JP6891803B2

JP6891803B2 - 歩行補助装置

Info

Publication number: JP6891803B2
Application number: JP2017251437A
Authority: JP
Inventors: 洋一藤範; 雄平山口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JP2019115516A

Description

本発明は、歩行補助装置に関する。

杖を用いた歩行方法を習得するための歩行補助装置が知られている。例えば特許文献１の歩行補助装置は、次の一歩として足を運ぶべき目標位置を使用者に教える案内手段を備える。

特開２０１５−２４１６０号公報

歩行補助装置を怪我等により一時的に歩行が困難となった患者のリハビリ訓練装置として用いる場合に、患者は足元ばかりを気にしてしまい、前傾姿勢となってしまうことが多かった。より自然な歩容とするために背筋を伸ばして歩行しようとすると、足元が不安で円滑な運脚ができなくなってしまうこともある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、使用者の足元に対する不安を解消しつつ正しい姿勢で歩行訓練を行うことができる歩行補助装置を提供するものである。

本発明の具体的態様における歩行補助装置は、歩行訓練を行う使用者の歩行を補助する歩行補助装置であって、表示部と、使用者の進行方向の視界の少なくとも一部を遮る位置に表示部を位置させる位置調整部と、使用者の足元を撮像する第１撮像部と、使用者の進行方向を撮像する第２撮像部と、第１撮像部で撮像された第１映像と第２撮像部で撮像された第２映像とを表示部に同時に表示する表示制御部とを備える。

このような構成の歩行補助装置によれば、歩行訓練を行う使用者は、不安を感じる足元の様子を顔前の表示部で映像として確認することができるので、背筋を伸ばした姿勢でリハビリ訓練を行うことができる。顔前の表示部は、進行方向の視界の少なくとも一部を遮るものであるので、通常であれば今度は進行方向へ進むことに対する不安が生じるが、表示部には同時に進行方向を撮像した映像も表示するので、この不安も解消される。すなわち、使用者は、運脚に対する不安を感じることなく、より理想的な姿勢で歩行訓練を行うことができる。

上記の歩行補助装置において表示制御部は、第１映像に重畳して、使用者の目標着地点を示す第１補助映像を表示部に表示しても良い。このように重畳表示を行うことにより、使用者は足元を見ることなく次の一歩として足を運ぶべき目標位置を認識できるので、より高い訓練効果を得ることが期待できる。

上記の歩行補助装置において表示制御部は、第２映像に重畳して、使用者の目標進路を示す第２補助映像を表示部に表示しても良い。このように重畳表示を行うことにより、使用者は、目標進路に視線を向けることなく進路を確認できるので、運脚中の姿勢を一定に保つことができ、バランスを崩す不安を解消できる。

上記の歩行補助装置において表示制御部は、表示切り替えの指示に従って、第１映像と第２映像を表示部に同時に表示する第１表示状態と、第１映像と第２映像のいずれか一方を表示部に選択的に表示する第２表示状態とを切り替えても良い。このように構成することにより、使用者の歩行状態に応じて、前方の視認性と足元の視認性のいずれかを優先させることもできる。

本発明により、使用者の足元に対する不安を解消しつつ正しい姿勢で歩行訓練を行うことができる歩行補助装置を実現することができる。

本実施形態に係る歩行補助装置の側面概観図である。図１の歩行補助装置の上面概観図である。歩行補助装置の制御ブロック図である。歩行補助装置の移動開始条件を説明する図である。歩行補助装置の１つ目の緊急停止条件を説明する図である。歩行補助装置の２つ目の緊急停止条件を説明する図である。第１の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。第２の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。第３の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。第４の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。第５の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。第６の表示例で表示するディスプレイの表示画面である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る歩行補助装置１００の側面概観図であり、図２は、図１の状態における歩行補助装置１００を上方から観察した上面概観図である。本実施形態に係る歩行補助装置１００は、使用者の歩行を補助するための装置であり、使用者からの荷重を支えつつ、使用者の歩行に沿って併走する。歩行補助装置１００は、主に、怪我等により一時的に歩行が困難となった患者のリハビリ訓練に用いられる。

歩行補助装置１００は、移動方向に沿って２つの前輪１１１と１つの後輪１１３を備える。前輪１１１は、台車基台１１０に配設され、台車基台１１０に収容された不図示のモータと減速機構によって駆動されて、駆動輪として機能する。後輪１１３は、台車基台１１０から後方へ伸延する台車フレーム１１２の後端近傍に配設され、歩行補助装置１００の移動方向に倣うように追従する従動輪として機能する。歩行補助装置１００は、３つの車輪によって３点で接地しており、使用者９００が使用していない待機状態でも自立する、静的安定車輌である。

支柱１１４は、台車基台１１０に対して立設され、使用者９００からの荷重を台車基台１１０へ伝達するための支持部材である。支柱１１４は、台車基台１１０に支持される一端側とは反対の他端側近傍で、水平方向へ突出するハンドル１１５を支持している。ハンドル１１５の先端部には、使用者９００が把持しやすいように、例えばウレタンのグリップ１１６が設けられている。グリップ１１６は、使用者９００が把持する把持部であり、使用者９００から荷重を受けて、ハンドル１１５、更には支柱１１４へその荷重を伝達する。

アーム１１７は、一端側で支柱１１４の中心軸周りに回動可能に支柱１１４に支持され、他端側でディスプレイ１２２を支持する。また、アーム１１７は、回動機構を介して接続された複数のリンクを有する。支柱１１４に設けられた回動機構を含めそれぞれの回動機構は所定の位置で固定できる構造を有し、アーム１１７は、使用者９００等が調整した姿勢を保つことができる。したがって、ディスプレイ１２２は、例えば図示するように使用者９００の顔前に配置され得る。すなわち、アーム１１７は、使用者９００の進行方向の視界の少なくとも一部を遮る位置にディスプレイ１２２を位置させる位置調整部としての機能を有する。

ディスプレイ１２２は、例えば液晶パネルであり、後述する映像やリハビリ訓練に関する各種情報を表示する。ディスプレイ１２２は、表示部としての機能を担う。ディスプレイ１２２は、使用者９００の顔前に配置されるように、使用者９００の身体に合わせてアーム１１７の姿勢が調整される。具体的には、使用者９００が進行方向へ向いたときの視界Ｅにディスプレイ１２２の表示画面が含まれるように調整され、結果的には使用者９００の進行方向の視界の少なくとも一部がディスプレイ１２２によって遮られる。このように、ディスプレイ１２２が使用者９００の顔前に配置されることにより、使用者９００はディスプレイ１２２を観察している状態でも、背筋を伸ばした、理想的な歩行姿勢を維持することができる。

制御ユニット１２０は、後述の制御部とメモリ等を含む。制御ユニット１２０は、ディスプレイ１２２や前輪１１１を駆動するモータの他にも、制御対象となる種々の要素と電気的に接続されている。それらの要素には、歩行補助装置１００の状態や周辺環境の状況、使用者９００の動作を観察する各種センサが含まれる。

本実施例における各種センサは、測距センサ１３０、前方カメラ１３１、足元カメラ１３２、把持スイッチ１３３を含む。測距センサ１３０は、支柱１１４に固定されており、使用者９００の脚までの距離を計測する。より具体的には、測距センサ１３０は、例えばレーザレンジファインダであり、図２で示す破線で囲まれる水平面内の範囲Ｒをスキャンしてそれぞれの方向における検出距離を継続的に取得することにより、使用者９００の歩行動作を検出する。なお、図１および図２において歩行補助装置１００は、使用者９００の右側方で移動するように使用されているが、使用者の左側方で移動するようにも使用され得る。そこで、範囲Ｒは、使用者が歩行補助装置１００のどちら側に立って使用する場合であっても使用者の歩行動作を検出できるように、移動方向に対して対称な範囲が設定されている。なお、本実施例においては、「脚」は、股関節より下部全体を示す用語として用い、「足」を足首からつま先までの部分を示す用語として用いる。

前方カメラ１３１は、歩行補助装置１００の移動方向である前方へ向けて、支柱１１４に固定されている。前方カメラ１３１は、例えばＣＭＯＳイメージセンサである撮像素子と画像データ生成部を含み、移動方向の空間を撮像して生成した画像データを出力する。前方カメラ１３１が撮像する画像は、使用者９００の視界と同程度の画角を有し、必要に応じてディスプレイ１２２に表示される。具体的な表示態様については後に詳述する。

足元カメラ１３２は、使用者９００の足元の全体が観察できるように、支柱１１４に固定されている。足元カメラ１３２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサである撮像素子と画像データ生成部を含み、使用者９００の足元を撮像して生成した画像データを出力する。足元カメラ１３２が撮像する画像は、使用者が歩行補助装置１００の右側方および左側方のいずれに立った場合でもその足元が観察できる程度の画角を有し、必要に応じてディスプレイ１２２に表示される。具体的な表示態様については後に詳述する。

把持スイッチ１３３は、グリップ１１６の内側に配設されたオンオフスイッチであり、使用者９００がグリップ１１６を把持している間はオン信号を出力する。把持スイッチ１３３は、物理的に電機接点が接触または非接触となる素子でも良いし、圧力を検出する類の素子などであっても良い。

図３は、歩行補助装置１００の制御ブロック図である。制御部２００は、例えばＣＰＵであり、制御ユニット１２０に収容されている。制御部２００は、歩行補助装置１００の全体を統括的に制御する。

ディスプレイ１２２は、制御部２００がディスプレイ１２２用に調整した映像信号を受信して、視認可能に表示する。例えば、制御部２００は、前方カメラ１３１や足元カメラ１３２が出力する画像データを逐次取得し、動画像の映像信号としてディスプレイ１２２へ送信する。ディスプレイ１２２は、当該映像信号を受信して、動画像として表示する。また、ディスプレイ１２２は、制御部２００が生成するテキストやイラストなどの映像信号も、視認可能にそれぞれ表示する。つまり、制御部２００は、ディスプレイ１２２に表示する表示映像を制御する表示制御部としての機能も担う。

駆動輪ユニット２１０は、駆動輪である前輪１１１を駆動するための駆動回路やモータを含み、台車基台１１０に収容されている。制御部２００は、駆動輪ユニット２１０へ駆動信号を送ることにより、前輪１１１の回転制御を実行する。車速センサ２２０は、前輪１１１の回転量を監視して、歩行補助装置１００の速度を検出する。車速センサ２２０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を速度信号として制御部２００へ送信する。

メモリ２３０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ２３０は、歩行補助装置１００を制御するための制御プログラムの他にも、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル、表示用のテキスト情報やイラスト情報等を記憶している。

測距センサ１３０は、上述のように、使用者９００の脚までの距離を検出する。測距センサ１３０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を測距信号として制御部２００へ送信する。前方カメラ１３１は、上述のように、歩行補助装置１００の前方空間を撮像して画像データを出力する。前方カメラ１３１は、制御部２００の要求に応じて撮像を実行し、生成したが画像データを制御部２００へ送信する。足元カメラ１３２は、上述のように、使用者９００の足元を撮像して画像データを出力する。足元カメラ１３２は、制御部２００の要求に応じて撮像を実行し、生成したが画像データを制御部２００へ送信する。把持スイッチ１３３は、使用者９００にグリップ１１６が把持された場合にオン信号を制御部２００へ送信する。なお、把持スイッチ１３３は、使用者９００がグリップ１１６を把持している間は、オン信号を継続して制御部２００へ送信する。

次に、歩行補助装置１００が移動を開始する条件について説明する。図４は、歩行補助装置１００の移動開始条件を説明する図である。上段のグラフは、経過時間（横軸）に対する把持スイッチ１３３のオンオフ状態（縦軸）を表す。中段のグラフは、経過時間（横軸）に対する使用者９００の脚速ｖ（縦軸）を表す。下段のグラフは、経過時間（横軸）に対する歩行補助装置１００の目標速度Ｖ（縦軸）を表す。それぞれのグラフの横軸は、相互に同期させて表している。

歩行補助装置１００は、上述のように待機状態で自立している。待機状態では、使用者９００はグリップ１１６を把持していないので把持スイッチ１３３の出力はオフである。使用者９００が時刻ｔ_１の時点からグリップ１１６を把持すると、把持スイッチ１３３は時刻ｔ_１から継続してオン信号を出力する。制御部２００は、把持スイッチ１３３からオン信号を受信することにより使用者９００がグリップ１１６を把持する把持動作を検出する。すなわち、把持スイッチ１３３と制御部２００は、協働して把持動作を検出する把持検出部として機能する。

制御部２００は、把持スイッチ１３３から時刻ｔ_１にオン信号を受信すると、システムの全体を、電力消費を抑制するスリープ状態から抑制を解除したアクティブ状態へ移行させる。また、測距センサ１３０にセンシングを開始させる。

制御部２００は、測距センサ１３０から測距信号を受信して、観察対象となる脚速を演算する。すなわち、測距センサ１３０と制御部２００は、協働して使用者９００の歩行動作を検出する動作検出部として機能する。具体的には、制御部２００は、測距センサ１３０から測距信号としてセンシング時のスキャン角と検出距離のセットを連続的に取得する。スキャン角は、測距センサ１３０を基点とする範囲Ｒ内の方位を表す。検出距離は、測距センサ１３０から脚の検出点までの距離を表す。測距センサ１３０は、範囲Ｒ内に脚が存在しなければ検出距離を出力しない。制御部２００は、１周期分の測距信号を取得することにより、範囲Ｒ内に存在する両脚の位置を把握できる。

制御部２００は、把握する両脚を観察対象とする。制御部２００は、観察対象の脚（以下、観察脚とする）のうち、例えば最も近い箇所を観察箇所と定め、その経時変化を観察する。制御部２００は、歩行補助装置１００に対する観察脚の脚速として、取得した検出距離の微分値を計算する。制御部２００は、移動開始を判断する材料としてこの脚速ｖを用いる。

制御部２００は、時刻ｔ_１後に、使用者９００の脚速ｖが、歩行動作を開始したと認識できる基準脚速ｖ_０を超える時点を検出する。図においては、脚速ｖは時刻ｔ_２で基準脚速ｖ_０を超えるので、制御部２００は、時刻ｔ_２で使用者９００が歩行動作を開始したことを検出する。

制御部２００は、把持動作と歩行動作の開始、及び両脚の位置を共に検出したので、歩行動作の開始を検出した時刻ｔ_２から、前輪１１１を駆動する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する。そして、車速センサ２２０からの速度信号を監視し、目標速度Ｖ_Ｔに到達した後は、一定速度Ｖ_Ｔで歩行補助装置１００を移動させる。このように、把持動作の検出のみで歩行補助装置１００の移動を開始せず、歩行動作の開始と脚の位置も併せて検出した場合に歩行補助装置１００の移動を開始すれば、歩行者の「訓練を開始したい」という意図を反映させることができる。特に、把持はしたものの、歩き出す体勢が整わないうちに歩行補助装置が動き始めることを防ぐことができる。

また、歩行補助装置１００は、主にリハビリ訓練に用いられることを想定しているので、移動を開始した後は目標速度を一定速度とすることが好ましい。すなわち、リハビリ訓練においては若干の強制力を与えることで訓練効果を得るので、目標速度を一定速度とすることにより使用者の歩行をリードするという観点で好ましい。

次に、歩行補助装置１００が訓練を終了する以前に移動を停止する緊急停止条件について説明する。緊急停止する条件は２つあり、いずれかの条件が満たされた場合に歩行補助装置１００は緊急停止する。図５は、歩行補助装置１００の１つ目の緊急停止条件を説明する図である。上段のグラフは、経過時間（横軸）に対する把持スイッチ１３３のオンオフ状態（縦軸）を表す。下段のグラフは、経過時間（横軸）に対する歩行補助装置１００の目標速度Ｖ（縦軸）を表す。それぞれのグラフの横軸は、相互に同期させて表している。

制御部２００は、時刻ｔ_３で把持スイッチ１３３のオン信号を受信しなくなったことにより使用者９００がグリップ１１６を離したことを検出したら、この時点から速度を漸減させ、歩行補助装置１００を緊急停止させる。すなわち、使用者９００がグリップ１１６を離すという動作が、「歩行を止めたい」という意図を表すものと捉え、歩行補助装置１００を緊急停止させる。なお、歩行補助装置１００は、自立するので、使用者９００がグリップ１１６を離しても倒れる恐れがない。

図６は、歩行補助装置１００の２つ目の緊急停止条件を説明する図である。上段のグラフは、経過時間（横軸）に対する脚距離Ｄ（縦軸）を表す。それぞれのグラフの横軸は、相互に同期させて表している。

制御部２００は、上述のように、脚速を追跡する過程において測距センサ１３０から観察脚までの脚距離Ｄを継続的に観察している。制御部２００は、緊急停止を判断する材料としてこの脚距離Ｄを用いる。

制御部２００は、時刻ｔ_４で脚距離Ｄが基準距離Ｄ_０を超えたことを検出したら、この時点から速度を漸減させ、歩行補助装置１００を緊急停止させる。すなわち、使用者９００が歩行補助装置１００に対して大きく遅れを取った動作を異常歩行動作と捉え、歩行補助装置１００を緊急停止させる。例えば、路面の凹凸に躓いてもたついたような状況においても、歩行補助装置１００は適切に停止する。したがって、使用者９００が歩行補助装置１００に引き摺られて転倒するようなことを回避できる。

次に、ディスプレイ１２２の表示態様についていくつかの例を説明する。上述のように、ディスプレイ１２２は、使用者９００が背筋を伸ばした理想的な歩行姿勢でリハビリ訓練を行えるように、使用者９００の顔前に配置される。そこで、制御部２００は、ディスプレイ１２２によって遮られる前方視界を提供するために、ディスプレイ１２２に前方カメラ１３１の映像を表示する。また、制御部２００は、脚を患う使用者９００が足元を気に掛ける心理に対応するために、ディスプレイ１２２に足元カメラ１３２の映像を表示する。すなわち、本実施形態においては、制御部２００は、前方カメラ１３１で撮像された前方映像と、足元カメラ１３２で撮像された足元映像とをディスプレイ１２２に同時に表示する。なお、上述のように、足元カメラ１３２が撮像する画像は、使用者が歩行補助装置１００の右側方および左側方のいずれに立った場合でもその足元が観察できる程度の画角を有するが、足元映像は、使用者の足元が含まれる領域が切り出された映像である。具体的には、制御部２００は、測距センサ１３０の出力を参照して使用者の脚が存在する側を決定し、足元カメラ１３２が出力する画像から決定した一側方側の領域を切り出して足元映像とする。

図７は、第１の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。図示するように第１の表示例では、ディスプレイ１２２の表示画面を上下に略２つに分割し、上部に前方映像３１０が、下部に足元映像３２０がそれぞれ独立して表示される。図の例では、前方映像３１０は、リハビリ訓練を行っている室内の様子を捉えており、足元映像３２０は、サンダルを履いた使用者９００の両足を捉えている。

制御部２００は、前方カメラ１３１が逐次出力する画像データを前方映像として取得し、足元カメラ１３２が逐次出力する画像データを足元映像として取得する。そして、ほぼ同じタイミングで撮像されたそれぞれのフレーム画像を図示するように並べた映像信号に調整し、調整した当該映像信号を連続的にディスプレイ１２２へ送信する。ディスプレイ１２２は、受信した当該映像信号を視認可能に表示する。このような処理により、使用者９００は、図示する態様で、前方の様子と足元の様子をほぼリアルタイムに表示される動画像として観察できる。

図８は、第２の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。図示するように第２の表示例では、ディスプレイ１２２の表示画面の中央に前方映像３１１を大きく配置し、前方映像３１１の右下部にスーパーインポーズ形式により小画面で足元映像３２１を重ねて表示する。そして、余白領域に重畳映像３３０を表示する。重畳映像３３０は、例えばリハビリ訓練に関する情報を示す映像であり、図の例では訓練を開始してからの経過時間、現時点までに歩いた累積歩数、設定されたゴールまでの距離が重畳映像３３０として表示されている。なお、重畳映像３３０は、リハビリ訓練に関する情報に限らず、リハビリ訓練に有用な情報であれば構わない。また、足元映像３２１をスーパーインポーズする位置や大きさは、図の例に限らない。

図の例においては、前方映像３１１を大画面としてこのフレーム内に足元映像３２１をスーパーインポーズしたが、足元映像３２１を大画面として前方映像３１１をスーパーインポーズしても良い。例えば、リハビリ訓練初期の段階では、使用者９００は足元に不安を覚えることが多いので足元映像３２１を大画面とし、リハビリ訓練に慣れた段階では、歩く速度も上がることから前方映像３１１を大画面とすると良い。また、好みに応じて使用者９００が切り替えられるように、切替スイッチなどを設けても良い。

制御部２００は、前方カメラ１３１からのフレーム画像に、ほぼ同じタイミングで撮像された足元カメラ１３２からのフレーム画像を埋め込み、余白部分に重畳映像３３０を加えて映像信号を調整する。このような処理により、使用者９００は、図示する態様で、前方の様子と足元の様子をほぼリアルタイムに表示される動画像として観察できると共に、リハビリ訓練に有用な情報も認識することができる。

図９は、第３の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。図示するように第３の表示例では、ディスプレイ１２２の表示画面全体に前方映像３１２を配し、中央下部に半透明処理を施した足元映像３２２を重ねて表示する。制御部２００は、前方カメラ１３１からのフレーム画像に、ほぼ同じタイミングで撮像された足元カメラ１３２からのフレーム画像を半透明化して重ね合わせて映像信号を調整する。このような処理により、使用者９００は、前方の様子を広く観察しつつも、足元の様子も同時に観察することができる。なお、第３の表示例においては、第２の表示例と同様に、リハビリ訓練に有用な情報も重ね合わせても良い。この場合は、広い面積を有する前方映像３１２に重ねることが好ましい。

図１０は、第４の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。図示するように第４の表示例は、第１の表示例と同様に前方映像３１０と足元映像３２０を表示するが、前方映像３１０に重畳して使用者９００の目標進路を示す補助映像３３１を表示する点で第１の表示例と異なる。補助映像３３１は、例えば図示するように矢印のイラストとして表現され、前方映像３１０の下部中央付近に配置される。また、目標進路の関連する情報として、設定されたゴールまでの距離を示す重畳映像３３２を、補助映像３３１に隣接させて表示しても良い。このような処理により、使用者９００は、前方の様子と足元の様子をほぼリアルタイムに表示される動画像として観察できると共に、進むべき進路を認識することができる。なお、第４の表示例においては、第２の表示例や第３の表示例のように前方映像と足元映像を表示した上で、補助映像３３１を重ね合わせても良い。

図１１は、第５の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。図示するように第５の表示例は、第１の表示例と同様に前方映像３１０と足元映像３２０を表示するが、足元映像３２０に重畳して使用者９００の目標着地点を示す補助映像３３３を表示する点で第１の表示例と異なる。補助映像３３３は、例えば図示するように足跡のイラストとして表現され、足元映像３２０のうち、運脚側の足裏が到達すべき地点に相当する位置に配置される。制御部２００は、到達すべき地点を、立脚時の足裏位置から前方に、リハビリ訓練前に設定値として入力された歩幅に相当する距離だけ離間した地点に設定する。また、目標地点に関連する情報として、リハビリ開始から数えて次の一歩が何歩目であるかを示す重畳映像３３４を、補助映像３３３に隣接させて表示しても良い。

このような処理により、使用者９００は、前方の様子と足元の様子をほぼリアルタイムに表示される動画像として観察できると共に、次の一歩の目標位置を認識することができる。なお、第５の表示例においては、第２の表示例や第３の表示例のように前方映像と足元映像を表示した上で、補助映像３３３を重ね合わせても良い。また、第４の表示例と組み合わせた表示態様であっても良い。

図１２は、第６の表示例で表示するディスプレイ１２２の表示画面である。第６の表示例は、図５および図６を用いて説明した緊急停止を行った場合の表示画面の例である。図示するように、制御部２００は、第１の表示例と同様に前方映像３１０と足元映像３２０を表示するが、歩行補助装置１００が停止したことにより、トレーニングが中断中であることを示す重畳映像３３５をディスプレイ１２２の表示画面中央に重ねて表示する。また、使用者９００がこれまで実行したトレーニングをキャンセルする指示を与えられるように、キャンセルボタンとして機能する重畳映像３３６を右下部に重ねて表示する。使用者９００がキャンセルボタンである重畳映像３３６に触れると、制御部２００は、タッチスクリーンを介して当該指示を認識し、一連のリハビリ訓練を終了する。なお、第２の表示例から第５の表示例のいずれの表示態様であっても、緊急停止が行われたときには、重畳映像３３５のようなメッセージを表示し、重畳映像３３６のようなキャンセルボタンを機能させると良い。

以上本実施形態を説明したが、歩行補助装置１００の移動機構は上記のように前輪としての２つの駆動輪と後輪としての１つの従動輪の構成に限らない。従動輪を更に設けても良いし、車輪以外の駆動機構を採用しても良い。また、歩行補助装置１００は、使用者９００が単独で用いるものとして説明したが、介助者が使用者９００の後方から介助できるように、介助者が掴むハンドルを歩行補助装置に設けても良い。

また、以上の本実施形態においては、単一のディスプレイ１２２に前方カメラ１３１で撮像された前方映像と、足元カメラ１３２で撮像された足元映像とを同時に表示したが、２つの独立したディスプレイを用意し、一方に前方映像を他方に足元映像を同期させて表実しても良い。この場合であっても、それぞれのディスプレイは、使用者の進行方向の視界の少なくとも一部を遮る位置に配置される。また、ディスプレイ１２２は、液晶パネルに限らず、スクリーンとプロジェクタの組合せであっても構わない。この場合は、映像が投射されるスクリーンが使用者の進行方向の視界の少なくとも一部を遮る位置に配置される。

また、以上の実施形態においては、ディスプレイ１２２に前方カメラ１３１で撮像された前方映像と、足元カメラ１３２で撮像された足元映像とを同時に表示する場合を説明したが、それぞれの映像を単独で表示する表示モードを有しても良い。例えば、ディスプレイ１２２に重畳されたタッチパネルを使用者９００が操作すると、制御部２００は、前方映像と足元映像を同時に表示する第１表示状態から、前方映像と足元映像のいずれか一方を選択的に表示する第２表示状態へ切り替える。制御部２００は、第２表示状態において、使用者９００が前方映像を選択した場合には、前方映像をディスプレイ１２２に表示し、使用者９００が足元映像を選択した場合には、足元映像をディスプレイ１２２に表示する。使用者９００が再度操作部を操作した場合は、制御部２００は、第１表示状態へ戻す。このように構成することにより、使用者９００は自らの歩行状態に応じて、前方の視認性と足元の視認性のいずれかを優先させることもできる。なお、第２表示状態において、足元映像を補助映像として扱う場合には、前方映像を単独で表示する表示状態のみが選択できる構成であっても良い。逆に、前方映像を補助映像として扱う場合には、足元映像を単独で表示する表示状態のみが選択できる構成であっても良い。また、表示の切り替えは、利用者９００に限らず、補助者が行えるように構成しても良い。

また、上記の歩行補助装置１００は使用者９００の側方で歩行を支援するようモータで自立的に前進するものであったが、歩行補助装置は、自立走行する機能を省いたものであって良い。その場合は、歩行補助装置は、使用者がグリップを押す力によって前進する。

１１０台車基台、１１１前輪、１１２台車フレーム、１１３後輪、１１４支柱、１１５ハンドル、１１６グリップ、１１７アーム、１２０制御ユニット、１２２ディスプレイ、１３０測距センサ、１３１前方カメラ、１３２足元カメラ、１３３把持スイッチ、２００制御部、２１０駆動輪ユニット、２２０車速センサ、２３０メモリ、３１０、３１１、３１２前方映像、３２０、３２１、３２２足元映像、３３０、３３２、３３４、３３５、３３６重畳映像、３３１、３３３補助映像、９００使用者

Claims

歩行訓練を行う使用者の歩行を補助する歩行補助装置であって、
表示部と、
前記使用者の進行方向の視界の少なくとも一部を遮る位置に前記表示部を位置させる位置調整部と、
前記使用者の足元を撮像する第１撮像部と、
前記使用者の進行方向を撮像する第２撮像部と、
前記第１撮像部で撮像された第１映像と前記第２撮像部で撮像された第２映像とを前記表示部に同時に表示する表示制御部と
を備える歩行補助装置。
前記表示制御部は、前記第１映像に重畳して、前記使用者の目標着地点を示す第１補助映像を前記表示部に表示する請求項１に記載の歩行補助装置。
前記表示制御部は、前記第２映像に重畳して、前記使用者の目標進路を示す第２補助映像を前記表示部に表示する請求項１または２に記載の歩行補助装置。
前記表示制御部は、表示切り替えの指示に従って、前記第１映像と前記第２映像を前記表示部に同時に表示する第１表示状態と、前記第１映像と前記第２映像のいずれか一方を前記表示部に選択的に表示する第２表示状態とを切り替える請求項１から３のいずれか１項に記載の歩行補助装置。