JP6076490B2 - 歩行補助装置 - Google Patents

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Description

本開示は、例えば歩行困難な高齢者や身障者、あるいは幼児の歩行の訓練、散歩等に用いられる歩行補助装置に関するものである。
例えば高齢者等が買い物や散歩を行う場合において、安全に歩行するための補助具として、歩行器やシルバーカーといった歩行補助装置が知られている。当該歩行補助装置は、前後の脚部に車輪を備えており、さらに本体フレームの上端部分にハンドルを備えている。使用者はハンドルを握り、身体を支えながら車輪を走行させることで、安全に歩行することができる。さらに、車輪にモータ等による駆動力を持たせて、下り坂等でブレーキをかけたり、上り坂での上りを補助する歩行補助装置が開発されている。
図22は、特許文献1に示された歩行補助装置800の構造を示す側面図である。歩行補助装置800は、支持部801により使用者を支持し、力センサ802、距離センサ803、速度センサの出力及び設定器804により設定されたパラメータに従って制御装置により、モータ805を制御して駆動車輪806を駆動し、基体807の前進、後退、旋回の移動を制御する。
すなわち、歩行補助装置800は、歩行補助装置800と使用者の距離を検知し、距離が予め定められた距離より大きくなった場合に歩行補助装置800の駆動を制御し、歩行補助装置と使用者の距離を一定に保つ事で歩行者の前傾を防ぐ。
これにより、使用者が足を前に踏み出すのが遅れた場合に、歩行補助装置が先に進み、歩行補助装置と使用者との間隔が広くなり、使用者が大きく前傾した姿勢になることを防ぎ、さらに容易に元の姿勢に戻れるように支援することができる。
特開2001−170119号公報
しかしながら、上述の特許文献の技術は、単に使用者と歩行補助装置の距離に基づいて一律に歩行補助装置の前進を制御するのみであり、実際の歩行時においては、使用者の使用状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の距離は異なるため、これに対応して適切に歩行補助装置を制御する必要がある。さらに、上述の特許文献の技術では、使用者が足を前に踏み出すのが遅れた場合に、歩行補助装置が先に進み、歩行補助装置と使用者との間隔が広くなったときには有効であるが、実際に使用する状況においては、必ずしも歩行補助装置と使用者との間隔が広くなる場合だけではなく、狭くなる場合も発生する。
例えば、使用者が歩行補助装置を押して歩いていて、突然歩行補助装置の車輪を誤って側溝等の溝や深みに落としてしまったり、歩行補助装置の前方に障害物があり進行を妨げられると、ここで歩行補助装置は停止するが、歩行者は急に歩行を停止することができず、足を前に踏み出し、停止した歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
あるいは、上りの坂道を使用者が歩行補助装置を押して登る場合、使用者が坂道を押している力が弱まると重力により歩行補助装置が坂を下りながら後退し、歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
あるいは、使用者が歩行補助装置を押して舗装された道路を歩いていて、急に舗装道路から砂利道や野道に道路状況が変わった場合、車輪と道路との摩擦力が変化し、車輪の回転が遅くなってしまうところ、歩行者は急に歩行速度を落とすことができず、停止した歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
上記のように、使用者と歩行補助装置との間が狭くなった場合、使用者がバランスを崩し、使用者の膝に体重がかかり、膝から崩れる(膝折れ)ことがある。また、歩行補助装置が後退する場合には後ろ側へ転倒する恐れもある。
したがって、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現する技術が必要とされている。
また、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐための技術が必要とされている。
一実施の形態に従う歩行補助装置は、基体と、基体を移動させるように構成された駆動部と、基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、距離検出部で検出された距離と、予め定められた判定用の値とを比較することによる、少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御するように構成された制御部とを備える。
また、歩行補助装置は、さらに、使用者の安全歩行時における基体から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、制御部が少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御することは、歩行状態判定部が距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外と判定した場合に、駆動部を制御することを含むこととしてもよい。
また、安全距離範囲設定部は、使用者が所定の時間安全歩行した時の基体から使用者までの距離に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
また、安全距離範囲設定部は、距離検出部により検出される距離が急激に変化した場合に、安全距離範囲を狭く設定するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、歩行補助装置の走行する路面の傾斜を検出するように構成された傾斜検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、傾斜検出部により検出される傾斜に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、歩行補助装置の速度を検出するように構成された速度検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、速度検出部により検出される速度に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、使用者がグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、圧力検出部により検出される圧力に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備えており、制御部は、進行方向検出部の検出した進行方向に基づき、駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、さらに、距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出するように構成された接近判定部を備え、制御部が少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御することは、接近判定部が距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出した場合に、駆動部を制御することを含むこととしてもよい。
また、歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備え、進行方向検出部が前進と判定した場合に、制御部は、歩行補助装置の前進を停止あるいは前進を増大するように駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
また、進行方向検出部が後退と判定した場合に、制御部は、歩行補助装置の後退を抑制、停止、又は前進のいずれかを行うように駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
また、歩行補助装置は、使用者のグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備え、制御部は、圧力検出部で検出される圧力が変化した場合に所定距離を大きく設定するように構成されていることとしてもよい。
ある局面によれば、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
また、他の局面によれば、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
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。
実施形態1に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態1に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 歩行補助装置と使用者との位置関係を示したものである。 実施形態1に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態2に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態2に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態2に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。 実施形態2に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。 実施形態2に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態3に係る歩行補助装置100bの構造を示す側面図である。 実施形態3に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態4に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態4に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 歩行補助装置と使用者との位置関係を示したものである。 実施形態4に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態5に係る歩行補助装置の構造を示す側面図である。 実施形態5に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態5に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態6に係る歩行補助装置の構造を示す側面図である。 実施形態6に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態6に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 従来の歩行補助装置の構造を示す側面図である。
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、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に記述する各構成は、本発明の具体的な一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図1(a)は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置100の構造を示す側面図、図1(b)は上面図である。歩行補助装置100は、基体1と、基体1が走行する走行面上を移動可能に支持する左右一対の前輪車輪3および後輪車輪4と、基体1の上に設けられており、使用者が支持するグリップ2と、後輪車輪4を駆動する駆動部であるモータ5を備えている。本構成では、モータ5は後輪車輪4に設置され、後輪車輪4を駆動することにより歩行補助装置100の動作を制御するが、モータ5は前輪車輪3を駆動して歩行補助装置100の動作を制御しても良いし、前輪車輪3、後輪車輪4の両方に設置してもかまわない。さらに基体1の中央付近には、荷物などを収納する収納部8が設けられている。
また、歩行補助装置100は、歩行補助装置100から使用者までの距離を検出する距離センサ6を備え、制御部7は、距離センサ6により計測した距離をもとにモータ5を制御する。距離センサ6として、超音波センサや赤外線センサ等の非接触センサを用いることができる。あるいは、距離センサの代わりに、近接センサを用いても構わない。
本実施形態において、距離センサ6は、左右のグリップ2の中間下部に1個設けているが、さらに検出精度を上げるために、例えば、左右のグリップ2の近傍のそれぞれに距離センサを設けるなど、複数の距離センサを配置してもよい。また、使用者の脚部を検出しやすいように距離センサ6は、基体1の下寄りに配置することが望ましい。
図2は、歩行補助装置100の動作構成を示すブロック図である。安全距離範囲設定部9、及び歩行状態判定部10は、距離センサ6あるいは制御部7の近傍もしくは内部に設けられる。
安全距離範囲設定部9は、使用者が歩行補助装置100を用いて安全歩行する場合の歩行補助装置100から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定する。安全距離範囲の設定の一例としては、歩行補助装置100に計時部等を備え、使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置100から使用者までの距離を距離センサ6にて検知し、検知された数値に基づいて最小値aと最大値bを求め、設定する方法がある。この方法によれば、歩行補助装置100の使用者が異なる場合にも、使用者に応じた安全距離範囲を設定することができる。ここでは仮に、安全距離範囲をD0(最小値a、最大値b)とする。また、安全距離範囲設定部9は、後述する歩行状態判定部10の判定結果を受けて安全距離範囲を変更する。
歩行状態判定部10は、実際に使用者が歩行補助装置100を用いて歩行しているときに距離センサ6により検出された歩行補助装置100から使用者までの検出距離Dと、上記で設定された安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)とを比較し、検出距離Dが安全距離範囲外であるか否かを判定する。
制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従って左右のモータ5の回転速度あるいはトルクを制御する。また、検出距離Dが安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)の範囲よりも大きい場合と小さい場合により、制御内容を変えてもよい。
図3は、歩行補助装置100と使用者との位置関係の例を示したものである。図3(a)は、通常歩行時の状態を示し、図3(b)は使用者が前傾姿勢となり、使用者と歩行補助装置100が安全歩行距離範囲より広くなった時の例を示している。ここで、図3(a)に示す安全歩行時の歩行補助装置100と使用者との距離は安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)であり、この範囲を外れると、歩行補助装置100は、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定する。ここで、距離センサ6で検出された、使用者が歩行している時の歩行補助装置100から使用者までの距離を検出距離Dとする。
歩行状態判定部10は、距離センサ6で検出された歩行補助装置100から使用者までの検出距離Dと、あらかじめ入力された安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)とを比較し、検出距離Dが安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)の範囲外である場合に、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を安全距離範囲設定部9又は制御部7に送る。
図4は、本実施形態における歩行補助装置100の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、使用者が安全歩行後、何らかの理由で使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎているような状況となった場合の例を説明する。
まず、歩行補助装置100のスタートボタンがONされ、歩行補助装置100が稼働状態に入る(ステップS401)。次に安全距離範囲設定部9により、安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)が設定される(ステップS402)。歩行補助装置100の起動後に設定される安全距離範囲D0の決定方法は、上述したように歩行補助装置100に計時部等を備え、歩行補助装置100を起動後に使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置100から使用者までの距離を距離センサ6にて検知し、検知された数値に基づいて最小値aと最大値bを求め、設定する方法でもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。
次に使用者が歩行補助装置100のグリップ2を把持し、モータ5の回転により後輪車輪4が駆動し通常歩行で前進するとともに距離センサ6により検出距離Dの検出が行われる(ステップS403)。
次に、歩行状態判定部10は、距離センサ6で検出された歩行補助装置100から使用者までの検出距離Dと、上記で設定された安全距離範囲D0とを比較し、検出距離D1が安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)の範囲外かどうかを判定する(ステップS404)。検出距離Dが安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)の範囲外であった場合(ステップS404でYESの場合)、歩行状態判定部10は、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部7に送る。制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS405)、歩行補助装置100の動作は終了する(ステップS406)。
一方、ステップS404において、検出距離Dが安全距離範囲D0の範囲内であった場合(ステップS404でNOの場合)、使用者が歩行補助装置100に接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部7にて停止ボタンが押されたかを判断する(ステップS407)。停止ボタンが押された場合(ステップS407でYESの場合)は、制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS405)、歩行補助装置100の動作は終了する(ステップS406)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS407でNOの場合)は、継続して歩行補助装置100の前進と距離センサ6による検出を継続する(ステップS403)。
上記のような動作を行うことで、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
なお、本実施形態においては、歩行状態判定部10は、距離センサ6で検出された歩行補助装置100から使用者までの検出距離Dと、あらかじめ入力された安全距離範囲D0とを比較し、検出距離Dが安全距離範囲D0の範囲外である場合に、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定する例を示したが、これ以外の例として、歩行状態判定部10は、距離センサ6で検出された検出距離Dをモニタリングし、図4のステップS404にて、検出距離Dに急激な変化が起きたかどうかを判定する構成としてもよい。この場合、ステップS402においては、例えば、急激な変化と判定される変化量をD0として設定する。検出距離Dに急激な変化が起きるということは、使用者が躓いたり、なんらかのアクシデントにより使用者と歩行補助装置100の距離が変化したと判断されるため、これに応じてモータ5を制御することにより、安全性を高めることができる。
さらに、本実施形態においては、歩行補助装置100と使用者の距離が安全距離範囲外となった場合に、歩行補助装置100を停止させるようにモータ5を制御する例を説明したが、これに限らず、例えば、モータ5の回転速度やトルクを変化させるよう制御しても構わない。要するに使用者の危険を減少させるように駆動部を制御する方法であればよい。モータ5の回転速度やトルクを変化させた場合は、小さな障害物や浅い側溝などで歩行補助装置100が停止しても、これら障害物などを乗り越えることができる。また、舗装道路から砂利道に、あるいは平坦な道から坂道に道路状況が変わっても、使用者が歩行補助装置100を停止させることなく使用することができる。
(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。本実施形態では、歩行補助装置の走行する路面の傾斜により安全距離範囲を設定する方法について説明する。
図5は、実施形態2に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図5(a)は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置100aの構造を示す側面図、図5(b)は上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態1と同じであるので、実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
歩行補助装置100aは、実施形態1の歩行補助装置100に加え、歩行補助装置100の傾きを検出する傾斜検出部11を備えている。使用者が坂道等で歩行補助装置100aを使用する場合に歩行補助装置100aが傾くので、歩行補助装置100の傾きを検出することで地面の傾斜の度合いを検出するができる。傾斜検出部としては、ジャイロセンサ、地磁気センサ、加速度センサ等が用いられる。
図6は、本実施形態に係る歩行補助装置100aの動作構成を示すブロック図である。傾斜検出部11は、歩行補助装置100aの傾きを検出することができる位置であれば、歩行補助装置100aのいずれに備えても構わない。傾斜検出部11で検出した傾斜角度αは安全距離範囲設定部9に送られる。安全距離範囲設定部9は、傾斜角度αに基づき安全距離範囲を設定する。
図7は、実施形態2に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。安全距離範囲の設定の一例としては、例えば、図7に示すように、傾斜検出部11で検出された傾斜角度αに対応した安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)を決定するテーブルに基づいて、安全距離範囲D0を設定する方法がある。また、他の方法として、図8に示すように、あらかじめ基準値となる最小値m、最大値nと、検出された傾斜角度αに応じて基準値に乗じる係数を設定するテーブルに基づいて安全距離範囲D0を決定してもよい。図8は、実施形態2に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。この他に所定の数値を基準値に加算または減算する方法でも構わない。ここで基準値となる最小値m、最大値nは、実施形態1で説明したように歩行補助装置100aに計時部等を備え、使用者が所定の時間平地を安全歩行した時の歩行補助装置100aから使用者までの距離を距離センサ6にて検知し、この数値に基づいて基準値となる最小値mと最大値nを求めても構わない。
この方法によれば、歩行補助装置100aの走行する路面の傾斜により安全距離範囲を設定することができるので、通常平地を安全歩行しているときよりも危険度の増す坂道などを歩行する場合にも安全に歩行することができる。
歩行状態判定部10は、実際に使用者が歩行補助装置100aを用いて歩行しているときに距離センサ6により検出された歩行補助装置100aから使用者までの検出距離Dと、上記で設定された安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)とを比較し、検出距離Dが安全距離範囲外であるか否かを判定する。
制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従って左右のモータ5の回転速度あるいはトルクを制御する。また、検出距離Dが安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)の範囲よりも大きい場合と小さい場合により、制御内容を変えてもよい。
図9は、本実施形態における歩行補助装置100aの動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、使用者が平地を安全歩行後、歩行補助装置100aが傾斜をもった路面を走行する状況となった場合の例を説明する。
まず、歩行補助装置100aのスタートボタンがONされ、歩行補助装置100aが稼働状態に入る(ステップS901)。次に安全距離範囲設定部9により、安全距離範囲D0(最小値a、最大値b)が設定される(ステップS902)。歩行補助装置100aの起動後に設定される安全距離範囲D0の決定方法は、上述したように歩行補助装置100aに計時部等を備え、歩行補助装置100aを起動後に使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置100aから使用者までの距離を距離センサ6にて検知し、この数値に基づいて最小値と最大値を求め、設定する方法でもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。
次に傾斜検出部11により傾斜角度αの検出が行われる(ステップS903)。傾斜検出部11は歩行補助装置100aの傾斜を検出したかどうかを判定する(ステップS904)。傾斜を検出した場合(ステップS904でYESの場合)は、傾斜角度αの情報が安全距離範囲設定部9に送信され、例えば、図7に示すようなテーブルに基づき、安全距離範囲D0が変更される(ステップS905)。すなわち、安全距離範囲D0の範囲が狭くなるように安全距離範囲D0´が設定される。安全距離範囲D0を狭くすることで、歩行状態判定部10の精度が高くなり、より安全性を高めることができる。ここで、変更後の安全距離範囲を安全距離範囲D0´(最小値a、最大値b)とする。
その後、歩行補助装置100aは前進し、かつ距離センサ6にて歩行補助装置100aから使用者までの検出距離Dを検出する(ステップS906)。次に、歩行状態判定部10は、上記で設定された安全距離範囲D0´と検出距離Dを比較し、検出距離Dが安全距離範囲D0´(最小値a、最大値b)の範囲外かどうかを判定する(ステップS907)。検出距離Dが安全距離範囲D0´(最小値a、最大値b)の範囲外であった場合(ステップS907でYESの場合)、歩行状態判定部10は、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部7に送る。制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS909)、歩行補助装置100aの動作は終了する(ステップS910)。
一方、検出距離Dが安全距離範囲D0´の範囲内であった場合(ステップS907でNOの場合)、使用者が歩行補助装置100aに接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部7にて停止ボタンが押されたかどうかを判断する(ステップS908)。停止ボタンが押された場合(ステップS908でYESの場合)は、制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS909)、歩行補助装置100の動作は終了する(ステップS910)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS908でNOの場合)は、継続して歩行補助装置100aの傾斜検出部11による傾斜角度αの検出を継続する(ステップS903)。
また、ステップS904において、傾斜検出部11にて傾斜が検出されなかった場合(ステップS904でNOの場合)、歩行補助装置100aは前進し、かつ距離センサ6にて歩行補助装置100aから使用者までの検出距離Dを検出する(ステップS906)。次に、歩行状態判定部10は、上記で設定された安全距離範囲D0と検出距離Dを比較し、検出距離Dが安全距離範囲D0の範囲外かどうかを判定する(ステップS907)。検出距離Dが安全距離範囲D0の範囲外であった場合(ステップS907でYESの場合)、歩行状態判定部10は、使用者と歩行補助装置100が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部7に送る。制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS909)、歩行補助装置100aの動作は終了する(ステップS910)。
一方、検出距離Dが安全距離範囲D0の範囲内であった場合(ステップS907でNOの場合)、使用者が歩行補助装置100aに接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部7にて停止ボタンが押されたかどうかを判断する(ステップS908)。停止ボタンが押された場合(ステップS908でYESの場合)は、制御部7は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪4に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS909)、歩行補助装置100の動作は終了する(ステップS910)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS908でNOの場合)は、継続して歩行補助装置100aの傾斜検出部11による傾斜角度αの検出を継続する(ステップS903)。
上記のような動作を行うことで、使用者の歩行状況や坂道等の歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
(実施形態3)
次に、実施形態3について説明する。本実施形態では、使用者が歩行補助装置のグリップ2を握る圧力検知を用いて駆動部5の制御を行う方法について説明する。
図10は、本実施形態に係る歩行補助装置100bの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態1及び2と同じであるので、実施形態1と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
歩行補助装置100bは、実施形態1の歩行補助装置100に圧力検出部12を備えている。圧力検出部12は、例えばグリップ2等に設けられ、使用者が歩行補助装置100bのグリップを握る圧力を検出する。圧力検出部12としては、感圧センサ、歪ゲージ等が用いられる。
図11は、本実施形態に係る歩行補助装置100bの動作構成を示すブロック図である。圧力検出部12で検出した圧力値は安全距離範囲設定部9に送られる。安全距離範囲設定部9は、圧力値に基づき安全距離範囲を設定する。これ以降の処理は実施形態2と同様に行われる。
通常歩行時においては、接近判定部9において使用者と歩行補助装置100bの距離が接近していると検知された場合には、上記実施形態1と同様の駆動制御が行われる。ここで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれた場合、使用者はグリップ2を強く握ったり、あるいはグリップ2を離したりするため、グリップ2の圧力が変化することがある。このように、グリップ2に設けられた圧力検出部12に大きな変化があった場合、圧力検出部12から安全距離範囲設定部9に信号が送られ、これに基づき安全距離範囲が設定される。このようにすることで、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
(実施形態4)
上記以外の実施形態として、傾斜検出部11、圧力検出部12以外に速度検出部を用いてもよい。速度検出部は前輪車輪3、後輪車輪4などに設けられ、歩行補助装置の速度を検出する。
使用者が歩行補助装置を用いて歩行中に躓いた場合など、歩行補助装置が急に前方に進んだりすることがある。このような場合に速度検出部で歩行補助装置の速度を検出し、これに基づき安全距離範囲を設定することで、上記実施形態と同様、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
さらに別の実施形態として、歩行補助装置の進行方向を検出する進行方向検出部をさらに備えた構成としてもよい。進行方向検出部は、前輪車輪3、後輪車輪4、モータ5等に設けられ、歩行補助装置の進行方向を検出する。進行方向検出部としては、モーターの回転方向を検出する方法や加速度センサ等が用いられる。
進行方向検出部により検知された進行方向に基づいて制御部7は駆動部5を制御する。例えば、歩行補助装置が前進中に検出距離Dが安全距離範囲外となり、歩行補助装置と使用者が接近しすぎた場合、制御部7は、歩行補助装置が停止あるいはさらに前進するように駆動部5を制御する。また、歩行補助装置と使用者が離れすぎた場合、制御部7は、歩行補助装置が停止、あるいは後退するように駆動部5を制御する。一方、歩行補助装置が後退中に検出距離Dが安全距離範囲外となり、歩行補助装置と使用者が接近しすぎた場合、制御部7は、歩行補助装置が停止、あるいは前進するように駆動部5を制御する。また、歩行補助装置と使用者が離れすぎた場合、制御部7は、歩行補助装置が停止あるいはさらに後退するように駆動部5を制御する。
上記のような構成とすることで、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
(実施形態5)
図12は、実施形態4に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図12(a)は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置500の構造を示す側面図、図12(b)は上面図である。歩行補助装置500は、基体51と、基体51が走行する走行面上を移動可能に支持する左右一対の前輪車輪53および後輪車輪54と、基体51の上に設けられており、使用者が支持するグリップ52と、後輪車輪54を駆動する駆動部であるモータ55を備えている。本構成では、モータ55は後輪車輪54に設置され、後輪車輪54を駆動することにより歩行補助装置500の動作を制御するが、モータ55は前輪車輪53を駆動して歩行補助装置500の動作を制御しても良いし、前輪車輪53、後輪車輪54の両方に設置してもかまわない。さらに基体51中央付近には、荷物などを収納する収納部58が設けられている。
また、歩行補助装置500は、歩行補助装置500から使用者までの距離を検出する距離センサ56を備え、制御部57は、距離センサ56により計測した距離をもとにモータ55を制御する。距離センサ56には、超音波センサや赤外線センサ等の非接触センサを用いることができる。あるいは、距離センサの代わりに、近接センサを用いても構わない。
本実施形態において、距離センサ56は、左右のグリップ52の中間下部に1個設けているが、さらに検出精度を上げるために、例えば、左右のグリップ52近傍のそれぞれに距離センサを設けるなど、複数の距離センサを配置してもよい。また、使用者の脚部を検出しやすいように距離センサ56は、基体51の下寄りに配置することが望ましい。
図13は、歩行補助装置500の動作構成を示すブロック図である。接近判定部59は、距離センサ56あるいは制御部57の近傍もしくは内部に設けられ、入力部91を備えている。入力部91より接近判定部59に所定の距離D0が入力される。
図14は、歩行補助装置500と使用者との位置関係を示したものである。図14(a)は、通常歩行時の状態を示し、図14(b)は使用者が歩行補助装置500に接近した時の例として、膝折れ状態を示している。ここで仮に、図14(a)に示す通常歩行時の歩行補助装置500と使用者との距離を所定距離D0とする。所定距離D0は、使用者と歩行補助装置500が接近したと判定する基準値である。所定距離D0は任意の値を設定することができる。また、使用者が実際の歩行時に、距離センサ56で検出された歩行補助装置500から使用者までの距離を検出距離D1とする。
接近判定部59は、距離センサ56で検出された歩行補助装置500から使用者までの検出距離D1と、入力部91よりあらかじめ入力された所定距離D0とを比較し、D1<D0である場合に、使用者と歩行補助装置500が接近したと判定し、判定信号を制御部57に送る。制御部57は、歩行補助装置500が前進時は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従ってモータ55の回転速度あるいはトルクを制御し、歩行補助装置500の前進を停止する。このような制御を行うことで、使用者と歩行補助装置500の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
図15は、本実施形態における歩行補助装置500の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、歩行補助装置500のスタートボタンがONされ、歩行補助装置500が稼働状態に入る(ステップS1501)。次に入力部91より、接近判定部59に所定距離D0が入力される(ステップS1502)。なお、所定距離D0は、使用の都度設定してもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。次に使用者が歩行補助装置500のグリップ52を把持し、モータ55の回転により後輪車輪54が駆動し前進するとともに距離センサ56による検出距離D1の検出が行われる(ステップS1503)。
次に、接近判定部59は、距離センサ56で検出された歩行補助装置500から使用者までの検出距離D1と、あらかじめ入力された所定距離D0とを比較し、D1<D0かどうかを判定する(ステップS1504)。D1<D0であった場合(ステップS1504でYESの場合)、接近判定部59は、使用者と歩行補助装置500が接近したと判定し、判定信号を制御部57に送る。制御部57は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転を停止し(ステップS1506)、歩行補助装置500の動作は終了する(ステップS1507)。
一方、D1<D0でなかった場合(ステップS1504でNOの場合)、使用者が歩行補助装置500に接近していないと判断され、制御部57にて停止ボタンが押されたかを判断する(ステップS1505)。停止ボタンが押された場合(ステップS1505でYESの場合)は、制御部57は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転を停止し(ステップS1506)、歩行補助装置500の動作は終了する(ステップS1507)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS1505でNOの場合)は、継続して歩行補助装置500の前進と距離センサ56による検出を継続する。
上記のような構成とすることで、使用者と歩行補助装置500の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
なお、本実施形態においては、歩行補助装置500と使用者の距離が接近した場合に、歩行補助装置500を停止させるようにモータ55を制御する例を説明したが、これに限らず、例えば、モータ55の回転速度やトルクを増大させるように変化させるよう制御しても構わない。要するに使用者の危険を減少させるように駆動部を制御する方法であればよい。モータ55の回転速度やトルクを変化させて前進を増大させた場合は、小さな障害物や浅い側溝などで歩行補助装置500が停滞しても、歩行補助装置500は、これらの障害物などを乗り越えることができる。また、舗装道路から砂利道に、あるいは平坦な道から坂道に道路状況が変わっても、使用者が歩行補助装置500を停止させることなく使用することができる。
(実施形態6)
次に、実施形態6について説明する。本実施形態では、歩行補助装置の進行方向により駆動部の制御を行う方法について説明する。
図16は、本実施形態に係る歩行補助装置500aの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態5と同じであるので、実施形態5と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明は繰り返さない。
歩行補助装置500aは、実施形態5の歩行補助装置500に進行方向検出部60を備えている。進行方向検出部60は、前輪車輪53、後輪車輪54、モータ55等のいずれかに設けられ、歩行補助装置500aの進行方向を検出する。進行方向検出部60としては、モーターの回転方向を検出する方法や加速度センサ等が用いられる。
図17は、本実施形態に係る歩行補助装置500aの動作構成を示すブロック図である。接近判定部59は、距離センサ56あるいは制御部57近傍もしくは内部に設けられ、入力部91を備えている。入力部91より、接近判定部59に、距離D0が入力される。
接近判定部59において使用者と歩行補助装置500aの距離が接近していると検知された場合に、進行方向検出部60において歩行補助装置500aの進行方向を検知する。制御部57は進行方向検出部60において検出された進行方向に応じて駆動部55を制御する。
例えば、歩行補助装置500aが前進中に歩行補助装置500aと使用者が接近した場合は、上記実施形態5と同様、膝折れと判断して歩行補助装置500aが停止するように駆動部55を制御する。一方、歩行補助装置500aが後退中に歩行補助装置500aと使用者が接近した場合は、使用者が後ろに倒れようとしていると判断して歩行補助装置500aの後退を抑制、停止、あるいは前進するように駆動部55を制御する。
また、膝折れ時と後ろへ倒れそうな場合では、使用者と歩行補助装置500aの距離が異なるため、前進時と後退時で接近していると判断する距離を変えても良い。この場合は、入力部91より、接近判定部59に入力する値を2段階にしておき、進行方向検出部60で検出された進行方向に基づいて制御を行うようにすればよい。
図18は、本実施形態における歩行補助装置500aの動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートにおいては、歩行補助装置500aが後退中に歩行補助装置500aと使用者が接近した場合、歩行補助装置500aを一時前進させ、その後、安全のために歩行補助装置500aを停止させる例について説明する。
まず、歩行補助装置500aのスタートボタンがONされ、歩行補助装置500aが稼働状態に入る(ステップS1801)。次に入力部91より、接近判定部59に距離D0が入力される(ステップS1802)。次に使用者が歩行補助装置500aのグリップ52を把持し、モータ55の回転により後輪車輪54が駆動し移動するとともに距離センサ56による検出距離D1の検出及び進行方向検出部60による進行方向の検出が行われる(ステップS1803)。
次に、接近判定部59は、距離センサ56で検出された歩行補助装置500から使用者までの検出距離D1と、あらかじめ入力された所定距離D0とを比較し、D1<D0かどうかを判定する(ステップS1804)。D1<D0であった場合(ステップS1804でYESの場合)、接近判定部59は、使用者と歩行補助装置500aが接近したと判定し、判定信号を制御部57に送る。制御部57は、進行方向検出部60で検出された進行方向が前進かどうかを検知し(ステップS1805)、前進であった場合(ステップS1805でYESの場合)、後輪車輪54に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS1806)、歩行補助装置500aの動作は終了する(ステップS1807)。
また、進行方向検出部60で検出された進行方向が後退であった場合(ステップS1805でNOの場合)、歩行補助装置500aを一時前進させて、歩行補助装置500aと使用者との距離を広げ、使用者の転倒を防止する(ステップS1808)。その後、後輪車輪54に接続されたモータ5の回転を停止し(ステップS1806)、歩行補助装置500aの動作は終了する(ステップS1807)。
一方、D1<D0でなかった場合(ステップS1804でNOの場合)、使用者が歩行補助装置500aに接近していないと判断され、制御部57にて停止ボタンが押されたかを判断する(ステップS1809)。停止ボタンが押された場合(ステップS1809でYESの場合)は、制御部57は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転を停止し(ステップS1806)、歩行補助装置500の動作は終了する(ステップS1807)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS1809でNOの場合)は、継続して歩行補助装置500aの移動と距離センサ56及び進行方向検出部60による検出を継続する。
上記のような構成とすることで、使用者と歩行補助装置500aの間隔が狭くなった場合に、歩行補助装置500aの進行方向に応じた適切な駆動制御が行われるので、より安全性を高めることができ、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
(実施形態7)
次に、実施形態7について説明する。本実施形態では、使用者が歩行補助装置のグリップを握る圧力検知を用いて駆動部の制御を行う方法について説明する。
図19は、本実施形態に係る歩行補助装置500bの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態5と同じであるので、実施形態5と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
歩行補助装置500bは、実施形態5の歩行補助装置500に圧力検出部61を備えている。圧力検出部61は、例えばグリップ52等に設けられ、使用者が歩行補助装置500bのグリップを握る圧力を検出する。圧力検出部61としては、感圧センサ、歪ゲージ等が用いられる。
図20は、本実施形態に係る歩行補助装置500bの動作構成を示すブロック図である。接近判定部59は、距離センサ56あるいは制御部57近傍もしくは内部に設けられ、入力部91を備えている。入力部91より接近判定部59に所定の距離D0が一旦入力される。
通常歩行時においては、接近判定部59において使用者と歩行補助装置500bの距離が接近していると検知された場合には、上記実施形態5と同様の駆動制御が行われる。ここで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれた場合、使用者はグリップ52を強く握ったり、あるいはグリップ52を離したりするため、グリップの圧力が変化することがある。このように、グリップ52に設けられた圧力検出部61に大きな変化があった場合、圧力検出部61から入力部に信号が送られ、接近判定部59に入力されている所定距離D0の値を大きくする。このようにすることで、歩行補助装置500bと使用者が接近していると判断される距離が大きくなるので、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
図21は、本実施形態における歩行補助装置500bの動作の一例を示すフローチャートである。本図にもとづき、歩行補助装置500bの動作を説明する。
まず、歩行補助装置500bのスタートボタンがONされ、歩行補助装置500bが稼働状態に入る(ステップS2101)。次に入力部91より、接近判定部59に所定距離D0が入力される(ステップS2102)。次に使用者が歩行補助装置500bのグリップ52を把持し、モータ55の回転により後輪車輪54が駆動し移動するとともに距離センサ56による検出距離D1の検出及び圧力検出部61による進行方向の検出が行われる(ステップS2103)。
次に、圧力検出部61は、使用者のグリップを握る圧力に変化があったかどうかを検出する(ステップS2104)。圧力変化があった場合(ステップS2104でYESの場合)、接近判定部59の所定距離D0の数値の補正がなされる(ステップS2105)。通常、圧力変化があった場合は、所定距離D0は当初の設定値より大きな値に補正される。なお、圧力変化によるD0の変化は一時的なもので、定常状態となって所定時間経過すれば、元の距離DOに戻る。一方、圧力変化がなかった場合(ステップS2104でNOの場合)、接近判定部59は、距離センサ56で検出された歩行補助装置500から使用者までの検出距離D1と、所定距離D0とを比較し、D1<D0かどうかを判定する(ステップS2106)。D1<D0であった場合(ステップS2106でYESの場合)、接近判定部59は、使用者と歩行補助装置500bが接近したと判定し、判定信号を制御部57に送る。制御部57は、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転を停止し(ステップS2107)、歩行補助装置500bの動作は終了する(ステップS2108)。
一方、D1<D0でなかった場合(ステップS2106でNOの場合)、使用者が歩行補助装置500aに接近していないと判断され、制御部57にて停止ボタンが押されたかを判断する(ステップS2109)。停止ボタンが押された場合(ステップS2109でYESの場合)は、制御部57は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪54に接続されたモータ55の回転を停止し(ステップS2107)、歩行補助装置500bの動作は終了する(ステップS2108)。一方、停止ボタンが押されなかった場合(ステップS2109でNOの場合)は、継続して歩行補助装置500bの移動と距離センサ56及び圧力検出部61による検出を継続する。
上記のような構成とすることで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれ危険度が増したときの情報を、使用者のグリップ圧力の変化でとらえることができ、これに応じて歩行補助装置と使用者が接近していると判断する距離を大きくすることで、使用者がバランスを崩したことを検知する精度を高めることができる。よって使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となり、歩行補助装置の安全性をより高めることができる。
以上、それぞれの実施形態で説明したとおり、本発明によれば、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
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、請求の範囲によって示され、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。
本発明は、歩行困難な高齢者や身障者、あるいは幼児の歩行の訓練、散歩等に用いられる歩行補助装置に好適に適用することができる。
1 基体、2 グリップ、3 前輪車輪、4 後輪車輪、5 モータ、6 距離センサ、7 制御部、8 収納部、9 安全距離範囲設定部、10 歩行状態判定部、11 傾斜検出部、12 圧力検出部、51 基体、52 グリップ、53 前輪車輪、54 後輪車輪、55 モータ、56 距離センサ、57 制御部、59 接近判定部、60 進行方向検出部、61 圧力検出部、91 入力部、500、500a、500b 歩行補助装置。

Claims (9)

  1. 歩行補助装置であって、
    基体と、
    前記基体を移動させるように構成された駆動部と、
    前記基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、
    使用者の安全歩行時における前記基体から前記使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、
    前記使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎているかあるいは離れすぎているかを判定するために、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、
    前記歩行状態判定部は、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外と判定した場合に前記駆動部を制御し、
    前記歩行補助装置は、前記歩行補助装置の走行する路面の傾斜を検出するように構成された傾斜検出部をさらに備えており、
    前記安全距離範囲設定部は、
    前記傾斜検出部により検出される傾斜に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、歩行補助装置。
  2. 歩行補助装置であって、
    基体と、
    前記基体を移動させるように構成された駆動部と、
    前記基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、
    使用者の安全歩行時における前記基体から前記使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、
    前記使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎているかあるいは離れすぎているかを判定するために、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、
    前記歩行状態判定部は、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外と判定した場合に前記駆動部を制御し、
    前記歩行補助装置は、前記歩行補助装置の速度を検出するように構成された速度検出部をさらに備えており、
    前記安全距離範囲設定部は、
    前記速度検出部により検出される速度に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、歩行補助装置。
  3. 歩行補助装置であって、
    基体と、
    前記基体を移動させるように構成された駆動部と、
    前記基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、
    使用者の安全歩行時における前記基体から前記使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、
    前記使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎているかあるいは離れすぎているかを判定するために、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、
    前記歩行状態判定部は、前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外と判定した場合に前記駆動部を制御し、
    前記歩行補助装置は、使用者がグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備えており、
    前記安全距離範囲設定部は、
    前記圧力検出部により検出される圧力に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、歩行補助装置。
  4. 前記安全距離範囲設定部は、
    使用者が所定の時間安全歩行した時の前記基体から使用者までの距離に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の歩行補助装置。
  5. 前記歩行状態判定部は、
    前記距離検出部により検出される距離が急激に変化した場合に、前記駆動部を制御するように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の歩行補助装置。
  6. 前記歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備えており、
    前記歩行状態判定部は、前記進行方向検出部の検出した進行方向に基づき、前記駆動部を制御するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の歩行補助装置。
  7. 歩行補助装置であって、
    基体と、
    前記基体を移動させるように構成された駆動部と、
    前記基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、
    前記距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出するように構成された接近判定部とを備え、
    前記接近判定部は、前記距離検出部で検出された距離が前記所定の距離より狭いことを検出した場合に前記駆動部を制御するように構成され、
    前記歩行補助装置は、使用者のグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備え、
    前記接近判定部は、前記圧力検出部で検出される圧力が変化した場合に前記所定の距離を大きく設定するように構成されている、歩行補助装置。
  8. 前記歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備え、
    前記進行方向検出部が前進と判定した場合に、前記進行方向検出部は、前記歩行補助装置の前進を停止あるいは前進を増大するように前記駆動部を制御するように構成されている、請求項記載の歩行補助装置。
  9. 前記進行方向検出部が後退と判定した場合に、前記進行方向検出部は、前記歩行補助装置の後退を抑制、停止、又は前進のいずれかを行うように前記駆動部を制御するように構成されている、請求項記載の歩行補助装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180107015A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 성균관대학교산학협력단 보행 보조기의 위험 상황 판단 방법 및 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9314395B1 (en) * 2014-11-04 2016-04-19 Jack Paul VanAusdall Wrap around walking aid
JP6055020B2 (ja) * 2015-04-23 2016-12-27 シャープ株式会社 歩行補助車
CN105404302A (zh) * 2015-12-03 2016-03-16 联想(北京)有限公司 一种移动装置及控制方法
DE102016203972A1 (de) * 2016-03-10 2017-09-14 Kuka Roboter Gmbh Rollator mit Stützfunktion
TWI597060B (zh) * 2016-03-24 2017-09-01 國立陽明大學 Electric walking aid based on man-machine position and its control method
JP2017169861A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社安川電機 アシスト装置及びアシスト方法
CN106214434A (zh) * 2016-08-27 2016-12-14 重庆足步科技有限公司 智能轮式助行平台及其控制策略方法
TWI615137B (zh) * 2016-11-24 2018-02-21 國立陽明大學 多模式步行訓練之電動步行輔具及該輔具之控制方法
JP6837942B2 (ja) * 2017-08-09 2021-03-03 オムロンヘルスケア株式会社 測定装置、送信方法およびプログラム
JP6926914B2 (ja) * 2017-10-05 2021-08-25 トヨタ自動車株式会社 歩行訓練システム及びその制御方法
JP7121939B2 (ja) * 2017-12-27 2022-08-19 トヨタ自動車株式会社 移動台車および移動台車の制御プログラム
CN108904229B (zh) * 2018-05-28 2021-08-17 国家康复辅具研究中心 智能轮式助行器
CN109223460A (zh) * 2018-07-06 2019-01-18 佛山市煜升电子有限公司 长者行走辅助机器人
CN109223461B (zh) * 2018-08-28 2021-10-15 国家康复辅具研究中心 智能助行器控制系统
CN109718507A (zh) * 2019-02-28 2019-05-07 佳木斯大学 一种神经内科康复训练装置
CN110916988A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 山东建筑大学 一种电动助行器
TWI761971B (zh) * 2020-09-28 2022-04-21 緯創資通股份有限公司 主動式助行器
KR102538738B1 (ko) * 2021-01-18 2023-05-31 문인혁 사용자의 보행의도를 인식하여 자율 주행하는 스마트 롤레이터 및 이의 제어방법
US20230381053A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 Barron Associates, Inc. Powered walker device, system and method
CN118021582A (zh) * 2024-01-31 2024-05-14 浙江大学 一种智能助行器及应用于该助行器的系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998041182A1 (fr) * 1997-03-17 1998-09-24 Hitachi, Ltd. Dispositif d'aide a la marche
JP2001170119A (ja) * 1999-12-15 2001-06-26 Hitachi Ltd 歩行補助装置
JP2007090019A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hiroshi Okamura 歩行支援システム
JP2007202924A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Japan Science & Technology Agency 身体状態判定システム及び運動状態判定システム並びにこれらシステムを備える移動台車
JP2010213915A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Yaskawa Electric Corp 誘導装置および誘導装置の制御方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100716714B1 (ko) * 2006-01-24 2007-05-09 주식회사 맥테크 실버용 보행 보조차
US7708120B2 (en) * 2007-08-17 2010-05-04 Eli Einbinder Electronically controlled brakes for walkers
CN101332145B (zh) * 2008-07-18 2010-08-11 西安交通大学 一种助行机器人
US8532841B2 (en) * 2009-11-17 2013-09-10 National Taiwan University Rehabilitation device
TW201117791A (en) * 2009-11-17 2011-06-01 Univ Nat Taiwan Rehabilitation device
TWI377057B (en) * 2010-01-07 2012-11-21 Univ Nat Yang Ming Walking assistance device with detection members and application method thereof
CN102247262B (zh) * 2011-04-14 2013-05-22 上海交通大学 用于助行器的自动刹车装置
KR101892004B1 (ko) * 2011-12-20 2018-08-28 엘지전자 주식회사 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치
CN202844047U (zh) * 2012-09-19 2013-04-03 陈小敏 一种基于多路传感器的盲人行走辅助灵便装置
CN202929207U (zh) * 2012-11-30 2013-05-08 重庆卓特科技有限公司 一种盲人探路装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998041182A1 (fr) * 1997-03-17 1998-09-24 Hitachi, Ltd. Dispositif d'aide a la marche
JP2001170119A (ja) * 1999-12-15 2001-06-26 Hitachi Ltd 歩行補助装置
JP2007090019A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hiroshi Okamura 歩行支援システム
JP2007202924A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Japan Science & Technology Agency 身体状態判定システム及び運動状態判定システム並びにこれらシステムを備える移動台車
JP2010213915A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Yaskawa Electric Corp 誘導装置および誘導装置の制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180107015A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 성균관대학교산학협력단 보행 보조기의 위험 상황 판단 방법 및 장치
KR102013353B1 (ko) * 2017-03-21 2019-08-22 성균관대학교산학협력단 보행 보조기의 위험 상황 판단 방법 및 장치

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