JP7155765B2 - walking support device - Google Patents
walking support device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7155765B2 JP7155765B2 JP2018164901A JP2018164901A JP7155765B2 JP 7155765 B2 JP7155765 B2 JP 7155765B2 JP 2018164901 A JP2018164901 A JP 2018164901A JP 2018164901 A JP2018164901 A JP 2018164901A JP 7155765 B2 JP7155765 B2 JP 7155765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- walking
- support device
- state
- user
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Description
本発明は歩行支援装置に関する。 The present invention relates to a walking assistance device.
自立歩行可能な使用者が、より質の高い歩行を行うには、歩行器に寄り掛からず、体幹を真っ直ぐにした正しい姿勢で、脚に同期させて正しく腕を振ることが非常に重要である。 For users who can walk independently, it is very important that they do not lean on the walker, keep their trunk straight, and swing their arms correctly in sync with their legs. be.
例えば、特許文献1に記載の手押し車(歩行支援装置に相当)は、使用者がハンドルバー(固定持ち手に相当)を把持して手押し車を押す力であるハンドル力の大きさと、その方向に応じて、手押し車に対して進行方向の移動をアシストするアシスト力を発生させる。また、手押し車は、回転角センサー及び傾斜角センサーを有しており、様々な使用状況における車両本体の進行方向と傾斜角等の情報に基づいて、使用者が安定して手押し車を押して歩行できるように車輪を駆動して、進行できる。
For example, the wheelbarrow (corresponding to a walking support device) described in
特許文献1に記載の手押し車は、使用者が手押し車を「押す」又は「引く」ことを前提に、その手押し車に加えられた力に応じて車輪を駆動する。つまり、手押し車は、使用者による手押し車に加える力をアシストして進行する。従って、使用者は、手押し車の使用に際し、常に手押し車からアシストを受けており手押し車に対する身体における負荷が軽減される。特に、高齢者や歩行に際し支援が必要な者が歩行をする場合、この様な歩行をアシストする機能を備えた手押し車を使うことが多い。しかし、この様な手押し車は、歩行機会を増やし行動しやすくする反面、使用者の手押し車に加える力をアシストし、使用者が受ける身体的な負荷を軽減するため、使用者の筋力を低下させて体力を徐々に衰えさせてしまう。
The wheelbarrow described in
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、使用者の歩行を支援することと、適度な負荷を付与して使用者の体力の減衰を抑制(体力維持)することと、ができる歩行支援装置を提供することを課題とする。 The present invention has been invented in view of these points, and is intended to support the walking of the user and to suppress the attenuation of the user's physical strength (maintenance of physical strength) by applying an appropriate load. , to provide a walking support device capable of
上記課題を解決するため、第1の発明は、フレームと、前記フレームに設けられて使用者が把持可能な把持部を有するアーム部と、前記フレームにおける下端に設けられて少なくとも1つの駆動輪を含む複数の車輪と、前記駆動輪を駆動して歩行支援装置を前進又は後進させる駆動手段と、前記駆動手段の電源となるバッテリーと、前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を有して、前記把持部を把持して歩行する使用者とともに前進又は後進する歩行支援装置であって、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対して負荷を付与するトレーニングモードと、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作の負荷を軽減するアシストモードと、を切り替え可能な動作モード切替手段を有している、歩行支援装置である。 In order to solve the above problems, a first invention includes a frame, an arm portion provided on the frame and having a grip portion that can be gripped by a user, and at least one driving wheel provided at the lower end of the frame. driving means for driving the driving wheels to move the walking support device forward or backward; a battery serving as a power supply for the driving means; and drive control means for controlling the driving means. , a walking support device that moves forward or backward together with a user who walks while holding the grip, wherein a training mode that applies a load to the user's body movement accompanying walking of the user; The walking support device has an operation mode switching means capable of switching between an assist mode for reducing the load on the user's body during walking and an operation mode switching means.
第2の発明は、上記第1の発明に係る歩行支援装置であって、前記把持部の状態、前記歩行支援装置の状態、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態、の中の少なくとも1つの状態を検出する状態検出手段を有し、前記トレーニングモードの場合では、前記状態検出手段からの検出信号に基づいて前記負荷の大きさを変更し、前記アシストモードの場合では、前記状態検出手段からの検出信号に基づいてアシスト力の大きさを変更する、負荷量・アシスト量変更手段を有している、歩行支援装置である。 A second aspect of the invention is the walking assistance device according to the first aspect, wherein the state of the grip portion, the state of the walking assistance device, the physical state of the user, and the atmospheric state of the user's surroundings. state detection means for detecting at least one state, wherein in the training mode, the magnitude of the load is changed based on the detection signal from the state detection means, and in the assist mode, the state is changed. The walking support device has load amount/assistance amount changing means for changing the magnitude of the assisting force based on the detection signal from the detecting means.
第3の発明は、上記第2の発明に係る歩行支援装置であって、前記アシストモードの場合、前記負荷量・アシスト量変更手段は、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力、あるいは、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力よりも所定量大きいアシスト力、を求める、歩行支援装置である。 A third invention is the walking support device according to the second invention, wherein in the assist mode, the load amount/assist amount changing means is configured so that the movement of the user's body that accompanies the user's walking is disabled. A walking support device that obtains an assist force for a motion in a loaded state, or an assist force for a motion of the user's body accompanying walking by a predetermined amount greater than an assist force for motion in a no-load state.
第4の発明は、上記第2の発明又は第3の発明に係る歩行支援装置であって、前記状態検出手段は、前記把持部の状態を検出する把持部状態検出手段と、前記歩行支援装置の動作履歴を含む前記歩行支援装置の状態を検出する車体状態検出手段と、使用者の身体情報履歴を含む身体状態を検出する身体状態検出手段と、使用者の周囲の雰囲気状態を検出する雰囲気状態検出手段と、の少なくとも1つの検出手段であり、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードの場合では、前記少なくとも1つの検出手段からの検出信号に基づいて前記負荷の大きさを変更し、前記アシストモードの場合では、前記少なくとも1つの検出手段からの検出信号に基づいて前記アシスト力の大きさを変更する、歩行支援装置である。 A fourth aspect of the invention is the walking assistance device according to the second aspect or the third aspect, wherein the state detection means includes grip portion state detection means for detecting a state of the grip portion, and the walking assistance device. body state detection means for detecting the state of the walking support device including the operation history of the body, body state detection means for detecting the body state including the user's body information history, and atmosphere for detecting the surrounding atmosphere of the user and a state detection means, wherein the load amount/assistance amount changing means, in the case of the training mode, determines the magnitude of the load based on the detection signal from the at least one detection means. and, in the case of the assist mode, changing the magnitude of the assist force based on the detection signal from the at least one detection means.
第5の発明は、上記第4の発明に係る歩行支援装置であって、前記アーム部は、前記フレームの前後方向に沿って延びるように左右一対で前記フレームに設けられた持ち手案内手段と、それぞれの前記持ち手案内手段に設けられて前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動可能とされたそれぞれの前記把持部であるそれぞれの可動持ち手と、を有し、前記把持部状態検出手段は、使用者が前記可動持ち手を把持して腕を振って歩行する際の腕の位置、腕振り速度、腕振り幅の少なくとも1つを検出する可動持ち手移動量検出手段と、使用者が、把持している前記可動持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である可動持ち手作用力を検出する可動持ち手作用力検出手段と、を有しており、前記把持部の状態は、前記腕の位置、前記腕振り速度、前記腕振り幅、前記可動持ち手作用力、の少なくとも1つに基づいて求められる状態である、歩行支援装置である。 A fifth aspect of the present invention is the walking support device according to the fourth aspect, wherein the arm portion includes a left and right pair of handle guide means provided on the frame so as to extend along the front-rear direction of the frame. and each movable handle, which is each of the grips provided in each of the handle guide means and movable in the front-rear direction along the handle guide means, and the grip part state The detection means includes movable handle movement amount detection means for detecting at least one of an arm position, an arm swing speed, and an arm swing width when the user walks while holding the movable handle and swinging the arm; a movable handle acting force detection means for detecting a movable handle acting force, which is a force pushing the movable handle forward and a force pulling the movable handle held by the user backward, and In the walking support device, the state of the grip is determined based on at least one of the position of the arm, the speed of arm swing, the width of arm swing, and the acting force of the movable handle.
第6の発明は、上記第4の発明又は第5の発明に係る歩行支援装置であって、前記把持部は、前記フレームに固定された左右一対のそれぞれの固定持ち手を有し、前記把持部状態検出手段は、使用者が、把持している前記固定持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である固定持ち手作用力を検出する固定持ち手作用力検出手段を有しており、前記把持部の状態は、前記固定持ち手作用力に基づいて求められる状態を含んでいる、歩行支援装置である。 A sixth aspect of the invention is the walking support device according to the fourth aspect or the fifth aspect, wherein the gripping portion has a pair of left and right fixed handles fixed to the frame, and the gripping The unit state detection means has fixed handle acting force detection means for detecting the force acting on the fixed handle, which is the force by which the user pushes the fixed handle held by the user forward and the force by which the user pulls the fixed handle backward. and the state of the grip portion includes a state determined based on the acting force of the fixed handle.
第7の発明は、上記第4の発明乃至第6の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記雰囲気状態検出手段を用いて検出した使用者の周囲の雰囲気状態、前記車体状態検出手段を用いて検出した前記歩行支援装置の動作履歴、前記身体状態検出手段を用いて検出した使用者の身体状態と身体情報履歴、の少なくとも1つに基づいて、前記トレーニングモードの場合では前記負荷の大きさを調整し、前記アシストモードの場合では前記アシスト力の大きさを調整する学習手段を有している、歩行支援装置である。 A seventh invention is the walking support device according to any one of the fourth invention to the sixth invention, wherein the load amount/assist amount changing means detects using the atmosphere state detecting means. At least one of an ambient state of the user, an operation history of the walking assistance device detected by the vehicle body state detection means, and a physical state and physical information history of the user detected by the body state detection means. The walking assistance device comprises learning means for adjusting the magnitude of the load in the training mode and adjusting the magnitude of the assisting force in the assist mode, based on the above.
第8の発明は、上記第2の発明に係る歩行支援装置であって、前記状態検出手段は、
使用者の腕又は脚の動作状態を検出する動作状態検出手段と、前記動作状態検出手段によって検出された前記腕又は脚の動作状態に基づいて、1歩行周期の位相を表す指標情報である前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する歩行状態決定手段と、を有し、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードの場合では、前記歩行状態決定手段によって決定された前記1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。
An eighth invention is the walking support device according to the second invention, wherein the state detection means comprises:
a motion state detecting means for detecting a motion state of an arm or a leg of a user; and index information representing a phase of one walking cycle based on the motion state of the arm or leg detected by the motion state detecting means. a walking state determining means for determining the time rate of the walking state in one walking cycle, wherein the load amount/assist amount changing means, in the case of the training mode, determines the one walking state determined by the walking state determining means; The walking support device changes the magnitude of the load according to the time rate of the walking state in the walking cycle.
第9の発明は、上記第8の発明に係る歩行支援装置であって、前記歩行状態決定手段は、前記動作状態検出手段によって検出された前記腕又は脚の動作状態に基づいて、一方の脚の前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、歩行支援装置である。 A ninth invention is the walking support device according to the eighth invention, wherein the walking state determination means determines the movement of one leg based on the movement state of the arm or leg detected by the movement state detection means. is a walking support device that determines the time rate of the walking state in the one walking cycle of.
第10の発明は、上記第8の発明又は第9の発明に係る歩行支援装置であって、前記アーム部は、前記フレームの前後方向に沿って延びるように左右一対で前記フレームに設けられた持ち手案内手段と、それぞれの前記持ち手案内手段に設けられて前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動可能とされたそれぞれの前記把持部であるそれぞれの可動持ち手と、を有し、前記動作状態検出手段は、使用者が前記可動持ち手を把持して腕を振って歩行する際の腕の位置、腕振り速度、腕振り幅の少なくとも1つを検出する可動持ち手移動量検出手段を有し、前記歩行状態決定手段は、前記可動持ち手移動量検出手段によって前記腕の位置、前記腕振り速度、前記腕振り幅の少なくとも1つを検出した場合には、前記可動持ち手移動量検出手段によって検出された前記腕の位置、前記腕振り速度、前記腕振り幅の少なくとも1つに基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、歩行支援装置である。 A tenth invention is the walking support device according to the eighth invention or the ninth invention, wherein the arm portions are provided in a left and right pair on the frame so as to extend along the front-rear direction of the frame. a handle guide means; and movable handles, which are the grip portions provided on the handle guide means and movable in the front-rear direction along the handle guide means. and the movement state detection means detects at least one of an arm position, an arm swing speed, and an arm swing width when the user walks while holding the movable handle and swinging the arm. detecting means, wherein the walking state determining means detects at least one of the arm position, the arm swing speed, and the arm swing width by the movable handle movement amount detecting means; The walking support device determines the time rate of the walking state in the one walking cycle based on at least one of the arm position, the arm swing speed, and the arm swing width detected by hand movement amount detection means. .
第11の発明は、上記第5の発明乃至第7の発明、及び、第10の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、一対の前記可動持ち手のそれぞれを前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動させる一対の可動持ち手駆動手段を有し、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードの場合では、一対の前記可動持ち手駆動手段及び前記駆動手段を駆動して、前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。 An eleventh invention is the walking support device according to any one of the fifth invention to the seventh invention and the tenth invention, wherein each of the pair of movable handles is the handle guide. and a pair of movable handle driving means for moving back and forth along the means, and the load amount/assist amount changing means, in the case of the training mode, drives the pair of movable handle driving means and the driving means. It is a walking support device that is driven to change the magnitude of the load.
第12の発明は、上記第8の発明乃至第11の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記動作状態検出手段は、前記フレームに設けられて使用者の脚を撮像する撮像手段、又は、使用者に携帯される加速度センサを有し、前記歩行状態決定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記脚の状態、又は、前記加速度センサによって計測された加速度に基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、歩行支援装置である。 A twelfth invention is the walking support device according to any one of the eighth invention to the eleventh invention, wherein the operating state detection means is provided on the frame and captures an image of the user's leg. An imaging means or an acceleration sensor carried by a user is provided, and the walking state determining means determines, based on the state of the leg imaged by the imaging means or the acceleration measured by the acceleration sensor, The walking support device determines the time rate of the walking state in one walking cycle.
第13の発明は、上記第12の発明に係る歩行支援装置であって、前記把持部は、前記フレームに固定された左右一対のそれぞれの固定持ち手を有し、前記状態検出手段は、使用者が、把持している前記固定持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である固定持ち手作用力を検出する固定持ち手作用力検出手段を有し、前記歩行状態決定手段は、前記固定持ち手作用力検出手段によって前記固定持ち手作用力を検出した場合には、前記撮像手段によって撮像された前記脚の状態、又は、前記加速度センサによって計測された加速度に基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、歩行支援装置である。 A thirteenth invention is the walking support device according to the twelfth invention, wherein the grip part has a pair of left and right fixed handles fixed to the frame, and the state detection means A fixed handle acting force detection means for detecting a force acting on the fixed handle, which is a force pushing the fixed handle held by the person forward and a force pulling the fixed handle held by the person backward, and the walking state determining means , when the fixed handle acting force is detected by the fixed handle acting force detection means, the above-described A walking support device that determines the time rate of a walking state in one walking cycle.
第14の発明は、上記第2の発明乃至第13の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記トレーニングモードは、予め設定された負荷パターンに従って前記負荷を付与する複数のトレーニング種類を含み、前記負荷量・アシスト量変更手段は、複数の前記トレーニング種類から一のトレーニング種類の選択を受け付ける選択受付手段を有し、前記トレーニングモードの場合では、前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する前記負荷パターンに従って、前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。 A fourteenth invention is the walking support device according to any one of the second invention to the thirteenth invention, wherein the training mode includes a plurality of training modes in which the load is applied according to a preset load pattern. The load amount/assist amount changing means has a selection receiving means for receiving selection of one training type from the plurality of training types, and in the case of the training mode, the one received by the selection receiving means. is a walking support device that changes the magnitude of the load according to the load pattern corresponding to the training type.
第15の発明は、上記第14の発明に係る歩行支援装置であって、歩行状態改善の複数種類の目的別に設定された複数の負荷パターンを記憶する負荷パターン記憶手段を有し、複数の前記トレーニング種類は、複数種類の前記目的別に設定された複数のトレーニング種類を含む、歩行支援装置である。 A fifteenth invention is the walking support device according to the fourteenth invention, further comprising load pattern storage means for storing a plurality of load patterns set according to a plurality of purposes of improving walking conditions, The training type is a walking support device including a plurality of types of training set according to the plurality of types of purposes.
第16の発明は、上記第8の発明乃至第13の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記トレーニングモードは、脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期に対応して設定された負荷パターンに従って前記負荷を付与する複数のトレーニング種類を含み、前記負荷量・アシスト量変更手段は、複数の前記トレーニング種類から一のトレーニング種類の選択を受け付ける選択受付手段を有し、前記トレーニングモードの場合では、前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する前記負荷パターンに従って、前記歩行状態決定手段によって決定された前記1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。 A sixteenth invention is the walking support device according to any one of the eighth invention to the thirteenth invention, wherein the training mode corresponds to the one walking cycle for each of a plurality of types of leg muscles. a plurality of training types for applying the load according to a set load pattern; In the case of the training mode, according to the load pattern corresponding to one of the training types received by the selection receiving means, the load is determined according to the time rate of the walking state in the one walking cycle determined by the walking state determining means. It is a walking support device that changes the size of
第17の発明は、上記第16の発明に係る歩行支援装置であって、脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期に対応して設定された複数の負荷パターンを記憶する筋肉別負荷パターン記憶手段を有し、前記負荷パターンは、前記1歩行周期における歩行状態の時間率に対する一の筋肉又は複数の筋肉に付与される負荷から構成されている、歩行支援装置である。 A seventeenth invention is the walking support device according to the sixteenth invention, in which a muscle-specific load pattern memory stores a plurality of load patterns set corresponding to the one walking cycle for each of a plurality of types of leg muscles. means, wherein the load pattern comprises a load applied to one muscle or a plurality of muscles with respect to the time rate of the walking state in the one walking cycle.
第18の発明は、上記第16の発明に係る歩行支援装置であって、脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期における歩行状態の時間率と筋活動の強さとの相関関係を示す歩行周期・筋活動相関情報を記憶する筋活動相関情報記憶手段と、前記歩行周期・筋活動相関情報に基づいて前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する脚の筋肉の前記負荷パターンを作成する負荷パターン作成手段と、を有し、前記負荷パターンは、前記1歩行周期における歩行状態の時間率に対する一の筋肉又は複数の筋肉に付与される負荷から構成されている、歩行支援装置である。 An eighteenth aspect of the invention is the walking support device according to the sixteenth aspect of the invention, wherein the walking cycle indicates the correlation between the time rate of the walking state in one walking cycle and the intensity of muscle activity for each of a plurality of types of leg muscles. muscle activity correlation information storage means for storing muscle activity correlation information; and load pattern creating means for creating the load pattern, wherein the load pattern is composed of a load applied to one muscle or a plurality of muscles with respect to the time rate of the walking state in the one walking cycle. be.
第19の発明は、上記第8の発明乃至第18の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードの場合では、前記1歩行周期における歩行状態の時間率が片足のみが接地した片足支持の時間率に対応する第1負荷を、前記1歩行周期における歩行状態の時間率が両足が接地した両足支持の時間率に対応する第2負荷よりも大きくするように設定する、歩行支援装置である。 A nineteenth invention is the walking support device according to any one of the eighth invention to the eighteenth invention, wherein the load amount/assist amount changing means, in the case of the training mode, The first load corresponds to the time rate of walking state with only one foot on the ground in the cycle, and the time rate of the walking state in one gait cycle corresponds to the time rate of both feet with both feet on the ground. It is a walking support device that is set to be larger than 2 loads.
第20の発明は、上記第2の発明乃至第19の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記フレームに設けられて、該フレームの傾斜を検出する傾斜センサを有し、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードの場合では、前記負荷の大きさを前記傾斜センサにより検出された前記フレームの傾斜に応じて調整する、歩行支援装置である。 A twentieth invention is the walking support device according to any one of the second to nineteenth inventions, further comprising a tilt sensor provided on the frame for detecting a tilt of the frame, The load amount/assist amount changing means is a walking support device that, in the case of the training mode, adjusts the magnitude of the load according to the inclination of the frame detected by the inclination sensor.
第21の発明は、上記第2の発明乃至第20の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記負荷量・アシスト量変更手段は、前記トレーニングモードに設定されている経過時間を計測するトレーニング時間計測手段を有し、前記トレーニングモードの場合では、前記トレーニング時間計測手段によって計測された前記経過時間に応じて前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。 A 21st invention is the walking support device according to any one of the 2nd invention to the 20th invention, wherein the load amount/assist amount changing means is set to the elapsed time set in the training mode. and, in the case of the training mode, changing the magnitude of the load according to the elapsed time measured by the training time measuring means.
第22の発明は、上記第2の発明乃至第21の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記負荷量・アシスト量変更手段は、使用者の歩行速度を検出する歩行速度検出手段を有し、前記トレーニングモードの場合では、前記歩行速度検出手段によって検出された使用者の歩行速度に応じて前記負荷の大きさを変更する、歩行支援装置である。 A 22nd invention is the walking support device according to any one of the 2nd invention to the 21st invention, wherein the load amount/assist amount changing means detects a walking speed of the user. The walking support device includes detecting means, and in the case of the training mode, changes the magnitude of the load according to the user's walking speed detected by the walking speed detecting means.
第23の発明は、上記第2の発明乃至第22の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記動作モード切替手段は、使用者の手動操作によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードとを切り替えるモード手動切替手段と、前記状態検出手段を用いて検出した、前記把持部の状態、前記歩行支援装置の状態、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態、の中の少なくとも1つの状態に基づいて、前記トレーニングモードと前記アシストモードとを自動的に切り替えるモード自動切替手段と、を有している、歩行支援装置である。 A twenty-third invention is the walking support device according to any one of the second invention to the twenty-second invention, wherein the operation mode switching means switches between the training mode and the assist mode by a user's manual operation. Mode manual switching means for switching between modes, and the state of the grip portion, the state of the walking support device, the user's physical state, and the user's surrounding atmosphere state detected by the state detection means. and automatic mode switching means for automatically switching between the training mode and the assist mode based on at least one condition.
第24の発明は、上記第1の発明乃至第6の発明、又は、第8の発明乃至第23の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記動作モード切替手段によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報、を少なくとも表示する表示手段を有している、歩行支援装置である。 A twenty-fourth invention is the walking assistance device according to any one of the first invention to the sixth invention or the eighth invention to the twenty-third invention, wherein the operation mode switching means switches the The walking support device has display means for displaying at least operation mode information indicating which of the training mode and the assist mode is selected.
第25の発明は、上記第7の発明に係る歩行支援装置であって、前記動作モード切替手段によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報と、使用者における身体状態の情報と、使用者における前記身体情報履歴の情報と、使用者の周囲の前記雰囲気状態の情報と、前記歩行支援装置における前記動作履歴の情報と、の少なくとも1つを表示する表示手段を有している、歩行支援装置である。 A twenty-fifth invention is the walking support device according to the seventh invention, wherein operation mode information indicating which of the training mode and the assist mode is selected by the operation mode switching means; a display that displays at least one of information on the physical state of the device, information on the physical information history of the user, information on the state of the atmosphere surrounding the user, and information on the operation history of the walking support device It is a walking support device having means.
第26の発明は、上記第1の発明乃至第25の発明のいずれか1つに係る歩行支援装置であって、前記トレーニングモードの場合に使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対して前記負荷を付与することによって発生した回生電力を前記バッテリーに回収する回生電力回収手段を有している、歩行支援装置である。 A twenty-sixth invention is the walking support device according to any one of the first invention to the twenty-fifth invention, wherein in the case of the training mode, the motion of the user's body accompanying walking of the user is and a regenerative power recovery means for recovering regenerated power generated by applying the load to the battery.
第1の発明によれば、歩行支援装置の動作モードをトレーニングモードに切り替えた場合において、使用者が把持部を把持して歩行支援装置を前進又は後進させた場合、歩行支援装置は、歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行、腕の振り)に対して負荷を付与することができる。また、アシストモードに切り替えた場合において、使用者が把持部を把持して歩行支援装置を前進又は後進させた場合、歩行支援装置は、歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を軽減することができる。これにより、使用者の歩行を支援すると同時に、適度な負荷を付与して使用者の体力の減衰を抑制(体力維持)することができる。 According to the first invention, when the operation mode of the walking support device is switched to the training mode, and the user grips the grip portion to move the walking support device forward or backward, the walking support device is ready for walking. A load can be applied to the accompanying user's body motions (walking, arm swinging). In addition, when switching to the assist mode, when the user grips the grip and moves the walking support device forward or backward, the walking support device responds to the user's body motion (walking) accompanying walking. load can be reduced. As a result, it is possible to support the walking of the user and to suppress the attenuation of the user's physical strength (physical strength maintenance) by applying an appropriate load.
第2の発明によれば、歩行支援装置は、状態検出手段を有しており、使用者の把持部を把持している状態、歩行支援装置の状態、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態の中の少なくとも1つの情報を取得できる。歩行支援装置は、取得した情報に基づいて負荷量・アシスト量変更手段により、トレーニングモードにおける負荷の大きさとアシストモードにおけるアシスト力の大きさを変更できる。これにより、歩行支援装置は、様々な状態に応じて適切に使用者の歩行を支援できるとともに、体力の減衰を抑制できる。 According to the second invention, the walking support device has the state detection means, and detects the state of the user holding the grip portion, the state of the walking support device, the physical state of the user, and the surroundings of the user. at least one of the atmospheric conditions can be obtained. The walking support device can change the magnitude of the load in the training mode and the magnitude of the assist force in the assist mode by the load amount/assist amount changing means based on the acquired information. As a result, the walking support device can appropriately support walking of the user according to various conditions, and can suppress the attenuation of physical strength.
第3の発明によれば、歩行支援装置は、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力、あるいは、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力より所定量大きいアシスト力で、使用者の負荷を軽減する。これにより、アシストモードにおいて、使用者は、歩行支援装置を把持して負荷を受けることなく容易に歩行支援装置を前進又は後進させることができる。 According to the third aspect of the invention, the walking support device has an assist force that makes the motion of the user's body accompanying walking in a no-load state, or the motion of the user's body accompanying walking of the user. The load on the user is reduced by an assisting force that is greater than the assisting force for operation in the no-load state by a predetermined amount. As a result, in the assist mode, the user can easily move the walking support device forward or backward without receiving a load by holding the walking support device.
第4の発明によれば、状態検出手段は、把持部の状態を検出する把持部状態検出手段と、歩行支援装置の動作履歴を含む歩行支援装置の状態を検出する車体状態検出手段と、使用者の身体情報履歴を含む身体状態を検出する身体状態検出手段と、使用者の周囲の雰囲気状態を検出する雰囲気状態検出手段と、の少なくとも1つの検出手段である。これにより、負荷量・アシスト量変更手段は、これらの手段により検出された把持部の状態、歩行支援装置の動作履歴を含む歩行支援装置の状態、使用者の身体情報履歴、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態、に基づいてトレーニングモードにおける負荷の大きさとアシストモードにおけるアシスト力を最適にできる。 According to the fourth invention, the state detection means includes grip portion state detection means for detecting the state of the grip portion, vehicle body state detection means for detecting the state of the walking support device including the operation history of the walking support device, and At least one detecting means of a physical condition detecting means for detecting the physical condition including the physical information history of the user and an atmospheric condition detecting means for detecting the atmospheric condition around the user. Thereby, the load amount/assist amount changing means detects the state of the grip portion detected by these means, the state of the walking support device including the operation history of the walking support device, the user's physical information history, and the user's physical state. , the ambient conditions of the user's surroundings.
第5の発明によれば、歩行支援装置は、使用者が可動持ち手を把持して持ち手案内手段の前後方向に沿って腕を振って移動させる場合における、持ち手案内手段に対する腕の位置、腕振り速度、腕振り幅の少なくとも一つの情報と、可動持ち手作用力の情報を取得できる。これにより、歩行支援装置は、これらの情報に基づいてトレーニングモードにおける最適な負荷の大きさとアシストモードにおける最適なアシスト力で進行できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the walking support device provides a position of the arm relative to the handle guide means when the user holds the movable handle and moves the arm by swinging the arm along the longitudinal direction of the handle guide means. , arm swing speed, arm swing width, and information on the force acting on the movable handle. As a result, the walking support device can proceed with the optimum load size in the training mode and the optimum assist force in the assist mode based on these pieces of information.
第6の発明によれば、歩行支援装置は、使用者が固定持ち手を把持して固定持ち手を押したり引いたりすると、その固定持ち手における作用力を検出できる。これにより、トレーニングモードにおける使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対する最適な負荷の大きさと、アシストモードにおける使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対する最適なアシスト力で歩行支援装置を進行させることができる。 According to the sixth invention, when the user holds the fixed handle and pushes or pulls the fixed handle, the walking support device can detect the acting force on the fixed handle. As a result, a walking support device with an optimum load magnitude for the user's body movement accompanying walking in the training mode and an optimum assist force for the user's body movement accompanying the user's walking in the assist mode. can proceed.
第7の発明によれば、歩行支援装置は、使用者の周囲の雰囲気状態、歩行支援装置の動作履歴、使用者の身体状態、の少なくとも一つに基づくトレーニングモードにおける負荷の大きさとアシストモードにおけるアシスト力を調整する学習手段を有する。これにより、使用者のトレーニングモードにおける負荷の大きさとアシストモードにおけるアシスト力を現在の使用者の身体状態、使用者の身体情報履歴、歩行支援装置の動作履歴、歩行支援装置の動作の状態からトレーニングモードにおける負荷の大きさとアシストモードにおけるアシスト力をより最適にできる。 According to the seventh invention, the walking support device measures the magnitude of the load in the training mode and It has learning means for adjusting the assist force. As a result, the magnitude of the user's load in the training mode and the assist force in the assist mode can be obtained from the current physical condition of the user, the history of the user's physical information, the operation history of the walking support device, and the operation state of the walking support device. The magnitude of the load in the mode and the assist force in the assist mode can be optimized.
第8の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードの場合には、使用者の腕又は脚の動作状態を検出して、1歩行周期の位相を表す指標情報である1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。そして、歩行支援装置は、この1歩行周期における歩行状態の時間率に応じてトレーニングモードにおける負荷の大きさを変更することができる。これにより、歩行支援装置は、トレーニングモードにおける負荷を歩行者の歩行状態、つまり、脚の動きに合わせて変更することができ、歩行訓練を効果的に行うことができる。 According to the eighth invention, in the training mode, the walking support device detects the movement state of the user's arms or legs, and detects the walking in one walking cycle, which is the index information representing the phase of one walking cycle. Determine the rate of time for a state. Then, the walking support device can change the magnitude of the load in the training mode according to the time rate of the walking state in one walking cycle. As a result, the walking support device can change the load in the training mode according to the walking state of the walker, that is, the movement of the legs, and can effectively perform walking training.
第9の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードの場合には、使用者の腕又は脚の動作状態を検出して、1歩行周期を100%としたときの時間率で一方の脚の1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。これにより、左右の脚の1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する場合と比較して、一方の脚の1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するために要する計測時間を短縮することができる。 According to the ninth invention, in the training mode, the walking support device detects the motion state of the user's arms or legs, and moves one leg at a time rate when one walking cycle is 100%. Determine the time rate of the walking state in one walking cycle. As a result, the measurement time required for determining the time rate of walking state in one walking cycle of one leg can be shortened compared to the case of determining the time rate of walking state in one walking cycle of left and right legs. can be done.
第10の発明によれば、歩行支援装置は、可動持ち手移動量検出手段によって検出された腕の位置、腕振り速度、腕振り幅の少なくとも1つに基づいて、1歩行周期を100%としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。尚、歩行において、腕振りと脚の動きには関連性があるため、腕振りに関する腕の位置、腕振り速度、腕振り幅の少なくとも1つの情報から脚の状態を推定することができる。従って、腕振りに関する情報を取得しやすい可動持ち手移動量検出手段による検出情報を用いることによって、1歩行周期における歩行状態の時間率を容易に決定することができる。 According to the tenth aspect of the invention, the walking support device regards one walking cycle as 100% based on at least one of the arm position, arm swing speed, and arm swing width detected by the movable handle movement amount detection means. The time rate of the walking state in one walking cycle is determined by the time rate when the state of walking is determined. In walking, arm swing and leg motion are related, so the state of the leg can be estimated from at least one of the arm position, arm swing speed, and arm swing width related to arm swing. Therefore, by using the information detected by the movable handle movement amount detecting means that can easily acquire information on arm swing, the time rate of the walking state in one walking cycle can be easily determined.
第11の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードの場合では、一対の可動持ち手のそれぞれを持ち手案内手段に沿って前後方向に移動させる一対の可動持ち手駆動手段と、駆動輪を駆動する駆動手段とを駆動して、トレーニングモードにおける負荷の大きさを変更することができる。これにより、歩行支援装置は、トレーニングモードにおける負荷を脚だけでなく、腕にも負荷することができ、脚の歩行訓練だけでなく、腕振り訓練も行うことができる。 According to the eleventh invention, the walking support device comprises, in the training mode, a pair of movable handle drive means for moving each of the pair of movable handles in the front-rear direction along the handle guide means; and the driving means for driving the to change the magnitude of the load in the training mode. As a result, the walking support device can apply a load not only to the legs but also to the arms in the training mode, and can perform not only leg walking training but also arm swing training.
第12の発明によれば、歩行支援装置は、フレームに設けられた撮像手段によって撮像された脚の状態、又は、使用者に携帯される加速度センサによって計測された加速度に基づいて、1歩行周期を100%としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。これにより、歩行支援装置は、使用者の脚の動きに合わせて最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、歩行訓練を更に効果的に行うことができる。 According to the twelfth aspect of the invention, the walking support device measures one walking cycle based on the state of the leg imaged by the imaging means provided in the frame or the acceleration measured by the acceleration sensor carried by the user. is 100%, the time rate of the walking state in one walking cycle is determined. As a result, the walking support device can apply the load at the optimum timing according to the movement of the user's leg, and the walking training can be performed more effectively.
第13の発明によれば、歩行支援装置は、固定持ち手作用力検出手段によって固定持ち手作用力を検出した場合には、フレームに設けられた撮像手段によって撮像された脚の状態、又は、使用者に携帯される加速度センサによって計測された加速度に基づいて、1歩行周期を100%としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。これにより、歩行支援装置は、使用者がフレームに固定された固定持ち手を把持している歩行状態でも、脚の動きに合わせて最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、歩行訓練を効果的に行うことができる。 According to the thirteenth invention, when the fixed handle acting force is detected by the fixed handle acting force detecting means, the walking support device detects the state of the leg imaged by the imaging means provided on the frame, or Based on the acceleration measured by the acceleration sensor carried by the user, the time rate of the walking state in one walking cycle is determined by the time rate when one walking cycle is assumed to be 100%. As a result, even when the user is walking while holding a fixed handle fixed to the frame, the walking support device can apply load at the optimum timing according to the movement of the leg, making walking training effective. can be done systematically.
第14の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードの場合には、複数のトレーニング種類から選択受付手段により受け付けた一のトレーニング種類に対応する負荷パターンに従って、負荷の大きさを変更するができる。これにより、使用者は、選択受付手段により複数のトレーニング種類から所望する一のトレーニング種類を選択することによって、希望するトレーニング内容の歩行訓練を行うことができる。 According to the fourteenth invention, in the training mode, the walking support device changes the magnitude of the load according to the load pattern corresponding to one training type received by the selection receiving means from a plurality of training types. can. Thereby, the user can perform walking training with desired training contents by selecting one desired training type from a plurality of training types by the selection accepting means.
第15の発明によれば、使用者は、選択受付手段により歩行状態改善の複数種類の目的別に設定された複数のトレーニング種類から所望する一のトレーニング種類を選択することによって、希望する目的に合った歩行訓練を行うことができる。 According to the fifteenth invention, the user selects a desired one training type from a plurality of training types set according to a plurality of types of walking condition improvement purposes by the selection receiving means, thereby meeting the desired purpose. gait training can be performed.
第16の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードの場合には、選択受付手段により受け付けた一のトレーニング種類に対応する負荷パターンに従って、歩行状態決定手段によって決定された1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて負荷の大きさを変更する。また、負荷パターンは、複数種類の筋肉別に1歩行周期に対応して設定されている。これにより、使用者は、選択受付手段により複数のトレーニング種類から所望する一のトレーニング種類を選択することによって、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。 According to the sixteenth invention, in the training mode, the walking support device performs walking in one walking cycle determined by the walking condition determining means according to the load pattern corresponding to one type of training received by the selection receiving means. Change the size of the load according to the time rate of the state. Moreover, the load pattern is set corresponding to one walking cycle for each of a plurality of types of muscles. Thereby, the user can effectively train the muscle of the leg that the user wants to train by selecting one desired training type from among a plurality of training types by the selection receiving means.
第17の発明によれば、歩行支援装置は、筋肉別負荷パターン記憶手段から選択受付手段により受け付けた一のトレーニング種類に対応する負荷パターンを読み出し、この負荷パターンに従って、歩行状態決定手段によって決定された1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて負荷の大きさを変更する。これにより、使用者は、選択受付手段により複数種類の筋肉別に設定された複数のトレーニング種類から所望する一のトレーニング種類を選択することによって、負荷パターンに従って、脚の一の筋肉又は複数の筋肉を効果的に鍛えることができる。 According to the seventeenth invention, the walking support device reads out the load pattern corresponding to one training type received by the selection receiving means from the muscle-specific load pattern storage means, and the walking state determining means determines the load pattern according to the load pattern. In addition, the magnitude of the load is changed according to the time rate of the walking state in one walking cycle. Accordingly, the user selects a desired one training type from among a plurality of training types set for each of a plurality of types of muscles by the selection receiving means, thereby exercising one leg muscle or a plurality of muscles according to the load pattern. You can train effectively.
第18の発明によれば、歩行支援装置は、筋活動相関情報記憶手段に記憶する歩行周期・筋活動相関情報に基づいて、選択受付手段により受け付けた一のトレーニング種類に対応する脚の筋肉の負荷パターンを作成する。これにより、使用者は、選択受付手段により複数種類の筋肉別に設定された複数のトレーニング種類から所望する一のトレーニング種類を選択することによって、負荷パターンに従って、脚の一の筋肉又は複数の筋肉を効果的に鍛えることができる。 According to the eighteenth aspect of the invention, the walking support device is configured to improve leg muscle strength corresponding to one training type received by the selection receiving means based on the walking cycle/muscle activity correlation information stored in the muscle activity correlation information storage means. Create load patterns. Accordingly, the user selects a desired one training type from among a plurality of training types set for each of a plurality of types of muscles by the selection receiving means, thereby exercising one leg muscle or a plurality of muscles according to the load pattern. You can train effectively.
第19の発明によれば、片足のみが接地した片足支持のときは、両足が接地した両足支持のときに比べ身体バランスを崩しやすい状態である。そのため、片足支持の時間率に対応する第1負荷を、両足支持の時間率に対応する第2負荷よりも大きくするように設定することによって、片足のみが接地した片足支持の際の歩行支援装置を安定させることができ、転倒を抑止して歩行訓練の安全性を高めることができる。 According to the nineteenth aspect of the invention, when only one foot is on the ground with one foot support, the body balance is more likely to be lost than when both feet are on the ground with both feet on the ground. Therefore, by setting the first load corresponding to the time rate of one-leg support to be larger than the second load corresponding to the time rate of both-leg support, the walking support device when only one leg is on the ground and supports one leg. can be stabilized, and falling can be suppressed to increase the safety of walking training.
第20の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニングモードにおける負荷の大きさを傾斜センサにより検出されたフレームの傾斜に応じて調整する。これにより、歩行支援装置は、トレーニングモードにおける負荷を傾斜面においても一定にすることが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。 According to the twentieth invention, the walking support device adjusts the magnitude of the load in the training mode according to the tilt of the frame detected by the tilt sensor. As a result, the walking support device can keep the load constant even on the inclined surface in the training mode, and can effectively train the leg muscles that the user wants to train.
第21の発明によれば、歩行支援装置は、トレーニング時間計測手段によって計測されたトレーニングモードに設定されている経過時間に応じて負荷の大きさを変更することが可能となり、脚の筋肉の疲労に応じて効果的にトレーニングすることができる。 According to the twenty-first invention, the walking support device can change the magnitude of the load in accordance with the elapsed time set in the training mode measured by the training time measuring means, thereby reducing leg muscle fatigue. can be trained effectively.
第22の発明によれば、歩行支援装置は、使用者の歩行速度に応じて負荷の大きさを変更することができる。これにより、歩行支援装置は、使用者の歩行速度が遅い時は、負荷が小さくなるように変更し、使用者の歩行速度が速い時は、負荷が大きくなるように変更することが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を更に効果的に鍛えることができる。 According to the twenty-second invention, the walking support device can change the magnitude of the load according to the user's walking speed. As a result, the walking support device can be changed to reduce the load when the walking speed of the user is slow, and to increase the load when the walking speed of the user is fast, You can train the muscles of your legs that you want to train more effectively.
第23の発明によれば、歩行支援装置は、使用者により手動操作でアシストモードとトレーニングモードを切り替えることも、自動的にアシストモードとトレーニングモードを切り替えることもできるため便利である。また、自動的に動作モードを切り替える場合、使用者に対して過度に負荷が付与されることがないためより快適に歩行できる。 According to the twenty-third invention, the walking support device is convenient because the user can manually switch between the assist mode and the training mode or automatically switch between the assist mode and the training mode. In addition, when the operation mode is automatically switched, the user can walk more comfortably because an excessive load is not applied to the user.
第24の発明によれば、歩行支援装置は、表示手段により少なくとも使用時点で選択されている動作モード情報が表示されるため、使用者が容易に動作モードを確認できるため便利である。 According to the twenty-fourth aspect of the present invention, the walking support device displays at least the operation mode information selected at the time of use by the display means, so that the user can easily confirm the operation mode, which is convenient.
第25の発明によれば、歩行支援装置は、表示手段により使用時点で選択されている動作モード情報、身体情報履歴の情報、身体状態の情報、周囲の雰囲気状態の情報、歩行支援装置における動作履歴の情報の少なくとも一つの情報が表示されるため、使用者が容易に当該情報を確認できるため便利である。 According to the twenty-fifth invention, the walking support device displays the operation mode information selected at the time of use by the display means, the physical information history information, the physical state information, the ambient atmosphere state information, and the operation of the walking support device. Since at least one piece of history information is displayed, the user can easily check the information, which is convenient.
第26の発明によれば、歩行支援装置は、負荷を付与することにより生じる回生電力をバッテリーに回収できるため、充電による使用可能時間よりもより長時間歩行支援装置を使用できる。 According to the twenty-sixth aspect of the invention, the walking support device can recover regenerated electric power generated by applying a load to the battery, so that the walking support device can be used for a longer time than the usable time due to charging.
以下、本発明に係る歩行支援装置を具体化した第1実施形態及び第2実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第1実施形態について図1乃至図17に基づいて説明する。尚、図中にX軸、Y軸、Z軸が記載されている場合、各軸は互いに直交している。そして図1では、Z軸方向は、前輪60FRから後輪60RRへの方向を示し、X軸方向は、フレーム50における左から右へ向かう方向を示している。また、フレーム50において、X軸方向を“右”、X軸方向に対して反対方向を“左”とし、Z軸方向の反対方向を“前”、Z軸方向を“後”とする。また、Y軸方向を“上”、Y軸方向の反対方向を“下”とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A first embodiment and a second embodiment embodying a walking support device according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 17. FIG. In addition, when the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are described in the figure, each axis is orthogonal to each other. 1, the Z-axis direction indicates the direction from the front wheel 60FR to the rear wheel 60RR, and the X-axis direction indicates the direction from left to right on the
また、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれの軸回りにおける角速度は、X軸方向から見た回転に対する角速度をピッチ角速度とし、Y軸方向から見た回転に対する角速度をヨー角速度とし、Z軸方向から見た回転に対する角速度をロール角速度とする。なお、それぞれの角速度における大きさは、X軸、Y軸、Z軸におけるそれぞれの方向から見て時計回りの回転に対する角速度の大きさを“正”とし、X軸、Y軸、Z軸におけるそれぞれの方向から見て反時計回りの回転に対する角速度の大きさを“負”とする。 Angular velocities around each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis are defined as the pitch angular velocity for rotation viewed from the X-axis direction, the yaw angular velocity for rotation viewed from the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The roll angular velocity is defined as the angular velocity with respect to the rotation viewed from . It should be noted that the magnitude of each angular velocity is defined as the magnitude of the angular velocity for clockwise rotation when viewed from each direction of the X-axis, Y-axis, and Z-axis is "positive", and each of the X-, Y-, and Z-axes The magnitude of the angular velocity for counterclockwise rotation viewed from the direction of is assumed to be "negative".
●[第1実施形態の概略全体構成(図1)]
図1を用いて本発明を実施するための第1実施形態に係る歩行支援装置10の概略構成を説明する。図1は第1実施形態に係る歩行支援装置10を説明する図である。歩行支援装置10は、レール30R、30L(アーム部、持ち手案内手段に相当)と、駆動制御手段40と、フレーム50と、前輪60FR、60FLと、後輪60RR、60RLと、駆動手段64R、64L(例えば電動モータ)と、コントロールパネル70と、バッテリーBと、回生電力回収手段65と、を有している。
● [Schematic overall configuration of the first embodiment (Fig. 1)]
A schematic configuration of a
図1に示すように、フレーム50は、左右方向に対して対称の形状をしており、フレーム50の右側にはレール30R、左側にはレール30Lがフレーム50の前後方向に沿って延びるようにそれぞれ設けられている。使用者はフレーム50の開放されている側からレール30Rとレール30Lとの間に入り、歩行支援装置10を操作する。前輪60FR、60FLは、フレーム50における前方下端に設けられた従動輪(旋回自在なキャスタ輪)である。
As shown in FIG. 1, the
また、フレーム50には、外気温を検出する外気温センサー54と、X軸Y軸Z軸のそれぞれの軸方向における歩行支援装置10の傾きを検出する3軸加速度・角速度センサー52が設けられている。後輪60RR、60RLは、フレーム50における後方下端に設けられた駆動輪であり、ベルト62を介して駆動手段64R、64Lでそれぞれ駆動される。図1に示す例では、駆動輪である後輪は左右一対であって、それぞれ独立に駆動手段により駆動される例を示している。この後輪60RR、60RLにより、歩行支援装置10を前進、後進、右旋回、左旋回させることができる。
Further, the
レール30Rは、使用者が把持可能な可動持ち手20R(把持部に相当)と、固定持ち手20FR(把持部に相当)と、を有している。レール30Lは、使用者が把持可能な可動持ち手20L(把持部に相当)と、固定持ち手20FL(把持部に相当)と、を有している。可動持ち手20Rは、レール30Rに設けられてレール30Rに沿って使用者の歩行の腕の振りに合わせて前後方向に移動可能とされている。また、可動持ち手20Lは、レール30Lに設けられてレール30Lに沿って使用者の歩行の腕の振りに合わせて前後方向に移動可能とされている。
The
フレーム50におけるレール30R、30Lのそれぞれには、固定持ち手20FR、20FLがそれぞれ設けられている。なお、レール30R、30Lは、上方向に凹状に湾曲した形状に限定されず、直線形状としても良い。
The
図1に示すように、コントロールパネル70は、例えばフレーム50の上部であって使用者による操作が容易な位置に設けられている。コントロールパネル70は、メインスイッチ72と、アシスト量調整ボリューム74aと、負荷量調整ボリューム74bと、モード手動切替手段76aと、モード自動切替手段スイッチ76bと、モニター78(表示手段に相当)と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
歩行支援装置10は、動作モードとして、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対して負荷を付与するトレーニングモードと、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作の負荷を軽減するアシストモードと、を有する。動作モード切替手段76は、モード手動切替手段76aと、モード自動切替手段スイッチ76bと、モード自動切替手段76ATと、を有している(図7参照)。モード手動切替手段76aは、使用者の手動操作によって、歩行支援装置10における動作モードを切り替える。モード手動切替手段76aは、「アシストモード」と、「トレーニングモード1」と、「トレーニングモード2」と、「トレーニングモード3、4」の4つの動作モードの状態を選択できる(図9参照)。
The walking
モード自動切替手段スイッチ76bは、駆動制御手段40が、自動的に動作モードを切り替えることを許可するスイッチである。モード自動切替手段スイッチ76bがオンの場合、駆動制御手段40におけるモード自動切替手段76ATは、モード手動切替手段76aで選択された情報と図16及び図17の条件を基に、動作モードを自動的に切り替える。
The mode automatic switching means
アシスト量調整ボリューム74aはアシストモードにおけるアシスト力の大きさ(アシスト量)を、負荷量調整ボリューム74bはトレーニングモードにおける負荷の大きさ(負荷量)を、それぞれ調整するボリュームである。
The assist
モニター78は、動作モード情報を表示するモニターで、動作モード情報を表示する他、例えばバッテリーBの充電量、歩行履歴、使用者の身体状態の情報、使用者の身体情報履歴、周囲の雰囲気状態、負荷量・アシスト量、歩行支援装置10における動作履歴、車体の状態等を表示する。
The
●[歩行支援装置10の詳細な構造(図2~図6)]
図2~図6を用いて、歩行支援装置10の構造について詳細に説明する。なお、歩行支援装置10は、コントロールパネル70と駆動制御手段40とバッテリーBと回生電力回収手段65を除き、フレーム50における左右において対称な構造であるため、左側の説明を省略して主に右側の構造について説明する。図2は、可動持ち手20R、固定持ち手20FR及びレール30Rの構成及び機能を説明する斜視図である。また、図3は、図2におけるIII-III方向から見た可動持ち手20Rの断面図である。図4は、図2におけるIV-IV方向から見た可動持ち手20Rの断面図である。図5は、図2における固定持ち手20FRを拡大した斜視図である。図6は、図5におけるVI-VI方向から見た固定持ち手20FRの断面図である。
● [Detailed structure of walking support device 10 (Figs. 2 to 6)]
The structure of the
図2に示すように、レール30Rは、可動持ち手20Rと、プーリーPB、PFと、ワイヤーWと、を有している。レール30Rは、上方向に凹状に湾曲した形状を有し、前後方向に沿って上方向に開口する可動持ち手20Rの可動範囲であるレールスリット部38を有している。また、レール30Rは、前後方向における両端に、プーリーPB、PFがそれぞれ設けられている。ワイヤーWは、前方に配置されたプーリーPFと後方に配置されたプーリーPBに掛けられ、それぞれの回転を連動させる。また、モータ32Rと右持ち手位置検出手段34R(例えばエンコーダ)と持ち手移動制限手段35Rは、プーリーPFに対して同軸に設けられている。図4に示すように、アンカー部22Bのワイヤー接続部WAにはワイヤーWが固定され、ワイヤー孔WHにはワイヤーWが固定されることなく挿通されている。そしてアンカー部22Bには可動持ち手20Rが接続されている。これにより、モータ32Rは、プーリーPFを回転させてワイヤーWをプーリー間で回転させることで、可動持ち手20Rの移動をアシスト又は、可動持ち手20Rの移動に負荷を掛けることができる。右持ち手位置検出手段34Rは、レール30Rにおける可動持ち手20Rの移動に伴うプーリーPFの回転量を駆動制御手段40へ出力する。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、可動持ち手20Rは、持ち手軸部21aと、軸部嵌入孔21bと、スライダ22と、グリップ部26aと、スイッチグリップ部26bと、ブレーキレバーBKLと、を有している。また、スライダ22は、持ち手保持部22Aとアンカー部22Bからなる。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、付勢手段24の一方端が持ち手軸部21aに接続され、他方端が軸部嵌入孔21bの底部に接続されている。持ち手軸部21aの付勢手段24が接続されている端部には円周方向に鍔部21cが設けられている。また、軸部嵌入孔21bにおける開口の内側壁面には、内鍔部20cが設けられている。これにより、グリップ部26aは、持ち手軸部21aと分離することなく、持ち手軸部21aの長手方向に沿って上下にスライド可能である。すなわち、可動持ち手20Rは、突出方向への伸縮を可能とする伸縮機構を有している。
As shown in FIG. 3, one end of the biasing means 24 is connected to the
持ち手軸部21aの付勢手段24が接続されていない側には、持ち手支持軸JKが設けられている。持ち手支持軸JKは、軸の先端が略球状に形成されており、持ち手保持部22Aに設けられた凹部とボールジョイントを形成する。これにより、可動持ち手20Rは、持ち手保持部22Aに対して開口で規制される範囲内で前後左右に傾けることができる(図3、図4参照)。この傾き量を検出する右持ち手傾き検出手段33Rが、持ち手保持部22Aの開口において設けられ前後左右から持ち手支持軸JKに対して配置されている。右持ち手傾き検出手段33Rは、例えば持ち手支持軸JK側面と持ち手保持部22Aの開口との間にバネを設け、そのバネの伸縮伸長による圧力を検出する圧力センサーでもよい。
A handle support shaft JK is provided on the side of the
図3に示すように、スイッチグリップ部26bは、グリップ付勢手段28(例えばバネ)により、グリップ部26aとスイッチグリップ部26bとの間に所定の隙間を生じるように設けられている。把持検出手段25Rは、使用者が可動持ち手20Rを把持するとスイッチグリップ部26bがグリップ部26a側へ移動し圧力が掛けられてオンして、圧力が掛からなくなるとオフする。把持検出手段25Rは、例えば圧力スイッチかプッシュスイッチで良い。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、グリップ部26aの一部には心拍数体温センサー27aが設けられている。心拍数体温センサー27aは、使用者が可動持ち手20R(20L)を把持した場合、使用者の心拍数と体温を所定周期で計測する。使用者の心拍数は、例えば、赤外線を用いて手における把持している部分の血流を測定して計測しても良い。また、使用者の体温は、例えば、温度変化に応じて変わるサーミスタにおける抵抗の変化や、使用者が把持している部分が発する赤外線の変化を測定して計測しても良い。
As shown in FIG. 3, a heart rate
ブレーキレバーBKLは、一方端がグリップ部26aにおける前側下方に接続されている。使用者が、ブレーキレバーBKLを把持してグリップ部26a側に引くと、前輪60FR、60FL、後輪60RR、60RLの回転をロックし、そのロック状態が維持され、さらに引くとロックを解除する機構を有する(図示省略)。
One end of the brake lever BKL is connected to the lower front side of the
図2に示すように、レール30Rには、フレーム50に対する可動持ち手20Rの移動の許可と禁止を行う持ち手移動制限手段35Rが設けられている。例えば持ち手移動制限手段35Rは、モータ32Rの回転をロックするロック機構を有し、モータ32Rの回転をロックすることで持ち手の移動を禁止し、モータ32Rの回転のロックを解除することで、レールに対する(すなわち、フレームに対する)持ち手の移動を許可する。
As shown in FIG. 2, the
図2と図4に示すように、アンカー部22Bに設けられたワイヤー孔WHにはワイヤーWの一方が挿通されており、ワイヤーWの他方がワイヤー接続部WAに接続されている(固定されている)。また、可動持ち手20Rは、持ち手保持部22Aとアンカー部22Bを接続するくびれた部分がレールスリット部38を摺動して、レール30R上を移動できる。
As shown in FIGS. 2 and 4, one wire W is inserted through the wire hole WH provided in the
信号ケーブル36は、一方がアンカー部22Bに接続されて、他方が駆動制御手段40に接続されており、把持検出手段25Rと右持ち手傾き検出手段33Rからの検出信号を駆動制御手段40へ伝達する。信号ケーブル36は、例えば、フレキシブルケーブル等の柔軟性を有するケーブルであれば良い。駆動制御手段40は、右持ち手位置検出手段34Rからの検出信号に基づいて、レール30R上における可動持ち手20Rの位置を検出することができる。駆動制御手段40は、右持ち手傾き検出手段33Rからの検出信号に基づいて、可動持ち手20Rが前後左右のどの方向にどれだけ傾いているか、を検出することができる。駆動制御手段40は、把持検出手段25Rからの検出信号に基づいて、可動持ち手20Rが使用者に把持されているか否か、を検出することができる。
One end of the
図5に示すように、固定持ち手20FR(20FL)は、グリップ部26Faとスイッチグリップ部26Fbを有している。心拍数体温センサー27bは、使用者が可動持ち手20Rを把持した場合、所定周期で使用者の心拍数と体温を計測する。心拍数体温センサー27bにおける使用者の心拍数と体温の計測は、心拍数体温センサー27aと同一であるため説明は省略する。
As shown in FIG. 5, the fixed handle 20FR (20FL) has a grip portion 26Fa and a switch grip portion 26Fb. The heart rate and
図6に示すように、スイッチグリップ部26Fbは、グリップ付勢手段28(例えばバネ)により、グリップ部26Faとスイッチグリップ部26Fbとの間に所定の隙間を生じるように設けられている。把持検出手段25FRは、使用者が固定持ち手20FRを把持するとスイッチグリップ部26Fbがグリップ部26Fa側へ移動し圧力が掛けられてオンして、圧力に比例した検出信号を出力し、圧力が掛からなくなるとオフする。把持検出手段25FRは、例えば感圧センサー等加えられた圧力に比例した検出信号を出力するものであれば良い。 As shown in FIG. 6, the switch grip portion 26Fb is provided so that a predetermined gap is formed between the grip portion 26Fa and the switch grip portion 26Fb by a grip biasing means 28 (for example, a spring). When the user grips the fixed handle 20FR, the switch grip portion 26Fb moves toward the grip portion 26Fa and pressure is applied to the grip detection means 25FR. It turns off when it runs out. The grasp detection means 25FR may be any device that outputs a detection signal proportional to the applied pressure, such as a pressure sensor.
●[歩行支援装置10の機能及び各動作モードにおける処理(図7~図17)]
図7~図17を用いて、歩行支援装置10の機能及び各動作モードにおける処理について詳細に説明する。
● [Functions of walking
Functions of the
●[歩行支援装置10の駆動制御手段40の入出力(図7)]
図7は、歩行支援装置10(図1参照)における駆動制御手段40(例えばCPUを備えた制御装置)の入出力を説明するブロック図である。図7に示すように、駆動制御手段40は、状態検出手段80からの入力情報と、記憶手段44に記憶された情報、コントロールパネル70からの入力情報に基づいて、モータ32R、32Lと、持ち手移動制限手段35R、35Lと、駆動手段64R、64Lを制御する。
[Input/output of drive control means 40 of walking support device 10 (FIG. 7)]
FIG. 7 is a block diagram for explaining input/output of the drive control means 40 (for example, a control device having a CPU) in the walking support device 10 (see FIG. 1). As shown in FIG. 7, the drive control means 40 controls the
駆動制御手段40は、歩行支援装置10を進行させる目標となる目標進行速度(VR、VL)になるように駆動手段64R、64Lを制御して、駆動輪である後輪60RR、60RLを駆動する。なお、目標進行速度VRは、使用者の動作に基づいて歩行支援装置10における後輪60RRを進行させる目標進行速度であり、目標進行速度VLは、使用者の動作に基づいて歩行支援装置10における後輪60RLを進行させる目標進行速度である(図1参照)。
The drive control means 40 controls the driving means 64R, 64L to achieve target traveling speeds (VR, VL), which are targets for advancing the
●[状態検出手段80の構成及び機能]
図7で示すように、状態検出手段80は、把持部状態検出手段81と、身体状態検出手段82と、車体状態検出手段83と、雰囲気状態検出手段84と、から構成されている。
● [Configuration and function of state detection means 80]
As shown in FIG. 7, the state detection means 80 is composed of grip portion state detection means 81 , body state detection means 82 , vehicle body state detection means 83 , and atmosphere state detection means 84 .
把持部状態検出手段81は、可動持ち手作用力検出手段81aと、可動持ち手移動量検出手段81bと、固定持ち手作用力検出手段81cと、で構成されている。
The grip portion state detection means 81 is composed of a movable handle acting
可動持ち手作用力検出手段81aは、把持検出手段25R、25Lと、右持ち手傾き検出手段33Rと、左持ち手傾き検出手段33Lと、を有している。可動持ち手作用力検出手段81aは、使用者の可動持ち手20R、20L(図1参照)の把持の有無と、使用者が把持している可動持ち手20R、20Lを前方に押す力及び後方に引く力である可動持ち手作用力と、を検出し、検出した状態に応じた信号を、駆動制御手段40に出力する。
The movable handle acting force detection means 81a includes grip detection means 25R and 25L, right handle inclination detection means 33R, and left handle inclination detection means 33L. The movable handle acting force detection means 81a detects whether or not the user is gripping the
可動持ち手移動量検出手段81bは、右持ち手位置検出手段34Rと、左持ち手位置検出手段34Lと、を有している。可動持ち手移動量検出手段81bは、使用者が可動持ち手20R、20Lを把持して腕を振って歩行する際のレール30R、30L(図1参照)に対する可動持ち手20R、20Lの所定時間における移動量を検出し、検出した量に応じた信号を、駆動制御手段40に出力する。
The movable handle movement amount detection means 81b has right handle position detection means 34R and left handle position detection means 34L. The movable handle movement amount detection means 81b detects the movement of the
可動持ち手移動量検出手段81bは、使用者が可動持ち手20R、20Lを把持して腕を振って歩行する際のレール30R、30Lに対する可動持ち手20R、20Lが前後方向に移動する幅である移動幅DR、DL(腕の振り幅に相当)と、を検出し、検出した状態に応じた信号を、駆動制御手段40に出力する。
The movable handle movement amount detection means 81b detects the movement of the
固定持ち手作用力検出手段81cは、把持検出手段25FR、25FLを有している。固定持ち手作用力検出手段81cは、使用者の固定持ち手20FR、20FLの把持の有無と、使用者が把持している固定持ち手20FR(20FL)(図1参照)を前方に押す力及び後方に引く力である固定持ち手作用力と、を検出し、検出した状態に応じた信号を、駆動制御手段40に出力する。
The fixed handle acting force detection means 81c has grip detection means 25FR and 25FL. The fixed handle acting
身体状態検出手段82は、使用者の身体状態を検出する手段であり、心拍数体温センサー27a、27bと、身体情報履歴82aと、を有している。身体状態検出手段82は、使用者の身体状態、例えば、使用者の心拍数、体温を心拍数体温センサー27a、27bにより検出し、検出した状態に応じた信号を駆動制御手段40に出力する。
The physical condition detection means 82 is means for detecting the physical condition of the user, and has heart rate and
身体状態検出手段82は、身体情報履歴82aにおいて使用者の身体情報の履歴(例えば、心拍数、体温、歩数)を記憶する。なお、歩数は、例えば使用者が前後方向に往復1回腕振りした場合の歩数を2歩として、可動持ち手移動量検出手段81bからの情報に基づき算出する。
The physical condition detection means 82 stores the user's physical information history (for example, heart rate, body temperature, number of steps) in the
車体状態検出手段83は、歩行支援装置10の動作履歴を含む歩行支援装置10の状態を検出する手段であり、進行速度取得手段56Rと、進行速度取得手段56Lと、3軸加速度・角速度センサー52と、動作履歴情報58と、を有している。
The vehicle body state detection means 83 is a means for detecting the state of the
進行速度取得手段56Rと進行速度取得手段56Lは、駆動手段64R、64Lにそれぞれ接続されて、後輪60RR、60RL(図1参照)のそれぞれにおける前方又は後方へ進行する進行速度(VdR、VdL)に相当する検出信号を、駆動制御手段40に出力する。 The traveling speed acquiring means 56R and the traveling speed acquiring means 56L are connected to the driving means 64R and 64L, respectively, and measure the traveling speed (VdR, VdL) of the rear wheels 60RR and 60RL (see FIG. 1) traveling forward or backward. to the drive control means 40.
3軸加速度・角速度センサー52は、X軸Y軸Z軸の3方向の軸のそれぞれに対して加速度を計測するとともに、3方向のそれぞれの軸を中心とした回転における角速度を計測する。3軸加速度・角速度センサー52は、例えば、歩行支援装置10が傾斜面を進行している場合、傾斜面に対する車両におけるX軸Y軸Z軸のそれぞれの傾きに応じた検出信号を駆動制御手段40に出力する。また、3軸加速度・角速度センサー52は、歩行支援装置10の車体に加えられた加速度の変化(車体への衝撃)も検出し、検出した加速度の変化に応じた信号を駆動制御手段40に出力する。また、3軸加速度・角速度センサー52は、歩行支援装置10の車体のピッチ角速度、ヨー角速度、ロール角速度も検出し、検出した角速度に応じた信号を駆動制御手段40に出力する。
The three-axis acceleration/
車体状態検出手段83は、動作履歴情報58において歩行支援装置10の動作履歴(例えば、歩行距離、歩行時間)を記憶し、歩行支援装置10の状態(例えば、歩行支援装置の進行速度、車体の傾き、進行速度)を検出する。
The vehicle body state detection means 83 stores the operation history (e.g., walking distance, walking time) of the
雰囲気状態検出手段84は、使用者の周囲の雰囲気状態(例えば、外気温)を検出する手段であり、外気温センサー54を有している。雰囲気状態検出手段84は、外気温を外気温センサー54により検出し、検出した状態に応じた信号を駆動制御手段40に出力する。
The atmospheric state detection means 84 is means for detecting the atmospheric state (for example, outside temperature) around the user, and has the
●[前方評価速度VRhf、VLhfと後方評価速度VRhb、VLhbの算出]
駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20L(図1、図2参照)の移動量に基づいて、フレーム50に対する可動持ち手20R、20Lの前方向への移動速度である前方評価速度(VRhf、VLhf)と、フレーム50に対する可動持ち手20R、20Lの後方向への移動速度である後方評価速度(VRhb、VLhb)と、を算出する。なお、フレーム50に対する可動持ち手20R、20Lの移動速度の大きさは、前方向の移動の場合を“正”とし、後方の場合を“負”とする。
● [Calculation of front evaluation speed VRhf, VLhf and rear evaluation speed VRhb, VLhb]
The drive control means 40 determines a forward evaluation speed (VRhf , VLhf) and the rear evaluation speeds (VRhb, VLhb), which are the speeds of movement of the
前方評価速度(VRhf、VLhf)又は後方評価速度(VRhb、VLhb)は、例えば、使用者が前方又は後方へ腕を振る場合の可動持ち手(20R、20L)の移動速度から算出する。具体的には、以下の手順に従って導出する。なお、左右の可動持ち手で処理が同じであるため、右の可動持ち手20Rにおける前方評価速度(VRhf)と後方評価速度(VRhb)についてのみ説明する。
The forward evaluation speeds (VRhf, VLhf) or rear evaluation speeds (VRhb, VLhb) are calculated, for example, from the moving speeds of the movable handles (20R, 20L) when the user swings his arms forward or backward. Specifically, it is derived according to the following procedure. Since the processing is the same for the left and right movable handles, only the forward evaluation speed (VRhf) and rearward evaluation speed (VRhb) for the right
右の可動持ち手20Rの前方評価速度(VRhf)の導出:駆動制御手段40は、所定間隔で計測された可動持ち手20Rの移動量に基づいて、可動持ち手20Rの移動速度を求める。駆動制御手段40は、求めた可動持ち手20Rの移動速度の内、可動持ち手20Rが前方へ移動する前方移動速度(移動速度の大きさが“正”)のみを積算(積分処理)する。駆動制御手段40は、積算した可動持ち手20Rの前方移動速度を所定時間で割ることで(平均処理)、前方評価速度(VRhf)を導出する。
Derivation of the forward evaluation speed (VRhf) of the right
右の可動持ち手20Rの後方評価速度(VRhb)の導出:駆動制御手段40は、所定間隔で計測された可動持ち手20Rの移動量に基づいて、可動持ち手20Rの移動速度を求める。駆動制御手段40は、求めた可動持ち手20Rの移動速度の内、可動持ち手20Rが後方へ移動する後方移動速度(移動速度の大きさが“負”)のみを積算(積分処理)する。駆動制御手段40は、積算した可動持ち手20Rの前方移動速度を所定時間で割ることで(平均処理)、後方評価速度(VRhb)を導出する。
Derivation of the rear evaluation speed (VRhb) of the right
●[負荷量・アシスト量変更手段74による負荷量とアシスト力の大きさの変更]
負荷量・アシスト量変更手段74は、アシスト量調整ボリューム74aと、負荷量調整ボリューム74bと、を有している。アシスト量調整ボリューム74aは、アシストモードにおけるアシスト力の大きさ(アシスト量)を調整する調整量(アシスト調整量)に応じた検出信号を、駆動制御手段40に出力する。負荷量調整ボリューム74bは、トレーニングモードにおける負荷の大きさ(負荷量)を調整する調整量(負荷調整量)に応じた検出信号を、駆動制御手段40に出力する。負荷量・アシスト量変更手段74は、アシストモードの場合では、状態検出手段80からの情報とアシスト調整量に基づいてアシスト量を変更する。負荷量・アシスト量変更手段74は、トレーニングモードの場合では、状態検出手段80からの情報と負荷調整量に基づいて負荷量を変更する。
● [Change of load amount and magnitude of assist force by load amount/assistance amount changing means 74]
The load amount/assist
●[負荷量・アシスト量変更手段74における学習手段74cの機能]
負荷量・アシスト量変更手段74は、学習手段74cを有しており、雰囲気状態検出手段84を用いて検出した使用者の周囲の雰囲気状態、車体状態検出手段83を用いて検出した歩行支援装置10の動作履歴、身体状態検出手段82を用いて検出した使用者の身体状態に基づいて、トレーニングモードの場合では負荷量を調整し、アシストモードの場合ではアシスト量を調整する。学習手段74cにおける学習手段は、例えば、記憶手段44に記憶されている使用者の過去の使用履歴(歩行時間、歩行距離、負荷量、アシスト量)や使用者の過去の身体情報履歴(心拍数、体温、歩数)に基づいて適切な負荷量や適切なアシスト量を決定する。これにより、過度に負荷を使用者に付与することもなく、過度に使用者をアシストすることがないため、より適切に使用者の体力の減衰を抑制(体力維持)することができる。
● [Function of learning means 74c in load amount/assistance amount changing means 74]
The load amount/assistance
●[記憶手段44における機能]
記憶手段44は、情報を記憶する手段であり、駆動制御手段40の求めに応じて情報の記憶と読み出しを行う。記憶手段44は、状態検出手段80において取得された情報、駆動制御手段40における演算結果、歩行支援装置10の動作履歴、使用者の歩行における過去のアシストモードにおけるアシスト量、トレーニングモードにおける負荷量等の情報を記憶する。
● [Functions in storage means 44]
The storage means 44 is a means for storing information, and stores and reads information according to a request from the drive control means 40 . The storage means 44 stores the information acquired by the state detection means 80, the calculation result of the drive control means 40, the operation history of the
●[コントロールパネル70における機能]
コントロールパネル70は、使用者が歩行支援装置10を操作するのに必要なスイッチ類とモニター78を提供する。使用者は、メインスイッチ72をONの状態にすることで、歩行支援装置10を進行可能な状態にする。使用者は、アシスト量調整ボリューム74aと負荷量調整ボリューム74bにより、トレーニングモードにおける負荷量とアシストモードにおけるアシスト量を調整できる。また、使用者は、モード手動切替手段76aを切り替えることで、所望する動作モード(「アシストモード」、「トレーニングモード1」、「トレーニングモード2」、「トレーニングモード3、4」)を選択できる。モード自動切替手段スイッチ76bがオンされた場合、駆動制御手段40は、使用者が選択した動作モードと所定の動作モードの間で自動的に動作モードを切り替える。
● [Functions in control panel 70]
The
●[駆動制御手段40における各動作モードにおける処理手順(図8~図17)]
図8~図17を用いて、駆動制御手段40(図7参照)における歩行支援装置10(図1参照)の動作モードの判定と、判定した動作モードに基づく処理について詳細に説明する。
● [Processing procedure in each operation mode in drive control means 40 (FIGS. 8 to 17)]
Determination of the operation mode of the walking support device 10 (see FIG. 1) by the drive control means 40 (see FIG. 7) and processing based on the determined operation mode will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 17. FIG.
●[各動作モードの概略と動作モードへ移行する条件(図8~図10)]
図8は各検出手段の出力に基づいて決められる歩行支援装置10の動作モードを説明する状態遷移図である。図9は、図8における判定モードJDMから各動作モードへ移行する条件と判定モードJDMへ戻る条件を示した図である。図10は、歩行支援装置10の駆動制御手段40の全体処理の手順を説明するフローチャートである。
● [Overview of each operation mode and conditions for shifting to the operation mode (Figs. 8 to 10)]
FIG. 8 is a state transition diagram for explaining the operation modes of the
●[電源ON/OFFにおける動作と動作モードの判定の概略]
図8は各検出手段の出力に基づいて決められる歩行支援装置10の動作モードを説明する図である。図8に示すように、歩行支援装置10は、判定モードJDMと、アシストモード1(AM1)と、アシストモード2(AM2)と、トレーニングモード1(TR1)と、トレーニングモード2(TR2)と、トレーニングモード3(TR3)と、トレーニングモード4(TR4)と、から構成される動作モードを有している。
● [Summary of operation and operation mode judgment at power ON/OFF]
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation mode of the
駆動制御手段40は、メインスイッチ72(図7参照)がオン(電源ON)の状態にされると、記憶手段44に記憶されている動作履歴を読出し動作履歴情報58に書き込む。その後、駆動制御手段40は、歩行支援装置10を判定モードJDMに移行させる。判定モードJDMに移行後、駆動制御手段40は、状態検出手段80により各状態を取得して、歩行支援装置10を取得した各状態に基づく動作モードに移行する。駆動制御手段40は、メインスイッチ72がオフ(電源OFF)の状態にされると、動作履歴情報58における動作履歴に関する情報(例えば、歩行距離、歩行時間)を記憶手段44に記憶して動作を終了する。
The drive control means 40 reads the operation history stored in the storage means 44 and writes it in the
●[固定持ち手把持モードと可動持ち手把持モードの概略の説明]
図8に示すように、動作モードは、固定持ち手把持モードFXHMと、可動持ち手把持モードFRHMから構成されている。固定持ち手把持モードFXHMは、使用者が固定持ち手20FR、20FL(図1参照)を把持して、歩行支援装置10を進行させて歩行する場合である。可動持ち手把持モードFRHMは、使用者が可動持ち手20R、20L(図1参照)を把持して、歩行支援装置10を進行させて歩行する場合である。
● [Explanation of fixed handle gripping mode and movable handle gripping mode]
As shown in FIG. 8, the operation modes consist of a fixed handle gripping mode FXHM and a movable handle gripping mode FRHM. The fixed handle holding mode FXHM is a case where the user holds the fixed handles 20FR and 20FL (see FIG. 1) and advances the
固定持ち手把持モードFXHMは、使用が固定持ち手20FR、20FLを把持しているため、腕を振らない腕振り無し歩行モードNHM1である。可動持ち手把持モードFRHMは、可動持ち手20R、20Lを把持しているが腕を振らない腕振り無し歩行モードNHM2と、腕を振る腕振り有り歩行モードYHMと、から構成されている。
The fixed handle gripping mode FXHM is a non-swinging arm walking mode NHM1 in which the arms are not swung because the fixed handles 20FR and 20FL are used. The movable handle gripping mode FRHM is composed of a non-swinging walking mode NHM2 in which the user holds the
可動持ち手把持モードFRHMにおける腕振り無し歩行モードNHM2は、使用者は可動持ち手20R、20Lを把持しているが、レール30R、30L(図1参照)の所定の位置に固定されており、固定持ち手把持モードFXHM(腕振り無し歩行モードNHM1)に相当する。腕振り有り歩行モードYHMは、使用者は可動持ち手20R、20Lを把持して、レール30R、30Lの前後方向に沿って移動させて歩行支援装置10を進行させて歩行する場合である。
In the non-swinging walking mode NHM2 in the movable handle gripping mode FRHM, the user grips the
固定持ち手把持モードFXHMは、アシストモード1(AM1)と、トレーニングモード4(TR4)と、から構成されている。可動持ち手把持モードFRHMにおける腕振り無し歩行モードNHM2は、アシストモード2(AM2)と、トレーニングモード3(TR3)と、から構成されている。可動持ち手把持モードFRHMにおける腕振り有り歩行モードYHMは、トレーニングモード1(TR1)と、トレーニングモード2(TR2)と、から構成されている。 The fixed hand grip mode FXHM consists of assist mode 1 (AM1) and training mode 4 (TR4). The arm-swing-less walking mode NHM2 in the movable handle gripping mode FRHM consists of an assist mode 2 (AM2) and a training mode 3 (TR3). The arm-swinging walking mode YHM in the movable hand gripping mode FRHM consists of a training mode 1 (TR1) and a training mode 2 (TR2).
●[トレーニングモードとアシストモードにおける機能の説明(図8)]
アシストモード1(AM1)とアシストモード2(AM2)は、歩行支援装置10の使用者の身体の動作の負荷を軽減することができる。具体的には、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)が無負荷状態の動作(歩行)となるアシスト力よりも所定量大きいアシスト力で、歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)の負荷を軽減することができる。
● [Description of functions in training mode and assist mode (Fig. 8)]
Assist mode 1 (AM1) and assist mode 2 (AM2) can reduce the load of the user of the
トレーニングモード1(TR1)は、回生電力回収手段65を動作させながら歩行支援装置10を進行させる。回生電力回収手段65は、後輪60RR、60RLに接続されており(図1参照)、回転エネルギーを電力に変換し回収する(図1、図7参照)。また、トレーニングモード1(TR1)は、可動持ち手20R、20Lの前後方向の移動に対してモータ32R、32Lにより負荷を付与して、歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行、腕振り)に対して負荷を付与することができる。
In training mode 1 (TR1), the walking
トレーニングモード2(TR2)は、可動持ち手20R、20Lに対して無負荷であり、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)が無負荷状態の動作となるアシスト力で歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)の負荷を軽減することができる。
In training mode 2 (TR2), there is no load on the
トレーニングモード3(TR3)は、回生電力回収手段65を動作させながら歩行支援装置10を進行させる。従って、使用者は、アシストモード2(AM2)と比較して、歩行支援装置10を進行させるために、より強い力で歩行支援装置10を押したり又は引いたりする必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
In training mode 3 (TR3), the walking
トレーニングモード4(TR4)は、回生電力回収手段65を動作させながら歩行支援装置10を進行させる。従って、使用者は、アシストモード1(AM1)と比較して、歩行支援装置10を進行させるために、より強い力で歩行支援装置10を押したり又は引いたりする必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
In training mode 4 (TR4), the walking
●[各動作モードへの判定と判定モードJDMへの移行の判定(図9)]
図9は、図8における判定モードJDMから各動作モードへ移行する条件と判定モードJDMへ戻る条件を示した図である。図9において、条件C1~条件C6は図8における判定モードJDMから各動作モードへ移行する条件であり、条件CR1~条件CR6は各動作モードから判定モードJDMへ戻る条件である。なお、図9において、“-”は、状態が“0”又は“1”のどちらでも良いことを示している。
● [Judgment to each operation mode and judgment of transition to judgment mode JDM (Fig. 9)]
FIG. 9 is a diagram showing conditions for shifting from the determination mode JDM to each operation mode and conditions for returning to the determination mode JDM in FIG. In FIG. 9, conditions C1 to C6 are conditions for shifting from the judgment mode JDM in FIG. 8 to each operation mode, and conditions CR1 to CR6 are conditions for returning from each operation mode to the judgment mode JDM. In FIG. 9, "-" indicates that the state may be either "0" or "1".
各動作モードへ移行は、モード手動切替手段76a(図7参照)と、可動持ち手(20R、20L)の状態(図1参照)と、固定持ち手(20FR、20FL)の状態(図1参照)と、で判定される。各動作モードから判定モードJDMへ戻る条件は、現在の動作モ―ドと、可動持ち手(20R、20L)の状態と、固定持ち手(20FR、20FL)の状態と、で判定される。 The transition to each operation mode is performed by the mode manual switching means 76a (see FIG. 7), the state of the movable handles (20R, 20L) (see FIG. 1), and the state of the fixed handles (20FR, 20FL) (see FIG. 1). ) and is determined by Conditions for returning from each operation mode to the determination mode JDM are determined by the current operation mode, the state of the movable handles (20R, 20L), and the state of the fixed handles (20FR, 20FL).
図9において、可動持ち手把持状態は、把持検出手段25R、25L(図3参照)により、使用者が可動持ち手20R、20Lのいずれか一方を把持していると検出した場合“1=把持有”、両方を把持していないと検出した場合“0=把持無”となる。
In FIG. 9, the gripping state of the movable handle is "1=gripping" when the grip detecting means 25R, 25L (see FIG. 3) detects that the user is gripping either one of the
固定持ち手把持状態は、把持検出手段25FR、25FL(図6参照)により、使用者が固定持ち手20FR、20FLのいずれか一方を把持していると検出した場合“1=把持有”、両方を把持していないと検出した場合“0=把持無”となる。 The fixed handle holding state is "1=holding" when the holding detection means 25FR, 25FL (see FIG. 6) detects that the user is holding either one of the fixed handles 20FR, 20FL. If it is detected that both are not gripped, then "0=not gripped".
可動持ち手20R、20Lにおける腕振りの状態は、右持ち手位置検出手段34Rと、左持ち手位置検出手段34Lのいずれか一方から、可動持ち手20R、20Lの移動に伴う検出信号が出力され場合、“1=有”、そうでない場合“0=無”となる。
The arm swing state of the
駆動制御手段40は、条件C1~条件C6のいずれか一つが成立した場合、動作モードを各条件に対応した動作モードにする。以下、判定モードJDMから各動作モードへ移行の判定について詳細に説明する。 When any one of the conditions C1 to C6 is established, the drive control means 40 sets the operation mode to the operation mode corresponding to each condition. Determination of transition from the determination mode JDM to each operation mode will be described in detail below.
●[アシストモード(AM1、AM2)の判定]
モード手動切替手段76aの選択が“アシストモード”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“1=把持有”の場合、条件C1が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからアシストモード1(AM1)へ遷移させる。
● [Judgment of assist mode (AM1, AM2)]
The selection of the mode manual switching means 76a is "assist mode", the movable handle grip state is "0=no grip", the arm swing state is "0=no", and the fixed handle grip state is "1=grip". If "Yes", the condition C1 is satisfied, and the drive control means 40 shifts the operation mode from the determination mode JDM to the assist mode 1 (AM1).
モード手動切替手段76aの選択が“アシストモード”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、条件C2が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからアシストモード2(AM2)へ遷移させる。 The selection of the mode manual switching means 76a is "assist mode", the movable handle gripping state is "1=gripped", the arm swing state is "0=no", and the fixed hand gripping state is "0=gripped". If "No", the condition C2 is established, and the drive control means 40 shifts the operation mode from the determination mode JDM to the assist mode 2 (AM2).
●[判定モードJDMからトレーニングモード(TR1~TR4)の判定]
モード手動切替手段76aの選択が“トレーニングモード1”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“1=有”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、条件C3が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからトレーニングモード1(TR1)へ遷移させる。
● [Judgment from judgment mode JDM to training mode (TR1 to TR4)]
The selection of the mode manual switching means 76a is "
モード手動切替手段76aの選択が“トレーニングモード2”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“1=有”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、条件C4が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからトレーニングモード2(TR2)へ遷移させる。 "Training mode 2" is selected by the mode manual switching means 76a, the movable handle gripping state is "1=holding", the arm swing state is "1=present", and the fixed hand holding state is "0= In the case of "not gripped", the condition C4 is established, and the drive control means 40 changes the operation mode from the determination mode JDM to the training mode 2 (TR2).
モード手動切替手段76aの選択が“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、条件C5が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからトレーニングモード3(TR3)へ遷移させる。 The selection of the mode manual switching means 76a is "training mode 3", the movable handle gripping state is "1=holding", the arm swing state is "0=no", and the fixed hand gripping state is "0= In the case of "not gripped", the condition C5 is established, and the drive control means 40 changes the operation mode from the determination mode JDM to the training mode 3 (TR3).
モード手動切替手段76aの選択が“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“1=把持有”の場合、条件C6が成立して、駆動制御手段40は、動作モードを判定モードJDMからトレーニングモード4(TR4)へ遷移させる。 "Training mode 3" is selected by the mode manual switching means 76a, the movable handle grip state is "0=no grip", the arm swing state is "0=no grip", and the fixed handle grip state is "1=grip". In the case of "possible", the condition C6 is established, and the drive control means 40 changes the operation mode from the judgment mode JDM to the training mode 4 (TR4).
●[各動作モードおける判定モード(JDM)へ移行の判定]
駆動制御手段40は、条件CR1~条件CR6のいずれか一つが成立した場合、現在の動作モード(図8参照)を終了し判定モードJDMに移行する。以下、各動作モードから判定モードJDMへ移行する判定について詳細に説明する。
● [Judgment of transition to judgment mode (JDM) in each operation mode]
The drive control means 40 terminates the current operation mode (see FIG. 8) and shifts to the judgment mode JDM when any one of the conditions CR1 to CR6 is established. Determination to shift from each operation mode to the determination mode JDM will be described in detail below.
現在のモードが“アシストモード1(AM1)”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR1が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをアシストモード1(AM1)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "assist mode 1 (AM1)" and the fixed handle grip state is "0=not gripped", the condition CR1 is established regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. is changed from the assist mode 1 (AM1) to the determination mode JDM.
現在のモードが“アシストモード2(AM2)”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR2が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをアシストモード2(AM2)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "assist mode 2 (AM2)" and the movable handle gripping state is "0=not gripped", condition CR2 is established regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. is changed from the assist mode 2 (AM2) to the determination mode JDM.
現在のモードが“トレーニングモード1(TR1)”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR3が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード1(TR1)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "training mode 1 (TR1)" and the state of gripping the movable handle is "0=no gripping", the condition CR3 is satisfied regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. from training mode 1 (TR1) to judgment mode JDM.
現在のモードが“トレーニングモード2(TR2)”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR4が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード2(TR2)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "training mode 2 (TR2)" and the state of gripping the movable handle is "0=no gripping", the condition CR4 is established regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. from training mode 2 (TR2) to judgment mode JDM.
現在のモードが“トレーニングモード3(TR3)”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR5が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード3(TR3)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "training mode 3 (TR3)" and the state of gripping the movable handle is "0=no gripping", the condition CR5 is established regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. from training mode 3 (TR3) to judgment mode JDM.
現在のモードが“トレーニングモード4(TR4)”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”の場合、その他の状態に関わらず条件CR6が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード4(TR4)から判定モードJDMへ遷移させる。 When the current mode is "training mode 4 (TR4)" and the state of gripping a fixed handle is "0=no gripping", condition CR6 is established regardless of other states, and the drive control means 40 enters the operation mode. from training mode 4 (TR4) to judgment mode JDM.
●[全体処理の手順を説明するフローチャート(図10)]
図10は、歩行支援装置10(図1参照)の駆動制御手段40(図7参照)における全体処理の手順を説明するフローチャートである。歩行支援装置10の駆動制御手段40の処理手順について、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、各処理における動作モードは、説明の都合上、必要な場合を除き図8における符号を省略する。
● [Flowchart explaining the overall processing procedure (Fig. 10)]
FIG. 10 is a flow chart for explaining the overall processing procedure in the drive control means 40 (see FIG. 7) of the walking support device 10 (see FIG. 1). A processing procedure of the drive control means 40 of the
駆動制御手段40の全体処理は、状態検出手段80による各状態の取得(ステップS100)と、取得した各状態に基づき動作モードの判定(ステップS200)と、歩行支援装置10を進行させる目標進行速度の算出(ステップS170、ステップS300~ステップS800)と、目標進行速度になるように駆動輪である後輪60RR、60RL(図1参照)を駆動(ステップS180)する処理と、で構成されている。なお、駆動制御手段40は、起動された場合、所定時間間隔(例えば数[ms]間隔)にて、全体処理を実行する。
The overall processing of the drive control means 40 consists of acquisition of each state by the state detection means 80 (step S100), determination of the operation mode based on each acquired state (step S200), and determination of the target advancing speed for advancing the
●[状態検出手段80による各状態の取得(ステップS100)]
以下、ステップS100(状態検出手段80による各状態の取得)について詳細に説明する。
● [Acquisition of each state by the state detection means 80 (step S100)]
Hereinafter, step S100 (acquisition of each state by the state detection means 80) will be described in detail.
ステップS100において、駆動制御手段40は、状態検出手段80(把持部状態検出手段81、身体状態検出手段82、車体状態検出手段83、雰囲気状態検出手段84)からの情報(検出信号)を取得して、検出した種々の状態(入力状態)を記憶手段44に記憶する。駆動制御手段40は、状態検出手段80により取得した情報に基づいて、前方評価速度VRhf、VLhfと後方評価速度VRhb、VLhbを算出して、記憶手段44に記憶する。駆動制御手段40は、状態検出手段による各状態の取得(ステップS100)を終了し、全体処理へ戻る。 In step S100, the drive control means 40 acquires information (detection signal) from the state detection means 80 (grip portion state detection means 81, body state detection means 82, vehicle body state detection means 83, atmosphere state detection means 84). Then, various detected states (input states) are stored in the storage means 44 . The drive control means 40 calculates front evaluated speeds VRhf, VLhf and rear evaluated speeds VRhb, VLhb based on the information acquired by the state detection means 80 , and stores them in the storage means 44 . The drive control means 40 terminates acquisition of each state by the state detection means (step S100), and returns to the overall processing.
例えば、駆動制御手段40は、ステップS100において、以下の入力状態を検出して、記憶手段44に記憶する。
●[把持部状態(固定持ち手20FR、20FLと可動持ち手20R、20Lの状態)]
固定持ち手把持状態:使用者が固定持ち手20FR、20FLのいずれか一方を把持しているか否か。
固定持ち手作用力:使用者が把持している固定持ち手20FR、20FLを前方に押す力及び後方に引く力。
可動持ち手把持状態:使用者が可動持ち手20R、20Lのいずれか一方を把持しているか否か。
可動持ち手作用力:使用者が把持している可動持ち手20R、20Lを前方に押す力及び後方に引く力。
腕振りの状態:使用者が、可動持ち手20R、20Lのいずれか一方を把持して腕を前後方向に振っているか否か。
移動幅(DR、DL):使用者が可動持ち手20R、20Lを把持して腕を振って歩行する際のレール30R、30Lに対する可動持ち手20R、20Lが前後方向に移動する幅(腕の振り幅に相当)。
前方評価速度(VRhf、VLhf):フレーム50に対する可動持ち手20R、20Lの前方向への移動速度。
後方評価速度(VRhb、VLhb):フレーム50に対する可動持ち手20R、20Lの後方向への移動速度。
●[使用者の身体状態]
心拍数、体温:使用者の歩行支援装置10を使用している際の心拍数、体温。
●[歩行支援装置10の車体状態]
進行速度(VdR、VdL):後輪60RR、60RLのそれぞれにおける前方又は後方へ進行する進行速度。
加速度:歩行支援装置10に加えられるX軸Y軸Z軸の3方向の軸のそれぞれに対して加速度。
角速度:X軸Y軸Z軸の3方向のそれぞれの軸を中心とした回転における角速度。
累積の歩行時間:記憶手段44に記憶されている使用者の歩行支援装置10による歩行の累積時間。
累積の歩行距離:記憶手段44に記憶されている使用者の歩行支援装置10による歩行の累積距離。
●[周りの雰囲気状態]
外気温:歩行支援装置10の周りの外気の温度。
●[コントロールパネル70からの出力情報]
メインスイッチ72の状態:歩行支援装置10のメインスイッチであり、ON(動作)又はOFF(停止)の状態。
モード手動切替手段76aの状態:使用者により選択された歩行支援装置10の動作モード。
モード自動切替手段スイッチ76bの状態:スイッチがON(動作モード自動切替動作)又はOFF(動作モード自動切替停止)の状態。
アシスト調整量:アシストモードにおけるアシスト力の大きさを調整する調整量。
負荷調整量:トレーニングモードにおける負荷の大きさを調整する調整量。
For example, the drive control means 40 detects the following input states and stores them in the storage means 44 in step S100.
● [Grip part state (state of fixed handles 20FR, 20FL and
Fixed handle holding state: whether or not the user is holding either one of the fixed handles 20FR and 20FL.
Fixed handle acting force: Force pushing forward and pulling backward the fixed handles 20FR and 20FL held by the user.
Movable handle holding state: whether the user is holding either one of the
Movable handle acting force: A force that pushes forward and a force that pulls backward the
Arm swing state: whether or not the user holds either one of the
Range of movement (DR, DL): The width of movement of the
Forward evaluation speed (VRhf, VLhf): forward moving speed of the
Backward evaluation speed (VRhb, VLhb): Moving speed of the
● [User's physical condition]
Heart rate, body temperature: Heart rate and body temperature when the user is using the
● [Vehicle state of walking support device 10]
Traveling speed (VdR, VdL): Traveling speed of each of the rear wheels 60RR, 60RL moving forward or backward.
Acceleration: Acceleration with respect to each of the three axes of the X, Y, and Z axes applied to the
Angular velocity: Angular velocity in rotation about each of the three directions of the X, Y, and Z axes.
Accumulated walking time: Accumulated walking time of the
Cumulative walking distance: The cumulative walking distance of the
● [Surrounding Atmosphere]
Outside temperature: the temperature of outside air around the
● [Output information from control panel 70]
State of main switch 72: The main switch of the
State of mode manual switching means 76a: Operation mode of walking
State of the automatic mode switching means
Assist adjustment amount: Adjustment amount for adjusting the magnitude of assist force in assist mode.
Load adjustment amount: Adjustment amount for adjusting the size of the load in training mode.
●[取得した各状態に基づき動作モードの判定(ステップS200)]
ステップS200(取得した各状態に基づき動作モードの判定)において、駆動制御手段40は、記憶手段44に記憶されている状態検出手段により取得した各状態を読出し、これらの情報に基づき図9に従って、条件の成立する動作モード(図8参照)を判定して、ステップS110(図10参照)へ進む。
● [Determination of operation mode based on each acquired state (step S200)]
In step S200 (determination of the operation mode based on each acquired state), the drive control means 40 reads each state acquired by the state detection means stored in the storage means 44, and based on these information, according to FIG. The operation mode (see FIG. 8) that satisfies the condition is determined, and the process proceeds to step S110 (see FIG. 10).
ステップS110において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがアシストモード1(AM1)の場合(Yes)は、ステップS300に進み、アシストモード1(AM1)でない場合(No)は、ステップS120に進む。 In step S110, if the determined operation mode is assist mode 1 (AM1) (Yes), the drive control means 40 proceeds to step S300, and if not (No), proceeds to step S120. .
ステップS120において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード4(TR4)の場合(Yes)は、ステップS400に進み、トレーニングモード4(TR4)でない場合(No)は、ステップS130に進む。 In step S120, if the determined operation mode is training mode 4 (TR4) (Yes), drive control means 40 proceeds to step S400, and if not training mode 4 (TR4) (No), proceeds to step S130. .
ステップS130において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがアシストモード2(AM2)の場合(Yes)は、ステップS500に進み、アシストモード2(AM2)でない場合(No)は、ステップS140に進む。 In step S130, if the determined operation mode is the assist mode 2 (AM2) (Yes), the drive control means 40 proceeds to step S500, and if not (No), the drive control means 40 proceeds to step S140. .
ステップS140において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード3(TR3)の場合(Yes)は、ステップS600に進み、トレーニングモード3(TR3)でない場合(No)は、ステップS150に進む。 In step S140, if the determined operation mode is training mode 3 (TR3) (Yes), drive control means 40 proceeds to step S600, and if not training mode 3 (TR3) (No), proceeds to step S150. .
ステップS150において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード1(TR1)の場合(Yes)は、ステップS700に進み、トレーニングモード1(TR1)でない場合(No)は、ステップS160に進む。 In step S150, if the determined operation mode is training mode 1 (TR1) (Yes), drive control means 40 proceeds to step S700, and if not training mode 1 (TR1) (No), proceeds to step S160. .
ステップS160において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード2(TR2)の場合(Yes)は、ステップS800に進み、トレーニングモード2(TR2)でない場合(No)は、ステップS170に進む。 In step S160, if the determined operation mode is training mode 2 (TR2) (Yes), drive control means 40 proceeds to step S800, and if it is not training mode 2 (TR2) (No), proceeds to step S170. .
ステップS170において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の目標進行速度=0に設定して(判定モード)、ステップS180に進む。
In step S170, the drive control means 40 sets the target traveling speed of the
ステップS180において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の目標進行速度(VR、VL)を、前進の場合は前進の目標進行速度である目標前進速度(VfdR、VfdL)に、後進の場合は後進の目標進行速度である目標後進速度(VbdR、VbdL)に、それ以外は“0”に、なるように駆動手段64R、64Lをそれぞれ制御し後輪60RRと後輪60RLを駆動して、全体処理を終了する。
In step S180, the drive control means 40 sets the target traveling speeds (VR, VL) of the
●[アシストモード1における処理(ステップS300)]
図11は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるアシストモード1(AM1)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図11のフローチャートを用いて、ステップS300(アシストモード1における処理)を説明する。
● [Process in assist mode 1 (step S300)]
FIG. 11 is a flowchart for explaining the procedure of assist mode 1 (AM1) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7, and 8). Step S300 (processing in assist mode 1) will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS310において、駆動制御手段40は、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向の場合(Yes)は、ステップS320に進み、固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向でない場合(No)は、ステップS330に進む。 In step S310, the drive control means 40, based on the information from the fixed handle acting force detection means 81c, if the force applied by the user to the fixed handles 20FR and 20FL is forward (Yes), the process proceeds to step S320. , the force applied to the fixed handles 20FR and 20FL by the user is not in the forward direction (No), the process proceeds to step S330.
ステップS320において、駆動制御手段40は、固定持ち手20FR、20FLへの作用力と負荷量・アシスト量変更手段74により導出されたアシスト量に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、アシストモード1における処理(ステップS300)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S320, the drive control means 40 calculates the target forward speed (VfdR, VfdL) according to the force acting on the fixed handles 20FR, 20FL and the assist amount derived by the load amount/assist
ステップS330において、駆動制御手段40は、固定持ち手20FR、20FLへの作用力と負荷量・アシスト量変更手段74により導出されたアシスト量に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、アシストモード1における処理(ステップS300)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S330, the drive control means 40 calculates the target reverse speed (VbdR, VbdL) according to the acting force on the fixed handles 20FR, 20FL and the assist amount derived by the load amount/assist
アシストモード1(AM1)(図8参照)において、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)が無負荷状態の動作となるアシスト力よりも所定量大きいアシスト力で歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)の負荷を軽減することができる。 In assist mode 1 (AM1) (see FIG. 8), the motion of the user's body (walking) accompanying walking of the user is performed with an assist force that is a predetermined amount greater than the motion in the no-load state. can proceed. As a result, it is possible to reduce the load on the user's body movement (walking) accompanying the user's walking.
●[トレーニングモード4における処理(ステップS400)]
図11は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるトレーニングモード4(TR4)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図11のフローチャートを用いて、ステップS400(トレーニングモード4における処理)を説明する。なお、回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に応じて歩行支援装置10に対してアシスト力を発生させない。
● [Processing in training mode 4 (step S400)]
FIG. 11 is a flowchart for explaining the procedure of training mode 4 (TR4) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7, and 8). Step S400 (processing in training mode 4) will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the regenerative power recovery means 65 is operated and does not generate an assist force to the
ステップS410において、駆動制御手段40は、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向の場合(Yes)は、ステップS420に進み、固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向でない場合(No)は、ステップS430に進む。 In step S410, the drive control means 40, based on the information from the fixed handle acting force detection means 81c, if the force applied by the user to the fixed handles 20FR and 20FL is forward (Yes), the process proceeds to step S420. , the force applied to the fixed handles 20FR and 20FL by the user is not in the forward direction (No), the process proceeds to step S430.
ステップS420において、駆動制御手段40は、固定持ち手20FR、20FLへの作用力に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、トレーニングモード4における処理(ステップS400)を終了し、全体処理へ戻る。 In step S420, the drive control means 40 calculates the target forward speeds (VfdR, VfdL) according to the forces acting on the fixed handles 20FR, 20FL, ends the processing in training mode 4 (step S400), and Return to processing.
ステップS430において、駆動制御手段40は、固定持ち手20FR、20FLへの作用力に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、トレーニングモード4における処理(ステップS400)を終了し、全体処理へ戻る。 In step S430, the drive control means 40 calculates the target reverse speed (VbdR, VbdL) corresponding to the acting force on the fixed handles 20FR, 20FL, ends the processing in training mode 4 (step S400), and Return to processing.
トレーニングモード4(TR4)(図8参照)において、回生電力回収手段65を動作させながら歩行支援装置10を進行させるため、使用者は、アシストモード1(AM1)と比較して、歩行支援装置10を進行させるために、より強い力で歩行支援装置10を押したり又は引いたりする必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
In training mode 4 (TR4) (see FIG. 8), the walking
●[アシストモード2における処理(ステップS500)]
図12は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるアシストモード2(AM2)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図12のフローチャートを用いて、ステップS500(アシストモード2における処理)を説明する。
● [Processing in assist mode 2 (step S500)]
FIG. 12 is a flowchart for explaining the procedure of assist mode 2 (AM2) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7, and 8). Step S500 (processing in assist mode 2) will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS510において、駆動制御手段40は、モータ32R、32Lを駆動してレール30R、30Lにおける移動を持ち手移動制限手段35R、35Lにより制限して所定の位置に固定して、ステップS520へ進む。
In step S510, the drive control means 40 drives the
ステップS520において、駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向の場合(Yes)は、ステップS530に進み、可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向でない場合(No)は、ステップS540に進む。
In step S520, the drive control means 40, based on the information from the movable handle acting force detection means 81a, if the user's acting force on the
ステップS530において、駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lへの作用力と負荷量・アシスト量変更手段74により導出されたアシスト量に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、アシストモード2における処理(ステップS500)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S530, the drive control means 40 calculates the target forward speed (VfdR, VfdL) according to the force acting on the
ステップS540において、駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lへの作用力と負荷量・アシスト量変更手段74により導出されたアシスト量に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、アシストモード2における処理(ステップS500)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S540, the drive control means 40 calculates the target reverse speed (VbdR, VbdL) according to the acting force on the
アシストモード2(AM2)において、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)が無負荷状態の動作となるアシスト力よりも所定量大きいアシスト力で歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)の負荷を軽減することができる。
In the assist mode 2 (AM2), the walking
●[トレーニングモード3における処理(ステップS600)]
図12は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるトレーニングモード3(TR3)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図12のフローチャートを用いて、ステップS600(トレーニングモード3における処理)を説明する。なお、回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に応じて歩行支援装置10に対してアシスト力を発生させない。
● [Processing in training mode 3 (step S600)]
FIG. 12 is a flowchart for explaining the procedure of training mode 3 (TR3) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7 and 8). Step S600 (processing in training mode 3) will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the regenerative power recovery means 65 is operated and does not generate an assist force to the
ステップS610において、駆動制御手段40は、モータ32R、32Lを駆動してレール30R、30Lにおける移動を持ち手移動制限手段35R、35Lにより制限して所定の位置に固定して、ステップS620へ進む。
In step S610, the drive control means 40 drives the
ステップS620において、駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向の場合(Yes)は、ステップS630に進み、可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向でない場合(No)は、ステップS640に進む。
In step S620, the drive control means 40, based on the information from the movable handle acting force detection means 81a, if the force applied by the user to the
ステップS630において、駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lへの作用力に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、トレーニングモード3における処理(ステップS600)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S630, the drive control means 40 calculates the target forward speeds (VfdR, VfdL) according to the forces acting on the
ステップS640において、駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lへの作用力に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、トレーニングモード3における処理(ステップS600)を終了し、全体処理へ戻る。
In step S640, the drive control means 40 calculates the target reverse speed (VbdR, VbdL) according to the acting force on the
トレーニングモード3(TR3)(図8参照)において、回生電力回収手段65を動作させながら歩行支援装置10を進行させるため、使用者は、アシストモード2(AM2)と比較して、歩行支援装置10を進行させるために、より強い力で歩行支援装置10を押したり又は引いたりする必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
In the training mode 3 (TR3) (see FIG. 8), the walking
●[トレーニングモード1における処理(ステップS700)]
図13は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるトレーニングモード1(TR1)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図13のフローチャートを用いて、ステップS700(トレーニングモード1における処理)を説明する。回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に対してアシスト力を発生させない。
● [Processing in training mode 1 (step S700)]
FIG. 13 is a flowchart for explaining the procedure of training mode 1 (TR1) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7 and 8). Step S700 (processing in training mode 1) will be described with reference to the flowchart of FIG. The regenerative power recovery means 65 is in operation and does not generate an assisting force against the acting force of the user.
ステップS705において、駆動制御手段40は、記憶手段44から歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)を取得して、ステップS710に進む。
In step S705, the drive control means 40 acquires the traveling speed (VdR, VdL) of the
ステップS710において、駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lの移動に負荷量・アシスト量変更手段74により導出された負荷量の負荷を付与するようにモータ32R、32Lを制御して、ステップS715に進む。
In step S710, the drive control means 40 controls the
ステップS715において、駆動制御手段40は、可動持ち手移動量検出手段81bからの情報に基づき右の可動持ち手20Rと左の可動持ち手20Lの両方が移動している、つまり左右両方の腕の振りがある場合(Yes)は、ステップS720に進み、左右両方の腕の振りがない場合(No)は、ステップS725に進む。
In step S715, the drive control means 40 determines that both the right
ステップS720において、駆動制御手段40は、左右の可動持ち手20R、20Lの評価速度(VRhf、VRhb、VLhf、VLhb)に基づいて、前方向の評価速度Vhfdと、後方向の評価速度Vhbdを、決定して、ステップS1200(旋回の判定)に進む。なお、右の可動持ち手20Rの移動量が“正”で、左の可動持ち手20Lの移動量が“負”の場合(使用者の右の腕が前方向に振られ、左の腕が後方向に振られている場合)、前方向の評価速度Vhfdは前方評価速度VRhfに、後方向の評価速度Vhbdは後方評価速度VLhbと決定される。また、右の可動持ち手20Rの移動量が“負”で、左の可動持ち手20Lの移動量が“正”の場合(使用者の左の腕が前方向に振られ、右の腕が後方向に振られている場合)、前方向の評価速度Vhfdは前方評価速度VLhfに、後方向の評価速度Vhbdは後方評価速度VRhbと決定される。
In step S720, the drive control means 40 calculates the forward evaluated speed Vhfd and the rearward evaluated speed Vhbd based on the evaluated speeds (VRhf, VRhb, VLhf, VLhb) of the left and right
ステップS725において、駆動制御手段40は、可動持ち手移動量検出手段81bからの情報に基づき右の可動持ち手20Rだけが移動している、つまり右の腕の振りである場合(Yes)は、ステップS730に進み、右の腕の振りでない場合(No)は、ステップS735に進む。
In step S725, the drive control means 40 determines that only the right
ステップS730において、駆動制御手段40は、右の可動持ち手20Rの評価速度(前方評価速度VRhf、後方評価速度VRhb)に基づいて前方向の評価速度(Vhfd=VRhf)と後方向の評価速度(Vhbd=VRhb)を決定して、ステップS760に進む。 In step S730, the drive control means 40 determines the forward evaluation speed (Vhfd=VRhf) and the rearward evaluation speed ( Vhbd=VRhb) is determined, and the process proceeds to step S760.
ステップS735において、駆動制御手段40は、左の可動持ち手20Lの評価速度(前方評価速度VLhf、後方評価速度VLhb)に基づいて前方向の評価速度(Vhfd=VLhf)と後方向の評価速度(Vhbd=VLhb)を決定して、ステップS760に進む。 In step S735, the drive control means 40 determines the forward evaluation speed (Vhfd=VLhf) and the rearward evaluation speed ( Vhbd=VLhb) is determined, and the process proceeds to step S760.
ステップS740において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向が右旋回である場合(Yes)は、ステップS745に進み、進行方向が右旋回でない場合(No)は、ステップS750に進む。
In step S740, the driving control means 40 proceeds to step S745 if the traveling direction of the
ステップS745において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR-ΔVr(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL+ΔVr(所定の速度)に設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。なお、ΔVrは、進行速度(VdR、VdL)に対応した所定の速度であり、あらかじめ記憶手段44に記憶されている。
In step S745, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR'=VdR-ΔVr (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS750において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向が左旋回である場合(Yes)は、ステップS755に進み、進行方向が左旋回でない場合(No)は、ステップS760に進む。
In step S750, the driving control means 40 proceeds to step S755 if the traveling direction of the
ステップS755において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR+ΔVr(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL-ΔVr(所定の速度)に設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。
In step S755, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR'=VdR+ΔVr (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS760において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdRに設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdLに設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。
In step S760, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR'=VdR of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS765において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度と同じである場合(Yes)は、ステップS770に進み、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度と同じでない場合(No)は、ステップS775に進む。
In step S765, if the traveling speed of the
ステップS770において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’に設定して、トレーニングモード1における処理(ステップS700)を終了して、全体処理に戻る。
In step S770, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR=VdR' of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS775において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さい場合(Yes)は、ステップS780に進み、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さくない場合(No)は、ステップS785に進む。
In step S775, if the traveling speed of the
ステップS780において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’+ΔVd(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’+ΔVd(所定の速度)に設定して、トレーニングモード1における処理(ステップS700)を終了して、全体処理に戻る。なお、ΔVdは、目標進行速度(VdR’、VdL’)に対応した所定の速度であり、あらかじめ記憶手段44に記憶されている。
In step S780, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR=VdR'+ΔVd (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS785において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’-ΔVdに設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’-ΔVdに設定して、トレーニングモード1における処理(ステップS700)を終了して、全体処理に戻る。
In step S785, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
トレーニングモード1(TR1)(図8参照)は、可動持ち手20R、20Lの前後方向の移動に対してモータ32R、32Lにより負荷を付与して、歩行支援装置10を進行させることができる。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(腕振り)に対して負荷を付与することができる。
In training mode 1 (TR1) (see FIG. 8), the walking
駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aと可動持ち手移動量検出手段81bにおける、可動持ち手20Rと可動持ち手20Lのいずれか一方に不具合が生じた場合であっても、上述した制御により、他方の可動持ち手により歩行支援装置10を進行させることができる。
Even if either one of the
駆動制御手段40は、使用者が歩行支援装置10を右に旋回させたいと所望した場合、左手の可動持ち手20Lを右の可動持ち手20Rよりも大きく前後に振るため、右旋回と判定して、左の駆動輪である後輪60RLを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Lを制御して、右の駆動輪である後輪60RRを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Rを制御する。
When the user desires to turn the
駆動制御手段40は、使用者が歩行支援装置10を左に旋回させたいと所望した場合、右手の可動持ち手20Rを左の可動持ち手20Lよりも大きく前後に振るため、左旋回と判定して、右の駆動輪である後輪60RRを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Rを制御して、左の駆動輪である後輪60RLを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Lを制御する。
When the user desires to turn the
駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aと可動持ち手移動量検出手段81bにおける、可動持ち手20Rと可動持ち手20Lのいずれか一方に不具合が生じた場合であっても、上述した制御により、他方の可動持ち手により歩行支援装置10を進行速度と使用者の歩行速度のズレを補正することができる。
Even if either one of the
歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)と使用者の歩行速度が同じである場合、使用者が前後に振る腕の振り速度の大きさが同じであるとすると、前方向の評価速度Vhfdと後方向の評価速度Vhbdの大きさは同じになる。一方、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さい場合、使用者の歩行速度と歩行支援装置10の進行速度との差により、前方向の評価速度Vhfdの大きさが後方向の評価速度Vhbdの大きさよりも大きくなる。従って、駆動制御手段40は、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレを補正するため、使用者の歩行速度が歩行支援装置10の進行速度よりも大きい場合、歩行支援装置の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR’+ΔVd(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL’+ΔVd(所定の速度)に設定する。これにより、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度のズレを補正することができる。
When the traveling speed (VdR, VdL) of the
●[トレーニングモード2における処理(ステップS800)]
図14は、歩行支援装置10の駆動制御手段40におけるトレーニングモード2(TR2)の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7、図8参照)。図14のフローチャートを用いて、ステップS800(トレーニングモード2における処理)を説明する。なお、トレーニングモード2の処理は、可動持ち手の移動に負荷を付与するようにモータ(32R、32L)の制御(ステップS710)を除きステップS700(トレーニングモード1における処理)と同じである。
● [Processing in training mode 2 (step S800)]
FIG. 14 is a flowchart for explaining the procedure of training mode 2 (TR2) processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1, 7, and 8). Step S800 (processing in training mode 2) will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing in training mode 2 is the same as step S700 (processing in training mode 1) except for the control of the motors (32R, 32L) (step S710) so as to apply load to the movement of the movable handle.
ステップS805において、駆動制御手段40は、記憶手段44から歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)を取得して、ステップS815に進む。
In step S805, the drive control means 40 acquires the traveling speed (VdR, VdL) of the
ステップS815において、駆動制御手段40は、可動持ち手移動量検出手段81bからの情報に基づき右の可動持ち手20Rと左の可動持ち手20Lの両方が移動している、つまり左右両方の腕の振りがある場合(Yes)は、ステップS820に進み、左右両方の腕の振りがない場合(No)は、ステップS825に進む。
In step S815, the drive control means 40 determines that both the right
ステップS820において、駆動制御手段40は、左右の可動持ち手20R、20Lの評価速度(VRhf、VRhb、VLhf、VLhb)に基づいて、前方向の評価速度Vhfdと、後方向の評価速度Vhbdを、決定して、ステップS1200(旋回の判定)に進む。なお、右の可動持ち手20Rの移動量が“正”で、左の可動持ち手20Lの移動量が“負”の場合(使用者の右の腕が前方向に振られ、左の腕が後方向に振られている場合)、前方向の評価速度Vhfdは前方評価速度VRhfに、後方向の評価速度Vhbdは後方評価速度VLhbと決定される。また、右の可動持ち手20Rの移動量が“負”で、左の可動持ち手20Lの移動量が“正”の場合(使用者の左の腕が前方向に振られ、右の腕が後方向に振られている場合)、前方向の評価速度Vhfdは前方評価速度VLhfに、後方向の評価速度Vhbdは後方評価速度VRhbと決定される。
In step S820, the drive control means 40 calculates the forward evaluated speed Vhfd and the rearward evaluated speed Vhbd based on the evaluated speeds (VRhf, VRhb, VLhf, VLhb) of the left and right
ステップS825において、駆動制御手段40は、可動持ち手移動量検出手段81bからの情報に基づき右の可動持ち手20Rだけが移動している、つまり右の腕の振りである場合(Yes)は、ステップS830に進み、右の腕の振りでない場合(No)は、ステップS835に進む。
In step S825, the drive control means 40 determines that only the right
ステップS830において、駆動制御手段40は、右の可動持ち手20Rの評価速度(前方評価速度VRhf、後方評価速度VRhb)に基づいて前方向の評価速度(Vhfd=VRhf)と後方向の評価速度(Vhbd=VRhb)を決定して、ステップS860に進む。 In step S830, the drive control means 40 determines the forward evaluation speed (Vhfd=VRhf) and the rearward evaluation speed ( Vhbd=VRhb) is determined, and the process proceeds to step S860.
ステップS835において、駆動制御手段40は、左の可動持ち手20Lの評価速度(前方評価速度VLhf、後方評価速度VLhb)に基づいて前方向の評価速度(Vhfd=VLhf)と後方向の評価速度(Vhbd=VLhb)を決定して、ステップS860に進む。 In step S835, the drive control means 40 determines the forward evaluated speed (Vhfd=VLhf) and the backward evaluated speed ( Vhbd=VLhb) is determined, and the process proceeds to step S860.
ステップS840において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向が右旋回である場合(Yes)は、ステップS845に進み、進行方向が右旋回でない場合(No)は、ステップS850に進む。
In step S840, the driving control means 40 proceeds to step S845 if the traveling direction of the
ステップS845において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR-ΔVr(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL+ΔVr(所定の速度)に設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。なお、ΔVrは、進行速度(VdR、VdL)に対応した所定の速度であり、あらかじめ記憶手段44に記憶されている。
In step S845, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR′=VdR−ΔVr (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS850において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向が左旋回である場合(Yes)は、ステップS855に進み、進行方向が左旋回でない場合(No)は、ステップS860に進む。
In step S850, the driving control means 40 proceeds to step S855 if the traveling direction of the
ステップS855において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR+ΔVr(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL-ΔVr(所定の速度)に設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。
In step S855, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR'=VdR+ΔVr (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS860において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdRに設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdLに設定して、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)に進む。
In step S860, the drive control means 40 sets the target traveling speed VdR'=VdR of the rear wheel 60RR, which is the right driving wheel of the
ステップS865において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度と同じである場合(Yes)は、ステップS870に進み、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度と同じでない場合(No)は、ステップS875に進む。
In step S865, if the traveling speed of the
ステップS870において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’に設定して、トレーニングモード2における処理(ステップS800)を終了して、全体処理に戻る。
In step S870, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS875において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さい場合(Yes)は、ステップS880に進み、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さくない場合(No)は、ステップS885に進む。
In step S875, if the traveling speed of the
ステップS880において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’+ΔVd(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’+ΔVd(所定の速度)に設定して、トレーニングモード2における処理(ステップS800)を終了して、全体処理に戻る。なお、ΔVdは、目標進行速度(VdR’、VdL’)に対応した所定の速度であり、あらかじめ記憶手段44に記憶されている。
In step S880, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR=VdR'+ΔVd (predetermined speed) of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
ステップS885において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の右の駆動輪である後輪60RRの目標前進速度VfdR=VdR’-ΔVdに設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標前進速度VfdL=VdL’-ΔVdに設定して、トレーニングモード2における処理(ステップS800)を終了して、全体処理に戻る。
In step S885, the drive control means 40 sets the target forward speed VfdR of the rear wheel 60RR, which is the right drive wheel of the
トレーニングモード2(TR2)(図8参照)は、可動持ち手20R、20Lに対して無負荷であり、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)が無負荷状態の動作となるアシスト力で歩行支援装置10を進行させることができる。
In training mode 2 (TR2) (see FIG. 8), no load is applied to the
駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aと可動持ち手移動量検出手段81bにおける、可動持ち手20Rと可動持ち手20Lのいずれか一方に不具合が生じた場合であっても、上述した制御により、他方の可動持ち手により歩行支援装置10を進行させることができる。
Even if either one of the
駆動制御手段40は、使用者が歩行支援装置10を右に旋回させたいと所望した場合、左手の可動持ち手20Lを右の可動持ち手20Rよりも大きく前後に振るため、右旋回と判定して、左の後輪60RLを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Lを制御して、右の後輪60RRを目標進行速度よりも所定の速度(ΔVr)大きくなるように駆動手段64Rを制御する。
When the user desires to turn the
駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aと可動持ち手移動量検出手段81bにおける、可動持ち手20Rと可動持ち手20Lのいずれか一方の情報に不具合が生じた場合であっても、上述した制御により、他方の可動持ち手の情報に基づいて歩行支援装置10を進行速度と使用者の歩行速度のズレを補正することができる。
The drive control means 40 controls the movement of either the
歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)と使用者の歩行速度が同じである場合、使用者が前後に振る腕の振り速度の大きさが同じであるとすると、前方向の評価速度Vhfdと後方向の評価速度Vhbdの大きさは同じになる。一方、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さい場合、使用者の歩行速度と歩行支援装置10の進行速度との差により、前方向の評価速度Vhfdの大きさが後方向の評価速度Vhbdの大きさよりも大きくなる。従って、駆動制御手段40は、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレを補正するため、使用者の歩行速度が歩行支援装置10の進行速度よりも大きい場合、歩行支援装置の右の駆動輪である後輪60RRの目標進行速度VdR’=VdR’+ΔVd(所定の速度)に設定し、左の駆動輪である後輪60RLの目標進行速度VdL’=VdL’+ΔVd(所定の速度)に設定する。これにより、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度のズレを補正することができる。
When the traveling speed (VdR, VdL) of the
●[旋回の判定(ステップS1200)]
図15は歩行支援装置10の駆動制御手段40における旋回の判定の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7参照)。図15のフローチャートを用いて、ステップS1200(旋回の判定)を説明する。
● [Determination of turn (step S1200)]
FIG. 15 is a flow chart for explaining the procedure of turning determination processing in the drive control means 40 of the walking support device 10 (see FIGS. 1 and 7). Step S1200 (turn determination) will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS1210において、駆動制御手段40は、右の可動持ち手20Rにおける移動幅DR、左の可動持ち手20Lにおける移動幅DLを記憶手段44から取得して、ステップS1220に進む。
In step S1210, the drive control means 40 acquires the movement width DR of the right
ステップS1220において、駆動制御手段40は、右の可動持ち手20Rの移動幅DRと左の可動持ち手20Lの移動幅DLの差の絶対値|DR-DL|がDerrより小さい場合(Yes、直進と判定)は、ステップS1230に進み、|DR-DL|があらかじめ設定されているDerrより小さくない場合(No)は、ステップS1240に進む。なお、Derrは、あらかじめ決められている所定の値であり、記憶手段44に記憶されている。 In step S1220, the drive control means 40 determines if the absolute value of the difference |DR-DL| is not smaller than the preset Derr (No), the process proceeds to step S1240. Note that Derr is a predetermined value, which is stored in the storage means 44 .
ステップS1230において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向を“直進”に設定して、旋回の判定(ステップS1200)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS740へ進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS840に進む。
In step S1230, the drive control means 40 sets the traveling direction of the
ステップS1240において、駆動制御手段40は、移動幅DRが移動幅DLより大きい場合(Yes、左旋回と判定)は、ステップS1250に進み、移動幅DRが移動幅DLより大きくない場合(No、右旋回と判定)は、ステップS1260に進む。 In step S1240, if the movement width DR is greater than the movement width DL (Yes, it is determined to be a left turn), the drive control means 40 proceeds to step S1250, and if the movement width DR is not greater than the movement width DL (No, right turn). turning), the process proceeds to step S1260.
ステップS1250において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向を左旋回に設定して、旋回の判定(ステップS1200)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS740へ進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS840に進む。
In step S1250, the drive control means 40 sets the traveling direction of the
ステップS1260において、駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行方向を右旋回に設定して、旋回の判定(ステップS1200)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS740へ進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS840に進む。
In step S1260, the drive control means 40 sets the traveling direction of the
駆動制御手段40は、使用者が歩行支援装置10を右に旋回させたいと所望した場合、左手の可動持ち手20Lを右の可動持ち手20Rよりも大きく前後に振るため、右旋回と判定する。また、駆動制御手段40は、使用者が歩行支援装置10を左に旋回させたいと所望した場合、右手の可動持ち手20Rを左の可動持ち手20Lよりも大きく前後に振るため、右旋回と判定する。
When the user desires to turn the
●[歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定(ステップS1300)]
図15は歩行支援装置10の駆動制御手段40における歩行支援装置10の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定の処理の手順を説明するフローチャートである(図1、図7参照)。図15のフローチャートを用いて、ステップS1300(歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定)を説明する。
● [Determination of the difference between the traveling speed of the walking support device and the walking speed of the user (step S1300)]
FIG. 15 is a flow chart for explaining the procedure for determining the difference between the traveling speed of the
ステップS1320において、駆動制御手段40は、第1の判定条件である前方向の評価速度Vhfdと後方向の評価速度Vhbdの差の絶対値|Vhfd+Vhbd|があらかじめ設定されているΔVerrより小さいか否かについて判定する。駆動制御手段40は、絶対値|Vhfd+Vhbd|がΔVerrより小さい場合は、第1の判定条件を“Yes”と判定し、そうでない場合は“No”と判定する。また、駆動制御手段40は、把持部状態検出手段81の情報に基づいて、第2の判定条件である可動持ち手20R、20Lがレール(30R、30L)のレールスリット部38の前方端近傍又は後端部近傍に移動しているか否かについて判定する。駆動制御手段40は、可動持ち手20R、20Lの両方が、それぞれのレールスリット部38における前方端近傍又は後端部近傍に移動していない場合は、第2の判定条件を“Yes”と判定し、そうでない場合は、“No”と判定する。駆動制御手段40は、第1の判定条件が“Yes”で、かつ、第2の判定条件が“Yes”の場合(Yes)、ステップS1330に進み、そうでない場合(No)は、ステップS1340に進む。なお、前方向の評価速度Vhfdを“正”とし、後方向の評価速度Vhbdを“負”としているため、これらの差は、これらの和(Vhfd+Vhbd)となる。
In step S1320, the drive control means 40 determines whether or not the absolute value |Vhfd+Vhbd| of the difference between the forward evaluation speed Vhfd and the rearward evaluation speed Vhbd, which is the first determination condition, is smaller than a preset ΔVerr. to determine. If the absolute value |Vhfd+Vhbd| is smaller than ΔVerr, the drive control means 40 determines “Yes” for the first determination condition, and otherwise determines “No”. Further, based on the information from the grip portion state detection means 81, the drive control means 40 determines that the
ステップS1330において、駆動制御手段40は、歩行支援装置の進行速度を“使用者の歩行速度と同じ”に設定して、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定(ステップS1300)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS765に進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS865に進む。 In step S1330, the drive control means 40 sets the traveling speed of the walking assistance device to "same as the walking speed of the user", and determines the difference between the traveling speed of the walking assistance device and the walking speed of the user (step S1300). ) is terminated, and if called at step S700, the process proceeds to step S765, and if called at step S800, the process proceeds to step S865.
ステップS1340において、駆動制御手段40は、第1の判定条件である前方向の評価速度の絶対値|Vhfd|が後方向の評価速度の絶対値|Vhbd|より大きいか否かについて判定する。駆動制御手段40は、絶対値|Vhfd|が絶対値|Vhbd|より大きいと判定した場合は、第1の判定条件を“Yes”と判定し、そうでない場合は“No”と判定する。また、駆動制御手段40は、把持部状態検出手段81の情報に基づいて、第2の判定条件である可動持ち手20R、又は、可動持ち手20Lが、それぞれのレール(30R、30L)のレールスリット部38における前方端近傍に移動しているか否かについて判定する。駆動制御手段40は、可動持ち手20R、又は、可動持ち手20Lが、それぞれのレールスリット部38における前方端近傍に移動している場合は、第2の判定条件を“Yes”と判定し、そうでない場合は、“No”と判定する。
In step S1340, the drive control means 40 determines whether or not the absolute value |Vhfd| of the evaluated velocity in the forward direction, which is the first determination condition, is greater than the absolute value |Vhbd| of the evaluated velocity in the backward direction. The drive control means 40 determines “Yes” for the first determination condition when determining that the absolute value |Vhfd| is greater than the absolute value |Vhbd|, otherwise determines “No”. Further, based on the information from the grip portion state detection means 81, the drive control means 40 determines whether the
ステップS1350において、駆動制御手段40は、歩行支援装置の進行速度を“使用者の歩行速度より小さい”に設定して、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定(ステップS1300)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS765に進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS865に進む。 In step S1350, the drive control means 40 sets the traveling speed of the walking support device to "less than the walking speed of the user", and determines the difference between the traveling speed of the walking support device and the user's walking speed (step S1300). ) is terminated, and if called at step S700, the process proceeds to step S765, and if called at step S800, the process proceeds to step S865.
ステップS1360において、駆動制御手段40は、歩行支援装置の進行速度を“使用者の歩行速度より大きい”に設定して、歩行支援装置の進行速度と使用者の歩行速度とのズレ判定(ステップS1300)を終了して、ステップS700において呼ばれた場合はステップS765に進み、ステップS800において呼ばれた場合はステップS865に進む。 In step S1360, the drive control means 40 sets the advancing speed of the walking support device to "greater than the walking speed of the user", and determines the difference between the advancing speed of the walking support device and the user's walking speed (step S1300). ) is terminated, and if called at step S700, the process proceeds to step S765, and if called at step S800, the process proceeds to step S865.
なお、ステップS1320とステップS1340における判定は、第1の判定条件又は第2の判定条件だけで判定しても良い。 Note that the determinations in steps S1320 and S1340 may be made based only on the first determination condition or the second determination condition.
歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)と使用者の歩行速度が同じである場合、使用者が前後に振る腕の振り速度の大きさが同じであるとすると、前方向の評価速度Vhfdと後方向の評価速度Vhbdの大きさは同じになる。一方、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より小さい場合、使用者の歩行速度と歩行支援装置10の進行速度との差により、前方向の評価速度Vhfdの大きさが後方向の評価速度Vhbdの大きさよりも大きくなる。歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より大きい場合、使用者の歩行速度と歩行支援装置10の進行速度との差により、前方向の評価速度Vhfdの大きさが後方向の評価速度Vhbdの大きさよりも小さくなる。駆動制御手段40は、歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)が使用者の歩行速度より小さい場合、歩行支援装置10の進行速度(VdR、VdL)を増加させて、歩行支援装置10の進行速度が使用者の歩行速度より大きい場合、歩行支援装置10の進行速度を減少させる。これにより、歩行支援装置10の進行速度と使用者の歩行速度とのズレを補正して、使用者が前後に振る腕の振り速度に応じて、歩行者の歩行支援装置10の進行を適正に制御できる。
When the traveling speed (VdR, VdL) of the
●[動作モードを自動で切り替える場合の処理(図16、図17)]
図16は、身体状態と雰囲気状態と車体状態に基づいて動作モードを移行するモード移行条件を説明する図である。図17は、動作モードを自動で切り替える場合における各動作モードへ移行する条件を説明する図である。モード自動切替手段スイッチ76bがオンの場合、駆動制御手段40は、モード手動切替手段76aで選択された情報を基に、図10のステップS200(取得した各状態に基づき動作モードの判定)において、図9と、図16と、図17と、において示した条件に従って動作モードを判定する。
● [Processing when the operation mode is automatically switched (Fig. 16, Fig. 17)]
FIG. 16 is a diagram for explaining mode transition conditions for transitioning the operation mode based on the body state, atmosphere state, and vehicle body state. FIG. 17 is a diagram illustrating conditions for shifting to each operation mode when the operation mode is automatically switched. When the automatic mode switching means
駆動制御手段40は、条件S1~条件S6のいずれか一つが成立した場合、動作モードを各条件に対応した動作モードにする。なお、図16と図17において、“-”は、状態が“0”又は“1”のどちらでも良いことを示している。 When any one of the conditions S1 to S6 is established, the drive control means 40 sets the operation mode to the operation mode corresponding to each condition. 16 and 17, "-" indicates that the state may be either "0" or "1".
図16において、モード移行条件は、身体状態と、雰囲気状態と、車体状態と、に基づいて決められる。駆動制御手段40は、全ての状態が“1”の場合のみモード移行条件を“1=異常無”とし、いずれかの条件が“0”である場合には、“0=異常有”とする。 In FIG. 16, the mode transition condition is determined based on the physical condition, atmosphere condition, and vehicle body condition. The drive control means 40 sets the mode transition condition to "1=abnormal" only when all the states are "1", and sets the mode transition condition to "0=abnormal" when any condition is "0". .
身体状態は、例えば、使用者の心拍数、体温である。駆動制御手段40は、心拍数体温センサー27a、27bで取得した心拍数、体温を記憶手段44にあらかじめ記憶されている所定の値と比較して、その所定の値を超えた場合“異常=0”と、それ以外の場合を“正常=1”とする。
The physical condition is, for example, the user's heart rate and body temperature. The drive control means 40 compares the heart rate and body temperature acquired by the heart rate and
雰囲気状態は、例えば、外気温である。駆動制御手段40は、外気温センサー54で取得した外気温を記憶手段44にあらかじめ記憶されている所定の値と比較して、その所定の値を超えた場合“不快=0”と、それ以外の場合を“快適=1”とする。
The atmospheric condition is, for example, the outside temperature. The drive control means 40 compares the outside air temperature acquired by the outside
車体状態は、例えば、車体の傾斜、車体への衝撃(体に加えられた加速度の変化)、歩行距離、歩行時間である。駆動制御手段40は、3軸加速度・角速度センサー52で取得した情報に基づいて、記憶手段44にあらかじめ記憶されている所定の値と比較して、車体の傾斜が所定の値を超えた場合“有=0”と、それ以外の場合を“無=1”とする。駆動制御手段40は、3軸加速度・角速度センサー52で取得した情報に基づいて、記憶手段44にあらかじめ記憶されている所定の条件と比較して、条件を満たす場合は車体への衝撃“有=0”と、それ以外の場合を“無=1”とする。
The vehicle body state is, for example, the inclination of the vehicle body, impact on the vehicle body (change in acceleration applied to the body), walking distance, and walking time. Based on the information acquired by the three-axis acceleration/
駆動制御手段40は、歩行距離が記憶手段44に記憶された歩行距離の履歴に基づいて、所定の距離よりも長い場合は“長=0”と、それ以外の場合を“短=1”とする。駆動制御手段40は、歩行時間が記憶手段44に記憶された歩行時間の履歴に基づいて、所定の時間よりも長い場合は“長=0”と、それ以外の場合を“短=1”とする。 Based on the history of walking distances stored in the storage means 44, the driving control means 40 sets "long = 0" when the walking distance is longer than a predetermined distance, and sets "short = 1" otherwise. do. Based on the walking time history stored in the storage means 44, the drive control means 40 sets "long = 0" if the walking time is longer than a predetermined time, and sets "short = 1" otherwise. do.
図17において、駆動制御手段40は、条件S1~条件S6に基づいて、図8におけるアシストモード1(AM1)とトレーニングモード4(TR4)の間、アシストモード2(AM2)とトレーニングモード3(TR3)の間、又は、トレーニングモード1(TR1)とトレーニングモード2(TR2)の間を切り替える。 In FIG. 17, the drive control means 40 controls assist mode 2 (AM2) and training mode 3 (TR3) during assist mode 1 (AM1) and training mode 4 (TR4) in FIG. 8 based on conditions S1 to S6. ) or between training mode 1 (TR1) and training mode 2 (TR2).
条件S1と条件S2は、トレーニングモード1(TR1)とトレーニングモード2(TR2)の間における、動作モードの判定を切り替える条件である。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード1”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“1=有”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”で、モード移行条件が“1=異常無”の場合、条件S1が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード2(TR2)からトレーニングモード1(TR1)へ遷移させる。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード1”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“1=有”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”で、モード移行条件が“0=異常有”の場合、条件S2が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード1(TR1)からトレーニングモード2(TR2)へ遷移させる。
Condition S1 and condition S2 are conditions for switching operation mode determination between training mode 1 (TR1) and training mode 2 (TR2). The mode manual switching means 76a is "
条件S3と条件S4は、アシストモード2(AM2)とトレーニングモード3(TR3)の間における、動作モードの判定を切り替える条件である。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”で、モード移行条件が“1=異常無”の場合、条件S3が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをアシストモード2(AM2)からトレーニングモード3(TR3)へ遷移させる。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“1=把持有”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“0=把持無”で、モード移行条件が“0=異常有”の場合、条件S4が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード3(TR3)からアシストモード2(AM2)へ遷移させる。 Condition S3 and condition S4 are conditions for switching operation mode determination between assist mode 2 (AM2) and training mode 3 (TR3). The mode manual switching means 76a is "training mode 3", the movable handle gripping state is "1 = gripped", the arm swing state is "0 = not gripped", and the fixed hand gripping state is "0 = not gripped". , and the mode transition condition is "1=no abnormality", the condition S3 is established, and the drive control means 40 transitions the operation mode from the assist mode 2 (AM2) to the training mode 3 (TR3). The mode manual switching means 76a is "training mode 3", the movable handle gripping state is "1 = gripped", the arm swing state is "0 = not gripped", and the fixed hand gripping state is "0 = not gripped". , and the mode transition condition is "0=abnormal", the condition S4 is established, and the drive control means 40 transitions the operation mode from the training mode 3 (TR3) to the assist mode 2 (AM2).
条件S5と条件S6は、アシストモード1(AM1)とトレーニングモード4(TR4)の間における、動作モードの判定を切り替える条件である。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“1=把持有”で、モード移行条件が“1=異常無”の場合、条件S5が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをアシストモード1(AM1)からトレーニングモード4(TR4)へ遷移させる。モード手動切替手段76aが“トレーニングモード3”で、可動持ち手把持状態が“0=把持無”で、腕振り状態が“0=無”で、固定持ち手把持状態が“1=把持有”で、モード移行条件が“0=異常有”の場合、条件S6が成立して、駆動制御手段40は、動作モードをトレーニングモード4(TR4)からアシストモード1(AM1)へ遷移させる。 Condition S5 and condition S6 are conditions for switching operation mode determination between assist mode 1 (AM1) and training mode 4 (TR4). The mode manual switching means 76a is "training mode 3", the movable handle grip state is "0=not gripped", the arm swing state is "0=no", and the fixed handle grip state is "1=hold". , and the mode transition condition is "1=no abnormality", the condition S5 is established, and the drive control means 40 transitions the operation mode from the assist mode 1 (AM1) to the training mode 4 (TR4). The mode manual switching means 76a is "training mode 3", the movable handle grip state is "0=not gripped", the arm swing state is "0=no", and the fixed handle grip state is "1=hold". , and the mode transition condition is "0=abnormal", the condition S6 is established, and the drive control means 40 transitions the operation mode from the training mode 4 (TR4) to the assist mode 1 (AM1).
●[第2実施形態]
次に、本発明に係る歩行支援装置を具体化した第2実施形態について図18~図31に基づいて説明する。尚、以下の説明において、上記図1乃至図17の第1実施形態に係る歩行支援装置10の構成等と同一符号は、第1実施形態に係る歩行支援装置10の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
● [Second embodiment]
Next, a second embodiment embodying a walking support device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 31. FIG. In the following description, the same reference numerals as those of the configuration of the
●[第2実施形態の概略全体構成(図18)]
図18を用いて本発明を実施するための第2実施形態に係る歩行支援装置85の概略構成を説明する。図18は第2実施形態に係る歩行支援装置85を説明する図である。図18に示すように、第2実施形態に係る歩行支援装置85の構成及び制御処理等は、第1実施形態に係る歩行支援装置10の構成及び制御処理等とほぼ同じである。但し、第2実施形態に係る歩行支援装置85は、使用者の脚の動きを撮像する撮像装置の一例として機能するカメラ55が、駆動制御手段40を収納する筐体の上端に配置されている。また、カメラ55は、後述のように、駆動制御手段40に電気的に接続されている(図20参照)。
● [Schematic overall configuration of the second embodiment (Fig. 18)]
A schematic configuration of a
カメラ55としては、通常の画像を撮像すると共に、カメラ55から使用者の脚までの深度情報をリアルタイムで計測するデプスカメラを使用することができる。具体的には、カメラ55として、例えば、RGBカラー映像用カメラと、奥行き測定用に赤外線カメラと赤外線発光部とを備えたものを使用することができる。このように、カメラ55としてデプスカメラを使用することによって、使用者の脚の動き、つまり、歩行状態のRGB画像を撮像すると同時に、カメラ55から使用者の脚までの深度情報をリアルタイムで計測することが可能となる。
As the
その結果、後述のように、駆動制御手段40に設けられた歩行状態決定部86(図20参照)は、カメラ55から入力された使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報とに基づいて、使用者の一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定する。
As a result, as will be described later, the walking state determining unit 86 (see FIG. 20) provided in the drive control means 40 processes the image processing result of the user's walking image input from the
ここで、1歩行周期における歩行状態の「時間率」は、歩行者の脚の動作状態が、1歩行周期中のどの位相に相当するかを示す指標情報である。例えば、図21に示すように、右脚の1歩行周期の右踵が接地した開始点から、この右踵が再び接地する終了点までを「0%」~「100%」としたときの数値指標としての時間率を用いる。そして、駆動制御手段40に設けられた歩行状態決定部86(図20参照)は、使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報とに基づいて、取得された右脚の動作状態が、1歩行周期の何%の数値データ(位相)に相当するかを判定処理して、1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する。
Here, the "time rate" of the walking state in one walking cycle is index information indicating to which phase in one walking cycle the movement state of the leg of the walker corresponds. For example, as shown in FIG. 21, a numerical value from "0%" to "100%" from the starting point where the right heel of one walking cycle of the right leg touches the ground to the end point where the right heel touches the ground again. Use the time rate as an index. Then, the walking state determination unit 86 (see FIG. 20) provided in the drive control means 40 acquires the image based on the image processing result of the walking image of the user and the depth information from the
尚、脚の動作状態に相当する数値データは、カメラ55の撮像画像をフィルタ処理して数値に変換してもよい。また、1歩行周期中の位相を表す時間率は、「0%」~「100%」の数値表現に限らず、脚の動作状態が1歩行周期中のどの位相に相当するのかを示すことができれば他の数値表現であってもよい。また、1歩行周期における歩行状態の時間率は、必ずしも数値的な指標とは限らず、文字等の記号的な指標や、画像など非数値・非記号的データのマッチング等であってもよい。
Numerical data corresponding to the motion state of the leg may be converted into numerical values by filtering the captured image of the
また、図19に示すように、カメラ55に替えて、若しくは、カメラ55と共に、3軸加速度センサー96を歩行支援装置85の使用者95の腰部に、ベルト97等によって装着するようにしてもよい。3軸加速度センサー96は、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度を測定可能に構成されている。そして、3軸加速度センサー96は、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度の測定結果を、無線等により駆動制御手段40にリアルタイムで送信するように構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 19, instead of the
また、駆動制御手段40は、3軸加速度センサー96から、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度の測定結果を受信可能に構成してもよい(図20参照)。そして、駆動制御手段40に設けられた歩行状態決定部86(図20参照)は、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度に基づいて、使用者の一方の脚、例えば、右脚の動作状態を取得する。
In addition, the drive control means 40 may be configured to be able to receive measurement results of acceleration in the front-rear direction, left-right direction, and vertical direction of the waist during walking of the
そして、駆動制御手段40に設けられた歩行状態決定部86は、取得された右脚の動作状態が、1歩行周期の何%の数値データ(位相)に相当するかを判定処理して、1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定するようにしてもよい。尚、駆動制御手段40は、3軸加速度センサー96から受信した、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度の数値データを演算処理して、1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。
Then, the walking
●[歩行支援装置85の駆動制御手段40の入出力(図20)]
図20は、歩行支援装置85(図18参照)における駆動制御手段40の入出力を説明するブロック図である。図20に示すように、歩行支援装置85の駆動制御手段40の入出力の構成は、第1実施形態に係る歩行支援装置10の駆動制御手段40とほぼ同じ構成である。但し、以下の点において、第1実施形態に係る歩行支援装置10の駆動制御手段40と異なっている。
[Input/output of drive control means 40 of walking support device 85 (Fig. 20)]
FIG. 20 is a block diagram illustrating inputs and outputs of the drive control means 40 in the walking support device 85 (see FIG. 18). As shown in FIG. 20, the input/output configuration of the drive control means 40 of the
歩行支援装置85では、状態検出手段80を構成する把持部状態検出手段81は、可動持ち手作用力検出手段81aと、可動持ち手移動量検出手段81bと、固定持ち手作用力検出手段81cと、上記カメラ55と、で構成されている。そして、カメラ55は、駆動制御手段40に電気的に接続されている。カメラ55は、上述のように、使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報と、を駆動制御手段40に出力する。また、可動持ち手移動量検出手段81bを構成する右持ち手位置検出手段34Rと左持ち手位置検出手段34Lは、所定時間毎に各可動持ち手20R、20Lの各レール30R、30Lに対する移動位置、移動量、移動速度を駆動制御手段40に出力する。
In the
尚、図20に示すように、使用者95の腰部にベルト97等によって装着された3軸加速度センサー96(図19参照)を把持部状態検出手段81に含むようにしてもよい。また、3軸加速度センサー96は、無線等によって駆動制御手段40に接続されるようにしてもよい。3軸加速度センサー96は、上述のように、使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度の測定結果を、無線等により駆動制御手段40に出力するようにしてもよい。
As shown in FIG. 20, the grip portion state detection means 81 may include a three-axis acceleration sensor 96 (see FIG. 19) attached to the waist of the
また、駆動制御手段40は、使用者の一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定する歩行状態決定部86を有している。歩行状態決定部86は、可動持ち手移動量検出手段81bから入力された各可動持ち手20R、20Lの各レール30R、30Lに対する移動位置、移動量、移動速度から、使用者が各可動持ち手20R、20Lを把持して腕を振って歩行する際の一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定する。
Further, the drive control means 40 determines the walking state time rate (see FIG. 21) in one walking cycle of one leg of the user, for example, the right leg, when one walking cycle is "100%". It has a walking
例えば、図21に示すように、歩行状態決定部86は、左可動持ち手20Lが前方に移動して最初に、移動速度が「0」になった際には、使用者の右踵が接地した状態、つまり、1歩行周期を「100%」としたときの時間率の初期値とし、1歩行周期における歩行状態の時間率を「0%」とする。そして、歩行状態決定部86は、右可動持ち手20Rが前方に移動して、移動速度が「0」になった際には、使用者の左踵が接地した状態、つまり、1歩行周期を「100%」としたときの時間率の中央値とし、1歩行周期における歩行状態の時間率を「50%」とする。
For example, as shown in FIG. 21, the walking
その後、歩行状態決定部86は、左可動持ち手20Lが前方に移動して、移動速度が「0」になった際には、使用者の右踵が接地した状態、つまり、1歩行周期を「100%」としたときの時間率の最大値とし、1歩行周期における歩行状態の時間率を「100%」とする。そして、歩行状態決定部86は、これを繰り返して、各可動持ち手20R、20Lの各レール30R、30Lに対する移動位置(腕の位置に相当)、移動量(腕振り幅に相当)、移動速度(腕振り速度に相当)から、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率(%)を決定する。従って、時間率(%)は、1歩行周期を「100%」とする。
After that, when the left
ここで、使用者の一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率について図21に基づいて説明する。尚、左脚の1歩行周期は、右脚の1歩行周期に対して半周期遅れて同じ動きをするので、以下右脚の1歩行周期について説明する。図21に示すように、右脚の1歩行周期は、右踵が接地してから始まり、この右踵が再び接地するまでを1歩行周期とする。そして、1歩行周期を「100%」としたときの時間率(以下、単に時間率という。)が、「0%」から「60%」までを立脚期とし、右足部が接地した状態である。そして、時間率が、「60%」から「100%」までを遊脚期とし、右足部が離地して、左足部が接地した状態である。 Here, the time rate of the walking state of one leg of the user, for example, the right leg, in one walking cycle will be described with reference to FIG. Since one walking cycle of the left leg is delayed by half a cycle from one walking cycle of the right leg, the one walking cycle of the right leg will be described below. As shown in FIG. 21, one walking cycle of the right leg starts when the right heel touches the ground and continues until the right heel touches the ground again. When one walking cycle is "100%", the rate of time (hereinafter simply referred to as the rate of time) is defined as the stance phase from "0%" to "60%", and the right foot is in contact with the ground. . The free leg period is defined as the period from "60%" to "100%", in which the right foot is off the ground and the left foot is in contact with the ground.
従って、図21に示すように、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、「0%」から「10%」のときには、左右の両足部が接地した両足支持の歩行状態である。また、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、「10%」から「50%」のときには、左足部が離地して、右足部のみが接地した片足支持の歩行状態である。また、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、「50%」から「60%」のときには、再び、左右の両足部が接地した両足支持の歩行状態である。そして、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、「60%」から「100%」のときには、右足部が離地して、左足部のみが接地した片足支持の歩行状態である。 Therefore, as shown in FIG. 21, when the time rate of the walking state in one gait cycle of the right leg is from "0%" to "10%", the walking state is a state where both the left and right feet are in contact with the ground. Also, when the time rate of the walking state in one gait cycle of the right leg is from "10%" to "50%", the walking state is one-leg supported walking state in which the left foot is off the ground and only the right foot is in contact with the ground. Also, when the time rate of the walking state in one walking cycle of the right leg is from "50%" to "60%", it is again in the walking state with both the left and right feet on the ground. When the time rate of the walking state in one gait cycle of the right leg is from "60%" to "100%", it is a one-leg supported walking state in which the right foot is off the ground and only the left foot is in contact with the ground.
また、図20に示すように、歩行状態決定部86は、カメラ55から入力された使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報とから、使用者が各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行する際、若しくは、各可動持ち手20R、20Lの移動がロックされた際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定する。
Further, as shown in FIG. 20, the walking
例えば、歩行状態決定部86は、使用者の右脚が前方に移動して右踵が最初に接地した際に、1歩行周期における歩行状態の時間率を「0%」とする。そして、歩行状態決定部86は、使用者の右脚が前方に移動して左踵が接地した際に、1歩行周期における歩行状態の時間率を「50%」とする。続いて、歩行状態決定部86は、使用者の右脚が後方に移動してつま先が離地した際に、1歩行周期における歩行状態の時間率を「60%」とする。その後、歩行状態決定部86は、使用者の右脚が前方に移動して右踵が接地した際に、1歩行周期における歩行状態の時間率を「100%」として、これを繰り返して、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(%)を決定する。
For example, when the user's right leg moves forward and the right heel first touches the ground, the walking
尚、歩行状態決定部86は、3軸加速度センサー96から無線等により入力された使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度から、使用者が各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行する際、若しくは、各可動持ち手20R、20Lの移動がロックされた際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定するようにしてもよい。ここで、使用者の腰部に装着した3軸加速度センサー96によって、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定する方法は公知であるので(例えば、特開2017-148287号公報等参照)、説明を省略する。
In addition, the walking
尚、歩行状態決定部86は、可動持ち手移動量検出手段81bから入力された各可動持ち手20R、20Lの各レール30R、30Lに対する移動位置、移動量、移動速度から、使用者が歩行する際の左脚と右脚のそれぞれについての1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。また、歩行状態決定部86は、カメラ55から入力された使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の左脚と右脚までのそれぞれの深度情報とから、使用者が歩行する際の左脚と右脚のそれぞれについての1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。
The walking
更に、歩行状態決定部86は、3軸加速度センサー96から無線等により入力された使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度から、使用者が歩行する際の左脚と右脚のそれぞれについての1歩行周期を「100%」としたときの時間率で1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。これにより、歩行状態決定部86は、使用者が歩行する際の左脚と右脚のそれぞれについての1歩行周期における歩行状態の時間率を決定することができ、駆動制御手段40は、使用者の歩行状態や身体状態を高精度に把握することが可能となる。
Furthermore, the walking
また、図20に示すように、タッチパネル77が、モニター78の表示画面上に配置され、駆動制御手段40に電気的に接続されている。タッチパネル77は、モニター78の表示画面上に配置され、圧力検出方式、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式等を用いる。従って、タッチパネル77は、使用者の指等がタッチパネル77に接触したことを検出すると、指等が接触したモニター78の表示画面上の座標位置を、圧力、電気抵抗、静電容量、弾性波のエネルギー等の変化により検出して、駆動制御手段40に出力する。
Further, as shown in FIG. 20, a
また、駆動制御手段40は、モニター78に表示された複数のトレーニング種類のうち、使用者が選択したトレーニング種類を決定するトレーニング種類決定部87を有している。例えば、後述のように、使用者は、モニター78に表示された複数のトレーニング種類のうち、所望のトレーニング種類を押下した後、確定ボタン90A(図29参照)を押下する。これにより、トレーニング種類決定部87は、使用者がタッチパネル77を押下した位置に表示されているトレーニング種類を選択したと判定(決定)して、実行されるトレーニング種類として不図示のRAMに記憶する(図25参照)。
The drive control means 40 also has a training
また、記憶手段44は、目的別負荷パターン記憶部44Aと、筋肉別負荷パターン記憶部44Bと、を有している。目的別負荷パターン記憶部44Aには、トレーニングの目的種類別に予め設定された1歩行周期に対応する複数の目的負荷パターンが記憶されている。例えば、図22に示すように、目的別負荷パターン記憶部44Aには、歩行状態の改善を目的とする複数種類の目的別に設定された複数の目的負荷パターンが記憶されている。
The
具体的には、目的別負荷パターン記憶部44Aには、「つまずき防止」を目的とする目的負荷パターン101A、「歩行速度向上」を目的とする目的負荷パターン101B、「膝折れ防止」を目的とする目的負荷パターン101C等が記憶されている。具体的には、例えば、「つまずき防止」を目的とする目的負荷パターン101Aは、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、0%~約3%、及び、50%~約53%において、負荷が急激に増加した後、約3%~約8%、及び、約53%~約58%において、負荷が徐々に増加し、その後、約8%~約15%、及び、約58%~約65%において、負荷が急激に減少している。
Specifically, the purpose-specific load
従って、「つまずき防止」を目的とする目的負荷パターン101Aは、図21に示すように両足支持の時に、負荷がかかるように設定されている。その結果、両足支持の際に、歩行支援装置85を安定させることができ、両足支持から片足支持に移行する際の転倒等を抑止することができ、安全に歩行訓練を行うことができる。
Therefore, the
また、「歩行速度向上」を目的とする目的負荷パターン101Bは、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、20%~約50%、及び、70%~約100%において、負荷が順次増加した後、約50%~約53%、及び、約0%~約3%において、負荷が急激に減少している。従って、「歩行速度向上」を目的とする目的負荷パターン101Bは、左足又は右足のみが接地している片足支持の際の負荷が、両足が接地している両足支持の際の負荷よりも大きくなるように設定されている。
In addition, the
この結果、片足のみが接地した片足支持の際は、両足が接地した両足支持の際に比べ身体バランスを崩しやすい状態であるが、片足支持の際の負荷(第1負荷)を両足支持の際の負荷(第2負荷)よりも大きくすることによって、片足支持の際の歩行支援装置85を安定させることができる。これにより、使用者の歩行速度を速める歩行訓練の際の転倒を抑止することができ、歩行訓練の安全性を高めることができる。
As a result, when only one foot is on the ground with one foot support, it is easier to lose body balance than when both feet are on the ground when both feet are on the ground. (second load), the walking
また、筋肉別負荷パターン記憶部44Bには、脚の筋肉の種類別に予め設定された1歩行周期に対応する複数の負荷パターンが記憶されている。例えば、図23に示すように、筋肉別負荷パターン記憶部44Bには、左脚と右脚の筋肉を個別に鍛えることを目的とする複数種類の脚の筋肉別に設定された各筋肉負荷パターン102A~102E等が記憶されている。例えば、筋肉負荷パターン102Aは、左脚と右脚の「内側広筋と外側広筋」を鍛えることを目的とし、筋肉負荷パターン102Bは、左脚と右脚の「大腿直筋」を鍛えることを目的とし、筋肉負荷パターン102Cは、左脚と右脚の「大腿二頭筋」を鍛えることを目的とする。また、筋肉負荷パターン102Dは、左脚と右脚の「前脛骨筋」を鍛えることを目的とし、筋肉負荷パターン102Eは、左脚と右脚の「ヒラメ筋」を鍛えることを目的とする。
In addition, the muscle-specific load
具体的には、例えば、筋肉負荷パターン102Aは、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率が、0%~約3%、及び、50%~約53%において、負荷が急激に増加した後、約3%~約12%、及び、約53%~約62%において、負荷が徐々に増加し、その後、約12%~約15%、及び、約62%~約65%において、負荷が急激に減少している。従って、筋肉負荷パターン102Aは、図21に示すように、両足支持の状態、及び、片足支持に移行する時に、負荷がかかるように設定されている。
Specifically, for example, in the
●[全体処理の手順を説明するフローチャート(図24)]
次に、上記のように構成された歩行支援装置85の駆動制御手段40の処理手順について図24乃至図28のフローチャートを用いて説明する。図24は、歩行支援装置85の駆動制御手段40における全体処理を示す図である。図24に示すように、歩行支援装置85の駆動制御手段40が実行する全体処理は、第1実施形態に係る歩行支援装置10の駆動制御手段40が実行する全体処理(図10参照)とほぼ同じ処理手順である。
● [Flowchart explaining the overall processing procedure (Fig. 24)]
Next, the processing procedure of the drive control means 40 of the
但し、ステップS120において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード4(TR4)の場合(S120:YES)は、上記ステップS400に替えて、ステップS210に進む。ステップS210おいて、駆動制御手段40は、後述の「トレーニング種類選択処理」のサブ処理を実行した後、ステップS1400に進む。ステップS1400において、駆動制御手段40は、後述の「トレーニングモード4における処理2」のサブ処理を実行した後、上記ステップS180に進む点で異なっている。
However, in step S120, if the determined operation mode is training mode 4 (TR4) (S120: YES), the drive control means 40 proceeds to step S210 instead of step S400. In step S210, drive control means 40 executes a sub-process of "training type selection process" to be described later, and then proceeds to step S1400. In step S1400, drive control means 40 differs in that it proceeds to step S180 after executing a sub-process of "process 2 in
また、ステップS140において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード3(TR3)の場合(S140:YES)は、上記ステップS600に替えて、ステップS210に進む。ステップS210おいて、駆動制御手段40は、後述の「トレーニング種類選択処理」のサブ処理を実行した後、ステップS1500に進む。ステップS1500において、駆動制御手段40は、後述の「トレーニングモード3における処理2」のサブ処理を実行した後、上記ステップS180に進む点で異なっている。 Further, in step S140, if the determined operation mode is training mode 3 (TR3) (S140: YES), the drive control means 40 proceeds to step S210 instead of step S600. In step S210, drive control means 40 executes a sub-process of "training type selection process" to be described later, and then proceeds to step S1500. In step S1500, drive control means 40 differs in that it proceeds to step S180 after executing a sub-process of "process 2 in training mode 3", which will be described later.
また、ステップS150において、駆動制御手段40は、判定した動作モードがトレーニングモード1(TR1)の場合(S150:YES)は、上記ステップS700に替えて、ステップS210に進む。ステップS210おいて、駆動制御手段40は、後述の「トレーニング種類選択処理」のサブ処理を実行した後、ステップS1600に進む。ステップS1600において、駆動制御手段40は、後述の「トレーニングモード1における処理2」のサブ処理を実行した後、上記ステップS180に進む点で異なっている。
Further, in step S150, when the determined operation mode is training mode 1 (TR1) (S150: YES), the drive control means 40 proceeds to step S210 instead of step S700. In step S210, drive control means 40 executes a sub-process of "training type selection process" to be described later, and then proceeds to step S1600. In step S1600, drive control means 40 differs in that it proceeds to step S180 after executing a sub-process of "process 2 in
●[トレーニング種類選択処理(ステップS210)]
次に、前記ステップS210において、駆動制御手段40が実行する「トレーニング種類選択処理」のサブ処理について図25に基づいて説明する。図25に示すように、ステップS1011において、駆動制御手段40は、トレーニング種類を選択済みであるか否かを判定する。具体的には、駆動制御手段40は、不図示のRAMから通常トレーニングの選択を示す通常フラグと、目的別トレーニングの選択を示す目的別フラグと、筋肉別トレーニングの選択を示す筋肉別フラグと、を読み出し、いずれかのフラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。
● [Training type selection processing (step S210)]
Next, the sub-process of the "training type selection process" executed by the drive control means 40 in step S210 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 25, in step S1011, the drive control means 40 determines whether or not a training type has been selected. Specifically, the drive control means 40 stores a normal flag indicating selection of normal training from a RAM (not shown), a purpose-based flag indicating selection of purpose-based training, a muscle-based flag indicating selection of muscle-based training, is read, and it is determined whether or not any flag is set to "ON".
尚、歩行支援装置85の駆動制御手段40は、起動時に、通常フラグ、目的別フラグ、及び、筋肉別フラグを「OFF」に設定して、不図示のRAMに記憶する。また、歩行支援装置85の駆動制御手段40は、使用者によるモード手動切替手段76aの手動操作によって、歩行支援装置85における動作モードが切り替えられた際に、通常フラグ、目的別フラグ、及び、筋肉別フラグを「OFF」に設定して、不図示のRAMに再度記憶する。
The driving control means 40 of the
そして、駆動制御手段40は、トレーニング種類を選択済みであると判定した場合、つまり、通常フラグ、目的別フラグ、又は、筋肉別フラグのうち、いずれかのフラグがONに設定されていると判定した場合には(S1011:YES)、当該サブ処理を終了する。 Then, when the drive control means 40 determines that the training type has been selected, that is, it determines that any one of the normal flag, purpose-specific flag, and muscle-specific flag is set to ON. If so (S1011: YES), the sub-processing ends.
一方、トレーニング種類を選択済みでないと判定した場合、つまり、通常フラグ、目的別フラグ、及び、筋肉別フラグが全てOFFに設定されていると判定した場合には(S1011:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1012に進む。ステップS1012において、駆動制御手段40は、トレーニング種類選択画面88A(図29参照)をモニター78に表示する。
On the other hand, if it is determined that the training type has not been selected, that is, if it is determined that the normal flag, purpose-specific flag, and muscle-specific flag are all set to OFF (S1011: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1012. In step S1012, the drive control means 40 displays the training
ここで、トレーニング種類選択画面88Aの一例について図29に基づいて説明する。図29に示すように、モニター78の表示画面には、トレーニング種類を表す「通常トレーニング」、「目的別トレーニング」、及び、「筋肉別トレーニング」の各文字が上下方向に配置されて表示される。また、各選択ボタン91A~91Cが、「通常トレーニング」、「目的別トレーニング」、及び、「筋肉別トレーニング」の各文字の左側に配置され、白丸で表示される。更に、確定ボタン90Aが、「筋肉別トレーニング」の文字の右下に配置されて表示される。
An example of the training
例えば、「通常トレーニング」は、上記第1実施形態に係る歩行支援装置10において実行されたトレーニングであり、使用者が歩行している間、一定の負荷を付与するトレーニングである。「目的別トレーニング」は、歩行状態の改善を目的とする複数種類の目的別に設定されたトレーニングである。「筋肉別トレーニング」は、脚の筋肉を個別に鍛えることを目的とする複数種類の脚の筋肉別に設定されたトレーニングである。
For example, "normal training" is training performed by the walking
また、駆動制御手段40は、各選択ボタン91A~91Cのうち、いずれかがタッチパネル77(図20参照)を介して押下された場合には、押下された選択ボタンの中に黒丸を表示して、黒丸の右側に表示されるトレーニングが選択された旨を使用者に報知する。
Further, when one of the
続いて、図25に示すように、ステップS1013において、駆動制御手段40は、確定ボタン90Aがタッチパネル77(図20参照)を介して押下されたか否かを判定する。そして、確定ボタン90Aが押下されていないと判定した場合には(S1013:NO)、駆動制御手段40は、再度ステップS1012以降の処理を実行する。
Subsequently, as shown in FIG. 25, in step S1013, the
一方、確定ボタン90Aがタッチパネル77を介して押下されたと判定した場合には(S1013:YES)、駆動制御手段40は、各選択ボタン91A~91Cのうち、黒丸が表示されている選択ボタンの右側に表示されているトレーニングを選択されたトレーニングとして不図示のRAMに記憶した後、ステップS1014に進む。例えば、図29に示すように、選択ボタン91Aが押下されて黒丸が表示された状態で、確定ボタン90Aが押下された場合には、駆動制御手段40は、「通常トレーニング」を選択されたトレーニングとして不図示のRAMに記憶した後、ステップS1014に進む。従って、ステップS1012~ステップS1013の処理は、トレーニング種類決定部87(図20参照)の一例として機能する。
On the other hand, if it is determined that the
ステップS1014において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから選択されたトレーニングを読み出し、「通常トレーニング」であるか否かを判定する。そして、選択されたトレーニングが「通常トレーニング」であると判定した場合には(S1014:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1015に進む。ステップS1015において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから通常フラグを読み出し、通常フラグをONに設定して、再度不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了する。 In step S1014, the drive control means 40 reads out the selected training from the RAM (not shown) and determines whether or not it is "normal training". Then, when it is determined that the selected training is "normal training" (S1014: YES), the drive control means 40 proceeds to step S1015. In step S1015, the drive control means 40 reads out the normal flag from the RAM (not shown), sets the normal flag to ON, stores it in the RAM (not shown) again, and then terminates the sub-process.
一方、選択されたトレーニングが「通常トレーニング」でないと判定した場合には(S1014:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1016に進む。ステップS1016において、駆動制御手段40は、選択されたトレーニングが「目的別トレーニング」であるか否かを判定する。そして、選択されたトレーニングが「目的別トレーニング」であると判定した場合には(S1016:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1017に進む。ステップS1017において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから目的別フラグを読み出し、目的別フラグをONに設定して、再度不図示のRAMに記憶した後、ステップS1018に進む。
On the other hand, when it is determined that the selected training is not "normal training" (S1014: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1016. In step S1016, the drive control means 40 determines whether or not the selected training is "training by purpose". Then, when it is determined that the selected training is "training by purpose" (S1016: YES), the drive control means 40 proceeds to step S1017. In step S1017, the
ステップS1018において、駆動制御手段40は、目的別トレーニング選択画面88B(図30参照)をモニター78に表示する。ここで、目的別トレーニング選択画面88Bの一例について図30に基づいて説明する。図30に示すように、モニター78の表示画面には、歩行状態の改善を目的とする複数種類のトレーニングの目的が上下方向に配置されて表示される。
In step S<b>1018 , the drive control means 40 displays the purpose-based training selection screen 88</b>B (see FIG. 30 ) on the
例えば、トレーニングの目的を表す「つまずき防止」、「歩行速度向上」、及び、「膝折れ防止」の各文字が上下方向に配置されて表示される。また、各選択ボタン92A~92Cが、「つまずき防止」、「歩行速度向上」、及び、「膝折れ防止」の各文字の左側に配置され、白丸で表示される。更に、確定ボタン90Aが、「膝折れ防止」の文字の右下に配置されて表示される。
For example, the letters "prevention of stumbling", "improvement of walking speed", and "prevention of knee buckling" representing the purpose of the training are arranged and displayed in the vertical direction. Further,
また、駆動制御手段40は、各選択ボタン92A~92Cのうち、いずれかがタッチパネル77(図20参照)を介して押下された場合には、押下された選択ボタンの中に黒丸を表示して、黒丸の右側に表示されるトレーニングの目的が選択された旨を使用者に報知する。
Further, when one of the
続いて、図25に示すように、ステップS1019において、駆動制御手段40は、確定ボタン90Aがタッチパネル77(図20参照)を介して押下されたか否かを判定する。そして、確定ボタン90Aが押下されていないと判定した場合には(S1019:NO)、駆動制御手段40は、再度ステップS1018以降の処理を実行する。
Subsequently, as shown in FIG. 25, in step S1019, the drive control means 40 determines whether or not the
一方、確定ボタン90Aがタッチパネル77を介して押下されたと判定した場合には(S1019:YES)、駆動制御手段40は、各選択ボタン92A~92Cのうち、黒丸が表示されている選択ボタンの右側に表示されているトレーニングの目的を選択されたトレーニングの目的として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1020に進む。例えば、図30に示すように、選択ボタン92Aが押下されて黒丸が表示された状態で、確定ボタン90Aが押下された場合には、駆動制御手段40は、「つまずき防止」を選択されたトレーニングの目的として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1020に進む。
On the other hand, if it is determined that the
ステップS1020において、駆動制御手段40は、選択されたトレーニングの目的を再度RAMから読み出し、このトレーニングの目的に対応して予め設定された目的負荷パターンを、記憶手段44に設けられた目的別負荷パターン記憶部44A(図20参照)から読み出し、実行する目的負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了する。例えば、図30に示すように、選択されたトレーニングの目的が「つまずき防止」の場合には、駆動制御手段40は、図22に示すように、「つまずき防止」に対応する目的負荷パターン101Aを目的別負荷パターン記憶部44A(図20参照)から読み出し、実行する目的負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了する。
In step S 1020 , the drive control means 40 reads out the selected training purpose from the RAM again, and stores the target load pattern preset corresponding to the training purpose in the purpose-specific load pattern provided in the storage means 44 . After reading from the
他方、前記ステップS1016で、選択されたトレーニングが「目的別トレーニング」でないと判定した場合には(S1016:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1021に進む。ステップS1021において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから筋肉別フラグを読み出し、筋肉別フラグをONに設定して、再度不図示のRAMに記憶した後、ステップS1022に進む。 On the other hand, when it is determined in step S1016 that the selected training is not the "training by purpose" (S1016: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1021. In step S1021, the drive control means 40 reads muscle flags from the RAM (not shown), sets the muscle flags to ON, stores them in the RAM (not shown) again, and proceeds to step S1022.
ステップS1022において、駆動制御手段40は、筋肉別トレーニング選択画面88C(図31参照)をモニター78に表示する。ここで、筋肉別トレーニング選択画面88Cの一例について図31に基づいて説明する。図31に示すように、モニター78の表示画面の中央部には、脚の筋肉を個別に鍛えることを目的とする複数種類のトレーニングの対象となる筋肉名が上下方向に配置されて、選択可能に表示される選択ウインドウ88Dが表示される。
In step S1022, the drive control means 40 displays the muscle-specific training selection screen 88C (see FIG. 31) on the
例えば、選択ウインドウ88Dには、トレーニング対象の筋肉を表す「内側広筋と外側広筋」、「大腿直筋」、「大腿二頭筋」、「前脛骨筋」、「ヒラメ筋」等の各筋肉名が上下方向に配置されて、選択可能に表示される。また、各選択ボタン93A~93E等が、「内側広筋と外側広筋」、「大腿直筋」、「大腿二頭筋」、「前脛骨筋」、「ヒラメ筋」等の各筋肉名の左側に配置され、白丸で表示される。更に、確定ボタン90Aが、選択ウインドウ88Dの右下に配置されて表示される。
For example, in the
また、駆動制御手段40は、各選択ボタン93A~93E等のうち、いずれかがタッチパネル77(図20参照)を介して押下された場合には、押下された選択ボタンの中に黒丸を表示して、黒丸の右側に表示される筋肉名の脚の筋肉がトレーニングの対象として選択された旨を使用者に報知する。
Further, when one of the
続いて、図25に示すように、ステップS1023において、駆動制御手段40は、確定ボタン90Aがタッチパネル77(図20参照)を介して押下されたか否かを判定する。そして、確定ボタン90Aが押下されていないと判定した場合には(S1023:NO)、駆動制御手段40は、再度ステップS1022以降の処理を実行する。
Subsequently, as shown in FIG. 25, in step S1023, the
一方、確定ボタン90Aがタッチパネル77を介して押下されたと判定した場合には(S1023:YES)、駆動制御手段40は、各選択ボタン93A~93E等のうち、黒丸が表示された選択ボタンの右側に表示されている筋肉名の脚の筋肉を、選択されたトレーニング対象の筋肉として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1024に進む。例えば、図31に示すように、選択ボタン93Aが押下されて黒丸が表示された状態で、確定ボタン90Aが押下された場合には、駆動制御手段40は、「内側広筋と外側広筋」を選択されたトレーニング対象の筋肉として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1024に進む。
On the other hand, if it is determined that the
ステップS1024において、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉を再度RAMから読み出し、このトレーニング対象の筋肉を鍛えることを目的とする筋肉負荷パターンを、記憶手段44に設けられた筋肉別負荷パターン記憶部44B(図20参照)から読み出し、実行する筋肉負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了する。例えば、図31に示すように、選択されたトレーニング対象の筋肉が「内側広筋と外側広筋」の場合には、駆動制御手段40は、図23に示すように、「内側広筋と外側広筋」に対応する筋肉負荷パターン102Aを筋肉別負荷パターン記憶部44B(図20参照)から読み出し、実行する筋肉負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了する。
In step S 1024 , the drive control means 40 reads out the selected training target muscle again from the RAM, stores the muscle load pattern for the purpose of training the training target muscle, and stores the load for each muscle provided in the storage means 44 . After reading from the
●[トレーニングモード4における処理2(ステップS1400)]
次に、前記ステップS1400において、駆動制御手段40が実行する「トレーニングモード4における処理2」のサブ処理について図26に基づいて説明する。尚、回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に応じて歩行支援装置85に対してアシスト力を発生させない。
● [Process 2 in training mode 4 (step S1400)]
Next, the sub-processing of "process 2 in
図26に示すように、ステップS1411において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから通常トレーニングの選択を示す通常フラグを読み出し、通常フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、通常フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1411:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1412に進む。 As shown in FIG. 26, in step S1411, the drive control means 40 reads a normal flag indicating selection of normal training from a RAM (not shown), and determines whether or not the normal flag is set to "ON". Then, when it is determined that the normal flag is set to "ON" (S1411: YES), the drive control means 40 proceeds to step S1412.
ステップS1412~ステップS1414において、駆動制御手段40は、前記ステップS410~ステップS430(図11参照)の処理を実行した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 In steps S1412 to S1414, after executing the processes of steps S410 to S430 (see FIG. 11), the drive control means 40 terminates the sub-processes and returns to the overall process (see FIG. 24).
従って、使用者が前記ステップS210で「通常トレーニング」を選択した場合には、駆動制御手段40は、トレーニングモード4(TR4)(図8参照)において、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら一定負荷で歩行支援装置85を進行させる。その結果、使用者は、アシストモード1(AM1)(図8参照)と比較して、歩行支援装置85を進行させるために、より強い力で歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
Therefore, when the user selects "normal training" in step S210, the drive control means 40 activates the regenerative power recovery means 65 (see FIG. 20) in training mode 4 (TR4) (see FIG. 8). The walking
一方、前記ステップS1411で、通常フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1411:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1415に進む。ステップS1415において、駆動制御手段40(歩行状態決定部86(図20参照))は、カメラ55(図20参照)から入力された使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報とから、使用者が各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行する際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定して、現在の歩行状態の時間率として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1416に進む。
On the other hand, if it is determined in step S1411 that the normal flag is set to "OFF" (S1411: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1415. In step S1415, the driving control means 40 (walking state determination unit 86 (see FIG. 20)) processes the image processing result of the walking image of the user input from the camera 55 (see FIG. 20) and the user's walking image from the
尚、駆動制御手段40(歩行状態決定部86(図20参照))は、3軸加速度センサー96(図20参照)から無線等により入力された使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度から、使用者が各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行する際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定して、不図示のRAMに記憶した後、ステップS1416に進むようにしてもよい。
The driving control means 40 (walking state determination unit 86 (see FIG. 20)) controls the longitudinal and lateral directions of the waist of the
ステップS1416において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから目的別トレーニングの選択を示す目的別フラグを読み出し、目的別フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、目的別フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1416:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1417に進む。ステップS1417において、駆動制御手段40は、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向であるか否かを判定する。
In step S1416, the
そして、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向であると判定した場合には(S1417:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1418に進む。ステップS1418において、駆動制御手段40は、前記ステップS1415で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1020で不図示のRAMに記憶した目的負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 Then, when it is determined that the user's force acting on each of the fixed handles 20FR and 20FL is in the forward direction based on the information from the fixed handle acting force detection means 81c (S1417: YES), the drive control means 40 goes to step S1418. At step S1418, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1415. Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the target load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1020, and the target forward speed (VfdR, VfdL) corresponding to the load. ) is calculated and stored in a RAM (not shown), the sub-process is terminated, and the process returns to the overall process (see FIG. 24).
一方、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向でない、つまり、後方向であると判定した場合には(S1417:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1419に進む。ステップS1419において、駆動制御手段40は、前記ステップS1415で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1020で不図示のRAMに記憶した目的負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 On the other hand, if it is determined that the force applied by the user to the fixed handles 20FR and 20FL is not in the forward direction, that is, in the rearward direction (S1417: NO ), the drive control means 40 proceeds to step S1419. At step S1419, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1415. Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the target load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1020, and the target reverse speed (VbdR, VbdL) corresponding to the load. ) is calculated and stored in a RAM (not shown), the sub-process is terminated, and the process returns to the overall process (see FIG. 24).
従って、使用者が前記ステップS1018~ステップS1019で、トレーニングの目的を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング目的に対応する目的負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷で歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a training purpose in steps S1018 and S1019, the drive control means 40 controls the regenerative power recovery means 65 ( 20), the walking
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング目的に応じた負荷に対応して、各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者は、「つまずき防止」等のトレーニング目的を選択することによって、所望するトレーニング目的に対応する脚の筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、トレーニング目的に対応する脚の筋肉を効果的に鍛えることができる。
As a result, in order to advance the
一方、前記ステップS1416で目的別フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1416:NO)、駆動制御手段40は、筋肉別フラグが「ON」に設定されていると判定して、ステップS1420に進む。ステップS1420において、駆動制御手段40は、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向であるか否かを判定する。 On the other hand, if it is determined in step S1416 that the purpose flag is set to "OFF" (S1416: NO), the drive control means 40 determines that the muscle flag is set to "ON". Then, the process proceeds to step S1420. In step S1420, the drive control means 40 determines whether or not the force applied by the user to each of the fixed handles 20FR and 20FL is in the forward direction based on the information from the fixed handle acting force detection means 81c.
そして、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向であると判定した場合には(S1420:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1421に進む。ステップS1421において、駆動制御手段40は、前記ステップS1415で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1024で不図示のRAMに記憶した筋肉負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 Then, when it is determined that the user's acting force on each of the fixed handles 20FR and 20FL is in the forward direction based on the information from the fixed handle acting force detection means 81c (S1420: YES), the drive control means 40 goes to step S1421. At step S1421, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1415. Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the muscle load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1024, and the target forward speed (VfdR, VfdL) corresponding to the load. ) is calculated and stored in a RAM (not shown), the sub-process is terminated, and the process returns to the overall process (see FIG. 24).
一方、固定持ち手作用力検出手段81cからの情報に基づき各固定持ち手20FR、20FLへの使用者の作用力が前方向でない、つまり、後方向であると判定した場合には(S1420:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1422に進む。ステップS1422において、駆動制御手段40は、前記ステップS1415で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1024で不図示のRAMに記憶した筋肉負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 On the other hand, if it is determined that the force applied by the user to each of the fixed handles 20FR and 20FL is not in the forward direction, that is, in the rearward direction (S1420: NO ), the drive control means 40 proceeds to step S1422. At step S1422, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1415. Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the muscle load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1024, and the target reverse speed (VbdR, VbdL) corresponding to the load. ) is calculated and stored in a RAM (not shown), the sub-process is terminated, and the process returns to the overall process (see FIG. 24).
従って、使用者が前記ステップS1022~ステップS1023で、トレーニング対象の筋肉を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉に対応する筋肉負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷で歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a muscle to be trained in steps S1022 and S1023, the drive control means 40 recovers regenerative power based on the muscle load pattern corresponding to the selected muscle to be trained. While operating the means 65 (see FIG. 20), the walking
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング対象の筋肉に応じた負荷に対応して、各固定持ち手20FR、20FLを把持して歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者は、「内側広筋と外側広筋」等の鍛えたい脚の筋肉を選択することによって、脚の鍛えたい筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。
As a result, in order to advance the
●[トレーニングモード3における処理2(ステップS1500)]
次に、前記ステップS1500において、駆動制御手段40が実行する「トレーニングモード3における処理2」のサブ処理について図27に基づいて説明する。尚、回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に応じて歩行支援装置85に対してアシスト力を発生させない。
● [Processing 2 in training mode 3 (step S1500)]
Next, the sub-processing of "process 2 in training mode 3" executed by drive control means 40 in step S1500 will be described with reference to FIG. Note that the regenerative power recovery means 65 is operated and does not generate an assist force to the
図27に示すように、ステップS1511において、駆動制御手段40は、前記ステップS610の処理を実行して、ステップS1512に進む。具体的には、駆動制御手段40は、各持ち手移動制限手段35R、35Lを駆動して、各レール30R、30Lに対する、即ち、フレーム50に対する各可動持ち手20R、20Lの移動を制限(ロック)して、所定の位置に固定して、ステップS1512に進む。
As shown in FIG. 27, in step S1511, the drive control means 40 executes the process of step S610, and proceeds to step S1512. Specifically, the drive control means 40 drives the handle movement restricting means 35R, 35L to restrict (lock) the movement of the
ステップS1512において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから通常トレーニングの選択を示す通常フラグを読み出し、通常フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、通常フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1512:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1513に進む。ステップS1513~ステップS1515において、駆動制御手段40は、前記ステップS620~ステップS640(図11参照)の処理を実行した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 In step S1512, the drive control means 40 reads a normal flag indicating selection of normal training from a RAM (not shown), and determines whether or not the normal flag is set to "ON". Then, when it is determined that the normal flag is set to "ON" (S1512: YES), the drive control means 40 proceeds to step S1513. In steps S1513 to S1515, after executing the processes of steps S620 to S640 (see FIG. 11), the drive control means 40 terminates the sub-processes and returns to the overall process (see FIG. 24).
従って、使用者が前記ステップS210で「通常トレーニング」を選択した場合には、駆動制御手段40は、トレーニングモード3(TR3)(図8参照)において、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら一定負荷で歩行支援装置85を進行させる。その結果、使用者は、アシストモード2(AM2)(図8参照)と比較して、歩行支援装置85を進行させるために、より強い力で歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を付与することができる。
Therefore, when the user selects "normal training" in step S210, the drive control means 40 activates the regenerative power recovery means 65 (see FIG. 20) in training mode 3 (TR3) (see FIG. 8). The walking
一方、前記ステップS1512で、通常フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1512:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1516に進む。ステップS1516において、駆動制御手段40(歩行状態決定部86(図20参照))は、カメラ55(図20参照)から入力された使用者の歩行画像の画像処理結果と、カメラ55から使用者の脚までの深度情報とから、使用者が各可動持ち手20R、20Lを把持して歩行する際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定して、現在の歩行状態の時間率として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1517に進む。
On the other hand, if it is determined in step S1512 that the normal flag is set to "OFF" (S1512: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1516. In step S1516, the drive control means 40 (walking state determination unit 86 (see FIG. 20)) processes the image processing result of the walking image of the user input from the camera 55 (see FIG. 20) and Based on the depth information up to the leg, the time rate of the walking state in one walking cycle of one leg, for example, the right leg when the user walks while holding the
尚、駆動制御手段40(歩行状態決定部86(図20参照))は、3軸加速度センサー96(図20参照)から無線等により入力された使用者95の歩行における腰部の前後方向、左右方向、及び、鉛直方向の各加速度から、使用者が各可動持ち手20R、20Lを把持して歩行する際の、一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定して、不図示のRAMに記憶した後、ステップS1517に進むようにしてもよい。
The driving control means 40 (walking state determination unit 86 (see FIG. 20)) controls the longitudinal and lateral directions of the waist of the
ステップS1517において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから目的別トレーニングの選択を示す目的別フラグを読み出し、目的別フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、目的別フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1517:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1518に進む。ステップS1518において、駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向であるか否かを判定する。
In step S1517, the
そして、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向であると判定した場合には(S1518:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1519に進む。ステップS1519において、駆動制御手段40は、前記ステップS1516で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1020で不図示のRAMに記憶した目的負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。
Then, when it is determined that the user's acting force on each of the
一方、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向でない、つまり、後方向であると判定した場合には(S1518:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1520に進む。ステップS1520において、駆動制御手段40は、前記ステップS1516で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1020で不図示のRAMに記憶した目的負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。
On the other hand, if it is determined that the user's acting force on each of the
従って、使用者が前記ステップS1018~ステップS1019で、トレーニングの目的を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング目的に対応する目的負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷で歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a training purpose in steps S1018 and S1019, the drive control means 40 controls the regenerative power recovery means 65 ( 20), the walking
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング目的に応じた負荷に対応して、固定された各可動持ち手20R、20Lを把持して歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者は、「つまずき防止」等のトレーニング目的を選択することによって、所望するトレーニング目的に対応する脚の筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、トレーニング目的に対応する脚の筋肉を効果的に鍛えることができる。
As a result, in order to advance the
一方、前記ステップS1517で目的別フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1517:NO)、駆動制御手段40は、筋肉別フラグが「ON」に設定されていると判定して、ステップS1521に進む。ステップS1521において、駆動制御手段40は、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in step S1517 that the purpose flag is set to "OFF" (S1517: NO), the drive control means 40 determines that the muscle flag is set to "ON". Then, the process proceeds to step S1521. In step S1521, the drive control means 40 determines whether or not the force applied by the user to each of the
そして、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向であると判定した場合には(S1521:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1522に進む。ステップS1522において、駆動制御手段40は、前記ステップS1516で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1024で不図示のRAMに記憶した筋肉負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標前進速度(VfdR、VfdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。
Then, when it is determined that the user's acting force on each of the
一方、可動持ち手作用力検出手段81aからの情報に基づき各可動持ち手20R、20Lへの使用者の作用力が前方向でない、つまり、後方向であると判定した場合には(S1521:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1523に進む。ステップS1523において、駆動制御手段40は、前記ステップS1516で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1024で不図示のRAMに記憶した筋肉負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出し、この負荷に応じた目標後進速度(VbdR、VbdL)を算出して、不図示のRAMに記憶した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。
On the other hand, if it is determined that the force applied by the user to each of the
従って、使用者が前記ステップS1022~ステップS1023で、トレーニング対象の筋肉を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉に対応する筋肉負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷で歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a muscle to be trained in steps S1022 and S1023, the drive control means 40 recovers regenerative power based on the muscle load pattern corresponding to the selected muscle to be trained. While operating the means 65 (see FIG. 20), the walking
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング対象の筋肉に応じた負荷に対応して、固定された各可動持ち手20R、20Lを把持して歩行支援装置85を押したり又は引いたりして歩行する必要がある。これにより、使用者は、「内側広筋と外側広筋」等の鍛えたい脚の筋肉を選択することによって、脚の鍛えたい筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。
As a result, in order to advance the
●[トレーニングモード1における処理2(ステップS1600)]
次に、前記ステップS1600において、駆動制御手段40が実行する「トレーニングモード1における処理2」のサブ処理について図28に基づいて説明する。尚、回生電力回収手段65は動作させており、使用者の作用力に対してアシスト力を発生させない。図28に示すように、ステップS1611において、駆動制御手段40は、前記ステップS705の処理を実行して、ステップS1612に進む。具体的には、駆動制御手段40は、記憶手段44から歩行支援装置85の進行速度(VdR、VdL)を取得して、不図示のRAMに記憶した後、ステップS1612に進む。
● [Process 2 in training mode 1 (step S1600)]
Next, the sub-processing of "process 2 in
ステップS1612において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから通常トレーニングの選択を示す通常フラグを読み出し、通常フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、通常フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1612:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1613に進む。ステップS1613において、駆動制御手段40は、前記ステップS710の処理を実行した後、後述のステップS1618に進む。具体的には、駆動制御手段40は、各可動持ち手20R、20Lの移動に負荷量・アシスト量変更手段74(図20参照)により導出された負荷量の負荷を付与するように各モータ32R、32Lを制御して、後述のステップS1618に進む。
In step S1612, drive control means 40 reads a normal flag indicating selection of normal training from a RAM (not shown), and determines whether or not the normal flag is set to "ON". Then, when it is determined that the normal flag is set to "ON" (S1612: YES), the drive control means 40 proceeds to step S1613. In step S1613, the
従って、使用者が前記ステップS210で「通常トレーニング」を選択した場合には、駆動制御手段40は、トレーニングモード1(TR1)(図8参照)において、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させると共に、各可動持ち手20R、20Lの前後方向の移動に対して各モータ32R、32Lにより一定の負荷を付与して、歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects "normal training" in step S210, the drive control means 40 activates the regenerative power recovery means 65 (see FIG. 20) in training mode 1 (TR1) (see FIG. 8). Along with the operation, the
その結果、使用者は、トレーニングモード2(TR2)(図8参照)と比較して、歩行支援装置85を進行させるために、より強い力で各可動持ち手20R、20Lを前後に動かす必要がある。これにより、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作(腕振り歩行)に対して負荷を付与することができる。また、ノルディックウォーク等のストックを突いて歩行している状態を模擬することが可能となり、脚に同期させて正しく腕を振る、より質の高い自然な歩行により脚の筋肉を鍛えるトレーニングを行うことができる。
As a result, compared to training mode 2 (TR2) (see FIG. 8), the user needs to move each
一方、前記ステップS1612で、通常フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1612:NO)、駆動制御手段40は、ステップS1614に進む。ステップS1614において、駆動制御手段40(歩行状態決定部86(図20参照))は、可動持ち手移動量検出手段81bから入力された各可動持ち手20R、20Lの各レール30R、30Lに対する移動位置、移動量、移動速度から、使用者が各可動持ち手20R、20Lを把持して腕を振って歩行する際の一方の脚、例えば、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率(図21参照)を決定して、現在の歩行状態の時間率として不図示のRAMに記憶した後、ステップS1615に進む。
On the other hand, if it is determined in step S1612 that the normal flag is set to "OFF" (S1612: NO), the drive control means 40 proceeds to step S1614. In step S1614, the drive control means 40 (walking state determination section 86 (see FIG. 20)) determines the movement positions of the
ステップS1615において、駆動制御手段40は、不図示のRAMから目的別トレーニングの選択を示す目的別フラグを読み出し、目的別フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。そして、目的別フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S1615:YES)、駆動制御手段40は、ステップS1616に進む。
In step S1615, the
ステップS1616において、駆動制御手段40は、前記ステップS1614で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1020で不図示のRAMに記憶した目的負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出す。続いて、駆動制御手段40は、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、各可動持ち手20R、20Lの移動に対して、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を付与するようにモータ32R、32Lを制御して、後述のステップS1618に進む。
At step S1616, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1614. Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the target load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1020. Subsequently, the drive control means 40, while operating the regenerative power recovery means 65 (see FIG. 20), applies a load corresponding to the time rate of the current walking state to the movement of each of the
従って、使用者が前記ステップS1018~ステップS1019で、トレーニングの目的を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング目的に対応する目的負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、各可動持ち手20R、20Lの前後方向の移動に対して、各モータ32R、32Lにより現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を付与して、歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a training purpose in steps S1018 and S1019, the drive control means 40 controls the regenerative power recovery means 65 ( 20), the
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング目的に応じた負荷に対応して、各可動持ち手20R、20Lを前後に動かして歩行し、歩行支援装置85を前方に押す必要がある。これにより、使用者は、「つまずき防止」等のトレーニング目的を選択することによって、所望するトレーニング目的に対応する脚の筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、トレーニング目的に対応する脚の筋肉を効果的に鍛えることができる。また、ノルディックウォーク等のストックを突いて歩行している状態を模擬することが可能となり、脚に同期させて正しく腕を振る、より質の高い自然な歩行によって、トレーニング目的に対応する脚の筋肉を効果的に鍛えるトレーニングを行うことができる。
As a result, in order to advance the
一方、前記ステップS1615で目的別フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S1615:NO)、駆動制御手段40は、筋肉別フラグが「ON」に設定されていると判定して、ステップS11617に進む。ステップS11617において、駆動制御手段40は、前記ステップS1614で不図示のRAMに記憶した現在の歩行状態の時間率を読み出す。 On the other hand, if it is determined in step S1615 that the purpose flag is set to "OFF" (S1615: NO), the drive control means 40 determines that the muscle flag is set to "ON". Then, the process proceeds to step S11617. At step S11617, the drive control means 40 reads out the time rate of the current walking state stored in the RAM (not shown) at step S1614.
そして、駆動制御手段40は、前記ステップS1024で不図示のRAMに記憶した筋肉負荷パターンから、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を読み出す。続いて、駆動制御手段40は、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、各可動持ち手20R、20Lの移動に対して、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を付与するようにモータ32R、32Lを制御して、後述のステップS1618に進む。
Then, the drive control means 40 reads the load corresponding to the time rate of the current walking state from the muscle load pattern stored in the RAM (not shown) in step S1024. Subsequently, the drive control means 40, while operating the regenerative power recovery means 65 (see FIG. 20), applies a load corresponding to the time rate of the current walking state to the movement of each of the
従って、使用者が前記ステップS1022~ステップS1023で、トレーニング対象の筋肉を選択した場合には、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉に対応する筋肉負荷パターンに基づいて、回生電力回収手段65(図20参照)を動作させながら、各可動持ち手20R、20Lの前後方向の移動に対して、各モータ32R、32Lにより現在の歩行状態の時間率に対応する負荷を付与して、歩行支援装置85を進行させる。
Therefore, when the user selects a muscle to be trained in steps S1022 and S1023, the drive control means 40 recovers regenerative power based on the muscle load pattern corresponding to the selected muscle to be trained. While operating the means 65 (see FIG. 20), each
その結果、使用者は、歩行支援装置85を進行させるために、トレーニング対象の筋肉に応じた負荷に対応して、各可動持ち手20R、20Lを前後に動かして歩行し、歩行支援装置85を前方に押す必要がある。これにより、使用者は、「内側広筋と外側広筋」等の鍛えたい脚の筋肉を選択することによって、脚の鍛えたい筋肉に最適なタイミングで負荷を掛けることが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。また、ノルディックウォーク等のストックを突いて歩行している状態を模擬することが可能となり、脚に同期させて正しく腕を振る、より質の高い自然な歩行によって、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えるトレーニングを行うことができる。
As a result, in order to advance the
続いて、図28に示すように、ステップS1618~ステップS1622において、駆動制御手段40は、前記ステップS715~ステップS735(図13参照)の処理を実行する。そして、ステップS1623において、駆動制御手段40は、前記ステップS1200(図15参照)の処理を実行する。その後、ステップS1624~ステップS1628において、駆動制御手段40は、前記ステップS740~ステップS760(図13参照)の処理を実行する。 Subsequently, as shown in FIG. 28, in steps S1618 to S1622, the drive control means 40 executes the processes of steps S715 to S735 (see FIG. 13). Then, in step S1623, the drive control means 40 executes the process of step S1200 (see FIG. 15). Thereafter, in steps S1624 to S1628, the drive control means 40 executes the processes of steps S740 to S760 (see FIG. 13).
そして、ステップS1629において、駆動制御手段40は、前記ステップS1300(図15参照)の処理を実行する。続いて、ステップS1630~ステップS1634において、駆動制御手段40は、前記ステップS765~ステップS785(図13参照)の処理を実行した後、当該サブ処理を終了し、全体処理(図24参照)へ戻る。 Then, in step S1629, the drive control means 40 executes the process of step S1300 (see FIG. 15). Subsequently, in steps S1630 to S1634, after executing the processes of steps S765 to S785 (see FIG. 13), the drive control means 40 terminates the sub-processes and returns to the overall process (see FIG. 24). .
●[本発明の効果]
以上に説明したように、歩行支援装置の動作モードをトレーニングモードに切り替えた場合において、使用者が把持部を把持して歩行支援装置を前進又は後進させた場合、歩行支援装置は、歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行、腕の振り)に対して負荷を付与することができる。また、アシストモードに切り替えた場合において、使用者が把持部を把持して歩行支援装置を前進又は後進させた場合、歩行支援装置は、歩行に伴う使用者の身体の動作(歩行)に対して負荷を軽減することができる。これにより、使用者の歩行を支援すると同時に、適度な負荷を付与して使用者の体力の減衰を抑制(体力維持)することができる。
● [Effect of the present invention]
As described above, when the operation mode of the walking support device is switched to the training mode, when the user grips the grip portion to move the walking support device forward or backward, the walking support device moves along with walking. A load can be applied to the motion of the user's body (walking, arm swing). In addition, when switching to the assist mode, when the user grips the grip and moves the walking support device forward or backward, the walking support device responds to the user's body motion (walking) accompanying walking. load can be reduced. As a result, it is possible to support the walking of the user and to suppress the attenuation of the user's physical strength (physical strength maintenance) by applying an appropriate load.
本発明の、歩行支援装置は、前記第1実施形態及び前記第2実施形態で説明した構成、構造、形状、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。 The walking support device of the present invention is not limited to the configuration, structure, shape, processing procedure, etc. described in the first embodiment and the second embodiment, and may be modified in various ways without changing the gist of the present invention. Addition and deletion are possible.
(A)前記第1実施形態及び前記第2実施形態では、各歩行支援装置10、85を四輪車として2個の駆動輪を設けた例を説明したが、歩行支援装置を三輪車にして、左右の二輪を駆動輪とし、残りの一輪をキャスタ輪としてもよい。また、本発明は、自立歩行を支援する歩行車、高齢者の歩行を補助するとともに荷物を積載可能なシルバーカー、手押し車にも適用できる。
(A) In the first embodiment and the second embodiment, the examples in which the
(B)前記第1実施形態及び前記第2実施形態の説明では、評価速度の算出を積分を用いて算出したが、その他の方法により求めてもよい。 (B) In the description of the first embodiment and the second embodiment, the evaluation speed was calculated using integration, but it may be obtained by other methods.
(C)前記第2実施形態に係る歩行支援装置85では、駆動制御手段40は、3軸加速度・角速度センサー52によって歩行支援装置85が進行している傾斜面の傾斜角を検出する。そして、駆動制御手段40は、歩行支援装置85が傾斜面を進行している場合には、各トレーニングモード1、3、4において、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を傾斜面の傾斜角に応じて調整するようにしてもよい。
(C) In the
例えば、歩行支援装置85が上り傾斜面を進行している場合には、駆動制御手段40は、各トレーニングモード1、3、4において、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を傾斜角に応じて、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷よりも減少させるようにしてもよい。
For example, when the
また、歩行支援装置85が下り傾斜面を進行している場合には、駆動制御手段40は、各トレーニングモード1、3、4において、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を傾斜角に応じて、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷よりも増加させるようにしてもよい。これにより、歩行支援装置85は、各トレーニングモード1、3、4における負荷を傾斜面においても一定にすることが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を効果的に鍛えることができる。
Further, when the
(D)前記第2実施形態に係る歩行支援装置85では、駆動制御手段40は、動作履歴情報58から各トレーニングモード1、3、4における歩行距離、又は、歩行時間、若しくは、経過時間を読み出す。そして、駆動制御手段40は、歩行距離、又は、歩行時間、若しくは、経過時間に応じて、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を調整するようにしてもよい。
(D) In the
例えば、各トレーニングモード1、3、4における歩行時間が、所定時間(例えば、約15分間)を超えた場合には、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を約50%~30%に減少させるようにしてもよい。これにより、駆動制御手段40は、各トレーニングモード1、3、4における経過時間に応じて負荷の大きさを変更することが可能となり、脚の筋肉の疲労に応じて効果的にトレーニングすることができる。
For example, when the walking time in each
(E)前記第2実施形態に係る歩行支援装置85では、駆動制御手段40は、進行速度取得手段56Rと進行速度取得手段56Lにより検出した前方への進行速度を使用者の歩行速度として不図示のRAMに記憶するようにしてもよい。そして、駆動制御手段40は、各トレーニングモード1、3、4において、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を使用者の歩行速度に応じて変更するようにしてもよい。
(E) In the
例えば、各トレーニングモード1、3、4において、使用者の歩行速度が速い時、つまり、歩行支援装置85の進行速度が所定速度以上、例えば、時速3km~4km以上の場合には、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷よりも約30%~50%程度増加させるようにしてもよい。また、例えば、各トレーニングモード1、3、4において、使用者の歩行速度が遅い時、つまり、歩行支援装置85の進行速度が所定速度未満、例えば、時速1km未満の場合には、回生電力回収手段65や、各モータ32R、32Lによる負荷を、現在の歩行状態の時間率に対応する負荷よりも約30%~50%程度減少させるようにしてもよい。
For example, in
これにより、駆動制御手段40は、各トレーニングモード1、3、4における使用者の歩行速度が遅い時は、負荷が小さくなるように変更し、使用者の歩行速度が速い時は、負荷が大きくなるように変更することが可能となり、脚の鍛えたい筋肉を更に効果的に鍛えることができる。
As a result, the drive control means 40 changes the load so as to decrease when the walking speed of the user is slow in each of the
(F)また、例えば、前記第2実施形態に係る歩行支援装置85は、記憶手段44の筋肉別負荷パターン記憶部44Bに替えて、図32に示す歩行周期・筋活動相関情報103を記憶手段(筋活動相関情報記憶手段)44に記憶するようにしてもよい。
(F) Further, for example, the walking
そして、上記ステップS1024において、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉を再度RAMから読み出す。続いて、駆動制御手段40は、このトレーニング対象の筋肉を鍛えることを目的とする筋肉負荷パターンを、歩行周期・筋活動相関情報103に格納されるトレーニング対象の筋肉の「筋活動の強さ」に基づいて作成し、実行する筋肉負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、上記トレーニング種類選択処理のサブ処理を終了するようにしてもよい。
Then, in step S1024, the drive control means 40 reads out the selected training target muscle from the RAM again. Subsequently, the drive control means 40 sets the muscle load pattern for the purpose of exercising the training target muscle to the "intensity of muscle activity" of the training target muscle stored in the gait cycle/muscle
ここで、歩行周期・筋活動相関情報103について図32に基づいて説明する。図32に示すように、歩行周期・筋活動相関情報103は、複数種類の脚の筋肉別に設定された各筋肉の1歩行周期の歩行状態の時間率に対する「筋活動の強さ」を表す複数の筋活動パターン103A、103B、・・・等が格納されている。
Here, the walking cycle/muscle
例えば、筋活動パターン103Aは、「前脛骨筋」の1歩行周期の歩行状態の時間率に対する「筋活動の強さ」である。具体的には、筋活動パターン103Aは、1歩行周期を「100%」とした時間率で、1歩行周期における歩行状態の時間率が、立脚期である約50%~約58%において筋活動の強さが急激に増加した後、立脚期である約58%~遊脚期である約63%において筋活動の強さが急激に減少している。
For example, the
また、筋活動パターン103Bは、「ヒラメ筋」の1歩行周期の歩行状態の時間率に対する「筋活動の強さ」である。具体的には、筋活動パターン103Bは、1歩行周期を「100%」とした時間率で、1歩行周期における歩行状態の時間率が、遊脚期である約20%~約51%において筋活動の強さが増加した後、遊脚期である約51%~約53%において筋活動の強さが急激に減少している。
The
次に、トレーニング対象の筋肉を鍛えることを目的とする筋肉負荷パターンを、歩行周期・筋活動相関情報103に格納されるトレーニング対象の筋肉の「筋活動の強さ」に基づいて作成する一例について図23及び図32に基づいて説明する。
Next, an example of creating a muscle load pattern for the purpose of training the target muscle for training based on the "intensity of muscle activity" of the target muscle for training stored in the gait cycle/muscle
例えば、図23に示す「前脛骨筋」の筋肉負荷パターン102Dを作成する場合は、駆動制御手段40は、先ず、図32に示す「前脛骨筋」の筋活動パターン103Aの時間率を、右脚の1歩行周期における歩行状態の時間率とする。そして、駆動制御手段40は、時間率が約50%~約58%において負荷が急激に増加した後、時間率が約58%~約63%において負荷が急激に減少する右脚用の負荷パターンを作成する(図23の筋肉負荷パターン102D参照)。
For example, when creating the
続いて、駆動制御手段40は、この右脚用の負荷パターンを半周期遅らせて、時間率が約0%~約8%において負荷が急激に増加した後、時間率が約8%~約13%において負荷が急激に減少する左脚用の負荷パターンを作成して、「前脛骨筋」の筋肉負荷パターン102Dとして不図示のRAMに記憶するようにしてもよい。つまり、駆動制御手段40は、右脚用の負荷パターンと左脚用の負荷パターンとを重ね合わせて、「前脛骨筋」の筋肉負荷パターン102Dを作成し、不図示のRAMに記憶するようにしてもよい。
Subsequently, the drive control means 40 delays the load pattern for the right leg by half a cycle, and after the load increases sharply at the time rate of about 0% to about 8%, the load pattern increases from about 8% to about 13%. A load pattern for the left leg, in which the load drops sharply at 10%, may be created and stored in a RAM (not shown) as the
これにより、使用者は、上記ステップS1022~ステップS1023において、筋肉別トレーニング選択画面88Cにより脚の筋肉を選択することによって、駆動制御手段40が実行する筋肉負荷パターンが自動的に作成することによって、この選択した左脚と右脚の筋肉を効果的に鍛えることができる。 As a result, the user selects leg muscles on the muscle-specific training selection screen 88C in steps S1022 and S1023, thereby automatically creating a muscle load pattern executed by the drive control means 40. The muscles of the selected left leg and right leg can be effectively trained.
尚、前記第2実施形態に係る歩行支援装置85は、外部の不図示のサーバ等とインターネット等を介して通信可能な不図示の通信装置を備えるようにしてもよい。また、外部の不図示のサーバが図32に示す歩行周期・筋活動相関情報103を記憶するように構成してもよい。
The walking
そして、上記ステップS1024において、駆動制御手段40は、選択されたトレーニング対象の筋肉を再度RAMから読み出す。続いて、駆動制御手段40は、このトレーニング対象の筋肉に対応する歩行周期・筋活動相関情報103の「筋活動の強さ」のデータを不図示の通信装置を介して外部のサーバ等から取得するように構成してもよい。その後、駆動制御手段40は、このトレーニング対象の筋肉を鍛えることを目的とする筋肉負荷パターンを、外部のサーバ等から取得したトレーニング対象の筋肉の「筋活動の強さ」に基づいて作成し、実行する筋肉負荷パターンとして不図示のRAMに記憶した後、上記トレーニング種類選択処理のサブ処理を終了するようにしてもよい。
Then, in step S1024, the drive control means 40 reads out the selected training target muscle from the RAM again. Subsequently, the drive control means 40 acquires the data of the "intensity of muscle activity" of the gait cycle/muscle
また、不図示の外部のサーバ等は、左脚と右脚の複数種類の筋肉について、各筋肉の1歩行周期の歩行状態の時間率と、この1歩行周期の歩行状態の時間率に対する筋活動の強さとの組み合わせからなる大量のデータから機械学習(教師あり学習)を行うようにしてもよい。そして、外部のサーバ等は、それらの大量のデータの組み合わせにある特徴を学習し、図32に示す歩行周期・筋活動相関情報103を構成する1歩行周期の歩行状態の時間率に対する各筋肉の筋活動パターン103A、103B等を生成するようにしてもよい。
An external server or the like (not shown) stores, for multiple types of muscles of the left leg and the right leg, the time rate of the walking state of each muscle in one walking cycle, and the muscle activity corresponding to the time rate of the walking state in one walking cycle. Machine learning (supervised learning) may be performed from a large amount of data consisting of combinations of strengths of Then, an external server or the like learns the characteristics in the combination of these large amounts of data, and the muscle activity rate for each walking state time rate in one walking cycle that constitutes the walking cycle/muscle
(G)また、例えば、前記第2実施形態に係る歩行支援装置85では、脚の歩行状態が1歩行周期中のどの位相に相当するのかを示す指標として、「0%」~「100%」とする数値指標としての時間率を用いたが、図21に示す「立脚期」、「遊脚期」等のような文字データ(記号データ)を指標として用いてもよい。例えば、脚の歩行状態は、1歩行周期中の「立脚期初期」にある等として、1歩行周期における歩行状態の時間率を決定してもよい。
(G) Further, for example, in the
また、脚の歩行状態が1歩行周期中のどの位相に相当するのかを示す指標として、画像など非数値・非記号的データのマッチング等を指標として用いてもよい。非数値・非記号的データのマッチングとしては、例えば、図21に示すような1歩行周期中の各位相における脚の歩行状態の画像データを記憶手段44に予め記憶しておき、カメラ55から入力された使用者の歩行画像を照らし合わせて、1歩行周期中のどの画像データに最も類似するかによって、1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。また、歩行状態の画像データそのものではなく、画像から抽出又は変換された特徴量(例えば、脚の輪郭等)であってもよい。また、歩行状態が1歩行周期中のどの位相に相当するかを識別することができれば、画像以外の非数値・非記号的データであってもよい。 Also, matching of non-numerical/non-symbolic data such as images may be used as an index indicating which phase in one walking cycle the walking state of the leg corresponds to. As the matching of non-numerical and non-symbolic data, for example, image data of the walking state of the leg at each phase in one walking cycle as shown in FIG. The walking image of the user thus obtained may be collated, and the time rate of the walking state in one walking cycle may be determined according to which image data in one walking cycle is most similar. Further, the feature amount extracted or converted from the image (for example, the outline of the leg, etc.) may be used instead of the image data of the walking state. Non-numerical and non-symbolic data other than images may be used as long as it is possible to identify which phase in one walking cycle the walking state corresponds to.
(H)また、例えば、前記第2実施形態に係る歩行支援装置85では、図21に示すように、右踵が接地した開始点から、この右踵が再び接地する終了点までを右脚の1歩行周期としたが、これに限らず、他の歩行状態を開始点・終了点としてもよい。駆動制御手段40は、右脚の1歩行周期に限らず、左踵が接地した開始点から、この左踵が再び接地する終了点までを左脚の1歩行周期として、左脚の1歩行周期における歩行状態の時間率を決定するようにしてもよい。
(H) Further, for example, in the
10、85 歩行支援装置
20R、20L 可動持ち手
20FR、20FL 固定持ち手
21a 持ち手軸部
21b 軸部嵌入孔
22 スライダ
22A 持ち手保持部
22B アンカー部
24 付勢手段
25R、25L 把持検出手段
25FR、25FL 把持検出手段
26a グリップ部
26Fa グリップ部
26b スイッチグリップ部
26Fb スイッチグリップ部
27a、27b 心拍数体温センサー
28 グリップ付勢手段
30R、30L レール(持ち手案内手段)
32R、32L モータ(アシスト手段又は負荷手段)
33R 右持ち手傾き検出手段
33L 左持ち手傾き検出手段
34R 右持ち手位置検出手段
34L 左持ち手位置検出手段
35R、35L 持ち手移動制限手段
36 信号ケーブル
38 レールスリット部
40 駆動制御手段
44 記憶手段
44A 目的別負荷パターン記憶部
44B 筋肉別負荷パターン記憶部
50 フレーム
52 3軸加速度・角速度センサー
54 外気温センサー
55 カメラ
56R 進行速度取得手段
56L 進行速度取得手段
58 動作履歴情報
60FR、60FL 前輪
60RR、60RL 後輪
62 ベルト
64R、64L 駆動手段
65 回生電力回収手段
70 コントロールパネル
72 メインスイッチ
74 負荷量・アシスト量変更手段
74a アシスト量調整ボリューム
74b 負荷量調整ボリューム
74c 学習手段
76 動作モード切替手段
76a モード手動切替手段
76b モード自動切替手段スイッチ
76AT モード自動切替手段
77 タッチパネル
78 モニター
80 状態検出手段
81 把持部状態検出手段
81a 可動持ち手作用力検出手段
81b 可動持ち手移動量検出手段
81c 固定持ち手作用力検出手段
82 身体状態検出手段
82a 身体情報履歴
83 車体状態検出手段
84 雰囲気状態検出手段
86 歩行状態決定部
87 トレーニング種類決定部
96 3軸加速度センサー
101A~101C 目的負荷パターン
102A~102E 筋肉負荷パターン
103A、103B 筋活動パターン
B バッテリー
BKL ブレーキレバー
JK 持ち手支持軸
PF、PB プーリー
W ワイヤー
WA ワイヤー接続部
WH ワイヤー孔
JDM 判定モード
AM1 アシストモード1
TR4 トレーニングモード4
AM2 アシストモード2
TR1 トレーニングモード1
TR2 トレーニングモード2
TR3 トレーニングモード3
C1 条件
C2 条件
C3 条件
C4 条件
C5 条件
C6 条件
CR1 条件
CR2 条件
CR3 条件
CR4 条件
CR5 条件
CR6 条件
FXHM 固定持ち手把持モード
FRHM 可動持ち手把持モード
NHM1 腕振り無し歩行モード
NHM2 腕振り無し歩行モード
YHM 腕振り有り歩行モード
10, 85
32R, 32L motor (assist means or load means)
33R Right handle inclination detection means 33L Left handle inclination detection means 34R Right handle position detection means 34L Left handle position detection means 35R, 35L Handle movement restriction means 36 Signal cable 38 Rail slit portion 40 Drive control means 44 Storage means 44A Purpose-specific load pattern storage unit 44B Muscle-specific load pattern storage unit 50 Frame 52 3-axis acceleration/angular velocity sensor 54 Outside temperature sensor 55 Camera 56R Advance speed acquisition means 56L Advance speed acquisition means 58 Operation history information 60FR, 60FL Front wheels 60RR, 60RL Rear wheel 62 Belts 64R, 64L Driving means 65 Regenerative power recovery means 70 Control panel 72 Main switch 74 Load amount/assistance amount changing means 74a Assist amount adjustment volume 74b Load amount adjustment volume 74c Learning means 76 Operation mode switching means 76a Mode manual switching Means 76b Mode automatic switching means switch 76AT Mode automatic switching means 77 Touch panel 78 Monitor 80 State detection means 81 Grip state detection means 81a Movable handle force detection means 81b Movable handle movement amount detection means 81c Fixed handle force detection means 82 Physical state detection means 82a Physical information history 83 Vehicle state detection means 84 Atmosphere state detection means 86 Walking state determination unit 87 Training type determination unit 96 Triaxial acceleration sensor 101A to 101C Target load pattern 102A to 102E Muscle load pattern 103A, 103B Muscle Activity pattern B Battery BKL Brake lever JK Handle support shaft PF, PB Pulley W Wire WA Wire connection part WH Wire hole JDM Judgment mode AM1 Assist mode 1
AM2 assist mode 2
TR2 training mode 2
TR3 training mode 3
C1 condition C2 condition C3 condition C4 condition C5 condition C6 condition CR1 condition CR2 condition CR3 condition CR4 condition CR5 condition CR6 condition FXHM Fixed hand grip mode FRHM Movable hand grip mode NHM1 Non-swinging walking mode NHM2 Non-swinging walking mode YHM Arm Swing walking mode
Claims (27)
前記フレームに設けられて使用者が把持可能な把持部を有するアーム部と、
前記フレームにおける下端に設けられて少なくとも1つの駆動輪を含む複数の車輪と、
前記駆動輪を駆動して歩行支援装置を前進又は後進させる駆動手段と、
前記駆動手段の電源となるバッテリーと、
前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
を有して、前記把持部を把持して歩行する使用者とともに前進又は後進する歩行支援装置であって、
使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対して負荷を付与するトレーニングモードと、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作の負荷を軽減するアシストモードと、を切り替え可能な動作モード切替手段を有しており、
前記アーム部は、前記フレームの前後方向に沿って延びるように左右一対で前記フレームに設けられた持ち手案内手段と、それぞれの前記持ち手案内手段に設けられて前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動可能とされたそれぞれの前記把持部であるそれぞれの可動持ち手と、を有し、
左右一対の前記持ち手案内手段の間に入った使用者が前記可動持ち手を把持して腕を振って歩行する際の、それぞれの前記持ち手案内手段に対するそれぞれの前記可動持ち手の前後方向の位置及び移動幅に基づいて使用者の腕の位置及び腕振り幅を検出するそれぞれの持ち手位置検出手段を有する可動持ち手移動量検出手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記腕の位置及び前記腕振り幅に応じて前記駆動手段を制御する、
歩行支援装置。 a frame;
an arm portion provided on the frame and having a grip portion that can be gripped by a user;
a plurality of wheels including at least one driving wheel provided at the lower end of the frame;
a driving means for driving the driving wheels to move the walking support device forward or backward;
a battery that serves as a power source for the driving means;
drive control means for controlling the drive means;
A walking support device that moves forward or backward together with a user walking while holding the grip,
An operation mode that can be switched between a training mode that applies a load to the user's body movement accompanying walking and an assist mode that reduces the load of the user's body movement accompanying walking. has a switching means ,
The arm portions are a pair of right and left handle guide means provided on the frame so as to extend along the front-rear direction of the frame, and the arm portions are provided on each of the handle guide means and extend along the handle guide means. and each movable handle that is each of the gripping portions that is movable in the front-rear direction,
When the user who enters between the pair of left and right handle guide means grasps the movable handle and walks by swinging his or her arms, the forward and backward direction of each of the movable handles with respect to each of the handle guide means. Movable handle movement amount detection means having handle position detection means for detecting the position and swing width of the user's arm based on the position and movement width of the
The drive control means controls the drive means according to the arm position and the arm swing width.
Walking support device.
前記把持部の状態、前記歩行支援装置の状態、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態、の中の少なくとも1つの状態を検出する状態検出手段を有し、
前記トレーニングモードの場合では、前記状態検出手段からの検出信号に基づいて前記負荷の大きさを変更し、前記アシストモードの場合では、前記状態検出手段からの検出信号に基づいてアシスト力の大きさを変更する、負荷量・アシスト量変更手段を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 1,
state detection means for detecting at least one of the state of the grip portion, the state of the walking support device, the physical state of the user, and the state of the atmosphere around the user;
In the case of the training mode, the size of the load is changed based on the detection signal from the state detection means, and in the case of the assist mode, the size of the assist force is changed based on the detection signal from the state detection means. and has load amount/assist amount changing means,
Walking support device.
前記アシストモードの場合、前記負荷量・アシスト量変更手段は、
使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力、
あるいは、使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作が無負荷状態の動作となるアシスト力よりも所定量大きいアシスト力、
を求める、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 2,
In the case of the assist mode, the load amount/assist amount changing means
Assist force that makes the movement of the user's body as the user walks in a no-load state,
Alternatively, an assist force that is greater than the assist force at which the motion of the user's body as the user walks is in a no-load state by a predetermined amount;
ask for
Walking support device.
前記状態検出手段は、
前記把持部の状態を検出する把持部状態検出手段と、
前記歩行支援装置の動作履歴を含む前記歩行支援装置の状態を検出する車体状態検出手段と、
使用者の身体情報履歴を含む身体状態を検出する身体状態検出手段と、
使用者の周囲の雰囲気状態を検出する雰囲気状態検出手段と、
の少なくとも1つの検出手段であり、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードの場合では、前記少なくとも1つの検出手段からの検出信号に基づいて前記負荷の大きさを変更し、前記アシストモードの場合では、前記少なくとも1つの検出手段からの検出信号に基づいて前記アシスト力の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 2 or 3,
The state detection means is
gripping portion state detection means for detecting the state of the gripping portion;
vehicle body state detection means for detecting a state of the walking support device including an operation history of the walking support device;
physical condition detecting means for detecting physical conditions including a user's physical information history;
atmospheric state detection means for detecting the atmospheric state around the user;
at least one detection means for
The load amount/assist amount changing means includes:
In the case of the training mode, the magnitude of the load is changed based on the detection signal from the at least one detection means, and in the case of the assist mode, the load is changed based on the detection signal from the at least one detection means. change the size of the assist force,
Walking support device.
前記把持部状態検出手段は、
使用者が前記可動持ち手を把持して腕を振って歩行する際の腕振り速度と前記腕の位置と前記腕振り幅、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅、を検出する前記可動持ち手移動量検出手段と、
使用者が、把持している前記可動持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である可動持ち手作用力を検出する可動持ち手作用力検出手段と、
を有しており、
前記把持部の状態は、
前記腕の位置と前記腕振り幅、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅と前記腕振り速度、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅と前記可動持ち手作用力、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅と前記腕振り速度と前記可動持ち手作用力、に基づいて求められる状態である、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 4,
The grip portion state detection means includes:
The movable handle for detecting the arm swing speed, the arm position and the arm swing width, or the arm position and the arm swing width when the user holds the movable handle and swings the arm while walking. hand movement amount detection means;
a movable handle acting force detecting means for detecting a movable handle acting force, which is a force pushing the movable handle forward and a force pulling the movable handle held by the user backward;
and
The state of the gripping portion is
The arm position and the arm swing width, or the arm position, the arm swing width, and the arm swing speed, or the arm position, the arm swing width, and the force acting on the movable handle, or the arm position A state obtained based on the arm swing width, the arm swing speed, and the movable handle acting force ,
Walking support device.
一対の前記可動持ち手のそれぞれを前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動させる一対の可動持ち手駆動手段を有し、 a pair of movable handle drive means for moving each of the pair of movable handles in the front-rear direction along the handle guide means;
前記負荷量・アシスト量変更手段は、 The load amount/assist amount changing means includes:
前記トレーニングモードの場合では、一対の前記可動持ち手駆動手段及び前記駆動手段を駆動して、前記負荷の大きさを変更する、 In the case of the training mode, driving a pair of the movable handle driving means and the driving means to change the magnitude of the load;
歩行支援装置。 Walking support device.
前記把持部は、前記フレームに固定された左右一対のそれぞれの固定持ち手を有し、
前記把持部状態検出手段は、
使用者が、把持している前記固定持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である固定持ち手作用力を検出する固定持ち手作用力検出手段を有しており、
前記把持部の状態は、
前記固定持ち手作用力に基づいて求められる状態を含んでいる、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 4 to 6 ,
The grip part has a pair of left and right fixed handles fixed to the frame,
The grip portion state detection means includes:
A fixed handle acting force detection means for detecting a fixed handle acting force, which is a force pushing the fixed handle held by the user forward and a force pulling the fixed handle rearward,
The state of the gripping portion is
including a determined state based on said fixed handle force;
Walking support device.
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記雰囲気状態検出手段を用いて検出した使用者の周囲の雰囲気状態、
前記車体状態検出手段を用いて検出した前記歩行支援装置の動作履歴、
前記身体状態検出手段を用いて検出した使用者の身体状態と身体情報履歴、
の少なくとも1つに基づいて、
前記トレーニングモードの場合では前記負荷の大きさを調整し、前記アシストモードの場合では前記アシスト力の大きさを調整する学習手段を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 4 to 7 ,
The load amount/assist amount changing means includes:
Atmospheric conditions around the user detected by the atmospheric condition detecting means;
an operation history of the walking support device detected by the vehicle body state detection means;
the user's physical condition and physical information history detected by the physical condition detecting means;
based on at least one of
Learning means for adjusting the magnitude of the load in the case of the training mode and adjusting the magnitude of the assist force in the case of the assist mode,
Walking support device.
前記状態検出手段は、
使用者の腕又は脚の動作状態を検出する動作状態検出手段と、
前記動作状態検出手段によって検出された前記腕又は脚の動作状態に基づいて、1歩行周期の位相を表す指標情報である前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する歩行状態決定手段と、
を有し、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードの場合では、前記歩行状態決定手段によって決定された前記1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 2,
The state detection means is
motion state detection means for detecting the motion state of the user's arms or legs;
walking state determination means for determining a time rate of the walking state in one walking cycle, which is index information representing a phase of one walking cycle, based on the motion state of the arm or leg detected by the motion state detecting means;
has
The load amount/assist amount changing means includes:
In the case of the training mode, the magnitude of the load is changed according to the time rate of the walking state in the one walking cycle determined by the walking state determining means.
Walking support device.
前記歩行状態決定手段は、前記動作状態検出手段によって検出された前記腕又は脚の動作状態に基づいて、一方の脚の前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 9 ,
The walking state determination means determines the time rate of the walking state of one leg in the one walking cycle based on the motion state of the arm or leg detected by the motion state detection means.
Walking support device.
前記動作状態検出手段は、
使用者が前記可動持ち手を把持して腕を振って歩行する際の腕振り速度と前記腕の位置と前記腕振り幅、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅、を検出する前記可動持ち手移動量検出手段を有し、
前記歩行状態決定手段は、前記可動持ち手移動量検出手段によって前記腕の位置と前記腕振り幅、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅と前記腕振り速度、を検出した場合には、前記可動持ち手移動量検出手段によって検出された前記腕の位置と前記腕振り幅、あるいは前記腕の位置と前記腕振り幅と前記腕振り速度、に基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 9 or 10 ,
The operating state detection means is
The movable handle for detecting the arm swing speed, the arm position and the arm swing width, or the arm position and the arm swing width when the user holds the movable handle and swings the arm while walking. Having hand movement amount detection means,
When the arm position and the arm swing width or the arm position, the arm swing width and the arm swing speed are detected by the movable handle movement amount detecting means, the walking state determining means determines the Based on the arm position and the arm swing width or the arm position, the arm swing width and the arm swing speed detected by the movable handle movement amount detection means, the walking state time in the one walking cycle is calculated. determine the rate,
Walking support device.
一対の前記可動持ち手のそれぞれを前記持ち手案内手段に沿って前後方向に移動させる一対の可動持ち手駆動手段を有し、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードの場合では、一対の前記可動持ち手駆動手段及び前記駆動手段を駆動して、前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 11 ,
a pair of movable handle drive means for moving each of the pair of movable handles in the front-rear direction along the handle guide means;
The load amount/assist amount changing means includes:
In the case of the training mode, driving a pair of the movable handle driving means and the driving means to change the magnitude of the load;
Walking support device.
前記動作状態検出手段は、前記フレームに設けられて使用者の脚を撮像する撮像手段、又は、使用者に携帯される加速度センサを有し、
前記歩行状態決定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記脚の状態、又は、前記加速度センサによって計測された加速度に基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 9 to 12 ,
The operating state detection means has imaging means provided in the frame for imaging the legs of the user, or an acceleration sensor carried by the user,
The walking state determination means determines the time rate of the walking state in the one walking cycle based on the state of the leg imaged by the imaging means or the acceleration measured by the acceleration sensor.
Walking support device.
前記把持部は、前記フレームに固定された左右一対のそれぞれの固定持ち手を有し、
前記状態検出手段は、
使用者が、把持している前記固定持ち手を前方に押す力、及び後方に引く力、である固定持ち手作用力を検出する固定持ち手作用力検出手段を有し、
前記歩行状態決定手段は、前記固定持ち手作用力検出手段によって前記固定持ち手作用力を検出した場合には、前記撮像手段によって撮像された前記脚の状態、又は、前記加速度センサによって計測された加速度に基づいて、前記1歩行周期における歩行状態の時間率を決定する、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 13 ,
The grip part has a pair of left and right fixed handles fixed to the frame,
The state detection means is
A fixed handle acting force detection means for detecting a fixed handle acting force, which is a force pushing the fixed handle held by the user forward and a force pulling it backward,
When the fixed handle acting force is detected by the fixed handle acting force detecting means, the walking state determining means determines the state of the leg imaged by the imaging means or the state of the leg measured by the acceleration sensor. Determining the time rate of the walking state in the one walking cycle based on the acceleration;
Walking support device.
前記トレーニングモードは、予め設定された負荷パターンに従って前記負荷を付与する複数のトレーニング種類を含み、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
複数の前記トレーニング種類から一のトレーニング種類の選択を受け付ける選択受付手段を有し、
前記トレーニングモードの場合では、前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する前記負荷パターンに従って、前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 2 to 14 ,
The training mode includes a plurality of training types that apply the load according to a preset load pattern,
The load amount/assist amount changing means includes:
having a selection receiving means for receiving selection of one training type from the plurality of training types;
in the case of the training mode, changing the magnitude of the load according to the load pattern corresponding to one of the training types received by the selection receiving means;
Walking support device.
歩行状態改善の複数種類の目的別に設定された複数の負荷パターンを記憶する負荷パターン記憶手段を有し、
複数の前記トレーニング種類は、複数種類の前記目的別に設定された複数のトレーニング種類を含む、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 15 ,
load pattern storage means for storing a plurality of load patterns set for a plurality of purposes of improving walking conditions;
The plurality of training types include a plurality of training types set for each of the plurality of types of purposes,
Walking support device.
前記トレーニングモードは、脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期に対応して設定された負荷パターンに従って前記負荷を付与する複数のトレーニング種類を含み、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
複数の前記トレーニング種類から一のトレーニング種類の選択を受け付ける選択受付手段を有し、
前記トレーニングモードの場合では、前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する前記負荷パターンに従って、前記歩行状態決定手段によって決定された前記1歩行周期における歩行状態の時間率に応じて前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 9 to 14 ,
The training mode includes a plurality of training types in which the load is applied according to a load pattern set corresponding to the one walking cycle for each of a plurality of types of leg muscles,
The load amount/assist amount changing means includes:
having a selection receiving means for receiving selection of one training type from the plurality of training types;
In the case of the training mode, according to the load pattern corresponding to the one training type received by the selection receiving means, the time rate of the walking state in the one walking cycle determined by the walking state determining means change the size of the load,
Walking support device.
脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期に対応して設定された複数の負荷パターンを記憶する筋肉別負荷パターン記憶手段を有し、
前記負荷パターンは、前記1歩行周期における歩行状態の時間率に対する一の筋肉又は複数の筋肉に付与される負荷から構成されている、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 17 ,
a load pattern storage means for each muscle that stores a plurality of load patterns set corresponding to the one walking cycle for each of a plurality of types of leg muscles;
The load pattern is composed of a load applied to one muscle or a plurality of muscles with respect to the time rate of the walking state in the one walking cycle.
Walking support device.
脚の複数種類の筋肉別に前記1歩行周期における歩行状態の時間率と筋活動の強さとの相関関係を示す歩行周期・筋活動相関情報を記憶する筋活動相関情報記憶手段と、
前記歩行周期・筋活動相関情報に基づいて前記選択受付手段により受け付けた一の前記トレーニング種類に対応する脚の筋肉の前記負荷パターンを作成する負荷パターン作成手段と、
を有し、
前記負荷パターンは、前記1歩行周期における歩行状態の時間率に対する一の筋肉又は複数の筋肉に付与される負荷から構成されている、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 17 ,
muscle activity correlation information storage means for storing gait cycle/muscle activity correlation information indicating the correlation between the rate of walking state in one gait cycle and the strength of muscle activity for each of a plurality of types of leg muscles;
load pattern creating means for creating the load pattern of the leg muscles corresponding to the one training type received by the selection receiving means based on the gait cycle/muscle activity correlation information;
has
The load pattern is composed of a load applied to one muscle or a plurality of muscles with respect to the time rate of the walking state in the one walking cycle.
Walking support device.
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードの場合では、前記1歩行周期における歩行状態の時間率が片足のみが接地した片足支持の時間率に対応する第1負荷を、前記1歩行周期における歩行状態の時間率が両足が接地した両足支持の時間率に対応する第2負荷よりも大きくするように設定する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 9 to 14 or claims 17 to 19 ,
The load amount/assist amount changing means includes:
In the case of the training mode, the first load corresponding to the time rate of the walking state in one gait cycle is the time rate in which only one foot is on the ground with one leg supported, and the time rate in the walking state in the one gait cycle is the time rate in which both feet are on the ground. set to be larger than the second load corresponding to the time rate of both foot support,
Walking support device.
前記フレームに設けられて、該フレームの傾斜を検出する傾斜センサを有し、
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードの場合では、前記負荷の大きさを前記傾斜センサにより検出された前記フレームの傾斜に応じて調整する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 2 to 20 ,
a tilt sensor provided on the frame for detecting a tilt of the frame;
The load amount/assist amount changing means includes:
in the case of the training mode, adjusting the magnitude of the load according to the tilt of the frame detected by the tilt sensor;
Walking support device.
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
前記トレーニングモードに設定されている経過時間を計測するトレーニング時間計測手段を有し、
前記トレーニングモードの場合では、前記トレーニング時間計測手段によって計測された前記経過時間に応じて前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 2 to 21 ,
The load amount/assist amount changing means includes:
Having training time measuring means for measuring the elapsed time set in the training mode,
In the case of the training mode, changing the magnitude of the load according to the elapsed time measured by the training time measuring means;
Walking support device.
前記負荷量・アシスト量変更手段は、
使用者の歩行速度を検出する歩行速度検出手段を有し、
前記トレーニングモードの場合では、前記歩行速度検出手段によって検出された使用者の歩行速度に応じて前記負荷の大きさを変更する、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 2 to 22 ,
The load amount/assist amount changing means includes:
Having walking speed detection means for detecting the walking speed of the user,
In the case of the training mode, changing the magnitude of the load according to the walking speed of the user detected by the walking speed detecting means;
Walking support device.
前記動作モード切替手段は、
使用者の手動操作によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードとを切り替えるモード手動切替手段と、
前記状態検出手段を用いて検出した、前記把持部の状態、前記歩行支援装置の状態、使用者の身体状態、使用者の周囲の雰囲気状態、の中の少なくとも1つの状態に基づいて、前記トレーニングモードと前記アシストモードとを自動的に切り替えるモード自動切替手段と、
を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 2 to 23 ,
The operation mode switching means is
Mode manual switching means for switching between the training mode and the assist mode by a user's manual operation;
The training is performed based on at least one of the state of the grip portion, the state of the walking support device, the physical state of the user, and the state of the atmosphere around the user detected by the state detection means. automatic mode switching means for automatically switching between the mode and the assist mode;
have,
Walking support device.
前記動作モード切替手段によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報、を少なくとも表示する表示手段を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 1 to 7 and claims 9 to 24 ,
display means for displaying at least operation mode information indicating which of the training mode and the assist mode is selected by the operation mode switching means;
Walking support device.
前記動作モード切替手段によって、前記トレーニングモードと前記アシストモードのいずれが選択されているかを示す動作モード情報と、
使用者における身体状態の情報と、
使用者における前記身体情報履歴の情報と、
使用者の周囲の前記雰囲気状態の情報と、
前記歩行支援装置における前記動作履歴の情報と、の少なくとも1つを表示する表示手段を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to claim 8 ,
operation mode information indicating which of the training mode and the assist mode is selected by the operation mode switching means;
information about the physical condition of the user;
Information on the physical information history of the user;
information about the atmospheric conditions surrounding the user;
display means for displaying at least one of information about the operation history of the walking support device;
Walking support device.
前記トレーニングモードの場合に使用者の歩行に伴う使用者の身体の動作に対して前記負荷を付与することによって発生した回生電力を前記バッテリーに回収する回生電力回収手段を有している、
歩行支援装置。 The walking support device according to any one of claims 1 to 26 ,
regenerative power recovery means for recovering, in the battery, regenerative power generated by applying the load to the movement of the user's body as the user walks in the training mode;
Walking support device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910137412.2A CN110192968B (en) | 2018-02-27 | 2019-02-25 | walking aids |
| EP19159122.1A EP3530253B1 (en) | 2018-02-27 | 2019-02-25 | Walking assist device |
| US16/285,298 US11439566B2 (en) | 2018-02-27 | 2019-02-26 | Walking assist device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018033292 | 2018-02-27 | ||
| JP2018033292 | 2018-02-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019146951A JP2019146951A (en) | 2019-09-05 |
| JP7155765B2 true JP7155765B2 (en) | 2022-10-19 |
Family
ID=67849810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018164901A Active JP7155765B2 (en) | 2018-02-27 | 2018-09-03 | walking support device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7155765B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021029254A1 (en) | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 三菱マテリアル株式会社 | Terminal material for connectors |
| JP7367561B2 (en) * | 2020-02-28 | 2023-10-24 | 株式会社ジェイテクト | Cardiopulmonary function evaluation system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036375A (en) | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Honda Motor Co Ltd | Training device |
| JP2011115323A (en) | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Nakamura Sangyo Gakuen | Walking assist robot |
| US20150051519A1 (en) | 2012-03-29 | 2015-02-19 | GaitTronics inc. | Control system and device for patient assist |
| WO2017032376A1 (en) | 2015-08-21 | 2017-03-02 | Birgitte Vangsgaard | Wheeled walking aid |
| JP2018502549A (en) | 2014-11-24 | 2018-01-25 | スーパーペデストリアン インク | Apparatus and method for motorized wheel |
-
2018
- 2018-09-03 JP JP2018164901A patent/JP7155765B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036375A (en) | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Honda Motor Co Ltd | Training device |
| JP2011115323A (en) | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Nakamura Sangyo Gakuen | Walking assist robot |
| US20150051519A1 (en) | 2012-03-29 | 2015-02-19 | GaitTronics inc. | Control system and device for patient assist |
| JP2018502549A (en) | 2014-11-24 | 2018-01-25 | スーパーペデストリアン インク | Apparatus and method for motorized wheel |
| WO2017032376A1 (en) | 2015-08-21 | 2017-03-02 | Birgitte Vangsgaard | Wheeled walking aid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019146951A (en) | 2019-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110192968B (en) | walking aids | |
| CN110192969B (en) | Walking support device | |
| EP3622936B1 (en) | Walking assist device | |
| EP2862780A2 (en) | Mobile object | |
| JP7155765B2 (en) | walking support device | |
| JP2023120448A (en) | walking support device | |
| JP2014239603A (en) | Manually-propelled vehicle | |
| KR102572254B1 (en) | Electric walking aid | |
| JPH08251980A (en) | Driving force assisting device and method of controlling driving force assisting device | |
| US11554070B2 (en) | Walking assist device | |
| KR101595517B1 (en) | Smart walking support machine | |
| JP7163713B2 (en) | walking support device | |
| JP2022014054A (en) | Assist device | |
| US20220000701A1 (en) | Assist device | |
| JP7083593B2 (en) | Braking method for electric vehicles and electric vehicles | |
| JP7098977B2 (en) | Walking support device | |
| JP7210907B2 (en) | walking support device | |
| JP5316052B2 (en) | Traveling device | |
| JP2019198517A (en) | Walking support device | |
| JP5903260B2 (en) | Walking assist device | |
| JP2013188270A (en) | Walking assisting apparatus | |
| JP2020124390A (en) | Walking support device | |
| JP7567489B2 (en) | Electric walking aid | |
| Choi et al. | Adaptive Walker: User Intention and Terrain Aware Intelligent Walker with High-Resolution Tactile and IMU Sensor | |
| KR20210156170A (en) | Crutch for lower body robot and control method of the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210817 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220803 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220919 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7155765 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |