(57)【要約】【課題】コーナーでの操作ミス等によるオーバースピードを生じないように、コーナー部に入ったときには、自動的に減速及び停止が行えるパワーアシスト動力台車を提供する。【解決手段】走行／操舵用駆動輪と、進行方向と操舵方向とに作用する分力を検知する操作外力検出センサを有した操作部と、この操作部に加えられる進行方向と操舵方向への外力に応じて上記走行／操舵用駆動輪を走行、操舵制御するパワーアシスト制御手段とを備えたパワーアシスト動力車において、動力車の旋回状態を検出し、判別するための旋回検出／判別手段と、この旋回検出／判別手段の判別結果に応じて、上記動力車を減速あるいは停止する減速／停止制御手段とを備えている。【選択図】図１
2004114800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行／操舵用駆動輪と、進行方向と操舵方向とに作用する分力を検知する操作外力検出センサを有した操作部と、この操作部に加えられる進行方向と操舵方向への外力に応じて上記走行／操舵用駆動輪を走行、操舵制御するパワーアシスト制御手段とを備えたパワーアシスト動力車において、
動力車の旋回状態を検出し、判別するための旋回検出／判別手段と、この旋回検出／判別手段の判別結果に応じて、上記動力車を減速あるいは停止する減速／停止制御手段とを備えたことを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項２】
請求項１において、
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車の進行方向を基準とした、所定時間内の角度変化を検出するための角度検出器を備え、
この角度検出器が所定のしきい値を超えたときに旋回状態と判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項３】
請求項２において
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車の進行方向を基準とした、角加速度検出器を更に備え、
上記角加速度が所定のしきい値を超えたときに旋回開始を判別し、更に上記角度検出器からの角度信号が一定時間単調に変化している場合に、旋回状態と判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項４】
請求項１において、
上記旋回検出／判別手段は、上記操作外力検出センサによって検出された操舵方向の検出信号が所定のしきい値を超え、かつ上記角度検出器からの角度信号が一定時間単調に変化している場合に、旋回中と判断して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項５】
請求項１において、
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車の進行方向を基準とした、角速度を検出するための角速度検出器を備え、
この角速度検出器が所定のしきい値を超えたときに、旋回状態と判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項６】
請求項５において、
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車の進行方向を基準とした、角加速度検出器を更に備え、
上記角加速度が所定のしきい値を超えたときに旋回開始を判別し、更に上記角速度が正または負のどちらか一方を一定時間継続している場合に、旋回中と判断して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項７】
請求項５において、
上記旋回検出／判別手段は、上記操作外力検出センサによって検出された旋回方向の検出信号が所定のしきい値を超え、かつ上記角速度検出器からの角速度信号が正、負のどちらか一方が継続している場合に、旋回中と判断して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしていることを特徴とするのパワーアシスト動力車。
【請求項８】
請求項１において、
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車と障害物との離間距離を測定する測距センサを上記動力車の前方両側に備え、
この測距センサの測距信号に基づいて旋回状態を判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしているパワーアシスト動力車。
【請求項９】
請求項８において、
上記旋回検出／判別手段は、上記測距センサの測距信号に基づき、壁面に沿った直進延長線を推定する手段と、上記動力車の先端が、上記推定された直進延長線と交差するように進行したときに旋回状態を判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしているパワーアシスト動力車。
【請求項１０】
請求項１において、
上記旋回検出／判別手段は、上記動力車の障害物との離間距離を測定する測距センサを上記動力車の後方両側に備え、
上記動力車の先端が、上記推定された直進延長線と交差するように進行したときに旋回状態を判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしているパワーアシスト動力車。
【請求項１１】
請求項８において、
上記旋回検出／判別手段は、上記測距センサの測距信号の変化率が所定のしきい値を超えたときに旋回状態を判別して、上記減速／停止制御手段を作動させる構成にしているパワーアシスト動力車。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
上記減速／停止制御手段は、上記操作部のセンサの検出信号に応じて、上記パワーアシスト制御手段を制御するアシストゲインを小さくすることによって、上記走行／操舵用駆動輪を減速あるいは停止させる動作をなすパワーアシスト動力車。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
上記減速／停止制御手段は、上記動力車の進行速度に比例する粘性項を設定して、上記走行／操舵用駆動輪を減速あるいは停止させる動作をなすことを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
上記減速／停止制御手段は、上記パワーアシスト制御手段の最高速度を、上記旋回の進行状況に応じて可変させる動作をなすことを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
上記減速／停止制御手段は、上記アシストゲイン、上記粘性項、上記最高速度を、上記旋回時における角度変化に応じて可変させる動作をなすことを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
上記パワーアシスト制御手段は、上記走行／操舵用車輪を駆動するための回生制動の可能なモータを備えており、
上記減速／停止制御手段は、上記モータを回生制動させて、上記減速あるいは停止する動作をなすことを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１７】
請求項２，３において、
上記旋回検出／判別手段は、上記角度検出器からの角度信号が所定のしきい値より小さくなったときに旋回動作が終了したと判別して、上記減速／停止制御手段による減速あるいは停止を解除する構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１８】
請求項３，６において、
上記旋回検出／判別手段は、上記角加速度検出器からの角加速度信号が所定のしきい値より小さくなったときに旋回動作が終了したと判別して、上記減速／停止制御手段による減速あるいは停止を解除する構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項１９】
請求項４，７において、
上記旋回検出／判別手段は、上記操作外力検出センサによって検出された旋回方向の検出信号が所定のしきい値より小さくなったときに旋回動作が終了したと判別して、上記減速／停止制御手段による減速あるいは停止を解除する構成にしていることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかにおいて、
上記パワーアシスト制御手段は、上記走行／操舵用駆動車輪を３６０度の全方向に操舵可能に制御するものであることを特徴とするパワーアシスト動力車。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかにおいて、
配膳車であるパワーアシスト動力車。
【請求項２２】
請求項１〜２０のいずれかにおいて、
介助式の電動車椅子であるパワーアシスト動力車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配膳車、手術台、工場用運搬台車等の動力付き手押し台車、あるいは、動力車付き車椅子、ゴルフカート等に乗って操作する台車に適用され、人が手などの身体の一部を用いて制御するパワーアシスト動力車において、コーナーの走行時に不用意な加速を防止し、衝突を回避する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のパワーアシスト動力車は公知であり、次のような特許文献が存在する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３３８１４２
【特許文献２】
特開平５−５０９３４
ここに、特許文献１は、駆動補助付小型車両に関したものであり、
障害物を検知する障害物検出部を備え、障害物検出信号に基ずき、前進方向の駆動力をオフにし、後進の駆動力をオンにすることを特徴としているが、
動作中、衝突しそうになったら、バックすることになるので、操作者が驚き、危険。バックすることで操作者の手に衝撃力が加わり、怪我の危険がある。
【０００４】
また、特許文献２は、車両の自動操舵装置に関したものであり、衝突の可能性が生じた時、操舵パターンを修正することで、衝突を回避するようにしているが、操作者が操作している時の、衝突回避は図られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、その目的は、コーナーでの操作ミス等による不用意な加速に対してブレーキを有効に作用させて減速及び停止を行い、また減速及び停止後の復帰制御を容易にした、パワーアシスト動力車を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため提案される本発明のパワーアシスト動力車は、走行／操舵用駆動輪と、進行方向と操舵方向とに作用する分力を検知する操作外力検出センサを有した操作部と、この操作部に加えられる進行方向と操舵方向への外力に応じて上記走行／操舵用駆動輪を走行、操舵制御するパワーアシスト制御手段とを備えたパワーアシスト動力車の改良されたもので、その改良点は、動力車の旋回状態を検出し、判別するための旋回検出／判別手段と、この旋回検出／判別手段の判別結果に応じて、上記動力車を減速あるいは停止する減速／停止制御手段とを備えている。
【０００７】
図１は、本発明のパワーアシスト動力車の基本構成を示すブロック図である。
【０００８】
本発明の動力車Ａは、この図に示すように、動力車Ａの旋回状態を検出し、判別するための旋回検出／判別手段１と、この旋回検出／判別手段１の判別結果に応じて、走行／操舵用駆動輪５を減速あるいは停止する減速／停止制御手段２と、進行方向と操舵方向とに作用する分力を検知する操作外力検出センサを有した操作部３と、この操作部３に加えられる進行方向と操舵方向への外力に応じて走行／操舵用駆動輪５を走行、操舵制御するパワーアシスト制御手段４とを備えている。
【０００９】
ここに、操作部３は、配膳車を例にとれば、その本体前部に設けた操作ハンドル１０６の左、右の基部に、１組の操作外力検知センサＳＦ，ＳＦを設け、操作者が配膳車を左右に引っ張り誘導するときに、これらの１組のセンサＳＦ，ＳＦによって検知される外力に応じたセンサ値Ｆｌ、Ｆｒを検知して、操舵方向を判別し、後述するようなパワーアシスト基本計算を演算して、走行／操舵用駆動輪５を回転駆動する左、右のモータ１０１，１０２の回転トルク、回転数を制御して、操作者の望む方向に進行させるようになっている。
【００１０】
このような本発明の望ましい実施例では、動力車が直進路からコーナー部に入ると、操作者が操作部を不用意に大きな力で操舵させても、旋回検出／判別手段１がそのときの旋回状態を判別して、減速／停止制御手段２を作動して、減速ないし停止させることによって、安全に走行でき、コーナー部から抜け出て、直進路に入ると、減速／停止制御手段２による制御動作は解除されて、再び、パワーアシスト制御手段１による制御がなされ、スムーズに走行できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
本発明のパワーアシスト動力車では、次のようなパワーアシスト制御が行われている。
【００１３】
図１Ｂは、パワーアシスト制御手段の概略構成図、図１Ｃは操作部に作用する力分布を示している。
【００１４】
パワーアシスト制御では、左右の走行／操舵用駆動輪５、５を、左、右のモータ１０１，１０２のトルク制御によって回転駆動し、左、右のモータ１０１，１０２のトルク差によって旋回させている。
【００１５】
ここに、左右のモータ１０１，１０２は、いずれもモータドライバー１０３，１０４を備え、その回転量はロータリエンコーダン１０７によって検出されて、ＣＰＵを含んだ制御処理部１０５に送られ、制御処理部１０５は、モータドライバー１０３，１０４にトルク指令を送り、モータドライバー１０３，１０４を制御している。
【００１６】
ここで、パワーアシスト制御の基本原理を説明すると、制御処理部１０５は、ハンドル１０６の根元に設けた左右の操作外力検知センサＳＦ，ＳＦのセンサ値（Ｆｒ，Ｆｌ）より操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）を検出する。
【００１７】
ここに、操作力（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）は、実験で求めた係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを用いれば、
（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）＝（ａＦｒ＋ｂＦｌ，ｃＦｒ＋ｄＦｌ）　（１式）として求められる。
【００１８】
更に（Ｆｈｘ，Ｆｈｙ）にパワーアシストゲイン（Ｋｘ，Ｋｙ）を掛けて、
推進力Ｆｘ、駆動輪中心のψ方向のモーメントＭを求めると、
Ｆｘ＝Ｋｘ・Ｆｈｘ
Ｍ　＝Ｋｙ・Ｆｈｙ　　（２式）
ここで、左モータの前進方向トルクをＦｌ、右のモータのそれをＦｒ、駆動輪間の幅（トッレド）をＬｔとすると
Ｆｌ＝（１／２）Ｆｘ＋Ｌｔ（１／２）Ｍ
Ｆｒ＝（１／２）Ｆｘ−Ｌｔ（１／２）Ｍ　　　（３式）
したがって、パワーアシスト制御では、以上の演算処理がなされて、左、右のモータ１０１，１０２のトルク、回転数制御がなされており、以上の（１式）〜（３式）は、パワーアシスト基本計算と呼ばれている。
【００１９】
本発明では、旋回検出／判別手段１は、角度検出器、角速度検出器、角加速度検出器、操作外力検出センサを用いて、動力車の回転角度、回転速度、回転加速度、操作外力などに基づいて動力車の走行時における旋回状態を検出しており、このために後述するように、旋回角度Ｔａｎ、旋回速度Ｔω、旋回加速度Ｔａｃ等のセンサ信号を制御判別パラメータとして使用している。
【００２０】
旋回検出／判別手段１は、検出された制御判別パラメータとＣＰＵにプログラムされた規定の閾値とを比較して行われ、制御判別パラメータが所定の条件を充たしたときに、パワーアシスト制御手段４で演算処理される変数を変化させて減速や停止が行われている。
【００２１】
まず、動力車の旋回状態を、旋回角度Ｔａｎ、旋回速度Ｔω、旋回加速度Ｔａｃなどの制御判別パラメータに基づいて旋回状態を判別し、減速、停止制御する本発明原理について、実施例をあげて説明する。
【００２２】
（実施例１）
この例では、旋回検出／判別手段１は動力車の進行方向を基準とした角度検出器を備え、旋回角度Ｔａｎが制御判別パラメータとして使用されている。
【００２３】
基本動作は図２のフローチャートに示されているが、動力車が動き出した時に、旋回検出／判別手段１が働き（２００１）、パワーアシスト制御手段４では、前述したパワーアシスト基本計算がなされ（２００２）、旋回検出／判別手段１が角度検出器によって検出された角度信号Ｔａｎが所定のしきい値を超えた時に旋回状態を判別すると、減速／停止制御手段２は、前進の左、右のトルクをともに、Ｆｂだけ減算した制御要素を与えることによって（２００４）、モータ出力を減速あるいは停止し（２００５）、動力車を減速または停止する。
【００２４】
（実施例２）
この例では、旋回検出／判別手段１は、動力車の進行方向を基準とした角度検出器と角加速度検出器を備え、角度Ｔａｎ、角加速度Ｔａｃが制御判別パラメータとして使用されている。
【００２５】
この場合の基本制御は、図３のフローチャートのステップ３００１〜ステップ３０１８に示している。
【００２６】
この制御では、旋回検出／判別手段１が角加速度検出器によって検知された角加速度信号Ｔａｃが所定のしきい値を超えた時に旋回開始と判断し、さらに角度検出器からの角度信号Ｔａｎが単調に変化している時（旋回角度信号がＴａｎが単調増加または単調減少）に旋回中にあると判断して、前述したように、前進の左、右のトルクがともに、Ｆｂだけ減算され、モータ出力が減速あるいは停止され、その結果、動力車が減速または停止されている。
【００２７】
なお、この例では、旋回角度Ｔａｎの正、負によって旋回方向を特定している。
【００２８】
（実施例３）
この例では、旋回検出／判別手段１は、動力車の進行方向を基準とした角度検出器と、操作外力検出センサとで構成され、旋回角度Ｔａｎ、操舵方向の外力検出信号Ｆｈｙを制御判別パラメータとして使用されている。
【００２９】
この場合の基本制御は、図４のフローチャートのステップ４００１〜ステップ４０１８に示している。
【００３０】
この制御では、旋回検出／判別手段１が操舵方向の検出信号Ｆｈｙが所定のしきい値を超えた時に旋回開始と判断し、さらに角度検出器からの角度信号Ｔａｎで単調に変化している時（角度信号Ｔａｎが単調増加または単調減少）に旋回中にあると判断して、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、モータ出力が減速あるいは停止され、動力車が減速または停止されている。
【００３１】
（実施例４）
この例では、旋回検出／判別手段１は、動力車の推進方向を基準とした角速度を検出するための角速度検出器を備え、角速度Ｔａｃを制御判別パラメータに使用している。
【００３２】
この場合の基本制御は、図５のフローチャートのステップ５００１〜ステップ５００６に示されている。
【００３３】
この制御では、旋回検出／判別手段１が角速度検出器が検出した角速度Ｔωが所定のしきい値を超えた時に、旋回開始と判断して、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、モータ出力が減速あるいは停止されて動力車が減速または停止される。
【００３４】
（実施例５）
この例では、旋回検出／判別手段１は、動力車の進行方向を基準とした、角速度検出器と角加速度検出器を備え、角速度Ｔω、角加速度Ｔａｃを制御判別パラメータとして使用している。
【００３５】
この場合の基本制御は、図６のフローチャートのステップ６００１〜ステップ６０１４に示されている。
【００３６】
この制御では、角加速度検出器が検出する角加速度Ｔａｃが所定の閾値を超えたときに旋回開始と判断し、その時に角速度Ｔωの正、負を判断し、角速度Ｔωが正であれば、正を継続している間は、旋回中と判別して、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、動力車が減速または停止される。また、角加速度Ｔａｃが所定のしきい値を超え、角速度Ｔωが負であっても、負を継続している間は、旋回中と判別して、常にモータによる推進力を減少させるかまたは停止させる。
【００３７】
（実施例６）
この例では、旋回検出／判別手段１は、動力車の進行方向を基準とした、角速度検出器と操作外力検出センサを備え、操作外力検出センサによって検出される検出信号Ｆｈｙと、角速度Ｔωが制御判別パラメータとして使用される。
【００３８】
この場合の基本制御は、図７のフローチャートのステップ７００１〜ステップ７０１４に示されている。
【００３９】
この制御では、操作外力検出センサＳＦ，ＳＦによって検出された旋回方向の外力検出信号Ｆｈｙが所定のしきい値を超えた場合、旋回開始と判断し、さらに旋回角度Ｔａｎが単調に増加すれば、旋回中と判別して、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、動力車が減速または停止される。また、検出信号Ｆｈｙが所定のしきい値を超え、さらに旋回角度Ｔａｎが単調に減少した場合も、旋回中と判別して、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、動力車が減速または停止される。
【００４０】
ついで、旋回検出／判別手段１に測距センサを備えた構成のものについて説明する。
【００４１】
このようなタイプの動力車Ｂでは、測距センサＳは、図８に示したように動力車の前方両側に設けたもの、図１０に示したように動力車Ｂの後方両側に設けたものが代表的であるが、この例に限定されるものではない。
【００４２】
また、このタイプにおいて使用される測距センサＳは、超音波センサや、光学式測長器（レーザ測長器、レーザレーダ、ＬＥＤ式、赤外線式など）が用いられる。このような離隔距離を制御パラメータにすれば、コーナー部を旋回するときだけでなく、壁面などの障害物に異常接近した場合にも動力台車を減速あるいは停止できる利点がある。
【００４３】
ついで、このような測距センサを用いた実施例を説明する。
【００４４】
（実施例７）
この例では、旋回検出／判別手段１は、測距センサＳを備え、この測距センサＳによって計測された動力車Ｂと壁面などの障害物との離隔距離Ｄｄｅｔが制御判別要素として使用される。
【００４５】
この場合の基本制御は、図８Ａのフローチャートのステップ８００１〜ステップ８００６に示している。
【００４６】
距離センサＳによって計測された動力車Ｂと障害物との離隔距離Ｄｄｅｔが、予め設定した基準値を低下すると、旋回状態と判別され、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、モータ出力が減速あるいは停止されて、動力車が減速または停止される。
【００４７】
このような離隔距離Ｄｄｅｔを制御判別パラメータにすれば、コーナー部を旋回するときだけでなく、壁面などの障害物に異常接近した場合にも動力台車を減速あるいは停止できる利点がある。
【００４８】
（実施例８）
この例では、旋回検出／判別手段１は、測距センサＳを備え、この測距センサＳによって計測された動力車と障害物との離隔距離を基にして動力車が走行する直線延長線を推定し、推定した直線延長線に交差したときに旋回状態を判別し、動力車を減速あるいは停止している。
【００４９】
この場合の基本制御は、図９のフローチャートのステップ９００１〜ステップ９００７に示している。
【００５０】
旋回検出／判別手段１は、測距センサＳからの検出信号に基づいて、動力車Ｂと壁面などの障害物との離隔距離が所定の変動幅以内になった場合に、動力車の直線延長線を推定し、台車先端位置が、推定された直線延長線とが交差するときにコーナーに入ったと判断し、台車を減速あるいは停止させている。
【００５１】
図９Ａは、この場合の制御原理を示す説明図である。
【００５２】
（実施例９）
この例では、旋回検出／判別手段１は、図１０で示したように動力車Ｂの後方両側に測距センサＳを備え、双方の測距センサＳによって測定された壁面などの障害物との離隔距離Ｄｒ，Ｄｌの変化を捉えて旋回状態を判別している。
【００５３】
この場合の基本制御は、図１１のフローチャートのステップ１１０００１〜ステップ１１０００７に示している。
【００５４】
旋回検出／判別手段１は、双方の測距センサＳ、Ｓによって計測された動力車と障害物との離隔距離Ｄｒ，Ｄｌが、一方が単調増加、他方が単調増加の関係にあるかどうかを判断し、そのような関係にあれば、旋回状態と判別され、前進の左、右のトルクがともにＦｂだけ減算され、モータ出力が減速あるいは停止されて、動力車が減速または停止される。
【００５５】
図１１Ａは、この場合の制御原理を示す説明図である。
【００５６】
ついで、減速／停止制御手段２において実行される減速あるいは停止制御について、より具体的に説明する。
【００５７】
図１２のステップ１２０００１〜１２０００６は、アシストゲインＫｘを直進時に比べて小さくする例、図１３のステップ１３０００１〜１３０００５は推進力Ｆｘに粘性項Ｋｄｏｗｎ・Ｖｘ（ここに、Ｖｘは動力車の推進速度）を付加して、推進力を減じる手法を示している。いずれも、パワーアシスト制御に使用される制御要素に変化を加える手法であるため、特別な減速／停止手段が要らない。また、前者の場合には、急激な減速や停止も可能であり、後者の場合には、推進速度に比例した粘性が付加されるためにエンジンブレーキのような減速が可能となる。
【００５８】
さらに、減速／停止制御手段２によって実行される制御は、パワーアシスト制御手段による最高速度を旋回の進行状況に応じて可変させることによっても可能となる。
【００５９】
図１４には、この場合における制御の基本動作をフローチャートのステップ１４０００１〜１４０００７で示しており、この場合に旋回角度に応じ、制御目標値として設定される最大速度Ｖｌｉｍｔ（Ｔａｎ）は図１４Ａのような関係になっている。
【００６０】
速度センサで検出された現在速度をＶｘとして、図１４を参照して基本動作を説明すると、旋回検出／判別手段１が一定時間内に旋回角度Ｔａｎが設定値以上に変化したと判断すれば旋回開始と判断し、そのときの現在速度Ｖｘが角度検出器で検出された旋回角度に応じて設定された最大速度Ｖｌｉｍｔ（Ｔａｎ）を越えているかどうかを判別し、超えておれば、推進速度Ｖｘが、最大速度Ｖｌｉｍｉｔ（Ｔａｎ）になるまで、推進力を落とし続けている。
【００６１】
以上の例では、いずれもパワーアシスト制御手段４に制御要素を加えて、減速あるいは停止する制御手法について説明したが、走行／操舵用駆動輪５を回転駆動するモータに直接制動力を加えて減速あるいは停止制御を行ってもよい。
【００６２】
図１５のフローチャートのステップ１５０００１〜１５０００６は、左、右の走行／操舵用駆動輪５を回転駆動する左右のモータ１０１，１０２に回生電流を加えて制御する回生制動の基本動作を示しているが、この例に限られないことはいうまでもない。
【００６３】
また、動力車のコーナー走行時に、減速あるいは停止する場合、以上で説明した種々の手法のうちから複数のものを適宜選択して組み合わせてもよい。
【００６４】
すなわち、▲１▼アシストゲインＫｘに１未満の係数を掛けて小さくする手法、▲２▼粘性項に減算項を加える手法、▲３▼パワーアシスト制御手段の最高速度を、旋回の進行状況に応じて可変させる手法のうち、いずれかを適宜２種または３種組み合わせても良く、より的確な減速または停止ができる。
【００６５】
ついで、減速あるいは停止の解除制御について説明する。
【００６６】
本発明の動力車では、動力車がコーナー部に入り旋回状態にあるときには、前述したような手法で減速あるいは停止制御がなされるが、動力車がコーナー部を脱して、直進に戻ると、減速あるいは停止は解除されて、通常のアシスト制御に復帰する。
【００６７】
以下、本発明の動力車に適用されている減速、停止を解除し復帰する制御手法について説明する。
【００６８】
この場合の制御手法は、前述した減速、停止制御とは逆の関係にあり、順次、説明する。
【００６９】
最初の例は、旋回検出／判別手段１が角度検出器からの角度信号Ｔａｎ、角速度検出器からの角速度信号Ｔωの変化を判別して、減速／停止制御手段４を作動して減速あるいは停止を解除する手法である。
【００７０】
具体的には動力車Ａ，Ｂがコーナー部から抜け出し、再び直進路入ると、角度信号Ｔａｎが所定のしきい値より小さくなるので、旋回状態が終了したとみなして減速あるいは停止制御を解除し、元のパワーアシスト制御に戻る（制御の基本動作は、図２、図５のフローチャートと逆の関係になる）。
【００７１】
次の例は、旋回検出／判別手段１が角加速度検出器からの角加速度信号Ｔａｃ、と、角度信号Ｔａｎ、角速度信号Ｔωとの組み合わせ変化を判別して、減速／停止制御手段４を作動して減速あるいは停止を解除する方法である。
【００７２】
具体的には動力車Ａ，Ｂがコーナー部から抜け出し、再び直進路入ると、角速度信号Ｔωが所定のしきい値より小さくなった時に旋回状態が終了したとみなし、減速あるいは停止制御が解除され、元のパワーアシスト制御に戻る（制御の基本動作は、図３、図６のフローチャートとは逆の関係になる）。
【００７３】
更なる例は、旋回検出／判別手段１が操作外力検出センサＦＳによって検出された旋回方向の検出信号Ｆｈｙと、角度信号Ｔａｎ、　Ｔωとの組み合わせ変化を判別して、減速／停止制御手段４を作動して減速あるいは停止を解除する方法である。
【００７４】
具体的には動力車Ａ，Ｂがコーナー部から抜け出し、再び直進路入ると、操作外力検出センサＦＳによって検出された旋回方向の検出信号Ｆｈｙが所定のしきい値より小さくなるので、この状態を判別して旋回動作が終了したとみなし、減速あるいは停止を解除して、元のパワーアシスト制御に戻る（制御の基本動作は、図４、図７のフローチャートとは逆の関係になる）。
【００７５】
なお、このような復帰制御は、もとのアシストゲインＫｘ、粘性項Ｋｄｏｗｎ・Ｖｘ、あるいは制限速度Ｖｌｉｍｔ（ｔａｎ）を一定の割合で戻すようにしても良い。　最後に、本発明の適用可能な他種類のパワーアシスト動力車について説明する。
【００７６】
以上の実施例では、動力車は、走行／操舵用駆動輪５が固定され、回転トルク差によって操舵される例を示したが、特開２００１−２３３１９号に開示されているように全方向に操舵可能にされたものであってもよく、そのような全方向動力車にも適用できる。この例では、走行／操舵用駆動輪は、操舵棹や、ハンドルなどによって操作者が操作できるようにしてもよく、その場合、回転差トルク制御は省略することが出来る。
【００７７】
本発明が適用可能な別例は、動力台車である。
【００７８】
この種の動力車Ｃは、工場内などで荷物を積載して運搬されるため、パワーアシスト制御に好適である。
【００７９】
図１６に、その概略を示しているが、操作者７がハンドル１０９を持って牽引したり、押操作することで移動する。なお、図１６において、Ｓは前述した測距センサを示しており、動力車Ｃは測距離センサを用いた旋回検出／判別手段１を備えて、減速あるいは停止制御されるものを想定している。
【００８０】
本発明が更に適用可能な例としては、介助式の車椅子がある。
【００８１】
患者が座る車椅子Ｄの後方に設けた操作ハンドル１１０を介助者（不図示）が持つことで、操作力が検出されて前述したパワーアシスト制御による走行、操舵制御がなされが、操作ハンドル１１０の代わりにジョイスッティクＪを設けて、この部分に加えられた操作外力を検知して、パワーアシスト制御するものであってもよい。
【００８２】
ジョイスティックＪを設けた電動車椅子Ｄは、椅子に座る病人や高齢者等が介助者がいない場合にも走行することができるが、その操作に慣れるのに時間がかかるため、本発明のようにコーナーで自動減速できれば、安全に走行できるので、頗る有益である。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１〜２２に記載の本発明のパワーアシスト動力車によれば、操作者が操作部を操作してコーナー部を回るときには、操作部に力を加えて操作している間も自動的に減速または停止制御されるので、不用意に加速されることなく、衝突を回避して安全に旋回できる。
【００８４】
またパワーアシスト動力車の減速または停止後はスムーズな復帰が可能で、操作者に、操作性のよい、信頼性の高いパワーアシスト動力車を提供できる。
【００８５】
請求項１〜７では、旋回検出／判別手段は、角度検出器、角速度検出器、角加速度検出器、操作外力検出センサなどを用いて構成されるため、コーナー部の物理的な状態を把握しなくても、減速、停止制御が実現できる。
【００８６】
また、請求項８〜１０では、測距センサと、プログラム処理との組み合わせによって旋回状態を判別するので、センサ部の構成を簡易化できる。
【００８７】
さらに、請求項２０，２１、２２によれば、本発明の特徴を備えた安全な全方向動力車、配膳車、介助式の電動椅子が提供できる。
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパワーアシスト動力車の基本構成を示すブロック図である。
【図１Ａ】本発明が適用されるパワーアシスト動力車の外観を示す図（配膳車への適用例）である。
【図１Ｂ】本発明に適用されるパワーアシスト制御手段と、操作部の概略構成を示す図である。
【図１Ｃ】操舵時に操作部に作用する操作外力の分布状態を示す図である。
【図２】旋回検出／判別手段に角度検出器を用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図３】旋回検出／判別手段に角度検出器と角加速度検出器を用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図４】旋回検出／判別手段に角度検出器と操作外力検出センサを用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図５】旋回検出／判別手段に角度速度検出器を用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図６】旋回検出／判別手段に角加速度検出器と角速度検出器を用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図７】旋回検出／判別手段に角速度検出器と操作外力検出センサを用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明のパワーアシスト動力車の外観を示す図（測距センサを前部に取付けた例）である。
【図８Ａ】旋回検出／判別手段に測距センサを用いた場合の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図９】旋回検出／判別手段に測距センサを用いた場合の他の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図９に示した減速制御の動作説明図である。
【図１０】本発明のパワーアシスト動力車の外観を示す図（測距センサを後部に取付けた例）である。
【図１１】旋回検出／判別手段に測距センサを用いた場合の更に他の減速制御動作を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１に示した減速制御の動作説明図である。
【図１２】本発明が適用可能な減速制御の手法（パワーアシストのゲイン制御）を示すフローチャートである。
【図１３】本発明が適用可能な減速制御の他の手法（粘性項制御）を示すフローチャートである。
【図１４】本発明が適用可能な減速制御の更に他の手法（走行最高速度制御）を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】図１４の手法によって制御される走行最高速度と旋回角度との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明が適用可能な減速制御の更に他の手法（回生制動）を示すフローチャートである。
【図１６】本発明が適用されるパワーアシスト動力車の他例の外観を示す図（動力台車への適用例）である。
【図１７】本発明が適用されるパワーアシスト動力車の更に他例の外観を示す図（介助式の電動車椅子への適用例）である。
【符号の説明】
１・・・旋回検出／判別手段
２・・減速／停止制御手段
３・・・操作外力検出センサ
４・・・パワーアシスト制御手段
５・・・走行／操舵用駆動輪
ＳＦ・・・操作外力検出センサ
Ｓ・・・測距センサ
Ｊ・・・ジョイスティック
Ａ、Ｂ・・・本発明の動力車（配膳車への適用例）
Ｃ・・・本発明の動力車（動力台車への適用例）
Ｄ・・・本発明の動力車（介助式電動車椅子への適用例）
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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