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JP3032698B2 - パワーアシスト付運搬車 - Google Patents

パワーアシスト付運搬車

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Publication number
JP3032698B2
JP3032698B2 JP7089847A JP8984795A JP3032698B2 JP 3032698 B2 JP3032698 B2 JP 3032698B2 JP 7089847 A JP7089847 A JP 7089847A JP 8984795 A JP8984795 A JP 8984795A JP 3032698 B2 JP3032698 B2 JP 3032698B2
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JP
Japan
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force
assist
external force
vehicle
power
Prior art date
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Application number
JP7089847A
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English (en)
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JPH08282498A (ja
Inventor
茂喜 藤原
秀樹 山下
裕史 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP7089847A priority Critical patent/JP3032698B2/ja
Priority to DE19614411A priority patent/DE19614411C2/de
Priority to US08/629,945 priority patent/US5746282A/en
Priority to KR1019960011211A priority patent/KR100189861B1/ko
Publication of JPH08282498A publication Critical patent/JPH08282498A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパワーアシスト付運搬車
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】運搬車として、人力で駆動するものが広
く用いられているが、積載重量が大きくなるほど、動作
が重い、俊敏な動きが困難、坂道で危険といった問題を
有している。電動モータのような駆動源によって動かさ
れるとともに、駆動源の制御をスイッチ操作で行う動力
式運搬車もあるが、これは微妙な動作が困難であって、
運転操作に熟練が必要となる。
【０００３】このために、人力を動力によって補助する
パワーアシスト付の運搬車が提案されている。特開昭６
３−２１５４５９号公報に示された運搬車は、車体に走
行用駆動車輪及び操舵用駆動車輪とこれら駆動車輪を駆
動する駆動部とを設けるとともに、車体に設けられた操
作部に加えられた外力の大きさと方向とに応じて、走行
用駆動車輪及び操舵用駆動車輪の駆動源を動作させるも
のであり、この時、外力の大きさに応じた移動速度で走
行するように駆動源を動作させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、人間が何か
作業を行うにあたっては、負荷の大小に応じたフィード
バックがかかることから、つまり負荷が大きい時には大
きな手応えを、負荷が小さい時には小さな手応えを感ず
ることから、作業者はこのような手応えをもとに作業の
コントロールを行っており、このようなフィードバック
がないと、微妙なコントロールが困難となる。
【０００５】ここにおいて、上記従来のパワーアシスト
付運搬車は、前述のように外力に応じた速度となるよう
に制御されているのであるが、これは操作部で検出され
る外力が常にゼロとなるように運搬車を移動させること
であり、この場合、作業者が操作部からうけるフィード
バックが乏しく、これ故に微妙なコントロールが難しく
て安全性や快適操作感の点で問題を有している。
【０００６】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは操作感が良好であると
ともに微妙なコントロールを容易に行うことができて安
全性が高いパワーアシスト付運搬車を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、走行
用駆動車輪及び操舵用駆動車輪とこれら駆動車輪を駆動
する駆動部と操作部とを備えている車体と、上記操作部
に加えられた外力を検出して推進方向と操舵方向との力
を夫々検出する外力検出手段と、外力検出手段で検出さ
れた推進方向と操舵方向との力に応じたトルクのアシス
ト力を走行用駆動車輪及び操舵用駆動車輪の駆動源に発
生させる制御手段とからなり、走行用駆動車輪と操舵用
駆動車輪は左右独立に駆動されて差動で操舵を行う操舵
兼用の走行用駆動車輪で形成され、各駆動車輪に走行方
向の外力に応じたアシスト力と操舵方向の外力に応じた
アシスト力とを加えるものであることに主たる特徴を有
している。
【０００８】この場合、特に駆動車輪を車体の前後方向
中央の左右に配置し、車体の前後に夫々自在車輪を配し
たものとすることが好ましい。
【０００９】制御手段は、加えられた外力の変化率に応
じて補正したアシスト力を駆動源に発生させたり、加え
られた外力が微小値である時にはこれを無視するもので
あることが望ましい。走行速度検出手段を設けて、検出
された走行速度に応じて補正したアシスト力を駆動源に
発生させるようにしてもよく、この場合、検出された走
行速度がある値を越えた時にアシスト力を無くしたり、
検出された走行速度が速くなるほど加えられた外力に対
するアシスト力による力増幅率を低減させたり、走行速
度に応じたアシスト力の補正を、外力に応じたものとし
て演算されたアシスト力に、走行速度に比例する粘性を
加えることで行うものとしたり、走行速度に応じて増大
する転がり抵抗力を加味して補正したり、検出された走
行速度が微小値以下の時には静止摩擦抵抗力を加味して
アシスト力の補正を行うことが好ましい。車体の傾きを
検出する傾斜検出手段を設けて、この傾斜検出手段で走
行路面が下り坂であることが検出された時には、走行速
度検出装置で検出される走行速度に応じた補正を変更す
ることも好ましい。
【００１０】左右独立に駆動される対の駆動車輪を設け
て、各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト力を
個別に加えるものにおいては、各駆動車輪毎に走行速度
検出手段を設け、制御手段は走行速度に応じたアシスト
力の補正を各駆動車輪毎に行うとよく、この時には、各
駆動車輪の走行速度の差の値が、操舵方向の外力の値に
比して小さい時に各駆動車輪に対するアシスト力の差を
大きくしたり、各駆動車輪の走行速度の差の値が、操舵
方向の外力の値に比して大きい時に各駆動車輪に対する
アシスト力を上記差が小さくなる方向に補正するものと
しておくと、なお好ましいものとなる。
【００１１】積載状態検出手段を設けて、積載重量に応
じてアシスト力を補正することも好ましく、この時、積
載状態検出手段は、積載物の重量に応じた値を出力する
重量計のほか、積載物の有無を出力するだけのものであ
ってもよい。積載重量に応じた摩擦抵抗力を求めてこの
摩擦抵抗に対抗する補正を行うものでもよい。車体の傾
きを検出する傾斜検出手段を設けて、検出角度に応じて
アシスト力を補正するものとしてもよく、検出角度に応
じたアシスト力の補正は、車体が坂路を下っていこうと
する力に釣り合う分を付加することで行うことが好まし
い。
【００１２】駆動車輪とこれを駆動する駆動源との間
に、外力が加えられていない時に切られるクラッチを設
けてもよい。外力検出手段としては、次のような構成の
ものを好適に用いることができる。すなわち、操作部と
しての操作ハンドルの左右両端部と車体とを夫々連結す
る一対の弾性体と、各弾性体の変位量を夫々計測する計
測器とからなるもの、重りを有して揺動自在に支持され
た一対の振り子と、操作部としての操作ハンドルの左右
両端部に夫々連結された上記両振り子の揺動角を夫々計
測する計測器とからなるもの、上記振り子が、途中で屈
曲自在であり且つ先端の重りの動きが１軸方向に規制さ
れたもの、所定方向に可動であり且つ磁気力によってそ
の移動に抵抗が加えられている一対の可動体と、操作部
としての操作ハンドルの左右両端部に夫々連結された上
記両可動体の位置を夫々計測する計測器とからなるも
の、左右方向に可動であるとともにばね力によって左右
位置が夫々規制されている一対の可動体と、両可動体の
左右位置を夫々計測する計測器と、操作部としての操作
ハンドルの左右両端部と各可動体とを連結するとともに
操作ハンドルの前後動を両可動体において互いに逆方向
となる左右の動きに変換する動き変換部材とからなるも
の、ばね負荷が加えられた状態のもとで前後左右に移動
自在であって操作部としての操作ハンドルが設けられて
いる可動体と、この可動体の前後左右位置を計測する計
測器とからなるもの、操作部である操作ハンドルに設け
られた前後左右に可動となったレバーと、このレバーの
前後左右移動に抵抗を加える弾性体と、レバーの前後左
右位置を計測する計測器とからなるもの、あるいは前後
に移動自在で且つ一面が操作面となった左右一対の操作
プレートと車体との間に夫々ばね部材を配置し、各操作
プレートの前後位置または各ばね部材の変位量を計測す
る計測器とからなるものなどである。
【００１３】
【作用】本発明によれば、操作部に加えた外力に応じた
アシスト力が走行用駆動車輪及び操舵用駆動車輪に加え
られるものであり、手応えに応じた力で動かされるため
に、操作感と動きとの相関がきわめて強く、このために
コントロールが容易なものであり、また、左右独立に駆
動される操舵兼用の対の走行用駆動車輪を設けて、各駆
動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト力と操舵方向
の外力に応じたアシスト力とを加えるために、操舵関係
を含む駆動系の構成が簡単となる。
【００１４】特に駆動車輪を車体の前後方向中央の左右
に配置し、車体の前後に夫々自在車輪を配したならば、
回転半径が車体よりも小さい回転を車体に行わせること
ができるものとなる。
【００１５】加えられた外力に応じたアシスト力を付加
するにあたっては、加えられた外力の変化率に応じた補
正を加えると、発進時や停止時、あるいは段差越えを行
う場合などの動きをスムーズなものとすることができ
る。また、加えられた外力が微小値である時には、これ
を無視することによって、無用な動きを避けることがで
きる。
【００１６】そして、走行速度検出手段を設けて、走行
速度に応じてアシスト力を補正するならば、付加された
アシスト力による速度変化を常に適切な状態に保つこと
ができる。つまり、走行速度がある値を越えた時にアシ
スト力を無くすならば、走行速度が速くなり過ぎたり暴
走したりすることを防ぐことができ、加えられた外力に
対するアシスト力による力増幅率を走行速度が速くなる
ほど低減させるならば、走行速度が大である時の外力変
化に対する速度変化を緩やかにすることができる。
【００１７】走行速度に応じたアシスト力の補正を、外
力に応じたものとして演算されたアシスト力に、走行速
度に比例する粘性を加えることで行うならば、走行速度
が増大した時にエンジンブレーキ的な制動がかかるもの
とすることができる。また、走行速度に応じたアシスト
力の補正を、走行速度に応じて増大する転がり抵抗力を
加味したものとすることで、走行抵抗を感じさせないス
ムーズな動きとすることができ、走行速度が微小値以下
の時には静止摩擦抵抗力を加味したものとすることで、
動き出しの時の操作感をスムーズなものとすることがで
きる。車体の傾きを検出する傾斜検出手段も設けて下り
坂であることを検出した時には、走行速度検出装置で検
出される走行速度に応じた補正を変更することで、下り
坂である場合の安全性を向上させることができる。
【００１８】また、左右独立に駆動される対の駆動車輪
を設けて、各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシス
ト力を個別に加えるものにおいて、各駆動車輪に夫々走
行速度検出手段を設けて、走行速度に応じたアシスト力
の補正を各駆動車輪毎に行うならば、走行路面の状態に
かかわらず安定した操舵が可能となる。特に、各駆動車
輪の走行速度の差の値が、操舵方向の外力の値に比して
小さい時に各駆動車輪に対するアシスト力の差を大きく
すれば、旋回性が向上し、逆に各駆動車輪の走行速度の
差の値が、操舵方向の外力の値に比して大きい時に各駆
動車輪に対するアシスト力を上記差が小さくなる方向に
補正するようにすれば、直進性が良好となる。
【００１９】さらに、積載状態検出手段を設けて、積載
重量に応じてアシスト力を補正するならば、積載物の有
無によって全重量が大きく変化してしまうものにおい
て、操作力が軽くなりすぎたり重くなりすぎたりするこ
とがないものとなる。この時の積載状態検出手段が、積
載物の重量に応じた値を出力する重量計である時には、
積載物の重量に応じた細かい補正をすることができ、単
に積載物があるか無いかを出力するだけのものである時
には、コストを低減することができる。なお、積載物の
重量が常に一定値であるような時には後者のもので十分
である。
【００２０】積載重量に応じて走行抵抗となる摩擦力も
変化することから、積載重量から摩擦抵抗を求めてこの
摩擦抵抗に対抗する補正を行ってもよい。車体の傾きを
検出する傾斜検出手段を設けて、検出角度に応じてアシ
スト力を補正する時には、殊に検出角度に応じたアシス
ト力の補正を、車体が坂路を下っていこうとする力に釣
り合う分を付加するものとした時には、走行路面が上り
坂や下り坂であっても平地の場合と同等の変わらぬ操作
感を得ることができる。
【００２１】駆動車輪とこれを駆動する駆動源との間
に、外力が加えられていない時に切られるクラッチを設
けるならば、定速走行時に駆動源、たとえばモータのト
ルク出力を切ることができるとともにモータが走行抵抗
となることを防ぐことができる。操作部に加えられた外
力を検出する外力検出手段としては、操作部としての操
作ハンドルの左右両端部と車体とを夫々連結する一対の
弾性体と、各弾性体の変位量を夫々計測する計測器とか
らなるものを用いる時、簡単な構造ながらも推進方向と
操舵方向との力を容易に求めることができる。
【００２２】重りを有して揺動自在に支持された一対の
振り子と、操作部としての操作ハンドルの左右両端部に
夫々連結された上記両振り子の揺動角を夫々計測する計
測器とからなるものを用いた場合も、簡単な構造ながら
も推進方向と操舵方向との力を容易に求めることができ
る。この時の振り子として、途中が屈曲自在であり且つ
先端の重りの動きを１軸方向に規制しているものを用い
る時には、振り子の作動範囲を小さくすることができ
る。
【００２３】前後方向に可動であり且つ磁気力によって
前後位置が規制されている一対の可動体と、操作部とし
ての操作ハンドルの左右両端部に夫々連結された上記両
可動体の前後位置を夫々計測する計測器を用いても、や
はり推進方向と操舵方向との力を容易に求めることがで
きる。また、左右方向に可動であるとともにばね力によ
って左右位置が夫々規制されている一対の可動体と、両
可動体の左右位置を夫々計測する計測器と、操作部とし
ての操作ハンドルの左右両端部と各可動体とを連結する
とともに操作ハンドルの前後動を両可動体において互い
に逆方向となる左右の動きに変換する動き変換部材とか
らなるものを用いても、簡単な構造ながらも推進方向と
操舵方向との力を容易に求めることができる。
【００２４】ばね負荷が加えられた状態のもとで前後左
右に移動自在であって操作部としての操作ハンドルが設
けられている可動体と、この可動体の前後左右位置を計
測する計測器とからなるものを用いても、簡単な構造な
がらも推進方向と操舵方向との力を容易に求めることが
できる。操作ハンドルに前後左右に可動であり且つこの
移動に抵抗が加えられているレバーを設けて、このレバ
ーの前後左右位置を計測器で計測するものにおいても、
簡単な構造ながらも推進方向と操舵方向との力を容易に
求めることができる。
【００２５】前後に移動自在で且つ一面が操作面となっ
た左右一対の操作プレートと車体との間に夫々ばね部材
を配置し、各操作プレートの前後位置または各ばね部材
の変位量を計測する計測器を設けても、簡単な構造なが
らも推進方向と操舵方向との力を容易に求めることがで
きる。殊に、後退を考えない場合においては、操作ハン
ドルのような車両から突出するものの存在を完全に無く
すことができる。
【００２６】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図２は手押し車として形成されたパワーアシスト
付運搬車の一例を示しており、その車体１の前後方向中
央の左右に夫々駆動車輪２，２が配設されているととも
に、車体１の前後には夫々自在車輪３，３が配設されて
おり、車体１の後部には操作ハンドル４が設けられてい
る。この操作ハンドル４は、車体１の後部左右の２点で
車体１に連結されているのであるが、この両連結部には
力検出器５，５が夫々配設されており、操作ハンドル４
に加えられた外力を力検出器５で検出することができる
ようにしてある。また、この検出は、運搬車の推進方向
と操舵方向との力を夫々検出することができるようにし
てある。なお、力検出器５についての詳細は後述する。
【００２７】上記駆動車輪２，２には、夫々電動モータ
である駆動源６，６が接続されており、これら駆動源
６，６で両駆動車輪２，２は個別に駆動される。両駆動
車輪２，２の回転数が異なる時には、車体１の走行方向
が変わることから、これら駆動車輪２，２は操舵用駆動
車輪を兼ねているわけである。特に、駆動車輪２，２を
車体１の前後方向中央に、車体１の前後に自在車輪３，
３を配した図示の構成のものにおいては、両駆動車輪
２，２を同じ回転数で互いに逆方向に回転させた時、車
体１は両駆動車輪２，２の中間点付近を中心として回転
しようとするものであり、回転半径を車体１より小さく
することができて、小回りが効くものとなる。
【００２８】そして上記一対の駆動車輪２，２を夫々駆
動する駆動源６，６は、図３に示すように、力検出器５
の出力を入力とする制御装置７によってその出力トルク
がコントロールされるものとなっている。図１にこの制
御のフローチャートを示す。操作ハンドル４に加えられ
た外力は、力検出器５において検出されるとともに、こ
の力は推進方向の力と操舵方向（回転方向）の力とに分
解され、制御装置７は検出された推進方向の力に所要の
力増幅率を乗ずることで推進力を演算するとともに、検
出された回転方向の力に所要の力増幅率を乗ずることで
回転力を演算し、次いで得られた推進力と回転力との和
の１／２の値を一方の駆動源６のトルク出力、推進力と
回転力との差の１／２の値を他方の駆動源６のトルク出
力とし、これらトルクの指令値を駆動源６，６に送っ
て、駆動源６，６を動作させるということを、制御周期
毎に繰り返す。操作ハンドル４に加えられた外力に、所
要の力増幅率を乗じたアシスト力が駆動車輪２，２に加
えられるわけである。
【００２９】ところで、力増幅率が常に一定であるとす
れば、発進時や停止時、車体１が段差を越える時などの
ように、大きな力が必要となる時には、操作ハンドル４
に加えられる外力もかなり大きくなってしまう。これを
軽減するには、図４(a)に示すように、検出された外力
の変化率（外力の微分値）を検出する微分器５０を設け
て、図４(b)に示すように、変化率に応じてアシスト力
に力を上乗せするとよい。図５はこの場合のフローチャ
ートを示している。
【００３０】また、運搬車の動きをスムーズにするとと
もに微妙なコントロールを可能とするためには、操作ハ
ンドル４に加えられる力を力検出器５で精度良く検出す
ることができるようにしておかなくてはならないが、こ
の場合、操作ハンドル４を握ってはいるものの、運搬車
を動かそうという意志がないにもかかわらず、外力が検
出されたとして、駆動車輪２を駆動してしまう事態が生
じることがある。このために、図６に示すように、外力
の値が微小であるところ（Ｆ１〜−Ｆ１，ｆ１〜−ｆ
１）に不感帯を設定し、検出された外力が微小である時
には、推進力Ｆ及び回転力ｆを発生させないようにして
おく。これによって無用な動きを避けることができる。
図７はこの場合のフローチャートを示している。
【００３１】図８及び図９に他の実施例を示す。これは
自在車輪３の回転数から運搬車の走行速度を検出する速
度検出器８を設けて、検出される走行速度に応じてアシ
スト力を補正するようにしたものである。操作ハンドル
４に加えられる外力だけでなく、走行速度にも応じたト
ルク制御を行うわけであり、この場合、付加されたアシ
スト力による速度変化を常に適切な状態に保つことがで
きる。
【００３２】たとえば、図１０(a)に示すように、検出
された走行速度がある値を越えた時には力増幅率をゼロ
として、駆動源６によるトルク出力を切ることで、走行
速度が速くなり過ぎたり暴走したりすることを防ぐこと
ができる。また、図１１及び図１２に示すように、速度
ｖａ，−ｖａまでは一定の力増幅率を加えるものの、こ
の速度ｖａ，−ｖａを越えたならば、徐々に力増幅率を
低減し、さらに速度ｖｂ，−ｖｂを越えたならば力増幅
率をゼロとすることによって、安全性を高めることがで
きると同時に、速度の変化に対してトルク出力が滑らか
に変化するために、操作ハンドル４を操作する手に違和
感が伝わらず、操作感を向上させることができる。
【００３３】力増幅率を速度に応じて変化させるのでは
なく、外力に応じたものとして演算されたアシスト力か
ら、走行速度に比例する粘性抵抗分の力を引いたアシス
ト力を加えるようにしてもよい。図１３は走行速度があ
る速度ｖｃ，−ｖｃ以上の時の粘性係数と速度との比で
定まる追加トルクの変化を、図１４はこの場合のフロー
チャートを示している。速度に応じて加えられる粘性抵
抗は、エンジンブレーキ的な制動として作用する。従っ
て速度が速くなった時の危険性を抑えることができると
ともに、ここでも速度の変化に対してトルク出力が滑ら
かに変化するようにしているために、操作ハンドル４を
操作する手に違和感が伝わらず、操作感を向上させるこ
とができる。なお、図１３における特性曲線は、その傾
きが粘性係数を表している。
【００３４】また、運搬車が走行を行うと、転がり抵抗
力が走行速度に応じて増大する。従って、図１６に示す
フローに基づき、外力に応じて求めたアシスト力に、走
行抵抗値を打ち消すことができる対走行抵抗力としての
図１５に示すような追加トルクを速度に応じて加えるな
らば、走行抵抗を感じない操作感を得ることができるも
のとなる。
【００３５】さらに、走行速度が微小値以下の時には静
止摩擦抵抗が加わっていることから、図１７及び図１８
に示すように、走行速度がゼロ以上であり且つ微小速度
であるしきい値Ｖ０以内である時には、この静止摩擦抵
抗力（μ０×Ｍｇ，Ｍは積載物を含む車体１の質量、ｇ
は重力加速度）に相当する力を摩擦補償力とし、上記し
きい値Ｖ０を越える時には動摩擦抵抗力（μ１×Ｍｇ）
に相当する力を摩擦補償力として、この摩擦補償力をア
シスト力に加えると、動き出しや停止の時の操作感をス
ムーズなものとすることができる。
【００３６】図１９に示すように、車体の傾きを検出す
る傾斜検出器９も設けて、走行路面が下り坂であるか否
かを判別することができるものとし、図２０に示すよう
に、下り坂であると判断された時には、走行速度がある
速度を越えたならば（やや危険域となれば）、力増幅率
をゼロとしてパワーアシストを解除し、さらに走行速度
が危険域に入ったならば、粘性係数と速度との乗算で求
めた粘性抵抗を加えることで、エンジンブレーキ的制動
がかかるようにすると、下り坂での安全性を高めること
ができる。この傾斜検出器９としては、図３０に示すよ
うに、車体内部に重りを吊るし、水平面に車体がある時
からの重りの吊るし角度の変位量を検出するものを用い
ることができる。
【００３７】さらに複数の駆動車輪２，２を個別の駆動
源６，６で駆動しているものにおいては、特に走行用駆
動車輪２，２が操舵用も兼ねているものにおいては、図
２１に示すように、各駆動車輪２，２の回転数（走行速
度）を夫々検出する速度検出器８，８を設けて、各駆動
源６，６の走行速度に応じたアシスト力の補正を個別に
行うようにしてもよい。走行路面の状態にかかわらず安
定した操舵が可能となる。
【００３８】たとえば図２２に示すように、操舵旋回時
において、各駆動車輪２，２の走行速度の差の値が操舵
方向の外力の値に比して小さい時に一方の駆動車輪２の
アシスト力を高めて両駆動車輪２，２に対するアシスト
力の差を大きくすることにより、旋回性を向上させるこ
とができる。特に、傾斜を斜めに移動中や、左右の駆動
車輪２，２の接地面の摩擦係数が異なるところでもスム
ーズに旋回させることができることになる。
【００３９】逆に、図２３に示すように、各駆動車輪
２，２の走行速度の差の値が、操舵方向の外力の値に比
して大きい時には、速度が遅い方の駆動車輪２，２への
アシスト力を高める補正を行うことで直進性を向上させ
ることができる。特に、傾斜を斜めに渡る場合や、左右
の駆動車輪２，２の接地面の摩擦係数が異なるところで
も、スムーズに直進させることができることになる。
【００４０】図２４は、車体１に積載状態検出器１０を
設けて、積載状態が変わればこれに応じてアシスト力を
補正するようにしたもので、積載物がない時に操作力が
軽くなりすぎたり、積載物がある時に重くなりすぎたり
してしまうことを防ぐことができる。積載物の有無によ
って全重量が大きく変化してしまうものにおいて特に有
効である。なお、積載物が無い時にはパワーアシストを
解除し、積載物がある時にはパワーアシストを行うとい
うものであってもよい。
【００４１】この時の積載状態検出器１０は、積載物の
重量に応じた値を出力する重量計であるならば、図２５
に示すように、車体総重量に応じた力増幅率を使用して
アシスト力を演算することで細かい補正をすることがで
きるものとなり、積載物の重量が不定のものであって
も、操作感が大きく変化することがないものとなる。こ
の場合の積載状態検出器１０は、車体１上の積載物の荷
重がかかる積載面に設置すればよい。
【００４２】積載物の重量が常に一定値であるような場
合には、積載状態検出器１０が図２６に示すように、単
に積載物があるか無いかを出力するだけのスイッチのよ
うなものであってもよい。積載物の積載面に光電スイッ
チのようなスイッチを配置し、積載物が載せられた時に
オン、積載物が除かれた時にオフとなる構成とするので
ある。そして積載物の有無によって予め定めてある定数
α、βを力増幅率に加えてアシスト力を演算するわけで
ある。この場合、積載状態検出器１０についてのコスト
を低減することができる。
【００４３】なお、前記摩擦抵抗は積載重量に応じて変
化することから、この摩擦抵抗についてのアシスト力補
正は、積載重量から求めて行うようにしてもよい。図２
７はこの場合のフローを示しており、移動方向と総重量
とから摩擦補償力を演算してアシスト力に加えている。
図２８及び図２９に示す実施例は、車体の傾きを検出す
る傾斜検出器１１を設けて、この傾斜検出器１１で走行
路面の走行方向における傾き、つまり上り坂であるか下
り坂であるか、その傾斜角度はいくらであるかを検出
し、得られた情報に基づき、アシスト力の補正を行うよ
うにしたものである。この場合、走行路面が上り坂、下
り坂、平地によって、操作者にかかる負担の差が大きく
変わってしまうことがないようにすることができる。
【００４４】たとえば、図３０に示すように、車体１の
総重量がＭ、重力加速度がｇであり、走行路面の傾斜角
度がθである時、車体１には坂道である走行路面を下っ
ていこうとするＭｇsinθなる力が作用するが、図３１
に示すように、この力に釣り合う力を操作ハンドル４に
加わる外力値に応じて求めた推進方向のアシスト力に加
える補正を行うことで、走行路面が上り坂や下り坂であ
っても平地の場合と同等の変わらぬ操作感を得ることが
できる。また、坂道で停車させた時、操作力を加えなく
とも、坂道を下っていくことがないものとなる。
【００４５】図３２及び図３３に示す実施例は、駆動車
輪２とこれを駆動する駆動源６との間にクラッチ１２を
配設するとともに、操作ハンドル４に加えられている外
力が微小であって、パワーアシストを解除する時にはク
ラッチ１２を切って駆動車輪２を駆動源６から切り離す
ようにしたものである。定速走行を行う時、操作ハンド
ル４に加えられる推進方向の外力がほぼゼロとなるのが
本来であるが、この場合、駆動源６の抵抗によって大幅
に減速してしまう。従って定速走行にあたっては常に操
作ハンドル４に外力を加えていなくてはならないことに
なるが、上記クラッチ１２を設けることによって、駆動
源６が抵抗となって走行速度が下げられてしまうことが
なくなるために、定速走行時における問題を無くすこと
ができる。
【００４６】次に、外力検出手段の具体例について説明
する。図３４に示す実施例は、図４８に示す配膳車であ
る運搬車の前面に設けられた操作ハンドル４に加えられ
る力を検出する力検出器５の一例であって、操作ハンド
ル４の左右両端は夫々車体１に一端を固定している板ば
ね５０，５０に連結してある。なお、両板ばね５０，５
０はハ字形に配置して水平面内において車体１の左右方
向に対し所要の傾きθを持たせてある。また、各板ばね
５０の先端には２つのポテンショメータ５１，５１に設
けたピニオン５２と噛合するラック５３を設けてある。
【００４７】このものにおいて、操作ハンドル４に引く
方向の力Ｆadvanceを加えたならば、図３４(b)に示すよ
うに、一対の板ばね５０，５０が同方向に撓んで、両ポ
テンショメータ５１，５１は互いに逆方向の回転を行う
ものであり、この時の回転量から各板ばね５０に加わっ
ている力の大きさを測定することができる。また操作ハ
ンドル４に操舵方向の力Ｆsideを加えたならば、図３４
(c)に示すように、両板ばね５０，５０は互いに逆方向
に撓み、各ポテンショメータ５１，５１を同一方向に回
転させる。左右の板ばね５０，５０にかかっている力を
夫々Ｆls，Ｆrsとすると、推進方向の力Ｆadvanceと操
舵方向の力Ｆsideと、力Ｆls，Ｆrsとの関係は、式１で
表すことができ、ポテンショメータ５１，５１で測定す
る板ばね５０，５０にかかった力Ｆls，Ｆrsから、操作
ハンドル４に加えられた推進方向の力Ｆadvanceと操舵
方向の力Ｆsideとを検出することができる。なお、ポテ
ンショメータ５１に代えて、板ばね５０の変位を非接触
式の変位センサーで検出してもよい。
【００４８】
【式１】
【００４９】図３５及び図３６に他の実施例を示す。こ
こでは車体１の左右に軸５４で揺動自在に支持された振
り子５５，５５を設けるとともに、各振り子５５の下端
に重り５６を設け、更に少量の弾性変形が可能な操作ハ
ンドル４の左右両端を各振り子５５，５５に連結して、
操作ハンドル４を引いた時（図３５(b)）及び操作ハン
ドル４を押した時（図３５(c)）には振り子５５，５５
が振れるようにしてある。また、一対のポテンショメー
タ５１，５１で、各振り子５５の回転角を検出すること
ができるようにしてある。振り子５５の回転角から、操
作ハンドル４を介して振り子５５に加えられた力を検出
することができるようにしているわけである。なお、軸
５４は水平面内において車体１の左右方向に対して所定
の角度θを持たせてある。
【００５０】今、操作ハンドル４に推進方向の力Ｆadva
nceを加えれば、図３６(a)に示すように、一対の振り子
５５，５５は同方向に振れるのに対して、操舵方向の力
Ｆsideを加えた時には、図３６(b)に示すように、両振
り子５５，５５が逆方向に振れる。また、振り子５５
は、振り子５５に加えられた力と、重り５６にかかる重
力とが釣り合う角度φで停止する。ちなみに軸５４から
重り５６までの距離をＬ、軸５４から振り子５５と操作
ハンドル４との連結点までの距離をｌ、重り５６の質量
をＭ、重力加速度をｇとすると、加えられた力の大きさ
Ｆは、 Ｆｌcos φ＝Ｍｇtan φ・Ｌcos φ ∴ Ｆ＝ＭｇＬtan φ／ｌ で求めることができる。たとえば、Ｍ＝１ｋｇ、θ＝３
０°、Ｌ＝１００ｍｍ、ｌ＝２０ｍｍの時に振り子５５
がφ＝５度振られたとすると、約４．３（Ｎ）の力Ｆを
検出したことになる。
【００５１】そして、ポテンショメータ５１，５１で検
出した各振り子５５，５５に加わえられた力Ｆls，Ｆrs
から、操作ハンドル４に加えられた力のうちの推進方向
の力Ｆadvanceと操舵方向の力Ｆsideとを分離検出する
ことができる。なお、このものにおいても、推進方向の
力Ｆadvanceと操舵方向の力Ｆsideと、力Ｆls，Ｆrsと
の関係は、式１で表すことができる。
【００５２】上記実施例における振り子５５を、図３７
に示すように屈曲軸５５ａを有するものとするととも
に、ガイド５５ｂによって重り５６の動きが１軸方向に
規制されたものとすると、振り子５５の作動に必要な空
間を小さくすることができるために、力検出器５をコン
パクトにまとめることができる。図３８及び図３９に示
す実施例は、水平面内において車体１の左右方向に対し
て所定の角度θをもつ方向にガイド５８によってスライ
ド自在とされた永久磁石からなる可動体５７を車体１の
左右に夫々配設するとともに、可動体５７のスライド方
向前後に可動体５７と反発しあう、あるいは吸引しあう
永久磁石５９，５９を配置し、操作ハンドル４の左右両
端を各可動体５７に連結してある。また、各可動体５７
のスライド方向位置を検出するポテンショメータ５１，
５１を設けてある。図中６０は復帰ばねである。ポテン
ショメータ５１で検出される可動体５７の変位量と、永
久磁石５９，５９と可動体５７との間に働く磁気力との
関係から、操作ハンドル４に加えられた力を求めること
ができるものであり、また左右の可動体５７，５７の変
位の差から、操作ハンドル４に加えられた力のうちの推
進方向の力Ｆadvanceと操舵方向の力Ｆsideとを分離検
出することができる。図３９は推進方向の力Ｆadvance
のみを操作ハンドル４に加えた場合と、操舵方向の力Ｆ
sideのみを加えた場合との動きの相違を示している。
【００５３】図４０に示す実施例では、車体１に左右方
向に可動であるとともにばね６１，６２によって左右位
置が夫々規制されている一対の可動体５７，５７と、両
可動体５７，５７の左右位置を夫々計測するポテンショ
メータ５１，５１とを設けるとともに、両可動体５７，
５７に設けた傾斜方向が逆となっているカム溝６３に、
操作ハンドル４の左右両端をスライド自在に係合させて
いる。なお、ポテンショメータ５１を可動体５７の下方
に配置した時には、力検出器５の奥行きを小さくするこ
とができるために、車体１への取り付けが容易である。
【００５４】今、操作ハンドル４に推進方向の力Ｆadva
nceが加えられた時には、図４１(a)に示すように、その
大きさに応じて両可動体５７，５７が互いに逆方向に移
動し、操舵方向の力Ｆsideが加えられた時には、図４１
(b)に示すように、その大きさに応じて同方向に移動す
る。従って、各可動体５７，５７に加わった力Ｆls，Ｆ
rsをその移動量とばね６１，６２のばね力とから求めれ
ば、操作ハンドル４に加えられた力のうちの推進方向の
力Ｆadvanceと操舵方向の力Ｆsideとを分離検出するこ
とができる。この時の力Ｆls，Ｆrsと、推進方向の力Ｆ
advanceと操舵方向の力Ｆsideとの関係は、カム溝６３
の傾斜角θが４５°である時、式２に示すものとなる。
【００５５】
【式２】
【００５６】図４２に別の実施例を示す。ここでは車体
１に前後方向及び左右方向に移動自在な可動体５７を設
けるとともに、この前後方向及び左右方向の移動に対し
て抵抗を加えるばね６４ａ，６４ｂを設けている。可動
体５７の上記支持は、図４２(b)に示すように、車体１
に対して前後にスライド自在なスライダー６５を設け
て、このスライダー６５に対して可動体５７を左右にス
ライド自在とすることによって、つまりはＸＹテーブル
と称される構成をとることによって実現することができ
る。そして可動体５７の前後位置と左右位置とを夫々検
出するポテンショメータ５１，５１を設けてある。
【００５７】操作ハンドル４に力を加えれば、可動体５
７がその力の方向に応じて図４３に示すように移動する
が、この移動はばね６４ａ，６４ｂによって抑制されて
いるために、可動体５７の前後左右の移動量と、ばね６
４ａ，６４ｂのばね定数とから、操作ハンドル４に加え
られた推進方向の力Ｆadvanceと操舵方向の力Ｆsideと
を検出することができる。
【００５８】図４４及び図４５に示す実施例は、操作ハ
ンドル４内に力検出器５を内蔵させた例を示している。
つまり、操作ハンドル４に対してばね６６，６７によっ
て加えられている抵抗下で前後左右に可動となっている
レバー６８を設けて、操作ハンドル４を握って力を加え
る時、このレバー６８に力がかかるようにしているため
に、ポテンショメータ５１，５１によって測定されるレ
バー６８の前後左右の移動量とばね６６，６７のばね力
とから、加えられた推進方向の力Ｆadvanceと操舵方向
の力Ｆsideとを検出することができる。この場合、操作
ハンドル４自体は動かないために、安定した操作が可能
である。
【００５９】図４６に示す実施例では、各一端が車体１
に固定されて前後に撓み自在となっている左右一対の板
ばね７０，７０の各一面に、操作面となる操作プレート
７１，７１を設け、ポテンショメータ５１，５１は各板
ばね７０の撓み量を検出することができるように配置し
てある。この撓み量と板ばね７０のばね定数とから、各
操作プレート７１に加えられた力Ｆls，Ｆrsを検出する
ことができる。図中７２は復帰ばねである。
【００６０】このものでは、左右の操作プレート７１，
７１を左右の手で押すことで操作力を加えるものであ
り、この時、左右の操作プレート７１，７１に加わえら
れた力Ｆls，Ｆrsの合力によって推進方向の力Ｆadvanc
eを求めることができ、左右の力Ｆls，Ｆrsの差によっ
て操舵方向の力Ｆsideを求めることができる。ただし、
操舵方向の力は直接検出することができないので、左右
の力Ｆls，Ｆrsの差をモーメントとして検出し、 Ｆside＝｛（Ｆrs−Ｆls)＊Ｌｆ／２｝／Ｌａ の関係から操舵方向の力Ｆsideを求める。操作プレート
７１，７１は、図４７に示すように、一枚のものとして
構成してもよい。いずれにしても、推進可能な方向が一
方向となるものの、車体１から突き出すものがなくな
る。
【００６１】なお、一対の駆動車輪２，２が走行用と操
舵用とを兼ねたものについて説明したが、走行用の駆動
車輪と操舵用の駆動車輪とが別に存在しているものであ
ってもよいのはもちろんである。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明においては、操作部
に加えた外力に応じたアシスト力が走行用駆動車輪及び
操舵用駆動車輪に加えられるものであり、従って操作ハ
ンドルに加えた力の数倍の力で動かすことができ、重い
運搬車でも軽い力で動かすことができるほか、手応えに
応じた力で動かされるために、操作感と動きとの相関が
きわめて強く、軽い運搬車を動かしているのと同じ感覚
で動かすことができるものであり、このために操作感が
良好であるとともに、微妙なコントロールを容易に行う
ことができて安全性が高いものである。しかも、左右独
立に駆動される操舵兼用の対の走行用駆動車輪を設け
て、各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト力と
操舵方向の外力に応じたアシスト力とを加えるために、
操舵関係を含む駆動系の構成を簡単にすることができ
る。
【００６３】特に駆動車輪を車体の前後方向中央の左右
に配置し、車体の前後に夫々自在車輪を配したならば、
車体が前後どちらの方向に動く場合でも、車体の挙動は
ほぼ同一となる上に、回転半径が車体よりも小さい回転
を車体に行わせることができるものとなる。また、加え
る操作力が左右方向のみの場合でも、この操作に応じて
車体を動かすことが可能である。
【００６４】加えられた外力に応じたアシスト力を付加
するにあたっては、加えられた外力の変化率に応じた補
正を加えると、発進時や停止時のほか、段差越えを行う
場合などの動きをスムーズなものとすることができて、
操作感の向上も図ることができる。また、加えられた外
力が微小値である時には、これを無視することによっ
て、意図していない動きや無用な動きを避けることがで
きるとともに、ノイズに対して強いものとなり、スムー
ズな走行にも寄与する。
【００６５】そして、走行速度検出手段を設けて、走行
速度に応じてアシスト力を補正するならば、付加された
アシスト力による速度変化を常に適切な状態に保つこと
ができる。特に、走行速度がある値を越えた時にアシス
ト力を無くすならば、走行速度が速くなり過ぎたり暴走
したりすることを防ぐことができて、安全性の高いもの
となる。
【００６６】また、加えられた外力に対するアシスト力
による力増幅率を走行速度が速くなるほど低減させるな
らば、走行速度が大である時の外力変化に対する速度変
化を緩やかにすることができると同時に、操作部を操作
する手に違和感が伝わらず、良好な操作感を得ることが
できる。走行速度に応じたアシスト力の補正を、外力に
応じたものとして演算されたアシスト力に、走行速度に
比例する粘性を加えることで行うならば、走行速度が増
大した時にエンジンブレーキ的な制動がかかるものとす
ることができて、走行速度が速い場合の安全性を高める
ことができる。
【００６７】また、走行速度に応じたアシスト力の補正
を、走行速度に応じて増大する転がり抵抗力を加味した
ものとすることで、走行抵抗を感じさせないスムーズな
動きとすることができるものとなる。走行速度が微小値
以下の時には静止摩擦抵抗力を加味したものとする時に
は、動き出しの時の操作感をスムーズなものとすること
ができる。
【００６８】車体の傾きを検出する傾斜検出手段も設け
て下り坂であることを検出した時には、走行速度検出装
置で検出される走行速度に応じた補正を変更すること
で、下り坂である場合の安全性を向上させることができ
る。また、左右独立に駆動される対の駆動車輪を設け
て、各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト力を
個別に加えるものにおいて、各駆動車輪に夫々走行速度
検出手段を設けて、走行速度に応じたアシスト力の補正
を各駆動車輪毎に行う時、走行路面の状態にかかわらず
安定した操舵が可能となる。
【００６９】特に、各駆動車輪の走行速度の差の値が、
操舵方向の外力の値に比して小さい時に各駆動車輪に対
するアシスト力の差を大きくすれば、旋回性が向上する
上に、傾斜面で旋回させる時や左右の車輪の接地面の摩
擦係数が異なる場合でもスムーズに旋回させることがで
きる。逆に各駆動車輪の走行速度の差の値が、操舵方向
の外力の値に比して大きい時に各駆動車輪に対するアシ
スト力を上記差が小さくなる方向に補正する時には、直
進性が良好となるものであって、傾斜面を渡る場合や左
右の車輪の接地面の摩擦係数が異なる場合でもスムーズ
に直進させることができる。
【００７０】さらに、積載状態検出手段を設けて、積載
状態に応じてアシスト力を補正するならば、積載物の有
無によって全重量が大きく変化してしまうものにおい
て、操作力が軽くなりすぎたり重くなりすぎたりするこ
とがなく、積載状態にかかわらず、良好な操作感を得る
ことができる。この時の積載状態検出手段を、積載物の
重量に応じた値を出力する重量計とした時には、積載物
の重量が不定であっても、積載物の重量に応じた細かい
補正を行って、常に良好な操作感を得ることができる。
積載物の重量が常に一定値であるような時には、積載状
態検出手段を単に積載物があるか無いかを出力するだけ
のものとすることで、コストを低減することができる。
【００７１】積載重量に応じて走行抵抗となる摩擦力も
変化することから、積載重量から摩擦抵抗を求めてこの
摩擦抵抗に対抗する補正を行ってもよい。摩擦抵抗によ
る操作感の変化を軽減することができる。車体の傾きを
検出する傾斜検出手段を設けて、検出角度に応じてアシ
スト力を補正する時には、走行路面の傾斜にかかわら
ず、良好な操作感を得ることができるものであり、特に
検出角度に応じたアシスト力の補正を、車体が坂路を下
っていこうとする力に釣り合う分を付加するものとした
時には、走行路面が上り坂や下り坂であっても平地の場
合と同等の変わらぬ操作感を得ることができる上に、坂
道で停車させた場合にも不用意に動き出すことがないも
のとすることができる。
【００７２】駆動車輪とこれを駆動する駆動源との間
に、外力が加えられていない時に切られるクラッチを設
けるならば、定速走行時の操作感を良好に保つことがで
きるものとなる。操作部に加えられた外力を検出する外
力検出手段としては、操作部としての操作ハンドルの左
右両端部と車体とを夫々連結する一対の弾性体と、各弾
性体の変位量を夫々計測する計測器とからなるものを用
いる時、簡単な構造ながらも推進方向と操舵方向との力
を容易に求めることができる。
【００７３】重りを有して揺動自在に支持された一対の
振り子と、操作部としての操作ハンドルの左右両端部に
夫々連結された上記両振り子の揺動角を夫々計測する計
測器とからなるものを用いた場合も、簡単な構造ながら
も推進方向と操舵方向との力を容易に求めることができ
る。しかも、弾性変形の生じるところが少なく、弾性変
形量に依存して力を推定する方式ではないことから、経
年変化が小さくて耐久性に優れたものとなる。また、走
行路面の傾斜角度の検出も可能である。
【００７４】この時の振り子として、途中が屈曲自在で
あり且つ先端の重りの動きを１軸方向に規制しているも
のを用いる時には、振り子の作動範囲を小さくすること
ができ、外力検出手段をコンパクトにまとめることがで
きる。前後方向に可動であり且つ磁気力によって前後位
置が規制されている一対の可動体と、操作部としての操
作ハンドルの左右両端部に夫々連結された上記両可動体
の前後位置を夫々計測する計測器を用いても、やはり推
進方向と操舵方向との力を容易に求めることができる。
【００７５】また、左右方向に可動であるとともにばね
力によって左右位置が夫々規制されている一対の可動体
と、両可動体の左右位置を夫々計測する計測器と、操作
部としての操作ハンドルの左右両端部と各可動体とを連
結するとともに操作ハンドルの前後動を両可動体におい
て互いに逆方向となる左右の動きに変換する動き変換部
材とからなるものを用いても、簡単な構造ながらも推進
方向と操舵方向との力を容易に求めることができる。
【００７６】ばね負荷が加えられた状態のもとで前後左
右に移動自在であって操作部としての操作ハンドルが設
けられている可動体と、この可動体の前後左右位置を計
測する計測器とからなるものを用いても、簡単な構造な
がらも推進方向と操舵方向との力を容易に求めることが
できるほか、単一の可動体に操作ハンドルを固定すれば
よいために、操作ハンドルとしての形態の自由度を高く
することができる。
【００７７】操作ハンドルに前後左右に可動であり且つ
この移動に抵抗が加えられているレバーを設けて、この
レバーの前後左右位置を計測器で計測するものにおいて
も、簡単な構造ながらも推進方向と操舵方向との力を容
易に求めることができる。また、操作ハンドル内に外力
検出手段を内蔵させてしまうことができて、車体側の改
造が不要であり、操作ハンドル自体は動かないために安
定した操作ができるものである。
【００７８】前後に移動自在で且つ一面が操作面となっ
た左右一対の操作プレートと車体との間に夫々ばね部材
を配置し、各操作プレートの前後位置または各ばね部材
の変位量を計測する計測器を設けても、簡単な構造なが
らも推進方向と操舵方向との力を容易に求めることがで
きる。殊に、後退を考えない場合においては、操作ハン
ドルのような車両から突出するものの存在を完全に無く
すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例の基本フローを示すフローチャ
ートである。
【図２】同上の車体を示すもので、(a)は斜視図、(b)は
底面図である。
【図３】同上のブロック図である。
【図４】同上の他例を示すもので、(a)はブロック図、
(b)は説明図である。
【図５】同上の動作のフローチャートである。
【図６】同上の別の例を示しており、(a)は推進力につ
いての説明図、(b)は回転力（操舵力）についての説明
図である。
【図７】同上の動作のフローチャートである。
【図８】他の実施例を示すもので、(a)は斜視図、(b)は
ブロック図である。
【図９】同上の動作のフローチャートである。
【図１０】同上の他例を示すもので、(a)は動作説明
図、(b)はフローチャートである。
【図１１】同上の別の例における動作説明図である。
【図１２】同上のフローチャートである。
【図１３】同上の異なる例の動作説明図である。
【図１４】同上のフローチャートである。
【図１５】同上の更に他例の動作説明図である。
【図１６】同上のフローチャートである。
【図１７】同上の更に異なる例のフローチャートであ
る。
【図１８】同上の動作説明図である。
【図１９】別の実施例のブロック図である。
【図２０】同上のフローチャートである。
【図２１】他の実施例を示すもので、(a)は斜視図、(b)
はブロック図である。
【図２２】同上のフローチャートである。
【図２３】同上の他例のフローチャートである。
【図２４】別の実施例を示すもので、(a)はブロック
図、(b)はフローチャートである。
【図２５】同上の他例のフローチャートである。
【図２６】同上の別の例のフローチャートである。
【図２７】同上の更に他の例のフローチャートである。
【図２８】異なる実施例のブロック図である。
【図２９】同上のフローチャートである。
【図３０】同上の説明図である。
【図３１】同上の他例のフローチャートである。
【図３２】更に異なる実施例のブロック図である。
【図３３】同上のフローチャートである。
【図３４】外力検出手段の一例を示すもので、(a)は水
平断面図、(b)(c)は夫々動作説明のための水平断面図で
ある。
【図３５】同上の他例を示すもので、(a)は水平断面
図、(b)(c)は夫々縦断面図である。
【図３６】同上の動作を示すもので、(a)(b)は夫々水平
断面図である。
【図３７】同上の変形例を示すもので、(a)(b)は夫々縦
断面図である。
【図３８】同上の別の例を示すもので、(a)は水平断面
図、(b)(c)は夫々縦断面図である。
【図３９】同上の動作を示すもので、(a)(b)は夫々水平
断面図である。
【図４０】同上の更に他例を示す水平断面図である。
【図４１】同上の動作を示すもので、(a)(b)は夫々水平
断面図である。
【図４２】同上の更に別の例を示すもので、(a)は水平
断面図、(b)は可動体の斜視図である。
【図４３】同上の動作を示すもので、(a)(b)は水平断面
図である。
【図４４】同上の更に他の例を示すもので、(a)は操作
ハンドルの平面図、(b)は部分水平断面図である。
【図４５】同上の動作を示すもので、(a)(b)は夫々水平
断面図である。
【図４６】同上の更に異なる例を示すもので、(a)は概
略破断底面図、(b)は水平断面図である。
【図４７】同上の他例の水平断面図である。
【図４８】配膳車としての一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 車体 ２ 駆動車輪 ４ 操作ハンドル ５ 力検出器 ６ 駆動源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−304204（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−33026（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243664（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−58598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−215459（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−286453（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−4187（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62B 1/00 - 5/06

Claims (29)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 走行用駆動車輪及び操舵用駆動車輪とこ
    れら駆動車輪を駆動する駆動部と操作部とを備えている
    車体と、上記操作部に加えられた外力を検出して推進方
    向と操舵方向との力を夫々検出する外力検出手段と、外
    力検出手段で検出された推進方向と操舵方向との力に応
    じたトルクのアシスト力を走行用駆動車輪及び操舵用駆
    動車輪の駆動源に発生させる制御手段とからなり、走行
    用駆動車輪と操舵用駆動車輪は左右独立に駆動されて差
    動で操舵を行う操舵兼用の走行用駆動車輪で形成され、
    各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト力と操舵
    方向の外力に応じたアシスト力とを加えるものであるこ
    とを特徴とするパワーアシスト付運搬車。
  2. 【請求項２】 駆動車輪を車体の前後方向中央の左右に
    配置し、車体の前後に夫々自在車輪を配していることを
    特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
  3. 【請求項３】 制御手段は、加えられた外力の変化率に
    応じて補正したアシスト力を駆動源に発生させるもので
    あることを特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付
    運搬車。
  4. 【請求項４】 制御手段は、加えられた外力が微小値で
    ある時にはこれを無視するものであることを特徴とする
    請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
  5. 【請求項５】 走行速度検出手段を備えており、制御手
    段は検出された走行速度に応じて補正したアシスト力を
    駆動源に発生させるものであることを特徴とする請求項
    １記載のパワーアシスト付運搬車。
  6. 【請求項６】 制御手段は、検出された走行速度がある
    値を越えた時にアシスト力を無くすものであることを特
    徴とする請求項５記載のパワーアシスト付運搬車。
  7. 【請求項７】 制御手段は、検出された走行速度が速く
    なるほど加えられた外力に対するアシスト力による力増
    幅率を低減させるものであることを特徴とする請求項５
    記載のパワーアシスト付運搬車。
  8. 【請求項８】 制御手段は、走行速度に応じたアシスト
    力の補正を、外力に応じたものとして演算されたアシス
    ト力に、走行速度に比例する粘性を加えること で行うも
    のであることを特徴とする請求項５記載のパワーアシス
    ト付運搬車。
  9. 【請求項９】 制御手段は、走行速度に応じたアシスト
    力の補正を、走行速度に応じて増大する転がり抵抗力を
    加味したものとするものであることを特徴とする請求項
    ５記載のパワーアシスト付運搬車。
  10. 【請求項１０】 制御手段は、検出された走行速度が微
    小値以下の時には静止摩擦抵抗力を加味してアシスト力
    の補正を行うものであることを特徴とする請求項５記載
    のパワーアシスト付運搬車。
  11. 【請求項１１】 車体の傾きを検出する傾斜検出手段を
    備えて、この傾斜検出手段で走行路面が下り坂であるこ
    とが検出された時、制御手段は走行速度検出装置で検出
    される走行速度に応じた補正を変更することを特徴とす
    る請求項５記載のパワーアシスト付運搬車。
  12. 【請求項１２】 左右独立に駆動される対の駆動車輪を
    設けて、各駆動車輪に走行方向の外力に応じたアシスト
    力を個別に加えるものにおいて、各駆動車輪毎に走行速
    度検出手段を設け、制御手段は走行速度に応じたアシス
    ト力の補正を各駆動車輪毎に行うものであることを特徴
    とする請求項５記載のパワーアシスト付運搬車。
  13. 【請求項１３】 制御手段は、各駆動車輪の走行速度の
    差の値が、操舵方向の外力の値に比して小さい時に各駆
    動車輪に対するアシスト力の差を大きくするものである
    ことを特徴とする請求項１２記載のパワーアシスト付運
    搬車。
  14. 【請求項１４】 制御手段は、各駆動車輪の走行速度の
    差の値が、操舵方向の外力の値に比して大きい時に各駆
    動車輪に対するアシスト力を上記差が小さくなる方向に
    補正するものであることを特徴とする請求項１２記載の
    パワーアシスト付運搬車。
  15. 【請求項１５】 積載状態検出手段を備えて、制御手段
    は積載重量に応じてアシスト力を補正するものであるこ
    とを特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付運搬
    車。
  16. 【請求項１６】 積載状態検出手段は、積載物の重量に
    応じた値を出力する重量計であることを特徴とする請求
    項１５記載のパワーアシスト付運搬車。
  17. 【請求項１７】 積載状態検出手段は、積載物の有無を
    出力するものであるこ とを特徴とする請求項１５記載の
    パワーアシスト付運搬車。
  18. 【請求項１８】 制御手段は、積載重量に応じた摩擦抵
    抗力を求めてこの摩擦抵抗に対抗する補正を行うもので
    あることを特徴とする請求項１５記載のパワーアシスト
    付運搬車。
  19. 【請求項１９】 車体の傾きを検出する傾斜検出手段を
    備えて、制御手段は検出角度に応じてアシスト力を補正
    するものであることを特徴とする請求項１記載のパワー
    アシスト付運搬車。
  20. 【請求項２０】 制御手段は、検出角度に応じたアシス
    ト力の補正を、車体が坂路を下っていこうとする力に釣
    り合う分を付加することで行うものであることを特徴と
    する請求項１９記載のパワーアシスト付運搬車。
  21. 【請求項２１】 駆動車輪とこれを駆動する駆動源との
    間に、外力が加えられていない時に切られるクラッチを
    備えていることを特徴とする請求項１記載のパワーアシ
    スト付運搬車。
  22. 【請求項２２】 外力検出手段は、操作部としての操作
    ハンドルの左右両端部と車体とを夫々連結する一対の弾
    性体と、各弾性体の変位量を夫々計測する計測器とから
    なることを特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付
    運搬車。
  23. 【請求項２３】 外力検出手段は、重りを有して揺動自
    在に支持された一対の振り子と、操作部としての操作ハ
    ンドルの左右両端部に夫々連結された上記両振り子の揺
    動角を夫々計測する計測器とからなることを特徴とする
    請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
  24. 【請求項２４】 振り子は、途中が屈曲自在であり且つ
    先端の重りの動きが１軸方向に規制されたものであるこ
    とを特徴とする請求項２３記載のパワーアシスト付運搬
    車。
  25. 【請求項２５】 外力検出手段は、所定方向に可動であ
    り且つ磁気力によってその移動に抵抗が加えられている
    一対の可動体と、操作部としての操作ハンドルの左右両
    端部に夫々連結された上記両可動体の位置を夫々計測す
    る計測器とからなることを特徴とする請求項１記載のパ
    ワーアシスト付運搬車。
  26. 【請求項２６】 外力検出手段は、左右方向に可動であ
    るとともにばね力によって左右位置が夫々規制されてい
    る一対の可動体と、両可動体の左右位置を夫々 計測する
    計測器と、操作部としての操作ハンドルの左右両端部と
    各可動体とを連結するとともに操作ハンドルの前後動を
    両可動体において互いに逆方向となる左右の動きに変換
    する動き変換部材とからなることを特徴とする請求項１
    記載のパワーアシスト付運搬車。
  27. 【請求項２７】 外力検出手段は、ばね負荷が加えられ
    た状態のもとで前後左右に移動自在であって操作部とし
    ての操作ハンドルが設けられている可動体と、この可動
    体の前後左右位置を計測する計測器とからなることを特
    徴とする請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
  28. 【請求項２８】 外力検出手段は、操作部である操作ハ
    ンドルに設けられた前後左右に可動となったレバーと、
    このレバーの前後左右移動に抵抗を加える弾性体と、レ
    バーの前後左右位置を計測する計測器とからなることを
    特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
  29. 【請求項２９】 操作部として前後に移動自在で且つ一
    面が操作面となった左右一対の操作プレートを備えてお
    り、外力検出手段は、各操作プレートと車体との間に夫
    々配されたばね部材と、各操作プレートの前後位置また
    は各ばね部材の変位量を計測する計測器とからなること
    を特徴とする請求項１記載のパワーアシスト付運搬車。
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