特表 2023-550872 負荷の移動を支援するための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-06

(54)【発明の名称】負荷の移動を支援するための装置

(51)【国際特許分類】

   B62K 17/00 20060101AFI20231129BHJP

【ＦＩ】

B62K17/00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023521091

(86)(22)【出願日】2021-11-29

(85)【翻訳文提出日】2023-04-18

(86)【国際出願番号】 EP2021083308

(87)【国際公開番号】W WO2022112547

(87)【国際公開日】2022-06-02

(31)【優先権主張番号】2012423

(32)【優先日】2020-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511133761

【氏名又は名称】ユニヴェルシテ・ドゥ・ヴェルサイユ・サン－クァンタン－アン－イヴェリーヌ

【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＥ ＤＥ ＶＥＲＳＡＩＬＬＥＳ ＳＡＩＮＴ－ＱＵＥＮＴＩＮ－ＥＮ－ＹＶＥＬＩＮＥＳ

【住所又は居所原語表記】５５ ａｖｎｕｅ ｄｅ Ｐａｒｉｓ， ７８０００ Ｖｅｒｓａｉｌｌｅｓ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】モナチェッリ，エリク

【テーマコード（参考）】

3D212

【Ｆターム（参考）】

3D212BB10

3D212BB12

3D212BB23

3D212BB32

3D212BB42

3D212BB56

3D212BB66

3D212BB77

3D212BB82

3D212BB85

(57)【要約】

本発明は、表面（１４）に沿った負荷（１２）の移動を支援するための装置（１０）であって、
－ 表面（１４）に沿って転動することを意図される動力付き車輪（１８）と、フレーム（２２）と、フレーム（２２）の傾斜を測定することを可能にする少なくとも１つのジャイロスコープセンサ（２４）であって、車輪（１８）の動力供給を制御する少なくとも１つのジャイロスコープセンサ（２４）とを備える１輪ジャイロポッド（１６）、
－ フレーム（２２）に接続され、且つ表面（１４）に沿って移動することができる２つの側方支持部（２８、３０）、
－ ２つの側方支持部（２８、３０）の各々を制動するための機構であって、表面（１４）によって対象の側方支持部（２８、３０）にかけられる反力に応じて、表面（１４）に沿った対象の側方支持部（２８、３０）の移動を制動するように構成された機構
を含む装置（１０）に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面（１４）に沿った負荷（１２）の移動を支援するための装置であって、
－ 軸（２０）の周りで回転する動力付き車輪（１８）であって、前記表面（１４）に沿って転動することを意図される動力付き車輪（１８）と、フレーム（２２）であって、それに対して前記車輪（１８）が動力を供給されるフレーム（２２）と、前記車輪（１８）の前記回転軸（２０）に垂直な水平方向（２６）に対する前記フレーム（２２）の傾斜を測定することを可能にする少なくとも１つのジャイロスコープセンサ（２４）であって、前記車輪（１８）の動力供給を制御する少なくとも１つのジャイロスコープセンサ（２４）とを備える１輪ジャイロポッド（１６）、
－ 前記フレーム（２２）に接続され、且つ前記表面（１４）に沿って移動することができる２つの側方支持部（２８、３０）、
－ 前記２つの側方支持部（２８、３０）の各々を制動するための機構であって、前記表面（１４）によって対象の前記側方支持部（２８、３０）にかけられる反力に応じて、前記表面（１４）に対する対象の前記側方支持部（２８、３０）の移動を制動するように構成された機構
を含む装置。

【請求項2】

各側方支持部は、前記表面（１４）に沿って転動することができる側方キャスタ（２８、３０）であって、前記フレーム（２２）に接続されたマウント（３２、３４）に対してそれぞれ回転することができる、側方キャスタ（２８、３０）を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

各制動機構は、前記車輪（１８）の前記軸（２０）に垂直な水平軸の周りのピボット接続（４４、４６）であって、前記マウント（３２、３４）を前記フレーム（２２）に接続するピボット接続（４４、４６）、前記マウント（３２、３４）に固定されたパッド（４０、４２）であって、前記表面（１４）に沿った前記側方キャスタ（２８、３０）の転動と共に交互に前記表面（１４）に重みをかけることができるパッド（４０、４２）、前記マウント（３２、３４）と前記フレーム（２２）との間に設置されたリターンスプリングであって、前記パッドを前記表面から離れて移動させる傾向があり、且つ前記表面（１４）によって対象の前記側方キャスタ（２８、３０）に反力がかけられていない状態で、対象の前記側方キャスタ（２８、３０）の前記転動を可能にするリターンスプリングを含む、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記側方支持部（２８、３０）の各々は、前記フレーム（２２）を前記対応する側方支持部（２８、３０）に接続するスライド接続（５２、５４）、前記スライド接続（５２、５４）を中間位置に戻す傾向があるばね（５６、５８）及び前記スライド接続（５２、５４）のその中央位置の周囲での移動を減衰させるためのダンパ（６０、６２）によって前記フレーム（２２）に接続され、各スライド接続（５２、５４）の向きは、対象の前記側方支持部（２８、３０）に対する前記表面（１４）の反力が増大するとき、対象の前記ダンパ（６０、６２）の圧縮を可能にするように画定される、請求項１～３の何れか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記キャスタ（２８、３０）の各々に関連付けられたレバー（６４、６６）をさらに含み、各レバー（６４、６６）は、１つの点（６８、７０）で前記フレーム（２２）に、且つ別の離れた点（７２、７４）で前記対応するスライド接続（５２、５４）の１つの端部に関節接続され、前記スライド接続の他の端部は、前記フレーム（２２）に関節接続され、前記ピボット接続（４４、４６）は、前記対応するマウント（３２、３４）を前記レバー（６４、６６）に接続し、前記リターンスプリング（４８、５０）は、前記マウント（３２、３４）と前記レバー（６４、６６）との間に配置される、請求項３又は４に記載の装置。

【請求項6】

前記負荷（１２）を受けるように構成されたプラットフォーム（８０）であって、前記車輪（１８）の前記軸（２０）に平行な並進軸（８２）に沿って前記フレーム（２２）に対して並進移動可能なプラットフォーム（８０）と、前記プラットフォーム（８０）を前記並進軸（８２）に沿って前記フレーム（２２）に対して移動させることを可能にするアクチュエータ（８４）と、使用者が前記装置を制御することを可能にするように構成された人間－機械インタフェース（１１２）と、前記人間－機械インタフェース（１１２）からのデータに応じて、前記プラットフォーム（８０）を前記フレーム（２２）に対して移動させるように前記アクチュエータ（８４）に命令することを可能にするコントローラ（１１０）とをさらに含む、請求項１～５の何れか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記装置（１０）上に位置している使用者（１２）のための少なくとも１つの姿勢センサ（１１４）を含み、前記コントローラ（１１０）は、前記姿勢センサ（１１４）からのデータに応じて前記動力付き車輪（１８）を制御するように構成される、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記コントローラ（１１０）は、前記アクチュエータ（８４）を制御し、前記ジャイロスコープセンサ（２４）及び／又は前記姿勢センサ（１１４）からのデータに応じて前記プラットフォーム（８０）を移動させることを可能にするように構成される、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記コントローラ（１１０）は、パラメータ設定可能である、請求項６～８の何れか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記車輪（１８）の前記動力供給のための制御及びコマンドデータを所定の期間にわたって保存し、且つ前記データを処理して、前記装置（１０）上に位置している使用者（１２）の活動レポートを編集するための手段（１２４）をさらに含む、請求項１～９の何れか一項に記載の装置。

【請求項11】

前記フレーム（２２）に固定された複数のストッパ（９４、９６、９８、１００）であって、前記装置（１０）が、前記車輪（１８）の中心と、前記表面（１４）に沿った前記車輪（１８）の転動中の前記車輪（１８）と前記表面（１４）との接触点（８８）とを通る軸（９０）の、前記車輪（１８）の前記接触点（８８）を通る垂直軸（９２）に対するある傾斜に到達するとき、前記表面（１４）に重みをかけるように構成された複数のストッパ（９４、９６、９８、１００）をさらに含み、前記ストッパは、前記車輪の前記中心及び転動中の前記車輪（１８）と前記表面（１４）との前記接触点（８８）を通る前記軸（９０）の周りに分散される、請求項１～１０の何れか一項に記載の装置。

【請求項12】

前記フレーム（２２）に対する前記ストッパ（９４、９６、９８、１００）の位置は、調整可能である、請求項１１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用者、より詳細には運動能力が低下した人の移動を支援するための装置に関する。装置は、健常者によって使用され得る。装置は、不動負荷を移動させるためにも使用され得る。装置は、使用者がその上に位置する車いすとして使用され得る。

【背景技術】

【0002】

車いすの大部分は、４つの車輪を有して使用者の安定性を確保する。これらの車いすは、嵩張る。これらは、大きい接地面積を占め、それにより容易に且つ特に限られた空間でそれを操作することができにくくなり得る。それらの嵩高さから、多くの場合にかなりの重量になる。４輪車いすは、動力付きであり得る。電動機構及び関連するバッテリは、使用者の体重及び車いす自体の重量に適応させなければならない。車いすが重いほど、その動力化に必要な装備も重くなる。

【0003】

車いすの質量及び嵩を減少させるために、２輪車いすでの試験が行われており、これは、例えば、特許出願国際公開第２０１８／０９６１７５Ａ１号パンフレットに記載されている。車いすの安定性を確保するために、２輪ジャイロポッド型の倒立振り子上のプラットフォームが使用される。

【0004】

さらに、１輪ジャイロポッドに基づく移動支援装置があり、これは、電動ジャイロホイール又はユニサイクルと呼ばれることが多い。ジャイロホイールは、フェアリングを付けられた単一の動力付き車輪を含む。使用者は、フェアリングに固定され、車輪の両側に配置されたレスト上に立つ。車輪の動力供給は、前方又は後方に向けた使用者の不均衡によって命令される。ジャイロスコープセンサが使用者の不均衡を検出し、検出された不均衡に応じてモータに命令する。旋回は、上半身及び下半身の動きを切り離して考えることによって行われ得る。使用者は、その肩を希望する方向に向け、フェアリング及びレストに対してその足及び下腿の方位を変化させて旋回を実行する。一部の非常に経験のある使用者は、ある地点で回転することさえでき、これは、多くの場合、スピンと呼ばれる。現在市販されているジャイロホイールは、軽量であり、小型であり、限られた空間での操作を可能にする。しかしながら、ジャイロホイールの使用は、健常者に限定されている。対麻痺の使用者がそれを使用することは、完全に不可能である。このような器具を高齢者又は機能的リハビリテーション中の人に提案することは、落下のリスクのためにも難しいと思われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１８／０９６１７５Ａ１号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、嵩が大幅に減少され、多くの操作、特に傾斜及びスピンを可能にし、運動能力が低下した人に使用可能な移動支援装置を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このために、本発明の主題は、地面等の表面に沿った使用者の移動を支援するための装置であり、この装置は、ジャイロホイールに基づき、且つあらゆる種類の使用者にとって使用を安全なものにする付属品を備える。より詳細には、装置は、
－ 軸の周りで回転する動力付き車輪であって、表面に沿って転動することを意図される動力付き車輪と、フレームであって、それに対して車輪が動力を供給されるフレームと、車輪の回転軸に垂直な水平方向に対するフレームの傾斜を測定することを可能にする少なくとも１つのジャイロスコープセンサであって、車輪の動力供給を制御する少なくとも１つのジャイロスコープセンサを備える１輪ジャイロポッド、
－ フレームに接続され、且つ表面に沿って移動することができる２つの側方支持部、
－ ２つの側方支持部の各々を制動するための機構であって、表面によって対象の側方支持部にかけられる反力に応じて、表面に対する対象の側方支持部の移動を制動するように構成された機構
を含む。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、各側方支持部は、表面に沿って転動することができる側方キャスタであって、フレームに接続されたマウントに対してそれぞれ回転することができる、側方キャスタを含む。

【0009】

各制動機構は、車輪の軸に垂直な水平軸の周りのピボット接続であって、マウントをフレームに接続するピボット接続、マウントに固定されたパッドであって、表面に沿った側方キャスタの転動と共に交互に表面に重みをかけることができるパッド、マウントとフレームとの間に設置されたリターンスプリングであって、パッドを表面から離れて移動させる傾向があり、且つ表面によって対象の側方キャスタに反力がかけられていない状態で、対象の側方キャスタの転動を可能にするリターンスプリングを含み得る。

【0010】

側方支持部の各々は、フレームを対応する側方支持部に接続するスライド接続、スライド接続を中間位置に戻す傾向があるばね及びスライド接続のその中央位置の周囲での移動を減衰させるためのダンパによってフレームに接続され得、各スライド接続の向きは、対象の側方支持部に対する表面の反力が増大するとき、対象のダンパの圧縮を可能にするように画定される。

【0011】

装置は、キャスタの各々に関連付けられたレバーをさらに含み得、各レバーは、１つの点でフレームに、且つ別の離れた点で対応するスライド接続の１つの端部に関節接続され、スライド接続の他の端部は、フレームに関節接続され、ピボット接続は、対応するマウントをレバーに接続し、リターンスプリングは、マウントとレバーとの間に配置される。

【0012】

装置は、負荷を受けるように構成されたプラットフォームであって、車輪の軸に平行な並進軸に沿ってフレームに対して並進移動可能なプラットフォームと、プラットフォームを並進軸に沿ってフレームに対して移動させることを可能にするアクチュエータと、使用者が装置を制御することを可能にするように構成された人間－機械インタフェースと、人間－機械インタフェースからのデータに応じて、プラットフォームをフレームに対して移動させるようにアクチュエータに命令することを可能にするコントローラとをさらに含み得る。

【0013】

装置は、装置上に位置している使用者のための少なくとも１つの姿勢センサをさらに含み得、コントローラは、姿勢センサからのデータに応じて動力付き車輪を制御するように構成される。

【0014】

コントローラは、アクチュエータを制御し、ジャイロスコープセンサ及び／又は姿勢センサからのデータに応じてプラットフォームを移動させることを可能にするように構成され得る。

【0015】

コントローラは、パラメータ設定可能である。

【0016】

装置は、車輪の動力供給のための制御及びコマンドデータを所定の期間にわたって保存し、且つこのデータを処理して、使用者の活動レポートを編集するための手段をさらに含み得る。

【0017】

装置は、フレームに固定された複数のストッパであって、装置が、車輪の中心と、表面に沿った車輪の転動中の車輪と表面との接触点とを通る軸の、車輪の接触点を通る垂直軸に対するある傾斜に到達するとき、表面に重みをかけるように構成された複数のストッパをさらに含み得、ストッパは、車輪の中心及び転動中の車輪と表面との接触点を通る軸の周りに分散される。

【0018】

フレームに対するストッパの位置は、調整可能であり得る。

【0019】

本発明は、例として示される実施形態の詳細な説明を読むことでよりよく理解され、他の利点も明らかになり、この説明は、下記の添付図面によって図解される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明による装置を使用している使用者を概略的に示す。

【図2】本発明による装置のより具体的な例の斜視図を示す。

【図3】３つの側方傾斜位置における図２の装置の正面図を示す。

【図4】３つの側方傾斜位置における図２の装置の正面図を示す。

【図5】３つの側方傾斜位置における図２の装置の正面図を示す。

【図6】プラットフォームの側方移動によって支援される２つの側方傾斜位置における図２の装置の正面図を示す。

【図7】プラットフォームの側方移動によって支援される２つの側方傾斜位置における図２の装置の正面図を示す。

【図8】図２の装置の上面図を示す。

【図9】本発明による装置の動作の例をブロック図の形態で図解する。

【発明を実施するための形態】

【0021】

明瞭にするために、異なる図面では、同じ要素に同じ参照番号が付されている。

【0022】

図１は、地面１４等の表面に沿った使用者１２の移動を支援するための装置１０を示す。地面１４は、図１では、平坦で水平な表面を形成する。装置を坂路又は若干の起伏のある表面に沿って移動させることも可能である。図１において、使用者は、装置上に位置する。装置に不動負荷を乗せること又はさらに負荷を乗せないことも可能である。

【0023】

装置１０は、１輪ジャイロポッド１６を含む。現在、多くの製造業者が様々な種類の機器を提供しており、これは、例えば、Ｋｉｎｇｓｏｎｇ、Ｇｏｔｗａｙ、Ｉｎｍｏｔｉｏｎ、Ｓｏｌｏｗｈｅｅｌ、Ｎｉｎｅｂｏｔ、ＩＰＳ等である。これらの製造業者によって提供される１輪ジャイロポッドのほとんどは、装置１０に組み込むことができる。より具体的には、１輪ジャイロポッド１６は、軸２０の周囲で回転する動力付き車輪１８と、フレーム２２であって、それに対して車輪１８が動力を供給されるフレーム２２と、フレーム２２内に配置される少なくとも１つのジャイロスコープセンサ２４とを含む。車輪１８は、地面１４に沿って転動して、装置１０を移動させることを意図される。ジャイロスコープセンサ２４は、車輪１８の回転軸２０に垂直な水平方向２６に対するフレーム２２の傾斜を測定するように構成される。ジャイロスコープセンサ２４は、１輪ジャイロポッド１６を前方又は後方に動かすように車輪１８の動力供給を制御する。水平方向２６は、１輪ジャイロポッド１６の名目上の使用について定義される。これは、１輪ジャイロポッド１６の、それが前方に直線状に動くときの移動方向を表す。モータ（図示せず）は、車輪１８をその軸２０の周囲でフレーム２２に対して回転するように駆動する。車輪１８の駆動速度は、ジャイロスコープセンサ２４によって測定されるフレーム２２の傾斜に依存する。フレーム２２の中立位置では、車輪１８の速度は、零である。フレーム２２が前方に傾けられると、１輪ジャイロポッド１６の速度が上がってそれを前方に駆動する。傾斜が小さくなると、１輪ジャイロポッド１６の速度が低下する。反対に、フレーム２２が後方に傾くと、１輪ジャイロポッド１６が逆に駆動される。

【0024】

装置１０は、地面１４に沿って移動することができる２つの側方支持部をさらに含む。側方支持部の一方が地面１４と接触すると、対象の支持部は、転動又はスライドによって地面１４に沿って移動することができる。側方支持部は、軸２６の各側で動力付き車輪１８のそれぞれの側の側方に配置される。側方支持部は、軸２０に沿って車輪１８から離れている。側方支持部は、地面１４に沿った移動中、装置１０の、特に水平方向２６への直線状の移動を伴うような向きとなる。フレーム２２が均衡状態であり、水平方向２６に対して傾斜しておらず、車輪１８の動力供給が無効化されているとき、側方支持部は、軸２０に対して垂直に配置され得る。換言すれば、側方支持部の各々は、装置１０が前方又は後方に移動している間に対称の支持を提供する。代替として、支持部を装置１０の前方又は後方の何れかにずらして、装置１０の移動の一方に有利にすることも可能である。より具体的には、支持部を装置１０の後方に配置することにより、前記装置の後方への移動は、支持部により、これらが地面１４と接触したときに装置１０の後方への可能な傾斜を限定することによって制約される。反対に、前方により大きく傾けることが可能であり、装置の前方への移動は、より抑制されない。

【0025】

側方支持部は、地面１４に沿ってスライド可能なパッドであり得る。パッドに摩擦係数の低い表面を備えて、地面１４との摩擦を減らすことが可能である。前記パッドに丸いドームの形状を付与して、パッドが地面１４の凹凸に引っかからないようにすることが可能である。地面に対する摩擦をさらに減らすために、側方支持部の各々は、側方キャスタ、それぞれ２８及び３０を含み得、キャスタは、地面１４に沿って転動することを意図される。キャスタ２８及び３０の各々は、フレーム２２に接続されたマウント、それぞれ３２及び３４に対して回転することができる。

【0026】

加えて、装置１０は、側方支持部の各々を、地面１４に沿ったその移動の点で制動する機構を含む。制動は、地面１４が対象の側方支持部にかける反力に依存する。制動は、対象の側方支持部が移動しているとき及び側方支持部が地面上で静止しているときの何れでも行われ、地面１４に対する支持部の移動を制動する。

【0027】

地面上の支持部が、地面１４に沿ってスライド可能な摩擦係数の低いパッドの形態をとる場合、このスライド動作は、第１のパッドと平行に地面１４に重みをかける、より摩擦係数の高い第２のパッドを提供することによって制動することができる。第２のパッドが地面１４にかける力は、地面に対する側方支持部の力に依存する。

【0028】

制動機構は、図１に示されていない。これは、様々な形態をとり得る。キャスタの形態の側方支持部２８又は３０が地面１４に力をかけているとき、この力は、フレーム２２により、対応するブラケット３２又は３４によって吸収される。キャスタが地面にかける力が大きいほど、前記キャスタの制動力が大きくなる。より具体的には、キャスタが地面１４と擦れ合い、事実上、地面に力を加えていないとき、キャスタは、自由に回転することができ、軸２６に沿って直線状に装置１０に追従する。キャスタが地面に対するその力を増大させると、対応するマウントに対するその回転が制動され、装置１０が旋回され、その瞬間的な回転中心は、制動されたキャスタの側にある。キャスタの一方が地面に対するその力を増大させると、反対側のキャスタは、その力を軽減させて、装置１０の旋回に対抗しない。制動は、キャスタをそのマウントに対してブロックする程度まで行われ得、したがってその回転中心がキャスタと地面との接触点となる急旋回が起こる。装置１０のこの種の旋回は、ピルエットと同じであり得、装置１０は、事実上、その地点で回転することができる。

【0029】

制動機構は、例えば、キャスタのリムを挟むことができるパッドを含み得る。パッドの押圧は、キャスタのマウントをフレーム２２に接続するスライドの動きによって制御される。スライドは、パッドを遠ざける傾向があるリターンスプリングを設けられる。キャスタが地面１４に重みをかけると、キャスタに対する地面の反応は、リターンスプリングを圧縮する傾向があり、その結果、スライドを動かし、パッドをリムに押し付ける。スプリングの実装により、キャスタが地面に加える重みと、キャスタの制動力との比例関係が確実に得られる。

【0030】

図２は、キャスタ２８及び３０を備え、制動機構の他の例を実装する装置１０のより具体的な例の斜視図を示す。車輪１８、フレーム２２、キャスタ２８及び３０並びにそれぞれのマウント３２及び３４が示されている。図３は、車輪１８の軸２０を含む平面における同じ装置１０の正面図を示す。図３では、装置は、これらの２つのキャスタ２８及び３０上で均衡状態にある。換言すれば、キャスタ２８及び３０の各々が地面１４にかけている圧力は、実質的に等しい。この例では、パッド、それぞれ４０及び４２は、地面に沿った対応するキャスタの移動を制動するために、地面１４に直接重みをかけるように構成される。パッド４０及び４２が地面１４に加える力は、スライドする性質のものである。パッド４０又は４２が地面１４に加える圧迫が大きくなるほど、地面１４に対するキャスタの速度が車輪１８の速度に対して低下し、それにより装置１０が旋回する。

【0031】

各パッド４０及び４２は、対応するキャスタ２８及び３０のマウントに固定される。パッド４０及び４２が地面１４に重みをかけ、圧迫することができるようにするために、各制動機構は、車輪１８の軸に垂直な水平軸の周りにピボット接続、それぞれ４４及び４６を含む。各ピボット接続４４又は４６は、対応するマウント３２又は３４をフレーム２２に接続する。リターンスプリング、それぞれ４８及び５０は、対応するマウント３２又は３４とフレーム２２との間に配置される。リターンスプリング４８又は５０は、対応するパッド４０又は４２を地面１４から遠ざけ、キャスタと地面１４との間に力がない場合、対応するキャスタ２８又は３０が転動することを可能にする傾向がある。より具体的には、リターンスプリング４８又は５０の張力は、キャスタ２８又は３０が地面１４にかける圧力と共に増大する。

【0032】

図４及び図５は、図２の装置１０の２つの位置を示す。想起すべきこととして、図３では、装置は、均衡状態にある。換言すれば、車輪１８の軸２０は、水平である。図４では、圧力がフレーム２２に横方向に加えられる。マウント３４は、ピボット接続４６の周囲で回転することにより、フレーム２２に対して傾き始める。リターンスプリング５０が硬化し、パッド４２が地面１４に近づく。図５では、フレーム２２に横方向にかかる圧力がさらに増大する。マウント３４は、フレーム２２に対してさらに傾斜し、パッド４２は、地面１４と接触する。

【0033】

図の例において、リターンスプリング４８及び５０は、対応するキャスタ２８又は３０への地面１４の反力が増大すると、その長さが長くなる。代替として、反力が増大すると、その長さが短くなるばねを提供することも可能である。各ピボット接続４４及び４６の周囲にセンタリングされた渦巻ばねを提供することもできる。

【0034】

ピボット接続４４及び４６の各々をフレーム２２に対して直接回転させることが可能である。同様に、側方支持部がパッドの形態をとる場合、これらのパッドは、フレーム２２に直接固定され得る。しかしながら、側方支持部とフレーム２２との間の接続に柔軟性を与えることが有利である。この柔軟性は、例えば、天然ゴムで製作されるか又はエラストマで製作される柔軟材料により、短い移動量で実装され得、衝撃及び振動を吸収することができる。弾性及び減衰の特性を示す材料を選択することが有利である。柔軟性は、フレーム２２を対応する側方支持部に接続するスライド接続、それぞれ５２及び５４、スライド接続を中間位置に戻す傾向があるばね、それぞれ５６及び５８並びにスライド接続のその中央位置の周囲での移動を減衰させるためのダンパ、それぞれ６０、６２により、より大きい移動量で実装され得る。実際に、スライド接続、ばね及びダンパは、多くの自動車に装備されているそのタイプのばね型油圧ダンパによって実装され得る。各スライド接続は、フレーム２２が側方に傾斜している間、対象の側方支持部をフレーム２２に対して移動させるような向きである。より具体的には、ばね５６及び５８が存在する場合、地面１４のキャスタ２８又は３０の一方に対する反力が増大するほど、関係するダンパ６０又は６２がより圧縮される。スライド接続５２により、キャスタ２８は、軸５３に沿ってフレーム２２に対してスライドすることができる。同様に、スライド接続５４により、キャスタ３０は、軸５５に沿ってフレーム２２に対してスライドすることができる。軸５３及び５５は、装置が横方向及び縦方向に均衡状態であるときに垂直であり得る。代替として、図に示されるように、軸５３及び５５は、垂直線に対して傾斜され得、それにより装置の異なる機械的構成要素及びフレーム２２による反力の配置が容易となる。

【0035】

スライド接続５２及び５４は、カンチレバー式に取り付けられ得、したがってフレーム２２に１つの端部のみで保持される。しかしながら、変形可能な三角形の形態のマウントを提供することが好ましい。より具体的には、装置１０は、キャスタ２８及び３０の各々に関連付けられたレバー、それぞれ６４、６６を含む。各レバー６４及び６６は、１つの点、それぞれ６８、７０でフレーム２２に、且つ別の離れた点、それぞれ７２、７４で対応するスライド接続５２、５４の１つの端部に関節接続される。スライド接続の他の端部は、フレーム２２に関節接続される。ピボット接続４４又は４６は、対応するマウント３２又は３４をレバー６４又は６６に接続する。リターンスプリング４８又は５０は、マウント３２又は３４と対応するレバー６４又は６６との間に配置される。

【0036】

装置１０を制御するために、使用者は、フレーム２２上に直接位置し得る。使用者は、例えば、図１に示されるように座り得る。このために、シートがフレーム２２に固定され得る。使用者がその上半身を前方又は後方に傾けると、車輪１８の動力供給は、使用者の傾斜に応じて制御される。さらに、使用者がその上半身を側方に傾けると、キャスタ２８又は３０の一方が地面１４に加える力は、図３の位置から図４の位置、その後、図５の位置に増大する。上半身の前方又は後方への傾斜と、何れかの側への傾斜とを組み合わせることにより、旋回が可能となる。何れかの側に顕著に傾斜させることにより、パッド４０又は４２の一方で装置の移動をブロックすることができる。このような顕著な側方傾斜を、車輪１８の回転を駆動する前方への傾斜と組み合わせることにより、装置は、地面が不動パッドを支える点の周囲でそれ自体回転する。

【0037】

装置１０は、運動能力に問題があり、その上半身を傾けることができない使用者に適応させることが可能である。この使用者を支援するために、装置に対して、フレーム２２の垂直方向に上方にプラットフォーム８０を設けることが可能である。プラットフォーム８０は、使用者がその上に位置することができるように構成される。ベースが特にそれに固定され得る。プラットフォーム８０は、車輪１８の軸２０に平行な軸８２に沿ってフレーム２２に対して並進移動可能である。アクチュエータ８４により、軸８２に沿ったフレーム２２に対するプラットフォーム８０の移動に動力を供給することが可能となる。プラットフォーム８０の移動により、使用者の側方への運動能力の問題を補償することができる。アクチュエータ８４は、使用者１２の代わりにプラットフォーム８０上に置かれた不動負荷の移動にも非常に有益である。プラットフォーム８０に負荷が乗せられていないとき、アクチュエータ８４の操作により、プラットフォーム８０を移動させることにより、装置の重量を移動させ、したがって装置を側方に傾斜させ、キャスタ２８及び３０の負荷支持動作を変更することが可能となる。アクチュエータ８４を制御するために、装置は、データ入力モジュールと、データ入力モジュールからのデータに応じて、プラットフォーム８０をフレーム２２に対して移動するようにアクチュエータを制御するためのモジュールを含む。データ入力モジュールは、異なる形態をとり得、これは、例えば、ジョイスティックとしてよりよく知られているミニスティック又は使用者の体の一部のわずかな移動でも識別可能とするカメラである。データ入力モジュールは、装置１０から離れた場所にもあり、装置１０に乗っていない外部のオペレータによって命令されるようにし得る。

【0038】

図３では、プラットフォーム８０は、中央位置にあり、装置１０は、確実に横方向に均衡状態にある。図４及び５では、アクチュエータ８４は、操作されず、使用者は、側方に上半身を曲げて、キャスタ２８及び３０の各々が地面１４にかける力を変更することができる。図６及び７は、アクチュエータ８４が使用者の体重を軸８２に沿って並進させるように操作されるプラットフォーム８０の２つの位置を示す。プラットフォーム８０がその中央位置からより遠ざかるほど、キャスタ３０は、地面１４によって重みをかけ、そのマウント３４は、より傾斜し、最終的に図７の位置に到達して、そこでパッド４２が地面１４と接触する。

【0039】

プラットフォーム８０を前方から後方に、すなわち軸８２に垂直な水平軸２６に沿って並進移動させることにより、使用者が前後に上半身を傾けることが困難である場合に支援することも可能である。軸２６に沿った並進移動は、プラットフォーム８０上に置かれた不動負荷の移動にも非常に有益である。

【0040】

図８は、装置１０の上面図を示し、フレーム２２に固定され、装置が容認可能な最大傾斜に到達したときに地面１４に重みをかけるように構成された複数のストッパの考え得る配置を図解する。より具体的には、装置１０の場合、車輪１８の中心を通り、車輪１８と地面１４との接触点８８を通る軸９０を画定することが可能である。図３の位置では、軸９０は、垂直である。図４、５、６及び７に示される装置１０の位置では、軸９０は、側方に傾斜している。より具体的には、軸９０は、装置１０自体に特定され、車輪１８と地面１４との接触点を通る垂直軸９２に対しても傾斜され得る。図４、５、６及び７は、側方傾斜に関係している。軸９０は、前方又は後方に向かって傾斜し得、それにより車輪１８の動力供給を制御することが可能である。図８の例では、４つのストッパ９４、９６、９８及び１００が示されている。ストッパ９４は、装置１０の右前にある。ストッパ９６は、装置１０の右後ろにあり、ストッパ９８は、左後ろにあり、ストッパ１００は、左前にある。異なる数のストッパを提供することが可能である。ストッパ９４、９６、９８及び１００のフレーム２２に対する位置は、装置の制御を特に使用者の機敏さに合わせるために調整可能であり得る。これは、特に、装置１０が使用者の機能的リハビリテーションに使用される場合に有利である。リハビリテーションの過程において、ストッパ９４、９６、９８及び１００は、使用者が装置１０をより確信的に制御することができるように、フレーム２２の最大傾斜限界を下げるように移動させることができる。このために、図２でわかるように、フレーム２２へのストッパ９６の固定は、例えば、垂直スライド接続１０２に沿って様々な固定点１０４を通して移動され得、それによりストッパ９６を車輪１８から遠ざけることができる。残りのストッパ９４、９８及び１００も同じ位置設定を有する。

【0041】

図９は、装置１０の動作の例をブロック図の形態で示す。装置１０は、コントローラ１１０とも呼ばれる制御モジュールを含み、これは、装置１０の制御を可能にする異なる入力データを受け取り、このデータを処理して、装置１０の異なるアクチュエータを確実に命令することができるようにする。コントローラ１１０は、マイクロコントローラに基づく電子モジュールを含み得る。入力データの中で、センサからのデータと、人間－機械インタフェース１１２とも呼ばれるデータ入力モジュールからのデータとを区別することができ、装置の制御が可能となる。人間－機械インタフェース１１２は、装置１０に固定され得る。これにより、特に、プラットフォーム８０に座っている使用者は、コントローラ１１０のためのデータを入力することができる。人間－機械インタフェース１１２は、リモートで、例えばワイヤレス接続によってコントローラ１１０に接続され得、それにより車両から離れた場所から制御又はプログラミングすることが可能となる。人間－機械インタフェース１１２の機能を実行する２つのハウジングを提供することも可能であり、一方は、車両に固定され、他方は、リモートである。

【0042】

センサの中で、装置自体のパラメータを測定する、チェアセンサ１１４と呼ばれるセンサと、使用者の姿勢を測定する、ドライバセンサ１１６と呼ばれるセンサとを区別することができる。チェアセンサ１１４は、特に、フレーム２２の傾斜センサ及び慣性センサを含む。加えて、チェアセンサ１１４の中で、キャスタ２８及び３０並びにストッパ９４、９６、９８及び１００に、地面１４との接触を検出するためのセンサを設けることが可能である。ドライバセンサ１１６は、使用者の位置若しくは動き又は前記使用者によって加えられる力を検出するための手段を含み得る。例えば、使用者がプラットフォーム８０に座っているとき、位置、傾斜の変化及びより一般的には使用者又はその体の一部の動きを検出することが可能である。使用者がプラットフォーム８０上の要素に加える力を検出することも可能である。このような検出動作は、様々な種類のセンサ、光センサ、力センサ等によって実装され得る。使用者は、装置１０から離れた場所にいることもでき、前記装置を、装置から離れた場所にあり、コントローラ１１０に例えばワイヤ接続によって接続されたドライバセンサ１１６によって制御し得る。

【0043】

人間－機械インタフェース１１２により、記号データの入力が可能となる。人間－機械インタフェース１１２は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、タッチクリーン等、触覚データを入力するための手段を備えることができる。人間－機械インタフェース１１２により、装置１０の即時制御を可能にするか、又はその制御をプログラムすることができるようにするデータの入力が可能となる。入力データは、特に、車輪１８、アクチュエータ８４及び装置の他の何れかのアクチュエータ、例えばプラットフォーム８０の前方から後方への並進移動に動力を供給することを可能にするアクチュエータのコマンドに関し得る。プログラミングにおいて、使用者のタイプに合わせた複数の制御モードを提供することが可能である。例えば、「初心者」モードを提供することが可能であり、この場合、速度制限は、「上級者」モードより低い。プログラミングにおいて、特定のドライバセンサの使用を有効化又は無効化することもできる。さらに、プログラミングにおいて、事前に提供された経路に沿って装置の完全自律モードを提供することができる。より一般的には、コントローラ１１０は、パラメータ設定可能であり、人間－機械インタフェース１１２によってコントローラ１１０のパラメータを変更することが可能となる。人間－機械インタフェース１１２は、装置１０の全ての動力供給を停止するための緊急停止ボタンも含み得る。緊急停止時、ストッパ９４、９６、９８及び１００に動力を供給してそれらを下げ、フレーム２２の横方向及び縦方向への傾斜の可能性を減らすことができる。

【0044】

コントローラ１１０は、異なる種類のコマンド１１８を発生させ得、これには、基本的に、ボックス１２０内に示され、特に装置１０を軸２６に沿って前方又は後方に移動させることを可能にする車輪１８の動力供給のコマンドが含まれる。前述のように、キャスタ２８又は３０の一方の制動された負荷支持動作に関連付けられた車輪１８の動力供給のコマンドにより、装置は、曲線で制御され得る。アクチュエータ８４が存在し、場合によりアクチュエータによってプラットフォーム８０を軸２６に沿って縦方向に移動させることができる場合、コントローラ１１０は、ボックス１２２に示される１つ又は複数のそのためのコマンドを発生させる。

【0045】

コントローラ１１０は、制御データ及びコマンドを、後に分析するために、所定の期間にわたって特に使用者１２の活動レポートの形態でも保存し得る。データの保存及び保存されたデータの処理は、ボックス１２４において「評価」の表示で象徴的に示されている。これは、例えば、装置が使用者の機能的リハビリテーションに使用される場合に非常に有益である。これらの活動に関するレポートにより、リハビリテーションの進捗状況を測ることが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】