(57)【要約】【課題】被介護者が乗り移る動作をする際に生じる転倒するおそれを軽減可能な移乗支援装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る移乗支援装置は、台車部１２と、被介護者１１０を保持する保持具１６と、台車部１２と保持具１６とを連結する連結部１４と、空気圧を加減することにより台車部１２の接地面との接点の加重を変化させる加重調整部２２と、を備える移乗支援装置１００である。被介護者１１０が移乗支援装置１００で乗り移り動作をする際に不安定になった移乗支援装置１００のバランスを修正することが可能となる。空気圧によってバランスを修正することにより、錘などを用いないため、移乗支援装置全体の重量増加を制限し、装置の巨大化を防ぐことが可能である。【選択図】図１
2011156183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車部と、
被介護者を保持する保持具と、
前記台車部と前記保持具とを連結する連結部と、
空気圧を加減することにより台車部の接地面との接点の加重を変化させる加重調整部と、を備える移乗支援装置。
【請求項２】
前記台車部と接地面との接点の加重値を測定する加重測定部と、
前記加重測定部で測定された接点の加重値に基づいて算出した重心位置に応じて、前記加重調整部を作動させることを特徴とする請求項１に記載の移乗支援装置。
【請求項３】
前記加重調整部は、前記台車部の中心に対して前記加重測定部の外側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の移乗支援装置。
【請求項４】
前記加重調整部は、前記台車部の接地面と平行な面内で変位可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の移乗支援装置。
【請求項５】
前記加重調整部は、負圧を前記移乗支援装置の接地面に対して発生させる負圧発生装置であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の移乗支援装置。
【請求項６】
台車部に掛かる加重値を測定する加重測定ステップと、
前記加重測定ステップで測定された加重値から重心位置を算出する重心算出ステップと、
前記重心位置が、所定範囲内にあるか判断する判断ステップと、
判断ステップにおいて所定範囲内にないと判断された場合には重心位置に応じて加重調整部を作動させる加重調整ステップと、
をコンピュータに実行させる移乗支援装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移乗支援装置、および移乗支援装置の制御プログラムに関する。例えば、自立歩行が困難な人がベッドから車椅子に乗り移ったり、あるいは車椅子から便座等へ乗り移ったりするような動作を行う際の乗り移り動作を支援する移乗支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自立歩行が困難な被介護者にとってはベッドから車椅子へ移動するような乗り移り動作を一人で自立して行うことは容易でない。通常は介護者の手助けが必要となるが、乗り移り動作の手助けは介護者にとって肉体的な負担が大きく、また、被介護者にとっても精神的な負担が大きい。このような背景から、近年、自立歩行が困難な人の乗り移り動作を支援する様々な装置が開発されている。
【０００３】
特許文献１では、被介護者が乗り移りの動作をする際に、介護者の手助けを必要とせずに、一人で移乗できるようにする移乗支援装置が開示されている。
また、本文献では、スライド自在なスライド台座または傾動可能な錘が備えられており、使用者を含めた重心位置を調整して制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による発明では、移乗支援装置自体に錘を設置する必要があり、装置自体の重量増加につながる。また、利用を予定している被介護者の体重等によっては、錘を増減させて、体重とつりあわせる必要が生じる。
【０００６】
また、スライド台座によって安定性を増加させる手段については、被介護者の側にスライドさせる構造であるため、ベッドや車椅子、便座等が障害となり、スライドさせることができない場合がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、被介護者が乗り移る動作をする際に生じる不安定性を軽減可能な移乗支援装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る移乗支援装置は、台車部と、被介護者を保持する保持具と、前記台車部と前記搭乗部とを連結する連結部と、空気圧を加減することにより台車部の接地面との接点の加重を変化させる加重調整部と、を備える移乗支援装置である。
被介護者が移乗支援装置で乗り移り動作をする際に不安定になった移乗支援装置のバランスを修正することが可能となる。空気圧によってバランスを修正することにより、錘などを用いないため、移乗支援装置全体の重量増加を制限し、装置の巨大化を防ぐことが可能である。
【０００９】
また、前記台車部と接地面との接点の加重値を測定する加重測定部と、前記加重測定部で測定された接点の加重値に基づいて算出した重心位置に応じて、前記加重調整部を作動させることが好ましい。
重心位置に応じて加重調整部の出力あるいは場所を変化させることで、台車部と被介護者との位置関係に合った加重を加えることが可能である。
【００１０】
さらにまた、前記加重調整部は、前記台車部の中心に対して前記加重測定部の外側に配置されていることが好ましいし、加えて前記台車部の接地面と平行な面内で変位可能であってもよい。加重調整部は台車の外側にあるほどに、てこの原理より、台車のバランスを容易に修正可能となるからである。
【００１１】
前記加重調整部は、負圧を前記移乗支援装置の接地面に対して発生させる負圧発生装置であることが好ましい。一般的に、移乗支援装置が利用される環境は、病院、介護施設、バリアフリー住宅等の凹凸が少ない平面を有する施設が多く、移乗支援装置の設置面に対して負圧を発生させることで、効率的に吸着力を発揮することが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、移乗支援装置自体の重量増加を緩和した上で、被介護者が乗り移る動作をする際に生じる不安定性を軽減することが可能な移乗支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る移乗支援装置の側面図。
【図２】実施の形態１に係る台車下部の拡大した側面図。
【図３】実施の形態１に係る装置および被介護者の合計重心位置の説明図。
【図４】実施の形態１に係る台車を上方から見た概念図。
【図５】実施の形態１に係る負圧発生装置の作動条件の説明図。
【図６】実施の形態１に係る負圧発生装置の作動条件を判定する処理を示すフローチャート
【図７】実施の形態２に係る変位可能な負圧発生装置を備える移乗支援装置の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１５】
＜発明の実施の形態１＞
図１は実施の形態１に係る移乗支援装置１００の側面図である。移乗支援装置１００は、台車部１２と、一端が台車部１２に連結された連結部１４と、連結部１４の他端に連結された被介護者１１０を保持する保持具１６と、台車部１２、連結部１４または保持具１６の制御を行う制御部３４（本明細書内では不図示）とから構成されている。
【００１６】
台車部１２は、台車本体１２１と４つの車輪１８とから構成され、台車本体１２１の底部には４つの車輪１８が設置されており、各車輪にはモータ等の駆動力を発揮する手段が備わっていてもよい。
【００１７】
連結部１４は、多関節型のアーム構造であって、第１アーム部１４１と、第２アーム部１４２と、を有している。
第１アーム部１４１は、ヨー軸及びピッチ軸周りの回転が可能となるように、第１関節部２４を介して台車部１２に連結されている。
第２アーム部１４２は、ピッチ軸周りの回転が可能となるように、第２関節部２６を介して第１アーム部１４１に連結されている。
第２アーム部１４２の他端には、ロール軸周りで回転が可能となるように、第３関節部２８を介して保持具１６を取付けるための取付け部３０（図１中では、第３関節部３０および取付け部３２は、保持具１６の内部に位置するため不図示）が連結されている。
【００１８】
ここで、ヨー軸とは、第１アーム部１４１の回転軸であり、鉛直方向の軸である。ピッチ軸とは、第１アーム部１４１および第２アーム部１４２を上下方向へ回動させる際の回転軸である。ロール軸とは、第２アーム部１４２に対して取付け部３２及び保持具１６を回転させる際の回転軸であり、第２アーム部１４２の軸線に相当する。
【００１９】
前述の各関節部には、夫々にモータが設けられており、各関節を夫々の回転軸方向へ回転駆動させることができる。
また、各関節部には、夫々のモータの回転駆動量を検出するポテンショメータ等の回転センサが夫々設けられている。
回転センサは、制御部３４に接続されており、検出した回転駆動量を制御部３４に対して出力する。
【００２０】
図２は台車下部を側面から拡大した図である。図２に示すように、実施の形態１では、台車本体１２１と車輪１８の接続部において、台車部１２と接地面との接点の加重値を測定する加重測定部（以下、加重測定装置２０）が配設されており、加重測定装置２０で測定された加重値に基づいて、加重調整部（本実施の形態においては、負圧発生装置２２）が作動する。
台車部１２と接地面との接点の加重値は、台車部１２、保持具１６、連結部１４及び被介護者１１０並びに加重調整部２２が発生させる加重を合計した加重値とすればよい。
【００２１】
負圧発生装置２２は、図２に示すように、台車部１２の中心に対して加重測定装置２０の外側に配置されており、実施の形態１では車輪一つにつき一つの負圧発生装置２２が設置され、前後に合計４つの負圧発生装置２２が設置されている。
負圧によって加重を調整するため錘を設置する必要がなく、移乗装置自体の重量増加を制限し、装置の巨大化も防ぐことが可能である。また、装置を変形させる必要がないため、装置の機構を単純に構成することができる。
【００２２】
加重測定装置２０は、非直線状の少なくとも３箇所以上の加重値が測定できればよく、負圧発生装置２２もまた、非直線状の少なくとも３箇所以上において、移乗支援装置の接地面に対して負圧を発生させることができればよい。
【００２３】
負圧発生装置２２は、原理的に負圧の発生、消去を任意に行うことができればよいため、あらかじめ減圧された容器に吸盤内の空気を引いてもよいし、必要なときに吸盤内をコンプレッサ等で減圧してもよい。
【００２４】
図３は移乗支援装置１００が被介護者１１０を乗り移らせる際の重心位置Ｇを示す説明図である。一般に移乗支援装置１００が不安定になるのはベッドないし車椅子等から被介護者１１０を持ち上げる場合および、降車させる場合である。これらの場合に、移乗支援装置１００と被介護者１１０の合計した重心位置は図３の破線９０の位置のように被介護者１１０側に偏ることがある。偏った重心位置が、台車部１２の支持多角形の範囲外に来た場合には、移乗支援装置１００は転倒するおそれが高くなる。
【００２５】
図４を用いて、支持多角形を説明する。図４は台車本体１２１を上方から見た概念図である。支持多角形とは、台車部１２が接地している点を繋いだ多角形のことを言う。図の斜線９１部分が支持多角形である。
以下、重心位置は
2011156183.tif 000003
で表し、加重測定装置２０の位置は
2011156183.tif 000004
で表す。また、座標の原点は移乗支援装置の中心とする。ｉは夫々の加重測定装置２０を表す。加重測定装置２０において測定された加重値は
2011156183.tif 000005
で表す。なお、当該座標系の原点は支持多角形の中心とする。
【００２６】
重心位置Ｇが、台車部１２の支持多角形の範囲を超えた場合に、当該座標系の原点に対して重心位置Ｇと反対方向に設置されている負圧発生装置２２を作動させ、重心位置Ｇを支持多角形内に引き寄せる。
【００２７】
ここで、重心位置Ｇの算出方法を式１および式２で示す。
【式１】
【００２８】
2011156183.tif 000006
【式２】
【００２９】
2011156183.tif 000007
式１および式２のように、重心位置は４つ（加重測定装置の数）の計測値と配置位置の積和から求められる。
【００３０】
次に、重心位置Ｇの調整手法を説明する。前述のように、負圧発生装置２２を作動させることにより、作動させた負圧発生装置２２方向に、重心位置Ｇを引き寄せる。
負圧発生装置２２を作動させる条件を図５および表１を用いて説明する。
図の斜線９１は、前述同様に、支持多角形を表す。図の斜線９２は、安定領域を表し、重心位置Ｇが安定領域から外れるにつれて、転倒する可能性が高くなる。
そこで、実施の形態１においては、図５のようにＡ〜Ｉ（Ｇを除く）の８つの領域に分けて負圧発生装置２２の作動条件を設定した。この領域は支持多角形の形状や、安定領域の形状によって異なるが、説明のためにここでは、図５のように設定する。
（表１）
【００３１】
2011156183.tif 000008
【００３２】
表１に作動する負圧発生装置２２と重心位置Ｇとの対応関係を示す。図５では重心位置Ｇが領域Ｅにあるため、負圧発生装置２２０と２２２が作動する。結果加重測定装置２００と２０２の値が増加して、式１および式２より重心位置Ｇは安定領域に引き寄せられることがわかる。
被介護者１１０の乗り移り動作に応じて、重心位置Ｇは時々刻々と変化するが、それに応じて作動する負圧発生装置２２も変化する。
【００３３】
負圧発生装置２２の負圧によって発生する吸着力は、移乗支援装置１００の接地面の状況によって変わる。そのため本実施の形態のように、吸着力を計測せずに重心位置Ｇに応じて負圧発生装置２２を作動させることで、負圧発生装置２２の負圧によって発生する吸着力を計測する必要がなく、制御装置の計算負荷が軽減される。
【００３４】
次に、図６を用いて制御部３４の制御フローを説明する。Ｓ１０１では、加重測定装置２０にて測定された加重値を取得する。
Ｓ１０２では、Ｓ１０１で取得した加重値ならびに式１および式２を用いて、移乗支援装置１００および被介護者１１０の合計した重心位置Ｇを算出する。
Ｓ１０３では、Ｓ１０２で算出した重心位置Ｇが、移乗支援装置１００の支持多角形内または安定領域内に存在するか否か判断する。
Ｓ１０３で、重心位置Ｇが支持多角形内または安定領域内に存在しないと判断された場合には、Ｓ１０４で、表１の対応に基づいて、負圧発生装置２２を作動させる。
Ｓ１０１からＳ１０４は繰り返し制御することが望ましい。これにより、被介護者の予測不可能な動き等によって、重心位置Ｇが所定範囲内から外れたとしても、早期に修正することが可能である。
【００３５】
上述した重心位置の修正手法は、図６のフローチャートに示した処理手順が記述された重心位置修正プログラムをマイクロプロセッサ等のコンピュータに実行させることによって実現してもよい。
【００３６】
重心位置修正プログラムは、様々な種類の記憶媒体に格納することが可能であり、また、通信媒体を介して伝達されることが可能である。ここで、記憶媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等が含まれる。また、通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含まれ、インターネットも含まれる。
【００３７】
なお、重心位置Ｇが支持多角形内または安定領域内に入ったと判断した時点で負圧発生装置２２は負圧の発生を停止させる制御をしてもよいし、移乗作業が終了して負圧解除釦が押されるまで負圧を維持してもよい。
負圧解除釦が押された後、重心位置Ｇが安定領域を超えた場合には、自動で負圧発生装置２２が作動するとともに、被介護者、介護者または周囲に対して、重心位置が不適切であることを警告してもよい。
【００３８】
＜発明の実施の形態２＞
実施の形態２では負圧発生装置２２の位置を変位可能な移乗支援装置１００の構造について説明する。実施の形態１と重複する部分については省略する。
図７に記載の移乗支援装置１００は、図３に記載されている移乗支援装置１００に加えて、負圧発生装置２２を変位させることが可能なスライド装置３６を備えている。
【００３９】
スライド装置３６は、制御部３４が負圧発生装置２２を作動させる必要があると判断した場合には、スライド装置３６が備えているアクチュエータを用いて、負圧発生装置２２の位置を変位させる。
【００４０】
変位の方向は、移乗支援装置１００の走行方向前方に備えられている負圧発生装置２２については、走行方向前方に変位させる。また、走行方向後方に備えられている負圧発生装置２２については、走行方向後方に変位させる。つまり、台車中心に対して、外側に向かって負圧発生装置２２の位置を変位させる。
負圧発生装置２２が、重心位置Ｇから遠くなるにつれて、重心位置Ｇを支持多角形内に引き込むために必要な負圧を減少させることができる。
【００４１】
ここで、負圧発生装置２２の全てが、スライド装置３６を有さなくとも、被介護者１１０が乗り降りする方向と反対側に配置されている負圧発生装置２２がスライド装置３６を有していれば、本実施の形態の効果が発揮される。
一般に移乗支援装置１００は、被介護者１１０を持ち上げる際および降ろす際に、重心位置Ｇが支持多角形の外部に変位してしまうおそれが高いからである。
【００４２】
なお、移乗支援装置１００の走行方向後方は、装置が移動してきた場所であるため、障害物が存在する可能性が低く、被介護者１１０を持ち上げる前に、スライド装置３６を作動させておくことも可能である。
【００４３】
負圧発生装置２２を変位させる機構は、前述のスライド装置３６でなくてもよく、リンク式のアーム等、負圧発生装置２２の位置を変位させることが可能であればよい。
【００４４】
＜その他の実施の形態＞
実施の形態１または２においては、負圧発生装置２２が発生させる負圧の大きさについて言及していないが、加重測定部２０で測定された加重値または重心位置Ｇに応じて負圧の大きさを変化させてもよい。重心位置Ｇが支持多角形から大きく外れた場合には大きな負圧によって重心位置Ｇを修正し、支持多角形からのずれが小さい場合には小さな負圧で修正するようにしてもよい。これにより、被介護者に急な移乗支援装置の急な動作を感じさせず、スムーズな駆動が可能となる。
【００４５】
実施の形態１または２においては、負圧発生装置２２は台車部１２から移乗支援装置１００の設置面に対して負圧を生じさせることが可能な負圧発生装置２２を用いたが、台車部１２に加わる加重値を制御可能であればよいため、台車部１２から接地面と反対方向に空気を出力するものを用いても、重心位置Ｇを支持多角形内に維持することが可能である。
【００４６】
本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１００                ・・・移乗支援装置
１１０                ・・・被介護者
１２                  ・・・台車部
１２１                ・・・台車本体
１４                  ・・・連結部
１４１                ・・・第１アーム部
１４２                ・・・第２アーム部
１６                  ・・・保持具
１８                  ・・・車輪
２０，２００〜２０３  ・・・加重測定装置
２２，２２０〜２２３  ・・・負圧発生装置
２４                  ・・・第１関節部
２６                  ・・・第２関節部
３６                  ・・・スライド装置
破線９０              ・・・重心位置を示す破線
斜線９１              ・・・支持多角形
斜線９２              ・・・安定領域
Ｇ，Ｇｘ，Ｇｙ        ・・・重心位置
【図１】
2011156183.tif 000009
【図２】
2011156183.tif 000010
【図３】
2011156183.tif 000011
【図４】
2011156183.tif 000012
【図５】
2011156183.tif 000013
【図６】
2011156183.tif 000014
【図７】
2011156183.tif 000015