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WO2015049910A1 - 歩行補助装置 - Google Patents

歩行補助装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015049910A1
WO2015049910A1 PCT/JP2014/069410 JP2014069410W WO2015049910A1 WO 2015049910 A1 WO2015049910 A1 WO 2015049910A1 JP 2014069410 W JP2014069410 W JP 2014069410W WO 2015049910 A1 WO2015049910 A1 WO 2015049910A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
walking
distance
user
unit
assist device
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/069410
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
剛英 松本
藤田　英明
上山　明紀
松岡　祐樹
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to JP2015540412A priority Critical patent/JP6076490B2/ja
Priority to CN201480030217.5A priority patent/CN105283164B/zh
Priority to US14/895,279 priority patent/US9687410B2/en
Publication of WO2015049910A1 publication Critical patent/WO2015049910A1/ja

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    • A61H3/04—Wheeled walking aids for patients or disabled persons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2754/00—Output or target parameters relating to objects
    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2754/30—Longitudinal distance

Definitions

  • the present disclosure relates to a walking assist device used for walking training, walking, etc. for elderly people who are difficult to walk, disabled people, or infants.
  • walking assist devices such as a walker and a silver car are known as assisting tools for safely walking.
  • the walking assist device includes wheels on front and rear legs, and further includes a handle on an upper end portion of the main body frame. The user can walk safely by holding the handle and running the wheel while supporting the body.
  • a walking assist device has been developed that gives driving force to a wheel by a motor or the like to apply a brake on a downhill or the like or assist an ascending on an uphill.
  • FIG. 22 is a side view showing the structure of the walking assist device 800 shown in Patent Document 1.
  • the walking assist device 800 supports the user by the support unit 801, and controls the motor 805 by the control device according to the parameters set by the force sensor 802, the distance sensor 803, the output of the speed sensor and the setting device 804, and the driving wheel 806 is driven to control the forward, backward and swivel movements of the base 807.
  • the walking assistance device 800 detects the distance between the walking assistance device 800 and the user, and controls the driving of the walking assistance device 800 when the distance becomes larger than a predetermined distance. Preventing pedestrians from leaning forward by maintaining a constant distance.
  • the walking assistance device advances first, the distance between the walking assistance device and the user is widened, and the user is in a posture that leans forward greatly. Can be supported, and can be supported to return to the original posture more easily.
  • the technology of the above-mentioned patent document merely controls the advance of the walking assistance device based on the distance between the user and the walking assistance device, and during actual walking, the usage situation of the user and walking Since the distance between the user and the walking assistance device differs depending on the environment, it is necessary to appropriately control the walking assistance device corresponding to this. Further, the technology of the above-mentioned patent document is effective when the walking assist device advances first when the user delays stepping forward, and the distance between the walking assist device and the user becomes wide. However, in a situation of actual use, not only when the distance between the walking assistance device and the user becomes wide, but also when the space becomes narrow.
  • the walking assist device stops, the pedestrian cannot suddenly stop walking, and the distance between the stopped walking assist device and the user may be narrowed by stepping forward.
  • the walking assist device moves backward while descending the slope due to gravity, and the distance between the walking assist device and the user May become narrower.
  • the frictional force between the wheel and the road changes, and the wheel rotates.
  • the pedestrian cannot suddenly decrease the walking speed, and the interval between the stopped walking assistance device and the user may be narrowed.
  • the walking assist device moves backward, there is a risk of falling backward.
  • a walking assist device includes a base, a drive unit configured to move the base, a distance detection unit configured to detect a distance from the base to a user, and a distance detection unit. It is configured to control the drive unit based on at least a determination result that the user is too close to the walking assist device by comparing the detected distance with a predetermined determination value. And a control unit.
  • the walking assistance device is further detected by a distance detection unit and a safety distance range setting unit configured to set a distance range from the base body to the user during the safe walking of the user as a safe distance range.
  • a walking state determination unit configured to determine whether or not the distance is outside the safe distance range, and based on a determination result that the control unit is at least too close to the walking assist device Controlling the drive unit may include controlling the drive unit when the walking state determination unit determines that the distance detected by the distance detection unit is outside the safe distance range.
  • the safe distance range setting unit may be configured to set the safe distance range based on the distance from the base to the user when the user walks safely for a predetermined time.
  • the safe distance range setting unit may be configured to set the safe distance range to be narrow when the distance detected by the distance detection unit changes abruptly.
  • the walking assistance device further includes an inclination detection unit configured to detect the inclination of the road surface on which the walking assistance device travels, and the safety distance range setting unit is based on the inclination detected by the inclination detection unit. It may be configured to set a safe distance range.
  • the walking assistance device further includes a speed detection unit configured to detect the speed of the walking assistance device, and the safety distance range setting unit is based on the speed detected by the speed detection unit. It is good also as being comprised so that may be set.
  • the walking assist device further includes a pressure detection unit configured to detect a pressure at which the user grips the grip, and the safety distance range setting unit is configured to be safe based on the pressure detected by the pressure detection unit. It may be configured to set a distance range.
  • the walking assist device further includes a traveling direction detection unit configured to detect a traveling direction of the walking assist device, and the control unit is configured to drive the driving unit based on the traveling direction detected by the traveling direction detection unit. It is good also as being comprised so that may be controlled.
  • the walking assist device further includes an approach determining unit configured to detect that the distance detected by the distance detecting unit is smaller than a predetermined distance, and the control unit at least the user approaches the walking assist device. Controlling the drive unit based on the determination result of being too much means that the drive unit is controlled when the approach determination unit detects that the distance detected by the distance detection unit is narrower than a predetermined distance. It is good also as including.
  • the walking assistance device further includes a traveling direction detection unit configured to detect the traveling direction of the walking assistance device, and when the traveling direction detection unit determines that the traveling direction is forward, the control unit
  • the drive unit may be configured to stop the advance or increase the advance.
  • the controller is configured to control the drive unit so as to suppress, stop, or move forward the walking assist device. Also good.
  • the walking assist device further includes a pressure detection unit configured to detect a pressure for gripping the grip of the user, and the control unit increases the predetermined distance when the pressure detected by the pressure detection unit changes. It may be configured to be set.
  • the safety distance between the user and the walking assistance device is appropriately controlled according to the user's walking situation and walking environment, and it is excellent in safety to prevent the user from breaking the balance and breaking the knee or falling
  • a walking assist device can be realized.
  • a walking assistance device excellent in safety that prevents the user from breaking the balance and causing the knee to bend or fall is realized. It becomes possible.
  • FIG. 10 is a table showing an example of setting a safe distance range according to the second embodiment.
  • 10 is a table showing an example of setting a safe distance range according to the second embodiment.
  • 6 is a flowchart illustrating an example of the operation of the walking assist device according to the second embodiment. It is a side view which shows the structure of the walking assistance apparatus 100b which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a block diagram which shows the operation
  • 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the walking assistance device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the walking assist device according to the fifth embodiment. It is a side view which shows the structure of the walking assistance apparatus which concerns on Embodiment 6. It is a block diagram which shows the operation
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the operation of the walking assistance device according to the sixth embodiment. It is a side view which shows the structure of the conventional walking assistance apparatus.
  • FIG.1 (a) is a side view which shows the structure of the walking assistance apparatus 100 which concerns on one Embodiment of this invention
  • FIG.1 (b) is a top view.
  • the walking assist device 100 is provided on the base body 1, a pair of left and right front wheel wheels 3 and rear wheel wheels 4 that movably support the traveling surface on which the base body 1 travels, and the base body 1.
  • a grip 2 to be supported and a motor 5 as a drive unit for driving the rear wheel 4 are provided.
  • the motor 5 is installed on the rear wheel 4 and controls the operation of the walking assist device 100 by driving the rear wheel 4.
  • the motor 5 drives the front wheel 3 to drive the walking assist device 100.
  • the operation may be controlled, or it may be installed on both the front wheel 3 and the rear wheel 4. Further, in the vicinity of the center of the base body 1, a storage portion 8 for storing luggage and the like is provided.
  • the walking assist device 100 includes a distance sensor 6 that detects the distance from the walking assist device 100 to the user, and the control unit 7 controls the motor 5 based on the distance measured by the distance sensor 6.
  • a distance sensor 6 a non-contact sensor such as an ultrasonic sensor or an infrared sensor can be used.
  • a proximity sensor may be used instead of the distance sensor.
  • one distance sensor 6 is provided in the middle lower part of the left and right grips 2.
  • a distance sensor is provided in the vicinity of the left and right grips 2.
  • a plurality of distance sensors may be arranged. Further, it is desirable that the distance sensor 6 is disposed on the lower side of the base body 1 so that the leg portion of the user can be easily detected.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an operational configuration of the walking assist device 100.
  • the safe distance range setting unit 9 and the walking state determination unit 10 are provided near or inside the distance sensor 6 or the control unit 7.
  • the safe distance range setting unit 9 sets the distance range from the walking assistance device 100 to the user when the user walks safely using the walking assistance device 100 as the safe distance range.
  • the walking assistance device 100 includes a timekeeping unit and the like, and the distance sensor 6 detects the distance from the walking assistance device 100 to the user when the user safely walks for a predetermined time.
  • the safe distance range is D0 (minimum value a, maximum value b).
  • the safe distance range setting unit 9 changes the safe distance range in response to a determination result of a walking state determination unit 10 described later.
  • Walking condition determining unit 10 includes a detection distance D 1 of the from the walking assist device 100 which is detected by the distance sensor 6 when the actual user is walking with the walking assist device 100 to a user, set by the and secure the distance range D0 compared (minimum a, the maximum value b) and determines whether or not the detected distance D 1 is the safety distance range.
  • the control unit 7 calculates the rotation speed or torque of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to a built-in program, and controls the rotation speed or torque of the left and right motors 5 according to the calculated value. Further, the detection distance D 1 is the safety distance range D0 (minimum value a, the maximum value b) optionally greater than the range of the small, may be changed control content.
  • FIG. 3 shows an example of the positional relationship between the walking assistance device 100 and the user.
  • FIG. 3 (a) shows a state during normal walking
  • FIG. 3 (b) shows an example when the user is in a forward leaning posture and the user and the walking assist device 100 are wider than the safe walking distance range.
  • the distance between the walking assistance device 100 and the user during the safe walking shown in FIG. 3A is a safe distance range D0 (minimum value a, maximum value b).
  • D0 minimum value a, maximum value b
  • 100 determines that the user and the walking assistance device 100 are too close or too far away.
  • the detection distance D 1 the distance to the user from the walking assist device 100 when the user is walking.
  • Walking condition determining unit 10 compares the distance sensor 6 walking assist device 100 which is detected by the detection distance D 1 of the up user, previously entered safety distance range D0 (minimum value a, the maximum value b) and , when the detection distance D 1 is outside the range of the safety distance range D0 (minimum value a, the maximum value b), determines the walking assist device 100 and user is too far or if too close, determination The signal is sent to the safety distance range setting unit 9 or the control unit 7.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the walking assist device 100 in the present embodiment. In this flowchart, an example will be described in which the user and the walking assistance device 100 are too close or too far away for some reason after the safe walk.
  • the start button of the walking assistance device 100 is turned on, and the walking assistance device 100 enters an operating state (step S401).
  • the safety distance range D0 (minimum value a, maximum value b) is set by the safety distance range setting unit 9 (step S402).
  • the method for determining the safe distance range D0 that is set after the walking assist device 100 is started includes the time measuring device and the like in the walking assist device 100, and the user walks safely for a predetermined time after the walking assist device 100 is started.
  • the distance from the walking assistance device 100 to the user at the time may be detected by the distance sensor 6, and the minimum value a and the maximum value b may be obtained and set based on the detected numerical values, or once set, the next time You may make it use the same numerical value until it changes.
  • the detection of the detection distance D 1 is carried out by the distance sensor 6 with the rear wheel 4 is advanced in the normal walking driven by the rotation of the motor 5 (step S403 ).
  • the walking state determination unit 10 includes a detection distance D 1 of the from the detected walking assist device 100 to the user by the distance sensor 6 is compared with the safety distance range D0 which is set above the detection distance D1 It is determined whether or not the safety distance range D0 (minimum value a, maximum value b) is out of range (step S404). Detection distance D 1 is the safety distance range D0 (minimum value a, the maximum value b) if outside the range of (YES at step S404), the walking state determination unit 10, the walking assist device 100 is close to the user It is determined that it is too far or too far away and a determination signal is sent to the control unit 7. The control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S405), and the operation of the walking assistance device 100 ends (step S406).
  • step S404 (NO in step S404) detects the distance when D 1 is within the range of the safety distance range D0, to the user is not too close to the walking assist device 100, nor too far
  • step S407 the control unit 7 determines whether the stop button has been pressed. When the stop button is pressed (YES in step S407), the control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S405), and assists walking. The operation of the apparatus 100 ends (step S406). On the other hand, when the stop button has not been pressed (NO in step S407), the advancement of the walking assist device 100 and the detection by the distance sensor 6 are continued (step S403).
  • the safety distance between the user and the walking assistance device is appropriately controlled according to the user's walking situation and walking environment, and the user is prevented from breaking the balance and causing the knee to break or fall. Is possible.
  • a walking state determination unit 10 compares the detection distance D 1 of the from the detected walking assist device 100 to the user by the distance sensor 6, and a safety distance range D0 inputted in advance, If the detected distance D 1 is outside the range of the safety distance range D0, but the walking assist device 100 and the user has an example judges that are too far apart or if too close, as examples other than this, walking condition determining unit 10 monitors the detection distance D 1 that is detected by the distance sensor 6, at step S404 in FIG. 4, it may be determined to configure whether an abrupt change in detection distance D 1 has occurred. In this case, in step S402, for example, a change amount determined to be a sudden change is set as D0. That a sudden change in the detection distance D 1 to occur, it is determined that the or user stumbles, distance of the walking assist device 100 and the user is changed due to some accident, to control the motor 5 in accordance with this Therefore, safety can be improved.
  • control may be performed so as to change the rotation speed or torque of the motor 5.
  • any method may be used as long as it controls the drive unit so as to reduce the danger of the user.
  • the rotation speed and torque of the motor 5 are changed, even if the walking assist device 100 stops due to a small obstacle or a shallow side groove, the obstacle can be overcome. Further, even if the road condition changes from a paved road to a gravel road or from a flat road to a slope, the user can use the walking assistance device 100 without stopping it.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described.
  • a method for setting the safe distance range by the inclination of the road surface on which the walking assist device travels will be described.
  • FIG. 5 is a side view and a top view showing the structure of the walking assistance device according to the second embodiment.
  • Fig.5 (a) is a side view which shows the structure of the walking assistance apparatus 100a which concerns on one Embodiment of this invention
  • FIG.5 (b) is a top view. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the drawings and description thereof are not repeated.
  • the walking assist device 100a includes a tilt detection unit 11 that detects the tilt of the walking assist device 100 in addition to the walking assist device 100 of the first embodiment.
  • a tilt detection unit 11 that detects the tilt of the walking assist device 100 in addition to the walking assist device 100 of the first embodiment.
  • the tilt detection unit a gyro sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, or the like is used.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an operation configuration of the walking assist device 100a according to the present embodiment.
  • the inclination detection unit 11 may be provided in any of the walking assistance devices 100a as long as the inclination of the walking assistance device 100a can be detected.
  • the inclination angle ⁇ detected by the inclination detection unit 11 is sent to the safe distance range setting unit 9.
  • the safe distance range setting unit 9 sets a safe distance range based on the inclination angle ⁇ .
  • FIG. 7 is a table showing an example of setting the safe distance range according to the second embodiment.
  • a table for determining a safety distance range D0 (minimum value a, maximum value b) corresponding to the inclination angle ⁇ detected by the inclination detector 11.
  • a method of setting the safe distance range D0 based on the above.
  • a minimum value m and a maximum value n that are reference values in advance, and a table that sets a coefficient by which the reference value is multiplied according to the detected inclination angle ⁇ is safe.
  • the distance range D0 may be determined.
  • the minimum value m and the maximum value n which are reference values, are provided in the walking assistance device 100a as described in the first embodiment, and the walking assistance device when the user safely walks on the flat ground for a predetermined time.
  • the distance from 100a to the user may be detected by the distance sensor 6, and the minimum value m and the maximum value n serving as reference values may be obtained based on this numerical value.
  • the safe distance range can be set by the inclination of the road surface on which the walking assist device 100a travels, when walking on a hill or the like where the degree of danger is higher than when walking safely on a normal flat ground. Even can walk safely.
  • Walking condition determining unit 10 includes a detection distance D 1 of the the walking assistance device 100a, which is detected by the distance sensor 6 when the actual user is walking with the walking assistance device 100a until the user, set by the and secure the distance range D0 compared (minimum a, the maximum value b) and determines whether or not the detected distance D 1 is the safety distance range.
  • the control unit 7 calculates the rotation speed or torque of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to a built-in program, and controls the rotation speed or torque of the left and right motors 5 according to the calculated value. Further, the detection distance D 1 is the safety distance range D0 (minimum value a, the maximum value b) optionally greater than the range of the small, may be changed control content.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the walking assist device 100a in the present embodiment. In this flowchart, an example will be described in which the walking assist device 100a travels on an inclined road surface after the user has safely walked on a flat ground.
  • the start button of the walking assistance device 100a is turned on, and the walking assistance device 100a enters an operating state (step S901).
  • the safe distance range setting unit 9 sets the safe distance range D0 (minimum value a, maximum value b) (step S902).
  • the method for determining the safe distance range D0 that is set after the walking assist device 100a is activated includes a timekeeping unit and the like in the walking assist device 100a, and the user safely walks for a predetermined time after the walking assist device 100a is activated. The distance from the walking assistance device 100a to the user at the time is detected by the distance sensor 6, and the minimum value and the maximum value are obtained and set based on these numerical values. Once set, until the next change The same numerical value may be used.
  • the inclination angle ⁇ is detected by the inclination detector 11 (step S903).
  • the inclination detection unit 11 determines whether or not the inclination of the walking assist device 100a is detected (step S904).
  • the information of the inclination angle ⁇ is transmitted to the safe distance range setting unit 9, and the safe distance range D0 is changed based on, for example, a table as shown in FIG. (Step S905). That is, the safe distance range D0 ′ is set so that the range of the safe distance range D0 is narrowed. By narrowing the safe distance range D0, the accuracy of the walking state determination unit 10 is increased, and the safety can be further improved.
  • the changed safety distance range is defined as a safety distance range D0 ′ (minimum value a, maximum value b).
  • the walking assist device 100a is advanced, and detects the detection distance D 1 of the the walking assistance device 100a at a distance sensor 6 to the user (step S906). Then, the walking state determination unit 10 compares set by the safety distance range D0' the detection distance D 1, the range of the detection distance D 1 is the safety distance range D0' (minimum value a, the maximum value b) It is determined whether it is outside (step S907). If the detected distance D 1 is outside the range of the safety distance range D0' (minimum value a, the maximum value b) (YES at step S907), the walking state determination unit 10, the walking assist device 100 and user It is determined that it is too close or too far away, and a determination signal is sent to the control unit 7. The control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S909), and the operation of the walking assistance device 100a is ended (step S910).
  • step S907 detects the distance when D 1 is within the range of the safety distance range D0', to the user is not too close to the walking assist device 100a, it is determined that not even too far.
  • step S908 determines whether or not the stop button has been pressed by the control unit 7 (step S908).
  • the control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S909), and assists walking.
  • step S910 ends.
  • step S910 the stop button has not been pressed (NO in step S908), the detection of the inclination angle ⁇ by the inclination detector 11 of the walking assist device 100a is continued (step S903).
  • step S904 when the inclination is not detected by the inclination detection unit 11 (NO in step S904), the walking assist device 100a moves forward and the distance sensor 6 moves from the walking assist device 100a to the user. detecting the detection distance D 1 of the (step S906). Then, the walking state determination unit 10 compares set by the safety distance range D0 detection distance D 1, it determines whether the out-of-range detection distance D 1 is the safety distance range D0 (step S907). If the detected distance D 1 is outside the range of the safety distance range D0 (YES at step S907), the walking state determination unit 10, the walking assist device 100 and user is too far or if too close And a determination signal is sent to the control unit 7. The control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S909), and the operation of the walking assistance device 100a is ended (step S910).
  • step S907 detects the distance when D 1 is within the range of the safety distance range D0, to the user is not too close to the walking assist device 100a, it is determined that not even too far, It is determined whether or not the stop button has been pressed by the control unit 7 (step S908).
  • the control unit 7 stops the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 4 according to the built-in program (step S909), and assists walking.
  • the operation of the apparatus 100 ends (step S910).
  • step S910 On the other hand, if the stop button has not been pressed (NO in step S908), the detection of the inclination angle ⁇ by the inclination detector 11 of the walking assist device 100a is continued (step S903).
  • the safety distance between the user and the walking assistance device is appropriately controlled according to the walking situation of the user and the walking environment such as a slope, and the user breaks the balance and the knee breaks or falls. Can be prevented.
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described.
  • a method for controlling the drive unit 5 using pressure detection in which the user grips the grip 2 of the walking assist device will be described.
  • FIG. 10 is a side view showing the structure of the walking assist device 100b according to the present embodiment. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the drawings and the description thereof are not repeated.
  • the walking assistance device 100b includes the pressure detection unit 12 in the walking assistance device 100 of the first embodiment.
  • the pressure detector 12 is provided, for example, in the grip 2 or the like, and detects the pressure at which the user grips the grip of the walking assist device 100b.
  • a pressure sensor, a strain gauge, or the like is used as the pressure detector 12.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an operation configuration of the walking assist device 100b according to the present embodiment.
  • the pressure value detected by the pressure detection unit 12 is sent to the safe distance range setting unit 9.
  • the safe distance range setting unit 9 sets a safe distance range based on the pressure value. Subsequent processing is performed in the same manner as in the second embodiment.
  • a speed detection unit may be used in addition to the inclination detection unit 11 and the pressure detection unit 12.
  • the speed detector is provided on the front wheel 3 and the rear wheel 4 and detects the speed of the walking assist device.
  • the speed detection unit detects the speed of the walking assist device and sets the safe distance range based on the detected speed, thereby improving the accuracy of detecting that the user has lost the balance, as in the above embodiment. , Can increase safety.
  • a configuration may further include a traveling direction detection unit that detects the traveling direction of the walking assistance device.
  • the traveling direction detection unit is provided on the front wheel 3, the rear wheel 4, the motor 5, and the like, and detects the traveling direction of the walking assist device.
  • a traveling direction detection unit a method for detecting the rotation direction of the motor, an acceleration sensor, or the like is used.
  • the control unit 7 controls the drive unit 5 based on the traveling direction detected by the traveling direction detection unit.
  • the walking assist apparatus is detection distance D 1 becomes safety distance range during advancement, if the walking assist device and the user is too close, the control unit 7, the drive to the walking assist device is stopped or further forward The unit 5 is controlled.
  • the control unit 7 controls the driving unit 5 so that the walking assistance device stops or moves backward.
  • the walking assist apparatus is detection distance D 1 becomes safety distance range during retraction, if the walking assist device and the user is too close, the control unit 7, the drive to the walking assist device is stopped or advanced The unit 5 is controlled.
  • the control unit 7 controls the driving unit 5 so that the walking assistance device stops or further moves backward.
  • the safety distance between the user and the walking assistance device is appropriately controlled according to the user's walking situation and walking environment, and the user is prevented from breaking the balance and causing the knee to break or fall It is possible to realize a walking assist device that is excellent in performance.
  • FIG. 12 is a side view and a top view showing the structure of the walking assistance device according to the fourth embodiment.
  • Fig.12 (a) is a side view which shows the structure of the walking assistance apparatus 500 based on one Embodiment of this invention
  • FIG.12 (b) is a top view.
  • the walking assist device 500 is provided on the base body 51, a pair of left and right front wheel wheels 53 and a rear wheel wheel 54 that movably supports the traveling surface on which the base body 51 travels, and the base body 51.
  • a grip 52 to be supported and a motor 55 as a drive unit for driving the rear wheel 54 are provided.
  • the motor 55 is installed on the rear wheel 54 and controls the operation of the walking assist device 500 by driving the rear wheel 54, but the motor 55 drives the front wheel 53 to control the walking assist device 500.
  • the operation may be controlled, or it may be installed on both the front wheel 53 and the rear wheel 54.
  • a storage portion 58 for storing luggage and the like is provided in the vicinity of the center of the base 51.
  • the walking assist device 500 includes a distance sensor 56 that detects the distance from the walking assist device 500 to the user, and the control unit 57 controls the motor 55 based on the distance measured by the distance sensor 56.
  • a distance sensor 56 a non-contact sensor such as an ultrasonic sensor or an infrared sensor can be used.
  • a proximity sensor may be used instead of the distance sensor.
  • one distance sensor 56 is provided at the middle lower portion of the left and right grips 52.
  • a plurality of distance sensors may be provided in the vicinity of the left and right grips 52.
  • a distance sensor may be arranged.
  • the distance sensor 56 be disposed below the base body 51 so that the user's legs can be easily detected.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an operational configuration of the walking assist device 500.
  • the approach determination unit 59 is provided near or inside the distance sensor 56 or the control unit 57 and includes an input unit 91.
  • a predetermined distance D0 is input from the input unit 91 to the approach determination unit 59.
  • FIG. 14 shows the positional relationship between the walking assistance device 500 and the user.
  • FIG. 14A shows a state during normal walking
  • FIG. 14B shows a knee-folded state as an example when the user approaches the walking assistance device 500.
  • the predetermined distance D0 is a reference value for determining that the user and the walking assistance device 500 have approached.
  • the predetermined distance D0 can be set to an arbitrary value.
  • the distance from the walking assistance device 500 detected by the distance sensor 56 to the user when the user actually walks is defined as a detection distance D1.
  • the approach determination unit 59 compares the detection distance D1 from the walking assistance device 500 detected by the distance sensor 56 to the user with a predetermined distance D0 input in advance from the input unit 91, and when D1 ⁇ D0. Then, it is determined that the user and the walking assistance device 500 have approached, and a determination signal is sent to the control unit 57.
  • the control unit 57 calculates the rotational speed or torque of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to a built-in program, and the rotational speed or torque of the motor 55 according to the calculated value. And the advancement of the walking assist device 500 is stopped. By performing such control, when the distance between the user and the walking assistance device 500 becomes narrow, it is possible to prevent the user from breaking the balance and causing the knee to bend or fall down.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the operation of the walking assist device 500 in the present embodiment.
  • the start button of the walking assistance device 500 is turned on, and the walking assistance device 500 enters an operating state (step S1501).
  • a predetermined distance D0 is input from the input unit 91 to the approach determination unit 59 (step S1502).
  • the predetermined distance D0 may be set every time it is used, or once set, the same numerical value may be used until the next change.
  • the user holds the grip 52 of the walking assist device 500, and the rear wheel 54 is driven by the rotation of the motor 55 to move forward, and the detection distance D1 is detected by the distance sensor 56 (step S1503).
  • the approach determination unit 59 compares the detection distance D1 from the walking assistance device 500 detected by the distance sensor 56 to the user with a predetermined distance D0 input in advance, and determines whether D1 ⁇ D0. (Step S1504). When D1 ⁇ D0 (YES in step S1504), the approach determination unit 59 determines that the user and the walking assistance device 500 have approached, and sends a determination signal to the control unit 57. The control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to the built-in program (step S1506), and the operation of the walking assist device 500 ends (step S1507).
  • step S1504 determines whether D1 ⁇ D0 is not satisfied (NO in step S1504), it is determined that the user is not approaching the walking assistance device 500, and the control unit 57 determines whether the stop button is pressed (step). S1505).
  • the control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to the built-in program (step S1506), and assists walking.
  • the operation of the apparatus 500 ends (step S1507).
  • step S1505 determines whether the stop button is pressed (YES in step S1505).
  • the control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to the built-in program (step S1506), and assists walking.
  • step S1507 ends.
  • the stop button has not been pressed (NO in step S1505), the forward movement of the walking assist device 500 and the detection by the distance sensor 56 are continued.
  • the example in which the motor 55 is controlled so as to stop the walking assist device 500 when the distance between the walking assist device 500 and the user approaches is described.
  • any method may be used as long as it controls the drive unit so as to reduce the danger of the user.
  • the forward speed is increased by changing the rotation speed or torque of the motor 55, even if the walking assistance device 500 stagnates due to a small obstacle or a shallow side groove, the walking assistance device 500 gets over these obstacles. be able to. Further, even if the road condition changes from a paved road to a gravel road, or from a flat road to a slope, the user can use the walking assistance device 500 without stopping it.
  • Embodiment 6 Next, Embodiment 6 will be described. In the present embodiment, a method for controlling the drive unit according to the traveling direction of the walking assist device will be described.
  • FIG. 16 is a side view showing the structure of the walking assist device 500a according to this embodiment. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the fifth embodiment, the same components as those of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the drawings and description thereof are not repeated.
  • the walking assistance device 500a includes the traveling direction detection unit 60 in the walking assistance device 500 of the fifth embodiment.
  • the traveling direction detection unit 60 is provided on any of the front wheel 53, the rear wheel 54, the motor 55, and the like, and detects the traveling direction of the walking assist device 500a.
  • As the traveling direction detection unit 60 a method for detecting the rotation direction of the motor, an acceleration sensor, or the like is used.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an operation configuration of the walking assist device 500a according to the present embodiment.
  • the approach determination unit 59 is provided near or inside the distance sensor 56 or the control unit 57 and includes an input unit 91.
  • the distance D0 is input from the input unit 91 to the approach determination unit 59.
  • the traveling direction detection unit 60 detects the traveling direction of the walking assistance device 500a.
  • the control unit 57 controls the drive unit 55 according to the traveling direction detected by the traveling direction detection unit 60.
  • the drive unit 55 is controlled so that the walking assistance device 500a stops by determining that the knee is broken, as in the fifth embodiment. To do.
  • the walking assistance device 500a and the user approach while the walking assistance device 500a is moving backward it is determined that the user is about to fall back, and the backward movement of the walking assistance device 500a is suppressed, stopped, or advanced.
  • the drive unit 55 is controlled.
  • the distance between the user and the walking assist device 500a is different, so the distance for judging that the user is approaching when moving forward and when moving backward may be changed.
  • the value input to the approach determination unit 59 from the input unit 91 may be set in two stages, and control may be performed based on the traveling direction detected by the traveling direction detection unit 60.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of the operation of the walking assistance device 500a in the present embodiment.
  • the walking assistance device 500a and the user approach while the walking assistance device 500a is moving backward the walking assistance device 500a is temporarily advanced, and then the walking assistance device 500a is stopped for safety. To do.
  • the start button of the walking assistance device 500a is turned on, and the walking assistance device 500a enters an operating state (step S1801).
  • the distance D0 is input from the input unit 91 to the approach determination unit 59 (step S1802).
  • the user holds the grip 52 of the walking assist device 500a, and the rear wheel 54 is driven and moved by the rotation of the motor 55, and the detection of the detection distance D1 by the distance sensor 56 and the direction of travel by the travel direction detector 60 are performed. Detection is performed (step S1803).
  • the approach determination unit 59 compares the detection distance D1 from the walking assistance device 500 detected by the distance sensor 56 to the user with a predetermined distance D0 input in advance, and determines whether D1 ⁇ D0. (Step S1804). If D1 ⁇ D0 (YES in step S1804), the approach determination unit 59 determines that the user and the walking assistance device 500a have approached, and sends a determination signal to the control unit 57.
  • the control unit 57 detects whether or not the traveling direction detected by the traveling direction detection unit 60 is forward (step S1805). If the forward direction is forward (YES in step S1805), the control unit 57 is connected to the rear wheel 54. The rotation of the motor 5 is stopped (step S1806), and the operation of the walking assist device 500a ends (step S1807).
  • step S1805 when the traveling direction detected by the traveling direction detection unit 60 is backward (in the case of NO in step S1805), the walking assistance device 500a is temporarily advanced to widen the distance between the walking assistance device 500a and the user. The user's fall is prevented (step S1808). Thereafter, the rotation of the motor 5 connected to the rear wheel 54 is stopped (step S1806), and the operation of the walking assistance device 500a is ended (step S1807).
  • step S1804 determines whether the stop button has been pressed (step S1804). S1809).
  • the control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to the built-in program (step S1806), and assists walking.
  • the operation of apparatus 500 ends (step S1807).
  • the stop button is not pressed (NO in step S1809), the movement of the walking assistance device 500a and the detection by the distance sensor 56 and the traveling direction detection unit 60 are continued.
  • Embodiment 7 Next, Embodiment 7 will be described. In the present embodiment, a method for controlling the drive unit using pressure detection in which the user holds the grip of the walking assist device will be described.
  • FIG. 19 is a side view showing the structure of the walking assistance device 500b according to the present embodiment. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the fifth embodiment, the same components as those of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of the drawings and description thereof are not repeated.
  • the walking assistance device 500b includes the pressure detection unit 61 in the walking assistance device 500 of the fifth embodiment.
  • the pressure detection unit 61 is provided, for example, in the grip 52 and detects the pressure at which the user grips the grip of the walking assist device 500b.
  • a pressure sensor, a strain gauge, or the like is used as the pressure detector 61.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an operation configuration of the walking assist device 500b according to the present embodiment.
  • the approach determination unit 59 is provided near or inside the distance sensor 56 or the control unit 57 and includes an input unit 91.
  • a predetermined distance D0 is once input from the input unit 91 to the approach determination unit 59.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of the operation of the walking assistance device 500b in the present embodiment. The operation of the walking assistance device 500b will be described based on this figure.
  • the start button of the walking assistance device 500b is turned on, and the walking assistance device 500b enters an operating state (step S2101).
  • a predetermined distance D0 is input from the input unit 91 to the approach determination unit 59 (step S2102).
  • the user holds the grip 52 of the walking assist device 500b, and the rear wheel 54 is driven and moved by the rotation of the motor 55, and the detection of the detection distance D1 by the distance sensor 56 and the detection of the traveling direction by the pressure detection unit 61. Is performed (step S2103).
  • the pressure detection unit 61 detects whether or not the pressure for gripping the user's grip has changed (step S2104). If there is a pressure change (YES in step S2104), the numerical value of the predetermined distance D0 of the approach determination unit 59 is corrected (step S2105). Usually, when there is a pressure change, the predetermined distance D0 is corrected to a value larger than the initial set value. It should be noted that the change in D0 due to the pressure change is temporary and returns to the original distance DO when a predetermined time elapses in a steady state.
  • the approach determination unit 59 compares the detected distance D1 from the walking assistance device 500 to the user detected by the distance sensor 56 with the predetermined distance D0. It is then determined whether D1 ⁇ D0 (step S2106). If D1 ⁇ D0 (YES in step S2106), the approach determination unit 59 determines that the user has approached the walking assistance device 500b, and sends a determination signal to the control unit 57. The control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 (step S2107), and the operation of the walking assistance device 500b ends (step S2108).
  • step S2106 determines whether the stop button has been pressed.
  • step S2109 the control unit 57 stops the rotation of the motor 55 connected to the rear wheel 54 according to the built-in program (step S2107), and assists walking.
  • step S2108 the stop button is not pressed (NO in step S2109), the movement of the walking assistance device 500b and the detection by the distance sensor 56 and the pressure detection unit 61 are continued.
  • the present invention when the distance between the user and the walking assist device is narrowed, the user is prevented from breaking the balance and preventing the knee from being folded or falling.
  • An excellent walking assist device can be realized.
  • the present invention can be suitably applied to a walking assist device used for walking, walking, etc. for elderly people who are difficult to walk, disabled people, or infants.

Landscapes

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Abstract

　歩行補助装置は、基体と、基体を移動させる駆動部と、基体から使用者までの距離を検出する距離検出部と、使用者の安全歩行時における基体から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定する安全距離範囲設定部と、距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外であるか否かを判定する歩行状態判定部と、歩行状態判定部が距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外と判定した場合に、駆動部を制御する制御部を備える。歩行補助装置は、距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出する接近判定部と、接近判定部が距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出した場合に、駆動部を制御部により制御する。

Description

歩行補助装置
　本開示は、例えば歩行困難な高齢者や身障者、あるいは幼児の歩行の訓練、散歩等に用いられる歩行補助装置に関するものである。
　例えば高齢者等が買い物や散歩を行う場合において、安全に歩行するための補助具として、歩行器やシルバーカーといった歩行補助装置が知られている。当該歩行補助装置は、前後の脚部に車輪を備えており、さらに本体フレームの上端部分にハンドルを備えている。使用者はハンドルを握り、身体を支えながら車輪を走行させることで、安全に歩行することができる。さらに、車輪にモータ等による駆動力を持たせて、下り坂等でブレーキをかけたり、上り坂での上りを補助する歩行補助装置が開発されている。
　図２２は、特許文献１に示された歩行補助装置８００の構造を示す側面図である。歩行補助装置８００は、支持部８０１により使用者を支持し、力センサ８０２、距離センサ８０３、速度センサの出力及び設定器８０４により設定されたパラメータに従って制御装置により、モータ８０５を制御して駆動車輪８０６を駆動し、基体８０７の前進、後退、旋回の移動を制御する。
　すなわち、歩行補助装置８００は、歩行補助装置８００と使用者の距離を検知し、距離が予め定められた距離より大きくなった場合に歩行補助装置８００の駆動を制御し、歩行補助装置と使用者の距離を一定に保つ事で歩行者の前傾を防ぐ。
　これにより、使用者が足を前に踏み出すのが遅れた場合に、歩行補助装置が先に進み、歩行補助装置と使用者との間隔が広くなり、使用者が大きく前傾した姿勢になることを防ぎ、さらに容易に元の姿勢に戻れるように支援することができる。
特開２００１－１７０１１９号公報
　しかしながら、上述の特許文献の技術は、単に使用者と歩行補助装置の距離に基づいて一律に歩行補助装置の前進を制御するのみであり、実際の歩行時においては、使用者の使用状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の距離は異なるため、これに対応して適切に歩行補助装置を制御する必要がある。さらに、上述の特許文献の技術では、使用者が足を前に踏み出すのが遅れた場合に、歩行補助装置が先に進み、歩行補助装置と使用者との間隔が広くなったときには有効であるが、実際に使用する状況においては、必ずしも歩行補助装置と使用者との間隔が広くなる場合だけではなく、狭くなる場合も発生する。
　例えば、使用者が歩行補助装置を押して歩いていて、突然歩行補助装置の車輪を誤って側溝等の溝や深みに落としてしまったり、歩行補助装置の前方に障害物があり進行を妨げられると、ここで歩行補助装置は停止するが、歩行者は急に歩行を停止することができず、足を前に踏み出し、停止した歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
　あるいは、上りの坂道を使用者が歩行補助装置を押して登る場合、使用者が坂道を押している力が弱まると重力により歩行補助装置が坂を下りながら後退し、歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
　あるいは、使用者が歩行補助装置を押して舗装された道路を歩いていて、急に舗装道路から砂利道や野道に道路状況が変わった場合、車輪と道路との摩擦力が変化し、車輪の回転が遅くなってしまうところ、歩行者は急に歩行速度を落とすことができず、停止した歩行補助装置と使用者との間隔が狭くなることがある。
　上記のように、使用者と歩行補助装置との間が狭くなった場合、使用者がバランスを崩し、使用者の膝に体重がかかり、膝から崩れる（膝折れ）ことがある。また、歩行補助装置が後退する場合には後ろ側へ転倒する恐れもある。
　したがって、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現する技術が必要とされている。
　また、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐための技術が必要とされている。
　一実施の形態に従う歩行補助装置は、基体と、基体を移動させるように構成された駆動部と、基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、距離検出部で検出された距離と、予め定められた判定用の値とを比較することによる、少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御するように構成された制御部とを備える。
　また、歩行補助装置は、さらに、使用者の安全歩行時における基体から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、制御部が少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御することは、歩行状態判定部が距離検出部で検出された距離が安全距離範囲外と判定した場合に、駆動部を制御することを含むこととしてもよい。
　また、安全距離範囲設定部は、使用者が所定の時間安全歩行した時の基体から使用者までの距離に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
　また、安全距離範囲設定部は、距離検出部により検出される距離が急激に変化した場合に、安全距離範囲を狭く設定するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、歩行補助装置の走行する路面の傾斜を検出するように構成された傾斜検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、傾斜検出部により検出される傾斜に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、歩行補助装置の速度を検出するように構成された速度検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、速度検出部により検出される速度に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、使用者がグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備えており、安全距離範囲設定部は、圧力検出部により検出される圧力に基づいて安全距離範囲を設定するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備えており、制御部は、進行方向検出部の検出した進行方向に基づき、駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、さらに、距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出するように構成された接近判定部を備え、制御部が少なくとも使用者が歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて駆動部を制御することは、接近判定部が距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出した場合に、駆動部を制御することを含むこととしてもよい。
　また、歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備え、進行方向検出部が前進と判定した場合に、制御部は、歩行補助装置の前進を停止あるいは前進を増大するように駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
　また、進行方向検出部が後退と判定した場合に、制御部は、歩行補助装置の後退を抑制、停止、又は前進のいずれかを行うように駆動部を制御するように構成されていることとしてもよい。
　また、歩行補助装置は、使用者のグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備え、制御部は、圧力検出部で検出される圧力が変化した場合に所定距離を大きく設定するように構成されていることとしてもよい。
　ある局面によれば、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
　また、他の局面によれば、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
　この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
実施形態１に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態１に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 歩行補助装置と使用者との位置関係を示したものである。 実施形態１に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態２に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。 実施形態２に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。 実施形態２に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態３に係る歩行補助装置１００ｂの構造を示す側面図である。 実施形態３に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態４に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。 実施形態４に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 歩行補助装置と使用者との位置関係を示したものである。 実施形態４に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態５に係る歩行補助装置の構造を示す側面図である。 実施形態５に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態５に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態６に係る歩行補助装置の構造を示す側面図である。 実施形態６に係る歩行補助装置の動作構成を示すブロック図である。 実施形態６に係る歩行補助装置の動作の一例を示すフローチャートである。 従来の歩行補助装置の構造を示す側面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
　以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に記述する各構成は、本発明の具体的な一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
　（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図１（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置１００の構造を示す側面図、図１（ｂ）は上面図である。歩行補助装置１００は、基体１と、基体１が走行する走行面上を移動可能に支持する左右一対の前輪車輪３および後輪車輪４と、基体１の上に設けられており、使用者が支持するグリップ２と、後輪車輪４を駆動する駆動部であるモータ５を備えている。本構成では、モータ５は後輪車輪４に設置され、後輪車輪４を駆動することにより歩行補助装置１００の動作を制御するが、モータ５は前輪車輪３を駆動して歩行補助装置１００の動作を制御しても良いし、前輪車輪３、後輪車輪４の両方に設置してもかまわない。さらに基体１の中央付近には、荷物などを収納する収納部８が設けられている。
　また、歩行補助装置１００は、歩行補助装置１００から使用者までの距離を検出する距離センサ６を備え、制御部７は、距離センサ６により計測した距離をもとにモータ５を制御する。距離センサ６として、超音波センサや赤外線センサ等の非接触センサを用いることができる。あるいは、距離センサの代わりに、近接センサを用いても構わない。
　本実施形態において、距離センサ６は、左右のグリップ２の中間下部に１個設けているが、さらに検出精度を上げるために、例えば、左右のグリップ２の近傍のそれぞれに距離センサを設けるなど、複数の距離センサを配置してもよい。また、使用者の脚部を検出しやすいように距離センサ６は、基体１の下寄りに配置することが望ましい。
　図２は、歩行補助装置１００の動作構成を示すブロック図である。安全距離範囲設定部９、及び歩行状態判定部１０は、距離センサ６あるいは制御部７の近傍もしくは内部に設けられる。
　安全距離範囲設定部９は、使用者が歩行補助装置１００を用いて安全歩行する場合の歩行補助装置１００から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定する。安全距離範囲の設定の一例としては、歩行補助装置１００に計時部等を備え、使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置１００から使用者までの距離を距離センサ６にて検知し、検知された数値に基づいて最小値ａと最大値ｂを求め、設定する方法がある。この方法によれば、歩行補助装置１００の使用者が異なる場合にも、使用者に応じた安全距離範囲を設定することができる。ここでは仮に、安全距離範囲をＤ０（最小値ａ、最大値ｂ）とする。また、安全距離範囲設定部９は、後述する歩行状態判定部１０の判定結果を受けて安全距離範囲を変更する。
　歩行状態判定部１０は、実際に使用者が歩行補助装置１００を用いて歩行しているときに距離センサ６により検出された歩行補助装置１００から使用者までの検出距離Ｄ１と、上記で設定された安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）とを比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲外であるか否かを判定する。
　制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従って左右のモータ５の回転速度あるいはトルクを制御する。また、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲よりも大きい場合と小さい場合により、制御内容を変えてもよい。
　図３は、歩行補助装置１００と使用者との位置関係の例を示したものである。図３（ａ）は、通常歩行時の状態を示し、図３（ｂ）は使用者が前傾姿勢となり、使用者と歩行補助装置１００が安全歩行距離範囲より広くなった時の例を示している。ここで、図３（ａ）に示す安全歩行時の歩行補助装置１００と使用者との距離は安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）であり、この範囲を外れると、歩行補助装置１００は、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定する。ここで、距離センサ６で検出された、使用者が歩行している時の歩行補助装置１００から使用者までの距離を検出距離Ｄ１とする。
　歩行状態判定部１０は、距離センサ６で検出された歩行補助装置１００から使用者までの検出距離Ｄ１と、あらかじめ入力された安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）とを比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲外である場合に、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を安全距離範囲設定部９又は制御部７に送る。
　図４は、本実施形態における歩行補助装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、使用者が安全歩行後、何らかの理由で使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎているような状況となった場合の例を説明する。
　まず、歩行補助装置１００のスタートボタンがＯＮされ、歩行補助装置１００が稼働状態に入る（ステップＳ４０１）。次に安全距離範囲設定部９により、安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）が設定される（ステップＳ４０２）。歩行補助装置１００の起動後に設定される安全距離範囲Ｄ０の決定方法は、上述したように歩行補助装置１００に計時部等を備え、歩行補助装置１００を起動後に使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置１００から使用者までの距離を距離センサ６にて検知し、検知された数値に基づいて最小値ａと最大値ｂを求め、設定する方法でもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。
　次に使用者が歩行補助装置１００のグリップ２を把持し、モータ５の回転により後輪車輪４が駆動し通常歩行で前進するとともに距離センサ６により検出距離Ｄ１の検出が行われる（ステップＳ４０３）。
　次に、歩行状態判定部１０は、距離センサ６で検出された歩行補助装置１００から使用者までの検出距離Ｄ１と、上記で設定された安全距離範囲Ｄ０とを比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲外かどうかを判定する（ステップＳ４０４）。検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲外であった場合（ステップＳ４０４でＹＥＳの場合）、歩行状態判定部１０は、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部７に送る。制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ４０５）、歩行補助装置１００の動作は終了する（ステップＳ４０６）。
　一方、ステップＳ４０４において、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０の範囲内であった場合（ステップＳ４０４でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置１００に接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部７にて停止ボタンが押されたかを判断する（ステップＳ４０７）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ４０７でＹＥＳの場合）は、制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ４０５）、歩行補助装置１００の動作は終了する（ステップＳ４０６）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ４０７でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置１００の前進と距離センサ６による検出を継続する（ステップＳ４０３）。
　上記のような動作を行うことで、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
　なお、本実施形態においては、歩行状態判定部１０は、距離センサ６で検出された歩行補助装置１００から使用者までの検出距離Ｄ１と、あらかじめ入力された安全距離範囲Ｄ０とを比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０の範囲外である場合に、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定する例を示したが、これ以外の例として、歩行状態判定部１０は、距離センサ６で検出された検出距離Ｄ１をモニタリングし、図４のステップＳ４０４にて、検出距離Ｄ１に急激な変化が起きたかどうかを判定する構成としてもよい。この場合、ステップＳ４０２においては、例えば、急激な変化と判定される変化量をＤ０として設定する。検出距離Ｄ１に急激な変化が起きるということは、使用者が躓いたり、なんらかのアクシデントにより使用者と歩行補助装置１００の距離が変化したと判断されるため、これに応じてモータ５を制御することにより、安全性を高めることができる。
　さらに、本実施形態においては、歩行補助装置１００と使用者の距離が安全距離範囲外となった場合に、歩行補助装置１００を停止させるようにモータ５を制御する例を説明したが、これに限らず、例えば、モータ５の回転速度やトルクを変化させるよう制御しても構わない。要するに使用者の危険を減少させるように駆動部を制御する方法であればよい。モータ５の回転速度やトルクを変化させた場合は、小さな障害物や浅い側溝などで歩行補助装置１００が停止しても、これら障害物などを乗り越えることができる。また、舗装道路から砂利道に、あるいは平坦な道から坂道に道路状況が変わっても、使用者が歩行補助装置１００を停止させることなく使用することができる。
　（実施形態２）
　次に、実施形態２について説明する。本実施形態では、歩行補助装置の走行する路面の傾斜により安全距離範囲を設定する方法について説明する。
　図５は、実施形態２に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図５（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置１００ａの構造を示す側面図、図５（ｂ）は上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態１と同じであるので、実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
　歩行補助装置１００ａは、実施形態１の歩行補助装置１００に加え、歩行補助装置１００の傾きを検出する傾斜検出部１１を備えている。使用者が坂道等で歩行補助装置１００ａを使用する場合に歩行補助装置１００ａが傾くので、歩行補助装置１００の傾きを検出することで地面の傾斜の度合いを検出するができる。傾斜検出部としては、ジャイロセンサ、地磁気センサ、加速度センサ等が用いられる。
　図６は、本実施形態に係る歩行補助装置１００ａの動作構成を示すブロック図である。傾斜検出部１１は、歩行補助装置１００aの傾きを検出することができる位置であれば、歩行補助装置１００ａのいずれに備えても構わない。傾斜検出部１１で検出した傾斜角度αは安全距離範囲設定部９に送られる。安全距離範囲設定部９は、傾斜角度αに基づき安全距離範囲を設定する。
　図７は、実施形態２に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。安全距離範囲の設定の一例としては、例えば、図７に示すように、傾斜検出部１１で検出された傾斜角度αに対応した安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）を決定するテーブルに基づいて、安全距離範囲Ｄ０を設定する方法がある。また、他の方法として、図８に示すように、あらかじめ基準値となる最小値ｍ、最大値ｎと、検出された傾斜角度αに応じて基準値に乗じる係数を設定するテーブルに基づいて安全距離範囲Ｄ０を決定してもよい。図８は、実施形態２に係る安全距離範囲の設定の一例を示すテーブルである。この他に所定の数値を基準値に加算または減算する方法でも構わない。ここで基準値となる最小値ｍ、最大値ｎは、実施形態１で説明したように歩行補助装置１００ａに計時部等を備え、使用者が所定の時間平地を安全歩行した時の歩行補助装置１００ａから使用者までの距離を距離センサ６にて検知し、この数値に基づいて基準値となる最小値ｍと最大値ｎを求めても構わない。
　この方法によれば、歩行補助装置１００ａの走行する路面の傾斜により安全距離範囲を設定することができるので、通常平地を安全歩行しているときよりも危険度の増す坂道などを歩行する場合にも安全に歩行することができる。
　歩行状態判定部１０は、実際に使用者が歩行補助装置１００ａを用いて歩行しているときに距離センサ６により検出された歩行補助装置１００ａから使用者までの検出距離Ｄ１と、上記で設定された安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）とを比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲外であるか否かを判定する。
　制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従って左右のモータ５の回転速度あるいはトルクを制御する。また、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲よりも大きい場合と小さい場合により、制御内容を変えてもよい。
　図９は、本実施形態における歩行補助装置１００ａの動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、使用者が平地を安全歩行後、歩行補助装置１００ａが傾斜をもった路面を走行する状況となった場合の例を説明する。
　まず、歩行補助装置１００ａのスタートボタンがＯＮされ、歩行補助装置１００ａが稼働状態に入る（ステップＳ９０１）。次に安全距離範囲設定部９により、安全距離範囲Ｄ０（最小値a、最大値b）が設定される（ステップＳ９０２）。歩行補助装置１００ａの起動後に設定される安全距離範囲Ｄ０の決定方法は、上述したように歩行補助装置１００ａに計時部等を備え、歩行補助装置１００ａを起動後に使用者が所定の時間安全歩行した時の歩行補助装置１００ａから使用者までの距離を距離センサ６にて検知し、この数値に基づいて最小値と最大値を求め、設定する方法でもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。
　次に傾斜検出部１１により傾斜角度αの検出が行われる（ステップＳ９０３）。傾斜検出部１１は歩行補助装置１００ａの傾斜を検出したかどうかを判定する（ステップＳ９０４）。傾斜を検出した場合（ステップＳ９０４でＹＥＳの場合）は、傾斜角度αの情報が安全距離範囲設定部９に送信され、例えば、図７に示すようなテーブルに基づき、安全距離範囲Ｄ０が変更される（ステップＳ９０５）。すなわち、安全距離範囲Ｄ０の範囲が狭くなるように安全距離範囲Ｄ０´が設定される。安全距離範囲Ｄ０を狭くすることで、歩行状態判定部１０の精度が高くなり、より安全性を高めることができる。ここで、変更後の安全距離範囲を安全距離範囲Ｄ０´（最小値ａ、最大値ｂ）とする。
　その後、歩行補助装置１００ａは前進し、かつ距離センサ６にて歩行補助装置１００ａから使用者までの検出距離Ｄ１を検出する（ステップＳ９０６）。次に、歩行状態判定部１０は、上記で設定された安全距離範囲Ｄ０´と検出距離Ｄ１を比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０´（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲外かどうかを判定する（ステップＳ９０７）。検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０´（最小値ａ、最大値ｂ）の範囲外であった場合（ステップＳ９０７でＹＥＳの場合）、歩行状態判定部１０は、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部７に送る。制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ９０９）、歩行補助装置１００ａの動作は終了する（ステップＳ９１０）。
　一方、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０´の範囲内であった場合（ステップＳ９０７でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置１００ａに接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部７にて停止ボタンが押されたかどうかを判断する（ステップＳ９０８）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ９０８でＹＥＳの場合）は、制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ９０９）、歩行補助装置１００の動作は終了する（ステップＳ９１０）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ９０８でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置１００ａの傾斜検出部１１による傾斜角度αの検出を継続する（ステップＳ９０３）。
　また、ステップＳ９０４において、傾斜検出部１１にて傾斜が検出されなかった場合（ステップＳ９０４でＮＯの場合）、歩行補助装置１００ａは前進し、かつ距離センサ６にて歩行補助装置１００ａから使用者までの検出距離Ｄ１を検出する（ステップＳ９０６）。次に、歩行状態判定部１０は、上記で設定された安全距離範囲Ｄ０と検出距離Ｄ１を比較し、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０の範囲外かどうかを判定する（ステップＳ９０７）。検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０の範囲外であった場合（ステップＳ９０７でＹＥＳの場合）、歩行状態判定部１０は、使用者と歩行補助装置１００が接近しすぎているかあるいは離れすぎていると判定し、判定信号を制御部７に送る。制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ９０９）、歩行補助装置１００ａの動作は終了する（ステップＳ９１０）。
　一方、検出距離Ｄ１が安全距離範囲Ｄ０の範囲内であった場合（ステップＳ９０７でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置１００ａに接近しすぎていないし、離れすぎてもいないと判断され、制御部７にて停止ボタンが押されたかどうかを判断する（ステップＳ９０８）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ９０８でＹＥＳの場合）は、制御部７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ９０９）、歩行補助装置１００の動作は終了する（ステップＳ９１０）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ９０８でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置１００ａの傾斜検出部１１による傾斜角度αの検出を継続する（ステップＳ９０３）。
　上記のような動作を行うことで、使用者の歩行状況や坂道等の歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
　（実施形態３）
　次に、実施形態３について説明する。本実施形態では、使用者が歩行補助装置のグリップ２を握る圧力検知を用いて駆動部５の制御を行う方法について説明する。
　図１０は、本実施形態に係る歩行補助装置１００ｂの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態１及び２と同じであるので、実施形態１と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
　歩行補助装置１００ｂは、実施形態１の歩行補助装置１００に圧力検出部１２を備えている。圧力検出部１２は、例えばグリップ２等に設けられ、使用者が歩行補助装置１００ｂのグリップを握る圧力を検出する。圧力検出部１２としては、感圧センサ、歪ゲージ等が用いられる。
　図１１は、本実施形態に係る歩行補助装置１００ｂの動作構成を示すブロック図である。圧力検出部１２で検出した圧力値は安全距離範囲設定部９に送られる。安全距離範囲設定部９は、圧力値に基づき安全距離範囲を設定する。これ以降の処理は実施形態２と同様に行われる。
　通常歩行時においては、接近判定部９において使用者と歩行補助装置１００ｂの距離が接近していると検知された場合には、上記実施形態１と同様の駆動制御が行われる。ここで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれた場合、使用者はグリップ２を強く握ったり、あるいはグリップ２を離したりするため、グリップ２の圧力が変化することがある。このように、グリップ２に設けられた圧力検出部１２に大きな変化があった場合、圧力検出部１２から安全距離範囲設定部９に信号が送られ、これに基づき安全距離範囲が設定される。このようにすることで、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
　（実施形態４）
　上記以外の実施形態として、傾斜検出部１１、圧力検出部１２以外に速度検出部を用いてもよい。速度検出部は前輪車輪３、後輪車輪４などに設けられ、歩行補助装置の速度を検出する。
　使用者が歩行補助装置を用いて歩行中に躓いた場合など、歩行補助装置が急に前方に進んだりすることがある。このような場合に速度検出部で歩行補助装置の速度を検出し、これに基づき安全距離範囲を設定することで、上記実施形態と同様、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
　さらに別の実施形態として、歩行補助装置の進行方向を検出する進行方向検出部をさらに備えた構成としてもよい。進行方向検出部は、前輪車輪３、後輪車輪４、モータ５等に設けられ、歩行補助装置の進行方向を検出する。進行方向検出部としては、モーターの回転方向を検出する方法や加速度センサ等が用いられる。
　進行方向検出部により検知された進行方向に基づいて制御部７は駆動部５を制御する。例えば、歩行補助装置が前進中に検出距離Ｄ１が安全距離範囲外となり、歩行補助装置と使用者が接近しすぎた場合、制御部７は、歩行補助装置が停止あるいはさらに前進するように駆動部５を制御する。また、歩行補助装置と使用者が離れすぎた場合、制御部７は、歩行補助装置が停止、あるいは後退するように駆動部５を制御する。一方、歩行補助装置が後退中に検出距離Ｄ１が安全距離範囲外となり、歩行補助装置と使用者が接近しすぎた場合、制御部７は、歩行補助装置が停止、あるいは前進するように駆動部５を制御する。また、歩行補助装置と使用者が離れすぎた場合、制御部７は、歩行補助装置が停止あるいはさらに後退するように駆動部５を制御する。
　上記のような構成とすることで、使用者の歩行状況や歩行環境により使用者と歩行補助装置の安全距離を適切に制御し、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
　（実施形態５）
　図１２は、実施形態４に係る歩行補助装置の構造を示す側面図及び上面図である。図１２（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る歩行補助装置５００の構造を示す側面図、図１２（ｂ）は上面図である。歩行補助装置５００は、基体５１と、基体５１が走行する走行面上を移動可能に支持する左右一対の前輪車輪５３および後輪車輪５４と、基体５１の上に設けられており、使用者が支持するグリップ５２と、後輪車輪５４を駆動する駆動部であるモータ５５を備えている。本構成では、モータ５５は後輪車輪５４に設置され、後輪車輪５４を駆動することにより歩行補助装置５００の動作を制御するが、モータ５５は前輪車輪５３を駆動して歩行補助装置５００の動作を制御しても良いし、前輪車輪５３、後輪車輪５４の両方に設置してもかまわない。さらに基体５１中央付近には、荷物などを収納する収納部５８が設けられている。
　また、歩行補助装置５００は、歩行補助装置５００から使用者までの距離を検出する距離センサ５６を備え、制御部５７は、距離センサ５６により計測した距離をもとにモータ５５を制御する。距離センサ５６には、超音波センサや赤外線センサ等の非接触センサを用いることができる。あるいは、距離センサの代わりに、近接センサを用いても構わない。
　本実施形態において、距離センサ５６は、左右のグリップ５２の中間下部に１個設けているが、さらに検出精度を上げるために、例えば、左右のグリップ５２近傍のそれぞれに距離センサを設けるなど、複数の距離センサを配置してもよい。また、使用者の脚部を検出しやすいように距離センサ５６は、基体５１の下寄りに配置することが望ましい。
　図１３は、歩行補助装置５００の動作構成を示すブロック図である。接近判定部５９は、距離センサ５６あるいは制御部５７の近傍もしくは内部に設けられ、入力部９１を備えている。入力部９１より接近判定部５９に所定の距離Ｄ０が入力される。
　図１４は、歩行補助装置５００と使用者との位置関係を示したものである。図１４（ａ）は、通常歩行時の状態を示し、図１４（ｂ）は使用者が歩行補助装置５００に接近した時の例として、膝折れ状態を示している。ここで仮に、図１４（ａ）に示す通常歩行時の歩行補助装置５００と使用者との距離を所定距離Ｄ０とする。所定距離Ｄ０は、使用者と歩行補助装置５００が接近したと判定する基準値である。所定距離Ｄ０は任意の値を設定することができる。また、使用者が実際の歩行時に、距離センサ５６で検出された歩行補助装置５００から使用者までの距離を検出距離Ｄ１とする。
　接近判定部５９は、距離センサ５６で検出された歩行補助装置５００から使用者までの検出距離Ｄ１と、入力部９１よりあらかじめ入力された所定距離Ｄ０とを比較し、Ｄ１＜Ｄ０である場合に、使用者と歩行補助装置５００が接近したと判定し、判定信号を制御部５７に送る。制御部５７は、歩行補助装置５００が前進時は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転速度あるいはトルクを算出し算出された値に従ってモータ５５の回転速度あるいはトルクを制御し、歩行補助装置５００の前進を停止する。このような制御を行うことで、使用者と歩行補助装置５００の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
　図１５は、本実施形態における歩行補助装置５００の動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、歩行補助装置５００のスタートボタンがＯＮされ、歩行補助装置５００が稼働状態に入る（ステップＳ１５０１）。次に入力部９１より、接近判定部５９に所定距離Ｄ０が入力される（ステップＳ１５０２）。なお、所定距離Ｄ０は、使用の都度設定してもよいし、一旦設定すれば次回変更するまでは同じ数値が用いられるようにしても構わない。次に使用者が歩行補助装置５００のグリップ５２を把持し、モータ５５の回転により後輪車輪５４が駆動し前進するとともに距離センサ５６による検出距離Ｄ１の検出が行われる（ステップＳ１５０３）。
　次に、接近判定部５９は、距離センサ５６で検出された歩行補助装置５００から使用者までの検出距離Ｄ１と、あらかじめ入力された所定距離Ｄ０とを比較し、Ｄ１＜Ｄ０かどうかを判定する（ステップＳ１５０４）。Ｄ１＜Ｄ０であった場合（ステップＳ１５０４でＹＥＳの場合）、接近判定部５９は、使用者と歩行補助装置５００が接近したと判定し、判定信号を制御部５７に送る。制御部５７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転を停止し（ステップＳ１５０６）、歩行補助装置５００の動作は終了する（ステップＳ１５０７）。
　一方、Ｄ１＜Ｄ０でなかった場合（ステップＳ１５０４でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置５００に接近していないと判断され、制御部５７にて停止ボタンが押されたかを判断する（ステップＳ１５０５）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ１５０５でＹＥＳの場合）は、制御部５７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転を停止し（ステップＳ１５０６）、歩行補助装置５００の動作は終了する（ステップＳ１５０７）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ１５０５でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置５００の前進と距離センサ５６による検出を継続する。
　上記のような構成とすることで、使用者と歩行補助装置５００の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
　なお、本実施形態においては、歩行補助装置５００と使用者の距離が接近した場合に、歩行補助装置５００を停止させるようにモータ５５を制御する例を説明したが、これに限らず、例えば、モータ５５の回転速度やトルクを増大させるように変化させるよう制御しても構わない。要するに使用者の危険を減少させるように駆動部を制御する方法であればよい。モータ５５の回転速度やトルクを変化させて前進を増大させた場合は、小さな障害物や浅い側溝などで歩行補助装置５００が停滞しても、歩行補助装置５００は、これらの障害物などを乗り越えることができる。また、舗装道路から砂利道に、あるいは平坦な道から坂道に道路状況が変わっても、使用者が歩行補助装置５００を停止させることなく使用することができる。
　（実施形態６）
　次に、実施形態６について説明する。本実施形態では、歩行補助装置の進行方向により駆動部の制御を行う方法について説明する。
　図１６は、本実施形態に係る歩行補助装置５００ａの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態５と同じであるので、実施形態５と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明は繰り返さない。
　歩行補助装置５００ａは、実施形態５の歩行補助装置５００に進行方向検出部６０を備えている。進行方向検出部６０は、前輪車輪５３、後輪車輪５４、モータ５５等のいずれかに設けられ、歩行補助装置５００ａの進行方向を検出する。進行方向検出部６０としては、モーターの回転方向を検出する方法や加速度センサ等が用いられる。
　図１７は、本実施形態に係る歩行補助装置５００ａの動作構成を示すブロック図である。接近判定部５９は、距離センサ５６あるいは制御部５７近傍もしくは内部に設けられ、入力部９１を備えている。入力部９１より、接近判定部５９に、距離Ｄ０が入力される。
　接近判定部５９において使用者と歩行補助装置５００ａの距離が接近していると検知された場合に、進行方向検出部６０において歩行補助装置５００ａの進行方向を検知する。制御部５７は進行方向検出部６０において検出された進行方向に応じて駆動部５５を制御する。
　例えば、歩行補助装置５００ａが前進中に歩行補助装置５００ａと使用者が接近した場合は、上記実施形態５と同様、膝折れと判断して歩行補助装置５００ａが停止するように駆動部５５を制御する。一方、歩行補助装置５００ａが後退中に歩行補助装置５００ａと使用者が接近した場合は、使用者が後ろに倒れようとしていると判断して歩行補助装置５００ａの後退を抑制、停止、あるいは前進するように駆動部５５を制御する。
　また、膝折れ時と後ろへ倒れそうな場合では、使用者と歩行補助装置５００ａの距離が異なるため、前進時と後退時で接近していると判断する距離を変えても良い。この場合は、入力部９１より、接近判定部５９に入力する値を２段階にしておき、進行方向検出部６０で検出された進行方向に基づいて制御を行うようにすればよい。
　図１８は、本実施形態における歩行補助装置５００ａの動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートにおいては、歩行補助装置５００ａが後退中に歩行補助装置５００ａと使用者が接近した場合、歩行補助装置５００ａを一時前進させ、その後、安全のために歩行補助装置５００ａを停止させる例について説明する。
　まず、歩行補助装置５００ａのスタートボタンがＯＮされ、歩行補助装置５００ａが稼働状態に入る（ステップＳ１８０１）。次に入力部９１より、接近判定部５９に距離Ｄ０が入力される（ステップＳ１８０２）。次に使用者が歩行補助装置５００ａのグリップ５２を把持し、モータ５５の回転により後輪車輪５４が駆動し移動するとともに距離センサ５６による検出距離Ｄ１の検出及び進行方向検出部６０による進行方向の検出が行われる（ステップＳ１８０３）。
　次に、接近判定部５９は、距離センサ５６で検出された歩行補助装置５００から使用者までの検出距離Ｄ１と、あらかじめ入力された所定距離Ｄ０とを比較し、Ｄ１＜Ｄ０かどうかを判定する（ステップＳ１８０４）。Ｄ１＜Ｄ０であった場合（ステップＳ１８０４でＹＥＳの場合）、接近判定部５９は、使用者と歩行補助装置５００ａが接近したと判定し、判定信号を制御部５７に送る。制御部５７は、進行方向検出部６０で検出された進行方向が前進かどうかを検知し（ステップＳ１８０５）、前進であった場合（ステップＳ１８０５でＹＥＳの場合）、後輪車輪５４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ１８０６）、歩行補助装置５００ａの動作は終了する（ステップＳ１８０７）。
　また、進行方向検出部６０で検出された進行方向が後退であった場合（ステップＳ１８０５でＮＯの場合）、歩行補助装置５００ａを一時前進させて、歩行補助装置５００ａと使用者との距離を広げ、使用者の転倒を防止する（ステップＳ１８０８）。その後、後輪車輪５４に接続されたモータ５の回転を停止し（ステップＳ１８０６）、歩行補助装置５００ａの動作は終了する（ステップＳ１８０７）。
　一方、Ｄ１＜Ｄ０でなかった場合（ステップＳ１８０４でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置５００ａに接近していないと判断され、制御部５７にて停止ボタンが押されたかを判断する（ステップＳ１８０９）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ１８０９でＹＥＳの場合）は、制御部５７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転を停止し（ステップＳ１８０６）、歩行補助装置５００の動作は終了する（ステップＳ１８０７）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ１８０９でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置５００ａの移動と距離センサ５６及び進行方向検出部６０による検出を継続する。
　上記のような構成とすることで、使用者と歩行補助装置５００ａの間隔が狭くなった場合に、歩行補助装置５００ａの進行方向に応じた適切な駆動制御が行われるので、より安全性を高めることができ、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となる。
　（実施形態７）
　次に、実施形態７について説明する。本実施形態では、使用者が歩行補助装置のグリップを握る圧力検知を用いて駆動部の制御を行う方法について説明する。
　図１９は、本実施形態に係る歩行補助装置５００ｂの構造を示す側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は実施形態５と同じであるので、実施形態５と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を繰り返さない。
　歩行補助装置５００ｂは、実施形態５の歩行補助装置５００に圧力検出部６１を備えている。圧力検出部６１は、例えばグリップ５２等に設けられ、使用者が歩行補助装置５００ｂのグリップを握る圧力を検出する。圧力検出部６１としては、感圧センサ、歪ゲージ等が用いられる。
　図２０は、本実施形態に係る歩行補助装置５００ｂの動作構成を示すブロック図である。接近判定部５９は、距離センサ５６あるいは制御部５７近傍もしくは内部に設けられ、入力部９１を備えている。入力部９１より接近判定部５９に所定の距離Ｄ０が一旦入力される。
　通常歩行時においては、接近判定部５９において使用者と歩行補助装置５００ｂの距離が接近していると検知された場合には、上記実施形態５と同様の駆動制御が行われる。ここで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれた場合、使用者はグリップ５２を強く握ったり、あるいはグリップ５２を離したりするため、グリップの圧力が変化することがある。このように、グリップ５２に設けられた圧力検出部６１に大きな変化があった場合、圧力検出部６１から入力部に信号が送られ、接近判定部５９に入力されている所定距離Ｄ０の値を大きくする。このようにすることで、歩行補助装置５００ｂと使用者が接近していると判断される距離が大きくなるので、使用者がバランスを崩したことを検知する精度が高まり、より安全性を高めることができる。
　図２１は、本実施形態における歩行補助装置５００ｂの動作の一例を示すフローチャートである。本図にもとづき、歩行補助装置５００ｂの動作を説明する。
　まず、歩行補助装置５００ｂのスタートボタンがＯＮされ、歩行補助装置５００ｂが稼働状態に入る（ステップＳ２１０１）。次に入力部９１より、接近判定部５９に所定距離Ｄ０が入力される（ステップＳ２１０２）。次に使用者が歩行補助装置５００ｂのグリップ５２を把持し、モータ５５の回転により後輪車輪５４が駆動し移動するとともに距離センサ５６による検出距離Ｄ１の検出及び圧力検出部６１による進行方向の検出が行われる（ステップＳ２１０３）。
　次に、圧力検出部６１は、使用者のグリップを握る圧力に変化があったかどうかを検出する（ステップＳ２１０４）。圧力変化があった場合（ステップＳ２１０４でＹＥＳの場合）、接近判定部５９の所定距離Ｄ０の数値の補正がなされる（ステップＳ２１０５）。通常、圧力変化があった場合は、所定距離Ｄ０は当初の設定値より大きな値に補正される。なお、圧力変化によるＤ０の変化は一時的なもので、定常状態となって所定時間経過すれば、元の距離ＤＯに戻る。一方、圧力変化がなかった場合（ステップＳ２１０４でＮＯの場合）、接近判定部５９は、距離センサ５６で検出された歩行補助装置５００から使用者までの検出距離Ｄ１と、所定距離Ｄ０とを比較し、Ｄ１＜Ｄ０かどうかを判定する（ステップＳ２１０６）。Ｄ１＜Ｄ０であった場合（ステップＳ２１０６でＹＥＳの場合）、接近判定部５９は、使用者と歩行補助装置５００ｂが接近したと判定し、判定信号を制御部５７に送る。制御部５７は、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転を停止し（ステップＳ２１０７）、歩行補助装置５００ｂの動作は終了する（ステップＳ２１０８）。
　一方、Ｄ１＜Ｄ０でなかった場合（ステップＳ２１０６でＮＯの場合）、使用者が歩行補助装置５００ａに接近していないと判断され、制御部５７にて停止ボタンが押されたかを判断する（ステップＳ２１０９）。停止ボタンが押された場合（ステップＳ２１０９でＹＥＳの場合）は、制御部５７は、内蔵されたプログラムに従い、後輪車輪５４に接続されたモータ５５の回転を停止し（ステップＳ２１０７）、歩行補助装置５００ｂの動作は終了する（ステップＳ２１０８）。一方、停止ボタンが押されなかった場合（ステップＳ２１０９でＮＯの場合）は、継続して歩行補助装置５００ｂの移動と距離センサ５６及び圧力検出部６１による検出を継続する。
　上記のような構成とすることで、使用者がつまずいた場合や何らかのトラブルで使用者のバランスがくずれ危険度が増したときの情報を、使用者のグリップ圧力の変化でとらえることができ、これに応じて歩行補助装置と使用者が接近していると判断する距離を大きくすることで、使用者がバランスを崩したことを検知する精度を高めることができる。よって使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐことが可能となり、歩行補助装置の安全性をより高めることができる。
　以上、それぞれの実施形態で説明したとおり、本発明によれば、使用者と歩行補助装置の間隔が狭くなった場合に、使用者がバランスを崩して膝折れや転倒することを防ぐ安全性に優れた歩行補助装置を実現することが可能となる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　本発明は、歩行困難な高齢者や身障者、あるいは幼児の歩行の訓練、散歩等に用いられる歩行補助装置に好適に適用することができる。
　１　基体、２　グリップ、３　前輪車輪、４　後輪車輪、５　モータ、６　距離センサ、７　制御部、８　収納部、９　安全距離範囲設定部、１０　歩行状態判定部、１１　傾斜検出部、１２　圧力検出部、５１　基体、５２　グリップ、５３　前輪車輪、５４　後輪車輪、５５　モータ、５６　距離センサ、５７　制御部、５９　接近判定部、６０　進行方向検出部、６１　圧力検出部、９１　入力部、５００、５００ａ、５００ｂ　歩行補助装置。

Claims (12)

  1. 　歩行補助装置であって、
    　基体と、
    　前記基体を移動させるように構成された駆動部と、
    　前記基体から使用者までの距離を検出するように構成された距離検出部と、
    　前記距離検出部で検出された距離と、予め定められた判定用の値とを比較することによる、少なくとも使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて前記駆動部を制御するように構成された制御部とを備えた、歩行補助装置。
  2. 　前記歩行補助装置は、さらに、
    　使用者の安全歩行時における前記基体から使用者までの距離範囲を安全距離範囲として設定するように構成された安全距離範囲設定部と、
    　前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外であるか否かを判定するように構成された歩行状態判定部とを備え、
    　前記制御部が前記少なくとも使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて前記駆動部を制御することは、前記歩行状態判定部が前記距離検出部で検出された距離が前記安全距離範囲外と判定した場合に、前記駆動部を制御することを含む、請求項１に記載の歩行補助装置。
  3. 　前記安全距離範囲設定部は、
    　使用者が所定の時間安全歩行した時の前記基体から使用者までの距離に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、請求項２記載の歩行補助装置。
  4. 　前記安全距離範囲設定部は、
    　前記距離検出部により検出される距離が急激に変化した場合に、
    　前記安全距離範囲を狭く設定するように構成されている、請求項２または３記載の歩行補助装置。
  5. 　前記歩行補助装置は、前記歩行補助装置の走行する路面の傾斜を検出するように構成された傾斜検出部をさらに備えており、
    　前記安全距離範囲設定部は、
    　前記傾斜検出部により検出される傾斜に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、請求項２または３記載の歩行補助装置。
  6. 　前記歩行補助装置は、前記歩行補助装置の速度を検出するように構成された速度検出部をさらに備えており、
    　前記安全距離範囲設定部は、
    　前記速度検出部により検出される速度に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、請求項２または３記載の歩行補助装置。
  7. 　前記歩行補助装置は、使用者がグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備えており、
    　前記安全距離範囲設定部は、
    　前記圧力検出部により検出される圧力に基づいて前記安全距離範囲を設定するように構成されている、請求項２または３記載の歩行補助装置。
  8. 　前記歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備えており、
    　前記制御部は、前記進行方向検出部の検出した進行方向に基づき、前記駆動部を制御するように構成されている、請求項２または３記載の歩行補助装置。
  9. 　前記歩行補助装置は、さらに、
    　前記距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出するように構成された接近判定部を備え、
    　前記制御部が前記少なくとも使用者が前記歩行補助装置に接近しすぎていることの判定結果に基づいて前記駆動部を制御することは、前記接近判定部が前記距離検出部で検出された距離が所定の距離より狭いことを検出した場合に、前記駆動部を制御することを含む、請求項１に記載の歩行補助装置。
  10. 　前記歩行補助装置は、該歩行補助装置の進行方向を検出するように構成された進行方向検出部をさらに備え、
    　前記進行方向検出部が前進と判定した場合に、前記制御部は、前記歩行補助装置の前進を停止あるいは前進を増大するように前記駆動部を制御するように構成されている、請求項９記載の歩行補助装置。
  11. 　前記進行方向検出部が後退と判定した場合に、前記制御部は、前記歩行補助装置の後退を抑制、停止、又は前進のいずれかを行うように前記駆動部を制御するように構成されている、請求項１０記載の歩行補助装置。
  12. 　前記歩行補助装置は、使用者のグリップを握る圧力を検出するように構成された圧力検出部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記圧力検出部で検出される圧力が変化した場合に前記所定の距離を大きく設定するように構成されている、請求項９から１１のいずれかに記載の歩行補助装置。
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