JP2020516543A - 手押し電動化移動装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】電動化移動装置（１）であって、電動化移動装置（１）は、フレーム（１０１）と、フレーム（１０１）に接続される第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）と、第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）にそれぞれ接続され、各命令信号（Ileft，Iright）によって命令可能な第１モータ及び第２モータと、電動化移動装置（１）の縦加速度（ax）、ピッチ角速度（ωy）及びヨー角速度（ωz）を検出するように構成され、縦加速度（ax）、ピッチ角速度（ωy）及びヨー角速度（ωz）を表す信号を提供する慣性測定ユニットと、第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の速度（vleft，vright）を検出し、速度（vleft，vright）を表す信号を提供するように構成されるセンサと、制御ユニット（２）と、を備え、制御ユニット（２）は、縦加速度（ax）、ピッチ角速度（ωy）並びに第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の速度（vleft，vright）を表す信号に基づいて、傾斜（α）を見積もるモジュール（３）と、縦加速度（ax）、第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の速度（vleft，vright）及び見積もられる傾斜（α）を表す信号、並びにモータの命令信号（Ileft，Iright）に基づいて、ユーザが電動化移動装置（１）に対して発揮する縦推力（Fx）を見積もるモジュール（４）と、ヨー角速度（ωz）を表す信号に基づいて、ユーザが電動化移動装置（１）に加えるヨートルク（τz）を見積もるモジュール（６）と、傾斜を補正し、見積もられる傾斜（α）に基づいて傾斜補正力（Fslope）を決定するように構成されるモジュール（７）と、見積もられる縦推力（Fx）に基づいて推力補助力（Fpush）を決定するように構成される推力増幅モジュール（８）と、見積もられるヨートルク（τz）に基づいて、操舵補助力（Fz）を決定するように構成されるヨー角増幅モジュール（９）と、傾斜補正力（Fslope）、推力補助力（Fpush）及び操舵補助力（Fz）に基づいて、第１モータ及び第２モータの命令信号（Ileft，Iright）を決定するように構成されるトルク割当モジュール（１０）と、を備える、電動化移動装置（１）を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、電動化移動装置に関するものであり、特に例えばベビーカ又は商品（例えばショッピングカート、ゴルフクラブトロリー、空港トロリー、スーツケース又は類似する商品）を輸送するカート、障害者車椅子、ストレッチャ、歩行器、病院ベッド又は類似の装置に等の手押し装置に関するものである。

ユーザに対する補助として１つ以上のモータが車輪を駆動し、例えば重荷重を長距離又は傾斜路に沿って輸送する電動化移動装置が当該技術分野で知られている。

既知の移動装置は一般に、モータを活動化又は非活動化するコマンドを含む。

例えば、産業分野における輸送カートに、モータを活動化し、所望の進行方向を指すジョイスティックが設けられる。しかしながら、このような装置は、ユーザにジョイスティックに対してモータを活動化する特定の動作を要求するため、一般にユーザフレンドリではない。

ベビーカの分野において、ハンドルがユーザ及びシステムによって、適切な力又はトルクセンサにより活動化され、システムは、モータが使役される量を決定するための入力パラメータとして使用される作用推力を検出する、システムが提案された。しかしながら、力センサ又はトルクセンサの存在は、このような装置を高価にし、信頼できなくし、較正が難しく、さらに、例えばユーザがハンドル自身に引っかける物体による測定誤差をもたらす傾向がある。

さらに一般に、既知の装置では、モータの動作が、移動装置に、モータ動作がない当該装置が本来有していた挙動とは実質的に異なる挙動をもたらす。この態様は、ベビーカ等の移動装置において特に重大である。

したがって、本発明の目的は、たとえモータが作動していても挙動ができる限り変わらないように構成され、言い換えれば、ユーザが装置を、より少ないユーザの尽力で、モータが非活動化されているように知覚するように構成される電動化移動装置を得ることである。

この目的及び他の目的に、請求項１に従う電動化移動装置によって応じる。

従属請求項は、本発明で考えられる有利な実施形態を定める。

図１ａ−１ｇは、本発明の可能な実施形態に従う電動化移動装置を表す図である。 本発明の可能な実施形態に従う電動化移動装置の制御ユニットのブロック図である。 図３ａ−３ｂは、ユーザが電動化移動装置に障害物を通過させるために可能な操作を模式的に表す図である。

本発明をよりよく理解し、利点を認識するために、本発明のいくつかの例示的かつ非限定的な実施形態を、添付図面を参照して以下説明する。

本発明に従う電動化移動装置を、添付図面に参照符号１によって表す。移動装置１を、本説明の導入部で議論される種類のものとすることができる。例えば、移動装置１をベビーカ（図１ａ）、ショッピングカート（図１ｂ）、ゴルフクラブトロリー（図１ｃ）、障害者車椅子（図１ｄ）、スーツケーストロリー（図１ｅ）、病院ベッド／ストレッチャ（図１ｆ）、歩行器（図１ｇ）又は類似の装置として実装できる。

一般に、移動装置１はフレーム１０１と、車輪１０２と、１つ以上のハンドル１０３とを備え、ユーザは１つ以上のハンドル１０３によって装置自身を移動させる。可能な実施形態に従って、移動装置１は、フレーム１０１と車輪１０２の少なくともいくつかとの間に動作可能に挿入されるサスペンション１０４を備える。

移動装置１は、装置自身の各車輪にそれぞれ接続され互いに独立した、第１モータ及び第２モータ（図示せず）を備える。具体的には、モータが連結する車輪は非操舵車輪であり、車輪は互いに連結しない。例えば、ベビーカ又はカートに関連して、モータに接続される車輪を、左車輪１０２’及び右車輪１０２’’とすることができる。このようにして、各モータはそれぞれの車輪を駆動し、それによって以下説明するように、モータを適切に動かすことで、各モータは装置進行の支援と共に装置操舵の支援を提供できる。あるいは、モータを装置の前輪に連結できる（例えば図１ｄの障害者車椅子を参照）。好ましくは、モータはブラシレスモータを備える。例えば電流信号である命令信号I_left，I_rightによってそれぞれのモータに命令する。命令信号I_left，I_rightは、モータ自身が発揮するそれぞれの駆動／抵抗トルクに対応する。モータの命令信号I_left，I_rightを決定するモードを、以下具体的に説明する。それぞれの車輪１０２’及び１０２’’を、対応するサスペンション１０４’及び１０４’’に関連付けることができる。

有利には、移動装置１は、電力を交換するためにモータに接続される１つ以上の電池（図示せず）を更に備える。特に、電池はモータを給電でき、更に、モータが発電機として振る舞うときにモータから電力を受け取ることによって電池を再充電できる。さらに、装置１は、電池を再充電するために外部電源と接続されるコンセントを備え得る。

可能な実施形態によれば、移動装置１は、ユーザの存在を検出し、かかる存在を表す信号を供給するように適合されるセンサを備える。例えば、移動装置１がロッド、グリップ又はハンドル１０３を備える場合、ユーザがロッド、グリップ又はハンドルを握っているかどうか検出する存在検出センサをロッド、グリップ又はハンドル１０３に関連付けることができる。モータの有効／無効を、ユーザ存在信号に関連付け得ることは明らかである。可能な実施形態によれば、ユーザ存在検出センサは容量センサ若しくは布地を備えることができ、又はユーザ存在検出センサを光電セル若しくは赤外センサとすることができる。更なる変形例によれば、存在検出センサは、例えばユーザが着用するＲＦＩＤタグの近接を検出するように適合されるＲＦＩＤリーダを備え得る。更なる可能な変形例によれば、ブルートゥース（登録商標）又はＮＦＣ（近距離無線通信）等の無線システムによって存在を検出できる。

可能な実施形態によれば、ユーザインタフェースを実装するために、移動装置は外部装置と通信するモジュールを更に備える。例えば、このような通信モジュールは、ユーザの携帯電話又はスマートフォンと通信するように構成され得る。外部装置を、通信モジュールと関連付けられる適切な出口部と接続することで、通信を無線又は有線にできる。またこの場合には、上述した電池によって外部装置に給電することで、外部装置を再充電するために、通信モジュールを使用できる。以下に表すように、電動化移動装置１と外部装置との間に通信を確立する可能性により、ユーザは、移動装置１の動作パラメータを監視でき調整できる。

さらに、移動装置１は、少なくとも移動装置１の縦加速度a_x、ピッチ角速度ω_y及びヨー角速度ω_zを検出し、縦加速度a_x、ピッチ角速度ω_y及びヨー角速度ω_zを表す信号を提供するように適合される慣性測定ユニットを備える。

さらに、移動装置１は、第１モータ及び第２モータが関連付けられる車輪１０２’，１０２’’の速度v_left，v_rightを検出し、速度v_left，v_rightを表す信号を供給するように構成されるセンサを備える。例えば２つの車輪１０２’，１０２’’の角速度を検出し、車輪の半径を知ることで線速度v_left，v_rightを取得できることから、このような速度v_left，v_rightを取得できる。

移動装置１にサスペンション１０４を設ける場合、装置１は、モータが関連付けられる車輪１０２’，１０２’’に接続される２つのサスペンション１０４’，１０４’’の伸縮θ_left，θ_rightを検出し、伸縮θ_left，θ_rightを表す信号を供給するように構成されるセンサを備え得る。このようなセンサは例えば、回転ポテンショメータ、線形ポテンショメータ、エンコーダ、歪ゲージ又は類似のセンサを備え得る。

さらに、移動装置１は、入力において上述したセンサからの信号を受け取る制御ユニット２を備える。制御ユニット２は、当該信号に基づき、以下説明するモードに従って、モータに命令する。さらに、制御ユニット２は電池とモータとの間に電力交換を命令でき、ユーザの外部装置と情報交換するために制御ユニット２を通信モジュールに接続できる。

図２を参照して、図２は本発明の可能な実施形態に従う電動化移動装置１の制御ユニット２のブロック図を表す。

制御ユニット２は、傾斜α、言い換えれば移動装置１がたどる経路の傾きを見積もるモジュール３を備える。車輪１０２’，１０２’’の縦加速度a_x、ピッチ角速度ω_y及び速度v_left，v_rightを表す信号に基づいて傾斜αを見積もる。当該分野で既知のアルゴリズムによって、傾斜αを見積もることができる。この事項に関連して、例えば、Matteo Corno, Pierfrancesco Spagnol, Sergio M. Savaresi: “Road slope estimation in bicycles without torque measurements.” IFAC Proceedings Volumes 47.3 (2014): 6295-6300を参照する。

電動化移動装置１にサスペンション１０４’，１０４’’を設け、上述したセンサによってサスペンション１０４’，１０４’’の伸縮θ_left，θ_rightを測定する場合、前記モードが見積もった傾斜αをサスペンションの変形の結果、移動装置１が上昇又は下降することによる、地面に対する付加的な傾きを考慮して補正する。具体的には、サスペンション１０４’，１０４’’の変形を測定し、移動装置１の幾何特性を知った後に、付加的な傾き（正又は負）を決定して、見積傾斜αから減算できる。

さらに、移動装置１は、ユーザが発揮する縦推力F_xを見積もるモジュール４を備える。モジュール４が見積もる推力は、装置１を進行させるが、装置１を操舵させないものである。縦加速度a_x、車輪速度v_left，v_rightを表す信号、モータ命令信号I_left，I_right及びモジュール３が見積もった傾斜αに基づいて、縦推力F_xを決定する。

例えば、以下の動力学的関係によって縦推力F_xを計算できる。

ここで、
- Ｍは移動装置及び移動装置で考えられる荷の質量である。
-μ は実験的に取得され、装置に作用する抵抗力を表現する、装置の縦速度ｖの関数としての関数である。μは測定される車輪の速度v_left，v_right並びに移動装置及び移動装置で考えられる荷の質量Ｍから取得可能である。このような抵抗力は、特に車輪が地面の上を転がることによってもたらされる転がり摩擦の摩擦力と、あるいは低速度では小さいために無視できる空気抵抗とを特に含む。
- Ｋは、モータの命令信号I_left，I_rightをモータが発揮する力と組み合わせる関数であり、モータ自身の特性及びトルクを伝える車輪の特性に依拠できる。
- ｇは重力加速度である。

推力見積モジュール４が、装置から、ユーザが発揮する推力を直接測定するセンサ（例えばハンドルに関連付けられるトルクセンサ又は力センサ）を除去できることが認められる。当該センサは、追加的なコストを定め、メンテナンスを要求する他に、較正が困難であり、更に例えばジャケット、バッグ又はユーザがハンドルに配置する類似の物体等の物体によって起こり得る誤測定に脅かされる。

さらに、質量Ｍに関連して、質量Ｍを一定値の入力とでき、又はユーザが、特に彼／彼女自身のスマートフォンによって提供する命令に基づいて時々質量Ｍを設定できることが認められる。例えばユーザはベビーカが輸送する子供の重量を入力できる。例えば、ユーザは既定の重量クラス（軽量、中間、重量、…）の間で重量クラスを選択できる。

本発明の更なる可能な変形例によれば、電動化移動装置１は、質量Ｍを見積もるモジュール５を備える。このような見積もりは、サスペンション１０４’，１０４’’及びサスペンション１０４’，１０４’’の伸縮を測定するセンサの存在により可能となる。実際には、モジュール５は、モジュール３が見積もる傾斜αに加えて、サスペンションの伸縮θ_left，θ_right及び車輪の速度v_left，v_rightを表す信号に基づいて質量Ｍを見積もる。実際に、静的条件では、サスペンションの静的特性から、空の装置の質量に関連する付加的な荷重を単純に決定でき、これにより測定される変形を当該付加的な荷重で補正できる。明らかに、動的条件下、特に加速度及び減速度が存在する条件又は経路に沿って登り及び下りが存在する条件では、サスペンションは静的な場合よりも多く変化する。したがって、質量Ｍの見積モジュール５は、質量Ｍを静的条件又は半静的条件が存在する条件でのみ見積もる必要があり、その結果、車輪の速度v_left，v_right及び当該速度v_left，v_rightによって取得できる加速度が既定の閾値未満である場合に、モジュール５は、サスペンションの伸縮θ_left，θ_right及び質量Ｍに対する見積傾斜αに関連する既定の静的マップに基づいて、質量Ｍが決定されるように構成され得る。好ましくは、質量Ｍの見積モジュール５は、測定ノイズを取り除くために、サスペンションの伸縮θ_left，θ_rightを表す信号をフィルタ処理するように構成されるローパスフィルタを備える。

さらに、移動装置１は、ユーザが装置１自身に加えるヨートルクτ_zを見積もるモジュール６を備える。ヨートルクτ_zは、ユーザが装置１に対して発揮する操舵操作を表す。ヨートルク見積モジュール６は、入力部で、ヨー角速度ω_zを表す信号及び存在する場合にモジュール５が見積もる質量Ｍを受け取る。上述した入力から、例えば以下の関係によって、ヨートルクτ_zを見積もることができる。

ここで、
は、ヨー角速度ω_zによって取得できるヨー角加速度である。
- Ｊ（Ｍ）は、質量Ｍの関数として変化する、装置１のヨー軸線に沿う慣性モーメントである。質量Ｍを一定であると考える場合、慣性モーメントＪは一定になるであろう。反対に、上述したモジュールに関するモジュール５によって質量Ｍを見積もる場合、慣性モーメントＪ自身と見積質量Ｍとの間の所定の関係に基づいて慣性モーメントＪの見積りを更新できる。一般に、慣性モーメントＪは、質量Ｍが増加するにつれて単調増加する。

上述したモードに従って、前記制御ユニット２は、傾斜α、縦推力F_x及びヨートルクτ_zを見積もる。これらの大きさはそれぞれ、ユーザが装置１に発揮する労力要素を表す。当該労力要素を、モータ１０２’，１０２’’を適切に支配することによって減少させる必要がある。

このために、制御ユニット２は、見積傾斜αに基づき、ことによると質量見積モジュール５が存在する場合に見積質量Ｍに基づいて、傾斜補正力F_slopeを決定するように構成される傾斜補正モジュール７を備える。モジュール５がない場合、上述した事項に従って、質量は固定であると考えられる。例えば、傾斜αのために装置１に作用する重力を補正する傾斜補正力F_slopeを決定できる。具体的には、補正力F_slopeを以下の関係によって計算できる。

F_slope=M・ｇ・sin(α） (3)

ここで、
- Ｍは、固定であると想定され又はモジュール５が見積もる、質量である。
- ｇは重力加速度である。

推定傾斜αが登りを表す場合、傾斜補正力F_slopeは駆動力である一方、推定傾斜αが下りを表す場合、傾斜補正力F_slopeは制動力であることが認められる。傾斜補正力F_slopeが式（３）に従って計算される場合、結果には、静的平衡で装置が保持される場合及び登り又は下りが存在する場合も含まれる。

さらに、制御ユニット２は、ユーザが発揮するとともにモジュール４が見積もる縦推力F_xに基づいて、推力補助力F_pushを決定するように構成され、推力を増幅するモジュール８を備える。例えば、ユーザが発揮する縦推力F_xに比例率を掛けることで、推力補助力F_pushを単純に決定できる。このような比例率を、固定とでき、又はユーザが彼／彼女自身の携帯装置によって設定できる。

さらに、制御ユニット２は、モジュール６が見積もるヨートルクτ_zに基づいて、操舵補助力F_zを決定するように構成され、ヨートルクを増幅するモジュール９を備える。例えば、操舵補助力F_zを単純に決定でき、モジュール９は、ヨートルクτ_zに比例率を掛けることで得られるトルクを生成できる。また、このような比例率を、固定とでき、又はユーザが彼／彼女自身の携帯装置によって設定できる。明らかに、操舵補助力F_zは装置１の操舵トルクを生成する必要があるため、操舵補助力F_zは２つのモータに対して同じようには加えられない。

制御ユニット２は、傾斜補正力F_slope、推力補助力F_push及び操舵補助力F_zに基づいて、モータの命令信号I_left，I_rightを決定し、ひいてはモータのそれぞれが供給するトルクを決定するように構成される、トルク割当モジュール１０を備える。したがって、モータはトルクを供給し、例えば決定される補助力を発揮する。

例えば、モータ命令信号を以下の関係によって決定できる。

ここで、Ｋは次元定数である。式（４）に基づいて、傾斜補正力F_slope及び推力補助力F_pushを２つのモータが等しく分担する一方、操舵補助力F_zを２つのモータに逆符号で加えて、モータがヨー軸線周りに操舵トルクを生成することが認められる。

ユーザは、車道の種類を考慮して、外部装置によってモータを支配する程度を決定でき、ひいてはモータが生成するトルクを決定できることが認められる。例えば、ユーザはいくつかの既定の車道の種類（例えば平坦、通常、悪路）の間で選択できる。

可能な実施形態によれば、制御ユニット２は、トルク割当モジュール１０が、２つの車輪で、製造ミス又は非対称摩耗が原因となって起こり得る半径差を補正するように構成される。実際に、２つの車輪の半径差は、モータの非対称支配を定め得る。したがって、２つの車輪の半径差は以下の条件を起こし得る。

ここで、δ_left及びδ_rightは、２つの車輪の有効半径R_left及びR_rightの、標準半径R_nomからの有効オフセットである。

この考えられる不都合を回避するために、制御ユニット２は、車輪の速度v_left及びv_right及びヨー速度ω_zを表す信号に基づいて、有効半径R_left及びR_rightを見積もるモジュール１１を備え得る。装置がまっすぐ又はほぼまっすぐ移動するとき、したがってヨー角速度ω_zがゼロ又は閾値未満のときに、当該見積を取得できる。このような条件下で、例えば以下の条件を確認するために最も小さなオフセットδ_left及びδ_rightを決定できる。

v_left R_left = v_right R_right (6)

２つの車輪の有効半径値R_left及びR_rightに基づいて、トルク割当モジュール１０は、２つの車輪の半径が等しいと仮定して計算される命令信号I_left及びI_rightを補正して、モータが生成するトルクは車輪の半径差によってもたらされる非対称を相殺できる。

より一般的には、有効半径R_left及びR_rightを見積もるモジュール１１が、ドリフトをもたらす状態を補正できることが認められる。摩耗又は製造誤差によりもたらされる車輪の半径差のほかに、このような状態は例えば以下の場合に確認され得る。
・乗り物の両側の車輪間に摩擦差が存在する（例えば２つの車輪の一方側の空気が部分的に抜けている場合）
・装置の一方側と他方側との間の車道の差が存在する
・ユーザが発揮する非対称な推力が存在する

更なる非対称が見いだされることがあり、当該非対称は輸送される荷の位置によって定められ得る。この様相を、存在する場合にはサスペンション伸縮センサによって監視でき、したがってトルク割当モジュールによって補正できる。

可能な実施形態によれば、トルク割当モジュール１０は更に、入力部で、ユーザの存在を表す信号（Ｕ）を、図２の１２によって示す関連存在センサから受け取る。具体的には、トルク割当モジュール１０は、ユーザ存在センサがユーザの存在を検出する場合のみに、モータ命令信号I_left，I_rightを生成するように構成される。言い換えれば、ユーザの存在が検出されない場合、モータは非活動化されており、装置は完全にパッシブシステムとなる。その結果、ユーザが存在するにも関わらず、装置が不注意に作動することが回避される。

一実施形態によれば、制御ユニット２は、障害物を通過する操作を識別するモジュール１３を備える。この点について、図３に表す場合が考えられ、この場合ユーザがベビーカを動かして段差を横切る。このような条件下で、ユーザが実施する一般的な操作は、下向きの力F_userを加えることで前輪を持ち上げ、その後依然として前輪を持ち上げたまま、彼／彼女がベビーカを縦方向に押して段差を通過させることである。このような条件下では、ベビーカは傾斜し、その結果、傾斜αが、通路の傾斜によって定められるのではなく、ユーザが実施する操作によって定められるため、傾斜見積モジュール３は誤ったαを見積もる。このような条件下で、装置が受ける実際の条件に従っていないトルクをモータが生成することを回避するために、トルク割当モジュール１０は、傾斜補正力F_slopeを無視する必要がある。当該条件を言い換えれば、経路に沿って傾斜路ではなく障害物が存在ということである。

有利には、障害物を通過させる操作を識別するモジュール１３は、モジュール３が見積もる傾斜αと、サスペンションの伸縮θ_left，θ_rightを表す信号と、車輪の速度v_left，v_rightとに基づいて、障害物の存在を識別し、出力部で、障害物の存在／不在（Ｐ／Ａ）を表す信号を提供するように構成される。障害物の存在／不在（Ｐ／Ａ）を表す信号はトルク割当モジュール１０に供給される。次に、障害物識別モジュール１３が障害物存在信号を供給する場合、トルク割当モジュール１０は、傾斜補正力F_slopeを無視するように構成される。

装置１が発見でき存在し得るいくつかの障害物を、障害物を通過するための操作を識別するモジュール１３に入力する信号の特定の傾向を決める、標準的な操作によって通過できる。例えば、図３の状態を依然として参照して、速度をゼロにすると、前輪を上げることでもたらされるサスペンションの圧縮を検出し、同時に見積傾斜αの突然の上昇を検出する。その後、ベビーカが段差上で持ち上げられているときに車輪の速度を検出し、その後見積傾斜の急激な降下及びサスペンションの圧縮の減少を検出する。結果として、モジュール１３は、障害物を通過する操作を体系化でき、識別できる。

一実施形態によれば、移動装置１は、モータの力を上昇させるためにユーザが命令可能な援助命令１４を含む。援助命令１４は、トルク割当モジュール１０に接続され、ユーザが力の上昇を要求すると、援助命令１４は命令信号I_left，I_rightを生成して、モータは付加的なトルクを生成する。当該付加的なトルク使用して、例えば段差等の障害物をより容易に通過できる。更なる可能な変形例によれば、例えば、モータが供給する必要がある付加的なトルクの異なる方向をユーザが選択できるように、更なる補助命令を提供する。例えば、図３に表すようにベビーカ１を押す代わりに、ベビーカ１を引く場合、モータが供給する付加的なトルクは、押されるベビーカの方向とは反対方向である必要がある。

更なる可能な実施形態によれば、例えば外部装置によってモータが既定のトルク規定に従うように、トルク割当モジュール１０に命令できる。例えば、ベビーカの場合、モータに命令して、ユーザによる手動行為を要求することなく乳児を揺り動かす動き（前後、左右等の振動運動）をベビーカに与えるために、モータに命令できる。

本発明に従う移動装置を、上述する機能とは別の付加的な機能を実施するために更に設定できる。例えば、ユーザが受ける付加的な労力を生成するために、モータを設定でき（ユーザが例えば彼／彼女自身のスマートフォンによって設定可能である）、モータは前進に対する抵抗力を発揮する。このような設定は、ユーザを物理的に運動させ、電池を再充電する結果を有する。

可能な実施形態によれば、上述したユーザ存在検出センサは、盗難防止機能を更に有し得る。

本説明及び添付の特許請求の範囲において、「モジュール」と呼ばれる要素をハードウェア装置（例えば中央処理装置）によって、ソフトウェアによって又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実施できることが認められる。

本発明に従う電動化移動装置の説明される実施形態に対して、当業者は特定の偶発的な要求を満たすために、他の動作上の均等物に関して、添付の特許請求の範囲の範囲を逸脱することなく、多数の要素の付加、変更又は代用を導入できる。

Claims (13)

1. 電動化移動装置（１）であって、前記電動化移動装置（１）は、
   フレーム（１０１）と、
   前記フレーム（１０１）に接続される第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）と、
   前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）にそれぞれ接続され、各命令信号（I_left，I_right）によって命令可能な第１モータ及び第２モータと、
   前記電動化移動装置（１）の縦加速度（a_x）、ピッチ角速度（ω_y）及びヨー角速度（ω_z）を検出するように構成され、前記縦加速度（a_x）、前記ピッチ角速度（ω_y）及び前記ヨー角速度（ω_z）を表す信号を提供する慣性測定ユニットと、
   前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の速度（v_left，v_right）を検出し、前記速度（v_left，v_right）を表す信号を提供するように構成されるセンサと、
   制御ユニット（２）と、
   を備え、
   前記制御ユニット（２）は、
   前記縦加速度（a_x）、前記ピッチ角速度（ω_y）並びに前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の前記速度（v_left，v_right）を表す前記信号に基づいて、傾斜（α）を見積もるモジュール（３）と、
   前記縦加速度（a_x）、前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の前記速度（v_left，v_right）及び見積もられる前記傾斜（α）を表す前記信号、並びに前記モータの前記命令信号（I_left，I_right）に基づいて、ユーザが前記電動化移動装置（１）に対して発揮する縦推力（F_x）を見積もるモジュール（４）と、
   前記ヨー角速度（ω_z）を表す前記信号に基づいて、前記ユーザが前記電動化移動装置（１）に加えるヨートルク（τ_z）を見積もるモジュール（６）と、
   前記傾斜を補正し、見積もられる前記傾斜（α）に基づいて傾斜補正力（F_slope）を決定するように構成されるモジュール（７）と、
   見積もられる前記縦推力（F_x）に基づいて推力補助力（F_push）を決定するように構成される推力増幅モジュール（８）と、
   見積もられる前記ヨートルク（τ_z）に基づいて、操舵補助力（F_z）を決定するように構成されるヨー角増幅モジュール（９）と、
   前記傾斜補正力（F_slope）、前記推力補助力（F_push）及び前記操舵補助力（F_z）に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの前記命令信号（I_left，I_right）を決定するように構成されるトルク割当モジュール（１０）と、
   を備える、
   電動化移動装置（１）。
2. 前記フレーム（１０１）と前記第１車輪（１０２’）との間及び前記フレーム（１０１）と前記第２車輪（１０２’’）との間に動作可能に挿入される第１サスペンション（１０４’）及び第２サスペンション（１０４’’）と、
   前記第１サスペンション（１０４’）及び第２サスペンション（１０４’’）の伸縮（θ_left，θ_right）を検出し、前記伸縮（θ_left，θ_right）を表す信号を提供するように構成されるセンサと、を更に備える、請求項１に記載の電動化移動装置（１）。
3. 傾斜（α）を見積る前記モジュール（３）は、前記第１サスペンション（１０４’）及び第２サスペンション（１０４’’）の前記伸縮（θ_left，θ_right）を表す前記信号に更に基づいて、前記傾斜（α）を見積もるように構成される、請求項２に記載の電動化移動装置（１）。
4. 前記第１サスペンション（１０４’）及び第２サスペンション（１０４’’）の前記伸縮（θ_left，θ_right）、前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の前記速度（v_left，v_right）、並びに見積もられる前記傾斜（α）を表す前記信号に基づいて、前記電動化移動装置（１）及び前記電動化移動装置（１）が輸送する荷の質量（Ｍ）を見積もるモジュール（５）を備える、請求項２又は３に記載の電動化移動装置（１）。
5. 前記ユーザが前記電動化移動装置（１）に対して発揮する前記縦推力（F_x）を見積もる前記モジュール（４）が、見積もられる前記質量（Ｍ）に更に基づいて、前記縦推力（F_x）を見積もるように構成される、請求項４に記載の電動化移動装置（１）。
6. 前記ユーザが前記電動化移動装置（１）に加える前記ヨートルク（τ_z）を見積もる前記モジュール（６）は、見積もられる前記質量（Ｍ）に更に基づいて、前記ヨートルク（τ_z）を見積もるように構成される、請求項４又は５に記載の電動化移動装置（１）。
7. 傾斜を補正する前記モジュール（７）は、見積もられる前記質量（Ｍ）に更に基づいて、前記傾斜補正力（F_slope）を決定するように構成される、請求項４−６のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
8. 前記制御ユニット（２）は、前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の前記速度（v_left，v_right）並びに前記ヨー角速度（ω_z）を表す信号に基づいて、前記第１車輪（１０２’）及び第２車輪（１０２’’）の有効半径（R_left，R_right）を見積もるモジュール（１１）を更に備え、
   前記トルク割当モジュール（１０）は、前記有効半径を見積もる前記モジュール（１１）に接続されるとともに、見積もられる前記有効半径（R_left，R_right）に基づいてモータの前記命令信号（I_left，I_right）を補正するように構成される、請求項１−７のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
9. １つ以上のハンドル（１０３）と、前記１つ以上のハンドルに関連付けられ、前記ユーザ（Ｕ）の存在を検出し、かかる存在を表す信号を提供するように構成される１つ以上のセンサ（１２）とを更に備え、
   前記トルク割当モジュール（１０）は、前記ユーザの前記存在を検出する前記センサに接続され、前記ユーザの前記存在を検出する前記１つ以上のセンサがユーザ存在信号を供給する場合のみにモータの前記命令信号（I_left，I_right）を生成するように構成される、請求項１−８のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
10. 前記制御ユニット（２）は、見積もられる前記傾斜（α）、並びにサスペンションの伸縮（θ_left，θ_right）、及び車輪の前記速度（v_left，v_right）を表す前記信号の傾向に基づいて、障害物の存在（Ｐ／Ａ）を識別し、出力部で前記障害物の前記存在又は不在を示す信号を提供するように構成され、障害物を通過する操作を識別するモジュール（１３）を備え、
    前記トルク割当モジュール（１０）は、障害物を通過する操作を識別する前記モジュール（１３）に接続され、障害物を通過する前記操作を認める前記モジュール（１３）が障害物存在信号を供給する場合に前記傾斜補正力（F_slope）を無視するように構成される、請求項２−９のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
11. 前記ユーザが命令可能であり、前記トルク割当モジュール（１０）に結び付けられる少なくとも１つの援助命令（１４）を更に備え、前記ユーザが前記援助命令（１４）を有効化すると、前記トルク割当モジュール（１０）は命令信号（I_left，I_right）を出力し、前記モータは付加的な駆動トルクを供給する、請求項１−１０のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
12. 前記制御ユニット（２）に接続される、携帯電話又はスマートフォン等の外部装置と通信するモジュールを更に備え、前記制御ユニット（２）の動作パラメータは前記外部装置によって監視可能であり及び／又は設定可能である、請求項１−１１のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。
13. ベビーカ、トロリー、商品を輸送するカート、ショッピングカート、ゴルフクラブトロリー、空港トロリー、スーツケース、障害者椅子、車椅子、ストレッチャ、歩行器、病院ベッドからなる群から選択される、請求項１−１２のいずれか一項に記載の電動化移動装置（１）。