特許 7527409 電気刺激システムを含む支援装置及びその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-25

(45)【発行日】2024-08-02

(54)【発明の名称】電気刺激システムを含む支援装置及びその使用方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/36 20060101AFI20240726BHJP

【ＦＩ】

A61N1/36

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022577683

(86)(22)【出願日】2021-06-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-18

(86)【国際出願番号】 US2021037746

(87)【国際公開番号】W WO2021257780

(87)【国際公開日】2021-12-23

【審査請求日】2024-01-22

(31)【優先権主張番号】16/906,841

(32)【優先日】2020-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519092129

【氏名又は名称】トヨタ モーター ノース アメリカ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(72)【発明者】

【氏名】ダリオ ホセ ビジャルレアル スアレス

【審査官】神ノ田 奈央

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３８４８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４４２１３３６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ １／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支援装置であって、
ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、
前記ベース部に連結され、表面と係合可能な１以上の係合部材と、
距離センサと、
１以上の電気刺激電極に電気的に接続された電源と、
前記距離センサ及び前記電源に通信可能に接続されたコントローラであって、プロセッサと、プロセッサが読み取り可能な非一時的記憶媒体とを有する、コントローラと、を備え、
前記非一時的記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットを含み、
前記命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、
検出された前記支援装置が移動した距離を示す信号を前記距離センサから受信し、
前記検出された支援装置が移動した距離に関連付けられた歩数を決定し、
決定された前記歩数に少なくとも部分的に基づいて、ユーザの１以上の筋肉を刺激すべく前記１以上の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、支援装置。

【請求項2】

前記１以上の係合部材は、前記ベース部に連結された１以上の車輪である、請求項１に記載の支援装置。

【請求項3】

前記距離センサは、前記１以上の車輪に連結されたエンコーダである、請求項２に記載の支援装置。

【請求項4】

前記１以上の車輪に連結され、前記電源に電気的に接続されたモータをさらに備える、請求項２に記載の支援装置。

【請求項5】

前記モータは、前記コントローラに通信可能に接続され、
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、前記１以上の車輪を回転させるように前記モータに指示する、請求項４に記載の支援装置。

【請求項6】

前記コントローラに通信可能に接続されたユーザ入力部をさらに備える、請求項１に記載の支援装置。

【請求項7】

前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、前記ユーザの推定歩幅を示す信号を前記ユーザ入力部から受信し、
前記検出された支援装置が移動した距離に関連付けられた前記歩数は、前記推定歩幅に基づいて決定される、請求項６に記載の支援装置。

【請求項8】

前記ユーザの前記推定歩幅は、前記ユーザの身長に少なくとも部分的に基づく、請求項７に記載の支援装置。

【請求項9】

前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信し、
前記第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に前記信号を送信した後、前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第２の脚と係合する第２の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、請求項１に記載の支援装置。

【請求項10】

前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極に第１の電力レベルで通電するために前記電源に信号を送信し、
前記第１の電気刺激電極に通電するために電源に前記信号を送信した後、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで前記第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、請求項１に記載の支援装置。

【請求項11】

前記コントローラに通信可能に接続された傾斜検出装置をさらに備える、請求項１に記載の支援装置。

【請求項12】

前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、検出された前記支援装置の傾斜を示す信号を前記傾斜検出装置から受信し、
前記１以上の電気刺激電極の前記通電の電力レベルは、検出された前記支援装置の傾斜に少なくとも部分的に基づく、請求項１１に記載の支援装置。

【請求項13】

支援装置の作動方法であって、
前記支援装置は、
ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、
前記ベース部に着座したユーザに対向配置される１以上の電気刺激電極と、
前記ベース部に連結された１以上の車輪と、を備え、
プロセッサが、
前記支援装置を表面に沿って移動させ、
前記表面に沿って前記支援装置が移動した距離を検出し、
検出された前記支援装置が移動した距離に関連付けられた歩数を決定し、
決定された前記歩数に少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の電気刺激電極に通電する、方法。

【請求項14】

決定した前記歩数は、前記ユーザの身長に少なくとも部分的に基づく、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記１以上の電気刺激電極は、
前記ユーザの第１の脚と対向配置される第１の電気刺激電極と、
前記ユーザの第２の脚と対向配置される第２の電気刺激電極と、を含み、
前記プロセッサは、
前記第１の電気刺激電極に通電し、
前記第１の電気刺激電極に通電した後、前記第２の電気刺激電極に通電する、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記１以上の電気刺激電極は、
前記ユーザの第１の脚と対向配置される第１の電気刺激電極と、
前記ユーザの第２の脚と対向配置される第２の電気刺激電極と、を含み、
前記プロセッサは、
前記第１の電気刺激電極に、第１の電力レベルで通電し、
前記第１の電気刺激電極に通電した後、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで前記第１の電気刺激電極に通電する、請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

前記プロセッサは、前記支援装置の傾斜を検出し、
前記１以上の電気刺激電極の前記通電の電力レベルは、検出した前記支援装置の傾斜に少なくとも部分的に基づく、請求項１３に記載の方法。

【請求項18】

前記プロセッサは、前記支援装置が上り傾斜上にあることを検出したことに応じて、前記１以上の電気刺激電極の前記通電の前記電力レベルを増大させる、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年６月１９日に出願され、「Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅ Ｓａｍｅ」と題された、米国特許出願第１６／９０６，８４１号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本明細書は、全般的に、電気刺激システムを含む支援装置、及びその支援装置の動作方法に関する。

【背景技術】

【0003】

車椅子などの支援装置は、従来、或る場所から別の場所へユーザが移動することを支援するために使用されている。例えば、車椅子は、脚が不自由であるか又は脚が使えないユーザが、場所間を移動することを支援することができる。しかしながら、人の脚を使用しないことは、筋萎縮及び／又は他の望ましくない結果をもたらし得る。

【発明の概要】

【0004】

本開示による支援装置は、電気刺激電極を含む。実施形態では、電気刺激電極が通電されることにより、支援装置内に着座しているユーザの筋肉の収縮を引き起こすことができる。本明細書で説明される実施形態では、電気刺激電極の通電は、支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づき得る。電気刺激電極の通電を、支援装置が移動した距離と相関させることによって、それら電気刺激電極は、その支援装置が移動した距離をユーザが歩行しているかのように、ユーザの筋肉を収縮させることができる。このようにユーザの筋肉を収縮させることによって、本開示による支援装置は、ユーザの脚の筋萎縮を制限することを支援することができる。

【0005】

一実施形態では、支援装置は、ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、ベース部に連結され、表面と係合可能な１以上の係合部材と、距離センサと、１以上の電気刺激電極に電気的に接続された電源と、距離センサ及び電源に通信可能に接続されたコントローラであって、プロセッサと、プロセッサが読み取り可能な非一時的記憶媒体とを有する、コントローラと、を備え、記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットを含み、命令セットが実行されると、その命令セットによって、プロセッサは、検出された支援装置が移動した距離を示す信号を距離センサから受信し、検出された支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて、１以上の電気刺激電極に通電するために電源に信号を送信する。

【0006】

別の実施形態では、支援装置の動作方法であって、支援装置は、ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、ベース部に連結された１以上の車輪とを含み、支援装置を表面に沿って移動させる、表面に沿って支援装置が移動した距離を検出し、検出された支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて、１以上の電気刺激電極に通電する、方法。

【0007】

本明細書で説明される実施形態によって提供される、これらの特徴及び追加的特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮することで、より完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

図面に記載される実施形態は、本質的に典型的かつ例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義される主題を限定することを意図するものではない。例示的実施形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号で示されている以下の図面と併せ読むことで理解することができる。

【0009】

【図1】本明細書で図示及び説明される１以上の実施形態による、支援装置の斜視図を概略的に示す。

【図2A】本明細書で図示及び説明される１以上の実施形態による、図１の支援装置の側面図を概略的に示す。

【図2B】本明細書で図示及び説明される１以上の実施形態による、図１の支援装置の正面図を概略的に示す。

【図3】本明細書で図示及び説明される１以上の実施形態による、図１の支援装置の制御図を概略的に示す。

【図4】本明細書で図示及び説明される１以上の実施形態による、図１の支援装置と共に使用するための例示的な電極マップを概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書で説明される実施形態は、全般的に、電気刺激電極を含む支援装置を対象とする。電気刺激電極は、実施形態では、支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて作動させることができる。支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて電気刺激電極を作動させることによって、その支援装置が移動した距離をユーザが歩行した場合と同様の方式で、ユーザの脚を収縮させることができる。このようにユーザの脚の筋肉を収縮させることによって、ユーザの脚の筋肉を刺激して収縮させることのない支援装置と比較して、筋萎縮を低減することができる。ここで、これらの実施形態及び他の実施形態を、添付の図を参照して説明する。

【0011】

本明細書で言及される場合、語句「通信可能に接続された」とは、構成要素間で信号を送信することができるような、本明細書で説明される支援装置の構成要素の相互接続を指すものであり、例えば、限定するものではないが、有線接続、光接続、無線接続などを含み得る。

【0012】

最初に図１を参照すると、支援装置１００の斜視図が概略的に示されている。実施形態では、支援装置１００は、ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部１０２を含む。例えば、図１に示される実施形態では、ベース部１０２は、シート部１０３及び背もたれ１０４を含む。使用中、ユーザは、シート部分１０３上に着座することができ、背もたれ１０４にもたれ掛ることができる。いくつかの実施形態では、ベース部１０２は、１以上のアームレストをさらに含み得る。例えば、図１に示される実施形態では、ベース部１０２は、ユーザの腕を支持することが可能な、第１のアームレスト１０５ａ及び第２の肘掛け１０５ｂを含む。

【0013】

実施形態では、支援装置１００は、ベース部１０２に連結された１以上の係合部材を含む。１以上の係合部材は、一般に、床又は地面などの表面と係合可能である。図１に示される実施形態では、１以上の係合部材は、ベース部１０２に連結された１以上の車輪である。例えば、図１に示される実施形態では、支援装置１００は、一対の前輪１０８ａ、１０８ｂと、一対の後輪１１０ａ、１１０ｂとを含む。前輪１０８ａ、１０８ｂ、及び後輪１１０ａ、１１０ｂは、支援装置１００に移動性を提供するために、表面に沿って「転がる」ことができる。図１に示される実施形態では、１以上の係合部材は、前輪１０８ａ、１０８ｂ、及び後輪１１０ａ、１１０ｂを含むが、１以上の係合部材は、支援装置を表面に沿って移動させるために好適な、任意の好適な構造、例えば、限定するものではないが、可動脚、無限軌道などを含み得る点を理解されたい。さらには、図１に示される実施形態では、前輪１０８ａ、１０８ｂ、及び後輪１１０ａ、１１０ｂを含むが、支援装置１００は、任意の好適な数の車輪を含み得るものであり、図１に示す実施形態で示されている４つの車輪１０８ａ、１０８ｂ、１１０ａ、１１０ｂよりも、多い又は少ない数の車輪を含み得る点を理解されたい。

【0014】

いくつかの実施形態では、支援装置１００は、ユーザの足を支持するために使用することが可能な、ベース部１０２に連結されたフットレスト１０６を含む。いくつかの実施形態では、支援装置１００は、ユーザの脚を支持するために、シート部分１０３とフットレスト１０６との間に位置決めされた、脹脛サポートなどを含み得る。

【0015】

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、支援装置１００の側面図及び正面図が、それぞれ概略的に示されている。いくつかの実施形態では、支援装置１００は、１以上の電気刺激電極を含む。例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示される実施形態では、支援装置１００は、第１の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ａ及び第２の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ｄを含む。第１の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ａ及び第２の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ｄは、ユーザの脚の大腿四頭筋、例えば、ユーザの左右の大腿四頭筋に係合するように、構造的に構成されている。いくつかの実施形態では、支援装置１００は、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ及び第２の臀部電気刺激電極１３４ｃを含む。第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ及び第２の臀部電気刺激電極１３４ｃは、ユーザの脚（例えば、ユーザの右脚及び左脚）のハムストリング筋（例えば、大臀筋及び／又は大腿二頭筋）に係合するように、構造的に構成されている。

【0016】

いくつかの実施形態では、支援装置１００は、第１の脛骨電気刺激電極１３６ａ及び第２の脛骨電気刺激電極１３６ｄを含む。第１の脛骨電気刺激電極１３６ａ及び第２の脛骨電気刺激電極１３６ｄは、ユーザの脚（例えば、ユーザの右脚及び左脚）の前脛骨筋に係合するように、構造的に構成されている。いくつかの実施形態では、支援装置１００は、第１の脹脛電気刺激電極１３６ｂ及び第２の脹脛電気刺激電極１３６ｃをさらに含む。第１の脹脛電気刺激電極１３６ｂ及び第２の脹脛電気刺激電極１３６ｃは、ユーザの脚（例えば、ユーザの右脚及び左脚）の脹脛の筋肉に係合するように、構造的に構成されている。

【0017】

図２Ａ及び図２Ｂに示される実施形態では、第１の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ａ及び第２の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ｄと、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ及び第２の臀部電気刺激電極１３４ｃと、第１の脛骨電気刺激電極１３６ａ及び第２の脛骨電気刺激電極１３６ｄと、第１の脹脛電気刺激電極１３６ｂ及び第２の脹脛電気刺激電極１３６ｃとが示されているが、支援装置１００は、ユーザの脚の筋肉に係合するように構造的に構成された、任意の好適な数の電気刺激電極を含み得る点を理解されたい。さらには、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄは、支援装置１００のベース部１０２上に位置決めされているように示されているが、これは単なる一実施例に過ぎない点を理解されたい。いくつかの実施形態では、電気刺激電極は、ユーザと係合するか又はユーザによって着用される、布地、衣服などに埋め込むことができる。

【0018】

図３を参照すると、支援装置１００に関する制御図が、概略的に示されている。実施形態では、支援装置１００は、コントローラ１２０を含む。図示のように、コントローラ１２０は、プロセッサ１２２、データ記憶構成要素１２４、及び／又はメモリ構成要素１２６を含む。メモリ構成要素１２６は、揮発性及び／又は不揮発性メモリとして構成することができ、したがって、ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、及び／又は他のタイプのＲＡＭを含む）、フラッシュメモリ、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリ、レジスタ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、及び／又は他のタイプのコンピュータ読み取り可能な非一時的媒体を含み得る。具体的な実施形態に応じて、これらのコンピュータ読み取り可能な非一時的媒体は、コントローラ１２０の内部、及び／又はコントローラ１２０の外部に存在し得る。

【0019】

メモリ構成要素１２６は、動作論理、分析論理、及び通信論理を、１以上のコンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットの形態で記憶することができる。分析論理及び通信論理はそれぞれ、複数の異なる論理部分を含み得るものであり、それら論理部分のそれぞれは、一実施例として、コンピュータプログラム、ファームウェア、及び／又はハードウェアとして具現化することができる。コントローラ１２０の構成要素間の通信を容易にするために、コントローラ１２０内には、ローカルインタフェースもまた含まれており、バス又は他の通信インタフェースとして実装することができる。

【0020】

プロセッサ１２２は、（データ記憶構成要素１２４及び／又はメモリ構成要素１２６などからの）命令を受信及び実行するように動作可能な、任意の処理構成要素を含み得る。図３の構成要素は、コントローラ１２０の内部に存在しているように示されているが、これは単なる一実施例に過ぎず、いくつかの実施形態では、構成要素のうち１以上は、コントローラ１２０の外部に存在し得る点を理解されたい。また、コントローラ１２０は、単一の装置として示されているが、これもまた単なる一実施例に過ぎない点も理解されたい。

【0021】

実施形態では、コントローラ１２０は、支援装置１００の１以上の構成要素に通信可能に接続されている。例えば、図３に示される実施形態では、コントローラ１２０は、距離センサ１３０及び電源１３２に通信可能に接続されている。いくつかの実施形態では、支援装置１００は、コントローラ１２０に通信可能に接続されている、ユーザ入力部１３８、モータ１４０、及び／又は傾斜検出装置１４２をさらに含む。

【0022】

実施形態では、距離センサ１３０は、支援装置１００が移動した距離を検出するように、構造的に構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、距離センサ１３０は、車輪１０８ａ、１０８ｂ、１１０ａ、１１０ｂ（図２Ｂ）のうち１以上に接続されたエンコーダなどとすることができる。実施形態では、距離センサ１３０は、コントローラ１２０に信号を送信し、かつ／又は、コントローラ１２０から信号を受信することができるように、コントローラ１２０に通信可能に接続されている。例えば、実施形態では、距離センサ１３０は、本明細書でより詳細に説明されるように、支援装置１００が移動した距離を示す信号をコントローラ１２０に送信することができる。いくつかの実施形態では、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上の作動は、本明細書でより詳細に説明されるように、検出された支援装置１００が移動した距離に少なくとも部分的に基づく。

【0023】

実施形態では、電源１３２は、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄに電力を供給するために好適な装置を含む。例えば、限定するものではないが、実施形態では、電源１３２は、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に電気的に接続されたバッテリなどを含み得る。いくつかの実施形態では、電源１３２は、電源１３２の内部又は外部のいずれかに存在している、電極コントローラ１３３を含み得る。電極コントローラ１３３は、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄに電源１３２が電力を選択的に供給することを可能にし得る。例えば、電源１３２の電極コントローラ１３３は、本明細書でより詳細に説明されるように、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に選択的に通電する（例えば、電力を供給する）ように電源１３２に指示する信号をコントローラ１２０から受信することができる。

【0024】

実施形態では、ユーザ入力部１３８は、ユーザから命令及び／又は情報を受信するために好適な装置を含み得る。例えば、実施形態では、ユーザ入力部１３８は、英数字キーボード、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）などを含み得る。ユーザ入力部１３８は、コントローラ１２０への信号を、送信及び／又は受信することができ、例えば、ユーザ入力部１３８は、ユーザからの入力を受信することができ、受信したユーザ入力を示す信号をコントローラ１２０に送信することができる。いくつかの実施形態では、ユーザ入力部１３８はまた、支援装置１００の様々な構成要素（例えば、電源１３２、モータ１４０、傾斜検出装置１４２など）の動作を示す、コントローラ１２０から受信した情報を表示することもできる。

【0025】

実施形態では、傾斜検出装置１４２は、支援装置１００の向きを検出するように、構造的に構成されている。例えば、実施形態では、傾斜検出装置１４２は、図１に示されるようなＹ軸を中心とする、支援装置１００の向きを検出することができる。支援装置１００の向きを検出することによって、傾斜検出装置１４２は、支援装置１００が上り傾斜面上にある（例えば、上り坂を移動している）か、又は下り傾斜面上にある（例えば、下り坂を移動している）かを検出することができる。実施形態では、傾斜検出装置１４２は、支援装置１００の向きを検出するための、任意の好適な装置を含み得るものであり、例えば、限定するものではないが、傾きセンサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）傾斜計、振り子ベースの傾斜計、ジャイロスコープ式傾斜計などを含み得る。実施形態では、傾斜検出装置１４２は、コントローラ１２０に通信可能に接続されており、本明細書でより詳細に説明されるように、検出された支援装置１００の傾斜を示す信号をコントローラ１２０に送信することができる。

【0026】

実施形態では、モータ１４０は、支援装置１００に可動性を提供するために好適な装置を含み得る。例えば、実施形態では、モータ１４０は、後輪１１０ａ、１１０ｂ（図２Ｂ）のうち１以上、及び／又は前輪１０８ａ、１０８ｂ（図２Ｂ）のうち１以上に連結することができ、後輪１１０ａ、１１０ｂ（図２Ｂ）及び／又は前輪１０８ａ、１０８ｂ（図２Ｂ）のうち１以上を回転させるように、構造的に構成することができる。例えば、限定するものではないが、モータ１４０は、直流（ＤＣ）モータ、及び交流（ＡＣ）モータなどを含み得る。モータ１４０は、コントローラ１２０に信号を送信し、かつコントローラ１２０から信号を受信することができるように、コントローラ１２０に通信可能に接続することができる。例えば、モータ１４０は、後輪１１０ａ、１１０ｂ（図２Ｂ）及び／又は前輪１０８ａ、１０８ｂ（図２Ｂ）のうち、１以上を作動させて回転させるようにモータ１４０に指示する信号をコントローラ１２０から受信することができる。いくつかの実施形態では、モータ１４０は、電源１３２に電気的に接続されており、電源１３２によって、モータ１４０に電力供給することができる。

【0027】

図１、図３、及び図４を参照して、支援装置１００の例示的な動作を次に説明する。実施形態では、コントローラ１２０は、支援装置１００が移動した距離を示す信号を距離センサ１３０から受信することができる。コントローラ１２０は、検出された支援装置１００が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に通電するために電源１３２に信号を送信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、支援装置１００が移動した距離が大きいほど、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上が通電される回数が多くなる。しかしながら、いくつかの実施形態では、支援装置１００が移動した距離が小さいほど、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上が通電される回数が少なくなる。一実施例として、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、検出された支援装置１００が移動した距離を移動するためにユーザによって取られたであろう、決定されたストライド数（歩数）に従って、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に通電するために電源１３２に信号を送信することができる。

【0028】

例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、ユーザの推定ストライド長（推定歩幅）を示す信号を受信することができる。コントローラ１２０は、例えばユーザの推定ストライド長を示す信号をユーザ入力部１３８から受信することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、ユーザ入力部１３８を介して推定ストライド長を入力することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、例えばコントローラ１２０によって推定ストライド長を決定することが可能な特性を、入力することができる。一実施例として、ユーザは、ユーザ入力部１３８を介してユーザの身長を入力することができ、コントローラ１２０は、その入力されたユーザの身長に少なくとも部分的に基づいて、推定ストライド長を決定することができる。

【0029】

コントローラ１２０は、検出された支援装置１００が移動した距離に関連付けられたストライド数を決定することができ、その決定されたストライド数に少なくとも部分的に基づいて、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄに通電するために電源１３２に信号を送信することができる。

【0030】

いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、ユーザのストライドをシミュレートするために、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄに交互方式で通電するために電源１３２に指示することができる。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３６ａ、１３６ｂに通電するために電源１３２に信号を送信することができる。第１の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３６ａ、１３６ｂに通電するために電源１３２に信号を送信した後、コントローラ１２０は、ユーザの第２の脚と係合する第２の電気刺激電極１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ｃ、１３６ｄに通電するために電源１３２に信号を送信することができる。

【0031】

一実施例として、図２Ｂ、図３、及び図４を参照すると、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、ユーザの第１の脚と係合された１以上の電気刺激電極に通電するために電源１３２に指示することができる。例えば、図４に示されるように、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄの通電のタイミング及び強度を示す、図表が示されている。特に、これらの図表は、ストライドの開始「０ＳＬ」からストライドの終了「１ＳＬ」までのように、通電のタイミングを示しており、「０」から「ＭＣ」の範囲の、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄの通電の電力レベルを示している。図４に示されるように、第１の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ａ、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ、第１の脛骨電気刺激電極１３６ａ、及び／又は第１の脹脛電気刺激電極１３６ｂに通電することができる。ユーザの第１の脚に係合された電極のうち１以上に通電した後、コントローラ１２０は、ユーザの第２の脚と係合された１以上の電気刺激電極に通電するために電源１３２に指示することができる。例えば、第２の大腿四頭筋電気刺激電極１３４ｄ、第２の臀部電気刺激電極１３４ｃ、第２の脛骨電気刺激電極１３６ｄ、及び／又は第２の脹脛電気刺激電極１３６ｃに通電することができる。

【0032】

一実施例として、図４に示されるように、いくつかの実施形態では、ユーザの第１の脚の、ユーザの大臀筋及び／又はハムストリングは、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ（図２Ｂ）の作動時に収縮し得る。第１の臀部電気刺激電極１３４ｂ（図２Ｂ）の作動の後、ユーザの第２の脚のユーザの大臀筋が、第２の臀部電気刺激電極１３４ｃ（図２Ｂ）の作動時に収縮し得る。ユーザの第１の脚及び第２の脚と係合された電気刺激電極に、交互に通電することによって、ユーザの筋肉は、歩行中のストライドと同様の方式で収縮し得る。

【0033】

いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄに異なる電力レベルで通電するために電源１３４に指示することができる。理論に束縛されるものではないが、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄが通電される電力レベル（例えば、電気強度）は、ユーザの筋肉が収縮する強度に関連付けられる。例えば、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に比較的高い電力レベルで通電することは、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に比較的低い電力レベルで通電することと比較して、相対的に大きい筋収縮を引き起こし得る。

【0034】

例えば、図３及び図４を参照すると、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち、第１の電気刺激電極に第１の電力レベルで通電するために電源１３２に信号を送信する。１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち、第１の電気刺激電極に第１の電力レベルで通電するために電源１３２に信号を送信した後、コントローラ１２０は、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち、第１の電気刺激電極に、第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで通電するために
電源１３２に信号を送信することができる。

【0035】

一実施例として、図４を参照すると、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、ストライドの開始「０」において、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂに第１の電力レベルで通電するために電源１３２に信号を送信する。第１の臀部電気刺激電極１３４ｂに第１の電力レベルで通電した後、コントローラ１２０は、第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで第１の臀部電気刺激電極１３４ｂに通電するために電源１３２に信号を送信する。例えば、図４に示されるように、いくつかの実施形態では、ストライドの中間（例えば、０．５ＳＬ）において、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂは、電力レベル０．５ＭＣで通電されているが、比較するとストライドの開始「０」では、第１の臀部電気刺激電極１３４ｂは、この電力レベル０．５ＭＣよりも大きい電力レベルＭＣで通電されている。図４にさらに示されるように、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうちそれぞれが、ストライド内の異なる地点において、異なる電力レベルで通電されることにより、ユーザが歩行している場合と同様の方式で、筋肉の収縮のレベルを変化させることができる。

【0036】

いくつかの実施形態では、１以上の電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１つの電力レベル（例えば、通電の強度）は、例えば傾斜検出装置１４２によって検出されるような、検出された支援装置１００の傾斜に少なくとも部分的に基づく。一実施例として、支援装置１００が正の傾斜上にある（例えば、支援装置１００が上り坂を移動している）という信号を、傾斜検出装置１４２から受信したことに応じて、コントローラ１２０は、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に比較的高い電力レベルで通電するために電源１３２に指示することができる。支援装置１００が負の傾斜上にある（例えば、支援装置１００が下り坂を移動している）という信号を、傾斜検出装置１４２から受信したことに応じて、コントローラ１２０は、電気刺激電極１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄのうち１以上に比較的低い電力レベルで通電するために電源１３２に指示することができ、この場合、比較的低い強度とは、比較的高い電力レベルよりも低いレベルである。このようにして、支援装置１００は、支援装置１００が移動する地形（例えば、上り傾斜又は下り傾斜）に従って、ユーザの筋肉の通電をシミュレートすることができる。

【0037】

ここで、本明細書で説明される実施形態は、電気刺激電極を含む支援装置を対象としている点を理解されたい。電気刺激電極は、実施形態では、支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて作動させることができる。支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて電気刺激電極を作動させることによって、その支援装置が移動した距離をユーザが歩行した場合と同様の方式で、ユーザの脚を収縮させることができる。このようにユーザの脚の筋肉を収縮させることによって、ユーザの脚の筋肉を刺激して収縮させることのない支援装置と比較して、筋萎縮を低減することができる。

【0038】

本開示の主題を詳細に、かつ特定の実施形態を参照して説明してきたが、本開示で説明される様々な詳細は、本明細書本文に付随する図面のそれぞれに特定の要素が示されている場合であっても、これらの詳細が、本開示で説明される様々な実施形態の必須の構成要素である要素に関連していることを意味するものと解釈されるべきではない点に留意されたい。むしろ、添付の特許請求の範囲が、本開示の範囲、及び本開示で説明される様々な実施形態の対応する範囲の、唯一の表現として解釈されるべきである。さらには、当業者には、特許請求される主題の趣旨及び範囲から逸脱することなく、説明される実施形態に対して様々な修正及び変形を実施することができる点が明らかなはずである。それゆえ、本明細書は、説明される様々な実施形態の修正及び変形が、添付の特許請求の範囲、及びそれらの等価物の範囲内に収まるのであれば、そのような修正及び変形を包含するものであることを意図している。

【0039】

特定の特性を具現化するために、又は特定の方式で機能するために、本開示の構成要素が特定の方式で「構造的に構成された」という、本明細書における記述は、意図されている使用の記述とは異なり、構造的な記述である点に留意されたい。より具体的には、或る構成要素が「構造的に構成された」方式に対する、本明細書における言及は、その構成要素の既存の物理的条件を示すものであり、それゆえ、その構成要素の構造的特徴の明確な記述として解釈されるべきである。

【0040】

「好ましくは」、「一般的に」、及び「典型的に」のような用語は、本明細書で利用される場合、特許請求される発明の範囲を限定するために、あるいは、特定の特徴が、特許請求される発明の構造若しくは機能にとって決定的であるか、必須であるか、又はさらに重要であることを暗示するために利用されるものではない点に留意されたい。むしろ、これらの用語は単に、本開示の実施形態の特定の態様を識別すること、又は、本開示の特定の実施形態において利用しても利用しなくてもよい、代替的若しくは追加的な特徴を強調することを意図しているに過ぎない。

【0041】

本発明を説明及び定義する目的のために、用語「実質的に」及び「約」は、本明細書では、任意の定量的比較、値、測定、又は他の表現に起因し得る、不確実性の固有の程度を表すために利用されている点に留意されたい。用語「実質的に」及び「約」はまた、本明細書では、定量的表現が、問題とされている主題の基本的機能の変化をもたらすことなく、記載されている基準から変動し得る程度を表すためにも利用される。

【0042】

以下の請求項のうち１以上は、移行句として、用語「ここで（wherein）」を利用している点に留意されたい。本発明を定義する目的のために、この用語は、構造の一連の特徴の記述を導入するために使用されるオープンエンドの移行句として、特許請求の範囲に導入されており、より一般的に使用されるオープンエンドのプリアンブル用語「含む」と同様の方式で解釈されるべきである点に留意されたい。

【0043】

以上、本開示は、以下の態様を記載する。
（態様１）
支援装置であって、ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、前記ベース部に連結され、表面と係合可能な１以上の係合部材と、距離センサと、１以上の電気刺激電極に電気的に接続された電源と、前記距離センサ及び前記電源に通信可能に接続されたコントローラであって、プロセッサと、プロセッサが読み取り可能な非一時的記憶媒体とを有する、コントローラと、を備え、前記記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットを含み、前記命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、検出された前記支援装置が移動した距離を示す信号を前記距離センサから受信し、前記検出された支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、支援装置。
（態様２）
前記１以上の係合部材は、前記ベース部に連結された１以上の車輪である、態様１に記載の支援装置。
（態様３）
前記距離センサは、前記１以上の車輪に連結されたエンコーダである、請求項２に記載の支援装置。
（態様４）
前記１以上の車輪に連結され、前記電源に電気的に接続されたモータをさらに備える、態様２に記載の支援装置。
（態様５）
前記モータは、前記コントローラに通信可能に接続され、
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、前記１以上の車輪を回転させるように前記モータに指示する、態様４に記載の支援装置。
（態様６）
前記コントローラに通信可能に接続されたユーザ入力部をさらに備える、請求項１に記載の支援装置。
（態様７）
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、
前記ユーザの推定ストライド長を示す信号を前記ユーザ入力部から受信し、
前記検出された支援装置が移動した距離に関連付けられたストライド数を決定し、
前記１以上の電気刺激電極に通電するために前記電源に送信される前記信号は、前記ストライド数に少なくとも部分的に基づく、態様６に記載の支援装置。
（態様８）
前記ユーザの前記推定ストライド長は、前記ユーザの身長に少なくとも部分的に基づく、態様７に記載の支援装置。
（態様９）
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信し、
前記第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に前記信号を送信した後、前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第２の脚と係合する第２の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、態様１に記載の支援装置。
（態様１０）
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する前記第１の電気刺激電極に第１の電力レベルで通電するために前記電源に信号を送信し、
前記第１の電気刺激電極に通電するために電源に前記信号を送信した後、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで前記第１の電気刺激電極に通電するために前記電源に信号を送信する、態様１に記載の支援装置。
（態様１１）
前記コントローラに通信可能に接続された傾斜検出装置をさらに備える、態様１に記載の支援装置。
（態様１２）
前記コンピュータが読み取り可能且つ実行可能な命令セットが実行されると、該命令セットによって、前記プロセッサは、さらに、検出された前記支援装置の傾斜を示す信号を前記傾斜検出装置から受信し、
前記１以上の電気刺激電極の前記通電の電力レベルは、検出された前記支援装置の傾斜に少なくとも部分的に基づく、態様１１に記載の支援装置。
（態様１３）
支援装置の動作方法であって、
前記支援装置は、ユーザを支持するように構造的に構成されたベース部と、該ベース部に連結された１以上の車輪とを備え、
前記支援装置を表面に沿って移動させ、
前記表面に沿って前記支援装置が移動した距離を検出し、
検出された前記支援装置が移動した距離に少なくとも部分的に基づいて、１以上の電気刺激電極に通電する、方法。
（態様１４）
前記検出された支援装置が移動した距離に関連付けられるストライド数を決定する、態様１３に記載の方法。
（態様１５）
前記１以上の電気刺激電極に通電することは、決定した前記ストライド数に少なくとも部分的に基づく、態様１４に記載の方法。
（態様１６）
決定した前記ストライド数は、前記ユーザの身長に少なくとも部分的に基づく、態様１４に記載の方法。
（態様１７）
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極に通電し、
前記第１の電気刺激電極に通電した後、前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第２の脚と係合する第２の電気刺激電極に通電する、態様１３に記載の方法。
（態様１８）
前記１以上の電気刺激電極のうち、前記ユーザの第１の脚と係合する第１の電気刺激電極に、第１の電力レベルで通電し、
前記第１の電気刺激電極に通電した後、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで前記第１の電気刺激電極に通電する、態様１３に記載の方法。
（態様１９）
前記支援装置の傾斜を検出し、
前記１以上の電気刺激電極の前記通電の電力レベルは、検出した前記支援装置の傾斜に少なくとも部分的に基づく、態様１３に記載の方法。
（態様２０）
前記支援装置が上り傾斜上にあることを検出したことに応じて、前記１以上の電気刺激電極の前記通電の前記電力レベルを増大させる、態様１９に記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】