特許 6841411 歩行補助車及び歩行補助システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6841411

(24)【登録日】2021年2月22日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】歩行補助車及び歩行補助システム

(51)【国際特許分類】

   A61H 3/04 20060101AFI20210301BHJP

【ＦＩ】

   A61H3/04

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-225951(P2016-225951)

(22)【出願日】2016年11月21日

(65)【公開番号】特開2018-82755(P2018-82755A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年7月25日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度独立行政法人科学技術振興機構 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム 産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願、平成２７年度国立研究開発法人科学技術振興機構 研究成果展開事業 マッチングプランナープログラム 産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504155293

【氏名又は名称】国立大学法人島根大学

(74)【代理人】

【識別番号】100081673

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100141483

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 生吾

(74)【代理人】

【識別番号】100166659

【弁理士】

【氏名又は名称】楠 和也

(72)【発明者】

【氏名】廣冨 哲也

【審査官】 佐藤 智弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１７０１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３９７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０２９２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

歩行者の歩行を補助する歩行補助車であって、
車輪を有する機体と、
アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置と、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
前記機体の走行速度を検出する速度検出手段と、
補助対象の歩行者からの距離を検出する距離検出手段と、
歩行者の歩行を補助している状態において前記速度検出手段によって検出された走行速度と、該走行速度が検出された際に距離検出手段によって検出された距離とが互いに関連付けされた１セットのデータであるセットデータが、時間経過に伴って複数組取得されてなる歩行データが予め記憶された記憶部又は該歩行データが予め記憶された記憶装置を有するサーバとの通信によって該走行データを取得する通信手段とを備え、
前記制御部は、前記速度検出手段によって検出された走行速度と前記距離検出手段によって検出された距離との組み合わせが、前記距離及び前記走行速度の一方を縦軸とし且つ他方を横軸として定義される二次元座標において前記走行データを構成する複数の前記セットデータに基づいて予め分類された安定エリヤと不安定エリヤと中間エリヤとの何れに位置するかを確認し、該検出された走行速度と該検出された距離との組み合わせが、前記安定エリヤに位置する場合には制動力が作用しないように前記アクチュエータの作動を制御し、前記不安定エリヤに位置する場合には大きな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記中間エリヤに位置する場合には小さな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御するように構成され、
前記安定エリヤは歩行者が安定した走行が可能なエリヤであり、
前記不安定エリヤは歩行者が安定した走行が困難なエリヤであり、
前記中間エリヤは前記安定エリヤと前記不安定エリヤとの間の境界エリヤである
ことを特徴とする歩行補助車。

【請求項2】

上記歩行データは、歩行者が普段通り歩行している状態で、前記速度検出手段及び距離検出手段によって検出された情報である
請求項１に記載の歩行補助車。

【請求項3】

上記歩行データは、歩行者毎に個別に管理され、
前記制御部は、歩行を補助する歩行者に対応した歩行データを用いて、前記アクチュエータの制御を行う
請求項１又は２の何れかに記載の歩行補助車。

【請求項4】

報知手段を備え、
前記制御部は、前記速度検出手段及び距離検出手段の検出結果と、上記歩行データとに基づいて、歩行者の異常歩行を検出した場合、前記報知手段による報知を行う
請求項１乃至３の何れかに記載の歩行補助車。

【請求項5】

歩行者の歩行を補助する歩行補助システムであって、
歩行者の歩行を補助する歩行補助車と、
通信手段、制御部及び記憶装置を含むサーバを備え、
該歩行補助車は、車輪を有する機体と、アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置と、前記アクチュエータを制御する制御部と、前記機体の走行速度を検出する速度検出手段と、補助対象の歩行者からの距離を検出する距離検出手段と、サーバと通知する通信手段とを備え、
サーバに記憶装置を設けるか、或は歩行補助車に記憶部を設け、
該記憶装置又は記憶部には、歩行者の歩行を補助している状態において前記速度検出手段によって検出された走行速度と、該走行速度が検出された際に距離検出手段によって検出された距離とが互いに関連付けされた１セットのデータであるセットデータが、時間経過に伴って複数組取得されてなる歩行データが記憶され、
前記歩行補助車又はサーバの制御部は、前記速度検出手段によって検出された走行速度と前記距離検出手段によって検出された距離との組み合わせが、前記距離及び前記走行速度の一方を縦軸とし且つ他方を横軸として定義される二次元座標において前記走行データを構成する複数の前記セットデータに基づいて予め分類された安定エリヤと不安定エリヤと中間エリヤとの何れに位置するかを確認し、該検出された走行速度と該検出された距離との組み合わせが、前記安定エリヤに位置する場合には制動力が作用しないように前記アクチュエータの作動を制御し、前記不安定エリヤに位置する場合には大きな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記中間エリヤに位置する場合には小さな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御するように構成され、
前記安定エリヤは歩行者が安定した走行が可能なエリヤであり、
前記不安定エリヤは歩行者が安定した走行が困難なエリヤであり、
前記中間エリヤは前記安定エリヤと前記不安定エリヤとの間の境界エリヤである
ことを特徴とする歩行補助システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歩行者の歩行を補助する歩行補助車及び歩行補助システムに関する。

【背景技術】

【0002】

高齢者や障害者等の歩行が困難な者（歩行者）の歩行を補助する種々の歩行補助車が公知になっている。例えば、車輪を有する機体と、アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置と、前記アクチュエータを制御する制御部と、前記機体と補助対象の歩行者との距離を検出する距離検出手段とを備え、前記制御部は、前記距離検出手段によって歩行者と機体との距離が予め定めた閾値以上になった場合、アクチュエータによって制動力を作用させ、前記機体に身体を預けて歩行している歩行者が過度な前傾姿勢になることや、前方に転倒することを防止する特許文献１に示す歩行補助車が公知になっている。

【0003】

また、このような歩行補助車をさらに改良した歩行補助車として、前記機体の走行速度を検出する速度検出手段を備え、前記制御部は、前記速度検出手段によって検出された走行速度が予め定めた閾値を超えた場合、距離の上記閾値を変化させ、さらに細かい制動制御を行う特許文献２に示す歩行補助車が公知になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１７０１１９号公報

【特許文献2】特開２０１６−０６３９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１，２の歩行補助車は、何れも各々の検出値に対する閾値を個別に、かつ、適切に設定することにより、初めて制動装置を正しく作動させることが可能になり、この閾値の設定が非常に困難であり、その結果として、制動装置を正確に制御することも容易ではなくなる。

【0006】

本発明は、歩行者の歩行を補助するにあたって、補助対象の歩行者の過度な前傾姿勢や前方への転倒等を防止するため、アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置の作動を正確に制御することが容易な歩行補助車及び歩行補助システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の歩行補助車は、歩行者の歩行を補助する歩行補助車であって、車輪を有する機体と、アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置と、前記アクチュエータを制御する制御部と、前記機体の走行速度を検出する速度検出手段と、補助対象の歩行者からの距離を検出する距離検出手段と、歩行者の歩行を補助している状態において前記速度検出手段によって検出された走行速度と、該走行速度が検出された際に距離検出手段によって検出された距離とが互いに関連付けされた１セットのデータであるセットデータが、時間経過に伴って複数組取得されてなる歩行データが予め記憶された記憶部又は該歩行データが予め記憶された記憶装置を有するサーバとの通信によって該走行データを取得する通信手段とを備え、 前記制御部は、前記速度検出手段によって検出された走行速度と前記距離検出手段によって検出された距離との組み合わせが、前記距離及び前記走行速度の一方を縦軸とし且つ他方を横軸として定義される二次元座標において前記走行データを構成する複数の前記セットデータに基づいて予め分類された安定エリヤと不安定エリヤと中間エリヤとの何れに位置するかを確認し、該検出された走行速度と該検出された距離との組み合わせが、前記安定エリヤに位置する場合には制動力が作用しないように前記アクチュエータの作動を制御し、前記不安定エリヤに位置する場合には大きな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記中間エリヤに位置する場合には小さな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御するように構成され、前記安定エリヤは歩行者が安定した走行が可能なエリヤであり、前記不安定エリヤは歩行者が安定した走行が困難なエリヤであり、前記中間エリヤは前記安定エリヤと前記不安定エリヤとの間の境界エリヤであることを特徴とする。

【0008】

上記歩行データは、歩行者が普段通り歩行している状態で、前記速度検出手段及び距離検出手段によって検出された情報であるものとしてもよい。

【0009】

上記歩行データは、歩行者毎に個別に管理され、前記制御部は、歩行を補助する歩行者に対応した歩行データを用いて、前記アクチュエータの制御を行うものとしてもよい。

【0010】

報知手段を備え、前記制御部は、前記速度検出手段及び距離検出手段の検出結果と、上記歩行データとに基づいて、歩行者の異常歩行を検出した場合、前記報知手段による報知を行うものとしてもよい。

【0011】

一方、本発明の歩行補助システムは、歩行者の歩行を補助する歩行補助システムであって、歩行者の歩行を補助する歩行補助車と、通信手段、制御部及び記憶装置を含むサーバを備え、該歩行補助車は、車輪を有する機体と、アクチュエータによって車輪側に制動力を作用させる制動装置と、前記アクチュエータを制御する制御部と、前記機体の走行速度を検出する速度検出手段と、補助対象の歩行者からの距離を検出する距離検出手段と、サーバと通知する通信手段とを備え、サーバに記憶装置を設けるか、或は歩行補助車に記憶部を設け、該記憶装置又は記憶部には、歩行者の歩行を補助している状態において前記速度検出手段によって検出された走行速度と、該走行速度が検出された際に距離検出手段によって検出された距離とが互いに関連付けされた１セットのデータであるセットデータが、時間経過に伴って複数組取得されてなる歩行データが記憶され、前記歩行補助車又はサーバの制御部は、前記速度検出手段によって検出された走行速度と前記距離検出手段によって検出された距離との組み合わせが、前記距離及び前記走行速度の一方を縦軸とし且つ他方を横軸として定義される二次元座標において前記走行データを構成する複数の前記セットデータに基づいて予め分類された安定エリヤと不安定エリヤと中間エリヤとの何れに位置するかを確認し、該検出された走行速度と該検出された距離との組み合わせが、前記安定エリヤに位置する場合には制動力が作用しないように前記アクチュエータの作動を制御し、前記不安定エリヤに位置する場合には大きな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記中間エリヤに位置する場合には小さな制動力が作用するように前記アクチュエータの作動を制御するように構成され、前記安定エリヤは歩行者が安定した走行が可能なエリヤであり、前記不安定エリヤは歩行者が安定した走行が困難なエリヤであり、前記中間エリヤは前記安定エリヤと前記不安定エリヤとの間の境界エリヤであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

過去に同時期に検出された走行速度及び距離検出手段を複数組含んでなる歩行データと、前記速度検出手段によって検出された走行速度及び前記距離検出手段によって検出された距離とに基づいて、アクチュエータの作動が適切に制御されるので、閾値の調整等の作業を殆ど行うことなく、補助対象の歩行者の過度な前傾姿勢や前方への転倒等を効率的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明を適用した歩行補助車の側面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図3】ハンドルの平面図である。

【図4】制御部の構成を示すブロック図である。

【図5】取得された未加工の歩行データの構成を概念的に示したグラフである。

【図6】（Ａ）は自動制御用に加工された歩行データの構成を概念的に示すグラフであり、（Ｂ）は監視制御用に加工された歩行データの構成を概念的に示すグラフである。

【図7】監視制御の処理内容を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は本発明を適用した歩行補助車の側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、図３はハンドルの平面図である。歩行補助車１は、歩行困難者の歩行を補助する歩行車である。

【0015】

この歩行補助車１は、歩行者が身体を預ける車輪２，３付きの機体４と、前記車輪３に制動力を作用させる制動装置６と、該制御装置６の作動を制御する制御ユニット７とを備えている。

【0016】

上記機体４は、左右一対の前輪２，２及び後輪３，３と、平面視で後方に開放したＵ字状をなすベースフレーム８及び該ベースフレーム８の前部において左右幅の略全体に亘り架設され且つ前後に並列配置された複数の左右方向に延びる横フレーム９によって構成され且つ上述の４つの車輪２，２，３，３に支持されるベース部１１と、ベース部１１から上方に突設された左右一対の支柱１２，１２と、該左右の支柱１２，１２の上端部の間に架設された平面視で後方が開放されたＵ字状に成形されたハンドル１４とを有している。

【0017】

左右の前輪２，２は、左右の車輪フレーム１０，１０にそれぞれ回転自在に支持され、この車輪フレーム１０，１０は、ベース部１１の前部の左右にそれぞれ水平回動可能に取付けられている。一方、左右の後輪３，３は、左右の車輪フレーム１５，１５にそれぞれ回転自在に支持され、この車輪フレーム１５，１５は、ベース部１１の左右一対の後端部にそれぞれ取付固定されている。前輪２，２の水平回動によって、機体４をスムーズに左右旋回させることが可能になる。

【0018】

左右の支柱１２，１２は、その下端部が左右の取付ブラケット１６，１６によって、ベース部１２にそれぞれ取付けられている。さらに、各支柱１２は、その中途部が後方斜め下方に延びる補強フレーム１７によってベース部１１の後部に連結固定され、取付強度の補強が図られている。

【0019】

この支柱１２は、上方に向って若干後方傾斜した姿勢でベース部１１に取付けられている。支柱１２は、下側に配置され且つ筒状に成形された固定部１８と、該固定部１８と同一軸心となるようにして該固定部１８の内周側に軸方向に移動可能に嵌合挿入された可動部１９とによって構成される。固定部１８に対して回動部１９を軸方向に移動させることによって支柱１２が伸縮し、該伸縮によってハンドル１４の上下位置が調整可能になる。一方、固定部１８に対して可動部１９を固定させることによって支柱１２が伸縮されない状態となり、ハンドル１４がその伸縮程度に対応した高さで固定される。

【0020】

なお、左右の支柱１２，１２は、左右の取付ブラケット１６，１６間に架設された左右方向の揺動軸２１を支点として、同一姿勢で前後揺動構成可能にベース１１に支持してもよい。この場合、左右の支柱１２，１２を、図示しない固定具又は補強フレーム１７等によって、複数の前後揺動位置で解除可能に固定させることを可能とし、ハンドル１４の前後位置の調整及び前後傾斜の調整を行う。

【0021】

また、補強フレーム１７を折畳み、左右の支柱１２，１２を、同一姿勢で、側面視でベースフレーム８と上下に重なって平行になる位置まで揺動させて折畳むことにより、自家用車やトラックの荷台等に収容させ、容易に運搬可能になる。

【0022】

ハンドル１４は、前端側に位置して左右方向に延びるフロント部１４ａと、フロント部１４ａの左右の端部からそれぞれ後方に延長されて前後方向に延びるサイド部１４ｂ，１４ｂと有し、平面視で後方が開放されたＵ字状に曲げ成形されている。ハンドル１４は、左右のサイド部１４ｂ，１４ｂの前後中途部が左右の支柱１２，１２の上端部にそれぞれ固定されることにより、該左右の支柱１２，１２の間に架設固定される。

【0023】

左右のサイド部１４ｂ，１４ｂの候端部には、グリップ（把持部）２２，２２がそれぞれ形成されている。フロント部１４ａには、左右一対の補助グリップ（把持部）２３，２３が形成されている。機体４の後方で起立した歩行者は、グリップ２２，２２又は補助グリップ２３，２３を把持し、該機体４に身体を預けながら歩いていく。機体４は、歩行者を下側から支持しながらも、４つの車輪２，２，３，３によってスムーズに前後進又は左右旋回移動させることが可能であるため、歩行の補助を効率的に行うことが可能になる。

【0024】

各グリップ２２の直下には、該グリップ２２を把持しながら揺動操作（ブレーキ操作）することが可能なブレーキ操作レバー（操作具）２４がサイド部１４ｂ側に支持された状態で設けられている。

【0025】

上記制動装置６は、左右の各前輪２，２又は左右の各後輪３，３（図示する例では、各後輪３，３）に制動力を作用させ（ブレーキを掛け）、機体４を減速又は停止させる。このため、各後輪３には、該後輪３にブレーキを掛ける制動作動部２６が設けられている。

【0026】

上記制御ユニット７は、筐体２７と、該筐体２７内に設置されたマイコン等からなる制御部２８（図４参照）とを有している。筐体２７は、固定ブラケット２９等によって、左右の支柱１２，１２間に支持固定されている。制御部２８は、制動装置６の作動を制御するように構成されている。

【0027】

上述の制動装置６は、ブレーキ操作レバー２４をグリップ２２に近づける側に揺動させるブレーキ操作（制動操作）によって、左右の車輪３，３に制動力を作用させ、ブレーキを掛ける。ちなみに、ブレーキ操作レバー２４は、図示しない弾性部材によって、グリップ２２から遠ざかる側（ブレーキ解除操作側）に弾性的に付勢されている。一方、所定条件下では、制御部２８によっても制動装置６が制動する。

【0028】

図４は制御部の構成を示すブロック図である。制御部２８の入力側には、機体４に身体を預けて歩行を補助する補助対象者の歩行者からの距離（機体４側と該機体４との間の距離）を検出する距離検出手段３１と、歩行補助車１の走行速度を検出する速度検出手段３２と、後述する連絡及びキャンセルを行う連絡・キャンセル手段（連絡手段，キャンセル手段）３３とが接続されている。

【0029】

距離検出手段３１は、繰出し及び繰入ワイヤ可能なワイヤの繰出し側端部を歩行者に装着させて繰出し量を検知することにより距離を測定する距離センサ、超音波を用いた距離センサ、赤外線等を用いた光学式の距離センサ、レーザを用いた距離センサ等から構成されている。

【0030】

そして、この距離検出手段３１は、機体１における補助対象となる歩行者の正面位置に配置されている。具体的には、左右の支柱１２，１２の上部間に架設された左右方向の支持フレーム３４に中央部に、検出範囲が真後ろに向けられた姿勢で、固定部材３６により固定されている（図１及び図３参照）。

【0031】

速度検出手段３２は、前輪２又は後輪３側に設置されたエンコーダ等の回転センサなどによって構成されている。

【0032】

制御部２８の出力側には、制動装置６の制動作動部２６毎に設けられたアクチュエータ３７と、歩行者及びその周辺の者に対して報知を行う報知手段３８とが接続されている。

【0033】

アクチュエータ３７は、制動作動部２６を制動作動させるソレノイドや電動モータ等によって構成される。左右の車輪３，３は、車輪３，３毎に設けられたアクチュエータ３７，３７によって各別に制動させてもよいし、左右の車輪３，３にそれぞれ設けられた制動作動部２６，２６を連係機構等で機械的に連結し、単一のアクチュエータ３７によって、左右両側の車輪３，３を制動させてもよい。

【0034】

さらに、アクチュエータ３７による制動制御中でも、ブレーキ操作レバー２４による制動作動部２６のブレーキ・ブレーキ解除操作を可能にするため、融通機構３９を設けている。

【0035】

なお、図示する例では、実線で示す通り、アクチュエータ３７及びブレーキ操作レバー２４の両方が融通機構３９を介して制動作動部２６に接続されているが、同図に仮想線で示すように、アクチュエータ３７又はブレーキ操作レバー２４の何れか一方は制動作動部２６に直接的に接続され、他方は融通機構３９を介して制動作動部２６に接続させてもよい。

【0036】

また、ブレーキ操作レバー２４は、左右の車輪３，３毎に設けてもよいが、左右の車輪３，３をまとめてブレーキ・ブレーキ解除操作するブレーキ操作レバー２４を、左右のグリップ２２，２２の何れか一方のみに設けてよい。

【0037】

さらに、ブレーキ操作レバー２４の操作を検出するポテンショメータ等の操作検出手段４１を制御部２８の入力側に接続させて設け、ブレーキ操作レバー２４によるブレーキ操作も制御部２８を介してアクチュエータ３７により実行するようにしてもよい。この場合には、制動作動部２６は、ブレーキ操作レバー２４からの操作力によらずに、全てアクチュエータ３７によって作動が制御されることになるため、融通機構３９が不要になる。

【0038】

報知手段３８は、画像表示、音声出力、振動等によって、補助対象の歩行者に各種報知を行うように構成されている。このため、この報知手段３８は、モニタ、スピーカ又は振動用モータ等によって構成される。

【0039】

さらに、制御部２８には、無線による通信手段４２及び各種情報を記憶する記憶部４３が入出力可能に接続されている。

【0040】

通信手段４２は、制御部２８がグローバル又はローカルなネットワーク１００を介してサーバ２００と情報のやり取りを行うことが可能にさせる。サーバ２００は、ＣＰＵやＲＡＭ等から構成された制御部２０１を備え、制御部２０１にも、ネットワーク１００を介して歩行補助車１とやり取りを行う無線又は有線による通信手段２０２と、各種情報を記憶する記憶装置２０３とが入出力可能に接続されている。

【0041】

また、サーバ２００は、ネットワーク１００を介して、スマートフォンやタブレットやパソコン等の情報端末（無線通信端末）３００とも情報のやり取りを行うことが可能である。ちなみに、図示する例では、共通のネットワーク１００を介して、歩行補助車１と、サーバ２００と、情報端末３００とが通信可能となっているため、歩行補助車１と情報端末３００とも通知可能であるが、情報端末３００とサーバ２００との通信は、別途設けたネットワーク（図示しない）を介して、行ってもよい。

【0042】

なお、歩行補助車１と情報端末３００とが通信可能である場合、連絡・キャンセル手段４２や、操作具２４や、報知手段３８等の機能の一部又は全部を情報端末３００に担わせてもよく、この場合、該情報端末３００が制御ユニット７の一部（さらに具体的には制御部２８の一部や、通信手段４２の一部又は全部や、記憶部４３の一部又は全部）を構成し、筐体２７内に収容される。

【0043】

記憶部４３及び記憶装置２０３は、フラッシュＲＯＭやハードディスクやＳＳＤ等によって構成されている。ただし、記憶部４３は、制御部４３を構成するマイコンに内蔵されたＲＯＭ等を用いてもよい。この記憶部４３又は記憶装置２０３の一方又は両方には、歩行者の歩行データが予め記憶されている。

【0044】

この歩行データは、歩行補助車１に身体を預け補助された状態の歩行者を、ブレーキを掛ける必要がない（制動装置６による車輪３への制動力が必要ない）安定した状態で歩行（通常歩行）させる。この際、距離検出手段３１によって検出された距離と、この距離検出時（同一又は略同一の時期）に速度検出手段３２によって検出された速度とを関連付けさせた１組（１セット）のデータ（セットデータ）とし、このセットデータを所定時間毎に計測して、このようにして取得した複数のセットデータを時系列でまとめたものが上述の歩行データになる。

【0045】

このように構成された制御部２８は、距離検出手段３１によって検出された歩行者との距離と、速度検出手段３２によって検出された走行速度と、記憶部４２に記憶された歩行データ又は通信手段４２を介してサーバ２００の記憶装置２０３から取得した歩行データとに基づいて、アクチュエータ３７の作動を制御することにより、歩行者の意思とは関係無く、必要に応じてブレーキを自動で掛ける（制動力を作用・非作用及びその制動力の大きさ自動で制御する）自動制御を実行する。

【0046】

ちなみに、自動制御の実行時に、制動力を作動させる場合には、左右の車輪３，３の両方に同様の制動力（ブレーキ力）を作動させることが望ましい。

【0047】

また、制御部２８は、該歩行データと、距離検出手段３１及び速度検出手段３２によって検出された距離及び走行速度の情報に基づいて、歩行者が通常歩行の状態であるか、或は異常歩行の状態であるかを監視する監視制御を実行する。

【0048】

ところで、ある歩行者を補助対象として前記自動制御及び監視制御を実行する場合、この歩行者と同一の者、或は体型や歩行障害の状態が類似している者から取得した歩行データ（補助対象となる歩行者に対応いた歩行データ）を用いて、該自動制御又は監視制御を実行することが望ましい。言換えると、補助対象となる歩行者毎に歩行データを予め取得し、これらの歩行データを、記憶部４２及び記憶装置２０３の少なくとも一方に記憶させる。

【0049】

さらに、自動制御及び監視制御の実行の際に用いる歩行補助車１は、歩行データを取得する際に用いた歩行補助車１と同一種類ものものを用い、支柱１２の前後傾斜角度や、ハンドル１４の前後傾斜角度も同一とすることが望ましい。このようにすることにより、距離検出センサ３１を機体４のどの位置に設けても、正確に自動制御や監視制御を実行させることが容易になる。

【0050】

図５は、取得された未加工の歩行データの構成を概念的に示したグラフであり、図６（Ａ）は自動制御用に加工された歩行データの構成を概念的に示すグラフであり、（Ｂ）は監視制御用に加工された歩行データの構成を概念的に示すグラフである。

【0051】

図５に示す通り、縦軸及び横軸の一方を距離検出手段３１によって検出された距離を示す軸とし、他方を速度検出手段３２によって検出された走行速度を示す軸とし、２次元座標と定義する。上述したセットデータの１つを１点とし、同一の走行データを構成する複数のセットデータを、前記２次元座標にプロットする（記す）。

【0052】

生の歩行データが示された同図の２次元座標において、点の密度が高いエリヤと、該エリヤよりも前進又は後進時の走行速度が低いエリヤ又は距離が短いエリヤは、補助対象の歩行者が、過度な前傾姿勢や前方に転倒するリスクが低く、安定した歩行可能なエリヤ（安定エリヤ）Ａ１（図６（Ａ）参照）であると推測される。

【0053】

この安定エリヤＡ１以外の領域であって且つ点の密度が低いエリヤと、該エリヤよりも前進又は後進時の走行速度が高いエリヤ又は距離が長いエリヤは、補助対象の歩行者が、過度な前傾姿勢や前方に転倒するリスクが高く、安定して歩行することが困難なエリヤ（不安定エリヤ）Ａ２（図６（Ａ）参照）であると推測される。

【0054】

安定エリヤＡ１と不安定エリヤＡ２との間の境界のエリヤは中間エリヤＡ３（図６（Ａ）参照）になる。なお、安定エリヤＡ１から不安定エリヤＡ２に至るエリヤを、複数段階に分けて設けてもよい。言換えると、複数の中間エリヤＡ３を設けてもよい。

【0055】

図６（Ａ）に示すにように、前記自動制御では、前記生の歩行データを、上記のような基準でエリヤ分けしてなる自動制御用の歩行データを利用する。

【0056】

具体的には、安定エリヤＡ１では、両車輪３，３に制動力は作用させない一方で、不安定エリヤＡ２では、両車輪３，３に大きな制動力（具体的には、歩行補助車１が確実に停止する程度の大きさ最大限の制動力）を作用させる。

【0057】

一又は複数の中間エリヤＡ３では、不安定エリヤＡ２に近い程、両車輪３，３に大きな制動力を作用させる。ただし、この際の制動力は、不安定エリヤＡ２で作用させる制動力よりは小さな値に設定される。

【0058】

言換えると、安定エリヤＡ１は通常歩行エリヤになり、不安定エリヤＡ２は歩行停止エリヤになり、中間エリヤＡ３は制動エリヤになる。

【0059】

ちなみに、生の歩行データから自動制御用の歩行データに変換することを目的とした領域分割は、種々の手法を用いることが可能であるが、例えば逆距離加重法（ＩＤＷ）等を用い、これによって、前記２次元座標の全領域を補間する。

【0060】

以上のように、制御部２８は、図６（Ａ）に示すような歩行データを用いて、実際に検出された走行速度及び距離が、どのエリヤＡ１，Ａ２，Ａ３内に存在するかを確認することにより、制動装置６を制動制御する。

【0061】

監視制御では、歩行者の歩行が通常歩行であるか、或は異常歩行であるかを判断して、各種処理を行う。この処理の内容は後述する。また、この判断の際に用いる歩行データは、図６（Ｂ）に示す通りである。具体的には、前記２次元座標において、上記データセットが所定割合（例えば、５〜９５パーセンタイル）で存在しているエリヤを通常歩行領域Ａ１０とし、それ以外のエリヤを異常歩行領域Ａ１１とする。

【0062】

そして、距離検出手段３１及び速度検出手段３２によって検出された距離及び速度のデータセットが、前記した監視制御用の歩行データにおいて、通常歩行領域Ａ１０に位置しているか、異常歩行領域Ａ１１に位置しているかを確認して、監視制御の各種処理を実行する。

【0063】

図７は、監視制御の処理内容を示すフロー図である。監視制御が開始されると、ステップＳ１から処理を開始する。ステップＳ１では、速度検出手段３２によって走行速度を検出し、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、距離検出手段３１によって上記距離を検出し、ステップＳ３に進む。

【0064】

ステップＳ３では、直前のステップＳ１及びステップＳ２で検出された距離及び走行速度（データセット）が通常歩行領域Ａ１０に属していれば、歩行者が通常歩行状態であると判断する一方で、異常歩行領域Ａ１１に属していれば、歩行者の歩行状態が異常歩行状態であると判断し、ステップＳ４に進む。

【0065】

ステップＳ４では、直前のステップＳ３での判定結果を反映させ、その時点から予め定めた所定の時間遡った時点までの期間において、異常歩行状態の判断された割合（逸脱割合）を算出し、ステップＳ５に進む。ちなみに、この処理を可能とするため、ステップＳ３の判定結果は、逐次記憶部４３又は記憶装置２０３に保存される。

【0066】

ステップＳ５では、上記逸脱割合が予め定めた閾値以上になっているか否かを確認し、閾値以上になっている場合、ステップＳ６に進む一方で、閾値よりも少ない場合、ステップＳ１の処理を戻す。ステップＳ６では、後述するタイマーのカウント開始から予め定めた所定の時間Ｔ１が経過しているか否かを確認し、カウント開始から時間Ｔ１が経過していなければステップＳ１に処理を戻す一方で、時間Ｔ１が経過していればステップＳ７に進む。ちなみに、監視制御の実行初期においては、カウント開始から時間Ｔ１が経過している状態になっている。

【0067】

ステップＳ７では、歩行者に対して、報知手段３８によって注意喚起を目的として報知（通知）を行った回数が予め定めた所定の回数に達しているか否かを確認し、達していなければステップＳ８に進む。ステップＳ８では、報知手段３８によって、補助対象の歩行者に対して、異常歩行の割合が多いことを通知し、ステップＳ９に進む。

【0068】

ステップＳ９では、タイマーをセットし、時間Ｔ１の経過のカウントを開始し、ステップＳ１に処理を戻す。ステップＳ７において、通知の累積回数が所定値に達した場合、ステップＳ１０に処理を進める。すなわち、上記逸脱割合が大きくなって、その状態がしばらく維持されると、時間Ｔ１の経過毎に、注意喚起の通知が歩行者に対して実行され、その通知回数が所定値に達すると、ステップＳ１０に処理を進められる。

【0069】

ステップＳ１０では、報知手段３８によって注意を喚起するとともに、補助対象の歩行者が異常歩行状態であることを、該歩行者の家族等の監視者に連絡するモードに移行した旨と、該連絡を歩行者自身でキャンセル可能である旨とを、歩行者自身に伝え、ステップＳ１１に進む。ちなみに、歩行者は連絡・キャンセル手段３３によって、前記連絡をキャンセルさせることが可能であるとともに、監視者に自身の歩行状態等を連絡することも可能である。

【0070】

ステップＳ１１では、予め定めた所定の時間（Ｔ２）の経過のカウントを開始し、ステップＳ１２に処理を進める。ステップＳ１２では、歩行者からの上記キャンセルの有無を確認し、キャンセルがされていればステップＳ１に処理を戻す一方で、キャンセルされていなければステップＳ１３に進む。

【0071】

ステップＳ１３では、カウント開始から時間Ｔ２が経過しているか否かを確認し、経過していればステップＳ１４に進む一方で、経過していなければステップＳ１２に処理を戻す。すなわち、時間Ｔ２が経過するまでの間、連絡のキャンセルを受付ける。ステップＳ１４では、ネットワーク１００を介して、サーバ２００から監視者の情報端末３００、或は歩行補助車１から監視者の情報端末３００に、その歩行者が異常歩行状態であることをメールや通話等で連絡し、ステップＳ１に処理を戻す。

【0072】

以上のような構成によれば、同一機種を用いて同一人から得られる歩行データを利用して、距離検出手段３１及び速度検出手段３２の検出結果に基づいて、適切なタイミングで、制動力が作用するため、歩行者の過度な前傾姿勢や前方への転倒を効率的に防止できる。また、図７に示すような見守りサービスによって、地域全体で歩行困難者をサポート可能になる。

【0073】

また、様々な人の歩行データや実データを蓄積によって、さらに効率的な対策を練ることが可能になる。このようなデータは、介護施設やリハビリ施設でも活用可能である。

【0074】

なお、自動制御及び監視制御の一方又は両方について、処理の一部をサーバ２００に実行させることも可能である。すなわち、歩行補助車１と、該歩行補助車１とネットワーク１００を介して接続されたサーバ２００によって歩行補助システムを構成し、この歩行補助システム全体で、各部が分担して、自動制御及び監視制御の処理を行わせてもよい。

【0075】

また、上述の例では、検出する値として距離及び走行速度を用い、過去に測定された距離情報及び歩行速度情報から構成された２次元マップを歩行データとして用いているが、これをさらに３次元、４次元、５次元・・・と増やすことも可能である。具体的には、ブレーキ操作時の操作量や、歩行車１の加速度や、歩行車１の傾斜度合等を用いて、歩行データを多次元化させ、制御の精度をさらに向上させる。

【0076】

ちなみに、歩行データの一部にブレーキ操作時の操作量を用いる場合、ブレーキ操作レバー２４の揺動操作量を検出するポテンショメータ等の操作量検出手段が必要になり、歩行データの一部に加速度を用いる場合、機体４側に設置された加速度センサ等の加速度検出手段が必要になり、歩行データの一部に傾斜度合を用いる場合、機体４側に設置されたジャイロセンサ等の傾斜角度検出手段が必要になる。

【0077】

また、歩行レベルの高い歩行者は、疲れても、逸脱割合が安定して低く、走行速度や距離も一定で安定しているが、歩行レベルの低い歩行者は、疲れると、逸脱割合が増加し、走行速度や距離も安定しなくなる。この特定を利用し、歩行者の歩行レベルを推定し、これを監視制御や自動制御に利用してもよい。このようなデータも、上述の場合と同様に介護施設やリハビリ施設で有効に活用可能となる。

【0078】

さらに、歩行補助車１は、ハンドルやフレーム等の形状が異なる歩行車（例えば前腕支持型の歩行車）にも適用可能である。また、歩行補助車１は、歩行車に限定されるものではなく、シルバーカーや、手押し車や、荷物運搬用の台車や、ベビーカー等にも適用させることが可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 歩行補助車（歩行車）
２ 前輪（車輪）
３ 後輪（車輪）
４ 機体
６ 制動装置
２８ 制御部
３１ 距離検出手段（距離センサ）
３２ 速度検出手段
３７ アクチュエータ（ソレノイド，電動モータ）
３８ 報知手段
４２ 通信手段
４３ 記憶部
２００ サーバ
２０１ 制御部
２０２ 通信手段
２０３ 記憶装置
Ａ１ 安定エリヤ
Ａ２ 不安定エリヤ
Ａ３ 中間エリヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】