JP2975294B2 - 手押し車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパワーアシスト付の
手押し車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手押し車として、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
力式手押し車もあるが、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手押し車が提案されている。特開昭
６３−２１５４５９号公報に示されているこの手押し車
は、ハンドルに加えられた外力を検出する外力検出手段
と駆動源によって駆動される駆動車輪とを備えており、
外力検出手段で検出された外力に基づいて駆動車輪の駆
動を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、パワー
アシストされていることによって車体の見かけの大きさ
や重さから推定される動きより俊敏な動きができること
から、周囲の人にとっては手押し車が予測を越えた速度
で接近してくることが生じるものであり、車体に設けら
れた操作部を押して背の高い荷物を運搬する場合のよう
にオペレーターが進行方向前方を見ることができない時
など、周辺の人を危険にさらしてしまうことが多々生じ
る。手押し車が病棟で利用される配膳車である場合、特
に問題となる。

【０００５】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パワーアシストされた
状態で移動中であることを周囲に知らせることで運行の
安全性を高めることができる手押し車を提供するにあ
る。

【０００６】

【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
に加えられた推進方向外力及び操舵方向外力を検出する
外力検出手段と、外力検出手段で検出された力に基づい
て上記駆動部を作動させる制御手段とからなるパワーア
シスト付の手押し車において、走行速度を検出する速度
検出手段を備えるとともに速度検出手段で検出される速
度が設定値以上であり且つ上記駆動部の作動中に音また
は光を発する報知手段を備えていることに特徴を有して
いる。パワーアシストされた状態で移動中、これを周囲
に知らせることができるものである。

【０００７】報知手段は速度検出手段で検出される速度
が所定値以下に低下した時に音または光出力を停止する
ものであったり、車体の走行方向に応じて発する音また
は光を変更するものであったりしてもよい。また車体に
おける操作部と反対側の前方にある障害物を検出する障
害物センサーを備えるとともに、報知手段は障害物セン
サーの出力に応じて警報を発するものであることも好ま
しい。

【０００８】操作部は車体の前後に夫々設けられてお
り、制御手段はこれら操作部に加えられる外力の外力検
出手段による検出値に基づいて駆動部を制御するもので
あってもよい。報知手段の作動を解除するスイッチを備
えたものであることも好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図１は本発明にかかる手押し車の一例を
示しており、前後両端のうちの一端両側に駆動車輪２，
２が配設され、他端両側に自在車輪３，３が配された車
体１の自在車輪３側の端面には操作部としてのハンドル
４が設けられている。また上記駆動車輪２，２は、夫々
電動モータである駆動源６，６で個別に駆動するものと
してある。駆動車輪２，２の回転数の差で操舵ができる
ようにしているわけであり、ここにおける駆動車輪２は
走行用と操舵用とを兼ねたものとなっている。

【００１０】上記一対の駆動車輪２，２を駆動する駆動
源６，６は、図２に示すように、ハンドル４に加えられ
た力を検出するセンサー（力検出器）５，５の出力を入
力とする制御装置８によってコントロールされ、ハンド
ル４に外力が付加されている時、駆動源６，６を作動さ
せて駆動車輪２，２に駆動することで、推進及び操舵に
ついてのパワーアシストを行う。

【００１１】ここにおいて、ハンドル４に加えられた外
力のうち、推進方向成分と操舵方向成分とを抽出しなく
てはならないが、このために上記ハンドル４は図３に示
すように左右両端を夫々板ばねであるばね部材７，７を
介して車体１に連結し、さらにハンドル４の左右両端部
の変位を夫々計測する２つの非接触式のセンサー５，５
を車体１に設けている。ハンドル４に加えられた力が推
進方向のものである時には図３(a)に示すように２つの
ばね部材７，７は同方向に撓むのに対して、操舵方向の
力がハンドル４に加えられた時には図３(b)に示すよう
に両ばね部材７，７の撓み方向が逆となる。従って２つ
のばね部材７，７のばね定数が共にｆａ、一方のセンサ
ー５とハンドル４一端の間隔をｄｒ、その初期値をｄｒ
０，他方のセンサー５とハンドル４他端の間隔をｄｌ、
その初期値をｄｌ０とすると、ハンドル４に加えられた
推進方向外力Ｆａｄｖａｎｃｅは、 Ｆａｄｖａｎｃｅ＝ｆａ×（（ｄｒ−ｄｒ０）＋（ｄｌ−ｄｌ０）） で求めることができる。またハンドル４に加えられた操
舵方向外力Ｆｓｉｄｅは、左右のばね部材７，７に対し
てＦｓｉｄｅ×Ｌ／２の大きさのモーメントとして働い
てばね部材７，７を互いに逆方向に撓ませる。この時の
力とばね部材７の変位量とから求められる弾性係数をｆ
ｓとすると、操舵方向外力Ｆｓｉｄｅは Ｆｓｉｄｅ＝ｆｓ×（（ｄｒ−ｄｒ０）−（ｄｌ−ｄｌ０）） で求めることができる。なお、上記２式をまとめると、

【００１２】

【式１】

【００１３】となる。従って上述のようにして得た推進
方向外力（前後力検出値）Ｆａｄｖａｎｃｅ及び操舵方
向外力（左右力検出値）Ｆｓｉｄｅに図４及び図５に示
すように夫々所要のアシストゲインを乗ずることで推進
力（前後出力値）と操舵力（左右出力値）とを演算し、
次いで得られた推進力と操舵力との和の１／２の値を一
方の駆動源６のトルク出力、推進力と操舵力との差の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ことによ
り、推進及び操舵の両者についてパワーアシストを行う
ことができる。なお、トルク出力とするのではなく、速
度出力や加速度出力とし、力検出値が大きいほど、より
速い速度またはより大きい加速度となるように駆動源６
を制御するものであってもよい。さらに変位からハンド
ル４に加えられた外力を検出しているものを示したが、
ハンドル４またはハンドル４を通じて車体１に与えられ
た加速度から外力を検出するようにしてもよい。

【００１４】また手押し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、ハンド
ル４に加えられる力をセンサー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、ハンドル４を握ってはいるものの、手押し車を動か
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）に不感帯を設定し、検出
された外力が微小である時には、駆動源６に推進力を発
生させないようにしておくと、無用な動きを避けること
ができる。

【００１５】このようなパワーアシスト付の手押し車に
おいて、走行速度を検出する速度検出器９と、音発生装
置１０ａまたは光発生装置１０ｂからなる報知手段１０
を設けてある。そして、パワーアシストによる移動中で
且つ速度検出器９で検出される速度（の絶対値）が設定
値を越えたならば、制御装置８は音発生装置１０ａまた
は光発生装置１０ｂを作動させる。従って、周辺の人に
パワーアシストされた手押し車が移動中であることを報
知することができる。なお、光発生装置１０ｂは、図１
(b)に示すように、手押し車の上方に突き出た状態で設
置しておくことが好ましい。

【００１６】図７に示すように、走行速度の絶対値が設
定値より低くなれば音発生装置１０ａや光発生装置１０
ｂの作動を停止するようにしてもよい。手押し車の走行
状態がオペレーター及び周囲の人に把握しやすくなる。
また、ハンドル４を引いて移動させる場合を前進、ハン
ドル４を押して移動させる場合を後退とすると、前進の
場合と後退の場合とで音発生装置１０ａが発する音、あ
るいは光発生装置１０ｂが発する光を変えるようにして
もよい。図８にこの場合のフローチャートを示す。前進
の場合、オペレータが走行方向前方を見ることができる
ために、音はきれいなメロディであることが好ましく、
また光は例えば青色であることが好ましい。後退の場
合、オペレーターが走行方向前方を見通すことができな
いために、音としてはたとえば「バックします」の音声
や注意を喚起する音であることが好ましく、色としては
黄色や赤色であることが好ましい。

【００１７】後退時の安全性をさらに高くするために、
図９あるいは図１０に示すように、ハンドル４が設けら
れた側とは反対側の前方の障害物を検知する障害物セン
サ１１を設けておき、障害物センサ１１によって障害物
が検出された時、音発生装置１０ａが警報音を発した
り、光発生装置１０ｂが赤色点滅光のような警報光を発
するようにしておいてもよい。図１１は障害物検知によ
る警報出力を図４に示すフローと組み合わせた場合を、
図１２は図７に示すフローと組み合わせた場合を、図１
３及び図１４は図８に示すフローと組み合わせた場合を
示している。

【００１８】図１５及び図１６に示す実施の形態は、前
方が見えずに危険である操作状態をなくすことができる
ように、車体１の前後両端に夫々ハンドル４，４を設け
るとともに、各ハンドル４に加えられた推進方向外力及
び操舵方向外力を検出することができるようにセンサー
５を設置して、どちらの方向に走行する時もハンドル４
を引いて操作することができるようにしたものである。
もちろんこの場合においても押して操作することが無い
わけではないことから、引き操作か押し操作かによって
異なる報知を行う場合には、図１７及び図１８に示すよ
うに、どちらのハンドル４に外力が加わってどちらに走
行しているか（速度検出値が正か負か）に応じて報知を
行うものとする。

【００１９】なお、両方のハンドル４，４に同時に外力
が加えられている場合も生じるが、この場合、どちらの
ハンドル４に加えられた外力に基づいてパワーアシスト
を行うかは、スイッチによる選択、または最先に外力が
加えられたハンドル４を選択、または最も強い外力が加
えられているハンドル４を選択、または引っ張り操作さ
れているハンドル４を選択して行うとよい。なお、ハン
ドル４の選択は報知のためとし、パワーアシストそのも
のは両ハンドル４，４に加えられた外力の合力で行うよ
うにしてもよい。

【００２０】図１９及び図２０に示すように、報知手段
１０を強制解除するスイッチ１２を設けてもよい。病院
などにおいては音や光を出してはいけないところや出さ
ない方がよい場所があるが、このような時にはスイッチ
１２を切ることで報知を出さないようにすることができ
る。報知手段１０として、音発生装置１０ａと光発生装
置１０ｂの両方を備えていてもよいのはもちろんであ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明においては、操作部
に加えた推進方向外力及び操舵方向外力に応じたアシス
ト力が加えられるために重い手押し車でも軽い力で動か
すことができるものであり、しかも走行速度を検出する
速度検出手段を備えるとともに速度検出手段で検出され
る速度が設定値以上であり且つ上記駆動部の作動中に音
または光を発する報知手段を備えていることから、パワ
ーアシストされた状態で移動中、これを周囲に知らせる
ことができて危険な状態の発生を防止することができ
る。

【００２２】そして報知手段は速度検出手段で検出され
る速度が所定値以下に低下した時に音または光出力を停
止するものである時、報知状態によって走行状態の把握
が周囲の人及び手押し車のオペレータにとって容易とな
るものであり、車体の走行方向に応じて発する音または
光を変更するものである時には、走行状態の把握がさら
に容易となる。

【００２３】また車体における操作部と反対側の前方に
ある障害物を検出する障害物センサーを備えるととも
に、報知手段は障害物センサーの出力に応じて警報を発
するものである時、操作部を押して走行させている時の
安全性をさらに高くすることができる。操作部は車体の
前後に夫々設けられており、制御手段はこれら操作部に
加えられる外力の外力検出手段による検出値に基づいて
駆動部を制御するものであれば、操作部を押して操作す
る状態を少なくすることができるために、やはり安全性
の向上を図ることができる。

【００２４】また報知手段の作動を解除するスイッチを
備えたものであれば、報知手段による報知が好ましくな
い場所での使用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
(b)は共に斜視図である。

【図２】同上の概略構成図である。

【図３】同上のハンドルと外力検出手段との構成を示し
ており、(a)(b)は共に水平断面図である。

【図４】(a)(b)は同上の動作のフローチャートである。

【図５】同上の動作説明図である。

【図６】同上の他の動作説明図である。

【図７】(a)(b)は同上の他の動作のフローチャートであ
る。

【図８】(a)(b)は同上のさらに他の動作のフローチャー
トである。

【図９】実施の形態の他例を示すもので、(a)は斜視
図、(b)は概略構成図である。

【図１０】同上の他例を示すもので、(a)は斜視図、(b)
は概略構成図である。

【図１１】(a)(b)は同上の動作のフローチャートであ
る。

【図１２】(a)(b)は同上の他の動作のフローチャートで
ある。

【図１３】同上の別の動作のフローチャートである。

【図１４】同上の別の動作のフローチャートである。

【図１５】実施の形態のさらに他例を示すもので、(a)
(b)は共に斜視図である。

【図１６】同上の概略構成図である。

【図１７】同上の動作のフローチャートである。

【図１８】同上の動作のフローチャートである。

【図１９】実施の形態の別の例を示すもので、(a)(b)は
共に斜視図である。

【図２０】同上の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 駆動用車輪 ４ ハンドル ５ センサー １０ 報知手段 １０ａ 音発生装置 １０ｂ 光発生装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−304207（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−33026（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213437（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−194537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−215459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46758（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−282498（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−109892（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−48668（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−149366（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−25449（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62B 1/00 - 5/06

Claims (6)

(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推進方向外力及び操舵
   方向外力を検出する外力検出手段と、外力検出手段で検
   出された力に基づいて上記駆動部を作動させる制御手段
   とからなるパワーアシスト付の手押し車であって、走行
   速度を検出する速度検出手段を備えるとともに速度検出
   手段で検出される速度が設定値以上であり且つ上記駆動
   部の作動中に音または光を発する報知手段を備えている
   ことを特徴とする手押し車。
2. 【請求項２】 報知手段は速度検出手段で検出される速
   度が所定値以下に低下した時に音または光出力を停止す
   るものであることを特徴とする請求項１記載の手押し
   車。
3. 【請求項３】 報知手段は車体の走行方向に応じて発す
   る音または光を変更するものであることを特徴とする請
   求項１または２記載の手押し車。
4. 【請求項４】 車体における操作部と反対側の前方にあ
   る障害物を検出する障害物センサーを備えるとともに、
   報知手段は障害物センサーの出力に応じて警報を発する
   ものであることを特徴とする請求項１または２または３
   記載の手押し車。
5. 【請求項５】 操作部は車体の前後に夫々設けられてお
   り、制御手段はこれら操作部に加えられる外力の外力検
   出手段による検出値に基づいて駆動部を制御するもので
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記
   載の手押し車。
6. 【請求項６】 報知手段の作動を解除するスイッチを備
   えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項
   に記載の手押し車。