段差乗り越え機構を備えた歩行器
【課題】歩行器を使用する際に障害となる段差を容易に乗り越えることができる歩行器を提供する。
【解決手段】
本体フレーム２と、本体フレーム２の上面に設けられた肘受け３と、本体フレーム２の下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部４及び一対の後側車輪部１９とを有する歩行器１において、前側車輪部４は、本体フレーム２の幅方向に延在して設けられた支持軸５と、支持軸５周りの異なる位置に設けられると共に支持軸５の軸線と平行な車軸６に支持された複数の車輪７と、各車輪７に対応して設けられると共に各車輪７を回転自在に支持する複数の支持アーム８ｂであって支持軸５に支持されて支持軸５の軸線周りで回転可能に設けられた支持アーム８ｂと、支持軸５を回転駆動する駆動機構９とを有し、駆動機構９は、支持軸５に連結されたモータ１０と、接地する車輪７を変更すべくモータ１０の駆動を制御する制御装置１１，１４とを有する。
【解決手段】
本体フレーム２と、本体フレーム２の上面に設けられた肘受け３と、本体フレーム２の下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部４及び一対の後側車輪部１９とを有する歩行器１において、前側車輪部４は、本体フレーム２の幅方向に延在して設けられた支持軸５と、支持軸５周りの異なる位置に設けられると共に支持軸５の軸線と平行な車軸６に支持された複数の車輪７と、各車輪７に対応して設けられると共に各車輪７を回転自在に支持する複数の支持アーム８ｂであって支持軸５に支持されて支持軸５の軸線周りで回転可能に設けられた支持アーム８ｂと、支持軸５を回転駆動する駆動機構９とを有し、駆動機構９は、支持軸５に連結されたモータ１０と、接地する車輪７を変更すべくモータ１０の駆動を制御する制御装置１１，１４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、福祉・医療分野で用いられる歩行器に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行の困難な者の体重を支えてその自立歩行を助ける機器のひとつとして歩行器がある。一般に、歩行器は、歩行器を使用する者（以下、単に「使用者」という。）を囲むように組まれた使用者の体重を支持する枠状のフレームを有しており、使用者は前記枠状のフレームに掴まって歩行器を支えとして自立歩行または自立歩行のためのリハビリ等を行う。
【０００３】
なお、シルバーカーと呼ばれる乳母車状の老人用走行車は、自立歩行が可能な高齢者等が歩行や物の運搬及び休息に用いるものであり、高齢者等を囲んでその体重を支持する枠状のフレームを有していないため、本願でいう歩行器とは機能、用途が異なる。また、シニアカー、高齢者用電動車と呼ばれる老人用走行車は、高齢者等を乗せて駆動輪により自走するものであり、高齢者等の自立的な歩行を介助することを目的としておらず、本願でいう歩行器とは機能、用途が異なる。したがって、以下、歩行器といった場合に上記老人用走行車は含まれない。
【０００４】
ところで、歩行器には、フレーム下部の接地箇所に車輪（キャスター）を有するものと、有しないものとがある。それらのうち、車輪を有しない歩行器は、使用者がフレームの左右を交互に進行方向へずらす動作、または歩行器を持ち上げて進行方向に置く動作を繰り返して歩行できるように軽量な構造を有している。これに対し、車輪を有する歩行器は、前記動作が困難な使用者を対象としているため、使用者が体重を歩行器にあずけたままの姿勢で歩行できるように、車輪を有しない歩行器と比べて使用者の体重を支える働きが大きく、大型で重量のある構造をしていることが多い。したがって、床面に段差や溝などの障害物（以下、「段差」と称す）があった場合、使用者が車輪を有する歩行器を持ち上げて車輪を床面から浮かせることは困難である。
【０００５】
このように、車輪を有する歩行器（以下、単に「歩行器」という。）は、段差のない平坦な場所で使用することを前提として作られており、病院や施設内などの広く、床や地面の整備された場所での使用には適している。
【０００６】
しかし、前述のとおり、歩行器に体重をあずけている使用者が車輪を床や地面から浮かせることは難しいため、上記以外の場所、つまり住宅内や屋外（病院や介護施設の庭、自宅の外、公園等）などのわずかでも段差がある場所では、使用者が自身の体重を歩行器で支えながら段差を乗り越えることは困難である。
【０００７】
そのため、歩行器の使用場所、つまり使用者の行動範囲が制限されていた。そこで、従来から段差を乗り越える機構（以下、「段差乗り越え機構」という。）を備えた歩行器が提案されてきた。
【０００８】
例えば、段差乗り越え機構を備えた歩行器として、特許文献１に開示された従来技術がある。特許文献１に開示された歩行器は、体重を支持する枠体の下面に滑動安定板を有し、前記滑動安定板は前後にそり上がり部を形成し、またその一部が接地可能となっている。
【０００９】
そして、段差を乗り越える際には、使用者は、上記滑動安定板のそり上がり部を段差に当てつつ歩行器を押しながら進め、上記滑動安定板の底部を段差上で滑らせることにより、歩行器に段差を乗り越えさせている。
【００１０】
このように、特許文献１の歩行器は、段差を乗り越えることは可能ではあるが、使用者の体重の大部分が滑動安定板に掛かっており、段差を乗り越える際、使用者は、歩行器に勢いをつけて歩行器を強い力で押しながら進める必要があり、使用者には負担となる。
【００１１】
また、滑動安定板は一部とはいえ常に接地しているため、滑動安定板が床面に擦れることにより床面に傷が付くことが想定される。
【００１２】
さらに、上記従来の歩行器は屋内での使用を前提としており、屋外で使用すると、地面との接触により滑動安定板が摩耗し、破損する恐れがあり、屋外での使用が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−２３６６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の課題は、歩行器を使用する際に障害となる段差を容易に乗り越えることが出来る歩行器を提供し、使用者が屋内のみならず屋外でも歩行器を使用出来るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題のもとに、本発明は、段差乗り越え機構を備えた歩行器を以下のように構成した。すなわち、本発明の歩行器は、本体フレームと、本体フレームの上面に設けられた肘受けであって上方から見て使用者の背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有する使用者を支えるための肘受けと、本体フレームの下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部及び一対の後側車輪部とを有する歩行器を前提とし、段差乗り越え機構としての前記前側車輪部は、前記本体フレームの幅方向に延在して設けられた支持軸と、該支持軸周りの異なる位置に設けられると共に前記支持軸の軸線と平行な車軸に支持された複数の車輪と、前記各車輪に対応して設けられると共に各車輪を回転自在に支持する複数の支持アームであって前記支持軸に支持されて前記支持軸の軸線周りで回転可能に設けられた支持アームと、該支持アームを回転駆動する駆動機構とを有している。また、前記駆動機構は、前記支持アームに連結されたアクチュエータと、接地する前記車輪を変更すべく前記アクチュエータの駆動を制御する制御装置とを有している。
【００１６】
なお、前記制御装置は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量（回転角度）が予め設定され記憶される記憶器と、接地する前記車輪を変更するための駆動指令信号が入力されることにより前記アクチュエータを駆動する制御器とを含み、前記制御器は、前記駆動指令信号の入力に伴い、前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動するものとして構成されていてもよい。
【００１７】
また、前記制御装置は、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出する検出器と、前記負荷の許容値が予め設定され記憶される記憶器と、前記記憶器に設定された前記負荷の許容値と前記検出器が検出した前記負荷の検出値とを比較して前記検出値が前記負荷の許容値を超えた場合に駆動指令信号を出力する比較器と、前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームを回転駆動すべく前記アクチュエータを駆動する制御器とを含むものとして構成されていてもよい。
【００１８】
ここで、「車輪に掛かる負荷」とは、歩行器使用時に使用者の体重を支える力を指すものではなく、車輪、つまり歩行器の進行方向と反対方向の力及びその力に関連する力を指す。例えば、「車輪に掛かる負荷」として、車輪が段差に接触した時に、車輪が段差から受ける反作用の力などが挙げられる。
【００１９】
また、「負荷を検出する」とは、車輪に作用している「車輪に掛かる負荷」そのものを検出することに限らず、車輪に対し負荷が作用しているか否かを間接的に検出することも含む。具体的には、前記支持アームの回転量（回転角度）を検出して、負荷が掛かったことを間接的に検出してもよい。この場合の検出器は、アクチュエータを駆動する制御器に対し駆動指令信号が出力されていない状態にもかかわらず、支持アームに回転が発生したことを検出する回転検出器である。もちろん、前記支持軸に掛かっているトルクをトルク検出器により検出し、負荷の大きさそのものを検出してもよい。
【００２０】
前記記憶器は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量（回転角度）が予め設定され、記憶されると共に前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動するものとしてもよい。
【００２１】
前記制御装置は、前記車輪が一輪のみ接地した状態を維持するように前記アクチュエータの駆動を制御するものとして構成されていてもよい。
【００２２】
歩行器は、使用者が手動で操作可能な操作スイッチを備え、前記制御装置は、前記使用者による前記操作スイッチの操作に伴って発生する駆動指令信号の入力により、接地する前記車輪を変更させるように前記アクチュエータの駆動を制御するものとして構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の歩行器は、段差乗り越え機構としての前側車輪部を支持軸周りに設けられた複数の車輪を含むものとして構成され、段差を乗り越える時には、接地する車輪を段差につまずいた（引っかかった）車輪から段差を乗り越えた位置にある車輪へと変更するように支持アームを回転させるから、この動作により、段差を乗り越えることが可能である。
【００２４】
また、特許文献１の歩行器の滑動安定板のような、車輪以外で常に床面に接する部材を有していないため、歩行器の使用により床面を傷つけることがなく、さらには、屋内のみならず屋外（病院や介護施設の庭、自宅の外、公園など）でも歩行器を使用することにより、使用者の行動範囲を広げることに貢献出来る。
【００２５】
なお、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出器により検出し、前記負荷が負荷の許容値を超えた場合に前記アクチュエータを駆動するように前記制御装置を構成すれば、歩行器が自動的に段差を検出して、この段差を乗り越えることができるため、使用者は段差を気にする必要がなく、歩行に専念出来る。
【００２６】
また、前側車輪部の複数の車輪のうち一輪のみが接地する状態となるように歩行器を構成すれば、二輪が接地する状態と比較して、車輪と地面の摩擦抵抗が小さくなり、歩行器の旋回性能が向上する。
【００２７】
また、段差乗り越え機構を作動させる操作スイッチを設ければ、使用者が操作スイッチにより任意に段差乗り越え機構を駆動することができ、車輪に負荷を掛けなくても、使用者の意志でスムーズに段差を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例における歩行器１の正面図である。
【図２】本発明の一実施例における歩行器１の側面図である。
【図３】本発明の一実施例における歩行器１の平面図である。
【図４】本発明の一実施例における歩行器１の前側車輪部４の詳細斜面図である。ただし、アーム用ブラケット２２を省略している。
【図５】本発明の一実施例における歩行器１の制御ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例における歩行器１の制御装置１４の内部処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例における歩行器１の電源オン時の前側車輪部４の動作を示す部分側面図である。
【図８】本発明の一実施例における歩行器１の段差乗り越え時の前側車輪部４の動作を示す部分側面図である。
【図９】図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の制御ブロック図である。
【図１０】（ａ）図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の前側車輪部４を示す部分側面図である。（ｂ）歩行器１の旋回性を説明する平面図である。
【図１１】図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の前側車輪部４を示す部分側面図である。
【図１２】図１〜図８で示した実施例の変形例を示す正面図である。
【図１３】図１〜図８で示した実施例の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図４を参照して、本願発明の一実施例としての歩行器１を説明する。この実施例で示す歩行器１には、前側車輪部４及び後側車輪部１９がそれぞれ二つずつ設けられている。歩行器１は、使用者を囲むように組まれた金属パイプ製の枠状の本体フレーム２を有しており、本体フレーム２の上面には使用者が肘、前腕部又は腋を載せて体を支えるための肘受け３が設けられ、本体フレーム２の下部には一対の前側車輪部４及び一対の後側車輪部１９が設けられている。
【００３０】
歩行器１は、上方から見て使用者の背面側（進行方向後側、以下、単に「背面側」という。）が開放されたフレーム構造を有しており、使用者は、歩行器１の背面側から歩行器１の本体フレーム２の内側に入ることができる。
【００３１】
本体フレーム２は、前側車輪部４及び後側車輪部１９が取り付けられるベースフレーム２ａと、ベースフレーム２ａ上に立設された四本のスタンドフレーム２ｂと、スタンドフレーム２ｂの上端に設けられたアッパーフレーム２ｅとを有しており、それらは溶接等の手段により互いに連結されている。
【００３２】
アッパーフレーム２ｅは、歩行器１を上方から見て背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有しており、肘や前腕部等で使用者が体重を預けやすくするために、使用者の肩幅程度の幅で形成されている。
【００３３】
ベースフレーム２ａは、アッパーフレーム２ｅと同様に、歩行器１を上方から見て使用者の背面側が開放された略「Ｕ」字型の形状を有している。また、ベースフレーム２ａには、使用者の正面側（進行方向前側、以下、単に「正面側」という。）の二隅にそれぞれ前側車輪部４が設けられ、背面側の二つの端部にそれぞれ後側車輪部１９が設けられている。ここで、後側車輪部１９は、前後左右方向に自由に方向を変えることが可能な脚輪（キャスター）であり、歩行器１の向きを自在に変えることができるようになっている。なお、後側車輪部１９を全方向車輪、いわゆるオムニホイール（登録商標）としてもよい。前側車輪部４の詳細については後述する。
【００３４】
四本のスタンドフレーム２ｂは、前側車輪部４の取付箇所近傍、及び後側車輪部１９の取付箇所近傍のそれぞれにおいて、ベースフレーム２ａの上面に立設されている。なお、本実施例では、歩行器１の安定性を高めて歩行器１（使用者）の転倒を防止するために、ベースフレーム２ａの幅方向の寸法をアッパーフレーム２ｅの幅方向の寸法より大きくしている。そのため、歩行器１を正面から見ると、左右のスタンドフレーム２ｂは、その下部が「ハ」の字状の形状を有している。
【００３５】
また、本実施例では、使用者の身長に応じてアッパーフレーム２ｅの高さ位置を調整できるようにするために、各スタンドフレーム２ｂは、その長手方向の寸法が調整可能に構成されている。具体的には、各スタンドフレーム２ｂは、ベースフレーム２ａの上面に立設されるボトムフレーム２ｂ１であって中空に形成されたパイプ状のボトムフレーム２ｂ１と、アッパーフレーム２ｅの下面から下方へ伸びるスライドフレーム２ｂ２であってボトムフレーム２ｂ１に対し挿入可能なスライドフレーム２ｂ２とで構成されており、スライドフレーム２ｂ２をボトムフレーム２ｂ１に挿入した状態で、調節ねじ２１によりボトムフレーム２ｂ１に対するスライドフレーム２ｂ２の位置を固定する構成となっている。この構成により、調節ねじ２１による固定を解除してボトムフレーム２ｂ１に対するスライドフレーム２ｂ２の挿入量を変更し、再度調整ねじ２１で固定することにより、各スタンドフレーム２ｂの長手方向の寸法を変更することができ、それにより、アッパーフレーム２ｅの高さ位置を調整することができる。
【００３６】
また、本実施例では、本体フレーム２の強度を高めるため、正面側に位置する二本のスタンドフレーム２ｂは、補強フレーム２ｃによって互いに連結されている。さらに、左右の各側面において、正面側に位置するスタンドフレーム２ｂと背面側に位置するスタンドフレーム２ｂとは、補強フレーム２ｄによって互いに連結されている。
【００３７】
さらに、本体フレーム２において、アッパーフレーム２ｅの上面には、肘受け３が取り付けられている。この肘受け３は、スポンジ等の緩衝部材をビニール等のカバーで覆った構造となっており、使用者が歩行器１に体重を預けても肘、前腕部又は腋に痛みを感じないようになっている。
【００３８】
なお、以上で説明した歩行器１の本体フレーム２の構成については、適宜に変更可能である。例えば、本実施例では、スタンドフレーム２ｂは前後二本ずつ設けられているが、前一本後ろ二本としてもよい。また、補強フレーム２ｃ，２ｄは省略してもよい。
【００３９】
次に、歩行器１の段差乗り越え機構としての前側車輪部４について説明する。なお、前側車輪部４は歩行器１の正面側の左右に一つずつ設けられるが、それら二つの前側車輪部４は左右対称の構造を有するので、以下では二つのうちの一方について説明し、他方の説明を省略する。
【００４０】
本実施例の前側車輪部４は、主要な構成として、駆動機構９に含まれるアクチュエータとしてのモータ１０と、モータ１０によって回転させられる支持軸５と、支持軸５に支持され固定された十字型アーム８と、十字型アーム８の後述する各支持アーム８ｂにそれぞれ配置された四つの車輪７とを有している。
【００４１】
支持軸５は、ベースフレーム２ａの下面に固定された一対のアーム用ブラケット２２に回転可能に支持されている。より詳しく説明すると、一対のアーム用ブラケット２２のそれぞれには図示しない軸受が固定されており、その軸受間に本体フレーム２の幅方向と平行に支持軸５が架設されている。したがって、支持軸５は、本体フレーム２に対し回転可能である。なお、「幅方向」とは、歩行器１の進行方向（前後方向）に対し、直交する方向を示す。
【００４２】
支持軸５には、一対のアーム用ブラケット２２間において、支持軸５の軸線方向に離間して設けられた一対の十字型アーム８が相対回転不能に組み付けられている。各十字型アーム８は、板材で形成された同形状の部材であり、支持軸５に対する取り付け部分であるハブ部８ａと、ハブ部８ａから放射状に伸びる四つの支持アーム８ｂとを有しており、これらが一体的に成形されたものとなっている。また、四つの支持アーム８ｂは、ハブ部８ａの中心周りに等しい角度間隔（９０°間隔）を為すように形成されている。
【００４３】
一対の十字型アーム８は、それぞれのハブ部８ａの中心を支持軸５の軸線に一致させて支持軸５に固定されており、四つの支持アーム８ｂをそれぞれ対向させた状態で設けられている。このため、十字型アーム８（支持アーム８ｂ）は本体フレームに対し回転可能である。また、各支持アーム８ｂ間には、車輪７を支持する車軸６が架設されている。
【００４４】
各車軸６は、ハブ部８ａの中心すなわち支持軸５の軸心からの距離が等しい位置で、支持軸５と平行になるようにして、その両端部において支持アーム８ｂに固定されている。そして、各車軸６には、車輪７が回転自在に支持されている。もちろん、車軸６を支持アーム８ｂに対し回転自在に取り付け、車輪７が車軸６と共に回転自在な構造としてもよい。
【００４５】
以上の構成により、本実施例の前側車輪部４は、支持軸５周りの異なる位置（９０°間隔の位置）であって、かつ支持軸５の軸線から等しい距離の位置に四つの車輪７を有することとなる。なお、支持アーム８ｂの長さは、歩行器１の使用環境で想定される段差の高さに対応できるものに設定すればよい。
【００４６】
また、段差や地面の凹凸から歩行器１に伝わる振動を低減させるために、本体フレーム２と前側車輪部４との結合部に、ばねやダンパー等の振動吸収装置を取り入れてもよい。
【００４７】
なお、歩行器１の類似技術として、電動車輪で駆動され、且つ屋外で使用できる歩行支援ロボットが存在する。ここで、この歩行支援ロボットの電動車輪が万一制御不能となった場合、使用者の意に反して歩行支援ロボットが移動してしまい使用者に危険が及ぶ可能性がある。例えば、使用者を取り残したまま歩行支援ロボットが前進したり、或いは歩行支援ロボットが後退して使用者とぶつかることが考えられる。しかし、本発明の歩行器１は、前述の通り車輪７は支持アーム８ｂに対し回転自在（フリー）であり、駆動機構９は接地する車輪７を変更するように支持アーム８ｂを支持軸５の軸線周りで回転駆動するためのものであるため、万一モータ１０が制御不能となり支持アーム８ｂが回転しても、車輪７及び車軸６が空転するだけであり、歩行器１が前進或いは後退することはない。従って、本実施例の歩行器１は、従来技術の電動車輪で駆動される歩行支援ロボットより使用者にとって安全である。
【００４８】
次に、支持軸５を回転駆動する駆動機構９について説明する。駆動機構９は、主要な構成として、支持軸５に連結されたアクチュエータとしてのモータ１０と、接地する車輪７を変更すべくモータ１０の駆動を制御する制御装置１４とを有する。モータ１０及び制御装置１４は、歩行器１に搭載された図示しないバッテリーに接続されており、バッテリーから電力の供給を受けている。
【００４９】
モータ１０は、出力軸２３を支持軸５に平行にした状態で、モータ用ブラケット２４によりベースフレーム２ａの下面に取り付けられている。モータ１０の出力軸２３と支持軸５とは、出力軸２３の回転を支持軸５に伝達するための駆動伝達機構２５で連結されている。なお、モータ１０の出力軸２３には、出力軸２３の回転角度又は回転量を検出する検出装置２８が連結されている。検出装置２８には、例えばエンコーダ又はポテンショメータが採用される。
【００５０】
駆動伝達機構２５は、出力軸２３に固定されたピニオンギヤ２６と、支持軸５に固定されてピニオンギヤ２６と噛合するスパーギヤ２７とで構成されており、モータ１０の回転を減速して支持軸５へ伝達している。モータ１０の回転は、次に説明する制御装置１４によって制御される。
【００５１】
モータ１０の駆動を制御する制御装置１４は、図５に示すとおり、主要な構成として検出器１５と、記憶器１６と、比較器１７と、制御器１８とから構成されている。なお、図示の操作スイッチ２０及び起動スイッチ２９については、本実施例では使用せず、後述の本実施例を変形した〔変形例１〕〔変形例２〕において用いる。以下に制御装置１４の詳細を述べる。
【００５２】
ここで、本実施例の歩行器１は、四つの車輪７のうち一輪のみが接地した状態（図２参照）で使用されるものとする。すなわち、制御装置１４は、通常の走行時においては、支持軸５の位相が４つの車輪のうちいずれかに対応したものを維持するように、モータ１０の駆動を制御し、支持軸５の位置を制御している。
【００５３】
これは、四つの車輪７のうち二輪が接地した状態（図１０（ａ）参照）では、接地面積が一輪のみが接地した状態より大きくなることで、直進安定性が増すが、接地面積が大きくなることで地面との摩擦抵抗も大きくなるため、歩行器１の使用環境（地面の状態等）によっては、旋回するときに一輪のみが接地した状態より強い力が必要となる（図１０（ｂ）参照）。したがって、一輪のみで接地した状態の方が使用者には使いやすい。もちろん、二輪が接地した状態でも、歩行器１は問題なく使用できる。
【００５４】
検出器１５は、その接地状態にある車輪７に掛かる負荷を検出するものであるが、本実施例では、この検出器１５は、支持軸５の回転角度を検出（算出）するものとする。すなわち、歩行器１が上記の一輪接地の状態で使用される場合において、車輪７に負荷が掛かると、その負荷が十字型アーム８を介して支持軸５に作用し、その負荷の大きさに比例して支持軸５に回転が生じるため、支持軸５の回転角度を検出することで、支持軸５に掛かる負荷の検出の代替としている。なお、上記の車輪７にかかる「負荷」とは、車輪７が地面の凹凸を通過したり段差に接触したりすることで車輪７がその凹凸や段差から受ける反作用の力である。
【００５５】
検出器１５は、検出装置２８に接続されており、検出装置２８から出力されたモータ１０の出力軸２３の回転角度に基づいて支持軸５の回転角度を算出する。なお、支持軸５の回転角度（検出値）の算出は、モータ１０の出力軸２３に連結されたピニオンギヤ２６と支持軸５に固定されたスパーギヤ２７との間のギヤ比を用いて行われる。また、検出器１５は、比較器１７に接続されており、算出した支持軸５の回転角度を検出値として比較器１７に出力する。
【００５６】
記憶器１６には、支持軸５（十字型アーム８）の位置を制御する際の目標値となる基準値と、車輪７に掛かる負荷の大きさから車輪７が段差に接触したのかを判断するための負荷の許容値とが予め設定、記憶されている。
【００５７】
基準値は、前述の車輪７が一輪のみで接地した状態を維持するための制御に用いられる値であり、また、接地する車輪７を変更するために支持軸５（十字型アーム８）を所定の回転角度まで回転させるための制御にも用いられる。この基準値は、車輪７一つに付き一つ設定されており、本実施例では、支持軸５周りに９０°間隔で車輪７が四つ配置されているので、例えば、ある一つの車輪７が接地した状態を初期位置（０°）とすれば、基準値は、基準値ａ（０°），基準値ｂ（９０°），基準値ｃ（１８０°），基準値ｄ（２７０°）の四つとなる。また、検出器１５で検出される支持軸５の回転角度は、上記初期位置（０°）を原点とし、そこからの回転角度として求められる。
【００５８】
一方、負荷の許容値は、車輪７が段差に接触したか否かの判別を行うために用いられる閾値である。すなわち、地面の凹凸を通過する場合と比べ、段差に接触した場合に車輪７に掛かる負荷が大きいことから、負荷があるレベルを超えた場合は段差に接触したと判断できるため、その閾値として負荷の許容値が設定される。また、前述のように、本実施例では、支持軸５に掛かる負荷を支持軸５の回転角度で代替して検出しているため、負荷の許容値も基準値からの回転角度で設定されている。
【００５９】
比較器１７は、検出器１５から出力される検出値とその時点での接地状態にある車輪７に対応する基準値とを比較し、偏差の有無を判別する。そして、比較器１７は、偏差が有る場合は、その偏差と記憶器１６に設定された負荷の許容値とを比較し、比較結果に基づいて、制御器１８に対し、後述の「一輪接地の状態を維持する動作」または「段差を乗り越える動作」を行わせるための駆動指令信号を出力する。
【００６０】
制御器１８は、比較器１７からの駆動指令信号を受けて、支持軸５を回転駆動すべくモータ１０の駆動を制御する。すなわち、制御器１８は、駆動指令信号がオンの場合は、モータ１０の出力軸２３を回転させ、駆動指令信号がオフの場合は、モータ１０の出力軸２３を回転させない程度の電圧をモータ１０に与え、出力軸２３が停止した状態を維持する。
【００６１】
次に、図５〜図８を参照して、本発明の歩行器１の動作を説明する。歩行器１の動作は、図６に示すとおり、次のＡ〜Ｂの三つに大別できる。
Ａ．歩行器１の電源オン時に、車輪７を二輪接地（歩行器の待機状態）から一輪接地（歩行器の使用状態）に変更する動作（図７）。
Ｂ．Ａの動作の後、一輪接地の状態を維持する動作。
Ｃ．Ｂの状態で車輪７が段差に接触した場合、支持軸５（十字型アーム８）を回転させて、段差を乗り越える動作（図８）。
以下に、各動作の詳細について説明する。
【００６２】
＜＜Ａ．歩行器の電源オン時の動作＞＞
（１）歩行器１の電源がオフのとき、前側車輪部４は、モータ１０に電圧が掛かっておらず支持軸５が自由に回転する状態であるため、図７（ａ）に示すとおり、四つの車輪７のうちの二輪が接地した状態になっている。図示しない電源スイッチにより歩行器１の電源がオンされると、比較器１７が検出器１５の検出値（支持軸５の回転角度）を読み込む。次に、比較器１７は、読み込んだ検出値に対し、支持軸５の正転方向（支持軸５の回転角度が大きくなる方向）で最も近い基準値を記憶器１６から読み込んで記憶するとともに、その検出値と基準値との偏差を算出する。そして、その偏差を解消する位置まで支持軸５を回転させるために、比較器１７が制御器１８へ駆動指令信号を出力し、制御器１８がモータ１０への供給電圧を上げて支持軸５を正転方向へ回転させるようにモータ１０を回転させる。
（２）次いで、比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出器１５からの検出値の読み込み及び前記偏差の算出を行い、支持軸５の回転に伴って偏差がゼロとなったとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８によるモータ１０への供給電圧が下げられ、モータ１０の回転が停止して、支持軸５が前記基準値の回転角度まで回転した一輪接地の状態となる（図７（ｂ））。
（３）前記（２）の後、下記＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞を開始する。
【００６３】
＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞
（１）歩行器１の電源がオンの状態で比較器１７から駆動指令信号が出力されていない状態では、制御器１８は、モータ１０の出力軸２３が回転しない程度の電圧をモータ１０に与え、出力軸２３が停止した状態、すなわち、支持軸５が回転せずに一輪接地が維持された状態となるようにモータ１０の駆動を制御する。
（２）一方、比較器１７は、この一輪接地の維持動作中でも随時検出値と基準値との比較を行う。そして、歩行器１の走行に伴って車輪７に掛かる負荷によって支持軸５に回転が生じ、記憶している基準値と検出値との間に偏差が発生した場合には、先ず、その偏差と負荷の許容値とを比較する。この比較の結果、偏差が負荷の許容値以下の場合には、支持軸５の回転角度が現在記憶している基準値の状態で一輪接地となるように、この偏差を解消すべく、比較器１７は、制御器１８へ駆動指令信号を出力し、それに伴って制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて前記偏差を解消する方向へモータ１０を回転させる。
（３）比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出値と基準値との偏差の算出を行い、偏差がゼロとなった場合、つまり偏差が解消されたとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げてモータ１０の回転を停止させ、前記（１）に戻る。
【００６４】
＜＜Ｃ．段差の乗り越え動作＞＞
（１）前記Ｂ（２）において、前記偏差と負荷の許容値とを比較した結果、偏差が負荷の許容値を上回った場合は、制御装置１４は、歩行器１に段差を乗り越え動作を行わせるために、接地する車輪７を変更するように支持軸５を回転させる。詳細には、比較器１７は、制御器１８へ駆動指令信号を出力し、それに伴って、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて、支持軸５が正転方向に回転するようにモータ１０を回転させる（図８（ａ）（ｂ））。また、比較器１７は、次に接地する車輪７の基準値を記憶器１６から読み込み、記憶している基準値を新たに読み込んだ基準値に置き換える。ここで、「次に接地する車輪７の基準値」とは、図８（ａ）に示すとおり、現在接地している車輪７が車輪７ａ（基準値０°）ならば、次に接地する車輪７すなわち車輪７ｂの基準値（９０°）を指す。
（２）比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出値と新たな基準値との偏差の算出を行い、偏差がゼロとなった場合、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げて、モータ１０の回転を停止させる（図８（ｃ））。
（３）以上の動作により、支持軸５が正転方向に回転して接地する車輪７を車輪７ａから車輪７ｂに変更させることで、歩行器１が段差を乗り越える。
（４）その後、制御装置１４は、再び＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞を開始する。
【００６５】
以上では、本願発明の好適な一実施例を説明したが、本発明はこれに限らず、以下のような変形例として実施することも可能である。
【００６６】
〔変形例１〕
前記実施例では、段差乗り越え動作を前側車輪部４に行わせるための支持軸５の回転に際し、車輪７に掛かる負荷（支持軸５の回転角度）の検出値と負荷の許容値との比較に基づいて比較器１７が制御器１８に対する駆動指令信号を出力するものとしたが、これに代えて、使用者の手動操作可能なスイッチを設け、この操作スイッチが操作されることに伴って制御器１８に対し駆動指令信号が出力されるものとしても良い。具体的には次の通りである。
【００６７】
例えば、図５に示すように、歩行器１が、比較器１７に接続された操作スイッチ２０を備えるものとする。そして、使用者によって操作スイッチ２０がオンされることにより、前記実施例と同様に、制御器１８に対し駆動指令信号を出力するとともに、記憶器１６から新たな基準値を読み込むものとする。より詳しい制御装置１４の処理内容は下記のとおりである。
【００６８】
（１）操作スイッチ２０のオン信号を比較器１７が受けると、比較器１７は制御器１８への駆動指令信号を出力し、駆動指令信号を受けた制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて、支持軸５が正転方向へ回転する方向にモータ１０を回転させる。また、それに伴い、比較器１７は、次に接地する車輪７の基準値を記憶器１６から読み込み、記憶している基準値を新たに読み込んだ基準値に置き換える。
（２）次いで、比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出器１５からの検出値の読み込みと、この検出値と新たな基準値との偏差の算出とを行い、支持軸５の回転に伴って偏差がゼロとなったとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げてモータ１０の回転を停止させる。
（３）以上の制御装置１４の処理により、操作スイッチ２０をオンすることで支持軸５が正転方向に９０°回転して接地する車輪７を変更し、歩行器１が段差を乗り越える。
【００６９】
本変形例の場合、前記実施例のように比較器１７が車輪７に掛かる負荷と負荷の許容値とを比較する機能を持つことを省略することができる。但し、前記実施例と本変形例の操作スイッチ２０とを併用するものとしても良い。すなわち、制御装置１４が前記実施例の機能に加えて本変形例の機能を有し、比較器１７からの駆動指令信号の出力が、車輪７に掛かる負荷の検出器に基づいて自動的に行われることに加え、使用者による手動操作でも行えるものとしても良い。
【００７０】
また、上記例とは別に、図９に示すような、比較器及び検出器を省略した制御装置１１を使用し、操作スイッチ２０を操作することによって出力されるオン信号が駆動指令信号として出力されるものとしても良い。なお、この場合の駆動指令信号は、前記実施例とは異なり、制御器１３に対しモータ３１の駆動を開始させるきっかけを与える信号となる。
【００７１】
また、制御装置１１においては、上記実施例のような検出器が備えられていないため、制御器１３は、検出された支持軸５の回転角度に基づく閉ループ制御ではなく、開ループ制御によりモータ３１の駆動を制御するものとする。そのため、図９の例では、モータ３１をパルスモータとし、制御器１３は、上記駆動指令信号の入力に伴い、モータ３１を車輪７の基準値に応じた回転量だけ回転させるためのパルス数のパルス列信号を出力するものとする。但し、ここで言う基準値に応じた回転量とは、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行うときの支持軸５の回転量であり、前記実施例の前側車輪部４の構成の場合は一定量である９０°である。すなわち、制御器１３は、前側車輪部４が図４に示す構成の場合には、上記駆動指令信号の入力に伴い、モータ３１の出力軸２３に連結されたピニオンギヤ２６と支持軸５に固定されたスパーギヤ２７との間のギヤ比に基づき、支持軸５を９０°回転させるためのパルス列信号を出力するものである。
【００７２】
制御装置１１について、詳細には、図９に示すように記憶器１２と制御器１３とから構成されており、操作スイッチ２０は制御器１３に接続されている。この制御装置１１の処理内容は以下の通りである。但し、以下の説明では、前側車輪部４の機械的な構成は前記実施例（図４に示す例）と同じものとし、記憶器１２には、前記実施例の各車輪７に対応する基準値に代え、支持軸５の回転量（９０°）が設定されているものとする。また、制御器１３には、モータ３１の出力軸の回転量を支持軸５に伝達するためのギヤ列のギヤ比（減速比）が予め設定されて記憶されているものとする。
【００７３】
（１）操作スイッチ２０のオン信号（駆動指令信号）を制御器１３が受けると、制御器１３は、記憶器１２から支持軸５の回転量を読み込み、その回転量と記憶している上記減速比とからモータ３１へ出力すべきパルス数を求め、その求められたパルス数のパルス列信号を出力する。
（２）それにより、モータ３１は受け取ったパルス数分だけ回転し、それに伴い、支持軸５が記憶器１２に設定された回転量だけ回転する。
（３）以上の処理により、操作スイッチ２０を操作することで支持軸５が正転方向に回転し、歩行器１は段差を乗り越える。
【００７４】
なお、上記説明では、接地状態にある車輪７がいずれのものであっても段差乗り越え動作を行うための支持軸５の回転量が一定であるため、記憶器１２にその回転量を設定するものとしたが、前記実施例と同様に、記憶器１２に各車輪７に対応する基準値（回転角度）を設定するものとしてもよい。その場合、制御器１３は、接地状態とする車輪７に対応する基準値を記憶可能に構成されているものとする。そして、制御器１３は、駆動指令信号の入力に伴い、接地状態にある車輪７に対し支持軸５の正転方向における次の車輪７に対応する基準値を読み込み、現在の基準値と新たに見込んだ基準値との角度差を算出し、その角度差に応じたパルス列信号を出力するものとすればよい。
【００７５】
また、図９の例では、制御装置１１が検出器１５及び比較器１７を持たないため、前記実施例で示したモータ１０の制御による車輪７の一輪接地の維持動作を行うことができない。したがって、制御装置１１の構成では、モータ１０をブレーキ付きのモータとしたり、或いは機械的な制動装置を使用したりするなど、車輪７の一輪接地を維持する構成を併用することが望ましい。
【００７６】
例えば、ブレーキ付きのモータとしては、非通電時に制動が掛かる無励磁作動ブレーキ付きのモータを使用すればよい。このモータは、非通電時にモータの出力軸が回転しないため、歩行器１のバッテリーの消耗等によってモータが非通電状態となり、モータの出力軸が回転し、使用者が意図せずに車輪７が一輪接地状態から二輪接地状態になってしまうことを防止でき、使用者にとって安全である。さらに、車輪７の一輪接地状態ではモータに通電しないため、歩行器１の省電力化を図ることもできる。
【００７７】
また、機械的な制動装置として、例えば、支持軸５や出力軸２３、スパーギヤ２７、十字型アーム８など、歩行器１の駆動伝達部材のいずれかにブレーキ装置を設け、車輪７が一輪接地を維持する場合は、ブレーキ装置で制動を掛けておく構成としてもよい。
【００７８】
なお、上記のブレーキ付きモータや機械的な制動装置により車輪７の一輪接地を維持する構成を、前記実施例の構成に取り入れ、車輪７の一輪接地状態を維持するためのモータ１０の制御を省略するものとしても良い。
【００７９】
〔変形例２〕
前記実施例では、図示しない電源スイッチによって歩行器１の電源がオンされた時に、電源オンに連動した自動動作により前側車輪部４が二輪接地状態から一輪接地状態となるものとしたが、電源投入後の使用者による任意の操作、例えば、図５に示す起動スイッチ２９を設け、この起動スイッチ２９をオンする操作を行うことにより、電源投入後の使用者による任意の操作によって前側車輪部４が一輪接地状態となるようにしてもよい。この場合、起動スイッチ２９は、比較器１７に接続されるものとし、起動スイッチ２９が操作された時の制御装置１４の制御は、前記実施例における電源オン時の制御装置１４の制御と同様である。
【００８０】
〔変形例３〕
図１〜図９に示した実施例では、車輪７に掛かる負荷として代替で支持軸５の回転角度を検出するものとし、その検出装置２８としてエンコーダ等のモータ１０の出力軸２３の回転角度を検出するものを採用したが、これに代えて、車輪７を介して支持軸５又はモータ１０の出力軸２３に掛かる負荷そのものを検出するものとして、検出装置２８として支持軸５又はモータ１０の出力軸２３の駆動トルクを検出するトルク検出器を採用するものとしてももよい。この場合は、検出値及び負荷の許容値はトルクの値となる。
【００８１】
さらに、車輪７に掛かる負荷として支持軸５の回転を検出する場合において、検出装置２８を、支持軸５の回転位置や支持アーム８ｂの高さ位置を検出する非接触式センサ（近接スイッチ等）としてもよい。この場合は、車輪７が段差に接触したときの十字型アーム８の傾きによる支持軸５の回転や、支持軸５の回転に伴って変化する支持アーム８ｂの高さ位置を非接触式センサで検出すればよい。
【００８２】
また、車輪７が段差に接触していないにもかかわらず、偶発的に且つ一時的に車輪７に対し大きな負荷が掛かった場合に、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行ってしまうことを防止するために、所定時間継続して負荷の許容値を超える負荷が検出されたときにのみ、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行うようにさせてもよい。また、この場合において、検出装置２８の出力に移動平均処理をかけてもよい。
【００８３】
〔変形例４〕
図１〜図９に示した実施例では、前側車輪部４を駆動するアクチュエータとしてモータ１０を用い、ギヤ列によってモータ１０の回転を支持軸５へ伝達しているが、前側車輪部４を駆動する構成を次のように構成してもよい。
（１）アクチュエータをソレノイドとする。
（２）アクチュエータの駆動力を支持軸５へ伝達する手段をベルト駆動とする。
（３）アクチュエータの出力軸の軸線が、支持軸の軸線と垂直に交わるようにアクチュエータをベースフレーム２ａに取り付け、アクチュエータの出力軸の回転をベベルギヤで支持軸５に伝達する。
（４）（３）の構成で、ベベルギヤの代わりにウォームギヤを用いる。
【００８４】
〔変形例５〕
図１１は、前側車輪部４の車輪７を支持する支持アーム８ｂの変形例を示している。前記実施例では、車輪７の数を四つとしたが、これに限らず、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、車輪７の数は適宜に設定し、支持アーム８ｂの数をそれに応じたものとしても良い。なお、図１１（ａ）に示すように、車輪７（支持アーム８ｂ）が二つの場合おいて、段差乗り越え動作時における歩行器１の上下動を小さくするために、二つの車輪７、７間で支持軸５から半径方向に延びる別のアーム３２を設けた方が好ましい。
【００８５】
また、各支持アーム８ｂが支持軸５から半径方向へ放射状に延びる構成に限らず、図１１（ｂ）に示すように、「Ｈ型」アームによって四つの車輪７を支持するものとしても良い。なお、この場合、各車輪７を支持する支持アーム８ｂは各々がＬ字型で形成され、四つのＬ字型の支持アーム８ｂが一体形成されて「Ｈ型」アームを構成していると言える。因みに、図１１（ｂ）の構成の場合、支持アーム８ｂの構成は異なるが、支持軸５周りにおける四つの車輪７の配置は前記実施例と同じである。
【００８６】
さらに、前記実施例では、各支持アーム８ｂに一つの車輪７が支持されているものとしたが、これに代えて、図１１（ｅ）に示すように、各支持アーム８ｂに支持される車輪７の数を２個とすることも可能である。また、前記実施例及び図１１（ａ）〜（ｄ）の例では、各車輪７が支持軸５を中心とした同一円周上に配置されるような支持アーム８ｂの構成としたが、これに限らず、図１１（ｆ）に示すように、支持軸５から車軸６までの距離が支持アーム毎に異なるようにしたものとしてもよい。
【００８７】
以上のように、車輪７の数や支持軸５の周りにおける車輪７の配置は任意に設定可能であり、支持アーム８ｂは、それらに応じて適宜な構成とすれば良い。なお、複数の車輪７に応じて設けられる複数の支持アーム８ｂを、上記例のように必ずしも一体成形されたものにする必要は無く、各支持アーム８ｂを支持軸５の軸線方向に位置をずらして設けるものとしても良い。
【００８８】
〔変形例６〕
図１２は、図１〜図９に示した実施例において、モータ１０を一つ省略し、一つのモータ１０に連結された１本の支持軸３０によって二つの前輪側車輪部４、つまり左右の十字型アーム８を同時に駆動する構成である。本構成では、図１〜図９に示した実施例の構成と比較して、モータ１０の数が少ないため、より低コストで歩行器１を製作することが出来る。ただし、本構成では、左右どちらかの十字型アーム８に架設された車輪７のみに負荷が掛かった場合でも、支持軸３０の回転により、左右両方の十字型アーム８が回転駆動されてしまう。このため、左右の車輪７に同時に負荷が掛からない状態、つまり片方の前側車輪部４のみが段差を乗り越える場合でも左右両方の十字型アーム８が回転することで、歩行器１の直進安定性が損なわれる恐れがある。したがって、図１〜図９に示した実施例のような左右の支持軸５が独立している構成と比較して、本変形例は直進安定性が劣ることが考えられるため、図１〜図９に示した実施例の構成の方が直進安定性に優れる。
【００８９】
〔変形例７〕
図１３は、図１〜図９に示した実施例において、前側車輪部４の数を一つとし、つまり前側車輪部４が一輪、後側車輪部が二輪の合計三輪で接地する歩行器１の例を示している。
【００９０】
〔変形例８〕
図１〜図９に示した実施例において、支持軸５の回転により、次に接地して歩行器１を支える車輪７は、必ずしも隣り合った車輪でなくてもよい。例えば、図８では支持軸５の回転により、歩行器１を支える車輪７は、車輪７ａから車輪７ｂに変わるが、必ずしも車輪７ｂではなく、車輪７ｂをとおり越して車輪７ｃに変えてもよい。
【００９１】
〔変形例９〕
図１〜９に示した実施例では、本体フレーム２に対し回転可能に設けられた支持軸５に十字型アーム８（支持アーム８ｂ）を固定し、支持軸５を駆動機構９で回転駆動することにより十字型アーム８（支持アーム８ｂ）が回転させる構成としたが、これに代えて、支持軸５を本体フレーム２に対し回転不能とし、十字型アーム８を支持軸５に対し回転可能に設けられるものとして、駆動機構９により十字型アーム８を直接駆動する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ 歩行器
２ 本体フレーム
２ａ ベースフレーム
２ｂ スタンドフレーム
２ｂ１ ボトムフレーム
２ｂ２ スライドフレーム
２ｃ 補強フレーム
２ｄ 補強フレーム
２ｅ アッパーフレーム
３ 肘受け
４ 前側車輪部
５ 支持軸
６ 車軸
７ 車輪
７ａ 車輪
７ｂ 車輪
７ｃ 車輪
７ｄ 車輪
８ 十字型アーム
８ａ ハブ部
８ｂ 支持アーム
９ 駆動機構
１０ モータ
１１ 制御装置
１２ 記憶器
１３ 制御器
１４ 制御装置
１５ 検出器
１６ 記憶器
１７ 比較器
１８ 制御器
１９ 後側車輪部
２０ 操作スイッチ
２１ 調節ねじ
２２ アーム用ブラケット
２３ 出力軸
２４ モータ用ブラケット
２５ 駆動伝達機構
２６ ピニオンギヤ
２７ スパーギヤ
２８ 検出装置
２９ 起動スイッチ
３０ 支持軸
３１ モータ
３２ アーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、福祉・医療分野で用いられる歩行器に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行の困難な者の体重を支えてその自立歩行を助ける機器のひとつとして歩行器がある。一般に、歩行器は、歩行器を使用する者（以下、単に「使用者」という。）を囲むように組まれた使用者の体重を支持する枠状のフレームを有しており、使用者は前記枠状のフレームに掴まって歩行器を支えとして自立歩行または自立歩行のためのリハビリ等を行う。
【０００３】
なお、シルバーカーと呼ばれる乳母車状の老人用走行車は、自立歩行が可能な高齢者等が歩行や物の運搬及び休息に用いるものであり、高齢者等を囲んでその体重を支持する枠状のフレームを有していないため、本願でいう歩行器とは機能、用途が異なる。また、シニアカー、高齢者用電動車と呼ばれる老人用走行車は、高齢者等を乗せて駆動輪により自走するものであり、高齢者等の自立的な歩行を介助することを目的としておらず、本願でいう歩行器とは機能、用途が異なる。したがって、以下、歩行器といった場合に上記老人用走行車は含まれない。
【０００４】
ところで、歩行器には、フレーム下部の接地箇所に車輪（キャスター）を有するものと、有しないものとがある。それらのうち、車輪を有しない歩行器は、使用者がフレームの左右を交互に進行方向へずらす動作、または歩行器を持ち上げて進行方向に置く動作を繰り返して歩行できるように軽量な構造を有している。これに対し、車輪を有する歩行器は、前記動作が困難な使用者を対象としているため、使用者が体重を歩行器にあずけたままの姿勢で歩行できるように、車輪を有しない歩行器と比べて使用者の体重を支える働きが大きく、大型で重量のある構造をしていることが多い。したがって、床面に段差や溝などの障害物（以下、「段差」と称す）があった場合、使用者が車輪を有する歩行器を持ち上げて車輪を床面から浮かせることは困難である。
【０００５】
このように、車輪を有する歩行器（以下、単に「歩行器」という。）は、段差のない平坦な場所で使用することを前提として作られており、病院や施設内などの広く、床や地面の整備された場所での使用には適している。
【０００６】
しかし、前述のとおり、歩行器に体重をあずけている使用者が車輪を床や地面から浮かせることは難しいため、上記以外の場所、つまり住宅内や屋外（病院や介護施設の庭、自宅の外、公園等）などのわずかでも段差がある場所では、使用者が自身の体重を歩行器で支えながら段差を乗り越えることは困難である。
【０００７】
そのため、歩行器の使用場所、つまり使用者の行動範囲が制限されていた。そこで、従来から段差を乗り越える機構（以下、「段差乗り越え機構」という。）を備えた歩行器が提案されてきた。
【０００８】
例えば、段差乗り越え機構を備えた歩行器として、特許文献１に開示された従来技術がある。特許文献１に開示された歩行器は、体重を支持する枠体の下面に滑動安定板を有し、前記滑動安定板は前後にそり上がり部を形成し、またその一部が接地可能となっている。
【０００９】
そして、段差を乗り越える際には、使用者は、上記滑動安定板のそり上がり部を段差に当てつつ歩行器を押しながら進め、上記滑動安定板の底部を段差上で滑らせることにより、歩行器に段差を乗り越えさせている。
【００１０】
このように、特許文献１の歩行器は、段差を乗り越えることは可能ではあるが、使用者の体重の大部分が滑動安定板に掛かっており、段差を乗り越える際、使用者は、歩行器に勢いをつけて歩行器を強い力で押しながら進める必要があり、使用者には負担となる。
【００１１】
また、滑動安定板は一部とはいえ常に接地しているため、滑動安定板が床面に擦れることにより床面に傷が付くことが想定される。
【００１２】
さらに、上記従来の歩行器は屋内での使用を前提としており、屋外で使用すると、地面との接触により滑動安定板が摩耗し、破損する恐れがあり、屋外での使用が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−２３６６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の課題は、歩行器を使用する際に障害となる段差を容易に乗り越えることが出来る歩行器を提供し、使用者が屋内のみならず屋外でも歩行器を使用出来るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題のもとに、本発明は、段差乗り越え機構を備えた歩行器を以下のように構成した。すなわち、本発明の歩行器は、本体フレームと、本体フレームの上面に設けられた肘受けであって上方から見て使用者の背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有する使用者を支えるための肘受けと、本体フレームの下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部及び一対の後側車輪部とを有する歩行器を前提とし、段差乗り越え機構としての前記前側車輪部は、前記本体フレームの幅方向に延在して設けられた支持軸と、該支持軸周りの異なる位置に設けられると共に前記支持軸の軸線と平行な車軸に支持された複数の車輪と、前記各車輪に対応して設けられると共に各車輪を回転自在に支持する複数の支持アームであって前記支持軸に支持されて前記支持軸の軸線周りで回転可能に設けられた支持アームと、該支持アームを回転駆動する駆動機構とを有している。また、前記駆動機構は、前記支持アームに連結されたアクチュエータと、接地する前記車輪を変更すべく前記アクチュエータの駆動を制御する制御装置とを有している。
【００１６】
なお、前記制御装置は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量（回転角度）が予め設定され記憶される記憶器と、接地する前記車輪を変更するための駆動指令信号が入力されることにより前記アクチュエータを駆動する制御器とを含み、前記制御器は、前記駆動指令信号の入力に伴い、前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動するものとして構成されていてもよい。
【００１７】
また、前記制御装置は、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出する検出器と、前記負荷の許容値が予め設定され記憶される記憶器と、前記記憶器に設定された前記負荷の許容値と前記検出器が検出した前記負荷の検出値とを比較して前記検出値が前記負荷の許容値を超えた場合に駆動指令信号を出力する比較器と、前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームを回転駆動すべく前記アクチュエータを駆動する制御器とを含むものとして構成されていてもよい。
【００１８】
ここで、「車輪に掛かる負荷」とは、歩行器使用時に使用者の体重を支える力を指すものではなく、車輪、つまり歩行器の進行方向と反対方向の力及びその力に関連する力を指す。例えば、「車輪に掛かる負荷」として、車輪が段差に接触した時に、車輪が段差から受ける反作用の力などが挙げられる。
【００１９】
また、「負荷を検出する」とは、車輪に作用している「車輪に掛かる負荷」そのものを検出することに限らず、車輪に対し負荷が作用しているか否かを間接的に検出することも含む。具体的には、前記支持アームの回転量（回転角度）を検出して、負荷が掛かったことを間接的に検出してもよい。この場合の検出器は、アクチュエータを駆動する制御器に対し駆動指令信号が出力されていない状態にもかかわらず、支持アームに回転が発生したことを検出する回転検出器である。もちろん、前記支持軸に掛かっているトルクをトルク検出器により検出し、負荷の大きさそのものを検出してもよい。
【００２０】
前記記憶器は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量（回転角度）が予め設定され、記憶されると共に前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動するものとしてもよい。
【００２１】
前記制御装置は、前記車輪が一輪のみ接地した状態を維持するように前記アクチュエータの駆動を制御するものとして構成されていてもよい。
【００２２】
歩行器は、使用者が手動で操作可能な操作スイッチを備え、前記制御装置は、前記使用者による前記操作スイッチの操作に伴って発生する駆動指令信号の入力により、接地する前記車輪を変更させるように前記アクチュエータの駆動を制御するものとして構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の歩行器は、段差乗り越え機構としての前側車輪部を支持軸周りに設けられた複数の車輪を含むものとして構成され、段差を乗り越える時には、接地する車輪を段差につまずいた（引っかかった）車輪から段差を乗り越えた位置にある車輪へと変更するように支持アームを回転させるから、この動作により、段差を乗り越えることが可能である。
【００２４】
また、特許文献１の歩行器の滑動安定板のような、車輪以外で常に床面に接する部材を有していないため、歩行器の使用により床面を傷つけることがなく、さらには、屋内のみならず屋外（病院や介護施設の庭、自宅の外、公園など）でも歩行器を使用することにより、使用者の行動範囲を広げることに貢献出来る。
【００２５】
なお、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出器により検出し、前記負荷が負荷の許容値を超えた場合に前記アクチュエータを駆動するように前記制御装置を構成すれば、歩行器が自動的に段差を検出して、この段差を乗り越えることができるため、使用者は段差を気にする必要がなく、歩行に専念出来る。
【００２６】
また、前側車輪部の複数の車輪のうち一輪のみが接地する状態となるように歩行器を構成すれば、二輪が接地する状態と比較して、車輪と地面の摩擦抵抗が小さくなり、歩行器の旋回性能が向上する。
【００２７】
また、段差乗り越え機構を作動させる操作スイッチを設ければ、使用者が操作スイッチにより任意に段差乗り越え機構を駆動することができ、車輪に負荷を掛けなくても、使用者の意志でスムーズに段差を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例における歩行器１の正面図である。
【図２】本発明の一実施例における歩行器１の側面図である。
【図３】本発明の一実施例における歩行器１の平面図である。
【図４】本発明の一実施例における歩行器１の前側車輪部４の詳細斜面図である。ただし、アーム用ブラケット２２を省略している。
【図５】本発明の一実施例における歩行器１の制御ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例における歩行器１の制御装置１４の内部処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例における歩行器１の電源オン時の前側車輪部４の動作を示す部分側面図である。
【図８】本発明の一実施例における歩行器１の段差乗り越え時の前側車輪部４の動作を示す部分側面図である。
【図９】図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の制御ブロック図である。
【図１０】（ａ）図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の前側車輪部４を示す部分側面図である。（ｂ）歩行器１の旋回性を説明する平面図である。
【図１１】図１〜図８で示した実施例の変形例における歩行器１の前側車輪部４を示す部分側面図である。
【図１２】図１〜図８で示した実施例の変形例を示す正面図である。
【図１３】図１〜図８で示した実施例の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図４を参照して、本願発明の一実施例としての歩行器１を説明する。この実施例で示す歩行器１には、前側車輪部４及び後側車輪部１９がそれぞれ二つずつ設けられている。歩行器１は、使用者を囲むように組まれた金属パイプ製の枠状の本体フレーム２を有しており、本体フレーム２の上面には使用者が肘、前腕部又は腋を載せて体を支えるための肘受け３が設けられ、本体フレーム２の下部には一対の前側車輪部４及び一対の後側車輪部１９が設けられている。
【００３０】
歩行器１は、上方から見て使用者の背面側（進行方向後側、以下、単に「背面側」という。）が開放されたフレーム構造を有しており、使用者は、歩行器１の背面側から歩行器１の本体フレーム２の内側に入ることができる。
【００３１】
本体フレーム２は、前側車輪部４及び後側車輪部１９が取り付けられるベースフレーム２ａと、ベースフレーム２ａ上に立設された四本のスタンドフレーム２ｂと、スタンドフレーム２ｂの上端に設けられたアッパーフレーム２ｅとを有しており、それらは溶接等の手段により互いに連結されている。
【００３２】
アッパーフレーム２ｅは、歩行器１を上方から見て背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有しており、肘や前腕部等で使用者が体重を預けやすくするために、使用者の肩幅程度の幅で形成されている。
【００３３】
ベースフレーム２ａは、アッパーフレーム２ｅと同様に、歩行器１を上方から見て使用者の背面側が開放された略「Ｕ」字型の形状を有している。また、ベースフレーム２ａには、使用者の正面側（進行方向前側、以下、単に「正面側」という。）の二隅にそれぞれ前側車輪部４が設けられ、背面側の二つの端部にそれぞれ後側車輪部１９が設けられている。ここで、後側車輪部１９は、前後左右方向に自由に方向を変えることが可能な脚輪（キャスター）であり、歩行器１の向きを自在に変えることができるようになっている。なお、後側車輪部１９を全方向車輪、いわゆるオムニホイール（登録商標）としてもよい。前側車輪部４の詳細については後述する。
【００３４】
四本のスタンドフレーム２ｂは、前側車輪部４の取付箇所近傍、及び後側車輪部１９の取付箇所近傍のそれぞれにおいて、ベースフレーム２ａの上面に立設されている。なお、本実施例では、歩行器１の安定性を高めて歩行器１（使用者）の転倒を防止するために、ベースフレーム２ａの幅方向の寸法をアッパーフレーム２ｅの幅方向の寸法より大きくしている。そのため、歩行器１を正面から見ると、左右のスタンドフレーム２ｂは、その下部が「ハ」の字状の形状を有している。
【００３５】
また、本実施例では、使用者の身長に応じてアッパーフレーム２ｅの高さ位置を調整できるようにするために、各スタンドフレーム２ｂは、その長手方向の寸法が調整可能に構成されている。具体的には、各スタンドフレーム２ｂは、ベースフレーム２ａの上面に立設されるボトムフレーム２ｂ１であって中空に形成されたパイプ状のボトムフレーム２ｂ１と、アッパーフレーム２ｅの下面から下方へ伸びるスライドフレーム２ｂ２であってボトムフレーム２ｂ１に対し挿入可能なスライドフレーム２ｂ２とで構成されており、スライドフレーム２ｂ２をボトムフレーム２ｂ１に挿入した状態で、調節ねじ２１によりボトムフレーム２ｂ１に対するスライドフレーム２ｂ２の位置を固定する構成となっている。この構成により、調節ねじ２１による固定を解除してボトムフレーム２ｂ１に対するスライドフレーム２ｂ２の挿入量を変更し、再度調整ねじ２１で固定することにより、各スタンドフレーム２ｂの長手方向の寸法を変更することができ、それにより、アッパーフレーム２ｅの高さ位置を調整することができる。
【００３６】
また、本実施例では、本体フレーム２の強度を高めるため、正面側に位置する二本のスタンドフレーム２ｂは、補強フレーム２ｃによって互いに連結されている。さらに、左右の各側面において、正面側に位置するスタンドフレーム２ｂと背面側に位置するスタンドフレーム２ｂとは、補強フレーム２ｄによって互いに連結されている。
【００３７】
さらに、本体フレーム２において、アッパーフレーム２ｅの上面には、肘受け３が取り付けられている。この肘受け３は、スポンジ等の緩衝部材をビニール等のカバーで覆った構造となっており、使用者が歩行器１に体重を預けても肘、前腕部又は腋に痛みを感じないようになっている。
【００３８】
なお、以上で説明した歩行器１の本体フレーム２の構成については、適宜に変更可能である。例えば、本実施例では、スタンドフレーム２ｂは前後二本ずつ設けられているが、前一本後ろ二本としてもよい。また、補強フレーム２ｃ，２ｄは省略してもよい。
【００３９】
次に、歩行器１の段差乗り越え機構としての前側車輪部４について説明する。なお、前側車輪部４は歩行器１の正面側の左右に一つずつ設けられるが、それら二つの前側車輪部４は左右対称の構造を有するので、以下では二つのうちの一方について説明し、他方の説明を省略する。
【００４０】
本実施例の前側車輪部４は、主要な構成として、駆動機構９に含まれるアクチュエータとしてのモータ１０と、モータ１０によって回転させられる支持軸５と、支持軸５に支持され固定された十字型アーム８と、十字型アーム８の後述する各支持アーム８ｂにそれぞれ配置された四つの車輪７とを有している。
【００４１】
支持軸５は、ベースフレーム２ａの下面に固定された一対のアーム用ブラケット２２に回転可能に支持されている。より詳しく説明すると、一対のアーム用ブラケット２２のそれぞれには図示しない軸受が固定されており、その軸受間に本体フレーム２の幅方向と平行に支持軸５が架設されている。したがって、支持軸５は、本体フレーム２に対し回転可能である。なお、「幅方向」とは、歩行器１の進行方向（前後方向）に対し、直交する方向を示す。
【００４２】
支持軸５には、一対のアーム用ブラケット２２間において、支持軸５の軸線方向に離間して設けられた一対の十字型アーム８が相対回転不能に組み付けられている。各十字型アーム８は、板材で形成された同形状の部材であり、支持軸５に対する取り付け部分であるハブ部８ａと、ハブ部８ａから放射状に伸びる四つの支持アーム８ｂとを有しており、これらが一体的に成形されたものとなっている。また、四つの支持アーム８ｂは、ハブ部８ａの中心周りに等しい角度間隔（９０°間隔）を為すように形成されている。
【００４３】
一対の十字型アーム８は、それぞれのハブ部８ａの中心を支持軸５の軸線に一致させて支持軸５に固定されており、四つの支持アーム８ｂをそれぞれ対向させた状態で設けられている。このため、十字型アーム８（支持アーム８ｂ）は本体フレームに対し回転可能である。また、各支持アーム８ｂ間には、車輪７を支持する車軸６が架設されている。
【００４４】
各車軸６は、ハブ部８ａの中心すなわち支持軸５の軸心からの距離が等しい位置で、支持軸５と平行になるようにして、その両端部において支持アーム８ｂに固定されている。そして、各車軸６には、車輪７が回転自在に支持されている。もちろん、車軸６を支持アーム８ｂに対し回転自在に取り付け、車輪７が車軸６と共に回転自在な構造としてもよい。
【００４５】
以上の構成により、本実施例の前側車輪部４は、支持軸５周りの異なる位置（９０°間隔の位置）であって、かつ支持軸５の軸線から等しい距離の位置に四つの車輪７を有することとなる。なお、支持アーム８ｂの長さは、歩行器１の使用環境で想定される段差の高さに対応できるものに設定すればよい。
【００４６】
また、段差や地面の凹凸から歩行器１に伝わる振動を低減させるために、本体フレーム２と前側車輪部４との結合部に、ばねやダンパー等の振動吸収装置を取り入れてもよい。
【００４７】
なお、歩行器１の類似技術として、電動車輪で駆動され、且つ屋外で使用できる歩行支援ロボットが存在する。ここで、この歩行支援ロボットの電動車輪が万一制御不能となった場合、使用者の意に反して歩行支援ロボットが移動してしまい使用者に危険が及ぶ可能性がある。例えば、使用者を取り残したまま歩行支援ロボットが前進したり、或いは歩行支援ロボットが後退して使用者とぶつかることが考えられる。しかし、本発明の歩行器１は、前述の通り車輪７は支持アーム８ｂに対し回転自在（フリー）であり、駆動機構９は接地する車輪７を変更するように支持アーム８ｂを支持軸５の軸線周りで回転駆動するためのものであるため、万一モータ１０が制御不能となり支持アーム８ｂが回転しても、車輪７及び車軸６が空転するだけであり、歩行器１が前進或いは後退することはない。従って、本実施例の歩行器１は、従来技術の電動車輪で駆動される歩行支援ロボットより使用者にとって安全である。
【００４８】
次に、支持軸５を回転駆動する駆動機構９について説明する。駆動機構９は、主要な構成として、支持軸５に連結されたアクチュエータとしてのモータ１０と、接地する車輪７を変更すべくモータ１０の駆動を制御する制御装置１４とを有する。モータ１０及び制御装置１４は、歩行器１に搭載された図示しないバッテリーに接続されており、バッテリーから電力の供給を受けている。
【００４９】
モータ１０は、出力軸２３を支持軸５に平行にした状態で、モータ用ブラケット２４によりベースフレーム２ａの下面に取り付けられている。モータ１０の出力軸２３と支持軸５とは、出力軸２３の回転を支持軸５に伝達するための駆動伝達機構２５で連結されている。なお、モータ１０の出力軸２３には、出力軸２３の回転角度又は回転量を検出する検出装置２８が連結されている。検出装置２８には、例えばエンコーダ又はポテンショメータが採用される。
【００５０】
駆動伝達機構２５は、出力軸２３に固定されたピニオンギヤ２６と、支持軸５に固定されてピニオンギヤ２６と噛合するスパーギヤ２７とで構成されており、モータ１０の回転を減速して支持軸５へ伝達している。モータ１０の回転は、次に説明する制御装置１４によって制御される。
【００５１】
モータ１０の駆動を制御する制御装置１４は、図５に示すとおり、主要な構成として検出器１５と、記憶器１６と、比較器１７と、制御器１８とから構成されている。なお、図示の操作スイッチ２０及び起動スイッチ２９については、本実施例では使用せず、後述の本実施例を変形した〔変形例１〕〔変形例２〕において用いる。以下に制御装置１４の詳細を述べる。
【００５２】
ここで、本実施例の歩行器１は、四つの車輪７のうち一輪のみが接地した状態（図２参照）で使用されるものとする。すなわち、制御装置１４は、通常の走行時においては、支持軸５の位相が４つの車輪のうちいずれかに対応したものを維持するように、モータ１０の駆動を制御し、支持軸５の位置を制御している。
【００５３】
これは、四つの車輪７のうち二輪が接地した状態（図１０（ａ）参照）では、接地面積が一輪のみが接地した状態より大きくなることで、直進安定性が増すが、接地面積が大きくなることで地面との摩擦抵抗も大きくなるため、歩行器１の使用環境（地面の状態等）によっては、旋回するときに一輪のみが接地した状態より強い力が必要となる（図１０（ｂ）参照）。したがって、一輪のみで接地した状態の方が使用者には使いやすい。もちろん、二輪が接地した状態でも、歩行器１は問題なく使用できる。
【００５４】
検出器１５は、その接地状態にある車輪７に掛かる負荷を検出するものであるが、本実施例では、この検出器１５は、支持軸５の回転角度を検出（算出）するものとする。すなわち、歩行器１が上記の一輪接地の状態で使用される場合において、車輪７に負荷が掛かると、その負荷が十字型アーム８を介して支持軸５に作用し、その負荷の大きさに比例して支持軸５に回転が生じるため、支持軸５の回転角度を検出することで、支持軸５に掛かる負荷の検出の代替としている。なお、上記の車輪７にかかる「負荷」とは、車輪７が地面の凹凸を通過したり段差に接触したりすることで車輪７がその凹凸や段差から受ける反作用の力である。
【００５５】
検出器１５は、検出装置２８に接続されており、検出装置２８から出力されたモータ１０の出力軸２３の回転角度に基づいて支持軸５の回転角度を算出する。なお、支持軸５の回転角度（検出値）の算出は、モータ１０の出力軸２３に連結されたピニオンギヤ２６と支持軸５に固定されたスパーギヤ２７との間のギヤ比を用いて行われる。また、検出器１５は、比較器１７に接続されており、算出した支持軸５の回転角度を検出値として比較器１７に出力する。
【００５６】
記憶器１６には、支持軸５（十字型アーム８）の位置を制御する際の目標値となる基準値と、車輪７に掛かる負荷の大きさから車輪７が段差に接触したのかを判断するための負荷の許容値とが予め設定、記憶されている。
【００５７】
基準値は、前述の車輪７が一輪のみで接地した状態を維持するための制御に用いられる値であり、また、接地する車輪７を変更するために支持軸５（十字型アーム８）を所定の回転角度まで回転させるための制御にも用いられる。この基準値は、車輪７一つに付き一つ設定されており、本実施例では、支持軸５周りに９０°間隔で車輪７が四つ配置されているので、例えば、ある一つの車輪７が接地した状態を初期位置（０°）とすれば、基準値は、基準値ａ（０°），基準値ｂ（９０°），基準値ｃ（１８０°），基準値ｄ（２７０°）の四つとなる。また、検出器１５で検出される支持軸５の回転角度は、上記初期位置（０°）を原点とし、そこからの回転角度として求められる。
【００５８】
一方、負荷の許容値は、車輪７が段差に接触したか否かの判別を行うために用いられる閾値である。すなわち、地面の凹凸を通過する場合と比べ、段差に接触した場合に車輪７に掛かる負荷が大きいことから、負荷があるレベルを超えた場合は段差に接触したと判断できるため、その閾値として負荷の許容値が設定される。また、前述のように、本実施例では、支持軸５に掛かる負荷を支持軸５の回転角度で代替して検出しているため、負荷の許容値も基準値からの回転角度で設定されている。
【００５９】
比較器１７は、検出器１５から出力される検出値とその時点での接地状態にある車輪７に対応する基準値とを比較し、偏差の有無を判別する。そして、比較器１７は、偏差が有る場合は、その偏差と記憶器１６に設定された負荷の許容値とを比較し、比較結果に基づいて、制御器１８に対し、後述の「一輪接地の状態を維持する動作」または「段差を乗り越える動作」を行わせるための駆動指令信号を出力する。
【００６０】
制御器１８は、比較器１７からの駆動指令信号を受けて、支持軸５を回転駆動すべくモータ１０の駆動を制御する。すなわち、制御器１８は、駆動指令信号がオンの場合は、モータ１０の出力軸２３を回転させ、駆動指令信号がオフの場合は、モータ１０の出力軸２３を回転させない程度の電圧をモータ１０に与え、出力軸２３が停止した状態を維持する。
【００６１】
次に、図５〜図８を参照して、本発明の歩行器１の動作を説明する。歩行器１の動作は、図６に示すとおり、次のＡ〜Ｂの三つに大別できる。
Ａ．歩行器１の電源オン時に、車輪７を二輪接地（歩行器の待機状態）から一輪接地（歩行器の使用状態）に変更する動作（図７）。
Ｂ．Ａの動作の後、一輪接地の状態を維持する動作。
Ｃ．Ｂの状態で車輪７が段差に接触した場合、支持軸５（十字型アーム８）を回転させて、段差を乗り越える動作（図８）。
以下に、各動作の詳細について説明する。
【００６２】
＜＜Ａ．歩行器の電源オン時の動作＞＞
（１）歩行器１の電源がオフのとき、前側車輪部４は、モータ１０に電圧が掛かっておらず支持軸５が自由に回転する状態であるため、図７（ａ）に示すとおり、四つの車輪７のうちの二輪が接地した状態になっている。図示しない電源スイッチにより歩行器１の電源がオンされると、比較器１７が検出器１５の検出値（支持軸５の回転角度）を読み込む。次に、比較器１７は、読み込んだ検出値に対し、支持軸５の正転方向（支持軸５の回転角度が大きくなる方向）で最も近い基準値を記憶器１６から読み込んで記憶するとともに、その検出値と基準値との偏差を算出する。そして、その偏差を解消する位置まで支持軸５を回転させるために、比較器１７が制御器１８へ駆動指令信号を出力し、制御器１８がモータ１０への供給電圧を上げて支持軸５を正転方向へ回転させるようにモータ１０を回転させる。
（２）次いで、比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出器１５からの検出値の読み込み及び前記偏差の算出を行い、支持軸５の回転に伴って偏差がゼロとなったとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８によるモータ１０への供給電圧が下げられ、モータ１０の回転が停止して、支持軸５が前記基準値の回転角度まで回転した一輪接地の状態となる（図７（ｂ））。
（３）前記（２）の後、下記＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞を開始する。
【００６３】
＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞
（１）歩行器１の電源がオンの状態で比較器１７から駆動指令信号が出力されていない状態では、制御器１８は、モータ１０の出力軸２３が回転しない程度の電圧をモータ１０に与え、出力軸２３が停止した状態、すなわち、支持軸５が回転せずに一輪接地が維持された状態となるようにモータ１０の駆動を制御する。
（２）一方、比較器１７は、この一輪接地の維持動作中でも随時検出値と基準値との比較を行う。そして、歩行器１の走行に伴って車輪７に掛かる負荷によって支持軸５に回転が生じ、記憶している基準値と検出値との間に偏差が発生した場合には、先ず、その偏差と負荷の許容値とを比較する。この比較の結果、偏差が負荷の許容値以下の場合には、支持軸５の回転角度が現在記憶している基準値の状態で一輪接地となるように、この偏差を解消すべく、比較器１７は、制御器１８へ駆動指令信号を出力し、それに伴って制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて前記偏差を解消する方向へモータ１０を回転させる。
（３）比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出値と基準値との偏差の算出を行い、偏差がゼロとなった場合、つまり偏差が解消されたとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げてモータ１０の回転を停止させ、前記（１）に戻る。
【００６４】
＜＜Ｃ．段差の乗り越え動作＞＞
（１）前記Ｂ（２）において、前記偏差と負荷の許容値とを比較した結果、偏差が負荷の許容値を上回った場合は、制御装置１４は、歩行器１に段差を乗り越え動作を行わせるために、接地する車輪７を変更するように支持軸５を回転させる。詳細には、比較器１７は、制御器１８へ駆動指令信号を出力し、それに伴って、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて、支持軸５が正転方向に回転するようにモータ１０を回転させる（図８（ａ）（ｂ））。また、比較器１７は、次に接地する車輪７の基準値を記憶器１６から読み込み、記憶している基準値を新たに読み込んだ基準値に置き換える。ここで、「次に接地する車輪７の基準値」とは、図８（ａ）に示すとおり、現在接地している車輪７が車輪７ａ（基準値０°）ならば、次に接地する車輪７すなわち車輪７ｂの基準値（９０°）を指す。
（２）比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出値と新たな基準値との偏差の算出を行い、偏差がゼロとなった場合、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げて、モータ１０の回転を停止させる（図８（ｃ））。
（３）以上の動作により、支持軸５が正転方向に回転して接地する車輪７を車輪７ａから車輪７ｂに変更させることで、歩行器１が段差を乗り越える。
（４）その後、制御装置１４は、再び＜＜Ｂ．一輪接地の維持動作＞＞を開始する。
【００６５】
以上では、本願発明の好適な一実施例を説明したが、本発明はこれに限らず、以下のような変形例として実施することも可能である。
【００６６】
〔変形例１〕
前記実施例では、段差乗り越え動作を前側車輪部４に行わせるための支持軸５の回転に際し、車輪７に掛かる負荷（支持軸５の回転角度）の検出値と負荷の許容値との比較に基づいて比較器１７が制御器１８に対する駆動指令信号を出力するものとしたが、これに代えて、使用者の手動操作可能なスイッチを設け、この操作スイッチが操作されることに伴って制御器１８に対し駆動指令信号が出力されるものとしても良い。具体的には次の通りである。
【００６７】
例えば、図５に示すように、歩行器１が、比較器１７に接続された操作スイッチ２０を備えるものとする。そして、使用者によって操作スイッチ２０がオンされることにより、前記実施例と同様に、制御器１８に対し駆動指令信号を出力するとともに、記憶器１６から新たな基準値を読み込むものとする。より詳しい制御装置１４の処理内容は下記のとおりである。
【００６８】
（１）操作スイッチ２０のオン信号を比較器１７が受けると、比較器１７は制御器１８への駆動指令信号を出力し、駆動指令信号を受けた制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を上げて、支持軸５が正転方向へ回転する方向にモータ１０を回転させる。また、それに伴い、比較器１７は、次に接地する車輪７の基準値を記憶器１６から読み込み、記憶している基準値を新たに読み込んだ基準値に置き換える。
（２）次いで、比較器１７は、駆動指令信号を出力しつつ順次検出器１５からの検出値の読み込みと、この検出値と新たな基準値との偏差の算出とを行い、支持軸５の回転に伴って偏差がゼロとなったとき、駆動指令信号の出力を停止する。それにより、制御器１８は、モータ１０に対する供給電圧を下げてモータ１０の回転を停止させる。
（３）以上の制御装置１４の処理により、操作スイッチ２０をオンすることで支持軸５が正転方向に９０°回転して接地する車輪７を変更し、歩行器１が段差を乗り越える。
【００６９】
本変形例の場合、前記実施例のように比較器１７が車輪７に掛かる負荷と負荷の許容値とを比較する機能を持つことを省略することができる。但し、前記実施例と本変形例の操作スイッチ２０とを併用するものとしても良い。すなわち、制御装置１４が前記実施例の機能に加えて本変形例の機能を有し、比較器１７からの駆動指令信号の出力が、車輪７に掛かる負荷の検出器に基づいて自動的に行われることに加え、使用者による手動操作でも行えるものとしても良い。
【００７０】
また、上記例とは別に、図９に示すような、比較器及び検出器を省略した制御装置１１を使用し、操作スイッチ２０を操作することによって出力されるオン信号が駆動指令信号として出力されるものとしても良い。なお、この場合の駆動指令信号は、前記実施例とは異なり、制御器１３に対しモータ３１の駆動を開始させるきっかけを与える信号となる。
【００７１】
また、制御装置１１においては、上記実施例のような検出器が備えられていないため、制御器１３は、検出された支持軸５の回転角度に基づく閉ループ制御ではなく、開ループ制御によりモータ３１の駆動を制御するものとする。そのため、図９の例では、モータ３１をパルスモータとし、制御器１３は、上記駆動指令信号の入力に伴い、モータ３１を車輪７の基準値に応じた回転量だけ回転させるためのパルス数のパルス列信号を出力するものとする。但し、ここで言う基準値に応じた回転量とは、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行うときの支持軸５の回転量であり、前記実施例の前側車輪部４の構成の場合は一定量である９０°である。すなわち、制御器１３は、前側車輪部４が図４に示す構成の場合には、上記駆動指令信号の入力に伴い、モータ３１の出力軸２３に連結されたピニオンギヤ２６と支持軸５に固定されたスパーギヤ２７との間のギヤ比に基づき、支持軸５を９０°回転させるためのパルス列信号を出力するものである。
【００７２】
制御装置１１について、詳細には、図９に示すように記憶器１２と制御器１３とから構成されており、操作スイッチ２０は制御器１３に接続されている。この制御装置１１の処理内容は以下の通りである。但し、以下の説明では、前側車輪部４の機械的な構成は前記実施例（図４に示す例）と同じものとし、記憶器１２には、前記実施例の各車輪７に対応する基準値に代え、支持軸５の回転量（９０°）が設定されているものとする。また、制御器１３には、モータ３１の出力軸の回転量を支持軸５に伝達するためのギヤ列のギヤ比（減速比）が予め設定されて記憶されているものとする。
【００７３】
（１）操作スイッチ２０のオン信号（駆動指令信号）を制御器１３が受けると、制御器１３は、記憶器１２から支持軸５の回転量を読み込み、その回転量と記憶している上記減速比とからモータ３１へ出力すべきパルス数を求め、その求められたパルス数のパルス列信号を出力する。
（２）それにより、モータ３１は受け取ったパルス数分だけ回転し、それに伴い、支持軸５が記憶器１２に設定された回転量だけ回転する。
（３）以上の処理により、操作スイッチ２０を操作することで支持軸５が正転方向に回転し、歩行器１は段差を乗り越える。
【００７４】
なお、上記説明では、接地状態にある車輪７がいずれのものであっても段差乗り越え動作を行うための支持軸５の回転量が一定であるため、記憶器１２にその回転量を設定するものとしたが、前記実施例と同様に、記憶器１２に各車輪７に対応する基準値（回転角度）を設定するものとしてもよい。その場合、制御器１３は、接地状態とする車輪７に対応する基準値を記憶可能に構成されているものとする。そして、制御器１３は、駆動指令信号の入力に伴い、接地状態にある車輪７に対し支持軸５の正転方向における次の車輪７に対応する基準値を読み込み、現在の基準値と新たに見込んだ基準値との角度差を算出し、その角度差に応じたパルス列信号を出力するものとすればよい。
【００７５】
また、図９の例では、制御装置１１が検出器１５及び比較器１７を持たないため、前記実施例で示したモータ１０の制御による車輪７の一輪接地の維持動作を行うことができない。したがって、制御装置１１の構成では、モータ１０をブレーキ付きのモータとしたり、或いは機械的な制動装置を使用したりするなど、車輪７の一輪接地を維持する構成を併用することが望ましい。
【００７６】
例えば、ブレーキ付きのモータとしては、非通電時に制動が掛かる無励磁作動ブレーキ付きのモータを使用すればよい。このモータは、非通電時にモータの出力軸が回転しないため、歩行器１のバッテリーの消耗等によってモータが非通電状態となり、モータの出力軸が回転し、使用者が意図せずに車輪７が一輪接地状態から二輪接地状態になってしまうことを防止でき、使用者にとって安全である。さらに、車輪７の一輪接地状態ではモータに通電しないため、歩行器１の省電力化を図ることもできる。
【００７７】
また、機械的な制動装置として、例えば、支持軸５や出力軸２３、スパーギヤ２７、十字型アーム８など、歩行器１の駆動伝達部材のいずれかにブレーキ装置を設け、車輪７が一輪接地を維持する場合は、ブレーキ装置で制動を掛けておく構成としてもよい。
【００７８】
なお、上記のブレーキ付きモータや機械的な制動装置により車輪７の一輪接地を維持する構成を、前記実施例の構成に取り入れ、車輪７の一輪接地状態を維持するためのモータ１０の制御を省略するものとしても良い。
【００７９】
〔変形例２〕
前記実施例では、図示しない電源スイッチによって歩行器１の電源がオンされた時に、電源オンに連動した自動動作により前側車輪部４が二輪接地状態から一輪接地状態となるものとしたが、電源投入後の使用者による任意の操作、例えば、図５に示す起動スイッチ２９を設け、この起動スイッチ２９をオンする操作を行うことにより、電源投入後の使用者による任意の操作によって前側車輪部４が一輪接地状態となるようにしてもよい。この場合、起動スイッチ２９は、比較器１７に接続されるものとし、起動スイッチ２９が操作された時の制御装置１４の制御は、前記実施例における電源オン時の制御装置１４の制御と同様である。
【００８０】
〔変形例３〕
図１〜図９に示した実施例では、車輪７に掛かる負荷として代替で支持軸５の回転角度を検出するものとし、その検出装置２８としてエンコーダ等のモータ１０の出力軸２３の回転角度を検出するものを採用したが、これに代えて、車輪７を介して支持軸５又はモータ１０の出力軸２３に掛かる負荷そのものを検出するものとして、検出装置２８として支持軸５又はモータ１０の出力軸２３の駆動トルクを検出するトルク検出器を採用するものとしてももよい。この場合は、検出値及び負荷の許容値はトルクの値となる。
【００８１】
さらに、車輪７に掛かる負荷として支持軸５の回転を検出する場合において、検出装置２８を、支持軸５の回転位置や支持アーム８ｂの高さ位置を検出する非接触式センサ（近接スイッチ等）としてもよい。この場合は、車輪７が段差に接触したときの十字型アーム８の傾きによる支持軸５の回転や、支持軸５の回転に伴って変化する支持アーム８ｂの高さ位置を非接触式センサで検出すればよい。
【００８２】
また、車輪７が段差に接触していないにもかかわらず、偶発的に且つ一時的に車輪７に対し大きな負荷が掛かった場合に、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行ってしまうことを防止するために、所定時間継続して負荷の許容値を超える負荷が検出されたときにのみ、前側車輪部４が段差乗り越え動作を行うようにさせてもよい。また、この場合において、検出装置２８の出力に移動平均処理をかけてもよい。
【００８３】
〔変形例４〕
図１〜図９に示した実施例では、前側車輪部４を駆動するアクチュエータとしてモータ１０を用い、ギヤ列によってモータ１０の回転を支持軸５へ伝達しているが、前側車輪部４を駆動する構成を次のように構成してもよい。
（１）アクチュエータをソレノイドとする。
（２）アクチュエータの駆動力を支持軸５へ伝達する手段をベルト駆動とする。
（３）アクチュエータの出力軸の軸線が、支持軸の軸線と垂直に交わるようにアクチュエータをベースフレーム２ａに取り付け、アクチュエータの出力軸の回転をベベルギヤで支持軸５に伝達する。
（４）（３）の構成で、ベベルギヤの代わりにウォームギヤを用いる。
【００８４】
〔変形例５〕
図１１は、前側車輪部４の車輪７を支持する支持アーム８ｂの変形例を示している。前記実施例では、車輪７の数を四つとしたが、これに限らず、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、車輪７の数は適宜に設定し、支持アーム８ｂの数をそれに応じたものとしても良い。なお、図１１（ａ）に示すように、車輪７（支持アーム８ｂ）が二つの場合おいて、段差乗り越え動作時における歩行器１の上下動を小さくするために、二つの車輪７、７間で支持軸５から半径方向に延びる別のアーム３２を設けた方が好ましい。
【００８５】
また、各支持アーム８ｂが支持軸５から半径方向へ放射状に延びる構成に限らず、図１１（ｂ）に示すように、「Ｈ型」アームによって四つの車輪７を支持するものとしても良い。なお、この場合、各車輪７を支持する支持アーム８ｂは各々がＬ字型で形成され、四つのＬ字型の支持アーム８ｂが一体形成されて「Ｈ型」アームを構成していると言える。因みに、図１１（ｂ）の構成の場合、支持アーム８ｂの構成は異なるが、支持軸５周りにおける四つの車輪７の配置は前記実施例と同じである。
【００８６】
さらに、前記実施例では、各支持アーム８ｂに一つの車輪７が支持されているものとしたが、これに代えて、図１１（ｅ）に示すように、各支持アーム８ｂに支持される車輪７の数を２個とすることも可能である。また、前記実施例及び図１１（ａ）〜（ｄ）の例では、各車輪７が支持軸５を中心とした同一円周上に配置されるような支持アーム８ｂの構成としたが、これに限らず、図１１（ｆ）に示すように、支持軸５から車軸６までの距離が支持アーム毎に異なるようにしたものとしてもよい。
【００８７】
以上のように、車輪７の数や支持軸５の周りにおける車輪７の配置は任意に設定可能であり、支持アーム８ｂは、それらに応じて適宜な構成とすれば良い。なお、複数の車輪７に応じて設けられる複数の支持アーム８ｂを、上記例のように必ずしも一体成形されたものにする必要は無く、各支持アーム８ｂを支持軸５の軸線方向に位置をずらして設けるものとしても良い。
【００８８】
〔変形例６〕
図１２は、図１〜図９に示した実施例において、モータ１０を一つ省略し、一つのモータ１０に連結された１本の支持軸３０によって二つの前輪側車輪部４、つまり左右の十字型アーム８を同時に駆動する構成である。本構成では、図１〜図９に示した実施例の構成と比較して、モータ１０の数が少ないため、より低コストで歩行器１を製作することが出来る。ただし、本構成では、左右どちらかの十字型アーム８に架設された車輪７のみに負荷が掛かった場合でも、支持軸３０の回転により、左右両方の十字型アーム８が回転駆動されてしまう。このため、左右の車輪７に同時に負荷が掛からない状態、つまり片方の前側車輪部４のみが段差を乗り越える場合でも左右両方の十字型アーム８が回転することで、歩行器１の直進安定性が損なわれる恐れがある。したがって、図１〜図９に示した実施例のような左右の支持軸５が独立している構成と比較して、本変形例は直進安定性が劣ることが考えられるため、図１〜図９に示した実施例の構成の方が直進安定性に優れる。
【００８９】
〔変形例７〕
図１３は、図１〜図９に示した実施例において、前側車輪部４の数を一つとし、つまり前側車輪部４が一輪、後側車輪部が二輪の合計三輪で接地する歩行器１の例を示している。
【００９０】
〔変形例８〕
図１〜図９に示した実施例において、支持軸５の回転により、次に接地して歩行器１を支える車輪７は、必ずしも隣り合った車輪でなくてもよい。例えば、図８では支持軸５の回転により、歩行器１を支える車輪７は、車輪７ａから車輪７ｂに変わるが、必ずしも車輪７ｂではなく、車輪７ｂをとおり越して車輪７ｃに変えてもよい。
【００９１】
〔変形例９〕
図１〜９に示した実施例では、本体フレーム２に対し回転可能に設けられた支持軸５に十字型アーム８（支持アーム８ｂ）を固定し、支持軸５を駆動機構９で回転駆動することにより十字型アーム８（支持アーム８ｂ）が回転させる構成としたが、これに代えて、支持軸５を本体フレーム２に対し回転不能とし、十字型アーム８を支持軸５に対し回転可能に設けられるものとして、駆動機構９により十字型アーム８を直接駆動する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ 歩行器
２ 本体フレーム
２ａ ベースフレーム
２ｂ スタンドフレーム
２ｂ１ ボトムフレーム
２ｂ２ スライドフレーム
２ｃ 補強フレーム
２ｄ 補強フレーム
２ｅ アッパーフレーム
３ 肘受け
４ 前側車輪部
５ 支持軸
６ 車軸
７ 車輪
７ａ 車輪
７ｂ 車輪
７ｃ 車輪
７ｄ 車輪
８ 十字型アーム
８ａ ハブ部
８ｂ 支持アーム
９ 駆動機構
１０ モータ
１１ 制御装置
１２ 記憶器
１３ 制御器
１４ 制御装置
１５ 検出器
１６ 記憶器
１７ 比較器
１８ 制御器
１９ 後側車輪部
２０ 操作スイッチ
２１ 調節ねじ
２２ アーム用ブラケット
２３ 出力軸
２４ モータ用ブラケット
２５ 駆動伝達機構
２６ ピニオンギヤ
２７ スパーギヤ
２８ 検出装置
２９ 起動スイッチ
３０ 支持軸
３１ モータ
３２ アーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、本体フレームの上面に設けられた肘受けであって上方から見て使用者の背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有する使用者を支えるための肘受けと、本体フレームの下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部及び一対の後側車輪部とを有する歩行器において、
前記前側車輪部は、前記本体フレームの幅方向に延在して設けられた支持軸と、該支持軸周りの異なる位置に設けられると共に前記支持軸の軸線と平行な車軸に支持された複数の車輪と、前記各車輪に対応して設けられると共に各車輪を回転自在に支持する複数の支持アームであって前記支持軸に支持されて前記支持軸の軸線周りで回転可能に設けられた支持アームと、該支持アームを回転駆動する駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記支持アームに連結されたアクチュエータと、接地する前記車輪を変更すべく前記アクチュエータの駆動を制御する制御装置とを有する
ことを特徴とする歩行器。
【請求項２】
前記制御装置は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量が予め設定され、記憶される記憶器と、接地する前記車輪を変更するための駆動指令信号が入力されることにより前記アクチュエータの駆動を制御する制御器とを含み、
前記制御器は、前記駆動指令信号の入力に伴い、前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項１記載の歩行器。
【請求項３】
前記制御装置は、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出する検出器と、前記負荷の許容値が予め設定され、記憶される記憶器と、前記記憶器に設定された前記負荷の許容値と、前記検出器が検出した前記負荷の検出値とを比較して前記検出値が前記負荷の許容値を超えた場合に駆動指令信号を出力する比較器と、前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームを回転駆動すべく前記アクチュエータを駆動する制御器とを含む
ことを特徴とする請求項１記載の歩行器。
【請求項４】
前記記憶器は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量が予め設定され、記憶されると共に前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項３記載の歩行器。
【請求項５】
前記制御装置は、前記車輪が一輪のみ接地した状態を維持するように前記アクチュエータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の歩行器。
【請求項６】
使用者が手動で操作可能な操作スイッチを備え、
前記制御装置は、前記使用者による前記操作スイッチの操作に伴って発生する駆動指令信号の入力により接地する前記車輪を変更させるように前記アクチュエータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載の歩行器。
【請求項１】
本体フレームと、本体フレームの上面に設けられた肘受けであって上方から見て使用者の背面側が開放した略「Ｕ」字型の形状を有する使用者を支えるための肘受けと、本体フレームの下部に設けられた少なくとも１つの前側車輪部及び一対の後側車輪部とを有する歩行器において、
前記前側車輪部は、前記本体フレームの幅方向に延在して設けられた支持軸と、該支持軸周りの異なる位置に設けられると共に前記支持軸の軸線と平行な車軸に支持された複数の車輪と、前記各車輪に対応して設けられると共に各車輪を回転自在に支持する複数の支持アームであって前記支持軸に支持されて前記支持軸の軸線周りで回転可能に設けられた支持アームと、該支持アームを回転駆動する駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記支持アームに連結されたアクチュエータと、接地する前記車輪を変更すべく前記アクチュエータの駆動を制御する制御装置とを有する
ことを特徴とする歩行器。
【請求項２】
前記制御装置は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量が予め設定され、記憶される記憶器と、接地する前記車輪を変更するための駆動指令信号が入力されることにより前記アクチュエータの駆動を制御する制御器とを含み、
前記制御器は、前記駆動指令信号の入力に伴い、前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項１記載の歩行器。
【請求項３】
前記制御装置は、接地状態にある前記車輪に掛かる負荷を検出する検出器と、前記負荷の許容値が予め設定され、記憶される記憶器と、前記記憶器に設定された前記負荷の許容値と、前記検出器が検出した前記負荷の検出値とを比較して前記検出値が前記負荷の許容値を超えた場合に駆動指令信号を出力する比較器と、前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームを回転駆動すべく前記アクチュエータを駆動する制御器とを含む
ことを特徴とする請求項１記載の歩行器。
【請求項４】
前記記憶器は、接地する前記車輪を変更するための前記支持アームの回転量が予め設定され、記憶されると共に前記比較器からの駆動指令信号を受けて前記支持アームが前記記憶器に設定された回転量だけ回転するように前記アクチュエータを駆動する
ことを特徴とする請求項３記載の歩行器。
【請求項５】
前記制御装置は、前記車輪が一輪のみ接地した状態を維持するように前記アクチュエータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の歩行器。
【請求項６】
使用者が手動で操作可能な操作スイッチを備え、
前記制御装置は、前記使用者による前記操作スイッチの操作に伴って発生する駆動指令信号の入力により接地する前記車輪を変更させるように前記アクチュエータの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載の歩行器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４３４８８（Ｐ２０１２−１４３４８８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８９７（Ｐ２０１１−５８９７）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（５０４２０３５７２）国立大学法人茨城大学 (99)
【出願人】（０００２１５１０９）津田駒工業株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（５０４２０３５７２）国立大学法人茨城大学 (99)
【出願人】（０００２１５１０９）津田駒工業株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
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