JPWO2015098511A1

JPWO2015098511A1 - 手押し車

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Publication number: JPWO2015098511A1
Application number: JP2015554726A
Authority: JP
Inventors: 滋辻; 賢一白土; 昌幸久保; 宜孝羽根
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: JP5979321B2; WO2015098511A1

Abstract

目標角度決定部（２１１）は、傾斜センサ（２０）の値が−５°未満となった場合、本体部（１０）が前方に傾く角度（例えばθ１＝２°）を設定する。また、斜度推定部（２１４）は、傾斜センサ（２０）の値が−５°未満となった場合、当該不感帯を超えた時点の傾斜センサ（２０）の値−５°を基準として、±５°の新たな不感帯を設定する。ただし、この例では傾斜センサ（２０）の値がさらに小さくなる場合にはアシスト力の調整を行わない態様とするため、不感帯は−∞〜０°とする。これにより、傾斜センサ（２０）の値が（０）°以下である間は、目標傾斜角度θ１は、第２の角度（θ１＝２°）に固定される。

Description

この発明は、車輪を備えた手押し車に関し、特に車輪を駆動、制御する手押し車に関するものである。

従来、車輪を駆動、制御して倒立振子制御を行うことで、歩行をアシストする手押し車が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このような手押し車では、斜面におけるアシスト力の調整が重要になる。例えば、傾斜センサで傾斜角を検出し、検出した傾斜角に応じて、上り勾配ではアシスト力を強くして、下り勾配では逆方向に押し返す力を与えることが好ましい。

図１０（Ａ）は、傾斜センサの一例を示すものである。傾斜センサ２０は、薄い板状のシリコンウェハを加工することにより形成され、バネ２０１、可動部２０２、櫛形電極部２０３からなる。

図１０（Ｂ）に示すように、水平に配置された傾斜センサ２０のＸ軸回りに傾斜角θが入力されると、質量Ｍである可動部２０２にＭｇ・ｓｉｎθの力が作用する。これにより、バネ２０１は、Ｙ方向にΔＹだけ変位する。傾斜センサ２０は、この変位ΔＹを櫛形電極部２０３における静電容量の変化として検出する。傾斜センサ２０は、この静電容量の変化を傾斜角として出力する。これにより、傾斜センサ２０は、傾斜角を検出する。

国際公開第２０１２／１１４５９７号

しかし、図１０に示したような傾斜センサは、進行方向（Ｙ方向）の加速度によっても櫛形電極部の静電容量が変化するため、加速または減速を傾斜角の変化として誤検出する場合がある。この場合、実際の地面の傾斜角が変化していないにも関わらずアシスト力が調整されてしまう可能性があり、アシスト力の調整挙動が不安定になる場合があった。

そこで、この発明は、倒立振子制御を行い、傾斜角に応じてアシスト力を調整する手押し車において、当該アシスト力の調整挙動を安定させることを目的とする。

本発明の手押し車は、本体部と、前記本体部に回転可能に支持されている複数の主輪と、前記本体部または前記複数の主輪の回転軸に対してピッチ方向に回転可能に連結された支持部と、前記支持部に連結された補助輪と、前記複数の主輪を回転させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記本体部のピッチ方向の角度変化を検出する角度変化検出部と、前記支持部の水平方向に対する傾きを検出する傾斜角検出部と、を備えている。

制御部は、前記傾斜角検出部の出力に基づいて前記本体部の目標角度を設定し、前記本体部の前記ピッチ方向の角度が前記目標角度になるように、かつ前記角度変化検出部の出力に基づいて前記本体部の前記ピッチ方向への角度変化が０となるように、前記駆動部を制御する。

そして、制御部は、前記手押し車が平地にある場合の前記傾斜角検出部の出力値を基準として、前記傾斜角検出部の出力変化を前記目標角度の再設定に利用しない不感帯を設け、前記傾斜角検出部の出力が前記不感帯を超えた場合、前記目標角度を再設定するとともに、前記不感帯を超えた時点の前記傾斜角検出部の出力値を基準として、新たな不感帯を再設定することを特徴とする。

このように、制御部は、傾斜センサである傾斜角検出部の出力変化を目標角度の再設定に利用しない不感帯（例えば±５°程度）を設ける。傾斜角検出部の出力が不感帯を超えた場合、目標角度の再設定することにより、駆動部が前記複数の前記主輪に印加するトルクを変更してアシスト力を調整する。ここで、実際の地面の傾斜角が当該不感帯の境界に近い値（例えば５°）であったり、加速または減速によって傾斜センサが傾斜角の変化として誤検出したりする場合、アシスト力の調整を頻繁に繰り返すことになってしまう。そこで、制御部は、不感帯を超えた時点の傾斜センサの出力値を基準として、新たな不感帯を再設定する（例えば５°を基準として０°〜１０°を不感帯とする）ことで、アシスト力の調整挙動を安定させることができる。

なお、アシスト力の調整は、例えば、鉛直方向よりも前方に本体部が傾斜するように目標角度を再設定することで使用者を牽引する力を得ることができ、鉛直方向よりも後方に本体部が傾斜するように目標角度を再設定することで使用者を後方に押し返す力を得ることができる。

この発明によれば、倒立振子制御を行い、傾斜角に応じてアシスト力を調整する手押し車において、当該アシスト力の調整挙動を安定させることができる。

手押し車の側面図である。手押し車の正面図である。手押し車の構成を示すブロック線図である。制御部の構成を示す制御構成図である。目標傾斜角度の設定と地面の傾斜角との関係を示す図である。制御部２１の動作を示すフローチャートである。不感帯と目標傾斜角度の関係を示す図である。変形例１および変形例２における不感帯と目標傾斜角度の関係を示す図である。制御部の構成を示す制御構成図である。傾斜センサの構成を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係る手押し車１の左側面図であり、図２は、正面図である。図３は、手押し車１のハードウェア構成を示すブロック線図である。

手押し車１は、鉛直方向（図中Ｚ方向）に長く、奥行き方向（図中Ｙ方向）および左右方向（図中Ｘ方向）に短い形状の本体部１０を備えている。本体部１０には、制御用の基板や電池等を内蔵したボックス３０が取り付けられている。なお、本体部１０は、実際にはカバーが取り付けられ、内部の基板等が外観上見えないようになっている。

本体部１０の鉛直下方向の下部のうち、左右方向の端部には、一対の主輪１１が取り付けられている。この実施形態においては、主輪１１は２輪である例を示しているが、１輪あるいは３輪以上であってもよい。

各主輪１１に連結された２つの棒状の本体部１０は、円筒形状の把持部１５を介して接続され、主輪１１の軸を中心としてピッチ方向に回転可能になっている。ただし、本体部１０は、この例のように２つの棒状である必要はなく、１つの棒状の部材であってもよいし、薄い板状の部材であってもよい。

主輪１１の回転軸（または本体部１０）には、進行方向に対して主輪１１よりも前方（順方向）に支持部１１２と、補助輪１１３が設置されている。支持部１１２は、薄い板状の部材である。支持部１１２は、水平な地面と平行に延びるように、主輪１１の回転軸（または本体部１０）に対してピッチ方向に回転可能に接続されている。また、支持部１１２には、主輪１１に連結されている側とは反対方向の下面に補助輪１１３が連結されている。これにより、主輪１１と補助輪１１３の両方が地面に接するようになっている。なお、支持部１１２は、進行方向に対して主輪１１よりも後方に延びる態様であってもよい。

なお、図１および図２においては、補助輪１１３が地面に接した状態を示しているが、支持部１１２および補助輪１１３は、本発明において必須の構成ではない。手押し車１は、倒立振子制御を行うことにより、主輪１１だけが接地された状態であっても自立することが可能である。

なお、主輪１１の回転軸（または本体部１０）と支持部１１２との接続部分にモータを取り付け、このモータを駆動することで主輪１１の回転軸（または本体部１０）と支持部１１２との成す角度である交差角を制御するようにしてもよい。

把持部１５には、電源スイッチ等のユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）２８が設けられている。使用者は、把持部１５を握る、あるいは前腕等を把持部１５に載せ、グリップ部と前腕等の摩擦により、手押し車１を押すことができる。

次に、手押し車１のハードウェア構成および動作について説明する。図３に示すように、手押し車１は、傾斜センサ２０、制御部２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ジャイロセンサ２４、駆動部２５、支持部用ロータリエンコーダ２７、およびユーザＩ／Ｆ２８を備えている。

制御部２１は、手押し車１を統括的に制御する機能部であり、ＲＯＭ２２に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムをＲＡＭ２３に展開することで種々の動作を実現する。

傾斜センサ２０は、水平方向に対する傾斜角を検出し、制御部２１に出力する。傾斜センサ２０は、具体的には、図１０（Ａ）に示すように、薄い板状のシリコンウェハを加工することにより形成され、バネ２０１、可動部２０２、櫛形電極部２０３からなる。そして、傾斜センサ２０は、図１０（Ｂ）に示すように、水平に配置された傾斜センサ２０のＸ軸回りにθの傾斜角が入力されると、質量Ｍである可動部２０２にＭｇ・ｓｉｎθの力が作用する。これにより、バネ２０１は、Ｙ方向にΔＹだけ変位する。傾斜センサ２０は、この変位ΔＹを櫛形電極部２０３で静電容量の変化として検出する。傾斜センサ２０は、この静電容量の変化を傾斜角として制御部２１に出力する。

ジャイロセンサ２４は、本発明の本体角度変化検出手段に相当し、本体部１０のピッチ方向の角速度を検出し、制御部２１に出力する。支持部用ロータリエンコーダ２７は、本体部１０と支持部１１２との成す角度である交差角を検出し、検出結果を制御部２１に出力する。また、支持部１１２は、水平な地面に対し必ず平行に延びる必要はない。制御部２１は、あらかじめ水平な地面と支持部１１２との角度を測定しておいて、その角度を考慮して交差角を検出すればよい。

なお、手押し車１は、他にも本体部１０の各方向の加速度を検出する加速度センサや、主輪１１の回転角度を検出するロータリエンコーダや、補助輪１１３の回転角度を検出するロータリエンコーダ等をさらに備えていてもよい。また、手押し車１は、主輪１１のロータリエンコーダを利用して加速度または減速度がある設定値以上を検知した場合には、後述の不感帯の閾値を広げるようにしてもよい。逆に、手押し車１は、加速度または減速度がある設定値以下であることを検知した場合には、不感帯の閾値を狭めるようにしてもよい。これにより、前者の場合は、誤検知を防ぎ、後者の場合は、斜度の変化にほぼ一致したアシスト力の調整が可能となる。

図４は、制御部２１の制御構成図である。制御部２１は、目標角度決定部２１１、目標角速度計算部２１２、トルク指令生成部２１３、および斜度推定部２１４を備えている。

目標角度決定部２１１は、支持部１１２の傾斜角度（地面に対する傾斜角度）の目標である目標傾斜角度θ１を設定する。例えば、図５（Ａ）に示すように、目標傾斜角度θ１として、鉛直方向に対して０度より少し後方である第１の角度（θ１＝−３°）を出力する。

目標角速度計算部２１２は、当該第１の角度と、現時点の本体部１０の傾斜角度と、の差分値を入力し、この差分値が０となるような本体部１０の傾斜角速度を算出する。

現時点の本体部１０の傾斜角度は、例えば支持部用ロータリエンコーダ２７から入力された本体部１０と支持部１１２の交差角から算出する。支持部１１２は、水平な地面と平行になるように主輪１１の軸（または本体部１０）に接続されている。したがって、交差角が９０度である場合に本体部１０の地面に対する傾斜角度が０度であるとし、交差角が大きくなる場合に進行方向に対して後方に傾斜し、交差角が小さくなる場合に進行方向に対して前方に傾斜しているとして、現時点の本体部１０の傾斜角度を推定する。

なお、傾斜角度は、ジャイロセンサ２４の出力値を積分する、あるいは本体部１０に傾斜センサ２０を取り付ける場合には、当該本体部１０に取り付けられた傾斜センサ２０から得ることもできる。

トルク指令生成部２１３は、目標角速度計算部２１２で算出された傾斜角速度と、ジャイロセンサ２４から入力された現時点の本体部１０の傾斜角速度と、の差分値を入力し、この差分値が０となるような印加トルクを算出する。

このようにして算出された印加トルクに基づく制御信号が、駆動部２５に入力される。駆動部２５は、主輪１１に取り付けられた軸を回転させるモータを駆動して主輪１１に動力を与える機能部であり、入力された制御信号に基づいて主輪１１のモータを駆動し、主輪１１を回転させる。

これにより、手押し車１は、倒立振子制御を行い、本体部１０の姿勢を一定に保つように制御する。仮に、使用者が手押し車１を進行方向に対して前方に押す動作を行うと、本体部１０の傾斜角度が目標傾斜角度に対して前方に傾くことになるため、本体部１０の傾斜角度を目標傾斜角度に維持するために、主輪１１を順方向に回転させるトルクが働く。これにより、使用者の移動に追従して手押し車１も移動する。

そして、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値を入力し、当該傾斜センサ２０の値が所定の範囲（不感帯）以内であるか否かを判断する。斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が不感帯を超えたと判断した場合に、傾斜センサ２０の値を目標角速度計算部２１１に出力し、不感帯を超えた旨を当該目標角度決定部２１１に通知する。目標角度決定部２１１は、不感帯を超えた旨が通知された場合、目標傾斜角度θ１を再設定する。また、目標角度決定部２１１は、傾斜センサ２０の値が一瞬でも不感帯を超えた時点で目標傾斜角度を再設定してもよいが、所定時間以上継続して不感帯を超えた時点で目標傾斜角度を再設定する態様であってもよい。さらに、手押し車１は、目標傾斜角度を再設定した直後にまた再設定が必要になった場合は、凹凸の激しい道を走行している場合、または操作者が躓いている等の状況である可能性もあるため、走行を停止する等の緊急制御をおこなってもよい。

図６は、制御部２１の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値を入力し（ｓ１１）、当該傾斜センサ２０の値が所定の範囲（不感帯）以内であるか否かを判断する（ｓ１２）。

図７は、不感帯と目標傾斜角度の関係を示す図である。図７に示すグラフの横軸は傾斜センサ２０の値であり、縦軸は目標傾斜角度である。初期状態（平地）では、傾斜センサの値０°を基準として、±５°の不感帯が設定されている。すなわち、傾斜センサ２０の値が−５°〜５°の間では、目標傾斜角度θ１は、第１の角度（θ１＝−３°）に固定され、傾斜センサの出力変化を駆動部２５の制御には利用しないようになっている。そして、斜度推定部２１４が傾斜センサ２０の値が不感帯を超えたと判断した場合（ｓ１２：Ｙｅｓ）、目標角度決定部２１１は、目標傾斜角度θ１を再設定する（ｓ１３）。

例えば、図７に示すように、目標角度決定部２１１は、傾斜センサ２０の値が−５°未満となった場合、目標傾斜角度θ１を第１の角度より本体部１０が前方に傾く角度である第２の角度（例えばθ１＝２°）に再設定する。ただし、現時点の本体部１０の傾斜角度を支持部用ロータリエンコーダ２７から入力された本体部１０と支持部１１２の交差角から算出している場合、目標角度決定部２１１は、上がり勾配を考慮して、本体部１０が鉛直方向に対して前方に２°傾くように、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値−５°を差分した値（θ１＝７°）を目標傾斜角度として出力する。

これにより、図５（Ｂ）に示すように、本体部１０が前方に傾くため、主輪１１を順方向に回転させるトルクがより強く働く。これにより、使用者を牽引する力を得ることができ、より快適に坂道を上ることができる。

また、例えば、図７に示すように、目標角度決定部２１１は、傾斜センサ２０の値が５°より大きくなった場合、目標傾斜角度θ１として、第１の角度より本体部１０が後方に傾く角度である第３の角度（例えばθ１＝−６°）を出力する。ただし、現時点の本体部１０の傾斜角度を支持部用ロータリエンコーダ２７から入力された本体部１０と支持部１１２の交差角から算出している場合、目標角度決定部２１１は、下り勾配を考慮して、本体部１０が鉛直方向に対して後方に６°傾くように、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値５°を差分した値（θ１＝−１１°）を目標傾斜角度として出力する。

これにより、図５（Ｃ）に示すように、本体部１０がより後方に傾くため、主輪１１を後方に回転させるトルクが働く。これにより、ブレーキ効果が働いて、使用者を後方に押し返す力を得ることができ、使用者がより安全に坂道を下ることができる。

そして、このようにしてアシスト力が調整されると、斜度推定部２１４は、新たな不感帯を再設定する（ｓ１４）。例えば、斜度推定部２１４は、図７に示すように、傾斜センサ２０の値が−５°未満となった場合、当該不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値−５°を基準として、±５°の新たな不感帯を設定する。ただし、この例では傾斜センサ２０の値がさらに小さくなる場合にはアシスト力の調整を行わない態様とするため、不感帯は−∞〜０°とする。これにより、傾斜センサ２０の値が０°以下である間は、目標傾斜角度θ１は、第２の角度（θ１＝２°）に固定される。傾斜センサ２０の値が０°より大きくなった場合には、目標傾斜角度θ１として、第１の角度が再設定され、０°を基準として、±５°の不感帯が再設定されることになる。

また、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が５°より大きくなった場合、当該不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値５°を基準として、±５°の新たな不感帯を設定する。ただし、この例では傾斜センサ２０の値がさらに大きくなる場合にはアシスト力の調整を行わない態様とするため、不感帯は０°〜∞とする。これにより、傾斜センサ２０の値が０°以上である間は、目標傾斜角θ１は、第３の角度（θ１＝−６°）に固定される。傾斜センサ２０の値が０°未満となった場合には、目標傾斜角度θ１として、第１の角度が再設定され、０°を基準として、±５°の不感帯が再設定されることになる。

これにより、制御部２１は、実際の地面の傾斜角が不感帯の境界に近い値（例えば５°または−５°）であったり、加速または減速によって傾斜センサ２０が傾斜角の変化として誤検出したりしても、アシスト力の調整を頻繁に繰り返すことがなく、アシスト力の調整挙動を安定させることができる。

次に、図８（Ａ）は、変形例１における不感帯と目標傾斜角度の関係を示す図である。変形例１では、傾斜センサ２０の値が小さくなってアシスト力が強く調整された後にさらに傾斜センサ２０の値が小さくなった場合、または傾斜センサ２０の値が大きくなってアシスト力が弱く調整（または逆方向のアシスト力が設定）された後にさらに傾斜センサ２０の値が大きくなった場合に、再び新たな目標傾斜角度と不感帯を設定する。

変形例１では、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が−５°未満となった場合、当該不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値−５°を基準として、−８°〜０°の間に新たな不感帯を設定する。

そして、目標角度決定部２１１は、傾斜センサ２０の値が−８°未満となった場合、目標傾斜角度θ１として、第２の角度よりさらに本体部１０が前方に傾く角度である第４の角度（例えばθ１＝６°）を設定する。ただし、現時点の本体部１０の傾斜角度を支持部用ロータリエンコーダ２７から入力された本体部１０と支持部１１２の交差角から算出している場合、目標角度決定部２１１は、上がり勾配を考慮して、本体部１０が鉛直方向に対して前方に６°傾くように、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値−８°を差分した値（θ１＝１４°）を出力する。

これにより、本体部１０がさらに前方に傾くため、主輪１１を順方向に回転させるトルクがより強く働き、アシスト力がさらに強く調整される。また、斜度推定部２１４は、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値−８°を基準として、新たな不感帯を設定する。この例では新たな不感帯は−∞〜−５°とする。これにより、傾斜センサ２０の値が−８°未満となった場合には目標傾斜角θ１が第４の角度に再設定され、再び−５°を超えるまでは当該第４の角度に固定される。傾斜センサ２０の値が−５°を超えた場合には、目標傾斜角度θ１は第２の角度に再設定され、−８°〜０°の新たな不感帯が再設定される。

一方、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が５°より大きくなった場合、当該不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値５°を基準として、０°〜８°の間に新たな不感帯を設定する。

そして、目標角度決定部２１１は、傾斜センサ２０の値が８°より大きくなった場合、目標傾斜角度θ１として、第３の角度よりさらに本体部１０が後方に傾く角度である第５の角度（例えばθ１＝−９°）を設定する。ただし、現時点の本体部１０の傾斜角度を支持部用ロータリエンコーダ２７から入力された本体部１０と支持部１１２の交差角から算出している場合、目標角度決定部２１１は、下り勾配を考慮して、本体部１０が鉛直方向に対して後方に−９°傾くように、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値８°を差分した値（θ１＝−１７°）を出力する。これにより、本体部１０がさらに後方に傾くため、主輪１１を後方に回転させるトルクがより強く働き、より強いブレーキ効果が働いて、使用者を後方に押し返す力を得ることができる。

また、斜度推定部２１４は、不感帯を超えた時点の傾斜センサ２０の値８°を基準として、新たな不感帯を設定する。この例では新たな不感帯は５°〜∞とする。これにより、傾斜センサ２０の値が８°を超えた場合には目標傾斜角θ１が第５の角度に再設定され、再び５°未満となるまでは当該第５の角度に固定される。傾斜センサ２０の値が５°未満となった場合には、目標傾斜角度θ１は第３の角度に再設定され、０°〜８°の新たな不感帯が再設定される。

このように、制御部２１は、傾斜センサ２０の値が不感帯を超えた場合に、当該不感帯を超えた値を基準として同じ幅（例えば±５°）の不感帯を設定する必要はなく、適宜調整することが可能である。

次に、図８（Ｂ）は、変形例２における不感帯と目標傾斜角度の関係を示す図である。変形例２では、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が−８°未満となった場合、新たな不感帯として、−∞〜−３°を設定する。これにより、傾斜センサ２０の値が−８°未満となった場合には目標傾斜角θ１が第４の角度に再設定され、−３°を超えるまでは当該第４の角度に固定され、強いアシスト力が維持される。傾斜センサ２０の値が−３°を超えた場合には、目標傾斜角度θ１は第２の角度に再設定され、−８°〜０°の新たな不感帯が再設定される。同様に、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値が８°より大きくなった場合、新たな不感帯として、３°〜∞を設定する。これにより、傾斜センサ２０の値が８°より大きくなった場合には目標傾斜角θ１が第５の角度に再設定され、３°未満となるまでは当該第５の角度に固定され、強いブレーキ効果が維持される。傾斜センサ２０の値が３°未満となった場合には、目標傾斜角度θ１は第３の角度に再設定され、０°〜８°の新たな不感帯が再設定される。

このように、各不感帯の境界は、同じ値である必要はなく、元の目標傾斜角度に戻すための傾斜センサ２０の値は、より小さい値またはより大きい値に設定する態様としてもよい。

なお、アシスト力を調整するためには、目標傾斜角度の変更に限らず、例えば図９（Ａ）に示すように、オフセットトルクを加えるようにしてもよい。この場合、斜度推定部２１４は、傾斜センサ２０の値に基づいて推定した地面の傾斜角に応じて、当該地面の傾斜角によって生じる重力トルクを補償するためのオフセットトルクを重力トルク計算部２１４Ａで算出する。そして、当該オフセットトルクは、トルク指令生成部２１３で算出されたトルクに加算され、駆動部２５に印加される。また、図９（Ｂ）に示すように、目標傾斜角度を変更しつつ、さらにオフセットトルクを印加するようにしてもよい。

１…手押し車
１０…本体部
１１…主輪
１５…把持部
２０…傾斜センサ
２１…制御部
２２…ＲＯＭ
２３…ＲＡＭ
２４…ジャイロセンサ
２５…駆動部
２７…支持部用ロータリエンコーダ
３０…ボックス
１１２…支持部
１１３…補助輪
２０１…バネ
２０２…可動部
２０３…櫛形電極部
２１１…目標角度決定部
２１２…目標角速度計算部
２１３…トルク指令生成部
２１４…斜度推定部

Claims

本体部と、
前記本体部に回転可能に支持されている複数の主輪と、
前記本体部または前記複数の主輪の回転軸に対してピッチ方向に回転可能に連結された支持部と、
前記支持部に連結された補助輪と、
前記複数の主輪を回転させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
前記本体部のピッチ方向の角度変化を検出する角度変化検出部と、
前記支持部の水平方向に対する傾きを検出する傾斜角検出部と、を備えた手押し車であって、
前記制御部は、前記傾斜角検出部の出力に基づいて前記本体部の目標角度を設定し、前記本体部の前記ピッチ方向の角度が前記目標角度になるように、かつ前記角度変化検出部の出力に基づいて前記本体部の前記ピッチ方向への角度変化が０となるように、前記駆動部を制御し、
前記手押し車が平地にある場合の前記傾斜角検出部の出力値を基準として、前記傾斜角検出部の出力変化を前記目標角度の再設定に利用しない不感帯を設け、前記傾斜角検出部の出力が前記不感帯を超えた場合、前記目標角度を再設定するとともに、前記不感帯を超えた時点の前記傾斜角検出部の出力値を基準として、新たな不感帯を再設定することを特徴とする手押し車。
前記制御部は、前記傾斜角検出部の出力に基づいて前記目標角度を設定し、
前記傾斜角検出部の出力が前記不感帯を超えた場合に、前記目標角度を再設定することを特徴とする請求項１に記載の手押し車。