(57)【要約】【課題】操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト行うパワーアシスト装置及びそれを用いた歩行補助車を提供する。【解決手段】制御手段８０が、操作力検出手段７０が検出した操作力の履歴に基づいて、操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分を検出し、操作力の周期的に変動する成分の波形と周波数から現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を算出し、現在の操作力から前記算出した現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を除いた補正値を算出し、補正値に基づいて算出したパワーアシスト力を動力として出力するように動力手段９０を制御するパワーアシスト装置１１０。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作力を検出する操作力検出手段と、
動力を出力する動力手段と、
前記動力手段を制御する制御手段とを備え、前記動力手段から出力される動力で操作者が被操作物を操作するときの操作力を補助するパワーアシスト装置であって、
前記制御手段は、前記操作力検出手段が検出した操作力の履歴に基づいて、前記操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分を検出し、前記操作力の周期的に変動する成分の波形と周波数から現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を算出し、現在の操作力から前記算出した現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を除いた補正値を算出し、前記補正値に基づいて算出したパワーアシスト力を動力として出力するように前記動力手段を制御することを特徴とするパワーアシスト装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記操作者が操作を行っている間は、一定の時間が経過するごとに、前記操作力の周期的に変動する成分を検出する請求項１に記載のパワーアシスト装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作力の周期的に変動する成分を検出するとき、前記操作者による操作の開始より所定時間経過するまでの操作力の履歴を利用しない請求項１又は請求項２に記載のパワーアシスト装置。
【請求項４】
少なくとも前記被操作物の静止状態を検出する状態検出手段をさらに備え、
前記状態検出手段が、前記被操作物の静止状態が一定時間経過したことを検出すると、前記制御手段が検出済みの前記操作力の周期的に変動する成分を消去する請求項１から請求項３のいずれかに記載のパワーアシスト装置。
【請求項５】
前記被操作物が前記操作者の歩行を補助する歩行補助車であり、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のパワーアシスト装置を備え、
前記動力手段が前記歩行補助車の駆動輪にパワーアシスト力を付与することを特徴とする歩行補助車。
【請求項６】
前記操作者の動作に起因する操作力の周期的に変動する成分が、前記操作者の歩行に起因して変動する成分である請求項５に記載の歩行補助車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力で駆動する車両の走行をアシストするパワーアシスト装置に関し、このパワーアシスト装置を備え操作者の歩行を補助する歩行補助車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
台車、車いす、手押し車等の歩行補助車は、把持部を操作者が押すことで移動（走行）するようになっている。近年、この手の歩行補助車において、内部に電動モータからの出力トルクで走行を補助するパワーアシスト機能を備えたものがある。この手のパワーアシスト機能付きの歩行補助車は、前記歩行補助車に設けられた把持部に、操作者の手からの入力（操作力）を検出するセンサを備えている。そして、前記センサで検出した操作者による操作力に基づいて決定されたパワーアシスト力を出力するように前記電動モータを制御する制御部を備えている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のパワーアシスト走行装置では、センサで検出される入力値が最大値を取り、一定の変動値（第１の変動値）以上少なくなったとき、前記パワーアシスト走行装置が操作者と同じ速度で移動したと判断する。そして、入力値の最大値に基づいて与えられた基準値に比例する出力値でパワーアシストを行う。さらに、入力値と基準値との差の絶対値が別途決められている差分値（第２の変動値）となったとき、そのときの入力値を新たに基準値に置換して用いてパワーアシストを行っている。このように、パワーアシストを行うことで、パワーアシスト走行装置を操作者の歩行速度に応じて滑らかに走行させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７５０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
歩行補助車を押して移動するとき、操作者は一定速度で歩行し、一定の力で前記歩行補助車を押していると認識しているが、実際にセンサで検出される操作力は、足運びやバランスによって変動する（揺らぐ）ことが知られている。また、これとは別に、わずかな勾配の変化や風等によって前記歩行補助車を移動させるための負荷が変動し、このような負荷の変動によっても操作力が変動する。
【０００６】
特許文献１に記載のパワーアシスト走行装置では、操作力の変動幅が予め決められた変動値以内である場合、一定のパワーアシスト力でアシストする構成である。そのため、操作力の変動が操作者の歩行に起因するものではなく、上述のような負荷変動に伴うものであっても、変動幅が小さいと一定のパワーアシスト力でアシストするため、操作者の操作感覚とアシストとの間にずれが生じ、違和感の原因となる場合がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト行うパワーアシスト装置及びそれを用いた歩行補助車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一の局面によるパワーアシスト装置は、操作力を検出する操作力検出手段と、動力を出力する動力手段と、前記動力手段を制御する制御手段とを備え、前記動力手段から出力される動力で操作者が被操作物を操作するときの操作力を補助するパワーアシスト装置であって、前記制御手段は、前記操作力検出手段が検出した操作力の履歴に基づいて、前記操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分を検出し、前記操作力の周期的に変動する成分の波形と周波数から現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を算出し、現在の操作力から前記算出した現在の操作力の操作者の動作に起因する成分を除いた補正値を算出し、前記補正値に基づいて算出したパワーアシスト力を動力として出力するように前記動力手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
この発明の一局面によるパワーアシスト装置では、操作力検出手段で検出した操作力から、操作力の周期的に変動する成分を除いた補正値からパワーアシスト力を決定するため、前記パワーアシスト力は操作者の動作に起因する操作力を増幅するのを抑制している。これにより、操作者の動作に起因する操作力の変動が増幅されにくく、操作者が違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００１０】
この発明の一局面によるパワーアシスト装置では、前記制御手段が、前記操作者が操作を行っている間は、一定の時間が経過するごとに、前記操作力の周期的に変動する成分を検出する。このように構成にすれば、操作者の動作に起因する変動の周期が変化しても、その変化に合わせた操作力の周期的に変動する成分を検出するため、操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト力を被操作物に付与することが可能である。
【００１１】
この発明の一局面によるパワーアシスト装置では、前記制御手段が、前記操作力の周期的に変動する成分を検出するとき、前記操作者による操作の開始より所定時間経過するまでの操作力の履歴を利用しない。このように構成にすれば、ばらつきが大きくなりやすい、操作開始時の操作力の履歴を用いないので、操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分を正確に検出することができる。これにより、操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト力を被操作物に付与することが可能である。
【００１２】
この発明の一局面によるパワーアシスト装置では、少なくとも前記被操作物の静止状態を検出する状態検出手段をさらに備え、前記状態検出手段が、前記被操作物の静止状態が一定時間経過したことを検出すると、前記制御手段が検出済みの前記操作力の周期的に変動する成分を消去する。このように構成にすれば、被操作物が一定時間静止したことにより、操作者がパワーアシスト装置を使用していないと判断することができる。そして、このとき、別の操作者が被操作物を操作するようになり、操作力の変動の周期が変わった場合でも、操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分を正確に検出することができる。これにより、操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト力を被操作物に付与することが可能である。
【００１３】
この発明の一局面によるパワーアシスト装置は、前記動力手段が前記歩行補助車の駆動輪にパワーアシスト力を付与し、前記被操作物が前記操作者の歩行を補助する歩行補助車に適用できる。操作者が違和感を覚えにくく、操作者の歩行補助車を押す力を低減させ、操作者の負担を低減することが可能である。
【００１４】
この発明の一局面に歩行補助車では、前記操作者の動作に起因する操作力の周期的に変動する成分が、前記操作者の歩行に起因して変動する成分としている。操作者が違和感を覚えにくく、操作者の歩行補助車を押す力を低減させ、操作者の負担を低減することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると操作者が違和感を覚えにくいパワーアシスト行うパワーアシスト装置及びそれを用いた歩行補助車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例の平面図である。
【図１Ｂ】本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例の正面図である。
【図１Ｃ】本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例の左側面図である。
【図１Ｄ】本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例の背面図である。
【図１Ｅ】本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例の把持部の拡大図である。
【図２】本発明にかかるパワーアシスト装置の一例のブロック図である。
【図３】操作者が歩行補助車を操作したときの操作力の変動を示す図である。
【図４】操作力の一定の期間にサンプリングした操作力レベルの履歴を示す図である。
【図５】図４に示す操作力レベルの履歴を周波数領域に変換した結果を示す図である。
【図６】図５のプロットより歩行リズムに起因する周波数成分を示すデータ抽出しプロットした図である。
【図７】歩行リズムに起因した操作力レベルの周期的に変動する成分を示す図である。
【図８】操作力検出部から取得した操作力レベルから歩行に起因する成分を取り除いたものを示した図である。
【図９】本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明にかかるパワーアシスト装置の一例のブロック図である。
【図１４】図１３に示すパワーアシスト装置の操作力検出部を含む把持部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
【００１８】
図１は本発明にかかるパワーアシスト装置を用いた歩行補助車の一例を示す外観図であり、図２は本発明にかかるパワーアシスト装置の一例のブロック図である。図１Ａは歩行補助車の平面図を、図１Ｂは前面図（正面図）を、図１Ｃは左側面図を、図１Ｄは背面図を、図１Ｅは把持部の拡大図をそれぞれ模式的に描写している。
【００１９】
歩行補助車１は、操作者（主に足腰の衰えた高齢者）の歩行を補助すると共に、荷物運搬用のカゴや休憩用の椅子としても利用される手動推進車両（いわゆるシルバーカー）である。図１及び図２に示すように歩行補助車１は、車体部１０と、把持部２０と、車輪部３０と、天板部４０と、背もたれ部５０と、パワーアシスト装置１１０とを備えている。そして、パワーアシスト装置１１０は、モーションセンサ部６０（状態検出手段）と、操作力検出部７０（操作力検出手段）と、制御部８０（制御手段）と、動力部９０（動力手段）と、電源部１００と、を有する。
【００２０】
車体部１０は、歩行補助車１のシャーシ（枠組み）であり、先に挙げた構成要素２０〜１００が取り付けられている。また、車体部１０の内側（天板部４０の下方）には、荷物を保管する空間として荷物室１１が設けられている。なお、車体部１０を形成するフレームの素材としては、ステンレス鋼やアルミニウム合金などを用いることができる。
【００２１】
把持部２０は、操作者が歩行時に把持するための部材であり、支持部２１を介して車体部１０と連結されている。操作者は、把持部２０を両手または片手で握って人力を加えることにより、歩行補助車１を前進、後退、制動、及び、方向転換させることができる。なお、把持部２０には、滑り止めのグリップ２２を設けることが望ましい。また、把持部２０又は支持部２１には、高さ調節機構を設けてもよい。
【００２２】
車輪部３０は、操作者の歩行に合わせて回転することにより、車体部１０を地面に沿って移動させるための輪状部材である。車輪部３０は、人力及び（又は）動力部９０からの駆動力によって車軸を中心として回転される駆動輪３１と、方向転換用の従動輪３２（自在輪）と、を含む。
【００２３】
天板部４０は、車体部１０に開閉可能に取り付けられ荷物室１１を覆うための板状部材である。また、天板部４０は、歩行補助車１が停止している状態において、操作者が腰を下ろして着座することが可能な構成となっている。
【００２４】
背もたれ部５０は、操作者が着座時に背を預けるための板状部材である。なお、背もたれ部５０は、支持部２１に取り付けてもよいし、車体部１０と一体的に設けてもよい。
【００２５】
モーションセンサ部６０は、歩行補助車１の状態を検出するためのセンサであり、加速度センサ６１とジャイロセンサ６２とを含む。加速度センサ６１は、歩行補助車１の移動に伴う加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ６１は、例えば、前後、左右、上下の直交する３軸の軸に沿った方向の加速度を検出することができるものを挙げることができる。
【００２６】
ジャイロセンサ６２は、歩行補助車１の傾き（角速度）を検出するセンサである。ジャイロセンサ６２は、前後、左右、上下の３軸回りの角速度を検出するセンサを挙げることができる。なお、本実施形態にかかるモーションセンサ部６０は加速度センサ６１とジャイロセンサ６２を１チップにまとめた６軸モーションセンサを採用している。また、歩行補助車１において、モーションセンサ部６０は操作者に近い把持部２０に設けられているが、これに限定されるものではなく、車体部１０に設けられていてもよい。
【００２７】
操作力検出部７０は、把持部２０のグリップ２２の内部に配置されている圧力センサ７１を備えている。圧力センサ７１は、操作者が把持部２０のグリップ２２を操作した（主に、押した）とき、グリップ２２に作用する歩行補助車１の移動方向の圧力を操作力として検出できるように取り付けられている。なお、本実施形態にかかる歩行補助車１では、圧力センサ７１を操作者が歩行補助車１に向かったとき、左側のグリップ２２の内部に配置されているものとしているが、これに限定されるものではなく、右側のグリップ２２の内部に配置されていてもよい。また、左右両側のグリップ２２に備えられていてもよい。なお、圧力センサは従来よく知られているセンサであり詳細な説明は省略する。
【００２８】
また、本実施形態の歩行補助車１では、操作力検出部７０に操作者の手からの操作入力を圧力として検出する圧力センサを備えているが、これに限定されるものではない。例えば、操作力が入力されたときの支持部２１のたわみ量を検出するようなセンサを、支持部２１に取り付けていてもよい。このようなセンサとしては、例えば、ひずみゲージ、圧力センサ等を利用することが可能である。
【００２９】
制御部８０は、モーションセンサ部６０、操作力検出部７０、及び、動力部９０、すなわち、パワーアシスト装置１１０を統括的に制御する論理回路（ＭＰＵ、ＣＰＵ等を含む回路）である。制御部８０は、各種情報を記録するための記録部８１と、時間を取得するためのタイマー８２とを備えている。記録部８１は情報を記録しておくためのものであり、読み出しのみのＲＯＭや、読み出し及び書き込みが可能なＲＡＭ等を備えているものを挙げることができる。タイマー８２は、時間を検出するための計時手段であり、従来よく知られたものである。
【００３０】
制御部８０は、例えば、モーションセンサ部６０と操作力検出部７０からの入力信号に基づいて、動力部９０の駆動制御（パワーアシスト）を行う機能を備えている。また、制御部８０は、モーションセンサ部６０からの入力信号に基づいて、歩行補助車１の姿勢（水平、前上がり、前下がり等）、移動方向（前進、後退、左右転回等）及び移動速度等を検出している。例えば、操作力検出部７０で検出された操作力が０で、移動速度が０の場合、歩行補助車１は、静止していると判断する。モーションセンサ部６０からの入力信号により、制御部８０は歩行補助車１の姿勢及び動作状態を認識することが可能となっている。制御部８０の動作の詳細については後述する。
【００３１】
動力部９０は、制御部８０からの指示に応じ、操作者の操作を補助するため、歩行補助車１（実際には、駆動輪３１）に対して駆動力を出力する。そのため、動力部９０は、電動モータ９２と、電動モータ９２に供給する電力を制御するモータドライバ回路９１とを備えている。
【００３２】
電源部１００は、モーションセンサ部６０、操作力検出部７０、制御部８０、及び、動力部９０に電力供給を行う電源手段である。なお、電源部１００としては、車体部１０に着脱可能な二次電池（リチウムイオン電池やニッケル水素電池など）を用いればよい。
【００３３】
また、歩行補助車１は、モーションセンサ部６０、操作力検出部７０、制御部８０、動力部９０及び電源部１００を含むパワーアシスト装置１１０を備えている。歩行補助車１１０では、パワーアシスト装置１１０からのパワーアシストを行うことで、操作者の歩行補助車１を操作する（押す）操作力を補助している。
【００３４】
以上示した歩行補助車１の動作について図面を参照して説明する。まず、操作力検出部７０による操作力の検出について説明する。操作力検出部７０は操作者による操作力を一定の期間ごとに（一定の周期で）検出する。そして、操作力検出部７０で検出された操作力の情報は、制御部８０に信号として送信される。制御部８０は送信された信号から操作力の情報を抽出し、基準値で正規化して操作力レベルを得る。また、タイマー８２は操作力検出部７０の操作力の検出の開始から操作力を検出したとき（現在）までの時間を取得している。そして、制御部８０はタイマー８２から操作力検出部７０が操作力を検出した時間を操作力検出部７０が操作力を検出する周期で正規化した正規化時間を得る。操作力レベルを正規化時間の順番に配列したものが図３に示すグラフである。
【００３５】
図３は操作者が歩行補助車を操作したときの操作力の変動を示す図である。図３において、縦軸は操作力検出部７０で検出された操作力を正規化した操作力レベルであり、横軸は操作力検出部７０で操作力を検出した時点の時間を正規化した正規化時間である。正規化時間は、上述しているとおり、操作力の検出開始から検出時までの時間を周期で正規化したものであり、操作力を検出した順番を示すものでもある。
【００３６】
図３のグラフを見ると、操作力レベルは、ある程度周期的に変動していることがわかる。また、図３のグラフにおいて、正規化時間が６０を超えたあたりから操作力レベルが全体的に大きくなっていることがわかる。図３のグラフに示しているとおり、歩行補助車１に操作者から入力される操作力は、一定ではなく常に変動していることがわかる。
【００３７】
操作者から歩行補助車１への操作力の変動について説明する。人間（操作者）が歩行する場合、一定速度で歩行していると認識している場合でも、短い時間で見ると歩行速度に周期的な変動を生じている、つまり、人間の歩行速度は或る歩行リズム（操作者の動作）の起因して変動している。そして、操作者が歩行しつつ歩行補助車１を操作する場合、操作者が歩行補助車１を操作する（押す）ときの操作力にも、歩行リズムに起因する周期的に変動する成分が含まれる。例えば、図３のグラフにおいて、操作力レベルは、操作力の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分に影響を受け、ある程度周期的な変動があることが認められる。
【００３８】
一方、操作者による歩行補助車１への操作力の変動は、歩行リズムに起因するもの以外にもある。歩行補助車（及び操作者）が傾斜、段差、凹部等の通路の変化に到達した場合や外部の物品への接触した場合等、外的な要因で歩行補助車１の負荷が変化し、操作力が変動する場合もある。例えば、図３のグラフにおいて、操作力の外的な要因による変動の成分は、正規化時間がおよそ６０を超えた領域の操作力レベルが全体的に大きくなることで認められる。
【００３９】
例えば、操作者が歩行に伴って歩行補助車１を操作する（押す）とする。操作力の歩行リズムに起因する変動は、歩行リズムと同期しているため、操作者は変動をあまり認識しない。すなわち、操作力の変動が操作者の歩行リズムに起因するものだけである場合（例えば、平滑な平面状の通路を歩行している場合）、歩行補助車１に対して一定の操作力を付与していると認識する。一方で、外的な要因によって歩行補助車１の負荷が変動し、操作力が変動すると、操作者は、歩行補助車１の操作力が変化している（操作に要する力が重く又は軽くなっている）ことを認識する。
【００４０】
そして、歩行補助車１にパワーアシストを行う場合、歩行リズムに起因する成分を含んでいる操作力に基づいてパワーアシスト力を決定すると、歩行リズムに起因する成分を増幅してしまい、操作者に違和感を覚えさせてしまう場合がある。このような違和感を抑制するため、本発明のパワーアシスト装置１１０の制御部８０は、操作力から操作者の歩行リズムに起因する成分を除いた補正値を算出し、その補正値に基づいてパワーアシスト力を算出している。
【００４１】
そこで本発明のパワーアシスト装置１１０の制御部８０では、一定の期間の操作力レベルの履歴を記録部８１に記録し（サンプリングし）、操作力レベルの履歴から「歩行リズムに起因した操作力レベルの周期的に変動する成分」を算出し記録部８１に記録する。制御部８０は「歩行リズムに起因した操作力レベルの周期的に変動する成分」から、操作力検出部７０で操作力を検出した時間に対応した「操作レベルの歩行リズムに起因する成分」を算出する。そして、制御部８０は操作力検出部７０で検出した操作力に基づく操作力レベルから、「操作力レベルの歩行リズムに起因した成分」を減算することで補正値を算出する。そして、制御部８０は、補正値にパワーアシスト力の基準値を乗算することでパワーアシスト力を決定している。
【００４２】
ここで、「歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分」と「操作力レベルの歩行リズムに起因する成分」の違いについて説明する。歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分とは、歩行によってある周期であらわれる操作レベルの変動を示す操作レベルの集合を表すものである。操作レベルの歩行リズムに起因する成分は歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分の中の一つのデータを示している。そこで、以下の説明では、判別を容易にするため、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒ（操作者の動作に起因した操作力の周期的に変動する成分）とする。また、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒ（操作力の操作者の動作に起因する成分）として表示する。
【００４３】
次に、操作力検出部７０で検出した操作力から、操作者の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分を取り除く方法について図面を参照して説明する。図４は操作力の一定の期間にサンプリングした操作力レベルの履歴を示す図であり、図５は図４に示す操作力レベルの履歴を周波数領域に変換した結果を示す図であり、図６は図５のプロットより歩行リズムに起因する周波数成分を示すデータを抽出し、プロットした図である。また、図７は歩行リズムに起因した操作力レベルの周期的に変動する成分を示す図である。
【００４４】
図４は歩行補助車１の操作力検出部７０で操作力の検出開始から操作力を３２回検出するまで（正規化時間０から３１まで）の、操作力レベルと正規化時間との関係を示している。
【００４５】
図４に示すグラフは、制御部８０の記録部８１に記録されている操作力レベルのデータを、時系列で並べたデータである。図４に示す操作力レベルの分布は、図３に示す操作力レベルのデータ（正規化時間０〜９９）から正規化時間０〜３１までのデータを抽出したものと同じものである。
【００４６】
操作力レベルの歩行リズムに起因する成分の基底周波数は、一方の足が地面を蹴り再度同じ足が地面を蹴るまでの期間に一致する。この値は、不特定多数の使用者を前提とした場合であっても、それが人間の歩行リズムに起因する限り、一定の範囲内にある。またその振幅も、一定の範囲内にある。このことを利用し、パワーアシスト装置１１０において、制御部８０は、図４に示す操作力レベルの時系列（離散化）データを周波数領域に変換する。本実施形態において、この周波数領域への変換には、離散フーリエ変換を用いている。また、離散フーリエ変換に限定されるものではなく、離散化データを周波数領域に変換することができる変換方法を用いることができる。
【００４７】
図４に示す操作力レベルの離散化データを周波数領域に変換すると図５に示すような分布になる。図５において横軸は正規化した周波数であり、縦軸は振幅（正規化された振幅レベル）である。そして、図５に示す周波数領域の周波数成分から、周波数および振幅がそれぞれ想定の範囲内に収まっている成分のうちもっとも振幅の大きいものを基底周波数として扱う。本発明のパワーアシスト装置１１０において、この基底周波数の周期的に変動する成分と、基底周波数の整数倍であるすべての周期的に変動する成分との和を、歩行リズムに起因する周波数成分として扱う。
【００４８】
制御部８０は、例えば、基底周波数の抽出を以下の方法で行っている。制御部８０は、まず、図５に示すデータにおいて、人間の歩行リズムに起因する周波数が正規化周波数の１から１０の範囲にあると想定し、そのうちから振幅が最も大きいデータ（図５中丸Ｃ１で囲むデータ）を基底周波数として選択決定する。さらに、周波数がＣ１の整数倍であるデータ（図５中丸Ｃ２で囲むデータ図５では６個）を更に選択決定する（図６参照）。また、人間の歩行リズムに起因する周波数の範囲にある、振幅値が大きいデータを基底周波数として複数個抽出し、周波数が整数倍となるデータ群をそれぞれについて選択し、データ群同士で振幅の大きさを総合的に比較して、決定するようにしてもよい。
【００４９】
そして制御部８０は、図６に示す７個のデータに基づいて、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分を決定する。具体的には、次のとおりである。制御部８０は、図６に示す７個のデータに対し、操作力レベルのデータを周波数領域に変換したときと逆の変換（ここでは、逆離散フーリエ変換）を用いて、周波数領域から元の操作力レベルのデータに変換する。
【００５０】
これにより、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分を得ることができる。この結果を図７に示す。図７に示すデータは一定の周期（正規化時間０〜３１）で変動を繰り返しており、これが、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを示している。なお、図７に示す歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒは、３２個の操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを備えており、周期的に変動するものである。なお、図７では、正規化時間０〜９９としているが、これは、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを繰り返すように連結して示したものである。
【００５１】
上述のとおり、図３に示す操作力レベルには、操作者の歩行リズムに起因する成分も含まれている。そこで、図３に示す操作力レベルから図７に示す歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒのうち対応する歩行リズムに起因する成分ｒを減算することで、操作力レベルから歩行リズムに起因する成分を除くことができる。その結果を、図８に示す。
【００５２】
図８は操作力検出部から取得した操作力レベルから歩行に起因する成分を取り除いたものを示した図である。図８に示す操作力レベルのデータは、操作力検出部７０で検出した操作力に基づく操作力レベルから、操作者の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分を取り除いたものとなっている。換言すると、歩行補助車１を操作するとき、操作者は、歩行補助車１を図８に示すデータのように変動する操作力で操作している（押している）と認識している。
【００５３】
そして、本発明にかかるパワーアシスト装置１１０では、図８に示すような操作力レベルの変動に応じてパワーアシスト力を決定している。これにより、パワーアシスト装置１１０からのパワーアシストは、歩行リズムに起因する成分が取り除かれているため、操作者の自身の歩行に合わせたパワーアシストを行うことができる。これにより、パワーアシスト装置１１０のパワーアシストは、操作者の操作感覚と同期したパワーアシストを行うことができ、操作者が違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００５４】
パワーアシスト装置１１０において制御部８０は、操作者による操作が行われている状態で、操作力（操作力レベル）をサンプリングし、その操作力レベルの履歴から操作者の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分を算出している。そして、制御部８０は、記録部８１にその操作力レベルの操作者の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分を記録させる。
【００５５】
そして、制御部８０は操作力検出部７０から送られた操作力を正規化した操作力レベルから、検出時に対応する操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを減算した補正値を計算している。さらに、この補正値に基づいて（補正値に、パワーアシスト力の基準値を乗算して）パワーアシスト力を決めている。
【００５６】
そのため、操作力検出部７０から送られた操作力に基づく操作力レベルに含まれる歩行リズムに起因する成分と、記録部８１に記録されている操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒとが正確に一致しないと、違和感を増大してしまう恐れがある。本発明のパワーアシスト装置１１０は、このような、違和感の増大を抑えるため、例えば、次のような方法で補正値を決定している。なお、以下の補正値を算出する方法の説明において、操作力検出部７０で検出した操作力に基づく操作力レベルＰを単に操作力レベルＰとする。
【００５７】
上述したように、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒは、図７に示すような、周期的に変化する。歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒは正規化時間０〜３１のときの、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒである。つまり、３２個の操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒが記録部８１に正規化時間と関連付けられて記録されている。
【００５８】
歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒは、０から３１の３２個のデータを繰り返す周期的なものであり、正規化時間が０〜３１のときの操作レベルの歩行に起因する成分ｒの集合である。一方、操作力レベルＰは、操作力検出部７０で操作力を検出する限り継続して検出されるものである。そこで、次の方法で、操作力検出部７０が検出したとき（現在）の操作力レベルＰに対応する操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを決定している。
【００５９】
操作力検出部７０が検出した操作力に基づく操作力レベルＰには、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを含んでいる。そこで、制御部８０は、操作力レベルＰの検出時の正規化時間と操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒの正規化時間とを正確に同期させる必要がある。
【００６０】
そのため、制御部８０は、操作力レベルＰの正規化時間（現在の正規化時間）を歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの個数（ここでは３２）で除し、除余を求める。なお、除余は整数とし、０〜３１になる。そして、この除余の値を正規化時間とし、この正規化時間の操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを呼び出す。制御部８０は、操作力レベルＰから操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを減算し補正値を算出する。そしてこの補正値に、予め決められたパワーアシスト力の基準値を乗算したものを、パワーアシスト力とし、次の操作力レベルＰの検出のタイミングまでこのパワーアシスト力でパワーアシストを行う。
【００６１】
このようにすることで、実際に検出される操作力レベルＰから正確に対応した操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを取り除くことができる。なお、上述は一例であり、これ以外の方法であってもよい。例えば、タイマー８２が操作力レベルＰの検出時（現在）の正規化時間を０から始まり３１でリセットするようなカウンタを備えた構成としても操作力レベルＰに正確に対応する操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを選択することができる。
【００６２】
次に、本発明にかかるパワーアシスト装置のパワーアシスト力の決定の手順について図面を参照して説明する。図９は本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。本発明のパワーアシスト装置１１０において、操作力検出部７０は圧力センサ７１に作用する操作者の手からの圧力を操作力として検出し、その操作力を制御部８０に送信する。
【００６３】
制御部８０は受信した操作力を基準値で正規化した操作力レベルを算出する。また、制御部８０はタイマー８２から操作力検出部７０が操作力を検出した時間（操作力検出部７０が操作力の検出を開始したときから検出したときまでの時間）を取得し、操作力の検出周期で正規化し正規化時間とする。以下の説明では、この操作力レベル及び対応する正規化時間を算出する動作を、単に、操作力レベルを取得すると称する。なお、この操作力レベルと正規化時間とをグラフ化したものが、図３に示すグラフになる。なお、操作力検出部７０の操作力の検出周期は１ｍｓとしている。
【００６４】
制御部８０は、一定期間における、操作力検出７０の圧力センサ７１で検出される操作力に基づく操作力レベルの履歴を記録（サンプリング）する。そしてサンプリングした操作力レベルの履歴から歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分を検出する。そして、その後、操作力検出部７０が検出した操作力に基づいた操作力レベルに対応する、操作力レベルの歩行リズムに起因する成分を取り除いた補正値を算出する、さらに補正値に基づいてパワーアシスト力を算出する。このとき、このような制御を行うため、以下の説明では、正規化時間として引数ｉを用いている。
【００６５】
歩行補助車１の操作が開始されると、引数ｉの初期化を行う（ステップＳ１１）。なお、パワーアシスト装置１１０において、正規化時間は「０」から始まるものとしているため、ステップＳ１１では引数ｉを「０」にすることでリセットを行う。制御部８０は、一定期間でサンプリングしたＮ個の操作力レベルの履歴から歩行リズムに起因する操作力の周期的に変動する成分Ｒを検出する。そのため、引数ｉがＮ−１になるまで、操作力検出部７０からの操作力から操作力レベルを取得する。そのため、制御部８０では、引数ｉが最大値Ｎ以上かどうか判断する（ステップＳ１２）。なお、本実施形態では、一定期間として、操作力の検出を３２回（図４等参照）検出するまでとしており、最大値Ｎは３２である。
【００６６】
引数ｉが最大値Ｎ未満の場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）、制御部８０は１ｍｓ待ち（ステップＳ１３）、操作力検出部７０からの操作力から操作力レベルを取得する（ステップＳ１４）。そして、制御部８０は、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出済みかどうか判断する（ステップＳ１５）。
【００６７】
歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒがまだ検出されていない場合（ステップＳ１５でＮｏの場合）、制御部８０は取得した操作力レベルの検出値を基にパワーアシスト力を決定する（ステップＳ１６）。また、制御部８０は、ステップＳ１４で取得した操作力レベルを取得時の正規化時間とともに記録部８１に履歴として記録（サンプリング）し（ステップＳ１７）、引数ｉに１を追加する（ステップＳ１８）。その後、制御部８０はステップＳ１２に戻り、動作を繰り返す。なお、図示を省略しているが、制御部８０は、ステップＳ１６でパワーアシスト力を決定すると同時に、そのパワーアシスト力を出力するようにモータドライバ回路９１に指示を送り、電動モータ９２を駆動させ、駆動輪６１にアシスト力を付与する。
【００６８】
また、すでに歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出済みの場合（ステップＳ１５でＹｅｓの場合）、操作部８０は操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを呼び出す。このとき制御部８０は、記録部８１に記録されている歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒから対応する操作レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを選択し呼び出す。そして、制御部８０はステップＳ１４で取得した操作力レベルから、呼出した操作レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを減算し、補正値を計算し、補正値に基づいてパワーアシスト力を決定する（ステップＳ１９）。ここでも上述と同様、決定したパワーアシスト力で電動モータ９２を動作させる。
【００６９】
なお、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒは、周期的に繰り返される値となっている。引数ｉが最大値Ｎ未満の場合、制御部８０は歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒから引数ｉに対応した操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを選択することで正確な値を得ることができる。
【００７０】
また、引数ｉが最大値Ｎ以上の場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）、制御部８０は歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出済みかどうか判断する（ステップＳ１１０）。歩行リズムに起因する歩行リズムに起因する周期的に変動する成分Ｒを検出済みである場合（ステップＳ１１０でＹｅｓの場合）、ステップＳ１３に進み、その後、上述の制御を行う。
【００７１】
歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒをまだ検出していない場合（ステップＳ１１０でＮｏの場合）、制御部８０は記録部８１に記録している操作力レベルのＮ個の履歴を周波数領域に変換する（ステップＳ１１１）。そして、制御部８０は歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出する（ステップＳ１１２）。なお、ステップＳ１１２歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出は、上述した方法で行う。歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出した後、操作力レベルの履歴（サンプリングデータ）は以後不要であるのですべて消去する（ステップＳ１１３）。その後、ステップＳ１２に戻り、パワーアシスト力の決定を継続する。
【００７２】
本発明のパワーアシスト装置１１０は、現在の操作力レベルから、現在の操作力レベルに対応する操作力レベルの歩行リズムに起因する成分ｒを減じた補正値にパワーアシスト力の基準値を乗じたものをパワーアシスト力としているが、これに限定されない。例えば、記録部８２に補正値とパワーアシスト力とを関係付けたテーブルを用意しておき、このテーブルからパワーアシスト力を決定するようにしてもよい。
【００７３】
本実施形態において、パワーアシスト装置１１０は、記録部８１に記録している履歴が少ないうちは、操作力の歩行リズムに起因する周期的に変動する成分を検出できない。そのため、操作力検出部７０で検出された操作力を正規化した操作力レベルにパワーアシスト力の基準値を乗算したものを、パワーアシスト力としている。しかし、これに限定されるものではなく、予め備えられている又は前回の操作で検出された歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを備えている場合、これを用いて補正値を算出するようにしてもよい。また、本実施形態では、正規化時間を示す引数ｉが、継続して増加するが、操作力レベルの歩行リズムに起因する周期的に変動する成分の個数に合わせて、すなわち、３２でリセットするような構成としてもよい。この場合、ステップＳ１１０からステップＳ１３の間にステップＳ１１と同様にリセットを行うようにしてもよい。
【００７４】
（第２実施形態）
本発明にかかるパワーアシスト装置のパワーアシスト力の決定の手順について図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態は、パワーアシスト力の決定方法が異なっているが、歩行補助車１、パワーアシスト装置１１０は第１実施形態と同じ構成であり、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００７５】
図１０に示すフローチャートは図９のフローチャートからステップＳ１１０を省き、ステップＳ１９の後にステップＳ１７に進むようになっており、ステップＳ１１２とステップＳ１１３の間にステップＳ１１４を設けた構成となっている。ステップＳ１１４はステップＳ１１と同じ、正規化時間を示す引数ｉの値をリセットするステップであり、詳細は省略する。
【００７６】
第１実施形態で示したパワーアシスト装置１１０では、操作者の歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出が１回だけ行われる構成であった。この方法では、歩行補助車１を操作する間、操作者の歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを１回検出するだけであるので制御が簡単である。
【００７７】
一方で、疲労、よそ見、同行者との会話等で、歩行リズムが変わる場合があり、この場合、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出が１回だけでは、パワーアシスト力を操作者の歩行リズムに正確に同期させることが困難となる。そこで、本実施形態に示すパワーアシスト力の決定方法では、一定の期間ごとに、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出を行うようになっている。
【００７８】
本実施形態に示すパワーアシスト力の決定方法では、記録部８１に歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒが歩かないかにかかわらず、パワーアシスト力を決定した（ステップＳ１６、ステップＳ１９）後、操作力レベルの履歴の記録を行う。また、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出した後で、引数ｉをリセットしている（ステップＳ１１４）。
【００７９】
すなわち、本実施形態に示すパワーアシスト力の決定方法では、パワーアシスト力を決定する間にも操作力レベルの履歴を取得（サンプリング）を行い、操作力レベルの履歴から歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出するごとに、引数ｉをリセットしている。
【００８０】
このようにすることで、操作者の歩行リズムが変化した場合でも、対応した歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出することで、違和感の少ないパワーアシストを行うパワーアシスト装置１１０を提供することができる。なお、本実施形態では、連続して歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、一定の期間経過した後、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出するようにしてもよい。具体的には、ステップＳ１３からステップＳ１６又はステップＳ１９までを一定回数繰り返すようなループを形成しておき、所定時間経過後にそのループを抜け出すような制御を行うようにすればよい。
【００８１】
これ以外の特徴については、第１実施形態と同じである。
【００８２】
（第３実施形態）
本発明にかかるパワーアシスト装置のパワーアシスト力の決定の手順について図面を参照して説明する。図１１は本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態は、パワーアシスト力の決定方法が異なっているが、歩行補助車１、パワーアシスト装置１１０は第１実施形態と同じ構成であり、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００８３】
図１１に示すフローチャートは図１０のフローチャートのステップＳ１６又はステップＳ１９とステップＳ１７の間に、移動開始から一定の時間が経過したかどうか判定するステップＳ１１５を備えている。
【００８４】
歩行補助車１を押す場合、移動開始直後は、安定して移動するときに比べて大きな操作力が必要になる。つまり、操作者が歩行補助車１を操作する場合、歩行補助車１の移動開始の直後に操作力が大きく変動する。この期間に歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出すると、歩行補助車１の移動開始に必要な操作力が付与されているため、正確な値が得られない場合が多い。そこでパワーアシスト装置１１０では、歩行補助車１の移動開始から一定時間経過するまで、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出を回避している。
【００８５】
本実施形態にかかるパワーアシスト装置１１０では、パワーアシスト力の決定を行った（ステップＳ１６、ステップＳ１９）後、歩行補助車１の移動開始からＭ秒間経過したかどうか判断する（ステップＳ１１５）。移動開始からＭ秒経過している場合（ステップＳ１１５でＮｏの場合）、検出力レベルの履歴としての記録（ステップＳ１７）及び引数ｉの変更（ステップＳ１８）を行う。逆に、移動開始からＭ秒経過していない場合（ステップＳ１１５でＹｅｓの場合）、検出力レベルの履歴としての記録（ステップＳ１７）及び引数ｉの変更（ステップＳ１８）を行わず、ステップＳ１２に移動する。
【００８６】
このように、歩行補助車１の移動直後に歩行リズムに起因する操作力レベルの履歴の記録を回避することで、正確な歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを検出することができる。なお、移動開始からのＭ秒は、任意に設定できるものであってもよいし、予め決められた値を用いるものであってもよい。
【００８７】
なお、歩行補助車１において、移動開始の検出方法として、駆動輪３１の回転の検出、操作力の入力の検出、モーションセンサ部６０による移動の検出のいずれか１つ又は２つ以上を検出したときとすることができるが、これに限定されない。
【００８８】
操作者が歩行補助車１を操作する（押す）場合において、歩行補助車１の速度が急激に変動する部分で操作力の変動が大きくなり、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒが正確に検出するのが難しい。本実施形態では、この速度の急激な変動が歩行補助車１の移動開始後に起こることが予めわかっているため、この期間の歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの検出を回避している。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、モーションセンサ６０、駆動輪３１等を用いて、歩行補助車１が平坦な通路を速度が一定の範囲内で変動したときを検出し、その時の履歴を歩行補助車１の移動直後に歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒに用いるようにしてもよい。
【００８９】
これ以外の特徴については、第１実施形態〜第２実施形態と同じである。
【００９０】
（第４実施形態）
本発明にかかるパワーアシスト装置のパワーアシスト力の決定の手順について図面を参照して説明する。図１２は本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態は、パワーアシスト力の決定方法が異なっているが、歩行補助車１、パワーアシスト装置１１０は第１実施形態と同じ構成であり、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００９１】
図１２に示すフローチャートは図１０のフローチャートのステップＳ１６又はステップＳ１９とステップＳ１７の間に、歩行補助車１が一定時間静止したかどうかを判断するステップＳ１１６を備えている。そして、引数ｉのリセット（ステップＳ１１７）と、操作力レベルの履歴の削除（ステップＳ１１８）及び歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒの消去（ステップＳ１１９）も備えている。
【００９２】
歩行補助車１が一定時間静止すると、操作者が歩行補助車１から離れていると推測される。そして、その後、移動を開始したとき、現在の操作者が静止前の操作者と異なる場合がある。そして、歩行リズムは、歩行者ごとに異なる場合がほとんどであり、パワーアシスト力の決定を他の操作者の操作力に基づいて検出した歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを利用すると、操作者が違和感を覚える場合がある。そのため、パワーアシスト装置１１０では、静止時間が一定の時間を超えると、制御部８０は操作者が入れ替わる可能性があると判断し、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒをやり直す。
【００９３】
本実施形態にかかるパワーアシスト装置１１０では、パワーアシスト力の決定を行った（ステップＳ１６、ステップＳ１９）後、歩行補助車１が静止状態でＳ秒間経過したかどうか判断する（ステップＳ１１６）。静止状態でＳ秒経過していない場合（ステップＳ１１６でＮｏの場合）、制御部８０は信号待ち等の一端停止と認識し、検出力レベルの履歴としての記録（ステップＳ１７）及び引数ｉの変更（ステップＳ１８）を行う。静止状態でＳ秒経過した場合（ステップＳ１１６でＹｅｓの場合）、制御部８０は操作者が歩行補助車１から離れていると判断する。そして、操作者が変更されている場合があるので、新たに操作力レベルの記録を開始する。すなわち、静止状態でＳ秒経過した場合（ステップＳ１１６でＹｅｓの場合）、制御部８０は引数ｉをリセットし（ステップＳ１１７）、操作レベルの履歴を消去し（ステップＳ１１８）、歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを消去する。その後、ステップＳ１２に移動し、パワーアシスト力の決定を繰り返す。
【００９４】
このように、歩行補助車１の静止状態の継続時間によって操作力レベルの履歴の記録を行うかどうか判断することで、長期間静止しているときの操作力レベルの記録を停止することができる。また、長期間静止した後、操作者が変わった場合でも、操作レベルの記録を改めてやり直すので、操作者に適応した歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを正確に検出することができる。なお、静止状態での経過時間Ｓ秒は、任意に設定できるものであってもよいし、予め決められた値を用いるものであってもよい。
【００９５】
なお、歩行補助車１において、静止状態の検出方法として、駆動輪３１の回転の検出、操作力の入力の検出、モーションセンサ部６０による移動の検出のいずれか１つ又は２つ以上を検出したときとすることができるが、これに限定されない。
【００９６】
上述した各実施形態において、操作力検出部７０は操作者が歩行補助車１の把持部２０のグリップ２２を押すものとし、圧力センサ７１を配置しているが、グリップ２２を引っ張る場合にも対応できるように圧力センサ７１を配置してもよい。なお、押し側の操作力と引張側の操作力を検出可能となるように圧力センサ７１を配置している場合、下り坂等で操作者が歩行補助車１を引っ張るように作用させる操作力も検出可能である。そして、このような操作力を検出することで、パワーアシスト装置１１０は下り坂で歩行補助車１が下方に加速するのを抑制するようにパワーアシスト力を付与することができる。
【００９７】
これ以外の特徴については、第１実施形態〜第３実施形態と同じである。
【００９８】
（第５実施形態）
本発明にかかるパワーアシスト装置を備えた歩行補助車の他の例について図面を参照して説明する。図１３は本発明にかかるパワーアシスト装置の一例のブロック図であり、図１４は図１３に示すパワーアシスト装置の操作力検出部を含む把持部の拡大図である。
【００９９】
図１３に示すように、パワーアシスト装置１２０は、操作力検出部７０が左側圧力センサ７１１及び右側圧力センサ７１２を備えている。また、動力部９０が左側電動モータ９２１及び右側電動モータ９２２を備えている。そして、左側電動モータ９２１が左側駆動輪３１１を、右側電動モータ９２２が右側駆動輪３１２を駆動するようになっている。これ以外の部分は、図２に示すパワーアシスト装置１１０と同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。
【０１００】
図１４に示すように、操作力検出部７０は、把持部２０の左側グリップ２２Ｌの内部に左側圧力センサ７１１が設けられており、右側圧力センサ７１２が右側グリップ２２Ｒの内部に設けられている。そして、左側圧力センサ７１１と右側圧力センサ７１２はそれぞれ独立して、圧力（操作力）を検出できるようになっている。操作者が把持部２０の左側グリップ２２Ｌ及び右側グリップ２２Ｒの両方を掴んで歩行補助車１を操作する場合、両圧力センサ７１１、７１２でそれぞれ操作力を検出する。
【０１０１】
そして、操作部８０は左側圧力センサ７１１で検出した操作力から歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを算出し、左側電動モータ９２１の駆動制御（パワーアシスト制御）を行う。また、操作部８０は右側圧力センサ７１２で検出した操作力から歩行リズムに起因する操作力レベルの周期的に変動する成分Ｒを算出し、右側電動モータ９２２の駆動制御（パワーアシスト制御）を行う。
【０１０２】
そのため、パワーアシスト装置１２０は左側駆動輪３１１と右側駆動輪３１２に独立してパワーアシスト力を付与することができるようになっている。このように、操作者の右手からの操作力に基づくパワーアシストと左手からの操作力に基づくパワーアシストを独立して行う構成とすることで、操作者に歩行リズムの変動の左右差による違和感の発生を抑えたパワーアシストを行うことが可能である。
【０１０３】
これ以外の特徴については、第１実施形態〜第４実施形態と同じである。
【０１０４】
以上示したように本発明にかかるパワーアシスト装置を利用した被操作物として、操作者が手押しする歩行補助車を上げているがこれに限定されるものではない。荷車、電動アシスト自転車等のような、周期的に変動する操作力で操作者が操作を行う被操作物に本発明にかかるパワーアシスト装置を利用することが可能である。また、出力するパワーアシスト力として電動モータによる回転力を挙げているが、これに限定されるものではなく、例えば、リニアモータのような線形に移動するパワーアシスト力を出力するようにしてもよい。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  歩行補助車（被操作物）
１０  車体部
１１  荷物室
２０  把持部
２１  支持部
２２  グリップ
２２Ｌ、２２Ｒ  グリップ
３０  車輪部
３１  駆動輪
３１１  左側駆動輪
３１２  右側駆動輪
３２  従動輪
４０  天板部
５０  背もたれ部
６０  モーションセンサ部（状態検出手段）
６１  加速度センサ
６２  ジャイロセンサ
７０  操作力検出部（操作力検出手段）
７１  圧力センサ
７１１  左側圧力センサ
７１２  右側圧力センサ
８０  制御部（制御手段）
８１  記録部
８２  タイマー
９０  動力部（動力手段）
９１  モータドライバ回路
９２  電動モータ
９２１  左側電動モータ
９２２  右側電動モータ
１００  電源部
１１０、１２０  パワーアシスト装置
【図１Ａ】
2014230681.tif 000003
【図１Ｂ】
2014230681.tif 000004
【図１Ｃ】
2014230681.tif 000005
【図１Ｄ】
2014230681.tif 000006
【図１Ｅ】
2014230681.tif 000007
【図２】
2014230681.tif 000008
【図３】
2014230681.tif 000009
【図４】
2014230681.tif 000010
【図５】
2014230681.tif 000011
【図６】
2014230681.tif 000012
【図７】
2014230681.tif 000013
【図８】
2014230681.tif 000014
【図９】
2014230681.tif 000015
【図１０】
2014230681.tif 000016
【図１１】
2014230681.tif 000017
【図１２】
2014230681.tif 000018
【図１３】
2014230681.tif 000019
【図１４】
2014230681.tif 000020