(57)【要約】【課題】使用者の下肢が水中に位置する場合でも問題なく使用できる歩行アシスト装置、及び当該歩行アシスト装置のコントローラを提供する。【解決手段】歩行アシスト装置１０は、使用者２０の大腿部に設けられる流体圧アクチュエータ２０１と、使用者２０の下腿部に設けられる流体圧アクチュエータ２０２と、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力に基づいて、流体圧アクチュエータ２０１を制御するコントローラとを備える。流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブを有する。コントローラは、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２から離隔して設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の歩行をアシストする歩行アシスト装置であって、
前記使用者の大腿部に設けられる第１流体圧アクチュエータと、
前記使用者の下腿部に設けられる第２流体圧アクチュエータと、
前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力に基づいて、前記第１流体圧アクチュエータを制御するコントローラと
を備え、
前記第１流体圧アクチュエータ及び前記第２流体圧アクチュエータは、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブを有し、
前記コントローラは、前記第１流体圧アクチュエータ及び前記第２流体圧アクチュエータから離隔して設けられる歩行アシスト装置。
【請求項２】
前記第１流体圧アクチュエータは、所定方向に配向されたコードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブを有する請求項１に記載の歩行アシスト装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力の変化に基づいて、前記第１流体圧アクチュエータ内への流体の流入タイミングを制御する請求項１または２に記載の歩行アシスト装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力の変化に基づいて、前記第２流体圧アクチュエータ内への流体の流入タイミングを制御する請求項１乃至３の何れか一項に記載の歩行アシスト装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力を示す値が、所定の閾値範囲から外れるか否かに基づいて前記使用者の歩行周期を検出し、前記歩行周期に基づいて前記流入タイミングを制御する請求項３または４に記載の歩行アシスト装置。
【請求項６】
前記第１流体圧アクチュエータに流入する流体は、空気である請求項１乃至５の何れか一項に記載の歩行アシスト装置。
【請求項７】
使用者の歩行をアシストする歩行アシスト装置に用いられるコントローラであって、
前記歩行アシスト装置は、
前記使用者の大腿部に取り付けられる第１流体圧アクチュエータと、
前記使用者の下腿部に取り付けられる第２流体圧アクチュエータと
を備え、
前記第１流体圧アクチュエータは、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブを有し、
前記第２流体圧アクチュエータは、前記チューブを少なくとも有し、
前記コントローラは、前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力に基づいて、前記第１流体圧アクチュエータを制御し、前記第１流体圧アクチュエータ及び前記第２流体圧アクチュエータから離隔して設けられるコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行アシスト装置及びコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
動力を用いて使用者の歩行をアシストする歩行アシスト装置では、電気モータ及び位置検出センサなどの電気部品が広く用いられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４６７７９号公報
【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、上述した従来の歩行アシスト装置は、電気モータ及び位置検出センサなどの電気部品を用いているため、水中での歩行トレーニングなど、下肢が水中に位置する状態での歩行アシストには適していない問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、使用者の下肢が水中に位置する場合でも問題なく使用できる歩行アシスト装置、及び当該歩行アシスト装置のコントローラの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、使用者の歩行をアシストする歩行アシスト装置であって、前記使用者の大腿部に設けられる第１流体圧アクチュエータと、前記使用者の下腿部に設けられる第２流体圧アクチュエータと、前記第２流体圧アクチュエータ内の圧力に基づいて、前記第１流体圧アクチュエータを制御するコントローラとを備え、前記第１流体圧アクチュエータ及び前記第２流体圧アクチュエータは、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブを有し、前記コントローラは、前記第１流体圧アクチュエータ及び前記第２流体圧アクチュエータから離隔して設けられる。
【発明の効果】
【０００７】
上述した歩行アシスト装置及びコントローラによれば、使用者の下肢が水中に位置する場合でも問題なく使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、歩行アシスト装置１０を利用した歩行トレーニングの例を示す図である。
【図２】図２は、歩行アシスト装置１０の概略図である。
【図３】図３は、流体圧アクチュエータ２０１の側面図である。
【図４】図４は、歩行アシスト装置１０の機能ブロック構成図である。
【図５】図５は、歩行アシスト装置１０の動作フロー図である。
【図６】図６は、使用者２０の歩行状態の説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧（ｋＰａ）の変化例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧微分値（ｋＰａ／ｓ）の変化例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００１０】
（１）歩行アシスト装置の全体概略構成
図１は、本実施形態に係る歩行アシスト装置１０を利用した歩行トレーニングの例を示す。図１に示すように、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の下肢に装着される。歩行アシスト装置１０は、使用者２０の歩行をアシストする。
【００１１】
図１に示す例では、使用者２０がプール内に設置されたトレッドミル３０を利用して歩行トレーニングを実行する際に、使用者２０の歩行動作を歩行アシスト装置１０がアシストする。トレッドミル３０は、水中での利用に対応している。
【００１２】
つまり、使用者２０は、使用者２０の下肢の一部（または全部）が水中に位置した状態において、歩行トレーニングを実行する。下肢が水中に位置する状態での歩行トレーニングは、膝関節などへの負担が軽く、一方で水の抵抗を負荷として利用できるため、安全かつ高いトレーニング効果を見込める。
【００１３】
図２は、歩行アシスト装置１０の概略図である。具体的には、図２は、使用者２０の下肢に装着された歩行アシスト装置１０を示す。
【００１４】
図２に示すように、歩行アシスト装置１０は、腰部バンド１１０、膝部バンド１２０及び靴部１３０を備える。なお、図２では、一方の脚のみが示されているが、膝部バンド１２０及び靴部１３０は、両脚に装着される。
【００１５】
腰部バンド１１０は、使用者２０の腰部に装着される。具体的には、腰部バンド１１０は、使用者２０の腰部及び腹部に巻き付いて固定される。腰部バンド１１０の端部は、面ファスナーなどの係止部材を用いて、腰部バンド１１０に係止される。
【００１６】
膝部バンド１２０は、使用者２０の膝部に装着される。具体的には、膝部バンド１２０は、使用者２０の膝部に巻き付いて固定される。膝部バンド１２０には、面ファスナーなどが用いられてもよいし、一定のサポート力を有しつつ、伸縮性を有する材料で構成されてもよい。
【００１７】
靴部１３０は、使用者２０の足部に装着される。具体的には、靴部１３０は、使用者２０の足部を滑り込ませることにより、使用者２０の足部に固定される。靴部１３０は、水中において利用されるため、ゴムまたは樹脂材料を用いて構成されることが好ましい。
【００１８】
腰部バンド１１０と膝部バンド１２０とには、流体圧アクチュエータ２０１が連結される。また、膝部バンド１２０と靴部１３０とには、流体圧アクチュエータ２０２が連結される。つまり、片脚に２本の流体圧アクチュエータが用いられる。
【００１９】
流体圧アクチュエータ２０１は、流体の圧力を利用したアクチュエータであり、流体圧アクチュエータ２０１の長さを変化させることができる。流体圧アクチュエータ２０２も同様である。
【００２０】
本実施形態では、流体として空気が用いられ、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２には、コントロール用バルブ１６１及びコントロール用バルブ１６２を介して圧力タンク１７６（図１及び図２において不図示、図４参照）が接続される。
【００２１】
流体圧アクチュエータ２０１は、使用者２０の大腿部に設けられる。本実施形態において、流体圧アクチュエータ２０１は、第１流体圧アクチュエータを構成する。
【００２２】
具体的には、流体圧アクチュエータ２０１は、大腿部の前側に取り付けられる。流体圧アクチュエータ２０１は、使用者２０の歩行をアシストする。具体的には、流体圧アクチュエータ２０１は、大腿部前側に位置する筋肉（大腿四頭筋など）の収縮動作をアシストする。
【００２３】
流体圧アクチュエータ２０２は、使用者２０の下腿部に設けられる。本実施形態において、流体圧アクチュエータ２０２は、第２流体圧アクチュエータを構成する。
【００２４】
具体的には、流体圧アクチュエータ２０２は、使用者２０の脹ら脛から足首に亘って設けられる。流体圧アクチュエータ２０２は、使用者２０の歩行動作の検出に用いられる。また、本実施形態では、流体圧アクチュエータ２０２も使用者２０の歩行をアシストする。
【００２５】
流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、流体を利用したアクチュエータであり、電気的な機構は一切有していないため、水中でも問題なく使用できる。また、後述するように、アクチュエータ本体部２１０（図２において不図示、図３参照）は、ゴム及び有機繊維などで構成可能なため、極めて軽量（１００ｇ程度）である。
【００２６】
流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、コントローラ３００（図２において不図示、図４参照）によって制御される。
【００２７】
（２）流体圧アクチュエータの構成
図３は、本実施形態に係る流体圧アクチュエータ２０１の側面図である。図３に示すように、流体圧アクチュエータ２０１は、アクチュエータ本体部２１０及び連結部２２０を備える。なお、本実施形態では、流体圧アクチュエータ２０２も流体圧アクチュエータ２０１と同様の構成である。
【００２８】
アクチュエータ本体部２１０は、チューブ２１１とスリーブ２１２とによって構成される。アクチュエータ本体部２１０には、フィッティング２３０及び通過孔２４０を介して流体が流入する。流体圧アクチュエータ２０１の両端には、連結部２２０がそれぞれ設けられる。
【００２９】
アクチュエータ本体部２１０は、チューブ２１１内への流体の流入によって、アクチュエータ本体部２１０の軸方向ＤＡＸにおいて収縮し、径方向ＤＲにおいて膨張する。また、アクチュエータ本体部２１０は、チューブ２１１から流体の流出によって、アクチュエータ本体部２１０の軸方向ＤＡＸにおいて膨張し、径方向ＤＲにおいて収縮する。
【００３０】
このようなアクチュエータ本体部２１０の形状変化によって、流体圧アクチュエータ２０１は、アクチュエータとしての機能を発揮する。流体圧アクチュエータ２０１は、いわゆるマッキベン型である。
【００３１】
流体圧アクチュエータ２０１の駆動に用いられる流体は、空気などの気体、または水、鉱物油などの液体のどちらでもよいが、歩行アシスト装置１０に用いられることを考慮すると、大きな収縮力を発揮する油圧駆動までは必要ない。そこで、本実施形態では、上述したように、流体圧アクチュエータ２０１の駆動に用いられる流体として空気が用いることが好ましい。つまり、流体圧アクチュエータ２０１に流入する流体は、空気である。
【００３２】
フィッティング２３０は、流体圧アクチュエータ２０１の駆動圧力源、具体的には、エアコンプレッサ１７５及び圧力タンク１７６（図３において不図示、図４参照）と接続されたホース１８１（図４参照）を取り付けられるように突出している。
【００３３】
フィッティング２３０を介して流入した流体は、通過孔２４０を通過してアクチュエータ本体部２１０の内部、具体的には、チューブ２１１の内部に流入する。
【００３４】
チューブ２１１は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状の筒状体である。チューブ２１１は、流体による収縮及び膨張を繰り返すため、ブチルゴムなど弾性材料によって構成される。つまり、チューブ２１１は、所定のゴム材料によって形成されることが好ましい。
【００３５】
なお、流体圧アクチュエータ２０１を油圧駆動とする場合には、耐油性が高いＮＢＲ（ニトリルゴム）、または水素化ＮＢＲ、クロロプレンゴム、及びエピクロロヒドリンゴムからなる群より選択される少なくとも一種とすることが好ましい。
【００３６】
スリーブ２１２は、円筒状であり、チューブ２１１の外周面を覆う。スリーブ２１２は、チューブ２１１の所定量以上の膨張変形を拘束する繊維からなる拘束部材である。
【００３７】
具体的には、スリーブ２１２は、所定方向に配向されたコードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、配向されたコードが交差することによって菱形の形状が繰り返されている。スリーブ２１２は、このような形状を有することによって、パンタグラフ変形し、チューブ２１１の収縮及び膨張を規制しつつ追従する。
【００３８】
スリーブ２１２を構成するコードとしては、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の繊維コードを用いることが好ましい。但し、このような種類の繊維コードに限定されるものではなく、例えば、ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）などの高強度繊維や、極細のフィラメントによって構成される金属製のコードでもよい。
【００３９】
なお、流体圧アクチュエータ２０１の詳細については、例えば、国際公開第２０１７／０１０３０４号に記載されている構成と同様としてもよい。
【００４０】
（３）歩行アシスト装置の機能ブロック構成
図４は、歩行アシスト装置１０の機能ブロック構成図である。図４では、歩行アシスト装置１０の構成要素であるコントロール用バルブ１６１、コントロール用バルブ１６２、圧力センサ１７０、エアコンプレッサ１７５、圧力タンク１７６、ホース１８１、ホース１８２、流体圧アクチュエータ２０１、流体圧アクチュエータ２０２及びコントローラ３００が模式的に示されている。
【００４１】
コントロール用バルブ１６１及びコントロール用バルブ１６２は、コントローラ３００によって制御される。コントロール用バルブ１６１及びコントロール用バルブ１６２は、圧力タンク１７６と連結される。
【００４２】
圧力タンク１７６には、エアコンプレッサ１７５が連結される。エアコンプレッサ１７５は、圧力タンク１７６に空気を供給する。圧力タンク１７６は、エアコンプレッサ１７５によって送り込まれた空気を所定の圧力で維持する。
【００４３】
エアコンプレッサ１７５は、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２の作動によって圧力タンク１７６内の圧力が所定値以下に低下すると、圧力タンク１７６に空気を供給する。
【００４４】
コントロール用バルブ１６１は、ホース１８１を介して流体圧アクチュエータ２０１のフィッティング２３０（図３参照）と接続される。流体圧アクチュエータ２０１には、コントロール用バルブ１６１を介して圧縮された空気が送り込まれる。
【００４５】
同様に、コントロール用バルブ１６２は、ホース１８２を介して流体圧アクチュエータ２０２のフィッティング２３０（図３参照）と接続される。流体圧アクチュエータ２０２には、コントロール用バルブ１６２を介して圧縮された空気が送り込まれる。
【００４６】
圧力センサ１７０は、コントロール用バルブ１６２と接続され、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力を検出する。
【００４７】
コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力に基づいて、流体圧アクチュエータ２０１を制御する。これにより、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の歩行をアシストする。なお、本実施形態では、後述するように、コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０２も制御し、使用者２０の歩行をアシストする。
【００４８】
コントローラ３００は、ハードウェア要素として、プロセッサ、メモリ、入力デバイス及び外部インターフェースなどを備える。コントローラ３００によって提供される機能は、当該ハードウェア要素を用いてコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することによって実現される。なお、コントローラ３００によって提供される機能の一部または全部は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）或いはＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）などによって実現されてもよい。
【００４９】
コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２から離隔して設けられる。具体的には、図４に示すように、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、水中に位置するが、コントロール用バルブ１６１、コントロール用バルブ１６２、圧力センサ１７０、エアコンプレッサ１７５、圧力タンク１７６及びコントローラ３００は、地上に設けられる。
【００５０】
コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力の変化に基づいて、流体圧アクチュエータ２０１内への流体の流入タイミング、及び流体圧アクチュエータ２０１からの流体の流出タイミングを制御する。
【００５１】
具体的には、コントローラ３００は、圧力センサ１７０によって測定される流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧の変化に基づいてコントロール用バルブ１６１を制御し、流体圧アクチュエータ２０１内への空気の流入タイミングを制御する。また、コントローラ３００は、コントロール用バルブ１６１を制御し、流体圧アクチュエータ２０１に流入した空気の流出タイミングを制御する。
【００５２】
より具体的には、流体圧アクチュエータ２０２には、一定の空気圧が付与された状態とする。使用者２０が歩行を開始すると、流体圧アクチュエータ２０２の長さが変化することによって、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力が変化する。コントローラ３００は、当該圧力の変化を利用して使用者２０の歩行の意図を検出する。
【００５３】
また、コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力（空気圧）を示す値が、所定の閾値を下回ったか否かに基づいて使用者２０の歩行周期（歩行サイクル、歩行ピッチと呼んでもよい）を検出する。
【００５４】
コントローラ３００は、当該空気圧を示す値が所定の閾値範囲を外れるか否かに基づいて歩行周期を検出する。当該所定の閾値は、使用者２０の歩行周期毎に少なくとも１度、当該空気圧を示す値が下回る状態が発生するような値に設定される。なお、コントローラ３００は、当該空気圧を示す値が所定の閾値を下回ったこと、或いは所定の閾値を上回ったことに基づいて歩行周期を検出し得る。
【００５５】
コントローラ３００は、検出した歩行周期に基づいて、流体圧アクチュエータ２０１内への空気の流入タイミング、及び流体圧アクチュエータ２０１からの空気の流出タイミングを制御する。なお、歩行周期の具体的な検出動作については、さらに後述する。
【００５６】
また、歩行周期を検出には、流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧の値自体を用いてもよいし、当該空気圧の微分値を用いてもよい。或いは、両方を併用してもよい。
【００５７】
また、コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力の変化に基づいて、流体圧アクチュエータ２０２内への流体の流入タイミング、及び流体圧アクチュエータ２０２からの流体の流出タイミングも制御する。つまり、流体圧アクチュエータ２０２は、使用者２０の歩行周期の検出のみではなく、使用者２０の歩行アシストにも用いられる。
【００５８】
（４）歩行アシスト装置の動作
次に、歩行アシスト装置１０の動作について説明する。具体的には、歩行アシスト装置１０による歩行アシストの動作例について説明する。
【００５９】
図５は、歩行アシスト装置１０の動作フロー図である。図５に示すように、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の脹ら脛部に設けられているアクチュエータ、具体的には、流体圧アクチュエータ２０２（図２など参照）の圧力（空気圧）を検出する（Ｓ１０）。
【００６０】
より具体的には、歩行アシスト装置１０は、流体圧アクチュエータ２０２と接続されている圧力センサ１７０（図４参照）によって検出された空気圧を検出する。
【００６１】
歩行アシスト装置１０は、検出された当該空気圧に基づいて、使用者２０が歩行状態か否か、具体的には、使用者２０の歩行の意図を判定する（Ｓ２０）。
【００６２】
歩行アシスト装置１０は、使用者２０が歩行状態であると判定した場合、使用者２０の歩行周期に合わせて、大腿部に設けられている流体圧アクチュエータ２０１、及び脹ら脛部に設けられている流体圧アクチュエータ２０２に圧力を付与する（Ｓ３０）。
【００６３】
歩行アシスト装置１０による使用者２０の歩行意図の検出動作、及び歩行アシスト動作について、さらに説明する。
【００６４】
図６は、使用者２０の歩行状態の説明図である。図６に示すように、使用者２０は、静止状態（図中の１））から歩行を開始（図中の２））する。その後、使用者２０の脚（図６では、右脚）が前遊脚期に入ると、歩行アシスト装置１０は、流体圧アクチュエータ２０２によって、使用者２０の歩行の意図を検出する（図中の３））。
【００６５】
上述したように、流体圧アクチュエータ２０２には、一定の空気圧が付与された状態とされている。流体圧アクチュエータ２０２は、流体圧アクチュエータ２０２の長さが引き延ばされると、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力が上昇する。その後、遊脚期に入ると、流体圧アクチュエータ２０２の長さは短くなり、流体圧アクチュエータ２０２の圧力は低下する。
【００６６】
具体的には、使用者２０の立脚期において引き延ばされ、その後、前遊脚期において、地面の蹴り出し動作とともに素早く縮む。流体圧アクチュエータ２０２が短時間内に縮むことによって、一定圧を保つ制御の応答が追い付かず、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力が一時的に低下する。
【００６７】
歩行アシスト装置１０は、当該圧力の変化を利用して使用者２０の歩行の意図を検出する。
【００６８】
使用者２０の右脚が遊脚期に入ると、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の大腿部に設けられた流体圧アクチュエータ２０１、及び流体圧アクチュエータ２０２に空気を送り込み、使用者２０の歩行をアシストする。
【００６９】
具体的には、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、空気が送り込まれることによって軸方向ＤＡＸ（図３参照）に収縮し、使用者２０の右脚の歩行動作をアシストする（図中の４））。具体的には、歩行アシスト装置１０は、図中の４）に示されている矢印付きの太線の方向に沿った右脚の運動をアシストする。
【００７０】
使用者２０の右脚が立脚期に入ると、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の歩行をアシストを終了する（図中の５））。
【００７１】
図７Ａ及び図７Ｂは、使用者２０に装着された流体圧アクチュエータ２０２内の圧力の変化例を示す。具体的には、図７Ａは、流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧（ｋＰａ）の変化例を示す。図７Ｂは、流体圧アクチュエータ２０２内の空気圧微分値（ｋＰａ／ｓ）の変化例を示す。つまり、図７Ｂは、図７Ａに示した空気圧を微分した値を示している。
【００７２】
歩行アシスト装置１０は、図７Ａに示す空気圧の値自体を用いて、当該空気圧が所定の閾値を下回ったことを検出してもよいし、図７Ｂに示す空気圧微分値が所定の閾値（図中の点線参照）を下回ったことを検出してもよい。
【００７３】
歩行アシスト装置１０は、当該空気圧を示す値（空気圧または空気圧微分値）が所定の閾値範囲から外れるか否かに基づいて、使用者２０の歩行周期Ｔを検出する。具体的には、歩行アシスト装置１０は、使用者２０のそれぞれの脚について、立脚期、前遊脚期及び遊脚期から構成される歩行周期Ｔを検出する。
【００７４】
歩行アシスト装置１０は、使用者２０が歩行状態を継続している場合、歩行周期Ｔに基づいて、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２による歩行アシストのタイミングを制御する。
【００７５】
（５）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、流体（空気）を用いたアクチュエータであり、チューブ２１１及びスリーブ２１２などによって構成され、電気モータなどの電気部品は用いられていない。また、コントローラ３００は、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２から離隔して設けられる。つまり、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、プールなどの水中に配置されるが、コントローラ３００は、陸上に設けることが可能である。
【００７６】
このため、水中での歩行トレーニングなど、使用者２０の下肢が水中に位置する状態でも問題なく歩行アシスト装置１０を使用できる。
【００７７】
従来の歩行アシスト装置のように、電気モータ及び位置検出センサなどの電気部品が用いられている場合、水中での歩行トレーニングに使用しようとすると、当該電気部品を防水をしなければならず、重量及びコストの増加に繋がる。
【００７８】
流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、とても簡易な構成であり、防水も不要であり、軽量（約１００ｇ程度）である。また、コントローラ３００などは、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２から離隔して設けられることが可能である。つまり、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、歩行アシスト、特に水中での歩行アシストに極めて適している。
【００７９】
本実施形態では、コントローラ３００は、脹ら脛部に設けられた流体圧アクチュエータ２０２内の圧力の変化に基づいて、大腿部に設けられた流体圧アクチュエータ２０１（及び流体圧アクチュエータ２０２）内への流体の流入タイミング（及び当該流体の流出タイミング）を制御できる。このため、使用者２０の歩行タイミングに応じた適切なタイミングにおいて使用者２０の歩行をアシストし得る。
【００８０】
本実施形態では、流体圧アクチュエータ２０２内の圧力（空気圧）を示す値が、所定の閾値を下回ったか否かに基づいて使用者２０の歩行周期を検出し、検出した歩行周期に基づいて、流体圧アクチュエータ２０１内への空気の流入タイミングを制御する。このため、使用者２０の歩行周期、つまり、歩く速さに応じた適切なタイミングにおいて使用者２０の歩行をアシストし得る。
【００８１】
本実施形態では、流体圧アクチュエータ２０１（及び流体圧アクチュエータ２０２）に流入する流体は、空気である。空気を用いることによって、流体圧アクチュエータ２０１（及び流体圧アクチュエータ２０２）がバネ的な挙動を示すため、使用者２０の身体に急激に力が掛かることを回避できる。これにより、より安全な歩行アシストを実現し得る。
【００８２】
（６）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【００８３】
例えば、上述した実施形態では、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、チューブ２１１と、チューブ２１１の外周面を覆うスリーブ２１２を有していたが、スリーブ２１２は、必ずしもチューブ２１１の外周面を覆っていなくても構わない。例えば、スリーブがチューブでサンドイッチされるような構造、或いは、チューブとスリーブとが一体的に形成されているような構造でも構わない。
【００８４】
また、流体圧アクチュエータ２０２は、使用者２０の歩行状態の検出だけでなく、歩行アシストにも用いられていたが、使用者２０の歩行状態の検出のみに用いられてもよい。さらに、このような場合、流体圧アクチュエータ２０２は、スリーブ２１２を有していなくてもよい。
【００８５】
上述した実施形態では、使用者２０の下肢が水中に位置する水中での歩行トレーニングを例として説明したが、流体圧アクチュエータ２０１及び流体圧アクチュエータ２０２は、必ずしも水中で用いられなくても構わない。つまり、歩行アシスト装置１０は、使用者２０の陸上での歩行をアシストしてもよい。
【００８６】
上述した実施形態では、使用者２０は人間を前提としていたが、当該使用者は、必ずしも人間に限定されず、歩行アシストを必要とする動物が含まれてよい。
【００８７】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００８８】
１０  歩行アシスト装置
２０  使用者
３０  トレッドミル
１１０  腰部バンド
１２０  膝部バンド
１３０  靴部
１６１，１６２  コントロール用バルブ
１７０  圧力センサ
１７５  エアコンプレッサ
１７６  圧力タンク
１８１，１８２  ホース
２０１，２０２  流体圧アクチュエータ
２１０  アクチュエータ本体部
２１１  チューブ
２１２  スリーブ
２２０  連結部
２３０  フィッティング
２４０  通過孔
３００  コントローラ
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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