DE4342496A1 - Motorisch angetriebener Rollstuhl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen motorisch angetriebenen Rollstuhl, der durch einen Fahrhebel mittels eines Mikrokontrollersystems und Achskontrollern gesteuert wird.

Auch bei einer Steuerung motorisch angetriebener Rollstühle durch einen Fahrhebel mittels eines Mikrokontrollersystems und Achskontrollern ist die Einhaltung eines stabilen Fahrkurses problematisch.

In der Firmenschrift MEYRA Rollstühle und Rehabilitationsmittel wird u. a. auf S. 134 ausgeführt, daß beim Betrieb des MIC-RO außer Haus die vorgewählte Geschwindigkeit z. B. auf Gefällen oder Steigungen exakt eingehalten werde und der MIC-RO ständig die zur Überwindung von Hindernissen, wie Türschwellen etc., erforderlichen Antriebskräfte ermittelt und somit ein stabiler Fahrkurs ermöglicht werde. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die exakte Einhaltung der vorgewählten Geschwindigkeit unter allen Umständen nicht erforderlich ist, ja sogar schädlich oder gefährlich sein kann, und die Ermittlung der zur Überwindung von Hindernissen erforderlichen Antriebskräfte zumindest nicht in jedem Fall einen stabilen Fahrkurs absichert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Rollstuhl unter normalen Bedingungen eine der Stellung des Fahrhebels entsprechende Geschwindigkeit und Richtung zu verleihen und gleichzeitig eine Überforderung von Fahrer und/oder Rollstuhl zu verhindern.

Dazu ist bei einem motorisch angetriebenen Rollstuhl, der durch einen Fahrhebel mittels eines Mikrokontrollersystems und Achs­ kontrollern gesteuert wird, wobei eine Lenkung durch Antreiben der beiden Antriebsräder mit unterschiedlicher Drehzahl und/oder unterschiedlicher Drehrichtung oder Ansteuern eines Lenkmotors bewirkt wird, erfindungsgemäß jedem der beiden Antriebsräder oder jeweils einem zwangläufig mit je einem der beiden Antriebsräder im Eingriff stehenden Motor ein Inkrementalgeber oder ein Resolver zugeordnet. Jedem Grad der seitlichen Ausschwenkung des Fahrhebels ist eine proportionale Differenz zwischen den Impulsen der beiden Inkrementalgebern oder Resolvern zugeordnet. Zwischen einer höheren bis maximalen Differenz der Impulse der beiden Inkrementalgeber oder Resolver und einer höheren bis maximalen Summe der Impulse der beiden Inkrementalgeber oder Resolver ist eine umgekehrte Proportionalität vorgegeben.

Für Fahrlehrzwecke und/oder zur Lenkung des Rollstuhls durch eine Begleitperson ist es sinnvoll, dem Fahrhebel eine Steckdose zum Anschluß eines weiteren parallelgeschalteten oder die Steuerung des Rollstuhls ausschließlich übernehmenden Fahrhebels zuzuordnen.

Durch die Erfindung ist es möglich, einen exakten Gleichlauf beider Antriebsräder als Voraussetzung für eine weitestgehend ungestörte Geradeausfahrt, eine exakte Kurvenfahrt durch exaktes Einhalten der durch die seitliche Ausschwenkung des Fahrhebels vorgegebenen Differenz der von den beiden Inkrementalgebern oder Resolvern zu erzeugenden Impulse pro Zeiteinheit sowie eine Schadensverhütung bzw. -begrenzung durch exakte Begrenzung einer nicht korrigierbaren Abweichung von der jedem der beiden Inkrementalgeber oder Resolver proportional der jeweiligen Aus­ schwenkung des Fahrhebels vorgegebenen, zu erzeugenden Impulszahl pro Zeiteinheit, bei deren Überschreiten der Antrieb blockiert wird, zu gewährleisten. Somit ist gesichert, daß der Rollstuhl einen weitestgehend stabilisierten Kurs fahren kann, überwindbare Hindernisse ohne wesentliche Beeinträchtigung dieses Kurses überwindet und gleichzeitig bei Aufprallen eines Rades auf ein unüberwindbares Hindernis durch eine unmittelbar darauf erfolgende Blockierung des Antriebes weiterer Schaden verhindert wird. Durch die vorgegebene umgekehrte Proportionalität zwischen einer höheren maximalen Differenz der Impulse und einer höheren bis maximalen Summe der Impulse, die bei entsprechender Stellung des Fahrhebels angesteuert würden, wird verhindert, daß der Rollstuhl zu schnell in zu steile Kurven gefahren werden kann und eventuell umkippen könnte.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zur Erläuterung herangezogene Zeichnung zeigt eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rollstuhlsteuerung.

Mit einem Verschwenken des Fahrhebels 1 wird eine proportional der Ausschwenkung sich einstellende Geschwindigkeit und Richtung der Rollstuhlbewegung eingeleitet. Die Ausschwenkung des Fahr­ hebels 1 in Größe und Richtung wird der Steuerplatine 2 über die Pultplatine 3 in digitalisierter Form zugeführt. Die Steuerplatine 2 steuert nun ihrerseits über zwei Achskontroller 4a; 4b mit Leistungselektronik zwei Antriebsmotore 5a; 5b an. Über den Antriebsmotoren 5a; 5b direkt oder den mit denselben zwangläufig verbundenen Antriebsrädern zugeordnete Inkrementalgeber oder Resolver 6a; 6b wird die tatsächliche Geschwindigkeit bzw. Drehzahl jedes der beiden Antriebsräder des Rollstuhls ermittelt, der Steuerplatine 2 zugeführt, mit der durch die Ausschwenkung des Fahrhebels 1 vorgegebenen Sollge­ schwindigkeit bzw. Drehzahl der beiden Antriebsräder verglichen und erforderlichenfalls über die Achskontroller 4a; 4b eine Korrektur der Ansteuerung der Antriebsmotore 5a; 5b bewirkt. Mit gleichem Erfolg kann die Erfindung für einen Rollstuhl verwendet werden, bei dem die beiden Antriebsräder über ein Differential und einen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden und bei dem die Lenkung über das Verschwenken mindestens eines Lenkrades mittels eines Lenkmotors 7 erfolgt. Bei einem derartigen Rollstuhl wird der Lenkmotor 7 solange angesteuert, bis die den beiden Antriebsrädern zugeordneten Inkremental­ geber oder Resolver 6a; 6b eine der Ausschwenkung des Fahrhebels 1 entsprechende Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der beiden Antriebsräder an die Steuerplatine 2 zurückmelden.

Ebenso können den beiden über ein Differential und einen gemeinsamen Antriebsmotor angetriebenen Antriebsrädern durch Abbremsen eines der beiden Antriebsräder eine durch die Ausschwenkung des Fahrhebels 1 vorgegebene Geschwindigkeit bzw. Drehzahl aufgezwungen werden.

In allen Fällen wird der Steuerplatine 2 über die Pultplatine 3 in digitalisierter Form eine der Ausschwenkung des Fahrhebels 1 proportionale Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der beiden Antriebsräder vorgegeben, und zwar wird mit einer Verschwenkung des Fahrhebels 1 parallel zur Längsachse des Rollstuhls die Geschwindigkeit des Rollstuhls vor- oder rückwärts, d. h. praktisch die Summe der Geschwindigkeit bzw. Drehzahlen beider Antriebsräder vorgegeben. Mit dem seitlichen Ausschwenken des Fahrhebels 1 wird eine dieser Ausschwenkung proportionale Ge­ schwindigkeits- bzw. Drehzahldifferenz der beiden Antriebsräder vorgegeben. Das exakte Einhalten der jedem der beiden Antriebsräder konkret vorgegebenen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl bewirkt einen stabilen Kurs des Rollstuhls, selbst beim Überwinden von Hindernissen, wie Schwellen usw. Prallt hingegen ein Rad des Rollstuhls gegen ein unüberwindliches Hindernis, wird unmittelbar nach Feststellen der Nichtkorrigierbarkeit und Überschreiten einer Toleranz durch die Steuerplatine 2 eine Blockierung der Antriebsräder bewirkt und der Antrieb abgeschaltet.

Unmittelbar neben dem Fahrhebel 1 sind Überwachungsinstrumente 8 und Bedienelemente 9, wie Blinker- und Hupenbetätigung, angeordnet.

Für die Durchführung von Fahrschulen und/oder einer Steuerung des Rollstuhls durch eine Begleitperson ist dem Fahrhebel 1 eine Steckdose zum Anschluß eines externen Fahrhebels 10 zugeordnet, der dem Fahrhebel 1 parallelgeschaltet werden oder die alleinige Steuerung des Rollstuhls übernehmen kann.

Bezugszeichenliste

 1 Fahrhebel
 2 Steuerplatine
 3 Pultplatine
 4a; 4b Achskontroller mit Leistungselektronik
 5a; 5b Antriebsmotor
 6a; 6b IGR oder Resolver
 7 Lenkmotor
 8 Überwachungsinstrumente
 9 Bedienelemente
10 Fahrhebel.

Claims (2)

1. Motorisch angetriebener Rollstuhl, der durch einen Fahrhebel mittels eines Mikrokontrollersystems und Achskontrollern gesteuert wird, wobei eine Lenkung durch Antreiben der beiden Antriebsräder mit unterschiedlicher Drehzahl oder durch Ansteuern eines Lenkmotors bewirkt wird, gekennzeichnet dadurch, daß jedem der beiden Antriebsräder oder jeweils einem zwangläufig mit je einem der beiden Antriebsräder im Eingriff stehenden Motor ein Inkrementalgeber oder Resolver (6a; 6b) zugeordnet ist, daß jeder seitlichen Ausschwenkung des Fahrhebels (1) eine dem Grad der seitlichen Ausschwenkung proportionale Differenz der von den beiden Inkrementalgebern oder Resolvern (6a; 6b) zu erzeugenden Impulse zugeordnet ist und daß zwischen der maximalen Differenz der von den beiden Inkrementalgebern oder Resolvern (6a; 6b) und der maximalen Summe der von den beiden Inkrementalgebern oder Resolvern (6a; 6b) erzeugten Impulse eine umgekehrte Proportionalität vorgegeben ist.

2. Motorisch angetriebener Rollstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fahrhebel (1) eine Steckdose zum Anschluß eines weiteren parallelgeschalteten oder die Steuerung des Rollstuhls allein übernehmenden Fahrhebels (10) zugeordnet ist.