特許 7083593 電動車両および電動車両の制動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-03

(45)【発行日】2022-06-13

(54)【発明の名称】電動車両および電動車両の制動方法

(51)【国際特許分類】

   A61H 3/04 20060101AFI20220606BHJP

【ＦＩ】

A61H3/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2016200320

(22)【出願日】2016-10-11

(65)【公開番号】P2018061615

(43)【公開日】2018-04-19

【審査請求日】2019-09-11

【審判番号】

【審判請求日】2021-06-25

(73)【特許権者】

【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】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】橋本 浩明

【合議体】

【審判長】村上 聡

【審判官】津田 真吾

【審判官】井上 哲男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２２３２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３７１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１３３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

A61H 3/04

B62B 3/00

A61G 5/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、
前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、
前記電動車両の加速度の変化量に基づいて、使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いているか否かを判断して前記制動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにし、
前記制御部は、前記加速度の変化量が所定の閾値よりも小さいときを前記使用者が前記電動車両を操作していない、と判断し、
前記加速度の変化量は、前記車輪又は前記無限軌道の回転加速度の単位時間当たりの高周波成分の値であり、当該高周波成分は、前記回転加速度の実測値と低周波成分との差分の二乗平均又は絶対値として求められることを特徴とする電動車両。

【請求項2】

前記制御部は、前記加速度が所定の上限値を上回った場合、前記加速度がこの上限値に等しいとみなすことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。

【請求項3】

車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、
前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、
前記電動車両の加速度の変化に基づいて、使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いているか否かを判断して前記制動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにし、
前記制御部は、前記加速度が所定の正の閾値よりも小さい状態が所定時間よりも長い時間継続したとき、又は前記加速度が所定の負の閾値よりも大きい状態が所定時間よりも長い時間継続したときのうち、少なくともいずれか一方のときを前記使用者が前記電動車両を操作していない、と判断することを特徴とする電動車両。

【請求項4】

車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、
前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、
前記電動車両の加速度の変化量に基づいて、使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いているか否かを判断して前記制動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにし、
前記制御部は、前記車輪又は前記無限軌道の制動を開始した後、前記電動車両の前記加速度がゼロ又は負の値となっている間、前記車輪又は前記無限軌道の制動を継続し、
前記加速度の変化量は、前記車輪又は前記無限軌道の回転加速度の単位時間当たりの高周波成分の値であり、当該高周波成分は、前記回転加速度の実測値と低周波成分との差分の二乗平均又は絶対値として求められることを特徴とする電動車両。

【請求項5】

前記車輪又は前記無限軌道の回転速度を検知する速度検知センサを更に備え、前記制御部は、前記速度検知センサからの信号に基づいて、前記電動車両の加速度を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動車両。

【請求項6】

前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、
前記制御部は、前記傾き検知センサによって前記電動車両が上りの傾斜面に位置すると判断され、かつ前記車輪又は前記無限軌道が後方に回転している場合、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動車両。

【請求項7】

前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、
前記車輪又は前記無限軌道は、左右一対設けられ、
前記制御部は、前記傾き検知センサによって前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置していると判断され、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は後方に回転している場合、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電動車両。

【請求項8】

車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、
前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、
前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサと、
前記傾き検知センサによって前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置していると判断され、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断して前記制動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにすることを特徴とする電動車両。

【請求項9】

車輪又は無限軌道を備える電動車両の制動方法であって、前記電動車両の加速度の変化量に基づいて、使用者が前記電動車両を操作しているか否かを判断して前記車輪又は無限軌道を制動し、
前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにし、
前記加速度の変化量が所定の閾値よりも小さいときを前記使用者が前記電動車両を操作していない、と判断し、
前記加速度の変化量は、前記車輪又は前記無限軌道の回転加速度の単位時間当たりの高周波成分の値であり、当該高周波成分は、前記回転加速度の実測値と低周波成分との差分の二乗平均又は絶対値として求められることを特徴とする、電動車両の制動方法。

【請求項10】

左右一対の車輪又は無限軌道を備える電動車両の制動方法であって、前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置し、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は無限軌道が静止又は後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断して前記車輪又は無限軌道を制動し、
前記使用者が前記電動車両を操作せず、前記使用者の手を離れたところで前記電動車両が動いていると判断した場合、前記車輪又は前記無限軌道を制動し、前記電動車両が動かないようにすることを特徴とする、電動車両の制動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高齢者、身体障害者、入院患者その他の歩行に制限がある者の歩行を補助するための電動車両および電動車両の制動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、高齢者の外出を補助する歩行車（シルバーカー、手押し車）や身体障害者または入院患者の歩行を補助するために歩行器その他の歩行補助装置が用いられている。例えば、特許文献１には、簡単な操作で直進・旋回動作を行なうことができる歩行補助装置について開示されている。

【0003】

特許文献１の歩行補助装置（電動手押し車）においては、歩行者が握るハンドル部を有するフレーム体と、フレーム体の左右両側に設けられた複数の車輪と、各車輪をそれぞれ回転駆動させる複数の駆動モータと、駆動モータに生じる逆起電力を検出し、逆起電力に基づいて駆動モータを制御する制御手段とを備えている。

【0004】

また、特許文献１の歩行補助装置において、ハンドル部に、歩行者がハンドル部を握っているかどうかを検出するグリップセンサ（タッチセンサ）が設けられている。グリップセンサの検出信号に基づいて歩行者がハンドルを握っていないと判断すると、各車輪を制動させるように制御する。しかしながら、このような従来の歩行補助装置においては、歩行者がハンドル部を握っているか否かは、グリップセンサを用いて判別する必要がある。このため、ハンドル部にグリップセンサを設けることによって歩行補助装置のコストが上昇するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－１８３４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、グリップセンサ等を用いることなく、歩行者が電動車両を操作しているか否かを判断することが可能な、電動車両および電動車両の制動方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による電動車両は、車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、前記電動車両の加速度の変化に基づいて、使用者が前記電動車両を操作しているか否かを判断して前記制動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。ここで、「操作している」とは、使用者が手で押したり引いたりしている場合のほか、使用者が手で把持している場合、使用者の体の一部や持ち物がもたれかかったり、支えられたり、接触していたりする場合を含む。また、「把持している」とは、包むような形で保持されることをいい、しっかり握られている場合だけでなく、軽く握られている場合も含む。

【0008】

本発明による電動車両において、前記制御部は、前記加速度の変化量が所定の閾値よりも小さいときに、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断してもよい。

【0009】

本発明による電動車両において、前記制御部は、前記加速度が所定の上限値を上回った場合、前記加速度がこの上限値に等しいとみなしてもよい。

【0010】

本発明による電動車両において、前記制御部は、前記加速度が所定の正の閾値よりも小さいとき、又は前記加速度が所定の負の閾値よりも大きいときのうち、少なくともいずれか一方のときに、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断してもよい。

【0011】

本発明による電動車両において、前記制御部は、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断した場合、前記制動部を制御して前記車輪又は前記無限軌道を制動してもよい。

【0012】

本発明による電動車両において、前記制御部は、前記車輪又は前記無限軌道の制動を開始した後、前記電動車両の前記加速度がゼロ又は負の値となっている間、前記車輪又は前記無限軌道の制動を継続してもよい。

【0013】

本発明による電動車両において、前記車輪又は前記無限軌道の回転速度を検知する速度検知センサを更に備え、前記制御部は、前記速度検知センサからの信号に基づいて、前記電動車両の加速度を算出してもよい。

【0014】

本発明による電動車両において、前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、前記制御部は、前記傾き検知センサによって前記電動車両が上りの傾斜面に位置すると判断され、かつ前記車輪又は前記無限軌道が後方に回転している場合、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断してもよい。

【0015】

本発明による電動車両において、前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサを更に備え、前記車輪又は前記無限軌道は、左右一対設けられ、前記制御部は、前記傾き検知センサによって前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置していると判断され、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は後方に回転している場合、前記使用者が前記電動車両を操作していないと判断してもよい。

【0016】

本発明による電動車両は、車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサと、前記傾き検知センサによって前記電動車両が上りの傾斜面に位置していると判断され、かつ前記車輪又は前記無限軌道が後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作していないと判断して前記制動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

【0017】

本発明による電動車両は、車輪又は無限軌道を備える電動車両であって、前記車輪又は前記無限軌道を制動する制動部と、前記電動車両の傾きを検知する傾き検知センサと、前記傾き検知センサによって前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置していると判断され、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は前記無限軌道が静止又は後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作していないと判断して前記制動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

【0018】

本発明による電動車両の制動方法は、車輪又は無限軌道を備える電動車両の制動方法であって、前記電動車両の加速度の変化に基づいて、使用者が前記電動車両を操作しているか否かを判断して前記車輪又は無限軌道を制動することを特徴とする。

【0019】

本発明による電動車両の制動方法は、車輪又は無限軌道を備える電動車両の制動方法であって、前記電動車両が上りの傾斜面に位置し、かつ前記車輪または前記無限軌道が後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作していないと判断して前記車輪又は無限軌道を制動することを特徴とする。

【0020】

本発明による電動車両の制動方法は、左右一対の車輪又は無限軌道を備える電動車両の制動方法であって、前記電動車両が左右に傾斜した傾斜面に位置し、かつ前記傾斜面の上方及び下方のうち一方に位置する前記車輪又は無限軌道が静止又は前方に回転し、前記傾斜面の上方及び下方のうち他方に位置する前記車輪又は無限軌道が静止又は後方に回転している場合、使用者が前記電動車両を操作していないと判断して前記車輪又は無限軌道を制動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、グリップセンサ等を用いることなく、歩行者が電動車両を操作しているか否かを判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る電動アシスト歩行車を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態に係る電動アシスト歩行車の制御方法の一例を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、後輪の回転加速度の実測値と後輪の回転加速度の低周波成分とを示すグラフである。

【図4】図４は、電動アシスト歩行車の制御方法の変形例１を説明するフローチャートである。

【図5】図５は、上りの傾斜面に位置する電動アシスト歩行車を示す概略図である。

【図6】図６は、電動アシスト歩行車の制御方法の変形例２を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、左右に傾斜した傾斜面に位置する電動アシスト歩行車を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図３を参照し詳述する。以下の説明では、同一の構成には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0024】

図１は、電動車両の一例として電動の歩行車（以下、電動アシスト歩行車という。）を示す図である。図１は、本実施の形態による電動アシスト歩行車１０の外観の一例を示す模式的斜視図である。

【0025】

（電動アシスト歩行車の構成）
図１に示すように、電動アシスト歩行車１０は、フレーム１１と、フレーム１１に設けられた一対の前輪１２及び一対の後輪（車輪）１３と、フレーム１１に接続された一対のハンドル１４とを備えている。

【0026】

一対の後輪１３には、それぞれ対応する後輪１３の動きをアシストするモータ２０が連結されている。フレーム１１には、バッテリ２１と、制御部１６とがそれぞれ取り付けられている。また、制御部１６には、速度検知センサ（検知部）２２と、傾き検知センサ２３とが設けられている。

【0027】

次に、電動アシスト歩行車１０の各構成要素について更に説明する。

【0028】

フレーム１１は、左右一対のパイプフレーム３１を有している。左右一対のパイプフレーム３１の各々の前端側には、一対の前輪１２がそれぞれ設けられている。一対の前輪１２は、それぞれ前後方向に回転可能であるとともに、鉛直軸周りにも回動可能に設けられている。この場合、一対の前輪１２は、自由に方向転換可能な自在輪となっている。

【0029】

また、左右一対のパイプフレーム３１の各々の後端側には、一対の後輪１３がそれぞれ設けられている。各後輪１３は、前後方向に回転可能に設けられている。その結果、電動アシスト歩行車１０を前進および後退させることが容易であり、また、容易に左右方向に移動または方向転換させることができる。

【0030】

左右一対のパイプフレーム３１の上端部には、使用者によって操作される一対のハンドル１４が設けられている。本実施の形態においては、一対のハンドル１４が使用者の手によって把持される場合を例にとって説明する。一対のハンドル１４は、水平方向に伸びるバーハンドル１７によって互いに連結されている。また一対のハンドル１４とバーハンドル１７とは、略Ｕ字形状をなしている。さらに一対のハンドル１４には、使用者の肘を載せることが可能な馬蹄状部２７が取り付けられている。馬蹄状部２７には、各ハンドル１４を挿入可能なように穴部が設けられ、この穴部にハンドル１４を取付け可能になっている。なお、ハンドル１４の構成については、これに限られず、例えば左右一対のパイプフレーム３１にそれぞれ独立したハンドル１４が設けられていても良い。

【0031】

なお、本実施の形態において、電動アシスト歩行車１０には、使用者が一対のハンドル１４を把持したか否かを直接検出するグリップセンサ、歪みセンサ、近接センサ又は圧力センサ等は設けられていない。

【0032】

左右一対のパイプフレーム３１の間には、必要に応じて使用者が着座することが可能なシート部３７が設けられている。

【0033】

バッテリ２１は、モータ２０や制御部１６等、電動アシスト歩行車１０の各要素に電力を供給するものである。このバッテリ２１は、一対のパイプフレーム３１間に位置するシート部３７の下方に設けられている。

【0034】

本実施の形態において、モータ２０は、各後輪１３の内部にそれぞれ取り付けられている。モータ２０は、サーボモータ、ステッピングモータ、ＡＣモータ、ＤＣモータ等、任意のモータを用いることができ、さらに減速機を一体に形成されたものを用いてもよい。

【0035】

なお、本実施の形態において、モータ２０は、後輪１３の動作をアシストするほか、発電ブレーキとしての機能も有している。すなわち本実施の形態において、モータ２０は、後輪１３を駆動する駆動部としての役割と、後輪１３を制動する制動部としての役割との両方を果たす。モータ２０が後輪１３を制動する場合、モータ２０を発電機として働かせ、その抵抗力をブレーキとする。なお、モータ２０が制動部としての役割を果たす場合、モータ２０を逆向きに駆動させる逆転ブレーキとして、あるいはモータ２０の相間を短絡させる短絡ブレーキとして用いても良い。あるいは、モータ２０は、後輪１３を駆動する駆動部としての役割のみを果たし、後輪１３を制動する制動部は、モータ２０と別体に設けても良い。このような制動部としては、電磁ブレーキや機械的ブレーキ等を挙げることができる。

【0036】

本実施の形態において、モータ２０を各後輪１３に取り付けているが、これに限定されず、モータ２０を一対の前輪１２にのみ取り付けてもよく、あるいは、モータ２０を一対の前輪１２および一対の後輪１３の全てに取り付けてもよい。

【0037】

制御部１６は、モータ２０等、電動アシスト歩行車１０の全体を制御するものである。この場合、制御部１６は、バッテリ２１の近傍に設けられている。制御部１６による制御の詳細については、後述する。

【0038】

速度検知センサ（検知部）２２は、後輪１３の回転数または回転速度を検知し、この回転数または回転速度の信号を制御部１６に対して送信する。この場合、制御部１６は、速度検知センサ２２からの信号に基づいて、後輪１３の回転速度を微分することで後輪１３の回転加速度を算出するようになっている。なお、速度検知センサ２２は、電動アシスト歩行車１０の一対の後輪１３の内部に内蔵させてもよい。あるいは、速度検知センサ２２は、モータ２０と同様に、一対の前輪１２の内部にのみ内蔵させてもよく、一対の前輪１２および一対の後輪１３の全てに内蔵してもよい。

【0039】

モータ２０がブラシレスモータである場合は、速度検知センサ２２は、モータ２０に内蔵されたホール素子を用いて車輪の回転数または速度、電動アシスト歩行車１０の速度を算出するものであってもよい。

【0040】

なお、モータ２０の逆起電力から速度検出を行なうことができる場合には、この逆起電力から車輪の回転数または速度、電動アシスト歩行車１０の速度を算出するように構成し、各後輪１３または各前輪１２の角速度検出を行なうことができる場合は、この角速度から車輪の回転数または速度、電動アシスト歩行車１０の速度を算出するように構成することができる。

【0041】

また、速度検知センサ２２は、一対の前輪１２及び／又は一対の後輪１３に内蔵することに限定されず、フレーム１１、一対のハンドル１４等、その他任意の部材に取り付けてもよい。あるいは、速度検知センサ２２は、制御部１６の近傍に配設されていても良い。

【0042】

あるいは、検知部は加速度検知センサで構成されても良い。この場合、加速度検知センサは、後輪１３の回転加速度を用いることなく、電動アシスト歩行車１０の加速度を直接検知し、この加速度の信号を制御部１６に対して送信する。また、制御部１６は、加速度を積分することで速度を算出するように構成される。

【0043】

また、検知部はＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）で構成されても良い。この場合、ＧＰＳは、後輪１３の回転加速度を用いることなく、電動アシスト歩行車１０の位置を検知する。また、制御部１６は、ＧＰＳからの位置情報を微分することで電動アシスト歩行車１０の速度を算出し、ＧＰＳからの位置情報を２回微分することで加速度を算出するように構成することができる。

【0044】

傾き検知センサ２３は、電動アシスト歩行車１０の傾き、例えば電動アシスト歩行車１０が平坦面にあるか傾斜面にあるか等を検知し、この電動アシスト歩行車１０の前後方向及び／又は左右方向への傾きに関する信号を制御部１６に対して送信する。この場合、傾き検知センサは、２軸以上の加速度検知センサからなる。傾き検知センサ２３は、制御部１６の近傍に設けられている。あるいは、傾き検知センサ２３は、電動アシスト歩行車１０の上部に設けられていても良い。なお、傾き検知センサ２３として加速度検知センサを用いる代わりに、ジャイロセンサを用いて電動アシスト歩行車１０の姿勢を検知するようにしてもよい。

【0045】

本実施の形態において、制御部１６は、電動アシスト歩行車１０の加速度の変化に基づいて、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作しているか否かを判断する。そして制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作せず、ハンドル１４から手を離していると判断される場合（両手離し状態）、モータ２０（制動部）を制御して後輪１３を制動する。なお、以下においては、制御部１６が、速度検知センサ２２から送られた信号に基づいて後輪１３の回転加速度を算出し、この回転加速度の変化に基づいて、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断する場合を例にとって説明する。

【0046】

（制御部による制御方法）
次に、制御部１６による電動アシスト歩行車１０の制御方法について説明する。図２は、制御部１６の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【0047】

まず、制御部１６がアシスト制御モード（図２のステップＳ１１）を実施している場合を想定する。この場合、電動アシスト歩行車１０の後輪１３の回転がモータ２０によってアシストされ、使用者の操作力だけでは不足する分の力を発生させるようにモータ２０が駆動される。

【0048】

続いて、制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作しているか否かを判断する（図２のステップＳ１２）。

【0049】

具体的には、制御部１６は、速度検知センサ２２からの回転速度の信号に基づいて、当該回転速度を微分することにより、後輪１３の回転加速度を算出する。算出された回転加速度は、後輪１３の回転加速度の実測値であり、信号処理される前の瞬間的な加速度に相当する。図３において、実線は、このようにして算出された後輪１３の回転加速度の変化を示している。

【0050】

続いて、制御部１６は、算出された後輪１３の回転加速度の信号をローパスフィルタを通して信号処理し、回転加速度の信号のうち低周波成分のみを抽出する。この抽出された低周波成分は、後輪１３の回転加速度の平均的ないし時系列的な変化に対応する。図３において、破線は、このようにして求められた後輪１３の回転加速度の低周波成分を示している。なお、制御部１６は、後輪１３の回転加速度の信号を用いて移動平均を求めることにより信号処理しても良い。この場合、後輪１３の回転加速度の低周波成分を、回転加速度の実測値の移動平均から算出しても良い。

【0051】

次いで、制御部１６は、回転加速度の実測値（瞬間的な加速度、図３の実線）と、低周波成分（平均的ないし時系列的な加速度、図３の破線）との差分の二乗平均を、回転加速度の高周波成分（振動成分）として算出する。図３において、斜線で示す領域の面積は、回転加速度の実測値と低周波成分との差分（二乗する前の高周波成分の値）を示している。なお、回転加速度の高周波成分の値は、回転加速度の実測値と低周波成分との差分の絶対値として求めても良い。

【0052】

ここで、一般に、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作している場合、後輪１３の回転加速度は、使用者の歩行に合わせて瞬間的に変化（増減）しやすい。このため、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作している場合には、回転加速度の実測値（図３の実線）が回転加速度の低周波成分（図３の破線）から乖離しやすい。

【0053】

これに対して、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離し、電動アシスト歩行車１０が傾斜面等を自由落下している場合には、後輪１３の回転加速度は略一定の値になる。このため、使用者が電動アシスト歩行車１０から手を離した場合、回転加速度の実測値（図３の実線）が回転加速度の低周波成分（図３の破線）に近づく傾向がある。したがって、回転加速度の実測値が、どの程度回転加速度の低周波成分から乖離しているかを求めることにより、使用者が電動アシスト歩行車１０から手を離しているか否かを判定することができる。

【0054】

具体的には、制御部１６は、上述したように回転加速度の実測値と低周波成分との差分の二乗平均を高周波成分として求め、単位時間当たりの高周波成分の値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。そして制御部１６は、高周波成分の値が所定の閾値よりも小さいとき、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作せず、ハンドル１４から手を離していると判断する。この場合、制御部１６は、モータ（制動部）２０を制御することによりモータ２０を例えば発電ブレーキとして機能させ、後輪１３を制動する（図２のステップＳ１３）。これにより、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないときに、電動アシスト歩行車１０が意図せず動いてしまうことを防止することができる。

【0055】

一方、制御部１６は、単位時間当たりの高周波成分の値が所定の閾値よりも大きいとき、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しており、使用者がハンドル１４を把持しながら歩行していると判断する。この場合、制御部１６は、後輪１３を制動することなく、モータ２０によって後輪１３の動きをアシストし続ける。

【0056】

なお、制御部１６は、電動アシスト歩行車１０の主電源がオフにされるまで、上記処理を繰り返す。このようにして、制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断することができる。

【0057】

上記に加え、制御部１６は、任意的に以下のような制御を行っても良い。

【0058】

（１）電動アシスト歩行車１０が下りの斜面にあることを傾き検知センサ２３が検知し、かつ、後輪１３の回転加速度の高周波成分の値が所定の閾値よりも小さい場合、使用者が下りの斜面で電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離したと判断する。この場合、上述したように制御部１６は後輪１３を制動するが、後輪１３を制動した瞬間に後輪１３の回転加速度が急変するため、瞬間的に高周波成分が大きくなることが考えられる。この場合、制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作したと誤って判断するおそれがある。したがって、制御部１６は、後輪１３の制動を開始した後、後輪１３の回転加速度の実測値がゼロ又は負の値となっている間は、高周波成分の値に関わらず、引き続き後輪１３の制動を継続しておいても良い。

【0059】

（２）後輪１３の回転加速度の信号をローパスフィルタを通して信号処理する場合、直前の回転加速度の実測値が大きいと、使用者が実際にハンドル１４から手を離したとしても、回転加速度の高周波成分の値が閾値以下になるまでに時間を要するおそれがある。この場合、後輪１３を制動して電動アシスト歩行車１０を停止させるまでの時間が長くなってしまう。これに対して、制御部１６は、回転加速度の実測値が所定の上限値を上回った場合、回転加速度がこの上限値に等しいとみなして、回転加速度の信号をローパスフィルタによって信号処理しても良い。これにより、回転加速度の実測値が瞬間的に大きくなった場合でも、使用者がハンドル１４から手を離してから後輪１３を制動するまでの時間を短縮することができる。

【0060】

（３）一般に人が歩行する際には左右の足を交互に動かすため、後輪１３の回転加速度は、使用者の足の動きに応じて変化を生じる。そのため、歩行の周期よりも長い時間、加速度に変化が無い場合は、人が操作していないと考えられる。加速度の周期的な変動を観測する方法としては様々な方法があるが、加速度が閾値を超えたか否かで、この周期を判断するのが簡便である。後輪１３の回転加速度が所定の正の閾値よりも小さいとき、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離したと判定してもよい。この場合、制御部１６がモータ２０の出力による加速度を使用者による操作と誤検知して、使用者がハンドル１４から手を離したと誤判定することを効果的に防ぐことができる。また、後輪１３の回転加速度が所定の負の閾値よりも大きいとき、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離したと判定してもよい。この場合、制御部１６が電動アシスト歩行車１０の重力による下方への移動を使用者による操作と誤検知して、使用者がハンドル１４から手を離したと誤判定することを効果的に防ぐことができる。さらに、前記正の閾値と負の閾値との両方から判定してもよい。また、後輪１３の回転加速度の絶対値が閾値以下のとき、カウントアップ（回転加速度の絶対値が連続的に閾値以下となっている時間を測定）していき、そのカウントが一定量を超えた場合に、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離したと判定してもよい。

【0061】

（４）後輪１３の回転加速度は、左右の後輪１３の合算値を使用してもよい。あるいは、左右の後輪１３のそれぞれについて判断し、左右の後輪１３の両方の高周波成分の値が所定の閾値よりも小さい場合（ＡＮＤ条件）、または、左右の後輪１３のいずれか一方の高周波成分の値が所定の閾値よりも小さい場合（ＯＲ条件）、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等から手を離したと判断してもよい。

【0062】

以上のように、本実施の形態によれば、制御部は、後輪１３の回転加速度の変化に基づいて、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断する。これにより、ハンドル１４にグリップセンサ等を設けることなく、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断することができる。このため、使用者がハンドル１４から手を離した場合に、電動アシスト歩行車１０が使用者の意図に反して動いてしまう不具合を防止することができる。また、ハンドル１４にグリップセンサを取り付けることによって電動アシスト歩行車１０のコストが上昇することを防止することもできる。さらに、ハンドル１４にグリップセンサ等が設けられていないので、ハンドル１４の周囲にグリップセンサ等の配線を配置する必要もない。とりわけ、ハンドル１４の高さを調節可能とする場合には、高さ調節のための可動部分に配線を取り回す必要がなくなるので、可動部分の構造を簡単なものとすることができる。

【0063】

また、本実施の形態によれば、制御部１６は、後輪１３の回転加速度を信号処理し、この回転加速度の高周波成分が所定の閾値よりも小さいときに、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断する。これにより、ハンドル１４にグリップセンサ等を設けることなく、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを高い精度で判断することができる。

【0064】

また、本実施の形態によれば、後輪１３の回転加速度が所定の上限値を上回った場合、回転加速度がこの上限値に等しいとみなして、回転加速度の信号を信号処理する。これにより、回転加速度の実測値が瞬間的に大きくなっても、使用者がハンドル１４から手を離してから後輪１３を制動するまでの時間を短縮することができる。

【0065】

また、本実施の形態によれば、制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断した場合、モータ２０を制御して後輪１３を制動する。これにより、使用者が例えば坂道等の傾斜面でハンドル１４から手を離した場合であっても、電動アシスト歩行車１０が不必要に動いてしまうおそれがない。

【0066】

また、本実施の形態によれば、後輪１３の制動を開始した後、後輪１３の回転加速度がゼロ又は負の値となっている間、後輪１３の制動を継続する。これにより、制御部１６が、電動アシスト歩行車１０が使用者によって操作されたと誤判断することが防止される。

【0067】

また、本実施の形態によれば、制御部１６は、速度検知センサ２２からの信号に基づいて、後輪１３の回転加速度を算出する。この場合、制御部１６は、後輪１３に予め設けられた速度検知センサ２２によって使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断することができる。これにより、ハンドル１４にグリップセンサ等を設けることなく、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作しているか否かを判断することができる。

【0068】

なお、上記実施の形態においては、制御部１６は、モータ（制動部）２０を制御することにより一対の後輪１３を制動する場合を例にとって説明したが、これに限らず、後輪１３および／または前輪１２を制動しても良い。また、本実施の形態においては、一対の後輪（車輪）１３を例示して説明したが、これに限定されず、起動輪、転輪、遊動輪（誘導輪）を囲むように一帯に接続された履板の環、キャタピラ等、任意の無限軌道を用いてもよい。

【0069】

（本実施の形態における制御方法の変形例）
次に、本実施の形態において、制御部１６によりモータ２０を制御する制御方法の各種変形例について説明する。なお、下記の変形例による制御方法は、上述した本実施の形態による制御方法と並行して行っても良く、上述した制御方法とは独立して行っても良い。

【0070】

（制御方法の変形例１）
制御部１６は、傾き検知センサ２３によって電動アシスト歩行車１０が上りの傾斜面にあると判断され、かつ後輪１３が後方に回転している場合、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断しても良い。

【0071】

この場合、まず制御部１６は、アシスト制御モード（図４のステップＳ２１）を実施している。この間、電動アシスト歩行車１０の後輪１３の回転がモータ２０によってアシストされる。

【0072】

続いて、制御部１６は、傾き検知センサ２３からの信号に基づき、電動アシスト歩行車１０が上りの傾斜面に位置しているか否かを判断する（図４のステップＳ２２）。具体的には、制御部１６は、傾き検知センサ２３の測定値に基づき、電動アシスト歩行車１０が所定の角度以上の上りの傾斜面に位置しているか否かを判定する。

【0073】

電動アシスト歩行車１０が上りの傾斜面に位置している場合、次に制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作しているか否かを判断する（図４のステップＳ２３）。

【0074】

具体的には、制御部１６は、速度検知センサ２２からの回転速度の信号に基づいて、後輪１３が後方に回転しているか否かを検知する。

【0075】

ここで、一般に、使用者が上りの傾斜面で電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作している場合、後輪１３は前方に回転しているか、又は静止していると考えられる。これに対して、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作していない場合、上りの傾斜面では後輪１３が後方に回転すると考えられる（図５参照）。

【0076】

したがって、電動アシスト歩行車１０が上りの傾斜面にあり、かつ後輪１３が後方に回転している場合、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していない（手を離した）と判断することができる。この場合、制御部１６は、モータ（制動部）２０を制御することにより、モータ２０を例えば発電ブレーキとして機能させ、後輪１３を制動する（図４のステップＳ２４）。これにより、使用者が上りの傾斜面で電動アシスト歩行車１０を操作していないときに、電動アシスト歩行車１０が意図せず動いてしまうことを防止することができる。

【0077】

（制御方法の変形例２）
制御部１６は、傾き検知センサ２３によって電動アシスト歩行車１０が左右に傾斜した傾斜面に位置していると判断され、かつ一対の後輪１３のうち傾斜面の上方に位置する後輪１３が静止又は前方に回転し、傾斜面の下方に位置する後輪１３が静止又は後方に回転している場合、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断しても良い。

【0078】

すなわち、まず制御部１６は、アシスト制御モード（図６のステップＳ３１）を実施している。この場合、電動アシスト歩行車１０の後輪１３の回転がモータ２０によってアシストされる。

【0079】

続いて、制御部１６は、傾き検知センサ２３からの信号に基づき、電動アシスト歩行車１０が左右に傾斜した傾斜面に位置しているか否かを判断する（図６のステップＳ３２）。具体的には、制御部１６は、傾き検知センサ２３の測定値に基づき、電動アシスト歩行車１０が所定の角度以上左右に傾斜した傾斜面に位置しているか否かを判定する。

【0080】

電動アシスト歩行車１０が左右に傾斜した傾斜面に位置している場合、制御部１６は、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作しているか否かを判断する（図６のステップＳ３３）。

【0081】

具体的には、制御部１６は、速度検知センサ２２からの回転速度の信号に基づいて、左右の後輪１３がそれぞれ前方に回転しているか、後方に回転しているか、又は静止しているかを検知する。この場合、速度検知センサ２２は、左右の後輪１３の回転速度をそれぞれ独立して測定し、各回転速度を信号として制御部１６に送信する。

【0082】

ここで、一般に、使用者が左右に傾斜した傾斜面で電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作している場合、左右の後輪１３はともに静止しているか又は前方に回転すると考えられる。これに対して、使用者が左右に傾斜した傾斜面で電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作していない場合、上方に位置する後輪１３が静止又は前方に回転し、下方に位置する後輪１３が静止又は後方に回転すると考えられる（図７参照）。なぜなら、電動アシスト歩行車１０は自在輪である前輪１２から下方へ向けて移動するためである。

【0083】

したがって、電動アシスト歩行車１０が左右に傾斜した傾斜面にあり、かつ上方に位置する後輪１３が静止又は前方に回転し、下方に位置する後輪１３が静止又は後方に回転している場合、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断することができる。この場合、制御部１６は、モータ（制動部）２０を制御することにより、モータ２０を例えば発電ブレーキとして機能させ、後輪１３を制動する（図６のステップＳ３４）。これにより、使用者が左右に傾斜した傾斜面で電動アシスト歩行車１０を操作していないときに、電動アシスト歩行車１０が意図せず動いてしまうことを防止することができる。

【0084】

なお、このようにして後輪１３を制動している間、傾斜面の上方に位置する後輪１３の前方に回転する速度が所定値以上となった場合、使用者が電動アシスト歩行車１０を旋回させようとしていると考えることができる。したがって、制御部１６は、傾斜面の上方に位置する後輪１３の前方に回転する速度が所定値以上となった場合には、後輪１３の制動を解除するようにしても良い。

【0085】

なお、別の変形例として、後輪１３が自在輪で、前輪１２の回転を検知する場合には、自在輪である後輪１３が下方へ向けて移動する。このため、使用者が電動アシスト歩行車１０のハンドル１４等を操作していない場合、上方に位置する前輪１２が静止又は後方に回転し、下方に位置する前輪１２が静止又は前方に回転すると考えられる。この場合、制御部１６は、上方に位置する後輪１３が静止又は後方に回転し、下方に位置する後輪１３が静止又は前方に回転しているとき、使用者が電動アシスト歩行車１０を操作していないと判断し、後輪１３を制動する。

【0086】

また、上記では前輪１２及び／又は後輪１３の回転を検知しているが、その他に、傾き検知センサ２３等の傾斜センサやジャイロセンサを用いて、電動アシスト歩行車１０の車体の回転する動きを検知することで、同様に制御することもできる。

【0087】

（電動アシスト歩行車の構成要素の変形例）
次に、電動アシスト歩行車１０の構成要素の変形例について説明する。本実施の形態においては、一対の後輪（車輪）１３を例示して説明したが、これに限定されず、起動輪、転輪、遊動輪（誘導輪）を囲むように一帯に接続された履板の環、キャタピラ等、任意の無限軌道を用いてもよい。

【0088】

以上本発明の各実施の形態を説明したが、上記各実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記各実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0089】

１０ 電動アシスト歩行車
１１ フレーム
１２ 前輪
１３ 後輪
１４ ハンドル
１６ 制御部
２０ モータ（制動部）
２１ バッテリ
２２ 速度検知センサ
２３ 傾き検知センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】