JP3432966B2 - Control device for electric wheelchair - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、車輪を駆動する
モータへの通電を制御することにより制動を行う電動車
椅子用制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric wheelchair control device for braking by controlling energization of a motor for driving wheels.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記のような制御装置としては、特公平
4−49321号公報に開示されたものが知られてい
る。この制御装置は、乗員がアクセルを操作することに
より、アクセル信号が発せられ、これを受信したモータ
駆動信号発生回路がモータ駆動信号を生成し、モータを
正転させる。そして、アクセルを停車位置にすると、モ
ータ制動信号発生回路が作動して、モータ制動信号を生
成する。このモータ制動信号により、モータを逆転する
電流が瞬間的にモータに流れて制動が行われる。2. Description of the Related Art As a control device as described above, the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-49321 is known. In this control device, when an occupant operates an accelerator, an accelerator signal is issued, and a motor drive signal generation circuit that receives the accelerator signal generates a motor drive signal and causes the motor to rotate normally. Then, when the accelerator is brought to the stop position, the motor braking signal generation circuit operates to generate the motor braking signal. By this motor braking signal, a current for rotating the motor in the reverse direction instantaneously flows to the motor for braking.
【0003】また、この制御装置は、アクセルが停車位
置に至り、この位置で暫時操作が停止されると、駐車ブ
レーキ駆動回路が駆動され、この後は、モータを駆動す
る回路と制動する回路への電力供給が停止させられる。
これにより、駐停車時の電力浪費の削減が図られてい
る。Further, in this control device, when the accelerator reaches the stop position and the temporary operation is stopped at this position, the parking brake drive circuit is driven, and thereafter, the circuit for driving the motor and the circuit for braking are driven. Power supply is stopped.
As a result, it is possible to reduce the waste of electric power when the vehicle is parked or stopped.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
駐車ブレーキ駆動回路が駆動する駐車ブレーキは、機械
的な駐車ブレーキである。したがって、上記の技術にお
いては、機械的な駐車ブレーキを別個に設ける必要があ
るため、車両の全体重量が増大し、その分、駆動仕事量
が大きくなり、結局、電力を損失することになる。ま
た、大型のモータや大容量のバッテリが必要になり、製
造コストの上昇を招く。However, the parking brake driven by the above parking brake drive circuit is a mechanical parking brake. Therefore, in the above technique, since it is necessary to separately provide a mechanical parking brake, the total weight of the vehicle is increased, the amount of driving work is increased accordingly, and power is eventually lost. In addition, a large motor and a large capacity battery are required, which causes an increase in manufacturing cost.
【0005】この発明は前記の事情を考慮してなされた
ものであり、通電制御により制動を行う電動車椅子用制
御装置であって、駐停車時の電力損失を削減し、かつ機
械的な駐車ブレーキを不要とする電動車椅子用制御装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is an electric wheelchair control device for braking by energization control, which reduces power loss when parking and stopping and is a mechanical parking brake. An object of the present invention is to provide a control device for an electric wheelchair that does not require the above.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る電動車椅子用制御装置にあっては、モ
ータによって車椅子の車輪の走行を制御する電動車椅子
用制御装置において、操作者の操作に応じて、走行指令
および停止指令を出力する速度制御操作子と、前記走行
指令があるとバッテリの電力をモータに通電して制御す
るコントローラと、前記バッテリの前記コントローラへ
の給電をオン/オフするメインスイッチと、一方の端子
が前記モータの一端側へ接続され、他方の端子が前記バ
ッテリの一方の電極へ接続され、共通端子が前記モータ
の他端に接続される切換スイッチ手段と、前記モータの
給電経路に設けられ、その通電量をオン/オフ動作によ
って制御するスイッチング部とを具備し、前記コントロ
ーラは、前記走行指令が発せられると、前記切換スイッ
チ手段の共通端子と他方の端子を接続させるとともに、
前記走行指令に応じて前記スイッチング部のオン/オフ
時間を制御する一方、前記停止指令が発せられたとき、
または前記メインスイッチがオフされたときは前記切換
スイッチ手段の共通端子と一方の端子を接続させるとと
もに、前記スイッチング部をオフし、所定時間経過後に
前記切換スイッチ手段の共通端子と一方の端子を接続さ
せることを特徴としている。In order to solve the above problems, in an electric wheelchair control device according to the present invention, an electric wheelchair control device for controlling traveling of wheels of a wheelchair by a motor is provided. A speed control operator that outputs a travel command and a stop command in response to an operation, a controller that energizes and controls the electric power of the battery to the motor when the travel command is issued, and power on / off of the battery to the controller. A main switch which is turned off, one terminal connected to one end side of the motor, the other terminal connected to one electrode of the battery, and a common switch terminal connected to the other end of the motor ; Of the motor
It is provided in the power supply path and the amount of electricity supplied is controlled by on / off operation.
Comprising a switching unit for controlling I, wherein the controller, when the travel command is issued, to connect the common terminal and the other terminal of the changeover switch means Rutotomoni,
ON / OFF of the switching unit according to the traveling command
While controlling the time, when the stop command is issued,
Or when the main switch is turned off when connecting the common terminal and one terminal of the change-over switch means DOO
By the way, the switching unit is turned off, and after a lapse of a predetermined time.
Connect the common terminal and one terminal of the changeover switch means.
It is characterized by causing.
【0007】この場合において、前記コントローラは、
前記走行指令が発せられて前記切換スイッチ手段の共通
端子と他方の端子を接続した後に、前記スイッチング部
をオン/オフ時間制御を開始すると好ましい。In this case, the controller is
It is preferable to start the on / off time control of the switching unit after the running command is issued and the common terminal of the changeover switch means is connected to the other terminal.
【0008】また、前記スイッチング部は、Hブリッジ
接続された複数のスイッチング素子によって構成される
と好適である。Further, it is preferable that the switching section is composed of a plurality of switching elements connected in an H bridge.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態について説明する。
A.実施形態の構成
まず、図1は本発明の実施形態に係る電動車椅子用制御
装置の回路を示すブロック図である。図において、符号
1aはメインスイッチ、1bはジョイスティック(速度
制御操作子)、2はバッテリ、3は車輪を回転させる直
流モータ(以下、「モータ」とする)、4〜7はモータ
3の回転を制御するためのFET(スイッチング素子)
である。なお、図中では、FET内に存在する寄生ダイ
オードも示している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. Configuration of Embodiment First, FIG. 1 is a block diagram showing a circuit of an electric wheelchair control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1a is a main switch, 1b is a joystick (speed control operator), 2 is a battery, 3 is a DC motor (hereinafter referred to as "motor") for rotating wheels, and 4 to 7 are rotations of the motor 3. FET (switching element) for controlling
Is. In the figure, a parasitic diode existing in the FET is also shown.
【0010】本実施形態において、バッテリ2は、Ni
Cd電池等の蓄電池を複数直列に接続したものが用いら
れる。後述するように、モータ3およびFET4〜7
は、Hブリッジ回路である電圧調節部(スイッチング
部)8を構成しており、電圧調節部8とバッテリ2との
間には、リレー(切換スイッチ手段)9が介在してい
る。このリレー9は、図示の破線で示すオン状態で、バ
ッテリ2と電圧調節部8を接続し、実線で示すオフ状態
で、バッテリ2と電圧調節部8の電気的接続を解除する
と共に電圧調節部8の両端子を直結する。In this embodiment, the battery 2 is made of Ni.
A battery in which a plurality of storage batteries such as Cd batteries are connected in series is used. As will be described later, the motor 3 and the FETs 4 to 7
Constitutes a voltage adjusting section (switching section) 8 which is an H-bridge circuit, and a relay (changeover switch means) 9 is interposed between the voltage adjusting section 8 and the battery 2. The relay 9 connects the battery 2 and the voltage adjusting unit 8 in the ON state shown by the broken line in the figure, and disconnects the electrical connection between the battery 2 and the voltage adjusting unit 8 in the OFF state shown by the solid line, and at the same time, the voltage adjusting unit. Directly connect both terminals of 8.
【0011】また、符号11は、コントローラを示し、
このコントローラ11は、CPU部12、制御電源供給
部13、駆動回路14、メモリ(図示せず)等によって
構成されている。Reference numeral 11 represents a controller,
The controller 11 includes a CPU unit 12, a control power supply unit 13, a drive circuit 14, a memory (not shown), and the like.
【0012】メインスイッチ1aは、乗員によってオン
・オフされ、オン状態のときにはバッテリ2とコントロ
ーラ11が電気的に接続され、オフ状態のときには接続
が解除される。ジョイスティック1bは、車輪の前進・
後進操作及び速度制御のために設けられており、乗員が
ジョイスティック1bを傾倒させると、その傾倒角に応
じた電圧を出力し、図示しないインターフェース等によ
りこの電圧が傾倒角信号に変換される。このようにし
て、傾倒角信号は、ジョイスティック1bの傾倒角に応
じた値をとり、ジョイスティック1bが前方に傾倒され
たときは正の値、後方に傾倒されたときは負の値をと
る。また、ジョイスティック1bがいずれの方向にも倒
されないときが中立状態であり、この状態では、傾倒角
信号は0となる。The main switch 1a is turned on / off by an occupant. When the main switch 1a is on, the battery 2 and the controller 11 are electrically connected, and when the main switch 1a is off, the connection is released. The joystick 1b moves the wheels forward
It is provided for reverse operation and speed control, and when the occupant tilts the joystick 1b, a voltage corresponding to the tilt angle is output, and this voltage is converted into a tilt angle signal by an interface (not shown) or the like. In this way, the tilt angle signal takes a value corresponding to the tilt angle of the joystick 1b, and takes a positive value when the joystick 1b is tilted forward and a negative value when tilted backward. The neutral state is when the joystick 1b is not tilted in any direction, and the tilt angle signal is 0 in this state.
【0013】なお、これらのメインスイッチ1aおよび
ジョイスティック1bは、電動車椅子の乗員が容易に操
作することができるように、図示はしないが同一の操作
パネルに配置されている。また、電動車椅子は、左右の
車輪の回転速度の制御により走行するようになってお
り、実際には、モータ3および電圧調節部8は、左右に
一つずつ設けられる。ただし、以下では、理解を容易に
するため一つのモータ3を制御するものとして説明す
る。The main switch 1a and the joystick 1b are arranged on the same operation panel (not shown) so that an occupant of the electric wheelchair can easily operate them. The electric wheelchair is designed to travel by controlling the rotational speeds of the left and right wheels, and in practice, the motor 3 and the voltage adjusting unit 8 are provided one on each side. However, in the following description, one motor 3 is controlled to facilitate understanding.
【0014】コントローラ11の制御電源供給部13
は、バッテリ2の電圧を制御することによって、CPU
部12および駆動回路14に安定した電圧を供給する。
CPU部12は、ジョイスティック1bからの傾倒角信
号に基づき、車輪を回転させるべき指示速度を算出し、
この指示速度に基づき制御信号となるPWMパルス、ゲ
ートブロック信号、リレーオン・オフ指令信号を出力す
る。ここで、PWMパルスは、後述するゲート信号
とゲート信号の相互の時間幅を制御し、モータ3の
回転方向および速度を制御するために出力され、ゲート
ブロック信号は、ゲート信号〜の全ての出力を停止
し、バッテリ2からモータ3への通電を停止させるため
に出力される。Control power supply unit 13 of controller 11
By controlling the voltage of the battery 2, the CPU
A stable voltage is supplied to the unit 12 and the drive circuit 14.
The CPU unit 12 calculates an instruction speed at which the wheels should be rotated based on the tilt angle signal from the joystick 1b,
Based on this instructed speed, a PWM pulse, a gate block signal, and a relay on / off command signal, which are control signals, are output. Here, the PWM pulse is output to control a mutual time width of a gate signal and a gate signal, which will be described later, and to control a rotation direction and a speed of the motor 3, and the gate block signal is an output of all the gate signals ~. Is output to stop the energization from the battery 2 to the motor 3.
【0015】この場合において、傾倒角信号が0以外に
なったとき、すなわち走行指令が発せられたときは、C
PU部12は、指示速度を算出し、まずリレーオン信号
を出力し、所定時間T1(図2、図3参照)経過後に、
ゲートブロック信号を解除すると共に、指示速度に応じ
たPWMパルスを出力する。一方、傾倒角信号が0にな
ったとき、すなわち停止指令が発せられらたときには、
CPU部12は、指示速度を0と算出し、所定時間T2
(図2、図3参照)経過後に、ゲートブロック信号を出
力すると共に、PWMパルスの出力を停止し、さらに所
定時間T3(図2、図3参照)経過後に、リレーオフ信
号を出力する。なお、メインスイッチ1aをオンにした
直後は、CPU部12はゲートブロック信号を出力す
る。In this case, when the tilt angle signal is other than 0, that is, when the traveling command is issued, C
The PU unit 12 calculates the instructed speed, first outputs a relay-on signal, and after a predetermined time T1 (see FIGS. 2 and 3) elapses,
The gate block signal is released and a PWM pulse corresponding to the instructed speed is output. On the other hand, when the tilt angle signal becomes 0, that is, when the stop command is issued,
The CPU unit 12 calculates the instructed speed as 0, and sets the predetermined time T2.
After the elapse of (see FIGS. 2 and 3), the gate block signal is output, the output of the PWM pulse is stopped, and after a predetermined time T3 (see FIGS. 2 and 3), the relay off signal is output. Immediately after turning on the main switch 1a, the CPU unit 12 outputs a gate block signal.
【0016】リレー9は、常閉端子が電圧調節部8の一
方の端子に接続され、常開端子がバッテリ2のプラス側
電極に接続されている。そして、共通端子が電圧調節部
8の他方の端子に接続されている。これにより、リレー
9は、リレーオン信号に基づいてオン状態になると、共
通端子と常開端子を接続させて、バッテリ2と電圧調節
部8とを接続させ、リレーオフ信号に基づいてオフ状態
になると、共通端子と常閉端子とを接続させ、電圧調節
部8の両端子を直結する。また、メインスイッチ1aが
オフされたときにも、リレー9はオフにされる。The relay 9 has a normally closed terminal connected to one terminal of the voltage adjusting section 8 and a normally open terminal connected to the positive electrode of the battery 2. The common terminal is connected to the other terminal of the voltage adjusting unit 8. As a result, when the relay 9 is turned on based on the relay on signal, the common terminal and the normally open terminal are connected, the battery 2 and the voltage adjusting unit 8 are connected, and the relay 9 is turned off based on the relay off signal. The common terminal and the normally closed terminal are connected, and both terminals of the voltage adjusting unit 8 are directly connected. The relay 9 is also turned off when the main switch 1a is turned off.
【0017】駆動回路14は、PWMパルスに基づい
て、FET4,7を作動するゲート信号を出力し、
FET5,6を作動するゲート信号を出力する。こ
の場合において、図3に示すように、駆動回路14は、
パルス状のゲート信号を同時に出力し、またパルス
状のゲート信号を同時に出力する。ここで、ゲート
信号同士は互いに同じ信号であり、またゲート信号
同士も互いに同じ信号である。ただし、ゲート信号
とゲート信号とは逆位相になっている。なお、
ゲート信号の1サイクルCは、数10μs程度の極めて
短い時間である。The drive circuit 14 outputs a gate signal for operating the FETs 4 and 7 based on the PWM pulse,
A gate signal for operating the FETs 5 and 6 is output. In this case, as shown in FIG.
A pulsed gate signal is output at the same time, and a pulsed gate signal is output at the same time. Here, the gate signals are the same signals, and the gate signals are also the same signals. However, the gate signal and the gate signal have opposite phases. In addition,
One cycle C of the gate signal is an extremely short time of about several tens of μs.
【0018】電圧調節部8において、FET4,6は直
列に接続され、FET5,7も直列に接続されている。
そして、FET4,6の列と、FET5,7の列が、並
列に接続されており、FET4,6の接続点とFET
5,7の接続点にモータ3が接続されている。In the voltage adjusting section 8, the FETs 4 and 6 are connected in series, and the FETs 5 and 7 are also connected in series.
The row of FETs 4 and 6 and the row of FETs 5 and 7 are connected in parallel, and the connection point of the FETs 4 and 6 and the FET
The motor 3 is connected to the connection points 5 and 7.
【0019】各FET4〜7は、図中の対応するゲート
信号〜のハイレベル期間にオンされて導通状態にな
る。この場合、リレー9がオンされ、ゲート信号に
よって、FET4,7がオンされると、モータ3の端子
a側がバッテリ2のプラス側に、b端子側がバッテリ2
のマイナス側に接続される。また、ゲート信号によ
って、FET5,6がオンされると、モータ3の端子b
側がバッテリ2のプラス側に、a端子側がバッテリ2の
マイナス側に接続される。Each of the FETs 4 to 7 is turned on and becomes conductive during the high level period of the corresponding gate signal ~ in the figure. In this case, when the relay 9 is turned on and the FETs 4 and 7 are turned on by the gate signal, the terminal a side of the motor 3 is the positive side of the battery 2 and the b terminal side is the battery 2
Is connected to the negative side of. Further, when the FETs 5 and 6 are turned on by the gate signal, the terminal b of the motor 3 is
The side is connected to the positive side of the battery 2, and the side a is connected to the negative side of the battery 2.
【0020】さて、ゲート信号のハイレベル期間に
は、a端子側がバッテリ2のプラス側に、ゲート信号
のハイレベル期間には、b端子側がバッテリ2のプラ
ス側に接続されるため、モータ3へ加わる電圧の極性は
ゲート信号に依存して変化する。また、その平均値は、
ゲート信号のハイレベル期間の幅の比であるデューティ
ー比に応じて決まる。このとき、モータ3へ流れる電流
の方向は、モータ3のインダクタンス成分によりゲート
信号と同時に変化することはできず、また、ゲート信号
の1サイクル期間がモータ3の回転の慣性にとって極め
て短い。したがって、モータ3へ流れる電流は、端子に
加わる平均的な電圧値に依存し、車両の走行状態によっ
て、その値や方向が決まる。そして、モータ3の回転速
度も、平均の電圧値に依存する。Since the a terminal side is connected to the plus side of the battery 2 during the high level period of the gate signal and the b terminal side is connected to the plus side of the battery 2 during the high level period of the gate signal, the motor 3 is connected. The polarity of the applied voltage changes depending on the gate signal. Also, the average value is
It is determined according to the duty ratio, which is the ratio of the width of the high level period of the gate signal. At this time, the direction of the current flowing to the motor 3 cannot change at the same time as the gate signal due to the inductance component of the motor 3, and one cycle period of the gate signal is extremely short for the inertia of rotation of the motor 3. Therefore, the current flowing to the motor 3 depends on the average voltage value applied to the terminals, and its value and direction are determined by the running state of the vehicle. The rotation speed of the motor 3 also depends on the average voltage value.
【0021】ちなみに、ゲート信号のハイレベル期
間が長いとき(デューティー比>50%のとき)は、平
均電圧は端子aの方がbよりも大きくなり、モータ3は
正転し、電動車椅子は前進する。また、ゲート信号
のハイレベル期間が長いとき(デューティー比<50%
のとき)は、平均電圧は端子bの方がaよりも大きくな
り、モータ3は逆転し、電動車椅子は後進する。そし
て、双方のハイレベル期間が同じとき(デューティー比
=50%のとき)は、平均電圧は0となり、モータ3は
停止し、電動車椅子も停止する。By the way, when the high level period of the gate signal is long (duty ratio> 50%), the average voltage at the terminal a becomes larger than at the terminal b, the motor 3 rotates in the forward direction, and the electric wheelchair moves forward. To do. When the high level period of the gate signal is long (duty ratio <50%
In the case of), the average voltage at terminal b becomes larger than at a, the motor 3 reverses, and the electric wheelchair moves backward. Then, when both high level periods are the same (when the duty ratio = 50%), the average voltage becomes 0, the motor 3 stops, and the electric wheelchair also stops.
【0022】このように、ゲート信号とゲート信号
のパルス幅、すなわちPMWパルスのデューティー
が制御されることにより、モータ3の回転速度が制御さ
れ、電動車椅子の前進/後進の切換および速度制御が円
滑になされる。As described above, the rotation speed of the motor 3 is controlled by controlling the gate signal and the pulse width of the gate signal, that is, the duty of the PMW pulse, and the forward / backward switching of the electric wheelchair and the speed control are smoothly performed. Done
【0023】また、前記のように、傾倒角信号が0にな
り、CPU部12がゲートブロック信号を出力したとき
には、駆動回路14はゲート信号〜の全ての出力を
停止する。これにより、FET4〜7は全てオフとな
り、バッテリ2からモータ3への通電が行われなくな
る。As described above, when the tilt angle signal becomes 0 and the CPU section 12 outputs the gate block signal, the drive circuit 14 stops the output of all the gate signals. As a result, all the FETs 4 to 7 are turned off, and the battery 2 does not energize the motor 3.
【0024】さらに、メインスイッチ1aをオフしたと
きには、バッテリ2とコントローラ11との電気的接続
が解除されるため、ゲート信号〜の全てが停止さ
れ、全てのFET4〜7がオフになる。また、CPU部
12からリレー9への励磁電流が停止され、リレー9が
オフされる。Further, when the main switch 1a is turned off, the electrical connection between the battery 2 and the controller 11 is released, so that all of the gate signals ~ are stopped and all the FETs 4-7 are turned off. Further, the exciting current from the CPU unit 12 to the relay 9 is stopped and the relay 9 is turned off.
【0025】B.実施形態の動作
次に、図2および図3を参照しながら、本実施形態の動
作を説明する。図2は実施形態の動作を示すフローチャ
ートであり、図3は実施形態の通常の動作を示すタイミ
ングチャートである。
B−1.システムの起動
まず、乗員が操作パネル上のメインスイッチ1aをオン
する。これによって、バッテリ2とコントローラ11と
が電気的に接続され、CPU部12および駆動回路14
が動作可能になって、システム起動状態となる。このシ
ステム起動状態では常に、CPU部12にジョイスティ
ック1bからの傾倒角信号が入力され、この傾倒角信号
に応じた指示速度をCPU部12が算出する。そして、
ステップS1において、CPU部12はゲートブロック
信号を出力し、駆動回路14からゲート信号〜が出
力されないようにする。なお、この時点では、CPU部
12からリレーオン信号が出力されていないため、リレ
ー9はオフの状態にある。B. Operation of the Embodiment Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a flowchart showing the operation of the embodiment, and FIG. 3 is a timing chart showing the normal operation of the embodiment. B-1. System Activation First, the occupant turns on the main switch 1a on the operation panel. As a result, the battery 2 and the controller 11 are electrically connected, and the CPU section 12 and the drive circuit 14 are connected.
Is enabled and the system is in the boot state. In this system activation state, the tilt angle signal from the joystick 1b is always input to the CPU section 12, and the CPU section 12 calculates the instructed speed according to the tilt angle signal. And
In step S1, the CPU unit 12 outputs a gate block signal so that the drive circuit 14 does not output the gate signals ~. At this point, the relay 9 is off because the CPU 12 does not output the relay-on signal.
【0026】B−2.電動車椅子の走行
次に、ステップS2において、CPU部12は、指示速
度が0であるか否か判断する。ここで、乗員がジョイス
ティック1bを傾倒していれば、その傾倒角に応じた指
示速度をCPU部12が算出することにより、指示速度
は0でなくなるため、ステップS2の判断結果は「YE
S」となり、ステップS3に進む。ステップS3におい
ては、既にリレー9がオンされているか否かを判断す
る。B-2. Running of Electric Wheelchair Next, in step S2, the CPU unit 12 determines whether or not the instructed speed is zero. If the occupant tilts the joystick 1b, the CPU 12 calculates the instructed speed according to the tilt angle, and the instructed speed does not become 0. Therefore, the determination result in step S2 is "YE
S ”, and the process proceeds to step S3. In step S3, it is determined whether or not relay 9 is already turned on.
【0027】ステップS3の判断結果が「NO」の場合
は、ステップS4に進み、ここでCPU部12がリレー
オン信号を出力してリレー9をオンする。これにより、
バッテリ2と電圧調節部8とが接続され、電圧調節部8
の動作が可能になる。次いで、所定時間T1が経過する
まで待機し、CPU部12は、ゲートブロック信号を解
除する(ステップS5〜S6)。これにより、駆動回路
14は電圧調節部8にゲート信号〜を供給可能な状
態になる。この後、ステップS7に移行する。なお、ス
テップS3の判断結果が「YES」の場合には、直ちに
ステップS7に移行する。When the result of the determination in step S3 is "NO", the process proceeds to step S4, in which the CPU section 12 outputs a relay-on signal to turn on the relay 9. This allows
The battery 2 and the voltage adjusting unit 8 are connected, and the voltage adjusting unit 8
Can be operated. Next, the CPU unit 12 waits until the predetermined time T1 elapses, and the CPU unit 12 releases the gate block signal (steps S5 to S6). As a result, the drive circuit 14 becomes ready to supply the gate signal ~ to the voltage adjusting unit 8. Then, the process proceeds to step S7. In addition, when the determination result of step S3 is "YES", it transfers to step S7 immediately.
【0028】ステップS7において、CPU部12は、
指示速度に応じたPWMパルスを出力する。これによ
り、前記のように駆動回路14がゲート信号および
ゲート信号を出力し、FET4,7およびFET
5,6が交互にオンにされ、モータ3が指示速度で正転
または逆転し、電動車椅子が走行する。In step S7, the CPU section 12
The PWM pulse according to the commanded speed is output. As a result, the drive circuit 14 outputs the gate signal and the gate signal as described above, and the FETs 4, 7 and FET
The motors 5 and 6 are alternately turned on, the motor 3 rotates normally or reversely at the instructed speed, and the electric wheelchair runs.
【0029】さて、ステップS5において所定時間T1
待機することにより、図3に示すように、ゲート信号
〜の出力は、リレー9のオンから所定時間T1だけ遅
れる。これは、リレー9の切換え直後は、端子部分が振
動等を起こしてリレー9の接続状態が安定せず、バッテ
リ2から電圧調節部8への通電も不安定になり、リレー
9の寿命に悪影響を与えるおそれがあるからである。し
かし、待機時間T1を設けることにより、リレー9の接
続状態が安定してから、通電することができ、リレー9
の寿命を長くすることが可能である。待機時間T1は、
数10ms程度であると好ましい。Now, in step S5, the predetermined time T1
By waiting, as shown in FIG. 3, the output of the gate signals ~ is delayed by a predetermined time T1 after the relay 9 is turned on. Immediately after the relay 9 is switched, the terminal portion vibrates and the connection state of the relay 9 is not stable, and the energization of the voltage regulator 8 from the battery 2 becomes unstable, which adversely affects the life of the relay 9. This is because there is a possibility that However, by providing the standby time T1, it is possible to energize after the connection state of the relay 9 becomes stable, and
It is possible to extend the life of the. The waiting time T1 is
It is preferably about several tens of ms.
【0030】この後、ステップS8に進み、メインスイ
ッチ1aがオフされたか否かを判断し、メインスイッチ
1aがオフされなければ、前述のステップS2に戻っ
て、電動車椅子の走行制御を継続する。そして、乗員が
ジョイスティック1bを傾倒させておけば、ステップS
2の判断結果が「NO」となり、またリレー9が既にオ
ンされているためにステップS3における判断結果が
「YES」となって、ステップS7に進んで、指示速度
に応じたPWMパルスの出力が行われる。そして、この
過程が繰り返されて、電動車椅子の走行が継続される。After that, the process proceeds to step S8, it is determined whether or not the main switch 1a is turned off. If the main switch 1a is not turned off, the process returns to step S2 described above and the traveling control of the electric wheelchair is continued. If the occupant tilts the joystick 1b, step S
The determination result of 2 is "NO", and the determination result of step S3 is "YES" because the relay 9 is already turned on. The process proceeds to step S7, and the output of the PWM pulse according to the instructed speed is output. Done. Then, this process is repeated, and the traveling of the electric wheelchair is continued.
【0031】B−3.ジョイスティックによる停車動作
また、乗員がジョイスティック1bを中立位置にしたと
きには、これに応じてCPU部12が指示速度を0と算
出する。これにより、ステップS2における判断結果は
「NO」となり、ステップS9に進む。ステップS9に
おいては、リレー9がオンされているか否かを判断す
る。ここで、たとえば走行途中でジョイスティック1b
を中立位置にしたときなどは、リレー9がオンされたま
まである。このような場合には、判断結果は「YES」
となる。B-3. Stopping Operation by Joystick Further, when the occupant sets the joystick 1b to the neutral position, the CPU section 12 calculates the instructed speed to be 0 in response to this. As a result, the determination result in step S2 becomes "NO", and the process proceeds to step S9. In step S9, it is determined whether relay 9 is turned on. Here, for example, while driving, the joystick 1b
The relay 9 remains on when the switch is set to the neutral position. In such a case, the judgment result is "YES".
Becomes
【0032】ステップS9の判断結果が「YES」の場
合は、所定時間T2が経過するまで待機する(ステップ
S10)。この待機時間T2の間は、図3に示すよう
に、ゲート信号〜の1サイクルC中、ゲート信号
のパルス幅と、ゲート信号のパルス幅は、それぞ
れC/2にされる。このように、電圧調節部8におい
て、FET4,7とFET5,6のパルス幅が等しくさ
れると、モータ3の回転が抑止され、図3の実速度とし
て示すように電動車椅子が停車させられる。なお、待機
時間T2は、1ないし数sであるとよい。When the result of the determination in step S9 is "YES", the process stands by until the predetermined time T2 elapses (step S10). During the waiting time T2, as shown in FIG. 3, the pulse width of the gate signal and the pulse width of the gate signal are set to C / 2 during one cycle C of the gate signal. Thus, in the voltage adjusting unit 8, when the pulse widths of the FETs 4, 7 and the FETs 5, 6 are made equal, the rotation of the motor 3 is suppressed, and the electric wheelchair is stopped as shown as the actual speed in FIG. The waiting time T2 is preferably 1 to several seconds.
【0033】この後、CPU部12は、ゲートブロック
信号を出力する(ステップS11)。これにより、ゲー
ト信号〜は全て停止され、FET4〜7が全てオフ
されて、バッテリ2からモータ3への通電が停止され
る。また、CPU部12は、指示速度の算出を止め、P
WMパルスの出力を停止する(ステップS12)。After that, the CPU section 12 outputs a gate block signal (step S11). As a result, the gate signals ~ are all stopped, the FETs 4-7 are all turned off, and the power supply from the battery 2 to the motor 3 is stopped. Further, the CPU unit 12 stops the calculation of the instructed speed, and
The output of the WM pulse is stopped (step S12).
【0034】この後、所定時間T3が経過するまで待機
し、CPU部12は、リレー9をオフする(ステップS
13〜S14)。これにより、電圧調節部8の両端子が
直結され、各FET4〜7の寄生ダイオードを介して、
モータ3の両端子が直結される。Thereafter, the CPU section 12 waits until the predetermined time T3 has elapsed, and the CPU section 12 turns off the relay 9 (step S
13-S14). As a result, both terminals of the voltage adjusting unit 8 are directly connected, and via the parasitic diodes of the FETs 4 to 7,
Both terminals of the motor 3 are directly connected.
【0035】なお、ステップS13において所定時間T
3待機することにより、図3に示すように、リレー9の
オフは、ゲート信号〜の出力停止から所定時間T3
だけ遅れることになる。これは、リレー9がオフする直
前まで通電が継続されると、リレー9のオフ時にサージ
が発生し、その寿命に悪影響を与えることがあるからで
ある。しかし、待機時間T3を設けることにより、通電
を停止してから、リレー9を切り換えることができ、リ
レー9の寿命を長くすることが可能である。待機時間T
3は、数ms程度であると好ましい。In step S13, the predetermined time T
By waiting for 3 hours, as shown in FIG. 3, the relay 9 is turned off for a predetermined time T3 after the output of the gate signals ~ is stopped.
Will be delayed only. This is because if the current continues to be supplied just before the relay 9 is turned off, a surge may occur when the relay 9 is turned off, which may adversely affect its life. However, by providing the waiting time T3, the relay 9 can be switched after the power supply is stopped, and the life of the relay 9 can be extended. Standby time T
3 is preferably about several ms.
【0036】さて、モータ3への通電が停止された後、
車輪を回転させようとする力が加わると、モータ3が発
電機として動作して端子間に電圧を発生する。このと
き、ステップS14において、モータ3の両端子が直結
されているので、発生した電圧の大きさに応じた電流が
モータ3に流れる。この電流により、車輪に加わる力と
逆らう方向のトルクがモータ3を回転軸に生じる。この
車輪を回転させようとする力に反発するトルクによっ
て、モータ3の回転が抑止される。Now, after the power supply to the motor 3 is stopped,
When a force to rotate the wheels is applied, the motor 3 operates as a generator and generates a voltage between the terminals. At this time, in step S14, since both terminals of the motor 3 are directly connected, a current according to the magnitude of the generated voltage flows through the motor 3. Due to this current, a torque in the direction opposite to the force applied to the wheels is generated on the rotating shaft of the motor 3. Rotation of the motor 3 is suppressed by the torque that repels the force that attempts to rotate the wheel.
【0037】すなわち、モータ3が正転し電動車椅子が
前進しようとすると、モータ3で発生する電流は図1の
矢印B方向、つまりFET6からFET5へと流れよう
とする。これは、モータ3を逆転させる電流の向きであ
る。また、モータ3が逆転し電動車椅子が後進しようと
すると、モータ3で発生する電流は図1の矢印A方向、
つまりFET7からFET4へと流れようとする。これ
は、モータ3を正転させる電流の向きである。このよう
な電流により、モータ3の回転が強制的に抑止させら
れ、モータ3による発電ブレーキがかけられる。このよ
うにして、以降はモータ3自体が車輪の駐車ブレーキと
して働く。That is, when the motor 3 rotates forward and the electric wheelchair tries to move forward, the current generated by the motor 3 tends to flow in the direction of arrow B in FIG. 1, that is, from the FET 6 to the FET 5. This is the direction of the current that causes the motor 3 to rotate in the reverse direction. When the motor 3 rotates in the reverse direction and the electric wheelchair tries to move backward, the current generated by the motor 3 is in the direction of arrow A in FIG.
In other words, it tries to flow from FET7 to FET4. This is the direction of the electric current that normally rotates the motor 3. With such an electric current, the rotation of the motor 3 is forcibly suppressed, and the power generation braking by the motor 3 is applied. Thus, thereafter, the motor 3 itself acts as a parking brake for the wheels.
【0038】そして、次にステップS8に移行し、乗員
がメインスイッチ1aをオフしたなら、バッテリ2とコ
ントローラ11との電気的接続が解除され、システムが
非動作状態になる。Then, in step S8, when the occupant turns off the main switch 1a, the electrical connection between the battery 2 and the controller 11 is released, and the system becomes inoperative.
【0039】また、ステップS8において、メインスイ
ッチ1aをオフしない場合には、ステップS2に移行す
る。そして、乗員がジョイスティック1bを傾倒しなけ
れば、CPU部12で算出される指示速度は0であるか
ら、ステップS2の判断結果は「YES」となり、ステ
ップS9に進む。そして、停車中であるために、ステッ
プS9での判断結果は「NO」となり、前記のリレー9
のオフ状態、ゲートブロック信号出力状態が維持され
(ステップS15)、ステップS8に戻る。このように
して、モータ3への通電がされず、かつモータ3が駐車
ブレーキとして働く状態が継続される。なお、システム
起動後、乗員がジョイスティック1bを傾倒しないとき
にも、このようなステップS2、ステップS9、ステッ
プS15、ステップS8の順に移行する動作が繰り返さ
れ、モータ3が駐車ブレーキとして働く状態が継続され
る。If the main switch 1a is not turned off in step S8, the process proceeds to step S2. If the occupant does not tilt the joystick 1b, the instruction speed calculated by the CPU unit 12 is 0, so the determination result of step S2 is "YES", and the process proceeds to step S9. Since the vehicle is stopped, the determination result in step S9 is "NO", and the relay 9
The OFF state and the gate block signal output state are maintained (step S15), and the process returns to step S8. In this way, the state in which the motor 3 is not energized and the motor 3 works as a parking brake is continued. Even when the occupant does not tilt the joystick 1b after the system is started, the operation of shifting to step S2, step S9, step S15, and step S8 in this order is repeated, and the motor 3 continues to function as a parking brake. To be done.
【0040】ジョイスティック1bの操作により一旦停
車した後、電動車椅子の走行を再開する場合は、メイン
スイッチ1aをオンにしたまま、ジョイスティック1b
を再度、前後いずれかに傾倒させればよい。これによ
り、ステップS8、ステップS2、ステップS3、ステ
ップS4の順に移行し、モータ3が正転または逆転され
るようになる。When the electric wheelchair is to be restarted after the vehicle is once stopped by operating the joystick 1b, the joystick 1b with the main switch 1a kept on.
Again, tilt it back or forth. As a result, step S8, step S2, step S3, step S4 are performed in this order, and the motor 3 is rotated forward or backward.
【0041】B−4.メインスイッチによる停車動作
また、本実施形態においては、電動車椅子の走行中に、
メインスイッチ1aをオフした場合にも、ブレーキが作
用するようになっている。これについて説明すると、前
記のステップS2からステップS7までの走行動作後、
ステップS8において、メインスイッチ1aのオフが検
出されたなら、バッテリ2とコントローラ11との電気
的接続が解除される。この場合には、駆動回路14も非
動作状態、すなわちゲート信号〜の全てが出力停止
と同様の状態となり、FET4〜7がオフになる。これ
によりモータ3への通電が停止される。B-4. Stopping operation by main switch In the present embodiment, while the electric wheelchair is running,
The brake is adapted to operate even when the main switch 1a is turned off. Explaining this, after the traveling operation from step S2 to step S7,
When it is detected in step S8 that the main switch 1a is off, the electrical connection between the battery 2 and the controller 11 is released. In this case, the drive circuit 14 is also in the non-operating state, that is, all of the gate signals ~ are in the same state as the output stop, and the FETs 4-7 are turned off. As a result, the power supply to the motor 3 is stopped.
【0042】また、メインスイッチ1aのオフによっ
て、CPU部12からリレー9への励磁電流が停止さ
れ、リレー9がオフされる。これにより、電圧調節部8
の両端子が直結され、各FET4〜7の寄生ダイオード
を介して、モータ3の両端子が直結される。モータ3の
駆動電流が停止されても、モータ3の回転軸は空転しよ
うとするが、このようにモータ3の両端子が直結される
ことにより、モータ3は前記と同様に発電ブレーキとし
て作用する。これにより、モータ3の回転が強制的に停
止させられ、電動車椅子が停車する。そして、これ以
降、前記と同様に、モータ3自体が車輪の駐車ブレーキ
として働く。When the main switch 1a is turned off, the exciting current from the CPU section 12 to the relay 9 is stopped and the relay 9 is turned off. Accordingly, the voltage adjusting unit 8
Are directly connected, and both terminals of the motor 3 are directly connected via the parasitic diodes of the FETs 4 to 7. Even if the drive current of the motor 3 is stopped, the rotating shaft of the motor 3 tries to idle, but by directly connecting both terminals of the motor 3 in this way, the motor 3 acts as a power-generating brake as described above. . As a result, the rotation of the motor 3 is forcibly stopped, and the electric wheelchair stops. Then, thereafter, similarly to the above, the motor 3 itself acts as a parking brake for the wheels.
【0043】C.まとめ
以上のように、本実施形態においては、乗員がジョイス
ティック1bを操作し、指示速度が0にされると、CP
U部12が、リレー9を切り換えることによって、バッ
テリ2からモータ3への通電を停止すると共に、モータ
3の両端子を直結させる。これによって、モータ3に発
電ブレーキがかかって、その回転が抑止される。したが
って、リレー9を切り換えるだけで、モータ3にブレー
キをかけられ、制御回路を極めて簡単な構成にすること
が可能である。C. Conclusion As described above, in the present embodiment, when the occupant operates the joystick 1b to set the instructed speed to 0, the CP
The U portion 12 switches the relay 9 to stop energization from the battery 2 to the motor 3 and directly connect both terminals of the motor 3. As a result, the motor 3 is electrically braked and its rotation is suppressed. Therefore, the brake can be applied to the motor 3 only by switching the relay 9, and the control circuit can be made extremely simple.
【0044】また、モータ3の両端子が直結されること
によって、電動車椅子の駐停車時においても、モータ3
は駐車ブレーキとして機能する。したがって、駐停車時
に駐車ブレーキ用の電力を使用する必要が全くなく、か
つ機械的な駐車ブレーキを別個に設けることも不要であ
る。これにより、駐停車時の電力コストも、機械的ブレ
ーキに伴う製造コストも抑えることが可能である。さら
に、機械的ブレーキを不要とすることにより、電動車椅
子を軽量にすることができ、走行時の電力の損失を低減
することができて経済的である。Further, since both terminals of the motor 3 are directly connected, the motor 3 can be operated even when the electric wheelchair is parked or parked.
Acts as a parking brake. Therefore, it is not necessary to use the electric power for the parking brake when parking or stopping the vehicle, and it is not necessary to separately provide a mechanical parking brake. As a result, it is possible to reduce the electric power cost for parking and stopping and the manufacturing cost for mechanical braking. Further, by eliminating the need for a mechanical brake, the electric wheelchair can be made lighter in weight, and the loss of electric power during traveling can be reduced, which is economical.
【0045】さらに、本実施形態では、ジョイスティッ
ク1bを中立位置にするだけでなく、メインスイッチ1
aをオフにすることによっても、モータ3に発電ブレー
キがかかって、その回転が抑止される。このように、二
つの停止方法があるために、緊急停止等の場合に便利で
ある。Further, in this embodiment, not only is the joystick 1b set to the neutral position, but also the main switch 1
By turning off a, the motor 3 also applies a power-generating brake to prevent its rotation. As described above, since there are two stopping methods, it is convenient in the case of an emergency stop or the like.
【0046】また、ステップS5において所定時間T1
待機することにより、リレー9をオンに切り換えた後
に、FET4〜7をオンに切り換えて、リレー9への通
電を開始させると共に、ステップS13において所定時
間T3待機することにより、リレー9への通電が停止さ
れた後、リレー9をオフに切り換えて、モータ3の両端
子を直結させている。これによって、リレー9の切換え
後の接触状態が不安定なときに、通電することが防止さ
れ、リレー9の寿命を長くすることが可能である。これ
は、リレー9の切換え直後に、端子部分が振動を起こし
やすい場合には、特に有利である。In step S5, the predetermined time T1
By turning on the relay 9 by turning on, the FETs 4 to 7 are turned on to start energizing the relay 9, and by waiting for a predetermined time T3 in step S13, the energizing of the relay 9 is turned on. After being stopped, the relay 9 is turned off and both terminals of the motor 3 are directly connected. As a result, when the contact state after switching the relay 9 is unstable, the energization is prevented, and the life of the relay 9 can be extended. This is particularly advantageous when the terminal portion is likely to vibrate immediately after switching the relay 9.
【0047】また、ステップS10において所定時間T
2待機し、この間ゲート信号のパルス幅と、ゲート
信号のパルス幅を等しくすることにより、モータ3
への平均電圧を0にしている。これによっても、電動車
椅子は減速あるいは停車させられ、モータ3が発電ブレ
ーキとして作用するときに確実に停車される。Further, in step S10, the predetermined time T
2 stand by, and during this period, the pulse width of the gate signal is made equal to the pulse width of the gate signal, so that the motor 3
The average voltage to is 0. Also by this, the electric wheelchair is decelerated or stopped, and it is surely stopped when the motor 3 acts as a dynamic brake.
【0048】さらに、本実施形態では、バッテリ2から
リレー9を介してモータ3へ加わる電圧の極性を電圧調
節部8によって、所定周期内で瞬時に反転させることに
より、モータ3の回転方向および回転速度を調整してい
る。そして、CPU部12が出力するPWMパルス電圧
のパルス幅を調整することによって、電圧調節部8を構
成するFET4〜7の導通が制御され、電動車椅子の前
進・後進の切換えが円滑になされる。したがって、乗員
の操作によりモータ3への通電方向等を切り換える切換
スイッチを別個に設ける必要がなく経済的である。ま
た、電圧調節部8により、電動車椅子の速度制御、制
動、走行方向の切換といった走行制御が全て行われるか
ら、制御回路を極めて簡単な構成にすることが可能であ
る。Further, in the present embodiment, the polarity of the voltage applied from the battery 2 to the motor 3 via the relay 9 is instantly inverted by the voltage adjusting section 8 within a predetermined cycle, whereby the rotation direction and rotation of the motor 3 are rotated. Adjusting speed. Then, by adjusting the pulse width of the PWM pulse voltage output by the CPU unit 12, the conduction of the FETs 4 to 7 forming the voltage adjusting unit 8 is controlled, and the forward / backward switching of the electric wheelchair is smoothly performed. Therefore, it is economical because it is not necessary to separately provide a change-over switch for changing the energization direction to the motor 3 by the operation of the occupant. Further, since the voltage control section 8 performs all traveling control such as speed control, braking, and switching of traveling direction of the electric wheelchair, the control circuit can be made extremely simple.
【0049】D. 変更例
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されるものでな
く、以下のように様々な変更が可能である。
介助者用のメインスイッチとジョイスティックのい
ずれか又は両方を設け、介助者が電動車椅子を操縦する
ようにしてもよい。この場合、電動車椅子を停車させる
手段が増え、緊急停止等の場合に便利である。
電動車椅子の車体に傾斜センサを設け、前方に登る
勾配路を走行するときには、前記の実施形態よりもゲー
ト信号のパルス幅を長くして前進駆動力を大きく
し、前方に下る勾配路を走行するときには、前記の実施
形態よりもゲート信号のパルス幅を長くして前進駆
動力を小さくしてもよい。この場合、停車の際の待機時
間T2では、平坦路を走行していれば、前記と同様に、
ゲート信号のパルス幅もゲート信号のパルス幅
もC/2とすればよく、前方に登っていればゲート信号
のパルス幅をC/2よりもやや長くし、前方に下っ
ていればゲート信号のパルス幅をC/2よりもやや
長くし、重力に抗する方向へ駆動電流をより多く流すよ
うにしてもよい。
切換スイッチ手段として、リレー9だけでなく、他
の手段を使用することも可能である。D. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made as follows. One or both of the main switch for the caregiver and the joystick may be provided so that the caregiver can operate the electric wheelchair. In this case, the means for stopping the electric wheelchair is increased, which is convenient in the case of an emergency stop or the like. When a tilt sensor is provided on the body of an electric wheelchair and the vehicle travels on a forward slope, the pulse width of the gate signal is made longer to increase the forward drive force than in the above-described embodiment, and the vehicle travels on a forward slope. At times, the pulse width of the gate signal may be made longer than in the above-described embodiment to reduce the forward drive force. In this case, if the vehicle is traveling on a flat road during the waiting time T2 when the vehicle is stopped, as described above,
Both the pulse width of the gate signal and the pulse width of the gate signal may be set to C / 2. The pulse width of the gate signal may be made slightly longer than C / 2 when climbing forward, and the width of the gate signal may be shortened when falling forward. The pulse width may be set slightly longer than C / 2 so that a larger amount of drive current flows in the direction against gravity. It is possible to use not only the relay 9 but also other means as the changeover switch means.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明にあっては、速度制御操作子から停止指令が発せら
れたとき、またはメインスイッチがオフされたときに、
モータの両端子が直結され、これだけで、モータに発電
ブレーキをかけられる。したがて、制御回路を極めて簡
単な構成にすることが可能である。また、モータの両端
子が直結されることによって、電動車椅子の駐停車時に
おいても、モータは駐車ブレーキとして機能する。した
がって、駐停車時に駐車ブレーキ用の電力を使用する必
要が全くなく、かつ機械的な駐車ブレーキを別個に設け
ることも不要である。これにより、駐停車時の電力コス
トも、機械的ブレーキに伴う製造コストも抑えることが
可能である。さらに、機械的ブレーキを不要とすること
により、電動車椅子を軽量化でき、走行時の電力の損失
を低減することができて経済的である。また、速度制御
操作子から停止指令が発せられたとき、またはメインス
イッチがオフされたときに、モータに発電ブレーキがか
かって、モータの回転が抑止される。このように、二つ
の停止方法があるために、緊急停止等の場合に便利であ
る。さらに、切換スイッチ手段の切換え後の接触状態が
不安定なときに、切換スイッチ手段への通電が防止さ
れ、切換スイッチ手段の寿命を長くすることが可能であ
る。これは、切換え直後に接点となる端子部分が振動を
起こしやすいリレーを切換スイッチ手段として使用する
場合には、特に有利である。 As described above, according to the invention described in claim 1, when the stop command is issued from the speed control operator or the main switch is turned off,
Both terminals of the motor are directly connected, and with this alone, the motor can be braked dynamically. Therefore, the control circuit can have an extremely simple structure. Further, by directly connecting both terminals of the motor, the motor functions as a parking brake even when the electric wheelchair is parked or stopped. Therefore, it is not necessary to use the electric power for the parking brake when parking or stopping the vehicle, and it is not necessary to separately provide a mechanical parking brake. As a result, it is possible to reduce the electric power cost for parking and stopping and the manufacturing cost for mechanical braking. Further, by eliminating the need for mechanical brakes, it is possible to reduce the weight of the electric wheelchair and reduce the loss of electric power during traveling, which is economical. Further, when a stop command is issued from the speed control operator, or when the main switch is turned off, the motor is electrically braked and rotation of the motor is suppressed. As described above, since there are two stopping methods, it is convenient in the case of an emergency stop or the like. Furthermore, the contact state after the changeover switch means is changed
When it is unstable, the energizing of the changeover switch means is prevented.
It is possible to extend the life of the changeover switch means.
It This is because the terminal part which is the contact immediately after switching does not vibrate.
Use a relay that is easy to raise as changeover switch means
The case is particularly advantageous.
【0051】請求項2に記載の発明にあっては、切換ス
イッチ手段の接触状態を安定させた後、これに通電する
ことができ、切換スイッチ手段の寿命を長くすることが
可能である。これは、たとえば、切換え直後に接点とな
る端子部分が振動を起こしやすいリレーを切換スイッチ
手段として使用する場合には、特に有利である。[0051] In the invention described in 請 Motomeko 2, after stabilizing the contact state of the switch means, it can be energized to this, it is possible to increase the life of the switch means. This is particularly advantageous, for example, when a relay in which a terminal portion which is a contact immediately after switching is apt to vibrate is used as the changeover switch means.
【0052】請求項3に記載の発明にあっては、スイッ
チング部により、電動車椅子の前進・後進の切換えや速
度制御等が円滑になされる。したがって、乗員の操作に
より、モータへの通電方向等を切り換える切換スイッチ
を別個に設ける必要がなく経済的である。また、制御装
置を極めて簡単な構成にすることが可能である。According to the third aspect of the present invention, the switching unit facilitates switching between forward and backward movements of the electric wheelchair and speed control. Therefore, it is economical because it is not necessary to separately provide a changeover switch for changing the energizing direction to the motor by the operation of the occupant. In addition, the control device can have an extremely simple structure.
【図1】本発明の一実施形態に係る電動車椅子用制御装
置の回路を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit of an electric wheelchair control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the same embodiment.
【図3】同実施形態の通常の動作を示すタイミングチャ
ートである。FIG. 3 is a timing chart showing a normal operation of the same embodiment.
1a メインスイッチ、 1b ジョイスティック(速度制御操作子)、 2 バッテリ、 3 直流モータ、 4〜7 FET(スイッチング素子)、 8 電圧調節部(スイッチング部)、 9 リレー(切換スイッチ手段)、 11 コントローラ、 12 CPU部、 13 制御電源供給部、 14 駆動回路 1a Main switch, 1b Joystick (speed control operator), 2 batteries, 3 DC motor, 4-7 FET (switching element), 8 voltage regulator (switching unit), 9 relays (changeover switch means), 11 controller, 12 CPU part, 13 Control power supply unit, 14 Drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61G 5/04 B60L 7/00 - 7/28 H02P 3/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61G 5/04 B60L 7/ 00-7/28 H02P 3/12
Claims (3)
御する電動車椅子用制御装置において、 操作者の操作に応じて、走行指令および停止指令を出力
する速度制御操作子と、 前記走行指令があるとバッテリの電力をモータに通電し
て制御するコントローラと、 前記バッテリの前記コントローラへの給電をオン/オフ
するメインスイッチと、 一方の端子が前記モータの一端側へ接続され、他方の端
子が前記バッテリの一方の電極へ接続され、共通端子が
前記モータの他端に接続される切換スイッチ手段と、 前記モータの給電経路に設けられ、その通電量をオン/
オフ動作によって制御するスイッチング部 とを具備し、 前記コントローラは、 前記走行指令が発せられると、前記切換スイッチ手段の
共通端子と他方の端子を接続させるとともに、前記走行
指令に応じて前記スイッチング部のオン/オフ時間を制
御する一方、 前記停止指令が発せられたとき、または前記メインスイ
ッチがオフされたときは前記切換スイッチ手段の共通端
子と一方の端子を接続させるとともに、前記スイッチン
グ部をオフし、所定時間経過後に前記切換スイッチ手段
の共通端子と一方の端子を接続させることを特徴とする
電動車椅子用制御装置。1. An electric wheelchair control device for controlling the traveling of a wheel of a wheelchair by a motor, wherein a speed control operator for outputting a traveling command and a stop command according to an operation of an operator, and the traveling command are provided. A controller for energizing and controlling the electric power of the battery to the motor, a main switch for turning on / off the electric power supply to the controller of the battery, one terminal connected to one end side of the motor, and the other terminal of the battery It is connected to one electrode of, on a change-over switch means for the common terminal is connected to the other end of the motor, provided on the feeding path of the motor, the energization amount /
Comprising a switching unit controlled by off operation, said controller, when said travel command is issued, Rutotomoni to connect the common terminal and the other terminal of the changeover switch unit, the traveling
The on / off time of the switching unit is controlled according to the command.
On the other hand, when the stop command is issued or when the main switch is turned off, the common terminal of the changeover switch means is connected to one terminal and the switch switch is connected .
The switch section is turned off after a lapse of a predetermined time.
A control device for an electric wheelchair, characterized in that one of the common terminals is connected to the other terminal .
せられて前記切換スイッチ手段の共通端子と他方の端子
を接続した後に、前記スイッチング部をオン/オフ時間
制御を開始することを特徴とする請求項1記載の電動車
椅子用制御装置。2. The controller starts ON / OFF time control of the switching unit after the traveling command is issued to connect the common terminal and the other terminal of the changeover switch means. The control device for an electric wheelchair according to Item 1 .
された複数のスイッチング素子によって構成されること
を特徴とする請求項1または2記載の電動車椅子用制御
装置。Wherein the switching arrangement, H-bridge-connected plurality of electric wheelchair control system according to claim 1 or 2 wherein, characterized in that it is constituted by a switching element.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23254995A JP3432966B2 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Control device for electric wheelchair |
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JPH0975398A JPH0975398A (en) | 1997-03-25 |
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1995
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