CN114376868A - 带轮的手杖、控制带轮的手杖的方法和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带轮的手杖、控制带轮的手杖的方法和计算机可读介质。提供了一种带有轮的手杖，该带有轮的手杖能够通过轮的动力来辅助行走，并且能够根据使用者对行走的期望来驱动轮。该带有轮的手杖包括轮和驱动部，该驱动部被构造成驱动该轮。

Description

带轮的手杖、控制带轮的手杖的方法和计算机可读介质

技术领域

本公开涉及一种带有轮的手杖、一种控制带有轮的手杖的方法以及一种程序。

背景技术

日本未审查专利申请公报第2007-244535号公开了一种用于辅助或训练行走的手杖，该手杖包括轮部和包箍部，当手杖处于支撑状态中时，轮部与包箍部均接触地面。

发明内容

然而，在日本未审查专利申请公报第2007-244535号中公开的手杖中，需要仅通过使用者的力量来移动手杖。因此，需要能够通过轮的动力来辅助行走的手杖，特别是能够根据使用者对行走的期望而驱动轮的手杖。还需要提供一种手杖，该手杖能够在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

本公开的目标是提供一种带有轮的手杖、一种控制该手杖的方法以及一种程序，它们能够通过轮的动力来辅助行走并且能够根据使用者对行走的期望而驱动所述轮。

为了实现上述目标，根据本公开的一个方面的一种带有轮的手杖包括：握持部，使用者抓握该握持部；开关，该开关被设置在握持部中，并且当使用者通过抓握握持部而按压该开关时，该开关被开启；传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；驱动部，该驱动部被构造成驱动轮；以及控制器，该控制器被构造成当开关被开启时基于由传感器检测到的倾斜度来控制驱动部。在根据此方面的带有轮的手杖中，开关被开启，这导致基于手杖的倾斜度来控制轮的驱动。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

此外，手杖中所包括的传感器可以被设置在握持部中或在握持部的近旁。因此，手杖的倾斜度的改变根据使用者的力(或移动量)而增加，并且倾斜度的改变可以被容易地检测到，并且可以进行精细控制。

驱动部可以通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动轮。通过采用没有反向驱动能力的传动机构，即使当使用者想要突然停止行走时，也能够根据使用者的运动而立即停止轮的旋转。传动机构可以包括蜗轮。因此，能够形成具有简单结构的没有反向驱动能力的传动机构。

此外，开关可以是当使用者停止抓握握持部时被关断的开关，并且控制器可以当开关被关断时控制驱动部以便停止轮的驱动。以这种方式，通过使用通过开关被关断而进行的停止控制，与单独设置制动器的情况相比，能够防止手杖的尺寸增大，并且能够执行突然停止控制。

此外，控制器可以控制驱动部，以便维持手杖的倒立状态。因此，能够在维持手杖的角度恒定的同时让使用者稳定地行走。

根据本公开的另一方面的一种控制带有轮的手杖的方法包括：通过传感器来检测手杖的倾斜度；以及当开关被开启时，基于由传感器检测到的倾斜度，通过控制器来控制驱动部。手杖包括：开关，该开关被设置在握持部中，使用者抓握该握持部，并且当使用者通过抓握握持部而按压该开关时，该开关被开启；传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；驱动部，该驱动部被构造成驱动轮；以及控制器。在根据此方面的控制带有轮的手杖的方法中，开关被开启，这导致基于手杖的倾斜度来控制轮的驱动。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

根据本公开的另一方面的一种程序是一种用于使带有轮的手杖中包括的计算机执行轮驱动处理的程序，其中手杖包括：开关，该开关被设置在握持部中，使用者抓握该握持部，并且当使用者通过抓握握持部而按压该开关时，该开关被开启；传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；以及驱动部，驱动部被构造成驱动轮。轮驱动处理包括：输入由传感器检测到的手杖的倾斜度；以及当开关被开启时，基于从传感器输入的倾斜度来控制驱动部。在根据此方面的程序中，开关被开启，这导致基于手杖的倾斜度来控制轮的驱动。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

根据本公开的另一方面的一种带有轮的手杖包括：轮；以及驱动部，该驱动部被构造成通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动轮。因为根据此方面的带有轮的手杖使用没有反向驱动能力的传动机构，所以即使当使用者想要突然停止行走时，也能够根据使用者的运动而立即停止轮的旋转。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走并且根据使用者对行走的期望而驱动轮。

传动机构可以包括蜗轮。因此，能够形成具有简单结构的没有反向驱动能力的传动机构。

根据本公开的另一方面的一种带有轮的手杖包括：握持部，使用者抓握该握持部；传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；驱动部，该驱动部被构造成驱动轮；以及控制器，该控制器被构造成以使得由传感器检测到的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制驱动部。通过根据此方面的带有轮的手杖，轮的驱动以使得手杖的倾斜度基于手杖的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式被控制。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

此外，手杖可以包括设定部，该设定部被构造成将角度设定在预定范围内。因此，变为能够以使得手杖的角度落入已经设定的预定范围内的方式在将手杖维持在稳定姿势中的同时驱动轮。

设定部可以基于在使用者已经抓握握持部之后第一次由传感器检测到的倾斜度来将角度设定在预定范围内。因此，变为能够以使得手杖的角度落入基于使用者的初始姿势而设定的预定范围内的方式在将手杖维持在稳定姿势中的同时驱动轮。

可替代地，设定部可以基于在使用者已经抓握握持部之后第一次持续地维持在允许误差范围内预定时间段的、由传感器检测到的倾斜度来将角度设定在预定范围内。因此，能够防止在握着手杖和站立的中途设定在预定范围内的上述角度。

根据本公开的另一方面的一种控制带有轮的手杖的方法包括：通过传感器来检测手杖的倾斜度；以及通过控制器以使得由传感器检测到的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制驱动部。手杖包括：传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；驱动部，该驱动部被构造成驱动轮；以及控制器。在根据此方面的控制带有轮的手杖的方法中，轮的驱动以使得手杖的倾斜度基于手杖的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式被控制。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

根据本公开的另一方面的一种程序是一种用于使带有轮的手杖中包括的计算机执行轮驱动处理的程序，其中手杖包括：传感器，该传感器被构造成检测手杖的倾斜度；以及驱动部，该驱动部被构造成驱动轮。轮驱动处理包括：输入由传感器检测到的手杖的倾斜度；以及以使得从传感器输入的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制驱动部。在根据此方面的程序中，轮的驱动以使得手杖的倾斜度基于手杖的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式被控制。因此，根据此方面，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且在将手杖维持在稳定姿势中的同时根据使用者对行走的期望而驱动轮。

根据本公开，能够提供一种带有轮的手杖、一种控制该手杖的方法以及一种程序，它们能够通过轮的动力来辅助行走并且根据使用者对行走的期望而驱动所述轮。

从下文给出的详细描述以及仅以说明方式给出的附图，本发明的上述和其它的目标、特征和优点将被更全面地理解，并且因此不应被认为限制本公开。

附图说明

图1是示出了根据第一实施例的带有轮的手杖的一个构造示例的示意性侧视图；

图2是示出了根据第一实施例的带有轮的手杖的控制系统的一个示例的框图；

图3是示出了使用者用图1中所示的带有轮的手杖增大他/她的行走速度的状态的示意性侧视图；

图4是用于描述图2中所示的带有轮的手杖中的处理示例的流程图；

图5是用于描述根据第三实施例的带有轮的手杖中的处理示例的流程图；并且

图6是示出了带有轮的手杖的硬件构造的一个示例的图。

具体实施方式

在下文中，将基于本公开的实施例来描述本公开。然而，权利要求书中所阐述的公开内容不限于以下实施例。此外，并不绝对必需提供将在以下实施例中描述的所有构造作为用于解决问题的手段。在下文中，将参照附图描述实施例。

<第一实施例>

参照图1到图4，将描述第一实施例。图1是示出了根据此实施例的带有轮的手杖的一个构造示例的示意性侧视图。

如图1所示，根据此实施例的带有轮的手杖1可以包括控制器10、主体框架11、握持部12、开关13、轮14、驱动部15和传感器16。

虽然主体框架11可以是例如具有圆柱形形状的构件，但是其形状不限于此。主体框架11的形状不限于如图1所示的直线形形状，并且可以替代地是弯曲形状。此外，主体框架11的横截面形状不限于圆形形状。作为使用者2可以抓握的部分的握持部12可以被设置在主体框架11的上方。虽然握持部12基本上具有使得使用者2能够用一只手抓握的形式，但是在一些情况下，使用者2可以用双手抓握握持部12。握持部12的形状不受限制。在例如主体框架11具有弯曲形状的情况下，握持部12可以在主体框架11的上端侧中与主体框架11一体地形成。

作为被设置在握持部12中的开关的开关13可以是机械开关或电子开关，诸如，压力传感器。开关13可以被设置在如下位置中，该位置使得当使用者2抓握握持部12时，开关13能够被使用者2按压(或触摸)。当然，虽然使用者2实际使用手杖1时的握持方法对于每一个使用者2来说可能是不同的，但是开关13可以被设置在如下位置中，该位置使得开关13能够至少被一般使用者按压或触摸。将稍后描述开关13的应用。

作为驱动所述轮14的部分的驱动部15可以包括例如马达，但是其机构等不受限制。在下文中，将给出驱动部15的描述，该驱动部15包括作为其主要部件的马达。驱动部15可以被设置在例如主体框架11的下方，并且由数字15表示的部分表示其驱动轴部分。

作为能够沿着地面旋转的轮的轮14可以被附接到驱动部15的驱动轴。也就是说，轮14可以是由驱动部15驱动的驱动轮。轮14可以在轮14的接触地面的部分中包括由橡胶、软铁等制成的轮胎。虽然在手杖1中设置一个轮14就足够了，但是也可以替代地在手杖1中设置多个轮14(例如，可以设置两个轮14，以便将图1中的主体框架11夹在中间)。通过设置两个或更多个轮14，使用者能够进行稳定的行走。例如，当两个轮14被设置在手杖1的右侧和左侧上时，可以通过调整右轮的扭矩量和左轮的扭矩量来执行改变移动方向的控制。

作为检测手杖1的倾斜度的传感器的传感器16可以被设置在例如主体框架11的内部。虽然传感器16可以是例如加速度传感器、光学传感器等，但这仅是一个示例。如上所述，开关13被设置在握持部12中，并且由抓握手杖1的使用者2按压此开关13来开启。此外，开关13可以具有明显的形状，使得使用者2能够识别该开关13，或者开关13的颜色可以不同于手杖的其它部分。可替代地，用于运行控制系统的供电开关可以与开关13分开地设置。

还参照图2和图3，将描述控制器10中的控制。图2是示出了根据此实施例的手杖1的控制系统的一个示例的框图。图3是示出了使用者2用图1所示的手杖1增大他/她的行走速度的状态的示意性侧视图。

如图2所示，控制器10可以连接到开关13、驱动部15和传感器16，并且可以被形成为控制整个手杖1。控制器10由例如处理器(诸如，中央处理器(CPU))、工作存储器和非易失性存储装置来实现，或者由集成电路来实现。此存储设备可以存储由处理器执行的控制程序，并且处理器可以将此程序加载到工作存储器并执行此程序，因而可以实现控制器10的功能。

当开关13被开启时，控制器10基于由传感器16检测到的倾斜度来控制驱动部15。也就是说，当开关13被开启时，控制器10基于由传感器16检测到的倾斜度来控制驱动部15，从而控制轮14的驱动。

例如当使用者2已经以使得由传感器16检测到的倾斜度θ从如图1所示的靠近使用者2的位置变到如图3所示的远离使用者2的位置的方式在施加力F的同时移动手杖1时，控制器10执行以下控制。在这种情况下，控制器10控制驱动部15以便增大轮14的旋转速度。虽然角度θ在本说明书中被定义为相对于垂直方向在前后方向上的角度，但这仅是一个示例。当然，可以考虑方位角。这同样适用于下文所述的其它角度的定义。

相反，当倾斜度θ从图3所示的状态变为图1所示的状态时，控制器10控制驱动部15以便减小轮14的旋转速度。例如，可以取决于力F的大小和方向来确定是增大还是减小旋转速度。此外，轮14的旋转速度的改变可以例如由轮14的旋转的角速度或角加速度的改变来引起，并且轮14的旋转速度应该如何改变取决于要实施的控制系统而变化。

此外，控制器10能够基于倾斜度θ以相对于实际地面的移动速度作为目标而控制轮14的旋转。例如，控制器10可以以如下方式来执行控制，该方式使得当使用者如图3所示地简单地向前倾斜手杖时，使用者能够在地面上以恒定速度移动，并且控制器10可以执行控制以便当手杖的倾斜度相对于此倾斜度向后改变时，停止移动。

虽然在图1和图3中，向前移动的方向由白色箭头示出，并且向前移动时的轮14的旋转方向由箭头示出，但是控制器10、轮14和驱动部15可以以使得也可以执行向后移动的方式来构造。当执行向后移动时，可以采用停止通过倾斜度θ进行的控制的控制方法。

此外，控制器10还能够控制驱动部15，以便基于由传感器16检测到的θ来维持手杖1的倒立状态(即，执行倒立摆控制)。因此，在手杖1的主体框架11的角度被控制成保持恒定的同时，使用者能够稳定地行走。此倒立摆控制也是用于基于倾斜度θ来控制驱动部15的一个示例，并且可以与另一个控制组合。此外，倒立状态可以是主体框架11指向垂直方向的状态，或者可以替代地基于以预定角度向前或向后倾斜的角度。

特别地，传感器16可以如图1所示地被设置在握持部12的近旁或者被设置在握持部12中。通过以使得传感器被设置在使用者的手的近旁的方式来设置传感器16，倾斜度θ的改变取决于使用者2的力F(或移动量)而变大，结果，倾斜度θ的改变可以被容易地检测到，并且可以执行精细控制。此外，因此，移动方向的加速度很难被传感器16检测到，并且不需要在传感器16中设置陀螺仪功能。

下文中，将描述可以在手杖1中执行的根据此实施例的控制方法(下文中被称为此方法)。此方法是控制手杖1的方法，更具体地，是控制驱动部15的方法，并且包括下文将描述的检测步骤和控制步骤。检测步骤是传感器16检测手杖1的倾斜度的步骤。控制步骤是当开关13被开启时控制器10基于由传感器16检测到的倾斜度来控制驱动部15的步骤。

虽然此控制方法可以例如通过使用用于使被设置作为手杖1的控制器10的计算机执行下文所述的轮驱动处理的上述程序来实现，但是这仅是一个示例。轮驱动处理包括：输入由传感器16检测到的手杖1的倾斜度的步骤；以及当开关13被开启时基于从传感器16输入的倾斜度来控制驱动部15的步骤。

参照图4，将描述上述控制方法的优选示例。图4是描述手杖1中的处理示例的流程图。

首先，假设控制器10监控开关13的状态以及作为来自传感器16的输出值的检测值(倾斜度θ)。控制器10确定在开关13中是否已检测到使用者2的抓握操作(步骤S11)，并且当已经检测到抓握操作时，处理移动到后续处理。

当在步骤S11中已经确定为“是”时(当已经检测到抓握操作时)，控制器10基于由传感器16检测到的检测值而开始控制驱动部15(步骤S12)。接着，控制器10确定在开关13中是否已经变为未检测到抓握操作(步骤S13)。当已经变为未检测到抓握操作时(当已经确定为“是”时)，停止驱动部15的控制(步骤S14)。因此，当使用者2不再抓握手杖时，停止轮14的驱动。

重复上述处理。也就是说，在步骤S14结束之后，处理从步骤S11再次开始。

如步骤S13和后续处理中所示，开关13可以是当使用者2停止抓握操作时被关断的开关。在这种情况下，当开关13被关断时，控制器10可以控制驱动部15以便停止驱动轮14。也就是说，开关13可以充当用于在使用者2松开他/她的手时作为应急措施而停止轮14的开关。

如上所述，通过根据此实施例的带有轮的手杖1，能够通过轮14的动力来辅助行走，并且在将手杖1维持在稳定姿势中的同时根据使用者2对行走的期望而驱动轮14。

手杖1通过开启/关断开关13而开始/停止驱动，因而手杖1能够在反映使用者2对移动的期望的同时(根据使用者的期望)移动/停止使用者2。当开关13被开启时，手杖1至少开始驱动，这使使用者2能够在使用者2想要移动时通过手杖1移动。此外，通过以倾斜度θ执行驱动控制，能够在稳定的手杖姿势的状态下使用手杖1。如上所述，手杖1能够以期望速度(行走速度)驱动例如轮14，使得使用者2能够在使用者2想要移动的方向上移动，并且手杖1能够停止驱动轮14，使得使用者2能够在使用者2想要停止时停止。

将另外描述当开关13被关断时的停止控制的效果。

在简单地包括轮、主体框架和握持部的手杖中，可以能够设置制动器以便产生制动力。然而，为了使被施加到制动器的载荷较大，轮与制动器之间的距离需要增大，这导致手杖的尺寸的增大。另一方面，根据本实施例，通过采用在开关13被关断时执行的停止控制，能够防止手杖的尺寸增大，进一步地，能够执行突然的停止控制。此外，当设置有马达时，能够通过控制马达而在轮中产生制动力。然而，可能极其危险的是，马达控制由于某种错误而被禁用。另一方面，如同本实施例中那样，通过采用在开关13被关断时执行的停止控制，能够避免这种危险。

将另外描述通过倾斜度θ进行的驱动控制的效果。

当使用者使用简单地包括轮、主体框架和握持部的手杖时，使用者需要在行走时段的一部分(将手杖再次放在地面上的操作的时段)中施加动力以携带手杖。此外，当使用者在使用手杖的同时行走时，根据行走将手杖再次放在地面上的操作产生了使用者不将手杖放在地面上的时间，这在移动期间对膝盖造成了沉重负担，并且使用者可能容易失去他/她的平衡。

另一方面，通过根据此实施例的手杖1，能够通过辅助使用者的力来移动手杖1，如同手杖1跟随使用者的行走一样。也就是说，通过手杖1，行走的人不需要调整手杖1的移动速度，并且手杖根据行走而移动。此外，上述操作可以在不执行特别复杂的感测或复杂的控制的情况下在手杖1中执行。这是由于以下原因。也就是说，当使用者2的身体在使用者2在他/她的手中握有手杖1的情况下移动时，手腕对应于铰链结构，并且手杖和手臂对应于连杆结构，并且手杖1的倾斜度θ被改变。因此，通过执行控制以便校正倾斜度θ，使用者2能够感觉到如同他/她在自动维持与他/她的身体相距的距离的同时正在移动一样。

此外，通过采用被动轮，可以能够在简单地包括轮、主体框架和握持部的手杖中产生驱动力。当采用被动轮时，因为手杖通过使用者的力而移动，所以使用者在手杖朝向使用者倾斜的状态下行走。当使用者通过具有这种结构的手杖行走时，载荷被施加到手杖，这可能使手杖滑动。在这种情况下，手杖的操作可能是危险的，除非对产生制动力的方法采取了针对这种危险的任何应对措施。另一方面，在根据此实施例的手杖1中，轮14被构造成由驱动部15驱动，也就是说，轮14被构造成包括驱动轮，这消除了采取针对上述危险的应对措施的需要。

此外，当手杖由马达等驱动以便在简单地包括轮、主体框架和握持部的手杖中产生驱动力时，可以能够由使用者通过在行走的同时使用操作开关等调整马达的速度来控制手杖的移动(执行操作)。如果使用者不习惯这种操作，那么这对他/她来说可能是危险的。另一方面，在根据此实施例的手杖1中，基于倾斜度θ来控制轮14的驱动，这消除了对考虑到针对上述危险的应对措施的需要。

此外，当马达长时间需要大的驱动力时，待安装在马达上的电池的容量变大，并且电池的尺寸也增大。然而，通过根据此实施例的手杖1，即使当马达用作驱动部15时，虽然速度由此马达来控制，但是因为控制限于基于倾斜度θ的驱动控制，所以马达的驱动能够被最小化。因此，根据此实施例，能够最小化诸如电池的电源。

此外，在此实施例中，驱动部15可以通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动轮14。没有反向驱动能力的传动机构可以是例如包括蜗杆传动装置(蜗轮)的机构。通过使用蜗轮，例如，可以采用能够从马达执行驱动但是无法从轮胎侧执行反向驱动的结构。然而，上述传动机构不限于蜗轮，并且可以使用已知技术。蜗轮是优选的，这是因为能够用简单结构消除反向驱动能力。当然，表述“没有反向驱动能力”表示能够认为传动机构大致没有反向驱动能力。

通过采用如上所述的没有反向驱动能力的传动机构，即使当使用者2突然想要停止行走时，也能够根据使用者2的运动而立即停止轮14的旋转。也就是说，通过采用没有反向驱动能力的传动机构，除了当使用者2正在行走时(或者当在使用者2正在行走的同时施加大的外力时)之外，轮胎能够被自动地锁定，并且因此能够防止诸如使用者2摔倒的危险。特别地，当除了该传动机构之外还采用开关13被构造成当使用者2停止握持握持部时被关断的示例时，此传动机构带来较大效果。

此外，在此实施例中，当在手杖1朝向使用者倾斜的状态下施加载荷时，马达在再生侧接收能量。然而，因为手杖能够通过采用前述传动机构(诸如，蜗轮)来锁定，所以手杖在马达未被驱动的状态下不移动。当从此状态驱动马达时，能够释放锁定，这使手杖1能够仅通过驱动力向前移动。因此，通过在此实施例中采用上述传动机构，能够减少当手杖停止时的能量消耗，并且能够通过执行较好的控制来使当手杖停止时的能量消耗为零。

当然，通过仅包括具有低反向驱动能力的传动机构作为驱动部15，可以在一定程度上获得某些效果。

(第二实施例)

虽然将主要集中在与第一实施例的不同之处来描述第二实施例，但是第一实施例中所述的各种应用示例可以被应用于手杖1等的基本结构。

根据此实施例的手杖1可以具有与参照图1所述的结构类似的结构。根据此实施例的手杖1包括通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动轮14的驱动部15就足够了，并且例如可以不设置开关13和传感器16中的一个或两个。如上所述，驱动部15可以包括例如蜗轮等作为传动机构。

根据此实施例的手杖1包括例如控制器10，该控制器10控制驱动部15，从而控制轮14的驱动。在此实施例中，例如，通过设置开关13，控制器10能够在开关13正在被按压或触摸的同时继续驱动。此外，通过在此实施例中设置传感器16，控制器10能够基于由传感器16检测到的倾斜度θ来控制轮14的旋转的角速度或角加速度。

如第一实施例中所述，通过采用根据此实施例的没有反向驱动能力的传动机构，即使当使用者2突然想要停止行走时，也能够根据使用者的运动而立即停止轮14的旋转。其它效果与第一实施例中所述的效果相同。此外，通过仅包括具有低反向驱动能力的传动机构作为驱动部15，能够在一定程度上获得某些效果。

如上所述，通过提供根据此实施例的带有轮的手杖1，变为能够通过轮的动力来辅助行走，并且根据使用者2对行走的期望而驱动轮。

(第三实施例)

还参照图5，将描述第三实施例。虽然将主要集中在与第一实施例的不同之处来描述此实施例，但是第一实施例和第二实施例中所述的各种应用示例可以被应用于手杖1等的基本结构。

根据此实施例的手杖1可以具有如图1所述的结构。然而，在根据此实施例的手杖1中，由控制器10执行的控制不同于第一实施例中的控制。此外，可以不必设置开关13。作为控制系统，手杖1包括控制器10、驱动部15和传感器16就足够了。

根据此实施例的控制器10以使得由传感器16检测到的倾斜度θ将角度维持在预定范围(θ1-θ2)内的方式来控制驱动部15。此控制在第一实施例中被描述为倒立摆控制，并且当该控制基于竖直方向(控制器10以使得主体框架11指向竖直方向的方式来执行控制)时，可以满足θ1＝-θ2(θ1与θ2之间的中间角度被设定为0°)。

此外，因为每一个使用者在他/她的腿上有不同的症状，所以这些值可以被构造成使得它们可以被设定在内部存储器中。也就是说，根据此实施例的手杖1可以包括设定部，该设定部被构造成将上述角度设定在预定范围内。此设定部可以被包括在控制器10中。此设定部可被构造成使得从使用者2接受操作的操作部被设置在手杖1中，操作信息被输入到控制器10，并且此信息被存储在内部存储器中，使得控制器10能够在进行控制时读出此信息。

设定部不限于具有通过来自操作部的输入而将角度设定在预定范围内的构造。设定部可以基于在使用者2已经抓握握持部12之后第一次在传感器16中检测到的倾斜度θ来将角度设定在预定范围内。

特别地，设定部可以基于在使用者2抓握握持部12之后第一次持续地维持在允许误差范围(δ1-δ2)内的、由传感器16检测到的倾斜度θ(持续检测到的倾斜度)来将角度设定在预定范围内。此外，因为每一个使用者在他/她的腿上有不同的症状，所以值δ1和δ2可以被构造成使得它们可以被设定在内部存储器中。如上所述，通过基于在使用者2抓握握持部之后当开关13被第一次开启时的角度以及持续检测到的角度来确定预定范围内的上述角度，能够防止以抓握手杖1的握持部12和站立的中途的一定角度设定上述预定范围。

根据此实施例的控制手杖1的方法包括上述检测步骤和如下的控制步骤。上述检测步骤是通过传感器16来检测手杖1的倾斜度θ的步骤。在上述控制步骤中，控制器10以使得由传感器16检测到的倾斜度θ将角度维持在θ1与θ2之间的方式来控制驱动部15。

虽然上述控制方法可以例如通过使用用于使作为手杖1的控制器10而包括的计算机执行下文所述的另一个轮驱动处理的上述程序来实现，但是这仅是一个示例。所述另一个轮驱动处理包括：输入由传感器16检测到的手杖1的倾斜度的步骤；以及以使得从传感器16输入的倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制驱动部15的步骤。

参照图5，将描述上述控制方法的优选示例。图5是用于描述根据此实施例的带有轮的手杖1中的处理示例的流程图。

首先，假设控制器10监控开关13的状态以及作为传感器16的输出值的检测值(倾斜度θ)。控制器10确定在开关13中是否已经检测到使用者2的抓握操作(步骤S21)。当已经检测到抓握操作时，处理进行到后续处理。

当在步骤S21中已经确定为“是”时(当已经检测到抓握操作时)，控制器10获取由传感器16检测到的检测值(步骤S22)，并且确定检测值是否在特定时间段(上述预定时间段)内恒定(在允许误差范围内)(步骤S23)。当在步骤S23中已经确定为“否”时，处理返回到步骤S21。当在步骤S23中已经确定为“是”时，控制器10基于由传感器检测到的检测值θ(或在上述预定时间段内的中值、平均值等)来确定上述预定范围，并且设定该范围(步骤S24)。

在执行上述初始设定之后，控制器10基于由传感器16检测到的检测值θ来开始控制驱动部15，并且控制驱动部15以便将上述角度维持在预定范围内(步骤S25)。接着，控制器10确定在开关13中是否已经变为未检测到抓握操作(步骤S26)。当已经确定已经变为未检测到抓握操作(步骤S26中的“是”)时，控制器10停止控制驱动部15(步骤S27)。因此，当使用者2不再抓握握持部时，停止轮14的驱动。

重复上述处理。也就是说，在步骤S27之后，处理从步骤S21再次开始。

如上所述，通过根据此实施例的带有轮的手杖1，变为能够通过轮14的动力来辅助行走，并且在将手杖1维持在稳定姿势中的同时根据使用者2对行走的期望而驱动轮14。特别地，在此实施例中，通过将上述角度设定在预定范围内，可以在将手杖1维持在根据使用者2的操作设定的稳定姿势中或维持在初始姿势中的同时驱动轮14。

(替代示例)

接着，将描述前述第一实施例到第三实施例的替代示例。

根据前述实施例的手杖1不限于具有图1到图5所示的形状、结构和控制示例的手杖，并且可以具有其它形式，只要它们实现了相应部分的功能即可。此外，在根据实施例的手杖1中执行的过程(主要是驱动部15的驱动控制)可以适当地组合。

此外，根据第一实施例到第三实施例的手杖1均可以包括例如以下硬件构造。图6是示出了带有轮的手杖的硬件构造的一个示例的图。

图6所示的带有轮的手杖100可以包括处理器101、存储器102和接口103。例如，接口103可以包括与驱动部15的接口、与传感器16的接口以及与开关13的接口。应注意，接口103的构造取决于实施例而变化。

处理器101可以是例如微处理器、微处理器单元(MPU)、CPU等。处理器101可以包括多个处理器。存储器102由例如易失性存储器和非易失性存储器的组合构成。通过处理器101在经由接口103交换必要信息的同时加载存储在存储器102中的程序并执行所加载的程序，实现了第一实施例到第三实施例中所述的带有轮的手杖1中的功能。

上述程序可以是第一实施例中所述的程序，并且也可以是第二实施例和第三实施例中以类似方式实施的程序。关于第一实施例，例如，此程序可以是用于使计算机执行上述检测步骤和控制步骤的程序。上文已经描述了其它应用示例，并且因此将省略其描述。

该程序包括当被加载到计算机中时使计算机执行实施例中所述的功能中的一个或多个功能的指令(或软件代码)。该程序可以被存储在非暂时性计算机可读介质或有形存储介质中。作为示例而非限制，非暂时性计算机可读介质或有形存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、固态硬盘(SSD)或其它类型的存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘或其它类型的光盘存储装置以及磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它类型的磁存储装置。该程序可以在暂时性计算机可读介质或通信介质上传输。作为示例而非限制，暂时性计算机可读介质或通信介质可以包括电、光、声或其它形式的传播信号。

根据由此描述的本公开，将显而易见的是，本公开的实施例可以以多种方式变化。这些变化不应被视为脱离本公开的精神和范围，并且对于本领域技术人员来说显而易见的所有的这样的修改都旨在被包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种带有轮的手杖，包括：

握持部，使用者抓握所述握持部；

开关，所述开关被设置在所述握持部中，并且在所述使用者通过抓握所述握持部而按压所述开关时，所述开关被开启；

传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；

驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮；以及

控制器，所述控制器被构造成当所述开关被开启时基于由所述传感器检测到的所述倾斜度来控制所述驱动部。

2.根据权利要求1所述的带有轮的手杖，其中，所述传感器被设置在所述握持部中或在所述握持部的近旁。

3.根据权利要求1或2所述的带有轮的手杖，其中，所述驱动部通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动所述轮。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的带有轮的手杖，其中

所述开关是当所述使用者停止抓握所述握持部时被关断的开关，并且

所述控制器当所述开关被关断时控制所述驱动部以便停止所述轮的驱动。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的带有轮的手杖，其中，所述控制器控制所述驱动部以便维持所述手杖的倒立状态。

6.一种带有轮的手杖，包括：

轮；以及

驱动部，所述驱动部被构造成通过没有反向驱动能力的传动机构来驱动所述轮。

7.根据权利要求3或6所述的带有轮的手杖，其中，所述传动机构包括蜗轮。

8.一种带有轮的手杖，包括：

握持部，使用者抓握所述握持部；

传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；

驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮；以及

控制器，所述控制器被构造成以使得由所述传感器检测到的所述倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制所述驱动部。

9.根据权利要求8所述的带有轮的手杖，包括设定部，所述设定部被构造成将所述角度设定在所述预定范围内。

10.根据权利要求9所述的带有轮的手杖，其中，所述设定部基于在所述使用者已经抓握所述握持部之后第一次由所述传感器检测到的所述倾斜度来将所述角度设定在所述预定范围内。

11.根据权利要求9所述的带有轮的手杖，其中，所述设定部基于在所述使用者已经抓握所述握持部之后第一次持续地维持在允许误差范围内预定时间段的、由所述传感器检测到的所述倾斜度来将所述角度设定在所述预定范围内。

12.一种控制带有轮的手杖的方法，其中

所述手杖包括：开关，所述开关被设置在握持部中，使用者抓握所述握持部，并且在所述使用者通过抓握所述握持部而按压所述开关时，所述开关被开启；传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮；以及控制器，并且

所述方法包括：

通过所述传感器来检测所述手杖的所述倾斜度；以及

当所述开关被开启时，基于由所述传感器检测到的所述倾斜度，通过所述控制器来控制所述驱动部。

13.一种控制带有轮的手杖的方法，其中

所述手杖包括：传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮；以及控制器，并且

所述方法包括：

通过所述传感器来检测所述手杖的所述倾斜度；以及

通过所述控制器以使得由所述传感器检测到的所述倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制所述驱动部。

14.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于使带有轮的手杖中包括的计算机执行轮驱动处理的程序，其中

所述手杖包括：开关，所述开关被设置在握持部中，使用者抓握所述握持部，并且在所述使用者通过抓握所述握持部而按压所述开关时，所述开关被开启；传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；以及驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮，并且

所述轮驱动处理包括：

输入由所述传感器检测到的所述手杖的所述倾斜度；以及

当所述开关被开启时，基于从所述传感器输入的所述倾斜度来控制所述驱动部。

15.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于使带有轮的手杖中包括的计算机执行轮驱动处理的程序，其中

所述手杖包括：传感器，所述传感器被构造成检测所述手杖的倾斜度；以及驱动部，所述驱动部被构造成驱动所述轮，并且

所述轮驱动处理包括：

输入由所述传感器检测到的所述手杖的所述倾斜度；以及

以使得从所述传感器输入的所述倾斜度将角度维持在预定范围内的方式来控制所述驱动部。

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