CN105283164B - 步行辅助装置 - Google Patents

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Abstract

步行辅助装置具备：基体；驱动部，其使基体移动；距离检测部，其检测从基体到使用者的距离；安全距离范围设定部，其将使用者安全步行时从基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；步行状态判定部，其判定由距离检测部检测出的距离是否是安全距离范围外；以及控制部，其在步行状态判定部判定为由距离检测部检测出的距离是安全距离范围外的情况下控制驱动部。步行辅助装置具备检测由距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况的接近判定部，在接近判定部检测出由距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况下，由控制部控制驱动部。

Description

步行辅助装置
技术领域
本发明涉及例如用于步行困难的老年人、残疾人或者幼儿的步行训练、散步等的步行辅助装置。
背景技术
例如在老年人等进行购物或散步的情况下，作为用于安全地步行的辅助工具，已知步行器或老年车等步行辅助装置。该步行辅助装置在前后的腿部具备车轮，而且在主体框架的上端部分具备手柄。使用者握着手柄，一边支撑身体一边使车轮行走，由此能安全地步行。而且，开发了使车轮具备由电机等带来的驱动力，在下坡等处刹车、在上坡处辅助上行的步行辅助装置。
图22是表示专利文献1所示的步行辅助装置800的结构的侧视图。步行辅助装置800由支撑部801支撑使用者，由控制装置根据力量传感器802、距离传感器803、速度传感器的输出以及由设定器804设定的参数来控制电机805而使驱动车轮806驱动，控制基体807的前进、后退、盘转移动。
即，步行辅助装置800检测步行辅助装置800和使用者的距离，在距离比预先确定的距离大的情况下控制步行辅助装置800的驱动，通过将步行辅助装置和使用者的距离保持为固定来防止步行者的前倾。
由此，在使用者来不及向前迈出脚的情况下，步行辅助装置先行前进，步行辅助装置与使用者的间隔变大，能防止使用者成为大幅前倾的姿势，进而能帮助使用者容易地恢复到原来的姿势。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001－170119号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，上述专利文献的技术仅基于使用者与步行辅助装置的距离来一概地控制步行辅助装置的前进，当实际步行时，使用者与步行辅助装置的距离根据使用者的使用状况或步行环境的不同而不同，因此与此对应地需要适当地控制步行辅助装置。而且，在使用者来不及向前迈出脚的情况下，步行辅助装置先行前进，当步行辅助装置与使用者的间隔变大时，上述专利文献的技术是有效的，但在实际使用的状况下，未必仅为步行辅助装置与使用者的间隔变大的情况，也会发生变小的情况。
例如，有时当使用者推着步行辅助装置步行，突然误使步行辅助装置的车轮落入沟渠等水沟或凹部、或者在步行辅助装置的前方存在障碍物而阻碍行进时，步行辅助装置当场停止，步行者无法突然停止步行，向前迈出脚，停止的步行辅助装置与使用者的间隔变小。
或者有时在使用者推着步行辅助装置在上行坡道上攀行的情况下，当使用者按压坡道的力变弱时，由于重力而使步行辅助装置一边下坡一边后退，步行辅助装置与使用者的间隔变小。
或者有时在使用者推着步行辅助装置在柏油路上步行而道路状况突然从柏油路变为砂石路或乡村道路的情况下，车轮与道路的摩擦力发生变化，车轮的旋转变慢，步行者无法突然降低步行速度，停止的步行辅助装置与使用者的间隔变小。
如上所述，在使用者和步行辅助装置之间的距离变小的情况下，使用者会失去平衡，体重施加于使用者的膝盖，有时会在膝盖处发生损坏(膝盖骨折)。另外，在步行辅助装置后退的情况下，也可能向后侧跌倒。
因而，需要如下技术：实现根据使用者的步行状况或步行环境适当地控制使用者和步行辅助装置的安全距离，在防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的安全性上优良的步行辅助装置。
另外，需要在使用者和步行辅助装置的间隔变小的情况下用于防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的技术。
用于解决问题的方案
一实施方式的步行辅助装置具备：基体；驱动部，其构成为使基体移动；距离检测部，其构成为检测从基体到使用者的距离；以及控制部，其构成为基于通过比较由距离检测部检测出的距离与预先确定的判定用值而得到的至少使用者过于接近步行辅助装置的判定结果来控制驱动部。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备：安全距离范围设定部，其构成为将使用者安全步行时从基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；以及步行状态判定部，其构成为判定由距离检测部检测出的距离是否是安全距离范围外，控制部基于至少使用者过于接近步行辅助装置的判定结果来控制驱动部的情况包括：在步行状态判定部判定为由距离检测部检测出的距离为安全距离范围外的情况下，控制驱动部。
另外，也可以是，安全距离范围设定部构成为基于使用者安全步行了规定时间时从基体到使用者的距离来设定安全距离范围。
另外，也可以是，安全距离范围设定部构成为在由距离检测部检测出的距离急剧变化的情况下，较小地设定安全距离范围。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备倾斜检测部，上述倾斜检测部构成为检测步行辅助装置行走的路面的倾斜，安全距离范围设定部构成为基于由倾斜检测部检测出的倾斜来设定安全距离范围。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备速度检测部，上述速度检测部构成为检测步行辅助装置的速度，安全距离范围设定部构成为基于由速度检测部检测出的速度来设定安全距离范围。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备压力检测部，上述压力检测部构成为检测使用者握着握柄的压力，安全距离范围设定部构成为基于由压力检测部检测出的压力来设定安全距离范围。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备行进方向检测部，上述行进方向检测部构成为检测该步行辅助装置的行进方向，控制部构成为基于行进方向检测部检测出的行进方向来控制驱动部。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备接近判定部，上述接近判定部构成为检测由距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况，控制部基于至少使用者过于接近步行辅助装置的判定结果来控制驱动部的情况包括：在接近判定部检测出由距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况下，控制驱动部。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备行进方向检测部，上述行进方向检测部构成为检测该步行辅助装置的行进方向，上述步行辅助装置构成为，在行进方向检测部判定为前进的情况下，控制部控制驱动部，而停止或者增大步行辅助装置的前进。
另外，也可以是，构成为，在行进方向检测部判定为后退的情况下，控制部控制驱动部，而进行抑制步行辅助装置的后退、使步行辅助装置停止或者使步行辅助装置前进中的任一种操作。
另外，也可以是，步行辅助装置还具备压力检测部，上述压力检测部构成为检测使用者握着握柄的压力，控制部构成为在由压力检测部检测出的压力发生变化的情况下，较大地设定规定距离。
根据某一方式，能实现根据使用者的步行状况或步行环境适当地控制使用者与步行辅助装置的安全距离、在防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的安全性上优良的步行辅助装置。
另外，根据其它方式，能实现在使用者与步行辅助装置的间隔变小的情况下，在防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的安全性上优良的步行辅助装置。
根据与附图关联来理解本发明的以下详细的说明，可以清楚本发明的上述内容以及其它目的、特征、方式以及优点。
附图说明
图1是表示实施方式1的步行辅助装置结构的侧视图和仰视图。
图2是表示实施方式1的步行辅助装置的动作构成的框图。
图3表示步行辅助装置和使用者的位置关系。
图4是表示实施方式1的步行辅助装置的动作的一例的流程图。
图5是表示实施方式2的步行辅助装置结构的侧视图和仰视图。
图6是表示实施方式2的步行辅助装置的动作构成的框图。
图7是表示实施方式2的设定安全距离范围的一例的表格。
图8是表示实施方式2的设定安全距离范围的一例的表格。
图9是表示实施方式2的步行辅助装置的动作的一例的流程图。
图10是表示实施方式3的步行辅助装置100b的结构的侧视图。
图11是表示实施方式3的步行辅助装置的动作构成的框图。
图12是表示实施方式4步行辅助装置结构的侧视图和仰视图。
图13是表示实施方式4的步行辅助装置的动作构成的框图。
图14表示步行辅助装置和使用者的位置关系。
图15是表示实施方式4的步行辅助装置动作的一例的流程图。
图16是表示实施方式5的步行辅助装置的结构的侧视图。
图17是表示实施方式5的步行辅助装置的动作构成的框图。
图18是表示实施方式5的步行辅助装置动作的一例的流程图。
图19是表示实施方式6的步行辅助装置的结构的侧视图。
图20是表示实施方式6的步行辅助装置的动作构成的框图。
图21是表示实施方式6的步行辅助装置动作的一例的流程图。
图22是表示现有的步行辅助装置的结构的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中，对同一部件附上同一附图标记。它们的名称和功能也相同。因而，不重复进行关于它们的详细说明。
以下，基于附图说明本发明的实施方式。此外，以下记述的各构成不过是本发明的具体的一例，本发明不限于该内容。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的步行辅助装置的结构的侧视图和仰视图。图1(a)是表示本发明的一个实施方式的步行辅助装置100的结构的侧视图，图1(b)是仰视图。步行辅助装置100具备：基体1；左右一对前轮车轮3和后轮车轮4，其可移动地支撑于基体1行走的行走面上；握柄2，其设于基体1上，供使用者用来进行支撑；以及 电机5，其作为驱动部驱动后轮车轮4。在本构成中，电机5设置于后轮车轮4，通过驱动后轮车轮4来控制步行辅助装置100的动作，电机5也可以驱动前轮车轮3来控制步行辅助装置100的动作，也可以设置于前轮车轮3、后轮车轮4两者。在基体1的中央附近还设有收纳物品等的收纳部8。
另外，步行辅助装置100具备检测从步行辅助装置100到使用者的距离的距离传感器6，控制部7以由距离传感器6测量的距离为基础来控制电机5。作为距离传感器6，能使用超声波传感器或红外线传感器等非接触传感器。或者，也可以使用接近传感器来代替距离传感器。
在本实施方式中，距离传感器6在左右握柄2的中间下部设有1个，为了进一步提高检测精度，也可以例如在左右握柄2的近旁分别设置距离传感器等配置多个距离传感器。另外，为了易于检测出使用者的腿部，优选距离传感器6配置在基体1的靠下方。
图2是表示步行辅助装置100的动作构成的框图。安全距离范围设定部9和步行状态判定部10设于距离传感器6或者控制部7的近旁或内部。
安全距离范围设定部9将使用者使用步行辅助装置100进行安全步行的情况下从步行辅助装置100到使用者的距离范围设定为安全距离范围。作为设定安全距离范围的一例，有如下设定方法：在步行辅助装置100中具备计时部等，由距离传感器6检测使用者安全步行了规定时间时从步行辅助装置100到使用者的距离，基于检测到的数值求出最小值a和最大值b。根据该方法，在步行辅助装置100的使用者不同的情况下，也能设定与使用者相应的安全距离范围。在此假设将安全距离范围设为D0(最小值a、最大值b)。另外，安全距离范围设定部9接受后述的步行状态判定部10的判定结果而改变安全距离范围。
步行状态判定部10对实际上使用者使用步行辅助装置100步行时由距离传感器6检测出的从步行辅助装置100到使用者的检测距离D1和上述设定的安全距离范围D0(最小值a、最大值b)进行比较， 判定检测距离D1是否是安全距离范围外。
控制部7根据内置的程序算出与后轮车轮4连接的电机5的旋转速度或者转矩，根据算出的值来控制左右电机5的旋转速度或者转矩。另外，也可以根据检测距离D1比安全距离范围D0(最小值a、最大值b)的范围大的情况和小的情况来改变控制内容。
图3表示步行辅助装置100和使用者的位置关系的例子。图3(a)表示通常步行时的状态，图3(b)表示使用者成为前倾姿势、使用者和步行辅助装置100比安全步行距离范围大时的例子。在此，图3(a)所示的安全步行时的步行辅助装置100和使用者的距离是安全距离范围D0(最小值a、最大值b)，当偏离该范围时，步行辅助装置100判定为使用者与步行辅助装置100过于接近或者过于离开。在此，将由距离传感器6检测出的、使用者步行时的从步行辅助装置100到使用者的距离设为检测距离D1。
步行状态判定部10对由距离传感器6检测出的从步行辅助装置100到使用者的检测距离D1和预先输入的安全距离范围D0(最小值a、最大值b)进行比较，在检测距离D1是安全距离范围D0(最小值a、最大值b)的范围外的情况下，判定为使用者和步行辅助装置100过于接近或者过于离开，将判定信号向安全距离范围设定部9或者控制部7发送。
图4是表示本实施方式的步行辅助装置100的动作的一例的流程图。在本流程图中，说明成为使用者安全步行后因为某种理由使用者与步行辅助装置100过于接近或者过于离开的状况的情况下的例子。
首先，步行辅助装置100的开始按钮被接通，步行辅助装置100进入工作状态(步骤S401)。然后由安全距离范围设定部9设定安全距离范围D0(最小值a、最大值b)(步骤S402)。在步行辅助装置100启动后设定的安全距离范围D0的确定方法也可以是如下设定方法：如上所述在步行辅助装置100中具备计时部等，由距离传感器6检测在启动步行辅助装置100后使用者安全步行了规定时间时步行辅助装置100到使用者的距离，基于检测到的数值求出最小值a和最大值 b，也可以设为一旦设定就使用相同的数值直至下次变更为止。
然后，使用者把持步行辅助装置100的握柄2，通过电机5的旋转使后轮车轮4驱动而以通常步行的方式前进并且由距离传感器6进行检测距离D1的检测(步骤S403)。
然后，步行状态判定部10对由距离传感器6检测出的从步行辅助装置100到使用者的检测距离D1和上述设定的安全距离范围D0进行比较，判定检测距离D1是否是安全距离范围D0(最小值a、最大值b)的范围外(步骤S404)。在检测距离D1是安全距离范围D0(最小值a、最大值b)的范围外的情况下(在步骤S404中为“是”的情况下)，步行状态判定部10判定为使用者与步行辅助装置100过于接近或者过于离开，将判定信号发送到控制部7。控制部7根据内置的程序将与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S405)，步行辅助装置100的动作结束(步骤S406)。
另一方面，在步骤S404中，在检测距离D1是安全距离范围D0的范围内的情况下(在步骤S404中为“否”的情况下)，判断为使用者既没有过于接近步行辅助装置100，也没有过于离开步行辅助装置100，由控制部7判断是否按下停止按钮(步骤S407)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S407中为“是”的情况下)，控制部7根据内置的程序使与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S405)，步行辅助装置100的动作结束(步骤S406)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S407中为“否”的情况下)，步行辅助装置100继续前进，由距离传感器6继续进行检测(步骤S403)。
通过进行上述动作，能根据使用者的步行状况或步行环境适当地控制使用者和步行辅助装置的安全距离，能防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒。
此外，在本实施方式中，表示了步行状态判定部10对由距离传感器6检测出的从步行辅助装置100到使用者的检测距离D1和预先输入的安全距离范围D0进行比较，在检测距离D1是安全距离范围D0的范围外的情况下，判定为使用者与步行辅助装置100过于接近 或者过于离开的例子，而作为除此以外的例子，也可以设为如下构成：步行状态判定部10监视由距离传感器6检测出的检测距离D1，通过图4的步骤S404来判定是否检测距离D1发生了急剧的变化。在这种情况下，在步骤S402中，例如将判定为急剧变化的变化量设定为D0。针对检测距离D1发生急剧的变化判断为，使用者摔倒或者由于某些意外事故使用者与步行辅助装置100的距离发生了变化，因此能通过与此相应地控制电机5来提高安全性。
而且，在本实施方式中，说明了在步行辅助装置100和使用者的距离成为安全距离范围外的情况下，以使步行辅助装置100停止的方式控制电机5的例子，但不限于此，例如也可以以改变电机5的旋转速度或转矩的方式进行控制。总之只要是以减少使用者的危险的方式控制驱动部的方法即可。在改变电机5的旋转速度或转矩的情况下，即使步行辅助装置100由于小的障碍物或浅的沟渠等而停止，也能跨越这些障碍物等。另外，即使道路状况从柏油路变为砂石路或从平坦的道路变为坡道，使用者也能以不使步行辅助装置100停止的方式使用步行辅助装置100。
(实施方式2)
接下来，说明实施方式2。在本实施方式中，说明根据步行辅助装置行走的路面的倾斜来设定安全距离范围的方法。
图5是表示实施方式2的步行辅助装置的结构的侧视图和仰视图。图5(a)是表示本发明的一个实施方式的步行辅助装置100a的结构的侧视图，图5(b)是仰视图。此外，该实施方式的基本构成与实施方式1相同，因此针对与实施方式共用的构成要素附上与前面相同的附图标记，不重复进行附图的记述及其说明。
步行辅助装置100a具备实施方式1的步行辅助装置100以及检测步行辅助装置100的倾斜的倾斜检测部11。在使用者在坡道等使用步行辅助装置100a的情况下，由于步行辅助装置100a倾斜，因此能通过检测步行辅助装置100的倾斜来检测地面的倾斜程度。作为倾斜检测部使用陀螺仪传感器、地磁传感器、加速度传感器等。
图6是表示本实施方式的步行辅助装置100a的动作构成的框 图。只要是能检测步行辅助装置100a的倾斜的位置，在步行辅助装置100a的任一处具备倾斜检测部11都可以。向安全距离范围设定部9发送由倾斜检测部11检测出的倾斜角度α。安全距离范围设定部9基于倾斜角度α来设定安全距离范围。
图7是表示实施方式2的设定安全距离范围的一例的表格。作为设定安全距离范围的一例，例如如图7所示，有基于表格来设定安全距离范围D0的方法，上述表格确定与由倾斜检测部11检测出的倾斜角度α对应的安全距离范围D0(最小值a、最大值b)。另外，作为其它方法，如图8所示，也可以基于表格确定安全距离范围D0，上述表格预先根据成为基准值的最小值m、最大值n和检测出的倾斜角度α来设定乘以基准值的系数。图8是表示实施方式2的设定安全距离范围的一例的表格。除此以外也可以是对基准值加上或者减去规定的数值的方法。在此成为基准值的最小值m、最大值n如在实施方式1中说明的，在步行辅助装置100a中具备计时部等，由距离传感器6检测使用者在平地上安全步行了规定时间时从步行辅助装置100a到使用者的距离，基于该数值求出成为基准值的最小值m和最大值n。
根据该方法，能根据步行辅助装置100a行走的路面的倾斜来设定安全距离范围，因此与通常在平地上安全步行时相比，在危险度增加的坡道等步行的情况下，也能安全地步行。
步行状态判定部10对实际使用者使用步行辅助装置100a步行时由距离传感器6检测出的从步行辅助装置100a到使用者的检测距离D1和上述设定的安全距离范围D0(最小值a、最大值b)进行比较，判定检测距离D1是否是安全距离范围外。
控制部7根据内置的程序算出与后轮车轮4连接的电机5的旋转速度或者转矩，根据算出的值控制左右电机5的旋转速度或者转矩。另外，也可以根据检测距离D1大于和小于安全距离范围D0(最小值a、最大值b)的范围的情况来改变控制内容。
图9是表示本实施方式的步行辅助装置100a的动作的一例的流程图。在本流程图中，说明成为使用者在平地上安全步行后步行辅 助装置100a在具有倾斜的路面上行走的状况的情况下的例子。
首先，步行辅助装置100a的开始按钮被接通，步行辅助装置100a进入工作状态(步骤S901)。然后，由安全距离范围设定部9设定安全距离范围D0(最小值a、最大值b)(步骤S902)。在步行辅助装置100a启动后设定的安全距离范围D0的确定方法也可以是如下设定方法：如上所述在步行辅助装置100a中具备计时部等，在启动步行辅助装置100a后，由距离传感器6检测使用者安全步行了规定时间时从步行辅助装置100a到使用者的距离，基于该数值求出最小值和最大值，也可以一旦设定就使用相同的数值直至下次变更为止。
然后，由倾斜检测部11进行倾斜角度α的检测(步骤S903)。倾斜检测部11判定是否检测出步行辅助装置100a的倾斜(步骤S904)。在检测出倾斜的情况下(在步骤S904中为“是”的情况下)，向安全距离范围设定部9发送倾斜角度α的信息，例如基于图7所示的表格变更安全距离范围D0(步骤S905)。即，以安全距离范围D0的范围变小的方式设定安全距离范围D0′。缩小安全距离范围D0，由此，步行状态判定部10的精度变高，能进一步提高安全性。在此，将变更后的安全距离范围设为安全距离范围D0′(最小值a、最大值b)。
之后，步行辅助装置100a前进且由距离传感器6检测从步行辅助装置100a到使用者的检测距离D1(步骤S906)。然后，步行状态判定部10对上述设定的安全距离范围D0′和检测距离D1进行比较，判定检测距离D1是否是安全距离范围D0′(最小值a、最大值b)的范围外(步骤S907)。在检测距离D1是安全距离范围D0′(最小值a、最大值b)的范围外的情况下(在步骤S907中为“是”的情况下)，步行状态判定部10判定为使用者与步行辅助装置100过于接近或者过于离开，将判定信号发送到控制部7。控制部7根据内置的程序将与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S909)，步行辅助装置100a的动作结束(步骤S910)。
另一方面，在检测距离D1是安全距离范围D0′的范围内的情况 下(在步骤S907中为“否”的情况下)，判断为使用者既没有过于接近步行辅助装置100a，也没有过于离开步行辅助装置100a，由控制部7判断是否按下停止按钮(步骤S908)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S908中为“是”的情况下)，控制部7根据内置的程序将与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S909)，步行辅助装置100的动作结束(步骤S910)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S908中为“否”的情况下)，由步行辅助装置100a的倾斜检测部11继续检测倾斜角度α(步骤S903)。
另外，在步骤S904中，在没有由倾斜检测部11检测出倾斜的情况下(在步骤S904中为“否”的情况下)，步行辅助装置100a前进，且由距离传感器6检测从步行辅助装置100a到使用者的检测距离D1(步骤S906)。然后，步行状态判定部10对上述设定的安全距离范围D0和检测距离D1进行比较，判定检测距离D1是否是安全距离范围D0的范围外(步骤S907)。在检测距离D1是安全距离范围D0的范围外的情况下(在步骤S907中为“是”的情况下)，步行状态判定部10判定为使用者与步行辅助装置100过于接近或者过于离开，将判定信号发送到控制部7。控制部7根据内置的程序将与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S909)，步行辅助装置100a的动作结束(步骤S910)。
另一方面，在检测距离D1是安全距离范围D0的范围内的情况下(在步骤S907中为“否”的情况下)，判断为使用者既没有过于接近步行辅助装置100a，也没有过于离开步行辅助装置100a，由控制部7判断是否按下停止按钮(步骤S908)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S908中为“是”的情况下)，控制部7根据内置的程序将与后轮车轮4连接的电机5的旋转停止(步骤S909)，步行辅助装置100的动作结束(步骤S910)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S908中为“否”的情况下)，由步行辅助装置100a的倾斜检测部11继续检测倾斜角度α(步骤S903)。
进行如上所述的动作，由此能根据使用者的步行状况或坡道等的步行环境适当地控制使用者和步行辅助装置的安全距离，能防止 使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒。
(实施方式3)
接下来，说明实施方式3。在本实施方式中，说明利用使用者握着步行辅助装置的握柄2的压力检测进行驱动部5的控制的方法。
图10是表示本实施方式的步行辅助装置100b的结构的侧视图。此外，本实施方式的基本构成与实施方式1和2相同，因此对与实施方式1共用的构成要素附上与前面相同的附图标记，不重复进行附图的记述及其说明。
步行辅助装置100b在实施方式1的步行辅助装置100中具备压力检测部12。压力检测部12设于例如握柄2等，检测使用者握着步行辅助装置100b的握柄的压力。作为压力检测部12，使用感圧传感器、应变计等。
图11是表示本实施方式的步行辅助装置100b的动作构成的框图。向安全距离范围设定部9发送由压力检测部12检测出的压力值。安全距离范围设定部9基于压力值设定安全距离范围。之后的处理与实施方式2同样地进行。
当通常步行时，在由接近判定部9检测到使用者与步行辅助装置100b的距离接近的情况下，进行与上述实施方式1同样的驱动控制。在此，在使用者跌倒的情况下或者由于某些突发事件使用者失去平衡的情况下，由于使用者紧握握柄2或者松开握柄2，因此握柄2的压力会发生变化。这样，在设于握柄2的压力检测部12出现大的变化的情况下，从压力检测部12向安全距离范围设定部9发送信号，基于该信号设定安全距离范围。通过这样操作，提高了检测使用者失去平衡的精度，能进一步提高安全性。
(实施方式4)
作为上述以外的实施方式，除了倾斜检测部11、压力检测部12以外，也可以使用速度检测部。速度检测部设于前轮车轮3、后轮车轮4等，检测步行辅助装置的速度。
在使用者使用步行辅助装置在步行中跌倒等情况下，步行辅助装置会突然向前方前进。在这种情况下由速度检测部检测步行辅助 装置的速度，基于该速度设定安全距离范围，由此与上述实施方式同样地，提高了检测使用者失去平衡的精度，能进一步提高安全性。
作为另一实施方式，也可以设为还具备检测步行辅助装置的行进方向的行进方向检测部的构成。行进方向检测部设于前轮车轮3、后轮车轮4、电机5等，检测步行辅助装置的行进方向。作为行进方向检测部，使用检测电机的旋转方向的方法或加速度传感器等。
控制部7基于由行进方向检测部检测到的行进方向控制驱动部5。例如，在步行辅助装置前进时检测距离D1为安全距离范围外、步行辅助装置与使用者过于接近的情况下，控制部7以步行辅助装置停止或者进一步前进的方式控制驱动部5。另外，在步行辅助装置与使用者过于离开的情况下，控制部7以步行辅助装置停止或者后退的方式控制驱动部5。另一方面，在步行辅助装置后退时检测距离D1为安全距离范围外、步行辅助装置与使用者过于接近的情况下，控制部7以步行辅助装置停止或者前进的方式控制驱动部5。另外，在步行辅助装置与使用者过于离开的情况下，控制部7以步行辅助装置停止或者进一步后退的方式控制驱动部5。
通过设为如上所述的构成，能实现根据使用者的步行状况或步行环境适当地控制使用者和步行辅助装置的安全距离、在防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的安全性上优良的步行辅助装置。
(实施方式5)
图12是表示实施方式4的步行辅助装置的结构的侧视图和仰视图。图12(a)是表示本发明的一个实施方式的步行辅助装置500的结构的侧视图，图12(b)是仰视图。步行辅助装置500具备：基体51；左右一对前轮车轮53和后轮车轮54，其可移动地支撑于基体51行走的行走面上；握柄52，其设于基体51上，供使用者用来进行支撑；以及电机55，其作为驱动部驱动后轮车轮54。在本构成中，电机55设置于后轮车轮54，通过驱动后轮车轮54来控制步行辅助装置500的动作，电机55也可以驱动前轮车轮53来控制步行辅助装置500的动作，也可以设置于前轮车轮53、后轮车轮54两者。在基体51中央附近还设有收纳物品等的收纳部58。
另外，步行辅助装置500具备检测从步行辅助装置500到使用者的距离的距离传感器56，控制部57以由距离传感器56测量出的距离为基础来控制电机55。在距离传感器56中能使用超声波传感器或红外线传感器等非接触传感器。或者，也可以使用接近传感器代替距离传感器。
在本实施方式中，在左右握柄52的中间下部设有1个距离传感器56，为了进一步提高检测精度，也可以例如在左右握柄52近旁分别设置距离传感器等配置多个距离传感器。另外，为了易于检测使用者的腿部，优选在基体51的靠下方配置距离传感器56。
图13是表示步行辅助装置500的动作构成的框图。接近判定部59设于距离传感器56或者控制部57的近旁或内部，具备输入部91。由输入部91向接近判定部59输入规定距离D0。
图14表示步行辅助装置500与使用者的位置关系。图14(a)表示通常步行时的状态，图14(b)作为使用者接近步行辅助装置500时的例子表示膝盖折弯状态。在此假设将图14(a)所示的通常步行时的步行辅助装置500和使用者的距离设为规定距离D0。规定距离D0是判定为使用者与步行辅助装置500接近的基准值。规定距离D0能设定为任意的值。另外，当使用者实际步行时，将由距离传感器56检测出的从步行辅助装置500到使用者的距离设为检测距离D1。
接近判定部59对由距离传感器56检测出的从步行辅助装置500到使用者的检测距离D1和由输入部91预先输入的规定距离D0进行比较，在D1＜D0的情况下，判定为使用者与步行辅助装置500接近，将判定信号发送到控制部57。控制部57，当步行辅助装置500前进时，根据内置的程序算出与后轮车轮54连接的电机55的旋转速度或者转矩，根据算出的值控制电机55的旋转速度或者转矩，将步行辅助装置500的前进停止。通过进行这种控制，在使用者与步行辅助装置500的间隔变小的情况下，能防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒。
图15是表示本实施方式的步行辅助装置500的动作的一例的流 程图。
首先，步行辅助装置500的开始按钮被接通，步行辅助装置500进入工作状态(步骤S 1501)。然后，由输入部91向接近判定部59输入规定距离D0(步骤S 1502)。此外，可以每次使用时设定规定距离D0，也可以一旦设定就使用相同的数值直至下次变更为止。然后，使用者把持步行辅助装置500的握柄52，通过电机55的旋转，后轮车轮54驱动而前进，并且由距离传感器56进行检测距离D1的检测(步骤S 1503)。
然后，接近判定部59对由距离传感器56检测出的从步行辅助装置500到使用者的检测距离D1和预先输入的规定距离D0进行比较，判定是否是D1＜D0(步骤S 1504)。在是D1＜D0的情况下(在步骤S 1504中为“是”的情况下)，接近判定部59判定为使用者与步行辅助装置500接近，将判定信号发送到控制部57。控制部57根据内置的程序将与后轮车轮54连接的电机55的旋转停止(步骤S 1506)，步行辅助装置500的动作结束(步骤S 1507)。
另一方面，在不是D1＜D0的情况下(在步骤S 1504中为“否”的情况下)，判断为使用者没有接近步行辅助装置500，由控制部57判断是否按下停止按钮(步骤S 1505)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S 1505中为“是”的情况下)，控制部57根据内置的程序将与后轮车轮54连接的电机55的旋转停止(步骤S 1506)，步行辅助装置500的动作结束(步骤S1507)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S 1505中为“否”的情况下)，步行辅助装置500继续前进，距离传感器56继续进行检测。
通过设为如上所述的构成，在使用者与步行辅助装置500的间隔变小的情况下，能防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒。
此外，在本实施方式中，说明了在步行辅助装置500和使用者的距离接近的情况下，以使步行辅助装置500停止的方式控制电机55的例子，但不限于此，例如也可以进行控制使得电机55的旋转速度或转矩以增大的方式发生变化。总之只要是以减少使用者的危险的方式控制驱动部的方法即可。在改变电机55的旋转速度或转矩而 加大前进的情况下，即使步行辅助装置500由于小的障碍物或浅的沟渠等而停滞，步行辅助装置500也能跨越这些障碍物等。另外，即使道路状况从柏油路变为砂石路或从平坦的道路变为坡道，使用者也能不使步行辅助装置500停止来使用步行辅助装置500。
(实施方式6)
接下来，说明实施方式6。在本实施方式中，说明根据步行辅助装置的行进方向进行驱动部的控制的方法。
图16是表示本实施方式的步行辅助装置500a的结构的侧视图。此外，该实施方式的基本构成与实施方式5相同，因此对与实施方式5共用的构成要素附上与前面相同的附图标记，不重复进行附图的记述及其说明。
步行辅助装置500a在实施方式5的步行辅助装置500中具备行进方向检测部60。行进方向检测部60设于前轮车轮53、后轮车轮54、电机55等中的任一个，检测步行辅助装置500a的行进方向。作为行进方向检测部60，使用检测电机的旋转方向的方法或加速度传感器等。
图17是表示本实施方式的步行辅助装置500a的动作构成的框图。接近判定部59设于距离传感器56或者控制部57近旁或内部，具备输入部91。由输入部91向接近判定部59输入距离D0。
在由接近判定部59检测到使用者与步行辅助装置500a的距离接近的情况下，由行进方向检测部60检测步行辅助装置500a的行进方向。控制部57根据由行进方向检测部60检测出的行进方向控制驱动部55。
例如在步行辅助装置500a前进时步行辅助装置500a与使用者接近的情况下，与上述实施方式5同样地判断为膝盖折弯而以步行辅助装置500a停止的方式控制驱动部55。另一方面，在步行辅助装置500a后退时步行辅助装置500a与使用者接近的情况下，判断为使用者将要向后倒而以抑制步行辅助装置500a的后退、使步行辅助装置500a停止或者使步行辅助装置500a前进的方式控制驱动部55。
另外，在膝盖折弯时和将要向后倒的情况下，使用者与步行辅 助装置500a的距离不同，因此也可以改变前进时和后退时判断为接近的距离。在这种情况下，只要预先将由输入部91向接近判定部59输入的值设为2个等级，基于由行进方向检测部60检测出的行进方向进行控制即可。
图18是表示本实施方式的步行辅助装置500a的动作的一例的流程图。在本流程图中，说明在步行辅助装置500a后退时步行辅助装置500a与使用者接近的情况下，使步行辅助装置500a暂时前进，之后为了安全而使步行辅助装置500a停止的例子。
首先，步行辅助装置500a的开始按钮被接通，步行辅助装置500a进入工作状态(步骤S 1801)。然后，由输入部91向接近判定部59输入距离D0(步骤S 1802)。然后，使用者把持步行辅助装置500a的握柄52，通过电机55的旋转，后轮车轮54驱动而移动，并且由距离传感器56进行检测距离D1的检测和由行进方向检测部60进行行进方向的检测(步骤S 1803)。
然后，接近判定部59对由距离传感器56检测出的从步行辅助装置500到使用者的检测距离D1和预先输入的规定距离D0进行比较，判定是否是D1＜D0(步骤S 1804)。在是D1＜D0的情况下(在步骤S 1804中为“是”的情况下)，接近判定部59判定为使用者与步行辅助装置500a接近，将判定信号发送到控制部57。控制部57检测由行进方向检测部60检测出的行进方向是否是前进(步骤S 1805)，在是前进的情况下(在步骤S 1805中为“是”的情况下)，将与后轮车轮54连接的电机5的旋转停止(步骤S 1806)，步行辅助装置500a的动作结束(步骤S 1807)。
另外，在由行进方向检测部60检测出的行进方向是后退的情况下(在步骤S 1805中为“否”的情况下)，使步行辅助装置500a暂时前进，加大步行辅助装置500a和使用者的距离，防止使用者跌倒(步骤S 1808)。之后，将与后轮车轮54连接的电机5的旋转停止(步骤S1806)，步行辅助装置500a的动作结束(步骤S 1807)。
另一方面，在不是D1＜D0的情况下(在步骤S 1804中为“否”的情况下)，判断为使用者没有与步行辅助装置500a接近，由控制 部57判断是否按下停止按钮(步骤S 1809)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S 1809中为“是”的情况下)，控制部57根据内置的程序将与后轮车轮54连接的电机55的旋转停止(步骤S 1806)，步行辅助装置500的动作结束(步骤S1807)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S 1809中为“否”的情况下)，步行辅助装置500a继续移动，由距离传感器56和行进方向检测部60继续进行检测。
通过设为如上所述的构成，在使用者与步行辅助装置500a的间隔变小的情况下，进行与步行辅助装置500a的行进方向相应的适当的驱动控制，因此能进一步提高安全性，能防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒。
(实施方式7)
然后，说明实施方式7。在本实施方式中，说明利用使用者握着步行辅助装置的握柄的压力检测进行驱动部的控制的方法。
图19是表示本实施方式的步行辅助装置500b的结构的侧视图。此外，该实施方式的基本构成与实施方式5相同，因此对与实施方式5共用的构成要素附上与前面相同的附图标记，不重复进行附图的记述及其说明。
步行辅助装置500b在实施方式5的步行辅助装置500中具备压力检测部61。压力检测部61例如设于握柄52等，检测使用者握着步行辅助装置500b的握柄的压力。作为压力检测部61，使用感圧传感器、应变计等。
图20是表示本实施方式的步行辅助装置500b的动作构成的框图。接近判定部59设于距离传感器56或者控制部57近旁或内部，具备输入部91。由输入部91向接近判定部59暂时输入规定距离D0。
当通常步行时，在由接近判定部59检测到使用者与步行辅助装置500b的距离接近的情况下，进行与上述实施方式5同样的驱动控制。在此，在使用者跌倒的情况下或由于某些突发事件而使用者失去平衡的情况下，由于使用者紧握握柄52，或者松开握柄52，所以握柄的压力会发生变化。这样，在设于握柄52的压力检测部61发生了大的变化的情况下，从压力检测部61向输入部发送信号，增大输入到接近判定部59的规定距离D0的值。由此，判断为步行辅助装置500b与使用者接近的距离变大，因此提高了检测使用者失去平衡的精度，能进一步提高安全性。
图21是表示本实施方式的步行辅助装置500b的动作的一例的流程图。基于该图说明步行辅助装置500b的动作。
首先，步行辅助装置500b的开始按钮被接通，步行辅助装置500b进入工作状态(步骤S2101)。然后，由输入部91向接近判定部59输入规定距离D0(步骤S2102)。然后，使用者把持步行辅助装置500b的握柄52，利用电机55的旋转使后轮车轮54驱动而移动，并且由距离传感器56进行检测距离D1的检测，由压力检测部61进行压力的检测(步骤S2103)。
然后，压力检测部61检测使用者握着握柄的压力是否有变化(步骤S2104)。在有压力变化的情况下(在步骤S2104中为“是”的情况下)，对接近判定部59的规定距离D0的数值进行修正(步骤S2105)。通常，在有压力变化的情况下，将规定距离D0修正为比当初的设定值大的值。此外，由压力变化造成的D0的变化是暂时的，如果成为正常状态后经过规定时间，则恢复到原来的距离D0。另一方面，在没有压力变化的情况下(在步骤S2104中为“否”的情况下)，接近判定部59对由距离传感器56检测出的从步行辅助装置500到使用者的检测距离D1和规定距离D0进行比较，判定是否是D1＜D0(步骤S2106)。在是D1＜D0的情况下(在步骤S2106中为“是”的情况下)，接近判定部59判定为使用者与步行辅助装置500b接近，将判定信号发送到控制部57。控制部57将与后轮车轮54连接的电机55的旋转停止(步骤S2107)，步行辅助装置500b的动作结束(步骤S2108)。
另一方面，在不是D1＜D0的情况下(在步骤S2106中为“否”的情况下)，判断为使用者没有与步行辅助装置500a接近，由控制部57判断是否按下停止按钮(步骤S2109)。在按下停止按钮的情况下(在步骤S2109中为“是”的情况下)，控制部57根据内置的程序将与后轮车轮54连接的电机55的旋转停止(步骤S2107)，步行辅助装置500b的动作结束(步骤S2108)。另一方面，在没有按下停止按钮的情况下(在步骤S2109中为“否”的情况下)，步行辅助装置500b继续移动，由距离传感器56和压力检测部61继续进行检测。
通过采用如上所述的构成，能根据使用者的握柄压力的变化来获得使用者跌倒时或由于某些突发事件使用者失去平衡且危险度增加时的信息，与此相应地，能通过加大判断步行辅助装置与使用者接近的距离，来提高检测使用者失去平衡的精度。因而能防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒，能进一步提高步行辅助装置的安全性。
以上，如在各个实施方式中说明的，根据本发明，能实现在使用者和步行辅助装置的间隔变小的情况下防止使用者失去平衡而膝盖折弯或跌倒的安全性优良的步行辅助装置。
应考虑此次公开的实施方式在所有方面仅为例示，而非限制性内容。本发明的范围不是由上述说明而是由要保护技术方案示出，旨在包括与要保护技术方案等同的含义和范围内的所有变更。
工业上的可利用性
本发明能最佳地适用于步行困难的老年人、残疾人或者幼儿的步行训练、散步等所使用的步行辅助装置。
附图标记说明
1 基体
2 握柄
3 前轮车轮
4 后轮车轮
5 电机
6 距离传感器
7 控制部
8 收纳部
9 安全距离范围设定部
10 步行状态判定部
11 倾斜检测部
12 压力检测部
51 基体
52 握柄
53 前轮车轮
54 后轮车轮
55 电机
56 距离传感器
57 控制部
59 接近判定部
60 行进方向检测部
61 压力检测部
91 输入部
500、500a、500b 步行辅助装置。

Claims (10)

1.一种步行辅助装置，其特征在于，具备：
基体；
驱动部，其构成为使上述基体移动；
距离检测部，其构成为检测从上述基体到使用者的距离；以及
控制部，其构成为基于通过比较由上述距离检测部检测出的距离与预先确定的判定用的值而得到的至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备：
安全距离范围设定部，其构成为将使用者安全步行时从上述基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；以及
步行状态判定部，其构成为判定由上述距离检测部检测出的距离是否是上述安全距离范围外，
上述控制部基于上述至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部的情况包括：在上述步行状态判定部判定为由上述距离检测部检测出的距离为上述安全距离范围外的情况下，控制上述驱动部，
上述安全距离范围设定部构成为，基于使用者安全步行了规定时间时从上述基体到使用者的距离来设定上述安全距离范围。
2.一种步行辅助装置，其特征在于，具备：
基体；
驱动部，其构成为使上述基体移动；
距离检测部，其构成为检测从上述基体到使用者的距离；以及
控制部，其构成为基于通过比较由上述距离检测部检测出的距离与预先确定的判定用的值而得到的至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备：
安全距离范围设定部，其构成为将使用者安全步行时从上述基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；以及
步行状态判定部，其构成为判定由上述距离检测部检测出的距离是否是上述安全距离范围外，
上述控制部基于上述至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部的情况包括：在上述步行状态判定部判定为由上述距离检测部检测出的距离为上述安全距离范围外的情况下，控制上述驱动部，
上述安全距离范围设定部构成为，在由上述距离检测部检测出的距离急剧变化的情况下，较小地设定上述安全距离范围。
3.一种步行辅助装置，其特征在于，具备：
基体；
驱动部，其构成为使上述基体移动；
距离检测部，其构成为检测从上述基体到使用者的距离；以及
控制部，其构成为基于通过比较由上述距离检测部检测出的距离与预先确定的判定用的值而得到的至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备：
安全距离范围设定部，其构成为将使用者安全步行时从上述基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；以及
步行状态判定部，其构成为判定由上述距离检测部检测出的距离是否是上述安全距离范围外，
上述控制部基于上述至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部的情况包括：在上述步行状态判定部判定为由上述距离检测部检测出的距离为上述安全距离范围外的情况下，控制上述驱动部，
上述安全距离范围设定部构成为，基于使用者安全步行了规定时间时从上述基体到使用者的距离来设定上述安全距离范围，
上述安全距离范围设定部构成为，在由上述距离检测部检测出的距离急剧变化的情况下，较小地设定上述安全距离范围。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的步行辅助装置，其特征在于，
上述步行辅助装置还具备倾斜检测部，上述倾斜检测部构成为检测上述步行辅助装置行走的路面的倾斜，
上述安全距离范围设定部构成为，基于由上述倾斜检测部检测出的倾斜来设定上述安全距离范围。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的步行辅助装置，其特征在于，
上述步行辅助装置还具备速度检测部，上述速度检测部构成为检测上述步行辅助装置的速度，
上述安全距离范围设定部构成为，基于由上述速度检测部检测出的速度来设定上述安全距离范围。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的步行辅助装置，其特征在于，
上述步行辅助装置还具备压力检测部，上述压力检测部构成为检测使用者握着握柄的压力，
上述安全距离范围设定部构成为，基于由上述压力检测部检测出的压力来设定上述安全距离范围。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的步行辅助装置，其特征在于，
上述步行辅助装置还具备行进方向检测部，上述行进方向检测部构成为检测该步行辅助装置的行进方向，
上述控制部构成为，基于上述行进方向检测部检测出的行进方向来控制上述驱动部。
8.一种步行辅助装置，其特征在于，具备：
基体；
驱动部，其构成为使上述基体移动；
距离检测部，其构成为检测从上述基体到使用者的距离；以及
控制部，其构成为基于通过比较由上述距离检测部检测出的距离与预先确定的判定用的值而得到的至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备：
安全距离范围设定部，其构成为将使用者安全步行时从上述基体到使用者的距离范围设定为安全距离范围；以及
步行状态判定部，其构成为判定由上述距离检测部检测出的距离是否是上述安全距离范围外，
上述控制部基于上述至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部的情况包括：在上述步行状态判定部判定为由上述距离检测部检测出的距离为上述安全距离范围外的情况下，控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备接近判定部，上述接近判定部构成为检测由上述距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况，
上述控制部基于上述至少使用者过于接近上述步行辅助装置的判定结果来控制上述驱动部的情况包括：在上述接近判定部检测出由上述距离检测部检测出的距离比规定距离小的情况下，控制上述驱动部，
上述步行辅助装置还具备压力检测部，上述压力检测部构成为检测使用者握着握柄的压力，
上述控制部构成为，在由上述压力检测部检测出的压力发生变化的情况下，较大地设定上述规定距离。
9.根据权利要求8所述的步行辅助装置，其特征在于，
上述步行辅助装置还具备行进方向检测部，上述行进方向检测部构成为检测该步行辅助装置的行进方向，
上述步行辅助装置构成为，在上述行进方向检测部判定为前进的情况下，上述控制部控制上述驱动部，而停止或者增大上述步行辅助装置的前进。
10.根据权利要求9所述的步行辅助装置，其特征在于，
构成为，在上述行进方向检测部判定为后退的情况下，上述控制部控制上述驱动部，而进行抑制上述步行辅助装置的后退、使上述步行辅助装置停止或者使上述步行辅助装置前进中的任一种操作。
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