(57)【要約】  電動車椅子の各車輪に加えられる補助動力について、ユーザ毎に細かい調整を簡易に行う。  ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される第１回転情報および第２回転情報に基づき、ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインが求められ、それぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定される。
2014041683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、
第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、
前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、
前記第１ゲインおよび前記第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部とを備え、
前記補助動力制御部は、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき求められる、前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定する補助動力付き車椅子。
【請求項２】
請求項１に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記試走の際に前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを同じ値に設定する補助動力付き車椅子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報および前記第２回転情報は、車輪に与えられるトルクに関する情報および車輪の速度に関する情報のうち少なくとも一方である補助動力付き車椅子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記試走の際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報を出力する出力部と、
前記出力部から出力された前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づいて求められる前記第１適合ゲインおよび前記適合第２ゲインを受け取る入力部とをさらに備え、
前記補助動力制御部は、前記第１ゲインおよび前記第２ゲインをそれぞれ前記入力部で受け取った前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインに設定する補助動力付き車椅子。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記試走の際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づく演算により前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを求める補助動力付き車椅子。
【請求項６】
請求項５に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記演算結果を表示する表示部と、
前記表示部に表示された演算結果を補正するか否かの指示を受ける補正指示部とをさらに備え、
前記補助動力制御部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記演算により求められた演算結果を補正して得られる補正結果を前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインとして設定する補助動力付き車椅子。
【請求項７】
請求項６に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記演算により求められた演算結果と補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成して記憶する補助動力付き車椅子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の最大速度であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の最大速度であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の速度の時間積であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の速度の時間積であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１２】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、
前記ゲイン導出部で求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部と
を備える制御端末装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御端末装置であって、
前記ゲイン導出部で求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを補正するか否かの指示を受ける補正指示部とをさらに備え、
前記ゲイン導出部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記表示部に表示された前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを補正して得られる補正結果をそれぞれ前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインとして設定する制御端末装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御端末装置であって、
前記演算により求められた演算結果と補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成するデータベース作成部と、
前記データベース作成部で作成された参考データを記憶する記憶媒体と
をさらに備える制御端末装置。
【請求項１５】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、
前記ゲイン導出部で求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能と
をコンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の車輪に対して人力が加えられると、それらの人力に応じた補助動力を各車輪に加えて車椅子を動作させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
手動車椅子と電動車椅子との中間的な存在として補助動力付き車椅子が提案されている。例えば特許文献１に記載の補助動力付き車椅子では、当該車椅子に座ったユーザが左右のハンドリムを操作して左右の車輪にトルクを与えると、それらに応じた補助動力が各車輪に加えられる。これによって、ユーザは手動車椅子の感覚で操作することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７０３５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補助動力付き電動車椅子は、車種ごとに補助動力系の動力特性が異なっていることがある。また、ユーザ毎に体重が異なるとともに、ユーザによっては酸素ボンベなどの医療機器を車椅子に搭載することもある。このため、車椅子に積載される重量はユーザ毎に異なる。さらに、ユーザの保持姿勢や医療機器などの搭載により左車輪と右車輪にかかる重量配分も、ユーザ毎に異なることが多い。そこで、車種、積載重量や保持姿勢などに応じて各車輪に加えられる補助動力を調整して左右のバランスを制御することが考えられる。【０００５】
しかしながら、現状では、上記調整を合理的に行う技術は提供されておらず、ユーザ毎に細かい調整を簡易に行うことが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様は補助動力付き車椅子であって、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、第１ゲインおよび第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部とを備え、補助動力制御部は、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される第１回転情報および第２回転情報に基づき求められる、ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定する。【０００７】
また、本発明の第２態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、第１回転情報および第２回転情報に基づきユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、ゲイン導出部で求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部とを備える。【０００８】
さらに、本発明の第３態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、第１回転情報および第２回転情報に基づきユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、ゲイン導出部で求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能とをコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、補助動力付き車椅子の試走中に検出される第１回転情報および第２回転情報に基づいて、当該ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインが求められる。そして、これら第１適合ゲインおよび第２適合ゲインがそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定される。このように、ユーザが補助動力付き車椅子を試走するのみで、当該ユーザに適した補助動力の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる補助動力付き車椅子の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の補助動力付き車椅子の平面図である。
【図３】図１の補助動力付き車椅子および同車椅子の制御端末装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】アシストゲインの調整動作を示すフローチャートである。
【図５】適合ゲインを導出する動作を示すフローチャートである。
【図６】ハンドリム操作に伴う各輪の回転情報の時間変化を示すグラフである。
【図７】キーと、ゲイン補正を行う際に用いられる補正値とを関連付けたデータベースの一例を示す図である。
【図８】図７のデータベースを作成する動作を示すフローチャートである。
【図９】図７のデータベースを作成する動作内容を模式的に示す図である。
【図１０】図７のデータベースを作成する動作内容を模式的に示す図である。
【図１１】図７のデータベースを作成する動作内容を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明にかかる補助動力付き車椅子の一実施形態を示す側面図である。図２は、図１の補助動力付き車椅子の平面図である。図３は、図１の補助動力付き車椅子および同車椅子の制御端末装置の電気的構成を示すブロック図である。本発明にかかる補助動力付き車椅子（以下、単に「車椅子」という）１は、既存の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置(Power Assist System) を装備したものである。車椅子１は、左右一対の車輪２Ｌ、２Ｒと、パイプ枠状のフレーム３と、左右一対のキャスタ４Ｌ、４Ｒを有している。
【００１２】
フレーム３の中央部には布製のシート５（図２）が張設され、このシート５にユーザが着座可能となっている。このフレーム３は複数のアームを有している。それらのうち左右一対のハンドルアーム３ｂはフレーム３の後方部で立設されている。各ハンドルアーム３ｂの上端部は後方に折曲され、その折曲部に対して介助者用のグリップ７が取り付けられている。
【００１３】
各ハンドルアーム３ｂの中間高さ位置から車体前方にアーム３ｃが車体前方に水平に延びている。このように設けられた左右一対のアーム３ｃの前端部は略直角に折り曲げられて垂直下方に延びている。そして、左右アーム３ｃの下端部に対してキャスタ４Ｌ、４Ｒがそれぞれ回転自在に支持されている。
【００１４】
左右アーム３ｃの下方には、左右一対のアーム３ｄが配置されている。各アーム３ｄの前方部分は車体前方に向かって斜め下方に延出されており、各延出端（前端部）にステップ９が取り付けられている。こうして左右一対のステップ９が設けられ、ユーザの足置きとして機能する。
【００１５】
キャスタ４Ｌ、４Ｒの後方側で、車輪２Ｌ、２Ｒがそれぞれフレーム３の左右部に対して着脱自在に取り付けられ、キャスタ４Ｌ、４Ｒと協働してフレーム３を移動自在に支持する。図示を省略するが、各車輪２Ｌ、２Ｒはフレーム３に溶接されたボス部に支持された車軸にボールベアリングを介して回転自在に支承されている。
【００１６】
車輪２Ｌの外側には、リング状のハンドリム１３Ｌが設けられ、ユーザによる車輪２Ｌの手動操作を可能としている。また、当該左側ハンドリム１３Ｌをユーザが操作することで車輪２Ｌに加えられるトルクを検出するトルクセンサ１４Ｌが設けられ、トルク値に応じた信号が車輪２Ｌを制御する左輪コントローラ３０Ｌ（図３）に出力される。一方、車輪２Ｌの内側には、車輪２Ｌに補助動力を与えるための駆動モータ（補助動力源）２１Ｌと、左輪コントローラ３０Ｌとが設けられている。左輪コントローラ３０Ｌは駆動モータ２１Ｌを制御して車輪２Ｌに与えられる補助動力を調整する。なお、車輪２Ｒに対しても、車輪２Ｌと同様に、外側にハンドリム１３Ｒが設けられてユーザによる車輪２Ｌの手動操作を可能とするとともに、内側に駆動モータ２１Ｒおよび右輪コントローラ３０Ｒ（図３）が設けられて車輪２Ｒへの補助動力の調整可能となっている。また、ユーザがハンドリム１３Ｒを手動操作した際に、車輪２Ｒに加えられるトルクをトルクセンサ１４Ｒが検出し、その検出値に応じた信号が右輪コントローラ３０Ｒに出力される。なお、車輪に対するハンドリムおよび駆動モータの取り付け構造の詳細については、特許文献１に詳述されているため、ここでは上記構造の説明については省略する。
【００１７】
駆動モータ２１Ｌ、２１Ｒおよびコントローラ３０Ｌ、３０Ｒへの電力供給を行うために、バッテリ２２が車椅子１に搭載されている。本実施形態では、当該バッテリ２２は車輪２Ｒの近傍位置で脱着可能に取り付けられ、駆動モータ２１Ｒおよび右輪コントローラ３０Ｒに直接的に給電する。また、車体（フレーム）３にワイヤーハーネス２３が車輪２Ｒ側から車輪２Ｌ側に設置されており、バッテリ２２はワイヤーハーネス２３を介して駆動モータ２１Ｌにおよび左輪コントローラ３０Ｌに給電する。
【００１８】
次に、左輪コントローラ３０Ｌおよび右輪コントローラ３０Ｒの構成について図３を参照しつつ説明する。ここでは、左輪コントローラ３０Ｌの構成を説明した後で、右輪コントローラ３０Ｒについて説明する。なお、図３中の符号２００は、後述するようにコントローラ３０Ｌ、３０Ｒでのゲインを外部より調整するための制御端末装置であり、上記コントローラ３０Ｌ、３０Ｒに続いて説明する。
【００１９】
左輪コントローラ３０Ｌは、主制御部３１と、不揮発性メモリ３２と、モータ出力Ｉ／Ｆ３３と、エンコーダＩ／Ｆ３４と、トルクセンサＩ／Ｆ３５と、右輪コントローラ３０Ｒとの間で通信を行うための通信Ｉ／Ｆ３６とを備えている。主制御部３１はＣＰＵ等を有するコンピュータにより構成されており、不揮発性メモリ３２に記憶されているプログラムやデータに基づいてユーザに適合する左輪用アシストゲインで駆動モータ２１Ｌを作動させる。すなわち、左輪コントローラ３０Ｌは、後述するように制御端末装置２００により求められるゲイン情報（適合ゲイン）に基づいて左輪用アシストゲインを設定し、当該アシストゲインが得られるようにモータ出力Ｉ／Ｆ３３を介して駆動モータ２１Ｌを制御する。本実施形態では、主制御部３１は、駆動モータ２１Ｌに取り付けられたエンコーダ２４Ｌから出力される信号をエンコーダＩ／Ｆ３４を介して受け取り、駆動モータ２１Ｌを高精度に制御可能となっている。エンコーダ２４Ｌは駆動モータ２１Ｌに内蔵される内蔵タイプを用いてもよいし、外付けタイプを用いてもよい。このように、主制御部３１は左輪用アシストゲインを設定する左輪ゲイン設定部３１１Ｌとして機能する。
【００２０】
また、本実施形態では、主制御部３１はエンコーダ２４Ｌからの信号に基づいて車輪２Ｌの速度、つまり車輪速度（Wheel Speed）を検出可能となっているが、車輪２Ｌの回転を直接検出して信号を出力するセンサを別途設け、当該センサからの信号に基づいて車輪速度を求めるように構成してもよい。
【００２１】
主制御部３１はトルクセンサ１４Ｌから出力される信号をトルクセンサＩ／Ｆ３５を介して受け取り、左側ハンドリム１３Ｌの操作により車輪２Ｌに与えられたトルクを正確に検出可能となっている。そして、主制御部３１はトルクと車輪速度を車輪２Ｌの回転に関する情報、つまり左輪回転情報を作成する。このように、主制御部３１は左輪回転情報を作成する左輪回転情報作成部３１２Ｌとしても機能する。なお、同図中の符号３７Ｌは左輪コントローラ３０Ｌ用のスイッチである。
【００２２】
右輪コントローラ３０Ｒは、制御端末装置２００との通信を行うための通信Ｉ／Ｆ３８を追加装備している点を除き、基本的に左輪コントローラ３０Ｌと同一構成を有している。すなわち、右輪コントローラ３０Ｒの主制御部３１は、通信Ｉ／Ｆ３８を介して制御端末装置２００から与えられるゲイン情報（適合ゲイン）に基づいて右輪用アシストゲインを設定し、当該アシストゲインが得られるように駆動モータ２１Ｒを制御する。当該主制御部３１は、トルクセンサ１４Ｒから出力される信号に基づいて右側ハンドリム１３Ｒの操作により車輪２Ｒに与えられたトルクを検出するとともに、エンコーダ２４Ｒからの信号に基づき車輪２Ｒの車輪速度を検出する。このように、右輪コントローラ３０Ｒの主制御部３１は、右輪用アシストゲインを設定する右輪ゲイン設定部３１１Ｒとして機能するとともに、右輪回転情報を作成する右輪回転情報作成部３１２Ｒとしても機能する。なお、同図中の符号３７Ｒは右輪コントローラ３０Ｒ用のスイッチである。
【００２３】
また、右輪コントローラ３０Ｒおよび左輪コントローラ３０Ｌは通信Ｉ／Ｆ３６を有しており、双方向通信が可能となっている。さらに、右輪コントローラ３０Ｒは通信Ｉ／Ｆ３８を介して制御端末装置２００と双方向通信が可能となっている。このため、左輪回転情報作成部３１２Ｌで作成される左輪回転情報は右輪コントローラ３０Ｒを経由して制御端末装置２００に送られ、右輪回転情報作成部３１２Ｒで作成される右輪回転情報は直接的に制御端末装置２００に送られる。制御端末装置２００は次に説明するように上記回転情報に基づき左輪用アシストゲインおよび右輪用アシストゲインを導出する。そして、左輪用アシストゲインは右輪コントローラ３０Ｒを経由して左輪コントローラ３０Ｌに送られ、右輪用アシストゲインは直接的に右輪コントローラ３０Ｒに送られる。
【００２４】
この制御端末装置２００は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、携帯電話やスマートフォンなどを用いることができる。制御端末装置２００は、主制御部２１０と、不揮発性メモリ２２０と、通信Ｉ／Ｆ２３０と、操作入出力Ｉ／Ｆ２４０と、タッチパネルなどの操作パネル２５０とを備えている。主制御部２１０はＣＰＵ等を有するコンピュータにより構成されており、不揮発性メモリ２２０に記憶されているプログラムにしたがって次の動作を実行する。主制御部２１０は通信Ｉ／Ｆ２３０を介して車椅子１の右輪コントローラ３０Ｒから送信されてくる左輪回転情報および右輪回転情報を取得する。そして、これらの回転情報に基づいて主制御部２１０はユーザに適合する左輪用アシストゲインおよび右輪用アシストゲインを算出し、それらを通信Ｉ／Ｆ２３０を介して右輪コントローラ３０Ｒに送信する。このように、主制御部２１０は、回転情報を取得する回転情報取得部２１１と、アシストゲインを算出するゲイン導出部２１２と、算出結果を出力するゲイン情報出力部２１３として機能する。なお、上記プログラムにしたがって種々のメッセージが操作入出力Ｉ／Ｆ２４０を介して操作パネル２５０に与えられて表示される。また、それらのメッセージにしたがってオペレータが操作パネル２５０を操作して選択結果や数値などを入力すると、入力情報が操作入出力Ｉ／Ｆ２４０を介して主制御部２１０に与えられる。なお、ここでいうオペレータはゲイン調整を行って車椅子１の走行性能を変更するための専門家を意味している。
【００２５】
次に、上記のように構成された制御端末装置２００をオペレータが用いて車椅子１のユーザに適合するアシストゲインを当該車椅子１に設定する動作について図４ないし図７を参照しつつ説明する。
【００２６】
図４はアシストゲインの調整動作を示すフローチャートである。また、図５は適合ゲインを導出する動作を示すフローチャートである。本実施形態では、予め決められた場所（例えば直線通路）をユーザに試走してもらい、その時の各車輪２Ｌ、２Ｒの回転情報に基づいて制御端末装置２００が当該ユーザに適合するアシストゲインを導出する。より詳しくは、制御端末装置２００と車椅子１との間で以下の通信が実行されるとともに、制御端末装置２００と車椅子１とで所定の処理が実行される。
【００２７】
アシストゲインの調整を行う場合、制御端末装置２００は調整開始指令を車椅子１に向けて送信し（ステップＳ１）、次に説明する回転情報が車椅子１から返信されてくるのを待つ。なお、それ以降の制御端末装置２００の動作（ステップＳ９〜Ｓ１１）については、後で説明する。
【００２８】
調整開始指令は右輪コントローラ３０Ｒに受信される（ステップＳ２）。すると、右輪コントローラ３０Ｒは右輪用アシストゲインを仮ゲイン値に設定するとともに左輪コントローラ３０Ｌにアシストゲインの仮ゲイン設定指令を送信する。そして、左輪コントローラ３０Ｌは左輪用アシストゲインを仮ゲイン値に設定する。これにより左輪用アシストゲインおよび右輪用アシストゲインは同一値に設定される（ステップＳ３）。ここで、仮ゲイン値については、予め不揮発性メモリ３２に記憶しておいた固定値を用いてもよい。また、調整開始指令時点における右輪用アシストゲインを仮ゲイン値とし、左輪用アシストゲインのみを変更設定してもよい。もちろん、ステップＳ３を実行しない、つまり試走前に設定されている現設定値のまま試走を行うように構成してもよく、この場合、後述するように車椅子１から制御端末装置２００に回転情報を送信する際に左輪用アシストゲインおよび右輪用アシストゲインの現在設定値を送信するのが好適である。
【００２９】
車椅子１に着座したユーザが予め決められた場所を試走すると、当該場所に差し掛かったタイミングで開始トリガがＯＮとなる（ステップＳ４）一方、当該場所を通過した直後に終了トリガがＯＮとなる（ステップＳ５）。そして、開始トリガと終了トリガとの間で、車椅子１は各車輪２Ｌ、２Ｒの回転情報を一定のサンプリング時間だけ検出し、保存する。すなわち、ステップＳ６でサンプリング時間が経過したと判断されるまで、左輪コントローラ３０Ｌはユーザによる左側ハンドリム１３Ｌの操作により車輪２Ｌに与えられたトルクおよび車輪２Ｌの車輪速度を回転情報として保存する。詳細には、予め設定された短い時間間隔のタイミングでトルクおよび車輪速度の回転情報をそれぞれ検出し、それらの検出した回転情報を保存する。また、右輪コントローラ３０Ｒも、左輪コントローラ３０Ｌと同様にして、車輪２Ｒに与えられたトルクおよび車輪２Ｒの車輪速度を回転情報として保存する（ステップＳ７）。こうして保存されたトルクおよび車輪速度の回転情報を、時間の経過を横軸にして連続した折れ線グラフで示すと、例えば図６に示す結果が得られる。なお、「車輪速度」とは車輪の移動速度を意味しており、次式、
車輪速度＝（モータ回転速度／減速比）×（車輪の円周長）
で定義されるものである。
【００３０】
上記場所を通過してユーザ試走が完了する（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）と、左輪コントローラ３０Ｌは車輪２Ｌの回転情報を右輪コントローラ３０Ｒを経由して制御端末装置２００に送信するとともに、右輪コントローラ３０Ｒは車輪２Ｒの回転情報を制御端末装置２００に送信する（ステップＳ８）。
【００３１】
制御端末装置２００は回転情報を受信する（ステップＳ９）と、回転情報のうちトルク情報に基づいて上記ユーザに適合するアシストゲイン、つまり適合ゲインを導出する（ステップＳ１０）。具体的には、制御端末装置２００において図５に示す処理が実行される。すなわち、ユーザがハンドリム１３Ｒ、１３Ｌを手動操作した際に、当該ハンドリム１３Ｒ、１３Ｌに加わるトルクは、例えば図６に示すように経時変化する。ここでは、ハンドリム１３Ｒに与えられるトルク入力状態を示す物理量として、ユーザが右側ハンドリム１３Ｒに入力した最大トルク値が回転情報から抽出される（ステップＳ１０１）。また、左側についても右側と同様に、ハンドリム１３Ｌに与えられるトルク入力状態を示す物理量として、ユーザが左側ハンドリム１３Ｌに入力した最大トルク値が回転情報から抽出される（ステップＳ１０２）。
【００３２】
左右の最大トルク値を比べたとき、一般的には、ユーザの利き腕側の値が大きくなる傾向にある。また、ユーザの保持姿勢や車椅子１への医療機器の搭載有無なども、最大トルク値が左右で異なる主要因の一つとなっている。そこで、本実施形態では、左右の最大トルク値の比に基づいてユーザに対応する左右のアシストゲインが主制御部２１０で演算される（ステップＳ１０３）。つまり、次式
（右側最大トルク値）／（左側最大トルク値）＝（左側アシストゲイン）／（右側アシストゲイン）
を満足する右側アシストゲインおよび左側アシストゲインを主制御部２１０が算出する。
【００３３】
次のステップＳ１０４では、主制御部２１０は操作パネル２５０の表示部（図示省略）に演算結果を表示するとともに、補正が必要か否かの問い合わせメッセージを表示する（ステップＳ１０５）。この表示を見たオペレータは操作パネル２５０の操作部（図示省略）を操作して補正の要否を選択する。この操作部ではボタンやキーなどが配列されている。
【００３４】
ここで、補正が要求されなかったとき（ステップＳ１０５で「ＮＯ」）、ステップＳ１０３での演算結果をそれぞれ適合ゲインとする、つまり、
左側適合ゲイン＝左側アシストゲイン、
右側適合ゲイン＝右側アシストゲイン
とする（ステップＳ１０６）。
【００３５】
一方、補正が要求されたときには、主制御部２１０は以下の補正関連処理（ステップＳ１０７〜Ｓ１１２）を実行する。すなわち、主制御部２１０は、補正が選択されたことを確認する（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」）と、操作パネル２５０の表示部にデータベースを利用するか否かの選択メッセージを表示する。この「データベース」とは、例えば図７に示すように、車種、車椅子１への搭載重量、保持姿勢をキーとし、これらの組み合わせに対応する右側ゲイン補正値および左側ゲイン補正値をテーブル形式で保存したものであり、予め作成されて不揮発性メモリ２２０に記憶されている。
【００３６】
そして、主制御部２１０は、オペレータによるデータベース利用の選択を確認する（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」）と、操作パネル２５０の表示部に例えば図７に示すデータベースを表示する（ステップＳ１０８）。なお、本実施形態では、各ゲイン補正値は予め求められて表形式で不揮発性メモリ２２０に記憶されている。
【００３７】
そして、オペレータが、車種、積載重量および保持姿勢をキーとし、各キーの該当項目を入力すると、主制御部２１０は入力されたキーに対応する右側ゲイン補正値および左側ゲイン補正値を上記データベースから取得する（ステップＳ１０９）。
【００３８】
一方、オペレータがデータベース利用を選択しなかったとき（ステップＳ１０７で「ＮＯ」）には、主制御部２１０は、操作パネル２５０の表示部に右側ゲイン補正値および左側ゲイン補正値の手動入力を促すメッセージを表示する（ステップＳ１１０）。そして、オペレータが操作パネル２５０の操作部を介して各補正値を入力すると、当該入力値を主制御部２１０は右側ゲイン補正値および左側ゲイン補正値として取得する（ステップＳ１１１）。
【００３９】
各ゲイン補正値が得られると、主制御部２１０はステップＳ１０３で演算した値にゲイン補正値を加えたもの、つまり次式
左側適合ゲイン＝左側アシストゲイン＋左側ゲイン補正値
右側適合ゲイン＝右側アシストゲイン＋右側ゲイン補正値
にしたがって上記ユーザに適合する適合ゲインを導出する（ステップＳ１１２）。このように補正要求があったときには、上記した補正関連処理（ステップＳ１０７〜Ｓ１１２）を行っており、その結果、適合ゲインの導出精度を高めることができる。
【００４０】
次に、図４に戻って説明を続ける。試走したユーザに適合するアシストゲイン（左側適合ゲインおよび右側適合ゲイン）が導出される（ステップＳ１０）と、制御端末装置２００は当該適合ゲインを車椅子１の右輪コントローラ３０Ｒに送信する（ステップＳ１１）。
【００４１】
右輪コントローラ３０Ｒは適合ゲインを受信する（ステップＳ１２）と、右輪用アシストゲインを右側適合ゲインに書き換える（ステップＳ１３）とともに、左側適合ゲインを左輪コントローラ３０Ｌに送信する。そして、左輪コントローラ３０Ｌは左輪用アシストゲインを左側適合ゲインに書き換える（ステップＳ１３）。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、ユーザに車椅子１を試走してもらい、その試走中に検出される回転情報（右側最大トルク値および左側最大トルク値）に基づいて当該ユーザに適合する適合ゲインを求めている。そして、車椅子１の左輪用アシストゲインおよび右輪用アシストゲインをそれぞれ適合ゲインに書き換え、新たなアシストゲインに変更している。このようにユーザが車椅子１を試走するのみで当該ユーザに適した調整を行うことができる。したがって、上記ユーザと異なるユーザについても同様の調整を行うことができ、ユーザ毎に細かい調整を簡易に行うことが可能となっている。
【００４３】
また、上記実施形態では、左右のゲインを同一に設定した上で試走を実行しているため、車種、積載重量および保持姿勢などのユーザ毎の事情を反映した形で、回転情報を検出することができる。そのため、当該回転情報を用いることでユーザに適合するゲインをより正確に導出することができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、回転情報に基づく演算により求めたアシストゲインに対してゲイン補正値を加えて適合ゲインを導出することができる。このようなゲイン補正を行うことでユーザに適合するゲインをより高精度に導出することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、データベースに基づいてゲイン補正値を求めることができる。したがって、このようなデータベースを用いることで適合ゲインをさらに高精度に導出することができる。
【００４６】
ところで、データベース中の各ゲイン補正値はシミュレーションや実験などによって導出したものを用いてもよいが、次に説明するように自動演算結果と実際の調整との差異に基づいてデータベースを構築することがより好適である。以下、本発明の第２実施形態について図８ないし図１１を参照しつつ説明する。
【００４７】
図８は図７のデータベースを作成する動作の一例を示すフローチャートであり、本発明の第２実施形態に相当する。また、図９ないし図１１は図７のデータベースを作成する動作内容を模式的に示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、データベースの作成方法であり、その他の点については第１実施形態と同一である。したがって、同一構成については同一または相当符号を付して説明を省略する。
【００４８】
第１実施形態においてゲイン補正を伴うゲイン調整が実行されると、回転情報に基づく自動演算結果（アシストゲイン）が得られるのみならず、それにゲイン補正値を加えた適合ゲインが得られる。つまり、自動演算のみによる調整結果と、オペレータによりゲイン補正値が自動演算に加えられた調整結果との２種類の調整結果が存在する。これらの２種類の調整結果はユーザ毎に求められる。
【００４９】
そこで、第２実施形態では、各ユーザについて求められる２種類の調整結果をキー（車種、積載重量および保持姿勢）と関連付けて不揮発性メモリ２２０に記憶している。そして、データベース化に十分なユーザ数についてゲイン調整が行われると、制御端末装置２００は図８に示す動作手順でデータベースを作成する。もちろん、ユーザ数が所定値に達するのを待たず、ゲイン調整を行う毎にデータベース作成動作を実行してもよい。
【００５０】
まず、制御端末装置２００の主制御部２１０はステップＳ２０１〜Ｓ２０４を実行してＮ人のユーザについての調整結果をキー情報とともに不揮発性メモリ２２０から読み出す。こうして読み出されたＮ人分のデータの一例は図９に示すとおりである。
【００５１】
主制御部２１０は、読み出したデータに基づいて、ユーザ毎に自動演算のみによる調整結果（ＡＪ１）とゲイン補正を伴う調整結果（ＡＪ２）との差分（＝ＡＪ２−ＡＪ１）を演算する（ステップＳ２０５）。例えば図９に示すデータに対して差分演算した結果は図１０に示すとおりである。
【００５２】
主制御部２１０は次のステップＳ２０６でキー内容に応じて差分結果を分類する。例えば図１０に示す差分結果をキー内容で分類すると、複数の区分が得られる。各区分には、例えば図１１に示すように、少なくとも１つ以上の差分結果が含まれている。そして、主制御部２１０は分類した区分毎に右輪の差分平均および左輪の差分平均を求め（ステップＳ２０７）、それらの差分平均をそれぞれ右側ゲイン補正値および左側ゲイン補正値とする（ステップＳ２０８）。こうしてデータベースが作成される。
【００５３】
以上のように、第２実施形態では、Ｎ人のユーザのゲイン調整によって得られる調整データ（自動演算のみによる調整結果およびゲイン補正を伴う調整結果）からゲイン補正値を求め、これらをデータベース化している。したがって、第１実施形態で使用したデータベースよりも高精度なデータベースが得られる。そして、当該データベースを用いてゲイン補正値を求め、自動演算結果に加えているため、ゲイン調整をさらに高精度に行うことができる。
【００５４】
このように、第１実施形態および第２実施形態では、車輪２Ｌ、ハンドリム１３Ｌ、駆動モータ２１Ｌおよびトルクセンサ１４Ｌがそれぞれ本発明の「第１車輪」、「第１ハンドリム」、「第１駆動部」および「第１検出部」に相当する。そして、トルクセンサ１４Ｌによる検出されるトルクの最大値、つまり左側最大トルク値が本発明の「第１回転情報」に相当している。一方、車輪２Ｒ、ハンドリム１３Ｒ、駆動モータ２１Ｒおよびトルクセンサ１４Ｒがそれぞれ本発明の「第２車輪」、「第２ハンドリム」、「第２駆動部」および「第２検出部」に相当する。そして、トルクセンサ１４Ｒによる検出されるトルクの最大値、つまり右側最大トルク値が本発明の「第２回転情報」に相当している。通信Ｉ／Ｆ３８が上記回転情報を車椅子１から出力する出力部および適合ゲインを制御端末装置２００から受け取る入力部として機能している。操作パネル２５０の操作部が本発明の「補正指示部」として機能する。さらに、左輪コントローラ３０Ｌおよび右輪コントローラ３０Ｒが本発明の「補助動力制御部」として機能し、左輪用アシストゲイン（本発明の「第１ゲイン」に相当）および右輪用アシストゲイン（本発明の「第２ゲイン」に相当）を調整することで各車輪２Ｌ、２Ｒに与えられる補助動力のバランスを制御する。
【００５５】
また、第２実施形態では、制御端末装置２００の主制御部２１０が本発明の「参考データ」の一例に相当するデータベースを作成する機能を有しており、本発明の「データベース作成部」に相当している。また、当該データベースを記憶する不揮発性メモリ２２０が本発明の「記憶媒体」に相当するが、記憶媒体の種類はこれに限定されるものではなく、従来提供されている記憶手段を用いることができる。
【００５６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、トルクセンサ１４Ｌ、１４Ｒで検出されるトルクの最大値を回転情報として用いているが、他の物理量を回転情報として用いてもよい。例えば車輪２Ｌの角運動量の変化量は車輪２Ｌに入力されるトルクの時間積から求めることができる。そこで、試走中に車輪２Ｌに与えられるトルクの積算値を本発明の「第１回転情報」として用いることができる。車輪２Ｒについても同様であり、試走中に車輪２Ｒに与えられるトルクの積算値を本発明の「第２回転情報」として用いることができる。このようにトルク積算値を用いることで第１実施形態および第２実施形態よりも高い精度で適合ゲインを導出することができる。
【００５７】
また、トルクの代わりに車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度を回転情報として用いてもよい。例えば試走中での車輪２Ｌ、２Ｒの最大車輪速度をそれぞれ本発明の「第１回転情報」および「第２回転情報」として用いてもよいし、あるいは試走中における車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度の時間積をそれぞれ本発明の「第１回転情報」および「第２回転情報」として用いてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、各車輪の回転情報として単一の回転情報（トルクの最大値）を用いているが、上記したトルク積算値、車輪の速度および車輪速度の時間積などを組み合わせてもよい。すなわち、車輪２Ｌ、２Ｒに与えられるトルクおよび車輪２Ｌ、２Ｒの速度の少なくとも一方を本発明の「回転情報」として用いることができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、車椅子１から分離して制御端末装置２００を設け、制御端末装置２００が不揮発性メモリ２２０に予め記憶されているプログラムにしたがって動作することで上記したように３つの機能を発揮している。つまり、試走中での各車輪２Ｌ、２Ｒの回転情報を車椅子１から受け取る回転情報取得機能と、それらの回転情報に基づきユーザに適合する適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、各適合ゲインをそれぞれ左輪用アシストゲイン（第１ゲイン）および右輪用アシストゲイン（第２ゲイン）として車椅子１に与えるゲイン情報出力機能とを発揮する。これに対し、上記プログラムを車椅子１の不揮発性メモリ３２に記憶させ、上記機能が車椅子１のコントローラ３０Ｌ、３０Ｒの少なくとも一方により発揮されるように構成してもよい。これにより、制御端末装置を用いることなく、第１実施形態と同様に、回転情報に基づくアシストゲインの導出および補正処理によるゲイン精度の向上などを図ることができる。なお、この場合、ゲイン調整についてはユーザ自身が行う、あるいは車椅子１に付き添った状態でオペレータが行うが、その際の操作性を考慮すると、操作パネル２５０に相当する構成を車椅子１に装備するのが望ましい。また、コントローラ３０Ｌ、３０Ｒにデータベース作成機能を付加してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、ユーザが直線通路を試走することを調整動作の開始および終了トリガとしているが、これに限定されるものではない。例えばユーザが左輪コントローラ３０Ｌ用のスイッチ３７Ｌまたは右輪コントローラ３０Ｒ用のスイッチ３７Ｒの何れか一方のスイッチを１回操作したことを開始トリガとし、さらに同スイッチの操作が行われたことを終了トリガとしてもよい。また、ユーザがハンドリム１３Ｌ、１３Ｒを１回操作したことを開始トリガとし、さらにハンドリム１３Ｌ、１３Ｒの操作が行われたことを終了トリガとしてもよい。また、車椅子１に乗ったユーザが予め決められた場所、例えば狭い路地を走行するのを制御端末装置２００やコントローラ３０Ｌ、３０Ｒが自動認識し、車輪２Ｌ、２Ｒの回転情報をサンプリングし、ゲイン調整を行うように構成してもよい。この場合、ユーザがゲイン調整のための試走であることを特に意識することなく日常生活を過ごしている間に、車椅子１での左側アシストゲインおよび右側アシストゲインは当該ユーザに適合するゲインに自動調整される。ここで、狭い路地などが好適である理由は、このような場所ではユーザが直進する可能性が非常に高く、安定して高精度なゲイン調整を行うことが可能だからである。また、自動認識のためには、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）などの位置計測手段を用いることができる。
【００６１】
さらに、上記機能を達成するプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性メモリカードなどの記憶媒体に記憶させ、この記憶媒体からコードとして読み出す、あるいは通信機能を用いて上記プログラムをダウンロードし、コントローラ３０Ｌ、３０Ｒや制御端末装置２００において実行してもよい。つまり、コンピュータプログラム自体も本発明の一実施形態に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
この発明は、ユーザのハンドリム操作により一対の車輪に対して人力が加えられると、それらの人力に応じた補助動力を各車輪に加える技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１…補助動力付き電動車椅子
２Ｌ…（第１）車輪
２Ｒ…（第２）車輪
１３Ｌ…左側ハンドリム（第１ハンドリム）
１３Ｒ…右側ハンドリム（第２ハンドリム）
１４Ｌ…トルクセンサ（第１検出部）
１４Ｒ…トルクセンサ（第２検出部）
２１Ｌ…駆動モータ（第１駆動部）
２１Ｒ…駆動モータ（第２駆動部）
３０Ｌ…左輪コントローラ（補助動力制御部）
３０Ｒ…右輪コントローラ（補助動力制御部）
３１…主制御部（補助動力制御部）
２００…制御端末装置
２１０…主制御部
２１１…回転情報取得部
２１２…ゲイン導出部
２１３…ゲイン情報出力部
２２０…不揮発性メモリ（記憶媒体）
２５０…操作パネル（表示部、補正指示部）
【図１】
2014041683.tif 000003
【図２】
2014041683.tif 000004
【図３】
2014041683.tif 000005
【図４】
2014041683.tif 000006
【図５】
2014041683.tif 000007
【図６】
2014041683.tif 000008
【図７】
2014041683.tif 000009
【図８】
2014041683.tif 000010
【図９】
2014041683.tif 000011
【図１０】
2014041683.tif 000012
【図１１】
2014041683.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月14日(2014.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、
第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、
前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、
前記第１ゲインおよび前記第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部とを備え、
前記補助動力制御部は、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して求められる、前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定する補助動力付き車椅子。
【請求項２】
請求項１に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記試走の際に前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを同じ値に設定する補助動力付き車椅子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報および前記第２回転情報は、車輪に与えられるトルクに関する情報および車輪の速度に関する情報のうち少なくとも一方である補助動力付き車椅子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記試走の際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報を出力する出力部と、
前記出力部から出力された前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づいて演算された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して求められる前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを受け取る入力部とをさらに備え、
前記補助動力制御部は、前記第１ゲインおよび前記第２ゲインをそれぞれ前記入力部で受け取った前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインに設定する補助動力付き車椅子。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記試走の際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づく演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインを求める補助動力付き車椅子。
【請求項６】
請求項５に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記演算結果を表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正するか否かの指示を受ける補正指示部とをさらに備え、
前記補助動力制御部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して得られる補正結果を前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインとして設定する補助動力付き車椅子。
【請求項７】
請求項６に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインと補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成して記憶する補助動力付き車椅子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の最大速度であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の最大速度であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の速度の時間積であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の速度の時間積であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項１２】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、
前記ゲイン導出部で求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部と
を備える制御端末装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御端末装置であって、
前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正するか否かの指示を受ける補正指示部とをさらに備え、
前記ゲイン導出部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記表示部に表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正して得られる補正結果をそれぞれ前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインとして設定する制御端末装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の制御端末装置であって、
前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインと補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成するデータベース作成部と、
前記データベース作成部で作成された参考データを記憶する記憶媒体と
をさらに備える制御端末装置。
【請求項１５】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正して前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、
前記ゲイン導出機能により求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能と
をコンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１態様は補助動力付き車椅子であって、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、第１ゲインおよび第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部とを備え、補助動力制御部は、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正して求められる、ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の第２態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正してユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、ゲイン導出部で求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらに、本発明の第３態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算し、さらに第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正してユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、ゲイン導出機能により求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能とをコンピュータに実現させる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月30日(2015.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、
第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、
前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、
ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果により、前記第１ゲインおよび前記第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部と、
前記演算結果を表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示部と
を備え、
前記補助動力制御部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果である前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定するとともに、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインと前記補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成して記憶する補助動力付き車椅子。
【請求項２】
請求項１に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記補助動力制御部は、前記試走の際に前記第１ゲインおよび前記第２ゲインを同じ値に設定する補助動力付き車椅子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報および前記第２回転情報は、車輪に与えられるトルクに関する情報および車輪の速度に関する情報のうち少なくとも一方である補助動力付き車椅子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの最大値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の際に前記第１車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記第２回転情報は前記試走の際に前記第２車輪に与えられるトルクの積算値であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の最大速度であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の最大速度であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の補助動力付き車椅子であって、
前記第１回転情報は前記試走の中における前記第１車輪の速度の時間積であり、
前記第２回転情報は前記試走の中における前記第２車輪の速度の時間積であり、
前記補助動力制御部は前記第１回転情報および前記第２回転情報の比に基づいて前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを演算する補助動力付き車椅子。
【請求項８】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果から、前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、
前記ゲイン導出部で求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部と、
前記演算結果を表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示部と、
データベース作成部と、
記憶媒体と
を備え、
前記ゲイン導出部は、前記補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果である前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定し、
前記データベース作成部は、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインと前記補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成し、
前記記憶媒体は、前記データベース作成部で作成された参考データを記憶する制御端末装置。
【請求項９】
第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記第１車輪の回転に関する第１回転情報および前記第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが前記第１ハンドリムおよび前記第２ハンドリムを操作して試走した際に前記補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、
前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき前記第１車輪に対する第１アシストゲインおよび前記第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果から、前記ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、
前記ゲイン導出機能により求められた前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ前記第１ゲインおよび前記第２ゲインとして前記補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能と、
前記演算結果を表示する表示機能と、
前記表示機能により表示された前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示機能と、
データベース作成機能と、
記憶機能と
をコンピュータに実現させ、
前記ゲイン導出機能は、前記補正指示機能が補正する旨の指示を受けたときには、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果である前記第１適合ゲインおよび前記第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定し、
前記データベース作成機能は、前記演算により求められた前記第１アシストゲインおよび前記第２アシストゲインと前記補正結果との差分に基づいて前記補正の参考データを作成し、
前記記憶機能は、前記データベース作成機能で作成された参考データを記憶するコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１態様は補助動力付き車椅子であって、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対し、第１ゲインで補助動力を与える第１駆動部と、第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対し、第２ゲインで補助動力を与える第２駆動部と、第１車輪の回転に関する第１回転情報を検出する第１検出部と、第２車輪の回転に関する第２回転情報を検出する第２検出部と、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に検出される第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果により、第１ゲインおよび第２ゲインのうち少なくとも一方を調整して各車輪に与えられる補助動力のバランスを制御する補助動力制御部と、演算結果を表示する表示部と、表示部に表示された第１アシストゲインおよび第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示部とを備え、補助動力制御部は、補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果であるユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定するとともに、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインと補正結果との差分に基づいて補正の参考データを作成して記憶する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の第２態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御する制御端末装置であって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得部と、第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果から、ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出部と、ゲイン導出部で求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力部と、演算結果を表示する表示部と、表示部に表示された第１アシストゲインおよび第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示部と、データベース作成部と、記憶媒体とを備え、ゲイン導出部は、補正指示部が補正する旨の指示を受けたときには、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果である第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定し、データベース作成部は、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインと補正結果との差分に基づいて補正の参考データを作成し、記憶媒体は、データベース作成部で作成された参考データを記憶する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらに、本発明の第３態様は、第１ハンドリムの操作により回転する第１車輪に対して第１ゲインで補助動力を与えるとともに第２ハンドリムの操作により回転する第２車輪に対して第２ゲインで補助動力を与えて動作させる補助動力付き車椅子を制御するためのコンピュータプログラムであって、第１車輪の回転に関する第１回転情報および第２車輪の回転に関する第２回転情報を、ユーザが第１ハンドリムおよび第２ハンドリムを操作して試走した際に補助動力付き車椅子から受け取る回転情報取得機能と、第１回転情報および第２回転情報に基づき第１車輪に対する第１アシストゲインおよび第２車輪に対する第２アシストゲインを演算した結果から、ユーザに適合する第１適合ゲインおよび第２適合ゲインを求めるゲイン導出機能と、ゲイン導出機能により求められた第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして補助動力付き車椅子に与えるゲイン情報出力機能と、演算結果を表示する表示機能と、表示機能により表示された第１アシストゲインおよび第２アシストゲインを補正するか否かのオペレータからの指示を受ける補正指示機能と、データベース作成機能と、記憶機能とをコンピュータに実現させ、ゲイン導出機能は、補正指示機能が補正する旨の指示を受けたときには、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインをそれぞれ補正した補正結果である第１適合ゲインおよび第２適合ゲインをそれぞれ第１ゲインおよび第２ゲインとして設定し、データベース作成機能は、演算により求められた第１アシストゲインおよび第２アシストゲインと補正結果との差分に基づいて補正の参考データを作成し、記憶機能は、データベース作成機能で作成された参考データを記憶する。
【国際調査報告】
2014041683.tif 000014
2014041683.tif 000015
2014041683.tif 000016
2014041683.tif 000017
2014041683.tif 000018
2014041683.tif 000019