(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、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段と、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備えた把持部を有し、把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき、動作指示手段の指示に基づいて、第１アクチュエータに駆動力を加えることで脚パーツを伸ばす、もしくは縮める着脱処理を実行可能とすることを特徴とする。【選択図】図４
2013208342.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、
腰リンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記腰リンクは、ユーザーの左右側方に位置する把持部を備え、
左右の前記脚パーツは、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アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部外側に位置し、
前記把持部は、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段と、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
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、
前記把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき、前記動作指示手段の指示に基づいて、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで、前記脚パーツを伸ばす装着処理、もしくは前記脚パーツを縮める取り外し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】
前記脚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る第３アクチュエータを備え、
前記装着処理もしくは取り外し処理において、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動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】
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理もしくは取り外し処理において、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記腰リンクを移動させることを特徴とする
請求項２に記載の歩行補助装置。
【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】
ユーザーの腰部に装着可能な上パーツを備え、
前記上パーツと前記腰リンクとを連結することで前記歩行補助装置を装着す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。
【請求項６】
前記把持検出手段と前記動作指示手段を兼ねたセンサを有することを特徴とする
請求項１から請求項５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、
腰リンクで互いに接続された左右の脚パーツ、制御部を備え、
前記腰リンクは、ユーザーの左右側方に位置する把持部を備え、
左右の前記脚パーツは、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アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部外側に位置し、
前記把持部は、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段と、持ち上げ操作もしくは持ち下げ操作の少なくとも一方を指示可能な動作指示手段を備え、
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、
前記把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき、前記動作指示手段の指示に基づいて、前記第１アクチュエータに駆動力を加えることで、前記脚パーツを伸ばす装着処理、もしくは前記脚パーツを縮める取り外し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、
前記脚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る第３アクチュエータを備え、
前記装着処理もしくは取り外し処理において、前記第３アクチュエータに駆動力を加え、前記下腿リンクに対して前記足リンクを回動させることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記動作指示手段は、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、
前記装着処理もしくは取り外し処理において、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて、前記腰リンクを移動させ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、
ユーザーの腰部に装着可能な上パーツを備え、
前記上パーツと前記腰パーツとを連結することで前記歩行補助装置を装着することを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記把持検出手段と前記動作指示手段を兼ねたセンサを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る歩行補助装置は、歩行補助装置の腰リンクの左右側方に把持部を設けたことで、歩行補助装置の装着、あるいは、取り外しを容易にしている。その際、把持部に設けられた把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき、動作指示手段の指示に基づいて、脚パーツを伸ばす装着処理、あるいは、脚パーツを縮める取り外し処理を行うことで、安全性の向上が図られている。
【００１６】
さらに足関節に駆動力を加える第３アクチュエータを設け、装着処理あるいは取り外し処理で使用することで、腰リンクを適切な位置に保ちつつ上昇させることが可能となる。また、足関節を回動自在とした場合、足関節の回動により歩行補助装置が転倒することが考えられるが、第３アクチュエータに駆動力を加えることでこのような転倒が抑制される。
【００１７】
さらに動作指示手段において、持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向を指示可能とし、指示された持ち上げ方向もしくは持ち下げ方向に基づいて腰リンクを移動させることで、装着処理あるいは取り外し処理の際、腰リンクを所望の位置に移動させることが可能となる。
【００１８】
さらに装着処理あるいは取り外し処理において、第２アクチュエータに駆動力を加え、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歩行補助装置を上昇させることが可能となる。したがって腰リンクに設けられた把持部を所定方向に保ち、腰リンクの位置が変動した際にも把持をしやすくしている。
【００１９】
さらにユーザーの腰部に装着可能な上パーツを設け、上パーツと腰リンクの連結により、歩行補助装置を装着することで、装着の容易化を図ることが可能となっている。
【００２０】
さらに把持検出手段と動作指示手段を兼ねたセンサを使用することで、センサの使用数を抑え、コスト削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る歩行補助装置の正面図（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歩行補助装置の正面図（装着時）
【図６】本発明の実施形態に係る把持部の側面図
【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】本発明の実施形態に係る取り外し処理を示すフロー図
【図９】本発明の他の実施形態に係る把持部の側面図
【図１０】本発明の他の実施形態に係る把持部の側面図
【図１１】本発明の他の実施形態に係る把持部の側面図
【図１２】図１１の把持部を利用した装着処理の様子を示す図
【図１３】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１４】本発明の他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
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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歩行補助装置１の構成を示す図である。図１は歩行補助装置１の正面図であり、図２は歩行補助装置１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。
【００２３】
この実施形態の歩行補助装置１は、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌ、左右脚パーツ１９Ｒ、Ｌを接続する腰リンク１１、把持部１８Ｒ、Ｌ、制御部３０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。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。
【００２４】
脚パーツ１９は、図の上から順に、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。
【００２５】
腰リンク１１は、歩行補助装置を装着した際、ユーザーの腰部の側面から後方にわたって位置する。腰リンク１１をベルトなどの固定具を用いてユーザーの腰部に固定することで、歩行補助装置の装着が行われる。
【００２６】
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。
【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、足関節１６に設けられた第３アクチュエータ５３にアシスト力を加えることで歩行を補助している。なお、この第３アクチュエータは、ユーザーの歩行をアシストする際、アシスト力を加えずに、ユーザーの足の動きに追従して自在に回動可能としてもよい。
【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、左右の足関節１６に設けられた第３アクチュエータ５３、第３角度検出センサ６３、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、動作状態など指示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。第３アクチュエーター５２は、足関節１６に対してアシスト力を加えることで、下腿リンク１５に対して足リンク１７を回動させ、主として装着したユーザーの足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。
【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、そして、足関節１６に設けられ、下腿リンク１５と足リンク１７が形成する角度を検出する第３角度検出センサ６３が設けられている。これら第１〜第３角度検出センサ６１〜６３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３アクチュエータ５１〜５３に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような第１〜第３角度検出センサ６１〜６３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】
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手段が設けられている。本実施形態では、左右の把持部１８Ｒ、Ｌのそれぞれに対して把持検出手段８１Ｒ、Ｌが設けられている。また、左右の把持部１８Ｒ、Ｌのどちらか一方、あるいは、両方に動作指示手段８２が設けられている。この動作指示手段８２は、歩行補助装置１を装着する、あるいは、取り外す際、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加える指示を入力するためのユーザーインターフェイスである。第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加えることで、脚パーツ１９を伸ばし、歩行補助装置１を適切な装着位置に位置させることが可能となる。また、脚パーツ１９を縮めることで歩行補助装置１を容易に取り外すことが可能となる。
【００３５】
入力手段には、この他、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８３が設けられている。この入力部８３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、ディスプレイ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】
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、足関節１６に対して第１〜第３アクチュエータ５１〜５３により駆動力を付加することで、脚パーツ１９を伸張させることとしている。
【００３８】
歩行補助装置を装着するに際し、ユーザーは、左右の把持部１８Ｒ、Ｌを握り、把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた動作指示手段８２に対して動作指示を与える。図６は、左右の把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた把持検出手段８１としての接触センサ８１１、動作指示手段８２としての持ち上げスイッチ８２１ａ、持ち下げスイッチ８２１ｂを示したものである。ユーザーは把持部１８Ｒ、Ｌを握りつつ、持ち上げスイッチ８２１ａもしくは持ち下げ
スイッチ８２１ｂを操作することで、腰リンク１１を昇降させ、歩行補助装置の装着もしくは取り外しを行うことが可能となっている。
【００３９】
図７には本実施形態における装着処理が示されている。まず、ユーザーは歩行補助装置１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ときは、入力部８３からの入力により装着処理の開始が指示される。この装着処理の開始は、ユーザーが足部に足リンク１７を装着していることを条件として開始することとしてもよい。その場合、足裏センサ６４の検出結果に基づいて、ユーザーが足リンク１７を装着していることが判定される。
【００４０】
装着処理が開始されると、左右の把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた接触センサ８１１Ｒ、Ｌの出力に基づいて、把持部１８Ｒ、Ｌがユーザーにより把持されているかの確認が行われる。（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。左右両方の把持部１８Ｒ、Ｌが把持されていることを条件（Ｓ１０１、Ｓ１０２：共にＹｅｓ）として、持ち上げスイッチ８２１ａの押下が判定される（Ｓ１０３）。持ち上げスイッチ８２１ａが押下された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、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を駆動する（Ｓ１０４）。この腰リンク１１の上昇動作は、持ち上げスイッチ８２１ａが離される（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）まで継続される。
【００４１】
図４（Ｂ）には、歩行補助装置の装着時の途中の様子が示されている。本実施形態では、膝関節１４を回動させることで脚パーツ１９を伸張させている。また、足関節１６を回動させることで腰リンク１１がユーザーに接触しないように適切な位置を保ちながら上昇することが可能となっている。また、股関節１２を回動させることで腰リンク１１が所定の方向（水平方向）を向くようにし、腰リンク１１に設けられた把持部１８を把持しやすくしている。
【００４２】
このような装着処理を実行することで、ユーザーは、自分に適した装着位置に腰リンク１１を位置させ、歩行補助装置を装着する。図４（Ｃ）には、歩行補助装置１を装着した側面図が、また、図５には正面図が示されている。本実施形態では、腰リンク１１は、ユーザーの後腰回りにしか位置していないため、腰リンク１１とユーザーの腰部は、ベルトなどの固定具で固定することで装着が完了する。このような歩行補助装置の装着状態において、少なくとも第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。
【００４３】
図８には本実施形態における取り外し処理が示されている。この取り外し処理は、ユーザーが歩行補助装置を取り外す際の処理であり、装着処理と同様、入力部８３に対する指示に基づいて開始される。ユーザーは、固定具による腰リンク１１と腰部の固定を解除し取り外し処理を開始する。固定具にセンサを設け、固定具が取り外されたことを条件として、この取り外し処理を実行することとしてもよい。
【００４４】
取り外し処理が開始されると、左右の把持部１８Ｒ、Ｌに設けられた接触センサ８１１Ｒ、Ｌの出力に基づいて、把持部１８Ｒ、Ｌがユーザーにより把持されているかの確認が行われる。（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。左右両方の把持部１８Ｒ、Ｌが把持されていることを条件（Ｓ２０１、Ｓ２０２：共にＹｅｓ）として、持ち下げスイッチ８２１ｂの押下が判定される（Ｓ２０３）。持ち下げスイッチ８２１ｂが押下された場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、腰リンク１１が下降するように、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を駆動する（Ｓ２０４）。この腰リンク１１の下降動作は、持ち下げスイッチ８２１ｂが離される（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）まで継続される。
【００４５】
取り外しの様子は、図４で説明した装着の順序を逆にたどる形態にて行われる。本実施形態では、装着処理、取り外し処理の両処理において、ユーザーが左右両方の把持部１８Ｒ、１８Ｌを把持していることを条件として、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を駆動させ、腰リンク１１の上昇、もしくは、下降を行っている。したがって、ユーザーが何らかの事情で、把持部１８Ｒ、Ｌを離したときには、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３は停止することとなり、装着時あるいは取り外し時の安全性が図られている。
【００４６】
本実施形態では、ユーザーの左右の把持状態を検出する把持検出手段として、把持部１８Ｒ、Ｌの下方に設けられた接触センサ８１１を使用し、持ち上げ操作、持ち下げ操作を指示する動作指示手段として、左側の把持部１８Ｒ上方に設けられた持ち上げスイッチ８２１ａ、持ち下げスイッチ８２１ｂを使用することとしているが、把持検出手段、動作指示手段には各種形態を採用することが可能である。
【００４７】
図９〜図１１には他の実施形態に係る各種把持部の側面図が示されている。図９は、把持検出手段と動作指示手段を、持ち上げスイッチ８１５、８１６で兼ねた実施形態となっている。装着処理を行う場合、ユーザーは、左側の把持部１８Ｒに設けられた持ち上げスイッチ８１５Ｒと、右側の把持部１８Ｌに設けられた持ち上げスイッチ８１５Ｌの両方を同時に押圧する。このように左右の持ち上げスイッチ８１５Ｒ、Ｌは動作指示手段として機能する。また、持ち上げスイッチ８１５Ｒ、Ｌの押圧時には把持部１８Ｒ、Ｌはユーザーにより握られていると推定できるため、これら左右の持ち上げスイッチ１８は把持検出手段を兼ねることとなる。取り外し処理を行う際には、左右の持ち下げスイッチ８１６Ｒ、Ｌが同時に押圧されたことを条件として、腰リンク１１が下降することとなる。
【００４８】
図１０は、把持検出手段と動作指示手段を感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌで兼ねた実施形態となっている。この場合、感圧センサ８１３Ｒ、８１４Ｒの少なくとも一方が把持を検出することで左の把持部１８Ｒの把持状態が判定される。そして、感圧センサ８１３Ｌ、８１４Ｌの少なくとも一方が把持を検出することで右の把持部１８Ｒの把持状態が判定される。このように、各感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌは把持検出手段としての機能を有している。
【００４９】
装着処理を行う場合、ユーザーは、把持部１８Ｒ、Ｌを上方に持ち上げることで持ち上げ操作の指示が判定される。下方に設けられた感圧センサ８１４Ｒ、８１４Ｌが検出する圧力値が、上方に設けられた感圧センサ８１３Ｒ、８１３Ｌが検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち上げ操作の指示と判定する。また、取り外し処理を行う場合、把持部１８Ｒ、Ｌを下方に持ち下げることで持ち下げ操作の指示が判定される。上方に設けられた感圧センサ８１３Ｒ、８１３Ｌが検出する圧力値が、下方に設けられた感圧センサ８１４Ｒ、８１４Ｌが検出する圧力値よりも大きな値となった場合、持ち下げ操作の指示と判定する。このように本実施形態の感圧センサ８１３Ｒ、Ｌと８１４Ｒ、Ｌは、動作指示手段としての機能を有している。
【００５０】
このような感圧センサ８１３、８１４を使用する場合、ユーザーによる圧力付与方向を検知することとしてもよい。図１１には、感圧センサ８１４による圧力付与方向検出の様子が示されている。この感圧センサ８１４Ｒは複数方向の歪みを検出可能なロードセル８１６Ｒを備えている。ユーザーは、操作部８１５Ｒを操作することでロードセル８１６に歪みを与える。ロードセル８１６は、発生した歪みの大きさ、方向を検出することで、付与された圧力の大きさに加えて圧力付与方向を検出することが可能となっている。図では付与された圧力付与方向の例が矢印で示されている。
【００５１】
このように検出された圧力付与方向を装着処理、あるいは、取り外し処理に使用することとしてもよい。図１２には、圧力付与方向を利用した装着処理の様子が示されている。
本実施形態では、把持部１８Ｒの持ち上げで検出された圧力付与方向に基づいて、腰リンク１１の移動位置を調整することとしている。従って、ユーザーは、把持部１８の方向操作によって、腰リンク１１を所望の位置に移動させることが可能となる。特に、ユーザーの前方向あるいは後ろ方向に位置調整が可能であり、ユーザーは適切な装着位置に腰リンク１１を移動させることが可能となる。
【００５２】
以上、本実施形態では、歩行補助装置の腰リンク１１の左右側方に把持部１８を設けたことで、歩行補助装置の装着、あるいは、取り外しを容易にしている。その際、把持検出手段の左右両方が把持状態であるとき、動作指示手段の指示に基づいて、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加えることで脚パーツ１９を伸ばす装着処理、あるいは、脚パーツ１９を縮める取り外し処理を行うことで、安全性の向上が図られている。
【００５３】
本実施形態では、装着処理、あるいは、取り外し処理を行う際、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３に駆動力を加えることとしたが、駆動力は少なくとも膝関節１４を回動させる第１アクチュエータに加えることで行うことが可能である。その場合、足関節１６、腰関節１２は回動自在な状態とし、歩行補助装置１はユーザーにより支持されることとなる。
【００５４】
また、歩行補助装置を上パーツ２０と下パーツ１０に分割することで、装着の容易化を図ることも可能である。図１３には歩行補助装置１０を分割した際の装着の様子が示されている。
【００５５】
図１３（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。
【００５６】
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モードに切り替えることとしてもよい。この装着モードでは、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、この装着モードへの切り替えは、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。
【００５７】
図１３（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。前述した実施形態と同様、把持部１８に設けられた把持検出手段による把持検出結果、並びに、動作指示手段の指示に基づいて腰リンク１１の上昇が実行される。ユーザーはさらに腰リンク１１を上昇させ、上パーツ２０と腰パーツ１１を連結する。図１３（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。
【００５８】
このように本実施形態では、上パーツ１０が予めユーザーの腰部に固定されているため、上パーツ１０と腰リンク１１の連結のみで歩行補助装置の装着が完了する。したがって、前述した実施形態のように、腰リンク１１を上昇させた後、腰リンク１１と腰部を固定具などで固定する必要が無い。
【００５９】
図１４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１４は、図１３（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２１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。
【００６０】
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。その後、把持部１８に設けられた動作指示手段を操作することで、腰リンク１１を下降させ、歩行補助装置１が取り外しが行われる。
【００６１】
本実施形態の装着処理あるいは取り外し処理においても、第１〜第３アクチュエータ５１〜５３を駆動してもよいし、第１アクチュエータ５１のみを駆動し、足関節１６、股関節１２を回動自在としておくこととしてもよい。その場合、ユーザーは、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
１１…腰リンク
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
２０Ｒ、Ｌ…上パーツ
２１…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
８１Ｒ、Ｌ…右把持検出手段
８１１Ｒ、Ｌ…接触センサ
８１３Ｒ、Ｌ…感圧センサ
８１４Ｒ、Ｌ…感圧センサ
８１５Ｒ、Ｌ…持ち上げスイッチ
８１６Ｒ、Ｌ…持ち下げスイッチ
８２…動作指示手段
８２１ａ…持ち上げスイッチ
８２１ｂ…持ち下げスイッチ
８３…入力部
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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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