JP2001177902A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 坂道における電動車椅子の操作性を向上させ
る。 【解決手段】 操作力検知部７１Ｒ，７１Ｌに与えられ
る操作力と駆動輪の回転方向とに基づいて、制御部１２
が、操作力の方向に対応する回転方向と実際の駆動輪の
回転方向とが互いに一致していないと判断する場合に
は、該当するモータ３１Ｒ，３１Ｌを発電制動の状態に
して減速させ、操作者の操作力負担を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両の制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動車両として、例えば、特開平
１０−９９３７８号公報に記載された電動車椅子は、介
護者が車体を押し引きする操作力と、この操作力に基づ
いてモータで発生させた駆動力とによって推進される。
ここで、介護者の操作力の方向及び大きさは、介護者用
のハンドルに設けた操作力検知手段により検知され、介
護者がこのハンドルに加えた操作力が所定の設定値を超
えると、モータにより駆動力が生じる。なお、このよう
な操作力検知手段は、車輪に沿って設けられたハンドリ
ムに内蔵することもできる。

【０００３】上記のような電動車椅子では、介護者がハ
ンドルに付与する操作力若しくは搭乗者自身がハンドリ
ムに付与する操作力が操作力検知手段によって検知さ
れ、その検知結果に応じた駆動力がモータにより提供さ
れる。従って、例えば上り坂においては、操作力に応じ
た前進方向への駆動力がモータにより提供され、操作者
の負担は軽減される。また、下り坂においては、操作者
が後退方向への操作をすることにより、モータに逆方向
への駆動力を発生させて、電動車椅子の加速を防止す
る。従って、操作者の負担は軽減される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の電動車両では、例えば下り坂において操作
者がある程度の速度を維持したい場合に、重力により車
輪が進行方向に回転しようとする力と、車輪を逆方向に
回転させようとする駆動力とのバランスをとるのが難し
い。その結果、操作力が不安定となって車両の挙動を安
定させることができない。上記のような従来の問題点に
鑑み、本発明は、坂道でも電動車両の操作力を安定させ
て、操作性を向上させる制御装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電動車両の制御
装置は、操作者により電動車両に与えられる操作力の方
向と大きさとを検知する操作力検知手段と、前記電動車
両における車輪の回転方向を検知する回転方向検知手段
と、前記操作力検知手段によって検知された操作力に基
づいた駆動力を、前記車輪を駆動するモータに発生させ
るとともに、前記回転方向検出手段によって検知された
車輪の回転方向が、前記操作力検知手段によって検知さ
れた操作力に対応する回転方向と一致しないと判断した
場合、当該車輪を駆動するモータによって発電制動力を
発生させる制御部とを備えたものである（請求項１）。
上記のように構成された電動車両の制御装置は、制御部
が、車輪の回転方向と、操作力に対応する回転方向とが
互いに一致しないと判断した場合、モータに発電制動力
を発生させて減速を行う。従って、坂道を走行中に操作
者が進行方向と逆の操作力を加えれば、発電制動力が発
生して操作者の操作力負担が軽減される。このため、必
要以上に大きな操作力を加えることなく車両の速度が抑
制される。

【０００６】上記電動車両の制御装置（請求項１）にお
いて、制御部は、車輪の回転方向と逆の回転方向に対応
する方向の操作力の増大に応じて発電制動力を増大させ
るものであってもよい（請求項２）。この場合、車輪の
回転方向と逆の回転方向に対応する方向の操作力の強弱
に応じて、適切な発電制動力が生じる。

【０００７】上記電動車両の制御装置（請求項１又は
２）において、制御部は、発電制動力が発生している状
態において、車輪の回転方向に対応する方向の操作力の
増大に応じて発電制動力を減少させるものであってもよ
い（請求項３）。この場合、発電制動力が徐々に小さく
なり、急に発電制動力が解除されることはない。

【０００８】また、上記電動車両の制御装置（請求項２
又は３）において、制御部は、操作力の増大に応じて絶
対値が増大する変化量を累積した発電制動力を発生させ
るものであってもよい（請求項４）。この場合、操作力
の増大に応じて発電制動力が急速に変化するため、発電
制動力の迅速な応答性が確保される。

【０００９】上記電動車両の制御装置（請求項４）にお
いて、操作力が所定値に達しないとき発電制動力の変化
量は０であり、操作力が所定値を超えると、当該変化量
の絶対値は操作力の増大に対して加速的に増大するもの
であってもよい（請求項５）。この場合、微小な操作力
に対して過敏に発電制動力が発生することを防止でき
る。また、操作力の増大に応じて発電制動力が加速的に
変化するため、発電制動力の迅速な応答性が確保され
る。

【００１０】上記電動車両の制御装置（請求項４）にお
いて、発電制動力の初期値は固定値であってもよい（請
求項６）。この場合、最初に作用する発電制動力が一定
になる。

【００１１】上記電動車両の制御装置（請求項１）にお
いて、制御部は、左右の車輪について互いに別々に発電
制動力を発生させ、小さい方の発電制動力を逐次増大さ
せることにより大きい方の発電制動力に合わせる補整を
行うものであってもよい（請求項７）。この場合、左右
両輪の発電制動力を協調させて、車両の挙動を安定させ
ることができる。

【００１２】上記電動車両の制御装置（請求項１）にお
いて、制御部は、車輪が停止した状態であって、かつ、
操作力が所定値に達しない状態が所定時間続いたとき、
発電制動力を０とするものであってもよい（請求項
８）。この場合、発電制動力が０になることにより、停
止後の再スタート時に発電制動力が残っていないので発
進しやすい。

【００１３】また、本発明の電動車両の制御装置は、操
作者により電動車両に与えられる操作力の方向と大きさ
とを検知する操作力検知手段と、前記電動車両における
車輪の回転方向及び回転量を検知する回転方向検知手段
と、前記操作力検知手段によって検知された操作力に基
づいた駆動力を、前記車輪を駆動するモータに発生させ
るとともに、前記回転方向検出手段の検知に基づいて、
前記車輪が同一の回転方向に所定量回転し、かつ、その
回転方向が、前記操作力検知手段によって検知された操
作力に対応する回転方向と一致しないと判断した場合、
当該車輪を駆動するモータによって発電制動力を発生さ
せる制御部とを備えたものであってもよい（請求項
９）。上記のように構成された電動車両の制御装置（請
求項９）において、制御部は、車輪の回転方向と、操作
力に対応する回転方向とが互いに一致しないと判断した
場合、モータに発電制動力を発生させて減速を行う。従
って、坂道を走行中に操作者が進行方向と逆の操作力を
加えれば、発電制動力が発生して操作者の操作力負担が
軽減される。このため、必要以上に大きな操作力を加え
ることなく車両の速度が抑制される。また、制御部は、
車輪が同一の回転方向に所定量回転しなければ発電制動
力を発生させないので、登坂時の一時停止で車輪が一時
的に逆転しても、所定量回転しない限り発電制動力の発
生が抑制される。

【００１４】また、本発明の電動車両の制御装置は、操
作者により電動車両に与えられる操作力の方向と大きさ
とを検知する操作力検知手段と、前記電動車両における
車輪の回転方向を検知する回転方向検知手段と、前記操
作力検知手段によって検知された操作力に基づいて、前
記車輪を駆動するモータを制御する制御部とを備え、前
記制御部は、前記操作力検知手段によって検知された操
作力に基づく駆動力を発生させる駆動モードと、前記操
作力検知手段によって検知された操作力の大きさの絶対
値が所定値以下のとき、前記モータに発電制動力を発生
させる制動モードと、前記回転方向検出手段によって検
知された車輪の回転方向が、前記操作力検知手段によっ
て検知された操作力に対応する回転方向と一致しないと
判断した場合、前記モータに発電制動力を発生させる下
り坂ブレーキモードとを選択的に切り換えるものであっ
てもよい（請求項１０）。上記のように構成された電動
車両の制御装置（請求項１０）において、制御部は、車
輪の回転方向と、操作力に対応する回転方向とが互いに
一致しないと判断した場合、下り坂ブレーキモードへの
切り換えを行い、モータに発電制動力を発生させて減速
を行う。従って、坂道を走行中に操作者が進行方向と逆
の操作力を加えれば、発電制動力が発生して操作者の操
作力負担が軽減される。このため、必要以上に大きな操
作力を加えることなく車両の速度が抑制される。また、
操作力検知手段によって検知された操作力の大きさの絶
対値が所定値以下のとき、制御部は制動モードを実行
し、モータに発電制動力を発生させて減速を行う。従っ
て、操作力が失われた場合に、電動車両は安全に減速さ
れる。

【００１５】上記電動車両の制御装置（請求項１０）に
おいて、前記制御部は、前記下り坂ブレーキモードから
前記制動モードへ切り換えたとき、当該下り坂ブレーキ
モードにおいて発生させた発電制動力を初期値とする発
電制動力を、当該制動モードにおいて発生させるもので
あってもよい（請求項１１）。この場合、下り坂ブレー
キモードにおける発電制動力が、制動モードにおける最
初の発電制動力として引き継がれる。

【００１６】上記電動車両の制御装置（請求項１０）に
おいて、前記制御部は、前記制動モードから前記下り坂
ブレーキモードへ復帰するとき、前回の下り坂ブレーキ
モードにおいて発生させた発電制動力を初期値とする発
電制動力を、新たな下り坂ブレーキモードにおいて発生
させるものであってもよい（請求項１２）。この場合、
前回の下り坂ブレーキモードにおける発電制動力に基づ
いて、新たな下り坂ブレーキモードにおける最初の発電
制動力が設定される。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１３及び図１４は、それぞれ、
本発明の第１の実施形態による電動車両の制御装置を搭
載した電動車椅子の側面図及び背面図である。図１３及
び図１４において、電動車椅子の車体１は、複数のパイ
プ部材からなるフレーム２と、モータ及び減速機構等を
内蔵した左右一対の駆動部ユニット３とによって構成さ
れている。一対の駆動輪４（図１３は輪郭のみを略記）
は各駆動部ユニット３に取り付けられ、一対のキャスタ
５は車体１の前部に取り付けられている。アームレスト
６は、左右のフレーム２の上部に取り付けられている。
左右のフレーム２間には、座シートＳ１及び背シートＳ
２（図１４）が張設されている。背シートＳ２の背面側
には、バッテリポケットＰ１及び制御部ポケットＰ２が
設けられている。

【００１８】車体１の後方最上部には、略水平に操作部
（グリップ）７が設けられ、その下部にブレーキレバー
８が取り付けられている。操作部７は内部に操作力検知
部としての例えばポテンショメータを有しており、電動
車椅子を押し引きする介護者の操作力を検知することが
できるようになっている。なお、ポテンショメータに代
えて、ストレインゲージを含むブリッジ回路を用いても
よい。また、介護者なしでも電動補助ができるタイプの
電動車椅子では、駆動輪４のハンドリム（図示せず）に
操作力検知部が設けられ、この操作力検知部により、搭
乗者がハンドリムに与える操作力が検知される。上記ブ
レーキレバー８は、他のブレーキレバー９とワイヤ１０
を介して連係しており、どちらか一方からのブレーキ操
作により、機械的に駆動輪４を制動することができる。

【００１９】図１４において、上記バッテリポケットＰ
１及び制御部ポケットＰ２にはそれぞれ、バッテリ１１
及び制御部１２が収納されている。バッテリ１１と制御
部１２とは、ケーブルＣ１により互いに接続されてい
る。また、制御部１２と、左右の駆動部ユニット３及び
左右の操作部７とは、それぞれ、ケーブルＣ２,Ｃ３及
びケーブルＣ４,Ｃ５によって接続されている。

【００２０】図１は、制御装置の電気回路接続図であ
る。車体１の右側に設けられているものには符号にＲを
付けて表記し、車体１の左側に設けられているものには
符号にＬを付けて表記している。駆動部ユニット３Ｒ及
び３Ｌ内のモータはそれぞれ、３１Ｒ及び３１Ｌ（３１
で総称する。）とする。また、操作部７Ｒ及び７Ｌ内の
操作力検知部は、それぞれ７１Ｒ及び７１Ｌとする。図
１において、制御部１２のケースの表面には、スイッチ
１３及び表示灯１４が設けられている（図１４も参
照）。なお、図１におけるケーブルＣ１〜Ｃ５はそれぞ
れ、図１４において示したものに相当する。

【００２１】上記制御部１２内には、制御回路１２１、
電源回路１２２、駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌが設け
られており、相互に接続されている。電源回路１２２に
は、バッテリ１１から直流電圧が供給される。電源回路
１２２は、供給された直流電圧に基づいて、制御回路１
２１並びに駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌに所定の電源
電圧を供給する。制御回路１２１は、スイッチ１３及び
表示灯１４と接続されており、スイッチ１３のオン操作
によって作動し、表示灯１４を点灯させる。なお、制御
部ポケットＰ２（図１４）の上部には透明な柔らかいカ
バーが設けられており、このカバー越しにスイッチ１３
の操作や、表示灯１４の点灯確認が可能である。

【００２２】駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌは、例えば
半導体スイッチング素子のブリッジ回路を含んでおり、
電源回路１２２から供給された直流電圧を、制御回路１
２１から供給されたＰＷＭ信号に基づいてスイッチング
し、モータ３１Ｒ及び３１Ｌを駆動する。また、電気制
動時における駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌは、モータ
３１Ｒ及び３１Ｌが回転している状態で電圧の供給を停
止するとともに、例えばＰＷＭ信号のＨレベルの期間に
各巻線端子を短絡し、Ｌレベルの期間に開放する。これ
により、モータ３１Ｒ及び３１Ｌは、ＰＷＭ信号のデュ
ーティ比に応じた発電制動を行う状態となる。

【００２３】制御回路１２１は、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／
Ｄコンバータ等を含むものであり、操作力検知部７１Ｒ
及び７１Ｌから入力される操作力に相当する操作力信号
をディジタル値に変換した後、所定の処理を施す。操作
力検知部７１Ｒ及び７１Ｌは、介護者が付与した押し引
きの操作力をそれぞれ独立に検知して、操作力信号を発
生させる。操作力検知部７１Ｒ及び７１Ｌはそれぞれ、
操作部７Ｒ及び７Ｌが操作されていない中立位置を基点
としてそこから前方又は後方に操作部７Ｒ及び７Ｌが操
作されたとき、その操作力に従って出力値を変化させ
る。例えば、操作力が付与されていない状態の中立位置
では、操作力信号は所定の値（通常、０でない値）であ
る。前進方向への操作力が操作部７Ｒ及び７Ｌに付与さ
れたときは、その操作力に応じて操作力信号の電圧値が
上記所定の値から増加する。後退方向への操作力が操作
部７Ｒ及び７Ｌに付与されたときは、その操作力に応じ
て操作力信号の電圧値は上記所定の値から減少する。

【００２４】制御回路１２１は、操作力検知部７１Ｒ及
び７１Ｌと共に操作力検知手段を構成しており、上記の
ように変化する操作力信号から上記所定の値を減算して
得られる操作力検知信号に基づいて、モータ３１Ｒ及び
３１Ｌの駆動又は制動を行う。なお、操作部７Ｒ及び７
Ｌに付与された操作力は、モータ３１Ｒ及び３１Ｌの発
生する駆動力とは別に、それ自体が、それぞれ車体１を
介して左右の駆動輪４（図１３，図１４）に伝達され、
人力による駆動力となる。

【００２５】上記モータ３１Ｒ及び３１Ｌの各々は、３
相ブラシレスモータであり、ステータ側に３個のホール
素子Ｈが内蔵されている（図１）。ホール素子Ｈは、ロ
ータの回転に応じてパルスを出力する。このパルスは、
対応する駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌを介して、制御
回路１２１に送られる。制御回路１２１は単位時間あた
りのパルス数をカウントすることにより、モータ３１Ｒ
及び３１Ｌの回転速度、すなわち、電動車椅子の速度を
検知する。また、制御回路１２１は、３個のホール素子
Ｈと共に回転方向検出手段を構成しており、ホール素子
Ｈから出力されるパルスの位相に基づいて、モータ３１
Ｒ及び３１Ｌの回転方向、すなわち、対応する左右の駆
動輪４の回転方向を検知する。なお、ホール素子Ｈの出
力によらず、モータ３１Ｒ,３１Ｌ又は駆動輪４に付帯
してタコジェネレータ等の速度センサを設けてもよい。
この場合は、タコジェネレータの出力電圧により速度
が、出力電圧の極性により回転方向が、それぞれ検出さ
れる。

【００２６】次に、制御回路１２１の動作について詳細
に説明する。図２は、制御回路１２１のＣＰＵ（以下、
単にＣＰＵという。）によって実行されるモータ駆動又
は制動のためのルーチンを示すフローチャートである。
このルーチンは図示しないメインルーチンから高速に繰
り返し実行される。まず、ステップＳ１においてＣＰＵ
は、付与された操作力に対応して操作力検知部７１Ｒ及
び７１Ｌより出力される操作力信号の値から、操作力が
付与されていないときの操作力信号の値を減算する処理
（入力値変換）を行う。これにより、操作力検知部７１
Ｒに対する操作力に対応する操作力検知信号ＦｉｎＲ
と、操作力検知部７１Ｌに対する操作力に対応する操作
力検知信号ＦｉｎＬとが得られる。図１０は、このとき
の「操作力」対「操作力検知信号」の関係を示すグラフ
である。操作力が付与されていないとき操作力検知信号
は０であり、前進方向（押し方向）の操作力が付与され
たときは一定勾配で増加する正の値となり、後退方向
（引き方向）の操作力が付与されたときは、上記一定勾
配で負の方向に増加する値となる。従って、前進又は後
退の識別は操作力検知信号の正負をもって、また、操作
力の大きさは操作力検知信号の絶対値によって検知する
ことができる。なお、図１０において、操作力の「＋Ｆ
ｓ」及び「−Ｆｓ」は、所定の設定値である。

【００２７】次にＣＰＵは、ステップＳ２において、操
作力変動量を算出する。操作力変動量を算出するには、
まず、ステップの実行回数をｔとして、ステップＳ１で
得られる操作力検知信号の現在値ＦｉｎＲ（ｔ）と前回
値ＦｉｎＲ（ｔ−１）との差ｄＦｉｎＲ（ｔ）、及び、
現在値ＦｉｎＬ（ｔ）と前回値ＦｉｎＬ（ｔ−１）との
差ｄＦｉｎＬ（ｔ）求める。すなわち、 ｄＦｉｎＲ（ｔ）＝ＦｉｎＲ（ｔ）−ＦｉｎＲ（ｔ−１） ...(1) ｄＦｉｎＬ（ｔ）＝ＦｉｎＬ（ｔ）−ＦｉｎＬ（ｔ−１） ...(2) とする。これを基に、操作力変動量ｄＦｉｎＲＴ及びｄ
ＦｉｎＬＴを以下の演算により求める。 ｄＦｉｎＲＴ＝｛ｄＦｉｎＲ（ｔ）＋ｄＦｉｎＲＴ（ｔ−１）｝／２ ...(3) ｄＦｉｎＬＴ＝｛ｄＦｉｎＬ（ｔ）＋ｄＦｉｎＬＴ（ｔ−１）｝／２ ...(4)

【００２８】次に、ＣＰＵはステップＳ３において、モ
ータへの要求動作（以下ｍｓｔという。）を設定する。
図３は、このステップＳ３の内容を示すサブルーチンで
ある。このサブルーチンは、操作力検知部７１Ｒ，７１
Ｌ及びこれに対応する左右の駆動輪４に関して、左右そ
れぞれに実行される。まず、ステップＳ３−１におい
て、ＣＰＵは操作力検知信号ＦｉｎＲ及びＦｉｎＬに基
づいて操作力方向の判断を行う。また、ホール素子Ｈの
出力に基づいて駆動輪４の回転方向の判断を行う。次
に、ステップＳ３−２において、ＣＰＵは、操作力方向
と駆動輪４の回転方向とが同じであるか否かの判断を行
う。この判断結果がイエスである場合、ＣＰＵはｍｓｔ
を「アシスト」に設定し（ステップＳ３−３）、ノーの
場合にはｍｓｔを「ブレーキ」に設定する（ステップＳ
３−４）。こうして、左右両輪に関して、それぞれｍｓ
ｔが設定される。

【００２９】図２に戻り、ステップＳ４においてＣＰＵ
は、操作力検知信号ＦｉｎＲ又はＦｉｎＬの各絶対値
が、前述の所定値Ｆｓより大きいか否かを判断する。こ
の判断結果がイエスすなわち所定値を超える操作力Ｆｉ
ｎＲ又はＦｉｎＬが付与されている場合、ＣＰＵはステ
ップＳ６の駆動モードにジャンプする。一方、ノーの場
合、ＣＰＵはステップＳ５において、操作力変動量ｄＦ
ｉｎＲＴ又はｄＦｉｎＬＴの各絶対値が所定値Ｆｓｄ
（＜＜Ｆｓ）より大きいか否かを判断する。当該ステッ
プＳ５は、操作者（介護者）が手を離している状態を検
出するために設けられている。この判断結果がイエスの
場合、操作者は操作をしていると認定し、ＣＰＵはステ
ップＳ６において駆動モードを実行する。また、ノーの
場合は、操作者は手を離していると認定し、ＣＰＵは制
動モード（ステップＳ１０）を実行する。制動モードの
実行により、発電制動力は０から最大値まで増大する。
従って、操作者が操作部７Ｒ及び７Ｌから手を離すと、
最大の発電制動力が発生して、車両は急速に減速され
る。

【００３０】図４は、上記ステップＳ６の駆動モードの
内容を示すサブルーチンである。このサブルーチンは、
左右の駆動輪４に関してそれぞれに実行される。図にお
いて、ＣＰＵはまず、制御回路１２１から左右の駆動回
路１２３Ｒ及び１２３Ｌに供給される駆動力信号Ｆｏｕ
ｔＲ及びＦｏｕｔＬ（モータ３１Ｒ及び３１Ｌが発生す
る駆動力に相当する。）について、ＦｏｕｔＲ＝０又は
ＦｏｕｔＬ＝０が成り立つか否かを判断する（ステップ
Ｓ６−１）。この論理が成り立たないのは、既に左右の
駆動力信号（０以外の）を出力中である場合であり、そ
の場合は既に駆動力の方向が決まっているため、ＣＰＵ
はステップＳ６−３にジャンプする。一方、駆動力信号
ＦｏｕｔＲ及びＦｏｕｔＬのいずれか１つでも０であれ
ば、ＣＰＵはステップＳ６−２に進む。ステップＳ６−
２においてＣＰＵは、駆動力信号が０である方の操作力
検知信号ＦｉｎＲ又はＦｉｎＬの符号（正負）を参照し
て、対応するモータ３１Ｒ又は３１Ｌを正転させるの
か、逆転させるのかを決定する。なお、駆動モードに入
った初期の時点では、双方のモータ３１Ｒ及び３１Ｌに
ついて、正転・逆転の決定が行われる。

【００３１】続いてＣＰＵは、ステップＳ６−３におい
て、駆動力変化量ｄＦａの算出を行う。駆動力変化量ｄ
Ｆａとは、モータ３１が発生する駆動力の基になる駆動
力信号Ｆａの変化量である。駆動力信号Ｆａは、図２の
フローチャートの実行回数をｔとして、 Ｆａ（ｔ）＝Ｆａ（ｔ−１）＋ｄＦａ ...(5) と表される。すなわち、駆動力信号Ｆａは、駆動力変化
量ｄＦａの累積値として表される。従って、駆動力信号
Ｆａは駆動力変化量ｄＦａが正のとき増加し、負のとき
減少する。また、モータ３１の駆動方向は、駆動力信号
Ｆａが正のとき正転方向であり、負のとき逆転方向であ
る。なお、実際には後のステップＳ６−４において後述
の補整が行われるため、上記駆動力信号Ｆａは、最終的
に出力されるものではないが、基本的な駆動力の指令値
として取り扱うことができる。

【００３２】上記駆動力変化量ｄＦａは、例えば、駆動
力変化量の比例成分ｄＦａｐに所定の係数ｋを乗じて求
められる。すなわち、 ｄＦａ＝ｋ・ｄＦａｐ ...(6) である。駆動力変化量の比例成分ｄＦａｐは、例えば図
１１に示す関数に従って算出される。この関数は、以下
のように表される。 Ｆｉｎ＞Ｆｓのとき、 ｄＦａｐ＝ＫＤＦＡＰ＿Ｈ・（Ｆｉｎ−Ｆｓ） ...(7) Ｆｓ−Ｆｈ≦Ｆｉｎ≦Ｆｓのとき、 ｄＦａｐ＝０ ...(8) Ｆｉｎ＜Ｆｓ−Ｆｈのとき、 ｄＦａｐ＝ＫＤＦＡＰ＿Ｌ・（Ｆｉｎ−（Ｆｓ−Ｆｈ）） ...(9) 但し、Ｆｓ及びＦｈは所定の設定値、ＫＤＦＡＰ＿Ｈ及
びＫＤＦＡＰ＿Ｌは所定の定数である。

【００３３】続いて、ＣＰＵは、左右協調補整を行う
（ステップＳ６−４）。左右協調補整とは、直進性を高
めるための既知の補整方法である。図５は、左右協調補
整の内容と、続くステップＳ６−５（図４，図５）にお
ける駆動力信号の算出との対応関係とを示した図であ
る。図において、ａｒ，ｂｌ，ｂｒ及びａｌは所定の補
整係数（０から１までの正の数）であり、予め制御回路
１２１（図１）に設定されている。これらの補整係数
と、車両の右側における駆動力変化量ｄＦａ＿ｒ及び左
側における駆動力変化量ｄＦａ＿ｌとに基づいて、右側
の補整変化量ｄＦａ＿ｒｗ及び左側の補整変化量ｄＦａ
＿ｌｗが算出される。すなわち、変化量ｄＦａ＿ｒに補
整係数ａｒを乗じたものと、変化量ｄＦａ＿ｌに補整係
数ｂｒを乗じたものとの和が補整変化量ｄＦａ＿ｒｗで
ある。また、変化量ｄＦａ＿ｌに補整係数ａｌを乗じた
ものと、変化量ｄＦａ＿ｒに補整係数ｂｌを乗じたもの
との和が補整変化量ｄＦａ＿ｌｗである。

【００３４】ステップＳ６−５（図５）において、右側
での前回の駆動力信号Ｆａ＿ｒ（ｔ−１）と補整変化量
ｄＦａ＿ｒｗとの和が次に出力される駆動力信号Ｆａ＿
ｒ（ｔ）となる。また、左側での前回の駆動力信号Ｆａ
＿ｌ（ｔ−１）と補整変化量ｄＦａ＿ｌｗとの和が次に
出力される駆動力信号Ｆａ＿ｌ（ｔ）となる。最後にＣ
ＰＵは、駆動力信号Ｆａ＿ｒ（ｔ）及びＦａ＿ｌ（ｔ）
をＰＷＭ信号に変換し、駆動力信号ＦｏｕｔＲ及びＦｏ
ｕｔＬとして、それぞれ駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌ
（図１）に供給する（図４のステップＳ６−５）。これ
らの駆動力信号ＦｏｕｔＲ及びＦｏｕｔＬに基づいて、
モータ３１Ｒ及び３１Ｌが駆動される。

【００３５】図２に戻り、ステップＳ７においてＣＰＵ
は、左右のモータによる発電制動力ｂｒｋＲ及びｂｒｋ
Ｌについて、ｂｒｋＲ＞０、又は、ｂｒｋＬ＞０である
か否かを判断する。判断結果がイエスすなわち既に発電
制動力ｂｒｋが発生している場合、ＣＰＵはステップＳ
９に進み、判断結果がノーの場合はステップＳ８に進
む。なお、初めは発電制動力ｂｒｋが発生していないの
で、ＣＰＵはステップＳ８に進む。ステップＳ８におい
てＣＰＵは、左右のｍｓｔが共に「ブレーキ」となって
いるか否かを判断し、判断結果がイエスであればステッ
プＳ９を実行する。一方、判断結果がノーとなるのは、
左右のｍｓｔが共に「アシスト」の場合、及び、左右の
ｍｓｔのうち一方が「アシスト」であり、他方が「ブレ
ーキ」である場合である。前者の場合は当然に、ステッ
プＳ９の下り坂ブレーキモードを実行する必要はなく、
ＣＰＵはステップＳ１１を実行する。また、後者の場合
は、車両がその場で旋回しようとしている。このような
場合に「ブレーキ」側で発電制動力を発生させると、急
な旋回を促すことになり却って危険である。そこで、こ
のような場合には、ステップＳ９の下り坂ブレーキモー
ドを実行せず、ＣＰＵはステップＳ１１を実行する。

【００３６】上記ステップＳ９における下り坂ブレーキ
モードについて、図６のサブルーチンを参照して詳細に
説明する。なお、図６におけるステップＳ９−６がさら
に図７に示すサブルーチンを構成しており、ステップＳ
９−９がさらに図８に示すサブルーチンを構成してい
る。図６のステップＳ９−１においてＣＰＵは、操作力
検知信号ＦｉｎＲ及びＦｉｎＬについて、｜ＦｉｎＲ｜
≦Ｆｓ、及び、｜ＦｉｎＬ｜≦Ｆｓが成り立つか否かを
判断する。判断結果がイエスである場合、ＣＰＵはステ
ップＳ９−２に進み、左右の駆動輪４（又はモータ３
１）の回転数（回転速度）が０であるか否かを判断す
る。ステップＳ９−１及びＳ９−２において判断結果が
ノーである場合、ＣＰＵはステップＳ９−５に進み、カ
ウンタｂｒｋ・ｏｆｆを、ｂｒｋ・ｏｆｆ＝０とした
後、ステップＳ９−６に進む。

【００３７】一方、ステップＳ９−２における判断結果
がイエス、すなわち車両が停止状態であるときは、ステ
ップＳ９−３においてｂｒｋ・ｏｆｆの値を１増加させ
る。次にＣＰＵは、ｂｒｋ・ｏｆｆの値が３０以上かど
うかを判断し（ステップＳ９−４）、イエスであればｂ
ｒｋＲ＝０，ｂｒｋＬ＝０として（ステップＳ９−１
１）当該ルーチンを終える。また、ノーであれば、ＣＰ
ＵはステップＳ９−６に進む。従って、カウンタｂｒｋ
・ｏｆｆが３０カウントになるまで当該ルーチンが実行
されても車両が停止の状態であれば、発電制動力ｂｒｋ
が０になる。これにより、停止後の再スタート時に発電
制動力ｂｒｋが残っていて発進しにくい、という状態を
回避することができる。

【００３８】ステップＳ９−６において、しかるべき発
電制動力の設定（詳細後述）を行った後、ＣＰＵはステ
ップＳ９−７において、左右のｍｓｔのいずれかが「ア
シスト」であるか否かを判断する。判断結果がノーであ
ればＣＰＵはステップＳ９−９においてｂｒｋＲ及びｂ
ｒｋＬの協調補整（詳細後述）を実行する。一方、判断
結果がイエスであれば、ＣＰＵはステップＳ９−８に進
み、ｍｓｔが「アシスト」であった側の操作力検知信号
Ｆｉｎについて、｜Ｆｉｎ｜＞Ｆｉｎｔであるか否かを
判断する。ここで、Ｆｉｎｔは所定値である。判断結果
がノーであれば、ＣＰＵはステップＳ９−９を実行す
る。ステップＳ９−９の実行後に、ＣＰＵは、ステップ
Ｓ９−１０においてブレーキ力信号（ＰＷＭ信号）の算
出を行い、当該ルーチンを終了する。一方、ステップＳ
９−８における判断結果がイエス、すなわち、左右のｍ
ｓｔのうち一方が「アシスト」であり、かつ、その操作
力が所定値Ｆｉｎｔより大きい場合には、車両が発電制
動力を発生させた状態で旋回しようとしている。この場
合、ｍｓｔが「アシスト」である方の発電制動力が減少
していくため、ｂｒｋＲ及びｂｒｋＬの協調補整を行う
ことは好ましくない。そこで、ステップＳ９−８におけ
る判断結果がイエスの場合、ＣＰＵはステップＳ９−９
を実行せず、ステップＳ９−１０を実行して当該ルーチ
ンを終了する。

【００３９】上記サブルーチン中のサブルーチンについ
て図７及び図８を参照して説明する。図７は、発電制動
力の設定（図６のステップＳ９−６）のサブルーチンの
内容を示すフローチャートである。このフローチャート
も、左右両輪に関してそれぞれに実行される。まず、Ｃ
ＰＵはステップＳ９−６−１において、ｍｓｔが「ブレ
ーキ」であるか否かを判断する。「ブレーキ」であれば
ＣＰＵはさらにステップＳ９−６−２においてｂｒｋ＞
０であるか否かを判断する。ｂｒｋ＞０であればＣＰＵ
は、ステップＳ９−６−３において操作力検知信号Ｆｉ
ｎ（ＦｉｎＲ,ＦｉｎＬ）に対応する領域を図１２の
（ａ）に示すグラフに基づいて判別し、発電制動力の変
化量を決定する。

【００４０】図１２の（ａ）において、横軸は操作力検
知信号Ｆｉｎの絶対値であり、縦軸は発電制動力ｂｒｋ
の変化量ｄｂｒｋである。例えば、０≦｜Ｆｉｎ｜＜１
のとき変化量は０、１≦｜Ｆｉｎ｜＜２のとき変化量は
２、２≦｜Ｆｉｎ｜＜３のとき変化量は５というように
して変化量が求められる。なお、４≦｜Ｆｉｎ｜のとき
変化量は３０となる。このような、操作力検知信号に対
する変化量の変化特性は、マクロ的に見れば２次関数的
なものであり、操作力検知信号Ｆｉｎの絶対値の増加に
伴って変化量が加速的に増加する特性を構成している。
このような特性により、発電制動力ｂｒｋの迅速な応答
性が確保される。なお、操作力検知信号が０≦｜Ｆｉｎ
｜＜１のように小さいとき変化量を与えないこととした
のは、操作者の意図が必ずしも明確に反映されない微小
な操作力に対して発電制動力が過敏に応答することを防
止するためである。

【００４１】続いて、ＣＰＵはステップＳ９−６−４
（図７）において発電制動力ｂｒｋの算出を行う。ここ
では、変化量ｄｂｒｋは図１２の（ａ）に示した正の値
であり、ｂｒｋは累積的に増加する。一方、ステップＳ
９−６−１においてｍｓｔが「ブレーキ」でなければ
（すなわち「アシスト」であれば）、ＣＰＵはステップ
Ｓ９−６−５において操作力検知信号Ｆｉｎに対応する
領域を図１２の（ｂ）のグラフに基づいて判別し、ステ
ップＳ９−６−６において発電制動力ｂｒｋの算出を行
う。（ｂ）のグラフは、発電制動力ｂｒｋの変化量ｄｂ
ｒｋの符号が（ａ）のグラフとは逆であり、操作力を付
与するほど、変化量ｄｂｒｋの絶対値が負の方向に増大
して、発電制動力ｂｒｋが減少する。従って、左右のｍ
ｓｔが「アシスト」であっても発電制動力ｂｒｋが発生
している（残っている）状態（ｂｒｋ＞０）であれば、
まず、発電制動力ｂｒｋを徐々に小さくしていく。これ
により、発電制動力ｂｒｋが急に解除されることがなく
なり、安全であるとともに車両の挙動の安定を損なわな
い。また、ステップＳ９−６−２において判断結果がノ
ーであれば、ＣＰＵはステップＳ９−６−７においてｂ
ｒｋを初期値に設定する。これにより、ｂｒｋ≦０にな
ると、発電制動力ｂｒｋは初期値に戻される。従って、
最初に作用する発電制動力は一定である。

【００４２】次に、ステップＳ９−６−８においてＣＰ
Ｕは、ｂｒｋ＜０であるか否かを判断し、ノーであれば
ステップＳ９−６−１０にジャンプし、イエスであれば
ステップＳ９−６−９でｂｒｋ＝０としてからステップ
Ｓ９−６−１０に進む。ステップＳ９−６−１０におい
てＣＰＵは、ｂｒｋ＞ｂｒｋ・ｍａｘであるか否かを判
断する。ここで、ｂｒｋ・ｍａｘとは、ｂｒｋとして設
定できる最大値である。ｂｒｋ＞ｂｒｋ・ｍａｘでなけ
ればＣＰＵはそのまま当該ルーチンの処理を終えるが、
ｂｒｋ＞ｂｒｋ・ｍａｘであればｂｒｋ＝ｂｒｋ・ｍａ
ｘすなわちｂｒｋの値を最大値に制限して処理を終え
る。

【００４３】図８は、発電制動力の協調補整（図６のス
テップＳ９−９）のサブルーチンの内容を示すフローチ
ャートである。まず、ステップＳ９−９−１において、
ＣＰＵはｂｒｋＲ＞ｂｒｋＬであるか否かを判断する。
ここで、ノーの場合、ＣＰＵはステップＳ９−９−２に
おいて補整定数をｂｒｋＲに加算した後、ステップＳ９
−９−３において再びｂｒｋＲ＞ｂｒｋＬであるか否か
の判断を行う。ここでノーであればそのまま処理を終
え、イエスであれば、ステップＳ９−９−４においてｂ
ｒｋＲを強制的にｂｒｋＲ＝ｂｒｋＬとした後、処理を
終える。一方、ステップＳ９−９−１においてイエスで
あれば、ＣＰＵはステップＳ９−９−５において補整定
数をｂｒｋＬに加算した後、ステップＳ９−９−６にお
いてｂｒｋＬ＞ｂｒｋＲであるか否かの判断を行う。こ
こでノーであればそのまま処理を終え、イエスであれ
ば、ステップＳ９−９−７においてｂｒｋＬを強制的に
ｂｒｋＬ＝ｂｒｋＲとした後、処理を終える。このよう
なサブルーチンの実行により、左右両輪に関して発生す
る発電制動力ｂｒｋのうち、小さい方の発電制動力ｂｒ
ｋは、ルーチンの実行回数に応じて逐次増大し、最終的
に他方と一致する。こうして、左右両輪に対する制動力
は、互いに協調するように補整され、車両の挙動の安定
に寄与する。

【００４４】以上のようにして下り坂ブレーキモードの
処理（図２のステップＳ９）を終えると、ＣＰＵは図２
のステップＳ１１において、モータ動作信号の決定を行
う。図９は、このステップＳ１１のサブルーチンを示す
フローチャートである。このサブルーチンも左右両輪に
関してそれぞれ実行される。ステップＳ１１−１におい
てＣＰＵは、ｂｒｋ＝０であるか否かを判断する。ＣＰ
Ｕは、判断結果がイエスであれば、モータ動作信号を
「アシスト」に設定して（ステップＳ１１−２）処理を
終え、ノーであれば「ブレーキ」に設定して（Ｓ１１−
３）処理を終える。

【００４５】最後にＣＰＵは、図２のステップＳ１２に
おいて、上記のモータ動作信号に応じて、ＰＷＭ信号を
駆動回路１２３Ｒ及び１２３Ｌに出力する。モータ動作
信号が「アシスト」であれば、図４のステップＳ６−５
において算出された駆動力信号のＰＷＭ信号が出力され
る。駆動回路１２３Ｒ及び１２３ＬはＰＷＭ信号に応じ
てモータ３１Ｒ及び３１Ｌを駆動する。また、モータ動
作信号が「ブレーキ」であれば、図６のステップＳ９−
１０において算出されたブレーキ力信号のＰＷＭ信号が
出力される。駆動回路１２３Ｒ及び１２３ＬはＰＷＭ信
号に応じてモータ３１Ｒ及び３１Ｌを制動する。制動に
より、操作者の操作力負担が軽減されるので、操作者は
必要以上に大きな操作力を加えることなく、車両の速度
を抑制することができる。従って、車両の挙動が安定
し、坂道における操作性が向上する。

【００４６】なお、モータ制御は左右両輪に関してそれ
ぞれ行われるため、一方のモータが駆動され、他方のモ
ータが制動される場合もある（例えば下り坂での旋
回）。また、上記の実施形態において「下り坂ブレーキ
モード」は下り坂を前進しながら降りる状態を想定して
説明したが、上り坂において車体を後退させながら降り
る場合にも、同様の動作が行われる。この場合は、重力
によって後退する車両に対して前進方向への操作力が付
与されることにより、回転方向と操作力方向との不一致
が生じ、ｍｓｔが「ブレーキ」の状態となる。

【００４７】次に、第２の実施形態による電動車両の制
御装置について図１５〜図２０を参照して説明する。な
お、図１５〜図２０に示す内容以外は、第１の実施形態
と同様である。図１５は、第１の実施形態における図２
に相当するフローチャートである。図２と同一の処理を
行うステップには同一のステップ符号を付している。図
１６は、駆動輪４の回転方向の判別を行うフローチャー
トであり、当該フローチャートは、ホール素子Ｈ（図
１）からパルスが出力される毎に実行される。なお、こ
のフローチャートの実行時間はパルスの発生周期より十
分に短い。パルスは、例えば駆動輪４のサイズが２２イ
ンチの場合、約１.８ｃｍの前進又は後退で１パルス出
力される。

【００４８】図１６において、ＣＰＵは、ステップＳ０
１で現時点での駆動輪４の回転方向の検知を行い、検知
した回転方向の現在情報をｍｃｗとする。続いてＣＰＵ
は、当該ｍｃｗを、回転方向の前回情報であるｍｃｗ＿
ｂｋと比較する（ステップＳ０２）。ここで、両者が相
異なる場合は回転量ｍｃｗ＿ｃｎｔを０にセットして
（ステップＳ０３）、回転方向の現在情報ｍｃｗを、前
回情報ｍｃｗ＿ｂｋとして記憶する（ステップＳ０
７）。

【００４９】一方、ステップＳ０２において、ｍｃｗと
ｍｃｗ＿ｂｋとが互いに一致した場合、ＣＰＵは回転量
ｍｃｗ＿ｃｎｔを１増加させ（ステップＳ０４）、増加
させたｍｃｗ＿ｃｎｔが所定値ＭＣＷ＿ＦＩＸより大き
いか否かを判断する（ステップＳ０５）。この所定値Ｍ
ＣＷ＿ＦＩＸは例えば５であり、これは、車体の移動距
離でいえば、２２インチの駆動輪４の場合、９ｃｍ
（１.８ｃｍ×５）に相当する。ｍｃｗ＿ｃｎｔがＭＣ
Ｗ＿ＦＩＸ以下である場合、ＣＰＵはステップＳ０７に
進み、回転方向の現在情報ｍｃｗを、前回情報ｍｃｗ＿
ｂｋとして記憶する。一方、ステップＳ０５においてｍ
ｃｗ＿ｃｎｔがＭＣＷ＿ＦＩＸより大きい場合、ＣＰＵ
はステップＳ０６に進み、回転方向の現在情報ｍｃｗ
を、確定した回転方向の情報ｂｒｓ＿ｍｃｗとする。ま
た、回転量ｍｃｗ＿ｃｎｔを所定値ＭＣＷ＿ＦＩＸとす
る。

【００５０】以上のステップＳ０１〜Ｓ０７までの処理
によりＣＰＵは、回転方向が変化しない場合には回転量
ｍｃｗ＿ｃｎｔを一定限度まで積算しつつ、確定した回
転方向の情報ｂｒｓ＿ｍｃｗを保有している。一方、回
転方向が変化した場合には、回転量ｍｃｗ＿ｃｎｔをリ
セットしてカウントを開始し、カウントした回転量ｍｃ
ｗ＿ｃｎｔが所定値ＭＣＷ＿ＦＩＸを超えたとき初め
て、そのときの回転方向を、確定した回転方向の情報ｂ
ｒｓ＿ｍｃｗとして扱う。従って、回転方向が変化した
場合でも、変化後の回転量が所定値を超えなければ、そ
の回転方向は確定した回転方向として認知されない。

【００５１】次に、図１５に示すフローチャートについ
て説明する。まずＣＰＵは、第１の実施形態の場合と同
様に、ステップＳ１で入力値変換を、ステップＳ２で操
作力変動量の算出をそれぞれ行う。次にＣＰＵは、モー
タへの要求動作の設定を行う（ステップＳ３）。要求動
作は、後述するｍｓｔ及びｂｒｓ＿ｍｓｔによって表さ
れる。図１７は、上記ステップＳ３の内容を示すサブル
ーチンである。図において、ＣＰＵは、操作力検知信号
ＦｉｎＲ及びＦｉｎＬに基づいて操作力方向の判断を行
う（ステップＳ３−Ａ）。次に、ＣＰＵは、下り坂ブレ
ーキモードへの移行決定（ステップＳ３−Ｂ）及び、ブ
レーキ力の増減決定（ステップＳ３−Ｃ）を行う。

【００５２】下り坂ブレーキモードへの移行決定とは、
図１８のサブルーチンに示す内容である。すなわち、Ｃ
ＰＵは、操作力方向と、確定した回転方向の情報ｂｒｓ
＿ｍｃｗとが互いに一致するか否かを判断し（ステップ
Ｓ３−Ｂ１）、一致する場合はｂｒｓ＿ｍｓｔを「アシ
スト」に設定し（ステップＳ３−Ｂ２）、一致しない場
合はｂｒｓ＿ｍｓｔを「ブレーキ」に設定する（ステッ
プＳ３−Ｂ３）。また、ブレーキ力の増減決定とは、図
１９のサブルーチンに示す内容である。すなわち、ＣＰ
Ｕは、操作力方向と、回転方向の現在情報ｍｃｗとが互
いに一致するか否かを判断し（ステップＳ３−Ｃ１）、
一致する場合はｍｓｔを「アシスト」に設定し（ステッ
プＳ３−Ｃ２）、一致しない場合はｍｓｔを「ブレー
キ」に設定する（ステップＳ３−Ｃ３）。このようにし
て、左右両輪の各々に対して、ｂｒｓ＿ｍｓｔ及びｍｓ
ｔが設定される。これらは、後述の処理において使用さ
れる情報となる。

【００５３】図１５に戻り、ＣＰＵは、ステップＳＡに
おいてｂｒｋ＿ｃｎｔが０より大きいか否かを判断す
る。ｂｒｋ＿ｃｎｔとは、制動モードでの発電制動力で
あり、詳細は後述する。この判断結果がノーであれば、
以下、第１の実施形態の場合と同様にステップＳ４〜Ｓ
７，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２の処理が行われる。第１の実
施形態と異なるのは、ステップＳ７で判断結果がノーで
あった場合に進むステップＳＢにおける判断内容であ
る。すなわち、ＣＰＵはステップＳＢにおいて左右のｂ
ｒｓ＿ｍｓｔ（ｍｓｔではなく）が共に「ブレーキ」で
あるか否かを判断し、イエスならばステップＳ９へ進
み、ノーならばステップＳ１１に進む。ここで、左右の
ｂｒｓ＿ｍｓｔが共に「ブレーキ」であるということ
は、左右両輪のそれぞれについて、操作力方向と、確定
した回転方向の情報ｂｒｓ＿ｍｃｗとが互いに一致しな
い状態であることを意味する。

【００５４】このように、ｍｓｔではなくｂｒｓ＿ｍｓ
ｔに基づいてステップＳＢの判断が行われることには以
下のような意義がある。例えば、介護者が電動車椅子を
前進方向に操作しながら上り坂を進むとき、電動車椅子
はｍｓｔ＝アシストの状態であり、介護者の押す力に電
動補助を加えた状態で登坂している。ここで、登坂途中
に介護者が前進方向への操作力をある程度維持したまま
電動車椅子を一時停止させた場合、重力により駆動輪４
がわずかに逆転する。この逆転により、操作力方向と駆
動輪４の回転方向とは互いに逆になり、ｍｓｔは「ブレ
ーキ」に設定される。従って、もし、第１の実施形態と
同様にステップＳＢの判断にｍｓｔを用いていたなら
ば、下り坂ブレーキモードＳ９が実行され、発電制動力
が発生する。この状態で介護者が再度登坂を開始しよう
とすると、残っている発電制動力ｂｒｋにより、モータ
動作信号がすぐには「アシスト」に変わらないため（図
９参照）、介護者には重い負担がかかる。これに対し
て、ｂｒｓ＿ｍｓｔに基づいてステップＳＢの判断を行
うと、上記のようなわずかな逆転ではｂｒｓ＿ｍｓｔが
変化しないので、下り坂ブレーキモードへの移行が行わ
れない。従って、モータ動作信号は「アシスト」に維持
されており、介護者が再度登坂を開始しようとすると即
座に、電動補助が開始される。このため、介護者には負
担がかからない。

【００５５】なお、下り坂ブレーキモードにおける発電
制動力の設定（図７参照）に関しては、第１の実施形態
と同様であり、ステップＳ９−６−１では、ｍｓｔを判
断に用いる。ここで仮に、ｍｓｔではなく、ｂｒｓ＿ｍ
ｓｔを判断に用いたとすると、以下のような弊害を生じ
る。例えば、車体を坂の上方向に向けたまま、介護者が
後ずさりして降りることにより、いわば、バックで坂を
降りている状態であるとする。この状態においては、介
護者の操作力方向と、駆動輪４の回転方向とが互いに逆
になるため、下り坂ブレーキモードが実行される。ここ
で、介護者が登坂に転じようとすると、操作力方向と駆
動輪４の回転方向とが互いに一致するが、ｂｒｓ＿ｍｓ
ｔは駆動輪４が所定距離移動しなければブレーキからア
シストに変化しない。従って、所定距離移動するまで
は、図７におけるステップＳ９−６−６が実行されず、
発電制動力ｂｒｋが減少しない。これでは、車体が重
く、介護者の負担が大きい。これに対して、ｍｓｔは、
登坂に転じると即座にブレーキからアシストに変化す
る。従って、ステップＳ９−６−１にｍｓｔを用いるこ
とにより、登坂に転じると直ちに発電制動力ｂｒｋが減
少し始め、介護者の負担を軽減することができる。

【００５６】上記のように、第２の実施形態では、操作
力方向と駆動輪４の回転方向とが互いに一致するか否か
の判断に、迅速に応答して変化するｍｓｔと、所定の回
転量を条件として変化するｂｒｓ＿ｍｓｔとの２種類の
要素を用意し、これらを使い分けることにより、状況に
応じた最適な制御を可能としている。

【００５７】次に、ステップＳＣ（図１５）の制動モー
ドについて説明する。図２０は、制動モードの内容を示
すフローチャートである。例えば、下り坂を前向きで降
りているであって、下り坂ブレーキモードを実行してか
ら介護者が手を離したことにより制動モードに入ったと
する。まずＣＰＵは、ステップＳＣ−１において、前述
のｂｒｋ＿ｃｎｔが０であるか否かを判断する。通常、
最初に制動モードに入ったときは、ｂｒｋ＿ｃｎｔ＝０
であるので、ＣＰＵはステップＳＣ−２に進み、左右の
発電制動力ｂｒｋＬ及びｂｒｋＲを互いに比較し、大き
い方の値をｂｒｋとする（ステップＳＣ−３及びＳＣ−
４）。次にＣＰＵは、このｂｒｋを、初期値ｂｒｋ＿ｂ
ａｓｉｓとして保存するとともに、制動モードでの発電
制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔとする（ステップＳＣ−５）。

【００５８】続いてＣＰＵは、車両の速度等に基づいて
発電制動力の変化量ｄ＿ｂｒｋ＿ｃｎｔの算出を行い
（ステップＳＣ−６）、これを発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎ
ｔの初期値に加算（変化量が負の場合は減算）して新た
な発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔとし（ステップＳＣ−
７）、これに基づいてブレーキ力信号（ＰＷＭ信号）の
算出を行う（ステップＳＣ−８）。次に、ステップＳＣ
−９においてＣＰＵは発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔが初期
値ｂｒｋ＿ｂａｓｉｓより小さくなったか否かを判断す
る。判断結果がノーの場合はそのままルーチンを終了
し、イエスの場合は発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔ及び初期
値ｂｒｋ＿ｂａｓｉｓを共に０とする（ステップＳＣ−
１０）。

【００５９】ステップＳＣ−１０を実行することなく上
記制動モードの１回目の実行が終わった場合において、
次に図１５のステップＳＡが実行されると、判断結果は
イエスとなり、制動モード（ステップＳＣ）が繰り返し
実行される。また、ステップＳＣ−１０を実行すること
なく２回目以降の制動モードの実行に入った場合は、ス
テップＳＣ−１において発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔが０
でないため、ステップＳＣ−６にジャンプして以下同様
な処理が行われる。一方、ステップＳＣ−１０を実行し
た後、次に図１５のステップＳＡが実行されると、ｂｒ
ｋ＿ｃｎｔ＝０であるから判断結果はノーとなり、操作
力検知信号及び操作力変動量についての判断が行われる
（図１５のステップＳ４，Ｓ５）。従って、介護者が再
び操作力を付与していれば、下り坂ブレーキモードが実
行可能となる。操作力がまだ付与されていない場合（手
を離したままの場合）は、図１５のステップＳ５からス
テップＳＣに進み、再び制動モードが実行される。この
場合、図２０のステップＳＣ−１において、ｂｒｋ＿ｃ
ｎｔ＝０であるため、ステップＳＣ−１からＳＣ−２へ
進み、以下同様な処理が繰り返される。

【００６０】上記のような制動モードの処理によれば、
ステップＳＣ−７において、発電制動力ｂｒｋ＿ｃｎｔ
の初期値とは、ステップＳＣ−５において設定された下
り坂ブレーキモードの発電制動力ｂｒｋである。従っ
て、下り坂ブレーキモードにおける発電制動力が、制動
モードにおける最初の発電制動力として引き継がれる。
このため、制動モードに移行直後に、ブレーキ抜け（ブ
レーキ力が一時的に失われること）が生じることはな
い。また、制動モードでは、下り坂ブレーキモードにお
ける発電制動力ｂｒｋをｂｒｋ＿ｂａｓｉｓ及びｂｒｋ
＿ｃｎｔに置き換え（ステップＳＣ−５）、ｂｒｋ＿ｃ
ｎｔに基づいて制動モードでのブレーキ力信号の算出を
行っている。従って、下り坂ブレーキモードにおける発
電制動力ｂｒｋの値は、制動モードで変更されることな
く温存される。そして、制動モードから再び下り坂ブレ
ーキモードに戻ると、温存された発電制動力ｂｒｋに基
づいて新たな発電制動力の設定が行われ（図７）、その
発電制動力に基づいて下り坂ブレーキモードが実行され
る。このため、制動モードから下り坂ブレーキモードに
復帰直後に、ブレーキ抜けが生じることはない。

【００６１】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の電動車両の制御装置によれ
ば、制御部が、車輪の回転方向と、操作力に対応する回
転方向とが互いに一致しないと判断した場合、モータに
発電制動力を発生させて減速を行うので、坂道を走行中
に操作者が進行方向と逆の操作力を加えれば、発電制動
力が発生して操作者の操作力負担が軽減される。このた
め、必要以上に大きな操作力を加えることなく車両の速
度が抑制される。この結果、車両の挙動が安定し、坂道
における操作性が向上する。

【００６２】請求項２の電動車両の制御装置によれば、
車輪の回転方向と逆の回転方向に対応する方向の操作力
の強弱に応じて、適切な発電制動力を発生させることが
できるので、坂道における操作性がさらに向上する。

【００６３】請求項３の電動車両の制御装置によれば、
発電制動力が徐々に小さくなり、急に発電制動力が解除
されることはない。従って、安全であるとともに車両の
挙動の安定を損なわない。

【００６４】請求項４の電動車両の制御装置によれば、
操作力の増大に応じて発電制動力が急速に変化するた
め、発電制動力の迅速な応答性を確保することができ
る。従って、安全であるとともに応答性に優れている。

【００６５】請求項５の電動車両の制御装置によれば、
微小な操作力に対して過敏に発電制動力が発生すること
を防止できるので、車両の挙動がさらに安定する。ま
た、操作力の増大に応じて発電制動力が加速的に変化す
るため、発電制動力の迅速な応答性を確保することがで
きる。従って、安全であるとともに応答性に優れてい
る。

【００６６】請求項６の電動車両の制御装置によれば、
最初に作用する発電制動力を一定にすることができるの
で、制動操作の操作性が安定したものとなる。

【００６７】請求項７の電動車両の制御装置によれば、
左右両輪の発電制動力を協調させて、車両の挙動をさら
に安定させることができる。

【００６８】請求項８の電動車両の制御装置によれば、
発電制動力が０になることにより、停止後の再スタート
時に発電制動力が残っていないので発進しやすい。従っ
て、操作性に優れている。

【００６９】請求項９の電動車両の制御装置によれば、
制御部は、車輪の回転方向と、操作力に対応する回転方
向とが互いに一致しないと判断した場合、モータに発電
制動力を発生させて減速を行うので、坂道を走行中に操
作者が進行方向と逆の操作力を加えれば、発電制動力が
発生して操作者の操作力負担が軽減される。従って、必
要以上に大きな操作力を加えることなく車両の速度が抑
制される。この結果、車両の挙動が安定し、坂道におけ
る操作性が向上する。また、制御部は、車輪が同一の回
転方向に所定量回転しなければ発電制動力を発生させな
いので、登坂時の一時停止で車輪が一時的に逆転して
も、所定量回転しない限り発電制動力の発生が抑制され
る。従って、かかる一時停止からの再登坂開始時に、直
ちにモータによる電動補助を行うことができ、これによ
って操作性をさらに向上させることができる。

【００７０】請求項１０の電動車両の制御装置によれ
ば、制御部は、車輪の回転方向と、操作力に対応する回
転方向とが互いに一致しないと判断した場合、モータに
発電制動力を発生させて減速を行うので、坂道を走行中
に操作者が進行方向と逆の操作力を加えれば、発電制動
力が発生して操作者の操作力負担が軽減される。このた
め、必要以上に大きな操作力を加えることなく車両の速
度が抑制される。この結果、車両の挙動が安定し、坂道
における操作性が向上する。また、操作力の大きさの絶
対値が所定値以下のとき、制御部は制動モードを実行
し、モータに発電制動力を発生させて減速を行うので、
操作力が失われた場合に、電動車両は安全に減速され
る。

【００７１】請求項１１の電動車両の制御装置によれ
ば、下り坂ブレーキモードにおける発電制動力が、制動
モードにおける最初の発電制動力として引き継がれるの
で、モード切り換えの際の、ブレーキ抜けを防止するこ
とができる。

【００７２】請求項１２の電動車両の制御装置によれ
ば、前回の下り坂ブレーキモードにおける発電制動力に
基づいて、新たな下り坂ブレーキモードにおける最初の
発電制動力が設定されるので、制動モードから下り坂ブ
レーキモードへの復帰の際の、ブレーキ抜けを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による電動車両の制御
装置の電気回路図である。

【図２】上記制御装置における制御回路の動作を示すフ
ローチャートである。

【図３】図２のフローチャートにおけるステップＳ３の
動作内容を示すフローチャートである。

【図４】図２のフローチャートにおけるステップＳ６の
動作内容を示すフローチャートである。

【図５】図４のフローチャートにおけるステップＳ６−
４及びＳ６−５の動作内容を示すフローチャートであ
る。

【図６】図２のフローチャートにおけるステップＳ９の
動作内容を示すフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートにおけるステップＳ９−
６の動作内容を示すフローチャートである。

【図８】図６のフローチャートにおけるステップＳ９−
９の動作内容を示すフローチャートである。

【図９】図２のフローチャートにおけるステップＳ１１
の動作内容を示すフローチャートである。

【図１０】上記制御装置における、操作力と操作力検知
信号の関係を示すグラフである。

【図１１】上記制御装置における、操作力検知信号Ｆｉ
ｎと駆動力変化量ｄＦａｐとの関係を示すグラフであ
る。

【図１２】操作力検知信号Ｆｉｎの絶対値と発電ブレー
キ力の変化量ｄｂｒｋとの関係を示すグラフであり、
（ａ）はモータへの要求動作が「ブレーキ」の場合を、
（ｂ）はモータへの要求動作が「アシスト」の場合を、
それぞれ示している。

【図１３】上記制御装置を搭載した電動車椅子の側面図
である。

【図１４】上記制御装置を搭載した電動車椅子の背面図
である。

【図１５】第２の実施形態の制御装置における制御回路
の動作を示すフローチャートである。

【図１６】第２の実施形態の制御装置において、駆動輪
の回転方向の判別を行うフローチャートである。

【図１７】図１５のフローチャートにおけるステップＳ
３の動作内容を示すフローチャートである。

【図１８】図１７のフローチャートにおけるステップＳ
３−Ｂの動作内容を示すフローチャートである。

【図１９】図１７のフローチャートにおけるステップＳ
３−Ｃの動作内容を示すフローチャートである。

【図２０】図１５のフローチャートにおけるステップＳ
Ｃの動作内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１２ 制御部 ３１Ｒ，３１Ｌ モータ ７１Ｒ，７１Ｌ 操作力検知部 １２１ 制御回路 １２３Ｒ,１２３Ｌ 駆動回路 Ｈ ホール素子

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作者により電動車両に与えられる操作力
   の方向と大きさとを検知する操作力検知手段と、 前記電動車両における車輪の回転方向を検知する回転方
   向検知手段と、 前記操作力検知手段によって検知された操作力に基づい
   た駆動力を、前記車輪を駆動するモータに発生させると
   ともに、前記回転方向検出手段によって検知された車輪
   の回転方向が、前記操作力検知手段によって検知された
   操作力に対応する回転方向と一致しないと判断した場
   合、当該車輪を駆動するモータによって発電制動力を発
   生させる制御部とを備えたことを特徴とする電動車両の
   制御装置。
2. 【請求項２】前記制御部は、前記車輪の回転方向と逆の
   回転方向に対応する方向の操作力の増大に応じて発電制
   動力を増大させる請求項１記載の電動車両の制御装置。
3. 【請求項３】前記制御部は、前記発電制動力が発生して
   いる状態において、前記車輪の回転方向に対応する方向
   の操作力の増大に応じて前記発電制動力を減少させる請
   求項１又は２記載の電動車両の制御装置。
4. 【請求項４】前記制御部は、操作力の増大に応じて絶対
   値が増大する変化量を累積した発電制動力を発生させる
   請求項２又は３記載の電動車両の制御装置。
5. 【請求項５】操作力が所定値に達しないとき前記発電制
   動力の変化量は０であり、操作力が所定値を超えると、
   当該変化量の絶対値は操作力の増大に対して加速的に増
   大する請求項４記載の電動車両の制御装置。
6. 【請求項６】前記発電制動力の初期値は固定値である請
   求項４記載の電動車両の制御装置。
7. 【請求項７】前記制御部は、左右の車輪について互いに
   別々に前記発電制動力を発生させ、小さい方の発電制動
   力を逐次増大させることにより大きい方の発電制動力に
   合わせる補整を行う請求項１記載の電動車両の制御装
   置。
8. 【請求項８】前記制御部は、前記車輪が停止した状態で
   あって、かつ、操作力が所定値に達しない状態が所定時
   間続いたとき、前記発電制動力を０とする請求項１記載
   の電動車両の制御装置。
9. 【請求項９】操作者により電動車両に与えられる操作力
   の方向と大きさとを検知する操作力検知手段と、 前記電動車両における車輪の回転方向及び回転量を検知
   する回転方向検知手段と、 前記操作力検知手段によって検知された操作力に基づい
   た駆動力を、前記車輪を駆動するモータに発生させると
   ともに、前記回転方向検出手段の検知に基づいて、前記
   車輪が同一の回転方向に所定量回転し、かつ、その回転
   方向が、前記操作力検知手段によって検知された操作力
   に対応する回転方向と一致しないと判断した場合、当該
   車輪を駆動するモータによって発電制動力を発生させる
   制御部とを備えたことを特徴とする電動車両の制御装
   置。
10. 【請求項１０】操作者により電動車両に与えられる操作
    力の方向と大きさとを検知する操作力検知手段と、 前記電動車両における車輪の回転方向を検知する回転方
    向検知手段と、 前記操作力検知手段によって検知された操作力に基づい
    て、前記車輪を駆動するモータを制御する制御部とを備
    え、 前記制御部は、 前記操作力検知手段によって検知された操作力に基づく
    駆動力を発生させる駆動モードと、 前記操作力検知手段によって検知された操作力の大きさ
    の絶対値が所定値以下のとき、前記モータに発電制動力
    を発生させる制動モードと、 前記回転方向検出手段によって検知された車輪の回転方
    向が、前記操作力検知手段によって検知された操作力に
    対応する回転方向と一致しないと判断した場合、前記モ
    ータに発電制動力を発生させる下り坂ブレーキモードと
    を選択的に切り換えるものであることを特徴とする電動
    車両の制御装置。
11. 【請求項１１】前記制御部は、前記下り坂ブレーキモー
    ドから前記制動モードへ切り換えたとき、当該下り坂ブ
    レーキモードにおいて発生させた発電制動力を初期値と
    する発電制動力を、当該制動モードにおいて発生させる
    請求項１０記載の電動車両の制御装置。
12. 【請求項１２】前記制御部は、前記制動モードから前記
    下り坂ブレーキモードへ復帰するとき、前回の下り坂ブ
    レーキモードにおいて発生させた発電制動力を初期値と
    する発電制動力を、新たな下り坂ブレーキモードにおい
    て発生させる請求項１０記載の電動車両の制御装置。