JP2014239603A - 手動推進車両 - Google Patents

Abstract

【課題】使用性を向上しつつ製造コストを削減することができる手動推進車両を提供する。
【解決手段】車輪３０ａ及び車輪３０ａを駆動するモータ部を有して使用者により進行方向に押された際にモータ部により車輪３０ａの回転を補助する本体部１０と、使用者に装着して本体部１０と通信を行う装着部２００とを備え、装着部２００が直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサを有し、本体部１０は第１モーションセンサの検知結果に基づいてモータ部の駆動を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ部により車輪の回転が制御される手動推進車両に関する。

車輪の回転が制御される手動推進車両は特許文献１に開示されている。この手動推進車両は足位置センサ、上半身センサ、記憶部及び制御部を有し、使用者により進行方向に押された際に車輪が回転して移動する。足位置センサはレーザレンジファインダから成り、手動推進車両を押す使用者の足と手動推進車両との間の距離を測定する。上半身センサはレーザレンジファインダから成り、手動推進車両に対する使用者の上半身の位置を検知する。

記憶部は、足位置及び上半身位置と使用者の状態とを予め関連付けたデータベースを格納する。制御部は足位置センサ及び上半身センサの検知結果及びデータベースに基づいて、使用者の状態を判断して車輪の回転を制御する。具体的には、使用者が止まっている場合には車輪の回転がブレーキによりロックされる。これにより、使用者の状態に基づいて手動推進車両の移動を制御することができる。

特許第４６６５１７３号公報（第８頁〜第１０頁、第２図、第１１図、第１２図）

しかしながら、上記特許文献１の手動推進車両によると、足位置センサ及び上半身センサは高価なレーザレンジファインダから成る。このため、手動推進車両の製造コストが増大する問題がある。

本発明は、使用性を向上できるとともに製造コストを削減することができる手動推進車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一局面の手動推進車両は、車輪及び前記車輪を駆動するモータ部を有して使用者により進行方向に押された際に前記モータ部により前記車輪の回転を補助する本体部と、使用者に装着して前記本体部と通信を行う装着部とを備え、前記装着部が直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサを有し、前記本体部は第１モーションセンサの検知結果に基づいて前記モータ部の駆動を制御することを特徴としている。

この構成によると、使用者により本体部が進行方向に押されるとモータ部により車輪の回転が補助される。装着部は直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサを有し、使用者に装着されて本体部と通信を行う。第１モーションセンサにより装着部の水平移動や垂直移動が検知される。本体部に送信された第１モーションセンサの検知結果に基づいてモータ部の駆動が制御される。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、第１モーションセンサによって前記装着部の水平移動を検知した際に前記モータ部により前記車輪を駆動し、前記装着部の水平移動停止または降下を検知した際に前記モータ部により前記車輪を停止すると好ましい。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記本体部が前記本体部の移動状態を検知する第２モーションセンサを有し、第１モーションセンサと第２モーションセンサとの検知結果の比較によって第１モーションセンサの検知データを補正する補正データに基づいて前記モータ部の駆動を制御すると好ましい。

この構成によると、第１モーションセンサの検知結果と第２モーションセンサの検知結果とを比較することにより、第１モーションセンサの検知データが補正される。そして、第１モーションセンサの補正された検知データに基づいてモータ部の駆動が制御される。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、第１モーションセンサが直交する３面内の各回転方向を検知するジャイロセンサを含むと好ましい。この構成によると、ジャイロセンサにより装着部の水平面内の回転や鉛直面内の傾倒が検知される。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、第１モーションセンサによって前記装着部の鉛直面内の傾倒を検知した際に、前記装着部の水平移動状態に拘わらず前記モータ部により前記車輪を停止すると好ましい。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記本体部が使用者により把持される把持部に加わる力を検出する把持部センサを有し、第１モーションセンサと前記把持部センサの検知結果に基づいて前記モータ部の駆動を制御すると好ましい。この構成によると、使用者が把持部に加える力は把持部センサにより検出される。そして、第１モーションセンサと把持部センサの検知結果に基づいてモータ部の駆動が制御される。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記把持部センサが前記把持部に対する水平方向の加重と垂直方向の加重とを検知すると好ましい。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記車輪の停止時に前記把持部センサによって水平方向の加重を検知した際に前記モータ部により前記車輪を駆動し、下方の加重を検知した際に前記装着部の水平移動状態に拘わらず前記モータ部により前記車輪を停止すると好ましい。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記本体部が前記装着部の識別情報と前記識別情報別の前記補正データとを記憶すると好ましい。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記装着部が携帯情報端末からなるとより好ましい。この構成によると、携帯情報端末に設けられた加速度センサやジャイロセンサにより、使用者に携帯された携帯情報端末の水平移動、垂直移動、水平面内の回転、鉛直面内の傾倒等が検知される。

また本発明は、上記構成の手動推進車両において、前記装着部は使用者が前記本体部から離れて歩行した時の第１モーションセンサの検知データを記憶し、前記本体部の操作時に前記本体部に該検知データを送信すると好ましい。この構成によると、使用者が本体部から離れて歩行した時の第１モーションセンサの検知データは装着部で記憶される。そして、装着部に記憶された第１モーションセンサの検知データは本体部が操作された際に本体部に送信される。

また本発明の他の局面は、車輪及び前記車輪を駆動するモータ部を有して使用者により進行方向に押された際に前記モータ部により前記車輪の回転を補助する手動推進車両において、直交する３方向の加速度センサを有する携帯情報端末から前記加速度センサの検知データを取得し、該検知データに基づいて前記モータ部の駆動を制御することを特徴としている。

この構成によると、使用者により進行方向に押されるとモータ部により車輪の回転が補助される。直交する３方向の加速度センサを有する携帯情報端末を携帯する使用者の動きは加速度センサにより検知される。加速度センサの検知データは携帯情報端末から手動推進車両へ送信され、この検知データに基づいてモータ部の駆動が制御される。

本発明の一局面の手動推進車両によると、使用者に装着して本体部と通信を行う装着部が直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサを有し、第１モーションセンサの検知結果に基づいて本体部のモータ部の駆動を制御する。使用者の状態を検知するためのセンサを使用者から離れた場所に配置するのではなく使用者に装着しているので、安価な加速度センサを用いることができる。これにより、安価な加速度センサを使用しながらも手動推進車両を押す使用者の状態に基づいてモータ部の駆動を制御することができる。したがって、手動推進車両の使用性を向上しつつ手動推進車両の製造コストを削減することができる。

本発明の他の局面の手動推進車両によると、直交する３方向の加速度センサを有する携帯情報端末から加速度センサの検知データを取得し、この検知データに基づいてモータ部の駆動を制御する。使用者の状態を検知するためのセンサを使用者から離れた場所に配置するのではなく使用者が携帯しているので、安価な加速度センサを用いることができる。これにより、安価な加速度センサを使用しながらも手動推進車両を押す使用者の状態に基づいてモータ部の駆動を制御することができる。したがって、手動推進車両の使用性を向上しつつ手動推進車両の製造コストを削減することができる。

本発明の第１実施形態の歩行補助車を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の歩行補助車の本体部を示す前面図である。 本発明の第１実施形態の歩行補助車の装着部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の歩行補助車の本体部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の歩行補助車の装着部の第１モーションセンサの検知データを補正する補正処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態の歩行補助車の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の歩行補助車の把持部の上面図である。 本発明の第３実施形態の歩行補助車の動作を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２はそれぞれ第１実施形態の歩行補助車の側面図及び前面図を示している。歩行補助車１（手動推進車両）は本体部１０及び装着部２００を備える。装着部２００はベルト等によって使用者Ｈに装着される。なお、装着部２００を使用者Ｈの衣服のポケット等に収納してもよい。また、装着部２００はネックレスやペンダントのようなリング状の装飾品を兼ねるようなものであってもよい。

本体部１０は使用者Ｈ（例えば足腰の衰えた高齢者）の歩行を補助するとともに、荷物運搬用のカゴや休憩用の椅子としても利用される。本体部１０は、収納部１１、把持部２０及び背もたれ部５０を有する。

収納部１１の下面前部には一対の駆動輪３０ａが設けられる。収納部１１の下面後部には一対の従動輪３０ｂが設けられる。駆動輪３０ａは後述のモータ部１００（図４参照）に連結されている。また、従動輪３０ｂは自在輪から成っている。使用者Ｈが把持部２０を把持して本体部１０に水平方向の力を加えると駆動輪３０ａ及び従動輪３０ｂは車軸（不図示）を中心に回転する。これにより、使用者Ｈは本体部１０を地面Ｇに沿って前進または後退させることができる。また、モータ部１００により左右の駆動輪３０ａの回転数が異なるよう制御し、本体部１０を方向転換させることができる。

収納部１１には上面に開口部１１ｂを開口した荷物室１１ａが設けられている。開口部１１ｂは板状部材から成る蓋部１１ｃにより開閉される。これにより、開口部１１ａを介して荷物等を荷物室１１ａに収納することができる。また、蓋部１１ｃにより開口部１１ｂを閉じた際に、使用者Ｈは蓋部１１ｃ上に座ることができる。

把持部２０は収納部１１の後端から上方に延びる支持部２１の上端部に設けられている。使用者Ｈが把持部２０を両手または片手で握って人力を加えることにより、駆動輪３０ａ及び従動輪３０ｂが回転して本体部１０を地面Ｇ上で移動させることができる。また、把持部２０には、滑り止め用の左手グリップ２２Ｌ及び右手グリップ２２Ｒが周設されている。なお、把持部２０または支持部２１に高さ調節機構を設けてもよい。

背もたれ部５０は板状部材から成り、支持部２１に取り付けられている。これにより、使用者Ｈが蓋部１１ｃに座った際に背もたれ部５０に寄りかかることができる。なお、背もたれ部５０にクッション等を設けてもよい。

図３は装着部２００の構成を示すブロック図である。装着部２００はＣＰＵから成る制御部２４０を備え、制御部２４０によって装着部２００の各部が制御される。制御部２４０には通信部２１０、第１モーションセンサ２２０、記憶部２３０及び電源部２５０がそれぞれ接続されている。

通信部２１０は本体部１０の通信部１１０（図４参照）とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に従って無線通信を行う。電源部２５０は装着部２００に対して着脱可能な二次電池（例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池など）から成り、装着部２００の各部に電力供給を行う。

第１モーションセンサ２２０は互いに直交する３方向（図１のＸ、Ｙ、Ｚ方向）の加速度センサ（いわゆる３軸加速度センサ）とジャイロセンサとを備えている。ジャイロセンサは、直交する３面（ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＸＺ平面）内の各回転方向及び速度（角速度）を検知する。

記憶部２３０は例えばＥＥＰＲＯＭ等から成り、装着部２００の動作プログラムや各種データを記憶する。記憶部２３０に記憶されるデータには、装着部２００の識別情報や、使用者Ｈが本体部１０から離れて歩行したときの第１モーションセンサ２２０の検知データが含まれる。装着部２００の識別情報は例えば、ＭＡＣアドレス等が用いられる。

図４は歩行補助車１の本体部１０の構成を示すブロック図である。本体部１０はＣＰＵから成る制御部６０を備え、制御部６０によって本体部１０の各部が制御される。制御部６０には第２モーションセンサ７０、通信部８０、記憶部９０、モータ部１００、データ解析部１１０及び電源部１２０がそれぞれ接続されている。電源部１２０は本体部１０に対して着脱可能な二次電池（例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池など）から成り、歩行補助車１の本体部１０の各部に電力供給を行う。

第２モーションセンサ７０は互いに直交する３方向（図１のＸ、Ｙ、Ｚ方向）の加速度センサ（いわゆる３軸加速度センサ）を含む。第２モーションセンサ７０により本体部１０の水平方向や鉛直方向の移動状態を検知することができる。また、第２モーションセンサ７０により、本体部１０が例えば停止中であることや、重力方向の検知により傾斜面上を走行中であること等を検知することができる。

通信部８０は、使用者Ｈが装着する装着部２００の通信部２１０とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に従った無線通信を行う。通信部８０は通信部２１０から問合せ信号を受信し、問合せ信号に対する応答信号を通信部２１０に送信する。なお、応答信号としては例えばＦＨＳ（Frequency Hop Synchronization）パケットを用いることができる。

また、通信部８０は装着部２００の通信部２１０から通信確立要求信号を受信する。これにより、装着部２００と本体部１０との間でＢｌｕｅｔооｔｈ規格に従った通信が確立される（ペアリングされる）。これにより、第１モーションセンサ２２０の検知結果を本体部１０へ送信することができる。

データ解析部１１０は、装着部２００から送信された第１モーションセンサ２２０の検知結果に基づいて装着部２００の使用者Ｈへの装着状態や歩行状態を判断する。また、データ解析部１１０は第１モーションセンサ２２０の検知結果と第２モーションセンサ７０の検知結果とを比較することにより、第１モーションセンサ２２０の検知データを補正する補正処理を行う。なお、補正処理については後述する。

記憶部９０は例えばＥＥＰＲＯＭ等から成り、歩行補助車１の動作プログラムや各種データを記憶する。記憶部９０に記憶されるデータには、本体部１０と通信確立された装着部２００の識別情報、本体部１０の走行速度の履歴等が含まれる。

モータ部１００は、本体部１０が使用者Ｈにより進行方向に押された際に第２モーションセンサ７０の加速度センサの検知結果に基づいて駆動輪３０ａの回転を補助する。例えば、第２モーションセンサ７０の加速度センサにより本体部１０の前方向（図１において左方向）の移動が検知されると、モータ部１００は前方向に向けて回転する駆動輪３０ａに所定の回転力を付与する。

また、本体部１０が例えば傾斜面上を上る際に、第２モーションセンサ７０の加速度センサにより本体部１０の上方向の移動が検知されると、モータ部１００は進行方向に向けて回転する駆動輪３０ａに所定の回転力を付与する。なお、駆動輪３０ａに所定の回転力を付与した場合の本体部１０の走行速度が使用者Ｈの歩行速度よりも大きくならないようにする。

これにより、使用者Ｈは少ない力で本体部１０を移動させることができる。したがって、本体部１０を押して歩行する際の使用者Ｈの負担を軽減することができる。

またモータ部１００は、第１モーションセンサ２２０の検知結果に基づいて駆動輪３０ａの回転を停止させる。

上記構成の歩行補助車１において、ペアリングが完了した本体部１０及び装着部２００に電源を投入する。これにより、装着部２００の第１モーションセンサ２２０の検知データが本体部１０の通信部８０に送信される。

使用者Ｈはベルト等によって例えば腰の周辺に決められた向きで装着部２００を装着する。これにより、第１モーションセンサ２２０が例えば、Ｚ方向に重力加速度を検出し、Ｚ方向を鉛直方向、Ｘ方向及びＹ方向を水平方向と認識される。ポケット等の収納により装着部２００の装着方向が異なる場合は、装着部２００に対して定常的に加わる重力加速度の方向が第１モーションセンサ２２０により検知される。これにより、鉛直方向及び水平方向が導出される。以下の説明において、理解を容易にするためにＺ方向を鉛直方向として説明を行う。

第１モーションセンサ２００の検知結果は通信部２１０を介して本体部１０に送信される。そして、本体部１０のデータ解析部１１０において、第１モーションセンサ２２０の加速度センサがＸ方向及びＹ方向に加速度を検知した場合には装着部２００がそれぞれ前後方向（図１において左右方向）及び左右方向（図１において紙面に直交する方向）に移動していると判断される。これにより、本体部１０は装着部２００の水平方向の移動を検知することができる。例えば、使用者Ｈが把持部２０を把持して本体部１０を前方（図１において左方）に押して前進すると、装着部２００は進行方向に向かって正の加速度を検知するとともに、進行方向に直交する方向（左右方向）では使用者Ｈの左右の脚の運動（歩行運動）に従って左右方向で交互に発生する加速度を検知する。これにより、使用者Ｈの前進が検出される。

また、データ解析部１１０において、第１モーションセンサ２２０の加速度センサがＺ方向に加速度の変化を検知した場合には装着部２００が上下方向に移動していると判断する。これにより、本体部１０は装着部２００を装着した使用者Ｈの鉛直方向の移動を検知することができる。この時、装着部２００が鉛直下方に所定距離よりも短い距離を移動した際に収納部１１等への着座と判断し、該所定距離よりも長い距離を移動した際に使用者Ｈがしゃがみ込んだと判断することもできる。

また、第１モーションセンサ２２０のジャイロセンサにより、装着部２００を装着した使用者Ｈの水平面内での回転や鉛直面内の傾倒を検知することができる。

以上のように、使用者Ｈが装着部２００を装着するとともに歩行補助車１の本体部１０を押して歩行することにより、本体部１０は装着部２００の移動状態を認識することができる。

なお、本体部１０及び装着部２００の構成の差異から、第１モーションセンサ２２０の加速度センサの検知結果と第２モーションセンサ７０の加速度センサの検知結果とが異なる場合が生じる。すなわち、使用者Ｈが装着部２００を装着して本体部１０を押して歩行したときに、例えば第２モーションセンサ７０の加速度センサが検知した前方向の加速度と第１モーションセンサ２２０の加速度センサが検知した前方向の加速度とが異なる場合がある。

この時、本体部１０が第１モーションセンサ２２０の検知結果に基づいて走行速度を使用者Ｈの歩行速度に一致させるためにモータ部１００の駆動を制御すると、使用者Ｈの歩行速度と本体部１０の走行速度とが異なる。このため、使用者Ｈが歩行に際して違和感を感じる。

そこで、使用者Ｈが本体部１０を押して歩行する場合において、第１モーションセンサ２２０及び第２モーションセンサ７０の加速度センサが検知する加速度が同じになるように第１モーションセンサ２２０の検知データを補正する補正処理を行う。歩行補助車１の本体部１０と使用者Ｈは略一体的に進行するため、第２モーションセンサ７０の検知データと補正処理後の第１モーションセンサ２２０の検知データとに基づいて導出される本体部１０と使用者Ｈのそれぞれの一定時間における移動距離は略同じになる。なお、補正処理は歩行補助車１の製造時に行われるが、歩行補助車１の出荷時と異なる装着部２００が本体部１０と最初に通信確立された際にも同様に行われる。

図５は補正処理の動作を示すフローチャートである。歩行補助車１の製造時または本体部１０と装着部２００との最初の通信確立時に、補正処理が開始される。ステップ＃１では第１モーションセンサ２２０によって装着部２００の水平方向の加速度ａ１が検知される。ステップ＃２では第１モーションセンサ２２０の検知結果が記憶部９０に記憶される。

ステップ＃３では第２モーションセンサ７０によって本体部１０の水平方向の加速度ａ２が検知される。ステップ＃４では第２モーションセンサ７０の検知結果が記憶部９０に記憶される。ステップ＃５では所定のデータ取得期間が経過したか否かが判断され、データ取得期間が経過していない場合はステップ＃１〜＃５が繰り返される。

データ取得期間は装着部２００を装着した使用者Ｈが本体部１０を押して歩行を開始し、略一定速度で歩行が継続して加速度ａ１、ａ２がそれぞれ安定して周期的に変化するまでの期間である。これにより、使用者Ｈが歩行を開始して加速度ａ１、ａ２が検知され、加速度ａ１、ａ２が安定して変化するまでステップ＃１〜＃５が繰り返される。そして、加速度ａ１、ａ２の変化が安定してデータ取得期間が終了すると、ステップ＃６に移行する。

ステップ＃６では、データ解析部１１０により、第１モーションセンサ２２０及び第２モーションセンサ７０により検知した加速度ａ１、ａ２が一致するように補正係数（ａ２／ａ１）が導出される。ステップ＃７では、この補正係数が装着部２００の識別情報と関連付けて記憶部９０に記憶される。

上記補正処理により導出された補正係数によって第１モーションセンサ２２０の検知データを補正して駆動輪３０ａの回転が制御される。

図６は、歩行補助車１の動作を示すフローチャートである。なお、前述の補正処理は完了している。装着部２００を装着した使用者Ｈが本体部１０を前方に押して歩行を開始する。ステップ＃１１では第１モーションセンサ２２０によって装着部２００の移動が検知される。

ステップ＃１２では、装着部２００が停止したか否かが判断される。装着部２００が停止した場合にはステップ＃１６に移行する。装着部２００が停止していない場合にはステップ＃１３に移行する。ステップ＃１３では、装着部２００が水平移動しているか否かが判断される。装着部２００が水平移動していない場合（垂直移動している場合）にはステップ＃１６に移行する。装着部２００が水平移動している場合にはステップ＃１５に移行する。ステップ＃１５では、装着部２００が鉛直面内で傾倒したか否かが判断される。装着部２００が鉛直面内で傾倒した場合にはステップ＃１６に移行する。装着部２００が鉛直面内で傾倒していない場合にはステップ＃１７に移行する。

ステップ＃１６では、モータ部１００により駆動輪３０ａの回転が停止される。そして、ステップ＃１１に戻る。

ステップ＃１７では第１モーションセンサ２２０の検知データに補正係数を乗じる。ステップ＃１８では装着部２００が前進しているか否かが判断される。装着部２００の水平面内の回転がなく、Ｘ方向の一方の加速度を検知した場合に前進と判別される。装着部２００が前進していない場合はステップ＃２０に移行する。装着部２００が前進している場合はステップ＃１９でモータ部１００によって駆動輪３０ａが本体部１０の前進方向に回転する。

ステップ＃２０では装着部２００が後退しているか否かが判断される。装着部２００の水平面内の回転がなく、Ｘ方向の他方（前進と逆方向）の加速度を検知した場合に後進と判別される。装着部２００が後退していない場合はステップ＃２２に移行する。装着部２００が後退している場合はステップ＃２１でモータ部１００によって駆動輪３０ａが本体部１０の後退方向に回転する。

ステップ＃２２では装着部２００のＸ方向及びＹ方向の加速度が検出され、右折または左折と判断される。この時、ジャイロセンサによって水平面内の回転方向を検知して右折と左折とが区別される。これにより、左右の駆動輪３０ａの一方を回転し、本体部１０を右折または左折させる。尚、左右の駆動輪３０ａを異なる回転数で回転させてもよい。

ステップ＃２３では第２モーションセンサ７０によって本体部１０の加速度が検知される。ステップ＃２４では第１モーションセンサ２２０及び第２モーションセンサ７０により検知される加速度に基づいて導出される装着部２００の移動速度と本体部１０の移動速度とが一致するか否かが判断される。

装着部２００の移動速度と本体部１０の移動速度とが一致しない場合はステップ＃１８に戻る。これにより、ステップ＃１９、＃２１で駆動輪３０ａに与えられる回転力が可変して駆動輪３０ａがフィードバック制御される。装着部２００の移動速度と本体部１０の移動速度とが一致するとステップ＃１１に戻り、ステップ＃１１〜＃２４が繰り返される。

本実施形態によると、駆動輪３０ａ及び駆動輪３０ａを駆動するモータ部１００を有して使用者Ｈにより進行方向に押された際にモータ部１００により駆動輪３０ａの回転を補助する本体部１０と、使用者Ｈに装着して本体部１０と通信を行う装着部２００とを備え、装着部２００が直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサ２２０を有し、本体部１０は第１モーションセンサ２２０の検知結果に基づいてモータ部１００の駆動を制御する。

使用者Ｈの状態を検知するためのセンサを使用者Ｈから離れた場所に配置するのではなく使用者Ｈに装着しているので、安価な加速度センサを用いることができる。これにより、安価な加速度センサを使用しながらも歩行補助車１の本体部１０を押す使用者Ｈの状態に基づいてモータ部１００の駆動を制御することができる。したがって、歩行補助車１の使用性を向上しつつ歩行補助車１の製造コストを削減することができる。

また、第１モーションセンサ２２０によって装着部２００の水平移動を検知した際にモータ部１００により駆動輪３０ａを駆動するので、歩行補助車１の本体部１０を押して歩行する使用者の負担を軽減することができる。

また、第１モーションセンサ２２０によって装着部２００の水平移動停止または降下を検知した際にモータ部１００により駆動輪３０ａを停止するので、例えば使用者Ｈが立ち止まった場合、しゃがみ込んだ場合、座った場合等に駆動輪３０ａの回転が停止される。これにより、歩行補助車１の本体部１０を押して歩行する使用者Ｈの転倒等を防止することができる。

また、本体部１０が本体部１０の移動状態を検知する第２モーションセンサ７０を有し、第１モーションセンサ２２０と第２モーションセンサ７０の検知結果の比較によって第１モーションセンサ２２０の検知データを補正してモータ部１００の駆動を制御する。これにより、歩行補助車１の本体部１０を押して歩行する使用者Ｈの歩行速度と本体部１０の走行速度とを略同じにすることができる。したがって、使用者Ｈは本体部１０を押して歩行する際に違和感を感じない。

また、第１モーションセンサ２２０が直交する３面内の各回転方向を検知するジャイロセンサを含むので、装着部２００の水平面内での回転や鉛直面内での傾倒を容易に検知することができる。

また、第１モーションセンサ２２０によって装着部２００の鉛直面内の傾倒を検知した際に、装着部２００の水平移動状態に拘わらずモータ部１００により駆動輪３０ａを停止する。これにより、使用者Ｈが例えば前方へ向けて倒れた場合に歩行補助車１の本体部１０は停止される。したがって、倒れる使用者Ｈは本体部１０に寄り掛かることができ、地面Ｇへの衝突を防止することができる。その結果、歩行補助車１の安全性を向上させることができる。

また、本体部１０が装着部２００の識別情報と識別情報別の補正係数とを記憶するので、例えば異なる使用者が装着する異なる装着部２００の移動速度（異なる使用者の歩行速度）と本体部１０の走行速度とを略一致させることができる。

また、装着部２００は使用者Ｈが本体部１０から離れて歩行した時の第１モーションセンサ２２０の検知データを記憶部２３０に記憶する。そして、装着部２００は本体部１０の操作時にこの検知データを本体部１０に送信する。これにより、本体部１０が操作前に予め記憶しておくことが望ましい情報（例えば、使用者Ｈが本体部１０から離れて歩行する際の歩行速度など）を本体部１０は利用することができる。例えば、使用者Ｈが停止している本体部１０を押して走行開始させた場合には、本体部１０は予め記憶された歩行速度と同じ走行速度で所定時間走行する。これにより、本体部１０の走行開始時の使用者Ｈの負担を軽減することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は装着部２００に替えて、携帯電話機やタブレット等の携帯情報端末を用いる点で第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。携帯情報端末は、直交する３方向の加速度センサ及び直交する３面内の各回転方向を検知するジャイロセンサを有する。そして、本体部１０が携帯情報端末から加速度センサ及びジャイロセンサの検知データを取得し、この検知データに基づいてモータ部１００の駆動を制御する。

なお、本体部１０と携帯情報端末との最初の通信確立時に前述の補正処理が行われる。

本実施形態によると、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、汎用の携帯情報端末を用いることにより、歩行補助車１の汎用性を高めることができる。

また、本実施形態において、歩行補助車１用のアプリケーションをダウンロードにより取得し、このアプリケーションを起動して携帯情報端末のデータを歩行補助車１の本体部１０に送信してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は本実施形態の歩行補助車１の把持部２０の上面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図６に示した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は把持部２０に加わる力を検出する把持部センサ７１を設けている点で第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

把持部センサ７１は例えばシート状の圧力センサから成り、把持部２０において左手グリップ２２Ｌ及び右手グリップ２２Ｒが覆う箇所に周設される。これにより、把持部センサ７１は把持部２０に対する水平方向の加重と垂直方向の加重とを検知することができる。

図８は本実施形態の歩行補助車１の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、ステップ＃１４及びステップ＃３１を設けている点で第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

ステップ＃１２において、装着部２００が停止した場合にはステップ＃３１に移行する。ステップ＃３１では、把持部２０が前方へ押されたか否かが判断される。把持部２０が前方へ押されていない場合にはステップ＃１６に移行し、モータ部１００により駆動輪３０ａの回転が停止される。一方、ステップ＃３１において、把持部２０が前方へ押された場合にはステップ＃１７に移行する。

ステップ＃１３において、装着部２００が水平移動していない場合には、ステップ＃１６に移行し、モータ部１００により駆動輪３０ａの回転が停止される。一方、装着部２００が水平移動している場合にはステップ＃１４に移行する。ステップ＃１４では、把持部２０が下方向に押されたか否かが判断される。把持部２０が下方向に押されていない場合にはステップ＃１５に移行する。一方、把持部２０が下方向に押された場合にはステップ＃１６に移行し、モータ部１００により駆動輪３０ａの回転が停止される。

本実施形態によると、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、本体部１０が使用者Ｈにより把持される把持部２０に加わる力を検出する把持部センサ７１を有し、第１モーションセンサ２２０と把持部センサ７１の検知結果に基づいてモータ部１００の駆動を制御する。これにより、使用者の状態を本体部１０の動作に一層反映させることができる。したがって、歩行補助車１の使用性を一層向上させることができる。

また、把持部センサ７１が把持部２０に対する水平方向の加重と垂直方向の加重とを検知する。これにより、把持部センサ７１は把持部２０に加わる力を広く検出することができる。

また、駆動輪３０ａの停止時に把持部センサ７１によって水平方向の加重を検知した際にモータ部１００により車輪３０ａを駆動するので、使用者は本体部１０を押して歩行を円滑に再開することができる。したがって、歩行補助車１の使用性をさらに向上させることができる。

また、把持部センサ７１によって下方の加重を検知した際に装着部１００の水平移動状態に拘わらずモータ部１００により車輪３０ａを停止する。これにより、例えば本体部１０を押して歩行する使用者Ｈが本体部１０の上方から本体部１０に傾倒した場合には、本体部１０は停止される。したがって、使用者Ｈの地面Ｇへの衝突を防止し、歩行補助車１の安全性を向上させることができる。

本実施形態において、装着部２００が鉛直下方に所定距離よりも短い距離を移動した際に収納部１１等への着座と判断するとともに、該所定距離よりも長い距離を移動した際に使用者Ｈがしゃがみ込んだと判断し、着座と判断した時に把持部２０が水平方向へ押された場合には本体部１０を水平移動させてもよい。これにより、使用者Ｈは座った状態から円滑に立ち上がって歩行を開始することができる。

なお、第３実施形態の装着部２００を第２実施形態の携帯情報端末に替えてもよい。

第１〜第３実施形態において、歩行補助車１を手動推進車両の例として説明しているが、例えば資材を運搬する台車等に適用してもよい。

また、第１〜第３実施形態において、第１モーションセンサ２２０は加速度センサとジャイロセンサとを含んでいるが、ジャイロセンサを省いてもよい。この場合でも、本体部１０は使用者Ｈが装着する装着部２００や携帯情報端末の水平移動や垂直移動を検知することができる。

また、第１〜第３実施形態において、装着部２００や携帯情報端末と本体部１０との間でＢｌｕｅｔооｔｈ規格に従った通信が確立されている例を説明しているが、Ｂｌｕｅｔооｔｈ規格に替えて、Ｗｉ−Ｆｉ規格等の無線通信技術を用いてもよい。

本発明は、モータ部により車輪の回転を制御する手動推進車両に利用することができる。

１ 歩行補助車１（手動推進車両）
１０ 本体部
１１ 収納部
１１ａ 荷物室
１１ｂ 開口部
１１ｃ 蓋部
２０ 把持部
２１ 支持部
２２Ｌ 左手グリップ
２２Ｒ 右手グリップ
３０ａ 駆動輪
３０ｂ 自在輪
５０ 背もたれ部
６０ 制御部
７０ 第２モーションセンサ
７１ 把持部センサ
８０ 通信部
９０ 記憶部
１００ モータ部
１１０ データ解析部
１２０ 電源部
２００ 装着部
２１０ 通信部
２２０ 第１モーションセンサ
２３０ 記憶部
２４０ 制御部
２５０ 電源部

Claims (12)

1. 車輪及び前記車輪を駆動するモータ部を有して使用者により進行方向に押された際に前記モータ部により前記車輪の回転を補助する本体部と、使用者に装着して前記本体部と通信を行う装着部とを備え、
   前記装着部が直交する３方向の加速度センサを含む第１モーションセンサを有し、
   前記本体部は第１モーションセンサの検知結果に基づいて前記モータ部の駆動を制御することを特徴とする手動推進車両。
2. 第１モーションセンサによって前記装着部の水平移動を検知した際に前記モータ部により前記車輪を駆動し、前記装着部の水平移動停止または降下を検知した際に前記モータ部により前記車輪を停止することを特徴とする請求項１に記載の手動推進車両。
3. 前記本体部が前記本体部の移動状態を検知する第２モーションセンサを有し、第１モーションセンサと第２モーションセンサとの検知結果の比較によって第１モーションセンサの検知データを補正する補正データに基づいて前記モータ部の駆動を制御したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の手動推進車両。
4. 第１モーションセンサが直交する３面内の各回転方向を検知するジャイロセンサを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の手動推進車両。
5. 第１モーションセンサによって前記装着部の鉛直面内の傾倒を検知した際に、前記装着部の水平移動状態に拘わらず前記モータ部により前記車輪を停止することを特徴とする請求項４に記載の手動推進車両。
6. 前記本体部が使用者により把持される把持部に加わる力を検出する把持部センサを有し、第１モーションセンサと前記把持部センサの検知結果に基づいて前記モータ部の駆動を制御したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の手動推進車両。
7. 前記把持部センサが前記把持部に対する水平方向の加重と垂直方向の加重とを検知することを特徴とする請求項６に記載の手動推進車両。
8. 前記車輪の停止時に前記把持部センサによって水平方向の加重を検知した際に前記モータ部により前記車輪を駆動し、下方の加重を検知した際に前記装着部の水平移動状態に拘わらず前記モータ部により前記車輪を停止することを特徴とする請求項７に記載の手動推進車両。
9. 前記本体部が前記装着部の識別情報と前記識別情報別の前記補正データとを記憶することを特徴とする請求項３に記載の手動推進車両。
10. 前記装着部が携帯情報端末からなることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の手動推進車両。
11. 前記装着部は使用者が前記本体部から離れて歩行した時の第１モーションセンサの検知データを記憶し、前記本体部の操作時に前記本体部に該検知データを送信することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の手動推進車両。
12. 車輪及び前記車輪を駆動するモータ部を有して使用者により進行方向に押された際に前記モータ部により前記車輪の回転を補助する手動推進車両において、
    直交する３方向の加速度センサを有する携帯情報端末から前記加速度センサの検知データを取得し、該検知データに基づいて前記モータ部を制御することを特徴とする手動推進車両。

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