JPH11188065A - 電動車椅子の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の高重量化やコストアップを招くことな
く車両の直進性の向上を図ることができる電動車椅子の
制御装置を提供すること。 【構成】 左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒをそれぞれ別個のモ
ータ１８で独立に駆動し、それぞれの回転速度及び回転
方向を個別に制御することによって車速変更と操舵を行
う電動車椅子の制御装置を、乗員のジョイスティック１
２による操舵操作量から車両の左右方向への旋回速度指
令値（又は旋回速度指令値）ω^* を算出するＸ軸信号検
出部（旋回速度指令値算出手段）２４と、左右の駆動輪
４Ｌ，４Ｒ又はモータ１８の回転速度を検出するエンコ
ーダ（回転速度検出装置）２６と、該エンコーダ２６の
出力値Ｖ_L ，Ｖ_R から車両の旋回角速度成分（又は旋回
速度成分）ωを算出する実旋回速度算出手段２７と、前
記旋回速度指令値（又は旋回速度指令値）ω^* と前記実
旋回速度算出手段２７の出力値ωが等しくなるよう左右
の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度を制御する旋回速度制御手段
２９を含んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の駆動輪をそ
れぞれ別個のモータで独立に駆動し、それぞれの回転速
度及び回転方向を個別に制御することによって車速変更
と操舵を行う電動車椅子の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電動車椅子は、通常、車体前部
に方向自在の左右一対のキャスタを有し、車体後部に左
右の駆動輪を有し、これらの駆動輪を各々独立のモータ
で回転駆動しているが、その操舵操作は一般的にはジョ
イスティックによって行われている。

【０００３】ところで、ジョイスティックは２個の摺動
抵抗の回転中心軸が直交するよう構成されているが、従
来の電動車椅子ではジョイスティックは２つの回転中心
軸が前後方向に４５°となるように取り付けられている
（特開平８−３２２１１０号公報参照）。

【０００４】而して、上述のようにジョイステックを配
置することによって、図１０に示すように、ジョイステ
ィック１３１の各摺動抵抗Ｒ１，Ｒ２から左右の各検知
部１３３，１３４を介して得られる信号（速度指令値Ｖ
_L ^*，Ｖ_R ^*）はそれぞれ左右の各モータ１１８への指令値
として扱うことができるため、左右のモータ１１８はそ
れぞれ個別に上記速度指令値Ｖ_L ^*，Ｖ_R ^*に応じた回転数
で回転するよう制御される。尚、図１０において、１０
４Ｌ，１０４Ｒは左右の駆動輪、１２１はモータドライ
バ、１２６はエンコーダ、１３０は速度制御手段であ
り、左右は同じ制御を行わざるを得ないために比例定数
ｋ_p と積分定数ｋ_i は左右で同じ値となる。

【０００５】従って、乗員がジョイスティック１３１の
レバーを操作することによって左右のモータ１１８への
速度指令値Ｖ_L ^*，Ｖ_R ^*が変化し、左右の駆動輪１０４
Ｌ，１０４Ｒの回転数及び左右の駆動輪１０４Ｌ，１０
４Ｒ間の回転数差が変化するため、車速変更と操舵を行
うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に左右の駆動輪の回転数の差で車両の方向が決定される
ため、駆動輪への負荷が急増する等のために駆動輪の回
転数が指令値通りにならない場合、乗員の意図する方向
と実際の車両の進行方向との間に差が生じてしまうとい
う問題があった。

【０００７】そこで、上記問題を避けるために左右の駆
動輪の回転数が指令値と常に一致するよう制御を行おう
とすると、駆動輪への負荷が急増する等のために駆動輪
の回転数が変化して車速が低下した場合等に車速が急に
指令車速に戻ろうとするため、乗員にとっては乗心地が
悪く、却って走行安定性が低下してしまう。

【０００８】又、ジョイスティックに代えてスロットル
で車両速度を指示してハンドル状の操舵装置で旋回方向
を指示する操縦装置で電動車椅子の操縦を行わせようと
する場合、操舵装置からの指示と車両の旋回方向とが常
に一致するよう制御を行うと、スロットルからの指示に
対しても車両速度が敏感に反応するため、甚だ操縦性が
悪くなってしまう。

【０００９】一方、電動ステアリング装置が考案されて
いるが、車椅子の高重量化とコストアップを招いてしま
う。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、高重量化やコストアップを招
くことなく、車両の進行方向と乗員の意図する方向がず
れないようにするとともに、車両速度の変化に対しては
敏感に反応しないようにすることによって操舵性と乗員
の乗心地の向上を図ることができる図ることができる電
動車椅子の制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、左右の駆動輪をそれぞれ別
個のモータで独立に駆動し、それぞれの回転速度及び回
転方向を個別に制御することによって車速変更と操舵を
行う電動車椅子の制御装置を、乗員の操舵操作量から車
両の左右方向への旋回速度又は旋回角速度指令値を算出
する旋回速度指令値算出手段と、左右の駆動輪又はモー
タの回転速度を検出する回転速度検出装置と、前記回転
速度検出装置の出力値から車両の旋回速度又は旋回角速
度成分を算出する実旋回速度算出手段と、前記旋回速度
指令値算出手段の出力値と前記実旋回速度算出手段の出
力値が等しくなるよう左右の駆動輪の回転速度を制御す
る旋回速度制御手段と、を含んで構成したことを特徴と
する。

【００１２】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、乗員のスロットル操作量から車両の前
進／後進方向への重心速度指令値を算出する重心速度指
令値算出手段と、前記回転速度検出装置の出力値から車
両の重心速度成分を算出する実重心速度算出手段と、前
記重心速度指令値と前記実重心速度算出手段の出力値が
等しくなるよう左右の駆動輪の回転速度を制御する重心
速度制御手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１３】従って、請求項１記載の発明によれば、左
右の駆動輪の速度を制御するのみで実旋回速度算出手段
の出力値（実際の旋回速度）が旋回速度指令値（乗員の
操舵操作に基づく旋回速度指令値）に一致するために車
椅子がトラバース面や凹凸の激しい路面を走行する場合
でも車両は外乱の影響を受けることなく乗員の意図する
方向に正確に進行し、車両の高重量化やコストアップを
招くことなく車両の操舵性が高められる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、旋回速度制
御手段に加えて重心速度制御手段を設けたため、車両の
操舵性を良好に保ちつつ、登坂／降坂時の速度変動を小
さく抑えて車椅子の乗心地性を高めることができる。
又、旋回速度制御手段と重心速度制御手段を各々独立に
機能させることができるため、旋回成分と重心成分に分
けて速度制御を行うことができ、例えば旋回速度制御に
おいては応答を迅速にして車両の方向ずれを防いで操舵
性を高め、重心速度制御においては応答を遅くして発進
／停止時の乗員へのショックを緩和して乗心地性を高め
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１６】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る電動車椅子の側面図、図２はジョイスティッ
クの側面図、図３は同ジョイステックの底面図、図４は
同電動車椅子の旋回速度と重心速度を定義するための模
式図、図５及び図６は同電動車椅子の制御装置の構成を
示すブロック図である。

【００１７】図１に示す本実施の形態に係る電動車椅子
１においては、パイプ枠状の車体フレーム２の前後部が
左右一対のキャスタ３Ｌ，３Ｒと駆動輪４Ｌ，４Ｒによ
って移動自在に支持されている。

【００１８】そして、右側（図１の奥側）のシートパイ
プ２ａの前端折曲部にはパイプ状のステー１１が上方に
向かって斜め前方に立設されており、このステー１１の
上端部にはジョイスティック１２が取り付けられてい
る。このジョイスティック１２は、図２及び図３に詳細
に示すように、操作ボックス１３と該操作ボックス１４
に全方向に傾倒自在に支持されたレバー１４を含んで構
成されており、その２個の摺動抵抗の回転中心軸の一方
は車両の前後方向（ｘ軸方向）に一致し、他方は車幅方
向（ｙ軸方向）に一致するよう配置されている。

【００１９】他方、左右の各駆動輪４Ｌ，４Ｒの外側に
は、乗員Ｍが手でこれを回すべきハンドリム１６が各駆
動輪４Ｌ，４Ｒのハブ１７に一体に固定されており、各
駆動輪４Ｌ，４Ｒのハブ１７には電動ユニットがそれぞ
れ組み込まれている。この電動ユニットは、図５に示す
モータ１８と、該モータ１８の回転を各駆動輪４Ｌ，４
Ｒに伝達するためのギヤ１９，２０、モータ１８を駆動
制御するためのモータドライバ２１等を含んで構成され
ている。

【００２０】而して、本実施の形態に係る電動車椅子１
においては、図１に示すように右側の駆動輪４Ｒ側に電
源であるバッテリ２２が着脱自在に設けられている。即
ち、右側の駆動輪４Ｒの不図示の固定プレートにはバッ
テリホルダー２３が取り付けられており、このバッテリ
ホルダー２３に対してバッテリ２２が着脱される。

【００２１】以上の構成を有する電動車椅子１におい
て、操作ボックス１３に設けられた前記メインスイッチ
１５（図１参照）がＯＮされると、バッテリ２２は左右
の駆動輪４Ｌ，４Ｒにそれぞれ設けられた電動ユニット
にそれぞれ給電して各モータ１８を各々独立に駆動し、
左右のモータ１８の回転がギヤ１９，２０を介して左右
の駆動輪４Ｌ，４Ｒにそれぞれ伝達されて左右の駆動輪
４Ｌ，４Ｒが各々独立に駆動制御され、当該電動車椅子
１が乗員Ｍの意思に従って走行せしめられる。

【００２２】ここで、本発明に係る制御装置による制御
において使用される旋回角速度と重心速度を図４に基づ
いて定義しておく。

【００２３】図４に示すように、点Ｏを中心とした車両
の旋回角速度をω、左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの車体中心
からの距離をＷ、旋回中心Ｏから車体中心まで距離をｒ
とすると、左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度Ｖ_L ，Ｖ_R は
それぞれ次式によって求められる。

【００２４】Ｖ_L ＝（ｒ＋Ｗ）×ω Ｖ_R ＝（ｒ−Ｗ）×ω 上式より旋回角速度ωは次式によって求められる。

【００２５】ω＝（Ｖ_L −Ｖ_R ）／２Ｗ … （１） 距離Ｗは車両寸法によって定まる既知の値であるため、
上記（１）式によって速度Ｖ_L ，Ｖ_R から旋回角速度ω
を算出することができる。

【００２６】又、車両の重心速度ｖは左右の駆動輪４
Ｌ，４Ｒの速度Ｖ_L ，Ｖ_R の平均であるため、次式によ
って求められる。

【００２７】ｖ＝（Ｖ_L ＋Ｖ_R ）／２ … （２） 従って、上記（２）式によって速度Ｖ_L ，Ｖ_R から重心
速度ｖを算出することができる。

【００２８】更に、（１），（２）式から速度Ｖ_L ，Ｖ
_R を次式のように逆算することができる。

【００２９】Ｖ_L ＝ｖ＋Ｗ×ω … （３） Ｖ_R ＝ｖ−Ｗ×ω … （４） 従って、上記（３），（４）式によって旋回角速度ωと
重心速度ｖから左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度Ｖ_L ，Ｖ
_R を算出することができる。

【００３０】次に、本発明に係る制御装置の構成を図６
に基づいて説明する。

【００３１】本発明に係る制御装置は、乗員の操舵操作
に応じてジョイスティック１２から出力されるＸ軸方向
（左右方向）の信号（Ｘ軸信号）Ｅ_X を検出して左右方
向への旋回速度指示値ω^* を算出する旋回速度指令値算
出手段であるＸ軸信号検出部２４と、乗員のスロットル
操作に応じてジョイスティック１２から出力されるＹ軸
方向（前後方向）の信号（Ｙ軸信号）Ｅ_Y を検出して車
両の前進／後進方向への重心速度指示値ｖ^* を算出する
重心速度指令値算出手段であるＹ軸信号検出部２５と、
左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒ又はモータ１８の回転速度を検
出する回転速度検出装置を構成するエンコーダ２６と、
該エンコーダ２６の出力値（左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの
速度Ｖ_L ，Ｖ_R ）から車両の旋回速度成分ωを算出する
実旋回速度算出手段２７と車両の重心速度成分ｖを算出
する実重心速度算出手段２８と、前記旋回速度指示値ω
^* と前記実旋回速度算出手段２７の出力値ωが等しくな
る（ω^* ＝ω）よう左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度Ｖ
_L ，Ｖ_R を制御する旋回速度制御手段２９と、前記重心
速度指令値ｖ^* と前記実重心速度算出手段２８の出力値
ｖが等しくなるよう左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度Ｖ
_L ，Ｖ_R を制御する重心速度制御手段３０とで構成され
ている。

【００３２】ここで、本発明に係る制御装置における制
御の基本原理を図５に基づいて説明する。

【００３３】何ら外乱が無い状態で電動車椅子１が速度
Ｖ₁ で直進している場合においては旋回速度成分ω＝０
であるため、ジョイスティック１２から出力されるＹ軸
信号Ｅ_Y は、 Ｅ_Y ∝Ｖ₁ ＝ｖ となる。

【００３４】又、本実施の形態に係る電動車椅子１にお
いては、ジュイスティック１２のレバー１３を真横に倒
した状態で車体が定置旋回するよう構成されているた
め、レバー１３を真横に倒した状態では、ジョイスティ
ック１２から出力されるＸ軸信号Ｅ_X は、 Ｅ_X ∝ω となる。

【００３５】従って、Ｘ軸信号Ｅ_X とＹ軸信号Ｅ_Y がそ
れぞれ旋回速度指令値ω^* 、重心速度指示値ｖ^* に比例
するよう制御すれば良いことが分かる。

【００３６】そこで、ａ，ｂを定数として、 Ｅ_Y ＝ａ×ｖ^* Ｅ_X ＝ｂ×ω^* とおくと、 Ｅ_Y ＋Ｅ_X ＝ａ×ｖ^* ＋ｂ×ω^* Ｅ_Y −Ｅ_X ＝ａ×ｖ^* −ｂ×ω^* ここで、ｋを定数として、 ａ＝ｋ ｂ＝ｋ×Ｗ とおくと、 Ｅ_Y ＋Ｅ_X ＝ｋ×（ｖ^* ＋Ｗ×ω^* ）＝ｋ×Ｖ_L ^* Ｅ_Y −Ｅ_X ＝ｋ×（ｖ^* −Ｗ×ω^* ）＝ｋ×Ｖ_R ^* ここに、Ｖ_L ^*：左駆動輪４Ｌの速度指令値 Ｖ_R ^*：右駆動輪４Ｒの速度指令値 となる。つまり、 Ｅ_Y ＝ｋ×ｖ^* … （５） Ｅ_X ＝ｋ×Ｗ×ω^* … （６） とおくと、 Ｅ_Y ＋Ｅ_X ＝ｋ×Ｖ_L ^* Ｅ_Y −Ｅ_X ＝ｋ×Ｖ_R ^* となり、これらの式から左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの各速
度指令値Ｖ_L ^*，Ｖ_R ^*を次式によって求めることができ
る。

【００３７】Ｖ_L ^*＝（Ｅ_Y ＋Ｅ_X ）／ｋ Ｖ_R ^*＝（Ｅ_Y −Ｅ_X ）／ｋ つまり、Ｙ軸信号Ｅ_Y とＸ軸信号Ｅ_X の和（Ｅ_Y ＋Ｅ
_X ）によって左駆動輪４Ｌの速度指令値Ｖ_L ^*を求め、Ｙ
軸信号Ｅ_Y とＸ軸信号Ｅ_X の差（Ｅ_Y −Ｅ_X ）によって
右駆動輪４Ｒの速度指令値Ｖ_R ^*を求めることができ、図
５に示す速度指令値算出部分でこの計算を行っている。

【００３８】次に、本発明に係る制御装置の具体的な作
用を図６に基づいて説明する。

【００３９】左右のエンコーダ２６によって左右の駆動
輪４Ｌ，４Ｒの実際の速度Ｖ_L ，Ｖ_R が検出されると、
これらの速度Ｖ_L ，Ｖ_R が前記実旋回速度算出手段２７
及び実重心速度算出手段２８に入力され、実旋回速度算
出手段２７においては前記（１）式によって実際の旋回
角速度ωが算出され、実重心速度演算手段２８において
は前記（２）式によって実際の重心速度ｖが算出され
る。

【００４０】そして、前記Ｘ軸信号検出部２４は前記
（６）式によって旋回速度指令値ω^*を算出し、該Ｘ軸
信号検出部２４から出力される旋回速度指令値ω^* と実
際の旋回角速度ωが前記旋回速度制御手段２９に入力さ
れ、又、前記Ｙ軸信号検出部２５は前記（５）式によっ
て重心速度指令値ｖ^* を算出し、該Ｙ軸信号検出部２５
から出力される重心速度指令値ｖ^* と実際の重心速度ｖ
が前記重心速度制御手段３０に入力され、旋回速度制御
手段２９においては実際の旋回角速度ωが旋回速度指令
値ω^* に等しくなるよう（ω^* −ω）が比例積分され、
重心速度制御手段３０においては実際の重心速度ｖが重
心速度指令値ｖ^* に等しくなるよう（ｖ^*−ｖ）が比例
積分される。尚、旋回速度制御手段２９及び重心速度制
御手段３０における制御方式としては比例積分制御（Ｐ
Ｉ制御）に限定されず、他の任意の制御方式を採用する
ことができる。

【００４１】而して、旋回速度制御手段２９からの出力
はωに比例し、重心速度制御手段３０からの出力はｖに
比例するため、これらを前記（３），（４）式から左右
の駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度指令値Ｖ_L ^*，Ｖ_R ^*に変換する
ことができ、これらの速度指令値Ｖ_L ^*，Ｖ_R ^*が左右のモ
ータドライバ２１に入力され、各モータドライバ２１に
よってモータ１８の駆動が制御されてが左右の駆動輪４
Ｌ，４Ｒの速度Ｖ_L ，Ｖ_R がそれぞれ制御される。

【００４２】以上において、本実施の形態では、左右の
駆動輪４Ｌ，４Ｒの速度Ｖ_L ，Ｖ_Rを制御するのみで実
旋回速度算出手段２７の出力値（実際の旋回速度）ωが
旋回速度指令値（乗員の操舵操作に基づく旋回速度指令
値）ω^* に一致するために電動車椅子１がトラバース面
や凹凸の激しい路面を走行する場合でも車両は外乱の影
響を受けることなく乗員の意図する方向に正確に進行
し、車両の高重量化やコストアップを招くことなく車両
の操舵性が高められる。

【００４３】又、本実施の形態では、旋回速度制御手段
２９に加えて重心速度制御手段３０を設けたため、車両
の操舵性を良好に保ちつつ、登坂／降坂時の速度変動を
小さく抑えて電動車椅子１の乗心地性を高めることがで
きる。この場合、旋回速度制御手段２９と重心速度制御
手段３０の制御定数は各々独立に設定することができる
ため、旋回成分と重心成分に分けて速度制御を行うこと
ができ、例えば旋回速度制御においては応答を迅速にし
て車両の方向ずれを防いで操舵性を高め、重心速度制御
においては応答を遅くして発進／停止時の乗員へのショ
ックを緩和して乗心地性を高めることができる。

【００４４】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図７乃至図９に基づいて説明する。尚、図７は本
発明の実施の形態２に係る電動車椅子の側面図、図８は
同電動車椅子の旋回速度と重心速度を定義するための模
式図、図９は同電動車椅子の制御装置の構成を示すブロ
ック図であり、これらの図においては図１乃至図６にお
いて示したと同一要素には同一符号を付しており、以
下、それらについての説明は省略する。

【００４５】図７に示す本実施の形態に係る電動車椅子
１は操舵操作をステアリングハンドルによって行うもの
であって、ステー１１の上端部には、そこから車幅方向
内方に向かって略水平に車幅方向中央部まで延びる別の
ステー１１ａが脱着可能に取り付けられている。そし
て、このステー１１ａの先端部には操作ボックス１３が
取り付けられており、この操作ボックス１３には小径の
ステアリングハンドル３１が回動可能に支持されるとと
もに、メインスイッチ１５が取り付けられている。従っ
て、操作ボックス１３とこれに設けられたステアリング
ハンドル３１及びメインスイッチ１５は乗員Ｍの前方の
車幅方向中央に位置している。

【００４６】そして、上記ステアリングハンドル３１に
は車速の進行方向成分を増減操作するためのスロットル
レバー３２が設けられている。

【００４７】而して、本実施の形態に係る電動車椅子１
においては、図８に示すように、左右の駆動輪４Ｌ，４
Ｒの軸位置から所定距離ｄだけ前方に離れた位置に設け
られたと仮想された操舵輪４０がステアリングハンドル
３１によって回動操作されると同様の感覚での操舵が制
御的に実現されるが、その制御方法についての説明は省
略する（詳細については特願平９−２２３８１５号参
照）。

【００４８】ここで、本実施の形態に係る制御装置によ
る制御において使用される旋回速度と重心速度を図８に
基づいて定義しておく。

【００４９】図示のように、電動車椅子１の車体の中心
線上であって、左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの軸位置から前
方に距離ｄだけ隔てた位置に前記ステアリングハンドル
３１の操舵量に応じてその舵角θが変化する操舵輪４０
を仮想する。

【００５０】而して、点Ｏを中心とした車両の旋回角速
度をω、左右の駆動輪４Ｌ，４Ｒの車体中心からの距離
をＷ、旋回中心Ｏから車体中心まで距離をｒとすると、
仮想した操舵輪４０が速度Ｖ_F と旋回中心Ｏから操舵輪
４０の中心までの距離Ｌはそれぞれ次式によって求めら
れる。

【００５１】Ｖ_F ＝Ｌ×ω Ｌ＝（ｄ² ＋ｒ² ）^1/2 ＝ｄ（tan θ² ＋１）^1/2 ／ta
n θ 上式より旋回角速度ωを求めると、 ω＝Ｖ_F ／Ｌ＝（tan θ／（ｄ（tan θ² ＋１）
^1/2 ））×Ｖ_F となる。

【００５２】ここで、前記スロットルレバー３２からの
電圧信号をＥ_a とし、 Ｖ_F ＝α×Ｅ_a となるようにαを決めれば、 ω＝（tan θ／（ｄ（tan θ² ＋１）^1/2 ））×α×Ｅ_a … （７） となる。

【００５３】従って、tan θと電圧信号Ｅ_a から（７）
式によって旋回角速度ωを算出することができる。

【００５４】又、車両の重心速度ｖは次式によって求め
ることができる。

【００５５】 ｖ＝ｒ×ω＝（ｒ／Ｌ）×Ｖ_F ＝cos θ×Ｖ_F ＝α×cos θ×Ｅ_a … （８） 従って、cos θと電圧信号Ｅ_a から（８）式によって重
心速度ｖを算出することができる。

【００５６】而して、本実施の形態に係る制御装置の構
成は図９に示されるが、その構成は旋回速度指令値算出
手段と実重心速度算出手段の構成のみが前記実施の形態
１の制御装置とは異なっている。

【００５７】即ち、本実施の形態に係る制御装置におい
ては、スロットルレバー３２からの電圧信号Ｅ_a を検知
するスロットル検知部３３と、ステアリングハンドル３
１の舵角θを検出する舵角量検出部３４と、検出された
舵角θに対してcos θとtanθを求める三角関数テーブ
ル３５と、スロットル検出部３３から出力されるα・Ｅ
_a と三角関数テーブル３５から出力されるcos θとtan
θを用いて前記（７），（８）式によって旋回速度指令
値ω^* と重心速度指令値ｖ^* を算出する速度指令値計算
部３６とで構成されている。而して、本実施の形態に係
る制御装置においても前記実施の形態１と同様の制御が
なされるため、本実施の形態によっても前記実施の形態
１と同様の効果が得られる。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、左右の駆動輪の速度を制御するの
みで実旋回速度算出手段の出力値（実際の旋回速度）が
旋回速度指令値（乗員の操舵操作に基づく旋回速度指令
値）に一致するために車椅子がトラバース面や凹凸の激
しい路面を走行する場合でも車両は外乱の影響を受ける
ことなく乗員の意図する方向に正確に進行し、車両の高
重量化やコストアップを招くことなく車両の操舵性が高
められるという効果が得られる。

【００５９】請求項２記載の発明によれば、旋回速度制
御手段に加えて重心速度制御手段を設けたため、車両の
操舵性を良好に保ちつつ、登坂／降坂時の速度変動を小
さく抑えて車椅子の乗心地性を高めることができる。
又、旋回速度制御手段と重心速度制御手段を各々独立に
機能させることができるため、旋回成分と重心成分に分
けて速度制御を行うことができ、例えば旋回速度制御に
おいては応答を迅速にして車両の方向ずれを防いで操舵
性を高め、重心速度制御においては応答を遅くして発進
／停止時の乗員へのショックを緩和して乗心地性を高め
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る電動車椅子の側面
図である。

【図２】ジョイスティックの側面図である。

【図３】ジョイスティックの底面図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る電動車椅子の旋回
速度と重心速度を定義するための模式図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る電動車椅子の制御
装置の基本構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態１に係る電動車椅子の制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る電動車椅子の側面
図である。

【図８】本発明の実施の形態２に係る電動車椅子の旋回
速度と重心速度を定義するための模式図である。

【図９】本発明の実施の形態２に係る電動車椅子の制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】従来の電動車椅子の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 電動車椅子 ４Ｌ，４Ｒ 駆動輪 １２ ジョイスティック １８ モータ ２４ Ｘ軸信号検出部（旋回速度指令値算出手
段） ２５ Ｙ軸信号検出部（重心速度指令値算出手
段） ２６ エンコーダ（回転速度検出装置） ２７ 実旋回速度算出手段 ２８ 実重心速度算出手段 ２９ 旋回速度制御手段 ３０ 重心速度制御手段 ３１ ステアリングハンドル ３２ スロットルレバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の駆動輪をそれぞれ別個のモータで
   独立に駆動し、それぞれの回転速度及び回転方向を個別
   に制御することによって車速変更と操舵を行う電動車椅
   子の制御装置であって、 乗員の操舵操作量から車両の左右方向への旋回速度又は
   旋回角速度指令値を算出する旋回速度指令値算出手段
   と、 左右の駆動輪又はモータの回転速度を検出する回転速度
   検出装置と、 前記回転速度検出装置の出力値から車両の旋回速度又は
   旋回角速度成分を算出する実旋回速度算出手段と、 前記旋回速度指令値算出手段の出力値と前記実旋回速度
   算出手段の出力値が等しくなるよう左右の駆動輪の回転
   速度を制御する旋回速度制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする電動車椅子の制御
   装置。
2. 【請求項２】 乗員のスロットル操作量から車両の前進
   ／後進方向への重心速度指令値を算出する重心速度指令
   値算出手段と、 前記回転速度検出装置の出力値から車両の重心速度成分
   を算出する実重心速度算出手段と、 前記重心速度指令値と前記実重心速度算出手段の出力値
   が等しくなるよう左右の駆動輪の回転速度を制御する重
   心速度制御手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動車椅子の
   制御装置。