(57)【要約】【課題】被補助者の姿勢に応じた適切な力で立ち上がり動作を補助することのできる立ち上がり補助システムを提供する。【解決手段】立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈが着座する着座部１３の座面２１を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子２を備えた。そして、立ち上がり補助システム１は、膝角度θｋを検出する膝角度センサ４１と、膝角度センサ４１により検出される膝角度θｋに基づいて座面２１を押し上げる椅子駆動装置２８の作動を制御する椅子制御装置２９とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被補助者が着座する着座部の座面を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子と、
前記着座部に着座した被補助者の膝関節の角度を検出する膝角度センサと、
前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助椅子の作動を制御する椅子制御装置と、を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項２】
請求項１に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
被補助者の脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具と、
前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助装具の作動を制御する装具制御装置と、を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
被補助者が膝角度を変化させるために発揮する発揮関節トルクを検出する発揮関節トルク検出手段を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定する立ち上がり判定手段を備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項５】
請求項４に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
前記立ち上がり判定手段は、前記座面に加わる座面荷重を検出する座面荷重センサ、被補助者の腕が置かれる肘掛け部に加わる肘掛け荷重を検出する肘掛け荷重センサ、及び被補助者の足が置かれる足置き部に加わる足置き荷重を検出する足置き荷重センサの少なくとも１つの荷重センサを備え、該荷重センサにより検出される荷重の増減に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
前記立ち上がり判定手段は、被補助者の立ち上がり意思に関する生体信号を検出する意思センサを備え、該意思センサにより検出される生体信号に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することを特徴とする立ち上がり補助システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の立ち上がり補助システムにおいて、
被補助者の運動量に関する生体信号を検出する運動量センサを備えたことを特徴とする立ち上がり補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立ち上がり補助システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着座部に着座した被補助者の立ち上がり動作を補助可能な補助椅子が知られている（例えば、特許文献１参照）。こうした補助椅子では、着座部の座面を定常位置よりも上方に押し上げて、被補助者が立ち上がる際に膝関節を伸張させる力（膝関節トルク）を間接的に付与することにより、例えば被補助者の足腰が悪い場合であっても、容易に立ち上がることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７８７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、立ち上がり動作の始めには、大きな膝関節トルクが必要であるものの、立ち上がり動作の終わりには、あまり大きな膝関節トルクは必要とされなくなる。すなわち、立ち上がる際に必要な膝関節トルクは、着座した姿勢に近い状態で大きく、直立した姿勢に近づくにつれて小さくなる。しかしながら、上記特許文献１では、被補助者の姿勢に応じて立ち上がり動作に必要な膝関節トルクが変化することについては何ら言及されておらず、この点においてなお改善の余地があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、被補助者の姿勢に応じた適切な力で立ち上がり動作を補助することのできる立ち上がり補助システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、被補助者が着座する着座部の座面を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子と、前記着座部に着座した被補助者の膝関節の角度を検出する膝角度センサと、前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助椅子の作動を制御する椅子制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者の脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具と、前記膝角度センサにより検出される膝角度に基づいて前記補助装具の作動を制御する装具制御装置と、を備えることが好ましい。
【０００８】
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者が膝角度を変化させるために発揮する発揮関節トルクを検出する発揮関節トルク検出手段を備えることが好ましい。
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定する立ち上がり判定手段を備えることが好ましい。
【０００９】
前記立ち上がり補助システムにおいて、前記立ち上がり判定手段は、前記座面に加わる座面荷重を検出する座面荷重センサ、被補助者の腕が置かれる肘掛け部に加わる肘掛け荷重を検出する肘掛け荷重センサ、及び被補助者の足が置かれる足置き部に加わる足置き荷重を検出する足置き荷重センサの少なくとも１つの荷重センサを備え、該荷重センサにより検出される荷重の増減に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
前記立ち上がり補助システムにおいて、前記立ち上がり判定手段は、被補助者の立ち上がり意思に関する生体信号を検出する意思センサを備え、該意思センサにより検出される生体信号に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定することが好ましい。
【００１１】
前記立ち上がり補助システムにおいて、被補助者の運動量に関する生体信号を検出する運動量センサを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被補助者の姿勢に応じた適切な力で立ち上がり動作を補助することのできる立ち上がり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】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の立ち上がり補助システムを示す概略構成図。
【図２】第１実施形態の立ち上がり補助システムの電気的な構成を示すブロック図。
【図３】膝角度と立ち上がる際に必要な膝関節トルク（必要トルク）との関係を示すグラフ。
【図４】第１実施形態の立ち上がり補助システムによる補助動作を示す模式図。
【図５】第２実施形態の立ち上がり補助システムを示す概略構成図。
【図６】第２実施形態の立ち上がり補助システムの電気的な構成を示すブロック図。
【図７】別例の立ち上がり補助システムを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈによる立ち上がり動作の訓練を目的とするものである。同図に示すように、立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈが着座する補助椅子２と、被補助者Ｈの脚に装着する補助装具３とを備えている。そして、立ち上がり補助システム１は、補助椅子２と補助装具３とを協調させて被補助者Ｈの立ち上がり動作を補助する。
【００１５】
詳述すると、補助椅子２は、床面５上に載置される平板状のベース１１と、ベース１１上に設けられた枠台１２と、枠台１２の上部に固定される略直方体状の着座部１３とを備えている。
【００１６】
着座部１３の後端（図１における右端）には、被補助者Ｈが背中をもたれ掛けさせるための背もたれ部１４が設けられ、着座部１３の前端（図１における左端）には、枠台１２の前方を覆う被覆部１５が設けられている。枠台１２の左右方向（図１における紙面直交方向）両側には、被補助者Ｈの腕を置くための一対の肘掛け部１６が固定されている。肘掛け部１６には、被補助者Ｈの運動量に関する生体信号として脈拍数Ｎを検出する運動量センサ１７、及び操作パネル１８が設けられている。操作パネル１８には、立ち上がり補助システム１による補助を開始又は停止するための操作部１８ａと、文字や数字等を表示可能な表示部１８ｂとが設けられている。ベース１１の前端には、床面５上に載置されるとともに被補助者Ｈの足を置くための平板状の足置き部１９が設けられている。
【００１７】
本実施形態の補助椅子２は、枠台１２がベース１１に対して回動可能に連結されており、枠台１２をベース１１に対して回動させることにより、着座部１３が定常位置よりも上方に押し上げられるように構成されている。なお、本実施形態では、図１に示す着座部１３の座面２１が床面５に最も近接する位置を定常位置としている。
【００１８】
具体的には、ベース１１の左右方向両側には、一対の可動フレーム２２がベース１１の前端部１１ａを中心として回動可能に設けられるとともに、上方に延びる一対の支持フレーム２３がベース１１の前後方向における略中央に固定されている。各支持フレーム２３には、略直角に屈曲した連結フレーム２４の屈曲部２４ａが回動可能に連結されている。そして、各連結フレーム２４の一端は、可動フレーム２２の後端に対して回動可能かつスライド可能に連結されている。
【００１９】
一方、枠台１２は、着座部１３の底面に接触する上枠２５と、上枠２５の前端に固定された前枠２６と、上枠２５の後端に固定された後枠２７とを有している。そして、枠台１２は、その前枠２６が可動フレーム２２の前方寄りの位置に回動可能に連結されるとともに、後枠２７が連結フレーム２４の他端に対して回動可能かつスライド可能に連結されている。なお、上枠２５は、座面２１が定常位置にある状態では、支持フレーム２３の上端に当接するように形成されている。
【００２０】
また、補助椅子２は、モータを駆動源とする椅子駆動装置２８と、椅子駆動装置２８の作動を制御する椅子制御装置２９とを備えている。なお、椅子制御装置２９には、上記運動量センサ１７及び操作パネル１８が接続されている。椅子駆動装置２８は、屈曲部２４ａを中心として連結フレーム２４を回動させるようにベース１１上に設けられている。そして、補助椅子２は、連結フレーム２４が回動することにより、座面２１がその前側を下方とするように傾斜しつつ、上方に押し上げられる構成となっている。つまり、補助椅子２は、被補助者Ｈの腰を上方に持ち上げることにより、被補助者Ｈが立ち上がる際に膝関節を伸張させる力（膝関節トルク）を間接的に付与する。
【００２１】
次に、補助装具３の構成について説明する。
補助装具３は、被補助者Ｈの膝関節部に装着される膝装具３１と、被補助者Ｈの足関節部に装着される足装具３２とを備えている。
【００２２】
膝装具３１は、棒状に形成された大腿支持部３３と、大腿支持部３３を被補助者Ｈの大腿部に固定するバンド３４と、棒状に形成された下腿支持部３５と、下腿支持部３５を被補助者Ｈの下腿部に固定するバンド３６とを備えている。大腿支持部３３と下腿支持部３５とは、連結部３７を介して回動可能に連結されている。
【００２３】
連結部３７内には、モータを駆動源として大腿支持部３３と下腿支持部３５とのなす角度を変更可能な膝装具駆動装置３９、及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する装具制御装置４０とが収容されている。また、連結部３７内には、大腿支持部３３と下腿支持部３５とのなす角度に基づいて膝角度（大腿部と下腿部とのなす角度）θｋを検出する膝角度センサ４１が収容されている。なお、本実施形態では、膝角度センサ４１は、周知のエンコーダにより構成されている。さらに、連結部３７内には、被補助者Ｈが膝角度θｋを変化させるために発揮する発揮関節トルクＴｈを検出する発揮関節トルク検出手段としてのトルクセンサ４２が収容されている。そして、膝装具３１は、膝装具駆動装置３９の作動によって大腿支持部３３と下腿支持部３５とのなす角度を変更させることにより、被補助者Ｈの膝関節を屈伸させ、膝角度θｋを変更させる構成となっている。つまり、膝装具３１は、膝関節トルクを直接的に付与する。
【００２４】
足装具３２は、棒状に形成された下腿支持部４４と、下腿支持部４４を被補助者Ｈの下腿部に固定するバンド４５と、棒状に形成された足甲支持部４６と、足甲支持部４６を被補助者Ｈの足甲部に固定するバンド４７とを備えている。下腿支持部４４と足甲支持部４６とは、連結部４８を介して回動可能に連結されている。連結部４８内には、モータを駆動源として下腿支持部４４と足甲支持部４６とのなす角度を変更可能な足装具駆動装置４９が収容されている。なお、足装具駆動装置４９は、装具制御装置４０によりその作動が制御される。そして、足装具３２は、足装具駆動装置４９の作動によって下腿支持部４４と足甲支持部４６とのなす角度を変更させることにより、足首角度（下腿部と足甲部とのなす角度）θｆを変更させる構成となっている。
【００２５】
次に、立ち上がり補助システムの電気的構成について説明する。
図２に示すように、椅子制御装置２９は、椅子駆動装置２８の作動を制御するための制御信号を出力する制御部５１と、制御部５１と運動量センサ１７及び操作パネル１８との間で信号を伝達する通信部５２とを備えている。なお、運動量センサ１７、操作パネル１８、椅子駆動装置２８及び椅子制御装置２９には、電源５３から電力が供給される。一方、装具制御装置４０は、膝装具駆動装置３９及び足装具駆動装置４９にそれぞれ制御信号を出力する制御部５５と、制御部５５と膝角度センサ４１及びトルクセンサ４２との間で信号を伝達する通信部５６とを備えている。なお、膝装具駆動装置３９、足装具駆動装置４９、膝角度センサ４１及びトルクセンサ４２には、電源５７から電力が供給される。
【００２６】
椅子制御装置２９の通信部５２と装具制御装置４０の通信部５６とは、互い接続されている。これにより、椅子制御装置２９の制御部５１には、通信部５２，５６を介して膝角度センサ４１により検出される膝角度θｋ及びトルクセンサ４２により検出される発揮関節トルクＴｈが入力される。一方、装具制御装置４０の制御部５５には、通信部５２，５６を介して運動量センサ１７により検出される脈拍数Ｎ及び操作パネル１８の出力信号が入力される。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、膝角度θｋ及び発揮関節トルクＴｈに基づいてそれぞれ椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する。
【００２７】
ここで、立ち上がり動作の始めには、大きな膝関節トルクが必要であるものの、立ち上がり動作の終わりには、あまり大きな膝関節トルクは必要とされなくなる。すなわち、立ち上がる際に必要な膝関節トルク（必要トルクＴ）は、図３に示すように、膝角度θｋが着座した状態を示す着座角度θｋｓ（本実施形態では、略９０°）から増大するにつれて徐々に減少する。そして、必要トルクＴは、膝角度θｋが直立した状態を示す直立角度θｋｅ（本実施形態では、略１８０°）で略ゼロとなる。
【００２８】
この点を踏まえ、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、膝角度θｋが大きくなるにつれて、補助椅子２における座面２１を押し上げる押し上げ力と膝装具３１を伸張させる補助関節トルクとの合計が徐々に減少するように、補助椅子２（椅子駆動装置２８）及び補助装具３（膝装具駆動装置３９）の作動を制御する。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が膝角度θｋに応じた必要トルクＴよりも小さくなるように制御することで、立ち上がり動作の訓練を行う。なお、必要トルクＴは、予め実験等により求められている。
【００２９】
詳述すると、椅子制御装置２９は、膝角度θｋが予め設定された所定膝角度θｋｌとなるまで立ち上がり動作を補助し、装具制御装置４０は、膝角度θｋが直立角度θｋｅになるまで立ち上がり動作を補助する。つまり、着座角度θｋｓから所定膝角度θｋまでは、補助椅子２及び補助装具３によって補助し、所定膝角度θｋから直立角度θｋｅまでは、補助装具３のみで補助する。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、トルクセンサ４２により検出される発揮関節トルクＴｈに応じて、必要トルクＴの一部のみが補助されるように、椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する。
【００３０】
また、椅子制御装置２９は、操作パネル１８の表示部１８ｂにトルクセンサ４２により検出された発揮関節トルクＴｈの必要トルクＴに対する割合、及び運動量センサ１７により検出された脈拍数Ｎが表示させる。なお、装具制御装置４０は、足首角度θｆが所定角度範囲内で保持されるように足装具駆動装置４９の作動を制御する。これにより、被補助者Ｈが転倒等することが防止されるようになっている。
【００３１】
このように構成された立ち上がり補助システム１では、被補助者Ｈが操作パネル１８の操作部１８ａを操作することにより、立ち上がり動作の補助が開始される。これにより、図４に示すように、座面２１が上方に押し上げられるとともに、膝装具３１が伸張することにより、被補助者Ｈの立ち上がり動作が補助され、その訓練が行われる。
【００３２】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈが着座する着座部１３の座面２１を定常位置よりも上方に押し上げ可能な補助椅子２を備えた。そして、立ち上がり補助システム１は、膝角度θｋを検出する膝角度センサ４１と、検出される膝角度θｋに基づいて、座面２１を押し上げる椅子駆動装置２８の作動を制御する椅子制御装置２９とを備えた。
【００３３】
上記構成によれば、椅子制御装置２９は、膝角度センサ４１により検出される膝角度θｋに基づいて、椅子駆動装置２８の作動を制御するため、被補助者Ｈの姿勢に応じた適切な押し上げ力で立ち上がり動作を補助することができるようになる。
【００３４】
（２）立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈの脚に装着されて膝関節の屈伸を補助可能な補助装具３と、検出される膝角度θｋに基づいて膝装具駆動装置３９の作動を制御する装具制御装置４０とを備えた。
【００３５】
上記構成によれば、装具制御装置４０は、膝角度センサ４１により検出される膝角度θｋに基づいて、膝装具駆動装置３９の作動を制御するため、被補助者Ｈの姿勢に応じた適切な補助関節トルクで立ち上がり動作を補助することができるようになる。
【００３６】
ここで、特に立ち上がり動作の後半において、補助に最適な座面２１の位置は、体格等の個人差に起因して被補助者Ｈ毎にばらつくため、補助椅子２による補助のみでは、立ち上がり動作を最後まで十分に補助することは困難である。この点、上記構成によれば、補助装具３により、被補助者Ｈの膝関節を直接屈伸させることで、被補助者Ｈの立ち上がり動作を補助するため、立ち上がり動作の最後まで十分に補助することができる。また、補助装具３は、補助椅子２と協調して立ち上がり動作を補助するため、補助装具３のみで補助する場合に比べ、同補助装具３が大型化することを抑制できる。
【００３７】
（３）椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θｋに応じた必要トルクＴよりも小さくなるように椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する。したがって、被補助者Ｈの姿勢に応じた適切な力で補助することができ、効果的に立ち上がり動作の訓練を行うことができる。
【００３８】
（４）被補助者Ｈが膝角度θｋを変化させるために発揮する発揮関節トルクＴｈを測定するトルクセンサ４２を備えた。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、発揮関節トルクＴｈに応じて必要トルクＴの一部のみが補助されるように、椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御するため、立ち上がり訓練をより効果的に行うことができる。
【００３９】
（５）椅子制御装置２９は、操作パネル１８の表示部１８ｂに発揮関節トルクＴｈの必要トルクＴに対する割合を表示するため、被補助者Ｈが訓練量を定量的に判断することができるようになる。
【００４０】
（６）補助椅子２に脈拍数Ｎを測定する運動量センサ１７を設けた。そして、椅子制御装置２９は、操作パネル１８の表示部１８ｂに脈拍数Ｎを表示するため、被補助者Ｈの健康状態に合わせて立ち上がり動作の訓練を行ったり、訓練により被補助者Ｈに加わる負荷を定量的に判断したりすることができるようになる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図５に示す立ち上がり補助システム１は、被補助者Ｈの立ち上がり動作による負担をなくすことを目的とするものである。同図に示すように、着座部１３内には、座面２１に加わる座面荷重Ｗ１を検出する座面荷重センサ６１が設けられている。また、肘掛け部１６には、肘掛け部１６に加わる肘掛け荷重Ｗ２を検出する肘掛け荷重センサ６２が設けられている。さらに、足置き部１９には、足置き部１９に加わる足置き荷重Ｗ３を検出する足置き荷重センサ６３が設けられている。なお、本実施形態では、各荷重センサ６１〜６３には、周知のロードセルが採用されている。
【００４３】
図６に示すように、各荷重センサ６１〜６３は、椅子制御装置２９に接続されている。そして、椅子制御装置２９の制御部５１には、通信部５２，５６を介して膝角度センサ４１により検出される膝角度θｋが入力される。一方、装具制御装置４０の制御部５５には、通信部５２，５６を介して各荷重Ｗ１〜Ｗ３が入力される。
【００４４】
椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、膝角度θｋが大きくなるにつれて、補助椅子２の押し上げ力と補助装具３の補助関節トルクとの合計が徐々に減少するように、椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θｋに応じた必要トルクＴよりも大きくなるように制御することで、立ち上がり動作による負担をなくすようにしている。なお、本実施形態の椅子制御装置２９は、座面荷重センサ６１により検出される座面荷重Ｗ１が予め設定された所定荷重となるように押し上げ力を制御する。
【００４５】
また、椅子制御装置２９は、各荷重センサ６１〜６３により検出される各荷重Ｗ１〜Ｗ３の増減に基づいて被補助者Ｈが立ち上がろうとしているか否かを判定し、その判定結果に基づいて椅子駆動装置２８を駆動して立ち上がり動作の補助を開始する。具体的には、椅子制御装置２９は、座面荷重Ｗ１が所定値以上減少し、かつ肘掛け荷重Ｗ２及び足置き荷重Ｗ３がそれぞれ所定値以上増加した場合に、被補助者Ｈが立ち上がろうとしていると判定する。同様に、装具制御装置４０は、各荷重センサ６１〜６３により検出される各荷重Ｗ１〜Ｗ３の増減に基づいて、膝装具駆動装置３９及び足装具駆動装置４９を駆動して立ち上がり動作の補助を開始する。すなわち、本実施形態では、各荷重センサ６１〜６３、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０により立ち上がり判定手段が構成されている。
【００４６】
このように構成された立ち上がり補助システム１では、被補助者Ｈが着座部１３に着座した状態から立ち上がろうとして、被補助者Ｈの重心が移動すると、自動で椅子駆動装置２８、膝装具駆動装置３９及び足装具駆動装置４９が駆動する。そして、上記第１実施形態と同様に、座面２１が上方に押し上げられるとともに、膝装具３１が伸張することにより、被補助者Ｈの立ち上がり動作が補助される（図４参照）。
【００４７】
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１），（２）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（７）椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、押し上げ力と補助関節トルクとの合計が、膝角度θｋに応じた必要トルクＴよりも大きくなるように、椅子駆動装置２８及び膝装具駆動装置３９の作動を制御する。したがって、被補助者Ｈの姿勢に応じた適切な力で補助することができ、被補助者Ｈの姿勢を崩すことなく、速やかに立ち上がらせることができる。
【００４８】
（８）椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、各荷重センサ６１〜６３により検出される各荷重Ｗ１〜Ｗ３の増減に基づいて被補助者Ｈの立ち上がろうとしているか否かを判定する。そして、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、被補助者Ｈが立ち上がろうとしていると判定した場合には、立ち上がり動作の補助を開始する。
【００４９】
上記構成によれば、自動で補助椅子２及び補助装具３による補助を開始することができる。特に、本実施形態では、複数の荷重センサ６１〜６３により検出される各荷重Ｗ１〜Ｗ３の増減に基づいて判定を行うため、精度良く、自動で立ち上がり動作を補助することができる。
【００５０】
（９）椅子制御装置２９は、座面荷重センサ６１により検出される座面荷重Ｗ１が予め設定された所定荷重となるように押し上げ力を制御するため、被補助者Ｈの立ち上がり動作を円滑に補助することができる。
【００５１】
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第１実施形態では、トルクセンサ４２により被補助者Ｈが発揮する発揮関節トルクＴｈを検出した。しかし、これに限らず、例えば座面荷重センサや肘掛け荷重センサ等を設け、これら各荷重センサにより検出される座面荷重や肘掛け荷重と、膝角度θｋに応じた必要トルクＴとに基づいて発揮関節トルクＴｈを推定してもよい。また、膝角度に応じた必要トルクＴと膝装具駆動装置３９に設けられたモータの負荷とに基づいて発揮関節トルクＴｈを推定してもよい。さらに、各荷重センサ６１〜６３及びモータの負荷等に基づいて推定される複数の推定値に基づいて発揮関節トルクＴｈを推定してもよい。
【００５２】
・上記第１実施形態では、操作パネル１８の表示部１８ｂに発揮関節トルクＴｈの必要トルクＴに対する割合を表示したが、これに限らず、例えば発揮関節トルクＴｈの数値自体等を表示してもよい。
【００５３】
・上記第１実施形態では、運動量センサ１７により測定された脈拍数Ｎを操作パネル１８の表示部１８ｂに表示することにより、被補助者Ｈの健康状態を管理するようにした。しかし、これに限らず、例えば椅子制御装置２９及び装具制御装置４０が脈拍数Ｎに応じて、訓練の実行可否を判定したり、押し上げ力及び補助関節トルクの大きさ（立ち上がり動作により被補助者Ｈに加わる負荷）を調整したりしてもよい。また、運動量センサ１７により脈拍数Ｎを測定したが、これに限らず、心電図や血圧値、あるいは呼吸数等を測定してもよい。
【００５４】
・上記第２実施形態では、椅子制御装置２９及び装具制御装置４０は、各荷重センサ６１〜６３で検出される各荷重Ｗ１〜Ｗ３の増減に基づいて被補助者Ｈの立ち上がろうとしているか否かを判定するようにした。しかし、これに限らず、各荷重Ｗ１〜Ｗ３の少なくとも１つの増減に基づいて判定すればよく、例えば座面荷重Ｗ１の増減のみに基づいて判定してもよい。また、例えば図７に示すように、被補助者Ｈの立ち上がり意思に関する生体信号として筋電（筋肉の活動電位）を測定する意思センサ７１を膝装具３１に設け、意思センサ７１により検出される筋電に基づいて立ち上がろうとしているか否かを判定してもよい。なお、意思センサ７１は、測定する立ち上がり意思に関する生体信号として、脳波や脳血流等を測定してもよい。同様に、上記第１実施形態において、自動で補助を開始してもよい。
【００５５】
・第２実施形態において、上記第１実施形態のように被補助者Ｈが操作パネルの操作部を操作することにより補助を開始してもよい。
・上記第２実施形態では、補助椅子２に各荷重センサ６１〜６３を１つずつ設けたが、これに限らず、各荷重センサ６１〜６３をそれぞれ複数設けてもよい。これにより、被補助者Ｈが立ち上がろうとしているか否かを精度良く判定することができる。
【００５６】
・上記各実施形態において、各荷重センサ６１〜６３により被補助者Ｈの体重を測定するとともに、その体重に基づいて体格を推定し、その推定した体格に応じて立ち上がり動作を補助する際の座面２１の高さや角度等を変更してもよい。
【００５７】
・上記各実施形態において、補助椅子２で発生する押し上げ力及び補助装具３で発生する補助関節トルクの大きさを切り替えるスイッチを設け、訓練を目的とするモードと立ち上がり動作による負担を軽減することを目的とするモードとを切り替え可能としてもよい。また、上記第１実施形態では、上記スイッチにより立ち上がり動作の訓練の負荷を変更できるようにしてもよい。
【００５８】
・上記各実施形態では、椅子駆動装置２８の作動を制御する椅子制御装置２９と、膝装具駆動装置３９及び足装具駆動装置４９の作動を制御する装具制御装置４０とを備えた。しかし、これに限らず、１つの制御装置で、椅子駆動装置２８、膝装具駆動装置３９及び足装具駆動装置４９の作動を制御してもよい。
【００５９】
・上記各実施形態では、補助椅子２に肘掛け部１６及び足置き部１９を設けたが、これに限らず、補助椅子２に肘掛け部１６及び足置き部１９を設けなくてもよい。
・上記各実施形態では、補助装具３が膝装具３１と足装具３２とを備える構成としたが、これに限らず、補助装具３が膝装具３１のみを備える構成としてもよい。
【００６０】
・上記各実施形態では、膝装具３１に膝装具駆動装置３９を設け、補助関節トルクを付与可能に構成したが、これに限らず、膝装具駆動装置３９を設けず、膝角度センサ４１のみを有する構成としてもよい。なお、この場合には、補助椅子２のみで被補助者Ｈの立ち上がり動作を補助することになる。
【符号の説明】
【００６１】
１…立ち上がり補助システム、２…補助椅子、３…補助装具、１３…着座部、１６…肘掛け部、１７…運動量センサ、１８…操作パネル、１８ａ…操作部、１８ｂ…表示部、１９…足置き部、２１…座面、２８…椅子駆動装置、２９…椅子制御装置、３１…膝装具、３２…足装具、３９…膝装具駆動装置、４０…装具制御装置、４１…膝角度センサ、４９…足装具駆動装置、６１…座面荷重センサ、６２…肘掛け荷重センサ、６３…足置き荷重センサ、７１…意思センサ、Ｈ…被補助者、Ｔｈ…発揮関節トルク、Ｗ１…座面荷重、Ｗ２…肘掛け荷重、Ｗ３…足置き荷重、θｋ…膝角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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