技术领域
本公开涉及对用户的站起动作进行辅助的技术。
背景技术
在专利文献1中公开了行走辅助装置。在专利文献1中记载的行走辅助装置基于使用者的脚掌的负荷、使用者的腿的姿势以及使用者的驱动单元的负载转矩来对使用者的膝盖是否是伸展状态进行判定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-158346号公报
发明内容
专利文献1的行走辅助装置使用腿的姿势和脚掌的负荷来对成为了伸展状态的情况进行检测。但是，关于尽早检测到站起动作的意图并在适于站起动作的定时进行动作辅助，并没有做出公开。
本公开的一技术方案的站起动作辅助装置，具备：
肌电取得部，其取得坐着的用户的胫骨前肌的肌电值和所述坐着的用户的外侧广肌的肌电值或内侧广肌的肌电值；
角度取得部，其取得所述坐着的用户的上半身的前倾角度；
检测电路，其基于所述用户的胫骨前肌的肌电值、所述用户的外侧广肌的肌电值或内侧广肌的肌电值、以及所述用户的上半身的前倾角度，来对所述用户的站起动作的开始进行检测；以及
辅助部，其在所述检测电路检测到所述站起动作的开始后，开始站起动作的辅助，
所述检测电路，在
(a)所述肌电取得部在第1预定时间以内取得的所述用户的胫骨前肌的肌电值为第1阈值以上，且
(b)所述肌电取得部在所述第1预定时间以内取得的所述用户的外侧广肌的肌电值或内侧广肌的肌电值为第2阈值以上，且
(c)所述角度取得部在所述第1预定时间以内取得的所述用户的上半身的前倾角度增加时，
检测为所述坐着的用户的站起动作开始。
此外，这些总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。计算机可读取的记录介质例如包括CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等非易失性的记录介质。根据本公开，能够尽早地检测到站起动作的意图，并在适于站起动作的定时进行动作辅助。
从本说明书和附图可知晓本公开的一技术方案的附加的益处和优点。该益处和/或优点能够由本说明书和附图所公开的各种技术方案和特征单独地提供，为了得到一个以上益处和/或优点，无需所有的技术方案和特征。
附图说明
图1是示出站起动作辅助装置的功能块的图。
图2是示出站起动作辅助装置的功能块的图。
图3是示出肌电波形的一例的图。
图4是示出肌电传感器的一例的图。
图5A是示出根据胫骨前肌的计测值取得胫骨前肌的活动值的步骤的图。
图5B是示出根据胫骨前肌的计测值取得胫骨前肌的活动值的步骤的图。
图6A是示出躯干角速度传感器的安装例的图。
图6B是示出躯干角度的计测例的图。
图7是示出动作辅助部的一例的图。
图8是示出站起动作辅助装置的处理的流程图的图。
图9是示出站起动作检测电路的详细的流程图的图。
图10是示出实验环境的图。
图11A是示出躯干前倾角度与地板反力的计测结果的一例的图。
图11B是示出肌电和反力的计测结果的一例的图。
图12是示出从肌肉活动的开始时刻到站起开始为止的时间的实验结果的图。
图13是示出从站起动作检测时刻到离座时刻为止的时间的实验结果的图。
图14是示出站起动作检测电路的详细的流程图的图。
图15是示出胫骨前肌、外侧广肌以及内侧广肌的位置的图。
图16是示出站起动作辅助装置的功能块的图。
图17是示出控制部所进行的处理的流程图的图。
附图标记说明
101 肌电计测部
102 躯干角度计测部
105 检测电路
106 动作辅助部
具体实施方式
(作为本发明的基础的见解)
在用户开始了站起动作后开始进行站起动作的辅助的情况下，有时辅助的定时延迟。在专利文献1中，对成为了伸展状态的情况进行检测，然后进行行走辅助。也就是说，在检测到行走开始后，开始行走辅助。
在人的各种动作所包含的站起动作中，要求人使重心大幅移动，并且用大的力。例如，人在结束了在站起动作之前移动重心等站起动作的准备之后，开始站起动作。例如，在该准备结束后，开始站起动作的辅助，由此有可能引起人对站起动作的违和感。
因此，本发明人想到了，为了对坐着的人的站起动作进行辅助，在站起动作开始之前，需要对站起动作的意图进行检测。
以对站起动作的意图进行检测为目的，本发明人发现：为了取得人的站起动作的准备，能够从各种信息中，根据人的下肢的肌电、躯干角度，在站起动作开始之前，检测出站起动作的意图。以下，示出了本发明人为了得到该见解而进行的实验结果。
实验合作者是五名成年男性。32.4±6.7(平均值±标准偏差)岁，身高169.3±9.0cm，体重62.2±7.0kg。实验合作者没有影响站起和就坐动作的既往病史。
图10中示出实验环境。在实验合作者的下肢的三个部位安装了肌电传感器。肌电传感器使用无线EMC传感器(Delsys公司制Trigno)。具体而言，在右下肢的大腿直肌(RF)、内侧广肌(VM)以及外侧广肌(VL)安装了肌电传感器。另外，在实验合作者的腰部安装了躯干角度传感器。躯干角度传感器使用9轴无线运动传感器(ZMP公司制IMU-Z2)。另外，为了计测臀部离开椅子坐面(离座)的定时而在椅子的坐面设置了地板反力计测装置(日本テック技販公司制TF-3040)。
指示实验合作者以一定的时间间隔反复地进行从椅子站起的站起动作和向椅子坐下的就坐动作。实验合作者进行了站起和就坐动作(各20次)。在动作期间，由肌电传感器测定下肢的肌电位，由躯干角度传感器测定躯干角度。从椅子站起的站起动作和向椅子坐下的就坐动作以抱着胳膊的状态进行。由此，降低了实验合作者的上肢所带来的影响。另外，指示站起动作和就坐动作时的脚(foot)的位置不动。该位置在实验前决定为不需要多余的力就能够进行站起动作和就坐动作的位置。
图11A和图11B中示出躯干角度、肌电以及地板反力的计测结果。图11A中示出躯干前倾角度1011(deg)和地板反力1102(N)的计测结果。图11B中示出肌电1103(μV)和地板反力1104(N)的计测结果。此外，图11B所示的肌电1103不是计测值，而是将计测值(肌电波形)全波整流，并进行了3Hz的低通滤波器处理后的值。图11A所示的定时1110意味着实验合作者的臀部离开椅子的时间点。
另外，图11A所示的躯干角度1101是躯干相对于铅直方向的角度。躯干角度1101是随着实验合作者的前屈而增加的值。如图11A所示，在地板反力1102的计测结果成为0N的离座之前躯干前倾角1101增加，如图11B所示，肌电1103的大小也增加。
图12中，按每个实验合作者示出从肌电为阈值以上的时刻起到地板反力的计测值为阈值以下的时刻为止的时间(ms)。如图12所示，在所有实验合作者的数据中，得知了胫骨前肌(TA)、内侧广肌(VM)以及外侧广肌(VL)的活动在离座之前发生。另外，如图12所示，在所有实验合作者的数据中，也得知了胫骨前肌(TA)比内侧广肌(VM)和外侧广肌(VL)早活动。
因此，针对各实验合作者的计测结果，使用在以下的实施方式中所述的方法对站起动作的意图进行检测，并算出从检测到该意图的时刻到离座为止的时刻为止的时间。图13中示出实验结果。根据图13，在所有实验合作者中，在离座前成功进行了站起动作的检测。也就是说，本发明人根据通过实验所得到的见解，知晓了能够在站起动作开始之前对站起动作的意图进行检测。特别是，本发明人得到了以下新的见解：通过使用肌电的信息和站起动作的准备动作(前倾姿势)，能够与站起动作以外的信息相区别，在站起动作开始之前，对站起动作的开始的意图进行检测。基于该见解，本发明人完成了本公开的站起动作辅助装置和站起动作辅助方法。
(实施方式1)
图1中示出本公开的一技术方案的站起动作辅助装置1的功能块图。图1所示的站起动作辅助装置1具备：肌电计测部101、躯干角度计测部102、检测电路105以及动作辅助部106。
图2中示出站起动作辅助装置1的另一例。除了图1所示的站起动作辅助装置1以外，还可以具备计时器103和储存部104。此外，图2中的站起动作检测部与图1中的检测电路相对应，图2中的站起动作辅助部与图1中的动作辅助部相对应。以下，对各构成要素进行说明。
(肌电计测部101)
肌电计测部101使用配置于用户的下肢的电极来取得用户的下肢的肌电值。用户的下肢的肌电值包括胫骨前肌的肌电值、以及外侧广肌的肌电值或内侧广肌的肌电值。在此，肌电值包括计测值和根据测定值算出的值。此外，肌电计测部101只要取得外侧广肌的肌电值和内侧广肌的肌电值中的至少一方即可。
具体而言，肌电计测部101取得用户的下肢的肌电波形。图3中示出肌电波形的一例。肌电波形的纵轴表示肌电的计测值(V)，横轴表示时间(s)。
肌电计测部101的硬件的一例是肌电传感器1011。例如，肌电传感器1011具有肌电计测电路1013和多个电极1012。电极1012分别配置于用户的胫骨前肌的皮肤和外侧广肌或内侧广肌的皮肤。图15中示出胫骨前肌、外侧广肌以及内侧广肌的位置。肌电计测电路1013使用多个电极对用户的下肢的肌电进行计测。
肌电传感器1011也可以具有放大器1014。肌电传感器1011也可以使用放大器1014将使用多个电极所测定到的电位的值放大，并取得放大后的值作为用户的肌电的计测值。
放大器1014的一例是差动放大电路。通过放大器1014将使用电极1011a所测定到的电位(V1)与使用电极1012b所测定到的电位(V2)的差分电压放大。
图4中示出肌电传感器1011的一例。图4所示的肌电传感器1011具有多个电极1012a、1012b、放大器1014以及肌电计测电路1013。
在用户的胫骨前肌的皮肤上配置电极1012a、1012b。例如，电极1011a与电极1011b的间隔为10mm以上且30mm以下。肌电计测电路1013对接地与电极1012a之间的电位差和接地与电极1012b之间的电位差进行测定。
肌电计测部101也可以从计时器103取得计测到用户的肌电的时刻，并将计测到的用户的下肢的肌电的计测值与计测时刻进行关联，储存于储存部104。
肌电计测部101也可以以第1时间间隔对用户的肌电进行计测，并按照计测的顺序将用户的肌电的计测值储存于储存部104。
(胫骨前肌的活动值)
图5A和图5B中示出根据胫骨前肌的计测值取得胫骨前肌的活动值的步骤。如图5A所示，肌电计测电路1013对图3所示的胫骨前肌的肌电波形进行全波整流。
如图5B所示，算出电路1051在全波整流后的波形中取得具有预定的频率的波形。算出电路1051例如使用低通滤波器取得具有2Hz以上且5Hz以下的频率的波形。将该波形也表述为胫骨前肌的活动波形。将胫骨前肌的活动波形所包含的各时刻的值表述为胫骨前肌的活动值。像以上那样，肌电计测部101也可以取得胫骨前肌的活动值作为胫骨前肌的肌电值。
(外侧广肌或内侧广肌的活动值)
肌电计测电路1013与取得胫骨前肌的活动值同样地，取得外侧广肌或内侧广肌的活动值。在图5A和图5B所示的例中，对胫骨前肌的情况进行了说明，但肌电计测电路1013和算出电路1051也能够同样地取得其他的肌肉的活动值。例如，在内侧广肌或外侧广肌的情况下，肌电计测电路1013也对取得的内侧广肌和外侧广肌的肌电波形进行全波整流。
算出电路1051在全波整流后的波形中取得具有预定的频率的波形。算出电路1051例如使用低通滤波器取得具有2Hz以上且5Hz以下的频率的波形。将该波形也表述为肌电(内侧广肌或外侧广肌)的活动波形。将内侧广肌或外侧广肌的活动波形所包含的各时刻的值表述为内侧广肌或外侧广肌的活动值。
(躯干角度计测部102)
躯干角度计测部102对用户的上半身的躯干角度进行计测。用户的上半身的躯干的角度的一例是用户的上半身与地轴之间的角度、用户的上半身与水平面之间的角度。用户的上半身的具体的例子是用户的椎骨。
躯干角度计测部102的具体的硬件的一例是9轴传感器。9轴传感器具有：加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器。各传感器分别具有加速度计测电路、角速度计测电路以及地磁计测电路。能够利用9轴传感器计算躯干相对于铅直方向的角度作为躯干角度。另外，即使仅使用9轴传感器的角速度传感器，通过校准(英文：calibration)和计测结果的累计值的计测，也能够计算躯干角度。
图6A中示出安装于用户的躯干角速度传感器1021。躯干角速度传感器1021配置于坐在椅子1022上的用户的腰部。如图6A所示，设定有x轴、y轴、z轴。
图6B示出通过图6A所示的躯干角速度传感器计测用户的上半身的躯干角度而得到的结果。图6B示出y轴方向的角速度的计测值602和使用计测值的累计值而算出的躯干角度603。
此外，躯干角速度计测电路基于躯干角速度传感器相对于基准角度的角度的变化，取得躯干角度。基准角度既可以通过校准设定，也可以预先保持于躯干角度计测部102所具有的内部存储器。另外，躯干角度计测部102也可以通过校准对预先保持的基准角度进行修正。例如，站起动作辅助装置1指示躯干角速度传感器位于沿着x轴方向的位置，并将指示后的躯干角速度传感器的位置设定为90度(基准位置)。
躯干角度计测部102也可以从计时器103取得计测到用户的躯干的时刻，并将计测到的用户的躯干的角度与计测时刻进行关联，储存于储存部104。
躯干角度计测部102也可以以第2时间间隔对用户的上半身的躯干角度进行计测，并按照计测用户的躯干角度的顺序储存于储存部104。第1时间间隔与第2时间间隔可以不同，但优选是相同的。
(储存部104)
储存部104储存有下肢的肌电和上半身的躯干角度。例如，下肢的肌电和上半身的躯干角度可以与用户的ID一起储存。
(检测电路105)
检测电路105基于用户的胫骨前肌的肌电、用户的外侧广肌或内侧广肌的肌电、以及用户的上半身的前倾角度，对用户的站起动作的开始进行检测。
具体而言，检测电路105对在预定时间后用户开始站起动作的情况进行检测。换言之，检测电路105对距用户的站起动作的开始定时预定时间之前的状态进行检测。预定时间的一例是50msec以上且200msec以下。
用户的站起动作意味着坐着的用户站起的动作。站起动作的一例是在椅子或地面等坐着的用户的臀部离开椅子的坐面或地面。站起动作的开始定时的一例是用户的臀部离开椅子的坐面或地面的时间点。也就是说，检测电路105对距用户的臀部离开椅子的坐面或地面的时间点预定时间之前的状态进行检测。
此外，检测电路105使用用户的外侧广肌和内侧广肌的肌电中的至少一方来对用户的站起动作的开始进行检测。
检测电路105也可以从储存部104取得用户的胫骨前肌的肌电、用户的外侧广肌或内侧广肌的肌电、用户的上半身的前倾角度、以及各自的测定时刻的信息。
或者，检测电路105也可以从肌电计测部101和躯干角度计测部102取得用户的胫骨前肌的肌电、用户的外侧广肌或内侧广肌的肌电、以及用户的上半身的前倾角度。此时，检测电路105可以从肌电计测部101和躯干角度计测部102也取得肌电的测定时刻。或者，检测电路105也可以将第1时间间隔以及第2时间间隔储存于内部的存储器，并且使用受理到测定值的顺序和第1时间间隔以及第2时间间隔，分别求得用户的胫骨前肌的肌电、用户的外侧广肌或内侧广肌的肌电、以及用户的上半身的前倾角度的各自的测定值和测定时刻。求得测定值和测定时刻的一例是，(最初受理的测定值，基准时刻)、(第二个受理的测定值，基准时刻+第1时间间隔)、(第三个受理的测定值，基准时刻+第1时间间隔×2)、(第n个受理的测定值，基准时刻+第1时间间隔×(n-1))(n为自然数)。
检测电路105基于胫骨前肌的肌电值、外侧广肌的肌电值或内侧广肌的肌电值、以及用户的上半身的躯干角度来确定用户的站起动作的开始。
更具体的是，检测电路105在(a)用户的胫骨前肌的肌电值为第1阈值以上且(b)用户的外侧广肌或内侧广肌的肌电值为第2阈值以上且(c)用户的上半身的前倾角度增加时，确定为用户开始站起动作。
(动作辅助部106)
动作辅助部106基于检测电路105检测到的站起动作的开始，对站起动作进行辅助。由于通过检测电路105对距用户的站起动作的开始定时预定时间之前的状态进行检测，因此期望在站起动作的开始前开始站起动作辅助。
动作辅助部106的一例是安装于用户的下肢的机器人或辅助套装。图7中示出动作辅助部106的具体的一例。图7所示的动作辅助部106具有上部骨骼1061、下部骨骼1062以及动力部1063。上部骨骼1061与下部骨骼1062连接。或者也可以是，上部骨骼1061与下部骨骼1062为一体，并且，在上部骨骼1061与下部骨骼1062之间能够变形。以下，具体地进行说明。
上部骨骼1061固定于用户的下肢的大腿。下部骨骼1062固定于用户的下肢的脚(foot)或小腿。上部骨骼1061和下部骨骼1062分别具有固定用具，并且通过固定用具固定于用户。固定用具的一例是粘带(A hook and loop fastener一种环扣式紧固件)或绑带(belt)。固定用具也可以是绳状。动力部1063的一例具有马达和电源。
在此，大腿相当于腿(leg)中的比膝盖靠上的部分。小腿是腿(leg)中的比膝盖靠下的部分，相当于从膝盖到脚踝。
动力部1063如图7所示，以上部骨骼1061与下部骨骼1062之间(或者用户的膝盖)为中心，在用户使膝盖伸展的方向(图7中的箭头1064的方向)上使上部骨骼1061移动。用户使膝盖伸展的方向是用户使膝盖从弯曲的状态变为使膝盖伸直的状态为止、上部骨骼1061移动的方向。由此，能够对用户站起的动作进行辅助。
此外，在动作辅助部106是安装于用户的布状的辅助套装的情况下，上部骨骼1061和下部骨骼1062也可以包括在布中。
(站起动作辅助装置1的处理)
图8中示出站起动作辅助装置1的处理的流程图。
(步骤S801)
肌电计测部101对用户的下肢的肌电进行计测，得到用户的下肢的肌电的计测值。用户的肌电的计测值包括：胫骨前肌的计测值、以及外侧广肌的计测值或内侧广肌的计测值。
例如，肌电计测部101使用胫骨前肌的计测值，算出胫骨前肌的活动值，并作为胫骨前肌的肌电值而取得。肌电计测部101使用外侧广肌的计测值或内侧广肌的计测值，算出外侧广肌或内侧广肌的活动值，并作为外侧广肌或内侧广肌的肌电值而取得。
(步骤S802)
躯干角度计测部102取得用户的躯干角度。
(步骤S803)
检测电路105基于胫骨前肌的肌电值、外侧广肌或内侧广肌的肌电值、以及躯干角度，对站起动作是否开始进行检测。在检测电路105检测到站起动作的开始的情况下，进入步骤S804。在检测电路105没有检测到站起动作的开始的情况下，返回开始。
(步骤S804)
通过动作辅助部106对用户的站起动作进行辅助。
此外，在图8中，在步骤S801(用户的下肢的肌电的计测)和步骤S802(用户的躯干角度的取得)后，检测电路105对站起动作是否开始进行检测。这并不意味着在停止了用户的下肢的肌电的计测和用户的躯干角度的取得之后，检测电路105对站起动作是否开始进行检测。也可以是，继续进行步骤S801(用户的下肢的肌电的计测)和步骤S802(用户的躯干角度的取得)，并且基于取得的胫骨前肌的肌电值、外侧广肌或内侧广肌的肌电值、以及躯干角度，来对站起动作是否开始进行检测。
(站起动作的开始的检测处理的详细情况)
以下，图9中示出步骤S803的更详细的流程图。
(步骤S9031)
检测电路105取得胫骨前肌的肌电值。
(步骤S9032)
检测电路105对胫骨前肌的肌电值是否为第1阈值(th1)以上进行检测。胫骨前肌的肌电值为第1阈值以上表示胫骨前肌正在活动。
在胫骨前肌的肌电值为第1阈值以上的情况下，进入步骤S9033。在胫骨前肌的肌电值比第1阈值小的情况下，返回步骤S9031。此外，返回了步骤S9031后意味着取得新的胫骨前肌的肌电值。
此外，检测电路105也可以不以胫骨前肌的肌电值的绝对值而以胫骨前肌的肌电值的变化值进行判断。例如，检测电路105也可以将计测到在检测到胫骨前肌的活动值的变化为第1阈值以上时所使用的肌电的时刻作为tb，并储存于计测数据储存部104。在此，胫骨前肌的肌电值的变化(Ib-Ia)为第1阈值以上时，将计测到Ib的时刻设为tb。此外，设有时刻ta、tb(ta＜tb)，并且设有在时刻ta所计测到的肌电值Ia、在时刻tb计测到的肌电值Ib(第1阈值以上的情况下Ib＞Ia)。
(步骤S9033)
检测电路105取得广肌的肌电值。
(步骤S9034)
检测电路105对广肌的肌电值是否为第2阈值(th2)以上进行检测。内侧广肌的肌电值和外侧广肌的肌电值为第2阈值以上表示内侧广肌和外侧广肌正在活动。
在广肌的肌电值为第2阈值以上的情况下，进入步骤S9036。在广肌的肌电值比第2阈值小的情况下，进入步骤S9035。
此外，检测电路105也可以不以内侧和外侧广肌的肌电值的绝对值而以内侧或外侧广肌的肌电值的变化值进行判断。例如，检测电路105也可以将计测到在检测到内侧或外侧广肌的活动值的变化为第1阈值以上时所使用的肌电的时刻作为td，并储存于计测数据储存部104。在此，内侧或外侧广肌的肌电值的变化(Id-Ic)为第2阈值以上时，将计测到Id的时刻设为td。此外，设有时刻tc、td(tc＜td)，并且设有在时刻td计测到的肌电值Id、在时刻tc计测到的肌电值Ic(第2阈值以上的情况下Id＞Ic)。
(步骤S9035)
检测电路105对测定到所取得的胫骨前肌的肌电的时刻距计测到第1阈值以上的胫骨前肌的肌电的时刻是否为预定时间以内(距t1预定时间以内)进行判断。在预定时间以内的情况下，返回步骤S9033。在比预定时间大的情况下，返回步骤S9031。
检测电路105对从t1起到当前的时刻为止的时间是否为预定时间以上进行判断。若从t1起到当前的时刻为止的时间为预定时间DT以内则返回步骤S9033，取得广肌的肌电值。在从t1起到当前的时刻为止的时间比预定时间DT大的情况下，返回步骤S9031。
(步骤S9036)
步骤S9036对在步骤S9034中判定为广肌正在活动的时刻t2距时刻t1是否为预定时刻DT以内进行判定，若为预定时刻DT以内则进入步骤S9037，若经过了预定时刻DT则返回步骤S9031。
(步骤S9037)
取得从在步骤S9034中判定为广肌正在活动的时刻t2到预定时间(DT2)前的时刻t3为止的躯干角度。
(步骤S9038)
检测电路105进行在步骤S9037中取得的时刻t2的躯干角度与时刻t3的躯干角度的两点的值的比较，并对时刻t3的躯干角度与时刻t2相比是否增加(前倾姿势)进行判定。在从时刻t2到时刻t3躯干角度没有增加的情况下，清除所记录的时刻t1、t2以及t3并返回步骤S9031。在从时刻t2到时刻t3躯干角度增加了预定值以上的情况下，进入步骤S804。
另外，也可以对躯干角度的增加值设定阈值。例如，在从时刻t2到时刻t3躯干角度增加了阈值以上的情况下，进入步骤S804。在从时刻t2到时刻t3虽然躯干角度增加但增加量为阈值以内的情况下，返回步骤S9031。
另外，也可以是，以区间dt将从时刻t2到时刻t3的躯干角度分割，并且仅在各区间的平均值从时刻t2到时刻t3躯干角度逐步增加时进入步骤S804。
此外，检测电路105在步骤S9032之后取得广肌的肌电值，但不限定于此。也可以是，与步骤S9031同时地，检测电路105取得广肌的肌电值。
(变形例)
图14中示出步骤S803的处理流程图的变形例。在图14所示的步骤S1401之前，执行步骤S801和步骤S802，在步骤S1406之后，执行步骤S804。
(步骤S1401)
检测电路105从肌电计测部101取得广肌的肌电值。
(步骤S1402)
检测电路105对广肌的肌电值是否为阈值(th3)以上进行检测。广肌的肌电值为第3阈值以上表示内侧广肌或外侧广肌正在活动。
在广肌的肌电值为第3阈值以上的情况下，将计测到在检测到广肌的活动值的变化为第3阈值以上时所使用的肌电位的时刻(t4)储存于计测数据储存部104，并进入步骤S1403。在广肌的肌电值比阈值小的情况下，返回步骤S1401。
此外，检测电路105也可以与上述实施方式同样地，不以广肌的肌电值的绝对值，而以内侧或外侧广肌的肌电值的变化值进行判断。
(步骤S1403)
检测电路105根据时刻t4的胫骨前肌的肌电计测值，从肌电计测部101取得时刻t4的肌电值。
(步骤S1404)
检测电路105对时刻t4的胫骨前肌的肌电值与时刻t4的广肌的肌电值进行比较，并对胫骨前肌的肌电值是否为广肌的肌电值以上进行判断。胫骨前肌的肌电值为广肌的肌电值以上表示胫骨前肌比广肌先活动。在胫骨前肌的肌电值为广肌的肌电值以上的情况下，进入步骤S1405。在胫骨前肌的肌电值不为广肌的肌电值以上的情况下，返回步骤S1401。
(步骤S1405)
检测电路105取得在步骤S1402中判定为广肌正在活动的时刻t4的躯干角度和距t4预定时间(DT3)之前的时刻t5的躯干角度。
(步骤S1406)
检测电路105进行在步骤S1405中取得的时刻t4的躯干角度与时刻t5的躯干角度的两点的值的比较，并对是否是时刻t4的躯干角度比时刻t5的躯干角度大的情况，即躯干角度是否增加(前倾姿势)进行判定。在从时刻t5到时刻t4躯干角度没有增加的情况下，清除所记录的时刻t4和t5并返回步骤S1401。在从时刻t5到时刻t4躯干角度增加的情况下，进入步骤S804。
在本公开中，单元、装置、部件或部的全部或一部分，或图1所示的框图的功能块的全部或一部分也可以由包括半导体装置、半导体集成电路(IC)、或LSI(large scale integration，大规模集成电路)的一个或多个电子回路执行。LSI或IC既可以集成于一个芯片，也可以将多个芯片组合而构成。例如，储存元件以外的功能块可以集成于一个芯片。在此，虽然称为LSI、IC，但是叫法根据集成的程度而改变，也可以是称为系统LSI、VLSI(very large scale integration，甚大规模集成电路)，或ULSI(ultra large scale integration，超大规模集成电路)的电路。在制造LSI后进行编程的、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)，或能够重新构建LSI内部的接合关系或设置LSI内部的电路划分的可重新构建逻辑器件(reconfigurable logic device)也能够以相同的目的使用。
而且，单元、装置、部件或部的全部或一部分的功能或操作可以通过软件处理来执行。在该情况下，软件记录于一个或多个ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性的记录介质，在由处理装置(processor)执行软件时，由该软件特定的功能通过处理装置(processor)和周边装置来执行。系统或装置也可以具备记录有软件的一个或多个非暂时性的记录介质、处理装置(processor)以及必要的硬件设备，例如接口。
(实施方式2)
图16是本公开的一技术方案的站起动作辅助装置900的功能框图。图16所示的站起动作辅助装置900具备：肌电位计测部901、躯干角度计测部902、检测部903以及动作辅助部904。检测部903包括AD(模拟数字)变换部905、控制部906。以下，对各构成要素进行说明。
(肌电位计测部901)
肌电位计测部901包括多个计测部。多个计测部包括：第1计测部、第2计测部以及第3计测部。第1计测部、第2计测部以及第3计测部各包括一对电极。各一对电极配置于用户的预定的部位。
第1计测部所包括的一对电极配置于用户的胫骨前肌上的皮肤的预定的部位。
第2计测部所包括的一对电极配置于用户的外侧广肌上的皮肤的预定的部位。
第3计测部所包括的一对电极配置于用户的内侧广肌上的皮肤的预定的部位。
第1计测部使用第1计测部所包括的一对电极来对胫骨前肌的肌电位值进行测定。
第2计测部使用第2计测部所包括的一对电极来对外侧广肌的肌电位值进行测定。
第3计测部使用第3计测部所包括的一对电极来对内侧广肌的肌电位值进行测定。
胫骨前肌上的皮肤的预定的部位、外侧广肌上的皮肤的预定的部位以及内侧广肌上的皮肤的预定的部位只要是各肌电位值的S/N比满足设计值的部位即可。
第1计测部、第2计测部以及第3计测部各包括与上述的一对电极电连接的肌电位值计测电路。肌电位计测电路包括差动放大电路、全波整流电路以及滤波电路。
以下说明在第1计测部进行的处理。
一对电极的输出信号向差动放大电路输入，差动放大电路将输入信号差动放大后输出。差动放大电路的输出信号向全波整流电路输入，全波整流电路将输入信号全波整流后输出。全波整流电路的输出信号向滤波电路输入，滤波电路例如将输入信号中的具有2Hz以上且5Hz以下的频率的信号输出。滤波电路的输出信号是肌电位计测电路的输出信号。第1计测部将第1计测部所包括的肌电位值计测电路的输出信号作为第1输出信号，例如以无线的方式向检测部903输出。
以上是在第1计测部进行的处理。
在第2计测部、第3计测部进行的处理与在上述所说明的第1计测部进行的处理同样。
第2计测部将第2计测部所包括的肌电位值计测电路的输出信号作为第2输出信号输出。第3计测部将第3计测部所包括的肌电位值计测电路的输出信号作为第3输出信号输出。
肌电计测部901将第1输出信号、第2输出信号以及第3输出信号输出。
(躯干角度计测部902)
躯干角度计测部902如图6A的601所示配置于用户的腰部。
躯干角度计测部902包括对在实施方式1所说明的y轴方向的角速度进行检测的角速度传感器和对角速度传感器的计测值进行积分的积分电路。躯干角度计测部902将积分电路的输出信号作为第4输出信号，例如以无线的方式向检测部903输出。第4输出信号是表示用户的前屈程度的信号。输出信号越大，用户的前屈程度越增加(用户的上半身与水平面的角度越小)。
(检测部903)
检测部903包括AD变换部905、控制部906。
AD变换部905包括多个AD变换器。多个AD变换器包括：第1AD变换器、第2AD变换器、第3AD变换器以及第4AD变换器。
第1AD变换器在预定的定时对第1输出信号进行AD变换并输出第1输出值。
第2AD变换器在预定的定时对第2输出信号进行AD变换并输出第2输出值。
第3AD变换器在预定的定时对第3输出信号进行AD变换并输出第3输出值。
第4AD变换器在预定的定时对第4输出信号进行AD变换并输出第4输出值。
此外，也可以代替四个AD变换器，由一个AD变换器和选择性地切换第1输出信号、第2输出信号、第3输出信号以及第4输出信号的多路转换器构成。
控制部906使用随着胫骨前肌的肌电位值的变动而变动的第1输出值、随着外侧广肌的肌电位值的变动而变动的第2输出值、随着内侧广肌的肌电位值而变动的第3输出值以及随着用户的前屈程度而变动的第4输出值，进行预定的处理，在满足了条件的情况下，输出第1检测信号。第1检测信号的输出表示检测到用户的站起意图。此外，该预定的处理后述。
(动作辅助部904)
当动作辅助部904接收到第1检测信号时，开始用户的站起动作的辅助。动作辅助部904在第1实施方式中作为动作辅助部106进行了说明。此外，第1实施方式所示的上部骨骼1061也可以理解为支撑用户的大腿或大腿的一部分的大腿支撑部，第1实施方式所示的下部骨骼1062也可以理解为支撑用户的小腿或小腿的一部分的小腿支撑部。
检测部903也可以与动作辅助部904所包含的动力部(图7所示的1063)一体化，检测部903与肌电位计测部901、检测部903与躯干角度计测部902以无线的方式进行信号的交换。
(控制部906的处理)
图17是控制部906所进行的处理的流程图。
在流程图的说明之前，以下说明在控制部906所进行的处理中使用的第1输出值、第2输出值、第3输出值以及第4输出值。
第1输出信号的瞬时值、第2输出信号的瞬时值、第3输出信号的瞬时值以及第4输出信号的瞬时值分别随着时间经过而变动。
控制部906控制第1AD变换器的AD变换的定时。由此，第1AD变换器将按每预定时间更新后的第1输出值输出。
控制部906控制第2AD变换器的AD变换的定时。由此，第2AD变换器将按每预定时间更新后的第2输出值输出。
控制部906控制第3AD变换器的AD变换的定时。由此，第3AD变换器将按每预定时间更新后的第3输出值输出。
控制部906控制第4AD变换器的AD变换的定时。由此，第4AD变换器将按每预定时间更新后的第4输出值输出。
在控制部906所进行的处理中，使用这些按每预定时间更新后的第1输出值、第2输出值、第3输出值以及第4输出值。
此外，控制部906也可以使作为与图17所示的处理不同的处理的插入处理发生，并将各AD变换器的启动、AD变换器的输出值的读取以及读取值记录于控制部906所包含的存储器(未图示，以下称为控制部存储器)。在图17所示的处理等中使用的第1输出值、第2输出值、第3输出值以及第4输出值使用该读取后被记录的值即可。
此外，若P(tn，n＝i)是通过第i次的第1AD变换器的启动而得到的第1AD变换器的第1输出值，则P(tn，n＝i+1)可以是通过第i+1次的第1AD变换器的启动而得到的第1AD变换器的第1输出值。Q(tn，n＝i)与Q(tn，n＝i+1)的关系、R(tn，n＝i)与R(tn，n＝i+1)的关系以及S(tn，n＝i)与S(tn，n＝i+1)的关系也与上述所说明的P(tn，n＝i)与P(tn，n＝i+1)的关系相同。时刻tn(n＝i)与时刻tn(＝i+1)的时间间隔依赖于AD变换器的启动定时。
此外，也可以使第1AD变换器的AD变换的定时、第2AD变换器的AD变换的定时、第3AD变换器的AD变换的定时以及第4AD变换器的AD变换的定时同步。
以上结束了在控制部906所进行的处理中使用的第1输出值、第2输出值、第3输出值以及第4输出值的说明。
(步骤S1)
控制部906将时刻tn设定为n＝0。tn(n＝0)也可以作为时刻0。将记录于控制部存储器中的T0、T1、T2设定为空值(null值)。T0、T1、T2后述。此外，tn(n＝i，i是0或自然数)与tn(n＝i+1)的时间间隔根据包括上述的AD变换器能够更新输出值的时间等的输出值的采样间隔的设计规格来决定即可。
(步骤S2)
控制部906参照控制部存储器，取得时刻tn的第1输出值即P(tn)。
(步骤S3)
控制部906对P(tn)是否为第1阈值th1以上进行检测。
在P(tn)为第1阈值以上的情况下，进入步骤S5。在P(tn)比第1阈值小的情况下，在步骤S4中使n＝n+1后，返回步骤S2。返回了步骤S2后意味着取得经过预定时间后的新的P(tn)。
(步骤S5)
控制部906将P(tn)成为了第1阈值以上的时刻tn作为T0，控制部906将T0记录于控制部存储器。
(步骤S6)
控制部906参照控制部存储器，取得时刻tn的第2输出值即Q(tn)。
(步骤S7)
控制部906对Q(tn)是否为第2阈值th2以上进行检测。
在Q(tn)为th2以上的情况下，进入步骤S8。在Q(tn)比th2小的情况下，在步骤S9中使n＝n+1后进入步骤S10。
(步骤S10)
控制部906参照记录于控制部存储器的T0，对时刻tn距T0是否为预定时间DT以内进行判断。在时刻tn距T0为预定时间DT以内的情况下，返回步骤S6。此外，返回了步骤S6后意味着取得经过预定时间后的新的Q(tn)。在比预定时间大的情况下，返回步骤S1。
(步骤S8)
控制部906将Q(tn)成为了th2以上的时刻tn作为T1并记录于控制部存储器。控制部906参照控制部存储器，取得时刻tn的第4输出值即S(tn＝T1)并记录于控制部存储器。
(步骤S11)
控制部906从时刻T1经过预定时间后，待机直到时刻tn＝T2为止，参照控制部存储器，取得时刻tn＝T2的第4输出值即S(tn＝T2)。T2＝(T1+预定时间)。
(步骤S12)
控制部906对记录于控制部存储器中的S(tn＝T1)与S(tn＝T2)进行比较来对躯干角度是否增加(前倾姿势)进行判定。在从时刻T1到时刻T2躯干角度没有增加的情况下返回步骤S1。在从时刻T1到时刻T2躯干角度增加了预定值以上的情况下，进入步骤S13。
(步骤S13)
控制部906将第1检测信号发送到动作辅助部106。
以上，控制部906所进行的处理的流程图的说明结束。
(关于第2输出值与第3输出值)
此外，在上述中没有使用作为第3输出值的R(tn)而使用Q(tn)进行了说明。在该情况下，不需要第3计测部、第3AD变换器。
另外，在上述中使用Q(tn)进行了说明，但也可以代替Q(tn)而使用作为第3输出值的R(tn)。在该情况下，不需要第2计测部、第2AD变换器。
进而，在上述中使用Q(tn)进行了说明，但也可以使用Q(tn)和R(tn)的双方。在该情况下，以下列举图17的流程图中的变更点。
(步骤S6)：将“控制部906参照控制部存储器，取得时刻tn的第2输出值即Q(tn)。”变更为“控制部906参照控制部存储器，取得时刻tn的第2输出值即Q(tn)、时刻tn的第3输出值即R(tn)。”。
(步骤S7)：将“控制部906对Q(tn)是否为第2阈值th2以上进行检测。在Q(tn)为th2以上的情况下，进入步骤S8。在Q(tn)比th2小的情况下，在步骤S9中使n＝n+1后进入步骤S10。”变更为“控制部906对Q(tn)是否为第2阈值th2以上并且R(tn)是否为第2阈值th2以上进行检测。在Q(tn)为th2以上并且R(tn)为th2以上的情况下，进入步骤S8。在其他的情况下，即，在Q(tn)与R(tn)中的至少一方比th2小的情况下，在步骤S9中使n＝n+1后进入步骤S10。”。
(步骤S8)：将“控制部906将Q(tn)为th2以上的时刻tn设为T1并记录于控制部存储器。控制部906取得时刻tn的第4输出值即S(tn＝T1)并记录于控制部存储器。”变更为“控制部906将Q(tn)、R(tn)为th2以上的时刻tn作为T1并记录于控制部存储器。控制部906取得时刻tn的第4输出值即S(tn＝T1)并记录于控制部存储器。”。
(关于AD变换部)
另外，也可以是，检测部903不包括AD变换部905，肌电位计测部901包括第1AD变换器、第2AD变换器以及第3AD变换器，躯干角度计测部902包括第4AD变换器。
在该情况下，也可以是，第1AD变换器、第2AD变换器、第3AD变换器以及第4AD变换器的AD变换的定时不接收来自控制部906的指示，而分别按每预先设定的时间实施。
在该情况下，肌电位计测部901也可以将代替第1输出信号的AD变换后的第1输出值、代替第2输出信号的AD变换后的第2输出值以及代替第3输出信号的AD变换后的第3输出值以无线的方式发送到控制部906。也可以将控制部906接收到的第1输出值、第2输出值以及第3输出值保持于控制部存储器。控制部906也可以在步骤S2、步骤S6中使用保持于这些控制部存储器的数据。
在该情况下，躯干角度计测部902也可以将代替第4输出信号的AD变换后的第4输出值以无线的方式发送到控制部906。也可以将控制部906接收到的第4输出值保持于控制部存储器。控制部906也可以在步骤S8、步骤S11中使用保持于这些控制部存储器的数据。
在该情况下，也可以是，第1AD变换器、第2AD变换器、第3AD变换器以及第4AD变换器的AD变换的定时不接收来自控制部906的指示，而分别按每预先设定的时间实施。
以上，基于实施方式对一个或多个技术方案的站起动作辅助装置进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。在不脱离本公开的主旨的范围内，将本领域技术人员想到的各种变形应用于本实施方式而得到的实施方式、将不同的实施方式中的构成要素组合而构成的实施方式也可以包含在一个或多个技术方案的范围内。
在本公开中，单元、设备的全部或一部分，或图1、图2、图16所示的框图的功能块的全部或一部分也可以通过包括半导体装置、半导体集成电路(IC)、或LSI(large scale integration，大规模集成电路)的一个或一个以上的电子回路执行。LSI或IC既可以集成于一个芯片，也可以将多个芯片组合而构成。例如，储存元件以外的功能块可以集成于一个芯片。在此，虽然称为LSI或IC，但叫法根据集成的程度而改变，也可能称为系统LSI、VLSI(very large scale integration，甚大规模集成电路)，或ULSI(ultra large scale integration，超大规模集成电路)。在制造LSI后进行编程的、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)，或能够重新构建LSI内部的接合关系或设置LSI内部的电路划分的可重构逻辑器件(reconfigurable logic device)也能够以相同的目的使用。
而且，单元、装置或装置的一部分的全部或一部分的功能或操作可以通过软件处理来执行。在该情况下，软件记录于一个或一个以上的ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性的记录介质，在软件由处理装置(processor)执行的情况下，软件使处理装置(processor)和周边的装置执行软件内的特定的功能。系统或装置也可以具备记录有软件的一个或一个以上的非暂时性的记录介质、处理装置(processor)以及必要的硬件设备，例如接口。
另外，在上述实施方式中，各构成要素可以由专用的硬件构成，或者也可以通过执行适于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过CPU或处理器等程序执行部读取并执行记录于硬盘或半导体存储器等记录介质的软件程序来实现。在此，实现上述实施方式的跌倒危险判定装置的软件例如是使计算机执行图8、9、14、17所示的流程图所包含的各步骤的程序。
本公开的站起动作辅助装置能够适用于需要站起辅助的用户等。