JP2017158996A - 歩行杖及び歩行補助装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者は、杖を用いた歩行に関し、以下の問題が生じることを見出した。
[歩行杖の利用シーン]
図1は、実施の形態1における歩行杖の利用シーンを示す。図1に示すように、ユーザ10は、歩行杖100の握り(ハンドル)部101を握って杖本体部110の先端102地面に突くことでバランスを取りながら歩行する。このとき、歩行杖100は、ユーザ10が先端102を突く次の位置を指示するための光103を地面に照射する。ユーザ10は、光103が照射された地面上の照射位置103aを歩行杖100の先端102で次に突くことにより、歩行中に適切にバランスをとることができる。
このような歩行杖100の構成について図2〜図4を参照しながら具体的に説明する。
次に、以上のように構成された歩行杖100の動作について説明する。図5は、実施の形態1における歩行杖の歩行支援処理を示すフローチャートである。まず、接地検知部120は、杖本体部110の接地を検知する(S10)。
以上のように、本実施の形態に係る歩行杖100によれば、検知された傾斜角度に基づいて、照射部150の光の照射方向を制御することができる。したがって、歩行杖100を突く次の位置を指示するために光を地面に照射するときに、光の照射位置を安定させることができる。その結果、歩行杖100は、次に歩行杖100を突く位置の指示を安定させることができ、ユーザ10の歩行バランスの補助を効果的に行うことができる。
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2では、実施の形態1で照射角度記憶部146に記憶されていた基準照射角度の決定方法の一例について詳細に説明する。なお、本実施の形態に係る歩行杖の構成は、実施の形態1に係る歩行杖と実質的に同一であるので、図示及び説明を省略する。
図9は、実施の形態2における歩行杖の基準照射角度の決定処理を示すフローチャートである。この図9の処理は、図5の歩行支援処理よりも前に行われる。
以上のように、本実施の形態に係る歩行杖によれば、歩行杖100を用いて歩行したときの歩行バランスの安定性の評価の結果に基づいて複数の基準照射角度の候補のいずれかを基準照射角度として記憶部に格納することができる。したがって、歩行杖及びユーザの特徴に適した基準照射角度を予め定めることができる。このように定められた基準照射角度を用いて光の照射方向を制御することで、ユーザ及び歩行杖等の特徴により適した光の照射方向の制御が可能となり、ユーザの歩行バランスの補助をより効果的に行うことが可能となる。
次に、実施の形態3について説明する。本実施の形態では、ユーザの転倒を検知し、転倒が検知された際の歩行バランスの安定性の評価値を保持しておき、この評価値をバランス評価の閾値(図5のS30)として利用する。
図10は、実施の形態3におけるバランス評価の閾値更新処理を示すフローチャートである。
以上のように、本実施の形態に係る歩行杖によれば、転倒が検知される直線の所定期間における歩行バランスの安定性の評価値を所定の閾値として用いることができる。したがって、実際に転倒したときの歩行バランスの安定性の評価値を、照射方向の制御に用いることができ、ユーザの転倒をより抑制することができる。
次に、実施の形態4について説明する。本実施の形態では、歩行バランスの安定性が低下したときに光の照射が開始される点が、上記各実施の形態と異なる。なお、本実施の形態に係る歩行杖の構成は、実施の形態1に係る歩行杖と実質的に同一であるので、図示及び説明を省略する。
図12は、実施の形態4における歩行杖の歩行支援処理を示すフローチャートである。図12において、図5と実質的に同一の処理には、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施の形態に係る歩行杖100によれば、評価値が閾値よりも大きい場合に光の照射を開始させることができる。したがって、歩行バランスが安定しているときには光の照射が開始されないので、ユーザ10は、照射位置を意識することなく歩行することができ、光の照射に縛られず自由に歩行することができる。一方、歩行バランスの安定性が低下した場合に光の照射を開始することができるので、歩行バランスが低下してきたことを光によってユーザに明示的に通知することができ、歩行バランスの改善をユーザに促すことができる。
次に、実施の形態5について説明する。本実施の形態では、歩行条件に対応する基準照射角度を用いて光の照射方向が制御される。なお、本実施の形態に係る歩行杖の構成は、実施の形態1に係る歩行杖と実質的に同一であるので、図示及び説明を適宜省略する。
図14は、実施の形態5における歩行杖の歩行支援処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、杖本体部110の接地が検知された場合(S10のYes)、バランス評価部142は、歩行杖100で歩行中のユーザ10の歩行条件を推定する(S110)。具体的には、バランス評価部142は、センサ130によって検知された加速度又は角速度を用いて、ユーザ10の歩行条件を推定する。
以上のように、本実施の形態に係る歩行杖100によれば、推定された歩行条件に対応する基準照射角度を用いて照射方向を制御することができる。したがって、例えば平地歩行及び階段歩行等に適した基準照射角度を用いて照射方向を制御することができ、ユーザ10の歩行バランスの補助をより効果的に行うことができる。
以上、1つまたは複数の態様に係る歩行杖及び歩行補助装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、1つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
100 歩行杖
101 握り部
102 先端
103 光
103a 照射位置
110 杖本体部
120 接地検知部
130 センサ
140 制御部
142 バランス評価部
144 照射制御部
146 照射角度記憶部
147 傾斜角度算出部
150、150A 照射部
152 光源
154 シャフト
156 アクチュエータ
Claims (15)
- 棒状の杖本体部と、
前記杖本体部の加速度及び角速度の少なくとも一方を検知するセンサと、
光を地面に照射する照射部と、
(i)前記検知された加速度及び前記検知された角速度の少なくとも一方に基づいてユーザの歩行バランスの安定性の評価を行うバランス評価部と、(ii)前記杖本体部の傾斜角度と、前記安定性の評価の結果とに基づいて、前記照射部の光の照射方向を制御する照射制御部を含む制御部と、を備える、
歩行杖。 - 前記照射制御部は、前記杖本体部の傾斜角度が変化しても、所定時間の間、前記照射部からの光を前記地面の所定の照射位置に照射し続ける、
請求項1に記載の歩行杖。 - 前記歩行杖は、さらに、
前記杖本体部の先端部の地面への接地を検知する接地センサを備え、
前記所定時間は、前記接地センサが前記先端部の接地を検知してから、次の接地を検知するまでの時間である、
請求項2に記載の歩行杖。 - 前記照射制御部は、前記杖本体部の傾斜角度と、予め定められた基準傾斜角度に対して予め定められた照射方向を示す基準照射角度と、を用いて、前記照射方向を制御し、前記安定性の評価の結果に基づいて前記基準照射角度を調整する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 前記照射制御部は、前記評価の結果として得られる歩行バランスの安定性の低さを表す評価値が所定の閾値より大きい場合に前記基準照射角度を減少させる、
請求項4又は5に記載の歩行杖。 - 前記照射制御部は、前記評価値が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記照射部に光の照射を開始させる、
請求項6に記載の歩行杖。 - 前記評価値は、前記検知された加速度の時間的な分散値及び前記検知された角速度の時間的な分散値の少なくとも一方である、
請求項6又は7に記載の歩行杖。 - 前記バランス評価部は、さらに、前記ユーザの転倒を検知し、前記転倒が検知される直前の所定期間における歩行バランスの安定性の評価値を算出し、 算出された前記評価値は、前記所定の閾値として用いられる、
請求項6〜8のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 前記制御部、さらに、
複数の基準照射角度の候補を記憶するための記憶部をさらに備え、
前記バランス評価部は、前記予め定められた複数の基準照射角度の候補に従って光を照射したときの歩行バランスの安定性の評価を行い、当該評価の結果に基づいて前記複数の基準照射角度の候補のうちのいずれかを前記基準照射角度として前記記憶部に格納し、
前記照射制御部は、前記記憶部から前記基準照射角度を取得し、取得した前記基準照射角度を用いて前記照射方向を制御する、
請求項4〜9のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 前記記憶部は、複数の歩行条件に対応する複数の基準照射角度を記憶しており、
前記バランス評価部は、前記検知された加速度及び前記検知された角速度の少なくとも一方を用いて、前記歩行杖で歩行中のユーザの歩行条件を推定し、
前記照射制御部は、推定された前記歩行条件に対応する基準照射角度を前記記憶部から取得し、取得した前記基準照射角度を用いて前記照射方向を制御する、
請求項10に記載の歩行杖。 - 前記照射制御部は、前記杖本体部の先端が接地しているときに前記照射部に光を照射させる、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 前記センサは、さらに、前記杖本体部の傾斜角度を検知する、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 前記制御部はさらに、
前記センサによって検知された加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいて、前記杖本体部の傾斜角度を算出する傾斜角度算出部を備える、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の歩行杖。 - 歩行杖に取り付けられる歩行補助装置であって、
前記歩行杖の加速度及び角速度の少なくとも一方を検知するセンサと、
光を地面に照射する照射部と、
前記検知された加速度及び前記検知された角速度の少なくとも一方に基づいてユーザの歩行バランスの安定性の評価を行うバランス評価部と、
前記歩行杖の傾斜角度と、前記安定性の評価の結果とに基づいて、前記照射部における光の照射角度を制御する照射制御部と、を備える、
歩行補助装置。
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