WO2023007623A1 - 電動車椅子 - Google Patents

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WO2023007623A1
WO2023007623A1 PCT/JP2021/027935 JP2021027935W WO2023007623A1 WO 2023007623 A1 WO2023007623 A1 WO 2023007623A1 JP 2021027935 W JP2021027935 W JP 2021027935W WO 2023007623 A1 WO2023007623 A1 WO 2023007623A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle body
motor
deceleration
battery
state
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027935
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/JP2021/027935 priority Critical patent/WO2023007623A1/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
    • 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
    • A61G5/10—Parts, details or accessories

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.
  • power may be regenerated from the rotational force of the main wheels by using a regenerative motor.
  • regenerative braking of the motor is used to regulate the travel speed of the power wheelchair. Electric power recovered by regenerative braking is charged in a battery that stores the electric power supplied to the motor.
  • a battery state in which regenerative charging is prohibited may be prescribed for the battery.
  • the state of the battery that prohibits regenerative charging includes, for example, the numerical range of the charging rate that prohibits regeneration.
  • Regenerative braking of the motor should be limited when battery conditions reach a state that inhibits regeneration. Therefore, for example, if the state of the battery reaches a state where regeneration is prohibited while the electric wheelchair is running, the speed of the electric wheelchair cannot be adjusted appropriately, and there is a risk that the occupant of the electric wheelchair will feel uncomfortable.
  • There is Especially on slopes if regeneration is prohibited, there is a risk that the speed of the electric wheelchair will increase more than necessary due to the inertia of running down the slope. For this reason, a measure is desired to prevent the speed of the power wheelchair from increasing unnecessarily due to the battery state reaching a state that prohibits regeneration.
  • the main wheels are driven by a motor.
  • electric wheelchairs in which the caster wheels are driven by a motor have the same problem.
  • 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 wheels and can be regenerated by the wheels; a battery that supplies power to the motor and is charged with the regenerated power; a control device that controls the motor; a rotation detector that detects the rotation state of the motor; an acquisition device for acquiring the state of the battery; with The control device is determination processing for determining whether the state of the battery is within a predetermined range before reaching a regeneration prohibited range in which regeneration by the motor is prohibited; When the state of the battery is within the predetermined range, brake processing for controlling the deceleration of the motor so that the deceleration is greater than the deceleration when the state of the battery is outside the predetermined range, thereby stopping the vehicle body. and, A processing unit for executing
  • 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 diagram for explaining how to generate a speed command value.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of speed command values during emergency braking.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the tilt angle of the electric wheelchair.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the tilt angle of the electric wheelchair.
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of brake control processing.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a regeneration prohibited range and a predetermined range.
  • FIG. 14 is a diagram showing the electric wheelchair immediately after it is determined that the battery information is within the predetermined range.
  • 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 wheels and can be regenerated by the wheels; a battery that supplies power to the motor and is charged with the regenerated power; a control device that controls the motor; a rotation detector that detects the rotation state of the motor; an acquisition device for acquiring the state of the battery; with The control device is determination processing for determining whether the state of the battery is within a predetermined range before reaching a regeneration prohibited range in which regeneration by the motor is prohibited; When the state of the battery is within the predetermined range, brake processing for controlling the deceleration of the motor so that the deceleration is greater than the deceleration when the state of the battery is outside the predetermined range, thereby stopping the vehicle body. and, A processing unit for executing
  • the motor is controlled to decelerate before the state of the battery reaches the regeneration prohibited range, so that the motor can generate regenerative braking force. , the vehicle body can be properly stopped. As a result, it is possible to prevent an unnecessary increase in speed of the vehicle body due to the state of the battery reaching the regeneration prohibited range.
  • a direction detector for detecting the direction of the caster In the above electric wheelchair, It is preferable to further include a direction detector for detecting the direction of the caster.
  • 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. For this reason, it may not be possible to specify the direction of travel of the electric wheelchair from the direction of rotation of the wheels.
  • a direction detector for detecting the direction of the caster it is 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. It is possible to determine the running state such as whether the vehicle is in the middle. As a result, it is possible to appropriately perform the braking process according to this running state.
  • the direction detector is a magnet member rotatably provided integrally with the wheel; a magnetic sensor that is fixed to the vehicle body and detects the magnetic field of the magnet member.
  • the orientation of the wheels of the caster can be detected without contact.
  • it is advantageous in terms of durability and waterproofness compared to contact-type detectors.
  • the processing unit further executes running state determination processing for determining whether or not the vehicle body is running backward based on the output of the rotation detector and the output of the direction detector,
  • the motor In the braking process, when it is determined that the vehicle body is traveling backward, the motor is controlled to decelerate so that the deceleration is smaller than that when the vehicle body is traveling forward.
  • the deceleration of the vehicle body when the motor is decelerated during reverse travel can be made smaller than the deceleration of the vehicle body when the motor is decelerated during forward travel.
  • it is possible to reduce discomfort given to the passenger due to unintentional application of the brake, and to prevent the vehicle body and the passenger from becoming unstable.
  • a posture sensor provided on the vehicle body may be further provided.
  • the tilt 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.
  • the motor may be decelerated so that the deceleration is greater than that when the vehicle body is traveling on a road other than a slope.
  • the deceleration of the vehicle body when the motor is controlled to decelerate while traveling on a slope can be made larger than the deceleration of the vehicle body when the motor is controlled to decelerate while traveling on a non-slope.
  • the vehicle body can be stopped more quickly when traveling on a downhill road where inertia may lead to a higher speed.
  • the output device outputs the warning before deceleration control of the motor is started.
  • the passenger can be notified in advance that the motor will be decelerated.
  • 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 manual 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, as devices for controlling the operation of the pair of motors 32, a battery 72, an acquisition device 73, an attitude sensor 74, an output device 75, in addition to the above-described pair of magnetic sensors 66a (direction detector 66). , and a controller 76 .
  • 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.
  • Battery 72 comprises a plurality of interconnected lithium-ion battery cells.
  • the acquisition device 73 has a function of acquiring battery information indicating the state of the battery 72 .
  • the acquisition device 73 is, for example, a battery management system including a computer or the like.
  • the acquisition device 73 detects parameters such as the SOC (State of Charge) of the battery 72, the terminal voltage of the battery 72, the input/output current of the battery 72, the temperature of the battery 72, and the cell balance as the state of the battery.
  • Acquisition device 73 is connected to control device 76 .
  • the acquisition device 73 includes each detection result in the battery information and provides it to the control device 76 .
  • the posture sensor 74 is a three-axis acceleration sensor that detects acceleration in directions of three axes orthogonal 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 output device 75 has a function of outputting warnings by sound, light, vibration, etc. to the passenger and caregiver.
  • the output device 75 is connected to the processing device 76a. Warning output is performed based on the command from the control device 76 .
  • Each of the pair of motors 32 includes a motor body 80 including a rotor 36, a stator 38, and the like, and the rotation detector 42 described above.
  • Rotation detector 42 is connected to and provides an output to controller 76 (processor 76a and drive circuit 76b). Also, the pair of motors 32 drives the wheels 20 and outputs regenerated electric power from the rotational force of the wheels 20 .
  • a control device 76 controls the pair of motors 32 .
  • 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 processor 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 are, for example, inverters.
  • the pair of drive circuits 76b has a function of supplying driving power to the pair of motors 32 based on the speed command value generated by the processing device 76a and controlling the motors 32 so as to achieve the rotation speed indicated by the speed command value.
  • the pair of drive circuits 76b also has a function of charging the battery 72 with the regenerated power output by the motor 32 .
  • the processing device 76a is composed of 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, a determination process 76a3, and an emergency braking process 76a2, in addition to generating the speed command value described above.
  • the running state determination process 76 a 1 is a process of determining the running state of the vehicle body 2 .
  • the running state determination processing 76a1, determination processing 76a3, and emergency braking processing 76a2 will be described later.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining how to generate a speed command value during normal running.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the speed command value or the rotational speed of the motor 32 .
  • the rotation speed of the motor 32 substantially indicates the running speed of the electric wheelchair 1 .
  • the time of normal running refers to the time when emergency braking is not applied by the emergency braking process 76a2.
  • 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.
  • the solid line between time t1 and time t2 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 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. That is, the processing device 76a obtains the speed command value along with the elapsed time when decelerating from the initial speed Vs at the normal deceleration.
  • the normal deceleration is the deceleration used when obtaining the speed command value during normal running.
  • the normal deceleration is represented by a value obtained by inverting the sign of the slope of the diagram T1. Also, 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 processing device 76a has a function of controlling the deceleration of the motor 32 and applying an emergency brake while the vehicle body 2 is running by executing the emergency braking process 76a2.
  • the processing device 76a determines to apply the emergency brake, it changes the deceleration used to obtain the speed command value from normal deceleration to stop deceleration.
  • the deceleration for stopping is the deceleration used when obtaining the speed command value for emergency braking.
  • the stopping deceleration is a deceleration that is greater than the normal deceleration. Therefore, the processing device 76a controls the deceleration of the motor 32 so that the deceleration is greater than the deceleration during normal running. As a result, the processing device 76a applies an emergency brake.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of speed command values during emergency braking.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the speed command value or the rotation speed of the motor 32 .
  • the processing device 76a uses the speed V10, which is the rotation speed of the motor 32 at time t10, as a reference, and decelerates the motor 32 from the speed V10 at the deceleration for stopping. Calculate the speed command value when the
  • a diagram T1 indicates a speed command value obtained for normal deceleration.
  • Graphs B1, B2, and B3 show speed command values obtained by deceleration for stopping.
  • the processing device 76a can select one of three values d1, d2, and d3 as the deceleration D for stopping.
  • a diagram B1 shows the speed command value when the value d1 is selected as the deceleration D for stopping.
  • a diagram B2 shows the speed command value when the value d2 is selected as the deceleration D for stopping.
  • a diagram B3 shows the speed command value when the value d3 is selected as the deceleration D for stopping.
  • the slopes of the diagrams B1, B2, and B3 are smaller than the slope of the diagram T1. Therefore, the three values d1, d2, and d3 that are the deceleration for stopping D are larger than the normal deceleration. Also, among the three values d1, d2, and d3, the value d1 is the smallest and the value d3 is the largest.
  • the processing device 76a selects the stopping deceleration D from three values d1, d2, and d3 according to the running state of the vehicle body 2.
  • the processing device 76a obtains the speed command value along the elapsed time when the vehicle body 2 is decelerated from the speed V10 at the deceleration for stopping D until the vehicle body 2 stops.
  • the processing device 76a controls the deceleration of the motor 32 according to the obtained speed command value to stop the vehicle body 2.
  • FIG. 10A and 10B are diagrams for explaining the inclination angle of the electric wheelchair 1.
  • FIG. 10A shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are above the main wheels 3.
  • 10B shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are below the main wheels 3.
  • FIG. 10A shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are above the main wheels 3.
  • FIG. 10B shows the vehicle body 2 inclined so that the casters 4 are below 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 ⁇ takes 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 ⁇ .
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • the processing device 76a executes a running state determination process 76a1 (FIG. 7) as needed to determine the running state of the vehicle body 2.
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • the processing device 76a executes a running state determination process 76a1 (FIG. 7) as needed to determine the running state of the vehicle body 2.
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • the processing device 76a executes a running state determination process 76a1 (FIG. 7) as needed to determine the running state of the vehicle body 2.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the running state determination process.
  • 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.
  • step S2 determines whether or not both outputs of the pair of magnetic sensors 66a are ON.
  • step S2 determines whether the direction of the pair of casters 4 is forward.
  • step S3 the processor 76a determines whether the caster 4 is facing forward.
  • step S3 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 S3).
  • 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 S3 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 S4, where the vehicle body 2 is running. is determined to be “running forward”, and the process returns to step S1.
  • step S4 the direction of the caster 4 is forward, 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 forward". Note that "driving forward” indicates a state in which the vehicle body 2 is traveling forward.
  • step S3 If it is determined in step S3 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 S5. , 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 S5 If it is determined in step S5 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 S6 to determine the running state of the vehicle body 2. is determined to be "reversing", and the process returns to step S1.
  • step S6 the running state of the vehicle body 2. is determined to be “reversing”, and the process returns to step S1.
  • the direction of the caster 4 is forward, and the pair of motors 32 are rotating in the reverse rotation direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "reversing".
  • driving backward indicates a state in which the vehicle body 2 is traveling backward.
  • 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 S5 If it is determined in step S5 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 S7. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped, and the process returns to step S1.
  • step S2 When it is determined in step S2 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 S8 to 66a are both OFF.
  • step S8 the processing device 76a determines whether or not the pair of casters 4 are facing backward.
  • step S9 the processing device 76a determines whether the caster 4 is facing backward.
  • step S9 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 S9).
  • step S9 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 S10, and the running state of the vehicle body 2 is determined. is determined to be "reversing", and the process returns to step S1.
  • the direction of the caster 4 is 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 "reversing".
  • step S9 If it is determined in step S9 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 S11. , 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 S11 If it is determined in step S11 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 S12 to determine the running state of the vehicle body 2. is determined to be "running forward”, and the process returns to step S1.
  • step S12 the direction of the caster 4 is backward, and the pair of motors 32 are rotating in the reverse rotation direction. Therefore, in this case, the running state of the vehicle body 2 is "running forward".
  • step S11 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 S7. , the running state of the vehicle body 2 is determined to be stopped, and the process returns to step S1.
  • step S8 when it is determined in step S8 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 S7 to proceed to the vehicle body. 2 is determined to be stopped, and the process returns to step S1.
  • the processing device 76a executes the running state determination process 76a1 (FIG. 7) as needed to determine the running state of the vehicle body 2 as "stopped”, “forward running”, and “backward running”. Determine which one is applicable.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of brake control processing.
  • the processing device 76a of the control device 76 executes brake control processing as needed during normal running.
  • the brake control process is a process related to braking including a determination process 76a3 (Fig. 7) and an emergency braking process 76a2 (Fig. 7).
  • the processing device 76a first determines whether or not the battery state indicated by the battery information provided from the acquiring device 73 is within a predetermined range (step S21).
  • the processing of step S21 for determining whether or not the battery state is within the predetermined range is determination processing 76a3 (FIG. 7).
  • the predetermined range is a numerical range indicating the state of the battery 72 and is a range before reaching the regeneration prohibited range.
  • the regeneration prohibited range is a numerical range indicating the state of the battery 72 in which regeneration by the pair of motors 32 is prohibited.
  • the regeneration prohibited range is set in advance as a range in which charging is prohibited in order to prevent deterioration of the battery 72 and the like.
  • the regeneration prohibited range is stored in advance in the storage unit of the processing device 76a.
  • the SOC of the battery 72 is used as the battery state determined in step S21. Therefore, the regeneration prohibited range and the predetermined range indicate numerical ranges for the SOC.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a regeneration prohibited range and a predetermined range.
  • the regeneration prohibition range of this embodiment is set in the range of SOC 90% or more.
  • the processing device 76a determines that the SOC (battery state) of the battery 72 is in the regeneration prohibited range, the processing device 76a controls the motor 32 so that regenerative charging is not performed.
  • the predetermined range is set to a numerical range smaller than the regeneration prohibited range. That is, the predetermined range is a numerical range through which the SOC, which increases due to charging of the battery 72, passes before reaching the regeneration prohibited range.
  • the predetermined range of the present embodiment is set within a range from SOC 80% or more to SOC less than 90%.
  • the upper limit value AU of the predetermined range is the lower limit value of the regeneration prohibited range.
  • the lower limit value AL of the predetermined range can be set in advance as a fixed value and stored in the storage unit of the processing device 76a. good too.
  • the lower limit value AL of the predetermined range is set so that the SOC of the battery 72 falls within the predetermined range when the battery 72 is charged with the regenerated electric power obtained until the electric wheelchair 1 stops due to emergency braking.
  • a range of numerical values lower than the predetermined range is a freely usable range.
  • the processing device 76a determines that the battery state is not within the predetermined range. After that, when the battery 72 is charged with the regenerative power, the SOC of the battery 72 increases, and if the SOC of the battery 72 exceeds the lower limit value AL of the predetermined range, the processing device 76a determines that the battery state is within the predetermined range. Determine that there is.
  • step S21 when the processing device 76a determines in step S21 that the battery state is not within the predetermined range, the process returns to step S21 again. Therefore, the processing device 76a repeats step S21 until it determines that the battery state is within the predetermined range.
  • the process performed after step S21 in the brake control process is the emergency brake process 76a2.
  • step S21 When it is determined in step S21 that the battery information is within the predetermined range, the processing device 76a proceeds to step S22, and outputs a warning to the passenger and caregiver through the output device 75.
  • step S23 determines whether or not a predetermined period of time has elapsed.
  • the processing device 76a repeats step S23 until it determines in step S23 that the predetermined period has elapsed. Thereby, the period from the output of the warning to the execution of the next process by the processing device 76a can be adjusted by changing the predetermined period.
  • step S24 determines whether or not the state of the vehicle body 2 determined by the running state determination processing 76a1 is running. If the state determined by the running state determining process 76a1 is other than the stopped state, the processing device 76a determines that the vehicle body 2 is running. When determining that the vehicle body 2 is not running, the processing device 76a returns to step S21 again. This is because, if the vehicle body 2 is not running (stopped), the emergency braking process after step S25 is unnecessary. In step S24, it may be determined whether or not the vehicle body 2 is running based on the output of the rotation detector .
  • the processing device 76a proceeds to step S25 and determines whether or not the absolute value of the tilt angle ⁇ is greater than the threshold ⁇ th.
  • the threshold ⁇ th is a preset positive value, and is a value for determining whether or not the vehicle body 2 is tilted.
  • 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 S25 If it is determined in step S25 that the absolute value of the inclination angle ⁇ is greater than the threshold value ⁇ th, the processing device 76a proceeds to step S29, and changes the deceleration used for obtaining the speed command value from the normal deceleration to the stopping deceleration D is changed to the value d3, and the process proceeds to step S31. Further, when it is determined in step S25 that the absolute value of the tilt angle ⁇ is not greater than the threshold value ⁇ th (the absolute value of the tilt angle ⁇ is equal to or less than the threshold value ⁇ th), the processing device 76a proceeds to step S26, and the vehicle body 2 It is determined whether or not the running state of is during reverse running.
  • step S26 If it is determined in step S26 that the vehicle body 2 is traveling in reverse, the processing device 76a changes the deceleration used to obtain the speed command value from the normal deceleration to the value d1, which is the deceleration for stopping D. (step S27) and proceeds to step S31. If it is determined in step S26 that the vehicle body 2 is not traveling backwards (is traveling forward), the processing device 76a stops the deceleration used to obtain the speed command value from the normal deceleration. deceleration D is changed to value d2 (step S28), and the process proceeds to step S31.
  • steps S27 to S29 when the deceleration used for obtaining the speed command value is changed from the normal deceleration to the stop deceleration D, the processing device 76a changes the deceleration to be larger than the deceleration during normal running.
  • the motor 32 is controlled to decelerate and the emergency brake is applied.
  • the processing device 76a controls the deceleration of the pair of motors 32 so as to generate a regenerative braking force greater than that during normal running, and applies emergency braking to the vehicle body 2.
  • step S31 the processing device 76a determines whether or not the state of the vehicle body 2 determined by the running state determination processing 76a1 is stopped. When determining that the state of the vehicle body 2 is not stopped (driving), the processing device 76a executes step S31 again. As a result, the processing device 76a applies an emergency brake to the vehicle body 2 until the vehicle body 2 stops.
  • step S31 When determining in step S31 that the state of the vehicle body 2 is stopped, the processing device 76a terminates the emergency braking process. In step S31, it may be determined whether the state of the vehicle body 2 is stopped based on the output of the rotation detector .
  • FIG. 14 shows the electric wheelchair 1 immediately after it is determined that the battery information is within the predetermined range. Assume that the electric wheelchair 1 determines that the battery information is within a predetermined range while traveling forward on a flat road. It is also assumed that the direction of the caster 4 is forward. Since it is determined that the battery information is within the predetermined range, the processing device 76a outputs a warning. Further, since the vehicle body 2 is traveling forward on a flat road, the processing device 76a proceeds to steps S25, S26, and S28 after a predetermined period of time has passed, and changes the deceleration used for obtaining the speed command value to normal deceleration. to the value d2, which is the deceleration D for stopping.
  • the processing device 76a controls the pair of motors 32 to generate a regenerative braking force greater than that during normal running, and applies emergency braking to the vehicle body 2.
  • FIG. the processor 76a controls the pair of motors 32 so as to output torque (brake torque) in the opposite direction to the rotation direction of the pair of motors 32 .
  • the direction of the casters 4 is forward, and the vehicle body 2 is traveling forward, so the pair of motors 32 are rotating in the normal direction. Therefore, the processing device 76a causes the pair of motors 32 to output brake torque in the reverse rotation direction.
  • the processing device 76a causes the pair of motors 32 to output brake torque in the forward rotation direction.
  • the processing device 76a of the present embodiment determines that the battery information is within the predetermined range (step S21 in FIG. 12), and when the vehicle body 2 is running (step S21 in FIG. 12). Step S24), it is decided to apply the emergency brake, the motor 32 is caused to output brake torque, and the vehicle body 2 is applied with the emergency brake and stopped.
  • 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 motor 32 that drives the wheels 20 and can be regenerated by the wheels 20
  • a battery 72 that supplies power to the motor 32 and is charged with the regenerated power
  • a controller 76 that controls the motor 32.
  • a rotation detector 42 for detecting the rotation state of the motor 32 and an acquisition device 73 for acquiring the state of the battery 72 .
  • the control device 76 performs determination processing 76a3 for determining whether or not the state of the battery 72 is within a predetermined range before reaching the regeneration prohibited range in which regeneration by the motor 32 is prohibited.
  • the processing device 76a executes emergency braking processing 76a2 for stopping the vehicle body 2 by controlling the deceleration of the motor 32 so that the deceleration is greater than the deceleration when the state of the battery 72 is out of the predetermined range.
  • the motor 32 is controlled to decelerate before the state of the battery 72 reaches the regeneration prohibited range, so that the motor 32 can generate regenerative braking force, and the state of the battery 72 reaches the regeneration prohibited range.
  • the vehicle body 2 can be appropriately stopped in front. As a result, it is possible to prevent an unnecessary increase in speed of the vehicle body 2 caused by the state of the battery 72 reaching the regeneration prohibited range.
  • casters are generally provided so as to be able to turn in order to steer the traveling direction of the electric wheelchair. Therefore, when the wheels 20 of the casters 4 are driven by the motors 32 as in this embodiment, even if the rotation direction of the motors 32 is constant, the electric wheelchair 1 moves forward depending on the direction of the casters 4 at that time. There is a possibility of retreating. For this reason, it may not be possible to specify the traveling direction of the electric wheelchair 1 from the rotating direction of the wheels 20 .
  • the direction detector 66 for detecting the direction of the casters 4 is provided in this embodiment, whether the vehicle body 2 is traveling forward is determined based on the output of the rotation detector 42 and the output of the direction detector 66. Alternatively, it is possible to determine whether the vehicle is traveling in reverse or not. As a result, the braking process by the motor 32 can be appropriately performed according to the running state.
  • the processing device 76a determines whether or not the vehicle body 2 is running backward based on the output of the rotation detector 42 and the output of the direction detector 66 (FIG. 11).
  • the deceleration used to obtain the speed command value is changed from the normal deceleration to the value d1, which is the deceleration for stopping D (Fig. 12).
  • the value d1 is smaller than the value d2 that is set as the stopping deceleration D when the vehicle body 2 is traveling forward.
  • the deceleration when the emergency brake is applied to the vehicle body 2 during backward travel can be made smaller than the deceleration when the emergency brake is applied to the vehicle body 2 during forward travel.
  • the electric wheelchair 1 of this embodiment can obtain the inclination angle ⁇ of the vehicle body 2 based on the output of the attitude sensor 74, and can determine whether the vehicle body 2 is positioned on a slope. Further, in the emergency braking process, the processing device 76a determines whether or not the vehicle body 2 is running on a slope based on the output of the rotation detector 42 and the output of the attitude sensor 74. When it is determined that the vehicle is running, the deceleration used to obtain the speed command value is changed from the normal deceleration to the value d3, which is the deceleration for stopping D (FIG. 12).
  • the value d3 is a value larger than the values d1 and d2 set as the stopping deceleration D when the vehicle body 2 is traveling on a road other than a slope.
  • the deceleration when emergency braking is applied to the vehicle body 2 traveling on a slope can be made larger than the deceleration when emergency braking is applied to the vehicle body 2 traveling on a road other than the slope.
  • the vehicle body 2 can be stopped more quickly when traveling on a downhill road where inertia may lead to a high speed.
  • the stopping deceleration D is set to the value d3 when the vehicle body 2 is uniformly traveling on a slope without determining whether the vehicle body 2 travels on an uphill road or a downhill road.
  • it may be determined whether the vehicle body 2 is traveling on an uphill road or traveling on a downhill road.
  • the stopping deceleration D is set to a larger value when the vehicle body 2 travels on a downhill road than when it travels on an uphill road. This is because a downhill road requires a larger braking force as an emergency brake.
  • the processing device 76a causes the output device 75 to output a warning before deceleration control of the motor 32 is started.
  • the processing device 76a starts the deceleration control of the pair of motors 32 after a predetermined period of time has elapsed since the warning was output, it is possible to allow a time interval between when the warning is output and when the brakes are applied. As a result, it is possible to perform control so that the warning is reliably output before the brakes are applied.
  • the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive.
  • Other parameters such as voltage, temperature, input/output current, and cell balance may be used.
  • a plurality of parameters may be used together.
  • the regeneration prohibited range and the predetermined range indicate numerical ranges for the parameters used for determination.
  • the lower limit value AL of the predetermined range is preset as a fixed value. good. As the rotational speed of the motor 32 increases, the regenerated electric power of the motor 32 also increases. Therefore, it is preferable to change the lower limit value AL of the predetermined range so as to decrease as the rotation speed of the motor 32 increases. Thereby, the predetermined range can be set to a necessary range according to the rotation speed.
  • 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.
  • 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 angle 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

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を有するキャスタ４と、車輪２０を駆動するとともに車輪２０により回生可能なモータ３２と、モータ３２へ電力を供給するとともに回生された電力が充電されるバッテリ７２と、モータ３２を制御する制御装置７６と、モータ３２の回転状態を検出する回転検出器４２と、バッテリ７２の状態を取得する取得装置７３と、を備える。制御装置７６は、バッテリ７２の状態が、モータ３２による回生が禁止される回生禁止範囲に至る前の所定範囲内であるか否かを判定する判定処理７６ａ３と、バッテリ７２の状態が所定範囲内である場合、バッテリ７２の状態が所定範囲外の場合の減速度よりも大きな減速度となるようにモータ３２を減速制御し車体本体２を停止させる緊急ブレーキ処理７６ａ１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
　上記電動車椅子では、回生可能なモータを用いることで、主輪の回転力から電力の回生が行われることがある。
　この場合、モータの回生制動が、電動車椅子の走行速度の調整に用いられる。また、回生制動によって回収される電力は、モータへ供給される電力を蓄電するバッテリに充電される。
　ここで、バッテリには、当該バッテリ保護のために、回生充電を禁止するバッテリの状態が規定されていることがある。回生充電を禁止するバッテリの状態としては、例えば、回生を禁止する充電率の数値範囲等が挙げられる。
　バッテリの状態が回生を禁止する状態に至ると、モータの回生制動を制限する必要がある。
　よって、例えば、電動車椅子が走行中に、バッテリの状態が回生を禁止する状態に至ると、電動車椅子の速度調整を適切に行うことができなくなり、電動車椅子の搭乗者に対して違和感を与えるおそれがある。特に坂路では、回生が禁止されると、坂路を下る方向に走行することによる慣性によって、電動車椅子の速度が必要以上に上昇してしまうおそれがある。
　このため、バッテリの状態が回生を禁止する状態に至ることによって、電動車椅子の速度が不必要に上昇するのを防止するための方策が望まれる。
　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、例えば、キャスタの車輪をモータによって駆動し走行する電動車椅子の場合においても同様の課題がある。
　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とともに前記車輪により回生可能なモータと、
　前記モータへ電力を供給するとともに回生された電力が充電されるバッテリと、
　前記モータを制御する制御装置と、
　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
　前記バッテリの状態を取得する取得装置と、
を備え、
　前記制御装置は、
　前記バッテリの状態が、前記モータによる回生が禁止される回生禁止範囲に至る前の所定範囲内であるか否かを判定する判定処理と、
　前記バッテリの状態が前記所定範囲内である場合、前記バッテリの状態が前記所定範囲外の場合の減速度よりも大きな減速度となるように前記モータを減速制御し前記車体本体を停止させるブレーキ処理と、
を実行する処理部を備える。
　本開示によれば、バッテリの状態が回生を禁止する状態に至ることに起因する不必要な速度上昇を防止することができる。
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、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は、緊急ブレーキ時の速度指令値の一例を示す図である。 図１０は、電動車椅子の傾斜角度を説明するための図である。 図１１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１２は、ブレーキ制御処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、回生禁止範囲、及び所定範囲の一例を示す図である。 図１４は、バッテリ情報が所定範囲内であると判定された直後の電動車椅子を示す図である。
　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とともに前記車輪により回生可能なモータと、
　前記モータへ電力を供給するとともに回生された電力が充電されるバッテリと、
　前記モータを制御する制御装置と、
　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
　前記バッテリの状態を取得する取得装置と、
を備え、
　前記制御装置は、
　前記バッテリの状態が、前記モータによる回生が禁止される回生禁止範囲に至る前の所定範囲内であるか否かを判定する判定処理と、
　前記バッテリの状態が前記所定範囲内である場合、前記バッテリの状態が前記所定範囲外の場合の減速度よりも大きな減速度となるように前記モータを減速制御し前記車体本体を停止させるブレーキ処理と、
を実行する処理部を備える。
　上記構成によれば、バッテリの状態が回生禁止範囲に至る前の段階で、モータを減速制御するので、モータに回生制動力を発生させることができ、バッテリの状態が回生禁止範囲に至る前に、車体本体を適切に停止させることができる。この結果、バッテリの状態が回生禁止範囲に至ることに起因する車体本体の不必要な速度上昇を防止することができる。
（２）上記電動車椅子において、
　前記キャスタの向きを検出する方向検出器をさらに備えることが好ましい。
　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。
　このため、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ない場合がある。
　この点、上記電動車椅子によれば、キャスタの向きを検出する方向検出器を備えるので、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といった走行状態を判定することができる。
　この結果、この走行状態に応じてブレーキ処理を適切に行うことができる。
（３）上記電動車椅子において、
　前記方向検出器は、
　前記車輪と一体に旋回可能に設けられた磁石部材と、
　前記車体本体に固定され前記磁石部材の磁界を検出する磁気センサと、を含むことが好ましい。
　この場合、非接触で、キャスタの車輪の向きを検出することができる。これにより、例えば、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。
（４）上記電動車椅子において、
　前記処理部は、前記回転検出器の出力、及び前記方向検出器の出力に基づいて、前記車体本体が後退走行中か否かを判定する走行状態判定処理をさらに実行し、
　前記ブレーキ処理では、前記車体本体が後退走行中であると判定されると、前記車体本体が前進走行中の場合の減速度よりも、小さな減速度となるように前記モータを減速制御する。
　この場合、後退走行中にモータを減速制御したときにおける車体本体の減速度を、前進走行中にモータを減速制御したときにおける車体本体の減速度よりも小さくすることができる。これにより、意図せずブレーキがかかることによる搭乗者に与える違和感を低減するとともに、車体本体や搭乗者が不安定になるのを抑制することができる。
（５）上記電動車椅子において、
　前記車体本体に設けられた姿勢センサをさらに備えていてもよい。
　この場合、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。
（６）上記電動車椅子において、
　前記ブレーキ処理では、前記回転検出器の出力、及び前記姿勢センサの出力に基づいて、前記車体本体が坂路を走行中か否かを判定し、前記車体本体が坂路を走行中であると判定されると、前記車体本体が坂路以外を走行中の場合の減速度よりも、大きな減速度となるように前記モータを減速制御するように構成してもよい。
　この場合、坂路を走行中にモータを減速制御したときにおける車体本体の減速度を、坂路以外を走行中にモータを減速制御したときにおける車体本体の減速度よりも大きくすることができる。これにより、慣性によってより高い速度に至るおそれのある降坂路の走行時においては、より速やかに車体本体を停止させることができる。
（７）上記電動車椅子において、
　前記搭乗者へ警告を出力する出力装置をさらに備える場合、
　前記ブレーキ処理では、前記モータの減速制御の開始前に前記出力装置に前記警告を出力させることが好ましい。
　この場合、モータを減速制御することを事前に搭乗者に報知することができる。
［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手動ブレーキ（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、取得装置７３、姿勢センサ７４、出力装置７５、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。
　バッテリ７２は、互いに接続された複数のリチウムイオン電池セルを含んで構成される。
　取得装置７３は、バッテリ７２の状態を示すバッテリ情報を取得する機能を有する。取得装置７３は、例えば、コンピュータ等を備えたバッテリマネジメントシステムである。取得装置７３は、バッテリの状態として、バッテリ７２のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）、バッテリ７２の端子電圧、バッテリ７２の入出力電流、バッテリ７２の温度、セルバランス等のパラメータを検出する。取得装置７３は、制御装置７６に接続されている。取得装置７３は、各検出結果をバッテリ情報に含めて制御装置７６へ与える。
　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。
　出力装置７５は、音、光、振動等による警告を搭乗者及び介助者へ向けて出力する機能を有する。出力装置７５は、処理装置７６ａに接続されている。警告の出力は、制御装置７６からの命令に基づいて行われる。
　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、制御装置７６（処理装置７６ａ及び駆動回路７６ｂ）に接続されており、制御装置７６へ出力を与える。
　また、一対のモータ３２は、車輪２０を駆動するとともに車輪２０の回転力により回生電力を出力する。
　制御装置７６は、一対のモータ３２の制御を行う。
　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の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、例えば、インバータである。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、速度指令値が示す回転速度となるようにモータ３２を制御する機能を有する。また一対の駆動回路７６ｂは、モータ３２が出力する回生電力をバッテリ７２へ充電する機能を有する。
　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、判定処理７６ａ３、及び緊急ブレーキ処理７６ａ２を実行する機能も有する。走行状態判定処理７６ａ１は、車体本体２の走行状態を判定する処理である。走行状態判定処理７６ａ１、判定処理７６ａ３、及び緊急ブレーキ処理７６ａ２については、後に説明する。
　図８は、通常走行時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８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。
　通常走行時とは、緊急ブレーキ処理７６ａ２による緊急ブレーキがかけられていない時を指す。
　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８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８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８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から通常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。
　なお、通常減速度とは、通常走行時において速度指令値を求める際に用いられる減速度である。通常減速度は、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。
　また、処理装置７６ａは、緊急ブレーキ処理７６ａ２を実行することで、車体本体２が走行中のときに、モータ３２を減速制御し緊急ブレーキをかける機能を有する。
　処理装置７６ａは、緊急ブレーキをかけることを決定すると、速度指令値を求めるために用いる減速度を、通常減速度から停止用減速度へ変更する。
　停止用減速度とは、緊急ブレーキのための速度指令値を求める際に用いられる減速度である。停止用減速度は、通常減速度よりも大きい減速度である。
　よって、処理装置７６ａは、通常走行時における減速度よりも大きな減速度となるようにモータ３２を減速制御する。これにより、処理装置７６ａは、緊急ブレーキをかける。
　図９は、緊急ブレーキ時の速度指令値の一例を示す図である。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。
　図９中、時刻ｔ１０以前において、電動車椅子１は通常走行しているものとする。
　時刻ｔ１０において、処理装置７６ａが緊急ブレーキをかけることを決定したとすると、処理装置７６ａは、時刻ｔ１０におけるモータ３２の回転速度である速度Ｖ１０を基準とし、速度Ｖ１０から停止用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。
　図９中、線図Ｔ１は、通常減速度で求められる速度指令値を示している。線図Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、停止用減速度で求められる速度指令値を示している。
　処理装置７６ａは、停止用減速度Ｄとして、３つの値ｄ１、ｄ２、ｄ３のいずれかを選択することができる。
　線図Ｂ１は、停止用減速度Ｄとして値ｄ１を選択した場合の速度指令値を示している。
　線図Ｂ２は、停止用減速度Ｄとして値ｄ２を選択した場合の速度指令値を示している。
　線図Ｂ３は、停止用減速度Ｄとして値ｄ３を選択した場合の速度指令値を示している。
　図９に示すように、線図Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の傾きは、線図Ｔ１の傾きよりも小さくなっている。よって、停止用減速度Ｄである３つの値ｄ１、ｄ２、ｄ３は、通常減速度よりも大きい。
　また、３つの値ｄ１、ｄ２、ｄ３のうち、値ｄ１が最も小さく、値ｄ３が最も大きい。
　処理装置７６ａは、車体本体２の走行状態に応じて停止用減速度Ｄを３つの値ｄ１、ｄ２、ｄ３の中から選択する。
　処理装置７６ａは、車体本体２が停止するまで、速度Ｖ１０から停止用減速度Ｄ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、求めた速度指令値によってモータ３２を減速制御し車体本体２を停止させる。
〔電動車椅子１の傾斜角度について〕
　図１０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１０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１０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１０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１０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。
〔走行状態判定処理について〕
　図１１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。
　処理装置７６ａは、走行状態判定処理７６ａ１（図７）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、ステップＳ２へ進み、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Ｓ２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Ｓ３へ進む。
　ステップＳ３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Ｓ３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Ｓ３）。
　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Ｓ３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Ｓ４へ進み、車体本体２の走行状態を「前進走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ４へ進む場合、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「前進走行中」となる。なお、「前進走行中」とは、車体本体２が前方に進行中である状態を示している。
　ステップＳ３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Ｓ５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Ｓ５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Ｓ６へ進み、車体本体２の走行状態を「後退走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ６へ進む場合、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「後退走行中」となる。なお、「後退走行中」とは、車体本体２が後方に進行中である状態を示している。
　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Ｓ５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Ｓ７へ進み、車体本体２の走行状態を停止と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ２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Ｓ８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Ｓ８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Ｓ９へ進む。
　ステップＳ９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Ｓ９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Ｓ９）。
　ステップＳ９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Ｓ１０へ進み、車体本体２の走行状態を「後退走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１０へ進む場合、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「後退走行中」となる。
　ステップＳ９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Ｓ１１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Ｓ１１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Ｓ１２へ進み、車体本体２の走行状態を「前進走行中」と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　ステップＳ１２へ進む場合、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「前進走行中」となる。
　ステップＳ１１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Ｓ７へ進み、車体本体２の走行状態を停止中と判定し、ステップＳ１へ戻る。
　また、ステップＳ８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Ｓ７へ進み、車体本体２の走行状態を停止中と判定し、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７）を随時実行し、車体本体２の走行状態を、「停止中」、「前進走行中」、及び「後退走行中」のいずれに該当するかを判定する。
〔ブレーキ制御処理について〕
　図１２は、ブレーキ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、通常走行時において、ブレーキ制御処理を随時実行する。ブレーキ制御処理は、判定処理７６ａ３（図７）及び緊急ブレーキ処理７６ａ２（図７）を含むブレーキに関する処理である。
　ブレーキ制御処理において、処理装置７６ａは、まず、取得装置７３から与えられるバッテリ情報によって示されるバッテリ状態が所定範囲内か否かを判定する（ステップＳ２１）。
　バッテリ状態が所定範囲内か否かを判定するステップＳ２１の処理が、判定処理７６ａ３（図７）である。
　所定範囲は、バッテリ７２の状態を示す数値範囲であり、回生禁止範囲に至る前の範囲である。
　回生禁止範囲は、一対のモータ３２による回生が禁止されるバッテリ７２の状態を示す数値範囲である。回生禁止範囲は、バッテリ７２の劣化等を防止するために予め充電を禁止する範囲として定められている。
　回生禁止範囲は、予め処理装置７６ａの記憶部に記憶される。
　本実施形態では、ステップＳ２１において判定されるバッテリ状態として、バッテリ７２のＳＯＣが用いられる。よって、回生禁止範囲及び所定範囲は、ＳＯＣに対する数値範囲を示す。
　図１３は、回生禁止範囲、及び所定範囲の一例を示す図である。
　図１３に示すように、本実施形態の回生禁止範囲は、ＳＯＣ９０％以上の範囲で設定されている。
　処理装置７６ａは、バッテリ７２のＳＯＣ（バッテリ状態）が回生禁止範囲に位置すると判定する場合、回生充電が行われないようにモータ３２を制御する。
　所定範囲は、回生禁止範囲よりも小さい数値範囲に設定されている。つまり、所定範囲は、バッテリ７２に対する充電により増加するＳＯＣが回生禁止範囲に至る前に通過する数値範囲である。
　本実施形態の所定範囲は、ＳＯＣ８０％以上から、ＳＯＣ９０％未満の範囲で設定されている。
　所定範囲の上限値ＡＵは、回生禁止範囲の下限値となっている。
　所定範囲の下限値ＡＬは、固定値として予め設定し、処理装置７６ａの記憶部に記憶しておくこともできるし、所定範囲の数値幅を予め設定しておくことで処理装置７６ａが求めてもよい。
　所定範囲の下限値ＡＬは、緊急ブレーキによって電動車椅子１が停止するまでに得られる回生電力がバッテリ７２に充電されたときにバッテリ７２のＳＯＣが所定範囲内に収まるように設定される。
　所定範囲よりも低い数値の範囲は、自由に利用可能な利用範囲となっている。
　例えば、走行中のバッテリ７２のＳＯＣが所定範囲の下限値ＡＬよりも小さい値である場合、処理装置７６ａは、バッテリ状態が所定範囲内ではないと判定する。
　その後、バッテリ７２に対して回生電力が充電されることでバッテリ７２のＳＯＣが増加し、バッテリ７２のＳＯＣが所定範囲の下限値ＡＬを超えれば、処理装置７６ａは、バッテリ状態が所定範囲内であると判定する。
　図１２に戻って、処理装置７６ａは、ステップＳ２１において、バッテリ状態が所定範囲内でないと判定すると、再度ステップＳ２１へ戻る。よって、処理装置７６ａは、バッテリ状態が所定範囲内であると判定するまで、ステップＳ２１を繰り返す。
　ブレーキ制御処理においてステップＳ２１以降に行われる処理が、緊急ブレーキ処理７６ａ２である。
　ステップＳ２１において、バッテリ情報が所定範囲内であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２２へ進み、出力装置７５によって、搭乗者及び介助者へ向けて警告を出力する。
　その後、処理装置７６ａは、ステップＳ２３へ進み、所定期間が経過したか否かを判定する。処理装置７６ａは、ステップＳ２３において、所定期間が経過したと判定するまで、ステップＳ２３を繰り返す。これにより、警告の出力から、処理装置７６ａによる次の処理を実行するまでの期間を、所定期間を変更することにより調整することができる。
　ステップＳ２３において、所定期間が経過したと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２４へ進み、走行状態判定処理７６ａ１によって判定された車体本体２の状態が走行中であるか否かを判定する。
　走行状態判定処理７６ａ１によって判定された状態が停止以外の場合、処理装置７６ａは、車体本体２が走行中であると判定する。
　車体本体２が走行中ではないと判定すると、処理装置７６ａは、再度ステップＳ２１へ戻る。車体本体２が走行中ではない（停止である）場合、ステップＳ２５以降の緊急ブレーキに関する処理は必要ないからである。
　なお、ステップＳ２４では、回転検出器４２の出力に基づいて、車体本体２の状態が走行中であるか否かを判定してもよい。
　車体本体２が走行中であると判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２５へ進み、傾斜角度θの絶対値が閾値θｔｈよりも大きいか否かを判定する。
　閾値θｔｈは、予め設定された正の値であり、車体本体２が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Ｓ２５において、傾斜角度θの絶対値が閾値θｔｈよりも大きいと判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２９ヘ進み、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ３へ変更し、ステップＳ３１へ進む。
　また、ステップＳ２５において、傾斜角度θの絶対値が閾値θｔｈよりも大きくない（傾斜角度θの絶対値が閾値θｔｈ以下である）と判定すると、処理装置７６ａは、ステップＳ２６ヘ進み、車体本体２の走行状態が後退走行中か否かを判定する。
　ステップＳ２６において、車体本体２の走行状態が後退走行中であると判定する場合、処理装置７６ａは、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ１へ変更し（ステップＳ２７）、ステップＳ３１へ進む。
　また、ステップＳ２６において、車体本体２の走行状態が後退走行中でない（前進走行中である）と判定する場合、処理装置７６ａは、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ２へ変更し（ステップＳ２８）、ステップＳ３１へ進む。
　ステップＳ２７～Ｓ２９において、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄへ変更すると、処理装置７６ａは、通常走行時における減速度よりも大きな減速度となるようにモータ３２を減速制御し、緊急ブレーキをかける。
　処理装置７６ａは、通常走行時よりも大きな回生制動力を発生させるように一対のモータ３２を減速制御し、車体本体２に対して緊急ブレーキをかける。
　ステップＳ３１へ進むと、処理装置７６ａは、走行状態判定処理７６ａ１によって判定された車体本体２の状態が停止であるか否かを判定する。車体本体２の状態が停止でない（走行中である）と判定する場合、処理装置７６ａは、再度、ステップＳ３１を実行する。
　これにより、処理装置７６ａは、車体本体２が停止するまで、車体本体２に対して緊急ブレーキをかける。
　ステップＳ３１において、車体本体２の状態が停止であると判定する場合、処理装置７６ａは、緊急ブレーキ処理を終了する。
　なお、ステップＳ３１では、回転検出器４２の出力に基づいて、車体本体２の状態が停止であるか否かを判定してもよい。
　図１４は、バッテリ情報が所定範囲内であると判定された直後の電動車椅子１を示す図である。
　この電動車椅子１は、平坦路を前進走行中にバッテリ情報が所定範囲内であると判定したとする。また、キャスタ４の向きは前向きであるとする。
　バッテリ情報が所定範囲内であると判定したので、処理装置７６ａは、警告を出力する。また、車体本体２は平坦路を前進走行中であるので、処理装置７６ａは、所定期間の経過後にステップＳ２５、Ｓ２６、ステップＳ２８と進み、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ２へ変更する。
　これにより、処理装置７６ａは、通常走行時よりも大きな回生制動力を発生させるように一対のモータ３２を制御し、車体本体２に対して緊急ブレーキをかける。
　言い換えると、処理装置７６ａは、一対のモータ３２の回転方向に対して逆方向のトルク（ブレーキトルク）を出力させるように一対のモータ３２を制御する。
　この場合、キャスタ４の向きは前向きであり、車体本体２は前進走行中であるので、一対のモータ３２は正回転方向に回転している。よって、処理装置７６ａは、逆回転方向のブレーキトルクを一対のモータ３２に出力させる。
　なお、キャスタ４の向きが後ろ向きの状態で車体本体２が前進走行中の場合、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、処理装置７６ａは、正回転方向のブレーキトルクを一対のモータ３２に出力させる。
　以上のように、本実施形態の処理装置７６ａは、バッテリ情報が所定範囲内であると判定し（図１２中、ステップＳ２１）、かつ車体本体２が走行中である場合に（図１２中、ステップＳ２４）、緊急ブレーキをかけることを決定し、モータ３２にブレーキトルクを出力させ、車体本体２に対して緊急ブレーキをかけて停止させる。
　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を有するキャスタ４と、車輪２０を駆動するとともに車輪２０により回生可能なモータ３２と、モータ３２へ電力を供給するとともに回生された電力が充電されるバッテリ７２と、モータ３２を制御する制御装置７６と、モータ３２の回転状態を検出する回転検出器４２と、バッテリ７２の状態を取得する取得装置７３と、を備える。制御装置７６は、バッテリ７２の状態が、モータ３２による回生が禁止される回生禁止範囲に至る前の所定範囲内であるか否かを判定する判定処理７６ａ３と、バッテリ７２の状態が所定範囲内である場合、バッテリ７２の状態が所定範囲外の場合の減速度よりも大きな減速度となるようにモータ３２を減速制御し車体本体２を停止させる緊急ブレーキ処理７６ａ２と、を実行する処理装置７６ａを備える。
　上記構成によれば、バッテリ７２の状態が回生禁止範囲に至る前に、モータ３２を減速制御するので、モータ３２に回生制動力を発生させることができ、バッテリ７２の状態が回生禁止範囲に至る前に、車体本体２を適切に停止させることができる。この結果、バッテリ７２の状態が回生禁止範囲に至ることに起因する車体本体２の不必要な速度上昇を防止することができる。
　また、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、本実施形態のようにキャスタ４の車輪２０をモータ３２によって駆動する場合、モータ３２の回転方向が一定であったとしても、電動車椅子１は、そのときのキャスタ４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。
　このため、車輪２０の回転方向から電動車椅子１の進行方向を特定することができない場合がある。
　この点、本実施形態では、キャスタ４の向きを検出する方向検出器６６を備えるので、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といった走行状態を判定することができる。
　この結果、この走行状態に応じてモータ３２によるブレーキ処理を適切に行うことができる。
　また、処理装置７６ａは、走行状態判定処理において、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が後退走行中か否かを判定し（図１１）、緊急ブレーキ処理では、車体本体２が後退走行中であると判定されると、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ１へ変更する（図１２）。値ｄ１は、車体本体２が前進走行中の場合に停止用減速度Ｄとして設定される値ｄ２よりも小さい値である。
　これにより、後退走行中の車体本体２に緊急ブレーキをかけたときの減速度を、前進走行中の車体本体２に緊急ブレーキをかけたときの減速度よりも小さくすることができる。これにより、意図せず緊急ブレーキがかかることによる搭乗者に与える違和感を低減するとともに、車体本体２や搭乗者が不安定になるのを抑制することができる。
　また、本実施形態の電動車椅子１は、姿勢センサ７４の出力に基づいて車体本体２の傾斜角度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。
　また、処理装置７６ａは、緊急ブレーキ処理において、回転検出器４２の出力、及び姿勢センサ７４の出力に基づいて、車体本体２が坂路を走行中か否かを判定し、車体本体２が坂路を走行中であると判定すると、速度指令値を求めるために用いる減速度を通常減速度から停止用減速度Ｄである値ｄ３へ変更する（図１２）。値ｄ３は、車体本体２が坂路以外を走行中の場合に停止用減速度Ｄとして設定される値ｄ１、ｄ２よりも大きい値である。
　これにより、坂路を走行中の車体本体２に緊急ブレーキをかけたときの減速度を、坂路以外を走行中の車体本体２に緊急ブレーキをかけたときの減速度よりも大きくすることができる。これにより、慣性によって高い速度に至るおそれのある降坂路の走行時においては、より速やかに車体本体２を停止させることができる。
　なお、本実施形態では、車体本体２が登坂路を走行する場合と、降坂路を走行する場合とを判定せず、一律に坂路を走行する場合に、停止用減速度Ｄを値ｄ３とした場合を例示したが、車体本体２が登坂路を走行する場合と、降坂路を走行する場合とを判定してもよい。この場合、停止用減速度Ｄは、車体本体２が登坂路を走行する場合よりも、降坂路を走行する場合の方が大きい値に設定される。降坂路の方が、緊急ブレーキとしてより大きな制動力が必要だからである。
　また、処理装置７６ａは、緊急ブレーキ処理において、モータ３２の減速制御の開始前に出力装置７５に警告を出力させるので、緊急ブレーキをかけることを事前に搭乗者に報知することができる。
　また、処理装置７６ａは、警告を出力してから所定期間の経過後に一対のモータ３２の減速制御を開始するので、警告が出力されてからブレーキをかけるまでの間に時間を空けることができる。これにより、警告の出力が、確実にブレーキをかける前になされるように制御することができる。
〔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。
　上記実施形態では、図１２中のステップＳ２１において判定するバッテリ状態として、バッテリ７２のＳＯＣを用いた場合を例示したが、ステップＳ２１において判定するバッテリ状態として、バッテリ情報に含まれる、バッテリ７２の端子電圧や、温度、入出力電流やセルバランス等、他のパラメータを用いてもよい。また、複数のパラメータを併用してもよい。この場合、回生禁止範囲及び所定範囲は、判定に用いられるパラメータに対する数値範囲を示す。
　また、上記実施形態では、所定範囲の下限値ＡＬを、固定値として予め設定した場合を例示したが、所定範囲の下限値ＡＬは、モータ３２の回転速度に応じて適応的に変更してもよい。モータ３２の回転速度が大きければ、モータ３２による回生電力も大きくなる。このため、所定範囲の下限値ＡＬは、モータ３２の回転速度が大きくなるに従って下げるように変更することが好ましい。これにより、所定範囲を回転速度に応じた必要な範囲に設定することができる。
　また、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、上記実施形態では、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　　５０ａ　内周面
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　５５　環状部材　　　　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
７３　取得装置　　　　７４　姿勢センサ　　　７５　出力装置
７６　制御装置　　　　７６ａ　処理装置
７６ａ１　走行状態判定処理　　７６ａ２　緊急ブレーキ処理
７６ａ３　判定処理　　７６ｂ　駆動回路
７８　コントロールボックス　　　　８０　モータ本体
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　　　　　Ｔ１　線図　　　　　　Ｔｒ　最大トルク値
Ｖ　回転速度　　　　　Ｖｓ　初期速度　　　　Ｖｔ　端子電圧
Ｖｔｈ　閾値　　　　　ｈ１　水平線　　　　　ｈ２　直線
ｔ１　時刻　　　　　　ｔ２　時刻　　　　　　ｔ３　時刻
θ　傾斜角度　　　　　θｔｈ　閾値

Claims (7)

  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とともに前記車輪により回生可能なモータと、
    　前記モータへ電力を供給するとともに回生された電力が充電されるバッテリと、
    　前記モータを制御する制御装置と、
    　前記モータの回転状態を検出する回転検出器と、
    　前記バッテリの状態を取得する取得装置と、
    を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記バッテリの状態が、前記モータによる回生が禁止される回生禁止範囲に至る前の所定範囲内であるか否かを判定する判定処理と、
    　前記バッテリの状態が前記所定範囲内である場合、前記バッテリの状態が前記所定範囲外の場合の減速度よりも大きな減速度となるように前記モータを減速制御し前記車体本体を停止させるブレーキ処理と、
    を実行する処理部を備える
    電動車椅子。
  2. 　前記キャスタの向きを検出する方向検出器をさらに備える
    請求項１に記載の電動車椅子。
  3. 　前記方向検出器は、
    　前記車輪と一体に旋回可能に設けられた磁石部材と、
    　前記車体本体に固定され前記磁石部材の磁界を検出する磁気センサと、を含む
    請求項２に記載の電動車椅子。
  4. 　前記処理部は、前記回転検出器の出力、及び前記方向検出器の出力に基づいて、前記車体本体が後退走行中か否かを判定する走行状態判定処理をさらに実行し、
    　前記ブレーキ処理では、前記車体本体が後退走行中であると判定されると、前記車体本体が前進走行中の場合の減速度よりも、小さな減速度となるように前記モータを減速制御する
    請求項３に記載の電動車椅子。
  5. 　前記車体本体に設けられた姿勢センサをさらに備える
    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。
  6. 　前記ブレーキ処理では、前記回転検出器の出力、及び前記姿勢センサの出力に基づいて、前記車体本体が坂路を走行中か否かを判定し、前記車体本体が坂路を走行中であると判定されると、前記車体本体が坂路以外を走行中の場合の減速度よりも、大きな減速度となるように前記モータを減速制御する
    請求項５に記載の電動車椅子。
  7. 　前記搭乗者へ警告を出力する出力装置をさらに備え、
    　前記ブレーキ処理では、前記モータの減速制御の開始前に前記出力装置に前記警告を出力させる
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電動車椅子。
     
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