JP5922200B2 - 歩行補助装置、歩行補助装置を制御するための方法、および、コンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラム - Google Patents

Description

本開示は歩行補助装置の制御に関し、より特定的には、歩行補助装置の安全の制御に関する。

従来、高齢者等の歩行が困難な人の歩行を補助する器具として歩行器やシルバーカーといった歩行補助車が存在する。また、モータ等による駆動力を車輪に持たせて、下り坂でブレーキをかけて速度を抑制（以下「抑速」ともいう。）したり、上り坂での上りを補助したりする歩行補助車が開発されている。

たとえば、特開２００３−２９０３０２号公報（特許文献１）は、「歩行補助装置において、人が調節しなくても、運動特性が自動調節され、装置の扱いが容易になるようにする」技術を開示している。特許文献１に開示された歩行補助装置は、「移動可能な基体と、基体の移動を制御する運動制御機構と、基体に設けられて利用者を支持する支持部と、利用者からの作用によって生ずる装置の変化を検出するセンサ９と、センサ９により検出される検出値４１に従って運動制御機構を制御する運動制御演算装置とを備え」、運動制御演算装置は、運動特性パラメータを記憶する運動特性記憶部３２と、検出値４１に基づいて運動特性パラメータを調整する運動特性調整部３４と、検出値４１と運動特性パラメータとに従って運動制御機構を制御する運動制御部３１とを備え」る（［要約］参照）。

特開２００３−２９０３０２号公報

特許文献１に開示された技術によると、力センサや速度センサを用いて駆動力が調整される。しかし、力センサのみでは車輪が障害物等により固定された場合に駆動力を働かせると車輪を駆動させるために過度な電流が流れたり、ロックが外れた場合に急激な駆動力がかかったりする場合がある。また、速度センサのみでは、傾斜等の基体が使用者の意図と反して動く場合に正しく制御できない場合がある。より具体的には、溝や障害物等で車輪がロック状態の場合に、アシスト力が働くと使用者に危険が及ぶ恐れがある。あるいは、高齢者や足の不自由な人が歩行補助装置を使用するため、より一層の安全性が要求される。したがって、使用者の安全性が高まる技術が必要とされている。また、使用者の意図に沿って動く歩行補助装置が必要とされている。

本開示は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、使用者の安全性が高まる歩行補助装置を提供することである。他の局面における目的は、使用者の意図に沿って動く歩行補助装置を提供することである。

他の局面における目的は、使用者の安全性が高まるように歩行補助装置を制御するための方法を提供することである。他の局面における目的は、使用者の意図に沿って動くように歩行補助装置を制御するための方法を提供することである。

他の局面における目的は、使用者の安全性が高まるようにコンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラムを提供することである。他の局面における目的は、使用者の意図に沿って動くようにコンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラムを提供することである。

一実施の形態に従う歩行補助装置は、基体と、基体を移動させるための駆動部と、基体に作用する作用力を検出するための作用力検出部と、基体の状態を検出するための状態検出部と、作用力検出部により検出される作用力に基づいて、駆動部による基体の移動を制御するための移動制御部と、作用力が働く方向と、基体の状態とに応じて、駆動部による基体の移動を停止するための安全制御部とを備える。

好ましくは、状態は、基体の速度を含む。基体が停止している場合に、安全制御部は、駆動部による基体の移動を停止するように構成されている。

好ましくは、作用力の方向と基体の進行方向が逆の場合に、安全制御部は、基体が異常の状態であると検知するように構成されている。

好ましくは、状態は、基体の傾きを含む。基体が上り傾斜の状態にあり、基体の進行方向への作用力が検出された場合に、安全制御部は、基体が進行方向に移動するように移動制御部を制御する。

好ましくは、歩行補助装置は、基体を停止させるブレーキをさらに備える。状態検出部は、ブレーキが作動したことを検知するブレーキ検知部を含む。ブレーキが作動した場合に、安全制御部は、駆動部による基体の移動を停止するように構成されている。

好ましくは、ブレーキの作動が検知されてから予め定められた時間の経過後に、基体の速度が予め定められた速度以上である場合に、安全制御部は、基体が異常の状態であると検知するように構成されている。

好ましくは、作用力が検出された場合において基体の停止状態が予め定められた時間続いたとき、安全制御部は、基体が異常の状態であると検知するように構成されている。

好ましくは、歩行補助装置は、基体が異常の状態であることを通知するための通知部をさらに備える。

好ましくは、駆動部は、モータを含む。歩行補助装置は、モータの電磁ブレーキをさらに備える。基体が異常の状態である場合に、安全制御部は、電磁ブレーキを作動させるように構成されている。

好ましくは、基体の動力源のスイッチをさらに備える。基体が異常の状態であることが検知されると、安全制御部は、スイッチをオフにするように構成されている。

他の実施の形態に従うと、歩行補助装置を制御するための方法が提供される。この方法は、歩行補助装置を移動させるステップと、歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、歩行補助装置の状態を検出するステップと、検出される作用力に基づいて、歩行補助装置の移動を制御するステップと、作用力が働く方向と、歩行補助装置の状態とに応じて、歩行補助装置の移動の停止するステップとを含む。

さらに他の実施の形態に従うと、コンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラムが提供される。このプログラムは、コンピュータに、歩行補助装置を移動させるステップと、歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、歩行補助装置の状態を検出するステップと、検出される作用力に基づいて、歩行補助装置の移動を制御するステップと、作用力が働く方向と、歩行補助装置の状態とに応じて、歩行補助装置の移動の停止するステップとを実行させる。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

歩行補助車１の構成を表す図である。 使用者が歩行補助車１をつかんでいる状態を表す図である。 歩行補助車１が備える機能を表すブロック図である。 歩行補助車１が実行する処理の一部を表すフローチャートである。 歩行補助車５００の外観を表す図である。 歩行補助車５００の機能構成を表す図である。 歩行補助車５００が実行する処理の一部を表すフローチャートである。 歩行補助車８００によって実現される機能の構成を表すブロック図である。 歩行補助車９００が実行する処理の一部を表すフローチャートである。 歩行補助車１が実行する処理の一部を表すフローチャートである。

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。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。

以下の実施の形態では、歩行補助装置の一例として、主に歩行を補助（アシスト）する歩行補助車が例示されるが、本開示に係る技術思想の適用対象は、歩行補助車に限定されない。たとえば、当該技術思想は、移動可能な基体に使用者の身体の少なくとも一部を支持する部材を有し、基体の移動を支援することにより、使用者の歩行をアシストするような装置全般に適用することができる。したがって、当該技術思想は、ベビーカー、台車、シルバーカー、車椅子等の移動装置であって人が押すことにより前進する装置に適用することができる。

[第１の実施の形態]
要約すると、本実施の形態に係る歩行補助車では、車輪がモータ等の駆動力によって回転し、使用者の歩行をアシストする。使用者が歩行補助車のグリップを押す力により駆動力を調整することができる。モータの駆動力による移動制御を行う状態において、グリップを押す力が検知されても、歩行補助車が停止している場合、移動制御を行わない。結果として、歩行補助車は停止し続けるので、不意に移動することによる使用者の転倒などの事故を防止できる。

＜ハードウェア構成＞
図１を参照して、第１の実施の形態に係る歩行補助車１の構成について説明する。図１（Ａ）は、歩行補助車１を側面からみた図である。図１（Ｂ）は、歩行補助車１を上からみた図である。図１（Ｃ）は、歩行補助車１の制御部１０の構成を表すブロック図である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示されるように、歩行補助車１は、基体フレーム（以下、単に「基体」ともいう）４０と、グリップ２と、手動操作用のブレーキレバー７と、スタート／停止スイッチ２Ａと、物を収容するためのバッグ２６とを備える。基体４０は、左フレーム４１と、右フレーム４２と、フレーム４３と、歩行補助車１を制御するための制御部１０とを含む。

フレーム４３は、左フレーム４１と右フレーム４２との間にブリッジ状に渡されて、左フレーム４１と右フレーム４２とを連結している。フレーム４３の一部は、着座可能な座部を構成する。左フレーム４１および右フレーム４２には、それぞれ、歩行時に使用者が握るグリップ２と、前輪３と、後輪４とが設けられている。後輪４は、モータ５により駆動される。グリップ２は、支持部として、歩行補助車１の使用者の身体の少なくとも一部を支持するように構成されている。

バッグ２６には、歩行補助車１の各部に電力を供給するための電池部２５が配置される。電池部２５は、たとえば、充電可能な電池である。なお、制御部１０および電池部２５の取り付け位置は、歩行時の妨げにならない位置であればよく、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される位置に限定されない。

図１（Ｃ）を参照して、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、メモリ２２と、入力部２３と、出力部２４とを含む。メモリ２２は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とにより実現される。入力部２３は、各種センサから出力される信号の入力を受け付ける。出力部２４は、信号をモータ５その他の各部に出力する。

制御部１０は、歩行補助車１の作動を制御する。たとえば、制御部１０は、モータ５の回転を制御する。モータ５は、たとえば、ＤＣ（Direct Current）モータによって実現される。後輪４は、モータ５の回転軸（図示しない）に連接されており、モータ５の回転運動に連動して回転する。本実施の形態では、モータ５が後輪４に設けられており、歩行補助車１は、後輪駆動である。しかしながら、歩行補助車１の駆動形式は、これに限定されず、前輪３が駆動する前輪駆動、または前輪３および後輪４がいずれも駆動する４輪駆動であってもよい。

なお、本実施の形態では、モータ５のショートブレーキ（短絡制動）を用いることにより、制動力が基体４０に作用し得る。ショートブレーキは、モータ５のコイル間をスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより短絡させて制動力を得るものである。

ブレーキは、使用者のブレーキレバー７の操作に応答して、自転車のブレーキのように車輪の回転を止める。本実施の形態では、ブレーキレバー７が操作された時には、ＣＰＵ２１は、モータ５への電流供給を停止することで、モータ５に電流が供給された状態でブレーキによる制動力がモータ５に作用して前輪３や後輪４がロックする状態になることを防止する。他の局面において、電池部２５のバッテリ切れ等により歩行補助車１の運転制御ができない場合には、歩行補助車１は、モータ５によるアシスト力および抑速力が作用しない通常の歩行器として使用され得る。

＜使用態様＞
図２を参照して、歩行補助車１の使用について説明する。図２は、使用者が歩行補助車１をつかんでいる状態を表す図である。

歩行時、使用者は、グリップ２を握るように持って、歩行補助車１を進行方向（すなわち、矢印の方向）に押す。このとき、制御部１０は、センサ（図示しない）からの信号に基づいて、歩行補助車１に作用する押す力（以下「作用力」ともいう。）を検出する。制御部１０は、検出結果からモータ５の回転量（回転方向と角度）を決定し、決定した回転量に従いモータ５を回転させる。モータ５の回転によって後輪４が進行方向に回転すると、この回転に連動して前輪３も回転し、歩行補助車１は、進行方向へ移動する。グリップ２を握った状態の使用者は、この移動に伴って、進行方向への歩行が促されて、すなわち歩行が補助され、安定して歩行することができる。

＜機能構成＞
図３を参照して、本実施の形態に係る歩行補助車１の機能構成について説明する。図３は、歩行補助車１が備える機能を表すブロック図である。歩行補助車１は、作用力検出部１１と、速度検出部１２と、進行方向検出部１３と、移動制御部１４と、駆動部１５と、安全制御部１６とを備える。

作用力検出部１１は、使用者等によって基体４０に加えられる力を検出する。より具体的には、作用力検出部１１は、グリップ２に内蔵された図示しない力センサの出力から、基体４０に加わる力を検出する。たとえば、グリップ２には、力センサ（図示しない）が内蔵されている。当該力センサは、ひずみゲージまたは力覚センサのように、グリップ２にかかる力（押す力あるいは引く力）を検出し、検出結果を電気信号として出力する。作用力検出部１１は、力センサによって出力される電気信号から、グリップ２にかかる力の大きさと向きとを検出し、当該力が歩行補助車１を押す力であるか、または引く力であるかを判断する。本実施の形態では、図２の矢印方向の力（進行方向に作用する力）が押す力であり、逆方向の力が引く力である。

速度検出部１２は、歩行補助車１の速度を検出する。
進行方向検出部１３は、歩行補助車１の進行方向（たとえば、前進または後退）を検出する。ある局面において、進行方向検出部１３は、移動する基体４０の進行方向を検出する。たとえば、進行方向検出部１３は、車輪の回転方向に基づいて基体４０の進行方向を検出する。進行方向検出部１３は、当該制御信号から進行方向（図２の矢印方向、または反対方向）を検出する。なお、進行方向の検出方法は、これに限定されず、たとえば、進行方向検出部１３は、車輪あるいは車軸の回転方向を検出するためのセンサを用いて、当該センサの出力から進行方向を検出してもよい。

移動制御部１４は、歩行補助車１を移動させるための制御方法を決定して、歩行補助車１の移動を制御する。より具体的には、移動制御部１４は、駆動輪の回転方向や回転トルク、回転速度などを決定する。より詳細には、移動制御部１４は、たとえば、作用力検出部１１によって検出されるグリップ２にかかる力、および進行方向検出部１３によって検出される進行方向に基づいて、駆動輪（たとえば、前輪３および後輪４）に駆動力を伝達するためのモータ５の制御方法を決定する。ある局面において、制御方法は、駆動率を示す。駆動率は、駆動を補助するためにモータ５によって当該駆動輪に伝達される駆動補助力の大きさを示す。具体的には、駆動率は、アシスト力の大きさ（単位：％）と、抑速力の大きさ（単位：％）の組により決定される。ここでは、制御方法は、予め定められた基準の制御方法（アシスト力αまたは抑速力β）に対する割合（単位：％）を用いた駆動率で示される。たとえば、アシスト力αをモータ５の最大駆動力とし、抑速力βをモータ５の最大ブレーキ力（１００％）とした場合、駆動率は、どのくらいの割合で歩行補助車１（より特定的には、基体４０）に補助駆動力が付加されるかを表す。

ある局面において、移動制御部１４は、グリップ２にかかる力の方向と進行方向が同じ、または略同じであると判定した場合に、制御方法を、次のケース１〜３のいずれかの制御方法から決定する。
（ケース１）歩行補助車１が平地を移動していると判定した場合、予め定められた大きさのアシスト力が補助される制御方法
（ケース２）歩行補助車１が上り坂を移動していると判定された場合、（ケース１）のアシスト力よりも大きいアシスト力が補助される制御方法
（ケース３）歩行補助車１が下り坂を移動していると判定された場合、（ケース１）のアシスト力よりも大きな抑速力が移動方向とは反対の方向に加えられる制御方法。

駆動部１５は、前輪３および後輪４を駆動する。ある局面において、駆動部１５は、移動制御部１４からの信号に基づいて、モータ５を回転させるための制御信号を生成する。駆動部１５は、たとえば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）により制御信号を生成する。

安全制御部１６は、歩行補助車１の状態と、歩行補助車１に作用力が働く方向とに基づいて、歩行補助車１の駆動を制御する。

ある局面において、安全制御部１６は、作用力が基体４０に働く方向と、基体４０の状態とに応じて、駆動部１５による基体４０の移動を停止する。

たとえば、基体４０の状態は、基体４０の速度を含む。基体４０が停止している場合に、安全制御部１６は、駆動部１５による基体４０の移動を停止するように構成されている。作用力を検出しているにも関わらず基体４０が停止している場合には、基体４０が段差その他の障害物等によりロックされている可能性が高い。そこで、このような場合に、移動制御を停止することで（歩行補助車１の移動を停止することで）、使用者の安全性が高まる。

他の局面において、作用力の方向と基体４０の進行方向が逆の場合に、安全制御部１６は、基体４０が異常の状態であると検知するように構成されている。通常、基体４０は、作用力が検出された方向に移動する。したがって、作用力の方向と基体４０の進行方向とが逆の場合は、歩行補助車１の状態が異常であると判断できる。

他の局面において、歩行補助車１のブレーキが作動した場合に、安全制御部１６は、駆動部１５による基体４０の移動を停止するように構成されている。たとえば、安全制御部１６は、駆動部１５への電力の供給を停止する。このような構成により、ブレーキの作動状態が、使用者の停止したい意志として検出される。使用者がブレーキをかけているにも関わらずモータ５による駆動力が働いている状態をなくすことができる。これにより、歩行補助車１の安全性が高まる。

他の局面において、当該ブレーキの作動が検知されてから予め定められた時間の経過後に、基体４０の速度が予め定められた速度以上である場合に、安全制御部１６は、基体４０が異常の状態であると検知するように構成されている。通常、基体４０は、ブレーキをかけると停止するように構成されているが、ブレーキの作動時に基体４０が停止しない場合には、歩行補助車１は異常状態にあると検知する。

他の局面において、作用力が検出された場合において基体４０の停止状態が予め定められた時間続いたとき、安全制御部１６は、基体４０が異常の状態であると検知するように構成されている。このような構成により、作用力が検出されているにも関わらず基体４０が一定時間動かない場合は、基体４０の駆動輪のロックなどが生じている可能性が高いため、歩行補助車１は異常状態にあると検知できる。

他の局面において、歩行補助車１は、基体が異常の状態であることを通知するための通知部をさらに備える。通知部は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）その他の発光装置、ブザーその他の音声出力装置、モニタその他の表示装置によって実現され得る。このような構成により、異常状態を使用者に知らせることで使用者が異常状態に気づきやすくなる。その結果、不具合の修理、点検など歩行補助車１への対応が速やかにできるため、安全性が高まる。

他の局面において、歩行補助車１は、モータ５の電磁ブレーキ（図示しない）をさらに備える。基体４０が異常の状態である場合に、安全制御部１６は、当該電磁ブレーキを作動させるように構成されている。異常状態時に基体４０を停止させるようにモータ５を制御することで、歩行補助車１の安全性が高まる。

他の局面において、歩行補助車１は、基体４０の動力源（たとえば、モータ５）のスイッチ（図示しない）をさらに備える。基体４０が異常の状態であることが検知されると、安全制御部１６は、スイッチをオフにするように構成されている。このような構成により、異常状態時に歩行補助車１が停止するように移動制御のシステム全体が停止する。これにより、当該システムの暴走等の不具合の発生が防止されるので、当該システムを用いる歩行補助車１の安全性が高まる。

＜制御構造＞
図４を参照して、本実施の形態に係る歩行補助車１の制御構造について説明する。図４は、歩行補助車１が実行する処理の一部を表すフローチャートである。当該処理は、ある局面では、ＣＰＵ２１がプログラムを実行することにより実現される。なお、当該処理の一部または全部が、固有の処理を実現する回路その他のハードウェアによって実現されてもよい。

まず、歩行補助車１の使用者がグリップ２を把持して、スタート／停止スイッチ２Ａを停止からスタートに切り替えると、ＣＰＵ２１は、当該スタートを検出し、各部に電力を供給して、アシスト機能制御を開始する。

ステップＳ１０２にて、ＣＰＵ２１は、作用力検出部１１として、グリップ２の力センサの出力に基づいて、使用者の力がグリップ２に加わっているか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、当該力がグリップ２に加えられていると判断すると（ステップＳ１０２にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０３に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１０２にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０８に切り替える。

ステップＳ１０３にて、ＣＰＵ２１は、グリップ２への押力および車輪の回転状態（たとえば、回転方向、回転数等）を検出する。

ステップＳ１０４にて、ＣＰＵ２１は、移動制御部１４として、検出された基体４０の状態に基づいて、歩行補助車１の制御方法を決定する。スタートスイッチがオンのままである場合、歩行補助車１は、決定された制御方法に基づいて、使用者の歩行をアシストするように作動する。グリップを押す力が強い場合には、ＣＰＵ２１は、アシスト力を強くする。たとえば、使用者が平地を移動している場合、ＣＰＵ２１は、制御方法として、アシスト力が上り坂に比べて小さくなるようにアシスト力を決定する。使用者が上り坂を移動する場合には、ＣＰＵ２１は、基体４０の傾斜の大きさに応じて、たとえば、大きさに比例してアシスト力を決定する。決定されるアシスト力は、平地の移動時のアシスト力よりも大きくなる。別の局面において、使用者が下り坂を移動する場合には、ＣＰＵ２１は、基体４０の傾斜の大きさに比例して、平地の場合のアシスト力よりも大きくなるように移動方向の反対に作用する抑速力を決定する。

ステップＳ１０５にて、ＣＰＵ２１は、移動制御部１４として、ステップＳ１０４において決定した制御方法に従って駆動部１５を制御する。駆動部１５がモータ５を駆動すると、歩行補助車１は、アシスト力を発生して移動する。

ステップＳ１０６にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、センサからの出力に基づいて、歩行補助車１の基体４０が停止しているか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、基体４０が停止していると判断すると（ステップＳ１０６にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０７に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１０６にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０２に戻す。

ステップＳ１０７にて、ＣＰＵ２１は、移動制御部１４として、停止命令を駆動部１５に送り、駆動部１５による駆動を停止させる。その後、制御は、ステップＳ１０２に戻される。

ステップＳ１０８にて、ＣＰＵ２１は、停止スイッチが押されたか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、停止スイッチが押されたと判断すると（ステップＳ１０８にてＹＥＳ）、歩行補助車１の運転を停止し、制御を終了する。そうでない場合には（ステップＳ１０８にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０２に切り替える。

以上のようにして、本実施の形態によると、歩行補助車１は、停止中にモータ５が駆動して歩行補助車１を前進させることを禁止するので、使用者の意思に反して歩行補助車１が移動しなくなる。これにより、安全性が高まる。

［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る歩行補助車５００は、上り坂を移動している場合に、駆動部１５を停止させることなく駆動力を弱くする機能を有する点で、第１の実施の形態に係る歩行補助車１と異なる。すなわち、第１の実施の形態ではグリップに力がかかっていても車輪が停止している場合には駆動力を作用させないのに対し、第２の実施の形態では上り坂であれば、駆動力を軽く作用させる点で、本実施の形態に係る歩行補助車５０は、第１の実施の形態に係る歩行補助車１と異なる。

＜ハードウェア構成＞
図５を参照して、第２の実施の形態に係る歩行補助車５００の構成について説明する。図５は、歩行補助車５００の外観を表す図である。歩行補助車５００は、第１の実施の形態に係る歩行補助車１の構成に加えて、傾斜センサ６をさらに備える。傾斜センサ６は、移動中の歩行補助車５００の傾斜の程度を検出する。

歩行補助車５００の他のハードウェア構成は、第１の実施の形態に係る歩行補助車１のハードウェア構成と同じである。したがって、ハードウェア構成の説明は、繰り返さない。

＜機能構成＞
図６を参照して、歩行補助車５００によって実現される機能について説明する。図６は、歩行補助車５００の機能構成を表す図である。歩行補助車５００は、第１の実施の形態に係る歩行補助車１の構成に加えて、傾斜検出部１７をさらに備える。傾斜検出部１７は、たとえば、傾斜センサ６によって実現される。

傾斜検出部１７は、歩行補助車５００の傾斜の程度を検出する。たとえば、傾斜検出部１７は、上り５度、あるいは、下り坂１０度のように傾斜の程度を検出する。検出された歩行補助車５００の傾斜の程度は、安全制御部１６に入力される。安全制御部１６は、歩行補助車５００の傾斜の程度に応じて駆動部１５によるモータ５の運転を制御する。

ある局面において、基体４０の状態は、基体４０の傾きとして検出される。基体４０が上り傾斜の状態にあり、基体４０の進行方向への作用力が検出された場合に、安全制御部１６は、基体４０が停止している場合においても、基体４０が進行方向に移動するようにたとえば、通常のアシスト時に作用する力よりも弱い力が作用するように移動制御部１４を制御する。移動制御部１４は、安全制御部１６からの信号に基づいて駆動部１５を制御する。これにより、歩行補助車５００の前進をアシストする力が働くため、上り坂で停止状態からの発進がし易くなる。

＜制御構造＞
図７を参照して、歩行補助車５００の制御構造について説明する。図７は、歩行補助車５００が実行する処理の一部を表すフローチャートである。なお、第１の実施の形態に係る処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがって、同一の処理の説明は繰り返さない。

ステップＳ１０６にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、センサからの出力に基づいて、基体４０が停止しているか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、基体４０が停止していると判断すると（ステップＳ１０６にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１０６にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０２に戻す。

ステップＳ１１０にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、傾斜検出部１７の出力に基づいて、歩行補助車５００が上り坂にあるか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、歩行補助車５００が上り坂にあると判断すると（ステップＳ１１０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１１に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０７に切り替える。

ステップＳ１１１にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、モータ５の駆動力を低減するように駆動部１５に信号を送る。駆動部１５は、その命令に基づいて、モータ５に供給される電力を少なくする。

＜実施の形態の効果＞
以上のようにして、第２の実施の形態によると、歩行補助車５００が上り坂において停止している場合、少なくとも逆行しない程度の駆動力がアシスト力として作用するに留まる。これにより、使用者が上り坂で停止したいという意思に逆らって歩行補助車５００が前進すること、あるいは、歩行補助車５００が使用者に向かってずり下がることが防止され得る。

［第３の実施の形態］
以下、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係る歩行補助車８００は、ブレーキの作動時に歩行補助車８００の駆動を制御する構成を備える点で、歩行補助車１，５００と異なる。なお、歩行補助車８００のハードウェア構成は、歩行補助車１のハードウェア構成により、あるいは、歩行補助車５００のハードウェア構成により実現される。したがって、歩行補助車８００のハードウェア構成の説明は、繰り返さない。

＜機能構成＞
図８を参照して、歩行補助車８００の構成について説明する。図８は、歩行補助車８００によって実現される機能の構成を表すブロック図である。歩行補助車８００は、図３に示される構成に加えて、ブレーキ検出部１８をさらに備える。

ブレーキ検出部１８は、歩行補助車８００のブレーキレバー７（図１）が作動したことを検出する。検出結果は、安全制御部１６に入力される。

＜制御構造＞
図９を参照して、歩行補助車８００の制御構造について説明する。図９は、歩行補助車９００が実行する処理の一部を表すフローチャートである。なお、第１の実施の形態に係る処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがって、同一の処理の説明は繰り返さない。

ステップＳ１０６にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、センサからの出力に基づいて、基体４０が停止しているか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、基体４０が停止していると判断すると（ステップＳ１０６にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０７に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１０６にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１１２に切り替える。

ステップＳ１１２にて、ＣＰＵ２１は、ブレーキ検出部１８からの信号に基づいて、ブレーキレバー７が作動しているかどうかを判断する。ＣＰＵ２１は、ブレーキレバー７が作動していると判断すると（ステップＳ１１２にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０７に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１２にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０２に戻す。

ステップＳ１０７にて、ＣＰＵ２１は、移動制御部１４として、停止命令を駆動部１５に送り、駆動部１５にモータ５の駆動を停止させる。歩行補助車１は、停止の状態を確実に維持する。その後、制御は、ステップＳ１０２に戻される。

以上のようにして、本実施の形態によれば、歩行補助車８００が停止している場合に（ステップＳ１０６にてＹＥＳ）、ブレーキの作動が検出されると（ステップＳ１１２にてＹＥＳ）、歩行補助車８００のモータ５は回転しなくなるので、歩行補助車８００が突然動き出すことがなくなる。これにより、使用者の意に反して歩行補助車８００が移動することを防止できるので、歩行補助車８００の安全性が高まる。

［第４の実施の形態］
以下、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る歩行補助車は、異常状態の検知機能を備える点で、前述の各実施の形態に係る歩行補助車と異なる。より具体的には、本実施の形態に係る歩行補助車は、各センサによって検知される状態と、当該歩行補助車の基体４０の動作（速度、進行方向）との相関がないと認められる場合に、歩行補助車が異常の状態であることを検知する。そして、歩行補助車１は、異常の状態が検知された場合に、安全制御を行なう。

なお、本実施の形態に係る歩行補助車のハードウェア構成は、前述の各実施の形態に係る歩行補助車のハードウェア構成と同様である。したがって、以下、前述の実施の形態に係る歩行補助車の構成に基づいて、第４の実施の形態に係る歩行補助車を説明する。

ある局面において、安全制御部１６は、各検出部（たとえば、作用力検出部１１、速度検出部１２、進行方向検出部１３）から送られる信号から検知される状態と基体４０の動作とが相関しているか否かを判断する。当該状態と当該動作との相関が取れていない場合、安全制御部１６は、歩行補助車１が異常状態にあることを検知する。

たとえば、通常、基体４０は、使用者が意図した方向、すなわち、グリップ２が押された方向に進むため、作用力検出部１１によって検出された作用力の方向と進行方向検出部１３によって検出された基体４０の進行方向とが逆の場合、車輪または基体４０に何らかの外力がかかっているか、作用力検出部１１が故障している等のように、歩行補助車１が異常状態にあると想定される。

また、別の局面において、グリップ２が押されて作用力が検出されているにも関わらず、一定時間、基体４０が進行方向に動いていない場合には、車輪が障害物などでロックされた状態にあるか、作用力検出部１１が故障している等のように、歩行補助車１が異常状態にあると想定される。

さらに別の局面において、ブレーキが一定時間作動しているにも関わらず、基体４０が移動している場合は、車輪または基体４０に何らかの外力がかかっているか、ブレーキ（図示しない）の故障や作用力検出部１１の不具合等のように、歩行補助車１が異常状態にあると想定される。

安全制御部１６は、このような異常状態を検知した場合、安全を確保するための制御を行う。

＜制御構造＞
図１０を参照して、本実施の形態に係る歩行補助車１の制御構造について説明する。図１０は、歩行補助車１が実行する処理の一部を表すフローチャートである。なお、第１の実施の形態に係る処理と同一の処理には同一のステップ番号を付してある。したがって、同一の処理の説明は繰り返さない。

ステップＳ１１３にて、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、各センサから送られる各信号に基づいて、歩行補助車１の異常状態を検知したか否かを判断する。ＣＰＵ２１は、歩行補助車１の異常状態を検知したと判断すると（ステップＳ１１３にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１４に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１３にてＮＯ）、ＣＰＵ２１は、制御をステップＳ１０２に戻す。

ステップＳ１１４にて、ＣＰＵ２１は、安全制御を実行する。たとえば、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、スピーカ（図示しない）からアラーム音等を出力し、使用者に異常の発生を報知する。別の局面において、ＣＰＵ２１は、安全制御部１６として、モータ５の電磁ブレーキによるブレーキ力を作動させ得る。さらに別の局面において、ＣＰＵ２１は、歩行補助車１のシステムの電源を強制的にオフし得る。なお、安全制御の態様は、検知される異常状態に応じて異なっていてもよく、あるいは、異常状態が続く時間の経過とともに変更されてもよい。

以上のようにして、本実施の形態に係る歩行補助車１は、安全制御機能を有するので、異常状態が検出された場合であっても、使用者の安全を担保し得る。

なお、上述の各実施の形態は、適宜選択的に組み合わせてもよい。また、各実施の形態に係る歩行補助車を実現するための機能は、ある局面において、プログラムを格納するメモリおよび当該プログラムに含まれる命令を実行するプロセッサにより実現される。当該プログラムは、歩行補助車１の不揮発性のデータ記録媒体（たとえばフラッシュメモリ）に予め格納されている。別の局面において、歩行補助車が通信機能を有する場合には、当該プログラムは、インターネットその他のネットワークを介して、当該プログラムの提供者からダウンロード可能であってもよい。この場合、通信方式は特に限定されない。さらに別の局面において、当該機能は、各処理を実現する回路の組み合わせによっても実現され得る。

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て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。

１，５００，８００，９００ 歩行補助車、２ グリップ、２Ａ スタート／停止スイッチ、３ 前輪、４ 後輪、５ モータ、６ 傾斜センサ、７ ブレーキレバー、１０ 制御部、１１ 作用力検出部、１２ 速度検出部、１３ 進行方向検出部、１４ 移動制御部、１５ 駆動部、１６ 安全制御部、１７ 傾斜検出部、１８ ブレーキ検出部、２１ ＣＰＵ、２２ メモリ、２３ 入力部、２４ 出力部、２５ 電池部、２６ バッグ、４０ 基体、４１ 左フレーム、４２ 右フレーム、４３ フレーム。

Claims (11)

1. 基体と、
   前記基体を移動させるための駆動部と、
   前記基体に作用する作用力を検出するための作用力検出部と、
   前記基体の状態を検出するための状態検出部と、
   前記作用力検出部により検出される作用力に基づいて、前記駆動部による前記基体の移動を制御するための移動制御部と、
   前記作用力が働く方向と、前記基体の状態とに応じて、前記駆動部による前記基体の移動を停止するための安全制御部とを備え、
   前記状態は、前記基体の速度を含み、
   前記作用力が検出されているにも関わらず前記基体が停止している場合には、前記安全制御部は、前記駆動部による前記基体の移動を停止するように構成されている、歩行補助装置。
2. 前記作用力の方向と前記基体の進行方向が逆の場合に、前記安全制御部は、前記基体が異常の状態であると検知するように構成されている、請求項１に記載の歩行補助装置。
3. 基体と、
   前記基体を移動させるための駆動部と、
   前記基体に作用する作用力を検出するための作用力検出部と、
   前記基体の状態を検出するための状態検出部と、
   前記作用力検出部により検出される作用力に基づいて、前記駆動部による前記基体の移動を制御するための移動制御部と、
   前記作用力が働く方向と、前記基体の状態とに応じて、前記駆動部による前記基体の移動を停止するための安全制御部とを備え、
   前記状態は、前記基体の傾きを含み、
   前記基体が上り傾斜の状態にあり、前記基体の進行方向への作用力が検出された場合には、前記安全制御部は、前記基体が進行方向に移動するように前記移動制御部を制御し、
   前記基体が上り傾斜の状態になく、かつ前記作用力が検出されているにも関わらず前記基体が停止している場合には、前記安全制御部は、前記駆動部による前記基体の移動を停止するように構成されている、歩行補助装置。
4. 前記作用力が検出された場合において前記基体の停止状態が予め定められた時間続いたとき、前記安全制御部は、前記基体が異常の状態であると検知するように構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の歩行補助装置。
5. 前記基体が異常の状態であることを通知するための通知部をさらに備える、請求項４に記載の歩行補助装置。
6. 前記駆動部は、モータを含み、
   前記歩行補助装置は、前記モータの電磁ブレーキをさらに備え、
   前記基体が異常の状態である場合に、前記安全制御部は、前記電磁ブレーキを作動させるように構成されている、請求項４または５に記載の歩行補助装置。
7. 前記基体の動力源のスイッチをさらに備え、
   前記基体が異常の状態であることが検知されると、前記安全制御部は、前記スイッチをオフにするように構成されている、請求項４〜６のいずれかに記載の歩行補助装置。
8. 歩行補助装置を制御するための方法であって、
   前記歩行補助装置を移動させるステップと、
   前記歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、
   前記歩行補助装置の速度を検出するステップと、
   前記検出される作用力に基づいて、前記歩行補助装置の移動を制御するステップと、
   前記作用力が検出されているにも関わらず前記歩行補助装置が停止している場合に、前記歩行補助装置の移動を停止するステップとを含む、方法。
9. 歩行補助装置を制御するための方法であって、
   前記歩行補助装置を移動させるステップと、
   前記歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、
   前記歩行補助装置の傾きを検出するステップと、
   前記歩行補助装置が上り傾斜の状態にあり、前記歩行補助装置の進行方向への作用力が検出された場合に、前記歩行補助装置を進行方向に移動するステップと、
   前記歩行補助装置が上り傾斜の状態になく、かつ前記作用力が検出されているにも関わらず前記歩行補助装置が停止している場合に、前記歩行補助装置の移動を停止するステップとを含む、方法。
10. コンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータに、
    前記歩行補助装置を移動させるステップと、
    前記歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、
    前記歩行補助装置の速度を検出するステップと、
    前記検出される作用力に基づいて、前記歩行補助装置の移動を制御するステップと、
    前記作用力が検出されているにも関わらず前記歩行補助装置が停止している場合に、前記歩行補助装置の移動を停止するステップとを実行させる、プログラム。
11. コンピュータに歩行補助装置を制御させるためのプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータに、
    前記歩行補助装置を移動させるステップと、
    前記歩行補助装置に作用する作用力を検出するステップと、
    前記歩行補助装置の傾きを検出するステップと、
    前記歩行補助装置が上り傾斜の状態にあり、前記歩行補助装置の進行方向への作用力が検出された場合に、前記歩行補助装置を進行方向に移動するステップと、
    前記歩行補助装置が上り傾斜の状態になく、かつ前記作用力が検出されているにも関わらず前記歩行補助装置が停止している場合に、前記歩行補助装置の移動を停止するステップとを実行させる、プログラム。

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