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JP7344507B2 - Wheelchair drive assist mechanism - Google Patents

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JP7344507B2
JP7344507B2 JP2019167776A JP2019167776A JP7344507B2 JP 7344507 B2 JP7344507 B2 JP 7344507B2 JP 2019167776 A JP2019167776 A JP 2019167776A JP 2019167776 A JP2019167776 A JP 2019167776A JP 7344507 B2 JP7344507 B2 JP 7344507B2
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wheelchair
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motor
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博 大野
則博 湯木
隆司 梶原
清史 民秋
智一 村上
啓太 饗場
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Molten Corp
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Shinano Kenshi Co Ltd
Molten Corp
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Description

本発明は、車いすの駆動補助機構に関する。 The present invention relates to a drive assist mechanism for a wheelchair.

従来、手動車いすと電動車いすとの中間的な存在として、各種の駆動補助装置を備えた車いすが提案されている。例えば、特許文献1は、下り坂により生じる力による希望しない駆動方向と逆方向への回転に関する問題を解決する駆動補助装置を備えた車椅子を提供することを目的として、駆動モータ、検出手段、及び制御ユニットを有する車椅子用の駆動補助装置において、検出手段は、駆動輪に手動で付与される力を検出するように構成され、制御ユニットは、駆動モータが駆動輪に手動で付与される駆動力に応じた駆動補助段階に従って駆動輪を駆動するように制御し、また、制御ユニットは、駆動輪の意図しない回転を避けるように駆動モータを制御するアンチロールバック操作モードを含む、ことを開示している。 Conventionally, wheelchairs equipped with various drive assist devices have been proposed as an intermediate between manual wheelchairs and electric wheelchairs. For example, Patent Document 1 discloses, for the purpose of providing a wheelchair equipped with a drive assist device that solves the problem of rotation in an undesired drive direction and the opposite direction due to a force caused by a downhill slope, a drive motor, a detection means, and a wheelchair. In the drive assist device for a wheelchair having a control unit, the detection means is configured to detect a force manually applied to the drive wheel, and the control unit is configured to detect the drive force manually applied to the drive wheel by the drive motor. and the control unit includes an anti-rollback operation mode to control the drive motor to avoid unintended rotation of the drive wheel. ing.

特開2010-57901号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-57901

しかしながら、従来の駆動補助装置を備えた車いすでは、使用者が置かれている状況に応じて、安全を確保できる範囲で、求められる速度に対して適切なモータトルクを供給するためのきめ細かな補助を提供することは困難という課題があった。 However, in wheelchairs equipped with conventional drive assist devices, detailed assistance is provided to supply the appropriate motor torque for the required speed within a range that can ensure safety, depending on the user's situation. The problem was that it was difficult to provide such services.

本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、車いすの使用をスムーズにアシストするため、使用者が必要とするだけのアシスト力を得る駆動補助機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a drive assist mechanism that obtains as much assist force as the user needs in order to smoothly assist the user in using a wheelchair. .

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の第1の観点は、車いすの駆動補助機構であって、前記車いすのホイールを駆動するモータと、前記モータに近接して設けられ、前記モータの回転数を取得する回転数センサと、前記モータを制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記回転数センサから前記モータの回転数を取得し、前記取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御する、ことを特徴とする。
MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the said objective, this invention is understood by the following structure.
(1) A first aspect of the present invention is a drive assist mechanism for a wheelchair, which includes a motor that drives wheels of the wheelchair, and a rotation speed that is provided close to the motor and that obtains the rotation speed of the motor. a sensor and a control unit that controls the motor, the control unit acquiring the rotation speed of the motor from the rotation speed sensor and adjusting the motor torque according to the speed obtained from the acquired rotation speed. It is characterized by controlling.

(2)上記(1)の構成において、前記制御ユニットは、前記制御ユニットにおいて選択された前記車いすの最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部において選択された前記車いすの最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、各動作モードにおいて設定された前記最高速度及び前記最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御する。 (2) In the configuration of (1) above, the control unit controls the maximum speed of the wheelchair selected in the control unit and the maximum motor torque of the wheelchair selected in a predefined or separately provided operation section. A plurality of operation modes are set in combination with the above, and the motor torque is controlled according to the speed within the range of the maximum speed and the maximum motor torque set in each operation mode.

(3)上記(2)の構成において、前記制御ユニットは、前記車いすが速度を増すに連れ、前記最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する。 (3) In the configuration of (2) above, the control unit controls the motor torque to gradually increase as the speed of the wheelchair increases until the maximum motor torque is reached.

(4)上記(2)又は(3)の構成において、前記制御ユニットは、モータトルクが前記最高モータトルクに達すると、前記車いすが前記最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する。 (4) In the configuration of (2) or (3) above, when the motor torque reaches the maximum motor torque, the control unit maintains or gradually maintains the motor torque until the wheelchair reaches the maximum speed. controlled so that it decreases to

(5)上記(1)から(4)のいずれか1つの構成において、前記車いすのホイールに設けられたワンウェイクラッチを更に備え、前記ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、前記モータのモータトルクを前記ホイールに伝達し、非接続状態のとき、前記車いすを手動車いすとして使用可能とする。 (5) The configuration according to any one of (1) to (4) above, further comprising a one-way clutch provided on a wheel of the wheelchair, and when the one-way clutch is in a connected state, the one-way clutch transfers the motor torque of the motor to the The information is transmitted to the wheels, and when the wheelchair is in the disconnected state, the wheelchair can be used as a manual wheelchair.

(6)上記(1)から(5)のいずれか1つの構成において、着座センサを更に備え、前記制御ユニットは、電源スイッチONの状態で、前記着座センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。 (6) In the configuration according to any one of (1) to (5) above, the control unit further includes a seating sensor, and when the power switch is on, the control unit takes into account the information acquired by the seating sensor and Activate the component.

(7)上記(1)から(6)のいずれか1つの構成において、駐車センサを更に備え、前記制御ユニットは、電源スイッチONの状態で、前記駐車センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。 (7) In the configuration according to any one of (1) to (6) above, the control unit further includes a parking sensor, and when the power switch is on, the control unit takes into account the information acquired by the parking sensor and Activate the component.

本発明によれば、車いすの使用をスムーズにアシストするため、使用者が必要とするだけのアシスト力を得る駆動補助機構を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drive assist mechanism that obtains the amount of assist force required by the user in order to smoothly assist the user in using the wheelchair.

本発明の実施形態に係る駆動補助機構を適用した車いすの例について、前面から見た斜視図である。1 is a front perspective view of an example of a wheelchair to which a drive assist mechanism according to an embodiment of the present invention is applied; FIG. 同じく、車いすを背面から見た斜視図である。Similarly, it is a perspective view of the wheelchair seen from the back. 駆動補助機構の要部を背面から拡大して説明する図である。FIG. 3 is an enlarged diagram illustrating the main parts of the drive assist mechanism from the back. 駆動補助機構の構成の概略を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a drive assist mechanism. 駆動補助機構のうち、操作部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an operating section of the drive assist mechanism. 駆動補助機構のうち、制御ユニットボックスの構成図である。It is a block diagram of a control unit box among drive assistance mechanisms. 駆動補助機構のうち、バッテリーボックスの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a battery box of the drive assist mechanism. 駆動補助機構の動作モードの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the operation mode of a drive assistance mechanism. 駆動補助機構の各動作モードにおける速度とモータトルクの関係を示すグラフであって、(a-1)は「低速モード/モータトルク:ゼロ」、(a-2)は「低速モード/モータトルク:弱」、(a-3)は「低速モード/モータトルク:中」、(a-4)は「低速モード/モータトルク:強」、(b-1)は「中速モード/モータトルク:ゼロ」、(b-2)は「中速モード/モータトルク:弱」、(b-3)は「中速モード/モータトルク:中」、(b-4)は「中速モード/モータトルク:強」の各動作モードを示す。It is a graph showing the relationship between speed and motor torque in each operation mode of the drive assist mechanism, where (a-1) is "low speed mode/motor torque: zero" and (a-2) is "low speed mode/motor torque: (a-3) is "low speed mode/motor torque: medium", (a-4) is "low speed mode/motor torque: strong", (b-1) is "medium speed mode/motor torque: zero" ”, (b-2) is “medium speed mode/motor torque: weak”, (b-3) is “medium speed mode/motor torque: medium”, (b-4) is “medium speed mode/motor torque: "Strong" operation mode.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、車いす10を前面から見た斜視図、図2は、車いす10を背面から見た斜視図、図3は、駆動補助機構の要部を背面から拡大して説明する図である。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as "embodiments") will be described in detail based on the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the wheelchair 10 seen from the front, FIG. 2 is a perspective view of the wheelchair 10 seen from the back, and FIG. 3 is an enlarged view of the main parts of the drive assist mechanism from the back. Note that the same elements are given the same reference numerals throughout the description of the embodiments.

(実施形態)
詳しくは後述するが、図1から図3に示すように、本実施形態に係る車いす10の駆動補助機構は、車いす10のホイール17L,17Rを駆動するモータ32L,32Rと、モータ32L,32Rに近接して設けられ、モータ32L,32Rの回転数を取得する回転数センサと、モータ32L,32Rを制御する制御ユニット31Lと、を備えている。駆動補助機構は、車いす10の使用をスムーズにアシストするため、モータ32L,32Rの回転数を取得し、取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御するように構成される。これにより、使用者は、自身の置かれている状況に応じて、必要とするだけのアシスト力を得ることが可能となる。なお、モータトルクは、より詳細には、モータ32L,32Rに組み付けられているギヤヘッド軸のトルクとして具現化されている。
(Embodiment)
Although details will be described later, as shown in FIGS. 1 to 3, the drive assist mechanism of the wheelchair 10 according to the present embodiment includes motors 32L, 32R that drive wheels 17L, 17R of the wheelchair 10, and motors 32L, 32R. It includes a rotation speed sensor that is provided adjacent to the motors 32L and 32R to obtain the rotation speed of the motors 32L and 32R, and a control unit 31L that controls the motors 32L and 32R. In order to smoothly assist the use of the wheelchair 10, the drive assist mechanism is configured to obtain the rotational speed of the motors 32L, 32R and control the motor torque according to the speed obtained from the obtained rotational speed. This allows the user to obtain as much assist force as he or she needs depending on the situation in which the user is placed. Note that the motor torque is more specifically embodied as the torque of the gear head shaft assembled to the motors 32L and 32R.

より具体的には、制御ユニット31Lは、制御ユニット31Lにおいて選択された車いす10の最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部20(リモコン20である場合を含む)において選択された車いす10の最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、各動作モードにおいて設定された最高速度及び最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御する。例えば、制御ユニット31Lは、車いす10が停止状態から速度を増すに連れ、設定された最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する。一方、制御ユニット31Lは、モータトルクが最高モータトルクに達すると、車いす10が最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する。 More specifically, the control unit 31L determines the maximum speed of the wheelchair 10 selected by the control unit 31L and the wheelchair selected by a predefined or separately provided operation unit 20 (including the case where it is a remote control 20). A plurality of operation modes are set in combination with the 10 maximum motor torques, and the motor torque is controlled according to the speed within the range of the maximum speed and maximum motor torque set in each operation mode. For example, the control unit 31L controls the motor torque to gradually increase as the speed of the wheelchair 10 increases from a stopped state until the set maximum motor torque is reached. On the other hand, when the motor torque reaches the maximum motor torque, the control unit 31L controls the motor torque to be maintained or gradually decreased until the wheelchair 10 reaches the maximum speed.

さらに、本実施形態に係る駆動補助機構は、車いす10のホイール17L,17Rに設けられたワンウェイクラッチを更に備えてもよく、ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、モータ32L,32Rのモータトルクをホイール17L,17Rに伝達し、非接続状態のときには、車いす10を手動車いすとして使用可能とする。また、駆動補助機構は、安全対策として、駐車センサ40や着座センサ50を各別に又は併せて更に備えてもよく、その場合、制御ユニット31Lは、電源スイッチONの状態で、駐車センサ40及び着座センサ50によって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる。以下、駆動補助機構を搭載した車いす、及び駆動補助機構の詳細について説明する。 Furthermore, the drive assist mechanism according to the present embodiment may further include a one-way clutch provided on the wheels 17L, 17R of the wheelchair 10, and when the one-way clutch is in a connected state, the motor torque of the motors 32L, 32R is transferred to the wheels 17L, 17R. 17L and 17R, and when in the disconnected state, the wheelchair 10 can be used as a manual wheelchair. Further, the drive assist mechanism may further include a parking sensor 40 and a seating sensor 50 separately or in combination as a safety measure. Each component is activated in consideration of the information acquired by the sensor 50. The details of the wheelchair equipped with the drive assist mechanism and the drive assist mechanism will be described below.

(車いす)
まず、本実施形態に係る駆動補助機構を搭載した車いす10の構成について、図1から図3を用いて説明する。なお、車いす10自体の構造上の構成は、図示されたものには限定されない。本実施形態に係る駆動補助機構は、種々の態様の車いす10に適用可能である。
(wheelchair)
First, the configuration of a wheelchair 10 equipped with a drive assist mechanism according to this embodiment will be explained using FIGS. 1 to 3. Note that the structural configuration of the wheelchair 10 itself is not limited to what is illustrated. The drive assist mechanism according to this embodiment is applicable to various types of wheelchairs 10.

図1及び図2に示すように、車いす10は、フレーム11が前下方から後上方に延在しており、その途中には使用者が着座する着座部14、背もたれ15及び腕を休める肘掛け12が設けられている。フレーム11の前下方端には使用者の足を置くステップ19が配置され、フレーム11の後上方端は、介助者用のグリップ13となっている。なお、ここでは図示していないが、グリップ13に介助者用の手動ブレーキを設けてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the wheelchair 10 has a frame 11 extending from the front lower part to the rear upper part, and in the middle of the frame 11 there is a seat part 14 on which the user sits, a backrest 15, and an armrest 12 on which the user can rest his/her arms. is provided. A step 19 on which the user's feet are placed is arranged at the lower front end of the frame 11, and a grip 13 for a caregiver is provided at the upper rear end of the frame 11. Although not shown here, the grip 13 may be provided with a manual brake for use by an assistant.

着座部14の左側には、駆動補助機構を操作する操作部20が設けられてもよい(図1及び図2では図示されていないが、操作部20の構成は、図4及び図5に記載されたリモコン20として後ほど説明する)。着座部14の内部には、使用者の着座/未着座を感知する着座センサ50が配置される。着座センサ50としては、例えばリミットスイッチを用いることができ、使用者の着座/未着座によって、ON/OFFとなる。後述するように、着座センサ50は、駆動補助機構を駆動させるための契機の一つとすることができる。なお、着座部14は、操作部20(リモコン20)の操作によってクッションが制御されるパワークッションとしてもよい。 An operating section 20 for operating the drive assist mechanism may be provided on the left side of the seating section 14 (although not shown in FIGS. 1 and 2, the configuration of the operating section 20 is shown in FIGS. 4 and 5). (will be explained later as a remote control 20). A seating sensor 50 is arranged inside the seating section 14 to detect whether the user is seated or not. For example, a limit switch can be used as the seating sensor 50, and is turned on/off depending on whether the user is seated or not. As will be described later, the seating sensor 50 can be used as one of the triggers for driving the drive assist mechanism. Note that the seating section 14 may be a power cushion whose cushion is controlled by operation of the operating section 20 (remote control 20).

車いす10は、前輪として、方向転換自在である左右一対のキャスタ16L,16Rで支持され、後輪として、駆動補助機構によって駆動が補助される左右一対のホイール17L、17Rで支持されている。ホイール17L,17Rの外側には、車いす10を使用者が手動車いすとして自ら手動で移動できるように、ハンドリム18L,18Rが配置されている。また、ホイール17L,17Rの前方には、駐車センサ40が配置されたブレーキが設けられている。駐車センサ40としては、例えばリミットスイッチを用いることができ、駐車/解除によって、ON/OFFとなる。後述するように、駐車センサ40は、駆動補助機構を駆動させるための契機の一つとすることができる。 The wheelchair 10 is supported as front wheels by a pair of left and right casters 16L, 16R that can freely change direction, and as rear wheels by a pair of left and right wheels 17L, 17R whose drive is assisted by a drive assist mechanism. Hand rims 18L and 18R are arranged on the outside of the wheels 17L and 17R so that the user can manually move the wheelchair 10 by himself or herself as a manual wheelchair. Moreover, a brake in which a parking sensor 40 is arranged is provided in front of the wheels 17L and 17R. For example, a limit switch can be used as the parking sensor 40, and is turned on/off by parking/cancelling. As will be described later, the parking sensor 40 can be used as one of the triggers for driving the drive assist mechanism.

ホイール17L,17Rの内側には、図3に拡大して示すように、駆動補助機構を構成する左右一対の補助駆動部30L,30Rが左右一対の支承部60L,60R及び車軸61L,61R(図中、61Lはモータ32Lの背後)に支持されて設けられている。なお、支承部60L,60Rの間には、サスペンション機能を補強するため、一対の交差したクロスバー70が配置されている。 Inside the wheels 17L, 17R, as shown in an enlarged view in FIG. Inside, 61L is supported by the motor 32L (behind the motor 32L). Note that a pair of crossed crossbars 70 are arranged between the support parts 60L and 60R in order to reinforce the suspension function.

補助駆動部30L,30Rは、それぞれの内部にモータ32L,32Rが配置されており、ホイール17L,17Rは、車軸61L,61Rに設けられたワンウェイクラッチ(不図示)を介してモータ32L,32Rと接続される。ワンウェイクラッチは、正回転のときに接続状態となり、逆回転のときに非接続状態となるものである。これにより、ワンウェイクラッチが接続状態のときには、ホイール17L,17Rは、モータ31L,31Rのモータトルクが伝達され,非接続状態のときには、モータ31L,31Rからのモータトルクの伝達が遮断され、車いす10は手動車いすとして使用可能な状態になる。 The auxiliary drive units 30L, 30R have motors 32L, 32R disposed inside each, and the wheels 17L, 17R are connected to the motors 32L, 32R via one-way clutches (not shown) provided on the axles 61L, 61R. Connected. A one-way clutch is connected during forward rotation and disconnected during reverse rotation. As a result, when the one-way clutch is in the connected state, the motor torque of the motors 31L, 31R is transmitted to the wheels 17L, 17R, and when the one-way clutch is in the disconnected state, the transmission of the motor torque from the motors 31L, 31R is cut off, and the wheelchair 10 becomes usable as a manual wheelchair.

ワンウェイクラッチを設けることによる効果について説明すると、車いす10を前進させる場合には、「ホイール回転数≧モータ回転数」と、後進させる場合には、「ホイール回転数=モータ回転数」となる。モータ回転数がゼロの状態でホイール回転数を上げることができるので、車いす10を手動車いすのように軽く移動させることができる。ここで、ホイール回転数を上げても、モータ回転数が上がらないとアシストされないことから、モータ回転数がゼロの状態で、わずかに、例えば、0.8Nのモータトルクを掛けることで、モータ回転数が上がるようにしてもよい。このようにすることで、ホイール17L,17Rの回転数センサを不要にすることができる。 To explain the effect of providing a one-way clutch, when moving the wheelchair 10 forward, "wheel rotation speed ≧ motor rotation speed", and when moving the wheelchair 10 backward, "wheel rotation speed = motor rotation speed". Since the wheel rotation speed can be increased when the motor rotation speed is zero, the wheelchair 10 can be moved easily like a manual wheelchair. Here, even if the wheel rotation speed is increased, assistance will not be provided unless the motor rotation speed increases. Therefore, by applying a slight motor torque of, for example, 0.8 N, when the motor rotation speed is zero, the motor rotation speed can be increased. The number may be increased. By doing so, rotation speed sensors for the wheels 17L and 17R can be made unnecessary.

補助駆動部30Lには、その内部に、モータ31Lに加えて、駆動補助機構の制御を司る制御ユニット31Lが配置される一方(補助駆動部30Lは、以下で「制御ユニットボックス」ともいう)、補助駆動部30Rには、その内部に、モータ32Rに加えて、駆動補助機構に電源を供給するバッテリー31Rが配置されている(補助駆動部30Rは、以下で「バッテリーボックス」ともいう)。補助駆動部30Lと補助駆動部30Rの間、また、補助駆動部30Lと操作部20の間には、各種の信号ケーブルを収納した接続管81及び接続管82が配管されている。 In addition to the motor 31L, the auxiliary drive unit 30L is provided with a control unit 31L that controls the drive auxiliary mechanism (the auxiliary drive unit 30L is hereinafter also referred to as a "control unit box"). In addition to the motor 32R, the auxiliary drive unit 30R is provided with a battery 31R that supplies power to the drive auxiliary mechanism (the auxiliary drive unit 30R is also referred to as a "battery box" hereinafter). Between the auxiliary drive section 30L and the auxiliary drive section 30R, and between the auxiliary drive section 30L and the operation section 20, a connecting tube 81 and a connecting tube 82 containing various signal cables are installed.

(駆動補助機構)
上記した構成をもとに、駆動補助機構の詳細について、図4から図9を用いて説明する。図4は、駆動補助機構のブロック図、図5は、操作部20(リモコン20)の構成図を、図6は、補助駆動部30L(「制御ユニットボックス」)の構成図を、図7は、補助駆動部30R(「バッテリーボックス」)の構成図を、それぞれ示す。また、図8は、駆動補助機構の動作モードの例を、図9は、各動作モードにおける速度とモータトルクの関係を、それぞれ示す。
(Drive assist mechanism)
Based on the above configuration, details of the drive assist mechanism will be explained using FIGS. 4 to 9. FIG. 4 is a block diagram of the drive auxiliary mechanism, FIG. 5 is a block diagram of the operation section 20 (remote control 20), FIG. 6 is a block diagram of the auxiliary drive section 30L ("control unit box"), and FIG. , a configuration diagram of the auxiliary drive unit 30R (“battery box”) is shown, respectively. Moreover, FIG. 8 shows an example of the operation mode of the drive assist mechanism, and FIG. 9 shows the relationship between speed and motor torque in each operation mode.

駆動補助機構は、図4に示すように、操作部20(リモコン20)と、補助駆動部30L(「制御ユニットボックス」)と、補助駆動部30R(「バッテリーボックス」)とを備えている。さらに、駐車センサ40と、着座センサ50とを備えてもよい。また、操作部20(リモコン20)は、DC5Vの出力ができるようにしてもよく、この出力は、例えば、前述したように、着座部14をパワークッションとする場合の電源として利用できる。 As shown in FIG. 4, the drive auxiliary mechanism includes an operation section 20 (remote control 20), an auxiliary drive section 30L ("control unit box"), and an auxiliary drive section 30R ("battery box"). Furthermore, a parking sensor 40 and a seating sensor 50 may be provided. Further, the operation section 20 (remote controller 20) may be configured to be able to output DC5V, and this output can be used as a power source when the seating section 14 is used as a power cushion, for example, as described above.

以下、駆動補助機構の制御の構成及び手順について、図5から図9を参照して詳しく説明する。 The configuration and procedure for controlling the drive assist mechanism will be described in detail below with reference to FIGS. 5 to 9.

(入力仕様)
駆動補助機構は、各種の入力手段を備えており、まず、操作部20(リモコン20)には、図5に示すように、モータトルク選択スイッチが設けられている。モータトルク選択スイッチは、ここでは、モータトルクについて、“ゼロ”、“弱”、“中”、“強”の4段階に切り替えることができるようにしている。モータトルク選択スイッチとしては、例えばタクトスイッチ3で構成される。
(input specifications)
The drive assist mechanism is equipped with various input means, and first, the operating section 20 (remote controller 20) is provided with a motor torque selection switch, as shown in FIG. Here, the motor torque selection switch is configured to be able to switch the motor torque to four levels: "zero", "weak", "medium", and "strong". The motor torque selection switch is constituted by a tact switch 3, for example.

次に、制御ユニットボックス30Lの制御基板には、図6に示すように、バッテリーボックス30Rに収納されているバッテリー(図中、マルB)からDC18V電源が入力されるバッテリー接続端子(電源回路へ接続)、オペレーションプレートに設けられ駆動補助機構の起動/停止を操作する起動/停止スイッチ(タクトスイッチ1)、同じくオペレーションプレートに設けられ車いす10の速度を選択する速度選択スイッチ(タクトスイッチ2)が設けられている。また、制御ユニットボックス30L内のドライバL(2点:モータL<図1~2のモータ17L。以下同様>の回転数を取得するホール信号入力と、エラー信号入力)及びバッテリーボックス30R内のドライバR(2点:モータR<図1~2のモータ17R。以下同様>の回転数を取得するホール信号入力と、エラー信号入力)からの信号入力を受け付ける端子が設けられている。 Next, on the control board of the control unit box 30L, as shown in FIG. connection), a start/stop switch (tact switch 1) provided on the operation plate to operate the start/stop of the drive assist mechanism, and a speed selection switch (tact switch 2) also provided on the operation plate to select the speed of the wheelchair 10. It is provided. In addition, the driver L in the control unit box 30L (2 points: Hall signal input to obtain the rotation speed of the motor L (motor 17L in FIGS. 1 and 2; the same applies hereinafter) and the error signal input) and the driver in the battery box 30R. A terminal is provided for receiving signal input from R (two points: Hall signal input for obtaining the rotation speed of motor R (motor 17R in FIGS. 1 and 2; the same applies hereinafter) and error signal input).

ここで、ホール信号とは、モータL,R(図3のモータ32L,32R)に設けられている回転数センサとしてのホールセンサからの信号を意味している。ホール信号によって、モータL,R(図1~2のモータ17L,17R)の回転数を取得し、この回転数から車いす10の速度を得る。本実施形態では、モータの回転数をホイールの略回転数としており、[モータの回転数≦ホイールの回転数]の関係にある。また、ドライバL,RとモータL,Rは、それぞれ、回生抵抗接続されるようにしてもよい。 Here, the Hall signal means a signal from a Hall sensor as a rotation speed sensor provided in the motors L and R (motors 32L and 32R in FIG. 3). The number of rotations of the motors L and R (motors 17L and 17R in FIGS. 1 and 2) is obtained from the Hall signal, and the speed of the wheelchair 10 is obtained from this number of rotations. In this embodiment, the rotation speed of the motor is approximately the rotation speed of the wheel, and there is a relationship of [motor rotation speed≦wheel rotation speed]. Further, the drivers L, R and the motors L, R may each be connected to a regenerative resistor.

さらに、制御ユニットボックス30Lの制御基板には、車いす10の本体に設けられている、駐車センサ40(リミットスイッチ1)及び着座センサ(リミットスイッチ2)からの入力を受け付ける端子が設けられてもよい。 Furthermore, the control board of the control unit box 30L may be provided with a terminal that receives input from the parking sensor 40 (limit switch 1) and seating sensor (limit switch 2) provided in the main body of the wheelchair 10. .

(出力仕様)
駆動補助機構は、各種の出力手段を備えており、まず、操作部20(リモコン20)には、図5に示すように、モータトルク“ゼロ”時に点灯するLED4、モータトルク“弱”時に点灯するLED5、モータトルク“中”時に点灯するLED6、モータトルク“強”時に点灯するLED7、及び、電圧低下(充電低下)時に点灯するLED8が設けられている。また、操作部20(リモコン20)には、例えば着座部14にパワークッションを設けた場合に電源を供給するため、DC5V 1A電源出力用のUSB typeA メス(又は、typeC メス)を設けてもよい。ただし、この電源出力は、操作部20(リモコン20)に代えて、制御ユニットボックス30Lに設けても差し支えない。
(output specifications)
The drive auxiliary mechanism is equipped with various output means. First, as shown in FIG. An LED 5 that lights up when the motor torque is "medium", an LED 7 that lights up when the motor torque is "strong", and an LED 8 that lights up when the voltage drops (charging drops) are provided. Further, the operation unit 20 (remote controller 20) may be provided with a USB type A female (or type C female) for outputting DC5V 1A power in order to supply power when a power cushion is provided on the seating portion 14, for example. . However, this power output may be provided in the control unit box 30L instead of the operation section 20 (remote controller 20).

制御ユニットボックス30Lの制御基板は、図6に示すように、制御ユニットボックス30L内のホイールLを駆動するモータLを制御するドライバL(3点:3つの動作モード設定。動作モードについては後述する)に必要な出力を行うとともに、起動/停止スイッチによる起動時にLED1を、速度選択スイッチによる「低速モード」時にLED2を、同じく「中速モード」時にLED3を、それぞれ点灯させる。そのほか、非常時のためのブザーやアラームを鳴動させる。 As shown in FIG. 6, the control board of the control unit box 30L has a driver L (3 points: 3 operation mode settings. The operation modes will be described later ), LED 1 is turned on when activated by the start/stop switch, LED 2 is turned on when the speed selection switch is activated in "low speed mode", and LED 3 is turned on when the speed selection switch is activated in "medium speed mode". In addition, it also sounds a buzzer and alarm in case of an emergency.

また、制御ユニットボックス30Lの制御基板は、図7に示すように、バッテリーボックス30R内のホイールRを駆動するモータRを制御するドライバR(3点:3つの動作モード設定。動作モードについては後述する)に必要な出力を行う。 In addition, as shown in FIG. 7, the control board of the control unit box 30L has a driver R (3 points: 3 operation mode settings. The operation modes will be described later) that controls the motor R that drives the wheel R in the battery box 30R. perform the necessary output.

(ドライバ仕様)
ドライバL,Rは、図6及び図7に示すように(図中、DRV-L,DRV-R)、それぞれ、制御ユニットボックス30Lの制御基板からDC18V電源を受ける。ドライバL,Rは、前述したように、制御ユニットボックス30Lの制御基板に対し、ホール信号としてモータL,Rのホールセンサのパルス(回転)を、エラー信号として各種のエラーを出力する。
(Driver specifications)
As shown in FIGS. 6 and 7 (DRV-L and DRV-R in the figures), the drivers L and R each receive 18V DC power from the control board of the control unit box 30L. As described above, the drivers L and R output pulses (rotation) of the Hall sensors of the motors L and R as Hall signals and various errors as error signals to the control board of the control unit box 30L.

ここで、ドライバL,Rに入力される動作モードの例について、図8を参照して説明する。図8は、動作モードとして、デジタル3点の“I1”、“I2”、“I3”にモード設定されている例を示している。 Here, an example of the operation mode input to the drivers L and R will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 shows an example in which three digital points "I1", "I2", and "I3" are set as the operation modes.

動作モードのモード設定は、「速度モード:モータトルクモード」の組み合わせを基礎として設定される。「速度モード:モータトルクモード」の組み合わせは、前述した「低速モード/中速モード」と「モータトルク“ゼロ/弱/中/強”」を組み合わせることにより、「低速モード/モータトルク:ゼロ」、「低速モード/モータトルク:弱」、「低速モード/モータトルク:中」、「低速モード/モータトルク:強」、「中速モード/モータトルク:ゼロ」、「中速モード/モータトルク:弱」、「中速モード/モータトルク:中」、「中速モード/モータトルク:強」の8つの組み合わせがベースとなる。 The mode setting of the operation mode is set based on the combination of "speed mode: motor torque mode". The combination of "speed mode: motor torque mode" is created by combining the aforementioned "low speed mode/medium speed mode" and "motor torque 'zero/weak/medium/strong'". , "Low speed mode/Motor torque: Weak", "Low speed mode/Motor torque: Medium", "Low speed mode/Motor torque: Strong", "Medium speed mode/Motor torque: zero", "Medium speed mode/Motor torque: There are eight basic combinations: "weak", "medium speed mode/motor torque: medium", and "medium speed mode/motor torque: strong".

この8つの組み合わせをベースに、動作モード“I1”は、速度が中速モードに設定される場合であり、「中速:ゼロ」、「中速:弱」、「中速:中」、「中速:強」を「ON」とするモード、動作モード“I2”は、速度が低速モードと中速モードに設定される場合であり、「低速:弱」、「低速:強」、「中速:弱」、「中速:強」を「ON」とするモード、動作モード“I3”は、速度が低速モードと中速モードに設定される場合であり、「低速:中」、「低速:強」、「中速:中」、「中速:強」を「ON」とするモードである。 Based on these eight combinations, the operation mode "I1" is a case where the speed is set to medium speed mode, "Medium speed: zero", "Medium speed: weak", "Medium speed: medium", " Operation mode "I2", which is a mode in which "medium speed: strong" is "ON", is when the speed is set to low speed mode and medium speed mode, and "low speed: weak", "low speed: strong", "medium" Operation mode "I3", which is a mode in which "speed: low" and "medium speed: strong" are "ON", is when the speed is set to low speed mode and medium speed mode, and "low speed: medium", "low speed" This is a mode in which "Medium Speed: Strong", "Medium Speed: Medium", and "Medium Speed: Strong" are set to "ON".

(制御手順<入力>)
入力に関する制御手順は、次のとおりである。制御ユニットボックス30Lのバッテリー接続端子に対するバッテリーボックス30Rのバッテリーの脱着は次のようにされる。未装着から装着(電源DC18V接続)となったとき、起動/停止スイッチ(タクトスイッチ1)が「ON」の状態となる。装着から未装着(又は、電源低下)となったときには、その時の速度モードを保存して停止する。
(Control procedure <input>)
The control procedure regarding input is as follows. The battery of the battery box 30R is attached to and detached from the battery connection terminal of the control unit box 30L as follows. When the device changes from not being installed to being installed (power supply DC 18V connected), the start/stop switch (tact switch 1) becomes “ON”. When the device changes from installed to uninstalled (or the power drops), the speed mode at that time is saved and the device is stopped.

車いす10の本体に設けられているリミットスイッチ1は、駐車センサ40として機能しており、駐車ブレーキを実施すると「OFF」に、駐車ブレーキを解除すると「ON」となる。そして、駐車ブレーキが実施され「OFF」となった場合には、“駐車コントロール”へ移行し、駐車ブレーキが解除され「ON」となった場合には、“通常コントロール”へ移行する。なお、断線や接触不良などの場合には、「OFF」となるように制御する。 The limit switch 1 provided on the main body of the wheelchair 10 functions as a parking sensor 40, and is turned "OFF" when the parking brake is applied, and "ON" when the parking brake is released. When the parking brake is applied and becomes "OFF", the process shifts to "parking control", and when the parking brake is released and becomes "ON", the process shifts to "normal control". In addition, in the case of a disconnection or a poor contact, control is performed to turn it "OFF".

また、車いす10の本体に設けられているリミットスイッチ2は、着座センサ50として機能しており、使用者が着座すると「ON」に、使用者が未着座のときは「OFF」となる。そして、未着座の「OFF」の場合には、“未着座コントロール”へ移行し、着座の「ON」の場合には、“通常コントロール”へ移行する。なお、断線や接触不良などの場合には、「OFF」となるように制御する。 Further, the limit switch 2 provided on the main body of the wheelchair 10 functions as a seating sensor 50, and is turned "ON" when the user is seated, and turned "OFF" when the user is not seated. If the vehicle is not seated (OFF), the state shifts to "non-seating control", and if the vehicle is seated (ON), the mode shifts to "normal control". In addition, in the case of a disconnection or a poor contact, control is performed to turn it "OFF".

制御ユニットボックス30Lに設けられている起動/停止スイッチ(タクトスイッチ1)によって、制御ユニットボックス30Lの起動/停止を行う。電源接続時は、デフォルトは「起動」状態となり、LED1が点灯する。LED1は、タクトスイッチ1を押すごとに、「停止」で消灯、「起動」で点灯に切り替わる。エラーとなった場合は、タクトスイッチ1を通常押しでエラーが解除される。「起動」状態で、DC5V電源の出力が開始され、「停止」状態で、DC5V電源の出力が停止する。 A start/stop switch (tact switch 1) provided in the control unit box 30L starts/stops the control unit box 30L. When the power is connected, the default state is "startup" and LED1 lights up. Each time the tactile switch 1 is pressed, the LED 1 switches from turning off when it is "stopped" to turning on when it is "starting". If an error occurs, the error is canceled by normally pressing the tact switch 1. In the "start" state, the output of the DC5V power source is started, and in the "stop" state, the output of the DC5V power source is stopped.

制御ユニットボックス30Lに設けられている速度選択スイッチ(タクトスイッチ2)によって、速度モードを選択する。タクトスイッチ2を「ON」にすると、前回起動時の速度モードで起動し、該当するLED、すなわち、「低速モード」の場合にはLED2が、「中速モード」の場合にはLED3が、それぞれ点灯する。デフォルトは「低速モード」となっており、タクトスイッチ2を押すごとに、「中速モード」と「低速モード」が切り替わる。 A speed mode is selected by a speed selection switch (tact switch 2) provided in the control unit box 30L. When tact switch 2 is turned on, it will start up in the speed mode it was in last time it was started, and the corresponding LEDs will turn on. Light. The default is "low speed mode", and each time the tact switch 2 is pressed, the "medium speed mode" and "low speed mode" are switched.

操作部20に設けられているモータトルク選択スイッチ(タクトスイッチ3)によって、モータトルクモードを選択する。起動時は“ゼロ”で起動し、LED4が点灯する。タクトスイッチ3を押すごとに、モータトルクモードが“ゼロ”⇒“弱”⇒“中”⇒“強”⇒“ゼロ”⇒…と切り替わり、それに応じて、該当するLEDが、LED4⇒LED5⇒LED6⇒LED7⇒LED4⇒…と順次点灯する。タクトスイッチ3は、3秒間以上の長押しで、「停止」と「起動」を切り替えることができる。 A motor torque mode is selected by a motor torque selection switch (tact switch 3) provided in the operation section 20. At startup, it starts with "zero" and LED4 lights up. Each time you press the tact switch 3, the motor torque mode changes from "zero" to "weak" to "medium" to "strong" to "zero" and the corresponding LED changes from LED4 to LED5 to LED6. ⇒ LED 7 ⇒ LED 4 ⇒... and lights up in sequence. The tact switch 3 can be switched between "stop" and "start" by pressing and holding it for 3 seconds or more.

(制御手順<個別のコントロール>)
駐車センサ40(リミットスイッチ1)の駐車ブレーキが実施され「OFF」のとき、“駐車コントロール”に設定される。この“駐車コントロール”では、DC18V電源は、ドライバL,Rへ供給されない。
(Control procedure <Individual control>)
When the parking brake of the parking sensor 40 (limit switch 1) is applied and is "OFF", it is set to "parking control". In this "parking control", DC 18V power is not supplied to drivers L and R.

着座センサ50(リミットスイッチ2)が未着座で「OFF」のとき、“未着座コントロール”に設定される。この“未着座コントロール”では、DC18V電源は、ドライバL,Rへ供給されない。“未着座コントロール”下で10分間経過すると、「停止」し、“待機コントロール”へ移行する。 When the seating sensor 50 (limit switch 2) is "OFF" when the seat is not seated, "non-seating control" is set. In this "non-seating control", 18V DC power is not supplied to the drivers L and R. After 10 minutes under "unseated control", it "stops" and shifts to "standby control".

「起動」の状態、駐車センサ40の駐車ブレーキが未実施で「ON」の状態、着座センサ50が着座で「ON」の状態が揃ったとき、“通常コントロール”に設定される。この“通常コントロール”では、DC18V電源がドライバL,Rへ供給される。初期状態では、「速度モード」は選択済みのもの、モータトルクモードは「ゼロ」で、動作モードがモード設定される。そして、「モータトルクモード」と「速度モード」の切り替えに応じて、モード設定が更新される。モード設定は、図8で前述したように、デジタル3点として、“I1”、“I2”、“I3”とされる。 When the "start" state, the "ON" state with the parking brake of the parking sensor 40 not applied, and the "ON" state with the seating sensor 50 seated, the "normal control" is set. In this "normal control", DC 18V power is supplied to the drivers L and R. In the initial state, the "speed mode" is already selected, the motor torque mode is "zero", and the operation mode is set. The mode setting is then updated in response to switching between the "motor torque mode" and the "speed mode." As described above with reference to FIG. 8, the mode settings are "I1", "I2", and "I3" as three digital points.

“I1”、“I2”、“I3”の各動作モードにおける駆動補助機構による制御について、図9を参照して、説明する。図9は、横軸に「速度(km/h)」を、縦軸に「モータトルク(Nm)」をとり、車いす10の速度に応じて駆動補助機構が付与するモータトルクのパターンを示している。 Control by the drive assist mechanism in each of the "I1", "I2", and "I3" operation modes will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 shows the pattern of motor torque applied by the drive assist mechanism according to the speed of the wheelchair 10, with "speed (km/h)" plotted on the horizontal axis and "motor torque (Nm)" plotted on the vertical axis. There is.

図9において、(a-1)は「低速モード/モータトルク:ゼロ」、(a-2)は「低速モード/モータトルク:弱」、(a-3)は「低速モード/モータトルク:中」、(a-4)は「低速モード/モータトルク:強」、(b-1)は「中速モード/モータトルク:ゼロ」、(b-2)は「中速モード/モータトルク:弱」、(b-3)は「中速モード/モータトルク:中」、(b-4)は「中速モード/モータトルク:強」の場合における制御を示している。 In Figure 9, (a-1) is "low speed mode/motor torque: zero", (a-2) is "low speed mode/motor torque: weak", and (a-3) is "low speed mode/motor torque: medium". ”, (a-4) is “low speed mode/motor torque: strong”, (b-1) is “medium speed mode/motor torque: zero”, (b-2) is “medium speed mode/motor torque: weak” '', (b-3) shows the control in the case of "medium speed mode/motor torque: medium", and (b-4) shows the control in the case of "medium speed mode/motor torque: strong".

動作モード“I1”は、(b-1)「中速モード/モータトルク:ゼロ」、(b-2)「中速モード/モータトルク:弱」、(b-3)「中速モード/モータトルク:中」、(b-4)「中速モード/モータトルク:強」のパターンとなる。動作モード“I2”は、(a-2)「低速モード/モータトルク:弱」、(a-4)「低速モード/モータトルク:強」、(b-2)「中速モード/モータトルク:弱」、(b-4)「中速モード/モータトルク:強」のパターンとなる。動作モード“I3”は、(a-3)「低速モード/モータトルク:中」、(a-4)「低速モード/モータトルク:強」、(b-3)「中速モード/モータトルク:中」、(b-4)「中速モード/モータトルク:強」のパターンとなる。 Operation mode “I1” is (b-1) “Medium speed mode/motor torque: zero”, (b-2) “medium speed mode/motor torque: weak”, (b-3) “medium speed mode/motor The pattern is "Torque: Medium" and (b-4) "Medium Speed Mode/Motor Torque: Strong". The operation mode "I2" is (a-2) "low speed mode/motor torque: weak", (a-4) "low speed mode/motor torque: strong", (b-2) "medium speed mode/motor torque: (b-4) "Medium speed mode/motor torque: strong". The operation mode "I3" is (a-3) "Low speed mode/Motor torque: Medium", (a-4) "Low speed mode/Motor torque: Strong", (b-3) "Medium speed mode/Motor torque: (b-4) "Medium speed mode/motor torque: strong" pattern.

ここでは、低速モードにおける最高速度は2.5km/hに、中速モードにおける最高速度は5.0km/hに設定されている。また、モータトルク“弱”は2.6Nmに、モータトルク“中”は4.1Nmに、モータトルク“強”は5.6Nmに設定されている。 Here, the maximum speed in the low speed mode is set to 2.5 km/h, and the maximum speed in the medium speed mode is set to 5.0 km/h. Further, the motor torque "weak" is set to 2.6 Nm, the motor torque "medium" to 4.1 Nm, and the motor torque "strong" to 5.6 Nm.

低速モードを見ると、いずれの最大モータトルクの場合も、駆動補助機構によって、車いす10が速度を増すに連れ、最高モータトルクに達するまで、モータトルクが徐々に増加するように制御されている。そして、速度2.0km/hのときに最大モータトルクに達すると、その後は、駆動補助機構によって、設定された最高速度の2.5km/hに達するまでの間に、モータトルクは徐々に減少するように制御されている。 Looking at the low speed mode, in any case of maximum motor torque, the drive assist mechanism controls the motor torque to gradually increase as the speed of the wheelchair 10 increases until it reaches the maximum motor torque. When the maximum motor torque is reached at a speed of 2.0 km/h, the motor torque is gradually reduced by the drive assist mechanism until it reaches the set maximum speed of 2.5 km/h. controlled to do so.

また、中速モードを見ると、同様に、いずれの最大モータトルクの場合も、駆動補助機構によって、車いす10が速度を増すに連れ、最高モータトルクに達するまで、モータトルクが徐々に増加するように制御されている。そして、速度3.0km/hのときに最大モータトルクに達すると、その後は、駆動補助機構によって、速度4km/hまでモータトルクは維持され、さらに設定された最高速度の5.0km/hに達するまでの間に、モータトルクは徐々に減少するように制御されている。 Also, looking at the medium speed mode, similarly, in the case of any maximum motor torque, the drive assist mechanism causes the motor torque to gradually increase as the wheelchair 10 increases in speed until it reaches the maximum motor torque. is controlled by. When the maximum motor torque is reached at a speed of 3.0 km/h, the drive assist mechanism maintains the motor torque up to a speed of 4 km/h, and then increases it to the set maximum speed of 5.0 km/h. The motor torque is controlled to gradually decrease until reaching this point.

このように、本実施形態に係る駆動補助機構は、使用者がアシストを必要とする動作開始から最高速度に至る前までの区間において、モータトルクを徐々に増加するように制御するとともに、最大モータトルクに達した後は、最高速度に至るまでに、使用者にとって必要となくなったモータトルクを維持又は徐々に減少するように提供する。使用者が車いす10が置かれている状況(道路状況など)に応じて、最大モータトルクを変更できることとも相まって、駆動補助機構は、車いす10の使用をスムーズにアシストし、使用者が必要とするだけのアシスト力を提供することができる。 In this way, the drive assist mechanism according to the present embodiment controls the motor torque to gradually increase in the period from the start of the operation in which the user requires assistance to before reaching the maximum speed, and also After the torque is reached, the motor torque that is no longer needed by the user is maintained or gradually reduced until the maximum speed is reached. Coupled with the fact that the user can change the maximum motor torque depending on the situation in which the wheelchair 10 is placed (road conditions, etc.), the drive assist mechanism smoothly assists the use of the wheelchair 10 and allows the user to use the wheelchair 10 as needed. can provide just as much assist power.

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the embodiments described above. Furthermore, it is clear from the claims that forms with such changes or improvements may also be included within the technical scope of the present invention.

10…車いす
17L,17R:ホイール
20…操作部(リモコン)
30L、30R…補助駆動部(制御ユニットボックス、バッテリーボックス)
31L…制御ユニット
31R…バッテリー
32L,32R…モータ
40…駐車センサ
50…着座センサ
60L,60R…支承部
61L,61R…車軸
70…クロスバー
10...Wheelchairs 17L, 17R: Wheels 20...Operation unit (remote control)
30L, 30R…Auxiliary drive unit (control unit box, battery box)
31L...Control unit 31R...Battery 32L, 32R...Motor 40...Parking sensor 50...Setting sensor 60L, 60R...Support part 61L, 61R...Axle 70...Cross bar

Claims (5)

車いすの駆動補助機構であって、
前記車いすのホイールを駆動するモータと、
前記モータに近接して設けられ、前記モータの回転数を取得する回転数センサと、
前記モータを制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、前記回転数センサから前記モータの回転数を取得し、前記取得された回転数から得られる速度に応じてモータトルクを制御し、
前記制御ユニットは、前記制御ユニットにおいて選択された前記車いすの最高速度と、あらかじめ規定された又は別に設けられる操作部において選択された前記車いすの最高モータトルクとの組み合わせによって複数の動作モードを設定し、
各動作モードのモード設定は、速度モードとモータトルクモードの組み合わせを基礎としてそれぞれ設定され、
前記各動作モードにおいて設定された前記最高速度及び前記最高モータトルクの範囲内で速度に応じてモータトルクを制御し、
前記制御ユニットは、前記車いすが速度を増すに連れ、前記最高モータトルクに達するまで、モータトルクを徐々に増加させるように制御する、ことを特徴とする駆動補助機構。
A wheelchair drive assist mechanism,
a motor that drives wheels of the wheelchair;
a rotation speed sensor that is provided close to the motor and obtains the rotation speed of the motor;
A control unit that controls the motor,
The control unit acquires the rotation speed of the motor from the rotation speed sensor, and controls motor torque according to the speed obtained from the acquired rotation speed,
The control unit sets a plurality of operation modes based on a combination of a maximum speed of the wheelchair selected in the control unit and a maximum motor torque of the wheelchair selected in a predefined or separately provided operation section. ,
The mode settings for each operation mode are set based on the combination of speed mode and motor torque mode, respectively.
controlling the motor torque according to the speed within the range of the maximum speed and the maximum motor torque set in each of the operation modes,
The drive assist mechanism is characterized in that the control unit controls the motor torque to gradually increase as the speed of the wheelchair increases until the motor torque reaches the maximum motor torque.
前記制御ユニットは、モータトルクが前記最高モータトルクに達すると、前記車いすが前記最高速度に達するまでの間に、モータトルクを維持又は徐々に減少させるように制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の駆動補助機構。 The control unit controls the motor torque so that when the motor torque reaches the maximum motor torque, the motor torque is maintained or gradually decreased until the wheelchair reaches the maximum speed. 1. The drive assist mechanism according to 1. 前記車いすのホイールに設けられたワンウェイクラッチを更に備え、
前記ワンウェイクラッチは、接続状態のとき、前記モータのモータトルクを前記ホイールに伝達し、非接続状態のとき、前記車いすを手動車いすとして使用可能とする、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動補助機構。
Further comprising a one-way clutch provided on the wheel of the wheelchair,
3. The one-way clutch, when in a connected state, transmits the motor torque of the motor to the wheels, and when in a disconnected state, enables the wheelchair to be used as a manual wheelchair. Drive assist mechanism as described.
着座センサを更に備え、
前記制御ユニットは、電源スイッチONの状態で、前記着座センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の駆動補助機構。
Additionally equipped with a seating sensor,
The drive according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit starts each component in consideration of information acquired by the seating sensor when the power switch is on. Auxiliary mechanism.
駐車センサを更に備え、
前記制御ユニットは、電源スイッチONの状態で、前記駐車センサによって取得された情報を加味して各構成要素を起動させる、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の駆動補助機構。
Also equipped with a parking sensor,
The drive according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit starts each component in consideration of information acquired by the parking sensor when the power switch is on. Auxiliary mechanism.
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