JP2014068871A - 歩行補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行などをアシストする歩行補助装置において装着時の安全を図るシステムを提供する。
【解決手段】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、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と、足関節の制動状態を変更可能とする制動部を備え、少なくとも前記第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、動作指示手段による操作指示が無いときは、制動部を制動状態とすることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ユーザーが歩行などを行う際、アシスト力を付与することでユーザーの負荷軽減を図る歩行補助装置に関するものである。

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。

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。

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。

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。

特開２０１１−２５０５３号公報 特開２０１０−１４８６３８号公報 特許第４８７２８２１号公報

歩行補助装置は、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。

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。

また、特許文献３に開示される歩行補助装置は、跨いで装着する形態であるが、装着時ユーザーは、後に位置する把持部１ｄを把持することとなる。このような装着方法では、ユーザーは上体を捻って把持部１ｄを把持する必要があり、アシストを必要とする高齢者、身障者にとっては装着が困難となることが考えられる。

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、
サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、動作指示手段、制動部、制御部、を備え、
前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第１アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部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、
前記動作指示手段は、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とし、
前記制動部は、前記足関節の回動状態を変更可能とし、
前記制御部は、少なくとも前記第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
前記動作指示手段による操作指示が無いときは、前記制動部にて前記足関節を制動状態とする装着処理を実行可能とすることを特徴とする。

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、前記動作指示手段による持ち上げ操作が指示された場合、前記制動部にて前記足関節を解放状態にするとともに、少なくとも前記第１アクチュエータを回動させることで前記脚パーツを伸ばすことを特徴とする。

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、前記動作指示手段による持ち下げ操作が指示された場合、前記制動部にて前記足関節を半解放状態にするとともに、少なくとも前記第１アクチュエータを回動させることで前記脚パーツを縮めることを特徴とする。

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、前記サドルリンクに設けられていることを特徴とする。

さらに本発明に係る歩行補助装置において、
前記サドルリンクは、把持状態を検出する把持検出手段を備え、
前記装着処理は、前記把持検出手段が把持状態でないとき、前記制動部にて前記足関節を制動状態とすることを特徴とする。

さらに本発明に係る歩行補助装置は、
前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とする第２アクチュエータを備え、
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サドルリンクを回動させることを特徴とする。

本発明に係る歩行補助装置は、動作指示手段からの持ち上げ動作指示、持ち下げ動作指示が無いときに、制動部にて足関節を制動状態とすることで歩行補助装置の後傾を抑制し
、安全に歩行補助装置を装着させることが可能となっている。

さらに本発明に係る歩行補助装置では、動作指示手段による持ち上げ操作が指示された場合、足関節を解放状態とし、少なくとも第１アクチュエータを回動させることで、サドルリンクを上昇させることが可能となる。

さらに本発明に係る歩行補助装置では、動作指示手段による持ち下げ操作が指示された場合、足関節を半解放状態とし、少なくとも第１アクチュエータを回動させることで、サドルリンクをゆっくりと下降させることが可能となる。

さらに本発明に係る歩行補助装置では、把持検出手段が把持状態を判定していない場合、足関節を制動状態とすることで、さらなる安全性の向上が図られる。

さらに本発明に係る歩行補助装置では、第２アクチュエータに駆動力を加え、上腿リンクに対してサドルリンクを回動させることで、サドルリンクを所定の方向に保ってユーザーをサドルシートに着座させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る歩行補助装置の側面図、正面図 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 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 本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着時の様子を示した図 本発明の実施形態に係る把持検出手段、動作指示手段を示す側面図 本発明の実施形態に係る把持検出手段、動作指示手段を示す側面図 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 本発明の実施形態に係る制動部の構成を示す図 本発明の実施形態に係る制動部の制動状態を説明する図 本発明の実施形態に係るメイン処理を示すフロー図

図１は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置１の構成を示す図である。図１（Ａ）は歩行補助装置１の左側面図であり、図１（Ｂ）は歩行補助装置１の正面図であり、両図ともユーザーが装着していない状態で示されている。

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を接続するサドルリンク１１、制御部３０を備えて構成される。サドルリンク１１には、左右の脚パーツ１９Ｒ、Ｌを摺動可能に接続する摺動レール１１１Ｒ、Ｌ、ユーザーが着座するためのサドルシート１１２が設けられている。ユーザーは、この歩行補助装置１を跨ぐようにサドルシート１１２に着座して歩行補助装置１を装着する。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。

脚パーツ１９は、図の上から順に、摺動部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。

サドルリンク１１は、歩行補助装置１の装着時、ユーザーの股間に位置する。アシスト時には、アクチュエータを利用し、少なくとも膝関節１４を回動させることで、このサドルリンク１１に対して、ユーザーを持ち上げる方向にアシスト力を加え、ユーザーの体重
を軽減し、ユーザーの歩行時あるいは立っている時の負担を軽減する。

摺動部１２は、サドルリンク１１と上腿リンク１３を摺動可能に接続する。本実施形態の摺動部１２は、サドルリンク１１側に設けられている摺動レール１１１上を摺動することで、上腿リンク１３をユーザーの動きに追従させることが可能となっている。この摺動レール１１１は、下方に円弧を描くように形成されている。このような形状により、摺動中心位置をユーザーの腰部付近、すなわち、歩行補助装置１を装着したユーザーの上腿の回動中心に略一致させることとしている。これは、歩行補助装置１がユーザーの股下で装着されるため、上腿リンク１３の回動中心をユーザーの腰部付近に位置させることが出来ないことを１つの理由としている。

また、本実施形態では、摺動部１２を摺動レール１１１上で移動させるためのアクチュエータ（第２アクチュエータ）が設けられている。本実施形態では、この第２アクチュエータを、歩行補助装置１を装着する装着処理時に、サドルシート１１２を含むサドルリンク１１が傾くことを防止するために用いている。ユーザーの歩行などをアシストするアシスト処理時、摺動部１２は、摺動レール１１１上を自由に摺動可能となるが、この第２アクチュエータを使用して、上腿リンク１３に対してアシスト力を付与する構成としてもよい。なお、摺動部１２は、歩行を行う時の摺動（図１（Ａ）の紙面上での回動）に加え、左右の回動（図２の紙面上での回動）を加えることとしてもよい。ユーザーが股を開く動作に対応することが可能となる。

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。

図２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１は、ユーザーが跨ぐとともに、ユーザーの足部と足リンク１７を固定することで装着される形態となっている。このような装着形態において、左右の膝関節１４に設けられた第１アクチュエータ５１に対し、上腿リンク１３と下腿リンク１５を伸張する方向にアシスト力を加えることで、ユーザーの歩行時、あるいは、及びユーザーが立っているときの体重の一部を補助する。

また、本実施形態では、装着処理時、サドルリンクが前傾、後傾することを防止するため、摺動部１２に第２アクチュエータ５２が設けられている。アシスト処理時には、この第２アクチュエータ５２を使用して、アシスト力を加えることとしてもよい。

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、左右の摺動部１２に設けられた第２アクチュエータ５２、摺動位置検出センサ６２、左右の足関節１６に設けられた第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。

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。なお、本実施形態では足関節１６の回動状態を変更可能な制動部７０が設けられている。この制動部７０については後で詳しく説明する。

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、摺動部１２に設けられ、サドルリンク１１に対する摺動部１２の位置を検出可能な摺動位置検出センサ６２が設けられている。これら各種センサ６１、６２によって検出された情報は、制御ＥＣＵ１０１に送信される。制御ＥＣＵ１０１は、受信した検出情報に基づいて体躯の動きを予測し、少なくともお第２アクチュエータ５１に対してアシスト力を加える。アシスト力の制御には、このような各種センサ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。

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。

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通信モジュール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。

また、本実施形態ではサドルリンク１１における重力方向を検知可能な加速度センサ６９が設けられている。この加速度センサ６９は、アシストを行う際は、ユーザーの歩行方向などの各種状態を検出するセンサとして機能する。一方、歩行補助装置１を装着する装着処理時には、重力方向を検知し、サドルリンク１１を適切な方向に向かせるセンサとして機能する。

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、サドルシート１１１の前方には把持検出手段８１、動作指示手段８２が設けられている。本実施形態では、装着処理時、第１アクチュエータ５１に対して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。これら把持検出手段８１、動作指示手段８２は、装着処理時において第１アクチュエータ５１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として機能する。

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、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。

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。

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３は、歩行補助装置の装着の一形態を示した図である。歩行補助装置１は、装着前、図に示されるように折り畳まれた状態となっている。本実施形態では、ユーザーはサドルシート１１２の前方を掴み、前述した把持検出手段８１、動作指示手段８２からなるユーザインターフェイスを操作することで、第１アクチュエータ５１に駆動力を付加し、脚パーツ１９を伸張させることとしている。

図４には、本発明の実施形態に係る歩行補助装置を装着時の様子について、左側面図（図４（Ａ））、正面図（図４（Ｂ））が示されている。ユーザーが歩行する、あるいは、立ち上がっているときに、図４（Ａ）に示されるように膝関節１４の第１アクチュエータ５１にて、脚パーツ１９を伸張する方向にアシスト力を加えることで、サドルシート１１２にてユーザーを持ち上げ、ユーザーの脚部にかかる負担を軽減することが可能となっている。

歩行補助装置１を装着するに際し、ユーザーは、サドルシート１１２の前方を握り、サドルシート１１２に設けられている動作指示手段８２に対して動作指示を与える。図５には、サドルシート１１２の前方に設けられた把持検出手段８１と動作指示手段８２を兼用する上部感圧センサ８１３と、下部感圧センサ８１４の配置の様子が示されている。各感圧センサ８１３、８１４を操作することで、サドルリンク１１を昇降させ、歩行補助装置１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。

本実施形態では、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４の圧力値にて、ユーザーの把持状態を判定している。具体的には、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４、両方の圧力が所定値以上であるとき、ユーザーにてサドルシート１１２が把持されていると判定している。このように、上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４は把持検出手段としての機能を有している。

装着処理を行う場合、ユーザーは、サドルシート１１２の前方を掴んで押し上げることで持ち上げ操作の指示が判定される。すなわち、下部感圧センサ８１４が検出する圧力値が、上部感圧センサ８１３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、サドルシート１１２の前方を掴んで押し下げることで持ち下げ操作の指示が判定される。上部感圧センサ８１３が検出する圧力値が、下部感圧センサ８１４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上部感圧センサ８１３と下部感圧センサ８１４は、動作指示手段としての機能を有している。

このように本実施形態では、把持検出手段８１、動作指示手段８２としての機能を、上部感圧センサ８１３と、下部感圧センサ８１４にて実現しているが、把持検出手段８１、動作指示手段８２をそれぞれ個別のセンサで構成することとしてもよい。また、本実施形態では把持検出手段８１、動作指示手段８２の設置位置をサドルシート１１２の前方としているが、この設置位置も適宜位置、例えば、サドルリンク１１あるいはサドルシート１１２に取り付けたハンドルなどに設けることとしてもよい。また、装着処理にて、膝関節１４と足関節１６に駆動力を加えて、サドルリンク１１を昇降可能とした場合には、サドルシート１１２などを掴んでサドルリンク１１を移動させる必要が無い。このような場合、把持検出手段８１は必要なく、また動作指示手段８２は、遠隔操作手段として実現することも可能である。

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６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。この下部感圧センサ８１４は、複数方向の歪みを検出可能なロードセル８１４ａを備えている。ユーザーは、操作部８１４ｂを操作することでロードセル８１４ａに歪みを与える。ロードセル８１４ａ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。

このように検出された圧力付与方向を装着処理に使用することとしてもよい。本実施形態では、装着処理時、足関節１６の回動を自由としているが、この足関節１６に駆動力を加える第３アクチュエータを使用した場合、膝関節１４の第２アクチュエータ５１の動きとともに、サドルリンク１１の位置制御を行うことが可能となる。したがって、下部感圧センサ８１４にて検出された圧力付与方向に基づいて、第２アクチュエータ５１、第３アクチュエータを制御し、サドルリンク１１を所望の位置に移動させることが可能となる。このような形態では、ユーザーの前方向あるいは後ろ方向にサドルリンク１１を位置調整することが可能であり、ユーザーは適切な装着位置にサドルリンク１１を移動させることが可能となる。これは装着するときにサドルリンク１１を持ち上げるときの処理であるが、取り外すときには、上部感圧センサ８１３に設けられたロードセル８１３ａの歪みにて持ち下げ方向を検出することとしてもよい。

また、本実施形態では左右の足関節１６Ｒ、Ｌのそれぞれに、その制動状態を変更可能とする制動部７０Ｒ、Ｌが設けられている。図８には、本発明の実施形態に係る制動部７０の構成が示されている。図８（Ａ）には、ユーザーの左に位置する制動部７０Ｌを側面から見たときの構成が示されている。図８（Ｂ）には、同制動部７０Ｌを後から見たときの内部構成が示されている。

本実施形態の制動部７０は、ディスクブレーキ７１とブレーキキャリパー７３を主な構成として有する。ディスクブレーキ７１は、足リンク１７側に固定され、回動部７２を中心として下腿リンク１５に対して回動可能としている。ブレーキキャリパー７３は、支持部材７４ａ、ｂを介して下腿リンク１５側に固定されている。このブレーキキャリパー７３は、ブレーキディスク７１の両面に対峙する構造を有し、対峙する側にはブレーキピストン７６ａ、ｂで可動するブレーキパッド７５ａ、ｂが設けられている。ブレーキピストン７６ａ、ｂにてブレーキパッド７５ａ、ｂを挟み込むことで、足関節１６の制動状態を変更することが可能となっている。

図９には、制動部７０を制動状態としたときの様子が示されている。ブレーキキャリパー７３内に収容されたブレーキパッド７５ａ、ｂをブレーキピストン７６ａ、ｂで移動させ、ブレーキディスク７１の両面にブレーキパッド７５ａ、ｂを当接させることで、摩擦力を働かせ、足関節１６の回動状態が変更される。足関節１６の回動状態としては、下腿リンク１５に対して足リンク１７の回動を固定する制動状態、下腿リンク１５に対して足リンク１７を自由に回動させる解放状態、適度な力を付与したときに、下腿リンク１５に対して足リンク１７を回動させる半解放状態を取ることが可能である。制動部７０には、このようなブレーキディスクをブレーキパッドで制動させる形態以外に各種形態を採用することが可能である。

ところで、本実施形態のように膝関節１４に駆動力を付与するとともに、足関節１６を回動可能な状態として、歩行補助装置１の装着を行う場合、次のような問題が考えられる。図７は、歩行補助装置１の装着時の様子を示した図である。本実施形態ではサドルシート１１２を把持しつつ、持ち上げを行うことで歩行補助装置１を装着することとなるが、図７（Ｃ１）のように歩行補助装置１の装着中に、ユーザーがサドルシート１１２から手
を離した場合、足関節１６の自由な回動により、歩行補助装置１が後側に後傾することが考えられる。

そのため、本実施形態では、図７（Ｃ２）のように、制動部３０の制御により足関節１６の回動状態を制動状態に変更することで、ユーザーが不意にサドルシート１１２から手を離した場合などにおいても、歩行補助装置１が後傾しないようにしている。制動部７０は、少なくとも動作指示手段８２による持ち上げ操作、もしくは、持ち下げ操作がされていないときに足関節１６を制動状態に変更する。さらに、把持検出手段８１にてサドルシート１１２を把持していないと判定したとき、足関節１６を制動状態とすることが好ましい。

図１０には本発明の実施形態に係る歩行補助装置１のメイン処理が示されている。歩行補助装置１の電源が投入され、動作状態となることでこのメイン処理が開始される。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。その際、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（Ｓ１０１）。足リンク１７が装着されていない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、第１、第２アクチュエータ５１、５２の制御を停止し（Ｓ１１５）、制動部７０にて足関節１６を解放状態とする（Ｓ１１６）。

足リンク１７が装着されている場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、入力部８３などの入力に基づき、装着モードであるかアシストモードであるかが判定される（Ｓ１０２）。アシストモードと判定された場合、足関節１６を解放状態とし（Ｓ１１３）、アシスト処理（Ｓ１１４）が実行される。図４にて説明した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アクチュエータ５１にアシスト力を付加することで、ユーザーが歩行、あるいは、立っている時の自己の体重負担を軽減するアシスト処理を行うことが可能となる。

一方、Ｓ１０２にて装着モードと判定された場合、動作指示手段８２として機能する感圧センサ８１３、８１４からの出力情報を取得し、持ち上げ動作が指示されているか、持ち下げ動作が指示されているか、あるいは、どちらも指示されていないかが判定される。持ち上げ動作が指示された場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）には、制動部７０にて足関節１６を解放状態に変更し（Ｓ１０５）、第１アクチュエータ５１を駆動することでサドルリンク１１を上昇させる（Ｓ１０６）。このとき、加速度センサ６９にて検出された重力方向に基づいて第２アクチュエータ５２を駆動することで、サドルリンク１１が所定の方向（水平方向）を向くように保つことが可能となる。

一方、持ち下げ動作が指示された場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）には、制動部７０にて足関節１６を半解放状態に変更し（Ｓ１０８）、第１アクチュエータ５１を駆動することでサドルリンク１１を下降させる（Ｓ１０９）。また、持ち上げ動作、持ち下げ動作のどちらも指示されていない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）には、第１、第２アクチュエータ５１、５２をロック状態とすることで、膝関節１４と股関節１２の回動を固定するとともに、足関節１６を制動状態とする。

このような装着モードの処理（Ｓ１０３〜Ｓ１１１）は、歩行補助装置１の装着が完了するまで繰り返し実行される。ユーザーは持ち上げ動作、持ち下げ動作を繰り返し実行することで、サドルリンク１１を適切な位置に調整し、歩行補助装置１の装着を行うことが可能となっている。歩行補助装置１の装着完了は、サドルリンク１１が所定位置に達したこと、あるいは、サドルリンク１１に対して所定の負荷（ユーザーの体重による負荷）がかかったことなどを条件に判定することが可能である。

本実施形態では、動作指示手段８２により持ち上げ動作、持ち下げ動作が指示されてい
ないときには、足関節１６を制動状態とする（Ｓ１１１）ことで、足関節１６の回動を固定し、歩行補助装置１が後傾することを防ぐことが可能となる。一方、持ち上げ動作が指示されたときには、足関節１６を解放状態とする（Ｓ１０５）ことで、サドルリンク１１を上昇させた際、足関節１６の自由な回動により、サドルリンク１１を適切な位置に保つことが可能となる。持ち上げ動作の際、ユーザーは把持部１８にて、歩行補助装置１を前傾、後傾させることが可能である。また、持ち下げ動作が指示されたときには、足関節１６を半解放状態とする（Ｓ１０８）ことで、歩行補助装置１の自重、あるいは、ユーザーによる押圧力により、足関節１６が回動し、サドルリンク１１をゆっくりと下降させることが可能となる。

本実施形態では、把持部１８に設けられた動作指示手段８２からの持ち上げ動作指示、持ち下げ動作指示が無いときに、制動部７０にて足関節１６を制動状態とし（Ｓ１１１）、歩行補助装置１が後傾することを防止しているが、把持検出手段８１にて、サドルリンク１１を把持していない状態でないことを条件として、足関節１６を制動状態としてもよい。

以上、本実施形態では、歩行補助装置１を装着、あるいは、取り外す際、、制動部７０にて、足関節１６の制動状態を制御することで歩行補助装置１が後傾することを防止し、安全性の向上が図られている。

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。

１…歩行補助装置
１１…サドルリンク
１１１Ｒ、Ｌ…摺動レール
１１２…サドルシート
１２Ｒ、Ｌ…摺動部
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
１９Ｒ、Ｌ…脚パーツ
５１Ｒ、Ｌ…第１アクチュエータ
５２Ｒ、Ｌ…第２アクチュエータ
６１Ｒ、Ｌ…第１角度検出センサ
６２Ｒ、Ｌ…摺動位置検出センサ
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…加速度センサ
７０…制動部
７１…ブレーキディスク
７２…回動部
７３…ブレーキキャリパー
７４ａ、ｂ…支持部材
７５ａ、ｂ…ブレーキパッド
８１…把持検出手段
８１３…上部感圧センサ
８１４…下部感圧センサ
８２…動作指示手段
８３…入力部
１０１…制御ＥＣＵ

Claims (6)

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、
   サドルリンクで互いに接続された左右の脚パーツ、動作指示手段、制動部、制御部、を備え、
   前記サドルリンクは、ユーザーが着座するためのサドルシートを有し、
   左右の前記脚パーツは、上腿リンク、下腿リンク、足リンク、摺動部、膝関節、足関節、第１アクチュエータを備えるとともに、装着時、ユーザーの脚部内側に位置し、
   前記サドルリンクと前記上腿リンクは前記摺動部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、
   前記動作指示手段は、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とし、
   前記制動部は、前記足関節の回動状態を変更可能とし、
   前記制御部は、少なくとも前記第１アクチュエータに駆動力を加えることでユーザーの負荷軽減を図るアシスト処理と、
   前記動作指示手段による操作指示が無いときは、前記制動部にて前記足関節を制動状態と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。
2. 前記装着処理は、前記動作指示手段による持ち上げ操作が指示された場合、前記制動部にて前記足関節を解放状態にするとともに、少なくとも前記第１アクチュエータを回動させることで前記脚パーツを伸ばすことを特徴とする
   請求項１に記載の歩行補助装置。
3. 前記装着処理は、前記動作指示手段による持ち下げ操作が指示された場合、前記制動部にて前記足関節を半解放状態にするとともに、少なくとも前記第１アクチュエータを回動させることで前記脚パーツを縮めることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の歩行補助装置。
4. 前記動作指示手段は、前記サドルリンクに設けられてい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。
5. 前記サドルリンクは、把持状態を検出する把持検出手段を備え、
   前記装着処理は、前記把持検出手段が把持状態でないとき、前記制動部にて前記足関節を制動状態とすることを特徴とする
   請求項４に記載の歩行補助装置。
6. 前記上腿リンクに対する前記サドルリンクの角度を変更可能とする第２アクチュエータを備え、
   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サドル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５の何れか１項に記載の歩行補助装置。

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