(57)【要約】【課題】歩行をアシストする歩行補助装置において装着の容易化を図る。【解決手段】本発明は、ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、ユーザーの腰に装着可能な上パーツと、ユーザーの脚部外側に位置する左右の脚パーツを備えた下パーツと、ユーザーが歩行補助装置を装着する際、上パーツと下パーツとを連結可能とする連結部と、下パーツ側に設けられると共に、上パーツに設けられたマーカー位置を検出可能とする方向検出部を備えたことを特徴とする。【選択図】図４
2013208341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
上パーツ、下パーツ、方向検出部、制御部を備え、
前記上パーツは、ユーザーの腰に装着可能とし、
前記下パーツは、ユーザーの脚部外側に位置する左右の脚パーツを備え、
左右の前記脚パーツは、腰リンク、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、連結部を備え、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記連結部は、ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記腰リンクと前記上パーツとを接続可能とし、
前記方向検出部は、前記腰リンクに設けられると共に、前記上パーツに設けられたマーカー位置を検出可能とし、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記方向検出部によって検出されたマーカー位置に基づいて、前記下パーツの装着方向をユーザーに告知する装着処理を実行可能とすることを特徴とする
歩行補助装置。
【請求項２】
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸張させることを特徴とする
請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
上パーツ、下パーツ、方向検出部、制御部を備え、
前記上パーツは、ユーザーの腰に装着可能とし、
前記下パーツは、ユーザーの脚部外側に位置する左右の脚パーツを備え、
左右の前記脚パーツは、腰リンク、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、連結部を備え、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記第３アクチュエータは、前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させ、
前記連結部は、ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記腰リンクと前記上パーツとを連結可能とし、
前記方向検出部は、前記腰リンクに設けられると共に、前記上パーツに設けられたマーカー位置を検出可能とし、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸張させるとともに、前記方向検出部によって検出されたマーカー位置に基づいて前記第３アクチュエータに駆動力を加えることで前記腰リンクの位置を調整する装着処理を実行可能とすることを特徴とする
歩行補助装置。
【請求項４】
前記装着処理は、前記第２アクチュエータに駆動力を加え、前記上腿リンクに対して前記腰リンクを回動させることを特徴とする
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の歩行補助装置。
【請求項５】
左右の前記脚パーツは、左右の前記腰リンクを接続リンクで接続することで、互いに接続されていることを特徴とする
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーが歩行を行う際、脚部にアシスト力を付与することで補助する歩行補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザーの体に装着して、ユーザーの脚部の可動部に対してアシスト力を付与する歩行補助装置が開発されている。このような歩行補助装置では、高齢者や身障者の歩行を補助する装置として利用されることが期待されている。また高齢者などに限らず、宅配業者など重い荷物を運ぶユーザーに対する補助装置としても利用することで、作業における身体的負担を軽減することが期待されている。
【０００３】
このような歩行補助装置として特許文献１には、生態信号検出手段が検出した筋電位信号に基づいて、モータなどのアクチュエーターを駆動することで、装着者の意志によってアシスト力を付与する動作補助装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、膝関節に加えるトルクの反転タイミングをユーザーの歩行に歩行動作に適応させることで、歩行アシストに対する違和感を抑える歩行補助装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に開示される歩行補助装置は、ユーザーの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加えることで歩行を補助するものである。一方、特許文献３には、ユーザーが跨ぐ形態で利用する歩行補助装置が開示されている。この歩行補助装置は、ユーザーが跨いで着座する着座部材を押し上げることで、装着を容易にする装着アシスト制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５０５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４８６３８号公報
【特許文献３】特許第４８７２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
歩行補助装置は、歩行アシストするため各種部材には強度が必要とされること、また、アシスト力を加えるため、モータなどのアクチュエータ、バッテリーを搭載する必要があることなどを理由にその重量が大きくなることが予想される。その一方、歩行補助装置を利用するユーザーは、高齢、脚部に疾患を有するなど、歩行補助装置を着脱する際、困難を有する者であることが予想される。
【０００８】
特許文献１、特許文献２に開示されるユーザの脚部外側に装着された部材に対してアシスト力を加える形態の歩行補助装置では、両脚に歩行補助装置を装着する必要があり、自力で行うことが困難であり、場合によっては他人の助けが必要とされる。このような形態の歩行補助装置に対しても、その着脱を容易にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補
助装置において、
上パーツ、下パーツ、方向検出部、制御部を備え、
前記上パーツは、ユーザーの腰に装着可能とし、
前記下パーツは、ユーザーの脚部外側に位置する左右の脚パーツを備え、
左右の前記脚パーツは、腰リンク、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、連結部を備え、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記連結部は、ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記腰リンクと前記上パーツとを接続可能とし、
前記方向検出部は、前記腰リンクに設けられると共に、前記上パーツに設けられたマーカー位置を検出可能とし、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記方向検出部によって検出されたマーカー位置に基づいて、前記下パーツの装着方向をユーザーに告知する装着処理を実行可能とすることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記装着処理は、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸張させることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る歩行補助装置は、
ユーザーの脚部に装着されアシスト力を加えることでユーザーの歩行を補助する歩行補助装置において、
上パーツ、下パーツ、方向検出部、制御部を備え、
前記上パーツは、ユーザーの腰に装着可能とし、
前記下パーツは、ユーザーの脚部外側に位置する左右の脚パーツを備え、
左右の前記脚パーツは、腰リンク、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、股関節、膝関節、足関節、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、連結部を備え、
前記腰リンクと前記上腿リンクは前記股関節を介して回動可能に接続され、
前記上腿リンクと前記下腿リンクは前記膝関節を介して回動可能に接続され、
前記下腿リンクと前記足リンクは前記足関節を介して回動可能に接続され、
前記第１アクチュエータは、前記膝関節に駆動力を加えることで、前記上腿リンクと前記下腿リンクを回動させ、
前記第２アクチュエータは、前記股関節に駆動力を加えることで、前記腰リンクと前記上腿リンクを回動させ、
前記第３アクチュエータは、前記足関節に駆動力を加えることで、前記下腿リンクと前記足リンクを回動させ、
前記連結部は、ユーザーが前記歩行補助装置を装着する際、前記腰リンクと前記上パーツとを連結可能とし、
前記方向検出部は、前記腰リンクに設けられると共に、前記上パーツに設けられたマーカー位置を検出可能とし、
前記制御部は、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータに駆動力を加える
ことでユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理と、
前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで前記脚パーツを伸張させるとともに、前記方向検出部によって検出されたマーカー位置に基づいて前記第３アクチュエータに駆動力を加えることで前記腰リンクの位置を調整する装着処理を実行可能とすることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記装着処理は、前記第２アクチュエータに駆動力を加え、前記上腿リンクに対して前記腰リンクを回動させることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
左右の前記脚パーツは、左右の前記腰リンクを接続リンクで接続することで、互いに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る歩行補助装置は、歩行補助装置を上パーツと下パーツに分離したことを特徴とするものである。歩行補助装置を装着するユーザーは、まず、上パーツを腰に固定した上で、下パーツを持ち上げ、両者を連結させることで容易に歩行補助装置を装着することが可能となる。特に、歩行補助装置を装着する際、方向検出部により、上パーツに設けられたマーカー位置を検出することで、下パーツの適切な装着方向をユーザーに告知することが可能となる。
【００１５】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、第１アクチュエータに駆動力を加えることで、膝関節を回動させる装着処理を実行することで、下パーツの持ち上げ負荷を軽減することが可能となる。
【００１６】
また本発明に係る歩行補助装置において、歩行補助装置を装着する際、方向検出部により、上パーツに設けられたマーカー位置を検出することで、足関節を回動させることで、下パーツ（腰リンク）を適切な装着方向に調整することが可能となる。
【００１７】
さらに装着処理において、第２アクチュエータに駆動力を加えることで、腰リンクを回動させることで、腰リンクを所定方向に保ちつつ、下パーツを持ち上げることが可能となる。腰リンクの方向と上パーツの方向を揃えることで、腰リンクと上パーツの連結が容易となる。
【００１８】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、左右の腰リンクは接続リンクによって互いに接続されている。したがって、左右の脚パーツはこの接続リンクで接続されるため、左右脚パーツを同時に装着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る歩行補助装置（下パーツ）の正面図（装着前）
【図２】本発明の実施形態に係る歩行補助装置（下パーツ）の側面図（装着前）
【図３】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図５】本発明の実施形態に係る上パーツと下パーツの連結の様子を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の正面図（装着時）
【図７】本発明の実施形態に係る装着処理を示すフロー図
【図８】本発明の他の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成を示すブロック図
【図９】本発明の他の実施形態に係る歩行補助装置を装着する様子を示した図
【図１０】本発明の他の実施形態に係る装着処理を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１、図２は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置における下パーツ１０の構成を示す図である。図１は下パーツ１０の正面図であり、図２は下パーツ１０の左側面図であり、両図ともユーザーが装着する前の状態が示されている。本実施形態の歩行補助装置は、この下パーツ１０と、ユーザーの腰に固定される上パーツ２０を連結することで、ユーザーに装着される。
【００２１】
この実施形態の歩行補助装置における下パーツ１０は、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌ、左右脚パーツ１９Ｒ、Ｌを接続する接続リンク１１１、把持部１８Ｒ、Ｌ、制御部３０、方向検出センサＲ、Ｌを備えて構成される。左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌによってユーザーの脚部にアシスト力を加えることで歩行を補助する。本実施形態では、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌが接続リンク１１１で互いに接続されることで、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌを同時に装着することが可能となっている。左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌを分離した構成とし、左右個別に装着することも可能である。以下、脚パーツ１９Ｒ、Ｌなど各種構成について説明を行うが、左右の構成は略同じであるため、添え字のＲ、Ｌを省略して説明を行う。
【００２２】
脚パーツ１９は、図の上から順に、腰リンク１１、股関節１２、上腿リンク１３、膝関節１４、下腿リンク１５、足関節１６、足リンク１７を備えて構成されている。なお、本明細書中、「足」は足首よりも先の部分を意味する用語として、また「脚」は上腿部、下腿部、足部などを含む用語として使い分けている。
【００２３】
股関節１２は、腰リンク１１と上腿リンク１３を回動可能に接続する。股関節１２の回動方向は、歩行を行う時の回動（図２の紙面上での回動）に加え、左右の回動（図１の紙面上での回動）を加えることとしてもよい。膝関節１４は、上腿リンク１３と下腿リンク１５を回動可能に接続する。膝関節１４は、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。足関節１６は、下腿リンク１５と足リンク１７を回動可能に接続する。この足関節１６も、歩行を行う時の前後方向に回動可能としている。
【００２４】
方向検出センサ７０は、左右の腰リンク１１に取り付けられている。この方向検出センサ７０は、後述する上パーツ２０に設けられたマーカーを検出するためのセンサであり、ＣＣＤなどの撮像素子にて構成されている。撮像された映像に対して画像認識を行うことで、映像中のマーカー位置を検出することが可能となっている。このような撮像素子を用いた形態以外に、マーカーによる光の反射を検出することでマーカー位置を検出することとしてもよい。方向検出センサ７０は、レーザーなどの光源と受光素子のペアで構成されるとともに、マーカーは光源からの光を反射する反射板などで構成される。
【００２５】
方向検出センサ７０は、図中、上向きに検出方向を有し、上パーツ２０に設けられたマーカー位置を検出可能としている。検出されたマーカー位置は、ユーザーが歩行補助装置を装着する際、上パーツ２０に対する下パーツ１０の連結位置の案内に使用される。案内としては、取り付け方向をユーザーに告知することや、腰パーツ１０を上昇させる際、その位置調整を行うことが考えられる。
【００２６】
本実施形態では、左右の腰パーツ１１Ｒ、Ｌの側方２箇所に、方向検出センサ７０Ｒ、Ｌを設けている。このように複数箇所でマーカー位置を検出することで、上パーツ１０の位置を正確に補足して案内を行うことが可能となる。方向検出センサ７０の位置や数は、この形態に限られるものではなく適宜選択することが可能である。
【００２７】
図３には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の制御構成が示されている。本実施形態の歩行補助装置は、ユーザーの体躯に固定して用いられる形態であって、左右の股関節
１２に設けられた第１アクチュエータ５１、股関節１２に設けられた第２アクチュエータにアシスト力を加えることで歩行を補助している。
【００２８】
主な制御構成としては、歩行補助装置全体を統括制御する制御ＥＣＵ１０１、左右の膝関節１４に設けられた第１アクチュエータ５１、第１角度検出センサ６１、左右の股関節１２に設けられた第２アクチュエータ５２、第２角度検出センサ６２、左右の足裏センサ６４、歩行の際の外界の情報などを取得するための各種センサ、動作状態など各種設定を可能とする入力手段を備えて構成されている。
【００２９】
第１アクチュエーター５１は、膝関節１４に対してアシスト力を加えることで、上腿リンク１３に対して下腿リンク１５を回動させ、主として装着したユーザーの下腿部に対する動作補助を行う。第２アクチュエーター５２は、股関節１２に対してアシスト力を加えることで、腰リンク１１に対して上腿リンク１３を回動させ、主として装着したユーザーの上腿部に対する動作補助を行う。
【００３０】
足リンク１７は、ユーザーの足部を固定可能な部材であって、例えば、靴のような構造を有し、ユーザーが履くことでユーザーの足部と固定される。この足リンク１７は、足関節１６を介して下腿リンク１５と回動可能に接続されているが、本実施形態では、足関節１６に対してアシスト力を加えることとしておらず、ユーザーの足の動きに追従して自在に回動可能としている。
【００３１】
また、脚パーツ１９には、ユーザーの脚部の状態を検出するための各種センサが設けられている。本実施形態では、膝関節１４に設けられ、上腿リンク１３と下腿リンク１５が形成する角度を検出する第１角度検出センサ６１と、股関節１２に設けられ、腰リンク１１と上腿リンク１３が形成する角度を検出する第２角度検出センサ６２が設けられている。これら第１、第２角度検出センサ６１、６２による検出角度は、制御ＥＣＵ１０１に送信される。制御ＥＣＵ１０１は、受信した検出角度に基づいて体躯の動きを予測し、第１、第２アクチュエータ５１、５２に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような角度検出センサ６１、６２以外に、ユーザーの筋電位を計測するセンサを使用することとしてもよい。
【００３２】
さらに足リンク１７には、足裏センサ６４が設けられている。この足裏センサ６４は、足の裏が地面についた立脚状態であるか、地面から浮いた遊脚状態を検知することが可能である。足裏センサ６４は、さらに、足裏の荷重分布などを取得することとしてもよい。この足裏センサ６４を使用することで、足リンク１７の装着状態を判別することも可能である。
【００３３】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置を装着したユーザーの周囲を検出する各種センサが設けられている。各種センサとしては、ユーザーの前方、後方の様子をそれぞれ撮影する前方カメラ６５、後方カメラ６６、衛星からのＧＰＳ信号を受信し、歩行位置を検出するとともに、地図情報を参照することでユーザーを目的地に導くナビモジュール６７、インターネットなどの通信網に接続し、各種情報を取得する無線モジュール６８等である。この他、ユーザーから障害物までの距離を計測する測距センサを設けることとしてもよい。このような測距センサは、２つのカメラを使用して外界を立体的に撮像することで実現することも可能であり、前方カメラ６５、後方カメラ６６と兼用することも可能である。
【００３４】
さらに、本実施形態の制御部３０には、上パーツ２０と下パーツ１０の連結状態を確認するための連結確認部６９が設けられている。この連結確認部６９は、上パーツ２０と下パーツ１０がしっかりと連結されていることを確認するためのセンサである。歩行補助装
置において、ユーザーの歩行を補助する歩行アシスト処理は、この連結確認部６９にて上パーツ２０と下パーツ１０がしっかりと連結状態にあることを条件として実行することが好ましい。
【００３５】
また、本実施形態の制御部３０には、歩行補助装置に対して各種指示や設定を行うための入力部８１が設けられている。この入力部８１は、スイッチなどの各種ユーザーインターフェイスによって構成されており、歩行補助装置の電源のオン／オフや、歩行アシスト処理、装着処理の実行などを指示、あるいは、設定することが可能である。
【００３６】
以上、本実施形態では、歩行補助装置に対して、このような各種センサーを設けたことで、安全な歩行補助を行うことのみならず、目的地までのルート案内や、各種情報をユーザーに提供することが可能となる。なお、各種情報の確認は、制御ＥＣＵ１０１に接続されるスピーカ８２、ディスプレイ８３などの告知手段を用いて音声、画像出力することとしてもよい。
【００３７】
さらに本実施形態では、ユーザーが歩行補助装置を装着する際に使用される方向検出部が設けられている。この方向検出部は、図１、図２で説明した左右の方向検出センサ７０Ｒ、Ｌによって構成されている。この方向検出センサ７０Ｒ、Ｌで検出された上パーツ２０側のマーカー位置は、下パーツ１０を上パーツ２０に連結する際の案内に使用される。
【００３８】
では、本実施形態の歩行補助装置の装着について図を用いて説明する。図４は、歩行補助装置の装着の一形態を示した図である。ユーザーは、図４（Ａ）〜（Ｃ）の順で歩行補助装置を装着する。本実施形態では装着時、膝関節１４、股関節１２に対して第１、第２アクチュエータ５１、５２による駆動力を付加することなく、膝関節１４、股関節１２は自在に回動可能な状態となっている。
【００３９】
図４（Ａ）に示されるように、ユーザーは、腰部に上パーツ２０を予め装着している。本実施形態では、歩行補助装置の着脱を容易にするため、上パーツ２０には、他の構成を設けることなく軽量化が図られている。このような形態以外に、制御部などの一部構成を上パーツ２０に設けることで、歩行補助装置の重量を分散させることも考えられる。その際、ユーザーが各種設定などを行う入力部８１を上パーツ２０に設けることで操作を容易とすることも可能である。上パーツ２０に設けられた操作部８１と、下パーツ１０に設けられた制御部３０などは無線通信で情報の送受信を行うととしてもよい。
【００４０】
本実施形態では、この上パーツ２０に、前述した方向検出センサ７０で検出可能なマーカー２１が設けられている。このマーカー２１は上パーツ２０の下方から視認可能な位置であって、本実施形態では上パーツ２０の左右側方に設けられている。マーカー２１は、連結が完了するまで方向検出センサ７０によって検出可能な位置に設けられることが好ましい。
【００４１】
まず、ユーザーは下パーツ１０を装着するため、左右の足リンク１７を足部に固定する。歩行補助装置を装着する時には、入力部８１からの入力により装着処理を開始させる。この装着処理では、前述したように第１、第２アクチュエータ５１、５２に駆動力が付加されていない状態となる。なお、装着処理の開始は、足裏センサ６４の検出結果に基づき、ユーザーが足リンク１７を装着しているときにのみ許可することとしてもよい。
【００４２】
図７には本実施形態の装着処理のフロー図が示されている。装着処理が開始されると左右の方向検出センサ７０をオン、すなわち、マーカー２１を検出可能な状態とする（Ｓ１０１）。図４（Ａ）には、方向検出センサ７０がオンとなったときの検出方向が示されている。図に示されるように、方向検出センサ７０はその上方を検出方向とし、ユーザーの
腰部に固定された上パーツ２０のマーカー２１を検出可能となる。
【００４３】
本実施形態では、方向検出センサ７０によるマーカー位置の検出結果に基づいて、下パーツ１０の取り付け方向を告知することとしている。スピーカー８２による可聴可能な情報、もしくはディスプレイ８３による視認可能な情報として告知を行うことでユーザーは下パーツ１０の取り付け方向を認識することが可能となる。
【００４４】
図７の装着処理のフロー図では、検出されたマーカー２１の方向が所定範囲内に収まっているか否かが判定される（Ｓ１０２）。マーカー方向が所定範囲から外れた場合、スピーカ８２もしくはディスプレイ８３による告知処理が実行される（Ｓ１０３）。本実施形態では、このようにマーカー方向が所定範囲から外れた場合、告知を行うこととしているが、このような形態に限らず、マーカー方向が所定範囲内にある場合、適正な取り付け方向であることを告知することも可能である。あるいは、適正な取り付け方向からどれだけずれているかを告知することも可能である。例えば、可聴可能な情報を告知する場合、適正な取り付け方向からのずれに基づいて、ビープ音の間隔を変更することなどが考えられる。
【００４５】
図４（Ｂ）には、ユーザーが左右両方の把持部１８を把持して、持ち上げる時の様子が示されている。把持部１８を持ち上げることで、腰リンク１１は上方に移動する。この腰リンク１１の移動に伴い、股関節１２、膝関節１４、足関節１６は図に示されるように回動する。ユーザーはさらに把持部１８を持ち上げて、上パーツ２０と腰パーツ１１を連結する。この連結するまでの期間中、ユーザーに対して告知処理が実行されることで、ユーザーは下パーツ１０の取り付け方向が適正な方向となるように調整することが可能となる。
【００４６】
図４（Ｃ）には、上パーツ２０と腰パーツ１１を連結した状態が示されている。腰パーツ１１が上パーツ２０と連結されることで、下パーツ１０全体が上パーツ２０と連結され、歩行補助装置は装着された状態となる。本実施形態では、図３で説明したようにしたパーツ１０と上パーツ２０の連結を確認する連結確認部６９が設けられている。制御ＥＣＵ１０１は、この連結確認部６９による連結の確認（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）を条件として、方向検出センサ７０をオフ状態（Ｓ１０５）に変更し、その処理を終了する。
【００４７】
図６には、図４（Ｃ）の状態の正面図が示されている。このような歩行補助装置の装着状態において、第１、第２アクチュエータ５１、５２にアシスト力を付加することで、ユーザーが歩行する際、脚部の持ち上げ負担などを軽減する歩行アシスト処理を行うことが可能となる。
【００４８】
図５には、上パーツ２０と腰パーツ１１の連結の様子が示されている。図５は、図４（Ｃ）に示される装着時の図におけるＡ−Ａ間の上面図となっている。上パーツ２０は、ユーザーの体躯（腰部分）の周囲に固定部２６を介して取り付けられている。また、上パーツ２０の左右側方には、凹部からなる被連結部２２が設けられている。一方、腰リンク１１には、連結部１１２が設けられている。この連結部１１２は、図中、左右方向に摺動することで、上パーツ２０の被連結部２２と勘合し、上パーツ２０と腰リンク１１を連結する。その際、連結部１１２には、歩行補助装置び脱落を防止するロック機構を設けることが好ましい。制御ＥＣＵ１０１は、連結確認部６９の出力により、腰リンク１１と上パーツ２０の連結状態を確認する。腰リンク１１と上パーツ２０が連結されていることを条件として、歩行アシスト処理を実行することで、歩行アシスト処理中に歩行補助装置が脱落することを防ぐことが可能となる。
【００４９】
歩行補助装置を取り外す際は、上パーツ２０と腰リンク１１の連結を解除することで実
行される。ロック機構が設けられている場合には、ロック機構を解除した上で、被連結部２２と連結部１１２の連結状態を解除することで、上パーツ２０から腰リンク１１が取り外される。歩行補助装置の取り外し時において、装着時と同様、股関節１２、膝関節１４、足関節１６を回動自在とした場合、下パーツ１０が自重により急速に落下することが考えられる。そのため、歩行補助装置の取り外し時には、股関節１２、膝関節１４、足関節１６がゆっくりと回動するように制動（ブレーキ）を加えることしてもよい。各関節がゆっくりと回動することで、脚パーツ１９は、その高さを徐々に低くし、図１、図２に示されるような装着前の状態となる。
【００５０】
以上、本実施形態では、ユーザが把持部１８を握り、下パーツ１０を持ち上げることで、歩行補助装置の装着することとしている。そのため、下パーツ１０の重さによる持ち上げ負荷はユーザが負担することとなる。このような形態以外に、歩行アシストを行う際に使用するアシスト力を利用して、さらに歩行補助装置の装着を容易にすることも可能である。
【００５１】
図８には、他の実施形態に係る歩行補助装置のブロック図が示されている。前述した実施形態が股関節１２と、膝関節１４にアシスト力を加える構成であったのに対し、本実施形態では、足関節１６に対してもアシスト力を加えることが可能となっている。そのため、足関節１６には、第３アクチュエータ５３、第３角度検出センサ６３が設けられている。制御ＥＣＵ１０１は、第３角度検出センサ６３を含む各種センサの出力により、第３アクチュエータ５３にアシスト力を付加することで、歩行アシスト処理を実行する。
【００５２】
本実施形態では、この足関節１６を回動可能とする第３アクチュエータ５３と、膝関節１４を回動可能とする第１アクチュエータ５１、股関節１２を回動可能とする第２アクチュエータ５２を連動して回動させることで、歩行補助装置の装着時あるいは取り外しの容易化を図ることとしている。
【００５３】
図９には、歩行補助装置の装着時の様子が示されている。図９（Ａ）〜（Ｃ）の順で歩行補助装置が装着される。図９（Ａ）に示されるように、ユーザーは、腰部に上パーツ２０を予め装着している。ユーザーは下パーツ１０を装着するため、左右の足リンク１７を足部に固定する。そしてユーザーは、入力部８１に対し、装着処理を開始するための指令を入力する。この指令に基づいて装着処理が開始される。この装着処理は、足裏センサ６４の検出結果に基づき、ユーザーが両方の足リンク１７を装着しているときにのみ実行することとしてもよい。
【００５４】
図１０には装着処理を示すフロー図が示されている。装着処理が開始されると、前述した実施形態と同様、方向検出センサ７０がオン状態となる（Ｓ２０１）。次に、腰リンク１１が上昇するように第１〜第３アクチュエータ５１〜５３が回動する（Ｓ２０２）。このとき、少なくとも、第１アクチュエータ５１と第３アクチュエータ５３が連動して回動することで、脚パーツ１９が伸張するとともに、腰リンク１１が適切な位置を維持しつつ上昇する。また、足関節１６の回動が第３アクチュエータ５３によって規制されているため下パーツ１０の転倒することもない。さらに好ましくは、腰リンク１１が所定方向（水平方向）を保つように第２アクチュエータ５２を回動させることで、腰リンク１１と上パーツ２０の連結時の位置決めを容易にすることが可能となる。
【００５５】
第１〜第３アクチュエータ５１〜５３の回動は、腰リンク１１が上パーツ２０に接続するまで実行される。その途中、足リンク１７に設置されている足裏センサ６４Ｒ、Ｌの少なくとも一方がオフ状態を検出したとき（Ｓ２０３、Ｓ２０４：Ｎｏ）、すなわち、ユーザーの足部が足リンク１７から外れた場合には、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を停止させ、不意の事態での安全性の向上が図られている。
【００５６】
腰リンク７０の上昇中、方向検出センサ７０は、上パーツ２０に設置されたマーカー２１の位置を検出する（Ｓ２０５）。Ｓ２０６では、検出されたマーカー２１の位置に基づいて、主として第３アクチュエータ５３を回動させることで、腰リンク１１の上昇方向をを調整する（Ｓ２０６）。すなわち、腰リンク１１は、マーカー２１の位置に追従して上昇することで、連結位置に合わせることが可能となっている。なお、腰リンク１１は、側方からみたとき、マーカー２１に対して直線状の軌跡を描くように追従することとしてもよいし、所定のカーブを有する軌跡を描くように追従させてもよい。ユーザーの各種部位を避けるような軌跡を描くように追従させることで、下パーツ１０との接触を避け、スムースな装着処理を実現することが可能となる。
【００５７】
腰リンク７０の上昇は、方向検出センサ７０の案内により、腰パーツ１１と上パーツ２０が連結するまで行われる。制御ＥＣＵ１０１は、連結確認部６９からの出力に基づき、腰パーツ１１と上パーツ２０の連結を確認した場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）。第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を停止させ、腰パーツ１１の上昇を停止させる（Ｓ２０８）。そして、方向検出センサ７０をオフ状態に変更し、一連の装着処理を終了する。
【００５８】
このような装着処理を実行することで、図９（Ｃ）に示されるようにユーザーは歩行補助装置を装着することが可能である。このように本実施形態では、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３のアシスト力を利用することで、ユーザー自身が下パーツ１０を持ち上げる必要が無く、ユーザーへの負担を軽減することを可能としている。その際、方向検出センサ７０により、腰リンク１１の上昇方向が適切に誘導され、上パーツ２０に対して腰リンク１１を適切な位置で連結することが可能となっている。
【００５９】
なお、本実施形態では、上パーツ２０と腰リンク１１の連結が完了するまで装着処理を実行することとしているが、腰リンク１１が所定位置に上昇するまで装着処理を実行し、上パーツ２０と腰リンク１１の連結はユーザー自身で行うこととしてもよい。また、方向検出センサ７０の検出結果による腰リンク１１の位置調整は、本実施形態のように装着動作中、常に実行させることとしてもよいが、マーカー２１と方向検出センサ７０が一定の距離に近づいたことを条件として開始することとしてもよい。その際、方向検出センサ７０自身の出力に基づいて、あるいは、別途設けたセンサによって距離が計測される。
【００６０】
以上、本実施形態では、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３の全てにアシスト力を付加することで下パーツ１０の自重をユーザーに負担させることなく、歩行補助装置の装着が容易化されている。特に、本実施形態では、方向検出センサ７０が検出したマーカー２１の位置に基づいて、腰パーツ１１の位置を調整することで、腰パーツ１１と上パーツ２０の連結が自動化されている。
【００６１】
なお、本実施形態の装着処理において付加するアシスト力は、第１アクチュエータ５１のみとしてもよい。第１アクチュエータ５１を駆動することで、脚パーツ１９は徐々に伸張することとなるが、このとき、足関節１６と腰リンク１１を回動自在としておくことで、ユーザは、下パーツ１０の伸張方向と腰リンク１１の水平位置を手動で調整することが可能である。このような形態では、本実施形態のように第３アクチュエータ５３の回動による腰リンク１１の位置調整ができないため、前述した実施形態のように告知処理を行うことで、ユーザーの手動による位置決めが可能となる。
【００６２】
なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１０…下パーツ
１１Ｒ、Ｌ…腰リンク
１１１…接続リンク
１１２Ｒ、Ｌ…連結部
１２Ｒ、Ｌ…股関節
１３Ｒ、Ｌ…上腿リンク
１４Ｒ、Ｌ…膝関節
１５Ｒ、Ｌ…下腿リンク
１６Ｒ、Ｌ…足関節
１７Ｒ、Ｌ…足リンク
１８Ｒ、Ｌ…把持部
１９Ｒ、Ｌ…脚パーツ
２０…上パーツ
２１…マーカー
２６…固定部
２２Ｒ、Ｌ…被連結部
５１Ｒ、Ｌ…第１アクチュエータ
５２Ｒ、Ｌ…第２アクチュエータ
５３Ｒ、Ｌ…第３アクチュエータ
６１Ｒ、Ｌ…第１角度検出センサ
６２Ｒ、Ｌ…第２角度検出センサ
６３Ｒ、Ｌ…第３角度検出センサ
６４Ｒ、Ｌ…足裏センサ
６５…前方カメラ
６６…後方カメラ
６７…ナビモジュール
６８…無線通信モジュール
６９…連結確認部
７０Ｒ、Ｌ…方向検出センサ
８１…入力部
８２…スピーカ
８３…ディスプレイ
１０１…制御ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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