JP5756384B2 - 電動式ハンディカート - Google Patents

Description

この発明は、電動式ハンディカートに関するものである。

高齢者などの足腰の弱くなった歩行者の歩行をアシストする装置として、特許文献１または特許文献２に示される電動式ハンディカートが提案されている。

上記の電動式ハンディカートは、電動モータにより独立して回転駆動することができる左右の駆動輪と、歩行者者が把持する操作桿（杖部）と、を備える。操作桿には、操作力検出装置が設けられており、この操作力検出装置により操作桿に作用する歩行者の操作力が検出される。そして、ハンディカートの左右の駆動輪を駆動する電動モータは、操作力検出装置にて検出される歩行者の操作力の値に基づいて、制御方式としてトルク制御により作動させられる。

特開２０１０−１２５２２１号公報 特開２０１１−０６８２３９号公報

しかしながら、上述の電動式ハンディカートにあっては、制御方式としてトルク制御が用いられていたため、ハンディカートを所望の速度で走行させること、およびハンディカートを所定のときに停止させることが困難という課題があった。ここで、ハンディカートを所望の速度で走行させること、およびハンディカートを所定のときに停止させるためには、制御量として速度を用いる速度制御を用いることが有効であるといえる。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、駆動輪を駆動する電動モータの制御方式として速度制御が用いられる電動式ハンディカートを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の電動式ハンディカートは、歩行者が保持する操作桿と、この操作桿に設けられ、歩行者が前記操作桿に与える操作力を検出する操作力検出装置と、第１および第２の電動モータと、これらの第１および第２の電動モータの回転速度をそれぞれ検出する第１および第２の速度検出手段と、第１および第２の電動モータによりそれぞれ回転駆動する第１および第２の駆動輪と、操作力検出装置からの力信号に基づき第１および第２の電動モータに制御電流を供給する制御装置と、ハンディカートの前方における対象物の画像を検出する画像検出手段と、前記ハンディカートの傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、を備える電動式ハンディカートにおいて、制御装置は、操作力検出装置からの力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号を演算する目標速度演算手段と、第１および第２の速度検出手段からの前記第１および第２の検出速度信号を平均化して平均速度信号を出力する平均化手段と、平均化手段からの平均速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号との偏差信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算する目標電流演算手段と、目標電流演算手段からの目標電流信号に対応し、前記第１および第２の電動モータに制御電流をそれぞれ供給する第１および第２の電流出力手段と、前記画像検出手段からの画像信号に基づき前記画像検出手段から前記前方の対象物までの距離を演算する距離演算手段と、前記距離演算手段からの距離信号に基づき上限速度を演算する上限速度演算手段と、前記上限速度演算手段からの上限速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号を比較し、小さいほうの信号を第２の目標速度信号とする比較手段と、前記傾斜角検出手段からの角度信号に基づき前記ハンディカートの姿勢を補償するための補償角速度信号を演算する姿勢補償手段を備え、前記目標電流演算手段は、前記平均化手段からの平均速度信号と前記比較手段からの第２の目標速度信号との偏差信号に、前記補償角速度信号を合算した合算信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算することを特徴とする。

本発明の電動式ハンディカートによれば、駆動輪を駆動する電動モータの制御方式を速度制御とすることができる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第２の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第３の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第４の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の他の実施形態を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第６の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第７の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。 本発明の第８の実施形態の制御装置のシステムブロック図である。

（電動式ハンディカートの実施形態）
次に、本発明の電動式ハンディカートの実施形態について、図１に基づいて説明する。図１は本実施形態における電動式ハンディカートの斜視図である。

図１に示すように、電動式ハンディカート１は、パイプ部材より形成された本体フレーム２と、本体フレーム２の端部に取り付けられ、歩行者が保持する棒状の操作桿３と、本体フレーム２に設けられたケースＣと、本体フレーム２の両側に取り付けられた第１および第２の電動モータ（４，５）と、第１および第２の電動モータ（４，５）によりそれぞれ回転駆動する第１および第２の駆動輪（６，７）と、を備える。そして、ケースＣ内には、制御装置１０（１１０，１２０，１３０）と、電動モータ（４，５）に電流を供給するバッテリ３０と、ハンディカート１の傾斜角を検出する傾斜角検出手段としてのジャイロセンサ５０と、が設けられている。また、ハンディカート１は、電動モータ（４，５）の回転速度をそれぞれ検出する第１および第２の速度検出手段（４ａ，５ａ）を備えている。

また、操作桿３の上端部にはハンドグリップ８が取り付けられており、ハンドグリップ８には画像検出手段としてのステレオカメラ４０が設けられているとともに、ハンドグリップ８内には操作力検出装置９が設けられている。ここで、ステレオカメラ４０は、上下方向（操作桿の軸方向）に縦型に配置された２つのＣＣＤカメラ（４１，４２）を備え、ハンディカート１の前方における対象物の画像を検出する。操作力検出装置９は、歩行者が操作桿３に与える操作力を検出する。ここで、操作力は、歩行者がハンディカート１を押し引きする力である。なお、操作桿３の中央部には、買い物かご等を懸架することができるかご用フック６０が取り付けられている。

（第１の実施形態の制御装置）
次に、図２に基づきハンディカート１に備わる第１の実施形態の制御装置１０について説明する。図２は電動式ハンディカート１における第１の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。

制御装置１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、距離演算手段１３と、上限速度演算手段１４と、比較手段１５と、リセット手段１６と、計測手段１７と、姿勢補償手段１８と、減算器１９と、加算器２０と、目標電流演算手段２１と、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）と、加算器２４と、平均化手段２５と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

距離演算手段１３は、ステレオカメラ（画像検出手段）４０からの画像信号に基づきステレオカメラ４０から前方の対象物までの距離を演算する。そして、上限速度演算手段１４は、距離演算手段１３からの距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算する。そして、比較手段１５は、目標速度演算手段１２からの第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と、上限速度演算手段１４からの上限速度信号（Ｖｒ２）とを比較し、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と上限速度信号（Ｖｒ２）とのうち小さいほうの信号を第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として選択する。なお、本実施形態では、上限速度信号（Vｒ２）を演算する手段するため検出手段として、ステレオカメラ（画像検出手段）４０を用いているが、レーザレンジファイダ（ＬＲＦ）を用いて、前方の対象物までの距離を演算し、演算した距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算してもよい。

ここで、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されている場合には、リセット手段１６により目標速度演算手段１２での積分処理はリセットされ続け、上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されなくなった場合には、再度、積分処理が再開される。

また、第１および第２の速度検出手段（４ａ，５ａ）で検出された電動モータ（４，５）の回転速度に対応する第１および第２の検出速度信号（Ｖａ１，Ｖａ２）は、加算器２４で加算されるとともに、平均化手段２５にて平均化され平均速度信号（Ｖａｖｅ）として出力される。そして、減算器１９により第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）から平均速度信号（Ｖａｖｅ）が減じられ、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）と平均速度信号（Ｖａｖｅ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

計測手段１７は、ジャイロセンサ（傾斜角検出手段）５０からの信号をサンプリングし、この信号に対応する角速度信号を出力する。姿勢補償手段１８は、角速度信号を処理することによりハンディカート１の傾斜量を補償する補償角速度信号（Ｖθ）を演算する。そして、減算器１９から出力された偏差信号（Ｖε１）と補償角速度信号（Ｖθ）とが加算器２０にて合算され、合算された合算信号（Ｖε２）が加算器２０より出力される。

目標電流演算手段２１は、加算器２０からの合算信号（Ｖε２）に基づき、電動モータ（４，５）に供給する目標電流信号を演算する。そして、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、それぞれ第１および第２の電動モータ（４，５）に供給する。

（第２の実施形態における制御装置）
次に、図３に基づきハンディカート１に備わる第２の実施形態の制御装置１１０について説明する。図３は電動式ハンディカート１における第２の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置１１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、距離演算手段１３と、上限速度演算手段１４と、比較手段１５と、リセット手段１６と、減算器１９と、目標電流演算手段２１と、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）と、加算器２４と、平均化手段２５と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

距離演算手段１３は、ステレオカメラ（画像検出手段）４０からの画像信号に基づきステレオカメラ４０から前方の対象物までの距離を演算する。そして、上限速度演算手段１４は、距離演算手段１３からの距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算する。そして、比較手段１５は、目標速度演算手段１２からの第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と、上限速度演算手段１４からの上限速度信号（Ｖｒ２）とを比較し、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と上限速度信号（Ｖｒ２）とのうち小さいほうの信号を第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として選択する。なお、本実施形態では、上限速度信号（Vｒ２）を演算する手段するため検出手段として、ステレオカメラ（画像検出手段）４０を用いているが、レーザレンジファイダ（ＬＲＦ）を用いて、前方の対象物までの距離を演算し、演算した距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算してもよい。

ここで、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されている場合には、リセット手段１６により目標速度演算手段１２での積分処理はリセットされ続け、上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されなくなった場合には、再度、積分処理が再開される。

また、第１および第２の速度検出手段（４ａ，５ａ）で検出された電動モータ（４，５）の回転速度に対応する第１および第２の検出速度信号（Ｖａ１，Ｖａ２）は、加算器２４で加算されるとともに、平均化手段２５にて平均化され平均速度信号（Ｖａｖｅ）として出力される。そして、減算器１９により第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）から平均速度信号（Ｖａｖｅ）が減じられ、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）と平均速度信号（Ｖａｖｅ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

目標電流演算手段２１は、減算器１９からの偏差信号（Ｖε１）に基づき、電動モータ（４，５）に供給する目標電流信号を演算する。そして、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、それぞれ第１および第２の電動モータ（４，５）に供給する。

（第３の実施形態における制御装置）
次に、図４に基づきハンディカート１に備わる第３の実施形態の制御装置１２０について説明する。図４は電動式ハンディカート１における第３の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、計測手段１７と、姿勢補償手段１８と、減算器１９と、加算器２０と、目標電流演算手段２１と、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）と、加算器２４と、平均化手段２５と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

また、第１および第２の速度検出手段（４ａ，５ａ）で検出された電動モータ（４，５）の回転速度に対応する第１および第２の検出速度信号（Ｖａ１，Ｖａ２）は、加算器２４で加算されるとともに、平均化手段２５にて平均化され平均速度信号（Ｖａｖｅ）として出力される。そして、減算器１９により第１の目標速度信号（Ｖｒ１）から平均速度信
号（Ｖａｖｅ）が減じられ、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と平均速度信号（Ｖａｖｅ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

計測手段１７は、ジャイロセンサ（傾斜角検出手段）５０からの信号をサンプリングし、この信号に対応する角速度信号を出力する。姿勢補償手段１８は、角速度信号を処理することによりハンディカート１の傾斜量を補償する補償角速度信号（Ｖθ）を演算する。そして、減算器１９から出力された偏差信号（Ｖε１）と補償角速度信号（Ｖθ）とが加算器２０にて合算され、合算された合算信号（Ｖε２）が加算器２０より出力される。

目標電流演算手段２１は、加算器２０からの合算信号（Ｖε２）に基づき、電動モータ（４，５）に供給する目標電流信号を演算する。そして、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、それぞれ第１および第２の電動モータ（４，５）に供給する。

（第４の実施形態における制御装置）
次に、図５に基づきハンディカート１に備わる第４の実施形態の制御装置１３０について説明する。図５は電動式ハンディカート１における第４の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、減算器１９と、目標電流演算手段２１と、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）と、加算器２４と、平均化手段２５と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

また、第１および第２の速度検出手段（４ａ，５ａ）で検出された電動モータ（４，５）の回転速度に対応する第１および第２の検出速度信号（Ｖａ１，Ｖａ２）は、加算器２４で加算されるとともに、平均化手段２５にて平均化され平均速度信号（Ｖａｖｅ）として出力される。そして、減算器１９により第１の目標速度信号（Ｖｒ１）から平均速度信号（Ｖａｖｅ）が減じられ、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と平均速度信号（Ｖａｖｅ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

目標電流演算手段２１は、減算器１９からの偏差信号（Ｖε１）に基づき、電動モータ（４，５）に供給する目標電流信号を演算する。そして、第１および第２の電流出力手段（２２，２３）は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、それぞれ第１および第２の電動モータ（４，５）に供給する。

（電動式ハンディカートの他の実施形態）
次に、本発明の電動式ハンディカートの他の実施形態について、図６に基づいて説明する。図６は本実施形態における電動式ハンディカート１０００の斜視図である。なお、図１に示すハンディカート１と同一の部品については同一の符号が付されている。

図６に示すように、電動式ハンディカート１０００は、パイプ部材より形成された本体フレーム２と、本体フレーム２の端部に取り付けられ、歩行者が保持する棒状の操作桿３と、本体フレーム２に設けられたケースＣと、本体フレーム２の両側に取り付けられた電動モータ４００と、電動モータ４００によりそれぞれ回転駆動する駆動輪６００と、を備える。そして、ケースＣ内には、制御装置３００（３１０，３２０，３３０）と、電動モ
ータ４００に電流を供給するバッテリ３０と、ハンディカート１０００の傾斜角を検出する傾斜角検出手段としてのジャイロセンサ５０と、が設けられている。また、ハンディカート１０００は、電動モータ４００の回転速度をそれぞれ検出する速度検出手段４００ａを備えている。

また、操作桿３の上端部にはハンドグリップ８が取り付けられており、ハンドグリップ８には画像検出手段としてのステレオカメラ４０が設けられているとともに、ハンドグリップ８内には操作力検出装置９が設けられている。ここで、ステレオカメラ４０は、上下方向（操作桿の軸方向）に縦型に配置された２つのＣＣＤカメラ（４１，４２）を備え、ハンディカート１０００の前方における対象物の画像を検出する。操作力検出装置９は、歩行者が操作桿３に与える操作力を検出する。ここで、操作力は、歩行者がハンディカート１０００を押し引きする力である。なお、操作桿３の中央部には、買い物かご等を懸架することができるかご用フック６０が取り付けられている。

（第５の実施形態の制御装置）
次に、図７に基づきハンディカート１０００に備わる第５の実施形態の制御装置３００について説明する。図７は電動式ハンディカート１０００における第５の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２に示す制御装置１０と同一の手段については同一の符号が付されている。

制御装置１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、距離演算手段１３と、上限速度演算手段１４と、比較手段１５と、リセット手段１６と、計測手段１７と、姿勢補償手段１８と、減算器１９と、加算器２０と、目標電流演算手段２１と、電流出力手段２２０と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

距離演算手段１３は、ステレオカメラ（画像検出手段）４０からの画像信号に基づきステレオカメラ４０から前方の対象物までの距離を演算する。そして、上限速度演算手段１４は、距離演算手段１３からの距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算する。そして、比較手段１５は、目標速度演算手段１２からの第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と、上限速度演算手段１４からの上限速度信号（Ｖｒ２）とを比較し、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と上限速度信号（Ｖｒ２）とのうち小さいほうの信号を第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として選択する。なお、本実施形態では、上限速度信号（Vｒ２）を演算する手段するため検出手段として、ステレオカメラ（画像検出手段）４０を用いているが、レーザレンジファイダ（ＬＲＦ）を用いて、前方の対象物までの距離を演算し、演算した距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算してもよい。

ここで、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されている場合には、リセット手段１６により目標速度演算手段１２での積分処理はリセットされ続け、上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されなくなった場合には、再度、積分処理が再開される。

また、速度検出手段４００ａで検出された電動モータ４００の回転速度に対応する検出速度信号（Ｖａ）は速度検出手段４００ａから出力される。そして、減算器１９により第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）から検出速度信号（Ｖａ）が減じられ、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）と検出速度信号（Ｖａ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

計測手段１７は、ジャイロセンサ（傾斜角検出手段）５０からの信号をサンプリングし、この信号に対応する角速度信号を出力する。姿勢補償手段１８は、角速度信号を処理することによりハンディカート１０００の傾斜量を補償する補償角速度信号（Ｖθ）を演算する。そして、減算器１９から出力された偏差信号（Ｖε１）と補償角速度信号（Ｖθ）とが加算器２０にて合算され、合算された合算信号（Ｖε２）が加算器２０より出力される。

目標電流演算手段２１は、加算器２０からの合算信号（Ｖε２）に基づき、電動モータ４００に供給する目標電流信号を演算する。そして、電流出力手段２２０は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、電動モータ４００に供給する。

（第６の実施形態における制御装置）
次に、図８に基づきハンディカート１０００に備わる第６の実施形態の制御装置３１０について説明する。図８は電動式ハンディカート１０００における第６の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置３１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、距離演算手段１３と、上限速度演算手段１４と、比較手段１５と、リセット手段１６と、減算器１９と、目標電流演算手段２１と、電流出力手段２２０と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

距離演算手段１３は、ステレオカメラ（画像検出手段）４０からの画像信号に基づきステレオカメラ４０から前方の対象物までの距離を演算する。そして、上限速度演算手段１４は、距離演算手段１３からの距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算する。そして、比較手段１５は、目標速度演算手段１２からの第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と、上限速度演算手段１４からの上限速度信号（Ｖｒ２）とを比較し、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と上限速度信号（Ｖｒ２）とのうち小さいほうの信号を第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として選択する。なお、本実施形態では、上限速度信号（Vｒ２）を演算する手段するため検出手段として、ステレオカメラ（画像検出手段）４０を用いているが、レーザレンジファイダ（ＬＲＦ）を用いて、前方の対象物までの距離を演算し、演算した距離信号に基づき上限速度信号（Ｖｒ２）を演算してもよい。

ここで、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）として上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されている場合には、リセット手段１６により目標速度演算手段１２での積分処理はリセットされ続け、上限速度信号（Ｖｒ２）が選択されなくなった場合には、再度、積分処理が再開される。

また、速度検出手段４００ａで検出された電動モータ４００の回転速度に対応する検出速度信号（Ｖａ）は速度検出手段４００ａから出力される。そして、減算器１９により第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）から検出速度信号（Ｖａ）が減じられ、第２の目標速度信号（Ｖｒ１ ｏｒ Ｖｒ２）と検出速度信号（Ｖａ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

目標電流演算手段２１は、減算器１９からの偏差信号（Ｖε１）に基づき、電動モータ
４００に供給する目標電流信号を演算する。そして、電流出力手段２２０は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、電動モータ４００に供給する。

（第７の実施形態における制御装置）
次に、図９に基づきハンディカート１０００に備わる第７の実施形態の制御装置３２０について説明する。図９は電動式ハンディカート１０００における第７の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置１０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、計測手段１７と、姿勢補償手段１８と、減算器１９と、加算器２０と、目標電流演算手段２１と、電流出力手段２２０と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

また、速度検出手段４００ａで検出された電動モータ４００の回転速度に対応する検出速度信号（Ｖａ）は、速度検出手段４００から出力される。そして、減算器１９により第１の目標速度信号（Ｖｒ１）から検出速度信号（Ｖａ）が減じられ、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と検出速度信号（Ｖａ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

計測手段１７は、ジャイロセンサ（傾斜角検出手段）５０からの信号をサンプリングし、この信号に対応する角速度信号を出力する。姿勢補償手段１８は、角速度信号を処理することによりハンディカート１０００の傾斜量を補償する補償角速度信号（Ｖθ）を演算する。そして、減算器１９から出力された偏差信号（Ｖε１）と補償角速度信号（Ｖθ）とが加算器２０にて合算され、合算された合算信号（Ｖε２）が加算器２０より出力される。

目標電流演算手段２１は、加算器２０からの合算信号（Ｖε２）に基づき、電動モータ４００に供給する目標電流信号を演算する。そして、電流出力手段２２０は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、電動モータ４００に供給する。

（第８の実施形態における制御装置）
次に、図１０に基づきハンディカート１０００に備わる第８の実施形態の制御装置３３０について説明する。図１０は電動式ハンディカート１０００における第８の実施形態の制御装置を示すシステムブロック図である。なお、図２の制御装置１０と同一の手段については、同一の符号が付されている。

制御装置３３０は、計測手段１１と、目標速度演算手段１２と、減算器１９と、目標電流演算手段２１と、電流出力手段２２０と、を備える。

計測手段１１は、操作力検出手段９からの信号をサンプリングし、この信号に対応する力信号を出力する。目標速度演算手段１２は、力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）を演算する。

また、速度検出手段４００ａで検出された電動モータ４００の回転速度に対応する検出
速度信号（Ｖａ）は速度検出手段４００ａから出力される。そして、減算器１９により第１の目標速度信号（Ｖｒ１）から検出速度信号（Ｖａ）が減じられ、第１の目標速度信号（Ｖｒ１）と検出速度信号（Ｖａ）との偏差信号（Ｖε１）が減算器１９より出力される。

目標電流演算手段２１は、減算器１９からの偏差信号（Ｖε１）に基づき、電動モータ４００に供給する目標電流信号を演算する。そして、電流出力手段２２０は、目標電流信号に基づきバッテリ３０から供給された電流を制御し、制御された制御電流を、電動モータ４００に供給する。

１、１０００ 電動推進式ハンディカート
２ 本体フレーム
３ 操作桿
４、４００ 電動モータ（第１の電動モータ）
４ａ、４００ａ 速度検出手段
５ 電動モータ（第２の電動モータ）
５ａ 速度検出手段
６、６００ 駆動輪
７ 駆動輪
８ ハンドグリップ
９ 操作力検出装置
１０、１１０、１２０、１３０、３００、３１０、３２０、３３０ 制御装置
１１ 計測手段
１２ 目標速度演算手段
１３ 距離演算手段
１４ 上限速度演算手段
１５ 比較手段
１６ リセット手段
１７ 計測手段
１８ 姿勢補償手段
１９ 減算器
２０ 加算器
２１ 目標電流演算手段
２２、２２０ 第１の電流出力手段
２３ 第２の電流出力手段
２４ 加算器
２５ 平均化手段
３０ バッテリ
４０ 画像検出手段（ステレオカメラ）
４１ ＣＣＤカメラ
４２ ＣＣＤカメラ
５０ 傾斜角検出手段（ジャイロセンサ）
６０ かご用フック
Ｃ ケース

Claims (2)

1. 歩行者が保持する操作桿と、前記操作桿に設けられ、歩行者が前記操作桿に与える操作力を検出する操作力検出装置と、第１および第２の電動モータと、前記第１および第２の電動モータの回転速度をそれぞれ検出する第１および第２の速度検出手段と、前記第１および第２の電動モータによりそれぞれ回転駆動する第１および第２の駆動輪と、前記操作力検出装置からの信号に基づき前記第１および第２の電動モータに制御電流を供給する制御装置と、ハンディカートの前方における対象物の画像を検出する画像検出手段と、前記ハンディカートの傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、を備える電動式ハンディカートにおいて、
   前記制御装置は、
   前記操作力検出装置からの力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号を演算する目標速度演算手段と、
   前記第１および第２の速度検出手段からの前記第１および第２の検出速度信号を平均化して平均速度信号を出力する平均化手段と、
   前記平均化手段からの平均速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号との偏差信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算する目標電流演算手段と、
   前記目標電流演算手段からの目標電流信号に対応し、前記第１および第２の電動モータに制御電流をそれぞれ供給する第１および第２の電流出力手段と、
   前記画像検出手段からの画像信号に基づき前記画像検出手段から前記前方の対象物までの距離を演算する距離演算手段と、
   前記距離演算手段からの距離信号に基づき上限速度を演算する上限速度演算手段と、
   前記上限速度演算手段からの上限速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号を比較し、小さいほうの信号を第２の目標速度信号とする比較手段と、
   前記傾斜角検出手段からの角度信号に基づき前記ハンディカートの姿勢を補償するための補償角速度信号を演算する姿勢補償手段を備え、
   前記目標電流演算手段は、前記平均化手段からの平均速度信号と前記比較手段からの第２の目標速度信号との偏差信号に、前記補償角速度信号を合算した合算信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算することを特徴とする電動式ハンディカート。
2. 歩行者が保持する操作桿と、前記操作桿に設けられ、歩行者が前記操作桿に与える操作力を検出する操作力検出装置と、電動モータと、前記電動モータの回転速度をそれぞれ検出する速度検出手段と、前記電動モータにより回転駆動する駆動輪と、前記操作力検出装置からの信号に基づき前記電動モータに制御電流を供給する制御装置と、ハンディカートの前方における対象物の画像を検出する画像検出手段と、前記ハンディカートの傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、を備える電動式ハンディカートにおいて、
   前記制御装置は、
   前記操作力検出装置からの力信号を積分処理することにより、第１の目標速度信号を演算する目標速度演算手段と、
   前記速度検出手段からの前記検出速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号との偏差信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算する目標電流演算手段と、
   前記目標電流演算手段からの目標電流信号に対応し、前記電動モータに制御電流をそれぞれ供給する電流出力手段と、
   前記画像検出手段からの画像信号に基づき前記画像検出手段から前記前方の対象物までの距離を演算する距離演算手段と、
   前記距離演算手段からの距離信号に基づき上限速度を演算する上限速度演算手段と、
   前記上限速度演算手段からの上限速度信号と、前記目標速度演算手段からの第１の目標速度信号を比較し、小さいほうの信号を第２の目標速度信号とする比較手段と、
   前記傾斜角検出手段からの角度信号に基づき前記ハンディカートの姿勢を補償するための補償角速度信号を演算する姿勢補償手段を備え、
   前記目標電流演算手段は、前記速度検出手段からの前記検出速度信号と前記比較手段からの第２の目標速度信号との偏差信号に、前記補償角速度信号を合算した合算信号に基づき、前記電動モータに供給する目標電流信号を演算することを特徴とする電動式ハンディカート。

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