WO2023007622A1 - 電動車椅子 - Google Patents

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WO2023007622A1
WO2023007622A1 PCT/JP2021/027928 JP2021027928W WO2023007622A1 WO 2023007622 A1 WO2023007622 A1 WO 2023007622A1 JP 2021027928 W JP2021027928 W JP 2021027928W WO 2023007622 A1 WO2023007622 A1 WO 2023007622A1
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WO
WIPO (PCT)
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motor
pair
vehicle body
running
running state
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027928
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信之 富樫
俊貴 粂野
彰啓 竹内
弘 北本
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジェイテクト filed Critical 株式会社ジェイテクト
Priority to PCT/JP2021/027928 priority Critical patent/WO2023007622A1/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to electric wheelchairs.
  • Patent Document 1 discloses an electric wheelchair having a pair of main wheels and a pair of casters. This electric wheelchair is configured to drive a pair of main wheels by a motor.
  • the conventional electric wheelchair is configured such that the main wheels are driven by the motor, it is also conceivable to drive the electric wheelchair by driving the wheels of the casters by the motor.
  • casters are rotatably provided in order to steer the traveling direction of the electric wheelchair. Therefore, when the wheels of casters are driven by a motor, even if the direction of rotation of the motor is constant, the electric wheelchair may move forward or backward depending on the direction of the casters at that time.
  • An electric wheelchair which is an embodiment, A vehicle body on which the passenger faces forward and rides, a caster provided on the vehicle body and having a wheel and a support portion that rotatably supports the wheel; a motor that drives the wheel; a rotation detector that detects the rotation state of the motor; an attitude sensor provided on the vehicle body; a direction detector that detects the direction of the caster; a control device that controls the motor; with The control device is a running state determination process for determining a running state of the vehicle body on a slope based on the output of the rotation detector, the output of the attitude sensor, and the output of the direction detector; and a control process for controlling the motor based on the determination result of the running state determination process.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric wheelchair according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an external view of a caster.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the wheel.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the support.
  • 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram showing directions of casters that can be detected by a direction detector.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example for controlling the operation of the motor in the electric wheelchair.
  • FIG. 8 is a block diagram showing details of the processor and drive circuitry.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining how to generate a speed command value.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the speed command value is generated when the upper limit value is set.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining how to generate a speed command value.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the speed command value is generated when the upper limit value is set.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the tilt angle of the electric wheelchair.
  • FIG. 12 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of motor control processing.
  • the electric wheelchair of the embodiment is A vehicle body on which the passenger faces forward and rides, a caster provided on the vehicle body and having a wheel and a support portion that rotatably supports the wheel; a motor that drives the wheel; a rotation detector that detects the rotation state of the motor; an attitude sensor provided on the vehicle body; a direction detector that detects the direction of the caster; a control device that controls the motor; with The control device is a running state determination process for determining a running state of the vehicle body on a slope based on the output of the rotation detector, the output of the attitude sensor, and the output of the direction detector; and a control process for controlling the motor based on the determination result of the running state determination process.
  • the inclination angle of the vehicle body can be obtained based on the output of the posture sensor, and it can be determined whether or not the vehicle body is positioned on a slope. Furthermore, it can be determined whether the vehicle body is traveling forward or backward based on the output of the rotation detector and the output of the direction detector. As a result, regardless of the direction of the casters, it is possible to determine whether the vehicle body is traveling on a downhill road or an uphill road, and appropriately control the motor according to this driving state. be able to.
  • the motor is caused to generate regenerative braking force when the rotational speed of the motor exceeds a predetermined upper limit.
  • the running state determination process it is determined whether or not the running state is running on a downhill road.
  • the upper limit value when it is determined that the running state is running on a downhill road is lower than the upper limit value when it is determined that the running state is not running on a downhill road.
  • the regenerative braking force can be generated at a lower rotational speed than when the vehicle is traveling on a road other than the downhill road.
  • the running state determination process it is determined whether or not the running state is reverse running on a downhill road.
  • the upper limit value when it is determined that the driving state is backing up on a downhill road is higher than the upper limit value when it is determined that the driving state is not backing up on a downhill road.
  • a low value is preferred.
  • the regenerative braking force can be generated at a lower speed than when traveling forward on a downhill road.
  • the motor is feedback-controlled based on the output of the rotation detector.
  • feedback control of the motor is performed to appropriately control the motor so that the rotational speed of the motor (running speed of the vehicle body) does not decrease. can be done.
  • the rotational speed of the motor running speed of the vehicle body
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric wheelchair according to an embodiment.
  • This electric wheelchair 1 includes a vehicle body 2 mainly composed of a frame such as a metal pipe, a pair of main wheels 3 provided on the left and right sides of the vehicle body 2, and a pair of wheels 3 also provided on the vehicle body 2.
  • a caster 4 is provided.
  • the electric wheelchair 1 of the present embodiment applies a driving force to the wheels 20 of the casters 4 when the passenger or the caregiver of the electric wheelchair 1 manually operates the electric wheelchair 1, and the passenger or the caregiver manually It has a function to assist operation.
  • the body body 2 is provided with a seat portion 10 on which the passenger sits, a backrest portion 12, armrests 14 supporting the elbows of the passenger, and footrests 16 supporting the feet of the passenger.
  • the direction in which the front of the passenger faces is the front, and the opposite direction is the rear. Therefore, the passenger faces the front of the electric wheelchair 1 when getting on.
  • the left side is defined as the left side as seen from the passenger
  • the right side is defined as the right side as seen from the passenger.
  • a grip 18 that is held by a caregiver is provided above the backrest portion 12 .
  • a caregiver stands behind the electric wheelchair 1, grips the grip 18, and pushes the electric wheelchair 1 forward to make the electric wheelchair 1 travel.
  • a pair of main wheels 3 are rotatably provided on both left and right sides of the vehicle body 2 .
  • a hand rim 3 a is provided outside the main wheel 3 .
  • the hand rim 3 a is provided concentrically and integrally with the main wheel 3 .
  • a rider can rotate the main wheels 3 by pedaling the hand rims 3a, and the electric wheelchair 1 can be driven. As described above, the electric wheelchair 1 of the present embodiment can be driven manually by the passenger or the helper.
  • a pair of main wheels 3 are provided with brakes (not shown) that can be operated by the rider or an assistant. A passenger or a caregiver can apply the brake using the brake, or can apply the brake so as to stop the rotation of the main wheel 3 with the hand rim 3a.
  • a pair of casters 4 are provided in front of the pair of main wheels 3 .
  • the caster 4 includes a wheel 20 and a support portion 22 that rotatably supports the wheel 20 .
  • the support portion 22 is attached to the lower end of a bracket 2 a provided on the vehicle body 2 .
  • the bracket 2a is a cylindrical member and is provided on a lower frame 2b extending in the front-rear direction on the lower side of the vehicle body 2.
  • the support portion 22 has a fork 24 that rotatably supports the wheel 20 .
  • the fork 24 supports the wheel 20 so as to be rotatable around the central axis S1 of the wheel 20 . Further, the fork 24 is provided so as to be able to turn around a turning axis S2 extending vertically along the bracket 2a and the support portion 22.
  • the central axis S1 of the wheel 20 is not orthogonal to the turning axis S2 and is deviated.
  • the central axis S1 is shifted rearward with respect to the pivot axis S2. Therefore, the wheel 20 is supported by the support portion 22 with a predetermined caster angle.
  • the support part 22 supports the wheel 20 so that the direction of the wheel 20 (orientation of the caster 4 ) follows the traveling direction of the vehicle body 2 .
  • FIG. 2 is an external view of the caster 4.
  • FIG. 3 is a sectional view of the wheel 20. As shown in FIG. Note that FIG. 3 shows a cross section including the central axis S1. Both of the pair of casters 4 have the same configuration.
  • the caster 4 includes wheels 20 and supports 22 as described above.
  • the fork 24 that supports the wheel 20 is a metal member that includes a pair of arms 24a extending on both sides in the axial direction of the wheel 20, and a plate-shaped pedestal 24c that connects the pair of arms 24a.
  • a cover 25 is provided on one arm 24a of the pair of arms 24a. In the space between the cover 25 and one arm 24a, wiring, parts, etc. related to the motor for driving the wheel 20 are accommodated.
  • the wheels 20 are provided at the lower ends of the pair of arms 24a. As shown in FIG. 3, holes 24b are provided at the ends of the pair of arms 24a.
  • a hollow shaft 28 is inserted through the hole 24b. Hollow shaft 28 is a member for supporting wheel 20 .
  • a pair of nuts 30 are attached to both ends of the hollow shaft 28 .
  • the hollow shaft 28 is fixed to the pair of arms 24a by a pair of nuts 30 so as not to rotate around the central axis S1.
  • a wheel 20 and a motor 32 for driving the wheel 20 are provided on the outer peripheral side of the hollow shaft 28 .
  • the motor 32 is a so-called in-wheel motor and is provided integrally with the wheel 20 .
  • the motor 32 includes a housing 34 , a rotor 36 provided within the housing 34 , a stator 38 and a rotation detector 42 .
  • the housing 34 is arranged on the outer peripheral side of the hollow shaft 28 .
  • the housing 34 is internally fitted and fixed to the inner peripheral surface 20 a of the wheel 20 and can rotate integrally with the wheel 20 .
  • the housing 34 includes a cylindrical portion 34a and a pair of annular portions 34b extending radially inward from both axial ends of the cylindrical portion 34a.
  • Wheels 20 are provided on the outer peripheral surface 34a1 of the cylindrical portion 34a.
  • a rotor 36 is fixed to the inner peripheral surface 34a2 of the cylindrical portion 34a.
  • a pair of rolling bearings 40 are provided between the inner peripheral surfaces 34b1 of the pair of annular portions 34b and the outer peripheral surface 28a of the hollow shaft 28. As shown in FIG. The pair of rolling bearings 40 are externally fitted and fixed to the outer peripheral surface 28a of the hollow shaft 28, and are internally fitted and fixed to the inner peripheral surface 34b1 of the annular portion 34b. Thereby, the pair of rolling bearings 40 supports the housing 34 and the wheel 20 with respect to the hollow shaft 28 so as to be rotatable together.
  • the rotor 36 includes a rotor yoke fixed to the inner peripheral surface 34a2 of the cylindrical portion 34a, magnets, and the like. Therefore, the rotor 36 can rotate integrally with the housing 34 with respect to the hollow shaft 28 .
  • the stator 38 includes an iron core 38a and windings 38b. The stator 38 is arranged on the inner peripheral side of the rotor 36 so as to face the rotor 36 with a predetermined gap therebetween.
  • the stator 38 is fixed to the outer peripheral surface 28 a of the hollow shaft 28 . Therefore, the stator 38 and the rotor 36 can rotate relative to each other while facing each other.
  • the motor 32 When the motor 32 is driven and controlled, the rotor 36 rotates with respect to the stator 38 to rotationally drive the wheel 20 that can rotate integrally with the rotor 36 . In this manner, the motor 32 outputs driving force for causing the electric wheelchair 1 to travel. Also, the motor 32 regenerates the rotational force given from the wheel 20 and outputs regenerated electric power. The regenerated power is charged in a battery 72, which will be described later.
  • the rotation detectors 42 are Hall sensors, and for example, three of them are fixed on the hollow shaft 28 side. Three rotation detectors 42 are arranged close to the rotor 36 and detect the rotation state of the rotor 36 with respect to the stator 38 .
  • the motor 32 (winding 38b) and the rotation detector 42 are connected via a cable 44 to a control device 76 in a control box 78 provided in the vehicle body 2 and a battery 72 (to be described later).
  • the cable 44 passes through the hole 28b of the hollow shaft 28 and extends to the outside. Cable 44 is used to supply power to motor 32 (winding 38 b ) and to provide the output of rotation detector 42 to controller 76 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the support portion 22. As shown in FIG. FIG. 4 shows a cross section including the pivot S2. In FIG. 4, the left side of the paper surface is the front side of the vehicle, and the right side of the paper surface is the rear side of the vehicle. As shown in FIGS. 2 and 4 , the support portion 22 further includes a mount member 50 , an inner shaft 52 and an outer cylindrical portion 54 in addition to the fork 24 .
  • the mount member 50 is a cylindrical member. A central axis of the mount member 50 extends along the pivot axis S2.
  • the mount member 50 is inserted into the bracket 2a of the vehicle body 2 and fixed to the bracket 2a.
  • the caster 4 is fixed to the vehicle body 2 by fixing the mount member 50 to the bracket 2a.
  • the inner shaft 52 is a member arranged concentrically with the mount member 50 .
  • the central axis of the inner shaft 52 is also along the pivot axis S2.
  • the inner shaft 52 is fixed to the mounting member 50 .
  • the inner shaft 52 has a small diameter portion 52a and a large diameter portion 52b.
  • the small diameter portion 52 a is inserted into the inner peripheral side of the mount member 50 .
  • a pair of rolling bearings 56 are provided between the small-diameter portion 52a and the mount member 50 .
  • a pair of rolling bearings 56 are fitted and fixed to the outer peripheral surface 52a1 of the small diameter portion 52a.
  • a pair of rolling bearings 56 are fitted and fixed to the inner peripheral surface 50 a of the mount member 50 .
  • the inner peripheral surface 50a of the mount member 50 has an upper inner peripheral surface 50a1, a lower inner peripheral surface 50a2, and an annular projecting portion 50a3 between the inner peripheral surfaces 50a1 and 50a2.
  • a pair of rolling bearings 56 are fixed to both inner peripheral surfaces 50a1 and 50a2.
  • the annular protrusion 50 a 3 is interposed between the pair of rolling bearings 56 .
  • the pair of rolling bearings 56 are axially positioned with respect to the mount member 50 by the annular projecting portion 50a3.
  • the step surface 52c is an upward annular surface that connects the small diameter portion 52a and the large diameter portion 52b of the inner shaft 52 . Both the inner and outer rings of the lower rolling bearing 56 are in contact with the step surface 52c. Therefore, the inner and outer rings of the lower rolling bearing 56 cannot rotate relative to each other.
  • a threaded portion 52a2 is provided at the tip of the small diameter portion 52a.
  • a bolt 58 is screwed onto the threaded portion 52a2.
  • a washer 60 is interposed between the upper rolling bearing 56 of the pair of rolling bearings 56 and the bolt 58 . Both the inner and outer rings of the upper rolling bearing 56 are in contact with the washer 60 . Therefore, the inner and outer rings of the upper rolling bearing 56 are also relatively non-rotatable.
  • the bolt 58 axially tightens the pair of rolling bearings 56 between the washer 60 and the step surface 52c.
  • the inner shaft 52 is thereby fixed to the mount member 50 .
  • the inner and outer rings of the pair of rolling bearings 56 cannot rotate relative to each other. Therefore, the inner shaft 52 and the mount member 50 cannot rotate relative to each other.
  • a large diameter portion 52b of the inner shaft 52 extends downward from the lower end of the mount member 50 .
  • the large diameter portion 52b has a hole portion 52b1 inside. Therefore, the large diameter portion 52b is cylindrical.
  • the hole portion 52b1 opens downward.
  • a connection mechanism 62 is arranged inside the hole portion 52b1.
  • the connection mechanism 62 is a mechanism for connecting the cable 44 extending from the motor 32 and a cable (not shown) extending from the control device 76 of the vehicle body 2, and has, for example, a slip ring mechanism.
  • the connection mechanism 62 maintains an electrical connection between the motor 32 and the controller 76 without twisting the tracks such as the cable 44 even if the motor 32 and the fork 24 pivot about the pivot axis S2.
  • An outer cylindrical portion 54 is provided on the outer peripheral side of the large diameter portion 52b.
  • the outer cylindrical portion 54 is fixed to the upper surface of the pedestal portion 24c by bolts 24d.
  • a hole portion 24e is provided in the pedestal portion 24c.
  • the tip of the large diameter portion 52b is inserted into the hole portion 24e.
  • a cable 44 extending from the motor 32 is connected to a connection mechanism 62 arranged in a hole 52b1 of the large diameter portion 52b.
  • a pair of rolling bearings 64 is provided between the outer cylindrical portion 54 and the large diameter portion 52b.
  • a pair of rolling bearings 64 are fitted and fixed to the outer peripheral surface 52b2 of the large diameter portion 52b.
  • a pair of rolling bearings 64 are fitted and fixed to the inner peripheral surface 54 a of the outer cylindrical portion 54 .
  • the pair of rolling bearings 64 supports the outer cylindrical portion 54 so as to be able to turn about the turning axis S2 with respect to the large diameter portion 52b.
  • the outer cylindrical portion 54 is fixed to the base portion 24c of the fork 24. As shown in FIG.
  • the large diameter portion 52b inner shaft 52
  • the pair of rolling bearings 64 support the fork 24 and the wheel 20 to the vehicle body 2 so as to be able to turn around the turning axis S2.
  • the support portion 22 also includes a direction detector 66 for detecting the orientation of the casters 4 .
  • the direction detector 66 is a magnetic proximity sensor and includes a magnetic sensor 66a and a magnet member 66b.
  • the magnetic sensor 66a includes, for example, a Hall element or the like, and is configured to detect a magnetic field with a detection surface 66a1.
  • the output of the magnetic sensor 66a is ON when a magnetic field is detected, and OFF when no magnetic field is detected.
  • the magnetic sensor 66 a is connected to the control device 76 and the output of the magnetic sensor 66 a is given to the control device 76 .
  • the magnetic sensor 66a is fixed to the upper end portion of the outer peripheral surface 52b2 of the large diameter portion 52b.
  • the magnetic sensor 66a is provided at a portion of the outer peripheral surface 52b2 facing the rear side of the vehicle.
  • the magnet member 66b is provided on the upper end inner peripheral surface 54b of the outer cylindrical portion 54. As shown in FIG.
  • the magnet member 66b is arranged with a slight gap from the magnetic sensor 66a.
  • the upper end of the outer cylindrical portion 54 is closed by an annular member 55 .
  • the annular member 55 shields the direction detector 66 and the like housed inside the outer cylindrical portion 54 from the external environment.
  • the annular member 55 is interposed between the mount member 50 and the large diameter portion 52b.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. A flat portion 52b3 is provided on the outer peripheral surface 52b2.
  • the flat portion 52b3 faces the rear side of the vehicle.
  • the magnetic sensor 66a is fixed to the flat portion 52b3. Therefore, the magnetic sensor 66a is provided so that the detection surface 66a1 faces the rear of the vehicle.
  • the upper end inner peripheral surface 54b of the outer cylindrical portion 54 includes a front inner peripheral surface 54b1 and a rear inner peripheral surface 54b2.
  • the rear inner peripheral surface 54b2 is recessed radially outward with respect to the front inner peripheral surface 54b1.
  • the magnet member 66b is strip-shaped and formed of, for example, a rubber magnet.
  • the magnet member 66b is provided on the rear inner peripheral surface 54b2.
  • the inner peripheral surface 66b1 of the magnet member 66b and the front inner peripheral surface 54b1 are flush with each other.
  • the magnet member 66b is provided over a range R on the upper end inner peripheral surface 54b.
  • a range R is an angular range of the outer cylindrical portion 54 around the pivot axis S2.
  • a range R indicates a range from one end 66b3 of the magnet member 66b to the other end 66b4 of the magnet member 66b.
  • the range R is positioned on the wheel 20 side of the entire angular range around the pivot S2 in the outer cylindrical portion 54 .
  • Range R is symmetrical with respect to straight line L1.
  • a straight line L1 is a straight line that passes through the turning axis S2 and is orthogonal to the straight line L2.
  • a straight line L2 is a straight line that passes through the turning axis S2 and is parallel to the central axis S1.
  • the range R is set to a range of 180 degrees or less. In this embodiment, the angular range is, for example, approximately 170 degrees.
  • the magnet member 66b turns around the turning axis S2 together with the fork 24 and the wheel 20, and rotates relative to the large diameter portion 52b. Therefore, as the fork 24 turns, the relative position between the magnet member 66b and the magnetic sensor 66a changes.
  • FIG. 5 when the wheel 20 is positioned on the vehicle rear side of the pivot S2, the magnet member 66b and the magnetic sensor 66a are positioned to face each other. In this case, the output of the magnetic sensor 66a is turned ON.
  • the magnet member 66b and the magnetic sensor 66a will not face each other. In this case, the output of the magnetic sensor 66a is turned off.
  • the output of the magnetic sensor 66a indicates the relative position between the magnet member 66b and the magnetic sensor 66a.
  • the direction detector 66 can detect the direction of the caster 4 .
  • FIG. 6 is a diagram showing the directions of the caster 4 that can be detected by the direction detector 66. As shown in FIG. In FIG. 6, P1, P2, and P3 indicate the positions of the wheels 20. As shown in FIG. FIG. 6 shows a state in which the wheel 20 is positioned at position P1.
  • the magnetic sensor 66a detects the magnetic field of the magnet member 66b when the wheel 20 is positioned within the turning range E1, which is the range from the position P1 to the position P3. Also, the magnetic field of the magnet member 66b is not detected when the wheel 20 is positioned outside the turning range E1. That is, the output of the magnetic sensor 66a is ON when the wheel 20 is positioned within the turning range E1, and is OFF when the wheel 20 is positioned outside the turning range E1. Thus, the direction detector 66 can detect whether the caster 4 is oriented in the turning range E1 or outside the turning range E1.
  • the turning range E1 is the angular range of the inner shaft 52 around the turning axis S2.
  • the angle between the straight line L1 when the wheel 20 is positioned at the position P1 and the straight line L3 is approximately 85 degrees.
  • the straight line L3 is a straight line that passes through the turning axis S2 and is parallel to the vehicle front-rear direction. Further, the angle between the straight line L11, which is the straight line L1 when the wheel 20 is positioned at the position P3, and the straight line L3 is about 85 degrees.
  • the turning range E1 is the angular range between the straight line L1 and the straight line L11. In other words, the turning range E1 is a range of approximately 170 degrees including positions P1, P2, and P3.
  • the pivot range E1 is located on the rear side of the vehicle. Also, the wheels 20 of the casters 4 follow the traveling direction of the vehicle body 2 . Therefore, when the vehicle body 2 moves forward, the wheels 20 of the casters 4 turn toward the rear of the vehicle and are positioned within the turning range E1. Therefore, in the following description, the direction of the caster 4 when the wheel 20 is positioned within the turning range E1 is defined as "forward”, and the direction of the caster 4 when the wheel 20 is positioned outside the turning range E1 is defined as "backward”. do. Therefore, the output of the magnetic sensor 66a is ON when the caster 4 faces forward, and OFF when the caster 4 faces backward.
  • the direction detector 66 is provided on each of the pair of casters 4 . Therefore, the electric wheelchair 1 of this embodiment has a pair of direction detectors 66 .
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example for controlling the operation of the motor 32 in the electric wheelchair 1.
  • the electric wheelchair 1 has a pair of motors 32 corresponding to the pair of casters 4 .
  • the electric wheelchair 1 includes a battery 72 , a posture sensor 74 , and a control device 76 in addition to the above-described pair of magnetic sensors 66 a (direction detector 66 ) as devices for controlling the operation of the pair of motors 32 .
  • the battery 72, attitude sensor 74, and controller 76 are housed in a control box 78 (FIG. 1) secured to the backrest portion 12. As shown in FIG.
  • the battery 72 supplies power to the pair of motors 32 and to each part that requires operating power.
  • a control device 76 controls the pair of motors 32 .
  • the attitude sensor 74 is a three-axis acceleration sensor that detects acceleration in directions of three axes perpendicular to each other.
  • An attitude sensor 74 is fixed within a control box 78 .
  • the output of attitude sensor 74 is provided to controller 76 .
  • the control device 76 Based on the output of the attitude sensor 74, the control device 76 can three-dimensionally obtain the tilt angle of the attitude sensor 74 with respect to the vertical direction (direction of gravitational acceleration). Therefore, the control device 76 can obtain the tilt angle of the electric wheelchair 1 .
  • the control device 76 obtains the tilt angle of the electric wheelchair 1 in the front-rear direction.
  • the controller 76 comprises a processor 76a and a pair of drive circuits 76b.
  • the processing device 76a can determine the rotation speed and rotation direction of the pair of motors 32 based on the output from the pair of rotation detectors 42.
  • FIG. In this embodiment, the rotation direction of the motor 32 that moves the vehicle body 2 forward when the casters 4 are directed forward is defined as the forward rotation direction, and the rotation in the direction opposite to the forward rotation direction is defined as the reverse rotation direction.
  • the processing device 76 a also has a function of generating a speed command value for the pair of motors 32 based on the rotational speeds of the pair of motors 32 .
  • the pair of drive circuits 76b has a function of applying drive power to the pair of motors 32 based on the speed command value generated by the processing device 76a.
  • the pair of motors 32 each includes a motor body 80 including a rotor 36, a stator 38, etc., and the rotation detector 42 described above.
  • Rotation detector 42 is connected to processor 76a and driver circuit 76b and provides an output to processor 76a and driver circuit 76b.
  • FIG. 8 is a block diagram showing details of the processing device 76a and the drive circuit 76b. Although only one drive circuit 76b of the pair of drive circuits 76b is shown in FIG. 8, the other drive circuit 76b has the same configuration.
  • the drive circuit 76b includes a feedback controller 82 and a limiter 84. As shown in FIG. Feedback controller 82 is provided with the speed command value from processor 76 a and the output from rotation detector 42 . The feedback controller 82 obtains the rotational speed of the motor 32 based on the output from the rotation detector 42, obtains the difference between the rotational speed of the motor 32 and the speed command value, and adds the difference to the speed command value. Output the correction value (voltage). The correction value is added to the speed command value (voltage). Thus, the drive circuit 76b controls the motor 32 with the speed command value to which the correction value is added. That is, the drive circuit 76b feedback-controls the motor 32 based on the output of the rotation detector 42. FIG.
  • the speed command value to which the correction value has been added is given to the limiter 84 .
  • the limiter 84 is, for example, a variable limiter circuit.
  • the limiter 84 limits the output of signals larger than the upper limit.
  • Limiting unit 84 outputs a speed command value within the range of the upper limit. That is, the limiter 84 sets the upper limit value U for the rotation speed of the motor 32 .
  • the output of the limiter 84 is given to an inverter (not shown) included in the drive circuit 76b.
  • the inverter supplies electric power from the battery 72 to the motor 32 as drive electric power based on the output of the limiter 84 .
  • the inverter also supplies regenerative electric power generated by the motor 32 with the rotational force of the wheels 20 to the battery 72 .
  • Feedback controller 82 and limiter 84 are controlled by processor 76a.
  • the processing device 76a is configured by a computer or the like that includes a processor and a storage unit such as a memory or hard disk.
  • the storage unit stores computer programs to be executed by the processor and necessary information.
  • the processor implements various processing functions of the processing device 76a by executing a computer program stored in a non-transitory computer-readable recording medium such as a storage unit.
  • the processing device 76a also has a function of executing a running state determination process 76a1 and a motor control process 76a2, in addition to generating the speed command value described above.
  • the running state determination processing 76a1 and the motor control processing 76a2 will be described later.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining how to generate a speed command value.
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the speed command value or the rotation speed of the motor 32 .
  • the rotation speed of the motor 32 substantially indicates the running speed of the electric wheelchair 1 .
  • the processor 76a generates a speed command value based on the speed at that time after the passenger or an assistant manually accelerates the electric wheelchair 1.
  • FIG. 9 the solid line between time t1 and time t2 indicates the change over time of the rotational speed of the motor 32 when the passenger or the caregiver manually accelerates the electric wheelchair 1 . Between time t1 and time t2, the processor 76a does not energize the motor 32 and the motor 32 rotates freely.
  • the processing device 76a starts generating a speed command value when the electric wheelchair 1 is accelerated by manual operation or the like and then when the electric wheelchair 1 switches from acceleration to deceleration. Based on the rotation speed of the motor 32, the processing device 76a detects the timing at which the electric wheelchair 1 switches from acceleration to deceleration.
  • the processing device 76a sets the rotational speed of the motor 32 at time t2 as the initial speed Vs of the speed command value, and starts generating the speed command value based on the initial speed Vs.
  • the speed command value obtained by the processing device 76a is represented by a diagram T1.
  • the rotation speed decreases from the initial speed Vs in proportion to the elapsed time and becomes 0.
  • the processing device 76a obtains the speed command value along with the elapsed time when decelerating from the initial speed Vs at a predetermined deceleration.
  • the predetermined deceleration is represented by a value obtained by inverting the sign of the slope of the diagram T1.
  • the deceleration is a value indicating the amount of decrease in speed per unit time. Therefore, the greater the deceleration, the greater the degree of deceleration.
  • the processing device 76a generates a speed command value according to the passage of time according to the diagram T1, and supplies it to the drive circuit 76b.
  • the processing device 76a performs the same operation both when the rotation direction of the motor 32 is the forward rotation direction and when the rotation direction is the reverse rotation direction. Therefore, if the rotation direction of the motor 32 at time t2 is the forward rotation direction, the processor 76a generates a speed command value for the forward rotation direction, and if the rotation direction of the motor 32 at time t2 is the reverse rotation direction, Generate a speed command value for the reverse rotation direction.
  • the drive circuit 76b controls the motor 32 based on the speed command value from the processor 76a.
  • the rotation speed of the motor 32 is controlled so as to substantially match the line T1 in FIG.
  • the drive circuit 76b controls the motor 32 without feedback control.
  • the rotational speed of the motor 32 at this time is indicated by a diagram T2 in FIG.
  • the load acting on the motor 32 is greater than that on a flat road. Therefore, the rotation speed of the motor 32 becomes lower than the rotation speed indicated by the speed command value, as shown in the diagram T2.
  • the drive circuit 76b controls the motor 32 by feedback control based on the output of the rotation detector 42, it is assumed that the electric wheelchair 1 travels uphill.
  • the rotation speed of the motor 32 is controlled so as to follow the line T1 in FIG.
  • the motor 32 can be appropriately controlled so that the rotational speed of the motor 32 (the running speed of the electric wheelchair 1) does not decrease.
  • the processing device 76 a also has a function of setting the upper limit value U of the limiter 84 .
  • the processing unit 76a can select one of four values u1, u2, u3, u4 as the upper limit value U.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the speed command value is generated when the upper limit value U is set.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the speed command value or the rotational speed of the motor 32 .
  • the value u1 is the largest and the value u4 is the smallest.
  • the motor 32 rotates at a rotation speed exceeding the upper limit value U
  • the motor 32 rotates at a speed equal to or higher than the speed command value.
  • the processing device 76a When the rotation speed of the motor 32 exceeds the upper limit value U, the processing device 76a generates a speed command value corresponding to the upper limit value U and gives it to the drive circuit 76b. In this case, the rotation speed of the motor 32 becomes higher than the speed command value.
  • the processor 76a causes the motor 32 to generate regenerative braking force when the rotation speed of the motor 32 exceeds the upper limit U.
  • the solid line from time t11 to time t12 indicates the change over time of the rotation speed of the motor 32 when the passenger or the caregiver manually accelerates the electric wheelchair 1 .
  • the processor 76a does not energize the motor 32, and the motor 32 rotates freely.
  • the processor 76a obtains the speed command value as shown in FIG.
  • the processing device 76a causes the motor 32 to generate regenerative braking force to decelerate the electric wheelchair 1.
  • the processing device 76a generates regenerative braking force until the rotation speed of the motor 32 reaches the value u4.
  • the controller 76 changes the value u4 to the initial speed of the speed command value. Vs, and generation of the speed command value is started based on the initial speed Vs.
  • the speed command value obtained by the processing device 76a is represented by a dashed diagram T11. As described above, the processing device 76a obtains the speed command value along the elapsed time when decelerating from the initial speed Vs at a predetermined deceleration. The processor 76a obtains the speed command value based on the same deceleration regardless of the upper limit value U.
  • the processor 76a provides the drive circuit 76b with a speed command value according to the passage of time according to the diagram T11. As a result, the rotation speed of the motor 32 is restricted so as not to greatly exceed the upper limit value U (value u4).
  • U value u4
  • the control device 76 By appropriately selecting the upper limit value U by the control device 76, for example, it is possible to prevent the electric wheelchair 1 from traveling at a relatively high speed due to inertia or the like when traveling on a downhill road.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining the inclination angle of the electric wheelchair 1.
  • FIG. 11A shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are above the main wheels 3.
  • 11B shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are below the main wheels 3.
  • FIG. 11A shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are above the main wheels 3.
  • the control device 76 can obtain the tilt angle of the vehicle body 2 in the longitudinal direction based on the output of the posture sensor 74 .
  • the control device 76 obtains an angle formed by a straight line h2 along the longitudinal direction of the vehicle body 2 when the electric wheelchair 1 is positioned on a flat road and a horizontal line h1 as an inclination angle ⁇ .
  • the straight line h2 is parallel to the horizontal direction when the electric wheelchair 1 is positioned on a flat road.
  • the tilt angle ⁇ is a positive value.
  • the tilt angle ⁇ is a negative value.
  • the control device 76 can determine that the vehicle body 2 is tilted so as to rise forward on the slope S with the tilt angle ⁇ . Further, when the tilt angle ⁇ is a negative value, the control device 76 can determine that the vehicle body 2 is tilted forward on the slope S with the tilt angle ⁇ .
  • the traveling state in which the vehicle body 2, which is tilted in the front-rear direction so as to rise forward, travels forward is defined as “traveling forward on an uphill road.” It says. Further, as shown in FIG. 11(a), the traveling state in which the vehicle body 2, which is tilted in the longitudinal direction so as to rise forward, advances rearward, is referred to as “driving backward on a downhill road”. As shown in FIG. 11(b), the traveling state in which the vehicle body 2, which is tilted in the longitudinal direction so as to descend forward, travels forward is referred to as “driving forward on a downhill”. Further, as shown in FIG. 11(b), the traveling state in which the vehicle body 2, which is tilted in the front-rear direction so as to descend forward, travels rearward is referred to as "reversing on an uphill road”.
  • FIG.12 and FIG.13 is a flowchart which shows an example of a driving state determination process. Note that A in FIG. 12 is connected to A in FIG. 13 . B in FIG. 12 is connected to B in FIG. The processing device 76a of the control device 76 executes a running state determination process 76a1 (FIG. 8) as needed to determine the running state of the vehicle body 2.
  • FIG. 8 shows a running state determination process 76a1 (FIG. 8) as needed to determine the running state of the vehicle body 2.
  • the processing device 76a executes the driving state determination processing 76a1, it first acquires the output of each sensor (step S1).
  • the processing device 76a acquires the output of the pair of direction detectors 66 (magnetic sensors 66a), the output of the pair of rotation detectors 42, and the output of the attitude sensor 74.
  • the processing device 76a determines whether or not the tilt angle ⁇ is greater than the threshold ⁇ th1 (step S2).
  • the threshold value ⁇ th1 is a preset positive value, and is a value for determining whether or not the vehicle body 2 is tilted upward.
  • the threshold ⁇ th1 is set according to the specifications of the electric wheelchair 1, such as the vehicle weight of the electric wheelchair 1, the weight of the passenger, and the rated output of the motor.
  • step S2 When it is determined in step S2 that the tilt angle ⁇ is greater than the threshold value ⁇ th1, the processing device 76a proceeds to step S3. After step S3, the processing device 76a determines whether the vehicle body 2 is tilted upward.
  • step S2 when it is determined in step S2 that the tilt angle ⁇ is not greater than the threshold value ⁇ th1, the processing device 76a proceeds to step S14 in FIG. 13 via A in FIGS.
  • the processing device 76a determines whether or not both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are ON. In step S3, the processing device 76a determines whether the direction of the pair of casters 4 is forward. When determining that both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are ON, the processing device 76a proceeds to step S4. After step S4, the processing device 76a determines whether the caster 4 is facing forward. In step S4, the processing device 76a determines whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and whether the rotation speed V (the absolute value thereof) of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth (step S4).
  • the processing device 76a determines the rotation speed of the pair of motors 32 and determines the rotation direction of the pair of motors 32.
  • FIG. The processing device 76a obtains the rotation speed of the pair of motors 32 and determines the rotation direction of the pair of motors 32 regardless of whether the pair of motors 32 are being driven.
  • the threshold Vth is a preset value and is a value for determining whether or not the vehicle body 2 is running.
  • step S4 When it is determined in step S4 that the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S5, and the running state of the vehicle body 2 is determined. is determined to be “running forward on an uphill road", and the process returns to step S1.
  • step S5 the vehicle body 2 is tilted forward, the casters 4 are facing forward, and the pair of motors 32 are rotating in the normal direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running forward on an uphill road" ((a) in FIG. 11).
  • step S4 If it is determined in step S4 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the forward rotation direction or that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S6. , whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the reverse rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or higher than the threshold value Vth.
  • step S6 If it is determined in step S6 that the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction and the rotational speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S7 to determine the running state of the vehicle body 2. is determined to be "running backwards on a downhill road", and the process returns to step S1.
  • step S7 the vehicle body 2 is tilted forward, the caster 4 is facing forward, and the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running backwards on a downhill road" ((a) in FIG. 11).
  • the wheels 20 of the casters 4 are driven by the pair of motors 32, so it is possible that the casters 4 may move backward while facing forward. Conversely, it is possible that the casters 4 are facing backward while the vehicle is traveling forward.
  • step S6 If it is determined in step S6 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the reverse rotation direction, or if it is determined that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S8. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1.
  • step S3 When it is determined in step S3 that both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are not ON (at least one of the outputs of the pair of magnetic sensors 66a is OFF), the processing device 76a proceeds to step S9 to 66a are both OFF. In step S9, the processing device 76a determines whether or not the pair of casters 4 are facing backward. When determining that both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are OFF, the processing device 76a proceeds to step S10. After step S10, the processing device 76a determines whether the caster 4 is facing backward. In step S10, the processing device 76a determines whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth (step S10).
  • step S10 when it is determined that the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or higher than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S11, and the running state of the vehicle body 2 is determined. is determined to be "running backwards on a downhill road", and the process returns to step S1.
  • step S11 the vehicle body 2 is tilted forward, the caster 4 is facing backward, and the pair of motors 32 are rotating in the normal direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running backwards on a downhill road" ((a) in FIG. 11).
  • step S10 If it is determined in step S10 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the forward rotation direction, or if it is determined that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S12. , whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the reverse rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or higher than the threshold value Vth.
  • step S12 If it is determined in step S12 that the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction and the rotational speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S13 to determine whether the vehicle body 2 is running. is determined to be "running forward on an uphill road", and the process returns to step S1.
  • step S13 the vehicle body 2 is tilted forward and upward, the caster 4 is facing backward, and the pair of motors 32 are rotating in opposite directions. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running forward on an uphill road" ((a) in FIG. 11).
  • step S12 if it is determined that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the reverse rotation direction, or if it is determined that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S8. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1.
  • step S9 If it is determined in step S9 that both of the outputs of the pair of magnetic sensors 66a are not OFF (at least one of the outputs of the pair of magnetic sensors 66a is ON), the processing device 76a proceeds to step S8 to proceed to the vehicle body.
  • the running state of 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1.
  • step S2 determines whether or not the tilt angle ⁇ is smaller than the threshold ⁇ th2 (step S2).
  • the threshold ⁇ th2 is a preset negative value.
  • the absolute value of the threshold ⁇ th2 is equal to the threshold ⁇ th1.
  • the threshold ⁇ th2 is a value for determining whether or not the vehicle body 2 is tilted forward.
  • the processing device 76a determines the inclination angle ⁇ in step S2 in FIG. 12 and step S14 in FIG. 13, and determines whether the vehicle body 2 is traveling on a slope (uphill or downhill).
  • step S14 When it is determined in step S14 that the tilt angle ⁇ is smaller than the threshold value ⁇ th2, the processing device 76a proceeds to step S15. After step S15, the processing device 76a determines whether the vehicle body 2 is tilted downward.
  • the processing device 76a determines whether or not both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are ON. In step S15, the processing device 76a determines whether the direction of the pair of casters 4 is forward. When determining that both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are ON, the processing device 76a proceeds to step S16. After step S16, the processing device 76a determines whether the caster 4 is facing forward. In step S16, the processing device 76a determines whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth (step S16).
  • step S16 When it is determined in step S16 that the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S17, and the running state of the vehicle body 2 is determined. 12 and 13, and returns to step S1 in FIG. 12 via B in FIGS.
  • step S17 the vehicle body 2 is tilted downward, the casters 4 are facing forward, and the pair of motors 32 are rotating in the normal direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running forward on a downhill road" ((b) in FIG. 11).
  • step S16 If it is determined in step S16 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the forward rotation direction or that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S18. , whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the reverse rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or higher than the threshold value Vth.
  • step S18 If it is determined in step S18 that the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction and the rotational speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S19 to determine the running state of the vehicle body 2. 12 and 13, and returns to step S1 in FIG. 12 via B in FIGS.
  • step S19 the vehicle body 2 is tilted downward, the caster 4 is facing forward, and the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running backwards on an uphill road" ((b) in FIG. 11).
  • step S18 if it is determined that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the reverse rotation direction, or if it is determined that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S20. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1 in FIG.
  • step S15 When it is determined in step S15 that both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are not ON (at least one of the outputs of the pair of magnetic sensors 66a is OFF), the processing device 76a proceeds to step S21 to 66a are both OFF.
  • step S21 the processing device 76a determines whether or not the pair of casters 4 are facing backward.
  • step SS22 After step S22, the processing device 76a determines whether the caster 4 is facing backward.
  • step S22 the processing device 76a determines whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth (step S22).
  • step S22 when it is determined that the rotation direction of the pair of motors 32 is the forward rotation direction and the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S23, and the running state of the vehicle body 2 is determined. is determined to be "running backwards on an uphill road", and the process returns to step S1 in FIG.
  • step S23 the vehicle body 2 is tilted forward and downward, the caster 4 is facing backward, and the pair of motors 32 are rotating in the forward rotation direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running backwards on an uphill road" ((b) in FIG. 11).
  • step S22 If it is determined in step S22 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the forward rotation direction or that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S24. , whether the rotation direction of the pair of motors 32 is the reverse rotation direction and whether the rotation speed V of the pair of motors 32 is equal to or higher than the threshold value Vth.
  • step S24 If it is determined in step S24 that the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction and the rotational speed V of the pair of motors 32 is equal to or greater than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S25, and the running state of the vehicle body 2 is determined. is determined to be "running forward on a downhill road", and the process returns to step S1 in FIG.
  • step S25 the vehicle body 2 is tilted forward, the caster 4 is facing backward, and the pair of motors 32 are rotating in the opposite direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running forward on a downhill road" ((b) in FIG. 11).
  • step S24 If it is determined in step S24 that the rotation direction of the pair of motors 32 is not the reverse rotation direction or that the rotation speed V of the pair of motors 32 is smaller than the threshold value Vth, the processing device 76a proceeds to step S20. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1 in FIG.
  • step S21 when it is determined in step S21 that both the outputs of the pair of magnetic sensors 66a are not OFF (at least one of the outputs of the pair of magnetic sensors 66a is ON), the processing device 76a proceeds to step S20 to proceed to the vehicle body. 2 is determined to be stopped or running on a flat road, and the process returns to step S1 in FIG. Further, when it is determined in step S14 that the inclination angle ⁇ is not smaller than the threshold value ⁇ th2 (inclination angle ⁇ is equal to or greater than the threshold value ⁇ th2), the processing device 76a proceeds to step S20, and the vehicle body 2 is stopped running. Alternatively, it is determined that the vehicle is traveling on a flat road, and the process returns to step S1 in FIG.
  • the processing device 76a executes the running state determination process 76a1 (FIG. 8) as needed to determine which of the following five states the running state of the vehicle body 2 corresponds to. ⁇ "Stopping or driving on a flat road” ⁇ "Moving forward on an uphill road” ⁇ "Reversing downhill” ⁇ "Reversing on an uphill road” ⁇ "Driving forward on a downhill road”
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of motor control processing.
  • the processing device 76a of the control device 76 executes motor control processing 76a2 (FIG. 8) as needed to set the upper limit value U of the pair of motors 32.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of motor control processing.
  • the processing device 76a of the control device 76 executes motor control processing 76a2 (FIG. 8) as needed to set the upper limit value U of the pair of motors 32.
  • the processing device 76a executes the motor control processing 76a2
  • the processing device 76a first determines whether or not the running state of the vehicle body 2 determined by the running state determination processing 76a1 is "stopped or running on a flat road" (step S30).
  • the processing device 76a sets the upper limit value U to the value u1 (step S32), and returns to step S30. .
  • step S30 If it is determined in step S30 that the running state of the vehicle body 2 is not "stopping or running on a flat road", the processing device 76a determines whether the running state of the vehicle body 2 is running on a downhill road. (step S33).
  • step S33 if the running state of the vehicle body 2 is neither "running backwards on a downhill road” nor “running forward on a downhill road”, the processing device 76a proceeds to step S35.
  • the running state of the vehicle body 2 is neither "running backwards on a downhill road” nor “running forward on a downhill road”
  • the vehicle body 2 is running on an uphill road.
  • the pair of motors 32 are feedback-controlled, so that the rotation speed of the pair of motors 32 (running speed of the vehicle body 2) decreases.
  • the pair of motors 32 can be appropriately controlled so as not to As a result, even on an uphill road, it is possible to realize the same operability as on a flat road.
  • step S35 the processing device 76a determines whether or not the running state of the vehicle body 2 is "running forward on an uphill road".
  • step S35 When determining in step S35 that the running state of the vehicle body 2 is "running forward on an uphill”, the processing device 76a sets the upper limit value U to the value u1 (step S36), and returns to step S30. Further, when it is determined in step S35 that the running state of the vehicle body 2 is not “running forward on an uphill”, the processing device 76a sets the upper limit value U to the value u2 (step S37), and returns to step S30. In this case, the running state of the vehicle body 2 is "running backwards on an uphill road”.
  • the upper limit value U is set to the same value u1 as in the case of "stopping or running on a flat road”.
  • the upper limit value U is set to a value u2 which is a smaller value than in the case of "running forward on an uphill road”.
  • the upper limit value U is set to a value u2 which is a smaller value than in the case of "running forward on an uphill road”. Since it is set, it is possible to reduce discomfort given to the passenger.
  • step S33 if the running state of the vehicle body 2 is either "running backwards on a downhill road” or “running forward on a downhill road", the processing device 76a determines that the vehicle body 2 is running on a downhill road. It determines, and it progresses to step S39. In step S39, the processing device 76a determines whether or not the running state of the vehicle body 2 is "running forward on a downhill”.
  • step S39 When determining in step S39 that the running state of the vehicle body 2 is "running forward on a downhill", the processing device 76a sets the upper limit value U to the value u3 (step S40), and returns to step S30. Further, when it is determined in step S39 that the running state of the vehicle body 2 is not “running forward on a downhill”, the processing device 76a sets the upper limit value U to a value u4 (step S41), and returns to step S30.
  • step S2 and S14 when it is determined that the vehicle body 2 is traveling on a slope based on the output of the attitude sensor 74 (steps S2 and S14), the output of the rotation detector 42 and the direction detector 66 Based on the output, it is determined whether or not the vehicle body 2 is running downhill (steps S3, S4, S6, S9, S10, S12, S15, S16, S18, S22, S24).
  • the upper limit value U is set to values u3 and u4 that are smaller than the values u1 and u2 when the vehicle body 2 is traveling on an uphill road. . That is, the processing device 76a sets the upper limit value U when it is determined that the running state of the vehicle body 2 is running on a downhill road to U when it is determined that the running state of the vehicle body 2 is not running on a downhill road. set to a value lower than the upper limit U of
  • the upper limit value U is a value u4 that is smaller than when the running state of the vehicle body 2 is "running forward on a downhill”. is set to That is, the processing device 76a sets the upper limit value U when it is determined that the running state of the vehicle body 2 is running backwards on a downhill road, to the upper limit value U when it is determined that the running state is not running backwards on a downhill road. Set to a value lower than the upper limit value U.
  • the electric wheelchair 1 of this embodiment includes the vehicle body 2 on which the rider faces forward and the support section 22 provided on the vehicle body 2 and supporting the wheels 20 and the wheels 20 so as to be able to turn.
  • a pair of casters 4 a motor 32 for driving the wheels 20, a rotation detector 42 for detecting the rotation state of the motor 32, an attitude sensor 74 provided on the vehicle body 2, and a direction for detecting the orientation of the casters 4.
  • a detector 66 and a controller 76 for controlling the motor 32 are provided.
  • the control device 76 Based on the output of the rotation detector 42, the output of the attitude sensor 74, and the output of the direction detector 66, the control device 76 performs a running state determination process 76a1 for determining the running state of the vehicle body 2 on a slope, and a running state determination process 76a1.
  • a processor 76a is provided for executing a motor control process 76a2 for controlling the motor 32 based on the determination result of the process 76a1.
  • the inclination angle ⁇ of the vehicle body 2 can be obtained based on the output of the attitude sensor 74, and it can be determined whether or not the vehicle body 2 is positioned on a slope. Furthermore, based on the output of the rotation detector 42 and the output of the direction detector 66, it can be determined whether the vehicle body 2 is traveling forward or backward. As a result, regardless of the orientation of the casters 4, it is possible to determine whether the vehicle body 2 is traveling on a downhill road or an uphill road, and the motor 32 is controlled according to this driving state. can be done properly.
  • the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive.
  • the proximity sensor using the magnetic sensor 66a is used as the direction detector 66.
  • An eddy-current type proximity sensor that detects eddy currents generated by induction may be used.
  • a detector having contacts such as a slip ring may also be used.
  • the direction detector 66 is configured by a non-contact proximity sensor using the magnetic sensor 66a, it is more durable and waterproof than a contact type detector such as a slip ring.
  • a contact type detector such as a slip ring.
  • the triaxial acceleration sensor is used as the posture sensor 74, but a gyro sensor can be used instead of the triaxial acceleration sensor, and the triaxial acceleration sensor and the gyro sensor can be used together. You can also By using the gyro sensor, it is possible to obtain the angular velocity when the electric wheelchair 1 inclines, and to detect the posture of the electric wheelchair 1 in more detail.
  • the range R which is the angular range in which the magnet member 66b of the direction detector 66 is provided, is set to about 170 degrees, and it is configured to determine whether the direction of the caster 4 is forward or backward.
  • the angular range detectable by the direction detector 66 may be expanded or reduced as appropriate.

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Abstract

搭乗者が前方を向いて乗車する車体本体（２）と、車体本体（２）に設けられ、車輪（２０）及び車輪（２０）を旋回可能に支持する支持部（２２）を有する一対のキャスタ（４）と、車輪（２０）を駆動するモータ（３２）と、モータ（３２）の回転状態を検出する回転検出器（４２）と、車体本体（２）に設けられた姿勢センサ（７４）と、キャスタ（４）の向きを検出する方向検出器（６６）と、モータ（３２）を制御する制御装置（７６）とを備える。制御装置（７６）は、回転検出器（４２）の出力、姿勢センサ（７４）の出力、及び方向検出器（６６）の出力に基づいて、車体本体（２）の坂路における走行状態を判定する走行状態判定処理（７６ａ１）と、走行状態判定処理（７６ａ１）の判定結果に基づいてモータ（３２）を制御するモータ制御処理（７６ａ２）と、を実行する処理装置（７６ａ）を備える。

Description

電動車椅子
　本発明は、電動車椅子に関する。
　　特許文献１には、一対の主輪と、一対のキャスタとを備えた電動車椅子が開示されている。この電動車椅子は、一対の主輪をモータによって駆動するように構成されている。
特開平８－２９４５１６号公報
　上記従来の電動車椅子では、主輪をモータによって駆動するように構成されているが、キャスタの車輪をモータによって駆動し、電動車椅子を走行させることも考えられる。
　一般的にキャスタは、電動車椅子の進行方向を操舵するために、旋回可能に設けられる。よってキャスタの車輪をモータによって駆動する場合、モータの回転方向が一定であったとしても、電動車椅子は、そのときのキャスタの向きによって前進したり後退したりする可能性がある。
　ところで、電動車椅子で降坂路を走行する場合には、車椅子の搭乗者に不快感を与えないように、通常よりも速度を落として走行することが好ましい。
　また、電動車椅子で登坂路を走行する場合には、平坦路と同様にモータを制御すると平坦路と比較して駆動力が不足することがあり、搭乗者に違和感を与えるおそれがある。
　このため、坂路を下る場合と、坂路を登る場合とで、モータの制御を適切に行うことが望まれる。
　しかし、上述のように、キャスタの車輪をモータによって駆動した場合、モータの回転方向が一定であったとしても、電動車椅子は、そのときのキャスタの向きによって前進したり後退したりするので、車輪の回転方向から電動車椅子の進行方向を特定することができず、坂路を登っているのか下っているのかを判定できない場合がある。
　このため、キャスタの車輪をモータによって駆動する電動車椅子では、坂路におけるモータ制御を適切に行うことが困難であった。
　実施形態である電動車椅子は、
　搭乗者が前方を向いて乗車する車体本体と、
　前記車体本体に設けられ、車輪及び前記車輪を旋回可能に支持する支持部を有するキャスタと、
　前記車輪を駆動するモータと、
　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
　前記車体本体に設けられた姿勢センサと、
　前記キャスタの向きを検出する方向検出器と、
　前記モータを制御する制御装置と、
を備え、
　前記制御装置は、
　前記回転検出器の出力、前記姿勢センサの出力、及び前記方向検出器の出力に基づいて、前記車体本体の坂路における走行状態を判定する走行状態判定処理と、
　前記走行状態判定処理の判定結果に基づいて前記モータを制御する制御処理と、を実行する処理部を備える。
　本開示によれば、走行状態に応じてモータの制御を適切に行うことができる。
図１は、実施形態に係る電動車椅子の斜視図である。 図２は、キャスタの外観図である。 図３は、車輪の断面図である。 図４は、支持部の断面図である。 図５は、図４中、Ｖ－Ｖ線矢視断面図である。 図６は、方向検出器によって、検出可能なキャスタの向きを示す図である。 図７は、電動車椅子における、モータの動作制御を行うための構成例を示すブロック図である。 図８は、処理装置及び駆動回路の詳細を示すブロック図である。 図９は、速度指令値の生成の仕方を説明するための図である。 図１０は、上限値を設定した場合の速度指令値の生成の仕方を説明するための図である。 図１１は、電動車椅子の傾斜角度を説明するための図である。 図１２は、走行状態判定処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、走行状態判定処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、モータ制御処理の一例を示すフローチャートである。
　最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）実施形態である電動車椅子は、
　搭乗者が前方を向いて乗車する車体本体と、
　前記車体本体に設けられ、車輪及び前記車輪を旋回可能に支持する支持部を有するキャスタと、
　前記車輪を駆動するモータと、
　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
　前記車体本体に設けられた姿勢センサと、
　前記キャスタの向きを検出する方向検出器と、
　前記モータを制御する制御装置と、
を備え、
　前記制御装置は、
　前記回転検出器の出力、前記姿勢センサの出力、及び前記方向検出器の出力に基づいて、前記車体本体の坂路における走行状態を判定する走行状態判定処理と、
　前記走行状態判定処理の判定結果に基づいて前記モータを制御する制御処理と、を実行する処理部を備える。
　上記構成によれば、姿勢センサの出力に基づいて車体本体の傾斜角を求めることができ、車体本体が坂路に位置するか否かを判定することができる。さらに、回転検出器の出力、及び方向検出器の出力に基づいて車体本体が前進走行中であるのか又は後退走行中であるのかを判定することができる。
　この結果、キャスタの向きに関わらず、車体本体が降坂路を走行中なのか登坂路を走行中なのかといった走行状態を判定することができ、この走行状態に応じてモータの制御を適切に行うことができる。
（２）上記電動車椅子において、
　前記制御処理では、前記モータの回転速度が所定の上限値を超えると前記モータに回生制動力を発生させることが好ましい。
（３）また、上記電動車椅子において、
　前記走行状態判定処理では、前記走行状態が降坂路を走行中であるか否かを判定し、
　前記制御処理では、前記走行状態が降坂路を走行中であると判定された場合の前記上限値を、前記走行状態が降坂路を走行中でないと判定された場合の前記上限値よりも低い値に設定することが好ましい。
　この場合、降坂路においては、降坂路以外を走行中の場合よりもより低い回転速度で回生制動力を発生させることができる。
　この結果、降坂路の走行時において慣性等によって電動車椅子が不必要に高い速度で走行してしまうのを抑制することができる。
（４）上記電動車椅子において、
　前記走行状態判定処理では、前記走行状態が降坂路を後退走行中であるか否かを判定し、
　前記制御処理では、前記走行状態が降坂路を後退走行中であると判定された場合の前記上限値を、前記走行状態が降坂路を後退走行中でないと判定された場合の前記上限値よりも低い値に設定することが好ましい。
　この場合、降坂路を後退走行中である場合においては、降坂路を前進走行中の場合よりもより低い速度で回生制動力を発生させることができる。
　この結果、電動車椅子が降坂路を後退走行中である場合において、不必要に高い速度で走行してしまうのをより効果的に抑制することができる。
（５）上記電動車椅子において、
　前記制御処理では、前記回転検出器の出力に基づいて前記モータをフィードバック制御するのが好ましい。
　この場合、電動車椅子が登坂路を走行中である場合であっても、モータをフィードバック制御することで、モータの回転速度（車体本体の走行速度）が低下しないようにモータを適切に制御することができる。
　この結果、登坂路であっても、平坦路と変わらない操作性を実現することができる。
［実施形態の詳細］
　以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔全体構成について〕
　図１は、実施形態に係る電動車椅子の斜視図である。この電動車椅子１は、主に金属製のパイプ等のフレームで構成された車体本体２と、車体本体２に左右に設けられた一対の主輪３と、同じく車体本体２に設けられた一対のキャスタ４とを備える。
　本実施形態の電動車椅子１は、当該電動車椅子１の搭乗者又は介助者が手動操作によって電動車椅子１を走行させるときに、キャスタ４の車輪２０に駆動力を与え、搭乗者又は介助者の手動操作を補助する機能を有する。
　車体本体２には、搭乗者が着座する座部１０と、背もたれ部１２と、搭乗者の肘を支持するアームレスト１４と、搭乗者の足を支持するフットレスト１６とが設けられている。
　以下の説明では、搭乗者が電動車椅子１に乗車したときに当該搭乗者の正面が向く方向（背もたれ部１２が向く方向）を前方、その反対方向を後方とする。よって、搭乗者は、電動車椅子１の前方を向いて乗車する。また、搭乗者から見て左側へ向く方向を左方、搭乗者から見て右側へ向く方向を右方とする。
　背もたれ部１２の上方には、介助者が握るグリップ１８が設けられている。介助者は、電動車椅子１の後方に立ち、グリップ１８を握り、電動車椅子１を前方へ押すことで、電動車椅子１を走行させることができる。
　一対の主輪３は、車体本体２の左右両側に回転自在に設けられている。主輪３の外方には、ハンドリム３ａが設けられている。ハンドリム３ａは主輪３に同心かつ一体に設けられている。搭乗者はハンドリム３ａを手でこぐことで主輪３を回転駆動することができ、電動車椅子１を走行させることができる。
　このように本実施形態の電動車椅子１は、搭乗者又は介助者が手動操作によって走行させることができる。
　一対の主輪３には、搭乗者又は介助者が操作可能なブレーキ（図示省略）が設けられている。
　搭乗者又は介助者は、前記ブレーキを用いて制動をかけることもできるし、ハンドリム３ａによって主輪３の回転を止めるように制動をかけることもできる。
　一対のキャスタ４は、一対の主輪３の前方に設けられている。キャスタ４は、車輪２０と、車輪２０を旋回可能に支持する支持部２２とを含んでいる。
　支持部２２は、車体本体２に設けられたブラケット２ａの下端に取り付けられている。ブラケット２ａは、円筒状の部材であり、車体本体２の下側において前後方向に延びる下フレーム２ｂに設けられている。
　支持部２２は、車輪２０を回転自在に支持するフォーク２４を有する。
　フォーク２４は、車輪２０を車輪２０の中心軸Ｓ１回りに回転自在に支持する。
　また、フォーク２４は、ブラケット２ａ及び支持部２２に沿って上下方向に延びる旋回軸Ｓ２回りに旋回可能に設けられる。
　さらに、車輪２０の中心軸Ｓ１は、旋回軸Ｓ２に対して直交せずにずれている。図１では、中心軸Ｓ１は、旋回軸Ｓ２に対して後方にずれている。よって、車輪２０は、所定のキャスタ角が付与された状態で支持部２２に支持される。これにより、支持部２２は、車輪２０の向き（キャスタ４の向き）が車体本体２の進行方向に追従するように旋回可能に車輪２０を支持する。
〔キャスタの構成について〕
　図２は、キャスタ４の外観図である。また、図３は、車輪２０の断面図である。なお、図３では、中心軸Ｓ１を含む断面を示している。
　一対のキャスタ４は、ともに同様の構成である。キャスタ４は、上述のように、車輪２０と、支持部２２とを備える。
　車輪２０を支持するフォーク２４は、車輪２０の軸方向両側に延びる一対のアーム２４ａと、一対のアーム２４ａを繋ぐ板状の台座部２４ｃとを備える金属製の部材である。一対のアーム２４ａのうちの一方のアーム２４ａには、カバー２５が設けられている。カバー２５と一方のアーム２４ａとの間の空間には、車輪２０を駆動するためのモータに関する配線や部品等が収容される。
　車輪２０は、一対のアーム２４ａの下端部に設けられている。
　図３に示すように、一対のアーム２４ａの先端には、孔２４ｂが設けられている。孔２４ｂには中空シャフト２８が挿通されている。
　中空シャフト２８は、車輪２０を支持するための部材である。中空シャフト２８の両端には、一対のナット３０が取り付けられている。中空シャフト２８は、一対のナット３０により、中心軸Ｓ１回りに回転しないように一対のアーム２４ａに固定される。
　中空シャフト２８の外周側には、車輪２０と、車輪２０を駆動するモータ３２とが設けられている。モータ３２は、いわゆるインホイールモータであり、車輪２０と一体に設けられている。
　モータ３２は、ハウジング３４と、ハウジング３４内に設けられたロータ３６と、ステータ３８と、回転検出器４２とを備える。
　ハウジング３４は、中空シャフト２８の外周側に配置されている。ハウジング３４は、車輪２０の内周面２０ａに内嵌固定されており、車輪２０と一体回転可能である。ハウジング３４は、円筒部３４ａと、円筒部３４ａの軸方向両端縁から径方向内方に延びる一対の円環部３４ｂとを備える。円筒部３４ａの外周面３４ａ１には車輪２０が設けられる。円筒部３４ａの内周面３４ａ２には、ロータ３６が固定されている。
　一対の円環部３４ｂの内周面３４ｂ１と、中空シャフト２８の外周面２８ａとの間には一対の転がり軸受４０が設けられている。一対の転がり軸受４０は、中空シャフト２８の外周面２８ａに外嵌固定されるとともに、円環部３４ｂの内周面３４ｂ１に内嵌固定されている。これにより、一対の転がり軸受４０は、中空シャフト２８に対してハウジング３４及び車輪２０を一体回転可能に支持する。
　ロータ３６は、円筒部３４ａの内周面３４ａ２に固定されたロータヨークや磁石等を含んで構成されている。よって、ロータ３６は、中空シャフト２８に対してハウジング３４とともに一体回転可能である。
　ステータ３８は、鉄心３８ａや巻線３８ｂを含んで構成されている。ステータ３８は、ロータ３６に対して所定の隙間をおいて対向するようにロータ３６の内周側に配置されている。ステータ３８は、中空シャフト２８の外周面２８ａに固定されている。よって、ステータ３８とロータ３６とは、互いに対向した状態で相対回転可能である。
　モータ３２が駆動制御されると、ロータ３６はステータ３８に対して回転し、ロータ３６と一体回転可能な車輪２０を回転駆動する。このようにモータ３２は、電動車椅子１を走行させるための駆動力を出力する。また、モータ３２は、車輪２０から与えられる回転力を回生し回生電力を出力する。回生電力は、後述するバッテリ７２に充電される。
　回転検出器４２は、ホールセンサであり、例えば、中空シャフト２８側に３つ固定されている。３つの回転検出器４２は、ロータ３６に近接して配置されており、ステータ３８に対するロータ３６の回転状態を検出する。
　モータ３２（巻線３８ｂ）及び回転検出器４２は、ケーブル４４を介して車体本体２に設けられたコントロールボックス７８内の制御装置７６やバッテリ７２（後に説明する）に接続されている。ケーブル４４は、中空シャフト２８の孔部２８ｂを通過して外部へ延びている。ケーブル４４は、モータ３２（巻線３８ｂ）への給電や、回転検出器４２の出力を制御装置７６へ与えるために用いられる。
　図４は、支持部２２の断面図である。図４では、旋回軸Ｓ２を含む断面を示している。なお、図４では紙面左側が車両前方側であり、紙面右側が車両後方側である。
　図２及び図４に示すように、支持部２２は、フォーク２４の他、マウント部材５０と、内側シャフト５２と、外側円筒部５４とをさらに備える。
　マウント部材５０は、円筒状の部材である。マウント部材５０の中心軸は旋回軸Ｓ２に沿っている。マウント部材５０は、車体本体２のブラケット２ａの内部に差し込まれ、ブラケット２ａに固定される。マウント部材５０がブラケット２ａに固定されることで、キャスタ４は車体本体２に固定される。
　内側シャフト５２は、マウント部材５０と同心に配置された部材である。内側シャフト５２の中心軸も旋回軸Ｓ２に沿っている。内側シャフト５２は、マウント部材５０に固定されている。内側シャフト５２は、小径部５２ａと、大径部５２ｂとを有する。
　小径部５２ａは、マウント部材５０の内周側に差し込まれている。
　小径部５２ａとマウント部材５０との間には、一対の転がり軸受５６が設けられている。
　一対の転がり軸受５６は、小径部５２ａの外周面５２ａ１に嵌合固定されている。また、一対の転がり軸受５６は、マウント部材５０の内周面５０ａに嵌合固定されている。
　マウント部材５０の内周面５０ａは、上内周面５０ａ１と、下内周面５０ａ２と、両内周面５０ａ１、５０ａ２の間に環状突出部５０ａ３とを有する。両内周面５０ａ１、５０ａ２には、一対の転がり軸受５６が固定されている。環状突出部５０ａ３は、一対の転がり軸受５６の間に介在している。一対の転がり軸受５６は、環状突出部５０ａ３によりマウント部材５０に対して軸方向に位置決めされている。
　一対の転がり軸受５６のうち下側の転がり軸受５６と、段差面５２ｃとは互いに当接している。段差面５２ｃは、内側シャフト５２において小径部５２ａと大径部５２ｂとを繋ぐ上向きの環状面である。下側の転がり軸受５６の内外輪の両方が、段差面５２ｃに当接している。よって、下側の転がり軸受５６の内外輪は相対回転不能である。
　小径部５２ａの先端には、ねじ部５２ａ２が設けられている。ねじ部５２ａ２には、ボルト５８が螺合している。一対の転がり軸受５６のうち上側の転がり軸受５６と、ボルト５８との間には、ワッシャ６０が介在している。
　上側の転がり軸受５６の内外輪の両方が、ワッシャ６０に当接している。よって、上側の転がり軸受５６の内外輪も相対回転不能である。
　ボルト５８は、ワッシャ６０と段差面５２ｃとの間で、一対の転がり軸受５６を軸方向に締め付ける。これによって、内側シャフト５２は、マウント部材５０に固定されている。また、一対の転がり軸受５６の内外輪は相対回転不能である。よって、内側シャフト５２とマウント部材５０とは、相対回転不能である。
　内側シャフト５２の大径部５２ｂは、マウント部材５０の下端から下方向へ延びている。大径部５２ｂは、内部に孔部５２ｂ１を有する。よって、大径部５２ｂは筒状である。
　孔部５２ｂ１は、下方向に開口している。孔部５２ｂ１の内部には、接続機構６２が配置されている。接続機構６２は、モータ３２から延びるケーブル４４と、車体本体２の制御装置７６から延びるケーブル（図示省略）とを接続するための機構であり、例えば、スリップリング機構等を有する。
　接続機構６２は、モータ３２及びフォーク２４が旋回軸Ｓ２回りに旋回したとしても、ケーブル４４等の線路を捻ることなく、モータ３２と制御装置７６との間で電気的な接続を維持する。
　大径部５２ｂの外周側には、外側円筒部５４が設けられている。
　外側円筒部５４は、台座部２４ｃの上面にボルト２４ｄによって固定されている。
　台座部２４ｃには、孔部２４ｅが設けられている。孔部２４ｅには、大径部５２ｂの先端が差し込まれている。モータ３２から延びるケーブル４４は、大径部５２ｂの孔部５２ｂ１内に配置された接続機構６２に接続されている。
　外側円筒部５４と、大径部５２ｂとの間には、一対の転がり軸受６４が設けられている。
　一対の転がり軸受６４は、大径部５２ｂの外周面５２ｂ２に嵌合固定されている。また、一対の転がり軸受６４は、外側円筒部５４の内周面５４ａに嵌合固定されている。
　一対の転がり軸受６４は、大径部５２ｂに対して、外側円筒部５４を旋回軸Ｓ２回りに旋回可能に支持する。
　外側円筒部５４は、フォーク２４の台座部２４ｃに固定されている。また、大径部５２ｂ（内側シャフト５２）は、車体本体２に固定されている。
　よって、一対の転がり軸受６４は、車体本体２に対して、フォーク２４及び車輪２０を旋回軸Ｓ２回りに旋回可能に支持する。
　また、支持部２２は、キャスタ４の向きを検出するための方向検出器６６を備える。
　方向検出器６６は、磁気近接センサであり、磁気センサ６６ａと、磁石部材６６ｂとを備える。
　磁気センサ６６ａは、例えば、ホール素子等を含み、検出面６６ａ１で磁界を検出するように構成されている。磁気センサ６６ａの出力は、磁界を検出した場合、ＯＮとなり、磁界を検出しない場合、ＯＦＦとなる。磁気センサ６６ａは、制御装置７６に接続されており、磁気センサ６６ａの出力は、制御装置７６へ与えられる。
　磁気センサ６６ａは、大径部５２ｂの外周面５２ｂ２の上端部に固定されている。磁気センサ６６ａは、外周面５２ｂ２において車両後方側に向く部分に設けられている。
　磁石部材６６ｂは、外側円筒部５４の上端内周面５４ｂに設けられている。磁石部材６６ｂは、磁気センサ６６ａに対して僅かな間隔を置いて配置されている。
　外側円筒部５４の上端は、環状部材５５によって閉鎖されている。環状部材５５は、外側円筒部５４の内部に収容された方向検出器６６等を外部環境から遮断する。環状部材５５は、マウント部材５０と大径部５２ｂとの間に介在して設けられている。
　図５は、図４中、Ｖ－Ｖ線矢視断面図である。
　外周面５２ｂ２には、平面部５２ｂ３が設けられている。平面部５２ｂ３は、車両後方側に向いている。磁気センサ６６ａは、平面部５２ｂ３に固定されている。よって、磁気センサ６６ａは、検出面６６ａ１が車両後方を向くように設けられている。
　外側円筒部５４の上端内周面５４ｂは、前方内周面５４ｂ１と、後方内周面５４ｂ２とを含む。後方内周面５４ｂ２は、前方内周面５４ｂ１に対して径方向外側に凹んでいる。
　磁石部材６６ｂは、帯状であり、例えば、ゴム磁石等によって形成される。磁石部材６６ｂは、後方内周面５４ｂ２に設けられている。磁石部材６６ｂの内周面６６ｂ１と、前方内周面５４ｂ１とは、互いに面一となっている。
　磁石部材６６ｂは、上端内周面５４ｂにおいて範囲Ｒに亘って設けられている。
　範囲Ｒは、外側円筒部５４における旋回軸Ｓ２回りの角度範囲である。範囲Ｒは、磁石部材６６ｂの一端６６ｂ３から、磁石部材６６ｂの他端６６ｂ４までの範囲を示している。
　範囲Ｒは、外側円筒部５４における旋回軸Ｓ２回りの全角度範囲のうちの車輪２０側に位置している。範囲Ｒは、直線Ｌ１に対して対称となっている。直線Ｌ１は、旋回軸Ｓ２を通過しかつ直線Ｌ２に直交する直線である。また、直線Ｌ２は、旋回軸Ｓ２を通過しかつ中心軸Ｓ１に平行な直線である。
　範囲Ｒは、１８０度以下の範囲に設定される。本実施形態では、例えば約１７０度の角度範囲となっている。
　磁石部材６６ｂは、フォーク２４及び車輪２０とともに旋回軸Ｓ２回りに旋回し、大径部５２ｂに対して相対回転する。よって、フォーク２４の旋回に応じて、磁石部材６６ｂと、磁気センサ６６ａとの相対位置は変化する。
　図５に示すように、車輪２０が旋回軸Ｓ２よりも車両後方側に位置する場合、磁石部材６６ｂと、磁気センサ６６ａとは互いに対向する位置となる。この場合、磁気センサ６６ａの出力は、ＯＮとなる。
　一方、フォーク２４、及び車輪２０が図５に示す状態から１８０度旋回すれば、磁石部材６６ｂと、磁気センサ６６ａとは対向しない位置となる。この場合、磁気センサ６６ａの出力は、ＯＦＦとなる。
　このように、磁気センサ６６ａの出力は、磁石部材６６ｂと、磁気センサ６６ａとの相対位置を示している。
　これにより、方向検出器６６は、キャスタ４の向きを検出することができる。
　図６は、方向検出器６６によって、検出可能なキャスタ４の向きを示す図である。
　図６中、Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、車輪２０の位置を示している。図６では、車輪２０が、位置Ｐ１に位置している状態を示している。
　磁気センサ６６ａは、車輪２０が、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの範囲である旋回範囲Ｅ１内に位置するときに磁石部材６６ｂの磁界を検出する。
　また、車輪２０が旋回範囲Ｅ１以外の位置に位置するときに磁石部材６６ｂの磁界を検出しない。
　つまり、磁気センサ６６ａの出力は、車輪２０が旋回範囲Ｅ１内に位置するときにＯＮとなり、車輪２０が旋回範囲Ｅ１以外の位置に位置するときにＯＦＦとなる。
　これにより、方向検出器６６は、キャスタ４の向きが、旋回範囲Ｅ１又は旋回範囲Ｅ１以外のいずれに向いているかを検出することができる。
　なお、旋回範囲Ｅ１は、内側シャフト５２における旋回軸Ｓ２回りの角度範囲である。
　車輪２０が位置Ｐ１に位置するときの直線Ｌ１と、直線Ｌ３との間の角度は、約８５度となっている。なお、直線Ｌ３は、旋回軸Ｓ２を通過しかつ車両前後方向に平行な直線である。
　また、車輪２０が位置Ｐ３に位置するときの直線Ｌ１である直線Ｌ１１と、直線Ｌ３との間の角度は、約８５度となっている。
　旋回範囲Ｅ１は、直線Ｌ１と、直線Ｌ１１との間の角度範囲である。つまり、旋回範囲Ｅ１は、位置Ｐ１、位置Ｐ２、及び位置Ｐ３を含む約１７０度の範囲とされている。
　内側シャフト５２における旋回軸Ｓ２回りの全角度範囲のうち、旋回範囲Ｅ１は、車両後方側に位置している。
　また、キャスタ４の車輪２０は、車体本体２の進行方向に追従する。よって、車体本体２が前進すると、キャスタ４の車輪２０は、車両後方側へ旋回し、旋回範囲Ｅ１内に位置する。
　よって、以下の説明では、車輪２０が旋回範囲Ｅ１内に位置する場合のキャスタ４の向きを「前向き」とし、車輪２０が旋回範囲Ｅ１外に位置する場合のキャスタ４の向きを「後ろ向き」とする。
　よって、磁気センサ６６ａの出力は、キャスタ４の向きが前向きのときにＯＮとなり、キャスタ４の向きが後ろ向きのときにＯＦＦとなる。
　上記方向検出器６６は、一対のキャスタ４それぞれに設けられている。よって、本実施形態の電動車椅子１は、一対の方向検出器６６を有する。
〔モータの制御構成について〕
　図７は、電動車椅子１における、モータ３２の動作制御を行うための構成例を示すブロック図である。
　電動車椅子１は、一対のキャスタ４に対応する一対のモータ３２を有する。
　電動車椅子１は、一対のモータ３２の動作制御を行うための装置類として、上述の一対の磁気センサ６６ａ（方向検出器６６）の他、バッテリ７２、姿勢センサ７４、及び制御装置７６を備える。
　バッテリ７２、姿勢センサ７４、及び制御装置７６は、背もたれ部１２に固定されているコントロールボックス７８（図１）に収容されている。
　バッテリ７２は、一対のモータ３２や、動作電力を必要とする各部に電力を供給する。
　制御装置７６は、一対のモータ３２の制御を行う。
　姿勢センサ７４は、互いに直交する３軸それぞれの方向の加速度を検出する３軸加速度センサである。姿勢センサ７４は、コントロールボックス７８内に固定される。姿勢センサ７４の出力は、制御装置７６へ与えられる。制御装置７６は、姿勢センサ７４の出力に基づいて、鉛直方向（重力加速度の方向）に対する姿勢センサ７４の傾斜角度を３次元的に求めることができる。よって、制御装置７６は、電動車椅子１の傾斜角度を求めることができる。制御装置７６は、前後方向における電動車椅子１の傾斜角度を求める。
　制御装置７６は、処理装置７６ａと、一対の駆動回路７６ｂとを備える。
　処理装置７６ａは、一対の回転検出器４２からの出力に基づいて一対のモータ３２の回転速度及び回転方向を求めることができる。
　なお、本実施形態では、キャスタ４の向きが前向きであるときに車体本体２を前進させるモータ３２の回転方向を正回転方向とし、正回転方向に対して反対方向の回転を逆回転方向とする。
　また、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転速度に基づいて一対のモータ３２に対する速度指令値を生成する機能を有する。
　一対の駆動回路７６ｂは、処理装置７６ａが生成した速度指令値に基づいて、一対のモータ３２へ駆動電力を与える機能を有する。
　一対のモータ３２は、それぞれ、ロータ３６やステータ３８等を含むモータ本体８０と、上述の回転検出器４２とを備える。回転検出器４２は、処理装置７６ａ及び駆動回路７６ｂに接続されており、処理装置７６ａ及び駆動回路７６ｂへ出力を与える。
　図８は、処理装置７６ａ及び駆動回路７６ｂの詳細を示すブロック図である。なお、図８では、一対の駆動回路７６ｂのうち、一方の駆動回路７６ｂのみを示しているが、他方の駆動回路７６ｂも同様の構成である。
　駆動回路７６ｂは、フィードバック制御器８２と、制限部８４とを備える。
　フィードバック制御器８２には、処理装置７６ａからの速度指令値と、回転検出器４２からの出力とが与えられる。フィードバック制御器８２は、回転検出器４２からの出力に基づいてモータ３２の回転速度を求め、モータ３２の回転速度と速度指令値との差分を求め、前記差分に基づいて速度指令値に加算する補正値（電圧）を出力する。
　補正値は、速度指令値（電圧）に加算される。
　このように、駆動回路７６ｂは、補正値が加算された速度指令値によってモータ３２を制御する。つまり、駆動回路７６ｂは、回転検出器４２の出力に基づいてモータ３２をフィードバック制御する。
　補正値が加算された速度指令値は、制限部８４に与えられる。
　制限部８４は、例えば、可変リミッタ回路である。制限部８４は、上限値より大きい信号の出力を制限する。制限部８４は、上限値の範囲内で速度指令値を出力する。
　つまり、制限部８４は、モータ３２の回転速度に対する上限値Ｕを設定する。
　制限部８４の出力は、駆動回路７６ｂが有するインバータ（図示省略）に与えられる。
　インバータは、制限部８４の出力に基づいて、バッテリ７２からの電力を駆動電力としてモータ３２へ与える。また、インバータは、車輪２０の回転力によってモータ３２が生成する回生電力をバッテリ７２へ供給する。
　フィードバック制御器８２及び制限部８４は、処理装置７６ａによって制御される。
　処理装置７６ａは、処理装置７６ａは、プロセッサと、メモリやハードディスク等からなる記憶部とを備えるコンピュータ等により構成される。記憶部には、プロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムや、必要な情報が記憶されている。プロセッサは、記憶部のようなコンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、処理装置７６ａが有する各種処理機能を実現する。
　処理装置７６ａは、上述の速度指令値の生成の他、走行状態判定処理７６ａ１及びモータ制御処理７６ａ２を実行する機能も有する。走行状態判定処理７６ａ１及びモータ制御処理７６ａ２については、後に説明する。
　図９は、速度指令値の生成の仕方を説明するための図である。図９中、横軸は時間、縦軸は速度指令値又はモータ３２の回転速度を示している。なお、モータ３２の回転速度は、実質的に電動車椅子１の走行速度を示している。
　処理装置７６ａは、搭乗者又は介助者が手動操作によって電動車椅子１を加速させた後、そのときの速度に基づいて速度指令値を生成する。
　図９中、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間の実線は、搭乗者又は介助者が手動操作によって電動車椅子１を加速したときのモータ３２の回転速度の経時変化を示している。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間においては、処理装置７６ａは、モータ３２に通電せず、モータ３２はフリーに回転する。
　処理装置７６ａは、手動操作等によって電動車椅子１が加速され、その後、電動車椅子１が加速から減速に切り替わるときに速度指令値の生成を開始する。
　処理装置７６ａは、モータ３２の回転速度に基づいて、電動車椅子１が加速から減速に切り替わるタイミングを検出する。
　例えば、図９中、時刻ｔ２において手動操作を中止し、電動車椅子１が加速から減速に切り替わったとする。
　処理装置７６ａは、時刻ｔ２におけるモータ３２の回転速度を、速度指令値の初期速度Ｖｓとし、初期速度Ｖｓに基づいて速度指令値の生成を開始する。
　図９中、処理装置７６ａが求める速度指令値は、線図Ｔ１で表される。線図Ｔ１は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、回転速度が初期速度Ｖｓから経過時間に比例して低下し０となっている。つまり、処理装置７６ａは、初期速度Ｖｓから所定の減速度で減速させたときの速度指令値を経過時間に沿って求める。所定の減速度は、線図Ｔ１の傾きの符号を反転した値で表される。また、減速度とは、単位時間当たりの速度の減少量を示す値である。よって、減速度は、大きければ大きいほど減速の度合いが大きくなる。
　処理装置７６ａは、線図Ｔ１に従い、時間の経過に応じた速度指令値を生成し、駆動回路７６ｂへ与える。
　処理装置７６ａは、モータ３２の回転方向が正回転方向の場合及び逆回転方向の場合の両方において同様に行う。
　よって、処理装置７６ａは、時刻ｔ２におけるモータ３２の回転方向が正回転方向であれば、正回転方向の速度指令値を生成し、時刻ｔ２におけるモータ３２の回転方向が逆回転方向であれば、逆回転方向の速度指令値を生成する。
　駆動回路７６ｂは、処理装置７６ａからの速度指令値に基づいてモータ３２を制御する。
　電動車椅子１が平坦路等の登坂路以外の走路を走行する場合、モータ３２の回転速度は、図９中、線図Ｔ１にほぼ一致するように制御される。
　ここで、駆動回路７６ｂがフィードバック制御せずにモータ３２を制御する場合において、電動車椅子１が登坂路を走行したとする。このときのモータ３２の回転速度を図９中の線図Ｔ２で示す。電動車椅子１がフィードバック制御することなく登坂路を走行する場合、モータ３２に作用する負荷は、平坦路の場合と比較して大きくなる。よって、モータ３２の回転速度は、線図Ｔ２に示すように、速度指令値が示す回転速度よりも小さくなる。
　一方、駆動回路７６ｂが、回転検出器４２の出力に基づくフィードバック制御によってモータ３２を制御する場合において、電動車椅子１が登坂路を走行したとする。この場合、モータ３２の回転速度は、図９中、線図Ｔ１に追従するように制御される。
　これにより、電動車椅子１が登坂路を走行中であっても、モータ３２の回転速度（電動車椅子１の走行速度）が低下しないようにモータ３２を適切に制御することができる。
　また、処理装置７６ａは、制限部８４の上限値Ｕを設定する機能を有する。処理装置７６ａは、上限値Ｕとして、４つの値ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４のいずれかを選択することができる。
　図１０は、上限値Ｕを設定した場合の速度指令値の生成の仕方を説明するための図である。図１０中、横軸は時間、縦軸は速度指令値又はモータ３２の回転速度を示している。
　図１０において、上限値Ｕである４つの値ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４のうち、値ｕ１が最も大きく、値ｕ４が最も小さい。
　上限値Ｕを超えた回転速度で回転すると、モータ３２は速度指令値以上の速度で回転することになる。
　処理装置７６ａは、モータ３２の回転速度が上限値Ｕを超えると、上限値Ｕに対応する速度指令値を生成し、駆動回路７６ｂへ与える。この場合、モータ３２の回転速度が速度指令値よりも大きくなる。
　これにより、処理装置７６ａは、モータ３２の回転速度が上限値Ｕを超えるとモータ３２に回生制動力を発生させる。
　図１０中、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間の実線は、搭乗者又は介助者が手動操作によって電動車椅子１を加速したときのモータ３２の回転速度の経時変化を示している。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間においては、処理装置７６ａは、モータ３２に通電せず、モータ３２はフリーに回転する。
　ここで、上限値Ｕとして値ｕ４が選択されている場合、モータ３２の回転速度が値ｕ４以下の範囲内においては、処理装置７６ａは、図９にて示したように速度指令値を求める。
　一方、手動操作によって電動車椅子１が加速し、モータ３２の回転速度が値ｕ４を超えると、処理装置７６ａは、モータ３２に回生制動力を発生させ、電動車椅子１を減速させる。処理装置７６ａは、モータ３２の回転速度が値ｕ４に至るまで、回生制動力を発生させる。
　図１０中、時刻ｔ１２において手動操作を中止し、電動車椅子１が加速から減速に切り替わり、さらに、モータ３２の回転速度が値ｕ４になると、制御装置７６は、値ｕ４を速度指令値の初期速度Ｖｓとし、初期速度Ｖｓに基づいて速度指令値の生成を開始する。図１０中、処理装置７６ａが求める速度指令値は、破線である線図Ｔ１１で表される。処理装置７６ａは、上述のように、初期速度Ｖｓから所定の減速度で減速させたときの速度指令値を経過時間に沿って求める。処理装置７６ａは、上限値Ｕに関係無く同一の減速度に基づいて速度指令値を求める。
　処理装置７６ａは、線図Ｔ１１に従い、時間の経過に応じた速度指令値を駆動回路７６ｂへ与える。
　この結果、モータ３２の回転速度は、上限値Ｕ（値ｕ４）を大きく超えないように制限される。
　制御装置７６が上限値Ｕを適切に選択することで、例えば、降坂路の走行時において慣性等によって電動車椅子１が比較的高い速度で走行してしまうのを抑制することができる。
〔電動車椅子１の傾斜角度について〕
　図１１は、電動車椅子１の傾斜角度を説明するための図であり、図１１中の（ａ）は、キャスタ４が主輪３よりも上方となるように傾斜している車体本体２を示し、図１１中の（ｂ）は、キャスタ４が主輪３よりも下方となるように傾斜している車体本体２を示している。
　上述したように、制御装置７６は、姿勢センサ７４の出力に基づいて、前後方向における車体本体２の傾斜角度を求めることができる。
　制御装置７６は、電動車椅子１が平坦路に位置するときの車体本体２の前後方向に沿う直線ｈ２と、水平線ｈ１とが成す角度を傾斜角度θとして求める。なお、直線ｈ２は、電動車椅子１が平坦路に位置するときに水平方向に平行となる。
　図１１中の（ａ）に示すように、前上がりとなるように車体本体２が傾斜している場合、傾斜角度θは正の値となる。
　また、図１１中の（ｂ）に示すように、前下がりとなるように車体本体２が傾斜している場合、傾斜角度θは負の値となる。
　傾斜角度θが正の値の場合、制御装置７６は、傾斜角度θの坂路Ｓにおいて前上がりとなるように車体本体２が傾斜している、と判定することができる。
　また、傾斜角度θが負の値の場合、制御装置７６は、傾斜角度θの坂路Ｓにおいて前下がりとなるように車体本体２が傾斜している、と判定することができる。
　また、以下の説明において、図１１中の（ａ）に示すように、前上がりとなるように前後方向に傾斜する車体本体２が前方に進行する走行状態を、「登坂路を前進走行中」という。
　また、図１１中の（ａ）に示すように、前上がりとなるように前後方向に傾斜する車体本体２が後方に進行する走行状態を、「降坂路を後退走行中」という。
　図１１中の（ｂ）に示すように、前下がりとなるように前後方向に傾斜する車体本体２が前方に進行する走行状態を、「降坂路を前進走行中」という。
　また、図１１中の（ｂ）に示すように、前下がりとなるように前後方向に傾斜する車体本体２が後方に進行する走行状態を、「登坂路を後退走行中」という。
〔走行状態判定処理について〕
　図１２及び図１３は、走行状態判定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１２中のＡは、図１３中のＡと繋がっている。図１２中のＢは、図１３中のＢと繋がっている。
　制御装置７６の処理装置７６ａは、走行状態判定処理７６ａ１（図８）を随時実行し、車体本体２の走行状態を判定する。
　処理装置７６ａは、走行状態判定処理７６ａ１を実行すると、まず、各センサの出力を取得する（ステップＳ１）。処理装置７６ａは、一対の方向検出器６６（磁気センサ６６ａ）の出力、一対の回転検出器４２の出力、及び姿勢センサ７４の出力を取得する。
　次いで、処理装置７６ａは、傾斜角度θが閾値θｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。閾値θｔｈ１は、予め設定された正の値であり、車体本体２が前上がりとなるように傾斜しているか否かを判定するための値である。閾値θｔｈ１は、例えば、電動車椅子１の車重や、搭乗者の体重、モータの定格出力といった電動車椅子１の仕様に応じて設定される。
　ステップＳ２において、傾斜角度θが閾値θｔｈ１よりも大きいと判定されると、処理装置７６ａは、ステップＳ３ヘ進む。
　ステップＳ３以降では、処理装置７６ａは、車体本体２が前上がりとなるように傾斜している場合についての判定を行う。
　一方、ステップＳ２において、傾斜角度θが閾値θｔｈ１よりも大きくないと判定されると、処理装置７６ａは、図１２及び図１３中のＡを経て、図１３中のステップＳ１４へ進む。
　ステップＳ３へ進んだ処理装置７６ａは、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮであるか否かを判定する。ステップＳ３では、処理装置７６ａは、一対のキャスタ４の向きが前向きか否かを判定する。
　一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮであると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ４へ進む。
　ステップＳ４以降では、処理装置７６ａは、キャスタ４の向きが前向きの場合についての判定を行う。
　ステップＳ４において、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖ（の絶対値）が閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ４）。
　処理装置７６ａは、一対の回転検出器４２の出力に基づいて、一対のモータ３２の回転速度を求めるとともに、一対のモータ３２の回転方向を判定する。処理装置７６ａは、一対のモータ３２を駆動しているか否かに関わらず、一対のモータ３２の回転速度を求めるとともに、一対のモータ３２の回転方向を判定する。
　閾値Ｖｔｈは、予め設定された値であり、車体本体２が走行中か否かを判定するための値である。
　ステップＳ４において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ５へ進み、車体本体２の走行状態を「登坂路を前進走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ５へ進む場合、車体本体２は前上がりに傾斜し、キャスタ４の向きは前向きであり、一対のモータ３２は正回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「登坂路を前進走行中」となる（図１１中の（ａ））。
　ステップＳ４において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ６へ進み、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する。
　ステップＳ６において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ７へ進み、車体本体２の走行状態を「降坂路を後退走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ７へ進む場合、車体本体２は前上がりに傾斜し、キャスタ４の向きは前向きであり、一対のモータ３２は逆回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「降坂路を後退走行中」となる（図１１中の（ａ））。
　なお、本実施形態の電動車椅子１では、キャスタ４の車輪２０を一対のモータ３２によって駆動するので、キャスタ４の向きが前向きのまま、後退走行することがあり得る。また、逆にキャスタ４の向きが後ろ向きのまま、前進走行することがあり得る。
　ステップＳ６において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ８へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ３において、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮでない（一対の磁気センサ６６ａの出力の少なくともいずれか一方がＯＦＦ）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ９へ進み、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦであるか否かを判定する。ステップＳ９では、処理装置７６ａは、一対のキャスタ４の向きが後ろ向きか否かを判定する。
　一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦであると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１０へ進む。
　ステップＳ１０以降では、処理装置７６ａは、キャスタ４の向きが後ろ向きの場合についての判定を行う。
　ステップＳ１０において、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ１０）。
　ステップＳ１０において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１１へ進み、車体本体２の走行状態を「降坂路を後退走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１１へ進む場合、車体本体２は前上がりに傾斜し、キャスタ４の向きは後ろ向きであり、一対のモータ３２は正回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「降坂路を後退走行中」となる（図１１中の（ａ））。
　ステップＳ１０において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１２へ進み、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する。
　ステップＳ１２において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１３へ進み、車体本体２の走行状態を「登坂路を前進走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１３へ進む場合、車体本体２は前上がりに傾斜し、キャスタ４の向きは後ろ向きであり、一対のモータ３２は逆回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「登坂路を前進走行中」となる（図１１中の（ａ））。
　ステップＳ１２において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ８へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　また、ステップＳ９において、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦでない（一対の磁気センサ６６ａの出力の少なくともいずれか一方がＯＮ）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ８へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ２において、傾斜角度θが閾値θｔｈ１よりも大きくないと判定されると、処理装置７６ａは、図１２及び図１３中のＡを経て、図１３中のステップＳ１４へ進む。
　ステップＳ１４において、処理装置７６ａは、傾斜角度θが閾値θｔｈ２よりも小さい否かを判定する（ステップＳ２）。閾値θｔｈ２は、予め設定された負の値である。閾値θｔｈ２の絶対値は、閾値θｔｈ１と等しい。閾値θｔｈ２は、車体本体２が前下がりとなるように傾斜しているか否かを判定するための値である。
　処理装置７６ａは、図１２中のステップＳ２及び図１３中のステップＳ１４によって、傾斜角度θを判定し、車体本体２が坂路（登坂路又は降坂路）を走行中か否かを判定する。
　ステップＳ１４において、傾斜角度θが閾値θｔｈ２よりも小さいと判定されると、処理装置７６ａは、ステップＳ１５ヘ進む。
　ステップＳ１５以降では、処理装置７６ａは、車体本体２が前下がりとなるように傾斜している場合についての判定を行う。
　ステップＳ１５へ進んだ処理装置７６ａは、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮであるか否かを判定する。ステップＳ１５では、処理装置７６ａは、一対のキャスタ４の向きが前向きか否かを判定する。
　一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮであると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１６へ進む。
　ステップＳ１６以降では、処理装置７６ａは、キャスタ４の向きが前向きの場合についての判定を行う。
　ステップＳ１６において、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ１６）。
　ステップＳ１６において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１７へ進み、車体本体２の走行状態を「降坂路を前進走行中」と判定し、図１２及び図１３中のＢを経て、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１７へ進む場合、車体本体２は前下がりに傾斜し、キャスタ４の向きは前向きであり、一対のモータ３２は正回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「降坂路を前進走行中」となる（図１１中の（ｂ））。
　ステップＳ１６において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１８へ進み、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する。
　ステップＳ１８において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ１９へ進み、車体本体２の走行状態を「登坂路を後退走行中」と判定し、図１２及び図１３中のＢを経て、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１９へ進む場合、車体本体２は前下がりに傾斜し、キャスタ４の向きは前向きであり、一対のモータ３２は逆回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「登坂路を後退走行中」となる（図１１中の（ｂ））。
　ステップＳ１８において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２０へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１５において、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＮでない（一対の磁気センサ６６ａの出力の少なくともいずれか一方がＯＦＦ）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２１へ進み、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦであるか否かを判定する。ステップＳ２１では、処理装置７６ａは、一対のキャスタ４の向きが後ろ向きか否かを判定する。
　一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦであると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳＳ２２へ進む。
　ステップＳ２２以降では、処理装置７６ａは、キャスタ４の向きが後ろ向きの場合についての判定を行う。
　ステップＳ２２において、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ２２）。
　ステップＳ２２において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２３へ進み、車体本体２の走行状態を「登坂路を後退走行中」と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ２３へ進む場合、車体本体２は前下がりに傾斜し、キャスタ４の向きは後ろ向きであり、一対のモータ３２は正回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「登坂路を後退走行中」となる（図１１中の（ｂ））。
　ステップＳ２２において、一対のモータ３２の回転方向が正回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２４へ進み、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する。
　ステップＳ２４において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向かつ一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２５へ進み、車体本体２の走行状態を「降坂路を前進走行中」と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ２５へ進む場合、車体本体２は前上がりに傾斜し、キャスタ４の向きは後ろ向きであり、一対のモータ３２は逆回転方向に回転している。よって、この場合、車体本体２の走行状態は「降坂路を前進走行中」となる（図１１中の（ｂ））。
　ステップＳ２４において、一対のモータ３２の回転方向が逆回転方向ではないと判定するか、又は、一対のモータ３２の回転速度Ｖが閾値Ｖｔｈより小さいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２０へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　また、ステップＳ２１において、一対の磁気センサ６６ａの出力の両方がＯＦＦでない（一対の磁気センサ６６ａの出力の少なくともいずれか一方がＯＮ）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２０へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　さらに、ステップＳ１４において、傾斜角度θが閾値θｔｈ２よりも小さくない（傾斜角度θが閾値θｔｈ２以上である）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２０へ進み、車体本体２の走行状態を停止中又は平坦路を走行中と判定し、図１２中のステップＳ１へ戻る。
　以上のように、処理装置７６ａは、走行状態判定処理７６ａ１（図８）を随時実行し、車体本体２の走行状態を、以下の５つの状態のいずれに該当するかを判定する。
　・「停止中、又は平坦路を走行中」
　・「登坂路を前進走行中」
　・「降坂路を後退走行中」
　・「登坂路を後退走行中」
　・「降坂路を前進走行中」
〔モータ制御処理について〕
　図１４は、モータ制御処理の一例を示すフローチャートである。
　制御装置７６の処理装置７６ａは、モータ制御処理７６ａ２（図８）を随時実行し、一対のモータ３２の上限値Ｕの設定を行う。
　処理装置７６ａは、モータ制御処理７６ａ２を実行すると、まず、走行状態判定処理７６ａ１によって判定された車体本体２の走行状態が「停止中、又は平坦路を走行中」か否かを判定する（ステップＳ３０）。
　ステップＳ３０において、車体本体２の走行状態が「停止中、又は平坦路を走行中」であると判定する場合、処理装置７６ａは、上限値Ｕを値ｕ１とし（ステップＳ３２）、ステップＳ３０へ戻る。
　ステップＳ３０において、車体本体２の走行状態が「停止中、又は平坦路を走行中」でないと判定する場合、処理装置７６ａは、車体本体２の走行状態が降坂路を走行中か否かを判定する（ステップＳ３３）。
　ステップＳ３３において、車体本体２の走行状態が「降坂路を後退走行中」及び「降坂路を前進走行中」のいずれでもない場合、処理装置７６ａは、ステップＳ３５へ進む。
　車体本体２の走行状態が「降坂路を後退走行中」及び「降坂路を前進走行中」のいずれでもない場合、車体本体２は登坂路を走行中である。
　このように、本実施形態では、電動車椅子１が登坂路を走行中であっても、一対のモータ３２をフィードバック制御するので、一対のモータ３２の回転速度（車体本体２の走行速度）が低下しないように一対のモータ３２を適切に制御することができる。
　この結果、登坂路であっても、平坦路と変わらない操作性を実現することができる。
　処理装置７６ａは、ステップＳ３５において、車体本体２の走行状態が「登坂路を前進走行中」か否かを判定する。
　ステップＳ３５において、車体本体２の走行状態が「登坂路を前進走行中」であると判定する場合、処理装置７６ａは、上限値Ｕを値ｕ１とし（ステップＳ３６）、ステップＳ３０へ戻る。
　また、ステップＳ３５において、車体本体２の走行状態が「登坂路を前進走行中」でないと判定する場合、処理装置７６ａは、上限値Ｕを値ｕ２とし（ステップＳ３７）、ステップＳ３０へ戻る。この場合、車体本体２の走行状態は「登坂路を後退走行中」である。
　これにより、車体本体２の走行状態が「登坂路を前進走行中」の場合、上限値Ｕは、「停止中、又は平坦路を走行中」の場合と同じである値ｕ１に設定され、車体本体２の走行状態が「登坂路を後退走行中」の場合、上限値Ｕは、「登坂路を前進走行中」の場合よりも小さい値である値ｕ２に設定される。
　車体本体２が後退走行する場合、搭乗者が進行方向を見ることが困難であり、搭乗者に不快感を与える可能性がある。この点、本実施形態では、車体本体２の走行状態が「登坂路を後退走行中」の場合、上限値Ｕは、「登坂路を前進走行中」の場合よりも小さい値である値ｕ２に設定されるので、搭乗者に与える不快感を低減することができる。
　ステップＳ３３において、車体本体２の走行状態が「降坂路を後退走行中」又は「降坂路を前進走行中」のいずれかである場合、処理装置７６ａは、車体本体２が降坂路を走行中と判定し、ステップＳ３９へ進む。
　処理装置７６ａは、ステップＳ３９において、車体本体２の走行状態が「降坂路を前進走行中」か否かを判定する。
　ステップＳ３９において、車体本体２の走行状態が「降坂路を前進走行中」であると判定する場合、処理装置７６ａは、上限値Ｕを値ｕ３とし（ステップＳ４０）、ステップＳ３０へ戻る。
　また、ステップＳ３９において、車体本体２の走行状態が「降坂路を前進走行中」でないと判定する場合、処理装置７６ａは、上限値Ｕを値ｕ４とし（ステップＳ４１）、ステップＳ３０へ戻る。
　本実施形態では、姿勢センサ７４の出力に基づいて車体本体２が坂路を走行中であると判定される場合（ステップＳ２、Ｓ１４）、さらに、回転検出器４２の出力、及び方向検出器６６の出力に基づいて、車体本体２が降坂路を走行中か否かを判定する（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２２、Ｓ２４）。
　また、車体本体２が降坂路を走行中の場合、上限値Ｕは、車体本体２が登坂路を走行中の場合（値ｕ１、ｕ２）よりも小さい値である値ｕ３、ｕ４に設定される。
　つまり、処理装置７６ａは、車体本体２の走行状態が降坂路を走行中であると判定された場合の上限値Ｕを、車体本体２の走行状態が降坂路を走行中でないと判定された場合の上限値Ｕよりも低い値に設定する。
　これにより、降坂路においては、登坂路等を走行中の場合よりもより低い回転速度で回生制動力を発生させることができる。
　この結果、降坂路の走行時において慣性等によって電動車椅子１が不必要に高い速度で走行してしまうのを抑制することができ、安全性を高めることができる。
　さらに、車体本体２の走行状態が「降坂路を後退走行中」の場合、上限値Ｕは、車体本体２の走行状態が「降坂路を前進走行中」の場合よりも小さい値である値ｕ４に設定される。
　つまり、処理装置７６ａは、車体本体２の走行状態が降坂路を後退走行中であると判定された場合の上限値Ｕを、前記走行状態が降坂路を後退走行中でないと判定された場合の上限値Ｕよりも低い値に設定する。
　これにより、降坂路を後退走行中である場合においては、降坂路を前進走行中の場合よりもより低い速度で回生制動力を発生させることができる。
　この結果、車体本体２が降坂路を後退走行中である場合において、不必要に高い速度で走行してしまうのをより効果的に抑制することができる。
　また、車体本体２が後退走行することによって搭乗者に与える不快感を低減することもできる。
　上述のように、本実施形態の電動車椅子１は、搭乗者が前方を向いて乗車する車体本体２と、車体本体２に設けられ、車輪２０及び車輪２０を旋回可能に支持する支持部２２を有する一対のキャスタ４と、車輪２０を駆動するモータ３２と、モータ３２の回転状態を検出する回転検出器４２と、車体本体２に設けられた姿勢センサ７４と、キャスタ４の向きを検出する方向検出器６６と、モータ３２を制御する制御装置７６とを備える。制御装置７６は、回転検出器４２の出力、姿勢センサ７４の出力、及び方向検出器６６の出力に基づいて、車体本体２の坂路における走行状態を判定する走行状態判定処理７６ａ１と、走行状態判定処理７６ａ１の判定結果に基づいてモータ３２を制御するモータ制御処理７６ａ２と、を実行する処理装置７６ａを備える。
　本実施形態の電動車椅子１では、姿勢センサ７４の出力に基づいて車体本体２の傾斜角θを求めることができ、車体本体２が坂路に位置するか否かを判定することができる。
　さらに、回転検出器４２の出力、及び方向検出器６６の出力に基づいて車体本体２が前進走行中であるのか又は後退走行中であるのかを判定することができる。
　この結果、キャスタ４の向きに関わらず、車体本体２が降坂路を走行中なのか登坂路を走行中なのかといった走行状態を判定することができ、この走行状態に応じてモータ３２の制御を適切に行うことができる。
〔その他〕
　今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。
　例えば、上記実施形態では、方向検出器６６として、磁気センサ６６ａを用いた近接センサを採用した場合を例示したが、例えば、静電容量の変化を利用した静電容量型の近接センサや、電磁誘導により発生する渦電流を検出する渦電流型の近接センサを用いてもよい。
　また、スリップリング等の接点を有する検出器を用いてもよい。
　ただし、本実施形態では、磁気センサ６６ａを用いた非接触の近接センサで方向検出器６６を構成したので、スリップリング等の接触式の検出器と比較して耐久性や、防水性の面で有利である。
　また上記実施形態では、姿勢センサ７４として３軸加速度センサを用いた場合を例示したが、３軸加速度センサに代えて、ジャイロセンサを用いることができるし、３軸加速度センサとジャイロセンサとを併用することもできる。ジャイロセンサを用いることで、電動車椅子１が傾斜する際の角速度を得ることができ、より詳細に電動車椅子１の姿勢を検出することができる。
　また、本実施形態では、方向検出器６６の磁石部材６６ｂが設けられる角度範囲である範囲Ｒを約１７０度とし、キャスタ４の向きが前向き及び後ろ向きのいずれであるかを判定するように構成した場合を例示したが、方向検出器６６が検出可能な角度範囲は適宜拡縮してもよい。
　本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
１　電動車椅子　　　　２　車体本体　　　　　２ａ　ブラケット
２ｂ　下フレーム　　　３　主輪　　　　　　　３ａ　ハンドリム
４　キャスタ　　　　　１０　座部　　　　　　１２　背もたれ部
１４　アームレスト　　１６　フットレスト　　１８　グリップ
２０　車輪　　　　　　２０ａ　内周面　　　　２２　支持部
２４　フォーク　　　　２４ａ　アーム　　　　２４ｂ　孔
２４ｃ　台座部　　　　２４ｄ　ボルト　　　　２４ｅ　孔部
２５　カバー　　　　　２８　中空シャフト　　２８ａ　外周面
２８ｂ　孔部　　　　　３０　ナット　　　　　３２　モータ
３４　ハウジング　　　３４ａ　円筒部　　　　３４ａ１　外周面
３４ａ２　内周面　　　３４ｂ　円環部　　　　３４ｂ１　内周面
３６　ロータ　　　　　３８　ステータ　　　　３８ａ　鉄心
３８ｂ　巻線　　　　　４０　転がり軸受　　　４２　回転検出器
４４　ケーブル　　　　５０　マウント部材　　５０ａ１　上内周面
５０ａ２　下内周面　　５０ａ３　環状突出部　５２　内側シャフト
５２ａ　小径部　　　　５２ａ１　外周面　　　５２ａ２　ねじ部
５２ｂ　大径部　　　　５２ｂ１　孔部　　　　５２ｂ２　外周面
５２ｂ３　平面部　　　５２ｃ　段差面　　　　５４　外側円筒部
５４ａ　内周面　　　　５４ｂ　上端内周面
５４ｂ１　前方内周面　５４ｂ２　後方内周面　５６　転がり軸受
５８　ボルト　　　　　６０　ワッシャ　　　　６２　接続機構
６４　転がり軸受　　　６６　方向検出器　　　６６ａ　磁気センサ
６６ａ１　検出面　　　６６ｂ　磁石部材　　　６６ｂ１　内周面
６６ｂ３　一端　　　　６６ｂ４　他端　　　　７２　バッテリ
７４　姿勢センサ　　　７６　制御装置　　　　７６ａ　処理装置
７６ａ１　走行状態判定処理　　　７６ａ２　モータ制御処理
７６ｂ　駆動回　　　　７８　コントロールボックス
８０　モータ本体　　　８２　フィードバック制御器
８４　制限部　　　　　Ｅ１　旋回範囲　　　　Ｌ１　直線
Ｌ２　直線　　　　　　Ｐ１　位置　　　　　　Ｐ２　位置
Ｐ３　位置　　　　　　Ｒ　範囲　　　　　　　Ｓ　坂路
Ｓ１　中心軸　　　　　Ｓ２　旋回軸　　　　　ｈ１　水平線
ｈ２　直線　　　　　　θ　傾斜角度
 

Claims (5)

  1. 　搭乗者が前方を向いて乗車する車体本体と、
    　前記車体本体に設けられ、車輪及び前記車輪を旋回可能に支持する支持部を有するキャスタと、
    　前記車輪を駆動するモータと、
    　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
    　前記車体本体に設けられた姿勢センサと、
    　前記キャスタの向きを検出する方向検出器と、
    　前記モータを制御する制御装置と、
    を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記回転検出器の出力、前記姿勢センサの出力、及び前記方向検出器の出力に基づいて、前記車体本体の坂路における走行状態を判定する走行状態判定処理と、
    　前記走行状態判定処理の判定結果に基づいて前記モータを制御する制御処理と、を実行する処理部を備える
    電動車椅子。
  2. 　前記制御処理では、前記モータの回転速度が所定の上限値を超えると前記モータに回生制動力を発生させる
    請求項１に記載の電動車椅子。
  3. 　前記走行状態判定処理では、前記走行状態が降坂路を走行中であるか否かを判定し、
    　前記制御処理では、前記走行状態が降坂路を走行中であると判定された場合の前記上限値を、前記走行状態が降坂路を走行中でないと判定された場合の前記上限値よりも低い値に設定する
    請求項２に記載の電動車椅子。
  4. 　前記走行状態判定処理では、前記走行状態が降坂路を後退走行中であるか否かを判定し、
    　前記制御処理では、前記走行状態が降坂路を後退走行中であると判定された場合の前記上限値を、前記走行状態が降坂路を後退走行中でないと判定された場合の前記上限値よりも低い値に設定する
    請求項２又は請求項３に記載の電動車椅子。
  5. 　前記制御処理では、前記回転検出器の出力に基づいて前記モータをフィードバック制御する
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動車椅子。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003052760A (ja) * 2001-08-09 2003-02-25 Fuji Heavy Ind Ltd 車椅子の補助動力制御装置
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