, step S
In 9, if the main switch 1a is not turned off,
Returning to step S1 described above, the traveling control of the electric wheelchair is continued.

【0021】また、前述のステップS8において、ΔΩ
が設定値以上の状態が所定時間(t)以上継続したとき
は、片方の車輪がロックしたと判断して、ステップS1
0に進む。これについて、図3を参照して説明すると、
たとえばなんらかの原因により、左の車輪がロックした
ときには、左の車輪の実車速ωLaが「0」または大幅に
低下する。これにより、左の車輪の速度偏差ΔωLが極
めて大きくなって、両方の車輪の速度偏差ΔωLおよび
ΔωRの差ΔΩも極めて大きくなり、所定範囲を越え
る。そして、この状態が、所定時間(t)継続すると、
片方の車輪がロックしたと判断する。
In step S8 described above, ΔΩ
When the state where the value is equal to or more than the set value continues for a predetermined time (t) or more, it is determined that one wheel is locked, and step S1 is performed.
Go to 0. This will be described with reference to FIG.
For example, when the left wheel locks for some reason, the actual vehicle speed ω La of the left wheel decreases to "0" or significantly. As a result, the speed deviation Δω L of the left wheel becomes extremely large, and the difference ΔΩ between the speed deviations Δω L and Δω R of both wheels becomes extremely large, exceeding the predetermined range. Then, if this state continues for a predetermined time (t),
Judge that one wheel is locked.

【0022】ステップS10において、片車輪ロック検
出計算部20は、指令車速=「0」の信号を出力する。
PWM波計算部15は、この指令車速=「0」の信号が
入力されると、左右の各モータ制御部5,6に与える電
流値を「0」に制御する。これにより、各モータ制御部
5,6からモータ3,4に与える駆動電流が低下させら
れ、モータ3,4の回転、すなわち各車輪の回転が減速
される。同時に、片車輪ロック検出計算部20は、リレ
ー7,8の両方にオフ信号を出力する。これにより、リ
レー7,8から各モータ制御部5,6へ供給される電流
が遮断され、モータ3,4が停止し、各車輪の回転速度
が完全に「0」になされる。このようにして、電動車椅
子は強制的に停車させられる。
In step S10, the one-wheel lock detection / calculation section 20 outputs a signal of the command vehicle speed = "0".
When this command vehicle speed = “0” signal is input, the PWM wave calculation unit 15 controls the current value given to each of the left and right motor control units 5 and 6 to “0”. As a result, the drive currents given to the motors 3 and 4 from the motor control units 5 and 6 are reduced, and the rotation of the motors 3 and 4, that is, the rotation of each wheel is decelerated. At the same time, the one-wheel lock detection calculation unit 20 outputs an off signal to both the relays 7 and 8. As a result, the currents supplied from the relays 7 and 8 to the motor control units 5 and 6 are cut off, the motors 3 and 4 are stopped, and the rotation speed of each wheel is completely set to "0". In this way, the electric wheelchair is forcibly stopped.

【0023】次に、片車輪ロック検出計算部20は、L
ED点灯制御部21及びブザー制御部22にオン信号を
出力する(ステップS11)。これにより、警告灯9が
点灯し、警告ブザー10が警告音を発生する。このよう
にして、左右いずれかの車輪がロックしたことを乗員に
知らせるようになっている。
Next, the one-wheel lock detection / calculation unit 20 uses L
An ON signal is output to the ED lighting control unit 21 and the buzzer control unit 22 (step S11). As a result, the warning light 9 is turned on and the warning buzzer 10 emits a warning sound. In this way, the occupant is notified that either the left or right wheel is locked.

【0024】この後、ステップS12に進み、メインス
イッチ1aがオフされたか否かを判別し、メインスイッ
チ1aがオフされなければ、ステップS10に戻って、
電動車椅子の強制的な停車状態および警告灯9の点灯、
警告ブザー10の警告音発生状態が継続される。一方、
ステップS12において、メインスイッチ1aがオフさ
れたなら、コントローラ11に供給されていた電流が遮
断されて、システムが非動作状態となる。これによっ
て、電動車椅子の強制的な停車状態および警告灯9の点
灯、警告ブザー10の警告音発生状態が解除される。こ
の状態で、電動車椅子の乗員または介助者が、なんらか
の故障・外乱あるいは機械式ブレーキによって、車輪が
ロックしているかどうかを調べることが可能となる。そ
して、このようなロックの原因を取り除いた後で、再度
メインスイッチ1aをオンすることによって、電動車椅
子の走行が再開される。
Thereafter, the process proceeds to step S12, it is determined whether or not the main switch 1a is turned off. If the main switch 1a is not turned off, the process returns to step S10,
Forced stop of the electric wheelchair and lighting of the warning light 9,
The warning sound generation state of the warning buzzer 10 is continued. on the other hand,
In step S12, if the main switch 1a is turned off, the current supplied to the controller 11 is cut off and the system becomes inoperative. As a result, the forced stop state of the electric wheelchair, the lighting of the warning light 9, and the warning sound generation state of the warning buzzer 10 are released. In this state, the occupant or caregiver of the electric wheelchair can check whether or not the wheels are locked due to some malfunction / disturbance or mechanical brake. Then, after removing the cause of such a lock, the main switch 1a is turned on again to restart the traveling of the electric wheelchair.

【0025】(4) まとめ このように本実施形態によれば、左右いずれか片方の車
輪がロックしたときに、片車輪ロック検出計算部20
が、リレー7,8の両方にオフ信号を出力することによ
り、電動車椅子を強制的に速やかに停車させることが可
能である。したがって、片方の車輪がロックしたまま、
操縦している乗員の予期しない方向に電動車椅子が進行
するのを防止することができる。また、片方の車輪のロ
ック時に電動車椅子を停車させ、なおかつ警告灯9の点
灯および警告ブザー10による警報音の発生を行うこと
により、使用者にロックしたことを気付かせることがで
きる。これにより、電力の浪費を抑えことができると共
に、モータ3,4にかかる過大な負荷を取り除くことが
可能となる。
(4) Summary As described above, according to the present embodiment, when one of the left and right wheels is locked, the one-wheel lock detection / calculation unit 20.
However, by outputting an OFF signal to both the relays 7 and 8, it is possible to forcibly and quickly stop the electric wheelchair. Therefore, while one wheel is locked,
It is possible to prevent the electric wheelchair from advancing in an unexpected direction of the occupant operating the vehicle. Further, by stopping the electric wheelchair when one of the wheels is locked, and turning on the warning light 9 and generating an alarm sound by the warning buzzer 10, the user can be informed that the wheel is locked. As a result, it is possible to suppress the waste of electric power and to remove the excessive load on the motors 3 and 4.

【0026】さらに、このとき、電動車椅子を停車させ
るのは、リレー7,8をオフして、モータ3,4への電
流供給を停止することにより行うようにしているから、
片方の車輪のロック後、直ちに、電力の浪費を抑えこと
ができると共に、モータ3,4にかかる過大な負荷を除
去することができる。しかも、前記のような片方の車輪
のロックの検出は、CPU12を所定のプログラムに基
づいて動作させ、実車速と指令車速からCPU12が判
断することによって行っている。したがって、車輪がロ
ックしたか否かを判断する特別な検出回路等が不要であ
り、電動車椅子を安価に製造することが可能である。
Further, at this time, the electric wheelchair is stopped by turning off the relays 7 and 8 and stopping the current supply to the motors 3 and 4.
Immediately after locking one of the wheels, it is possible to suppress the waste of electric power and remove an excessive load applied to the motors 3 and 4. Moreover, the detection of the lock of one wheel as described above is performed by operating the CPU 12 based on a predetermined program, and the CPU 12 judging from the actual vehicle speed and the command vehicle speed. Therefore, a special detection circuit or the like for determining whether or not the wheels are locked is unnecessary, and the electric wheelchair can be manufactured at low cost.

【0027】また、本実施形態によれば、図2のステッ
プS8および図3で示して説明したように、各車輪の実
際の回転速度が所定範囲からはずれた状態が、所定時間
(t)継続したときにはじめて、車輪の一方がロックし
たと判断するようにしている。したがって、片方の車輪
の速度が一時的に低下しただけで、頻繁に電動車椅子が
停車してしまって、乗員が煩わしさを感じるような不都
合を避けることができる。さらに、本実施形態では、両
方の車輪の速度偏差ΔωLおよびΔωRの差ΔΩが所定範
囲からはずれた状態が、所定時間(t)継続したとき
に、車輪の一方がロックしたと判断する。したがって、
たとえば道路の段差を乗り越える時のように、両方の車
輪とも実際の回転速度が一瞬大きく低下し、指令回転速
度ωLi、ωRiと実際の回転速度ωLa、ωRaとが一瞬だけ
大きくずれる場合には、一方の車輪がロックしたとは判
断しない。これにより、頻繁に電動車椅子が停車してし
まって、乗員が煩わしさを感じるような不都合を避ける
ことができる。
Further, according to the present embodiment, as shown and described in step S8 of FIG. 2 and FIG. 3, the state in which the actual rotation speed of each wheel deviates from the predetermined range continues for the predetermined time (t). Only then is it determined that one of the wheels is locked. Therefore, it is possible to avoid the inconvenience that the occupant feels annoyed because the electric wheelchair is frequently stopped only by temporarily reducing the speed of one wheel. Further, in the present embodiment, when the state where the difference ΔΩ between the speed deviations Δω L and Δω R of both wheels deviates from the predetermined range continues for a predetermined time (t), it is determined that one of the wheels has locked. Therefore,
For example, when overcoming a step on the road, the actual rotational speeds of both wheels drop momentarily, and the command rotational speeds ω Li and ω Ri deviate from the actual rotational speeds ω La and ω Ra for a moment. Does not determine that one wheel is locked. As a result, it is possible to avoid an inconvenience in which the electric wheelchair is frequently stopped and the occupant feels troublesome.

【0028】C.変更例 なお、前記の実施形態においては、電動車椅子の乗員が
電動車椅子を操縦するようにしているが、本発明はこれ
に限定されることなく、介助者が操縦するようにしても
よい。
C. Modifications In the above embodiment, the occupant of the electric wheelchair operates the electric wheelchair, but the present invention is not limited to this, and an assistant may operate the electric wheelchair.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、左右いずれか片方の車輪がロックしたと
きに、速やかに電動車椅子を停車させることが可能であ
り、操縦している使用者の予期しない方向に電動車椅子
が進行するのを防止することができる。また、片方の車
輪のロック時に電動車椅子を停車させて、使用者にロッ
クしたことを気付かせることにより、電力の浪費を抑
え、モータにかかる過大な負荷を速やかに除去すること
が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when one of the left and right wheels is locked, the electric wheelchair can be stopped immediately and the wheelchair can be operated. It is possible to prevent the electric wheelchair from advancing in an unexpected direction of the user. Further, by stopping the electric wheelchair when one of the wheels is locked and letting the user notice that the wheelchair is locked, it is possible to suppress the waste of electric power and quickly remove the excessive load on the motor.

【0030】請求項2に記載の発明によれば、両方の車
輪の速度偏差ΔωLおよびΔωRの差ΔΩが所定範囲から
はずれた状態が、所定時間継続したときにはじめて、車
輪の一方がロックしたと判断する。したがって、両方の
車輪とも実際の回転速度が大きく低下し、指令回転速度
ωLi、ωRiと実際の回転速度ωLa、ωRaとが一瞬だけ大
きくずれる場合には、一方の車輪がロックしたとは判断
しない。これにより、頻繁に電動車椅子が停車してしま
う不都合を避けることができる。
According to the second aspect of the invention, one of the wheels is locked only when the difference ΔΩ between the speed deviations Δω L and Δω R of both wheels deviates from the predetermined range for a predetermined time. I judge that I did. Therefore, if the actual rotational speeds of both wheels drop significantly and the command rotational speeds ω Li and ω Ri deviate greatly from the actual rotational speeds ω La and ω Ra for a moment, one of the wheels is locked. Does not judge. As a result, it is possible to avoid the inconvenience that the electric wheelchair frequently stops.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る電動車椅子の制御回路
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the embodiment.

【図3】同実施形態における片車輪ロック検出を説明す
るためのグラフである。
FIG. 3 is a graph for explaining one-wheel lock detection in the same embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操作パネル、1a メインスイッチ、 1b ジョイスティック(操縦手段)、 2 電源、 3,4 モータ(電気的駆動手段)、 3a,4a 車速センサ、 5,6 モータ制御部、 7,8 リレー(停止手段)、 9 警告灯、10 警告ブザー、 11 コントローラ、 12 CPU(指令車速計算手段、速度制御手段、実車
速計算手段、片車輪ロック検出手段)、 13 ジョイスティック入力部、 14 指令車速計算部、 15 PWM波計算部、 16 車速計算部、 20 片車輪ロック検出計算部、 21 LED点灯制御部、 22 ブザー制御部、 23 タイマー、 24 時刻カウント部、 27a〜27d 入力インタフェース、 27e,17f 出力インターフェース
1 operation panel, 1a main switch, 1b joystick (control means), 2 power supply, 3,4 motor (electric drive means), 3a, 4a vehicle speed sensor, 5,6 motor control section, 7,8 relay (stop means) , 9 warning light, 10 warning buzzer, 11 controller, 12 CPU (command vehicle speed calculation means, speed control means, actual vehicle speed calculation means, one wheel lock detection means), 13 joystick input section, 14 command vehicle speed calculation section, 15 PWM wave Calculation unit, 16 vehicle speed calculation unit, 20 one wheel lock detection calculation unit, 21 LED lighting control unit, 22 buzzer control unit, 23 timer, 24 time counting unit, 27a to 27d input interface, 27e, 17f output interface

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 左右の車輪を別々の電気的駆動手段によ
り回転させる電動車椅子において、 使用者が操縦する操縦手段と、 この操縦手段から発せられる信号に基づき、前記各車輪
の指令回転速度を算出する指令車速計算手段と、 この指令回転速度に基づき、前記各電気的駆動手段を制
御する速度制御手段と、 前記各車輪の実際の回転速度を算出する実車速計算手段
と、 前記各車輪の指令回転速度および実際の回転速度に基づ
き、前記左右の車輪の一方がロックしたか否か判別する
片車輪ロック検出手段と、 前記片車輪ロック検出手段で前記車輪の一方がロックし
たと判断したときに、前記左右の車輪を両方とも回転停
止させる停止手段とを備えたことを特徴とする電動車椅
子。
1. An electric wheelchair in which left and right wheels are rotated by separate electric drive means, and a command rotation speed of each wheel is calculated based on a steering means operated by a user and a signal emitted from the steering means. A command vehicle speed calculating means, a speed control means for controlling each electric driving means based on the command rotation speed, an actual vehicle speed calculating means for calculating an actual rotation speed of each wheel, and a command for each wheel Based on the rotation speed and the actual rotation speed, one wheel lock detection means for determining whether one of the left and right wheels is locked, and when it is determined that one of the wheels is locked by the one wheel lock detection means An electric wheelchair comprising: stop means for stopping rotation of both the left and right wheels.
【請求項2】 前記片車輪ロック検出手段は、 左の車輪の指令回転速度ωLiと左の車輪の実際の回転速
度ωLaの差の絶対値である左の車輪の速度偏差Δω
Lと、 右の車輪の指令回転速度ωRiと右の車輪の実際の回転速
度ωRaの差の絶対値である右の車輪の速度偏差Δω
Rと、 両方の速度偏差ΔωLおよびΔωRの差ΔΩを算出し、 前記差ΔΩが所定範囲からはずれた状態が、所定時間継
続したときに、前記左右の車輪の一方がロックしたと判
断するようになされたことを特徴とする請求項1に記載
の電動車椅子。
2. The one wheel lock detecting means is a speed deviation Δω of the left wheel which is an absolute value of a difference between a command rotation speed ω Li of the left wheel and an actual rotation speed ω La of the left wheel.
L and the speed deviation Δω of the right wheel, which is the absolute value of the difference between the command rotation speed ω Ri of the right wheel and the actual rotation speed ω Ra of the right wheel.
R and the difference ΔΩ between both speed deviations Δω L and Δω R are calculated, and when the state where the difference ΔΩ is out of the predetermined range continues for a predetermined time, it is determined that one of the left and right wheels is locked. The electric wheelchair according to claim 1, wherein the electric wheelchair is configured as described above.
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