(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行時のユーザの物理的状態を表す状態変数群のうち２以上の状態変数の夫々に対して閾値が設定されており、計測される夫々の状態変数の値と閾値との大小関係の組み合わせで遊脚／立脚切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズムを実装した歩行支援装置の前記閾値の調整方法であり、
歩行支援装置をユーザが使用したときの前記２以上の状態変数の経時的変化を記録する記録ステップと、
前記閾値を設定する設定ステップと、
記録された前記２以上の状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、設定された閾値をグラフが横切るタイミングを表示するとともに、設定された閾値を使って前記判定アルゴリズムを適用した判定結果を表示する表示ステップと、を有しており、
設定する閾値を変えて前記設定ステップと前記表示ステップを繰り返すことを特徴とする閾値調整方法。
【請求項２】
前記２以上の状態変数は、足位置と足荷重と足水平方向速度のうち２つを含むことを特徴とする請求項１に記載の閾値調整方法。
【請求項３】
歩行時のユーザの物理的状態を表す状態変数群のうち２以上の状態変数の夫々に対して閾値が設定されており、計測される夫々の状態変数の値と閾値との大小関係の組み合わせで遊脚／立脚切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズムを実装した歩行支援装置の前記閾値の調整作業を支援する調整作業支援装置であり、
歩行支援装置をユーザが使用したときの前記２以上の状態変数の経時的変化を記憶する記憶装置と、
前記閾値の設定を受け付ける入力装置と、
記録された前記２以上の状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、設定された閾値をグラフが横切るタイミングを表示するとともに、設定された閾値を使って前記判定アルゴリズムを適用した判定結果を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする調整作業支援装置。
【請求項４】
前記２以上の状態変数は、足位置と足荷重と足水平方向速度のうち２つを含むことを特徴とする請求項３に記載の調整作業支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行支援装置のパラメータを調整する技術に関する。特に、遊脚状態と立脚状態との間の切り換わりタイミングを判定するためのパラメータ（閾値）を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの脚に装着し、ユーザの脚関節にトルクを加えることによって歩行動作を支援する歩行支援装置が研究されている（例えば特許文献１、特許文献２）。そのような歩行支援装置では、支援する脚が遊脚状態であるか立脚状態であるかに応じて支援のための制御ルールを変えることがある。立脚には体重を支えるための負荷が加わるのに対して、遊脚には加わる負荷は小さいがそのかわり大きく揺動するなど、遊脚と立脚ではその動きが大きく異なるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２９５２０号公報
【特許文献２】特開２００３−７９６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、歩行支援装置には、ユーザの脚が遊脚状態にあるか立脚状態にあるかを判定する機能が求められる。特に、遊脚と立脚の切り換わりタイミングを正確に判定することが重要である。これまでは、例えば足裏の接地センサの出力に基づいて遊脚／立脚切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズム、或いは、足の速度を計測するセンサの出力に基づいて遊脚／立脚切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズムが考案されている。なお、足の速度は、脚の各関節の角速度（或いは角度の時系列データ）から求めることができる。従って「足の速度を計測するセンサ」は脚の各関節の角速度を計測する（或いは推定する）センサで代替できる。以後、簡単化のため、「足の位置及び／又は速度を計測するセンサ」を「足位置センサ」と略称することがある。
【０００５】
接地センサの出力、或いは足位置センサの出力だけに依拠する判定アルゴリズムでは、遊脚と立脚の間の切り換わりタイミングを正確に判定できない場合がある。例えば、足裏が意図せずに歩行面を擦ったときに接地センサの出力が変化するが、歩行面を擦ったときは「着地タイミング（即ち遊脚から立脚への切り換わりタイミング）」と判定すべきでない。そこで、歩行時のユーザの物理的状態を表す状態変数群のうち２以上の状態変数の夫々に対して閾値を設定し、計測される夫々の状態変数の値と閾値との大小関係の組み合わせで遊脚と立脚との切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズムを検討した。なお、上述の２以上の状態変数は、足位置と足荷重（床反力）と足水平方向速度のうちの２つを含むことが望ましい。
【０００６】
例えば、足荷重（接地している足が歩行面から受ける床反力）を計測する圧力センサを接地センサとして用い、圧力センサの計測値が既定の閾値を超えたか否かで、遊脚から立脚への切り換わりタイミングを判定する１変数の判定アルゴリズムを採用する場合（即ち、一つの状態変数の値と閾値との大小関係で遊脚と立脚の切り換わりタイミングを判定するアルゴリズムを採用する場合）、試行錯誤的に閾値を求めることも難しくはない。しかしながら、２以上の状態変数の値と閾値との大小関係の組み合わせで遊脚／立脚の切り換わりタイミングを判定するアルゴリズムを採用する場合、大小関係の組み合わせの数が増大するので閾値の調整が難しい。状態変数が増えるほど閾値の調整が難しくなる。本発明は、上記課題に鑑みて創作された。本明細書が開示する一つの技術的教示は、そのような判定アルゴリズムの閾値を調整するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する一つの技術的教示は、歩行支援装置における遊脚／立脚切り換わりタイミングの判定アルゴリズムの閾値調整方法を提供する。前述したように、その判定アルゴリズムは、歩行支援装置をユーザが使用したときの歩行時のユーザの物理的状態を表す状態変数群のうち２以上の状態変数の夫々に対して閾値が設定されており、計測される夫々の状態変数の値と閾値との大小関係との組み合わせで遊脚と立脚の切り換わりタイミングを判定するものである。この閾値調整方法は、記録ステップと設定ステップと表示ステップを含む。記録ステップは、歩行支援装置をユーザが使用したときの前記した２以上の状態変数の経時的変化を記録する。設定ステップは、前記した閾値を設定する。ここでの設定は仮の設定でよい。また、状態変数の経時的変化を記録する際にも仮の閾値が設定されていてもよい。表示ステップは、記録された２以上の状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、設定された閾値をグラフ（夫々の状態変数の経時的変化）が横切るタイミングを表示するとともに、設定された閾値を使って上記判定アルゴリズムを適用した判定結果を同時に表示する。そしてこの調整方法は、設定する閾値を変えて設定ステップと表示ステップを繰り返すことを特徴とする。
【０００８】
特にこの方法は、各状態変数が閾値を横切るタイミングがグラフィカルに表示されるので、どの状態変数が遊脚／立脚切り換わりタイミングの判定に大きな影響を及ぼしているのか把握し易い。また、どの状態変数が先に閾値を横切るかも一目で把握することができる。閾値を調整する作業者は、表示を見ながら効率よく適切な閾値を決めることができる。また、現実の歩行支援装置は１回動かすだけでよく、閾値を変更した後は記録した状態変数の経時的変化を使って判定アルゴリズムを試す。閾値を変更して歩行支援装置を試行的に動かす必要がない。なお、遊脚／立脚切り換わりタイミングとは、遊脚状態から立脚状態への切り換わりタイミングと、立脚状態から遊脚状態への切り換わりタイミングの一方を意味する場合もあれば、双方を含む場合もある。
【０００９】
本明細書が開示する他の技術的教示は、上記した閾値の調整を支援する調整作業支援装置を提供する。その装置は、歩行支援装置をユーザが使用したときの歩行時の２以上の状態変数の経時的変化を記憶する記憶装置と、閾値の設定を受け付ける入力装置と、表示装置を備えている。表示装置は、記憶された２以上の状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、設定された閾値をグラフ（夫々の状態変数の経時的変化）が横切るタイミングを表示するとともに、設定された閾値を使って前記した判定アルゴリズムを適用した判定結果を表示する。なお、前述したように、「２以上の状態変数」は、足位置と足荷重（足が歩行面から受ける反力）と足水平方向速度のうちの２つを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、歩行支援装置に実装される遊脚／立脚切り換わりタイミング判定アルゴリズムの上記閾値の調整を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】歩行支援装置の模式図を示す。
【図２】調整作業支援装置の模式図を示す。
【図３】表示画面の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して歩行支援装置の遊脚／立脚切り換わりタイミング判定アルゴリズムの閾値を調整する方法と、その方法に用いる調整作業支援装置を説明する。図１は、一例の歩行支援装置の模式図を示す。図２は、歩行支援装置に接続した調整作業支援装置の模式図を示す。図３は、調整作業支援装置による表示画面の一例を示す。まず、歩行支援装置１０について説明する。
【００１３】
図１に示すように、歩行支援装置１０は、ユーザ１００の脚に装着される。この実施例では、歩行支援装置１０は、ユーザ１００の左脚に装着される。この歩行支援装置１０は、後述するようにユーザの左膝関節にトルクを加えるモータ４２を備えている。歩行支援装置１０は、例えば、一方の脚（左脚）の膝関節を自由に動かすことができないユーザ１００のリハビリテーションに用いられる。歩行支援装置１０を用いることで、ユーザ１００の機能回復を促進するとともに、ユーザ１００を介助する介助者の労力を低減することも可能となる。
【００１４】
歩行支援装置１０の説明で用いる座標系について説明する。歩行支援装置１０を装着したユーザ１００の前後方向にＸ軸を定め、ユーザ１００の左右方向にＹ軸を定め、ユーザ１００の上下方向にＺ軸を定める。なお、Ｘ軸の正方向はユーザ１００の前方とし、Ｙ軸の正方向はユーザ１００の左方とし、Ｚ軸の正方向はユーザ１００の上方とする。なお、ロボット工学の分野では、ロボット（本実施例では人体）に固定された座標系における上記Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸は、夫々、ロール軸、ピッチ軸、及び、ヨー軸と呼ばれる。
【００１５】
歩行支援装置１０の機械的構造を説明する。図１に示すように、歩行支援装置１０は、コントローラ１２と、大腿リンク２０と、下腿リンク５０と、足リンク９０を備えている。コントローラ１２は、モータ４２（後述）を制御するためのＣＰＵとともにバッテリを内蔵している。コントローラ１２は、歩行支援装置１０の各部（センサとモータ）へ電力を供給するとともに、モータ４２を制御する。コントローラ１２は、例えば、ユーザ１００の体幹（腰）に取り付けられる。コントローラ１２には、ユーザ１００の体幹に固定するための装着ベルト１４が備えられている。なお、コントローラ１２を装着する位置は特に限定されず、例えばユーザ１００の背に装着されてもよい。
【００１６】
大腿リンク２０と下腿リンク５０と足リンク９０は、補助を必要とするユーザ１００の患脚１１０（ここでは左脚）に装着される。詳しくは、大腿リンク２０が大腿１１２に装着され、下腿リンク５０が下腿１１６に装着され、足リンク９０が足１１８に装着される。なお、本明細書では、単に患脚１１０と表現した場合、大腿１１２、膝１１４、下腿１１６のみでなく、足１１８（足首よりも先の部分）も含むものとする。
【００１７】
大腿リンク２０は、大腿支持プレート２２と大腿ベルト２４とフレーム２６を有している。大腿支持プレート２２は、フレーム２６に固定されている。また、大腿支持プレート２２は、ユーザ１００の大腿１１２の前面に当接し、大腿ベルト２４によってユーザの大腿１１２に固定される。即ち、大腿リンク２０はユーザの大腿１１２に固定される。
【００１８】
下腿リンク５０は、下腿支持プレート５２とフレーム５６を有している。下腿支持プレート５２は、フレーム５６に固定されている。下腿支持プレート５２は、ユーザ１００の下腿１１６の前面（膝の下）に当接する。即ち、下腿リンク５０は、ユーザの下腿１１４に装着される。
【００１９】
足リンク９０は、足支持プレート９２と靴９４とフレーム９６を有している。足支持プレート９２は、フレーム９６に固定されている。足支持プレート９２の上に靴９４が固定されている。即ち、足リンク９０はユーザの足１１８に装着される。
【００２０】
大腿リンク２０と下腿リンク５０は、回転ジョイント４０を介して接続されている。回転ジョイント４０は、ピッチ軸（Ｙ軸）の一軸回りの回転ジョイントであり、大腿リンク２０のフレーム２６と、下腿リンク５０のフレーム５６を、回転可能に接続している。即ち回転ジョイント４０は下腿リンク５０を大腿リンク２０に回転可能に連結している。
【００２１】
患脚１１０の外側に位置する回転ジョイント４０は、モータ４２、角度センサ（エンコーダ）４３、減速機を内蔵している。この回転ジョイント４０は、下腿リンク５０を大腿リンク２０に対して相対的に回転させる駆動ユニットに相当する。回転ジョイント４０は、電気ケーブル１６を介してコントローラ１２に接続されており、コントローラ１２から供給される電力によって駆動されるとともに、その動作はコントローラ１２によって制御される。
【００２２】
下腿リンク５０と足リンク９０は、足首回転ジョイント７０を介して接続されている。足首回転ジョイント７０はピッチ軸一軸回りの回転機構であり、足リンク９０のフレーム９６を、下腿リンク５０のフレーム５６に対して相対的に回転可能に接続している。
【００２３】
歩行支援装置１０のコントローラ１２は、歩行時の左膝関節角度の目標値の経時的変化を記述した目標軌道を記憶しており、ユーザの左膝関節の角度が目標軌道に追従するようにモータ４２を制御する。歩行支援装置１０にとって、目標軌道上のタイミングと実際の膝関節角の動きのタイミングを合わせるため、ユーザの左脚が遊脚から立脚に切り換わるタイミング（即ち着地タイミング）と立脚から遊脚に切り換わるタイミング（即ち、離床タイミング）を判定することが重要である。以下、遊脚から立脚へ切り換わるタイミングと立脚から遊脚へ切り換わるタイミングを単に「切り換わりタイミング」と総称する。
【００２４】
切り換わりタイミングを判定するため、歩行支援装置１０はいくつかのセンサを備えている。センサについて説明する。歩行支援装置１０が備える主なセンサは、傾斜角センサ３２、角度センサ４３、及び、圧力センサ９８である。傾斜角センサ３２は、大腿リンク２０に取り付けられており、鉛直方向に対する大腿１１２のピッチ軸回りの傾斜角を計測する。角度センサ４３は、下腿リンク５０の回転角（即ち回転ジョイント４０の回転角）を計測する。下腿リンク５０の回転角は、ユーザ１００の膝関節角に相当する。なお、角度センサ４３は、回転ジョイント４０の回転角を目標回転角に追従させるフィードバック制御にも用いられる。圧力センサ９８は、足リンク９０に備えられており、歩行支援装置１０を装着した患脚１１０の足１１８が歩行面から受ける床反力を計測する。以下では、床反力を「足荷重」と表現することがある。
【００２５】
センサが計測するのは、歩行時のユーザの物理的状態を表す状態変数群である。本実施例の歩行支援装置１０では、それらの状態変数は具体的には、歩行支援装置１０を装着した脚の足の位置、歩行支援装置１０を装着した脚の足が歩行面から受ける床反力（足荷重）、及び、歩行支援装置１０を装着した脚の足水平方向速度である。足の位置、及び、足水平方向速度は、傾斜角センサ３２と角度センサ４３のセンサデータから得られる。なお、足の位置は、体幹の位置を基準とした足の位置であり、絶対座標系における位置でないことに留意されたい。足荷重は、圧力センサ９８のセンサデータから得られる。それら状態変数と、切り換わりタイミングとの間の関係について次に説明する。
【００２６】
遊脚状態では足荷重（床反力）はゼロであり着地すると足荷重が生じる。従って、遊脚から立脚へ切り換わるタイミングにおいて足荷重がゼロから急増する。また、立脚から遊脚へ切り換わるタイミングにおいて足荷重がゼロまで急減する。なお、脚が揺動する際の慣性力に起因して遊脚期間において圧力センサ９８にノイズが発生する。従って、ゼロに近い大きさの荷重閾値を設定し、計測された足荷重が荷重閾値を下回れば遊脚状態であると推定することができ、また、荷重閾値を上回れば立脚状態であると推定できる。別言すれば、計測された足荷重が荷重閾値を横切るタイミングが切り換わりタイミングを判定する一つの指標となり得る。ただし、意図せず足が歩行面を擦った場合、一時的に足荷重が荷重閾値を超えることが想定されるので、足荷重だけに基づいて切り換わりタイミングを判定するのは精度が低い。なお、遊脚から立脚への切り換わりタイミングを判定するための荷重閾値と立脚から遊脚への切り換わりタイミングを判定するための荷重閾値は異なっていてもよい。
【００２７】
歩行動作においては、体幹より前方にて遊脚が着地する。即ち、遊脚から立脚への切り換わりタイミングにおいて遊脚の足位置は体幹よりも前方となる。また、体幹より後方にて立脚が離床する。即ち、計測された足位置が体幹よりも距離閾値だけ前方に位置することが、遊脚から立脚への切り換わりタイミングの必要条件となり得る。また、計測された足位置が体幹よりも距離閾値だけ後方に位置することが、立脚から遊脚への切り換わりタイミングの必要条件となり得る。ただし、足位置と距離閾値の関係は必要条件であって十分条件でないことに留意されたい。
【００２８】
歩行動作において通常は遊脚の足は動いており（即ち速度を有しており）、立脚の足は静止している。従って、足水平方向速度が速度閾値より大きい場合は遊脚状態にあり足水平方向速度が速度閾値より小さい場合は立脚状態にあると推定できる。ここで、速度閾値はゼロに近い値に設定される。ただし、遊脚の揺動方向が前方から後方に切り換わる際に一瞬速度がゼロとなるため、足水平方向速度だけに基づいて切り換わりタイミングを判定するのは精度が低い。
【００２９】
以上のとおり、足位置、足荷重、及び、足水平方向速度はいずれも、切り換わりタイミングを判定するための指標となり得る。ただし、いずれの状態変数も単独では誤判定を生じる虞があるため、それらの状態変数と閾値との大小関係の組み合わせで切り換わりタイミングを判定することが好ましい。歩行支援装置１０は、上記３個の状態変数と夫々の閾値との大小関係の組み合わせで切り換わりタイミングを判定する判定アルゴリズムを実装している。例えば、歩行支援装置１０は、足位置＞第１足位置閾値であり、かつ、足荷重＞第１荷重閾値であり、かつ、足水平方向速度＜第１速度閾値であるという条件が成立したときを遊脚から立脚への切り換わりタイミングと判定する。また、歩行支援装置１０は、足位置＜第２足位置閾値であり、かつ、足荷重＜第２荷重閾値であり、かつ、足水平方向速度＞第２速度閾値であるという条件が成立したときを立脚から遊脚への切り換わりタイミングと判定する。即ち、歩行支援装置１０には上記した判定アルゴリズムが実装されている。
【００３０】
ここで、足位置、足荷重、及び、足水平方向速度の３個の状態変数を用いる場合、夫々の状態変数に対して適切な閾値を設定するには多大な労力を要する。そこで、効率的に閾値を調整するための方法とその方法を支援するための装置が必要となる。次に、閾値調整方法とその方法を支援する装置について説明する。
【００３１】
図２に、作業者による閾値調整作業を支援する調整作業支援装置２００のシステム図を示す。調整作業支援装置２００は、本体２０２、キーボード（入力装置）２０４、及び、表示装置２０６を備えたパーソナルコンピュータである。本体２０２は例えばＵＳＢによって歩行支援装置１０と接続される。
【００３２】
閾値を調整する作業者はまず、仮閾値を設定した歩行支援装置１０をユーザに装着させ、歩行させる。このとき、上記した状態変数の経時的変化は本体２０２に送られて記録される。即ち、本体２０２は、歩行支援装置１０をユーザが使用したときの上記状態変数の経時的変化を記憶（記録）する記憶装置に相当する。また、本体２０２に状態変数の経時的変化を記憶させる処理は、歩行支援装置をユーザが使用したときの上記状態変数の経時的変化を記録する記録ステップに相当する。
【００３３】
次に作業者は、キーボード２０４を操作して、好ましい閾値を入力する。別言すると、キーボード２０４は、閾値の設定を受け付ける。閾値を入力する処理が設定ステップに相当する。調整作業支援装置２００の本体２０２には、歩行支援装置１０に実装された判定アルゴリズムと同じアルゴリズムが実装されており、記録された状態変数の経時的変化と入力された閾値を使って判定アルゴリズムを実行することができる。本体２０２は、記録された状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、設定された閾値をグラフの曲線（即ち状態変数の経時的変化）が横切るタイミングを表示するとともに、入力された閾値を使って前記した判定アルゴリズムを実行した判定結果を表示装置２０６に表示する。このとき本体２０２と表示装置２０６が行う処理が、記録された状態変数の経時的変化を示すグラフと、夫々のグラフについて、キーボード２０４を介して入力（設定）された閾値をグラフが横切るタイミングを表示するとともに、入力（設定）された閾値を使って上記した判定アルゴリズムを実行した判定結果を表示する表示ステップに相当する。
【００３４】
作業者は、表示された判定結果を見ながら、再度他の閾値を入力する。調整作業支援装置２００は、再入力された閾値と記録された状態変数の経時的変化を使って判定アルゴリズムを再度実行し、その結果を再び表示する。作業者は、閾値の入力と表示された結果の確認を繰り返し、適切な閾値を定める。
【００３５】
図３に表示画面の一例を示す。表示画面２０７にはいくつかのウインドウが示される。ウインドウ２１５は、入力された閾値の数値を表示する。ボックス２１５ａ、２１５ｂ、及び２１５ｃは夫々、キーボード２０４を介して入力された荷重閾値、足位置閾値、及び、足速度閾値の値を表示する小窓である。
【００３６】
ウインドウ２１０は、歩行支援装置１０を動作させ、状態変数を記録したときに歩行支援装置１０に実装された判定アルゴリズムの判定結果を示している。グラフが時間軸の上側を通っている期間が立脚期間を表し、グラフが時間軸の下側を通っている期間が遊脚期間を表している。
【００３７】
ウインドウ２１２、２１３、及び、２１４は、記録された状態変数の経時的変化を示すグラフを表示するウインドウである。ウインドウ２１２には、記録された足荷重の経時的変化を示すグラフが表示される。ウインドウ２１３には、記録された足位置の経時的変化を示すグラフが表示される。ウインドウ２１４には、記録された足水平方向速度の経時的変化を示すグラフが表示される。ウインドウ２１２、２１３、及び２１４にはまた、夫々の状態変数に対して入力された閾値が表示されている。ウインドウ２１２内に表示されているＴ１は足荷重閾値を示している。ウインドウ２１３内に表示されているＴ２は足位置閾値を示している。ウインドウ２１４内に表示されているＴ３は足速度閾値を示している。
【００３８】
本体２０２は、記録された状態変数の経時的変化と入力された閾値を使って判定アルゴリズムを実行し、その判定結果も示す。ウインドウ２１１が判定結果を示すウインドウである。さらに表示画面２０７には、状態変数の夫々のグラフについて、入力された閾値（設定された閾値）を夫々の状態変数が横切るタイミングが表示される。以下で説明する図中の矢印２１２ａ、２１２ｂ、２１３ａ、２１３ｂ、２１４ａ、２１４ｂは、複数のウインドウをまたいで表示されることに留意されたい。例えば、矢印２１２ａと２１２ｂは、ウインドウ２１２とウインドウ２１１に亘って画面に表示される。
【００３９】
矢印２１２ａと２１２ｂは、記録された足荷重のグラフ（経時的変化）が足荷重閾値Ｔ１を横切るタイミングを示している。矢印２１３ａと２１３ｂは、記録された足位置のグラフが足位置閾値Ｔ２を横切るタイミングを示している。矢印２１４ａと２１４ｂは、記録された足水平方向速度のグラフが足速度閾値Ｔ３を横切るタイミングを示している。全ての矢印は、判定結果を示すウインドウ２１１へ伸びており、横切るタイミングと、切り換わりタイミングとの関係が一目で把握できるようになっている。例えば、符号２１１ａで示したタイミングは、判定アルゴリズムが判定した遊脚から立脚への切り換わりタイミングを示している。このタイミングに先立って、記録された足位置が足位置閾値Ｔ２を上回っているとともに（矢印２１３ａ）、記録された足水平方向速度が足速度閾値Ｔ３を下回っている（矢印２１４ａ）。そして、タイミング２１１ａにおいて、記録された足荷重が足荷重閾値Ｔ１を上回る。即ち、タイミング２１１ａにおいて、足位置＞足位置閾値Ｔ２であり、かつ、足荷重＞足荷重閾値Ｔ１であり、かつ、足水平方向速度＜足速度閾値Ｔ３の条件が成立するので、判定アルゴリズムはこのタイミング２１１ａを遊脚から立脚への切り換わりタイミングと判定する。同様に、タイミング２１１ｂにおいて、足位置＜足位置閾値Ｔ２であり、かつ、足荷重＜足荷重閾値Ｔ１であり、かつ、足水平方向速度＞足速度閾値Ｔ３であるという条件が成立し、判定アルゴリズムは、このタイミング２１１ｂを立脚から遊脚への切り換わりタイミングと判定する。
【００４０】
作業者は、表示画面２０７を見ながら、判定結果が適切であるか否かを検証する。最も典型的な検証事項は、状態変数のグラフから明らかに立脚期間（或いは遊脚期間）であるべき期間が正しく判定されているか否かを検証することである。正しく判定されていない場合、上記した表示画面から、いずれの状態変数と閾値の関係が原因であるかが一目瞭然である。また例えば、作業者は、遊脚期間と立脚期間が、理想的な歩行動作において想定される配分で区分されているか否かを検証する。想定される配分で区分されていない場合、いずれの閾値が原因で期待する判定結果が得られていないのか、表示画面２０７から容易に判断できる。作業者は、表示画面２０７を見ながら、設定する閾値を変えて設定ステップと表示ステップを繰り返し、適切な閾値を決定する。このように上記した調整作業支援装置２００を利用することによって、歩行支援装置に実装される遊脚／立脚切り換わりタイミング判定アルゴリズムの上記閾値の調整を効率よく行うことができる。
【００４１】
上記した調整方法は、歩行支援装置を１回動かすだけでよい。閾値を変えて歩行支援装置を繰り返し試行する必要がなく、閾値設定の作業を効率よく行える。また、表示装置には前回の判定結果（ウインドウ２１０）と、新たに入力した閾値に基づく判定結果（ウインドウ２１１）が同時に表示される。この同時表示も、閾値調整に役立つ。
【００４２】
上記の実施例の判定アルゴリズムでは、３個の状態変数、即ち、足位置、足荷重、及び、足水平方向速度を採用した。採用する状態変数はこれら３個に限られない。例えば、大腿のピッチ軸回りの揺動角速度なども遊脚／立脚切り換わりタイミング判定のための状態変数に採用することも好適である。
【００４３】
また、本明細書が開示する閾値調整方法の対象となる歩行支援装置も実施例の形態（歩行支援装置１０）に限られない。例えば、膝関節とともに足首関節にトルクを加えることができる歩行支援装置も、本明細書が開示する閾値調整方法の対象となり得る。
【００４４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０：歩行支援装置
１２：コントローラ
２０：大腿リンク
３２：傾斜角センサ
４０：回転ジョイント
４２：モータ
４３：角度センサ
５０：下腿リンク
９０：足リンク
９８：圧力センサ
２００：調整作業支援装置
２０２：本体
２０４：キーボード（入力装置）
２０６：表示装置
２０７：表示画面
２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５：ウインドウ
Ｔ１：足荷重閾値
Ｔ２：足位置閾値
Ｔ３：足速度閾値
【図１】
0005494218.tif 000002
【図２】
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【図３】
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