(57)【要約】【課題】足腰の筋力不足やバランス感覚の衰えなどを有する、要介護者８の立ち上がりと歩行を補助する移動補助装置１であって、要介護者８が介護人の補助を受けることなく、自由に移動することを可能とする移動補助装置１を提供することにある。【解決手段】水平方向に移動可能、かつ、垂直方向に昇降可能なスライドコラム６を設け、スライドコラム６に身体把持部７ａ、７ｂを取り付けた移動補助装置１とする。また、胴体８ｃと腕８ｂの間に身体把持部７ａ、７ｂのアーム１７ａ、１８ａを抱えた状態で、要介護者８が移動するものとし、要介護者８が移動したい方向に頭８ａを傾けたときに、傾いた頭８ａの方向を振り子２２の傾きに変換する変換部２を設け、検出部３ａ、３ｂによって振り子２２の傾いた方向である振子平面方向を検出し、振子平面方向に身体把持部７ａ、７ｂを移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に走行可能なキャリアと、前記キャリアに取り付けた水平面内に旋回可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに取り付けた上下方向に昇降可能なスライドコラムと、前記スライドコラムに取り付けた身体把持部とからなる移動補助装置において、
振り子を有する変換部と検出部を設け、前記身体把持部によって把持された要介護者の頭の傾きを前記振り子の傾斜に変換し、前記振り子の傾斜を前記検出部によって検出し、前記振り子が傾いた平面視の方向（以下単に「振子平面方向」という。）に前記キャリアを移動させる構成にしたことを特徴とする移動補助装置。
【請求項２】
水平方向に走行可能なキャリアと、前記キャリアに取り付けた上下方向に昇降可能なスライドコラムと、前記スライドコラムに取り付けた身体把持部とからなる移動補助装置において、
振り子を有する変換部と検出部を設け、前記身体把持部によって把持された要介護者の頭の傾きを前記振り子の傾斜に変換し、前記振り子の傾斜を前記検出部によって検出し、振子平面方向に前記キャリアを移動させる構成にしたことを特徴とする移動補助装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載した移動補助装置であって、身体把持部が２個のアームを有するものとし、要介護者が前記アームを両方の脇の下に挿入した状態で、前記身体把持部により要介護者の身体を把持する構成とし、
さらに、変換部は頭接触部と振り子からなるものとし、前記身体把持部により要介護者の身体を把持した状態のとき、要介護者の頭に前記頭接触部が触れるように構成したことを特徴とする移動補助装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載した移動補助装置であって、身体把持部が２個のアームを有するものとし、要介護者が前記アームを両方の脇の下に挿入した状態で、前記身体把持部により要介護者の身体を把持する構成とし、
さらに、変換部はキャップと振り子からなるものとし、前記身体把持部により要介護者の身体を把持した状態のとき、要介護者の頭の上に前記キャップが載るように構成したことを特徴とする移動補助装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載した移動補助装置であって、傾いた振り子の垂直軸に対する実角度（以下単に「振子実角」という。）を検出し、振子実角の大きさに合わせて移動速度を変更する構成としたことを特徴とする移動補助装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載した移動補助装置であって、検知部が、
回転可能に保持した上軸と前記上軸の回転角度を検出する角度検出器とを有する上角度検知部、及び、回転可能に保持した下軸と前記下軸の回転角度を検出する角度検出器とを有する下角度検知部とからなるものとし、
前記下角度検知部を前記上軸に吊り下げ、変換部の振り子を前記下軸に吊り下げる構成にしたことを特徴とする移動補助装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載した移動補助装置であって、検知部が、ボール受けと、前記ボール受けに載せたボールであって、所定の範囲で自由な姿勢をとることが可能なボールと、前記ボールの上側に取り付けた被検知部と、前記被検知部の傾斜を検知する複数のセンサーを有するものとし、さらに、変換部の振り子を前記ボールの下側に吊り下げる構成にしたことを特徴とする移動補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は病気や加齢などにより、足腰の筋力が不足したり、バランス感覚が衰えたりしたことから、自立して歩行することが困難になり、介護人による介護を必要とする者（以下単に「要介護者」という。）が、自立して移動を行うことを可能にするための補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
要介護者の移動を補助する装置としては、網状の吊具に要介護者を乗せ、要介護者を吊り下げた状態で移動させる発明があった（例えば、特許文献１参照。）。しかし係る発明には、常に介護人が付き添って移動させなければならない問題があった。
そこで前記発明を改良してモーター駆動による自動化を図り、要介護者が単独で移動可能か否か試したところ、介護人がいない状態で移動することはできなかった。吊り下げられた状態では吊具が揺れて不安定となり、要介護者は両手で吊り下げ用のベルトを掴むため、介護人が移動方向を指示する操作をしなければならなかったからである。
また要介護者には、足腰の筋力不足やバランス感覚の衰えなどに伴う不安定さを有してはいるが、少し補助するだけで自分の足で立ったり歩くことができる者がいる。
このような要介護者が持っている機能を十分発揮させながら、要介護者が安心して安全に立ち上がり歩くことを可能とする補助装置があれば、要介護者の自立性が向上すると共に、要介護者の機能の回復と介護人の負担の軽減に役立つと考え、本願発明を行ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１４４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
足腰の筋力不足やバランス感覚の衰えなどを有する要介護者が、介護人の補助を受けることなく移動を行うために、要介護者の立ち上がりと歩行を補助して、要介護者が自由に移動することを可能とする移動補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
水平方向に移動可能、かつ、垂直方向に昇降可能な剛体のスライドコラムを設け、スライドコラムに２個のアームを有する身体把持部を取り付けた移動補助装置とし、要介護者が身体の両方の脇の下にアームを挿入し、要介護者が胴体と腕の間にアームを抱えた状態で、移動補助装置の身体把持部により要介護者を把持する構成とする。
さらに検出部と変換部を設け、要介護者が移動したい方向に頭を傾けたときに、傾いた頭の方向を変換部の振り子の傾斜に変換し、振り子の傾斜を検出部によって検出し、振り子が傾いた平面視の方向（以下単に「振子平面方向」という。）に向かって身体把持部を移動させる。
【発明の効果】
【０００６】
剛体でふらつくことのないスライドコラムに取り付けた身体把持部とし、要介護者が身体把持部のアームを身体の両方の脇の下に挿入し、要介護者は胴体と腕の間にアームを抱えた状態で移動することができる。このため、要介護者は安全であり、安心して自分の体重の一部乃至全部を身体把持部に預けることができる。
また水平方向に移動するときに、要介護者が移動したい方向に頭を傾けると、頭を傾けた方向に身体把持部が移動するので、要介護者は両手で身体把持部のアームを抱えたままの状態で、スイッチ操作をすることなく移動したい方向に移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】要介護者が移動補助装置を使用する状態の斜視図である。
【図２】検出部と変換部の構成を表した正面図である。
【図３】検出部の軸の中心線と振り子の中心線を示した平面視の説明図である。
【図４】身体把持部の構成を表した平面図である。
【図５】検出部と変換部の構成を表した正面図である。
【図６】身体把持部の構成を表した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
水平方向に走行可能なキャリアと、キャリアに取り付けた上下方向に昇降可能なスライドコラムと、スライドコラムに取り付けた身体把持部とからなる移動補助装置とする。
また、水平方向に走行可能なキャリアと、キャリアに取り付けた水平面内に旋回可能なターンテーブルと、ターンテーブルに取り付けた上下方向に昇降可能なスライドコラムと、スライドコラムに取り付けた身体把持部とからなる移動補助装置とする。
以上に記載した２式の移動補助装置の構成の内、ターンテーブルを取り付けた構成の方が、要介護者が身体の向きを変えることが容易になるので好ましいが、ターンテーブルを取り付けてない構成であっても、移動補助装置として利用可能である。
キャリアは水平なＸ軸及びＹ軸の両方向に走行可能な構成とすることが好ましいが、いずれか一方向に走行可能な構成であっても利用可能である。ターンテーブルは垂直なＴ軸を中心として水平面内において旋回する構成とし、スライドコラムは垂直なＺ軸方向に昇降する構成とする。また各部は剛体として揺れない構造にすることにより、要介護者が安全に安心して利用することが可能な移動補助装置とする。さらに、それぞれの駆動にはサーボモータを使用することが好ましい。
【０００９】
また、振り子を有する変換部と検出部を設け、身体把持部によって把持された要介護者の頭の傾きに対応して振り子が傾斜するようにして、要介護者の頭の傾きを振り子の傾斜に変換する。そして、振り子の傾斜を検出部によって検出し、振子平面方向にキャリアを移動させる構成にした移動補助装置とする。
変換部の振り子を吊り下げる構成として、振り子より上部又は振り子の中間部に取り付けた検出部によって振子の傾斜を検出する。さらに、傾いた振り子の垂直軸に対する実角度（以下単に「振子実角」という。）を検出する構成とすれば、振子実角の大きさに合わせて移動速度を変更することが可能である。
検出部としては、超音波による３次元位置センサーを使用して振子平面方向と振子実角を直接測定する方法や、振り子の画像を取り込みこれを画像処理することによって、振子平面方向と振子実角傾を測定する方法や、軸と角度検出器を組み合わせてなる角度検知部を２式使用し、２式の角度検知部を上下に組み合わせて、振子平面方向と振子実角を測定する方法や、振子平面方向だけを複数のセンサーで検知する方法など考えられる。
そして、振子平面方向に移動補助装置を移動させる。振子実角に応じて移動速度を変更する場合は、例えば、振子実角が５度程度のときに時速１〜２ｋｍの速度で移動し、振子実角が大きくなるに従い段々加速して時速２〜４ｋｍの速度で移動する構成にすると、要介護者の意志に沿った速度で移動することが可能になり好ましい。
【００１０】
上記したいずれかの移動補助装置であって、身体把持部が２個のアームを有するものとし、要介護者がアームを両方の脇の下に挿入した状態で、身体把持部により要介護者の身体を把持する構成とする。
さらに、変換部は頭接触部と振り子とからなるものとし、身体把持部により要介護者の身体を把持した状態のとき、要介護者の頭に頭接触部が触れるように構成する。
振り子は自由状態において要介護者の頭の中心部に垂直に位置するように取り付けることが好ましい。また、頭の傾きを振り子の傾きとして正確に変換するため、容易に変形しない素材を使用する。頭接触部はベルト状の帯を頭に巻く構成や、ヘルメット状やたこ足状の被り物を頭に被せる構成などが考えられる。
特に、頭接触部をキャップとして、身体把持部により要介護者の身体を把持した状態のとき、要介護者の頭の上にキャップが載るように構成すると、頭にやさしく要介護者の負担が小さいため好ましい。
さらに、振り子の長さを調節可能に構成すると、移動補助装置を使用する要介護者が交代し、頭の位置が変わったときの調節が容易である。
【００１１】
移動補助装置であって、検知部が、回転可能に保持した上軸と上軸の回転角度を検出する角度検出器とを有する上角度検知部、及び、回転可能に保持した下軸と下軸の回転角度を検出する角度検出器とを有する下角度検知部とからなるものとし、下角度検知部を上軸に吊り下げ、変換部の振り子を下軸に吊り下げる構成にした移動補助装置とする。
上軸と下軸とを直角に配置して、例えば、平面視において上軸に対して直角な１方向を基準方向とし、振り子が傾斜したときの振子実角をαとし、平面視における基準方向に対する振り子の角度（以下単に「振子平面角」という。）をβとしたときに、上軸はαｃｏｓβの角度だけ回転し、下軸はαｓｉｎβの角度だけ回転する。
従って、振り子の傾斜に伴う上軸の回転角度をγとし下軸の回転角度をδとすれば、β＝ａｒｃｔａｎ（δ／γ）の関係が成立し、α＝γ／ｃｏｓβ（又はα＝δ／ｓｉｎβ）の関係が成立する。このため、上軸の回転角度γと下軸の回転角度δを測定すれば、振子実角α及び振子平面角βの両方を算出することができる。
【００１２】
移動補助装置であって、検出部が、ボール受けと、ボール受けに載せたボールであって、所定の範囲で自由な姿勢をとることが可能なボールと、ボールの上側に取り付けた被検知部と、被検知部の傾きを検知する複数のセンサーとを有するものとし、さらに、変換部の振り子をボールの下側に吊り下げる構成にした移動補助装置とする。            
ボールは平面視において３６０度自由な姿勢をとることが可能であり、垂直な平面内において最大値として１０〜１５度の傾きまで自由な姿勢をとることが可能に構成することが好ましい。そして、被検知部を取り巻くようにしてセンサーを４〜８個均等に配置することが好ましい。
本発明は振子平面方向を複数のセンサーで検知するものである。被検知部を１個のセンサーが検知した場合は、平面視で中心から検知したセンサーに向かう方向に対して逆方向を振子平面方向として移動補助装置を移動させ、被検知部を２個のセンサーが検知した場合は、平面視で中心から検知した２個のセンサーの中間方向に対して逆方向を振子平面方向として移動補助装置を移動させる。
振子平面方向を正確に検知するためには、数多くのセンサーを配置すればよいが、いたずらに多くのセンサーを設置することは経済的でない。また、要介護者が頭を傾けた方向におおよそ近似する方向に移動補助装置を移動させる構成であっても、要介護者が適宜頭を傾ける方向を変えて進行方向を修正しながら移動することにより、目的とする方向や位置に移動することが可能であるため、４〜８個のセンサーを設置することが好ましい。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施例１を図１〜図４に示し説明する。実施例１に係る移動補助装置１は上部に設けたキャリア５と、キャリア５に取り付けたターンテーブル４と、ターンテーブル４に取り付けた２本のスライドコラム６と、２本のスライドコラム６に取り付けた身体把持部７と、キャリア５に取り付けた検出部３と、検出部３から吊り下げた変換部２とからなる構成とした。
キャリア５、ターンテーブル４及びスライドコラム６はそれぞれサーボモータによって駆動し、キャリア５はＸ軸方向１１及びＹ軸方向１２に移動可能な構成とし、ターンテーブル４は垂直軸であるＴ軸回りの旋回方向１４に旋回可能な構成とし、スライドコラム６は垂直のＺ軸方向１５に昇降可能に構成した。
身体把持部７は、２本のスライドコラム６に取り付けたフレーム１７ｂと、フレーム１７ｂに取り付けた２個のアーム１７ａを有する身体把持部７ａとし、２個のアーム１７ａをスライド方向１７ｃに直線移動させることにより、手動によりアーム１７ａを開閉可能な構成とした。
そして、ターンテーブル４の旋回方向１４への旋回と、スライドコラム６のＺ軸方向１５への昇降を操作するためのスイッチを取り付けた。
【００１４】
検出部３はターンテーブル４の中心部に取り付け、上軸３１と上軸受３１ａと角度検出器３３とを有する上角度検知部、及び、下軸３２と下軸受３２ａと角度検出器３３とを有する下角度検知部とからなる検出部３ａとした。
また、上軸３１の中心線３１ｂと下軸の中心線３２ｂとを互いに直角に配置し、上軸３１の中心線３１ｂとＸ軸方向１１とが平行になるよう構成した。また、下角度検知部を上角度検知部に吊り下げ、下軸３２に変換部２の振り子２２を取り付けた。
変換部２は、振り子２２とキャップ２１とからなるものとし、ターンテーブル４の中心部に振り子２２を吊り下げた。そして、要介護者８がアーム１７ａを両方の脇の下に挿入して、身体把持部７ａにより要介護者８の身体を把持した状態のとき、要介護者８の頭８ａにキャップ２１が載るように構成した。
さらに、要介護者８が頭８ａをまっすぐな状態にしたとき、振り子２２が垂直となり、要介護者８が意識的に頭８ａを傾けたときに、頭８ａを傾けた方向にキャップ２１が移動して、頭８ａを傾けた角度に応じて振り子２２が傾斜する構成とした。
【００１５】
比較的足腰の筋力を有する要介護者８が、床に座った状態や椅子に腰掛けた状態から立ち上がるときは、スライドコラム６を下降させ、要介護者８がアーム１７ａの上に手をついた状態で、スライドコラム６を上昇させれば、要介護者８はふらつくことなく安心して立ち上がることができる。
また、足腰の筋力が衰えた要介護者８の場合は、要介護者８はアーム７ａを両方の脇の下に挿入し、腕８ｂと胴体８ｃの間にアーム７ａを挟んだ状態でスライドコラム６を上昇させれば、要介護者８はふらつくことなく安全に立ち上がることができる。
立ち上がったときには、要介護者８はアーム１７ａを両方の脇の下に挿入し、腕８ｂと胴体８ｃの間にアーム１７ａを挟んだ状態で把持され、自分の足８ｄで自立して立つことが可能である。そして、ターンテーブル４を旋回方向１４に旋回させ、進みたい方向を向いた後に頭８ａを傾ける。あるいは、ターンテーブル４を旋回させることなく、進みたい方向に頭８ａを傾ける。
【００１６】
要介護者８が頭８ａを傾けると、振り子２２は頭８ａの傾いた方向に傾斜して、振子実角αの傾きとなり、要介護者８の頭８ａの傾きを振り子の傾きに変換する。
平面視において、下軸の中心線３２ｂの片側の方向を基準方向とし、振子中心線２２ａと下軸の中心線３２ｂとの間の角度を振子平面角とする。振子平面角βのときに、上軸３１はαｃｏｓβの角度だけ回転し、下軸３２はαｓｉｎβの角度だけ回転する。
そこで、振り子２２の傾斜に伴い上軸３１が回転した角度をγと、下軸３２が回転した角度δを、それぞれ角度検出器３３によって測定し、β＝ａｒｃｔａｎ（δ／γ）の関係式から振子平面角βを算出し、α＝γ／ｃｏｓβ（又はα＝δ／ｓｉｎβ）の関係式から、振子実角αを算出する。
さらに、キャリア５の移動速度について（Ｘ軸１１方向の速度／Ｙ軸１２方向の速度＝ｔａｎβ）の関係に設定して、基準方向に対してβの角度を有する振子平面方向に移動補助装置１を移動させる。このとき、振子実角αが５度前後のときに時速１〜２ｋｍの移動速度とし、振子実角αが１０度前後のときに時速２〜４ｋｍの移動速度となるようにして、振子実角αの大きさによって移動速度を変化させるように構成した。
【実施例２】
【００１７】
本発明の実施例２を図１、図５及び図６に示し説明する。実施例２の移動補助装置１は実施例１の移動補助装置１に対して検出部と身体把持部が異なるだけである。重複した記載を避けるため、実施例２の移動補助装置１の検出部３ｂと身体把持部７ｂだけについて記載する。
検出部３ｂはボール受け３５と、ボール受け３５に載せたボール３６であって、垂直軸に対して少なくとも１５度の範囲、かつ、平面視において３６０度自由な姿勢をとることが可能なボール３６と、ボール３６の上側に取り付けた被検知部３８と、被検知部３８の傾きを検知する複数のセンサー３７とを有するものとし、変換部２の振り子２２をボール３６の下側に吊り下げる構成にした。
センサー３７は被検知部３８を取り巻くようにして４個均等に設け、垂直軸に対して振り子２２が２度〜１５度の範囲で傾斜したときに、連続して被検知部３８を検出するセンサー３７を使用した。
身体把持部７ｂは、２本のスライドコラム６に取り付けたフレーム１８ｂと、フレーム１８ｂに取り付けた２個の垂直軸１８ｃと、垂直軸１８ｃを中心として水平の旋回方向１８ｄに旋回する２個のアーム１８ａとを有するものとし、手動により２個のアーム１８ａを旋回させることによって、２個のアーム１８ａを開閉する構成とした。
【００１８】
そして、振り子２２が傾斜することに伴い被検知部３８が傾斜して、被検知部３８がセンサー３７により検知される。被検知部３８を１個のセンサー３７が検知した場合は、平面視において、中心から検知したセンサー３７に向かう方向に対して逆方向を振子平面方向として、その方向に移動補助装置を移動させる。
また、被検知部３８を２個のセンサー３７が検知した場合は、平面視において、中心から検知した２個のセンサー３７の中間に向かう方向に対して逆方向を振子平面方向として、その方向に移動補助装置を移動させる。
実施例２では移動補助装置１が、要介護者８が頭８ａを傾けた方向と正確に一致した方向に移動するとは限らないが、移動中に要介護者８が頭８ａを傾ける方向を適宜調節することにより、要介護者８が希望する方向及び位置に移動補助装置１を移動させることが可能である。
【実施例３】
【００１９】
上記実施例１及び実施例２では、検出部３と変換部２をターンテーブル４の中心部に取り付けたが、実施例３の移動補助装置はターンテーブル４の中心部を外して、検出部３と変換部２を取り付けた移動補助装置とする、又は、ターンテーブルの無い移動補助装置であって、キャリア５に検出部３と変換部２を取り付けた移動補助装置とする。
実施例３の移動補助装置では任意の位置に変換部２を吊り下げ、変換部２の下において要介護者が移動したい方向に頭を傾けたときに、傾いた頭の方向を変換部２の振り子２２の傾斜に変換し、振り子２２の傾斜を検出部３によって検出し、振子平面方向に向かって身体把持部７を移動させる構成としたものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、介護製品を製造販売する産業で利用されるだけでなく、病院におけるリハビリ用の歩行訓練機、介護施設における移動手すり型の歩行機や移動補助機として利用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  ：移動補助装置            ２  ：変換部              ３：検出部
３ａ：検出部                  ３ｂ：検出部              ４  ：ターンテーブル
５  ：キャリア                ６  ：スライドコラム      ７  ：身体把持部
７ａ：身体把持部              ７ｂ：身体把持部          ８  ：要介護者
８ａ：頭                      ８ｂ：腕                  ８ｃ：胴体
８ｄ：足                    １１  ：Ｘ軸方向          １２  ：Ｙ軸方向
１４  ：旋回方向              １５  ：Ｚ軸方向          １７ａ：アーム
１７ｂ：フレーム              １７ｃ：スライド方向      １８ａ：アーム
１８ｂ：フレーム              １８ｃ：垂直軸            １８ｄ：旋回方向
２１  ：キャップ              ２２  ：振り子            ２２ａ：振子中心線
３１  ：上軸                  ３１ａ：上軸受            ３１ｂ：中心線
３２  ：下軸                  ３２ａ：下軸受            ３２ｂ：中心線
３３  ：角度検出器            ３５  ：ボール受け        ３６  ：ボール
３７  ：センサー              ３８  ：被検知部
【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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