JP6303934B2 - 歩行支援装置の制御方法及び歩行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は歩行支援装置の制御方法に関し、特に、使用者による歩行訓練を支援する歩行支援装置の制御方法に関する。

従来、装置の本来の使用状況下（例えば、歩行支援装置であれば歩行訓練の実施中、搬送ロボットであれば搬送中）に、音や表示による警告の実施、又は動作停止を行うことで、装置の動作が性能限界に達したことを表す手法がとられていた。

例えば、特許文献１では、訓練装置の動作が動作限界まで達することにより装置が破壊することを防ぐために、可動機構を駆動する駆動手段に対する位置指令と可動機構の位置との差分に基づく速度指令をオン・オフするスイッチと、トルクリミット値の使用の有無を選択するスイッチと、非常停止信号の有無によって、これらスイッチの制御を行う非常停止信号監視部とを備えた訓練装置の非常停止装置について開示している。

特開平１１−７６３２８号公報

しかしながら、上記手法は、使用者の歩行訓練を支援する歩行支援装置においては、装置に対する過負荷を十分に防止することができない恐れがある。歩行支援装置は、身体能力が低下した使用者（患者）によって使用されることが想定される。そのため、使用者（患者）は自らの力の制御が困難であり、思うように動くことができず、過負荷にともなう警告が発生しても、又は過負荷にともなう歩行支援装置の動作の制限がかかっても、尚も、歩行支援装置への荷重を和らげることができないことがある。このため、歩行支援装置に過大な負荷がかかる恐れがある。

本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、歩行支援装置への過負荷を抑制することができる歩行支援装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる歩行支援装置の制御方法は、歩行訓練を支援する歩行支援装置の制御方法であって、使用者による歩行訓練時の動作モードである第一のモードと、前記使用者による歩行訓練の前段階の動作モードである第二のモードとを切り替え、前記使用者の荷重を支える力を提供する駆動部の出力を、設定された出力制限値にしたがって制御し、前記第二のモードの際の前記出力制限値は、前記第一のモードの際の前記出力制限値よりも小さいものである。

このような制御方法によれば、使用者は、歩行訓練時よりも小さく設定された出力制限値により、歩行支援装置が耐えうる本来の最大負荷よりも低い負荷状態を、歩行支援装置が耐えうる最大負荷状態として認識して、事前に体感することができる。このため、使用者は、歩行支援装置が許容する負荷状態を、実際に比べて低く見積もることとなり、歩行訓練時に歩行支援装置にかける力を、動作限界に達するよりも前に控えるようになる。その結果、歩行支援装置に過大な荷重がかかることが防がれ、歩行支援装置への負荷が抑制される。

本発明によれば、歩行支援装置への過負荷を抑制することができる歩行支援装置の制御方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る歩行支援装置の使用形態を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る歩行支援装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。 制御部の制御を受ける駆動部の出力推移を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る歩行支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

先ず、本実施の形態の歩行支援装置の基本的な構成を説明する。歩行支援装置は、図１に示すように、例えば使用者の腿部に装着され、使用者の歩行を支援するために好適に用いられる。この歩行支援装置１は、図１に示すように、上側のリンク２、下側のリンク３、足裏載置部４、膝装着部５、駆動部６、角度検出センサ７、腰装着部８を備えている。

上側のリンク２は、使用者の上腿部の側部に配置される。本実施の形態の上側のリンク２は、使用者の上腿部の左右両側部にそれぞれ配置されており、使用者の前方に向かって延在している。上側のリンク２の上端部は、上腿保持部１０の側部に連結されている。上側のリンク２の下端部は、下側のリンク３に回転可能に連結されている。

ここで、上腿保持部１０は、板状部材であって、使用者の上腿部の外周形状に倣うように湾曲した形状とされている。当該湾曲した面の内側面を使用者の上腿部に接触させる。ここで、当該内側面にはスポンジ等の緩衝部材が設けられていることが好ましい。

下側のリンク３は、使用者の下腿部における脛部分の側部に配置される。本実施の形態の下側のリンク３は、使用者の脛部分の左右両側部にそれぞれ配置される。下側のリンク３の上端部は、上側のリンク２の下端部に回転可能に連結されている。下側のリンク３の下端部は、足裏載置部４に回転可能に連結されている。

足裏載置部４は、使用者の足を支持する。本実施の形態の足裏載置部４は、載置部４ａ、アーム４ｂを備えている。載置部４ａは板状部材であって、使用者の足裏が載置される。アーム４ｂは、載置部４ａを下側のリンク３に連結する。つまり、アーム４ｂは使用者の下腿部における足首部分の左右両側部にそれぞれ配置される。

アーム４ｂの上端部は、下側のリンク３の下端部に回転可能に連結されている。アーム４ｂの下端部は、載置部４ａの側部に連結されている。これにより、使用者の体重を歩行支援装置１に支持させることができる。

膝装着部５は、アーチ５ａ、図示を省略したビンディングを備えている。アーチ５ａは、左右の上側のリンク２と下側のリンク３との連結部相互を連結する。ビンディングは、アーチ５ａに設けられている。ビンディングは、アーチ５ａを使用者の膝に固定する。ビンディングは、アーチ５ａを使用者の膝に固定できる構成であれば特に限定しないが、例えば使用者の膝に着脱可能なバンドを含む。

駆動部６は、使用者の荷重を支える力を提供する。具体的には、駆動部６は、上側のリンク２と下側のリンク３との連結部に駆動力を伝達する。駆動部６は、駆動モータ６ａ、減速機６ｂを備えている。駆動モータ６ａは、制御部１３の制御信号に基づいて駆動する。駆動モータ６ａの駆動力は、減速機６ｂに入力される。

減速機６ｂは、駆動モータ６ａから入力される駆動力を増幅して上側のリンク２と下側のリンク３との連結部の回転軸に伝達する。これにより、下側のリンク３が上側のリンク２に対して使用者の前後方向に回転駆動する。

角度検出センサ７は、上側のリンク２と下側のリンク３との連結部に設けられており、上側のリンク２に対する下側のリンク３の回転角度を検出する。角度検出センサ７は、検出信号を制御部１３に出力する。

なお、本実施の形態の歩行支援装置１も、一般的な歩行支援装置と同様に、使用者の歩容を検出するセンサや、使用者の足裏に作用する荷重を検出するセンサ等を備え、それらの検出信号も制御部１３に出力されてもよい。

腰装着部８は、ベルト８ａ、収納ボックス８ｂを備えている。ベルト８ａは、使用者の腰に着脱可能な構成とされている。収納ボックス８ｂは、ベルト８ａに設けられている。収納ボックス８ｂには、駆動部６等の電源であるバッテリ１２、及び制御部１３が搭載されている制御基板等が格納されている。収納ボックス８ｂに収納されているバッテリ１２及び制御基板は、駆動モータ６ａや角度検出センサ７等に配線１１を介して接続されている。

バッテリ１２は、バッテリ１２の残量（例えばＳＯＣ：State Of Charge）を示す残量信号を生成し、制御部１３に出力する。また、バッテリ１２は、温度センサ（図示せず）を有しており、温度センサによって監視したバッテリ１２の温度を示す温度信号を生成し、制御部１３に出力する。また、バッテリ１２は、バッテリ１２の劣化度を示す劣化度信号を生成し、制御部１３に出力する。

なお、バッテリ１２は、例えばＣＰＵ（図示せず）を有しており、ＣＰＵによって残量及び劣化度の算出や、信号の生成・出力の制御を行う。また、残量及び劣化度の算出方法は、任意の既知の手法によって行えばよい。例えば、バッテリ１２の残量は、クローン・カウンタ方式で行うようにしてもよい。

制御部１３は、コンピュータとしての機能を有し、例えば、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるマイクロコンピュータを中心にしてハードウェア構成されている。制御部１３は、各センサの検出信号に基づいて、駆動部６の駆動モータ６ａを制御する制御信号を生成し、当該制御信号に基づいて使用者の歩行を支援するように駆動モータ６ａを制御する。

次に、制御部１３による制御の詳細について説明する。
制御部１３は、駆動部６の出力（例えば、駆動部６のトルク、回転数など）を制御する。その際、制御部１３は、設定された出力制限値を超えた出力が要求された場合、出力を出力制限値近傍に維持するよう出力を抑制する。このように、出力制限値とは、駆動部６の出力の上限を制御するための閾値である。また、この出力制限値は、使用者による歩行訓練時の動作モードである歩行訓練モード（第一のモード）と、使用者による歩行訓練の前段階の動作モードである事前確認モード（第二のモード）とで、異なる。具体的には、事前確認モードの際の出力制限値は、歩行訓練モードの際の出力制限値よりも小さい値に設定される。

図２は、制御部１３の機能構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御部１３は、閾値設定部１３０と、モード切替部１３３と、判定部１３４と、出力制御部１３５と、警告部１３６とを有する。

閾値設定部１３０は、上述の出力制限値として用いられる閾値を設定する。閾値設定部１３０は、第一の制限値設定部１３１と、第二の制限値設定部１３２とを有する。

第一の制限値設定部１３１は、歩行訓練モード時の出力制限値（以下、第一の出力制限値という。）として用いられる閾値を設定する。第一の制限値設定部１３１は、例えば、バッテリ１２の出力性能に基づいて、第一の出力制限値を設定する。一般的にバッテリの出力性能は、バッテリの温度、残量、及び劣化度等の状態によって低下する。すなわち、バッテリ１２の残量が少なくなるほど、バッテリ１２の出力電圧が低下することになる。また、バッテリ１２の温度が低下するほど、バッテリ１２の出力電圧が低下することになる。またさらに、バッテリ１２の劣化が進むほど、バッテリ１２の出力電圧が低下することになる。バッテリ１２の出力性能が低下すると、駆動部６の出力可能領域が、バッテリ１２の出力性能が低下する前と比較してさらに制限されることとなる。したがって、本実施形態では、第一の制限値設定部１３１は、バッテリ１２の状態値を入力として受付け、受け付けた情報に基づいて第一の出力制限値を算出する。

第一の制限値設定部１３１の算出は、任意の具体的手法によって実現するようにしてもよい。例えば、制御部１３の図示しない記憶装置において、バッテリ１２の状態値（残量、温度、及び劣化度）から、その状態値における駆動部６の出力可能領域の上限値（第一の出力制限値）を導出することができる情報（テーブルや算出式など）を予め格納しておくようにしてもよい。

なお、第一の制限値設定部１３１は、バッテリ１２の状態値によらず、第一の出力制限値を設定してもよい。例えば、第一の制限値設定部１３１は、一定の出力が保障された電源が駆動部６の電源として用いられる場合などには、予め定められた固定値を第一の出力制限値として採用してもよい。また、第一の制限値設定部１３１は、バッテリ１２の状態に限らず、駆動部６の仕様又は状態、バッテリ１２の仕様又は状態、その他の構成の仕様又は状態に基づいて、第一の出力制限値を設定してもよい。

第二の制限値設定部１３２は、事前確認モード時の出力制限値（以下、第二の出力制限値という。）として用いられる閾値を設定する。第二の制限値設定部１３２は、使用者（患者）の身体状態を示す状態値に基づいて、第二の出力制限値を設定する。ここで、第二の出力制限値は、事前確認モード時には、出力制限を、歩行訓練モード時よりも軽い負荷の段階で体感するために用いられる。また、第二の出力制限値は、歩行訓練モード時においては、後述するように、装置への負荷が過大であることを示す警告の出力の実施に用いられる。したがって、第二の出力制限値は、歩行支援装置１が耐えうる最大負荷に対応する出力値（すなわち第一の出力制限値）に達する前の予備状態を示している。
よって、第一の出力制限値と第二の出力制限値との間の区間であるマージンが存在することにより、たとえ歩行訓練モード時において警告後、装置にかかる使用者の荷重を使用者が思うように抑制できなくても、歩行支援装置１の実際の出力限界（第一の出力制限値）を超える負荷を抑えることができる。ところで、患者の身体の障害が重度であればあるほど、自らの身体のコントロールの困難度が高まると想定される。よって、第二の制限値設定部１３２は、使用者の障害の度合いが大きければ大きいほど、マージンを大きくとり、第二の出力制限値を小さくする。

第二の制限値設定部１３２は、まず、使用者（患者）の身体状態を示す状態値の入力を受付け、受け付けた状態値に応じてマージンを決定する。なお、状態値の入力は例えば、図示しないユーザインタフェースを介した入力であってもよいし、通信回線等を介した入力や記憶装置からの読み出しであってもよい。具体的には、第二の制限値設定部１３２は、例えば、患者の身体の障害の度合いを示す入力値に応じ、障害の度合いが高ければ高いほど大きなマージンとなるようマージンを決定する。

第二の制限値設定部１３２によるマージンの決定は、任意の具体的手法によって実現するようにしてもよい。例えば、制御部１３の図示しない記憶装置において、身体状態を示す状態値から、その状態値に応じたマージンを導出することができる情報（テーブルや算出式など）を予め格納しておくようにしてもよい。

第二の制限値設定部１３２は、次に、第一の制限値設定部１３１が設定した第一の出力制限値から、決定したマージン分を差し引いた値を算出し、これを第二の出力制限値として設定する。以上のようにして、閾値設定部１３０は、第一のモードの際の出力制限値（第一の出力制限値）と、第一のモードの際の出力制限値よりも小さい第二のモードの際の出力制限値（第二の出力制限値）を設定する。

なお、第二の制限値設定部１３２は、使用者の身体状態によらず、予め定められた固定値をマージンとして採用し、このマージンと、第一の制限値設定部１３１により設定された第一の出力制限値とから、第二の出力制限値を設定してもよい。

モード切替部１３３は、使用者による歩行訓練時の動作モードである第一のモードと、使用者による歩行訓練の前段階の動作モードである第二のモードとを切り替える。具体的には、モード切替部１３３は、例えば、図示しないユーザインタフェースを介した入力等により指示されたモードへと、動作モードを切り替える。

判定部１３４は、駆動部６の出力が、閾値設定部１３０により設定された閾値以上でないかを判定する。なお、判定部１３４は、例えば、駆動部６の出力として、駆動部６の出力を検出するセンサの検出値を受付ける。

なお、駆動部６の出力は、センサ等による駆動部６の出力の検出値であってもよいし、他の検出値（電流等）から推測される推測値であってもよい。ここで、判定部１３４は、モード切替部１３３により設定された動作モードに応じて次のよう処理する。

まず、事前確認モードの場合の判定部１３４の処理について説明する。
判定部１３４は、駆動部６の出力が、第二の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合、警告部１３６に対し、警告実施を指示するとともに、出力制御部１３５に対し、駆動部６の出力を第二の出力制限値に制限するよう指示する。

なお、駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合の判定部１３４による指示は、警告部１３６に対してだけ行われてもよいし、出力制御部１３５に対してだけに行われてもよい。

次に、歩行訓練モードの場合の判定部１３４の処理について説明する。
判定部１３４は、駆動部６の出力が、第二の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合、駆動部６の出力が第一の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第一の出力制限値未満であれば、警告部１３６に対し、警告実施を指示するよう指示し、駆動部６の出力が第一の出力制限値以上であれば、出力制御部１３５に対し、駆動部６の出力を第一の出力制限値に制限するよう指示する。

出力制御部１３５は、角度検出センサ７等の各センサの検出信号に基づいて、駆動部６を制御する制御信号を生成し、駆動部６へ出力する。例えば、出力制御部１３５は、上側のリンク２に対する下側のリンク３の目標角度と、角度検出センサ７により検出信号から算出された角度との差に基づいて制御信号を生成する。

ただし、出力制御部１３５は、判定部１３４から第一の出力制限値に出力を制限するよう指示された場合、駆動部６へ出力する制御信号を、駆動部６の出力が第一の出力制限値近傍に維持されるよう調整し、駆動部６の出力を制限する。また、出力制御部１３５は、判定部１３４から第二の出力制限値に出力を制限するよう指示された場合、駆動部６へ出力する制御信号を、駆動部６の出力が第二の出力制限値近傍に維持されるよう調整し、駆動部６の出力を制限する。このように、出力制御部１３５は、閾値設定部１３０により設定された出力制限値にしたがって、駆動部６の出力を制御する。

警告部１３６は、判定部１３４からの指示にしたがい、歩行支援装置１への負荷が過大であることを示す警告を実施する。なお、警告部１３６は、使用者に対し警告を行う構成であればよく、例えば音声による警告であってもよいし、図示しない画面への表示による警告でもよい。

図３は、制御部１３の制御を受ける駆動部６の出力推移を示すグラフである。図３において、下側の実線グラフは事前確認モード時の駆動部６の出力推移を示し、上側の実線グラフは歩行訓練モード時の駆動部６の出力推移を示している。上述の通り、制御部１３は、マージン分だけ差がある二つの閾値、すなわち、第一の出力制限値及び第二の出力制限値を設定する。そして、事前確認モード時においては、制御部１３は、第二の出力制限値を用いて、駆動部６の出力を制御している。このため、図３に示されるように、事前確認モード時においては、第二の出力制限値近傍で、駆動部６の出力は制限される。また、歩行訓練モード時においては、制御部１３は、第一の出力制限値を用いて、駆動部６の出力を制御している。このため、図３に示されるように、歩行訓練モード時においては、第一の出力制限値近傍で、駆動部６の出力は制限される。

次に、本実施形態にかかる歩行支援装置１の制御方法についてフローチャートを用いて説明する。図４は、歩行支援装置１の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップ１００（Ｓ１００）において、第一の制限値設定部１３１は、バッテリ１２の状態値の入力を受付ける。具体的には、第一の制限値設定部１３１は、バッテリ１２から出力された、残量信号、温度信号、劣化度信号などの信号を受信する。

ステップ１０１（Ｓ１０１）において、第一の制限値設定部１３１は、第一の出力制限値を算出する。具体的には、第一の制限値設定部１３１は、ステップ１００で受け付けた状態値に応じた閾値を算出する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、第二の制限値設定部１３２は、使用者（患者）の身体状態を示す状態値の入力を受付ける。この状態値は、例えば、図示しないユーザインタフェースを介した入力操作により、第二の制限値設定部１３２へと入力される。

ステップ１０３（Ｓ１０３）において、第二の制限値設定部１３２は、使用者（患者）の身体状態を示す状態値に応じたマージンを決定する。第二の制限値設定部１３２は、例えば、障害の度合いが高ければ高いほど大きなマージンとなるようマージンを決定する。また、第二の制限値設定部１３２は、第一の制限値設定部１３１が設定した第一の出力制限値から、決定したマージン分を差し引き、第二の出力制限値を算出する。

なお、第一の制限値設定部１３１による状態値の受付け及び第一の出力制限値の算出の動作と、第二の制限値設定部１３２による状態値の受付け及びマージンの決定の動作とは、並行して行われてもよい。また、第二の制限値設定部１３２による状態値の受付け及びマージンの決定の動作が、第一の制限値設定部１３１による上記動作に先立って行われてもよい。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、閾値設定部１３０は、ステップ１０３で算出された第二の出力制限値が、訓練に支障がない値であるかを確認する。閾値設定部１３０は、例えば、第二の出力制限値が、予め定められた基準値以上である場合、訓練に支障がないと判定し、予め定められた基準値未満である場合、訓練に支障があると判定する。なお、この基準値は、障害の度合いや、実施する歩行訓練の内容ごとに、設けられていてもよい。

訓練に支障があると判定された場合、ステップ１０５へ移行し、歩行支援装置１は、訓練が実施不可能であるとして訓練を中止する。訓練に支障がないと判定された場合、ステップ１０６へ移行する。なお、ステップ１０４の処理は、省略されてもよい。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、閾値設定部１３０は、第一の制限値設定部１３１により設定された閾値と、第二の制限値設定部１３２により設定された閾値とを、それぞれ第一の出力制限値、第二の出力制限値として確定し、判定部１３４に通知する。

ステップ１０７（Ｓ１０７）において、モード切替部１３３は、動作モードを切替える。具体的には、モード切替部１３３は、例えば、図示しないユーザインタフェースを介した入力等により指示されたモードへと、動作モードを切り替える。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、出力制御部１３５は、モード切替部１３３により設定された動作モードが、事前確認モードであるか否かを判定する。事前確認モードである場合、ステップ１０９（Ｓ１０９）へ移行し、事前確認モードではない場合、すなわち、歩行訓練モードである場合、ステップ１１２（Ｓ１１２）へ移行する。

ステップ１０９では、出力制御部１３５が、事前確認モードでの制御を実行する。事前確認モードでの制御では、後述するステップ１１０〜１１１の処理が行われる。これに対し、ステップ１１２では、出力制御部１３５が、歩行訓練モードでの制御を実行する。歩行訓練モードでの制御では、後述するステップ１１３〜１１６の処理が行われる。

事前確認モード時の動作であるステップ１１０及びステップ１１１について説明する。
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、判定部１３４は、駆動部６の出力が第二の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第二の出力制限値未満である場合、ステップ１０８へと戻り、駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合、ステップ１１１へ移行する。

ステップ１１１（Ｓ１１１）において、判定部１３４は、警告部１３６に対し、警告実施を指示するとともに、出力制御部１３５に対し、駆動部６の出力を第二の出力制限値に制限するよう指示する。これに対し、警告部１３６は、歩行支援装置１への負荷が過大であることを示す警告を使用者に対して実施する。また、出力制御部１３５は、駆動部６の出力を第二の出力制限値に制限する。なお、駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合、このように、警告と、出力の制限との両方が行われてもよいし、いずれか一方が行われてもよい。ステップ１１１の処理が行われると、再び、ステップ１０８へと戻る。

次に、歩行訓練モード時の動作であるステップ１１３〜１１６について説明する。
ステップ１１３（Ｓ１１３）において、判定部１３４は、駆動部６の出力が第二の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第二の出力制限値未満である場合、ステップ１０８へと戻り、駆動部６の出力が第二の出力制限値以上である場合、ステップ１１４へ移行する。

ステップ１１４（Ｓ１１４）において、判定部１３４は、駆動部６の出力が第一の出力制限値未満であるか否かを判定する。駆動部６の出力が第一の出力制限値未満である場合、ステップ１１５へと移行し、駆動部６の出力が第一の出力制限値以上である場合、ステップ１１６へ移行する。

ステップ１１５（Ｓ１１５）において、判定部１３４は、警告部１３６に対し、警告実施を指示する。これに対し、警告部１３６は、歩行支援装置１への負荷が過大であることを示す警告を使用者に対して実施する。ステップ１１５の処理が行われると、再び、ステップ１０８へと戻る。

ステップ１１６（Ｓ１１６）において、判定部１３４は、出力制御部１３５に対し、駆動部６の出力を第一の出力制限値に制限するよう指示する。これに対し、出力制御部１３５は、駆動部６の出力を第一の出力制限値に制限する。ステップ１１６の処理が行われると、再び、ステップ１０８へと戻る。

歩行支援装置１は以上説明したように動作する。使用者は、まず、歩行訓練の前段階の動作モードである事前確認モードにより歩行支援装置１の動作を体験し、その後、歩行訓練モードで動作する歩行支援装置１を用いた歩行訓練を実施する。ここで、使用者は、事前確認モードにおいて、第二の出力制限値に相当する負荷以上の負荷（荷重）を歩行支援装置１にかけることにより、歩行支援装置１が耐えうる最大負荷がどの程度であるかを体感する。ただし、このとき使用者が体感する、歩行支援装置１が耐えうる最大負荷は、実際に歩行支援装置１が耐えうる最大負荷ではなく、それよりも小さな負荷である。なぜならば、事前確認モード時における出力制限値は、歩行訓練モード時の出力制限値よりも低く設定されているからである。すなわち、使用者は、歩行支援装置１が耐えうる本来の最大負荷よりも低い負荷状態を、歩行支援装置１が耐えうる最大負荷状態として認識（錯覚）して、最大負荷状態を事前に体感する。このため、使用者は、歩行支援装置１が許容する負荷状態を、実際に比べて低く見積もることとなり、歩行訓練時に歩行支援装置１にかける力を、動作限界に達するよりも前に控えるようになる。その結果、歩行支援装置１に過大な荷重がかかることが防がれ、歩行支援装置１への負荷が抑制される。

また、出力制御部１３５による出力制限が実施されると、駆動部６は、使用者の荷重に釣り合うだけの力を出力しなくなるため、使用者の荷重により、上側のリンク２と下側のリンク３との連結部を回転軸として、歩行支援装置１は重力方向に折れ曲がることとなる。使用者は、事前確認モードにおいて、実際の歩行訓練に先立って事前に、出力制限時の歩行支援装置１のこのような挙動を体感することができる。よって、使用者は、歩行支援装置１の動作限界時の動作（警告、折れ曲がり）を事前に体験することで直感的に学習することができる。このため、使用者は、出力制限時の歩行支援装置１の挙動に対する不安が低減された状態で、実際の歩行訓練に臨むことができる。

また、使用者は、事前に、どの程度まで荷重をかけても歩行支援装置１が耐えうるかを体感することとなる。よって、一人で立つことができない患者など、自らの体重をどの程度まで歩行支援装置１が支えてくれるかに恐怖を抱いている使用者の不安が事前に取り除かれるため、使用者は歩行訓練に意識を集中することができる。したがって、リハビリ効果の向上が期待される。

また、上述の通り、使用者の身体状態を示す状態値に応じてマージンが設定されるため、歩行訓練モード時に、実際の動作限界に達することの抑制効果が、使用者によらず期待できる。さらに、上記ステップ１０４及びステップ１０５の処理のように、使用者の身体状態にあわせて、訓練の中止判断を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

また、上述の制御部１３（閾値設定部１３０、モード切替部１３３、判定部１３４、出力制御部１３５及び警告部１３６）の処理は、ＣＰＵによってプログラムの形式で実行されてもよい。プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 歩行支援装置
２ 上側のリンク
３ 下側のリンク
４ 足裏載置部
４ａ 載置部
４ｂ アーム
５ 膝装着部
５ａ アーチ
６ 駆動部
６ａ 駆動モータ
６ｂ 減速機
７ 角度検出センサ
８ 腰装着部
８a ベルト
８ｂ 収納ボックス
１０ 上腿保持部
１１ 配線
１２ バッテリ
１３ 制御部
１３０ 閾値設定部
１３１ 第一の制限値設定部
１３２ 第二の制限値設定部
１３３ モード切替部
１３４ 判定部
１３５ 出力制御部
１３６ 警告部

Claims (2)

1. 歩行訓練を支援する歩行支援装置の制御方法であって、
   前記歩行支援装置が、使用者による歩行訓練時の動作モードである第一のモードと、前記使用者による歩行訓練の前段階の動作モードである第二のモードとを切り替え、
   前記歩行支援装置が、前記使用者の荷重を支える力を提供する駆動部の出力を、設定された出力制限値にしたがって制御し、
   前記第二のモードの際の前記出力制限値は、前記第一のモードの際の前記出力制限値よりも小さい
   歩行支援装置の制御方法。
2. 歩行訓練を支援する歩行支援装置であって、
   使用者による歩行訓練時の動作モードである第一のモードと、前記使用者による歩行訓練の前段階の動作モードである第二のモードとを切り替えるモード切替部と、
   前記使用者の荷重を支える力を提供する駆動部と、
   前記駆動部の出力を、設定された出力制限値にしたがって制御する出力制御部と
   を有し、
   前記第二のモードの際の前記出力制限値は、前記第一のモードの際の前記出力制限値よりも小さい
   歩行支援装置。

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