以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下の実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、それに限定されるものではない。また、以下の記載及び図面では、説明の明確化のため、当業者にとって自明な事項等については、適宜、省略及び簡略化がなされている。
<発明の実施の形態>
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る介護支援装置1の構成について説明する。図1に示すように、介護支援装置1は、移乗支援装置2と、洋式便器4とを有する。
移乗支援装置2は、土台部20と、一対の駆動車輪21と、一対の補助車輪22と、台車本体23と、第1のリンク24と、第2のリンク25と、第3のリンク26と、正面保持具27と、一対の側面保持具28と、操作パネル29と、制御装置30と、通信装置31と、通知装置32と、第1のアクチュエータ33と、第2のアクチュエータ34と、を有する。
土台部20、一対の駆動車輪21、一対の補助車輪22及び台車本体23は、台車部として機能する。第1のリンク24、第2のリンク25、第3のリンク26、第1のアクチュエータ33、第2のアクチュエータ34は、台車部と連結されるアーム部として機能する。正面保持具27及び一対の側面保持具28は、アーム部と連結され、被介護者を保持する保持具として機能する。
制御装置30、通信装置31、通知装置32、第1のアクチュエータ33及び第2のアクチュエータ34は、ロボットサブシステム3として機能する。
土台部20は、その前方(図1では左方向)に左右一対の駆動車輪21が取り付けられており、その後方(図2では右方向)に左右一対の補助車輪22が取り付けられている。土台部20の上部には、台車本体23が連結されている。
左右一対の駆動車輪21のそれぞれは、制御装置30による制御に応じて駆動されることで回転する。駆動車輪21が回転することで、移乗支援装置2が移動する。左右一対の補助車輪22のそれぞれは、駆動車輪21の回転による移乗支援装置2の移動に応じて回転し、移乗支援装置2の移動を補助する。
ここで、移乗支援装置2は、左右一対の駆動車輪21に代えて、制御装置30からの制御を受けない左右一対の受動車輪を有していてもよい。この場合、左右一対の受動車輪のそれぞれは、介護者が移乗支援装置2を前後方向に押す力に応じて、左右一対の補助車輪22のそれぞれとともに回転して移乗支援装置2を移動させる。
台車本体23は、制御装置30及び通信装置31を有する。台車本体23の前面(図1では左側の面)には、通知装置32が取り付けられている。台車本体23の上部には、第1のリンク24が取り付けられている。
第1のリンク24は、一端が台車本体23の上部に接続されており、他端が第1のアクチュエータ33を介して第2のリンク25の一端に接続されている。第2のリンク25は、一端が第1のアクチュエータ33を介して第1のリンク24に接続されており、他端が第2のアクチュエータ34を介して第3のリンク26に接続されている。第3のリンク26は、一端が第1のアクチュエータ33を介して第2のリンク25に接続されており、他端が正面保持具27に接続されている。
正面保持具27は、被介護者を前面から保持する。左右一対の側面保持具28のそれぞれは、被介護者を両側から挟み込むように側面から保持する。左右一対の側面保持具28の少なくとも1つは、操作パネル29を有する。
操作パネル29は、被介護者を介護する介護者からの操作入力を受ける入力装置である。操作パネル29は、介護者から入力された内容を示す入力信号を生成し、制御装置30に出力する。制御装置30は、この操作パネル29から入力された入力信号に基づいて、介護者の入力内容を認識する。
制御装置30は、移乗支援装置2を制御する装置である。移乗支援装置2は、上述したように、左右一対の駆動車輪21を駆動することで、移乗支援装置2を移動させる。また、制御装置30は、第1のアクチュエータ33を駆動することで、保持具(正面保持具27及び側面保持具28)を並進移動させる。また、制御装置30は、第2のアクチュエータ34を駆動することで、保持具(正面保持具27及び側面保持具28)を回転移動させる。より具体的には、制御装置30は、第2のアクチュエータ34を中心として、移乗支援装置2のピッチ軸まわりに保持具を回転させる。なお、この場合において、移乗支援装置2の前後方向は、図1では左右方向となり、移乗支援装置2の左右方向は、図1では手前奥行き方向となる。すなわち、ピッチ軸は、図1では手前奥行き方向となる。
制御装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を有しており、CPUに本実施の形態における各種制御を実行させるプログラムを、CPUが実行することによって、本実施の形態における各種制御を実現する。
通信装置31は、洋式便器4の通信装置52との間で、無線信号を送受信する装置である。通信装置31は、洋式便器4の通信装置52が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して、制御装置30に出力する。制御装置30は、通信装置31から入力された電気信号に基づいて、各種制御を実行する。
通知装置32は、制御装置30からの制御に応じて、移乗支援装置2を操作する介護者に対して各種通知をする装置である。通知装置32は、例えばディスプレイのように、画像によって通知を行う表示装置であってもよく、例えばLEDライトのように、光によって通知を行う発光装置であってもよく、例えばスピーカーのように、音声によって通知を行う音声出力装置であってもよく、それらのうちの2つ以上を有する装置であってもよい。
第1のアクチュエータ33は、上述したように、制御装置30からの制御に応じて、保持具を並進移動させる装置である。第1のアクチュエータ33は、自身の先に接続される第2のリンク25、第2のアクチュエータ34、第3のリンク26及び保持具を一体として並進移動させることで、保持具に保持された被介護者を洋式便器4の便座41の側面に対して近づける又は遠ざける。
第2のアクチュエータ34は、上述したように、制御装置30からの制御に応じて、保持具をピッチ軸まわりに回転移動させる装置である。第2のアクチュエータ34は、自身を中心として、自身の先に接続される第3のリンク26及び保持具を一体として回転移動させることで、保持具に保持された被介護者を洋式便器4の便座41の上面に対して近づける又は遠ざける。
洋式便器4は、便器本体40と、便座41と、便蓋42と、第1の測距センサ50と、第2の測距センサ51と、通信装置52とを有する。
便器本体40は、その上部に便座41及び便蓋42が重なるように接続されている。便座41は、その一端のみが回転軸を介して接続されており、その回転軸を中心として回動可能となっている。便蓋42は、便座41の上に重なるように、その一端のみが回転軸を介して接続されており、その回転軸を中心として回動可能となっている。すなわち、便座41及び便蓋42のそれぞれは、同一の回転軸を中心として便器本体40に対して開閉可能となっている。なお、図1では、便座41が閉じられ、便蓋42が開かれている状態を示している。
第1の測距センサ50は、移乗支援装置2の保持具に保持された被介護者が便座41に着座する際における被介護者の臀部までの距離を測定するセンサである。第1の測距センサ50は、被介護者の臀部までの距離を測定可能となるように、便蓋42の裏面に設けられている。したがって、便蓋42を開いた状態で、第1の測距センサ50によって、便蓋42の裏面(第1の測距センサ50)から、被介護者の臀部までの距離を測定することができる。すなわち、第1の測距センサ50は、便座41よりも上の位置(便座41よりも高い位置)で、移乗支援装置2の保持具に保持される被介護者までの距離を測定するものである。第1の測距センサ50は、被介護者の臀部までの距離を測定し、測定した距離を示す第1の距離信号を生成し、通信装置52に出力する。
第2の測距センサ51は、移乗支援装置2の保持具に保持された被介護者が便座41に着座する際における被介護者の下腿(ひざ裏)までの距離を測定するセンサである。第1の測距センサ50は、被介護者の下腿までの距離を測定可能となるように、便器本体40の前面(前端)に設けられている。したがって、第2の測距センサ51によって、便器本体40の前面(便座41の前端、第2の測距センサ51)から、被介護者の下腿までの距離を測定することができる。なお、第2の測距センサ51は、便座41の前端に設けられていてもよい。すなわち、第2の測距センサ51は、便座41以下の位置(便座41と同位置もしくは便座41よりも低い位置)で、移乗支援装置2の保持具に保持される被介護者までの距離を測定するものである。第2の測距センサ51は、被介護者の下腿までの距離を測定し、測定した距離を示す第2の距離信号を生成し、通信装置52に出力する。
通信装置52は、移乗支援装置2の通信装置31との間で、無線信号を送受信する装置である。通信装置52は、第1の測距センサ50及び第2の測距センサ51のそれぞれから入力された第1の距離信号及び第2の距離信号のそれぞれを無線信号に変換して、移乗支援装置2の通信装置31に送信する。
移乗支援装置2の通信装置31で受信された第1の距離信号及び第2の距離信号のそれぞれは、無線信号から電信信号に変換されて、制御装置30に出力される。そして、制御装置30は、通信装置31から入力された第1の距離信号及び第2の距離信号のそれぞれが示す距離に基づいて、各種制御を実行することが可能である。
続いて、図2を参照して、第1の測距センサ50が測定する距離d1と、第2の測距センサ51が測定する距離d2について説明する。
図2に示すように、第1の測距センサ50は、便蓋42の裏面(第1の測距センサ50)から、被介護者の臀部までの距離d1を測定する。また、図2に示すように、第2の測距センサ51は、便器本体40の前面(便座41の前端、第2の測距センサ51)から、被介護者の下腿までの距離d2を測定する。
本実施の形態では、後述するように、この測定される距離d1及び距離d2のそれぞれが一定の距離を保つように、移乗支援装置2の保持具の位置を制御することで、被介護者を便座41における適切な位置に着座させることを実現する。
続いて、図3を参照して、第1の測距センサ50及び第2の測距センサ51のそれぞれで測定される距離d1及び距離d2と、距離d1及び距離d2のそれぞれに対して規定された規定値d10及び規定値d20について説明する。
図3に示すように、本実施の形態では、距離d1及び距離d2のそれぞれとして、一定の距離を保っているか否かを判定するために、規定値d10及び規定値d20のそれぞれが予め定められている。
第1の測距センサ50によって測定された距離d1が、規定値d10以上である場合、被介護者が洋式便器4の便座41に対して深く座り過ぎておらず、被介護者の臀部と便蓋42の裏面との間に一定の距離が保てていることになる。一方、第1の測距センサ50によって測定された距離d1が、規定値d10未満である場合、被介護者が洋式便器4の便座41に対して深く座り過ぎており、被介護者の臀部と便蓋42の裏面との間に一定の距離が保てていないことになる。すなわち、この場合には、被介護者の着座位置が不適切であると判定する。
また、第2の測距センサ51によって測定された距離d2が、規定値d20以上である場合、被介護者が洋式便器4の便座41に対して深く座り過ぎておらず、被介護者の下腿と便器本体40の前面との間に一定の距離が保てていることになる。一方、第2の測距センサ51によって測定された距離d2が、規定値d20未満である場合、被介護者が洋式便器4の便座41に対して深く座り過ぎており、被介護者の下腿と便器本体40の前面との間に一定の距離が保てていないことになる。すなわち、この場合には、被介護者の着座位置が不適切であると判定する。
そのため、本実施の形態では、後述するように、移乗支援装置2によって被介護者を便座41に着座させる際に、第1の測距センサ50によって測定される距離d1が規定値d10以上になるように制御するとともに、第2の測距センサ51によって測定される距離d2が規定値d20以上になるように制御することで、被介護者を便座41における適切な位置に着座させる。
なお、規定値d10及び規定値d20のそれぞれは、例えば、予備実験によって明らかかにし、制御装置30が有する記憶装置(例えばハードディスク又は不揮発性メモリ等)に予め格納しておくことで、制御装置30が認識可能とすればよい。
続いて、図4を参照して、本発明の実施の形態に係る介護支援装置1の処理について説明する。
介護者は、移乗支援装置2の保持具(正面保持具27及び側面保持具28)で被介護者を保持して持ち上げた状態で、移乗支援装置2を操作することで、被介護者を側方から洋式便器4の便座41に近づける(S1)。
より具体的には、介護者は、操作パネル29に対して保持具の並進移動を指示する入力を行う。操作パネル29は、この入力に応じて、この入力内容を示す入力信号を制御装置30に出力する。制御装置30は、この入力信号に応じて、第1のアクチュエータ33を駆動することで、保持具及びそれに保持された被介護者を便座41に近づけるように並進移動させる。なお、上述したように、移乗支援装置2が駆動車輪21に代えて受動車輪を有する場合には、介護者が移乗支援装置2を押すことで、保持具及びそれに保持された被介護者を便座41に近づけるように並進移動させてもよい。
第2の測距センサ51は、所定時間間隔毎に、第2の距離信号を生成し、通信装置52を介して移乗支援装置2に送信している。制御装置30は、通信装置31を介して、第2の測距センサ51から送信された第2の距離信号を受信する(S2)。
制御装置30は、受信した第2の距離信号が示す距離d2が規定値d20以下であるか否かを判定する(S3)。距離d2が規定値d20以下でない場合(S3:No)、制御装置30は、介護者からの操作に応じた保持具及びそれに保持された被介護者の並進移動を継続する(S1)。
距離d2が規定値d20以下である場合(S3:Yes)、被介護者が便座41に十分に近接したことになるため、制御装置30は、被介護者の着座を開始するように指示する通知を通知装置32に表示する(S4)。
より具体的には、制御装置30は、被介護者の着座を開始するように指示する画像を示す画像情報を生成し、通知装置32に出力する。通知装置32は、制御装置30から入力された画像情報が示す画像を表示する。なお、上述したように、通知装置32は、光又は音声によって、この指示を通知する装置であってもよく、画像、光及び音声の2つ以上で、この指示を通知する装置であってもよい。
この通知に応じて介護者は、移乗支援装置2を操作することで、被介護者を上方から洋式便器4の便座41に近づける(S5)。
より具体的には、介護者は、操作パネル29に対して保持具の回転移動を指示する入力を行う。操作パネル29は、この入力に応じて、この入力内容を示す入力信号を制御装置30に出力する。制御装置30は、この入力信号に応じて、第2のアクチュエータ34を駆動することで、保持具及びそれに保持された被介護者を便座41に近づけるように回転移動させる。
制御装置30は、保持具の角度が所定の規定値以下であるか否かを判定する(S6)。この保持具の角度は、図1において、便座41の座面と第3のリンク26がなす角度に相当する。よって、制御装置30は、この保持具の角度を、保持具の傾きを変更する第2のアクチュエータの回転角度から導出する。例えば、第2のアクチュエータ34にその回転角度を検出する角度検出センサ(例えばロータリエンコーダ等)を有するようにし、その角度検出センサが検出した回転角度を取得するようにすればよい。
保持具の角度が所定の規定値以下でないと判定した場合(S6:No)、制御装置30は、介護者からの操作に応じた保持具及びそれに保持された被介護者の回転移動を継続する(S5)。
第1の測距センサ50は、所定時間間隔毎に、第1の距離信号を生成し、通信装置52を介して移乗支援装置2に送信している。保持具の角度が所定の規定値以下であると判定した場合(S6:Yes)、制御装置30は、通信装置31を介して、第1の測距センサ50から送信された第1の距離信号を受信する(S7)。
制御装置30は、受信した第1の距離信号が示す距離d1が規定値d10以上であるか否かを判定する(S8)。距離d1が規定値d10未満である場合(S8:No)、制御装置30は、第1のアクチュエータ33を駆動することで、保持具及びそれに保持された被介護者をX方向(図1の「X方向」)に並進移動させる(S9)。すなわち、制御装置30は、第1のアクチュエータ33を駆動することで、保持具及びそれに保持された被介護者を便座41から遠ざけるように並進移動させる。その後、再度、ステップS7から処理を実行する。
距離d1が規定値d10以上である場合(S8:Yes)、制御装置30は、介護者からの操作に応じた保持具及びそれに保持された被介護者の回転移動を継続する(S10)。
以上に説明したように、本実施の形態では、被介護者の下腿と洋式便器4との距離d2が規定値d2になったときに、介護者に保持具を下す操作を開始させる。そして、保持具の角度が規定値になったときに、被介護者の臀部と洋式便器4との距離d1を確認している。
そして、制御装置30は、d1≧d10のときは、保持具を下ろし続け、d1<d10のときは、第2のアクチュエータ34によって保持具をd10−d1だけ被介護者の前方方向(臀部が便蓋42から離れる方向)に移動させる。その後、d1≧d10であることを確認しつつ、保持具を降ろし続ける。すなわち、介護者が保持具を下す操作を終えるまで、ステップS7〜S10が繰り返されるようにしてもよい。
このように、第1の測距センサ50が測定する値は、被介護者の臀部と便蓋42との距離であり、これにより移乗支援装置2は、被介護者が便蓋42に押し当てられない位置にいることを認識することができる。第2の測距センサ51が測定する値は、被介護者の下腿と便器本体40(便蓋41)の前端との距離であり、これにより移乗支援装置2は、被介護者が便器本体40(便蓋41)に押し当てられない位置にいることを認識することができる。
上述したように、小柄な体格の被介護者は、ひざ裏を便座41に接触した状態で着座をするケースが多く、大柄な体格の被介護者は、臀部が便座41の後端や便蓋42に接触した状態で着座をするケースが多い(このケースの場合、ひざ裏と便座の間は少し離れている)。
これに対して、この第1の測距センサ50及び第2の測距センサ51を用いた制御シーケンスによれば、移乗支援装置2は、被介護者の下腿が便座41に押し付けられない程度、かつ、被介護者の臀部が便蓋42に押し付けられない程度に被介護者を深く座らせることができる。このように、本実施の形態によれば、図4に示す1つの制御シーケンスにより、体格によらず適切な位置に被介護者を着座させることができる。
また、介護者の目測よりも高い精度で、被介護者と便座41との位置関係を把握し、被介護者のひざの位置を合わせて、深すぎることなく、深く座ることができ、安定した座位を提供することができる。よって、介護者は、被介護者と便座41との位置関係に注視する必要がなく、被介護者の体格を意識する必要もない。これは、例えば、介護施設などのように、複数の被介護者を移乗する環境において、非常に有用である。
以上に説明したように、本実施の形態では、第2の測距センサ51によって検出された距離d2が所定の第2の閾値(規定値d20)以下になるまで、保持具を並進移動させて保持具に保持された被介護者を便座41に近づけた後、被介護者を便座41に着座させるために、第2のアクチュエータ34による回転移動によって保持具に保持された被介護者を便座41に近づけるときに、第1の測距センサ50によって検出された距離が所定の第1の閾値(規定値d10)未満となった場合には、第1のアクチュエータ33による並進移動によって保持具に保持された被介護者を便座41から遠ざけるようにしている。
これによれば、被介護者の体格によらず、ひざ裏が便座41に当接しないようにすることができるとともに、臀部が便蓋42に当接しないようにすることができる。すなわち、被介護者を便座41における適切な位置に着座させることができる。
また、上述した実施の形態では、被介護者の位置を検出する装置として、カメラのように画像を撮像する撮像装置ではなく、レーザセンサに代表される測距センサ50、51を使用している。よって、***時という極めてプライベートな環境下であっても、被介護者及びその家族の心情を害することなく、便座41に対する被介護者の相対位置を検出して、便座の適切な位置への着座を実現することができる。
<発明の実施の形態の変形例1>
続いて、本発明の実施の形態の変形例1について説明する。上述の実施の形態では、保持具の前後方向(図1の左右方向、保持具を洋式便器4に対して並進移動で近づける又は遠ざける方向)に移動させる制御を、アーム部の第1のアクチュエータ33を動作させることで行っていたが、台車部を動作させることで行ってもよい。
本発明の実施の形態の変形例1に係る介護支援装置1は、図1に示した介護支援装置1と比較して、左右一対の駆動車輪21を駆動する左右一対のアクチュエータ35を明示している点、及び、第1のリンク24、第2のリンク25及び第1のアクチュエータ33に代えて、リンク60を有する点が異なる。すなわち、本変形例1では、図1に示した介護支援装置1と比較して、第1のアクチュエータ33に代えて、アクチュエータ35がロボットサブシステム3に含まれる。
リンク60は、一端が台車本体23の上部に接続されており、他端が第2のアクチュエータ34を介して第2のリンク25の一端に接続されている。
制御装置30は、左右一対のアクチュエータ35のそれぞれを駆動することで、左右一対の駆動車輪21のそれぞれを回転させて、移乗支援装置2を移動させる。また、この移乗支援装置2の移動に応じて、保持具及びその保持具に保持された被介護者が洋式便器4に対して並進移動する。
左右一対のアクチュエータ35のそれぞれは、上述したように、制御装置30からの制御に応じて、移乗支援装置2を移動させる装置である。そして、この移動は、上述したように、移乗支援装置2が有する保持具を並進移動させる移動となる。
すなわち、本変形例1では、図4に示す処理におけるステップS1、S9において、制御装置30がアクチュエータ35を駆動することで、被介護者を洋式便器4の便座41に近づける又は遠ざけることになる。
<発明の実施の形態の変形例2>
続いて、本発明の実施の形態の変形例2について説明する。本変形例2のように、測距センササブシステム5が測距センサ50、51のみを有する構成としてもよい。すなわち、上述の実施の形態では、無線通信によって、第1の距離信号及び第2の距離信号を、測距センササブシステム5からロボットサブシステムに送信していたが、有線通信によって送信するようにしてもよい。
本発明の実施の形態の変形例2に係る介護支援装置1は、図1に示した介護支援装置1と比較して、通信装置31及び通信装置52を有さない点が異なる。すなわち、本変形例2では、図1に示した介護支援装置1と比較して、ロボットサブシステム3は通信装置31は含まず、測距センササブシステム5は通信装置52を含まない。
本変形例2では、移乗支援装置2(ロボットサブシステム3)が、洋式便器4(測距センササブシステム5)にある程度近づいた状態で、ロボットサブシステム3の制御装置30と、測距センササブシステム5の測距センサ50及び測距センサ51のそれぞれとを信号線によって接続することで、第1の距離信号及び第2の距離信号を制御装置30が取得可能とする。
<発明の実施の形態の変形例3>
続いて、本発明の実施の形態の変形例3について説明する。上述の実施の形態では、異なる複数の被介護者の全てに対して同一の規定値d10、d20を使用するようにしていたが、異なる複数の被介護者毎に、異なる規定値d10、d20を使用するようにしてもよい。
本発明の実施の形態の変形例3に係る介護支援装置1は、図1に示した介護支援装置1と比較して、さらに、入力装置36を有する点が異なる。すなわち、本変形例3では、図1に示した介護支援装置1と比較して、さらに、入力装置36がロボットサブシステム3に含まれる。
本変形例3では、異なる複数の被介護者毎に予備実験を行い、異なる複数の被介護者のそれぞれが最適な位置に着座をすることができるように、異なる複数の被介護者毎に異なる規定値d10、d20を規定する。すなわち、上述の制御装置30が有する記憶装置に、異なる複数の被介護者毎に異なる規定値d10及び規定値d20が予め格納されている。
入力装置36は、介護者から被介護者の識別番号が入力される装置である。介護者は、被介護者を移乗支援装置2によって移乗する前に、その被介護者の識別番号を入力装置36に入力する。入力装置36は、入力された識別番号を示す入力信号を制御装置30に出力する。制御装置30は、入力装置36から入力された入力信号が示す識別番号で識別される被介護者に対応する規定値d10及び規定値d20を記憶装置から取得し、図4に示した処理における規定値d10及び規定値d20として使用する。なお、この識別番号は、操作パネル29によって入力するようにしてもよい。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。