(57)【要約】【課題】歩行などをアシストする歩行補助装置において装着の容易化を図る。【解決手段】本発明は、膝関節に駆動力を加えることで、上腿リンクと下腿リンクを回動させる第１アクチュエータと、上腿リンクに対するサドルリンクの角度を変更可能とする第２アクチュエータと、少なくとも第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、第２アクチュエータを駆動し、サドルリンクが所定方向を向くようにサドルリンクを回動させる装着処理を実行可能とする制御部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図４
2014068949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部を介して摺動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とし、
前記制御部は、少なくとも前記第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
前記第２アクチュエータを駆動し、前記サドルリンクが所定方向を向くように前記サドルリンクを回動させる装着処理を実行可能とすることを特徴とする
歩行補助装置。
【請求項２】
前記サドルリンクには、重力方向を検知可能な加速度センサが設置され、
前記装着処理は、前記加速度センサが検知した重力方向に基づいて、前記サドルリンクが所定方向を向くように前記第２アクチュエータを駆動することを特徴とする
請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸ばす、もしくは縮めることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
前記サドルシートは、ユーザーの把持状態を検出する把持検出手段を有し、
前記制御部は、前記把持検出手段が把持状態を検出していることを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする
請求項３に記載の歩行補助装置。
【請求項５】
前記把持部は、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
前記制御部は、前記動作指示手段の指示に基づいて、前記装着処理を実行することを特徴とする
請求項３または請求項４に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させる第３アクチュエータを備え、
前記装着処理は、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動させることを特徴とする
請求項３から請求項５の何れか１項に記載の歩行補助装置。
【請求項７】
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理は、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記サド
ルリンクを移動させることを特徴とする
請求項６に記載の歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーが歩行などを行う際、アシスト力を付与することでユーザーの負荷軽減を図る歩行補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザーの体に装着して、ユーザーの脚部の可動部に対してアシスト力を付与する歩行補助装置が開発されている。このような歩行補助装置では、高齢者や身障者の歩行を補助する装置として利用されることが期待されている。また高齢者などに限らず、宅配業者など重い荷物を運ぶユーザーに対する補助装置としても利用することで、作業における身体的負担を軽減することが期待されている。
【０００３】
このような歩行補助装置として特許文献１には、生態信号検出手段が検出した筋電位信号に基づいて、モータなどのアクチュエーターを駆動することで、装着者の意志によってアシスト力を付与する動作補助装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、膝関節に加えるトルクの反転タイミングをユーザーの歩行に歩行動作に適応させることで、歩行アシストに対する違和感を抑える歩行補助装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に開示される歩行補助装置は、ユーザーの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加えることで歩行を補助するものである。一方、特許文献３には、ユーザーが跨ぐ形態で利用する歩行補助装置が開示されている。この歩行補助装置は、ユーザーが跨いで着座する着座部材を押し上げることで、装着を容易にする装着アシスト制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５０５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４８６３８号公報
【特許文献３】特許第４８７２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
歩行補助装置は、アシストするため各種部材には強度が必要とされること、また、アシスト力を加えるため、モータなどのアクチュエータ、バッテリーを搭載する必要があることなどを理由にその重量が大きくなることが予想される。その一方、歩行補助装置を利用するユーザーは、高齢、脚部に疾患を有するなど、歩行補助装置を着脱する際、困難を有する者であることが予想される。
【０００８】
特許文献１、特許文献２に開示されるユーザの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加える形態の歩行補助装置では、両脚に歩行補助装置を装着する必要があり、自力で行うことが困難であり、場合によっては他人の助けが必要とされる。
【０００９】
特に、特許文献３に開示される歩行補助装置は、跨いで装着する形態であるが、装着時ユーザーは、後に位置する把持部１ｄを把持することとなる。このような装着方法では、ユーザーは上体を捻って把持部１ｄを把持する必要があり、アシストを必要とする高齢者、身障者にとっては装着が困難となることが考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部を介して摺動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とし、
前記制御部は、少なくとも前記第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
前記第２アクチュエータを駆動し、前記サドルリンクが所定方向を向くように前記サドルリンクを回動させる装着処理を実行可能とすることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記サドルリンクには、重力方向を検知可能な加速度センサが設置され、
前記装着処理は、前記加速度センサが検知した重力方向に基づいて、前記サドルリンクが所定方向を向くように前記第２アクチュエータを駆動することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸ばす、もしくは縮めることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記サドルシートは、ユーザーの把持状態を検出する把持検出手段を有し、
前記制御部は、前記把持検出手段が把持状態を検出していることを条件として前記装着処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記把持部は、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
前記制御部は、前記動作指示手段の指示に基づいて、前記装着処理を実行することを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明に係る歩行補助装置は、
前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させる第３アクチュエータを備え、
前記装着処理は、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動させることを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理は、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記サドルリンクを移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る歩行補助装置は、歩行補助装置の装着時、あるいは、取り外し時において、サドルリンクを所定方向に保つことで、サドルシートあるいはサドルリンクの前部のみを把持した状態で、サドルリンクを昇降させることが可能となり、装着時におけるユーザーの負担を軽減することが可能となっている。また、歩行補助装置１の重心移動を抑えることで、歩行補助装置１が後傾することを抑制し、歩行補助装置１の脱着を容易にしている。
【００１８】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、重力方向を検知可能な加速度センサをサドルリンクに設け、加速度センサが検知した重力方向に基づいて、サドルリンクの方向を制御することで、歩行補助装置を傾斜した場所で装着する場合にも、安定した装着を実現することが可能となる。
【００１９】
さらに本発明に係る歩行補助装置の装着処理において、第１アクチュエータに駆動力を加えることで、脚パーツを伸ばす、あるいは、縮めることで、歩行補助装置を装着あるいは取り外す際、歩行補助装置の重量によるユーザーの負荷を減らすことが可能となる。
【００２０】
さらに本発明に係る歩行補助装置は、サドルシートに設けられた把持検出手段が把持状態であるとき装着処理を実行可能とすることで安全性の向上が図られる。
【００２１】
さらに足関節に駆動力を加える第３アクチュエータを設け、装着処理にて使用することで、サドルリンクを適切な位置に保ちつつ上昇させることが可能となる。また、足関節を回動自在とした場合、足関節の自由な回動により歩行補助装置が転倒することが考えられるが、第３アクチュエータに駆動力を加えることでこのような転倒が抑制される。
【００２２】
さらに動作指示手段において、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいてサドルリンクを移動させることで、装着処理の際、サドルリンクを所望の位置に移動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の側面図、正面図
【図２】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図４】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着時の様子を示した図
【図５】本発明の実施形態に係る把持検出手段、動作指示手段を示す側面図
【図６】本発明の実施形態に係る把持検出手段、動作指示手段を示す側面図
【図７】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図８】本発明の実施形態に係る装着処理を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置１の構成を示す図である。図１（Ａ）は歩行補助装置１の左側面図であり、図１（Ｂ）は歩行補助装置１の正面図であり、両図ともユーザーが装着していない状態で示されている。
【００２５】
この実施形態の歩行補助装置１は、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌ、左右脚パーツ１９Ｒ、Ｌを接続するサドルリンク１１、制御部３０を備えて構成される。サドルリンク１１には、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌを摺動可能に接続する摺動レール１１１Ｒ、Ｌ、ユーザーが
着座するためのサドルシート１１２が設けられている。ユーザーは、この歩行補助装置１を跨ぐようにサドルシート１１２に着座して歩行補助装置１を装着する。以下、脚パーツ１９Ｒ、Ｌなど各種構成について説明を行うが、左右の構成は略同じであるため、添え字のＲ、Ｌを省略して説明を行う。
【００２６】
脚パーツ１９は、図の上から順に、摺動部１２、上腿リンク１３、膝関節１４、下腿リンク１５、足関節１６、足リンク１７を備えて構成されている。なお、本明細書中、「足」は足首よりも先の部分を意味する用語として、また「脚」は上腿部、下腿部、足部などを含む用語として使い分けている。
【００２７】
サドルリンク１１は、歩行補助装置１の装着時、ユーザーの股間に位置する。アシスト時には、アクチュエータを利用し、少なくとも膝関節１４を回動させることで、このサドルリンク１１に対して、ユーザーを持ち上げる方向にアシスト力を加え、ユーザーの体重を軽減し、ユーザーの歩行時あるいは立っている時の負担を軽減する。
【００２８】
摺動部１２は、サドルリンク１１と上腿リンク１３を摺動可能に接続する。本実施形態の摺動部１２は、サドルリンク１１側に設けられている摺動レール１１１上を摺動することで、上腿リンク１３をユーザーの動きに追従させることが可能となっている。この摺動レール１１１は、下方に円弧を描くように形成されている。このような形状により、摺動中心位置をユーザーの腰部付近、すなわち、歩行補助装置１を装着したユーザーの上腿の回動中心に略一致させることとしている。これは、歩行補助装置１がユーザーの股下で装着されるため、上腿リンク１３の回動中心をユーザーの腰部付近に位置させることが出来ないことを１つの理由としている。
【００２９】
また、本実施形態では、摺動部１２を摺動レール１１１上で移動させるためのアクチュエータ（第２アクチュエータ）が設けられている。本実施形態では、この第２アクチュエータを、歩行補助装置１を装着する装着処理時に、サドルシート１１２を含むサドルリンク１１が傾くことを防止するために用いている。ユーザーの歩行などをアシストするアシスト処理時、摺動部１２は、摺動レール１１１上を自由に摺動可能となるが、この第２アクチュエータを使用して、上腿リンク１３に対してアシスト力を付与する構成としてもよい。なお、摺動部１２は、歩行を行う時の摺動（図１（Ａ）の紙面上での回動）に加え、左右の回動（図２の紙面上での回動）を加えることとしてもよい。ユーザーが股を開く動作に対応することが可能となる。
【００３０】
膝関節１４は、上腿リンク１３と下腿リンク１５を回動可能に接続する。膝関節１４は、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。足関節１６は、下腿リンク１５と足リンク１７を回動可能に接続する。この足関節１６も、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。
【００３１】
図２には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成が示されている。本実施形態の歩行補助装置１は、ユーザーが跨ぐとともに、ユーザーの足部と足リンク１７を固定することで装着される形態となっている。このような装着形態において、左右の膝関節１４に設けられた第１アクチュエータ５１に対し、上腿リンク１３と下腿リンク１５を伸張する方向にアシスト力を加えることで、ユーザーの歩行時、あるいは、及びユーザーが立っているときの体重の一部を補助する。
【００３２】
また、本実施形態では、装着処理時、サドルリンクが前傾、後傾することを防止するため、摺動部１２に第２アクチュエータ５２が設けられている。アシスト処理時には、この第２アクチュエータ５２を使用して、アシスト力を加えることとしてもよい。また、本実施形態では、足関節１６にはアクチュエータを設けることなく自由に回動可能としている
が、足関節１６に第３アクチュエータを設けることも可能である。第３アクチュエータにて足関節１６を回動を制御することで、アシスト処理時にはアシスト力を加えることが可能となる。また、この第３アクチュエータを装着処理に使用することも可能である。
【００３３】
主な制御構成としては、歩行補助装置全体を統括制御する制御ＥＣＵ１０１、左右の膝関節１４に設けられた第１アクチュエータ５１、第１角度検出センサ６１、左右の摺動部１２に設けられた第２アクチュエータ５２、摺動位置検出センサ６２、左右の足関節１６に設けられた第３角度検出センサ６３、左右の足裏センサ６４、歩行の際の外界の情報などを取得するための各種センサ、動作状態など指示可能とする入力手段を備えて構成されている。
【００３４】
足リンク１７は、ユーザーの足部を固定可能な部材であって、例えば、靴のような構造を有し、ユーザーが履くことでユーザーの足部と固定される。
【００３５】
また、脚パーツ１９には、ユーザーの脚部の状態を検出するための各種センサが設けられている。本実施形態では、膝関節１４に設けられ、上腿リンク１３と下腿リンク１５が形成する角度を検出する第１角度検出センサ６１と、摺動部１２に設けられ、サドルリンク１１に対する摺動部１２の位置を検出可能な摺動位置検出センサ６２、そして、足関節１６に設けられ、下腿リンク１５と足リンク１７が形成する角度を検出する第３角度検出センサ６３が設けられている。これら各種センサ６１〜６３によって検出された情報は、制御ＥＣＵ１０１に送信される。制御ＥＣＵ１０１は、受信した検出情報に基づいて体躯の動きを予測し、少なくとも第１アクチュエータ５１に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような各種センサ６１〜６３以外に、ユーザーの筋電位を計測するセンサを使用することとしてもよい。
【００３６】
さらに足リンク１７には、足裏センサ６４が設けられている。この足裏センサ６４は、足の裏が地面についた立脚状態であるか、地面から浮いた遊脚状態を検知することが可能である。足裏センサ６４は、さらに、足裏の荷重分布などを取得することとしてもよい。この足裏センサ６４を使用することで、足リンク１７の装着状態を判別することも可能である。
【００３７】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置を装着したユーザーの周囲を検出する各種センサが設けられている。各種センサとしては、ユーザーの前方、後方の様子をそれぞれ撮影する前方カメラ６５、後方カメラ６６、衛星からのＧＰＳ信号を受信し、歩行位置を検出するとともに、地図情報を参照することでユーザーを目的地に導くナビモジュール６７、インターネットなどの通信網に接続し、各種情報を取得する無線通信モジュール６８等である。この他、ユーザーから障害物までの距離を計測する測距センサを設けることとしてもよい。このような測距センサは、２つのカメラを使用して外界を立体的に撮像することで実現することも可能であり、前方カメラ６５、後方カメラ６６と兼用することも可能である。
【００３８】
また、本実施形態ではサドルリンク１１における重力方向を検知可能な加速度センサ６９が設けられている。この加速度センサ６９は、アシスト処理を行う際は、ユーザーの歩行方向などの各種状態を検出するセンサとして機能する。一方、歩行補助装置１を装着する装着処理時には、重力方向を検知し、サドルリンク１１を適切な方向に向かせるセンサとして機能する。
【００３９】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力手段が設けられている。本実施形態では、サドルシート１１２の前方には把持検出手段８１、動作指示手段８２が設けられている。本実施形態では、装着処理時、第１アク
チュエータ５１に対して駆動力を加えることで、脚パーツ１９を伸ばし、歩行補助装置１を適切な装着位置に位置させることが可能となる。また、脚パーツ１９を縮めることで歩行補助装置１を容易に取り外すことが可能となる。これら把持検出手段８１、動作指示手段８２は、装着処理時において第１アクチュエータ５１に駆動力を加える指示を入力するためのユーザーインターフェイスとして機能する。
【００４０】
入力手段には、この他、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力部８３が設けられている。この入力部８３は、スイッチなどの各種ユーザーインターフェイスによって構成されており、歩行補助装置の電源のオン／オフや、アシスト処理、装着処理の実行などを指示、あるいは、設定することが可能である。
【００４１】
以上、本実施形態では、歩行補助装置に対して、このような各種センサーを設けたことで、安全な歩行補助を行うことのみならず、目的地までのルート案内や、各種情報をユーザーに提供することが可能となる。なお、各種情報の確認は、制御ＥＣＵ１０１に接続されるスピーカ、ディスプレイなどの告知手段を用いて音声、画像出力することとしてもよい。
【００４２】
では、本実施形態の歩行補助装置の装着について図を用いて説明する。図３は、歩行補助装置の装着の一形態を示した図である。歩行補助装置１は、装着前、図に示されるように折り畳まれた状態となっている。本実施形態では、ユーザーはサドルシート１１２の前方を掴み、前述した把持検出手段８１、動作指示手段８２からなるユーザインターフェイスを操作することで、第１アクチュエータ５１に駆動力を付加し、脚パーツ１９を伸張させることとしている。
【００４３】
図４には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着時の様子について、左側面図（図４（Ａ））、正面図（図４（Ｂ））が示されている。ユーザーが歩行する、あるいは、立ち上がっているときに、図４（Ａ）に示されるように膝関節１４の第１アクチュエータ５１にて、脚パーツ１９を伸張する方向にアシスト力を加えることで、サドルシート１１２にてユーザーを持ち上げ、ユーザーの脚部にかかる負担を軽減することが可能となっている。
【００４４】
歩行補助装置１を装着するに際し、ユーザーは、サドルシート１１２の前方を握り、サドルシート１１２に設けられている動作指示手段８２に対して動作指示を与える。図５には、サドルシート１１２の前方に設けられた把持検出手段８１と動作指示手段８２を兼用する上部感圧センサ８１３と、下部感圧センサ８１４の配置の様子が示されている。各感圧センサ８１３、８１４を操作することで、サドルリンク１１を昇降させ、歩行補助装置１の装着もしくは取り外しを行うことが可能となっている。
【００４５】
本実施形態では、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４の圧力値にて、ユーザーの把持状態を判定している。具体的には、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４、両方の圧力が所定値以上であるとき、ユーザーにてサドルシート１１２が把持されていると判定している。このように、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４は把持検出手段としての機能を有している。
【００４６】
装着処理を行う場合、ユーザーは、サドルシート１１２の前方を掴んで押し上げることで持ち上げ操作の指示が判定される。すなわち、下部感圧センサ８１４が検出する圧力値が、上部感圧センサ８１３が検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち上げ操作の指示と判定する。また、取り外し処理を行う場合、サドルシート１１２の前方を掴んで押し下げることで持ち下げ操作の指示が判定される。上部感圧センサ８１３が検出する圧力値が、下部感圧センサ８１４が検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち下げ
操作の指示と判定する。このように本実施形態の上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４は、動作指示手段としての機能を有している。
【００４７】
このように本実施形態では、把持検出手段８１、動作指示手段８２としての機能を、上部感圧センサ８１３と、下部感圧センサ８１４にて実現しているが、把持検出手段８１、動作指示手段８２をそれぞれ個別のセンサで構成することとしてもよい。また、本実施形態では把持検出手段８１、動作指示手段８２の設置位置をサドルシート１１２の前方としているが、この設置位置も適宜位置、例えば、サドルリンク１１あるいはサドルシート１１２に取り付けたハンドルなどに設けることとしてもよい。また、装着処理にて、膝関節１４と足関節１６に駆動力を加えて、サドルリンク１１を昇降可能とした場合には、サドルシート１１２などを掴んでサドルリンク１１を移動させる必要が無い。このような場合、把持検出手段８１は必要なく、また動作指示手段８２は、遠隔操作手段として実現することも可能である。
【００４８】
このような感圧センサ８１３、８１４を使用する場合、ユーザーによる圧力付与方向を検知することとしてもよい。図６には、感圧センサ８１４による圧力付与方向検出の様子が示されている。この下部感圧センサ８１４は、複数方向の歪みを検出可能なロードセル８１４ａを備えている。ユーザーは、操作部８１４ｂを操作することでロードセル８１４ａに歪みを与える。ロードセル８１４ａは、発生した歪みの大きさ、方向を検出することで、付与された圧力の大きさに加えて圧力付与方向を検出することが可能となっている。図では付与された圧力付与方向の例が矢印で示されている。
【００４９】
このように検出された圧力付与方向を装着処理に使用することとしてもよい。本実施形態では、装着処理時、足関節１６の回動を自由としているが、この足関節１６に駆動力を加える第３アクチュエータを使用した場合、膝関節１４の第２アクチュエータ５１の動きとともに、サドルリンク１１の位置制御を行うことが可能となる。したがって、下部感圧センサ８１４にて検出された圧力付与方向に基づいて、第２アクチュエータ５１、第３アクチュエータを制御し、サドルリンク１１を所望の位置に移動させることが可能となる。このような形態では、ユーザーの前方向あるいは後ろ方向にサドルリンク１１を位置調整することが可能であり、ユーザーは適切な装着位置にサドルリンク１１を移動させることが可能となる。これは装着するときにサドルリンク１１を持ち上げるときの処理であるが、取り外すときには、上部感圧センサ８１３に設けられたロードセル８１３ａの歪みにて持ち下げ方向を検出することとしてもよい。
【００５０】
ところで、本実施形態の歩行補助装置１は、その構成上、装着時に歩行補助装置１が不安定となる、また、装着時、ユーザーの体勢が不安定となることが考えられる。本実施形態の歩行補助装置１は、アシスト処理時、摺動部１２と摺動レール１１１を自由に摺動させる形態としている。したがって、ユーザがサドルシート１１２の前方のみを把持してサドルリンク１１を持ち上げた場合、サドルリンク１１が後傾してしまい、歩行補助装置１が後側に転倒してしまう可能性がある。サドルシート１１２の前方と後方の両方を把持して持ち上げることで、サドルリンク１１の後傾を防ぐことは可能であるが、その場合、ユーザーは上体を左右どちらかの方向に捻る必要がある。このような捻りの動作は、高齢者や身障者にとっては困難な場合がある。
【００５１】
図７（Ｃ１）には、摺動部１２を第２アクチュエータ５２にて移動させることなく、サドルリンク１１を上昇させたときの形態が示されている。この場合、サドルシート１１２の前方が持ち上げられるため、サドルシート１１２並びにサドルリンク１１は、後傾した状態となり、歩行補助装置１の重心位置はユーザーの後方に移動することとなる。このような歩行補助装置１の重心位置の移動は、ユーザーにとってバランスが悪く、最悪の場合、歩行補助装置１が後に転倒することもある。また、サドルシート１１２が後傾すること
で、ユーザーにとって把持しにくい状態となる。
【００５２】
本実施形態では、このような状況を鑑み、装着処理を行う際、サドルリンク１１が所定方向を向くように回動させることで、歩行補助装置１の重心を維持するとともに、サドルシート１１２などを把持しやすい状態としている。この装着処理におけるサドルリンク１１の回動は、摺動レール１１１上にて摺動部１２を移動させる第２アクチュエータ５２が使用される。
【００５３】
図７（Ｃ２）は、装着処理において、サドルリンク１１を回動させ、サドルリンク１１が所定の方向（水平方向）を向くようにした形態が示されている。このように、サドルリンク１１を水平状態に保つことで、歩行補助装置１の重心移動を抑えると共に、サドルシート１１２などを把持しやすい位置に維持することが可能となる。また、ユーザーは、サドルシート１１２などの前方のみを把持することで、歩行補助装置１を装着することが可能であり、上体を左右に捻る必要もない。
【００５４】
図８には本実施形態における装着処理が示されている。まず、ユーザーは歩行補助装置１を装着するため、左右の足リンク１７を足部に固定する。歩行補助装置を装着するときは、入力部８３からの入力により装着処理の開始が指示される。この装着処理の開始は、ユーザーが足部に足リンク１７を装着していることを条件として開始することとしてもよい。その場合、足裏センサ６４の検出結果に基づいて、ユーザーが足リンク１７を装着していることが判定される。
【００５５】
装着処理が開始されると、サドルシート１１２に設けられた上部感圧センサ８１３、下部感圧センサ８１４から出力される情報を取得する（Ｓ１０１）。本実施形態では、サドルシート１１２の把持状態に加え、サドルシート１１２に対する圧力付与方向が取得される。取得した情報に基づいて、サドルシート１１２がユーザーにより把持されているかの確認が行われる。（Ｓ１０２）。サドルシート１１２が把持されていることを条件（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）として、サドルリンク１１１を圧力付与方向に移動させる（Ｓ１０３）。このように本実施形態では、ユーザーがサドルシート１１２を把持していることを条件として、第１アクチュエータ５１を駆動させ、サドルリンク１１を移動させている。したがって、ユーザーが何らかの事情で、サドルシート１１を手離したときには、第１アクチュエータ５１は停止することとなり、装着時あるいは取り外し時の安全性が図られている。
【００５６】
サドルリンク１１の移動に伴い、サドルリンク１１に対する重力方向が加速度センサ６９で検出される（Ｓ１０４）。Ｓ１０５では、加速度センサ６９の出力に基づいて、サドルリンク１１が水平状態にあるか否かが判定される。サドルリンク１１が水平状態に無い場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）には、サドルリンク１１が前傾状態であるか（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、後傾状態にあるか（Ｓ１０６：Ｎｏ）が判定される。サドルリンク１１が前傾状態の場合、第２アクチュエータ５２を駆動することで摺動部１２を移動させ、サドルリンク１１を後方向へ回動させる（Ｓ１０７）。一方、サドルリンク１１が後傾状態の場合、第２アクチュエータ５２を駆動して、サドルリンク１１を後方向へ回動させる（Ｓ１０８）。
【００５７】
以上のＳ１０１〜Ｓ１０８の処理を、サドルリンク１１が所定位置に上昇するまで繰り返すことで、サドルリンク１１を水平方向に保ちつつ上昇させ、歩行補助装置１を装着することが可能となる。本実施形態では、加速度センサ６９を使用することで、歩行補助装置１が傾斜面上に設置された場合においても、サドルリンク１１を所定方向に向かせることが可能となっている。
【００５８】
サドルリンク１１の回動調整は、このように加速度センサ６９を使用しない形態も考えられる。すなわち、第１アクチュエータ５１にて膝関節１４を回動させるとともに、第３
アクチュエータを設けて足関節１６を回動させた場合、サドルリンク１１が所定方向（水平方向）を向くための摺動部１２の位置は特定できるためである。サドルリンク１１の上昇に伴い、検出された足関節１６、膝関節１４の回動角度に応じて、摺動部１２を移動させることで、サドルリンク１１を所定方向に向かせることが可能である。
【００５９】
また、本実施形態では、第１アクチュエータ５１を駆動して、サドルリンク１１を上昇させる構成としているが、サドルリンク１１の上昇は、駆動力を使用することなく、ユーザーが自力で持ち上げることで行うこととしてもよい。その際、膝関節１４と足関節１６は回動自在とされる。このような場合においても、第２アクチュエータ５２にて摺動部１２を移動させることによって、サドルリンク１１は所定の方向を向くように保たれる。
【００６０】
以上、本実施形態では、歩行補助装置１は、歩行補助装置１の装着時、あるいは、取り外し時において、サドルリンク１１を所定方向に保つことで、サドルシート１１２あるいはサドルリンク１１の前部のみを把持した状態で、サドルリンク１１を昇降させることが可能となり、歩行補助装置１の重心移動を抑え、歩行補助装置１の脱着を容易にしている。
【００６１】
なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１…歩行補助装置
１１…サドルリンク
１１１Ｒ、Ｌ…摺動レール
１１２…サドルシート
１２Ｒ、Ｌ…摺動部
１３Ｒ、Ｌ…上腿リンク
１４Ｒ、Ｌ…膝関節
１５Ｒ、Ｌ…下腿リンク
１６Ｒ、Ｌ…足関節
１７Ｒ、Ｌ…足リンク
１９Ｒ、Ｌ…脚パーツ
５１Ｒ、Ｌ…第１アクチュエータ
５２Ｒ、Ｌ…第２アクチュエータ
６１Ｒ、Ｌ…第１角度検出センサ
６２Ｒ、Ｌ…摺動位置検出センサ
６３Ｒ、Ｌ…第３角度検出センサ
６４Ｒ、Ｌ…足裏センサ
６５…前方カメラ
６６…後方カメラ
６７…ナビモジュール
６８…無線通信モジュール
６９…加速度センサ
８１…把持検出手段
８１３…上部感圧センサ
８１４…下部感圧センサ
８２…動作指示手段
８３…入力部
１０１…制御ＥＣＵ
【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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