特開 2022-109833 補助装置及び車椅子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022109833

(43)【公開日】2022-07-28

(54)【発明の名称】補助装置及び車椅子

(51)【国際特許分類】

   A61G 5/14 20060101AFI20220721BHJP

   A61G 5/12 20060101ALI20220721BHJP

   A61H 1/02 20060101ALI20220721BHJP

【ＦＩ】

A61G5/14 711

A61G5/12 701

A61H1/02 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005392

(22)【出願日】2021-01-15

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】大畑 智則

(72)【発明者】

【氏名】菊地 健一

【テーマコード（参考）】

4C046

【Ｆターム（参考）】

4C046AA28

4C046AA42

4C046BB07

4C046CC04

4C046DD02

4C046DD26

4C046DD34

4C046DD45

4C046EE03

4C046FF11

(57)【要約】

【課題】被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する過程における被補助者の立ち上がり意図を的確に把握し、これを反映させた被補助者の適切な立ち上がり支援を行うことが可能な補助装置及び車椅子を提供すること。
【解決手段】補助装置１は、被補助者が着座可能な着席部１００と、着席部１００に設けられ、被補助者の着座状態を取得する状態取得部１１０と、状態取得部１１０で取得した前記着座状態に基づいて、前記被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定する推定部１２０と、を有している。また、補助装置１は、着席部１００を昇降させる昇降駆動部６０と、昇降駆動部６０を制御可能な制御部３０とを有している。制御部３０は、前記遷移状態に基づき、昇降駆動部６０を制御して、着席部１００を昇降させることができる。これらにより、補助装置１は、被補助者の立ち上がりを支援する。また、補助装置１は、車椅子１に搭載することができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被補助者の立ち上がりを支援する補助装置であって、
前記被補助者が着座可能な着席部と、
前記着席部に設けられ、前記被補助者の着座状態を取得する状態取得部と、
前記状態取得部で取得した前記着座状態に基づいて、前記被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定する推定部と、
前記着席部を昇降させる昇降駆動部と、
前記昇降駆動部を制御可能な制御部と、を有し、
前記推定部は、前記被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を段階的に推定可能であり、
前記制御部は、前記遷移状態の各段階に基づき、前記昇降駆動部を段階的に制御して、前記着席部を昇降させること、を特徴とする補助装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記遷移状態の段階毎に設定された所定の時間を経過した場合において、前記昇降駆動部を制御して前記着席部の昇降を停止又は下降させること、を特徴とする請求項１に記載の補助装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、補助装置及び車椅子に関する。さらに詳しくは、要介護者等の立ち上がりを支援する補助装置及び当該補助装置を有する車椅子に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、椅子に着座した被補助者の立ち上がりを支援する補助システムが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明に係る補助システムは、補助椅子の着座部に着座した被補助者の膝関節の角度を膝角度センサで検出し、検出された膝角度に基づいて、補助椅子の着座部における座面を押し上げ制御している。また、特許文献１の発明に係る補助システムは、座面荷重センサ、肘掛け荷重センサ、及び足置き荷重センサの少なく とも１つの荷重センサを備えており、前記荷重センサにより検出される荷重の増減に基づいて被補助者が立ち上がろうとしているか否かを判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－５６０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述するような被補助者の着座部からの立ち上がりを支援するには、被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する過程において、被補助者の立ち上がりの意図をより的確に把握する必要がある。また、被補助者の立ち上がりの意図を反映させた被補助者の適切な立ち上がりの支援を行う必要がある。しかしながら、上述した特許文献１の発明に係る補助システムは、被補助者の着座状態から立ち上がり状態に移行する過程毎の意図を的確に判断するものではない。また、特許文献１の発明に係る補助システムは、被補助者の立ち上がりの意図を判定し、被補助者の立ち上がりの前段階（これから立ち上がろうとする段階）までを補助するものであり、被補助者の立ち上がりが完了するまでの全体的な立ち上がり動作を補助するものとはなっていない。また、特許文献１の発明に係る補助システムは、補助椅子として提供されるものであり、移動可能な車椅子に適用されるものではない。

【0005】

そこで、本発明は、被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する過程における被補助者の立ち上がり意図を的確に把握し、これを反映させた被補助者の適切な立ち上がり支援を行うことが可能な補助装置及び車椅子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の補助装置は、被補助者の立ち上がりを支援する補助装置であって、前記被補助者が着座可能な着席部と、前記着席部に設けられ、前記被補助者の着座状態を取得する状態取得部と、前記状態取得部で取得した前記着座状態に基づいて、前記被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定する推定部と、前記着席部を昇降させる昇降駆動部と、前記昇降駆動部を制御可能な制御部と、を有し、前記制御部は、前記遷移状態に基づき、前記昇降駆動部を制御して、前記着席部を昇降させること、を特徴とするものである。

【0007】

上述した本発明の補助装置は、状態取得部で取得した被補助者の着座状態に基づいて、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定することができる。そのため、被補助者の立ち上がり動作における姿勢変化を遷移状態に応じて精度良く推定することができる。また、本発明の補助装置は、推定部により推定した遷移状態に基づいて、着席部の昇降動作を制御することができる。これにより、被補助者の立ち上がり意図を精度良く反映させた適切な立ち上がり支援を行うことができる。

【0008】

（２）上述した本発明の補助装置は、前記推定部が、前記被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を段階的に推定可能であり、前記制御部は、前記遷移状態の各段階に基づき、前記昇降駆動部を段階的に制御して、前記着席部を昇降させると良い。

【0009】

かかる構成によれば、段階毎の各遷移状態に適した着席部の昇降制御を行うことができる。これにより、被補助者の立ち上がり支援の制御を迅速に行うことができるので、被補助者の立ち上がり意図をより精度良く反映させた立ち上がり支援の制御を行うことができる。

【0010】

ここで、被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する際に、被補助者が途中で立ち上がり動作を止めたり、途中で立ち上がり動作の時間がかかり過ぎたりすることが考えられる。かかる場合は、着席部の昇降を停止又は下降させることが望ましいと考えられる。

【0011】

（３）かかる知見に基づき、本発明の補助装置は、前記制御部が、前記遷移状態の段階毎に設定された所定の時間を経過した場合において、前記昇降駆動部を制御して前記着席部の昇降を停止又は下降させると良い。

【0012】

かかる構成によれば、被補助者が意図しない立ち上がり支援動作が行われることを抑制することができる。これにより、被補助者が姿勢を崩すことを抑制できる。

【0013】

ここで、被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する際には、着席部が被補助者から受ける圧力（荷重）の変化は、着席部に対して前後方向の列毎に順次変化していくものと考えられる。

【0014】

（４）かかる知見に基づき、本発明の補助装置は、前記状態取得部が、前記着席部の少なくとも幅方向に沿って複数設けられており、前記推定部は、複数の前記状態取得部のうち、幅方向に沿って設けられた前記状態取得部のそれぞれの取得値を演算処理することにより、前記遷移状態を推定すると良い。

【0015】

上述した補助装置は、着席部の幅方向に沿って設けられた複数の状態取得部のそれぞれの取得値を取得でき、前記取得値を演算処理することができる。ここで、演算処理は、幅方向に沿って得られたそれぞれの取得値を列方向に加算処理するものとすれば良い。これにより、着席部が被補助者から受ける圧力（荷重）の変化を着席部の幅方向に沿って強調して取得することができる。これにより、被補助者の立ち上がり動作における微弱な姿勢変化を適切に把握することができる。また、これを反映させた精度の良い立ち上がり支援動作の提供が可能な補助装置を提供することができる。ここで、状態取得部は、例えば圧力センサや、荷重センサなどの各種のセンサを用いれば良い。また、状態取得部は、着席部の幅方向に沿って列を形成するように設けられ、前記状態取得部の列が、着席部の奥行方向（前後方向）に、複数列形成されていると良い。

【0016】

（５）上述した課題を解決すべく提供される本発明の車椅子は、上述した補助装置を有すること、を特徴とするものである。

【0017】

かかる構成によれば、上述した補助装置が搭載された車椅子を提供することができる。そのため、被補助者の立ち上がり支援を移動体である車椅子においても利用することができる。

【0018】

（６）上述した本発明の車椅子は、フットレストと、前記フットレストの収納を検知する収納検知部と、を有し、前記制御部は、前記収納検知部が、前記フットレストの収納を検知した場合に、前記被補助者の立ち上がり動作の開始意図があると判断すると共に前記昇降駆動部の制御を開始すると良い。

【0019】

かかる構成によれば、車椅子が移動動作を行っている際に立ち上がり支援が行われることを抑制することができる。これにより、被補助者が意図しない立ち上がり支援を抑制でき、被補助者が姿勢を崩すことを抑制できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、被補助者が着座状態から立ち上がり状態に移行する過程における被補助者の立ち上がり意図を的確に把握し、これを反映させた被補助者の適切な立ち上がり支援を行うことが可能な補助装置及び車椅子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る補助装置を採用した車椅子の斜視図である。

【図2】図１の車椅子の説明斜視図である。

【図3】図１の車椅子の構成図である。

【図4】本発明の補助装置を構成する状態取得部の構成図である。

【図5】本発明の補助装置を構成する状態取得部での取得値の演算例を示す説明図である。

【図6】（ａ１）は、ＭＯＤＥ＝０における着座パターン１の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ａ２）は、ＭＯＤＥ＝０における被補助者の着座状態を示す説明図である。（ｂ１）は、ＭＯＤＥ＝１における着座パターン１の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ｂ２）は、ＭＯＤＥ＝１における被補助者の着座状態（２パターン）を示す説明図である。

【図7】（ｃ１）は、ＭＯＤＥ＝２における着座パターン２の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ｃ２）は、ＭＯＤＥ＝２における被補助者の着座状態を示す説明図である。（ｄ１）は、ＭＯＤＥ＝３における着座パターン３の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ｄ２）は、ＭＯＤＥ＝３における被補助者の着座状態を示す説明図である。

【図8】（ｅ１）は、ＭＯＤＥ＝４における着座パターン４の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ｅ２）は、ＭＯＤＥ＝４における被補助者の着座状態を示す説明図である。（ｆ１）は、ＭＯＤＥ＝５における着座パターン５の状態取得部の検知状態を示す説明図であり、（ｆ２）は、ＭＯＤＥ＝５における被補助者の着座状態を示す説明図である。

【図9】図６～図８における判定状態の基準を示す説明図である。

【図10】本発明の補助装置における遷移パターンの一例（ＭＯＤＥ＝３～４）についての説明図である。

【図11】本発明の補助装置の動作の一例を示すフロー図（メインルーチン）である。

【図12】図１１の続きのフロー図である。

【図13】図１１の続きのフロー図である。

【図14】本発明の補助装置を構成する状態取得部における着座パターンの判別（サブルーチン）についてのフロー図である。

【図15】図１４の続きのフロー図である。

【図16】本発明の補助装置におけるカウンターチェックについてのフロー図（サブルーチン）である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明に係る補助装置１の一実施形態について、図１～図９を参照しつつ以下に詳細を説明する。本実施形態では、補助装置１が、電動車椅子１（車椅子１とも称する）に組み込まれている場合を例として説明する。

【0023】

≪車椅子１の構成について≫
図１及び図２に示すように、車椅子１は、車椅子１の本体となる車体２を有している。車体２は、後方側に立設された後方支持部材２ａと、車体後方側に回転可能に支持された駆動輪としての一対の車輪３Ｌ，３Ｒ（駆動輪３Ｌ，３Ｒとも称する）と、車体前方側に回転可能に支持された従動輪としての一対の全方向車輪４，４等が設けられている。なお、図１において車輪３Ｒは、車体２に隠れているため図示していない。

【0024】

車体２は、要介護者等の被補助者が着座して搭乗が可能な着席部１００と、着席部１００に設けられた状態取得部１１０と、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定する推定部１２０等を備えている。また、車体２は、例えば、介護者等（操作者とも称する）に操作される一対の操作部１０Ｌ，１０Ｒと、前記操作者による操作力を検出する操作量取得部２０と、着席部１００の前端側下方に設けられ、車体２の前端側に設けられた固定軸（図示せず）を中心に回転可能なフットレスト７０等が設けられている。

【0025】

また、車体２は、上述した構成に加えて、車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒと、車輪回転数検知部５０と、着席部１００を昇降させる昇降駆動部６０と、昇降駆動部６０や車椅子１の各種の制御を行う制御部３０等を備えている。なお、図１及び図２において、車輪駆動部４０Ｒは、図示していない。

【0026】

操作部１０Ｌ，１０Ｒは、後方支持部材２ａの車幅方向両端側に設けられている。操作部１０Ｌ，１０Ｒは、棒状の部材によって構成されている。操作部１０Ｌ，１０Ｒは、その一端側において車体２に揺動可能に支持され、他端側が自由端とされている。操作部１０Ｌ，１０Ｒは、中途において屈曲しており、車体２側に支持される部分が後方支持部材２ａの側面に沿って延びるように形成されている。また、操作部１０は、操作者が車体２の後方側において把持して操作しやすいように、後方支持部材２ａから車体２の後方側に向けて延び、所定の角度で傾斜するように形成されている。操作部１０Ｌ，１０Ｒの操作側は、端部がそれぞれ対向するように車幅方向に沿って離間配置されている。また、操作部１０Ｌ，１０Ｒの支持側は、後方支持部材２ａに対して揺動可能に支持されている。そのため、操作部１０Ｌ，１０Ｒは、それぞれ独立して揺動操作することができる。

【0027】

図３に示すように、操作部１０Ｌ，１０Ｒの支持側には、操作量取得部２０がそれぞれ設けられている。操作量取得部２０は、例えば、ロードセルからなる一対の圧力センサ２２，２２と、圧力センサ２２，２２で検知した信号を増幅する信号増幅器２３と、信号増幅器２３でのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４等を有している。操作量取得部２０は、操作部１０Ｌ，１０Ｒに加わる操作力を、それぞれの圧力センサ２２，２２により、独立して取得することができる。

【0028】

制御部３０には、車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒと、車輪回転数検知部５０と、昇降駆動部６０と、状態取得部１１０に接続された推定部１２０と、フットレスト７０の収納状態を検知する収納検知部７１等が接続されている。制御部３０は、昇降駆動部６０を制御することにより、着席部１００を昇降させることができる。昇降駆動部６０の制御についての詳細は後述する。また、制御部３０は、操作部１０Ｌ，１０Ｒにおいて取得された操作量の差に基づいて設定値（例えば、回転数）を後述する車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒに出力する。制御部３０は、収納検知部７１におけるフットレスト７０の収納状態に応じた車椅子１の制御を行うことができる。また、制御部３０は、前記の他、車椅子１における各種の制御を行うことができる。なお、制御部３０は、単体で構成されるものだけではなく、構成する部材に応じて複数で構成されるものであっても良い。

【0029】

車輪駆動部４０は、例えば、インホイールモータと、モータドライバ等で形成されており、車輪３Ｌ，３Ｒのそれぞれに接続されている。車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒは、車輪３Ｌ，３Ｒをそれぞれ独立して回転させることができる。車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒは、制御部３０から出力される設定値（例えば、回転数）に基づいて、それぞれ独立した駆動制御が行われる。これにより、車椅子１は、車輪駆動部４０Ｌ，４０Ｒによる車輪３Ｌ，３Ｒの駆動により進行し、全方向車輪４，４（図１参照）によって、各方向に旋回することが可能である。

【0030】

車輪回転数検知部５０は、駆動輪としての車輪３Ｌ，３Ｒに設けられ、車輪３Ｌ，３Ｒのそれぞれの車輪回転数を検知することができる。車輪回転数検知部５０には、例えば、角度を検知するエンコーダ等が用いられる。また、車輪回転数検知部５０は、例えば、車輪軸に設けたり、車輪駆動部４０に設けたりするものなど、車輪３の回転数を検知できる位置であれば、各種の場所に設けることができる。

【0031】

昇降駆動部６０は、図２に示すように着席部１００の下方側に設けられている。昇降駆動部６０は、着席部１００を昇降駆動するモータと、後方支持部材２ａの上下方向に沿って設けられたレール（図示せず）と、着席部１００に設けられ、前記レールに摺動自在なスライダ６１等を有している。また、昇降駆動部６０は、制御部３０と接続されており、制御部３０の指令に応じて制御される。昇降駆動部６０は、下端側のポジション１（Ｐ１とも称する）と、上端側のポジション４（Ｐ４とも称する）との間で着席部１００を昇降させることができる。なお、本実施形態では、ポジション１とポジション４との間に、後述するポジション２（Ｐ２とも称する）及びポジション３（Ｐ３とも称する）が設定されている（図７参照）。

【0032】

また、昇降駆動部６０は、着席部１００の昇降に伴い、アームレスト部１０３を座面部１０１と一体的に昇降させることができる。従って、被補助者の立ち上がり動作において、座面部１０１及びアームレスト部１０３により、被補助者に掛かる負荷を分散させることができるので、被補助者が立ち上がりやすくなる効果を奏する。

【0033】

フットレスト７０は、車体２の前端側に設けられた固定軸（図示せず）を中心に回転可能に支持されている。フットレスト７０は、収納状態となる跳ね上げ状態と、被補助者が足を載せる状態となる平坦状態との間で回転が可能である。フットレスト７０の揺動動作は、被補助者又は介助者によって行うことができる。また、フットレスト７０には、収納検知部７１となるセンサが設けられており、フットレスト７０が収納されたこと（跳ね上げ状態とされたこと）を検知することができる。本実施形態では、フットレスト７０が収納されたことを検知した場合に、車椅子１の操作部１０による駆動支援を行わないようにしている。また、本実施形態では、収納検知部７１でフットレスト７０が収納されたことを検知した場合に、被補助者の立ち上がり動作の開始意図があると判断すると共に昇降駆動部６０の制御を開始することができる。

【0034】

次に、被補助者が着座する着席部１００の詳細について、図４に基づいて説明する。着席部１００は、被補助者が腰掛けする座面部１０１と、被補助者の背中を支持する背もたれ部１０２と、被補助者の肘置きとなるアームレスト部１０３Ｒ，１０３Ｌ（アームレスト部１０３）等を有している。また、座面部１０１と、背もたれ部１０２と、アームレスト部１０３とには、それぞれに対して状態取得部１１０が複数設けられている。それぞれの状態取得部１１０は、推定部１２０に接続されている。

【0035】

状態取得部１１０は、例えば、圧力センサ等のセンサから構成されている。また、状態取得部１１０は、前記センサで検知した信号を増幅する信号増幅器１１１と、信号増幅器１１１でのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１２等を有している。状態取得部１１０は、被補助者が着座した際に掛かる荷重（圧力）を検出することができる。なお、以下の説明において、状態取得部１１０は、配置されている位置に応じて、センサａ，ｂ，ｓと称することがある。また、センサａ，ｂ，ｓは、それぞれ配置されている位置に応じて、アルファベットの記号に数字を付けて称することがある。

【0036】

座面部１０１には、センサｓが複数配置されている。座面部１０１には、車椅子１の幅方向（図示縦方向）に沿って、それぞれ列をなしたセンサｓ１１～ｓ４１、ｓ１２～ｓ４２、及びｓ１３～ｓ４３が設けられている。センサｓ１１～ｓ４１、ｓ１２～ｓ４２、及びｓ１３～ｓ４３の各センサ列は、座面部１０１の前端側から後端側（前後方向又は奥行方向とも称する）に向けて順次整列して配置されている。

【0037】

背もたれ部１０２には、センサｂが複数配置されている。背もたれ部１０２には、車椅子１の幅方向に沿って、それぞれ列をなしたセンサｂ１１及びｂ２１と、センサｂ１２及びｂ２２とが、背もたれ部１０２の下端側から上端側に向けて順次整列して配置されている。

【0038】

アームレスト部１０３Ｒには、センサａ１１及びａ１２が車椅子１の前後方向に沿って配置されている。また、アームレスト部１０３Ｌには、センサａ２１及びａ２２が車椅子１の前後方向に沿って配置されている。ここで、センサａ１１及びａ２１並びにセンサａ１２及びａ２２は、車椅子１の幅方向に沿って、それぞれ列を形成している。

【0039】

推定部１２０は、上述したそれぞれのセンサａ，ｂ，ｓと接続されている。推定部１２０は、各センサａ，ｂ、ｓで取得した取得値から、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を段階的に推定することができる。また、推定部１２０は、制御部３０と接続されており、推定した遷移状態を制御部３０に送信する。なお、推定する遷移状態は、段階的なものでなく連続的なものとしても良い。また、推定部１２０は、別途の装置としても良いし、制御部３０によって行うものとしても良い。

【0040】

次に、状態取得部１１０の各センサａ，ｂ，ｓでの出力値（取得値）の演算処理、及び被補助者の着座状態の判定に用いられる閾値について、図５を参照しながら説明する。

【0041】

≪各センサでの出力値の演算処理及び閾値について≫
まず、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定するにあたり、状態取得部１１０における各センサａ，ｂ，ｓでの出力値が取得される。前記出力値は、被補助者の立ち上がり動作に伴い、車椅子１の進行方向後方側から前方側に向けて変化することが、本発明者等の鋭意検討の結果、判明している。

【0042】

そこで、本発明の補助装置１（車椅子１）においては、座面部１０１の幅方向に沿って形成されたセンサ前列ｓ１１～ｓ４１の合計Ｓ１、センサ中列ｓ１２～ｓ４２の合計Ｓ２、及びセンサ後列ｓ１３～ｓ４３の合計Ｓ３が求められる。また、背もたれ部１０２においては、幅方向に沿って形成されたセンサ下列ｂ１１及びｂ２１の合計Ｂ１と、センサ上列ｂ１２及びｂ２２の合計Ｂ２とが求められる。また、アームレスト部１０３Ｒ，１０３Ｌにおいては、幅方向に沿って形成されたセンサ前列ａ１１及びａ２１の合計Ａ１と、センサ後列ａ１２及びａ２２の合計Ａ２が求められる。以下、具体的な演算処理の方法と閾値の設定についての詳細を説明する。

【0043】

座面部１０１におけるセンサ出力値の合計Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、以下の（式１）、（式２）及び（式３）によって、それぞれ求められる。

【0044】

Ｓ１＝ｓ１１＋ｓ２１＋ｓ３１＋ｓ４１・・・（式１）
Ｓ２＝ｓ１２＋ｓ２２＋ｓ３２＋ｓ４２・・・（式２）
Ｓ３＝ｓ１３＋ｓ２３＋ｓ３３＋ｓ４３・・・（式３）

【0045】

合計Ｓ１に対しては、着座状態判定閾値Ｓ１ｔｈｒと、高押圧判定閾値Ｓ１Ｈｔｈｒとが設定される。合計Ｓ２に対しては、着座状態判定閾値Ｓ２ｔｈｒが設定され、合計Ｓ３に対しては、着座状態判定閾値Ｓ３ｔｈｒが設定される。

【0046】

また、両アームレスト部１０３Ｒ，１０３Ｌにおけるセンサ出力値の合計Ａ１及びＡ２は、以下の（式４）及び（式５）によって、それぞれ求められる。

【0047】

Ａ１＝ａ２１＋ａ１１・・・（式４）
Ａ２＝ａ２２＋ａ１２・・・（式５）

【0048】

合計Ａ１に対しては、着座状態判定閾値Ａ１ｔｈｒと、高押圧判定閾値Ａ１Ｈｔｈｒとが設定される。また、合計Ａ２に対しては、着座状態判定閾値Ａ２ｔｈｒが設定される。

【0049】

また、背もたれ部１０２におけるセンサ出力値の合計Ｂ１及びＢ２は、以下の（式６）及び（式７）によって、それぞれ求められる。

【0050】

Ｂ１＝ｂ２１＋ｂ１１・・・（式６）
Ｂ２＝ｂ２２＋ｂ１２・・・（式７）

【0051】

合計Ｂ１に対しては、着座状態判定閾値Ｂ１ｔｈｒが設定され、合計Ｂ２に対しては、着座状態判定閾値Ｂ２ｔｈｒが設定される。ここで、上述した着座状態判定閾値とは、被補助者が着座していることを判定するための閾値であり、着座時には、各列のセンサ出力値の加算値が十分に前記閾値以上となる。また、高押圧判定閾値とは、被補助者の立ち上がり動作において着座時以上に、より強く各センサに圧力が加わったことを検出するための閾値である。

【0052】

従って、座面部１０１の前列では、着座状態判定閾値Ｓ１ｔｈｒ及び高押圧判定閾値Ｓ１Ｈｔｈｒの関係が、着座状態判定閾値Ｓ１ｔｈｒ＜高押圧判定閾値Ｓ１Ｈｔｈｒとなる。また、アームレスト部１０３の前列では、着座状態判定閾値Ａ１ｔｈｒ及び高押圧判定閾値Ａ１Ｈｔｈｒの関係が、着座状態判定閾値Ａ１ｔｈｒ＜高押圧判定閾値Ａ１Ｈｔｈｒとなる。

【0053】

上述したように本発明の補助装置１は、着席部１００の幅方向に沿って設けられた複数のセンサｓ，ａ，ｂのそれぞれの取得値を着席部１００の幅方向に沿うセンサ列毎に加算して取得できる。そのため、着席部１００が被補助者から受ける圧力（荷重）の変化を着席部１００の幅方向に沿って強調して取得することができる。これにより、被補助者の立ち上がり動作における微弱な姿勢変化を適切に把握することができる。また、着席部１００の前後方向（奥行方向）に沿って変化する被補助者から受ける圧力の変化を複数のセンサ列毎に順次把握することができるので、被補助者の立ち上がり動作における姿勢変化を適切に把握することができる。

【0054】

次に、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態の推定について、図６～図９を参照しながら詳細を説明する。図６～図８の各図において、上段側に示す（ａ１）～（ｆ１）は、各着座パターン１～４における各センサｓ，ａ，ｂの状態を示す説明図である。また、図６～図８の各図において、下段側に示す（ａ２）～（ｆ２）は、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態の各段階（ＭＯＤＥ＝０～５）を示す説明図である。

【0055】

また、図９は、図６～図８の各図における各センサｓ，ａ、ｂの基準となる出力の状態と、着座圧の判定に用いられる閾値とを示す説明図である。図示において、各センサｓ，ａ，ｂの出力状態は、ハッチングの密度で表されており、ハッチングの密度が高い程、センサの出力が高いことを表している。また、破線で囲まれたセンサの出力値は、判定に関与させないもの（無関与）としている。これは、遷移状態の推定に影響を及ぼさないためである。また、各センサｓ，ａ，ｂの出力値は、上述したように各列毎に加算して出力される。また、着座圧の判定は、各列毎のセンサ出力値の合計Ｓ１～Ｓ３、Ａ１～Ａ２、Ｂ１～Ｂ２と、閾値との比較により行われる。

【0056】

図６（ａ２）は、被補助者が車椅子１の着席部１００に着席している遷移状態を表しており、当該遷移状態は、ＭＯＤＥ＝０（ＭＯＤＥ０とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ０においては、座面部１０１における各センサｓが、図６（ａ１）に示すような着座パターンの着座圧（図９参照）を出力する。ＭＯＤＥ０における着座圧パターンは、着座パターン１として設定される。着座パターン１では、座面部１０１における全てのセンサ出力値が着座圧状態（図９参照）として出力される。なお、着座パターン１～４における着席部１００の着座状態の判定は、着座状態判定閾値Ｓ１ｔｈｒ～Ｓ３ｔｈｒ，Ａ１ｔｈｒ，Ａ２ｔｈｒ，Ｂ１ｔｈｒ，Ｂ２ｔｈｒ、及び高押圧判定閾値Ｓ１Ｈｔｈｒ，Ａ１Ｈｔｈｒに基づいて行われる。具体的な判定は、後述する動作フローにおいて説明する。

【0057】

図６（ｂ２）における図示左側の遷移状態は、車椅子１のフットレスト７０が収納された状態を表しており、図示右側の遷移状態は、被補助者の立ち上がり開始の遷移状態（背もたれ部１０２から被補助者の背中が離れた状態）を表している。これらの遷移状態は、共にＭＯＤＥ＝１（ＭＯＤＥ１とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ１においては、座面部１０１における各センサｓが図６（ｂ１）に示すような着座パターンの着座圧（図９参照）を出力する。ＭＯＤＥ１で出力された着座パターンは、着座パターン１として設定される。着座圧状態の判定は、上述と同様であるため、説明を省略する。

【0058】

図７（ｃ２）は、被補助者が立ち上がり動作を開始し、アームレスト部１０３の前列におけるセンサａ１１及びａ２１に圧力が加わった遷移状態を表している。また、着席部１００がポジション１（Ｐ１）からポジション２（Ｐ２）に昇降された遷移状態を表している。当該遷移状態は、ＭＯＤＥ＝２（ＭＯＤＥ２とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ２においては、座面部１０１における各センサｓが、図７（ｃ１）に示すような着座パターンの着座圧（図９参照）を出力する。また、アームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２２が、図７（ｃ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。ＭＯＤＥ２で出力された着座パターンは、着座パターン２として設定される。着座パターン２では、座面部１０１における全てのセンサ出力値が着座圧状態（図９参照）として出力されると共にアームレスト部１０３における前列のセンサａ１１及びａ２１の出力値が着座圧状態として出力される。

【0059】

図７（ｄ２）は、被補助者が立ち上がり動作の途上にあり、アームレスト部１０３の前列におけるセンサａ１１及びａ２１に強く圧力が加わった遷移状態を表している。また、着席部１００がポジション２（Ｐ２）からポジション３（Ｐ３）に昇降された遷移状態を表している。当該遷移状態は、ＭＯＤＥ＝３（ＭＯＤＥ３とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ３においては、座面部１０１における各センサｓが、図７（ｄ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。また、アームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２２が、図７（ｄ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。ＭＯＤＥ３で出力された着座パターンは、着座パターン３として設定される。着座パターン３では、座面部１０１及びアームレスト部１０３における前列のセンサ出力値が高押圧状態（図９参照）として出力され、座面部１０１の前後方向中央列におけるセンサ出力値が着座圧状態として出力される。

【0060】

図８（ｅ２）は、被補助者が立ち上がり動作の終盤にあり、座面部１０１の前端側に腰掛けると共にアームレスト部１０３の前端側に強く手を掛けた遷移状態を表している。すなわち、座面部１０１及びアームレスト部１０３の前端側に強く圧力が加わった遷移状態を表している。このとき、座面部１０１におけるセンサ列ｓ１１～ｓ４１、及びアームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２１に強く圧力が加わっている。また、着席部１００がポジション３からポジション４に昇降された遷移状態を表している。当該遷移状態は、ＭＯＤＥ＝４（ＭＯＤＥ４とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ４においては、座面部１０１における各センサｓが、図８（ｅ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。また、アームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２２が、図８（ｅ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。ＭＯＤＥ４で出力された着座パターンは、着座パターン４として設定される。着座パターン４では、座面部１０１における前端側のセンサ列ｓ１１～ｓ４１、及びアームレスト部１０３における前列のセンサａ１１及びａ２１の出力値が高押圧状態（図９参照）として出力される。

【0061】

図８（ｆ２）は、被補助者が立ち上がり動作の完了直前にあり、アームレスト部１０３の前端側に軽く手を掛けた遷移状態を表している。すなわち、アームレスト部１０３の前端側に軽く圧力が加わった遷移状態を表している。このとき、アームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２１に軽く圧力が加わっている。また、着席部１００がポジション４に位置した遷移状態を表している。当該遷移状態は、ＭＯＤＥ＝５（ＭＯＤＥ５とも称する）として設定される。ＭＯＤＥ５においては、アームレスト部１０３におけるセンサａ１１及びａ２２が、図８（ｆ１）に示すような着座パターンの着座圧を出力する。ＭＯＤＥ５で出力された着座パターンは、着座パターン５として設定される。着座パターン５では、アームレスト部１０３における前列のセンサａ１１及びａ２１の出力値が着座圧状態（図９参照）として出力される。

【0062】

上述したように、本発明の補助装置１は、状態取得部１１０で取得した被補助者の着座状態に基づいて、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を推定することができる。そのため、被補助者の立ち上がり動作における姿勢変化を遷移状態に応じて精度良く推定することができる。また、本発明の補助装置１は、推定部１２０により推定した遷移状態に基づいて、着席部１００の昇降動作を制御することができる。これにより、被補助者の立ち上がり意図を精度良く反映させた適切な立ち上がり支援を行うことができる。

【0063】

≪ＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４への遷移の例示≫
次に、ＭＯＤＥの移行の具体例について、ＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４への移行を例に、図１０を参照しながら説明する。図示上段側３段は、ＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４へ移行するパターンが３パターンあることを示している。また、図示中段は、時間経過に伴うカウンター値の変化を示している。また、図示下段は、時間経過に伴う座面部１０１（シート１０１とも称する）のポジションの変化を示している。

【0064】

≪シート上昇中にＭＯＤＥ遷移する場合≫
まず、シート１０１が上昇中（Ｐ２～Ｐ３）にＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４に移行する場合について説明する。ＭＯＤＥ３がスタートすると、時間経過と共にシート１０１がＰ２からＰ３に向けて比例的に上昇する。また、カウンター値が０から３に向けて増加する。ここで、カウンター値３は、ＭＯＤＥ４において所定の時間を経過した際のタイムオーバー値となる。また、シート１０１が、Ｐ２からＰ３に上昇していくに伴い、着座パターン３が着座パターン４に移行する。着座パターン３から着座パターン４への移行に伴い、ＭＯＤＥ３がＭＯＤＥ４に切り替えられる。前記ＭＯＤＥの切り替えは、推定部１２０により行われる。ＭＯＤＥの切り替えは、制御部３０で行っても良い。

【0065】

≪シート上昇完了後にＭＯＤＥ遷移する場合≫
次に、シート１０１がＰ３に上昇した後にＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４に移行する場合について説明する。ＭＯＤＥ３がスタートすると、時間経過と共にシート１０１がＰ２からＰ３に向けて比例的に上昇する。また、カウンター値が０から３に向けて増加する。また、シート１０１のＰ３への上昇が完了した後、着座パターン３が着座パターン４へ移行するのに伴って、ＭＯＤＥ３がＭＯＤＥ４に切り替えられる。前記ＭＯＤＥの切り替えは、推定部１２０により行われる。ＭＯＤＥの切り替えは、制御部３０で行っても良い。

【0066】

≪タイムアップ後にＭＯＤＥ遷移する場合≫
次に、シート１０１がＰ３に上昇した後、所定の時間を経過（タイムアップ）した場合のＭＯＤＥの移行について説明する。ＭＯＤＥ３がスタートすると、時間経過と共にシート１０１がＰ２からＰ３に向けて比例的に上昇する。シート１０１がＰ３に到達した後、所定時間が経過すると、カウンター値３がセット（設定）される。カウンター値３にセットされるとＭＯＤＥ３が初期状態（ＭＯＤＥ０）に戻される。すなわち、シート１０１がＰ３からＰ１に下降し、カウンター値が０に戻される。なお、シート１０１を下降させずに、シート１０１が停止するようにしても良い。前記ＭＯＤＥの切り替えは、推定部１２０により行われる。ＭＯＤＥの切り替えは、制御部３０で行っても良い。このように、シート１０１が所定のポジションに達して所定の時間が経過した場合に、シート１０１を下降又は停止させるようにすることにより、被補助者が姿勢を崩すことを抑制することができる。

【0067】

以上が、ＭＯＤＥ３～ＭＯＤＥ４への切り替えの例であるが、当該例示は、他のＭＯＤＥの切り替えにおいても、同様の手法により実行される。次に、本発明の補助装置１（車椅子１）の動作について、図１１～図１６のフロー図を参照しながら詳細を説明する。

【0068】

≪動作フローについて≫
図１１に示すように、補助装置１の制御が開始されると、まずステップＳ１００において、着座パターンの判別（サブルーチンＳ１００）が行われる。以下、まず、サブルーチンＳ１００での処理について、図１４を参照しながら説明する。

【0069】

≪着座パターンの判別（サブルーチンＳ１００）≫
着座パターンの判別が開始されると、状態取得部１１０におけるセンサ値の取得が行われる（ステップＳ１０１）。続いて、着座パターンのフラグが初期化（リセット）される（ステップＳ１０２）。ここでは、例えば、着座パターンが０とされる。

【0070】

続いて、座面部１０１の前列の各センサｓ１１～ｓ４１のセンサ出力が（式１）に基づいて加算され、合計Ｓ１が求められる（ステップＳ１０３）。また、座面部１０１の中列の各センサｓ１２～ｓ４２のセンサ出力が（式２）に基づいて加算され、合計Ｓ２が求められる（ステップＳ１０４）。また、座面部１０１の後列の各センサｓ１３～ｓ４３のセンサ出力が（式３）に基づいて加算され、合計Ｓ３が求められる（ステップＳ１０５）。

【0071】

また、アームレスト部１０３の前列の各センサａ１１及びａ２１のセンサ出力が（式４）に基づいて加算され、合計Ａ１が求められる（ステップＳ１０６）。また、アームレスト部１０３の後列の各センサａ１２及びａ２２のセンサ出力が（式５）に基づいて加算され、合計Ａ２が求められる（ステップＳ１０７）。

【0072】

また、背もたれ部１０２の下列の各センサｂ１１及びｂ２１のセンサ出力が（式６）に基づいて加算され、合計Ｂ１が求められる（ステップＳ１０８）。また、背もたれ部１０２の上列の各センサｂ１２及びｂ２２のセンサ出力が（式７）に基づいて加算され、合計Ｂ２が求められる（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９の処理が実行されると、図１５に示すステップＳ１２０に処理が進められる。

【0073】

ステップＳ１２０においては、ステップＳ１０３～Ｓ１０９で求めた各センサ列の出力に基づいて、着座パターンの具体的な判別が行われる。すなわち、ステップＳ１２０においては、まず、座面部１０１の前列におけるセンサ出力の状態が判定される。また、ステップＳ１２０では、合計Ｓ１と、各閾値との比較が行われる。具体的には、Ｓ１ｔｈｒ＜Ｓ１＜Ｓ１Ｈｔｈｒ、Ｓ１Ｈｔｈｒ＜Ｓ１、Ｓ１＜Ｓ１ｔｈｒの３つの条件に従って場合分けが行われる。Ｓ１ｔｈｒ＜Ｓ１＜Ｓ１Ｈｔｈｒの条件においては、着座パターン１又は２が設定される。また、Ｓ１ｔｈｒ＜Ｓ１の条件においては、着座パターン３又は４が設定される。また、Ｓ１＜Ｓ１ｔｈｒの条件においては、着座パターン５が設定される。以下、上記の３つの条件について、場合分けしながら説明する。

【0074】

≪Ｓ１ｔｈｒ＜Ｓ１＜Ｓ１Ｈｔｈｒ（着座パターン１又は２の設定）≫
ステップＳ１２０において、Ｓ１ｔｈｒ＜Ｓ１＜Ｓ１Ｈｔｈｒであると判定された場合は、Ｓ２ｔｈｒ＜Ｓ２及びＳ３ｔｈｒ＜Ｓ３であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３０）。すなわち、Ｓ２及びＳ３が着座状態判定閾値（図９参照）を超えているか否かの判定が行われる。ここで、Ｓ２及びＳ３が着座状態判定閾値を超えている場合は、ステップＳ１３１として、着座パターンフラグ１がセット（設定とも称する）される（図６（ａ１）参照）。ステップＳ１３０において、Ｓ２及びＳ３が着座状態判定閾値を超えていない場合は、図１１に示すメインルーチンに戻る。

【0075】

続いて、アームレスト部１０３におけるセンサ出力についてＡ１ｔｈｒ＜Ａ１＜Ａ１Ｈｔｈｒ及びＡ２＜Ａ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１３２）。ここで、Ａ１及びＡ２が前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチンに戻る。Ａ１及びＡ２が前記条件を満たす場合は、背もたれ部１０２におけるセンサ出力についてＢ１＜Ｂ１ｔｈｒ及びＢ２＜Ｂ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１３３）。ここで、Ｂ１及びＢ２が、前記条件を満たす場合は、ステップＳ１３４として、着座パターンフラグ２がセットされる（図７（ｃ１）参照）と共に図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。ステップＳ１３３において、前記条件を満たさない場合も、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0076】

≪Ｓ１Ｈｔｈｒ＜Ｓ１（着座パターン３又は４の設定）≫
ステップＳ１２０において、Ｓ１Ｈｔｈｒ＜Ｓ１である（Ｓ１が高押圧判定閾値を超えている）と判定された場合には、アームレスト部１０３のセンサ出力がＡ１Ｈｔｈｒ＜Ａ１及びＡ２＜Ａ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１４０）。ここで、Ａ１及びＡ２が、前記条件を満たす場合は、背もたれ部１０２におけるセンサ出力について、Ｂ１ｔｈｒ＜Ｂ１及びＢ２＜Ｂ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１４１）。ステップＳ１４０において、前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0077】

ステップＳ１４１において、Ｂ１及びＢ２が、前記条件を満たす場合は、座面部１０１の中列のセンサ出力がＳ２ｔｈｒ＜Ｓ２の条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１４２）。すなわち、ステップＳ１４１においては、合計Ｓ２が、着座状態判定閾値を超えているか否かの判定が行われる。ステップＳ１４２において、前記条件を満たす場合は、座面部１０１の後列のセンサ出力が、Ｓ３＜Ｓ３ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１４３）。すなわち、合計Ｓ３が、着座状態判定閾値を超えていないか否かの判定が行われる。

【0078】

ステップＳ１４３において、前記条件を満たす場合は、ステップＳ１４４として着座パターンフラグ３がセットされる（図７（ｄ１）参照）と共に図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。ステップＳ１４３において、前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0079】

ステップＳ１４２において、前記条件を満たさない場合は、座面部１０１の後列のセンサ出力が、Ｓ３＜Ｓ３ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１４５）。すなわち、合計Ｓ３が、着座状態判定閾値を超えていないか否かの判定が行われる。

【0080】

ステップＳ１４５において、前記条件を満たす場合は、ステップＳ１４６として着座パターンフラグ４がセットされる（図８（ｅ１）参照）と共に図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。ステップＳ１４５において、前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0081】

≪Ｓ１＜Ｓ１ｔｈｒ（着座パターン５の設定）≫
ステップＳ１２０において、Ｓ１＜Ｓ１ｔｈｒであると判定された場合は、Ｓ２＜Ｓ２ｔｈｒ及びＳ３＜Ｓ３ｔｈｒであるか否かの判定が行われる（ステップＳ１５０）。すなわち、Ｓ２及びＳ３が着座状態判定閾値を超えていないか否かの判定が行われる。ここで、Ｓ２及びＳ３が着座状態判定閾値を超えていない場合は、アームレスト部１０３におけるセンサ出力についてＡ１ｔｈｒ＜Ａ１＜Ａ１Ｈｔｈｒ及びＡ２＜Ａ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１５１）。ここで、Ａ１及びＡ２が前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0082】

ステップＳ１５１において、Ａ１及びＡ２が前記条件を満たす場合は、背もたれ部１０２におけるセンサ出力についてＢ１＜Ｂ１ｔｈｒ及びＢ２＜Ｂ２ｔｈｒの条件を満たすか否かの判定が行われる（ステップＳ１５２）。ここで、Ｂ１及びＢ２が、前記条件を満たす場合は、ステップＳ１５３として、着座パターンフラグ５がセットされる（図８（ｆ１）参照）と共に図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。ステップＳ１５２において、前記条件を満たさない場合は、図１１に示すメインルーチン（ステップＳ１００）に戻る。

【0083】

以上が、サブルーチンとしてのステップＳ１００における着座パターンの判別の詳細であり、次にメインルーチンにおけるステップＳ１００に続くフローについて、図１１を参照しながら説明する。

【0084】

ステップＳ１００におけるサブルーチンでの処理が完了すると、着座パターン１であるか否かが判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１において、着座パターン１ではない場合は、ステップＳ１００での着座パターンの判別が実行される。ステップＳ１において、着座パターン１であると判定された場合は、ＭＯＤＥ０（図６（ａ２）参照）がセットされる（ステップＳ２）。

【0085】

続いて、ＭＯＤＥの判定が行われる（ステップＳ３）。ステップＳ３においては、ＭＯＤＥが０～４の何れであるか否かの判定と、カウンター５であるか否かの判定が行われる。以下、上述の各条件の判定について、場合分けしながら詳細を説明する。

【0086】

≪判定結果がＭＯＤＥ０の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ０（図６（ａ２）参照）である場合は、フットレスト７０（図１参照）が収納されているか否かの判断が、収納検知部７１（図１参照）により行われる（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、フットレスト７０が収納されていると判断された場合は、ＭＯＤＥ１（図６（ｂ２）参照）がセットされる（ステップＳ１１）。

【0087】

続いて、走行アシスト禁止フラグがセットされる（ステップＳ１２）。ここで、走行アシスト禁止フラグとは、車椅子１における操作部１０の操作支援（駆動補助）を行わないようにするための条件変数である。走行アシスト禁止フラグのセットにより、被補助者の立ち上がり動作の開始意図があると判断でき、車椅子１の走行に対する操作支援が停止される。従って、立ち上がり支援が行われている際に車椅子１の走行支援が行われることを抑制することができる。これにより、被補助者が意図しない車椅子１の走行支援がおこなわれることを抑制でき、被補助者が姿勢を崩すことを抑制できる。

【0088】

ステップＳ１２が実行されると、再びステップＳ３に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。このとき、ステップＳ３におけるＭＯＤＥ判定では、既にＭＯＤＥ１がセットされているので、結果的に以降の動作において、昇降駆動部６０の制御が開始される。一方、ステップＳ１０において、フットレスト７０が収納されていないと検知した場合は、再びステップＳ３に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。すなわち、フットレスト７０が収納されていない状態では、車椅子１の走行に対する操作支援が継続される。

【0089】

≪判定結果がＭＯＤＥ１の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ１（図６（ｂ２）参照）である場合は、サブルーチンとしてのステップＳ１００（着座パターン判別）に処理が進められる。ステップＳ１００の処理は、上述のとおりであるので、説明を省略する。

【0090】

ステップＳ１００における処理が完了すると、着座パターン２（図７（ｃ１）参照）であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、着座パターン２であると判定された場合は、ＭＯＤＥ２（図７（ｃ２）参照）がセットされる（ステップＳ２１）。

【0091】

続いて、シート１０１の上昇が開始される（ステップＳ２２）。また、カウンター２（図１０参照）が開始される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３が実行されると、再びステップＳ３に戻って、ＭＯＤＥの判定が行われる。このとき、ステップＳ３におけるＭＯＤＥ判定では、既にＭＯＤＥ２がセットされているので、結果的に以降の動作において、ＭＯＤＥ２の処理が開始される。

【0092】

≪判定結果がＭＯＤＥ２の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ２（図７（ｃ２）参照）である場合は、図１２に示すように、シート１０１の位置がポジション２（Ｐ２）に到達したか否かの判定が行われる（ステップＳ３０）。シート１０１の位置がＰ２に到達した場合は、シート１０１を停止させる（ステップＳ３１）。ステップＳ３１が実行されると、サブルーチンとしてのステップＳ１００（着座パターン判別）に処理が進められる。ステップＳ１００の処理は、上述のとおりであるので説明を省略する。一方、ステップＳ３０において、シート１０１の位置がＰ２に達していない場合も、サブルーチンとしてのステップＳ１００に処理が進められる。

【0093】

ステップＳ１００における処理が完了すると、着座パターン３（図７（ｄ１）参照）であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、着座パターン３であると判定された場合は、ＭＯＤＥ３（図７（ｄ２）参照）がセットされる（ステップＳ３３）。

【0094】

続いて、シート１０１の上昇が開始される（ステップＳ３４）。また、カウンター３（図１０参照）が開始される（ステップＳ３５）。ステップＳ３５が実行されると、サブルーチンとしてカウンター２であるか否かのチェックが行われる（ステップＳ２００）。サブルーチンとしてのステップＳ２００における処理は後述する。一方、ステップＳ３２において、着座パターン３ではないと判定された場合も、サブルーチンとしてのステップＳ２００の処理が行われる。ステップＳ２００の処理が完了すると、再びステップＳ３（図１１参照）に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。

【0095】

≪判定結果がＭＯＤＥ３の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ３（図７（ｄ２）参照）である場合は、図１２に示すように、シート１０１の位置がポジション３（Ｐ３）に到達したか否かの判定が行われる（ステップＳ４０）。シート１０１の位置がＰ３に到達した場合は、シート１０１を停止させる（ステップＳ４１）。ステップＳ４１が実行されると、サブルーチンとしてのステップＳ１００（着座パターン判別）に処理が進められる。ステップＳ１００の処理は、上述のとおりであるので説明を省略する。一方、ステップＳ４０において、シート１０１の位置がＰ３に達していない場合も、サブルーチンとしてのステップＳ１００に処理が進められる。

【0096】

ステップＳ１００における処理が完了すると、着座パターン４（図８（ｅ１）参照）であるか否かの判定が行われる（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、着座パターン４であると判定された場合は、ＭＯＤＥ４（図８（ｅ２）参照）がセットされる（ステップＳ４３）。

【0097】

続いて、シート１０１の上昇が開始される（ステップＳ４４）。また、カウンター４が開始される（ステップＳ４５）。ステップＳ４５が実行されると、サブルーチンとしてカウンター３（図１０参照）であるか否かのチェックが行われる（ステップＳ２００）。サブルーチンとしてのステップＳ２００における処理は後述する。一方、ステップＳ４２において、着座パターン４ではないと判定された場合も、サブルーチンとしてのステップＳ２００の処理が行われる。ステップＳ２００の処理が完了すると、再びステップＳ３（図１１参照）に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。

【0098】

≪判定結果がＭＯＤＥ４の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ４（図８（ｅ２）参照）である場合は、図１３に示すように、シート１０１の位置がポジション４（Ｐ４）に到達したか否かの判定が行われる（ステップＳ５０）。シート１０１の位置がＰ４に到達した場合は、シート１０１を停止させる（ステップＳ５１）。ステップＳ５１が実行されると、サブルーチンとしてのステップＳ１００（着座パターン判別）に処理が進められる。ステップＳ１００の処理は、上述のとおりであるので、説明を省略する。一方、ステップＳ５０において、シート１０１の位置がＰ４に達していない場合も、サブルーチンとしてのステップＳ１００に処理が進められる。

【0099】

ステップＳ１００における処理が完了すると、着座パターン５（図８（ｆ１）参照）であるか否かの判定が行われる（ステップＳ５２）。ステップＳ５２において、着座パターン５あると判定された場合は、ＭＯＤＥ５（図８（ｆ２）参照）がセットされる（ステップＳ５３）。

【0100】

続いて、シート１０１の上昇が開始される（ステップＳ５４）。また、カウンター５が開始される（ステップＳ５５）。ステップＳ５５が実行されると、サブルーチンとしてカウンター４であるか否かのチェックが行われる（ステップＳ２００）。サブルーチンとしてのステップＳ２００における処理は後述する。一方、ステップＳ５２において、着座パターン５ではないと判定された場合も、サブルーチンとしてのステップＳ２００の処理が行われる。ステップＳ２００の処理が完了すると、再びステップＳ３（図１１参照）に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。

【0101】

≪判定結果がＭＯＤＥ５の場合≫
ステップＳ３において、ＭＯＤＥ５（図８（ｆ２）参照）である場合は、図１３に示すように、サブルーチンとしてカウンター５であるか否かのチェックが行われる（ステップＳ２００）。サブルーチンとしてのステップＳ２００における処理は後述する。ステップＳ２００の処理が完了すると、再びステップＳ３（図１１参照）に戻ってＭＯＤＥの判定が行われる。

【0102】

以上が、ＭＯＤＥ０～５における処理の内容であり、次にＭＯＤＥ０～５におけるカウンターチェックに係るステップＳ２００（サブルーチン）のフローについて、図１６を参照しながら以下に説明する。

【0103】

≪ステップＳ２００（サブルーチン）の処理≫
ステップＳ２００が開始されると、カウンターがタイムオーバー値に到達したか否かが判定される（ステップＳ２０１）。カウンターがタイムオーバー値に到達していない場合は、カウントアップが行われる（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２が実行されると、各ＭＯＤＥにおけるメインルーチンのステップＳ２００に戻って、ステップＳ２００に続く処理が行われる。

【0104】

ステップＳ２０１において、カウンターがタイムオーバー値に到達している場合は、例えば「シートが下がります。」といった警告音が発報される（ステップＳ２０３）。すなわち、被補助者が、立ち上がり動作を一定時間停止している場合に警告音が発報される。これにより、被補助者の意図しない立ち上がり支援が行われることを抑制することができる。

【0105】

続いて、シート１０１の下降が開始される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４が実行されると、シート１０１の位置がポジション１（Ｐ１）に到達したか否かが判断される（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、シート１０１の位置がＰ１に到達している場合は、シート１０１を停止させる（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６が実行されると、再び図１１に示す開始に戻って、処理が繰り返し行われる。一方、ステップＳ２０５において、シート１０１の位置がＰ１に到達していない場合は、ステップＳ２０５が繰り返し実行される。すなわち、シート１０１の位置がＰ１に達するまで、シート１０１の下降が行われる。

【0106】

以上が、本発明の補助装置１の実施形態であるが、本発明の補助装置１は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形を行うことができる。

【0107】

本実施形態では、補助装置１が車椅子である場合を例示したが、補助装置１は、車椅子に搭載されるものだけではなく、椅子やベッドなど各種のものに利用することができる。また、補助装置１は、車椅子、電動車両、自動走行車両などの各種の車両に利用しても良い。

【0108】

本実施形態では、車椅子１が、フットレスト７０と、フットレスト７０の収納を検知する収納検知部７１と、を有するものとしたが、車椅子１がフットレスト７０や収納検知部７１を有しないものとしても良い。また、本実施形態では、収納検知部７１が、フットレスト７０の収納を検知した場合に、制御部３０が、被補助者の立ち上がり動作の開始意図があると判断すると共に昇降駆動部６０の制御を開始するようにしているが、本発明は、これに限定されるものではなく、フットレスト７０の収納検知以外の各種の機構や装置により、前記開始意図を判断することが可能である。例えば、着席部１００に設けられたスイッチを操作することにより、被補助者の立ち上がり動作の開始意図が判断されるようにしても良い。

【0109】

着席部１００は、被補助者の体形等に応じて、各種の形状や大きさのものとすることができる。また、本実施形態では、着席部１００が、座面部１０１と、背もたれ部１０２と、アームレスト部１０３とを有しているが、これらは、被補助者の体形等に応じて、一体的に構成されていても良い。

【0110】

状態取得部１１０は、上述したセンサに限定されるものではなく、被補助者の姿勢変化を検知できるものであれば各種のものを用いることができる。また、本実施形態では、状態取得部１１０が、座面部１０１と、背もたれ部１０２と、アームレスト部１０３とのそれぞれに対して複数配置されているが、各部に対して状態取得部１１０が単数配置されるものであっても良い。また、状態取得部１１０におけるセンサの配置は、被補助者の姿勢変化を検知できるものであれば各種の位置に配置することができる。例えば、センサの配置が、列をなしていなくても良い。

【0111】

本実施形態では、推定部１２０により、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態をＭＯＤＥ０～５に分けて段階的に推定するようにしているが、ＭＯＤＥの段数は前記のものに限定されるものではない。例えば、ＭＯＤＥが６以上の段数を備えるものやＭＯＤＥが５以下の段数を備えるものでも良い。また、本実施形態では、推定部１２０により、被補助者の立ち上がり動作における遷移状態を段階的に推定するようにしているが、前記遷移状態が段階的ではなく、連続的に推定されるものであっても良い。かかる場合は、制御部３０が、連続的な遷移状態に基づき、昇降駆動部６０を連続的に制御して、着席部１００を昇降させるようにすれば良い。また、本実施形態では、複数の状態取得部１１０のうち、幅方向に沿って設けられた状態取得部１１０のそれぞれの取得値を演算処理することにより、遷移状態を推定するようにしているが、演算処理の手法は、上述したものに限定されず、各種の手法で行うことができる。

【0112】

本実施形態における昇降駆動部６０は、上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の昇降機構を採用することができる。また、本実施形態では、前記遷移状態の段階毎に設定された所定の時間を経過した場合において、制御部３０が、昇降駆動部６０を制御して着席部１００の昇降を停止又は下降させるようにしているが、着席部１００の昇降を停止又は下降させないものとしても良い。以上が、本発明の補助装置１の実施形態と変形例である。

【0113】

なお、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本発明の補助装置は、被補助者の立ち上がりの支援が必要な椅子等の各種のものや装置に利用することができる。また、本発明の補助装置は、車椅子等の各種の車両に利用することができる。

【符号の説明】

【0115】

１ ：補助装置（車椅子）
２ ：車体
２ａ：後方支持部材
３ ：車輪（駆動輪）
３Ｌ：車輪（駆動輪）
３Ｒ：車輪（駆動輪）
４ ：全方向車輪（従動輪）
１０ ：操作部
１０Ｌ：操作部
１０Ｒ：操作部
２０ ：操作量取得部
３０ ：制御部
４０ ：車輪駆動部
４０Ｌ：車輪駆動部
４０Ｒ：車輪駆動部
５０ ：車輪回転数検知部
６０ ：昇降駆動部
７０ ：フットレスト
７１ ：収納検知部
１００ ：着席部
１０１ ：座面部（シート）
１０２ ：背もたれ部
１０３ ：アームレスト部
１０３Ｌ：アームレスト部
１０３Ｒ：アームレスト部
１１０ ：状態取得部（センサ）
１２０ ：推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】