JP2020171547A - 歩行支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】跳ね上げ状態と着座可能状態とを切り替え可能な座椅子部を有する歩行支援装置において、着座可能状態の場合に駆動輪をロック状態とし安全に使用者が座椅子部に着座することができる歩行支援装置を提供する。【解決手段】フレーム50と、フレームに設けられた少なくとも1つの駆動輪を含む複数の車輪と、駆動輪を駆動する走行用駆動手段64L,64Rと、走行用駆動手段を動作させるバッテリBと、走行用駆動手段を制御する制御装置40と、フレームに対して跳ね上げ状態と着座可能状態とを切り替え可能な座椅子部55と、跳ね上げ状態と着座可能状態を取得する着座状態取得手段56と、駆動輪をロック状態とする駆動輪ロック手段と、を備え、制御装置は、着座状態取得手段からの情報に基づいて着座可能状態であると判定した場合、駆動輪ロック手段を制御し駆動輪をロック状態とする拘束制御をする、歩行支援装置である。【選択図】図1
Description
歩行器、シルバーカー、ショッピングカート等の手押し車において、使用者が疲れた場合に座ることができる座部を備えた手押し車がある。
例えば、特許文献1に記載の手押し車(本願の歩行支援装置に相当)は、手押し車の車体本体に回動自在に設けられた座部を有する。座部は、未使用時では車体本体に対して跳ね上げた状態である跳ね上げ姿勢とされ、使用時では使用者が着座可能な着座姿勢とされる。
座部を有する手押し車では、制動ブレーキの他に着座中に手押し車が動き出さないための駐車ブレーキを有することがある。しかし、使用者が駐車ブレーキをかけ忘れてしまう恐れがある。それに対し、特許文献1に記載の手押し車では、リンク機構を用いて座部が着座姿勢の場合に車輪をロック状態にし、座部が跳ね上げた状態の場合に車輪のロックを解除状態にする。この機構により座部を着座姿勢にした場合に手押し車が動き出すことないため、使用者は安全に座部に座ることができる。
しかしながら特許文献1に記載の手押し車のリンク機構は、構造が複雑になるとともに、手動のブレーキの操作との間の調整も必要となり構造がより複雑になる。また、リンク機構を用いることで手押し車の全体の車体重量が重くなり、使用者による手押し車の取り回しに力が必要となり使用者には操作性の低下を招く可能性がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、跳ね上げ状態と着座可能状態とを切り替え可能な座椅子部を有する歩行支援装置において、着座可能状態の場合に駆動輪をロック状態とし安全に使用者が座椅子部に着座することができる歩行支援装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の発明は、フレームと、前記フレームに設けられた少なくとも1つの駆動輪を含む複数の車輪と、前記駆動輪を駆動する走行用駆動手段と、前記走行用駆動手段を動作させるバッテリと、前記走行用駆動手段を制御する制御装置と、前記フレームに対して跳ね上げ状態と着座可能状態とを切り替え可能な座椅子部と、前記跳ね上げ状態と前記着座可能状態を取得する着座状態取得手段と、前記駆動輪をロックさせた状態である駆動輪ロック状態とする駆動輪ロック手段と、を備え、前記制御装置は、前記着座状態取得手段からの情報に基づいて前記座椅子部が前記着座可能状態であると判定した場合、前記駆動輪ロック手段を制御し前記駆動輪を前記駆動輪ロック状態とする拘束制御をする、歩行支援装置である。
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る歩行支援装置であって、使用者に把持されて前記フレームに対する前後方向であるフレーム前後方向に移動可能とされた左右一対の持ち手と、それぞれの前記持ち手の移動範囲を、前記フレーム前後方向において設定された基準位置の近傍に拘束する持ち手ロック状態と、前記持ち手ロック状態を解除した解除状態と、に切り替え可能なそれぞれの持ち手ロック機構と、を備え、前記制御装置は、前記拘束制御において、前記持ち手ロック機構を用いて前記持ち手のそれぞれを前記持ち手ロック状態にする、歩行支援装置である。
次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る歩行支援装置であって、前記着座状態取得手段は、前記跳ね上げ状態と前記着座可能状態のそれぞれに応じた検出信号を出力するスイッチ機構であり、前記制御装置は、前記スイッチ機構からの検出信号に基づいて前記跳ね上げ状態であると判定した場合、前記拘束制御を解除し、前記スイッチ機構からの検出信号に基づいて前記着座可能状態であると判定した場合、前記拘束制御を実行する、歩行支援装置である。
次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記走行用駆動手段は、サーボモータであり、前記制御装置は、前記拘束制御において、前記駆動輪ロック手段を用いて前記駆動輪ロック状態とする際、前記駆動輪をサーボロック状態とする、歩行支援装置である。
次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記走行用駆動手段は、三相モータであり、前記制御装置は、モータ制御回路とリレー回路を介して前記走行用駆動手段を制御し、前記拘束制御において、前記リレー回路を制御し、前記モータ制御回路からの出力を開放状態にするとともに、前記三相モータ側の入力を相互に短絡する、歩行支援装置である。
次に、本発明の第6の発明は、上記第4の発明に係る歩行支援装置であって、前記座椅子部に設けられ、前記着座可能状態において前記座椅子部に対して使用者の着座を検出する着座検出手段を有し、前記制御装置は、前記拘束制御において、前記着座検出手段を用いて使用者の着座を検出した場合、前記サーボロック状態とするための電流を増加する、歩行支援装置である。
次に、本発明の第7の発明は、上記第1の発明〜第6の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記制御装置は、前記拘束制御において、前記座椅子部が前記着座可能状態から前記跳ね上げ状態に移行したと判定した場合、前記拘束制御を所定の時間維持する、歩行支援装置である。
次に、本発明の第8の発明は、上記第1の発明〜第7の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記拘束制御の状態を使用者へ教示する拘束教示手段を備え、前記制御装置は、前記拘束制御の状態を前記拘束教示手段に出力する、歩行支援装置である。
第1の発明によれば、使用者が座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とする(拘束制御)。これにより使用者が座椅子部に着座中に歩行支援装置が動くことがないため、使用者は安全に座椅子部に着座することができる。
第2の発明によれば、使用者が座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とするとともに、持ち手をフレームに対してロック状態(持ち手ロック状態)とする。使用者が座椅子部に着座中において、持ち手に対してフレームの前後方向に力が加えられても持ち手の移動が拘束される。これにより使用者が持ち手を把持して座椅子部へ着座しようとする場合でも安全に立った姿勢から着座姿勢へ移行することができる。
第3の発明によれば、簡便な方法で着座可能状態と跳ね上げ状態との切り替えをより確実に取得できる。これにより、別途拘束制御の実行・解除の切り替え手段等を設けることなく、着座可能状態と跳ね上げ状態との切り替えにより拘束制御の実行と解除を容易に行うことができる。
第4の発明によれば、機械式ブレーキと比較して容易に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)にできる。またサーボモータへの供給電流の供給量を変えることでロック状態(駆動輪ロック状態)における駆動輪での制動力の大きさを容易に変更できる。これにより駆動輪に対して一定の制動力でロック状態(駆動輪ロック状態)にする場合と比べて、より確実にロック状態(駆動輪ロック状態)にすることができる。
第5の発明によれば、機械式ブレーキと比較して容易に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)にできる。モータ制御回路からの電力の供給を受けることなく、三相モータの入力線を相互に短絡することで駆動輪に制動力を発生させることができる。これによりロック状態(駆動輪ロック状態)におけるバッテリの消費を抑制することができる。
第6の発明によれば、使用者が座椅子部へ着座している場合にのみ駆動輪への制動力を増加する。例えば使用者が着座姿勢を変えようとして座り直す等の動作をした場合、使用者から座椅子部に対して加わる力はより大きくなる。その場合であっても、制動力を増加させるため、より確実に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)にできる。また常時、制動力を増加するのではなく、使用者が着座している場合にのみサーボロック状態とするための電力を増加させるため、バッテリの消費を抑制することができる。
第7の発明によれば、座椅子部を跳ね上げ状態とした場合でも、所定の時間駆動輪をロック状態とすることで、使用者が着座状態から座椅子部を跳ね上げて、歩行状態に移行するまでの間、確実に歩行支援装置を停止することができる。これにより、歩行支援装置が傾斜面において停車されている場合であっても、歩行支援装置が意図せず動き出すことがないためより安全である。また、持ち手ロック機構を用いて持ち手を拘束するロック状態(持ち手ロック状態)とする場合、座椅子部を跳ね上げ状態とした場合でも、所定の時間持ち手をロック状態(持ち手ロック状態)とすることで、使用者が着座状態から座椅子部を跳ね上げて、歩行状態に移行するまでの間、確実に持ち手を停止することができる。これにより、使用者が持ち手を把持して歩行する態勢を整えるまで歩行支援装置を確実に停止させることができるためより安全である。
第8の発明によれば、使用者が容易に拘束制御の状態(ロック状態(駆動輪、持ち手)と解除状態)を容易に確認できる。使用者は、歩行を所望している場合に拘束制御が解除されている状態であると確認して歩行を開始できる。これにより使用者が誤って拘束制御の状態のままで歩行を開始し、歩行支援装置を無理に走行させることを防止できる。
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なお、図中にX軸、Y軸、Z軸が記載されている場合、各軸は互いに直交している。そしてX軸方向は、歩行支援装置10から見て前方に向かう方向を示し、Y軸方向は、歩行支援装置10から見て左に向かう方向を示し、Z軸方向は、歩行支援装置10からみて鉛直上方に向かう方向を示している。以降では、歩行支援装置10に対して、X軸方向を“前”、X軸方向に対して反対方向を“後”とし、Y軸方向を“左”、Y軸方向に対して反対方向を“右”、Z軸方向を“上”、Z軸方向に対して反対方向を“下”とする。また以降では、フレームの前後方向を「フレーム前後方向」と記載する。
●[第1の実施形態における歩行支援装置10の概略全体構成(図1〜図3)]
図1を用いて、歩行支援装置10の概略全体構成を説明する。歩行支援装置10は、フレーム50と、前輪60FL、60FRと、後輪60RL、60RRと、走行用駆動手段64L、64Rと、バッテリBと、制御装置40と、持ち手20L、20Rと、シャフト21L、21Rと、筒状部30L、30R、バッグ50K等を有している。
図1を用いて、歩行支援装置10の概略全体構成を説明する。歩行支援装置10は、フレーム50と、前輪60FL、60FRと、後輪60RL、60RRと、走行用駆動手段64L、64Rと、バッテリBと、制御装置40と、持ち手20L、20Rと、シャフト21L、21Rと、筒状部30L、30R、バッグ50K等を有している。
フレーム50は、上下方向に延びて筒状部30L、30Rを支持する筒状部支持体51L、51Rと、フレーム50に対する前後方向であるフレーム前後方向に延びて車輪を支持する車輪支持体52L、52R、座椅子部55等を有している。車輪支持体52Lは筒状部支持体51Lの下方に固定され、車輪支持体52Rは筒状部支持体51Rの下方に固定されている。使用者は、フレーム50の開放されている側(後方)から筒状部30Lと筒状部30Rの間に入り、左右の手で持ち手20Lと持ち手20Rを把持して、歩行支援装置10を操作する。
図2は、フレーム50を右方向から見た図である。図3は、使用者が座椅子部55へ着座した様子を右方向から見た図である。座椅子部55は、例えば平板状に形成され、着座可能状態において使用者が着座可能な形状を有している。座椅子部55は、フレーム50に対してヒンジ等により回動可能に設けられ、跳ね上げ状態(二点鎖線で示される位置)と着座可能状態(実線で示される位置)とを切り替え可能に設けられている。図示は省略するが座椅子部55は、ラッチ機構により跳ね上げ状態においてはフレーム50に対して回動を拘束するように固定されている。使用者は、フレーム50の開放されている側(後方)から筒状部30Lと筒状部30Rの間に入り、ラッチ機構を解除し手で座椅子部55を把持して引き下ろす。図2の実線で示すように、座椅子部55は、回動され車輪支持体52L、52Rにより支持され着座可能状態となる。
車輪支持体52Lは、着座状態取得手段56と着座検出手段57を有する。着座状態取得手段56は、跳ね上げ状態と着座可能状態を取得し、状態に応じた検出信号を制御装置40に出力する。着座状態取得手段56は、跳ね上げ状態と着座可能状態のそれぞれに応じた検出信号を出力するスイッチ機構である。着座状態取得手段56は、例えばマイクロスイッチであり、座椅子部55が跳ね上げ状態の場合にオフの状態になり、着座可能状態ではスイッチがオンの状態になるように車輪支持体52Lに設けられている。
着座検出手段57は、着座可能状態において座椅子部55に対して使用者の着座を検出し、検出状態に応じた検出信号(着座圧力)を制御装置40に出力する。着座検出手段57は、例えば座椅子部55の底面に対抗するように車輪支持体52Lに設けられている。着座検出手段57は、例えば圧力センサであり、圧力に応じた信号を制御装置40に出力する。
筒状部支持体51Lの上端には筒状部30Lが保持され、筒状部支持体51Lの下方の側には、車輪支持体52Lが固定されている。なお筒状部支持体51Lは上下方向に伸縮可能とされており、腕を振りながら歩行する使用者の手の高さに応じて、筒状部30Lの高さを調整可能とされている。また車輪支持体52Lの前方の側には、旋回自在なキャスタ輪である前輪60FLが設けられており、車輪支持体52Lの後方の側には、走行用駆動手段64Lにて駆動される後輪60RLが設けられている。なお、筒状部支持体51R、筒状部30R、車輪支持体52R、前輪60FR、走行用駆動手段64R、後輪60RRも同様であるので、これらの説明は省略する。上記のように、フレーム50には複数の車輪(前輪60FL、60FR、後輪60RL、60RR)が設けられており、少なくとも1つの車輪(この場合、後輪60RL、後輪60RR)は、駆動輪である。
走行用駆動手段64Lは、例えばサーボ機構付き電動モータであり、バッテリBから供給される電力に基づいた制御装置40からの制御信号に基づいて、後輪60RLを回転駆動する。同様に、走行用駆動手段64Rは、例えばサーボ機構付き電動モータであり、バッテリBから供給される電力に基づいた制御装置40からの制御信号に基づいて、後輪60RRを回転駆動する。
また走行用駆動手段64Lには、エンコーダ等の進行速度検出手段64LEが設けられており、走行用駆動手段64Lの回転に応じた検出信号を制御装置40に出力する。制御装置40は、進行速度検出手段64LEからの検出信号に基づいて、地面に対する歩行支援装置10の進行速度(後輪60RLによる進行速度)を検出することができる。同様に、走行用駆動手段64Rには、エンコーダ等の進行速度検出手段64REが設けられており、走行用駆動手段64Rの回転に応じた検出信号を制御装置40に出力する。制御装置40は、進行速度検出手段64REからの検出信号に基づいて、地面に対する歩行支援装置10の進行速度(後輪60RRによる進行速度)を検出することができる。
筒状部30Lは、フレーム前後方向に延びる筒状の形状を有し、フレーム前後方向に延びるシャフト21Lを、フレーム前後方向に移動可能となるように収容している。同様に、筒状部30Rは、フレーム前後方向に延びる筒状の形状を有し、フレーム前後方向に延びるシャフト21Rを、フレーム前後方向に移動可能となるように収容している。筒状部30Lと筒状部30Rは、左右一対で設けられている。
シャフト21Rは、フレーム前後方向に延びる筒状の形状を有して少なくとも一部が中空状とされ(図4参照)、筒状部30R内に収容されてフレーム前後方向に移動可能とされている。そしてシャフト21Rの後端部には、持ち手20Rが固定されている。同様に、シャフト21Lは、フレーム前後方向に延びる筒状の形状を有して少なくとも一部が中空状とされ、筒状部30L内に収容されてフレーム前後方向に移動可能とされている。そしてシャフト21Lの後端部には、持ち手20Lが固定されている。シャフト21Lとシャフト21Rは、左右一対で設けられている。
持ち手20Lは、使用者が左手で把持する個所であり、シャフト21Lの後端部に固定され、使用者の歩行に伴う左腕の振りに合わせて、筒状部30Lに対して(すなわち、フレーム50に対して)シャフト21Lとともに、フレーム前後方向に移動可能とされている。なお、持ち手20Lには、後輪60RLの回転を減速させるブレーキレバーBKLが設けられている。同様に、持ち手20Rは、使用者が右手で把持する個所であり、シャフト21Rの後端部に固定され、使用者の歩行に伴う右腕の振りに合わせて、筒状部30Rに対して(すなわち、フレーム50に対して)シャフト21Rとともに、フレーム前後方向に移動可能とされている。なお、持ち手20Rには、後輪60RRの回転を減速させるブレーキレバーBKLが設けられている。持ち手20Lと持ち手20Rは、左右一対で設けられている。
筒状部30L内には、持ち手20Lの状態を検出可能な持ち手状態検出手段21LSが設けられている。例えば持ち手状態検出手段21LSはエンコーダであり、シャフト21Lのフレーム前後方向の動きに応じて回転し、筒状部30L内におけるシャフト21Lのフレーム前後方向の位置(すなわち、持ち手20Lのフレーム前後方向の位置)に応じた検出信号を制御装置40に出力する。制御装置40は、持ち手状態検出手段21LSからの検出信号に基づいて、フレーム50に対する(筒状部30Lに対する)持ち手20Lのフレーム前後方向の位置である(左)持ち手前後位置を求めることができる。
同様に、筒状部30R内には、持ち手20Rの状態を検出可能な持ち手状態検出手段21RSが設けられている。例えば持ち手状態検出手段21RSはエンコーダであり、シャフト21Rのフレーム前後方向の動きに応じて回転し、筒状部30R内におけるシャフト21Rのフレーム前後方向の位置(すなわち、持ち手20Rのフレーム前後方向の位置)に応じた検出信号を制御装置40に出力する。制御装置40は、持ち手状態検出手段21RSからの検出信号に基づいて、フレーム50に対する(筒状部30Rに対する)持ち手20Rのフレーム前後方向の位置である(右)持ち手前後位置を求めることができる。
また筒状部30R(30L)には、制御装置40(図13参照)によって駆動されるロック部31R6(31L6)(持ち手ロック機構)が設けられている。ロック部31R6(31L6)は、フレーム前後方向に移動可能とされたシャフト21R(21L)及び持ち手20R(20L)を、「ロック状態(持ち手ロック状態)」と「解除状態」のいずれかの状態に設定する。「ロック状態(持ち手ロック状態)」では、シャフト21R(21L)及び持ち手20R(20L)のフレーム前後方向の移動範囲は、シャフト基準位置の近傍の前後規制範囲W1内(図8〜図10参照)に規制される。「解除状態」では、シャフト21R(21L)及び持ち手20R(20L)の移動範囲は、前後規制範囲W1を超える範囲に許容される(図11参照)。
操作パネル70は、例えば筒状部30Rの上面に設けられており、図12に示すように、メインスイッチ72、バッテリ残量表示部73、トレーニングモード指示部74、アシストモード指示部75、駆動トルク調整部76、拘束モード表示部77等を有している。なお、操作パネル70の詳細については後述する。
3軸加速度・角速度センサ50Sは、フレーム50に設けられており、X軸・Y軸・Z軸の3方向の軸のそれぞれに対して加速度を計測するとともに、3方向のそれぞれの軸を中心とした回転の角速度を計測し、計測結果に基づいた検出信号を制御装置40に出力する。例えば3軸加速度・角速度センサ50Sは、歩行支援装置10が傾斜面を進行している場合、X軸・Y軸・Z軸のそれぞれに対する歩行支援装置10の傾斜角度に応じた検出信号を制御装置40に出力する。また、例えば3軸加速度・角速度センサ50Sは、歩行支援装置10の車体に加えられた加速度(例えば、車体への衝撃)を検出し、検出した加速度に応じた検出信号を制御装置40に出力する。また、例えば3軸加速度・角速度センサ50Sは、歩行支援装置10の車体のピッチ角速度(Y軸回りの角速度)、ヨー角速度(Z軸回りの角速度)、ロール角速度(X軸回りの角速度)を検出し、検出した角速度に応じた検出信号を制御装置40に出力する。制御装置40は、3軸加速度・角速度センサ50Sからの検出信号に基づいて、歩行支援装置10のX軸・Y軸・Z軸に対するそれぞれの傾斜角度、加速度(衝撃)の大きさ、ピッチ角速度、ヨー角速度、ロール角速度を検出することができる。
●[筒状部30Rとシャフト21Rの詳細構造(図4、図5)]
次に図4を用いて、筒状部及びシャフトの詳細構造について説明する。なお、筒状部及びシャフト(及び持ち手)は、左右一対であるので、右側の筒状部30R、シャフト21R、蓋部34R、持ち手20Rを例として説明し、左側の筒状部30L、シャフト21L、蓋部、持ち手20L(図1参照)については説明を省略する。図4は、筒状部30R、シャフト21R、蓋部34R、持ち手20Rの斜視図を示し、図5は、図4において筒状部30RをV方向から見た図である。なお図4及び図5では、持ち手ロック機構(図6、図7参照)については記載を省略している。
次に図4を用いて、筒状部及びシャフトの詳細構造について説明する。なお、筒状部及びシャフト(及び持ち手)は、左右一対であるので、右側の筒状部30R、シャフト21R、蓋部34R、持ち手20Rを例として説明し、左側の筒状部30L、シャフト21L、蓋部、持ち手20L(図1参照)については説明を省略する。図4は、筒状部30R、シャフト21R、蓋部34R、持ち手20Rの斜視図を示し、図5は、図4において筒状部30RをV方向から見た図である。なお図4及び図5では、持ち手ロック機構(図6、図7参照)については記載を省略している。
筒状部30Rは、フレーム前後方向に延びる筒状の形状を有し、内部には、案内レール32R、案内ローラ33R、持ち手状態検出手段21RS、弾性ユニット35R4等が設けられている。また筒状部30Rの上面には、操作パネル70等が設けられている。シャフト21Rは、持ち手嵌合孔21R1、ロック孔21R2、中空部21R3、被案内部材24R、シャフト側弾性部材26R、抜け防止部材25R等を有している。蓋部34Rには、シャフト21Rが挿通される挿通孔34R1が形成されている。持ち手20Rは、シャフト嵌合部20R1、ブレーキレバーBKL等を有している。
なお、図8に示すように、シャフト側弾性部材26R(シャフト位置復元手段に相当)における一方の側(X軸方向に向かう側の先端)は、シャフト21Rが筒状部30R内に挿通された後、筒状部30Rに固定される。また図8に示すように、シャフト側弾性部材26Rにおける他方の側(X軸方向とは反対方向に向かう側の先端)は、シャフト21Rの中空部21R3内に挿通されてシャフト21Rに固定されている。
また図8に示すように、弾性ユニット35R4は、筒状部30R内の前端(X軸方向に向かう側の先端)に固定されている。そして弾性ユニット35R4は、筒状部側弾性部材35R1(シャフト位置復元手段に相当)、カラー35R2、ダンパ35R3等を有している。図8に示すように、筒状部側弾性部材35R1における一方の側(X軸方向に向かう側の先端)は、弾性ユニット35R4に固定されている。また図8に示すように、筒状部側弾性部材35R1における他方の側(X軸方向とは反対方向に向かう側の先端)は、カラー35R2における前方の側の面に固定されている。またカラー35R2における後方の側の面には、シャフト21Rの先端が衝突した際の衝撃音等を吸収するダンパ35R3が取り付けられている。そして図8に示すシャフト基準位置では、ダンパ35R3における後方の側には、シャフト21Rの先端が接触している。
図4において、持ち手20Rのシャフト嵌合部20R1は、蓋部34Rの挿通孔34R1に挿通されて、シャフト21Rの持ち手嵌合孔21R1に嵌め込まれ、持ち手20Rとシャフト21Rとが一体化される。そしてシャフト21RはX軸方向回りに右回りに90°旋回されて筒状部30Rの上下の案内ローラ33Rの間に差し込まれ、X軸方向に沿って押し込まれていく。シャフト21Rの先端の抜け防止部材25Rが抜け防止パネル36Rを通過して案内レール32Rに達する前に、シャフト21RはX軸方向回りに左回りに90°旋回される。そしてシャフト21Rが更にX軸方向に沿って押し込まれていくと、シャフト21Rの被案内部材24Rが案内レール32Rの凹状部に差し込まれ、シャフト21Rが案内レール32Rに案内される。そしてシャフト21Rの前方の側の先端がダンパ35R3に接触するまで差し込まれ、シャフト側弾性部材26Rの前方の側の先端が、作業者によって筒状部30Rに固定される。なお、案内レール32Rと被案内部材24Rは、筒状部30Rの内部において、フレーム前後方向に延びるシャフト中心軸線21RJ(図4参照)回りにシャフト21Rが回転することを防止する回転防止構造に相当する。
●[持ち手ロック機構の構造(図6、図7)]
次に図6及び図7を用いて、持ち手ロック機構の構造について説明する。図6及び図7に示すように、持ち手ロック機構は、ロック部31R6(持ち手ロック機構)等を有している。図6は持ち手ロック機構を「解除状態」とした場合の例を示し、図7は持ち手ロック機構を「ロック状態(持ち手ロック状態)」とした場合の例を示している。持ち手ロック機構も左右一対であるので、筒状部30R、シャフト21Rの側の持ち手ロック機構を説明し、筒状部30L、シャフト21Lの持ち手ロック機構については説明を省略する。
次に図6及び図7を用いて、持ち手ロック機構の構造について説明する。図6及び図7に示すように、持ち手ロック機構は、ロック部31R6(持ち手ロック機構)等を有している。図6は持ち手ロック機構を「解除状態」とした場合の例を示し、図7は持ち手ロック機構を「ロック状態(持ち手ロック状態)」とした場合の例を示している。持ち手ロック機構も左右一対であるので、筒状部30R、シャフト21Rの側の持ち手ロック機構を説明し、筒状部30L、シャフト21Lの持ち手ロック機構については説明を省略する。
なお図6及び図7は、使用者が持ち手20R(図1参照)を把持していない状態であってシャフト21Rがシャフト基準位置に保持されている状態(図8参照)を示しており、ロック突起31R3(持ち手ロック機構)がロック孔21R2(持ち手ロック機構)と対向している状態を示している。またロック孔21R2は、ゴミ等が堆積しないように下方に向かって開口していると、より好ましい。
ロック部31R6は、例えばソレノイドであり、制御装置40へ接続されている。ロック部31R6は、電流が供給されないと、図示は省略するがバネ等の付勢手段によりロック突起31R3が上方へ移動し、電流が供給されるとロック突起31R3が下方へ移動する。図6に示す「解除状態」では、ロック部31R6は、通電状態にされて、ロック突起31R3を下方(解除側)へ移動させる。図7に示す「ロック状態(持ち手ロック状態)」では、ロック部31R6は、無通電状態にされて、ロック突起31R3を上方(ロック側)へ移動させる。これにより、電源(バッテリB)が喪失した場合であっても、持ち手20L、20Rが「ロック状態」となり移動できないため、より安全である。
持ち手ロック状態検出機構31R7、31L7は、例えばプッシュスイッチであり、制御装置40へ接続されている。持ち手ロック状態検出機構31R7、31L7は、左右で同じであるため、持ち手ロック状態検出機構31L7については説明を省略する。持ち手ロック状態検出機構31R7は、ロック突起31R3の下方の端部側にあっての筒状部30Rの底面の内側に設けられている。図6に示す「解除状態」では、ロック突起31R3が下方に移動することにより、持ち手ロック状態検出機構31R7の先端上部を押し下げ持ち手ロック状態検出機構31R7をオンの状態にする。図7に示す「ロック状態(持ち手ロック状態)」では、ロック突起31R3が上方に移動することにより、持ち手ロック状態検出機構31R7の先端上部を押し下げることを止めて持ち手ロック状態検出機構31R7をオフの状態にする。持ち手ロック状態検出機構31R7は、オン・オフの状態に対応した信号を制御装置40へ出力する。
●[ロック状態(持ち手ロック状態)におけるシャフト21Rの可動範囲(図8〜図10)と、解除状態におけるシャフト21Rの可動範囲(図11)]
図8は、使用者が持ち手20Rを把持していない状態、かつ、持ち手ロック機構を「ロック状態(持ち手ロック状態)」とした場合の例を示しており、筒状部30Rに対するフレーム前後方向(X軸方向)におけるシャフト21R及び持ち手20Rの位置が、シャフト基準位置に保持されている状態の例を示している。なお図8〜図11では、持ち手ロック機構の詳細を省略し、ロック突起31R3にて「ロック状態(持ち手ロック状態)」と「解除状態」を示している。持ち手20Rに前後方向(X軸方向に平行な方向)の力が付与されていない場合、シャフト21R及び持ち手20Rは、持ち手ロック機構が「ロック状態(持ち手ロック状態)」または「解除状態」のいずれの状態であっても、図8に示すシャフト基準位置に保持される。この場合、シャフト側弾性部材26R(シャフト位置復元手段に相当)及び筒状部側弾性部材35R1(シャフト位置復元手段に相当)が、シャフト21R及び持ち手20Rを、図8に示すシャフト基準位置に保持する。
図8は、使用者が持ち手20Rを把持していない状態、かつ、持ち手ロック機構を「ロック状態(持ち手ロック状態)」とした場合の例を示しており、筒状部30Rに対するフレーム前後方向(X軸方向)におけるシャフト21R及び持ち手20Rの位置が、シャフト基準位置に保持されている状態の例を示している。なお図8〜図11では、持ち手ロック機構の詳細を省略し、ロック突起31R3にて「ロック状態(持ち手ロック状態)」と「解除状態」を示している。持ち手20Rに前後方向(X軸方向に平行な方向)の力が付与されていない場合、シャフト21R及び持ち手20Rは、持ち手ロック機構が「ロック状態(持ち手ロック状態)」または「解除状態」のいずれの状態であっても、図8に示すシャフト基準位置に保持される。この場合、シャフト側弾性部材26R(シャフト位置復元手段に相当)及び筒状部側弾性部材35R1(シャフト位置復元手段に相当)が、シャフト21R及び持ち手20Rを、図8に示すシャフト基準位置に保持する。
図8に示すシャフト基準位置では、シャフト側弾性部材26Rと筒状部側弾性部材35R1が共に自由長(力が付与されていない場合の長さ)、あるいは、シャフト側弾性部材26Rがシャフト21Rを前方に引っ張る力と筒状部側弾性部材35R1がシャフト21Rを後方に押す力とが釣り合うように設定されている。このシャフト基準位置では、シャフト21Rに設けられたロック孔21R2の前後方向の長さ範囲である前後規制範囲W1内のほぼ中央位置にロック突起31R3が位置するように、シャフト側弾性部材26Rの長さと、筒状部側弾性部材35R1の長さとが調整されている。なお、シャフト側弾性部材26Rのバネ定数K26よりも、筒状部側弾性部材35R1のバネ定数K35のほうが大きくなるようにバネ定数が設定されている。例えば、シャフト基準位置は、図8に示すように、フレーム前後方向のシャフト21Rの可動範囲内におけるほぼ前方端に近い位置とされている。
図9に示すように、図8に示す「ロック状態(持ち手ロック状態)」から、使用者が持ち手20Rを把持して、力Ffにて持ち手20Rを前方(X軸方向)に押すと、ロック突起31R3がロック孔21R2の後方縁部に突き当たるまで、シャフト21R及び持ち手20Rは前方に移動可能である。そして図9に示す状態から使用者が持ち手20Rから手を離すと、筒状部側弾性部材35R1の弾性力によって、シャフト21R及び持ち手20Rは、図8に示すシャフト基準位置に戻される。
図10に示すように、図8に示す「ロック状態(持ち手ロック状態)」から、使用者が持ち手20Rを把持して、力Frにて持ち手20Rを後方(X軸方向とは反対の方向)に引くと、ロック突起31R3がロック孔21R2の前方縁部に突き当たるまで、シャフト21R及び持ち手20Rは後方に移動可能である。そして図10に示す状態から使用者が持ち手20Rから手を離すと、シャフト側弾性部材26Rの弾性力によって、シャフト21R及び持ち手20Rは、図8に示すシャフト基準位置に戻される。
また図11に示すように、「解除状態」では、シャフト21Rのフレーム前後方向の移動範囲が前後規制範囲W1内に規制されない。従って、使用者が持ち手20Rを把持して、力Frにて持ち手20Rを後方に引いた場合、シャフト21Rの先端の抜け防止部材25Rが抜け防止パネル36Rに干渉するまで後方に引くことができる。すなわち、使用者は、図11に示す「解除状態」にした場合、腕を大きく振りながら歩行支援装置を用いて歩行することができる。この抜け防止部材25Rと抜け防止パネル36Rが、シャフト21Rが筒状部30Rから抜けることを防止する抜け防止構造に相当する。
このように、シャフト21R(シャフト21L)には、自身を収容している筒状部30R(筒状部30L)に対するフレーム前後方向における基準位置であるシャフト基準位置が設定されている。図8に示すように、使用者が持ち手20Rを把持していない場合、シャフト21R及び持ち手20Rは、シャフト位置復元手段(シャフト側弾性部材26R、筒状部側弾性部材35R1)によってシャフト基準位置に保持される。そして図8に示すように、シャフト21R及び持ち手20Rがシャフト基準位置にある場合、ロック孔21R2のフレーム前後方向におけるほぼ中央位置が、ロック突起31R3と対向する。そして「ロック状態(持ち手ロック状態)」では、シャフト21Rはシャフト基準位置の近傍となるようにフレーム前後方向の前後規制範囲W1内に保持される。
なお図8〜図10では、わかりやすくするために、ロック突起31R3からロック孔21R2の前方縁部または後方縁部までの距離を比較的大きくしている。しかし、ロック突起31R3からロック孔21R2の前方縁部または後方縁部までの距離は、1[mm]程度で充分である。また「解除状態」では、使用者はシャフト21Rを、図8に示すシャフト基準位置から後方へと、例えば150[mm]程度まで引くことができる。
●[操作パネル70の外観(図12)]
次に図12を用いて操作パネル70について説明する。本実施の形態に示す例では、操作パネル70は、筒状部30Rの上面に設けられている。そして図12に示すように、操作パネル70は、メインスイッチ72、バッテリ残量表示部73、トレーニングモード指示部74、アシストモード指示部75、駆動トルク調整部76、拘束モード表示部77等を有している。
次に図12を用いて操作パネル70について説明する。本実施の形態に示す例では、操作パネル70は、筒状部30Rの上面に設けられている。そして図12に示すように、操作パネル70は、メインスイッチ72、バッテリ残量表示部73、トレーニングモード指示部74、アシストモード指示部75、駆動トルク調整部76、拘束モード表示部77等を有している。
メインスイッチ72は、歩行支援装置10の起動を指示するスイッチであり、使用者がオンにするとバッテリBから制御装置40と走行用駆動手段64R、64Lへ電力を供給し、歩行支援装置10の操作及び動作を可能にする。また、バッテリ残量表示部73には、バッテリBの残量が表示されている。
駆動トルク調整部76は、歩行支援装置10が進行する際の走行用駆動手段64L、64Rの駆動トルクの強弱を、使用者が調整するための入力部である。例えば上り傾斜面で歩行支援装置10を使用する場合、使用者は、駆動トルク調整部76から駆動トルクを増量する指示を入力する。
また、歩行支援装置10には、腕を振りながら歩行する「腕振り歩行」を支援する「トレーニングモード」と、腕を振らずに手押し車状態の歩行(非腕振り歩行)を支援する「アシストモード」と、の2つの動作モードが用意されている。使用者は、「腕振り歩行」を所望する場合、トレーニングモード指示部74を操作して動作モードを「トレーニングモード」に設定し、「解除状態」となるようにロック部31R6、31L6を駆動し(通電状態)、左右の持ち手20L、20Rを把持して腕を振りながら歩行する「腕振り歩行」を開始する。また使用者は、「非腕振り歩行」を所望する場合、アシストモード指示部75を操作して動作モードを「アシストモード」に設定し、「ロック状態(持ち手ロック状態)」となるようにロック部31R6、31L6の駆動を停止し(無通電状態)、左右の持ち手20L、20Rを把持して腕を振らずに歩行する「非腕振り歩行」を開始する。
●[制御装置40の入出力(図13)]
図13は、制御装置40の入出力を示すブロック図である。制御装置40は、図示省略したCPU等の制御手段と、タイマ42、記憶手段44等を有している。また制御装置40には、進行速度検出手段64LE、64REからの検出信号、持ち手状態検出手段21RS、21LSからの検出信号、3軸加速度・角速度センサ50Sからの検出信号が入力されている。また制御装置40には、操作パネル70から、メインスイッチ72、トレーニングモード指示部74、アシストモード指示部75、駆動トルク調整部76の操作状態が入力されている。また制御装置40は、操作パネル70のバッテリ残量表示部73に表示するためのバッテリ残量情報を操作パネル70に出力し、走行用駆動手段64L、64Rに制御信号を出力する。また制御装置40は、拘束制御の状態であることを使用者へ教示するため操作パネル70の拘束モード表示部77に出力する。
図13は、制御装置40の入出力を示すブロック図である。制御装置40は、図示省略したCPU等の制御手段と、タイマ42、記憶手段44等を有している。また制御装置40には、進行速度検出手段64LE、64REからの検出信号、持ち手状態検出手段21RS、21LSからの検出信号、3軸加速度・角速度センサ50Sからの検出信号が入力されている。また制御装置40には、操作パネル70から、メインスイッチ72、トレーニングモード指示部74、アシストモード指示部75、駆動トルク調整部76の操作状態が入力されている。また制御装置40は、操作パネル70のバッテリ残量表示部73に表示するためのバッテリ残量情報を操作パネル70に出力し、走行用駆動手段64L、64Rに制御信号を出力する。また制御装置40は、拘束制御の状態であることを使用者へ教示するため操作パネル70の拘束モード表示部77に出力する。
なお制御装置40は、装置対地速度算出手段40A、持ち手前後位置算出手段40B、持ち手移動速度算出手段40C、持ち手対地速度算出手段40D、対地速度補正量算出手段40E、進行速度調整手段40F、持ち手前後中央位置算出手段40G、中央位置速度補正量算出手段40H等を有しているが、これらについては後述する。
●[制御装置40の処理手順(図14〜図19)]
図14は、制御装置40の処理手順における全体処理を示している。使用者がメインスイッチ72をONにすると、所定時間間隔(例えば数[ms]間隔)で、図14に示す処理が起動される。制御装置40は、図14に示す処理が起動されると、ステップS010へと処理を進める。なお以下では、使用者が歩行支援装置とともに前進するように歩行する場合の例を説明する。
図14は、制御装置40の処理手順における全体処理を示している。使用者がメインスイッチ72をONにすると、所定時間間隔(例えば数[ms]間隔)で、図14に示す処理が起動される。制御装置40は、図14に示す処理が起動されると、ステップS010へと処理を進める。なお以下では、使用者が歩行支援装置とともに前進するように歩行する場合の例を説明する。
ステップS010にて制御装置40は、SB100(入力処理)を実行してステップS015に処理を進める。なおSB100(入力処理)の詳細については後述する。
ステップS015にて制御装置40は、動作モードが着座モードであるか否かを判定し、着座モードである場合(Yes)はステップS017Bに処理を進め、そうでない場合(No)はステップS017Aに処理を進める。
ステップS017Aにて制御装置40は、タイマ42のカウントする(カウント値を1増加)してステップS020に処理を進める。
ステップS017Bにて制御装置40は、タイマ42のカウントをクリアする(カウント値を初期化)してステップS020に処理を進める。
ステップS020にて制御装置40は、タイマ42のカウント値が所定カウント値を越えたか否かを判定し、所定カウント値を越えた場合(Yes)はステップS040に処理を進め、そうでない場合(No)はステップS070Bに処理を進める。なお、制御装置40は、カウント値が所定カウント値を越えた場合(Yes)、タイマ42のカウントを停止し、カウント値を初期化する。なお、タイマ42は、着座可能状態から跳ね上げ状態への変化後からの経過時間を表す。所定カウント値は、予め実験等で求められ設定されたカウント値である。
ステップS040にて制御装置40は、SB400(対地速度補正量算出処理)を実行してステップS050に処理を進める。なおSB400(対地速度補正量算出処理)の詳細については後述する。
ステップS050にて制御装置40は、SB500(中央位置速度補正量算出処理)を実行してステップS060に処理を進める。なおSB500(中央位置速度補正量算出処理)の詳細については後述する。
ステップS060にて制御装置40は、SB600(進行速度調整処理)を実行してステップS070Aに処理を進める。なおSB600(進行速度調整処理)の詳細については後述する。
ステップS070Aにて制御装置40は、拘束制御の解除中であることを出力してステップS080Aに処理を進める。具体的には、制御装置40は、拘束モード表示部77を消灯させて、使用者へ拘束制御の状態であることを使用者へ教示する。
ステップS080Aにて制御装置40は、走行用駆動手段64R、64Lのそれぞれのサーボ機構の稼働を停止しそれぞれの駆動輪の回転のロックを解除して、ステップS085Aに処理を進める。
ステップS085Aにて制御装置40は、動作モードがトレーニングモードであるか否かを判定し、トレーニングモードである場合(Yes)はステップS090Aに処理を進め、そうでない場合(No)はステップS090Cに処理を進める。
ステップS090Aにて制御装置40は、ロック部31R6、31L6のそれぞれを駆動させて(通電状態)、それぞれの持ち手20L、20Rの移動のロックを解除(「解除状態」)して処理を終了する(リターンする)。
ステップS090Cにて制御装置40は、ロック部31R6、31L6のそれぞれの駆動を停止させて(無通電状態)、それぞれの持ち手20L、20Rの移動を拘束(持ち手ロック状態(「ロック状態」))(拘束制御)して処理を終了する(リターンする)。
ステップS070Bにて制御装置40は、拘束制御中であることを出力してステップS080Bに処理を進める。具体的には、制御装置40は、拘束モード表示部77を点灯させて、使用者へ拘束制御の状態であることを使用者へ教示する。
ステップS070Bの処理を実行している制御装置40は、動作モードが着座モードであると判定した場合に、拘束制御の状態であることを教示する拘束教示手段40J(図13参照)に相当する。
ステップS080Bにて制御装置40は、走行用駆動手段64R、64Lのそれぞれのサーボ機構を稼働させてそれぞれの駆動輪の回転をロック(拘束制御)してステップS090Bに処理を進める。なお、制御装置40は、着座圧力が所定の圧力より大きい場合(使用者の着座を検出した場合)、サーボロック状態とするための電流を所定量増加させる。なお、増加させる電流の所定量は、予め実験で求められ設定された電流値である。
ステップS080Bの処理を実行している制御装置40は、走行用駆動手段64R、64Lのそれぞれのサーボ機構を稼働しそれぞれの駆動輪の回転をロック(サーボロック状態)する、駆動輪ロック手段40I(図13参照)に相当する。
ステップS090Bにて制御装置40は、ロック部31R6、31L6のそれぞれの駆動を停止させて(無通電状態)、それぞれの持ち手20L、20Rの移動を拘束(持ち手ロック状態(「ロック状態」))(拘束制御)して処理を終了する(リターンする)。
なお、ステップS017A、S020、ステップS070B〜S090Bまでの処理は拘束制御において、座椅子部が着座可能状態から跳ね上げ状態に移行したと判定した場合、拘束制御を所定の時間維持する、制御に相当する。
●[SB100:入力処理の詳細(図15)]
次に図15を用いて、SB100(入力処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS010にてSB100を実行する際、制御装置40は、図15に示すステップSB010へ処理を進める。
次に図15を用いて、SB100(入力処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS010にてSB100を実行する際、制御装置40は、図15に示すステップSB010へ処理を進める。
ステップSB010にて制御装置40は、記憶手段に記憶しているモード切替、目標トルク、右持ち手前後位置、右進行速度、左持ち手前後位置、左進行速度、車体傾斜、ピッチ角速度、ヨー角速度、ロール角速度、着座状態、着座圧力を更新してステップSB015に処理を進める。
具体的には、制御装置40は、トレーニングモード指示部74及びアシストモード指示部75(図12参照)からの入力情報に基づいて、モード切替に、「トレーニングモード」、「アシストモード」のいずれかを記憶する。また制御装置40は、駆動トルク調整部76(図12参照)からの入力情報に基づいた目標トルクを記憶する。また制御装置40は、持ち手状態検出手段21RS(図1参照)からの検出信号に基づいて求めた、フレーム50に対する持ち手20Rの位置(フレーム前後方向の位置)を右持ち手前後位置に記憶する。また制御装置40は、(右)走行用駆動手段64Rの(右)進行速度検出手段64REからの検出信号に基づいて、(右)走行用駆動手段64Rの回転数を検出して後輪60RRの回転数から後輪60RRによる進行速度を検出して右進行速度に記憶する(図1参照)。
同様に制御装置40は、左持ち手前後位置、左進行速度、を記憶する。また制御装置40は、3軸加速度・角速度センサ50S(図1参照)からの検出信号に基づいて求めた歩行支援装置10の車体の傾斜角度や傾斜方向等の傾斜情報を車体傾斜に記憶する。また制御装置40は、3軸加速度・角速度センサ50S(図1参照)からの検出信号に基づいて求めた歩行支援装置10のY軸回りの角速度をピッチ角速度に記憶し、Z軸回りの角速度をヨー角速度に記憶し、X軸回りの角速度をロール角速度に記憶する。
同様に制御装置40は、着座状態取得手段56(スイッチ機構)(図1参照)からの検出信号に基づいて跳ね上げ状態または着座可能状態を着座状態に記憶する。また、制御装置40は、着座検出手段57(図1参照)を用いて使用者の着座中の座椅子部55(図1参照)へ加えられる圧力を着座圧力に記憶する。
ステップSB010の処理を実行している制御装置40は、それぞれの持ち手状態検出手段21RS、21LSからの検出信号に基づいて、フレーム50(歩行支援装置10)に対するフレーム前後方向のそれぞれの持ち手20R、20Lの位置であるそれぞれの持ち手前後位置(右持ち手前後位置と左持ち手前後位置)を算出する、持ち手前後位置算出手段40B(図13参照)に相当する。
ステップSB015にて制御装置40は、着座状態が跳ね上げ状態であると判定した場合はステップSB030に処理を進め、そうでない場合(No)はステップSB070Cに処理を進める。
ステップSB030にて制御装置40は、ステップSB010にて記憶した右進行速度及び左進行速度に基づいて、歩行支援装置の進行速度を求めて記憶し、ステップSB050に処理を進める。例えば制御装置40は、進行速度=(右進行速度+左進行速度)/2にて、進行速度を求める。
ステップSB030の処理を実行している制御装置40は、進行速度検出手段からの検出信号に基づいて、地面に対する歩行支援装置10の進行速度を算出する、装置対地速度算出手段40A(図13参照)に相当する。
ステップSB050にて制御装置40は、モード切替がアシストモードであるか否かを判定し、アシストモードである場合(Yes)はステップSB070Aに処理を進め、そうでない場合(No)はステップSB070Bに処理を進める。
ステップSB070Aに処理を進めた場合、制御装置40は、動作モードにアシストモードを記憶し、ステップSB080に処理を進める。
ステップSB070Bに処理を進めた場合、制御装置40は、動作モードにトレーニングモードを記憶し、ステップSB080に処理を進める。
ステップSB070Cに処理を進めた場合、制御装置40は、動作モードに着座モードを記憶し、ステップSB080に処理を進める。
ステップSB080にて制御装置40は、SBA00(右(左)移動速度、移動方向、振幅算出処理)を実行して処理を終了する(リターンする)。なおSBA00(右(左)移動速度、移動方向、振幅算出処理)の詳細については後述する。
●[SBA00:右(左)移動速度、移動方向、振幅算出処理の詳細(図16)]
次に図16を用いて、SBA00(右(左)移動速度、移動方向、振幅算出処理)の詳細について説明する。図15に示すステップSB080にてSBA00を実行する際、制御装置40は、図16に示すステップSBA05へ処理を進める。
次に図16を用いて、SBA00(右(左)移動速度、移動方向、振幅算出処理)の詳細について説明する。図15に示すステップSB080にてSBA00を実行する際、制御装置40は、図16に示すステップSBA05へ処理を進める。
ステップSBA05にて制御装置40は、動作モードがトレーニングモードであるか否かを判定し、動作モードがトレーニングモードである場合(Yes)はステップSBA10に処理を進め、動作モードがトレーニングモードでない場合(No)は処理を終了する(リターンする)。
ステップSBA10に処理を進めた場合、制御装置40は、右持ち手移動速度に、「(今回処理時の右持ち手前後位置(今回右持ち手前後位置)−前回処理時の右持ち手前後位置(前回右持ち手前後位置))/時間」にて求めた速度を記憶して、ステップSBA15に処理を進める。なお、この場合の「時間」は、図14の処理を起動する間隔の時間である(例えば10[ms]間隔で起動する場合は10[ms])。また、今回右持ち手前後位置が前回右持ち手前後位置よりも前方である場合では右持ち手移動速度は「正」の速度となり、今回右持ち手前後位置が前回右持ち手前後位置よりも後方である場合では右持ち手移動速度は「負」の速度となる。
ステップSBA15にて制御装置40は、前回処理時の右持ち手移動速度(前回右持ち手移動速度)=正(0より大きい)、かつ、今回処理時の右持ち手移動速度(今回右持ち手移動速度)=負(0以下)であるか否かを判定する。そして制御装置40は、満足する場合(Yes)はステップSBA25Aに処理を進め、満足しない場合(No)はステップSBA20に処理を進める。
ステップSBA25Aに処理を進めた場合、制御装置40は、今回右持ち手前後位置を右前端位置に記憶してステップSBA30に処理を進める。
ステップSBA20に処理を進めた場合、制御装置40は、前回処理時の右持ち手移動速度(前回右持ち手移動速度)=負(0未満)、かつ、今回処理時の右持ち手移動速度(今回右持ち手移動速度)=正(0以上)であるか否かを判定する。そして制御装置40は、満足する場合(Yes)はステップSBA25Bに処理を進め、満足しない場合(No)はステップSBB10に処理を進める。
ステップSBA25Bに処理を進めた場合、制御装置40は、今回右持ち手前後位置を右後端位置に記憶してステップSBA30に処理を進める。
ステップSBA30に処理を進めた場合、制御装置40は、右前端位置−右後端位置(右前端位置>右後端位置)にて求めた長さを右振幅に記憶し、ステップSBB10に処理を進める。
ステップSBB10〜SBB30の処理は、左の持ち手20Lの左移動速度、左前端位置、左後端位置、左振幅を求める処理であり、右の持ち手20Rの右移動速度、右前端位置、右後端位置、右振幅を求めるステップSBA10〜SBA30と同様であるので説明を省略する。
ステップSBA10、SBB10の処理を実行している制御装置40は、それぞれの持ち手前後位置(右持ち手前後位置と左持ち手前後位置)に基づいて、歩行支援装置10に対するそれぞれの持ち手の移動速度であるそれぞれの持ち手移動速度(右持ち手移動速度と左持ち手移動速度)を算出する、持ち手移動速度算出手段40C(図13参照)に相当する。
●[SB400:対地速度補正量算出処理の詳細(図17)]
次に図17を用いて、SB400(対地速度補正量算出処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS040にてSB400を実行する際、制御装置40は、図17に示すステップSB405へ処理を進める。
次に図17を用いて、SB400(対地速度補正量算出処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS040にてSB400を実行する際、制御装置40は、図17に示すステップSB405へ処理を進める。
ステップSB405にて制御装置40は、動作モードがトレーニングモードであるか否かを判定し、動作モードがトレーニングモードである場合(Yes)はステップSB410に処理を進め、動作モードがトレーニングモードでない場合(No)はステップSB450Bに処理を進める。
ステップSB410にて制御装置40は、「進行速度+右持ち手移動速度」を求めて右持ち手対地速度に記憶し、「進行速度+左持ち手移動速度」を求めて左持ち手対地速度に記憶し、ステップSB420に処理を進める。なお、「進行速度」は、地面に対する歩行支援装置の速度であり、「右持ち手移動速度」は、歩行支援装置に対する(右)持ち手20Rのフレーム前後方向の移動速度であり、「右持ち手対地速度」は、地面に対する(右)持ち手20Rのフレーム前後方向の移動速度である。また、「右持ち手移動速度」は、「進行速度」と同方向が「正」の速度に設定され、「進行方向」と逆方向が「負」の速度に設定されている。つまり、進行速度が前方へ向かう速度である場合、前方へ向かう右持ち手移動速度は「正」であり、後方へ向かう右持ち手移動速度は「負」である。また、左持ち手対地速度も同様にして求められる。
ステップSB410の処理を実行している制御装置40は、それぞれの持ち手の移動速度と、進行速度とに基づいて、地面に対するそれぞれの持ち手の速度であるそれぞれの持ち手対地速度(右持ち手対地速度と左持ち手対地速度)を算出する、持ち手対地速度算出手段40D(図13参照)に相当する。
ステップSB420にて制御装置40は、右持ち手対地速度が負(0未満)であるか否かを判定し、負(0未満)である場合(Yes)はステップSB440に処理を進め、そうでない場合(No)はステップSB430に処理を進める。
ステップSB430に処理を進めた場合、制御装置40は、左持ち手対地速度が負(0未満)であるか否かを判定し、負(0未満)である場合(Yes)はステップSB440に処理を進め、そうでない場合(No)はステップSB450Bに処理を進める。
ステップSB440に処理を進めた場合、制御装置40は、進行速度に応じた重み係数を算出してステップSB450Aに処理を進める。例えば重み係数は、進行速度が大きくなるにしたがって小さくなるように設定されている。
ステップSB450Aにて制御装置40は、予め設定された加速補正量に重み係数を乗算して求めた値を、対地速度補正量に記憶して処理を終了する(リターンする)。なお、加速補正量は、種々の実験やシミュレーション等によって決められている。この場合の対地速度補正量は、0より大きな値(正の値であり、加速するための補正量)となる。
ステップSB440、SB450Aの処理を実行している制御装置40は、進行速度を「正」とした場合にそれぞれの持ち手のそれぞれの持ち手対地速度の少なくとも一方が「負」の速度である場合、歩行支援装置10を進行速度の方向に加速させる対地速度補正量を算出する、対地速度補正量算出手段40E(図13参照)に相当する。
ステップSB450Bに処理を進めた場合、制御装置40は、予め設定された減速補正量を、対地速度補正量に記憶して処理を終了する(リターンする)。なお、減速補正量は、種々の実験やシミュレーション等によって決められている。この場合の対地速度補正量は、0以下の値(ゼロまたは負の値であり、減速するための補正量)となる。
なお、対地速度補正量が0より大きな正の値の場合、歩行支援装置の進行速度を加速させることができる。また、対地速度補正量が0未満の負の値の場合、歩行支援装置の進行速度を減速させることができる。また、対地速度補正量がゼロの場合、歩行支援装置は惰性走行となるが、転がり抵抗等によって進行速度は減速される。
●[SB500:中央位置速度補正量算出処理の詳細(図18)]
次に図18を用いて、SB500(中央位置速度補正量算出処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS050にてSB500を実行する際、制御装置40は、図18に示すステップSB505へ処理を進める。
次に図18を用いて、SB500(中央位置速度補正量算出処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS050にてSB500を実行する際、制御装置40は、図18に示すステップSB505へ処理を進める。
ステップSB505にて制御装置40は、動作モードがトレーニングモードであるか否かを判定し、動作モードがトレーニングモードである場合(Yes)はステップSB510に処理を進め、動作モードがトレーニングモードでない場合(No)はステップSB550に処理を進める。
ステップSB510に処理を進めた場合、制御装置40は、「(右持ち手前後位置+左持ち手前後位置)/2」を求めて持ち手前後中央位置に記憶し、ステップSB520に処理を進める。
ステップSB510の処理を実行している制御装置40は、それぞれの持ち手前後位置に対するフレーム前後方向の中央となる持ち手前後中央位置を求める、持ち手前後中央位置算出手段40G(図13参照)に相当する。
図20は、歩行支援装置10を上から見た図であり、(右)持ち手20Rの持ち手前後位置(PmR)、(左)持ち手20Lの持ち手前後位置(PmL)、仮想前後基準位置(Ps)、持ち手前後中央位置(Pmc)、可動範囲(シャフト21L、21Rのフレーム前後方向の移動範囲)の中央位置(Pc)を説明する図である。例えば、フレーム前後方向において、持ち手20R、20Lの可動範囲L1は、可動範囲L1の前端位置(Po)から、可動範囲の後端位置(Pr)までである。そして中央位置(Pc)は、フレーム前後方向における可動範囲L1の中央位置である。例えば可動範囲L1の中央位置(Pc)よりも所定距離Laだけ後方となる位置が、フレーム前後方向における所定位置である仮想前後基準位置(Ps)に設定されている。また、右持ち手前後位置(PmR)と左持ち手前後位置(PmL)とのフレーム前後方向における中央位置が、持ち手前後中央位置(Pmc)となる。
ステップSB520にて制御装置40は、「持ち手前後中央位置−仮想前後基準位置」を求めて前後方向偏差に記憶し、ステップSB530に処理を進める。なお図20に示すように、前後方向偏差ΔLは、持ち手前後中央位置(Pmc)と仮想前後基準位置(Ps)との偏差である。
ステップSB530にて制御装置40は、前後方向偏差に応じた中央位置速度補正量を求め、求めた中央位置速度補正量を記憶して、処理を終了する(リターンする)。例えば、図21に示す前後方向偏差・中央位置速度補正量特性が記憶手段に記憶されており、制御装置40は、当該前後方向偏差・中央位置速度補正量特性と、前後方向偏差とに基づいて、中央位置速度補正量を求めて記憶する。
ステップSB550に処理を進めた場合、制御装置40は、「右持ち手前後位置−持ち手基準位置(シャフト基準位置に対応する持ち手20Rの位置)」を求めて右偏差に記憶し、ステップSB560に処理を進める。動作モードが「アシストモード」の場合、「ロック状態(持ち手ロック状態)」とされているので、使用者は、持ち手を把持して腕を振りながら歩行することはできない。「アシストモード」の場合、以下のステップSB550〜SB580にて、持ち手が前方に押されている場合に、中央位置速度補正にて歩行支援装置10を前方に加速させる。
ステップSB560にて制御装置40は、「左持ち手前後位置−持ち手基準位置(シャフト基準位置に対応する持ち手20Lの位置)」を求めて左偏差に記憶し、ステップSB570に処理を進める。
ステップSB570にて制御装置40は、「(右偏差+左偏差)/2」を求めて前後方向偏差に記憶し、ステップSB580に処理を進める。
ステップSB580にて制御装置40は、前後方向偏差に応じた中央位置速度補正量を求め、求めた中央位置速度補正量を記憶して、処理を終了する(リターンする)。例えば、図21に示す前後方向偏差・中央位置速度補正量特性が記憶手段に記憶されており、制御装置40は、当該前後方向偏差・中央位置速度補正量特性と、前後方向偏差とに基づいて、中央位置速度補正量を求めて記憶する。なお、前後方向偏差の値が同じであっても、ロック状態の場合の中央位置速度補正量(ステップSB580)を、解除状態の場合の中央位置速度補正量(ステップSB530)よりも大きくすると、より好ましい。
ステップSB520、SB530、SB570、SB580の処理を実行している制御装置40は、フレーム前後方向において、持ち手前後中央位置を仮想前後基準位置に近づけるように歩行支援装置10の進行速度を調整する中央位置速度補正量を算出する、中央位置速度補正量算出手段40H(図13参照)に相当する。
●[SB600:進行速度調整処理の詳細(図19)]
次に図19を用いて、SB600(進行速度調整処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS060にてSB600を実行する際、制御装置40は、図19に示すステップSB610へ処理を進める。
次に図19を用いて、SB600(進行速度調整処理)の詳細について説明する。図14に示すステップS060にてSB600を実行する際、制御装置40は、図19に示すステップSB610へ処理を進める。
ステップSB610にて制御装置40は、「進行速度+対地速度補正量+中央位置速度補正量」を求めて右目標速度に記憶し、「進行速度+対地速度補正量+中央位置速度補正量」を求めて左目標速度に記憶し、ステップSB620へ処理を進める。
ステップSB620にて制御装置40は、右目標速度、かつ、目標トルクとなるように(右)走行用駆動手段64Rを制御し、左目標速度、かつ、目標トルクとなるように(左)走行用駆動手段64Lを制御し、処理を終了する(リターンする)。
ステップSB610、SB620の処理を実行している制御装置40は、進行速度と対地速度補正量(と中央位置速度補正量)とに基づいて求めた目標速度となるように走行用駆動手段を制御する、進行速度調整手段40F(図13参照)に相当する。
●[使用者の腕振り歩行状態と歩行支援装置の移動状態の例(図22)]
図22は、使用者が右手で(右)持ち手20Rを把持し、左手で(左)持ち手20Lを把持し、左腕を前方から後方に振りながら歩行している状態(右腕は後方から前方に振られている)の例を示している。
図22は、使用者が右手で(右)持ち手20Rを把持し、左手で(左)持ち手20Lを把持し、左腕を前方から後方に振りながら歩行している状態(右腕は後方から前方に振られている)の例を示している。
(左)持ち手20Lが後方に移動する際、地面から見た(左)持ち手20Lの移動速度である(左)持ち手対地速度が「負」になると、対地速度補正量にて歩行支援装置10は前方に加速するので、図22中に一点鎖線で示すように、(左)持ち手20Lは、地面から見た際、あたかも静止しているように見える。つまり、歩行支援装置10は、地面から見た際に、後方に移動された(左)持ち手20Lがあたかも静止して見えるように、進行速度を調整しながら進行する。
●[リレー回路を用いた場合の駆動輪の拘束制御(図23)]
図23に示すように第2の実施形態における制御装置40は、第1の実施形態における制御装置40(図13)に対して、走行用駆動手段64R(図13)の代わりに走行用駆動手段64Ra等、を備えている点で相違する。なお、左の走行用駆動手段64L等(図13)に対しても同様の説明なので、以下、右の走行用駆動手段64Ra等について説明する。
図23に示すように第2の実施形態における制御装置40は、第1の実施形態における制御装置40(図13)に対して、走行用駆動手段64R(図13)の代わりに走行用駆動手段64Ra等、を備えている点で相違する。なお、左の走行用駆動手段64L等(図13)に対しても同様の説明なので、以下、右の走行用駆動手段64Ra等について説明する。
図23に示すように走行用駆動手段64Raは、三相モータであり、リレー回路64Ra2とモータ制御回路64Ra1を介して、制御装置40へ接続されている。モータ制御回路64Ra1は、制御装置40へ接続され、制御される。モータ制御回路64Ra1は、三相モータ用のドライバ回路であり、走行用駆動手段(三相モータ)64Raの入力のU、V、W端子へ駆動用電力を供給する。また、モータ制御回路64Ra1は、リレー回路64Ra2に接続され、リレー回路64Ra2への入力を切り替える。
リレー回路64Ra2は、例えば接点極数が3極の機械式リレーである。3個のコモンの接点c1、c2、c3のそれぞれが、走行用駆動手段(三相モータ)64Raの入力のU、V、W端子のそれぞれに接続されている。また、接点a1、a2、a3は、互いに回路外において短絡されている。接点b1、b2、b3のそれぞれは、モータ制御回路64Ra1の出力端子のU、V、Wのそれぞれに接続されている。制御端子Pwに制御信号が入力されると、接点c1、c2、c3のそれぞれに接続先の端子を接点b1、b2、b3のそれぞれに切り替える。制御端子Pwに制御信号の入力が停止されると、接点c1、c2、c3のそれぞれに接続先の端子を接点a1、a2、a3のそれぞれに切り替える(相短絡状態)。
図14のステップS080Bにおいて、制御装置40は、走行用駆動手段64R、64Lのそれぞれのサーボ機構の稼働させる代わりに、モータ制御回路64Ra1に制御信号を送ることを停止し、接点c1、c2、c3のそれぞれに接続先の端子を接点a1、a2、a3のそれぞれに切り替える(相短絡状態)。これにより走行用駆動手段64Raにおいて回転させようとすると、回生制動力が発生するため回転を抑制できる。
●[本願の効果]
以上に説明したように、本実施の形態にて説明した歩行支援装置10は、使用者が座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とする(拘束制御)。これにより、使用者が駐車のためのブレーキ(駆動輪ロック状態)をかけ忘れた場合であっても使用者が座椅子部に着座中に歩行支援装置が動くことがないため、使用者は安全に座椅子部に着座することができる。また複雑なメカ機構を用いることなく、座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪を自動でロック状態にすることができる。
●[本願の効果]
以上に説明したように、本実施の形態にて説明した歩行支援装置10は、使用者が座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とする(拘束制御)。これにより、使用者が駐車のためのブレーキ(駆動輪ロック状態)をかけ忘れた場合であっても使用者が座椅子部に着座中に歩行支援装置が動くことがないため、使用者は安全に座椅子部に着座することができる。また複雑なメカ機構を用いることなく、座椅子部を着座可能状態にした場合に駆動輪を自動でロック状態にすることができる。
上述したように図14のステップS080Bにおいて、制御装置40は、走行用駆動手段64R、64Lのそれぞれのサーボ機構を稼働(サーボロック)させ駆動輪をロック状態とするか、あるいはモータ制御回路64Ra1に制御信号を送ることを停止し接点c1、c2、c3を短絡させ(相短絡状態)、駆動輪をロック状態としても良い。また、これに代えて、先ず所定の時間サーボロックの状態とし、その後に相短絡状態として駆動輪をロック状態とする構成としても良い。走行用駆動手段(三相モータ)64Raにおいて回転させようとすると、回生制動力が発生し、回転を抑制できる。これにより、サーボロックの状態を維持することに比べて電力の消費を抑えることができる。
本発明の、歩行支援装置は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態では、複数の車輪を有する歩行支援装置を、四輪車として2個の駆動輪を設けた例を説明したが、歩行支援装置を前一輪、後ろ二輪の三輪車にして、前輪を駆動輪、後輪の二輪をキャスタ輪としてもよい。つまり、歩行支援装置は、少なくとも1つの駆動輪を有していればよい。また本実施の形態の説明では、走行用駆動手段(電動モータ)の制御において、「進行速度」を調整する例を説明したが、「速度」の制御に限らず「トルク」を制御するようにしてもよく、モータトルクを制御して進行速度を調整するようにしてもよい。
本実施の形態では、第1の実施形態においてサーボロック状態を用いて駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とし、第2の実施形態において三相モータの相短絡状態を用いて駆動輪をロック状態(駆動輪ロック状態)とする例で説明した。これに限定されず、制御装置がバッテリの残量をチェックし、残量に応じて、サーボロック状態による駆動輪のロックと、三相モータの相短絡状態によるロックを切り替えても良い。例えば、バッテリの残量が予め設定された値以下になった場合に、制御装置は、サーボロック状態から相短絡状態へ切り替えて駆動輪をロックしても良い。また、跳ね上げ状態から着座状態へ移行した時から、所定時間経過後にサーボロック状態から相短絡状態へ切り替えて駆動輪をロックしても良い。
また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
10 歩行支援装置
20L、20R 持ち手
21L、21R シャフト
21LS、21RS 持ち手状態検出手段
21R1 持ち手嵌合孔
21R2 ロック孔(持ち手ロック機構)
24R 被案内部材(回転防止構造)
25R 抜け防止部材(抜け防止構造)
26R シャフト側弾性部材(シャフト位置復元手段)
30L、30R 筒状部
31R3 ロック突起(持ち手ロック機構)
31R6、31L6 ロック部(持ち手ロック機構)
31R7、31L7 持ち手ロック状態検出機構(プッシュスイッチ)
32R 案内レール(回転防止構造)
33R 案内ローラ
34R 蓋部
35R1 筒状部側弾性部材(シャフト位置復元手段)
35R2 カラー
35R3 ダンパ
35R4 弾性ユニット
36R 抜け防止パネル(抜け防止構造)
40 制御装置
40A 装置対地速度算出手段
40B 持ち手前後位置算出手段
40C 持ち手移動速度算出手段
40D 持ち手対地速度算出手段
40E 対地速度補正量算出手段
40F 進行速度調整手段
40G 持ち手前後中央位置算出手段
40H 中央位置速度補正量算出手段
40I 駆動輪ロック手段
40J 拘束教示手段
42 タイマ
44 記憶手段
50 フレーム
50K バッグ
50S 3軸加速度・角速度センサ
51L、51R 筒状部支持体
52L、52R 車輪支持体
55 座椅子部
56 着座状態取得手段(スイッチ機構、マイクロスイッチ)
57 着座検出手段(圧力センサ)
60FL、60FR 前輪
60RL、60RR 後輪(駆動輪)
64L、64R 走行用駆動手段(サーボ機構付き電動モータ)
64Ra 走行用駆動手段(三相モータ)
64Ra1 モータ制御回路
64Ra2 リレー回路
64LE、64RE 進行速度検出手段
70 操作パネル
72 メインスイッチ
73 バッテリ残量表示部
74 トレーニングモード指示部
75 アシストモード指示部
76 駆動トルク調整部
77 拘束モード表示部
B バッテリ
BKL ブレーキレバー
Pmc 持ち手前後中央位置
PmL、PmR 持ち手前後位置
Ps 仮想前後基準位置
Pw 制御端子
W1 前後規制範囲
20L、20R 持ち手
21L、21R シャフト
21LS、21RS 持ち手状態検出手段
21R1 持ち手嵌合孔
21R2 ロック孔(持ち手ロック機構)
24R 被案内部材(回転防止構造)
25R 抜け防止部材(抜け防止構造)
26R シャフト側弾性部材(シャフト位置復元手段)
30L、30R 筒状部
31R3 ロック突起(持ち手ロック機構)
31R6、31L6 ロック部(持ち手ロック機構)
31R7、31L7 持ち手ロック状態検出機構(プッシュスイッチ)
32R 案内レール(回転防止構造)
33R 案内ローラ
34R 蓋部
35R1 筒状部側弾性部材(シャフト位置復元手段)
35R2 カラー
35R3 ダンパ
35R4 弾性ユニット
36R 抜け防止パネル(抜け防止構造)
40 制御装置
40A 装置対地速度算出手段
40B 持ち手前後位置算出手段
40C 持ち手移動速度算出手段
40D 持ち手対地速度算出手段
40E 対地速度補正量算出手段
40F 進行速度調整手段
40G 持ち手前後中央位置算出手段
40H 中央位置速度補正量算出手段
40I 駆動輪ロック手段
40J 拘束教示手段
42 タイマ
44 記憶手段
50 フレーム
50K バッグ
50S 3軸加速度・角速度センサ
51L、51R 筒状部支持体
52L、52R 車輪支持体
55 座椅子部
56 着座状態取得手段(スイッチ機構、マイクロスイッチ)
57 着座検出手段(圧力センサ)
60FL、60FR 前輪
60RL、60RR 後輪(駆動輪)
64L、64R 走行用駆動手段(サーボ機構付き電動モータ)
64Ra 走行用駆動手段(三相モータ)
64Ra1 モータ制御回路
64Ra2 リレー回路
64LE、64RE 進行速度検出手段
70 操作パネル
72 メインスイッチ
73 バッテリ残量表示部
74 トレーニングモード指示部
75 アシストモード指示部
76 駆動トルク調整部
77 拘束モード表示部
B バッテリ
BKL ブレーキレバー
Pmc 持ち手前後中央位置
PmL、PmR 持ち手前後位置
Ps 仮想前後基準位置
Pw 制御端子
W1 前後規制範囲
Claims (8)
- フレームと、
前記フレームに設けられた少なくとも1つの駆動輪を含む複数の車輪と、
前記駆動輪を駆動する走行用駆動手段と、
前記走行用駆動手段を動作させるバッテリと、
前記走行用駆動手段を制御する制御装置と、
前記フレームに対して跳ね上げ状態と着座可能状態とを切り替え可能な座椅子部と、
前記跳ね上げ状態と前記着座可能状態を取得する着座状態取得手段と、
前記駆動輪をロックさせた状態である駆動輪ロック状態とする駆動輪ロック手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記着座状態取得手段からの情報に基づいて前記座椅子部が前記着座可能状態であると判定した場合、前記駆動輪ロック手段を制御し前記駆動輪を前記駆動輪ロック状態とする拘束制御をする、
歩行支援装置。 - 請求項1に記載の歩行支援装置であって、
使用者に把持されて前記フレームに対する前後方向であるフレーム前後方向に移動可能とされた左右一対の持ち手と、
それぞれの前記持ち手の移動範囲を、前記フレーム前後方向において設定された基準位置の近傍に拘束する持ち手ロック状態と、前記持ち手ロック状態を解除した解除状態と、に切り替え可能なそれぞれの持ち手ロック機構と、を備え、
前記制御装置は、
前記拘束制御において、前記持ち手ロック機構を用いて前記持ち手のそれぞれを前記持ち手ロック状態にする、
歩行支援装置。 - 請求項1または2に記載の歩行支援装置であって、
前記着座状態取得手段は、
前記跳ね上げ状態と前記着座可能状態のそれぞれに応じた検出信号を出力するスイッチ機構であり、
前記制御装置は、
前記スイッチ機構からの検出信号に基づいて前記跳ね上げ状態であると判定した場合、前記拘束制御を解除し、
前記スイッチ機構からの検出信号に基づいて前記着座可能状態であると判定した場合、前記拘束制御を実行する、
歩行支援装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の歩行支援装置であって、
前記走行用駆動手段は、サーボモータであり、
前記制御装置は、
前記拘束制御において、前記駆動輪ロック手段を用いて前記駆動輪ロック状態とする際、前記駆動輪をサーボロック状態とする、
歩行支援装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の歩行支援装置であって、
前記走行用駆動手段は、三相モータであり、
前記制御装置は、
モータ制御回路とリレー回路を介して前記走行用駆動手段を制御し、
前記拘束制御において、前記リレー回路を制御し、前記モータ制御回路からの出力を開放状態にするとともに、前記三相モータ側の入力を相互に短絡する、
歩行支援装置。 - 請求項4に記載の歩行支援装置であって、
前記座椅子部に設けられ、前記着座可能状態において前記座椅子部に対して使用者の着座を検出する着座検出手段を有し、
前記制御装置は、
前記拘束制御において、前記着座検出手段を用いて使用者の着座を検出した場合、前記サーボロック状態とするための電流を増加する、
歩行支援装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の歩行支援装置であって、
前記制御装置は、
前記拘束制御において、前記座椅子部が前記着座可能状態から前記跳ね上げ状態に移行したと判定した場合、前記拘束制御を所定の時間維持する、
歩行支援装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の歩行支援装置であって、
前記拘束制御の状態を使用者へ教示する拘束教示手段を備え、
前記制御装置は、
前記拘束制御の状態を前記拘束教示手段に出力する、
歩行支援装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2019075829A JP2020171547A (ja) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 歩行支援装置 |
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---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114931473A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-23 | 南京工程学院 | 一种轮椅万向轮自动解锁系统及控制方法 |
-
2019
- 2019-04-11 JP JP2019075829A patent/JP2020171547A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114931473A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-23 | 南京工程学院 | 一种轮椅万向轮自动解锁系统及控制方法 |
CN114931473B (zh) * | 2022-05-17 | 2023-12-19 | 南京工程学院 | 一种轮椅万向轮自动解锁系统及控制方法 |
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