JP2898969B1 - 歩行補助装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 前進、後退、旋回動作での抵抗を任意に設定
でき、移動状態に応じて自動的に移動特性を切り換えて
動作する安全な歩行補助装置を提供する。 【解決手段】 移動可能な移動体３と、移動体に備えら
れた被歩行補助者を支えるための支持部４とを有する歩
行補助装置１において、移動体の複数の移動状態に対し
て、それぞれ移動体の動作特性の設定を与える設定器１
２と、移動体の移動状態を検出して判別する力センサー
６や制御装置１１等を備えており、この制御装置１１
は、被歩行補助者を種々の移動状態に対応する動作特性
の設定に従って動作させる。これにより、歩行補助装置
１は、前進、後退、旋回を行う時に、それぞれ自動的に
設定した抵抗を持つように制御されるので、操作性、安
全性が高まる。また、１台の装置で様々な身体状態の人
に対応できるので、装置の共用や、長期間の使用が可能
となり、費用が削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者や歩行機能
障害者等の歩行を介助するための歩行補助装置に関し、
特に、種々の歩行機能障害者に対しても安全にその歩行
を介助することの可能でかつ扱い易い歩行補助装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、歩行機能が低下し、あるい
は、障害のある高齢者や障害者（以下、単に、歩行機能
障害者、又は、被歩行補助者と言う）の歩行を補助する
ための歩行補助機具は、既に種々のものが知られ、ま
た、広く使用されている。

【０００３】かかる歩行補助機具としては、例えば、床
面や路面（歩行面）上を車輪の回転により移動する移動
体上に支持部を取り付け、歩行機能障害者がこれにつか
まりながら自分の身体を支え、この歩行補助機具が歩行
者の歩行に追従する、いわゆる、歩行器と呼ばれる器具
が知られている。また、かかる歩行器と呼ばれる器具で
は、さらに、坂道での歩行器の滑降を防止して歩行機能
障害者の安全な歩行を確保するため、移動体の車輪にブ
レーキ装置を取り付け、使用者である歩行機能障害者が
手元のレバーを握ることにより、このブレーキ装置を操
作することができるようにした歩行器なども既に市販さ
れている。

【０００４】また、かかる歩行補助機具としては、電池
等を搭載し、坂の上りや下りで電動モータの回転を利用
して歩行器を駆動する電動の歩行補助装置としては、例
えば、特開平８−２８０７６３号公報に記載されるよう
な電動式４輪手押し杖車が既に知られている。なお、こ
の電動式４輪手押し杖車では、可動にぎり手が設けられ
ており、このにぎり手を一定以上の力で押したときだけ
電動で前進し、この押す力が弱い場合や、手を離すと自
動的にブレーキ作用が働いて停止するものである。ま
た、この電動式４輪手押し杖車の駆動としては、直流電
動機に通電され、ウォームギヤと差動ギヤ機構を介し
て、車輪が駆動される。

【０００５】また、特開平５−３２９１８６号公報に
は、やはり、歩行を介助する移動体と、歩行機能障害者
の歩行を介助する歩行介助装置として、歩行者の自重を
支える支持部を備え、移動体の左右の車輪の力を検出器
により検出することにより、歩行者が歩行する方向を検
出し、この検出器からの検出値とその目標値とを比較し
て、上記移動体を電動モータなどにより移動制御する歩
行介助装置が開示されている。なお、この公報により知
られる歩行介助装置では、力の目標値を設定する左右の
設定器と、力の目標値と力検出器からの力検出値とをそ
れぞれ比較する左右の比較器と、この比較器からの差分
をそれぞれ増幅する係数器と、係数器からの増幅差分値
と設定器からの力目標値とをそれぞれ加算する加算器と
を備えた制御手段を備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
技術になる歩行器や電動により駆動する歩行介助装置で
は、歩行機能障害者の移動方向に自動的に移動しなが
ら、歩行機能障害者の歩行を、疲労を受けないように補
助するという目的を主眼としている。そのため、かかる
歩行補助装置は、歩行機能障害者の歩行に対し、すなわ
ち、その前進・後退・旋回を含む歩行に対して任意に抵
抗を設定するということについては、ほとんど考慮され
ていなかった。

【０００７】すなわち、上記従来の歩行器では、軽く動
きやすく作られており、抵抗の調整ができないので、歩
行機能障害者は使用中に転倒し易く、そのため、歩行器
が使用可能な環境が限られていた。また、ブレーキ装置
付きの歩行器では、特に、高齢者や障害者には、とっさ
の場合のブレーキ操作は困難であり、特に急にバランス
を崩した時等には対応できないという問題があった。

【０００８】また、前記の特開平８−２８０７６３号公
報に記載の歩行補助装置では、装置を駆動する電動機が
作動する力がばねによって決められている。そのため、
この歩行補助装置では、機能障害者に対して、前進・後
退・旋回を含む歩行方向に応じて任意に抵抗を与えると
いう考えはないため、歩行機能障害者に対して、その進
行方向に応じて加える力を任意に設定することは出来な
かった。また、その駆動機構においても、１個のモータ
で差動ギヤ機構を介して左右の車輪を駆動している。そ
のため、かかる歩行補助装置では、坂の上りや下りでの
歩行補助装置自体の電動駆動による前進による歩行補助
を実現することは出来るが、特に、障害の程度が左右で
異なる歩行機能障害者が歩行補助装置を使用した場合に
生じる歩行補助装置の旋回運動を、その左右の車輪抵抗
と前進の抵抗のバランスを任意に設定し、直進させるよ
うな制御を行うことは困難であった。

【０００９】また、前記の特開平５−３２９１８６号公
報に記載の歩行介助装置では、歩行機能障害者からの左
右の力を検出し、それぞれ検出した力を各々の目標値と
比較した差信号によって駆動装置（例えば、左右の車
輪）を駆動するものではあるが、しかしながら、この歩
行補助装置でも、やはり、機能障害者に対して、前進・
後退・旋回を含む歩行方向に応じて任意に抵抗を与える
という考えはないことから、その進行方向に応じて加え
る力を任意に設定することは出来ない。すなわち、この
歩行介助装置では、右の力の目標値と左の力の目標値と
をそれぞれ設定可能ではあるが、その一方、あるいは、
両方の力の目標値を変更すると、前進に対する力の目標
値と共に後退に対する力の目標値も同時に変化してしま
う。そのため、この歩行介助装置でも、やはり、その進
行方向、特に、前後方向に応じて加える（介助する）力
を任意に設定することは出来ない。

【００１０】また、特に、障害の程度が左右で異なる歩
行機能障害者が歩行補助装置を使用した場合に生じる歩
行補助装置の旋回運動に関しても、機能障害者に対し
て、前進・後退・旋回を含む歩行方向に応じて任意に抵
抗を与えるという考えはないことから、その左右の車輪
抵抗と前進の抵抗のバランスを任意に設定し、直進させ
るような制御を行って装置を動かすために必要となる力
を独立に任意に設定することは困難であった。

【００１１】なお、上記の歩行補助装置においても、前
進する時と後退する時に、手動によりその力の目標値を
変更すれば、前進と後退に対して装置を動かすために必
要となる力を変えることは可能であろう。しかしなが
ら、そのような操作は、高齢者や障害者にとっては困難
であり、特に、かかる設定変更が必要となる時、例え
ば、歩行中に急にバランスを崩した時等において、これ
に瞬時に対応することは現実的に困難である。

【００１２】かかる上述の従来技術に対して、本発明者
等の検討によれば、歩行機能に障害のある高齢者や障害
者、すなわち、歩行機能障害者が、かかる歩行補助装置
を用いて歩行する場合、特に、歩行補助装置による抵
抗、すなわち、歩行者が装置に加える力と、その力に応
じて装置が動く速度の比を、適切に設定することが重要
になる。

【００１３】これは、具体的には、一般に、障害の程度
が重い人では、歩行中に転倒しやすいので、歩行補助装
置は、その抵抗を大きくした方が安全に歩くことができ
る。他方、障害の程度の軽い人に対しては、むしろ、軽
い力で歩行補助装置を移動しながら楽に歩けるように、
装置の抵抗を小さくする方が好ましい。

【００１４】さらに、障害の種類によっては、歩行機能
障害者は前方よりも後方に転倒し易くなるので、かかる
歩行機能障害者に対しては、歩行補助装置の抵抗が、前
進するときよりも後退するときの方が大きくなるように
設定することが望ましい。また、ふらついて、直進する
のが困難な歩行機能障害者に対しては、装置の旋回に対
する抵抗を大きくした方が、かかる歩行機能障害者の歩
行補助装置による介助としては好ましい。

【００１５】このように、歩行補助装置における前進、
後退、旋回に対する抵抗の適切な値は、使用者である歩
行機能障害者の身体状態によってそれぞれ異なってお
り、歩行機能障害者にとって、より使い易くかつ安全性
の高い歩行補助装置とするためには、歩行補助装置の前
進、後退、旋回などの動作におけるそれぞれの抵抗の値
を、独立に、かつ、任意に設定できることが重要であ
り、また、かかる設定の可能な歩行補助装置が求められ
ている。

【００１６】そこで、本発明では、上記従来技術になる
歩行補助装置における問題点に鑑みてなされたものであ
り、前進、後退、旋回を含む被補助者の移動状態に対し
て、歩行補助装置の前進、後退、旋回における移動速度
や、移動状態に対する抵抗を含む移動体の移動特性を、
それぞれ、各々に障害を有する障害者に対し、独立に任
意に設定することを可能とし、もって、障害者である被
補助者が前進、後退、旋回を行う際の安全な歩行を確保
し、かつ、扱いやすく安全な歩行補助装置を提供するも
のである。

【００１７】また、特に片麻痺の障害者等、その左右の
動作が非対称になる障害を持つ場合には、歩行補助装置
の中心に力を加えるのが困難になるが、従来の歩行補助
装置では、そのような場合、装置が旋回してしまうの
で、直進できず、極めて歩きにくくなるという問題があ
った。また、これに対して、歩行補助装置として旋回し
難いように装置を構成すれば、直進は可能になるが、し
かしながら、そのような構成では進行方向が変えられ
ず、実用性が損なわれてしまう。

【００１８】そこで、本発明では、上記のような従来の
歩行補助装置に対して解決手段を与えるものであり、装
置の中心からずれた位置に力を加えても直進することが
でき、かつ、旋回の抵抗を任意に設定可能であり、これ
により、左右の動作が非対称になる障害者にとっても扱
いやすい歩行補助装置を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そして、かかる上記の目
的を達成するため、本発明によれば、歩行面上を自走可
能な移動体と、当該移動体上に被歩行補助者を支えるた
めの支持部とを備えた歩行補助装置であって：前記歩行
補助装置に加えられる力により被歩行補助者の移動状態
を検出する移動状態検出手段と；前記移動状態検出手段
からの検出信号に基づいて、前記自走可能な移動体を、
被歩行補助者の移動状態に対応して移動するように制御
する手段と；そして、被歩行補助者の複数の移動状態に
対して、それぞれ、前記移動体の移動特性の設定を与え
る手段とを備えており、もって、被歩行補助者の移動状
態に対応する前記移動体の複数の移動特性を、それぞ
れ、設定することを可能としたことを特徴とする歩行補
助装置が提供される。

【００２０】また、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動状態検出手段は、被歩行
補助者の前進及び後退を検出し、前記移動特性設定手段
により、被歩行補助者の前進及び後退に対し、それぞれ
の前記移動体の移動特性を設定することが可能に構成さ
れている。

【００２１】さらに、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記移動特性設定手段は、前記
移動体の移動速度を設定し、かつ、その前進速度よりも
後退速度が小さく設定されている。

【００２２】加えて、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記移動特性設定手段は、前記
移動体の移動抵抗を設定し、かつ、その前進抵抗よりも
後退抵抗が大きく設定されている。

【００２３】また、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動特性設定手段は、前記移
動体の補助力のゲインを設定し、かつ、その前進ゲイン
よりも後退ゲインが小さく設定されている。

【００２４】次に、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動状態検出手段は、被歩行
補助者の前進による前記移動体の旋回モーメントを検出
し、前記移動特性設定手段により、前記移動体の旋回モ
ーメントにもかかわらず前記移動体を直進させる移動特
性を設定することが可能に構成されている。

【００２５】また、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動特性設定手段は、前記移
動体の旋回抵抗を設定し、もって、前記移動体の旋回モ
ーメントにもかかわらず前記移動体を直進させている。

【００２６】さらに、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記移動特性設定手段は、前記
移動体の旋回ゲインを設定し、もって、前記移動体の旋
回モーメントにもかかわらず前記移動体を直進させてい
る。

【００２７】そして、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記移動体制御手段は、さら
に、前記移動状態検出手段からの検出信号の頻度に基づ
いて、被歩行補助者の移動状態を判別する手段を備えて
おり、この移動体制御手段は、前記判別手段により判別
された被歩行補助者の移動状態に対応し、かつ、前記設
定手段により設定された移動特性に従って前記自走可能
な移動体を移動する。

【００２８】さらに、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記自走可能な移動体は、その
進行方向に対して左右対称に配置された車輪と、前記左
右の車輪に対してそれぞれ回転駆動力を与えるための電
動機とを有している。

【００２９】また、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動状態検出手段は、前記左
右対称に配置された車輪の回転により前記移動状態を検
出する。

【００３０】また、本発明によれば、前記に記載した歩
行補助装置において、前記移動体制御手段は、前記左右
の車輪に対してそれぞれ回転駆動力を与える前記電動機
に供給される電力を制御する制御装置である。

【００３１】そして、本発明によれば、前記に記載した
歩行補助装置において、前記設定手段は、前記左右の車
輪に対する前記電動機に供給される電力量を補正する装
置である。

【００３２】なお、以下にも詳細に説明する実施の形態
による歩行補助装置は、移動可能な移動体と、この移動
体に備えられた支持部とを有する歩行補助装置におい
て、前記移動体の複数の移動状態に対して、それぞれ、
前記移動体の動作特性の設定を与える手段と、前記移動
体の移動状態を判別する手段とを備えており、前記移動
体の移動状態に対応する前記動作特性の設定に従って前
記移動体を動作させる手段を備えたものである。

【００３３】また、以下の実施の形態による歩行補助装
置は、移動可能な移動体と、この移動体に備えられた支
持部とを有する歩行補助装置において、前記移動体の前
進に対する抵抗の設定と、前記移動体の後退に対する抵
抗の設定とを与える手段と、前記移動体の前進あるいは
後退の進行方向を判別する手段とを備えており、前記移
動体が前進する時には、前記移動体が前記前進に対する
抵抗の設定に従って動作し、前記移動体が後退する時に
は、前記移動体が前記後退に対する抵抗の設定に従って
動作するように制御する手段を備えたものである。

【００３４】また、以下の実施の形態による歩行補助装
置は、移動可能な移動体と、この移動体に備えられた支
持部とを有する歩行補助装置において、前記移動体の前
進に対する抵抗の設定と、前記移動体の旋回に対する抵
抗の設定とを与える手段を備えており、前記移動体が前
進する時には、前記移動体が前記前進に対する抵抗の設
定に従って動作し、前記移動体が旋回する時には、前記
移動体が前記旋回に対する抵抗の設定に従って動作する
ように制御する手段を備えたものである。

【００３５】また、以下の実施の形態による歩行補助装
置は、移動可能な移動体と、この移動体に備えられた支
持部とを有する歩行補助装置において、前記移動体の旋
回動作を補正する補正量を与える手段を備えており、前
記移動体に加えられるモーメントに従って前記移動体を
旋回させる手段を備えており、前記移動体の前後中心軸
から前記補正量の距離ずれた軸に沿って力を加えられた
時に、前記移動体が直進するように制御する手段を備え
たものである。

【００３６】また、以下の実施の形態による歩行補助装
置は、移動可能な移動体と、この移動体に備えられた支
持部とを有する歩行補助装置において、前記移動体の複
数の動作特性の設定を与える手段を備えており、前記移
動体の直進動作の頻度と、旋回動作の頻度に従って、前
記動作特性の設定を選択し、前記選択された動作特性の
設定に従って前記移動体を動作させる手段を備えたもの
である。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】まず、図１（Ａ）及び（Ｂ）により、本発
明の歩行補助装置の構成を示す。図において、本発明に
なる歩行補助装置１は、歩行面上を自走可能な移動体３
と、この移動体３を歩行面上に移動可能に支持する、左
右一対の駆動車輪５及び回転自在な従動車輪１５と、前
記移動体３上に取り付けられており、使用者である障害
のある高齢者や障害者（歩行機能障害者、又は、被歩行
補助者）がこれに掴まって自身を支持する支持部４と、
前記駆動車輪５に駆動力を与える駆動手段であるための
左右１対のモータ７と、前記モータ７からの回転を所定
の減速比で減速する減速機１４と、そして、前記減速機
１４からの回転駆動力を前記車輪５へ伝達するベルト１
６とを備えている。

【００３９】また、この歩行補助装置１は、使用中の歩
行機能障害者からその支持部４を介して装置または移動
体３に加えられる少なくとも前後方向の力や旋回方向の
モーメントを含む、いわゆる、被歩行補助者の移動状態
を検出するため検出手段である力センサ６と、前記移動
体３の移動速度を含む移動状態を検出するための速度検
出手段である速度センサ８と、図示しない電池からの電
力によって駆動される電動モータ７の回転を制御するモ
ータ制御装置１１とを備えている。そして、本発明によ
れば、さらに、前記歩行補助装置１の前進や後退、又
は、旋回等、特に、その移動体３の複数の移動特性を設
定するための設定器１２が設けられている。すなわち、
本発明によれば、この設定器１２により、歩行機能障害
者の移動状態に対する歩行補助装置１の移動特性を予
め、各歩行機能障害者の要求やその特徴に適合して、種
々、設定することが可能になっている。

【００４０】具体的には、例えば、既述のように、特
に、高齢者などは、急に後退する時にバランスを崩して
転倒し易い。そこで、かかる場合、すなわち、上記力セ
ンサ６により被歩行補助者の移動状態として急激な後退
を検出した場合には、歩行補助装置１は、これに応じて
急に後退することなく、むしろ、低速でゆっくりと後退
することが好ましい。これにより、歩行中の歩行機能障
害者は、歩行補助装置１の支持部４に掴まることにより
転倒を免れることとなる。あるいは、片麻痺等の障害を
有する人に対しては、歩行補助装置１の移動特性を、左
右非対称に設定することが好ましい。

【００４１】すなわち、上記の設定器１２は、ダイヤル
等の入力手段を備えており、使用者（歩行機能障害者）
あるいはその介助（護）者は、そのダイヤルを介して、
使用者である歩行機能障害者の障害の程度や身体状態に
応じて、そのパラメータを設定することとなる。このパ
ラメータ設定の入力手段としては、上記設定器１２上
に、前進、後退、旋回に対する抵抗又は旋回に対する補
正値を設定するためのダイヤル等の入力手段をそれぞれ
設け、各々の値を独立に入力できるようにすることが望
ましい。あるいは、設定器１２の内部にパラメータの組
み合わせを複数の種類、予め記憶しておき、これを切り
替えスイッチにより選択できるようにしてもよい。ある
いは、磁気カード、ＩＣカード等の記録手段にこのパラ
メータの値を記録しておき、設定器１２に挿入して読み
取らせるようにしてもよい。

【００４２】かかる歩行補助装置１では、自走可能な移
動体３の上に取り付けた支持部４により使用者である歩
行機能障害者を支持し、その制御装置１１により、力セ
ンサ６や速度センサ８からの出力を入力とし、そして、
上記設定器１２により設定されたパラメータに従って、
上記左右のモータ７の速度あるいはトルクを制御して移
動体３の駆動車輪５を駆動する。そして、移動体３の前
進、後退、旋回動作を制御することにより、歩行補助装
置１を自動的に移動させて使用者の歩行を補助し、もっ
て、使用者である歩行機能障害者が容易かつ安全に歩行
できるようにするものである。

【００４３】図２は、上記にその構成を示した本発明の
歩行補助装置における制御装置１１の回路構成の一例を
示すブロック図である。この図２において、上記力セン
サ６と速度センサ８からの出力と、さらに、上記設定器
１２により設定されたパラメータ１３とが、入力部５３
を通じて演算部５２へ入力される。この演算部５２は、
記憶部５１に記憶されたプログラムに従って、モータ７
により発生させる回転速度あるいはトルクを算出し、出
力部５４を介して左右のモータ制御器５５、５５へ指令
値５６を出力する。そして、このモータ制御器５５は、
上記指令値５６に従ってモータ７の回転速度あるいはト
ルクを制御する。

【００４４】図３は、上記本発明の歩行補助装置の動作
を説明するための機能ブロック図である。なお、この図
において、制御演算部２１は、実際には上記図２に示し
た記憶部５２に記憶されたプログラムに従って、上記演
算部５１の内部で実現されるものである。

【００４５】この動作を説明すると、まず、設定器１２
は、歩行機能障害者である使用者が自ら設定し、あるい
は、その介護者が行った設定に従い、前進に対する抵抗
の値Ｃｆ、後退に対する抵抗の値Ｃｂ、旋回に対する抵
抗の値Ｃｒ、及び、旋回に対する旋回補正値Ｒｘのパラ
メータ１３を制御演算部２１に与える。

【００４６】まず、力センサ６は、歩行中の歩行機能障
害者から歩行補助装置１に対して加えられる力、例え
ば、前進方向に加わる前進力Ｆｙ及び旋回方向に加わる
旋回モーメントＦｒを検出する。

【００４７】一方、制御演算部２１は、上記で検出した
前進力Ｆｙを抵抗値Ｃｙで割り、これをフィルタ２３を
通すことにより、前進速度指令Ｖｙ１を求める。ここ
で、抵抗値Ｃｙは、抵抗選択部２２により選択された抵
抗値であり、歩行補助装置１が前進している時には前進
抵抗値Ｃｆが、後退している時には、後退抵抗値Ｃｂが
選択される。

【００４８】また、前記検出した前進力Ｆｙと旋回補正
値Ｒｘとの積を、上記で求めた旋回モーメントＦｒから
減算して、補正旋回モーメントＦｒｓを求める。さら
に、このＦｒｓを旋回抵抗値Ｃｒで割り、やはり、フィ
ルタ２４を通すことにより、旋回速度指令Ｖｒ１を求め
る。

【００４９】なお、上記のフィルタ２３、２４は、装置
の動作が振動的になることを防止するためのローパスフ
ィルタであり、装置の固有振動数に応じてその周波数特
性を定める。なお、本実施の形態では、好ましくは、折
点周波数０．１〜１Ｈｚの一次フィルタを用いている。

【００５０】ここで、移動体３の左右の駆動車輪５、５
の間隔をＷ、駆動車輪５の直径をＤ、減速機１４の減速
比をＤとすると、歩行補助装置１の前進速度Ｖｙ及び旋
回速度Ｖｒと、左右のモータ７の回転速度ＶｍＬお及び
ＶｍＲとの関係は、以下の式で表される。 ＶｍＬ＝（２Ｎ／Ｄ）×Ｖｙ−（ＮＷ／Ｄ）×Ｖｒ …（式１） ＶｍＲ＝（２Ｎ／Ｄ）×Ｖｙ＋（ＮＷ／Ｄ）×Ｖｒ …（式２）

【００５１】すなわち、上記の式を用いて、左右のモー
タの回転速度指令ＶｍＬ１及びＶｍＲ１を求め、これを
左右のモータ制御器５５、５５に与える。

【００５２】続いて、左右のモータ制御器５５、５５
は、上記速度検出器８により検出された左右のモータ
７、７の回転速度ＶｍＬ、ＶｍＲが、それぞれの回転速
度指令ＶｍＬ１、ＶｍＲ１に一致するように、各モータ
７、７を制御する。これにより、歩行補助装置１は、移
動体３により、前進速度Ｖｙ及び旋回速度Ｖｚが前進速
度指令Ｖｙ１及び旋回速度指令Ｖｒ１と一致するように
移動する。

【００５３】なお、この補助補助装置１の前進速度Ｖｙ
は、前進速度指令Ｖｙ１に一致するように制御されてい
るので、抵抗選択部２２は、前進速度指令Ｖｙ１の符号
により、前進／後退を判別することができる。そして、
速度指令Ｖｙ１が正の場合には前進抵抗値Ｃｆを選択
し、他方、速度指令Ｖｙ１が負の場合には、後退抵抗値
Ｃｂを選択する。

【００５４】あるいは、上記速度検出器８、８により検
出された左右のモータ７、７の回転速度、すなわち、Ｖ
ｍＬ、ＶｍＲから、以下の式 Ｖｙ＝（Ｄ／４Ｎ）×ＶｍＬ＋（Ｄ／４Ｎ）×ＶｍＲ …（式３） により、前進速度Ｖｙを求め、Ｖｙの符号により前進／
後退を判別してもよい。

【００５５】上記の制御により、歩行機能障害者が歩行
補助装置１を前に押しながら装置を前進させている場合
には、抵抗選択部２２によって前進抵抗値Ｃｆが選択さ
れる。そこで、前進力Ｆｙと定常状態における歩行補助
装置１の速度Ｖｙとの関係は、以下の式となる。 Ｖｙ＝Ｆｙ／Ｃｆ …（式４） これにより、歩行補助装置１は、見かけ上Ｃｆの粘性抵
抗を有するように動作（前進）することとなる。

【００５６】一方、歩行機能障害者が歩行補助装置１を
支持部４によって後方に引き、すなわち、装置を後退さ
せている場合には、上記抵抗選択部２２により後退抵抗
値Ｃｂが選択される。そこで、前進力Ｆｙと定常状態に
おける歩行補助装置１の速度Ｖｙとは、以下の式のよう
な関係になる。 Ｖｙ＝Ｆｙ／Ｃｂ …（式５） これによって、歩行補助装置１は、見かけ上Ｃｂの粘性
抵抗を有するように動作（後退）することとなる。従っ
て、設定器１２により、これら抵抗値Ｃｆ及びＣｂを個
別に設定することを可能にすることにより、前進及び後
退時の抵抗を、それぞれ、任意に設定することができ
る。

【００５７】ここで、まず、上記の前進及び後退に対す
る抵抗を小さく設定すると、歩行補助装置１は軽い力で
も動くので、使用者である歩行機能障害者は、軽快かつ
楽に歩けるようになる。これに対して、この抵抗を大き
く設定すると、歩行補助装置１の応答が上記の前進に対
して緩やかになるので、歩行機能障害者は、バランスを
崩した時でも支持部４に掴まって、安定して、安全に歩
けるようになる。

【００５８】なお、この前進及び後退に対する適切な抵
抗値は、補助装置を使用する歩行障害者の障害の度合い
や身体状態によって異なるが、多くの場合、障害の重い
人に対しては、安全に安定して歩けるように、この抵抗
を大きな値に設定し、他方、障害の軽い人には、むしろ
軽快に楽に歩けるように、この抵抗値を小さく設定する
のが良い。また、高齢者や重い障害者では、後ろ向きに
バランスを崩すことも多いので、前進抵抗値Ｃｆよりも
後退抵抗値Ｃｂを大きく設定するのが良い。

【００５９】より具体的な一例として、本実施の形態で
は、前進抵抗値Ｃｆを、望ましくは、Ｃｆ＝１０〜２０
０[Ｎｓ／ｍ]に設定し、これに対して、後退抵抗値Ｃｂ
はＣｆの２倍（２０〜４００[Ｎｓ／ｍ]）以上に設定さ
れている。

【００６０】さらに、図４は、上記のように前進抵抗値
Ｃｆや後退抵抗値Ｃｂを設定した時の、上記歩行補助装
置１による速度Ｖｙと前進力Ｆｙとの関係を示したグラ
フである。このグラフでは、実線で示した折れ線の傾き
が歩行補助装置１の抵抗に相当する。そして、速度Ｖｙ
が正、すなわち、歩行補助装置１が前進している時に
は、前進抵抗値Ｃｆが選択されるので、直線の傾きが小
さく（すなわち、抵抗が小さく）なる。他方、速度Ｖｙ
が負、すなわち、歩行補助装置１が後退している時に
は、後退抵抗値Ｃｂが選択されるので、直線の傾きが大
きく（抵抗が大きく）なる。

【００６１】このように設定すれば、歩行機能障害者が
歩行中にバランスを崩して後ろ向きに転倒しそうになっ
た時には、この歩行補助装置１の抵抗は自動的に大きく
なり（大きな抵抗値に切り換えられ）、装置の急激な動
作（後退）が抑制され、あるいは、停止されるので、使
用者は、装置の支持部４に掴まって、転倒せずにバラン
スを回復することができる。

【００６２】また、その際、上記の歩行補助装置１によ
れば、その移動特性である抵抗値が、その複数の移動状
態に対応して、予め設定した値に自動的に切り替わるこ
とで、その使用者である歩行機能障害者がスイッチの切
り替え等の煩雑な操作を行う必要はなく、急にバランス
を崩した場合であっても、歩行の安全が確保されること
となる。

【００６３】加えて、既述のように、前進抵抗値Ｃｆと
後退抵抗値Ｃｂとは、独立に、かつ、任意に設定できる
ことから、装置の移動特性を、使用する歩行機能障害者
の障害の度合いや身体状態に応じて最も歩きやすい状態
になるように、前記抵抗選択部２２によって最適に設定
することができる。また、これらの設定値を複数組、予
め記憶しておくことにより、１台の歩行補助装置１であ
っても様々な身体状態の人に対応することが可能にな
る。

【００６４】また、障害者等の使用者が装置を使用して
歩行しようとする場合には、障害によるふらつきによ
り、歩行補助装置１に対して曲げる力を加えてしまう。
すなわち、歩行補助装置１を旋回させる傾向がある。こ
の場合、旋回モーメントＦｒと定常状態における歩行補
助装置１の旋回速度Ｖｒの関係は、以下の式 Ｖｒ＝Ｆｒ／Ｃｒ …（式６） となり、歩行補助装置１は、見かけ上、Ｃｒの回転粘性
抵抗を有するように動作することとなる。従って、上記
の設定器１２によってこの旋回抵抗値Ｃｒを設定するこ
とにより、旋回の抵抗を任意に設定することができ、こ
れにより、障害者の歩行の際のふらつきを抑制して、か
つ、歩行補助装置１の旋回性とのバランスをとるための
ものである。

【００６５】なお、ここで、この旋回抵抗値Ｃｒを小さ
く設定すると、軽い力でも装置が旋回移動するようにな
るので、使用者である障害者は、軽快かつ楽に望む方向
に進めるようになる。しかしながら、この旋回抵抗値Ｃ
ｒを大きく設定すると、装置の応答が緩やかになる。そ
して、特に、この旋回抵抗値Ｃｒを適宜設定することに
より、特に重症の障害者等、歩行する際に装置に旋回さ
せる力を加えてしまうような場合でも、歩行補助装置１
は直進することとなり、使用者はふらつかずに直線に安
定して歩けるようになる。

【００６６】なお、この旋回抵抗値Ｃｒの適切な値とし
ては、これを使用する障害者の障害の程度や身体状態に
よって異なるのは勿論であるが、多くの場合、特に障害
の重い人の場合には、安全かつ安定して歩けるように、
この旋回抵抗を大きな値に設定し、障害の軽い人に対し
ては、むしろ、軽快に楽に歩けるように、この旋回抵抗
を小さく設定するのが好ましい。望ましくは、Ｃｒ＝２
〜５０[Ｎｍｓ／ｒａｄ]程度の値に設定するのが良い。

【００６７】このように、上記の装置では、前進あるい
は後退を行う時と同様、歩行障害者が装置を利用して旋
回を行う時においても、歩行補助装置１は自動的に設定
された抵抗になるので、歩行の際にふらつく障害者によ
る使用でも、装置が旋回しようとする都度にそのスイッ
チを切り替える等の煩雑な操作を行う必要はなく、身体
の不自由にもかかわらず、楽にかつ安全に歩行すること
ができるようになる。

【００６８】また、上記の旋回抵抗値Ｃｒは、既述の前
進抵抗値Ｃｆや後退抵抗値Ｃｂとは独立に、任意に設定
することができ、これにより、前進・後退の抵抗と共に
この旋回の抵抗のバランスを任意に設定できるの。その
ため、使用者である歩行機能障害者の障害の度合いや身
体状態に応じて、最も歩きやすい状態に最適に設定で
き、また、これらの設定値を複数予め記憶しておくこと
により、１台の装置で様々な身体状態の歩行機能障害者
に対応することができる。

【００６９】図５は、上記歩行補助装置１の旋回補正機
能を説明する図である。すなわち、使用者が片麻痺等の
左右の動作が非対称になる障害を有する場合、歩行補助
装置の中心に、すなわち、装置が直進するような力を加
えるのが困難になる。

【００７０】これを図により説明すると、例えば、片麻
痺等の障害者が支持部４に前進力Ｆｙを加える位置が、
上記歩行補助装置１の前後中心軸６１から矢印の距離Ｓ
ｘだけ外れているとする。すると、この歩行補助装置１
には、旋回モーメントＦｒとして、以下の式で表される
力（旋回モーメント）が加わる。 Ｆｒ＝Ｆｙ×Ｓｘ …（式７）

【００７１】これに対し、例えば従来の機械式の歩行器
などの歩行補助装置では、かかる旋回モーメントＦｒが
加わると、装置が旋回してしまい、そのため、片麻痺等
の障害者は、このような歩行補助装置を利用して直進す
るのは困難であった。

【００７２】そこで、本発明の歩行補助装置１では、か
かる問題を解決するため、旋回補正機能を備えている。

【００７３】すなわち、制御演算部２１は、力センサ６
により検出された旋回モーメントＦｒから、旋回補正値
Ｒｘに従って、補正旋回モーメントＦｒｓを次の式８よ
うに求める。 Ｆｒｓ＝Ｆｒ−Ｆｙ×Ｒｘ …（式８）

【００７４】この式８からも明らかなように、上記の設
定器１２により、旋回補正値ＲｘをＳｘと等しく設定す
ると、補正旋回モーメントＦｒｓは、以下の式９に示す
ようにとなる。 Ｆｒｓ＝Ｆｒ−Ｆｙ×Ｒｘ＝Ｆｙ×Ｓｘ−Ｆｙ×Ｒｘ＝０ …（式９） すなわち、前進力を加える位置のずれによって生じた旋
回モーメントが打ち消される。これにより、旋回速度Ｖ
ｒは補正旋回モーメントＦｒｓによって制御されること
となるので、この場合、歩行補助装置１は旋回せずに直
進する。

【００７５】従って、上記の旋回補正値Ｒｘを、使用す
る歩行機能障害者が歩行補助装置１へ前進力を加える位
置のずれに応じて設定することにより、片麻痺等の障害
を有する人でも、容易に直進でき、楽にかつ安全に歩行
できるようになる。なお、この時、歩行機能障害者が旋
回移動を行うために歩行補助装置１に対して曲げる力
（旋回力）を加えた場合、その補正旋回モーメントＦｒ
ｓにより旋回力が検出されることとなり、その際、歩行
補助装置１を旋回させることは可能であり、その操作性
が損なわれることはない。

【００７６】また、この旋回補正値Ｒｘは、上記した前
進抵抗値Ｃｆ、後退抵抗値Ｃｂ、及び、旋回抵抗値Ｃｒ
とは独立に、任意に設定できるので、歩行機能障害者の
障害や身体状態に応じて、最も歩きやすい状態に、すな
わち、歩行補助装置１を最適に設定することができる。
また、これらの設定値を複数、予め記憶しておくことに
より、１台の装置で様々な状態の歩行機能障害者に対応
することができる。

【００７７】さらに、図６は、上記本発明の歩行補助装
置の歩行状態適応機能を説明するためのブロック図であ
る。

【００７８】歩行状態判別部３１は、歩行補助装置１の
前進速度Ｖｙ及び旋回速度Ｖｒを監視することにより、
使用する歩行機能障害者が、廊下を前進するなどの直進
歩行を行っているか、あるいは、ベットやトイレ等に接
近するなどの位置合わせ動作を行っているかを判別す
る。

【００７９】その判別のためには、例えば、前進歩行と
旋回歩行の頻度を検出すればよい。例えば、前進速度Ｖ
ｙと旋回速度Ｖｒとの絶対値の時間平均ＶｙｍとＶｒｍ
とを求め、Ｖｙｍ≧αＶｒｍならば直進歩行と判別し、
これに対し、Ｖｙｍ＜αＶｒｍならば位置合わせ動作と
判別すれば良い。ここで、αは実験等によってあらかじ
め定められる定数である。

【００８０】そして、このパラメータ選択部３２は、上
記した歩行状態判別部３１の判別結果に基づいて、直進
動作用パラメータ３３と位置合わせ動作用パラメータ３
４を選択し、これを制御演算部２１へパラメータ１３と
して供給する。なお、これらの直進動作用パラメータ３
３と位置合わせ動作用パラメータ３４とは、装置を使用
する歩行機能障害者あるいはその介助者（介護者）が、
その障害や身体状態に応じて、上記の設定器１２により
設定するものである。

【００８１】なお、ここでは、直進動作用パラメータ３
３としては、旋回抵抗Ｃｒを大きく設定し、他方、位置
合わせ動作用パラメータとしては、旋回抵抗Ｃｒを小さ
く設定するのが好ましい。

【００８２】このように設定することにより、例えば、
歩行機能障害者が廊下を歩行している時など、所謂、直
進歩行を行っている時には、パラメータ選択部３２によ
り、直進動作用パラメータ３３が選択される。これによ
り、歩行補助装置１の旋回に対する抵抗が自動的に大き
くなるので、歩行機能障害者はふらつかずに安定して歩
行することができる。

【００８３】また、ベットやトイレに接近する時など、
所謂、歩行補助装置１の位置を合わせを行っている場合
には、上記パラメータ選択部３２により、位置合わせ動
作用パラメータ３４が選択される。これにより、歩行補
助装置１の旋回に対する抵抗が自動的に小さくなるの
で、使用者は、軽い力でも小回りすることができ、目標
位置に楽に移動して接近することができることとなる。

【００８４】なお、その際、上述のように、上記歩行状
態判別部３１の働きにより、歩行機能障害者が直進を行
う時と、位置合わせを行う時とで、歩行補助装置１は、
自動的に設定された抵抗になる。このように、使用者で
ある歩行機能障害者がスイッチの切り替え等の煩雑な操
作を行う必要はなく、そのため、身体の不自由な高齢者
や障害者であっても、楽にかつ安全に歩行し、かつ、こ
れを移動して位置合わせを行うことが可能になる。

【００８５】なお、上記のパラメータ選択部３２は、直
進動作用パラメータ３３と位置合わせ動作用パラメータ
３４を切り替える際に、その値を補間することによっ
て、パラメータ１３を滑らかに変化させるようにしても
よい。このようにすれば、歩行補助装置１の挙動がより
緩やかに変化することとなるので、これを使用する歩行
機能障害者は快適に歩行することが出来ることとなる。

【００８６】図７は、本発明の他の実施の形態になる歩
行補助装置の構成を説明するブロック図である。なお、
この他の実施の形態になる歩行補助装置では、その設定
器１２は、使用者である歩行機能障害者自身が、あるい
は、その介護者が行った設定に従い、前進に対するゲイ
ンＫｆ、後退に対するゲインＫｂ、旋回に対するゲイン
Ｋｒのパラメータ１３を制御演算部４１に与える。

【００８７】かかる構成によれば、力センサ６は、歩行
機能障害者から歩行補助装置１に対して前進方向に加わ
る前進力Ｆｙ及び旋回方向に加わる旋回モーメントＦｒ
を検出する。そして、制御演算部４１は、前進力Ｆｙに
ゲインＫｙを掛け、前進補助力Ｆａｙを求める。ここ
で、ゲインＫｙは、ゲイン選択部４２により選択された
ゲインであり、歩行補助装置１が前進している時には前
進ゲインＫｆが、歩行機能障害者が後退している時に
は、後退ゲインＫｂが選択される。ゲイン選択部４２
は、速度検出器８により検出された左右のモータ７の回
転速度ＶｍＬ、ＶｍＲから、以下の式１０ Ｖｙ＝（Ｄ／４Ｎ）×ＶｍＬ＋（Ｄ／４Ｎ）×ＶｍＲ …（式１０） により、前進速度Ｖｙを求め、Ｖｙの符号により前進・
後退を判別する。

【００８８】また、前進力Ｆｙと旋回補正値Ｒｘとの積
を、上記旋回モーメントＦｒから減算することにより、
補正旋回モーメントＦｒｓを求める。さらに、この求め
られた補正旋回モーメントＦｒｓにゲインＫｒを掛け
て、旋回補助モーメントＦａｒを求める。

【００８９】ここで、左右の駆動車輪５の間隔をＷ、駆
動車輪５の直径をＤ、減速機１４の減速比をＮとする
と、左右のモータ７のトルクＴｍＬとＴｍＲ、モータに
より発生する歩行補助装置１の前進補助力Ｆａｙ、及
び、旋回補助モーメントＦａｒとの間の関係は、次の式
で表される。 ＴｍＬ＝（Ｄ／４Ｎ）×Ｆａｙ−（Ｄ／２ＮＷ）×Ｆａｒ …（式１１） ＴｍＲ＝（Ｄ／４Ｎ）×Ｆａｙ＋（Ｄ／２ＮＷ）×Ｆａｒ …（式１２） そして、モータ制御器は、上の式で求めたトルクＴｍＬ
及びＴｍＲに従って、モータ７のトルクを制御する。

【００９０】上記の制御によれば、歩行機能障害者が歩
行補助装置１を前に押し、装置を前進させている場合に
は、ゲイン選択部４２によって前進ゲインＫｆが選択さ
れる。そのため、歩行補助装置１は、加えた前進力Ｆｙ
のＫｆ倍の前進補助力Ｆａｙを発生することとなる。

【００９１】これに対し、歩行機能障害者が歩行補助装
置１を後ろに引き、装置を後退させている場合には、ゲ
イン選択部４２により、後退ゲインＫｂが選択される。
そのため、歩行補助装置１は、加えた前進力ＦｙのＫｂ
倍の前進補助力Ｆａｙを発生することとなる。

【００９２】従って、上記設定器１２により、Ｋｆ及び
Ｋｂを設定することにより、前進及び後退における歩行
補助装置１による補助力のゲインを、それぞれ、任意に
設定することができることになる。

【００９３】なお、ここで、上記のゲインを大きく設定
すると、軽い力でも歩行補助装置１が動くので、歩行機
能障害者は軽快にかつ楽に歩けるようになり、これに対
し、このゲインを小さく設定すると、歩行補助装置１の
応答が緩やかになるので、歩行機能障害者は安定してか
つ安全に歩行することが出来るようになる。

【００９４】なお、上記ゲインの適切な値は、装置を使
用する歩行機能障害者の障害の程度や身体状態によって
異なるが、多くの場合、障害の重い人に対しては、安全
にかつ安定して歩けるように、このゲインを小さく設定
することが好ましく、これに対して、障害の軽い人に対
しては、軽快にかつ楽に歩けるように、このゲインを大
きく設定するのが好ましい。また、歩行機能障害者は、
一般的に、後ろ向きにバランスを崩すことが多いので、
前進ゲインＫｆよりも後退ゲインＫｂを小さく設定する
のが良い。具体的には、前進ゲインＫｆをＫｆ＝１〜１
０に設定し、他方、後退ゲインＫｂはＫｆの１／２（Ｋ
ｂ＝１／２〜５）以下に設定するのが良い。

【００９５】図８は、上記のように設定した時の、前進
力Ｆｙと前進補助力Ｆａｙとの関係を示すグラフであ
る。このグラフにおける直線の傾きが歩行補助装置１の
ゲインに相当する。このグラフからも明らかなように、
速度Ｖｙが正、すなわち歩行補助装置が前進している時
には、前進ゲインＫｆが選択されるので、直線の傾きが
大きく（ゲインが大きく）なり、こらに対して、速度Ｖ
ｙが負、すなわち歩行補助装置１が後退している時に
は、後退ゲインＫｂが選択されるので、直線の傾きが小
さく（ゲインが大きく）なる。

【００９６】このように設定すれば、上記にも述べたよ
うに、使用者である歩行機能障害者がバランスを崩して
後ろ向きに転倒しそうになった時には、自動的にゲイン
が小さくなり、歩行補助装置１の動作が抑制されるの
で、支持部４に掴まっている歩行機能障害者は転倒せず
にバランスを回復することができる。なお、その際に
も、ゲイン選択部４２により、歩行補助装置１のゲイン
が自動的に切り替わるので、従来のように使用者がスイ
ッチの切り替え等の煩雑な操作を行う必要はなく、身体
の不自由な歩行機能障害者が急にバランスを崩した場合
であっても、歩行の安全が確保されることとなる。

【００９７】また、前進ゲインＫｆと後退ゲインＫｂと
は独立に、かつ、任意に設定できるので、使用する歩行
機能障害者の障害の程度や身体状態に応じて、最も歩き
やすい状態に、すなわち、歩行補助装置１を最適に設定
することが出来る。また、これらの設定値を複数予め記
憶しておくことにより、１台の装置で様々な障害の程度
や身体状態の歩行機能障害者に対応することができる。

【００９８】また、上記の装置では、使用者である歩行
機能障害者が歩行補助装置１に曲げる力を加えて歩行補
助装置１を旋回させようようとする場合には、歩行補助
装置１は、加えた旋回モーメントＦｒのＫｒ倍の旋回補
助モーメントＦａｒを発生する。なお、この旋回ゲイン
Ｋｒは、上記の設定器１２により、その値を任意に設定
することにより、旋回の特性を任意に設定することがで
きる。

【００９９】そして、例えば、この旋回ゲインＫｒを大
きく設定すると、歩行補助装置１は軽い力でも旋回する
ようになるので、歩行機能障害者は、軽快にかつ楽に望
む方向に進めるようになる。これに対し、この旋回抵抗
値Ｋｒを小さく設定すると、装置の応答が緩やかになる
ので、歩行機能障害者は、ふらつかずに安定して歩ける
ようになる。

【０１００】ここでも、やはり、この旋回ゲインＫｒの
適切な値は、使用者である歩行機能障害者の障害の程度
や身体状態によっても異なるが、多くの場合、障害の重
い人程、安全にかつ安定して歩けるように、このゲイン
を小さく設定し、これに対して、障害の軽い人には、軽
快に楽に歩けるように、このゲインを大きく設定するこ
とが好ましい。具体的には、このゲインはＫｒ＝１〜１
０に設定するのが望ましい。

【０１０１】また、この他の実施の形態になる装置で
も、歩行機能障害者が複数の移動状態、すなわち、前
進、後退、あるいは、旋回を行う時において、歩行補助
装置１は、自動的に、設定された抵抗になるので、歩行
機能障害者がその度毎にスイッチの切り替え等の煩雑な
操作を行う必要はなく、そのため、身体の不自由な使用
者であっても、楽にかつ安全に歩行することが可能にな
る。

【０１０２】なお、この他の実施の形態でも、その旋回
ゲインＫｒは、前進ゲインＫｆや後退ゲインＫｂとは独
立に、任意に設定でき、また、前進・後退のゲインと旋
回のゲインのバランスをも任意に設定できるので、装置
を使用する歩行機能障害者の障害の程度や身体状態に応
じて、最も歩きやすい状態に、すなわち、歩行補助装置
１を最適に設定できる。また、これらの設定値を複数予
め記憶しておくことにより、１台の装置で様々な身体状
態の人に対応することができる。

【０１０３】また、この他の実施の形態でも、上記図３
に示した実施の形態と同様に、前進力Ｆｙと旋回補正値
Ｒｘとの積を旋回モーメントＦｒから減算し、もって、
補正旋回モーメントＦｒｓを求めている。そのため、片
麻痺等の障害者など、前進力Ｆｙを加える位置が歩行補
助装置１の前後中心軸６１からずれる場合にも、旋回補
正量Ｒｘをずれ量と等しく設定することにより、前進力
を加える位置のずれによる歩行補助装置１の旋回モーメ
ントを打ち消すことができる。

【０１０４】また、この旋回補助モーメントＦａｒは、
補正旋回モーメントＦｒｓに従って制御されており、前
進力を加える位置のずれによっては旋回補助モーメント
が発生しないことから、片麻痺等の障害を持つ人であっ
ても、旋回運動によるふらつきが低減され、容易にかつ
直進ができ、楽にかつ安全に歩行することが出来るよう
になる。

【０１０５】なお、上記の詳細な説明においては、本発
明の歩行補助装置１の制御方法は、電動補助車椅子や電
動補助介助椅子、等の他の介助装置や、電動補助運搬車
等にも適用することができる。

【０１０６】以上の実施の形態にも示したように、本発
明になる歩行補助装置１によれば、設定器１２により、
歩行補助装置１の前進抵抗値Ｃｆと後退抵抗値Ｃｂと旋
回抵抗値Ｃｒを独立に、任意に設定できるので、使用者
の身体状態に応じて、最も歩きやすい状態に、歩行補助
装置１を最適に設定でき、有用性が高まる。また、１台
の装置で様々な身体状態の人に対応できるので、装置を
複数の人で共用することや、１台の装置を長期間使用す
ることが可能となり、費用が削減できる。

【０１０７】また、上記本発明の実施の形態になる歩行
補助装置１によれば、前進抵抗値Ｃｆよりも後退抵抗値
Ｃｂを大きく設定することにより、使用者がバランスを
崩して後ろ向きに転倒しそうになった時に、自動的に抵
抗を大きくし、歩行補助装置１の動作を抑制することが
できるので、使用者の転倒を防ぐことができ、安全性が
高まる。

【０１０８】また、上記本発明の実施の形態になる歩行
補助装置１によれば、歩行補助装置１の抵抗は、前進、
後退、旋回を行う時に、それぞれ自動的に設定した抵抗
を持つように制御されるので、使用者はスイッチの切り
替え等の煩雑な操作を行う必要はなく、身体の不自由な
使用者が容易に装置を使用することができる。また、使
用者が急にバランスを崩した場合であっても、安全が確
保される。

【０１０９】さらに、上記本発明の実施の形態になる歩
行補助装置１によれば、歩行補助装置１の中心軸からず
れた位置に力が加えられた場合であっても、旋回補正値
Ｒｘをずれ量と等しく設定することにより、歩行補助装
置１を直進させることができるので、使用者が片麻痺等
の左右の動作が非対称になる障害を有する場合であって
も、ふらつきを防ぐことができ、安全性が高まる。ま
た、この時にも、歩行補助装置を曲げる力を加えれば装
置を旋回させることができるので、操作性は損なわれな
い。

【０１１０】そして、また、上記本発明の実施の形態に
なる歩行補助装置１によれば、廊下を前進するなどの直
進歩行を行う時と、ベットやトイレに接近するなどの位
置合わせ動作を行う時の、歩行補助装置の抵抗を設定す
ることができ、歩行状態に応じて、パラメータが自動的
に切り替わるので、直進歩行時の安定性と、位置合わせ
時の操作性を両立させることができ、安全性と扱いやす
さが高まる。

【０１１１】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、前進、後退、旋回を含む被補助者
の移動状態に対して、歩行補助装置の前進、後退、旋回
における移動速度や、移動状態に対する抵抗を含む移動
体の移動特性を、それぞれ、各々に障害を有する障害者
に対し、独立に任意に設定することを可能とし、もっ
て、障害者である被補助者が前進、後退、旋回を行う際
の安全な歩行を確保し、かつ、扱いやすく安全な歩行補
助装置を提供するもことが可能になる。

【０１１２】また、本発明によれば、特に片麻痺の障害
者等、その左右の動作が非対称になる障害を持つ場合に
も、すなわち、装置の中心からずれた位置に力を加えて
も、歩行補助装置により直進することができ、かつ、旋
回の抵抗を任意に設定可能であり、これにより、左右の
動作が非対称になる障害者にとっても扱いやすい歩行補
助装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歩行補助装置の一実施の形態にな
る構成を示す側面図及び上面図である。

【図２】本発明に係る制御装置の一実施の形態になる構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明に係る制御系の一実施の形態になる構成
を説明するブロック図である。

【図４】本発明に係る歩行補助装置の速度と使用者の加
える前進力の関係の一実施例を示すグラフである。

【図５】本発明に係る制御系の旋回補正機能の一実施の
形態を説明する上面図である。

【図６】本発明に係る制御系の歩行状態適応部の一実施
例の形態になる構成を示すブロック図である。

【図７】本発明に係る制御系の一実施の形態になる構成
を説明するブロック図である。

【図８】本発明に係る歩行補助装置の前進補助力と使用
者の加える前進力の関係の一実施例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 歩行補助装置 ３ 移動体 ４ 支持部 ５ 駆動車輪 ６ 力センサ ７ モータ ８ 減速器 １１ 制御装置 １２ 設定器 １５ 従動車輪 １３ パラメータ ２２ 抵抗選択部 ４２ ゲイン選択部 ３３ 直進動作用パラメータ ３４ 位置合わせ動作用パラメータ Ｆｙ 使用者から加わる前進力 Ｆｒ 使用者から加わる旋回モーメント Ｆｒｓ 補正旋回モーメント Ｃｆ 前進の抵抗値 Ｃｂ 後退の抵抗値 Ｃｒ 旋回の抵抗値 Ｒｘ 旋回補正値 ＶｍＬ 左モータの回転速度 ＶｍＲ 右モータの回転速度 Ｋｆ 前進の力補助ゲイン Ｋｂ 後退の力補助ゲイン Ｋｒ 旋回の力補助ゲイン ＴｍＬ 左モータのトルク ＴｍＲ 右モータのトルク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 泰弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 藤江 正克 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平８−280763（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329186（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−71554（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−21938（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−133828（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−38973（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61H 3/04

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歩行面上を自走可能な移動体と、当該移
   動体上に被歩行補助者を支えるための支持部とを備えた
   歩行補助装置であって：前記歩行補助装置に加えられる
   力により被歩行補助者の移動状態を検出する移動状態検
   出手段と；前記移動状態検出手段からの検出信号に基づ
   いて、前記自走可能な移動体を、被歩行補助者の移動状
   態に対応して移動するように制御する手段と；そして、 被歩行補助者の複数の移動状態に対して、それぞれ、前
   記移動体の移動特性の設定を与える手段とを備えてお
   り、もって、被歩行補助者の移動状態に対応する前記移
   動体の複数の移動特性を、それぞれ、設定することを可
   能としたことを特徴とする歩行補助装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動状態検出手段は、被歩行補助者の前進
   及び後退を検出し、前記移動特性設定手段により、被歩
   行補助者の前進及び後退に対し、それぞれの前記移動体
   の移動特性を設定することが可能に構成されていること
   を特徴とする歩行補助装置。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動特性設定手段は、前記移動体の移動速
   度を設定し、かつ、その前進速度よりも後退速度が小さ
   く設定されていることを特徴とする歩行補助装置。
4. 【請求項４】 前記請求項２に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動特性設定手段は、前記移動体の移動抵
   抗を設定し、かつ、その前進抵抗よりも後退抵抗が大き
   く設定されていることを特徴とする歩行補助装置。
5. 【請求項５】 前記請求項２に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動特性設定手段は、前記移動体の補助力
   のゲインを設定し、かつ、その前進ゲインよりも後退ゲ
   インが小さく設定されていることを特徴とする歩行補助
   装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動状態検出手段は、被歩行補助者の前進
   による前記移動体の旋回モーメントを検出し、前記移動
   特性設定手段により、前記移動体の旋回モーメントにも
   かかわらず前記移動体を直進させる移動特性を設定する
   ことが可能に構成されていることを特徴とする歩行補助
   装置。
7. 【請求項７】 前記請求項６に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動特性設定手段は、前記移動体の旋回抵
   抗を設定し、もって、前記移動体の旋回モーメントにも
   かかわらず前記移動体を直進させていることを特徴とす
   る歩行補助装置。
8. 【請求項８】 前記請求項６に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動特性設定手段は、前記移動体の旋回ゲ
   インを設定し、もって、前記移動体の旋回モーメントに
   もかかわらず前記移動体を直進させていることを特徴と
   する歩行補助装置。
9. 【請求項９】 前記請求項１に記載した歩行補助装置に
   おいて、前記移動体制御手段は、さらに、前記移動状態
   検出手段からの検出信号の頻度に基づいて、被歩行補助
   者の移動状態を判別する手段を備えており、この移動体
   制御手段は、前記判別手段により判別された被歩行補助
   者の移動状態に対応し、かつ、前記設定手段により設定
   された移動特性に従って前記自走可能な移動体を移動す
   ることを特徴とする歩行補助装置。
10. 【請求項１０】 前記請求項１に記載した歩行補助装置
    において、前記自走可能な移動体は、その進行方向に対
    して左右対称に配置された車輪と、前記左右の車輪に対
    してそれぞれ回転駆動力を与えるための電動機とを有し
    ていることを特徴とする歩行補助装置。
11. 【請求項１１】 前記請求項１０に記載した歩行補助装
    置において、前記移動状態検出手段は、前記左右対称に
    配置された車輪の回転により前記移動状態を検出するこ
    とを特徴とする歩行補助装置。
12. 【請求項１２】 前記請求項１０に記載した歩行補助装
    置において、前記移動体制御手段は、前記左右の車輪に
    対してそれぞれ回転駆動力を与える前記電動機に供給さ
    れる電力を制御する制御装置であることを特徴とする歩
    行補助装置。
13. 【請求項１３】 前記請求項１２に記載した歩行補助装
    置において、前記設定手段は、前記左右の車輪に対する
    前記電動機に供給される電力量を補正する装置であるこ
    とを特徴とする歩行補助装置。