JPH1099378A - Controller for motor-driven vehicle - Google Patents

Controller for motor-driven vehicle

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JPH1099378A
JPH1099378A JP9223031A JP22303197A JPH1099378A JP H1099378 A JPH1099378 A JP H1099378A JP 9223031 A JP9223031 A JP 9223031A JP 22303197 A JP22303197 A JP 22303197A JP H1099378 A JPH1099378 A JP H1099378A
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JP
Japan
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driving force
force
set value
electric vehicle
control
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Japanese (ja)
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Yoshinobu Ishida
好伸 石田
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Nabco Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase driving force to a motor-driven vehicle without increasing the burden of an operator and to improve operability. SOLUTION: Operating force for a person to move the vehicle forward is detected by operating force detecting parts 20R and 20L, and controllers 12R and 12L of a motor-driven wheelchair are provided with control parts 18R and 18L for generating the driving force for compensating this detected operating force at motors 10R and 10L when this operating force reaches a set value. The control parts 18R and 18L calculate the change amount of driving force by subtracting the set value from the operating force. By adding this change amount to current driving force, new driving force is generated at the motors 10R and 10L.

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、例えば電動車椅子
のような電動車両の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for an electric vehicle such as an electric wheelchair.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動車両、例えば車椅子は、1対の駆動
輪を有し、これら駆動輪は、それぞれモータによって駆
動される。これらモータを制御するために、制御装置が
設けられている。
2. Description of the Related Art An electric vehicle, such as a wheelchair, has a pair of drive wheels, each of which is driven by a motor. A control device is provided to control these motors.

【0003】電動車椅子の制御装置の例が、特開平7−
75219号公報及び特開平8−47114号公報に開
示されている。電動車椅子には、電動車椅子を推進させ
るために、電動車椅子の操作者が電動車椅子に付与した
操作力を検知し、操作力信号を生成する操作力検知部が
設けられている。操作力信号が、制御装置に供給され
る。制御装置は、操作力信号に比例した駆動力をモータ
が発生するように、モータを制御する。
An example of a control device for an electric wheelchair is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
No. 75219 and JP-A-8-47114. The electric wheelchair is provided with an operation force detection unit that detects an operation force applied to the electric wheelchair by an operator of the electric wheelchair and generates an operation force signal in order to propel the electric wheelchair. An operating force signal is provided to the controller. The control device controls the motor such that the motor generates a driving force proportional to the operation force signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この制御装置
では、操作力が大きくなれば、モータが発生する駆動力
も、これに比例して大きくなる。従って、走行負荷が大
きくなったとき、例えば平坦路を電動車椅子が走行して
いる状態から、上り坂を電動車椅子が走行する必要が生
じた結果、モータの駆動力を増加させる必要が生じたと
き、電動車椅子の操作力も増加させる必要がある。しか
し、電動車椅子の操作者が、力の弱い人である場合、そ
の操作者の負担が大きくなる。
However, in this control device, as the operating force increases, the driving force generated by the motor also increases in proportion to the operating force. Therefore, when the traveling load increases, for example, when the electric wheelchair needs to travel on an uphill from a state where the electric wheelchair is traveling on a flat road, and when the driving force of the motor needs to be increased. In addition, it is necessary to increase the operating force of the electric wheelchair. However, when the operator of the electric wheelchair is a weak person, the burden on the operator increases.

【0005】また、この制御装置では、操作力が変化す
ると、その変化が直ちにモータ駆動力の変化として生じ
る。従って、例えば操作力が増大したことにより、急速
に電動車椅子が加速されると、操作者は、この加速に追
従できずに、操作力を小さくする。場合によって、進行
方向とは逆方向の操作力が操作力検知部によって検知さ
れる。その結果、モータ駆動力は急速に低減したり、進
行方向とは逆方向に出力される。このモータ駆動力の変
化により、操作者は操作力を増大させることになる。そ
の結果、再び、電動車椅子は、急速に加速される。電動
車椅子は、加速を繰り返すことになり、電動車椅子の速
度が不安定になる。従って、速度を安定させて電動車椅
子を走行させるためには、電動車椅子の操作に習熟する
必要があり、電動車椅子の操作性が悪い。
In this control device, when the operating force changes, the change immediately occurs as a change in the motor driving force. Therefore, for example, when the electric wheelchair is rapidly accelerated due to an increase in the operating force, the operator cannot follow the acceleration and decreases the operating force. In some cases, an operation force in a direction opposite to the traveling direction is detected by the operation force detection unit. As a result, the motor driving force decreases rapidly or is output in the direction opposite to the traveling direction. This change in the motor driving force causes the operator to increase the operating force. As a result, again, the electric wheelchair is rapidly accelerated. The electric wheelchair repeatedly accelerates, and the speed of the electric wheelchair becomes unstable. Therefore, in order to run the electric wheelchair at a stable speed, it is necessary to master the operation of the electric wheelchair, and the operability of the electric wheelchair is poor.

【0006】また、特開平8−47114号の制御装置
では、操作力の方向、大きさに応じて駆動力の方向、大
きさを決定するので、例えば操作力の方向が前進方向で
その方向にモータによって駆動力が出力されていると
き、操作力の方向を後退方向に変化させると、突然に後
退方向の駆動力をモータが出力するので、電動車椅子の
挙動に大きな変化が生じ、操作性が悪くなる。さらにモ
ータに今までとは逆方向の電流が急激に流れるので、モ
ータの負担も大きい。
In the control device disclosed in JP-A-8-47114, the direction and magnitude of the driving force are determined in accordance with the direction and magnitude of the operating force. When the driving force is output by the motor, if the direction of the operating force is changed to the reverse direction, the motor will suddenly output the driving force in the reverse direction, causing a large change in the behavior of the electric wheelchair and operability. Deteriorate. Further, a current flowing in the motor in a direction opposite to that of the conventional motor suddenly flows, so that the load on the motor is large.

【0007】本発明は、操作者の負担を増大させること
なく、電動車両への駆動力を増大させることができる制
御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
電動車両に対する操作力が変動しても、電動車両への駆
動力を滑らかに変化させることができ、その結果、操作
性を向上させることができる。制御装置を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、操作力の方向を変化
させても、電動車両の駆動部に流れる電流の方向を、急
激に変化させない制御部を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a control device capable of increasing the driving force on an electric vehicle without increasing the burden on the operator. Also, the present invention
Even if the operating force on the electric vehicle fluctuates, the driving force on the electric vehicle can be changed smoothly, and as a result, the operability can be improved. It is an object to provide a control device. Still another object of the present invention is to provide a control unit that does not abruptly change the direction of the current flowing through the drive unit of the electric vehicle even when the direction of the operation force is changed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
人が車両を推進させる際の操作力が設定値に達すると、
この操作力を補うための駆動力を、駆動部に発生させる
制御部が設けられた電動車両の制御装置において、前記
制御部が、前記操作力から前記設定値を減算することに
よって、前記駆動力の変化量を算出し、この変化量を前
記駆動力に加味することによって、新たな駆動力を算出
するものである。
According to the first aspect of the present invention,
When the operating force when a person propells the vehicle reaches the set value,
In a control device for an electric vehicle provided with a control unit for generating a driving force for compensating for the operating force in the driving unit, the control unit subtracts the set value from the operating force to thereby reduce the driving force. Is calculated, and a new driving force is calculated by adding the amount of change to the driving force.

【0009】請求項1記載の発明によれば、駆動力の変
化量は、操作力から設定値を減算した値である。従っ
て、操作力を変化させなくても、操作力から設定値を減
算した値ずつ、新たな駆動力は、現在の駆動力よりも増
大していくので、電動車両の走行中に走行負荷が増大し
ても、操作力を増加させずに、走行負荷の増大に対応す
ることができる。また、操作力を設定値よりも大きくす
ることによって、駆動力を変化させた後、操作力を設定
値まで減少させ、そのまま操作力を設定値に維持する
と、電動車両は、或る一定の駆動力によって駆動され
る。従って、一定の駆動力で電動車両を推進させる場合
でも、設定値に等しい操作力を付与するだけでよい。
According to the first aspect of the invention, the amount of change in the driving force is a value obtained by subtracting the set value from the operating force. Therefore, even if the operating force is not changed, the new driving force increases by more than the current driving force by the value obtained by subtracting the set value from the operating force, so that the running load increases during the running of the electric vehicle. However, it is possible to cope with an increase in the running load without increasing the operating force. Further, by changing the driving force by increasing the operating force to be greater than the set value, the operating force is reduced to the set value and the operating force is maintained at the set value. Driven by force. Therefore, even when the electric vehicle is propelled with a constant driving force, it is only necessary to apply an operation force equal to the set value.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記制御部が、前記操作力から前記設定値
を減算した値に、任意の係数、例えば0より大きく1よ
りも小さい係数を乗じることによって、単調増加する駆
動力の変化量を算出し、この変化量を前記駆動力に加味
することによって、新たな駆動力を算出するものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit adds an arbitrary coefficient, for example, a coefficient larger than 0 and smaller than 1 to a value obtained by subtracting the set value from the operation force. , The amount of change in the driving force that monotonically increases is calculated, and a new driving force is calculated by adding the amount of change to the driving force.

【0011】請求項2記載の発明によれば、操作力から
前記設定値を減算した値に、任意の係数、例えば0より
大きく1よりも小さい係数を乗じて、駆動力の変化量を
求めている。従って、この駆動力の変化量は、操作力か
ら前記設定値を減算することによって求めた駆動力の変
化量よりも常に小さい。従って、操作力が変化しても、
駆動力は、操作力の変化よりも緩やかに変化するので、
即ち、駆動力の応答性を緩やかにすることができるの
で、電動車両の操縦が容易となり、操作性を向上させる
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, a value obtained by subtracting the set value from the operating force is multiplied by an arbitrary coefficient, for example, a coefficient larger than 0 and smaller than 1 to obtain a change amount of the driving force. I have. Therefore, the amount of change in the driving force is always smaller than the amount of change in the driving force obtained by subtracting the set value from the operating force. Therefore, even if the operating force changes,
The driving force changes more slowly than the operating force,
That is, since the response of the driving force can be moderated, the operation of the electric vehicle can be easily performed, and the operability can be improved.

【0012】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
発明と同様な制御装置において、制御部が、任意数のし
きい値を設定し、該しきい値によって区画される複数の
制御領域を設定すると共に、操作力から設定値を減算し
た値に、前記制御領域ごとに定められた任意の係数、例
えば0よりも大きく1よりも小さい係数を乗じることに
よって、単調増加する駆動力の変化量を演算し、この変
化量を前記駆動力に加味することによって、新たな駆動
力を算出している。なお、しきい値は、操作力に対して
設定することもできるし、操作力から設定値を減算した
駆動力の変化量に対して設定することもできる。
According to a third aspect of the present invention, in the control device similar to the first aspect of the present invention, the control unit sets an arbitrary number of thresholds, and a plurality of control areas defined by the thresholds. And the value obtained by subtracting the set value from the operating force is multiplied by an arbitrary coefficient determined for each control area, for example, a coefficient greater than 0 and smaller than 1 to obtain a monotonically increasing change in the driving force. A new driving force is calculated by calculating the amount and adding the amount of change to the driving force. The threshold value can be set for the operating force, or can be set for the amount of change in the driving force obtained by subtracting the set value from the operating force.

【0013】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の発明と同様に操作性を向上させることができる。特
に、操作力の設定値に対する変動量または操作力の変動
量の大小に応じて、駆動力の応答性を任意に調整するこ
とができる。例えば、操作力の設定値に対する変動量が
大きいときには、駆動力の変化量を大きくしたり、逆に
小さくしたり、操作力の設定値に対する変動量が小さい
ときには、駆動力の変化量を小さくしたり、逆に大きく
したりすることができ、駆動力の応答性を操作者の好み
に応じた状態に調整することができる。
According to the third aspect of the invention, the operability can be improved similarly to the second aspect of the invention. In particular, the responsiveness of the driving force can be arbitrarily adjusted in accordance with the amount of change with respect to the set value of the operation force or the amount of change in the operation force. For example, when the amount of change with respect to the set value of the operating force is large, the amount of change in the driving force is increased, or conversely, when the amount of change with respect to the set value of the operational force is small, the amount of change in the drive force is reduced. And conversely, it can be increased, and the responsiveness of the driving force can be adjusted to a state according to the preference of the operator.

【0014】請求項4記載の発明では、請求項3記載の
発明において、前記設定値を含む前記制御領域が持つ係
数が、前記設定値を含まない制御領域の前記係数よりも
小さく設定されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the coefficient of the control area including the set value is set to be smaller than the coefficient of the control area not including the set value. .

【0015】請求項4記載の発明によれば、設定値を内
部に含む制御領域の係数が、設定値を内部に含まない制
御領域の係数よりも小さいので、操作力が設定値の近傍
で変動しても、駆動力の応答性を遅くすることができ
る。従って、電動車両が急激に加速または減速すること
がなく、電動車両の挙動を安定させることができ、電動
車両の操作性を向上させることができる。また、電動車
両の2つの駆動輪をそれぞれ独立に駆動するために、2
つの駆動輪にそれぞれ対応させて2つの操作力検知部が
設けられている場合でも、2つの操作力検知部が設定値
の近傍でアンバランスである操作力を検知しても、電動
車両の直進性を確保することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the coefficient of the control region including the set value inside is smaller than the coefficient of the control region not including the set value inside, the operating force fluctuates near the set value. Even so, the response of the driving force can be slowed. Therefore, the behavior of the electric vehicle can be stabilized without the electric vehicle rapidly accelerating or decelerating, and the operability of the electric vehicle can be improved. Also, in order to drive the two drive wheels of the electric vehicle independently,
Even when two operating force detectors are provided corresponding to the two drive wheels, respectively, even if the two operating force detectors detect an unbalanced operating force near the set value, the electric vehicle moves straight. Nature can be secured.

【0016】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明において、前記設定値を含む制御領域が持つ係数が、
ほぼ零とされたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the coefficient of the control area including the set value is:
It is almost zero.

【0017】請求項5記載の発明によれば、設定値の近
傍で操作力が変動しても、駆動力は殆ど変動しないの
で、請求項4記載の発明よりも電動車両の挙動を安定さ
せることができる。また、また、電動車両の2つの駆動
輪をそれぞれ独立に駆動するために、2つの駆動輪にそ
れぞれ対応させて2つの操作力検知部が設けられている
場合でも、2つの操作力検知部によって検知される操作
力が、設定値近傍の値であって、かつ或る程度異なって
いても、電動車両の直進性を確実に確保することができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, even if the operating force fluctuates near the set value, the driving force hardly fluctuates, so that the behavior of the electric vehicle can be stabilized more than the fourth aspect of the present invention. Can be. Further, even when two operation force detection units are provided to respectively correspond to the two drive wheels to independently drive the two drive wheels of the electric vehicle, the two operation force detection units are used. Even if the detected operating force is a value near the set value and differs to some extent, it is possible to reliably secure the straightness of the electric vehicle.

【0018】請求項6記載の発明は、請求項3記載の発
明において、前記制御領域を3区画以上形成し、前記設
定値を含む前記制御領域の係数と、前記設定値から最も
離れた前記制御領域の係数とを、他の前記制御領域の係
数よりも小さくしたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the control area is formed in three or more sections, and the coefficient of the control area including the set value and the control element farthest from the set value. The coefficient of the area is smaller than the coefficients of the other control areas.

【0019】請求項6記載の発明によれば、設定値を含
む制御領域と設定値から最も遠い制御領域以外の制御領
域の係数が、設定値を含む制御領域の係数よりも大きい
ので、速やかに所望の駆動力が得られる状態にすること
ができ、その後には、操作力を設定値に維持すれば、ほ
ぼ所望の駆動力で電動車両を推進させることができる。
従って、操作力が設定値から外れている時間を短縮する
ことができる。さらに、最も遠い制御領域の係数が小さ
いので、操作力が大きく変動しても、電動車両が急激に
加速または減速されることが防止され、電動車両の操作
性を向上させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the coefficients of the control area including the set value and the control area other than the control area farthest from the set value are larger than the coefficient of the control area including the set value, the control area is promptly increased. A state in which a desired driving force can be obtained, and thereafter, if the operating force is maintained at a set value, the electric vehicle can be propelled with a substantially desired driving force.
Therefore, the time during which the operating force is out of the set value can be reduced. Further, since the coefficient of the farthest control region is small, even if the operating force fluctuates greatly, the electric vehicle is prevented from being rapidly accelerated or decelerated, and the operability of the electric vehicle can be improved.

【0020】請求項7記載の発明は、請求項1記載の発
明と同様な電動車両の制御装置において、制御部が、操
作力から設定値を減算した値に、任意の係数を乗じるこ
とによって、nが2以上のn次関数の単調増加部分とし
て得られる駆動力の変化量を算出し、この変化量を前記
駆動力に加味することによって、新たな駆動力を算出す
るものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the electric vehicle control device similar to the first aspect of the present invention, the control unit multiplies a value obtained by subtracting a set value from the operation force by an arbitrary coefficient. A new driving force is calculated by calculating a change amount of the driving force obtained as a monotonically increasing portion of an n-order function where n is 2 or more, and adding the change amount to the driving force.

【0021】請求項7記載の発明によれば、駆動力の変
化量が、2以上のn次関数の単調増加関数として得られ
る。操作力をFin、設定値をFs、係数をKとする
と、駆動力の変化量は、例えば、K*(Fin−Fs)
2 となる。従って、操作力が設定値の近傍にある場合に
は、駆動力の変化量が小さく、即ち駆動力の応答性を抑
えて、電動車両の挙動を安定させることができ、操作力
が設定値から離れるにしたがって、駆動力の応答性を高
めることができるので、速やかに所望の駆動力を発生す
ることができ、その後には、操作力を設定値に維持する
ことによって、ほぼ所望の駆動力を維持することができ
る。従って、操作力を設定値以上の値としている時間を
短縮することができる。
According to the seventh aspect of the invention, the amount of change in the driving force is obtained as a monotonically increasing function of two or more n-th order functions. Assuming that the operating force is Fin, the set value is Fs, and the coefficient is K, the amount of change in the driving force is, for example, K * (Fin−Fs)
It becomes 2 . Therefore, when the operating force is near the set value, the amount of change in the driving force is small, that is, the response of the driving force is suppressed, and the behavior of the electric vehicle can be stabilized. As the distance increases, the responsiveness of the driving force can be increased, so that the desired driving force can be generated quickly, and thereafter, by maintaining the operating force at the set value, almost the desired driving force can be obtained. Can be maintained. Therefore, the time during which the operating force is equal to or greater than the set value can be reduced.

【0022】請求項8記載の発明は、人が車両を推進さ
せる際の操作力が設定値に達すると、この操作力を補う
ための所定の方向及び大きさの駆動力を、駆動部に発生
させる制御部が設けられた電動車両の制御装置におい
て、前記制御部は、前記操作力から前記設定値を減算す
ることによって、前記駆動力の変化量を算出し、この変
化量を前記駆動力に加味することによって、所定の方向
及び大きさの新たな駆動力を算出するものである。
According to the invention described in claim 8, when the operating force when a person propells the vehicle reaches a set value, a driving force of a predetermined direction and magnitude for compensating the operating force is generated in the driving unit. In the control device for an electric vehicle provided with a control unit for causing the control unit to calculate a change amount of the driving force by subtracting the set value from the operation force, the control unit calculates the change amount as the driving force. By taking this into account, a new driving force in a predetermined direction and magnitude is calculated.

【0023】請求項8記載の発明によれば、駆動力の変
化量は、操作力から設定値を減算した値である。従っ
て、操作力を変化させなくても、操作力から設定値を減
算した値ずつ、新たな駆動力は、現在の駆動力よりも所
定の方向に増大していくので、電動車両の走行中に走行
負荷が増大しても、操作力を増加させずに、走行負荷の
増大に対応することができる。また、操作力を設定値よ
りも大きくすることによって、所定の方向の駆動力を変
化させた後、操作力を設定値まで減少させ、そのまま操
作力を設定値に維持すると、電動車両は、或る一定の駆
動力によって所定の方向に駆動される。従って、一定の
駆動力で所定の方向に電動車両を推進させる場合でも、
設定値に等しい操作力を付与するだけでよい。
According to the present invention, the amount of change in the driving force is a value obtained by subtracting the set value from the operating force. Therefore, even if the operating force is not changed, the new driving force increases in a predetermined direction from the current driving force by a value obtained by subtracting the set value from the operating force. Even if the running load increases, it is possible to cope with the increase in the running load without increasing the operating force. Further, by changing the driving force in a predetermined direction by making the operating force larger than the set value, the operating force is reduced to the set value, and the operating force is maintained at the set value, the electric vehicle has a certain It is driven in a predetermined direction by a certain driving force. Therefore, even when propelling the electric vehicle in a predetermined direction with a constant driving force,
It is only necessary to apply an operating force equal to the set value.

【0024】請求項9記載の発明では、請求項8記載の
発明において、前記制御部が、前記駆動部が駆動力を発
生していないとの判断結果に基づき、前記操作力の方向
を検出し、この操作力の方向に応じて駆動力の方向を決
定するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the eighth aspect, the control unit detects the direction of the operating force based on a determination result that the driving unit does not generate a driving force. The direction of the driving force is determined according to the direction of the operating force.

【0025】請求項9記載の発明によれば、駆動力の方
向は、操作力の方向に応じて決定されるが、その駆動力
の方向の決定は、駆動部が駆動力を発生していないとき
に行われる。従って、例えば駆動部が駆動力を発生せず
に、電動車両が停止している状態で、操作力が加えられ
ると、その加えられた操作力の方向に電動車両の駆動方
向がなる。また、駆動部が駆動力を発生している状態
で、今まで加えていた操作力と反対方向の操作力を加え
ても、駆動力の変化量が負の値となり、駆動力が減少す
るだけで、駆動力の方向は先に操作力の方向に応じて決
定されたままである。駆動力が減少した結果、駆動力が
発生しなくなると、始めて新たな駆動力の方向が、その
とき検出された操作力の方向に応じて決定される。従っ
て、操作力の方向を今までと反対方向としても、駆動部
が駆動力を発生している限り、駆動部が発生する駆動力
の方向が急激に反転することはなく、電動車両の挙動が
不安定になることがない。
According to the ninth aspect of the present invention, the direction of the driving force is determined according to the direction of the operating force, but the direction of the driving force is determined by the driving unit not generating the driving force. When done. Therefore, for example, when an operating force is applied in a state where the driving unit does not generate a driving force and the electric vehicle is stopped, the driving direction of the electric vehicle becomes the direction of the applied operating force. Also, if the driving unit is generating driving force, even if an operating force in the opposite direction to the operating force applied so far is applied, the amount of change in the driving force will be a negative value, and the driving force will only decrease. Thus, the direction of the driving force remains determined according to the direction of the operating force. When no driving force is generated as a result of the decrease in driving force, a new driving force direction is determined according to the direction of the operation force detected at that time. Therefore, even if the direction of the operating force is reversed, as long as the driving unit is generating the driving force, the direction of the driving force generated by the driving unit does not suddenly reverse, and the behavior of the electric vehicle is reduced. It does not become unstable.

【0026】請求項10記載の発明では、請求項9記載
の発明において、前記制御部が、決定された駆動力の方
向に対して、新たな駆動力の方向が異なるものとなる
と、駆動力を一旦零とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, when the new driving force direction is different from the determined driving force direction, the control unit reduces the driving force. It is set to zero once.

【0027】請求項10記載の発明によれば、例えば駆
動部が駆動力を発生している状態で、今まで加えていた
操作力と反対方向の操作力を加えると、駆動力の変化量
が負の値となり、駆動力が徐々に減少し、やがて駆動力
が負の値となる。このままでは今までと異なる方向の駆
動力を発生することになるので、一旦駆動力を0として
電動車両の駆動を停止することにより、駆動力の方向が
急激に反転することを防止した上で、この時点で加えら
れている操作力の方向を改めて検出し、いずれの方向に
駆動部を駆動させるか決定している。従って、電動車両
の駆動力の方向が急激に反転することはなく、電動車両
の挙動が不安定になることがない。
According to the tenth aspect of the present invention, for example, when an operating force in a direction opposite to the operating force applied so far is applied in a state where the driving unit is generating the driving force, the amount of change in the driving force is reduced. It becomes a negative value, the driving force gradually decreases, and eventually the driving force becomes a negative value. In this state, a driving force in a different direction will be generated, so that once the driving force is set to 0 and the driving of the electric vehicle is stopped, it is possible to prevent the driving force direction from suddenly reversing. At this time, the direction of the applied operating force is newly detected, and the direction in which the driving unit is driven is determined. Therefore, the direction of the driving force of the electric vehicle does not suddenly reverse, and the behavior of the electric vehicle does not become unstable.

【0028】請求項11記載の発明は、人が車両を推進
させる際に前記車両に加える操作力の方向と大きさとを
検出し、この検出された操作力に基づいて、所定の方向
及び大きさの駆動力を算出して、駆動部に発生させる制
御部が設けられた電動車両の制御装置において、前記制
御部は、前記駆動部が駆動力を発生していないとの判断
結果に基づいて、前記操作力の方向に応じて駆動力の方
向を決定すると共に、この決定された駆動力の方向に対
して、前記操作力に基づいて新たに算出された駆動力の
方向が異なるものとなると、駆動力を一旦零とするもの
である。
According to an eleventh aspect of the present invention, a direction and a magnitude of an operation force applied to a vehicle when a person propels the vehicle are detected, and a predetermined direction and a magnitude are determined based on the detected operation force. In the control device of the electric vehicle provided with a control unit that calculates the driving force of the driving unit, the control unit based on a determination result that the driving unit does not generate the driving force, When the direction of the driving force is determined according to the direction of the operating force, and the direction of the driving force newly calculated based on the operating force is different from the determined direction of the driving force, The driving force is temporarily reduced to zero.

【0029】請求項11記載の発明によれば、駆動力が
発生していないときに一旦駆動力の方向が決定される
と、たとえ操作力の方向を今までと反転させたとして
も、駆動力が発生しなくなるまで、現在の駆動力の方向
が維持される。従って、操作力の方向を今までと反転さ
せたとしても、急激に電動車両の駆動方向が逆転するこ
とがなく、電動車両の挙動が安定し、操作性が向上す
る。そして、駆動力が発生していない状態になると、そ
のときの操作力の方向に基づいて、新たに駆動力の方向
が決定される。駆動力の方向が特定の方向であるとき
に、操作力の方向を変更した結果、算出された駆動力の
方向が、駆動部が実際に発生している駆動力の方向と反
対になることがある。このような場合、実際の駆動力を
一旦零とする。これによって、そのときの操作力の方向
に基づいて、駆動力の方向が新たに決定され、そのとき
の操作力に基づいて駆動力の大きさが決定されるので、
急激に電動車両の駆動方向が逆転することがなく、電動
車両の挙動が安定し、操作性が向上する。また、駆動部
に流れる電流の方向が急激に反転することもなく、駆動
部の負担も小さくなる。
According to the eleventh aspect, once the direction of the driving force is determined when no driving force is generated, even if the direction of the operating force is reversed, the driving force is determined. Until no more occurs, the current direction of the driving force is maintained. Therefore, even if the direction of the operating force is reversed, the driving direction of the electric vehicle does not suddenly reverse, the behavior of the electric vehicle is stabilized, and the operability is improved. When the driving force is not generated, the direction of the driving force is newly determined based on the direction of the operating force at that time. When the direction of the driving force is a specific direction, as a result of changing the direction of the operating force, the direction of the calculated driving force may be opposite to the direction of the driving force actually generated by the driving unit. is there. In such a case, the actual driving force is temporarily set to zero. Thereby, the direction of the driving force is newly determined based on the direction of the operating force at that time, and the magnitude of the driving force is determined based on the operating force at that time.
The driving direction of the electric vehicle does not suddenly reverse, the behavior of the electric vehicle is stabilized, and the operability is improved. Further, the direction of the current flowing through the drive unit does not suddenly reverse, and the load on the drive unit is reduced.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本実施の形態は、電動車両、例え
ば電動車椅子1に本発明を実施したものである。この電
動車椅子1は、図2に示すように、パイプ枠状のフレー
ム2を有している。このフレーム2を正面から見たと
き、その中央部には、搭乗者が座る布製のシート4が張
られている。このフレーム2の両側の後ろ側には、駆動
輪6R、6Lが設けられている。また、フレーム2の両
側の前側には、補助輪8R、8Lが設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In this embodiment, the present invention is applied to an electric vehicle, for example, an electric wheelchair 1. The electric wheelchair 1 has a pipe frame-shaped frame 2 as shown in FIG. When the frame 2 is viewed from the front, a cloth seat 4 on which the occupant sits is stretched in a central portion thereof. Drive wheels 6R and 6L are provided on the rear side on both sides of the frame 2. Auxiliary wheels 8R, 8L are provided on both front sides of the frame 2.

【0031】駆動輪6R、6Lは、図1に示すように、
それらの内部に、駆動輪6R、6Lを駆動するための駆
動部、例えば電気モータ10R、10Lを内蔵してい
る。また、駆動輪6R、6L内には、モータ10R、1
0Lを制御するための制御装置12R、12Lも設けら
れている。また、これら制御装置12R、12Lに電力
を供給する電池14R、14Lも、駆動輪6R、6L内
に設けられている。
The driving wheels 6R and 6L are, as shown in FIG.
A drive unit for driving the drive wheels 6R and 6L, for example, electric motors 10R and 10L is built therein. In addition, the motors 10R, 1R are provided in the drive wheels 6R, 6L.
Control devices 12R and 12L for controlling 0L are also provided. Batteries 14R and 14L for supplying power to these control devices 12R and 12L are also provided in the drive wheels 6R and 6L.

【0032】制御装置12R、12Lは、電池14R、
14Lの電圧を制御して、例えばPWM制御してモータ
10R、10Lに供給するモータドライブ部16R、1
6Lを有している。また、制御装置12R、12Lは、
モータドライブ部16R、16Lに、どのようにモータ
10R、10LをPWM制御させるかを指示するPWM
信号を供給する制御部18L、18Rを有している。こ
の制御部18R、18Lは、例えばマイクロプロセッサ
によって構成することができる。この制御部18R、1
8Lには、操作力検知部20R、20Lから操作力検知
信号が供給されている。制御部18R、18Lは、この
操作力検知信号等を用いて、後述するように指令駆動力
FoutR、FoutLを生成し、これをPWM信号に
変換する。
The control devices 12R, 12L include batteries 14R,
The motor drive unit 16R, which controls the voltage of 14L and supplies it to the motors 10R and 10L by, for example, PWM control
6L. In addition, the control devices 12R and 12L
PWM that instructs the motor drive units 16R and 16L how to control the motors 10R and 10L by PWM.
Control units 18L and 18R for supplying signals are provided. The control units 18R and 18L can be configured by, for example, a microprocessor. This control unit 18R, 1
An operation force detection signal is supplied to 8L from the operation force detection units 20R and 20L. The control units 18R and 18L generate command driving forces FoutR and FoutL, as described later, using the operation force detection signals and the like, and convert them into PWM signals.

【0033】操作力検知部20R、20Lは、図2に示
すように、フレーム2の背部から後方に互いに平行に突
出した2つのハンドル22R、22Lに、進退可能に設
けられている。操作力検知部20R、20Lは、介助者
がハンドル22R、22Lに付与した操作力をそれぞれ
独立して検出して、操作力検知信号を発生する。この操
作力検知部20R、20Lは、例えば内部にポテンショ
メータを含み、操作力検知部20R、20Lへの操作力
に応じて、ポテンショメータの抵抗値が変化する。な
お、操作力検知部20R、20Lは、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含む
こともできる。
As shown in FIG. 2, the operating force detecting units 20R and 20L are provided on two handles 22R and 22L projecting rearward from the back of the frame 2 in parallel with each other so as to be able to advance and retreat. The operation force detection units 20R and 20L independently detect the operation force applied to the handles 22R and 22L by the caregiver, and generate an operation force detection signal. The operation force detection units 20R and 20L include, for example, a potentiometer inside, and the resistance value of the potentiometer changes according to the operation force applied to the operation force detection units 20R and 20L. Note that the operation force detection units 20R and 20L may include a bridge circuit including a strain gauge instead of the potentiometer.

【0034】操作力検知部20R、20Lからの操作力
検知信号は、例えば図3に示すように、操作力が付与さ
れていない状態で0である。電動車椅子1を前進させる
方向の操作力が操作力検知部20R、20Lに付与され
たとき、その操作力に比例した値を持つ正の信号に、操
作力検知信号はなる。電動車椅子1を後退させる方向の
操作力が操作力検知部20R、20Lに付与されたと
き、その力に比例した値の負の信号に、操作力検知信号
はなる。操作力検知部20Rからの操作力検知信号は、
制御部18Rに供給される。操作力検知部20Lからの
操作力検知信号は、制御部18Lに供給される。制御部
18R、18Lは、入力された操作力検知信号に応じ
て、対応する駆動輪6R、6Lを制御する。
The operation force detection signals from the operation force detection units 20R and 20L are 0 when no operation force is applied, for example, as shown in FIG. When an operation force in the direction of moving the electric wheelchair 1 forward is applied to the operation force detection units 20R and 20L, the operation force detection signal is a positive signal having a value proportional to the operation force. When the operation force in the direction of retreating the electric wheelchair 1 is applied to the operation force detection units 20R and 20L, the operation force detection signal is a negative signal having a value proportional to the force. The operation force detection signal from the operation force detection unit 20R is
It is supplied to the control unit 18R. The operation force detection signal from the operation force detection unit 20L is supplied to the control unit 18L. The control units 18R and 18L control the corresponding drive wheels 6R and 6L according to the input operation force detection signal.

【0035】なお、操作力検知部としては、図示したも
のの他、駆動輪6R、6Lに設けられているハンドリム
24R、24Lに、搭乗者がそれぞれ付与した操作力
を、それぞれ独立して検出するように、ハンドリム24
R、24Lに設けられたものを使用することもできる。
The operating force detecting section is adapted to independently detect the operating force applied by the occupant to the hand rims 24R, 24L provided on the drive wheels 6R, 6L, in addition to those shown. , Hand rim 24
R and 24L can also be used.

【0036】以下、制御部18R、18Lが、対応する
駆動輪6R、6Lを制御する状態について説明するが、
両制御部18R、18Lが行う制御は、同一であるの
で、制御部18Rの制御についてのみ説明する。
The state in which the control units 18R and 18L control the corresponding drive wheels 6R and 6L will be described below.
Since the control performed by both control units 18R and 18L is the same, only the control of the control unit 18R will be described.

【0037】制御部18Rでは、操作力検知部20Rか
らの操作力検知信号を、所定周期、例えば1/100秒
ごとにサンプリングして、ディジタル操作力信号Fin
Rに変換する。次に、制御部18Rでは、指令駆動力F
outRが零であると、即ちモータ10Rの駆動力によ
って電動車椅子が駆動されていないと、ディジタル操作
力信号FinRの方向を判断し、モータ10Rを正転さ
せるか、逆転させるか決定する。指令駆動力FoutR
が零でないと、現在、モータ10Rは、正転または逆転
で回転しているので、その回転方向を維持する。次に、
制御部18Rでは、FinRが、予め定めた設定値Fs
または−Fsの間にあり、FoutRが0のとき、モー
タ10Rをモータドライブ部16Rが駆動しないよう
に、モータドライブ部16RへPWM信号を送る。従っ
て、この間には、操作力のみによって電動車椅子1が推
進される。
The control section 18R samples the operation force detection signal from the operation force detection section 20R at a predetermined period, for example, every 1/100 second, and outputs a digital operation force signal Fin.
Convert to R Next, in the control unit 18R, the command driving force F
When outR is zero, that is, when the electric wheelchair is not driven by the driving force of the motor 10R, the direction of the digital operation force signal FinR is determined, and it is determined whether the motor 10R is to be rotated forward or backward. Command driving force FoutR
Is not zero, the motor 10R is currently rotating in the forward or reverse direction, and therefore maintains its rotation direction. next,
In the control unit 18R, FinR is set to a predetermined set value Fs.
Alternatively, when -FoutR is 0, a PWM signal is sent to the motor drive unit 16R so that the motor drive unit 16R does not drive the motor 10R. Therefore, during this time, the electric wheelchair 1 is propelled only by the operation force.

【0038】ディジタル操作力信号FinRが、設定値
Fsまたは−Fsを越えると、制御部18Rは、ディジ
タル操作力信号FinRが正の場合、FinRと設定値
Fsのとの差を求め、ディジタル操作力信号FinRが
負の場合、−FinRと設定値Fsのとの差を求める。
この差を駆動力の変化量dFaとして、これに係数Kを
乗算した値を現在の駆動力Fa(t−1)に加算して、
新たな駆動力Fa(t)を求める。
When the digital operation force signal FinR exceeds the set value Fs or -Fs, the controller 18R calculates the difference between FinR and the set value Fs when the digital operation force signal FinR is positive, and calculates the digital operation force. When the signal FinR is negative, a difference between -FinR and the set value Fs is obtained.
This difference is set as a driving force change amount dFa, and a value obtained by multiplying the difference by a coefficient K is added to the current driving force Fa (t-1).
A new driving force Fa (t) is obtained.

【0039】例えば、設定値Fsが3で、FinRが4
を維持している場合を考えると、駆動力の変化量は継続
して1となり、係数Kを1とすると、駆動力は、1、
2、3・・・と操作力を変化させなくても、増加してい
く。従って、走行負荷が大きくなった場合にも、操作力
を増大させる必要がない。
For example, if the set value Fs is 3 and FinR is 4
Is maintained, the amount of change in the driving force becomes 1 continuously, and when the coefficient K is 1, the driving force becomes 1,
Even if the operating force is not changed to 2, 3,. Therefore, even when the running load increases, it is not necessary to increase the operating force.

【0040】例えば、設定値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。駆動力の変化量は、1、3、4、5、
4、2、1、−1、−2、0と変化し、1、4、8、1
3、17、19、20、19、17、17と駆動力は変
化し、以後操作力を設定値Fsに等しい3に維持する
と、駆動力は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20Rを操作した後、操作力
検知部20Rへの操作力を設定値に維持すると、その所
望の駆動力を維持することができる。FinRがFs以
上になった後における、駆動力の変化量dFaとディジ
タル操作力信号FinRとの関係を図4に実線で示す。
For example, consider a case where the set value Fs is 3 and the FinR changes to 4, 6, 7, 8, 7, 5, 4, 2, 1, 1, and 3. The change amount of the driving force is 1, 3, 4, 5,
4, 2, 1, -1, -2, 0, and 1, 4, 8, 1
The driving force changes to 3, 17, 19, 20, 19, 17, and 17, and if the operating force is thereafter maintained at 3, which is equal to the set value Fs, the driving force is maintained at 17. Therefore, after operating the operation force detection unit 20R, the operation force to the operation force detection unit 20R is maintained at the set value so that the desired driving force is finally obtained in a state where the operation force matches the set value. Then, the desired driving force can be maintained. The relationship between the change amount dFa of the driving force and the digital operation force signal FinR after FinR becomes equal to or larger than Fs is shown by a solid line in FIG.

【0041】上記の例では、FinRとFsとの差に係
数1を乗算した値を駆動力の変化量dFaとした。しか
し、係数Kの値は任意に変更可能であり、例えば0より
も大きく1付近(1より小さい場合も、大きい場合も含
む。)の係数を乗算した値を、駆動力の変化量dFaと
することもできる。係数K=0.5とした場合の、駆動
力の変化量dFaとディジタル操作力信号FinRとの
関係を図4に一点鎖線で示す。このように1よりも小さ
く0よりも大きい値の係数Kを(Fin−Fs)に乗算
することによって、駆動力の応答性を緩やかにすること
ができる。例えば、上記の例で言えば、係数K=1の場
合、駆動力は、1、4、8、13、17、19、20、
19、17、17と変化するが、係数K=0.5の場
合、駆動力は、0.5、2、4、6.5、8.5、9.
5、10、9.5、8.5、8.5となり、駆動力の変
化量は、係数K=1の場合の1/2になる。このように
駆動力の応答性が緩やかになるので、操作力が安定す
る。
In the above example, the value obtained by multiplying the difference between FinR and Fs by a coefficient 1 is used as the driving force variation dFa. However, the value of the coefficient K can be arbitrarily changed. For example, a value obtained by multiplying a coefficient larger than 0 and around 1 (including a case where it is smaller than 1 and a case where it is larger) is set as a driving force change amount dFa. You can also. The relationship between the change amount dFa of the driving force and the digital operation force signal FinR when the coefficient K = 0.5 is shown by a dashed line in FIG. By multiplying (Fin-Fs) by the coefficient K having a value smaller than 1 and larger than 0, the response of the driving force can be moderated. For example, in the above example, when the coefficient K = 1, the driving force is 1, 4, 8, 13, 17, 19, 20,
19, 17, and 17, but when the coefficient K = 0.5, the driving force is 0.5, 2, 4, 6.5, 8.5, 9.5.
5, 10, 9.5, 8.5, 8.5, and the amount of change in the driving force is の of the case where the coefficient K = 1. As described above, the responsiveness of the driving force is reduced, and the operating force is stabilized.

【0042】なお、図4に示す直線は、ディジタル操作
力信号FinRが正の値の場合における、これと駆動力
の変化量dFaとの関係を示している。ディジタル操作
力信号FinRが負の場合には、FinRの値を反転さ
せた−FinRを使用することができる。この場合も、
上述したのと同様にdFaが決定される。なお、多数の
係数K(例えば0よりも大きく1近傍の値)を予め準備
しておき、これら各係数のうち介助者の好みに応じて任
意の係数を選択可能とすることもできる。
The straight line shown in FIG. 4 shows the relationship between the digital operation force signal FinR and the driving force change amount dFa when the value is positive. When the digital operation force signal FinR is negative, -FinR obtained by inverting the value of FinR can be used. Again,
DFa is determined in the same manner as described above. Note that a large number of coefficients K (for example, values larger than 0 and near 1) may be prepared in advance, and an arbitrary coefficient may be selected from these coefficients according to the preference of the caregiver.

【0043】上記の例では、dFaを求めるための係数
K(1または0.5)は、ディジタル操作力信号の値に
係わらず、一定値である。しかし、例えば図5、図7乃
至図9に示すようにディジタル操作力信号の値に応じ
て、係数Kの値を変化させることもできる。無論、これ
らの場合でも、新たな駆動力Fa(t)は、Fa(t−
1)+dFaによって求められる。
In the above example, the coefficient K (1 or 0.5) for obtaining dFa is a constant value regardless of the value of the digital operation force signal. However, it is also possible to change the value of the coefficient K according to the value of the digital operation force signal as shown in FIGS. 5, 7 to 9, for example. Of course, even in these cases, the new driving force Fa (t) is equal to Fa (t−
1) It is determined by + dFa.

【0044】図5では、設定値Fsの両側に2つのしき
い値Fs−FhとFs+Fhとが設定されている(0<
Fh<Fs)。しきい値Fs−Fhよりも小さい制御領
域C1と、しきい値Fs+Fhよりも大きい制御領域C
2とでは、係数Kとして例えば1を使用している。ディ
ジタル操作力信号がしきい値Fs−Fh以上Fs+Fh
以下の制御領域C3では、係数Kとして例えば0.5を
使用している。例えばFsを2.5Kgに設定した場
合、Fhとしては0.5Kgを使用することができる。
In FIG. 5, two threshold values Fs-Fh and Fs + Fh are set on both sides of the set value Fs (0 <Fs).
Fh <Fs). Control region C1 smaller than threshold value Fs-Fh and control region C larger than threshold value Fs + Fh
In the case of 2, for example, 1 is used as the coefficient K. Digital operation force signal is greater than or equal to threshold value Fs-Fh, Fs + Fh
In the following control area C3, for example, 0.5 is used as the coefficient K. For example, when Fs is set to 2.5 kg, 0.5 kg can be used as Fh.

【0045】設定値Fsの近辺では、係数Kを小さくし
ているので、設定値Fsの近傍でディジタル操作力信号
が変動しても、駆動力の応答性を遅くすることができる
ので、電動車椅子1の動作を安定させることができる。
また、電動車椅子1のように、操作力検知部20Rで検
知された操作力に応じて駆動輪6Rを制御し、操作力検
知部20Lで検知された操作力に応じて駆動輪6Lを制
御する場合、操作力検知部20R、20Lで検知された
操作力がアンバランスであっても、電動車椅子1を直進
させることができる。
Since the coefficient K is small near the set value Fs, even if the digital operating force signal fluctuates near the set value Fs, the response of the driving force can be slowed down. 1 can be stabilized.
Further, like the electric wheelchair 1, the driving wheel 6R is controlled according to the operating force detected by the operating force detecting unit 20R, and the driving wheel 6L is controlled according to the operating force detected by the operating force detecting unit 20L. In this case, even if the operation force detected by the operation force detection units 20R and 20L is unbalanced, the electric wheelchair 1 can move straight.

【0046】この点を図6を参照しながら説明する。同
図は、図4の場合の時間の経過に伴う操作力の変化を曲
線aで、図4の場合の時間の経過に伴うモータ駆動力の
変化を曲線bで、図5の場合の時間の経過に伴う操作力
の変化を曲線cで、図5の場合の時間の経過に伴うモー
タ駆動力の変化を曲線dで、それぞれ示したものであ
る。但し、区間T1では、或る走行負荷L1の状態で電
動車椅子1が走行し、区間T2では、走行負荷L1より
も大きい走行負荷L2の状態で電動車椅子1が走行し、
区間T3では、走行負荷L1よりも小さい走行負荷L3
の状態で電動車椅子1が走行している。
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a curve a indicating a change in the operating force over time in FIG. 4 and a curve b indicating a change in the motor driving force over time in FIG. A change in the operating force over time is indicated by a curve c, and a change in the motor driving force over time in FIG. 5 is indicated by a curve d. However, in the section T1, the electric wheelchair 1 travels with a certain traveling load L1, and in the section T2, the electric wheelchair 1 travels with a traveling load L2 larger than the traveling load L1.
In section T3, traveling load L3 smaller than traveling load L1.
In this state, the electric wheelchair 1 is running.

【0047】例えば区間T1では、図4の場合、操作者
が操作力を増加させていくに従って、モータ10Rの駆
動力が大きくなっていく。そして、操作者が、その時点
で必要と考えている総合駆動力よりも大きい駆動力を、
操作力とモータ10Rの駆動力とが発生させると、操作
者は、操作力を小さくしていく。これに従って、モータ
10Rの駆動力は、増加を続けるが、その変化量は小さ
くなる。操作力が設定値Fsよりも小さくなると、モー
タ10Rの駆動力は減少していく。操作力とモータ10
Rの駆動力とが発生している総合駆動力が、その時点に
おいて操作者が必要とする駆動力よりも小さくなると、
操作者は、操作力を増加させていく。なお、このときの
操作力の設定値Fsに対する偏差の絶対値は、最初に操
作力の減少を開始させたときの操作力Fsに対する偏差
の絶対値よりも小さい。
For example, in the section T1, in the case of FIG. 4, the driving force of the motor 10R increases as the operator increases the operation force. Then, the driving force, which is larger than the total driving force that the operator considers necessary at that time,
When the operating force and the driving force of the motor 10R are generated, the operator decreases the operating force. Accordingly, the driving force of the motor 10R continues to increase, but the amount of change is reduced. When the operating force becomes smaller than the set value Fs, the driving force of the motor 10R decreases. Operating force and motor 10
When the total driving force in which the driving force of R is generated is smaller than the driving force required by the operator at that time,
The operator increases the operation force. Note that the absolute value of the deviation from the set value Fs of the operating force at this time is smaller than the absolute value of the deviation from the operating force Fs when the reduction of the operating force is first started.

【0048】操作力の減少に従ってモータ10Rの駆動
力は減少を続けるが、その変化量は小さくなる。そし
て、操作力が設定値Fsよりも大きくなると、モータ1
0Rの駆動力は増加に転じる。操作力とモータ10Rの
駆動力とが発生している総合駆動力が、その時点で操作
者が必要とする駆動力よりも大きくなると、操作者は操
作力を減少させていく。このときの操作力の設定値Fs
に対する偏差の絶対値は、操作力の増加を開始させたと
きの操作力の設定値に対する偏差の絶対値より小さい。
即ち、操作力とモータ10Rの駆動力とによる総合駆動
力に基づく電動車椅子1の速度が、徐々に所望の速度に
近づくにつれて、操作力も、徐々に設定値に近づいてい
る。上述したのと同様にして、電動車椅子の速度は、所
望の速度となり、かつ操作力は設定値Fsとなる。
As the operating force decreases, the driving force of the motor 10R continues to decrease, but the change amount decreases. When the operation force becomes larger than the set value Fs, the motor 1
The driving force of 0R starts to increase. When the total driving force generated by the operating force and the driving force of the motor 10R becomes larger than the driving force required by the operator at that time, the operator decreases the operating force. The set value Fs of the operating force at this time
Is smaller than the absolute value of the deviation from the set value of the operation force when the increase of the operation force is started.
That is, as the speed of the electric wheelchair 1 based on the total driving force of the operating force and the driving force of the motor 10R gradually approaches the desired speed, the operating force also gradually approaches the set value. In the same manner as described above, the speed of the electric wheelchair becomes a desired speed, and the operation force becomes the set value Fs.

【0049】図4の場合には、係数Kは常に1である。
図5の場合には、操作力がしきい値Fs+FhとFs−
Fhとの範囲にあるとき、係数Kは0.5で、この範囲
外では係数Kは1である。
In the case of FIG. 4, the coefficient K is always 1.
In the case of FIG. 5, the operating force is determined by the threshold values Fs + Fh and Fs−
When in the range of Fh, the coefficient K is 0.5, and outside this range, the coefficient K is 1.

【0050】従って、図5の場合、操作力がしきい値F
s+Fhを超えるまで、係数Kが0.5であるので、図
4の場合よりもモータ10Rの駆動力の応答性は緩やか
である。そして、操作力がしきい値Fs+Fsを超える
と、係数Kは1となり、モータ10Rの駆動力の応答性
は、係数Kが0.5の場合よりも速くなる。しかし、操
作力がしきい値Fs+Fhを超えるまでの駆動力が、係
数Kが1の場合よりも小さいので、操作者が必要とする
駆動力になるときの操作力は、図4の場合よりも大きく
なる。操作力を減少させると、操作力がしきい値Fs+
Fhよりも大きい間、係数Kは1であるので、モータ1
0Rの駆動力の変化量は、図4の場合と同様である。
Therefore, in the case of FIG.
Until s + Fh, the coefficient K is 0.5, so that the response of the driving force of the motor 10R is gentler than in the case of FIG. When the operating force exceeds the threshold value Fs + Fs, the coefficient K becomes 1, and the response of the driving force of the motor 10R becomes faster than when the coefficient K is 0.5. However, since the driving force until the operation force exceeds the threshold value Fs + Fh is smaller than the case where the coefficient K is 1, the operation force when the driving force required by the operator becomes smaller than that in FIG. growing. When the operating force is reduced, the operating force becomes the threshold value Fs +
Since the coefficient K is 1 while it is larger than Fh, the motor 1
The amount of change in the driving force of 0R is the same as in the case of FIG.

【0051】しかし、操作力がしきい値Fs+Fhより
も小さくなると、係数Kが0.5となり、モータ10R
の駆動力の変化量は、図4の場合よりも小さくなる。そ
して、操作力とモータ10Rの駆動力とによる総合駆動
力が、その時点において必要とされる駆動力よりも小さ
くなると、操作力を増加させる。それに応じて、モータ
10Rの駆動力も大きくなる。しかし、係数Kは0.5
であるので、駆動力の増加の変化量は、図4の場合より
も小さい。従って、総合駆動力も緩やかに増加し、設定
値Fsをわずかに超えた操作力で、この操作力とモータ
10Rの駆動力とによる総合駆動力が、そのとき必要と
される駆動力をわずかに超える。以下、操作力を操作力
を設定値Fsにすることで、操作者が必要とする速度で
電動車椅子1が走行する。
However, when the operating force is smaller than the threshold value Fs + Fh, the coefficient K becomes 0.5, and the motor 10R
Is smaller than that in the case of FIG. Then, when the total driving force by the operating force and the driving force of the motor 10R becomes smaller than the driving force required at that time, the operating force is increased. Accordingly, the driving force of the motor 10R also increases. However, the coefficient K is 0.5
Therefore, the amount of change in the increase in the driving force is smaller than that in the case of FIG. Accordingly, the total driving force also gradually increases, and with the operating force slightly exceeding the set value Fs, the total driving force by the operating force and the driving force of the motor 10R slightly exceeds the driving force required at that time. . Hereinafter, by setting the operating force to the set value Fs, the electric wheelchair 1 runs at a speed required by the operator.

【0052】また、区間T2では、区間T1よりも走行
負荷が大きくなったので、操作力を大きくしている。し
かし、操作力は、しきい値Fs+Fhを超えていない。
この場合でも、図4の場合には、係数Kが1であるのに
対し、図5の場合には、係数Kが0.5である。従っ
て、係数Kの値に違いにより、モータ10Rの応答性は
図5の方が緩やかであり、操作性が向上する。
In section T2, the running load is larger than in section T1, so that the operating force is increased. However, the operating force does not exceed the threshold value Fs + Fh.
Also in this case, the coefficient K is 1 in the case of FIG. 4, whereas the coefficient K is 0.5 in the case of FIG. Therefore, depending on the value of the coefficient K, the response of the motor 10R is gentler in FIG. 5 and the operability is improved.

【0053】区間T3では、走行負荷が区間T1よりも
小さくなった場合で、操作力は、一旦しきい値Fs−F
hよりも小さくされる。従って、操作力の変化、モータ
10Rの駆動力の変化は、区間T1の場合と逆になって
いる。
In the section T3, when the running load becomes smaller than the section T1, the operating force is temporarily set to the threshold value Fs-F.
h. Therefore, the change in the operating force and the change in the driving force of the motor 10R are opposite to those in the section T1.

【0054】なお、図6において、t11、t21、t
31は、図5の場合における整定時間、t21、t2
2、t23は、図4の場合における整定時間を表してい
る。整定時間は、各区間T1、T2、T3の開始点から
操作力を変化させていき、所望の速度に電動車椅子1が
なって、操作力が設定値Fsに戻されるまでの時間であ
る。図6から明らかなように、図5の場合の方が、整定
時間は短くなる。
In FIG. 6, t11, t21, t
31 is the settling time in the case of FIG. 5, t21, t2
2, t23 represents the settling time in the case of FIG. The settling time is the time from when the operating force is changed from the start point of each section T1, T2, T3 until the electric wheelchair 1 reaches a desired speed and the operating force returns to the set value Fs. As is clear from FIG. 6, the settling time is shorter in the case of FIG.

【0055】図7では、制御領域C1乃至C3は、図5
の場合と同様に設定されている。しかし、制御領域C
1、C2では、係数Kは例えば1とされ、制御領域C3
では、係数Kは0とされている。このように係数Kを制
御領域C3において0とすると、設定値Fs付近でディ
ジタル操作力信号が変動しても、駆動力は変化しない。
従って、電動車椅子1の動作を安定させることができ、
操作性がより向上する。また、操作力検知部20R、2
0Lで検知された操作力がアンバランスであっても、電
動車椅子1を確実に直進させることができる。なお、制
御領域C3の係数Kは、必ずしも0とする必要はなく、
これに近い値、例えば0.1や0.2等にすることもで
きる。
In FIG. 7, the control areas C1 to C3 are shown in FIG.
Is set in the same way as However, the control area C
At 1 and C2, the coefficient K is set to 1, for example, and the control area C3
, The coefficient K is set to 0. As described above, when the coefficient K is set to 0 in the control region C3, the driving force does not change even if the digital operating force signal fluctuates near the set value Fs.
Therefore, the operation of the electric wheelchair 1 can be stabilized,
Operability is further improved. In addition, the operation force detection units 20R, 2R,
Even if the operation force detected at 0 L is unbalanced, the electric wheelchair 1 can be made to move straight ahead. Note that the coefficient K of the control area C3 does not necessarily need to be 0,
A value close to this, for example, 0.1 or 0.2 can also be used.

【0056】図8では、設定値Fsの両側にそれぞれ2
つのしきい値Fs−Fh1、Fs−Fh2とFs+Fh
1、Fs+Fh2とが設定されている(Fh1<Fh
2)。しきい値Fs−Fh2よりも小さい制御領域C4
と、しきい値Fs+Fh2よりも大きい制御領域C5と
では、係数Kとして例えば0.5を使用している。しき
い値Fs−Fh2以上であってFs−Fh1より小さい
制御領域C6と、しきい値Fs+Fh1より大きく、F
s+Fh2以下である制御領域C7とでは、係数Kとし
て例えば1.2が使用されている。しきい値Fs−Fh
1以上Fs+Fh1以下の制御領域C8では、係数Kと
して例えば0.5が使用されている。
In FIG. 8, two values are set on both sides of the set value Fs.
Thresholds Fs-Fh1, Fs-Fh2 and Fs + Fh
1, Fs + Fh2 (Fh1 <Fh
2). Control region C4 smaller than threshold value Fs-Fh2
And the control region C5 larger than the threshold value Fs + Fh2, for example, 0.5 is used as the coefficient K. A control region C6 which is equal to or larger than the threshold value Fs-Fh2 and smaller than Fs-Fh1,
For example, 1.2 is used as the coefficient K in the control region C7 that is equal to or less than s + Fh2. Threshold value Fs-Fh
In the control region C8 of 1 or more and Fs + Fh1 or less, for example, 0.5 is used as the coefficient K.

【0057】制御領域C6、C7では、他の制御領域C
4、C5、C8よりも係数Kが大きく設定されているの
で、ディジタル操作力信号が設定値Fsよりも外れてい
る時間を短縮することができる。また、設定値Fsから
最も離れた制御領域C4、C5では、係数Kが小さく設
定されているので、ディジタル操作力信号が、これらの
制御領域に入る程、大きく変化した場合にも、電動車椅
子1が急激に加速または減速されることを防止できる。
設定値Fsを含む制御領域C8では、係数Kが小さく設
定されているので、図5の場合と同様に、設定値Fs付
近でディジタル操作力信号が変動しても、駆動力の応答
性を遅くできるので、電動車椅子1の動作を安定させる
ことができ、操作性を向上させることができる。また、
ディジタル操作力信号が設定値Fs付近での電動車椅子
1の直進性を向上させることができる。
In the control areas C6 and C7, other control areas C
Since the coefficient K is set to be larger than 4, C5, and C8, it is possible to shorten the time during which the digital operation force signal is out of the set value Fs. Further, in the control areas C4 and C5 farthest from the set value Fs, the coefficient K is set to be small. Therefore, even when the digital operating force signal greatly changes to enter these control areas, the electric wheelchair 1 is not affected. Can be prevented from being rapidly accelerated or decelerated.
In the control region C8 including the set value Fs, the coefficient K is set small, so that the response of the driving force is slowed down even if the digital operating force signal fluctuates near the set value Fs, as in the case of FIG. Therefore, the operation of the electric wheelchair 1 can be stabilized, and the operability can be improved. Also,
It is possible to improve the straightness of the electric wheelchair 1 when the digital operation force signal is near the set value Fs.

【0058】なお、制御領域C6、C7の係数K、制御
領域C4、C5、C8の係数Kは、一例に過ぎず、他の
値とすることもできる。また、各制御領域C4乃至C8
それぞれの係数Kの値を全て異ならせてもよい。また、
制御領域はC4乃至C8の5つとしたが、3つ以上の制
御領域であれば任意の数とすることができる。
The coefficient K for the control areas C6 and C7 and the coefficient K for the control areas C4, C5 and C8 are merely examples, and may be other values. Further, each of the control areas C4 to C8
The values of the respective coefficients K may all be different. Also,
Although the number of control areas is five from C4 to C8, any number can be used as long as the number is three or more.

【0059】図9では、係数Kが、ディジタル操作力信
号FinRと設定値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、駆動力の変化量d
Faは、(|FinR|−|Fs|)を引数とする単調
増加の2次関数となる。従って、ディジタル操作力信号
が設定値Fsの近辺では、駆動力の応答性を抑えること
ができるので、電動車椅子1の動作を安定させることが
できると共に、ディジタル操作力信号が設定値Fsから
離れるに従って、駆動力の応答性を高めることができる
ので、大きなディジタル操作力信号を加えると、大きな
駆動力の変化量が得られ、操作性に違和感を感じること
がない。なお、係数Kは、ディジタル操作力信号Fin
Rと設定値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。
In FIG. 9, the coefficient K is an absolute value of a value obtained by multiplying a difference between the digital operation force signal FinR and the set value Fs by a predetermined constant A. Therefore, the change amount d of the driving force
Fa is a monotonically increasing quadratic function having (| FinR |-| Fs |) as an argument. Therefore, when the digital operation force signal is near the set value Fs, the responsiveness of the driving force can be suppressed, so that the operation of the electric wheelchair 1 can be stabilized, and as the digital operation force signal moves away from the set value Fs. Since the responsiveness of the driving force can be enhanced, a large amount of change in the driving force can be obtained by applying a large digital operating force signal, and the operability does not feel uncomfortable. Note that the coefficient K is the digital operation force signal Fin.
The difference between R and the set value Fs is raised to the power of m (m is an integer of 2 or more),
The absolute value of a value obtained by multiplying the result by a constant A may be used.

【0060】なお、図5、図7乃至図9では、ディジタ
ル操作力信号が正の場合について示したが、ディジタル
操作力信号が負の場合には、−FinRを使用して、各
dFaが決定される。
Although FIGS. 5, 7 to 9 show the case where the digital operating force signal is positive, when the digital operating force signal is negative, each dFa is determined using -FinR. Is done.

【0061】上述したような制御を行うために、制御部
18Rが行う処理を図10に示すフローチャートを参照
しながら説明する。なお、制御部18Lにおいても同様
な制御が、制御部18Rと独立して行われている。
The processing performed by the control unit 18R to perform the above control will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The same control is performed in the control unit 18L independently of the control unit 18R.

【0062】まず、所定サンプリング周期となるごと
に、入力値の変換を行う(ステップS2)。即ち、操作
力検知部20Rからの操作力検知信号を入力して、これ
をディジタル操作力信号に変換する。
First, the input value is converted every time a predetermined sampling period is reached (step S2). That is, an operation force detection signal from the operation force detection unit 20R is input and converted into a digital operation force signal.

【0063】次に、指令駆動力FoutRが0であるか
判断する(ステップS3)。指令駆動力FoutRが0
であると、ディジタル操作力信号FinRの正負を判断
して、モータ10Rを前進(正転)させるのか後退(逆
転)させるのか判断する(ステップS4)。後述するよ
うに、FoutRが0でないと、既にモータ10Rは、
駆動されているので、新たに駆動方向を決定する必要が
ないので、ステップS4はジャンプされる。
Next, it is determined whether the command driving force FoutR is 0 (step S3). Command driving force FoutR is 0
In step S4, it is determined whether the digital operation force signal FinR is positive or negative, and whether the motor 10R is to be moved forward (forward) or backward (reverse). As will be described later, if FoutR is not 0, the motor 10R already has
Since it is driven, it is not necessary to determine a new driving direction, so that step S4 is jumped.

【0064】次にディジタル操作力信号FinRの絶対
値が設定値Fsの絶対値よりも大きいか、またはFou
tRが0でないかを判断する(ステップS6)。この判
断の答えがノーとなるのは、ディジタル操作力信号Fi
nRの絶対値が設定値Fsの絶対値よりも小さく、かつ
FoutRが0のときだけである。従って、ディジタル
操作力信号FinRの絶対値が設定値Fsの絶対値より
も大きくなって、モータ10Rが駆動された後は、たと
え、ディジタル操作力信号FinRの絶対値が設定値F
sの絶対値よりも小さくなっても、モータ10Rが駆動
されているので、このステップS6の判断の答えは、イ
エスとなる。
Next, the absolute value of the digital operation force signal FinR is larger than the absolute value of the set value Fs, or Fou.
It is determined whether tR is not 0 (step S6). The answer to this determination is no because the digital operating force signal Fi
Only when the absolute value of nR is smaller than the absolute value of set value Fs and FoutR is 0. Therefore, after the absolute value of the digital operating force signal FinR becomes larger than the absolute value of the set value Fs and the motor 10R is driven, for example, the absolute value of the digital operating force signal FinR is changed to the set value Fs.
Even if the absolute value of s is smaller than the absolute value of s, since the motor 10R is driven, the answer to the determination in step S6 is YES.

【0065】ステップS6の答えがイエスの場合、モー
タ10Rが正転していると、FinR−Fsの演算が行
われ、モータ10Rが逆転していると、−FinR−F
sの演算が行われる(ステップS8)。これは、駆動力
の変化量dFaを求めるための予備段階である。
If the answer to step S6 is yes, if the motor 10R is rotating forward, the calculation of FinR-Fs is performed, and if the motor 10R is rotating backward, -FinR-Fs is calculated.
The calculation of s is performed (step S8). This is a preliminary stage for obtaining the driving force change amount dFa.

【0066】次に、係数Kの取り込みが行われる(ステ
ップS10)。即ち、図5または図7のような場合に
は、FinRが制御領域C1乃至C3のいずれに該当す
るか、図8の場合には、FinRが制御領域C4乃至C
8のいずれに該当するかを、各しきい値、図5または図
7の場合、Fs−Fh及びFs+Fh、図8の場合、F
s−Fh2、Fs−Fh1、Fs+Fh1、Fs+Fh
2を基に判断する。
Next, the coefficient K is taken in (step S10). That is, in the case of FIG. 5 or FIG. 7, which of the control regions C1 to C3 the FinR corresponds to, and in the case of FIG.
8 is determined by each threshold value, Fs-Fh and Fs + Fh in FIG. 5 or FIG. 7, and Fs in FIG.
s-Fh2, Fs-Fh1, Fs + Fh1, Fs + Fh
Judge based on 2.

【0067】或いは(FinR−Fs)が、図5または
図7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8の場合、
(FinR−Fs)が、−Fh2よりも小さいか、−F
h2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。該当する制御領域
が判別されると、その制御領域に対応する係数Kが決定
される。
Alternatively, in the case of FIG. 5 or FIG. 7, it is determined whether (FinR−Fs) is smaller than −Fh, not smaller than −Fh and not larger than Fh, and larger than Fh.
(FinR-Fs) is smaller than -Fh2 or -Fh2
The corresponding area can also be determined by determining whether it is greater than or equal to h2 and less than -Fh1, greater than or equal to -Fh1 and less than or equal to Fh1, greater than Fh1 and less than or equal to Fh2, or greater than Fh2. When the corresponding control region is determined, the coefficient K corresponding to the control region is determined.

【0068】なお、図4の場合の場合には、係数Kは一
定であり、このステップS10は省略可能である。また
図9の場合には、係数Kは、FinRとFsの差に定数
Aを乗算した値の絶対値として決まるので、このステッ
プS10において、制御領域の判別をするのに代えて、
係数Kを算出してもよい。
In the case of FIG. 4, the coefficient K is constant, and step S10 can be omitted. In the case of FIG. 9, the coefficient K is determined as the absolute value of a value obtained by multiplying the difference between FinR and Fs by a constant A. In this step S10, instead of determining the control region,
The coefficient K may be calculated.

【0069】次に、変化量dFaを、ステップS8によ
って求めた差と、ステップS10によって求めた係数K
とによって算出する(ステップS12)。
Next, the amount of change dFa is calculated using the difference obtained in step S8 and the coefficient K obtained in step S10.
(Step S12).

【0070】このようにして求めた変化量dFaと、現
在の駆動力Fa(t−1)とを加算して、新たなディジ
タル駆動力信号Fa(t)を算出する(ステップS1
4)。
The change amount dFa thus obtained is added to the current driving force Fa (t-1) to calculate a new digital driving force signal Fa (t) (step S1).
4).

【0071】但し、ステップS6の判断の答えがノーで
ある場合、ステップS14にジャンプするが、その場合
には、ディジタル駆動力信号Fa(t)は0とされる。
従って、FoutRが0で、かつ、ディジタル操作力信
号FinRが設定値Fsまたは−Fsを一度も超えてい
ない状態では、モータ10Rは駆動されない。しかし、
一度、ディジタル操作力信号が設定値Fsを超えて、モ
ータ10Rが駆動された後には、ディジタル操作力信号
が設定値Fsよりも小さくなっても、モータ10Rは駆
動される。
However, if the answer to the determination in step S6 is NO, the process jumps to step S14, in which case the digital driving force signal Fa (t) is set to 0.
Therefore, when FoutR is 0 and the digital operation force signal FinR has never exceeded the set value Fs or −Fs, the motor 10R is not driven. But,
Once the digital operation force signal exceeds the set value Fs and the motor 10R is driven, even if the digital operation force signal becomes smaller than the set value Fs, the motor 10R is driven.

【0072】このようにしてディジタル駆動力信号Fa
(t)が決定されると、これをPWM信号に変換して、
モータドライブ部16Rに供給する(ステップS1
6)。このとき、ステップS4において判別した方向に
基づいて決定されたモータ10Rの回転方向を指示する
方向信号も、モータドライブ部16Rに供給される。
In this way, the digital driving force signal Fa
When (t) is determined, it is converted to a PWM signal,
Supply to the motor drive unit 16R (Step S1
6). At this time, a direction signal indicating the rotation direction of the motor 10R determined based on the direction determined in step S4 is also supplied to the motor drive unit 16R.

【0073】即ち、Fa(t)にPID演算を施して、
指令駆動力FoutRに変換する(ステップS16
1)。次に、FoutRが0以下であるか判断する(ス
テップS162)。FoutRが0以下になるのは、例
えば次のような場合である。即ち、モータ10Rを例え
ば正転させる方向でFsを超えるFinRが発生してい
る状態から、操作力検知部20Rに供給されている操作
力が今までとは逆の方向になり、FinRが負の値にな
ると、dFaは負の値となる。このdFaが負の値であ
る状態がある程度、続いたときに、駆動力Fa(t)が
負となり、指令駆動力FoutRも負となる。このよう
にFoutRが0以下になると、FoutRは0とされ
る(ステップS163)。FoutRが0以下である
と、今までと反対方向に電動車椅子を駆動することにな
るので、今までと反対方向に電動車椅子が急激に走行す
ることを防止し、電動車椅子の挙動が大きく変化するこ
とを防止するためと、モータ10Rに今まで流れていた
のと逆の方向の電流が急激に流れて、モータ10Rが破
損するのを防止するためである。このとき、同時に現在
の駆動力Fa(t)も0とされる。このFoutRが、
PWM信号に変換される(ステップS164)。
That is, the PID operation is performed on Fa (t), and
It is converted into the command driving force FoutR (step S16
1). Next, it is determined whether or not FoutR is 0 or less (step S162). FoutR becomes 0 or less in the following cases, for example. That is, from the state in which FinR exceeding Fs occurs in the direction of rotating the motor 10R forward, for example, the operation force supplied to the operation force detection unit 20R becomes the reverse direction, and FinR becomes negative. When it becomes a value, dFa becomes a negative value. When the state where dFa is a negative value continues to some extent, the driving force Fa (t) becomes negative, and the command driving force FoutR also becomes negative. When FoutR becomes 0 or less, FoutR is set to 0 (step S163). If FoutR is 0 or less, the electric wheelchair is driven in the opposite direction as before, so that the electric wheelchair is prevented from running abruptly in the opposite direction, and the behavior of the electric wheelchair changes significantly. This is to prevent the electric current from flowing in the motor 10R in the opposite direction to the current, and to prevent the motor 10R from being damaged. At this time, the current driving force Fa (t) is also set to 0 at the same time. This FoutR is
It is converted into a PWM signal (step S164).

【0074】FoutRが0以下でないと、FoutR
が、モータ10Rが出力可能な最大力MAX以上である
か判断する(ステップS166)。FoutRがMAX
以上であると、FoutRはMAXとされ(ステップS
168)、ステップS164においてFoutRが、P
WM信号に変換される。また、FoutRがMAX以上
でないと、そのときのFoutRが、ステップS164
においてPWM信号に変換される。
If FoutR is not less than 0, FoutR
Is determined to be equal to or greater than the maximum force MAX that can be output by the motor 10R (step S166). FoutR is MAX
Above, FoutR is set to MAX (step S
168), and in step S164, FoutR becomes P
It is converted to a WM signal. If FoutR is not equal to or greater than MAX, FoutR at that time is set in step S164.
Is converted into a PWM signal.

【0075】このようにして供給されたPWM信号と方
向信号とに基づいて、モータドライブ部16Rは、モー
タ10RをPWM制御し、Fa(t)に対応する駆動力
をモータ10Rに発生させる。
Based on the PWM signal and the direction signal thus supplied, the motor drive unit 16R performs PWM control on the motor 10R to generate a driving force corresponding to Fa (t) on the motor 10R.

【0076】なお、ステップS163において、Fou
tRが0とされると、次に、図10の処理が行われる
際、ステップS3においてFoutRが0であると判断
されるので、ステップS4において、そのときのFin
Rの方向が判断され、この判断された方向にモータ10
Rが回転させられるようになる。また、以前に図10の
処理が行われたとき、ステップS163において、Fa
(t)が0にされているので、これは、この時点のFa
(t−1)に等しく、以下、ステップS6が実行された
ときに、FinRの絶対値がFsの絶対値よりも大きく
ても、新たな駆動力Fa(t)は0から増大していくこ
とになる。
In step S163, Fou
When tR is set to 0, the next time the processing of FIG. 10 is performed, it is determined that FoutR is 0 in step S3, and thus the current Fin is set in step S4.
R direction is determined, and the motor 10
R can be rotated. If the processing in FIG. 10 has been performed before, in step S163, Fa
Since (t) is set to 0, this corresponds to Fa at this time.
(T-1), and when the step S6 is executed, the new driving force Fa (t) increases from 0 even if the absolute value of FinR is larger than the absolute value of Fs. become.

【0077】上記の実施の形態では、図4、図5、図7
乃至図9に示すディジタル操作力信号と駆動力の変化量
との関係のいずれか1つを使用するものとしたが、上記
各図に示す関係のいずれも使用可能と制御部を構成し、
上記各関係のうち選択された1つを使用できるようにす
ることもできる。
In the above-described embodiment, FIGS.
Although any one of the relationships between the digital operation force signal and the amount of change in the driving force shown in FIG. 9 is used, the control unit is configured such that any of the relationships shown in each of the above drawings can be used.
A selected one of the above relationships may be used.

【0078】上記の実施の形態では、ステップS162
において指令駆動力FoutRが0以下であると判断さ
れたとき、ステップS163においてFoutRを0と
し、次回にステップS3においてFoutRが0である
と判断し、ステップS4において操作力の方向に基づい
て駆動力の方向を新たに決定している。この手法は、上
記の実施の形態のように、FinRとFsとの差に基づ
いて、駆動力の変化量dFaを求め、現在の駆動力Fa
(t−1)にdFaを加算して、新たな駆動力Fa
(t)を求める場合だけでなく、例えば操作力に比例し
た大きさの駆動力を操作力の方向と同じ方向に出力する
ような場合にも適用することができる。また、新たな駆
動力Fa(t)の算出には、現在の駆動力Fa(t−
1)を用いたが、これに代えて、現在の指令駆動力Fo
utR(t−1)を用い、新たな駆動力Fa(t)をF
outR(t−1)+dFaによって算出することもで
きる。
In the above embodiment, step S162
When it is determined in step S163 that the command driving force FoutR is equal to or less than 0, FoutR is set to 0 in step S163, and next time it is determined that FoutR is 0 in step S3, and the driving force is determined based on the direction of the operating force in step S4. The direction has been newly determined. According to this method, as in the above-described embodiment, a change amount dFa of the driving force is obtained based on the difference between FinR and Fs, and the current driving force Fa is calculated.
By adding dFa to (t-1), a new driving force Fa is added.
The present invention can be applied not only to the case where (t) is obtained, but also to a case where, for example, a driving force having a magnitude proportional to the operating force is output in the same direction as the operating force. In addition, in calculating the new driving force Fa (t), the current driving force Fa (t−
1) was used, but instead of this, the current command driving force Fo
Using utR (t-1), a new driving force Fa (t) is expressed by F
It can also be calculated by outR (t-1) + dFa.

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

【図1】本発明による電動車両の制御装置の1実施例の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a control device for an electric vehicle according to the present invention.

【図2】同実施の形態の制御装置を実施した電動車椅子
の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of an electric wheelchair implementing the control device of the embodiment.

【図3】同実施の形態の制御装置に入力される操作力検
知信号と操作力との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an operation force detection signal and an operation force input to the control device of the embodiment.

【図4】同実施の形態の制御装置におけるディジタル操
作力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。
FIG. 4 is a diagram showing a first example of a relationship between a digital operation force signal and a driving force change amount in the control device of the embodiment.

【図5】同実施の形態の制御装置におけるディジタル操
作力信号と駆動力の変化量との第2の関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a second relationship between the digital operation force signal and the amount of change in the driving force in the control device of the embodiment.

【図6】同実施の形態の制御装置において図4及び図5
のディジタル操作力信号に対する駆動力との変化の関係
に設定したときの操作力と駆動力の関係を示す図であ
る。
6 and FIG. 5 in the control device of the embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between the operating force and the driving force when the relationship between the driving force and the digital operating force signal is set to change.

【図7】同実施の形態の制御装置におけるディジタル操
作力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。
FIG. 7 is a diagram showing a third example of the relationship between the digital operation force signal and the amount of change in the driving force in the control device of the embodiment.

【図8】同実施の形態の制御装置におけるディジタル操
作力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。
FIG. 8 is a diagram showing a fourth example of the relationship between the digital operation force signal and the amount of change in the driving force in the control device of the embodiment.

【図9】同実施の形態の制御装置におけるディジタル操
作力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。
FIG. 9 is a diagram showing a fifth example of the relationship between the digital operation force signal and the amount of change in the driving force in the control device of the embodiment.

【図10】同実施の形態の制御装置の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation of the control device of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10R 10L モータ(駆動部) 12R 12L 制御装置 18R 18L 制御部 10R 10L Motor (drive unit) 12R 12L Controller 18R 18L Controller

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人が車両を推進させる際の操作力が設定
値に達すると、この操作力を補うための駆動力を、駆動
部に発生させる制御部が設けられた電動車両の制御装置
において、 前記制御部は、前記操作力から前記設定値を減算するこ
とによって、前記駆動力の変化量を算出し、この変化量
を前記駆動力に加味することによって、新たな駆動力を
算出するものである電動車両の制御装置。
1. A control device for an electric vehicle provided with a control unit for generating, in a drive unit, a driving force for supplementing the operation force when an operation force when a person propels the vehicle reaches a set value. The control unit calculates a change amount of the driving force by subtracting the set value from the operating force, and calculates a new driving force by adding the change amount to the driving force. A control device for an electric vehicle.
【請求項2】 前記制御部は、前記操作力から前記設定
値を減算した値に、任意の係数を乗じることによって単
調増加する駆動力の変化量を算出し、この変化量を前記
駆動力に加味することによって、新たな駆動力を算出す
るものである請求項1記載の電動車両の制御装置。
2. The control unit calculates a change amount of a driving force that monotonically increases by multiplying a value obtained by subtracting the set value from the operation force by an arbitrary coefficient, and uses the change amount as the driving force. The control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein a new driving force is calculated by taking into account the driving force.
【請求項3】 人が車両を推進させる際の操作力が設定
値に達すると、この操作力を補うための駆動力を、駆動
部に発生させる制御部が設けられた電動車両の制御装置
において、 前記制御部は、任意数のしきい値を設定し、該しきい値
によって区画される複数の制御領域を設定すると共に、
前記操作力から設定値を減算した値に対し、前記制御領
域ごとに定められた任意の係数を乗じることによって単
調増加する駆動力の変化量を演算し、この変化量を前記
駆動力に加味することによって、新たな駆動力を算出す
るものである電動車両の制御装置。
3. A control device for an electric vehicle provided with a control unit for generating, in a drive unit, a driving force for supplementing the operation force when the operation force when a person propels the vehicle reaches a set value. The control unit sets an arbitrary number of thresholds, and sets a plurality of control areas defined by the thresholds,
A value obtained by subtracting a set value from the operating force is multiplied by an arbitrary coefficient determined for each control region to calculate a monotonically increasing amount of change in the driving force, and the amount of change is added to the driving force. Thus, a control device for an electric vehicle that calculates a new driving force.
【請求項4】 前記設定値を含む前記制御領域が持つ係
数を、前記設定値を含まない制御領域の前記係数よりも
小さく設定した請求項3記載の電動車両の制御装置。
4. The control device for an electric vehicle according to claim 3, wherein a coefficient of the control region including the set value is set to be smaller than a coefficient of the control region not including the set value.
【請求項5】 前記設定値を含む制御領域が持つ係数
を、ほぼ零とした請求項4記載の電動車両の制御装置。
5. The control device for an electric vehicle according to claim 4, wherein a coefficient of the control region including the set value is substantially zero.
【請求項6】 前記制御領域を3区画以上形成し、前記
設定値を含む前記制御領域の係数と、前記設定値から最
も離れた前記制御領域の係数を、他の前記制御領域の係
数よりも小さくした請求項3記載の電動車両の制御装
置。
6. The control area is formed in three or more sections, and a coefficient of the control area including the set value and a coefficient of the control area farthest from the set value are set to be smaller than coefficients of other control areas. The control device for an electric vehicle according to claim 3, which is reduced in size.
【請求項7】 人が車両を推進させる際の操作力が設定
値に達すると、この操作力を補うための駆動力を、駆動
部に発生させる制御部が設けられた電動車両の制御装置
において、 前記制御部は、前記操作力から前記設定値を減算した値
に対し、任意の係数を乗じることによって、nが2以上
のn次関数の単調増加部分として得られる駆動力の変化
量を算出し、この変化量を前記駆動力に加味することに
よって、新たな駆動力を算出するものである電動車両の
制御装置。
7. A control device for an electric vehicle provided with a control unit for generating, in a drive unit, a driving force for supplementing the operation force when the operation force when a person propels the vehicle reaches a set value. The control unit calculates a change amount of the driving force obtained as a monotonically increasing portion of an n-dimensional function in which n is 2 or more by multiplying a value obtained by subtracting the set value from the operating force by an arbitrary coefficient. An electric vehicle control device for calculating a new driving force by adding the amount of change to the driving force.
【請求項8】 人が車両を推進させる際の操作力が設定
値に達すると、この操作力を補うための所定の方向及び
大きさの駆動力を、駆動部に発生させる制御部が設けら
れた電動車両の制御装置において、 前記制御部は、前記操作力から前記設定値を減算するこ
とによって、前記駆動力の変化量を算出し、この変化量
を前記駆動力に加算することによって、所定の方向及び
大きさの新たな駆動力を算出する電動車両の制御装置。
8. A control unit is provided, wherein when the operation force when a person propells the vehicle reaches a set value, the drive unit generates a driving force in a predetermined direction and magnitude to supplement the operation force. In the control device for an electric vehicle, the control unit calculates a change amount of the driving force by subtracting the set value from the operation force, and adds the change amount to the driving force to obtain a predetermined amount. A control device for an electric vehicle that calculates a new driving force in the direction and magnitude of the vehicle.
【請求項9】 前記制御部は、前記駆動部が駆動力を発
生していないとの判断結果に基づき、前記操作力の方向
を検出し、この操作力の方向に応じて駆動力の方向を決
定するものである請求項8記載の電動車両の制御装置。
9. The control unit detects a direction of the operating force based on a determination result that the driving unit does not generate a driving force, and changes the direction of the driving force according to the direction of the operating force. The control device for an electric vehicle according to claim 8, wherein the control device is determined.
【請求項10】 前記制御部は、決定された駆動力の方
向に対して、前記新たな駆動力の方向が異なるものとな
ると、駆動力を一旦零とする請求項9記載の電動車両の
制御装置。
10. The control of the electric vehicle according to claim 9, wherein the control unit temporarily sets the driving force to zero when the new driving force direction is different from the determined driving force direction. apparatus.
【請求項11】 人が車両を推進させる際に前記車両に
加える操作力の方向と大きさとを検出し、この検出され
た操作力に基づいて、所定の方向及び大きさの駆動力を
算出して、駆動部に発生させる制御部が設けられた電動
車両の制御装置において、 前記制御部は、前記駆動部が駆動力を発生していないと
の判断結果に基づいて、前記操作力の方向に応じて駆動
力の方向を決定すると共に、この決定された駆動力の方
向に対して、前記操作力に基づいて新たに算出された駆
動力の方向が異なるものとなると、駆動力を一旦零とす
るものである電動車両の制御装置。
11. A direction and a magnitude of an operating force applied to a vehicle when a person propells the vehicle, and a driving force in a predetermined direction and a magnitude is calculated based on the detected operating force. In a control device for an electric vehicle provided with a control unit that generates a driving force, the control unit may determine a direction of the operating force based on a determination result that the driving unit does not generate a driving force. The direction of the driving force is determined accordingly, and when the direction of the newly calculated driving force based on the operating force is different from the determined direction of the driving force, the driving force is temporarily set to zero. A control device for an electric vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6560515B2 (en) 2000-10-04 2003-05-06 Nabco, Ltd. Control apparatus for electric vehicle
US6840340B2 (en) 2002-04-10 2005-01-11 Nabco, Ltd. Electric-powered vehicle
WO2015185232A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 Tente Gmbh & Co. Kg Load cart provided with two motor-driven running wheels and a controller

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