JPS58177650A - 電動車椅子のパワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動車椅子のパワーステアリング装置、さらに
詳しく言えば、ステアリング操作の最終段階で強制的に
パルス制御する電動車椅子のパワーステアリング装置に
関する。

電動車椅子のステアリング装置には、前輪が小形のキャ
スタであり、駆動輪である後輪に左右独立に設けられた
駆動モータの回転数を左右変えることにより操舵する方
法と、後輪の回転数は左右同一回転数にして、前輪をス
テアリングモータで操舵する方法とがある。

ここでは、後者のステアリングモータを用いる電動車椅
子のパワーステアリング装置の基本構成を第１図を参照
して説明して、その問題点について６反する。

電動車椅子は操舵レバーを左右に傾けることにより操舵
する。また、操舵レバーを前方に傾けることにより前進
し、その傾斜角度により速度が決定され、同様に操舵レ
バーを手前に傾けることにより後退する。つまり、操舵
レバーはアクセルレ（２） バーとしての機能も果している。

角度指令部ｌは操舵レバーで与えられた機械的なステア
リング角度を電気信号に変換し、ステアリング角度の指
令信号ｖ１を出力する。指令信号Ｖ１はその正負により
吋転方向を区別している。ステアリング角度の指令信号
Ｖｌは比較器２の非反転入力端子に接続され、比較器２
の反転入力端子には後述する角度検出器５からの角度検
出信号Ｖ２が接続されている。比較器２のハイレベルの
信号によりモータ駆動回路３を介してステアリング用の
サーボモータ４を正逆回転させ、車椅子の前輪を左右に
操舵する。サーボモータ４には角度検出器５が設けられ
、ステアリングモータの現在位置を検出しており、検出
器５の出力電圧ｖ２は比較器２の反転入力端子に接続さ
れている。

操作者が操舵レバーでステアリング角度を第一の方向に
設定すると、ステアリング角度に比例する角度指定信号
Ｖｌ　　（Ｖ＋　＞０）が発生し、比較器２の非反転入
力端子に入力される。比較器２の反転入力端子には角度
検出器５の角度検出信号Ｖ２が入力されるが、まだモー
タ４が駆動されていないのでｖ２−０であり、比較器２
の出力はハイレベルである。駆動回路３にハイレベルの
信号が入力されると、第一の方向への駆動信号を送出し
、モータ４を駆動して車椅子の前輪（＃！４舵方同方向
傾＜、モータ４が駆動されると角度検出器５がモータ４
の回転角を検出して、角度検出信号ｖ２を比較器２の反
転入力端子に人力し、Ｖ　Ｉ＜　Ｖ　２になるまでモー
タ４は第一の方向側に回転する。

同様に操舵レバーを第二の方向に傾けると角度指令信号
Ｖｌは負になり、比較器２の出力はローレベルとなる。

駆動回路３にローレベルの信号が人力されると、第二の
方向への駆動信号を送出しモータ４を駆動して車椅子の
前輪が第二の方向に傾く。そしてこの状態はＶ　１＞　
ｖ　２になるまで継続される。すなわちサーボモータ４
は常に第一の方向か第二の方向に回転しており、これを
なくすには、ＩＶＩ　　Ｖ２　１＝０の領域で駆動回路
３に零レベルの信号が入力されたときに、どの方向にも
モータ４に通電しないようにするなどの処置がな（３） されている。

このように、電動車椅子のパワーステアリング装置は通
常閉ループを構成するものであり、収束時におけるハン
チングや応答速度の不適合により調整が困難なことが多
い。

そこで、本発明の目的は直進時等の追従性を改善した電
動車椅子のパワーステアリング装置を提供することにあ
る。

前記目的を達成するために、本発明による電動車椅子の
パワーステアリング装置は、ステアリングモータと、前
記ステアリングモータを第一および第二の方向に選択駆
動するモータ駆動回路と、前記ステアリングモータの現
在位置を検出する角度検出器と、前記ステアリングモー
タの角度を指令する指令部と、＠記角度検出器と前記角
度指令部の出力を比較し゛Ｃ曲１モータに方向を指示４
る第一の比較器を有する電動車椅子のパワーステアリン
グ装置において、前記角度検出器の出力と前記指令部の
設定値の差を出力する差分増幅器と、調波発振器と、前
記調波発振器と前記差分増幅器（５） （４） の出力を比較して、前記差に比例する期間パルスを発生
する第二の比較器と、前記第二の比較器のパルスの発生
期間中前記第一の比較器の出力をモータ駆動回路に接続
する制御回路とから構成されている。

前記構成によれば本発明の目的は完全に達成できる。

以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第２図は本発明による電動車椅子のパワーステアリング
装置の実施例を示すブロック図、第３図は動作を説明す
るための波形図である。

角度指令部ｌは操舵レバーで与えられた機械的なステア
リング角度を電気信号に変換し、ステアリング角度の指
令信号Ｖｌを出力する。指令信号ｖ１はその正負により
回転方向を区別している。

ステアリング角度の指令信号ｖ１は第一の比較器２の非
反転入力端子に接続され、第一の比較器２の反転入力端
子には角度検出器５からの角度検出信号ｖ２が接続され
ている。第一の比較器２の出（６） 力信号は制御回路９に接続されている。

＠ａｊＭＮ９の出カバ’ｕ　−夕Ｑ動１１１１ＭＦ１３
を介り、　’Ｃステアリング用のサーボモータ４を正逆
回転させ、車椅子の前輪を左右に操舵する。サーボモー
タ４には角度検出器５が設けられ、ステアリングモータ
の現在位置を検出しており、検出器５の出力電圧ｖ２は
第一の比較器２の反転入力端子に接続されている。

差分増幅器６は角度指令部１からの設定値ｖ１とステア
リングモータ４の現在位置を検出する角度検出信号ｖ２
の差を取り、その差を増幅した信号ｖ３を出力する。制
波発振器７は第３図（８）に示すような側波ｖ０を出力
する。

差分増幅器６の出力ｖ３は第二の比較器８の非反転入力
端子に接続され、制波発振器７の出力ｖ３は第二の比較
器８の反転入力端子に接続されている。したがって、第
二の比較器８の出力ｖ４は第４図（ｂ）に示すようにＶ
　３　＞　Ｖ　ｏのときハイレベル。

Ｖ３＜ＶＯのときのときローレベルの出力を送出する。

つまり、前記ｖ３に比例する期間パルス列（７） を発生する。第二の比較ｒｉ＃８の出力は制御回路９に
入力され、パルス列ｖ４のパルスが発生しているときに
、第一の比較器２の出力をモータ駆動回路３に接続して
、ステアリングモータ４を駆動する。

以上詳しく説明したように、本発明によれば、操舵角度
にステアリングモータが近づいてきたときには強制的に
パルス幅制御をさせるので、回転トルクを低下させるた
め回転力が弱まりハンチングを抑えることができる。

また、ステアリングに不感帯、いわゆる遊びの部分を設
けなくともすむので、走行中の微調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電動車椅子のパワーステアリング装置の基本構
成を示すブロック図、第２図は本発明による電動車椅子
のパワーステアリング装置の実施例を示すブロック図、
第３図は動作を説明するための波形図である。 １・・・角度指令部　　゛　　　２・・・第一の比較器
（８） ３・・・駆動回路　　　　　　４・・・モータ５・・・
角度検出器　　　　　６・・・差分増幅器７・・・制波
発振器　　　　　８・・・第二の比較器。 ９・・・制御回路 特許出願人　鈴木自動車工業株式会社 代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽 （９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリングモータと、前記ステアリングモータを第一
   および第二の方向に選択駆動するモータ駆動回路と、前
   記ステアリングモータの現在位置を検出する角度検出器
   と、前記ステアリングモータの角度を指令する指令部と
   、前記角度検出器と前記角度指令部の出力を比較して前
   記モータに方向を指示する第一の比較器を有する電動車
   椅子のパワーステアリング装置において、前記角度検出
   器の出力と前記指令部の設定値の差を出力する差分増幅
   器と、側波発振器と、前記側波発振器と前記差分増幅器
   の出力を比較して、前記差に比例する期間パルスを発生
   ずる第二の比較器と、前記第二の比較器のパルスの発生
   期間中前記第一の比較器の出力をモータ駆動回路に接続
   する制御回路とから構成したことを特徴とする電動車椅
   子のパワーステアリング装置。 （１）