JP2005212673A - パワーアシスト付き搬送装置の制御方法及びパワーアシスト付き搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床面の状態や材質等に起因する駆動輪のスリップを防止し、アシスト力の安定化を図る。
【解決手段】本体フレーム１の底部に電動モータ１２によって駆動される駆動輪１１を設ける。駆動輪１１は昇降アクチュエータ１３によって床面３１に接触・離間可能となっており、昇降アクチュエータ１３を作動させることにより床面に押接されて走行補助力が付与される。発進時には、昇降アクチュエータ１３のストロークが一時的に増加し、駆動輪１１と床面３１との間の押接力を増大させる。これにより、キャスター５に掛かる負担が減少し、車輪が回転し易くなり発進押圧力が軽減されると共に、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性も向上する。発進後は、昇降アクチュエータ１３のストローク量は徐々に初期状態に戻される。
【選択図】図３

Description

本発明は、病弱者や荷物等の移動に使用される搬送装置に関し、特に、電動モータによって移動時のアシスト力を供給する搬送装置の制御技術に関する。

病院や介護施設、工場、倉庫等においては、電動のベッドやストレッチャー、給食運搬用台車、荷役用電動台車など、モータによりパワーアシストされる搬送装置が多数使用されている。このような搬送装置は、四隅にキャスターが配置された本体フレームに、電動モータによって駆動される駆動輪が取り付けられており、この駆動輪によって移動時のアシスト力が供給される。本体フレームにはさらに、電動モータや電源用のバッテリ、モータ制御用のコントローラなどが取り付けられる。本体フレーム上には、ベッドであればマットが載置され、台車であれば荷台が設けられる。

この種の搬送装置では、駆動輪は電動のアクチュエータによって昇降可能に設置されている。ここで、駆動輪によってアシスト力を得るには、床面と駆動輪との間に適切な摩擦力が必要であり、駆動輪を適度な押圧力で床面に接触させる必要がある。このため、本体フレームと搬送装置との間にはバネを用いた押圧機構が設けられており、このバネの反発力によって駆動輪は所定の荷重で床面に押接され、床面と駆動輪との間に摩擦力が発生する。
実開昭48-44793号公報 特開昭60-122561号公報

しかしながら、このようなパワーアシスト付きの搬送装置においても、それを移動させる際に、キャスターの向きの影響により装置を発進させるために要する押圧力（以下、発進押圧力と称する）が変動し、ときには非常に大きな力が必要になる場合がある。例えば、キャスター６１が図９（ａ）のような状態にある場合には、矢印方向にパワーアシスト付きのベッド６２を移動させるにはさほど大きな発進押圧力は必要ない。ところが、キャスター６１が図９（ｂ）のような状態にある場合には、発進時にキャスター６１が進行方向に向かず、むしろ進行方向に立ち塞がってしまう形となる場合がある。このため、キャスター６１が却って走行の妨げとなり、図９（ａ）の場合に比して大きな発進押圧力が必要となるという問題があった。また、発進後もキャスター６１の方向がうまく進行方向に揃わず、直進安定性が損なわれるという問題があった。

近年のパワーアシストが装備されるようなベッドは、各種電動装置やバッテリ、医療機材等の搭載により、１台で４００kgを超えるものも珍しくない。４００kg超のベッドなどでは、図９（ａ）のような状態でもかなりの発進押圧力を要し、さらに図９（ｂ）のような状態となると、発進にかなりの労力が必要となる。特に、病室にカーペットが敷設されているような場合にはさらに発進押圧力が大きくなり、女性の看護師等が一人では作業できず、その改善が求められていた。

本発明の目的は、パワーアシスト付きの搬送装置における発進押圧力を軽減すると共に、発進後のふらつきを抑制してスムーズな発進動作を実現することにある。

本発明のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法は、本体フレームの底部に駆動輪を配置し、前記駆動輪を前記床面に押接しつつ駆動することにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置の制御方法であって、前記搬送装置の負荷増大時に、前記駆動輪の前記床面に対する押接力を増加させることを特徴とする。

本発明にあっては、負荷増大時に駆動輪の押接力を増加させるので、駆動輪以外の車輪に掛かる負担を減少する。このため、駆動輪によるパワーアシスト力が有効活用され、負荷増大時の操作者の負担が軽減される。

前記パワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、発進時に前記駆動輪の前記床面に対する押接力を増加させるようにしても良い。これにより、停止状態から搬送装置を発進させる際に、例えば車輪が走行方向を向いていないような場合でも、車輪が容易に回転し発進と共に進行方向に向き易くなる。従って、車輪が進行方向に立ち塞がって走行の妨げとなるのを防止でき、発進押圧力の増大を抑えることが可能となる。また、発進後も車輪が容易に進行方向に向くため、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性の向上が図られる。

また、前記制御方法において、前記駆動輪の前記床面に対する押接力を一時的に増加させるようにしても良い。この場合、駆動輪の押接力は一旦増加された後、適当な時期に減じられる。例えば、搬送装置の発進時においては、発進動作開始時に駆動輪の押接力が増加され、搬送装置が動き出したところで当初の押接力に戻される。この際、押接力を徐々に減少させ、急激な搬送装置の高さ方向への動作を抑えるようにしても良い。

本発明の他のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法は、本体フレームの底部に設けられた駆動輪と、前記駆動輪を駆動する電動モータと、前記駆動輪を床面に接触・離間可能に移動させる駆動輪昇降手段とを備え、前記駆動輪昇降手段を所定量作動させて前記駆動輪を前記床面に接地させつつ前記電動モータを作動させることにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置の制御方法であって、前記搬送装置の負荷増大時に、前記駆動輪昇降手段の作動量を増加させることを特徴とする。

本発明にあっては、負荷増大時に駆動輪昇降手段の作動量を増加させるので、駆動輪と床面との間の押接力が増大し、駆動輪以外の車輪に掛かる負担を減少する。このため、駆動輪によるパワーアシスト力が有効活用され、負荷増大時の操作者の負担が軽減される。

前記パワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、発進時に前記駆動輪昇降手段の作動量を増加させるようにしても良い。これにより、停止状態から搬送装置を発進させる際に、例えば車輪が走行方向を向いていないような場合でも、車輪が容易に回転し発進と共に進行方向に向き易くなる。従って、車輪が進行方向に立ち塞がって走行の妨げとなるのを防止でき、発進押圧力の増大を抑えることが可能となる。また、発進後も車輪が容易に進行方向に向くため、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性の向上が図られる。

また、前記制御方法において、前記駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させるようにしても良い。この場合、駆動輪昇降手段の作動量は一旦増加された後、適当な時期に減じられる。例えば、搬送装置の発進時においては、発進動作開始時に駆動輪昇降手段の作動量が増加され、搬送装置が動き出したところで当初の作動量に戻される。この際、駆動輪昇降手段の作動量を徐々に減少させ、急激な搬送装置の高さ方向への動作を抑えるようにしても良い。

本発明のパワーアシスト付き搬送装置は、本体フレームの底部に設けられた駆動輪と、
前記駆動輪を駆動する電動モータと、前記駆動輪を床面に接触・離間可能に移動させる駆動輪昇降手段と、前記搬送装置の発進時に、前記駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させる制御手段とを有することを特徴とする。

本発明にあっては、発進時に駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させる制御手段を設けたので、発進の際に駆動輪と床面との間の押接力が増大し、駆動輪以外の車輪に掛かる負担が減少する。このため、例えば車輪が走行方向を向いていないような場合でも、車輪が容易に回転し発進と共に進行方向に向き易くなる。従って、車輪が進行方向に立ち塞がって走行の妨げとなるのを防止でき、発進押圧力の増大を抑えることが可能となる。また、発進後も車輪が容易に進行方向に向くため、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性の向上が図られる。

本発明のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法によれば、本体フレームの底部に駆動輪を配置し、この駆動輪を床面に押接しつつ駆動することにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置にて、負荷増大時に駆動輪の床面に対する押接力を増加させるようにしたので、その際に駆動輪以外の車輪に掛かる負担を減少させることができる。従って、駆動輪によるパワーアシスト力を有効活用することができ、負荷増大時における操作者の負担が軽減される。

本発明の他のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法によれば、本体フレームの底部に、電動モータにて駆動されると共に駆動輪昇降手段によって床面に接触・離間可能に移動される駆動輪を設け、駆動輪昇降手段を所定量作動させて駆動輪を前記床面に接地させつつ電動モータを作動させることにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置にて、負荷増大時に駆動輪昇降手段の作動量を増加させるようにしたので、その際に駆動輪以外の車輪に掛かる負担を減少させることができる。従って、駆動輪によるパワーアシスト力を有効活用することができ、負荷増大時における操作者の負担が軽減される。

一方、本発明のパワーアシスト付き搬送装置によれば、本体フレームの底部に、電動モータにて駆動されると共に駆動輪昇降手段によって床面に接触・離間可能に移動される駆動輪を設けてなるパワーアシスト付き搬送装置にて、発進時に駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させる制御手段を設けたので、発進の際に駆動輪と床面との間の押接力が増大し、駆動輪以外の車輪に掛かる負担が減少する。このため、例えば車輪が走行方向を向いていないような場合でも、車輪が容易に回転し発進と共に進行方向に向き易くなる。従って、車輪が進行方向に立ち塞がって走行の妨げとなるのを防止でき、発進押圧力の増大を抑えることが可能となる。また、発進後も車輪が容易に進行方向に向くため、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性の向上が図ることも可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例である搬送装置の構成を示す正面図、図２は図１の搬送装置の平面図である。本実施例の搬送装置は図１,２に示すような病院用のベッドであり、鋼製の本体フレーム１上にはマット２が載置されている。本体フレーム１の上面側には、その前後両端と両側部にそれぞれ安全柵３が取り付けられている。なお、ここでは前後とはベッドの長手方向を意味し、側部とは長手方向に直交する幅方向（左右方向）の両端を意味する。

ベッドの前端側（使用者の頭部側）には、ベッド移動用のハンドル４が取り付けられており、その基部にはハンドル４を押す力を検出する押圧力センサ３２が取り付けられている。ハンドル４は、基部４ａ側の支持軸３３を中心として前後方向に揺動自在に支持されると共に、無負荷時に中立位置となるように図示しないスプリングによって保持されている。ベッドを押すべくハンドル４を押圧すると、ハンドル４がスプリングの付勢力に抗して揺動し、その際のハンドル揺動角度は、支持軸３３の回転角度として図示しないポテンショメータにて検出される。支持軸回転角度と押圧力との関係は予め把握されており、これによりハンドル４の押圧力が検出される。

本体フレーム１の底部（下面側）にはキャスター５が４箇所取り付けられている。キャスター５は、本体フレーム１の前後両側部にそれぞれ設置された支柱６の先端に固定されている。本体フレーム１の底部にはさらに、パワーアシスト用の駆動ユニット７が取り付けられている。図２に示すように、駆動ユニット７は左右に２個同じものが設置されており、駆動輪１１やＤＣモータ１２（以下、モータ１２と略記する）、昇降アクチュエータ１３（駆動輪昇降手段；以下、アクチュエータはＡＣＴと略記する）を備えた構成となっている。駆動輪１１はホイール１４とゴムタイヤ１５からなり、ホイール１４はモータ１２の回転軸１６に固定されている。モータ１２には減速機構１７が付設されており、モータ１２の回転は減速されて回転軸１６に出力される。

モータ１２はモータベース１８上に載置されている。モータベース１８にはブラケット１９が突設されており、このブラケット１９の基部にはアーム２１の一端側が回動自在に取り付けられている。一方、本体フレーム１の底部には支柱２２が設置されており、その先端部にはアーム２１の他端側が固定されている。これにより、モータベース１８は、アーム２１との結合部を中心として回動自在に支持される（矢示Ｘ）。

ブラケット１９の上端部には圧縮コイルスプリング２３（弾性部材；以下、スプリング２３と略記する）の一端側が固定されている。一方、スプリング２３の他端側は昇降ＡＣＴ１３のプランジャ２４の端部に固定されている。すなわち、モータベース１８は、スプリング２３を介して昇降ＡＣＴ１３と接続されている。昇降ＡＣＴ１３が作動しプランジャ２４が延伸すると、スプリング２３を介してブラケット１９が押され、モータベース１８がアーム２１との結合部を中心に図１において右回りに回動する。これにより、駆動輪１１は床面３１に押し付けられ接地荷重が生じる。

昇降ＡＣＴ１３はＤＣモータ２５（以下、モータ２５と略記する）によって駆動され、モータ２５の回転に伴ってプランジャ２４が矢示Ｙ方向に動作する。昇降ＡＣＴ１３の図１において左端部は、ブラケット２６に支持されている。ブラケット２６は本体フレーム１の底部に設置されており、昇降ＡＣＴ１３はこのブラケット２６に左右方向に移動可能に保持されている。

本体フレーム１の底部にはさらに、電源用のバッテリ２７、モータ制御用のコントローラ（制御手段）２８が取り付けられている。バッテリ２７は、モータ１２,２５やコントローラ２８の他、図示しないリクライニング用のモータ等に電源供給を行う。コントローラ２８はハンドル４に取り付けられたコントロールパネル２９と接続されており、操作者の入力指示に従ってモータ１２,２５等の駆動制御を行う。

このような搬送装置では発進時には次のような制御形態が採られる。図３は、本発明の実施例１である発進制御処理の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、コントロールパネル２９のスイッチがＯＮされると、コントローラ２８は搬送装置が停止状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１）。すなわち、現在の搬送装置の速度（以下、車速と称する）と車速判定値Ｖ１（例えば、０.１km/h）と比較され、車速がＶ１以上の場合には既に走行中と判断してルーチンを抜ける。一方、車速がＶ１未満の場合にはまだ停止状態にあると判断してステップＳ２以下の処理に進む。

ステップＳ２では、コントローラ２８は、昇降ＡＣＴ１３に対しストローク量を増加させる旨の指示を行う。昇降ＡＣＴ１３は、通常状態にて駆動輪１１が適正な接地荷重で床面３１に接するようなストローク量（初期値）に調整されており、ステップＳ２では昇降ＡＣＴ１３のプランジャ２４がこの初期値から所定量送り出される。これにより、スプリング２３がストローク増加分に対応して圧縮され、駆動輪１１の床面３１に対する押接力が増加する。駆動輪１１の押接力が増加すると、ベッド全体が駆動輪１１によって持ち上げられるような形となり、その分、キャスター５に掛かる荷重が低減する。

このように昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加させ、その上でハンドル４を押してベッドを移動させると、キャスター５に掛かる負担が少ない状態でベッドを発進させることができる。このため、停止時にキャスター５が図９（ｂ）のような状態にある場合でも、キャスター５が容易に回転し発進と共に進行方向に向き易くなる。従って、キャスター５が進行方向に立ち塞がって走行の妨げとなるのを防止でき、発進押圧力の増大を抑えることが可能となる。また、発進後もキャスター６１が容易に進行方向に向くため、発進後のふらつきが抑えられ、直進安定性の向上が図られる。

ステップＳ２にて昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加した後、ステップＳ３に進み、搬送装置が走行状態となったか否かが判断される。すなわち、現在の車速と車速判定値Ｖ２（例えば、１.５km/h）とが比較され、車速がＶ２以下の場合にはベッドは動き出していない（停止中）と判断し、ステップＳ３の確認が繰り返される。一方、車速がＶ２を超えた場合にはベッドが動き出したと判断してステップＳ４に進む。

ステップＳ３にてベッドの発進が確認されると、ステップＳ４にて昇降ＡＣＴ１３のストローク量を元の状態に戻しルーチンを抜ける。これにより、昇降ＡＣＴ１３のストローク量は初期値に戻され、駆動輪１１は通常状態の接地荷重で床面３１に押接される。この場合、昇降ＡＣＴ１３のストローク量は、増加時よりもゆっくりと減少する。これにより、ベッドが急激に下がるようなぎくしゃくした作動感をベッド上の人間に与えることなく、駆動輪１１を通常の状態に戻すことができる。

なお、昇降ＡＣＴ１３のストローク量に上限を設けると共に、ステップＳ２におけるストローク増加量を一定値に設定しても良い。図４は、図３の発進制御処理にこのような処理を加えた場合の制御形態を示すフローチャートである。図４の制御処理においても、コントロールパネル２９のスイッチがＯＮされると、図３のステップＳ３と同様に、現在の車速と車速判定値Ｖ１が比較され（ステップＳ１１）、車速がＶ１未満の場合にはステップＳ１２以下の処理に進む。

ステップＳ１２では、現在の昇降ＡＣＴ１３のストローク量が確認される。すなわち、昇降ＡＣＴ１３の現在のストローク量と、その限界値ACT Limとが比較される。ストローク限界値ACT Limは、これ以上ストローク量を増加させると、昇降ＡＣＴ１３の故障や、ベッドが不安定となるなどの悪影響の発生が懸念される限界点のストローク値であり、例えば、ACT Lim＝１００mmのように設定される。限界値ACT Limよりも小さい場合には、昇降ＡＣＴ１３はまだ作動可能な余地があり、ステップＳ１３に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ１（例えば、３０mm）だけ増加させる。一方、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が限界値ACT Limを超えている場合には、昇降ＡＣＴ１３は作動可能な余地がなく、ステップＳ１３を飛ばしてステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３における増加ストローク量Ｌ１は、予めコントローラ２８に設定されている。昇降ＡＣＴ１３のストローク量を初期値からどの程度増加させれば、キャスター５の荷重を軽減して発進がスムーズになるかは予め実験にて求めることができ、そこで求めた値がＬ１として設定される。従って、ステップＳ１３にてストローク量をＬ１だけ増加させると、キャスター５に掛かる負担が少ない状態でベッドを発進させることができ、発進押圧力の増大抑制や直進安定性の向上が図られる。

昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ１増加させた後、ステップＳ１４に進み、現在の車速と車速判定値Ｖ２が比較される。車速がＶ２以下の場合にはステップＳ１４の確認が繰り返され、車速がＶ２を超えた場合にはステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が徐々に初期値に戻され、駆動輪１１は通常状態に戻される。

次に、本発明の実施例２である発進制御処理について説明する。図５は、その手順を示すフローチャートである。ここでは、実施例１ではベッドの発進の有無を車速によって判定していたのに対し、発進動作の判定をハンドル４の押圧力によって判定する。ハンドル４の押圧力は押圧力センサ３２によって検出でき、ベッドを移動させようとしてハンドル４を押すと押圧力センサ３２における検出値が変化する。

そこで、ここではステップＳ２１にて、押圧力センサ３２にて検出されるハンドル押圧力を所定の閾値と比較して発進動作の有無を判定する。すなわち、コントロールパネル２９のスイッチがＯＮされると、まずハンドル押圧力を入力判定値Ｐ１と比較する。ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ１を超えた場合には、発進動作を行っていると判断してステップＳ２２以下の処理に進む。一方、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ１以下の場合には、発進動作が行われていないと判断してルーチンを抜ける。

ステップＳ２２では、コントローラ２８は、昇降ＡＣＴ１３に対しストローク量を増加させる旨の指示を行う。ここでは実施例１におけるステップＳ２と同様の処理が行われ、これにより、キャスター５に掛かる荷重が低減し、発進押圧力の増大抑制や直進安定性の向上が図られる。

ステップＳ２２にて昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加した後、ステップＳ２３に進み、搬送装置が走行状態となったか否かが判断される。すなわち、現在のハンドル押圧力と入力判定値Ｐ２とを比較し、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ２未満の場合にはベッドが発進し走行状態にあると判断する。この場合、入力判定値Ｐ１が停止状態にあるベッドを押し始めたときの押圧力に関する判定値であるのに対し、入力判定値Ｐ２は発進後にベッドを押している状態に関する判定値である。図７は発進時におけるハンドル押圧力の変化を示す説明図である。ハンドル押圧力は、図７に示すように、発進動作開始から加速領域にかけて増大し、加速が終了し定速走行状態となるとピーク値から減少に転じ、その後、ある収束値を中心に緩やかな増減を繰り返しながら推移する。

そこで、定速走行領域における極大値よりも大きく、ピーク値よりは小さい値をハンドル押圧力の入力判定値Ｐ１に設定することにより、停止状態にあるベッドを押し始め、ハンドル押圧力が増加した状態を捉えることができる。また、定速走行領域の極大値よりやや小さい値を入力判定値Ｐ２に設定することにより、ベッドが動き始めて定速走行領域に入ったことを捉えることができる。すなわち、２つの入力判定値Ｐ１,Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）をこのように設定することにより、入力判定値Ｐ１を超える力でベッドを押し、ベッドが動き始めるとハンドルを押す力が低下し入力判定値Ｐ２を下回ることになり、発進時におけるベッドの挙動を的確に把握することが可能となる。なお、入力判定値Ｐ１,Ｐ２は実験等によって予め求められ、コントローラ２８に設定されている。

ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ２を下回った場合には、ベッドが発進したと判断してステップＳ２４の処理に進む。一方、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ２以上の場合には、ハンドル４を押しているがまだ発進していないと判断し、ステップＳ２３の処理を繰り返す。ステップＳ２３にてベッドの発進が確認されると、ステップＳ２４にて昇降ＡＣＴ１３のストローク量をゆっくりと初期値に戻しルーチンを抜ける。これにより、駆動輪１１は通常状態の接地荷重で床面３１に押接される。

この場合も実施例１と同様に、昇降ＡＣＴ１３のストローク量に上限を設けると共に、ストローク増加量を一定値に設定しても良い。図６は、図５の発進制御処理にこのような処理を加えた場合の制御形態を示すフローチャートである。図６の制御処理においても、コントロールパネル２９のスイッチがＯＮされると、図５のステップＳ２１と同様に、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ１と比較され（ステップＳ３１）、ハンドル押圧力がＰ１を超えている場合にはステップＳ３２以下の処理に進む。

ステップＳ３２では、現在の昇降ＡＣＴ１３のストローク量が確認され、限界値ACT Limと比較される。ストローク量が限界値ACT Limよりも小さい場合には、ステップＳ３３に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ１だけ増加させる。昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ１増加させた後、ステップＳ３４に進み、現在のハンドル押圧力と入力判定値Ｐ２が比較される。なお、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が限界値ACT Limを超えている場合には、ステップＳ３３を飛ばしてステップＳ３４に進む。ステップＳ３４にてハンドル押圧力がＰ２未満の場合にはステップＳ３５に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が徐々に初期値に戻され、駆動輪１１は通常状態に戻される。

さらに、本発明の実施例３である発進制御処理について説明する。図８は、その手順を示すフローチャートである。実施例３の制御処理は、発進時以外の負荷増大時にも昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加させる処理を適用できるようにしたものである。

ここではまず、ステップＳ４１にて、現在のハンドル押圧力と入力判定値Ｐ５とが比較される。ここで、入力判定値Ｐ５は、ハンドル押圧力がこの値以下になれば操作者の負荷はほとんどなくなる閾値である。従って、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ５以下の場合には、負荷変動なし判断してルーチンを抜ける。一方、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ５を超えている場合には、操作者にある程度の負荷が感じられる状態にあると判断され、次のステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２では、現在のハンドル押圧力と入力判定値Ｐ４とが比較される。入力判定値Ｐ４は、ハンドル押圧力がこの値を超えた場合は、操作者の負荷が増加し始めている状態となっていると見なし得る閾値である。ハンドル押圧力がＰ５超えているがＰ４以下の場合には、操作者にある程度の負荷はあるが、負荷が増大しているという程ではない状態を意味し、その場合には特別の制御は必要なくそのままルーチンを抜ける。一方、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ４を超えている場合には、負荷増大中と判断され、ステップＳ４３にてコントローラ２８に内蔵されたタイマをクリアした後、ステップＳ４４に進む。

ステップＳ４４では、現在の昇降ＡＣＴ１３のストローク量が限界値ACT Limと比較される。ストローク量が限界値ACT Limよりも小さい場合には、ステップＳ４５に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ２だけ増加させる。昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ２増加させた後、ステップＳ４６に進み、現在のハンドル押圧力と入力判定値Ｐ４が比較される。なお、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が限界値ACT Limを超えている場合には、ステップＳ４５を飛ばしてステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６にてハンドル押圧力がＰ４を超えている場合には、ステップＳ４４に戻りストローク量が限界値ACT Limに達していないか否かを判定し、達していない場合には、ステップＳ４５にてさらにストローク量をＬ２だけ増加させる。昇降ＡＣＴ１３のストローク量は、ステップＳ４４〜Ｓ４６に処理により、ハンドル押圧力を見ながらＬ２ずつ小刻みに増加される。従って、このＬ２は前述の実施例におけるＬ１よりも小さな値（例えば、１mm）が設定される。

ステップＳ４６にてハンドル押圧力がＰ４未満となった場合には、ステップＳ４７に進み、タイマ値が限界値Timer Limit（例えば、２秒）に達しているか否かが判断される。タイマ値が限界値Timer Limitに達していない場合にはステップＳ４８に進みタイマ値をカウントアップし、再びステップＳ４７を行う。すなわち、ステップＳ４７,Ｓ４８により、限界値Timer Limitに達するまでタイマ値がカウントアップされる。これにより、ハンドル押圧力がＰ４未満となったときの昇降ＡＣＴ１３のストローク量が所定時間維持される。

所定時間が経過し、タイマ値が限界値Timer Limitに達した場合には、ハンドル押圧力と入力判定値Ｐ３とが比較される。入力判定値Ｐ３は、ハンドル押圧力がこの値を超えた場合は、操作者の負荷が過大であると見なし得る閾値であり、Ｐ４よりも大きい値が設定される。そこで、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ３を超えている場合には、負荷が依然として大きいと判断し、ステップＳ４３に戻りそれ以後の処理を再び実行する。一方、ハンドル押圧力が入力判定値Ｐ３以下の場合には、過大負荷はないと判断し、ステップＳ５０に進み、再度、ハンドル押圧力と入力判定値Ｐ４とを比較する。

ステップＳ５０にてハンドル押圧力が入力判定値Ｐ４を超えている場合には、ハンドル押圧力が再び増加に転じていると判断され、ステップＳ４９に戻り、過大負荷となっていないか否かが入力判定値Ｐ３を用いて判断される。過大負荷となって入力判定値Ｐ３を超えていればステップＳ４３に戻り、過大負荷には至っていない場合にはステップＳ５０に進む。つまり、ステップＳ４９,Ｓ５０により、ハンドル押圧力が増加傾向にあるか、増加傾向にある場合には過大負荷となっていないかがチェックされ、過大負荷の場合には昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加させる処理が行われる。

ステップＳ５０にてハンドル押圧力が入力判定値Ｐ４以下の場合にはステップＳ５１に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が初期値を超えているか否かが確認される。ストローク量が初期値を超えている場合にはステップＳ５２に進み、昇降ＡＣＴ１３のストローク量をＬ２だけ減少させる。ストローク減少後、ステップＳ５３に進み、タイマ値をクリアして、ステップＳ４７に進む。前述同様、ステップＳ４７,Ｓ４８の処理によって所定時間が経過した後、ステップＳ４９〜Ｓ５１の処理をたどり、依然としてストローク量が初期値を超えている場合には、ステップＳ５２にてさらにＬ２だけストロークを減少させる。

このストローク減少処理を繰り返すと、昇降ＡＣＴ１３のストローク量が徐々に初期値に戻され、やがて初期値以下となる。そして、ステップＳ５１にてその状態が確認され、ルーチンを抜ける。これにより、駆動輪１１は通常状態に戻される。

このように当該制御処理では、ハンドル押圧力の増加状態を把握し、それが過大とならないように適宜昇降ＡＣＴ１３のストローク量を増加させ、駆動輪１１の床面３１に対する押接力を増加させる。従って、ベッド発進時のみならず、斜面走行時などハンドル押圧力が増大する場合に適宜ＡＣＴ１３が作動し、ハンドル押圧力の軽減を図る。また、ＡＣＴ１３の作動に際し、タイマにより次回動作との間に時間的な間隔を持たせている。このため、ＡＣＴ１３が頻繁に作動することによる不快な振動を軽減でき、ベッド上の人間にぎくしゃくした作動感を与えることなくベッドの移動が可能となる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、本発明の搬送装置を病院用ベッドに適用した例を示したが、その適用対象はベッドには限定されず、ストレッチャーや給食運搬用台車、車椅子、荷役用電動台車等、パワーアシストを行う搬送装置一般に広く適用可能である。

加えて、前述の実施例では、駆動ユニット７ごとにモータベース１８や昇降アクチュエータ１３を設けた構成を示したが、図１０に示すように、１個のモーターベース１８上に２個の駆動ユニット７を配し、単一の昇降アクチュエータ１３によって昇降動作を行うようにしても良い。

本発明の一実施例である制御方法が適用される搬送装置の構成を示す正面図である。 図１の搬送装置の平面図である。 本発明の実施例１である発進制御処理の手順を示すフローチャートである。 図３の発進制御処理の変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施例２である発進制御処理の手順を示すフローチャートである。 図５の発進制御処理の変形例を示すフローチャートである。 発進時におけるハンドル押圧力の変化を示す説明図である。 本発明の実施例３である発進制御処理の手順を示すフローチャートである。 停止時のキャスターの状態を示す説明図であり、（ａ）は発進が容易な場合、（ｂ）は発進が容易でない場合をそれぞれ示している。 本発明による搬送装置の一変形例の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 本体フレーム
２ マット
３ 安全柵
４ ハンドル
４ａ 基部
５ キャスター
６ 支柱
７ 駆動ユニット
１１ 駆動輪
１２ ＤＣモータ（電動モータ）
１３ 昇降アクチュエータ（駆動輪昇降手段）
１４ ホイール
１５ ゴムタイヤ
１６ 回転軸
１７ 減速機構
１８ モータベース
１９ ブラケット
２１ アーム
２２ 支柱
２３ 圧縮コイルスプリング
２４ プランジャ
２５ ＤＣモータ
２６ ブラケット
２７ バッテリ
２８ コントローラ（制御手段）
２９ コントロールパネル
３１ 床面
３２ 押圧力センサ
３３ 支持軸
６１ キャスター
６２ ベッド
Ｏ 基準位置
Ｌ１ 増加ストローク量
Ｌ２ 増加ストローク量
Ｐ１ 入力判定値
Ｐ２ 入力判定値
Ｐ３ 入力判定値
Ｐ４ 入力判定値
Ｐ５ 入力判定値
Ｖ１ 車速判定値
Ｖ２ 車速判定値

Claims (7)

1. 本体フレームの底部に駆動輪を配置し、前記駆動輪を前記床面に押接しつつ駆動することにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置の制御方法であって、
   前記搬送装置の負荷増大時に、前記駆動輪の前記床面に対する押接力を増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
2. 請求項１記載のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、前記搬送装置は発進時に前記駆動輪の前記床面に対する押接力を増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
3. 請求項１又は２記載のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、前記搬送装置は前記押接力を一時的に増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
4. 本体フレームの底部に設けられた駆動輪と、前記駆動輪を駆動する電動モータと、前記駆動輪を床面に接触・離間可能に移動させる駆動輪昇降手段とを備え、前記駆動輪昇降手段を所定量作動させて前記駆動輪を前記床面に接地させつつ前記電動モータを作動させることにより走行補助力を得るパワーアシスト付き搬送装置の制御方法であって、
   前記搬送装置の負荷増大時に、前記駆動輪昇降手段の作動量を増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
5. 請求項４記載のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、前記搬送装置は発進時に前記駆動輪昇降手段の作動量を増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
6. 請求項４又は５記載のパワーアシスト付き搬送装置の制御方法において、前記搬送装置は前記駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置の制御方法。
7. 本体フレームの底部に設けられた駆動輪と、
   前記駆動輪を駆動する電動モータと、
   前記駆動輪を床面に接触・離間可能に移動させる駆動輪昇降手段と、
   前記搬送装置の発進時に、前記駆動輪昇降手段の作動量を一時的に増加させる制御手段とを有することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置。

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