JP2017113340A

JP2017113340A - バランス訓練装置

Info

Publication number: JP2017113340A
Application number: JP2015252862A
Authority: JP
Inventors: 則彦河田; Norihiko Kawada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP6679925B2

Abstract

【課題】倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、被介助者の不安を抑制することができるバランス訓練装置の提供。【解決手段】バランス訓練装置１は、倒立移動体２と、介助者が倒立移動体２を支持するための介助者用ハンドル３と、倒立移動体２を支持可能な接地面を備えた支持部４と、接地面を上昇及び下降させるために介助者に操作される操作部５と、を備える。操作部５は、介助者用ハンドル３の近傍に配置され、接地面を上昇させるために、介助者用ハンドル３に介助者が指を引っ掛けた状態で当該介助者に握り込まれる操作レバー、又は介助者用ハンドル３の近傍に配置され、接地面を上昇させるために、介助者用ハンドル３を介助者が握った状態で当該介助者に押し込まれる操作ボタンである。【選択図】図１

Description

本発明は、バランス訓練装置に関する。

近年、被介助者のバランス訓練を行うために、倒立移動体を用いる試みが試験的に実現されている。例えば、特許文献１には、倒立移動体の倒立制御を意図的に低下させた状態で、被介助者が重心移動などの走行操作を行うことで、バランス訓練を行うバランス訓練装置が開示されている。このような特許文献１のバランス訓練装置は、倒立移動体の停止時などの安定性を向上させるために、スタンドや補助輪などの支持部が倒立移動体に設けられた構成とされている。

特開２０１１−３１６６９号公報

特許文献１の支持部は、例えば、図７に示すように、回転可能な構成で倒立移動体１０１に設けられる。このような支持部１０２を介助者の手動によって操作する場合、例えば、操作レバー１０３が用いられる。

詳細には、操作レバー１０３を矢印Ａ方向に回転させると、複数のプーリ（不図示）を介して操作力が支持部１０２に伝達されて、支持部１０２の接地面が地面から離れる（即ち、上昇する）ように当該支持部１０２が回転する。

一方、操作レバー１０３を矢印Ｂ方向に回転させると、複数のプーリを介して操作力が支持部１０２に伝達されて、支持部１０２の接地面が地面に近づく（即ち、下降する）ように当該支持部１０２が回転する。

ここで、例えば、被介助者が当該倒立移動体１０１に乗車して、倒立移動体１０１が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、バランス訓練装置が不安定な状態になる。そのため、介助者は、倒立移動体１０１におけるハンドルバー１０４の上部に設けられた介助者用ハンドル１０５を一方の手で握ってバランス訓練装置を支えつつ、他方の手で被介助者を支えることが望ましい。

このとき、被介助者がバランス訓練装置を用いてバランス訓練を行う場合、操作レバー１０３を操作して支持部１０２の接地面が地面から離れるように当該支持部１０２を回転させる必要があるが、図７及び図８に示すように、操作レバー１０３が介助者用ハンドル１０５から離れた位置に配置されていると、介助者は、一方の手で介助者用ハンドル１０５を握ってバランス訓練装置を支えつつ、他方の手で操作レバー１０３を操作することになる。そのため、倒立移動体１０１が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、被介助者を支えることができなくなり、被介助者に不安を抱かせてしまう。

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、被介助者の不安を抑制することができるバランス訓練装置を実現する。

本発明の一態様に係るバランス訓練装置は、
被介助者がバランス訓練を行うために乗車し、車輪を駆動して倒立制御を実現する倒立移動体と、
前記倒立移動体に設けられ、介助者が前記倒立移動体を支持するための介助者用ハンドルと、
地面への接地面が上昇及び下降可能に前記倒立移動体に設けられ、前記接地面が下降した状態であって、且つ前記倒立移動体が非倒立制御状態で、前記倒立移動体を支持可能な支持部と、
前記接地面を上昇及び下降させるために前記介助者に操作される操作部と、を備え、
前記操作部は、前記介助者用ハンドルの近傍に配置され、前記接地面を上昇させるために、前記介助者用ハンドルに前記介助者が指を引っ掛けた状態で当該介助者に握り込まれる操作レバー、又は前記介助者用ハンドルの近傍に配置され、前記接地面を上昇させるために、前記介助者用ハンドルを前記介助者が握った状態で当該介助者に押し込まれる操作ボタンである。

本発明によれば、倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、被介助者の不安を抑制することができる。

実施の形態１のバランス訓練装置を模式的に示す側面図である。実施の形態１のバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。実施の形態１のバランス訓練装置における支持部周辺を拡大して示す図である。実施の形態１のバランス訓練装置に介助者が乗車して、倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際の様子を模式的に示す図である。実施の形態２のバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。実施の形態２の異なるバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。一般的なバランス訓練装置を模式的に示す斜視図である。一般的なバランス訓練装置に介助者が乗車して、倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際の様子を模式的に示す図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
本実施の形態のバランス訓練装置を説明する。図１は、本実施の形態のバランス訓練装置を模式的に示す側面図である。図２は、本実施の形態のバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。図３は、本実施の形態のバランス訓練装置における支持部周辺を拡大して示す図である。なお、図３では、プーリ周辺の構造が明確になるように一部が透視図とされている。

バランス訓練装置１は、図１に示すように、倒立移動体２、介助者用ハンドル３、支持部４及び操作部５を備えている。

倒立移動体２は、図１に示すように、同軸に配置された左右の駆動輪２１、被介助者が乗車する乗車部２２、及び倒立移動体２の左右方向に回転可能に乗車部２２の前部に設けられたハンドル２３を備えている。但し、駆動輪２１の個数は一輪であってもよく、複数輪であってもよい。

このような倒立移動体２は、被介助者が乗車部２２に乗車して倒立移動体２を前後方向に回転させると、倒立移動体２の前後方向への回転角度に基づいて、倒立移動体２の倒立状態を維持するように駆動輪２１を制御する。

また、倒立移動体２は、被介助者がハンドル２３を倒立移動体２の左右方向に回転させると、ハンドル２３の回転角度に基づいて、倒立移動体２の左右方向への旋回を実現するように駆動輪２１を制御する。

介助者用ハンドル３は、図２に示すように、ハンドル２３におけるハンドルバー２３ａの上部に設けられており、ハンドル２３に対してバランス訓練装置１の前方に配置されている。

例えば、介助者用ハンドル３は、円柱部材である。そして、介助者用ハンドル３の上端部がハンドルバー２３ａの上部に固定されており、当該介助者用ハンドル３は、バランス訓練装置１の下方にいくに従って当該バランス訓練装置１の前方に延びている。

このような介助者用ハンドル３は、バランス訓練装置１を支えるために介助者の一方の手で握られる。但し、介助者用ハンドル３は、介助者の一方の手によってバランス訓練装置１を支えることができる形状及び配置であればよい。

支持部４は、図３に示すように、倒立移動体２の前方下端部に設けられており、第１のプーリ４１の回転に伴ってバランス訓練装置１の前後方向に回転する。例えば、支持部４は、略逆Ｔ字形状に形成されており、アシストバー４２及び連結部４３を備えている。

詳細には、第１のプーリ４１は、バランス訓練装置１の左右方向に延在する回転軸４４に設けられており、当該回転軸４４を回転可能に支持する固定冶具４５を介して倒立移動体２の乗車部２２の前部に設けられている。

アシストバー４２は、バランス訓練装置１の左右方向に延在しており、地面に接地する接地面４２ａを備えている。連結部４３は、アシストバー４２の接地面４２ａに対して逆側の面におけるバランス訓練装置１の左右方向の略中央から立ち上がり、先端部が第１のプーリ４１に連結されている。

但し、支持部４は、バランス訓練装置１を支持できると共に、被介助者がバランス訓練を行う際に当該バランス訓練を阻害しない位置に待避できる構成であればよい。

ここで、支持部４の接地面４２ａが地面から離れる（即ち、上昇する）ように当該支持部４が回転したとき、弾性体によって、支持部４の接地面４２ａが地面に近づく（即ち、下降する）ように当該支持部４を回転させる復元力を支持部４に与える構成とされているとよい。

操作部５は、図２に示すように、介助者用ハンドル３の近傍に配置され、支持部４を回転させるために介助者に操作される操作レバーである。例えば、操作部５の上端部は、介助者用ハンドル３の上端部近傍で、バランス訓練装置１の前後方向に回転可能に倒立移動体２のハンドル２３に設けられている。

詳細には、バランス訓練装置１の前方で介助者が介助者用ハンドル３に親指を引っ掛けつつ他の指で操作部５を握り込むことができるように、介助者用ハンドル３に対して倒立移動体２のハンドル２３側に配置されている。但し、操作部５は、介助者の一方の手で介助者用ハンドル３を介してバランス訓練装置１を支えつつ操作可能な構成及び配置であればよい。

操作部５の上端部には、例えば、第２のプーリ（不図示）が設けられており、当該第２のプーリに支持部４の接地面４２ａが地面から離れるように当該支持部４を回転させるための第１のワイヤ６の一方の端部及び支持部４の接地面４２ａが地面に近づくように当該支持部４を回転させるための第２のワイヤ７の一方の端部が連結されている。第１のワイヤ６の他方の端部及び第２のワイヤ７の他方の端部は、第１のプーリ４１に連結されている。

ここで、第２のプーリは、例えば、ラチェット機構などの伝達機構を介して操作部５に接続されており、操作部５の操作量（即ち、介助者の操作力）が所定量以下の場合、介助者の操作力に応じて第１のワイヤ６を第２のプーリによって引き込むために、当該操作力が第２のプーリに伝達されるように伝達機構が機能する。そのため、操作部５の操作力に応じて、支持部４の接地面４２ａが地面から離れるように当該支持部４が回転する。

一方、操作部５の操作量が所定量を超えた場合、伝達機構の力の伝達方向が切り替わり、介助者の操作力が第２のプーリに伝達されない。その一方で、弾性体の復元力よって支持部４の接地面４２ａが地面に近づくように当該支持部４が回転し、支持部４の接地面４２ａが地面から離れるように回転する前の状態（即ち、原位置）に戻る。これにより、第１のワイヤ６が第１のプーリ４１によって引き込まれる。このとき、第１のワイヤ６の引き込み力を操作部５に伝達して、操作部５が操作される前の位置（即ち、原位置）に戻るように伝達機構が機能する。

次に、本実施の形態のバランス訓練装置１を用いて被介助者がバランス訓練を開始するまでの流れを説明する。図４は、本実施の形態のバランス訓練装置に介助者が乗車して、倒立移動体が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際の様子を模式的に示す図である。

先ず、バランス訓練装置１における支持部４の接地面４２ａが地面に接地した状態で、介助者は、バランス訓練装置１における介助者用ハンドル３を一方の手で握り、バランス訓練装置１を支える。

次に、被介助者がバランス訓練装置１における倒立移動体２の乗車部２２に乗車する。これにより、倒立移動体２は、例えば、乗車部２２に設けられた荷重センサ（不図示）などの検出結果に基づいて、被介助者が乗車したことを検出し、倒立制御を開始する。

このとき、介助者は、図４に示すように、他方の手で介助者を支えると共に、一方の手の親指を介助者用ハンドル３に引っ掛けながら、他の指で操作部５を握り込む。これにより、支持部４は接地面４２ａが地面から離れるように回転し、介助者がバランス訓練を実行可能な状態となる。

このように本実施の形態のバランス訓練装置１は、介助者用ハンドル３の近傍に操作部５が配置されているので、介助者が一方の手で介助者を支えると共に、他方の手で介助者用ハンドル３を介してバランス訓練装置１を支えつつ、操作部５を操作することができる。そのため、倒立移動体２が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、介助者は被介助者を支えることができ、被介助者の不安を抑制することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１の操作部５は、操作レバーとして構成したが、この限りでない。図５は、本実施の形態のバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。図６は、本実施の形態の異なるバランス訓練装置における介助者用ハンドル周辺を拡大して示す図である。

本実施の形態の操作部８は、図５に示すように、操作ボタンとして構成されている。操作部８は、例えば、介助者用ハンドル３の下端部に設けられ、介助者用ハンドル３の軸方向に押し込み可能な構成とされている。このような操作部８を押し込むと、例えば、アクチュエータによって第１のワイヤ６を巻き上げて、支持部４の接地面４２ａが地面から離れるように当該支持部４が回転し、もう一度、操作部８を押し込むと、アクチュエータによって第２のワイヤ７を巻き上げて、支持部４の接地面４２ａが地面に近づくように当該支持部４が回転する。このときも、操作部８は介助者用ハンドル３の近傍に配置されているので、介助者は一方の手で介助者用ハンドル３を介して倒立移動体２を支えつつ、操作部８を操作することができる。そのため、倒立移動体２が非倒立制御状態から倒立制御状態に移行する際に、介助者は被介助者を支えることができ、被介助者の不安を抑制することができる。

なお、操作部８の配置は、図５の限りでなく、例えば、図６に示すように、介助者用ハンドル３の上端部近傍に操作部８を配置してもよい。要するに、介助者が一方の手で介助者用ハンドル３を介して倒立移動体２を支えつつ、操作部８を操作できる位置に配置すればよい。

本実施の形態では、アクチュエータによって支持部４を動作させる構成とされているが、実施の形態１と同様に、人力に基づいて支持部４を動作させる構成であってもよい。この場合、操作部８の押し込み量に基づいて支持部４を動作させるとよい。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１バランス訓練装置
２倒立移動体
３介助者用ハンドル
４支持部
５操作部
６第１のワイヤ
７第２のワイヤ
８操作部
２１駆動輪
２２乗車部
２３ハンドル、２３ａハンドルバー
４１第１のプーリ
４２アシストバー、４２ａ接地面
４３連結部
４４回転軸
４５固定冶具

Claims

被介助者がバランス訓練を行うために乗車し、車輪を駆動して倒立制御を実現する倒立移動体と、
前記倒立移動体に設けられ、介助者が前記倒立移動体を支持するための介助者用ハンドルと、
地面への接地面が上昇及び下降可能に前記倒立移動体に設けられ、前記接地面が下降した状態であって、且つ前記倒立移動体が非倒立制御状態で、前記倒立移動体を支持可能な支持部と、
前記接地面を上昇及び下降させるために前記介助者に操作される操作部と、を備え、
前記操作部は、前記介助者用ハンドルの近傍に配置され、前記接地面を上昇させるために、前記介助者用ハンドルに前記介助者が指を引っ掛けた状態で当該介助者に握り込まれる操作レバー、又は前記介助者用ハンドルの近傍に配置され、前記接地面を上昇させるために、前記介助者用ハンドルを前記介助者が握った状態で当該介助者に押し込まれる操作ボタンである、バランス訓練装置。