(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの脚に装着し、ユーザの脚の関節にトルクを与えるアクチュエータを有する脚装具と、
前記脚装具のアクチュエータの動作を制御する制御演算部と、
ユーザの血圧を測定する血圧計と、
前記血圧計で血圧を測定した時刻を取得する時計と、
前記時刻に応じた前記ユーザの前記血圧の変化を血圧バイオリズムとして記憶する記憶部と、を備え、
前記制御演算部は、前記記憶部に記憶された血圧バイオリズムを基準として、計測された血圧が前記基準より高い場合には補助量を増加させ、計測された血圧が前記基準より低い場合には補助量を低下させる、
歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの脚の関節にトルクを与え、歩行を補助する歩行補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１１−１９３９０１号公報がある。この公報に記載された歩行補助装置は、ユーザの大腿に装着する上リンクと、ユーザの下腿に装着する下リンクと、上リンクと下リンクとを回転可能に連結する回転ジョイントと、下リンクが上リンクに対して揺動するように回転ジョイントを動作させるモータと、モータの動作を制御するコントローラを有する。
【０００３】
コントローラは、検知される異常状態の種類に応じて、下リンクの揺動を禁止するか否かの制御を行う。例えば、コントローラは、検知された異常状態がモータの制御に係る異常であるか否かを判定すると共に、ユーザが着座しているか否かを下リンクの揺動角度に基づいて判定し、下リンクの揺動を禁止するか否かを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９３９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の歩行補助装置は、歩行補助装具の異常や、ユーザの姿勢に応じて動作を変更させることができるが、ユーザの調子については考慮せずに、歩行補助を実行している。ユーザの疲労状態によっては、同様の歩行補助が実行された場合であっても、補助が過剰である場合や補助が十分でない場合があるという問題もある。
本発明は、ユーザの疲労状態を検知し、疲労度に応じて適切に歩行を補助する歩行補助装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる歩行補助装置は、ユーザの脚に装着し、ユーザの脚の関節にトルクを与えるアクチュエータを有する脚装具と、前記脚装具のアクチュエータの動作を制御する制御演算部と、ユーザの血圧を測定する血圧計と、時計と、前記時計により測定された時刻において前記血圧計により測定されたユーザの血圧を血圧バイオリズムとして記憶する記憶部と、を備え、前記制御演算部は、前記記憶部に記憶された血圧バイオリズムを基準として、計測された血圧が前記基準より高い場合には補助量を増加させ、計測された血圧が前記基準より低い場合には補助量を低下させる。
これにより、ユーザの血圧バイオリズムの時刻による変化を加味して、歩行補助量を決定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、ユーザの疲労度に応じて適切に歩行を補助することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】歩行補助装置をユーザに装着した状態を示す図である。
【図２】記憶部に記憶された血圧バイオリズムを示す図である。
【図３】取得された血圧に応じて補助量を変更して歩行補助を行うフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、歩行補助装置１は、ユーザの腰周りに固定されると共に大腿部に装着される脚装具１１と、脚装具１１に設けられたアクチュエータ１１ｄの動作を制御する制御演算部１２と、ユーザの血圧を測定する血圧計１３と、時刻を計測する時計１４と、時計１４により測定された時刻において血圧計１３により測定された血圧を用いて血圧のバイオリズムを記憶する記憶部１５と、アクチュエータ１１ｄを駆動させる電源１６と、を備える。
【００１０】
脚装具１１は、ユーザの腰回りに設けられユーザに固定されている腰固定部１１ａと、ユーザの大腿部の側面に配置されているリンク１１ｂと、リンク１１ｂの上端に設けられた回転部１１ｃと、を有する。
【００１１】
腰固定部１１ａは、ユーザの腰回りを周回するように設けられている。これにより腰固定部１１ａでは、ユーザの腰の位置で脚装具１１の固定を行う。
【００１２】
回転部１１ｃは、ユーザの側面側において、ユーザの股関節の高さに設けられている。回転部１１ｃは、ユーザの左右方向を回転軸線方向として、腰固定部１１ａに対して回動可能である。ここで回転部１１ｃには、アクチュエータ１１ｄが設けられている。回転部１１ｃは、アクチュエータ１１ｄから与えられた動力によって回動する。
【００１３】
リンク１１ｂは、ユーザの大腿部の側面に配置され、上端が回転部１１ｃに接続されている。リンク１１ｂは、回転部１１ｃが回動することによって、腰固定部１１ａに対して揺動する。リンク１１ｂには、ユーザの大腿部の前後面に固定される大腿固定部１１ｅが連結されている。
【００１４】
制御演算部１２は、電源１６からアクチュエータ１１ｄに供給される電力を制御することにより、アクチュエータ１１ｄの動作を制御する。具体的には、制御演算部１２は、血圧計１３により測定された血圧値を、記憶部１５に記憶された血圧値の閾値に対して比較してユーザの状態を判定し、アクチュエータ１１ｄの動作量を決定する。制御演算部は、脚装具１１の腰固定部１１ａの内部に配置されている。
【００１５】
血圧計１３は、ユーザの腕に装着されている。例えば血圧計１３は、ユーザの腕に巻かれた腕帯により腕を圧迫した後に腕帯を減圧し、減圧する過程で血管壁に生じる振動を測定するオシロメトリック法により、ユーザの血圧を測定する。血圧計１３は、測定により取得した収縮期血圧（最高血圧）と拡張期血圧（最低血圧）血圧値を、制御演算部１２と記憶部１５に出力する。
【００１６】
時計１４は、血圧計１３により血圧が測定された時刻を取得する。時計１４は、時刻情報を、制御演算部１２と記憶部１５に出力する。
【００１７】
記憶部１５は、血圧計１３により測定されたユーザの血圧値と、時計１４から入力された測定時刻を記憶する。図２に示すように、記憶部１５は、血圧のバイオリズムを記憶している。ここで記憶部１５は、ユーザの血圧のバイオリズムに基づき、時刻によって変化する最高血圧をその時刻における第１の閾値、最低血圧を第２の閾値として記憶する。すなわち、第１の閾値及び第２の閾値は、時刻によって値が変化するものであり、現在の血圧と比較を行う基準となる。なお、記憶部１５は、脚装具１１の腰固定部１１ａの内部に配置されている。
【００１８】
電源１６は、アクチュエータ１１ｄに接続されている。電源１６は、制御演算部１２の制御に応じて、アクチュエータ１１ｄを動作させるための電力を供給する。なお、電源１６は、血圧計１３に対して電力の供給を行っていても良い。
【００１９】
次に、図３を参照して、歩行補助装置１による補助について説明する。
【００２０】
血圧計１３は、ユーザの血圧を測定する（Ｓ１）。このとき血圧計１３は、ユーザの最高血圧）と、最低血圧を測定する。血圧計１３は、測定した血圧を、制御演算部１２と記憶部１５に出力する。このとき時計１４は、血圧計１３により測定を行った時刻を取得し、制御演算部１２と記憶部１５に出力する。
【００２１】
制御演算部１２は、記憶部１５に記憶されている血圧バイオリズムを読み込み、血圧計１３により測定された血圧と比較する。より具体的には、制御演算部１２は、血圧計１３により測定された最高血圧が、血圧バイオリズムから決定された第１の閾値と比べて高いか否かを判定する（Ｓ２）。例えば図２に示すように、血圧計１３による血圧の測定時刻が２２時前であれば、第１の閾値は約１１０ｍｍＨｇである。
【００２２】
血圧計１３によって測定された最高血圧が第１の閾値より高く、すなわち、測定された最高血圧が図２に示すＡの範囲である場合には（Ｓ２でＹｅｓ）、制御演算部１２は、アクチュエータ１１ｄで実行する補助量をα×ｔに決定する（Ｓ３）。ここで、ｔはアクチュエータ１１ｄに発生させる際の通常の補助量であり、αは係数である。αは１より大きい値である。言い換えると、制御演算部１２は、血圧計１３によって測定された最高血圧が第１の閾値より高い場合には、ユーザは高血圧状態であって疲労しているものと判定し、歩行補助装置１で発生させる補助量を増加するように決定する。その後、Ｓ７に進む。
【００２３】
血圧計１３によって測定された最高血圧が第１の閾値以下であり、すなわち、測定された最高血圧が図２に示すＡの範囲でない場合には（Ｓ２でＮｏ）、制御演算部１２は、血圧計１３により測定された最高血圧が、血圧バイオリズムから決定された第２の閾値に比べて、高いか否かを判定する（Ｓ４）。
【００２４】
血圧計１３によって測定された最高血圧が第２の閾値より高く、すなわち、測定された最高血圧が図２に示すＢの範囲である場合には（Ｓ４でＹｅｓ）、制御演算部１２は、アクチュエータ１１ｄで実行する補助量をｔに決定する（Ｓ５）。言い換えると、制御演算部１２は、血圧計１３によって測定された最高血圧が第２の閾値より高く第１の閾値より低い場合には、ユーザは正常な状態であると判定し、歩行補助装置１で発生させる補助量が通常の補助量となるように決定する。その後、Ｓ７に進む。
【００２５】
血圧計１３によって測定された最高血圧が第２の閾値以下であり、すなわち、測定された最高血圧が図２に示すＣの範囲である場合には（Ｓ４でＮｏ）、制御演算部１２は、アクチュエータ１１ｄで実行する補助量をβ×ｔに決定する（Ｓ６）。βは１より小さい値である。言い換えると、制御演算部１２は、血圧計１３によって測定された最高血圧が第２の閾値より低い場合には、ユーザは疲労していないと判定し、歩行補助装置１で発生させる補助量を減少させるように決定する。その後、Ｓ７に進む。
【００２６】
制御演算部１２は、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６のいずれかにより決定した補助量を、アクチュエータ１１ｄに発生させる（Ｓ７）。より具体的には、制御演算部１２では、電源１６から供給される電力を制御することにより、決定された補助量に基づいてアクチュエータ１１ｄを動作するように制御する。
【００２７】
アクチュエータ１１ｄが動作することにより、回転部１１ｃが回転する（Ｓ８）。これにより、回転部１１ｃに上端部が接続されているリンク１１ｂが揺動し、大腿固定部１１ｅによりユーザの大腿部の前後方向の動作を補助する。これにより、ユーザの股関節の動作が補助される。
【００２８】
なお、記憶部１５では、血圧計１３で取得された血圧値を用いて、バイオリズムにより変化する血圧値の補正を行うことができる。例えば、血圧計１３により、毎日、所定の時刻にユーザの血圧値を取得する。記憶部１５では、該時刻に行われた血圧測定で取得された複数の血圧値を記憶しておき、該時刻において新たに取得された血圧値と、記憶されている複数の血圧値から、該時刻の血圧値の平均値を算出する。これにより記憶部１５では、該時刻における最高血圧の平均値を第１の閾値とし、最低血圧の平均値を第２の閾値として補正することができる。
【００２９】
また例えば、記憶部１５は、所定の時刻ごとに算出された第１の閾値及び第２の閾値についてスプライン補間を行うことにより、所定の時刻以外の第１の閾値及び第２の閾値を定めることができる。
【００３０】
なお、バイオリズムを加味した血圧の設定方法は上記の方法に限られない。例えば、平均値に代わって中央値を用いても良く、取得した血圧値に重み付けを行ってから平均値を算出しても良い。また、スプライン補間以外の補間方法であっても良い。
【００３１】
このように、血圧計１３により取得された血圧値からユーザの疲労度を判定して、歩行補助装置１による補助量を変更することができる。これにより、ユーザの疲労度に応じて適切に歩行を補助することができる。
【００３２】
また、疲労度が同等であっても、測定が行われる時刻によって血圧値は異なる。そのため、あらかじめユーザのバイオリズムによる血圧の変化取得しておき、時刻によって値が変化する第１の閾値と第２の閾値を判定基準として定めておことにより、時刻に応じて変化する血圧値を考慮してユーザの疲労度を判定し、歩行補助装置１による補助量を決定することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記では血圧計１３により測定された最高血圧を、第１の閾値及び第２の閾値と比較することにより補助量を決定していたが、測定された最低血圧を用いても良く、最高血圧と最低血圧の中間値を用いても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１            歩行補助装置
１１            脚装具
１１ａ            腰固定部
１１ｂ            リンク
１１ｃ            回転部
１１ｄ            アクチュエータ
１１ｅ            大腿固定部
１２            制御演算部
１３            血圧計
１４            時計
１５            記憶部
１６            電源
【図１】
0006492791.tif 000002
【図２】
0006492791.tif 000003
【図３】
0006492791.tif 000004