WO2020162563A1 - 移動体 - Google Patents

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WO2020162563A1
WO2020162563A1 PCT/JP2020/004658 JP2020004658W WO2020162563A1 WO 2020162563 A1 WO2020162563 A1 WO 2020162563A1 JP 2020004658 W JP2020004658 W JP 2020004658W WO 2020162563 A1 WO2020162563 A1 WO 2020162563A1
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WO
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moving body
power source
wheels
power
transmission mechanism
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PCT/JP2020/004658
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藤原 直樹
滝沢 大二郎
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本田技研工業株式会社
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a moving body having a plurality of wheels.
  • a wheel-type free running device disclosed in Patent Document 1 is known.
  • a drive shaft is positioned forward in the traveling direction, and at least one set of devices in which an outer peripheral gear having three independent wheels is meshed with a central gear on the drive shaft is arranged.
  • the vehicle travels with two wheels out of three around the drive shaft, and if the vehicle is approached on a non-flat ground, such as a stairway, and the traveling is disturbed, the front wheels during the two-wheel traveling are locked and locked.
  • a non-flat ground such as a stairway
  • the present invention provides a moving body that can revolve a plurality of wheels even when the wheels are not locked.
  • the present invention is A plurality of wheels capable of rotating about a plurality of rotation shafts arranged on the circumference of the same axis.
  • a moving body comprising: a support portion that revolvably supports the plurality of rotation shafts about the axis,
  • a first power source is connected to the plurality of wheels so as to be able to transmit power so as to rotate the plurality of wheels.
  • a second power source is connected to the support portion so as to be able to transmit power so as to revolve the plurality of wheels.
  • the present invention is A plurality of wheels rotatable about a plurality of rotation axes arranged on the circumference of the same axis,
  • a moving body comprising: a support portion that revolvably supports the plurality of rotation shafts about the axis,
  • a second power source is connected to the support portion so as to be able to transmit power so as to revolve the plurality of wheels.
  • the moving body is A base body that holds the second power source, A center of gravity changing mechanism for changing the position of the center of gravity of the base body.
  • the present invention is A plurality of wheels capable of rotating about a plurality of rotation shafts arranged on the circumference of the same axis.
  • a moving body comprising: a support portion that revolvably supports the plurality of rotation shafts about the axis,
  • a power source is connected to the plurality of wheels so that power can be transmitted to rotate the plurality of wheels.
  • the moving body further includes a braking unit provided on at least one of the plurality of wheels, the power source, and a path of a power transmission mechanism that connects the power source and the plurality of wheels.
  • FIG. 1 It is a perspective view showing a walk supporting device of a 1st embodiment as one embodiment of a mobile of the present invention. It is a figure which shows the walk support apparatus of FIG. 1, (a) is a front view of a walk support apparatus, (b) is a side view of a walk support apparatus.
  • FIG. 2 is a skeleton diagram showing a torque transmission mechanism and its arrangement of the walking assistance device of FIG. 1. It is a schematic side view which shows the inside of the drive wheel and hub case of the walk support apparatus of FIG. It is explanatory drawing which illustrates typically operation
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the behavior of the irreversible rotation transmission body when climbing the stairs
  • FIG. 6C is an explanatory diagram showing the behavior of the irreversible rotation transmission body when the stair is leaning.
  • FIG. 3 It is a block diagram which shows the control structure of the walking assistance device of FIG. 3 is a flowchart showing a control method (main routine) of the walking support device of FIG. 1.
  • 3 is a flowchart showing a control method (running support control) of the walking support device of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a side view which shows the walk support apparatus at the time of a walk start
  • (b) is a side view which shows the walk support apparatus at the time of stepping
  • (c) is a side view showing the walking support device at the start of climbing over a step
  • FIG. 7D is a side view showing the walking support device during climbing over a step.
  • movement of the walking assistance device of FIG. 1 (a) is a side view which shows the walking assistance device which transfers to a stop state from a walking state
  • (b) is a side view which shows a walking assistance device of a downhill. is there. It is explanatory drawing which shows operation
  • FIG. 1 (a) is a side view which shows the walk support apparatus at the time of the stair climbing start, (b) is a side view which shows the walk support apparatus in the middle of the stair climb, [Fig. 4] is a side view showing the walking support device at the time of completion of climbing stairs. It is explanatory drawing which shows operation
  • a walking support device will be described as an embodiment of a moving body of the present invention.
  • the moving body of the present invention is not limited to the walking support device which is a moving body for walking support, and can be used for a moving body for carrying luggage, a robot for various purposes, and the like.
  • each embodiment of the walking support device will be described with reference to the drawings.
  • the traveling direction of the walking support device is also referred to as the front-back direction
  • the width direction of the walking support device is also referred to as the left-right direction.
  • a walking support device 1 includes a first motor 10, a second motor 20, and a main body case that houses the first motor 10 and the second motor 20. 30, a plurality of drive wheels 50 capable of rotating about a plurality of rotation shafts 51 arranged on the same circumference centered on the same axis C, and a plurality of rotation shafts 51 supported by the main body case 30.
  • a hub case 60 rotatably supported around the axis C, a rotation torque transmission mechanism 70 that transmits torque from the first motor 10 to the plurality of drive wheels 50, and a braking mechanism 80 that applies a braking force to the plurality of drive wheels 50.
  • a revolution torque transmission mechanism 90 that transmits torque from the second motor 20 to the hub case 60
  • a balance torque transmission mechanism 100 that transmits torque from the second motor 20 to the main body case 30, the second motor 20, the hub case 60, and the main body.
  • the irreversible rotation transmission body 110 provided on the torque transmission path between the case 30 and the control unit 120 that controls the first motor 10, the second motor 20, and the braking mechanism 80 according to the user's intention to move.
  • the axis C extends in the width direction (left-right direction) of the walking support device 1.
  • the first motor 10 is coupled to the stator 12 fixed to the inner peripheral portion of the motor cover 11, the rotor 13 rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator 12, and the inner peripheral portion of the rotor 13, and is connected to the motor cover 11. And a rotor shaft 14 rotatably supported by 11.
  • the motor cover 11 is fixed to the main body case 30, and the torque output from the rotor shaft 14 is transmitted to the plurality of drive wheels 50 via the rotation torque transmission mechanism 70.
  • the second motor 20 is coupled to the stator 22 fixed to the inner peripheral portion of the motor cover 21, the rotor 23 rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator 22, and the inner peripheral portion of the rotor 23. 21 and a rotor shaft 24 rotatably supported by 21.
  • the second motor 20 is connected to the revolution torque transmission mechanism 90 and the balance torque transmission mechanism 100 via the irreversible rotation transmission body 110, and the torque output from the rotor shaft 24 or the motor cover 21 is transmitted to the hub case 60 or the main body case 30. To be done.
  • the main body case 30 includes a grip portion 40 provided on an upper portion of the main body case 30 for a user to grip the main body case 30, a motor housing portion 31 for housing the first motor 10 and the second motor 20, and a motor housing portion 31.
  • a grip portion 40 provided on an upper portion of the main body case 30 for a user to grip the main body case 30, a motor housing portion 31 for housing the first motor 10 and the second motor 20, and a motor housing portion 31.
  • the revolving torque transmission mechanism accommodating portion 32 for accommodating the revolution torque transmitting mechanism 90 and the left side of the motor accommodating portion 31 for accommodating the rotation torque transmitting mechanism 70 and the braking mechanism 80.
  • the portion 33, the balance torque transmission mechanism accommodating portion 34 that is connected to the outside of the rotation torque transmission mechanism accommodating portion 33 and accommodates the balance torque transmission mechanism 100, the grip portion 40, and the upper portion of the motor accommodating portion 31 are connected, and And a tubular portion 35 accommodating 130.
  • the main body case 30 is below the motor accommodating portion 31, and is disposed between the revolution torque transmitting mechanism accommodating portion 32, the rotation torque transmitting mechanism accommodating portion 33, and the balance torque transmitting mechanism accommodating portion 34 in the left-right direction.
  • a space S for arranging the drive wheels 50 of the above is provided.
  • the rotation shaft 61 of the hub case 60 is rotatably supported between the inner surface of the lower end portion of the revolution torque transmission mechanism housing portion 32 and the inner surface of the lower end portion of the rotation torque transmission mechanism housing portion 33.
  • the main body case 30 is provided with a hook portion 36 for hanging a luggage B such as a handbag.
  • the hook portion 36 of the present embodiment is in a suspended state in which the hook portion 36 projects to the left or right side from the upper end portion of the tubular portion 35 (in the vicinity of the lower portion of the grip portion 40), and is stored inside the upper end portion of the tubular portion 35. It is operated in and out depending on the state.
  • the hook portion 36 is located in front of the imaginary vertical line P passing through the axis C in the upright posture in which the main body case 30 stands upright along the vertical direction.
  • stands 37 are provided on the left and right outer surfaces of the lower end of the main body case 30 to allow the walking support device 1 in a standing state to stand on its own.
  • the stand 37 is provided so as to be displaceable at least in an upper position (first position) and a lower position (second position), and comes into contact with a surface with which the drive wheel 50 contacts in the lower position to load the walking support device 1.
  • Support. More specifically, the stand 37 is provided on the left side of the plurality of drive wheels 50, and the left stand 37L is provided so that the lower end side thereof protrudes to the left side in the lower position, and the right side of the plurality of drive wheels 50.
  • a right stand 37R that is provided so that the lower end side thereof projects rightward in the lower position.
  • the main body case 30 In the upper position, the main body case 30 is closed along the left and right outer side surfaces of the lower end portion.
  • the stand 37 extends obliquely downward from the left and right outer side surfaces of the lower end portion of the main body case 30 in the lower position, and the tip end thereof is in an open state in which the walking support device 1 is restricted from falling down in the left-right direction by being grounded.
  • the walking support device 1 is provided with an intention acquisition unit 43 that acquires the intention of the user to use and the intention of the user to move.
  • the intention acquisition unit 43 is a power switch, an operation lever, a pressure sensor, a touch panel, an accelerator handle, an operation button, a voice recognition device, or the like, or a combination thereof.
  • a power switch (not shown) and an operation lever 41 are provided to acquire the user's intention to use and non-use intention (leave intention), and the user's intention to move and intention to stop.
  • a pressure sensor (not shown) is provided in the grip portion 40 in order to acquire
  • the walking support device 1 is provided with a moving state acquisition unit 44 that acquires the moving state of the walking support device 1.
  • the moving state acquisition unit 44 is a sensor device such as a speed sensor or a triaxial acceleration sensor.
  • the walking support device 1 is provided with an inclination acquisition unit 45 that acquires an inclination of a surface on which the walking support device 1 travels, and a step acquisition unit 46 that acquires a step on a surface on which the walking support device 1 travels.
  • the inclination acquisition unit 45 and the step acquisition unit 46 are a sensor device such as a triaxial acceleration sensor, a combination of a camera and a radar, and the like.
  • the walking support device 1 is provided with a stand position acquisition unit 47 that acquires the position of the stand 37.
  • the inclination acquisition unit 45 is a sensor device such as a position sensor and acquires whether the stand 37 is in the upper position or the lower position.
  • the walking support device 1 of the present embodiment includes three drive wheels 50 arranged on the same circumference.
  • the three drive wheels 50 can rotate about three rotation shafts 51 arranged on the circumference centered on the same axis C, and can run normally except for climbing over steps and climbing up and down stairs.
  • the two grounded drive wheels 50 rotate to move the walking support device 1 in the traveling direction.
  • the drive wheel 50 of the present embodiment has a diameter T1 that allows it to ride over a small step only by rotation, and the two drive wheels 50 that come into contact with the ground contact from the front end in the traveling direction to the rear end in the traveling direction.
  • the distance T2 to the front end is set so that the distance T2 between the rear end and the front end of the adjacent drive wheels 50 is set so that the stairs can go up and down by the revolution.
  • the size and the number of driving wheels 50 can be arbitrarily changed according to the application and use environment of the walking support device 1.
  • the hub case 60 includes a hollow cylindrical rotary shaft 61 that extends in the axial direction (left-right direction) about the axis C as a center of rotation, and three first drive wheel support cases 62 that extend from the left side of the rotary shaft 61 in the outer diameter direction. And three second drive wheel support cases 63 extending outward from the right side of the rotary shaft 61 so as to be in phase with the first drive wheel support case 62 in the rotation direction.
  • the rotation shaft 51 of the drive wheel 50 is rotatably supported between the case 62 and the tip of the second drive wheel support case 63.
  • the rotating shaft 61 and the second drive wheel support case 63 are also used as a transmission case that accommodates a part of the rotation torque transmission mechanism 70.
  • the rotary shaft 61 and the second drive wheel support case 63 may be housed in a state where a part of the rotation torque transmission mechanism 70 is exposed.
  • the rotation torque transmission mechanism 70 includes an upstream rotation torque transmission mechanism 71 accommodated in the rotation torque transmission mechanism accommodation portion 33 of the main body case 30 and a downstream rotation torque transmission accommodated in the second drive wheel support case 63 of the hub case 60.
  • the upstream rotation torque transmission mechanism 71 includes a first transmission shaft 711 connected to the rotor shaft 14 of the first motor 10 and a second transmission shaft 712 rotatably supported on the lower end side of the rotation torque transmission mechanism housing portion 33.
  • the first transmission shaft 711 is provided with a small diameter pulley 711a
  • the second transmission shaft 712 is provided with a large diameter pulley 712a and a small diameter gear 712b.
  • torque is output from the rotor shaft 14 of the first motor 10 to the first transmission shaft 711
  • torque is output from the small diameter pulley 711 a of the first transmission shaft 711 to the large diameter pulley 712 a of the second transmission shaft 712 via the transmission belt 713.
  • the torque is transmitted from the small diameter gear 712b of the second transmission shaft 712 to the small diameter gear 73a provided at one end of the through shaft 73.
  • the downstream rotation torque transmission mechanism 72 includes three transmission shafts 721 extending from the other end of the penetrating shaft 73 along the outer diameter direction, and bevel gears 721a and 721b are provided at both ends of each transmission shaft 721. It is provided.
  • the torque transmitted from the first motor 10 to one end of the through shaft 73 via the upstream rotation torque transmission mechanism 71 is transmitted from the bevel gear 73b provided at the other end of the through shaft 73 to the bevel gear 721a of each transmission shaft 721. Then, this torque is transmitted from the bevel gear 721b to the bevel gear 51a provided on the rotation shaft 51 of each drive wheel 50.
  • the bevel gear 73b and the bevel gear 721a are housed in the case center portion 63a of the second drive wheel support case 63, and the bevel gear 51a and the bevel gear 721b are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the case center portion 63a and spaced from the case center portion 63a. It is accommodated in the case planetary portion 63b of the two drive wheel support case 63, and each transmission shaft 721 is accommodated in the case constricted portion 63c of the second drive wheel support case 63 that connects the case central portion 63a and the case planetary portion 63b.
  • the braking mechanism 80 includes a disc portion 81 provided on the first transmission shaft 711 of the upstream side rotation torque transmission mechanism 71 and a braking portion for generating a braking force on the drive wheels 50 by sandwiching the outer peripheral side of the disc portion 81 from the left and right sides. And 82.
  • the braking unit 82 includes an electrically operated actuator, and the control unit 120 operates the braking mechanism 80 based on drive control of the actuator.
  • the braking mechanism 80 may be a manual braking mechanism that is mechanically manually operated without the intervention of the control unit 120.
  • the braking mechanism 80 is not limited to the rotation torque transmission mechanism 70 that connects the first motor 10 and the drive wheels 50 as long as it can generate a braking force on the drive wheels 50, and is provided on the three drive wheels 50. Alternatively, it may be provided in the first motor 10.
  • the revolution torque transmission mechanism 90 includes four transmission shafts 91 to 94 that are rotatably supported in the revolution torque transmission mechanism housing portion 32 of the main body case 30, and the first transmission shaft 91 is the rotor shaft 24 of the second motor 20. Connected to.
  • the first transmission shaft 91 is provided with a small diameter pulley 91a
  • the second transmission shaft 92 is provided with a large diameter pulley 92a and a small diameter pulley 92b
  • the third transmission shaft 93 is provided with a large diameter pulley 93a and a small diameter gear.
  • 93b is provided
  • the fourth transmission shaft 94 is provided with a large diameter gear 94a and a small diameter gear 94b.
  • the balance torque transmission mechanism 100 includes four transmission shafts 101 to 104 that are rotatably supported in the balance torque transmission mechanism accommodating portion 34 of the main body case 30, and the first transmission shaft 101 includes the irreversible rotation transmission body 110. It is connected to the motor cover 21 of the second motor 20.
  • the first transmission shaft 101 is provided with a small diameter pulley 101a
  • the second transmission shaft 102 is provided with a large diameter pulley 102a and a small diameter pulley 102b
  • the third transmission shaft 103 is provided with a large diameter pulley 103a and a small diameter gear.
  • 103b is provided
  • the fourth transmission shaft 104 is provided with a large diameter gear 104a and a small diameter gear 104b.
  • this torque is transmitted from the small diameter gear 103b of the third transmission shaft 103 to the large diameter gear 104a of the fourth transmission shaft 104, and further, from the small diameter gear 104b of the fourth transmission shaft 104 to the small diameter gear provided in the main body case 30. It is transmitted to 30a.
  • the small-diameter gear 30a is arranged on the same axis as the rotary shaft 61 and the small-diameter gear 61a of the hub case 60.
  • the balance torque transmission mechanism 100 constitutes a center of gravity changing mechanism 200 together with the second motor 20.
  • the irreversible rotation transmission body 110 has an input shaft 111, an output shaft 112, and an outer ring member 113, and in a state where the outer ring member 113 is fixed, When the input shaft 111 is rotated, the output shaft 112 also rotates, and when the output shaft 112 side is rotated, the output shaft 112 itself locks, and is a mechanical element having a characteristic of not transmitting power to the input shaft 111.
  • a lock type torque diode (registered trademark) manufactured by NTN Corporation can be used.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the irreversible rotation transmission body 110, and the shape is different from that shown in FIG.
  • the outer ring member 113 of the irreversible rotation transmission body 110 is not fixed and is used as three rotating elements as described below.
  • the motor cover 21 (stator 22) of the second motor 20 is connected to the input shaft 111 of the irreversible rotation transmission body 110, and the main body case 30 is connected to the output shaft 112 via the balance torque transmission mechanism 100.
  • the hub case 60 is connected to the outer ring member 113 via the rotor shaft 24 (rotor 23) of the second motor 20 and the revolution torque transmission mechanism 90.
  • the main body case 30 and the hub case 60 are connected to each other, and the forward drive force of the two drive wheels 50 grounded by the forward inertial force acting on the main body case 30.
  • the driving wheel 50 that moves up is a fulcrum.
  • control unit 120 controls the first motor 10 to control the rotation of the three drive wheels 50, and the second controller 20 to control the rotation of the hub case 60.
  • a second control device 120b, a third control device 120c that controls the second motor 20 to control the position of the center of gravity of the main body case 30, and a braking control device 120d that controls the operation of the braking mechanism 80 are provided.
  • the intention to move the user, the intention to use the user, and the intention to not use the user are input to the control unit 120 from the intention acquiring unit 43, and the moving state of the walking support device 1 is input from the moving state acquiring unit 44.
  • the inclination information of the surface on which the walking support apparatus 1 travels is input from the inclination acquisition unit 45
  • the step information of the surface on which the walking support apparatus 1 travels is input from the step acquisition unit 46
  • the stand position acquisition unit is input from 47.
  • the first controller 120a controls the rotation of the plurality of driving wheels 50 so that the power in the forward direction is increased when the intention acquisition unit 43 acquires the intention to start the forward movement or the intention to accelerate the forward movement of the user. ..
  • the first control device 120a indicates that the plurality of drive wheels 50 are in the traveling direction. The rotation is controlled so that the power decreases or the power in the reverse direction increases.
  • the walking support device 1 can be moved forward in accordance with the user's intention to start the forward movement in the traveling direction or the intention to accelerate the forward movement, and is opposite to the user's intention to advance or decelerate in the traveling direction or the traveling direction.
  • the walking support device 1 can be decelerated or moved backward depending on the intention to start backward movement.
  • the first control device 120a can regeneratively control the first motor 10 when performing rotation control on the plurality of drive wheels 50 so that the power in the forward direction is reduced.
  • the first controller 120a controls the rotation of the plurality of drive wheels 50 so that the power in the forward direction increases.
  • the first controller 120a controls the rotation of the plurality of drive wheels 50 so that the power in the forward direction decreases. To do.
  • the second control device 120b performs revolution control so as to generate power for controlling the rotation of the hub case 60 when the step acquisition unit 46 acquires a step ahead of the walking support device 1 in the traveling direction.
  • the walking support device 1 can easily get over the step by revolving the plurality of drive wheels 50 according to the step.
  • the third control device 120c performs balance control so that the center of gravity of the body case 30 is always in an appropriate position.
  • the braking control device 120d controls so that the braking mechanism 80 is prohibited from operating while the movement state acquisition unit 44 is acquiring the movement of the walking support device 1.
  • the braking control device 120d controls the braking mechanism 80 to operate when the intention acquisition unit 43 acquires the user's intention to advance or decelerate the vehicle while the walking assistance device 1 is moving, or when the intention to stop is acquired. ..
  • the braking control device 120d controls the braking mechanism 80 to operate when the intention acquiring unit 43 does not acquire the user's intention to use or when it acquires the user's intention to not use. Further, the braking control device 120d controls the braking mechanism 80 to be inactive when the intention acquisition means 43 acquires the intention of the user to start moving forward while the walking support device 1 is stopped. :
  • the braking control device 120d controls the operation of the braking mechanism 80 according to the state of the stand 37. More specifically, the braking control device 120d operates the braking mechanism 80 when the stand position acquisition means 47 acquires that the stand 37 is located at the lower position or the transition from the upper position to the lower position. Control to do so. On the other hand, the braking control device 120d controls the braking mechanism 80 to be inactive when the stand position acquisition unit 47 acquires that the stand 37 is not located at the lower position or is located at the upper position. By controlling the braking mechanism 80 according to the position of the stand 37, it is possible to prevent the walking support device 1 from moving when the stand 37 is in the operating state, and to prevent the walking support device 1 from moving when the stand 37 is in the non-operating state. It is possible to prevent the movement from being restricted.
  • the rotation torque transmission mechanism 70 and the balance torque transmission mechanism 100 are arranged on the left side of the plurality of drive wheels 50 in the width direction of the walking support device 1, and the revolution torque transmission mechanism 90 is arranged on the right side of the plurality of drive wheels 50. ..
  • the rotation torque transmission mechanism 70 is arranged between the balance torque transmission mechanism 100 and the plurality of drive wheels 50.
  • the rotation torque transmission mechanism 70 includes the revolution torque transmission mechanism 90 and the plurality of drive wheels. It may be arranged between 50 and 50.
  • the first motor 10 is arranged on the right side of the rotation torque transmission mechanism 70 and the balance torque transmission mechanism 100, and the second motor 20 is arranged on the left side of the revolution torque transmission mechanism 90. That is, the first motor 10 and the second motor 20 are arranged between the rotation torque transmission mechanism 70, the balance torque transmission mechanism 100, and the revolution torque transmission mechanism 90 in the width direction. This prevents the first motor 10 and the second motor 20 from protruding in the width direction.
  • first motor 10 and the second motor 20 are arranged outside the orbiting circumferential track of the plurality of drive wheels 50 supported by the hub case 60, and in the traveling direction of the walking assistance device 1, the orbiting circle. It is arranged between one end in the advancing direction and the other end in the advancing direction in the circumferential orbit.
  • the second motor 20 when viewed from the width direction, the second motor 20 is arranged so as to overlap the imaginary vertical line P passing through the axis C in the upright posture in which the main body case 30 stands upright along the vertical direction.
  • the first motor 10 is arranged on the rear side in the traveling direction of the walking support device 1 with respect to the virtual vertical line P in the upright posture.
  • the battery 130 that supplies electric power to the first motor 10 and the second motor 20 is housed in the tubular portion 35 of the body case 30, and is arranged between the grip portion 40 and the first motor 10 and the second motor 20. ..
  • the control unit 120 is activated according to the user's intention of use (for example, turning on the power switch), and repeatedly executes the driving support control (S1) and the balance control (S2). To do. Note that only one of the traveling support control (S1) and the balance control (S2) may be executed, or may be executed simultaneously.
  • the travel support control is control for controlling the first motor 10, the second motor 20, and the braking mechanism 80 so as to support the movement of the walking support device 1 in the traveling direction according to the user's intention to move
  • the balance control is control for controlling the second motor 20 so as to balance the center of gravity of the walking support device 1 in the traveling direction.
  • specific control procedures of the driving support control and the balance control will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the control unit 120 in the driving support control first acquires the intention information of the user's movement (S11).
  • “walking”, “stop”, and “leave” are acquired as the intention information of the user's movement.
  • “Walking” is intention information that the user tries to move the walking support device 1 forward in the traveling direction, and in the present embodiment, an operation of pushing the grip portion 40 forward (determined by the pressure-sensitive sensor in the present embodiment. )
  • “Stop” is intention information for the user to stop the movement of the walking support device 1, and in the present embodiment, the operation of pulling the grip portion 40 backward (determined by the pressure sensor in the present embodiment).
  • “Left” is intention information to shift the walking support device 1 to the left state, and is acquired based on the operation of the operation lever 41.
  • the control unit 120 sets the braking mechanism 80 to the OFF state (releases the braking) (S12) and adjusts the rotation of the drive wheels 50 to the walking speed of the user. 1
  • the motor 10 is controlled (S13). Further, the control unit 120 determines whether or not the vehicle is a downhill in the situation where “walking” is acquired as the intention information (S14: in the present embodiment, the inclination acquisition unit 45 determines), and the determination result is If YES, the first motor 10 is regeneratively driven so as to reduce the rotation of the drive wheels 50 (S15).
  • the first motor 10 is driven as usual on a flat road, and if it is an uphill, the first motor 10 is driven so that the power in the forward direction is increased as compared with the case of a flat road. ..
  • the control unit 120 When “stop” is acquired as the intention information, the control unit 120 regeneratively drives the first motor 10 so as to reduce the rotation of the drive wheels 50, and stops the rotation of the drive wheels 50 (S16). Further, when the control unit 120 acquires “leave” as the intention information, the control unit 120 determines whether or not the first motor 10 (driving wheel 50) is in the stopped state (S17), and when the determination result is YES. Sets the braking mechanism 80 to the ON state (braking state) (S18). The operation and effect of the driving support control will be described later.
  • the control unit 120 in balance control first acquires the user's intention to move (S21).
  • the control unit 120 controls the second motor 20 so as to balance the center of gravity of the walking support device 1 in the traveling direction (S22). Further, when the control unit 120 acquires “leave” as the intention information, the control unit 120 stops the rotation of the second motor 20 (S23). The operation and effect of balance control will be described later.
  • the control unit 120 controls the second motor 20 so as to balance the center of gravity of the walking support device 1 in the front-rear direction.
  • the torque of the second motor 20 is transmitted to the body case 30 via the balance torque transmission mechanism 100, and the body case 30 is tilted rearward.
  • the main body case 30 is moved by inertial force and force to move in front of the user. Is leaning forward and leaning forward.
  • the drive wheel 50 that follows is the drive wheel 50 that precedes the two drive wheels 50 that are grounded. It is allowed to float with the fulcrum as the fulcrum.
  • (Stop) As shown in (a) of FIG. 13, when stopping walking, the user transmits a force to stop to the grip 40 (backward pulling operation).
  • the intention acquisition unit 43 acquires “stop” as the intention information of the user, the control unit 120 regeneratively drives the first motor 10 so as to reduce the rotation of the drive wheel 50 in the travel support control, and the drive wheel 50 operates. Stop rotation.
  • the control unit 120 continues to balance the center of gravity of the walking support device 1 in the front-rear direction by controlling the second motor 20 by balance control.
  • the walking support device 1 includes a plurality of drive wheels 50 capable of rotating about a plurality of rotation shafts 51 arranged on the circumference centered on the same axis C, and a plurality of rotation shafts 51 as axes. And a hub case 60 that revolvably supports the center of C, and the first motor 10 is connected to the plurality of drive wheels 50 so as to be able to transmit power so as to rotate the plurality of drive wheels 50.
  • the second motor 20 is connected to the hub case 60 so that power can be transmitted so as to revolve.
  • the walking assist device 1 can be appropriately moved by causing the first motor 10 and the second motor 20 to rotate or revolve the plurality of drive wheels 50.
  • the hub case 60 supports the plurality of rotation shafts 51 so as to be able to revolve around the axis C, the plurality of drive wheels 50 can be revolved even if the drive wheels 50 are not locked, and the walking support device 1 can be appropriately operated. Can be moved.
  • the second motor 20 is connected to the main body case 30 in addition to the hub case 60 so that power can be transmitted. Therefore, it is possible to properly maintain the balance of the main body case 30 while rotating the plurality of driving wheels 50.
  • the walking support device 1 also includes a braking mechanism 80 provided on at least one of the plurality of drive wheels 50, the first motor 10, and the rotation torque transmission mechanism 70.
  • the braking mechanism 80 can stop the rotation of the plurality of drive wheels 50, and the walking support device 1 can be reliably stopped.
  • the second motor 20 is connected to the revolution torque transmission mechanism 90 and the balance torque transmission mechanism 100 via the irreversible rotation transmission body 110, so that the first motor 10 and the second motor 10
  • the two power sources of the motor 20 realize forward traveling and balance control during normal traveling, integrated rotation during stepping, and revolving when overcoming a step, but the present invention is not limited to this.
  • the walking support device 1 of the second embodiment is connected to the plurality of drive wheels 50 so that the first motor 10 rotates the plurality of drive wheels 50, so that the second motor 20 can rotate.
  • the third motor 25 is connected to the main body case 30 so that power can be transmitted. That is, the center of gravity changing mechanism 200 is composed of the third motor 25 and the balance torque transmitting mechanism 100.
  • the walking support device 1 of the second embodiment has a third motor 25 instead of the irreversible rotation transmission body 110 in the walking support device 1 of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Since they are the same, the same components in FIG. 16 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the irreversible rotation transmission body 110 of the first embodiment also travels in the same manner as the first and second embodiments without using the third motor 25 of the second embodiment.
  • the support control (S1) and the balance control (S2) are realized.
  • the walking support device 1 is a reciprocal operation motor (Relative Differential Motor) including a second motor 20 and two rotors that reciprocally rotate with one stator, and one rotor 23a. Is connected to the hub case 60 so as to revolve the plurality of drive wheels 50, and the other rotor 23b is connected to the main body case 30 so that power can be transmitted. Since the other configurations of the walking support device 1 of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, the same components in FIG. 17 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • Relative Differential Motor Relative Differential Motor
  • the irreversible rotation transmission body 110 of the first embodiment also travels in the same manner as the first and second embodiments without using the third motor 25 of the second embodiment.
  • the support control (S1) and the balance control (S2) are realized.
  • the walking support device 1 includes a first motor 10, a second motor 20, a main body case 30 that houses the first motor 10 and the second motor 20, A plurality of drive wheels 50 capable of rotating about a plurality of rotation shafts 51 arranged on the same circumference centered on the same axis C, and a plurality of drive shafts 50 supported by the main body case 30 and capable of revolving the plurality of rotation shafts 51.
  • a supporting hub case 60 a rotation torque transmission mechanism 70 that transmits torque from the first motor 10 to the plurality of drive wheels 50, a braking mechanism 80 that applies a braking force to the plurality of drive wheels 50, and a hub case from the second motor 20.
  • An orbital torque transmission mechanism 90 for transmitting torque to the hub 60 and a connecting/disconnecting means 48 for connecting the hub case 60 and the main body case 30 are provided.
  • the control unit 120 and the battery 130 have the same or similar configurations as in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted.
  • the first motor 10 is coupled to the stator 12 fixed to the inner peripheral portion of the motor cover 11, the rotor 13 rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator 12, and the inner peripheral portion of the rotor 13, and is connected to the motor cover 11.
  • the rotor shaft 14 is rotatably supported by the rotor shaft 11, and the torque output from the rotor shaft 14 is transmitted to the plurality of drive wheels 50 via the rotation torque transmission mechanism 70.
  • the motor cover 11 is housed in the second drive wheel support case 63 of the hub case 60, and is configured to rotate integrally with the second drive wheel support case 63.
  • the second motor 20 is coupled to the stator 22 fixed to the inner peripheral portion of the motor cover 21, the rotor 23 rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator 22, and the inner peripheral portion of the rotor 23. 21 and a rotor shaft 24 rotatably supported by the rotor shaft 21, and the torque output from the rotor shaft 24 is transmitted to the hub case 60 via the revolution torque transmission mechanism 90.
  • the main body case 30 In the main body case 30, a motor housing portion 31 that houses the second motor 20, a revolution torque transmission mechanism housing portion 32 that is connected to the right side of the motor housing portion 31, and houses the revolution torque transmission mechanism 90, and the motor housing portion 31. And a connecting/disconnecting means attaching portion 38 to which a connecting/disconnecting means 48 is attached.
  • the main body case 30 of the present embodiment also includes the grip portion 40, the hook portion 36, the stand 37, the tubular portion 35 that houses the battery 130, the intention acquisition unit 43, and the movement state acquisition unit. 44, an inclination acquisition means 45, a step acquisition means 46, a stand position acquisition means 47, etc. are provided.
  • the main body case 30 is provided below the motor housing portion 31 and between the revolution torque transmission mechanism housing portion 32 and the connecting/disconnecting means mounting portion 38 in the left-right direction for disposing the hub case 60 and the plurality of drive wheels 50.
  • a space S is provided.
  • the rotating shaft 61 of the hub case 60 is rotatably supported by the main body case 30 between the inner surface of the lower end portion of the revolving torque transmission mechanism housing portion 32 and the inner surface of the lower end portion of the connecting/disconnecting means mounting portion 38.
  • the rotation torque transmission mechanism 70 includes three transmission shafts 731 to 733 rotatably supported by the first drive wheel support case 62 of the hub case 60, and the first transmission shaft 731 is attached to the rotor shaft 14 of the first motor 10. Be connected. It should be noted that the second transmission shaft 732 and the third transmission shaft 733 are provided three by three at intervals of 60° about the first transmission shaft 731.
  • the first transmission shaft 731 is provided with a first gear 731a
  • the second transmission shaft 732 is provided with a second gear 732a
  • the third transmission shaft 733 is provided with a third gear 733a.
  • the braking mechanism 80 rotates integrally with the rotor shaft 14 of the first motor 10 and is provided on the second rotor shaft 15 extending to the opposite side (right side) of the rotor shaft 14 in the width direction, and the disc part 81 and the disc part 81. And a braking portion 82 that generates a braking force on the drive wheel 50 by sandwiching the outer peripheral side from both the left and right sides.
  • the braking unit 82 includes an electrically operated actuator, and the control unit 120 operates the braking mechanism 80 based on drive control of the actuator.
  • the braking mechanism 80 may be a manual braking mechanism that is mechanically manually operated without the intervention of the control unit 120.
  • the braking mechanism 80 is not limited to the rotation torque transmission mechanism 70 that connects the first motor 10 and the driving wheel 50 as long as it can generate a braking force on the driving wheel 50, and is provided on the three driving wheels 50. Alternatively, it may be provided in the first motor 10.
  • the revolution torque transmission mechanism 90 includes two transmission shafts 97 and 98 that are rotatably supported in the revolution torque transmission mechanism accommodating portion 32 of the main body case 30, and the first transmission shaft 97 is the rotor shaft 24 of the second motor 20. Connected to.
  • the first transmission shaft 97 is provided with a first gear 97a
  • the second transmission shaft 98 is provided with a second gear 98a.
  • the balance torque transmission mechanism 100 includes a revolving torque transmission mechanism 90 and a connecting/disconnecting means 48. Since the connecting/disconnecting means 48 connects the hub case 60 and the body case 30, the connecting/disconnecting means 48 is fastened to the body case. 30 and the hub case 60 are in a coupled state. As a result, when the main body case 30 and the hub case 60 are connected to each other in the slipping state, the state in which the following drive wheel 50 of the two grounded drive wheels 50 floats up with the preceding drive wheel 50 as the fulcrum. Permissible.
  • the traveling support control (S1) and the balance control are performed as in the first embodiment. (S2) can be realized.
  • the walking support device 1 of the first to fourth embodiments is a self-sustained drive type mobile body in which a plurality of drive wheels 50 are rotated by the first motor 10, but the mobile body of the present invention is a self-sustained drive type mobile body. Not limited to this, the movement in the traveling direction may be caused by power of another drive source or human power.
  • the walking support device 1 includes a plurality of wheels 52 rotatable about a plurality of rotation shafts 51 arranged on a circumference centered on the same axis C, and a plurality of wheels 52.
  • a hub case 60 that supports the plurality of rotation shafts 51 so as to be able to revolve around the axis C, and the second motor 20 is connected to the hub case 60 so that power can be transmitted to revolve the plurality of wheels 52.
  • the walking support device 1 includes a main body case 30 that holds the second motor 20, and a center-of-gravity changing mechanism 200 that changes the center-of-gravity position of the main body case 30.
  • the braking mechanism 80 is provided on at least two of the three drive wheels 50.
  • other configurations are the same as those of the first embodiment except that the first motor 10 and the rotation torque transmission mechanism 70 are not provided. The same symbols are given to the configurations of and the description thereof is omitted.
  • a moving body (A1) a plurality of wheels (driving wheels 50) capable of rotating about a plurality of rotation shafts (rotation shafts 51) arranged on the circumference centered on the same axis (axis C),
  • a moving body (walking support device 1) comprising: a support portion (hub case 60) that supports the plurality of rotation shafts so as to revolve around the axis.
  • a first power source (first motor 10) is connected to the plurality of wheels so that power can be transmitted so as to rotate the plurality of wheels.
  • a moving body in which a second power source (second motor 20) is connected to the support portion so as to be able to transmit power so as to revolve the plurality of wheels.
  • the two power sources can revolve a plurality of wheels even when the wheels are not locked.
  • a first power transmission mechanism (rotational torque transmission mechanism 70) that connects the first power source and the plurality of wheels is arranged on one side of the plurality of wheels in an axial direction along the axis
  • the second power transmission mechanism (revolution torque transmission mechanism 90) that connects the second power source and the support portion is arranged on the other side of the plurality of wheels in the axial direction.
  • the first power transmission mechanism that connects the first power source and the plurality of wheels and the second power transmission mechanism that connects the second power source and the support portion are sandwiched between the plurality of wheels.
  • the first power transmission mechanism, the second power transmission mechanism, and the plurality of wheels can be disposed in a well-balanced manner.
  • the moving body according to (A2), The said 1st power source is a mobile body arrange
  • the moving body according to (A2) or (A3), The said 2nd power source is a mobile body arrange
  • the moving body is A holding unit that holds a first power transmission mechanism (rotating torque transmission mechanism 70) that connects the first power source to the plurality of wheels;
  • the holding portion is A first holding portion (rotating shaft 61) extending in the axial direction along the axis;
  • the moving body according to any one of (A1) to (A5), The vehicle further includes a braking unit (braking mechanism 80) provided on at least one of the paths of the plurality of wheels, the first power source, and the first power source that connects the first power source and the plurality of wheels. , Mobile.
  • a braking unit braking mechanism 80
  • the rotation of a plurality of wheels can be stopped by the braking unit.
  • A7 The moving body according to any one of (A1) to (A6), A first controller (first controller 120a) for controlling the first power source to control the rotation of the plurality of wheels; A second control device (second control device 120b) that controls the second power source to control the rotation of the support portion, the moving body.
  • the rotation and revolution of the plurality of wheels can be appropriately controlled by the first control device and the second control device.
  • the mobile body can be moved according to the user's intention to move because the mobile body is provided with the intention acquisition means for acquiring the user's intention to move.
  • the moving body according to (A8) When the intention acquisition means acquires the intention of starting the forward movement of the user or the intention of accelerating the forward movement,
  • the first control device is a moving body that controls the rotation of the plurality of wheels to increase power in a forward direction.
  • the moving body can be advanced in accordance with the intention of the user to start the advance in the traveling direction or the intention to accelerate the advance.
  • the moving body according to (A8) or (A9) When the intention acquisition means acquires the intention of forward deceleration in the traveling direction of the user or the intention of starting reverse travel opposite to the traveling direction, The first controller controls the rotation of the plurality of wheels so that the power in the forward direction is decreased or the power in the reverse direction is increased.
  • the moving body can be decelerated or moved backward depending on the user's intention to advance or decelerate in the traveling direction or to start the reverse traveling opposite to the traveling direction.
  • the moving body according to (A10), The first control device is a moving body that performs regenerative control when performing rotation control on the plurality of wheels so that power in a forward direction is reduced.
  • the first power source can generate power when the moving body decelerates.
  • the moving body according to any one of (A7) to (A11), The moving body further comprising an inclination acquiring unit (inclination acquiring unit 45) that acquires the inclination of the surface on which the moving body travels.
  • an inclination acquiring unit inclination acquiring unit 45
  • the moving body since the moving body is equipped with the inclination acquisition means for acquiring the inclination of the surface, it is possible to appropriately grasp the inclination status of the surface.
  • the first control device is a moving body that controls the rotation of the plurality of wheels to increase power in a forward direction.
  • the moving body can be appropriately moved even when the surface inclines upward.
  • the moving body can be appropriately moved even when the surface inclines downward.
  • step obtaining unit 46 The moving body according to any one of (A7) to (A14), The moving body further comprising a step obtaining unit (step obtaining unit 46) that obtains a step on the surface on which the moving body travels.
  • the moving body since the moving body is provided with the step obtaining means for obtaining the step of the surface, the step of the surface can be appropriately grasped.
  • the said 2nd control apparatus is a moving body which revolves to generate
  • the moving body according to any one of (A1) to (A16), A base body (main body case 30) for holding the first power source and the second power source, The moving body further comprising a center of gravity changing mechanism (center of gravity changing mechanism 200) for changing the center of gravity of the base body.
  • a center of gravity changing mechanism center of gravity changing mechanism 200
  • the moving body according to (A17), The second power source is a moving body that is connected to the base body in a power-transmittable manner in addition to the support section.
  • the second power source is connected to the base body in addition to the support portion so as to be able to transmit power, so that the second power source can be used to change the drive source for revolution of a plurality of wheels and the center of gravity. Since it also serves as a drive source, the number of power sources can be reduced.
  • two power sources can realize forward traveling and balance control during normal traveling, integrated rotation when slipping a step, and revolving when overcoming a step.
  • A20 The moving body according to (A18) or (A19), A first controller (first controller 120a) for controlling the first power source to control the rotation of the plurality of wheels; A third control device (third control device 120c) that controls the second power source to control the position of the center of gravity of the base body, the moving body.
  • the rotation of the plurality of wheels and the balance of the base can be appropriately controlled by the first control device and the third control device.
  • the moving body according to any one of (A1) to (A20), A base (main body case 30) that holds the first power source and the second power source is further provided, and the base is provided with a temporary holding portion (hook portion 36) that temporarily holds an object to be transported (baggage B).
  • the temporary holding unit is a moving body that is located in front of a virtual vertical line (virtual vertical line P) passing through the axis in an upright posture in which the base body stands upright along the vertical direction.
  • the center of gravity is set at an appropriate position when the load is applied to the hook portion and a load is applied. Can be set to.
  • a base main body case 30 holding the first power source and the second power source is further provided, and an auxiliary portion (stand 37) for supporting a load in the axial direction along the axis of the moving body is provided on the base.
  • a mobile unit provided.
  • the moving body since the base body is provided with the auxiliary portion for supporting the load of the moving body, the moving body can be made to stand by itself when the moving body is not used.
  • the moving body according to any one of (A1) to (A23), A battery (battery 130) for supplying electric power to the first power source and the second power source, Further comprising a base body (main body case 30) that holds the first power source, the second power source, and the battery, A grip portion (grip portion 40) is provided on the base body, The battery is a moving body arranged between the grip and the first power source and the second power source.
  • the battery that supplies electric power to the first power source and the second power source can be housed in the base body.
  • the moving body according to any one of (A1) to (A24), Further comprising a base body (main body case 30) for holding the first power source and the second power source, One of the first power source and the second power source is arranged so as to overlap with a virtual vertical line (virtual vertical line P) passing through the axis in an upright posture in which the base body stands upright along the vertical direction.
  • the other of the first power source and the second power source is a moving body arranged so as to be offset to either one of the virtual vertical lines in the traveling direction of the moving body in the upright posture.
  • a moving body (walking support device 1) comprising: a support portion (hub case 60) that supports the plurality of rotation shafts so as to revolve around the axis.
  • a second power source is connected to the support portion so as to be able to transmit power so as to revolve the plurality of wheels.
  • the moving body is A base body (main body case 30) for holding the second power source, A center of gravity changing mechanism (center of gravity changing mechanism 200) for changing the position of the center of gravity of the base body.
  • the second power source and the center-of-gravity changing mechanism cause the plurality of wheels to revolve and the balance of the base body to be maintained, whereby the moving body can be appropriately moved.
  • the second power source is a moving body that is connected to the base body in a power-transmittable manner in addition to the support section.
  • the second power source is connected to the base body in addition to the support portion so as to be capable of transmitting power, so that the second power source can be used to change the drive source for revolution of a plurality of wheels and the center of gravity. Since it also serves as a drive source, the number of power sources can be reduced.
  • a third power transmission mechanism balance torque transmission mechanism 100
  • a single power source can realize balance control during normal running, integral rotation when slipping on a step, and revolution when climbing over a step.
  • A29 The moving body according to (A27) or (A28), A second control device (second control device 120b) for controlling the second power source and controlling the rotation of the support portion; A third control device (third control device 120c) that controls the second power source to control the position of the center of gravity of the base body, the moving body.
  • the revolutions of the plurality of wheels and the balance of the base body can be appropriately controlled by the second control device and the third control device.
  • a third power transmission mechanism that connects the second power source and the base body is arranged on one side of the plurality of wheels in the axial direction along the axis.
  • the second power transmission mechanism (revolution torque transmission mechanism 90) that connects the second power source and the support portion is arranged on the other side of the plurality of wheels in the axial direction.
  • the third power transmission mechanism that connects the second power source and the base body and the second power transmission mechanism that connects the second power source and the support portion are provided on both sides of the plurality of wheels.
  • the 3rd power transmission mechanism, the 2nd power transmission mechanism, and a plurality of wheels can be arranged in good balance.
  • the moving body according to (A30), The said 2nd power source is a mobile body arrange
  • a first power source is connected to the plurality of wheels so as to be able to transmit power so as to rotate the plurality of wheels.
  • the base body holds the first power source in addition to the second power source,
  • the moving body since the first power source is connected to the plurality of wheels so that the plurality of wheels can rotate, the moving body can be driven independently. Further, by disposing the first power source and the second power source between the third power transmission mechanism and the second power transmission mechanism, it is possible to prevent the first power source and the second power source from projecting in the axial direction. it can.
  • the moving body according to (A32), The first power transmission mechanism (rotational torque transmission mechanism 70) that connects the first power source and the plurality of wheels is provided between the plurality of wheels and the third power transmission mechanism in the axial direction, or the plurality of wheels.
  • the first power transmission mechanism that connects the first power source and the wheel is provided between the plurality of wheels and the third power transmission mechanism, or between the plurality of wheels and the second power transmission mechanism.
  • the first to third power transmission mechanisms and the plurality of wheels can be arranged in a well-balanced manner.
  • the support portion is A holding unit that holds a first power transmission mechanism that connects the first power source and the plurality of wheels,
  • the holding portion is A first holding portion (rotating shaft 61) extending in the axial direction along the axis;
  • the moving body according to any one of (A32) to (A34),
  • the vehicle further includes a braking unit (braking mechanism 80) provided on at least one of the paths of the plurality of wheels, the first power source, and the first power source that connects the first power source and the plurality of wheels. , Mobile.
  • the rotation of a plurality of wheels can be stopped by the braking unit.
  • a moving body (B1) a plurality of wheels (driving wheels 50) capable of rotating about a plurality of rotation shafts (rotation shafts 51) arranged on the circumference centered on the same axis (axis C),
  • a moving body (walking support device 1) comprising: a support portion (hub case 60) that supports the plurality of rotation shafts so as to revolve around the axis.
  • a power source (first motor 10) is connected to the plurality of wheels so that power can be transmitted to rotate the plurality of wheels.
  • the moving body is provided with at least one of the plurality of wheels, the power source, and a path of a power transmission mechanism (rotating torque transmission mechanism 70) that connects the power source with the plurality of wheels.
  • a mobile body further comprising a mechanism 80).
  • the support portion supports the plurality of rotation shafts so as to be able to revolve around the axis, it is possible to revolve the plurality of wheels even if the wheels are not locked. Further, the braking unit can stop the rotation of the plurality of wheels, and the moving body can be stopped surely.
  • the mobile object according to (B1), The braking unit is electrically operated and controlled,
  • the moving body is A first controller (first controller 120a) that controls the power source to control the rotation of the plurality of wheels;
  • the moving body further comprising a braking control device (braking control device 120d) that controls the operation of the braking unit.
  • the first controller and the braking controller can appropriately control the rotation and braking of the plurality of wheels.
  • the moving body according to (B3) When the intention acquisition means does not acquire the intention to use, or when the intention to use is acquired,
  • the said braking control apparatus is a mobile body which controls so that the said braking part act
  • the moving body can be moved or braked according to the user's intention.
  • (B5) The moving body according to (B4), A moving state acquiring unit (moving state acquiring unit 44) for acquiring the moving state of the moving body;
  • the moving body is controlled by the braking control device so as to prohibit the braking unit from operating.
  • the moving body by grasping the moving state of the moving body and controlling the braking unit according to the moving state of the moving body, the moving body can be moved or braked according to the moving state of the moving body. ..
  • the moving body according to any one of (B3) to (B5),
  • the said intention acquisition means is a mobile body which further acquires the said user's intention to move.
  • the moving body according to (B6) When the intention obtaining means obtains the intention of forward deceleration of the user, or when obtaining the intention of stopping,
  • the said braking control apparatus is a mobile body which controls so that the said braking part act
  • the moving body can be braked in accordance with the user's intention to move forward or slow down or stop.
  • the moving body according to (B6) or (B7) When the intention acquisition means acquires the intention to start moving forward in the traveling direction of the user,
  • the said braking control apparatus is a mobile body which controls so that the said braking part may become inoperative.
  • the movement of the moving body can be started in accordance with the intention of the user to start moving forward.
  • (B9) The moving body according to any one of (B2) to (B8), A moving state acquiring unit (moving state acquiring unit 44) for acquiring the moving state of the moving body;
  • the moving body is controlled by the braking control device so as to prohibit the braking unit from operating.
  • the moving body by grasping the moving state of the moving body and controlling the braking unit according to the moving state of the moving body, the moving body can be moved or braked according to the moving state of the moving body. ..
  • the moving body according to any one of (B2) to (B9),
  • the moving body is At least a first position (upper position) and a second position (lower position) are provided so as to be displaceable, and the load of the moving body is contacted by contacting a surface with which the plurality of wheels contact at the second position.
  • a mobile body further comprising an auxiliary portion (stand 37) for supporting.
  • the moving body since the moving body is provided with the auxiliary portion for supporting the load of the moving body, it is possible to prevent the moving body from falling down when the moving body is not used.
  • the mobile object according to (B10) The moving body is provided so as to support a load in the axial direction (left-right direction) along the axis of the moving body.
  • the auxiliary unit can prevent the moving body from falling in the axial direction.
  • the auxiliary section is A first auxiliary portion (left stand 37L) provided on one side (left side) in the axial direction with respect to the plurality of wheels, and provided so that a lower end side thereof projects to the one side at the second position; A second auxiliary portion (right stand 37R) that is provided on the other side (right side) in the axial direction with respect to the plurality of wheels, and that is provided so that the lower end side projects toward the other side at the second position. , Mobile.
  • the moving body can be prevented from falling to one side in the axial direction by the first auxiliary portion, and can be prevented from falling to the other side in the axial direction by the second auxiliary portion.
  • the moving body according to any one of (B10) to (B12), The moving body further includes an auxiliary unit position acquisition unit (stand position acquisition unit 47) for acquiring the position of the auxiliary unit,
  • auxiliary unit position acquisition unit stand position acquisition unit 47
  • the said braking control apparatus is a mobile body which controls so that the said braking part act
  • the moving body according to any one of (B10) to (B13), The moving body further includes an auxiliary unit position acquisition unit (stand position acquisition unit 47) for acquiring the position of the auxiliary unit,
  • auxiliary unit position acquisition unit stand position acquisition unit 47
  • the said braking control apparatus is a mobile body which controls so that the said braking part may become inoperative.

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Abstract

歩行支援装置(1)は、同一の軸線(C)を中心とする円周上に配置される複数の自転軸(51)を中心として自転可能な複数の駆動輪(50)と、複数の自転軸(51)を、軸線(C)を中心に公転可能に支持するハブケース(60)と、を備える。複数の駆動輪(50)を自転させるように第1モータ(10)が複数の駆動輪(50)に動力伝達可能に接続され、複数の駆動輪(50)を公転させるように第2モータ(20)がハブケース(60)に動力伝達可能に接続される。

Description

移動体
 本発明は、複数の車輪を備える移動体に関する。
 複数の車輪を備える移動体として例えば特許文献1に記載の車輪式自在走行装置が知ら得ている。この車輪式自在走行装置は、駆動軸を進行方向の前方に位置させ、該駆動軸上の中心歯車に3個の独立した車輪を有する外周歯車をかみ合わせた装置を1組以上配置させる。平面走行時においては駆動軸回りの3個中2個の車輪で走行し、非平地面、例えば階段等にさしかかって走行を妨害されると、前述の2輪走行中の前輪がロックされ、ロックされた車輪の大歯車の回りを駆動軸の小歯車が逆転することで、非平地面での走行が可能になっている。
日本国特開昭60-4401号公報
 しかしながら、特許文献1に示される車輪式自在走行装置では、2輪走行中の前輪がロックしない限り公転しないため、走行性の点で改善の余地があった。
 本発明は、車輪がロックしない状態でも複数の車輪を公転させることができる移動体を提供する。
 本発明は、
 同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として自転可能な複数の車輪と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
 前記複数の車輪を自転させるように第1動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
 前記複数の車輪を公転させるように第2動力源が前記支持部に動力伝達可能に接続される。
 また、本発明は、
 同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として回転可能な複数の車輪と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
 前記複数の車輪を公転させるように第2動力源が前記支持部に動力伝達可能に接続され、
 前記移動体は、
 前記第2動力源を保持する基体と、
 前記基体の重心位置を変更する重心変更機構と、を備える。
 また、本発明は、
 同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として自転可能な複数の車輪と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
 前記複数の車輪を自転させるように動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
 前記移動体は、前記複数の車輪、前記動力源、及び前記動力源と前記複数の車輪とを接続する動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部を更に備える。
 本発明によれば、車輪がロックしない状態でも複数の車輪を公転させることができる。
本発明の移動体の一実施形態としての第1実施形態の歩行支援装置を示す斜視図である。 図1の歩行支援装置を示す図であり、(a)は歩行支援装置の正面図、(b)は歩行支援装置の側面図である。 図1の歩行支援装置のトルク伝達機構及びその配置を示すスケルトン図である。 図1の歩行支援装置の駆動輪及びハブケースの内部を示す概略側面図である。 図1の歩行支援装置の不可逆回転伝動体の動作を模式的に説明する説明図であり、(a)は入力軸側からトルクが入力された状態の不可逆回転伝動体を示す説明図、(b)は出力軸側からトルクが入力された状態の不可逆回転伝動体を示す説明図である。 図1の歩行支援装置の状況に応じた不可逆回転伝動体の挙動を示す説明図であり、(a)は通常歩行時における不可逆回転伝動体の挙動を示す説明図、(b)は段差乗り越え時及び階段登り時における不可逆回転伝動体の挙動を示す説明図、(c)はつんのめり時における不可逆回転伝動体の挙動を示す説明図である。 図1の歩行支援装置の制御構成を示すブロック図である。 図1の歩行支援装置の制御方法(メインルーチン)を示すフローチャートである。 図1の歩行支援装置の制御方法(走行支援制御)を示すフローチャートである。 図1の歩行支援装置の制御方法(バランス制御)を示すフローチャートである。 図1の歩行支援装置の動作を示す説明図であり、(a)は放置状態の歩行支援装置を示す正面図、(b)は放置状態の歩行支援装置を示す側面図、(c)は放置状態の歩行支援装置にカバンを吊り下げた状態を示す正面図、(d)は放置状態の歩行支援装置にカバンを吊り下げた状態を示す側面図、(e)は電源ON状態の歩行支援装置を示す正面図、(f)は電源ON状態の歩行支援装置を示す側面図である。 図1の歩行支援装置の動作を示す説明図であり、(a)は歩行開始時の歩行支援装置を示す側面図、(b)は段差つんのめり時の歩行支援装置を示す側面図、(c)は段差乗り越え開始時の歩行支援装置を示す側面図、(d)は段差乗り越え中の歩行支援装置を示す側面図である。 図1の歩行支援装置の動作を示す説明図であり、(a)は歩行状態から停止状態に移行する歩行支援装置を示す側面図、(b)は下り坂の歩行支援装置を示す側面図である。 図1の歩行支援装置の動作を示す説明図であり、(a)は階段登り始め時の歩行支援装置を示す側面図、(b)は階段登り途中の歩行支援装置を示す側面図、(c)は階段登り完了時の歩行支援装置を示す側面図である。 図1の歩行支援装置の動作を示す説明図であり、(a)は階段降り始め時の歩行支援装置を示す側面図、(b)は階段降り途中の歩行支援装置を示す側面図、(c)は階段降り完了時の歩行支援装置を示す側面図である。 第2実施形態の歩行支援装置のトルク伝達機構及びその配置を示すスケルトン図である。 第3実施形態の歩行支援装置のトルク伝達機構及びその配置を示すスケルトン図である。 第4実施形態の歩行支援装置のトルク伝達機構及びその配置を示すスケルトン図である。 図18のトルク伝達機構を軸方向から見た図である。 第5実施形態の歩行支援装置のトルク伝達機構及びその配置を示すスケルトン図である。
 以下、本発明の移動体の一実施形態として歩行支援装置について説明する。なお、本発明の移動体は、歩行支援用の移動体である歩行支援装置に限らず、荷物運搬用の移動体、あらゆる用途のロボット等に用いることができる。以下、歩行支援装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。また以下の説明では、歩行支援装置の進行方向を前後方向、歩行支援装置の幅方向を左右方向ともいう。
<第1実施形態>
[歩行支援装置]
 図1~図4に示すように、本発明の一実施形態に係る歩行支援装置1は、第1モータ10と、第2モータ20と、第1モータ10及び第2モータ20を収容する本体ケース30と、同一の軸線Cを中心とする同一円周上に配置される複数の自転軸51を中心として自転可能な複数の駆動輪50と、本体ケース30に支持され、複数の自転軸51を軸線Cを中心に公転可能に支持するハブケース60と、第1モータ10から複数の駆動輪50へトルクを伝達する自転トルク伝達機構70と、複数の駆動輪50に制動力を付与する制動機構80と、第2モータ20からハブケース60へトルクを伝達する公転トルク伝達機構90と、第2モータ20から本体ケース30へトルクを伝達するバランストルク伝達機構100と、第2モータ20とハブケース60及び本体ケース30との間のトルク伝達経路上に設けられる不可逆回転伝動体110と、使用者の移動の意思等に応じて第1モータ10、第2モータ20及び制動機構80を制御する制御部120(図7参照)と、第1モータ10、第2モータ20などに電気的に接続されるバッテリ130と、を備える。なお、軸線Cは、歩行支援装置1の幅方向(左右方向)に延びている。
(第1モータ)
 第1モータ10は、モータカバー11の内周部に固定されるステータ12と、ステータ12の内周側に回転可能に配置されるロータ13と、ロータ13の内周部に結合され、モータカバー11に回転可能に支持されるロータ軸14と、を備える。モータカバー11は、本体ケース30に固定されており、ロータ軸14から出力されるトルクが自転トルク伝達機構70を介して複数の駆動輪50に伝達される。
(第2モータ)
 第2モータ20は、モータカバー21の内周部に固定されるステータ22と、ステータ22の内周側に回転可能に配置されるロータ23と、ロータ23の内周部に結合され、モータカバー21に回転可能に支持されるロータ軸24と、を備える。第2モータ20は、不可逆回転伝動体110を介して公転トルク伝達機構90及びバランストルク伝達機構100に接続され、ロータ軸24又はモータカバー21から出力されるトルクがハブケース60又は本体ケース30に伝達される。
(本体ケース)
 本体ケース30は、使用者が本体ケース30を把持するため本体ケース30の上部に設けられる把持部40と、第1モータ10及び第2モータ20を収容するモータ収容部31と、モータ収容部31の右側に連結され、公転トルク伝達機構90を収容する公転トルク伝達機構収容部32と、モータ収容部31の左側に連結され、自転トルク伝達機構70及び制動機構80を収容する自転トルク伝達機構収容部33と、自転トルク伝達機構収容部33の外側に連結され、バランストルク伝達機構100を収容するバランストルク伝達機構収容部34と、把持部40とモータ収容部31の上部を連結し、且つバッテリ130を収容する筒状部35と、を備える。
 本体ケース30は、モータ収容部31の下方であって、左右方向において公転トルク伝達機構収容部32と自転トルク伝達機構収容部33及びバランストルク伝達機構収容部34との間に、ハブケース60及び複数の駆動輪50を配置するための空間Sを備える。ハブケース60の回転軸61は、公転トルク伝達機構収容部32の下端部内側面と自転トルク伝達機構収容部33の下端部内側面との間で回転可能に支持される。
 本体ケース30には、手提げバッグなどの荷物Bを吊り下げるためのフック部36が設けられている。本実施形態のフック部36は、筒状部35の上端部(把持部40の下方近傍)から左右いずれか一方側に突出する吊り下げ状態と、筒状部35の上端部内に格納される格納状態と、に出没操作される。フック部36は、本体ケース30が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において軸線Cを通る仮想鉛直線Pよりも前方に位置する。
 また、本体ケース30の下端部左右外側面には、放置状態の歩行支援装置1を自立させるためのスタンド37(図11参照)が設けられている。スタンド37は、少なくとも上ポジション(第1の位置)と下ポジション(第2の位置)とに変位可能に設けられ、下ポジションで駆動輪50が接する面に当接して、歩行支援装置1の荷重を支える。より具体的に説明すると、スタンド37は、複数の駆動輪50に対し左側に設けられ、下ポジションで下端側が左側に突出するように設けられる左スタンド37Lと、複数の駆動輪50に対し右側に設けられ、下ポジションで下端側が右側に突出するように設けられる右スタンド37Rと、を有する。上ポジションにおいて、本体ケース30の下端部左右外側面に沿って格納される閉じ状態となる。一方、スタンド37は、下ポジションで本体ケース30の下端部左右外側面から斜め下方に延出し、先端部が接地することで歩行支援装置1の左右方向への転倒を規制する開き状態となる。
(意思取得手段)
 歩行支援装置1には、使用者の使用の意思、及び使用者の移動の意思を取得する意思取得手段43が設けられている。意思取得手段43は、電源スイッチ、操作レバー、感圧センサ、タッチパネル、アクセルハンドル、操作ボタン、音声認識装置等、又はこれらの組み合わせである。本実施形態では、使用者の使用の意思及び不使用の意思(放置の意思)を取得するために電源スイッチ(不図示)及び操作レバー41が設けられ、使用者の移動の意思及び停止の意思を取得するために把持部40に感圧センサ(不図示)が設けられる。
(移動状態取得手段)
 歩行支援装置1には、歩行支援装置1の移動状態を取得する移動状態取得手段44が設けられている。移動状態取得手段44は、速度センサ、3軸加速度センサ等のセンサ装置である。
(傾斜取得手段、段差取得手段)
 歩行支援装置1には、歩行支援装置1が走行する面の傾斜を取得する傾斜取得手段45、及び歩行支援装置1が走行する面の段差を取得する段差取得手段46をそれぞれ備えていることが好ましい。傾斜取得手段45及び段差取得手段46は、3軸加速度センサ等のセンサ装置、カメラとレーダーとの組み合わせ等である。
(スタンド位置取得手段)
 歩行支援装置1には、スタンド37の位置を取得するスタンド位置取得手段47が設けられている。傾斜取得手段45は、位置センサ等のセンサ装置であって、スタンド37が上ポジションと下ポジションのいずれの位置にあるかを取得する。
(駆動輪)
 本実施形態の歩行支援装置1は、同一円周上に配置される3つの駆動輪50を備える。3つの駆動輪50は、同一の軸線Cを中心とする円周上に配置される3つの自転軸51を中心として自転可能であって、段差の乗り越え、及び階段の登り降りを除く通常の走行状態では、3つの駆動輪50のうち、接地する2つの駆動輪50が自転することで歩行支援装置1を進行方向に移動させる。なお、本実施形態の駆動輪50は、図4に示すように、小さな段差を自転のみで乗り越えられる程度の直径T1を有するとともに、接地する2つの駆動輪50の進行方向前端から進行方向後端までの距離T2がエレベータに入れる程度に設定され、さらに、隣接する駆動輪50の後端部と前端部との間の距離T3が公転によって階段を登り降りできる程度に設定されているが、これらの寸法や駆動輪50の個数は、歩行支援装置1の用途や使用環境に応じて任意に変更することができる。
(ハブケース)
 ハブケース60は、軸線Cを回転中心として軸心方向(左右方向)に延びる中空円筒形状の回転軸61と、回転軸61の左側から外径方向に延出する3つの第1駆動輪支持ケース62と、回転方向において第1駆動輪支持ケース62と同相となるように回転軸61の右側から外径方向に延出する3つの第2駆動輪支持ケース63と、を備え、第1駆動輪支持ケース62及び第2駆動輪支持ケース63の先端部間で駆動輪50の自転軸51を回転可能に支持している。また、回転軸61及び第2駆動輪支持ケース63は、自転トルク伝達機構70の一部を収容する伝動ケースに兼用されている。なお、回転軸61及び第2駆動輪支持ケース63は、自転トルク伝達機構70の一部が露出した状態で収容してもよい。
(自転トルク伝達機構)
 自転トルク伝達機構70は、本体ケース30の自転トルク伝達機構収容部33に収容される上流側自転トルク伝達機構71と、ハブケース60の第2駆動輪支持ケース63に収容される下流側自転トルク伝達機構72と、ハブケース60の回転軸61内を通り、上流側自転トルク伝達機構71と下流側自転トルク伝達機構72とをトルク伝達可能に連結する貫通軸73と、を備える。
 上流側自転トルク伝達機構71は、第1モータ10のロータ軸14に連結される第1伝動軸711と、自転トルク伝達機構収容部33の下端側で回転可能に支持される第2伝動軸712と、を備え、第1伝動軸711には、小径プーリ711aが設けられ、第2伝動軸712には、大径プーリ712a及び小径ギヤ712bが設けられている。第1モータ10のロータ軸14から第1伝動軸711にトルクが出力されると、第1伝動軸711の小径プーリ711aから伝動ベルト713を介して第2伝動軸712の大径プーリ712aにトルクが伝達されるとともに、このトルクが第2伝動軸712の小径ギヤ712bから貫通軸73の一端部に設けられる小径ギヤ73aに伝達される。
 下流側自転トルク伝達機構72は、貫通軸73の他端部から外径方向に沿って延出する3本の伝動軸721を備え、各伝動軸721の両端部には、ベベルギヤ721a、721bが設けられている。第1モータ10から上流側自転トルク伝達機構71を介して貫通軸73の一端部に伝達されたトルクは、貫通軸73の他端部に設けられるベベルギヤ73bから各伝動軸721のベベルギヤ721aに伝達され、このトルクがベベルギヤ721bから各駆動輪50の自転軸51に設けられるベベルギヤ51aに伝達される。ベベルギヤ73b及びベベルギヤ721aは第2駆動輪支持ケース63のケース中心部63aに収容され、ベベルギヤ51a及びベベルギヤ721bはケース中心部63aを中心として周方向で等間隔に且つケース中心部63aから離間した第2駆動輪支持ケース63のケース遊星部63bに収容され、各伝動軸721はケース中心部63aとケース遊星部63bとを接続する第2駆動輪支持ケース63のケースくびれ部63cに収容される。
(制動機構)
 制動機構80は、上流側自転トルク伝達機構71の第1伝動軸711に設けられるディスク部81と、ディスク部81の外周側を左右両側から挟み込むことにより駆動輪50に制動力を発生させる制動部82と、を備える。制動部82は、電気的に動作するアクチュエータを備え、該アクチュエータの駆動制御に基づいて制御部120が制動機構80を動作させる。なお、制動機構80は、制御部120が介在することなく、機械的に手動操作される手動式の制動機構であってもよい。なお、制動機構80は、駆動輪50に制動力を発生させることができれば、第1モータ10と駆動輪50とを接続する自転トルク伝達機構70に限らず、3つの駆動輪50に設けられていてもよく、第1モータ10に設けられていてもよい。
(公転トルク伝達機構)
 公転トルク伝達機構90は、本体ケース30の公転トルク伝達機構収容部32に回転可能に支持される4本の伝動軸91~94を備え、第1伝動軸91が第2モータ20のロータ軸24に連結される。第1伝動軸91には、小径プーリ91aが設けられ、第2伝動軸92には、大径プーリ92a及び小径プーリ92bが設けられ、第3伝動軸93には、大径プーリ93a及び小径ギヤ93bが設けられ、第4伝動軸94には、大径ギヤ94a及び小径ギヤ94bが設けられている。第2モータ20のロータ軸24から第1伝動軸91にトルクが出力されると、第1伝動軸91の小径プーリ91aから第1伝動ベルト95を介して第2伝動軸92の大径プーリ92aにトルクが伝達され、このトルクが第2伝動軸92の小径プーリ92bから第2伝動ベルト96を介して第3伝動軸93の大径プーリ93aに伝達されるとともに、第3伝動軸93の小径ギヤ93bから第4伝動軸94の大径ギヤ94aに伝達される。さらに、このトルクが第4伝動軸94の小径ギヤ94bからハブケース60の回転軸61の一端部に設けられる小径ギヤ61aに伝達される。
(バランストルク伝達機構)
 バランストルク伝達機構100は、本体ケース30のバランストルク伝達機構収容部34に回転可能に支持される4本の伝動軸101~104を備え、第1伝動軸101が不可逆回転伝動体110を介して第2モータ20のモータカバー21に連結される。第1伝動軸101には、小径プーリ101aが設けられ、第2伝動軸102には、大径プーリ102a及び小径プーリ102bが設けられ、第3伝動軸103には、大径プーリ103a及び小径ギヤ103bが設けられ、第4伝動軸104には、大径ギヤ104a及び小径ギヤ104bが設けられている。第2モータ20のモータカバー21から不可逆回転伝動体110を介して第1伝動軸101にトルクが伝達されると、第1伝動軸101の小径プーリ101aから第1伝動ベルト105を介して第2伝動軸102の大径プーリ102aにトルクが伝達され、このトルクが第2伝動軸102の小径プーリ102bから第2伝動ベルト106を介して第3伝動軸103の大径プーリ103aに伝達される。また、このトルクが、第3伝動軸103の小径ギヤ103bから第4伝動軸104の大径ギヤ104aに伝達され、さらに、第4伝動軸104の小径ギヤ104bから本体ケース30に設けられる小径ギヤ30aに伝達される。小径ギヤ30aは、ハブケース60の回転軸61及び小径ギヤ61aと同一軸心上に配置されており、小径ギヤ30aにトルクが入力されると、その反力で本体ケース30が前後に傾斜される。なお、バランストルク伝達機構100は、第2モータ20とともに、重心変更機構200を構成する。
(不可逆回転伝動体)
 図5の(a)、(b)に示すように、不可逆回転伝動体110は、入力軸111と、出力軸112と、外輪部材113と、を有し、外輪部材113を固定した状態において、入力軸111を回転させると出力軸112も回転し、出力軸112側を回転させると出力軸112自身はロックし、入力軸111へは動力を伝達しない特性を持った機械要素であり、例えば、NTN株式会社製のロックタイプのトルクダイオード(登録商標)を用いることができる。なお、図5は不可逆回転伝動体110の動作を説明するための模式図であり、図3の記載のものと形状が異なっている。
 本実施形態では、不可逆回転伝動体110の外輪部材113を固定せず、以下で説明するように3つの回転要素として使用する。具体的には、不可逆回転伝動体110の入力軸111には、第2モータ20のモータカバー21(ステータ22)が接続され、出力軸112には、バランストルク伝達機構100を介して本体ケース30が接続され、外輪部材113には、第2モータ20のロータ軸24(ロータ23)及び公転トルク伝達機構90を介してハブケース60が接続されている。
 このように不可逆回転伝動体110を使用する場合、図6の(a)に示すように、2つの駆動輪50が接地してハブケース60が回転しない通常歩行時(図12の(a))には、第2モータ20に通電すると、ハブケース60に接続された第2モータ20のロータ23が固定されるため、反力で第2モータ20のステータ22が回転する。ステータ22は、モータカバー21を介して不可逆回転伝動体110の入力軸111に接続されるため、ステータ22の回転は不可逆回転伝動体110の入力軸111を回転させる。入力軸111の回転は、2つの駆動輪50が接地することで負荷が大きくなっている外輪部材113と本体ケース30が接続された出力軸112とのうち、負荷の小さい方、即ち、本体ケース30が接続された出力軸112を回転させる。したがって、通常走行時には、第2モータ20のトルクが不可逆回転伝動体110の出力軸112に伝達され、本体ケース30の重心位置が常に適切な位置となるように本体ケース30が前後に傾斜する。
 また、図6の(b)に示すように、段差乗り越え時(図12の(c)及び(d))や階段登り降り時(図14の(b))には、3つの駆動輪50のうち2つの駆動輪50が浮いた状態で、使用者が把持部40を把持することで本体ケース30の後傾が規制されるので、本体ケース30が接続された出力軸112は回転が規制される。この状態で第2モータ20に通電すると、第2モータ20のロータ23が回転し、ロータ23の回転がロータ軸24及び公転トルク伝達機構90を介してハブケース60を回転させる。したがって、段差乗り越え時や階段登り降り時には、第2モータ20のトルクがハブケース60に伝達され、ハブケース60が回転することで駆動輪50が公転する。
 また、図6の(c)に示すように、段差つんのめり時(図12の(b))には、使用者が把持部40を把持することで本体ケース30に前方への慣性力が入力される。本体ケース30は、不可逆回転伝動体110の出力軸112に接続されるため、本体ケース30の回転は、本体ケース30が接続された出力軸112を回転させる。出力軸112の回転は、出力軸112とともに入力軸111及び外輪部材113を一体に回転させる。本体ケース30とともに入力軸111が回転することで入力軸111に接続された第2モータ20のステータ22が回転するとともに、外輪部材113に接続された第2モータ20のロータ23及びハブケース60が一体に回転する。したがって、段差つんのめり時には、本体ケース30とハブケース60とが結合状態となり、本体ケース30に作用する前方への慣性力により、接地している2つの駆動輪50のうち、後続の駆動輪50が先行する駆動輪50を支点として浮き上がる。
(制御部)
 制御部120は、図7に示すように、第1モータ10を制御し3つの駆動輪50の自転を制御する第1制御装置120aと、第2モータ20を制御しハブケース60の回転を制御する第2制御装置120bと、第2モータ20を制御し本体ケース30の重心位置を制御する第3制御装置120cと、制動機構80の作動を制御する制動制御装置120dと、を備える。制御部120には、意思取得手段43から使用者の移動の意思、使用者の使用の意思、及び使用者の不使用の意思が入力され、移動状態取得手段44から歩行支援装置1の移動状態が入力され、傾斜取得手段45から歩行支援装置1が走行する面の傾斜情報が入力され、段差取得手段46から歩行支援装置1が走行する面の段差情報が入力され、及び、スタンド位置取得手段47からスタンド37の位置情報が入力される。
 第1制御装置120aは、意思取得手段43が使用者の進行方向の前進開始の意思又は前進加速の意思を取得したときに、複数の駆動輪50に前進方向の動力が増加するよう自転制御する。一方、第1制御装置120aは、意思取得手段43が使用者の進行方向の前進減速の意思又は進行方向とは反対の後進開始の意思を取得したときに、複数の駆動輪50に前進方向の動力が減少するよう又は後進方向の動力が増加するよう自転制御する。これにより、使用者の進行方向の前進開始の意思又は前進加速の意思に応じて、歩行支援装置1を前進させることができるとともに、使用者の進行方向の前進減速の意思又は進行方向とは反対の後進開始の意思に応じて、歩行支援装置1を減速又は後進させることができる。なお、第1制御装置120aは、複数の駆動輪50に前進方向の動力が減少するよう自転制御するときに第1モータ10を回生制御することができる。
 第1制御装置120aは、傾斜取得手段45が歩行支援装置1の進行方向前方の面が上り傾斜することを取得したとき、複数の駆動輪50に前進方向の動力が増加するよう自転制御する。一方、第1制御装置120aは、傾斜取得手段45が歩行支援装置1の進行方向前方の面が下り傾斜することを取得したとき、複数の駆動輪50に前進方向の動力が減少するよう自転制御する。
 第2制御装置120bは、段差取得手段46が歩行支援装置1の進行方向前方の段差を取得したとき、ハブケース60の回転を制御する動力を発生するよう公転制御する。詳しくは後述するが、段差に応じて複数の駆動輪50を公転させることで、歩行支援装置1が段差を容易に乗り越えることができる。
 第3制御装置120cは、本体ケース30の重心位置が常に適切な位置となるようにバランス制御する。
 制動制御装置120dは、移動状態取得手段44が歩行支援装置1の移動を取得しているときに、制動機構80が作動することを禁止するよう制御する。制動制御装置120dは、歩行支援装置1の移動中に意思取得手段43が使用者の前進減速の意思を取得したとき、又は停止の意思を取得したときに、制動機構80が作動するよう制御する。
 また、制動制御装置120dは、意思取得手段43が使用者の使用の意思を取得しないとき、又は不使用の意思を取得したときに、制動機構80が作動するよう制御する。さらに、制動制御装置120dは、歩行支援装置1の停止中に意思取得手段43が使用者の進行方向の前進開始の意思を取得したときに、制動機構80が非作動となるよう制御する。   
 さらに、制動制御装置120dは、スタンド37の状態に応じて制動機構80の作動を制御する。より具体的に説明すると、制動制御装置120dは、スタンド位置取得手段47が、スタンド37が下ポジションに位置すること、又は上ポジションから下ポジションへの移行を取得したときに、制動機構80が作動するよう制御する。一方、制動制御装置120dは、スタンド位置取得手段47が、スタンド37が下ポジションに位置しないこと又は上ポジションに位置することを取得したときに、制動機構80が非作動となるよう制御する。スタンド37の位置に応じて制動機構80を制御することで、スタンド37の動作状態のときに歩行支援装置1が移動するのを防止でき、スタンド37の非動作状態のときに歩行支援装置1の移動が規制されるのを防止できる。
[歩行支援装置の配置構成]
 つぎに、歩行支援装置1における各部の配置構成について、図1~図3を参照して説明する。なお、左右の配置は、逆であってもよい。同様に、前後の配置は、逆であってもよい。
 自転トルク伝達機構70及びバランストルク伝達機構100は、歩行支援装置1の幅方向において複数の駆動輪50の左側に配置され、公転トルク伝達機構90は、複数の駆動輪50の右側に配置される。自転トルク伝達機構70及びバランストルク伝達機構100と公転トルク伝達機構90とを、複数の駆動輪50を挟んで両側に配置することで、これらをバランスよく配置することができる。なお、本実施形態では、自転トルク伝達機構70がバランストルク伝達機構100と複数の駆動輪50との間に配置されているが、自転トルク伝達機構70が公転トルク伝達機構90と複数の駆動輪50との間に配置されていてもよい。
 第1モータ10は、自転トルク伝達機構70及びバランストルク伝達機構100の右側に配置されるとともに、第2モータ20は、公転トルク伝達機構90の左側に配置される。即ち、第1モータ10及び第2モータ20は、幅方向において自転トルク伝達機構70及びバランストルク伝達機構100と公転トルク伝達機構90との間に配置される。これにより、第1モータ10及び第2モータ20が幅方向に張り出すことが防止される。
 また、第1モータ10及び第2モータ20は、ハブケース60に支持される複数の駆動輪50の公転円周軌道よりも外側に配置されるとともに、歩行支援装置1の進行方向において、前記公転円周軌道における進行方向一端部と進行方向他端部との間に配置されている。
 さらに、幅方向から見て、第2モータ20は、本体ケース30が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において軸線Cを通る仮想鉛直線Pとオーバーラップするように配置される。一方、第1モータ10は、直立姿勢において仮想鉛直線Pに対し歩行支援装置1の進行方向において後側に配置される。このように第1モータ10と第2モータ20とを歩行支援装置1の進行方向にずらして配置することで、歩行支援装置1が軸方向(左右方向)に大型化するのを抑制できる。
 第1モータ10及び第2モータ20に電力を供給するバッテリ130は、本体ケース30の筒状部35に収容され、把持部40と第1モータ10及び第2モータ20との間に配置される。
[歩行支援装置の制御方法]
 つぎに、歩行支援装置1の制御方法について、図8~図10を参照して説明する。
 図8に示すように、制御部120は、使用者の使用の意思(例えば、電源スイッチのON)に応じて起動し、走行支援制御(S1)と、バランス制御(S2)と、を繰り返し実行する。なお、走行支援制御(S1)及びバランス制御(S2)は、一方のみが実行される場合もあり、同時に実行される場合もある。走行支援制御は、使用者の移動の意思等に応じて歩行支援装置1の進行方向への移動を支援するように第1モータ10、第2モータ20及び制動機構80を制御する制御であり、バランス制御は、歩行支援装置1の進行方向の重心をバランスさせるように第2モータ20を制御する制御である。以下、走行支援制御及びバランス制御の具体的な制御手順について、図9及び図10を参照して説明する。
 図9に示すように、走行支援制御における制御部120は、まず、使用者の移動の意思情報を取得する(S11)。本実施形態の歩行支援制御では、使用者の移動の意思情報として、「歩行」と、「停止」と、「放置」と、を取得する。「歩行」は、使用者が進行方向前方へ歩行支援装置1を移動させようとする意思情報であり、本実施形態では、把持部40を前方に押す操作(本実施形態では感圧センサで判断)に基づいて取得する。「停止」は、使用者が歩行支援装置1の移動を停止させようとする意思情報であり、本実施形態では、把持部40を後方に引く操作(本実施形態では感圧センサで判断)に基づいて取得する。「放置」は、歩行支援装置1を放置状態に移行させようとする意思情報であり、操作レバー41の操作に基づいて取得する。
 制御部120は、意思情報として「歩行」を取得した場合は、制動機構80をOFF状態(制動解除)にするとともに(S12)、駆動輪50の回転を使用者の歩行速度に合わせるように第1モータ10を制御する(S13)。また、制御部120は、意思情報として「歩行」を取得している状況では、下り坂であるか否かを判断し(S14:本実施形態では傾斜取得手段45で判断)、該判断結果がYESの場合は、駆動輪50の回転を減速させるように第1モータ10を回生駆動する(S15)。S14で下り坂でない場合、平坦路であれば通常通り第1モータ10を力行駆動し、上り坂であれば平坦路の場合よりも前進方向の動力が増加するよう第1モータ10を力行駆動する。
 制御部120は、意思情報として「停止」を取得した場合は、駆動輪50の回転を減速させるように第1モータ10を回生駆動し、駆動輪50の回転を停止させる(S16)。また、制御部120は、意思情報として「放置」を取得した場合は、第1モータ10(駆動輪50)が停止状態であるか否かを判断し(S17)、該判断結果がYESの場合は、制動機構80をON状態(制動状態)とする(S18)。なお、走行支援制御の作用及び効果は後述する。
 図10に示すように、バランス制御における制御部120は、まず、使用者の移動の意思情報を取得する(S21)。制御部120は、意思情報として「歩行」又は「停止」を取得した場合は、歩行支援装置1の進行方向の重心をバランスさせるように第2モータ20を制御する(S22)。また、制御部120は、意思情報として「放置」を取得した場合は、第2モータ20の回転を停止させる(S23)。なお、バランス制御の作用及び効果は後述する。
[歩行支援装置の動作]
 つぎに、歩行支援装置1の動作について、図11~図15を参照して説明する。
(放置状態~電源ON状態)
 図11の(a)及び(b)に示すように、使用者が電源スイッチをONにして歩行支援装置1を起動すると、放置状態の歩行支援装置1は、2輪で接地する駆動輪50の回転がON状態の制動機構80によって規制されるとともに、下ポジションに位置する開き状態のスタンド37によって本体ケース30の左右方向の倒れが規制される。
 図11の(c)及び(d)に示すように、歩行支援装置1に荷物Bを搭載する場合は、本体ケース30の筒状部35からフック部36を突出させるとともに、一方の手で本体ケース30(把持部40)を支えながら、他方の手で荷物Bをフック部36に吊り下げる。荷物Bをフック部36に吊り下げると、荷物を含めた歩行支援装置1の前後方向の重心は前方にずれ、左右方向の重心は左右いずれか一方側にずれる。例えば、使用者が左手で把持部40を把持しながら歩行支援装置1の右側を歩行し、荷物Bを本体ケース30の左側に引っ掛ける場合は、左右方向の重心が左側にずれる。
 図11の(e)及び(f)に示すように、歩行準備段階では、まず、一方の手で本体ケース30(把持部40)の左右方向の倒れを支えながら、他方の手、又は足でスタンド37を上ポジションに移動させて閉じ状態に操作する。これにより、制動機構80による駆動輪50の回転規制が解除され、制御部120による走行支援制御及びバランス制御が開始される。制御部120は、バランス制御が開始されると、歩行支援装置1の前後方向の重心をバランスさせるように第2モータ20を制御する。これにより、第2モータ20のトルクがバランストルク伝達機構100を介して本体ケース30に伝達され、本体ケース30が後傾した状態となる。
(歩行開始~段差乗り越え)
 図12の(a)に示すように、歩行者は、歩行を開始する場合、把持部40に進もうとする力を伝達する(前方押し操作)。制御部120は、意思取得手段43が使用者の意思情報として「歩行」を取得すると、駆動輪50が使用者の歩行速度(進もうとする力が相殺される速度)に合わせて回転するように第1モータ10を制御する。また、制御部120は、バランス制御による第2モータ20の制御により、歩行支援装置1の前後方向の重心バランスを取り続ける。
 図12の(b)に示すように、歩行中、先行する駆動輪50が自転のみでは乗り越えが困難な段差にぶつかった場合、慣性力と使用者の前に進もうとする力によって本体ケース30が前傾するつんのめり状態となる。前述したように、つんのめり状態では、不可逆回転伝動体110によって本体ケース30とハブケース60とが結合状態となり、接地している2つの駆動輪50のうち、後続の駆動輪50が先行する駆動輪50を支点として浮き上がる状態が許容される。
 図12の(c)及び(d)に示すように、つんのめりによって本体ケース30が前傾すると、前述したように、第2モータ20のトルクがハブケース60に伝達され、ハブケース60が回転することで駆動輪50が公転する。これにより、段差の乗り越えが可能となる。
(停止)
 図13の(a)に示すように、使用者は、歩行を停止する場合、把持部40に止ろうとする力を伝達する(後方引き操作)。制御部120は、意思取得手段43が使用者の意思情報として「停止」を取得すると、走行支援制御において駆動輪50の回転を減速させるように第1モータ10を回生駆動し、駆動輪50の回転を停止させる。また、制御部120は、バランス制御による第2モータ20の制御により、歩行支援装置1の前後方向の重心バランスを取り続ける。
(下り坂)
 図13の(b)に示すように、制御部120は、駆動輪50が下り坂を下る場合、バランス制御による第2モータ20の制御により、歩行支援装置1の前後方向の重心バランスを取り続けることにより、歩行路に対して本体ケース30を後傾させる。また、制御部120は、傾斜取得手段45によって下り坂であることを取得すると、駆動輪50の回転を減速させるように第1モータ10を回生駆動し、駆動輪50の回転を使用者の歩行速度に合わせる。
(階段登り)
 図14の(a)に示すように、歩行中、先行する駆動輪50が上り階段にぶつかった場合、慣性力と使用者の前に進もうとする力によって本体ケース30が前傾するつんのめり状態となる。前述したように、つんのめり状態では、不可逆回転伝動体110によって本体ケース30とハブケース60とが結合状態となり、接地している2つの駆動輪50のうち、後続の駆動輪50が先行する駆動輪50を支点として浮き上がる状態が許容される。
 図14の(b)に示すように、つんのめりによって本体ケース30が前傾すると、前述したように、第2モータ20のトルクがハブケース60に伝達され、ハブケース60が回転することで駆動輪50が公転する。これにより、駆動輪50が上り階段の上段に着地する。歩行支援装置1は、駆動輪50が上り階段の上段に着地したら、駆動輪50のトルクと、ハブケース60のトルクと、使用者が階段を登ろうとする力と、によって上り階段の上段に登る。
 図14の(c)に示すように、上り階段の上段に登ったら、先行する駆動輪50が上り階段のつぎの上段にぶつかり、図14の(a)及び(b)の動作を繰り返す。これにより、複数段の上り階段を登ることが可能になる。
(階段降り)
 図15の(a)に示すように、歩行中、先行する駆動輪50が下り階段に到達した場合、先行する駆動輪50が段差から落ちる。このとき、支点が後続の駆動輪50のみとなり、使用者が把持部40を把持することで本体ケース30の後傾が規制されるので、第2モータ20のトルクがハブケース60に伝達され、ハブケース60が回転することで駆動輪50が公転する。これにより、歩行支援装置1が下り階段を降り始める。
 図15の(b)及び(c)に示すように、1つの駆動輪50が階段の下段に着地したら、ハブケース60の回転により2つの駆動輪50が接地する状態に戻る。そして、先行する駆動輪50が下り階段のつぎの段差に落ちたら、図15の(a)及び(b)の動作を繰り返す。これにより、複数段の下り階段を降りることが可能になる。
[実施形態の効果]
 このように歩行支援装置1は、同一の軸線Cを中心とする円周上に配置される複数の自転軸51を中心として自転可能な複数の駆動輪50と、複数の自転軸51を、軸線Cを中心に公転可能に支持するハブケース60と、を備えるとともに、複数の駆動輪50を自転させるように第1モータ10が複数の駆動輪50に動力伝達可能に接続され、複数の駆動輪50を公転させるように第2モータ20がハブケース60に動力伝達可能に接続される。これにより、第1モータ10及び第2モータ20によって複数の駆動輪50を自転させたり公転させたりすることにより歩行支援装置1を適切に移動させることができる。ハブケース60が複数の自転軸51を軸線Cを中心に公転可能に支持するので、駆動輪50がロックしていなくても複数の駆動輪50を公転させることができ、歩行支援装置1を適切に移動させることができる。
 また、第2モータ20がハブケース60に加えて本体ケース30に動力伝達可能に接続される。そのため、複数の駆動輪50を自転させながら本体ケース30のバランスを適切に保つことができる。
 また、歩行支援装置1は、複数の駆動輪50、第1モータ10、及び自転トルク伝達機構70の少なくとも一つに設けられる制動機構80を備える。これにより、制動機構80で複数の駆動輪50の回転を停止させることができ、歩行支援装置1を確実に停止させることができる。
<第2実施形態>
 第1実施形態の歩行支援装置1は、第2モータ20が、不可逆回転伝動体110を介して公転トルク伝達機構90及びバランストルク伝達機構100に接続されることで、第1モータ10及び第2モータ20の2つの動力源で、通常走行時における前進走行及びバランス制御、段差つんのめり時における一体回転、及び段差乗り越え時における公転を実現したが、これに限られるものではない。
 第2実施形態の歩行支援装置1は、図16に示すように、第1モータ10が複数の駆動輪50を自転させるように複数の駆動輪50に動力伝達可能に接続され、第2モータ20が複数の駆動輪50を公転させるようにハブケース60に動力伝達可能に接続され、第3モータ25が本体ケース30に動力伝達可能に接続される。即ち、重心変更機構200が、第3モータ25とバランストルク伝達機構100とにより構成される。このように第1モータ10、第2モータ20、及び第3モータ25を制御することで、第1実施形態と同様に走行支援制御(S1)及びバランス制御(S2)を実現できる。なお、第2実施形態の歩行支援装置1は、第1実施形態の歩行支援装置1における不可逆回転伝動体110の代わり第3モータ25を配置したものであり、他の構成は第1実施形態と同様であるため、図16中、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
<第3実施形態>
 第3実施形態の歩行支援装置1は、第1実施形態の不可逆回転伝動体110も、第2実施形態の第3モータ25を用いずに、第1実施形態及び第2実施形態と同様に走行支援制御(S1)及びバランス制御(S2)を実現するものである。
 第3実施形態の歩行支援装置1は、図17に示すように、第2モータ20を1つのステータと相反回転する2つのロータを備えた相反作動モータ(Relative Differential Motor)とし、一方のロータ23aが複数の駆動輪50を公転させるようにハブケース60に動力伝達可能に接続され、他方のロータ23bが本体ケース30に動力伝達可能に接続される。なお、第3実施形態の歩行支援装置1においても、他の構成は第1実施形態と同様であるため、図17中、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
<第4実施形態>
 第4実施形態の歩行支援装置1は、第1実施形態の不可逆回転伝動体110も、第2実施形態の第3モータ25を用いずに、第1実施形態及び第2実施形態と同様に走行支援制御(S1)及びバランス制御(S2)を実現するものである。
 第4実施形態の歩行支援装置1は、図18及び図19に示すように、第1モータ10と、第2モータ20と、第1モータ10及び第2モータ20を収容する本体ケース30と、同一の軸線Cを中心とする同一円周上に配置される複数の自転軸51を中心として自転可能な複数の駆動輪50と、本体ケース30に支持され、複数の自転軸51を公転可能に支持するハブケース60と、第1モータ10から複数の駆動輪50へトルクを伝達する自転トルク伝達機構70と、複数の駆動輪50に制動力を付与する制動機構80と、第2モータ20からハブケース60へトルクを伝達する公転トルク伝達機構90と、ハブケース60と本体ケース30とを連結する断接手段48と、を備える。なお、制御部120及びバッテリ130は、第1実施形態の同一又は同等の構成を有するので説明を省略する。
(第1モータ)
 第1モータ10は、モータカバー11の内周部に固定されるステータ12と、ステータ12の内周側に回転可能に配置されるロータ13と、ロータ13の内周部に結合され、モータカバー11に回転可能に支持されるロータ軸14と、を備え、ロータ軸14から出力されるトルクが自転トルク伝達機構70を介して複数の駆動輪50に伝達される。モータカバー11は、ハブケース60の第2駆動輪支持ケース63に収容され、第2駆動輪支持ケース63と一体回転するよう構成されている。
(第2モータ)
 第2モータ20は、モータカバー21の内周部に固定されるステータ22と、ステータ22の内周側に回転可能に配置されるロータ23と、ロータ23の内周部に結合され、モータカバー21に回転可能に支持されるロータ軸24と、を備え、ロータ軸24から出力されるトルクが公転トルク伝達機構90を介してハブケース60に伝達される。
(本体ケース)
 本体ケース30には、第2モータ20を収容するモータ収容部31と、モータ収容部31の右側に連結され、公転トルク伝達機構90を収容する公転トルク伝達機構収容部32と、モータ収容部31の左側に断接手段48が取り付けられる断接手段取付部38と、を備える。なお、図1に記載のように、本実施形態の本体ケース30にも、把持部40、フック部36、スタンド37、バッテリ130を収容する筒状部35、意思取得手段43、移動状態取得手段44、傾斜取得手段45、段差取得手段46、スタンド位置取得手段47等が設けられている。
 本体ケース30は、モータ収容部31の下方であって、左右方向において公転トルク伝達機構収容部32と断接手段取付部38との間に、ハブケース60及び複数の駆動輪50を配置するための空間Sを備える。ハブケース60の回転軸61は、公転トルク伝達機構収容部32の下端部内側面と断接手段取付部38の下端部内側面との間で本体ケース30に回転可能に支持される。
(自転トルク伝達機構)
 自転トルク伝達機構70は、ハブケース60の第1駆動輪支持ケース62に回転可能に支持される3本の伝動軸731~733を備え、第1伝動軸731が第1モータ10のロータ軸14に連結される。なお、第2伝動軸732及び第3伝動軸733は、第1伝動軸731を中心に60°間隔で3本ずつ設けられている。第1伝動軸731には第1ギヤ731aが設けられ、第2伝動軸732には第2ギヤ732aが設けられ、第3伝動軸733には第3ギヤ733aが設けられている。第1モータ10のロータ軸14から第1伝動軸731にトルクが出力されると、第1伝動軸731の第1ギヤ731aから第2伝動軸732の第2ギヤ732aにトルクが伝達され、このトルクが第3伝動軸733の第3ギヤ733aに伝達され、さらに、各駆動輪50の自転軸51に設けられる第4ギヤ51bに伝達される。これにより、第1モータ10を制御することで3つの駆動輪50の自転させることができる。
(制動機構)
 制動機構80は、第1モータ10のロータ軸14と一体に回転し、幅方向でロータ軸14とは反対側(右側)に延びる第2ロータ軸15に設けられるディスク部81と、ディスク部81の外周側を左右両側から挟み込むことにより駆動輪50に制動力を発生させる制動部82と、を備える。制動部82は、電気的に動作するアクチュエータを備え、該アクチュエータの駆動制御に基づいて制御部120が制動機構80を動作させる。なお、制動機構80は、制御部120が介在することなく、機械的に手動操作される手動式の制動機構であってもよい。なお、制動機構80は、駆動輪50に制動力を発生させることができれば、第1モータ10と駆動輪50とを接続する自転トルク伝達機構70に限らず、3つの駆動輪50に設けられてもよく、第1モータ10に設けられてもよい。
(公転トルク伝達機構)
 公転トルク伝達機構90は、本体ケース30の公転トルク伝達機構収容部32に回転可能に支持される2本の伝動軸97、98を備え、第1伝動軸97が第2モータ20のロータ軸24に連結される。第1伝動軸97には第1ギヤ97aが設けられ、第2伝動軸98には第2ギヤ98aが設けられている。第2モータ20のロータ軸24から第1伝動軸97にトルクが出力されると、第1伝動軸97の第1ギヤ97aから第2伝動軸98の第2ギヤ98aにトルクが伝達され、このトルクがハブケース60の第2駆動輪支持ケース63に一体に取り付けられた第3ギヤ64に伝達される。これにより、第2モータ20を制御することでハブケース60を回転させ3つの駆動輪50を公転させることができる。
(バランストルク伝達機構)
 バランストルク伝達機構100は、公転トルク伝達機構90及び断接手段48から構成され、断接手段48がハブケース60と本体ケース30とを連結することから、断接手段48を締結することで本体ケース30とハブケース60とが結合状態となる。これにより、つんのめり状態では本体ケース30とハブケース60とが結合状態とすることで、接地している2つの駆動輪50のうち、後続の駆動輪50が先行する駆動輪50を支点として浮き上がる状態が許容される。
 第4実施形態の歩行支援装置1によれば、第1モータ10、第2モータ20、及び断接手段48を制御することで、第1実施形態と同様に走行支援制御(S1)及びバランス制御(S2)を実現できる。
<第5実施形態>
 第1~第4実施形態の歩行支援装置1は、第1モータ10によって複数の駆動輪50が自転する自立駆動式の移動体であるが、本発明の移動体は自立駆動式の移動体に限らず、進行方向への移動は他の駆動源の動力や人力によるものであってもよい。
 第5実施形態の歩行支援装置1は、図20に示すように、同一の軸線Cを中心とする円周上に配置される複数の自転軸を51中心として回転可能な複数の車輪52と、複数の自転軸51を、軸線Cを中心に公転可能に支持するハブケース60と、を備えるとともに、複数の車輪52を公転させるように第2モータ20がハブケース60に動力伝達可能に接続され、且つ、歩行支援装置1は、第2モータ20を保持する本体ケース30と、本体ケース30の重心位置を変更する重心変更機構200と、を備える。本実施形態では、制動機構80が3つの駆動輪50のうちの少なくとも二つに設けられている。なお、第5実施形態の歩行支援装置1においても、第1モータ10及び自転トルク伝達機構70が設けられていない以外、他の構成は第1実施形態と同様であるため、図20中、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
 なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
 また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
(A1) 同一の軸線(軸線C)を中心とする円周上に配置される複数の自転軸(自転軸51)を中心として自転可能な複数の車輪(駆動輪50)と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部(ハブケース60)と、を備える移動体(歩行支援装置1)であって、
 前記複数の車輪を自転させるように第1動力源(第1モータ10)が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
 前記複数の車輪を公転させるように第2動力源(第2モータ20)が前記支持部に動力伝達可能に接続される、移動体。
 (A1)によれば、2つの動力源によって、車輪がロックしない状態でも複数の車輪を公転させることができる。
(A2) (A1)に記載の移動体であって、
 前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構(自転トルク伝達機構70)は、前記軸線に沿う軸線方向において前記複数の車輪の一方側に配置され、
 前記第2動力源と前記支持部とを接続する第2動力伝達機構(公転トルク伝達機構90)は、前記軸線方向において前記複数の車輪の他方側に配置される、移動体。
 (A2)によれば、第1動力源と複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構と第2動力源と支持部とを接続する第2動力伝達機構とを、複数の車輪を挟んで両側に配置することで、第1動力伝達機構、第2動力伝達機構、及び複数の車輪をバランスよく配置することができる。
(A3) (A2)に記載の移動体であって、
 前記第1動力源は、前記軸線方向で前記第1動力伝達機構の前記他方側に配置される、移動体。
 (A3)によれば、第1動力源を第1動力伝達機構に対し車輪側に配置することで、第1動力源が軸線方向に張り出すことを防止できる。
(A4) (A2)又は(A3)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第2動力伝達機構の前記他方側に配置される、移動体。
 (A4)によれば、第2動力源を第2動力伝達機構に対し車輪側に配置することで、第2動力源が軸線方向に張り出すことを防止できる。
(A5) (A1)~(A4)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記支持部は、
 前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構(自転トルク伝達機構70)を保持する保持部を有し、
 前記保持部は、
 前記軸線に沿う軸線方向に延びる第1保持部(回転軸61)と、
 前記軸線方向と直交する方向(外径方向)に延びる第2保持部(第2駆動輪支持ケース63)とを有する、移動体。
 (A5)によれば、複数の自転軸を公転可能に支持する支持部が第1動力伝達機構を保持する保持部を有するので、複数の車輪周辺の構造を簡素化することができる。
(A6) (A1)~(A5)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部(制動機構80)を更に備える、移動体。
 (A6)によれば、制動部により複数の車輪の回転を停止することができる。
(A7) (A1)~(A6)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源を制御し前記複数の車輪の自転を制御する第1制御装置(第1制御装置120a)と、
 前記第2動力源を制御し前記支持部の回転を制御する第2制御装置(第2制御装置120b)と、を更に備える、移動体。
 (A7)によれば、第1制御装置及び第2制御装置により複数の車輪の自転と公転とを適切に制御することができる。
(A8) (A7)に記載の移動体であって、
 前記移動体を使用する使用者の移動の意思を取得する意思取得手段(意思取得手段43)を更に備える、移動体。
 (A8)によれば、移動体が使用者の移動の意思を取得する意思取得手段を備えることで、使用者の移動の意思に応じて移動体を移動させることができる。
(A9) (A8)に記載の移動体であって、
 前記意思取得手段が前記使用者の進行方向の前進開始の意思又は前進加速の意思を取得したときに、
 前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
 (A9)によれば、使用者の進行方向の前進開始の意思又は前進加速の意思に応じて、移動体を前進させることができる。
(A10) (A8)又は(A9)に記載の移動体であって、
 前記意思取得手段が前記使用者の進行方向の前進減速の意思又は前記進行方向とは反対の後進開始の意思を取得したときに、
 前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう又は後進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
 (A10)によれば、使用者の進行方向の前進減速の意思又は進行方向とは反対の後進開始の意思に応じて、移動体を減速又は後進させることができる。
(A11) (A10)に記載の移動体であって、
 前記第1制御装置は、前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう自転制御するときに回生制御する、移動体。
 (A11)によれば、移動体の減速時に第1動力源で発電することができる。
(A12) (A7)~(A11)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体が走行する面の傾斜を取得する傾斜取得手段(傾斜取得手段45)を更に備える、移動体。
 (A12)によれば、移動体が面の傾斜を取得する傾斜取得手段を備えることで、面の傾斜状況を適切に把握することができる。
(A13) (A12)に記載の移動体であって、
 前記傾斜取得手段が前記移動体の進行方向前方の面が上り傾斜することを取得したとき、
 前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
 (A13)によれば、面が上り傾斜する場合であっても、移動体を適切に移動させることができる。
(A14) (A12)又は(A13)に記載の移動体であって、
 前記傾斜取得手段が前記移動体の進行方向前方の面が下り傾斜することを取得したとき、
 前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう自転制御する、移動体。
 (A14)によれば、面が下り傾斜する場合であっても、移動体を適切に移動させることができる。
(A15) (A7)~(A14)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体が走行する面の段差を取得する段差取得手段(段差取得手段46)を更に備える、移動体。
 (A15)によれば、移動体が面の段差を取得する段差取得手段を備えることで、面の段差を適切に把握することができる。
(A16) (A15)に記載の移動体であって、
 前記段差取得手段が前記移動体の進行方向前方の段差を取得したとき、
 前記第2制御装置は、前記支持部の回転を制御する動力を発生するよう公転制御する、移動体。
 (A16)によれば、段差に応じて複数の車輪を公転させることで、移動体が段差を容易に乗り越えることができる。
(A17) (A1)~(A16)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体(本体ケース30)と、
 前記基体の重心位置を変更する重心変更機構(重心変更機構200)と、を更に備える、移動体。
 (A17)によれば、移動体が基体の重心位置を変更する重心変更機構を備えることで、基体のバランスを適切に保つことができる。
(A18) (A17)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源は、前記支持部に加えて前記基体に動力伝達可能に接続される、移動体。
 (A18)によれば、第2動力源が支持部に加えて基体に動力伝達可能に接続されることで、第2動力源を複数の車輪の公転用の駆動源と重心を変更するための駆動源とを兼ねるため、動力源の数を減らすことができる。
(A19) (A18)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構(バランストルク伝達機構100)の経路上に、不可逆回転伝動体(不可逆回転伝動体110)を更に備える、移動体。
 (A19)によれば、2つの動力源で、通常走行時における前進走行及びバランス制御、段差つんのめり時における一体回転、及び段差乗り越え時における公転を実現できる。
(A20) (A18)又は(A19)に記載の移動体であって、
 前記第1動力源を制御し前記複数の車輪の自転を制御する第1制御装置(第1制御装置120a)と、
 前記第2動力源を制御し前記基体の重心位置を制御する第3制御装置(第3制御装置120c)と、を更に備える、移動体。
 (A20)によれば、第1制御装置及び第3制御装置により複数の車輪の自転と、基体のバランスとを適切に制御することができる。
(A21) (A1)~(A20)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体(本体ケース30)をさらに備え、 前記基体には、被運搬物(荷物B)を仮保持する仮保持部(フック部36)が設けられ、
 前記仮保持部は、前記基体が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において前記軸線を通る仮想鉛直線(仮想鉛直線P)よりも前方に位置する、移動体。
 (A21)によれば、フック部は、移動体の直立姿勢において軸線を通る仮想鉛直線よりも前方に位置するので、荷物をフック部に掛けて荷重が作用した状態において重心位置を適切な位置に設定できる。
(A22) (A1)~(A21)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体(本体ケース30)をさらに備え、 前記基体には、前記移動体の前記軸線に沿う軸線方向の荷重を支える補助部(スタンド37)が設けられる、移動体。
 (A22)によれば、基体には移動体の荷重を支える補助部が設けられるので、移動体の不使用時において移動体を自立させることができる。
(A23) (A22)に記載の移動体であって、
 前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構(自転トルク伝達機構70)の経路の少なくとも一つに設けられる制動部(制動機構80)と、
 前記制動部の作動を制御する制動制御装置(制動制御装置120d)と、を更に備え、 前記補助部は、少なくとも第1の位置(上ポジション)と第2の位置(下ポジション)とに変位可能に設けられ、前記第2の位置で前記複数の車輪が接する面に当接し、
 前記制動制御装置は、前記補助部が前記第2の位置に位置するときに、前記制動部が作動するよう制御する、移動体。
 (A23)によれば、補助部の位置を把握し、補助部の位置に応じて制動部を制御することで、補助部の動作状態のときに移動体が移動するのを防止できる。
(A24) (A1)~(A23)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源及び前記第2動力源に電力を供給するバッテリ(バッテリ130)と、
 前記第1動力源、前記第2動力源、及び前記バッテリを保持する基体(本体ケース30)と、をさらに備え、
 前記基体には、把持部(把持部40)が設けられ、
 前記バッテリは、前記把持部と前記第1動力源及び前記第2動力源との間に配置される、移動体。
 (A24)によれば、第1動力源及び第2動力源に電力を供給するバッテリを基体に収容することができる。
(A25) (A1)~(A24)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体(本体ケース30)をさらに備え、
 前記第1動力源及び前記第2動力源の一方は、前記基体が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において前記軸線を通る仮想鉛直線(仮想鉛直線P)とオーバーラップするように配置され、
 前記第1動力源及び前記第2動力源の他方は、前記直立姿勢において前記仮想鉛直線に対し前記移動体の進行方向においていずれか一方にオフセットするように配置される、移動体。
 (A25)によれば、第1動力源と第2動力源とを移動体の進行方向にずらして配置することで、移動体が軸方向に大型化するのを抑制できる。
(A26) 同一の軸線(軸線C)を中心とする円周上に配置される複数の自転軸(自転軸51)を中心として回転可能な複数の車輪(車輪52)と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部(ハブケース60)と、を備える移動体(歩行支援装置1)であって、
 前記複数の車輪を公転させるように第2動力源が前記支持部に動力伝達可能に接続され、
 前記移動体は、
 前記第2動力源を保持する基体(本体ケース30)と、
 前記基体の重心位置を変更する重心変更機構(重心変更機構200)と、を備える、移動体。
 (A26)によれば、第2動力源及び重心変更機構によって複数の車輪を公転させたり、基体のバランスを保持させたりすることにより移動体を適切に移動させることができる。
(A27) (A26)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源は、前記支持部に加えて前記基体に動力伝達可能に接続される、移動体。
 (A27)によれば、第2動力源が支持部に加えて基体に動力伝達可能に接続されることで、第2動力源を複数の車輪の公転用の駆動源と重心を変更するための駆動源とを兼ねるため、動力源の数を減らすことができる。
(A28) (A27)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構(バランストルク伝達機構100)の経路上に、不可逆回転伝動体を更に備える、移動体。
 (A28)によれば、1つの動力源で、通常走行時におけるバランス制御、段差つんのめり時における一体回転、及び段差乗り越え時における公転を実現できる。
(A29) (A27)又は(A28)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源を制御し前記支持部の回転を制御する第2制御装置(第2制御装置120b)と、
 前記第2動力源を制御し前記基体の重心位置を制御する第3制御装置(第3制御装置120c)と、を更に備える、移動体。
 (A29)によれば、第2制御装置及び第3制御装置により複数の車輪の公転と、基体のバランスと、を適切に制御することができる。
(A30) (A27)~(A29)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構(バランストルク伝達機構100)は、前記軸線に沿う軸線方向において前記複数の車輪の一方側に配置され、
 前記第2動力源と前記支持部とを接続する第2動力伝達機構(公転トルク伝達機構90)は、前記軸線方向において前記複数の車輪の他方側に配置される、移動体。
 (A30)によれば、第2動力源と基体とを接続する第3動力伝達機構と第2動力源と支持部とを接続する第2動力伝達機構とを、複数の車輪を挟んで両側に配置することで、第3動力伝達機構、第2動力伝達機構、及び複数の車輪をバランスよく配置することができる。
(A31) (A30)に記載の移動体であって、
 前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第3動力伝達機構と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
 (A31)によれば、第2動力源を第3動力伝達機構と第2動力伝達機構との間に配置することで、第2動力源が軸線方向に張り出すことを防止できる。
(A32) (A30)又は(A31)に記載の移動体であって、
 前記複数の車輪を自転させるように第1動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
 前記基体は、前記第2動力源に加えて、前記第1動力源を保持し、
 前記第1動力源及び前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第3動力伝達機構と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
 (A32)によれば、複数の車輪を自転させるように第1動力源が複数の車輪に動力伝達可能に接続されるので、移動体を自立駆動させることができる。また、第1動力源及び第2動力源を第3動力伝達機構と第2動力伝達機構との間に配置することで、第1動力源及び第2動力源が軸線方向に張り出すことを防止できる。
(A33) (A32)に記載の移動体であって、
 前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構(自転トルク伝達機構70)は、前記軸線方向において前記複数の車輪と前記第3動力伝達機構の間、又は、前記複数の車輪と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
 (A33)によれば、第1動力源と車輪とを接続する第1動力伝達機構が、複数の車輪と第3動力伝達機構の間、又は、複数の車輪と第2動力伝達機構との間に配置されるので、第1~第3動力伝達機構、及び複数の車輪をバランスよく配置することができる。
(A34) (A32)又は(A33)に記載の移動体であって、
 前記支持部は、
 前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構を保持する保持部を有し、
 前記保持部は、
 前記軸線に沿う軸線方向に延びる第1保持部(回転軸61)と、
 前記軸線方向と直交する方向(外径方向)に延びる第2保持部(第2駆動輪支持ケース63)とを有する、移動体。
 (A34)によれば、複数の自転軸を公転可能に支持する支持部が第1動力伝達機構を保持する保持部を有するので、複数の車輪周辺の構造を簡素化することができる。
(A35) (A32)~(A34)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部(制動機構80)を更に備える、移動体。
 (A35)によれば、制動部により複数の車輪の回転を停止することができる。
(B1) 同一の軸線(軸線C)を中心とする円周上に配置される複数の自転軸(自転軸51)を中心として自転可能な複数の車輪(駆動輪50)と、
 前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部(ハブケース60)と、を備える移動体(歩行支援装置1)であって、
 前記複数の車輪を自転させるように動力源(第1モータ10)が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
 前記移動体は、前記複数の車輪、前記動力源、及び前記動力源と前記複数の車輪とを接続する動力伝達機構(自転トルク伝達機構70)の経路の少なくとも一つに設けられる制動部(制動機構80)を更に備える、移動体。
 (B1)によれば、支持部が複数の自転軸を、軸線を中心に公転可能に支持するので、車輪がロックしていなくても複数の車輪を公転させることができる。また、制動部により複数の車輪の回転を停止させることができ、移動体を確実に停止させることができる。
(B2) (B1)に記載の移動体であって、
 前記制動部は電気的に作動制御されるものであって、
 前記移動体は、
 前記動力源を制御し前記複数の車輪の自転を制御する第1制御装置(第1制御装置120a)と、
 前記制動部の作動を制御する制動制御装置(制動制御装置120d)と、を更に備える、移動体。
 (B2)によれば、第1制御装置及び制動制御装置により複数の車輪の自転と制動とを適切に制御することができる。
(B3) (B2)に記載の移動体であって、
 前記移動体を使用する使用者の使用の意思を取得する意思取得手段(意思取得手段43)を更に備える、移動体。
 (B3)によれば、使用者の使用の意思を的確に把握することができる。
(B4) (B3)に記載の移動体であって、
 前記意思取得手段が前記使用の意思を取得しないとき、又は不使用の意思を取得したときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が作動するよう制御する、移動体。
 (B4)によれば、使用者の使用の意思又は不使用の意思に応じて制動部を制御することで、使用者の意思にあわせて移動体を移動又は制動させることができる。
(B5) (B4)に記載の移動体であって、
 前記移動体の移動状態を取得する移動状態取得手段(移動状態取得手段44)を更に備え、
 前記移動状態取得手段が、前記移動体の移動を取得しているときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が作動することを禁止するよう制御する、移動体。
 (B5)によれば、移動体の移動状態を把握し、移動体の移動状態に応じて制動部を制御することで、移動体の移動状態にあわせて移動体を移動又は制動させることができる。
(B6) (B3)~(B5)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記意思取得手段は、前記使用者の移動の意思を更に取得する、移動体。
 (B6)によれば、使用者の移動の意思を的確に把握することができる。
(B7) (B6)に記載の移動体であって、
 前記意思取得手段が前記使用者の前進減速の意思を取得したとき、又は停止の意思を取得したときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が作動するよう制御する、移動体。
 (B7)によれば、使用者の前進減速の意思又は停止の意思にあわせて移動体を制動させることができる。
(B8) (B6)又は(B7)に記載の移動体であって、
 前記意思取得手段が前記使用者の進行方向の前進開始の意思を取得したときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が非作動となるよう制御する、移動体。
 (B8)によれば、使用者の前進開始の意思にあわせて移動体の移動を開始させることができる。
(B9) (B2)~(B8)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体の移動状態を取得する移動状態取得手段(移動状態取得手段44)を更に備え、
 前記移動状態取得手段が、前記移動体の移動を取得しているときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が作動することを禁止するよう制御する、移動体。
 (B9)によれば、移動体の移動状態を把握し、移動体の移動状態に応じて制動部を制御することで、移動体の移動状態にあわせて移動体を移動又は制動させることができる。
(B10) (B2)~(B9)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体は、
 少なくとも第1の位置(上ポジション)と第2の位置(下ポジション)とに変位可能に設けられ、前記第2の位置で前記複数の車輪が接する面に当接して、前記移動体の荷重を支える補助部(スタンド37)を更に備える、移動体。
 (B10)によれば、移動体には移動体の荷重を支える補助部が設けられるので、移動体の不使用時において移動体が倒れるのを防止できる。
(B11) (B10)に記載の移動体であって、
 前記補助部は前記移動体の前記軸線に沿う軸線方向(左右方向)の荷重を支えるように設けられる、移動体。
 (B11)によれば、補助部により移動体が軸線方向に倒れるのを防止できる。
(B12) (B11)に記載の移動体であって、
 前記補助部は、
 前記複数の車輪に対し前記軸線方向の一方側(左側)に設けられ、前記第2の位置で下端側が前記一方側に突出するように設けられる第1補助部(左スタンド37L)と、
 前記複数の車輪に対し前記軸線方向の他方側(右側)に設けられ、前記第2の位置で下端側が前記他方側に突出するように設けられる第2補助部(右スタンド37R)と、を有する、移動体。
 (B12)によれば、移動体が、第1補助部により軸線方向一方側に倒れるのを防止でき、第2補助部により軸線方向他方側に倒れるのを防止できる。
(B13) (B10)~(B12)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体は、前記補助部の位置を取得する補助部位置取得手段(スタンド位置取得手段47)を更に備え、
 前記補助部位置取得手段が、前記補助部が前記第2の位置に位置することを取得したときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が作動するよう制御する、移動体。
 (B13)によれば、補助部の位置を把握し、補助部の位置に応じて制動部を制御することで、補助部の動作状態のときに移動体が移動するのを防止できる。
(B14) (B10)~(B13)のいずれかに記載の移動体であって、
 前記移動体は、前記補助部の位置を取得する補助部位置取得手段(スタンド位置取得手段47)を更に備え、
 前記補助部位置取得手段が、前記補助部が前記第2の位置に位置しないこと又は前記第1の位置に位置することを取得したときに、
 前記制動制御装置は、前記制動部が非作動となるよう制御する、移動体。
 (B14)によれば、補助部の位置を把握し、補助部の位置に応じて制動部を制御することで、補助部の非動作状態のときに移動体の移動が規制されるのを防止できる。
 なお、本出願は、2019年2月8日出願の日本特許出願(特願2019-21694)及び2019年2月8日出願の日本特許出願(特願2019-21695)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
1 歩行支援装置
10 第1モータ(第1動力源)
20 第2モータ(第2動力源)
30 本体ケース(基体)
36 フック部(仮保持部)
40 把持部
43 意思取得手段
45 傾斜取得手段
46 段差取得手段
50 駆動輪(車輪)
51 自転軸
52 車輪
60 ハブケース(支持部)
61 回転軸(第1保持部)
63 第2駆動輪支持ケース(第2保持部)
70 自転トルク伝達機構(第1動力伝達機構)
80 制動機構(制動部)
90 公転トルク伝達機構(第2動力伝達機構)
100 バランストルク伝達機構(第3動力伝達機構)
110 不可逆回転伝動体
120a 第1制御装置
120b 第2制御装置
120c 第3制御装置
120d 制動制御装置
130 バッテリ
200 重心変更機構
C 軸線
P 仮想鉛直線

Claims (36)

  1.  同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として自転可能な複数の車輪と、
     前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
     前記複数の車輪を自転させるように第1動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
     前記複数の車輪を公転させるように第2動力源が前記支持部に動力伝達可能に接続される、移動体。
  2.  請求項1に記載の移動体であって、
     前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構は、前記軸線に沿う軸線方向において前記複数の車輪の一方側に配置され、
     前記第2動力源と前記支持部とを接続する第2動力伝達機構は、前記軸線方向において前記複数の車輪の他方側に配置される、移動体。
  3.  請求項2に記載の移動体であって、
     前記第1動力源は、前記軸線方向で前記第1動力伝達機構の前記他方側に配置される、移動体。
  4.  請求項2又は3に記載の移動体であって、
     前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第2動力伝達機構の前記他方側に配置される、移動体。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記支持部は、
     前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構を保持する保持部を有し、
     前記保持部は、
     前記軸線に沿う軸線方向に延びる第1保持部と、
     前記軸線方向と直交する方向に延びる第2保持部とを有する、移動体。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部を更に備える、移動体。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源を制御し前記複数の車輪の自転を制御する第1制御装置と、
     前記第2動力源を制御し前記支持部の回転を制御する第2制御装置と、を更に備える、移動体。
  8.  請求項7に記載の移動体であって、
     前記移動体を使用する使用者の移動の意思を取得する意思取得手段を更に備える、移動体。
  9.  請求項8に記載の移動体であって、
     前記意思取得手段が前記使用者の進行方向の前進開始の意思又は前進加速の意思を取得したときに、
     前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
  10.  請求項8又は9に記載の移動体であって、
     前記意思取得手段が前記使用者の進行方向の前進減速の意思又は前記進行方向とは反対の後進開始の意思を取得したときに、
     前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう又は後進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
  11.  請求項10に記載の移動体であって、
     前記第1制御装置は、前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう自転制御するときに回生制御する、移動体。
  12.  請求項7~11のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記移動体が走行する面の傾斜を取得する傾斜取得手段を更に備える、移動体。
  13.  請求項12に記載の移動体であって、
     前記傾斜取得手段が前記移動体の進行方向前方の面が上り傾斜することを取得したとき、
     前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が増加するよう自転制御する、移動体。
  14.  請求項12又は13に記載の移動体であって、
     前記傾斜取得手段が前記移動体の進行方向前方の面が下り傾斜することを取得したとき、
     前記第1制御装置は前記複数の車輪に前進方向の動力が減少するよう自転制御する、移動体。
  15.  請求項7~14のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記移動体が走行する面の段差を取得する段差取得手段を更に備える、移動体。
  16.  請求項15に記載の移動体であって、
     前記段差取得手段が前記移動体の進行方向前方の段差を取得したとき、
     前記第2制御装置は、前記支持部の回転を制御する動力を発生するよう公転制御する、移動体。
  17.  請求項1~16のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体と、
     前記基体の重心位置を変更する重心変更機構と、を更に備える、移動体。
  18.  請求項17に記載の移動体であって、
     前記第2動力源は、前記支持部に加えて前記基体に動力伝達可能に接続される、移動体。
  19.  請求項18に記載の移動体であって、
     前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構の経路上に、不可逆回転伝動体を更に備える、移動体。
  20.  請求項18又は19に記載の移動体であって、
     前記第1動力源を制御し前記複数の車輪の自転を制御する第1制御装置と、
     前記第2動力源を制御し前記基体の重心位置を制御する第3制御装置と、を更に備える、移動体。
  21.  請求項1~20のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体をさらに備え、
     前記基体には、被運搬物を仮保持する仮保持部が設けられ、
     前記仮保持部は、前記基体が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において前記軸線を通る仮想鉛直線よりも前方に位置する、移動体。
  22.  請求項1~21のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体をさらに備え、
     前記基体には、前記移動体の前記軸線に沿う軸線方向の荷重を支える補助部が設けられる、移動体。
  23.  請求項22に記載の移動体であって、
     前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられ、電気的に作動制御される制動部と、
     前記制動部の作動を制御する制動制御装置と、を更に備え、
     前記補助部は、少なくとも第1の位置と第2の位置とに変位可能に設けられ、前記第2の位置で前記複数の車輪が接する面に当接し、
     前記制動制御装置は、前記補助部が前記第2の位置に位置するときに、前記制動部が作動するよう制御する、移動体。
  24.  請求項1~23のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源及び前記第2動力源に電力を供給するバッテリと、
     前記第1動力源、前記第2動力源、及び前記バッテリを保持する基体と、をさらに備え、
     前記基体には、把持部が設けられ、
     前記バッテリは、前記把持部と前記第1動力源及び前記第2動力源との間に配置される、移動体。
  25.  請求項1~24のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第1動力源及び前記第2動力源を保持する基体をさらに備え、
     前記第1動力源及び前記第2動力源の一方は、前記基体が鉛直方向に沿うように起立した直立姿勢において前記軸線を通る仮想鉛直線とオーバーラップするように配置され、
     前記第1動力源及び前記第2動力源の他方は、前記直立姿勢において前記仮想鉛直線に対し前記移動体の進行方向においていずれか一方にオフセットするように配置される、移動体。
  26.  同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として回転可能な複数の車輪と、
     前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
     前記複数の車輪を公転させるように第2動力源が前記支持部に動力伝達可能に接続され、
     前記移動体は、
     前記第2動力源を保持する基体と、
     前記基体の重心位置を変更する重心変更機構と、を備える、移動体。
  27.  請求項26に記載の移動体であって、
     前記第2動力源は、前記支持部に加えて前記基体に動力伝達可能に接続される、移動体。
  28.  請求項27に記載の移動体であって、
     前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構の経路上に、不可逆回転伝動体を更に備える、移動体。
  29.  請求項27又は28に記載の移動体であって、
     前記第2動力源を制御し前記支持部の回転を制御する第2制御装置と、
     前記第2動力源を制御し前記基体の重心位置を制御する第3制御装置と、を更に備える、移動体。
  30.  請求項27~29のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記第2動力源と前記基体とを接続する第3動力伝達機構は、前記軸線に沿う軸線方向において前記複数の車輪の一方側に配置され、
     前記第2動力源と前記支持部とを接続する第2動力伝達機構は、前記軸線方向において前記複数の車輪の他方側に配置される、移動体。
  31.  請求項30に記載の移動体であって、
     前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第3動力伝達機構と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
  32.  請求項30又は31に記載の移動体であって、
     前記複数の車輪を自転させるように第1動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
     前記基体は、前記第2動力源に加えて、前記第1動力源を保持し、
     前記第1動力源及び前記第2動力源は、前記軸線方向で前記第3動力伝達機構と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
  33.  請求項32に記載の移動体であって、
     前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構は、前記軸線方向において前記複数の車輪と前記第3動力伝達機構の間、又は、前記複数の車輪と前記第2動力伝達機構との間に配置される、移動体。
  34.  請求項32又は33に記載の移動体であって、
     前記支持部は、
     前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構を保持する保持部を有し、
     前記保持部は、
     前記軸線に沿う軸線方向に延びる第1保持部と、
     前記軸線方向と直交する方向に延びる第2保持部とを有する、移動体。
  35.  請求項32~34のいずれか1項に記載の移動体であって、
     前記複数の車輪、前記第1動力源、及び前記第1動力源と前記複数の車輪とを接続する第1動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部を更に備える、移動体。
  36.  同一の軸線を中心とする円周上に配置される複数の自転軸を中心として自転可能な複数の車輪と、
     前記複数の自転軸を、前記軸線を中心に公転可能に支持する支持部と、を備える移動体であって、
     前記複数の車輪を自転させるように動力源が前記複数の車輪に動力伝達可能に接続され、
     前記移動体は、前記複数の車輪、前記動力源、及び前記動力源と前記複数の車輪とを接続する動力伝達機構の経路の少なくとも一つに設けられる制動部を更に備える、移動体。
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