本公開(kāi)涉及對(duì)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(lái)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(chēng)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(hù)使用的步行輔助器，拐杖是最常見(jiàn)的。拐杖具有取得步行時(shí)的平衡，并預(yù)防用戶(hù)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(zhuān)利文獻(xiàn)1。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了組裝有燈的拐杖。在用戶(hù)拿著專(zhuān)利文獻(xiàn)1的拐杖在夜路上步行時(shí)，通過(guò)用組裝在拐杖上的燈來(lái)照射道路和腳下，由此，用戶(hù)除了拐杖以外無(wú)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(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2003-102526號(hào)公報(bào)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：Ling BaoandStephen S.Intille,“根據(jù)用戶(hù)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(yè),2004年

非專(zhuān)利文獻(xiàn)2：山田、平田、小野、安藤，“根據(jù)來(lái)源于軀干加速度的步態(tài)指標(biāo)的步態(tài)異常評(píng)價(jià)”(體幹加速度由來(lái)歩容指標(biāo)による歩容異常の評(píng)価)，理學(xué)療法，第33卷，第1號(hào)，第14-21頁(yè)，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(méi)有考慮到在步行時(shí)是否能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行用戶(hù)的平衡輔助。

本公開(kāi)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(hù)的步行平衡穩(wěn)定的步行杖。本公開(kāi)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(hù)的步行平衡穩(wěn)定的步行輔助裝置。

本公開(kāi)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(cè)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(píng)價(jià)部，基于所述檢測(cè)到的加速度和所述檢測(cè)到的角速度中的至少一方，進(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)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(kāi)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(cè)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(píng)價(jià)部，其基于所述檢測(cè)到的加速度和所述檢測(cè)到的角速度中的至少一方，進(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)價(jià)的結(jié)果，控制所述照射部中的光的照射角度。

本公開(kāi)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(hù)的步行。

附圖說(shuō)明

圖1是表示實(shí)施方式1中的步行杖的使用場(chǎng)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(shuō)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(hù)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(hù)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(píng)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(shuō)明

10 用戶(hù)

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(cè)部

130 傳感器

140 控制部

142 平衡評(píng)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(kāi)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(wèn)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(lái)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(hù)有時(shí)會(huì)失去平衡而跌倒。然而，用戶(hù)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(kāi)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(cè)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(píng)價(jià)部，基于所述檢測(cè)到的加速度和所述檢測(cè)到的角速度中的至少一方，進(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)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(cè)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(hù)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(píng)價(jià)結(jié)果，來(lái)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(hù)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(lái)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(lái)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(hù)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(cè)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(cè)到所述前端部的接地起，直到檢測(cè)到下一次接地為止的時(shí)間。

根據(jù)該構(gòu)成，能夠在檢測(cè)到拐杖主體部的前端部的接地起，直到檢測(cè)到下一次接地為止的期間，將來(lái)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(píng)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)度方向與來(lái)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(cè)到的傾斜角度和基準(zhǔn)照射角度來(lái)控制照射方向。因此，例如，如果根據(jù)用戶(hù)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(hù)和步行杖等的特征適當(dāng)?shù)乜刂乒獾恼丈浞较颍⒛軌蛴行У剡M(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的輔助。

例如，在作為所述評(píng)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(píng)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(píng)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(hù)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(hù)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(píng)價(jià)值比所述預(yù)定閾值大的情況下，使所述照射部開(kāi)始光的照射。

根據(jù)該構(gòu)成，能夠在評(píng)價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開(kāi)始。因此，由于在步行平衡穩(wěn)定時(shí)不開(kāi)始光的照射，所以用戶(hù)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(hù)認(rèn)知到步行平衡的降低，并能夠抑制用戶(hù)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(kāi)始光的照射，所以能夠利用光向用戶(hù)明示地通知步行平衡降低這一情況，且能夠催促用戶(hù)改善步行平衡。

例如，所述評(píng)價(jià)值也可以是所述檢測(cè)到的加速度的時(shí)間性方差值和所述檢測(cè)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(píng)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(píng)價(jià)。

例如，所述平衡評(píng)價(jià)部還可以檢測(cè)所述用戶(hù)的跌倒，算出剛要檢測(cè)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(píng)價(jià)值，算出的所述評(píng)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(cè)跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)價(jià)值用于照射方向的控制，并能夠進(jìn)一步抑制用戶(hù)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(píng)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(píng)價(jià)，并基于該評(píng)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(píng)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(hù)的特征的基準(zhǔn)照射角度。通過(guò)使用這樣確定的基準(zhǔn)照射角度來(lái)控制光的照射方向，能夠進(jìn)行更適合于用戶(hù)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(hù)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(duì)應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度，所述平衡評(píng)價(jià)部使用所述檢測(cè)到的加速度和所述檢測(cè)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(hù)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(duì)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(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來(lái)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(lái)控制照射方向，并能夠更有效地進(jìn)行用戶(hù)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(kāi)始接下來(lái)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(cè)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(cè)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(kāi)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(cè)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(píng)價(jià)部，其基于所述檢測(cè)到的加速度和所述檢測(cè)到的角速度中的至少一方，進(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)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(shuō)明實(shí)施方式。

此外，以下說(shuō)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(méi)有記載的構(gòu)成要素，作為任意的構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)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(duì)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(jiǎn)化重復(fù)的說(shuō)明。

(實(shí)施方式1)

[步行杖的利用場(chǎng)景]

圖1表示實(shí)施方式1中的步行杖的利用場(chǎng)景。如圖1所示，用戶(hù)10通過(guò)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(lái)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(hù)10將前端102撐向的下一個(gè)位置。用戶(hù)10通過(guò)接下來(lái)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(hù)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?qǐng)D2～圖4，具體說(shuō)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(shuō)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(xiàn)方向。Z軸方向是拐杖主體部110的長(zhǎng)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(hù)的行進(jìn)方向大致一致。在圖4中，虛線(xiàn)表示基準(zhǔn)傾斜角度(0度)時(shí)的步行杖100，單點(diǎn)劃線(xiàn)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(zhǎng)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(cè)部120。

把手部101是用戶(hù)10握著的部分，具有T字狀、L字狀等形狀。

為了輔助用戶(hù)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(cè)部120、傳感器130、控制部140以及照射部150。

接地檢測(cè)部120是檢測(cè)拐杖主體部110的前端向地面的接觸(以下稱(chēng)為接地)的接地傳感器的一例。在本實(shí)施方式中，接地檢測(cè)部120使用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)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(cè)部120檢測(cè)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(jiǎn)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(cè)拐杖主體部110的傾斜角度。另外，傳感器130檢測(cè)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(duì)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(cè)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(lái)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(lái)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(cè)到拐杖主體部110的前端102的接地起，直到檢測(cè)到下一次接地為止的時(shí)間。也就是說(shuō)，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(zhuān)用硬件構(gòu)成。另外，例如，控制部140可以通過(guò)執(zhí)行適合于各構(gòu)成要素的軟件程序來(lái)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(píng)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(cè)部120檢測(cè)到拐杖主體部110的前端102撐在地面上時(shí)，平衡評(píng)價(jià)部142基于由傳感器130得到的傳感值，評(píng)價(jià)用戶(hù)的步行平衡的穩(wěn)定性。具體而言，平衡評(píng)價(jià)部142算出表示步行平衡的穩(wěn)定性的低的程度的評(píng)價(jià)值。該評(píng)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。基準(zhǔn)照射角度是表示相對(duì)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(shuō)，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(hù)的步行平衡穩(wěn)定的位置的照射方向。適合于使用戶(hù)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(wú)需特別限定于0度。基準(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(guò)傳感器130檢測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)度方向與來(lái)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(lái)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(hù)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(guò)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(shuō)，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(lái)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(shuō)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(cè)部120檢測(cè)拐杖主體部110的接地(S10)。

在這里，在沒(méi)有檢測(cè)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(shuō)，反復(fù)進(jìn)行步驟S10直到檢測(cè)到拐杖主體部110的接地。因此，步行杖100能夠在檢測(cè)到拐杖主體部110的接地時(shí)開(kāi)始光的照射。

另一方面，在檢測(cè)到拐杖主體部110的接地的情況下(S10為是)，平衡評(píng)價(jià)部142使用從傳感器130取得的用戶(hù)步行時(shí)的傳感值，進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)(S20)。在本實(shí)施方式中，作為步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(shuō)，平衡評(píng)價(jià)部142算出加速度或角速度的方差值作為評(píng)價(jià)值。在使用方差作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的情況下，意味著評(píng)價(jià)值越小則步行平衡越穩(wěn)定。也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，評(píng)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(hù)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(hù)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(xiàn)的加速度的時(shí)間性方差增加。也就是說(shuō)，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(píng)價(jià)部142判定評(píng)價(jià)值是否比閾值大(S30)。也就是說(shuō)，平衡評(píng)價(jià)部142判定用戶(hù)10的步行平衡是否不穩(wěn)定。該閾值是表示用戶(hù)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(píng)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(hù)10。其結(jié)果，能夠?qū)⒔酉聛?lái)拐杖所撐向的位置引導(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。可知，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(píng)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(cè)拐杖的傾斜角度(S50)。也就是說(shuō)，傳感器130檢測(cè)拐杖主體部110的長(zhǎng)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(lái)檢測(cè)。

照射控制部144使用檢測(cè)到的傾斜角度和基準(zhǔn)傾斜角度來(lái)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(hù)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(hù)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(méi)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(hù)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(hù)沒(méi)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(cè)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(lái)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(hù)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(lái)控制照射方向。因此，例如，如果根據(jù)用戶(hù)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(hù)10和步行杖100等的特征適當(dāng)?shù)乜刂乒獾恼丈浞较颍⒛軌蛴行У剡M(jìn)行用戶(hù)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(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)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(hù)10的跌倒。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的步行杖100，在評(píng)價(jià)值比閾值大的情況下，通過(guò)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(hù)10以使得將步行杖撐向更接近的位置，能夠改善用戶(hù)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(píng)價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開(kāi)始。因此，在步行平衡的穩(wěn)定性降低時(shí)，能夠使用戶(hù)認(rèn)知到步行平衡的降低，并能夠抑制用戶(hù)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(píng)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(píng)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(lái)用于撐拐杖的動(dòng)作開(kāi)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(shuō)明實(shí)施方式2。在實(shí)施方式2中，詳細(xì)說(shuō)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(shuō)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(cè)部120檢測(cè)拐杖主體部110的接地(S12)。該接地的檢測(cè)與實(shí)施方式1中的步驟S10相同。

在這里，在沒(méi)有檢測(cè)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(shuō)，反復(fù)進(jìn)行步驟S12直到檢測(cè)到拐杖主體部110的接地。

另一方面，在檢測(cè)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(píng)價(jià)部142判定是否經(jīng)過(guò)了用于評(píng)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(píng)價(jià)部142也可以判定用戶(hù)是否步行了用于評(píng)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(guò)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(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)值穩(wěn)定。

在這里，在判定為沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(guò)了一定時(shí)間的情況下(S14為是)，平衡評(píng)價(jià)部142使用從傳感器130取得的用戶(hù)步行時(shí)的傳感值，進(jìn)行步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)(S15)。也就是說(shuō)，平衡評(píng)價(jià)部142與實(shí)施方式1中的步驟S20同樣地算出評(píng)價(jià)值。在這里算出的評(píng)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(méi)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(píng)價(jià)部142基于作為步驟S15中的評(píng)價(jià)結(jié)果的評(píng)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(píng)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(píng)價(jià)值對(duì)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(píng)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(hù)的特征的基準(zhǔn)照射角度。通過(guò)使用這樣確定的基準(zhǔn)照射角度來(lái)控制光的照射方向，能夠進(jìn)行更適合于用戶(hù)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(hù)的步行平衡的輔助。

(實(shí)施方式3)

接著，說(shuō)明實(shí)施方式3。在本實(shí)施方式中，檢測(cè)用戶(hù)的跌倒，并保持檢測(cè)到跌倒時(shí)的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)值，并將該評(píng)價(jià)值作為平衡評(píng)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(shuō)明。

[步行杖的工作]

圖10是表示實(shí)施方式3中的平衡評(píng)價(jià)的閾值更新處理的流程圖。

首先，平衡評(píng)價(jià)部142檢測(cè)用戶(hù)10的跌倒(S21)。具體而言，平衡評(píng)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(cè)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(píng)價(jià)部142使用該傳感值，通過(guò)一般的閾值處理等檢測(cè)跌倒。例如，在圖11中，平衡評(píng)價(jià)部142通過(guò)將Z軸(拐杖主體部110的長(zhǎng)度方向)的加速度+4000mG作為閾值使用，能夠檢測(cè)跌倒。

在這里，在沒(méi)有檢測(cè)到跌倒的情況下(S21為否)，返回步驟S21。也就是說(shuō)，反復(fù)進(jìn)行跌倒的檢測(cè)。在檢測(cè)到跌倒的情況下(S21為是)，平衡評(píng)價(jià)部142算出剛要檢測(cè)到跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的評(píng)價(jià)值，并將算出的評(píng)價(jià)值作為平衡評(píng)價(jià)的閾值，存儲(chǔ)于照射角度存儲(chǔ)部146(S23)。也就是說(shuō)，平衡評(píng)價(jià)部142用剛要跌倒之前的評(píng)價(jià)值來(lái)更新平衡評(píng)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(píng)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(píng)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(cè)到跌倒之前的預(yù)定期間中的步行平衡的穩(wěn)定性的評(píng)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(píng)價(jià)值用于照射方向的控制，并能夠進(jìn)一步抑制用戶(hù)的跌倒。

通過(guò)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(hù)告知當(dāng)前的步行是否為有跌倒危險(xiǎn)的狀態(tài)。在用戶(hù)步行時(shí)，將所保存的平衡評(píng)價(jià)值與當(dāng)前的平衡評(píng)價(jià)值進(jìn)行比較，在當(dāng)前的平衡評(píng)價(jià)值比跌倒時(shí)的平衡評(píng)價(jià)值差的情況下，判斷為用戶(hù)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(guò)以上步驟，通過(guò)控制指示角度以使得步行時(shí)的平衡評(píng)價(jià)值不比實(shí)際跌倒時(shí)的平衡評(píng)價(jià)值惡化，能夠防止用戶(hù)的跌倒于未然。

(實(shí)施方式4)

接著，說(shuō)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(kāi)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(shuō)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(duì)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(shuō)明。

在本實(shí)施方式中，在評(píng)價(jià)值為閾值以下的情況下，(S30為否)，跳過(guò)步驟S50～步驟S70，執(zhí)行步驟S80。相反地，在評(píng)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(shuō)，照射控制部144在評(píng)價(jià)值比閾值大的情況下(S30為是)，使照射部150開(kāi)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(píng)價(jià)值比閾值大的情況下使光的照射開(kāi)始。因此，由于不在步行平衡穩(wěn)定時(shí)開(kāi)始光的照射，所以用戶(hù)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(kāi)始光的照射，所以能夠利用光向用戶(hù)明示地通知步行平衡降低，并能夠催促用戶(hù)改善步行平衡。

(實(shí)施方式5)

接著，說(shuō)明實(shí)施方式5。在本實(shí)施方式中，使用與步行條件對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來(lái)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(shuō)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(duì)應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)照射角度。步行條件表示會(huì)給用戶(hù)的步行平衡帶來(lái)影響的周?chē)臈l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(lèi)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(duì)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(píng)價(jià)部142使用由傳感器130檢測(cè)到的加速度或角速度，推定用戶(hù)10的步行條件。后面將使用圖14～圖16說(shuō)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(píng)價(jià)部142推定的步行條件對(duì)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(cè)到拐杖主體部110的接地的情況下(S10為是)，平衡評(píng)價(jià)部142推定正在用步行杖100步行的用戶(hù)10的步行條件(S110)。具體而言，平衡評(píng)價(jià)部142使用由傳感器130檢測(cè)到的加速度或角速度，推定用戶(hù)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(shù)、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(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)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(duì)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?qǐng)D13，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(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)照射角度來(lái)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(lái)控制照射方向，并能夠更有效地進(jìn)行用戶(hù)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(shuō)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(kāi)不限定于該實(shí)施方式。只要不脫離本公開(kāi)的宗旨，對(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo)，使用了方差，但不限定于此。例如，以下非專(zhuān)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(píng)價(jià)指標(biāo)使用。在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，它們分別作為表示步行的順暢度、搖晃性、對(duì)稱(chēng)·規(guī)則性、與正常步行波形的類(lèi)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(cè)部120，但也可以不一定必須具備接地檢測(cè)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(cè)到的傾斜角度來(lái)控制照射部150的光的照射方向，并能夠有效地進(jìn)行用戶(hù)的步行平衡的輔助。

此外，在上述各實(shí)施方式中，接地檢測(cè)部120使用壓力傳感器檢測(cè)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(cè)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(guò)用加速度傳感器檢測(cè)該沖擊，能夠檢測(cè)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(shuō)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(wàn)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(cè)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(guò)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(lái)算出。此外，有時(shí)將用傾斜角度算出部算出的傾斜角度稱(chēng)為檢測(cè)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(kāi)能夠作為可輔助用戶(hù)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。