本公開涉及對穩(wěn)定的步行進(jìn)行支援的步行杖和步行輔助裝置。
背景技術(shù):
伴隨著近年來的老齡化,預(yù)防由步行機(jī)能的降低導(dǎo)致的跌倒成為重要的課題。作為用于彌補(bǔ)步行機(jī)能的降低的裝置,根據(jù)其程度或目的,存在扶手、步行杖(以下也僅稱為拐杖)、輪椅以及進(jìn)行機(jī)械性輔助的步行器等。
作為雖然能夠獨(dú)立步行但有跌倒的危險(xiǎn)性的用戶使用的步行輔助器,拐杖是最常見的。拐杖具有取得步行時(shí)的平衡,并預(yù)防用戶跌倒的效果。
作為使用拐杖進(jìn)行步行輔助的現(xiàn)有技術(shù),可列舉專利文獻(xiàn)1。在專利文獻(xiàn)1中,公開了組裝有燈的拐杖。在用戶拿著專利文獻(xiàn)1的拐杖在夜路上步行時(shí),通過用組裝在拐杖上的燈來照射道路和腳下,由此,用戶除了拐杖以外無需拿著手電筒,實(shí)現(xiàn)了用拐杖的步行。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-102526號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:Ling BaoandStephen S.Intille,“根據(jù)用戶帶注釋加速數(shù)據(jù)的行為識(shí)別”(Activity recognition from user annotated acceleration data),普適計(jì)算(Pervasive Computing),第1-17頁,2004年
非專利文獻(xiàn)2:山田、平田、小野、安藤,“根據(jù)來源于軀干加速度的步態(tài)指標(biāo)的步態(tài)異常評價(jià)”(體幹加速度由來歩容指標(biāo)による歩容異常の評価),理學(xué)療法,第33卷,第1號(hào),第14-21頁,2006年
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,在上述現(xiàn)有技術(shù)中,限于夜晚步行時(shí)的利用照明的輔助,沒有考慮到在步行時(shí)是否能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用戶的平衡輔助。
本公開的非限定性例示的一個(gè)技術(shù)方案是一種能夠有效地使用戶的步行平衡穩(wěn)定的步行杖。本公開的非限定性例示的一個(gè)技術(shù)方案是一種能夠有效地使用戶的步行平衡穩(wěn)定的步行輔助裝置。
本公開的一個(gè)技術(shù)方案涉及的步行杖具備:棒狀的拐杖主體部;傳感器,其檢測所述拐杖主體部的加速度和角速度中的至少一方;照射部,其向地面照射光;以及控制部,其包括:(i)平衡評價(jià)部,基于所述檢測到的加速度和所述檢測到的角速度中的至少一方,進(jìn)行用戶的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià);和(ii)照射控制部,基于所述拐杖主體部的傾斜角度和所述穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果,控制所述照射部的光的照射方向。
另外,本公開的一個(gè)技術(shù)方案涉及的步行輔助裝置是一種安裝于步行杖的步行輔助裝置,具備:傳感器,其檢測所述步行杖的加速度和角速度中的至少一方;照射部,其向地面照射光;平衡評價(jià)部,其基于所述檢測到的加速度和所述檢測到的角速度中的至少一方,進(jìn)行用戶的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià);以及照射控制部,其基于所述步行杖的傾斜角度和所述穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果,控制所述照射部中的光的照射角度。
本公開的一個(gè)技術(shù)方案涉及的步行杖和步行輔助裝置能夠有效地輔助用戶的步行。
附圖說明
圖1是表示實(shí)施方式1中的步行杖的使用場景的圖。
圖2是表示實(shí)施方式1中的步行杖的構(gòu)造的圖。
圖3是表示實(shí)施方式1中的步行杖的詳細(xì)功能構(gòu)成的圖。
圖4是用于說明實(shí)施方式1中的照射角度和傾斜角度的圖。
圖5是表示實(shí)施方式1中的步行杖的步行支援處理的流程圖。
圖6是表示用戶的步行平衡穩(wěn)定時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖7是表示用戶的步行平衡不穩(wěn)定時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖8是表示使基準(zhǔn)照射角度減小時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖9是表示實(shí)施方式2中的步行杖的基準(zhǔn)照射角度的決定處理的流程圖。
圖10是表示實(shí)施方式3中的平衡評價(jià)的閾值更新處理的流程圖。
圖11是表示跌倒時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖12是表示實(shí)施方式4中的步行杖的步行支援處理的流程圖。
圖13是表示實(shí)施方式5中的存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的一例的圖。
圖14是表示實(shí)施方式5中的步行杖的步行支援處理的流程圖。
圖15是表示正在利用步行杖上臺(tái)階時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖16是表示正在利用步行杖下臺(tái)階時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖。
圖17是表示其他實(shí)施方式中的照射部的機(jī)構(gòu)的一例的圖。
圖18是表示其他實(shí)施方式中的步行杖的功能構(gòu)成的圖。
標(biāo)號(hào)說明
10 用戶
100 步行杖
101 把手部
102 前端
103 光
103a 照射位置
110 拐杖主體部
120 接地檢測部
130 傳感器
140 控制部
142 平衡評價(jià)部
144 照射控制部
146 照射角度存儲(chǔ)部
147 傾斜角度算出部
150、150A 照射部
152 光源
154 軸
156 致動(dòng)器
具體實(shí)施方式
(本公開的概要)
關(guān)于使用了拐杖的步行,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生以下問題。
在使用了拐杖的步行中,拐杖的前端所撐向的位置會(huì)給步行的平衡帶來重大影響。如果不能夠?qū)⒐照葥蜗虿叫衅胶夥€(wěn)定的位置,則會(huì)導(dǎo)致用戶有時(shí)會(huì)失去平衡而跌倒。然而,用戶有時(shí)并不知道將拐杖撐向什么位置步行平衡會(huì)穩(wěn)定。
因此,本公開的一個(gè)技術(shù)方案涉及的步行杖具備:棒狀的拐杖主體部;傳感部,其檢測所述拐杖主體部的加速度和角速度中的至少一方;照射部,其向地面照射光;以及控制部,其包括:(i)平衡評價(jià)部,基于所述檢測到的加速度和所述檢測到的角速度中的至少一方,進(jìn)行用戶的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià);和(ii)照射控制部,基于所述拐杖主體部的傾斜角度和所述穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果,控制所述照射部的光的照射方向。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠基于檢測到的傾斜角度,控制照射部的光的照射方向。因此,在為了指示拐杖主體部的前端所撐向的下一個(gè)位置而將光照射在地面上時(shí),能夠使光的照射位置穩(wěn)定。其結(jié)果,步行杖能夠使拐杖主體部的前端所撐向的下一個(gè)位置的指示穩(wěn)定,且能夠有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
進(jìn)而,根據(jù)該構(gòu)成,能夠基于步行期間的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)結(jié)果,來控制照射方向。因此,在步行期間失去步行平衡時(shí),能夠有效地控制照射方向以使得步行平衡穩(wěn)定,并能夠抑制用戶的跌倒。
例如,即使所述拐杖主體部的傾斜角度發(fā)生變化,所述照射控制部也可以在預(yù)定時(shí)間期間,將來自所述照射部的光持續(xù)照射在所述地面的預(yù)定照射位置。
根據(jù)該構(gòu)成,即使拐杖主體部的傾斜角度發(fā)生變化,也能夠在預(yù)定時(shí)間期間,將來自照射部的光持續(xù)照射在地面的預(yù)定照射位置。因此,能夠在預(yù)定時(shí)間期間中,使光的照射位置穩(wěn)定,且能夠有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
例如,所述步行杖還可以具備接地傳感器,其檢測所述拐杖主體部的前端部向地面的接觸(接地),所述預(yù)定時(shí)間可以是所述接地傳感器檢測到所述前端部的接地起,直到檢測到下一次接地為止的時(shí)間。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠在檢測到拐杖主體部的前端部的接地起,直到檢測到下一次接地為止的期間,將來自照射部的光持續(xù)照射在地面的預(yù)定照射位置。因此,能夠按照撐拐杖的周期使光的照射位置穩(wěn)定。
例如,所述照射控制部也可以使用所述拐杖主體部的傾斜角度和基準(zhǔn)照射角度控制所述照射方向,并基于所述穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果調(diào)整所述基準(zhǔn)照射角度,所述基準(zhǔn)照射角度表示相對于預(yù)先確定的基準(zhǔn)傾斜角度而預(yù)先確定的照射方向。具體而言,例如,在將相對于鉛垂方向的基準(zhǔn)傾斜角度為0度時(shí)的基準(zhǔn)照射角度表示為α,將所述拐杖主體部的長度方向與所述鉛垂方向之間的傾斜角度表示為β時(shí),所述照射控制部也可以使用所述α和所述β,用以下式1導(dǎo)出所述拐杖主體部的長度方向與來自所述照射部的光的光軸之間的照射角度γ,并使用導(dǎo)出的照射角度γ控制所述照射方向。
[式1]
根據(jù)該構(gòu)成,能夠使用檢測到的傾斜角度和基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向。因此,例如,如果根據(jù)用戶和步行杖等的特征適當(dāng)?shù)卮_定基準(zhǔn)照射角度,則能夠根據(jù)用戶和步行杖等的特征適當(dāng)?shù)乜刂乒獾恼丈浞较?,并能夠有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
例如,在作為所述評價(jià)的結(jié)果得到的表示步行平衡的穩(wěn)定性的低的程度的評價(jià)值比預(yù)定閾值大的情況下,所述照射控制部也可以使所述基準(zhǔn)照射角度減小。
根據(jù)該構(gòu)成,在評價(jià)值比閾值大的情況下使基準(zhǔn)照射角度減小,由此能夠使照射位置接近步行者。因此,在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí),能夠引導(dǎo)用戶以使得將拐杖主體部的前端撐向更近的位置,并能夠改善用戶的步行平衡并抑制跌倒。
例如,所述照射控制部也可以在所述評價(jià)值比所述預(yù)定閾值大的情況下,使所述照射部開始光的照射。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠在評價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開始。因此,由于在步行平衡穩(wěn)定時(shí)不開始光的照射,所以用戶能夠步行而不意識(shí)到照射位置,能夠自由步行而不受光的照射位置的束縛。另外,在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí),能夠使用戶認(rèn)知到步行平衡的降低,并能夠抑制用戶10的跌倒。另一方面,由于在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí)開始光的照射,所以能夠利用光向用戶明示地通知步行平衡降低這一情況,且能夠催促用戶改善步行平衡。
例如,所述評價(jià)值也可以是所述檢測到的加速度的時(shí)間性方差值和所述檢測到的角速度的時(shí)間性方差值中的至少一方。
根據(jù)該構(gòu)成,作為評價(jià)值,能夠使用加速度或角速度的時(shí)間性方差值,并能夠容易地進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)。
例如,所述平衡評價(jià)部還可以檢測所述用戶的跌倒,算出剛要檢測所述跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值,算出的所述評價(jià)值可以作為所述預(yù)定閾值使用。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠?qū)傄獧z測跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值作為預(yù)定閾值使用。因此,能夠?qū)?shí)際跌倒時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值用于照射方向的控制,并能夠進(jìn)一步抑制用戶的跌倒。
例如,所述控制部還可以具備用于存儲(chǔ)多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選的存儲(chǔ)部,所述平衡評價(jià)部進(jìn)行按照所述預(yù)先確定的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選而照射光時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià),并基于該評價(jià)的結(jié)果,將所述多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選中的某一個(gè)作為所述基準(zhǔn)照射角度存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部,所述照射控制部從所述存儲(chǔ)部取得所述基準(zhǔn)照射角度,并使用取得的所述基準(zhǔn)照射角度控制所述照射方向。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠基于使用步行杖步行時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果,將基準(zhǔn)照射角度存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部。因此,能夠預(yù)先確定適合于步行杖和用戶的特征的基準(zhǔn)照射角度。通過使用這樣確定的基準(zhǔn)照射角度來控制光的照射方向,能夠進(jìn)行更適合于用戶和步行杖等的特征的光的照射方向的控制,并能夠更有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
例如,所述存儲(chǔ)部也可以存儲(chǔ)有與多個(gè)步行條件對應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度,所述平衡評價(jià)部使用所述檢測到的加速度和所述檢測到的角速度中的至少一方,推定正在用所述步行杖步行的用戶的步行條件,所述照射控制部從所述存儲(chǔ)部取得與所推定的所述步行條件對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度,并使用取得的所述基準(zhǔn)照射角度控制所述照射方向。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠使用與所推定的步行條件對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向。因此,能夠使用適合于例如平地步行和臺(tái)階步行等的基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向,并能夠更有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
例如,所述照射控制部也可以在所述拐杖主體部的前端接地時(shí)使所述照射部照射光。
根據(jù)該構(gòu)成,由于能夠在拐杖主體部的前端接地時(shí)使照射部照射光,所以能夠在開始接下來用于撐拐杖的動(dòng)作時(shí)照射光,并能夠適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)拐杖主體部的前端所撐向的下一個(gè)位置。
例如,所述傳感器還可以檢測所述拐杖主體部的傾斜角度。另外,例如,所述步行杖還可以具備傾斜角度算出部,所述傾斜角度算出部基于由所述傳感器檢測到的加速度和角速度中的至少一方,算出所述拐杖主體部的傾斜角度。
根據(jù)這些構(gòu)成,能夠使與傳感器相關(guān)的設(shè)計(jì)的自由度增加。
本公開的一個(gè)技術(shù)方案涉及的步行輔助裝置是一種安裝于步行杖的步行輔助裝置,具備:傳感器,其檢測所述步行杖的加速度和角速度中的至少一方;照射部,其向地面照射光;平衡評價(jià)部,其基于所述檢測到的加速度和所述檢測到的角速度中的至少一方,進(jìn)行用戶的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià);以及照射控制部,其基于所述步行杖的傾斜角度和所述穩(wěn)定性的評價(jià)的結(jié)果,控制所述照射部中的光的照射角度。
根據(jù)該構(gòu)成,步行輔助裝置能夠?qū)崿F(xiàn)與上述步行杖同樣的效果。
以下,參照附圖說明實(shí)施方式。
此外,以下說明的實(shí)施方式均為示出概括性或具體的例子的實(shí)施方式。在以下的實(shí)施方式中所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接方式、步驟、步驟的順序等均是一個(gè)例子,并意在不限定權(quán)利要求的范圍。另外,關(guān)于以下實(shí)施方式的構(gòu)成要素中、在表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中沒有記載的構(gòu)成要素,作為任意的構(gòu)成要素進(jìn)行說明。
另外,各圖為示意圖,并不是嚴(yán)格地進(jìn)行了圖示的圖。此外,在各圖中,對實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一標(biāo)號(hào),并省略或簡化重復(fù)的說明。
(實(shí)施方式1)
[步行杖的利用場景]
圖1表示實(shí)施方式1中的步行杖的利用場景。如圖1所示,用戶10通過握著步行杖100的把手(手柄)部101,將拐杖主體部110的前端102撐向地面,來一邊取得平衡一邊步行。此時(shí),步行杖100向地面照射光103,所述光103用于指示用戶10將前端102撐向的下一個(gè)位置。用戶10通過接下來用步行杖100的前端102撐在被照射了光103的地面上的照射位置103a,由此能夠在步行期間適當(dāng)?shù)厝〉闷胶狻?/p>
此外,地面是指用戶10步行的面,不限定于土地的表面(地表)。地面也可以是建筑物內(nèi)的地板面。
[步行杖的構(gòu)成]
參照圖2~圖4,具體說明這樣的步行杖100的構(gòu)成。
圖2表示實(shí)施方式1中的步行杖的構(gòu)造。圖3是表示實(shí)施方式1中的步行杖的詳細(xì)功能構(gòu)成的框圖。圖4是用于說明實(shí)施方式1中的照射角度和傾斜角度的圖。
在各圖中,X軸方向是把手部101的T形的橫線方向。Z軸方向是拐杖主體部110的長度方向。Y軸方向是與X軸方向和Z軸方向正交的方向。此外,X軸方向與使用步行杖100步行的用戶的行進(jìn)方向大致一致。在圖4中,虛線表示基準(zhǔn)傾斜角度(0度)時(shí)的步行杖100,單點(diǎn)劃線表示光軸。
步行杖100具備拐杖主體部110和把手部101。另外,步行杖100具備步行輔助裝置112。
拐杖主體部110是長條的棒。在拐杖主體部110的一端設(shè)置有把手部101,在另一端設(shè)置有接地檢測部120。
把手部101是用戶10握著的部分,具有T字狀、L字狀等形狀。
為了輔助用戶10的步行,步行輔助裝置112安裝在步行杖100。步行輔助裝置112可以構(gòu)成為可拆裝于步行杖100。步行輔助裝置112具有接地檢測部120、傳感器130、控制部140以及照射部150。
接地檢測部120是檢測拐杖主體部110的前端向地面的接觸(以下稱為接地)的接地傳感器的一例。在本實(shí)施方式中,接地檢測部120使用壓力傳感器來檢測拐杖主體部110的接地。具體而言,在壓力傳感器的壓力值成為預(yù)定的閾值以上的情況下,接地檢測部120檢測到拐杖主體部110的接地。作為預(yù)定閾值,例如,在將拐杖的前端部的面積設(shè)為10平方厘米,將拐杖的重量設(shè)為0.5kg時(shí),能夠簡單地使用將拐杖放置在地面上時(shí)的壓力的二倍左右的值(0.1千克/平方厘米)。
傳感器130檢測拐杖主體部110的傾斜角度。另外,傳感器130檢測拐杖主體部110的移動(dòng)(例如,加速度和角速度中的至少一方)。具體而言,傳感器130例如包括設(shè)置在把手部101內(nèi)的(i)傾斜角傳感器和(ii)加速度傳感器或角速度傳感器。傾斜角度表示拐杖主體部110相對于鉛垂方向或水平方向的傾斜。
控制部140基于由傳感器130檢測到的傾斜角度,控制照射部150的光的照射方向。具體而言,控制部140控制光的照射方向,以使得即使拐杖主體部110的傾斜角度發(fā)生變化,來自照射部150的光向地面的照射位置也不變化。具體而言,即使拐杖主體部110的傾斜角度發(fā)生變化,控制部140也在預(yù)定時(shí)間期間,將來自照射部150的光持續(xù)照射在地面的預(yù)定照射位置。預(yù)定時(shí)間例如是檢測到拐杖主體部110的前端102的接地起,直到檢測到下一次接地為止的時(shí)間。也就是說,控制部140控制光的照射方向,以使得拐杖主體部110的前端102接地后到下一次接地為止期間,從前端102到照射位置103a為止的距離保持在一定距離(例如50cm~100cm中的某一個(gè)距離)。
控制部140只要具備控制功能即可,可以用任意的方式實(shí)現(xiàn)。例如,控制部140可以由專用硬件構(gòu)成。另外,例如,控制部140可以通過執(zhí)行適合于各構(gòu)成要素的軟件程序來實(shí)現(xiàn)。在該情況下,控制部140例如可以具備運(yùn)算處理部(未圖示)和存儲(chǔ)控制程序的存儲(chǔ)部(未圖示)。作為運(yùn)算處理部,可例示MPU(Micro Processing Unit:微處理單元)、CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)。作為存儲(chǔ)部,可例示半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。此外,控制部140既可以由進(jìn)行集中控制的單獨(dú)的控制部構(gòu)成,也可以由相互協(xié)作進(jìn)行方差控制的多個(gè)控制部構(gòu)成。
如圖3所示,控制部140包括平衡評價(jià)部142、照射控制部144以及照射角度存儲(chǔ)部146。
在由接地檢測部120檢測到拐杖主體部110的前端102撐在地面上時(shí),平衡評價(jià)部142基于由傳感器130得到的傳感值,評價(jià)用戶的步行平衡的穩(wěn)定性。具體而言,平衡評價(jià)部142算出表示步行平衡的穩(wěn)定性的低的程度的評價(jià)值。該評價(jià)值例如是從傳感器130得到的加速度或角速度的時(shí)間性方差值。
照射角度存儲(chǔ)部146存儲(chǔ)有基準(zhǔn)照射角度?;鶞?zhǔn)照射角度是表示相對于預(yù)先確定的基準(zhǔn)傾斜角度而預(yù)先確定的照射方向的角度。也就是說,基準(zhǔn)照射角度是成為基準(zhǔn)的角度,所述基準(zhǔn)表示用于將光照射到適合于使用戶的步行平衡穩(wěn)定的位置的照射方向。適合于使用戶的步行平衡穩(wěn)定的位置例如是在行進(jìn)方向上與拐杖的前端相距一定距離(例如50cm~100cm)的位置。
在圖4中,基準(zhǔn)傾斜角度為0度,基準(zhǔn)照射角度用α表示。此外,基準(zhǔn)傾斜角度無需特別限定于0度?;鶞?zhǔn)照射角度根據(jù)步行杖100或照射部150的特征,按照經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)預(yù)先確定即可。稍后將在實(shí)施方式2中敘述基準(zhǔn)照射角度的決定方法的具體例。
照射控制部144從照射角度存儲(chǔ)部146取得基準(zhǔn)照射角度,使用該基準(zhǔn)照射角度和通過傳感器130檢測到的拐杖主體部110的傾斜角度,控制照射部150的光的照射方向。具體而言,如圖4所示,照射控制部144使用基準(zhǔn)照射角度α、拐杖主體部110的長度方向(Z軸方向)與鉛垂方向之間的傾斜角度β,用上述式1導(dǎo)出拐杖主體部110的長度方向與來自照射部150的光的光軸之間的照射角度γ。
照射控制部144使照射部150以這樣導(dǎo)出的照射角度γ照射光,由此控制光的照射方向,以使得即使拐杖主體部110的傾斜角度發(fā)生變化,來自照射部150的光向地面的照射位置也不變化。
照射部150向地面照射用于指示用戶將拐杖撐向的下一個(gè)位置的光。如圖2所示,照射部150具備光源152、軸154以及致動(dòng)器156。
光源152射出具有指向性的光。例如,光源152是在一般的激光指示器等中使用的射出半導(dǎo)體激光的激光光源。另外,光源152也可以是像手電筒那樣,通過反射鏡或透鏡使燈泡或發(fā)光二極管(LED)的光聚集并射出的光源。
軸154將光源152軸支承為可繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說,光源152被支撐為能夠在包括拐杖主體部110的軸的平面(XZ平面)上變更照射方向。
致動(dòng)器156按照來自控制部140的指示,使光源152繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。具體而言,致動(dòng)器156按照從控制部140指示的照射角度γ,使光源152繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng),并使光的照射方向變化。具體而言,致動(dòng)器156例如是能夠控制旋轉(zhuǎn)角度的電動(dòng)馬達(dá)。
[步行杖的工作]
接著,說明按以上方式構(gòu)成的步行杖100的工作。圖5是表示實(shí)施方式1中的步行杖的步行支援處理的流程圖。首先,接地檢測部120檢測拐杖主體部110的接地(S10)。
在這里,在沒有檢測到拐杖主體部110的接地的情況下(S10為否),返回步驟S10。也就是說,反復(fù)進(jìn)行步驟S10直到檢測到拐杖主體部110的接地。因此,步行杖100能夠在檢測到拐杖主體部110的接地時(shí)開始光的照射。
另一方面,在檢測到拐杖主體部110的接地的情況下(S10為是),平衡評價(jià)部142使用從傳感器130取得的用戶步行時(shí)的傳感值,進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)(S20)。在本實(shí)施方式中,作為步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo),使用了步行期間的加速度或角速度的時(shí)間性方差。也就是說,平衡評價(jià)部142算出加速度或角速度的方差值作為評價(jià)值。在使用方差作為評價(jià)指標(biāo)的情況下,意味著評價(jià)值越小則步行平衡越穩(wěn)定。也就是說,在本實(shí)施方式中,評價(jià)值示出了值越大則步行平衡的穩(wěn)定性越低這一情況,并且是表示步行平衡的穩(wěn)定性的低的程度的值。
圖6和圖7是表示實(shí)施方式1中的步行期間的拐杖主體部的加速度的一例的圖。具體而言,圖6表示用戶10的步行平衡穩(wěn)定時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例。另一方面,圖7表示用戶10的步行平衡不穩(wěn)定時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例。在圖6和圖7中,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示加速度。從圖6和圖7可知,步行平衡不穩(wěn)定時(shí),各軸線的加速度的時(shí)間性方差增加。也就是說,如果步行平衡的穩(wěn)定性降低,則加速度的方差值增加。
接著,平衡評價(jià)部142判定評價(jià)值是否比閾值大(S30)。也就是說,平衡評價(jià)部142判定用戶10的步行平衡是否不穩(wěn)定。該閾值是表示用戶10的步行平衡不穩(wěn)定的方差值的下限值,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)預(yù)先確定。后面,將在實(shí)施方式3中敘述該閾值的決定方法的具體例。
在這里,在評價(jià)值比閾值大的情況下(S30為是),照射控制部144調(diào)整基準(zhǔn)照射角度(S40)。具體而言,照射控制部144使基準(zhǔn)照射角度減小。由此,能夠使光的照射位置接近用戶10。其結(jié)果,能夠?qū)⒔酉聛砉照人鶕蜗虻奈恢靡龑?dǎo)到接近身體的位置,并能夠改善惡化的步行平衡。
圖8是表示使基準(zhǔn)照射角度減小時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例的圖??芍?,在減小了基準(zhǔn)照射角度的區(qū)間(0秒~10秒)中,加速度的方差逐漸減小,步行平衡的穩(wěn)定性提高。
在評價(jià)值為閾值以下的情況(S30為否)下,照射控制部144不進(jìn)行基準(zhǔn)照射角度的調(diào)整。
接著,傳感器130檢測拐杖的傾斜角度(S50)。也就是說,傳感器130檢測拐杖主體部110的長度方向與鉛垂方向之間的傾斜角度β。傾斜角度能夠使用傾斜角傳感器來檢測。
照射控制部144使用檢測到的傾斜角度和基準(zhǔn)傾斜角度來決定照射角度(S60)。具體而言,照射控制部144按照上述式1算出照射角度γ。
照射控制部144以所決定的照射角度使照射部150照射光。具體而言,照射控制部144控制致動(dòng)器156而使光源152轉(zhuǎn)動(dòng),由此使照射部150以照射角度γ照射光。
控制部140判定用戶是否正在繼續(xù)步行(S80)。具體而言,控制部140基于從傳感器130得到的拐杖主體部110的加速度或角速度的值,判定用戶是否正在繼續(xù)步行。例如,在一定時(shí)間內(nèi)加速度或角速度完全沒有變化的情況下,控制部140能夠判定為已結(jié)束步行。在這里,在判定為用戶正在繼續(xù)步行的情況下(S80為否),返回步驟S20。另一方面,在判定為用戶沒有繼續(xù)步行的情況下(S80為否),結(jié)束處理。
[效果]
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠基于檢測到的傾斜角度,控制照射部150的光的照射方向。因此,當(dāng)為了指示步行杖100所撐向的下一個(gè)位置而將光照射在地面上時(shí),能夠使光的照射位置穩(wěn)定。其結(jié)果,步行杖100能夠使接下來步行杖100所撐向的位置的指示穩(wěn)定,并能夠有效地進(jìn)行用戶10的步行平衡的輔助。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠使用拐杖主體部110的傾斜角度和基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向。因此,例如,如果根據(jù)用戶10和步行杖100等的特征適當(dāng)?shù)卮_定基準(zhǔn)照射角度,則能夠根據(jù)用戶10和步行杖100等的特征適當(dāng)?shù)乜刂乒獾恼丈浞较?,并能夠有效地進(jìn)行用戶10的步行平衡的輔助。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠基于步行期間的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)結(jié)果來控制照射方向。因此,在步行期間失去步行平衡時(shí),能夠有效地控制照射方向以使得步行平衡穩(wěn)定,并能夠抑制用戶10的跌倒。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,在評價(jià)值比閾值大的情況下,通過使基準(zhǔn)照射角度減小,能夠使照射位置接近步行者。因此,在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí),能夠引導(dǎo)用戶10以使得將步行杖撐向更接近的位置,能夠改善用戶10的步行平衡并抑制跌倒。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠在評價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開始。因此,在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí),能夠使用戶認(rèn)知到步行平衡的降低,并能夠抑制用戶10的跌倒。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,作為評價(jià)值,能夠使用加速度或角速度的時(shí)間性方差值,能夠容易地進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,由于能夠在拐杖主體部110的前端102接地時(shí)使照射部150照射光,所以能夠在接下來用于撐拐杖的動(dòng)作開始時(shí)照射光,并能夠適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)拐杖所撐向的下一個(gè)位置。
(實(shí)施方式2)
接著,說明實(shí)施方式2。在實(shí)施方式2中,詳細(xì)說明在實(shí)施方式1中存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146的基準(zhǔn)照射角度的決定方法的一例。此外,由于本實(shí)施方式涉及的步行杖的構(gòu)成與實(shí)施方式1涉及的步行杖實(shí)質(zhì)相同,所以省略圖示和說明。
[步行杖的工作]
圖9是表示實(shí)施方式2中的步行杖的基準(zhǔn)照射角度的決定處理的流程圖。該圖9的處理在圖5的步行支援處理之前進(jìn)行。
首先,照射控制部144從預(yù)先確定的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選之中選擇未選擇的候選(S11)。作為多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選,例如,能夠使用一定間隔(例如隔5度)的多個(gè)角度(例如5度、10度、15度、20度、25度以及30度)。步行輔助裝置所包括的存儲(chǔ)部可以保持這些多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選。例如,照射角度存儲(chǔ)部146的第一區(qū)域可以保持這些多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選。
接著,接地檢測部120檢測拐杖主體部110的接地(S12)。該接地的檢測與實(shí)施方式1中的步驟S10相同。
在這里,在沒有檢測到拐杖主體部110的接地的情況下(S12為否),返回步驟S12。也就是說,反復(fù)進(jìn)行步驟S12直到檢測到拐杖主體部110的接地。
另一方面,在檢測到拐杖主體部110的接地的情況下(S12為是),照射控制部144按照在步驟S11中所選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選,使照射部150照射光(S13)。具體而言,照射控制部144使用所選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選,按照式1控制光的照射角度。
平衡評價(jià)部142判定是否經(jīng)過了用于評價(jià)步行平衡的穩(wěn)定性的預(yù)先確定的一定時(shí)間(S14)。此外,平衡評價(jià)部142也可以判定用戶是否步行了用于評價(jià)步行平衡的穩(wěn)定性的預(yù)先確定的一定步數(shù)以上,而不是判定是否經(jīng)過了一定時(shí)間。一定時(shí)間例如可以是數(shù)秒至10秒左右。另外,可以適應(yīng)地調(diào)整一定時(shí)間直到后述的平衡評價(jià)的評價(jià)值穩(wěn)定。
在這里,在判定為沒有經(jīng)過一定時(shí)間的情況下(S14為否),返回步驟S12。另一方面,在判定為經(jīng)過了一定時(shí)間的情況下(S14為是),平衡評價(jià)部142使用從傳感器130取得的用戶步行時(shí)的傳感值,進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)(S15)。也就是說,平衡評價(jià)部142與實(shí)施方式1中的步驟S20同樣地算出評價(jià)值。在這里算出的評價(jià)值與步驟S11中所選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選關(guān)聯(lián)地保持。
接著,控制部140判定在多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選之中是否有未選擇的候選(S16)。在存在未選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選的情況下(S16為是),返回步驟S11,選擇未選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選。
在沒有未選擇的基準(zhǔn)照射角度的候選的情況下(S16為否),平衡評價(jià)部142基于作為步驟S15中的評價(jià)結(jié)果的評價(jià)值,將多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選中的某一個(gè)作為基準(zhǔn)照射角度,并存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146。具體而言,平衡評價(jià)部142將多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選中、與步行平衡的穩(wěn)定性最高的評價(jià)值對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度的候選作為基準(zhǔn)照射角度,并存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146。例如,圖6、圖7表示分別選擇了10度和30度作為基準(zhǔn)照射角度的候選的情況下的傳感值。在圖6中,加速度的時(shí)間方差為261.1,在圖7中,加速度的時(shí)間方差為183678.1。因此,可知:圖6的基準(zhǔn)照射角度的候選為10度時(shí)的步行平衡比圖7的基準(zhǔn)照射角度的候選為30度時(shí)的步行平衡穩(wěn)定。在該情況下,從作為基準(zhǔn)照射角度的候選的10度和作為基準(zhǔn)照射角度的候選的30度之中,將步行平衡的穩(wěn)定性高的10度作為基準(zhǔn)照射角度存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146。照射角度存儲(chǔ)部146的第二區(qū)域可以保持該決定的基準(zhǔn)照射角度。
[效果]
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖,能夠基于使用步行杖100步行時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)結(jié)果,將多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的候選的某一個(gè)作為基準(zhǔn)照射角度存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部。因此,能夠預(yù)先確定適合于步行杖和用戶的特征的基準(zhǔn)照射角度。通過使用這樣確定的基準(zhǔn)照射角度來控制光的照射方向,能夠進(jìn)行更適合于用戶和步行杖等的特征的光的照射方向的控制,能夠更有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
(實(shí)施方式3)
接著,說明實(shí)施方式3。在本實(shí)施方式中,檢測用戶的跌倒,并保持檢測到跌倒時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值,并將該評價(jià)值作為平衡評價(jià)的閾值加以利用(圖5的S30)。
由于本實(shí)施方式涉及的步行杖的構(gòu)成與實(shí)施方式1涉及的步行杖實(shí)質(zhì)相同,所以省略圖示和說明。
[步行杖的工作]
圖10是表示實(shí)施方式3中的平衡評價(jià)的閾值更新處理的流程圖。
首先,平衡評價(jià)部142檢測用戶10的跌倒(S21)。具體而言,平衡評價(jià)部142例如基于從傳感器130得到的加速度或角速度檢測跌倒。在跌倒時(shí),由于拐杖主體部110突然倒下,所以與撐著拐杖時(shí)相比,傳感值變動(dòng)很大。
圖11表示跌倒時(shí)的加速度傳感器的傳感值的時(shí)間變化。如圖11所示,在跌倒時(shí),加速度的值擺動(dòng)很大。平衡評價(jià)部142使用該傳感值,通過一般的閾值處理等檢測跌倒。例如,在圖11中,平衡評價(jià)部142通過將Z軸(拐杖主體部110的長度方向)的加速度+4000mG作為閾值使用,能夠檢測跌倒。
在這里,在沒有檢測到跌倒的情況下(S21為否),返回步驟S21。也就是說,反復(fù)進(jìn)行跌倒的檢測。在檢測到跌倒的情況下(S21為是),平衡評價(jià)部142算出剛要檢測到跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的評價(jià)值,并將算出的評價(jià)值作為平衡評價(jià)的閾值,存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146(S23)。也就是說,平衡評價(jià)部142用剛要跌倒之前的評價(jià)值來更新平衡評價(jià)的閾值。例如,在圖11中,將剛要跌倒之前的約5秒期間的非穩(wěn)定區(qū)間中的加速度的方差值“184456.6”作為平衡評價(jià)的閾值存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146。在這里存儲(chǔ)的評價(jià)值在圖5的步驟S30中作為閾值使用。
[效果]
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖,能夠?qū)傄獧z測到跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值作為預(yù)定閾值使用。因此,能夠?qū)?shí)際跌倒時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)值用于照射方向的控制,并能夠進(jìn)一步抑制用戶的跌倒。
通過保持該跌倒前的預(yù)定時(shí)間的方差的值(184456.6),能夠向用戶告知當(dāng)前的步行是否為有跌倒危險(xiǎn)的狀態(tài)。在用戶步行時(shí),將所保存的平衡評價(jià)值與當(dāng)前的平衡評價(jià)值進(jìn)行比較,在當(dāng)前的平衡評價(jià)值比跌倒時(shí)的平衡評價(jià)值差的情況下,判斷為用戶在步行中有跌倒的可能性,減小照射角度,并催促以降低步行的速度。通過以上步驟,通過控制指示角度以使得步行時(shí)的平衡評價(jià)值不比實(shí)際跌倒時(shí)的平衡評價(jià)值惡化,能夠防止用戶的跌倒于未然。
(實(shí)施方式4)
接著,說明實(shí)施方式4。在本實(shí)施方式中,與上述各實(shí)施方式不同之處在于,在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí)開始光的照射。此外,由于本實(shí)施方式涉及的步行杖的構(gòu)成與實(shí)施方式1涉及的步行杖實(shí)質(zhì)相同,所以省略圖示和說明。
[步行杖的工作]
圖12是表示實(shí)施方式4中的步行杖的步行支援處理的流程圖。在圖12中,對于與圖5實(shí)質(zhì)上相同的處理,標(biāo)注同一標(biāo)號(hào),并適當(dāng)省略說明。
在本實(shí)施方式中,在評價(jià)值為閾值以下的情況下,(S30為否),跳過步驟S50~步驟S70,執(zhí)行步驟S80。相反地,在評價(jià)值比閾值大的情況下(S30為是),執(zhí)行步驟S50~步驟S70。也就是說,照射控制部144在評價(jià)值比閾值大的情況下(S30為是),使照射部150開始光的照射(S70)。
[效果]
根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠在評價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開始。因此,由于不在步行平衡穩(wěn)定時(shí)開始光的照射,所以用戶10能夠步行而不會(huì)意識(shí)到照射位置,能夠自由步行而不受光的照射的束縛。另一方面,由于能夠在步行平衡的穩(wěn)定性降低的情況下開始光的照射,所以能夠利用光向用戶明示地通知步行平衡降低,并能夠催促用戶改善步行平衡。
(實(shí)施方式5)
接著,說明實(shí)施方式5。在本實(shí)施方式中,使用與步行條件對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來控制光的照射方向。此外,由于本實(shí)施方式涉及的步行杖的構(gòu)成與實(shí)施方式1涉及的步行杖實(shí)質(zhì)相同,所以適當(dāng)省略圖示和說明。
在本實(shí)施方式中,照射角度存儲(chǔ)部146存儲(chǔ)有與多個(gè)步行條件對應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度。步行條件表示會(huì)給用戶的步行平衡帶來影響的周圍的條件。具體而言,步行條件例如包括平地、上臺(tái)階、下臺(tái)階、上坡以及下坡等。在本實(shí)施方式中,作為步行條件,使用平地、上臺(tái)階以及下臺(tái)階。此外,就步行條件而言,既可以事先決定典型條件,也可以在出現(xiàn)了不能分類在預(yù)先決定的步行條件中的步行條件時(shí),適應(yīng)地依次追加。
圖13是表示實(shí)施方式5中的存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度的一例的圖。在圖13中,作為與“平地”、“上臺(tái)階”以及“下臺(tái)階”對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度,分別存儲(chǔ)有“30度”、“20度”以及“15度”。
平衡評價(jià)部142使用由傳感器130檢測到的加速度或角速度,推定用戶10的步行條件。后面將使用圖14~圖16說明該步行條件的推定的詳細(xì)情況。
照射控制部144從照射角度存儲(chǔ)部146取得基準(zhǔn)照射角度,所述基準(zhǔn)照射角度與由平衡評價(jià)部142推定的步行條件對應(yīng)。并且,照射控制部144使用取得的基準(zhǔn)照射角度,控制照射部150的光的照射方向。
[步行杖的工作]
圖14是表示實(shí)施方式5中的步行杖的步行支援處理的流程圖。在本實(shí)施方式中,在檢測到拐杖主體部110的接地的情況下(S10為是),平衡評價(jià)部142推定正在用步行杖100步行的用戶10的步行條件(S110)。具體而言,平衡評價(jià)部142使用由傳感器130檢測到的加速度或角速度,推定用戶10的步行條件。
圖15表示正在用步行杖上臺(tái)階時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例。圖16表示正在用步行杖下臺(tái)階時(shí)的加速度的時(shí)間變化的一例。與圖6的在平地上步行期間的加速度的時(shí)間變化相比,在圖15中,Z軸方向的加速度的變動(dòng)變大,在圖16中,相反地,Z軸方向的加速度的變動(dòng)變小。這樣,根據(jù)步行條件的不同,加速度的特征不同。
因此,能夠根據(jù)加速度算出特征量,并利用決策樹、logistic回歸、SVM(Support Vector Machine:支持向量機(jī))等一般的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,根據(jù)算出的特征量推定步行條件。步行條件的推定例如能夠用非專利文獻(xiàn)1所示的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來實(shí)現(xiàn)。
接著,照射控制部144從照射角度存儲(chǔ)部146取得與所推定的步行條件對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度(S120)。例如,在推定為步行條件是平地的情況下,照射控制部144參照圖13,取得30度作為基準(zhǔn)照射角度。
之后,使用在步驟S120中取得的基準(zhǔn)照射角度,與實(shí)施方式1的圖5同樣地,執(zhí)行步驟S20~步驟S80。
[效果]
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100,能夠使用與所推定的步行條件對應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向。因此,能夠使用適合于例如平地步行和臺(tái)階步行等的基準(zhǔn)照射角度來控制照射方向,并能夠更有效地進(jìn)行用戶10的步行平衡的輔助。
(其他實(shí)施方式)
以上,基于實(shí)施方式說明了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式涉及的步行杖和步行輔助裝置,但本公開不限定于該實(shí)施方式。只要不脫離本公開的宗旨,對本實(shí)施方式實(shí)施了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠想到的各種變形而得到的實(shí)施方式、以及組合不同的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素而構(gòu)成的實(shí)施方式均包括在一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
例如,也可以組合全部上述實(shí)施方式1~5。
此外,在上述各實(shí)施方式中,作為步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo),使用了方差,但不限定于此。例如,以下非專利文獻(xiàn)2所示的功率譜解析、RMS(Root Mean Square:均方根)、自相關(guān)系數(shù)、互相關(guān)系數(shù)也可以作為步行平衡的穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo)使用。在非專利文獻(xiàn)2中,它們分別作為表示步行的順暢度、搖晃性、對稱·規(guī)則性、與正常步行波形的類似性的指標(biāo)使用。
此外,在上述各實(shí)施方式中,步行輔助裝置112具備接地檢測部120,但也可以不一定必須具備接地檢測部120。步行輔助裝置112至少具備傳感器130、控制部140以及照射部150即可。在該情況下,能夠基于檢測到的傾斜角度來控制照射部150的光的照射方向,并能夠有效地進(jìn)行用戶的步行平衡的輔助。
此外,在上述各實(shí)施方式中,接地檢測部120使用壓力傳感器檢測拐杖主體部110的接地,但不限定于此。例如,也可以使用加速度傳感器檢測步行杖100的接地。由于在拐杖接觸地面時(shí)會(huì)向拐杖施加沖擊,所以如圖6所示,加速度變動(dòng)很大。因此,通過用加速度傳感器檢測該沖擊,能夠檢測到拐杖主體部110接地這一情況。
此外,在上述各實(shí)施方式中,以傳感器130具備加速度傳感器的情況為中心進(jìn)行了說明,但即使是角速度傳感器,也能夠同樣地控制光的照射方向。
此外,圖2所示的照射部150的構(gòu)造為一個(gè)例子,不限定于此。例如,在圖2中,照射部150構(gòu)成為能夠在一個(gè)軸上轉(zhuǎn)動(dòng),但也可以具有能夠在兩個(gè)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在該情況下,照射部150A例如也可以具有圖17所示的萬向架機(jī)構(gòu)。
此外,在上述各實(shí)施方式中,傳感器包括了檢測拐杖主體部110的傾斜角度的傾斜角傳感器,但不限定于此。例如,傳感器也可以不包括傾斜角傳感器。在該情況下,如圖18所示,步行輔助裝置112的控制部140可以具備傾斜角度算出部147,所述傾斜角度算出部147使用角速度傳感器和加速度傳感器中的至少一方的輸出值,算出拐杖主體部110的傾斜角度。例如當(dāng)將重力加速度表示為g,將傾斜角度表示為β,將加速度傳感器的Z軸方向的輸出值表示為z時(shí),傾斜角度算出部147能夠通過cosβ=z/g算出傾斜角度β。另外,例如,傾斜角度算出部147也可以使用角速度傳感器的輸出值的積分值來算出。此外,有時(shí)將用傾斜角度算出部算出的傾斜角度稱為檢測到的傾斜角度。
此外,上述各實(shí)施方式中的控制部140既可以由一個(gè)電子電路構(gòu)成,也可以由多個(gè)電子電路構(gòu)成。另外,步行輔助裝置112也可以具備處理器和非易失性存儲(chǔ)器,處理器執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器的軟件程序或指令時(shí),處理器作為控制部140發(fā)揮功能。
本公開能夠作為可輔助用戶步行的步行杖和安裝于該步行杖的步行輔助裝置加以利用。