特開 2024-74165 筋肉状態診断システム、アシスト装置及びアシスト量診断方法

(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】P2024074165

(43)【公開日】2024-05-30

(54)【発明の名称】筋肉状態診断システム、アシスト装置及びアシスト量診断方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/08 20060101AFI20240523BHJP

   A61N 1/36 20060101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

A61N1/08

A61N1/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185274

(22)【出願日】2022-11-18

(71)【出願人】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エリック アリワルガ

(72)【発明者】

【氏名】水野 秀樹

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053JJ01

4C053JJ13

4C053JJ18

4C053JJ24

(57)【要約】

【課題】筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置によって適切にアシストすることを可能にする技術を提供する。
【解決手段】筋肉状態診断システムは、対象者の筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を診断する筋肉状態診断システムであり、前記アシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報が入力される入力部と、前記入力部によって入力された前記状態情報に基づいて、前記対象者の筋肉の状態を特定する筋状態特定部と、前記筋状態特定部で特定された前記筋肉の状態に基づいて、前記アシスト装置から前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定するエネルギー範囲決定部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象者の筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を診断する筋肉状態診断システムであり、
前記アシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報が入力される入力部と、
前記入力部によって入力された前記状態情報に基づいて、前記対象者の筋肉の状態を特定する筋状態特定部と、
前記筋状態特定部で特定された前記筋肉の状態に基づいて、前記アシスト装置から前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定するエネルギー範囲決定部と、を備える
筋肉状態診断システム。

【請求項2】

前記入力部は、前記対象者の身体的な情報が前記状態情報として入力される身体情報入力部を有し、
前記筋状態特定部は、前記対象者の身体的な情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第１特定部を有し、
前記エネルギー範囲決定部は、前記身体的な情報から特定された筋肉の状態に基づいて前記電気エネルギーの第１入力範囲を決定する、
請求項1に記載の筋肉状態診断システム。

【請求項3】

前記入力部は、前記アシスト装置によってアシストされる前記対象者のアシスト部位に取り付けられ、当該アシスト部位の筋肉に係る情報を検出して前記状態情報として入力する状態検出部を有し、
前記筋状態特定部は、前記状態検出部による検出結果に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第２特定部を有し、
前記エネルギー範囲決定部は、前記第１入力範囲と、前記状態検出部の検出結果によって特定された筋肉の状態に基づいて、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定する、
請求項２に記載の筋肉状態診断システム。

【請求項4】

前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値を前記エネルギー範囲決定部で決定された前記最小値と前記最大値との間で連続的に変化させて、前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給し、前記電気エネルギーに応じて前記筋肉が動いた量を追随量として取得する追随量取得部を更に備える、請求項１から３の何れか1項に記載の筋
肉状態診断システム。

【請求項5】

前記筋状態特定部は、前記筋肉の状態が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定する、請求項１から３の何れか1項に記
載の筋肉状態診断システム。

【請求項6】

前記エネルギー範囲決定部は、前記状態検出部による検出結果が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定する、請求項３に記載の筋肉状態診断システム。

【請求項7】

前記エネルギー範囲決定部で決定された前記対象者におけるアシスト部位の筋肉への入力範囲、および前記追随量取得部で得られた前記筋肉の追随量は、前記対象者と対応づけられ、登録情報として、対象者情報格納部に格納され、
前記入力部は、前記対象者が前記筋肉状態診断システムを使用した際に、当該対象者の登録情報が、前記対象者情報格納部に格納されている場合、当該対象者に係る前記筋肉への入力範囲および前記筋肉の追随量を取得する、請求項４に記載の筋肉状態診断システム
。

【請求項8】

請求項４に記載の筋肉状態診断システムと、
前記アシスト対象である筋肉へ電気エネルギーを供給する刺激付与部と、
前記刺激付与部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部が、前記筋肉の追随量に基づいて、前記アシスト対象である筋肉へ供給する電気エネルギーの供給量を前記入力範囲において決定し、当該供給量で電気エネルギーを前記刺激付与部から前記筋肉へ供給させて、前記筋肉の動きをアシストする、アシスト装置。

【請求項9】

対象者の筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報の入力を受ける入力ステップと、
前記状態情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する筋状態特定ステップと、
前記特定された前記筋肉の状態に基づいて、前記アシスト装置から前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定するエネルギー範囲決定ステップと、を含む
アシスト量診断方法。

【請求項10】

前記入力ステップは、前記対象者の身体的な情報が前記状態情報として入力される身体情報入力ステップを含み、
前記筋状態特定ステップは、前記対象者の身体的な情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第１特定ステップを含み、
前記エネルギー範囲決定ステップは、前記対象者の身体的な情報に基づく前記筋肉の状態から前記電気エネルギーの第１入力範囲を決定する、
請求項９記載のアシスト量診断方法。

【請求項11】

前記入力ステップは、前記対象者のアシスト部位に取り付けられた状態検出部によって検出された当該アシスト部位の筋肉に係る情報が前記状態情報として入力されるステップを含み、
前記筋状態特定ステップは、前記状態検出部による検出結果に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第２特定ステップを含み、
前記エネルギー範囲決定ステップは、前記第１入力範囲と、前記状態検出部の検出結果によって特定された筋肉の状態に基づいて、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定する、
請求項１０に記載のアシスト量診断方法。

【請求項12】

前記第１入力範囲と前記第２入力範囲とをクロスチェックし、前記身体情報入力ステップにおける誤入力、および前記筋状態特定ステップにて前記筋肉の状態が誤って特定された場合の検知を行うステップを含む、請求項１１に記載のアシスト量診断方法。

【請求項13】

前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値を前記エネルギー範囲決定ステップで決定された前記最小値と前記最大値との間で連続的に変化させて、前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給し、前記電気エネルギーに応じて前記筋肉が動いた量を追随量として取得する追随量取得ステップをさらに含む、請求項９から１２の何れか1項に記載のアシスト量診断方法。

【請求項14】

前記電気エネルギーの入力値を変化させて前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給した場合の前記追随量と、前記入力値との対応関係を示す入出力特性を取得するステップを更に含む、請求項１３に記載のアシスト量診断方法。

【請求項15】

前記筋状態特定ステップで特定された前記筋肉の状態が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定するステップを含む、請求項９から１２の何れか1項に記載のアシスト量診断方法。

【請求項16】

前記状態検出部による検出結果が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定するステップを含む、請求項１１又は１２に記載のアシスト量診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筋肉状態診断システム、アシスト装置及びアシスト量診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ユーザの身体に関する情報を検出するセンサと、電極間へ印加する電圧を制御するとともに、センサで検出した情報を処理する制御部とを備え、電気刺激を筋肉に与える筋肉電気刺激装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１５１１３６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ユーザの筋肉に微弱な電流を流して筋肉を運動させる場合、電流に対する筋肉の運動量に個人差があるため、所定の値で電流を流してもユーザが異なれば同じ運動量になるとは限らない。このためユーザの筋肉に電気エネルギーを与えて筋肉の動きをアシストするアシスト装置において、適切なアシスト量を得るのが難しいという問題があった。

【0005】

本開示の技術は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置によって適切にアシストすることを可能にする技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の筋肉状態診断システムは、
対象者の筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を診断する筋肉状態診断システムであり、
前記アシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報が入力される入力部と、
前記入力部によって入力された前記状態情報に基づいて、前記対象者の筋肉の状態を特定する筋状態特定部と、
前記筋状態特定部で特定された前記筋肉の状態に基づいて、前記アシスト装置から前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定するエネルギー範囲決定部と、を備える
筋肉状態診断システムである。

【0007】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記入力部は、前記対象者の身体的な情報が前記状態情報として入力される身体情報入力部を有し、
前記筋状態特定部は、前記対象者の身体的な情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第１特定部を有し、
前記エネルギー範囲決定部は、前記身体的な情報から特定された筋肉の状態に基づいて前記電気エネルギーの第１入力範囲を決定してもよい。

【0008】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記入力部は、前記アシスト装置によってアシストされる前記対象者のアシスト部位に取り付けられ、当該アシスト部位の筋肉に係る情報を検出して前記状態情報として入力する状態検出部を有し、
前記筋状態特定部は、前記状態検出部による検出結果に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第２特定部を有し、
前記エネルギー範囲決定部は、前記第１入力範囲と、前記状態検出部の検出結果によって特定された筋肉の状態に基づいて、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定してもよい。

【0009】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値を前記エネルギー範囲決定部で決定された前記最小値と前記最大値との間で連続的に変化させて、前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給し、前記電気エネルギーに応じて前記筋肉が動いた量を追随量として取得する追随量取得部を更に備えてもよい。

【0010】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記筋状態特定部は、前記筋肉の状態が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定してもよい。

【0011】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記エネルギー範囲決定部は、前記状態検出部による検出結果が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定してもよい。

【0012】

前記筋肉状態診断システムにおいて、前記エネルギー範囲決定部で決定された前記対象者におけるアシスト部位の筋肉への入力範囲、および前記追随量取得部で得られた前記筋肉の追随量は、前記対象者と対応づけられ、登録情報として、対象者情報格納部に格納され、
前記入力部は、前記対象者が前記筋肉状態診断システムを使用した際に、当該対象者の登録情報が、前記対象者情報格納部に格納されている場合、当該対象者に係る前記筋肉への入力範囲および前記筋肉の追随量を取得してもよい。

【0013】

上記課題を解決するために、本開示のアシスト装置は、
前記筋肉状態診断システムと、
前記アシスト対象である筋肉へ電気エネルギーを供給する刺激付与部と、
前記刺激付与部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部が、前記筋肉の追随量に基づいて、前記アシスト対象である筋肉へ供給する電気エネルギーの供給量を前記入力範囲において決定し、当該供給量で電気エネルギーを前記刺激付与部から前記筋肉へ供給させて、前記筋肉の動きをアシストする。

【0014】

上記課題を解決するために、本開示のアシスト量診断方法は、
対象者の筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報の入力を受ける入力ステップと、
前記状態情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する筋状態特定ステップと、
前記特定された前記筋肉の状態に基づいて、前記アシスト装置から前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定するエネルギー範囲決定ステップと、を含む。

【0015】

前記アシスト量診断方法において、前記入力ステップは、前記対象者の身体的な情報が前記状態情報として入力される身体情報入力ステップを含み、
前記筋状態特定ステップは、前記対象者の身体的な情報に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第１特定ステップを含み、
前記エネルギー範囲決定ステップは、前記対象者の身体的な情報に基づく前記筋肉の状態から前記電気エネルギーの第１入力範囲を決定してもよい。

【0016】

前記アシスト量診断方法において、前記入力ステップは、前記対象者のアシスト部位に
取り付けられた状態検出部によって検出された当該アシスト部位の筋肉に係る情報が前記状態情報として入力されるステップを含み、
前記筋状態特定ステップは、前記状態検出部による検出結果に基づいて前記対象者の筋肉の状態を特定する第２特定ステップを含み、
前記エネルギー範囲決定ステップは、前記第１入力範囲と、前記状態検出部の検出結果によって特定された筋肉の状態に基づいて、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定してもよい。

【0017】

前記アシスト量診断方法において、前記第１入力範囲と前記第２入力範囲とをクロスチェックし、前記身体情報入力ステップにおける誤入力、および前記筋状態特定ステップにて前記筋肉の状態が誤って特定された場合の検知を行うステップを含んでもよい。

【0018】

前記アシスト量診断方法において、前記アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値を前記エネルギー範囲決定ステップで決定された前記最小値と前記最大値との間で連続的に変化させて、前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給し、前記電気エネルギーに応じて前記筋肉が動いた量を追随量として取得する追随量取得ステップをさらに含んでもよい。

【0019】

前記アシスト量診断方法において、前記電気エネルギーの入力値を変化させて前記アシスト対象の筋肉へ前記電気エネルギーを供給した場合の前記追随量と、前記入力値との対応関係を示す入出力特性を取得するステップを更に含んでもよい。

【0020】

前記アシスト量診断方法において、前記筋状態特定ステップで特定された前記筋肉の状態が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定するステップを含んでもよい。

【0021】

前記アシスト量診断方法において、前記状態検出部による検出結果が、前記アシスト装置によるアシストの条件を満たさない場合、アシストに不適であることを判定するステップを含んでもよい。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、筋肉の動きを電気的にアシストするアシスト装置によって適切にアシストすることを可能にする技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、アシストシステムの概略構成を示す図である。

【図2】図２は、ユーザに装着された状態のアシストシステムを示す概略図である。

【図3】図３は、筋肉状態診断システムの機能ブロック図である。

【図4】図４は、大腿四頭筋の断面積と年齢との関係を示す図である。

【図5】図５は、大腿四頭筋のＣＴ値と年齢との関係を示す図である。

【図6】図６は、筋肉量と入力範囲の対応関係を示す図である。

【図7】図７は、筋肉に供給（入力）される電気エネルギーの範囲と、この電気エネルギーによる筋肉の運動量（追随量）の関係を示すグラフである。

【図8】図８は、状態検出部の構成を示す図である。

【図9】図９は、筋肉状態診断システムの制御部が実行する起動時処理を示す図である。

【図10】図１０は、筋肉状態診断システムの制御部が実行する処理を示す図である。

【図11】図１１は、アシスト装置の制御部が実行するアシスト処理を示す図である。

【図12】図１２は、第二実施形態に係る筋肉状態診断システムの機能ブロック図である。

【図13】図１３は、筋肉に供給（入力）される電気エネルギーと、この電気エネルギーによる筋肉の運動量（追随量）との対応関係を示すグラフである。

【図14A】図１４Ａは、第二実施形態に係る筋肉状態診断システムの制御部が実行する処理を示す図（その１）である。

【図14B】図１４Ｂは、第二実施形態に係る筋肉状態診断システムの制御部が実行する処理を示す図（その２）である。

【図15】図１５は、第二実施形態に係るアシスト装置の制御部が実行するアシスト処理を示す図である。

【図16】図１６は、第三実施形態に係るアシストシステムの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係るアシストシステムについて説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0025】

＜第一実施形態＞
≪システム構成≫
図１は、アシストシステム１の概略構成を示す図であり、図２は、ユーザに装着された状態のアシストシステム１を示す概略図である。図１に示すアシストシステム１は、ユーザ（対象者）の筋肉の動きを電気的にアシストするシステムである。アシストシステム１は、ユーザの筋肉の状態を検出し、適切なアシスト量を得るための診断を行う筋肉状態診断システム１００と、アシスト対象とするユーザの筋肉に電気エネルギーを与えてユーザの動きをアシストするアシスト装置２００とを有する。筋肉状態診断システム１００は、各ユーザの筋肉の状態を検出し、アシスト装置２００から供給する電気エネルギーの値の範囲（入力範囲）を決定する。アシスト装置２００は、筋肉状態診断システム１００で決定された入力範囲で、アシスト対象である筋肉へ供給する電気エネルギーの供給量を決定し、当該供給量の電気エネルギーを筋肉へ供給してユーザの動きに対してアシストを行う。これにより本実施形態のアシストシステム１は、アシスト対象である筋肉の状態に応じて適切な供給量で電気エネルギーを供給でき、アシスト装置２００による適切なアシストを可能にしている。

【0026】

筋肉状態診断システム１００とアシスト装置２００は、一体に構成されてもよい。例えば、アシスト装置２００が、筋肉状態診断システム１００を備えてもよい。本実施形態では、筋肉状態診断システム１００が概ねアシスト装置２００の筐体２０内に設けられている。筋肉状態診断システム１００とアシスト装置２００とが一体に構成される場合、後述の電極、制御部、入出力部、電源など、一部の構成が共用されてもよい。図１の例では、電極３４１が筋肉状態診断システム１００とアシスト装置２００とで共用され、引出線３４０を介して筋肉状態診断システム１００とアシスト装置２００とに接続されている。電極３４１は、アシスト対象者のアシスト部位（図２の例では大腿部）に取り付けられる。筐体２０は、アシスト対象者に取り付けられても、アシスト対象者の近傍に配置されてもよい。例えば、筐体２０は、ベルトやハーネスによってアシスト対象者に取り付けられる。また、筐体２０は、アシスト対象者のポケットや鞄などに収容されてもよい。なお、筋肉状態診断システム１００やアシスト装置２００、電極３４１の配置は特段限定されるものではなく、適宜設定可能である。

【0027】

また、筋肉状態診断システム１００とアシスト装置２００は、別体に構成されてもよい。この場合、筋肉状態診断システム１００で求めた筋肉の状態や入力範囲などの情報は、例えば通信回線や記憶媒体を介してアシスト装置２００へ送信されてもよい。

【0028】

≪筋肉状態診断システム≫
筋肉状態診断システム１００は、制御部１１０、記憶部１２０、及び入出力部１３０を備えるコンピュータである。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、Ｄ
ＳＰ（Digital Signal Processor）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）
などのプロセッサ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部を備える。

【0029】

記憶部（補助記憶部）１２０は、ＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、又はリムーバブルメディアなどの記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ（Compact Disc）若しくはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のようなディスク記録媒体、又はメモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。

【0030】

記憶部１２０には、筋肉状態診断システム１００の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種データテーブル、各種データベース、設定データ、ユーザデータなどが記憶可能である。本実施形態の記憶部１２０は、ユーザの登録情報を記憶し、対象者情報格納部としても機能する。

【0031】

入出力部１３０は、制御部１１０への情報の入力や、制御部１１０からの情報の出力を行う。入出力部１３０は、キーボードや、タッチパネル、操作ボタンなど、制御部１１０へ情報を入力する入力手段（入力部）１３１を有してもよい。また、入出力部１３０は、表示装置や、インジケータ、スピーカ、バイブレータ、プリンタなど、情報を出力する出力手段１３２を有してもよい。入出力部１３０は、通信回線を介して、他の装置からの情報の入力（受信）、及び他の装置への情報の出力（送信）を行う通信ユニット（ＣＣＵ）１３３を有してもよい。

【0032】

入力手段１３１は、例えば、アシスト装置のアシスト対象である筋肉の状態を表す状態情報が入力される。キーボードやタッチパネルなどの入力手段１３１は、ユーザの操作によってアシスト対象者の身体的な情報が入力される身体情報入力部として機能する。また、入力手段１３１は、アシスト対象者のアシスト部位に取り付けられる状態検出部１３４を有してもよい。状態検出部１３４は、少なくとも一部がアシスト対象者のアシスト部位に取り付けられ、後述のように筋肉に係る情報を検出する。なお、本実施形態において、入力手段１３１によって入力される状態情報は、アシスト対象者（以下単にユーザとも称す）の身体的な情報（身体情報）と、状態検出部１３４の検出結果（アシスト部位の筋肉に係る情報）とを含んでもよい。

【0033】

制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されたアプリケーションプログラム（コンピュータプログラム）を主記憶部の作業領域に読み出して実行し、記憶部１２０、入出力部１３０、及び通信ユニット１３３などの構成部を制御することで、所定の機能部、例えば、筋状態特定部１１１、及びエネルギー範囲決定部１１２として機能する。なお、これら複数の機能部は、単一のプロセッサによって実現されるものに限らず、複数のプロセッサによって実現されてもよい。また、単一のプロセッサが、マルチタスク又はマルチスレッドといった技術によって複数の機能部を実現してもよい。また、これらの機能部は、プログラム（ソフトウェア）に基づいて実現されるものに限らず、その一部又は全部が、プロセッサ、集積回路、及び論理回路等のハードウェア回路により構成されてもよい。

【0034】

筋状態特定部１１１は、入力手段１３１によって入力された状態情報に基づいて、アシスト対象者の筋肉の状態を特定する。例えば、筋状態特定部１１１は、アシスト対象者の身体的な情報から、対象者の筋肉の状態を特定する第１特定部としても機能する。また、筋状態特定部１１１は、状態検出部１３４による検出結果に基づいて、対象者の筋肉の状態を特定する第２特定部としても機能する。筋状態特定部１１１は、入力手段１３１によって入力された状態情報をアシスト対象者の識別情報と対応付けて記憶部（対象者情報格納部）１２０に記憶させてもよい。

【0035】

筋状態特定部１１１は、第１特定部及び第２特定部の少なくとも一方で特定したアシスト対象の筋肉の状態が、アシスト装置２００によるアシストの条件を満たさない場合、「アシストに不適」と判定し、アシスト装置２００によるアシストを行わせないようにしてもよい。

【0036】

エネルギー範囲決定部１１２は、筋状態特定部１１１で特定された筋肉の状態に基づいて、アシスト装置２００からアシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの最小値と最大値を含む入力範囲を決定する。例えば、エネルギー範囲決定部１１２は、第１特定部によって特定された筋肉の状態に基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第１入力範囲を決定する第１範囲決定部として機能する。

【0037】

また、エネルギー範囲決定部１１２は、第１入力範囲と、状態検出部１３４による検出結果とに基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定する第２範囲決定部として機能する。なお、エネルギー範囲決定部１１２は、第２特定部によって特定された筋肉の状態に基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの入力範囲を決定してもよい。エネルギー範囲決定部１１２は、決定した入力範囲をアシスト対象者の識別情報と対応付けて記憶部（対象者情報格納部）１２０に記憶させてもよい。

【0038】

エネルギー範囲決定部１１２は、状態検出部１３４による検出結果が、アシスト装置２００によるアシストの条件を満たさない場合、「アシストに不適」と判定し、アシスト装置２００によるアシストを行わせないようにしてもよい。例えばエネルギー範囲決定部１１２は、状態検出部１３４の検出結果に基づいて決定された筋肉の状態を筋状態特定部１１１の第２特定部から取得し、この筋肉の状態に基づいて第２入力範囲がアシストの条件を満たさない場合、「アシストに不適」と判定してもよい。この場合、エネルギー範囲決定部１１２は、例えば、第１入力範囲と第２入力範囲を比較（クロスチェック）し、これら範囲の最小値や最大値の乖離（差分）が所定値未満であることを条件としてアシストの可否を判定してもよい。即ち、エネルギー範囲決定部１１２は、第１入力範囲と第２入力範囲における最小値の乖離及び最大値の乖離の少なくとも一方が所定値未満でない場合に「アシストに不適」と判定してもよい。

【0039】

≪第1スクリーニング部≫
図３は、筋肉状態診断システム１００の機能ブロック図である。筋状態特定部１１１の第１特定部１１１１とエネルギー範囲決定部１１２の第１範囲決定部１１２１は、第１スクリーニング部を構成する。第１スクリーニング部の第１特定部１１１１は、アシスト対象者の年齢、性別、体格、人種といった身体情報から筋肉量や筋質といった筋肉の状態を推定する。筋肉量は、例えば筋肉の総重量や、身体全体に対するアシスト対象部位の筋肉の質量割合、アシスト部位に電気信号を流した際の抵抗値（生体インピーダンス）、筋肉の断面積などで示される。筋質は、アシスト部位に電気信号を流した際に入力側と出力側とで生じる位相差、又は筋肉のＣＴ（Computed Tomography）画像において水や空気を基
準とした筋肉部分の濃度（ＣＴ値）等で示される。

【0040】

図４は、大腿四頭筋の断面積と年齢との関係を示す図、図５は、大腿四頭筋のＣＴ値と年齢との関係を示す図である。図４及び図５において、線Ｍ１は男性の値、線Ｗ１は女性の値を示している。図４及び図５に示すように、筋肉量や筋質は年齢との相関関係がある。この相関関係を示すデータテーブルや関係式は、性別や人種等の身体情報毎に、実験等によって求められ、記憶部１２０に記憶される。なお、図４，図５の相関関係は、一例であり、これに限定されるものではない。

【0041】

そして、第１特定部１１１１は、年齢、性別、人種などの身体情報が入力された場合に、これら身体情報と対応する筋肉量や筋質を記憶部１２０の相関関係から特定する。体重及び身長、又はＢＭＩ値などの体格を示す身体情報についても、図４及び図５と同様に筋肉量や筋質との相関関係があり、第１特定部１１１１は、当該相関関係から体格と対応する筋肉量や筋質を特定することができる。

【0042】

第１範囲決定部１１２１は、第１特定部１１１１によって身体情報から特定された筋肉の状態（筋肉量や筋質）に基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第１入力範囲を決定する。図６は、筋肉量と入力範囲の対応関係を示す図である。なお、図６の相関関係は、一例であり、これに限定されるものではない。図６に示すように、筋肉量は入力範囲との相関関係がある。この相関関係を示すデータテーブルや関係式は、予め実験等によって求められ、記憶部１２０に記憶される。そして、第１範囲決定部１１２１は、第１特定部１１１１によって筋肉量が特定された場合に、この筋肉量と対応する入力範囲を記憶部１２０の相関関係から求め、第１の入力範囲とする。更に、第１範囲決定部１１２１は、図６の相関関係から求めた第１の入力範囲の最小値を筋質に応じて補正してもよい。例えば筋質が高い場合、電気刺激に対して敏感に反応するので、最小値を低く補正する。一方、筋質が低い場合、最小値を高く補正する。なお、筋質は、連続した値に限らず、筋質の値に応じて複数段階のグレードに区分されたものであってもよい。

【0043】

図７は、筋肉に供給（入力）される電気エネルギーの範囲と、この電気エネルギーによる筋肉の運動量（追随量）の関係を示すグラフである。図７の横軸は、入力される電気エネルギーの値を示し、縦軸は筋肉の追随量（出力）の値を示す。図７において、符号Ｗ０は、標準的な筋肉量で且つ標準的な筋質である場合に特定される入力範囲を示し、符号Ａ０は、入力範囲Ｗ０に対応する追随量の範囲を示す。また、符号Ｗ１は、入力範囲Ｗ０と比べて筋肉量が多く、且つ筋質が同じ（標準的な）場合に特定される入力範囲を示し、符号Ａ１は、入力範囲Ｗ１に対応する追随量の範囲を示す。このように、筋肉量が多い場合、標準的な筋肉量の場合と比べ、入力範囲と追随量が共に高くシフトする。

【0044】

また、符号Ｗ２は、入力範囲Ｗ１と筋肉量が同じであって、且つ筋質が入力範囲Ｗ０，Ｗ１より高い場合に特定される入力範囲を示し、符号Ａ２は、入力範囲Ｗ２に対応する追随量の範囲を示す。このように、入力範囲Ｗ１と比べて筋肉量が同じで筋質が高い筋肉の場合、入力範囲Ｗ２の最小値が入力範囲Ｗ１より低くなる。なお、入力範囲Ｗ２と入力範囲Ｗ１のように、筋肉量が同じであれば、筋肉に電気信号を流すときの抵抗値も同じになり、電気信号によって損傷を受けない範囲の上限も同じであるため、入力範囲の上限は同じになる。即ち、第１入力範囲の最大値は、筋質によって補正されなくてよい。

【0045】

≪第２スクリーニング部≫
筋状態特定部１１１の第２特定部１１１２とエネルギー範囲決定部１１２の第２範囲決定部１１２２は、第２スクリーニング部を構成する。第２スクリーニング部の第２特定部１１１２は、状態検出部１３４によって検出した対象部位の筋肉に係る情報（検出結果）に基づいて、アシスト対象である筋肉の筋肉量、筋質、及び疲労度の少なくとも一つを筋肉の状態として特定する。第２特定部１１１２で特定される筋肉量及び筋質は、第１特定
部１１１１で特定される筋肉量及び筋質と同じ性質の情報であるが、第１特定部１１１１で特定される筋肉量及び筋質は身体情報から推定されたものであるのに対し、第２特定部１１１２で特定される筋肉量及び筋質は、状態検出部１３４によって実測された筋肉の情報に基づいて直接的に求められた現時点の筋肉の状態を示すものである。

【0046】

図８は、状態検出部１３４の構成を示す図である。状態検出部１３４は、電極３４１、信号処理部３４２、及び引出線３４０を備えている。電極３４１は、アシスト対象者のアシスト部位に取り付けられる。また、電極３４１は、ベルトによってアシスト部位に保持されてもよい。更に、電極３４１は、アシスト対象者の衣服に取り付けられ、アシスト対象者が当該衣服を着用することで電極３４１がアシスト部位に配置される構成でもよい。この場合も、電極３４１は衣服によってアシスト部位に保持されるので、電極３４１がアシスト対象者に取り付けられているものとする。

【0047】

状態検出部１３４の信号処理部３４２は、引出線３４０及び電極３４１を介してアシスト部位の筋肉へ電気信号を送信する。また、信号処理部３４２は、引出線３４０及び電極３４１を介して、アシスト部位の筋肉を経た電気信号を受信し、筋肉の電気抵抗値（生体インピーダンス）や位相差などの値を当該筋肉に係る情報として検出し、制御部１１０に入力する。即ち、信号処理部３４２は、アシスト部位の筋肉に電気信号を流したときの当該筋肉の反応を検出する。また、状態検出部１３４は、アシスト部位の筋肉に電気信号を流したときの音や振動、熱、心拍数などの値を当該筋肉に係る情報として検出するセンサを備えてもよい。また、状態検出部１３４は、アシスト対象者が、立ち上がる、腕を上げる、歩く、走るなどの動作を行った際に、アシスト対象部位の筋肉で生じる電気信号を電極３４１及び引出線３４０を介して検出してもよい。

【0048】

［生体電気インピーダンスの測定］
アシスト対象部位を構成する組織のうち、脂肪組織は電気が流れにくいのに対し、電解質を多く含む筋肉組織は電気を流しやすい。また、筋肉組織は、その太さ（断面積）により電気の通りやすさ（電気抵抗値）が異なり、断面積が大きいほど電気抵抗値が低く、断面積が小さいほど電気抵抗値は高くなる。このため、状態検出部１３４は、アシスト対象部位の筋肉に微弱な電気信号を流し、このときの電気抵抗値を測定することで、筋肉の量を検出できる。

【0049】

［位相差の測定］
アシスト対象部位の筋肉に電気信号を流す場合、細胞膜が電荷を蓄積することによってコンデンサのように働き、電気信号に位相差が生じる。この位相差は、筋肉の密度が高く、筋質が高い場合に差が大きくなり、筋肉の密度が低く、筋質が低い場合に差が小さくなる。このため、状態検出部１３４は、アシスト部位に電気信号を流した際に入力側と出力側とで生じる位相差を測定することで、筋質を検出できる。

【0050】

［疲労度の測定］
筋肉が疲労すると、刺激に対する反応が遅くなることから、筋肉に電気刺激を与えた時の筋肉の収縮によって生じる電気信号の周波数が低下する。このため、状態検出部１３４は、電気信号（入力信号）を電気刺激としてアシスト部位に与え、これにより筋肉が収縮した際の筋電位の変化を電気信号（出力信号）として検出し、入力信号と出力信号を比較して周波数の変化量を測定することで、筋肉の疲労度を検出できる。

【0051】

また、筋肉が疲労して「むくみ」が生じ筋肉中に水分が溜まると、筋肉の生体インピーダンスが低下する。このため、状態検出部１３４は、アシスト対象部位の筋肉に微弱な電気信号を流し、このときの生体インピーダンスを測定し、疲労していないときの生体インピーダンスと比較して、その差分（変化量）によって筋肉の変化量を検出できる。

【0052】

また、筋肉は収縮すると長軸方向において短縮し、側方へ膨大する。この側方膨大(lateral expansion)は一種の圧波(pressure wave)を発生させ、それが皮下組織を伝搬して体表面を振動させることで「筋音」が発生する。このため、状態検出部１３４は、電気信号（入力信号）を電気刺激としてアシスト部位に与え、これにより筋肉が収縮した際の筋音をマイクロフォンや振動センサで検出し、筋音の値から筋肉の疲労度を検出できる。

【0053】

第２スクリーニング部の第２範囲決定部１１２２は、状態検出部１３４によって検出した筋肉量及び筋質から、前述の第１範囲決定部１１２１と同様に第２入力範囲を決定することができる。そして、第２範囲決定部１１２２は、この第２入力範囲を疲労度に応じて補正しても良い。例えば筋肉が疲労すると、刺激に対する反応が鈍くなる。このため第２範囲決定部１１２２は、疲労度が高いほど第２入力範囲の最小値を高く補正すると共に最大値を低く補正してもよい。

【0054】

このように第２スクリーニング部は、各ユーザの現在の筋肉の状態に適する第２入力範囲を決定できる。

【0055】

≪アシスト装置≫
アシスト装置２００は、制御部２１０、記憶部２２０、入出力部２３０、電力供給部２４０、及び刺激付与部２Ａを備える（図１）。制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプロセッサ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部を備える。

【0056】

記憶部（補助記憶部）２２０は、ＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、又はリムーバブルメディアなどの記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、または、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＢＤ（Blu-ray（登録商標）Disc）のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカード等のコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部２２０を構成してもよい。

【0057】

記憶部２２０には、アシスト装置２００の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種データテーブル、各種データベース、設定データ、ユーザデータなどが記憶可能である。

【0058】

入出力部２３０は、制御部２１０への情報の入力や、制御部２１０からの情報の出力を行う。入出力部２３０は、キーボードや、タッチパネル、操作ボタンなど、制御部２１０へ情報を入力する入力手段（入力部）２３１を有してもよい。また、入出力部２３０は、表示装置や、インジケータ、スピーカ、バイブレータ、プリンタなど、ユーザに対して情報を出力する出力手段２３２を有してもよい。入出力部２３０は、通信回線を介して、他の装置からの情報の入力（受信）、及び他の装置への情報の出力（送信）を行う通信ユニット（ＣＣＵ）２３３を有してもよい。入出力部２３０は、筋肉状態診断システム１００と入力手段（入力部）１３１及び出力手段１３２を共用し、入力手段２３１及び出力手段２３２を省略してもよい。

【0059】

また、入出力部２３０は、アシスト対象者の状態を検出するセンサ２３４を有してもよい。センサ２３４は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、測位装置、カメラ等である。センサ２３４は、アシスト対象者が立ち上がろうとしたときの動きや、転倒した場合の姿勢変化を検出する。

【0060】

更に、アシスト装置２００は、アシスト部位の筋肉に電気刺激を与える刺激付与部２Ａを有している。刺激付与部２Ａは、制御部２１０に制御され、指定のエネルギー量の電気信号（電気刺激）をアシスト部位の筋肉に供給（入力）する。

【0061】

電力供給部２４０は、制御部２１０や刺激付与部２Ａと接続し、制御部２１０の制御に応じて刺激付与部２Ａへ電力を供給する。

【0062】

制御部２１０は、記憶部２２０に記憶されたプログラムを主記憶部の作業領域に読み出して実行し、各構成部等を制御することで、所定の機能部、例えば、ユーザ情報取得部２１２、制御決定部２１５、及び刺激制御部２１６として機能する。なお、これらの機能部は、プログラム（ソフトウェア）に基づいて実現されるものに限らず、その一部又は全部が、プロセッサ、集積回路、及び論理回路等のハードウェア回路により構成されてもよい。

【0063】

ユーザ情報取得部２１２は、センサ２３４から、ユーザの動きや姿勢を示す情報を取得する。

【0064】

制御決定部２１５は、ユーザ情報取得部２１２で取得したユーザの動きや姿勢に基づいてアシストを行うことやアシスト量を決定する。例えば制御決定部２１５は、ユーザが座っている状態から立ち上がろうとして動き始めたことを検出した場合に、アシストを行うと決定する。また、制御決定部２１５は、ユーザ情報取得部２１２でユーザが歩いているときの振動を周期的に検出した場合、この周期に合わせたタイミングでアシストを行うように決定する。アシスト量は、所定範囲（出力範囲、例えば第２範囲決定部で決定した範囲内）の最小値から最大値までの間で決定される。例えば、最小値から最大値までの範囲を複数段階（レベル）に区分し、１０段（最大値）中の７段などのように、ユーザ自身で設定した段数によってアシスト量を調整してもよい。また、アシスト量は、アシスト部位に応じて予め設定されてもよいし、ユーザの動きや姿勢に応じて制御決定部２１５が決定してもよい。例えば、制御決定部２１５は、アシスト対象部位が大腿部であればアシスト量を８段、脹ら脛であればアシスト量を４段などのように設定してもよい。制御決定部２１５は、アシストを行うと決定した場合、刺激制御部２１６にアシストを行うこと及びアシスト量を通知する。更に、ユーザの右足と左足のように、アシスト部位が複数ある場合、制御決定部２１５は、アシストを実行するアシスト部位を指定する情報を刺激制御部２１６に通知する。

【0065】

刺激制御部２１６は、筋肉状態診断システム１００からユーザ毎の入力範囲を取得し、制御決定部２１５からアシストの通知を受けた際、制御決定部２１５から通知されたアシスト量に対応する入力範囲の値を電気信号のエネルギー量として決定する。例えば、刺激制御部２１６は、入力範囲の最小値から最大値までの値（入力値）を出力範囲と同じ段数に区分し、通知されたアシスト量と同じ段数の入力値を電気信号のエネルギー量とする。即ち、刺激制御部２１６は、通知されたアシスト量（出力）が１０段階中の１０段（最大値）の場合、入力範囲を１０段階に区分したときの同じ段数（１０段）の値（最大値）を電気信号のエネルギー量とする。同様に、刺激制御部２１６は、通知されたアシスト量が例えば３段であれば、入力範囲において同じ３段に区分した入力値を電気信号のエネルギー量とする。そして、刺激制御部２１６は、このエネルギー量を指定する情報を含む制御信号を刺激付与部２Ａへ送信し、制御信号に応じた電気刺激を発生させて、アシスト対象部位の筋肉に供給する。

【0066】

≪アシスト量診断方法≫
図９は、筋肉状態診断システム１００の制御部１１０が実行する起動時処理を示す図で
ある。アシストシステム１の電源が投入された場合や、ユーザによって動作の開始が指示された場合に制御部１１０は、図９の処理を実行する。

【0067】

ステップＳ１０にて、制御部１１０は、ユーザの識別情報を取得する。ユーザの識別情報は、ユーザが入力手段１３１から入力してもよいし、通信ユニット１３３がユーザの持つＩＣタグやスマートフォンから取得してもよい。なお、アシストシステム１が特定のユーザにのみ使用される場合、ステップＳ１０は省略されてもよい。

【0068】

ステップＳ２０にて、制御部１１０は、ステップＳ１０で取得したユーザの識別情報と対応する登録情報が記憶部（対象者情報格納部）１２０に格納されているか否かを判定する。なお、アシストシステム１が特定のユーザにのみ使用される場合には、単に登録情報が記憶部（対象者情報格納部）１２０に格納されているか否かを判定してもよい。ステップＳ２０において否定判定であれば、制御部１１０は、ステップＳ３０へ移行してアシスト量の診断処理を実行し、後述のように入力範囲を決定してアシスト装置２００へ送信し、アシスト処理を開始させる。一方、ステップＳ２０において肯定判定であれば、制御部１１０は、ステップＳ４０へ移行し、登録情報（入力範囲）を記憶部１２０から読み出してアシスト装置２００へ送信し、アシスト処理を開始させる。

【0069】

なお、登録情報の有効期間を定め、ステップＳ２０において登録されている情報が古く、有効期間内の登録情報が無い場合に、制御部１１０は、否定判定してステップＳ３０の診断処理を実行してもよい。

【0070】

図１０は、筋肉状態診断システム１００の制御部１１０が実行する処理を示す図である。図１０の処理は、図９のステップＳ３０で行われる処理である。

【0071】

ステップＳ１１０（身体情報入力ステップ）にて、制御部１１０は、ユーザの身体情報を取得する。例えばユーザがキーボードやタッチパネル等の入力手段１３１を操作して身体情報を入力することで、この入力された身体情報を制御部１１０が取得しても良い。また、身体情報を記憶部１２０に記憶させておき、制御部１１０が記憶部１２０から読み出すことで取得しても良い。

【0072】

ステップＳ１２０（筋状態特定ステップ・第１特定ステップ）にて、制御部１１０は、ステップＳ１１０で取得した身体情報に基づいて筋肉の状態（筋肉量・筋質等）を推定する。

【0073】

ステップＳ１３０（エネルギー範囲決定ステップ）にて、制御部１１０は、ステップＳ１２０で特定した筋肉の状態に基づいて第１入力範囲を決定する。

【0074】

ステップＳ１４０にて、制御部１１０は、ステップＳ１３０で決定された第１入力範囲に基づいてアシストが可能か否かを判定する。例えば、制御部１１０は、ユーザの年齢が高すぎる或は体重が重すぎるなど、身体情報が相関関係から外れて第１入力範囲が求められない場合に否定判定し、図１０の処理を終了する。また、制御部１１０は、第１入力範囲の最小値が所定値より高い或は最大値が所定値より低いなど、第１入力範囲がアシストに適した範囲から外れている場合に否定判定してもよい。一方、制御部１１０は、第１入力範囲が求められ、第１入力範囲が所定範囲（アシスト可能な範囲）内である場合に肯定判定し、ステップＳ１５０へ移行する。

【0075】

ステップＳ１５０（入力ステップ）にて、制御部１１０は、状態検出部１３４の検出結果を取得する。ステップＳ１６０（第２特定ステップ）にて、制御部１１０は、状態検出部１３４の検出結果に基づいて、筋肉の状態（筋肉量・筋質・疲労度等）を特定する。

【0076】

ステップＳ１７０にて、制御部１１０は、ステップＳ１６０で特定した筋肉の状態に基づいて第２入力範囲を決定する。

【0077】

ステップＳ１８０にて、制御部１１０は、ステップＳ１７０で決定した第２入力範囲に基づいてアシストが可能か否かを判定する。例えば、制御部１１０は、第１入力範囲と第２入力範囲とを比較（クロスチェック）して、第２入力範囲と第１入力範囲との乖離が所定値以上である場合に、否定判定し、図１０の処理を終了する。一方、制御部１１０は、第２入力範囲と第１入力範囲との乖離が所定値未満の場合、肯定判定する。

【0078】

また、制御部１１０は、今回のステップＳ１７０で決定した第２入力範囲と記憶部１２０から読み出した前回の第２入力範囲とを比較し、これらの乖離が所定値以上である場合に否定判定し、そうでなければ肯定判定する。

【0079】

ステップＳ１９０にて、制御部１１０は、第１入力範囲及び第２入力範囲に基づいて、入力範囲を決定する。例えば、第２入力範囲の最小値や最大値が第１入力範囲のものより高い場合、第２入力範囲の最小値や最大値を低く補正し、ステップＳ１９０における入力範囲を決定する。即ち、ノイズの影響や測定誤差等の影響を考慮し、年齢等によって求められる一般的な値（第１入力範囲）から外れている場合に、一般的な値に近づけるように補正する。ノイズや測定誤差等の影響がなければ、第２入力範囲をステップＳ１９０における入力範囲に設定してもよい。

【0080】

ステップＳ２００にて、制御部１１０は、ステップＳ１９０で決定した入力範囲をアシスト装置２００へ通知してアシストを行わせる。

【0081】

≪アシスト処理≫
図１１は、アシスト装置２００の制御部２１０が実行するアシスト処理を示す図である。制御部２１０は、図９のステップＳ４０や図１０のステップＳ２００で筋肉状態診断システム１００から送信された入力範囲を受信した場合に、図１１の処理を実行する。

【0082】

ステップＳ３１０にて、制御部２１０は、センサ２３４から、ユーザの動きや姿勢等を示す情報を取得する。なお、ユーザに向かって移動してくる物体の情報など、ユーザの周囲の情報もユーザの情報として取得してもよい。

【0083】

ステップＳ３２０にて、制御部２１０は、ユーザ情報取得部２１２で取得したユーザの動きや姿勢に基づいてアシストを行うか否かを判定する。ステップＳ３２０で否定判定であれば、制御部２１０は、ステップＳ３１０に戻ってユーザ情報の取得と、アシストを行うか否かの判定（Ｓ３２０）を繰り返す。ステップＳ３２０で肯定判定した場合、制御部２１０は、ステップＳ３３０へ移行する。

【0084】

ステップＳ３３０にて、制御部２１０は、ユーザの動きやアシスト対象部位などに応じてアシスト量を決定する。ステップＳ３４０にて、制御部２１０は、筋肉状態診断システムから取得した入力範囲に基づき、ステップＳ３３０で決定されたアシスト量と対応する電気信号のエネルギー量を決定する。

【0085】

ステップＳ３５０にて、制御部２１０は、電気信号のエネルギー量を示す制御信号を刺激付与部２Ａに送信し、制御信号に応じた電気刺激をアシスト対象部位の筋肉に供給させ、当該筋肉の動きをアシストする。

【0086】

≪実施形態の効果≫
上述のように、本実施形態のアシストシステム１は、アシスト対象である筋肉の状態を特定し、この筋肉の状態に基づいて、アシスト装置２００からアシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの入力範囲を決定することにより、個人差によるアシスト量のバラつきを考慮して、適切にアシストすることができる。

【0087】

また、アシストシステム１は、第１スクリーニング部により、対象者の身体的な情報に基づいて筋肉の状態を特定し、この筋肉の状態に基づいて、筋肉へ供給する電気エネルギーの第１入力範囲を決定する。これにより簡易な構成で適切なアシスト量を得ることができる。

【0088】

アシストシステム１は、状態検出部１３４による検出結果に基づいて、対象者の筋肉の状態を特定し、この筋肉の状態に基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの第２入力範囲を決定する。これにより、第１入力範囲と第２入力範囲とをクロスチェックして、誤入力や誤検知の影響を排除できるので、信頼性を向上させることができる。

【0089】

＜第二実施形態＞
図１２は、第二実施形態に係る筋肉状態診断システム１００の機能ブロック図である。本実施形態のアシストシステム１は、前述の第一実施形態と比べて、筋肉状態診断システム１００が、第三スクリーニング部を備えた構成が異なっており、その他の構成は同じである。このため、同一の要素に同符号を付すなどして、再度の説明を省略している。

【0090】

制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されたアプリケーションプログラム（コンピュータプログラム）を主記憶部の作業領域に読み出して実行し、記憶部１２０、入出力部１３０、及び通信部１４０などの構成部を制御することで、所定の機能部、例えば、筋状態特定部１１１、エネルギー範囲決定部１１２、及び追随量取得部１１３として機能する。即ち、本実施形態の筋肉状態診断システム１００は、前述の筋状態特定部１１１、エネルギー範囲決定部１１２に加えて、追随量取得部１１３（第３スクリーニング部）としても機能する。

【0091】

追随量取得部１１３は、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値をエネルギー範囲決定部１１２で決定された最小値と最大値との間で連続的に変化させて、アシスト対象の筋肉へ電気エネルギーを供給し、この電気エネルギーに応じて筋肉が動いた量を追随量として取得する。例えば、追随量取得部１１３は、アシスト装置２００へ制御信号を送ることで、アシスト装置２００の刺激付与部２Ａから筋肉へ供給する電気エネルギーの値を決定された入力範囲内で連続的に変化させてもよい。

【0092】

追随量取得部１１３は、前述の疲労度の測定と同様に、電気刺激によって筋肉が動いた際の筋電位の変化や筋音を状態検出部１３４で検出し、この筋電位の変化や筋音の値に応じて追随量を求めてもよい。また、追随量取得部１１３は、電気刺激を与えたときのアシスト部位の動きをカメラで撮影し、撮影画像を画僧処理することによりアシスト部位が動いた量を求めて追随量としてもよい。

【0093】

前述の実施形態では、筋肉状態診断システム１００で決定した入力範囲と、アシスト部位のアシスト範囲（出力範囲）とを複数段階（レベル）に区分し、目的のアシスト量と同じ段数の入力値をアシスト対象の筋肉へ供給する電気信号のエネルギー量とした。しかしながら、電気信号の入力値と、この電気信号によって筋肉が動く量（追随量又はアシスト量）は、正比例するとは限らない。

【0094】

図１３は、筋肉に供給（入力）される電気エネルギーと、この電気エネルギーによる筋肉の運動量（追随量）との対応関係を示すグラフである。図１３の横軸は、入力される電
気エネルギーの値を示し、縦軸は筋肉の追随量（出力）の値を示す。図１３において、符号Ｅ１、Ｅ２は、入力量と出力量との対応関係の一例である。図１３に示すように、入力量と出力量との対応関係Ｅ１、Ｅ２は、ユーザ毎に異なっている。このため、追随量取得部１１３は、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値（入力値）を連続的に変化させて、アシスト対象の筋肉へ電気エネルギーを供給し、この電気エネルギーに応じて筋肉が動いた量を追随量（出力値）として取得し、この入力値と出力値の対応関係を求める。そして、追随量取得部１１３は、この対応関係をアシスト装置２００へ送信し、この対応関係に基づいて、アシスト装置２００からアシスト部位の筋肉へ供給する電気信号のエネルギー量を決定させる。

【0095】

図１４Ａ，図１４Ｂは、第二実施形態に係る筋肉状態診断システム１００の制御部１１０が実行する処理を示す図である。図１４Ａ，図１４Ｂの処理は、図９のステップＳ３０で行われる処理である。なお、図１４Ａ，図１４Ｂにおいて、ステップＳ１１０からステップＳ１９０までは前述の実施形態と同じである。

【0096】

ステップＳ２１０において、制御部２１０は、ステップＳ１９０で決定された入力範囲に基づいて、アシスト対象の筋肉へ供給する電気信号のエネルギー量を決定し、このエネルギー量の電気信号を供給するように制御信号を生成して、アシスト装置２００へ送信する。これにより、アシスト装置２００の刺激付与部２Ａが、当該制御信号に基づき指定のエネルギー量でアシスト部位の筋肉へ電気エネルギーを供給する。

【0097】

ステップＳ２２０において、制御部２１０は、ステップＳ２１０で供給させた電気信号によって、アシスト部位が動いた量（追随量）を状態検出部１３４によって検出する。

【0098】

ステップＳ２３０（追随量取得ステップ）において、制御部２１０は、ステップＳ２１０で供給した電気エネルギーの入力値と、ステップＳ２２０で検出した筋肉の追随量（出力値）とを対応付けて記憶部１２０へ記憶させる。

【0099】

ステップＳ２４０において、制御部２１０は、追随量の検出が完了したか否かを判定する。制御部２１０は、追随量の検出が完了していないと判定（否定判定）した場合、ステップＳ２１０へ戻る。ステップＳ２１０へ戻った制御部２１０は、アシスト対象の筋肉へ供給する電気信号のエネルギー量を変え、このエネルギー量の電気信号を供給するように制御信号を生成して、アシスト装置２００へ送信する。このように、供給する電気信号のエネルギー量を変えながらステップＳ２１０～Ｓ２４０を繰り返すことで、入力範囲の最小値から最大値まで変化させた入力値と、追随量（出力値）との関係（以下、入出力特性とも称す）を取得する。

【0100】

そして、制御部２１０は、入力範囲の最小値から最大値にかけて追随量（出力値）の取得が完了し、ステップＳ２４０で肯定判定した場合、ステップＳ２５０へ移行し、ステップＳ２４０で取得した入出力特性をアシスト装置２００へ送信する。

【0101】

図１５は、第二実施形態に係るアシスト装置２００の制御部２１０が実行するアシスト処理を示す図である。図１５において、ステップＳ３１０～Ｓ３３０は前述の実施形態と同じである。

【0102】

ステップＳ３４５にて、制御部２１０は、筋肉状態診断システム１００から取得した入出力特性に基づき、ステップＳ３３０で決定したアシスト量と対応する電気信号のエネルギー量を決定する。

【0103】

ステップＳ３５０にて、制御部２１０は、ステップＳ３４５で決定したエネルギー量を
示す制御信号を生成して、刺激付与部２Ａに送信し、制御信号に応じた電気刺激をアシスト対象部位の筋肉に供給させ、当該筋肉の動きをアシストする。

【0104】

上述のように、本実施形態によれば、アシスト対象の筋肉へ供給する電気エネルギーの値をエネルギー範囲決定部１１２で決定された入力範囲内で連続的に変化させて、アシスト対象の筋肉へ供給し、これに応じて動いた筋肉の運動量を追随量として取得し、電気エネルギーの入力値と出力値（追随量）の対応関係（入出力特性）を取得する。そして、この入出力特性に基づいてアシストを行わせる。これにより、目的のアシスト量となる入力値を精度良く求められるようにし、個人差によるアシスト量のバラつきを考慮して、アシスト装置２００による適切なアシストを可能にすることができる。例えば図１３で示すＥ１とＥ２をそれぞれ個人ごとの追随量のばらつきと考えると、出力の飽和量から判断しＥ１ではＡの範囲を、Ｅ２ではＢの範囲を入力特性とみなすことができる。

【0105】

＜第三実施形態＞
図１６は、第三実施形態に係るアシストシステム１の概略構成を示す図である。本実施形態のアシストシステム１は、前述の第一実施形態と比べて、アシスト対象者の上半身に装着する構成が異なっており、その他の構成は同じである。このため、同一の要素に同符号を付すなどして、再度の説明を省略している。

【0106】

本実施形態では、アシスト対象者が装着する専用服（スーツ）４に、アシストシステム１の筐体２０及び電極３Ｂ２１～３Ｂ３０が設けられている。電極３Ｂ２１～３Ｂ３０は、前述の実施形態と同様に例えば粘着性のシートによって服４の内面に張り付けられていると共に、服４を着たユーザの皮膚に貼り付けられる。図１６の例では、電極３Ｂ２１，３Ｂ２２が左上腕と接し、電極３Ｂ２３，３Ｂ２４が右上腕と接し、電極３Ｂ２５，３Ｂ２６が胸と接するように配置されている。また、電極３Ｂ２７，３Ｂ２８が背中の右側部分と接し、電極３Ｂ２９，３Ｂ３０が背中の左側部分と接するように配置されている。各電極３Ｂ２１～３Ｂ３０は、それぞれコード（引出線）を介して筋肉状態診断システム１００及びアシスト装置２００と接続されている。各電極３Ｂ２１～３Ｂ３０及び筐体２０は、服４に対して着脱可能となっており、電極３Ｂ２１～３Ｂ３０及び筐体２０を取り外すことで服４を洗濯することができる。各電極３Ｂ２１～３Ｂ３０のコードは、カプラ３Ｂ３に接続され、カプラ３Ｂ３を筐体２０側のカプラ３０９と接続することで、複数の電極３Ｂ２１～３Ｂ３０を一括して筐体２０に接続させることができる。これにより各電極３Ｂ２１～３Ｂ３０と、筋肉状態診断システム１００及びアシスト装置２００との接続の間違いを防止でき、確実にアシスト対象者の所定部位に刺激を与えることができるようにしている。

【0107】

アシスト装置２００は、センサ２３４によって検出したユーザの状態に基づいて、アシスト対象者が転倒すると予測した場合や衝突すると予測した場合に、電極３Ｂ２１～３Ｂ３０の少なくともいずれかを動作させ、ユーザに電気刺激を与えてユーザの姿勢を制御する。例えば、上腕と接した電極３Ｂ２１～３Ｂ２４に電流を流すと、腕を縮めて、腕が体の方に引っ張られるように動く。これによりユーザが衝撃に備えた姿勢をとるように制御する。

【0108】

このように本実施形態のアシストシステム１は、ユーザの上半身の筋肉をアシスト対象部位とし、これら筋肉の動きをアシストできる。この場合でも前述の第一実施形態や第二実施形態と同様にユーザへ供給する電気信号のエネルギー量を適切に設定でき、アシスト装置２００による適切なアシストを可能にすることができる。

【0109】

以上、本開示に係るアシストシステム１の実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることが
できる。また本実施形態のアシストシステム１によるユーザの体の動きのサポートは、危険回避の目的や、高齢者などの歩行支援や姿勢変更の際の支援目的に用いる言ことができる。

【符号の説明】

【0110】

１ ：アシストシステム
２Ａ ：刺激付与部
３Ｂ２１～３Ｂ３０：電極
３Ｂ３ ：カプラ
４ ：服
２０ ：筐体
１００ ：筋肉状態診断システム
１１０ ：制御部
１１１ ：筋状態特定部
１１２ ：エネルギー範囲決定部
１１３ ：追随量取得部
１２０ ：記憶部
１３０ ：入出力部
１３１ ：入力手段
１３２ ：出力手段
１３３ ：通信ユニット
１３４ ：状態検出部
１４０ ：通信部
２００ ：アシスト装置
２１０ ：制御部
２１２ ：ユーザ情報取得部
２１５ ：制御決定部
２１６ ：刺激制御部
２２０ ：記憶部
２３０ ：入出力部
２３２ ：出力手段
２３３ ：通信ユニット
２３４ ：センサ
２４０ ：電力供給部
３０９ ：カプラ
３４０ ：引出線
３４１ ：電極
３４２ ：信号処理部
１１１１ ：第１特定部
１１１２ ：第２特定部
１１２１ ：第１範囲決定部
１１２２ ：第２範囲決定部

【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14A】

【図14B】

【図15】

【図16】