JP2015156895A - 歩行補助車 - Google Patents

Abstract

【課題】電源をオフにして倒立振子制御を停止している場合であっても使用者が容易に移動させることができ、必要に応じて、使用者が安心して使用できる座面を設けることもできる歩行補助車を提供する。【解決手段】歩行補助車１０を、下部に一対の主車輪２２を有するとともに、上部にハンドル２４が設けられた本体部１２と、本体部１２に対して回動可能に取り付けられているとともに、ハンドル２４を持つ使用者側に延出する支持部１４と、使用時において、倒立振子制御により、本体部１２が自立するように主車輪２２を制御する倒立振子制御装置と、不使用時において、支持部１４に対する本体部１２の角度を第１の角度（ロック状態の角度）に固定するロック機構１６とで構成し、ロック機構における、ロック状態およびロック解除状態の切り替えにソレノイドを使用することにより、上記課題を解決できる。【選択図】図２

Description

本発明は、自力での歩行が困難な使用者の歩行を補助するための歩行補助車に関する。

従来から、病人、身体障害者、あるいは高齢者などの、足腰が弱く自力での歩行が困難な使用者の歩行を補助するための歩行補助車が知られている。近年、バッテリー性能や制御システムの性能が向上してきたことにより、単に使用者が押して歩く従来の歩行補助車ではなく、使用者が握るハンドルが設けられた本体部を倒立振子制御によって自立させ、使用者の前進・後退に合わせて自立状態を保ちつつ使用者の歩行を補助するような歩行補助車が提案されている（例えば、特許文献１）。

ところで、本体部が倒立振子制御によって自立している場合は問題ないが、歩行補助車を使わない場合のように、倒立振子制御の電源をオフにしている間は、本体部を後傾させた状態で支持する必要がある。このため、歩行補助車には、本体部を支持する支持部を設ける必要がある。

歩行補助車の使用時（＝倒立振子制御時）において、地面に対する本体部の角度は地面の傾斜度合いによって変化する。例えば、歩行補助車が坂道を下っている場合、地面に対する本体部の角度は、平地にあるときに比べて小さくなる。逆に、歩行補助車が坂道を登っている場合、地面に対する本体部の角度は、平地にあるときに比べて大きくなる。このため、仮に、支持部に対する本体部の取付角度を固定してしまうと、本体部の動きに追従して、支持部も地面から浮き上がってしまったり、あるいは支持部が不所望につかえたりして、歩行補助車の操作性を著しく低下させてしまうおそれがある。

そこで、支持部を本体部に対してある程度の範囲で回動可能にして取り付けることにより、上述したような問題を回避することが考えられる。これにより、地面に対する本体部の角度が変化したとしても、この変化に支持部が追従することなく、歩行補助車の操作性が低下するのを極小化することができる。

特開２０１１−６３２４１号公報

しかしながら、支持部を本体部に対して回動可能に取り付けた場合、別の問題が生じるおそれがあった。すなわち、電源がオフになって倒立振子制御を停止している場合、使用者がハンドルを持って本体部を進行方向に付勢したとしても、その押圧力は本体部を支持部に対して回動させるにすぎず、歩行補助車自体を前進させることができないおそれがあった。

また、従来の歩行補助車（倒立振子制御が付加されていないもの）には、進行方向側に座面（折り畳み式のものが多い）を設けたものがあり、移動中に疲れを感じた使用者が歩行補助車を停止させ、当該座面に腰掛けて休憩できるようになっていた。

このような座面を倒立振子制御が付加された歩行補助車における本体部の進行方向側面に設けた場合、電源をオフにして座面に腰掛けようとすると、使用者の体重により、本体部が支持部に対して不所望に回動してしまい、使用者が座面から転げ落ちるおそれがある。このため、歩行補助車に座面を設けることができないという問題もあった。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、上述のように、電源をオフにして倒立振子制御を停止している場合であっても使用者が容易に移動させることができ、必要に応じて、使用者が安心して使用できる座面を設けることもできる歩行補助車を提供することにある。

この発明のある局面に従うと、下部に一対の主車輪を有するとともに、上部にハンドルが設けられた本体部と、本体部に対して回動可能に取り付けられているとともに、ハンドルを持つ使用者側に延出する支持部とを備える歩行補助車であって、使用時において、倒立振子制御により、本体部が自立するように主車輪を制御する倒立振子制御装置と、不使用時において、支持部に対する本体部の角度を第１の角度に固定するロック機構とを備えており、ロック機構における、ロック状態およびロック解除状態の切り替えには、ソレノイドが使用されている歩行補助車が提供される。

好ましくは、ハンドルには、スイッチが設けられており、本体部が電源オフのとき、ソレノイドへの通電はオフであってロック機構によるロック状態を維持しており、本体部が電源オンであり、かつ、スイッチがオンになったとき、ソレノイドへの通電がオンになり、ロック機構はロック解除状態になる。

好ましくは、ハンドルには、主車輪を制動状態にするブレーキレバーが設けられており、
ソレノイドは、本体部が電源オフのときに通電がオフでロック機構によるロック状態を維持しており、本体部が電源オンであり、かつ、ブレーキレバーが握られたときにソレノイドへの通電がオンになり、ロック機構はロック解除状態になる。

好ましくは、ソレノイドは、通電がオンになってから所定の時間が経過後、通電がオフになる。

好ましくは、ソレノイドは、通電がオンになった後、本体部の倒立振子制御が開始することにより通電がオフになる。

好ましくは、ソレノイドは、通電がオンになった後、支持部に対する本体部の角度が第２の角度になったとき通電がオフになる。

好ましくは、ソレノイドは、通電がオンになった後、主車輪が回転したとき、通電がオフになる。

好ましくは、倒立振子制御を実行中に、支持部に対する本体部の角度が第３の角度になったとき、前記ソレノイドへの通電がオンになる。

好ましくは、ロック機構がロック可能な状態か否かを検知するセンサを備えており、支持部に対する本体部の角度が第３の角度であるときにおいて、ロック機構がロック可能な状態になっていることをセンサが検知した場合、ソレノイドの通電をオンにする。

好ましくは、ロック機構は、ソレノイドへの通電がオフの時に突出方向へ付勢されるピンを有しており、ピンが支持部に対する本体部の回動を規制することによってロック状態を形成する。

好ましくは、ロック機構は、本体部および支持部の一方に設けられた第１フック片と、ソレノイドへの通電がオフの時には第１フック片と係合可能な状態となり、ソレノイドへの通電がオンの時には第１フック片と係合不能な状態となる、本体部および支持部の他方に設けられた第２フック片とを有している。

以上のように、本発明によれば、電源をオフにして倒立振子制御を停止している場合であっても使用者が容易に移動させることができ、必要に応じて、使用者が安心して使用できる座面を設けることもできる歩行補助車を提供することができる。

本実施の形態にかかる歩行補助車の全体構成を示す、正面側からの斜視図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車の全体構成を示す、背面側からの斜視図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック状態」を示す一部断面図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック状態」を示す底面図である。 本実施の形態にかかる歩行補助車に座面を取り付けた場合の例を示す、正面側からの斜視図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック解除状態」を示す底面図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車における、本体部および支持部が「第２の角度」にある状態を示す一部断面図である。 第１の実施例の形態にかかる歩行補助車における、本体部および支持部が「第２の角度」にある状態を示す底面図である。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車における、第１フック片および第２フック片が互いに離間した状態を示す左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車における、第１フック片および第２フック片が互いに離間した状態を示す拡大左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック状態」を示す左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック状態」を示す拡大左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック解除状態」を示す左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。 第２の実施例の形態にかかる歩行補助車の「ロック解除状態」を示す拡大左側面図である（便宜のため、説明に必要な部材のみを示している）。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施例にかかる歩行補助車１０の全体構成＞
まず、第１の実施例の形態にかかる歩行補助車１０の全体構成について説明する。図１は、第１の実施例にかかる歩行補助車１０の全体構成を示す、正面側（進行方向側）からの斜視図である。また、図２は、同じく第１の実施例にかかる歩行補助車１０の全体構成を示す、背面側（使用者が立つ側）からの斜視図である。

図１および図２を参照して、第１の実施例にかかる歩行補助車１０は、大略、本体部１２と、支持部１４と、ロック機構１６と、必要に応じて設けられる前方支持部１８とで構成されている。

本体部１２は、大略、本体部分２０と、本体前側部分２１と、一対の主車輪２２と、ハンドル２４と、ハンドルポスト２６と、ハンドル支持バー２８とを備えている。

本体部分２０は、水平方向に長い略直方体状の箱体であり、その内部には、本体部１２の倒立振子制御を成立させるのに必要な倒立振子制御装置（ＣＰＵ、メモリ、モータ、および各種配線等）が収納されている。なお、本体部分２０の材質は、所定の強度を維持できるものであれば、金属や樹脂等、どのような材質を用いてもよい。

本体前側部分２１は、垂直方向に長い略直方体状の箱体であり、本体部分２０と一体的に形成されているが、もちろん、本体部分２０と別体に形成してもよい。本体前側部分２１の内部には、本体部分２０の内部に配設されたモータ等を駆動するのに必要な電気エネルギーを保有するバッテリーが収納されている。本体部１２の倒立振子制御を成立させるのに必要な電気エネルギーを供給できるものであれば、バッテリーの形式や電気容量は特に限定されない。また、本実施例では、本体前側部分２１の上端に把手４２が形成されている。

主車輪２２は、本体部１２の下部、すなわち、本体部分２０の下部において回転可能に取り付けられた車輪であり、本体部分２０に配設されたモータによって駆動される。主車輪２２の材質も特に限定されるものではないが、歩行補助車１０の商品特性に鑑みれば、雨、埃、紫外線等による劣化が少なく、かつ、地面に対して滑りにくい材質を用いるのが好ましい。特に、主車輪２２の接地部分には、滑りにくい材質を用いるのが好適である。

ハンドル２４は、その両先端部を使用者が両手で握ることができるように略Ｕ字状に形成されている。また、使用者が握るハンドル２４の両先端部には、それぞれ、グリップ３０およびブレーキレバー３２が設けられている。

グリップ３０は滑りにくいゴムや樹脂等の材質で形成されており、当該グリップ３０にはスイッチ３４が設けられている。スイッチ３４は、使用者がグリップ３０を握ることによってオンになる位置に設けられる。本実施例では、スイッチ３４は、グリップ３０の上面に設けられており、グリップ３０を握る使用者の手の平で下方に押圧されることによってオンになる。なお、グリップ３０に対するスイッチ３４の位置はこれに限定されるものではなく、グリップ３０の下面や側面といった別の位置において図示したのとは別の形状でスイッチ３４を設けてもよい。

ブレーキレバー３２は、倒立振子制御中に主車輪２２の動きを制動する指示を倒立振子制御装置に与える部材である。ブレーキレバー３２によって上記指示を与える仕組みについては、スイッチを用いて電気信号として与えてもよいし、一般的なブレーキワイヤ等を用いて倒立振子制御装置まで機械的に伝送し、倒立振子制御装置内で電気信号に変換するようにしてもよい。

ハンドルポスト２６は、ハンドル支持バー２８の上端に設けられており、ハンドル２４をハンドル支持バー２８に対して所定の角度で保持するための部材である。本実施例では、ハンドルポスト２６の上面に倒立振子制御が実行中であることを知らせるランプ３６、および、倒立振子制御中における、地面に対する本体部１２の角度を設定するダイヤル３８が設けられている。また、ハンドルポスト２６の下部側面には、歩行補助車１０の電源をオン／オフするキーシリンダ４０が設けられている。

支持部１４は、本体部１２に対して回動可能に取り付けられているとともに、後方（すなわち、ハンドル２４を持つ使用者側）に延出する部材である。支持部１４は、大略、略Ｈ字状のフレーム４４と、一対の補助輪４６と、角度検知フレーム４８とで構成されている。

フレーム４４は、進行方向に向けて延びる一対のサイドフレーム５０と、両サイドフレーム５０を互いに結ぶセンターフレーム５２とで略「コ」字状に形成されている。

また、両サイドフレーム５０における進行方向とは反対側の端部には、補助輪４６が取り付けられている。本実施例において、補助輪４６には、サイドフレーム５０に対して回転自在のものが使用されているが、回転範囲が制限されたものを使用してもよいし、回転が規制された固定式の車輪を使用してもよい。さらに言えば、倒立振子制御中は、通常、支持部１４に対してほとんど荷重がかからないことから、単にフレーム４４を地面から支持するだけの部材を補助輪４６に代えて設けることも考えられる。

角度検知フレーム４８は、センターフレーム５２の略中央部から進行方向に向けて延出するフレームである。角度検知フレーム４８の進行方向先端部は、本体部１２の本体部分２０に対して回動可能に取り付けられている。これにより、支持部１４は、本体部１２に対して回動可能になっており、本体部１２が地面に対して角度を変えたとしても、本体部１２に対して回動する補助輪４６は常に接地した状態を維持することになる。

このように、補助輪４６は常に接地した状態を維持しているので、本実施例において、本体部１２の倒立振子制御装置は、角度検知フレーム４８に対する本体部分２０の角度を、例えば、ロータリーエンコーダ等で検知することにより、本体部１２が地面に対してどのような角度になっているかを検知するようになっている。

なお、本体部１２に対して回動可能に支持部１４を取り付ける手段は、上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、サイドフレーム５０の進行方向端を延長してフレーム４４を略Ｈ字状に形成し、サイドフレーム５０の進行方向端を本体部１２に対して回動可能に取り付けてもよい。

ロック機構１６は、本体部１２の本体部分２０の後方側面下部における、角度検知フレーム４８の近傍に取り付けられている（図２中の拡大図を参照）。本実施例のロック機構１６は、大略、ロック本体６０と、ソレノイド６２と、ピン６４と、ピン付勢部材６６とで構成されている。

ロック本体６０は、例えば、略直方体状の中空体であり、その内部にはソレノイド６２が収容されている。また、ロック本体６０における１つの面にはピン６４を挿設するピン挿設孔６８が形成されており、このピン挿設孔６８をピン６４が摺動自在に動くようになっている。ロック本体６０の材質は、後述するロック機能を実現できる程度の強度があれば特に限定されることなく、金属や樹脂等の材質を採用することができる。

ソレノイド６２は、電線を螺旋状に巻回することによって形成されており、この螺旋形状の中心に金属製のピン６４が挿設されている。ソレノイド６２に所定の電流を流して磁場を発生させることにより、ピン６４をソレノイド６２の中心位置（つまり、ロック本体６０内）に引き込もうとする力が発生するようになっている。なお、図示しないが、ソレノイド６２は倒立振子制御装置からの配線によって電流の供給を受けており、倒立振子制御装置は所定のタイミングでソレノイド６２への通電をオン／オフするようになっている。

ピン６４は、上述のように、ソレノイド６２の電磁力によって同ソレノイド６２の中心位置に引き込まれるような力を生じさせる金属で形成されている。また、ピン６４は、ピン挿設孔６８を通してソレノイド６２に挿設される円柱状のピン本体部７０と、ソレノイド６２から最も離間した端に設けられたピン付勢部材受け部７２とで形成されている。なお、ピン本体部７０とピン付勢部材受け部７２とは、互いに別体で形成してもよいし、一体的に形成してもよい。

ピン付勢部材６６は、常にピン６４をソレノイド６２から離間する方向に付勢する部材であり、本実施例では、巻きバネが用いられている。ピン本体部７０は、巻きバネであるピン付勢部材６６に挿入されている。ピン付勢部材６６の一方端はピン６４のピン付勢部材受け部７２に当接しており、また、ピン付勢部材６６の他方端は、ピン付勢部材受け部７２に対向する位置にある、ロック本体６０の内面に当接している。

このようなロック機構１６単体での動きについて説明する。ソレノイド６２に通電されていない（＝ソレノイドオフ）とき、ピン６４は、ピン付勢部材６６によってロック本体６０から突出する方向に付勢される。ソレノイド６２に通電されている（＝ソレノイドオン）とき、ピン６４は、ピン付勢部材６６の付勢力に抗してソレノイド６２に引き込まれる。つまり、ソレノイドオフのとき、ピン６４は、ロック本体６０から突出しようとする。逆に、ソレノイドオンのとき、ピン６４は、ロック本体６０内に引き込まれる。

図１に戻って、前方支持部１８は、一対の前方支持部材８０を備えている。各前方支持部材８０は、一端が本体部１２における本体部分２０の下部に対して回動可能に取り付けられているとともに、進行方向に延びる前方フレーム８２と、この前方フレーム８２の進行方向先端部に取り付けられた前方補助輪８４とで構成されている。本体部分２０に対する前方フレーム８２の回動範囲は所定の範囲に規定されており、本体部１２の倒立振子制御がオフのときや同倒立振子制御が何らかの故障で制御不能になったとき、本体部１２が進行方向に倒れてしまうのを防止できるようになっている。また、前方フレーム８２に対する本体部１２の角度を検知する前方支持部角度検知装置（図示せず）を設けることにより、使用者が歩行補助車１０を使用中に、地面の角度が変わること（例えば、水平な地面から坂道にさしかかる場合や、坂道が終わって水平な地面にさしかかる場合など）をいち早く検知してきめ細やかな倒立振子制御の実現に資するようにすることも考えられる。

＜ロック機構１６によるロック機能の説明（ロック状態）＞
次に、ロック機構１６によって、支持部１４に対する本体部１２の回動をロックする機能（ロック機能）について説明する。図３および図４は、共に、歩行補助車１０の電源がオフにされていること等によって倒立振子制御がオフになっている場合において、本体部１２が支持部１４側に後傾してロックされている状態を示している（この状態を「ロック状態」といい、この状態における、支持部１４に対する本体部１２の角度を「第１の角度」という）。

このとき、ロック機構１６のソレノイド６２にも通電されておらず、ソレノイドオフになっていることから、ピン６４はピン付勢部材６６によってロック本体６０から突出した状態になっている。突出したピン６４は、支持部１４における角度検知フレーム４８よりも下方に位置している。このため、後傾している本体部１２を起こそうとしても、つまり、支持部１４に対して本体部１２を回動させようとしても、ロック機構１６のピン６４によって当該動作が妨げられる。換言すれば、使用者がハンドル２４を介して本体部１２を押す力は、そのまま、歩行補助車１０を進行方向へ進める力となる。したがって、歩行補助車１０の電源をオフにして倒立振子制御を停止している場合であっても、使用者は、ハンドル２４を押して当該歩行補助車１０を容易に移動させることができる。

また、本実施例の歩行補助車１０であれば、図５に示すように、例えば、本体部１２における本体前側部分２１の進行方向に向かう面に、折り畳み式の座面２００を設けることが可能になる。歩行補助車１０を用いて歩行していた使用者が疲れを感じたとき、一旦、歩行補助車１０の倒立振子制御をオフにするとともに、本体部１２を後傾させてロック状態にする。然る後、使用者は本体部１２の進行方向側に設けた座面２００を展開して腰掛けることができる。ロック状態にすれば、上述のように、本体部１２が支持部１４に対して不所望に回動することはなくなるので、使用者は安心して座面２００を使用することができる。なお、折り畳み式の座面２００を設ける際には、図示するように、座面ロック２０２も設けるのが好適である。また、本発明を適用した歩行補助車１０において、座面２００および座面ロック２０２は必須の構成要素ではない。

＜ロック機構１６によるロック機能の説明（ロック解除状態）＞
次に、上述のようなロック状態を解除して本体部１２が支持部１４に対して回動自在となり、倒立振子制御を実行可能な状態（ロック解除状態）にする際の動作について説明する。なお、ロック解除を行う条件については、いくつかのケースが考えられるが、その一方で、ロック機構１６によるロック解除動作はいずれも同じである。そこで、第１のロック解除条件の説明においてロック機構１６よるロック解除動作を説明し、その後はロック解除条件の説明のみを行い、ロック機構１６によるロック解除動作の説明は、先の説明を援用する。もちろん、ロック解除条件は、以下に記載する条件に限定されるものではない。

＜第１のロック解除条件＞
第１のロック解除条件は、歩行補助車１０の電源をオンにする（電源オン）とともに、使用者がハンドル２４のグリップ３０を握ること等によって、グリップ３０に設けられたスイッチ３４をオンにすることである。

このような条件が揃ったとき、本体部１２に設けられた倒立振子制御装置はロック機構１６のソレノイド６２に通電する。これによりロック機構１６のピン６４がロック本体６０に引き戻され、当該ピン６４によるロック状態が解除される（図６を参照）。ロックが解除されると、使用者は本体部１２を起こして（支持部１４に対して本体部１２を回動させて）倒立振子制御状態に入ることができる。

＜第２のロック解除条件＞
第２のロック解除条件は、歩行補助車１０の電源をオンにする（電源オン）とともに、使用者がハンドル２４に設けられたブレーキレバー３２を握ることである。

＜ソレノイド６２への通電をオフにするタイミングの説明＞
ロック解除状態になった後、使用者は倒立振子制御の支援を受けつつ歩行補助車１０を使用することになる。このように歩行補助車１０が使用されているときは、常にロック機構１６のロック解除状態を維持しておくのが理想である。しかしながら、一般的に、ソレノイド６２に長時間通電し続けると、最悪の場合、ソレノイド６２の電線が焼き切れてしまうおそれがある。ソレノイド６２の電線が焼き切れてしまうと、ピン６４を引き戻すことができなくなってしまう。このため、ロック解除状態になった後、適切なタイミングでソレノイド６２への通電をオフにして過熱を防止する必要がある。なお、ソレノイド６２への通電をオフにする条件については、いくつかのケースが考えられるが、その一方で、通電をオフにした後のロック機構１６の動作はいずれも同じである。そこで、第１の通電オフ条件の説明においてロック機構１６の動作を説明し、その後は通電オフ条件の説明のみを行い、ロック機構１６の動作の説明は、先の説明を援用する。もちろん、ソレノイド６２への通電オフ条件は、以下に記載する条件に限定されるものではない。

＜第１の通電オフ条件＞
第１の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになってから所定の時間が経過することである。「所定の時間が経過したこと」は、本体部１２における倒立振子制御装置に設けたタイマーでカウントすることが考えられる。ソレノイド６２への通電がオンになってから所定の時間が経過したことを検知した倒立振子制御装置は、ソレノイド６２への通電をオフにする。ソレノイド６２への通電がオフになると、ピン６４は、ピン付勢部材６６によってロック本体６０から突出しようとする。しかしながら、ソレノイド６２の通電がオンになってからオフになるまでの間に、使用者は本体部１２を起こしていると考えられるので、図７および図８に示すように、ソレノイド６２への通電がオフになってピン６４がロック本体６０から突出しようとしても、ピン６４の先端（本実施例ではピン付勢部材受け部７２）が角度検知フレーム４８の側面に当接してそれ以上突出することができない状態になる。これにより、ソレノイド６２への通電をオフにしても、支持部１４に対する本体部１２の回動可能状態を維持することができるので、使用者は引き続き倒立振子制御の支援を受けて歩行補助車１０の使用を継続することができる。

＜第２の通電オフ条件＞
第２の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになった後、本体部１２の倒立振子制御が開始することである。倒立振子制御を開始できるということは、すでに使用者が本体部１２を起こしているということに他ならないと考えられる。このため、倒立振子制御が開始したことをもってソレノイド６２への通電をオフにしても、ロック機構１６のピン６４は角度検知フレーム４８の側面に当接してそれ以上突出することができない状態になる。

＜第３の通電オフ条件＞
第３の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになった後、支持部１４に対する本体部１２の角度が「第２の角度」になることである。「第２の角度」とは、ソレノイド６２への通電がオフになってピン６４が突出した場合にピン６４の先端が角度検知フレーム４８に少しでも当接してピン６４の突出が阻害されるような角度を意味している。上述した「第１の通電オフ条件」および「第２の通電オフ条件」は、換言すれば、本体部１２に対する支持部１４の角度が第２の角度になっていることを「時間」あるいは「倒立振子制御の開始」によって擬制するものである。

＜第４の通電オフ条件＞
第４の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになった後、主車輪２２が回転することである。主車輪２２が回転するということは、すでに使用者が本体部１２を起こし、倒立振子制御を開始しているということに他ならないと考えられるからである。

＜第５の通電オフ条件＞
第５の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになった後、ハンドル２４のグリップ３０に設けられたスイッチ３４がオフになることである。当該第５の通電オフ条件は、先に説明した第１〜第４の通電オフ条件とは少し異なる性格を有している。すなわち、使用者がハンドル２４のグリップ３０から手を離してスイッチ３４がオフになるということは、使用者が倒立振子制御を中止／終了したいと考えている可能性が高いといえる。このため、本体部１２を後傾したときには直ちにロック状態となる必要がある。そこで、ソレノイド６２の過熱の問題に関わらず、スイッチ３４がオフになったことを条件としてソレノイド６２への通電をオフにするようになっている。ソレノイド６２への通電がオフになることによりピン６４の先端（本実施例ではピン付勢部材受け部７２）が角度検知フレーム４８の側面に当接し、この状態で本体部１２を後傾させていくと、支持部１４に対する本体部１２の角度が「第１の角度」あるいは後述する「第３の角度」になったとき、ピン６４が突出してロック状態になる。

＜ソレノイド６２への通電を一時的にオンにするタイミングの説明＞
ソレノイド６２の通電をオフにした後も、使用者は引き続き倒立振子制御の支援を受けつつ歩行補助車１０を使用することになる。上述のように、ソレノイド６２への通電をオフにした後は、ピン６４の先端が角度検知フレーム４８の側面に当接してそれ以上ロック本体６０から突出しないことからロック状態に戻らないようになっている。しかしながら、この通電オフ状態において、例えば歩行補助車１０が急な下り坂にさしかかった場合、倒立振子制御を継続しているにもかかわらず、本体部１２が支持部１４に近づくことによってピン６４の先端が角度検知フレーム４８の側面から外れ、ロック状態になってしまう場合が考えられる。このように、使用者としては倒立振子制御を継続しているつもりなのに意図しないロック状態が発生してしまうと、急な下り坂が終わって水平な地面にさしかかったとき、本来であれば倒立振子制御によって自動的に起き上がるはずの本体部１２がロック状態にあるために起き上がらず、使用者の歩行支援ができないばかりか、危険でさえある。このため、ソレノイド６２の通電をオフにした後も、適切なタイミングでソレノイド６２への通電を一時的にオンにする必要がある。なお、ソレノイド６２への通電を一時的にオンにする条件については、いくつかのケースが考えられるが、その一方で、通電を一時的にオンにした後のロック機構１６の動作はいずれも同じである。そこで、第１の通電一時オン条件の説明においてロック機構１６の動作を説明し、その後は通電一時オン条件の説明のみを行い、ロック機構１６の動作の説明は、先の説明を援用する。もちろん、ソレノイド６２への通電一時オン条件は、以下に記載する条件に限定されるものではない。

＜第１の通電一時オン条件＞
第１の通電一時オン条件は、倒立振子制御を実行中に、支持部１４に対する本体部１２の角度が「第３の角度」になったときである。「第３の角度」とはソレノイド６２への通電がオフになってピン６４が突出した場合にピン６４の先端が角度検知フレーム４８に当接しなくなるような角度を意味している。この「第３の角度」と、上述した「第１の角度」（ロック状態の角度）とを同じ角度に設定してもよいし、「第３の角度」からさらに本体部１２を後傾させた角度を「第１の角度」に設定してもよい。

支持部１４に対する本体部１２の角度が「第３の角度」になったことを検知した倒立振子制御装置は、ソレノイド６２に通電してピン６４をロック本体６０に引き込む。これにより、意図しないロック状態を回避することができる。

＜第２の通電一時オン条件＞
第２の通電一時オン条件は、支持部１４に対する本体部１２の角度ではなく、ロック機構１６がロック可能な状態になっているか、つまり、ロック機構１６のピン６４がロック本体６０から突出した状態になっているか否かをピン突出センサ（図示せず）で検知する。そして、このピン突出センサが、倒立振子制御の実行中に、ピン６４が突出してロック可能な状態になっていることを検知したとき、倒立振子制御装置がソレノイド６２の通電をオンにする。

＜その他の変形例＞
なお、上述の実施例において、ロック機構１６のピン６４は、支持部１４の角度検知フレーム４８と係合して支持部１４に対する本体部１２の回動をロックするようになっている。しかしながら、ピン６４による係合箇所はこれに限定されるものではなく、例えば、ピン６４を支持部１４のサイドフレーム５０やセンターフレーム５２と係合して上記回動をロックするようにロック機構１６の取り付け位置を設定することができる。さらに言えば、ロック機構１６を支持部１４側に取り付けて、ピン６４を本体部１２の適切な部分（本体部１２にピン６４と係合する係合部材を追加するなど）と係合させることによって、ロック状態を構成することもできる。

＜第２の実施例にかかる歩行補助車１０の全体構成＞
第２の実施例にかかる歩行補助車１０は、第１の実施例と比べて、ロック機構１６の構成が異なるだけであることから、以下では、基本的にロック機構１６のみの説明を行い、それ以外については第１の実施例における説明を援用する。

第２の実施例にかかる歩行補助車１０のロック機構１６は、図９および図１０に示すように、第１の実施例におけるロック機構１６の構成部品に加えて、第１フック片９４と、第２フック片９０と、第２フック片保持部材９２とを備えている。

第１フック片９４は、その一端（図中の下端）が支持部１４における角度検知フレーム４８の上面に取り付けられている。また、第１フック片９４の他端（図中の上端）はカギ状に形成されており、第２フック片９０の他端と係合可能になっている。

第２フック片９０は、第２フック片保持部材９２によって回動可能に保持された部材である。第２フック片９０の一端（図中の上端）は、ロック機構１６におけるピン６４の先端に取り付けられ、当該先端と共に動くようになっている。また、第２フック片９０の他端（図中の下端）はカギ状に形成されており、第１フック片９４と係合可能になっている。

第２フック片保持部材９２は、ロック本体６０を保持するロック本体保持部９６と、上述のように第２フック片９０をロック本体保持部９６に対して回動可能に保持する第２フック片保持部９８とで構成されている。また、本実施例において、第２フック片保持部材９２は、本体部１２の下面に取り付けられている。

第１フック片９４、第２フック片９０、および、第２フック片保持部材９２の材質は、後述するように、本体部１２と支持部１４とのロック状態を維持できるような強度を有するものであれば金属や樹脂といったどのような材質でも用いることができる。

＜ロック機構１６によるロック機能の説明（ロック状態）＞
第２の実施例にかかるロック機構１６によって、本体部１２に対する支持部１４の回動をロックする機能（ロック機能）について説明する。図１１および図１２は、ともに、歩行補助車１０の電源がオフにされていること等によって倒立振子制御がオフの場合において、本体部１２が支持部１４側に後傾してロックされている状態を示している（この状態を「ロック状態」といい、この状態における、支持部１４に対する本体部１２の角度を「第１の角度」という）。

このとき、ロック機構１６のソレノイド６２にも通電されておらず、ソレノイドオフになっていることから、ピン６４はピン付勢部材６６によってロック本体６０から突出した状態になっている。これにより、第２フック片９０の一端は図中右方（進行方向）へ移動することから、第２フック片９０の他端は図中左方へ移動し、第２フック片９０が第１フック片９４と係合した状態になっている。この状態において、後傾している本体部１２を起こす、つまり、支持部１４に対して本体部１２を回動させようとしても第２フック片９０と第１フック片９４との係合によって当該動作が妨げられる。換言すれば、使用者がハンドル２４を介して本体部１２を押す力は、そのまま、歩行補助車１０を進行方向へ進める力となる。したがって、歩行補助車１０の電源をオフにして倒立振子制御を停止している場合であっても、使用者は、当該歩行補助車１０を容易に移動させることができる。また、例えば、本体部１２における本体前側部分２１の進行方向に向かう面に折り畳み式の座面２００を設けることが可能になる。

＜ロック機構１６によるロック機能の説明（ロック解除状態）＞
次に、上述のようなロック状態を解除して本体部１２が支持部１４に対して回動自在となり、倒立振子制御を実行可能な状態（ロック解除状態）にする際の動作について説明する。なお、ロック解除を行う条件については、いくつかのケースが考えられるが、その一方で、ロック機構１６によるロック解除動作はいずれも同じである。そこで、第１のロック解除条件の説明においてロック機構１６よるロック解除動作を説明し、その後はロック解除条件の説明のみを行い、ロック機構１６によるロック解除動作の説明は、先の説明を援用する。もちろん、ロック解除条件は、以下に記載する条件に限定されるものではない。

＜第１のロック解除条件＞
第１のロック解除条件は、歩行補助車１０の電源をオンにする（電源オン）とともに、使用者がハンドル２４のグリップ３０を握る等して、グリップ３０に設けられたスイッチ３４をオンにすることである。

このような条件が揃ったとき、本体部１２に設けられた倒立振子制御装置はロック機構１６のソレノイド６２に通電する。これにより、図１３および図１４に示すように、ロック機構１６のピン６４がロック本体６０に引き戻され、第２フック片９０の一端は図中左方へ移動し、他端は図中右方へ移動する。これにより、支持部１４に対する本体部１２の角度が第１の角度である場合において、第２フック片９０と第１フック片９４との係合が解除された状態になる。ロックが解除されると、使用者は本体部１２を起こして（支持部１４に対して本体部１２を回動させて）倒立振子制御状態に入ることができる。

＜第２のロック解除条件＞
第２のロック解除条件は、第１の実施例の場合と同じであるので、第１の実施例における説明を第２の実施例について援用する。

＜ソレノイド６２への通電をオフにするタイミングの説明＞
ソレノイド６２への通電をオフにする条件については、いくつかのケースが考えられるが、その一方で、通電をオフにした後のロック機構１６の動作はいずれも同じである。そこで、第１の通電オフ条件の説明においてロック機構１６の動作を説明し、その後は通電オフ条件の説明のみを行い、ロック機構１６の動作の説明は、先の説明を援用する。もちろん、ソレノイド６２への通電オフ条件は、以下に記載する条件に限定されるものではない。

＜第１の通電オフ条件＞
第１の通電オフ条件は、上述したロック解除条件によってソレノイド６２への通電がオンになってから所定の時間が経過することである。「所定の時間が経過したこと」は、本体部１２における倒立振子制御装置でカウントすることが考えられる。ソレノイド６２への通電がオンになってから所定の時間が経過したことを検知した倒立振子制御装置は、ソレノイド６２への通電をオフにする。ソレノイド６２への通電がオフになると、図９および図１０に示すように、ピン６４がピン付勢部材６６によってロック本体６０から突出し、第２フック片９０は第１フック片９４と係合可能な状態に戻る。しかしながら、ソレノイド６２の通電がオンになってからオフになるまでの間に、使用者は本体部１２を起こしていると考えられるので、図示するように、第２フック片９０と第１フック片９４とは互いに離間した状態になっている。これにより、ソレノイド６２への通電をオフにしても、支持部１４に対する本体部１２の回動可能状態を維持することができるので、使用者は引き続き倒立振子制御の支援を受けて歩行補助車１０の使用を継続することができる。

＜第２〜第５の通電オフ条件＞
第２〜第５の通電オフ条件は、第１の実施例の場合と同じであるので、第１の実施例における説明を第２の実施例について援用する。

＜ソレノイド６２への通電を一時的にオンにするタイミングの説明＞
第１の実施例で述べたように、ソレノイド６２の通電をオフにした後も、適切なタイミングでソレノイド６２への通電を一時的にオンにする必要があるのは、第２の実施例でも同じである。もちろん、ソレノイド６２への通電一時オン条件は、下記の条件に限定されるものではない。

＜通電一時オン条件＞
第１の通電一時オン条件は、倒立振子制御を実行中に、支持部１４に対する本体部１２の角度が「第３の角度」になったときである。「第３の角度」とはソレノイド６２への通電がオフになっている状態で、第２フック片９０と第１フック片９４とが互いに係合する角度を意味している。この「第３の角度」と、上述した「第１の角度」（ロック状態の角度）とを同じ角度に設定してもよいし、「第３の角度」からさらに本体部１２を後傾させた角度を「第１の角度」に設定してもよい。

支持部１４に対する本体部１２の角度が「第３の角度」になったことを検知した倒立振子制御装置は、ソレノイド６２に通電してピン６４をロック本体６０に引き込む。これにより、第２フック片９０を係合しない状態にして、意図しないロック状態を回避することができる。

＜第２の通電一時オン条件＞
第２の通電一時オン条件は、支持部１４に対する本体部１２の角度ではなく、ロック機構１６がロック可能な状態になっているか、つまり、ロック機構１６の第１フック片９４と第２フック片９０とが互いに係合した状態になっているか否かを係合検知センサ（図示せず）で検知する。そして、この係合検知センサが、倒立振子制御の実行中に、第１フック片９４と第２フック片９０とが互いに係合してロック可能な状態になっていることを検知したとき、倒立振子制御装置がソレノイド６２の通電をオンにする。

＜その他の変形例＞
なお、上述の第２の実施例において、本体部１２に取り付けられたロック機構１６の第２フック片９０は、支持部１４の角度検知フレーム４８に取り付けられた第１フック片９４と係合して支持部１４に対する本体部１２の回動をロックするようになっている。しかしながら、第２フック片９０および第１フック片９４による係合箇所はこれに限定されるものではなく、例えば、第２フック片９０を支持部１４のサイドフレーム５０やセンターフレーム５２に取り付けた第１フック片９４と係合して上記回動をロックするようにロック機構１６の取り付け位置を設定することができる。さらに言えば、第２フック片９０を支持部１４側に取り付けて、第１フック片９４を本体部１２側に取り付けてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０…歩行補助車、１２…本体部、１４…支持部、１６…ロック機構、１８…前方支持部、２０…本体部分、２１…本体前側部分、２２…主車輪、２４…ハンドル、２６…ハンドルポスト、２８…ハンドル支持バー、３０…グリップ、３２…ブレーキレバー、３４…スイッチ、３６…ランプ、３８…ダイヤル、４０…キーシリンダ、４２…把手、４４…フレーム、４６…補助輪、４８…角度検知フレーム、５０…サイドフレーム、５２…センターフレーム、６０…ロック本体、６２…ソレノイド、６４…ピン、６６…ピン付勢部材、６８…ピン挿設孔、７０…ピン本体部、７２…ピン付勢部材受け部、８０…前方支持部材、８２…前方フレーム、８４…前方補助輪、９０…第２フック片、９２…第２フック片保持部材、９４…第１フック片、２００…座面、２０２…座面ロック

Claims (11)

1. 下部に一対の主車輪を有するとともに、上部にハンドルが設けられた本体部と、
   前記本体部に対して回動可能に取り付けられているとともに、前記ハンドルを持つ使用者側に延出する支持部とを備える歩行補助車であって、
   使用時において、倒立振子制御により、前記本体部が自立するように前記主車輪を制御する倒立振子制御装置と、
   不使用時において、前記支持部に対する前記本体部の角度を第１の角度に固定するロック機構とを備えており、
   前記ロック機構における、ロック状態およびロック解除状態の切り替えには、ソレノイドが使用されている
   歩行補助車。
2. 前記ハンドルには、スイッチが設けられており、
   前記本体部が電源オフのとき、前記ソレノイドへの通電はオフであって前記ロック機構によるロック状態を維持しており、
   前記本体部が電源オンであり、かつ、前記スイッチがオンになったとき、前記ソレノイドへの通電がオンになり、前記ロック機構はロック解除状態になることを特徴とする、請求項１に記載の歩行補助車。
3. 前記ハンドルには、前記主車輪を制動状態にするブレーキレバーが設けられており、
   前記ソレノイドは、前記本体部が電源オフのときに通電がオフで前記ロック機構によるロック状態を維持しており、前記本体部が電源オンであり、かつ、前記ブレーキレバーが握られたときに通電がオンになり、前記ロック機構はロック解除状態になることを特徴とする、請求項１に記載の歩行補助車。
4. 前記ソレノイドは、通電がオンになってから所定の時間が経過後、通電がオフになることを特徴とする、請求項２または３に記載の歩行補助車。
5. 前記ソレノイドは、通電がオンになった後、前記本体部の倒立振子制御が開始することにより通電がオフになることを特徴とする、請求項２または３に記載の歩行補助車。
6. 前記ソレノイドは、通電がオンになった後、前記支持部に対する前記本体部の角度が第２の角度になったとき通電がオフになることを特徴とする、請求項２または３に記載の歩行補助車。
7. 前記ソレノイドは、通電がオンになった後、前記主車輪が回転したとき、通電がオフになることを特徴とする、請求項２または３に記載の歩行補助車。
8. 倒立振子制御を実行中に、前記支持部に対する前記本体部の角度が第３の角度になったとき、前記ソレノイドの通電をオンにすることを特徴とする、請求項４から７のいずれか１項に記載の歩行補助車。
9. 前記ロック機構がロック可能な状態か否かを検知するセンサを備えており、
   前記支持部に対する前記本体部の角度が第３の角度であるときにおいて、前記ロック機構がロック可能な状態になっていることを前記センサが検知した場合、前記ソレノイドの通電をオンにすることを特徴とする、請求項４から７のいずれか１項に記載の歩行補助車。
10. 前記ロック機構は、前記ソレノイドへの通電がオフの時に突出方向へ付勢されるピンを有しており、前記ピンが前記支持部に対する前記本体部の回動を規制することによってロック状態を形成する、請求項１から９のいずれか１項に記載の歩行補助車。
11. 前記ロック機構は、前記本体部および前記支持部の一方に設けられた第１フック片と、前記ソレノイドへの通電がオフの時には前記第１フック片と係合可能な状態となり、前記ソレノイドへの通電がオンの時には前記第１フック片と係合不能な状態となる、前記本体部および前記支持部の他方に設けられた第２フック片とを有している、請求項１から９のいずれか１項に記載の歩行補助車。

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