(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記重心位置を測定する重心位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援装置。
【請求項２】
予め設定された計測位置から物体までの距離を計測する測距部材と、
前記測距部材の検出信号に基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する測距手段と、
計測された前記計測位置から前記使用者の肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の踝までの距離に基づいて、前記肩と前記踝とを結ぶ直線と床面とがなす角度であって、前記使用者の姿勢を示す角度である姿勢角度を演算する姿勢角度演算手段と、
前記姿勢角度に基づいて、前記重心位置を測定する前記重心位置測定手段と、
前記計測位置から前記踝までの距離に基づいて、前記接地位置を測定する前記接地位置測定手段と、
演算された前記姿勢角度が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別角度であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の起立動作支援装置。
【請求項３】
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する頭部位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援装置。
【請求項４】
予め設定された計測位置から物体までの距離を計測する測距部材と、
前記測距部材の検出信号に基づいて、前記計測位置から前記使用者の頭までの距離および前記計測位置から前記使用者の足の爪先までの距離を計測する測距手段と、
前記計測位置から前記頭までの距離に基づいて、前記頭部位置を測定する前記頭部位置測定手段と、
前記計測位置から前記爪先までの距離に基づいて、前記接地位置を測定する前記接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置が、前記接地位置より前方まで移動したか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の起立動作支援装置。
【請求項５】
予め設定された測距領域内でレーザ光を走査し、前記使用者により反射された前記レーザ光を検出するレーザレンジファインダを有する前記測距部材と、
検出された前記レーザ光に基づいて、前記測距領域内に存在する前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の起立動作支援装置。
【請求項６】
前記物体の画像を撮像する複数の撮像部材を有する前記測距部材と、
撮像された前記物体の各画像をステレオ画像処理することにより、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２または請求項４もしくは請求項５のいずれかに記載の起立動作支援装置。
【請求項７】
前記計測位置から前記物体までの距離を計測するための基準となる前記計測位置から基準物体までの距離である基準距離を記憶する基準距離記憶手段と、
前記基準物体を含む前記物体の画像を撮像する撮像部材を有する前記測距部材と、
撮像された前記基準物体を含む前記物体の画像と、記憶された前記基準距離とに基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２および請求項４ないし６のいずれかに記載の起立動作支援装置。
【請求項８】
前記基準物体の画像を撮像する複数の撮像部材により撮像された前記基準物体の各画像をステレオ画像処理することにより、前記基準距離を演算する基準距離演算手段と、
前記基準物体を含む前記物体の画像を撮像する前記複数の撮像部材のうちの第１の撮像部材と、
前記第１の撮像部材により撮像された前記基準物体を含む前記物体の画像と、記憶された前記基準距離とに基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載の起立動作支援装置。
【請求項９】
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記使用者の足が床面を押圧したときの前記床面からの反力である床反力を計測する床反力計と、
計測された前記床反力の分布が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別分布であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援装置。
【請求項１０】
前記使用者が起立する動作を開始することを示すための起立動作開始釦と、
前記被把持部が把持され、且つ、前記起立動作開始釦が押下された場合に、前記使用者が上体を前屈させることを開始する前屈開始タイミングであると判別する前屈開始判別手段と、
前記前屈開始タイミングであると判別された場合に、前記被把持部を、前記使用者が上体を前屈させることを開始するときの前記被把持部の位置である被把持部前屈開始位置から前記使用者が上体を上昇させることを開始するときの前記被把持部の位置である被把持部上昇開始位置まで移動させる前記被把持部移動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の起立動作支援装置。
【請求項１１】
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記重心位置を測定する重心位置測定手段、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段、
測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援プログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する頭部位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援プログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記使用者の足が床面を押圧したときの前記床面からの反力である床反力を計測する床反力計によって計測された前記床反力の分布が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別分布であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする起立動作支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の起立動作に応じた支援を行う起立動作支援装置、起立動作支援システム、起立動作支援プログラムおよび起立動作支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高齢者等の要介護者の介護を支援する介護支援用具により、前記要介護者の介護を支援することが一般的に行われている。近年、高齢者の増加に伴い、前記要介護者の増加が予想され、高度な介護支援が可能となる前記介護支援用具についての需要が一層高まっており、研究・開発等が積極的に行われている。
前記介護支援用具については、例えば、前記要介護者が着席状態から起立状態に移る場合に、前記要介護者の起立動作の補助を行う寝台や手すり等が知られている。
【０００３】
ここで、前記要介護者の身体全体を支持して起立させる前記寝台では、前記要介護者の運動能力が発揮されず、運動能力の低下に繋がるという問題があった。また、室内の壁面等に支持された一般的な固定式の手すりでは、起立時における前記要介護者の体への負担が大きいと共に、各要介護者の症状等に応じた固定位置等の調整が困難であるという問題があった。このため、前記要介護者の起立動作に応じた支援を行う移動式の手すり、いわゆる、起立動作支援装置についての技術が研究されている。
前記移動式の手すりとしての起立動作支援装置に関する技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の技術が知られている。
【０００４】
特許文献１としての特開２００７−１９５８１４号公報には、使用者の手や肘等を支持する手すり状の支持部材（１７）と、前記支持部材（１７）を前後方向および上下方向に移動させる移動機構（１２，１４）と、予め設定された標準動作パターンが記録されたメモリ（３２）と、前記使用者が前記支持部材（１７）を把持した場合に、前記標準動作パターンに基づいて前記移動機構（１２，１４）を移動させて前記支持部材（１７）を移動させる支持部材移動処理手段とを備えた動作支援装置（１０）についての技術が記載されている。なお、前記標準動作パターンは、通常の運動能力を有する人、いわゆる、健常者が、前記支持部材（１７）を把持して起立動作を行ったときの動作パターンであり、前記使用者により入力された前記使用者の年齢、体重、身長等に応じた前記動作パターンが選択されるように予め設定されている。
【０００５】
また、特許文献１には、前記支持部材（１７）を移動させる場合に、前記支持部材（１７）に加わる負荷を力覚センサ（４１）により検出し、検出された負荷によって判別された前記使用者の躯体の重心に基づいて、前記標準動作パターンを補正する技術についても記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９５８１４号公報（「００１６」〜「００５８」、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（従来技術の問題点）
前記特許文献１では、前記標準動作パターンが健常者の理想的な起立動作に基づいて設定されているため、要介護者としての前記使用者の起立動作時の姿勢等によっては、必ずしも適切な起立動作の支援にならないという問題があった。例えば、パーキンソン病の患者は、両足を前方に投げ出した状態で、手すりを手元に引き寄せるようにして身体を前上方に引き上げて起立しようとする傾向があることが知られており、前記標準動作パターンでは、このような起立動作に適した支援とはならないという問題があった。
また、前記特許文献１では、前記力覚センサ（４１）によって判別された前記使用者の身体の重心に基づいて、前記標準動作パターンが補正されるが、上述のように前記使用者の起立動作時の姿勢等についてまで考慮されていないため、補正された標準動作パターンであっても、必ずしも適切な起立動作の支援にならないという問題があった。
【０００８】
さらに、前記特許文献１では、使用者が前記支持部材（１７）を把持した場合に、前記標準動作パターンに基づいて強制的に使用者の身体を動かそうとするため、前記支持部材（１７）の移動速度や移動量等によっては、使用者の起立動作における身体の前傾動作や上昇動作等の開始タイミングが、必ずしも前記使用者の期待するタイミングにならない場合がある。この場合、例えば、使用者が前のめりになるまで前記支持部材（１７）を前進させたり、使用者の重心が後方に残ったままの状態で前記支持部材（１７）を上昇させたりする可能性があり、前記使用者自身の運動能力が適切に発揮された起立動作の支援にならない可能性があった。
【０００９】
本発明は、前述の事情に鑑み、以下の（Ｏ01），（Ｏ02）を技術的課題とする。
（Ｏ01）使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を行うこと。
（Ｏ02）使用者が期待するタイミングで起立動作の支援を行い、使用者の運動能力が適切に発揮されるようにすること。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の起立動作支援装置は、
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記重心位置を測定する重心位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の起立動作支援装置において、
予め設定された計測位置から物体までの距離を計測する測距部材と、
前記測距部材の検出信号に基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する測距手段と、
計測された前記計測位置から前記使用者の肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の踝までの距離に基づいて、前記肩と前記踝とを結ぶ直線と床面とがなす角度であって、前記使用者の姿勢を示す角度である姿勢角度を演算する姿勢角度演算手段と、
前記姿勢角度に基づいて、前記重心位置を測定する前記重心位置測定手段と、
前記計測位置から前記踝までの距離に基づいて、前記接地位置を測定する前記接地位置測定手段と、
演算された前記姿勢角度が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別角度であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の起立動作支援装置は、
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する頭部位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の起立動作支援装置において、
予め設定された計測位置から物体までの距離を計測する測距部材と、
前記測距部材の検出信号に基づいて、前記計測位置から前記使用者の頭までの距離および前記計測位置から前記使用者の足の爪先までの距離を計測する測距手段と、
前記計測位置から前記頭までの距離に基づいて、前記頭部位置を測定する前記頭部位置測定手段と、
前記計測位置から前記爪先までの距離に基づいて、前記接地位置を測定する前記接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置が、前記接地位置より前方まで移動したか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２または請求項４に記載の起立動作支援装置において、
予め設定された測距領域内でレーザ光を走査し、前記使用者により反射された前記レーザ光を検出するレーザレンジファインダを有する前記測距部材と、
検出された前記レーザ光に基づいて、前記測距領域内に存在する前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項２または請求項４もしくは請求項５のいずれかに記載の起立動作支援装置において、
前記物体の画像を撮像する複数の撮像部材を有する前記測距部材と、
撮像された前記物体の各画像をステレオ画像処理することにより、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項２および請求項４ないし６のいずれかに記載の起立動作支援装置において、
前記計測位置から前記物体までの距離を計測するための基準となる前記計測位置から基準物体までの距離である基準距離を記憶する基準距離記憶手段と、
前記基準物体を含む前記物体の画像を撮像する撮像部材を有する前記測距部材と、
撮像された前記基準物体を含む前記物体の画像と、記憶された前記基準距離とに基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の起立動作支援装置において、
前記基準物体の画像を撮像する複数の撮像部材により撮像された前記基準物体の各画像をステレオ画像処理することにより、前記基準距離を演算する基準距離演算手段と、
前記基準物体を含む前記物体の画像を撮像する前記複数の撮像部材のうちの第１の撮像部材と、
前記第１の撮像部材により撮像された前記基準物体を含む前記物体の画像と、記憶された前記基準距離とに基づいて、前記計測位置から前記物体までの距離を計測する前記測距手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記技術的課題を解決するために、請求項９に記載の発明の起立動作支援装置は、
着席した使用者によって把持される被把持部と、
前記被把持部を、前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材と、
前記被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段と、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段と、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段と、
前記使用者の足が床面を押圧したときの前記床面からの反力である床反力を計測する床反力計と、
計測された前記床反力の分布が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別分布であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段と、
を備え、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の起立動作支援装置において、
前記使用者が起立する動作を開始することを示すための起立動作開始釦と、
前記被把持部が把持され、且つ、前記起立動作開始釦が押下された場合に、前記使用者が上体を前屈させることを開始する前屈開始タイミングであると判別する前屈開始判別手段と、
前記前屈開始タイミングであると判別された場合に、前記被把持部を、前記使用者が上体を前屈させることを開始するときの前記被把持部の位置である被把持部前屈開始位置から前記使用者が上体を上昇させることを開始するときの前記被把持部の位置である被把持部上昇開始位置まで移動させる前記被把持部移動手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２２】
前記技術的課題を解決するために、請求項１１に記載の発明の起立動作支援プログラムは、
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記重心位置を測定する重心位置測定手段、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段、
測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項１２に記載の発明の起立動作支援プログラムは、
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する頭部位置測定手段と、
前記接地位置を測定する接地位置測定手段と、
測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項１３に記載の発明の起立動作支援プログラムは、
コンピュータを、
着席した使用者によって把持される被把持部が把持されていることを検出する把持検出手段、
前記被把持部が把持されている場合に、前記被把持部を前記使用者の前後方向および上下方向に移動させる被把持部移動部材を介して前記被把持部を移動させる被把持部移動手段、
前記使用者の身体の重心位置が、前記使用者の足の接地位置に基づいて予め設定された上昇開始位置であって、前記使用者が上体を前屈させて前記重心位置の前方への移動が完了して前記上体の上昇を開始する前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する上昇開始判別手段、
前記使用者の足が床面を押圧したときの前記床面からの反力である床反力を計測する床反力計によって計測された前記床反力の分布が、予め測定された前記上体の上昇を開始する上昇開始判別分布であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する前記上昇開始判別手段と、
前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させる前記被把持部移動手段、
として機能させ、
前記上昇開始位置において、前記被把持部が前記重心位置よりも前方且つ上方に配置され、且つ、前記被把持部移動手段によって前記被把持部を作動させることで、前記使用者に前屈が終了して上昇を開始する時期になったことを認識させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１、１１に記載の発明によれば、前記重心位置が前記接地位置に基づく前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させるため、使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を行うことができると共に、使用者が期待する、使用者の身体の上昇を開始するタイミング、いわゆる、上昇開始タイミングで起立動作の支援を行い、使用者の運動能力が適切に発揮されるようにすることができる。また、請求項１、１１に記載の発明によれば、測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、計測された前記計測位置から前記肩までの距離および前記計測位置から前記踝までの距離に基づいて演算された前記姿勢角度が、前記上昇開始判別角度であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別するため、本発明の構成を有しない場合に比べ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
【００２６】
請求項３、１２に記載の発明によれば、前記重心位置が前記接地位置に基づく前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させるため、使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を行うことができると共に、使用者が期待する、使用者の身体の上昇を開始するタイミング、いわゆる、上昇開始タイミングで起立動作の支援を行い、使用者の運動能力が適切に発揮されるようにすることができる。また、請求項３、１２に記載の発明によれば、測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することができる。
請求項４に記載の発明によれば、計測された前記計測位置から前記頭までの距離に基づいて測定された前記頭部位置が、前記計測位置から前記爪先までの距離に基づいて測定された前記接地位置より前方まで移動したか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別するため、本発明の構成を有しない場合に比べ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、前記レーザレンジファインダにより検出された前記レーザ光に基づいて、前記計測位置から前記肩までの距離および前記計測位置から前記踝までの距離、または、前記計測位置から前記頭までの距離および前記計測位置から前記爪先までの距離を計測することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
請求項６に記載の発明によれば、前記複数の撮像部材により撮像された使用者の各画像をステレオ画像処理することにより、前記計測位置から前記肩までの距離および前記計測位置から前記踝までの距離、または、前記計測位置から前記頭までの距離および前記計測位置から前記爪先までの距離を計測することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、前記計測位置から前記基準物体までの前記基準距離と、前記撮像部材により撮像された前記基準物体を含む前記使用者の画像とに基づいて、前記計測位置から前記肩までの距離および前記計測位置から前記踝までの距離、または、前記計測位置から前記頭までの距離および前記計測位置から前記爪先までの距離を計測することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
請求項８に記載の発明によれば、前記複数の撮像部材により予め演算された前記計測位置から前記基準物体までの前記基準距離と、前記第１の撮像部材により撮像された前記基準物体を含む前記使用者の画像とに基づいて、前記計測位置から前記肩までの距離および前記計測位置から前記踝までの距離、または、前記計測位置から前記頭までの距離および前記計測位置から前記爪先までの距離を計測することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別することができる。
【００２９】
請求項９、１３に記載の発明によれば、前記重心位置が前記接地位置に基づく前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記被把持部を上昇させるため、使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を行うことができると共に、使用者が期待する、使用者の身体の上昇を開始するタイミング、いわゆる、上昇開始タイミングで起立動作の支援を行い、使用者の運動能力が適切に発揮されるようにすることができる。また、請求項９、１３に記載の発明によれば、前記床反力計により計測された前記床反力の分布が、前記上昇開始判別分布であるか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、前記被把持部が把持され、且つ、前記起立動作開始釦が押下された場合に、前記前屈開始タイミングであると判別して、前記被把持部を前記被把持部前屈開始位置から前記被把持部上昇開始位置まで移動させるため、使用者が期待する前記前屈開始タイミングで起立動作の支援を行い、使用者の運動能力が適切に発揮されるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００３２】
図１は本発明の実施例１の起立動作支援システムの全体説明図である。
図１において、実施例１の起立動作支援システムＳは、要介護者等としての使用者が着席する椅子ＣＨを有する部屋Ｒに設けられている。前記起立動作支援システムＳは、前記椅子ＣＨに着席した前記使用者が前記椅子ＣＨから立ち上がる動作、いわゆる、起立動作をする場合に、前記使用者によって把持される被把持部Ｇを有する。実施例１の前記被把持部Ｇには、前記使用者により前記被把持部Ｇが把持されていることを検出するための把持検出センサＳＮ１と、前記起立動作を開始することを示すために前記使用者により押下される起立動作開始釦Ｂとが設けられている。
【００３３】
また、前記被把持部Ｇの下方（−Ｚ方向）には、前記被把持部Ｇを移動させる被把持部移動部材ＧＭが配置されている。実施例１の前記被把持部移動部材ＧＭは、前記被把持部Ｇの下端部を支持する被把持部支持部材の一例としてのピストンＧＭ１と、前記ピストンＧＭ１を収容する収容容器の一例としてのシリンダチューブＧＭ２とを有している。実施例１の前記被把持部移動部材ＧＭでは、前記被把持部移動部材ＧＭの移動を制御する制御部Ｃの制御信号により、前記シリンダチューブＧＭ２内の空気圧が制御されて、前記ピストンＧＭ１の軸方向であるピストン軸方向Ｙａへの前記ピストンＧＭ１の移動が制御される。すなわち、前記被把持部移動部材ＧＭは、前記ピストンＧＭ１が前記ピストン軸方向Ｙａに移動する、いわゆる、空気圧シリンダによって構成されている。なお、実施例１では、前記被把持部移動部材ＧＭを空気圧シリンダによって構成したが、これに限定されず、例えば、前記シリンダチューブＧＭ２内の油圧が制御される油圧シリンダ等に変更することも可能である。
【００３４】
また、前記被把持部移動部材ＧＭは、前記シリンダチューブＧＭ２の下方（−Ｚ方向）に配置され、前記起立動作支援システムＳが設けられた部屋Ｒの左端壁Ｗから右方（＋Ｙ方向）に延びた回転軸ＧＭ３を有する。前記回転軸ＧＭ３の基端部は、前記左端壁Ｗに回転可能に支持されている。また、前記回転軸ＧＭ３の自由端部には、前記シリンダチューブＧＭ２の下端部が固定支持されている。すなわち、前記被把持部移動部材ＧＭは、前記回転軸ＧＭ３により回転可能に支持されている。なお、前記回転軸ＧＭ３は、前記制御部Ｃの制御信号により駆動する駆動モータＭの駆動により、前記回転軸ＧＭ３の周方向である回転軸周方向Ｙｂへの回転が制御される。
したがって、実施例１では、前記被把持部移動部材ＧＭは、前記制御部Ｃの制御信号によってピストン軸方向Ｙａおよび回転軸周方向Ｙｂへの移動が制御され、前記被把持部Ｇにおける前後方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）への移動が制御される。
【００３５】
また、前記起立動作支援システムＳは、予め設定された測距領域内でレーザ光を走査して前記使用者により反射された前記レーザ光を検出するレーザレンジファインダＬＲＦと、前記使用者の画像を撮像する複数の撮像部材の一例としての２台のカメラ（撮像部材）ＣＡ１，ＣＡ２とを有する。実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記レーザレンジファインダＬＲＦと、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２とにより、予め設定された計測位置から前記使用者の左肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の左踝までの距離が計測され（図１の１点鎖線および２点鎖線参照）、前記左肩と前記左踝とを結ぶ直線Ｌが演算され、前記直線Ｌと前記部屋Ｒの床面Ｆとがなす角度であって前記使用者の姿勢を示す角度である姿勢角度αが演算される。
前記レーザレンジファインダＬＲＦと、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２とにより実施例１の測拒部材ＬＲＦ＋ＣＡ１＋ＣＡ２が構成されている。
さらに、前記起立動作支援システムＳは、前記使用者の足が前記床面Ｆを押圧したときの前記床面Ｆからの反力である床反力を計測する床反力計ＦＰを有する。
【００３６】
（実施例１の制御部Ｃの説明）
図２は実施例１の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
前記制御部Ｃは、いわゆる、コンピュータ装置により構成されており、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
前記構成の制御部Ｃは、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。実施例１の前記制御部ＣのＲＯＭには、起立動作支援プログラムＡＰ１が記憶されている。
【００３７】
（起立動作支援プログラムＡＰ１）
起立動作支援プログラムＡＰ１は、下記の機能手段（プログラムモジュール）を有する。
Ｃ１：把持検出手段
把持検出手段Ｃ１は、前記使用者により前記被把持部Ｇが把持されている場合に、前記把持検出センサＳＮ１の検出信号に基づいて前記被把持部Ｇが把持されていることを検出する。
【００３８】
Ｃ２：姿勢測定手段
姿勢測定手段Ｃ２は、重心位置測定手段Ｃ２Ａと、重心位置記憶手段Ｃ２Ｂと、接地位置測定手段Ｃ２Ｃと、接地位置記憶手段Ｃ２Ｄとを有し、前記使用者の姿勢を測定する姿勢測定処理を実行する。実施例１の前記姿勢測定手段Ｃ２は、前記使用者の身体の重心位置と、前記使用者の足の接地位置とを測定する前記姿勢測定処理を実行する。
Ｃ２Ａ：重心位置測定手段
重心位置測定手段Ｃ２Ａは、測距手段Ｃ２A1と、姿勢角度演算手段Ｃ２A2とを有し、前記使用者の身体の重心位置を測定する。
【００３９】
図３は健常者が起立動作を行ったときの健常者の重心位置と姿勢角度との関係を示すための説明図であり、図３Ａは横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に重心位置の上下方向の高さをとって健常者の重心位置の上下方向に対する変化の軌跡を示したグラフであり、図３Ｂは横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に姿勢角度の大きさをとって健常者の姿勢角度の変化の軌跡を示したグラフである。
ここで、健常者が起立動作を行った場合、図３Ａに示すように、前記重心位置は、前記起立動作を開始して約２．０［ｓｅｃ］後で最も低くなった後、大きく上昇することがわかる。また、図３Ｂに示すように、前記姿勢角度αは、前記起立動作を開始して約２．０［ｓｅｃ］後に、約１．５７［ｒａｄ］、すなわち、約９０°になった後、常に９０°未満になっていることがわかる。
【００４０】
この結果、前記健常者が起立動作を行う場合、前記重心位置が下方（−Ｚ方向）に移動した直後に大きく上昇するため、前記健常者の上体が上昇する直前に前記健常者の上体が沈み込ませる、すなわち、前屈させることがわかる。また、前記重心位置が最も低くなった時（約２．０［ｓｅｃ］後）に前記姿勢角度αが約９０°になり、前記姿勢角度αが９０°になった直後に、前記健常者の上体が上昇することがわかる。したがって、前記重心位置と、前記姿勢角度αとの間には相関関係があることがわかる。
【００４１】
このため、実施例１の前記重心位置測定手段Ｃ２Ａは、前記姿勢角度αに基づいて、前記重心位置を測定することができる。なお、実施例１の前記重心位置測定手段Ｃ２Ａでは、前記レーザレンジファインダＬＲＦおよび前記カメラＣＡ１，ＣＡ２によりそれぞれ演算された前記姿勢角度αに基づいて、前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置を測定する。
【００４２】
Ｃ２A1：測距手段
測距手段Ｃ２A1は、予め設定された計測位置から物体までの距離を計測する。実施例１の前記測距手段Ｃ２A1は、前記計測位置から前記使用者の左肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の左踝までの距離を計測する。実施例１の前記測距手段Ｃ２A1は、具体的には、前記レーザレンジファインダＬＲＦで検出された前記レーザ光に基づいて、前記測距領域内に存在する前記計測位置から前記左肩までの距離および前記計測位置から前記左踝までの距離を計測する（図１の１点鎖線参照）と共に、２台の前記カメラＣＡ１，ＣＡ２で撮像された前記使用者の各画像をステレオ画像処理することにより、前記計測位置から前記左肩までの距離および前記計測位置から前記左踝までの距離を計測する（図１の２点鎖線参照）。
Ｃ２A2：姿勢角度演算手段
姿勢角度演算手段Ｃ２A2は、前記測距手段Ｃ２A1で計測された前記計測位置から前記左肩までの距離および前記計測位置から前記左踝までの距離に基づいて前記左肩と前記左踝とを結ぶ直線Ｌを演算する直線演算手段Ｃ２A2aを有し、前記使用者の姿勢を示す角度である前記姿勢角度αを演算する。実施例１の前記姿勢角度演算手段Ｃ２A2は、前記直線Ｌと、前記床面Ｆとがなす角度である前記姿勢角度αを演算する。
【００４３】
Ｃ２Ｂ：重心位置記憶手段
重心位置記憶手段Ｃ２Ｂは、前記重心位置測定手段Ｃ２Ａにより測定された前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置を記憶する。
Ｃ２Ｃ：接地位置測定手段
接地位置測定手段Ｃ２Ｃは、前記使用者の足の接地位置を測定する。実施例１の前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃは、前記床反力計ＦＰにより床反力を検出した位置に基づいて、前記接地位置を測定する。なお、実施例１の前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃでは、前記床反力計ＦＰのみで前記接地位置を測定するが、これに限定されず、例えば、前記測距手段Ｃ２A1により計測された前記計測位置から前記左踝までの距離に基づいて前記接地位置を測定することも可能である。
Ｃ２Ｄ：接地位置記憶手段
接地位置記憶手段Ｃ２Ｄは、前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃにより測定された前記接地位置を記憶する。
【００４４】
Ｃ３：被把持部移動手段
被把持部移動手段Ｃ３は、前屈開始判別手段Ｃ３Ａと、上昇開始判別手段Ｃ３Ｂと、上昇終了判別手段Ｃ３Ｃとを有し、前記被把持部移動部材ＧＭを介して前記被把持部Ｇを移動させる。実施例１の前記被把持部移動手段Ｃ３は、前記被把持部Ｇが把持されている場合に、空気圧シリンダとしての前記被把持部移動部材ＧＭと、前記回転軸Ｇ３を回転させる前記駆動モータＭとを制御して前記被把持部移動部材ＧＭを移動させることにより、前記被把持部Ｇを移動させる。
【００４５】
図４は使用者が起立動作を行った場合の被把持部および被把持部移動部材の拡大説明図であり、図４Ａは被把持部が被把持部前屈開始位置に配置された状態の一例の説明図であり、図４Ｂは図４Ａの状態から被把持部が被把持部上昇開始位置まで移動した状態の一例の説明図であり、図４Ｃは図４Ｂの状態から被把持部が被把持部上昇完了位置まで移動した状態の一例の説明図である。
実施例１の前記被把持部移動手段Ｃ３は、具体的には、まず、図４Ａに示すように、前記被把持部Ｇの初期状態としての位置であって、前記使用者が起立動作を行うために上体を前屈させることを開始する位置である被把持部前屈開始位置まで前記被把持部Ｇを移動させる、いわゆる、初期化処理を実行する。なお、実施例１では、前記被把持部Ｇが前記被把持部前屈開始位置まで移動したことを、前記被把持部移動部材ＧＭに設けられた図示しない位置検出センサにより検出する。
【００４６】
次に、前記被把持部移動手段Ｃ３は、図４Ａの状態から、前記使用者が上体を前屈させることを開始する前屈開始タイミングであると判別した場合に、前記姿勢測定手段Ｃ２により測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記被把持部Ｇを前方（＋Ｘ方向）に移動させる（図４Ａの矢印Ｙａ，Ｙｂ参照）。
次に、前記被把持部移動手段Ｃ３は、図４Ａの状態から、前記使用者が上体の前屈を終了して前記重心位置が、前方（＋Ｘ方向）への移動が完了して身体の上昇を開始する上昇開始位置まで移動したと判別して、身体の上昇を開始する上昇開始タイミングであると判別した場合、図４Ｂに示すように、前記使用者が身体の上昇を開始する被把持部上昇開始位置まで移動した前記被把持部Ｇを上昇させる（図４Ｂの矢印Ｙａ，Ｙｂ参照）。
【００４７】
そして、前記被把持部移動手段Ｃ３は、図４Ｂの状態から、前記使用者が身体の上昇を終了して起立動作を終了する上昇終了タイミングであると判別した場合、図４Ｃに示すように、前記被把持部上昇開始位置から所定の高さだけ上方（＋Ｚ方向）に配置された被把持部上昇終了位置まで上昇した前記被把持部Ｇの上昇を終了させる。
最後に、前記被把持部移動手段Ｃ３は、前記使用者の起立動作が終了した後に、前記初期化処理を実行して、図４Ｃの状態から図４Ａの状態に前記被把持部Ｇを戻す。すなわち、前記被把持部Ｇを、前記被把持部上昇終了位置から前記被把持部前屈開始位置に移動させる。
【００４８】
Ｃ３Ａ：前屈開始判別手段
前屈開始判別手段Ｃ３Ａは、前記前屈開始タイミングであるか否かを判別する。実施例１の前記前屈開始判別手段Ｃ３Ａは、前記被把持部Ｇが把持され、且つ、前記起立動作開始釦Ｂが押下された場合に、前記前屈開始タイミングであると判別する。
Ｃ３Ｂ：上昇開始判別手段（前屈終了判別手段）
上昇開始判別手段Ｃ３Ｂは、前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することにより、前記使用者が上体の前屈を終了する前屈終了タイミングであって前記使用者の身体の上昇を開始する前記上昇開始タイミングであるか否かを判別する。実施例１の前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｂは、前記姿勢測定手段Ｃ２により測定された前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別する。
【００４９】
実施例１の上昇開始判別手段Ｃ３Ｂでは、具体的には、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αと、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２により演算された姿勢角度αとが、それぞれ予め設定された上昇開始判別角度である９０°未満となり、前記重心位置が下方（−Ｚ方向）に沈み込んだ位置としての前記上昇開始位置まで移動したと判別され、且つ、前記床反力計ＦＰにより測定された前記床反力の分布が、予め設定された上昇開始判別分布になったと判別された場合に、前記上昇開始タイミングであると判別する。なお、実施例１の前記上昇開始判別分布は、前記重心位置が、前記接地位置に基づいて演算される前記上昇開始位置まで移動したときの床反力の分布であり、実施例１では、実験等により予め測定された複数の被験者の上昇開始判別分布のうち、予め入力された使用者の身体情報に最も近い被験者の上昇開始判別分布が設定されている。
【００５０】
Ｃ３Ｃ：上昇終了判別手段
上昇終了判別手段Ｃ３Ｃは、前記上昇終了タイミングであるか否かを判別する。実施例１の前記上昇終了判別手段Ｃ３Ｃは、前記被把持部Ｇが、前記上昇開始位置に対応する前記被把持部上昇開始位置から、予め設定された前記使用者の身長等の情報に基づいて演算された前記被把持部上昇終了位置まで上昇した場合に、前記上昇終了タイミングであると判別する。
【００５１】
（実施例１のフローチャートの説明）
次に、実施例１の起立動作支援プログラムＡＰ１の処理の流れをフローチャートを使用して説明する。
（実施例１の起立動作支援プログラムＡＰ１のメイン処理のフローチャートの説明）
図５は本発明の実施例１の起立動作支援プログラムのメイン処理のフローチャートである。
図５のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、前記制御部ＣのＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は前記制御部Ｃの他の各種処理、例えば、後述する図６に示す姿勢測定処理等と並行してマルチタスクで実行される。
【００５２】
図５に示すフローチャートは前記起立動作支援プログラムＡＰ１が起動した場合に開始される。
図５のＳＴ１において、被把持部Ｇを被把持部前屈開始位置まで戻す初期化処理を実行する（図４Ｃ、図４Ａ参照）。そして、ＳＴ２に移る。
ＳＴ２において、被把持部Ｇが把持され、且つ、起立動作開始釦Ｂが押下されたか否かを判別することにより、使用者が上体を前屈させることを開始する前屈開始タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ３に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２を繰り返す。
【００５３】
ＳＴ３において、被把持部Ｇを前方（＋Ｘ方向）に移動させる（図４Ａ、図４Ｂ参照）。そして、ＳＴ４に移る。
ＳＴ４において、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αと、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２により演算された姿勢角度αとが、それぞれ予め設定された上昇開始判別角度（９０°）未満であり、且つ、床反力計ＦＰで測定された床反力の分布が予め設定された上昇開始判別分布になったか否かを判別することにより、重心位置が上昇開始位置まで移動し、使用者が上体の前屈を終了して上体の上昇を開始する上昇開始タイミングであるか否かを判別する（図３参照）。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ５に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に戻る。
【００５４】
ＳＴ５において、被把持部Ｇを上昇させる（図４Ｂ、図４Ｃ参照）。そして、ＳＴ６に移る。
ＳＴ６において、被把持部Ｇが、上昇開始位置に対応する被把持部上昇開始位置から、予め設定された使用者の身長等の情報に基づいて演算された被把持部上昇終了位置まで上昇し、使用者が身体の上昇を終了して起立動作を終了する上昇終了タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ５に戻る。
【００５５】
（実施例１の起立動作支援プログラムＡＰ１の姿勢測定処理のフローチャートの説明）
図６は本発明の実施例１の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートである。
図６のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、前記メイン処理と同様に、前記制御部ＣのＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って行われ、前記制御部Ｃの他の各種処理、例えば、前記メイン処理等と並行してマルチタスクで実行される。
【００５６】
図６に示すフローチャートは前記起立動作支援プログラムＡＰ１が起動した場合に開始される。
図６のＳＴ１０１において、被把持部Ｇが把持され、且つ、起立動作開始釦Ｂが押下されたか否かを判別することにより、使用者が上体を前屈させることを開始する前屈開始タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１０２に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１０１を繰り返す。
ＳＴ１０２において、次の（１），（２）の処理を実行し、ＳＴ１０３に移る。
（１）レーザレンジファインダＬＲＦで検出されたレーザ光に基づいて、測距領域内に存在する計測位置から使用者の左肩までの距離および計測位置から使用者の左踝までの距離を計測する（図１の１点鎖線参照）。
（２）２台のカメラＣＡ１，ＣＡ２で撮像された使用者の各画像をステレオ画像処理することにより、計測位置から使用者の左肩までの距離および計測位置から使用者の左踝までの距離を計測する（図１の２点鎖線参照）。
【００５７】
ＳＴ１０３において、次の（１）〜（３）の処理を実行し、ＳＴ１０４に移る。
（１）レーザレンジファインダＬＲＦにより計測された計測位置から使用者の左肩までの距離および計測位置から使用者の左踝までの距離から、左肩と左踝とを結ぶ直線Ｌを演算し、直線Ｌと床面Ｆとがなす姿勢角度αを演算して使用者の重心位置を測定する。
（２）２台のカメラＣＡ１，ＣＡ２により計測された計測位置から使用者の左肩までの距離および計測位置から使用者の左踝までの距離から、左肩と左踝とを結ぶ直線Ｌを演算し、直線Ｌと床面Ｆとがなす姿勢角度αを演算して使用者の重心位置を測定する。
（３）床反力計ＦＰにより計測された床反力の分布を測定すると共に、床反力を検出した位置に基づいて接地位置を測定する。
【００５８】
ＳＴ１０４において、ＳＴ１０３の（１）〜（３）の各処理で測定された重心位置および接地位置をそれぞれ記憶する。そして、ＳＴ１０５に移る。
ＳＴ１０５において、被把持部Ｇが、上昇開始位置に対応する被把持部上昇開始位置から、予め設定された使用者の身長等の情報に基づいて演算された被把持部上昇終了位置まで上昇し、使用者が身体の上昇を終了して起立動作を終了する上昇終了タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１０１に戻り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１０２に戻る。
【００５９】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記前屈開始タイミングであると判別された場合に、前記被把持部Ｇを前記被把持部前屈開始位置から前方（＋Ｘ方向）に移動させることにより、前記椅子ＣＨに着席した前記使用者が起立動作のために前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置を前方（＋Ｘ方向）に移動させる、すなわち、前屈することを支援する（図４Ａ、図５のＳＴ２，ＳＴ３参照）。また、前記使用者の左肩と左踝とを結ぶ直線Ｌと前記床面Ｆとがなす前記姿勢角度α（図１参照）が前記上昇開始判別角度（９０°）未満となり、前記重心位置が下方（−Ｚ方向）に沈み込んだ位置としての前記上昇開始位置まで移動したと判別され、且つ、前記床反力計ＦＰにより測定された前記床反力の分布が前記上昇開始判別分布になり、前記使用者の前記重心位置が前記接地位置に基づく前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記上昇開始タイミングであると判別して、前記被把持部Ｇを上昇させる（図４Ｂ、図４Ｃ、図５のＳＴ４，ＳＴ５参照）。ここで、前記重心位置は、前記姿勢角度αと相関関係を有しており（図３参照）、前記姿勢角度αに基づいて測定できると共に（図５のＳＴ１０３参照）、前記接地角度は、前記姿勢角度αを演算するための前記計測位置から前記使用者の左踝までの距離に基づいて測定できる（図５のＳＴ１０２，ＳＴ１０３参照）。
【００６０】
したがって、実施例１の前記起立動作支援システムＳは、前記姿勢測定処理（図６のＳＴ１０１〜ＳＴ１０５参照）により測定された前記重心位置および前記接地位置に基づいて、前記上昇開始タイミングを判別して前記被把持部Ｇを上昇させることができる。よって、前記使用者の前屈が終了する前に前記使用者の重心位置が後方（−Ｘ方向）に残ったままの状態で前記被把持部Ｇを上昇させたり、前記使用者の前屈が終了して身体を上昇させようとした後も前記被把持部Ｇを前進させたりすることがなく、前記使用者自身が身体を上昇させたいタイミングで前記被把持部Ｇを上昇させて、前記使用者の身体が上昇することを支援することができる。
【００６１】
この結果、実施例１の前記起立動作支援システムＳは、前記使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を行うことができる。また、前記使用者自身の運動能力が適切に発揮された状態で前記被把持部Ｇが移動できるため、例えば、前記重心位置が後方（−Ｘ方向）に残ったままの状態や、前記使用者が前のめりになった状態で使用者の身体を上昇させる場合に比べ、前記被把持部移動部材ＧＭや前記駆動モータＭ等への負荷を低減でき、使用者自身の運動能力を最大限に利用して、最小限の支援により前記使用者を起立させることができる。
【００６２】
また、前記構成を備えた実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記レーザレンジファインダＬＲＦで検出されたレーザ光に基づいて、測距領域内に存在する前記計測位置から前記左肩までの距離および前記計測位置から前記左踝までの距離が計測されると共に（図１の１点鎖線、図６のＳＴ１０２の（１）参照）、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２で撮像された前記使用者の各画像をステレオ画像処理することにより、前記計測位置から前記左肩までの距離および前記計測位置から前記左踝までの距離が計測される（図１の２点鎖線、図６のＳＴ１０２の（２）参照）。この結果、実施例１の前記起立動作支援システムＳは、前記直線Ｌおよび前記姿勢角度αを精度良く演算することができ（図６のＳＴ１０３の（１），（２）参照）、前記重心位置および前記接地位置を精度良く測定することができるため、前記上昇開始タイミングを精度良く判別できる（図５のＳＴ４参照）。
【００６３】
また、前記構成を備えた実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記床反力計ＦＰにより床反力の分布を測定すると共に、前記床反力を検出した位置に基づいて前記接地位置を測定する。この結果、実施例１の前記起立動作支援システムＳは、前記レーザレンジファインダＬＲＦおよび前記カメラＣＡ１，ＣＡ２だけでなく、前記床反力計ＦＰによっても前記接地位置が精度良く測定できる（図６のＳＴ１０３の（３）参照）。また、実施例１の前記起立動作支援システムＳは、前記床反力計ＦＰにより測定された前記床反力の分布と、前記接地位置に基づく前記上昇開始判別分布とに基づいて、前記上昇開始タイミングを精度良く判別できる（図５のＳＴ４参照）。
また、前記構成を備えた実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記使用者により前記被把持部Ｇが把持され、且つ、前記起立動作開始釦Ｂが押下された場合に、前記前屈開始タイミングであると判別して、前記被把持部Ｇを前方（＋Ｘ方向）に移動させる（図５のＳＴ２，ＳＴ３参照）。したがって、実施例１の前記起立動作支援システムＳでは、前記使用者が起立動作を開始したい時に前記起立動作開始釦Ｂが押下されるため、前記前屈開始タイミングを前記使用者が期待するタイミングにすることができる。
【実施例２】
【００６４】
図７は本発明の実施例２の起立動作支援システムの説明図であり、実施例１の図１に対応する図であり、図７Ａは実施例２の福祉車両の全体説明図であり、図７Ｂは図７Ａの福祉車両の助手席および助手席用ドアの拡大説明図である。
次に本発明の実施例２の起立動作支援システムＳの説明を行うが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図７において、本発明の実施例２の起立動作支援システムＳは、実施例１の前記部屋Ｒに替えて、前記使用者が搭乗する自動車の一例としての福祉車両Ｖに設けられている。実施例２の前記福祉車両Ｖは、左方（−Ｙ方向）に向いた状態で停車しており、前記福祉車両Ｖには、前記使用者が着席する助手席ＣＨ′と、前記助手席ＣＨ′に着席する際に開閉される助手席用ドアＤとが設けられている。
【００６５】
実施例２の前記助手席ＣＨ′は、図７に示すように、前記助手席用ドアＤが開放された場合に、左方（−Ｙ方向）から前方（＋Ｘ方向）に向くように９０°だけ回転させて前記福祉車両Ｖ内から前方（＋Ｘ方向）に移動させることができる。
また、実施例２の前記助手席用ドアＤには、実施例２の被把持部移動部材ＧＭの回転軸ＧＭ３が回転可能に支持されている。また、前記助手席用ドアＤには、実施例２のレーザレンジファインダＬＲＦと、１台のカメラ（第１の撮像部材）ＣＡ１とが配置されている。すなわち、実施例２は、実施例１に比べ、前記カメラＣＡ２が省略されている。実施例２の前記起立動作支援システムＳでは、前記レーザレンジファインダＬＲＦと、前記カメラＣＡ１とにより、前記使用者の右肩と右踝とを結ぶ直線Ｌが演算され、前記直線Ｌと床面Ｆとがなす前記姿勢角度αが演算される。
前記レーザレンジファインダＬＲＦと、前記カメラＣＡ１とにより実施例２の測拒部材ＬＲＦ＋ＣＡ１が構成されている。
さらに、実施例２の前記起立動作支援システムＳでは、実施例１の前記床反力計ＦＰが省略されている。
【００６６】
（実施例２の制御部Ｃの説明）
図８は実施例２の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図２に対応する図である。
（起立動作支援プログラムＡＰ１）
実施例２の起立動作支援プログラムＡＰ１は、実施例１の前記測距手段Ｃ２A1と、前記直線演算手段Ｃ２A2aと、前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｂとに替えて、測距手段Ｃ２A1′と、直線演算手段Ｃ２A2a′と、上昇開始判別手段Ｃ３Ｂ′とを有する。また、前記起立動作支援プログラムＡＰ１は、前記測距手段Ｃ２A1′により計測される前記計測位置から前記使用者の右踝までの距離に基づいて前記接地位置が測定できるため、実施例１の前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃおよび前記接地位置記憶手段Ｃ２Ｄが省略されている。
【００６７】
Ｃ２A1′：測距手段
実施例２の測距手段Ｃ２A1′は、基準距離演算手段Ｃ２A1aと、基準距離記憶手段Ｃ２A1bとを有し、前記計測位置から前記使用者の右肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の右踝までの距離を計測する。実施例２の前記測距手段Ｃ２A1′は、具体的には、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより前記各距離を計測する場合、実施例１の前記測距手段Ｃ２A1と同様に計測するが、前記カメラＣＡ１により前記各距離を計測する場合、前記各距離を計測するための基準となる、前記計測位置から基準物体までの距離である基準距離と、前記カメラＣＡ１により撮像された前記基準物体を含む前記使用者の画像とに基づいて、前記各距離を計測する。なお、実施例２では、前記基準距離は、前記計測位置から前記使用者の頭部が当接する前記助手席ＣＨ′の背もたれの上端部ＣＨ１までの距離が予め設定されている。
【００６８】
Ｃ２A1a：基準距離演算手段
基準距離演算手段Ｃ２A1aは、前記助手席ＣＨ′の上端部ＣＨ１の画像を予め撮像する２台のカメラ（複数の撮像部材）ＣＡ１，ＣＡ２により撮像された前記上端部ＣＨ１の各画像をステレオ画像処理することにより、前記基準距離を演算する。
Ｃ２A1b：基準距離記憶手段
基準距離記憶手段Ｃ２A1bは、前記基準距離演算手段Ｃ２A1aで演算された前記基準距離を記憶する。
実施例２の前記測距手段Ｃ２A1′では、まず、前記福祉車両Ｖの出荷前の段階において、前記助手席用ドアＤに前記カメラＣＡ１，ＣＡ２を設け、前記上端部ＣＨ１を前記カメラＣＡ１，ＣＡ２でステレオ視した各画像に基づいて、前記基準距離を演算して予め記憶する。そして、前記カメラＣＡ２を省略した状態で前記福祉車両Ｖを出荷し、記憶された前記基準距離と、前記カメラＣＡ１により撮像された前記助手席ＣＨ′の上端部ＣＨ１を含む前記使用者の画像とに基づいて、前記計測位置から前記使用者の右肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の右踝までの距離を計測する。
【００６９】
Ｃ２A2a′：直線演算手段
実施例２の直線演算手段Ｃ２A2a′は、前記測距手段Ｃ２A1′で計測された前記計測位置から前記使用者の右肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の右踝までの距離に基づいて、前記右肩と前記右踝とを結ぶ直線Ｌを演算する。
Ｃ３Ｂ′：上昇開始判別手段
実施例２の上昇開始判別手段Ｃ３Ｂ′は、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αと、前記カメラＣＡ１により演算された姿勢角度αとが、それぞれ予め設定された上昇開始判別角度（９０°）未満となり、前記重心位置が下方（−Ｚ方向）に沈み込んだ位置としての前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記上昇開始タイミングであると判別する。
【００７０】
（実施例２のフローチャートの説明）
次に、実施例２の起立動作支援プログラムＡＰ１の処理の流れをフローチャートを使用して説明する。なお、実施例２のメイン処理では、前記床反力計ＦＰが省略されたために、図５のＳＴ４における前記上昇開始タイミングの判別処理に替えて、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αと、前記カメラＣＡ１により演算された姿勢角度αとがそれぞれ前記上昇開始判別角度（９０°）未満となり、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することにより、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別するだけで、その他のＳＴ１〜３，ＳＴ５，ＳＴ６の各処理は、実施例１と同様であるため、前記メイン処理のフローチャートによる説明を省略する。
【００７１】
（実施例２の起立動作支援プログラムＡＰ１の姿勢測定処理のフローチャートの説明）
図９は本発明の実施例２の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例１の図６に対応する図である。
図９において、実施例２の前記姿勢測定処理のフローチャートでは、図６の実施例１の前記姿勢測定処理のフローチャートに比べ、ＳＴ１０２〜ＳＴ１０４に替えて、ＳＴ１０２′〜ＳＴ１０４′を実行するだけで、その他の処理であるＳＴ１０１，ＳＴ１０５については、対応する図６の各処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７２】
図９のＳＴ１０２′において、次の（１），（２）の処理を実行し、ＳＴ１０３′に移る。
（１）レーザレンジファインダＬＲＦで検出されたレーザ光に基づいて、測距領域内に存在する計測位置から使用者の右肩までの距離および計測位置から使用者の右踝までの距離を計測する（図７の１点鎖線参照）。
（２）１台のカメラＣＡ１により助手席ＣＨ′を含む使用者の画像を撮像し、予め記憶された基準距離に基づいて、計測位置から使用者の右肩までの距離および計測位置から使用者の右踝までの距離を計測する（図７の２点鎖線参照）。
【００７３】
ＳＴ１０３′において、次の（１），（２）の処理を実行し、ＳＴ１０４′に移る。
（１）レーザレンジファインダＬＲＦにより計測された計測位置から使用者の右肩までの距離および計測位置から使用者の右踝までの距離から、右肩と右踝とを結ぶ直線Ｌを演算し、直線Ｌと床面Ｆとがなす姿勢角度αを演算して使用者の重心位置を測定する。
（２）１台のカメラＣＡ１により計測された計測位置から使用者の右肩までの距離および計測位置から使用者の右踝までの距離から、右肩と右踝とを結ぶ直線Ｌを演算し、直線Ｌと床面Ｆとがなす姿勢角度αを演算して使用者の重心位置を測定する。
ＳＴ１０４′において、ＳＴ１０３′の（１），（２）の各処理で測定された重心位置を記憶する。そして、ＳＴ１０５に移る。
【００７４】
（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の前記起立動作支援システムＳでは、前記福祉車両Ｖの外側まで移動可能な前記助手席ＣＨ′と、前記福祉車両Ｖの助手席用ドアＤに設けられた前記被把持部Ｇおよび前記被把持部移動部材ＧＭ等により、前記助手席ＣＨ′に着席した前記使用者の起立動作時の姿勢に適した支援をすることができる（図７参照）。
また、前記構成を備えた実施例２の前記起立動作支援システムＳでは、実施例１の前記カメラＣＡ２が省略されており、前記福祉車両Ｖの出荷前の段階に設けた前記カメラＣＡ１，ＣＡ２により演算されて予め記憶された前記助手席ＣＨ′の上端部ＣＨ１までの前記基準距離と、１台の前記カメラＣＡ１により撮像された前記上端部ＣＨ１を含む前記使用者の画像とに基づいて、前記計測位置から前記使用者の右肩までの距離および前記計測位置から前記使用者の右踝までの距離が計測される（図７、図９のＳＴ１０２′参照）。したがって、実施例２の前記起立動作支援システムＳは、実施例１の２台の前記カメラＣＡ１，ＣＡ２により前記直線Ｌおよび前記姿勢角度αを演算する場合と同様に、前記直線Ｌおよび前記姿勢角度αを精度良く演算することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別できる（図７、図９のＳＴ１０３′参照）。
【実施例３】
【００７５】
図１０は本発明の実施例３の起立動作支援システムの全体説明図であり、実施例２の図７に対応する図である。
次に本発明の実施例３の起立動作支援システムＳの説明を行うが、この実施例３の説明において、前記実施例２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例３は、下記の点で前記実施例２と相違しているが、他の点では前記実施例２と同様に構成されている。
【００７６】
図１０において、本発明の実施例３の起立動作支援システムＳは、実施例２の前記福祉車両Ｖに替えて、要介護者としての前記使用者が着席して運転する電動式の車椅子、いわゆる、電動車椅子（起立動作支援装置）ＥＣＨに設けられている。実施例３の前記電動車椅子ＥＣＨは、前記使用者が着席する電動車椅子ＥＣＨ本体としての着席部ＥＣＨ１と、前記使用者が前記着席部ＥＣＨ１に着席した場合に前記使用者の足を支持する足掛部ＥＣＨ２とを有する。前記着席部ＥＣＨ１には、前記使用者の背中を支持するための背もたれＥＣＨ1aと、前記使用者の右肘を支持するための右肘掛部ＥＣＨ1bと、前記使用者の左肘を支持するための左肘掛部ＥＣＨ1cとが設けられている。
【００７７】
前記背もたれＥＣＨ1aの上部には、実施例３のレーザレンジファインダＬＲＦが設けられている。実施例３の前記起立動作支援システムＳでは、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより、前記計測位置から前記使用者の肩までの距離が測定され、前記肩と、前記足掛部ＥＣＨ２とを結ぶ直線Ｌ′が演算されて前記直線Ｌ′と床面Ｆとがなす実施例３の姿勢角度αが演算される。
前記レーザレンジファインダＬＲＦにより実施例３の測拒部材ＬＲＦが構成されている。
また、前記右肘掛部ＥＣＨ1bの内側面前端部には、実施例３の被把持部移動部材ＧＭの回転軸ＧＭ３が回転可能に支持されている。さらに、前記左肘掛部ＥＣＨ1cの上面前端部には、前記電動車椅子ＥＣＨを運転するための操作部ＥＣＨ３が設けられている。
【００７８】
（実施例３の制御部Ｃの説明）
図１１は実施例３の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例２の図８に対応する図である。
（起立動作支援プログラムＡＰ１）
実施例３の起立動作支援プログラムＡＰ１は、実施例２の前記測距手段Ｃ２A1′と、前記直線演算手段Ｃ２A2a′と、前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｂ′とに替えて、測距手段Ｃ２A1″と、直線演算手段Ｃ２A2a″と、上昇開始判別手段Ｃ３Ｂ″とを有する。
【００７９】
Ｃ２A1″：測距手段
実施例３の測距手段Ｃ２A1″は、実施例２の前記基準距離演算手段Ｃ２A1aと、前記基準距離記憶手段Ｃ２A1bとが省略されており、前記計測位置から前記使用者の肩までの距離を計測する。実施例３の前記測距手段Ｃ２A1″は、前記背もたれＥＣＨ1aの上部に設けられた前記レーザレンジファインダＬＲＦにより前記計測位置から前記使用者の肩までの距離を計測する。
Ｃ２A2a″：直線演算手段
実施例３の直線演算手段Ｃ２A2a″は、前記測距手段Ｃ２A1″で計測された前記計測位置から前記使用者の肩までの距離に基づいて、前記肩と、前記足掛部ＥＣＨ２とを結ぶ直線Ｌ′を演算する。
Ｃ３Ｂ″：上昇開始判別手段
実施例３の上昇開始判別手段Ｃ３Ｂ″は、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αが、予め設定された上昇開始判別角度（９０°）未満となり、前記重心位置が下方（−Ｚ方向）に沈み込んだ位置としての前記上昇開始位置まで移動したと判別された場合に、前記上昇開始タイミングであると判別する。
【００８０】
（実施例３のフローチャートの説明）
次に、実施例３の起立動作支援プログラムＡＰ１の処理の流れをフローチャートを使用して説明する。なお、実施例３のメイン処理では、前記カメラＣＡが省略されたために、図５のＳＴ４における前記上昇開始タイミングの判別処理に替えて、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより演算された姿勢角度αが前記上昇開始判別角度（９０°）未満となり、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することにより、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別するだけで、その他のＳＴ１〜３，ＳＴ５，ＳＴ６の各処理は、実施例１，２と同様であるため、前記メイン処理のフローチャートによる説明を省略する。
【００８１】
（実施例３の起立動作支援プログラムＡＰ１の姿勢測定処理のフローチャートの説明）
図１２は本発明の実施例３の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例２の図９に対応する図である。
図１２において、実施例３の前記姿勢測定処理のフローチャートでは、図９の実施例２の前記姿勢測定処理のフローチャートに比べ、ＳＴ１０２′，ＳＴ１０３′に替えて、ＳＴ１０２″，ＳＴ１０３″を実行するだけで、その他の処理であるＳＴ１０１，ＳＴ１０４′，ＳＴ１０５については、対応する図９の各処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
図１２のＳＴ１０２″において、レーザレンジファインダＬＲＦで検出されたレーザ光に基づいて、計測位置から使用者の肩までの距離を計測する。そして、ＳＴ１０３″に移る。
ＳＴ１０３″において、レーザレンジファインダＬＲＦにより計測された計測位置から使用者の肩までの距離と、接地部ＥＣＨ２とを結ぶ直線Ｌ′を演算し、直線Ｌ′と床面Ｆとがなす姿勢角度αを演算して使用者の重心位置を測定する。そして、ＳＴ１０４′に移る。
【００８２】
（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の前記起立動作支援システムＳでは、前記電動車椅子ＥＣＨの右肘掛部ＥＣＨ1bに設けられた前記被把持部Ｇおよび前記被把持部移動部材ＧＭ等により、前記着席部ＥＣＨ１に着席した前記使用者の起立動作時の姿勢に適した支援をすることができる（図１０参照）。
また、実施例３の前記電動車椅子ＥＣＨでは、前記着席部ＥＣＨ１に着席した前記使用者の足が前記足掛部ＥＣＨ２に支持されており、前記使用者が起立動作を行う場合には、前記使用者を前記足掛部ＥＣＨ２上で起立させることになる。ここで、実施例３では、前記着席部ＥＣＨ１の背もたれＥＣＨ1a上部に設けられた前記レーザレンジファインダＬＲＦによりより前記計測位置から前記使用者の肩までの距離のみが測定され、前記肩と前記使用者の足を支持する前記足掛部ＥＣＨ２とを結ぶ直線Ｌ′が演算されることにより、前記直線Ｌ′と床面Ｆとがなす前記姿勢角度αが演算することができる（図１０、図１２のＳＴ１０２″，ＳＴ１０３″参照）。したがって、実施例３の前記起立動作支援システムＳは、実施例１，２と同様に、前記直線Ｌ′および前記姿勢角度αを精度良く演算することができ、前記上昇開始タイミングを精度良く判別できる（図５のＳＴ４参照）。
【実施例４】
【００８３】
図１３は本発明の実施例４の起立動作支援システムの全体説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。
次に本発明の実施例４の起立動作支援システムＳの説明を行うが、この実施例４の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例４は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００８４】
図１３において、本発明の実施例４の起立動作支援システムＳでは、実施例１の前記起立動作開始釦Ｂと、前記レーザレンジファインダＬＲＦと、前記カメラＣＡ２と、前記床反力計ＦＰとが省略されている。また、実施例４の起立動作支援システムＳでは、前記把持検出センサＳＮ１が、いわゆる、力覚センサによって構成されている。実施例４の前記把持検出センサＳＮ１は、前記使用者が上体の前屈を開始する時にかかる荷重を検知する。
さらに、実施例４の起立動作支援システムＳでは、前記カメラＣＡ１が、前記部屋Ｒの天井ＣＥに固定支持されている。実施例４の前記カメラＣＡ１は、前記天井ＣＥに設けられた前記椅子ＣＨの上方（＋Ｚ方向）としての前記計測位置から、前記床面Ｆや前記椅子ＣＨ等を含む前記使用者の画像を撮像する。なお、前記画像には、前記使用者の頭および前記使用者の足の爪先の画像が含まれている（図１３の２点鎖線参照）。
【００８５】
（実施例４の制御部Ｃの説明）
図１４は実施例４の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図２に対応する図である。
（起立動作支援プログラムＡＰ１）
実施例４の起立動作支援プログラムＡＰ１は、実施例１の前記重心位置測定手段Ｃ２Ａと、前記重心位置記憶手段Ｃ２Ｂと、前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃと、前記前屈開始判別手段Ｃ３Ａと、前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｂとに替えて、頭部位置測定手段Ｃ２Ｅと、頭部位置記憶手段Ｃ２Ｆと、接地位置測定手段Ｃ２Ｃ′と、前屈開始判別手段Ｃ３Ａ′と、上昇開始判別手段Ｃ３Ｄとを有する。
【００８６】
Ｃ２Ｅ：頭部位置測定手段
頭部位置測定手段Ｃ２Ｅは、前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する。実施例４の前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅは、前記カメラＣＡ１により撮像された前記床面Ｆや前記椅子ＣＨ等を含む前記使用者の画像に基づいて、前記使用者の頭の位置としての頭部位置を測定する。実施例４の前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅは、具体的には、前記画像を画像解析して、前記使用者の肌色部分のうちの顔の領域（顔領域）を検出することにより、前記頭部位置を測定する。
なお、実施例４の前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅでは、前記顔領域を検出することにより、前記頭部位置を測定したがこれに限定されず、例えば、実施例１〜３と同様に、前記計測位置から前記使用者の頭までの距離を計測することにより、前記頭部位置を測定することも可能である。
Ｃ２Ｆ：頭部位置記憶手段
頭部位置記憶手段Ｃ２Ｆは、前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅにより測定された前記頭部位置を記憶する。
【００８７】
Ｃ２Ｃ′：接地位置測定手段
接地位置測定手段Ｃ２Ｃ′は、前記使用者の足の接地位置を測定する。実施例４の前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃ′は、前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅと同様に、前記カメラＣＡ１により撮像された前記床面Ｆや前記椅子ＣＨ等を含む前記使用者の画像を画像解析して、前記使用者の前端部としての爪先や、膝の先端の位置としての前記接地位置を測定する。  なお、実施例４の前記接地位置測定手段Ｃ２Ｃ′も、前記頭部位置測定手段Ｃ２Ｅと同様に、例えば、実施例１〜３と同様に、前記計測位置から前記使用者の足の爪先までの距離を計測することにより、前記接地位置を測定することも可能である。
Ｃ３Ａ′：前屈開始判別手段
前屈開始判別手段Ｃ３Ａ′は、前記前屈開始タイミングであるか否かを判別する。実施例４の前記前屈開始判別手段Ｃ３Ａ′は、前記把持検出センサＳＮ１の検出信号に基づいて、前記被把持部Ｇが把持され、前記使用者が上体の前屈を開始する時にかかる荷重を検知した場合に、前記前屈開始タイミングであると判別する。
【００８８】
Ｃ３Ｄ：上昇開始判別手段（前屈終了判別手段）
上昇開始判別手段Ｃ３Ｄは、実施例１の前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｂと同様に、前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することにより、前記使用者が上体の前屈を終了する前屈終了タイミングであって前記使用者の身体の上昇を開始する前記上昇開始タイミングであるか否かを判別する。実施例４の前記上昇開始判別手段Ｃ３Ｄは、測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別する。実施例４の上昇開始判別手段Ｃ３Ｄでは、具体的には、前記カメラＣＡ１により測定された前記頭部位置が、前記接地位置より前方（＋Ｘ方向）まで移動したか否かを判別することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別して、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別する。
【００８９】
（実施例４のフローチャートの説明）
次に、実施例４の起立動作支援プログラムＡＰ１の処理の流れをフローチャートを使用して説明する。
（実施例４の起立動作支援プログラムＡＰ１の姿勢測定処理のフローチャートの説明）
図１５は本発明の実施例４の起立動作支援プログラムのメイン処理のフローチャートであり、実施例１の図５に対応する図である。
図１５において、実施例４のメイン処理のフローチャートでは、図５の実施例１の前記メイン処理のフローチャートに比べ、ＳＴ２，ＳＴ４に替えて、ＳＴ２′，ＳＴ４′を実行するだけで、その他の処理であるＳＴ１，ＳＴ３，ＳＴ５，ＳＴ６については、実施例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９０】
図１５のＳＴ２′において、把持検出センサＳＮ１の検出信号に基づいて、被把持部Ｇが把持され、使用者が上体の前屈を開始する時にかかる荷重を検知したか否かを判別することにより、前屈開始タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ３に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２′を繰り返す。
ＳＴ４′において、カメラＣＡ１により測定された頭部位置が、接地位置より前方（＋Ｘ方向）まで移動したか否かを判別することにより、重心位置が上昇開始位置まで移動した上昇開始タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ５に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に戻る。
【００９１】
（実施例４の起立動作支援プログラムＡＰ１の姿勢測定処理のフローチャートの説明）
図１６は本発明の実施例４の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例１の図６に対応する図である。
図１６において、実施例４の前記姿勢測定処理のフローチャートでは、図６の実施例１の前記姿勢測定処理のフローチャートに比べ、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０４に替えて、ＳＴ１１１〜ＳＴ１１４を実行するだけで、その他の処理であるＳＴ１０５については、対応する図６の各処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１６のＳＴ１１１において、把持検出センサＳＮ１の検出信号に基づいて、被把持部Ｇが把持され、使用者が上体の前屈を開始する時にかかる荷重を検知したか否かを判別することにより、前屈開始タイミングであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１１２に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１１を繰り返す。
ＳＴ１１２において、カメラＣＡ１により床面Ｆや椅子ＣＨ等を含む使用者の画像を撮像する。そして、ＳＴ１１３に移る。
【００９３】
ＳＴ１１３において、撮像された床面Ｆや椅子ＣＨ等を含む使用者の画像を画像解析して、使用者の肌色部分のうちの顔領域を検出することにより、頭部位置を測定すると共に、使用者の前端部としての爪先や膝の先端の位置としての接地位置を測定する。そして、ＳＴ１１４に移る。
ＳＴ１１４において、測定された頭部位置および接地位置をそれぞれ記憶する。そして、ＳＴ１０５に移る。
【００９４】
（実施例４の作用）
前記構成を備えた実施例４の前記起立動作支援システムＳでは、前記カメラＣＡにより測定された前記頭部位置が、前記接地位置より前方（＋Ｘ方向）まで移動したと判別されることにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動した前記上昇開始タイミングであると判別して、前記被把持部Ｇを上昇させる（図１５のＳＴ４′，ＳＴ５参照）。
【００９５】
（実験例）
ここで、測定された前記頭部位置が、前記接地位置より前方（＋Ｘ方向）まで移動したと判別されることにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別できることを確認するために、以下の実験例１を行った。
（実験例１）
実験例１では、健常者が起立動作を行ったときの前記健常者の重心位置と、前記健常者の肩が踝より前方（＋Ｘ方向）に離れた距離としての第１距離ｘ１とを測定した。
【００９６】
（実験結果）
図１７は実験例１の実験結果についての説明図であり、健常者が起立動作を行ったときの健常者の重心位置と第１距離との関係を示すための説明図であり、横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に距離をとって、健常者の重心位置の上下方向に対する変化の軌跡と第１距離の前後方向に対する変化の軌跡とを示したグラフである。
図１８は健常者が起立動作を行ったときの第１距離と第２距離との関係を示すための説明図であり、図１８Ａは健常者が椅子に着席している状態の説明図であり、図１８Ｂは図１８ＡのＸＶＩＩＩＢ方向から見たときの説明図であり、図１８Ｃは図１８Ａの状態から健常者が前屈を終了して身体を上昇させている途中の状態の説明図であり、図１８Ｄは図１８ＣのＸＶＩＩＩＤ方向から見たときの説明図であり、図１８Ｅは図１８Ａの状態から健常者が身体の上昇を終了して起立動作を完了した状態の説明図であり、図１８Ｆは図１８ＥのＸＶＩＩＩＦ方向から見たときの説明図である。
【００９７】
図１７、図１８に示すように、実験例１では、前記第１距離ｘ１が、図１８Ａおよび図１８Ｂに示す、前記使用者が着席した状態ではマイナス（−）となり、図１８Ｃおよび図１８Ｄに示す、前記使用者の重心位置が前方に移動した状態では０となり（図１７における約３．０［ｓｅｃ］後参照）、図１８Ｅおよび図１８Ｆに示す、前記使用者の起立が完了した状態では僅かにプラス（＋）となっている。よって、前記重心位置と実験例１の第１距離ｘ１とは、相関関係があり、前記第１距離ｘ１を介して重心位置の移動を検出できることがわかる。
【００９８】
ここで、図１８に示すように、前記健常者が起立動作を行ったときの前記健常者の頭が足の爪先より前方（＋Ｘ方向）に離れた距離としての第２距離ｘ２は、実験例１の前記第１距離ｘ１と同様の軌跡を描いている。
この結果、実施例４の前記起立動作支援システムＳのように、前記使用者の頭の位置と、足の爪先の位置との位置関係を検出することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別できる。
【００９９】
したがって、実施例４の前記起立動作支援システムＳは、前記姿勢測定処理（図１６のＳＴ１１１〜ＳＴ１１４，ＳＴ１０５参照）により測定された前記頭部位置および前記接地位置に基づいて、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動した前記上昇開始タイミングを判別して前記被把持部Ｇを上昇させることができる。この結果、実施例４の前記起立動作支援システムＳは、実施例１の前記起立動作支援システムＳと同様に、前記使用者自身が身体を上昇させたいタイミングで前記被把持部Ｇを上昇させて、前記使用者の身体が上昇することを支援することができる。
【０１００】
また、実施例４の前記起立動作支援システムＳは、前記カメラＣＡ１により前記床面Ｆや前記椅子ＣＨ等を含む前記使用者の画像を撮像し、撮像された前記画像を画像解析することにより、前記頭部位置および接地位置が測定される（図１６のＳＴ１１２，ＳＴ１１３参照）。したがって、実施例４の前記起立動作支援システムＳは、実施例１〜３の前記測距部材（ＬＲＦ＋ＣＡ１＋ＣＡ２，ＬＲＦ＋ＣＡ１，ＬＲＦ）を使用しなくても、実施例１〜３と同様に、前記上昇開始タイミングを精度良く判別できる（図１５のＳＴ４′参照）。
【０１０１】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ011）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例１では、レーザレンジファインダＬＲＦと、２台のカメラＣＡ１，ＣＡ２と、床反力計ＦＰとを使用し、前記実施例２では、レーザレンジファインダＬＲＦと、１台のカメラＣＡ１とを使用し、前記実施例３では、レーザレンジファインダＬＲＦのみを使用して、前記使用者の姿勢を測定して前記上昇開始タイミングであるか否かを判別したが、これに限定されず、例えば、前記カメラＣＡ１のみ、または、前記床反力計ＦＰのみを使用して、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別することも可能である。
【０１０２】
（Ｈ02）前記実施例１では、前記レーザレンジファインダＬＲＦにより測定した前記姿勢角度αと、前記カメラＣＡ１，ＣＡ２により測定した前記姿勢角度αとがいずれも前記上昇開始判別角度（９０°）未満であり、且つ、前記床反力計ＦＰで測定された前記床反力の分布が前記上昇開始判別分布となっているか否かにより、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別したが、これに限定されず、例えば、レーザレンジファインダＬＲＦにより測定した前記姿勢角度αと、カメラＣＡ１，ＣＡ２により測定した前記姿勢角度αとのいずれかが前記上昇開始判別角度（９０°）未満、または、前記床反力計ＦＰで測定された前記床反力の分布が前記上昇開始判別分布となっているか否かにより、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別することも可能である。また、測定する環境に応じて前記上昇開始タイミングを判別する条件を変更することも可能であり、例えば、前記部屋Ｒが暗い場合には、ステレオ画像処理の精度が悪くなる前記カメラＣＡ１，ＣＡ２を使用せずに、レーザレンジファインダＬＲＦおよび床反力計ＦＰを使用したり、レーザレンジファインダＬＲＦまたは床反力計ＦＰのいずれか一方を使用したりして、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別することも可能である。
【０１０３】
（Ｈ03）前記実施例１〜３において、前記使用者により前記被把持部Ｇが把持され、且つ、前記起立動作開始釦Ｂが押下された場合に、前記前屈開始タイミングであると判別して、前記被把持部Ｇを前方（＋Ｘ方向）に移動させたが（図５のＳＴ２，ＳＴ３参照）、これに限定されず、例えば、前記把持検出センサＳＮ１を省略して、前記被把持部Ｇに設けられた前記起立動作開始釦Ｂが押下された場合に、前記前屈開始タイミングであると判別することも可能である。
（Ｈ04）前記実施例２では、前記使用者が搭乗する席を助手席ＣＨ′として、前記起立動作支援システムＳを適用したが、これに限定されず、運転席や後部座席等の他の座席に適用することも可能である。
【０１０４】
（Ｈ05）前記実施例にでは、前記被把持部移動部材ＧＭを、小型化のため、前記ピストンＧＭ１のピストン軸方向Ｙａに移動可能な空気圧ピストンにより構成し、前記回転軸ＧＭ３の回転軸周方向Ｙｂに移動することにより、前記被把持部Ｇを前後方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に移動させているが、これに限定されず、例えば、前後方向（Ｘ軸方向）に延びるガイドレールを有し、前記被把持部Ｇを前後方向（Ｘ軸方向）に移動させる前後方向移動部材と、上下方向（Ｚ軸方向）に延び且つ前後方向に延びるガイドレールに接続されたガイドレールを有し、上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる上下方向移動部材とによって前記被把持部移動部材ＧＭを構成することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、前記起立動作開始釦Ｂは、前記被把持部Ｇに設けられているが、これに限定されず、その他の部材に設けることも可能である。例えば、前記椅子ＣＨや、前記助手席ＣＨ′に肘掛部を設けた場合に、前記肘掛部に前記起立動作開始釦Ｂを設けることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、前記被把持部Ｇを着席した前記使用者の左方（−Ｙ方向）に設けたが、これに限定されず、前記被把持部Ｇを前記使用者の右方（＋Ｙ方向）に設けたり、左右両側に設けたりすることも可能である。
【０１０５】
（Ｈ08）前記実施例１において、前記上昇開始タイミングであるか否かを判別するために、前記床反力計ＦＰにより測定された前記床反力の分布が、実験等により予め測定された前記上昇開始判別分布になったか否かを判別したが、前記床反力の分布と前記上昇開始判別分布との比較については、前記各分布どうしの完全一致に限定されず、例えば、前記床反力の分布と前記上昇開始判別分布とを、前記床反力の大きさ［Ｎ］に応じて色分けされた画像にそれぞれ画像化し、前記各画像に対して画像解析を実行して算出された前記各画像どうしの類似度が予め設定された閾値以上である場合に、前記床反力の分布と前記上昇開始判別分布とが一致しているとみなすことも可能である。また、前記床反力の分布と前記上昇開始判別分布との比較に限定されず、例えば、前記床反力計ＦＰが計測した床反力の最大値［Ｎ］や、計測した全範囲に対する床反力の平均値［Ｎ］が、予め設定された閾値［Ｎ］以上である場合に、前記使用者が前屈を終了して身体の上昇を開始する前記上昇開始タイミングであると判別することも可能である。
【０１０６】
（Ｈ09）前記実施例において、前記前屈開始タイミングから前記上昇開始タイミングまで前記被把持部Ｇを前進させ（図６、図１５のＳＴ３参照）、前記上昇開始タイミングから前記上昇終了タイミングまで前記被把持部Ｇを上昇させているが（図６、図１５のＳＴ５参照）、前記被把持部Ｇの移動方向はこれに限定されず、例えば、前記前屈開始タイミングから前記上昇開始タイミングまで、緩やかに下方（−Ｚ方向）に沈むように前進させたり、前記上昇開始タイミングから前記上昇終了タイミングまで緩やかに前方（＋Ｘ方向）に進みながら上昇させたりする等の微調整を行うことにより、前記使用者の起立動作時の姿勢に適した支援を精度良く行うことも可能である。
（Ｈ010）前記実施例では、前後方向（Ｘ軸方向）における前記重心位置の変化のみ測定しているが、これに限定されず、例えば、左右方向（Ｙ軸方向）や上下方向（Ｚ軸方向）についても測定して、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することも可能である。
（Ｈ011）前記実施例４では、前記使用者の頭の位置と、足の爪先の位置との位置関係を検出することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別したが、これに限定されず、例えば、前記使用者の肩の位置と、踝の位置との位置関係を検出することにより、前記重心位置が前記上昇開始位置まで移動したか否かを判別することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１は本発明の実施例１の起立動作支援システムの全体説明図である。
【図２】図２は実施例１の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
【図３】図３は健常者が起立動作を行ったときの健常者の重心位置と姿勢角度との関係を示すための説明図であり、図３Ａは横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に重心位置の上下方向の高さをとって健常者の重心位置の上下方向に対する変化の軌跡を示したグラフであり、図３Ｂは横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に姿勢角度の大きさをとって健常者の姿勢角度の変化の軌跡を示したグラフである。
【図４】図４は使用者が起立動作を行った場合の被把持部および被把持部移動部材の拡大説明図であり、図４Ａは被把持部が被把持部前屈開始位置に配置された状態の一例の説明図であり、図４Ｂは図４Ａの状態から被把持部が被把持部上昇開始位置まで移動した状態の一例の説明図であり、図４Ｃは図４Ｂの状態から被把持部が被把持部上昇終了位置まで移動した状態の一例の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施例１の起立動作支援プログラムのメイン処理のフローチャートである。
【図６】図６は本発明の実施例１の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートである。
【図７】図７は本発明の実施例２の起立動作支援システムの説明図であり、実施例１の図１に対応する図であり、図７Ａは実施例２の福祉車両の全体説明図であり、図７Ｂは図７Ａの福祉車両の助手席および助手席用ドアの拡大説明図である。
【図８】図８は実施例２の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図２に対応する図である。
【図９】図９は本発明の実施例２の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例１の図６に対応する図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例３の起立動作支援システムの全体説明図であり、実施例２の図７に対応する図である。
【図１１】図１１は実施例３の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例２の図８に対応する図である。
【図１２】図１２は本発明の実施例３の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例２の図９に対応する図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例４の起立動作支援システムの全体説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。
【図１４】図１４は実施例４の起立動作支援システムの制御部が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図２に対応する図である。
【図１５】図１５は本発明の実施例４の起立動作支援プログラムのメイン処理のフローチャートであり、実施例１の図５に対応する図である。
【図１６】図１６は本発明の実施例４の起立動作支援プログラムの姿勢測定処理のフローチャートであり、実施例１の図６に対応する図である。
【図１７】図１７は実験例１の実験結果についての説明図であり、健常者が起立動作を行ったときの健常者の重心位置と第１距離との関係を示すための説明図であり、横軸に起立動作開始からの経過時間をとり、縦軸に距離をとって、健常者の重心位置の上下方向に対する変化の軌跡と第１距離の前後方向に対する変化の軌跡とを示したグラフである。
【図１８】図１８は健常者が起立動作を行ったときの第１距離と第２距離との関係を示すための説明図であり、図１８Ａは健常者が椅子に着席している状態の説明図であり、図１８Ｂは図１８ＡのＸＶＩＩＩＢ方向から見たときの説明図であり、図１８Ｃは図１８Ａの状態から健常者が前屈を終了して身体を上昇させている途中の状態の説明図であり、図１８Ｄは図１８ＣのＸＶＩＩＩＤ方向から見たときの説明図であり、図１８Ｅは図１８Ａの状態から健常者が身体の上昇を終了して起立動作を完了した状態の説明図であり、図１８Ｆは図１８ＥのＸＶＩＩＩＦ方向から見たときの説明図である。
【符号の説明】
【０１０８】
α…姿勢角度、
ＡＰ１…起立動作支援プログラム、
Ｂ…起立動作開始釦、
Ｃ１…把持検出手段、
Ｃ２Ａ…重心位置測定手段、
Ｃ２A1，Ｃ２A1′，Ｃ２A1″，Ｃ２E1…測距手段、
Ｃ２A1a…基準距離演算手段、
Ｃ２A1b…基準距離記憶手段、
Ｃ２A2…姿勢角度演算手段、
Ｃ２Ｃ，Ｃ２Ｃ′…接地位置測定手段、
Ｃ２Ｅ…頭部位置測定手段、
Ｃ３…被把持部移動手段、
Ｃ３Ａ，Ｃ３Ａ′…前屈開始判別手段、
Ｃ３Ｂ，Ｃ３Ｂ′，Ｃ３Ｂ″，Ｃ３Ｄ…上昇開始判別手段、
ＣＡ１，ＣＡ２…撮像部材、複数の撮像部材、
ＣＡ１…第１の撮像部材、
ＣＨ１…基準物体、
ＥＣＨ…起立動作支援装置、
Ｆ…床面、
ＦＰ…床反力計、
Ｇ…被把持部、
ＧＭ…被把持部移動部材、
Ｌ，Ｌ′…直線、
ＬＲＦ＋ＣＡ１＋ＣＡ２，ＬＲＦ＋ＣＡ１，ＬＲＦ…測距部材、
ＬＲＦ…レーザレンジファインダ、
Ｓ…起立動作支援システム。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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