(57)【要約】【課題】座位姿勢を保持する訓練を安全に行うことができる座位保持訓練装置を提供する。【解決手段】座位保持訓練装置は、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値を取得する傾き取得手段と、その取得された傾き値に基づいて、所定の報知手段を用いて体の傾きを報知する報知処理手段と、上記所定の報知手段による報知開始と同時又はその後に、体の傾きの抑制を開始するアシスト手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座位における利用者の体の傾きを示す傾き値を取得する傾き取得手段と、
前記取得された傾き値に基づいて、所定の報知手段を用いて体の傾きを報知する報知処理手段と、
前記所定の報知手段による報知開始と同時又はその後に、体の傾きの抑制を開始するアシスト手段と、
を備える座位保持訓練装置。
【請求項２】
前記アシスト手段は、
利用者の体に作用し得る位置に配置され、膨張及び収縮する袋状体を含み、
前記袋状体を膨張させることで、体の傾きを抑制する、
請求項１に記載の座位保持訓練装置。
【請求項３】
前記袋状体は、内部に、一以上の区画境界部によって区画されつつ相互に連通している複数の分室を有しており、
前記複数の分室は、利用者の体の周囲に沿うように並設されており、前記複数の分室の一つに設けられた給気口から気体が供給されることでそれぞれ膨張状態となる、
請求項２に記載の座位保持訓練装置。
【請求項４】
前記アシスト手段は、前記袋状体と利用者との間に介在可能に配設されており、利用者の体の周囲に沿うように湾曲する硬質プレートを更に含む、
請求項２又は３に記載の座位保持訓練装置。
【請求項５】
前記アシスト手段は、
利用者に装着可能なベルト部と、
前記ベルト部の長手方向に沿って変位自在に前記ベルト部に取り付けられ、前記袋状体を内部に収容する収容部と、
を更に含み、
前記収容部は、前記収容部の両端部からそれぞれ延設されており、先端にベルト通しをそれぞれ有する二つのベルト連結部を有しており、該二つのベルト連結部の該ベルト通しにそれぞれ前記ベルト部が挿通されることにより前記ベルト部に取り付けられる、
請求項２から４のいずれか一項に記載の座位保持訓練装置。
【請求項６】
前記アシスト手段を制御するアシスト制御手段、
を更に備え、
前記アシスト手段は、前記袋状体と利用者との間に介在可能に配設された圧力センサを更に含み、
前記アシスト制御手段は、前記取得された傾き値及び前記圧力センサからの検知信号に基づいて、前記袋状体の膨張又は収縮を決定する、
請求項２から５のいずれか一項に記載の座位保持訓練装置。
【請求項７】
座位における利用者の体の加速度を取得する加速度取得手段、
を更に備え、
前記報知処理手段は、前記取得された加速度が加速度閾値未満であり、かつ前記取得された傾き値が傾き閾値を超えた場合に、体の傾きを報知し、前記取得された加速度が該加速度閾値を超えており、かつ前記取得された傾き値が該傾き閾値を超えた場合には、体の傾きを報知しない、
請求項１から６のいずれか一項に記載の座位保持訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座位姿勢を保持する訓練を可能とする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脊髄損傷や神経・筋疾患などにより一定の姿勢を保つことが困難な患者のために、姿勢を保持する装具や器具などが開発されている。正しい姿勢を保持することは、脊柱や四肢の変形などの防止にも繋がるため、理学療法においても姿勢保持の訓練が行われている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、高齢者や障害者の座姿勢をサポートする椅子として、人が着座する座部と上半身を背後から支える背部とを備え、着座状態における人の安定姿勢を採形する座姿勢評価装置が提案されている。
また、下記特許文献２には、違和感を与えることなく被介助者を起立させる介助ロボットが提案されている。この介助ロボットでは、制御装置が、検出装置から重量配分を取得し、取得された重量配分から、被介助者の前後方向の重心位置を導出し、保持部に支えられて着座している被介助者を起立させる場合において、アクチュエータを制御して、当該導出された重心位置が第一所定範囲内に入るように保持部を動作させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４８９３７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／１４５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の装置によれば、着座状態における人の安定姿勢を採形することができ、特許文献２のロボットによれば、上半身の姿勢を所定範囲内に保持しながら、被介助者を起立させることができるかもしれない。
しかしながら、これらの技術では、利用者の或る姿勢を保ちながら、その姿勢を保持する訓練を行うことまでは考慮されてない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、座位姿勢を保持する訓練を安全に行うことができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る座位保持訓練装置は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。即ち、当該座位保持訓練装置は、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値を取得する傾き取得手段と、その取得された傾き値に基づいて、所定の報知手段を用いて体の傾きを報知する報知処理手段と、上記所定の報知手段による報知開始と同時又はその後に、体の傾きの抑制を開始するアシスト手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、座位姿勢を保持する訓練を安全に行うことができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る座位保持訓練装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る座位保持訓練装置の利用例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるホルダ及びホルダベルトを示す図である。
【図４】本実施形態におけるホルダへの収容形態を示す図である。
【図５】制御ボックス内のハードウェア構成を概念的に示すブロック図である。
【図６】制御部により実現されるソフトウェア構成を概念的に示すブロック図である。
【図７】ノートＰＣに表示されるユーザインタフェース画面の例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る座位保持訓練装置の報知動作の例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る座位保持訓練装置のエア制御動作の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下に挙げる実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態の構成に限定されない。
【００１１】
［概要］
本実施形態に係る座位保持訓練装置（以降、本装置と略称する場合もある）１について詳細を説明する前に、まず、本装置１の概要を説明する。
本装置１は、傾き取得手段と、報知処理手段と、アシスト手段とを少なくとも有しており、これら各手段の作用により、利用者の傾倒の危険性を回避し、かつ、利用者に姿勢反射を学習させつつ座位姿勢を保つ訓練を行うことを可能とする。
ここで、ここで「姿勢反射」とは、人が体を傾けた時に頭を床に対して垂直に立て直そうとする反射動作であり、「座位姿勢」とは、座っているときの人の姿勢であり、より具体的には、座面に接触している臀部よりも上方の身体の姿勢を意味する。
【００１２】
傾き取得手段は、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値を取得する。傾き取得手段の一具体例が後述の制御部５１であり、計測データ取得モジュール５２１である。
傾き取得手段は、後述の傾斜角センサ３２のようなセンサから直接的に傾き値を取得してもよいし、そのセンサから得られる情報（例えば加速度）を用いた計算により当該傾き値を間接的に取得してもよい。また、傾き取得手段は、カメラや接触検知センサなどのような他種のセンサから得られる情報に基づいて、当該傾き値を取得することもできる。例えば、利用者を撮像した画像に対する画像認識により利用者の体の傾きの度合が認識され、その度合を示す値が傾き値として取得され得る。また、利用者の体の傾きの度合に応じて検出される圧力値が変わるように圧力センサを設け、その圧力センサから得られる圧力値が傾き値として取得されてもよい。
更に言えば、傾き取得手段は、当該傾き値又はそれを導出可能な元データを他のコンピュータや可搬型記録媒体から取得することで、当該傾き値を取得してもよい。
【００１３】
報知処理手段は、傾き取得手段により取得された傾き値に基づいて、所定の報知手段を用いて体の傾きを報知する。報知処理手段の一具体例が後述の制御部５１であり、報知処理モジュール５２３である。
例えば、報知処理手段は、傾き取得手段により取得された傾き値が傾き閾値を超えた場合に、体の傾きを報知し、傾き取得手段により取得された傾き値がその傾き閾値未満となった場合に、その報知を停止させる。
但し、報知処理手段による報知手法は、傾き値に基づく報知であれば、何ら制限されない。例えば、体の傾きの程度に応じて、報知手段を切り替えてもよいし、共通の報知手段による報知態様（報知内容も含む）を切り替えてもよい。
【００１４】
上述の所定の報知手段の一具体例が後述の報知ランプ５９である。但し、体の傾きの報知に用いられる報知手段は、ランプに限定されず、音で報知するスピーカであってもよいし、振動で報知するバイブレータであってもよいし、表示で報知するディスプレイやテレビなどの表示装置であってもよい。
例えば、利用者が音楽好きの場合、体の傾きが大きくなると、出力音量を小さくすることで、体の傾きを報知してもよい。同様の場合に、体の傾きが大きくなると、好きな音楽を停止させることで、体の傾きを報知してもよい。利用者がテレビ好きである場合、体の傾きが大きくなると、出力音量を小さくする或いはテレビを消すことで、体の傾きを報知してもよい。テレビ装置を報知手段に用いる場合には、汎用リモートコントローラを制御することで、テレビ装置の音量や起動及び停止を自動制御することができる。
【００１５】
また、当該所定の報知手段を用いた報知は、利用者自身に向けて行われてもよいし、第三者に向けて行われてもよい。
後者の場合、例えば、当該所定の報知手段は、第三者の携帯端末とされてもよい。この場合、報知処理手段は、その携帯端末宛てに何らかの情報を送信することで、その携帯端末上で動作するアプリケーションに体の傾きを報知する処理を実行させることができる。
このようにすれば、家族や介助者などの第三者は、利用者から目を離したり別部屋にいたとしても、必要なときに駆けつけることができるため利用者の訓練を安全にサポートすることができる。
【００１６】
アシスト手段は、上述の所定の報知手段による報知開始と同時又はその後に、体の傾きの抑制を開始する。アシスト手段の一具体例が後述のエアパック２１及び２３である。
但し、アシスト手段は、利用者の体の傾きを抑制することができれば、その具体的なアシスト手法や構造は制限されない。例えば、アシスト手段は、体の傾きにより屈曲している側とは反対側から利用者の体を引っ張る紐状体であってもよいし、利用者の体を屈曲している側で支持する支持棒であってもよい。
【００１７】
また、アシスト手段は、単独で、利用者の体の傾きを抑制し得るよう構成されていてもよいし、後述のエアパック２１及び２３のように、椅子のような利用者の体を受け止める外部の保持具と共に、傾き方向と逆方向の反力を利用者に付与することで、利用者の体の傾きの抑制を可能とするよう構成されていてもよい。
また、後述のエアパック２１及び２３は、ホルダ１２内に収容された状態でホルダベルト１０を介して利用者の体に装着されたが、アシスト手段は、利用者の体に装着されることなく、利用者の体に作用し得る位置に配置されてもよい。例えば、後述の図２に示されるような肘掛部が設けられた椅子に座った状態で本装置１が利用される場合には、その肘掛部の内側壁面にアシスト手段が装着或いは置かれてもよい。
【００１８】
また、アシスト手段は、利用者の体の傾きを抑制すると共に、目標姿勢まで利用者の体の傾きを回復させること、或いは目標姿勢で利用者の体を保持することを可能とする手段であってもよい。
ここでの「目標姿勢」とは、利用者にとっての訓練目標となる姿勢であり、通常であれば座面に対して背筋が垂直となる姿勢が目標姿勢とされるが、背骨が屈曲している利用者等にとっては安定して座位姿勢を保てる姿勢が目標姿勢とされてもよい。
【００１９】
このように、本実施形態では、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値が取得され、その傾き値に基づいて体の傾きの報知が開始され、その報知開始と同時又はその後に利用者の体の傾きの抑制が開始される。
これにより、体の傾きの報知により利用者に姿勢反射を学習させつつ座位姿勢を保つ訓練を行うことができる。更に、体の傾きの報知開始と同時又はその後に、傾きが更に進む場合やその傾きが所定時間継続される場合などは、利用者が傾倒してしまう恐れがあるところ、体の傾きの抑制が開始されるため、そのような危険性を未然に回避することができる。
即ち、本実施形態によれば、利用者が座位姿勢を保持する訓練を安全に行うことができる。更に言えば、本実施形態によれば、座位姿勢を保持する訓練を利用者一人であっても安全に行うことができる。
【００２０】
［具体例］
以下、本装置１についてより具体的に説明する。
以降の説明において、各構成要素の相対的な位置関係を特定するために、利用者が本装置１を利用している状態（装着している状態）における利用者を基準とした方向を用いて、便宜的に上下方向、前後方向、左右方向、正面、背面などを設定している。このため、利用者に向かって右側を左側に、左側を右側として設定している。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る座位保持訓練装置１の全体構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る座位保持訓練装置１の利用例を示す図である。
図１に示されるように、本装置１は、傾斜角センサ３２、センサベルト３０、ホルダ１２、ホルダベルト１０、制御ボックス５０、ノート型パーソナルコンピュータ（以降、ノートＰＣと表記する）６０等を有する。
【００２２】
傾斜角センサ３２は、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値又はその傾き値を導出可能な情報を計測する。
本実施形態では、傾斜角センサ３２は、センサベルト３０に取り付けられており、センサベルト３０が利用者の体の部位に巻きつけられることで、利用者の体に装着される。但し、傾斜角センサ３２の体への装着方法は、センサベルト３０を用いた例のみに限定されない。例えば、傾斜角センサ３２は、センサベルト３０を用いることなく、利用者の着衣に貼付するなり着衣を挟み込むなどして、装着されてもよい。また、傾斜角センサ３２は、後述するホルダベルト１０に取り付けられてもよい。
【００２３】
傾斜角センサ３２の装着位置についても制限されない。例えば、傾斜角センサ３２は、頭部、首部、胴部、又は腕部などに装着することができるが、利用者の背中側の第７頸椎の棘突起の周辺に装着されることが好ましい。その部位に装着されることで、利用者の体の傾きを正確に計測することができる。
図２の例では、傾斜角センサ３２が前方の胸の中央部に位置するように、利用者ＵＳの胸周りにセンサベルト３０が巻き付けられている。
【００２４】
また、傾斜角センサ３２の具体的な種類についても限定されない。例えば、傾斜角センサ３２は、振り子を用いる方式或いは液面の傾きを用いる方式で傾斜角度を計測してもよいし、加速度センサであってもよい。傾斜角センサ３２として加速度センサが用いられる場合には、傾斜角センサ３２から得られる加速度測定データを傾き角度情報に変換すればよい。本実施形態では、傾斜角センサ３２として３軸加速度センサが用いられる。
【００２５】
ホルダ１２は、後述するエアパック２１及び２３を利用者の体に作用し得る位置に保持する。詳細は後述するが、エアパック２１及びエアパック２３は、膨張することで、利用者の体の傾きを抑制するアシスト手段の一具定例である。
本実施形態では、ホルダ１２は、内部にエアパック２１及び２３を収容する鞄のような形状を有しており、ホルダ１２の内部は、エアパック２１及び２３の膨張に耐えうる大きさとなっている。更に言えば、ホルダ１２は、エアパック２１及び２３の膨張及び収縮に追随し得る柔軟性を持つ素材で形成されることが好ましい。
【００２６】
また、ホルダ１２は、ホルダベルト１０の長手方向に沿って変位自在にホルダベルト１０に取り付けられている。これにより、ホルダベルト１０が利用者の体に巻き付けられ、利用者の体の特定位置に配置されるようにホルダ１２を変位させることで、エアパック２１及び２３を利用者の体に作用し得る位置に配置することができる。このように、ホルダ１２をホルダベルト１０に沿って移動可能とすることができるため、利用者の体格に応じてエアパック２１及び２３が体に対して作用し易い位置にエアパック２１及び２３を配置することができ、エアパック２１及び２３の膨張により利用者の体の傾きを確実に抑制することができる。
ホルダベルト１０は、利用者に装着可能なベルト部と換言でき、ホルダ１２は、ベルト部の長手方向に沿って変位自在にベルト部に取り付けられ、袋状体（エアパック２１及び２３に相当）を内部に収容する収容部と換言できる。
【００２７】
但し、ホルダ１２の体への装着方法は、ホルダベルト１０を用いた例のみに限定されない。例えば、ホルダ１２は、ホルダベルト１０を用いることなく、利用者の着衣に貼付するなり着衣を挟み込むなどして、利用者の体に装着されてもよい。
ホルダ１２の装着位置については、利用者の体における傾きにより屈曲する側に設けられることが好ましい。例えば、左に傾く利用者の場合には、利用者の左の腰部に配置されるように、ホルダ１２が装着されることが好ましく、右に傾く利用者の場合には、利用者の右の腰部に配置されるように、ホルダ１２が装着されることが好ましい。
図２の例では、ホルダ１２が利用者ＵＳの左の腰部に位置するように、ホルダベルト１０が利用者ＵＳの腰部に巻き付けられている。
【００２８】
ここで、ホルダ１２及びホルダ１２に収容される収容物について、図３及び図４を用いて詳述する。図３は、本実施形態におけるホルダ１２及びホルダベルト１０を示す図であり、図４は、本実施形態におけるホルダ１２への収容形態を示す図である。
図３に示されるように、ホルダ１２は、二つのベルト連結部１４Ｒ及び１４Ｌを有している。ベルト連結部１４Ｒ及び１４Ｌは、ホルダ１２の左右両端部からそれぞれ延設されており、先端にベルト通し１６Ｒ又は１６Ｌを有している。ホルダ１２は、ベルト通し１６Ｒ及び１６Ｌにホルダベルト１０が挿通されることにより、ホルダベルト１０の長手方向に沿って変位自在にホルダベルト１０に取り付けられている。
このように、ホルダ１２をホルダベルト１０に沿って移動可能とすると共に、ベルト連結部１４Ｒ及び１４Ｌによりホルダベルト１０とホルダ１２との間に一定の隙間を設けることで、エアパック２１及び２３が膨張状態となったとしても、不当に利用者の体を締め付けることを防ぐことができる。
【００２９】
図４に示されるように、ホルダ１２の内部には、エアパック２１、エアパック２３、及び硬質プレート２５が収容されている。
エアパック２１及び２３は、膨張及び収縮する袋状体であり、図２の例で示されるように、椅子ＨＬの肘掛部の内側壁面と利用者の体との間で膨張することで、利用者の体の傾きに対して肘掛部と共に反力を付与することで、利用者の体を支え、体の傾きを抑制する。本実施形態では、エアパック２１及び２３は、空気の供給により膨張し排気により収縮する袋状体であるが、エアパック２１及び２３に替えて、空気以外の気体或いは液体により膨張及び収縮する袋状体が利用されてもよい。
なお、本実施形態では、エアパック２１とエアパック２３とは同一形状を有するため、以下、両者を代表してエアパック２１について説明する。
【００３０】
エアパック２１は、内部に、複数の分室２１１、２１２、２１３及び２１４を有している。具体的には、エアパック２１の内部が区画境界部２１６、２１７及び２１８によって区画されることで、各分室２１１、２１２、２１３及び２１４が形成されており、各分室２１１、２１２、２１３及び２１４は相互に連通している。
区画境界部２１６、２１７及び２１８は、エアパック２１における前面シートと背面シートとが圧着されることで実現されている。
【００３１】
これら複数の分室２１１、２１２、２１３及び２１４は、利用者の体の周囲に沿うように並設され、その中の一つの分室２１４に設けられた給排気口２１９から気体が供給されることでそれぞれ膨張状態となり、給排気口２１９から気体が排気されることでそれぞれ収縮状態となる。本実施形態では、給排気口２１９に気体漏れのないように気体チューブが挿入されている。
エアパック２１は、膨張及び収縮により損傷しないように、柔軟性を有する素材により形成されていることが好ましい。
上述のような構造により、エアパック２１が膨張状態においても利用者の体の周囲に沿って配置され得るため、効率的に利用者の体の傾きを抑制することができる。
図４の例では、３つの区画境界部２１６、２１７及び２１８により４つの分室２１１、２１２、２１３及び２１４が設けられているが、１以上の区画境界部で２以上の分室が設けられていればよい。
【００３２】
硬質プレート２５は、エアパック２１及び２３と利用者との間に介在可能に配設されており、利用者の体の周囲に沿うように湾曲する部材である。本実施形態では、硬質プレート２５は、ホルダ１２が利用者に装着されている際にエアパック２１及び２３よりも利用者の体に近い位置であって、湾曲凹面が利用者側（後方）を向くように、ホルダ１２の内部に収容される。
硬質プレート２５は、膨張したエアパック２１及びエアパック２３による押圧に対して高い強度を有する、プラスチックや金属などの硬質材料で形成されることが好ましい。
これにより、エアパック２１及び２３の膨張に伴う力を効率よく利用者の体に作用させ、利用者の体の傾きを適切に抑制することができる。
【００３３】
更に、本実施形態では、硬質プレート２５の湾曲凸面に平面状の圧力センサ２７が設けられている。即ち、圧力センサ２７は、エアパック２１及びエアパック２３と利用者との間に介在可能に配設される。これにより、圧力センサ２７は、エアパック２１及びエアパック２３からの押圧を計測する。
【００３４】
図５は、制御ボックス５０内のハードウェア構成を概念的に示すブロック図である。
図５に示されるように、制御ボックス５０は、制御部５１、空気圧センサ５３、電磁弁５５、エアポンプ５７、報知ランプ５９等を有している。
制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１１、メモリ５１２、入出力インタフェースユニット（Ｉ／Ｆユニットと表記される）５１３等を有する制御基板であり、上述の傾斜角センサ３２や圧力センサ２７からの検出信号を受けて、所定の報知手段（後述の報知ランプ５９等）を用いて体の傾きを報知する報知処理、エアパック２１及び２３の膨張及び収縮を制御するエアパック制御処理などを実行する。
【００３５】
ＣＰＵ５１１は、一般的な一以上のＣＰＵ又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）であってもよいし、それに替え又はそれと共に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含んでいてもよい。
メモリ５１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）であり、補助記憶装置（ハードディスク等）を含んでもよい。メモリ５１２には、後述するように制御プログラムがインストールされている。その制御プログラムは、出荷時に予め格納されてもいてもよいし、ＣＤ（Compact Disc）、メモリカード等のような可搬型記録媒体やネットワーク上の他のコンピュータからＩ／Ｆユニット５１３を介してインストールされ、メモリ５１２に格納されてもよい。
【００３６】
Ｉ／Ｆユニット５１３は、ＣＰＵ５１１で処理すべき又は処理された信号の入力又は出力を制御し、入力装置、出力装置、各種センサ、動力源などに接続される。また、Ｉ／Ｆユニット５１３は、他のコンピュータや機器との通信を行う通信ユニットを含んでもよく、可搬型記録媒体等にも接続され得る。本実施形態では、Ｉ／Ｆユニット５１３には、上述した圧力センサ２７及び傾斜角センサ３２に加えて、制御ボックス５０に内蔵されている空気圧センサ５３、電磁弁５５、エアポンプ５７及び報知ランプ５９、並びにノートＰＣ６０に接続される。
図５には主要なハードウェア要素を概念的に示しているに過ぎないため、制御部５１は、図５に図示されていないハードウェア要素を含んでもよく、制御部５１のハードウェア構成は制限されない。
【００３７】
エアポンプ５７は、エアパック２１及び２３に空気を供給するポンプである。エアポンプ５７は、制御部５１により制御され、空気供給状態（以降、エアポンプ５７のＯＮ状態と表記される）と供給停止状態（以降、エアポンプ５７のＯＦＦ状態と表記される）とで切り替えられる。なお、エアポンプ５７に対する具体的な制御内容については後述する。
エアポンプ５７は、利用者の傾きを抑制可能な程度にエアパック２１及び２３を膨張状態とすることができれば、その最大風量や吐出圧力、ポンプ種類等は制限されない。
【００３８】
電磁弁５５は、エアポンプ５７とエアパック２１及び２３との間の空気通路に設けられており、エアパック２１及び２３へ空気を供給する給気状態とエアパック２１及び２３内の空気を大気開放する排気状態とを切り替えるための方向制御弁である。
本実施形態では、電磁弁５５には、３つのポートを持つ三方向電磁弁が利用されている。具体的には、当該３つのポートのうち、第一のポートがエアポンプ５７に接続され、第二のポート（共通（ＣＯＭ）ポート）がエアパック２１及び２３の各給排気口２１９に気密状態で挿入されている気体チューブに接続されており、第三のポートが排気用に利用されている。これにより、エアポンプ５７から電磁弁５５の第一のポートへと連通する空気通路は、電磁弁５５により、エアパック２１及び２３へと繋がる気体チューブと連通する状態と、電磁弁５５で遮断される状態とで切り替え可能となっている。一方で、エアパック２１及び２３から電磁弁５５の第二のポートへと連通する空気通路は、電磁弁５５により、大気開放状態（排気状態）と、エアポンプ５７へと繋がる空気通路と連通する状態とで切り替え可能となっている。このような電磁弁５５に対する具体的な制御内容については後述する。
但し、少なくとも給気状態と排気状態とが切り替え可能であれば、電磁弁５５に替えて、他の方向制御弁が用いられてもよい。当該他の方向制御弁としては、２方弁が利用されてもよいし、５方弁が利用されてもよいし、他種のバルブが利用されてもよい。
【００３９】
空気圧センサ５３は、エアパック２１及び２３と電磁弁５５との間に設けられており、エアパック２１及び２３内の空気圧を計測する。空気圧センサ５３の具体的構成については何ら制限されない。
但し、図５には、エアパック２１及び２３を膨張させる流体として空気が用いられる場合の構成例が示されているが、空気以外の気体或いは液体が用いられる場合には、上述のエアポンプ５７、電磁弁５５及び空気圧センサ５３に替えて、利用される流体に対応するポンプやバルブ、圧力センサが設けられれば良い。
【００４０】
報知ランプ５９は、制御ボックス５０の外側表面に露出する位置に設けられた照明装置であり、体の傾きを報知する報知手段の一具体例である。本実施形態では、報知ランプ５９には、青色に発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ及び赤色に発光するＬＥＤランプが用いられている。
報知ランプ５９は、制御部５１によりその点灯及び消灯が制御される。報知ランプ５９に対する具体的な制御内容については後述する。
【００４１】
ノートＰＣ６０は、制御ボックス５０に接続されており、インストールされているコンピュータプログラムが実行されることで本装置１のユーザインタフェースを実現する。
具体的には、ノートＰＣ６０は、制御ボックス５０から伝送される情報に基づいて画面を表示し、その画面を介した利用者の操作に従って、制御ボックス５０に対して制御パラメータや各種指示を送信する。詳細は後述するが、ノートＰＣ６０で表示される画面には、利用者の体の傾きを示すグラフ表示や、傾斜角センサ３２や空気圧センサ５３などのセンサにより計測された現状の計測値の表示、制御ボックス５０に設定されている現状の制御パラメータの表示などが含まれる。このようなノートＰＣ６０で実現されるユーザインタフェースの詳細については後述する。
【００４２】
図６は、制御部５１により実現されるソフトウェア構成を概念的に示すブロック図である。
ＣＰＵ５１１によりメモリ５１２に格納される制御プログラムが実行されることにより、制御部５１は、図６に示されるようなソフトウェア構成を実現する。具体的には、制御部５１は、計測データ取得モジュール５２１、パラメータ設定モジュール５２２、報知処理モジュール５２３、エア制御モジュール５２４、出力処理モジュール５２５等を有している。
但し、図６に示される各ソフトウェア構成要素は、説明の便宜のために概念的にそれぞれ分けて示したものであるため、制御部５１で実現されるソフトウェア構成は、図６に示されるような各構成要素に明確に区分けされていなくてもよい。
【００４３】
計測データ取得モジュール５２１（以降、モジュール５２１と略称される場合もある）は、Ｉ／Ｆユニット５１３に接続される各種センサからの検知信号に基づいて、他のモジュールによって利用され得る情報を取得する。
例えば、モジュール５２１は、傾斜角センサ３２からの検知信号に基づいて、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値及び座位における利用者の体の加速度を取得する。本実施形態では、傾斜角センサ３２として加速度センサが用いられるため、モジュール５２１は、傾斜角センサ３２からの検知信号で示される加速度を取得すると共に、その加速度から角度に変換する計算を行い、算出された角度を当該傾き値として取得する。例えば、傾斜角センサ３２の装着位置を基準として、モジュール５２１は、左右方向の加速度と前後方向の加速度とを取得し、更に、重力方向から左右方向への傾き角度と、重力方向から前後方向への傾き角度とを算出する。但し、傾斜角センサ３２からの検知信号が角度を示す場合には、モジュール５２１は、当該検知信号から得られる角度を傾き値として取得することができる。
このため、モジュール５２１は、座位における利用者の体の傾きを示す傾き値を取得する傾き取得手段及び座位における利用者の体の加速度を取得する加速度取得手段を実現する一構成要素であると換言できる。
【００４４】
更に、モジュール５２１は、圧力センサ２７からの検知信号に基づいて、エアパック２１及び２３の外表面が外部に及ぼす或いは外表面に掛かる圧力値を取得する。以降、この圧力値をエアパック接触圧力値と表記する場合もある。
更に、モジュール５２１は、空気圧センサ５３からの検知信号に基づいて、エアパック２１及び２３内に掛かる空気圧の圧力値を取得する。以降、この圧力値をエアパック内圧力値と表記する場合もある。
以降、モジュール５２１により取得される、各種センサからの検知信号に基づく各種情報を、各種計測データと表記する場合もある。
【００４５】
パラメータ設定モジュール５２２（以降、モジュール５２２と略称される場合もある）は、制御部５１により実行される各種制御で用いられる制御パラメータを保持する。モジュール５２２は、ノートＰＣ６０から制御パラメータの設定情報を受信し、その設定情報に基づいて、保持している制御パラメータを更新する。
【００４６】
制御パラメータには、例えば、教示開始角度条件及び教示終了角度条件、エア開始角度条件及びエア終了角度条件、エアリミット、エアパック保持時間、連続給気時間、異常加速度条件などが含まれる。
教示開始角度条件は、体の傾きの報知を開始するための傾き値の条件であり、教示終了角度条件は、体の傾きの報知を終了するための傾き値の条件であり、報知処理モジュール５２３により用いられる。
エア開始角度条件は、エアパック２１及び２３への給気を開始するための傾き値の条件であり、エア終了角度条件は、エアパック２１及び２３への給気を終了するための傾き値の条件であり、エア制御モジュール５２４により用いられる。
本実施形態では、制御パラメータに含まれる教示開始角度条件及びエア開始角度条件により、体の傾きの報知開始と体の傾きの抑制開始とのタイミングが規定される。このため、概要の項で述べたとおり、アシスト手段により体の傾きの抑制が開始されるのは、体の傾きの報知開始と同時又はその後であることが好ましいため、エア開始角度条件が、教示開始角度条件と同一の傾き値又は教示開始角度条件よりも大きい傾き値を要求するように、制御パラメータが設定されることが好ましい。
エアリミットは、エアパック２１及び２３の破裂を防ぐためのエアパック内圧力値の上限値であり、エア制御モジュール５２４により用いられる。このため、エアリミットには、エアパック２１及び２３を安全な範囲で最大限膨張させた場合に計測されるエアパック内圧力値が設定される。
エアパック保持時間は、エアパック２１及び２３への給気を停止させてからエアパック２１及び２３内の空気を排気させずに保持する時間であり、エア制御モジュール５２４により用いられる。
連続給気時間は、エアパック２１及び２３の破裂を防ぐための給気時間上限であり、エア制御モジュール５２４により用いられる。このため、連続給気時間には、エアパック２１及び２３内の空気が排気されている状態でエアポンプ５７を作動させてから、エアパック２１及び２３が安全な範囲で最大限膨張するまでの間の経過時間が設定される。
異常加速度条件は、利用者が意図的に動いた動作（意図的動作）を検知するための加速度の条件であり、報知処理モジュール５２３及びエア制御モジュール５２４により用いられる。
【００４７】
報知処理モジュール５２３（以降、モジュール５２３と略称される場合もある）は、上述したモジュール５２１により取得された傾き値に基づいて、報知ランプ５９を用いて体の傾きを報知する。
具体的には、モジュール５２３は、当該傾き値が制御パラメータに含まれる教示開始角度条件を満たす場合に、報知ランプ５９を点灯させ、当該傾き値が制御パラメータに含まれる教示終了角度条件を満たす場合に、報知ランプ５９を消灯させる。更に言えば、モジュール５２３は、左右方向の傾き値が当該教示開始角度条件を満たす場合には、報知ランプ５９の赤色ＬＥＤを点灯させ、前後方向の傾き値が当該教示開始角度条件を満たす場合には、報知ランプ５９の青色ＬＥＤを点灯させる。このように、利用者の体の傾きが前後方向で大きい場合と左右方向で大きい場合とで、異なる出力態様で報知することで、利用者にどの方向に傾いたのかを素早く認識させることができる。
【００４８】
エア制御モジュール５２４（以降、モジュール５２４と略称される場合もある）は、上述したモジュール５２１により取得された傾き値に基づいて、エアパック２１及び２３への給気及び排気を制御する。
具体的には、モジュール５２４は、当該傾き値が制御パラメータに含まれるエア開始角度条件を満たす場合に、エアポンプ５７を作動し、電磁弁５５を切り替えて、エアパック２１及び２３への給気を行う。このとき、電磁弁５５は、エアポンプ５７とエアパック２１及び２３の給排気口２１９との間で空気通路が連通するように切り替えられる。
【００４９】
一方で、モジュール５２４は、当該傾き値が制御パラメータに含まれるエア終了角度条件を満たす場合に、エアポンプ５７を停止することでエアパック２１及び２３への給気を停止すると共に、電磁弁５５を切り替えてエアパック２１及び２３内の空気を保持する。モジュール５２４は、エアパック２１及び２３内の空気の保持を開始してからの経過時間を計測し、経過時間が制御パラメータに含まれるエアパック保持時間を超えると、電磁弁５５を切り替えてエアパック２１及び２３内の空気を排気する。
このように、エアパック２１及び２３への給気の停止後、直ぐに排気するのではなく、設定されているエアパック保持時間の間、エアパック２１及び２３内の空気を保持することで、利用者が姿勢を正す時間を確保することができるため、傾倒の恐れを一層低減することができる。
【００５０】
加えて、モジュール５２４は、上述のモジュール５２１により取得されるエアパック内圧力値に基づいて、エアポンプ５７を停止させる場合もある。具体的には、モジュール５２４は、エアパック内圧力値が制御パラメータに含まれるエアリミットの値を超える場合に、エアポンプ５７を停止させる。
これにより、エアパック２１及び２３の破裂を未然に防ぐことができる。
更に、モジュール５２４は、エアポンプ５７を作動させてからの経過時間も計測しており、その経過時間が制御パラメータに含まれる連続給気時間を超える場合には、エアポンプ５７を停止させる。これにより、何らかの異常により、エアパック内圧力値が正しく取得されない場合であっても、エアパック２１及び２３の破裂を未然に防ぐことができる。
【００５１】
モジュール５２４は、モジュール５２１で取得されるエアパック接触圧力値を更に考慮して、エアパック２１及び２３への給気及び排気を制御することもできる。言い換えれば、モジュール５２４は、モジュール５２１で取得された傾き値及びエアパック接触圧力値に基づいて、エアパック２１及び２３の膨張又は収縮を決定してもよい。このため、モジュール５２４はアシスト手段を制御するアシスト制御手段と呼ぶこともできる。
例えば、モジュール５２４は、当該傾き値に基づいてエアポンプ５７を作動させて給気を開始したにも関わらず、エアパック接触圧力値が低いままほとんど変動しないことを検知した場合には、エアポンプ５７を停止させる。エアパック２１及び２３が利用者の体に適切に作用しておらず、利用者の体の傾きを適切に抑制できていない可能性があるからである。
また、モジュール５２４は、エアポンプ５７を作動していないにも関わらず、エアパック接触圧力値が高いことを検知した場合には、当該傾き値がエア開始角度条件を満たしたとしても、エアポンプ５７を作動しないようにしてもよい。これにより、エアパック２１及び２３の破裂を未然に防ぐことができる。
【００５２】
ところで、利用者は、本装置１を利用しながら座っている状態においても、物を取るために手を伸ばす等といった意図的な動作を行う場合がある。このような意図的な動作を行った際には、体の傾きの報知やエアパック２１及び２３の膨張といった本装置１の動作は避けたいところである。即ち、利用者の意図的動作については、体の傾きを報知する制御及びエアパック２１及び２３の給気及び排気の制御の対象から外すことが望まれる。
【００５３】
そこで、本実施形態では、モジュール５２３は、モジュール５２１により取得された加速度が加速度閾値未満であり、かつ取得された傾き値が傾き閾値を超えた場合に、体の傾きを報知し、取得された加速度がその加速度閾値を超えており、かつ取得された傾き値がその傾き閾値を超えた場合には、体の傾きを報知しない。ここでの加速度閾値として、制御パラメータに含まれる異常加速度条件が利用される。
これにより、利用者の意図的動作に伴う不必要な報知が行われないため、利用者の負担を軽減することができ、快適に座位姿勢の保持の訓練を行うことができる。
【００５４】
また、別の観点では、利用者が上述のような意図的な動作を行いたい場合に、エアパック２１及び２３が膨張しているとその動作を阻害する可能性がある。
そこで、本実施形態では、モジュール５２４は、モジュール５２１により取得された加速度が加速度閾値未満であり、かつ取得された傾き値が傾き閾値を超えた場合に、給気を開始し、取得された加速度がその加速度閾値を超えており、かつ取得された傾き値がその傾き閾値を超えた場合には、給気を停止しかつ即座に電磁弁５５を切り替えてエアパック２１及び２３内の空気を排気する。ここでの加速度閾値としても、制御パラメータに含まれる異常加速度条件が利用される。
但し、加速度が加速度閾値を超えた場合に、上述のように、給気停止後、直ぐに排気するのではなく、エアパック保持時間の間、エアパック２１及び２３内の空気を保持するようにしてもよい。
これにより、利用者の意図的動作に伴って不必要にエアパック２１及び２３が膨張するのを防ぐことができ、利用者の負担を軽減することができる。また、給気停止後、直ぐに排気することで、利用者の意図的動作を阻害するのを効果的に防ぐこともできる。
【００５５】
出力処理モジュール５２５（以降、モジュール５２５と略称される場合もある）は、モジュール５２１により取得される各種計測データ及びモジュール５２２により保持される制御パラメータをノートＰＣ６０に送信する。
【００５６】
ノートＰＣ６０では、インストールされているコンピュータプログラムが実行されることで、図７に示されるようなユーザインタフェース画面が表示される。そのユーザインタフェース画面では、モジュール５２５により送信される各種情報が表示される。また、ユーザインタフェース画面では、利用者やサポート者などの操作に従って制御パラメータの変更や各種指示の受付が可能とされており、変更された制御パラメータや各種指示が制御部５１に送られる。
本実施形態では、後述するとおり、教示開始角度条件やエア開始角度条件などの制御パラメータの変更が人の操作で可能とされているが、利用者個々の最適な制御パラメータが自動で決定されるようにしてもよい。
【００５７】
図７は、ノートＰＣ６０に表示されるユーザインタフェース画面の例を示す図である。
図７に例示されるユーザインタフェース画面には、基本設定情報を示す表示エリアＤ１、エアパック２１及び２３のための空気制御の状態を示す表示エリアＤ２、エアパック保持時間の残時間を示す表示エリアＤ３、現状の計測データを示す表示エリアＤ４、制御パラメータの設定内容を示す表示エリアＤ５、エアパック接触圧力を示す表示エリアＤ６、体の傾きを示すグラフの表示エリアＤ７及びＤ８、各種操作可能な操作部を表示する表示エリアＤ１０、Ｄ１１、Ｄ１３及びＤ１４が含まれている。
【００５８】
表示エリアＤ１では、傾斜角センサ３２の位置とエアパック２１及び２３の位置とが設定変更可能な状態で表示されている。図７の例では、傾斜角センサ３２の位置が胸部に設定されており（「センサ位置」表示）、エアパック２１及び２３の位置が右腹部に設定されている（「パック位置」表示）。
ノートＰＣ６０は、表示エリアＤ１で表示されているエアパック２１及び２３の位置に対応する正負の符号で、体の傾きを示す角度を表示する。例えば、エアパック２１及び２３の位置が右腹部に設定されている場合には、右への傾きを示す角度をプラス符号（＋）で表示し、左への傾きを示す角度をマイナス符号（−）で表示し、左腹部に設定されている場合には、左への傾きを示す角度をプラス符号（＋）で表示し、右への傾きを示す角度をマイナス符号（−）で表示する。
これにより、利用者或いはサポート者にとって把握し易いように体の傾きを提示することができる。
【００５９】
更に言えば、傾斜角センサ３２の位置により、モジュール５２１により取得される角度の正負の符号も変わる。例えば、傾斜角センサ３２が胸部に装着される場合と背中に装着される場合とで、前後方向の角度及び左右方向の角度の正負の符号が逆転する。
このため、より具体的には、ノートＰＣ６０は、傾斜角センサ３２の位置とエアパック２１及び２３の位置とを総合的に勘案して、表示する角度の正負の符号を決定する。
この点、モジュール５２１により取得される加速度についても同様である。
【００６０】
表示エリアＤ２では、エアパック２１及び２３のための空気制御の状態として、給気状態か否かが表示される。図７の例では、給気状態ではないことを示す「Ａｉｒオフ」表示が出力されている。
更に、表示エリアＤ２では、エアパック内圧力値又は給気開始後の継続時間が制御パラメータに含まれるエアリミット及び連続給気時間を超える場合に、アラーム状態の表示が出力される。このアラーム状態の表示では、例えば、表示「Ａｉｒ注意」が出力されてもよいし、背景色がアラーム状態を示す色（例えば、赤色）で表示されてもよい。
利用者或いはサポート者は、表示エリアＤ２のアラーム状態の表示を見ることで、エアパック２１及び２３の危険状態をいち早く把握することができ、破裂の危険性を未然に回避することができる。
【００６１】
表示エリアＤ３では、エアパック保持時間の残時間がカウントダウン表示される。これにより、表示エリアＤ３に表示されている秒数が０秒となると、エアパック２１及び２３内の空気が排気される。
利用者或いはサポート者は、表示エリアＤ３の残時間の表示を見ることで、エアパック２１及び２３によるアシスト力が低下するタイミングを把握することができ、
【００６２】
表示エリアＤ４では、現状の計測データとして、傾斜角センサ３２の計測データに基づく体の傾きを示す左右及び前後の角度、圧力センサ２７の計測データに基づくエアパック接触圧力値、空気圧センサ５３の計測データに基づくエアパック内圧力値、傾斜角センサ３２の計測データに基づく左右及び前後の加速度が表示されている。
このうち、左右及び前後の角度及び加速度は、上述したとおり、傾斜角センサ３２の位置並びにエアパック２１及び２３の位置に応じた正負の符号付きで表示される。
【００６３】
表示エリアＤ５では、制御パラメータの設定内容が表示される。図７の例では、教示開始角度条件として、左右の角度と前後の角度とのＯＲ条件が設定可能とされており、教示終了角度条件として、左右の角度と前後の角度とのＡＮＤ条件が設定可能とされている。同様に、エア開始角度条件及びエア終了角度条件として、左右の角度と前後の角度とのＡＮＤ条件が設定可能とされている（「エアー開始」表示及び「エアー終了」表示）。
ここで、左右の角度条件は、上述のエアパック２１及び２３の位置を用いて設定される。図７の例では、エアパック２１及び２３の位置が右腹部に設定されているため、教示開始角度条件は、右３度以上又は前後１０度以上に設定されており、エア開始角度条件は、右７度以上かつ前後２０度以下に設定されていることになり、教示終了角度条件は、左０度以上かつ前後０度以下に設定されており、エア終了角度条件は、左１度以上かつ前後０度以下に設定されていることになる。
もし仮に、図７の例で、エアパック２１及び２３の位置が左腹部に設定されている場合には、教示開始角度条件は、左３度以上又は前後１０度以上に設定され、エア開始角度条件は、左７度以上かつ前後２０度以下に設定されていることになり、教示終了角度条件は、右０度以上かつ前後０度以下に設定されており、エア終了角度条件は、右１度以上かつ前後０度以下に設定されていることになる。
このような表示エリアＤ５における表示「右（左）」及び「左（右）」は、表示エリアＤ１で設定されているエアパック２１及び２３の位置情報に基づいて自動で切り替えられてもよいし、固定で表示されていてもよい。
【００６４】
更に、表示エリアＤ５では、エアリミット、エアパック保持時間及び連続給気時間、並びに異常加速度条件が表示されている。異常加速度条件は、左右方向の加速度条件及び前後方向の加速度条件がそれぞれ表示されている。
【００６５】
表示エリアＤ５に表示される制御パラメータは、表示エリアＤ１４内の操作部「パラメータセット」を操作することで、変更可能となる。このとき、表示エリアＤ５内の各制御パラメータの表示エリアが変更操作可能な状態となってもよいし、変更操作可能な別の画面が表示されてもよい。
これにより、利用者或いはサポート者は、ノートＰＣ６０を操作して、所望の制御パラメータに設定変更することができる。
【００６６】
表示エリアＤ６では、エアパック接触圧力値に対応した背景色が表示される。例えば、エアパック接触圧力値に関する２つの閾値が用いられ、低圧力状態では緑色に表示され、高圧力状態では赤色に表示され、中間圧力状態では黄色に表示される。
利用者或いはサポート者は、表示エリアＤ６の表示により、給気されているのに低圧力状態が続くような異常状態や排気状態であるのに高圧力状態が続くような状態を検知することができる。
【００６７】
表示エリアＤ７及びＤ８では、利用者の体の傾きがグラフ形式で表示されており、表示エリアＤ７では、水平面（横断面）上での体の傾きの軌跡を示す平面軌跡グラフが表示され、表示エリアＤ８では、水平面（横断面）上における体の傾きのｘ軸（左右方向）の角度成分及びｙ軸（前後方向）の角度成分をそれぞれ時系列で示す時系列グラフが表示されている。
平面軌跡グラフ及び時系列グラフにおいて、体の傾きを示す角度は、上述したとおり、エアパック２１及び２３の位置に対応する正負の符号で表示される。
更に具体的には、平面軌跡グラフでは、１００ｍｓの周期で体の傾きを示す位置をプロットし、１秒分、即ち１０個分のプロットが表示される。一方、時系列グラフでは、１００ｍｓの周期でｘ軸角度及びｙ軸角度をそれぞれプロットし、３秒分、即ち３０個分のプロットが時系列（横軸）で表示される。
平面軌跡グラフによれば、水平面上における体の傾きの軌跡を容易に把握することができ、時系列グラフによれば、左右方向の傾き及び前後方向の傾きのそれぞれについて時間変化を容易に把握することができる。
【００６８】
表示エリアＤ１０には、制御部５１とノートＰＣ６０との間での通信の開始を指示する操作部（「通信開始」表示）と、その通信の切断を指示する操作部（「通信切断」表示）とが設けられている。これら操作部が操作されると、ノートＰＣ６０が制御部５１に必要な情報を送ることで、制御部５１とノートＰＣ６０との間で通信可能な状態に設定される。
【００６９】
表示エリアＤ１１には、制御部５１から各種データを取り込むことを指示する操作部（「データ取込」表示）と、その取り込みの停止を指示する操作部（「データ取込停止」表示）と、取り込んだデータを随時保存することを指示する操作部（「ＲＥＣ開始」表示）と、取り込んだデータの消去を指示する操作部（「データ消去」表示）とが設けられている。
「データ取込」操作部又は「データ取込停止」操作部が操作されると、ノートＰＣ６０が、各種データを送る指示又は各種データの送信を停止する指示を制御部５１に送ることで、モジュール５２５による情報送信が切り替えられる。
【００７０】
表示エリアＤ１３には、エアポンプ５７の作動を指示する操作部（「エアーＯＮ」表示）と、エアポンプ５７の停止を指示する操作部（「エアーＯＦＦ」表示）とが設けられている。これら操作部が操作されると、ノートＰＣ６０が対応する指示を制御部５１に送ることで、モジュール５２４によりエアポンプ５７の作動又は停止が実行される。
【００７１】
表示エリアＤ１４には、制御パラメータを変更可能状態とすることを指示する操作部（「パラメータセット」表示）と、傾斜角センサ３２からの計測データに基づく傾き値（角度）の基準角度の設定を指示する操作部（「基準角度セット」表示）とが設けられている。
「基準角度セット」操作部が操作されると、ノートＰＣ６０がその旨の指示を制御部５１に送ることで、モジュール５２１がそのときに取得されている傾き値（角度）を基準角度（０度）に設定する。
【００７２】
［動作例］
以下、本実施形態に係る座位保持訓練装置１の動作について図８及び図９を用いて説明する。
図８は、本実施形態に係る座位保持訓練装置１の報知動作の例を示すフローチャートである。
本装置１は、所定の周期又は任意のタイミングで図８の報知動作を行う。本実施形態では、このとき、利用者に装着された傾斜角センサ３２により少なくとも前後方向及び左右方向の加速度が計測されている。
【００７３】
計測データ取得モジュール５２１が、傾斜角センサ３２からの検知信号により示される左右方向及び前後方向の加速度を取得する（Ｓ８１）。
更に、モジュール５２１が、得られた加速度に基づいて、利用者の体の左右方向及び前後方向の傾き角度（傾き値）を取得する（Ｓ８２）。加速度から傾き角度の算出手法には、三角関数等を用いた周知の手法が用いられればよい。
【００７４】
続いて、報知処理モジュール５２３が、既に体の傾きを報知しているか否かを判定する（Ｓ８３）。本実施形態では、モジュール５２３は、報知ランプ５９を既に点灯させているか否かを判定する（Ｓ８３）。
体の傾きを報知していない場合（Ｓ８３；ＮＯ）、モジュール５２３は、ステップ（Ｓ８２）で取得された傾き角度が教示開始角度条件を満足するか否かを判定する（Ｓ８４）。図７の例で設定されている制御パラメータによれば、ステップ（Ｓ８２）で取得された右方向の傾き角度が３度以上又は前後方向の傾き角度が１０度以上である場合に、教示開始角度条件を満足することになる。
【００７５】
教示開始角度条件を満足する場合（Ｓ８４；ＹＥＳ）、モジュール５２３は、体の傾きの報知を開始する（Ｓ８５）。本実施形態では、報知ランプ５９を点灯させる。
一方で、教示開始角度条件を満足しない場合（Ｓ８４；ＮＯ）、モジュール５２３は、当該報知を開始させることなく、処理を終える。
【００７６】
一方で、体の傾きの報知中である場合には（Ｓ８３；ＹＥＳ）、モジュール５２３は、ステップ（Ｓ８１）で取得された加速度が異常加速度条件を満たすか否かを判定する（Ｓ８６）。図７の例で設定されている制御パラメータによれば、ステップ（Ｓ８１）で取得された左右方向の加速度が３０以上又は前後方向の加速度が３０以上の場合に、異常加速度条件を満足する。
【００７７】
異常加速度条件を満たさない場合（Ｓ８６；ＮＯ）、モジュール５２３は、ステップ（Ｓ８２）で取得された傾き角度が教示終了角度条件を満足するか否かを判定する（Ｓ８７）。図７の例で設定されている制御パラメータによれば、ステップ（Ｓ８２）で取得された左方向の傾き角度が０度以上かつ前後方向の傾き角度が０度以下である場合に、教示終了角度条件を満足することになる。
モジュール５２３は、教示終了角度条件を満足する場合（Ｓ８７；ＹＥＳ）、体の傾きの報知を終了する（Ｓ８８）。本実施形態では、報知ランプ５９を消灯させる。一方で、教示終了角度条件を満足しない場合（Ｓ８７；ＮＯ）、報知ランプ５９の点灯が維持される。
【００７８】
体の傾きの報知中であり（Ｓ８３；ＹＥＳ）かつ異常加速度条件を満たす場合（Ｓ８６；ＹＥＳ）、モジュール５２３は、教示終了角度条件とは無関係に、体の傾きの報知を終了する（Ｓ８８）。これにより、利用者の意図的動作に伴う不必要な報知を避けることができ、利用者に不快感を与えなくてすむ。
【００７９】
図９は、本実施形態に係る座位保持訓練装置１のエア制御動作の例を示すフローチャートである。本装置１は、所定の周期又は任意のタイミングで図９のエア制御動作を行う。本実施形態では、このとき、利用者に装着された傾斜角センサ３２により少なくとも前後方向及び左右方向の加速度が計測され、空気圧センサ５３によりエアパック２１及び２３内の空気圧（エアパック内圧力値）が計測されている。
なお、図９には、圧力センサ２７により計測される圧力（エアパック接触圧力値）を用いないエア制御動作が例示されているが、上述したように、エアパック接触圧力値を用いたエア制御動作としてもよいことは言うまでもない。
【００８０】
エア制御においても、図８の（Ｓ８１）及び（Ｓ８２）と同様に、計測データ取得モジュール５２１により取得される、左右方向及び前後方向の加速度及び傾き角度が利用される（Ｓ９１）（Ｓ９２）。
エア制御では、加えて、モジュール５２１が、空気圧センサ５３からの検知信号により示されるエアパック内圧力値を取得し（Ｓ９３）、このエアパック内圧力値が利用される。
【００８１】
続いて、エア制御モジュール５２４が、給気中であるか否かを判定する（Ｓ９４）。例えば、モジュール５２４は、エアポンプ５７が作動中か否かにより給気中か否かを判定することができる。
モジュール５２４は、給気中でないと判定すると（Ｓ９４；ＮＯ）、ステップ（Ｓ９２）で取得された傾き角度がエア開始角度条件を満足するか否かを判定する（Ｓ９５）。図７の例で設定されている制御パラメータによれば、ステップ（Ｓ９２）で取得された右方向の傾き角度が７度以上かつ前後方向の傾き角度が２０度以下である場合に、エア開始角度条件を満足することになる。
【００８２】
エア開始角度条件を満足する場合（Ｓ９５；ＹＥＳ）、モジュール５２４は、給気を開始する（Ｓ９６）。本実施形態では、モジュール５２４は、エアポンプ５７を作動し、エアポンプ５７とエアパック２１及び２３の給排気口２１９との間で空気通路が連通するように電磁弁５５を切り替えて、エアパック２１及び２３への給気を行う。
加えて、モジュール５２４は、給気タイマを起動して、時間計測を開始する（Ｓ９７）。
エア開始角度条件を満足しない場合（Ｓ９５；ＮＯ）、モジュール５２４は、給気を開始させることなく、処理を終える。
【００８３】
一方で、給気中である場合には（Ｓ９４；ＹＥＳ）、モジュール５２４が、ステップ（Ｓ９１）で取得された加速度が異常加速度条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１００）。この判定については、図８の（Ｓ８６）と同様である。
モジュール５２４が、異常加速度条件を満たすと判定すると（Ｓ１００；ＹＥＳ）、エアポンプ５７を停止させて、給気を停止する（Ｓ１０４）。これにより、利用者の意図的動作に伴う不必要なエア制御動作を避けることができ、不必要にエアパック２１及び２３が膨張するのを防ぐことができるため、利用者に不快感を与えなくてすむ。
【００８４】
異常加速度条件を満たさないと判定すると（Ｓ１００；ＮＯ）、モジュール５２４は、ステップ（Ｓ９３）で取得されたエアパック内圧力値がエアリミットの値を超えるか否かを判定する（Ｓ１０１）。エアリミットの値を超える場合には（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、モジュール５２４は、エアパック２１及び２３の破裂を防ぐために、エアポンプ５７を停止させて、給気を停止する（Ｓ１０４）。
エアパック内圧力値がエアリミットの値を超えない場合には（Ｓ１０１；ＮＯ）、モジュール５２４は、更に、（Ｓ９７）で起動させた給気タイマが連続給気時間を超えるか否かを判定する（Ｓ１０２）。給気タイマが連続給気時間を超える場合にも（Ｓ１０２；ＹＥＳ）、モジュール５２４は、エアパック２１及び２３の破裂を防ぐために、エアポンプ５７を停止させて、給気を停止する（Ｓ１０４）。
図７の例で設定されている制御パラメータによれば、エアリミットは５５ｋＰａに設定されており、連続給気時間は１５秒に設定されている。
【００８５】
エアパック内圧力値がエアリミットの値を超えず（Ｓ１０１；ＮＯ）かつ給気タイマが連続給気時間を超えない場合には（Ｓ１０２；ＮＯ）、モジュール５２４は、（Ｓ９２）で取得された傾き角度がエア終了角度条件を満足するか否かを判定する（Ｓ１０３）。図７の例で設定されている制御パラメータによれば、ステップ（Ｓ９２）で取得された左方向の傾き角度が１度以上かつ前後方向の傾き角度が０度以下である場合に、エア終了角度条件を満足することになる。
モジュール５２４は、エア終了角度条件を満足する場合（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、エアポンプ５７を停止させて、給気を停止する（Ｓ１０４）。一方で、エア終了角度条件を満足しない場合（Ｓ１０３；ＮＯ）、給気が継続される。
【００８６】
異常加速度条件を満たして（Ｓ１００；ＹＥＳ）、（Ｓ１０４）で給気を停止させる場合、モジュール５２４は、エアポンプ５７を停止させると共に、即座に電磁弁５５を切り替えてエアパック２１及び２３内の空気を排気することもできる。このようにすれば、エアパック２１及び２３が収縮するため、利用者の意図的な動作を阻害するのを避けることができる。このとき、以下に示すように、直ぐに排気せずに、エアパック２１及び２３内の空気を保持するようにしてもよい。
他の判定（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、（Ｓ１０２；ＹＥＳ）又は（Ｓ１０３；ＹＥＳ）により、（Ｓ１０４）で給気を停止させる場合、モジュール５２４は、エアポンプ５７を停止させると共に、エアパック２１及び２３内の空気を保持するように、電磁弁５５を切り替える。モジュール５２４は、エアパック２１及び２３内の空気の保持を開始してからの経過時間を計測し、経過時間が制御パラメータに含まれるエアパック保持時間を超えると、電磁弁５５を切り替えてエアパック２１及び２３内の空気を排気する。このように、エアパック２１及び２３への給気の停止後、直ぐに排気するのではなく、設定されているエアパック保持時間の間、エアパック２１及び２３内の空気を保持することで、利用者が姿勢を正す時間を確保することができるため、傾倒の恐れを一層低減することができる。
【００８７】
［変形例］
上述の実施形態は、座位保持訓練装置１の一例である。本装置１は、上述の構成のみに限定されるわけではなく、部分的に適宜変形されてもよいし、上述の少なくとも一部の構成を省いてもよいし、更なる構成を追加してもよい。
【００８８】
例えば、上述の実施形態では、アシスト手段として２つの袋状体（エアパック２１及び２３）が用いられているが、袋状体の数は２つに制限されず、１つの袋状体が用いられてもよいし、３つ以上の袋状体が用いられてもよい。
また、袋状体であるエアパック２１及び２３は共に、内部が複数の区画境界部によって区分けされていたが、エアパック２１及び２３が利用者の体の周囲に沿うように配置され得るのであれば、内部が区分けされていなくてもよい。
また、上述の実施形態では、１つの硬質プレート２５がエアパック２１及び２３よりも利用者の体に近い位置に配置されたが、エアパック２１及び２３よりも外側にも更に硬質プレート２５が配置されてもよいし、エアパック２１とエアパック２３との間にも硬質プレート２５が配置されてもよい。更に言えば、硬質プレート２５は設けられていなくてもよい。
また、上述の実施形態では、エアパック２１及び２３はホルダ１２内に収容された状態でホルダベルト１０を介して利用者の体に装着されているが、ホルダ１２のような収容部を用いることなく、エアパック２１及び２３が露出するような形態でホルダベルト１０に取り付けられてもよい。
また、上述の実施形態のように、エア制御には、利用者の傾きを示す角度情報に加えて、利用者の身体の加速度情報が用いられてもよいが、加速度情報が用いられなくてもよい。このような角度情報や加速度情報を取得する手段（センサなど）についても限定されない。
また、上述の本実施形態では、本装置１のユーザインタフェースを実現する手段としてノートＰＣ６０が利用されたが、ノートＰＣ６０に替えて、制御ボックス５０と無線通信可能に接続されるタブレット端末や携帯端末、或いはテレビなどの家電が利用されてもよいし、制御ボックス５０に専用の表示装置を装着してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  座位保持訓練装置（本装置）、１０  ホルダベルト、１２  ホルダ、１４  ベルト連結部、１６  ベルト通し、２１  エアパック、２３  エアパック、２５  硬質プレート、２７  圧力センサ、３０  センサベルト、３２  傾斜角センサ、５０  制御ボックス、５１  制御部、５３  空気圧センサ、５５  電磁弁、５７  エアポンプ、５９  報知ランプ、６０  ノートＰＣ、２１１  エア分室、２１２  エア分室、２１３  エア分室、２１４  エア分室、２１６  区画境界部、２１７  区画境界部、２１８  区画境界部、２１９  給排気口、５１１  ＣＰＵ、５１２  メモリ、５１３  Ｉ／Ｆユニット
【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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