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JP3350938B2 - Control device for electric wheelchair - Google Patents
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JP3350938B2 - Control device for electric wheelchair - Google Patents

Control device for electric wheelchair

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JP3350938B2
JP3350938B2 JP21275191A JP21275191A JP3350938B2 JP 3350938 B2 JP3350938 B2 JP 3350938B2 JP 21275191 A JP21275191 A JP 21275191A JP 21275191 A JP21275191 A JP 21275191A JP 3350938 B2 JP3350938 B2 JP 3350938B2
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voltage
electric wheelchair
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電動車椅子の制御装置
に関し、特に制御装置内の保護回路が作動した場合に、
直ちに通電を停止することなく、警報発生後停止までに
ある程度の時間的余裕を持たせるようにした電動車椅子
の制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller for an electric wheelchair , and more particularly to a controller for a wheelchair when a protection circuit in the controller is activated.
The present invention relates to a control device for an electric wheelchair which has a certain time allowance to stop after an alarm is generated without immediately stopping power supply.

【0002】電動車椅子は、平坦路での最高速度が6k
m程度であって、14°以上の勾配の急坂を登ることが
可能であり、かつアクセルレバーのみの操作によって、
発進,速度調整,停止等の操作を行なうことができるも
のであって、身体の不自由な人が足がわりに使用するこ
とを目的とするものである。
An electric wheelchair has a maximum speed of 6k on a flat road.
m, it is possible to climb a steep slope with a gradient of 14 ° or more, and by operating only the accelerator lever,
It can perform operations such as starting, speed adjustment, and stopping, and is intended for use by persons with physical disabilities in place of feet.

【0003】このような電動車椅子においては、制御装
置内の保護回路が作動した場合に、直ちに通電を停止す
ることなく、警報発生後停止までにある程度の時間的余
裕を持たせるようにすることが、要望される。
In such an electric wheelchair , when the protection circuit in the control device is activated, the power supply is not immediately stopped, but a certain amount of time is allowed to stop after the alarm is generated. , Requested.

【0004】[0004]

【従来の技術】一般に、電動車椅子においては、急坂で
の車両安定性を高めるために重心を低くする必要があ
り、そのため、最も重いバッテリをシートの下に搭載す
る形式のものが多いが、それでも、シート座面が高くな
るため、人が乗った状態では重心が高くなってしまう。
2. Description of the Related Art In general, in an electric wheelchair, it is necessary to lower the center of gravity in order to increase the stability of a vehicle on a steep hill. For this reason, in many cases, the heaviest battery is mounted under a seat. In addition, since the seat surface becomes high, the center of gravity becomes high when a person rides on the seat.

【0005】このような重心位置の高い車両が、傾斜の
きつい場所で停止した場合には、多少でも後戻りする
と、そのときのモーメントが転倒側に作用することにな
って、車両安定度が低下するので、後戻りしないように
停止させることが必要である。そのため、急坂での停
止,発進を行なわないように、ユーザに対して注意して
いるケースもある。
[0005] When a vehicle having such a high center of gravity stops at a location where the inclination is steep, if the vehicle is slightly moved backward, the moment at that time acts on the overturning side, and the vehicle stability decreases. Therefore, it is necessary to stop the vehicle so as not to return. For this reason, there are cases in which the user is warned not to stop or start on a steep slope.

【0006】一方、電動車椅子においては、急坂路での
使用に耐えられるように、その制御装置において、モー
タに対する過電流保護や温度上昇保護等の過負荷保護を
行なっている。急坂路を連続的に走行した場合には、過
電流保護回路によって、モータ電流はあるレベルに抑え
られているが、温度は急激に上昇する。
On the other hand, in an electric wheelchair, a control device performs overload protection such as overcurrent protection and temperature rise protection for a motorized wheelchair so as to withstand use on a steep slope. When the vehicle runs continuously on a steep slope, the motor current is suppressed to a certain level by the overcurrent protection circuit, but the temperature rises sharply.

【0007】温度上昇保護回路は、装置の温度を検出し
てある温度以上ではモータへの通電を停止して、装置を
保護する方式が一般的であるが、そのため、急坂路でも
温度上昇時には自動的にモータを停止させる。換言すれ
ば、運転者が気がつかないうちに急に停止することにな
るが、この場合、運転者はこれに対して準備をする余裕
を与えられない。
The temperature rise protection circuit generally protects the device by stopping the power supply to the motor when the temperature of the device is detected to be equal to or higher than a certain temperature. Stop the motor. In other words, the driver suddenly stops without the driver noticing, but in this case, the driver cannot afford to prepare for this.

【0008】このような矛盾した要求に対する対策とし
て、いくつかの案が提出されている。その一つは、装置
保護のため、温度があるレベルに達したとき、減流を行
なって発熱を抑えると同時に警報を発生し、このレベル
より上の第二のレベルに達したとき、始めて通電を完全
に停止する方式である。
[0008] As a countermeasure against such inconsistent requirements, several proposals have been proposed. One of them is to protect the device, when the temperature reaches a certain level, reduce the current and suppress the heat generation, and at the same time generate an alarm, and when the temperature reaches a second level above this level, turn on the power for the first time. This is a method of completely stopping.

【0009】図4は、このような従来の電動車椅子の制
御方式を示したものであって、モータに対する電流制御
素子のヒートシンクに取り付けられた感温素子によっ
て、温度上昇保護を行なう場合を例示している。図中、
Mはモータ、Q1〜Q4はモータMに対する駆動用電界
効果トランジスタ(FET)、TR1,TR2はFET
Q1に対する駆動用トランジスタ、TR3,TR4はF
ETQ2に対する駆動用トランジスタ、Rsはモータ電
流検出用シャント抵抗、G1,G2はアンドゲート、I
NVはインバータ、ACCLはアクセル電圧発生器、O
SCは三角波発生器、Sは前進(F)と後進(R)の切
り替えスイッチ、IC1〜IC4はコンパレータ、Th
はサーミスタ等の感温素子、Bzはブザー、ABCは自
動ブレーキ回路である。
FIG. 4 shows a control method of such a conventional electric wheelchair , in which a temperature rise protection is provided by a temperature sensing element attached to a heat sink of a current control element for a motor. ing. In the figure,
M is a motor, Q1 to Q4 are driving field effect transistors (FETs) for the motor M, and TR1 and TR2 are FETs.
The driving transistor for Q1, TR3 and TR4 are F
A driving transistor for ETQ2, Rs is a shunt resistor for detecting motor current, G1 and G2 are AND gates, I
NV is an inverter, ACCL is an accelerator voltage generator, O
SC is a triangular wave generator, S is a switch for switching between forward (F) and reverse (R), IC1 to IC4 are comparators, Th
Is a temperature sensing element such as a thermistor, Bz is a buzzer, and ABC is an automatic brake circuit.

【0010】アクセル電圧発生器ACCLは、アクセル
装置に連動して変化するアクセル電圧vを発生する。
三角波発生器OSCは、一定周期の三角波電圧を発生す
る。コンパレータIC1はアクセル電圧と三角波電圧と
を比較して、アクセル操作の強さに応じて変化するパル
ス幅のPWM信号を発生する。
[0010] accelerator voltage generator ACCL generates an accelerator voltage v a is changed in conjunction with an accelerator device.
The triangular wave generator OSC generates a triangular wave voltage having a constant period. The comparator IC1 compares the accelerator voltage and the triangular wave voltage, and generates a PWM signal having a pulse width that changes according to the accelerator operation intensity.

【0011】アンドゲートG1は、切り替えスイッチS
が前進状態のとき開いて、PWM信号をトランジスタT
R1とFETQ3に供給する。これによってバッテリ電
圧Vから、FETQ1,モータMおよびFETQ3を
経て電流が流れて、モータMが前進方向に駆動される。
一方、切り替えスイッチSが後進状態のときは、アンド
ゲートG2が開いて、PWM信号をトランジスタTR3
とFETQ4に供給する。これによってバッテリ電圧V
から、FETQ2,モータMおよびFETQ4を経て
電流が流れて、モータMが後進方向に駆動される。モー
タMは、供給されるPWM信号に応じて、バッテリ電圧
から供給される電流の導通率が変化することによっ
て、その回転速度を変化する速度制御を行なわれる。
The AND gate G1 has a changeover switch S
Is open when is in the forward state, and the PWM signal is
Supply to R1 and FET Q3. From this the battery voltage V B, FET Q1, a current flows through the motor M and FET Q3, the motor M is driven in the forward direction.
On the other hand, when the changeover switch S is in the reverse state, the AND gate G2 is opened, and the PWM signal is transmitted to the transistor TR3.
To the FET Q4. As a result, the battery voltage V
A current flows from B through the FET Q2, the motor M, and the FET Q4, and the motor M is driven in the reverse direction. Motor M, depending on the PWM signal supplied conduction rate of the current supplied from the battery voltage V B is by changing is performed a speed control for changing the rotational speed.

【0012】コンパレータIC2は、シャント抵抗Rs
の電圧降下が、抵抗r〜rからなる分圧器に発生し
た電圧vSを超えたとき、ローレベルの出力を発生し
て、コンパレータIC1の出力を制限することによっ
て、モータMの電流を一定値に減流する。
The comparator IC2 has a shunt resistor Rs
When the voltage drop exceeds the voltage v S generated in the voltage divider composed of the resistors r 1 to r 3 , a low-level output is generated to limit the output of the comparator IC1, thereby reducing the current of the motor M. Reduces to a constant value.

【0013】感温素子Thは、電動車椅子における過負
荷保護を行なうための保護要素をなすものであって、F
ETQ1〜Q4に対するヒートシンクに取り付けられて
いて、その温度上昇に応じて上昇する電圧vを検出抵
抗rに発生する。コンパレータIC3は、出力電圧v
が一定値vを超えたとき、分圧器を構成する抵抗r
2,の接続点をローレベルにすることによって、コ
ンパレータIC2の制限電流値を低下させてモータMを
減流すると同時に、ブザーBzをオンにする。コンパレ
ータIC4は、検出抵抗rの出力電圧vが一定値v
(v>v)を超えたとき、アクセル電圧をローレ
ベルにしてモータMの通電を遮断すると同時に、自動ブ
レーキ回路ABCを動作させて、電動車椅子を停止させ
る。
The temperature sensing element Th serves as a protection element for performing overload protection in an electric wheelchair .
Be attached to a heat sink for ETQ1~Q4, it generates a voltage v O which increases according to the temperature rise in the detection resistor r O. The comparator IC3 outputs the output voltage v
When O exceeds a certain value v 1, constitutes a voltage divider resistor r
2, by the low level of the connection point of r 3, at the same time reduces the current limit value of the comparator IC2 to flow reducer a motor M to turn the buzzer Bz. Comparator IC4 is the output voltage v O of the detection resistor r O is a constant value v
When 2 (v 2 > v 1 ) is exceeded, the accelerator voltage is set to low level to cut off the energization of the motor M, and at the same time, the automatic brake circuit ABC is operated to stop the electric wheelchair .

【0014】図5は、図4の方式の場合のモータ電流I
と温度Tの変化を示したものである。モータがロックに
近い状態になって、制御素子(FET)の発熱量が大き
くなると、ヒートシンクの温度が上昇する。ヒートシン
クの温度を検出した電圧がvに相当する温度T(v
)になると、電流制限回路が動作して減流状態になる
とともにブザーが鳴動して、モータの通電を抑制してい
ることを運転者に知らせる。さらにアクセルをオンにし
て駆動し続けると、温度検出電圧がvに相当する温度
(v)になったとき、モータ電流Iを完全に遮断
する。このとき、自動ブレーキ装置が動作するので電動
車椅子は停止する。
FIG. 5 shows the motor current I in the case of the system of FIG.
And changes in the temperature T. When the motor is close to the lock and the amount of heat generated by the control element (FET) increases, the temperature of the heat sink increases. Temperature T 1 (v voltage detecting the temperature of the heat sink corresponds to v 1
When 1 ) is reached, the current limiting circuit operates, the current is reduced, and the buzzer sounds to notify the driver that the power supply to the motor is being suppressed. Furthermore, when continuously driven by turning on the accelerator, when the temperature detecting voltage became temperature T 2 (v 2) corresponding to v 2, completely blocks the motor current I. Electric this time, since the automatic brake device operates
Wheelchair stops.

【0015】またこれとは別に、装置の温度があるレベ
ルに達したとき警報を発生し、これ以上のレベルがある
時間継続した場合のみ、通電を停止する方式もある。
Alternatively, there is a method in which an alarm is generated when the temperature of the apparatus reaches a certain level, and the energization is stopped only when the level exceeds this level for a certain time.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】温度があるレベルに達
したとき、減流と警報を行ない、このレベルより上の第
二のレベルに達したとき、通電を完全に停止する前者の
方式では、減流と同時に警報を発生するようになってい
るが、実際上は、電動車椅子が急坂の走行中に減流され
ると、停止またはこれに近い状態になってしまう。走行
トルクが残っているため、後戻りすることは少ないと思
われるが、運転者はこの時点でアクセルを0にして停止
させる操作を行なうことが多いため、結果的には同じこ
とになり、後戻りする可能性がある。またアクセルを0
にしないで、急坂から離脱しようとしても、減流状態の
ため、それまでのように自由には走行できないので、停
止するために、安全な(勾配の緩やかな)場所へ移動す
ることが困難であるという問題がある。
In the former method, when the temperature reaches a certain level, a current is reduced and an alarm is issued, and when the temperature reaches a second level above this level, energization is completely stopped. An alarm is issued at the same time as the flow reduction. However, in practice, when the electric wheelchair is reduced in flow while traveling on a steep hill, it stops or is in a state close to this. It is unlikely that the vehicle will return backward because the running torque remains, but the driver often performs the operation of setting the accelerator to 0 and stopping at this point. there is a possibility. Also set the accelerator to 0
Even if you try to get off a steep slope, it is difficult to move to a safe (gradient) place to stop because you cannot run as freely as before because of the current reduction condition. There is a problem.

【0017】装置の温度があるレベルに達したとき警報
を発生し、これ以上のレベルがある時間継続した場合に
通電を停止する後者の方式では、装置の温度があるレベ
ルに達してからの時間を計数して、モータを停止させ
る。この場合は停止時の温度が一定しないことになるの
で、最悪の負荷条件でも装置を保護できるように、モー
タロック状態での温度上昇特性に合わせてタイマを設定
しなければならない。
In the latter method, an alarm is generated when the temperature of the device reaches a certain level, and when the level of the higher temperature continues for a certain time, the power supply is stopped. Is counted and the motor is stopped. In this case, since the temperature at the time of stoppage is not constant, a timer must be set in accordance with the temperature rise characteristic in the motor locked state so that the device can be protected even under the worst load condition.

【0018】図6は、動作時間(t)と装置温度(T)
との関係を示したものであって、は走行状態での温度
上昇特性を示し、はモータロック状態での温度上昇特
性を示している。装置の許容温度は定まっているので、
モータロック状態で警報レベルに達してから、装置許容
温度に達するまでの温度差ΔTに対してタイマ動作時間
Δtを定めると、通常の走行状態では、警報レベルに達
してからΔtの時間内には、装置許容温度に対してかな
り余裕があることになる。
FIG. 6 shows the operation time (t) and the device temperature (T).
Indicates a temperature rise characteristic in a running state, and indicates a temperature rise characteristic in a motor locked state. Since the allowable temperature of the device is fixed,
When the timer operation time Δt is determined with respect to the temperature difference ΔT from when the alarm level is reached in the motor lock state to when the temperature reaches the allowable temperature of the device, in a normal driving state, the time within Δt after the alarm level is reached in the normal driving state. Therefore, there is considerable room for the allowable temperature of the device.

【0019】装置の過電流保護方式にもよるが、過負荷
であっても、モータが回転してなんとか走行できる状態
の急坂での温度上昇は、図6のの特性に近いのが普通
であり、モータロック状態のの特性とはかなりの開き
がある。実際に走行する上では、の特性によってタイ
マ動作時間Δtを十分長くし、電動車椅子が余裕をもっ
て退避できるようにすることが望ましい。この考え方か
らすれば、タイマ動作時間Δtはの特性から定め、装
置許容温度ΔTはの特性から定めることができるが、
警報レベル自体が低い値をとるため、それほど大きくな
い負荷でも、夏期、雰囲気温度が上がると、すぐ警報が
鳴り出すという問題を生じる。
Although it depends on the overcurrent protection method of the device, even if it is overloaded, the temperature rise on a steep slope in a state where the motor can rotate and manage to run is usually close to the characteristic shown in FIG. However, there is a considerable difference from the characteristics in the motor locked state. In actual running, it is desirable that the timer operation time Δt be sufficiently long due to the characteristics described above, so that the electric wheelchair can escape with a sufficient margin. According to this concept, the timer operation time Δt can be determined from the characteristic, and the device allowable temperature ΔT can be determined from the characteristic.
Since the alarm level itself has a low value, there is a problem that an alarm starts immediately when the ambient temperature rises in summer even with a light load.

【0020】[0020]

【発明の目的】本発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであって、装置停止はあくまで装
置許容温度に応じて行なうようにするが、これよりある
温度だけ低い温度で警報を発生するようにして、警報時
にはモータの減流を行なわず、それまでと同じトルクを
発生させて退避動作や方向転換を可能にするとともに、
非常用のハンドブレーキの操作を行なう余裕を与えるこ
とができるようにするこことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and the apparatus is stopped only in accordance with the allowable temperature of the apparatus, but at a lower temperature by a certain temperature. An alarm is issued, and at the time of the alarm, the motor does not flow down, but generates the same torque as before to enable evacuation operation and direction change,
It is intended to provide a margin for operating the emergency handbrake.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
アクセル電圧vに応じてモータ電流の導通率を変化さ
せることによってモータMの速度制御を行なう電動車椅
の制御装置1において、モータMの過負荷保護を行な
うための保護要素の出力電圧vが所定値vを超えた
とき動作して警報要素2を作動させる第1の保護手段3
と、出力電圧vが所定値v(v>v)を超えた
とき動作してアクセル電圧vを断にしてモータMに対
する通電を停止させる第2の保護手段4と、出力電圧v
が所定値v(v>v>v)を超えたとき動作
してモータMに対する通電を減流させる第3の保護手段
(図示せず)と、を設けたことを特徴とするものであ
る。そして、所定値v ,v ,v は、警報要素2が
作動してからでも安全な場所に退避可能に、又は警報要
素2が作動してからでも方向転換可能に設定されてい
る。
Means for Solving the Problems According to claim 1 of the present invention,
Electric wheeled chair for performing speed control of the motor M by varying the conduction ratio of the motor current in accordance with the accelerator voltage v a
In the control apparatus 1 of the child, the first protection means 3 for actuating to an alarm element 2 operates when the output voltage v O protection elements for performing overload protection of the motor M exceeds a predetermined value v 1
When, a second protection means 4 output voltage v O stops the energization of the motor M in the sectional accelerator voltage v a running time exceeds a predetermined value v 2 (v 2> v 1 ), the output voltage v
A third protection means (not shown) which operates when O exceeds a predetermined value v 3 (v 2 > v 3 > v 1 ) to reduce the current supply to the motor M; Is what you do. The predetermined values v 1 , v 2 , and v 3 are determined by the alarm element 2
Evacuate to a safe place even after operation
The direction can be changed even after element 2 has been activated.
You.

【0022】請求項2に係る発明は、アクセル電圧に応
じてモータ電流の導通率を変化させることによってモー
タの速度制御を行なう電動車椅子の制御装置において、
バッテリ電圧が第4の所定値以下になったとき動作して
警報要素を作動させる第4の保護手段と、バッテリ電圧
が第4の所定値よりも低い第5の所定値以下になったと
き動作してアクセル電圧を断にしてモータに対する通電
を停止させる第5の保護手段とを設けたことを特徴とす
るものである。そして、第4及び第5の所定値は、警報
要素が作動してからでも安全な場所に退避可能に、又は
警報要素が作動してからでも方向転換可能に設定されて
いる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device for an electric wheelchair for controlling the speed of a motor by changing a conductivity of a motor current according to an accelerator voltage.
Fourth protection means that operates when the battery voltage falls below a fourth predetermined value and activates an alarm element, and operates when the battery voltage falls below a fifth predetermined value lower than the fourth predetermined value. And a fifth protection means for cutting off the accelerator voltage and stopping the current supply to the motor. And the fourth and fifth predetermined values are alarms.
Evacuation to a safe place even after the element has been activated, or
The direction can be changed even after the alarm element is activated
I have.

【0023】[0023]

【作用】請求項1記載の電動車椅子の制御装置1におい
ては、アクセル電圧vに応じてモータ電流の導通率を
変化させることによってモータMの速度制御を行なう。
このような装置において、過負荷になってモータMの過
負荷保護を行なうための感温素子等の保護要素の出力電
圧vが所定値vを超えたときは、第1の保護手段3
が動作して警報要素2において警報を発生させるが、モ
ータMに対する減流は行なわない。そして保護要素の出
力電圧vがさらに増加して次の所定値v(v>v
)を超えたときは、第3の保護手段が動作してモータ
Mに対する通電を減流させる。そして保護要素の出力電
圧vがさらに増加して次の所定値v(v>v
を超えたときは、第2の保護手段4が動作してモータM
に対する通電を停止させる。
[Action] In claim 1 electric wheelchair control device 1 described, the speed control of the motor M by varying the conduction ratio of the motor current in accordance with the accelerator voltage v a.
In such a device, when the output voltage v O of the protective element of the temperature-sensitive element or the like for performing overload protection of the motor M is overloaded exceeds a predetermined value v 1, the first protection means 3
Operates to generate an alarm at the alarm element 2, but does not reduce the current to the motor M. Then, the output voltage v O of the protection element further increases and the next predetermined value v 3 (v 3 > v)
If 1 ) is exceeded, the third protection means operates to reduce the current supply to the motor M. Then, the output voltage v O of the protection element further increases and the next predetermined value v 2 (v 2 > v 3 )
Is exceeded, the second protection means 4 operates and the motor M
Is stopped.

【0024】従って、警報が発生しただけでは、モータ
Mの減流が行なわれないので、それまでと同じトルクを
発生させて退避動作を行ない、または方向転換等の操作
を行なう余裕を与えることができるとともに、さらに過
負荷状態が継続した場合には、モータMに対する通電を
停止するので、装置の破損を防止することができる。
Therefore, since the motor M does not flow down only when an alarm is issued, it is possible to allow the same torque as before to carry out a retreat operation or to give a margin for performing an operation such as a direction change. In addition, when the overload state continues, the power supply to the motor M is stopped, so that damage to the device can be prevented.

【0025】請求項2記載の電動車椅子の制御装置にお
いては、バッテリ電圧が第4の所定値よりも低くなった
ときは、第4の保護手段が動作して警報要素において警
報を発生させるが、モータに対する減流は行なわない。
そして、バッテリ電圧がさらに低下して第5の所定値よ
りも低くなったときは、第5の保護手段が動作してモー
タに対する通電を停止させる。
In the control device for an electric wheelchair according to the second aspect , when the battery voltage becomes lower than the fourth predetermined value, the fourth protection means operates to generate an alarm in the alarm element. No flow reduction to the motor is performed.
Then, when the battery voltage further decreases and becomes lower than the fifth predetermined value, the fifth protection means operates to stop energizing the motor.

【0026】従って、警報が発生しただけでは、モータ
の減流が行なわれないので、それまでと同じトルクを発
生させて退避動作を行ない、または方向転換等の操作を
行なう余裕を与えることができる。さらにバッテリ電圧
の低下が継続した場合には、モータに対する通電を停止
するので、制御能力の低下による不安定な動作やバッテ
リの早期劣化を防止することができる。
[0026] Therefore, the motor is not depressurized only when an alarm is generated, so that it is possible to allow the same torque as before to perform the evacuation operation or to perform an operation such as a direction change. . Further, when the battery voltage continues to decrease, the current supply to the motor is stopped, so that unstable operation due to a decrease in control ability and early deterioration of the battery can be prevented.

【0027】[0027]

【実施例】図1は、本発明の前提となる参考例を示した
ものであって、図4におけると同じものを同じ番号で示
しているが、電流制限回路の分圧器を構成する抵抗r
を欠いており、コンパレータIC3の出力側は、電流制
限回路の分圧器と接続されていない点が異なっている。
FIG. 1 shows a reference example on which the present invention is based. The same elements as those in FIG. 4 are indicated by the same reference numerals. 3
In that the output side of the comparator IC3 is not connected to the voltage divider of the current limiting circuit.

【0028】図4の場合と同様に、アクセル電圧発生器
ACCLのアクセル電圧vと三角波発生器OSCの出
力によってコンパレータIC1で作成されたPWM信号
によって、フルブリッジ回路を構成するFETQ1〜Q
4を経てモータMに電流が流れて、前進または後進の駆
動が行なわれ、シャント抵抗Rsに発生した電圧によっ
て、コンパレータIC2を経て、PWM信号を発生する
コンパレータIC1の出力側に対して帰還が行なわれる
ことによって、モータMの電流制限が行なわれる。
[0028] As in the case of FIG. 4, the PWM signal generated by the comparator IC1 the output of the accelerator voltage v a a triangular wave generator OSC accelerator voltage generator ACCL, FETQ1~Q constituting the full bridge circuit
4, a current flows through the motor M, and the forward or backward drive is performed. The voltage generated at the shunt resistor Rs is fed back via the comparator IC2 to the output side of the comparator IC1 that generates the PWM signal. As a result, the current of the motor M is limited.

【0029】FETQ1〜Q4のヒートシンクの温度上
昇に応じて感温素子Thに接続された検出抵抗rに発
生した電圧vが一定値vを超えたとき、コンパレー
タIC3はブザーBzを動作させる。コンパレータIC
4は、検出抵抗rの出力電圧が一定値v(v>v
)を超えたとき、アクセル電圧をオフにしてモータM
の通電を遮断すると同時に、自動ブレーキ回路ABCを
動作させる。
[0029] When the voltage v O generated in the detection resistor r O connected to the temperature sensing element Th in accordance with the temperature increase of the FETQ1~Q4 heat sink exceeds a certain value v 1, the comparator IC3 operates the buzzer Bz . Comparator IC
4 indicates that the output voltage of the detection resistor r O is a constant value v 2 (v 2 > v
1 ) When exceeding, the accelerator voltage is turned off and the motor M
At the same time, the automatic brake circuit ABC is operated.

【0030】図2は、図1に示された参考例におけるモ
ータ電流Iと温度Tの変化を示したものである。モータ
がロックに近い状態になって、制御素子(FET)の発
熱量が大きくなり、ヒートシンクの温度を検出した電圧
が一定値vに相当する温度T(v)になると、電
流制限回路の動作に無関係にブザーが鳴動して過負荷状
態であることを運転者に知らせる。この状態では、減流
やアクセル電圧の制御は一切行なわれない。さらにアク
セルをオンにして駆動し続けると、温度検出電圧が一定
値vに相当する温度T(v)になったとき、モー
タ電流Iを完全に遮断するとともに、自動ブレーキ装置
を動作させるので電動車椅子は停止する。
FIG. 2 shows changes in the motor current I and the temperature T in the reference example shown in FIG. When the motor is in a state close to the lock, the amount of heat generated by the control element (FET) increases, and when the voltage at which the temperature of the heat sink is detected reaches a temperature T 1 (v 1 ) corresponding to a constant value v 1 , a current limiting circuit is provided. The buzzer sounds regardless of the operation of the vehicle to notify the driver that the vehicle is in an overload condition. In this state, no current reduction or control of the accelerator voltage is performed. Further, when the accelerator is turned on and driving is continued, when the temperature detection voltage reaches a temperature T 2 (v 2 ) corresponding to the constant value v 2 , the motor current I is completely shut off and the automatic brake device is operated. So the electric wheelchair stops.

【0031】このように本参考例の場合は、急坂路で過
負荷状態になって警報が発せられても、モータは減流ま
たは停止されないのでそれまでのトルクを発生すること
ができ、従って電動車椅子は停止したり後戻りしたりす
ることがなく、安全な場所に退避し、または方向転換す
ることができる。その後さらに過負荷状態が続いたとき
は、モータの通電を断にして電動車椅子を停止させるの
で、装置の焼損等を防止することができる。
[0031] Thus, in the case of the present embodiment, even if the alarm is issued becomes overloaded with steep slope, the motor so is not reduced flow or stop can generate a torque so far, therefore electric The wheelchair does not stop or turn back and can be evacuated or turned to a safe place. If the overload state continues thereafter, the power supply to the motor is cut off and the electric wheelchair is stopped, so that burnout of the device can be prevented.

【0032】本発明の一実施例においては、図2におい
て過負荷の警報が発生する温度Tと、電動車椅子を停
止させる温度Tとの中間の温度Tmにおいて、モータ
の電流制限回路を動作させて減流を実行する(図4参
照)。この場合も、モータが減流状態になる前に警報が
発生するので、これによって退避または方向転換等を行
なうことができる。
[0032] In one embodiment of the invention, operating the temperature T 1 of the alarm overload occurs in FIG. 2, at an intermediate temperature Tm of the temperature T 2 to stop the electric wheelchair, the current limiting circuit of the motor Then, the flow is reduced (see FIG. 4). Also in this case, an alarm is issued before the motor enters the flow reduction state, so that evacuation or change of direction can be performed.

【0033】図3は、本発明の他の実施例を示したもの
であって、要部のみを示している。IC5,IC6は他
の保護回路出力電圧の低下を検出するためのコンパレー
タであって、それらの出力は、それぞれコンパレータI
C3,IC4の出力側に接続されている。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which only essential parts are shown. IC5 and IC6 are comparators for detecting a decrease in the output voltage of another protection circuit.
It is connected to the output side of C3 and IC4.

【0034】保護回路出力電圧としては、例えばバッテ
リ電圧Vを使用することができる。図3において、バ
ッテリ電圧Vが規定値以下になると、まずコンパレー
タIC5が動作するので、その出力によってブザーBz
を鳴動させて、過負荷の場合と同様に警報を行なう。バ
ッテリ電圧Vがさらに低下すると、コンパレータIC
6が動作するので、その出力によってアクセル電圧をオ
フにしてモータMの通電を遮断すると同時に、自動ブレ
ーキ回路ABCを動作させる。
[0034] The protective circuit output voltage, it is possible to use, for example the battery voltage V B. 3, when the battery voltage V B becomes equal to or less than the specified value, since the first comparator IC5 is operated, the buzzer Bz by the output
Is sounded and an alarm is issued as in the case of overload. When the battery voltage V B further decreases, the comparator IC
6 operates, the accelerator voltage is turned off by the output to cut off the energization of the motor M, and at the same time, the automatic brake circuit ABC is operated.

【0035】バッテリ電圧Vが低下しすぎると、バッ
テリの早期劣化を招くだけでなく、電動車椅子における
制御能力が低下するので、このようにすることによっ
て、早期に警報し、さらに通電を停止することによっ
て、このような障害を防止することができる。
[0035] When the battery voltage V B is too low, not only leads to premature deterioration of the battery, the control ability of the electric wheelchair is reduced, by doing so, to alert the early further stops energizing This can prevent such an obstacle.

【0036】保護回路出力電圧の他の例としては、モー
タのヨークの温度等によって検出されるモータ自体の温
度上昇を用いることもできる。
As another example of the output voltage of the protection circuit, a temperature rise of the motor itself detected by the temperature of the yoke of the motor can be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る発明
によれば、電動車椅子において、制御装置内の保護回路
が作動した場合に、直ちに通電を停止することなく、警
報発生後停止までにある程度の時間的余裕を持たせるよ
うにしたので、急な坂道の登坂中に過負荷状態になって
警報が発せられても、直ちにモータが減流状態になるこ
とがなく、それまでのトルク,スピードで走行できるの
で、ある時間的余裕をもって安全な場所に退避し、また
は方向転換したり、非常用のブレーキ操作を行なう等の
処置を行なうことができ、このような処置を行なう以前
電動車椅子が停止したりまたは後戻りすることを防止
できる。そしてさらに過負荷状態が続いたときは、モー
タの通電を停止して電動車椅子を停止させるので、機器
の破損を防止することができる。なお本発明において
は、このような制御を行なうために、他の保護回路出力
を接続して、並列に警報および停止の制御を行なうこと
も可能である。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in the electric wheelchair , when the protection circuit in the control device is activated, the energization is not immediately stopped, and the power is supplied immediately after the alarm is generated. Since a certain amount of time is allowed, even if an overload condition occurs during a steep hill climb and an alarm is issued, the motor does not immediately enter the current reduction state. since the vehicle can travel at a speed, there have enough time to retreat to a safe place or or redirecting, can perform treatment such as performing a braking operation of the emergency, previously electric wheelchair to perform such treatment Can be prevented from stopping or returning. Then, when the overload state continues, the energization of the motor is stopped and the electric wheelchair is stopped, so that damage to the equipment can be prevented. In the present invention, in order to perform such control, it is also possible to connect an output of another protection circuit and control alarm and stop in parallel.

【0038】請求項2に係る発明によれば、電動車椅子
において、バッテリ電圧が低下した場合に、直ちに通電
を停止することなく、警報発生後停止までにある程度の
時間的余裕を持たせるようにしたので、低電圧状態にな
って警報が発せられても、直ちにモータが減流状態にな
ることがなく、それまでのトルク,スピードで走行でき
るので、ある時間的余裕をもって安全な場所に退避し、
または方向転換したり、非常用のブレーキ操作を行なう
等の処置を行なうことができ、このような処置を行なう
以前に電動車椅子が停止したりまたは後戻りすることを
防止できる。そしてさらに低電圧状態が続いたときは、
モータの通電を停止して電動車椅子を停止させるので、
制御能力の低下による不安定な動作やバッテリの早期劣
化を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the electric wheelchair , when the battery voltage drops, the power supply is not stopped immediately, but has a certain time margin before the stop after the alarm is generated. Even if a low voltage condition causes an alarm to be issued, the motor does not immediately enter the current reduction state, and can run at the current torque and speed. Evacuated to
Alternatively, it is possible to perform a measure such as changing direction or performing an emergency brake operation, and it is possible to prevent the electric wheelchair from stopping or returning before performing such a measure. And when the low voltage condition continues,
Since the power supply to the motor is stopped to stop the electric wheelchair ,
Unstable operation and early deterioration of the battery due to a decrease in control ability can be prevented.

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

【図1】本発明の前提となる参考例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a reference example on which the present invention is based.

【図2】本発明におけるモータ電流Iと温度Tの変化を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing changes in a motor current I and a temperature T in the present invention.

【図3】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】従来の電動車椅子の制御方式を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a control method of a conventional electric wheelchair .

【図5】従来方式の場合のモータ電流Iと温度Tの変化
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing changes in motor current I and temperature T in the case of a conventional method.

【図6】動作時間(t)と装置温度(T)との関係を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an operation time (t) and a device temperature (T).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御装置 2 警報要素 3 第1の保護手段 4 第2の保護手段 M モータ REFERENCE SIGNS LIST 1 control device 2 alarm element 3 first protection means 4 second protection means M motor

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 B60L 3/00 B60L 3/06 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00-5/26 H02P 7/00-7/34 B60L 3/00 B60L 3/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アクセル電圧に応じてモータ電流の導通
率を変化させることによってモータの速度制御を行なう
電動車椅子の制御装置において、 該モータの過負荷保護を行なうための保護要素の出力電
圧が第1の所定値を超えたとき動作して警報要素を作動
させる第1の保護手段と、 前記出力電圧が前記第1の所定値よりも過負荷状態であ
ることを示す第2の所定値を超えたとき動作して前記ア
クセル電圧を断にして前記モータに対する通電を停止さ
せる第2の保護手段と、 前記出力電圧が前記第1の所定値と前記第2の所定値と
の間にある第3の所定値を超えたとき動作して前記モー
タに対する通電を減流させる第3の保護手段とを設け、 前記第1乃至第3の所定値は、前記警報要素が作動して
からでも安全な場所に退避可能に又は前記警報要素が作
動してからでも方向転換可能に設定されている、 ことを特徴とする電動車椅子の制御装置。
1. Conduction of a motor current according to an accelerator voltage
Speed control of motor by changing rate
Electric wheelchairIn the control device, the output voltage of the protection element for performing overload protection of the motor is provided.
Activates when the pressure exceeds a first predetermined value and activates the alarm element
First protection means for causing the output voltage to be in an overload state higher than the first predetermined value.
Operate when a second predetermined value indicating that the
The electric current to the motor is stopped by cutting off the
Second protection means for causing the output voltage to be equal to the first predetermined value and the second predetermined value.
Operate when a third predetermined value between
Third protection means for reducing the current flow to theAnd The first to third predetermined values are determined when the alarm element is activated.
Can be evacuated to a safe place even from
It is set to be able to change direction even after moving,  Characterized byElectric wheelchairControl device.
【請求項2】 アクセル電圧に応じてモータ電流の導通
率を変化させることによってモータの速度制御を行なう
電動車椅子の制御装置において、 バッテリ電圧が第4の所定値以下になったとき動作して
警報要素を作動させる第4の保護手段と、 前記バッテリ電圧が前記第4の所定値よりも低い第5の
所定値以下になったとき動作して前記アクセル電圧を断
にして前記モータに対する通電を停止させる第5の保護
手段とを設け、 前記第4及び第5の所定値は、前記警報要素が作動して
からでも安全な場所に退避可能に又は前記警報要素が作
動してからでも方向転換可能に設定されている、 電動車椅子 の制御装置。
2. Conduction of a motor current according to an accelerator voltage
Speed control of motor by changing rate
Electric wheelchairThe control device operates when the battery voltage falls below a fourth predetermined value.
A fourth protection means for activating an alarm element; and a fifth protection means, wherein the battery voltage is lower than the fourth predetermined value.
Operates when the voltage drops below a predetermined value and shuts off the accelerator voltage.
Fifth protection to stop power supply to the motor
MeansAnd The fourth and fifth predetermined values are determined when the alarm element is activated.
Can be evacuated to a safe place even from
It is set to be able to change direction even after moving, Electric wheelchair Control device.
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