(57)【要約】【課題】器具全体としての簡素化を図り、且つ、作業者の姿勢の固定と当該固定の解除との切り替え操作のために付加的に取り付けられるスイッチの類いを不要にすることができるようにする。【解決手段】連結部材５が伸縮可能な状態であるときに腕支持部４の角度が角度閾値よりも大きい状態（Ｓ２：Ｙｅｓ）で且つ腕支持部４の加速度が第一の加速度閾値よりも小さい状態（Ｓ３：Ｙｅｓ）が静止時間閾値以上継続した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）に連結部材５が伸縮不可能な状態に切り替えられ（Ｓ５）、また、連結部材５が伸縮不可能な状態であるときに腕支持部４の加速度が第二の加速度閾値より大きい場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）に連結部材５が伸縮可能な状態へと切り替えられる（Ｓ８）ようにした。【選択図】図１
2020066110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の上体に装着されるボディフレームと、使用者の腕に装着される腕支持部と、これらボディフレームと腕支持部とを連結する連結部材とを有し、前記連結部材が伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態とが切り替えられるように構成される作業補助器具の制御方法であり、前記連結部材が前記伸縮可能な状態であるときに前記腕支持部若しくは前記連結部材の加速度が第一の加速度閾値よりも小さい状態が静止時間閾値以上継続した場合に前記連結部材が前記伸縮不可能な状態に切り替えられ、また、前記連結部材が前記伸縮不可能な状態であるときに前記腕支持部若しくは前記連結部材の加速度が第二の加速度閾値より大きい場合に前記連結部材が前記伸縮可能な状態へと切り替えられることを特徴とする作業補助器具の制御方法。
【請求項２】
前記腕支持部若しくは前記連結部材の角度が角度閾値よりも大きい状態で且つ前記腕支持部若しくは前記連結部材の加速度が前記第一の加速度閾値よりも小さい状態が前記静止時間閾値以上継続した場合に前記連結部材が前記伸縮不可能な状態に切り替えられることを特徴とする請求項１記載の作業補助器具の制御方法。
【請求項３】
前記第一の加速度閾値が０．０１Ｇ〜０．０５Ｇの範囲のうちのいずれかの値であることを特徴とする請求項１記載の作業補助器具の制御方法。
【請求項４】
前記第二の加速度閾値が０．０１Ｇ〜０．０５Ｇの範囲のうちのいずれかの値であることを特徴とする請求項１記載の作業補助器具の制御方法。
【請求項５】
前記静止時間閾値が、０．５秒〜３秒の範囲のうちのいずれかの値であることを特徴とする請求項１記載の作業補助器具の制御方法。
【請求項６】
前記角度閾値が、重力方向に対して２０°〜４０°の範囲のうちのいずれかの値、または、重力方向に対して１４０°〜１６０°の範囲のうちのいずれかの値であることを特徴とする請求項２記載の作業補助器具の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業補助器具の制御方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、種々の作業を行う作業者の腕を支持して当該腕の姿勢の保持に用いられる器具の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者の姿勢を保持するための従来の姿勢保持具として、医師やスタッフの姿勢を保持するためのアシストスーツであり、腕や肘の角度などを自在に動かし、任意位置での固定を可能にするスーツがある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“アシストスーツ『ＳＴＲＯＮＧ  ＨＯＬＤ』（ストロング・ホールド）”，［ｏｎｌｉｎｅ］，株式会社シマノ，［平成３０年１０月１１日検索］，インターネット〈ＵＲＬ：http://shi-com.jp/stronghold.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１のアシストスーツでは、フットスイッチによって腕や肘の角度の固定と当該固定の解除との切り替え操作を行うようにしているため、制御機器及び電源ユニットが嵩張ってしまうと共に相当の重量になってしまうという問題があり、さらに、スーツを装着した際の移動の範囲がフットスイッチを踏める範囲に制限されてしまうという問題がある。このため、使用場所や場面が限定されてしまうことも考えられ、汎用性が高いとは言い難い。
【０００５】
そこで、本発明は、器具全体としての簡素化を図り、且つ、作業者（言い換えると、器具の使用者）の姿勢の固定と当該固定の解除との切り替え操作のために付加的に取り付けられるスイッチの類いを不要にすると共に前記切り替え操作のためのスイッチの類いへの動作を不要にすることができる作業補助器具の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するため、本発明の作業補助器具の制御方法は、使用者の上体に装着されるボディフレームと、使用者の腕に装着される腕支持部と、これらボディフレームと腕支持部とを連結する連結部材とを有し、連結部材が伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態とが切り替えられるように構成される作業補助器具の制御方法であり、連結部材が伸縮可能な状態であるときに腕支持部若しくは連結部材の加速度が第一の加速度閾値よりも小さい状態が静止時間閾値以上継続した場合に連結部材が伸縮不可能な状態に切り替えられ、また、連結部材が伸縮不可能な状態であるときに腕支持部若しくは連結部材の加速度が第二の加速度閾値より大きい場合に連結部材が伸縮可能な状態へと切り替えられるようにしている。
【０００７】
したがって、この作業補助器具の制御方法によると、使用者の腕に装着される腕支持部の加速度が用いられてボディフレームと腕支持部とを連結する連結部材の伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態との切り替えが行われるようにしているので、切り替え操作のためのスイッチの類いが必要とされることなく且つ切り替え操作のためのスイッチの類いへの動作が必要とされることなく連結部材の伸縮可否の状態の切り替えが行われる。
【０００８】
本発明の作業補助器具の制御方法は、腕支持部若しくは連結部材の角度が角度閾値よりも大きい状態で且つ腕支持部若しくは連結部材の加速度が第一の加速度閾値よりも小さい状態が静止時間閾値以上継続した場合に連結部材が伸縮不可能な状態に切り替えられるようにしても良い。この場合には、腕支持部若しくは連結部材の角度が加味された上で連結部材の伸縮可否の状態の切り替えが行われるので、連結部材の伸縮可否の状態の切り替えが一層適切に行われる。
【０００９】
本発明の作業補助器具の制御方法は、第一の加速度閾値が０．０１Ｇ〜０．０５Ｇの範囲のうちのいずれかの値であるようにしても良い。この場合には、第一の加速度閾値が適切な値に設定される。
【００１０】
本発明の作業補助器具の制御方法は、第二の加速度閾値が０．０１Ｇ〜０．０５Ｇの範囲のうちのいずれかの値であるようにしても良い。この場合には、第二の加速度閾値が適切な値に設定される。
【００１１】
本発明の作業補助器具の制御方法は、静止時間閾値が、０．５秒〜３秒の範囲のうちのいずれかの値であるようにしても良い。この場合には、静止時間閾値が適切な値に設定される。
【００１２】
本発明の作業補助器具の制御方法は、角度閾値が、重力方向に対して２０°〜４０°の範囲のうちのいずれかの値、または、重力方向に対して１４０°〜１６０°の範囲のうちのいずれかの値であるようにしても良い。この場合には、角度閾値が適切な値に設定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の作業補助器具の制御方法によれば、切り替え操作のためのスイッチの類いを必要とすることなく且つ切り替え操作のためのスイッチの類いへの動作を必要とすることなく連結部材の伸縮可否の状態の切り替えを行うことができるので、作業補助器具としての汎用性を向上させることが可能になると共に作業補助器具の使用における快適性を向上させることが可能になる。本発明の作業補助器具の制御方法によれば、加えて、作業補助器具を装着した使用者が伸縮可否の状態の切り替え制御をスイッチ等に直接触れることなく行うことができるので、例えば手術室内で医師等が清潔な状態を維持する必要がある状況でも医師等が装着して使用することができる。
【００１４】
本発明の作業補助器具の制御方法は、連結部材の角度も考慮するようにした場合には、連結部材の伸縮可否の状態の切り替えを一層適切に行うことができるので、作業補助器具の制御方法としての信頼性を向上させることが可能になると共に作業補助器具の使用における快適性を向上させることが可能になる。
【００１５】
本発明の作業補助器具の制御方法は、第一の加速度閾値，第二の加速度閾値，静止時間閾値，角度閾値が所定の範囲のうちのいずれかの値であるようにした場合には、これら閾値を適切な値に設定することができるので、連結部材の伸縮可否の状態の切り替えを一層適切に行うことが可能であり、延いては作業補助器具の制御方法としての信頼性を向上させることが可能になると共に作業補助器具の使用における快適性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る作業補助器具の制御方法の実施形態の一例を説明するフローチャートである。
【図２】本発明に係る作業補助器具の制御方法の実施形態の一例が適用される作業補助器具の一例を示す正面図である。
【図３】図２に示す作業補助器具の背面図である。
【図４】図２に示す作業補助器具の側面図である。
【図５】図２に示す作業補助器具の腕支持部が上げられた状態を示す正面図である。
【図６】実験例における被験者別の加速度の計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、本発明に係る作業補助器具の制御方法の実施形態の一例が図２乃至図５に示す作業補助器具に適用される場合を例に挙げる。
【００１８】
図１乃至図５に、本発明に係る作業補助器具の制御方法の実施形態の一例を示す。なお、本発明の説明においては、作業補助器具が当該器具の使用者に装着された状態において、使用者を基準にして「上」及び「下」，「前」及び「後」，並びに「左」及び「右」を定義する（言い換えると、使用者から見て「上」及び「下」，「前」及び「後」，並びに「左」及び「右」を意味する）。
【００１９】
（作業補助器具の構成）
本実施形態の作業補助器具は、使用者の上体に装着されるボディフレーム１と、使用者の腕に装着される腕支持部４と、これらボディフレーム１と腕支持部４とを連結する連結部材５とを有し、連結部材５が伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態とが切り替えられるように構成される。
【００２０】
ボディフレーム１は、使用者の右肩に掛けられる（言い換えると、上体の右側部分に装着される）右ボディフレーム１Ａと、使用者の左肩に掛けられる（言い換えると、上体の左側部分に装着される）左ボディフレーム１Ｂとを、左右一対のものとして有する。
【００２１】
右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂの材質は、特定のものに限定されるものではなく、例えばボディフレーム１として形成された際の重量や必要とされる強度等が考慮されるなどした上で適当な材質が適宜選択される。なお、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂは、剛体である必要はなく、弾性体であっても構わない。
【００２２】
右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂは、それぞれ、前部１ｃ，肩部１ｄ，及び後部１ｅを有し、前部１ｃ，肩部１ｄ，後部１ｅの順に連接して左右側面視において概ね上下逆さのＵ字形に形成される。
【００２３】
肩部１ｄ部分が使用者の肩に載せられて前部１ｃが使用者の胸部・腹部の前方に位置すると共に後部１ｅが使用者の背部の後方に位置する態様で、左右一対の右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂは、延いては作業補助器具は、使用者の上体（具体的には、おおよそ胸部から肩を覆って背上部に至るまでの範囲）に装着される。
【００２４】
作業補助器具の装着が容易に行われ得るようにするため、ボディフレーム１は、右ボディフレーム１Ａと左ボディフレーム１Ｂとのそれぞれの前部１ｃ，１ｃが左右に開くように構成される。
【００２５】
具体的には、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂそれぞれの後部１ｅ，１ｅ同士の間に介在させられてヒンジ１ｆ（図に示す例では上下二箇所）が備えられる。そして、これらヒンジ１ｆ，１ｆにより、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂが前部１ｃ，１ｃ側において観音開きのような態様で左右に開くように構成される。
【００２６】
右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂそれぞれの前部１ｃ，１ｃに亙るように留め具２（図に示す例では上下二箇所）が備えられる。これら留め具２，２により、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂそれぞれの前部１ｃ，１ｃが閉じ合わせられた状態で固定され、延いては右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂが組み合わせられた状態で固定される。
【００２７】
留め具２は、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂそれぞれの前部１ｃ，１ｃ同士を閉じ合わせた状態を保持することができると共に当該閉じ合わせた状態を解除することができる仕組みであれば、特定の方法や器具に限定されるものではなく、前記状態の保持と解除とを行い得る適当なものが適宜選択される。留め具２としては、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、面ファスナーが用いられ得る。
【００２８】
作業補助器具が使用者の上体に装着された際の固定性・安定性を向上させるため、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂ各々の前部１ｃと後部１ｅとに架け渡されてこれら前部１ｃと後部１ｅとを相互に引き寄せて使用者の胸部及び背部へと密着させるサイドベルト３，３が備えられる。
【００２９】
サイドベルト３は、帯状に形成されると共に、使用者の胸部や腰部位置において右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂ各々の前部１ｃと後部１ｅとに（言い換えると、ボディフレーム１の左右の側部に）架け渡されるように前後方向に配設されて備えられる。
【００３０】
サイドベルト３は、例えば、長手方向の一方の端部が右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂのうちのどちらか一方に固定されると共に、長手方向の他方の端部が右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂのうちの他方に着脱自在であるように備えられる。
【００３１】
サイドベルト３は、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、端部にフックが取り付けられると共に当該フックが係止する一個若しくは複数個の係合部が右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂに形成されるようにしたり、コキ（即ち、ベルト留め具）が取り付けられてベルト長さが可変であるようにされたり、また、面ファスナーが用いられて締め付けの程度が調整可能であるようにされたりすることが考えられる。
【００３２】
サイドベルト３は、例えば布部材や皮革部材などの非弾性素材で形成されるようにしても良く、或いは、例えばゴムなどの弾性素材で形成されるようにしても良い。
【００３３】
続いて、右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂに設けられる機序／機素を説明する。ここで、図面においては右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂの各々に設けられる各機序・各機素に同一の符号を付すと共に、以下の説明においては各機序・各機素が右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂのそれぞれに共通のものとして設けられることを前提として説明する（具体的には、例えば、「左右の」，「左右それぞれの」，または「左右一対の」などとことわらない）。
【００３４】
腕支持部４は、腕を周方向において取り巻くように使用者の腕に取り付けられ、使用者の腕の姿勢を固定して保持する際に保持具として機能するものである。
【００３５】
腕支持部４は、支持フレーム４ａと支持ベルト４ｂ（図に示す例では二本）とを有し、これら支持フレーム４ａと支持ベルト４ｂとによって使用者の腕を周方向に取り巻くものとして構成される。
【００３６】
支持フレーム４ａは、使用者の腕にフィットするように、腕の周方向における表面形状に沿うように湾曲する板状に形成される。
【００３７】
支持フレーム４ａの材質は、特定のものに限定されるものではなく、例えば支持フレーム４ａとして形成された際の重量や必要とされる強度等が考慮されるなどして適当な材質が適宜選択される。なお、支持フレーム４ａは、剛体である必要はなく、弾性体であっても構わない。
【００３８】
支持ベルト４ｂは、帯状に形成されると共に、支持フレーム４ａと共に使用者の腕を取り巻くように前記腕の周方向に配設されて備えられる。
【００３９】
支持ベルト４ｂは、例えば、長手方向の一方の端部が支持フレーム４ａの周方向の一方の端部に固定されると共に、長手方向の他方の端部が支持フレーム４ａの周方向の他方の端部に着脱自在であるように備えられる。
【００４０】
支持ベルト４ｂは、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、端部にフックが取り付けられると共に当該フックが係止する一個若しくは複数個の係合部が支持フレーム４ａに形成されるようにしたり、コキ（ベルト留め具）が取り付けられてベルト長さが可変であるようにされたり、また、面ファスナーが用いられて締め付けの程度が調整可能であるようにされたりすることが考えられる。
【００４１】
腕支持部４は、当該腕支持部４が装着される部位において使用者の腕を、当該腕の軸回転を許容しないように強く締め付けるようにしても良く、或いは、当該腕の軸回転を許容し得る程度に締め付けるようにしても良い。
【００４２】
腕支持部４は、連結部材５を介してボディフレーム１に対して連結されて取り付けられる。
【００４３】
連結部材５は、ボディフレーム１と腕支持部４との相互の位置関係が変更可能である状態と、ボディフレーム１と腕支持部４との相互の位置関係が固定されて変更不可能である状態との切り替えを可能にしつつ、これらボディフレーム１と腕支持部４とを連結する。
【００４４】
言い換えると、連結部材５は、使用者の腕が自由に動ける状態と、使用者の腕の姿勢が固定されて保持される状態との切り替えを可能にしつつ、ボディフレーム１と腕支持部４とを連結する。
【００４５】
図に示す例では、一方の端部５ｆがボディフレーム１の肩部１ｄの上部（言い換えると、頂部）に連結されると共に他方の端部５ｇが腕支持部４の支持フレーム４ａの上面（言い換えると、使用者が腕を身体の左右に下げた状態において左右方向の外側に位置する支持フレーム４ａの、左右方向の外側面）に連結される連結部材５Ａと、一方の端部５ｆがボディフレーム１の後部１ｅの後面に連結されると共に他方の端部５ｇが腕支持部４の支持フレーム４ａの後面（言い換えると、使用者が腕を身体の左右に下げた状態において左右方向の外側に位置する支持フレーム４ａの、後側面）に連結される連結部材５Ｂとが設けられる。
【００４６】
ここで、本発明の説明において、複数の連結部材５Ａ，５Ｂのうちのどちらであるかを特定する必要がないときや、複数の連結部材５Ａ，５Ｂを一つの集まりとして取り扱うときは、単に「連結部材５」と表記する。
【００４７】
腕支持部４は、使用者の上腕部分に装着されて上腕を保持するようにしても良く、或いは、使用者の前腕部分に装着されて前腕を保持する（さらに、前腕の保持によって上腕を保持する）ようにしても良い。さらに言えば、左右のうちの一方の腕支持部４が使用者の上腕に装着されて上腕を保持し、他方の腕支持部４が使用者の前腕に装着されて前腕を保持する（さらに、前腕の保持によって上腕を保持する）ようにしても良い。
【００４８】
図に示す例は、腕支持部４が使用者の上腕に装着されることを想定したものであり、この場合に適当であると考えられる、連結部材５を含む各部・各部材の大凡の寸法を前提とするものである。したがって、腕支持部４が使用者の前腕に装着される場合には、例えば連結部材５の軸方向の寸法は図に示す例と比べて大きく（即ち、長く）なると考えられる。ただし念のために付け加えると、図に示す作業補助器具の各部・各部材の寸法は厳密なものではない。
【００４９】
連結部材５は、一方の端部５ｆがボディフレーム１に球面軸受（ロッドエンドベアリング，スフェリカルジョイント，或いは球面関節とも呼ばれる；尚、両端部が球体状に形成された短ロッドを使用した二連の球面軸受けの態様を含む）によって連結されると共に、他方の端部５ｇが腕支持部４の支持フレーム４ａに球面軸受によって連結される。
【００５０】
連結部材５は、軸方向に移動して出没の程度が変化するロッド５ｅを有する伸縮機構５ｄを含み、当該伸縮機構５ｄによって伸縮可能（即ち、長さ可変）であるものとして構成される。
【００５１】
連結部材５に含まれる伸縮機構５ｄは、連結部材５の一方の端部５ｆと他方の端部５ｇとの間の寸法が外力の働く向きに合わせて自由に変化し得る状態（言い換えると、連結部材５が伸縮可能な状態；「ロック解除状態」と呼ぶ）と外力が働いても変化しない状態（言い換えると、連結部材５が伸縮不可能な状態；「ロック状態」と呼ぶ）との切り替えが可能なものであれば、特定の機構や仕組みに限定されるものではなく、例えば前記寸法が変化しないようにするために必要とされる拘束力や仕組みの大きさなどが考慮された上で適当なものが適宜選択される。
【００５２】
連結部材５の伸縮機構５ｄとしては、あくまで一例として挙げると、ロッド５ｅと板ばねとの摩擦力を利用したロック機構が用いられ得る。
【００５３】
具体的には、ロッドと、当該ロッドを相対的に摺動可能に保持するサポート部材とを有し、相対的に移動可能なロッドとサポート部材との間の動きを任意に拘束／解放するロック機構であり、ロッドを貫通させるロッド貫通孔を有してロッドをロッド貫通孔に貫通させた状態でロッドに対して斜めに交わり且つ互いに逆方向に傾斜してサポート部材に保持される一対の板ばねと、当該一対の板ばねのロッドに対する角度をロッドと直交する方向に変形させるスイッチとを有し、板ばねはフリー状態ではロッドと交差してロッドとロッド貫通孔の周縁とを接触させて摩擦力を発生させてロッドを拘束すると共に、スイッチによる切り替えで板ばねを起こしてロッドとロッド貫通孔との間に隙間を発生させてアンロック状態とされるロック機構が用いられ得る。このようなロック機構の具体的な仕組みの参考として、例えば、特開２０１８−１０５３１８号公報に記載の摩擦ロック機構が挙げられる。
【００５４】
スイッチは例えばサーボモータを含む電気系の駆動機序によって駆動し、駆動機序を含むスイッチ系の作動は制御回路８からの制御信号によって制御される。
【００５５】
そして、連結部材５の伸縮機構５ｄがロック状態であるときは、使用者の腕によって腕支持部４に掛けられる荷重は、連結部材５を介してボディフレーム１に伝えられ、サイドベルト３，３の働きにもより、使用者の上体によって受け支えられて支持される。これにより、使用者の腕の姿勢が固定されて安定的に保持される。
【００５６】
右・左ボディフレーム１Ａ，１Ｂのそれぞれの後部１ｅ，１ｅの、カバー１ｇによって覆われる空間に、伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態との切り替えを制御するための制御回路８、及び、当該制御回路８や前記状態の切り替えに必要とされる電力を伸縮機構５ｄに供給するためのバッテリ９が収納される。
【００５７】
上述のロッド５ｅと板ばねとの摩擦力を利用したロック機構の場合には、サーボモータを含む電気系の駆動機序によってスイッチが所定の動きをすることによってロッド５ｅと板ばねとの接触と非接触とが制御され、これにより、伸縮機構５ｄにおけるロッド５ｅの軸方向の移動のロックと当該ロックの解除とが制御され、延いては、連結部材５としての伸縮の可能・不可能が制御される。
【００５８】
伸縮機構５ｄがロック状態とロック解除状態とのうちのどちらであるのかを使用者に知らせるため、作業補助器具のいずれかの箇所に発光部（具体的には例えば、ＬＥＤ）を備えるようにし、伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態との切り替えに連動して発光部が点灯／消灯したり或いは点灯する色が変化したりするようにしても良い。
【００５９】
伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態との切り替えの制御に用いられる情報を取得するための加速度センサ６が、腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられる。加速度センサ６の取り付け位置は、使用者の腕の動きを検知し得る箇所であればいずれの箇所であっても良く、例えば肩関節よりも手先側（図に示す例では、連結部材５の一方の端部５ｆよりも腕支持部４に近い側）であればいずれの箇所であっても良い。
【００６０】
なお、図に示す例では左右両方の支持フレーム４ａ，４ａそれぞれに加速度センサ６が取り付けられるようにしているが、左右どちらか一方の支持フレーム４ａのみに加速度センサ６が取り付けられるようにしても良い。
【００６１】
加速度センサ６は、使用者の腕（図に示す作業補助器具の例では、特に上腕）の動きの加速度を検知するものであり、具体的には一軸，二軸，若しくは三軸の加速度センサが用いられ得る。本実施形態では、使用者の腕の角度も検知し得るようにするため、三軸加速度センサが用いられる。
【００６２】
加速度センサ６によって検知される情報に基づいて伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態との切り替えが行われる。
【００６３】
加速度センサ６は、制御回路８との間で制御信号や検知信号の送受信（即ち、出入力）が可能であるように、有線回線，無線回線，又は有線と無線との混在回線による信号送受の仕組み（図示していない）によって制御回路８と電気的に接続される。
【００６４】
制御回路８は、加速度センサ６からの検知信号に基づいて（言い換えると、加速度センサ６の値を読み込んで）伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態との切り替え制御に係る演算を行うものであり、本実施形態ではＣＰＵ（即ち、中央演算処理装置），ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ の略），及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ の略）を備える電子回路によって構成される。
【００６５】
本実施形態では、制御回路８に経過時間測定用タイマが実装され、当該経過時間測定用タイマが起動してからの経過時間が経過時間の管理用に割り当てられた変数に格納される。制御回路８は、所定の状況に至ったときに経過時間測定用タイマを起動させることにより、当該状況に至った時からの経過時間を把握することができる。
【００６６】
制御回路８は、作業補助器具の電源が投入されることにより、ＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいてＣＰＵが本発明に係る作業補助器具の制御方法に関する処理を実行する。
【００６７】
（作業補助器具の制御方法）
まず、作業補助器具の電源が投入されると、制御回路８からの制御信号により、伸縮機構５ｄは初期状態としてロック解除状態にされる。
【００６８】
その上で、本実施形態の作業補助器具の制御方法は、使用者の上体に装着されるボディフレーム１と、使用者の腕に装着される腕支持部４と、これらボディフレーム１と腕支持部４とを連結する連結部材５とを有し、連結部材５が伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態とが切り替えられるように構成される作業補助器具の制御方法であり、連結部材５が伸縮可能な状態であるときに腕支持部４の角度が角度閾値よりも大きい状態（Ｓ２：Ｙｅｓ）で且つ腕支持部４の加速度が第一の加速度閾値よりも小さい状態（Ｓ３：Ｙｅｓ）が静止時間閾値以上継続した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）に連結部材５が伸縮不可能な状態に切り替えられ（Ｓ５）、また、連結部材５が伸縮不可能な状態であるときに腕支持部４の加速度が第二の加速度閾値より大きい場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）に連結部材５が伸縮可能な状態へと切り替えられる（Ｓ８）ようにしている（図１）。
【００６９】
作業補助器具の制御方法の実行処理として、はじめに、伸縮機構５ｄのロック解除状態からロック状態への移行に纏わる処理フェーズ（Ｓ１〜Ｓ５）が実行される。
【００７０】
具体的には、まず、加速度センサ６を介して腕の動きに関する情報の取得が行われる（Ｓ１）。
【００７１】
具体的には、腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられる加速度センサ６により、相互に直交する三次元直交座標系を構成する三軸それぞれの加速度が検知される。
【００７２】
そして、制御回路８により、加速度センサ６からのセンサ値（別言すると、加速度の計測値）が用いられて、作業補助器具の使用者（別言すると、装着者）の腕（特に、上腕）の動きとして、支持フレーム４ａに関する、重力方向に対する角度と、動きの加速度（尚、移動方向は問わない）とが計算される。なお、本実施形態では、支持フレーム４ａに関する重力方向に対する角度は、直立姿勢や着座姿勢で腕を体側に沿わせて垂らしているときの支持フレーム４ａは重力方向に沿っている状態であって０(ゼロ)であると規定される。
【００７３】
加速度センサ６の検知信号について、ローパスフィルタやハイパスフィルタが用いられてノイズや重力加速度の影響が除去されるようにしても良い。
【００７４】
次に、Ｓ１の処理によって取得された支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きいか否かの判定が行われる（Ｓ２）。
【００７５】
具体的には、制御回路８により、Ｓ１の処理において取得された支持フレーム４ａの角度の計測値と角度閾値とが比較される。
【００７６】
角度閾値は、作業補助器具の使用者／装着者が、腕支持部４を動かそうとしている（即ち、腕、特に上腕を動かしたいので伸縮機構５ｄはロック解除状態のままで良いと考えている）のか、或いは、腕支持部４を固定しようとしている（即ち、腕の姿勢を固定したいので伸縮機構５ｄをロック状態へと切り替えたいと考えている）のか、を判別するための閾値の一つであり、特に腕／上腕の姿勢を判断するための状態に関する閾値である。
【００７７】
具体的には例えば、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの角度（即ち、支持フレーム４ａの傾斜の程度）が重力方向に概ね沿っていたり重力方向に対する傾斜の程度が小さかったりする場合には、使用者は例えば腕を体側に沿わせて垂らして自然の姿勢をとっていたり特定の作業とは関係なく歩行していたりすると想定され、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとはしていないと考えられる。
【００７８】
一方、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの角度（即ち、支持フレーム４ａの傾斜の程度）が重力方向に対して或る程度傾いている場合には、使用者は作業に対応する姿勢をとりながら何らかの作業を行おうとしている／行っている可能性があり、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとしているかもしれないと考えられる。
【００７９】
角度閾値は、特定の角度に限定されるものではなく、例えば使用者の作業内容に対応して想定される身体（特に、腕／上腕）の動きが考慮されるなどした上で、適当な角度に適宜設定される。
【００８０】
角度閾値は、例えば、作業補助器具の使用者の作業内容が腰の高さ付近に手を位置させて行う作業が中心である場合には支持フレーム４ａが腰の高さ程度まで上げられたときに加速度センサ６によって検知される角度が考慮されて設定されたり、或いは、使用者の作業内容が頭の高さ付近や頭上に手を位置させて行う作業が中心である場合には支持フレーム４ａが頭の高さ程度や頭上まで上げられたときに加速度センサ６によって検知される角度が考慮されて設定されたりすることが考えられる。
【００８１】
角度閾値は、具体的には例えば、当該の作業補助器具が腰の高さ付近に手を位置させて行う作業が中心である状況で使用される場合には、あくまで例として挙げると、重力方向に対して２０°〜４０°程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、一層具体的には例えば２５°〜３５°程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、更に具体的には例えば３０°程度の値に設定されることが考えられる。
【００８２】
角度閾値は、また、当該の作業補助器具が頭の高さ付近や頭上に手を位置させて行う作業が中心である状況で使用される場合には、あくまで例として挙げると、重力方向に対して１４０°〜１６０°程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、一層具体的には例えば１４５°〜１５５°程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、更に具体的には例えば１５０°程度の値に設定されることが考えられる。
【００８３】
なお、支持フレーム４ａの角度及び角度閾値は、ここでは重力方向を基準として規定されるものとしているが、相互に直交する任意の三次元直交座標系における角度として規定されるようにしても良い。
【００８４】
角度閾値は、使用者が各々の作業内容を勘案して自由に設定することができるようにしても良く、そのための通信機能や例えば調節器などを作業補助器具が備えるようにしても良い。
【００８５】
Ｓ１の処理において取得された支持フレーム４ａの角度の計測値が角度閾値以下である場合（Ｓ２：Ｎｏ）は、制御回路８は処理ステップをＳ１の処理へと戻す。そして、Ｓ１以降の処理があらためて実行される。
【００８６】
一方、Ｓ１の処理において取得された角度の計測値が角度閾値よりも大きい場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）は、制御回路８は処理ステップをＳ３の処理に進め、Ｓ１の処理によって取得された支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さいか否かの判定が行われる（Ｓ３）。
【００８７】
具体的には、制御回路８により、Ｓ１の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値と第一の加速度閾値とが比較される。
【００８８】
第一の加速度閾値は、作業補助器具の使用者／装着者が、腕支持部４を動かそうとしている（即ち、腕、特に上腕を動かしたいので伸縮機構５ｄはロック解除状態のままで良いと考えている）のか、或いは、腕支持部４を固定しようとしている（即ち、腕の姿勢を固定したいので伸縮機構５ｄをロック状態へと切り替えたいと考えている）のか、を判別するための閾値の一つであり、特に腕／上腕の姿勢変動の有無を判断するための動きに関する閾値である。
【００８９】
具体的には例えば、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの加速度が或る程度大きい場合には、使用者は腕を意識的に動かしている若しくは意識的に動かそうとして動かし始めたと想定され、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとはしていないと考えられる。
【００９０】
一方、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの加速度が微小／僅かである場合には、使用者は作業に対応する姿勢をとりながら（言い換えると、腕の動きを抑えた状態で）何らかの作業を行おうとしている／行っている可能性があり、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとしているかもしれないと考えられる。
【００９１】
第一の加速度閾値は、特定の加速度に限定されるものではなく、例えば、使用者の作業内容に対応して想定される身体（特に、腕／上腕）の動きや、作業時の腕／上腕の動きとして想定される加速度や、使用者の腕／上腕の単なるふるえによる使用者の意図しない操作を防止することが考慮されるなどした上で、適当な加速度に適宜設定される。
【００９２】
第一の加速度閾値は、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、０．０１Ｇ〜０．０５Ｇ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、一層具体的には例えば０．０２Ｇ〜０．０４Ｇ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、更に具体的には例えば０．０３Ｇ程度の値に設定されることが考えられる。
【００９３】
第一の加速度閾値は、使用者が各々の作業内容を勘案して自由に設定することができるようにしても良く、そのための通信機能や例えば調節器などを作業補助器具が備えるようにしても良い。
【００９４】
Ｓ１の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値が第一の加速度閾値以上である場合（Ｓ３：Ｎｏ）は、制御回路８は処理ステップをＳ１の処理へと戻す。そして、Ｓ１以降の処理があらためて実行される。
【００９５】
一方、Ｓ１の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値が第一の加速度閾値よりも小さい場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）は、制御回路８は処理ステップをＳ４の処理に進め、支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きく（即ち、Ｓ２：Ｙｅｓ）且つ支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さい（即ち、Ｓ３：Ｙｅｓ）状態が静止時間閾値以上継続しているか否かの判定が行われる（Ｓ４）。
【００９６】
具体的には、制御回路８により、当該制御回路８に実装されている経過時間測定用タイマが起動しているか否かが確認される。
【００９７】
経過時間測定用タイマが起動していない場合には、制御回路８は、経過時間測定用タイマを起動させた上で、処理ステップをＳ１の処理へと戻す。そして、Ｓ１以降の処理があらためて実行される。
【００９８】
一方、経過時間測定用タイマが起動している場合には、制御回路８は、経過時間の測定値（具体的には例えば、経過時間の管理用に割り当てられた変数に格納されている、経過時間測定用タイマ起動後の経過時間の値）と静止時間閾値とが比較される。
【００９９】
静止時間閾値は、作業補助器具の使用者／装着者が、腕支持部４を動かそうとしている（即ち、腕、特に上腕を動かしたいので伸縮機構５ｄはロック解除状態のままで良いと考えている）のか、或いは、腕支持部４を固定しようとしている（即ち、腕の姿勢を固定したいので伸縮機構５ｄをロック状態へと切り替えたいと考えている）のか、を判別するための閾値の一つであり、特に使用者の積極的な意図の有無を判断して誤操作を防止するための時間に関する閾値である。
【０１００】
具体的には例えば、支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きく（即ち、Ｓ２：Ｙｅｓ）且つ支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さい（即ち、Ｓ３：Ｙｅｓ）状態が瞬間的である場合には、前記二つの条件がたまたま（別言すると、偶発的に）揃ったに過ぎないと想定され、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとはしていないと考えられる。
【０１０１】
一方、支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きく（即ち、Ｓ２：Ｙｅｓ）且つ支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さい（即ち、Ｓ３：Ｙｅｓ）状態が或る程度継続している場合には、使用者は作業に対応する姿勢を維持しながら（言い換えると、腕の動きを抑えた状態を維持しながら）何らかの作業を行おうとしている／行っている可能性があり、したがって使用者は腕支持部４を固定しようとしていると考えられる。
【０１０２】
静止時間閾値は、特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば使用者の身体（特に、腕／上腕）の動きの緩急の程度として想定されるテンポが考慮されるなどした上で、適当な時間長さに適宜設定される。
【０１０３】
静止時間閾値としての時間長さは、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、０．５秒〜３秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定することが考えられ、一層具体的には例えば０．５秒〜２秒程度の範囲のうちのいずれかの値に設定することが考えられ、更に具体的には例えば１秒程度の値に設定されることが考えられる。
【０１０４】
静止時間閾値は、使用者が各々の作業内容を勘案して自由に設定することができるようにしても良く、そのための通信機能や例えば調節器などを作業補助器具が備えるようにしても良い。
【０１０５】
経過時間の測定値が静止時間閾値よりも小さい（別言すると、短い）場合（Ｓ４：Ｎｏ）は、制御回路８は処理ステップをＳ１の処理に戻す。そして、Ｓ１以降の処理があらためて実行される。
【０１０６】
一方、経過時間の測定値が静止時間閾値以上である（別言すると、同じ若しくは長い）場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）は、制御回路８は経過時間測定用タイマを終了させた上で処理ステップをＳ５の処理に進め、伸縮機構５ｄのロック状態への移行が行われる（Ｓ５）。
【０１０７】
制御回路８は伸縮機構５ｄに対してロック状態へと移行する動作を命令する制御信号を送り、当該制御信号に従って伸縮機構５ｄは所定の動作を行って（図に示す例では、駆動機序を含むスイッチ系が作動してロッド５ｅと板ばねとの間に摩擦力を発生させて）ロック状態へと移行する。
【０１０８】
これにより、使用者の腕の姿勢が固定されて安定的に保持される状態になる。
【０１０９】
作業補助器具の制御方法の実行処理として、以上が伸縮機構５ｄのロック解除状態からロック状態への移行に纏わる処理フェーズ（Ｓ１〜Ｓ５）であり、続いて、伸縮機構５ｄのロック状態からロック解除状態への移行に纏わる処理フェーズ（Ｓ６〜Ｓ８）が実行される。
【０１１０】
ここで、Ｓ５の処理とＳ６の処理との間（即ち、二つの処理フェーズの間）に待機時間が設けられるようにしても良い。待機時間が設けられる場合の当該の待機時間は、特定の時間長さに限定されるものではなく、例えば伸縮機構５ｄのロック状態への移行時間（即ち、スイッチ系の作動時間）が考慮されるなどした上で、適当な時間長さに適宜設定される。
【０１１１】
伸縮機構５ｄのロック状態からロック解除状態への移行に纏わる処理フェーズとして、まず、加速度センサ６を介して腕の動きに関する情報の取得が行われる（Ｓ６）。
【０１１２】
具体的には、腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられる加速度センサ６により、相互に直交する三次元直交座標系を構成する三軸それぞれの加速度が検知される。
【０１１３】
そして、制御回路８により、加速度センサ６からのセンサ値（別言すると、加速度の計測値）が用いられて、作業補助器具の使用者（別言すると、装着者）の腕（特に、上腕）の動きとして、支持フレーム４ａに関する、動きの加速度（尚、移動方向は問わない）が計算される。
【０１１４】
Ｓ６の処理においても、加速度センサ６の検知信号について、ローパスフィルタやハイパスフィルタが用いられてノイズや重力加速度の影響が除去されるようにしても良い。
【０１１５】
次に、Ｓ６の処理によって取得された支持フレーム４ａの加速度が第二の加速度閾値よりも大きいか否かの判定が行われる（Ｓ７）。
【０１１６】
具体的には、制御回路８により、Ｓ６の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値と第二の加速度閾値とが比較される。
【０１１７】
第二の加速度閾値は、作業補助器具の使用者／装着者が、腕支持部４を動かそうとしている（即ち、腕、特に上腕を動かしたいので伸縮機構５ｄをロック解除状態へと切り替えたいと考えている）のか、或いは、腕支持部４の固定を維持しようとしている（即ち、腕の姿勢を固定し続けたいので伸縮機構５ｄはロック状態のままで良いと考えている）のか、を判別するための閾値であり、腕／上腕の姿勢変動の有無を判断するための動きに関する閾値である。
【０１１８】
具体的には例えば、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの加速度が微小／僅かである場合には、使用者は作業に対応する姿勢を維持しながら（言い換えると、腕の動きを抑えた状態を維持しながら）何らかの作業を継続して行っている可能性があり、したがって使用者は腕支持部４の固定を維持しようとしていると考えられる。
【０１１９】
一方、加速度センサ６を介して取得される支持フレーム４ａの加速度が或る程度大きい場合には、使用者は腕を意識的に動かそうとして動かし始めたと想定され、したがって使用者は腕支持部４の固定を解除しようとしていると考えられる。
【０１２０】
なお、伸縮機構５ｄがロック状態であって支持フレーム４ａが固定されている状態においては、例えば、使用者が上半身をひねることによってボディフレーム１全体を回動させると共に支持フレーム４ａを左右に振るようにしたり、作業補助器具を装着した状態における使用者の身体と例えばボディフレーム１との間の遊びを利用して（言い換えると、遊びの分だけ）支持フレーム４ａを動かすようにしたりすることにより、加速度センサ６が変位して加速度が与えられる。
【０１２１】
第二の加速度閾値は、特定の加速度に限定されるものではなく、例えば、使用者の作業内容に対応して想定される身体（特に、腕／上腕）の動きや、作業時の腕／上腕の動きとして想定される加速度や、使用者の腕／上腕の単なるふるえによる使用者の意図しない操作を防止することや、作業補助器具を装着した状態における使用者の身体と例えばボディフレーム１との間の遊びの程度を前提とした場合に実現され得る現実的な加速度の大きさが考慮されるなどした上で、適当な加速度に適宜設定される。
【０１２２】
第二の加速度閾値は、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、０．０１Ｇ〜０．０５Ｇ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、一層具体的には例えば０．０２Ｇ〜０．０４Ｇ程度の範囲のうちのいずれかの値に設定されることが考えられ、更に具体的には例えば０．０３Ｇ程度の値に設定されることが考えられる。
【０１２３】
第二の加速度閾値は、使用者が各々の作業内容を勘案して自由に設定することができるようにしても良く、そのための通信機能や例えば調節器などを作業補助器具が備えるようにしても良い。
【０１２４】
なお、第一の加速度閾値と第二の加速度閾値とは、どちらも同じ値に設定されるようにしても良く、或いは、相互に異なる値に設定されるようにしても良い。
【０１２５】
Ｓ６の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値が第二の加速度閾値以下である場合（Ｓ７：Ｎｏ）は、制御回路８は処理ステップをＳ６の処理へと戻す。そして、Ｓ６以降の処理があらためて実行される。
【０１２６】
一方、Ｓ６の処理において取得された支持フレーム４ａの加速度の計測値が第二の加速度閾値よりも大きい場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）は、制御回路８は処理ステップをＳ９の処理に進め、伸縮機構５ｄのロック解除状態への移行が行われる（Ｓ８）。
【０１２７】
制御回路８は伸縮機構５ｄに対してロック解除状態へと移行する動作を命令する制御信号を送り、当該制御信号に従って伸縮機構５ｄは所定の動作を行って（図に示す例では、駆動機序を含むスイッチ系が作動してロッド５ｅと板ばねとの間に隙間を発生させて）ロック解除状態へと移行する。
【０１２８】
これにより、使用者の腕は自由に動ける状態になる。
【０１２９】
作業補助器具の制御方法の実行処理として、以上が伸縮機構５ｄのロック状態からロック解除状態への移行に纏わる処理フェーズ（Ｓ６〜Ｓ８）であり、引き続いて伸縮機構５ｄのロック解除状態からロック状態への移行に纏わる処理フェーズ（Ｓ１〜Ｓ５）があらためて実行される。具体的には、制御回路８は処理ステップをＳ１の処理に戻し、Ｓ１以降の処理があらためて実行される。なお、加速度センサ６によるＳ１の処理としての腕の動きに関する情報の取得や各処理ステップの処理は、加速度センサ６のサンプリングレートや制御回路８のクロック数に応じたピッチで実行される。
【０１３０】
ここで、加速度センサ６の取り付け態様と伸縮機構５ｄの制御態様との関係について、左右両方の支持フレーム４ａ，４ａそれぞれに加速度センサ６が取り付けられるようにした場合には、右ボディフレーム１Ａに連結されている腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられている加速度センサ６と左ボディフレーム１Ｂに連結されている腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられている加速度センサ６とのうちのどちらか一方で動作条件が満たされたとき（具体的には、Ｓ２：Ｙｅｓ，Ｓ３：Ｙｅｓ，且つＳ４：Ｙｅｓ、或いは、Ｓ７：Ｙｅｓ）に右ボディフレーム１Ａに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄと左ボディフレーム１Ｂに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄとの両方の動作（具体的には、ロック状態とロック解除状態との切り替え）が一斉に行われるようにしても良く、或いは、右ボディフレーム１Ａに連結されている腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられている加速度センサ６で動作条件が満たされたときは右ボディフレーム１Ａに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄのみの動作が行われ、左ボディフレーム１Ｂに連結されている腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられている加速度センサ６で動作条件が満たされたときは左ボディフレーム１Ｂに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄのみの動作が行われるようにしても良い。
【０１３１】
また、左右どちらか一方の支持フレーム４ａのみに加速度センサ６が取り付けられるようにした場合には、前記加速度センサ６で動作条件が満たされたとき（具体的には、Ｓ２；Ｙｅｓ，Ｓ３：Ｙｅｓ，且つＳ４：Ｙｅｓ、或いは、Ｓ７：Ｙｅｓ）に右ボディフレーム１Ａに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄと左ボディフレーム１Ｂに取り付けられている連結部材５の伸縮機構５ｄとの両方の動作（具体的には、ロック状態とロック解除状態との切り替え）が一斉に行われるようにしても良く、或いは、前記加速度センサ６が取り付けられている側の支持フレーム４ａを連結している連結部材５の伸縮機構５ｄのみの動作が行われるようにしても良い。
【０１３２】
なお、右ボディフレーム１Ａに取り付けられている全ての連結部材５の伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態とが一斉に切り替えられ、また、左ボディフレーム１Ｂに取り付けられている全ての連結部材５の伸縮機構５ｄのロック状態とロック解除状態とが一斉に切り替えられる。
【０１３３】
また、上記の説明において、「より小さい」と「以下」とは、また、「より大きい」と「以上」とは、他の関係との整合性が保たれることが考慮された上で相互に入れ替えても本発明は成立し得る。
【０１３４】
以上のように構成された作業補助器具の制御方法によれば、使用者の腕に装着される腕支持部４の加速度が用いられてボディフレーム１と腕支持部４とを連結する連結部材５の伸縮可能な状態と伸縮不可能な状態との切り替えが行われるようにしているので、切り替え操作のためのスイッチの類いを必要とすることなく且つ切り替え操作のためのスイッチの類いへの動作を必要とすることなく連結部材の伸縮可否の状態の切り替えを行うことができる。このため、作業補助器具としての汎用性を向上させることが可能になると共に作業補助器具の使用における快適性を向上させることが可能になる。以上のように構成された作業補助器具の制御方法によれば、加えて、作業補助器具を装着した使用者が伸縮可否の状態の切り替え制御をスイッチ等に直接触れることなく行うことができるので、例えば手術室内で医師等が清潔な状態を維持する必要がある状況でも医師等が装着して使用することができる。
【０１３５】
なお、上述の形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。
【０１３６】
例えば、上述の実施形態では作業補助器具の制御方法の実施形態の一例が図２乃至図５に示す作業補助器具に適用される場合を例に挙げて説明したが、本発明に係る作業補助器具の制御方法が適用され得る作業補助器具は図に示される例に限られるものではなく、種々の形態を備える作業補助器具に対して本発明は適用され得る。具体的には例えば、図に示す例では腕支持部４が左右一対のものとして備えられるようにしているが、姿勢を保持することが必要とされる対象が使用者の左右の腕のうちの一方のみである場合などには、腕支持部４が左右のうちのどちらか一方のみに備えられるようにしても良い。また、図に示す例ではボディフレーム１と腕支持部４とを連結する連結部材５が左右に二個ずつ設けられるようにしているが、ボディフレーム１と腕支持部４とを連結する連結部材の個数は、図に示す例のように左右二個ずつに限定されるものではなく、左右一個ずつでも良く、或いは、左右三個以上ずつでも良い。
【０１３７】
また、上述の実施形態では伸縮機構５ｄとしてロッド５ｅと板ばねとの摩擦力を利用したロック機構が用いられるようにしているが、伸縮機構５ｄの仕組みはこれに限られるものではなく、ロッド５ｅの出没の程度を調節することができると共にロック状態とロック解除状態とを切り替えることができる種々の仕組みが用いられ得る。連結部材５の伸縮機構５ｄとして、例えば、ロッド５ｅとして軸直角断面が円形である丸棒状のものが用いられ、当該ロッド５ｅとコイルばねとの摩擦力を利用したロック機構が用いられ得る。具体的には、ロッド５ｅの外周に巻き回されると共にロッド５ｅの外径よりも内径が僅かに小さく且つ端部に係止部が設けられたコイルばねを備え、当該コイルばねに外力が与えられていない状態ではコイルばね自身の弾力による巻き締めによって当該コイルばねの内面がロッド５ｅの外周面に密接して摩擦力によってロッド５ｅが軸方向に移動しないようにロックされてロック状態になり、一方、コイルばねの係止部と嵌合する係合部が設けられた操作片を介してコイルばねに外力が与えられて巻き戻す向きに捩られるとコイルばねの内径が拡大してロッド５ｅに対する摩擦力が解放されてロッド５ｅが軸方向に移動し得るようにロックが解除されてロック解除状態になるロック機構が用いられ得る。なお、このようなロック機構の具体的な仕組みの参考として、例えば、特公平７−５８０８５に記載の摩擦ロック機構が挙げられる。この場合、上記の操作片が例えばサーボモータを含む電気系の駆動機序によって駆動し、駆動機序を含む操作片系の作動が制御回路８からの制御信号によって制御される。
【０１３８】
伸縮機構５ｄとして、或いは、ロッド５ｅの周囲に配設されると共に膨張・収縮可能な人工筋肉が用いられて当該人工筋肉との摩擦力によってロッド５ｅがロックされたり当該ロックが解除されたりする仕組みや、ロッド５ｅと連携するボールねじを使用した電動アクチュエータが用いられて当該電動アクチュエータによるボールねじの制動によってロッド５ｅがロックされたり当該ロックが解除されたりする仕組みが用いられ得る。
【０１３９】
また、上述の実施形態では加速度センサ６が腕支持部４の支持フレーム４ａに取り付けられるようにしているが、加速度センサ６が取り付けられる位置は、腕支持部４の支持フレーム４ａに限られるものではなく、使用者の腕の動きを検知し得る箇所であればいずれの箇所であっても良く、例えば肩関節よりも手先側（図に示す例では、連結部材５の一方の端部５ｆよりも腕支持部４に近い側）であればいずれの箇所であっても良く、具体的には例えば連結部材５の伸縮機構５ｄであっても良い。付け加えると、作業補助器具の形態によっては、使用者の腕の動きを検知し得る箇所であれば、上述の実施形態における腕支持部４の支持フレーム４ａや連結部材５の伸縮機構５ｄに相当する機序・機素とは全く異なる機序・機素に取り付けられても良い。
【０１４０】
また、上述の実施形態では支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きいか否か判定（Ｓ２）した上でその状態が静止時間閾値以上継続しているか否か判定する（Ｓ４）ようにしているが、支持フレーム４ａの角度が角度閾値よりも大きいか否かを判定することは本発明において必須の構成ではない。すなわち、上述の実施形態におけるＳ２の処理が行われることなく支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さいか否かの判定（Ｓ３）のみが行われた上でＳ４の処理において支持フレーム４ａの加速度が第一の加速度閾値よりも小さい（即ち、Ｓ３：Ｙｅｓ）状態のみを対象として静止時間閾値以上継続しているか否かの判定が行われるようにしても良い。この場合でも、腕／上腕の姿勢変動の有無が判断されると共に使用者の積極的な意図の有無が判断されるので、誤操作は防止され、ロック状態への移行処理が適切に行われ得る。また、使用者／装着者の作業内容が様々な高さに手を位置させて行う作業であって腕／上腕が広範囲に動かされる場合であっても、ロック状態への移行処理が適切に行われる。
【０１４１】
（実験例）
本発明に係る作業補助器具の制御方法における第一の加速度閾値や第二の加速度閾値としての加速度の大きさを検討するために行った実験例を図６を用いて説明する。
【０１４２】
具体的には、作業補助器具の使用者（別言すると、装着者）の腕（特に、上腕）の振戦の動きによる使用者／装着者の意図しない操作の防止に着目し、伸縮機構５ｄのロック状態時における上肢のふるえ（振戦）を加速度データにもとづいて定量化し、加速度に纏わる閾値の設定に活用するための実験が行われた。
【０１４３】
本実験例では、内視鏡を手で持って支持するスコピストが姿勢を維持する際の実態に着目し、同じ姿勢を１５分間維持するタスクを４人の被験者に対して行った。
【０１４４】
加速度センサのサンプリングレートが１００Ｈｚに設定され、三軸の合成値を基に評価が行われた。
【０１４５】
なお、入力値に予めローパスフィルタがかけられて重力加速度（低周波成分）が抽出され、計測結果から取り除かれるようにされた。
【０１４６】
被験者毎の加速度の計測結果として図６に示す結果が得られた。図６に示す結果から、全被験者中の最大値は０．０２５Ｇ程度であることが確認された。
【０１４７】
以上の結果から、内視鏡を手で持って支持するスコピストにおいては、伸縮機構５ｄがロック状態であるときの上肢のふるえ（振戦）の最大値の一つの目安は０．０２５Ｇ程度であり、したがって、凡そ０．０２５Ｇを越える加速度が検知された場合には使用者／装着者は腕支持部４を動かそうとしていると考えられ、また、凡そ０．０２５Ｇの加速度が検知された場合でも使用者／装着者は腕支持部４を固定しようとしている場合があると考えられた。
【０１４８】
したがって、以上の結果を参考にすると、第一の加速度閾値や第二の加速度閾値は、例えば、０．０３Ｇ程度に設定されることが考えられた。
【０１４９】
なお、本実験例の結果は内視鏡を手で持って支持するスコピストを対象として行われたものであり、例えば使用者／装着者の作業内容や使用者／装着者が何を持って支持しつつどのような姿勢を維持しようとしているかによってふるえ（振戦）として計測される加速度の大きさは変動し得ると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明に係る作業補助器具（延いては、作業補助器具に適用される本発明に係る作業補助器具の制御方法）は、例えば、作業者が長時間に亙って同じ姿勢を保持する必要がある場合に特に腕の疲労を大幅に軽減することができるので、固定的な姿勢で作業を行う種々の分野で利用価値が高い。本発明に係る作業補助器具（延いては、作業補助器具に適用される本発明に係る作業補助器具の制御方法）は、具体例として挙げると、手術時の施術者や補助者などが長時間に亙って同じ姿勢を保持する必要がある場合に特に腕の疲労を大幅に軽減することができるので、医療等の分野で利用価値が高い。
【符号の説明】
【０１５１】
１    ボディフレーム
１Ａ  右ボディフレーム
１Ｂ  左ボディフレーム
１ｃ  前部
１ｄ  肩部
１ｅ  後部
１ｆ  ヒンジ
１ｇ  カバー
２    留め具
３    サイドベルト
４    腕支持部
４ａ  支持フレーム
４ｂ  支持ベルト
５，５Ａ，５Ｂ  連結部材
５ｄ  伸縮機構
５ｅ  ロッド
５ｆ  連結部材のボディフレーム側の端部（一方の端部）
５ｇ  連結部材の腕支持部側の端部（他方の端部）
６    加速度センサ
８    制御回路
９    バッテリ
【図１】
2020066110.tif 000003
【図２】
2020066110.tif 000004
【図３】
2020066110.tif 000005
【図４】
2020066110.tif 000006
【図５】
2020066110.tif 000007
【図６】
2020066110.tif 000008