JP7380487B2

JP7380487B2 - detection device

Info

Publication number: JP7380487B2
Application number: JP2020144091A
Authority: JP
Inventors: 宇織小池
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2040-08-28
Also published as: JP2022039191A

Description

本発明は、検出装置に関し、例えば、歩行補助装置の検出装置に関する。 The present invention relates to a detection device, and for example, to a detection device for a walking aid device.

特許文献１には、ユーザに装着される歩行補助装置が記載されている。特許文献１の歩行補助装置は、大腿リンク及び下腿リンク、並びに、モータ及びコントローラを備え、下腿リンクの膝屈曲方向の回転に対して抵抗力を発生するダンパを備える。 Patent Document 1 describes a walking assist device that is worn by a user. The walking assist device of Patent Document 1 includes a thigh link, a lower leg link, a motor, a controller, and a damper that generates a resistance force against rotation of the lower leg link in the knee bending direction.

特許第５３１６７０８号公報Patent No. 5316708

特許文献１の歩行補助装置は、膝サポータ型のロボット装具のため、仮に、重量や歩行の繰り返し動作で、徐々に位置ずれが発生した場合には、麻痺脚に歩行補助装置を装着しているユーザ自身は、位置ずれに気づきにくい。 The walking assist device of Patent Document 1 is a knee support type robot orthosis, so if the position gradually shifts due to the weight or repetitive walking motion, the walking assist device is attached to the paralyzed leg. It is difficult for the user himself to notice the positional shift.

本発明は、そのような課題を解決するためになされたものであり、麻痺脚に装着しているユーザにも、位置ずれを気づかせることができる検出装置を提供する。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a detection device that can make even a user wearing the device on a paralyzed leg aware of positional deviation.

本実施形態に係る検出装置は、一方向に延びた骨の周りに装着する装具に配置された測定部と、前記骨に沿った直線上の所定の位置に固定された基準部と、前記測定部及び前記基準部間の相対位置の変化に伴って状態が変化する検知部材と、を備え、前記検知部材の状態の変化によって、前記測定部と前記基準部との間の距離の変化を検知し、前記装具の位置のずれを検出する。このような構成により、麻痺脚に装着しているユーザにも、位置ずれを気づかせることができる。 The detection device according to the present embodiment includes: a measuring section disposed on a brace worn around a bone extending in one direction; a reference section fixed at a predetermined position on a straight line along the bone; and a detection member whose state changes with a change in relative position between the measurement part and the reference part, and detects a change in the distance between the measurement part and the reference part by a change in the state of the detection member. and detects a positional shift of the appliance. With such a configuration, even a user wearing the device on a paralyzed leg can be made aware of the positional shift.

本実施形態によれば、麻痺脚に装着しているユーザにも、位置ずれを気づかせることができる検出装置を提供することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide a detection device that can make even a user wearing the device on a paralyzed leg aware of positional displacement.

実施形態１に係る検出装置を例示した図である。1 is a diagram illustrating a detection device according to a first embodiment; FIG. 実施形態１に係る別の検出装置を例示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating another detection device according to the first embodiment. 実施形態１に係る歩行補助装置及び測定部を例示した正面図である。1 is a front view illustrating a walking assist device and a measuring section according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る歩行補助装置及び測定部を例示した側面図である。1 is a side view illustrating a walking assist device and a measuring section according to Embodiment 1. FIG.

以下、発明の実施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。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 The present invention will be described below through embodiments, but the claimed invention is not limited to the following embodiments. Furthermore, not all of the configurations described in the embodiments are essential as means for solving the problem. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted as necessary.

（実施形態１）
実施形態１に係る検出装置を説明する。本実施形態の検出装置は、例えば、ユーザの脚部に装着された歩行補助装置、機能的電気刺激装置等の装具の位置ずれを検出する。図１は、実施形態１に係る検出装置を例示した図である。図１に示すように、検出装置１は、測定部４０と、基準部５０と、検知部材６０とを備えている。 (Embodiment 1)
A detection device according to Embodiment 1 will be described. The detection device of this embodiment detects, for example, a positional shift of an orthosis such as a walking aid device or a functional electrical stimulation device that is attached to a user's leg. FIG. 1 is a diagram illustrating a detection device according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the detection device 1 includes a measurement section 40, a reference section 50, and a detection member 60.

測定部４０は、装具Ｄ１１に配置されている。装具Ｄ１１は、例えば、歩行補助装置をユーザの脚部Ｕ１０に装着するものである。なお、装具Ｄ１１は、歩行補助装置をユーザの脚部Ｕ１０に装着するものに限らない。例えば、装具Ｄ１１は、歩行補助装置の代わりに、機能的電気刺激装置を、ユーザの脚部Ｕ１０に装着するものでもよいし、脚部Ｕ１０の代わりに、ユーザの腕部に機能的電気刺激装置を装着するものでもよい。 The measurement unit 40 is placed on the appliance D11. The brace D11 is, for example, a walking assist device that is attached to the user's leg U10. Note that the orthosis D11 is not limited to a walking assist device that is attached to the user's leg U10. For example, the orthosis D11 may include a functional electrical stimulation device attached to the user's leg U10 instead of the walking assist device, or a functional electrical stimulation device attached to the user's arm instead of the leg U10. It may also be something that you can wear.

装具Ｄ１１は、一方向に延びた骨の周りに装着する。例えば、装具Ｄ１１は、一方向に延びた大腿骨Ｕ１３の周りに装着される。なお、装具Ｄ１１は、一方向に延びた骨であれば、大腿骨Ｕ１３の代わりに、脛骨Ｕ１４の周りに装着されてもよいし、上腕骨の周りに装着されてもよい。 The brace D11 is worn around a bone extending in one direction. For example, the brace D11 is attached around the femur U13 that extends in one direction. Note that the brace D11 may be attached around the tibia U14 instead of the femur U13, or may be attached around the humerus, as long as the brace D11 is a bone that extends in one direction.

検知部材６０は、一端６０ａ及び他端６０ｂを有する一方向に延びたスティック状の部材である。測定部４０は、例えば、移動量センサである。測定部４０は、検知部材６０の一端６０ａを可動な状態で差し込まれている。測定部４０は、検知部材６０が差し込まれた長さを測定することにより、検知部材６０に対する移動量を検知する。測定部４０は、例えば、エンコーダでもよい。 The detection member 60 is a stick-shaped member extending in one direction and having one end 60a and the other end 60b. The measurement unit 40 is, for example, a movement amount sensor. The measurement unit 40 is movably inserted into one end 60a of the detection member 60. The measurement unit 40 detects the amount of movement relative to the detection member 60 by measuring the length of the insertion of the detection member 60. The measurement unit 40 may be, for example, an encoder.

基準部５０は、一方向に延びた骨に沿った直線上の所定の位置に配置されている。基準部５０は、例えば、検知部材６０の他端６０ｂが固定された粘着性のパッドである。基準部５０は、例えば、上腿に貼り付けることにより、大腿骨Ｕ１３に沿った直線上に固定されている。基準部５０は、測定部４０が配置された装具Ｄ１１の上方に固定されている。なお、基準部５０は、一方向に延びた骨に沿った直線上の位置に配置されれば、装具Ｄ１１の下方に固定されてもよい。 The reference portion 50 is placed at a predetermined position on a straight line along the bone extending in one direction. The reference part 50 is, for example, an adhesive pad to which the other end 60b of the detection member 60 is fixed. The reference part 50 is fixed on a straight line along the femur U13 by, for example, being attached to the upper leg. The reference part 50 is fixed above the appliance D11 in which the measuring part 40 is arranged. Note that the reference portion 50 may be fixed below the brace D11 as long as it is placed at a position on a straight line along the bone extending in one direction.

なお、測定部４０と基準部５０との配置位置を取り替えてもよい。例えば、測定部４０を、上腿に貼り付けられた粘着性のパッド上に配置し、検知部材６０の他端６０ｂを装具Ｄ１１に固定して基準部５０としてもよい。しかしながら、上腿に貼り付ける粘着性のパッド上には、剥がれ落ちないように、測定部４０より軽い基準部５０を配置することが好ましい。 Note that the arrangement positions of the measuring section 40 and the reference section 50 may be replaced. For example, the measurement section 40 may be placed on an adhesive pad attached to the upper leg, and the other end 60b of the detection member 60 may be fixed to the brace D11 to serve as the reference section 50. However, it is preferable to arrange the reference part 50, which is lighter than the measurement part 40, on the adhesive pad that is attached to the upper leg so that it does not come off.

検出装置１は、測定部４０に検知部材６０が差し込まれる長さによって、状態の変化を検知する。測定部４０と基準部５０との間の距離が大きくなると、検知部材６０が差し込まれる長さが小さくなる。したがって、検知部材６０は、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化に伴って状態が変化する。 The detection device 1 detects a change in state based on the length of the detection member 60 inserted into the measurement section 40 . As the distance between the measurement section 40 and the reference section 50 increases, the length into which the detection member 60 is inserted becomes smaller. Therefore, the state of the detection member 60 changes as the relative position between the measurement section 40 and the reference section 50 changes.

次に、検出装置１の動作を説明する。装具Ｄ１１が予め設定した装着位置に装着されている場合に、検知部材６０が測定部４０に差し込まれた長さを基準値に設定する。基準値に対して、誤検出を抑制するために、ある程度の余裕を持たせた所定の範囲の値を閾値として設定する。 Next, the operation of the detection device 1 will be explained. When the brace D11 is attached to a preset attachment position, the length by which the detection member 60 is inserted into the measuring section 40 is set as a reference value. In order to suppress false detections, a value within a predetermined range with a certain margin is set as a threshold value with respect to the reference value.

装具Ｄ１１を装着したユーザが歩行している場合に、装具Ｄ１１がユーザの脚部Ｕ１０の所定の装着位置に位置している限り、測定部４０と基準部５０との間の距離は、閾値の範囲内の長さを保つ。一方向に延びた骨に沿った直線上に位置する測定部４０と、基準部５０との間の距離は変化しないからである。 When the user wearing the orthosis D11 is walking, as long as the orthosis D11 is located at a predetermined attachment position on the user's leg U10, the distance between the measurement section 40 and the reference section 50 will be equal to the threshold value. Keep length within range. This is because the distance between the measurement section 40, which is located on a straight line along the bone extending in one direction, and the reference section 50 does not change.

一方、装具Ｄ１１がユーザの脚部Ｕ１０の装着位置からずれた場合には、測定部４０と基準部５０との間の距離に変化が生じる。例えば、装具Ｄ１１が重力で下方にずれた場合には、測定部４０と基準部５０との間の距離は、閾値の範囲外の長さとなる。したがって、検知部材６０は、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化に伴って状態が変化する。検出装置１は、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知し、装具Ｄ１１の位置ずれを検出する。例えば、検出装置１は、検知部材６０が測定部４０に差し込まれた長さより、装具Ｄ１１の位置ずれの大きさを検出する。 On the other hand, when the orthosis D11 is displaced from the mounting position of the user's leg U10, the distance between the measuring section 40 and the reference section 50 changes. For example, if the brace D11 shifts downward due to gravity, the distance between the measuring section 40 and the reference section 50 will be outside the threshold range. Therefore, the state of the detection member 60 changes as the relative position between the measurement section 40 and the reference section 50 changes. The detection device 1 detects a change in the distance between the measuring section 40 and the reference section 50, and detects a positional shift of the appliance D11. For example, the detection device 1 detects the magnitude of the positional shift of the appliance D11 based on the length of the detection member 60 inserted into the measurement section 40.

また、ユーザが歩行中に右回転または左回転することで、装具Ｄ１１が装着位置よりも大腿骨Ｕ１３の周りで回転する場合もある。このような水平方向にずれた場合にも、測定部４０と基準部５０との間の距離は、閾値の範囲外の長さとなる場合がある。したがって、検知部材６０は、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化によって状態が変化する。 Furthermore, when the user rotates clockwise or counterclockwise while walking, the brace D11 may rotate around the femur U13 rather than at the mounting position. Even in the case of such a horizontal shift, the distance between the measuring section 40 and the reference section 50 may be outside the threshold range. Therefore, the state of the detection member 60 changes depending on the change in the relative position between the measurement section 40 and the reference section 50.

このように、検出装置１は、検知部材６０の状態の変化によって、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知し、装具Ｄ１１の位置のずれを検出する。よって、ユーザは、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知することができるので、麻痺脚に装着していても、位置ずれに気づくことができる。 In this manner, the detection device 1 detects a change in the distance between the measurement section 40 and the reference section 50 based on a change in the state of the detection member 60, and detects a positional shift of the appliance D11. Therefore, since the user can detect a change in the distance between the measuring section 40 and the reference section 50, the user can notice a positional shift even when the device is attached to a paralyzed leg.

本実施形態の検出装置１は、脚部Ｕ１０の側方、すなわち、脚部Ｕ１０の内股と反対側に配置されている。これにより、ユーザ以外の介護者等は、検出装置１の装着、設定等を容易に行うことができる。しかしながら、検出装置１は、脚部Ｕ１０の内股に配置してもよい。これにより、歩行補助装置１００を装着していない非麻痺側から、ユーザＵは、検出装置１の装着、設定等を行うことができる。 The detection device 1 of this embodiment is arranged on the side of the leg U10, that is, on the side opposite to the inner thigh of the leg U10. Thereby, a caregiver or the like other than the user can easily attach and set the detection device 1. However, the detection device 1 may be placed at the inner thigh of the leg U10. Thereby, the user U can wear the detection device 1, set it, etc. from the non-paralyzed side that is not wearing the walking assistance device 100.

（変形例）
検出装置１は、測定部４０に検知部材６０が差し込まれる長さを検知することによって、位置ずれを検出するが、これに限らない。例えば、基準部５０に、発光素子等の発光部材を接続させ、測定部４０に光センサを設けてもよい。この場合には、検知部材６０は、発光部材及び発光部材が出射した光であり、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化に伴って、光の光路長の状態が変化する。よって、検出装置１は、光の光路長の状態の変化によって、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知し、装具Ｄ１１の位置ずれを検出することができる。また、発光部材の代わりに、超音波等の音波を発生する音波発生部材を基準部５０に接続させ、光センサの代わりに音波センサとしてもよい。 (Modified example)
Although the detection device 1 detects a positional shift by detecting the length by which the detection member 60 is inserted into the measurement unit 40, the present invention is not limited thereto. For example, a light emitting member such as a light emitting element may be connected to the reference section 50, and a light sensor may be provided to the measurement section 40. In this case, the detection member 60 is the light emitting member and the light emitted by the light emitting member, and the state of the optical path length of the light changes as the relative position between the measurement unit 40 and the reference unit 50 changes. Therefore, the detection device 1 can detect a change in the distance between the measuring section 40 and the reference section 50 based on a change in the state of the optical path length of the light, and can detect a positional shift of the appliance D11. Furthermore, instead of the light emitting member, a sound wave generating member that generates sound waves such as ultrasonic waves may be connected to the reference section 50, and the optical sensor may be replaced with a sound wave sensor.

さらに、測定部４０及び基準部５０にマーカを設け、外部から測定した各マーカ間の距離の変化を検知してもよい。この場合には、検知部材６０は、各マーカであり、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化に伴って、各マーカ間の距離の状態が変化する。よって、検出装置１は、各マーカ間の状態の変化によって、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知し、装具Ｄ１１の位置ずれを検出することができる。 Furthermore, markers may be provided on the measuring section 40 and the reference section 50, and changes in the distances between the markers measured from the outside may be detected. In this case, the detection member 60 is each marker, and as the relative position between the measuring section 40 and the reference section 50 changes, the state of the distance between each marker changes. Therefore, the detection device 1 can detect a change in the distance between the measuring section 40 and the reference section 50 based on a change in the state between each marker, and can detect a positional shift of the appliance D11.

検出装置１が装具Ｄ１１の位置ずれを検出した場合には、音を鳴らしてユーザに知らせてもよいし、発光素子等の発光によりユーザに知らせてもよい。さらに、メカロック等により、歩行補助装置、機能的電気刺激装置を停止させてもよい。 When the detection device 1 detects a positional shift of the brace D11, it may notify the user by making a sound or by emitting light from a light emitting element or the like. Furthermore, the walking assist device and the functional electric stimulation device may be stopped by a mechanical lock or the like.

図２は、実施形態１に係る別の検出装置を例示した図である。図２に示すように、検出装置１ａにおいて、装具Ｄ１１は、一方向に延びた骨の周りに装着されている。検知部材６１は、Ｌ字状の部材であり、基準部５１上の他端６１ｂから角部６１ｃまでは、一方向に延び、角部６１ｃから一端６１ａまでは、一方向に直交した他方向に延びている。測定部４１は、例えば、移動量センサである。測定部４１は、検知部材６１の一端６１ａを可動な状態で他方向から差し込まれている。測定部４１は、検知部材６１が差し込まれた他方向における長さを測定することにより、検知部材６１に対する移動量を検知する。検出装置１ａによれば、一方向に延びた骨の周りの回転方向の位置ずれを検出する際に、検出精度を向上させることができる。なお、検出装置１及び１ａを併用してもよい。 FIG. 2 is a diagram illustrating another detection device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, in the detection device 1a, the brace D11 is attached around a bone extending in one direction. The detection member 61 is an L-shaped member that extends in one direction from the other end 61b on the reference portion 51 to the corner 61c, and extends in the other direction perpendicular to the one direction from the corner 61c to the one end 61a. It is extending. The measurement unit 41 is, for example, a movement amount sensor. The measurement unit 41 is inserted into the detection member 61 from one end 61a from the other direction in a movable state. The measurement unit 41 detects the amount of movement relative to the detection member 61 by measuring the length in the other direction into which the detection member 61 is inserted. According to the detection device 1a, detection accuracy can be improved when detecting a positional shift in the rotational direction around a bone extending in one direction. Note that the detection devices 1 and 1a may be used together.

次に、装具Ｄ１１によってユーザに装着されるものの一例として、歩行補助装置１００を説明する。図３は、実施形態１に係る歩行補助装置及び測定部を例示した正面図である。図４は、実施形態１に係る歩行補助装置及び測定部を例示した側面図である。 Next, the walking assist device 100 will be described as an example of what is worn by the user using the orthosis D11. FIG. 3 is a front view illustrating the walking assist device and the measurement unit according to the first embodiment. FIG. 4 is a side view illustrating the walking assist device and the measurement unit according to the first embodiment.

図３及び図４に示すように、歩行補助装置１００は、ユーザの脚部Ｕ１０に装着されている。歩行補助装置１００は、例えば、歩行訓練を行うユーザに装着される。ユーザは、歩行補助装置１００を装着した状態で歩行訓練を行う。 As shown in FIGS. 3 and 4, the walking assist device 100 is attached to the user's leg U10. The walking assist device 100 is worn by a user who performs walking training, for example. The user performs walking training while wearing the walking assist device 100.

歩行補助装置１００は、上腿サポータ１１１、下腿サポータ１１２、上腿フレーム１１３、下腿フレーム１１４、ダンパ１１５を備えている。なお、これらの歩行補助装置１００の構成は、一例であり、装着したユーザの歩行の補助を行うことができれば、これ以外の構成を含んでもよいし、いくつかの構成を省略してもよい。 The walking assist device 100 includes an upper leg supporter 111, a lower leg supporter 112, an upper leg frame 113, a lower leg frame 114, and a damper 115. Note that these configurations of the walking assist device 100 are merely examples, and as long as the walking assist device 100 can assist the user wearing the device in walking, it may include other configurations, or some configurations may be omitted.

上腿サポータ１１１は、ユーザの脚部Ｕ１０の上腿に巻き付けるように装着され、下腿サポータ１１２は、ユーザの脚部Ｕ１０の下腿に巻き付けるように装着される。よって、上腿サポータ１１１及び下腿サポータ１１２は、膝関節の周辺、具体的には、上腿及び下腿に渡って配置されている。なお、上腿は股関節よりも下方から膝関節までの部分を示し、下腿は、膝関節から足首関節までの部分を示す。足首関節は、くるぶしを含む。下腿は、すねを含む。足首関節から下側、つまり、脚部の先端側の部分を足平とする。 The upper leg supporter 111 is attached so as to be wrapped around the upper leg of the user's leg U10, and the lower leg supporter 112 is attached so as to be wrapped around the lower leg of the user's leg U10. Therefore, the upper leg supporter 111 and the lower leg supporter 112 are arranged around the knee joint, specifically, over the upper leg and the lower leg. Note that the upper leg indicates the part from below the hip joint to the knee joint, and the lower leg indicates the part from the knee joint to the ankle joint. The ankle joint includes the malleolus. The lower leg includes the shin. The part below the ankle joint, that is, the part toward the tip of the leg, is the foot.

上腿サポータ１１１及び下腿サポータ１１２は、樹脂材料や繊維材料などの伸縮可能な材料により形成されている。上腿サポータ１１１及び下腿サポータ１１２は、それぞれ、上腿及び下腿に巻き付けて歩行補助装置１００を装着させる。上腿サポータ１１１及び下腿サポータ１１２は、上腿及び下腿に装着するための面ファスナ１１１ａ及び１１２ａを有してもよい。ユーザは、上腿サポータ１１１及び下腿サポータ１１２を、脚部Ｕ１０の周りに巻き回して、面ファスナ１１１ａ及び１１２ａで固定する。 The upper leg supporter 111 and the lower leg supporter 112 are made of a stretchable material such as a resin material or a fiber material. The upper leg supporter 111 and the lower leg supporter 112 are wrapped around the upper leg and lower leg, respectively, to allow the walking assist device 100 to be worn. The upper leg supporter 111 and the lower leg supporter 112 may have hook-and-loop fasteners 111a and 112a for attachment to the upper leg and lower leg. The user wraps the upper leg supporter 111 and the lower leg supporter 112 around the leg U10 and secures them with hook-and-loop fasteners 111a and 112a.

面ファスナ１１１ａは、上腿の前側に設けられている。面ファスナ１１２ａは、下腿の前側に設けられている。面ファスナ１１１ａ及び１１２ａを用いることで、ユーザは、歩行補助装置１００を容易に脱着することができる。面ファスナ１１１ａ及び１１２ａにより、ユーザは、圧迫度合いを調整することができる。 The hook-and-loop fastener 111a is provided on the front side of the upper leg. The hook and loop fastener 112a is provided on the front side of the lower leg. By using the hook-and-loop fasteners 111a and 112a, the user can easily attach and detach the walking aid device 100. The hook-and-loop fasteners 111a and 112a allow the user to adjust the degree of compression.

なお、歩行補助装置１００の脚部への固定は、面ファスナ１１１ａ及び１１２ａに限られるものではない。例えば、ベルト、ボタン、ピン、バンドなどの固定手段を用いて、歩行補助装置１００を、上腿及び下腿に固定してもよい。このような固定手段を用いても、ユーザが歩行補助装置１００を装着することができる。 Note that the fixation of the walking aid device 100 to the leg is not limited to the hook-and-loop fasteners 111a and 112a. For example, the walking aid device 100 may be fixed to the upper leg and lower leg using a fixing means such as a belt, button, pin, or band. Even if such a fixing means is used, the user can wear the walking assist device 100.

上腿サポータ１１１の側部には上腿フレーム１１３が取り付けられている。上腿フレーム１１３は、上腿に沿って配置されている。下腿サポータ１１２の側部には下腿フレーム１１４が取り付けられている。下腿フレーム１１４は、下腿に沿って配置されている。上腿フレーム１１３と下腿フレーム１１４とが、ダンパ１１５を介して連結されている。具体的には、ダンパ１１５の回転軸Ａｘが膝関節の回転軸Ｃ１１とほぼ一致するように、膝関節Ｕ１１の高さにダンパ１１５が配置される。上腿フレーム１１３及び下腿フレーム１１４は、ダンパ１１５の回転軸Ａｘ周りに回転可能なリンク機構を構成している。 An upper leg frame 113 is attached to the side of the upper leg supporter 111. The upper leg frame 113 is arranged along the upper leg. A lower leg frame 114 is attached to the side of the lower leg supporter 112. The lower leg frame 114 is arranged along the lower leg. Upper leg frame 113 and lower leg frame 114 are connected via damper 115. Specifically, the damper 115 is arranged at the height of the knee joint U11 so that the rotation axis Ax of the damper 115 substantially coincides with the rotation axis C11 of the knee joint. The upper leg frame 113 and the lower leg frame 114 constitute a link mechanism rotatable around the rotation axis Ax of the damper 115.

ダンパ１１５は、ユーザの脚部Ｕ１０における膝関節の屈曲方向に抵抗力を与える。屈曲方向は、膝関節の回転方向において、膝関節が屈曲する向きである。ダンパ１１５は、例えば、ロータリーダンパであり、膝関節の側部に位置する。ダンパ１１５は、例えば、オイル等の流体の粘性抵抗、バネ等の弾性抵抗、ディスク等の摩擦抵抗等を利用して、膝関節の屈曲方向の回転を減速させる。ダンパ１１５は、抵抗を可変とすることにより、抵抗力を切替えることができる。ダンパ１１５は抵抗力を徐々に変化させることができる。 The damper 115 provides a resistance force in the bending direction of the knee joint of the user's leg U10. The bending direction is the direction in which the knee joint bends in the direction of rotation of the knee joint. The damper 115 is, for example, a rotary damper, and is located on the side of the knee joint. The damper 115 uses, for example, viscous resistance of a fluid such as oil, elastic resistance of a spring, frictional resistance of a disk, etc. to decelerate the rotation of the knee joint in the bending direction. The damper 115 can change the resistance force by making the resistance variable. The damper 115 can gradually change the resistance force.

ダンパ１１５は、一方向にのみ抵抗力を与える一方向ダンパとすることが好ましい。よって、ダンパ１１５は、膝関節の伸展方向には抵抗力を与えないようにフリーとなっている。伸展方向は、膝関節の回転方向において、膝関節が伸展する向きである。 The damper 115 is preferably a one-way damper that applies resistance only in one direction. Therefore, the damper 115 is free so as not to apply any resistance force in the direction of extension of the knee joint. The extension direction is the direction in which the knee joint extends in the direction of rotation of the knee joint.

歩行補助装置１００は、ダンパ１１５の動作を制御する制御部を備えてもよい。制御部は、ダンパ１１５を含む歩行補助装置１００の本体から分離され、通信回線のみ接続されて配置されてもよいし、ダンパ１１５とともに本体に取付けられてもよい。また、歩行補助装置１００は、地面と下腿との角度を検出し、ユーザの歩行動作におけるタイミングを検出するセンサを備えてもよい。したがって、制御部は、センサから出力された切替タイミングに基づいて、ダンパ１１５を制御する。 Walking assistance device 100 may include a control unit that controls the operation of damper 115. The control unit may be separated from the main body of the walking aid device 100 including the damper 115 and connected only to the communication line, or may be attached to the main body together with the damper 115. The walking assist device 100 may also include a sensor that detects the angle between the ground and the lower leg and detects the timing of the user's walking motion. Therefore, the control unit controls the damper 115 based on the switching timing output from the sensor.

例えば、上腿サポータ１１１は、一方向に延びた骨の周りに装着する。よって、検出装置１の測定部４０は、例えば、歩行補助装置１００の上腿サポータ１１１に配置される。 For example, the upper leg supporter 111 is worn around a bone that extends in one direction. Therefore, the measurement unit 40 of the detection device 1 is arranged, for example, on the upper leg supporter 111 of the walking aid device 100.

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の検出装置１は、測定部４０及び基準部５０間の相対位置の変化に伴って状態が変化する検知部材６０を備えている。検出装置１は、検知部材６０の状態の変化によって、測定部４０と基準部５０との間の距離の変化を検知する。よって、ユーザの脚部Ｕ１０に装着された装具Ｄ１１の位置ずれを検出することができる。これにより、麻痺脚に装着しているユーザにも、位置ずれを気づかせることができる。 Next, the effects of this embodiment will be explained. The detection device 1 of this embodiment includes a detection member 60 whose state changes as the relative position between the measurement section 40 and the reference section 50 changes. The detection device 1 detects a change in the distance between the measurement section 40 and the reference section 50 based on a change in the state of the detection member 60. Therefore, it is possible to detect a positional shift of the brace D11 attached to the user's leg U10. This allows the user wearing the device on a paralyzed leg to notice the positional shift.

これに対して、例えば、歩行補助装置１００の装具Ｄ１１が適切な位置にあるか判断するために、脚長をあらかじめ計測しておき、地面に載置された治具で歩行補助装置１００の位置を測定することが考えられる。しかしながら。このような方法では、地面との距離が変化する歩行中は測定が困難なため、停止時にしか測定できない。 On the other hand, for example, in order to determine whether the device D11 of the walking aid device 100 is in an appropriate position, the leg length is measured in advance, and the position of the walking assist device 100 is measured using a jig placed on the ground. It is possible to measure however. With this method, it is difficult to measure while walking when the distance to the ground changes, so it can only be measured when the person is stopped.

一方、本実施形態の検出装置１では、測定部４０に検知部材６０が差し込まれる長さによって、位置ずれを検出することができる。よって、歩行中でも、装具Ｄ１１の位置ずれを検出することができる。 On the other hand, in the detection device 1 of this embodiment, the positional shift can be detected depending on the length of the detection member 60 inserted into the measurement section 40. Therefore, the positional shift of the orthosis D11 can be detected even while walking.

また、検出装置１は、大腿骨Ｕ１３、脛骨Ｕ１４、上腕骨等、一方向に延びた骨の周りに装着するものであれば、歩行補助装置１００の装具Ｄ１１に限らず、機能的電気刺激装置の装具等、他の装具の位置ずれを検出することができる。 Further, the detection device 1 is not limited to the brace D11 of the walking aid device 100, but can be a functional electrical stimulation device as long as it is attached around a bone extending in one direction, such as the femur U13, tibia U14, or humerus. It is possible to detect misalignment of other braces, such as braces.

なお、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。例えば、実施形態１及び変形例の各構成を組み合わせたものも、本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit. For example, a combination of the configurations of the first embodiment and the modified example is also included within the scope of the technical idea of the present embodiment.

１、１ａ検出装置
４０、４１測定部
５０、５１基準部
６０、６１検知部材
６０ａ、６１ａ一端
６０ｂ、６１ｂ他端
６１ｃ角部
１００歩行補助装置
１１１上腿サポータ
１１１ａ、１１２ａ面ファスナ
１１２下腿サポータ
１１３上腿フレーム
１１４下腿フレーム
１１５ダンパ
Ｃ１１回転軸
Ｄ１１装具
Ｕ１０脚部
Ｕ１３大腿骨
Ｕ１４脛骨 1, 1a Detection devices 40, 41 Measurement parts 50, 51 Reference parts 60, 61 Detection members 60a, 61a One end 60b, 61b Other end 61c Corner 100 Walking aid device 111 Upper leg supporter 111a, 112a Hook and loop fastener 112 Lower leg supporter 113 Upper Thigh frame 114 Lower leg frame 115 Damper C11 Rotation axis D11 Orthosis U10 Leg U13 Femur U14 Tibia

Claims

A first measuring part and a second measuring part arranged on a brace to be worn around a bone extending in one direction;
a first reference part fixed at a predetermined first position on a first straight line along the bone;
a second reference part fixed at a predetermined second position on a second straight line along the bone;
a first sensing member whose state changes as the relative position between the first measuring part and the first reference part changes;
a second sensing member whose state changes as the relative position between the second measuring part and the second reference part changes;
Equipped with
The first sensing member is a stick-shaped member extending in the one direction and having a first end and a first other end,
The first reference part is fixed to the first other end of the first detection member ,
The first measurement unit is configured to insert the first end of the first detection member in a movable state, and measure the length of the insertion of the first detection member, thereby determining the amount of movement relative to the first detection member. Detects,
The second sensing member is an L-shaped member having a second one end, a corner, and a second other end,
A portion from the corner to the second other end extends in the one direction,
A portion from the corner to the second one end extends in another direction perpendicular to the one direction,
The second reference part is fixed to the second other end of the second detection member,
The second measuring unit inserts the second one end of the second sensing member from the other direction in a movable state, and measures the length in the other direction into which the second sensing member is inserted, detecting the amount of movement relative to the second sensing member ;
Based on the amount of movement , changes in the distance between the first measurement section and the first reference section and changes in the distance between the second measurement section and the second reference section are detected, and the position of the brace is determined. detect the deviation of
Detection device.