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

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

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

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

特開2003−290302号公報

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

歩行補助車1の構成を表す図である。

使用者が歩行補助車1をつかんでいる状態を表す図である。

歩行補助車1が備える機能を表すブロック図である。

歩行補助車1が実行する処理の一部を表すフローチャートである。

歩行補助車500の外観を表す図である。

歩行補助車500の機能構成を表す図である。

歩行補助車500が実行する処理の一部を表すフローチャートである。

歩行補助車800によって実現される機能の構成を表すブロック図である。

歩行補助車900が実行する処理の一部を表すフローチャートである。

歩行補助車1が実行する処理の一部を表すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

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