本公开涉及辅助步行运动的步行辅助装置。
背景技术：
在专利文献1中，公开了与如下装置相关的技术，即，用户在脚腕装戴、并利用马达的驱动力的脚腕辅助装置。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2014-226151号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
然而，在到目前为止的脚腕的辅助装置中，由于利用1个马达对一只脚进行辅助，所以仅能够进行向预定的旋转方向的辅助。
本公开的非限定性例示的一个技术方案是，通过利用多条线来支援脚腕的弯曲运动，根据人的步行方式中的脚腕的运动，通过一边调整线的长度一边产生张力，实现自然的辅助。
用于解决问题的技术方案
本公开的步行辅助装置具备：膝部固定具，装戴于用户的一条腿的膝部；脚后跟固定具，装戴于所述用户的一条腿的脚后跟；第1线，连接于所述膝部固定具和所述脚后跟固定具，位于所述用户的后面；第2线，连接于所述膝部固定具和所述脚后跟固定具，位于所述用户的后面；第1马达，连接于所述第1线；第2马达，连接于所述第2线；以及控制电路，控制所述第1马达及所述第2马达的动作，所述第1线连接于所述脚后跟固定具的右半部分的区域所包含的第1位置，所述第2线连接于所述脚后跟固定具的左半部分的区域所包含的第2位置，所述控制电路，取得所述用户的步行信息，基于所述步行信息，在预定的时机，控制所述第1马达，以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达，以缩短所述第2线的长度。
此外，这些总括性或具体的技术方案既可以由系统、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，也可以由装置、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(compactdisc-readonlymemory：只读光盘)等非易失性的记录介质。
发明的效果
根据本公开，根据人的步行方式中的脚腕的运动，通过一边调整线的长度一边产生张力，能够实现自然的辅助。根据本说明书及附图可以清楚本发明的一个技术方案的附加的益处和优点。该益处和/或优点可以通过本说明书和附图所公开的各实施方式和特征而单独提供，无需为了获得一个以上益处和/或优点而实施所有的实施方式及特征。
附图说明
图1a是实施方式1的外观图。
图1b是实施方式1的外观图。
图2是说明实施方式1的硬件构成的图。
图3是说明脚腕辅助的时机的图。
图4是说明因被试验者不同而产生步行方式的差异的图。
图5是说明因被试验者不同而产生步行方式的差异的图。
图6是表示被试验者a的线的长度的变化的图。
图7是表示被试验者b的线的长度的变化的图。
图8是马达控制部的功能框图。
图9是说明来自脚传感器的信号历史的图。
图10a是表示线长度控制的目标轨道的图。
图10b是表示线长度控制的目标轨道的图。
图10c是表示线长度控制的目标轨道的图。
图11是表示实施方式1的流程的图。
图12是表示脚后跟固定具的线装戴位置的图。
图13是实施方式2的外观图。
图14是表示交叉型线配置的优点的图。
图15a是表示直行时的转矩模式的图。
图15b是表示直行时的转矩模式的图。
图16是马达控制部的功能框图。
图17是表示实施方式2的流程的图。
图18是表示检测弯曲方向的传感器的装戴位置的图。
图19是马达控制部的功能框图。
图20a是表示方向转换时的转矩模式的图。
图20b是表示方向转换时的转矩模式的图。
图21是装戴了力传感器时的外观图。
图22是装戴了弹簧时的外观图。
图23是用3条线进行辅助的外观图。
图24是表示将马达设置于脚后跟时的外观图。
具体实施方式
(成为本发明的基础的见解)
本发明人发现了：关于在“背景技术”一栏记载的脚腕辅助装置会产生以下问题。
就人步行时的脚腕的运动而言，旋转方向会根据脚腕的关节的各角度而发生变化。如专利文献1所记载的脚腕辅助装置那样在1自由度的马达中，无法进行自然的辅助。另外，因个人的步行方式不同，脚腕的旋转轴的角度不同，因此，在1自由度的马达中难以进行应对。
为了解决这样的问题，本公开的一技术方案的步行辅助装置具备：具备：膝部固定具，装戴于用户的一条腿的膝部；脚后跟固定具，装戴于所述用户的一条腿的脚后跟；第1线，连接于所述膝部固定具和所述脚后跟固定具，位于所述用户的后面；第2线，连接于所述膝部固定具和所述脚后跟固定具，位于所述用户的后面；第1马达，连接于所述第1线；第2马达，连接于所述第2线；以及控制电路，控制所述第1马达及所述第2马达的动作，所述第1线连接于所述脚后跟固定具的右半部分的区域所包含的第1位置，所述第2线连接于所述脚后跟固定具的左半部分的区域所包含的第2位置，所述控制电路执行：取得所述用户的步行信息，基于所述步行信息，在预定的时机，控制所述第1马达，以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达，以缩短所述第2线的长度。
由此，通过在用户的一条腿的左右排列配置的第1线及第2线的各自，能够辅助用户的步行，因此，在使用户的脚腕弯曲的方向、以及外旋转的方向上也能够产生用于辅助的转矩。因此，根据人的步行方式中的脚腕的运动，一边调整线的长度一边产生张力，由此能够实现自然的辅助。
另外，也可以是，所述用户的步行信息包含所述用户的步行周期的信息，所述控制电路在作为所述预定的时机的所述用户的步行周期的40％以上且60％以下的期间中，控制所述第1马达及所述第2马达，所述步行周期是在将所述用户的一只脚着地时设为0％且将下一次所述用户的所述一只脚着地时设为100％时的比例。
因此，能够在用户弯曲脚腕的时机，辅助用户弯曲脚腕的动作。
另外，也可以是，所述第1线配置于所述一条腿的内侧，所述第2线配置于所述一条腿的外侧，所述第1线的伸展强度比所述第2线的伸展强度大。
由此，由于与配置于外侧的第2线相比容易施加负荷，配置于内侧的第1线的伸展强度比第2线的伸展强度大，所以能够有效减少第1线破损这一情况。另外，由于第2线的伸展强度比第1线的伸展强度小，所以能够降低第2线所涉及的成本。
另外，也可以是，所述第1线配置于所述一条腿的内侧，所述第2线配置于所述一条腿的外侧，所述第1马达的最大转矩比所述第2马达的最大转矩大。
由此，由于与配置于外侧的第2线相比容易施加负荷，配置于内侧的第1线所连接的第1马达的最大转矩比第2马达的最大转矩大，所以与施加于第2线的张力相比能够更加容易增大施加于第1线的张力。另外，由于第2马达的最大转矩比第1马达的最大转矩小，所以能够降低第2马达所涉及的成本。
另外，也可以是，所述第1线配置于所述一条腿的内侧，所述第2线配置于所述一条腿的外侧，所述第1线的最大移动速度比所述第2线的最大移动速度快。
由此，由于与配置于外侧的第2线相比辅助量多，配置于内侧的第1线的最大移动速度比第2线的最大移动速度快，所以能够加速向用户的脚腕的内侧的辅助的响应速度。因此，能够有效辅助用户的步行。
另外，所述第1位置与所述第2位置之间也可以为20mm以上。
因此，能够有效生成左右的倾斜的力矩。
另外，也可以是，所述第1线连接于所述膝部固定具的左半部分的区域所包含的第3位置，所述第2线连接于所述膝部固定具的右半部分的区域所包含的第4位置。
因此，能够容易生成左右的旋转方向的力矩。
另外，也可以是，所述控制电路还执行：使用所述步行信息，取得所述用户的步行周期的信息，使用所述步行周期的信息，在所述用户的接下来的步行中的预定的步行周期中，控制所述第1马达以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达以缩短所述第2线的长度。
因此，根据用户的步行周期，能够时机良好地辅助用户的步行。
另外，也可以是，所述控制电路还执行：通过所述第1马达及所述第2马达，取得所述第1线及所述第2线的卷绕量，在每个步行周期，根据规定第1线的长度及第2线的长度的第1基准、与所述第1线及所述第2线的卷绕量之差，在所述用户的接下来的步行中的预定的步行周期中，控制所述第1马达以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达以缩短所述第2线的长度。
因此，能够以适当的脚腕的旋转量辅助用户的步行。
另外，还可以具备：第1弹簧，配置于所述第1线与所述脚后跟固定具之间；和第2弹簧，配置于所述第2线与所述脚后跟固定具之间。
因此，能够进行具有刚性的控制。
另外，也可以是，所述控制电路执行：取得所述第1线及所述第2线的张力，在每个步行周期，根据规定第1线的及第2线的张力的第2基准、与所述第1线及所述第2线的张力之差，在所述用户的接下来的步行中的预定的步行周期中，控制所述第1马达以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达以缩短所述第2线的长度。
因此，能够以适当的力辅助用户的步行。
另外，还可以具备：第1力传感器，配置于所述第1线，第2力传感器，配置于所述第2线。
另外，还可以具备旋转检测部，所述旋转检测部检测所述用户的旋转方向，所述控制电路，基于所述用户的旋转方向和所述步行信息，在预定的时机，控制所述第1马达以缩短所述第1线的长度，且控制所述第2马达以缩短所述第2线的长度。
因此，即使在用户步行时向右或左进行方向转换的情况下，也能够适当地辅助用户的步行。
另外，也可以是，所述控制电路执行：在使所述第1马达及所述第2马达不工作且所述用户正在步行时，在所述第1线比所述第2线长的情况下，控制所述第1马达及所述第2马达，以使得所述第1线比所述第2线长，在使所述第1马达及所述第2马达不工作且所述用户正在步行时，在所述第1线比所述第2线短的情况下，控制所述第1马达及所述第2马达，以使得所述第1线比所述第2线短。
因此，根据用户的步行的倾向，能够适当地辅助用户的步行。
本公开的其他技术方案的步行辅助装置包含：第1线，包含第1端和第2端；第2线，包含第3端和第4端；第1马达，连接于所述第1端；第2马达，连接于所述第3端；传感器；以及控制器，所述步行辅助装置中，(a-1)所述第1马达、所述第2马达包含于第1带，且所述第2端和所述第4端固定于第2带或鞋，所述第1带装戴于用户的第1条腿的膝部周围，所述第2带装戴于所述第1条腿的脚腕周围，所述鞋装戴于所述第1条腿，或，(a-2)所述第1马达、所述第2马达包含于所述第2带或所述鞋，且所述第2端和所述第4端固定于所述第1带，(b)所述传感器在第i时间、所述第i时间后的第(i+1)时间检测出从第1状态变化为第2状态的接地，所述第1状态是所述第1条腿从地面离开的状态，所述第2状态是所述第1条腿与地面接触的状态，所述传感器在所述第i时间与第(i+1)时间之间没有检测出所述接地，其中，1≦i≦n，所述i是自然数，所述n是2以上的自然数，(c)在所述传感器在所述第(i+1)时间检测出所述接地时，(c-1)所述控制器为了使从所述第(i+1)时间起平均步行期间的40％以上且60％以下的期间中的所述第1端与所述第1马达间的所述第1线的第1张力比所述第(i+1)时间的所述第1端与所述第1马达间的所述第1线的第2张力大，使所述第1马达将所述第1线卷绕，且，(c-2)所述控制器为了使从所述第(i+1)时间起所述平均步行期间的40％以上且60％以下的期间中的所述第3端与所述第2马达间的所述第2线的第3张力比所述第(i+1)时间的所述第3端与所述第2马达间的所述第2线的第4张力大，因此，使所述第2马达将所述第2线卷绕，(d)所述所述平均步行期间基于所述第(i+1)时间和所述第i时间的差异而被决定。
(实施方式1)
在图1a中示出步行辅助装置100的外观图。此外，图1a(a)表示步行辅助装置100中的装戴于用户的膝部的结构的外观图，图1a(b)表示步行辅助装置100中的装戴于用户的脚后跟的结构的外观图。
图1a所示的步行辅助装置100具备膝部带101、膝部固定具102a、102b、脚后跟固定具103a、103b、第1线104、第2线105。
膝部带101卷绕于用户的膝部而被装戴。膝部固定具102a、102b设置于膝部带101的特定的位置。因此，用户在将膝部带101装戴于膝部的情况下，膝部固定具102a、102b固定于用户的膝部。膝部固定具102a、102b装戴于用户的一条腿的膝部。
膝部带101可以是所谓的带(belt)，也可以是用胶带(ahookandloopfastener、velcrotape)固定的带。
脚后跟固定具103a、103b被装戴于用户的脚后跟。图1a所示的脚后跟固定具103a、103b设置于鞋的特定部分。因此，在用户穿了鞋的情况下，脚后跟固定具103a、103b固定于穿着鞋的用户的脚后跟。
脚后跟固定具103a也可以是第1带扣(buckle)。也可以通过将设置于第1线104的一端的开口部与第1带扣接合，将第1线104与脚后跟固定具103a连接。脚后跟固定具103b也可以是第2带扣。也可以通过将设置于第2线105的一端的开口部与第2带扣接合，将第2线105与脚后跟固定具103b连接。
也就是说，脚后跟固定具103a、103b也可以不直接固定于用户的脚后跟。另外，脚后跟固定具103a、103b的另一例也可以是，设置于脚腕带的特定的位置，该脚腕带直接卷绕于用户的脚腕而固定于用户的脚腕。在该情况下，在用户将脚腕带装戴于脚腕的情况下，脚后跟固定具103a、103b固定于用户的脚后跟。
第1线104将膝部固定具102a和脚后跟固定具103a连接。第2线105将膝部固定具102b和脚后跟固定具103b连接。第1线104及第2线105位于用户的后面。
例如，第1线104的一端固定于脚后跟固定具103a，第1线104的另一端固定于后述的马达206。第1线104在第1线104的一端与另一端之间，连接有膝部固定具102a即可。
第1线104在第1线104一端与另一端之间的部位，将膝部固定具102a支撑为能够在第1线104的长度方向上滑动。也将第1线104的一端记为第1端，将第1线104的另一端记为第2端。膝部固定具102a也可以是第1滑轮。也可以用线将第1滑轮缝在膝部带101的第1预定的位置，从而将第1滑轮设置于膝部带101。第1滑轮也可以使第1线104在第1滑轮上自由滑动而进行支撑。
同样地，第2线105的一端固定于脚后跟固定具103b，第2线105的另一端固定于后述的马达207。第2线105也可以在第2线105的一端与另一端之间连接有膝部固定具102b。第2线105在第2线105的一端与另一端之间的部位，将膝部固定具102b支撑为能够在第2线105的长度方向上滑动。也将第2线105的一端记为第3端，将第2线105的另一端记为第4端。膝部固定具102b也可以是第2滑轮。也可以用线将第2滑轮缝在膝部带101的第2预定的位置，从而将第2滑轮设置于膝部带101。第2滑轮也可以使第2线105在第2滑轮上自由滑动而进行支撑。
图1b是装戴了步行辅助装置100的用户的右脚的背面图。在从用户的背面观察时，第1线104配置于内侧。也就是说，在从用户的背面观察时，第1线104与脚后跟固定具103a、103b中、位于左侧即内侧的脚后跟固定具103a连接。也将脚后跟固定具103a上的与第1线104连接的位置记为第1位置。此外，在将包含脚后跟固定具103a、103b的区域认为是脚后跟固定具103的情况下，也可以说第1线104与脚后跟固定具103的左半部分的区域连接。
另外，在从用户的背面观察时，第2线105配置于外侧。也就是说，在从用户的背面观察时，第2线105与脚后跟固定具103a、103b中、位于右侧即外侧的脚后跟固定具103b连接。也将脚后跟固定具103b上的与第2线105连接的位置记为第2位置。此外，在将包含脚后跟固定具103a、103b的区域认为是脚后跟固定具103的情况下，也可以说第2线105与脚后跟固定具103的右半部分的区域连接。
膝部带101具有马达206、207。马达206、207具有轴或与轴连接的带轮。第1线104及第2线105的每一个与轴或带轮连接，从而控制旋转转矩。通过马达206的旋转，能够将第1线104卷绕或送出，从而改变第1线104的长度。通过马达207的旋转，能够将第2线105卷绕或送出，从而改变第2线105的长度。
马达206通过旋转将第1线104卷绕，由此作用于第1线104的张力变大。通过马达207的旋转，将第2线105卷绕，由此作用于第2线105的张力变大。其结果，通过在缩短膝部和脚后跟之间的距离的方向上产生力，能够辅助步行时的脚腕的运动。
另外，通过各自独立的马达206、207，使第1线104和第2线105产生张力。例如，通过将第1线104的张力和第2线105的张力设定为不同的值，能够产生与脚后跟的左右的倾斜相关的力矩，从而能够辅助步行时的脚腕的运动。
图2是表示步行辅助系统1000的功能框图的一例的图。图2所示的步行辅助系统1000具备：膝部带101、脚后跟固定具103a、103b、传感器209。另外，步行辅助装置100具备：膝部带101、脚后跟固定具103a、103b。
膝部带101具有：电池203、马达控制部208、马达206、207、膝部固定具102a、102b。电池203与马达控制部208及马达206、207电连接。
第1线104的一端固定于脚后跟固定具103a，第1线104的另一端固定于马达206。第1线104在第1线104的一端与另一端之间连接有膝部固定具102a。另外，第2线105的一端固定于脚后跟固定具103b，第2线105的另一端固定于马达207。第2线105在第2线105的一端与另一端之间连接有膝部固定具102b。
膝部固定具102a在膝部固定具102的左半部分的区域与第1线104连接。膝部固定具102b在膝部固定具102的右半部分的区域与第2线105连接。
脚后跟固定具103a在脚后跟固定具103的左半部分的区域与第1线104进行固定。脚后跟固定具103b在脚后跟固定具103的右半部分的区域与第2线105进行固定。
通过传感器209取得用户的步行信息。例如，传感器209设置于人的脚后跟附近。传感器209的一例是压力传感器。通过压力传感器的信号可知脚后跟是否接地(着地)。压力传感器的信号是所测定的压力值。例如，在计测出预定值以上的压力值的期间，意味着脚后跟正在接地。传感器的其他例是脚踏开关、角速度传感器、角度传感器。
马达控制部208从传感器209取得用户的步行信息，向马达206、207输出控制信号。步行信息的例子是由传感器209测定出的传感器值或步行周期的信息。马达控制部208也可以取得传感器209的传感器值，算出后述的步行周期来作为步行信息。或者，马达控制部208也可以取得利用传感器值算出的步行周期的信息来作为步行信息。
马达控制部208是控制电路的一例。
马达206、207的每一个基于控制信号，进行第1线104及第2线105的卷绕及送出，并控制张力。控制信号的例子是，包含第1线104及第2线105的卷绕量或送出量、驱动第1线104及第2线105的动作的时机。
(步行周期)
在此，使用图3，说明步行时的脚腕的辅助的时机。图3表示步行周期的一例。图3按每个步行周期示出用户的侧面的模型。在此，用％示出了着眼于用户的一只脚的步行周期。
在图3所示的0％中，用户的脚正落在地面上。在此，在图3中，也将0％至60％的区间记为立脚期31，将60％至0％的区间记为游脚期32。也就是说，步行周期的一例意指，用0～100％表示在将用户的脚落在地面上时设为0％且将下一次用户的脚落在地面时设为100％的情况下的步行状态的值。例如，也可以对应于从用户的脚落在地面上时起到下一次用户的脚落在地面上时为止的时间。具体而言，在从用户的脚落在地面上时到下一次用户的脚落在地面上时为止的时间为1sec的情况下，将从用户的脚落在地面上时起经过0.5sec的时刻的步行周期表示为50％。
更具体而言，用户的一只脚的脚后跟落在地面上的时间点为0％。之后，用户的脚掌接地，接着，用户的脚趾接地。接着，用户的脚后跟抬起，以用户的脚趾蹬地，用户的脚抬起。用户的脚后跟再次与地面接触的时间点为100％。
当用户步行时，在从用户的脚后跟与地面接触的时间点起，到用户的脚趾从地面离开的时间点为止的期间内，存在脚腕的弯曲运动。在该脚腕的弯曲运动的期间33内，由于膝部与脚后跟之间距离变短，所以利用线的张力来支援该运动，由此能够辅助用户的步行。此外，脚腕的旋转运动包括伸展运动和弯曲运动。脚腕的弯曲运动是指，趾部朝向人的身体下方的方向使脚腕的关节旋转的运动。脚腕的伸展运动是指，趾部朝向人的身体上方的方向使脚腕的关节旋转的运动。
步行辅助装置100在脚腕弯曲的区间中，在膝部和脚后跟之间的距离变短的方向上产生力，由此进行用户的步行辅助。脚腕弯曲的区间的一例是40％以上且60％以下的步行周期的区间、或50％以上且60％以下的步行周期的区间。也就是说，马达控制部208利用步行信息来取得用户的步行周期的信息。马达控制部208使用步行周期的信息，在用户的接下来的步行的预定的步行周期中，控制马达206，以缩短第1线104的长度，并且控制马达207，以缩短第2线105的长度。此处的预定的步行周期的一例，也即是40％以上且60％以下的步行周期的区间，或50％以上且60％以下的步行周期的区间。因此，根据用户的步行周期，能够在良好的时机辅助用户的步行。
(实验结果)
在此，对表示每个用户的走路方式存在差异这一情况的实验结果进行说明。
人的步行依赖于肌肉量、骨骼的长度、骨骼的角度、以及步行的习惯等而个人差异很大。图4示出步行中的人的背面图。图4(a)示出被试验者401，图4(b)示出被试验者402。在从背面侧观察被试验者401及被试验者402时，被试验者401的脚腕的角度411与被试验者402的脚腕的角度412不同。
具体而言，被试验者401的脚腕的脚关节的角度411大致笔直，而被试验者402的脚关节的角度412向外弯曲。在此的向外是指，脚向外打开。
被试验者402的脚腕比被试验者401的脚腕向外展。换言之，被试验者401的脚腕的外展角度(abductionangle)比被试验者402的脚腕的外展角度小。
也就是说，了解到，当人走路时，与脚向前后活动的方向不同，脚腕也向外展方向或内收方向活动。
因此，在1自由度的马达中，即使按每个用户存在步行的差异，也仅能够在1个方向上进行辅助。例如，如图5所示的脚501所示的箭头所示，在步行时脚活动的方向上进行辅助。但是，像图4所示的被试验者402那样，难以施加脚腕的向外方向的力。因此，在1自由度的马达中，对用户来说进行自然的步行的辅助很困难。
实施方式1的步行辅助装置100由于具有固定于用户的脚后跟的多条第1线104、第2线105，所以能够改变各第1线104、第2线105的张力。由此，例如能够如图5所示的脚502那样，在内收(adduction)及外展(abduction)的方向、或外旋(eversion)及内旋(inversion)的方向上产生力。这样，可辅助的方向的自由度增加，能够根据用户的步行方式进行自然的步行辅助。
示出对装戴了线的被试验者401及被试验者402的步行时的、线的长度进行了测定得到的结果。被试验者a及b在内侧及外侧装戴了线。
图6示出设置于被试验者401的内侧及外侧的线的长度的变化。另外，图7示出设置于被试验者402的内侧及外侧的线的长度的变化。图6及图7的纵轴为线的长度(mm)，横轴为步行周期(％)。图6及图7示出以左脚为基准的步行周期。
当脚腕弯曲时(区间611、区间711)，将线卷绕，从而执行了步行辅助。
在长度的变化为正方向的情况下，为伸出脚的方向的运动，在长度的变化为负方向的情况下，为缩回脚的方向的运动。
图6所示的从状态601到状态610表示用户的步行时的状态。图6(a)所示的状态601～状态605是从侧面观察步行时的用户的状态，图6(c)所示的状态606～状态610是从后方观察步行时的用户的状态。另外，状态601、602、603、604、605分别与状态606、607、608、609、610对应。图7所示的状态701～状态710也同样。
图6(b)所示的线的长度是针对设置于被试验者401的内侧的线及设置于外侧的线的各个线的5个周期的平均长度。同样地，图7(b)所示的线的长度是针对设置于被试验者402的内侧的线及设置于外侧的线的各个线的5个周期的平均值长度。
如图6及图7所示，了解到：根据被试验者，线的长度的变化不同。尤其是，图6所示的从状态607到状态608为止的区间的长度的变化与图7所示的从状态707到状态708为止的区间的长度的变化大大不同。
在图6所示的被试验者401中，在从状态607到状态608为止的区间内，内侧的线的长度的变化与外侧的线的长度的变化，变化不大。另一方面，在图7所示的从状态707到状态708为止的区间内，内侧的线的长度的变化比外侧的线的长度的变化小。
另外，在从状态607到状态608为止的区间内，内侧的线的长度的变化比外侧的线的长度的变化小，而在从状态608到状态609为止的区间内，内侧的线的长度的变化比外侧的线的长度的变化大。
另一方面，在图7所示的被试验者402中，在大致整个区间内，内侧的线的长度的变化比外侧的线的长度的变化小。
以上可知，根据被试验者的不同，步行时的从脚后跟到膝部为止的距离的变化各不相同。
(马达控制部208)
图8是马达控制部208的功能框图。图8所示的马达控制部208具有：取得部302、历史蓄积部303、线长度计算部304、目标长度蓄积部305、马达控制量决定部306、步行分析部307、以及目标长度决定部308。
(取得部302)
取得部302从传感器209取得用户的步行信息。用户的步行信息是用于算出用户的步行周期的信息。
传感器209的一例是脚踏开关传感器。脚踏开关传感器装戴于鞋底。脚踏开关传感器は、在用户的步行中，当鞋底设置于地面时，输出接通(on)的信号；当鞋底没有设置于地面时，输出断开(off)的信号。
取得部302根据从脚踏开关传感器输出的信号，能够在用户的步行中取得脚的状态。
传感器209的其他例是加速度传感器。也可以基于加速度传感器的信息来检测用户的脚在步行中的状态。例如，请参照ieeetransactionsonbiomedicalengineering，vol.52，no.3，2005，p.488fig.1，p.489，fig.2。
传感器209的其他例是角度传感器。例如，在用户的大腿部设置角度传感器，取得部302取得用户的股关节角度来作为步行信息。步行分析部307基于用户的股关节角度的周期的变化算出步行周期。
(历史蓄积部303)
历史蓄积部303蓄积通过取得部302取得的用户的步行信息。
例如，历史蓄积部303将步行周期中的当前的时间点、和步行信息的取得时刻进行关联并蓄积。例如，步行周期中的当前的时间点为0％。
图9中示出传感器209为脚传感器的情况下的步行信息的例子。例如，历史蓄积部303将接通(on)信号及断开(off)信号、与信号的取得时刻进行关联并蓄积。
图9所示的步行信息包括：从断开(off)信号变为接通(on)信号的时间点的时刻(传感器信号标记为接通(on))、及从接通(on)信号变为断开(off)信号的时间点的时刻(传感器信号标记为断开(off))。
(步行分析部307)
步行分析部307基于蓄积于历史蓄积部303的用户的步行信息，决定使第1线104及第2线105产生张力的期间。
最初，步行分析部307基于蓄积于历史蓄积部303的用户的步行信息，取得用户的步行周期的信息。
图9所示的步行信息的例子包括：数据1(0时10分3.143秒、接通(on))、数据2(0时10分3.622秒、断开(off))、及数据3(0时10分3.952秒、接通(on))的信息。
例如，图9所示的基于数据1到数据3计算的用户的一步的周期是810msec。同样地，基于数据3到数据5的用户的一步的周期是841msec，基于数据5到数据7的用户的一步的周期是809msec，基于数据7到数据9的用户的一步的周期是786msec。
步行分析部307基于步行周期的信息，推定接下来的步行的预定的步行周期的时间。
在此的步行周期的信息例如使用预定步数的步行周期的平均值。即使看起来人以相同的方式行走，但是每一步，脚的运动方都不会完全相同。因此，通过使用预定步数的步行周期的平均值，能够减小与步行有关的用户的个人内的误差。
在图9所示的例子中，3步的平均值时间为820msec((810msec+841msec+809msec)/3)。
作为一例，对在从50％到60％为止的步行周期的期间中增大第1线104及第2线105的张力的情况进行说明。
在接下来的一步中，从50％到60％为止的步行周期的期间，以开始第4步的数据7的时刻为基准，能够推定为从0时10分6.012秒(5.602+(0.820×0.5)＝6.012)到0时10分6.094秒(5.602+(0.820×0.6)＝6.094)。该期间中，通过使第1线104及第2线105产生张力，能够辅助用户的步行。
另外，步行分析部307也可以判定用户是否正在恒速步行。例如，在预定回数的步行周期包含在预定的时间范围内的情况下，判定为用户正在恒速步行。在判定为用户正在恒速步行的情况下，步行分析部307使用该步行信息，推定接下来的步行中的预定的步行周期的时刻。
例如，步行分析部307在3步的步行周期的变化(3步的步行周期的最大值与最小值之差)包含在100msec以内的情况下，判定为用户正在恒速步行。在图9所示的例子中，3步的步行周期为810msec、841msec、及809msec，由于3步的步行周期的变化为32msec(841msec-809msec)，所以判定为用户正在恒速步行。
(线长度计算部304)
线长度计算部304为了通过马达206、207向第1线104及第2线105施加预定的张力，计算第1线104及第2线105的长度。
例如，为了维持第1线104及第2线105不松弛的状态，始终通过马达206、207向第1线104及第2线105施加预定的张力。由此，线长度计算部304能够基于第1线104及第2线105的卷绕量，计算第1线104及第2线105的长度。在此的长度是脚后跟固定具103与膝部固定具102之间的第1线104及第2线105的长度。
例如，线长度计算部304在用户起立的状态下，将用户设定为第1线104及第2线105不松弛的状态。
线长度计算部304，例如，在装戴脚后跟固定具103和膝部固定具102时，以第1线104及第2线105不会松弛的方式对用户进行装戴。
或者，也可以是，线长度计算部304从检测第1线104及第2线105的松弛的传感器取得第1线104及第2线105的松弛信息。
第1线104的松弛检测也可以通过在马达206将第1线104卷绕时测定马达206的驱动电流值的变化来进行检测。马达206的驱动电流值与转矩成比例，即，与在线上产生的张力成比例。
示出了：在马达206将第1线104卷绕时，若马达206的驱动电流增加，则第1线104的张力增加，即，第1线104并不松弛这一情况。另一方面，示出了：在马达206将第1线104卷绕时，马达206的驱动电流没有变化表示：第1线104的张力不变，即，第1线104松弛这一情况。
示出了：在马达206将第1线104送出时，若马达206的驱动电流减少，则第1线104的张力减少，即，第1线104从并不松弛的状态变化为松弛的状态这一情况。换言之，了解到：在马达206将第1线104送出之前，第1线104为并不松弛的状态。另一方面，示出了：在马达206将第1线104送出时，若马达206的驱动电流没有变化，则第1线104的张力为低的状态继续，即，第1线104为松弛的状态继续。换言之，了解到：在马达206将第1线104送出之前，第1线104为松弛的状态。
此外，上述对利用了马达206的线104的松弛检测进行了说明，但是也能够对利用了马达207的线105的松弛检测进行同样的说明。
此外，也可以是，使用力传感器2101、2102对第1线104的张力及第2线105的张力进行检测，检测第1线104及第2线105的松弛。
也可以是，在线的松弛信息中包含有第1线104或第2线105松弛的信息的情况下，例如，从外部的输出部输出警报，使用户将第1线104及第2线105设定为不松弛的状态。外部的输出部的例子是扬声器或显示器。
在线不松弛状态下，线长度计算部304控制马达206、207，以使得第1线104及第2线105的各自例如产生1n～2n的张力。其结果，在使得第1线104及第2线105不会松弛的状态下，使用户直行，线长度计算部304取得第1线104及第2线105的长度信息。具体而言，线长度计算部304基于第1线104及第2线105的卷绕量计算第1线104及第2线105的长度。
(目标长度决定部308)
目标长度决定部308基于预定的基准和步行周期中的第1线104及第2线105的长度，决定第1线104及第2线105的目标长度。
如图6及图7所示，使用没有进行辅助的用户的步行时的脚后跟与膝部的距离。更具体而言，是配置有第1线104的脚后跟与膝部的距离，配置有第2线105的脚后跟与膝部的距离。
目标长度决定部308基于该测定值和预定的基准，设定第1线104及第2线105的长度的目标值，并蓄积于目标长度蓄积部305。在此的测定值是没有进行辅助的用户的步行时的配置有第1线104的脚后跟与膝部的距离，配置有第2线105的脚后跟与膝部的距离。
预定的基准是(a)维持没有辅助时的配置有第1线104的脚后跟与膝部的距离、和没有辅助时的配置有第2线105的脚后跟与膝部的距离之间的关系，且(b)在预定步行周期内，缩短配置有第1线104的脚后跟及膝部的距离和配置有第2线105的脚后跟及膝部的距离。
更具体而言，在使马达206、207不工作且用户正在步行时，在第1线104比第2线105长的情况下，控制马达206、207以使得第1线104比第2线105长。另外，在使马达206、207不工作且用户正在步行时，在第1线104比第2线105短的情况下，控制马达206、207以使得第1线104比第2线105短。因此，能够根据用户的步行的倾向适当地辅助用户的步行。
在此，也将没有辅助时的配置有第1线104的脚后跟与膝部的距离标记为第1距离，也将没有辅助时的配置有第2线105的脚后跟与膝部的距离标记为第2距离。
例如，在图6及图7所例示的用户的情况下，在第1距离比第2距离小时，第1线104的目标值比第2线105的目标值小。
此外，目标长度决定部308可以在整个步行周期的范围内决定目标值，也可以在步行周期的一部分决定目标值。
在图10a中示出第1线104及第2线105的长度的目标值的具体例。
图10a所示的目标值是50％以上且60％以下的步行周期中的值。目标值的一例是以单点划线表示的第1线104的目标值801、和以双点划线表示的第2线105的目标值802。
在图10a所示的50％以上且60％以下的步行周期中，目标值801、802是相对于没有辅助时的第1线104及第2线105的长度短10mm～20mm的长度。另外，在图10a所示的50％以上且60％以下的步行周期中，目标值801、802也可以是比没有辅助时的第1线104及第2线105的长度短预定的比例(例如5％)的长度。图10b是表示图10a中的第1线104的目标值的图，图10c是表示图10a中的第2线105的目标值的图。
步行辅助装置100基于该目标值进行辅助，由此，与通常的步行相比，脚腕的弯曲程度变大，在步行中脚的踢出的力变大。其结果，用户的步幅变大，能够使步行速度上升。
另外，对于具有预定以上的步幅且脚腕的弯曲运动为预定以上大的用户来说，目标长度决定部308也可以将线的长度设定为比预定值短的目标值。脚腕的弯曲运动大的用户是指线的长度的变化大的用户。
另外，在也想提高辅助效果的情况下，目标长度决定部308也可以将线长度的目标值设定为更短。另一方面，在不需要辅助量的用户的情况下，目标长度决定部308也可以设定比预定值长5mm～10mm的目标值。
(目标长度蓄积部305)
目标长度蓄积部305蓄积目标长度决定部308决定的目标长度。具体而言，目标长度蓄积部305蓄积将第1线104及第2线105卷绕的长度所对应的马达206、207的旋转量的目标值。
(马达控制量决定部306)
马达控制量决定部306参照目标长度蓄积部305的目标值，基于由线长度计算部304计算出的第1线104及第2线105的长度，决定控制马达206、207的电压。
具体而言，在从50％到60％为止的步行周期中，在线长度计算部304的长度比目标长度蓄积部305的值大时，马达控制量决定部306为了进一步缩短线而向马达206、207施加电压，进行增大线的卷绕量的控制。
这样，马达控制部208通过马达206及马达207取得第1线104及第2线105的卷绕量。马达控制部208在每个步行周期，根据规定第1线104的长度及第2线的长度105的第1基准、与第1线104及第2线105的卷绕量之差，在用户的接下来的步行中的预定的步行周期内，控制马达206以缩短第1线104的长度，并且控制马达207以缩短第2线105的长度。因此，能够以适当的脚腕的旋转量辅助用户的步行。
进而，马达控制量决定部306也可以基于由线长度计算部304计算出的第1线104及第2线105的长度，进行对于目标值的反馈控制。
通过以上的动作，根据各用户的步行方式，在从50％到60％为止的步行周期中的向地面踢出的时机，进行利用马达206、207的第1线104及第2线105的卷绕，从而能够辅助步行。
(步行辅助装置100的流程)
接着，使用图11的利用马达控制部208的控制的流程，说明步行辅助装置100的动作。
(步骤s901)
步行分析部307取得用户的步行信息。步行分析部307基于步行信息判定用户是否为恒速步行的状态。例如，步行分析部307在用户的步行周期的时间变为一定间隔的情况下，判定为用户是恒速步行的状态。
步行分析部307在没有变为恒速步行的情况下，反复进行本步骤。在用户为恒速步行的状态的情况下，进入步骤s902。
(步骤s902)
线长度计算部304计算没有进行步行辅助时的第1线104及第2线105的长度。线长度计算部304也可以将第1线104及第2线105的长度与计测该长度的时刻进行关联而存储于存储器。
线长度计算部304也可以取得预先计算出的、没有进行步行辅助时的第1线104及第2线105的长度。
(步骤s903)
步行分析部307判断是否进行了预定周期回数的步行。例如，在进行了与3周期相应的步行的情况下，进入接下来的步骤s905。在没有到达预定回数的情况下，返回步骤s902。
(步骤s904)
线长度计算部304计算第1线104及第2线105的长度。例如，线长度计算部304计算与3周期相应的步行中的第1线104的长度的平均值、及第2线105的长度的平均值。由此，生成图6所示的步行时的线长度的图。
(步骤s905)
目标长度决定部308基于预定的基准和没有进行步行辅助时第1线104的长度及第2线105的长度，决定第1线104的目标长度及第2线105的目标长度。其结果，目标长度决定部308例如生成图10a～10c所示的线长度的目标轨道。目标轨道是目标值的一例。目标轨道蓄积于目标长度蓄积部305。
(步骤s906)
马达控制量决定部306基于在恒速步行分析部307中推定出的步行周期，判断当前时刻是否是执行辅助控制的时机。例如，若为步行周期的50％以上且60％以下，则产生张力，执行步行辅助。步行周期的信息可参照图9所示的步行分析部307取得的步行信息。
(步骤s907)
线长度计算部304取得当前的第1线104的长度及第2线105的长度。另外，马达控制量决定部306对由目标长度蓄积部305蓄积的各线的目标长度、和计算出的当前的第1线104及第2线105的长度进行比较。
(步骤s908)
在当前的第1线104及第2线105的长度比各自的目标值长的情况下，进入接下来的步骤s909。在当前的第1线104及第2线105的长度比各自的目标值短的情况下，返回步骤s907。
(步骤s909)
马达控制量决定部306决定用于将第1线104及第2线105设为目标值的马达206、207的驱动电压值，向马达206、207发送控制信号。例如，马达控制量决定部306参照具有第1线104及第2线105的长度与目标值之差所对应的电压值的基准，决定电压值。
(步骤s910)
马达控制量决定部306判断用户的步行是否停止，在用户的步行停止了的情况下，结束处理。在用户处于步行中的情况下，返回步骤s906。
步行分析部307在取得了用户没有恒速步行的信息的情况下，马达控制量决定部306判断为用户的步行停止。
通过以上的动作，实施与用户的步行状态相应的线的长度的控制，能够在步行时的适当的时机支援用户的步行。
(效果)
根据本实施方式的步行辅助装置100，由于通过在用户的一条腿的左右排列而配置的第1线104及第2线105的各线，能够辅助用户的步行，所以也能够在使用户的脚腕弯曲的方向及外旋转的方向上产生用于辅助的转矩。因此，根据人的步行方式中的脚腕的运动，一边调整线的长度一边产生张力，从而能够实现自然的辅助。
(实施方式1的变形例1)
在上述实施方式1的步行辅助装置100中，第1线104的伸展强度(elongation)也可以比第2线105的伸展强度大。第1线104的伸展强度也可以标记为通过马达向第1线104施加张力时的伸展量。第1线104的一例是施加了15kn的力时相对于第1线104的全体长度伸展1％。也可以是，为了使第1线104伸展1％，需要15kn以上的力。
如图6及图7所示，配置于内侧的第1线104，与配置于外侧的第2线105相比，长度的变化较大，容易向该第1线104施加负荷。因此，通过使第1线104的伸展强度比第2线105的伸展强度大，能够有效减少第1线104破损这一情况。另外，由于第2线105的伸展强度比第1线104的伸展强度小，所以能够降低第2线105所涉及的成本。
(实施方式1的变形例2)
在上述实施方式1或其变形例1的步行辅助装置100中，还可以是，第1线104的最大移动速度比第2线105的最大移动速度快。
在此，线的最大移动速度是指，线通过对应的马达而卷绕的速度即移动速度中的最大的速度。线的最大移动速度的一例是0.35m/s。
如图6及图7所示，配置于内侧的第1线104，与配置于外侧的第2线105相比，长度的变化较大。因此，通过使第1线104的最大移动速度比第2线105的最大移动速度快，能够加速向用户的脚腕的内侧的辅助的响应速度。由此，能够有效辅助用户的步行。
(实施方式1的变形例3)
在上述实施方式1或其变形例1、2的步行辅助装置100中，马达206的最大转矩也可以比马达207的最大转矩大。
如图6及图7所示，配置于内侧的第1线104，与配置于外侧的第2线105相比，长度的变化较大，容易向该第1线104施加负荷。因此，通过将连接于第1线104的马达206构成为与马达207相比最大转矩较大，能够容易使对第1线104的张力比对第2线105的张力大。另外，由于马达207的最大转矩比马达206的最大转矩小，所以能够降低马达207所涉及的成本。
(实施方式1的变形例4)
在上述实施方式1或其变形例1～3的步行辅助装置100中，如图12所示，第1线104的固定位置与第2线105的固定位置的距离124也可以是离开20mm以上的距离。
图12表示用户的左脚的后视图。
这样，脚后跟固定具103a、103b以脚后跟的重心121为中心，连接于第1线104的固定位置122及第2线105的固定位置123。由此，如图5的脚502那样，能够有效生成左右的倾斜的力矩。
(实施方式2)
在实施方式1的步行辅助装置100中，如图1的外观图所示，第1线104及第2线105并不交叉，以接近平行的方式被固定。
实施方式2的步行辅助装置200为了提高辅助用户的直行的步行、并提高用户的向左右的方向转换的步行的效果，第1线104a及第2线105a的配置与步行辅助装置100中的第1线104及第2线105不同。
为了生成利用第1线104a及第2线105a的左右的旋转方向的力矩，可以考虑向倾斜方向产生张力的装戴方法。如图13所示，第1线104a的一端与脚后跟的右侧连接，第1线104a的一端与另一端之间连接于膝部的左侧。也就是说，第1线104a与膝部固定具102的左半部分的区域连接。也将膝部固定具102中的与第1线104a连接的位置标记为第3位置。
另外，如图13所示，第2线105a的一端连接于脚后跟的左侧，第2线105a的一端与另一端之间连接于膝部的右侧。也就是说，第1线104a与膝部固定具102的右半部分的区域连接。也将膝部固定具102中的与第2线105a连接的位置标记为第4位置。
由此，能够生成左右的旋转方向的力矩。
使用图14进行说明。图14(a-1)是从后方观察将线平行配置时的脚(平行类型)的图，图14(a-2)是从上方观察将线平行配置时的脚(平行类型)的图。图14(b-1)是从后方观察将线交叉配置时的脚(交叉类型)的图，图14(b-2)是从上方观察将线交叉配置时的脚(交叉类型)的图。
在平行类型的线的配置的情况下，如图14(a-1)所示，在上下方向上线被拉伸，线的张力在上下方向上产生。因此，如图14(a-2)所示，在从上方观察的情况下，在用户的脚上几乎不会产生旋转方向的力矩。
另一方面，在交叉类型的线配置的情况下，如图14(b-1)所示，在从上下方向向左右稍微倾斜的方向上拉伸线，在该倾斜的方向上产生张力。其结果，除了上下方向的力以外还产生向左右方向的力。也就是说，在交叉类型的线配置的情况下，如图14(b-2)所示，能够围绕脚的重心产生旋转方向的力矩。平行类型的线无法用线对该旋转方向的运动进行辅助，但是交叉类型的线能够以旋转方向的力矩进行辅助。
实施方式2的步行辅助装置200的功能框图与实施方式1的步行辅助装置100同样。步行辅助装置200与步行辅助装置100同样地，能够基于第1线104a及第2线105a的长度，辅助用户的步行。
实施方式2的步行辅助装置200能够基于第1线104a及第2线105a的张力来控制步行辅助。对其方法进行说明。
图15a的(a)及(b)是分别表示用户进行直行的步行时的、弯曲转矩与外旋转转矩的图。图15b的(a)～(c)是分别表示用户进行直行的步行时的、弯曲转矩、外旋转转矩、以及第1线104a及第2线105a的张力的在步行周期中的变化的图。
在用户的直行的步行中，由于假设为脚没有倾斜的理想的步行，所以不会产生外旋转转矩。对于这样的步行的人的转矩，例如，用第1线104a及第2线105a进行辅助，以产生相对人的转矩的20％的转矩。
第1线104a及第2线105a的张力能够用图15b的下图的那样的图形来表现。在此的第1线104a及第2线105a的张力相同。但是，在如图4a的被试验者402那样脚腕弯曲的情况下，产生外展角度，用第1线104a和第2线105a进行辅助的转矩不同。
也就是说，在第1线104a的长度的变化及第2线105a的长度的变化相同的情况下，使第1线104a及第2线105a产生相同的张力。
在第1线104a的长度的变化及第2线105a的长度的变化不同的情况下，使第1线104a的长度及第2线105a的长度中、长度变短一方的线被施加的张力变大。
实施方式2的步行辅助装置200的马达控制部208a根据施加于第1线104a及第2线105a的张力控制马达206及马达207。
图16是马达控制部208a的功能框图。图16所示的马达控制部208a具有：取得部1602、历史蓄积部1603、线张力计算部1604、目标张力蓄积部1605、马达控制量决定部1606、步行分析部1607、以及目标张力决定部1608。
针对各部的动作进行说明。此外，取得部1602、历史蓄积部1603、及步行分析部1607分别与取得部302、历史蓄积部303、及步行分析部307相同，因此省略说明。
目标张力蓄积部1605蓄积有图15b所示的第1线104及第2线105的张力的目标模式。
(线张力计算部1604)
在线张力计算部1604中，从马达206、207取得被提供给马达206、207的电压值、和此时的马达206、207的电流值。线张力计算部1604使用被提供给马达206、207的电压值和马达206、207的电流值计算施加给第1线104a及第2线105a的张力。
(马达控制量决定部1606)
马达控制量决定部1606使用由目标张力蓄积部1605蓄积的张力的模式的目标值、和由线张力计算部1604计算出的当前的第1线104a的张力值及第2线105a的张力值，决定提供给马达206、207的电压值。
这样，马达控制部208a取得第1线104a及第2线105a的张力，在每个步行周期，根据规定第1线104a的长度及第2线105a的张力的第2基准、与第1线104a及第2线105a的张力之差，在用户的接下来的步行中的预定的步行周期中，控制马达206以缩短第1线104a的长度，并且控制马达207以缩短第2线105a的长度。因此，能够以适当的力辅助用户的步行。
在图17示出利用张力控制马达的步行辅助装置200的动作的流程。
从(步骤s1701)到(步骤s1706)为止的各步骤分别实施与实施方式1的从(步骤s901)到(步骤s906)为止的各步骤同样的动作，因此省略说明。此外，在实施方式1中，算出了线的长度的目标值，但是在本实施方式中算出线的目标张力。
(步骤s1707)
线张力计算部1604将当前的第1线104a的张力及第2线105a的张力与目标张力的值进行比较。
(步骤s1708)
在当前的线的张力较小的情况下，进入下一个步骤。在当前的线的张力较大时，返回步骤s1707。
(步骤s1709)
马达控制量决定部306决定马达206、207的电压值，以使得将第1线104a的张力及第2线105a的张力提高至目标张力值。具体而言，根据第1线104a的张力及第2线105a的张力值之差，将马达206、207的电压值提高至目标张力值为止。
(步骤s1710)
马达控制量决定部1606判断用户的步行是否停止，在用户的步行停止了的情况下，返回步骤s1706。
通过实施以上的动作，能够利用张力对用户的步行进行辅助控制。
(实施方式2的变形例1)
在实施方式2中，对用户的直行的步行的情况下的辅助进行了说明。然而，在对用户的向左右方向转换的步行进行辅助的情况下，将左右的线的张力控制为不同的张力更加有效。本变形例的步行辅助装置300，与实施方式2的步行辅助装置200相比较，不同之处在于，马达控制部208a变为马达控制部208b，以及还具备旋转检测部1909。
如图18所示，步行辅助装置300还具备旋转检测部1909，通过旋转检测部1909检测用户的方向转换。
旋转检测部1909检测用户向左右进行方向转换时的旋转。旋转检测部1909的一例是陀螺传感器。陀螺传感器装戴于鞋底或脚后跟固定具103。
例如，通过陀螺传感器检测脚后跟固定具103的倾斜。马达控制部208b在通过陀螺传感器检测到倾斜时，判断为用户朝向左右的某一方向。
图19是马达控制部208b的功能框图。图19所示的马达控制部208b具有：取得部1902、历史蓄积部1903、线张力计算部1904、目标张力蓄积部1905、马达控制量决定部1906、步行分析部1907、以及旋转检测部1909。
此外，取得部1902、历史蓄积部1903、线张力计算部1904、目标张力蓄积部1905、马达控制量决定部1906、步行分析部1907分别与取得部1602、历史蓄积部1603、线张力计算部1604、目标张力蓄积部1605、马达控制量决定部1606、步行分析部1607相同，因此省略说明。马达控制部208b为与马达控制部208a大致同样的结构，但是还具有旋转检测部1909。在通过旋转检测部1909检测到用户的方向转换的情况下，马达控制部208b变更马达206、207的控制模式。
进行更加具体的说明。图20a示出用户按照右脚2001、左脚2003、右脚2002、及左脚2004的顺序走路的样子。
在用户从左脚2003的位置向右拐弯的情况下，按照右脚2002及左脚2004的顺序移动。此时，如箭头2005所示，右脚需要右旋转力，如箭头2006所示，左脚需要右旋转力。
图20b(a)、(b)是分别表示用户的弯曲转矩和外旋转转矩的图。图20b的(c)～(e)是分别表示用户向右侧进行方向转换时的、弯曲转矩、外旋转转矩、以及第1线104a及第2线105a的张力的在步行周期中的变化的图。如图20b(d)所示，在用户向右侧进行方向转换时，与图15b(b)所示的直行时的外旋转转矩不同，产生了外旋转转矩。
伴随于此，如图20b(e)所示，在第1线104a和第2线105a的张力上也产生差。目标张力蓄积部1905蓄积有左右具有差的线张力来作为目标张力模式。例如，在右旋转用的目标张力模式中，第2线105的张力比第1线104的张力大。另外，在左旋转用的目标张力模式中，第2线105的张力比第1线104的张力小。
在检测到用户的左右的方向转换的情况下，选择预定的目标张力模式来执行控制。也就是说，马达控制部208b在通过检测部1909检测到向右侧的方向转换的情况下，选择蓄积于目标张力蓄积部1905的右旋转用的目标张力模式，使用右旋转用的目标张力模式执行马达206、207的控制。另外，马达控制部208b在利用旋转检测部1909检测到向左侧的方向转换的情况下，选择蓄积于目标张力蓄积部1905的左旋转用的目标张力模式，使用左旋转用的目标张力模式执行马达206、207的控制。
这样，马达控制部208b基于用户的旋转方向和步行信息，在预定的时机，控制马达206以缩短第1线104a的长度，且控制马达207以缩短第2线105a的长度。因此，即使在用户步行时向右或左进行方向转换的情况下，也能够适当地辅助用户的步行。
此外，在实施方式2中，线张力计算部1604使用马达的电流值推定出了第1线104a、第2线105a的张力。但是，也可以如图21(b)所示，在第1线104a及第2线105a配置力传感器2101、2102，测定第1线104a及第2线105a的张力。也可以计算由力传感器测定出的第1线104及第2线105的张力与目标张力值之差，决定马达206、207的电压。
此外，在实施方式1中，以第1线104、第2线105的长度为基准，进行了马达206、207的控制，但不限于此，也可以与实施方式2同样地，以施加于第1线104、第2线105的张力为基准，进行马达206、207的控制。另外，在该情况下，也可以如图21(a)所示，与上述的图21(b)同样地，在实施方式1的步行辅助装置200的第1线104及第2线105配置力传感器2101、2102，测定第1线104及第2线105的张力。
另外，在实施方式2中，以施加于第1线104a、第2线105a的张力为基准，进行了马达206、207的控制，但是不限于此，也可以与实施方式1同样地，以第1线104、第2线105的长度为基准，进行马达206、207的控制。
在实施方式1及2中，将第1线104及第2线105直接固定于脚后跟固定具103，但是也可以如图22所示，将物理弹簧2201、2202设置在各第1线104、第2线105与脚后跟固定具103之间。也就是说，也可以将第1线104、第2线105经由弹簧2201、2202固定于脚后跟固定具103。由此，能够进行具有刚性的控制。
此外，实施方式1及2的步行辅助装置100、200、300利用2条线实现了步行的辅助。进而，还可以如图23所示，利用3条线2301、2302、2303实施辅助。由此，能够增大步行时的弯曲转矩，并增加控制外旋转转矩的自由度。此外，在该情况下，3条线2301、2302、2303分别与未图示的3个马达进行固定。
另外，在实施方式1的步行辅助装置100、200、300中，马达206、207被装戴于膝部带101。然而，也可以如图24所示，在鞋跟、鞋之中、或脚后跟固定具103装戴有与各第1线104、第2线105固定的马达206a、207a。
在本公开中，单元、设备的全部或一部分或图2、图8、图16以及图19所示的框图的功能块的全部或一部可以通过包含半导体装置、半导体集成电路(ic)、或lsi(largescaleintegration)的一个或一个以上的电子电路执行。lsi或ic可以集成为一个芯片，也可以由多个芯片组合而构成。例如，存储元件以外的功能块可以集成为一个芯片。在此，虽然称为lsi或ic，但是可以根据集成的程度而改变称呼，也可以称为系统lsi、vlsi(verylargescaleintegration)或ulsi(ultralargescaleintegration)。在lsi的制造后被编程的、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray(fpga))、或lsi内部的接合关系的再构成或lsi内部的电路分区的可安装的可重构逻辑器件(reconfigurablelogicdevice)也能够以相同的目的使用。
进而，单元、装置全部或一部的功能或操作也可以通过软件处理执行。在该情况下，软件被记录于包含一个以上的rom、光盘、或硬盘驱动器的非暂时性记录介质。在软件通过处理装置(processor)被执行的情况下，软件使软件内的特定的功能在处理装置(processor)和周边的设备中执行。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记录介质、处理装置(processor)、及必要的硬件设备例如接口。
产业上的可利用性
本公开的步行辅助装置能够利用于用户的步行或行走动作的辅助等。标号说明
100，200，300步行辅助装置
101膝部带
102，102a，102b膝部固定具
103，103a，103b脚后跟固定具
104，104a第1线
105，105a第2线
203电池
206，206a，207，207a马达
208，208a，208b马达控制部
209传感器
302，1602，1902取得部
303，1603，1903历史蓄积部
304线长度计算部
305目标长度蓄积部
306，1606，1906马达控制量决定部
307，1607，1907步行分析部
308目标长度决定部
1604，1904线张力计算部
1605，1905目标张力蓄积部
1608，1908目标张力决定部
1909旋转检测部