(57)【要約】【課題】誤動作の発生を抑えることができる動作支援装置を提供する。【解決手段】動作支援装置１００は、人Ｕに装着されて人Ｕの動作を支援する装置であって、可動に構成された機構部Ｍと、人Ｕの動作を検知する第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒと、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒによって検知された動作に応じて、機構部Ｍを動かすための動力をその機構部Ｍに付与するアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒと、動作支援装置１００が所定の状態で人に装着されていない場合に、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きを規制する規制部１９１とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人に装着されて前記人の動作を支援する動作支援装置であって、
可動に構成された機構部と、
前記人の動作または生体信号を検知する第１のセンサと、
前記第１のセンサによって検知された動作または生体信号に応じて、前記機構部を動かすための動力を前記機構部に付与するアクチュエータと、
前記動作支援装置が所定の状態で前記人に装着されていない場合に、前記アクチュエータからの動力による前記機構部の動きを規制する規制部と
を備える動作支援装置。
【請求項２】
前記動作支援装置は、さらに、
第２のセンサを備え、
前記規制部は、
前記第２のセンサによる検出結果に応じて、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されているか否を判定し、前記所定の状態で装着されていないと判定する場合に、前記アクチュエータからの動力による前記機構部の動きを規制する
請求項１に記載の動作支援装置。
【請求項３】
前記第２のセンサは、前記動作支援装置と前記人との間の距離を検出し、
前記規制部は、
前記第２のセンサによって検出される前記距離が閾値以上の場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定する
請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項４】
前記第２のセンサは、前記動作支援装置が前記人から受ける圧力を検出し、
前記規制部は、
前記第２のセンサによって検出される前記圧力が閾値以下の場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定する
請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項５】
前記第２のセンサは、前記動作支援装置へ前記人が接近しているか否かを検出し、
前記規制部は、
前記第２のセンサによって、前記人が接近していなことが検出される場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定する
請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項６】
前記動作支援装置は、さらに、
前記動作支援装置を前記人に固定するためのハーネスを備え、
前記ハーネスは、互に脱着自在に構成されている２つの部材からなるバックルを有し、
前記第２のセンサは、前記バックルの前記２つの部材が連結されているか否かを検出し、
前記規制部は、
前記第２のセンサによって、前記２つの部材が連結されていないことが検出された場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定する
請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項７】
前記規制部は、
前記機構部の動きを遮るように配置される移動部材と、
前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されることによって、前記移動部材を機械的に移動させ、前記機構部の動きが遮られた状態を解除する解除部材とを有する
請求項１に記載の動作支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人に装着されてその人の動作を支援する動作支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人に装着されて、その人の動作を支援する動作支援装置（パワーアシストスーツともいう）が提案されている。動作支援装置は、複数のリンクとその複数のリンクを接続する関節とを備えており、アクチュエータにより発生する動力により関節を駆動することで人の動作を支援する（例えば特許文献１参照）。より具体的には、動作支援装置は、人の動作を複数のセンサによって取得し、取得した動作に連動するように、アクチュエータの動力の大きさまたはタイミング等を調整することで、人の動作を支援する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４７９４４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、上記特許文献１の動作支援装置では、誤動作してしまう場合があるという問題がある。つまり、人がその動作支援装置を正しく装着していない場合でも、人の動作を支援しようと動いてしまう場合がある。このような場合には、その人がけがしたり、動作支援装置が破損してしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、誤動作の発生を抑えた動作支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る動作支援装置は、人に装着されて前記人の動作を支援する動作支援装置であって、可動に構成された機構部と、前記人の動作または生体信号を検知する第１のセンサと、前記第１のセンサによって検知された動作または生体信号に応じて、前記機構部を動かすための動力を前記機構部に付与するアクチュエータと、前記動作支援装置が所定の状態で前記人に装着されていない場合に、前記アクチュエータからの動力による前記機構部の動きを規制する規制部とを備える。
【０００７】
これにより、動作支援装置が所定の状態で人に装着されていない場合には、すなわち、動作支援装置が正しく装着されていない場合には、機構部の動きが規制される。言い換えれば、この動作支援装置は、アシスト機能をロックするインターロック機構を有する。したがって、動作支援装置の誤動作の発生を抑えることができる。その結果、人がけがをしたり、動作支援装置が破損してしまうことも抑えることができる。
【０００８】
また、前記動作支援装置は、さらに、第２のセンサを備え、前記規制部は、前記第２のセンサによる検出結果に応じて、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されているか否を判定し、前記所定の状態で装着されていないと判定する場合に、前記アクチュエータからの動力による前記機構部の動きを規制してもよい。
【０００９】
これにより、電気的にインターロック機構を構成することができる。
【００１０】
また、前記第２のセンサは、前記動作支援装置と前記人との間の距離を検出し、前記規制部は、前記第２のセンサによって検出される前記距離が閾値以上の場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定してもよい。
【００１１】
また、前記第２のセンサは、前記動作支援装置が前記人から受ける圧力を検出し、前記規制部は、前記第２のセンサによって検出される前記圧力が閾値以下の場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定してもよい。
【００１２】
また、前記第２のセンサは、前記動作支援装置へ前記人が接近しているか否かを検出し、前記規制部は、前記第２のセンサによって、前記人が接近していなことが検出される場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定してもよい。
【００１３】
また、前記動作支援装置は、さらに、前記動作支援装置を前記人に固定するためのハーネスを備え、前記ハーネスは、互に脱着自在に構成されている２つの部材からなるバックルを有し、前記第２のセンサは、前記バックルの前記２つの部材が連結されているか否かを検出し、前記規制部は、前記第２のセンサによって、前記２つの部材が連結されていないことが検出された場合に、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されていないと判定してもよい。
【００１４】
また、前記規制部は、前記機構部の動きを遮るように配置される移動部材と、前記動作支援装置が前記所定の状態で前記人に装着されることによって、前記移動部材を機械的に移動させ、前記機構部の動きが遮られた状態を解除する解除部材とを有してもよい。
【００１５】
これにより、機械的にインターロック機構を構成することができる。
【００１６】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の動作支援装置は、誤動作の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施の形態における動作支援装置の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態における動作支援装置の動きを模式的に示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態における動作支援装置の動きを模式的に示す図である。
【図３】図３は、実施の形態における動作支援装置が人に装着されている正しい状態を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態における操作部の外観の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態における動作支援装置の正面図である。
【図６】図６は、実施の形態における動作支援装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態の変形例に係る規制部の機構を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態の変形例に係る規制部の機構を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２０】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略矩形状又は略平行などの表現を用いている。例えば、略矩形は、完全に矩形であることを意味するだけでなく、実質的に矩形である、すなわち、例えば数％程度の誤差を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。
【００２２】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における動作支援装置の一例を示す図である。具体的には、図１は、動作支援装置を装着した人の背中側を斜め上から見た図である。なお、本開示において、鉛直方向をＺ軸方向とし、鉛直方向の上をプラス側、鉛直方向の下をマイナス側としている。また、鉛直方向に対して垂直な面における前後方向をＹ軸方向とし、その垂直な面においてＸ軸方向と垂直な方向である左右方向または横方向をＸ軸方向としている。つまり、本開示における「上」は、鉛直方向であるＺ軸方向のプラス側であり、「下」は、鉛直方向であるＺ軸方向のマイナス側である。本開示における「後」は、前後方向であるＹ軸方向のマイナス側であり、「前」は、前後方向であるＹ軸方向のプラス側である。本開示における「左」は、左右方向であるＸ軸方向のプラス側であり、「右」は、左右方向であるＸ軸方向のマイナス側である。
【００２３】
本実施の形態における動作支援装置１００は、人Ｕに装着されて、人Ｕによる腰の前屈動作等を支援する。つまり、動作支援装置１００は、人Ｕの背部、腰背部、側腰部および大腿部に装着される。そして、動作支援装置１００は、人Ｕが起立姿勢から前屈姿勢に移る前屈動作、および、前屈姿勢から起立姿勢に戻る戻り動作などを支援する。このような動作支援装置１００は、背面フレーム機構１１０と、カバー１２０Ｌおよび１２０Ｒと、大腿部フレーム１３０Ｌおよび１３０Ｒと、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒと、複数のハーネスとを備える。
【００２４】
背面フレーム機構１１０は、動作支援装置１００が人Ｕに装着されたときに人Ｕの背面に配置される１つまたは複数のフレームからなる。
【００２５】
カバー１２０Ｌおよび１２０Ｒはそれぞれ、背面フレーム機構１１０に取り付けられているバッテリーまたは制御部などを覆う。
【００２６】
大腿部フレーム１３０Ｌは、動作支援装置１００が人Ｕに装着されたときに左大腿部の後側に配置される。大腿部フレーム１３０Ｒは、動作支援装置１００が人Ｕに装着されたときに右大腿部の後側に配置される。
【００２７】
関節部１４０Ｌは、背面フレーム機構１１０の左側の部位と大腿部フレーム１３０Ｌとを互に回動自在に連結する。関節部１４０Ｒは、背面フレーム機構１１０の右側の部位と大腿部フレーム１３０Ｒとを互に回動自在に連結する。また、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒはそれぞれ、第１のセンサと、モータであるアクチュエータとを有する。第１のセンサは、大腿部フレーム１３０Ｌまたは１３０Ｒを介して人の動作を検知するアシスト用のセンサであって、例えばエンコーダである。アクチュエータは、その第１のセンサによって検知にされた動作に応じて、人Ｕの前屈動作または戻り動作などを支援するための動力を、背面フレーム機構１１０と大腿部フレーム１３０Ｌまたは１３０Ｒとに付与する。
【００２８】
複数のハーネスは、動作支援装置１００を人Ｕに固定させるためのものである。これらの複数のハーネスは、人Ｕの左肩および左肩のそれぞれに掛けられる肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒと、人Ｕの腰回りに配置される腰ハーネス１５２と、大腿部フレーム１３０Ｌを左大腿部に固定するための大腿部ハーネス１５３Ｌと、大腿部フレーム１３０Ｒを右大腿部に固定するための大腿部ハーネス１５３Ｒとを含む。
【００２９】
肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒと腰ハーネス１５２とによって、背面フレーム機構１１０は、人Ｕの背中に押圧されて固定される。
【００３０】
図２Ａおよび図２Ｂは、本実施の形態における動作支援装置１００の動きを模式的に示す図である。
【００３１】
例えば、動作支援装置１００を装着した人Ｕは、図２Ａに示すように、前屈状態になって荷物Ｗを手に取り、荷物Ｗを持った状態で起立しようとする。このとき、上述の第１のセンサは、その人Ｕの起立動作を検知する。制御部は、第１のセンサによってその起立動作が検知されると、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒのそれぞれのアクチュエータを制御する。つまり、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒのそれぞれのアクチュエータは、制御部による制御によって、その起立動作を支援するための動力を、背面フレーム機構１１０と、大腿部フレーム１３０Ｌおよび１３０Ｒとに付与する。
【００３２】
その結果、動作支援装置１００を装着した人Ｕは、図２Ｂに示すように、アクチュエータによって付与される動力によって容易に起立することができる。動作支援装置１００は、このような人Ｕの動作を支援するアシスト機能を有する。
【００３３】
図３は、動作支援装置１００が人Ｕに装着されている正しい状態を説明するための図である。
【００３４】
人Ｕは、動作支援装置１００を正しい状態で装着するためには、肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒを左肩および右肩に掛ける。そして、人Ｕは、肩ハーネス１５１Ｌと肩ハーネス１５１Ｒとをバックル１５１ｂによって連結させる。ここで、バックル１５１ｂは、互に着脱自在に構成されている２つの部材からなる。これらの２つの部材のそれぞれは、肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒに取り付けられている。したがって、人Ｕは、これらの２つの部材を連結することによって、肩ハーネス１５１Ｌと肩ハーネス１５１Ｒとを連結させる。
【００３５】
さらに、人Ｕは、腰ハーネス１５２を腰回りに巻き付ける。ここで、腰ハーネス１５２は、互に着脱自在に構成されている２つの部材からなるバックル１５２ｂを有する。つまり、人Ｕは、バックル１５２ｂのその２つの部材を連結することによって、腰ハーネス１５２を腰回りに巻き付ける。
【００３６】
さらに、人Ｕは、大腿部ハーネス１５３Ｌおよび１５３Ｒを、左右の大腿部に巻き付ける。ここで、大腿部ハーネス１５３Ｌおよび１５３Ｒのそれぞれは、腰ハーネス１５２と同様、互に着脱自在に構成されている２つの部材からなるバックル１５３ｂを有する。つまり、人Ｕは、バックル１５３ｂのその２つの部材を連結することによって、大腿部ハーネス１５３Ｌまたは１５３Ｒを大腿部に巻き付ける。
【００３７】
このように、肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒが左肩および右肩に掛けられて連結され、腰ハーネス１５２と大腿部ハーネス１５３Ｌおよび１５３Ｒとが巻き付けられると、動作支援装置１００は、正しい状態で人に装着される。なお、この正しい状態では、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒはそれぞれ、人Ｕの左および右の股関節の脇に配置される。
【００３８】
動作支援装置１００を正しい状態で装着した人Ｕは、動作支援装置１００に備えられている操作部１６０の電源スイッチをオンにする。これにより、動作支援装置は、図２に示すような動作の支援を開始する。
【００３９】
図４は、操作部１６０の外観の一例を示す図である。
【００４０】
操作部１６０は、上述の電源スイッチ１６１と、バッテリーの残量を示す残量表示部１６２と、動作支援装置１００の設定を変更するための調整部１６３および１６４とを有する。調整部１６３および１６４は、人Ｕによって操作されることによって、例えばアシストまたはブレーキの強度を変更する。
【００４１】
図５は、動作支援装置１００の正面図である。
【００４２】
本実施の形態における動作支援装置１００は、動作支援装置１００が人Ｕに正しい状態で装着されているか否かを判定するための複数の第２のセンサ２０１〜２０５を備える。つまり、上述の第２のセンサ２０１〜２０５は、動作支援装置１００のアシスト機能をロックするためのインターロック用のセンサである。
【００４３】
第２のセンサ２０１は、例えば、肩ハーネス１５１Ｌおよび１５１Ｒのバックル１５１ｂに配置されている。具体的には、バックル１５１ｂは、肩ハーネス１５１Ｌに取り付けられている雄型の部材１５１ｂＬと、肩ハーネス１５１Ｒに取り付けられている雌型の部材１５１ｂＲとからなる。部材１５１ｂＬが部材１５１ｂＲに差し込まれることによって、部材１５１ｂＬおよび１５１ｂＲは連結する。第２のセンサ２０１は、部材１５１ｂＲに配置され、部材１５１ｂＬおよび１５１ｂＲが連結されたか否かを検出する。第２のセンサ２０１は、具体的には、リミットスイッチなどである。
【００４４】
第２のセンサ２０２は、例えば、カバー１２０Ｒの正面（Ｙ軸方向のプラス側の面）に配置されている距離センサである。つまり、第２のセンサ２０２は、動作支援装置１００のカバー１２０Ｒと人Ｕとの間の距離を検出する。距離センサは、例えば、赤外線または超音波を用いて距離を検出する。また、第２のセンサ２０２は、動作支援装置１００のカバー１２０Ｒへ人Ｕが接近しているか否かを検出する近接センサであってもよい。近接センサは、例えば、誘導型近接センサ、静電容量型近接センサ、または磁気近接センサである。
【００４５】
第２のセンサ２０３は、例えば、クッション１７１Ｒに配置されている圧力センサである。ここで、背面フレーム機構１１０の正面下部には、人Ｕの腰と背面フレーム機構１１０との間の干渉を和らげるクッション１７１Ｒおよび１７１Ｌが取り付けられている。このようなクッション１７１Ｒに配置された第２のセンサ２０３は、人Ｕの腰から受ける圧力を検出する。圧力センサは、例えば、抵抗線式、拡散式、成膜式、静電容量式、または、機械式のセンサである。
【００４６】
第２のセンサ２０４は、例えば、腰ハーネス１５２のバックル１５２ｂに配置されている。具体的には、バックル１５２ｂは、腰ハーネス１５２に取り付けられている雄型の部材１５２ｂＬと雌型の部材１５２ｂＲとからなる。部材１５２ｂＬが部材１５２ｂＲに差し込まれることによって、部材１５２ｂＬおよび１５２ｂＲは連結する。第２のセンサ２０４は、部材１５２ｂＲに配置され、部材１５２ｂＬおよび１５２ｂＲが連結されたか否かを検出する。第２のセンサ２０４は、具体的には、リミットスイッチなどである。
【００４７】
第２のセンサ２０５は、第２のセンサ２０１および２０４と同様、例えば、大腿部ハーネス１５３Ｒおよび１５３Ｌのそれぞれのバックル１５３ｂに配置されている。第２のセンサ２０５は、バックル１５３ｂを構成する２つの部材が連結されたか否かを検出する。第２のセンサ２０５は、具体的には、リミットスイッチなどである。
【００４８】
図６は、動作支援装置１００の構成を示すブロック図である。
【００４９】
動作支援装置１００は、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒと、第２のセンサ２０１〜２０５と、操作部１６０と、駆動用バッテリー１８０と、制御部１９０と、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒと、機構部Ｍとを備える。
【００５０】
機構部Ｍは、可動に構成され、背面フレーム機構１１０と、大腿部フレーム１３０Ｌおよび１３０Ｒと、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒのそれぞれの一部の機構とからなる。関節部１４０Ｌの一部の機構は、背面フレーム機構１１０の左側の部位と大腿部フレーム１３０Ｌとを互に回動自在に連結する機構であり、関節部１４０Ｒの一部の機構は、背面フレーム機構１１０の右側の部位と大腿部フレーム１３０Ｒとを互に回動自在に連結する機構である。
【００５１】
第１のセンサ１４１Ｌは、関節部１４０Ｌに備えられたセンサ（例えばエンコーダ）であって、大腿部フレーム１３０Ｌおよび関節部１４０Ｌのアクチュエータ１４２Ｌを介して人Ｕの動作を検知する。第１のセンサ１４１Ｒは、関節部１４０Ｒに備えられたセンサ（例えばエンコーダ）であって、大腿部フレーム１３０Ｒおよび関節部１４０Ｒのアクチュエータ１４２Ｒを介して人Ｕの動作を検知する。
【００５２】
アクチュエータ１４２Ｌは、関節部１４０Ｌに備えられたモータである。アクチュエータ１４２Ｒは、関節部１４０Ｒに備えられたモータである。これらのアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒは、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒによって検知された動作に応じて、機構部Ｍを動かすための動力をその機構部Ｍに付与する。
【００５３】
駆動用バッテリー１８０は、カバー１２０Ｌまたは１２０Ｒに覆われるように背面フレーム機構１１０に配置され、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒのそれぞれに駆動電力を供給する。
【００５４】
インターロックスイッチＳＷは、駆動用バッテリー１８０とアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒとの間に接続され、制御部１９０による制御に応じて、駆動電力の供給とその供給の停止とを切り替える。
【００５５】
制御部１９０は、カバー１２０Ｌまたは１２０Ｒに覆われるように背面フレーム機構１１０に配置された回路モジュールである。
【００５６】
本実施の形態では、制御部１９０とインターロックスイッチＳＷとから規制部１９１が構成されている。この規制部１９１は、動作支援装置１００が所定の状態（すなわち正しい状態）で人Ｕに装着されていない場合に、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きを規制する。
【００５７】
具体的には、制御部１９０は、操作部１６０の電源スイッチ１６１がオンにされているときには、第２のセンサ２０１〜２０５のそれぞれの検出結果に応じて、動作支援装置１００が所定の状態（すなわち正しい状態）で人Ｕに装着されているか否を判定する。そして、制御部１９０は、所定の状態で装着されていないと判定する場合に、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きを規制する。すなわち、制御部１９０は、インターロックスイッチＳＷをオフからオンに切り替えず、オフの状態に維持する。これにより、操作部１６０の電源スイッチ１６１がオンにされていても、駆動電力は、駆動用バッテリー１８０からアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒへ供給されない。その結果、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きが規制される。
【００５８】
一方、制御部１９０は、動作支援装置１００が所定の状態で装着されていると判定する場合には、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きの規制を解除する。すなわち、制御部１９０は、インターロックスイッチＳＷをオフからオンに切り替える。これにより、駆動用バッテリー１８０からアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒへ駆動電力が供給される。そして、制御部１９０は、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒによって人Ｕの動作が検知されると、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒのそれぞれのアクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒを制御する。これにより、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒは、その人Ｕの動作を支援するための動力を、機構部Ｍに含まれる背面フレーム機構１１０と、大腿部フレーム１３０Ｌおよび１３０Ｒとに付与する。
【００５９】
図７は、制御部１９０の動作を示すフローチャートである。
【００６０】
制御部１９０は、操作部１６０の電源スイッチ１６１がオンされると、インターロック用の第２のセンサ２０１〜２０５のそれぞれの検出結果を取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１９０は、第２のセンサ２０１〜２０５のそれぞれの検出結果に応じて、動作支援装置１００が人Ｕに正しい状態で装着されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００６１】
例えば、制御部１９０は、距離センサである第２のセンサ２０２によって検出される距離が閾値以上の場合に、動作支援装置１００が正しい状態で人Ｕに装着されていないと判定する。または、第２のセンサ２０２が近接センサである場合には、制御部１９０は、その近接センサである第２のセンサ２０２によって、人Ｕが接近していなことが検出される場合に、動作支援装置１００が正しい状態で人Ｕに装着されていないと判定する。さらに、制御部１９０は、圧力センサである第２のセンサ２０４によって検出される圧力が閾値以下の場合には、動作支援装置１００が正しい状態で人Ｕに装着されていないと判定する。さらに、制御部１９０は、リミットスイッチなどの第２のセンサ２０１、２０４および２０５のそれぞれによって、バックル１５１ｂ、１５２ｂおよび１５３ｂのそれぞれの２つの部材が連結されていないことが検出された場合に、動作支援装置１００が正しい状態で人Ｕに装着されていないと判定する。
【００６２】
ここで、制御部１９０は、正しい状態で装着されていると判定すると（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、インターロックスイッチＳＷをオフからオンに切り替えることによって、アシスト機能のロックを解除する（ステップＳ１０３）。一方、制御部１９０は、正しい状態で装着されていないと判定すると（ステップＳ１０２のＮｏ）、インターロックスイッチＳＷをオフに維持し、アシスト機能をロックさせた状態で、ステップＳ１０１からの処理を繰り返し実行する。
【００６３】
制御部１９０は、アシスト機能のロックが解除されると、アシスト用の第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒのそれぞれによって検知された動作に応じて、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒを制御する（ステップＳ１０４）。
【００６４】
このように、本実施の形態における動作支援装置１００では、動作支援装置が正しく装着されていない場合には、アシスト機能がロックされるため、誤動作の発生を抑えることができる。その結果、人がけがをしたり、動作支援装置１００が破損してしまうことも抑えることができる。
【００６５】
（まとめ）
上記実施の形態における動作支援装置１００は、人Ｕに装着されて人Ｕの動作を支援する動作支援装置であって、機構部Ｍと、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒと、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒと、制御部１９０およびインターロックスイッチＳＷからなる規制部１９１とを備える。機構部Ｍは、可動に構成されている。第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒは、人Ｕの動作を検知する。アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒは、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒによって検知された動作に応じて、機構部Ｍを動かすための動力を機構部Ｍに付与する。規制部１９１は、動作支援装置１００が正しい状態で人Ｕに装着されていない場合に、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒからの動力による機構部Ｍの動きを規制する。
【００６６】
これにより、動作支援装置１００が正しい状態で人に装着されていない場合には、機構部Ｍの動きが規制される。言い換えれば、この動作支援装置１００は、アシスト機能をロックするインターロック機構を有する。したがって、動作支援装置１００の誤動作の発生を抑えることができる。その結果、人がけがをしたり、動作支援装置１００が破損してしまうことも抑えることができる。
【００６７】
（変形例）
上記実施の形態における規制部１９１は、第２のセンサ２０１〜２０５による検出結果に応じて、動作支援装置１００のアシスト機能をロックさせる。一方、本変形例に係る規制部は、機械的な機構によってアシスト機能をロックさせる。
【００６８】
図８および図９は、本変形例に係る規制部の機構を説明するための図である。具体的には、図８は、本変形例に係る動作支援装置１００の一部の右側面を示し、図９は、本変形に係る規制部の断面と、その規制部の周辺とを模式的に示す。
【００６９】
本変形例に係る動作支援装置１００は、関節部１４０Ｌおよび１４０Ｒのそれぞれの近傍に配置された規制部３００を備える。なお、図８および図９では、関節部１４０Ｒの近傍に配置された規制部３００のみを示す。規制部３００は、図８および図９に示すように、筐体３０１と、移動部材３０２と、ばね３０３と、ワイヤ３０４とを備える。
【００７０】
筐体３０１は、例えば略矩形状であって、その筐体３０１内には中空の収容部３０１ｄが形成されている。また、筐体３０１における大腿部フレーム１３０Ｒ側の側壁（以下、外側壁という）には、その収容部３０１ｄに連通する連通孔３０１ａおよび３０１ｂが形成されている。さらに、筐体３０１における大腿部フレーム１３０Ｒと反対側の側壁（以下、内側壁という）には、ワイヤ３０４を収容部３０１ｄに通すための挿通孔３０１ｃが形成されている。
【００７１】
移動部材３０２は、基部３０２ｃと、基部３０２ｃの一面から略平行に突設された２つのピン３０２ａおよび３０２ｂとからなる。基部３０２ｃは、収容部３０１ｄに配置される。２つのピン３０２ａおよび３０２ｂはそれぞれ、筐体３０１の連通孔３０１ａおよび３０１ｂを介して、筐体３０１の外側壁から出没自在に配置される。
【００７２】
ばね３０３は、筐体３０１の収容部３０１ｄに配置される。ばね３０３の一端は、基部３０２ｃにおける２つのピン３０２ａおよび３０２ｂと反対側の面（以下、背面という）に固定され、ばね３０３の他端は、筐体３０１の内側壁の収容部３０１ｄ側の面に固定されている。
【００７３】
ワイヤ３０４の一端は、移動部材３０２における基部３０２ｄの背面に固定され、ワイヤ３０４の他端は、腰ハーネス１５２のバックル１５２ｂに含まれる部材１５２ｂＲに固定されている。また、ワイヤ３０４は、筐体３０１の挿通孔３０１ｃと、背面フレーム機構１１０に固定されたヒートンなどのリング３１０とに挿通される。
【００７４】
ここで、例えば、人Ｕが動作支援装置１００を正しい状態で装着していない場合には、バックル１５２ｂを構成する２つの部材１５２ｂＬおよび１５２ｂＲは連結されず、腰ハーネス１５２は弛んでいる。したがって、ワイヤ３０４も弛み、移動部材３０２の基部３０２ｃは、ばね３０３の弾性力によって、筐体３０１の外側壁に押圧される。その結果、２つのピン３０２ａおよび３０２ｂはそれぞれ、筐体３０１の連通孔３０１ａおよび３０１ｂを介して、筐体３０１の外側壁から突出し、大腿部フレーム１３０Ｒを挟み込む。
【００７５】
したがって、このときに、人Ｕが操作部１６０の電源スイッチ１６１をオンにしても、動作支援装置１００の大腿部フレーム１３０Ｒは、背面フレーム機構１１０に対して回動することができない。すなわち、機構部Ｍの動きが規制される。
【００７６】
しかし、人Ｕが動作支援装置１００を装着するときに、人Ｕの手によって、バックル１５２ｂの部材１５２ｂＬおよび１５２ｂＲが連結されると、その部材１５２ｂＲに一端が固定されたワイヤ３０４は張った状態になる。そして、そのワイヤ３０４の他端側は、筐体３０１の収容部３０１ｄから引き出される。つまり、ワイヤ３０４は、ばね３０３を縮ませながら移動部材３０２を、筐体３０１の内側壁側に移動させる。その結果、移動部材３０２の２つのピン３０２ａおよび３０２ｂは、筐体３０１の収容部３０１ｄに引き込まれる。つまり、大腿部フレーム１３０Ｒは、２つのピン３０２ａおよび３０２ｂによって挟み込まれた状態から解除される。
【００７７】
したがって、このときに、人Ｕが操作部１６０の電源スイッチ１６１をオンにすると、動作支援装置１００の大腿部フレーム１３０Ｒは、背面フレーム機構１１０に対して回動することができる。すなわち、機構部Ｍの動きが規制されない。
【００７８】
なお、図８および図９では、関節部１４０Ｒの近傍に配置された規制部３００、すなわち右側の規制部３００のみを示すが、本変形例に係る動作支援装置１００は、その右側の規制部３００だけでなく、関節部１４０Ｌの近傍に配置された左側の規制部３００も備えている。左側の規制部３００も、右側の規制部３００と同様の構成を有するため、その説明を省略する。また、本変形例に係る動作支援装置１００は、上記実施の形態の第２のセンサ２０１〜２０５およびインターロックスイッチＳＷを備えていない。さらに、本変形例に係る動作支援装置１００の制御部１９０は、第２のセンサ２０１〜２０５の検出結果に応じてインターロックスイッチＳＷのオンとオフとを切り替える制御を行わない。つまり、本変形例に係る制御部１９０は、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒのそれぞれで検知された人Ｕの動きと、操作部１６０の設定とに応じて、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒを制御する。
【００７９】
このように、本変形例に係る規制部３００は、移動部材３０２と、解除部材であるワイヤ３０４とからなる。移動部材３０２は、機構部Ｍの動きを遮るように配置される。解除部材であるワイヤ３０４は、動作支援装置１００が所定の状態（すなわち正しい状態）で人Ｕに装着されることによって、移動部材３０２を機械的に移動させ、機構部Ｍの動きが遮られた状態を解除する。
【００８０】
これにより、上記実施の形態と同様、本変形例においても、動作支援装置１００が正しい状態で人に装着されていない場合には、機構部Ｍの動きが規制される。つまり、本変形例に係る動作支援装置１００は、アシスト機能をロックするインターロック機構を有する。したがって、動作支援装置１００の誤動作の発生を抑えることができる。その結果、人がけがをしたり、動作支援装置１００が破損してしまうことも抑えることができる。
【００８１】
（その他の実施の形態）
以上、一つまたは複数の態様に係る動作支援装置について、実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態または変形例に施したものや、実施の形態および変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれてもよい。
【００８２】
例えば、上記実施の形態およびその変形例では、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒは、人Ｕの動作を検知したが、人Ｕの生体信号を検知してもよい。この場合、アクチュエータ１４２Ｌおよび１４２Ｒは、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒによって検知された生体信号に応じて、機構部Ｍを動かすための動力をその機構部Ｍに付与する。生体信号は、例えば筋電または脳波を示す信号である。また、上記実施の形態およびその変形例では、第１のセンサ１４１Ｌおよび１４１Ｒは、エンコーダとして構成されているが、スイッチ駆動方式によって人Ｕの動作を検知してもよい。また、本発明では、人Ｕの動作を検知する方式は、エンコーダを用いた方式またはスイッチ駆動方式などに限定されることなく、どのような方式であってもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態およびその変形例では、大腿部フレーム１３０Ｌおよび１３０Ｒは、大腿部の後側に配置されているが、逆に、大腿部の前側に配置されてもよい。
【００８４】
なお、上記各実施の形態において、制御部１９０などの構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、制御部１９０などの構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。制御部１９０などの構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の動作支援装置１００を実現するソフトウェアは、図７に示すフローチャートに含まれる各ステップをコンピュータに実行させる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る動作支援装置は、誤動作の発生を抑えることができるという効果を奏し、例えば、人の動作を支援するパワーアシストスーツなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００    動作支援装置
１１０    背面フレーム機構
１２０Ｌ、１２０Ｒ    カバー
１３０Ｌ、１３０Ｒ    大腿部フレーム
１４０Ｌ、１４０Ｒ    関節部
１５１ｂ、１５２ｂ、１５３ｂ    バックル
１５１ｂＬ、１５１ｂＲ    部材
１５１Ｌ、１５１Ｒ    肩ハーネス
１５２    腰ハーネス
１５２ｂＬ、１５２ｂＲ    部材
１５３Ｌ、１５３Ｒ    大腿部ハーネス
１６０    操作部
１７１Ｌ、１７１Ｒ    クッション
１８０    駆動用バッテリー
１９０    制御部
１９１    規制部
２０１〜２０５    第２のセンサ
３００    規制部
３０１    筐体
３０１ａ、３０１ｂ    連通孔
３０１ｃ    挿通孔
３０１ｄ    収容部
３０２    移動部材
３０２ａ、３０２ｂ    ピン
３０２ｃ    基部
３０３    ばね
３０４    ワイヤ
３１０    リング
Ｕ    人
Ｗ    荷物
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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