(57)【要約】  右足首上ベルト（６ａ）と右足首下ベルト（７ａ）に連結される第１ワイヤー（１１ｅ）と第２ワイヤー（１１ｆ）、左足首上ベルト（６ｂ）と左足首下ベルト（７ｂ）に連結される第３ワイヤー（１１ｇ）と第４ワイヤー（１１ｈ）、ユーザのユーザ情報とユーザの歩行動作を示す歩行情報を取得する取得器（２００）、ユーザ情報と歩行情報に基づいて決定する第１剛性目標値、第２剛性目標値、第３剛性目標値、第４剛性目標値を用い、第１ワイヤー（１１ｅ）の張力と第２ワイヤー（１１ｆ）の張力を同時に制御させ、第３ワイヤー（１１ｇ）の張力と第４ワイヤー（１１ｈ）の張力を同時に制御させる制御器（４０）を含み、第１剛性目標値、第２剛性目標値、第３剛性目標値、第４剛性目標値はそれぞれ、第１ワイヤー（１１ｅ）、第２ワイヤー（１１ｆ）、第３ワイヤー（１１ｇ）、第４ワイヤー（１１ｈ）に対応する歩行転倒防止装置。
2018135402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、
前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、
前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、
前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトと、
前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、
前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルト(7a)とに連結される第２のワイヤーと、
前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、
前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、
前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、
前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーと、
前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、
前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、
前記第１のワイヤーの張力を制御する第１張力制御器と、
前記第２のワイヤーの張力を制御する第２張力制御器と、
前記第３のワイヤーの張力を制御する第３張力制御器と、
前記第４のワイヤーの張力を制御する第４張力制御器と、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、
制御器を含み、
前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報路に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、
前記制御器は、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１張力制御器に、前記第１のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２張力制御器に、前記第２のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３張力制御器に、前記第３のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４張力制御器に、前記第４のワイヤーの張力を制御させ、
前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる
歩行転倒防止装置。
【請求項２】
前記第１張力制御器は、前記第１のワイヤーが連結される第１回転軸を有して、前記第１回転軸の回転制御により、前記第１のワイヤーの張力を制御する第１のモータを含み、
前記第２張力制御器は、前記第２のワイヤーが連結される第２回転軸を有して、前記第２回転軸の回転制御により、前記第２のワイヤーの張力を制御する第２のモータを含み、
前記第３張力制御器は、前記第３のワイヤーが連結される第３回転軸を有して、前記第３回転軸の回転制御により、前記第３のワイヤーの張力を制御する第３のモータを含み、
前記第４張力制御器は、前記第４のワイヤーが連結される第４回転軸を有して、前記第４回転軸の回転制御により、前記第４のワイヤーの張力を制御する第４のモータを含み、
前記制御器は、前記第１のモータに前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２のモータに前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３のモータに前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４のモータに前記第４回転軸の回転制御のための指示を行う
請求項１に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項３】
前記歩行転倒防止装置は、
前記ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、
前記左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、
前記右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトと、
前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーと、
前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、
前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、
前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、
前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、
前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、
前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、
前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、
前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器とをさらに備え、
前記制御器は前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、
前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、
前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる
請求項１に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項４】
前記第５張力制御器は、前記第５のワイヤーが連結される第５回転軸を有して、前記第５回転軸の回転制御により、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５のモータを含み、
前記第６張力制御器は、前記第６のワイヤーが連結される第６回転軸を有して、前記第６回転軸の回転制御により、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６のモータを含み、
前記第７張力制御器は、前記第７のワイヤーが連結される第７回転軸を有して、前記第７回転軸の回転制御により、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７のモータを含み、
前記第８張力制御器は、前記第８のワイヤーが連結される第８回転軸を有して、前記第８回転軸の回転制御により、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８のモータを含み、
前記制御部は、前記第５張力制御器に前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６張力制御器に前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７張力制御器に前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８張力制御器に前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う
請求項３に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項５】
ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、
前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、
前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトと、
前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、
前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーと、
前記第５のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に沿って配置され、
前記第６のワイヤーの少なくも一部は前記右太腿の左側面に沿って配置され、
前記第７のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に沿って配置され、
前記第８のワイヤーの少なくも一部は前記左太腿の左側面に沿って配置され、
前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、
前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、
前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、
前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器と、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、
制御器を含み、
前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、
前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、
前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる
歩行転倒防止装置。
【請求項６】
前記第５張力制御器は、前記第５のワイヤーが連結される第５回転軸を有して、前記第５回転軸の回転制御により、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５のモータを含み、
前記第６張力制御器は、前記第６のワイヤーが連結される第６回転軸を有して、前記第６回転軸の回転制御により、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６のモータを含み、
前記第７張力制御器は、前記第７のワイヤーが連結される第７回転軸を有して、前記第７回転軸の回転制御により、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７のモータを含み、
前記第８張力制御器は、前記第８のワイヤーが連結される第８回転軸を有して、前記第８回転軸の回転制御により、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８のモータを含み、
前記制御部は、前記第５張力制御器に前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６張力制御器に前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７張力制御器に前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８張力制御器に前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う
請求項５に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項７】
前記第１剛性目標値は前記第２剛性目標値と等しく、かつ、前記第３剛性目標値は前記第４剛性目標値と等しい、
前記第５剛性目標値は前記第６剛性目標値と等しく、かつ、前記第７剛性目標値は前記第８剛性目標値と等しい、
請求項３〜４のいずれか１つに記載の歩行転倒防止装置。
【請求項８】
前記制御部は、
（ｉ）前記第１ワイヤーに発生している力に基づき、前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２ワイヤーに発生している力に基づき、前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３ワイヤーに発生している力に基づき、前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４ワイヤーに発生している力に基づき、前記第４回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第５ワイヤーに発生している力に基づき、前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６ワイヤーに発生している力に基づき、前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７ワイヤーに発生している力に基づき、前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８ワイヤーに発生している力に基づき、前記第８回転軸の回転制御のための指示を行い、または、
（ｉｉ）前記第１ワイヤーの長さに基づき、前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２ワイヤーの長さに基づき、前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３ワイヤーの長さに基づき、前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４ワイヤーの長さに基づき、前記第４回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第５ワイヤーの長さに基づき、前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６ワイヤーの長さに基づき、前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７ワイヤーの長さに基づき、前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８ワイヤーの長さに基づき、前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う
請求項３または４に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項９】
前記取得器は、
前記ユーザの年齢に関する情報、前記ユーザの脚のケガ又は障害の有無に関する情報、及び前記ユーザの疲労度合を示す情報のうちの少なくとも一つを前記ユーザ情報として取得し、
前記制御器は、
前記年齢が高いほど、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更し、
前記脚のケガ又は障害が有れば、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更し、
前記疲労度合が大きいほど、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更する、
請求項３〜４のいずれか１つに記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１０】
前記歩行情報は、第１疲労度ポイントと第２疲労度ポイントに基づく前記ユーザの経時的疲労度を含み、
前記第２疲労度ポイントは、前記ユーザの歩行開始から現在までの時間である歩行時間に基づいて決定され、
前記第１疲労度ポイントは、歩行時間が経過するに従い、前記所定時間の歩行の歩数が少なくなると増加し、
前記第２疲労度ポイントは、歩行時間が増加すると増加し、
前記第１疲労度ポイントが増加すると前記経時的疲労度は増加し、
前記第２疲労度ポイントが増加すると前記経時的疲労度は増加し、
前記制御器は、前記経時的疲労度が閾値より大きいと判定された場合、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値を大きくする
請求項３または４に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１１】
前記取得器は、前記歩行情報を取得する歩行情報取得装置を備え、
前記制御器は、前記歩行情報取得装置で取得した前記歩行情報に基づいて、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値を変更するタイミングを制御する、
請求項３または４に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１２】
前記歩行情報は、前記ユーザの歩行周期情報であり、
前記歩行周期情報は前記ユーザの右足の歩行１周期における前記右足と歩行面の接触する時間情報を含み、
前記第１１剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第１剛性目標値であり、
前記第１２剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第２剛性目標値であり、
前記第１５剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第５剛性目標値であり、
前記第１６剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第６剛性目標値であり、
前記第２１剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第１剛性目標値であり、
前記第２２剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第２剛性目標値であり、
前記第２５剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第５剛性目標値であり、
前記第２６剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第６剛性目標値であり、
前記制御部は、前記歩行周期情報に基づいて、現在の歩行周期において前記右足が前記歩行面に接地する直前に、
第１剛性目標値を前記第２１剛性目標値から前記第１１剛性目標値に変更し、
第２剛性目標値を前記第２２剛性目標値から前記第１２剛性目標値に変更し、
第５剛性目標値を前記第２５剛性目標値から前記第１５剛性目標値に変更し、
第６剛性目標値を前記第２６剛性目標値から前記第１６剛性目標値に変更する
請求項１１に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１３】
前記ユーザの前記歩行情報は、前記ユーザの歩行周期情報であり、
前記剛性制御部は、前記ユーザの前記歩行周期情報に基づいて、予想される接地時の所定時間前に、遊脚期間におけるある所定期間より前の剛性値よりも剛性値を大きくするように制御する、
請求項１１に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記歩行周期情報に基づいて、現在の歩行周期における前記右足が前記歩行面に接地していない状態において、
第１剛性目標値を前記第１１剛性目標値から前記第２１剛性目標値に変更し、
第２剛性目標値を前記第１２剛性目標値から前記第２２剛性目標値に変更し、
第５剛性目標値を前記第１５剛性目標値から前記第２５剛性目標値に変更し、
第６剛性目標値を前記第１６剛性目標値から前記第２６剛性目標値に変更する
請求項１２に記載の歩行転倒防止装置。
【請求項１５】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御装置であって、
前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、
前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、
前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、
前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、
前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、
前記制御装置は、
前記第１のワイヤーの張力を制御する第１張力制御器と、
前記第２のワイヤーの張力を制御する第２張力制御器と、
前記第３のワイヤーの張力を制御する第３張力制御器と、
前記第４のワイヤーの張力を制御する第４張力制御器と、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、
制御器を含み、
前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、
前記制御器は、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１張力制御器に、前記第１のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２張力制御器に、前記第２のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３張力制御器に、前記第３のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４張力制御器に、前記第４のワイヤーの張力を制御させ、
前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる
制御装置。
【請求項１６】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御装置であって、
前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、
前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、
前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、
前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、
前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、
前記制御装置は、
前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、
前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、
前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、
前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器と、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、
制御器を含み、
前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、
前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、
前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、
前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる
制御装置。
【請求項１７】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法であって、
前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、
前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、
前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、
前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、
前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、
前記制御方法は、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、
前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、
前記第１剛性目標値を用いて、前記第１のワイヤーの張力を制御し、
前記第２剛性目標値を用いて、前記第２のワイヤーの張力を制御し、
前記第３剛性目標値を用いて、前記第３のワイヤーの張力を制御し、
前記第４剛性目標値を用いて、前記第４のワイヤーの張力を制御し、
前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる
制御方法。
【請求項１８】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法であって、
前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、
前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、
前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、
前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、
前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、
前記制御方法は、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、
前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、
前記第５剛性目標値を用いて、前記第５のワイヤーの張力を制御し、
前記第６剛性目標値を用いて、前記第６のワイヤーの張力を制御し、
前記第７剛性目標値を用いて、前記第７のワイヤーの張力を制御し、
前記第８剛性目標値を用いて、前記第８のワイヤーの張力を制御し、
前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる
制御方法。
【請求項１９】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、
前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、
前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、
前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、
前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、
前記制御方法は、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、
前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、
前記第１剛性目標値を用いて、前記第１のワイヤーの張力を制御し、
前記第２剛性目標値を用いて、前記第２のワイヤーの張力を制御し、
前記第３剛性目標値を用いて、前記第３のワイヤーの張力を制御し、
前記第４剛性目標値を用いて、前記第４のワイヤーの張力を制御し、
前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる
プログラム。
【請求項２０】
複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、
前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、
前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、
前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、
前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、
前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、
前記制御方法は、
前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、
前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、
前記第５剛性目標値を用いて、前記第５のワイヤーの張力を制御し、
前記第６剛性目標値を用いて、前記第６のワイヤーの張力を制御し、
前記第７剛性目標値を用いて、前記第７のワイヤーの張力を制御し、
前記第８剛性目標値を用いて、前記第８のワイヤーの張力を制御し、
前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、
前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザが装着して歩行時におけるユーザの左右方向への転倒が防止する歩行転倒防止装置、制御装置、制御方法、並びに、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーアシスト、高齢者又は障害者の動作補助、又は、リハビリ支援などを目的として人が装着するアシスト装置と呼ばれる機器が盛んに開発されるようになってきた。これらの機器は人が装着して動作するため、人と親和性の高い動作方法が求められる。一般的に人が関節を動作させる時、動作に必要な関節のトルクを発生させると同時に、拮抗した筋肉によって剛性を変化させていることがわかっている。そのため、人と親和性の高い動作方法として、人体に伝達する剛性を適切に設定可能な部材を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2015-2970号公報
【特許文献２】特許5259553号公報
【発明の概要】
【０００４】
特に人に装着して歩行補助を行う場合、人が安全に歩行を続けるためには歩行の動作方向である前後方向だけではなく、人の横方向すなわち人の左側及び右側への転倒を防止できることが望ましい。
【０００５】
しかし、一般的なアシスト装置においては、アシストが必要な方向、すなわち歩行の場合は、前後方向のアシスト方法のみが考えられていることが多い。
【０００６】
本開示の非限定的で例示的な態様は、歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる歩行転倒防止装置、制御装置、制御方法、並びに、プログラムを提供する。
【０００７】
本開示の一態様に係る歩行転倒防止装置は、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルト(7a)とに連結される第２のワイヤーと、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーと、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記第１のワイヤーの張力を制御する第１張力制御器と、前記第２のワイヤーの張力を制御する第２張力制御器と、前記第３のワイヤーの張力を制御する第３張力制御器と、前記第４のワイヤーの張力を制御する第４張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報路に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１張力制御器に、前記第１のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２張力制御器に、前記第２のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３張力制御器に、前記第３のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４張力制御器に、前記第４のワイヤーの張力を制御させ、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる。
【０００８】
本開示の別の態様に係る歩行転倒防止装置は、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーと、前記第５のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に沿って配置され、前記第６のワイヤーの少なくも一部は前記右太腿の左側面に沿って配置され、前記第７のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に沿って配置され、前記第８のワイヤーの少なくも一部は前記左太腿の左側面に沿って配置され、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる。
【０００９】
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記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記録媒体を含む。
【００１０】
本開示によれば、ユーザ情報と路面情報に基づいて歩行中のユーザの左側への転倒または右側への転倒が防止できる。本開示の一態様の付加的な恩恵及び有利な点は本明細書及び図面から明らかとなる。この恩恵及び／又は有利な点は、本明細書及び図面に開示した様々な態様及び特徴により個別に提供され得るものであり、その１以上を得るために全てが必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本開示の実施形態における歩行転倒防止装置のアシストウェアの第１の例として足首上ベルトと足首下ベルトと、ワイヤーとの配置を示す図
【図１Ｂ】アシストウェアの第２の例としてアシストパンツと、ワイヤーとの配置を示す図
【図１Ｃ】アシストウェアの第３の例として足首上ベルトと足首下ベルトとアシストパンツと、ワイヤーとの配置を示す図
【図２】本開示の実施形態における歩行転倒防止装置の構成を示す説明図
【図３Ａ】歩行転倒防止装置のプーリとアウターワイヤーと足首ワイヤーとの取り付け構成を説明する説明図
【図３Ｂ】歩行転倒防止装置の張力付与機構の例のプーリとワイヤーの構成を説明する正面図
【図３Ｃ】歩行転倒防止装置の張力付与機構の例のプーリとワイヤーとモータなどとの構成を説明する側面図
【図４Ａ】本開示の実施形態における歩行転倒防止装置の制御装置及び制御対象を示すブロック図
【図４Ｂ】本開示の実施形態における歩行転倒防止装置の制御装置及び制御対象を具体的に示すブロック図
【図４Ｃ】本開示の実施形態におけるユーザ情報入力部の一例であるタッチパネルの表示の一例を示す図
【図５】本開示の実施形態におけるフットセンサの配置の一例を示す図
【図６】本開示の実施形態における歩行周期を示す図
【図７】本開示の実施形態における疲労推定部の動作の一例を示す図
【図８】ユーザの身体における前額面と矢状面とを示す斜視図
【図９Ａ】本開示の実施形態におけるアシスト強度決定部の動作の一例を示す図
【図９Ｂ】本開示の実施形態におけるアシスト強度決定部の動作の一例を示す図
【図９Ｃ】本開示の実施形態におけるアシスト強度決定部の動作の一例を示す図
【図９Ｄ】本開示の実施形態におけるアシスト強度決定部の動作の一例を示す図
【図９Ｅ】本開示の実施形態におけるアシスト強度決定部の動作の一例を示す図
【図１０】本開示の実施形態におけるタイミング決定部の動作の一例を示す図
【図１１】本開示の実施形態における剛性目標値出力部の動作の一例を示す図
【図１２Ａ】本開示の実施形態における剛性の目標値決定結果の一例を示す図
【図１２Ｂ】本開示の変形例における剛性の目標値決定結果の一例を示す図
【図１３】本開示の実施形態におけるワイヤーの配置を示す図
【図１４】本開示の実施形態における各ワイヤーの目標弾性係数のタイミングチャートの一例を示す図
【図１５Ａ】本開示の実施形態におけるモータ制御部の動作を示す図
【図１５Ｂ】本開示の実施形態におけるモータ制御部の動作を示す図
【図１６Ａ】本開示の実施形態におけるアシストシステムの動作を示す図
【図１６Ｂ】本開示の実施形態におけるアシストシステムの動作を示す図
【図１６Ｃ】本開示の実施形態におけるアシストシステムの動作を示す図
【図１７】本開示の実施形態の変形例におけるアシストシステムの概要を示す図
【図１８】本開示の実施形態の変形例におけるアシストパンツ内のワイヤーの配置を示す図
【図１９】本開示の実施形態の変形例における太腿及び足首関節のトルクの一例を示す図
【図２０】本開示の実施形態の変形例における歩行転倒防止装置の構成を示す説明図
【図２１】本開示の実施形態の変形例における歩行転倒防止装置の足首下ベルトの別の例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
以下、図面を参照して本開示における実施形態を詳細に説明する前に、本開示の種々の態様について説明する。
【００１４】
本開示の第１の態様によれば、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルト(7a)とに連結される第２のワイヤーと、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーと、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記第１のワイヤーの張力を制御する第１張力制御器と、前記第２のワイヤーの張力を制御する第２張力制御器と、前記第３のワイヤーの張力を制御する第３張力制御器と、前記第４のワイヤーの張力を制御する第４張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報路に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１張力制御器に、前記第１のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２張力制御器に、前記第２のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３張力制御器に、前記第３のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４張力制御器に、前記第４のワイヤーの張力を制御させ、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる歩行転倒防止装置を提供する。
【００１５】
前記第１の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００１６】
本開示の第２の態様によれば、前記第１張力制御器は、前記第１のワイヤーが連結される第１回転軸を有して、前記第１回転軸の回転制御により、前記第１のワイヤーの張力を制御する第１のモータを含み、前記第２張力制御器は、前記第２のワイヤーが連結される第２回転軸を有して、前記第２回転軸の回転制御により、前記第２のワイヤーの張力を制御する第２のモータを含み、前記第３張力制御器は、前記第３のワイヤーが連結される第３回転軸を有して、前記第３回転軸の回転制御により、前記第３のワイヤーの張力を制御する第３のモータを含み、前記第４張力制御器は、前記第４のワイヤーが連結される第４回転軸を有して、前記第４回転軸の回転制御により、前記第４のワイヤーの張力を制御する第４のモータを含み、前記制御器は、前記第１のモータに前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２のモータに前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３のモータに前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４のモータに前記第４回転軸の回転制御のための指示を行う第１の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００１７】
前記第２の態様によれば、各張力制御器は対応するワイヤーの張力を制御するモータである。これにより、モータは対応するワイヤーにバネと同様に長さの変化量に比例した張力を発生させ、歩行中のユーザの左右方向への転倒が防止できる。
【００１８】
本開示の第３の態様によれば、前記歩行転倒防止装置は、前記ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーと、前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器とをさらに備え、前記制御器は前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる第１の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００１９】
前記第３の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００２０】
本開示の第４の態様によれば、前記第５張力制御器は、前記第５のワイヤーが連結される第５回転軸を有して、前記第５回転軸の回転制御により、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５のモータを含み、前記第６張力制御器は、前記第６のワイヤーが連結される第６回転軸を有して、前記第６回転軸の回転制御により、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６のモータを含み、前記第７張力制御器は、前記第７のワイヤーが連結される第７回転軸を有して、前記第７回転軸の回転制御により、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７のモータを含み、前記第８張力制御器は、前記第８のワイヤーが連結される第８回転軸を有して、前記第８回転軸の回転制御により、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８のモータを含み、前記制御部は、前記第５張力制御器に前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６張力制御器に前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７張力制御器に前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８張力制御器に前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う第３の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００２１】
前記第４の態様によれば、各張力制御器は対応するワイヤーの張力を制御するモータである。これにより、モータは対応するワイヤーにバネと同様に長さの変化量に比例した張力を発生させ、歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００２２】
本開示の第５の態様によれば、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーと、前記第５のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に沿って配置され、前記第６のワイヤーの少なくも一部は前記右太腿の左側面に沿って配置され、前記第７のワイヤーの少なくも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に沿って配置され、前記第８のワイヤーの少なくも一部は前記左太腿の左側面に沿って配置され、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる歩行転倒防止装置を提供する。
【００２３】
前記第５の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００２４】
本開示の第６の態様によれば、前記第５張力制御器は、前記第５のワイヤーが連結される第５回転軸を有して、前記第５回転軸の回転制御により、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５のモータを含み、前記第６張力制御器は、前記第６のワイヤーが連結される第６回転軸を有して、前記第６回転軸の回転制御により、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６のモータを含み、前記第７張力制御器は、前記第７のワイヤーが連結される第７回転軸を有して、前記第７回転軸の回転制御により、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７のモータを含み、前記第８張力制御器は、前記第８のワイヤーが連結される第８回転軸を有して、前記第８回転軸の回転制御により、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８のモータを含み、前記制御部は、前記第５張力制御器に前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６張力制御器に前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７張力制御器に前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８張力制御器に前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う第５の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００２５】
前記第６の態様によれば、各張力制御器は対応するワイヤーの張力を制御するモータである。これにより、モータは対応するワイヤーにバネと同様に長さの変化量に比例した張力を発生させ、歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００２６】
本開示の第７の態様によれば、前記第１剛性目標値は前記第２剛性目標値と等しく、かつ、前記第３剛性目標値は前記第４剛性目標値と等しい、前記第５剛性目標値は前記第６剛性目標値と等しく、かつ、前記第７剛性目標値は前記第８剛性目標値と等しい、第３または４の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００２７】
本開示の第８の態様によれば、前記制御部は、（ｉ）前記第１ワイヤーに発生している力に基づき、前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２ワイヤーに発生している力に基づき、前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３ワイヤーに発生している力に基づき、前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４ワイヤーに発生している力に基づき、前記第４回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第５ワイヤーに発生している力に基づき、前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６ワイヤーに発生している力に基づき、前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７ワイヤーに発生している力に基づき、前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８ワイヤーに発生している力に基づき、前記第８回転軸の回転制御のための指示を行い、または、（ｉｉ）前記第１ワイヤーの長さに基づき、前記第１回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第２ワイヤーの長さに基づき、前記第２回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第３ワイヤーの長さに基づき、前記第３回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第４ワイヤーの長さに基づき、前記第４回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第５ワイヤーの長さに基づき、前記第５回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第６ワイヤーの長さに基づき、前記第６回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第７ワイヤーの長さに基づき、前記第７回転軸の回転制御のための指示を行い、前記第８ワイヤーの長さに基づき、前記第８回転軸の回転制御のための指示を行う第３または４の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００２８】
本開示の第９の態様によれば、前記取得器は、前記ユーザの年齢に関する情報、前記ユーザの脚のケガ又は障害の有無に関する情報、及び前記ユーザの疲労度合を示す情報のうちの少なくとも一つを前記ユーザ情報として取得し、前記制御器は、前記年齢が高いほど、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更し、前記脚のケガ又は障害が有れば、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更し、前記疲労度合が大きいほど、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値が大きくなるように変更する、第３または４の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００２９】
前記第９の態様によれば、各ユーザに適した転倒防止の効果を発揮できる。
【００３０】
本開示の第１０の態様によれば、前記歩行情報は、第１疲労度ポイントと第２疲労度ポイントに基づく前記ユーザの経時的疲労度を含み、前記第２疲労度ポイントは、前記ユーザの歩行開始から現在までの時間である歩行時間に基づいて決定され、前記第１疲労度ポイントは、歩行時間が経過するに従い、前記所定時間の歩行の歩数が少なくなると増加し、前記第２疲労度ポイントは、歩行時間が増加すると増加し、前記第１疲労度ポイントが増加すると前記経時的疲労度は増加し、前記第２疲労度ポイントが増加すると前記経時的疲労度は増加し、前記制御器は、前記経時的疲労度が閾値より大きいと判定された場合、前記第１剛性目標値、前記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値を大きくする第３または４の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００３１】
前記第１０の態様によれば、歩行時間が長くなったり、又は、経時的疲労が大きくなってユーザが転倒しやすい状態にあると判断した場合に、剛性をより高めて、転倒防止効果を高めることができる。
【００３２】
本開示の第１１の態様によれば、前記取得器は、前記歩行情報を取得する歩行情報取得装置を備え、前記制御器は、前記歩行情報取得装置で取得した前記歩行情報に基づいて、前記第１剛性目標値、記第第２剛性目標値、前記第３剛性目標値、前記第４剛性目標値、前記第５剛性目標値、前記第第６剛性目標値、前記第７剛性目標値、前記第８剛性目標値を変更するタイミングを制御する、第３または４の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００３３】
前記第１１の態様によれば、適切なタイミングで剛性を高めることで通常の歩行を阻害せずに転倒防止が可能になる。
【００３４】
本開示の第１２の態様によれば、前記歩行情報は、前記ユーザの歩行周期情報であり、前記歩行周期情報は前記ユーザの右足の歩行１周期における前記右足と歩行面の接触する時間情報を含み、前記第１１剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第１剛性目標値であり、前記第１２剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第２剛性目標値であり、前記第１５剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第５剛性目標値であり、前記第１６剛性目標値は、前記右足が接地面に接触しているときの前記第６剛性目標値であり、前記第２１剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第１剛性目標値であり、前記第２２剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第２剛性目標値であり、前記第２５剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第５剛性目標値であり、前記第２６剛性目標値は、前記右足が接地面に接触していないときの前記第６剛性目標値であり、前記制御部は、前記歩行周期情報に基づいて、現在の歩行周期において前記右足が前記歩行面に接地する直前に、第１剛性目標値を前記第２１剛性目標値から前記第１１剛性目標値に変更し、第２剛性目標値を前記第２２剛性目標値から前記第１２剛性目標値に変更し、第５剛性目標値を前記第２５剛性目標値から前記第１５剛性目標値に変更し、第６剛性目標値を前記第２６剛性目標値から前記第１６剛性目標値に変更する第１１の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００３５】
前記第１２の態様によれば、ユーザの前記脚が前記接地面に接触するときには、接地直前から左右方向の剛性を大きくして、転倒防止効果を奏することができる。
【００３６】
本開示の第１３の態様によれば、前記ユーザの前記歩行情報は、前記ユーザの歩行周期情報であり、前記剛性制御部は、前記ユーザの前記歩行周期情報に基づいて、予想される接地時の所定時間前に、遊脚期間におけるある所定期間より前の剛性値よりも剛性値を大きくするように制御する第１１の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００３７】
前記第１３の態様によれば、ユーザの前記脚が前記接地面に接触するときには、接地直前からユーザに伝達する剛性を大きくして、転倒防止効果を奏することができる。
【００３８】
本開示の第１４の態様によれば、前記制御部は、前記歩行周期情報に基づいて、現在の歩行周期における前記右足が前記歩行面に接地していない状態において、第１剛性目標値を前記第１１剛性目標値から前記第２１剛性目標値に変更し、第２剛性目標値を前記第１２剛性目標値から前記第２２剛性目標値に変更し、第５剛性目標値を前記第１５剛性目標値から前記第２５剛性目標値に変更し、第６剛性目標値を前記第１６剛性目標値から前記第２６剛性目標値に変更する第１２の態様に記載の歩行転倒防止装置を提供する。
【００３９】
前記第１４の態様によれば、ユーザの足が接地面から離れているときにはユーザに伝達する剛性を小さくすることにより、脚の関節の動きを阻害しないようにすることができる。一方、ユーザの前記脚が前記接地面に接触するときには、接地直前から左右方向の剛性を大きくして、転倒防止効果を奏することができる。
【００４０】
本開示の第１５の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御装置であって、前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記制御装置は、前記第１のワイヤーの張力を制御する第１張力制御器と、前記第２のワイヤーの張力を制御する第２張力制御器と、前記第３のワイヤーの張力を制御する第３張力制御器と、前記第４のワイヤーの張力を制御する第４張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１張力制御器に、前記第１のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２張力制御器に、前記第２のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３張力制御器に、前記第３のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４張力制御器に、前記第４のワイヤーの張力を制御させ、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる制御装置を提供する。
【００４１】
前記第１５の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００４２】
本開示の第１６の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御装置であって、前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、前記制御装置は、前記第５のワイヤーの張力を制御する第５の張力制御器と、前記第６のワイヤーの張力を制御する第６の張力制御器と、前記第７のワイヤーの張力を制御する第７の張力制御器と、前記第８のワイヤーの張力を制御する第８の張力制御器と、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得する取得器と、制御器を含み、前記制御器は、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記制御器は、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５張力制御器に、前記第５のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６張力制御器に、前記第６のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７張力制御器に、前記第７のワイヤーの張力を制御させ、前記制御器は、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８張力制御器に、前記第８のワイヤーの張力を制御させ、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる制御装置を提供する。
【００４３】
前記第１６の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００４４】
本開示の第１７の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法であって、前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１のワイヤーの張力を制御し、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２のワイヤーの張力を制御し、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３のワイヤーの張力を制御し、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４のワイヤーの張力を制御し、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われる制御方法を提供する。
【００４５】
前記第１７の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００４６】
本開示の第１８の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法であって、前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５のワイヤーの張力を制御し、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６のワイヤーの張力を制御し、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７のワイヤーの張力を制御し、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８のワイヤーの張力を制御し、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われる制御方法を提供する。
【００４７】
前記第１８の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００４８】
本開示の第１９の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１のワイヤーの張力を制御し、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２のワイヤーの張力を制御し、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３のワイヤーの張力を制御し、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４のワイヤーの張力を制御し、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われるプログラムを提供する。
【００４９】
前記第１９及の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００５０】
本開示の第２０の態様によれば、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数のベルトは、ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記ユーザの左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記ユーザの右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５のワイヤーの張力を制御し、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６のワイヤーの張力を制御し、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７のワイヤーの張力を制御し、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８のワイヤーの張力を制御し、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われるプログラムを提供する。
【００５１】
前記第２０の態様によれば、各ワイヤーの張力は、ユーザ情報と歩行情報に基づいた剛性目標値を用いて制御される。これにより歩行中のユーザの左側への転倒及び右側への転倒が防止できる。
【００５２】
以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５３】
（実施の形態）
図１Ａ〜図１Ｃは本開示の実施形態にかかる歩行転倒防止装置の一例としてのアシストシステム１のアシスト機構２をユーザが装着してアシストシステム１を使用する場合の３つの例を示す図である。図２は、本開示の１つの実施形態にかかる歩行転倒防止装置の一例としての図１Ｃのアシストシステム１の概要を示す説明図である。図３Ａは、アシストシステム１のアウターワイヤー１５と足首ワイヤー１１との取り付け構成を説明する説明図である。図３Ｂ及び図３Ｃは、アシストシステム１の張力付与機構７０の例のモータ１４などの構成を説明する正面図及び側面図である。
【００５４】
アシストシステム１は、ユーザ１００の歩行時における転倒を防止する装置であって、ユーザ１００が装着するアシスト機構２と、アシスト機構２の動作を制御する制御装置３とを備えている。
【００５５】
アシスト機構２は、ユーザ１００の下半身の少なくとも一部に装着されるアシストウェア７２と、複数本のワイヤーと、張力付与機構７０とで構成されている。アシストウェア７２には複数本のワイヤーが配置され、張力付与機構７０で複数本のワイヤーにそれぞれ張力を付与して、ユーザ１００のアシストウェア７２の装着部分に転倒防止用の剛性を付与することができる。
【００５６】
なお、例えば、後述する足首ワイヤーを総括的に指す場合には参照符号１１を使用し、個別の足首ワイヤーを指す場合には個別の参照符号１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈを使用する。同様に、後述する足首アウターワイヤーを総括的に指す場合には参照符号１５を使用し、個別の足首アウターワイヤーを指す場合には個別の参照符号１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈを使用する。これは、後述する、腿ワイヤー１０、モータ１３，１４、下端足首アウターワイヤー取付部１６、上端足首アウターワイヤー取付部１７、下端足首ワイヤー取付部１８、下端腿ワイヤー取付部１９についても同様である。
【００５７】
アシストウェア７２は、ユーザ１００に着脱可能に装着されており、ここでは３つの例について以下に示す。
【００５８】
アシストウェア７２の第１の例としては、図１Ａに示すように、アシストアンクルバンド２ｂ，２ｃで構成することができる。アシストウェア７２の第２の例としては、図１Ｂに示すように、アシストパンツ２ａで構成することもできる。アシストウェア７２の第３の例としては、図１Ｃに示すように、第１の例のアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃと第２の例のアシストパンツ２ａとの両方で構成することもできる。以下の説明では、第１の例について説明し、次いで、第２の例について説明する。
【００５９】
図１Ａ及び図１Ｃに示すように、第１の例のアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃは、ユーザ１００の左右の脚のそれぞれの足首上部に着脱可能に固定される左右の足首上ベルト６ｂ、６ａと、左右の足首下部、例えば踵に着脱可能に固定される左右の足首下ベルト、例えば踵ベルト７ｂ，７ａとで構成されている。
【００６０】
左右の足首上ベルト６ｂ、６ａは、例えば布ベルトで構成されている。左右の踵ベルト７ｂ、７ａは、例えば布ベルトで構成されている。左右の足首上ベルト６ｂ、６ａと左右の踵ベルト７ｂ、７ａとは、ユーザ１００の左右の足首に着脱可能に装着している。
【００６１】
張力付与機構７０は、例えば、ユーザ１００の腰に着脱可能に取り付けられる腰部ベルト４に備えられている。
【００６２】
第１の例のアシストウェア７２には、ワイヤーとして足首ワイヤー１１を配置している。足首ワイヤー１１は、可撓性を持つが長手方向に伸縮しない、例えば金属製の第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈで構成されている。
【００６３】
第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈの上端は、それぞれの張力付与機構７０に固定されており、張力付与機構７０により付与された張力により、第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈがそれぞれ擬似的にばねとして動いて、太腿に対する剛性を変更するものである。第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈの下端は、足首上ベルト６ｂ，６ａを通過したのち、左右の踵ベルト７ｂ，７ａに固定されている。具体的には、第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈの下端は、左右の踵ベルト７ｂ，７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈに固定されている。張力付与機構は張力制御器と呼んでもよい。
【００６４】
すなわち、第１の足首ワイヤー１１ｅは、ユーザ１００の右足首の右側面に対応する部分にユーザ１００の右脚の長手方向沿いに配置され、右の足首上ベルト６ａの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｅを通って、下端が、右の踵ベルト７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｅに連結されている。
【００６５】
第２の足首ワイヤー１１ｆは、ユーザ１００の右足首の左側面に対応する部分にユーザ１００の右脚の長手方向沿いに配置され、右の足首上ベルト６ａの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｆを通って、下端が、右の踵ベルト７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｆに連結されている。
【００６６】
第３の足首ワイヤー１１ｇは、ユーザ１００の左足首の右側面に対応する部分にユーザ１００の左脚の長手方向沿いに配置され、左の足首上ベルト６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｇを通って、下端が、左の踵ベルト７ｂの下端足首ワイヤー取付部１８ｇに連結されている。
【００６７】
第４の足首ワイヤー１１ｈは、ユーザ１００の左足首の左側面に対応する部分にユーザ１００の左脚の長手方向沿いに配置され、左の足首上ベルト６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｈを通って、下端が、左の踵ベルト７ｂの下端足首ワイヤー取付部１８ｈに連結されている。
【００６８】
なお、各足首ワイヤー１１は、足首上ベルト６ａ，６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６を通っているだけで固定されているわけではない。詳しくは図２と共に後述するように、足首アウターワイヤー１５の下端が下端足首アウターワイヤー取付部１６に固定されており、下端足首アウターワイヤー取付部１６と下端足首ワイヤー取付部１８との間で各足首ワイヤー１１からの引張力が作用するため、実質的には、各足首ワイヤー１１は、下端足首アウターワイヤー取付部１６に連結されていることになる。
【００６９】
それぞれの張力付与機構７０は、制御装置３の制御の基に駆動されて、第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈをそれぞれ引張したり、緩めたりすることにより、第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈに付与する引張力が個別に独立して調整され、アシストウェア７２からユーザ１００の足首に対して転倒防止用の剛性をそれぞれ付与する。
【００７０】
張力付与機構７０は、例えば、モータなどで構成することができる。一例として、モータの例について説明する。
【００７１】
張力付与機構７０が、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、例えば、制御装置３で回転駆動が制御されるモータ１４で構成されている。図３Ｂ及び図３Ｃは、モータ１４及び足首ワイヤー１１の取付部を示した図である。モータ１４にはエンコーダ５１が取り付けられており、各モータ１４の回転軸１４ａの回転角度をエンコーダ５１で検出して制御装置３に送ることが出来る。また、各モータ１４の正逆回転する回転軸１４ａにはプーリ５０が固定されており、プーリ５０には、各足首アウターワイヤー１５の上端より上方に露出した各足首ワイヤー１１の上端が固定されたのち、足首ワイヤー１１が巻き付いている。プーリ５０の半径をｒpとすると、モータ１４の正逆回転によりプーリ５０が１周回転すると足首ワイヤー１１は２πｒpだけ引き出されるか、もしくは、巻き取られる。そのため、足首ワイヤー１１の先端部は、２πｒpだけ移動する。この例では、ギアは省略したが、モータ１４の回転軸１４ａには、ギアを介してプーリ５０が取り付けられてもよい。エンコーダ５１で検出された各モータ１４の角度を基に、モータ１４の駆動は制御装置３で制御されている。よって、制御装置３の制御の下に、モータ１４の回転軸１４ａの正逆回転により各足首ワイヤー１１の長さを調整して、各足首ワイヤー１１に対する引張力が付与されたり、付与が解除されたりする。
【００７２】
しかしながら、このような構成で、張力付与機構７０により引張力を第１〜第４足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈに作用させると、引張力で、腰に向かって踵ベルト７ｂ，７ａが近接するように引っ張られてしまい、足首上ベルト６ｂ、６ａと左右の踵ベルト７ｂ，７ａとの間で引張力を確実に作用させにくくなる。
【００７３】
そこで、図１Ａの第１の例では、腰部ベルト４と足首上ベルト６ａ，６ｂとの間に、可撓性を持つ長尺で中空の筒状の例えば金属製又は合成樹脂製などの足首アウターワイヤー１５を配置して固定し、各足首ワイヤー１１を足首アウターワイヤー１５内に相対移動自在に挿入配置している。このように構成することにより、腰部ベルト４から足首上ベルト６ｂ、６ａまでの間では各足首ワイヤー１１の引張力は作用させることがないようにすることができる。具体的には、長尺で筒状の足首アウターワイヤー１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈの上端は、腰部ベルト４の上端足首アウターワイヤー取付部１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ，１７ｈに固定されている。足首アウターワイヤー１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈの下端は、足首上ベルト６ａ，６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈに固定されている。
【００７４】
これにより、各足首アウターワイヤー１５により腰部ベルト４と足首上ベルト６ａ，６ｂとの間の距離は固定され、各足首アウターワイヤー１５内を挿通する各足首ワイヤー１１に引張力が作用しても、腰部ベルト４と足首上ベルト６ａ，６ｂとの間には作用せず、腰部ベルト４と足首上ベルト６ａ，６ｂとの間は無視して考えることができる。言い換えれば、モータ１４が足首ワイヤー１１を引っ張ったときの張力は、アウターワイヤー取付部１６と足首ワイヤー終端取付部１８との間が作用点となる。
【００７５】
よって、右脚の外側の足首ワイヤー１１ｅに対する引張力が付与されると、足首上ベルト６ａと踵ベルト７ａとの間で、右脚の外側の足首ワイヤー１１ｅからユーザ１００の右足首の右側面（外側）に伝達する引張力を確実に増加させることができる。逆に、右脚の外側の足首ワイヤー１１ｅに対する引張力の付与が解除されると、足首上ベルト６ａと踵ベルト７ａとの間で、右脚の外側の足首ワイヤー１１ｅからユーザ１００の右足首の右側面（外側）に伝達する引張力を低下させることができる。
【００７６】
また、右脚の内側の足首ワイヤー１１ｆに対する引張力が付与されると、足首上ベルト６ａと踵ベルト７ａとの間で、右脚の内側の足首ワイヤー１１ｆからユーザ１００の右足首の左側面（内側）に伝達する引張力を確実に増加させることができる。逆に、右脚の内側の足首ワイヤー１１ｆに対する引張力の付与が解除されると、足首上ベルト６ａと踵ベルト７ａとの間で、右脚の内側の足首ワイヤー１１ｆからユーザ１００の右足首の左側面（内側）に伝達する引張力剛性を低下させることができる。
【００７７】
左脚の外側の足首ワイヤー１１ｈに対する引張力が付与されると、足首上ベルト６ｂと踵ベルト７ｂとの間で、左脚の外側の足首ワイヤー１１ｈからユーザ１００の左足首の左側面（外側）に伝達対する引張力を確実に増加させることができる。逆に、左脚の外側の足首ワイヤー１１ｈに対する引張力の付与が解除されると、足首上ベルト６ｂと踵ベルト７ｂとの間で、左脚の外側の足首ワイヤー１１ｈからユーザ１００の左足首の左側面（外側）に伝達する引張力を低下させることができる。
【００７８】
また、左脚の内側の足首ワイヤー１１ｇに対する引張力が付与されると、足首上ベルト６ｂと踵ベルト７ｂとの間で、左脚の内側の足首ワイヤー１１ｇからユーザ１００の左足首の右側面（内側）に伝達する引張力を確実に増加させることができる。逆に、左脚の内側の足首ワイヤー１１ｇに対する引張力の付与が解除されると、足首上ベルト６ｂと踵ベルト７ｂとの間で、左脚の内側の足首ワイヤー１１ｇからユーザ１００の左足首の右側面（内側）に伝達する引張力を低下させることができる。
【００７９】
なお、足首上ベルト６ａの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｅは右足首の右側面に対応する部分に位置している。足首上ベルト６ａの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｆは右足首の左側面に対応する部分に位置している。足首上ベルト６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｇは左足首の右側面に対応する部分に位置している。足首上ベルト６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｈは左足首の左側面に対応する部分に位置している。また、踵ベルト７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｅは右足首の右側面に対応する部分に位置している。踵ベルト７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｆは右足首の左側面に対応する部分に位置している。踵ベルト７ｂの下端足首ワイヤー取付部１８ｇは左足首の右側面に対応する部分に位置している。踵ベルト７ｂの下端足首ワイヤー取付部１８ｈは左足首の左側面に対応する部分に位置している。
【００８０】
このように構成する結果、右脚の外側と内側との足首ワイヤー１１ｅと１１ｆとが拮抗の関係にあり、左脚の内側と外側との足首ワイヤー１１ｇと１１ｈとが拮抗の関係にある。よって、制御装置３の制御の下にモータ１４ｅ，１４ｆをそれぞれ独立して正逆回転させることにより、外側と内側との足首ワイヤー１１ｅの長さと足首ワイヤー１１ｆの長さとをそれぞれ独立して調整する。これにより、拮抗関係の１組の右脚の外側と内側との足首ワイヤー１１ｅと１１ｆとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されると、右脚の足首に剛性を付与することができる。また、制御装置３の制御の下にモータ１４ｇ，１４ｈをそれぞれ独立して正逆回転させることにより、内側と外側との足首ワイヤー１１ｇの長さと足首ワイヤー１１ｈの長さとをそれぞれ独立して調整する。これにより、拮抗関係の１組の左脚の内側と外側との足首ワイヤー１１ｇと１１ｈとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されると、左脚の足首に剛性を付与することができる。
【００８１】
従って、制御装置３の制御の下に、エンコーダ５１で検出された各モータ１４の回転角度を基に、モータ１４が回転して回転軸１４ａを介してプーリ５０に各足首ワイヤー１１を巻取ることにより、各足首ワイヤー１１の上端が上方に引張られて各足首ワイヤー１１に対して引張力が付与される。すると、各足首ワイヤー１１により足首上ベルト６ａ，６ｂに接近するように踵ベルト７ａ，７ｂが上方に引張される。その結果、足首の左側面と足首の右側面に同時に剛性が伝達され、足首の左右の側面が両方同時に弾性体（バネ）により引っ張られて保持されるかのような状態となり、転倒防止効果を発揮することができる。
【００８２】
逆に、制御装置３の制御の下に、モータ１４が逆回転して各足首ワイヤー１１の巻取りが緩められることにより、各足首ワイヤー１１が下方に移動して各足首ワイヤー１１に対する引張力の付与が解除される。すると、各足首ワイヤー１１により足首上ベルト６ａ，６ｂに接近するように踵ベルト７ａ，７ｂが上方に引張られていた力が無くなる。その結果、足首の左右の側面が支持されていた剛体が無くなり、自由に動くことができる状態となる。
【００８３】
次に、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第２の例としてアシストウェア７２がアシストパンツ２ａで構成する場合について説明する。
【００８４】
この第２の例では、アシスト機構２は、アシストパンツ２ａであるアシストウェア７２と、複数の腿ワイヤー１０と、張力付与機構７０とで構成されている。
【００８５】
アシストパンツ２ａは、ユーザ１００が下半身に着脱可能に装着するアシストパンツ本体２ｄと、腰部ベルト４と、左右の膝上ベルト５ｂ、５ａとで構成されている。
【００８６】
腰部ベルト４は、アシストパンツ本体２ｄの上端縁に固定された、例えば布ベルトで構成されて、ユーザ１００の腰部を着脱可能に拘束している。左右の膝上ベルト５ｂ、５ａは、アシストパンツ本体２ｄの左右の下端縁（裾）に固定された、例えば布ベルトで構成されて、ユーザ１００の左右の膝部を着脱可能に拘束している。
【００８７】
各腿ワイヤー１０は、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、アシストパンツ本体２ｄの腰部ベルト４と左右の膝上ベルト５ｂ、５ａとの間にユーザ１００の左脚又は右脚の長手方向沿いに配置されている。腿ワイヤー１０は、可撓性を持つが長手方向に伸縮しない、例えば金属製の第１〜第４腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈで構成されている。第１〜第４腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈの上端は、それぞれの張力付与機構７０に固定されており、張力付与機構７０により付与された張力により、第１〜第４腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈがそれぞれ擬似的にばねとして動いて、太腿に対する剛性を変更するものである。
【００８８】
具体的には、腿ワイヤー１０ｅは、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の右太腿外側（右太腿右側面）に対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と右脚の膝上ベルト５ａの下端腿ワイヤー取付部１９ｅとに連結されている。腿ワイヤー１０ｆは、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の右太腿内側（右太腿左側面）に対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と右脚の膝上ベルト５ａの下端腿ワイヤー取付部１９ｆとに連結されている。腿ワイヤー１０ｇは、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の左太腿内側（左太腿右側面）に対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と左脚の膝上ベルト５ｂの下端腿ワイヤー取付部１９ｇとに連結されている。腿ワイヤー１０ｈは、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の左太腿外側（左太腿左側面）に対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と左脚の膝上ベルト５ｂの下端腿ワイヤー取付部１９ｈとに連結されている。
【００８９】
このように構成する結果、右脚の外側と内側との腿ワイヤー１０ｅと１０ｆとが拮抗の関係にあり、左脚の内側と外側との腿ワイヤー１０ｇと１０ｈとが拮抗の関係にある。よって、制御装置３の制御の下にモータ１３ｅ，１３ｆをそれぞれ独立して正逆回転させることにより、外側と内側との腿ワイヤー１０ｅの長さと腿ワイヤー１０ｆの長さとをそれぞれ独立して調整する。これにより、拮抗関係の１組の右脚の外側と内側との腿ワイヤー１０ｅと１０ｆとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されると、右脚の太腿に剛性を付与することができる。また、制御装置３の制御の下にモータ１３ｇ，１３ｈをそれぞれ独立して正逆回転させることにより、内側と外側との腿ワイヤー１０ｇの長さと腿ワイヤー１０ｈの長さとをそれぞれ独立して調整する。これにより、拮抗関係の１組の左脚の内側と外側との腿ワイヤー１０ｇと１０ｈとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されると、左脚の太腿に剛性を付与することができる。
【００９０】
それぞれの張力付与機構７０は、制御装置３の制御の基に駆動されて、第１〜第４腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈをそれぞれ引張したり、緩めたりすることにより、第１〜第４腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈに付与する引張力が個別に独立して調整され、アシストウェア７２からユーザ１００の太腿に対して転倒防止用の剛性をそれぞれ付与する。
【００９１】
各張力付与機構７０は、例えば腰部ベルト４に備えられている。各張力付与機構７０は、図３Ｂ及び図３Ｃに示すモータ１４と同様に、例えば、制御装置３で回転駆動が制御される腿ワイヤー駆動用のモータ１３で構成されている。モータ１３及びワイヤー１０の取付部は、図３Ｂ及び図３Ｃに示したモータ１４及びワイヤー１１の取付部と同じであるため、図３Ｂ及び図３Ｃ中に括弧書きで対応する参照符号を表示して、説明を省略する。
【００９２】
腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈの各上端はモータ１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈの各回転軸に固定されたプーリ５０に連結されている。よって、制御装置３の制御の下に、エンコーダ５１で検出された各モータ１３の回転角度を基に、モータ１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈの回転軸の正逆回転により、腰部ベルト４と左右の膝上ベルト５ｂ、５ａとの間の腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈの長さをそれぞれ調整して、各腿ワイヤー１０に対する引張力が付与されたり、付与が解除されたりする。
【００９３】
よって、制御装置３の制御の下に、モータ１３が回転して回転軸を介してプーリ５０に各腿ワイヤー１０を巻取ることにより、各腿ワイヤー１０の上端が上方に引張られて各腿ワイヤー１０に対して引張力が付与される。すると、各腿ワイヤー１０により腰部ベルト４に接近するように膝上ベルト５ｂ、５ａが上方に引張される。その結果、腿の左側面と腿の右側面に同時に剛性が伝達され、腿の左右の側面が両方同時に弾性体（バネ）により引っ張られて保持されるかのような状態となり、転倒防止効果を発揮することができる。
【００９４】
逆に、制御装置３の制御の下に、モータ１３が逆回転して各腿ワイヤー１０の巻取りが緩められることにより、各腿ワイヤー１０が下方に移動して各腿ワイヤー１０に対する引張力の付与が解除される。すると、各腿ワイヤー１０により腰部ベルト４に接近するように膝上ベルト５ｂ、５ａが上方に引張られていた力が無くなる。その結果、腿の左右の側面が支持されていた剛体が無くなり、自由に動くことができる状態となる。
【００９５】
図４Ａは、本開示の実施形態における制御装置３及び制御対象であるアシスト機構２の張力付与機構７０及び制御装置３に対する入力側の入力インターフェース部２００を示すブロック図である。この図４Ａを基に、制御装置３の概略構成についてまず説明する。入力インターフェース部は取得器と呼んでもよい。
【００９６】
制御装置３は、アシスト機構２の動作を制御する。制御装置３は、入力インターフェース部２００と、剛性制御部１２４とを備えている。
【００９７】
入力インターフェース部２００は、ユーザ１００が歩行する接地面９０の情報すなわち接地状態情報を歩行情報の一例として取得している。
【００９８】
剛性制御部１２４は、入力インターフェース部２００で取得した路面９０の情報に基づいて、ユーザの部位に伝達する剛性を制御すべき１組の張力付与機構７０をそれぞれ制御して、その１組の張力付与機構７０に対応する１組のワイヤーに含まれるそれぞれのワイヤーの張力を同時に制御する。これにより、第１の１組のワイヤーに対応するユーザの部位である左足首の右側面と左側面のそれぞれに伝達する剛性を同時に変化させ、第２の１組のワイヤーに対応するユーザの部位である右足首の右側面と左側面のそれぞれに伝達する剛性を同時に変化させ、第３の１組のワイヤーに対応するユーザの部位である左太腿の右側面と左側面のそれぞれに伝達する剛性を同時に変化させ、第４の１組のワイヤーに対応するユーザの部位である右太腿の右側面と左側面のそれぞれに伝達する剛性を同時に変化させる。
【００９９】
なお、１組の右脚の外側（右側面）の足首ワイヤー１１ｅと右脚の内側（左側面）の足首ワイヤー１１ｆはユーザの右足首に対応し、１組の左脚の内側（右側面）の足首ワイヤー１１ｇと左脚の外側（左側面）の足首ワイヤー１１ｈはユーザの左足首に対応し、１組の右脚の外側（右側面）の腿ワイヤー１０ｅと右脚の内側（左側面）の腿ワイヤー１０ｆはユーザの右太腿に対応し、１組の左脚の内側（右側面）の腿ワイヤー１０ｇと左脚の外側（左側面）の腿ワイヤー１０ｈはユーザの左太腿に対応する。
【０１００】
以下、この制御について、より具体的に説明する。
【０１０１】
図４Ｂは、張力付与機構７０がモータ１３又は１４であるときの具体的な構成を示すブロック図である。以下の説明では、第１〜第３の例に共通する構成の説明であり、取り扱う情報が、足首に関する情報か、太腿に関する情報か、足首及び太腿の両方に関する情報かの違いであり、ユーザの対応する部位への剛性付与又は付与解除の基本的な動作は同じであるため、主として、足首又は太腿に関する情報を基に説明する。
【０１０２】
制御装置３は、この実施形態では、一例として、一般的なマイクロコンピュータにより構成されている。制御装置３は、剛性制御部の一例として機能する第１の剛性目標値出力部２４を有する制御器たる制御プログラム４０と、ユーザ１００自身に関するユーザ情報を取得する入力インターフェース部２００とで構成されている。よって、制御装置３でモータ１３又は１４を動作させることにより、モータ１３又は１４に接続されたワイヤー１１又は１０の張力が変化する。ワイヤー１０又は１１の張力が、バネと同様に長さの変化量に比例した張力となるように張力を発生させることで、前記したように腿ワイヤー１０又は足首ワイヤー１１で接続された２点間で挟まれた太腿又は足首に剛性を発生させることができる。
【０１０３】
第１の剛性目標値出力部２４は、１組のモータ１３又は１組のモータ１４を駆動制御して拮抗関係の１組の腿ワイヤー１０又は１組の足首ワイヤー１１の長さをそれぞれ同時に調整することにより、左の太腿又は右の太腿又は左の足首又は右の足首の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更可能としている。
【０１０４】
具体的には、第１の剛性目標値出力部２４は、入力インターフェース部２００で取得したユーザ１００自身に関するユーザ情報と歩行情報とに基づいて、１組のモータ１４ｅ，１４ｆをそれぞれ制御して１組の足首ワイヤー１１ｅ及び足首ワイヤー１１ｆをそれぞれ独立してそれぞれの張力を制御することにより、右足首の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更する。また、第１の剛性目標値出力部２４は、同時的に、１組のモータ１４ｇ，１４ｈをそれぞれ制御して１組の足首ワイヤー１１ｇ及び足首ワイヤー１１ｈをそれぞれ独立してそれぞれの張力を制御することにより、左足首の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更するように制御する。
【０１０５】
また、具体的には、第１の剛性目標値出力部２４は、入力インターフェース部２００で取得した接地面９０での歩行情報に基づいて、１組のモータ１３ｅ，１３ｆをそれぞれ制御して１組の腿ワイヤー１０ｅ及び腿ワイヤー１０ｆをそれぞれ独立してそれぞれの張力を制御することにより、右太腿の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更する。また、第１の剛性目標値出力部２４は、同時的に、１組のモータ１３ｇ，１３ｈをそれぞれ制御して１組の腿ワイヤー１０ｇ及び腿ワイヤー１０ｈをそれぞれ独立してそれぞれの張力を制御することにより、左太腿の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更するように制御する。
【０１０６】
入力インターフェース部２００は、ユーザ情報取得部の一例として機能するユーザ情報入力部１２と、ユーザ１００の歩行動作の歩行情報を取得する歩行情報取得装置の一例としてのフットセンサ８ａ，８ｂとを少なくとも備えている情報取得部の一例として機能している。具体的な例として、入力インターフェース部２００は、入出力ＩＦ４１と、ユーザ情報入力部１２と、ユーザ１００が歩行するときの歩行状態などに関する歩行情報を取得するフットセンサ８ａ、８ｂとを備えている。
【０１０７】
入出力ＩＦ（インターフェース）４１は、マイクロコンピュータのＰＣＩバスなどの拡張スロットに接続された、例えば、Ｄ／Ａボードと、Ａ／Ｄボードと、カウンタボードとなどを備えるように構成されている。
【０１０８】
制御装置３は、出力部の一例としての入出力ＩＦ４１を介して、モータ１３又は１４に制御信号を送る。また、入力部としてフットセンサ８ａ、８ｂからの信号とユーザ情報入力部１２からの情報とを入出力ＩＦ４１を介してそれぞれ制御装置３が受け付ける。制御装置３は、具体的な例としては、歩行周期推定部２０と、アシスト強度決定部２１と、タイミング決定部２３と、第１の剛性目標値出力部２４と、トルク目標値設定部２５と、モータ設定部２６と、モータ制御部２７と、第２の剛性目標値出力部２８とで構成されている。ユーザ情報取得部はユーザ情報取得器と呼んでもよい。
【０１０９】
ユーザ情報入力部１２は、一例として、アシストパンツ２ａ又はアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃに備えられた、又は、それらとは独立して構成されてユーザ１００が使用する、例えばタッチパネル又はスマートフォンなどの携帯機器などで構成されている。ユーザ１００は、使用前にユーザ情報入力部１２を使用して、ユーザ１００自身の年齢、障害度（例えば、脚のケガの状態）、及び／又は、疲労度（すなわち、疲労状態の情報）をユーザ情報の例としてアシスト強度決定部２１に入力する。
【０１１０】
図４Ｃは、ユーザ情報入力部１２の一例としてのタッチパネル１２ａでの表示及び動作を示した図である。
【０１１１】
まず、ユーザ１００は、初めに、タッチパネル１２ａにおいて、年齢の選択肢のボタンの中から１つ選び、「次へ」のボタンを押す。すなわち、ユーザ１００は年齢に関する情報を入力する。
【０１１２】
次に、ケガ又は障害など歩行の問題があるかどうかについて、ケガ又は障害など歩行の問題が右脚にあり、かつ、ケガ又は障害など歩行の問題が左脚にない場合は「右脚のみ」を選択し、ケガ又は障害など歩行の問題が左脚にあり、かつ、ケガ又は障害など歩行の問題が右脚にない場合は「左脚のみ」を選択し、ケガ又は障害など歩行の問題が右脚にあり、かつ、ケガ又は障害など歩行の問題が左脚にある場合は「両脚」を選択し、ケガ又は障害など歩行の問題が左脚になく、かつ、ケガ又は障害など歩行の問題が右脚にない場合は「特になり」を選択し「次へ」のボタンを押す。すなわち、ユーザ１００は脚のケガ又は障害の有無に関する情報を入力する。
【０１１３】
最後に、現在（すなわち、アシストする前）の疲労度を選択し、「完了」のボタンを押す。ここでの疲労度の一例としては、「元気」、「少し疲れている」、「歩きたくない程」のボタンのうちのいずれか１つのボタンを選択する。すなわち、ユーザ１００は疲労度合を示す情報を入力する。
【０１１４】
図４Ｃの例では、選択していないボタンにハッチングを施し、選択したボタンは白いままとして表すように、年齢は「６０代」のボタン、歩行の問題は「特になし」のボタン、疲労度は「少し疲れている」のボタンを選択している。
【０１１５】
ユーザ情報入力部１２は、このようにして選択した選択肢の情報のすべてを、ユーザ情報として入出力ＩＦ４１を介して、アシスト強度決定部２１に出力する。詳しくは、後述するが、第１の剛性目標値出力部２４は、アシスト強度決定部２１を介してユーザ情報入力部１２から取得したユーザ１００の情報とフットセンサ８ａ，８ｂからの歩行情報とに基づいて、ユーザの対応する部位の左側面と右側面に伝達する剛性を変更することになる。
【０１１６】
また、フットセンサ８ａ、８ｂは、アシストパンツ２ａに備えられている。具体的には、フットセンサ８ａ、８ｂは、踵ベルト７ａ，７ｂ又は踵ベルト７ａ，７ｂを含むソックスの足裏面などに備えられている。フットセンサ８ａ、８ｂは、ユーザ１００の両足の接地状態を、歩行状態に関する情報である歩行情報としてそれぞれ検出して、入出力ＩＦ４１を介して歩行周期推定部２０に接地状態情報を歩行情報の一例として出力する。
【０１１７】
図５は、左足のソックスなどの足裏面に備えられる多数のフットセンサ８ｂの配置の一例を示す図である。右足のソックスなどの足裏面にも、図５の左足と同様に、多数のフットセンサ８ａが配置されている。
【０１１８】
フットセンサ８ａ、８ｂとしては、左足のみでＬ１〜Ｌ２６までの２６個が配置され、右足には、左足と対称に同じくＲ１〜Ｒ２６までの２６個が配置されており（図示せず）、フットセンサ８ａ、８ｂの配置されている部分が接地面９０と接地していると、フットセンサ８ａ、８ｂからＯＮの信号がそれぞれ出力される一方、フットセンサ８ａ、８ｂの配置されている部分が接地面９０と接地していないと、フットセンサ８ａ、８ｂからＯＦＦの信号がそれぞれ出力される。５２個のフットセンサ８ａ、８ｂの識別情報と５２個のフットセンサ８ａ、８ｂのＯＮ／ＯＦＦの情報とのすべてをまとめて、接地状態情報と呼ぶ。接地状態情報とは、フットセンサ８ａ、８ｂの識別情報とフットセンサ８ａ、８ｂのＯＮ／ＯＦＦの情報とを含むため、例えば、足の踵が接地面９０と接地しているか否かの情報などが抽出可能となっている。
【０１１９】
歩行周期推定部２０は、歩行情報取得装置の一例としてのフットセンサ８ａ，８ｂからの歩行情報を基に歩行周期情報を推定する。具体的には、歩行周期推定部２０には、フットセンサ８ａ、８ｂからの左右の足の接地状態情報が、それぞれ入出力ＩＦ４１を介して入力される。歩行周期推定部２０は、フットセンサ８ａ、８ｂからの接地状態情報と、内部のタイマーから取得しかつフットセンサ８ａ，８ｂのいずれかがオン信号状態になったときからの時間情報（すなわち、歩行時間の情報）とに基づき、アシストパンツ２ａ又はアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃを着用しているユーザ１００の歩行周期を算出する。一例として、図６に右脚の歩行周期を示す。図６に示すように、歩行周期推定部２０は、右足の踵接地時の歩行周期を０％として定義する。そして、左脚が接地面９０から完全に離れた時の歩行周期は１０％であり、右足の踵が接地面９０から離れた時の歩行周期は３０％であり、左足の踵の接地時の歩行周期は５０％であり、右脚が接地面９０から完全に離れた時の歩行周期は６０％であり、左足の踵が接地面９０から離れた時の歩行周期は８０％であり、右足の踵が再び接地した時の歩行周期は１００％＝０％であると、それぞれ定義する。一般的に、歩行周期が０％〜６０％、すなわち脚が一部でも接地面９０に接地している期間を立脚期（Stance Phase）と呼び、歩行周期が６０％〜１００％、すなわち脚が接地面９０に全く接地していない期間を遊脚期（Swing Phase）と呼ぶ。そして、歩行周期推定部２０は、ユーザ１００の歩行が現時点で何％の状態にあるかの情報とユーザ１００の歩行時間の情報とを、歩行周期情報として、タイミング決定部２３と、トルク目標値設定部２５と、第２の剛性目標値出力部２８と、疲労度推定部２９とにそれぞれ出力する。なお、歩行周期としては、足が接地した瞬間が０％であると定義すれば、０個のフットセンサ８ａ及び８ｂがＯＮの状態から、１つのフットセンサ８ａ又は８ｂでもＯＮの状態になったときが、歩行周期が０％であると瞬時に決まる。その後、例えば、前周期（もしくは前数周期分）の情報から、１周期あたりの時間を算出して、０％から加算していくことで、歩行周期を定義することができる。また、制御器はタイマー（図示せず）を備え、タイマーはユーザ１００が歩き始めた時点から現在までの経過時間を歩行時間として計測してもよい。タイマーは時間の計測の開始をフットセンサ８ａ、８ｂからの出力に基づいて行ってもよいし、ユーザからの指示、例えば、歩行転倒防止装置に設けられた開始ボタン（図示せず）の押し下げをトリガとして、行ってもよい。
【０１２０】
疲労度推定部２９は、歩行周期推定部２０から出力されかつユーザ１００の歩行時間を含む歩行周期情報から、ユーザ１００の経時的疲労度を推定し、ユーザ情報の別の例としてアシスト強度決定部２１に出力する。
【０１２１】
制御装置３は、疲労度推定部２９においてユーザ１００の歩行時間が閾値より長いと判定された場合、ユーザの対応する部位の左側面と右側面に伝達する剛性が大きくなるように変更し、疲労度推定部２９で推定されたユーザ１００の経時的疲労度が経時的疲労度用閾値より大きいと判定された場合、ユーザの対応する部位の左側面と右側面に伝達する剛性が大きくなるように変更するように制御する。具体的には、疲労度推定部２９では、例えば、以下のようにして経時的疲労度を推定する。
【０１２２】
まず、歩行周期情報から、歩行周期が０％になった回数を疲労度推定部２９で数える。そして、それを、例えば５分間集計した情報を内部記憶部（図示せず）に疲労度推定部２９で記録する。これにより、５分間の歩数が疲労度推定部２９で記録される。次に、この５分間の歩数の計時変化を疲労度推定部２９で計算し、ユーザ１００が歩き始めた時の５分間の歩数に比べて、ユーザ１００が歩き始めた時の５分間以降の５分間の中で、予め決めておいた歩行時間用閾値以上の減少率を有する５分間があれば、当該５分間は「疲労」の区間であると疲労度推定部２９で判定する。
【０１２３】
図７は、疲労度推定部２９において歩行周期情報から求める疲労度の一例を示す図である。ユーザ１００が歩き始めた時の５分間の歩数Ｗ０を１００％とする。そして、ユーザ１００が歩き始めた時の５分間以降の５分間の歩数Ｗ１とした場合、（Ｗ１/Ｗ０）×１００が１００％〜９０％の間である「Ａ」の区間は、疲労度ポイント「０」と疲労度推定部２９で判定する。次に、ユーザ１００が歩き始めた時の５分間以降の５分間の歩数Ｗ２とした場合、（Ｗ２/Ｗ０）×１００が９０％〜７５％の間である「Ｂ」の区間は、疲労度ポイント「１０」と疲労度推定部２９で判定する。次に、ユーザ１００が歩き始めた時の５分間以降の５分間の歩数Ｗ３とした場合、（Ｗ３/Ｗ０）×１００が７５％以下となる「Ｃ」の区間は、疲労度ポイント「２０」と疲労度推定部２９で判定する。このようにして推定した疲労度ポイントを第１疲労度ポイントとする。つまり、第１疲労度ポイントは、所定時間におけるユーザの歩行の歩数に基づいて決定される。
【０１２４】
次に、歩き始めからの歩行時間が歩行時間用閾値の一例として「１時間」を超えたら、第２疲労度ポイントとして「５」を、疲労度推定部２９で第１疲労度ポイントに加算し、歩き始めからの歩行時間が歩行時間用閾値の別の例として「２時間」を超えたら、第２疲労度ポイントとして「１０」を疲労度推定部２９で第１疲労度ポイントに加算する。つまり。前記第２疲労度ポイントは、歩行時間が増加すると増加する。
【０１２５】
疲労度推定部２９は、上述した第１疲労度ポイントと第２疲労度ポイントの加算値である経時的疲労度のポイントを、ユーザ経時的疲労度としてアシスト強度決定部２１に出力する。例えば、歩き始めからの歩行時間が２時間を超えたとき、「Ｃ」の区間は、第１疲労度ポイント「２０」に第２疲労度ポイント「１０」を疲労度推定部２９で加算した、合計「３０」をユーザ経時的疲労度として、疲労度推定部２９からアシスト強度決定部２１に出力する。
【０１２６】
アシスト強度決定部２１は、ユーザ情報入力部１２から入力されたユーザ情報の一部であるユーザ入力情報と、疲労度推定部２９から出力されたユーザ情報の一部であるユーザ経時的疲労度とから、ユーザ１００に対する前額面方向の剛性によるアシストの強さを決定し、第１の剛性目標値出力部２４に出力する。前額方向とは、前額面内の方向を意味し、前額面１５１とは、図８に示すようにユーザ１００の身体を左右に貫く面で縦に切った面を意味する。なお、前額面１５１と直交する身体を前後に貫く面で縦に切った面は矢状面１５２である。ユーザの前額方向をユーザの体の左右方向、または、ユーザの左右方向と呼んでもよい。
【０１２７】
図９Ａ〜図９Ｄはアシスト強度決定部２１の動作の一例を示す図である。アシスト強度決定部２１は、図９Ａ〜図９Ｄに示すように、ユーザ情報入力部１２並びに疲労度推定部２９から入力されたユーザ情報に対して決定するポイント情報を記憶している。
【０１２８】
例えば、図９Ａは、ユーザ１００の年齢と右足ポイント及び左足ポイントとの関係情報を規定している。例えば、ユーザ１００の年齢が３９歳以下では、右足ポイントは「１０」とし、左足ポイントは「１０」としている。
【０１２９】
図９Ｂは、ユーザ１００の歩行の問題と右足ポイント及び左足ポイントとの関係情報を規定している。例えば、ユーザ１００の歩行の問題が「右足のみ」のときは、右足ポイントは「５０」とし、左足ポイントは「０」としている。なお、歩行の問題とはケガ又は障害を意味してもよい。
【０１３０】
図９Ｃは、ユーザ１００が入力した疲労度と右足ポイント及び左足ポイントとの関係情報を規定している。例えば、ユーザ１００の歩行の問題が「少し疲れている」のときは、右足ポイントは「１５」とし、左足ポイントも「１５」としている。
【０１３１】
図９Ｄは、ユーザ１００の経時的疲労度ｐと右足ポイント及び左足ポイントとの関係情報を規定している。例えば、ユーザ１００の経時的疲労度ｐが経時的疲労度用第１閾値としての「５」以上経時的疲労度用第２閾値としての「２５」未満のときは、右足ポイントは「１０」とし、左足ポイントも「１０」としている。ここでは、経時的疲労度用第１閾値としての「５」を越えれば、左右とも足ポイントを「０」から「１０」に変更して剛性を大きくしている。また、経時的疲労度用第２閾値としての「２５」を越えれば、左右とも足ポイントを「１０」から「２０」に変更して剛性を大きくしている。
【０１３２】
また、図９Ｅに示すように、アシスト強度決定部２１は、合計のポイントＰｔに対してどのようなアシスト強度にするかの関係情報も記憶している。例えば、ユーザ１００の合計のポイントＰｔが「２０」以上「５０」未満のときは、アシスト強度は「２」としている。
【０１３３】
よって、これらの関係情報とユーザ情報とに基づくユーザ１００の合計のポイントＰｔから、図９Ｅに示すように、アシスト強度決定部２１でアシスト強度を決定し、アシスト強度決定部２１から第１の剛性目標値出力部２４に対して出力する。
【０１３４】
図４Ｃに示すユーザ情報の例では、選択したボタンとしては、年齢は「６０代」のボタンと、歩行の問題は「特になし」のボタンと、疲労度は「少し疲れている」のボタンとであるため、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、右足ポイントは、それぞれ、「２５」ポイント、「０」ポイント、「１５」ポイントである。よって、「２５＋０＋１５」の合計ポイントＰｔは４０ポイントとなる。左足ポイントも、同じく、「２５＋０＋１５」の合計ポイントＰｔは４０ポイントとなる。そこで、図９Ｅに示すように、４０ポイントはアシスト強度が「２」であるため、アシスト強度決定部２１は、右足と左足とはそれぞれアシスト強度が「２」であるという情報を、第１の剛性目標値出力部２４に出力する。図９Ｄに示すように、歩行中には、さらに経時的疲労度ｐによるポイントが疲労度推定部２９で加算され、例えば経時的疲労度ｐが「１０」の時は、両足に１０ポイントが疲労度推定部２９で加算される。当初の４０ポイントに対して１０ポイントが疲労度推定部２９で加算されたことにより、合計ポイントＰｔは５０ポイントになる。図９Ｅに示すように、５０ポイントの合計ポイントＰｔはアシスト強度が「３」であるため、アシスト強度決定部２１から第１の剛性目標値出力部２４にアシスト強度「３」の情報を出力する。これらの動作は、要するに、第１の剛性目標値出力部２４において、ユーザ情報入力部１２で取得たユーザ情報において、ユーザ１００の年齢が高いほど、左右方向の剛性が大きくなるように変更し、脚のケガがあれば、左右方向の剛性が大きくなるように変更し、ユーザ１００の疲労状態が大きいほど、左右方向の剛性が大きくなるように変更することを意味している。
【０１３５】
タイミング決定部２３は、歩行周期推定部２０から出力された歩行周期情報に基づき、第１の剛性目標値出力部２４に着目するユーザの部位の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更する指令（すなわち、剛性変更タイミング信号又は剛性変更タイミング情報）を出力することにより、第１の剛性目標値出力部２４で左脚の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更するタイミング、及び、右脚の左側面と右側面に伝達する剛性を同時に変更するタイミングを制御する。着目するユーザの部位は左太腿、右太腿、左足首、右足首の少なくとも１つを含む。
【０１３６】
一例として、図１０にタイミング決定部２３の動作を示す。「Ｕｐ」はユーザの対応する部位に伝達する剛性を上げる信号を剛性変更タイミング信号として出力することを意味し、「Ｄｏｗｎ」はユーザの対応する部位に伝達する剛性を下げる信号を剛性変更タイミング信号として出力することを意味する。図１０の例では、右脚の歩行周期が０％〜６０％未満では、タイミング決定部２３はユーザの対応する部位に伝達する剛性を上げる信号を出力する。右脚の歩行周期が６０％〜９８％未満では、タイミング決定部２３は伝達する剛性を下げる信号を出力する。右脚の歩行周期９８％〜１００％（＝０％）では、タイミング決定部２３はユーザの対応する部位に伝達する剛性を上げる信号を出力する。左脚の歩行周期０％〜１０％未満では、タイミング決定部２３はユーザの対応する部位に伝達する剛性を上げる信号を出力する。左脚の歩行周期１０％〜４８％未満では、タイミング決定部２３はユーザの対応する部位に伝達する剛性を下げる信号を出力する。左脚の歩行周期４８％〜１００％（＝０％）では、タイミング決定部２３はユーザの対応する部位に伝達する剛性を上げる信号を出力する。右脚の足首又は太腿に伝達する剛性の変更のタイミングは、右脚の足首の左側面と右側面又は太腿の左側面と右側面に伝達する剛性、すなわち足首ワイヤー１１ｆと１１ｅの両方の剛性又は腿ワイヤー１０ｆと１０ｅの両方の剛性の変更のタイミングを示す。左脚の足首又は太腿に伝達する剛性の変更のタイミングは、左脚の足首の左側面と右側面又は太腿の左側面と右側面に伝達する剛性、すなわち、足首ワイヤー１１ｈと１１ｇの両方の剛性又は腿ワイヤー１０ｈと１０ｇの両方の剛性の変更のタイミングを示す。これにより、各脚の足首又は太腿において、左右のワイヤーは、必ず同時のタイミングで剛性が同様に変更される。
【０１３７】
第１の剛性目標値出力部２４は、アシスト強度決定部２１から出力されたアシストの強さ情報を基に、剛性を上げたときの前額方向の運動の剛性目標値を決定し、次に、タイミング決定部２３から出力された剛性変更タイミング信号により、剛性目標値が、現在（すなわち、アシストする前）の剛性値よりも高い剛性目標値であるか又は低い剛性目標値であるかを選択する。前額方向とは前額面内の方向を意味し、前額面１５１とは、図８に示すようにユーザ１００の身体を左右に貫く面で縦に切った面を意味する。すなわち、前額方向とは、おおむね、ユーザ１００の体の左右方向である。なお、前額面１５１と直交する身体を前後に貫く面で縦に切った面は矢状面１５２である。図１１に、第１の剛性目標値出力部２４の動作の一例として右脚の剛性の出力を示す。
【０１３８】
具体的には、第１の剛性目標値出力部２４は、まず、アシスト強度決定部２１から出力されたアシスト強度情報から、図１１の第１行（アシスト強度が「１」）〜第４行（アシスト強度が「４」）の４つの行のうちのどの行かを選択する。例えば、図１１において、アシスト強度が「１」ならば、第１行を選択する。なお、図１１の剛性目標値は、一例としてのワイヤー１０，１１の模擬する剛性目標値であって、単位はＮ/ｍで表している。
【０１３９】
次に、第１の剛性目標値出力部２４は、タイミング決定部２３から出力された剛性を変更する信号により、剛性を上げた時の列か、剛性を下げた時の列かを選択する。これを、右脚と左脚のそれぞれのアシスト強度を用いて、第１の剛性目標値出力部２４で右脚と左脚の剛性目標値をそれぞれ所定値の例として決定する。例えば、先の例では、アシスト強度が「１」のときは第１行を選択することになり、さらに、第１行で、剛性を上げた時の列ならば、剛性目標値は「２０」となり、剛性を下げた時の列ならば、剛性目標値は「１０」となる。これを左右の脚について、それぞれ行って、剛性目標値を決定して制御信号として出力する。
【０１４０】
なお、歩行周期は、右脚と左脚とにそれぞれ持っており、右脚は、右脚の歩行周期に対して、例えば下記する図１２Ａに規定した内容を適用し、左脚は、左脚の歩行周期に対して、例えば下記する図１２Ａに規定した内容を適用することができる。
【０１４１】
図１２Ａにタイミング決定部２３と第１の剛性目標値出力部２４とによる、剛性の目標値決定の一例の図を示す。図１２Ａは横軸が歩行周期、縦軸が剛性目標値である。図１２Ａのうち、実線のグラフはアシスト強度が「１」を示し、黒三角付の実線のグラフはアシスト強度が「２」示し、一点鎖線のグラフはアシスト強度が「３」示し、点線のグラフはアシスト強度が「４」示している。図１２Ａの横軸は歩行周期、縦軸は剛性の目標値を示している。この図１２Ａは、図１０及び図１１をわかりやすく記載した図であるため、図１０及び図１１に規定した内容を使用する代わりに、図１２Ａに規定した内容を使用して剛性目標値を取得してもよい。
【０１４２】
タイミング決定部２３により、歩行周期が入力されると、そのタイミングでの剛性値が高いのか、低いのかを決定し、第１の剛性目標値出力部２４により、アシスト強度ごとに高い剛性目標値と低い剛性目標値とが、具体的に数値によって決定される。例えば、タイミング決定部２３により歩行周期が０％のときでかつアシスト強度決定部２１によりアシスト強度が「１」ならば、剛性目標値は「２０」と第１の剛性目標値出力部２４で決定できる。
【０１４３】
また、図１２Ａに示すように、第１の剛性目標値出力部２４は、例えば、アシスト強度が「１」のとき、予想される接地時の所定時間前に、遊脚期間におけるある所定期間より前の剛性値よりも剛性目標値を大きくするように制御すべく、ユーザ１００の足が接地面９０に接触する直前（例えば、図６での歩行周期が９８％〜１００％）に、左右方向の剛性を剛性値「１０」よりも大きい剛性目標値「２０」にするように制御している。その後、第１の剛性目標値出力部２４は、例えば、ユーザ１００の歩行周期情報に基づいて、ユーザ１００の足が接地面９０から離れているとき（例えば、図６での歩行周期が遊脚期間の６０％〜９８％の直前）に、変更された左右方向の剛性を剛性目標値「１０」に戻すように制御している。
【０１４４】
これにより、第１の剛性目標値出力部２４でアシスト用の剛性目標値が決定し、この決定した剛性目標値を第１の剛性目標値出力部２４からモータ設定部２６に出力する。なお、前額方向の運動とは、以下の４つの運動のうちの、１番目及び２番目の２つの運動、３番目及び４番目の２つの運動、又は４つ全ての運動を指す。
【０１４５】
１番目の運動は、右脚の外側と内側との腿ワイヤー１０ｅと１０ｆ対応する１組のモータ１３ｅと１３ｆの駆動制御によって発生する右太腿の左右方向の運動である。
【０１４６】
２番目の運動は、左脚の内側と外側との腿ワイヤー１０ｇと１０ｈに対応する１組のモータ１３ｇと１３ｈの駆動制御によって発生する左太腿の左右方向の運動である。
【０１４７】
３番目の運動は、右足首の外側と内側との足首ワイヤー１１ｅと１１ｆに対応する１組のモータ１４ｅと１４ｆの駆動制御によって発生する右足首関節の左右方向の運動である。
【０１４８】
４番目の運動は、左足首の内側と外側との足首ワイヤー１１ｇと１１ｈに対応する１組のモータ１４ｇと１４ｈの駆動制御によって発生する左足首関節の左右方向の運動である。
【０１４９】
なお、剛性の値とは、モータ１３又は１４の回転駆動制御によってワイヤー１０又は１１に付与される引っ張り剛性を意味し、単位はＮｍ／θである。なお、図１２Ｂに示すように、歩行周期が９８％〜１００％で剛性の値を上げるとき及び歩行周期が６０％付近で剛性の値を下げるときに示すように、剛性の変化は滑らかに発生してもよい。
【０１５０】
モータ設定部２６は、第１の剛性目標値出力部２４から出力された剛性目標値に基づき、腿モータ１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ又は足首モータ１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの設定値を設定し、設定した腿用モータ１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ又は足首用モータ１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの設定値をモータ設定部２６からモータ制御部２７にモータ制御信号として出力する。
【０１５１】
図１３は、一例として右足首の左右のワイヤー１１ｅ，１１ｆの配置を示している。左の太腿、右の足首、及び左の足首でも同様である。以下に、この図１３を用いて、ワイヤー１１ｅとワイヤー１１ｆの両方によって発生する左右方向のトルクτと剛性目標値、すなわち回転中心Ｏに対する回転剛性の弾性係数Ｋ（以下、剛性値Ｋと称す）との関係について説明する。なお、他のモータ１３又は１４によるワイヤー１０又は１１の各脚の太腿又は足首の左右方向のトルクτと剛性値Ｋとも、同様に求めることができる。
【０１５２】
この図１３において、Ｏはユーザ１００の右足首の関節（太腿の場合は股関節）の正面から見て左右の回転中心、１８ｅは右足首外側の足首ワイヤー１１ｅの作用点となる下端足首ワイヤー取付部、１８ｆは右足首内側の足首ワイヤー１１ｆの作用点となる下端足首ワイヤー取付部、１６ｅは足首ワイヤー１１ｅの起点、１６ｆは足首ワイヤー１１ｆの起点、ｒは点Ｏと点１６ｅの距離（言い換えれば、点Ｏと点１６ｆの距離）、θａは線分Ｏ−１６ｅがＸ軸となす角、θｄは線分Ｏ−１６ｆがＸ軸となす角とする。ｘＡ０とｙＡ０とは点１６ｅのｘ座標とｙ座標である。距離ｒ、点Ａの位置、及び、点Ｄの位置はアシストパンツ２ａの設計値から予め算出し、モータ設定部２６が記憶している。
【０１５３】
このとき、回転中心Ｏに対する足首ワイヤー１１ｅによるトルクτａは、
【０１５４】
【数１】
2018135402.tif 000003
【０１５５】
とおくと、
【０１５６】
【数２】
2018135402.tif 000004
【０１５７】
（ただし、Ｋａはワイヤー１１ｅの直動方向における弾性係数、ｌaはワイヤー１１ｅの自然長Ｌ０とする。）であり、ワイヤー１１ｅによる回転方向の弾性係数Ｋθａは、
【０１５８】
【数３】
2018135402.tif 000005
【０１５９】
である。
【０１６０】
また、ワイヤー１１ｅとワイヤー１１ｆの両方によって発生する回転中心Ｏに対する左右方向のトルクτは、
【０１６１】
【数４】
2018135402.tif 000006
【０１６２】
である。ただし、τｂは回転中心Ｏに対するワイヤー１１ｆによるトルクであり、τａと同様に算出できる。また、ワイヤー１１ｅとワイヤー１１ｆの両方によって発生する回転中心Ｏに対する剛性値Ｋは、
【０１６３】
【数５】
2018135402.tif 000007
【０１６４】
で表すことができる。ただし、Ｋθｄはワイヤー１０ｆの回転方向の弾性係数であり、Ｋθａと同様に算出できる。
また、左右方向に差をつける必要がない時は
[数６]
Ｋθｄ＝Ｋθａ・・・（式６）
とする。
【０１６５】
これら式１から式６の方程式を用いて、直動方向の弾性係数ＫａとＫｄを算出し、それらを各モータのモータ制御信号として出力する。具体的にはＫａはモータ１４ｆのモータ制御信号Ｋ１４ｆであり、Ｋｄはモータ１４ｅのモータ制御信号Ｋ１４ｅである。
【０１６６】
なお、式６は必ずしも上記の式に限るものではなく、例えば路面の状況や人の関節の特性などから例えばＫθｄ＝２Ｋθａなどとしてもよく、この場合も同様に求めることが可能である。
【０１６７】
図１４に右脚の歩行周期と腿ワイヤー１０又は足首ワイヤー１１の歩行周期と剛性目標値との関係の一例を示す。図１４の横軸は右脚の歩行周期であり、縦軸は剛性目標値の大きさを示している。図１４の３番目のグラフは、腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆの歩行周期と剛性目標値との関係の一例を示す。図１４の６番目のグラフは、足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆの歩行周期と剛性目標値との関係の一例を示す。なお、図１４の１番目及び２番目のグラフは、後述する変形例にかかる右脚太腿前後のワイヤー１０ａ，１０ｄの歩行周期と剛性目標値との関係の一例を示す。図１４の４番目及び５番目のグラフは、後述する変形例にかかる右足首前後のワイヤー１１ａ，１１ｄの歩行周期と剛性目標値との関係の一例を示す。
【０１６８】
図１４の上から３番目のグラフに示すように、太腿の横方向では、アシストトルクを発生させず、剛性のみをアシストするため、１つの脚の左右の腿ワイヤー１０である右脚の外側と内側との腿ワイヤー１０ｅと１０ｆにおいて、仮想的にバネ剛性を模擬する弾性係数をそれぞれ同時に大きくして、右脚の太腿での左右方向の剛性が大きくなるように、第１の剛性目標値出力部２４で制御している。一例としては、１組の腿ワイヤー１０ｅと１０ｆの弾性係数を同じ値にして、右脚の外側と内側との腿ワイヤー１０ｅと１０ｆに同じ剛性が付与されるようにする。左脚でも同様である。
【０１６９】
また、図１４の上から６番目のグラフに示すように、足首の横方向でも、アシストトルクを発生させず、剛性のみをアシストするため、１つの脚の左右の足首ワイヤー１１である右足首の外側と内側との足首ワイヤー１１ｅと１１ｆにおいて、剛性目標値をそれぞれ同時に大きくして、右脚の足首の左側面と右側面に伝達する剛性が大きくなるように、第１の剛性目標値出力部２４で制御している。一例としては、１組の足首ワイヤー１１ｅと１１ｆの弾性係数を同じ値にして、右脚の外側と内側との足首ワイヤー１１ｅと１１ｆに同じ剛性が付与されるようにする。左脚でも同様である。
【０１７０】
モータ制御部２７は、モータ設定部２６から入力された剛性目標値に基づき、１組のモータ１３又は１組のモータ１４の制御を行う。この結果、例えば、左右それぞれの足において、足の踵接地時から足が完全に接地面９０から完全に離れた時までの区間の太腿又は足首の左側面と右側面に伝達する剛性が、他の区間の剛性よりも大きくなるように、第１の剛性目標値出力部２４で１組のワイヤー１０又は１組のワイヤー１１の剛性を仮想的にバネとして模擬した張力を制御することができる（例えば、図１４の３番目の１組のワイヤー１０ｅ，１０ｆ又は６番目の１組のワイヤー１１ｅ，１１ｆのグラフを参照。）。すなわち、第１の剛性目標値出力部２４は、ユーザ１００の歩行周期情報に基づいて、第１の剛性目標値よりも第２の剛性目標値を小さくするとともに、脚が接地面９０に接地する直前に第２の剛性目標値から第１の剛性目標値に変更して各太腿又は各足首の左右方向の剛性を大きくすることができる。ここで、第１の剛性目標値は、ユーザ１００の足が接地面９０に接触しているときの各太腿又は各足首の左側面と右側面に伝達する剛性の大きさであり、第２の剛性目標値は、ユーザ１００の足が接地面９０に接触していないときの各太腿又は各足首の左側面と右側面に伝達する剛性の大きさである。このように、足が接地面９０に接地する直前から接地面９０から離れるときまでの区間の各太腿又は各足首の剛性が大きくなるように剛性目標値を変更することにより、歩行中のユーザ１００の各太腿又は各足首の左右方向への転倒を防止することができる。
【０１７１】
ここで、モータ制御部２７の動作を、より具体的に説明すると、次のとおりである。
【０１７２】
モータ設定部２６からモータ制御部２７に入力された直動方向の剛性目標値（言い換えれば、直動の弾性係数）Ｋｎ（ｎは対応するモータ記号）と、左右それぞれの太腿又は足首の左側面と右側面に伝達する剛性を制御する１組のモータ１３又は１組のモータ１４それぞれから取得されたモータトルクτとを用いて、１組のモータ１３又は１組のモータ１４に対応する１組のワイヤー１０又は１組のワイヤー１１それぞれが仮想的なバネを模擬して動作するように力制御の計算をモータ制御部２７で行い、モータ制御部２７から、力制御の計算で求めたモータ１３又は１４の目標位置（言い換えれば、ワイヤー１０又は１１の下端の目標位置）ｘを１組のモータ１３又は１組のモータ１４それぞれに出力する。なお、一般にモータトルクτはモータ電流iを用いてτ＝Ｋｔ×ｉとして求めることが可能である。Ｋｔはモータ固有の定数である。
【０１７３】
力制御の計算の一例は次の通りである。
【０１７４】
モータトルクをτとし、そのときの１組のワイヤー１０又は１１それぞれの張力をＦとすると、１組のワイヤー１０又は１組のワイヤー１１それぞれの張力Ｆは、以下の式で求めることが出来る。
【０１７５】
【数７】
2018135402.tif 000008
【０１７６】
ただし、Ｇはギア比及びプーリ半径ｒｐから決まる変換係数である。
【０１７７】
このときのモータ１３又は１４の目標位置ｘは、直動方向の剛性目標値Ｋｎを用いて以下のように決定される。
【０１７８】
[数８]
ｘ＝（１／Ｇ）×（Ｆ／Ｋｎ）
以上の結果から、モータ１３又は１４の目標位置ｘが求められ、入出力インターフェース４１を介して、モータ１３又は１４に出力される。
【０１７９】
１組のモータ１３又は１組のモータ１４それぞれは、入力されたモータ１３又は１４の目標位置ｘに移動する。それにより、１組のモータ１３又は１４それぞれに接続された１組のワイヤー１０又は１組のワイヤー１１それぞれは仮想的なバネを模擬して動作し、直動の剛性目標値Ｋｎのバネが発生させる張力と同等の張力を発生させることができる。
【０１８０】
以上、１組のモータ１３又は１組のモータ１４それぞれが位置制御で動作している場合の例であるが、トルク制御で動作している場合も同様に実現することが可能である。
【０１８１】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、モータ制御部２７の動作を模式的に示した図である。ここで、各ワイヤー１０又は１１の張力は、歪ゲージ又はトルクセンサなどの力センサ４２でそれぞれ検出することができる。力センサ４２の一例としての歪ゲージを、例えば、ワイヤー１０又は１１の中間に配置させたり、ワイヤー１０又は１１の端部と下端腿ワイヤー取付部１９又は下端足首ワイヤー取付部１８との間に配置して（図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）、ワイヤー１０又は１１に発生する張力を検出することができる。また、ワイヤー１０又は１１の長さＬの変動量ΔＬについては、モータ１３又は１４のエンコーダ５１でプーリ５０の回転数を検出し、プーリ５０の半径ｒｐは既知であるので、半径ｒｐと回転数との演算で、プーリ５０に巻き取ったワイヤー１０又は１１の長さＬの変動量ΔＬを求めることができる。
【０１８２】
図１５Ａに示すように、モータ制御部２７では、事前に仮想的なバネの自然長Ｌ０が決められている。すなわち、ワイヤー１０又は１１の長さＬがＬ０のとき、ワイヤー１０又は１１に発生する張力Ｆが０である。アシストウェア７２としてアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃ又はアシストパンツ２ａをユーザ１００が装着して、ワイヤの長さＬ０よりも長い位置で装着しようとした際、ワイヤー１０又は１１がプーリ５０から引き出される。このとき、直動の剛性目標値Ｋｎのとき、モータ１３又は１４に発生している張力ＦがＴ１の場合、ワイヤー１０又は１１の長さがＬ０＋ΔＬ１となるようにモータ１３又は１４の目標位置ｘを決定する。
ただし、
[数９]
ΔＬ１＝Ｔ１／Ｋｎ
である。ギア比が１であり、プーリ５０の半径がｒpの場合、変換係数Ｇは２πｒpとなるので、モータ１３又は１４の目標位置ｘは、
[数１０]
ｘ＝｛１／（２πｒｐ）｝×ΔＬ１
となる。
【０１８３】
次に、アシストウェア７２を装着しているユーザ１００が歩行又は走行などにより動いているとき、接地面９０の状況に応じて転倒防止のため、左右の脚の太腿又は足首の左側面と右側面に伝達する剛性を大きくする場合を想定する。このとき、図１５Ｂに示すように、ワイヤー１０又は１１に発生している張力ＦがＴ１からＴ２に変化する場合を考える。
【０１８４】
このときのワイヤー１０又は１１の長さＬはＬ０＋ΔＬ１＋ΔＬ２であり、ΔＬ２は次式で算出できる。
【０１８５】
[数１１]
ΔＬ２＝Ｔ２／Ｋｎ
このとき、モータ１３又は１４の目標位置ｘは、
[数１２]
ｘ＝｛１／（２πｒｐ）｝×（Ｌ０＋ΔＬ２）
となる。
【０１８６】
モータ１３又は１４がトルク制御で動作している場合、モータ制御部２７は、モータ設定部２６から入力された直動の剛性目標値Ｋｎと、モータ１３又は１４から取得したモータ１３又は１４の位置情報である目標位置ｘとを用いて、ワイヤー１０又は１１が仮想的なバネを模擬して動作するように、力制御を行う。このため、モータ制御部２７は、モータトルクτを計算し、モータ１３又は１４に出力する。
【０１８７】
計算で求められたモータトルクτを実現するように、モータ制御部２７によりモータ１３又は１４を正逆回転動作制御することで、モータ１３又は１４に接続されたワイヤー１０又は１１は仮想的なバネを模擬して引張又は緩められて、直動の剛性目標値Ｋｎのバネが発生させる張力と同等の張力をワイヤー１０又は１１に発生させることができる。
【０１８８】
図１６Ａ〜図１６Ｃは、右太腿及び右腿の部分におけるアシストシステムの動作の様子を示した図である。図１６Ａにおいて、腿ワイヤー１０ｆに発生している張力はＴ1ｒであり、腿ワイヤー１０ｅに発生している張力はＴ1ｌであり、それぞれの張力によって股関節の回転中心１０１に対して発生しているトルクはτ０と−τ０であり、釣り合っている。このとき、太腿に対して左右に回転させるトルクは働いていない。
【０１８９】
次に、ユーザ１００が例えば段差部分に足を置いたことにより、太腿の回転中心１０１に対して−τ２のトルクが働いたとする（図１６Ｂの状態。）。その結果、腿ワイヤー１０ｆに働く張力はＴ２ｒになり、腿ワイヤー１０ｅに働く張力はＴ２ｌになる。このときの張力の関係は、次のようになる。
【０１９０】
[数１３]
Ｔ１ｒ＜Ｔ２ｒ  ，Ｔ１ｌ＞Ｔ２ｌ
腿ワイヤー１０ｆに設定された直動の剛性目標値をＫ１とし、腿ワイヤー１０ｅに設定された剛性目標値をＫ２とすると、腿ワイヤー１０ｆと腿ワイヤー１０ｅとは、ワイヤー１０ｆ，１０ｅの目標長さの変化量ΔＬｒ，ΔＬｌが次の式で計算できる。
【０１９１】
[数１４]
ΔＬｒ＝（Ｔ２ｒ−Ｔ１ｒ）／Ｋ１    ，ΔＬｌ＝（Ｔ２ｌ−Ｔ１ｌ）／Ｋ２
ワイヤー１０ｆ，１０ｅの目標長さに応じてモータ１３ｆ，１３ｅがそれぞれ動作し、ワイヤー１０ｆ，１０ｅの長さを変化させる。腿ワイヤー１０ｆは引き出され、腿ワイヤー１０ｅは巻き取られる。その結果、図１６Ｃに示すように、股関節は内転する。また、腿ワイヤー１０ｆの張力によって股関節の回転中心１０１に働くトルクはτ３ｒとなり、同じく、腿ワイヤー１０ｅの張力によって働くトルクはτ３ｌ（＜０）となる。左右の腿ワイヤー１０ｆ及び１０ｅによって発生するトルクが異なるため、釣り合いは崩れ股関節にはτ３＝τ３ｒ＋τ３ｌのトルクが発生する。このトルクτ３が、段差に足をおいたことによって股関節に発生したトルク−τ２に対して逆向きとなるため、打ち消しあうことによって、アシストシステムがない時と比べて股関節の内転角度は小さくなる。また、外界から働くトルクがなくなった時には、釣り合いの状態、すなわち、図１６Ａの状態に戻ることができる。
【０１９２】
以上のように、前記実施形態によれば、第１の例又は第３の例では、ユーザ１００の右足首の右側面及び左側面にそれぞれ対応する部分にユーザ１００の右脚の長手方向沿いに配置され、右の足首上ベルト６ａの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｅ，１６ｆを通って、下端が、右の踵ベルト７ａの下端足首ワイヤー取付部１８ｅ，１８ｆに連結されている１組の足首ワイヤー１１ｅ，１１ｆと、ユーザ１００の左足首の右側面及び左側面にそれぞれ対応する部分にユーザ１００の左脚の長手方向沿いに配置され、左の足首上ベルト６ｂの下端足首アウターワイヤー取付部１６ｇ，１６ｈを通って、下端が、左の踵ベルト７ｂの下端足首ワイヤー取付部１８ｇ，１８ｈに連結されている１組の足首ワイヤー１１ｇ，１１ｈｓを備えている。又、第２の例又は第３の例では、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の右太腿外側（右太腿右側面）及び右太腿内側（右太腿左側面）にそれぞれ対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と右脚の膝上ベルト５ａの下端腿ワイヤー取付部１９ｅ，１９ｆとに連結されている腿ワイヤー１０ｅ，１０ｆと、アシストパンツ本体２ｄにおいて、ユーザ１００の左太腿内側（左太腿右側面）及び左太腿外側（左太腿左側面）にそれぞれ対応する部分に配置されて、下端が、腰部ベルト４と左脚の膝上ベルト５ｂの下端腿ワイヤー取付部１９ｇ，１９ｈとに連結されている腿ワイヤー１０ｇ，１０ｈとを備えている。また、制御装置３は、モータ１４又は１３をそれぞれ独立して正逆回転動作制御することにより、ユーザ情報入力部１２で取得したユーザの情報とフットセンサ８ａ，８ｂからの歩行情報とに基づいて、各ワイヤー１１，１０の長さをそれぞれ調整して、各ワイヤー１１，１０に付与する各足首又は各太腿での左側面と右側面に伝達する剛性を調整している。すなわち、例えば、左右それぞれの足において、歩行周期が０％の足の踵接地時から歩行周期が６０％の足が完全に接地面９０から完全に離れた時までの足首又は太腿の左側面と右側面に伝達する剛性を、他の区間の剛性よりも大きくなるように第１の剛性目標値出力部２４で変更して、歩行中のユーザ１００の左右方向への転倒を防止することができる。
【０１９３】
また、制御装置３は、一例として、歩行周期推定部２０と、アシスト強度決定部２１と、タイミング決定部２３と、第１の剛性目標値出力部２４と、モータ設定部２６と、モータ制御部２７と、疲労度推定部２９とを備えて構成している。第１の剛性目標値出力部２４は、歩行周期推定部２０からの歩行周期情報とアシスト強度決定部２１からのアシスト強度情報とタイミング決定部２３からの剛性変更タイミング情報とに基づき、太腿又は足首の左右方向に対する剛性の目標値を決定する。次いで、第１の剛性目標値出力部２４は、モータ設定部２６とモータ制御部２７との働きにより、左右の腿ワイヤー１０ｈ，１０ｆ，１０ｅ，１０ｇ又は左右の足首ワイヤー１１ｈ，１１ｆ，１１ｅ，１１ｇに接続されたモータ１３又は１４を制御する。このように構成することで、太腿又は足首の左側面と右側面に伝達する剛性を、仮想的なバネを模擬した張力として目標値通りに制御装置３で制御することが可能となる。これにより、アシストシステム１は、アシスト対象者であるユーザ１００が歩行中に転倒することを可能な限り防止することができる。
【０１９４】
また、アシスト強度決定部２１において、ユーザ情報からアシストの強度を決定し、よりアシストが必要なユーザ１００に対しては、アシスト力の一種である剛性を高く設定することが可能となる。タイミング決定部２３は、歩行周期推定部２０から出力されるユーザ１００の歩行情報の一例である歩行周期情報に基づき、ユーザ１００が足を接地する直前から接地面（例えば、路面又は床面など）９０から離れるまでの間だけ剛性を上げることにより、転倒防止すると同時に、足が宙に浮いている時には足の関節の動きを阻害しないようにすることができる。これにより、例えば接地面９０に障害物があるようなときにユーザ１００が足を置く場所を調整しながら歩行するケースにおいて、ユーザ１００の足の動きを阻害することなく、転倒防止することができる。
【０１９５】
前記実施形態では、一例として太腿と足首関節との左右方向の剛性をアシストする歩行アシストパンツを例に説明を行ったが、これに限られるわけではない。
【０１９６】
前記実施形態では、入力インターフェース部２００の歩行情報を取得する歩行情報取得装置の一例としてフットセンサ８ａ，８ｂを例に説明を行ったが、これに限られるわけではなく、例えばアシストパンツ２ａ又はアシストアンクルバンド２ｂ，２ｃに取り付けられた角度センサなどでもよい。
【０１９７】
前記実施形態では、一例として左右両方の脚に対して剛性アシストを行う説明を行ったが、これに限られるわけではなく、どちらかの脚一方だけアシストでもかまわない。例えば、ケガをしていて片足にアシストシステム１を取り付けられない例など、片方の脚だけのアシストでも本実施形態は実施可能である。
【０１９８】
以上のように、前記実施形態ではユーザ１００の左右方向に対して、ユーザ１００が足を接地する直前から接地面９０から離れるまでの間だけ剛性を上げることにより、転倒防止すると同時に、脚が宙に浮いている時には脚の関節の動きを阻害しないようにすることができる。これにより、例えば接地面９０に障害物があるようなときにユーザ１００が足を置く場所を調整しながら歩行するケースにおいて、ユーザ１００の脚の動きを阻害することなく、転倒防止することができる。
【０１９９】
（変形例）
前記実施形態の１つの変形例として、ユーザ１００の前後方向の歩行動作についてアシスト機能を付加する場合には、図１７及び図１８及び図１９に示すように、腿ワイヤー１０に右脚太腿前後のワイヤー１０ａ，１０ｄと左脚太腿前後のワイヤー１０ｂ，１０ｃとをさらに追加することができる。さらに、モータ１３として、ワイヤー１０ａ，１０ｄ，１０ｂ，１０ｃにそれぞれ対応したモータ１３ａ，１３ｄ，１３ｂ，１３ｃを追加して備えることができる。また、同様な目的で、足首ワイヤー１１に右足首前後のワイヤー１１ａ，１１ｄと左足首前後のワイヤー１１ｂ，１１ｃとをさらに追加することができる。さらに、モータ１４として、ワイヤー１１ａ，１１ｄ，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ対応したモータ１４ａ，１４ｄ，１４ｂ，１４ｃを追加して備えることができる。追加したそれぞれのワイヤーの一端には追加したそれぞれモータが接続されている。制御装置３は、ユーザ情報と歩行情報とに基づいて、追加したモータ１３ａ，１３ｄ，１３ｂ，１３ｃと追加したモータ１４ａ，１４ｄ，１４ｂ，１４ｃとをそれぞれ独立して制御することにより、前記太腿又は前記足首の前後方向のアシスト力を変更するように制御している。
【０２００】
具体的には、図１７及び図１８及び図２０に示すように、アシストパンツ２ａには、追加の腿ワイヤー１０として、アシストパンツ本体２ｄの右脚と左脚の前面に対応する部分に配置された前面側の腿ワイヤー１０ａ、１０ｂと、右脚と左脚の後面に対応する部分に配置された背中側の腿ワイヤー１０ｄ、１０ｃとを備えている。また、アシストアンクルバンド２ｂ，２ｃには、追加の足首ワイヤー１１として、足首上ベルト６ａ，６ｂと踵ベルト７ａ，７ｂとの間の足首の前面に対応する部分に配置された前面側の足首ワイヤー１１ａ、１１ｂと、足首上ベルト６ａ，６ｂと踵ベルト７ａ，７ｂとの間の足首の後面に対応する部分に配置された背中側の足首ワイヤー１１ｄ、１１ｃとを備えている。なお、足首アウターワイヤー１５、下端足首アウターワイヤー取付部１６、上端足首アウターワイヤー取付部１７、下端足首ワイヤー取付部１８、下端腿ワイヤー取付部１９などのように図２と同様な構成については、同様な図番号を付すだけで、説明を省略する。
【０２０１】
腿ワイヤー１０ａと１０ｄが拮抗の関係にあり、腿ワイヤー１０ｂと１０ｃが拮抗の関係にある。よって、制御装置３の動作制御により、拮抗関係の１組の右脚の前側と後側との腿ワイヤー１０ａと１０ｄとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されることで、右脚の太腿に右脚太腿の前後のトルクを発生することができる。また、制御装置３の動作制御により、拮抗関係の１組の左脚の前側と後側との腿ワイヤー１０ｂと１０ｃとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されることで、左脚の太腿に左脚太腿の前後のトルクを発生することができる。
【０２０２】
足首ワイヤー１１も同様に、足首ワイヤー１１ａと１１ｄが拮抗の関係にあり、足首ワイヤー１１ｂと１１ｃが拮抗の関係にある。よって、制御装置３の動作制御により、拮抗関係の１組の右足首ワイヤー１１ａと１１ｄとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されることで、右足首の前後のトルクを発生することができる。また、制御装置３の動作制御により、拮抗関係の１組の左足首ワイヤー１１ｂと１１ｃとが、それぞれ引っ張り合うように駆動されることで、左足首の前後のトルクを発生することができる。
【０２０３】
この変形例の場合には、制御装置３の一例としては、アシスト歩行のために、トルク目標値設定部２５と第２の剛性目標値出力部２８とをさらに備えることができる。
【０２０４】
トルク目標値設定部２５は、歩行周期推定部２０から出力された歩行周期情報に基づき、歩行をアシストするトルク目標値を出力する。トルク目標値設定部２５は、歩行周期情報に対しての目標トルク値を予め記憶しており、それに基づいて歩行をアシストするトルク値、すなわち、左右の脚を前後方向に動かす矢状方向のトルクの目標値を決定し、決定した矢状方向のトルクの目標値をモータ設定部２６に出力する。左右の脚を前後方向に動かす矢状方向のトルクとは、腿ワイヤー１０ａと１０ｄの１組によって発生する右太腿の前後のトルクと、腿ワイヤー１０ｂと１０ｃの１組によって発生する左太腿の前後のトルクと、足首ワイヤー１１ａと１１ｄの１組によって発生する右足首関節の前後のトルクと、足首ワイヤー１１ｂと１１ｃの１組によって発生する左足首関節の前後のトルクとを指す。トルク目標値設定部２５は、前額方向の運動に対しては、トルク目標値０を出力する。図１９は、右足のワイヤーのグラフであり、前後の足の振りを作るためのトルクであって、横の剛性とはタイミングが異なる。
【０２０５】
図１９の上下のグラフは、それぞれ右足の股関節すなわち太腿と足首関節とのそれぞれの前後の動きに対するトルク目標値（言い換えれば、太腿の前後のアシストトルクと足首関節の前後のアシストトルク）の一例を示す図であって、前後の右足の振りを作るためのトルクを示している。太腿の前後のアシストトルクとは、ワイヤー１０ａとワイヤー１０ｄの１組及びワイヤー１０ｂとワイヤー１０ｃの１組によってそれぞれ発生する太腿前後運動のアシストトルクのことを示す。また、足首関節の前後のアシストトルクとは、ワイヤー１１ａとワイヤー１１ｄの１組及びワイヤー１１ｂとワイヤー１１ｃの１組によってそれぞれ発生する足首関節前後運動のアシストトルクのことを示す。図１９の例では、ワイヤー１０ａとワイヤー１０ｄの１組及びワイヤー１０ｂとワイヤー１０ｃの１組によって、歩行周期において左足が接地面９０に接地したときから接地面９０から離れるときまでの区間で、左足を屈曲させたのち伸展させて、アシスト力を発生させている。同様に、ワイヤー１１ａとワイヤー１１ｄの１組及びワイヤー１１ｂと１１ｃの１組によって、歩行周期において左足が接地面９０に接地したときから接地面９０から離れるときまでの区間で、左足首を屈曲させて、アシスト力を発生させている。
【０２０６】
第２の剛性目標値出力部２８は、歩行周期推定部２０から出力された歩行周期情報を基に矢状方向の運動の剛性目標値を決定し、決定した矢状方向の運動の剛性目標値を第２の剛性目標値出力部２８からモータ設定部２６に出力する。矢状方向の運動の剛性目標値は、歩行周期情報の関数として予め決定し、第２の剛性目標値出力部２８が記憶している。
【０２０７】
モータ設定部２６は、先の実施形態と同様に第１の剛性目標値出力部２４から出力された剛性の目標値と共に、第２の剛性目標値出力部２８から出力された剛性の目標値と、トルク目標値設定部２５から出力されたトルク目標値とに基づき、腿と足首とのワイヤー１０，１１に対応したモータ１３、１４の設定値を設定し、設定した腿と足首とのワイヤー１０，１１に対応したモータ１３、１４の設定値をモータ設定部２６からモータ制御部２７に出力する。
【０２０８】
図１４のうちの１番目と２番目のグラフと４番目と５番目のグラフに、それぞれ、右足の腿ワイヤー１０ａ，１０ｄ，１１ａ，１１ｄの歩行周期と模擬する剛性の目標弾性係数との関係の一例を示す。
【０２０９】
図１４の１番目と２番目のグラフに示すように、ワイヤー１０ａと１０ｄは、太腿前後のトルク及び剛性をバネ剛性と模擬してアシストするワイヤーであり、前後には、剛性をバネ剛性と模擬してアシストせず、トルクのみをアシストした例である。この場合、歩行周期の情報に基づいて脚を後ろに振る伸展方向へのアシストトルクが必要な時は、太腿後側のワイヤーであるワイヤー１０ｄの張力が大きくなるとともに、歩行周期の情報に基づいて逆向きの時は、太腿前側のワイヤーであるワイヤー１０ａの張力が大きくなるように、第１の剛性目標値出力部２４で制御している。
【０２１０】
図１４の４番目と５番目のグラフに示すように、足首も同様に、足首を屈曲させるアシストトルクを発生させる時に、歩行周期の情報に基づいて足首を後ろに曲げて伸展方向へのアシストトルクが必要な時は、足首の後側のワイヤーであるワイヤー１１ｄの張力が大きくなり、歩行周期の情報に基づいて逆向きの時は、足首の前側のワイヤーであるワイヤー１１ａの張力が大きくなるように、第１の剛性目標値出力部２４で制御している。
【０２１１】
この変形例によれば、ユーザ１００の前後方向の歩行アシストと、ユーザの対象部位の左側面と右側面での剛性アシストとを同時に達成することができる。
【０２１２】
また、図２１は、歩行転倒防止装置の足首下ベルトの別の例を示す説明図である。足首下ベルトとしては、踵に引っ掛ける踵ベルト７ａに限られるものではなく、甲から、踵よりも足先側の付近に引っ掛ける足首下ベルト７ｘとしてもよい。
【０２１３】
また、張力を付与する張力付与機構７０の例として、前記実施形態ではモータ１４などの構成で説明したが、これに限られるものではなく、リニアアクチュエータで同様な作用効果を奏することもできる。
【０２１４】
なお、本開示を実施形態及び変形例に基づいて説明してきたが、本開示は、前記の実施形態及び変形例に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
【０２１５】
前記制御装置３の一部又は全部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニットなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０２１６】
例えば、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。
【０２１７】
なお、前記実施形態又は変形例における制御装置を構成する要素の一部又は全部を実現するソフトウェアは以下のようなプログラムである。
【０２１８】
つまり、このプログラムは、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数のベルトは、ユーザの左の足首上部に固定される左の足首上ベルトと、前記ユーザの右の足首上部に固定される右の足首上ベルトと、前記ユーザの左の足首下部に固定される左の足首下ベルトと、前記ユーザの右の足首下部に固定される右の足首下ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第１のワイヤーと、前記右の足首上ベルトと前記右の足首下ベルトとに連結される第２のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第３のワイヤーと、前記左の足首上ベルトと前記左の足首下ベルトとに連結される第４のワイヤーを含み、前記第１のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の右側面に沿って配置され、前記第２のワイヤーの少なくとも一部は前記右足首の左側面に沿って配置され、前記第３のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の右側面に沿って配置され、前記第４のワイヤーの少なくとも一部は前記左足首の左側面に沿って配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第１のワイヤーの第１剛性目標値、前記第２のワイヤーの第２剛性目標値、前記第３のワイヤーの第３剛性目標値、前記第４のワイヤーの第４剛性目標値を決定し、前記第１剛性目標値を用いて、前記第１のワイヤーの張力を制御し、前記第２剛性目標値を用いて、前記第２のワイヤーの張力を制御し、前記第３剛性目標値を用いて、前記第３のワイヤーの張力を制御し、前記第４剛性目標値を用いて、前記第４のワイヤーの張力を制御し、前記第１のワイヤーの張力制御と前記第２のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第３のワイヤーの張力制御と前記第４のワイヤーの張力制御は同時に行われるプログラムである。
【０２１９】
また、別のプログラムは、複数のベルトと複数のワイヤーを含む装置のための制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記複数のベルトは、前記ユーザの腰部に固定される腰部ベルトと、前記左の脚の膝上部に固定される左膝上ベルトと、前記右の脚の膝上部に固定される右膝上ベルトを含み、前記複数のワイヤーは、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第５のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記右膝上ベルトとに連結される第６のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第７のワイヤーと、前記腰部ベルトと前記左膝上ベルトとに連結される第８のワイヤーを含み、前記第５のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの右太腿の右側面に配置され、前記第６のワイヤーの少なくとも一部は前記右太腿の左側面に配置され、前記第７のワイヤーの少なくとも一部は前記ユーザの左太腿の右側面に配置され、前記第８のワイヤーの少なくとも一部は前記左太腿の左側面に配置され、前記制御方法は、前記ユーザのユーザ情報と前記ユーザの歩行動作を示す歩行情報とを取得し、前記ユーザ情報と前記歩行情報に基づいて、前記第５のワイヤーの第５剛性目標値、前記第６のワイヤーの第６剛性目標値、前記第７のワイヤーの第７剛性目標値、前記第８のワイヤーの第８剛性目標値を決定し、前記第５剛性目標値を用いて、前記第５のワイヤーの張力を制御し、前記第６剛性目標値を用いて、前記第６のワイヤーの張力を制御し、前記第７剛性目標値を用いて、前記第７のワイヤーの張力を制御し、前記第８剛性目標値を用いて、前記第８のワイヤーの張力を制御し、前記第５のワイヤーの張力制御と前記第６のワイヤーの張力制御は同時に行われ、前記第７のワイヤーの張力制御と前記第８のワイヤーの張力制御は同時に行われるプログラムである。
【０２２０】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク、磁気ディスク、又は、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。
【０２２１】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【０２２２】
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は変形例同士の組み合わせ又は実施形態と変形例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は変形例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】
本開示の前記態様にかかる歩行転倒防止、制御装置、制御方法、並びに、プログラムは、ユーザの左右の横方向に転倒を可能な限り防止でき、ユーザに装着して歩行時における転倒を防止する歩行転倒防止装置、歩行転倒防止装置の制御装置及び制御方法、並びに、歩行転倒防止装置用の制御プログラムに有用である。
【符号の説明】
【０２２４】
１  アシストシステム
２  アシスト機構
２ａ  アシストパンツ
２ｂ，２ｃ  アシストアンクルバンド
２ｄ  アシストパンツ本体
３  制御装置
４  腰部ベルト
５ａ，５ｂ  膝上ベルト
６ａ，６ｂ  足首上ベルト
７ａ，７ｂ，７ｘ  足首下ベルト
８ａ，８ｂ  フットセンサ
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ  腿ワイヤー
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ  足首ワイヤー
１２  ユーザ情報入力部
１２ａ  タッチパネル
１３  腿ワイヤーモータ
１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ  腿モータ
１４  足首ワイヤーモータ
１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ  足首モータ
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ  足首アウターワイヤー
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ，１６ｉ  下端足首アウターワイヤー取付部
１７，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ，１７ｈ  上端足首アウターワイヤー取付部
１８，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈ  下端足首ワイヤー取付部
１９，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈ  下端腿ワイヤー取付部
２０  歩行周期推定部
２１  アシスト強度決定部
２３  タイミング決定部
２４  第１の剛性目標値出力部
２５  トルク目標値設定部
２６  モータ設定部
２７  モータ制御部
２８  第２の剛性目標値出力部
２９  疲労度推定部
４０  制御プログラム（制御器）
４１  入出力ＩＦ
４２  力センサ
５０  プーリ
５１  エンコーダ
７０  張力付与機構
７２  アシストウェア
９０  接地面
１００  ユーザ
１０１  右腿部回転中心
１５１  前額面
１５２  矢状面
２００  入力インターフェース部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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