(57)【要約】【課題】駆動輪の駆動による走行支援中に操作部に作用する力が不感帯に入ってもスムーズな動作を継続させることが可能な歩行補助器を提供する。【解決手段】制御部１００のモータコントローラ１０４は、力センサ８０で検出した操作ハンドル５０に入力される前後方向の力Ｆｄに基づき、力Ｆｄが予め設定した力閾値Ｆｔｈよりも大きいときに、駆動輪２３を力Ｆｄの大きさに応じた回転速度で力Ｆｄの示す向き（符号）に応じた回転方向に回転駆動するように電動モータ４０の駆動を制御する。また、モータコントローラ１０４は、力Ｆｄの大きさが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値から力閾値Ｆｔｈ以下の値になったと判定すると、駆動輪２３の回転速度を予め設定した減速勾配Ｋで減速する制御を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と該基体の下部に設けられた駆動輪及び従動輪とを備えた車体本体と、
前記駆動輪に駆動力を付与する電動モータと、
前記車体本体に取り付けられた操作ハンドルと、
前記操作ハンドルに設けられ、前記操作ハンドルに作用する力の大きさ及び向きを検出する力センサと、
前記力センサで検出した前記力の大きさ及び向きに基づき、前記力の大きさが予め設定した力閾値よりも大きいときに、前記駆動輪を、前記力の大きさに応じた回転速度で前記力の向きに応じた回転方向に回転駆動するように前記電動モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記力の大きさが前記力閾値よりも大きい値から前記力閾値以下の値になったと判定すると、前記駆動輪の回転速度を予め設定した減速勾配で減速する制御を行う歩行補助器。
【請求項２】
前記力センサは、前記操作ハンドルを前方向に押したとき及び後方向に引いたときに作用する力のみを検出するように構成されている請求項１に記載の歩行補助器。
【請求項３】
走行路の傾斜角を検出する傾斜センサを備え、
前記制御部は、前記傾斜センサで検出した前記傾斜角に基づき前記判定に用いる力閾値を設定し、
前記力閾値は、前記走行路が下り坂であるときの方が上り坂であるときよりも大きい値に設定されている請求項１又は２に記載の歩行補助器。
【請求項４】
前記制御部は、前記傾斜センサで検出した前記傾斜角に基づき前記回転速度を減速する制御に用いる減速勾配を設定し、
前記減速勾配は、前記走行路が下り坂であるときの方が上り坂であるときよりも大きい値に設定されている請求項３に記載の歩行補助器。
【請求項５】
前記制御部は、前記回転速度を減速する制御を実施してから予め設定した設定時間が経過したときに前記回転速度を直ちに０とする制御を行う請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歩行補助器。
【請求項６】
前記制御部は、
前記力の大きさが前記力閾値よりも大きいときに、前記力センサで検出した前記力の大きさ及び向きに基づき、前記電動モータの回転速度を制御するための通常時の速度指令値である通常時速度指令値を算出する通常時速度指令値算出部と、
前記力の大きさが前記力閾値よりも大きい値から前記力閾値以下の値になったと判定したときに、該判定の直前に算出された前記通常時速度指令値を前記減速勾配に応じた減少勾配で減少して前記電動モータの回転速度を制御するための減速時の速度指令値である減速時速度指令値を算出する減速時速度指令値算出部と、
前記通常時速度指令値及び前記減速時速度指令値のうち入力された速度指令値に基づき前記電動モータの駆動を制御するモータ駆動部とを備え、
前記減速時速度指令値算出部は、前記直前の通常時速度指令値が大きいほど前記減少勾配を小さい値に設定し、設定した前記減少勾配に基づき前記減速時速度指令値を算出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の歩行補助器。
【請求項７】
前記制御部は、前記減少勾配が予め設定した勾配閾値以下である場合に、前記減速時速度指令値の算出に用いる前記減少勾配を時間の経過と共に大きくしていく請求項６に記載の歩行補助器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行補助器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用者の歩行と一緒に走行する車両によって使用者の歩行動作を補助する技術として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、使用者の操作レバーの操作入力トルクを力センサによって検出し、検出したトルクに基づき支援車の駆動輪をモータ駆動して歩行支援を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の従来技術は、操作レバーの操作入力トルクを検出するトルクセンサが、所定の不感帯を有しており、所定値以上のトルクが入力されないと信号を出力しない構成となっている。そのため、直進走行中や旋回走行中に使用者が一時的に操作レバーから手を離したり、一時的に使用者の力の入力が弱まったりすることでトルクが不感帯に入ると、駆動輪の駆動が停止される。即ち、使用者に歩行を止める意思が無くても、途中で支援車の走行支援が停止されてしまう。これにより、歩行途中で支援車の直進動作や旋回動作が振動的になるなどぎこちなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、駆動輪の駆動による走行支援中に操作部に作用する力が一時的に不感帯に入ってもスムーズな動作を継続させることが可能な歩行補助器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る歩行補助器は、基体と該基体の下部に設けられた駆動輪及び従動輪とを備えた車体本体と、前記駆動輪に駆動力を付与する電動モータと、前記車体本体に取り付けられた操作ハンドルと、前記操作ハンドルに設けられ、前記操作ハンドルに作用する力の大きさ及び向きを検出する力センサと、前記力センサで検出した前記力の大きさ及び向きに基づき、前記力の大きさが予め設定した力閾値よりも大きいときに、前記駆動輪を、前記力の大きさに応じた回転速度で前記力の向きに応じた回転方向に回転駆動するように前記電動モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記力の大きさが前記力閾値よりも大きい値から前記力閾値以下の値になったと判定すると、前記駆動輪の回転速度を予め設定した減速勾配で減速する制御を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、走行中に操作ハンドルに作用する力が一時的に力閾値より大きい値から力閾値以下の値となる状況において駆動輪の回転速度を減速制御することが可能となる。その結果、使用者が歩行補助器を直進動作や旋回動作させているときの振動の発生等を抑えスムーズな動作を行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る歩行補助器の実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図である。
【図２】図１の歩行補助器の右側面図である。
【図３】図１の歩行補助器を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。
【図４】制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】モータコントローラのハードウェア構成を示す図である。
【図６】モータコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図７】モータ制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】減速制御実施判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】勾配決定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】減速制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】通常時速度制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】歩行補助器の動作説明図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、平坦路・上り坂用及び下り坂用の勾配マップデータの一例を示す図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、平坦路・上り坂用及び下り坂用の勾配の増加率の一例を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、減速制御を実施しなかったときと実施したときの速度指令値の時間変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（構成）
以下、本発明に係る歩行補助器の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１乃至図３に示すように、本発明に係る歩行補助器１は、車体本体１０と、車体本体１０に取り付けられた操作ハンドル５０と、操作ハンドル５０に設けられた力センサ８０と、カバー９１と、荷物収納体９２とを備えている。
車体本体１０は、図３（Ｂ）に示すように、基体１１と、基体１１下部の前側に設けられた左右一対の前側従動輪２１Ｌ，２１Ｒと、基体１１下部の後側に設けられた左右一対の後側従動輪２２Ｌ，２２Ｒと、基体１１下部の略中央に設けられた駆動輪２３とを備えている。
【００１０】
ここで、車体本体１０は、左右一対の側板部１１Ｌ，１１Ｒの前側を前側連結部１２で連結し、これら側板部１１Ｌ，１１Ｒの後側を後側連結部１３で連結して基体１１を構成している。そして、左右一対の前側従動輪２１Ｌ，２１Ｒは、それぞれ車体本体１０の前側連結部１２に前側支持部２４によって支持され、左右一対の後側従動輪２２Ｌ，２２Ｒは、それぞれ車体本体１０の後側連結部１３に後側支持部２６によって支持されている。
また、左右一対の前側従動輪２１Ｌ，２１Ｒは、それぞれ前側支持部２４に対して軸２５の周囲に回転可能に支持されている。また、左右一対の後側従動輪２２Ｌ，２２Ｒは、それぞれ後側支持部２６に対して軸２７の周囲に回転可能に支持されている。
【００１１】
更に、車体本体１０の前側連結部１２と後側連結部１３との間であって左右幅方向の略中央部には、駆動輪取付板部１４が設けられている。駆動輪取付板部１４の下面には、図３（Ｂ）に示すように、ペダル部材取付用筐体２８が取り付けられている。そして、このペダル部材取付用筐体２８には、図３（Ｂ）に示すように、ペダル部材３０が支軸２９を介して上下方向に回転可能に設けられている。そして、駆動輪２３は、図３（Ｂ）に示すように、ペダル部材３０に回転軸３１とともに回転するように取り付けられている。
歩行補助器１は、図１乃至図３に示すように、更に、駆動輪２３を駆動する電動モータ４０と、減速ギヤボックス４１とを備えている。
【００１２】
電動モータ４０の出力軸（図示せず）は、減速ギヤボックス４１内の減速ギヤ（図示せず）を介して駆動輪２３の回転軸３１に連結されている。
また、操作ハンドル５０は、メインフレーム６０と、サブフレーム７０とを備えている。
メインフレーム６０は、車体本体１０の左右幅方向に延びる力センサ第１取付部６１と、力センサ第１取付部６１の左右幅方向両端から下方に延びる一対の脚部６２とを備えている。各脚部６２は、力センサ第１取付部６１の幅方向端部から鉛直下方に延びる第１直線状部６２ａと、第１直線状部６２ａの下端から前方（図２における左方）に延びる前方延出部６２ｂと、前方延出部６２ｂの前端から下方に延びる第２直線状部６２ｃとを備えている。
また、メインフレーム６０は、車体本体１０の左右幅方向に延び、その左右幅方向の両端部が脚部６２の第１直線状部６２ａに連結された力センサ第２取付部６３を備えている。力センサ第１取付部６１と力センサ第２取付部６３との上下方向の間の間隔は、取り付ける力センサ８０によって適宜決定される。
【００１３】
また、操作ハンドル５０を構成するサブフレーム７０は、メインフレーム６０に対して前方向及び後方向に回転可能に取り付けられるものであり、図１（Ｂ）及び図２に示すように、車体本体１０の左右幅方向に延びる操作部７１と、操作部７１の左右幅方向両端から下方に延びる一対の脚部７２とを備えている。
操作部７１は、使用者が歩行補助器１を操作するときに把持する部分である。また、サブフレーム７０は、車体本体１０の左右幅方向に延び、その左右幅方向の両端部が脚部７２に連結された力センサ連結部７３を備えている。力センサ連結部７３は、操作部７１から上下方向に離れた位置に設けられている。
そして、サブフレーム７０の各脚部７２がメインフレーム６０の各第２直線状部６２ｃに対して前方向及び後方向に回転可能に取り付けられる。
【００１４】
次に、力センサ８０は、操作ハンドル５０のサブフレーム７０を前方向に押したとき及び後方向に引いたときに作用する力の大きさ及び向きを検出するものであり、図１及び図２に示すように、メインフレーム６０の力センサ第１取付部６１及び力センサ第２取付部６３の前側であって車体本体１０の左右幅方向略中央部に取り付けられる。
力センサ８０は、ロードセルで構成され、起歪体（図示せず）を内部に収容した本体８１と、起歪体に本体８１から突出するように接続されたロードボタン８２とを備えている。起歪体には歪みゲージが貼られている。そして、力センサ８０の本体８１側がメインフレーム６０の力センサ第１取付部６１及び力センサ第２取付部６３の前側に取り付けられる。
【００１５】
また、力センサ８０のロードボタン８２側は、サブフレーム７０の力センサ連結部７３に連結される。この力センサ８０は、起歪体の歪みに応じた信号を出力する。即ち、力センサ８０の出力信号Ｆの大きさは、起歪体の歪み量、即ち使用者のサブフレーム７０を押す力及び引く力の大きさに関連して増大する。
また、力センサ８０の出力信号Ｆは、プラスマイナスの符号を持っており、図２の矢印に示すように、使用者がサブフレーム７０を前方に押して起歪体が伸長する方向に歪むときにマイナスの符号をもち、使用者がサブフレーム７０を後方に引いて起歪体が縮む方向に歪むときにプラスの符号をもつ。
なお、本実施形態の力センサ８０は、上記構成によって、前方向及び後方向へと入力された力のみを検出するようになっている。従って、例えば、歩行補助器１を旋回時における前方向及び後方向以外の方向への力の入力に対して検出される力は０［ｋｇｆ］又は略０［ｋｇｆ］となる。
【００１６】
また、カバー９１は、図１乃至図３に示すように、車体本体１０の周囲を覆うように車体本体１０に取り付けられている。また、荷物収納体９２は、上側から荷物を入れられるように上側が開口した直方体形状に形成され、車体本体１０の中央部上面に取り付けられる。荷物収納体９２の後面には、図１（Ｂ）に示すように、制御ボックス９３と、リチウムイオン２次電池等からなるバッテリを収容したバッテリーボックス９４とが取り付けられている。
また、歩行補助器１は、図４に示すように、当該歩行補助器１の傾斜角θｉを検出する傾斜センサ８４と、力センサ８０及び傾斜センサ８４の出力信号に基づいて電動モータ４０を駆動制御する制御部１００とを備えている。
【００１７】
この制御部１００は、後述する第１〜第２のＩ／Ｆ部１０１〜１０２、モータコントローラ１０４、モータドライバ１０５等を実装した回路基板（図示せず）を有する。この回路基板と、傾斜センサ８４とは、制御ボックス９３内に収容されている。そして、傾斜センサ８４と制御部１００とは電気ケーブル（不図示）を介して接続されている。
本実施形態の制御部１００は、サブフレーム７０を介した歩行補助器１を前方向へと押す力及び後方向へと引く力の入力を力センサ８０で検出し、この検出した力に基づき電動モータ４０を駆動制御して、歩行補助器１が前進する方向又は後進する方向に駆動輪２３を回転駆動して歩行補助器１の走行をアシストする制御を行う。以下、この歩行補助器１の走行をアシストする制御を、「走行アシスト制御」と記載する場合がある。なお、後方向へと引く力の入力に対しては、歩行補助器１が使用者にぶつかる可能性を考慮して、走行アシスト制御を行わない構成としてもよい。
【００１８】
また、本実施形態の制御部１００は、力センサ８０を介した力の入力に対して不感帯を設定しており、歩行補助器１が停止しているときに、検出された力が不感帯の範囲に入る場合は、走行アシスト制御を実施しない（駆動輪２３を回転駆動しない）ように構成されている。
一方、本実施形態の制御部１００は、走行アシスト制御が実施されているときに、検出された力が不感帯の範囲内となった場合は、駆動輪２３の回転駆動を直ちに停止せずに予め設定した減速勾配Ｋで駆動輪２３の回転速度を減速する減速制御を行うように構成されている。また、減速制御の最中に、使用者がサブフレーム７０から手を離したり、使用者が停止したりするなど、入力される力が不感帯の範囲内に入ったままとなった場合、予め設定した設定時間Ｔｃが経過後に駆動輪２３の回転駆動を停止するように構成されている。
【００１９】
ここで、本実施形態の力センサ８０は、上述したように歩行補助器１を前方向へと押す力及び後方向へと引く力のみを検出するように構成されている。そのため、例えば、使用者が歩行補助器１を旋回走行させたときなど、前後方向以外の力の入力に対して、検出される力が０又は略０となる。このような場合に減速制御を行うようになっている。
また、例えば、歩行補助器１を直進走行させている途中で、一時的にサブフレーム７０から手を離した場合や、一時的に力の入力を止めた場合なども検出される力が０又は略０となる。このような場合も減速制御を行うようになっている。
【００２０】
制御部１００は、図４に示すように、第１〜第２のＩ／Ｆ部１０１〜１０２と、モータコントローラ１０４と、モータドライバ１０５とを備えている。
第１のＩ／Ｆ部１０１は、力センサ８０から出力されるアナログの電気信号である力信号Ｆを、後段のモータコントローラ１０４で演算処理可能な信号形式に変換するものである。図示省略するが、本実施形態の第１のＩ／Ｆ部１０１は、信号増幅のための信号増幅器、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器等を含んで構成されている。
【００２１】
第１のＩ／Ｆ部１０１は、変換後のデジタルの力信号Ｆｄ（以下、単に「力Ｆｄ」と記載する場合がある）を、モータコントローラ１０４に出力する。
第２のＩ／Ｆ部１０２は、第１のＩ／Ｆ部１０１と同様の構成を有し、傾斜センサ８４から出力されるアナログの電気信号である傾斜角信号θｉを、後段のモータコントローラ１０４で演算処理可能な信号形式に変換するものである。第２のＩ／Ｆ部１０２は、変換後のデジタルの傾斜角信号θｉｄ（以下、単に「傾斜角θｉｄ」と記載する場合がある）を、モータコントローラ１０４に出力する。
【００２２】
モータコントローラ１０４は、歩行補助器１の走行アシスト制御及び減速制御を行うために、力センサ８０及び傾斜センサ８４の出力した電気信号等を演算処理するものである。
モータドライバ１０５は、ゲート駆動回路及びパワー半導体素子等から構成され、モータコントローラ１０４からの速度指令値に基づき電動モータ４０を駆動制御する。
次に、図５及び図６に基づき、モータコントローラ１０４のハードウェア構成及び機能構成を説明する。
【００２３】
モータコントローラ１０４は、図５に示すように、各種制御や演算処理を担う中央演算処理装置であるＣＰＵ１４０と、主記憶装置を構成するＲＡＭ（Random Access Memory）１４１と、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ（Read Only Memory）１４２と、時間計測用のタイマ１４３とを備える。加えて、データ転送用の各種内外バス１４５と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４４とを備える。
そして、ＣＰＵ１４０、ＲＡＭ１４１、ＲＯＭ１４２及びタイマ１４３との間を各種内外バス１４５で接続していると共に、このバス１４５に入出力Ｉ／Ｆ１４４を介して、制御部１００の第１のＩ／Ｆ部１０１、第２のＩ／Ｆ部１０２及び第３のＩ／Ｆ部１０３が接続されている。
【００２４】
そして、電源を投入すると、ＲＯＭ１４２等に記憶されたＢＩＯＳ等のシステムプログラムが、ＲＯＭ１４２に予め記憶された各種のコンピュータプログラムをＲＡＭ１４１にロードし、ＲＡＭ１４１にロードされたプログラムに記述された命令に従ってＣＰＵ１４０が各種リソースを駆使して所定の制御及び演算処理を行うことで後述する各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。
また、モータコントローラ１０４は、ＣＰＵ１４０によってプログラムを実行することで実現する機能部として、図６に示すように、減速制御実施判定部４００と、勾配決定部４０１と、減速時速度指令値算出部４０２と、通常時速度指令値算出部４０３とを備えている。
【００２５】
減速制御実施判定部４００は、第１のＩ／Ｆ部１０１を介して取得した力Ｆｄと、ＲＡＭ１４１に予め記憶された、力Ｆｄが不感帯の範囲外から範囲内に入る直前に算出された通常時速度指令値Ｖｍｇの算出タイミングで取得した力Ｆｄである力Ｆｄ’と、第２のＩ／Ｆ部１０２を介して取得した傾斜角θｉｄと、ＲＯＭ１４２に予め記憶された力閾値Ｆｔｈとに基づき減速制御フラグＦＬを設定する。
また、力閾値Ｆｔｈは、不感帯の範囲を決定する閾値であり、本実施形態では力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下となる場合に、力Ｆｄは不感帯の範囲内に入っていると判定する。
【００２６】
具体的に、減速制御実施判定部４００は、傾斜角θｉｄ（本実施形態では走行路の傾斜角θｉｄとみなす）に基づき力閾値Ｆｔｈを決定し、決定した力閾値Ｆｔｈと取得した力Ｆｄとを比較する。
即ち、本実施形態では、傾斜角θｉｄの符号及び値に対して、力閾値Ｆｔｈに範囲を持たせている。傾斜角θｉｄは、傾く方向（即ち上り坂と下り坂と）で符号が異なり、力閾値Ｆｔｈは、下り坂の方が上り坂よりも大きな値に設定されている。更に、傾斜角θｉｄの絶対値が大きい程、下り坂の場合は値が大きくなり、上り坂の場合は値が小さくなる。
【００２７】
なお、ＲＯＭ１４２には、傾斜角θｉｄと力閾値Ｆｔｈとの対応関係を示すマップデータが予め記憶されている。
減速制御実施判定部４００は、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下の場合で、かつ、力Ｆｄ’が力閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、減速制御を実施すると判定する。
即ち、力Ｆｄ’を用いることで、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値から力閾値Ｆｔｈ以下の値になったか否かを判定する。
一方、減速制御実施判定部４００は、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、減速制御を実施しないと判定する。そして、判定結果を示す減速制御フラグＦＬを勾配決定部４０１及び通常時速度指令値算出部４０３にそれぞれ出力する。
【００２８】
ここで、減速制御フラグＦＬは、ＯＮ状態（例えば「１」）のときに減速制御を実施する状態を示し、ＯＦＦ状態（例えば「０」）のときに減速制御を実施しない状態を示すフラグである。
また、減速制御実施判定部４００は、上記設定した減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態のときに、取得した力Ｆｄを、力Ｆｄ’としてＲＡＭ１４１の予め設定された力記憶用領域に上書きして記憶する。即ち、減速制御フラグＦＬがＯＮ状態のときは、力Ｆｄ’は更新しないようになっている。
【００２９】
勾配決定部４０１は、減速制御実施判定部４００からの減速制御フラグＦＬと、ＲＡＭ１４１に予め記憶された１つ前の減速制御フラグＦＬである減速制御フラグＦＬ’とに基づき、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態からＯＮ状態になったか否かを判定する。そして、ＯＦＦ状態からＯＮ状態になったと判定したときに、ＲＡＭ１４１に予め記憶された、前回の算出タイミングで算出された通常時速度指令値Ｖｍｇである通常時速度指令値Ｖｍｇ’に基づき、減速勾配Ｋに応じた通常時速度指令値Ｖｍｇ’の減少勾配である減少勾配ｋを決定する。
【００３０】
ここで、通常時速度指令値Ｖｍｇ’は、予め設定した周期で繰り返される速度指令値の算出タイミングにおいて、今回の算出タイミングの１つの前の算出タイミングで算出された通常時速度指令値Ｖｍｇである。
以下、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態からＯＮ状態になってから最初に決定した減少勾配ｋを、初期勾配ｋｉと記載する場合がある。
勾配決定部４０１は、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態からＯＮ状態になったことを判定するために、この判定処理後に、減速制御フラグＦＬをＲＡＭ１４１の予め設定されたフラグ記憶用領域に上書きして記憶する。
【００３１】
具体的に、勾配決定部４０１は、通常時速度指令値Ｖｍｇ’が大きいほど減少勾配ｋを小さい値に決定し、小さいほど減少勾配ｋを大きい値に決定する。なお、ＲＯＭ１４２には、通常時速度指令値Ｖｍｇ’と減少勾配ｋとの対応関係を示すマップデータが予め記憶されている。
勾配決定部４０１は、決定した減少勾配ｋを、減速時速度指令値算出部４０２に出力する。
一方、勾配決定部４０１は、初期勾配ｋｉの決定後において、減速制御フラグＦＬがＯＮ状態のときに、ＲＯＭ１４２に予め記憶されている勾配閾値ｋｔｈと、初期勾配ｋｉとを比較する。そして、初期勾配ｋｉが勾配閾値ｋｔｈ以下であると判定すると、以降は、勾配決定タイミングとなる毎に、減少勾配ｋを加速度的に（比較的大きな増加量で）増加していく。即ち、１つ前に決定した減少勾配ｋ’を予め設定した増加量で増加したものを今回の減少勾配ｋとして決定する。そして、決定した減少勾配ｋを減速時速度指令値算出部４０２に出力する。
【００３２】
ここで、上記減少勾配ｋ’の増加処理を行うために、勾配決定部４０１は、初期勾配ｋｉをＲＡＭ１４１の予め設定された初期勾配記憶用領域及び減少勾配記憶用領域に上書きして記憶すると共に、勾配決定タイミングとなる毎に、決定した減少勾配ｋを、ＲＡＭ１４１の減少勾配記憶用領域に上書きして記憶する。
また、勾配決定部４０１は、初期勾配ｋｉが勾配閾値ｋｔｈよりも大きいと判定すると、この初期勾配ｋｉを減少勾配ｋとして、減速時速度指令値算出部４０２に出力する。
また、勾配決定部４０１は、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態のときは、勾配決定処理を実施しないようになっている。
【００３３】
減速時速度指令値算出部４０２は、勾配決定部４０１からの減少勾配ｋと、ＲＡＭ１４１に記憶された通常時速度指令値Ｖｍｇ’とから減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。そして、以降は、減速時速度指令値Ｖｍｒの算出タイミングとなる毎に、勾配決定部４０１からの減少勾配ｋと、ＲＡＭ１４１に記憶された、１つ前に算出した減速時速度指令値Ｖｍｒである減速時速度指令値Ｖｍｒ’とから今回の減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。
具体的に、減速時速度指令値算出部４０２は、減速制御を開始時は、通常時速度指令値Ｖｍｇ’を減少勾配ｋの示す変化率（減少率）に基づき減少して減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。そして、以降は、１つ前に算出した減速時速度指令値Ｖｍｒ’を減少勾配ｋの示す減少率に基づき減少して今回の減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。減速時速度指令値算出部４０２は、算出した減速時速度指令値Ｖｍｒをモータドライバ１０５に出力する。
【００３４】
なお、減速時速度指令値算出部４０２は、減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する毎に、算出した減速時速度指令値Ｖｍｒを、次回の減速時速度指令値Ｖｍｒ’としてＲＡＭ１４１の予め設定した減速時速度指令値記憶用領域に上書きして記憶する。
通常時速度指令値算出部４０３は、減速制御実施判定部４００から入力される減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態のときに、第１のＩ／Ｆ部１０１を介して取得した力Ｆｄに基づき通常時速度指令値Ｖｍｇを算出する。
具体的に、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きいときに、力Ｆｄの大きさ及び符号に基づき、駆動輪２３を、取得した力Ｆｄに応じた回転速度で力Ｆｄの符号に応じた回転方向に回転駆動するための電動モータ４０の速度指令値である通常時速度指令値Ｖｍｇを算出する。
【００３５】
一方、通常時速度指令値算出部４０３は、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態のときに、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下となるとき、即ち力Ｆｄが不感帯の範囲内に入るときは、通常時速度指令値Ｖｍｇを０に設定する。
通常時速度指令値算出部４０３は、算出又は設定した通常時速度指令値Ｖｍｇをモータドライバ１０５に出力する。
なお、通常時速度指令値算出部４０３は、通常時速度指令値Ｖｍｇを算出又は設定する毎に、算出又は設定した通常時速度指令値Ｖｍｇを、次回の通常時速度指令値Ｖｍｇ’としてＲＡＭ１４１の予め設定した通常時速度指令値記憶用領域に上書きして記憶する。
【００３６】
（モータ制御処理）
次に、図７に基づき、モータコントローラ１０４で実行されるモータ制御処理の処理手順の一例を説明する。なお、モータ制御処理は、予め設定された周期で繰り返し実行される。
モータコントローラ１０４においてモータ制御処理が実行されると、図７に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１００では、減速制御実施判定部４００において、減速制御実施判定処理を実行して、減速制御フラグＦＬを設定し、ステップＳ１０２に移行する。
【００３７】
ステップＳ１０２では、勾配決定部４０１において、減速制御フラグＦＬはＯＮ状態であるか否かを判定する。そして、ＯＮ状態であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０４に移行した場合は、勾配決定部４０１において、勾配決定処理を実行して、減少勾配ｋ(n)を決定し、ステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６では、減速時速度指令値算出部４０２において、減速制御処理を実行して、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ１０２において減速制御フラグがＯＦＦ状態であり、ステップＳ１０８に移行した場合は、通常時速度指令値算出部４０３において、通常時速度制御処理を実行して、一連の処理を終了する。
【００３８】
（減速制御実施判定処理）
次に、図８に基づき、ステップＳ１００で実行される減速制御実施判定処理の処理手順の一例を説明する。
ステップＳ１００において、減速制御実施判定処理が開始されると、図８に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、減速制御実施判定部４００において、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下であるか否かを判定する。そして、力閾値Ｆｔｈ以下であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０６に移行する。
【００３９】
ステップＳ２０２に移行した場合は、減速制御実施判定部４００において、ＲＡＭ１４１に記憶された力Ｆｄ’を読み出し、読み出した力Ｆｄ’が力閾値Ｆｔｈよりも大きいか否かを判定する。そして、力閾値Ｆｔｈよりも大きいと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０４に移行した場合は、減速制御実施判定部４００において、減速制御フラグＦＬをＯＮに設定する。そして、設定した減速制御フラグＦＬを勾配決定部４０１及び通常時速度指令値算出部４０３にそれぞれ出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ２０６に移行した場合は、減速制御実施判定部４００において、減速制御フラグＦＬをＯＦＦに設定する。そして、設定した減速制御フラグＦＬを勾配決定部４０１及び通常時速度指令値算出部４０３にそれぞれ出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
【００４０】
（勾配決定処理）
次に、図９に基づき、ステップＳ１０４で実行される勾配決定処理の処理手順の一例を説明する。
ステップＳ１０４において、勾配決定処理が開始されると、図９に示すように、まず、ステップＳ３００に移行する。
ステップＳ３００では、勾配決定部４０１において、減速制御実施判定部４００からの減速制御フラグＦＬとＲＡＭ１４１に記憶された１つ前の減速制御フラグＦＬとに基づき、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態からＯＮ状態になったか否かを判定する。そして、ＯＦＦ状態からＯＮ状態になったと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０４に移行する。
【００４１】
ステップＳ３０２に移行した場合は、勾配決定部４０１において、ＲＡＭ１４１に記憶された通常時速度指令値Ｖｍｇ’と、第２のＩ／Ｆ部１０２を介して取得した傾斜角θｉｄとに基づき減少勾配ｋを決定する。そして、決定した減少勾配ｋを減速時速度指令値算出部４０２に出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
ここで、勾配決定部４０１は、ＲＯＭ１４２に予め記憶されたマップデータから、通常時速度指令値Ｖｍｇ’と傾斜角θｉｄとに対応する減速勾配を読み出し、これを減少勾配ｋに決定する。また、この減少勾配ｋを初期勾配ｋｉに設定して、この初期勾配ｋｉをＲＡＭ１４１の初期勾配記憶用領域及び減少勾配記憶用領域にそれぞれ上書きして記憶する。
【００４２】
一方、ステップＳ３０４に移行した場合は、勾配決定部４０１において、ＲＡＭ１４１に記憶された初期勾配ｋｉとＲＯＭ１４２に予め記憶された勾配閾値ｋｔｈとを比較し、初期勾配ｋｉが勾配閾値ｋｔｈ以下か否かを判定する。そして、勾配閾値ｋｔｈ以下であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０６に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０８に移行する。
ステップＳ３０６に移行した場合は、勾配決定部４０１において、ＲＡＭ１４１に記憶された１つ前の減少勾配ｋ’を読み出し、読み出した減少勾配ｋ’を増加補正して新たな減少勾配ｋを決定する。そして、決定した減少勾配ｋをＲＡＭ１４１の減少勾配記憶用領域に記憶すると共に、決定した減少勾配ｋを減速時速度指令値算出部４０２に出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ３０８に移行した場合は、勾配決定部４０１において、ＲＡＭ１４１に記憶された初期勾配ｋｉを減少勾配ｋに決定する。そして、決定した減少勾配ｋを減速時速度指令値算出部４０２に出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
【００４３】
（減速制御処理）
次に、図１０に基づき、ステップＳ１０６で実行される減速制御処理の処理手順の一例を説明する。
ステップＳ１０６において、減速制御処理が開始されると、図１０に示すように、まず、ステップＳ５００に移行する。
ステップＳ５００では、減速時速度指令値算出部４０２において、ＲＡＭ１４１に予め記憶した減速開始フラグに基づき、減速開始前か否かを判定する。そして、減速開始前であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０８に移行する。
【００４４】
ここで、減速時速度指令値算出部４０２は、減速開始前か否かを判断するための減速開始フラグをＲＡＭ１４１に書き込むようになっており、この減速開始フラグを、以降のステップで減速時速度指令値Ｖｍｒを算出後に減速開始後を示す値に書き換える。また、勾配決定部４０１において、減速制御フラグＦＬがＯＮ状態からＯＦＦ状態になったときに減速開始前を示す値に書き換えるようになっている。
ステップＳ５０２に移行した場合は、減速時速度指令値算出部４０２において、勾配決定部４０１からの減少勾配ｋ（＝ｋｉ）と、ＲＡＭ１４１に記憶された通常時速度指令値Ｖｍｇ’とに基づき減速時速度指令値Ｖｍｒを算出して、ステップＳ５０４に移行する。
具体的に、減速時速度指令値算出部４０２は、通常時速度指令値Ｖｍｇ’を、減少勾配ｋに応じた減少量だけ減少して、減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。なお、ＲＡＭ１４１に記憶された減速開始フラグが減速開始前を示す値の場合は、減速開始後の値に書き換える。
【００４５】
ステップＳ５０４では、減速時速度指令値算出部４０２において、ステップＳ５０２若しくはＳ５１２で算出した減速時速度指令値Ｖｍｒ、又はステップＳ５１０で設定した減速時速度指令値Ｖｍｒを、モータドライバ１０５に出力する。その後、この減速時速度指令値Ｖｍｒを、ＲＡＭ１４１の減速時速度指令値記憶用領域に上書きして、ステップＳ５０６に移行する。
ステップＳ５０６では、減速時速度指令値算出部４０２において、タイマ１４３による時間計測を開始して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
【００４６】
一方、ステップＳ５００において、減速開始後であると判定してステップＳ５０８に移行した場合は、減速時速度指令値算出部４０２において、タイマ１４３のカウント値に基づき、時間計測を開始してから設定時間Ｔｃが経過したか否かを判定する。そして、設定時間Ｔｃが経過したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１２に移行する。
ステップＳ５１０に移行した場合は、減速時速度指令値算出部４０２において、減速時速度指令値Ｖｍｒを「０」に設定して、ステップＳ５０４に移行する。
【００４７】
また、ステップＳ５１２に移行した場合は、減速時速度指令値算出部４０２において、勾配決定部４０１からの減少勾配ｋと、ＲＡＭ１４１に記憶された減速時速度指令値Ｖｍｒ’とに基づき減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。その後、ステップＳ５０４に移行する。
具体的に、減速時速度指令値算出部４０２は、ＲＡＭ１４１に記憶された１つ前の算出タイミングで算出した減速時速度指令値Ｖｍｒである減速時速度指令値Ｖｍｒ’を、減少勾配ｋに応じた減少量だけ減少して、今回の減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。
【００４８】
（通常時速度制御処理）
次に、図１１に基づき、ステップＳ１０８で実行される通常時速度制御処理の処理手順の一例を説明する。
ステップＳ１０８において、通常時速度制御処理が開始されると、図１１に示すように、まず、ステップＳ６００に移行する。
ステップＳ６００では、通常時速度指令値算出部４０３において、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きいか否かを判定する。そして、Ｆｔｈよりも大きいと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６０６に移行する。
ステップＳ６０２に移行した場合は、通常時速度指令値算出部４０３において、取得した力Ｆｄの大きさ及び向きに基づき、通常時速度指令値Ｖｍｇを算出する。その後、ステップＳ６０４に移行する。
【００４９】
ステップＳ６０４では、通常時速度指令値算出部４０３において、ステップＳ６０２で算出した通常時速度指令値Ｖｍｇ、又はステップＳ６０６で設定した通常時速度指令値Ｖｍｇを、モータドライバ１０５に出力する。その後、この通常時速度指令値Ｖｍｇを、ＲＡＭ１４１の通常時速度指令値記憶用領域に上書きして、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ６００において、取得した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下であり、ステップＳ６０６に移行した場合は、通常時速度指令値算出部４０３において、通常時速度指令値Ｖｍｇを「０」に設定して、ステップＳ６０４に移行する。
【００５０】
（動作）
次に、図１２〜図１４に基づき、本実施形態の歩行補助器１の動作例を説明する。
歩行補助器１が停止している状態において、使用者が操作ハンドル５０のサブフレーム７０を把持した状態で、サブフレーム７０を前方向に押す力を加えると、力センサ８０及び第１のＩ／Ｆ部１０１によって、この前方向に押す力Ｆｄが検出され、この力Ｆｄがモータコントローラ１０４に入力される。
これにより、減速制御実施判定部４００において、入力された力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値から力閾値Ｆｔｈ以下の値となったか否かを判定する。
【００５１】
このとき、減速制御実施判定部４００は、傾斜センサ８４及び第２のＩ／Ｆ部１０２を介して取得した傾斜角θｉｄに基づき判定に用いる力閾値Ｆｔｈを決定する。例えば、不感帯の最大範囲を３００［ｇｆ］〜１［ｋｇｆ］の範囲に設定し、この範囲内において、傾斜角θｉｄに基づき、走行路が上り坂の場合は不感帯の範囲を小さくし、下り坂の場合は不感帯の範囲を上り坂の場合よりも大きくする。
ここでは、歩行補助器１が停止している状態からの力の入力となるため、力Ｆｄ’は０又は略０となっており、力Ｆｄは力閾値Ｆｔｈ以下の値から力閾値Ｆｔｈよりも大きい値となる。これによって、減速制御実施判定部４００において、減速制御フラグＦＬがＯＦＦに設定され、通常時速度指令値算出部４０３において、検出した力Ｆｄの大きさ及び向きに基づき、通常時速度指令値Ｖｍｇが算出される。
【００５２】
この通常時速度指令値Ｖｍｇは、モータドライバ１０５に入力され、モータドライバ１０５において、通常時速度指令値Ｖｍｇに基づき電動モータ４０が駆動され、電動モータ４０が回転駆動する。この回転駆動力は減速ギヤを介して駆動輪２３の回転軸に伝達され、駆動輪２３が回転駆動する。これにより、歩行補助器１は、使用者の押す力と駆動輪２３のアシスト回転力とによって、図１２中の（１）に示すように前方向へ直進走行する。
歩行補助器１がしばらく直進走行した後に、図１２中の（２）に示すように、使用者が直進走行中の歩行補助器１を旋回走行させるべく前後方向以外の方向に押す力を加えると、検出した力Ｆｄが０又は略０となる。即ち、減速制御実施判定部４００において、検出した力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値から力閾値Ｆｔｈ以下の値になったと判定される。これによって、減速制御実施判定部４００において、減速制御フラグＦＬがＯＮに設定され、勾配決定部４０１において、減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態からＯＮ状態になったと判定される。
【００５３】
なお、直進走行中（減速制御フラグＦＬがＯＦＦ状態のとき）に取得された力Ｆｄは、取得される毎にＲＡＭ１４１の力記憶用領域に上書きして記憶され、直進走行中に通常時速度指令値算出部４０３で算出された通常時速度指令値Ｖｍｇは、算出される毎にＲＡＭ１４１の通常時速度指令値記憶用領域に上書きして記憶される。
勾配決定部４０１は、ＲＡＭ１４１に記憶された通常時速度指令値Ｖｍｇ’と、傾斜センサ８４及び第２のＩ／Ｆ部１０２によって検出した傾斜角θｉｄとに基づき、減少勾配ｋを決定する。ここでは、傾斜角θｉｄの符号に基づき、歩行補助器１が下り坂を走行しているか、平坦路又は上り坂を走行しているかを判定する。そして、例えば、図１３（ａ）に示す特性の平坦路・上り坂用の勾配マップデータ、又は図１３（ｂ）に示す特性の下り坂用の勾配マップデータから、通常時速度指令値Ｖｍｇ’に対応する減少勾配ｋｕ又はｋｄを取得する。ここで、図１３（ａ）及び（ｂ）において、横軸は通常時速度指令値Ｖｍｇ’であり、縦軸は減少勾配ｋｕ及びｋｄであり、同図中のＶＬｉｍは、予め設定された通常時速度指令値Ｖｍｇの上限値である。
【００５４】
いま歩行補助器１は平坦路を走行中であるため、勾配決定部４０１は、図１３（ａ）に示す平坦路・上り坂用のマップデータから通常時速度指令値Ｖｍｇ’に対応する減少勾配ｋｕを取得し、これを減少勾配ｋ（＝初期勾配ｋｉ）に決定する。
図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、減少勾配ｋは、下り坂の方が平坦路・上り坂よりも大きな値に設定され、かつ、通常時速度指令値Ｖｍｇ’（即ち、力Ｆｄが不感帯の範囲内に入る直前の速度指令値）が大きいほど小さい値に設定される。このような値に設定することで、下り坂では安全のため停止するまでの時間を短くし、走行中の旋回においては、駆動力が振動にならないようにする。
【００５５】
勾配決定部４０１は、決定した初期勾配ｋｉを減速時速度指令値算出部４０２に出力すると共に、ＲＡＭ１４１の初期勾配記憶用領域及び減少勾配記憶用領域に上書きして記憶する。
減速時速度指令値算出部４０２は、現在は減速開始前であるため、ＲＡＭ１４１に記憶された通常時速度指令値Ｖｍｇ’を、勾配決定部４０１からの初期勾配ｋｉに応じた減少量だけ減少することで、減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。そして、算出した減速時速度指令値Ｖｍｒを、モータドライバ１０５に出力すると共に、ＲＡＭ１４１の減速時速度指令値記憶用領域に上書きして記憶する。これにより、電動モータ４０の回転速度が減速して駆動輪２３の回転速度が減速することでアシスト回転力が小さくなる。
【００５６】
その後、減速時速度指令値算出部４０２は、タイマ１４３による時間計測を開始する。
引き続き、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下となる状態が継続すると、減速制御フラグＦＬがＯＮ状態のままとなり、勾配決定部４０１で勾配決定処理が実行される。
ここで、初期勾配ｋｉを勾配閾値ｋｔｈ以下となる小さな値に設定した場合は、時間の経過とともに減少勾配ｋを加速度的に大きくする。これにより、初期勾配ｋｉが小さすぎて駆動輪２３の回転速度の減速度合が小さくなりすぎるのを防止することが可能である。即ち、例えば使用者が操作ハンドル５０から手を離したり、立ち止まったりしている状況において、駆動輪２３の回転駆動が停止するまでの時間が長くなりすぎるのを防止することが可能である。
【００５７】
具体的に、図１３（ｃ）の直線に示す平坦路・上り坂用の増加率、又は図１３（ｄ）の直線に示す下り坂用の増加率となるように減少勾配ｋ’を増加補正したものを新たな減少勾配ｋとして決定する。ここで、図１３（ｃ）及び（ｄ）において、横軸は時間ｔであり、縦軸は減少勾配ｋの平坦路・上り坂用の増加量ｋｕｒ及び下り坂用の増加量ｋｄｒである。また、図１３（ｃ）及び（ｄ）中のｋｕｍａｘは、予め設定した増加量ｋｕｒの最大値であり、ｋｄｍａｘは、予め設定した増加量ｋｄｒの最大値である。
ここでは、初期勾配ｋｉが勾配閾値ｋｔｈ以下であるとする。
【００５８】
いま歩行補助器１は平坦路を旋回走行中であるため、勾配決定部４０１は、図１３（ｃ）の直線に示す平坦路・上り坂用の増加率となるように減少勾配ｋ’を増加補正したものを新たな減少勾配ｋとして決定する。勾配決定部４０１は、決定した減少勾配ｋを減速時速度指令値算出部４０２に出力する。
減速時速度指令値算出部４０２は、現在は減速開始後であるため、タイマ１４３のカウント値に基づき、時間計測を開始してから設定時間Ｔｃが経過したか否かを判定する。ここで、設定時間Ｔｃは、例えば、１．０［ｓ］に設定されているとする。
【００５９】
従って、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈ以下となる状態が継続して、この状態が１．０［ｓ］を経過した場合、減速時速度指令値算出部４０２は、減速時速度指令値Ｖｍｒを０に設定し、設定した減速時速度指令値Ｖｍｒを、モータドライバ１０５に出力する。これにより、電動モータ４０の駆動が直ちに停止され、駆動輪２３の回転駆動が停止される。
一方、設定時間Ｔｃが経過していない場合、減速時速度指令値算出部４０２は、ＲＡＭ１４１に記憶された減速時速度指令値Ｖｍｒ’を、勾配決定部４０１からの減少勾配ｋに応じた減少量だけ減少することで、減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。そして、算出した減速時速度指令値Ｖｍｒを、モータドライバ１０５に出力すると共に、ＲＡＭ１４１の減速時速度指令値記憶用領域に上書きして記憶する。これにより、駆動輪２３の回転速度が更に減速してアシスト回転力がより小さくなる。
【００６０】
そして、歩行補助器１が旋回を終えて、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値になると、減速制御フラグＦＬがＯＦＦに設定され、通常時速度指令値算出部４０３において、検出した力Ｆｄの大きさ及び向きに基づき、通常時速度指令値Ｖｍｇが算出される。
この通常時速度指令値Ｖｍｇは、モータドライバ１０５に入力され、モータドライバ１０５において、通常時速度指令値Ｖｍｇに基づき電動モータ４０が駆動され、駆動輪２３が回転駆動する。
これにより、歩行補助器１は、使用者の押す力と駆動輪２３のアシスト回転力とによって、図１２中の（３）に示すように前方向へ直進走行する。
【００６１】
なお、旋回走行などによって力Ｆｄが不感帯に入ったときに減速制御を行わない場合、図１４（ａ）に示すように、直ちに速度指令値Ｖが０となって、駆動輪２３の回転駆動が停止する。また、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きくなるまでの時間Ｔｆの間は、電動モータ４０が停止した状態となるため駆動輪２３も停止した状態となる。
一方、上記減速制御を行った場合は、図１４（ｂ）に示すように、速度指令値Ｖは直ちに０とならず、時間の経過とともに減少する。そして、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きくなるまでの時間Ｔｆの間は、駆動輪２３の回転速度は減速していくが、駆動は継続して行われる。即ち、走行アシストは継続して行われる。
【００６２】
これにより、旋回時などにおいて駆動輪２３の回転速度が急に０になることで、歩行補助器１の動作がスムーズで無くなり、操作感が悪くなるのを防ぐことが可能となる。
特に、図１４（ｃ）の例に示すように、例えば、旋回走行中に、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きくなったり力閾値Ｆｔｈ以下になったりを繰り返したとする。このような場合に、上記減速制御を行わないと、旋回中に何度も速度指令値Ｖが０になり（図１４（ｃ）中のＴｆ１〜Ｔｆ３）、歩行補助器１が振動的な動作をするようになる。
これに対して、図１４（ｄ）に示すように、同図中のＴｆ１〜Ｔｆ３の各期間において上記減速制御を行うことで、旋回中に速度指令値Ｖが何度も０になることを防ぐことが可能となり、歩行補助器１をスムーズに旋回動作させることが可能となる。
【００６３】
（実施形態の効果）
（１）上記実施形態に係る歩行補助器１は、基体１１と該基体１１の下部に設けられた駆動輪２３、前側従動輪２１Ｌ，２１Ｒ、及び後側従動輪２２Ｌ，２２Ｒとを備えた車体本体１０と、駆動輪２３に駆動力を付与する電動モータ４０と、車体本体１０に取り付けられた操作ハンドル５０と、操作ハンドル５０に設けられ、操作ハンドル５０のサブフレーム７０に作用する力の大きさ及び向きを検出する力センサ８０とを備える。
そして、制御部１００が、力センサ８０で検出した力の大きさ及び向き（力Ｆｄ）に基づき、力Ｆｄが予め設定した力閾値Ｆｔｈよりも大きいときに、駆動輪２３を力Ｆｄの大きさに応じた回転速度で力Ｆｄの向き（符号）に応じた回転方向に回転駆動するように電動モータ４０の駆動を制御する。更に、制御部１００が、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きな値から力閾値Ｆｔｈ以下の値になったと判定すると、駆動輪２３の回転速度を予め設定した減速勾配で減速する制御を行う。
この構成によれば、走行中に操作ハンドル５０に作用する力が一時的に力閾値より大きい値から力閾値以下の値となる状況において駆動輪の回転速度を減速制御することが可能となる。その結果、直進走行時又は旋回走行時における振動の発生等を抑えスムーズな旋回動作を行わせることが可能となる。
【００６４】
（２）力センサ８０は、操作ハンドル５０のサブフレーム７０を前方向に押したとき及び後方向に引いたときに作用する力のみを検出するように構成されている。
この構成であれば、旋回時において操作ハンドル５０に前後方向以外の力が作用したときに、力センサ８０で検出される前後方向の力Ｆｄが０又は略０となるため、旋回を検出する手段を設けることなく、確実に旋回時の減速制御を実施することが可能となる。
【００６５】
（３）上記実施形態に係る歩行補助器１は、該歩行補助器１の走行する走行路の傾斜角θｉを検出する傾斜センサ８４を備える。制御部１００が、傾斜センサ８４で検出した傾斜角θｉｄに基づき、当該歩行補助器１が下り坂を走行しているときの方が上り坂を走行しているときよりも大きい値となる力閾値Ｆｔｈを設定し、設定した力閾値Ｆｔｈを用いて判定を行う。
この構成によれば、下り坂を走行しているときに上り坂を走行しているときよりも電動モータによるアシストを発生しにくくすることが可能となる。即ち、下り坂を走行しているときは電動モータによるアシストが不要となるためアシストを発生しにくくし、上り坂を走行しているときは電動モータによるアシストが必要となるのでアシストを発生しやすくすることが可能となる。
【００６６】
（４）制御部１００が、傾斜センサ８４で検出した傾斜角θｉに基づき、当該歩行補助器１が下り坂を走行しているときの方が上り坂を走行しているときよりも大きい値となる減速勾配を設定し、設定した減速勾配で駆動輪２３の回転速度を減速する制御を行う。
この構成によれば、歩行補助器１が下り坂を走行しているときに上り坂を走行しているときよりも駆動輪の減速を早めることが可能となる。即ち、下り坂を走行しているときは、歩行補助器１の速度が上がりやすいため、例えば操作ハンドルから手を離した場合などに早期のアシスト停止が望まれる。このような状況において、駆動輪が停止するまでの時間を短くすることが可能となる。
【００６７】
（５）制御部１００が、駆動輪２３の回転速度を減速する制御を実施してから予め設定した設定時間Ｔｃが経過したときに回転速度を直ちに０とする制御を行う。
この構成であれば、例えば、歩行補助器を直進走行させている途中で使用者が操作ハンドルから手を離す、停止する等したときに、設定時間Ｔｃの経過後に確実にアシストを停止することが可能となる。これにより、例えば、使用者に停止の意思があるときに歩行補助器が減速制御によって走行し続けるのを防止することが可能となる。
【００６８】
（６）制御部１００が、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きいときに、力センサ８０で検出した力Ｆｄに基づき、電動モータ４０の回転速度を制御するための通常時の速度指令値である通常時速度指令値Ｖｍｇを算出する通常時速度指令値算出部４０３と、力Ｆｄが力閾値Ｆｔｈよりも大きい値から力閾値Ｆｔｈ以下の値になったと判定したときに、該判定の直前に算出された通常時速度指令値Ｖｍｇ’を減少勾配ｋで減少して、電動モータ４０の回転速度を制御するための減速時の速度指令値である減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する減速時速度指令値算出部４０２と、通常時速度指令値Ｖｍｇ及び減速時速度指令値Ｖｍｒのうち入力された速度指令値に基づき該速度指令値に応じた回転速度で電動モータ４０を駆動するモータドライバ１０５とを備える。
減速時速度指令値算出部４０２が、通常時速度指令値Ｖｍｇ’が大きいほど減少勾配ｋを小さい値に設定し、設定した減少勾配ｋに基づき減速時速度指令値Ｖｍｒを算出する。
この構成であれば、例えば、歩行補助器１を旋回走行させる直前の通常時速度指令値Ｖｍｇ’が大きいほど減速制御時の減少勾配ｋを小さくし、一方、直前の通常時速度指令値Ｖｍｇ’が小さいほど減速制御時の減少勾配ｋを大きくして旋回時の駆動力が振動的になるのを抑えることが可能となる。
【００６９】
（７）制御部１００のモータコントローラ１０４の機能構成部である勾配決定部４０１が、減少勾配ｋが予め設定した勾配閾値ｋｔｈ以下である場合に、減速時速度指令値Ｖｍｒの算出に用いる減少勾配ｋを時間の経過と共に大きくしていく。
この構成であれば、減少勾配ｋが小さすぎて歩行補助器１が停止するまでの時間が長くなりすぎるのを防止することが可能となる。
【００７０】
（変形例）
（１）上記実施形態では、前後方向の力のみを検出する力センサを用いる構成としたが、この構成に限らず、他の方向の力も検出可能な力センサを用いる構成としてもよい。
（２）上記実施形態では、駆動輪を１輪とする構成としたが、この構成に限らず、左右２輪設ける等の２輪以上とする構成としてもよい。駆動輪を左右２輪とした場合に、例えば、旋回方向の力も検出可能な力センサを用いて旋回時の走行アシストも行う構成としてもよい。また、この構成とした場合に、旋回動作時は、検出した力が不感帯の範囲内となっていなくても減速制御を行う構成としてもよい。これにより、旋回時に速度が出すぎるのを抑制することが可能となる。
【００７１】
（３）上記実施形態では、減少勾配ｋを直前の通常時速度指令値Ｖｍｇ’の大きさに応じて決定し、初期勾配ｋｉが勾配閾値ｋｔｈ以下の場合に、初期勾配ｋｉを時間の経過と共に増加補正して減少勾配ｋを決定し、減速制御の開始後に設定時間Ｔｃの経過に応じて回転速度を０（減速時速度指令値Ｖｍｒを０）に設定する構成とした。これら３つの処理を全て含む構成に限らず、いずれか１つ又は２つだけ含む構成としてもよいし、いずれも含まない構成としてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００７３】
上記実施形態で説明した構成の歩行補助器１を用いて実験を行った結果、上り坂・平地では減少勾配ｋが「０．０２８」のときに、機器の動作がスムーズとなった。また、下り坂では減少勾配ｋが「０．２８〜０．０２８」のときに、機器の動作がスムーズであった。
また、減速制御中は、設定時間Ｔｃが経過したら減速時速度指令値Ｖｍｒを０に設定して直ちに駆動輪２３の回転駆動を停止する構成としているが、この設定時間Ｔｃは、０．８〜１．０［ｓ］のときに、違和感なく停止することを確認した。
【符号の説明】
【００７４】
１…歩行補助器、１０…車体本体、１１…基体、２１Ｌ，２１Ｒ…前側従動輪、２２Ｌ，２２Ｒ…後側従動輪、２３…駆動輪、４０…電動モータ、５０…操作ハンドル、８０…力センサ、８４…傾斜センサ、１００…制御部、１０１〜１０２…第１〜第２のＩ／Ｆ部、１０４…モータコントローラ、１０５…モータドライバ、４００…減速制御実施判定部、４０１…勾配決定部、４０２…減速時速度指令値算出部、４０３…通常時速度指令値算出部
【図１】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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