(57)【要約】      （修正有）【課題】アシスト期間の全体において、効率的なアシスト力を生成することができるアシスト装置制御システムを提供する。【解決手段】制御システムＳは、向上効果とアシスト力との相関関係を表す向上効果データを、複数の対象項目について、基準単位期間ごとに格納する向上効果データ格納部３１と、複数の対象項目の各々の向上効果データを認識するデータ認識部３３と、認識された向上効果データを比較して、基準単位期間ごとに優先すべき対象項目を決定し、優先すべき対象項目の向上効果データに基づいて、基準単位期間ごとに生成すべきアシスト力を決定するスケジュール決定部３４とを備える。【選択図】図３
2020146104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のアシスト期間の間、ユーザの動作に対応したアシスト力を生成するアシスト装置を制御するアシスト装置制御システムであって、
対象項目について前記アシスト力により前記ユーザに及ぼされる効果である向上効果と、前記アシスト力との相関関係を表す向上効果データを、複数種類の前記対象項目について、前記アシスト期間を区切ることによって設定された基準単位期間ごとに格納する向上効果データ格納部と、
複数の前記対象項目を認識し、認識された前記対象項目の各々についての前記向上効果データを認識するデータ認識部と、
認識された前記向上効果データを比較して、前記基準単位期間ごとに、認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定し、決定された優先すべき前記対象項目に対応する前記向上効果データに基づいて、前記基準単位期間ごとに生成すべき前記アシスト力を決定するスケジュール決定部とを備えていることを特徴とするアシスト装置制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のアシスト装置制御システムにおいて、
前記対象項目とは異なる項目である副次項目について前記アシスト力により前記ユーザに及ぼされる前記向上効果とは異なる効果である副次効果と、前記アシスト力との相関関係を表す副次効果データを、複数種類の前記副次項目について、前記基準単位期間ごとに格納する副次効果データ格納部を備え、
前記データ認識部は、複数の前記対象項目を認識するとともに、少なくとも１つの前記副次項目を認識し、認識された前記対象項目の各々についての前記向上効果データ、及び、認識された前記副次項目についての前記副次効果データを認識し、認識された前記向上効果データの各々と前記副次効果データとに基づいて、向上効果の度合いと副次効果の度合いとの比率である比率データを認識し、
前記スケジュール決定部は、認識された前記比率データを比較して、前記基準単位期間ごとに、認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定することを特徴とするアシスト装置制御システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアシスト装置制御システムにおいて、
前記データ認識部は、前記ユーザの属性に基づいて、前記対象項目を認識することを特徴とするアシスト装置制御システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のアシスト装置制御システムにおいて、
前記スケジュール決定部は、認識された前記向上効果データを比較して、各々の前記基準単位期間を調整して生成単位期間を決定するとともに、前記生成単位期間ごとに認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定し、決定された優先すべき前記対象項目に対応する前記向上効果データに基づいて、前記生成単位期間ごとに生成すべき前記アシスト力を決定することを特徴とするアシスト装置制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの動作に対応したアシスト力を生成するアシスト装置を制御するアシスト装置制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザの歩行、屈伸等の動作を補助するために、ユーザの脚部等に、ユーザの関節の駆動を補助するためのアシスト力を生成するアシスト装置が知られている。また、そのアシスト装置により生成するアシスト力の大きさ、生成のタイミング等を制御するアシスト装置制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のアシスト装置制御システムでは、複数のユーザの体格と歩容との相関関係を表すデータを、複数のユーザの各々が使用しているアシスト装置を介して収集する。そして、このアシスト装置制御システムは、そのデータに基づいて、補助の対象となっているユーザに付与するために生成するアシスト力を決定し、そのアシスト力に基づいて、制御対象となっているアシスト装置の駆動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０３８８２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、アシスト装置をトレーニング又はリハビリに使用する場合、トレーニング又はリハビリを行う期間中の時期によって、優先的に改善すべき身体機能が異なる場合がある。
【０００６】
例えば、リハビリを目的とする場合、初期段階では、左右の筋力量のバランスを改善することが優先され、その後の段階では、動作の維持期間を延長することが優先されるような場合もある。そして、優先的に改善すべき身体機能が異なる場合、アシスト装置によって生成すべきアシスト力も異なることになる。
【０００７】
しかし、特許文献１のアシスト装置制御システムは、ユーザの体格と歩容との相関関係を表すデータに基づいてユーザの歩行を補助することのみを目的としたものであり、時期ごとに生成するアシスト力を変更するものではない。そのため、このシステムによる制御に基づいてアシスト力を生成したとしても、アシスト装置の使用の目的等によっては、アシスト期間の全体において、十分な効果を得ることが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、アシスト期間の全体において、効率的なアシスト力を生成することができるアシスト装置制御システム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】
【０００９】
本発明のアシスト装置制御システムは、
所定のアシスト期間の間、ユーザの動作に対応したアシスト力を生成するアシスト装置を制御するアシスト装置制御システムであって、
対象項目について前記アシスト力により前記ユーザに及ぼされる効果である向上効果と、前記アシスト力との相関関係を表す向上効果データを、複数種類の前記対象項目について、前記アシスト期間を区切ることによって設定された基準単位期間ごとに格納する向上効果データ格納部と、
複数の前記対象項目を認識し、認識された前記対象項目の各々についての前記向上効果データを認識するデータ認識部と、
認識された前記向上効果データを比較して、前記基準単位期間ごとに、認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定し、決定された優先すべき前記対象項目に対応する前記向上効果データに基づいて、前記基準単位期間ごとに生成すべき前記アシスト力を決定するスケジュール決定部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、「向上効果データ」は、より具体的には、対象項目の向上の度合いである向上効果と、ユーザに付与するアシスト力（すなわち、生成するアシスト力）の内容との相関関係を表すデータを指す。例えば、ユーザの現在の運動能力の向上率の高さ、又は、ユーザの身体的負荷若しくは心理的負荷の度合いと、付与するアシスト力のトルクの大きさとの相関関係を表すデータ等である。
【００１１】
このように、本発明のアシスト装置制御システムは、複数の対象項目、及び、それらの対象項目についての向上効果データを認識する。そして、この制御システムは、認識された複数種類の対象項目に関する向上効果データを比較して、基準単位期間ごとに、優先すべき対象項目、及び、その対象項目を向上させるために生成すべきアシスト力を決定する。
【００１２】
これにより、アシスト期間を区切ることによって設定された基準単位期間ごとに、向上効果の高いアシスト力が、生成すべきアシスト力として決定される。したがって、本発明のアシスト装置制御システムによれば、アシスト期間の全体において、効率的なアシスト力を生成することができる。
【００１３】
例えば、このアシスト装置制御システムによれば、アシスト期間の全体において、トレーニング又はリハビリに対して効率が良いアシスト力、又は、ユーザにとって身体的負荷若しくは心理的負荷が少ないアシスト力を生成することができる。
【００１４】
また、本発明のアシスト装置制御システムにおいては、
前記対象項目とは異なる項目である副次項目について前記アシスト力により前記ユーザに及ぼされる前記向上効果とは異なる効果である副次効果と、前記アシスト力との相関関係を表す副次効果データを、複数種類の前記副次項目について、前記基準単位期間ごとに格納する副次効果データ格納部を備え、
前記データ認識部は、複数の前記対象項目を認識するとともに、少なくとも１つの前記副次項目を認識し、認識された前記対象項目の各々についての前記向上効果データ、及び、認識された前記副次項目についての前記副次効果データを認識し、認識された前記向上効果データの各々と前記副次効果データとに基づいて、向上効果の度合いと副次効果の度合いとの比率である比率データを認識し、
前記スケジュール決定部は、認識された前記比率データを比較して、前記基準単位期間ごとに、認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定することが好ましい。
【００１５】
ここで、「副次項目」とは、より具体的には、対象項目とは異なり、ユーザ等がもともとの目的としていない項目を指す。副次項目には、リハビリの目的の部位の筋力と同時に向上する他の部位の筋力等といったポジティブな項目の他、リハビリによって生じる疲労、モチベーションの低下等といったネガティブな項目も含まれる。
【００１６】
また、ここで、「副次効果データ」は、より具体的には、副次効果と、ユーザに付与するアシスト力（すなわち、生成するアシスト力）の内容との相関関係を表すデータを指す。
【００１７】
向上効果が高くとも副次効果が高いアシスト力を生成すると、結果的に、アシスト期間の全体における向上効果が低下してしまうおそれがある。そこで、このように、副次効果と向上効果との比率である比率データを参照して、生成すべきアシスト力を決定するようにすると、アシスト期間の全体において、さらに効率的なアシスト力を生成することができる。
【００１８】
また、本発明のアシスト装置制御システムにおいては、
前記データ認識部は、前記ユーザの属性に基づいて、前記対象項目を認識することが好ましい。
【００１９】
ここで、「ユーザの属性」には、ユーザそのものの属性の他、ユーザに関連する事象についての属性が含まれる。例えば、ユーザの性格、ユーザの要望（トレーニング又はリハビリの結果としてユーザが行いたい行動。例えば、歩行、会話等。）の他、トレーニングの目的、リハビリの原因となった病状及びその時期等が含まれる。
【００２０】
このように、ユーザの属性に応じて対象項目、及び、その対象項目についての向上効果データを認識するようにすると、それによって生成することが決定されたアシスト力は、ユーザの要望、状況に適した項目を効率よく改善できるものになる。
【００２１】
また、本発明のアシスト装置制御システムにおいては、
前記スケジュール決定部は、認識された前記向上効果データを比較して、各々の前記基準単位期間を調整して生成単位期間を決定するとともに、前記生成単位期間ごとに認識された前記対象項目のうちから優先すべき前記対象項目を決定し、決定された優先すべき前記対象項目に対応する前記向上効果データに基づいて、前記生成単位期間ごとに生成すべき前記アシスト力を決定することを特徴とするアシスト装置制御システム。
【００２２】
例えば、アシスト装置をリハビリ、トレーニング等に使用する場合、基準単位期間としては、日数が採用されることある。しかし、アシスト力の向上効果にのみ着目すると、同日のうちであっても、リハビリ、トレーニングを行っている時間の前半と後半とで、効果的とされるアシスト力が異なる場合もある。
【００２３】
すなわち、基準単位期間のみに着目して生成するアシスト力を切り換えるタイミングを決定すると、基準単位期間の一部の期間で、効率的とは言えないアシスト力が生成されてしまうおそれがある。
【００２４】
そこで、このように、アシスト力を生成するスケジュールを決定する際に、基準単位期間を調整して生成単位期間を決定し、その生成単位期間ごとに生成するアシスト力を決定するようにすると、生成するアシスト力を切り換えるタイミングを、さらに適切なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る制御システムの構成を示す模式図。
【図２】図１の制御システムによって制御されるアシスト装置の構成を示す側面図。
【図３】図１の制御システムのシステム構成を示すブロック図。
【図４】図１の制御システムが格納している向上効果データの一例を示すグラフ。
【図５】図１の制御システムが格納している副次効果データの一例を示すグラフ。
【図６】図１の制御システムが算出する比率データの一例を示すグラフ。
【図７】図１の制御システムが全体スケジュールを決定する際に実行する処理を示すフローチャート。
【図８】図６の比率データを、生成するアシスト力ごとにプロットしたグラフ。
【図９】図１の制御システムが決定した個別スケジュールの一例を示すグラフ。
【図１０】図１の制御システムが決定した全体スケジュールの一例を示すグラフ。
【図１１】変形例に係る制御システムが決定した全体スケジュールの一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、実施形態に係る制御システムＳ（アシスト装置制御システム）について説明する。本実施形態では、制御システムＳによって制御されるアシスト装置１を用いて、所定のリハビリ期間（アシスト期間）の間、ユーザＵの歩行に関するリハビリを行う場合について説明する。
【００２７】
ただし、本発明のアシスト装置制御システムは、ユーザの動作に対応したアシスト力を生成するものであればよく、リハビリのために用いられる歩行アシスト装置についての制御システムに限定されるものではない。
【００２８】
例えば、リハビリではなく、トレーニングに用いられるものであってもよい。また、例えば、物を持ち上げる動作を補助するために、その動作を行う期間の間、ユーザの腕や腰に対してアシスト力を付与するアシスト装置、及び、そのようなアシスト装置を制御するためのアシスト装置制御システムであってもよい。
【００２９】
まず、図１〜図３を参照して、制御システムＳの概略構成について説明する。
【００３０】
図１に示すように、制御システムＳは、ユーザＵに装着され、ユーザＵの歩行を補助する、いわゆる歩行アシスト装置であるアシスト装置１と、アシスト装置１からユーザＵに付与するために生成すべきアシスト力を制御する情報端末であるタブレット２と、生成するアシスト力を決定する処理を行うサーバ３とを備えている。
【００３１】
アシスト装置１とタブレット２は、通信ケーブル等の有線通信又は近距離無線通信等の無線通信を通じて、相互に情報通信可能に構成されている。また、タブレット２とサーバ３とは、インターネット回線等を通じて、相互に情報通信可能に構成されている。
【００３２】
図２に示すように、アシスト装置１は、ユーザＵの腰部に装着される腰部装具１０と、腰部装具１０を介してユーザＵの腰部の背面から両側面を覆うように固定される本体部１１と、本体部１１の左右の側面の各々に取り付けられた左右一対のアクチュエータ１２と、各々のアクチュエータ１２から下方に向かって延設された左右一対のフレーム部１３と、フレーム部１３の下方側の端部に取り付けられ、ユーザＵの大腿部に固定される左右一対の大腿部装具１４とを備えている。
【００３３】
アクチュエータ１２は、ユーザＵがアシスト装置１を装着した状態で、ユーザＵの大腿部の側方又は腰部の側方に位置する。フレーム部１３及びフレーム部１３に取り付けられている大腿部装具１４は、アクチュエータ１２の各々に対して、前後方向に揺動自在となっている。
【００３４】
このように構成されているアシスト装置１では、アクチュエータ１２からの駆動力が、フレーム部１３及び大腿部装具１４を介して、ユーザＵの大腿部に伝達される。これにより、ユーザＵの大腿部に対して、ユーザＵの歩行を補助するために大腿部を前後方向に揺動させるようなアシスト力が付与される。
【００３５】
本体部１１は、タブレット２との間で相互に情報通信するための通信部（不図示）を有している。アシスト装置１は、通信部を介してタブレット２から送信された指令に応じて、生成するアシスト力を制御する。
【００３６】
具体的には、アシスト装置１は、その指令に応じてアクチュエータ１２の出力を制御して、出力する駆動力（トルク）の大きさ、トルクの出力のタイミング（トルクパターン）、トルクの左右のバランス（遊脚となる時間の長さの比率）、周期的に生成されるトルクの左右の位相差等を制御する。
【００３７】
タブレット２は、アシスト装置１から送信された情報の提示、生成するアシスト力を決定するために必要な情報の入力、サーバ３において決定された生成すべきアシスト力（具体的には、後述する全体スケジュール）の提示、及び、生成するアシスト力の設定を行うための情報端末である。
【００３８】
本実施形態では、トレーニング及びリハビリを目的としてアシスト装置１を使用している。そのため、タブレット２に対しては、ユーザＵ自身の他、ユーザＵのリハビリを監督する理学療法士（Physical Therapist。以下、「ＰＴ」という。）等によっても、情報の入力、アシスト力の設定等が行われる。
【００３９】
なお、本発明のアシスト装置制御システムに使用し得る情報端末は、本実施形態のようにタブレットに限定されるものではなく、ユーザ等による情報の入力、アシスト装置への設定の指令を行うことができるものであればよい。例えば、ノートパソコン、スマートフォン等であってもよい。
【００４０】
図３に示すように、サーバ３は、実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能（処理部）として、ユーザＵの属性を認識する属性認識部３０、向上効果データを格納している向上効果データ格納部３１、副次効果データを格納している副次効果データ格納部３２、向上効果データ及び副次効果データを認識するデータ認識部３３、ユーザＵに対し生成すべきアシスト力についてのスケジュールを決定するスケジュール決定部３４とを備えている。
【００４１】
属性認識部３０は、タブレット２に入力されたユーザＵの属性を認識する。タブレット２への入力は、ユーザＵ自身、ユーザＵのリハビリを監督するＰＴ等によっても行われる。
【００４２】
ここで、「ユーザＵの属性」には、ユーザＵそのものの属性の他、ユーザＵに関連する事象についての属性が含まれる。例えば、ユーザの性格、ユーザの要望（リハビリの結果としてユーザが行いたい行動（例えば、歩行、会話等）等）の他、リハビリの原因となった病状及びその時期等が含まれる。
【００４３】
なお、本実施形態では、タブレット２にユーザＵ等が入力した情報に基づいて、ユーザＵの属性を認識している。しかし、本発明のアシスト装置制御システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、システムがタブレットを備えていない場合等には、ユーザ等による入力を経ずに、別途用意されたデータベースから、サーバが直接ユーザの属性を認識してもよい。
【００４４】
向上効果データ格納部３１は、向上効果データを、複数種類の対象項目について、アシスト期間を区切ることによって設定された基準単位期間ごとに、格納している。
【００４５】
ここで、「対象項目」は、アシスト装置によって補助された動作の結果として、ユーザＵに与える影響に対応する項目であって、ユーザＵが向上を図る等の目的とする項目を指す。対象項目は、システム設計者等によって、アシスト装置の使用目的等によって、予め定められる。
【００４６】
対象項目としては、例えば、アシスト力を付与して行われたリハビリの結果に関する項目が挙げられる。具体的には、そのリハビリの結果としての、歩行速度、左右対称性、連続歩行距離の改善の度合い等といった、直接的な効果に関する項目の他、ユーザに取り付けられたＧＰＳの移動量から推測するユーザのコミュニケーション量の向上の度合い等といった、間接的な効果に関する項目が挙げられる。
【００４７】
また、ここで、「向上効果データ」は、対象項目の向上の度合いである向上効果と、アシスト力との相関関係を表すデータを指す。より具体的には、向上効果と、ユーザに付与するアシスト力（すなわち、生成するアシスト力）の内容との相関関係を表すデータを指す。例えば、ユーザの運動能力の向上率の高さ、又は、ユーザの身体的負荷若しくは心理的負荷の度合いと、付与するアシスト力のトルクの大きさとの相関関係を表すデータ等である。
【００４８】
また、ここで、「アシスト力の内容」は、生成するアシスト力について、制御システムによって制御可能な内容を指す。具体的には、例えば、アクチュエータの駆動を制御することによって制御可能な駆動力（ひいては、アシスト力）に係るトルクの大きさ、入力のタイミング、トルクパターン、左右のトルクパターンの位相差等が挙げられる。
【００４９】
また、ここで、「アシスト期間」は、アシスト装置によって、ユーザにアシスト力を生成する期間を指す。このアシスト期間は、連続的なものであってもよいし、所定の間隔で行われる断続的なものであってもよい。本実施形態においては、複数の日数（例えば、１か月）をアシスト期間とし、１日（厳密には、１日ごとに設けられたリハビリを実行する時間）を、基準単位期間とする。
【００５０】
向上効果データは、例えば、図４に示すような、所定のアシスト力を生成した際における向上効果の向上の度合いと時間との相関関係を表すデータを指す。向上効果データ格納部３１には、このような向上効果データが、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに格納されている。
【００５１】
副次効果データ格納部３２は、副次効果データを、複数種類の副次項目について、基準単位期間ごとに格納している。
【００５２】
ここで、「副次項目」は、アシスト装置によって補助された動作の結果として、ユーザＵに与える影響に対応する項目であって、対象項目とは異なり、ユーザＵ等がもともとの目的としていない項目を指す。副次項目は、システム設計者等によって、アシスト装置の使用目的等によって、予め定められる。
【００５３】
副次項目には、所定のリハビリによって、そのリハビリによって改善を図る部位の筋力とともに改善される他の部位の筋力等といったポジティブな項目の他、そのリハビリによって生じる疲労、そのリハビリに対するモチベーションの低下等といったネガティブな項目も含まれる。
【００５４】
また、ここで、「副次効果データ」は、副次項目の変化の度合いである副次効果と、アシスト力との相関関係を表すデータを指す。より具体的には、副次効果と、ユーザに付与するアシスト力（すなわち、生成するアシスト力）の内容との相関関係を表すデータを指す。
【００５５】
また、ここで、「副次効果データ」は、副次項目の変化の度合いである副次効果と、アシスト力との相関関係を表すデータを指す。より具体的には、副次効果が発生した際にユーザに対して与える影響の度合いと、ユーザに付与するアシスト力の内容との相関関係を表すデータを指す。
【００５６】
副次効果データは、例えば、図５に示すような、所定のアシスト力を付与した際における副次効果の度合いと時間との相関関係を表すデータである。副次効果データ格納部３２には、このような副次効果データが、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに格納されている。
【００５７】
ここで、本実施形態では、理解を容易にするために、アシスト装置１は、アシスト力を段階的に設定可能なものとする。例えば、アシスト装置１が生成するアシスト力のトルクは、第１トルクＴ１、第２トルクＴ２、第３トルクＴ３といった３つのトルクのうちから選択して、切り換えて設定することができるものであるとする。
【００５８】
そのため、本実施形態では、向上効果データ及び副次効果データは、生成可能な３つのトルクの各々ごとに、向上効果データ格納部３１及び副次効果データ格納部３２に格納されている。
【００５９】
データ認識部３３は、向上効果データ及び副次効果データを認識するデータ取得部３３ａと、向上効果の度合いと副次効果の度合いとの比率である比率データを認識する比率データ算出部３３ｂとを有している。
【００６０】
データ取得部３３ａは、属性認識部３０が認識したユーザＵの属性に基づいて、向上効果データ格納部３１から向上効果データを認識し、副次効果データ格納部３２から副次効果データを認識する。
【００６１】
比率データ算出部３３ｂは、データ取得部３３ａが認識した向上効果データ及び副次効果データに基づいて、基準単位期間ごとに、比率データを算出する。
【００６２】
比率データは、例えば、図６に示すような、所定のアシスト力を付与した際における向上効果の度合いと副次効果の変化度との比率（すなわち、副次効果に対する向上効果の高さ）である向上率と、時間との相関関係を表すデータとなる。比率データ算出部３３ｂは、このような比率データを、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに算出する。
【００６３】
スケジュール決定部３４は、個別スケジュールを決定する個別スケジュール決定部３４ａと、全体スケジュールを決定する全体スケジュール決定部３４ｂとを備えている。
【００６４】
ここで、「個別スケジュール」は、アシスト期間全体において対象項目の各々についてユーザＵに効果的なリハビリを実行するために、生成すべきアシスト力についてのスケジュールを指す。
【００６５】
また、ここで、「全体スケジュール」は、アシスト期間全体においてユーザＵに対して適したリハビリを実行するために、生成すべきアシスト力についてのスケジュールを指す。
【００６６】
個別スケジュール決定部３４ａは、データ認識部３３の比率データ算出部３３ｂによって算出された比率データに基づいて、対象項目ごとに個別スケジュールを決定する。
【００６７】
全体スケジュール決定部３４ｂは、属性認識部３０が認識したユーザＵの属性、及び、個別スケジュール決定部３４ａが決定した個別スケジュールに基づいて、全体スケジュールを決定し、決定された全体スケジュールをタブレット２に送信する。
【００６８】
なお、図３を用いて説明した構成は、本発明のアシスト装置制御システムの一例である。すなわち、本実施形態においてサーバ３に実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能（処理部）は、必ずしも、単一のサーバにおいて実現する必要はない。
【００６９】
例えば、複数のサーバに実装されたハードウェア構成又はプログラムを用いて実現してもよい。また、例えば、サーバに実装されたハードウェア構成又はプログラムに加え、タブレット及びアシスト装置の少なくともいずれか一方に実装されたハードウェア構成又はプログラムと協働して実現してもよい。また、例えば、サーバを用いず、タブレット及びアシスト装置の少なくともいずれか一方に実装されたハードウェア構成又はプログラムを用いて、実現してもよい。
【００７０】
次に、図３〜図１０を参照して、トレーニング機関又はアシスト期間の間において、アシスト装置１がユーザＵに生成すべきアシスト力についてのスケジュールを決定する際に、制御システムＳのサーバ３が行う処理について説明する。なお、本実施形態では、理解を容易にするために、アシスト力のトルクの大きさに関するスケジュールを決定する場合のみについて説明する。
【００７１】
この処理においては、まず、ユーザＵ等によってタブレット２に入力された情報に基づいて、属性認識部３０が、ユーザＵの属性を認識する（図７／ＳＴＥＰ１）。
【００７２】
具体的には、ユーザＵの年齢、ユーザＵのリハビリの目的（リハビリが必要となった原因となる病気又はケガ）、ユーザＵの現在の歩行に関する成績（例えば、歩行速度、左右対称性等といった項目に関する成績）が、ユーザＵの属性として認識される。
【００７３】
次に、データ認識部３３のデータ取得部３３ａが、認識されたユーザＵの属性に基づいて、対象項目及び副次項目を認識する（図７／ＳＴＥＰ２）。
【００７４】
具体的には、データ取得部３３ａは、ユーザＵの現在の歩行に関する成績に基づいて、改善を図るべき項目を、対象項目として認識する。本実施形態では、歩行速度、左右対称性、連続歩行距離が、対象項目として認識されたとする。
【００７５】
また、データ取得部３３ａは、ユーザＵの年齢から推定された体力、ユーザＵのリハビリが必要となった原因となる病気又はケガに基づいて、避けるべき項目又は後回しにしてもよい項目を、副次項目として認識する。本実施形態では、蓄積される疲労の度合いが、副次項目として認識されたとする。
【００７６】
次に、データ取得部３３ａが、認識した対象項目の各々についての向上効果データを、向上効果データ格納部３１から認識するとともに、副次項目についての副次効果データを、副次効果データ格納部３２から認識する（図７／ＳＴＥＰ３）。
【００７７】
ここで、図４に示すように、向上効果データは、所定のアシスト力を生成した際における向上効果の向上の度合いと時間との相関関係を表すデータである。データ取得部３３ａは、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに、向上効果データを認識する。本実施形態では、選択可能な第１トルクＴ１、第２トルクＴ２、第３トルクＴ３ごとに、向上効果データを認識する。
【００７８】
また、図５に示すように、副次効果データは、所定のアシスト力を付与した際における副次効果の度合いと時間との相関関係を表すデータである。データ取得部３３ａは、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに、副次効果データを認識する。本実施形態では、向上効果データと同様に、選択可能な第１トルクＴ１、第２トルクＴ２、第３トルクＴ３ごとに、副次効果データを認識する。
【００７９】
次に、データ認識部３３の比率データ算出部３３ｂが、認識した向上効果データ及び副次効果データに基づいて、向上効果データの各々についての比率データを算出する（図７／ＳＴＥＰ４）。
【００８０】
具体的には、比率データ算出部３３ｂは、まず、対象項目の向上度に基づいて、３つの対象項目を正規化する。その後、対象項目の各々の各時点における値を、副次項目の各時点における値で除して、対象項目の各々に関する比率データを算出する。これにより、比率データは、副次効果に対する向上効果の高さである向上率と、時間との相関関係を表すデータとなる。
【００８１】
ここで、前述のように、データ取得部３３ａは、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに、向上効果データ及び副次効果データを認識している。そのため、この処理において、比率データ算出部３３ｂは、対象項目の各々について、アシスト装置１によって生成可能なアシスト力ごとに、図６に示すような比率データを算出する。
【００８２】
次に、スケジュール決定部３４の個別スケジュール決定部３４ａが、算出された比率データに基づいて、対象項目の各々についての個別スケジュールを決定する（図７／ＳＴＥＰ５）。
【００８３】
具体的には、まず、図８に示すように、個別スケジュール決定部３４ａは、対象項目の各々について、アシスト力ごとに算出された比率データに基づいて、対象項目の向上率、時間（日数）、アシスト力（トルクの大きさ）の３つを軸とするマップ（三次元的なグラフ）を生成する。
【００８４】
その後、個別スケジュール決定部３４ａは、生成されたマップに基づいて、図９に示すように、縦軸を向上率とし、横軸を時間（日数）とする二次元的なグラフを生成する。なお、本実施形態においては、図９に示すグラフは、左右対称性の向上率に関するグラフであるとする。
【００８５】
本実施形態では、このグラフは、第１トルクＴ１、第２トルクＴ２及び第３トルクＴ３の各々について、向上率と時間との関係を示した線（図９において破線で示した線）が記載されたものになっている。
【００８６】
さらにその後、個別スケジュール決定部３４ａは、生成されたグラフにおいて、基準単位期間（日）ごとにアシスト力を比較することによって向上率の高いアシスト力を選択して、個別スケジュールを決定する。
【００８７】
本実施形態では、生成するアシスト力のトルクの大きさを、１日目には第１トルクＴ１、２日目には第２トルクＴ３、３日目には第３トルクＴ３とするスケジュール（図９において実線で示す線に基づくスケジュール）が、個別スケジュールとして決定される。
【００８８】
ここで、本実施形態では、個別スケジュールを決定する際に採用するアシスト力の基準として（すなわち、優先すべきアシスト力として）、単純に、向上率の高さを採用している。しかし、本実施形態において個別スケジュールを選択する際のアシスト力の選択の基準は、そのようなものに限定されるものではない。
【００８９】
例えば、向上率の標準偏差及びユーザの性格を基準としてもよい。具体的には、ユーザの性格をハイリスクハイリターン型、平均型、ローリスクローリターン型に分類し、その分類に基づいて標準偏差の許容範囲の大きさを決定し、標準偏差が許容範囲から外れたアシスト力を除外した上で、向上率の高いアシスト力を採用するようにしてもよい。また、例えば、向上率が一定以上のもののみから選択するようにしてもよい。
【００９０】
次に、スケジュール決定部３４の全体スケジュール決定部３４ｂが、決定された個別スケジュールに基づいて、全体スケジュールを決定する（図７／ＳＴＥＰ６）。
【００９１】
具体的には、まず、図１０に示すように、全体スケジュール決定部３４ｂは、個別スケジュール決定部３４ａが決定した対象項目ごとの個別スケジュールに基づいて、縦軸を向上率とし、横軸を時間（日数）とする二次元的なグラフを生成する。
【００９２】
本実施形態では、このグラフは、３つの対象項目（歩行速度、左右対称性、連続歩行距離）の各々について、向上率と時間との関係を示した線が記載されたものになっている。本実施形態では、左右対称性については破線、歩行速度については一点鎖線、連続歩行距離について二点鎖線で示されている。
【００９３】
その後、全体スケジュール決定部３４ｂは、生成されたグラフにおいて、基準単位期間（日）ごとにアシスト力を比較することによって向上率の高いアシスト力を選択して、全体スケジュールを決定する。
【００９４】
本実施形態では、生成するアシスト力のトルクの大きさを、１日目には左右対称性におけるトルクとし、２日目には歩行速度におけるトルクとし、３日目にはＴ３とする連続歩行距離におけるトルクとするスケジュール（図１０において実線で示す線に基づくスケジュール）が、全体スケジュールとして決定される。
【００９５】
ここで、本実施形態では、全体スケジュールを決定する際に採用するアシスト力の基準として（すなわち、優先すべきアシスト力として）、単純に、向上率の高さを採用している。しかし、本実施形態において全体スケジュールを選択する際のアシスト力の選択の基準は、そのようなものに限定されるものではない。
【００９６】
例えば、ユーザの属性に応じて、対象項目の重み付けを行い、同一の基準単位期間において、複数の対象項目についての向上率の平均値がほぼ同一であった場合には、その基準単位期間では、重み付けの大きい（優先度の高い）対象項目についての個別スケジュールを参照して、全体スケジュールを決定するようにしてもよい。
【００９７】
最後に、全体スケジュール決定部３４ｂが、タブレット２に、決定した全体スケジュールを送信して（図７／ＳＴＥＰ７）、今回の処理を終了する。
【００９８】
その後、タブレット２を介して送信された全体スケジュールがユーザＵ等に提示される。そして、ユーザＵ等によって、その全体スケジュールが許諾された場合には、その全体スケジュールにしたがって、アシスト装置１が制御される。
【００９９】
本実施形態の制御システムＳでは、同様の処理を行うことによって、生成すべきアシスト力に係るトルクの大きさの他に、トルクの出力のタイミング（トルクパターン）、トルクの左右のバランス（遊脚となる時間の長さの比率）、周期的に生成されるトルクの左右の位相差に関する全体スケジュールが決定される。
【０１００】
以上説明したように、制御システムＳは、３つの対象項目、及び、それらの対象項目についての向上効果データを認識する。そして、制御システムＳは、認識された３つの対象項目に関する向上効果データを比較して、基準単位期間ごとに、優先すべき対象項目、及び、その対象項目を向上させるために生成すべきアシスト力を決定する。
【０１０１】
これにより、アシスト期間を区切ることによって設定された基準単位期間ごとに、向上効果の高いアシスト力が、生成すべきアシスト力として決定される。したがって、制御システムＳによれば、アシスト期間の全体において、効率的なアシスト力を生成することができる。
【０１０２】
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。
【０１０３】
例えば、上記実施形態では、対象項目として、歩行速度、左右対称性、連続歩行距離の３つの認識し、副次項目として、蓄積される疲労の度合いを認識している。しかし、本発明のアシスト装置制御システムは、このような構成に限定されるものではなく、複数の対象項目を認識するとともに、少なくとも１つの副次項目を認識するものであればよい。例えば、対象項目を２つ又は４つ以上認識したり、副次項目を２つ以上認識したりしてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、対象項目だけではなく副次項目を認識し、向上効果データと副次効果データとに基づいて算出された比率データを用いて、個別スケジュール及び全体スケジュールを決定している。これは、向上効果が高くとも副次効果が高いアシスト力を生成すると、結果的に、アシスト期間の全体における向上効果が低下してしまうおそれがあるためである。しかし、本発明のアシスト装置制御システムは、そのような構成に限定されるものではなく、副次項目を参照しなくてもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、ユーザＵの属性に応じて、対象項目及び副次項目を認識している。これは、このように、ユーザの属性に応じて対象項目及び副次項目、及び、それらについての向上効果データ及び副次効果データを認識するようにすると、それによって生成することが決定されたアシスト力は、ユーザの要望、状況に適した項目を効率よく改善できるものになるためである。
【０１０６】
しかし、本発明のアシスト装置制御システムは、そのような構成に限定されるものではなく、対象項目及び副次項目を、ユーザの属性に関わらず認識するようにしてもよい。
【０１０７】
例えば、対象項目及び副次項目のいずれか一方のみを、ユーザ属性に応じて認識するようにしてもよい。また、例えば、ユーザ属性を参照せず、ユーザ等が対象項目又は副次項目を、直接指定するようにしてもよい。また、例えば、ユーザの属性によって、選択し得る対象項目及び副次項目の母集団を生成し、その母集団からユーザ等が、対象項目及び副次項目を選択するようにしてもよい。
【０１０８】
また、例えば、上記実施形態では、単位期間（１日）ごとに生成するアシスト力を決定して、全体スケジュールを決定している。しかし、向上の目的としている項目によっては、必ずしも１日単位で区切ることによって、最も効率の良いスケジュールが決定できるとは限らない。
【０１０９】
例えば、上記実施形態において図１０で示した全体スケジュールでは、１日目の終盤の時間帯では、左右対称性を向上させるためのアシスト力よりも、歩行速度を向上させるためのアシスト力を生成することが好ましいといえる。
【０１１０】
そこで、スケジュール決定部を、認識された向上効果データを比較して、各々の基準単位期間を調整して生成単位期間を決定するとともに、生成単位期間ごとに認識された前記対象項目のうちから優先すべき対象項目を決定し、決定された優先すべき対象項目に対応する向上効果データに基づいて、生成単位期間ごとに生成すべきアシスト力を決定するように構成するとさらに好ましい。
【０１１１】
具体的には、図１１に示すように、左右対称性、歩行速度、連続歩行距離に関するアシスト力のうち、基準単位期間に制限されずに、その時々において最も効率の良い（すなわち、向上率の高い）アシスト力を優先して生成すべきアシスト力として採用するようにする。そして、そのアシスト力の切り換えのタイミングを生成単位期間の区切りとする。
【０１１２】
この例においては、左右対称性に関するアシスト力の生成よりも歩行速度に関するアシスト力の生成を優先するように切り替えるタイミングを、１日目と２日目との境界よりも早くし、歩行速度に関するアシスト力の生成よりも連続歩行距離に関するアシスト力の生成を優先するように切り替えるタイミングを、２日目と３日目との境界よりも遅くする。
【０１１３】
その結果、左右対称性に関するアシスト力を生成する生成単位期間１、及び、連続歩行距離に関するアシスト力を生成する生成単位期間３は、もともとの基準単位期間（１日）よりも短いものとなり。一方、歩行速度に関するアシスト力を生成する生成単位期間２は、もともとの基準単位期間よりも長いものになる。
【０１１４】
これにより、この全体スケジュールでは、基準単位期間に制限されることなく、最も効率の良いアシスト力の生成を継続できるように、生成するアシスト力を切り換えるタイミングが、基準単位よりも適切な生成単位期間で区切られたことになる。すなわち、生成するアシスト力を切り換えるタイミングが、さらに適切なものになる。
【符号の説明】
【０１１５】
１…アシスト装置、２…タブレット、３…サーバ、１０…腰部装具、１１…本体部、１２…アクチュエータ、１３…フレーム部、１４…大腿部装具、３０…属性認識部、３１…向上効果データ格納部、３２…副次効果データ格納部、３３…データ認識部、３３ａ…データ取得部、３３ｂ…比率データ算出部、３４…スケジュール決定部、３４ａ…個別スケジュール決定部、３４ｂ…全体スケジュール決定部、Ｓ…制御システム（アシスト装置制御システム）、Ｕ…ユーザ。
【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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