特許7681906IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

この発明は、歩行補助システム

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ここで、表示部に情報を表示して歩行のリハビリテーションを行う技術として、ヘッドマウントディスプレイを用いた歩行リハビリテーション装置も知られている。しかしながら、ヘッドマウントディスプレイを用いた歩行リハビリテーション装置では、ユーザの頭部にヘッドマウントディスプレイを装着しなくてはならず、ユーザの負担が大きいという事情がある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

第1発明に係る歩行補助システムは、ユーザの歩行の体験に用いられる歩行補助システムであって、歩行補助装置と、前記歩行補助装置に取り付けられるとともに、床面から離間して配置される第1表示部と、を備え、前記第1表示部は、前記床面に沿って配置され、上面に第1映像が表示され、前記第1表示部は、伸縮性を有することを特徴とする。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

第1発明~第12発明によれば、第1表示部は、床面に沿って配置され、上面に第1映像が表示される。このため、ユーザは、視線を下方に向けた状態で第1映像を確認できる。これにより、ユーザの負担を軽減させることが可能となる。

特に、第1発明によれば、第1表示部は、伸縮性を有する。このため、ユーザの動きに追従して第1表示部を伸縮させることができる。これにより、第1表示部にしわ等ができにくく、第1映像を確認し易くできる。

特に、第2発明によれば、第1表示部の端部には、ユーザと固定するための固定部が設けられる。このため、第1表示部に表示される第1映像がユーザに対してシームレスに表示することが可能となる。

特に、第3発明によれば、第1表示部の下方に配置され、ユーザの足を上方視点から示す第1足映像を撮像する撮像部と、ユーザの姿勢情報を取得する姿勢情報取得部と、姿勢情報と第1足映像とに基づいて、第1足映像よりも上方視点からの第2足映像を生成する生成部と、を更に備え、第1表示部は、第2足映像を含む第1映像が表示される。このため、ユーザは、自身の頭部により近い視点から足の映像を確認できる。これにより、歩行の体験の現実感を向上させることが可能となる。

特に、第4発明によれば、撮像部は、複数配置され、生成部は、姿勢情報に基づいて、複数の第1足映像のうちの少なくとも1つを選択し、姿勢情報と、選択した第1足映像とに基づいて、第2足映像を生成する。このため、ユーザは、ユーザの姿勢を考慮した足の映像を確認できる。これにより、歩行の体験の現実感を向上させることが可能となる。

特に、第5発明によれば、正常な歩行動作を上方視点から示す模範歩行映像を取得する取得部を備え、第1表示部は、模範歩行映像を含む第1映像が表示される。このため、ユーザは、模範歩行映像を確認できる。これにより、麻痺側の足があたかも健常に動いているかのように表示され、ユーザに対してミラーセラピーを行うことができる。

特に、第6発明によれば、撮像部は、ユーザの一方の足の歩行動作を上方視点から示す基準歩行映像を含む第1足映像を撮像し、生成部は、ユーザの基準歩行映像に基づいて、ユーザの一方の足を左右反転させた反転歩行映像を生成し、第1表示部は、基準歩行映像の後に反転歩行映像が表示される第1映像が表示される。このため、ユーザは、健側の足を左右反転させた反転歩行映像を確認できる。これにより、麻痺側の足があたかも健常に動いているかのように表示され、ユーザに対してミラーセラピーを行うことができる。また、ユーザの一方の足を左右反転させた反転歩行映像により、ユーザ9の反対側の足を確認できる。これにより、歩行のリハビリテーションの効果を向上させることが可能となる。

特に、第7発明によれば、ユーザの姿勢情報を取得する姿勢情報取得部と、姿勢情報に基づいて、ユーザの姿勢を投影した姿勢映像を生成する生成部と、を更に備え、第1表示部は、姿勢映像を含む第1映像が表示される。このため、歩行の体験の際のユーザの姿勢の傾きを、姿勢映像により確認できる。これにより、歩行のリハビリテーション等を効果的に行うことが可能となる。

特に、第8発明によれば、第1表示部は、歩行指標物映像と姿勢映像とを含む第1映像を表示する。このため、縁石などの歩行指標物映像が表示された際のユーザの姿勢の傾きを、姿勢映像により確認できる。これにより、歩行のリハビリテーション等を効果的に行うことが可能となる。

特に、第9発明によれば、第1表示部の上に連続して設けられ、上下方向に沿って配置される第2表示部を備え、第2表示部は、第1映像と一体的な第2映像が表示される。これにより、第1映像と第2映像とをシームレスに表示することができる。これにより、歩行の体験の現実感を向上させることが可能となる。

特に、第10発明によれば、第1表示部は、シート状に形成され、第1表示部をロール状に巻き取るための巻取機構68を更に備える。このため、ユーザが歩行方向に移動したとしても、第1表示部の歩行方向の長さを調整できる。これにより、歩行のリハビリテーションの効果を向上させることが可能となる。

特に、第11発明によれば、制御装置は、コントローラと独立して設けられ、検出結果に基づき駆動機構を制御する。即ち、制御装置の設けられる場所や位置等に関わらず、歩行機構に対する動作軌跡を設定することができる。このため、歩行補助者は、コントローラを用いることで、歩行機構に対する動作軌跡を任意に設定することができる。これにより、歩行補助システムの直感的な操作を実現することが可能となる。

また、特に、第11発明によれば、検出部は、コントローラを介して設定された動作軌跡を検出する。即ち、動作軌跡として立足期や遊足期に関わらず、歩行機構の動作を一時的に停止するような設定もできる。このため、例えば歩行機構の動作を遊足期で止めて、歩行補助者が体の動かし方のポイントを教示する等のインタラクティブな動作教示も行うことができる。これにより、教示方法の選択肢を飛躍的に拡大することができ、ユーザの早期歩行改善を図ることが可能となる。

特に、第12発明によれば、接続機構及び駆動機構は、足置機構よりも下の位置に設けられる。即ち、足置機構よりも上の位置には、足置機構を移動させるための機構が設けられない。このため、歩行補助者は、ユーザに接して直接指導し易くすることができる上、駆動機構等に巻き込まれることを防ぐことができる。これにより、ユーザへの直接指導に適した環境を実現することが可能となる。

特に、第12発明によれば、一対の右側駆動部は、右側接続部に対し、それぞれ独立して歩行方向に負荷を与えることで、歩行方向、及び高さ方向の少なくとも何れかに右足部を移動させる。また、一対の左側駆動部は、左側接続部に対し、それぞれ独立して歩行方向に負荷を与えることで、歩行方向、及び高さ方向の少なくとも何れかに左足置部を移動させる。即ち、一対の駆動部を用いて同一の方向(歩行方向)に沿って各接続部に負荷を与えることで、各足置部の歩行方向及び高さ方向の移動が実現される。このため、足置機構の制御に必要な構成を削減することができる。これにより、歩行補助装置の小型化を実現することが可能となる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、本実施形態における歩行補助システムの一例を示す模式図である。
【図2】 図2(a)は、本実施形態における歩行補助システムの一例を示す模式側面図であり、図2(b)は、本実施形態における歩行補助システムの一例を示す模式断面図である。
【図3】 図3(a)及び図3(b)は、第1表示部に表示される映像の一例を示す模式図である。
【図4】 図4は、第1表示部と第2表示部に表示される映像の一例を示す模式図である。
【図5】 図5は、動作軌跡の一例を示す模式図である。
【図6】 図6(a)及び図6(b)は、コントローラの一例を示す模式図である。
【図7】 図7は、ディスプレイの一例を示す模式図である。
【図8】 図8(a)は、制御装置の構成の一例を示す模式図であり、図8(b)は、制御装置の機能の一例を示す模式図である。
【図9】 図9は、本実施形態における歩行補助方法の一例を示すフローチャートである。
【図10】 図10(a)~図10(c)は、補助接続部の一例を示す模式図である。
【図11】 図11は、補助接続部を含むコントローラの一例を示す模式図である。
【図12】 図12(a)は、本実施形態における歩行補助装置の一例を示す模式上面図であり、図12(b)は、本実施形態における歩行補助装置の一例を示す模式側面図であり、図12(c)は、本実施形態における歩行補助装置の一例を示す模式背面図である。
【図13】 図13(a)は、本実施形態における右側接続部の一例を示す模式斜視図であり、図13(b)は、第1右側支持部の一例を示す模式斜視図であり、図13(c)は、第2右側支持部の一例を示す模式斜視図であり、図13(d)は、右側回動軸の一例を示す模式斜視図である。
【図14】 図14(a)及び図14(b)は、第1接続点を示す模式図であり、図14(c)及び図14(d)は、第2接続点を示す模式図である。
【図15】 図15(a)及び図15(b)は、右側接続部の一例を示す模式側面図である。
【図16】 図16(a)~図16(c)は、リンク機構の一例を示す模式図である。
【図17】 図17は、クロススライダ構造及びバネの一例を示す模式図である。
【図18】 図18(a)~図18(c)は、レールの一例を示す模式図である。
【図19】 図19は、コントローラと、歩行機構との関係の一例を示す模式側面図である。
【図20】 図20は、本実施形態における歩行補助システムの変形例を示す模式図である。
【図21】 図21は、本実施形態における歩行補助システムの変形例を示す模式図である。
【図22】 図22は、本実施形態における歩行補助システムの変形例を示す模式図である。
【図23】 図23は、本実施形態における歩行補助システムの変形例を示す模式図である。

代表図 図1本件の代表的な図

1 :歩行補助装置 5 :歩行機構 10 :足置機構 11 :右足置部 11a、12a :第1孔部 11b、12b :第2孔部 11s、12s :側面 12 :左足置部 15 :コントローラ 16 :筐体 17 :接続部 17a :連動部 17b :補助接続部 18 :調整部 20 :接続機構 20g :リンク機構 21 :右側接続部 21a :第1右側支持部 21b :第2右側支持部 21c :右側回動軸 21f :第1接続点 21s :第2接続点 22 :左側接続部 25 :クロススライダ構造 26 :バネ 30 :駆動機構 30B :無端ベルト 30M :モータ 31 :右側駆動部 32 :左側駆動部 40 :レール 50 :制御装置 61 :撮像部 62 :姿勢情報取得部 63 :生成部 64 :映像投影部 68 :巻取機構 69 :固定部 8 :床面 80 :セーフティフレーム 9 :ユーザ 90 :体重免荷装置 100 :歩行補助システム 109 :表示部 109a :第1表示部 109b :第2表示部 T :検出部 S110 :検出ステップ S120 :制御ステップ S210 :固定ステップ S220 :取得ステップ S230 :生成ステップ S240 :表示ステップ X :歩行方向 Y :幅方向 Z :高さ方向

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