NL9300400A

NL9300400A - Drive control device for a vehicle, in particular for a wheelchair, and vehicle provided with such a drive control device.

Info

Publication number: NL9300400A
Application number: NL9300400A
Authority: NL
Original assignee: Ligtvoet Products Bv
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-10-03
Also published as: WO1994020325A1; AU6221494A

Description

Korte aanduiding: Aandrijfbesturingsinrichting voor een voertuig, in het bijzonder voor een rolstoel, en voertuig voorzien van een dergelijke aandrijfbesturingsinrichting.Short designation: Drive control device for a vehicle, in particular for a wheelchair, and vehicle provided with such a drive control device.

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfbesturingsinrichting voor een voertuig, in het bijzonder voor een rolstoel, volgens de aanhef van conclusie 1. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een voertuig voorzien van een dergelijke aandrijfbesturingsinrichting.The invention relates to a drive control device for a vehicle, in particular for a wheelchair, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a vehicle provided with such a drive control device.

Een aandrijfbesturingsinrichting voor een voertuig van de in de aanhef genoemde soort is bekend, bijvoorbeeld uit FR 2 337 637. In deze publikatie is een aandrijfbesturingsinrichting beschreven die wordt toegepast in een rolstoel. Door het bedienen van de bedieningseenheid met behulp van een zogenaamde "joy-stick" kan de rolstoelbestuurder de rolstoel in beweging zetten en sturen. Daartoe voert de bedieningeenheid het eerste bedieningssignaal en het tweede bedieningssignaal toe aan de regeleenheid. Bij de bekende rolstoel wordt de referentie-as gevormd door de midden-langsas van de rolstoel.A drive control device for a vehicle of the type mentioned in the preamble is known, for example from FR 2 337 637. This publication describes a drive control device which is used in a wheelchair. By operating the control unit using a so-called "joy stick", the wheelchair driver can set the wheelchair in motion and steer it. For this purpose, the control unit supplies the first control signal and the second control signal to the control unit. In the known wheelchair, the reference axis is formed by the center-longitudinal axis of the wheelchair.

De regeleenheid omvat een besturingsketen die als funktie van het eerste en het tweede bedieningssignaal een eerste en een tweede uitgangssignaal bepaalt en toevoert aan respectievelijk de eerste en tweede elektromotor, die elk met een aandrijfwiel van de rolstoel zijn gekoppeld. Indien de waarde van het tweede bedieningssignaal overeenkomt met de waarde die het in een rechte lijn voortbewegen van de rolstoel representeert, zullen het eerste en het tweede uitgangssignaal van de regeleenheid gelijk zijn en zullen de beide elektromotoren met dezelfde omwentelings-snelheid en draairichting draaien. Indien de rolstoelbestuurder met de bedieningseenheid de rolstoel in een bocht laat voortbewegen, dan bewerkstelligt de besturingsketen dat twee onderling verschillende uitgangssignalen worden uitgevoerd, zodat de ene elektromotor met een grotere omwentelingssnelheid zal draaien dan de andere en de rol- stoel van richting zal veranderen.The control unit comprises a control circuit which, as a function of the first and the second operating signal, determines a first and a second output signal and supplies them to the first and second electric motor respectively, which are each coupled to a drive wheel of the wheelchair. If the value of the second control signal corresponds to the value that represents the straight-line propulsion of the wheelchair, the first and the second output signal of the control unit will be the same and the two electric motors will rotate with the same rotation speed and direction of rotation. If the wheelchair driver with the control unit allows the wheelchair to move in a bend, the control circuit ensures that two mutually different output signals are output, so that one electric motor will rotate at a faster revolution speed than the other and the wheelchair will change direction.

Verder heeft de bekende rolstoel twee vrij zwenkbare loopwielen, die bij het rijden een hoekstand ten opzichte van de middenlangsas van de rolstoel innemen die afhankelijk is van de werkelijke richting van de rolstoel ten opzichte van de ondergrond.Furthermore, the known wheelchair has two freely pivotable running wheels, which assume an angular position relative to the longitudinal center axis of the wheelchair when driving, which depends on the actual direction of the wheelchair relative to the ground.

In de praktijk treden regelmatig situaties op waarin externe oorzaken een voertuig van de eerder genoemde soort van zijn door de voertuigbestuurder beoogde baan af kunnen brengen. Dit treedt onder andere op indien over een ondergrond wordt gereden, die ter plaatse van het ene aandrijf-wiel andere eigenschappen of een ander profiel heeft dan ter plaatse van het andere aandrijfwiel, bijvoorbeeld indien met één van beide aandrijfwielen over een verhoging of dergelijke wordt gereden. Deze externe oorzaken kunnen leiden tot een ongewenste verandering van de richting van het voertuig, waardoor de richting van het voertuig door de voertuigbestuurder moet worden gecorrigeerd. Met name in het geval van een rolstoel, waarvan de richtingsstabiliteit gering is tengevolge van de korte afstand tussen de aandrijfwielen en de loopwielen, heeft dit het nadeel dat bij het gebruik buitenshuis van de rolstoel veelvuldig kleine correcties vereist zijn bij het sturen van de rolstoel. Voor vele rolstoelbestuurders is dit zeer moeilijk uitvoerbaar.In practice, situations regularly occur in which external causes can drive a vehicle of the aforementioned type off its path intended by the vehicle driver. This occurs, inter alia, when driving over a surface which has different properties or a different profile at the location of one driving wheel than at the location of the other driving wheel, for example when one of the two driving wheels is driven over an elevation or the like . These external causes can lead to an unwanted change in the direction of the vehicle, requiring the vehicle driver to correct the direction of the vehicle. Particularly in the case of a wheelchair, the directional stability of which is limited due to the short distance between the driving wheels and the running wheels, this has the drawback that when using the wheelchair outdoors, small corrections are often required when steering the wheelchair. This is very difficult for many wheelchair drivers to do.

De uitvinding beoogt bovengenoemd nadeel op te heffen en een aandrijfbesturingsinrichting voor een voertuig te verschaffen, die door externe oorzaken teweeggebrachte afwijkingen van de richting van het voertuig ten opzichte van de door de voertuigbestuurder gewenste richting zonder handelingen van de voertuigbestuurder corrigeert.The object of the invention is to overcome the above drawback and to provide a vehicle drive control device which corrects deviations of the direction of the vehicle from the direction desired by the vehicle driver, caused by external causes, without actions of the vehicle driver.

Dit oogmerk wordt bereikt door een aandrijfbesturingsinrichting voor een voertuig van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die daardoor is gekenmerkt, dat de aandrijfbesturingsinrichting verder een opnemer omvat, die is voorzien van middelen voor het bepalen van een wiel-standsignaal, dat de hoek tussen een zwenkbaar loopwiel van het voertuig en de referentie-as van het voertuig representeert, en is voorzien van middelen voor het toevoeren van het wielstandsignaal aan de regeleenheid, en dat de regel-eenheid een eerste besturingsketen heeft, die is voorzien van middelen voor het bepalen van een wielstandverschil-signaal als funktie van het tweede bedieningssignaal en het wielstandsignaal, welk wielstandverschilsignaal het verschil tussen de door de voertuigbestuurder gewenste richting en de bij de betreffende hoekstand van het loopwiel behorende werkelijke richting van het voertuig representeert, en van middelen voor het bepalen van het eerste en tweede uitgangssignaal van de regeleenheid als funktie van het eerste bedieningssignaal en het wielstandverschilsignaal, op zodanige wijze dat door de eerste besturingsketen de werkelijke richting van het voertuig wordt aangepast aan de gewenste richting en het wielstandverschilsignaal geminimaliseerd wordt.This object is achieved by providing a drive control device for a vehicle of the type mentioned in the preamble, characterized in that the drive control device further comprises a sensor, which is provided with means for determining a wheel position signal, which angle between a pivotable running wheel of the vehicle and the reference axis of the vehicle, and comprising means for supplying the wheel position signal to the control unit, and that the control unit has a first control circuit which is provided with means for determining a wheel position difference signal as a function of the second operating signal and the wheel position signal, which wheel position difference signal represents the difference between the direction desired by the vehicle driver and the actual direction of the vehicle associated with the relevant angular position of the running wheel, and means for determining of the first and second output signal of the control unit as a function of the first operating signal and the wheel position difference signal, such that the actual control direction of the vehicle is adjusted by the first control circuit to the desired direction and the wheel position difference signal is minimized.

Door het verschaffen van een opnemer, bijvoorbeeld een elektrische hoekopnemer, die de hoekstand van een zwenkbaar loopwiel van het voertuig bepaalt, kan op eenvoudige wijze de werkelijke richting van het voertuig worden vastgesteld. Indien de werkelijke richting van het voertuig verandert tengevolge van een externe oorzaak, bijvoorbeeld een oneffenheid van de ondergrond, zal deze verandering leiden tot een daarvan afhankelijke verandering van de hoekstand ten opzichte van de refentie-as van het voertuig van het bij de opnemer behorende zwenkbare loopwiel en dus tot een verandering van het wielstandsignaal. De eerste besturingsketen bewerkstelligt dan dat voor het eerste en het tweede uitgangssignaal van de regeleenheid zodanig onderling verschillende waarden worden bepaald, dat de aandrijfwielen een verschillende omwentelingssnelheid krijgen en daardoor de werkelijke richting van het voertuig veranderen, zodanig dat de werkelijke richting weer overeenkomt met de door de voertuigbestuurder gewenste richting. De voertuigbestuurder behoeft derhalve zelf geen correcties van de richting uit te voeren.By providing a sensor, for example an electric angle sensor, which determines the angular position of a pivotable running wheel of the vehicle, the actual direction of the vehicle can be determined in a simple manner. If the actual direction of the vehicle changes due to an external cause, for example an unevenness of the ground, this change will lead to a dependent change of the angular position relative to the vehicle's reference axis of the pivot associated with the sensor running wheel and thus to a change of the wheel position signal. The first control circuit then ensures that the values for the first and the second output signals of the control unit are mutually determined in such a way that the drive wheels have a different rotation speed and thereby change the real direction of the vehicle, such that the real direction again corresponds to the the vehicle driver desired direction. Therefore, the vehicle driver does not need to make any direction corrections himself.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de aandrijfbe-sturingsinrichting verder een elektrische wielstuurinrich-ting, die onder tussenplaatsing van een in- en uitschakel-bare koppeling met ten minste één zwenkbaar loopwiel van het voertuig kan worden verbonden, zodanig dat door het inschakelen van de koppeling het ten minste ene zwenkbare loopwiel in een bestuurde toestand wordt gebracht, en heeft de regeleenheid een tweede besturingsketen, omvattende middelen voor het bepalen van het eerste en het tweede uitgangssignaal van de regeleenheid als funktie van ten minste het eerste bedieningssignaal, middelen voor het bepalen van een derde uitgangssignaal als funktie van ten minste het tweede bedieningssignaal, en middelen voor het toevoeren van het derde uitgangssignaal aan de wielstuur-inrichting voor het instellen van de hoekstand van het ten minste ene, zich in de bestuurde toestand bevindende zwenkbare loopwiel ten opzichte van de referentie-as van het voertuig. Op deze wijze wordt een aandrijfbesturingsinrich-ting verschaft die het mogelijk maakt een voertuig op twee wijzen te sturen. Enerzijds kan het voertuig van richting worden veranderd door het instellen van verschillende omwentelingssnelheden van de beide aandrijfwielen, waarbij de eerste besturingsketen op grond van het wielstandsignaal een automatische correctie van eventuele externe verstoringen van de richting van het voertuig kan bewerkstelligen. Anderzijds kan door het inschakelen van de koppeling tussen de wielstuurinrichting en één of meer zwenkbare loopwielen de stand van deze loopwielen en daardoor de richting van het voertuig worden veranderd. Op de laatstgenoemde wijze is het bijvoorbeeld mogelijk bij een stilstaand voertuig de stand van elk met de wielstuurinrichting gekoppelde zwenkbare loopwiel te veranderen. Hierdoor zal de richting van het voertuig direct bij het wegrijden veranderen, hetgeen met name in krappe ruimten wenselijk is.In a preferred embodiment, the drive control device further comprises an electric wheel steering device, which can be connected to at least one pivotable running wheel of the vehicle while inserting an engaging and disengageable coupling, such that by engaging the coupling the at least one pivotal impeller is brought into a controlled state, and the control unit has a second control circuit, comprising means for determining the first and the second output signal of the control unit as a function of at least the first operating signal, means for determining a third output signal as a function of at least the second operating signal, and means for supplying the third output signal to the wheel steering device for adjusting the angular position of the at least one pivoting impeller in the controlled position relative to the reference axle of the vehicle. In this way, a drive control device is provided which makes it possible to steer a vehicle in two ways. On the one hand, the vehicle can be changed direction by setting different rotational speeds of the two drive wheels, the first control circuit being able to effect an automatic correction of any external disturbances in the direction of the vehicle on the basis of the wheel position signal. On the other hand, by activating the coupling between the wheel steering device and one or more pivotal running wheels, the position of these running wheels and thereby the direction of the vehicle can be changed. In the latter manner it is possible, for example, to change the position of each pivotal running wheel coupled to the wheel steering device when the vehicle is stationary. As a result, the direction of the vehicle will change immediately when starting off, which is desirable especially in confined spaces.

Bij voorkeur is de tweede besturingsketen voorzien van middelen voor het bepalen van het eerste en het tweede uitgangssignaal van de regeleenheid als funktie van het eerste bedieningssignaal en het wielstandsignaal, op zodanige wijze dat de omwentelingssnelheid van de eerste en de tweede elektromotor is afgestemd op de door het daarmee gekoppelde aandrijfwiel af te leggen weg. Hierdoor wordt bereikt dat een door de voertuigbestuurder gewenste verandering van de richting van het voertuig niet alleen wordt bewerkstelligd door het met de elektrische wielstuurinrich-ting zwenken van elk zich in de bestuurde toestand bevindende loopwiel maar ook door het aanpassen van de omwente-lingssnelheden van de aandrijfwielen. Deze aanpassing geschiedt dan overeenkomstig de af te leggen weg van elk aandrijfwiel, welke weg eenvoudig kan worden bepaald aan de hand van de door de opnemer bepaalde hoekstand van een zwenkbaar loopwiel. Dit leidt tot een zeer gunstig stuurge-drag van het voertuig.The second control circuit is preferably provided with means for determining the first and the second output signal of the control unit as a function of the first operating signal and the wheel position signal, in such a way that the rotation speed of the first and the second electric motor is matched to the to drive the coupled drive wheel. This achieves that a change in the direction of the vehicle desired by the vehicle driver is effected not only by pivoting each running wheel in the steered state with the electric wheel steering device, but also by adjusting the rotational speeds of the drive wheels. This adjustment then takes place in accordance with the distance to be traveled for each drive wheel, which distance can be easily determined on the basis of the angular position of a pivotable wheel determined by the sensor. This leads to a very favorable steering behavior of the vehicle.

Bij voorkeur is de aandrijfbesturingsinrichting voorzien van middelen voor het activeren van de eerste bestu-ringsketen indien het ten minste ene zwenkbare loopwiel zich in de vrij zwenkbare toestand bevindt, en het activeren van de tweede besturingsketen indien het ten minste ene zwenkbare loopwiel zich in de bestuurde toestand bevindt. Hiermee wordt een voertuig verkregen dat in elke gebruikssituatie op de meest gewenste wijze door de voertuigbestuurder kan worden bediend.Preferably, the drive control device includes means for activating the first control chain when the at least one pivotal idler is in the freely pivotable state, and activating the second control circuit when the at least one pivot idler is in the actuated condition. This provides a vehicle that can be operated in the most desired manner by the vehicle driver in any situation of use.

Verder is het voordelig dat de aandrijfbesturingsinrichting is voorzien van middelen voor het activeren van de eerste besturingsketen indien de waarde van het tweede bedieningssignaal ongeveer overeenkomt met een waarde die het in een rechte lijn rijden van het voertuig representeert. Alhoewel de hiervoor beschreven aandrijfbesturingsinrichting in alle voortbewegingsrichtingen van het voertuig van voordeel kan zijn, is het bij het manoeuvreren met het voertuig daarentegen soms ongewenst dat de eerste besturingsketen automatische correcties van de richting van het voertuig bewerkstelligt. Bij een rolstoel bijvoorbeeld zal het vaak voorkomen dat verzorgend personeel de rolstoel met de hand verplaatst om de rolstoel met de daarin gezeten persoon op zijn plaats te zetten. Een automatisch ingrijpen van de besturingsinrichting is dan ongewenst.Furthermore, it is advantageous that the drive control device is provided with means for activating the first control circuit if the value of the second control signal corresponds approximately to a value representing driving the vehicle in a straight line. Although the above-described drive control device may be advantageous in all directions of travel of the vehicle, when maneuvering the vehicle, on the other hand, it is sometimes undesirable for the first control circuit to effect automatic corrections of the direction of the vehicle. With a wheelchair, for example, it will often happen that care personnel move the wheelchair by hand to put the wheelchair and the person seated in it. An automatic intervention of the control device is then undesirable.

Het gevraagde uitsluitend recht heeft tevens betrekking op een voertuig voorzien van een aandrijfbesturingsinrichting volgens de uitvinding.The requested exclusive right also relates to a vehicle provided with a drive control device according to the invention.

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van een in de tekening weergeven funktioneel blokschema van een uitvoeringsvoorbeeld van de aandrijfbesturingsinrichting volgens de uitvinding.The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of the description of a functional block diagram shown in the drawing of an exemplary embodiment of the drive control device according to the invention.

De aandrijfbesturingsinrichting omvat een door een voertuigbestuurder te bedienen bedieningseenheid 1 die een eerste bedieningssignaal V, dat de door de voertuigbestuurder gewenste snelheid in voorwaartse of achterwaartse richting van het voertuig representeert, en een tweede bedieningssignaal R, dat de door de voertuigbestuurder gewenste richting naar links of rechts of rechtuit ten opzichte van een referentie-as van het voertuig, in dit uitvoeringsvoorbeeld de middenlangsas van het voertuig, representeert. De bedieningseenheid 1 voert beide bedie-ningssignalen V en R toe aan een regeleenheid 2. De regel-eenheid 2 voert op zijn beurt een eerste uitgangssignaal Tl toe aan een eerste elektromotor 4 en een tweede uitgangssignaal T2 toe aan een tweede elektromotor 5. De eerste elektromotor 4 is in dit uitvoeringsvoorbeeld gekoppeld met een linker aandrijfwiel van het voertuig, terwijl de tweede elektromotor 5 is gekoppeld met een rechter aandrijfwiel. De waarden van Tl en T2 bepalen de omwentelingssnelheid en de draairichting van de betreffende elektromotor en derhalve van het daarmee gekoppelde aandrijfwiel. Verder omvat de aandrijfbesturingsinrichting een opnemer 7, die aan een zwenkbaar loopwiel van het voertuig wordt gekoppeld. De opnemer 7 voert een wielstandsignaal S toe aan de regeleenheid 2. Het wielstandsignaal S representeert in dit uitvoeringsvoorbeeld de in één richting gemeten hoek tussen de werkelijke hoekstand van het loopwiel en de hoekstand van het loopwiel bij het in een rechte lijn in voorwaartse richting rijden van het voertuig.The drive control device comprises a control unit 1 to be operated by a vehicle driver, which comprises a first control signal V, which represents the speed in the forward or reverse direction of the vehicle desired by the vehicle driver, and a second control signal R, which indicates the direction to the left or the direction desired by the vehicle driver. right or straight relative to a reference axis of the vehicle, in this exemplary embodiment the center longitudinal axis of the vehicle. The operating unit 1 supplies both operating signals V and R to a control unit 2. The control unit 2 in turn supplies a first output signal T1 to a first electric motor 4 and a second output signal T2 to a second electric motor 5. The first in this exemplary embodiment, electric motor 4 is coupled to a left-hand drive wheel of the vehicle, while the second electric motor 5 is coupled to a right-hand drive wheel. The values of T1 and T2 determine the speed of rotation and the direction of rotation of the respective electric motor and therefore of the associated driving wheel. The drive control device further comprises a sensor 7, which is coupled to a pivotable running wheel of the vehicle. The sensor 7 supplies a wheel position signal S to the control unit 2. The wheel position signal S in this exemplary embodiment represents the angle measured in one direction between the actual angle position of the running wheel and the angle position of the running wheel when driving in a straight line in the forward direction. the vehicle.

De regeleenheid 2 omvat een eerste besturingsketen 10 en een tweede besturingsketen 20, die hierna verder zullen worden toegelicht.The control unit 2 comprises a first control circuit 10 and a second control circuit 20, which will be further explained below.

De eerste besturingsketen 10 omvat een aftrekschake-ling 11, die een wielstandverschilsignaal R-S bepaalt als funktie van het eerste bedieningssignaal R en het wiel-standsignaal S. Het wielstandverschilsignaal R-S representeert derhalve het verschil tussen de door de voertuigbe-stuurder gewenste richting en de bij de door de opnemer 7 bepaalde hoekstand van het aan de opnemer gekoppelde loopwiel behorende werkelijke richting van het voertuig. Verder omvat de eerste besturingsketen een schakelaar 12, die ofwel het wielstandverschilsignaal R-S of het tweede bedieningssignaal R uitvoert naar een optelschakeling 13 en een aftrekschakeling 14. De stand van de schakelaar 12 wordt bepaald door een comparator 15. Indien de comparator 15 detecteert dat de waarde van het tweede bedieningssignaal R ongeveer overeenkomt met de waarde die het in een rechte lijn rijden van het voertuig representeert, dan voert de schakelaar 12 het wielstandverschilsignaal R-S toe aan de optel- en aftrekschakelingen 13,14. Aan de optelschakeling 13 en de aftrekschakeling 14 wordt verder nog het eerste bedieningssignaal V toegevoerd, zodat de optelschakeling 13 een signaal WL = V+K. (R-S) en de aftrekschakeling 14 een signaal WR = V+K.(R-S) toevoert aan een tussen de eerste en de tweede besturingsketen 10, 20 enerzijds en de elektromotoren 4,5 anderzijds opgenomen schakeleenheid 30. De ver-sterkingsfactor K is hierbij een geschikt gekozen konstan-te. De schakeleenheid 30 kan vanaf de bedieningseenheid 1 worden bediend door de voertuigbestuurder.The first control circuit 10 comprises a subtracting circuit 11, which determines a wheel position difference signal RS as a function of the first operating signal R and the wheel position signal S. The wheel position difference signal RS therefore represents the difference between the direction desired by the vehicle driver and the direction desired by the driver. angular position determined by the sensor 7 of the actual direction of the vehicle associated with the sensor wheel connected to the sensor. Furthermore, the first control circuit includes a switch 12, which outputs either the wheel position difference signal RS or the second control signal R to an adding circuit 13 and a subtracting circuit 14. The position of the switch 12 is determined by a comparator 15. If the comparator 15 detects that the value of the second operating signal R approximately corresponds to the value representing the straight-line driving of the vehicle, the switch 12 applies the wheel position difference signal RS to the adding and subtracting circuits 13,14. Furthermore, the first operating signal V is applied to the adding circuit 13 and the subtracting circuit 14, so that the adding circuit 13 has a signal WL = V + K. (RS) and the subtractor circuit 14 supplies a signal WR = V + K. (RS) to a switching unit 30 included between the first and the second control circuit 10, 20 on the one hand and the electric motors 4,5 on the other. The amplification factor K is herein a suitably chosen constituent. The switching unit 30 can be operated from the operating unit 1 by the vehicle driver.

De tweede besturingsketen 20 omvat een comparator 21, die de waarde van het eerste bedieningssignaal V omzet in een logisch signaal V/A, dat representeert of de voertuigbestuurder in voorwaartse of in achterwaartse richting wenst te rijden. Een comparator 22 zet de waarde van het wielstandsignaal S om in een logisch signaal L/R, dat representeert of het loopwiel naar links of rechts ten opzichte van de referentie-as van het voertuig is gericht. Het eerste bedieningssignaal V en het wielstandsignaal S worden resp. aan een absolute waarde omzetter 23, 24 toegevoerd, die vervolgens een signaal [V] en een signaal [S] toevoeren aan een versterkerschakeling 25. Hierbij representeert het signaal [V] de grootte van de gewenste snelheid en het signaal [S] de kleinste hoek tussen de werkelijke hoekstand van het aan de opnemer gekoppelde loopwiel en de hoekstand van dat loopwiel bij het in een rechte lijn voorwaarts rijden van het voertuig. De versterkerschakeling 25 voert vier signalen toe aan een draairichtingkiezer 26, te weten [V], -[V], [V].K1, -[V].K1 . Hierbij geldt voor de versterkingsfactor KI dat KI = l-p.[S], waarbij p een kon-stante is afhankelijk van enkele afmetingen van het voertuig, zoals de afstand tussen de aandrijfwielen en de afstand tussen de aandrijfwielen en het ten minste ene zwenkbare loopwiel. De factor p.[S] is kleiner dan 1. De draairichtingkiezer 26 voert twee signalen UL en UR toe aan de schakeleenheid 30. De waarden van UL en UR worden door de draairichtingkiezer bepaald aan de hand van de logische signalen V/A en L/R volgens de navolgende tabel.The second control circuit 20 includes a comparator 21, which converts the value of the first control signal V into a logic signal V / A, representing whether the vehicle driver wishes to drive in the forward or reverse direction. A comparator 22 converts the value of the wheel position signal S to a logic signal L / R, which represents whether the running wheel is oriented left or right with respect to the reference axis of the vehicle. The first operating signal V and the wheel position signal S are resp. supplied to an absolute value converter 23, 24, which then supply a signal [V] and a signal [S] to an amplifier circuit 25. The signal [V] represents the magnitude of the desired speed and the signal [S] the smallest angle between the actual angular position of the impeller coupled to the sensor and the angular position of that impeller when driving the vehicle in a straight line. The amplifier circuit 25 supplies four signals to a direction of rotation selector 26, namely [V], - [V], [V] .K1, - [V] .K1. Here, for the amplification factor KI, K1 = 1-p. [S], where p is a constant depending on some dimensions of the vehicle, such as the distance between the driving wheels and the distance between the driving wheels and the at least one pivoting running wheel. The factor p. [S] is less than 1. The direction of rotation selector 26 applies two signals UL and UR to the switch unit 30. The values of UL and UR are determined by the direction of rotation selector using the logic signals V / A and L / R according to the following table.

V/A L/R UL UR beweging voertuig 0 0 “[V] "[V].K1 achterwaarts rechtsaf/rechtuit 0 1 -[V].K1 —[V] achterwaarts linksaf/rechtuit 1 0 [V] [V].K1 voorwaarts rechtsaf/rechtuit 1 1 [V].K1 [V] voorwaarts linksaf/rechtuitV / AL / R UL UR vehicle movement 0 0 “[V]" [V] .K1 backward right / straight 0 1 - [V] .K1 - [V] backward left / straight 1 0 [V] [V]. K1 forward right / straight 1 1 [V]. K1 [V] forward left / straight

De tweede besturingsketen 20 omvat verder een omzetter 27, die het tweede bedieningssignaal R omzet in een derde uitgangssignaal T3. Het derde uitgangssignaal T3 wordt toegevoerd aan een servomotor 40 met een servoschakeling 41 ,die dient als wielstuurinrichting voor één of meer daarmee te koppelen zwenkbare loopwielen van het voertuig. De koppeling kan dan geschieden door het inschakelen van een tussen de servomotor 40 en elk daarmee te koppelen loopwiel geplaatste koppeling, bijvoorbeeld een elektromagnetische koppeling (niet weergegeven). Bijvoorkeur geschiedt het inschakelen van de koppeling tegelijkertijd met het bedienen van de schakel eenheid 30, zodat bij het activeren van de tweede besturingsketen 20 eveneens de koppeling wordt ingeschakeld.The second control circuit 20 further comprises a converter 27, which converts the second operating signal R into a third output signal T3. The third output signal T3 is supplied to a servo motor 40 with a servo circuit 41, which serves as a wheel steering device for one or more pivotable running wheels of the vehicle to be coupled thereto. The coupling can then be effected by switching on a coupling placed between the servomotor 40 and each running wheel to be coupled thereto, for instance an electromagnetic coupling (not shown). Preferably, the engagement of the clutch occurs simultaneously with the actuation of the switch unit 30, so that the clutch is also engaged when the second control circuit 20 is activated.

De werking van de hierboven beschreven aandrijfbestu-ringsinrichting is als volgt.The operation of the above-described drive control device is as follows.

Indien de voertuigbestuurder door het bedienen van de schakeleenheid 30 de eerste besturingsketen 10 heeft geactiveerd, dan geldt voor de uitgangssignalen Tl en T2 van de regeleenheid 2 dat Tl = WL en T2 = WR. Tevens wordt door het bedienen van de schakeleenheid 30 de wielstuurinrichting ontkoppeld, zodat het ten minste ene loopwiel zich in een vrije zwenkbare toestand bevindt.If the vehicle driver has activated the first control circuit 10 by operating the switching unit 30, then for the output signals T1 and T2 of the control unit 2, T1 = WL and T2 = WR. The wheel steering device is also uncoupled by operating the switching unit 30, so that the at least one running wheel is in a freely pivotable position.

Bij het in een rechte lijn in voorwaartse richting rijden met het voertuig bedient de comparator 15 de schakelaar 12 zodanig dat het wielstandverschilsignaal R-S wordt toegevoerd aan de optel- en aftrekschakelingen 13 en 14. In het geval dat een externe oorzaak de werkelijke richting van het voertuig doet afwijken van de gewenste richting, te weten in een rechte lijn voorwaarts, bepalen de optelscha-keling 13 en de aftrekschakeling 14 respectievelijk de signalen WL en WR zodanig dat geldt WL = V + K.(R-S) en WR = V - K.(R-S). Hierdoor krijgen de eerste en tweede aan-drijfmotor 4, 5 een onderling verschillende omwentelings-snelheid en wordt de werkelijke richting van het voertuig weer aan de gewenste richting aangepast. Het wielstandverschilsignaal R-S wordt geminimaliseerd. De afwijking van de gewenste richting behoeft dus niet door de voertuigbestuurder te worden gecorrigeerd.When driving the vehicle in a straight line in the forward direction, the comparator 15 operates the switch 12 so that the wheel position difference signal RS is applied to the addition and subtraction circuits 13 and 14. In the event that an external cause is the actual direction of the vehicle deviating from the desired direction, i.e. in a straight line forwards, the adding circuit 13 and the subtracting circuit 14 determine the signals WL and WR, respectively, so that WL = V + K. (RS) and WR = V - K. (RS). The first and second driving motor 4, 5 hereby have a mutually different rotational speed and the actual direction of the vehicle is again adapted to the desired direction. The wheel position differential signal R-S is minimized. Therefore, the deviation from the desired direction does not need to be corrected by the vehicle driver.

Bij het rijden in een andere dan de ongeveer in rechte lijn voorwaartse richting bedient de comparator 15 de schakelaar 12 zodanig dat het tweede bedieningssignaal R wordt toegevoerd aan de optel- en aftrekschakelingen 13 en 14. De optelschakeling 13 en de aftrekschakeling 14 voeren dan resp. een signaal UR = V + K.R en UL = V - K.R toe aan de elektromotoren 4, 5. Door het bedienen van de bedienings-eenheid 1 kunnen de bedieningssignalen V en R worden veran derd, waardoor de snelheid en richting van het voertuig worden ingesteld. Een correctie van externe invloeden door de eerste besturingsketen vindt dan niet plaats.When driving in a direction other than the approximately straight forward direction, the comparator 15 operates the switch 12 such that the second operating signal R is applied to the adding and subtracting circuits 13 and 14. The adding circuit 13 and the subtracting circuit 14 then operate, respectively. a signal UR = V + KR and UL = V - KR to the electric motors 4, 5. By operating the control unit 1, the control signals V and R can be changed, thus setting the speed and direction of the vehicle . A correction of external influences by the first control chain then does not take place.

Indien de voertuigbestuurder door het bedienen van de schakeleenheid 30 de tweede besturingskring 20 heeft geactiveerd, dan geldt voor de uitgangssignalen Tl en T2 van de regeleenheid dat Tl = UL en T2 = UR. Tevens wordt door het bedienen van de schakeleenheid 30 de koppeling tussen de wielstuurinrichting 40, 41 en de elk daarmee te koppelen loopwiel ingeschakeld, zodat het ten minste ene loopwiel zich in een bestuurde toestand bevindt. Indien de tweede besturingsketen 20 geactiveerd is, wordt de werking van de wielstuurinrichting 40 bepaald door de waarde van het derde uitgangssignaal T3.If the vehicle driver has activated the second control circuit 20 by operating the switching unit 30, then for the output signals T1 and T2 of the control unit, T1 = UL and T2 = UR. Also, by operating the switching unit 30, the coupling between the wheel steering device 40, 41 and the running wheel to be coupled thereto is switched on, so that the at least one running wheel is in a controlled state. If the second control circuit 20 is activated, the operation of the wheel steering device 40 is determined by the value of the third output signal T3.

Bij het in een rechte lijn voorwaarts rijden geldt voor het signaal [S] dat [S] = 0. Hierdoor geldt voor de versterkingsfactor KI dat KI = 1, waardoor geldt UL = [V] en UR = [V].When driving in a straight line, the signal [S] means that [S] = 0. As a result, the gain factor KI means that KI = 1, which means that UL = [V] and UR = [V].

Bij het in een rechte lijn achterwaarts rijden geldt voor het signaal [S] dat [S] = 0. Hierdoor geldt voor de versterkingsfactor KI dat KI = 1, waardoor geldt UL = -[V] en UR = -[V].When driving backwards in a straight line, the signal [S] means that [S] = 0. As a result, the gain factor KI means that KI = 1, which means that UL = - [V] and UR = - [V].

Bij het maken van een bocht naar rechts in voorwaartse richting geldt UL = [V] en UR = [V].(1-p.[S]). Hierdoor zal het linker aandrijfwiel een grote omwentelingssnelheid hebben dan het rechter aandrijfwiel. Dit komt overeen met de door de betreffende aandrijfwielen af te leggen weg.When making a right turn in the forward direction, UL = [V] and UR = [V]. (1-p. [S]). As a result, the left drive wheel will have a higher revolution speed than the right drive wheel. This corresponds to the distance to be traveled by the respective drive wheels.

Bij het maken van een bocht naar links in voorwaartse richting geldt UL = [V].(1-p.[S]) en UR = [V]. Hierdoor zal het rechter aandrijfwiel een grote omwentelingssnelheid hebben dan het linker aandrijfwiel. Dit komt overeen met de door de betreffende aandrijfwielen af te leggen weg.When making a left turn in the forward direction, UL = [V]. (1-p. [S]) and UR = [V]. As a result, the right-hand drive wheel will have a higher revolution speed than the left-hand drive wheel. This corresponds to the distance to be traveled by the respective drive wheels.

Bij het maken van een bocht naar rechts in achterwaartse richting geldt UL = -[V] en UR = -[V]. (1-p. [S]) . Hierdoor zal het linker aandrijfwiel een grote omwentelingssnelheid hebben dan het rechter aandrijfwiel. Dit komt overeen met de door de betreffende aandrijfwielen af te leggen weg.When making a right turn in a backward direction, UL = - [V] and UR = - [V]. (1-p. [S]). As a result, the left drive wheel will have a higher revolution speed than the right drive wheel. This corresponds to the distance to be traveled by the respective drive wheels.

Bij het maken van een bocht naar links in achterwaartse richting geldt UL = -[V]. (1-p. [S]) en UR = -[V]. Hierdoor zal het rechter aandrijfwiel een grote omwente-lingssnelheid hebben dan het linker aandrijfwiel. Dit komt overeen met de door de betreffende aandrijfwielen af te leggen weg.When making a left turn in a backward direction, UL = - [V]. (1-p. [S]) and UR = - [V]. As a result, the right-hand drive wheel will have a greater rotational speed than the left-hand drive wheel. This corresponds to the distance to be traveled by the respective drive wheels.

De beschreven aandrijfbesturingsinrichting volgens de uitvinding kan op velerlei wijzen worden uitgevoerd. Zo kunnen de signalen V, R en S analoge signalen zijn en de regeleenheid zijn samengesteld uit analoge elektrische componenten, maar ook kan één of meer van deze signalen bijvoorbeeld in digitale vorm aan een regeleenheid van het digitale type worden toegevoerd. Ook kunnen de uitgangssignalen in digitale vorm worden uitgevoerd.The described drive control device according to the invention can be implemented in many ways. For example, the signals V, R and S can be analog signals and the control unit can be composed of analog electrical components, but one or more of these signals can also be fed, for example, in digital form to a control unit of the digital type. The output signals can also be output in digital form.

Claims

1. Drive control device for a vehicle, in particular for a wheelchair, which vehicle has two driving wheels located on a common axis, which can be driven independently of each other by a first and a second electric motor, and at least one pivoting running wheel, which is a freely pivotable condition in which the running wheel can freely assume an angular position relative to a reference axis of the vehicle, wherein the drive control device comprises a control unit operable by a vehicle driver and a control unit, the control unit being provided with means for supplying a first operating signal representing the speed desired by the vehicle driver in the forward and reverse direction of the vehicle and a second operating signal representing the direction desired by the vehicle driver to the left and right and straight relative to the reference axis of the vehicle t, to the control unit, which in turn is provided with means for supplying a first and a second output signal from the control unit, respectively. to the first and second electric motors for adjusting the rotation speed and direction of rotation of the respective electric motor, characterized in that the drive control device further comprises a sensor (7), which is provided with means for determining a wheel position signal ( S), which represents the angle between a pivotable running wheel of the vehicle and the reference axis of the vehicle, and is provided with means for supplying the wheel position signal to the control unit (2), and that the control unit provides a first control circuit (10 ), which is provided with means (11) for determining a wheel position difference signal (RS) as a function of the second operating signal (R) and the wheel position signal (S), which wheel position difference signal has the difference between the direction to the left and the direction desired by the vehicle driver right and straight and represents the real direction of the vehicle associated with the respective angular position of the running wheel, and of means (13, 14) for determining the first and second output signal (T1, T2) of the control unit as a function of the first control signal (V) and the wheel position difference signal (RS), in such a way that the first control circuit (10) actual vehicle direction is adjusted to the desired direction and the wheel position differential signal (RS) is minimized.

Drive control device according to claim 1, characterized in that the drive control device further comprises an electric wheel steering device (40, 41), which can be connected to at least one pivotable running wheel of the vehicle, with an intermediate coupling which can be engaged and disengaged, such that by engaging the clutch, the at least one pivotal impeller is brought into a controlled state, and the control unit (2) has a second control circuit (20), comprising means for determining the first and second output signals (T1, T2 ) of the control unit (2) as a function of at least the first operating signal (V), means (27) for determining a third output signal (T3) as a function of at least the second operating signal (R), and means for supplying of the third output signal to the wheel steering device (40, 41) for adjusting the angular position of the at least one which is in the controlled position find pivoting impeller relative to the reference axis of the vehicle.

Drive control device according to claim 2, characterized in that the second control circuit (20) is provided with means (21, 22, 23, 24, 25, 26) for determining the first and the second output signal (T1, T2) of the control unit as a function of the first operating signal (V) and the wheel position signal (S), in such a way that the revolution speed of the first and second electric motor (4, 5) is tuned to the drive wheel to be coupled thereto away.

Drive control device according to claim 2 or 3, characterized in that the drive control device is provided with means (30) for activating the first control circuit (10) when the at least one pivoting impeller is in the freely pivotable state, and the activating the second control circuit (20) if the at least one pivotal impeller is in the controlled state.

Drive control device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive control device is provided with means (15) for activating the first control circuit (10) if the value of the second control signal (R) corresponds approximately to a value representing straight-line driving of the vehicle.

Vehicle, in particular a wheelchair, provided with a drive control device according to one or more of the preceding claims.