本公开涉及用户穿戴的在辅助行走动作时防止用户向左右方向跌倒的行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序。
背景技术：
近年来，以动力辅助、老年人或残疾人的动作辅助、或是康复支持等为目的而穿戴在人身上的被称为辅助装置的设备正在积极开发中。这些设备穿戴在人身上而工作，因此需求与人的亲和性高的工作方法。通常，人移动关节时，会产生动作所需的关节转矩，同时通过对抗的肌肉改变刚性。因此，作为与人的亲和性高的工作方法，已知使用能够适当设定对人体传递的刚性的构件的方法(例如参照专利文献1和2)。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2015-2970号公报
专利文献2：日本特许5259553号公报
技术实现要素：
特别是穿戴在人身上从而进行行走辅助的情况下，为了使人持续安全行走，不仅是作为行走动作方向的前后方向，也期望能够防止人向横向即人的左侧和右侧跌倒。
但是，通常的辅助装置中，关于需要辅助的方向，在行走的情况下，大多只考虑了前后方向的辅助方法。
本公开的非限定性的例示的技术方案，提供能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒的行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法和程序。
本公开的一技术方案涉及的行走跌倒防止装置，包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带；固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带；固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带；固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带；与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置；与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置；与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置；与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置；控制所述第1线的张力的第1张力控制器；控制所述第2线的张力的第2张力控制器；控制所述第3线的张力的第3张力控制器；控制所述第4线的张力的第4张力控制器；获取所述用户行走的路面的信息的获取器；以及控制器，所述控制器基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，所述控制器利用所述第1刚性目标值，使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力，所述控制器利用所述第2刚性目标值，使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力，所述控制器利用所述第3刚性目标值，使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力，所述控制器利用所述第4刚性目标值，使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
本公开的另一技术方案涉及的行走跌倒防止装置，包含：固定在用户的腰部的腰部带；固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带；固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线，所述第5线的至少一部分沿着所述用户的右大腿的右侧面配置；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线，所述第6线的至少一部分沿着所述右大腿的左侧面配置；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线，所述第7线的至少一部分沿着所述用户的左大腿的右侧面配置；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第8线的至少一部分沿着所述左大腿的左侧面配置；控制所述第5线的张力的第5张力控制器；控制所述第6线的张力的第6张力控制器；控制所述第7线的张力的第7张力控制器；控制所述第8线的张力的第8张力控制器；获取所述用户行走的路面的信息的获取器；以及控制器，所述刚性控制器基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，所述控制器利用所述第5刚性目标值，使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力，所述控制器利用所述第6刚性目标值，使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力，所述控制器利用所述第7刚性目标值，使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力，所述控制器利用所述第8刚性目标值，使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
这些概括或具体的技术方案，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存储介质来实现，也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序和计算机可读取的储存介质的任意组合来实现。计算机可读取的储存介质，例如包括cd-rom(compactdisc-readonlymemory；光盘只读存储器)等非易失性储存介质。
根据本公开，能够防止行走中的用户向左侧跌倒或向右侧跌倒。本公开的一技术方案附带的益处和优点，可通过本说明书和附图而明确。该益处和/或优点，能够通过本说明书和附图公开的各种技术方案和特征而个别地提供，为了得到其中1个以上益处和/或优点，并不需要全部技术方案和特征。
附图说明
图1a是作为本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的辅助穿戴物的第1例，示出脚踝上部带和脚踝下部带与线的配置的图。
图1b是作为辅助穿戴物的第2例，示出辅助裤与线的配置的图。
图1c是作为辅助穿戴物的第3例，示出脚踝上部带、脚踝下部带和辅助裤与线的配置的图。
图2是表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的结构的说明图。
图3a是说明行走跌倒防止装置的滑轮、套管和脚踝线的安装结构的说明图。
图3b是说明作为行走跌倒防止装置的张力赋予机构的例子的滑轮和线的结构的正视图。
图3c是说明作为行走跌倒防止装置的张力赋予机构的例子的滑轮、线和马达等的结构的侧视图。
图4a是表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的控制装置和控制对象的框图。
图4b是具体地表示本公开的第1实施方式中的行走跌倒防止装置的控制装置和控制对象的框图。
图5是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的配置的一例的图。
图6是表示本公开的第1实施方式中的右脚的行走周期的图。
图7是表示本公开的第1实施方式中的路面的曲率状态的图。
图8是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的输出的一例的图。
图9是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的输出的一例的图。
图10是与路面曲率相对应的脚部传感器8b的信号模型的图。
图11a是表示图8的脚部传感器的各自的状态与图10所示的脚部传感器的信号模型a～d的一致度的图。
图11b是表示图9的脚部传感器的各自的状态与图10所示的脚部传感器的信号模型a～d的一致度的图。
图12a是表示本公开的第1实施方式中的定时确定部的工作的一例的图。
图12b是示出表示本公开的第1实施方式中的定时确定部的工作的一例的图表的图。
图13是表示用户的身体的前额面和矢状面的立体图。
图14a是表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的工作的一例的图。
图14b是示出表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的工作的一例的图表的图。
图15是表示本公开的第1实施方式中的刚性目标值输出部的变形例的一例的图。
图16是表示本公开的第1实施方式中的线的配置的图。
图17是表示本公开的第1实施方式中的各线的目标弹性系数的时序图的一例的图。
图18a是表示本公开的第1实施方式中的马达控制部的工作的图。
图18b是表示本公开的第1实施方式中的马达控制部的工作的图。
图19a是表示本公开的第1实施方式中的辅助系统的工作的图。
图19b是表示本公开的第1实施方式中的辅助系统的工作的图。
图19c是表示本公开的第1实施方式中的辅助系统的工作的图。
图20是说明本公开的第1实施方式中的高低差的路面形状与用户的脚的关系的图。
图21是表示本公开的第1实施方式中的脚部传感器的输出的一例的图。
图22是踩到高低差的情况下的信号模型图。
图23是表示本公开的第2实施方式中的行走跌倒防止装置的控制装置和控制对象的框图。
图24是表示本公开的第2实施方式中的路面状况输入部的一例的图。
图25a是表示本公开的第2实施方式中的第1刚性目标值输出部的工作的一例的图。
图25b是表示本公开的第2实施方式中的第1刚性目标值输出部的工作的一例的图。
图25c是示出表示本公开的第2实施方式中的第1刚性目标值输出部的工作的一例的图表的图。
图26是表示本公开的第1和第2实施方式的变形例中的辅助系统的概要的图。
图27是表示本公开的第1和第2实施方式的变形例中的辅助裤的线的配置的图。
图28是表示本公开的第1和第2实施方式的变形例中的大腿和脚踝关节的转矩的一例的图。
图29是表示本公开的第1和第2实施方式的变形例中的行走跌倒防止装置的结构的说明图。
图30是表示本公开的第1和第2实施方式的变形例中的行走跌倒防止装置的脚踝下部带的另一例的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图对本公开涉及的实施方式进行详细说明。
在参照附图对本公开中的实施方式进行详细说明之前，对本公开的各种技术方案进行说明。
本公开的第1技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带；固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带；固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带；固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带；与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置；与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置；与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置；与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置；控制所述第1线的张力的第1张力控制器；控制所述第2线的张力的第2张力控制器；控制所述第3线的张力的第3张力控制器；控制所述第4线的张力的第4张力控制器；获取所述用户行走的路面的信息的获取器；以及控制器，所述控制器基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，所述控制器利用所述第1刚性目标值，使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力，所述控制器利用所述第2刚性目标值，使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力，所述控制器利用所述第3刚性目标值，使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力，所述控制器利用所述第4刚性目标值，使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
根据所述第1技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第2技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1技术方案的基础上，所述第1张力控制器包含第1马达，所述第1马达具有与所述第1线连结的第1旋转轴，通过所述第1旋转轴的旋转控制来控制所述第1线的张力，所述第2张力控制器包含第2马达，所述第2马达具有与所述第2线连结的第2旋转轴，通过所述第2旋转轴的旋转控制来控制所述第2线的张力，所述第3张力控制器包含第3马达，所述第3马达具有与所述第3线连结的第3旋转轴，通过所述第3旋转轴的旋转控制来控制所述第3线的张力，所述第4张力控制器包含第4马达，所述第4马达具有与所述第4线连结的第4旋转轴，通过所述第4旋转轴的旋转控制来控制所述第4线的张力，所述控制器，对所述第1马达进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示，对所述第2马达进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示，对所述第3马达进行关于所述第3旋转轴的旋转控制的指示，对所述第4马达进行关于所述第4旋转轴的旋转控制的指示。
根据所述第2技术方案，各张力控制器是控制相对应的线的张力的马达。由此，马达使相对应的线像弹簧一样地产生与长度的变化量成正比的张力，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第3技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1技术方案的基础上，所述行走跌倒防止装置还具备：固定在所述用户的腰部的腰部带；固定在所述左腿膝盖上部的左膝上部带；固定在所述右腿膝盖上部的右膝上部带；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线，所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线，所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线，所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面；控制所述第5线的张力的第5张力控制器；控制所述第6线的张力的第6张力控制器；控制所述第7线的张力的第7张力控制器；以及控制所述第8线的张力的第8张力控制器，所述控制器基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，所述控制器利用所述第5刚性目标值，使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力，所述控制器利用所述第6刚性目标值，使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力，所述控制器利用所述第7刚性目标值，使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力，所述控制器利用所述第8刚性目标值，使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
根据所述第3技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第4技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第3技术方案的基础上，所述第5张力控制器包含第5马达，所述第5马达具有与所述第5线连结的第5旋转轴，通过所述第5旋转轴的旋转控制来控制所述第5线的张力，所述第6张力控制器包含第6马达，所述第6马达具有与所述第6线连结的第6旋转轴，通过所述第6旋转轴的旋转控制来控制所述第6线的张力，所述第7张力控制器包含第7马达，所述第7马达具有与所述第7线连结的第7旋转轴，通过所述第7旋转轴的旋转控制来控制所述第7线的张力，所述第8张力控制器包含第8马达，所述第8马达具有与所述第8线连结的第8旋转轴，通过所述第8旋转轴的旋转控制来控制所述第8线的张力，所述控制器，对所述第5张力控制器进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示，对所述第6张力控制器进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示，对所述第7张力控制器进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示，对所述第8张力控制器进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。
根据所述第4技术方案，各张力控制器是控制相对应的线的张力的马达。由此，马达使相对应的线像弹簧一样地产生与长度的变化量成正比的张力，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第5技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其包含：固定在用户的腰部的腰部带；固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带；固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线，所述第5线的至少一部分沿着所述用户的右大腿的右侧面配置；与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线，所述第6线的至少一部分沿着所述右大腿的左侧面配置；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线，所述第7线的至少一部分沿着所述用户的左大腿的右侧面配置；与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第8线的至少一部分沿着所述左大腿的左侧面配置；控制所述第5线的张力的第5张力控制器；控制所述第6线的张力的第6张力控制器；控制所述第7线的张力的第7张力控制器；控制所述第8线的张力的第8张力控制器；获取所述用户行走的路面的信息的获取器；以及控制器，所述刚性控制器基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，所述控制器利用所述第5刚性目标值，使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力，所述控制器利用所述第6刚性目标值，使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力，所述控制器利用所述第7刚性目标值，使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力，所述控制器利用所述第8刚性目标值，使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
根据所述第5技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第6技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第5技术方案的基础上，所述第5张力控制器包含第5马达，所述第5马达具有与所述第5线连结的第5旋转轴，通过所述第5旋转轴的旋转控制来控制所述第5线的张力，所述第6张力控制器包含第6马达，所述第6马达具有与所述第6线连结的第6旋转轴，通过所述第6旋转轴的旋转控制来控制所述第6线的张力，所述第7张力控制器包含第7马达，所述第7马达具有与所述第7线连结的第7旋转轴，通过所述第7旋转轴的旋转控制来控制所述第7线的张力，所述第8张力控制器包含第8马达，所述第8马达具有与所述第8线连结的第8旋转轴，通过所述第8旋转轴的旋转控制来控制所述第8线的张力，所述控制器，对所述第5张力控制器进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示，对所述第6张力控制器进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示，对所述第7张力控制器进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示，对所述第8张力控制器进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。
根据所述第6技术方案，各张力控制器是控制相对应的线的张力的马达。由此，马达使相对应的线像弹簧一样地产生与长度的变化量成正比的张力，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第7技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～4技术方案的任一者的基础上，所述第1刚性目标值与所述第2刚性目标值相等，并且所述第3刚性目标值与所述第4刚性目标值相等。
本公开的第8技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第3～6技术方案的任一者的基础上，所述第5刚性目标值与所述第6刚性目标值相等，并且所述第7刚性目标值与所述第8刚性目标值相等。
本公开的第9技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第2技术方案的基础上，所述控制部，(i)基于在所述第1线产生的力，进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第2线产生的力，进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第3线产生的力，进行关于所述第3旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第4线产生的力，进行关于所述第4旋转轴的旋转控制的指示，或者(ii)基于所述第1线的长度，进行关于所述第1旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第2线的长度，进行关于所述第2旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第3线的长度，进行关于所述第3旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第4线的长度，进行关于所述第4旋转轴的旋转控制的指示。
本公开的第10技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第4或6技术方案的基础上，所述控制部，(i)基于在所述第5线产生的力，进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第6线产生的力，进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第7线产生的力，进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示，基于在所述第8线产生的力，进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示，或者(ii)基于所述第5线的长度，进行关于所述第5旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第6线的长度，进行关于所述第6旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第7线的长度，进行关于所述第7旋转轴的旋转控制的指示，基于所述第8线的长度，进行关于所述第8旋转轴的旋转控制的指示。
本公开的第11技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～4、9技术方案的任一者的基础上，所述获取器包含：配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面r推定器，所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息，所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息，所述路面r推定器基于包含所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息的接地状态信息，获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息，所述控制器在所述路面的信息具有阈值以下的路面的曲率的情况下，使所述第1刚性目标值大于初始设定值，使所述第2刚性目标值大于初始设定值。
根据所述第11技术方案，在获取阈值以下的路面的曲率即路面容易跌倒的情况下，能够使第1刚性目标值和第2刚性目标值分别大于初始设定的刚性目标值，从而防止跌倒。另外，通过具备脚部传感器，用户无需自行输入路面信息，仅通过穿戴行走跌倒防止装置行走，就能够自动输入路面信息。
本公开的第12技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～4、9技术方案的任一者的基础上，所述获取器包含：配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面r推定器，所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息，所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息，所述路面r推定器基于包含所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息的接地状态信息，获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息，所述控制器在所述路面的信息具有大于阈值的路面的曲率的情况下，使所述第1刚性目标值小于初始设定值，使所述第2刚性目标值小于初始设定值。
根据所述第12技术方案，在获取大于阈值的路面的曲率即路面难以跌倒的情况下，能够使第1刚性目标值和第2刚性目标值分别小于初始设定的刚性目标值，提高大腿或脚踝的自由度，使其容易移动。
本公开的第13技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～10技术方案的任一者的基础上，所述获取器包含：配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面r推定器，所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息，所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息，所述路面r推定器基于所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息中所包含的所述右脚底面接触所述路面的定时和/或所述左脚底面接触所述路面的定时的接地状态信息，获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息。
根据所述第13技术方案，能够基于由脚部传感器获取的接地状态信息之中、脚底与路面接触的定时的接地状态信息，由路面r推定器获取所述路面的曲率的信息作为所述路面的信息，能够用于防止跌倒的控制。例如，通过利用用户在平坦的路面行走时的整个脚底与路面接触的定时的接地状态信息，能够更准确地获得路面信息。
本公开的第14技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～10技术方案的任一者的基础上，所述获取器包含：配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面r推定器，所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息，所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息，所述路面r推定器基于所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息，获取所述路面是否存在高低差的信息作为所述路面的信息，所述控制器在所述路面的信息显示为所述路面存在高低差时，分别独立地设定所述第1刚性目标值和所述第2刚性目标值，使所述第1刚性目标值大于初始设定值，使所述第2刚性目标值大于初始设定值。
根据所述第14技术方案，在用户行走过程中，例如脚底的一半左右踩到沟槽或开口时，能够由路面r推定器推定在脚接触到的路面部分具有高低差这一信息，其结果，能够由刚性控制器进行控制以改变向大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性目标值，从而防止跌倒。
本公开的第15技术方案提供一种行走跌倒防止装置，其在第1～10技术方案的任一者的基础上，所述获取器包含：配置在所述用户的右脚底面的多个第1脚部传感器、配置在所述用户的左脚底面的多个第2脚部传感器、路面状况获取器，所述多个第1脚部传感器获取所述用户行走时的所述右脚与所述路面的第1接地状态信息，所述多个第2脚部传感器获取所述用户行走时的所述左脚与所述路面的第2接地状态信息，路面状况获取器基于所述第1接地状态信息和所述第2接地状态信息，获取容易跌倒的路面状况的信息作为所述路面的信息，所述控制器在所述路面的信息显示为容易跌倒的路面状况时，分别独立地设定所述第1刚性目标值和所述第2刚性目标值，使所述第1刚性目标值大于初始设定值，使所述第2刚性目标值大于初始设定值。
根据所述第15技术方案，在由路面状况获取器获取容易跌倒的路面状况的信息时，能够由刚性控制器进行控制以改变向大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性目标值，从而防止跌倒。
本公开的第16技术方案提供一种控制装置，其用于控制包含多个带和多条线的装置，所述多个带包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带、固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带、固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带、以及固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带，所述多条线包含：与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线、与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线、与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线、以及与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置，所述控制装置包含：控制所述第1线的张力的第1张力控制器、控制所述第2线的张力的第2张力控制器、控制所述第3线的张力的第3张力控制器、控制所述第4线的张力的第4张力控制器、获取所述用户行走的路面的信息的获取器、以及控制器，所述控制器基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，所述控制器利用所述第1刚性目标值，使所述第1张力控制器控制所述第1线的张力，所述控制器利用所述第2刚性目标值，使所述第2张力控制器控制所述第2线的张力，所述控制器利用所述第3刚性目标值，使所述第3张力控制器控制所述第3线的张力，所述控制器利用所述第4刚性目标值，使所述第4张力控制器控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
本公开的第17技术方案提供一种控制装置，其用于控制包含多个带和多条线的装置，所述多个带包含：固定在用户的腰部的腰部带、固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带、以及固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带，所述多条线包含：与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线、与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线、与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线、以及与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面，所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面，所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面，所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面，所述控制装置包含：控制所述第5线的张力的第5张力控制器、控制所述第6线的张力的第6张力控制器、控制所述第7线的张力的第7张力控制器、控制所述第8线的张力的第8张力控制器、获取所述用户行走的路面的信息的获取器、以及控制器，所述控制部基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，所述控制器利用所述第5刚性目标值，使所述第5张力控制器控制所述第5线的张力，所述控制器利用所述第6刚性目标值，使所述第6张力控制器控制所述第6线的张力，所述控制器利用所述第7刚性目标值，使所述第7张力控制器控制所述第7线的张力，所述控制器利用所述第8刚性目标值，使所述第8张力控制器控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
根据所述第16和17技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第18技术方案提供一种控制方法，其用于控制包含多个带和多条线的装置，所述多个带包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带、固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带、固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带、以及固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带，所述多条线包含：与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线、与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线、与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线、以及与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，利用所述第1刚性目标值控制所述第1线的张力，利用所述第2刚性目标值控制所述第2线的张力，利用所述第3刚性目标值控制所述第3线的张力，利用所述第4刚性目标值控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
本公开的第19技术方案提供一种控制方法，其用于控制包含多个带和多条线的装置，所述多个带包含：固定在用户的腰部的腰部带、固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带、以及固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带，所述多条线包含：与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线、与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线、与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线、以及与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面，所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面，所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面，所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，利用所述第5刚性目标值控制所述第5线的张力，利用所述第6刚性目标值控制所述第6线的张力，利用所述第7刚性目标值控制所述第7线的张力，利用所述第8刚性目标值控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
根据所述第18和19技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
本公开的第20技术方案提供一种程序，其使计算机执行用于控制包含多个带和多条线的装置的方法，所述多个带包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带、固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带、固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带、以及固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带，所述多条线包含：与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线、与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线、与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线、以及与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，利用所述第1刚性目标值控制所述第1线的张力，利用所述第2刚性目标值控制所述第2线的张力，利用所述第3刚性目标值控制所述第3线的张力，利用所述第4刚性目标值控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
本公开的第21技术方案提供一种程序，其使计算机执行用于控制包含多个带和多条线的装置的方法，所述多个带包含：固定在用户的腰部的腰部带、固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带、以及固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带，所述多条线包含：与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线、与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线、与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线、以及与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面，所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面，所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面，所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，利用所述第5刚性目标值控制所述第5线的张力，利用所述第6刚性目标值控制所述第6线的张力，利用所述第7刚性目标值控制所述第7线的张力，利用所述第8刚性目标值控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
根据所述第20和21技术方案，利用基于路面信息的刚性目标值来控制各线的张力。由此，能够防止行走中的用户向左侧跌倒和向右侧跌倒。
以下，基于附图对本公开涉及的实施方式进行详细说明。
(第1实施方式)
图1a～图1c是表示用户穿戴作为本公开的第1实施方式涉及的行走跌倒防止装置的一例的辅助系统1的辅助机构2，从而使用辅助系统1的情况的3个例子的图。图2是表示作为本公开的第1实施方式涉及的行走跌倒防止装置的一例的图1c的辅助系统1的概要的说明图。图3是表示图1c的辅助系统1的控制装置3和控制对象的框图。图3a是说明辅助系统1的套管15和脚踝线11的安装结构的说明图。图3b和图3c是说明作为辅助系统1的张力赋予机构70的例子的马达14等的结构的正视图和侧视图。
辅助系统1是防止用户100行走时跌倒的装置，具备用户100穿戴的辅助机构2、和控制辅助机构2的工作的控制装置3。
辅助机构2由穿戴在用户100的下半身的至少一部分的辅助穿戴物72、多条线、以及张力赋予机构70构成。在辅助穿戴物72配置有多条线，张力赋予机构70对多条线分别赋予张力，能够对用户100穿戴辅助穿戴物72的部分赋予用于防止跌倒的刚性。
再者，例如在总体概括地表示后述的脚踝线的情况下使用参照符号11，在表示个别的脚踝线的情况下使用个别的参照符号11e、11f、11g、11h。同样地，在总体概括地表示后述的脚踝套管的情况下使用参照符号15，在表示个别的脚踝套管的情况下使用个别的参照符号15e、15f、15g、15h。这对于后述的大腿线10、马达13、14、下端脚踝套管安装部16、上端脚踝套管安装部17、下端脚踝线安装部18、下端大腿线安装部19也是同样的。
辅助穿戴物72可穿脱地穿戴于用户100，在此示出以下3个例子。
作为辅助穿戴物72的第1例，如图1a所示，可以由辅助脚踝带2b、2c构成。作为辅助穿戴物72的第2例，如图1b所示，可以由辅助裤2a构成。作为辅助穿戴物72的第3例，如图1c所示，可以由第1例的辅助脚踝带2b、2c和第2例的辅助裤2a这两者构成。在以下的说明中，先对第1例进行说明，然后对第2例进行说明。
如图1a和图1c所示，第1例的辅助脚踝带2b、2c由可穿脱地固定在用户100的左右脚各自的脚踝上部的左右脚踝上部带6b、6a、以及可穿脱地固定在左右脚踝下部、例如脚跟部的左右脚踝下部带、例如脚跟带7b、7a构成。
左右脚踝上部带6b、6a例如由布带构成。左右脚跟带7b、7a例如由布带构成。左右脚踝上部带6b、6a和左右脚跟带7b、7a可穿脱地穿戴于用户100的左右脚踝。
张力赋予机构70例如配置在可穿脱地安装于用户100的腰部的腰部带4。
在第1例的辅助穿戴物72，作为线配置有脚踝线11。脚踝线11由具有可挠性但在长度方向上不伸缩的、例如金属制的第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h构成。
第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h的上端固定于各个张力赋予机构70，通过由张力赋予机构70赋予的张力，第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h分别模拟弹簧运动，改变对大腿的刚性。第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h的下端从脚踝上部带6b、6a穿过之后，固定在左右脚跟带7b、7a。具体而言，第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h的下端固定在左右脚跟带7b、7a的下端脚踝线安装部18e、18f、18g、18h。张力赋予机构也可以称为张力控制器。
即、第1脚踝线11e在与用户100的右脚踝的右侧面相对应的部分沿着用户100的右腿的长度方向配置，从右脚踝上部带6a的下端脚踝套管安装部16e穿过，下端与右脚跟带7a的下端脚踝线安装部18e连结。
第2脚踝线11f在与用户100的右脚踝的左侧面相对应的部分沿着用户100的右腿的长度方向配置，从右脚踝上部带6a的下端脚踝套管安装部16f穿过，下端与右脚跟带7a的下端脚踝线安装部18f连结。
第3脚踝线11g在与用户100的左脚踝的右侧面相对应的部分沿着用户100的左腿的长度方向配置，从左脚踝上部带6b的下端脚踝套管安装部16g穿过，下端与左脚跟带7b的下端脚踝线安装部18g连结。
第4脚踝线11h在与用户100的左脚踝的左侧面相对应的部分沿着用户100的左腿的长度方向配置，从左脚踝上部带6b的下端脚踝套管安装部16h穿过，下端与左脚跟带7b的下端脚踝线安装部18h连结。
再者，各脚踝线11并不是仅依靠从脚踝上部带6a、6b的下端脚踝套管安装部16穿过而被固定。详细情况如后面结合图2进行的描述，脚踝套管15的下端固定在下端脚踝套管安装部16，在下端脚踝套管安装部16与下端脚踝线安装部18之间，来自各脚踝线11的拉力发挥作用，因此实质上各脚踝线11与下端脚踝套管安装部16连结。
各个张力赋予机构70，基于控制装置3的控制而驱动，使第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h分别拉紧或放松，由此分别独立地调整对第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h赋予的拉力，从辅助穿戴物72对用户100的脚踝分别赋予用于防止跌倒的刚性。
张力赋予机构70例如可以由马达等致动器构成。作为一例，对马达的例子进行说明。
张力赋予机构70如图3b和图3c所示，例如由通过控制装置3控制旋转驱动的马达14构成。图3b和图3c是表示马达14和脚踝线11的安装部的图。在马达14安装有编码器51，能够通过编码器51检测各马达14的旋转轴14a的旋转角度，并向控制装置3输送。另外，在各马达14的正反旋转的旋转轴14a固定有滑轮50，从各脚踝套管15的上端向上方露出的各脚踝线11的上端固定在滑轮50之后，缠绕脚踝线11。如果将滑轮50的半径设为rp，则通过马达14的正反旋转而使滑轮50旋转1周时，脚踝线11会被拉出或缠绕2πrp。因此，脚踝线11的顶端部移动2πrp。该例中省略了齿轮，但可以经由齿轮使滑轮50安装于马达14的旋转轴14a。基于由编码器51检测的各马达14的角度，通过控制装置3控制马达14的驱动。由此，在控制装置3的控制下，通过马达14的旋转轴14a的正反旋转来调整各脚踝线11的长度，对各脚踝线11赋予拉力或解除赋予。
但是，这样的结构中，如果通过张力赋予机构70使拉力作用于第1～第4脚踝线11e、11f、11g、11h，则由于拉力，脚跟带7b、7a以向腰部接近的方式被拉紧，在脚踝上部带6b、6a与左右脚跟带7b、7a之间，难以使拉力切实地发挥作用。
因此，图1a的第1例中，在腰部带4与脚踝上部带6a、6b之间，配置固定了具有可挠性的长条中空筒状的例如金属制或合成树脂制等的脚踝套管15，将各脚踝线11相对可移动地插入配置在脚踝套管15内。通过这样构成，在从腰部带4到脚踝上部带6b、6a之间，能够不使各脚踝线11的拉力发挥作用。具体而言，长条筒状的脚踝套管15e、15f、15g、15h的上端固定在腰部带4的上端脚踝套管安装部17e、17f、17g、17h。脚踝套管15e、15f、15g、15h的下端固定在脚踝上部带6a、6b的下端脚踝套管安装部16e、16f、16g、16h。
由此，通过各脚踝套管15将腰部带4与脚踝上部带6a、6b之间的距离固定，即使拉力作用于在各脚踝套管15内插通的各脚踝线11，也不会作用于腰部带4与脚踝上部带6a、6b之间，因此可以忽略腰部带4与脚踝上部带6a、6b之间。换言之，对于马达14拉紧脚踝线11时的张力，套管安装部16与脚踝线終端安装部18之间成为作用点。
由此，如果对右脚外侧的脚踝线11e赋予拉力，则在脚踝上部带6a与脚跟带7a之间，能够使从右脚外侧的脚踝线11e向用户100的右脚踝的右侧面(外侧)传递的拉力切实地增加。相反地，如果解除对右脚外侧的脚踝线11e的拉力的赋予，则在脚踝上部带6a与脚跟带7a之间，能够使从右脚外侧的脚踝线11e向用户100的右脚踝的右侧面(外侧)传递的拉力减小。
另外，如果对右脚内侧的脚踝线11f赋予拉力，则在脚踝上部带6a与脚跟带7a之间，能够使从右脚内侧的脚踝线11f向用户100的右脚踝的左侧面(内侧)传递的拉力切实地增加。相反地，如果解除对右脚内侧的脚踝线11f的拉力的赋予，则在脚踝上部带6a与脚跟带7a之间，能够使从右脚内侧的脚踝线11f向用户100的右脚踝的左侧面(内侧)传递的拉力减小。
如果对左脚外侧的脚踝线11h赋予拉力，则在脚踝上部带6b与脚跟带7b之间，能够使从左脚外侧的脚踝线11h向用户100的左脚踝的左侧面(外侧)传递的拉力切实地增加。相反地，如果解除对左脚外侧的脚踝线11h的拉力的赋予，则在脚踝上部带6b与脚跟带7b之间，能够使从左脚外侧的脚踝线11h向用户100的左脚踝的左侧面(外侧)传递的拉力减小。
另外，如果对左脚内侧的脚踝线11g赋予拉力，则在脚踝上部带6b与脚跟带7b之间，能够使从左脚内侧的脚踝线11g向用户100的左脚踝的右侧面(内侧)传递的拉力切实地增加。相反地，如果解除对左脚内侧的脚踝线11g的拉力的赋予，则在脚踝上部带6b与脚跟带7b之间，能够使从左脚内侧的脚踝线11g向用户100的左脚踝的右侧面(内侧)传递的拉力减小。
再者，脚踝上部带6a的下端脚踝套管安装部16e位于与右脚踝的右侧面相对应的部分。脚踝上部带6a的下端脚踝套管安装部16f位于与右脚踝的左侧面相对应的部分。脚踝上部带6b的下端脚踝套管安装部16g位于与左脚踝的右侧面相对应的部分。脚踝上部带6b的下端脚踝套管安装部16h位于与左脚踝的左侧面相对应的部分。另外，脚跟带7a的下端脚踝线安装部18e位于与右脚踝的右侧面相对应的部分。脚跟带7a的下端脚踝线安装部18f位于与右脚踝的左侧面相对应的部分。脚跟带7b的下端脚踝线安装部18g位于与左脚踝的右侧面相对应的部分。脚跟带7b的下端脚踝线安装部18h位于与左脚踝的左侧面相对应的部分。
这样构成的结果，右脚外侧和内侧的脚踝线11e与11f处于对抗关系，左脚内侧和外侧的脚踝线11g与11h处于对抗关系。由此，在控制装置3的控制下，使马达14e、14f分别独立地正反旋转，从而分别独立地调整外侧和内侧的脚踝线11e的长度和脚踝线11f的长度。由此，如果以处于对抗关系的1组右脚外侧和内侧的脚踝线11e和11f分别相互拉伸的方式驱动，则能够对右脚的脚踝赋予刚性。另外，在控制装置3的控制下，使马达14g、14h分别独立地正反旋转，从而分别独立地调整内侧和外侧的脚踝线11g的长度和脚踝线11h的长度。由此，如果以处于对抗关系的1组左脚内侧和外侧的脚踝线11g和11h分别相互拉伸的方式驱动，则能够对左脚的脚踝赋予刚性。
因此，在控制装置3的控制下，基于由编码器51检测的各马达14的旋转角度，使马达14旋转，经由旋转轴14a将各脚踝线11缠绕于滑轮50，由此使各脚踝线11的上端向上方拉紧，对各脚踝线11赋予拉力。这样一来，通过各脚踝线11使脚跟带7a、7b以接近脚踝上部带6a、6b的方式向上方拉紧。其结果，向脚踝的左侧面和脚踝的右侧面同时传递刚性，成为脚踝的左右侧面两方同时像被弹性体(弹簧)拉紧保持的状态，能够发挥跌倒防止效果。
相反地，在控制装置3的控制下，马达14反向旋转，放松各脚踝线11的缠绕，由此使各脚踝线11向下方移动，解除对各脚踝线11的拉力的赋予。这样一来，通过各脚踝线11使脚跟带7a、7b以接近脚踝上部带6a、6b的方式向上方拉紧的力消失。其结果，支持脚踝的左右侧面的刚体消失，成为能够自由活动的状态。
接着，如图1b和图1c所示，作为第2例，对辅助穿戴物72由辅助裤2a构成的情况进行说明。
该第2例中，辅助机构2由辅助裤2a即辅助穿戴物72、多条大腿线10、以及张力赋予机构70构成。
辅助裤2a由可穿脱地穿戴于用户100下半身的辅助裤主体2d、腰部带4、以及左右膝盖上部带5b、5a构成。
腰部带4固定在辅助裤主体2d的上端边缘，例如由布带构成，可穿脱地束缚用户100的腰部。左右膝盖上部带5b、5a固定在辅助裤主体2d的左右下段边缘(下摆)，例如由布带构成，可穿脱地束缚用户100的左右膝部。
各大腿线10如图1b和图1c所示，在辅助裤主体2d的腰部带4与左右膝盖上部带5b、5a之间，沿着用户100的左腿或右腿的长度方向配置。大腿线10由具有可挠性但不会在长度方向上伸缩的、例如金属制的第1～第4大腿线10e、10f、10g、10h构成。第1～第4大腿线10e、10f、10g、10h的上端固定在各个张力赋予机构70，通过由张力赋予机构70赋予的张力，使第1～第4大腿线10e、10f、10g、10h分别模拟弹簧运动，改变对大腿的刚性。
具体而言，大腿线10e在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的右大腿外侧(右大腿右侧面)相对应的部分，下端与腰部带4和右腿膝盖上部带5a的下端大腿线安装部19e连结。大腿线10f在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的右大腿内侧(右大腿左侧面)相对应的部分，下端与腰部带4和右腿膝盖上部带5a的下端大腿线安装部19f连结。大腿线10g在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的左大腿内侧(左大腿右侧面)相对应的部分，下端与腰部带4和左腿膝盖上部带5b的下端大腿线安装部19g连结。大腿线10h在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的左大腿外侧(左大腿左侧面)相对应的部分，下端与腰部带4和左腿膝盖上部带5b的下端大腿线安装部19h连结。
这样构成的结果，右脚外侧和内侧的大腿线10e与10f处于对抗关系，左脚内侧和外侧的大腿线10g与10h处于对抗关系。由此，在控制装置3的控制下，使马达13e、13f分别独立地正反旋转，从而分别独立地调整外侧和内侧的大腿线10e的长度和大腿线10f的长度。由此，如果以处于对抗关系的1组右腿外侧和内侧的大腿线10e和10f分别相互拉伸的方式驱动，则能够对右大腿赋予刚性。另外，在控制装置3的控制下，使马达13g、13h分别独立地正反旋转，从而分别独立地调整内侧和外侧的大腿线10g的长度和大腿线10h的长度。由此，如果以处于对抗关系的1组左腿内侧和外侧的大腿线10g和10h分别相互拉伸的方式驱动，则能够对左大腿赋予刚性。
各个张力赋予机构70基于控制装置3的控制而驱动，将第1～第4大腿线10e、10f、10g、10h分别拉紧或放松，由此个别独立地调整对第1～第4大腿线10e、10f、10g、10h赋予的拉力，从辅助穿戴物72对用户100的大腿分别赋予用于防止跌倒的刚性。
各张力赋予机构70例如配置在腰部带4。各张力赋予机构70由与图3b和图3c所示的马达14同样地例如通过控制装置3控制旋转驱动的大腿线驱动用的马达13构成。马达13和线10的安装部，与图3b和图3c所示的马达14和线11的安装部相同，因此在图3b和图3c中在括号内示出相应的参照符号，并省略说明。
大腿线10e、10f、10g、10h的各上端与固定在马达13e、13f、13g、13h的各旋转轴的滑轮50连结。由此，在控制装置3的控制下，基于由编码器51检测的各马达13的旋转角度，通过马达13e、13f、13g、13h的旋转轴的正反旋转，分别调整腰部带4与左右膝盖上部带5b、5a之间的大腿线10e、10f、10g、10h的长度，对各大腿线10赋予拉力或解除赋予。
由此，在控制装置3的控制下，使马达13旋转，经由旋转轴将各大腿线10缠绕于滑轮50，由此使各大腿线10的上端向上方拉紧，对各大腿线10赋予拉力。这样一来，通过各大腿线10，使膝盖上部带5b、5a以接近腰部带4的方式向上方拉紧。其结果，同时向腿的左侧面和腿的右侧面传递刚性，成为腿的左右侧面两方同时像被弹性体(弹簧)拉紧保持的状态，能够发挥跌倒防止效果。
相反地，在控制装置3的控制下，使马达13反向旋转，放松各大腿线10的缠绕，由此使各大腿线10向下方移动，解除对各大腿线10的拉力的赋予。这样的话，通过各大腿线10使膝盖上部带5b、5a以接近腰部带4的方式向上方拉紧的力消失。其结果，支持腿的左右侧面的刚体消失，成为能够自由活动的状态。
图4a是表示本公开的第1实施方式中的控制装置3、作为控制对象的辅助机构2的张力赋予机构70、以及对于控制装置3的输入侧的输入接口部200的框图。基于该图4a，首先对控制装置3的大致结构进行说明。输入接口部也可以称为获取器。
控制装置3控制辅助机构2的工作。控制装置3具备输入接口部200和刚性控制部124。
输入接口部200获取用户100行走的路面90的信息。
刚性控制部124基于由输入接口部200获取的路面90的信息，分别对应该控制向用户的部位传递的刚性的1组张力赋予机构70进行控制，同时控制与该1组张力赋予机构70相对应的1组线所含的各条线的张力。由此，使得向对应于第1个1组线的用户的部位即左脚踝的右侧面和左侧面分别传递的刚性同时变化，使得向对应于第2个1组线的用户的部位即右脚踝的右侧面和左侧面分别传递的刚性同时变化，使得向对应于第3个1组线的用户的部位即左大腿的右侧面和左侧面分别传递的刚性同时变化，使得向对应于第4个1组线的用户的部位即右大腿的右侧面和左侧面分别传递的刚性同时变化。
再者，1组右脚外侧(右侧面)的脚踝线11e和右脚内侧(左侧面)的脚踝线11f与用户的右脚踝相对应，1组左脚内侧(右侧面)的脚踝线11g和左脚外侧(左侧面)的脚踝线11h与用户的左脚踝相对应，1组右脚外侧(右侧面)的大腿线10e和右脚内侧(左侧面)的大腿线10f与用户的右大腿相对应，1组左脚内侧(右侧面)的大腿线10g和左脚外侧(左侧面)的大腿线10h与用户的左大腿相对应。
以下，对该控制进行更具体的说明。
图4b是表示张力赋予机构70为马达13或14时的具体结构的框图。在以下的说明中，是第1～第3例共通的结构的说明，所处理的信息的不同之处在于是关于脚踝的信息、关于大腿的信息、还是关于脚踝和大腿这两者的信息，由于对用户的对应部位赋予刚性或解除赋予的基本工作相同，因此主要基于关于脚踝或大腿的信息进行说明。
控制装置3，在该第1实施方式中作为一例由通常的微型计算机构成。控制装置3由作为刚性控制部的一例发挥作用的具有第1刚性目标值输出部24的控制器或控制程序40、和获取用户100行走的路面90的信息的输入接口部200构成。由此，通过控制装置3使马达13或14工作，从而改变与马达13或14连接的线11或10的张力。通过以线10或11的张力成为像弹簧一样与长度的变化量成正比的张力的方式产生张力，能够对如上所述在大腿线10或脚踝线11连接的两点之间夹持的大腿或脚踝产生刚性。
第1刚性目标值输出部24，对1组马达13或1组马达14进行驱动控制，分别同时调整处于对抗关系的1组大腿线10或1组脚踝线11的长度，由此能够同时改变向左大腿、右大腿、左脚踝或右脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性。
具体而言，第1刚性目标值输出部24，基于由输入接口部200获取的路面90的信息，分别控制1组马达14e、14f，分别独立地控制1组脚踝线11e和脚踝线11f各自的张力，由此同时改变向右脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性。另外，第1刚性目标值输出部24，同时以分别控制1组马达14g、14h，分别独立地控制1组脚踝线11g和脚踝线11h各自的张力，由此同时改变向左脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的方式进行控制。
另外，具体而言，第1刚性目标值输出部24，基于由输入接口部200获取的路面90的信息，分别控制1组马达13e、13f，分别独立地控制1组大腿线10e和大腿线10f各自的张力，由此同时改变向右大腿的左侧面和右侧面传递的刚性。另外，第1刚性目标值输出部24，同时以分别控制1组马达13g、13h，分别独立地控制1组大腿线10g和大腿线10h各自的张力，由此同时改变向左大腿的左侧面和右侧面传递的刚性的方式进行控制。
输入接口部200作为至少具备脚步传感器8a、8b的信息获取部的一例发挥作用，脚步传感器8a、8b作为路面信息获取部的一例和获取用户100的行走动作的行走信息的行走信息获取装置的一例发挥作用。作为具体的例子，输入接口部200具备输入输出if41、以及获取与用户100行走时的行走状态等相关的行走信息的脚部传感器8a、8b。
输入输出if(接口)41与微型计算机的pci总线等扩展槽连接。例如被构成为具备d/a板、a/d板和计数板等。
控制装置3经由作为输出部的一例的输入输出if41，从控制装置3向马达13或14发送控制信号。另外，控制装置3经由输入输出if41分别接收来自作为输入部的脚部传感器8a、8b的输入。控制装置3作为具体的例子，被构成为至少具备行走周期推定部20、作为路面信息推定部发挥作用的路面r推定部21、定时确定部23、第1刚性目标值输出部24、马达设定部26、以及马达控制部27。再者，图4中，包含转矩目标值设定部25和第2刚性目标值输出部28进行了图示，但这些在第1实施方式中并不需要，是作为变形例所需的结构，因此在后面进行描述。路面r推定部也可以称为路面r推定器。
脚部传感器8a、8b配置于辅助裤2a。具体而言，脚部传感器8a、8b配置于包含脚跟带7a、7b或脚跟带7a、7b的袜子的脚底面等。脚部传感器8a、8b分别检测用户100的两脚的接地状态，经由输入输出if41向行走周期推定部20和路面r推定部21输出路面信息。两脚的接地状态之中，脚底或整个脚底接地时的两脚的接地状态，也表示接地的接地面、例如路面90的状态，因此也分别检测路面90的信息。
图5是表示设置在左脚的袜子等的脚底面的多个脚部传感器8b的配置的一例的图。在右脚的袜子等的脚底面，与图5的左脚同样地配置有多个脚部传感器8a。
作为脚部传感器8a、8b，仅左脚配置有l1～l26共26个，右脚与左脚对称地同样配置有r1～r26共26个(未图示)。如果配置有脚部传感器8a、8b的部分与路面90接触，则从脚部传感器8a、8b分别输出on的信号，如果配置有脚部传感器8a、8b的部分没有与路面90接触，则从脚部传感器8a、8b分别输出off的信号。将52个脚部传感器8a、8b的识别信息(例如脚跟和脚趾等位置信息等)和52个脚部传感器8a、8b的on/off全部归纳称为接地状态信息。该接地状态信息包含脚部传感器8a、8b的识别信息和脚部传感器8a、8b的on/off的信息，因此例如能够提取脚跟是否与路面90接触的信息和路面90的凹凸状态的信息等作为路面信息或路面凹凸状态信息。
来自脚部传感器8a、8b的左右脚的接地状态信息分别经由输入输出if41向行走周期推定部20输入。行走周期推定部20基于来自脚部传感器8a、8b的接地状态信息、以及从内部定时器获取的脚部传感器8a、8b的任一者变为on信号状态时的时间信息(即行走时间的信息)，算出穿戴着辅助裤2a或辅助脚踝带2b、2c的用户100的行走周期。作为一例，图7中示出右脚的行走周期。如图7所示，行走周期推定部20将右脚的脚跟接地时的行走周期定义为0％。并且分别进行以下定义：左脚从路面90完全离开时的行走周期为10％，右脚的脚跟从路面90离开时的行走周期为30％，左脚脚跟接地时的行走周期为50％，右脚从路面90完全离开时的行走周期为60％，右脚脚跟再次接地时的行走周期为100％＝0％。行走周期推定部20将用户100的行走在当前时间点处于何种比例状态的信息以及用户100的行走时间的信息作为行走周期信息，分别向定时确定部23、转矩目标值设定部25、路面r推定部21和第2刚性目标值输出部28输出。再者，作为行走周期，如果将脚接地的瞬间定义为0％，则从0个脚部传感器8a和8b为on状态变为1个脚部传感器8a或8b为on状态时，瞬间确定行走周期为0％。然后，例如可以根据前一周期(或前几个周期)的信息，算出每1周期的时间，从0％开始加算，由此定义行走周期。
路面r推定部21基于从左右脚部传感器8a、8b分别输入的脚的接地状态信息、以及从行走周期推定部20输入的行走周期信息，推定用户100的脚接地的路面90的曲率r作为曲率信息，将推定出的路面90的曲率r的信息(曲率信息)向第1刚性目标值输出部24输出。即、路面r推定部21基于脚底或整个脚底与路面90接地时的脚部传感器8a、8b的on/off信号，获取路面90的曲率r的信息作为路面信息。
图7(a)和(b)是分别大致地表示路面90的放大截面状态的图。图7(a)的状态是在路面90上存在细小的凸凹90a的状态，与此相对，图7(b)的状态是没有细小的凸凹，路面90大致平坦的状态。将这些状态的路面90的表面的凹凸曲率用曲率半径r表示。通常，如图7(b)那样，没有细小的凸凹，路面90为大致平坦的状态的情况下，用户100难以跌倒，因此刚性可以没那么高，但如图7(a)那样，处于路面90存在细小的凸凹90a的状态的情况下，用户100容易跌倒，因此通过控制装置3以与前一种情况相比提高刚性的方式进行动作控制。
图8是表示用户100的脚踩在图7(a)的状态的路面90上时的脚部传感器8b的状态的图。画影线的脚部传感器8b在与路面90的接触上显示on状态，无影线的脚部传感器8b在与路面90的接触上显示off状态。图7(a)的状态的路面90，存在细小的凸凹90a，脚底与路面90点接触的部分多，因此用户100的脚与路面90的接触部分在脚跟和脚尖变得稀疏。
图9是表示用户100的脚踩在图7(b)的状态的路面90上时的脚部传感器8b的状态的图。与图8相同，画影线的传感器8b在与路面90的接触上显示on状态，无影线的脚部传感器8b在与路面90的接触上显示off状态。图7(b)的状态的路面90大致平坦，脚底与路面90面接触的部分多，因此在脚跟和脚尖部，多个脚部传感器8b与相邻的脚部传感器8b都成为on状态。
所以，如图8那样相邻的脚部传感器8b中混有on信号状态和off信号状态的状态，与图9那样相邻的脚部传感器8b彼此都成为相同的on信号状态的状态相比，意味着图7(a)的状态的曲率r小于图7(b)的状态的曲率r。因此，图7(a)的状态，换言之为如图8那样相邻的脚部传感器8b中混有on信号状态和off信号状态的状态下，通过控制装置3以增大对大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的方式进行控制。
路面r推定部21，具体如以下这样获取路面信息。路面r推定部21，预先具有如图10所示的与路面曲率相对应的脚部传感器8b的信号模型。图10的一例中，信号模型a路面曲率最大，随着从信号模型a向信号模型d，路面曲率减小，信号模型d最小。另外，对信号模型a、信号模型b分别预先确定为“路面r大的组”(路面曲率大的组)和“路面r小的组”(路面曲率小的组)。对于所输入的脚部传感器8b的信号，计算分别与信号模型a和信号模型b的各自的一致度。以图8和图9的脚部传感器8b的状态图为例进行说明。图11a和图11b是表示图8和图9的脚部传感器8b的各自的状态与图10所示的脚部传感器8b的信号模型a～d的一致度的图。据此，图8的脚部传感器8b的状态与信号模型c的一致度最高。因此在输入图8的信号时，路面曲率的状态通过路面r推定部21判定为信号模型c，该情况下，通过路面r推定部21判定分到路面曲率小的组。图9的脚部传感器8b的状态与信号模型b的一致度最高。因此在输入图9的信号时，路面曲率的状态通过路面r推定部21判定为信号模型b，该情况下，通过路面r推定部21判定分到路面曲率大的组。像这样，路面r推定部21判定曲率r的程度，并输出判定的信息。
再者，图10的一例中，相对于信号模型a、b、c、d的路面状态分别显示1个信号模型，但也想到了准备脚向前后左右稍微偏离的情况下的信号模型，事先对于各个路面状态准备多个信号模型。另外，该例中举出on/off的二值模型作为例子，但并不限定于此，在脚部传感器8b阶段性地输出的情况下，也可以通过采用一般的图像匹配技术等得到一致度。
脚底或整个脚底与路面90接触的定时的脚的接地状态信息为路面信息，因此例如基于从行走周期推定部20输入的行走周期信息，根据行走周期信息为10％～15％期间的右脚或左脚的接地状态信息，通过路面r推定部21推定路面90的曲率r的概算值作为路面信息，并将推定出的路面信息即曲率信息从路面r推定部21向第1刚性目标值输出部24输出。
定时确定部23基于从行走周期推定部20输出的行走周期信息，将同时改变对所关注的用户的部位的左侧面和右侧面传递的刚性的指令(即、刚性变更定时信号或刚性变更定时信息)向第1刚性目标值输出部24输出，由此通过第1刚性目标值输出部24控制同时变更向左脚的左侧面和右侧面传递的刚性的定时、以及同时变更向右脚的左侧面和右侧面传递的刚性的定时。关注的用户的部位包括左大腿、右大腿、左脚踝、右脚踝中的至少一者。作为一例，图12a和图12b中示出定时确定部23的工作。“up”是指将提高对用户的对应部位传递的刚性的信号作为刚性变更定时信号输出，“down”是指将降低对用户的对应部位传递的刚性的信号作为刚性变更定时信号输出。图12a和图12b的例子中，右脚的行走周期为0％～小于60％时，定时确定部23将提高对用户的对应部位传递的刚性的信号输出。右脚的行走周期为60％～小于98％时，定时确定部23将降低传递的刚性的信号输出。右脚的行走周期为98％～100％(＝0％)时，定时确定部23将提高对用户的对应部位传递的刚性的信号输出。左脚的行走周期为0％～小于10％时，定时确定部23将提高对用户的对应部位传递的刚性的信号输出。左脚的行走周期为10％～小于48％时，定时确定部23将降低对用户的对应部位传递的刚性的信号输出。左脚的行走周期为48％～100％(＝0％)时，定时确定部23将提高对用户的对应部位传递的刚性的信号输出。变更对右脚的脚踝或大腿传递的刚性的定时，表示变更对右脚的脚踝的左侧面和右侧面或大腿的左侧面和右侧面传递的刚性、即变更脚踝线11f和11e两方或大腿线10f和10e两方的刚性的定时。变更对左脚的脚踝或大腿传递的刚性的定时，表示变更对左脚的脚踝的左侧面和右侧面或大腿的左侧面和右侧面传递的刚性、即变更脚踝线11h和11g两方或大腿线10h和10g两方的刚性的定时。由此，在各脚的脚踝或大腿，左右的线必然在相同的定时同样地变更刚性。
第1刚性目标值输出部24基于从路面r推定部21输出的作为路面信息的路面90的曲率信息，确定提高刚性时的前额方向的运动的刚性目标值，然后，根据从定时确定部23输出的刚性变更定时信号，选择所确定的刚性目标值为比目前(即、进行辅助之前)的刚性值高的刚性目标值或低的刚性目标值。前额方向是指前额面内的方向，前额面151是指如图13所示在左右方向上贯穿用户100的身体的纵切面。即、前额方向通常是将用户100的身体前后切断的面中的水平的方向。再者，与前额面151正交的在前后方向上贯穿身体的纵切面为矢状面152。可以将用户的前额方向称为用户的身体的左右方向或用户的左右方向。在图14a和图14b中，作为第1刚性目标值输出部24的工作的一例示出右脚的刚性的输出。图14a和图14b中的刚性目标值的单位为nm/θ。图14a和图14b的“r”是指整个脚底接地时的路面90的表面的由脚部传感器8a、8b检测为on信号的凸部的曲率，“路面r大的组”是指所推定的路面90的曲率r比作为第1预定值的一例预先确定的路面90的曲率r的阈值ro大的组，例如信号模型a、b。“路面r小的组”是指所推定的路面90的曲率r比路面90的曲率r的阈值ro小的组，例如信号模型c、d。信号模型c、d与信号模型a、b相比，脚的接地状态更差，因此在信号模型c、d中，与信号模型a、b相比设为更高的刚性。作为阈值ro的一例设为1m。该阈值ro的值，作为一例，是将成人的脚底的宽度设为略小于100mm，在从脚底的右端边缘到左端边缘之间，路面90降低5mm左右的曲率。
具体而言，第1刚性目标值输出部24首先根据从路面r推定部21输出的路面的曲率r的信息来确定高刚性的定时的刚性值。换言之，在图14a和图14b中，基于阈值ro，确定是路面r大的组的信号模型a或b、还是路面r小的组的信号模型c或d。
然后，第1刚性目标值输出部24根据从定时确定部23输出的变更刚性的信号，确定当前(即、进行辅助之前)的刚性目标值，作为控制信号输出。换言之，第1刚性目标值输出部24根据图12a确定刚性变更定时信号为“up”还是“down”，确定是图14a的第1行的“提高时”还是第2行的“降低时”。然后，将该确定的刚性目标值作为控制信号向马达设定部26输出。例如，第1刚性目标值输出部24，在图14a和图14b中，由路面r推定部21推定的曲率r为“路面r大的组”且“提高时”的情况下，作为刚性目标值将“30”向马达设定部26输出。另外，由路面r推定部21推定的曲率r为“路面r大的组”且“降低时”的情况下，作为刚性目标值将“10”向马达设定部26输出。另一方面，由路面r推定部21推定的曲率r为“路面r小的组”且“提高时”的情况下，作为刚性目标值将“50”向马达设定部26输出。另外，在由路面r推定部21推定的曲率r为“路面r小的组”且“降低时”的情况下，作为刚性目标值将“10”向马达设定部26输出。
由此，通过第1刚性目标值输出部24确定辅助用的刚性目标值，将该确定的刚性目标值作为控制信号从第1刚性目标值输出部24向马达设定部26输出。
再者，前额方向的运动是指以下四个运动之中的、第1个和第2个这两个运动、第3个和第4个这两个运动、或全部四个运动。
第1个运动是通过与右脚外侧和内侧的大腿线10e和10f相对应的1组马达13e和13f的驱动控制而产生的右大腿的左右方向的运动。
第2个运动是通过与左脚内侧和外侧的大腿线10g和10h相对应的1组马达13g和13h的驱动控制而产生的左大腿的左右方向的运动。
第3个运动是通过与右脚踝外侧和内侧的脚踝线11e和11f相对应的1组马达14e和14f的驱动控制而产生的右脚踝关节的左右方向的运动。
第4个运动是通过与左脚踝内侧和外侧的脚踝线11g和11h相对应的1组马达14g和14h的驱动控制而产生的左脚踝关节的左右方向的运动。
再者，刚性值是指通过马达13或14的旋转驱动控制而对线10或11赋予的拉伸刚性，单位为nm/θ。再者，如图15所示，行走周期为98％～100％而提高刚性值时以及行走周期为60％附近而降低刚性值时，刚性的变化可以平滑地发生。
马达设定部26基于从第1刚性目标值输出部24输出的刚性目标值，设定大腿马达13e、13f、13g、13h或脚踝马达14e、14f、14g、14h的设定值，并将设定的大腿马达13e、13f、13g、13h或脚踝马达14e、14f、14g、14h的设定值作为马达控制信号从马达设定部26向马达控制部27输出。
图16中作为一例示出右脚踝的左右的线11e、11f的配置。左大腿、右脚踝和左脚踝也是同样的。以下，利用该图16，对通过线11e和线11f这两方而产生的左右方向的转矩τ与刚性目标值、即相对于旋转中心o的旋转刚性的弹性系数k(以下称为刚性值k)的关系进行说明。再者，由其它各马达13或14产生的线10或11的各大腿或脚踝的左右方向的转矩τ与刚性值k也可以同样地求出。
该图16中，o表示从正面看用户100的右脚踝的关节(大腿的情况下为髋关节)的左右的旋转中心，18e表示成为右脚踝外侧的脚踝线11e的作用点的下端脚踝线安装部，18f表示成为右脚踝内侧的脚踝线11f的作用点的下端脚踝线安装部，16e表示脚踝线11e的起点，16f表示脚踝线11f的起点，r表示点o与点16e的距离(换言之为点o与点16f的距离)，θa表示线段o16e与x轴形成的角，θd表示线段o16f与x轴形成的角。xa0和ya0是点16e的x坐标和y坐标。距离r、点16e的位置和点16f的位置，根据辅助裤2a的设计值预先算出，存储于马达设定部26。
此时，如果设为
则相对于旋转中心o的脚踝线11e的转矩τa为
τa＝ka{r(ya0cosθa-xa0sinθa)·(f(θa)-la)}…(式2)
(其中，ka是线11e的直线运动方向上的弹性系数，la是线11e的自然长度l0)，线11e的旋转方向的弹性系数kθa为
另外，通过线11e和线11f这两方产生的相对于旋转中心o的左右方向的转矩τ为
τ＝τa-τb…(式4)
其中，τb是相对于旋转中心o的线11f的转矩，可以与τa同样地算出。另外，通过线11e和线11f这两方产生的相对于旋转中心o的刚性值k可以由
k＝kθa+kθd…(式5)
表示。其中，kθd为线11f的旋转方向的弹性系数，可以与kθa同样地算出。
另外，不需要在左右方向上形成差异时，设为
kθd＝kθa…(式6)
利用这些式1～式6的方程式，算出直线运动方向的弹性系数ka和kd，将它们作为各马达的马达控制信号输出。具体而言，ka是马达14f的马达控制信号k14f，kd是马达14e的马达控制信号k14e。
再者，式6并不限于上述式子，例如根据路面的状况、人的关节的特性等，例如也可以设为kθd＝2kθa等，该情况下也可以同样地计算。
图17中示出右脚的行走周期与大腿线10或脚踝线11的刚性目标值的关系的一例。图17的横轴表示右脚的行走周期，纵轴表示刚性目标值的大小。图17的第3个表，表示大腿线10e、10f的行走周期与刚性目标值的关系的一例。图17的第6个表，表示脚踝线11e、11f的行走周期与刚性目标值的关系的一例。再者，图17的第1个和第2个表，表示后述的变形例涉及的右脚大腿前后的线10a、10d的行走周期与刚性目标值的关系的一例。图17的第4个和第5个表，表示后述的变形例涉及的右脚踝前后的线11a、11d的行走周期与刚性目标值的关系的一例。
如图17中从上方起第3个表所示，在大腿的横向上，不产生辅助转矩，仅对刚性进行辅助，因此在一条腿的左右的大腿线10即右腿外侧和内侧的大腿线10e和10f中，分别同时增大刚性目标值，通过第1刚性目标值输出部24进行控制，使得对右大腿的左侧面和右侧面传递的刚性增大。作为一例，将1组大腿线10e和10f的弹性系数设为相同的值，使得对右腿外侧和内侧的大腿线10e和10f赋予相同的刚性。左腿也是同样的。
另外，如图17中从上方起第6个表所示，在脚踝的横向上，不产生辅助转矩，仅对刚性进行辅助，因此在一条腿的左右脚踝线11即右脚踝外侧和内侧的脚踝线11e和11f中，同时增大设想模拟弹簧刚性的弹性系数，通过第1刚性目标值输出部24进行控制，使得对右脚脚踝左侧面和右侧面传递的刚性增大，并且在横向上不产生旋转转矩。作为一例，进行设定使得在将1组脚踝线11e和11f的弹性系数转换为相对于旋转中心o的刚性值时成为相同的值，并且设定拉伸力，使得不产生左右的辅助转矩。左脚也是同样的。
马达控制部27基于从马达设定部26输入的刚性目标值，进行1组马达13或1组马达14的控制。其结果，例如能够通过第1刚性目标值输出部24进行将1组线10或1组线11的刚性假想模拟弹簧的张力控制，使得在左右各腿，从脚跟接地时到脚完全离开路面90时的期间对大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性比其它期间的刚性大(例如参照图17的第3个表中的1组线10e、10f或第6个表中的1组线11e、11f)。即、第1刚性目标值输出部24，能够基于路面信息和用户100的行走周期信息，使第2刚性目标值小于第1刚性目标值，并且在脚即将接触路面90之前，从第2刚性目标值变更为第1刚性目标值，增大对各大腿或各脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性。在此，第1刚性目标值是用户100的脚接触路面90时对各大腿或各脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的大小，第2刚性目标值是用户100的脚没有接触路面90时对各大腿或各脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的大小。像这样，通过以增大从脚即将接触路面90之前到离开路面90时的期间各大腿或各脚踝的刚性的方式变更刚性目标值，能够限制各大腿或各脚踝向左右方向移动，防止行走中的用户100向左右方向跌倒。
以下，对马达控制部27的工作进行更具体的说明。
利用从马达设定部26输入到马达控制部27的直线运动方向的刚性目标值(换言之为直线运动的弹性系数)kn(n为对应的马达标号)、以及从控制对左右各大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的1组马达13或1组马达14分别获取的马达转矩τ，以与1组马达13或1组马达14对应的1组线10或1组线11分别模拟假想的弹簧进行工作的方式，通过马达控制部27进行力控制的计算，从马达控制部27将通过力控制的计算求出的马达13或14的目标位置(换言之为线10或11的下端的目标位置)x分别向1组马达13或1组马达14输出。再者，通常马达转矩τ能够利用马达电流i，以τ＝kt×i求出。kt是马达固有的常数。
力控制的计算的一例如下所述。
将马达转矩设为τ，将此时的1组线10或11各自的张力设为f，则1组线10或1组线11各自的张力f可以通过下式求出。
f＝gτ
其中，g是根据传动比和滑轮半径rp确定的转换系数。
此时的马达13或14的目标位置，利用直线运动方向的刚性目标值kn如以下这样确定。
x＝(1/g)×(f/kn)
根据以上的结果，求出马达13或14的目标位置x，经由输入输出接口41向马达13或14输出。
1组马达13或1组马达14分别向所输入的马达13或14的目标位置x移动。由此，与1组马达13或14分别连接的1组线10或1组线11分别模拟假想的弹簧进行工作，能够产生与直线运动的刚性目标值kn的弹簧所产生的张力同等的张力。
以上是1组马达13或1组马达14分别通过位置控制进行工作的情况的例子，通过转矩控制进行工作的情况也能够同样地实现。
图18a和图18b是示意性地表示马达控制部27的工作的图。各线10或11的张力可以通过应变仪或转矩传感器等力传感器42分别检测。将作为力传感器42的一例的应变仪例如配置在线10或11的中间，或配置在线10或11的端部与下端大腿线安装部19或下端脚踝线安装部18之间(参照图18a和图18b)，能够检测线10或11产生的张力。另外，关于线10或11的长度l的变动量δl，由马达13或14的编码器51检测滑轮50的转速，由于滑轮50的半径rp已知，因此可以通过半径rp与转速的运算，求出缠绕于滑轮50的线10或11的长度l的变动量δl。
如图18a所示，在马达控制部27中，事先确定假想弹簧的自然长度l0。即、线10或11的长度l为l0时，线10或11产生的张力f为0。作为辅助穿戴物72将辅助脚踝带2b、2c或辅助裤2a穿戴于用户100，在想要在比线的长度l0长的位置穿戴时，线10或11产生张力，该张力为t1。此时，直线运动的刚性目标值为kn，马达13或14产生的张力f为t1的情况下，以线10或11的长度成为l0+δl1的方式确定马达13或14的目标位置x。
δl1＝t1/kn
传动比为1，滑轮50的半径为rp的情况下，转换系数g为2πrp，因此马达13或14的目标位置x为
x＝{1/(2πrp)}×(l0+δl1)
然后，在穿戴着辅助穿戴物72的用户100通过行走或跑步等而移动时，为了根据路面的状况防止跌倒，设想增大对左右大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的情况。此时，如图18b所示，考虑了线10或11产生的张力f从t1变化为t2。
此时的线10或11的长度l为l0+δl2，δl2可以由下式算出。
δl2＝t2/kn
此时，马达13或14的目标位置x为
x＝{1/(2πrp)}×(l0+δl2)
马达13或14通过转矩控制进行工作的情况下，马达控制部27利用从马达设定部26输入的直线运动的刚性目标值kn、以及从马达13或14获取的马达13或14的位置信息即目标位置x，以线10或11模拟假想弹簧进行工作的方式进行力控制。因此，马达控制部27计算马达转矩τ，并向马达13或14输出。
以实现通过计算求出的马达转矩τ的方式，通过马达控制部27对马达13或14进行正反旋转动作控制，由此与马达13或14连接的线10或11模拟假想弹簧拉伸或放松，能够使线10或11产生与直线运动的刚性目标值kn的弹簧产生的张力同等的张力。
图19a～图19c是表示右大腿和右腿部分的辅助系统的工作的状态的图。图19a中，大腿线10f产生的张力为t1r，大腿线10e产生的张力为t1l，通过各自的张力，髋关节相对于旋转中心101而产生的转矩为τ0和-τ0，相互平衡。此时，相对于大腿，向左右旋转的转矩不发挥作用。
然后，用户100例如把脚踩在具有高低差的部分，由此相对于大腿的旋转中心101，-τ2的转矩发挥作用(图19b的状态)。其结果，作用于大腿线10f的张力为t2r，作用于大腿线10e的张力为t2l。此时的张力的关系如下所述。
t1r<t2r、t1l>t2l
在将大腿线10f所设定的直线运动的刚性目标值记为k1，将大腿线10e所设定的刚性目标值记为k2时，关于大腿线10f和大腿线10e，线10f、10e的目标长度的变化量δlr、δll可以由下式计算。
δlr＝(t2r-t1r)/k1、δll＝(t2l-t1l)/k2
根据线10f、10e的目标长度，马达13f、13e分别工作，使线10f、10e的长度变化。大腿线10f被拉出，大腿线10e被缠绕。其结果，如图19c所示，髋关节向内侧旋转。另外，通过大腿线10f的张力，作用于髋关节的旋转中心101的转矩为τ3r，同样地，通过大腿线10e的张力而发挥作用的转矩为τ3l(<0)。由于通过左右大腿线10f和10e产生的转矩不同，因此平衡被打破，髋关节产生τ3＝τ3r+τ3l的转矩。该转矩τ3相对于通过脚踩在高低差而使髋关节产生的转矩-τ2为反向，因此彼此抵消，使得与没有辅助系统时相比，髋关节的内旋转角度减小。另外，在从外界发挥作用的转矩消失时，能够恢复平衡的状态、即图19a的状态。
如上所述，第1实施方式的第1例或第3例中，具备1组脚踝线11e、11f和1组脚踝线11g、11h，1组脚踝线11e、11f在与用户100的右脚踝右侧面和左侧面分别对应的部分沿着用户100的右腿的长度方向配置，从右脚踝上部带6a的下端脚踝套管安装部16e、16f穿过，下端与右脚跟带7a的下端脚踝线安装部18e、18f连结，1组脚踝线11g、11h在与用户100的左脚踝右侧面和左侧面分别对应的部分沿着用户100的左腿的长度方向配置，从左脚踝上部带6b的下端脚踝套管安装部16g、16h穿过，下端与左脚跟带7b的下端脚踝线安装部18g、18h连结。另外，第2例或第3例中，具备大腿线10e、10f和大腿线10g、10h，大腿线10e、10f在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的右大腿外侧(右大腿右侧面)和右大腿内侧(右大腿左侧面)分别对应的部分，下端与腰部带4和右膝上部带5a的下端大腿线安装部19e、19f连结，大腿线10g、10h在辅助裤主体2d中，配置在与用户100的左大腿内侧(左大腿右侧面)和左大腿外侧(左大腿左侧面)分别对应的部分，下端与腰部带4和左膝上部带5b的下端大腿线安装部19g、19h连结。另外，控制装置3对马达14或13分别独立地进行正反旋转动作控制，分别调整各线11、10的长度，调整对各线11、10赋予的对各脚踝或各大腿的左侧面和右侧面传递的刚性。即、能够至少基于来自脚部传感器8a、8b的接地状态信息，例如在左右腿中，将从行走周期为0％的脚跟接地时到行走周期为60％的脚完全离开路面90时为止对脚踝或大腿的左侧面和右侧面传递的刚性，通过第1刚性目标值输出部24变更为大于其它期间的刚性，防止行走中的用户100向左右方向跌倒。
另外，控制装置3作为一例构成为具备行走周期推定部20、路面r推定部21、定时确定部23、第1刚性目标值输出部24、马达设定部26和马达控制部27。第1刚性目标值输出部24基于来自路面r推定部21的路面信息和来自定时确定部23的刚性变更定时信息，确定对于大腿或脚踝的左右方向的刚性的目标值。然后，第1刚性目标值输出部24通过马达设定部26和马达控制部27的工作，控制与左右大腿线10h、10f、10e、10g或左右脚踝线11h、11f、11e、11g连接的马达13或14。通过这样构成，能够将对大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性作为模拟假想弹簧的张力，根据目标值通过控制装置3进行控制。由此，辅助系统1能够尽可能防止作为辅助对象的用户100在行走中跌倒。
另外，通过路面r推定部21推定路面的曲率r，在通过路面r推定部21判定所推定的曲率r为路面r小的组时，能够通过马达设定部26设定比初始设定的刚性目标值大的刚性目标值，从而进行跌倒防止。相反地，在通过路面r推定部21判定所推定的曲率r为路面r大的组时，能够通过马达设定部26将刚性目标值设定为初始设定的刚性目标值以下，使大腿或脚踝容易比较自由地活动。
在此，作为一例，在马达设定部26中，将最大刚性目标值设为100％时，例如将初始设定的刚性目标值设定为50％，能够在路面90不平坦、存在容易跌倒的凹凸的情况下，将通过马达设定部26设定的刚性目标值设定为较高，接近作为最大刚性目标值的100％，而在路面90平坦、难以跌倒的情况下，将通过马达设定部26设定的刚性目标值设定为较低，接近30％。再者，作为初始设定的刚性目标值，可以不设定为50％，而设定为低至30％。
另外，如图20所示，在用户100的右脚100a踩到路面90存在高低差91的位置(例如沟槽等)的情况下，成为图21的脚部传感器8b的输出状态。图21中，例如推定由一点划线表示的高低差91的左侧为沟槽的空间部分91a，高低差91的右侧为沟槽的边缘部分的路面90。在此，与沟槽的空间部分91a相对应的右脚底左侧的无影线的脚部传感器8b，输出off状态的信号，与沟槽的边缘部分的路面90相对应的右脚底右侧的画影线的脚部传感器8b，输出on状态的信号。像这样，on状态的脚步传感器8b偏置在一侧(即图21中的左侧)，off状态的脚步传感器8b偏置在相反的一侧的情况下，通过路面r推定部21判定为存在“高低差”，r＝0。
对于这样的脚部传感器8b的偏置，使路面r推定部21预先具有偏置的信号模型，根据与偏置信号模型的一致度来判定是否存在偏置。图22是各个踩到高低差91的情况下的信号模型图的一例。使路面r推定部21预先具有多个这样的信号模型图，在与多个信号模型图的一致度超过预先确定的阈值(作为一例为95％等)的情况下，由路面r推定部21判定为存在高低差，r＝0。例如图21的脚部传感器8b的信号的状态与图22中从左数第2个信号模型图100％一致，因此能够由路面r推定部21判定为存在高低差。
定时确定部23通过基于从行走周期推定部20输出的作为用户行走信息的一例的行走周期信息，仅在从用户100的脚即将接地之前到离开路面90为止期间提高刚性，能够防止跌倒，同时在脚浮在空中时能够减小刚性从而不阻碍脚的关节的活动。由此，例如在路面90存在障碍物时，能够在用户100一边调整落脚的场所一边行走的情况下，不阻碍用户100的脚的活动，并防止跌倒。
如上所述，所述第1实施方式中，能够基于路面信息，在路面90的表面存在较多凹凸、容易跌倒的状态下，提高刚性，由此防止行走中的用户向左右方向跌倒。例如，用户100在路面90行走或跑步时，在感觉到要跌倒时，能够同时提高着地的任一条腿的脚踝或大腿的左右方向两侧的刚性，从而防止跌倒。另一方面，在路面90的表面凹凸较少、平坦、难以跌倒的状态下，通过降低刚性，能够便于行走。另外，用户100在行走中例如脚底的一半左右踩到沟槽或开口时，能够通过路面r推定部21推定路面90的曲率r为零、脚接触的部分为高低差91这样的信息，其结果，能够以增大对大腿或脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的方式通过第1刚性目标值输出部24进行控制，谋求防止跌倒。
(第2实施方式)
图23是表示作为本公开的第2实施方式中的行走跌倒防止装置的一例的辅助系统1中的控制装置3和控制对象的框图。
控制装置3被构成为至少具备行走周期推定部20、定时确定部23、第1刚性目标值输出部24、马达设定部26和马达控制部27。
辅助裤2a，作为输入接口部200的构成要素的一部分，具备作为获取路面状况(例如容易跌倒的路面状况)的信息作为路面信息的路面状况获取部的一例的路面状况输入部29。路面状况输入部29作为信息获取部的一例发挥作用。具体而言，例如路面状况输入部29可以由安装于辅助裤2a并与控制装置3连接的触摸面板、或与辅助裤2a分开设置的能够与控制装置3连接的智能手机等便携设备构成。路面状况获取部也可以称为路面状况获取器。
路面状况输入部29具备用户输入当前(即开始行走时或行走时)的路面状况的输入部，将用户100输入的当前(即开始行走时或行走时)的路面状况的信息向第1刚性目标值输出部24输出。例如，路面状况输入部29为下述装置：即作为容易跌倒的路面状况，例如在下雪或下雨等情况下、路面90湿滑的情况下、路面90由光滑材料制成的情况下、以及其它容易跌倒的路面状况的情况下，用户100输入这样的路面状况的信息的装置。
图24是作为路面状况输入部29的一例示出触摸面板12的显示画面12a的图。作为容易跌倒的状况的情况的例子，在下雪的情况、下雨的情况、路面90湿滑的情况、路面90由光滑材料制成的情况下，用户100能够选择此时的路面90的状况。该图24的例子中，用户100选择“下雪”的按钮，按下“确定”按钮，由此显示出能够将“下雪”的路面状况的信息向第1刚性目标值输出部24输出的状态。路面状况输入部29将用户100所选择的信息作为路面信息向第1刚性目标值输出部24输出。
第1刚性目标值输出部24，基于从路面状况输入部29输入的路面信息，确定提高刚性时的前额方向的运动的刚性目标值。然后，第1刚性目标值输出部24根据从定时确定部23输出的刚性变更定时信号，选择所确定的刚性目标值是比当前(行走时或开始行走时)的刚性值高的刚性目标值还是低的刚性目标值。
作为一例，图25a～图25c中作为第1刚性目标值输出部24的工作的一例示出右脚的刚性的输出。
图25a～图25c的例子中，首先，图25a示出路面状况与刚性值的上升率的关系信息。如该图25a所示，第1刚性目标值输出部24自身预先存储有与通常时的刚性值相比，将高的刚性目标值确定为几倍。例如，通常时为1.0倍时，在选择下雪的例子中，与通常时相比，通过第1刚性目标值输出部24将刚性目标值确定为1.5倍。
接着，如图25b所示，关于右腿存储有提高通常时的刚性时的刚性目标值。该例中，从本次的行走周期的98％到下一次的行走周期的60％为止为高的刚性目标值。该例中，作为路面状况选择“下雪”，上升率为1.5倍，因此相对于通常时的高的刚性目标值30，“下雪”时的刚性目标值通过第1刚性目标值输出部24计算为1.5倍即45。再者，即使选择“下雪”，在本次的行走周期的60％～98％，由于没有着地，不需要增大刚性目标值，因此不改变刚性目标值。
相对于右脚的行走周期而输出的刚性目标值，通常时的情况与下雪的情况的比较如图25c所示。
关于其它结构和工作，与所述第1实施方式相同。
像这样，根据第2实施方式，能够基于由路面状况输入部29获取的容易滑倒的路面状况的路面信息，对马达13或14分别独立地进行正反旋转动作控制，由此分别调整各线10或11的长度，以增大赋予各线10或11的对各大腿或各脚踝的左侧面和右侧面传递的刚性的方式通过第1刚性目标值输出部24进行变更，从而防止行走中的用户100向左右方向跌倒。
所述第1和第2实施方式中，作为一例，以辅助对大腿和脚踝关节的左侧面和右侧面传递的刚性的辅助裤2a为例进行了说明，但并不限定于此。
(变形例)
作为所述第1和第2实施方式的一个变形例，在对于用户100的前后方向的行走动作附加辅助功能的情况下，如图26、图27和图29所示，可以对大腿线10进一步追加右大腿前后的线10a、10d和左大腿前后的线10b、10c。另外，作为马达13，可以追加设置与线10a、10d、10b、10c分别对应的马达13a、13d、13b、13c。另外，以同样的目的，可以对脚踝线11进一步追加右脚踝前后的线11a、11d和左脚踝前后的线11b、11c。另外，作为马达14，可以追加设置与线11a、11d、11b、11c分别对应的马达14a、14d、14b、14c。控制装置3基于用户信息和行走信息，分别独立地控制所追加的马达13a、13d、13b、13c和所追加的马达14a、14d、14b、14c，由此以改变所述大腿或所述脚踝的前后方向的辅助力的方式进行控制。
具体而言，如图26、图27和图29所示，辅助裤2a，作为追加的大腿线10具备配置在与辅助裤主体2d的右腿和左腿的前面相对应的部分的前面侧的大腿线10a、10b、以及配置在与左腿和右腿的后面相对应的部分的背面侧的大腿线10d、10c。另外，辅助脚踝带2b、2c，作为追加的脚踝线11具备配置在与脚踝上部带6a、6b和脚跟带7a、7b之间的脚踝的前面相对应的部分的前面侧的脚踝线11a、11b、以及配置在与脚踝上部带6a、6b和脚跟带7a、7b之间的脚踝的后面相对应的部分的背面侧的脚踝线11d、11c。再者，对于脚踝套管15、下端脚踝套管安装部16、上端脚踝套管安装部17、下端脚踝线安装部18、下端大腿线安装部19等与图2相同的结构，仅附带相同的附图标记，并省略说明。
大腿线10a和10d处于对抗关系，大腿线10b和10c处于对抗关系。由此，通过控制装置3的动作控制，处于对抗关系的1组右腿前侧和后侧的大腿线10a和10d，以分别相互拉伸的方式被驱动，由此能够对右大腿产生右大腿的前后的转矩。另外，通过控制装置3的动作控制，处于对抗关系的1组左腿前侧和后侧的大腿线10b和10c，以分别相互拉伸的方式被驱动，由此能够对左大腿产生左大腿的前后的转矩。
脚踝线11也同样，脚踝线11a和11d处于对抗关系，脚踝线11b和11c处于对抗关系。由此，通过控制装置3的动作控制，处于对抗关系的1组右脚踝线11a和11d，以分别相互拉伸的方式被驱动，由此能够产生右脚踝的前后的转矩。另外，通过控制装置3的动作控制，处于对抗关系的1组左脚踝线11b和11c，以分别相互拉伸的方式被驱动，由此能够产生左脚踝的前后的转矩。
该变形例中，作为控制装置3的一例，为了辅助行走，可以还具备转矩目标值设定部25和第2刚性目标值输出部28。
转矩目标值设定部25基于从行走周期推定部20输出的行走周期信息，输出辅助行走的转矩目标值。转矩目标值设定部25，预先存储对于行走周期信息的目标转矩值，基于此确定辅助行走的转矩值、即在前后方向上移动左右腿的矢状方向的转矩的目标值，并将确定的矢状方向的转矩的目标值向马达设定部26输出。在前后方向上移动左右腿的矢状方向的转矩是指通过1组大腿线10a和10d而产生的右大腿的前后的转矩、通过1组大腿线10b和10c而产生的左大腿的前后的转矩、通过1组脚踝线11a和11d而产生的右脚踝关节的前后的转矩、以及通过1组脚踝线11b和11c而产生的左脚踝关节的前后的转矩。转矩目标值设定部25对于前额方向的运动，输出转矩目标值0。
图28的上下的表是表示相对于各腿的髋关节即大腿和脚踝关节的各自的前后的移动的转矩目标值(换言之为大腿前后的辅助转矩和脚踝关节前后的辅助转矩)的一例的图。大腿前后的辅助转矩表示通过1组线10a和线10d以及1组线10b和线10c而分别产生的大腿前后运动的辅助转矩。另外，脚踝关节前后的辅助转矩表示通过1组线11a和线11d以及1组线11b和线11c而分别产生的脚踝关节前后运动的辅助转矩。图28的例子中，通过1组线10a和线10d以及1组线10b和线10c，在行走周期中从左脚接触路面90时到从路面90离开时的期间，使左腿弯曲后使其伸展，产生辅助力。同样地，通过1组线11a和线11d以及1组线11b和线11c，在行走周期中从左腿接触路面90时到从路面90离开时的期间，使左脚踝弯曲，产生辅助力。
第2刚性目标值输出部28基于从行走周期推定部20输出的行走周期信息，确定矢状方向的运动的刚性目标值，并将确定的矢状方向的运动的刚性目标值从第2刚性目标值输出部28向马达设定部26输出。矢状方向的运动的刚性目标值，作为行走周期信息的函数而预先确定，存储于第2刚性目标值输出部28。
马达设定部26与第1和第2实施方式同样地，基于从第1刚性目标值输出部24输出的刚性的目标值、从第2刚性目标值输出部28输出的刚性的目标值、以及从转矩目标值设定部25输出的转矩目标值，设定与腿和脚踝的线10、11相对应的马达13、14的设定值，并将设定的与腿和脚踝的线10、11相对应的马达13、14的设定值从马达设定部26向马达控制部27输出。
图17中第1个和第2个表以及第4个和第5个表，分别示出右腿的大腿线10a、10d、11a、11d的行走周期与模拟的目标弹性系数的关系的一例。
如图17的第1个和第2个表所示，线10a和10d是将大腿前后的转矩和刚性模拟弹簧刚性而进行辅助的线，是在前后方向上不将刚性模拟弹簧刚性进行辅助，仅对转矩进行辅助的例子。该情况下，通过第1刚性目标值输出部24进行控制，使得在基于行走周期的信息需要对将腿向后摆的伸展方向的辅助转矩时，作为大腿后侧线的线10d的张力增大，在基于行走周期的信息为反方向时，作为大腿前侧线的线10a的张力增大。
如图17的第4个和第5个表所示，与脚踝同样，在要产生使脚踝弯曲的辅助转矩的情况下，通过第1刚性目标值输出部24进行控制，使得在基于行走周期的信息需要对脚踝向后弯曲的伸展方向的辅助转矩时，作为脚踝后侧线的线11d的张力增大，在基于行走周期的信息为反方向时，作为脚踝前侧线的线11a的张力增大。
根据该变形例，能够同时达成用户100的前后方向的行走辅助、以及作为用户的对象部位的左侧面和右侧面上的刚性辅助。
另外，图30是表示行走跌倒防止装置的脚踝下部带的另一例的说明图。作为脚踝下部带，并不限于钩在脚跟上的脚跟带7a，也可以设为从脚面钩到比脚跟靠脚心侧的附近的脚踝下部带7x。
另外，作为赋予张力的张力赋予机构70的例子，在所述实施方式中对马达14等结构进行了说明，但并不限定于此，通过线性驱动器也可以发挥同样的作用效果。
再者，基于第1和第2实施方式以及变形例对本公开进行了说明，但本公开并不限定于所述第1和第2实施方式以及变形例。以下这样的情况也包含在本公开中。
所述控制装置3的一部分或全部，具体而言，是由微处理器、rom、ram、硬盘单元等构成的电脑系统。所述ram或硬盘单元中存储有电脑程序。所述微处理器通过按照所述电脑程序进行工作，使各部分达成其功能。在此，电脑程序是为了达成预定的功能，由多个表示对于电脑的指令的指令代码组合而构成的。
例如，通过cpu等程序执行部将硬盘或半导体存储器等存储介质中存储的软件、程序读取并执行，能够实现各构成要素。
再者，将构成所述第1和第2实施方式或变形例中的控制装置的要素的一部分或全部实现的软件，是以下这样的程序。
即，该程序是使计算机执行用于控制包含多个带和多条线的装置的方法的程序，所述多个带包含：固定在用户的左脚踝上部的左脚踝上部带、固定在所述用户的右脚踝上部的右脚踝上部带、固定在所述用户的左脚踝下部的左脚踝下部带、以及固定在所述用户的右脚踝下部的右脚踝下部带，所述多条线包含：与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第1线、与所述右脚踝上部带和所述右脚踝下部带连结的第2线、与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第3线、以及与所述左脚踝上部带和所述左脚踝下部带连结的第4线，所述第1线的至少一部分沿着所述右脚踝的右侧面配置，所述第2线的至少一部分沿着所述右脚踝的左侧面配置，所述第3线的至少一部分沿着所述左脚踝的右侧面配置，所述第4线的至少一部分沿着所述左脚踝的左侧面配置，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第1线的第1刚性目标值、所述第2线的第2刚性目标值、所述第3线的第3刚性目标值、所述第4线的第4刚性目标值，利用所述第1刚性目标值控制所述第1线的张力，利用所述第2刚性目标值控制所述第2线的张力，利用所述第3刚性目标值控制所述第3线的张力，利用所述第4刚性目标值控制所述第4线的张力，所述第1线的张力控制与所述第2线的张力控制同时进行，所述第3线的张力控制与所述第4线的张力控制同时进行。
另外，另一程序是使计算机执行用于控制包含多个带和多条线的装置的方法的程序，所述多个带包含：固定在用户的腰部的腰部带、固定在所述用户的左腿膝盖上部的左膝上部带、以及固定在所述用户的右腿膝盖上部的右膝上部带，所述多条线包含：与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第5线、与所述腰部带和所述右膝上部带连结的第6线、与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第7线、以及与所述腰部带和所述左膝上部带连结的第8线，所述第5线的至少一部分配置在所述用户的右大腿的右侧面，所述第6线的至少一部分配置在所述右大腿的左侧面，所述第7线的至少一部分配置在所述用户的左大腿的右侧面，所述第8线的至少一部分配置在所述左大腿的左侧面，所述控制方法，获取所述用户行走的路面的信息，基于所述路面的信息，确定所述第5线的第5刚性目标值、所述第6线的第6刚性目标值、所述第7线的第7刚性目标值、所述第8线的第8刚性目标值，利用所述第5刚性目标值控制所述第5线的张力，利用所述第6刚性目标值控制所述第6线的张力，利用所述第7刚性目标值控制所述第7线的张力，利用所述第8刚性目标值控制所述第8线的张力，所述第5线的张力控制与所述第6线的张力控制同时进行，所述第7线的张力控制与所述第8线的张力控制同时进行。
另外，该程序可以通过从服务器等下载而执行，也可以通过读取预定的存储介质(例如、cd-rom等光盘、磁盘、或半导体存储器等)中存储的程序而执行。
另外，执行该程序的电脑可以是一个，也可以是多个。即、可以进行集中处理，也可以进行分散处理。
再者，可以通过将上述各种实施方式或变形例之中的任意的实施方式或变形例适当组合，以发挥各自具有的效果。另外，可以将实施方式彼此组合，或将实施例彼此组合，或将实施方式与实施例组合，并且也可以将不同的实施方式或实施例中的特征彼此组合。
产业可利用性
本公开的所述技术方案涉及的行走跌倒防止装置、控制装置、控制方法以及程序，能够用于用户穿戴的、对用户的动作进行辅助的行走跌倒防止装置、行走跌倒防止装置的控制装置和控制方法、以及行走跌倒防止装置用的控制程序。
附图标记说明
1辅助系统
2辅助机构
2a辅助裤
2b、2c辅助脚踝带
2d辅助裤主体
3控制装置
4腰部带
5a、5b膝上部带
6a、6b脚踝上部带
7a、7b、7x脚踝下部脚跟带
8a、8b脚部传感器
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i大腿线
11、11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g、11h、11i脚踝线
12触摸面板
12a显示画面
13大腿线马达
13e、13f、13g、13h大腿马达
14脚踝线马达
14e、14f、14g、14h脚踝马达
15、15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15h、15i脚踝套管
16、16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、16i下端脚踝套管安装部
17、17e、17f、17g、17h上端脚踝套管安装部
18、18e、18f、18g、18h下端脚踝线安装部
19、19e、19f、19g、19h下端大腿线安装部
20行走周期推定部
21路面r推定部
23定时确定部
24第1刚性目标值输出部
25带目标值设定部
26马达设定部
27马达控制部
28第2刚性目标值输出部
29路面状况输入部
40控制程序(控制器)
41输入输出if
42力传感器
50滑轮
51编码器
70张力赋予机构
72辅助穿戴物
90路面
91高低差
100用户
100a右脚
101右腿部旋转中心
124刚性控制部
151前额面
152矢状面
200输入接口部