JPS6155388B2 - - Google Patents
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- JPS6155388B2 JPS6155388B2 JP57062215A JP6221582A JPS6155388B2 JP S6155388 B2 JPS6155388 B2 JP S6155388B2 JP 57062215 A JP57062215 A JP 57062215A JP 6221582 A JP6221582 A JP 6221582A JP S6155388 B2 JPS6155388 B2 JP S6155388B2
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- motor
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電動車椅子のパワーステアリング装
置、さらに詳しく言えば、操舵レバーが中立にな
つてから一定時間遅れた後、初めてステアリング
回路をオフにする電動車椅子のパワーステアリン
グ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering device for an electric wheelchair, and more particularly, to a power steering device for an electric wheelchair that turns off the steering circuit only after a certain time delay after the steering lever becomes neutral. .
電動車椅子のステアリング装置には、前輪が小
形のキヤスタであり、駆動輪である後輪に左右独
立に設けられた駆動モータの回転数を左右変える
ことにより操舵する方法と、後輪の回転数は左右
同一回転数にして、前輪をステアリングモータで
操舵する方法とがある。 The steering device of an electric wheelchair has a method in which the front wheels are small casters, and the steering is performed by changing the rotation speed of drive motors that are installed independently on the left and right rear wheels. There is a method in which the left and right wheels are set at the same rotation speed and the front wheels are steered by a steering motor.
ここでは、後者のステアリングモータを用いる
電動車椅子のパワーステアリング装置の基本構成
を第1図を参照して説明して、その問題点につい
について言及する。 Here, the basic configuration of a power steering device for an electric wheelchair using the latter steering motor will be explained with reference to FIG. 1, and its problems will be discussed.
電動車椅子は操舵レバーを左右に傾けることに
より操舵する。また、操舵レバーを前方に傾ける
ことにより前進し、その傾斜角度により速度が決
定され、同様に操舵レバーを手前に傾けることに
より後退する。つまり、操舵レバーはアクセルレ
バーとしての機能も果している。 Electric wheelchairs are steered by tilting the steering lever left and right. Also, by tilting the steering lever forward, the vehicle moves forward, and the speed is determined by the angle of inclination, and similarly, by tilting the steering lever toward this side, the vehicle moves backward. In other words, the steering lever also functions as an accelerator lever.
角度指令部1は操舵レバーで与えられた機械的
なステアリング角度を電気信号に変換し、ステア
リング角度の指令信号v1を出力する。指令信号v1
はその正負により回転方向を区別している。ステ
アリング角度の指令信号v1は比較器2の非反転入
力端子に接続され、比較器2の反転入力端子には
後述する角度検出器5からの角度検出信号v2が接
続されている。比較器2のハイレベルの信号によ
りモータ駆動回路3を介してステアリング用のサ
ーボモータ4を正逆回転させ、車椅子の前輪を左
右に操舵する。サーボモータ4には角度検出器5
が設けられ、ステアリングモータの現在位置を検
出しており、検出器5の出力電圧v2は比較器2の
反転入力端子に接続されている。 The angle command unit 1 converts a mechanical steering angle given by a steering lever into an electrical signal, and outputs a steering angle command signal v1 . command signal v 1
distinguishes the direction of rotation by its positive or negative sign. A steering angle command signal v 1 is connected to a non-inverting input terminal of a comparator 2, and an angle detection signal v 2 from an angle detector 5, which will be described later, is connected to an inverting input terminal of the comparator 2. A high level signal from the comparator 2 causes a steering servo motor 4 to rotate in forward and reverse directions via a motor drive circuit 3, thereby steering the front wheels of the wheelchair left and right. An angle detector 5 is attached to the servo motor 4.
is provided to detect the current position of the steering motor, and the output voltage v 2 of the detector 5 is connected to the inverting input terminal of the comparator 2.
操作者が操舵レバーでステアリング角度を第一
の方向に設定すると、ステアリング角度に比例す
る角度指定信号v1(v1>0)が発生し、比較器2
の非反転入力端子に入力される。比較器2の反転
入力端子には角度検出器5の角度検出信号v2が入
力されるが、まだモータ4が駆動されていないの
でv2=0であり、比較器2の出力はハイレベルで
ある。駆動回路3にハイレベルの信号が入力され
ると、第一の方向への駆動信号を送出し、モータ
4を駆動して車椅子の前輪が操舵方向(第一の方
向)に傾く。モータ4が駆動されると角度検出器
5がモータ4の回転角を検出して、角度検出信号
v2を比較器2の反転入力端子に入力し、v1<v2に
なるまでモータ4は第一の方向側に回転する。同
様に操舵レバーを第二の方向に傾けると角度指令
信号v1はv負になり、比較器2の出力はローレベ
ルになる。駆動回路3にローレベルの信号が入力
されると第二の方向への駆動信号を送出し、モー
タ4を駆動して車椅子の前輪が第二の方向へ傾
く。 When the operator sets the steering angle in the first direction with the steering lever, an angle designation signal v 1 (v 1 >0) proportional to the steering angle is generated, and the comparator 2
is input to the non-inverting input terminal of The angle detection signal v 2 of the angle detector 5 is input to the inverting input terminal of the comparator 2, but since the motor 4 is not yet driven, v 2 = 0, and the output of the comparator 2 is at a high level. be. When a high level signal is input to the drive circuit 3, a drive signal in the first direction is sent out, and the motor 4 is driven to tilt the front wheels of the wheelchair in the steering direction (first direction). When the motor 4 is driven, the angle detector 5 detects the rotation angle of the motor 4 and outputs an angle detection signal.
v 2 is input to the inverting input terminal of comparator 2, and motor 4 rotates in the first direction until v 1 < v 2 . Similarly, when the steering lever is tilted in the second direction, the angle command signal v 1 becomes v negative, and the output of the comparator 2 becomes low level. When a low level signal is input to the drive circuit 3, a drive signal in the second direction is sent out, and the motor 4 is driven to tilt the front wheels of the wheelchair in the second direction.
通常走行状態ではサーボモータ4の出力はある
程度余裕を持たせてあるが、停止時にあつてはそ
の操舵トルクに対応できないことがある。このた
め、ロツク状態あるいはこれに近い状態になつた
ときには、電流制限回路が作動してチヨツピング
音が発生したり、サーボモータ4が過負荷状態に
なつてしまうことがある。 In normal running conditions, the output of the servo motor 4 has some margin, but when the vehicle is stopped, it may not be able to cope with the steering torque. For this reason, when the lock state or a state close to this occurs, the current limiting circuit may operate, causing a chopping noise or causing the servo motor 4 to become overloaded.
このような問題を解決するために、定電流回路
を構成し、チヨツピング音の発生を防止する方法
が考えられるが、定電流素子の容量が過大となり
不経済である。 In order to solve this problem, it is possible to form a constant current circuit to prevent the occurrence of chopping noise, but this method is uneconomical because the capacitance of the constant current element becomes excessive.
また、操舵レバーを中立位置にしたときに、ス
テアリング回路をオフにする方法もある。この場
合、ステアリングを最も大きく切つた状態でステ
アリング回路をオフにしてしまうと、前輪は中立
位置に戻る機会を失いそのままの状態に放置され
てしまうため、次回の操作時にステアリングを操
作すると前輪はこの角度からスタートすることに
なり操作上不都合な点がある。 Another method is to turn off the steering circuit when the steering lever is placed in the neutral position. In this case, if the steering circuit is turned off while the steering wheel is turned to the maximum extent, the front wheels will lose the opportunity to return to the neutral position and will be left in that state. There are some operational inconveniences as starting from an angle.
そこで、本発明の目的はモータが操舵トルクに
対応できなくなつたときにモータを停止させるこ
とによつてモータの過負荷状態を解消できる電動
車椅子のパワーステアリング装置を提供すること
にある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a power steering device for an electric wheelchair that can eliminate an overloaded state of the motor by stopping the motor when the motor can no longer respond to the steering torque.
前記目的を達成するために本発明による電動車
椅子のパワーステアリング装置は、ステアリング
モータと、前記ステアリングモータを第一および
第二の方向に選択駆動するモータ駆動回路と、前
記ステアリングモータの現在位置を検出する角度
検出器と、前記ステアリングモータの角度を指令
する指令部と、前記角度検出器と前記角度指令部
の出力を比較して前記モータに方向を指示する第
一の比較器を有する電動車椅子のパワーステアリ
ング装置において、前記角度指令部が角度指令信
号を発生していないことを検出する中立検出回路
と、前記中立検出回路の出力を積分する積分回路
と、前記積分回路からの積分信号が設定値に達し
たときに出力信号を停止する第二の比較器と、前
記第二の比較器の出力信号発生中に前記第一の比
較器の出力をモータ駆動回路に接続するゲート回
路とから構成されている。 In order to achieve the above object, a power steering device for an electric wheelchair according to the present invention includes a steering motor, a motor drive circuit that selectively drives the steering motor in a first direction and a second direction, and a current position of the steering motor. an angle detector that commands the angle of the steering motor; a command unit that commands the angle of the steering motor; and a first comparator that compares the outputs of the angle detector and the angle command unit to instruct the motor in a direction. In the power steering device, a neutral detection circuit detects that the angle command section does not generate an angle command signal, an integration circuit integrates the output of the neutral detection circuit, and an integral signal from the integration circuit is set to a set value. and a gate circuit that connects the output of the first comparator to the motor drive circuit while the output signal of the second comparator is being generated. ing.
前記構成によれば本発明の目的は完全に達成で
きる。 According to the above structure, the object of the present invention can be completely achieved.
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
第2図は本発明による電動車椅子のパワーステ
アリング装置の実施例を示すブロツク図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a power steering device for an electric wheelchair according to the present invention.
角度指令部1は操舵レバーで与えられた機械的
なステアリング角度を電気信号に変換し、ステア
リング角度の指令信号v1を出力する。指令信号v1
はその正負により回転方向を区別している。ステ
アリング角度の指令信号v1は第一の比較器2の非
反転入力端子に接続され、第一の比較器2の反転
入力端子には角度検出器5からの角度検出信号v2
が接続されている。第一の比較器2の出力は制御
回路9を介してゲート回路10の一方の入力端子
に接続されている。ゲート回路10の出力はモー
タ駆動回路3を介してステアリング用のサーボモ
ータ4を正逆回転させ、車椅子の前輪を左右に操
舵する。サーボモータ4には角度検出器5が設け
られ、ステアリングモータの現在位置を検出して
おり、検出器5の出力電圧v2は第一の比較器2の
反転入力端子に接続されている。 The angle command unit 1 converts a mechanical steering angle given by a steering lever into an electrical signal, and outputs a steering angle command signal v1 . command signal v 1
distinguishes the direction of rotation by its positive or negative sign. The steering angle command signal v 1 is connected to the non-inverting input terminal of the first comparator 2, and the angle detection signal v 2 from the angle detector 5 is connected to the inverting input terminal of the first comparator 2.
is connected. The output of the first comparator 2 is connected to one input terminal of a gate circuit 10 via a control circuit 9. The output of the gate circuit 10 is transmitted through the motor drive circuit 3 to rotate a steering servo motor 4 in forward and reverse directions, thereby steering the front wheels of the wheelchair left and right. The servo motor 4 is provided with an angle detector 5 to detect the current position of the steering motor, and the output voltage v 2 of the detector 5 is connected to the inverting input terminal of the first comparator 2 .
角度指令部1には操舵レバーの中立位置を検出
する中立位置検出部6が設けられており、中立位
置信号は積分回路7を介して第二の比較器8の反
転入力端子に接続されている。第二の比較器8の
非反転入力端子には比較電圧v3が接続されてい
る。 The angle command unit 1 is provided with a neutral position detection unit 6 that detects the neutral position of the steering lever, and the neutral position signal is connected to the inversion input terminal of the second comparator 8 via an integrating circuit 7. . A comparison voltage v 3 is connected to the non-inverting input terminal of the second comparator 8.
ダイオードDは一定時間経過しないうちに操舵
レバーが中立位置で無くなくなり、中立位置検出
部6の出力がローレベルになつた場合、コンデン
サCを放電してただちにステアリング回路を作動
させるためのスピードアツプダイオードである。 Diode D is a speed-up diode that discharges capacitor C and immediately activates the steering circuit when the steering lever is no longer in the neutral position before a certain period of time has elapsed and the output of neutral position detection section 6 becomes low level. It is.
第一の比較器2の出力が接続されている制御回
路9の出力はゲート回路10の一方の入力端子に
接続され、他方の入力端子には第二の比較器8の
出力が接続されており、ゲート回路10の出力は
モータ駆動回路3に入力されている。 The output of the control circuit 9 to which the output of the first comparator 2 is connected is connected to one input terminal of the gate circuit 10, and the output of the second comparator 8 is connected to the other input terminal. , the output of the gate circuit 10 is input to the motor drive circuit 3.
つぎに、本発明による電動車椅子のパワーステ
アリング装置の操作を説明する。 Next, the operation of the power steering device for an electric wheelchair according to the present invention will be explained.
操舵レバーを操作しているときは、中立位置信
号は送出されず、第二の比較器8の出力はハイレ
ベルであり、通常のステアリング回路を形成して
いる。 When the steering lever is operated, no neutral position signal is sent out, and the output of the second comparator 8 is at a high level, forming a normal steering circuit.
いま、操舵レバーが中立位置になり、中立位置
検出信号が発生したとする。この状態が一定時間
持続し積分回路7の積分時間を経過した後、v4が
v3よりも大となり、第二の比較器8の出力はロー
レベルとなる。第二の比較器8の出力がローレベ
ルになると、ゲート回路10の出力はオフとな
り、制御回路9の出力の有無にかかわらず、ステ
アリング回路は停止される。 Assume that the steering lever is now in the neutral position and a neutral position detection signal is generated. After this state continues for a certain period of time and the integration time of the integration circuit 7 has elapsed, v 4 becomes
v 3 and the output of the second comparator 8 becomes low level. When the output of the second comparator 8 becomes low level, the output of the gate circuit 10 is turned off, and the steering circuit is stopped regardless of the presence or absence of the output of the control circuit 9.
積分回路7のRCの設定時間は定地(平坦路)
の走行時最大にステアリングを切つた状態から中
立位置に戻るまでの時間および全速走行中操舵レ
バーを中立位置にしてから、停止するまでの時間
等の関係を考慮して設定する。 The setting time of RC of integrating circuit 7 is fixed (flat road)
The setting is made taking into consideration the relationship between the time from turning the steering wheel to its maximum position to returning to the neutral position when driving at full speed, and the time from moving the steering lever to the neutral position to stopping when driving at full speed.
以上詳しく説明したように、本発明によれば、
モータに停止時での操舵トルクがなくても、中立
位置になれば自動的にある時間経過後にステアリ
ング回路がオフするため、通電状態が維持するこ
となくモータにとつて過負荷にならず、無駄な電
流消費を抑えることができる。 As explained in detail above, according to the present invention,
Even if the motor does not have any steering torque when stopped, the steering circuit will automatically turn off after a certain period of time when it reaches the neutral position, so the motor will not be overloaded without being kept energized, and there will be no waste. It is possible to suppress current consumption.
また、一定時間経過後ステアリング回路を切る
ため、走行中操舵レバーを離しても停止するまで
の時間にステアリングを中立位置に戻すことがで
きる。 Furthermore, since the steering circuit is turned off after a certain period of time has elapsed, even if the steering lever is released while the vehicle is running, the steering can be returned to the neutral position before the vehicle stops.
第1図は電動車椅子のパワーステアリング装置
の基本構成を示すブロツク図、第2図は本発明に
よる電動車椅子のパワーステアリング装置の実施
例を示すブロツク図である。
1…角度指令部、2…第一の比較器、3…モー
タ駆動回路、4…モータ、5…角度検出器、6…
中立位置検出器、7…積分回路、8…第二の比較
器、9…制御回路、10…ゲート回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a power steering device for an electric wheelchair, and FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the power steering device for an electric wheelchair according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Angle command part, 2... First comparator, 3... Motor drive circuit, 4... Motor, 5... Angle detector, 6...
Neutral position detector, 7... Integrating circuit, 8... Second comparator, 9... Control circuit, 10... Gate circuit.
Claims (1)
ータを第一および第二の方向に選択駆動するモー
タ駆動回路と、前記ステアリングモータの現在位
置を検出する角度検出器と、前記ステアリングモ
ータの角度を指令する指令部と、前記角度検出器
と前記角度指令部の出力を比較して前記モータに
方向を指示する第一の比較器を有する電動車椅子
のパワーステアリング装置において、前記角度指
令部が角度指令信号を発生していないことを検出
する中立検出回路と、前記中立検出回路の出力を
積分する積分回路と、前記積分回路からの積分信
号が設定値に達したときに出力信号を停止する第
二の比較器と、前記第二の比較器の出力信号発生
中に前記第一の比較器の出力をモータ駆動回路に
接続するゲート回路とから構成したことを特徴と
する電動車椅子のパワーステアリング装置。1. A steering motor, a motor drive circuit that selectively drives the steering motor in first and second directions, an angle detector that detects the current position of the steering motor, and a command unit that commands the angle of the steering motor. , a power steering device for an electric wheelchair having a first comparator that compares outputs of the angle detector and the angle command section to instruct the motor in a direction, wherein the angle command section generates an angle command signal. a neutral detection circuit that detects that the neutral detection circuit is not present; an integration circuit that integrates the output of the neutral detection circuit; and a second comparator that stops the output signal when the integral signal from the integration circuit reaches a set value; A power steering device for an electric wheelchair, comprising a gate circuit that connects the output of the first comparator to a motor drive circuit while the output signal of the second comparator is being generated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062215A JPS58177651A (en) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Power steering apparatus of electromotive wheelchair |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062215A JPS58177651A (en) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Power steering apparatus of electromotive wheelchair |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58177651A JPS58177651A (en) | 1983-10-18 |
| JPS6155388B2 true JPS6155388B2 (en) | 1986-11-27 |
Family
ID=13193697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062215A Granted JPS58177651A (en) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | Power steering apparatus of electromotive wheelchair |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58177651A (en) |
-
1982
- 1982-04-13 JP JP57062215A patent/JPS58177651A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58177651A (en) | 1983-10-18 |
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