[go: up one dir, main page]

JP2003070849A - Control device for electric wheelchair - Google Patents

Control device for electric wheelchair

Info

Publication number
JP2003070849A
JP2003070849A JP2001262342A JP2001262342A JP2003070849A JP 2003070849 A JP2003070849 A JP 2003070849A JP 2001262342 A JP2001262342 A JP 2001262342A JP 2001262342 A JP2001262342 A JP 2001262342A JP 2003070849 A JP2003070849 A JP 2003070849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
controller
turning
straight
electric wheelchair
braking
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001262342A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ono
宏行 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001262342A priority Critical patent/JP2003070849A/en
Publication of JP2003070849A publication Critical patent/JP2003070849A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2036Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/34Wheel chairs
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動輪のスリップ等を防止して良好な制動性
を得ることのできる電動車椅子の制御装置を提供する。 【解決手段】 コントローラ20は、定置旋回状態等の
旋回状態からの制動制御を行う際には、旋回制動時デュ
ーティ比算出ルーチンを実行し、ヨーレートYawに基
づくフィードバック制御を行って電動車椅子1の旋回方
向の成分をキャンセルする。これにより、左右駆動輪1
0L,10Rのスリップ等を防止することができ、電動
車椅子1がオーバーシュート気味に移動することを防止
できる。その後、旋回方向の成分が微小となった際に
は、コントローラ20は、通常制動時デューティ比算出
ルーチンを実行し、左右駆動輪速VelL,VelRに
基づくフィードバック制御を行うことにより、確実な制
動性を得る。
[PROBLEMS] To provide a control device for an electric wheelchair capable of obtaining a good braking performance by preventing slipping of drive wheels and the like. When performing braking control from a turning state such as a stationary turning state, a controller 20 executes a turning braking duty ratio calculation routine and performs feedback control based on the yaw rate Yaw to turn the electric wheelchair 1. Cancel the direction component. As a result, the left and right drive wheels 1
0L, 10R slips and the like can be prevented, and the electric wheelchair 1 can be prevented from overshooting. Thereafter, when the component in the turning direction becomes minute, the controller 20 executes a normal braking duty ratio calculation routine and performs feedback control based on the left and right driving wheel speeds VelL and VelR, thereby ensuring reliable braking performance. Get.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の駆動輪が個
別の電動モータによって駆動される電動車椅子の制御装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric wheelchair in which left and right drive wheels are driven by individual electric motors.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電動車椅子においては、一対の
電動モータを有し、各電動モータによって左右の駆動輪
を夫々独立して駆動制御することにより、直進走行や旋
回走行等を実現する方式のものが広く採用されている。
この種の電動車椅子の制御において、各電動モータに対
する指示速度は実際の走行状態を用いてフィードバック
制御されることが一般的であり、例えば特開平11−1
88065号公報には、実際の旋回角速度が旋回指令値
に等しくなるよう比例積分制御を行うとともに、実際の
重心速度が重心速度指令値に等しくなるよう比例積分制
御を行い、これらの結果を用いて左右駆動輪の速度指令
値を算出する技術が開示されている。このような技術に
よれば、重心速度制御の応答を遅くすることにより発進
/停止時の乗員へのショックを低減することができる。
2. Description of the Related Art In general, an electric wheelchair has a pair of electric motors, and each electric motor independently drives and controls the left and right driving wheels to realize straight traveling or turning traveling. Things are widely adopted.
In the control of this type of electric wheelchair, it is general that the instruction speed for each electric motor is feedback-controlled using the actual traveling state.
In Japanese Patent No. 88065, the proportional-integral control is performed so that the actual turning angular velocity becomes equal to the turning command value, and the proportional-integral control is performed such that the actual center-of-gravity velocity becomes equal to the center-of-gravity velocity command value, and these results are used. A technique for calculating speed command values for the left and right driving wheels is disclosed. According to such a technique, it is possible to reduce the shock to the occupant at the time of starting / stopping by delaying the response of the center of gravity speed control.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平11−188065号公報に開示された技術のよ
うに、単に重心速度制御の応答を遅くして制動制御を行
っただけでは、制動時に十分な制動性を得ることが困難
な場合がある。例えば、定置旋回等のように左右の駆動
輪が互いに逆方向に駆動される旋回状態からの制動制御
を行う場合、電動車椅子には旋回方向の慣性力が発生し
ているため、駆動輪がスリップする等して電動車椅子が
オーバーシュート気味に移動しながら制動される場合が
ある。特に、補助駆動装置が車椅子本体に着脱自在に装
着されて構成された電動車椅子においては、左右駆動輪
のトレッド幅が狭くしかも駆動輪径が小さいため、駆動
輪のスリップ等が顕著なものとなる。
However, as in the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-188065 mentioned above, it is sufficient to simply delay the response of the center-of-gravity velocity control to perform the braking control. It may be difficult to obtain proper braking performance. For example, when performing braking control from a turning state in which the left and right driving wheels are driven in opposite directions, such as a stationary turning, the driving wheels slip because inertia force in the turning direction is generated in the electric wheelchair. In some cases, the electric wheelchair may be braked while moving overshooting. In particular, in an electric wheelchair that is configured such that the auxiliary drive device is detachably attached to the wheelchair body, the left and right drive wheels have a narrow tread width and a small drive wheel diameter. .

【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、駆動輪のスリップ等を防止して良好な制動性を得る
ことのできる電動車椅子の制御装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a control device for an electric wheelchair capable of preventing slipping of driving wheels and obtaining good braking performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、左右駆動輪を個別に駆動す
る一対の電動モータを走行状態に基づいてフィードバッ
ク制御する電動車椅子の制御装置において、制動制御時
における上記電動車椅子の旋回状態を判定する旋回判定
手段と、上記電動車椅子が旋回状態にあるとき、上記電
動車椅子の角速度に基づくフィードバック制御を行って
上記電動車椅子を制動制御する第1の制動手段と、上記
電動車椅子が旋回状態ではないとき、上記左右駆動輪速
に基づくフィードバック制御を行って上記電動車椅子を
制動制御する第2の制動手段とを備えたことを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a control device for an electric wheelchair that feedback-controls a pair of electric motors for individually driving the left and right drive wheels based on the running state. In a turning determination means for determining a turning state of the electric wheelchair during braking control, and when the electric wheelchair is in a turning state, feedback control based on an angular velocity of the electric wheelchair is performed to control the braking of the electric wheelchair. And a second braking means for controlling the braking of the electric wheelchair by performing feedback control based on the left and right driving wheel speeds when the electric wheelchair is not in a turning state.

【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、上記旋回判定手段は、上記左右駆動
輪が互いに逆方向に回転されているとき、上記電動車椅
子が旋回状態であると判定することを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the turning determination means is in a turning state when the left and right drive wheels are rotated in opposite directions. It is characterized by determining that.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係
わり、図1は電動車椅子の概略構成図、図2は動力制御
システムの構成図、図3は全体制御ルーチンのフローチ
ャート、図4はジョイスティック信号処理ルーチンのフ
ローチャート、図5は直進補正制御ルーチンのフローチ
ャート、図6は通常制動時デューティ比算出ルーチンの
フローチャート、図7は旋回制動時デューティ比算出ル
ーチンのフローチャート、図8は直進指示速度信号リミ
ッタ値の算出方法を示す説明図、である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram of an electric wheelchair, FIG. 2 is a configuration diagram of a power control system, FIG. 3 is a flowchart of an overall control routine, and FIG. 4 is a flowchart of a joystick signal processing routine. 5, FIG. 5 is a flowchart of a straight traveling correction control routine, FIG. 6 is a flowchart of a normal braking duty ratio calculation routine, FIG. 7 is a flowchart of a turning braking duty ratio calculation routine, and FIG. 8 is a straight traveling instruction speed signal limiter value calculation method. FIG.

【0008】図1において、符号1は電動車椅子を示
す。本実施の形態において、電動車椅子1は、既存の折
り畳み式手動車椅子本体2に、補助駆動装置3が着脱自
在に装着されて要部が構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates an electric wheelchair. In the present embodiment, the electric wheelchair 1 is configured with an existing folding manual wheelchair main body 2 to which an auxiliary drive device 3 is detachably attached to form a main part.

【0009】車椅子本体2は、左右両側で略対称のパイ
プ枠状のフレーム5が、左右一対のキャスタ6と車輪7
とで前後部を支持されて要部が構成されている。
The wheelchair body 2 includes a pipe frame-shaped frame 5 which is substantially symmetrical on both left and right sides, a pair of left and right casters 6 and wheels 7.
The front and rear parts are supported by and to form the main part.

【0010】フレーム5は、キャスタ6及び車輪7が回
動自在に取付けられたメインフレームパイプ5aと、メ
インフレームパイプ5aの中途から前方に延出されたシ
ートフレームパイプ5bと、シートフレームパイプ5b
よりも上方でメインフレームパイプ5aから前方に延出
されたアームレストパイプ5cと、シートフレームパイ
プ5b及びアームレストパイプ5cの前端をメインフレ
ームパイプ5aと一体的に連結するステー5dとを備え
て構成されている。また、メインフレームパイプ5aの
上端は後方に折曲され、この部分が介助者用のグリップ
5eとして形成されている。
The frame 5 includes a main frame pipe 5a to which casters 6 and wheels 7 are rotatably mounted, a seat frame pipe 5b extending forward from the middle of the main frame pipe 5a, and a seat frame pipe 5b.
And a stay 5d that integrally connects the front ends of the seat frame pipe 5b and the armrest pipe 5c to the main frame pipe 5a. There is. Further, the upper end of the main frame pipe 5a is bent backward, and this portion is formed as a grip 5e for an assistant.

【0011】補助駆動装置3は、例えば油圧シリンダ等
を有して構成されたクランプ機構(図示せず)が左右の
メインフレームパイプ5aに圧着されることで車椅子本
体2に装着されるもので、左右の駆動輪10L,10R
と、その前方に配設された単一のキャスタ11とを備え
て構成されている。
The auxiliary drive device 3 is mounted on the wheelchair body 2 by crimping a clamp mechanism (not shown) having a hydraulic cylinder or the like to the left and right main frame pipes 5a. Left and right drive wheels 10L, 10R
And a single caster 11 arranged in front of it.

【0012】左右の駆動輪10L,10Rは、図2の内
蔵コントローラ20によって個別に駆動制御され、これ
により、補助駆動装置3は、車椅子本体2の前後進動
作、旋回動作、及び、停止動作等を可能とする。
The left and right drive wheels 10L and 10R are individually driven and controlled by the built-in controller 20 shown in FIG. 2, whereby the auxiliary drive device 3 causes the wheelchair body 2 to move forward and backward, turn, and stop. Is possible.

【0013】具体的には、図2に示すように、コントロ
ーラ20には、左右の駆動輪10L,10Rをそれぞれ
独立して駆動するための電動モータ19L,19Rが接
続されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the controller 20 is connected to electric motors 19L and 19R for independently driving the left and right drive wheels 10L and 10R, respectively.

【0014】また、コントローラ20には、左右の駆動
輪10L,10Rの回転を検出するためのロータリエン
コーダ13L,13Rと、電動車椅子1の回転角速度
(ヨーレート)を検出するための角速度センサ(ヨーレ
ートセンサ)14と、ユーザーによって操作スイッチと
してのジョイスティック15が操作された際に当該ジョ
イスティック15の前後方向(X軸方向)の操作量を示
す倒れ角信号xと左右方向(Y軸方向)の操作量を示す
傾れ角信号yをそれぞれ検出するポテンションメータ1
5a,15bとが接続されている。そして、コントロー
ラ20は、各入力信号に基づいて左右の電動モータ19
L,19Rに対するデューティ比を算出し、これらに基
づくPWM制御(パルスワイドモジュレータ制御)を行
う。
Further, the controller 20 includes rotary encoders 13L and 13R for detecting rotations of the left and right driving wheels 10L and 10R, and an angular velocity sensor (yaw rate sensor) for detecting a rotational angular velocity (yaw rate) of the electric wheelchair 1. ) 14 and the tilt angle signal x indicating the operation amount of the joystick 15 in the front-back direction (X-axis direction) and the operation amount in the left-right direction (Y-axis direction) when the user operates the joystick 15 as an operation switch. Potentiometer 1 for detecting each tilt angle signal y shown
5a and 15b are connected. Then, the controller 20 controls the left and right electric motors 19 based on the respective input signals.
The duty ratio for L and 19R is calculated, and the PWM control (pulse wide modulator control) based on these is performed.

【0015】尚、図1に示すように、ジョイスティック
15はアームレストパイプ5cに固設され、ポテンショ
ンメータ15a,15bからの信号はケーブルを介して
コントローラ20に入力されるようになっている。ま
た、ロータリエンコーダ13L,13R、及び、角速度
センサ14は、補助駆動装置3に内蔵されている。
As shown in FIG. 1, the joystick 15 is fixed to the armrest pipe 5c, and signals from the potentiometers 15a and 15b are input to the controller 20 via a cable. Further, the rotary encoders 13L and 13R and the angular velocity sensor 14 are built in the auxiliary drive device 3.

【0016】コントローラ20は、本発明に係る旋回判
定手段、第1の制動手段、第2の制動手段の機能を有
し、具体的には、図3乃至7に示すルーチンによって各
手段の機能を実現する。以下、コントローラ20によっ
て実行される補助駆動装置3の制御に係わる処理につい
て、図3乃至図7のフローチャートを用いて説明する。
The controller 20 has the functions of the turning determination means, the first braking means, and the second braking means according to the present invention. Specifically, the functions of the respective means are determined by the routines shown in FIGS. To be realized. Hereinafter, the processing relating to the control of the auxiliary drive device 3 executed by the controller 20 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 to 7.

【0017】図3は、図示しないメインスイッチがON
されてスタートする全体制御ルーチンである。このルー
チンは、所定時間毎(例えば8msec毎)に実行され
るもので、コントローラ20は、先ず、ステップS10
1において、各種スイッチ・センサ類からの信号を読み
込む。具体的には、コントローラ20は、ロータリエン
コーダ13L,13Rからの出力パルス、角速度センサ
14からの角速度(ヨーレート)信号Yaw、ポテンシ
ョンメータ15a,15bからの倒れ角信号x,y等を
読み込む。この場合、ヨーレート信号Yawは、右旋回
のヨーレートが検出された際に正の値を示し、左旋回の
ヨーレートが検出された際に負の値を示す。また、直進
方向倒れ角信号xは、ジョイスティック15が前方に傾
倒された際に正の値を示し、後方に傾倒された際に負の
値を示す。また、旋回方向倒れ角信号yは、ジョイステ
ィック15が右方向に傾倒された際に正の値を示し、左
方向に傾倒された際に負の値を示す。
In FIG. 3, a main switch (not shown) is turned on.
This is an overall control routine that is started upon start. This routine is executed every predetermined time (for example, every 8 msec), and the controller 20 first executes step S10.
At 1, the signals from various switches and sensors are read. Specifically, the controller 20 reads the output pulses from the rotary encoders 13L and 13R, the angular velocity (yaw rate) signal Yaw from the angular velocity sensor 14, the tilt angle signals x and y from the potentiometers 15a and 15b, and the like. In this case, the yaw rate signal Yaw has a positive value when the yaw rate of the right turn is detected, and has a negative value when the yaw rate of the left turn is detected. Further, the rectilinear direction tilt angle signal x shows a positive value when the joystick 15 is tilted forward and a negative value when it is tilted backward. Further, the turning direction tilt angle signal y shows a positive value when the joystick 15 is tilted to the right, and a negative value when the joystick 15 is tilted to the left.

【0018】続くステップS102において、コントロ
ーラ20は、ロータリエンコーダ13L,13R、及
び、ポテンションメータ15a,15bからの信号に基
づき、後述するジョイスティック信号処理ルーチンに従
って、直進指示速度信号Spd及び旋回指示速度信号R
otを算出する。ここで、直進指示速度信号Spdは、
正の値であるとき補助駆動装置3(すなわち、電動車椅
子1)の前進を指示し、負の値であるとき補助駆動装置
3の後進を指示するものである。また、旋回指示速度信
号Rotは、正の値であるとき補助駆動装置3の右旋回
を指示し、負の値であるとき補助駆動装置3の左旋回を
指示するものである。
In the following step S102, the controller 20 follows the joystick signal processing routine, which will be described later, based on the signals from the rotary encoders 13L and 13R and the potentiometers 15a and 15b, and outputs the straight advance instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal. R
Calculate ot. Here, the straight traveling instruction speed signal Spd is
When the value is positive, the auxiliary drive unit 3 (that is, the electric wheelchair 1) is instructed to move forward, and when the value is negative, the auxiliary drive unit 3 is moved backward. Further, the turn instruction speed signal Rot indicates a right turn of the auxiliary drive device 3 when it is a positive value, and indicates a left turn of the auxiliary drive device 3 when it is a negative value.

【0019】ステップS102からステップS103に
進むと、コントローラ20は、ステップS102で算出
した直進指示速度信号Spd及び旋回指示速度信号Ro
tがともに”0”であるか否かを調べる。そして、ステ
ップS103において直進指示速度信号Spd或いは旋
回指示速度信号Rotの少なくとも何れか一方が”0”
でないと判定されると、コントローラ20は、ステップ
S104以降の処理により補助駆動装置3の走行制御を
行う。一方、ステップS103において直進指示速度信
号Spd及び旋回指示速度信号Rotがともに”0”で
あると判定された場合には、コントローラ20はステッ
プS111以降の処理により補助駆動装置3の制動制御
を行う。
When the process proceeds from step S102 to step S103, the controller 20 calculates the straight ahead instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal Ro calculated in step S102.
It is checked whether both t are "0". Then, in step S103, at least one of the straight-ahead instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal Rot is "0".
If it is determined that it is not, the controller 20 controls the traveling of the auxiliary drive device 3 by the processing from step S104. On the other hand, when it is determined in step S103 that the straight-ahead instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal Rot are both "0", the controller 20 performs the braking control of the auxiliary drive device 3 by the processing from step S111.

【0020】ステップS103からステップS104に
進むと、コントローラ20は、旋回指示速度信号Rot
が”0”であるか否かを調べる。
When the process proceeds from step S103 to step S104, the controller 20 determines the turning instruction speed signal Rot.
Is checked to see if it is "0".

【0021】そして、ステップS104において旋回指
示速度信号Rotが”0”であると判定されると、コン
トローラ20は、補助駆動装置3の直進制御を行うべ
く、ステップS105に進み、後述する直進補正制御ル
ーチンに従って直進補正値Strを算出する。その後、
コントローラ20は、ステップS106に進み、 SpdL=Spd+Str …(1) SpdR=Spd−Str …(2) によって、左右のモータ指示速度SpdL,SpdRを
設定する。すなわち、直進制御時において、コントロー
ラ20は、ジョイスティック15からの信号に基づいて
算出された左右のモータ指示速度(=Spd)を直進補
正値Strで補正することにより、最終的なモータ指示
速度SpdL,SpdRを設定する。この場合、(1)
(2)式からも明らかなように、直進補正値Strは、
正の値であるとき左側電動モータ19Lのモータ指示速
度SpdLを増加補正し、負の値であるとき右側電動モ
ータ19Rのモータ指示速度SpdRを増加補正する。
When it is determined in step S104 that the turning instruction speed signal Rot is "0", the controller 20 proceeds to step S105 to perform the straight-ahead control of the auxiliary drive device 3, and the straight-ahead correction control described later is performed. The straight-ahead correction value Str is calculated according to a routine. afterwards,
The controller 20 proceeds to step S106 and sets the left and right motor command speeds SpdL and SpdR by SpdL = Spd + Str (1) SpdR = Spd-Str (2). That is, during the straight ahead control, the controller 20 corrects the left and right motor command speeds (= Spd) calculated based on the signal from the joystick 15 with the straight travel correction value Str, so that the final motor command speed SpdL, Set SpdR. In this case, (1)
As is clear from the equation (2), the straight traveling correction value Str is
When it is a positive value, the motor command speed SpdL of the left electric motor 19L is increased and corrected, and when it is a negative value, the motor command speed SpdR of the right electric motor 19R is increased and corrected.

【0022】一方、ステップS104において旋回指示
速度信号Rotが”0”でないと判定された場合には、
コントローラ20は、ステップS107の処理に進み、 SpdL=Spd+Rot …(3) SpdR=Spd−Rot …(4) によって、左右のモータ指示速度SpdL,SpdRを
算出する。
On the other hand, when it is determined in step S104 that the turning instruction speed signal Rot is not "0",
The controller 20 proceeds to the process of step S107 to calculate the left and right motor command speeds SpdL and SpdR by SpdL = Spd + Rot (3) SpdR = Spd-Rot (4).

【0023】ステップS106或いはステップS107
からステップS108に進むと、コントローラ20は、
ロータリエンコーダ13L,13Rからの出力パルスか
ら算出した左右駆動輪速VelL,VelRに基づい
て、左右のモータ指示速度SpdL,SpdRに対する
フィードバック(PID)制御を行う。すなわち、コン
トローラ20は、左側電動モータ19Lの速度の比例成
分LP、積分成分LI、微分成分LDを、 LP=SpdL−VelL …(5) LI=LIf+LP …(6) LD=LPf−LP …(7) によって算出するとともに、右側電動モータ19Rの速
度の比例成分RP、積分成分RI、微分成分RDを、 RP=SpdR−VelR …(8) RI=RIf+RP …(9) RD=RPf−RP …(10) によって算出する。なお、LPf及びRPfは前回の比
例成分を表し、LIf及びRIfは前回の積分成分を表
す。
Step S106 or step S107
From step S108, the controller 20
Feedback (PID) control for the left and right motor command speeds SpdL and SpdR is performed based on the left and right drive wheel speeds VelL and VelR calculated from the output pulses from the rotary encoders 13L and 13R. That is, the controller 20 calculates the proportional component LP, the integral component LI, and the differential component LD of the speed of the left electric motor 19L as follows: LP = SpdL-VelL (5) LI = LIf + LP (6) LD = LPf-LP (7) ), The proportional component RP, the integral component RI, and the differential component RD of the speed of the right electric motor 19R are calculated as follows: RP = SpdR-VelR (8) RI = RIf + RP (9) RD = RPf-RP (10) ). LPf and RPf represent the previous proportional components, and LIf and RIf represent the previous integral components.

【0024】そして、コントローラ20は、ステップS
109の処理に進み、左右の電動モータ19L,19R
に対するデューティ比DutyL,DutyRを、 DutyL= LP・GeinP+LI・GeinI+LD・GeinD …(11) DutyR= RP・GeinP+RI・GeinI+RD・GeinD …(12) によって算出する。ここで、GeinP、GeinI、
及び、GeinDは、予め設定されたゲイン定数であ
る。
Then, the controller 20 executes step S
Proceeding to the processing of 109, the left and right electric motors 19L, 19R
The duty ratios DutyL and DutyR with respect to are calculated by: DutyL = LP.GeinP + LI.GeinI + LD.GeinD (11) DutyR = RP.GeinP + RI.GeinI + RD.GeinD. Here, GeinP, GeinI,
Also, GeinD is a preset gain constant.

【0025】続くステップS110において、コントロ
ーラ20は、左右のデューティ比DutyL,Duty
Rに基づいて、電動モータ19L,19RのPWM制御
を行った後、ルーチンを抜ける。
In the following step S110, the controller 20 determines the left and right duty ratios DutyL and Duty.
After performing the PWM control of the electric motors 19L and 19R based on R, the routine exits.

【0026】一方、ステップS103からステップS1
11に進むと、コントローラ20は、左右駆動輪速Ve
lL,VelRがともに正の値であるか否か、或いは、
左右駆動輪速VelL,VelRがともに負の値である
か否かを調べることにより、補助駆動装置3が通常走行
状態であるか否かを調べる。ここで、通常走行状態と
は、補助駆動装置3が、直進走行状態、或いは、微小な
旋回を行いながらの走行状態にある場合を指す。
On the other hand, steps S103 to S1
11, the controller 20 determines that the left and right drive wheel speed Ve
Whether or not both IL and VelR are positive values, or
By checking whether the left and right drive wheel speeds VelL and VelR are both negative values, it is checked whether the auxiliary drive device 3 is in the normal traveling state. Here, the normal traveling state refers to a case where the auxiliary drive device 3 is in a straight traveling state or in a traveling state while making a minute turn.

【0027】そして、ステップS111において補助駆
動装置3が通常走行状態にあると判定されると、コント
ローラ20は、ステップS112に進み、後述する通常
制動時デューティ比算出ルーチンに従って通常制動時に
おける左右の電動モータ19L,19Rに対するデュー
ティ比DutyL,DutyRを算出する。
When it is determined in step S111 that the auxiliary drive device 3 is in the normal traveling state, the controller 20 proceeds to step S112, where the left and right electric motors are operated during normal braking according to a normal braking duty ratio calculation routine described later. The duty ratios DutyL and DutyR for the motors 19L and 19R are calculated.

【0028】一方、ステップS111において補助駆動
装置3が通常走行状態ではないと判定されてステップS
113に進むと、コントローラ20は、左右駆動輪速V
elL,VelRが所定速度以上であって且つ互いに逆
方向の速度成分を有するか否かを調べることにより、補
助駆動装置3が旋回状態にあるか否かを調べる。ここ
で、ステップS113で判定される旋回状態とは、定置
旋回等のように左右の駆動輪が互いに逆方向に駆動され
る旋回状態である。
On the other hand, in step S111, it is determined that the auxiliary drive device 3 is not in the normal traveling state, and therefore, in step S111.
Proceeding to 113, the controller 20 determines the left and right drive wheel speed V
It is checked whether or not the auxiliary drive device 3 is in a turning state by checking whether or not elL and VelR are equal to or higher than a predetermined speed and have speed components in opposite directions. Here, the turning state determined in step S113 is a turning state in which the left and right drive wheels are driven in opposite directions, such as stationary turning.

【0029】そして、ステップS113において補助駆
動装置3が旋回状態にあると判定された場合には、コン
トローラ20は、ステップS114に進み、後述する旋
回制動時デューティ比算出ルーチンに従って旋回制動時
における左右の電動モータ19L,19Rに対するデュ
ーティ比DutyL,DutyRを算出する。
When it is determined in step S113 that the auxiliary drive device 3 is in the turning state, the controller 20 proceeds to step S114 and moves to the left and right during turning braking according to a turning braking duty ratio calculation routine described later. The duty ratios DutyL and DutyR for the electric motors 19L and 19R are calculated.

【0030】ステップS112或いはステップS114
で制動時におけるデューティ比DutyL,DutyR
が算出されると、コントローラ20は、ステップS11
5に進み、左側電動モータ19Lに対するデューティ比
DutyLとこのデューティ比DutyLのリミッタ値
±Brakeとを比較する。すなわち、ステップS11
5において、コントローラ20は、デューティ比Dut
yLが、−Brake<DutyL<Brakeである
か否かを調べる。
Step S112 or step S114
Duty ratio DutyL, DutyR when braking
Is calculated, the controller 20 determines in step S11.
5, the duty ratio DutyL for the left electric motor 19L and the limiter value ± Brake of the duty ratio DutyL are compared. That is, step S11
5, the controller 20 determines that the duty ratio Dut
It is checked whether yL is −Brake <DutyL <Brake.

【0031】そして、ステップS115においてデュー
ティ比DutyLがリミッタ値±Brakeの範囲外に
あると判定されると、コントローラ20は、ステップS
112或いはステップS114で算出されたデューティ
比DutyLをそのまま維持してステップS119の処
理に進む。
When it is determined in step S115 that the duty ratio DutyL is out of the range of the limiter value ± Brake, the controller 20 determines in step S115.
The duty ratio DutyL calculated in step 112 or step S114 is maintained as it is, and the process proceeds to step S119.

【0032】一方、ステップS115においてデューテ
ィ比DutyLがリミッタ値±Brakeの範囲内にあ
ると判定されると、コントローラ20は、ステップS1
16においてデューティ比DutyLの正負を調べ、デ
ューティ比DutyLが負の値である場合にはその値を
−Brakeに再設定し(ステップS117)、デュー
ティ比DutyLが正の値である場合にはその値をBr
akeに再設定した後(ステップS118)、ステップ
S119に進む。
On the other hand, when it is determined in step S115 that the duty ratio DutyL is within the limiter value ± Brake, the controller 20 determines in step S1.
16, the positive / negative of the duty ratio DutyL is checked, and when the duty ratio DutyL is a negative value, the value is reset to −Brake (step S117), and when the duty ratio DutyL is a positive value, the value is set. Br
After resetting to ake (step S118), the process proceeds to step S119.

【0033】同様に、ステップS119において、コン
トローラ20は、右側電動モータ19Rに対するデュー
ティ比が−Brake<DutyR<Brakeである
か否かを調べる。そして、ステップS119においてデ
ューティ比DutyRがリミッタ値±Brakeの範囲
外にあると判定されると、コントローラ20は、ステッ
プS112或いはステップS114で算出されたデュー
ティ比DutyRをそのまま維持してステップS110
の処理に進む。
Similarly, in step S119, the controller 20 checks whether or not the duty ratio for the right electric motor 19R is -Brake <DutyR <Brake. Then, when it is determined in step S119 that the duty ratio DutyR is outside the range of the limiter value ± Brake, the controller 20 maintains the duty ratio DutyR calculated in step S112 or step S114 as it is, and then in step S110.
Go to processing.

【0034】一方、ステップS119においてデューテ
ィ比DutyRがリミッタ値±Brakeの範囲内にあ
ると判定されると、コントローラ20は、ステップS1
20においてデューティ比DutyRの正負を調べ、デ
ューティ比DutyRが負の値である場合にはその値を
−Brakeに再設定し(ステップS121)、デュー
ティ比DutyRが正の値である場合にはその値をBr
akeに再設定した後(ステップS122)、ステップ
S110に進む。
On the other hand, when it is determined in step S119 that the duty ratio DutyR is within the limiter value ± Brake, the controller 20 determines in step S1.
In step 20, whether the duty ratio DutyR is positive or negative is checked, and when the duty ratio DutyR is a negative value, the value is reset to −Brake (step S121), and when the duty ratio DutyR is a positive value, the value is set. Br
After resetting to ake (step S122), the process proceeds to step S110.

【0035】すなわち、コントローラ20は、ステップ
S115〜ステップS118の処理及びステップS11
9〜ステップS122の処理において、ステップS11
2或いはステップS114で算出したデューティ比Du
tyL,DutyRの値に対するリミッタ値±Brak
eを設け、デューティ比DutyL,DutyRの成分
がリミッタ値を下回った場合はデューティ比Duty
L,DutyRをリミッタ値に下限規制することで、効
果的な制動性の維持を図る。
That is, the controller 20 performs the processes of steps S115 to S118 and step S11.
In the processing from 9 to step S122, step S11
2 or the duty ratio Du calculated in step S114
Limiter value for values of tyL and DutyR ± Brac
e is provided, and when the components of the duty ratios DutyL and DutyR are below the limiter value, the duty ratio Duty
By limiting the lower limit of L and DutyR to the limiter value, effective braking performance is maintained.

【0036】次に、全体制御ルーチンのステップS10
2における直進指示速度信号Spd及び旋回指示速度信
号Rotの算出は、図4に示すジョイスティック信号処
理ルーチンに従って行われる。この場合、ジョイスティ
ック信号処理ルーチンは、倒れ角信号xに基づいて算出
した1次直進指示速度信号SpdPに対し、補助駆動装
置3の走行状態に基づいて算出した直進指示速度信号の
リミッタ値SpdTによる上限規制を加えて最終的な直
進指示速度信号Spdを設定することにより、補助駆動
装置3の急発進の防止を図るとともに、坂道登坂時等や
加速時等における旋回性の確保を図る。また、ジョイス
ティック信号処理ルーチンは、倒れ角信号yに基づいて
旋回指示速度信号Rotをダイレクトに算出することに
より、旋回時の応答性の向上を図る。
Next, step S10 of the overall control routine.
The calculation of the straight ahead instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal Rot in 2 is performed according to the joystick signal processing routine shown in FIG. In this case, the joystick signal processing routine sets the upper limit by the limiter value SpdT of the straight advance instruction speed signal calculated based on the traveling state of the auxiliary drive device 3 with respect to the primary straight advance instruction speed signal SpdP calculated based on the tilt angle signal x. By setting the final straight ahead instruction speed signal Spd by adding the regulation, it is possible to prevent the auxiliary drive device 3 from suddenly starting and to secure the turning ability when climbing a slope or accelerating. Further, the joystick signal processing routine directly calculates the turning instruction speed signal Rot based on the tilt angle signal y, thereby improving the responsiveness at the time of turning.

【0037】図4に示すルーチンがスタートすると、コ
ントローラ20は、ステップS201において、ジョイ
スティック15の操作時の微小な動きによるハンチング
を防止するため、所定時間内のサンプリング周期毎に検
出された倒れ角信号x,yを平均化して倒れ角信号X,
Yを算出する。
When the routine shown in FIG. 4 is started, in step S201, the controller 20 detects the tilt angle signal detected at each sampling cycle within a predetermined time in order to prevent hunting due to a minute movement when the joystick 15 is operated. The tilt angle signal X, which is obtained by averaging x and y
Calculate Y.

【0038】続くステップS202において、コントロ
ーラ20は、旋回方向倒れ角信号Yが−Fy≦Y≦Fy
であるかを調べ、−Fy≦Y≦Fyであると判定された
場合には、旋回指示速度信号Rotを”0”に設定する
(ステップS203)。すなわち、±Fyは、ジョイス
ティック15による左右方向(旋回方向)への操作の不
感帯域を規定するためのものであり、旋回方向倒れ角信
号Yが不感帯域内にある場合の旋回指示速度信号Rot
を”0”に設定することにより、ジョイスティック15
操作時の微小なブレやズレによる意図しない旋回を防止
する。
In subsequent step S202, the controller 20 determines that the turning direction tilt angle signal Y is -Fy≤Y≤Fy.
If it is determined that −Fy ≦ Y ≦ Fy, the turning instruction speed signal Rot is set to “0” (step S203). That is, ± Fy is for defining the dead band of the operation in the left-right direction (turning direction) by the joystick 15, and the turning instruction speed signal Rot when the turning direction tilt angle signal Y is in the dead band.
Joystick 15 by setting to "0"
Prevents unintentional turning due to minute blurring and misalignment during operation.

【0039】一方、ステップS202において旋回方向
倒れ角信号Yが±Fyの不感帯域外であると判定される
と、コントローラ20は、ステップS204に進み、旋
回方向倒れ角信号Yが正であるか否かを調べる。
On the other hand, when it is determined in step S202 that the turning direction tilt angle signal Y is outside the dead band of ± Fy, the controller 20 proceeds to step S204 and determines whether the turning direction tilt angle signal Y is positive. Find out.

【0040】そして、ステップS204において、旋回
方向倒れ角信号Yが正であると判定された場合には、コ
ントローラ20は、 Rot=RotMax・(Y−Fy)/(YMax−Fy) …(13) によって旋回指示速度信号Rotを設定する(ステップ
S205)。一方、ステップS204において、旋回方
向倒れ角信号Yが負であると判定された場合には、コン
トローラ20は、 Rot=RotMax・(Y+Fy)/(YMax−Fy) …(14) によって旋回指示速度信号Rotを設定する(ステップ
S206)。ここで、(13)(14)式において、R
otMaxは旋回指示速度信号の最大値を示し、YMaxはジ
ョイスティック15のY軸方向への最大倒れ角を示す。
If it is determined in step S204 that the turning direction tilt angle signal Y is positive, the controller 20 determines that Rot = RotMax. (Y-Fy) / (YMax-Fy) (13). The turning instruction speed signal Rot is set by (step S205). On the other hand, when it is determined in step S204 that the turning direction tilt angle signal Y is negative, the controller 20 determines that the turning instruction speed signal is Rot = RotMax · (Y + Fy) / (YMax−Fy) (14). Rot is set (step S206). Here, in the equations (13) and (14), R
otMax indicates the maximum value of the turning instruction speed signal, and YMax indicates the maximum tilt angle of the joystick 15 in the Y-axis direction.

【0041】ステップS203、ステップS205、或
いはステップS206からステップS207に進むと、
コントローラ20は、ステップS211までの処理によ
って1次直進指示速度信号SpdPを算出する。
When the process proceeds from step S203, step S205, or step S206 to step S207,
The controller 20 calculates the primary straight ahead instruction speed signal SpdP by the processing up to step S211.

【0042】すなわち、ステップS207において、コ
ントローラ20は、直進方向倒れ角信号Xが−Fx≦X
≦Fxであるかを調べ、−Fx≦X≦Fxであると判定
された場合には、1次直進指示速度信号SpdPを”
0”に設定する(ステップS208)。すなわち、±F
xは、ジョイスティック15による前後方向(直進方
向)への操作の不感帯域を規定するためのものであり、
直進方向倒れ角信号Xが不感帯域内にある場合の1次直
進指示速度信号SpdPを”0”に設定することによ
り、ジョイスティック15操作の微小なブレやズレによ
る意図しない直進を防止する。
That is, in step S207, the controller 20 determines that the rectilinear direction tilt angle signal X is -Fx≤X.
If it is determined that −Fx ≦ X ≦ Fx, it is determined whether or not ≦ Fx, and the primary straight ahead instruction speed signal SpdP is set to “
It is set to 0 "(step S208). That is, ± F
x is for defining the dead zone of the operation of the joystick 15 in the front-back direction (straight ahead direction),
By setting the primary straight-ahead instruction speed signal SpdP to "0" when the straight-ahead direction tilt angle signal X is within the dead band, it is possible to prevent an unintended straight-ahead movement due to a slight blur or displacement of the joystick 15 operation.

【0043】一方、ステップS207において直進方向
倒れ角信号Xが±Fxの不感帯域外であると判定される
と、コントローラ20は、ステップS209の処理に進
み、直進方向倒れ角信号Xが正であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S207 that the rectilinear direction tilt angle signal X is outside the dead band of ± Fx, the controller 20 proceeds to the process of step S209 to determine whether the rectilinear direction tilt angle signal X is positive. Check whether or not.

【0044】そして、ステップS209において、直進
方向倒れ角信号Xが正であると判定された場合には、コ
ントローラ20は、ステップS210に進み、 SpdP=SpdMax・(X−Fx)/(XMax−Fx) …(15) によって1次直進指示速度信号SpdPを設定する。一
方、ステップS209において、直進方向倒れ角信号X
が負であると判定された場合には、コントローラ20
は、ステップS211に進み、 SpdP=SpdMax・(X+Fx)/(XMax−Fx) …(16) によって1次直進指示速度信号SpdPを設定する。こ
こで、(15)(16)式において、SpdMaxは直進
指示速度信号の最大値を示し、XMaxはジョイスティッ
ク15のX軸方向への最大倒れ角を示す。
If it is determined in step S209 that the straight-ahead tilt angle signal X is positive, the controller 20 proceeds to step S210, where SpdP = SpdMax.multidot. (X-Fx) / (XMax-Fx ) (15) sets the primary straight ahead instruction speed signal SpdP. On the other hand, in step S209, the receding direction tilt angle signal X
Is determined to be negative, the controller 20
Advances to step S211, and the primary straight-ahead instruction speed signal SpdP is set by SpdP = SpdMax.multidot. (X + Fx) / (XMax-Fx) (16). In the equations (15) and (16), SpdMax represents the maximum value of the straight-ahead instruction speed signal, and XMax represents the maximum tilt angle of the joystick 15 in the X-axis direction.

【0045】ステップS208、ステップS210、或
いはステップS211からステップS212に進むと、
コントローラ20は、ステップS221までの処理によ
って、直進指示速度信号のリミッタ値SpdTを算出す
る。
When the process proceeds from step S208, step S210, or step S211 to step S212,
The controller 20 calculates the limiter value SpdT of the straight ahead instruction speed signal by the processing up to step S221.

【0046】ここで、本実施の形態においては、リミッ
タ値SpdTは、図8に示すように、−SpdMaxから
SpdMaxまでの直進指示速度信号領域を例えば前後進
各10段に等分割する速度段SpdStepに基づいて
設定されるようになっている。この場合、前進開始時の
速度段SpdStepの初期値は例えば”1”に設定さ
れ、後進開始時の速度段SpdStepの初期値は例え
ば”−1”に設定される。リミッタ値SpdTの算出時
には、当該リミッタ値SpdTよりも1段低速側の第1
の速度閾値SpdTaと、リミッタ値SpdTよりも2
段低速側の第2の速度閾値SpdTdが設定され、速度
段SpdStepの更新は、左右駆動輪速VelL,V
elRの平均値である補助駆動装置3の実走行速度V
と、第1,第2の速度閾値SpdTa,SpdTdとの
比較により行われる。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the limiter value SpdT is a speed step SpdStep that equally divides the straight-ahead instruction speed signal area from -SpdMax to SpdMax into, for example, 10 forward and backward steps. Is set based on. In this case, the initial value of the speed stage SpdStep at the start of forward movement is set to, for example, "1", and the initial value of the speed stage SpdStep at the start of reverse movement is set to, for example, "-1". When the limiter value SpdT is calculated, the first lower limit value is one step lower than the limiter value SpdT.
2 than the speed threshold SpdTa and the limiter value SpdT of
The second speed threshold value SpdTd on the lower speed side is set, and the speed step SpdStep is updated by the left and right drive wheel speeds VelL, V.
The actual traveling speed V of the auxiliary drive device 3, which is the average value of elR
Is compared with the first and second speed thresholds SpdTa and SpdTd.

【0047】具体的に説明すると、ステップS212に
おいて、コントローラ20は、速度Vの絶対値が第2の
閾値SpdTdの絶対値以下の状態が一定時間(例え
ば、0.5sec)以上継続したか否かを調べる。ここ
で、|V|<|SpdTd|の状態が一定時間以上継続
する場合としては、例えば、ユーザーがジョイスティッ
ク15を中立位置側に戻して減速を試みた場合や、電動
車椅子1が登坂路にさしかかった場合等が考えられる。
More specifically, in step S212, the controller 20 determines whether or not the absolute value of the speed V is equal to or less than the absolute value of the second threshold value SpdTd for a certain time (for example, 0.5 sec) or more. Find out. Here, when the state of | V | <| SpdTd | continues for a certain time or longer, for example, when the user attempts to decelerate by returning the joystick 15 to the neutral position side, or the electric wheelchair 1 approaches an uphill road. It is possible that

【0048】そして、ステップS212において|V|
<|SpdTd|の状態が一定時間以上継続したと判定
された場合には、コントローラ20はステップS213
に進み、速度段SpdStepの絶対値が”2”よりも
小さいか否かを調べる。ステップS212において|S
pdStep|<2であると判定された場合には、コン
トローラ20は、ステップS215に進み、SpdSt
ep>0である場合には速度段SpdStepを”1”
に設定し、SpdStep<0である場合には速度段S
pdStepを”−1”に設定する。一方、ステップS
212において|SpdStep|≧2であると判定さ
れた場合には、コントローラ20は、ステップS214
に進み、速度段SpdStepを1段低速側の値に更新
する。
Then, in step S212, | V |
When it is determined that the state of <| SpdTd | has continued for a certain period of time or more, the controller 20 determines in step S213.
Then, it is checked whether the absolute value of the speed stage SpdStep is smaller than "2". In step S212, | S
If it is determined that pdStep | <2, then the controller 20 proceeds to step S215, where SpdSt
When ep> 0, the speed stage SpdStep is set to "1".
, And if SpdStep <0, the speed stage S
Set pdStep to "-1". On the other hand, step S
When it is determined that | SpdStep | ≧ 2 in 212, the controller 20 determines in step S214.
Then, the speed stage SpdStep is updated to the value on the one side lower speed side.

【0049】一方、ステップS212において|V|<
|SpdStep|の状態が一定時間以上継続していな
いと判定された場合には、ステップS216に進む。ス
テップS216において、コントローラ20は、旋回指
示速度信号Rot=0であり、且つ、速度Vの絶対値が
第1の閾値SpdTaの絶対値以上の状態が一定時間
(例えば、0.5sec)以上継続したか否かを調べ
る。
On the other hand, in step S212, | V | <
When it is determined that the state of | SpdStep | has not continued for the fixed time or more, the process proceeds to step S216. In step S216, the controller 20 keeps the turning instruction speed signal Rot = 0 and the absolute value of the speed V is equal to or more than the absolute value of the first threshold value SpdTa for a certain time (for example, 0.5 sec) or more. Check whether or not.

【0050】そして、ステップS216において、旋回
指示速度信号Rot=0であり、且つ、|V|>|Sp
dTa|の状態が一定時間以上継続したと判定された場
合には、コントローラ20はステップS217に進み、
|SpdStep|<|StepMax|−1であるか否
かを調べる。ステップS217において|SpdSte
p|<|StepMax|−1であると判定された場合に
は、コントローラ20はステップS218に進み、Sp
dStep>0である場合には速度段SpdStepを
StepMax−1に設定し、SpdStep<0である
場合には速度段SpdStepをStepMax+1に設
定する。一方、ステップS217において|SpdSt
ep|≧|StepMax|−1であると判定された場合
には、コントローラ20は、ステップS219に進み、
速度段SpdStepを1段高速側の値に更新する。
Then, in step S216, the turning instruction speed signal Rot = 0 and | V |> | Sp.
When it is determined that the state of dTa | has continued for a certain period of time or more, the controller 20 proceeds to step S217,
It is checked whether or not | SpdStep | <| StepMax | −1. In step S217 | SpdSte
If it is determined that p | <| StepMax | −1, the controller 20 proceeds to step S218, where Sp
When dStep> 0, the speed stage SpdStep is set to StepMax-1, and when SpdStep <0, the speed stage SpdStep is set to StepMax + 1. On the other hand, in step S217 | SpdSt
When it is determined that ep | ≧ | StepMax | −1, the controller 20 proceeds to step S219,
The speed stage SpdStep is updated to the value on the higher side by one stage.

【0051】一方、ステップS216において、旋回指
示速度信号Rot≠0との判定、或いは、|V|>|S
pdTa|が一定時間以上継続していないとの判定の少
なくとも何れか一方がなされた場合には、コントローラ
20は、ステップS220に進み、現在の速度段Spd
Stepを維持する。
On the other hand, in step S216, it is determined that the turning instruction speed signal Rot ≠ 0, or | V |> | S
If at least one of the determinations that pdTa | has not continued for a certain period of time or more is made, the controller 20 proceeds to step S220 and proceeds to the current speed stage Spd.
Maintain Step.

【0052】ステップS214、ステップS215、ス
テップS218、ステップS219、或いは、ステップ
S220からステップS221に進むと、コントローラ
20は、設定された速度段SpdStepに基づいて、
リミッタ値SpdT、第1の閾値SpdTa、及び、第
2の閾値SpdTdを算出する。
Upon proceeding from step S214, step S215, step S218, step S219, or step S220 to step S221, the controller 20 determines, based on the set speed stage SpdStep.
The limiter value SpdT, the first threshold value SpdTa, and the second threshold value SpdTd are calculated.

【0053】これらの算出は、速度段SpdStep>
0の場合には、以下の(17)(18)(19)式によ
り算出される。 SpdT= SpdMax・(SpdStep+1)/StepMax …(17) SpdTa= SpdMax・SpdStep/StepMax …(18) SpdTd= SpdMax・(SpdStep−1)/StepMax …(19) 一方、速度段SpdStep<0の場合には、以下の
(20)(21)(22)式により算出される。 SpdT= SpdMax・(SpdStep−1)/StepMax …(20) SpdTa= SpdMax・SpdStep/StepMax …(21) SpdTd= SpdMax・(SpdStep+1)/StepMax …(22) すなわち、図8に示すように、例えば速度段SpdSt
ep=5である場合には、SpdT=6/10・Spd
Max、SpdTa=5/10・SpdMax、SpdTd=
4/10・SpdMaxとなる。
These calculations are carried out according to the speed stage SpdStep>
In the case of 0, it is calculated by the following equations (17), (18) and (19). SpdT = SpdMax. (SpdStep + 1) / StepMax (17) SpdTa = SpdMax.SpdStep / StepMax ... (18) SpdTd = SpdMax. (SpdStep-1) / StepMax. , Are calculated by the following equations (20), (21) and (22). SpdT = SpdMax * (SpdStep-1) / StepMax (20) SpdTa = SpdMax * SpdStep / StepMax ... (21) SpdTd = SpdMax * (SpdStep + 1) / StepMax ... (22) That is, for example, as shown in FIG. Stage SpdSt
When ep = 5, SpdT = 6/10 · Spd
Max, SpdTa = 5 / 10.SpdMax, SpdTd =
It becomes 4/10 · SpdMax.

【0054】ステップS221からステップS222に
進むと、コントローラ20は、1次直進指示速度信号S
pdPの絶対値とリミッタ値SpdTの絶対値とを比較
し、|SpdP|<|SpdT|である場合には、最終
的な直進指示速度信号Spdを1次直進指示速度信号S
pdPに設定した後(ステップS223)、ルーチンを
抜ける。一方、|SpdP|≧|SpdT|である場合
には、最終的な直進指示速度信号Spdをリミッタ値S
pdTに設定した後(ステップS224)、ルーチンを
抜ける。
Upon proceeding from step S221 to step S222, the controller 20 determines the primary straight ahead instruction speed signal S
The absolute value of pdP and the absolute value of the limiter value SpdT are compared, and if | SpdP | <| SpdT |, the final straight-travel instruction speed signal Spd is changed to the primary straight-travel instruction speed signal S.
After setting to pdP (step S223), the routine exits. On the other hand, when | SpdP | ≧ | SpdT |, the final straight ahead instruction speed signal Spd is set to the limiter value S.
After setting to pdT (step S224), the routine exits.

【0055】このように、ジョイスティック信号処理ル
ーチンにおいて、コントローラ20は、所定時間内のサ
ンプリング周期毎に算出された倒れ角信号x,yを平均
化して求めた倒れ角信号X,Yに基づいて直進指示速度
信号Spd及び旋回指示速度信号Rotを算出するの
で、ジョイスティック15の操作時における微少な動き
に起因するハンチング等を防止することができる。
As described above, in the joystick signal processing routine, the controller 20 goes straight on the basis of the tilt angle signals X and Y obtained by averaging the tilt angle signals x and y calculated for each sampling period within a predetermined time. Since the instruction speed signal Spd and the turning instruction speed signal Rot are calculated, it is possible to prevent hunting or the like due to a slight movement when the joystick 15 is operated.

【0056】また、倒れ角信号X,Yに不感帯(±F
x,±Fy)を設けることにより、ユーザーのジョイス
ティック15操作時の微小なブレやひずみによる意図し
ない直進や旋回を防止することができる。
Also, the dead zone (± F
By providing (x, ± Fy), it is possible to prevent unintended going straight or turning due to a slight blur or distortion when the user operates the joystick 15.

【0057】また、コントローラ20は、補助駆動装置
3(すなわち、電動車椅子1)の実走行速度Vに基づい
てリミッタ値SpdTを設定し、直進方向の倒れ角信号
Xに基づいて算出した直進指示速度信号(1次直進指示
速度信号SpdP)にリミッタ値SpdTによる上限規
制を加えて最終的な直進指示速度信号Spdを設定する
ので、電動車椅子1の急加速等を防止することができ
る。
Further, the controller 20 sets the limiter value SpdT based on the actual traveling speed V of the auxiliary drive unit 3 (that is, the electric wheelchair 1), and calculates the straight traveling instruction speed calculated based on the leaning angle signal X in the straight traveling direction. Since the signal (primary straight ahead instruction speed signal SpdP) is subjected to the upper limit regulation by the limiter value SpdT to set the final straight ahead instruction speed signal Spd, it is possible to prevent sudden acceleration of the electric wheelchair 1.

【0058】従って、ユーザーの熟練を必要とすること
なく急加速等を防止できる等、ジョイスティック15の
操作性を向上することができる。また、1次直進指示速
度信号Spdにリミッタ値SpdTによる上限規制を加
えて最終的な直進指示速度信号Spdを設定すること
は、電動モータ19L,19Rを最大出力で駆動するこ
とで直進してしまうことを防止でき、加速走行時や登坂
路走行時等においても十分な旋回応答性を確保すること
ができる。
Therefore, the operability of the joystick 15 can be improved such that sudden acceleration can be prevented without requiring the skill of the user. In addition, setting the final straight-travel instruction speed signal Spd by adding the upper limit regulation by the limiter value SpdT to the primary straight-travel instruction speed signal Spd causes the electric motors 19L and 19R to drive at the maximum output, and thus the vehicle travels straight. This can be prevented, and sufficient turning response can be ensured even during acceleration traveling or traveling on an uphill road.

【0059】また、コントローラ20は、リミッタ値S
pdTよりも低速側に第1の閾値SpdTaを設定し、
実走行速度Vが第1の閾値SpdTaよりも高速な状態
が一定時間以上継続した場合にリミッタ値SpdTを高
速側にシフトさせるので、電動車椅子1の加速状態がリ
ミッタ値SpdTによって必要以上に制限されることを
防止でき、円滑な加速制御を行うことができる。
Further, the controller 20 determines the limiter value S
The first threshold value SpdTa is set on the lower speed side than pdT,
When the actual traveling speed V is higher than the first threshold value SpdTa for a certain period of time or more, the limiter value SpdT is shifted to the high speed side, so that the acceleration state of the electric wheelchair 1 is restricted more than necessary by the limiter value SpdT. This can be prevented, and smooth acceleration control can be performed.

【0060】また、コントローラ20は、第1の閾値S
pdTaよりも低速側に第2の閾値SpdTdを設定
し、実走行速度Vが第2の閾値SpdTよりも低速な状
態が一定時間以上継続した場合にリミッタ値SpdTを
低速側にシフトさせるので、登坂路走行時等にリミッタ
値SpdTを緩やかに低速側にシフトさせることがで
き、必要以上の減速を防止できる。
Further, the controller 20 uses the first threshold value S
The second threshold value SpdTd is set to a lower speed side than pdTa, and the limiter value SpdT is shifted to a lower speed side when the actual traveling speed V continues to be lower than the second threshold value SpdT for a certain period of time. The limiter value SpdT can be gently shifted to the low speed side when traveling on a road or the like, and excessive deceleration can be prevented.

【0061】また、コントローラ20は、旋回指示速度
Rot≠0である場合には、リミッタ値SpdTの高速
側へのシフトを行わず、旋回中の加速を制限するので、
より効果的に旋回応答性を向上させることができる。
Further, when the turning instruction speed Rot ≠ 0, the controller 20 does not shift the limiter value SpdT to the high speed side and limits the acceleration during the turning.
The turning response can be improved more effectively.

【0062】また、コントローラ20は、旋回指示速度
信号Rotを、倒れ角信号Yに基づいてダイレクトに算
出するので、より効果的に旋回応答性を向上させること
ができる。
Further, since the controller 20 directly calculates the turning instruction speed signal Rot based on the tilt angle signal Y, the turning response can be improved more effectively.

【0063】次に、全体制御ルーチンのステップS10
5における直進補正制御は、図5に示す直進補正制御ル
ーチンに従って行われる。ここで、コントローラ20で
は、例えば左右駆動輪速VelL,VelRに基づいて
補助駆動装置3の始動時からの左右駆動輪10L,10
Rによる走行距離成分KyoriL,KyoriRが継
続的に算出されており、直進補正制御ルーチンでは、各
走行距離成分KyoriL,KyoriRに基づいて直
進補正値Strの算出を行う。また、直進補正制御ルー
チンでは、旋回走行状態から直進走行状態に切り替わっ
た直後及びS1秒経過後は、全体制御ルーチンのステッ
プS108で算出される速度の積分成分LI,RIを補
正すべく、積分成分LI,RIを別途設定する。この場
合、直進補正制御ルーチンによって積分成分LI,RI
が設定された際には、この設定値を用いて、全体制御ル
ーチンのステップS109におけるデューティ比Dut
yL、DutyRの算出が行われる。
Next, step S10 of the overall control routine.
The straight ahead correction control in 5 is performed according to the straight ahead correction control routine shown in FIG. Here, in the controller 20, for example, the left and right drive wheels 10L and 10L from the start of the auxiliary drive device 3 are based on the left and right drive wheel speeds VelL and VelR.
The travel distance components KyoriL and KyoriR by R are continuously calculated, and the straight travel correction control routine calculates the straight travel correction value Str based on the travel distance components KyoriL and KyoriR. Further, in the straight-ahead correction control routine, immediately after the turning traveling state is switched to the straight-ahead traveling state and immediately after S1 seconds have elapsed, the integral components LI and RI of the speed calculated in step S108 of the overall control routine are corrected in order to correct the integral components. LI and RI are set separately. In this case, the straight-line correction control routine is used to perform integration components LI and RI.
Is set, this set value is used to set the duty ratio Dut in step S109 of the overall control routine.
yL and DutyR are calculated.

【0064】図5に示すルーチンがスタートすると、コ
ントローラ20は、ステップS301において、今回の
ルーチンが直進走行開始直後の初回のルーチンであるか
否かを調べる。
When the routine shown in FIG. 5 starts, the controller 20 checks in step S301 whether the current routine is the first routine immediately after the start of straight traveling.

【0065】そして、ステップS301において、今回
のルーチンが直進走行開始直後のルーチンであると判定
された場合にはステップS302に進み、コントローラ
20は、直進補正値Strを算出に用いられる走行距離
である直進制御距離StrKyoriL,StrKyo
riRを算出するための基準値となる直進補正基準値b
aseL,baseRを設定する。これら直進補正基準
値baseL,baseRには、補助駆動装置3の始動
時から現在までの左右の駆動輪10L,10Rの各走行
距離成分KyoriL,KyoriRが夫々用いられ
る。
When it is determined in step S301 that the current routine is a routine immediately after the start of straight traveling, the process proceeds to step S302, and the controller 20 is the traveling distance used for calculating the straight traveling correction value Str. Straight control distance StrKyoriL, StrKyo
Straight travel correction reference value b which is a reference value for calculating riR
Set aseL and baseR. For these straight travel correction reference values baseL and baseR, the travel distance components KyoriL and KyoriR of the left and right drive wheels 10L and 10R from the start of the auxiliary drive device 3 to the present time are used, respectively.

【0066】ステップS302からステップS303に
進むと、コントローラ20は、積分成分LI,RIの設
定を行う。これらの積分成分LI,RIは、前回の全体
制御ルーチンにおいて設定された積分成分LIf,RI
fを用いて設定されるもので、 LI=RIf/HoseiS …(23) RI=LIf/HoseiS …(24) により設定される。なお、HoseiSは、Hosei
S≧1に設定される定数である。すなわち、旋回走行状
態から直進走行状態に切り替わった直後において、旋回
走行時の旋回モーメントが強く残って直進補正の応答性
が低下することを防止するため、コントローラ20は、
直進走行に切り替わった直後には、PID制御の積分成
分を左右で交換して逆転補正する。
After proceeding from step S302 to step S303, the controller 20 sets integral components LI and RI. These integral components LI and RI are the integral components LIf and RI set in the previous overall control routine.
It is set using f, and is set by LI = RIf / HoseiS (23) RI = LIf / HoseiS (24). HoseiS is HoseiS.
It is a constant set to S ≧ 1. That is, in order to prevent the responsiveness of straight-ahead correction from being deteriorated due to a strong turning moment remaining during a turning run immediately after the turning traveling state is switched to the straight-ahead traveling state, the controller 20 controls
Immediately after switching to straight running, the integral component of PID control is exchanged on the left and right to correct reverse rotation.

【0067】一方、ステップS301において、直進走
行開始直後ではないと判定されると、コントローラ20
は、ステップS304に進み、今回のルーチンが直進走
行開始からS1秒(例えば、0.5sec)経過時のも
のであるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S301 that it is not immediately after the start of straight traveling, the controller 20
In step S304, it is determined whether or not this routine is the time when S1 second (for example, 0.5 sec) has elapsed from the start of straight traveling.

【0068】そして、ステップS304において、今回
のルーチンが直進走行開始からS1秒経過時のものであ
ると判定された場合には、コントローラ20は、ステッ
プS305に進み、直進補正基準値baseL,bas
eRを更新する。これら直進補正基準値baseL,b
aseRには、補助駆動装置3の始動時から現在までの
左右の駆動輪10L,10Rの各走行距離成分Kyor
iL,KyoriRが夫々用いられる。
When it is determined in step S304 that the routine this time is after the elapse of S1 seconds from the start of straight traveling, the controller 20 proceeds to step S305 and proceeds to the straight traveling correction reference values baseL, base.
Update eR. These straight travel correction reference values baseL, b
aseR is the travel distance component Kyor of the left and right drive wheels 10L and 10R from the start of the auxiliary drive device 3 to the present time.
iL and KyoriR are used respectively.

【0069】ステップS305からステップS306に
進むと、コントローラ20は、積分成分LI,RIの設
定を行う。これらの積分成分LI,RIは、前回の全体
制御ルーチンにおいて設定された積分成分LIf,RI
fを用いて設定されるもので、 LI=RI=(LIf+RIf)/2 …(25) により設定される。すなわち、コントローラ20は、直
進開始からS1秒経過後に左右の積分成分LI,RIを
平均化して均等に補正することで、初回に逆転補正して
設定した積分成分LI,RIが以降のPID制御に必要
以上に影響することを防止する。
After proceeding from step S305 to step S306, the controller 20 sets integral components LI and RI. These integral components LI and RI are the integral components LIf and RI set in the previous overall control routine.
It is set using f, and is set by LI = RI = (LIf + RIf) / 2 (25). That is, the controller 20 averages and corrects the left and right integral components LI and RI evenly after the passage of S1 seconds from the start of straight travel, so that the integral components LI and RI set by the reverse correction for the first time are used for the subsequent PID control. Prevent it from affecting more than necessary.

【0070】一方、ステップS304において、今回の
ルーチンが直進開始からS1秒経過時のものではないと
判定された場合には、コントローラ20は、ステップS
307に進み、今回のルーチンが直進補正基準値bas
eL,baseRを更新してからS2秒(例えば、0.
5sec)経過時のものであるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S304 that the routine this time does not occur when S1 seconds have elapsed from the start of straight traveling, the controller 20 determines in step S304.
The routine proceeds to step 307, where the current routine is the straight-ahead correction reference value bas.
After updating eL and baseR, S2 seconds (for example, 0.
It is checked whether it is after 5 seconds).

【0071】そして、ステップS307において、今回
のルーチンが直進補正基準値baseL,baseRを
更新してからS2秒経過時のものであると判定された場
合には、コントローラ20は、ステップS308に進
み、前回設定された直進補正値Strが所定の補正値範
囲内(−HoseiM<Str<HoseiM)である
か否かを調べる。
If it is determined in step S307 that the current routine has updated the straight-ahead correction reference values baseL, baseR after S2 seconds have passed, the controller 20 advances to step S308. It is checked whether or not the previously set straight-ahead correction value Str is within a predetermined correction value range (-HoseiM <Str <HoseiM).

【0072】ここで、直進補正値Strが所定の補正値
範囲外にある場合とは比較的大幅な直進補正が行われて
いる場合であり、このように大幅な直進補正が行われて
いる最中に直進補正値Str設定の基となる直進補正基
準値baseL,baseRを更新することは、直進性
を維持する上で好ましくない。そこで、ステップS30
8において直進補正値Strが所定の補正値範囲外であ
ると判定された場合には、コントローラ20は、ステッ
プS309に進み、直進補正基準値baseL,bas
eRの更新を行うことなく、現在の値をそのまま再設定
する。
Here, the case where the straight-ahead correction value Str is outside the predetermined correction value range means that a relatively large amount of straight-ahead correction is being performed, and the maximum amount of such a large amount of straight-ahead correction is being made. It is not preferable to update the straight travel correction reference values baseL and baseR that are the basis of the straight travel correction value Str setting while maintaining straightness. Therefore, step S30
When it is determined that the straight travel correction value Str is out of the predetermined correction value range in 8, the controller 20 proceeds to step S309 and proceeds to the straight travel correction reference values baseL and base.
The current value is reset as it is without updating eR.

【0073】一方、ステップS308において直進補正
値Strが所定の補正値範囲内にあると判定された場合
には、コントローラ20は、ステップS310に進み、
直進補正基準値baseL,baseRを更新する。こ
れら直進補正基準値baseL,baseRには、補助
駆動装置3の始動時から現在までの左右の駆動輪10
L,10Rの各走行距離成分KyoriL,Kyori
Rが夫々用いられる。
On the other hand, if it is determined in step S308 that the straight travel correction value Str is within the predetermined correction value range, the controller 20 proceeds to step S310.
The straight-ahead correction reference values baseL and baseR are updated. These straight traveling correction reference values baseL and baseR are set to the left and right drive wheels 10 from the start of the auxiliary drive device 3 to the present time.
L, 10R travel distance components Kyori L, Kyori
R is used respectively.

【0074】ステップS303、ステップS306、ス
テップS307、ステップS309、或いはステップS
310からステップS311に進むと、コントローラ2
0は、現在の左右駆動輪10L,10Rの各走行距離成
分KyoriL,KyoriRと直進補正基準値bas
eL,baseRとの差を夫々算出し、これらの値を直
進制御距離StrKyoriL,StrKyoriRと
して夫々設定する。
Step S303, step S306, step S307, step S309, or step S
When the process proceeds from step 310 to step S311, the controller 2
0 is the current traveling distance components KyoriL and KyoriR of the left and right drive wheels 10L and 10R and the straight travel correction reference value bas.
Differences from eL and baseR are calculated, and these values are set as straight-ahead control distances StrKyoriL and StrKyoriR, respectively.

【0075】ステップS311からステップS312に
進むと、コントローラ20は、直進指示速度信号Spd
の正負を調べ、直進指示速度信号Spdが正の値である
と判定された場合には、 StrGein=Spd・StrGeinF …(26) によって、直進補正ゲイン定数StrGein(前進
時)を算出する(ステップS313)。一方、ステップ
S311において直進指示速度信号Spdが負の値であ
ると判定された場合には、 StrGein=−Spd・StrGeinB …(27) によって、直進補正ゲイン定数StrGein(後進
時)を算出する(ステップS314)。
Upon proceeding from step S311 to step S312, the controller 20 directs the straight ahead instruction speed signal Spd.
If it is determined that the straight traveling instruction speed signal Spd is a positive value, the straight traveling correction gain constant StrGein (when traveling forward) is calculated by the following equation: StrGein = Spd · StrGeinF (26) (step S313). ). On the other hand, if it is determined in step S311 that the straight travel instruction speed signal Spd is a negative value, then the straight travel correction gain constant StrGein (reverse travel) is calculated by StrGein = -Spd · StrGeinB (27) (step S31). S314).

【0076】そして、ステップS313或いはステップ
S314からステップS315に進むと、コントローラ
20は、Str= (StrKyoriR−StrKyoriL)・StrGein …(28) によって直進補正値Strを算出した後、ルーチンを抜
ける。
When the process proceeds from step S313 or step S314 to step S315, the controller 20 calculates the straight-ahead correction value Str by Str = (StrKyoriR-StrKyoriL) .StrGein ... (28) and then exits the routine.

【0077】このように、直進補正制御ルーチンにおい
て、コントローラ20は、直進制御距離StrKyor
iL,StrKyoriRを用いて直進補正値Strを
算出するに際し、直進制御距離StrKyoriL,S
trKyoriR算出の基準値となる直進補正基準値b
aseL,baseRを所定時間毎に更新することによ
り、直進制御距離StrKyoriL,StrKyor
iRが外乱等に強く影響されることを防止することがで
き、適切な直進補正値Strを算出することができる。
この場合、直進補正値Strが所定の補正値範囲外であ
るとの判定時には直進補正基準値baseL,base
Rの更新を行わないことにより、直進補正基準値bas
eL,baseRの更新によって直進補正値Strが大
きく変動することを防止して良好な直進制御性を得るこ
とができる。
As described above, in the straight-ahead correction control routine, the controller 20 determines that the straight-ahead control distance StrKyor is
When calculating the straight travel correction value Str using iL, StrKyoriR, the straight travel control distance StrKyoriL, S
Straight-ahead correction reference value b that is a reference value for calculating trKyoriR
By updating the asL and the baseR at predetermined time intervals, the straight traveling control distances StrKyoriL and StrKyor are obtained.
It is possible to prevent the iR from being strongly affected by a disturbance or the like, and it is possible to calculate an appropriate straight-ahead correction value Str.
In this case, when it is determined that the straight-ahead correction value Str is outside the predetermined correction value range, the straight-ahead correction reference values baseL and base.
By not updating R, the straight-ahead correction reference value bas
It is possible to prevent the straight-ahead correction value Str from largely changing due to the update of eL and baseR, and to obtain good straight-ahead controllability.

【0078】また、コントローラ20は、旋回制御から
直進制御に切り替わった直後のPID制御において急激
に変化しにくい積分成分LI,RIを逆転補正すること
により、旋回走行時の旋回モーメントが強く残ってしま
うことを防止でき、直進走行状態への切り替わりの応答
性を向上することができる。さらに、直進走行開始から
S1秒後の積分成分LI,RIを平均化することによ
り、逆転補正して設定した積分成分LI,RIが以降の
PID制御に必要以上に影響することを防止することが
できる。
Further, the controller 20 reversely corrects the integral components LI and RI, which are hard to change rapidly in the PID control immediately after the turning control is switched to the straight ahead control, so that the turning moment during the turning travel remains strong. This can be prevented, and the responsiveness of switching to the straight traveling state can be improved. Further, by averaging the integral components LI and RI after S1 seconds from the start of straight traveling, it is possible to prevent the integral components LI and RI set by the reverse rotation correction from unnecessarily affecting the subsequent PID control. it can.

【0079】次に、全体制御ルーチンのステップS11
2における通常制動時の左右電動モータ19L,19R
に対するデューティ比DutyL,DutyRの算出
は、図6に示す通常制動時デューティ比算出ルーチンに
従って行われる。
Next, step S11 of the overall control routine.
Left and right electric motors 19L and 19R during normal braking in 2
Calculation of the duty ratios DutyL and DutyR is performed according to the normal braking duty ratio calculation routine shown in FIG.

【0080】図6に示すルーチンがスタートすると、コ
ントローラ20は、ステップS401において、今回の
ルーチンが制動開始直後の初回のルーチンであるか否か
を調べる。
When the routine shown in FIG. 6 starts, the controller 20 checks in step S401 whether or not this routine is the first routine immediately after the start of braking.

【0081】そして、ステップS401において今回の
ルーチンが制動開始直後の初回のルーチンであると判定
された場合には、コントローラ20は、ステップS40
2に進み、積分成分LI,RIを”0”に再設定した
後、ステップS403に進む。すなわち、コントローラ
20は、ステップS402において、前回の走行制御時
に全体制御ルーチンのステップS105或いはステップ
S108において設定したフィードバック制御の積分成
分を”0”とすることにより、制動動作の応答性の向上
を図る。換言すれば、フィードバック制御において、急
激に変化しにくい積分成分LI,RIを”0”とするこ
とにより、制動動作の応答性の向上を図る。
When it is determined in step S401 that the current routine is the first routine immediately after the start of braking, the controller 20 determines in step S40.
After proceeding to step 2 and resetting the integral components LI and RI to "0", proceed to step S403. That is, in step S402, the controller 20 improves the responsiveness of the braking operation by setting the integral component of the feedback control set in step S105 or step S108 of the overall control routine at the time of the previous traveling control to "0". . In other words, in feedback control, the integral components LI and RI, which are less likely to change rapidly, are set to "0" to improve the response of the braking operation.

【0082】一方、ステップS401において、今回の
ルーチンが制動開始直後の初回のルーチンではないと判
定された場合には、コントローラ20は、そのままステ
ップS403の処理に進む。
On the other hand, when it is determined in step S401 that the current routine is not the first routine immediately after the start of braking, the controller 20 directly proceeds to the processing of step S403.

【0083】ステップS401或いはステップS402
からステップS403に進むと、コントローラ20は、
左右のモータ指示速度SpdL,SpdRを”0”に設
定し、ステップS404において、左右駆動輪速Vel
L,VelRに基づいて、左右のモータ指示速度Spd
L,SpdRに対するフィードバック(PID)制御を
行う。なお、ステップS404において行われるPID
制御は、上述の(5)〜(10)式を用いて行われるも
のである。
Step S401 or step S402
From step S403, the controller 20
The left and right motor command speeds SpdL and SpdR are set to "0", and in step S404, the left and right drive wheel speed Vel is set.
Left and right motor command speeds Spd based on L and VelR
Feedback (PID) control for L and SpdR is performed. Note that the PID performed in step S404
The control is performed using the above formulas (5) to (10).

【0084】そして、ステップS404からステップS
405に進むと、コントローラ20は、上述の(11)
(12)式を用いて左右の電動モータ19L,19Rに
対するデューティ比DutyL,DutyRを算出した
後、ルーチンを抜ける。
Then, from step S404 to step S
When proceeding to 405, the controller 20 proceeds to (11) above.
After calculating the duty ratios DutyL and DutyR for the left and right electric motors 19L and 19R using the equation (12), the routine exits.

【0085】次に、全体制御ルーチンのステップS11
4における旋回制動時の左右電動モータ19L,19R
に対するデューティ比DutyL,DutyRの算出
は、図7に示す旋回制動時デューティ比算出ルーチンに
従って行われる。旋回制動時デューティ比算出ルーチン
は、旋回走行状態から制動状態に移行した際に駆動輪1
0L,10Rのスリップ等に起因して電動車椅子1がオ
ーバーシュート気味に制動されることを防止するため、
電動車椅子1の旋回方向の成分をキャンセルするための
ものである。従って、本ルーチンにおいては、左右駆動
輪速VelL,VelRを用いたフィードバック(PI
D)制御に代えて、電動車椅子1のヨーレートYawを
用いたフィードバック(P)制御によってヨーレートの
比例成分LPy,RPyを算出し、これらの比例成分L
Py,RPyを用いてデューティ比DutyL,Dut
yRを算出する。なお、制動時において旋回方向の成分
が微小となった際には、全体制御ルーチンにおけるステ
ップS111の判定によって、上述の通常制動時デュー
ティ比算出ルーチンが実行される。
Next, step S11 of the overall control routine.
Left and right electric motors 19L and 19R at the time of turning braking in 4
Calculation of the duty ratios DutyL and DutyR is performed in accordance with the turning braking duty ratio calculation routine shown in FIG. 7. The turning braking duty ratio calculation routine is performed by the drive wheels 1 when the turning traveling state is changed to the braking state.
In order to prevent the electric wheelchair 1 from being overshooted due to a slip of 0L or 10R,
This is for canceling the component in the turning direction of the electric wheelchair 1. Therefore, in this routine, feedback using the left and right drive wheel speeds VelL, VelR (PI
D) The proportional components LPy and RPy of the yaw rate are calculated by feedback (P) control using the yaw rate Yaw of the electric wheelchair 1 instead of the control, and these proportional components L are calculated.
Duty ratios DutyL and Dut using Py and RPy
Calculate yR. When the component in the turning direction becomes small during braking, the above-described normal braking duty ratio calculation routine is executed by the determination in step S111 in the overall control routine.

【0086】図7に示すルーチンがスタートすると、コ
ントローラ20は、ステップS501において、左右の
車輪速に基づくフィードバック制御の比例成分LP,R
P、積分成分LI,RI、及び微分成分LD,RDを”
0”に設定し、続くステップS502において、左右の
モータ指示速度SpdL,SpdRを”0”に設定した
後、ステップS503に進む。
When the routine shown in FIG. 7 is started, the controller 20 determines in step S501 the proportional components LP, R of the feedback control based on the left and right wheel speeds.
P, integral components LI and RI, and differential components LD and RD
In step S502, the left and right motor command speeds SpdL and SpdR are set to "0", and the flow proceeds to step S503.

【0087】そして、コントローラ20は、ステップS
503において、目標角速度YawTを”0”に設定
し、ステップS504において、ヨーレート(角速度)
Yawに基づくフィードバック制御の比例成分LPy,
RPyを LPy=YawT−Yaw …(29) RPy=YawT+Yaw …(30) によって算出する。この場合、ステップS503におい
て目標角速度YawTが”0”に設定されているため、
LPy=−Yaw、RPy=Yawとなる。
Then, the controller 20 performs step S
In step 503, the target angular velocity YawT is set to "0", and in step S504, the yaw rate (angular velocity) is set.
Proportional component LPy of feedback control based on Yaw,
RPy is calculated by LPy = YawT−Yaw (29) RPy = YawT + Yaw (30). In this case, since the target angular velocity YawT is set to "0" in step S503,
LPy = -Yaw and RPy = Yaw.

【0088】ステップS504からステップS505に
進むと、コントローラ20は、左右の電動モータ19
L,19Rに対するデューティ比DutyL,Duty
Rを、 DutyL=LPy・GeinY …(31) DutyR=RPy・GeinY …(32) によって算出した後、ルーチンを抜ける。ここで、Ge
inYは、予め設定されたゲイン定数である。
When the process proceeds from step S504 to step S505, the controller 20 determines the left and right electric motors 19
Duty ratios for L and 19R Duty L and Duty
After calculating R by: DutyL = LPy · GeinY (31) DutyR = RPy · GeinY (32), the routine exits. Where Ge
inY is a preset gain constant.

【0089】このように、定置旋回状態等の旋回状態か
らの制動制御を行う際には、コントローラ20は、旋回
制動時デューティ比算出ルーチンを実行し、ヨーレート
Yawに基づくフィードバック制御を行って電動車椅子
1の旋回方向の成分をキャンセルすることにより、左右
駆動輪10L,10Rのスリップ等を防止することがで
き、電動車椅子1がオーバーシュート気味に移動するこ
とを防止できる。
As described above, when the braking control is performed from the turning state such as the stationary turning state, the controller 20 executes the duty ratio calculation routine during the turning braking and performs the feedback control based on the yaw rate Yaw to perform the electric wheelchair. By canceling the component of the turning direction of 1, the left and right drive wheels 10L and 10R can be prevented from slipping, and the electric wheelchair 1 can be prevented from overshooting.

【0090】そして、旋回方向の成分が微小となった際
には、コントローラ20は、通常制動時デューティ比算
出ルーチンを実行し、左右駆動輪速VelL,VelR
に基づくフィードバック制御を行うことにより、確実な
制動性を得ることができる。
When the component in the turning direction becomes small, the controller 20 executes a normal braking duty ratio calculation routine to determine the left and right drive wheel speeds VelL, VelR.
By performing feedback control based on, it is possible to obtain reliable braking performance.

【0091】なお、上述の実施の形態においては、電動
車椅子の一例として既存の折り畳み式の手動車椅子本体
に補助駆動装置が着脱自在に装着された電動車椅子につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、車椅子本体の左右輪が電動モータによって
それぞれ駆動される構成の電動車椅子に上述の制御を適
用することも可能である。
In the above embodiment, the electric wheelchair in which the auxiliary drive device is detachably attached to the existing folding manual wheelchair body has been described as an example of the electric wheelchair, but the present invention is not limited to this. Instead, the above control can be applied to, for example, an electric wheelchair in which the left and right wheels of the wheelchair body are driven by electric motors.

【0092】また、上述の実施の形態において操作スイ
ッチはジョイスティックに限定されるものではなく、例
えば、スロットルレバーを有するハンドル等であっても
よい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the operation switch is not limited to the joystick, but may be a handle having a throttle lever or the like.

【0093】また、上述の実施の形態においてヨーレー
トYawの検出は、角速度センサを用いたものに限定さ
れるものではなく、例えば、ロータリエンコーダ等を用
いて検出された左右駆動輪速の差をヨーレートとして代
用することも可能である。
The detection of the yaw rate Yaw in the above embodiment is not limited to the one using the angular velocity sensor. For example, the yaw rate is the difference between the left and right driving wheel speeds detected by using the rotary encoder or the like. It is also possible to substitute as.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動輪のスリップ等を防止して良好な制動性を得ることの
できる電動車椅子の制御装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a control device for an electric wheelchair which can prevent slipping of driving wheels and obtain good braking performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】電動車椅子の概略構成図FIG. 1 Schematic diagram of an electric wheelchair

【図2】動力制御システムの構成図FIG. 2 is a block diagram of a power control system

【図3】全体制御ルーチンのフローチャートFIG. 3 is a flowchart of an overall control routine

【図4】ジョイスティック信号処理ルーチンのフローチ
ャート
FIG. 4 is a flowchart of a joystick signal processing routine.

【図5】直進補正制御ルーチンのフローチャートFIG. 5 is a flowchart of a straight-ahead correction control routine.

【図6】通常制動時デューティ比算出ルーチンのフロー
チャート
FIG. 6 is a flowchart of a duty ratio calculation routine during normal braking.

【図7】旋回制動時デューティ比算出ルーチンのフロー
チャート
FIG. 7 is a flowchart of a duty ratio calculation routine during turning braking.

【図8】直進指示速度信号リミッタ値の算出方法を示す
説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of calculating a straight ahead instruction speed signal limiter value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … 電動車椅子 10L … 左側駆動輪 10R … 右側駆動輪 15 … ジョイスティック(操作スイッチ) 20 … コントローラ(旋回判定手段、第1の制動手
段、第2の制動手段) 19L … 左側電動モータ 19R … 右側電動モータ
1 ... Electric wheelchair 10L ... Left side drive wheel 10R ... Right side drive wheel 15 ... Joystick (operation switch) 20 ... Controller (turn determination means, first braking means, second braking means) 19L ... Left electric motor 19R ... Right side electric motor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 左右駆動輪を個別に駆動する一対の電動
モータを走行状態に基づいてフィードバック制御する電
動車椅子の制御装置において、 制動制御時における上記電動車椅子の旋回状態を判定す
る旋回判定手段と、 上記電動車椅子が旋回状態にあるとき、上記電動車椅子
の角速度に基づくフィードバック制御を行って上記電動
車椅子を制動制御する第1の制動手段と、 上記電動車椅子が旋回状態ではないとき、上記左右駆動
輪速に基づくフィードバック制御を行って上記電動車椅
子を制動制御する第2の制動手段とを備えたことを特徴
とする電動車椅子の制御装置。
1. A control device for an electric wheelchair that feedback-controls a pair of electric motors for individually driving left and right drive wheels based on a running state, and a turning determination means for determining a turning state of the electric wheelchair during braking control. First braking means for performing feedback control based on the angular velocity of the electric wheelchair to control the braking of the electric wheelchair when the electric wheelchair is in a turning state; and the left-right driving when the electric wheelchair is not in a turning state A control device for an electric wheelchair, comprising: second braking means for performing feedback control based on wheel speed to control the braking of the electric wheelchair.
【請求項2】 上記旋回判定手段は、上記左右駆動輪が
互いに逆方向に回転されているとき、上記電動車椅子が
旋回状態であると判定することを特徴とする請求項1記
載の電動車椅子の制御装置。
2. The electric wheelchair according to claim 1, wherein the turning determination means determines that the electric wheelchair is in a turning state when the left and right drive wheels are rotated in mutually opposite directions. Control device.
JP2001262342A 2001-08-30 2001-08-30 Control device for electric wheelchair Pending JP2003070849A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001262342A JP2003070849A (en) 2001-08-30 2001-08-30 Control device for electric wheelchair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001262342A JP2003070849A (en) 2001-08-30 2001-08-30 Control device for electric wheelchair

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003070849A true JP2003070849A (en) 2003-03-11

Family

ID=19089254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001262342A Pending JP2003070849A (en) 2001-08-30 2001-08-30 Control device for electric wheelchair

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003070849A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2444963A (en) * 2006-11-30 2008-06-25 P G Drives Technology Ltd A Control System for a Motorized Vehicle
JP2014192926A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Meidensha Corp Motor controlling device for each wheel in cart in which each wheel is driven independently
US9663687B2 (en) 2008-07-01 2017-05-30 Lg Chem, Ltd. Adhesive composition, protective film for a polarizing plate, polarizing plate, and liquid crystal display
KR101750944B1 (en) 2014-12-31 2017-06-28 한국산업기술대학교산학협력단 Slip control method for electric wheelchairs
KR20240146895A (en) * 2023-03-30 2024-10-08 한성대학교 산학협력단 Wheelchair control method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2444963A (en) * 2006-11-30 2008-06-25 P G Drives Technology Ltd A Control System for a Motorized Vehicle
GB2444963B (en) * 2006-11-30 2010-03-10 P G Drives Technology Ltd A control system for controlling a motor arrangement for differentially driving left and right wheels of a motorized vehicle
US9663687B2 (en) 2008-07-01 2017-05-30 Lg Chem, Ltd. Adhesive composition, protective film for a polarizing plate, polarizing plate, and liquid crystal display
US10640688B2 (en) 2008-07-01 2020-05-05 Lg Chem, Ltd. Adhesive composition, protective film for a polarizing plate, polarizing plate, and liquid crystal display
JP2014192926A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Meidensha Corp Motor controlling device for each wheel in cart in which each wheel is driven independently
KR101750944B1 (en) 2014-12-31 2017-06-28 한국산업기술대학교산학협력단 Slip control method for electric wheelchairs
KR20240146895A (en) * 2023-03-30 2024-10-08 한성대학교 산학협력단 Wheelchair control method
KR102781915B1 (en) 2023-03-30 2025-03-17 한성대학교 산학협력단 Wheelchair control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8050820B2 (en) Vehicle
US7174976B2 (en) Dynamically stable transporter controlled by lean
JP4294389B2 (en) Vehicle steering system
US20070208483A1 (en) Safety control system for electric vehicle
WO2010013381A1 (en) Coaxial two-wheel vehicle and method for controlling same
EP3590581B1 (en) Walking assist device
CA2633315A1 (en) Vehicle control device
JP2005112300A (en) vehicle
JP2004120875A (en) Power vehicle
JP2008263676A (en) Self-propelled vehicle and its control device and control method
JP2003070849A (en) Control device for electric wheelchair
JP4141314B2 (en) Travel restriction device for omnidirectional steering forklift
JP2003070848A (en) Control device for electric wheelchair
JP2003070847A (en) Control device for electric wheelchair
US12076283B2 (en) Small electric vehicle
WO2017082240A1 (en) Two-wheeled vehicle
KR101739275B1 (en) Motor driven moving device
EP3685814B1 (en) Walking assist device
JPH09130921A (en) Speed controller for motor vehicle
JP2003052760A (en) Wheelchair auxiliary power control device
JP2010030440A (en) Coaxial two-wheeled vehicle and its control method
JP7557700B2 (en) Small electric vehicle
JP7602723B2 (en) Small electric vehicle
JP3577403B2 (en) Control device for electric vehicle
US8874319B2 (en) Inverted pendulum type vehicle