(57)【要約】【課題】杖と同等の手軽さにて、遊脚相を発生させることなく常に上体を安定して支えることが可能なローラー付き杖を提供すること【解決手段】杖本体部２に体を支持するための支持部４と、杖本体部２の下端部に路面に接触するローラー部３とを設けるローラー付き杖において、前記ローラー部３は、前記支持部４からの荷重によりローラ部が回動して制動力を付加するブレーキローラーである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杖本体部に体を支持するための支持部と、杖本体部の下端部に路面に接触するローラー部とを設けるローラー付き杖において、
前記ローラー部は、前記支持部からの荷重によりローラー部が回動し制動力を付加するブレーキローラーであることを特徴とするローラー付き杖。
【請求項２】
ローラー付き杖の状態を検出する杖状態検出手段を更に有し、
前記ローラー部は、前記杖状態検出手段により検出されたローラー付き杖の状態に応じて、制動力を付加することを特徴とする請求項１に記載のローラー付き杖。
【請求項３】
前記杖状態検出手段は、ブレーキローラーの回転速度及び／又は加速度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することを特徴とする請求項２に記載のローラー付き杖。
【請求項４】
前記杖状態検出手段は、前記杖本体部の傾斜角度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することを特徴とする請求項２に記載のローラー付き杖。
【請求項５】
ローラー付き杖の利用者の歩行状態を推定する歩行状態推定手段を更に有し、
前記ローラー部は、前記歩行状態推定手段により推定された歩行状態に応じて、制動力を付加することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のローラー付き杖。
【請求項６】
前記ブレーキローラーは、ブレーキローラーに対する荷重によりローラー部が回動し、該ローラー部の回動により発生する粘性抵抗によって制動力が付加されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のローラー付き杖。
【請求項７】
前記ブレーキローラーは、電磁ローラーにより制動力が付加されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のローラー付き杖。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は杖本体部に体を支持するための支持部と、杖本体部の下端部に路面に接触するローラー部とを設けるローラー付き杖に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脚部が弱い人等、歩行が不自由な人は、戸内・戸外で歩行する際に、通常、体を支える杖を使用し、転倒等の防止を図っている。
【０００３】
体を支える杖として、シンプルな棒状の物や、先端に２点以上の支点を持つ物、さらにその支点が安定するように回転する物といった、様々な形状の物が提案されている。これらの杖は、歩行時に杖を持つ側の支持脚が遊脚相となるときに、同調させて当該杖を持ち上げて移動させなければならない。
【０００４】
したがって、杖を持ち上げている間（すなわち、杖が浮いている間）や、接地直前・直後は体が不安定となり、自立度が比較的に高い人にしか利用することが出来なかった。そこで、杖よりも安定性を向上させる福祉器具として歩行器や歩行車等が提案されている。歩行器等は、安定性が高く、下端に地面と接するようにローラーが付設されているものがあり、移動の利便性が高かった。また、杖を複数用いたり、ローラーを複数設けたりすることにより、安定性を向上させる技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
他方、杖の用途としては、視覚障害者用として利用される場合もある。この場合、視覚障害者は体を支える用途ではなく、路面状況や、障害物の状況を確認するために杖を利用することとなる。しかし、視覚障害者は常に杖を持ち上げつつ、周囲の状況を確認する必要があり、大きな負担がかかってしまう。この負担を軽減するために、例えば杖が接地する先端部にローラーが付設された杖が知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４２８２２号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１０６７６０号公報
【特許文献３】特開平１０−１２４７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、杖を利用する場面はいろいろな状況が想定されるが、例えば体（上体）を支えるために利用される場合が考えられる。具体的には、歩行中に杖で上肢を支えたり、横臥した状態や座った状態から起立するときに体を支えたりする場合に利用することが想定される。
【０００７】
しかし、上述したローラー付き杖を用いた場合、杖先端に付設されたローラーが回動することにより、体を安定して支えることができず、杖として利用しにくいといった問題点がある。例えば、利用者が座った状態から起立する場合に杖を用いようとすると、ローラーが転がることにより、体を杖によって上手く支持することができないといった問題点があった。
【０００８】
さらに、利用者が歩行中に何らかの原因で転倒しそうになった場合、杖先端のローラーが回動することにより利用者を支持することが出来ず、結果として転倒を防止することができなかった。
【０００９】
また、上述した歩行器及び歩行車等は、利用者の体を支えられ安定しているが、ローラーが複数付設されているために装置自体が大型となってしまう。したがって、室内での小回りが難しく、使用範囲が限定されているといった問題点があった。
【００１０】
上述した課題に鑑み、本発明が目的とするところは、杖と同等の手軽さにて、遊脚相を発生させることなく常に上体を安定して支えることが可能なローラー付き杖を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題に鑑み、本発明のローラー付き杖は、杖本体部に体を支持するための支持部と、杖本体部の下端部に路面に接触するローラー部とを設けるローラー付き杖において、前記ローラー部は、前記支持部からの荷重によりローラー部が回動し制動力を付加するブレーキローラーであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のローラー付き杖は、ローラー付き杖の状態を検出する杖状態検出手段を更に有し、前記ローラー部は、前記杖状態検出手段により検出されたローラー付き杖の状態に応じて、制動力を付加することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のローラー付き杖において、前記杖状態検出手段は、ブレーキローラーの回転速度及び／又は加速度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のローラー付き杖において、前記杖状態検出手段は、前記杖本体部の傾斜角度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のローラー付き杖は、ローラー付き杖の利用者の歩行状態を推定する歩行状態推定手段を更に有し、前記ローラー部は、前記歩行状態推定手段により推定された歩行状態に応じて、制動力を付加することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のローラー付き杖において、前記ブレーキローラーは、ブレーキローラーに対する荷重によりローラー部が回動し、該ローラー部の回動により発生する粘性抵抗によって制動力が付加されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のローラー付き杖において、前記ブレーキローラーは、電磁ローラーにより制動力が付加されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、杖本体部に体を支持するための支持部と、杖本体部の下端部に路面に接触するローラー部とを設けるローラー付き杖において、前記ローラー部は、前記支持部からの荷重に応じて制動力を付加するブレーキローラーが付設される。これにより、例えば支持部からの荷重が小さい場合はブレーキローラーの制動力を小さくし、逆に支持部からの荷重が大きい場合はブレーキローラーの制動力を大きくすることにより、利用者の杖を利用する状況に応じて制動力を変化させることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、ローラー付き杖の状態を検出し、検出されたローラー付き杖の状態に応じて、ブレーキローラーに制動力を付加することができる。したがって、ローラー付き杖が利用されている状態を判断することにより、ブレーキローラーに適切な制動力を付加することが可能となる。
【００２０】
また、本発明によれば、ブレーキローラーの回転速度及び／又は加速度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することとなる。例えば、回転速度（加速度）が大きい場合には制動力を大きくし、逆に回転速度（加速度）が小さい場合には制動力を小さくすることにより、より利用者の歩行状態（利用状態）に適合した制御が可能となる。
【００２１】
また、本発明によれば、杖本体部の傾斜角度を計測することにより、ローラー付き杖の状態を検出することとなる。例えば、杖本体部の傾斜角度が床等の接地面に対して垂直（０度）に近い場合は、制動力を大きくすることにより、より利用者の体を安定して支えることが可能となる。
【００２２】
また、本発明によれば、ローラー付き杖の利用者の歩行状態を推定し、推定された歩行状態に応じて、制動力を付加することとなる。例えば、歩行し始めと、歩行途中では杖本体に係る荷重が変化する。したがって、利用者の歩行状態に応じて制動力を付加することにより、より適切なローラーの制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
〔第１実施形態〕
はじめに、ローラー付き杖に付設されるブレーキローラーに、粘性抵抗を有するブレーキローラーを利用した場合における実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明を適用した場合のローラー付き杖１の概観を示す図である。図１に示すように、ローラー付き杖１は、長尺棒状体の杖本体部２を有し、杖本体部２の上部に支持部４が設けられており、下端部にローラー部３が付設されている。
【００２５】
杖本体部２は、真直に延びる棒状の形状であり、アルミニウムのような金属材料や、プラスチック材料等、どのような材料であってもよい。また、杖本体部２は真直な１本の棒状体を利用者の姿勢や体長に合わせた長さのものに形成したり、伸縮式、折りたたみ式等長さの調整可能な構造にしたり、いずれの構造であってもよい。
【００２６】
支持部４は、ローラー付き杖１の利用者が把持し、体を支える場合の支点となる箇所である。支持部４では、利用者が握るための滑り止め構造（摩擦抵抗の高い材質または形状）が表面に形成されている。
【００２７】
図２は、ローラー部３を拡大した図であり、図２（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。図２に示すように、ローラー部３は、杖本体部２の中心軸方向に垂直の一側方から見て全体がコの字形状を呈した金属製（または硬質樹脂製）のフレーム３２に、フレーム３２の下方に開く空間部３２ａ内を横切るようにフレーム３２に軸３４が固定されており、この軸３４を中心にしてブレーキローラー３６が前記フレーム３２に回動可能に設置されている。前記フレーム３２には、杖本体部２下端に固定接合する（溶接、ネジ止めいずれでもよい）基部３２ｂと、基部３２ｂ左右から前記空間部３２ａを囲むようにして下方に延設された左右壁部３２ｃとを有し、この左右壁部３２ｃの各平面方向中央部を貫くように前記軸３４が配設されている。
【００２８】
ここで、ブレーキローラー３６について簡単に説明する。ブレーキローラー３６は、荷重に応じて回動し、回動により発生する粘性抵抗を利用して、ローラー部に制動力を付加するものである。荷重力が大きくなればなるほど、ローラー部の回動が大きくなり（回転加速度が大きくなり）、付加される制動力が大きくなる。
【００２９】
一例として、ブレーキローラー３６は中空となっており、軸３４にハブ（図示省略）が固定され、このハブの周囲を中空のローラー本体が回転する構成になっている。ローラー本体は径方向外周面が路面に接する円筒側面形状に形成されたローラー本体内部に軸３４方向に相互に隙間をあけ、ローラー本体と一体に回転するように羽板（回転抵抗板）が多数設けられている。また、ハブにも羽根（固定抵抗板）が固定されローラー本体内部空間の前記回転抵抗板同士の隙間に向けて延設されている。また、ローラー本体の内部空間には粘性を有する流動体（例えば粘性油）が収容されている。この流動体は、ローラーが床等に接地している場合、下側に溜まるようになっている。
【００３０】
ここで、ローラー本体が回転すると、その回転抵抗板も同時に回転するが、流動体を押し退けながら回転することとなる。すなわち、固定抵抗板で制動された流動体が、回転抵抗板の回転移動を妨げるため、これによりローラー本体に制動力が付加されることとなる。また、ローラーの回転速度が大きくなると、羽板の回転移動を妨げる抵抗力が大きくなることにより、より大きな制動力が付加されることとなる。
【００３１】
ここで、図３を用いて、ローラー付き杖１に係る力について説明する。図３に示すように、ローラー付き杖１の利用者が杖本体部２の支持部４を握って体重をかける等の荷重力Ａを加えると、その荷重力Ａが杖本体部２の長さ方向に沿って伝わり下端部のローラー部３に加わる。その荷重力Ａはローラー部３で路面垂直方向に向かう力Ｆ１と路面に平行な力Ｆ２に分解して考えることができる。路面に平行な力Ｆ２によって、ブレーキローラー３６においてブレーキ本体がハブに対して回転して制動力Ｆを発揮するので、必要以上にブレーキローラー３６が回転せず、利用者はローラー付き杖１にもたれかかって歩行しても安定して体を支持することができる。制動力の種類（速度に追従した制動力、加速度に対応した制動力等）や大きさを予め種々に設定できる。また制動力の設定はある値を中心としたり、最小値又は最大値としたりすることもできる。
【００３２】
図４は、具体的な制動力について説明するための図である。横軸に力の大きさ（荷重力Ａ）を、縦軸に制動力（ブレーキの割合、抵抗力）を示している。制動力が「０％」の場合は、抵抗を付加していない場合であり、「１００％」の場合は抵抗が大きい場合（すなわちブレーキをかけている状態）である。
【００３３】
図４（ａ）は従来の通常のローラーに利用者がブレーキ制御を行った場合のグラフであり、図４（ｂ）は、本実施形態におけるブレーキローラーを用いた場合のグラフである。所定の荷重力（指定力）において、ローラーの回動を止めたい場合、従来のブレーキ制御では指定力を境に急激に停止することとなる。
【００３４】
それと比較し、図４（ｂ）のブレーキローラーを利用した場合は、指定力までの間、段階的に制動力が付加されることになる。すなわち、歩行状態に応じて荷重の状態も変化するが、当該荷重の状態に応じて段階的に制動力が付加されることとなる。
【００３５】
これにより、利用者が体（状態）をローラー付き杖１で支えた場合であっても、荷重力が大きくなれば、ローラー部が回動する回転速度や回転加速度が大きくなることにより、制動力が大きく付加されブレーキローラー３６が停止する。逆に、歩行中のように荷重力が小さい場合は、ローラー部が回動する回転速度や回転加速度が小さくなることにより、付加される制動力が小さくなる。したがって、ブレーキローラー３６が回動しやすくなり、歩行の補助として利便性が高くなる。したがって、利用者はローラー付き杖１を用いて、常に安定して体を支持できることとなる。
【００３６】
なお、上述した実施形態においては、ブレーキローラーの一例として粘性抵抗を利用して制動力を付加することとして説明したが、他の構造のブレーキローラーや、磁性流体を用いるブレーキローラー等を利用しても良いことは勿論である。すなわち、荷重により、ブレーキローラーが回動し、その回動により発生する抵抗力等を利用して制動力を付加するブレーキローラーであればよい。
【００３７】
一例として、ブレーキローラー内部に、抵抗板を配置した回転体を備えるブレーキローラーを考える。ブレーキローラーの外周部と、回転体とは、軸を中心に増速ギアにより接続されており、外周部が回転すると、内部の回転体は増速ギアにより高速に回転する。この回転により、回転体にかかる遠心力により、ローラー中心部（軸方向）から抵抗板に対して垂直抗力が発生する。この垂直抗力により、抵抗板と、ブレーキローラーの内周部が当接されることにより、摩擦力が生ずる。この摩擦力を利用することにより、制動力が付加されるブレーキローラーを実現することができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
つづいて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、ブレーキローラーとして電磁ローラーを用いることにより、電気的な制御を行う場合について説明する。
【００３９】
図５に、本実施形態におけるローラー付き杖５の概観を示す。ローラー付き杖５には、杖本体部２にバッテリー１１が内蔵されている。バッテリー１１から電源が供給されることにより、制御部及びブレーキローラーの制御が可能となる。ここで、バッテリー１１は、充電可能な電池（リチウム電池等）や、市販の電源（乾電池等）等何れのバッテリーであっても良い。
【００４０】
ローラー部７には、ブレーキローラー９の他に、制御部１３と、ローラー状態計測装置１５を備えて構成されている。
【００４１】
ブレーキローラー９は、パウダークラッチ・ブレーキを利用した電磁ローラーであり、電気的な制御により制動力を付加することができる。なお、本実施形態において、パウダークラッチ・ブレーキを利用することとして説明するが、ヒステリシスクラッチ・ブレーキや、インダクションモータを利用する等の他の電磁ブレーキでも実現可能なことは勿論である。
【００４２】
制御部１３は、ローラー付き杖５を制御する機能部である。また、制御部１３は、ローラー付き杖５（杖本体部２）の傾斜角度を計測することも出来る。ローラー付き杖５が、接地面に対して垂直のときを０度、利用者側に傾斜した場合を「＋」の角度、反対側（すなわち、利用者の進行方向）に傾斜したときを「−」の角度として検知する。
【００４３】
ローラー状態計測装置１５は、ブレーキローラー９の状態を計測する装置である。具体的には、ブレーキローラー９の回転速度及び加速度を計測する。また、ローラー付き杖５に係る荷重力（ブレーキローラー９に係る荷重力）についても計測することができる。
【００４４】
つづいて、図６に、ローラー付き杖５の構成図を示す。本図に示すように、ローラー付き杖５は、ＣＰＵ１００に、ブレーキローラー１１０と、ブレーキ制御部１２０と、電源部１３０と、歩行状態推定部１４０と、荷重計測部１５０と、回転速度計測部１６０と、回転加速度計測部１７０と、傾斜角度計測部１８０とが接続されている。
【００４５】
ＣＰＵ１００は、ローラー付き杖５を制御する機能部である。接続される各計測部により計測された値からローラー付き杖５の状態（杖状態）を計測し、ブレーキ制御部１２０に制御信号を出力する。また、歩行状態推定部１４０から入力される歩行状態に基づいてブレーキ制御信号を出力する。ここで、ローラー付き杖５の状態（杖状態）とは、杖の状態全般を表しており、例えばブレーキローラー９の回転速度、回転加速度、杖本体部２に係る荷重力、杖本体部２の傾斜角度等を検出することにより判定される状態である。
【００４６】
ブレーキローラー１１０及びブレーキ制御部１２０は、ＣＰＵ１００の制御信号に基づいて、電気的にブレーキ制御を行うローラーである。ＣＰＵ１００より、ブレーキ制御部１２０に０〜１００％の制御信号が入力されると、入力された制御信号に応じて制動力が付加され、ブレーキが作動することとなる。
【００４７】
電源部１３０は、ローラー付き杖５を動作させるための電源を供給する機能部であり、図５のバッテリー１１と同一である。
【００４８】
歩行状態推定部１４０は、利用者の歩行状態を推定するための機能部である。例えば、歩き始めと、安定して歩行している間では、必要となる荷重力が異なる。これらの歩行状態に応じて、ブレーキ制御を変化させるために、利用者の歩行状態を推定する。
【００４９】
例えば、図７は、歩行状態推定部１４０が歩行状態を推定する場合に用いるテーブルである。ローラーの回動時間（ローラーが回動し始めてからの経過時間）が、「０〜１秒」のときは、歩行状態を「歩行開始時」として推定する。また、ローラーの回動時間が「１秒〜」のときは、歩行状態を通常走行時と推定する。この歩行状態に応じて、同じ荷重力でも、歩行開始時は制動力を小さくし、通常歩行時は制動力を大きくするといった制御が可能となる。
【００５０】
荷重計測部１５０は、支持部４において利用者から加わる荷重を計測する機能部である。荷重計測部１５０において計測された荷重力Ａは、ＣＰＵ１００に出力される。ＣＰＵ１００は、入力された荷重力Ａに基づいて、ブレーキ制御部１２０にブレーキローラー１１０を制御するための制御信号を出力する。ここで、荷重計測部１５０におけるブレーキ制御の様子については、図４において説明した制御と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
回転速度計測部１６０は、ブレーキローラー９の回転速度を計測する機能部である。回転速度計測部１６０において計測された回転速度Ｖは、ＣＰＵ１００に出力される。ＣＰＵ１００は、入力された回転速度Ｖに基づいて、ブレーキ制御部１２０にブレーキローラー１１０を制御するための制御信号を出力する。
【００５２】
図８は、回転速度に応じたブレーキ制御について説明するための図である。図８（ａ）は、従来のブレーキ制御について、図８（ｂ）は本実施形態におけるブレーキ制御について表したグラフである。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、従来の場合、利用者がブレーキをかけない場合、指定速度を超えたとしても制動力が付加されることはない。したがって、ローラーが転倒等により急回転したとしても、ブレーキがかからず、転倒を防止することはできない。
【００５４】
本実施形態の場合、図８（ｂ）に示すように指定速度を中心に段階的に制動力が付加されることとなる。したがって、ブレーキローラー９が、転倒等により急回転すると、より大きな制動力が付加されることとなり、すなわちブレーキがかかる状態となる。したがって、利用者の転倒を防止することが出来る。
【００５５】
回転加速度計測部１７０は、ブレーキローラー９の回転加速度を計測する機能部である。回転加速度計測部１７０において計測された回転加速度ａは、ＣＰＵ１００に出力される。ＣＰＵ１００は、入力された回転加速度ａに基づいて、ブレーキ制御部１２０にブレーキローラー１１０を制御するための制御信号を出力する。
【００５６】
図９は、回転加速度に応じたブレーキ制御について説明するための図である。図９（ａ）は、従来のブレーキ制御について、図９（ｂ）は本実施形態におけるブレーキ制御について表したグラフである。
【００５７】
図９（ａ）に示すように、従来の場合、利用者がブレーキをかけない場合、指定加速度を超えたとしても制動力が付加されることはない。したがって、ローラーが転倒等により急回転したとしても、ブレーキがかからず、転倒を防止することはできない。
【００５８】
本実施形態の場合、図９（ｂ）に示すように指定加速度を中心に段階的に制動力が付加されることとなる。したがって、ブレーキローラー９が、転倒等により急回転すると、より大きな制動力が付加されることとなり、ブレーキがかかる状態となる。したがって、利用者の転倒を防止することが出来る。
【００５９】
傾斜角度計測部１８０は、ローラー付き杖５（杖本体部２）の傾斜角度を計測する機能部である。傾斜角度計測部１８０において計測された傾斜角度ｓは、ＣＰＵ１００に出力される。ＣＰＵ１００は、入力された傾斜角度ｓに基づいて、ブレーキ制御部１２０にブレーキローラー１１０を制御するための制御信号を出力する。
【００６０】
図１０は、傾斜角度に応じたブレーキ制御について説明するための図である。図１０（ａ）は、従来のブレーキ制御について、図１０（ｂ）は本実施形態におけるブレーキ制御について表したグラフである。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、従来の場合、所定の傾斜角度を超えた段階で制動力は「０％」となる。したがって、例えば利用者が転倒しそうになった場合（すなわち、傾斜角度が急激に大きくなった場合）でも、ローラーへの制動力（ブレーキ）は「０％」であり、転倒を防止することが出来ない。
【００６２】
本実施形態の場合、図１０（ｂ）に示すように指定角度を中心にローラーへの制動力（ブレーキ）を「０％」としている。ここで、指定角度が大きくなった場合、再度制動力が付加されることとなる。したがって転倒を防止することが可能となる。また、指定角度が「−」の場合（すなわち、ローラー付き杖５が、利用者と反対方向に傾斜している場合）、制動力を「１００％」とすることにより、同様に転倒を防止することが可能となる。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、ローラー付き杖５の回転速度、回転加速度、傾斜角度、荷重力等の杖状態に応じて、各ブレーキ制御が可能となる。すなわち、杖状態から利用者が杖を利用している状況を判定し、杖を利用している状況に応じてブレーキローラーに対して制動力を制御することができる。これにより、利用者は常に安定して体を支持することができる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、各々説明したが、複数の条件を組み合わせるといったことも可能である。例えば、回転速度と回転加速度を組み合わせて杖状態を判定し、制動力を付加する制御を行うこととしても良い。
【００６５】
〔変形例〕
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【００６６】
また、上述した支持部４は、利用者が把持する形態として説明したが、このような形態に限られる物ではない。
【００６７】
具体的には、本実施形態に係るローラー付き杖においては、支持部に種々の支持構造を採用できる。その支持構造には、片手で一つの杖を使用する構造のものがあり、例えば、利用者が肘を含めて支持部に固定する片手杖や、杖の杖本体部上に肘が位置する支点を設けて、支点付近から横方向に横向き柄を延ばしてその先端部に前椀の安定のため把持部を設けた片肘支持構造や、杖の杖本体部上に脇下部が位置する支点を設け、前腕安定のために支点の下方に把持部を設置したいわゆるマツバ杖状の脇下支持構造を採用した杖にも適用可能である。
【００６８】
また、他の支持構造には、一つの杖で両椀を支持する構造として、一本の杖本体部に間隔を置いた２カ所の把持部を設けて利用者が両手のそれぞれで各把持部を握って支える構造や、横向きの柄を杖本体部に設けて両手のそれぞれで柄の各端部を握って支える構造の両手杖を採用することができる。また、上記両手杖の両端部から横向き柄を延してその各先端部に前椀の安定のため把持部をそれぞれ設けた両肘支持構造や、その両肘支持構造に加えて両手杖上に胸部を支持する支点を設けた胸部支持構造を採用することもできる。
【００６９】
また、上述したローラー付き杖１に、ブレーキ機構を更に備えても良い。すなわち、支持部４の近傍にブレーキレバーを設ける。また、ローラー部３にブレーキ機構（例えばドラムブレーキ）を設けることとする。そして、ブレーキレバーと、ローラー部３のブレーキ機構とをブレーキワイヤーで接続する。利用者が、ブレーキレバーを握ると、ブレーキワイヤーを介してブレーキ機構が作動し、ローラー部３にブレーキが働くこととなる。これにより、利用者が任意のタイミングでブレーキローラーの回転を止めることができることとなる。
【００７０】
また、上述した第２実施形態においては、電磁ローラーを用いて、各機能部の計測値に基づいて制動力を可変させていたが、粘性抵抗が可変するブレーキローラーを用いてもよいことは勿論である。すなわち、ブレーキローラーとして電磁ローラーの代わりに、制御信号に応じて粘性抵抗を可変させることにより、制動力を大きくしたり小さくしたりすることにより実現可能である。
【実施例１】
【００７１】
上述した実施形態におけるローラー付き杖１の具体的な実施例について以下説明する。図１１は、実施例に係るローラー付杖１の使用説明図である。図中に実施形態と同様部分に、同一の符号を付している。図１１では、利用者Ｈは杖本体部２の上部の支持部４を把持して杖本体部２に体重による荷重力Ａを掛けている状態を示している。
【００７２】
（前提条件）
［１］使用者（利用者）の体重ｍは、３０〜１３５（ｋｇ）（：下限は女性高齢者荷重、上限はＩＥＣ最大使用者荷重を参照）、
［２］ブレーキローラーの径ｗが直径１００（ｍｍ）、
［３］最大減速度ａｍａｘが１．１（ｍ／ｓ２）（：社内調査結果から、違和感を生じない制動加速度の限度）
［４］標準減速度ａｓｔａｎｄａｒｄが０．５（ｍ／ｓ２）（：ａｍａｘの半分として設定）
［５］杖荷重比率αが０．２（：６５ｋｇの人でも１５〜２０ｋｇの荷重となるための比率は２３〜３１％となり、不利な条件として２０％を設定する）
［６］ローラー摩擦係数μが０．８（：ベッドキャスタ値を参照）
【００７３】
（人が支えられる力）
［１］標準減速力Ｆｓｔａｎｄａｒｄ＝ｍａｓｔａｎｄａｒｄ（：１５〜６７．５Ｎ）
［２］最大減速力Ｆｍａｘ＝ｍａｍａｘ（：３３〜１４８．５Ｎ）
【００７４】
（ローラー表面が滑らずに地面をグリップする力）
［１］ローラー垂直効力Ｎｒｏｌｌ＝ｍｇα（：５８．８〜２６４．６Ｎ）
［２］標準ローラー摩擦力Ｎｆｒｉｃｔｉｏｎ＝μＮｒｏｌｌ（：４７〜２１１Ｎ）
【００７５】
上記のローラー付杖を具体化する条件としては、下記のものがある。
ブレーキローラー３６は、必要な支持力を発生する粘性抵抗を持つローラーであること：ローラーは最大で１５０Ｎ（トルクは直径１００では１５Ｎｍ）以上の粘性抵抗を発揮できる必要がある（上記の最大減速力Ｆｍａｘ参照）。
ローラー表面が滑らず、支持力を発揮できるローラー表面材質を選定すること：Ｆｓｔａｎｄａｒｄ＜Ｎｆｒｉｃｔｉｏｎを満たすローラー材質を選定する（上記の標準減速力Ｆｓｔａｎｄａｒｄ標準ローラー摩擦力Ｎｆｒｉｃｔｉｏｎ）。
【００７６】
ローラー表面が路面に対して滑らないならば上記荷重力Ａに対する路面に平行な力Ｆ２が減速力Ｆ（制動力）の値だけキャンセルされてＦ２−Ｆの値でブレーキローラー３６は回転し、Ｆ２−Ｆの値が０ならば、停止する。したがって、利用者Ｈは上記減速力（制動力）Ｆの適切な設定によってブレーキローラー３６が転がり過ぎないようにして体をローラー付き杖１で支えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態におけるローラー付き杖の概観を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるローラー部の（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。
【図３】第１実施形態におけるローラー付き杖の動作を説明するための図である。
【図４】第１実施形態における制御（荷重力）について説明するための図である。
【図５】第２実施形態におけるローラー付き杖の概観を示す図である。
【図６】第２実施形態におけるローラー付き杖の構成を説明するための図である。
【図７】第２実施形態における歩行状態を推定するためのテーブルである。
【図８】第２実施形態における制御（回転速度）について説明するための図である。
【図９】第２実施形態における制御（回転加速度）について説明するための図である。
【図１０】第２実施形態における制御（傾斜角度）について説明するための図である。
【図１１】実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、５  ローラー付き杖
２  杖本体部
３、７  ローラー部
４  支持部
９  ブレーキローラー
１３  制御部
１５  ローラー状態計測装置
３２  フレーム
３４  軸
３６  ブレーキローラー
１００  ＣＰＵ
１１０  ブレーキローラー
１２０  ブレーキ制御部
１３０  電源部
１４０  歩行状態推定部
１５０  荷重計測部
１６０  回転速度計測部
１７０  回転加速度計測部
１８０  傾斜角度計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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