特開2023-180510歩行補助車両、歩行補助車両の制御方法、歩行補助車両の制御プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180510
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】歩行補助車両、歩行補助車両の制御方法、歩行補助車両の制御プログラム
(51)【国際特許分類】
A61H 3/04 20060101AFI20231214BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20231214BHJP
B60L 58/22 20190101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
A61H3/04
B60L7/14
B60L58/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022093876
(22)【出願日】2022-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】小林 康永
【テーマコード（参考）】
4C046
5H125
【Ｆターム（参考）】
4C046AA24
4C046BB07
4C046CC04
4C046DD02
4C046DD27
4C046DD33
4C046DD41
4C046DD42
4C046EE02
4C046EE03
4C046EE04
4C046EE17
4C046FF02
4C046FF25
5H125AA17
5H125AB01
5H125AC14
5H125BA01
5H125BA07
5H125BB03
5H125BC12
5H125BC16
5H125CA01
5H125CB03
5H125EE05
5H125EE23
(57)【要約】
【課題】車両の大型化を抑制しつつ、電動機の回生電力を消費させることが可能な歩行補助車両を提供することを目的とする。
【解決手段】ある態様の歩行補助車両１００は、車体に取り付けられた車輪に設けられ、車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機２と、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機に流すようにベクトル制御を実行して、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部３と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】ある態様の歩行補助車両１００は、車体に取り付けられた車輪に設けられ、車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機２と、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機に流すようにベクトル制御を実行して、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部３と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体に取り付けられた車輪に設けられ、前記車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機と、前記電動機の磁束方向に対応したｄ軸電流を前記電動機に流すようにベクトル制御を実行して、前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部と、を備える、歩行補助車両。
【請求項2】
前記回生電力は、前記車体が動かされているときに発生する、請求項１に記載の歩行補助車両。
【請求項3】
前記制御部は、前記回生電力を蓄電するキャパシタと、前記キャパシタに蓄電された電力で起動して、前記ベクトル制御を実行する情報処理部と、を有する請求項１または２に記載の歩行補助車両。
【請求項4】
前記情報処理部は、前記キャパシタの電圧を所定の範囲内に保つように前記ｄ軸電流の大きさを制御する、請求項３に記載の歩行補助車両。
【請求項5】
前記情報処理部は、前記キャパシタの電圧が第１電圧以下の場合に、前記回生電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタの電圧が、前記第１電圧よりも高い第２電圧を超えた場合に、前記回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる、請求項４に記載の歩行補助車両。
【請求項6】
前記情報処理部は、前記電動機のトルクの大きさを制御するように前記ｄ軸電流に直交するｑ軸電流の大きさを決定し、前記キャパシタの電圧を所定の範囲内に保つように前記ｄ軸電流の大きさを決定する、請求項４に記載の歩行補助車両。
【請求項7】
前記情報処理部は、前記電動機の温度が所定の温度を超えた場合に、前記ｄ軸電流に直交するｑ軸電流の大きさを制限する、請求項４に記載の歩行補助車両。
【請求項8】
前記車体に前記車輪が複数設けられ、前記複数の車輪それぞれに対応して前記電動機と前記制御部とのセットを複数備え、
前記複数の制御部は、互いに独立して前記回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる制御を行う、請求項１に記載の歩行補助車両。
前記複数の制御部は、互いに独立して前記回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる制御を行う、請求項１に記載の歩行補助車両。
【請求項9】
前記車体に前記車輪が複数設けられ、前記複数の車輪それぞれに対応して前記電動機と前記制御部とのセットが設けられ、
前記複数の制御部は、それぞれ前記回生電力を蓄電するキャパシタを有し、
前記複数のキャパシタの電圧差が小さくなるように、前記複数のキャパシタの間で蓄電電力を交換する電力交換部を備える、請求項１に記載の歩行補助車両。
前記複数の制御部は、それぞれ前記回生電力を蓄電するキャパシタを有し、
前記複数のキャパシタの電圧差が小さくなるように、前記複数のキャパシタの間で蓄電電力を交換する電力交換部を備える、請求項１に記載の歩行補助車両。
【請求項10】
車体に取り付けられた車輪に設けられ、前記車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機について、前記電動機の磁束方向に対応したｄ軸電流を前記電動機に流すようにベクトル制御を実行するステップと、
前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、
を含む、歩行補助車両の制御方法。
前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、
を含む、歩行補助車両の制御方法。
【請求項11】
車体に取り付けられた車輪に設けられ、前記車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機について、前記電動機の磁束方向に対応したｄ軸電流を前記電動機に流すようにベクトル制御を実行するステップと、
前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、
をコンピュータに実行させる、歩行補助車両の制御プログラム。
前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、
をコンピュータに実行させる、歩行補助車両の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歩行補助車両、歩行補助車両の制御方法および歩行補助車両の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、高齢者など歩行に負担を抱える利用者のための手押し車型の歩行補助車両が記載されている。歩行補助車両は、歩行時に歩行者（ユーザ）と一体となって使用される。一部の歩行補助車両は、電動機のトルクブレーキを利用して車両とユーザが離れすぎないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－０７９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の歩行補助車両は、左右の駆動輪を駆動するために、フレームに搭載された左右の電動機を備える。この電動機は、ブレーキ時に回生電力を発生する。回生電力は、電動機に電力供給する電源部の電圧を上昇させる。電源部の過度な電圧上昇を抑えるために回生電力を消費させる抵抗器を設けることが考えられる。しかし、回生電力消費用の抵抗は、大きな消費電力に耐えうるようにサイズが大型化する。このため、回生電力消費用の抵抗を搭載すると車両が大型化するという問題がある。
【0005】
本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、車両の大型化を抑制しつつ、電動機の回生電力を消費させることが可能な歩行補助車両を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の歩行補助車両は、車体に取り付けられた車輪に設けられ、車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機と、電動機の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機に流すようにベクトル制御を実行して、回生電力に基づく回生電流を電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部と、を備える。
【0007】
なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、車両の大型化を抑制しつつ、電動機の回生電力を消費させることが可能な歩行補助車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態の歩行補助車両を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【0011】
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部または全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部または全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【0012】
また、共通点のある別々の構成要素には、名称の冒頭に「第１、第２」等と付して区別し、総称するときはこれらを省略する。また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
【0013】
ある態様の歩行補助車両は、車体に取り付けられた車輪に設けられ、前記車輪の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機と、前記電動機の磁束方向に対応したｄ軸電流を前記電動機に流すようにベクトル制御を実行して、前記回生電力に基づく回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部と、を備える。
【0014】
この構成によれば、回生電力に基づく回生電流が電動機のトルクに殆ど寄与しないｄ軸電流としてコイルで熱として消費されるため、回生電力を消費するための抵抗器を備えていなくても回生電力を消費できる。この結果、車両の大型化を抑制できる。なお、回生電力の一部を消費するための抵抗器を備えてもよい。なお、本明細書において「熱として消費」は、電力をジュール熱に変換して放散することをいう。
【0015】
一例として、前記回生電力は、前記車体が動かされているときに発生する。この場合、車体が動かされているときに回生電力を電動機の内部で熱として消費させることができる。
【0016】
一例として、前記制御部は、前記回生電力を蓄電するキャパシタと、前記キャパシタに蓄電された電力で起動して、前記ベクトル制御を実行する情報処理部と、を有する。この場合、キャパシタに回生電力を蓄電できるため、任意のタイミングで回生電力を利用できる。
【0017】
一例として、前記情報処理部は、前記キャパシタの電圧を所定の範囲内に保つように前記ｄ軸電流の大きさを制御する。この場合、キャパシタの電圧が過度に上昇することを抑制できる。
【0018】
一例として、前記情報処理部は、前記キャパシタの電圧が第１電圧以下の場合に、前記回生電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタの電圧が、前記第１電圧よりも高い第２電圧を超えた場合に、前記回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる。この場合、キャパシタの電圧が高い場合に蓄電された回生電力を消費するので、キャパシタの電圧の過度な上昇を抑制できる。
【0019】
一例として、前記情報処理部は、前記電動機のトルクの大きさを制御するように前記ｄ軸電流に直交するｑ軸電流の大きさを決定し、前記キャパシタの電圧を所定の範囲内に保つように前記ｄ軸電流の大きさを決定する。この場合、所望の大きさのトルクを実現しつつ、キャパシタの電圧を所定の範囲内に保つことができる。
【0020】
一例として、前記情報処理部は、前記電動機の温度が所定の温度を超えた場合に、前記ｄ軸電流に直交するｑ軸電流の大きさを制限する。この場合、ｑ軸電流が制限されることにより電動機の温度上昇を抑制できる。
【0021】
一例として、前記車体に前記車輪が複数設けられ、前記複数の車輪それぞれに対応して前記電動機と前記制御部とのセットを複数備え、前記複数の制御部は、互いに独立して前記回生電流を前記電動機の内部で熱として消費させる制御を行う。この場合、それぞれの車輪の走行抵抗に応じてより適切な消費制御を実現できる。
【0022】
一例として、前記車体に前記車輪が複数設けられ、前記複数の車輪それぞれに対応して前記電動機と前記制御部とのセットが設けられ、前記複数の制御部は、それぞれ前記回生電力を蓄電するキャパシタを有し、前記複数のキャパシタの電圧差が小さくなるように、前記複数のキャパシタの間で蓄電電力を交換する電力交換部を備える。この場合、複数のキャパシタの電圧の過度な上昇を抑制できる。
【0023】
以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態及び変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【0024】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る歩行補助車両１００を説明する。図１は、歩行補助車両１００を概略的に示す側面図である。図２は、歩行補助車両１００の背面図である。実施形態の歩行補助車両１００は、高齢者の歩行を補助する歩行補助車両である。歩行補助車両１００は、電力によりブレーキを制御するあらゆる歩行補助車両に適用可能であり、例えば、歩行補助車両の他に車椅子、シルバーカー、ベビーカー、荷を搬送するための台車にも適用できる。
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る歩行補助車両１００を説明する。図１は、歩行補助車両１００を概略的に示す側面図である。図２は、歩行補助車両１００の背面図である。実施形態の歩行補助車両１００は、高齢者の歩行を補助する歩行補助車両である。歩行補助車両１００は、電力によりブレーキを制御するあらゆる歩行補助車両に適用可能であり、例えば、歩行補助車両の他に車椅子、シルバーカー、ベビーカー、荷を搬送するための台車にも適用できる。
【0025】
本明細書では、歩行補助車両１００の通常の使用状態における前進方向を「前」といい、その逆方向を「後」という。また、歩行補助車両１００の幅方向において、歩行補助車両１００を後ろから視て右側を「右」といい、その逆側を「左」という。また、歩行補助車両１００の上下方向で上方を「上」といい、下方を「下」という。このような方向の表記は、歩行補助車両１００の使用姿勢を制限するものではなく、歩行補助車両１００は任意の姿勢で使用され得る。
【0026】
先に歩行補助車両１００の全体構成を説明する。図１及び図２に示すように、歩行補助車両１００は、車体１２と、車体１２に設けられた一対の前輪１３および一対の後輪１４とを備える。前輪１３と後輪１４を総称するときは単に車輪という。歩行補助車両１００は、老人や脚力の弱い人の歩行を補助する。ユーザは、歩行補助車両１００のハンドル１１５のグリップ１１６とブレーキレバー１１７とをつかみながら歩行動作を行う。歩行補助車両１００は、使用時にユーザが前腕や肘を載せるための支持パッド（不図示）を備えてもよい。
【0027】
車体１２は、複数のフレームによって、ユーザが歩行時に体重をかけることが可能に構成される。車体１２は、グリップ１１６などユーザが掴む部分と、前輪１３および後輪１４を支持する部分とを備えるものであれば構成に限定はない。実施形態の車体１２は、一対の上下フレーム１２１と、一対の前後フレーム１２２と、下段フレーム１２４と、上段フレーム１２５とを含む。
【0028】
一対の上下フレーム１２１は、歩行補助車両１００の設置面に垂直な方向から所定の角度だけ傾斜するパイプ状部材で、ユーザを挟むように左右に離間して配置される。各上下フレーム１２１の上端には、後方に延びるハンドル１１５が溶接等により連結される。ハンドル１１５は、上下フレーム１２１と一体に形成されてもよい。ハンドル１１５の後方側には、ユーザが掴むためのグリップ１１６が設けられる。
【0029】
ハンドル１１５には、機械的ブレーキ９０を作動させるためのブレーキレバー１１７が設けられる。ブレーキレバー１１７は、ユーザがグリップ１１６を掴んだ手で操作可能な位置に配置される。機械的ブレーキ９０は、ブレーキレバー１１７がグリップ１１６に接近した状態で作動する。
【0030】
一対の前後フレーム１２２は、前後方向に延在するパイプ状部材で、ユーザを挟むように左右に離間配置される。各前後フレーム１２２は、各上下フレーム１２１の下端に溶接等により連結される。前輪１３は、前後フレーム１２２の前端側に取り付けられ、後輪１４は、前後フレーム１２２の後端側に取り付けられる。下段フレーム１２４は、左右の前後フレーム１２２の間に架けわたされるパイプ状部材である。下段フレーム１２４の左右端は、それぞれ左右の前後フレーム１２２に溶接等により連結される。
【0031】
上段フレーム１２５は、下段フレーム１２４よりも上側の位置で、左右の上下フレーム１２１の間に架けわたされるパイプ状部材である。上段フレーム１２５の左右端は、それぞれ左右の上下フレーム１２１に溶接等により連結される。
【0032】
歩行補助車両１００は、シート部１１３と、背ベルト１１４と、収容部１１２をさらに備える。歩行補助車両１００は、一対の上下フレーム１２１の間の空間において、シート部１１３の上側にユーザの上半身を収容できる。シート部１１３は、ユーザが着座可能な平面視で略矩形の板状の部材であり、その上面はクッション性を有する。シート部１１３は、上段フレーム１２５に支持されるとともに、一対の上下フレーム１２１に連結される。
【0033】
背ベルト１１４は、シート部１１３に着座したユーザの背中を支持する。背ベルト１１４の左右端は、それぞれ左右の上下フレーム１２１に取り付けられる。収容部１１２は、上方が開口した袋状で、樹脂、布等の可撓性を有する素材で荷を収容可能に形成できる。収容部１１２は、一対の上下フレーム１２１の間の空間において、例えば、シート部１１３に吊り下げられる。シート部１１３は、収容部１１２の蓋部としても機能する。
【0034】
一対の後輪１４の近傍には、機械的に接触可能な一対の機械的ブレーキ９０が設けられる。機械的ブレーキ９０は、ブレーキワイヤー１１８を介してブレーキレバー１１７に接続される。機械的ブレーキ９０は、作動時に後輪１４に接触するブレーキシュー（不図示）を有する。機械的ブレーキ９０は、ブレーキレバー１１７が操作された状態でブレーキシューが後輪１４に接触して制動力を発生させる。つまり、機械的ブレーキ９０は、ユーザの意図的操作に基づいて、車輪（この例では、後輪１４）の回転速度を抑制し、歩行補助車両１００の加速を抑制したり、走行速度を低下させたりする機能を有する。
【0035】
図３を参照して、歩行補助車両１００のシステム構成を説明する。図３は、歩行補助車両１００のブロック図である。図３に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、ＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【0036】
図３に示すように、歩行補助車両１００は、ブレーキユニット１Ａ、１Ｂ（総称するときは、ブレーキユニット１という）と、制御部３とを備える。制御部３は、歩行補助車両１００の状態に応じてブレーキユニット１Ａ、１Ｂにブレーキ制御信号ＢＫ１、ＢＫ２（総称するときは、ブレーキ制御信号ＢＫという）を送信する。制御部３については後述する。ブレーキユニット１は、ユーザが歩行時に体重をかける車体１２に取り付けられた車輪と一体的に回転する。
【0037】
ブレーキユニット１Ａ、１Ｂは、左後輪１４に設けられる第１ブレーキユニット１Ａと、右後輪１４に設けられる第２ブレーキユニット１Ｂを含む。第１ブレーキユニット１Ａおよび第２ブレーキユニット１Ｂは、互いに同じ構成を有しており、ブレーキユニット１の説明は、特に断らない限り、第１ブレーキユニット１Ａおよび第２ブレーキユニット１Ｂに適用できる。
【0038】
ブレーキユニット１は、電気的な制御により車輪の回転で生じる運動エネルギーを回収することにより、歩行補助車両１００の加速を抑制したり、走行速度を低下させたりする機能を有する。特に、この例のブレーキユニット１は、ユーザの意図的操作によらず車輪の回転速度を低下させることができる。
【0039】
ブレーキユニット１は、車軸を介して車輪に接続されてもよいが、この例のブレーキユニット１は、後輪１４のホイールの内側に配置されたいわゆるホイールイン構造を有する。つまり、ブレーキユニット１は、車体１２から左右に延びる車軸１２８に対して、後輪１４と一体的に回転できる。
【0040】
図３に示すように、ブレーキユニット１は、電動機２と、制御部３と、電動機情報検知部５とを含む。これらは、後輪１４に取り付けられた円形の筐体内に収容され、後輪１４と一体的に設けられる。電動機２は、駆動電流に応じてブレーキトルクを発生する。ブレーキ力は、電動機２のブレーキトルクにより、歩行補助車両１００に作用する力である。電動機２は、駆動電流に応じてブレーキトルクを発生可能なものであれば構成に限定はない。この例の電動機２は、供給された駆動電流に応じて回転磁界を発生させる３相のコイル２２と、この回転磁界との相互作用によりトルクを発生させるロータ２１とを有する。
【0041】
３相のコイル２２は、車軸に固定されたステータコア（不図示）に装着される非回転要素である。コイル２２は、スター結線されたコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗを含む。コイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗは、等価抵抗Ｒを有する。ロータ２１は、後輪１４と一体的に回転する回転要素である。したがって、電動機２が車輪１４と一体的に回転することは、電動機２のロータ２１が車輪１４と一体的に回転することを意味する。この例では、ロータ２１は、内側に永久磁石（不図示）が埋め込まれた埋込磁石型構造を有するアウターロータタイプである。
【0042】
電動機情報検知部５は、電動機２に関する情報を情報処理部３２に提供する。この例の電動機情報検知部５は、蓄電電圧センサ５１と、コイル電圧センサ５２と、コイル電流センサ５３と、ロータ位置センサ５４と、回転速度センサ５５とを含む。蓄電電圧センサ５１は、後述するキャパシタ３０の蓄電電圧（以下、単に「電圧Ｖｃ」ということがある）を検知し、その検知結果を情報処理部３２に送信する。コイル電圧センサ５２は、コイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗそれぞれのコイル電圧を検知し、その検知結果を情報処理部３２に送信する。
【0043】
コイル電流センサ５３は、コイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗそれぞれに流れるコイル電流を検知し、その検知結果を情報処理部３２に送信する。ロータ位置センサ５４は、ロータ２１の回転位置に関するロータ位置情報を検知し、その検知結果を情報処理部３２に送信する。ロータ位置センサ５４は、ホール素子等の磁極位置センサであってもよい。回転速度センサ５５は、ロータ２１の回転速度に関するロータ回転速度情報を検知し、その検知結果を情報処理部３２に送信する。ロータ位置センサ５４または回転速度センサ５５は、ロータ２１の回転に応じたパルスを出力するロータリーエンコーダを含んで構成できる。
【0044】
制御部３は、電動機２のコイル２２に流れる駆動電流を、互いに直交するｑ軸電流とｄ軸電流とによりベクトル制御する。この駆動電流は、電動機２の回生電力に基づく回生電流であってもよい。この例の制御部３は、キャパシタ３０と、インバータ３１と、情報処理部３２とを有する。キャパシタ３０は、電動機２の回転に伴い、電動機２のコイル２２で発生する回生電力を蓄電する。キャパシタ３０は、電力を蓄電および放電可能なものであれば構成に限定はない。この例のキャパシタ３０は、例えば、電解コンデンサである。キャパシタ３０の正極側は母線Ｌ１に接続され、負極側は母線Ｌ２に接続されており、キャパシタ３０は、母線Ｌ１、Ｌ２の間に電力を供給できる。
【0045】
インバータ３１は、キャパシタ３０に蓄電された電力を、ベクトル制御部３７によって制御された三相の交流電力に変換して電動機２のコイル２２に供給する。インバータ３１は、ＰＷＭ制御されるトランジスタＱ１～Ｑ６と、トランジスタＱ１～Ｑ６の各ドレイン－ソース間に接続されるダイオードＤ１～Ｄ６を含む。ダイオードＤ１～Ｄ６の各カソードは、トランジスタＱ１～Ｑ６の各ドレインに接続され、ダイオードＤ１～Ｄ６の各アノードは、トランジスタＱ１～Ｑ６の各ソースに接続される。ダイオードＤ１～Ｄ６は、トランジスタＱ１～Ｑ６の寄生ダイオードであってもよいし、これらのトランジスタから独立した素子として接続されてもよい。
【0046】
上側トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５の各ドレインは、母線Ｌ１に接続され、下側トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６の各ソースは母線Ｌ２に接続される。上側トランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５の各ソースと、下側トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６の各ドレインの各接続点はコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗに接続される。トランジスタＱ１～Ｑ６の各ゲートには、インバータ制御部３３からＰＷＭ制御信号が入力される。
【0047】
情報処理部３２は、インバータ制御部３３と、ベクトル制御部３７と、温度推定部３６と、記憶部３８と、入力部３９とを含む。記憶部３８には、制御部３の制御プログラムが格納される。入力部３９は、蓄電電圧センサ５１、コイル電圧センサ５２、コイル電流センサ５３、ロータ位置センサ５４および回転速度センサ５５の検知結果を受信する。インバータ制御部３３は、トランジスタＱ１～Ｑ６の各ゲートにＰＷＭ制御信号を出力し、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を制御してインバータ３１から三相の交流電力を出力させる。
【0048】
温度推定部３６は、電動機２の温度を推定する。一例として、温度推定部３６は、ｄ軸電流の累積と電動機２の放熱能力および蓄熱能力とから電動機２の温度を推定する。例えば、ｄ軸電流によりコイル２２に生じるジュール熱（Ｊ）を単位時間当たりに変換した結果（Ｗ）を電動機２の熱抵抗（℃／Ｗ）で除算することにより、温度上昇の大きさを推定できる。
【0049】
ベクトル制御部３７は、インバータ３１から出力される駆動電流のｄ軸電流成分およびｑ軸電流成分を制御するためにｄ軸電流制御部３５とｑ軸電流制御部３４とを有する。ｄ軸電流は、コイル２２に流れる電流成分のうち、電動機２のロータ２１が有する永久磁石の磁束の方向と同方向の磁束を生み出す電流成分である。ｄ軸電流は、主に、コイル２２の磁束を生成することに寄与し、ロータ２１のトルク発生に殆ど寄与しない電流成分である。つまり、ｄ軸電流は、電動機２の永久磁石の磁束方向に対応した電流である。ｑ軸電流は、コイル２２に流れる電流成分のうち、電動機２のロータ２１の永久磁石の磁束の方向に電気角で直交する方向の磁束を生み出す電流成分である。ｑ軸電流は、主に、ロータ２１のトルク発生に寄与する電流成分である。つまり、ｑ軸電流は、ｄ軸電流に直交する電流である。
【0050】
ｄ軸電流制御部３５およびｑ軸電流制御部３４は、コイル電圧センサ５２で検知されたコイル電圧と、コイル電流センサ５３で検知されたコイル電流と、ロータ位置センサ５４で検知されたロータ位置情報と、回転速度センサ５５で検知されたロータ回転速度情報とに基づいて、インバータ３１から出力される駆動電流のｄ軸電流成分およびｑ軸電流成分を制御する。また、ｄ軸電流制御部３５およびｑ軸電流制御部３４は、ブレーキ制御部６８から送信されたブレーキ制御信号ＢＫに応じたブレーキトルクを電動機２が発生するように、インバータ制御部３３を制御する。
【0051】
車両制御部６を説明する。車両制御部６は、歩行補助車両１００の状態に応じて電動機２にブレーキトルクを発生させるためのブレーキ制御信号ＢＫ１、ＢＫ２を第１ブレーキユニット１Ａ、第２ブレーキユニット１Ｂに提供する。ブレーキ制御信号ＢＫ１、ＢＫ２は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【0052】
車両制御部６は、車両状態検知部６０と、状態判定部６７と、ブレーキ制御部６８とを含む。車両状態検知部６０は、車両加速度センサ６１と、車両速度センサ６２と、車両角度センサ６３とを含む。車両加速度センサ６１は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸周りの歩行補助車両１００の加速度を検出する。車両速度センサ６２は、歩行補助車両１００の速度を検知する。車両角度センサ６３は、歩行補助車両１００のピッチ角度、ロール角度及びヨー角度を検知する。
【0053】
車両状態検知部６０は、車両加速度センサ６１、車両速度センサ６２および車両角度センサ６３の検知結果を状態判定部６７に提供する。状態判定部６７は、車両状態検知部６０の検知結果に基づいて歩行補助車両１００の走行状態を判定する。ブレーキ制御部６８は、状態判定部６７の判定結果に基づいて予め設定されたブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＫをブレーキユニット１に送信する。
【0054】
状態判定部６７は、車両速度センサ６２の検知結果を所定の閾値を基準に、歩行補助車両１００の走行速度状態を判定できる。例えば、状態判定部６７は、１または複数（例えば２つ）の閾値を基準に、速度状態を複数に区分できる。ブレーキ制御部６８は、状態判定部６７で判定した各速度状態に対応して予め設定されたブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＫをブレーキユニット１に送信できる。
【0055】
一例として、状態判定部６７は、閾値を基準に、走行速度が閾値以下の場合を低速状態とし、走行速度が閾値を超える場合を高速状態と判定できる。ブレーキ制御部６８は、状態判定部６７の判定結果が高速状態の場合、高速状態に対応して予め設定された第１ブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＫをブレーキユニット１に送信する。ブレーキ制御部６８は、状態判定部６７の判定結果が低速状態の場合、低速状態に対応して予め設定された第２ブレーキ力を発生させるためのブレーキ制御信号ＢＫをブレーキユニット１に送信する。第２ブレーキ力は、第１ブレーキ力よりも小さく、ブレーキ力＝０を含む。
【0056】
路面状態が左右で異なることにより、歩行補助車両１００の走行抵抗が左右で異なる場合がある。左右の一方側が他方側よりも走行抵抗が大きい状態では、歩行補助車両１００は、ユーザの意図によらず一方側にカーブして進行する。この事象は、歩行補助車両１００が、左右方向に傾斜している片傾斜の道を走行する場合にも生じ得る。
【0057】
そこで、実施形態の状態判定部６７は、車両加速度センサ６１、車両速度センサ６２および車両角度センサ６３の検知結果に基づいて、走行抵抗の左右差の状態を判定できる。例えば、状態判定部６７は、閾値を基準に、走行抵抗の左右差が閾値以下の場合をバランス状態とし、走行抵抗の左右差が閾値を超える場合を非バランス状態と判定できる。
【0058】
状態判定部６７でバランス状態と判定された場合、ブレーキ制御部６８は、第１ブレーキユニット１Ａと、第２ブレーキユニット１Ｂのブレーキ力が互いに同じになるように設定されたブレーキ制御信号ＢＫ１、ＢＫ２を送信する。この場合のそれぞれのブレーキ力はブレーキ力＝０も含む。
【0059】
状態判定部６７で非バランス状態と判定された場合、ブレーキ制御部６８は、走行抵抗が大きい側のブレーキユニット１のブレーキ力が、走行抵抗が小さい側のブレーキユニット１のブレーキ力よりも小さくなるように設定されたブレーキ制御信号ＢＫ１、ＢＫ２を送信する。この場合、走行抵抗が大きい側のブレーキ力はブレーキ力＝０も含む。
【0060】
［電圧差制御］
第１ブレーキユニット１Ａのキャパシタ３０（以下、「第１キャパシタ３０Ａ」ということがある）の蓄電電圧（以下、「第１蓄電電圧Ｖｐ」ということがある）と、第２ブレーキユニット１Ｂのキャパシタ３０（以下、「第２キャパシタ３０Ｂ」ということがある）の蓄電電圧（以下、「第２蓄電電圧Ｖｓ」ということがある）との電圧差が過大になる場合がある。第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの一方が小さすぎると、蓄電電圧が小さい方のブレーキユニット１は所望のブレーキ力を発生できず、左右のブレーキ力の不整合が生じ、歩行補助車両１００の直進性が低下する。また、蓄電電圧が大きすぎる場合、キャパシタ３０の劣化や故障の原因となり得る。
第１ブレーキユニット１Ａのキャパシタ３０（以下、「第１キャパシタ３０Ａ」ということがある）の蓄電電圧（以下、「第１蓄電電圧Ｖｐ」ということがある）と、第２ブレーキユニット１Ｂのキャパシタ３０（以下、「第２キャパシタ３０Ｂ」ということがある）の蓄電電圧（以下、「第２蓄電電圧Ｖｓ」ということがある）との電圧差が過大になる場合がある。第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの一方が小さすぎると、蓄電電圧が小さい方のブレーキユニット１は所望のブレーキ力を発生できず、左右のブレーキ力の不整合が生じ、歩行補助車両１００の直進性が低下する。また、蓄電電圧が大きすぎる場合、キャパシタ３０の劣化や故障の原因となり得る。
【0061】
そこで、実施形態の車両制御部６は、第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの電圧差を小さくするために電圧差制御を実行する。特に、車両制御部６は、第１蓄電電圧Ｖｐおよび第２蓄電電圧Ｖｓを検知する電圧センサ６４と、第１キャパシタ３０Ａと第２キャパシタ３０Ｂとの間で電力を交換する電力交換部６６とを備える。ここで電力を交換することとは、一方から他方に電力を送ることを意味する。状態判定部６７は、電圧センサ６４の検知結果に基づいて、第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの電圧差の状態を判定できる。例えば、状態判定部６７は、閾値を基準に、第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの電圧差が閾値以下の場合を低電圧差状態とし、第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの電圧差が閾値を超える場合を高電圧差状態と判定できる。
【0062】
電力交換部６６は、状態判定部６７で高電圧差状態と判定された場合、第１キャパシタ３０Ａと第２キャパシタ３０Ｂのうち蓄電電圧が高い方のキャパシタから蓄電電圧が低い方のキャパシタに送電できる。電力交換部６６は、当該送電を開始した後、電圧差が閾値以下になったら送電を停止してもよい。一例として、電力交換部６６は、半導体スイッチを組み合わせて構成できる。つまり、電力交換部６６は、第１キャパシタ３０Ａと第２キャパシタ３０Ｂの一方のキャパシタの電圧が、他方のキャパシタの電圧よりも閾値を超えて大きい場合に、一方のキャパシタの蓄電電力を他方のキャパシタに送ることができる。
【0063】
歩行補助車両１００が走行すると、後輪１４の回転に応じて電動機２のロータ２１が回転し、コイル２２に３相の逆起電力が発生する。コイル２２に生じた逆起電力に基づく回生電力は、トランジスタＱ１～Ｑ６がオフのとき、ダイオードＤ１～Ｄ６により全波整流され、母線Ｌ１、Ｌ２の間に出力される。制御部３は、回生電力を蓄電するキャパシタ３０を備える。母線Ｌ１、Ｌ２に出力された回生電力は、母線Ｌ１、Ｌ２に接続されたキャパシタ３０に蓄電される。キャパシタ３０の電圧Ｖｃは、キャパシタ３０に蓄電される電荷量の増加に連れて大きくなる。
【0064】
キャパシタ３０の蓄電電力は、母線Ｌ１、Ｌ２を介してインバータ３１、ブレーキユニット１および車両制御部６に供給され、これらを動作させるための電力となる。ブレーキユニット１および車両制御部６が動作することによって、電動機２は、ブレーキ制御信号ＢＫに応じたブレーキトルクを発生する。一例として、電動機２のブレーキトルクは、ブレーキ制御信号ＢＫの上昇に応じて大きくなり、ブレーキ制御信号ＢＫの低下に応じて小さくなる。電動機２のブレーキトルクにより、歩行補助車両１００にブレーキ力を発生させて走行速度を抑制するように作用する。これらが動作するとき、キャパシタ３０から電荷が放電され、この放電に連れて電圧Ｖｃは小さくなる。
【0065】
［消費制御］
キャパシタ３０の電圧Ｖｃが大きすぎる場合、キャパシタ３０の劣化や故障の原因となり得る。このため、電圧Ｖｃの過度な電圧上昇を抑えるために回生電力を消費させる抵抗器を設けることが考えられる。しかし、回生電力の全てを抵抗器に消費させようとする場合、この抵抗器は、大きな消費電力に耐えうるようにサイズが大型化するという問題がある。そこで、実施形態は、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機に流すようにベクトル制御を実行して、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部３と、を備える。具体的には、コイル２２に流れる駆動電流を、互いに直交するｑ軸電流とｄ軸電流とによりベクトル制御する制御部３と、を備え、制御部３は、コイル２２で発生した回生電力を、ｄ軸電流としてコイル２２に供給し、コイル２２の等価抵抗Ｒによってジュール熱として熱として消費させる消費制御を行う。この場合、回生電力を消費させる抵抗器を備えない場合でも、電圧Ｖｃの過度な上昇を抑制できる。
キャパシタ３０の電圧Ｖｃが大きすぎる場合、キャパシタ３０の劣化や故障の原因となり得る。このため、電圧Ｖｃの過度な電圧上昇を抑えるために回生電力を消費させる抵抗器を設けることが考えられる。しかし、回生電力の全てを抵抗器に消費させようとする場合、この抵抗器は、大きな消費電力に耐えうるようにサイズが大型化するという問題がある。そこで、実施形態は、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機に流すようにベクトル制御を実行して、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行う制御部３と、を備える。具体的には、コイル２２に流れる駆動電流を、互いに直交するｑ軸電流とｄ軸電流とによりベクトル制御する制御部３と、を備え、制御部３は、コイル２２で発生した回生電力を、ｄ軸電流としてコイル２２に供給し、コイル２２の等価抵抗Ｒによってジュール熱として熱として消費させる消費制御を行う。この場合、回生電力を消費させる抵抗器を備えない場合でも、電圧Ｖｃの過度な上昇を抑制できる。
【0066】
一例として、消費制御は、ｑ軸電流とｄ軸電流の合成電流の位相を最大効率位相から乖離させ、低効率運転させるようにベクトル制御するものであってもよい。
【0067】
実施形態では、第１ブレーキユニット１Ａと第２ブレーキユニット１Ｂとは、互いに独立して消費制御を実行する。これらのブレーキユニットは、互いに連携して制御されてもよい。複数のブレーキユニットが、互いに連携して制御する例としては、ブレーキ制御の開始・停止のタイミングを同時にすること、消費制御の開始・停止のタイミングを同時にすることなどが挙げられる。
【0068】
［蓄電電圧制御］
制御部３は、電圧Ｖｃの過度な電圧上昇を抑えるために、キャパシタ３０の電圧Ｖｃを所定の範囲内に保つように制御する（以下、「蓄電電圧制御」という）。一例として、制御部３は、キャパシタ３０の電圧Ｖｃを所定の範囲内に保つようにｄ軸電流を決定してもよい。例えば、制御部３は、蓄電電圧センサ５１の検知結果に基づいて、下限値（例えば、第１電圧Ｖ１）から上限値（例えば、第２電圧Ｖ２）の範囲内に保つように電圧Ｖｃを制御してもよい。例えば、第１電圧Ｖ１は、インバータ３１、ブレーキユニット１および車両制御部６が動作可能な電圧に設定できる。例えば、第２電圧Ｖ２は、キャパシタ３０の定格電圧（耐電圧）に対応して、定格電圧よりも低い電圧に設定できる。
制御部３は、電圧Ｖｃの過度な電圧上昇を抑えるために、キャパシタ３０の電圧Ｖｃを所定の範囲内に保つように制御する（以下、「蓄電電圧制御」という）。一例として、制御部３は、キャパシタ３０の電圧Ｖｃを所定の範囲内に保つようにｄ軸電流を決定してもよい。例えば、制御部３は、蓄電電圧センサ５１の検知結果に基づいて、下限値（例えば、第１電圧Ｖ１）から上限値（例えば、第２電圧Ｖ２）の範囲内に保つように電圧Ｖｃを制御してもよい。例えば、第１電圧Ｖ１は、インバータ３１、ブレーキユニット１および車両制御部６が動作可能な電圧に設定できる。例えば、第２電圧Ｖ２は、キャパシタ３０の定格電圧（耐電圧）に対応して、定格電圧よりも低い電圧に設定できる。
【0069】
制御部３の蓄電電圧制御の一例としてプロセスＳ１１０を説明する。図４は、制御部３の蓄電電圧制御のプロセスＳ１１０を示すフローチャートである。この例では、プロセスＳ１１０は、電圧Ｖｃが無い場合に（電圧Ｖｃ＝０）、ユーザの歩行により歩行補助車両１００が走行を開始した状態で開始される。
【0070】
プロセスＳ１１０が開始されると、制御部３は、電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１１）。このステップで、制御部３は、蓄電電圧センサ５１の検知結果に基づいて電圧Ｖｃを判定できる。
【0071】
電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１以下である場合（ステップＳ１１１のＮ）、キャパシタ３０に回生電力を蓄電する（ステップＳ１１２）。このステップで、コイル２２で発生した回生電力がダイオードＤ１～Ｄ６を介してキャパシタ３０に供給され、電圧Ｖｃは、キャパシタ３０に蓄電される電荷量の増加に連れて徐々に大きくなる。
【0072】
電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１を超えた場合（ステップＳ１１１のＹ）、制御部３は、ブレーキ制御を開始する（ステップＳ１１３）。ブレーキ制御は、電動機２がブレーキ制御信号ＢＫに応じたブレーキトルクを発生するように、制御部３によってインバータ３１を制御する動作である。一例として、ブレーキ制御において、制御部３は、電動機２のトルクを所望の大きさに制御するようにｑ軸電流を決定してもよい。
【0073】
ステップＳ１１３を実行したら、制御部３は、電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１よりも高い第２電圧Ｖ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
【0074】
電圧Ｖｃが第２電圧Ｖ２以下である場合（ステップＳ１１４のＮ）、制御部３は、キャパシタ３０に回生電力を蓄電する（ステップＳ１１５）。ブレーキ制御によってキャパシタ３０は放電されるが、継続して回生電力が供給されるため、トータルでは電圧Ｖｃは徐々に増加する。
【0075】
電圧Ｖｃが第２電圧Ｖ２を超えた場合（ステップＳ１１４のＹ）、制御部３は、消費制御を実行する（ステップＳ１１６）。このステップで、制御部３は、キャパシタ３０に蓄電された回生電力に基づいて、インバータ３１からトルクに寄与しないｄ軸電流としてコイル２２に供給し、コイル２２で熱として消費させる。消費制御によって電圧Ｖｃは、徐々に低下する。
【0076】
ステップＳ１１６を実行したら、制御部３は、電圧Ｖｃが第２電圧Ｖ２以下か否かを判定する（ステップＳ１１７）。電圧Ｖｃが第２電圧Ｖ２を超えている場合（ステップＳ１１７のＮ）、制御部３は、フローをステップＳ１１６に戻す。
【0077】
電圧Ｖｃが第２電圧Ｖ２以下になった場合（ステップＳ１１７のＹ）、制御部３は、消費制御を停止する（ステップＳ１１８）。このとき、制御部３は、ブレーキ制御を継続する。
【0078】
ステップＳ１１８を実行したら、制御部３は、電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１以下か否かを判定する（ステップＳ１１９）。電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１を超えている場合（ステップＳ１１９のＮ）、制御部３は、フローをステップＳ１１４に戻す。
【0079】
電圧Ｖｃが第１電圧Ｖ１以下になった場合（ステップＳ１１９のＹ）、制御部３は、ブレーキ制御を停止し（ステップＳ１２０）、フローをステップＳ１１１に戻す。
【0080】
以上が、プロセスＳ１１０の説明である。これらの各ステップは例示であり、各種の変形が可能である。歩行補助車両１００が走行を停止した場合でも、制御部３は、電圧Ｖｃが所定電圧以下に低下するまで、消費制御を継続してもよい。この場合の所定電圧は、第２電圧Ｖ２であってもよいし、第２電圧Ｖ２よりも低い電圧であってもよい。
【0081】
ブレーキ制御において、制御部３は、電動機２のトルクを所望の大きさに制御するようにｑ軸電流を決定してもよい。
【0082】
［温度制御］
消費制御により、コイル２２に大きなｄ軸電流が流れ続けると、電動機２の温度が過度に高くなることがある。そこで、制御部３は、電動機２の温度を所定温度以下に保つための温度制御を実行する。一例として、温度制御において、制御部３は、電動機２の温度が所定の温度を超えた場合にｑ軸電流を制限してもよい。電動機２の温度として、温度推定部３６で推定した電動機２の温度を使用できる。制御部３は、電動機２の温度が所定の温度以下に低下した場合にｑ軸電流の制限を解除してもよい。
消費制御により、コイル２２に大きなｄ軸電流が流れ続けると、電動機２の温度が過度に高くなることがある。そこで、制御部３は、電動機２の温度を所定温度以下に保つための温度制御を実行する。一例として、温度制御において、制御部３は、電動機２の温度が所定の温度を超えた場合にｑ軸電流を制限してもよい。電動機２の温度として、温度推定部３６で推定した電動機２の温度を使用できる。制御部３は、電動機２の温度が所定の温度以下に低下した場合にｑ軸電流の制限を解除してもよい。
【0083】
以上が第１実施形態の説明である。
【0084】
以下、本発明の第２、第３実施形態を説明する。第２、第３実施形態の図面及び説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
【0085】
本発明の第２実施形態は、歩行補助車両１００の制御方法である。この方法は、車体１２に取り付けられた車輪１４に設けられ、車輪１４の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機２について、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機２に流すようにベクトル制御を実行するステップと、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、を含む。
【0086】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。
【0087】
本発明の第３実施形態は、歩行補助車両の制御プログラムである。この制御プログラムは、車体１２に取り付けられた車輪１４に設けられ、車輪１４の回転運動に基づいて回生電力を発生する電動機２について、電動機２の磁束方向に対応したｄ軸電流を電動機２に流すようにベクトル制御を実行するステップと、回生電力に基づく回生電流を電動機２の内部で熱として消費させる消費制御を行うステップと、をコンピュータに実行させる。
【0088】
第３実施形態の制御プログラムのこれらの機能は、歩行補助車両１００の機能ブロックに対応する複数のモジュールが実装されたアプリケーションプログラムとして、制御部３のストレージ（例えば記憶部３８）にインストールされてもよい。第３実施形態の制御プログラムは、歩行補助車両１００に組み込まれたコンピュータのプロセッサ（例えばＣＰＵ）のメインメモリに読み出しされて実行されてもよい。
【0089】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。
【0090】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容にも設計変更が許容され得る。
【0091】
［変形例］
以下、変形例を説明する。変形例の図面及び説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
以下、変形例を説明する。変形例の図面及び説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
【0092】
実施形態の説明では、ロータ位置センサ５４が磁極位置センサである例を示したが、これに限定されない。例えば、モータ磁石の位置により、コイルのインダクタンス値が変化することを利用したセンサレス制御を適用してもよい。
【0093】
実施形態の説明では、蓄電電圧センサ５１と電圧センサ６４とが別々に設けられる例を示したが、これに限定されない。例えば、電圧センサ６４を設けずに、状態判定部６７は、蓄電電圧センサ５１の検知結果に基づいて、第１蓄電電圧Ｖｐと第２蓄電電圧Ｖｓの電圧差の状態を判定するように構成できる。
【0094】
実施形態の説明では、ブレーキユニット１が後輪１４に設けられる例を示したが、これに限定されない。例えば、ブレーキユニット１は、前輪１３に設けられてもよく、前輪１３及び後輪１４の両方に設けられてもよい。
【0095】
実施形態の説明では、ブレーキユニット１が専らブレーキトルクを発生する例を示したが、これに限定されない。ブレーキユニット１は、主にブレーキトルクを発生し、所定の場合に歩行補助車両１００を前向きに加速するための加速トルクを発生可能な構成であってもよい。
【0096】
実施形態の説明では、キャパシタ３０が、単一のコンデンサで構成される例を示したが、これに限定されない。例えば、キャパシタ３０は、複数の蓄電要素を含んで構成されてもよい。
【0097】
実施形態の説明では、電動機２の温度を間接的に推定する例を示したが、これに限定されない。例えば、温度推定部３６は、被測定部に設けた温度センサの検知結果に基づいて電動機２の温度を推定してもよい。また例えば、温度推定部３６は、コイル２２の抵抗値に基づいて、この抵抗値の温度特性を用いて電動機２の温度を推定してもよい。
【0098】
実施形態の説明では、歩行補助車両１００で消費される電力が、専らキャパシタ３０から供給される例を示したが、これに限定されない。例えば、歩行補助車両１００で消費される電力の一部は、バッテリー等から供給されてもよい。
【0099】
実施形態の説明では、電動機２が埋込磁石型構造を有するアウターロータタイプである例を示したが、これに限定されない。例えば、電動機２は、表面磁石型構造を有してもよいし、インナーロータタイプであってもよい。
【0100】
上述の変形例は、各実施形態と同様の作用と効果を奏する。
【0101】
上述した各実施形態及び変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態及び変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【0102】
２ 電動機、 ３ 制御部、 １２ 車体、 １４ 後輪、 ２１ ロータ、 ２２，３０ キャパシタ、 ３１ インバータ、 ６６ 電力交換部、 １００ 歩行補助車両。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】