(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内におけるユーザの動作補助システムであって、
前記ユーザの上半身を保持するとともに紐状部材が取り付けられた保持部材と、
前記紐状部材に連結され、前記ユーザを保持した保持部材を上方から吊り下げるとともに前記紐状部材を介して前記保持部材を上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作が可能な吊下げ部材と、
前記ユーザが歩行移動可能に前記吊下げ部材を摺動させて保持する摺動保持部材と、
前記紐状部材の状態量を検出して、検出された前記状態量により算出される判定値と前記ユーザに応じて予め定められたしきい値とに基づいて前記ユーザが転倒すると判断されると、転倒に伴い前記ユーザが受ける衝撃が予め定められた値以下になるように、繰り出し長さおよび繰り出し速度の少なくとも一方を調節しながら前記ユーザが最終的に転倒するまで前記保持部材を下降させる繰り出し動作を実行する制御部とを含み、
前記制御部は、
少なくとも片足が床面について室内を歩行中であって吊下げ状態ではないユーザの状態に基づいて前記ユーザが転倒すると判断するとともに、
前記ユーザが最終的に転倒するまで前記保持部材を下降させる繰り出し動作を実行した後に予め定められた復帰条件が満足されるまで前記吊下げ部材を動作させず、
前記予め定められた復帰条件が満足されると、転倒後に立ち上がって歩行する前記ユーザを補助できるように前記保持部材を上昇させる巻き取り動作を実行して、前記繰り出し動作が実行できる状態に復帰させる、動作補助システム。
【請求項２】
前記状態量は、前記紐状部材の張力、前記紐状部材の長さ、前記長さが変化する速度および前記長さが変化する加速度の少なくとも１つである、請求項１に記載の動作補助システム。
【請求項３】
前記保持部材は、前記ユーザの両腕をそれぞれ通す穴部および前記ユーザの頭部を通す穴部を備えた前身頃と後身頃とで構成され、前記ユーザの股間を含めた下半身を保持する部位を備えない、請求項１または請求項２に記載の動作補助システム。
【請求項４】
前記保持部材は、高齢者４大骨折である橈骨遠位端骨折、上腕骨頚部骨折、脊椎圧迫骨折および大腿骨頚部骨折の少なくとも１つに対応した衝撃緩和部材を備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の動作補助システム。
【請求項５】
前記保持部材に取り付けられたセンサにより検出された前記ユーザの生体情報、および、予め準備した音声を用いた呼びかけをスピーカーから発してその呼びかけに対する回答をマイクにより集音して分析することにより前記ユーザとの会話を通じて検出された前記ユーザの生体情報のいずれかの生体情報を収集して記憶し、
前記生体情報と前記屋内に設けられたセンサにより検出された環境情報とを比較して、前記ユーザに警告情報を提供する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の動作補助システム。
【請求項６】
前記吊下げ部材は、前記制御部により制御されて前記巻き取り動作および前記繰り出し動作するアクチュエータを含み、
前記動作補助システムは、
前記制御部が前記アクチュエータを制御するために必要な前記状態量を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記状態量に基づいて検出した前記ユーザの歩行姿勢、前記屋内における前記アクチュエータの位置情報に基づいて検出した前記ユーザの移動速度および前記ユーザの移動履歴、前記制御部での制御実績に基づいて検出した前記ユーザの転倒履歴の少なくとも１つを含む活動履歴を記憶する記憶部と、
前記活動履歴を前記動作補助システムが設置された場所以外に送信する活動履歴送信部とをさらに含む、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の動作補助システム。
【請求項７】
前記摺動保持部材は、前記屋内の天井または壁面を用いて取り付けられたレール部材であって、前記屋内に配置された寝室、洗面所、トイレ、キッチン、ダイニング、リビング、廊下および玄関ホールの少なくとも２箇所間を前記ユーザが歩行移動可能に設けられる、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の動作補助システム。
【請求項８】
前記レール部材自体の強度および前記レール部材の取付強度は、前記ユーザの体重の３倍未満に対応する強度である、請求項７に記載の動作補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般住居、リハビリテーション（以下単にリハビリと記載する場合がある）施設および老人ホーム（高齢者が入居する施設全般を指すものとする）等の室内において、高齢の下肢衰弱者または下肢障害者（両者とも高齢者に限定されるものではなく以下において単にユーザと記載する場合がある）の動作を補助するシステムに関し、特に、ユーザを上方から吊り下げる方式であっても大がかりな設備を必要としないシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢の下肢衰弱者または下肢障害者等のユーザを対象として、その歩行等の動作を補助する装置が開発されている。このような装置の一例として、室内の天井にレールを敷設してそのレールに摺動する摺動部材からユーザの身体を保持する吊下げ具を吊り下げて、ユーザの歩行等の動作を補助するものが知られている。
このような装置を必要とするユーザの一例である高齢者においては、高齢に伴う骨粗鬆症を原因として、日常生活の中における転倒時の骨折が多発している。転倒時の骨折を防止するために、このような装置においては、ユーザが姿勢を崩した場合に吊下げ具を吊り下げている吊紐の長さを制限して（ロックして）ユーザが姿勢を崩しても転倒させることなく保持する。
【０００３】
このようにユーザを上方から吊り下げる方式において、ユーザに作用する力としては、ユーザの体重に対応する重力、姿勢を崩した時に発生する加速度（ユーザの姿勢変化に伴う加速度）に対応する力、および、衝撃加速度（ユーザの身体が床面と衝突した衝撃に伴う加速度）に対応する力があり、これらの力を最終的には天井に敷設されたレールで受け止めている。実際には、これらの力の合算値に安全率を考慮して、レール自体の強度およびレールと天井との取付強度が定められる。
【０００４】
たとえば、特開２０１５−０９３００５号公報（特許文献１）は、階段またはスロープからなる傾斜部をユーザが降りるのを補助する歩行補助装置を開示する。この歩行補助装置は、傾斜部の上方に設けられ、平面視にて傾斜部の傾斜方向に沿って延びる支持レールと、支持レールに回転体を介して支持されるとともに、その回転体の回転により支持レールに沿って移動可能とされた移動体と、移動体からの吊り下げ長さが可変とされた帯状または線状の吊り具を介して移動体に吊り下げ支持されるとともに、傾斜部を降りるユーザに対して装着される補助具とを備える。さらに、移動体は、吊り具を巻き取りまたは引き出し可能な巻取部材を有しており、巻取部材による吊り具の巻き取りまたは引き出しによって、吊り具の吊り下げ長さが可変とされており、吊り具が所定以上の加速度で巻取部材から引き出されることに基づいて、その巻取部材からの吊り具のそれ以上の引き出しを規制する規制手段を備える。
【０００５】
この歩行補助装置の使用時において、補助具を装着したユーザが傾斜部を降りる際に転倒または落下しかかった場合には、ユーザの体が急激に下方へ移動することが考えられるが、その場合、吊り具が急激に巻取部材から引き出されることが想定される。このような事象が想定されると、規制手段により吊り具のそれ以上の引き出しが規制され、その結果、補助具の下方への移動が規制される。これにより、傾斜部におけるユーザの転倒または落下を防止することができる。すなわち、ユーザの転倒または落下に伴うユーザの体重およびユーザに作用した加速度が支持レールにより受け止められてユーザを吊り下げることにより傾斜部におけるユーザの転倒または落下を防止し、結果的にはユーザは転倒および落下しない。
【０００６】
さらに、特開２０１３−１８３８６３号公報（特許文献２）は、脚部のリハビリにおける歩行訓練においてユーザが姿勢を崩した場合に適切に崩れ落ちを防止するとともに、ユーザの動作（たとえば、着座動作および起立動作等）の妨げとならない歩行補助システムを開示する。この歩行補助システムは、ベルト支持部材から垂れ下がり、ユーザを吊り上げて支持するベルト部材と、ユーザの所定部位の地面に対する高さを検出する高さ検出手
段と、高さ検出手段の検出結果に基づいて、ベルト部材のベルト支持部材からの垂れ下がり長さの目標値を算出し、ベルト部材の垂れ下がり長さを調節するベルト制御手段とを備える。さらに、ベルト制御手段は、ユーザの起立動作中において、姿勢判定手段によりユーザが姿勢を崩したと判定された場合、ユーザを支持しつつ、垂れ下がり長さの目標値を短くする。
【０００７】
この歩行補助システムの使用時においても、上述した歩行補助装置と同様に、ユーザが姿勢を崩した際に、ベルト部材がユーザの上半身を支持することにより、ユーザの脚部にかかる荷重を軽減する。より詳しくは、姿勢を崩したユーザを吊り上げて支持する場合に、ベルト部材の垂れ下がり長さを調節するモータのトルク調整により、ベルト部材の送り出しが制限され、ユーザが姿勢を崩しても、ベルト部材によってユーザの腰部が吊り上げられて支持できる。そのため、ユーザの脚部にかかる荷重を軽減することができる。すなわち、姿勢を崩したユーザの体重およびユーザに作用した加速度がベルト支持部材（支持レール）により受け止められてユーザを吊り下げることにより歩行訓練におけるユーザの転倒を防止し、結果的にはユーザは転倒しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−０９３００５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８３８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように特許文献１および特許文献２においては、ユーザの転倒または落下を防止するために、ユーザが転倒または落下することが予測されると吊下げ具を吊り下げているベルト部材の繰り出しを制限して、ユーザの体重およびユーザに作用した加速度を天井に敷設されたレールに保持させて、ユーザの転倒または落下を防止し、結果的にはユーザは転倒および落下しない。
【００１０】
しかしながら、このように補助したのでは、ユーザの転倒は防止され転倒時に床面と接触する身体部分の骨折は防止することができても、ユーザの体重およびユーザに作用した加速度を保持したレールから吊下げ具を経由してユーザが受ける反作用力により、その反作用力が作用したユーザの身体に集中的に荷重が作用して、その部分が骨折する可能性がある。たとえば、ユーザの腰部を吊り下げている場合には、ユーザが転倒も落下もしないので床面にユーザが身体（たとえば大腿部）を打ち付けることがないので大腿部を骨折することは防止されるが、吊下げ具を経由して受ける衝撃力によりユーザが腰部を骨折する可能性がある。
【００１１】
さらに、上述したように特許文献１および特許文献２においてユーザは転倒および落下しないとはいえ、万が一にもユーザが転倒または落下する場合を考慮すれば、ユーザの身体が床面と衝突した衝撃に伴う衝撃加速度に対応する力がユーザの転倒・落下を防止するためにレールに作用するとレールが破損したりレールが天井から落下したりしてユーザがケガする可能性がある。ユーザが転倒しそうになった場合（特に衝撃緩和体勢を取れなかった場合）、ユーザの体重およびその３倍程度の加速度（衝撃力）がレールに作用するため、レール部材自体の強度およびレール部材と天井との取付強度（天井自体の強度を含む）をこの作用力に耐えうるように相当に強固にしなければならない。特に、天井への取付強度については、新築建築物であれば、それを考慮して強度補強対策を施すことは（高価になるものの）比較的容易であっても、既設建築物にそのような強度補強対策を施すことは大掛かりな工事を必要とする場合が多く、多くのユーザは既設の個人住宅へのこのような歩行補助装置および歩行補助システムの導入を諦めざるを得ない。
【００１２】
本発明は、従来技術の上述の問題点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、ユーザを上方から吊り下げる方式であっても大がかりな設備を必要としないで、かつ、ユーザの転倒時にユーザが骨折等のケガを防止することのでき、さらに、ユーザの日常動作の邪魔にならない、屋内におけるユーザの動作補助システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る動作補助システムは、以下の技術的手段を講じている。
すなわち、この動作補助システムは、屋内におけるユーザの動作補助システムであって、前記ユーザの上半身を保持するとともに紐状部材が取り付けられた保持部材と、前記紐状部材に連結され、前記ユーザを保持した保持部材を上方から吊り下げるとともに前記紐状部材を介して前記保持部材を上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作が可能な吊下げ部材と、前記ユーザが歩行移動可能に前記吊下げ部材を摺動させて保持する摺動保持部材と、前記ユーザが転倒することが予測されると、転倒に伴い前記ユーザが受ける衝撃が予め定められた値以下になるように、繰り出し長さおよび繰り出し速度の少なくとも一方を調節しながら前記ユーザが転倒するまで前記保持部材を下降させる繰り出し動作を実行する制御部とを含む。
【００１４】
さらに好ましくは、前記制御部は、前記紐状部材の張力、前記紐状部材の長さ、前記長さが変化する速度および前記長さが変化する加速度の少なくとも１つを用いて前記ユーザが転倒することを予測するように構成することができる。
さらに好ましくは、前記保持部材は、前記ユーザの両腕をそれぞれ通す穴部および前記ユーザの頭部を通す穴部を備えた前身頃と後身頃とで構成され、前記ユーザの股間を含めた下半身を保持する部位を備えないように構成することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、前記保持部材は、高齢者４大骨折である橈骨遠位端骨折、上腕骨頚部骨折、脊椎圧迫骨折および大腿骨頚部骨折の少なくとも１つに対応した衝撃緩和部材を備えるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記ユーザとの会話を通じて前記ユーザの生体状態を検出するように構成することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、前記ユーザの歩行姿勢、移動速度、移動履歴および転倒履歴の少なくとも１つを含む活動履歴を記憶する記憶部をさらに含むように構成することができる。
さらに好ましくは、前記摺動保持部材は、前記屋内の天井または壁面を用いて取り付けられたレール部材であって、前記屋内に配置された寝室、洗面所、トイレ、キッチン、ダイニング、リビング、廊下および玄関ホールの少なくとも２箇所間を前記ユーザが歩行移動可能に設けられるように構成することができる。
【００１７】
さらに好ましくは、前記レール部材自体の強度および前記レール部材の取付強度は、前記ユーザの体重の３倍未満に対応する強度であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記保持部材は、前記ユーザの生体状態を定量的に検出するセンサを備えるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記生体状態は、前記ユーザの脈拍数、心拍数、体温、血圧および呼吸数の少なくともいずれかであるように構成することができる。
【００１８】
さらに好ましくは、前記室内の温度、湿度等の環境情報を前記ユーザに提供する提供部をさらに含むように構成することができる。
さらに好ましくは、前記提供部は、前記環境情報と前記生体状態とを比較検証して前記ユーザまたは病院等の特定の外部に警告情報を提供するように構成することができる。
さらに好ましくは、前記記憶された活動履歴を送信する送信部をさらに含むように構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る動作補助システムによれば、ユーザを上方から吊り下げる方式であっても大がかりな設備を必要としないで、かつ、ユーザの転倒時にユーザが骨折等のケガを防止することのでき、さらに、ユーザの日常動作の邪魔にならない、屋内におけるユーザの動作補助システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る動作補助システムの全体図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る動作補助システムが設置された住宅についての（Ａ）平面図、（Ｂ）斜視図、（Ｃ）断面図（その１）、（Ｄ）断面図（その２）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る動作補助システムの詳細な構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る動作補助システムの制御ブロック図である。
【図５】図４の演算ユニットで実行される動作補助プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る動作補助システムにおける歩行姿勢の検出方法を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る動作補助システムの各種態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下において、本発明の実施の形態に係る動作補助システム１００について、図面を参照して説明する。
＜全体システム構成＞
図１を参照して、この動作補助システム１００は、ユーザの居住宅に設けられ、日常の動作をサポート（補助）する機能を備え、付随的にインターネット等の通信回線網２００、この通信回線網２００に接続されたユーザ管理装置３００、このユーザ管理装置３００から活動履歴情報を含む各種情報を受け取る家族通報装置４００およびリハビリ施設ユーザ管理装置５００とを含む。
【００２２】
ユーザ管理装置３００は、この動作補助システム１００を販売管理する事業者により運営され、多数の動作補助システム１００から送信されてくるユーザの活動履歴情報を管理して、家族通報装置４００およびリハビリ施設ユーザ管理装置５００へ送信する。
家族通報装置４００は、この動作補助システム１００が設置されたユーザの家族であって遠隔地に居住する家族の自宅等に設置されて、ユーザ管理装置３００を介して送信されるユーザの活動履歴情報を含む各種情報を受け取って表示する。これにより、遠隔地の家族がユーザの活動履歴情報を含む各種情報を容易に入手できるようになり、遠隔介護の品質向上を実現することが可能になる。
【００２３】
リハビリ施設ユーザ管理装置５００は、この動作補助システム１００が設置されたユーザが訓練に通うリハビリ施設（通所介護事業所）等に設置されて、ユーザ管理装置３００を介して送信されるユーザの活動履歴情報を含む各種情報を受け取って、機能訓練のメニュー作成等に考慮されて利用される。これにより、リハビリ施設がユーザの活動履歴情報を含む各種情報を容易に入手できるようになり、機能訓練の品質向上を実現することが可能になる。なお、リハビリ施設に代えて／加えて、このユーザが通院または入院したことがある病院へ各種情報を送信するようにしても構わない。
【００２４】
図１に示すように、この動作補助システム１００は、主たる機能として、動作補助機能（転倒によるケガ防止機能）１１０、活動履歴収集機能１２０、情報収集機能１３０、行動アドバイス機能１４０、および、活動履歴送信機能１５０を備える。
動作補助システム１００は、ユーザを上方から吊り下げる方式により屋内におけるユーザの動作を補助する。この動作補助システム１００は、ユーザＵの上半身を保持するとともに紐状部材（詳しくは後述する紐状部材６６２）が取り付けられた保持部材（詳しくは後述する保持ハーネスとしての着用ベスト６７０で構成）と、紐状部材に連結され、ユーザＵを保持した保持部材を上方から吊り下げるとともに紐状部材を介して保持部材を上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作が可能な吊下げ部材（詳しくは後述するアクチュエータ６３０としてのブレーキ付き可変速モータ（以下単にモータと記載する場合がある）１５００およびワイヤー６４０で構成）と、ユーザＵが歩行移動可能に吊下げ部材を摺動させて保持する摺動保持部材（詳しくは後述するレール６００および摺動滑車で構成）とを含む。
【００２５】
そして、動作補助機能１１０は、ユーザＵが転倒することが予測されると、転倒に伴いユーザＵが受ける衝撃が予め定められた値以下になるように、繰り出し長さおよび繰り出し速度の少なくとも一方を調節しながらユーザが転倒するまで保持部材を下降させる繰り
出し動作を実行する。この動作補助機能１１０は、より詳しくは後述する制御装置１０００の演算ユニット１１００におけるモータ制御部１１０２により実現される。この動作補助機能１１０においては、たとえば、紐状部材の張力、紐状部材の長さ、長さが変化する速度および長さが変化する加速度の少なくとも１つを用いることにより、ユーザＵが転倒することを予測する。
【００２６】
なお、後述するように、保持部材（着用ベスト６７０）に取り付けられた紐状部材（紐状部材６６２）は、本実施の形態においては巻き取り動作および繰り出し動作の直接的な対象ではなく、Ｕ字部材６６０および２自由度フリーアーム６５０を介して紐状部材６６２に接続されたワイヤー６４０が巻き取り動作および繰り出し動作の直接的な対象である。このため、紐状部材の張力、長さ、長さが変化する速度および長さが変化する加速度は、Ｕ字部材６６０および２自由度フリーアーム６５０を介して紐状部材６６２に接続されたワイヤー６４０（ブレーキ付き可変速モータ１５００の巻き取り動作および繰り出し動作の直接的な対象）の張力、長さ、長さが変化する速度および長さが変化する加速度を採用しても構わない。
【００２７】
活動履歴収集機能１２０は、より詳しくは後述する制御装置１０００の演算ユニット１１００により実現され、ユーザＵの歩行姿勢、移動速度、移動履歴および転倒履歴の少なくとも１つを含む活動履歴を収集して記憶する。そして、収集および記憶された活動履歴は活動履歴送信機能１５０により、上述した通信回線網２００およびユーザ管理装置３００を介して、家族通報装置４００およびリハビリ施設ユーザ管理装置５００へ最終的に送信される。
【００２８】
情報収集機能１３０は、より詳しくは後述する制御装置１０００の演算ユニット１１００により実現され、ユーザＵの生体情報および室内の環境情報（室内各所の温度および湿度等）を収集して記憶する。より詳しくは、たとえば、保持部材（着用ベスト６７０）は、ユーザＵの生体状態である脈拍数、心拍数、体温および血圧の少なくともいずれかを定量的に検出するセンサを備え、情報収集機能１３０は、これらのセンサが検出した生体情報を収集して記憶する。さらに、情報収集機能１３０は、このようなセンサで生体情報を直接的に収集するのではなく、後述する制御装置１０００の演算ユニット１１００により実現されるユーザＵとの会話を通じてユーザＵの生体状態を間接的に検出した生体情報を収集して記憶する。たとえば、人工音声またはこのユーザＵの家族が予め録音した音声により「おはようございます。今朝の体調はいかがですか？」、「熱っぽくはありませんか？」「頭は痛くないですか？」、「起床時にふらつきはありませんでしたか？」、「腰は痛くないですか？」、「膝は痛くないですか？」等々の呼びかけをスピーカーから発して、マイクでその回答を集音して分析することにより、ユーザＵとの会話を通じてユーザＵの生体状態を間接的に検出した生体情報を収集して記憶する。
【００２９】
行動アドバイス機能１４０は、上述した情報収集機能１３０が収集して記憶した室内の環境情報（室内各所の温度および湿度等）を、ユーザＵの視覚および／または聴覚を通じてユーザＵに提供する。この場合において、ユーザＵの視覚を通じて環境情報を提供する場合には表示ユニット（表示ドライバおよび液晶パネル等）が、ユーザＵの聴覚を通じて環境情報を提供する場合には音声ユニット（音声出力ドライバおよびスピーカー等）が、この動作補助システム１００に設けられる。
【００３０】
さらに、行動アドバイス機能１４０は、上述した環境情報と生体状態とを比較してユーザＵに警告情報を提供することも可能である。より詳しくは、たとえば、着用ベスト６７０の紐状部材の張力が変化すること等により寝室にいるユーザＵがこの寝室から出ることが想定される場合に（後述する図２に示すように寝室から出ると廊下であることが多い）、環境情報として収集して記憶している寝室の室温（最新に検出して記憶している寝室の温度）と廊下の室温（最新に検出して記憶している廊下の温度）との差が予め定められた以上の温度差で廊下の室温が低い場合、ユーザＵの視覚および／または聴覚を通じてユーザＵに警告情報を提供する。この場合の警告情報の一例としては、「廊下の温度がここよりも１０℃以上低いですので気を付けて下さい」等である。
【００３１】
このような特徴的な機能を備えた動作補助システム１００の詳細についてさらに詳しく
説明する。
＜動作補助システムが設置された住宅＞
動作補助システム１００の詳細についてのさらなる詳しい説明にあたり、まずは、この動作補助システム１００が設置された住宅について、図２を参照して説明する。
【００３２】
図２（Ａ）は、この動作補助システム１００が設置された住宅の平面図であって、図２（Ｂ）はその住宅の斜視図であって、図２（Ｃ）および図２（Ｄ）はこの住宅の断面図である。
これらの図に示すように、この動作補助システム１００を構成する摺動保持部材を構成するレール６００は、住宅の屋内の天井または壁面を用いて取り付けられたレール部材であって、屋内に配置された寝室、洗面所、トイレ、キッチン、ダイニング、リビング、廊下および玄関ホールの少なくとも２箇所間をユーザＵが歩行移動可能に設けられている。なお、レール６００にはこのレールを摺動することのできる摺動滑車（図示せず）が嵌め込まれており、この摺動滑車がレール６００に摺動自在に保持されることにより、吊下げ部材（アクチュエータ６３０としてのブレーキ付き可変速モータ１５００およびワイヤー６４０で構成）がレール６００に沿って移動することができる。
【００３３】
上述したように、動作補助機能１１０は、ユーザＵが転倒することが予測されると、転倒に伴いユーザＵが受ける衝撃が予め定められた値以下になるように、繰り出し長さおよび繰り出し速度の少なくとも一方を調節しながらユーザが転倒するまで保持部材を下降させる繰り出し動作を実行する。すなわち、ユーザＵは緩やかに転倒するため、かつ、最終的に転倒するため、ユーザＵが転倒することを完全に防止する場合（従来技術）にレールに作用する、ユーザＵの体重およびその３倍程度の加速度（衝撃力）が発生しない。このため、レール６００の部材自体の強度およびレール６００と天井との取付強度（天井自体の強度を含む）をこの作用力に耐えうるように強固にする必要がない。すなわち、レール６００の部材自体の強度およびレール６００の取付強度は、ユーザＵの体重の３倍未満の簡易なもので構わない。
【００３４】
このため、図２（Ｃ）に示すように、レール６００を天井７００に取り付ける場合であっても、レールステー６０２を含めて、レール６００の部材自体の強度およびレール６００と天井との取付強度（天井自体の強度を含む）を強固にする必要がない。さらに、このように強固にする必要がないために、図２（Ｄ）に示すように、壁面８００に壁面ステー６１４を設けてその壁面ステー６１４に湾曲ステー６１２を設けてその湾曲ステー６１２にレール６１０を設けることができる。なお、特に、図２（Ｄ）に示すレール取付方法であると荷重に加えてモーメントも作用することになるために、ユーザＵが転倒することを完全に防止する場合（従来技術）にレールに作用する、ユーザＵの体重およびその３倍程度の加速度（衝撃力）に耐えうることができない。しかしながら、本実施の形態に係る動作補助システム１００においては、ユーザＵの転倒が予測されると動作補助機能１１０により緩やかにユーザＵが転倒されるために大きな荷重も大きなモーメントもレールおよびステーに作用しないので、図２（Ｄ）のようなレールの取付方法も可能となる。その結果、図２（Ｄ）のような取付方法であると既存の建築物であってもレールを容易に敷設することが可能となる。
【００３５】
＜保持部材（保持ハーネスとしての着用ベスト）＞
次に、動作補助システム１００において、ユーザＵの上半身を保持するとともに紐状部材が取り付けられた保持部材である保持ハーネスとしての着用ベスト６７０、その着用ベスト６７０を上方から吊り下げるとともに紐状部材の巻き取り動作および繰り出し動作が可能な吊下げ部材（アクチュエータ６３０としてのブレーキ付き可変速モータ１５００およびワイヤー６４０で構成）、および、ユーザＵが歩行移動可能に吊下げ部材を摺動させて保持する摺動保持部材（レール６００および摺動滑車で構成）について、図３を参照して説明する。
【００３６】
ここで、図３（Ａ）は正面図であって、図３（Ｂ）は下方部分のみの側面図であって、さらにこれらの図は保持部材である保持ハーネスを模式的に示したものである。現実的には、この保持ハーネスとしての着用ベスト６７０は、ユーザＵの両腕をそれぞれ通す穴部
およびユーザＵの頭部を通す穴部を備えた前身頃と後身頃とで構成され（いわゆるベストタイプであるが袖等があっても構わない）、紐状部材は後身頃に取り付けられているものである。なお、前身頃と後身頃とを連結するように第１の紐状部材を右肩上方に取り付けて、前身頃と後身頃とを連結するように第２の紐状部材を左肩上方に取り付けて、それらの第１の紐状部材と第２の紐状部材とを後述するＵ字部材６６０により１箇所に纏めて２自由度フリーアーム６５０に接続するようにしても構わない。このように構成することにより、ユーザＵが高齢者であっても自身で容易に着脱することができるとともに、ユーザＵの股間を含めた下半身を保持する部位を備えないためにユーザＵが歩行した場合に股ずれが発生することなく、ベスト型であることとも相俟って歩行動作を含むユーザＵの生活に必要な動作（歩行、就寝、洗面、トイレ、炊事、洗濯、食事等）を邪魔しない点で好ましい。
【００３７】
そして、この着用ベスト６７０は、高齢者４大骨折である橈骨遠位端骨折、上腕骨頚部骨折、脊椎圧迫骨折および大腿骨頚部骨折の少なくとも１つに対応した衝撃緩和部材６７２、６７４、６７６、６７８、６８０を備える。なお、図３に示す衝撃緩和部材６７２、６７４、６７６、６７８、６８０は模式的なものであり、その図示した位置が上述した４大骨折に完全に対応する位置を示すものではなく、少なくとも１つの高齢者４大骨折に対応する位置に衝撃緩和部材を備えることを意味している。
【００３８】
ここで、これらの衝撃緩和部材６７２、６７４、６７６、６７８、６８０は上述の高齢者４大骨折防止作用に加えて、以下の作用を備える。衝撃緩和部材６７２は肩甲骨等の保護を意識したショルダープロテクター的な作用を備え、衝撃緩和部材６７８は臀部近傍の筋肉および骨格の保護を意識したヒッププロテクター的な作用を備える。さらに、衝撃緩和部材６７６は腹横筋および／または多裂筋に沿って設けられそれらの筋力を補強して正しい姿勢を促進させる作用を備え、衝撃緩和部材６８０は脊柱起立筋群に沿って設けられそれらの筋力を補強して正しい姿勢を促進させる作用を備える。特に、筋力が弱っている高齢者に正しい起立姿勢および歩行姿勢を促進させる点で、衝撃緩和部材６７６、６８０が好ましく用いられる。なお、この着用ベスト６７０の構成については、図６およびその説明も参照されたい。
【００３９】
この着用ベスト６７０は、その後身頃に紐状部材６６２が設けられ（ここではバランスよくユーザＵを保持するために後身頃の２箇所に紐状部材６６２が設けられている）、２箇所に設けられた紐状部材６６２を１箇所に纏めるＵ字部材６６０を介して２自由度フリーアーム６５０に接続されている。
２自由度フリーアーム６５０は、ワイヤー６４０に接続された長細い平板状のバー部材６５２とＵ字部材６６０に接続された細長い平板状のＬ字バー部材６５６とがピン６５４により連結されており、少なくともピン６５４を中心としてバー部材６５２とＬ字バー部材６５６とが水平面内で自由に回転することができる。このような２自由度フリーアーム６５０を備えることによりユーザＵの自転等しても紐状部材６６２および／またはワイヤー６４０が絡まることもないので、ユーザＵの生活に必要な動作（歩行、就寝、洗面、トイレ、炊事、洗濯、食事等）が速やかに行える点で好ましい。
【００４０】
吊下げ部材を構成するアクチュエータ６３０としてのブレーキ付き可変速モータ１５００には、ブレーキ付き可変速モータ１５００により巻き取り動作および繰り出し動作を可能なようにワイヤー６４０が取り付けられている。たとえば、ブレーキ付き可変速モータ１５００の回転軸に円筒形のリールをリール軸がモータ軸と一致するように設けてワイヤー６４０を巻き取ったり繰り出したりできるようにリールにワイヤー６４０を巻き付けている。
【００４１】
なお、吊下げ部材を構成するアクチュエータ６３０としてのブレーキ付き可変速モータ１５００は一例であって、他のモータ、他の空気圧機器等であっても構わない。さらに、電力の供給を必要としない部材（たとえば弾性力を備えた部材）等を駆動源とした巻取繰出装置であっても構わない。
紐状部材６６２を介して着用ベスト６７０を上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作を可能としているのは、本実施の形態においては、紐状部材６６２が接続さ
れたＵ字部材６６０および２自由度フリーアーム６５０を介して接続されたワイヤー６４０をブレーキ付き可変速モータ１５００により巻き取ったり繰り出したりすることにより実現している。しかしながら、このような態様に限定されるものではなく、Ｕ字部材６６０および２自由度フリーアーム６５０を設けることなく紐状部材６６２を直接的にブレーキ付き可変速モータ１５００で巻き取ったり繰り出したりすることにより、紐状部材６６２を介して着用ベスト６７０を上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作を実現しても構わない。
【００４２】
すなわち、本発明における吊下げ部材は、ユーザＵの上半身を保持する保持部材に取り付けられた紐状部材を直接巻き取ったり繰り出したりして保持部材を上昇させたり下降させたりするものも、その紐状部材を間接的に巻き取ったり繰り出したりすることにより結果的にユーザＵの上半身を保持する保持部材を巻き取ったり繰り出したりすることになるものも含まれる。このことは、（１）吊下げ部材が、紐状部材に直接的または間接的に連結され、（２）吊下げ部材が、ユーザＵを保持した保持部材を上方から吊り下げるとともに、（３）吊下げ部材が、紐状部材を介して保持部材を直接的または間接的に上昇させる巻き取り動作および下降させる繰り出し動作が可能であることを示す。
【００４３】
なお、レール６００のいずれかの位置（多くの場合にはユーザＵが最も長い時間留まる寝室の位置であることが好ましい）に、吊下げ部材に搭載されたブレーキ付き可変速モータ１５００およびその制御装置１０００等の電気機器および着用ベスト６７０に設けられた各種の生体情報を検出して制御装置１０００へ送信する各種センサを作動させるための電力を蓄えた充電池（図示しない）を充電する充電ステーション６２０が設けられている。
【００４４】
＜動作補助システムの制御装置＞
以下において、図４に示す制御ブロック図を参照して、上述した各種機能（動作補助機能（転倒によるケガ防止機能）１１０、活動履歴収集機能１２０、情報収集機能１３０、行動アドバイス機能１４０、および、活動履歴送信機能１５０）を実現する制御装置１０００について説明する。
【００４５】
図４に示すように、この制御装置１０００は、たとえばマイクロコンピュータであって、予め記憶されたプログラムおよびパラメータを読み出してプログラムを実行することにより各種機能を実現する演算ユニット１１００、プログラムおよびそのプログラムの実行に必要なパラメータを記憶する記憶ユニット１２００および外部機器と有線通信または無線通信するための通信ユニット１３００を備え、それらを相互に接続する内部バス１４００で構成される。
【００４６】
そして、演算ユニット１１００は、図示しない入出力ポートを介してアクチュエータであるブレーキ付き可変速モータ１５００、各種センサ１５１０、環境センサ１５２０、生体センサ１５３０および入出力ユニット１６００等の外部機器に接続され、それらの外部機器を制御したり、それらの外部機器から情報（センシングデータ）を受信したりする。
図４を参照して、さらに詳しく制御ブロックを説明する。
【００４７】
演算ユニット１１００は、図１に示した動作補助機能１１０を実現するモータ制御部（動作補助部）１１０２と、図１に示した活動履歴収集機能１２０を実現する活動履歴収集部１１０４と、図１に示した情報収集機能１３０を実現する情報収集部（環境情報）１１０６および情報収集部（生体情報）１１０８と、図１に示した行動アドバイス機能１４０を実現するアドバイス出力部１１１０とを含む。
【００４８】
モータ制御部（動作補助部）１１０２は、紐状部材６６２に接続されたワイヤー６４０の張力、長さ、長さが変化する速度および長さが変化する加速度の少なくともいずれかに基づいて、図５を参照して説明するプログラムを実行することにより、ユーザＵが転倒することが予測されると、転倒に伴いユーザＵが受ける衝撃が予め定められた値以下になるように、繰り出し長さおよび繰り出し速度の少なくとも一方を調節しながらユーザが転倒するまで保持部材を下降させる繰り出し動作を実行するようにブレーキ付き可変速モータ１５００を制御する。
【００４９】
この場合において、紐状部材６６２に接続されたワイヤー６４０の張力、長さ、長さが
変化する速度および長さが変化する加速度については、張力センサ等の各種センサ１５１０が検出した信号をモータ制御部（動作補助部）１１０２が受信して用いても構わないし、このようなセンサではなく、ブレーキ付き可変速モータ１５００自体が備える機構（たとえばロータリーエンコーダ）により検出された信号を用いても構わない。
【００５０】
なお、各種センサ１５１０の中の距離センサは、アクチュエータ６３０の移動距離を検出してアクチュエータ６３０の室内における現在位置を検出するものであるが、アクチュエータ６３０の室内における現在位置を検出する方法はこれに限定されるものではない。たとえば、レール６００の主要な複数の位置に近接センサを取り付けておいて、アクチュエータ６３０が近づいたことを検出するようにしてアクチュエータ６３０の室内における現在位置を検出するようにしても構わない。
【００５１】
さらに、各種センサ１５１０の中の加速度センサおよび傾斜センサは、詳しくは後述するが必須の構成ではなく、加速度センサはユーザＵの姿勢変化を直接的に検出するセンサであって、傾斜センサはユーザＵの姿勢を直接的に検出するセンサである。詳しくは後述するが、これらのセンサを用いて、転倒予測判定すること、および、歩行姿勢検出することも好ましい。
【００５２】
活動履歴収集部１１０４は、上述した各種センサ１５１０により検出した歩行姿勢または図６を参照して説明する方法により検出した歩行姿勢、アクチュエータ６３０の室内における位置変化の時間微分を検出することにより算出する移動速度、アクチュエータ６３０の室内における現在位置を逐次検出することにより算出する移動履歴、モータ制御部１１０２での制御実績に基づいて検出される転倒履歴の情報を収集する。
【００５３】
情報収集部（環境情報）１１０６は、各種の環境センサ１５２０により検出され送信されてきた各部屋の温度情報および湿度情報等を一定の時間間隔または予め定められた時刻に収集する。環境センサ１５２０は各部屋に設けられている。
情報収集部（生体情報）１１０８は、各種の生体センサ１５３０により検出した脈拍数、心拍数、体温、血圧、呼吸数等の生体情報を一定の時間間隔または予め定められた時刻に収集する。生体センサ１５３０は着用ベスト６７０に設けられている。ここで、生体センサ１５３０として、非接触タイプのマイクロ波バイタルセンサを採用しても構わない。このマイクロ波バイタルセンサは、マイクロ波で体表の動き（運動量）をセンシングして、この運動量をセンサ内部で脈と呼吸との成分に選別し、それぞれ選別した脈・呼吸の運動量から周波数成分を取り出して、脈・呼吸の１分間当たりの概算値を出力する、公知のセンサである。
【００５４】
さらに、情報収集部（生体情報）１１０８は、このように各種の生体センサ１５３０から直接的に収集するのではなく、ユーザＵとの会話を通じてユーザＵの生体状態を間接的に検出した生体情報を収集する。着用ベスト６７０に設けられた入出力ユニット１６００のスピーカー１６０４から、人工音声またはこのユーザＵの家族が予め録音した音声により質問を発して、マイク１６０６でその回答を集音して分析することにより、ユーザＵとの会話を通じてユーザＵの生体状態を間接的に検出した生体情報を収集する。なお、発音による会話ではなく、文字による会話（筆談等）であってもよく、その場合、モニタ１６０２をタッチパネルとして、モニタ１６０２に質問内容を表示して、回答としてモニタ１６０２に表示された選択肢を指先で押圧して選択させるようにすることが考えられる。
【００５５】
アドバイス出力部１１１０は、室内の環境情報（室内各所の温度および湿度等）を、モニタ１６０２を通じてユーザＵの視覚に、スピーカー１６０４を通じてユーザＵの聴覚に提供する。さらに、アドバイス出力部１１１０は、上述した環境情報と生体状態とを比較して（現在位置の部屋の室温が隣接する部屋の室温より予め定められた以上低い等）警告情報を、モニタ１６０２を通じてユーザＵの視覚に、スピーカー１６０４を通じてユーザＵの聴覚に提供する。なお、アドバイス出力部１１１０は、上述した環境情報と生体状態とを比較検証して警告情報を生成するようにしても構わないし、ユーザＵに加えて外部（たとえば病院等）に提供するようにしても構わない。
【００５６】
次に、記憶ユニット１２００は、不揮発性メモリ等で構成され、ユーザＵの個人を特定するための情報（家族情報および通所介護事業所情報を含む）およびユーザＵの体格等に
合わせて設定されたワイヤー６４０の基準長さ（ユーザＵが姿勢正しく歩行しているときの基準長さＬ（０））等の基本データ１２０２を記憶する領域と、活動履歴収集部１１０４が収集した活動履歴データ１２０４を記憶する領域と、情報収集部（環境情報）１１０６が収集した環境データ１２０６を記憶する領域と、情報収集部（生体情報）１１０８が収集した生体データ１２０８を記憶する領域とを含む。
【００５７】
次に、通信ユニット１３００は、図１に示した活動履歴送信機能１５０を実現する、一般的な通信デバイスである。なお、通信ユニット１３００には、通信デバイス自体に加えて、記憶ユニット１２００に記憶されたデータの中から次回の送信タイミングで送信先へ送信する活動履歴送信データ１３０２を記憶する領域、および、送信先、通信プロトコル、通信間隔等の通信制御データ１３０４を記憶する領域を含む。
【００５８】
この動作補助システム１００の制御装置１０００は、上述したような制御ブロックを備える。以下において、この制御装置１０００の演算ユニット１１００のモータ制御部１１０２で実行される動作補助（転倒ケガ防止）プログラムの詳細について説明する。
＜動作補助プログラム＞
図５に示すように、モータ制御部１１０２で実行される動作補助（転倒ケガ防止）プログラムは、以下のような制御構造を備える。
【００５９】
ステップ（以下Ｓと記載する）１００にて、モータ制御部１１０２は、ブレーキ付き可変速モータ１５００に接続された紐状部材６６２の状態量（張力、長さ、繰り出し速度（長さの時間微分）、繰り出し加速度（速度の時間微分））を検出する。ここでは、紐状部材６６２の張力、長さ、長さが変化する速度（繰り出し速度（長さの時間微分））および長さが変化する加速度（繰り出し加速度（速度の時間微分））は、Ｕ字部材６６０および２自由度フリーアーム６５０を介して紐状部材６６２に接続されたワイヤー６４０（ブレーキ付き可変速モータ１５００の巻き取り動作および繰り出し動作の直接的な対象）の張力、長さ、長さが変化する速度および長さが変化する加速度を採用しており、かつ、長さについてはブレーキ付き可変速モータ１５００が備えるロータリーエンコーダにより検出される状態量を採用している。
【００６０】
Ｓ１１０にて、モータ制御部１１０２は、検出した状態量に基づいてユーザＵが転倒するか否かについての判断するために用いられる転倒予測判定値を算出する。この転倒予測判定値が正値であり高いほど転倒する可能性が高いとする。この場合、たとえば、ワイヤー６４０の張力が予め定められた張力以上で、かつ、ワイヤー６４０の長さが変化する加速度が予め定められた加速度以上であると、ユーザＵの転倒予測判定値は高い値になる。この判定値の算出においては、ワイヤー６４０の張力、ワイヤー６４０の長さ、ワイヤー６４０の長さが変化する速度、および、ワイヤー６４０の長さが変化する加速度の少なくとも１つが用いられる。
【００６１】
Ｓ１２０にて、モータ制御部１１０２は、算出した転倒予測判定値に基づいて、このユーザＵが転倒する可能性が大きいか否かを判断する。このとき、たとえば、算出された転倒予測判定値が予め定められたしきい値以上であると、このユーザＵが転倒する可能性が大きいと判断され、算出された転倒予測判定値が予め定められたしきい値未満であると、このユーザＵが転倒する可能性が小さいと判断される。このしきい値についてはユーザの年齢等に応じて適宜変更することが好ましく、より具体的にはこのしきい値は記憶ユニット１２００の基本データ１２０２として記憶することが好ましい。また、季節等によってしきい値に重み（重み付けされたしきい値＝しきい値×乗算係数）を付けることもユーザＵが転倒する可能性を的確に判断する点で好ましい。たとえば、気温の低い冬季は運動能力が低下することが想定されるので、しきい値を下げるように１未満の乗算係数を設定することが考えられる。このユーザＵが転倒する可能性が大きいと判断されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００６２】
Ｓ１３０にて、モータ制御部１１０２は、紐状部材６６２（ここではワイヤー６４０）がユーザＵの転倒する長さＬ（２）になるまで、予め定められた繰り出し速度以下でブレーキを掛けながら紐状部材６６２（ここではワイヤー６４０）を繰り出すようにモータ１
５００を制御する。このユーザＵの転倒する長さＬ（２）は、たとえば、このユーザＵが床面に伏臥する等の状態の長さであって、記憶ユニット１２００の基本データ１２０２として記憶されている。
【００６３】
Ｓ１４０にて、モータ制御部１１０２は、転倒履歴情報を記憶するように、記憶ユニット１２００の活動履歴データを更新する。このとき、転倒日時や転倒位置等の情報が記憶される。
Ｓ１５０にて、モータ制御部１１０２は、復帰処理が可能であるか否かを判断する。すなわち、ワイヤー６４０の繰り出し長さがユーザＵの転倒する長さＬ（２）のままでは、ユーザＵが立ち上がった後に（復帰した後に）ユーザＵを補助することができなくなるので、ワイヤー６４０の繰り出し長さを元に復帰させる必要がある。このとき、立ち上がったユーザＵにより図示しない復帰ボタンが押圧されたり、モータ１５００によりワイヤー６４０を所定の長さ分だけ巻き取ってもワイヤー６４０の張力が０であったりすると（ユーザＵが立ち上がっていると予測）、復帰処理が可能であると判断される。復帰処理が可能であると判断されると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、処理はＳ１５０へ戻されて復帰処理が可能なるまで待つ。
【００６４】
Ｓ１６０にて、モータ制御部１１０２は、姿勢正しく歩行しているときの基準長さＬ（０）まで紐状部材６６２（ここではワイヤー６４０）を巻き取るようにモータ１５００を制御する。その後、処理はＳ１００へ戻される。
このような制御構造を備えたプログラムにより動作補助（転倒ケガ防止）機能が実現される。なお、Ｓ１１０およびＳ１２０の処理に代えて、上述したように、必須の構成ではない加速度センサ（加速度の方向により加速度の符号が代わるセンサであるとする）を用いてユーザＵの姿勢変化を直接的に検出して、検出された加速度の絶対値が予め定められたしきい値以上であるとこのユーザＵが転倒する可能性が大きいと判断するようにしても構わない。
【００６５】
＜活動履歴収集プログラム（歩行姿勢）＞
図６を参照して、活動履歴収集部１１０４で実行される活動履歴の中の歩行姿勢収集プログラムについて説明する。なお、この歩行姿勢収集プログラムのプログラム構造を示すフローチャートは図示しないが、プログラムで実行される歩行姿勢の検出方法について説明する。この歩行姿勢の検出方法を説明する前に高齢者の歩行姿勢について説明する。
【００６６】
図６（Ａ）はユーザＵの好ましくない起立姿勢または歩行姿勢を示す図であって、図６（Ｂ）はユーザＵの好ましい起立姿勢または歩行姿勢を示す図である。以下においては、起立姿勢または歩行姿勢を歩行姿勢で代表させて記載する。
図６（Ａ）に示すように、高齢者が歩行する場合、脚部（膝）が折れて（矢示Ｘ（１）方向へ広がり）、かつ、腰が曲がっていることが多く（矢示Ｙ（１）方向へ狭まり）、この姿勢では後方に転倒する可能性が高い。後方への転倒は前方への転倒よりも衝撃緩和体勢（手を付く等）を取ることが困難であって、重篤なケガを招くことが多い。このような転倒事故そのものを本発明に係る動作補助システム１００は防止するものであるが、この動作補助システム１００はこのような防止効果に加えて、この動作補助システム１００を使用していない場合（たとえば外出時）における転倒事故を防止するためにユーザＵの歩行姿勢を矯正する機能を備える。
【００６７】
すなわち、図３に示したように、この動作補助システム１００における着用ベスト６７０は、腹横筋および／または多裂筋に沿って設けられそれらの筋力を補強して正しい姿勢を促進させる作用を備えた衝撃緩和部材６７６、および、脊柱起立筋群に沿って設けられそれらの筋力を補強して正しい姿勢を促進させる作用を備えた衝撃緩和部材６８０を備える。図６（Ｂ）に示すように、衝撃緩和部材６７６により腹横筋および／または多裂筋を補強して矢示Ｘ（０）にユーザＵの姿勢を矯正して、衝撃緩和部材６８０により脊柱起立筋群を補強して矢示Ｙ（０）にユーザＵの姿勢を矯正する。そして、このように室内において着用ベスト６７０を常時（就寝時以外）着用したユーザＵは、矯正された歩行姿勢が習慣となって、着用ベスト６７０を付けることができない室外へ外出した場合でも、この
姿勢を保持できるようになる可能性が高くなる。
【００６８】
このような矯正作用は、習慣であるため、および／または、ユーザＵ個々による学習の差があるため、この動作補助システム１００を利用し始めても直ちに歩行姿勢が正しく矯正されない場合がある。このように歩行姿勢が矯正される過程においては、ユーザＵの歩行姿勢を、活動履歴収集部１１０４で実行される活動履歴の中の歩行姿勢収集プログラムにより検出している。
【００６９】
図６（Ａ）と図６（Ｂ）とを比較すると、図６（Ｂ）の正しい歩行姿勢の場合には、ユーザＵの体格等に合わせて設定されたワイヤー６４０の長さが基準長さ（ユーザＵが姿勢正しく歩行しているときの基準長さ）Ｌ（０）であるが、図６（Ａ）の正しくない歩行姿勢の場合には、ワイヤー６４０の長さが基準長さＬ（０）よりも長く、たとえばＬ（１）となる。これを利用して、たとえば、ワイヤー６４０の張力が予め定められた張力範囲内で（急激に引っ張られているわけはなく）、かつ、ワイヤー６４０の長さがＬ（０）よりも所定の範囲内で長いと、ユーザＵの歩行姿勢が正しくないと判断する。なお、この判断には、ワイヤー６４０の張力、ワイヤー６４０の長さ、ワイヤー６４０の長さが変化する速度、および、ワイヤー６４０の長さが変化する加速度等を用いるほかにも、着用ベスト６７０に傾斜センサを設けて、この傾斜センサでユーザＵの姿勢を直接的に検出するようにしても構わない。
【００７０】
このような機能を含めて、本実施の形態に係る動作補助システム１００により実行されるユーザＵの動作を補助する具体的な態様について、図７を参照して、以下に説明する。
＜動作補助システムによるユーザ補助＞
・動作補助機能および活動履歴収集機能（転倒履歴）（図７（Ａ））
ユーザＵがこの動作補助システム１００の着用ベスト６７０を上半身に着用して室内を歩行しているときに、このユーザＵが転倒する可能性が大きいと判断されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、紐状部材６６２（ここではワイヤー６４０）がユーザＵの転倒する長さＬ（２）になるまで、予め定められた繰り出し速度以下でブレーキを掛けながら紐状部材６６２（ここではワイヤー６４０）が繰り出される。
【００７１】
このため、この動作補助システム１００により、ユーザＵが転倒しそうになると、緩やかに転倒させることになり、着用ベスト６７０に設けられた衝撃緩和部材６７２、６７４、６７６、６７８、６８０と相俟って、ユーザＵの転倒に伴うケガを防止することができる。特に、この動作補助システム１００は（従来技術が想定していない技術である）緩やかにユーザＵを転倒させる技術を採用したために、従来技術であるユーザＵを転倒させない場合にユーザＵに作用する集中的な荷重が発生しないので、ユーザＵを吊り下げている場合であっても吊下げ具を経由して受ける衝撃力によりユーザが骨折する可能性もない。さらに、この動作補助システム１００は緩やかにユーザＵを転倒させる技術を採用したために、従来技術であるユーザＵを転倒させない場合に必要なレール部材自体の強固な強度およびレール部材と天井との強固な取付強度（天井自体の強度を含む）が必要ないので、既設建築物に強度補強対策が不要となり既設の個人住宅であってもこの動作補助システム１００を容易に導入することができる。
【００７２】
そして、このようにユーザが転倒すると、転倒履歴情報（転倒日時や転倒位置等を含む情報）として、記憶ユニット１２００の活動履歴データが更新される（Ｓ１４０）。
・活動履歴収集機能（歩行姿勢）（図７（Ｂ））
ユーザＵがこの動作補助システム１００の着用ベスト６７０を上半身に着用して室内を歩行しているときに、図６を用いて説明した検出方法によりこのユーザＵの歩行姿勢が検出されて、一定の時間間隔のタイミングまたは正しくない歩行姿勢が検出されたタイミングで、歩行姿勢情報（検出日時や検出位置等を含む情報）として、記憶ユニット１２００の活動履歴データが更新される。なお、全歩行時間における正しくない歩行姿勢での歩行時間の割合、その割合の日毎の変化（矯正具合い）等を管理することも好ましい。
【００７３】
・活動履歴収集機能（起き上がり・立ち上がり時間）（図７（Ｃ））
ユーザＵが寝室にてベッドに就寝していて起床すると（就寝中にトイレへ行く場合であっても構わない）、この動作補助システム１００の着用ベスト６７０を上半身に着用する
。多くの場合、ベッドに横たわっている状態からベッドに座った状態に移行して、その状態で着用ベスト６７０を上半身に着用する。このユーザＵが着用ベスト６７０を着用してから起き上がって歩行を開始するまでに要した時間を検出して、起き上がり情報（要した時間、検出日時等を含む情報）として、記憶ユニット１２００の活動履歴データが更新される。
【００７４】
・活動履歴収集機能（移動速度・移動履歴）（図７（Ｄ））
ユーザＵがこの動作補助システム１００の着用ベスト６７０を上半身に着用して室内を歩行しているとき、一定の時間間隔のタイミングで、アクチュエータ６３０の室内における現在位置が検出されてユーザＵの移動履歴が検出されて、移動速度情報および移動履歴情報（検出日時等を含む情報）として、記憶ユニット１２００の活動履歴データが更新される。
【００７５】
・活動履歴収集機能（利用時間）（図７（Ｅ））
ユーザＵがこの動作補助システム１００の着用ベスト６７０を上半身に着用して室内で日常生活しているとき、一定の時間間隔のタイミングで、アクチュエータ６３０の室内における現在位置が検出されてユーザＵの活動履歴が検出されて、洗面、トイレ、キッチン等に滞在した時間が利用時間情報（検出日時等を含む情報）として、記憶ユニット１２００の活動履歴データが更新される。
【００７６】
このように収集して更新されて記憶されていった活動履歴情報は、予め定められたタイミングで、通信回線網２００およびユーザ管理装置３００を介して、家族通報装置４００およびリハビリ施設ユーザ管理装置５００へ最終的に送信される。そして、この動作補助システム１００を利用することにより、ユーザＵの活動履歴を収集して、消極的な活動履歴の場合にはより積極的に活動することを家族またはリハビリ担当者が推奨して、高齢者であるユーザＵのひとり暮らしにおける自立的生活を補助して寝たきり等の要介護状態になることを回避することができる点で、昨今の高齢者社会においては社会的にも好ましい。
【００７７】
＜本実施の形態に係る動作補助システムによる作用効果＞
以上のようにして、本実施の形態に係る動作補助システムによると、以下のような作用効果を発現することができる。
（１）ユーザの転倒が予測されると（転倒させないのではなく）緩やかにユーザの身体を保持して最終的には転倒させるので、ユーザに過度の衝撃が加わらないので、ユーザを上方から吊り下げる方式であってもユーザの転倒時にユーザが骨折等のケガを防止することができる。
（２）ユーザの転倒が予測されると（転倒させないのではなく）緩やかにユーザの身体を保持して最終的には転倒させるので、レールおよびその取り付け部部分に過度の衝撃が加わらないので、ユーザを上方から吊り下げる方式であっても大がかりな設備を必要としない。
（３）ユーザを上方から吊り下げる吊下げ部材としてユーザが着用するベスト型を採用したので、ユーザＵが高齢者であっても自身で容易に着脱することができるとともに、ユーザＵの股間を含めた下半身を保持する部位を備えないためにユーザＵが歩行した場合に股ずれが発生することなく、ベスト型であることとも相俟って歩行動作を含むユーザＵの生活に必要な動作（歩行、就寝、洗面、トイレ、炊事、洗濯、食事等）を邪魔しない点で好ましい。
（４）ユーザＵとの会話と通じて生体情報を収集したり、環境情報を収集して生体情報と比較して警告情報を発したりすることにより、ひとり暮らしであっても家族、リハビリ担当者（理学療法士）、セラピスト（心理療法士）等が実際に寄り添って生活しているように、ユーザの日常生活をきめ細かく補助（サポート）することができる。
【００７８】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
たとえば、環境情報の収集方法は、上述した方法に加えて／代えて、一棟の住宅における温熱環境、使用エネルギーと関連させて管理することも好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、ユーザを上方から吊り下げる方式であっても大がかりな設備を必要としない点で既存建築物に好適であり、ユーザの転倒時にユーザが骨折等のケガを防止することができる点、および、ユーザの日常動作の邪魔にならない点、屋内においてユーザの動作を補助することができる点で特に好適である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  動作補助システム
１１０  動作補助機能
１２０  活動履歴収集機能
１３０  情報収集機能
１４０  行動アドバイス機能
１５０  活動履歴送信機能
６００  レール
６２０  充電ステーション
６３０  アクチュエータ
６４０  ワイヤー
６５０自由度フリーアーム
６７０  着用ベスト
１０００  制御装置
１１００  演算ユニット
１２００  記憶ユニット
１３００  通信ユニット
１４００  内部バス
１５００  ブレーキ付き可変速モータ（モータ）
１６００  入出力ユニット
【図１】
0006627179.tif 000002
【図２】
0006627179.tif 000003
【図３】
0006627179.tif 000004
【図４】
0006627179.tif 000005
【図５】
0006627179.tif 000006
【図６】
0006627179.tif 000007
【図７】
0006627179.tif 000008