JP6488131B2 - Foot motion detection supporter - Google Patents
Foot motion detection supporter Download PDFInfo
- Publication number
- JP6488131B2 JP6488131B2 JP2015003388A JP2015003388A JP6488131B2 JP 6488131 B2 JP6488131 B2 JP 6488131B2 JP 2015003388 A JP2015003388 A JP 2015003388A JP 2015003388 A JP2015003388 A JP 2015003388A JP 6488131 B2 JP6488131 B2 JP 6488131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foot
- base band
- supporter
- motion detection
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims description 86
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 65
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 30
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 131
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 16
- 239000002238 carbon nanotube film Substances 0.000 description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 9
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 8
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 7
- 238000012549 training Methods 0.000 description 7
- -1 UF) Polymers 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 5
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 4
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
本発明は、足運動検出サポーター及び足運動検出センサ装着用サポーターに関する。 The present invention relates to a foot motion detection supporter and a foot motion detection sensor mounting supporter.
近年、高齢者の筋力低下に伴った運動能力の衰え、いわゆるロコモティブシンドロームが問題視されている。特に下肢の運動機能が衰えると、些細なことで転倒して骨折等により寝たきりになることが少なくない。そこで、高齢者の下肢の筋力及び運動能力を維持又は改善するためのロコモーショントレーニングと呼ばれる運動が推奨されている。 In recent years, a decline in exercise ability associated with a decrease in muscle strength of elderly people, so-called locomotive syndrome, has been regarded as a problem. In particular, when the motor function of the lower limbs declines, it is often the case that the person falls down and becomes bedridden due to a fracture or the like due to a trivial matter. Therefore, an exercise called locomotion training is recommended to maintain or improve the muscle strength and exercise ability of the lower limbs of the elderly.
ロコモーショントレーニングでは、例えば片脚立ち、かかと上げ、スクワット等の軽い運動を行うが、適切な動作で行わなければトレーニング効果が低くなってしまう。例として、スクワットでは、大腿の筋肉を使って膝がつま先から前に出ないように膝を曲げて腰を落とすことが重要であるが、運動能力が衰えた高齢者は、筋肉を使わないような動作で、膝を前方に突き出すように曲げて腰の位置を下げるだけの運動となりやすい。 In locomotion training, for example, light exercises such as standing on one leg, raising heels, and squats are performed. However, if the exercise is not performed properly, the training effect is reduced. For example, in squats, it is important to use the thigh muscles to lower the hips by bending the knees so that the knees do not protrude from the toes, but elderly people with reduced exercise ability should not use the muscles. It is easy to move by simply bending the knees forward and lowering the waist.
そこで、ロコモーショントレーニングにおける運動が正しく行われているか否かをデータとして確認することができれば、適切な運動を容易に指導することができ、寝たきり防止、さらには、高齢者医療費の抑制といった効果が期待される。 Therefore, if it can be confirmed as data whether or not exercise in locomotion training is performed correctly, appropriate exercise can be easily instructed, bedridden prevention, and the effect of suppressing medical expenses for the elderly There is expected.
ところで、人体の動きをセンサで検出してデータ化することによって科学的に解析可能とする種々の試みがなされている。中でも、足の動きを検出する方法としては、足の裏に圧力センサを配設して足圧を検出する方法や、足の各部に例えば加速度センサ、ジャイロセンサ等の運動センサを配設して、各部の動きを検出する方法が提案されている(例えば特開2009−125506号公報参照)。 By the way, various attempts have been made to enable scientific analysis by detecting the movement of the human body with a sensor and converting it into data. In particular, as a method of detecting the movement of the foot, a pressure sensor is provided on the sole of the foot to detect the foot pressure, or a motion sensor such as an acceleration sensor or a gyro sensor is provided on each part of the foot. A method for detecting the movement of each part has been proposed (see, for example, JP 2009-125506 A).
前記公報に記載の方法では、運動センサを使用するため、ランニング等の比較的動作が大きく激しい運動を検出するのであれば十分な検出精度を有するが、微細な動作や緩慢な動作やその場に留まって行う運動(静止動作)を正確に検出することは難しい。例として、前記ロコモーショントレーニングのスクワットでは、足首の屈曲角度を検出することによって正しく運動できているか否かの目安とすることができるが、前記公報に記載の方法では、緩慢な足首の曲げ伸ばしを正確に検出することは容易ではない。 In the method described in the above publication, a motion sensor is used, so that it has sufficient detection accuracy if a relatively large and intense motion such as running is detected. However, a fine motion or a slow motion or on the spot is sufficient. It is difficult to accurately detect the motion (stationary motion) performed while standing. For example, in the locomotion training squat, it can be used as a measure of whether or not the ankle can be correctly exercised by detecting an ankle flexion angle. It is not easy to detect accurately.
また、前記ロコモーショントレーニングの指導において運動センサを使用するには、多くの被検者が容易かつ正確な位置にセンサを装着できることも要求される。 Moreover, in order to use a motion sensor in the guidance of the locomotion training, it is required that many subjects can attach the sensor at an easy and accurate position.
前記不都合に鑑みて、本発明は、装着が容易でかつ足の緩慢な動作や静止動作を検出できる足運動検出サポーター及び足運動検出センサ装着用サポーターを提供することを課題とする。 In view of the above-described disadvantages, an object of the present invention is to provide a foot motion detection supporter and a foot motion detection sensor mounting supporter that can be easily worn and can detect a slow motion or a stationary motion of a foot.
前記課題を解決するためになされた発明は、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯と、前記基帯の伸縮を検出する1又は複数の歪センサとを備える足運動検出サポーターである。 The invention made in order to solve the above-described problems includes: an extensible baseband that is mounted in an annular shape so as to span between a sole and an instep of the foot; and one or more strain sensors that detect expansion and contraction of the baseband. It is a leg motion detection supporter provided.
当該足運動検出サポーターは、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯を使用するので、足への装着が容易である。また、当該足運動検出サポーターは、この基帯が下肢の運動に伴って変化する足の形態に応じて伸縮するのを、1又は複数の歪センサによって検出するため、緩慢な動作や静止動作であっても比較的正確に検出することができる。また、基帯の伸縮を生じる足の形態変化は、使用される筋肉が異なる複数種類の下肢運動によって引き起こされ、離れた位置の筋肉の動きによって引き起こされる場合もある。このため、各歪センサの検出値はそれぞれ複数の筋肉の動きを反映したものとなり得るので、当該足運動検出サポーターを用いて下肢の多様な運動を検出することができる。 Since the foot motion detection supporter uses an extendable base band that is mounted in an annular shape so as to be spanned between the soles and insteps of the foot, it can be easily mounted on the foot. In addition, the foot motion detection supporter detects that the base band expands or contracts according to the shape of the foot that changes with the movement of the lower limbs by one or a plurality of strain sensors. Even if it exists, it can detect comparatively accurately. In addition, the change in the shape of the foot that causes the expansion and contraction of the base band is caused by a plurality of types of lower limb movements using different muscles, and may be caused by the movement of muscles at remote positions. For this reason, the detection values of the respective strain sensors can reflect the movements of a plurality of muscles, so that various motions of the lower limbs can be detected using the foot motion detection supporter.
2つの前記歪センサが前記基帯の略対向位置に配設されるとよい。このように、2つの前記歪センサが前記基帯の略対向位置に配設されることによって、歪センサが異なる2つの部分の状態を検出できるので、足の動きをより正確に検出できる。 The two strain sensors may be disposed substantially opposite to the base band. As described above, since the two strain sensors are disposed substantially opposite to the base band, the state of the two different portions can be detected by the strain sensor, so that the movement of the foot can be detected more accurately.
前記歪センサが、足の裏又は甲に対応する位置において前記基帯の周方向の伸縮を検出するとよい。このように、前記歪センサが、足の裏又は甲に対応する位置において前記基帯の周方向の伸縮を検出することによって、足の裏の接地の有無と足首の曲げ伸ばしの有無とを効率よく検出できる。 The strain sensor may detect the expansion and contraction in the circumferential direction of the base band at a position corresponding to the sole or instep of the foot. In this way, the strain sensor detects the expansion / contraction of the base band in the circumferential direction at a position corresponding to the sole or instep of the foot, thereby efficiently determining whether the sole of the foot is grounded and whether the ankle is bent or stretched. Can be detected well.
前記基帯から延設され、足の後側に巻き付けられる伸縮可能な1又は複数の固定帯をさらに備えるとよい。このように、前記基帯から延設され、足の後側に巻き付けられる伸縮可能な1又は複数の固定帯をさらに備えることによって、基帯の位置ずれが防止され、基帯の正確な位置固定が可能となり、歪センサによる足の動きの検出がより正確になる。 It is preferable to further include one or a plurality of fixing bands that extend from the base band and can be stretched and wound around the rear side of the foot. In this way, by further including one or more extendable fixing bands extending from the base band and wound around the rear side of the foot, the base band is prevented from being displaced, and the base band is accurately positioned. The movement of the foot by the strain sensor becomes more accurate.
また、前記課題を解決するためになされた別の発明は、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯と、前記基帯から延設され、足の後側に巻き付けられる伸縮可能な1又は複数の固定帯とを備える足運動検出センサ装着用サポーターである。 Further, another invention made to solve the above-mentioned problems is a stretchable baseband that is mounted in an annular shape so as to span between the soles and back of the foot, and a rear side of the foot that extends from the baseband. It is a supporter for a foot motion detection sensor wearing provided with one or a plurality of stretchable fixing bands wound around.
当該足運動検出センサ装着用サポーターは、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯を使用するので、足への装着が容易である。また、前記基帯から延設され、足の後側に巻き付けられる伸縮可能な1又は複数の固定帯をさらに備えることによって、基帯の位置ずれが防止され基帯の正確な位置固定が可能となる。このため当該足運動検出センサ装着用サポーターにセンサを装着して使用することで、足の緩慢な動きや静止動作を比較的正確に検出することができる。 The foot motion detection sensor mounting supporter uses an extendable base band that is mounted in an annular shape so as to be spanned between the soles and insteps of the foot, and thus can be easily mounted on the foot. In addition, by further including one or a plurality of stretchable fixing bands extending from the base band and wound around the rear side of the foot, the base band can be prevented from being displaced and the base band can be accurately fixed. Become. For this reason, by using the foot motion detection sensor mounting supporter with the sensor mounted thereon, it is possible to detect the slow motion or stationary motion of the foot relatively accurately.
上述のように、本発明の足運動検出サポーター及び足運動検出センサ装着用サポーターは、装着が容易であり、かつ足の緩慢な動作や静止動作を検出できる。 As described above, the foot motion detection supporter and the foot motion detection sensor mounting supporter of the present invention are easy to mount and can detect a slow motion or a stationary motion of the foot.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[足運動検出サポーター]
図1及び図2の足運動検出サポーター1は、伸縮可能な布で形成されるサポーター本体2と、このサポーター本体2に配設される2つの歪センサ3,4と、サポーター本体2に前記歪センサ3,4の両端から延設される複数の伸縮配線5と、この伸縮配線5の端部に配設される複数の端子6とを備える。
[Foot motion detection supporter]
The foot
<サポーター本体>
サポーター本体2は、本発明に係る足運動検出センサ装着用サポーターの一実施形態のである。
<Supporter body>
The
このサポーター本体2は、図3に示すように、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯7と、この基帯7から延設され、足の後側に巻き付けられる伸縮可能な一対の固定帯8,9とを有する。なお、図示する足運動検出サポーター1は、左右いずれの足にも装着可能であるが、主として右足の動きを検出するためにデザインされている。左足用の足運動検出サポーターは、図示する足運動検出サポーター1と左右対称に形成される。
As shown in FIG. 3, the
(基帯)
基帯7は、伸縮性を有する布帛から形成される。基帯7を形成する布帛としては、伸縮性を有し、装着される足の皮膚の伸縮に追従して伸縮するものであれば特に限定されないが、例えば不織布、一方向に引き揃えられた縦糸とこの一方向に交差する方向に引き揃えられ縦糸と規則的に組み合わされた横糸とからなる織物、一本又は数本の糸によって多数のループを形成し多数のループが絡み合うように編まれた編物等、これらのいずれかにエラストマーを含浸したシート、繊維を含まないエラストマー製シートなどが挙げられる。これらの中で、伸縮性の観点から編物が好ましい。なお、足の皮膚の伸縮に追従すると説明しているが、これはサポーター本体2が皮膚に直接装着されることを意図するものではなく、靴下等を介してサポーター本体2が装着されてもよい。
(Base)
The
基帯7は、予め環状に形成されてもよく、両端を例えば面ファスナー等で貼り合わせることによって装着時に環状になるものであってもよい。
The
また、基帯7は、装着される足の形状に合わせて装着時の環が足首側に拡径するよう構成されることが好ましい。つまり、基帯7は、図2のように平面展開したときに、足首側の側縁が内側になるよう湾曲又は屈曲していることが好ましい。図示する実施形態において、基帯7は、足の裏及び両側部に掛け渡される直線帯状の下側帯部7aと、この下側帯部7aの両端を接続するよう、下側帯部7aの両端に対して屈曲して縫い合わされ、足の甲の上に掛け渡される上側帯部7bとを有する。
Moreover, it is preferable that the
この基帯7の屈曲部以外で切り開いた平面展開時の湾曲又は屈曲の角度(一方の端部の向きと他方の端部の向きとがなす角度の1/2)、つまり、図2における下側帯部7aと上側帯部7bとの間の傾斜角度(図2における水平方向に対する7bの角度)の下限としては、10°が好ましく、15°がより好ましい。一方、基帯7の前記湾曲又は屈曲角度の上限としては、40°が好ましく、35°がより好ましい。基帯7の前記湾曲又は屈曲角度が前記下限に満たない場合、装着時に基帯7のつま先側部分の足に対する密着度が低くなり、運動時に滑りが生じて検出感度が低下するおそれがある。逆に、帯7の前記湾曲又は屈曲角度が前記上限を超える場合、装着時に基帯7の足首側部分の足に対する密着度が低くなり、運動時に滑りが生じて検出感度が低下するおそれがある。
The angle of bending or bending (1/2 of the angle between the direction of one end and the direction of the other end) at the time of flattening opened apart from the bent portion of the
基帯7の平均幅の下限としては、1cmが好ましく、1.5cmがより好ましい。一方、基帯7の平均幅の上限としては、10cmが好ましく、7cmがより好ましい。基帯7の平均幅が前記下限に満たない場合、基帯7が面方向に変形して装着位置がずれやすくなるおそれがある。逆に、基帯7の平均幅が前記上限を超える場合、サポーター本体2を装着した被検者の運動を阻害したり違和感を与えるおそれがある。
The lower limit of the average width of the
基帯7の平均厚さの下限としては、100μmが好ましく、200μmがより好ましい。一方、基帯7の平均厚さの上限としては、2mmが好ましく、1mmがより好ましい。基帯7の平均厚さが前記下限に満たない場合、基帯7の強度が不十分となるおそれがある。逆に、基帯7の平均厚さが前記上限を超える場合、サポーター本体2を装着した被検者の運動を阻害したり違和感を与えるおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the
基帯7の目付の下限としては、100g/m2が好ましく、150g/m2がより好ましい。一方、基帯7の目付の上限としては、300g/m2が好ましく、250g/m2がより好ましい。基帯7の目付が前記下限に満たない場合、基帯7の強度が不十分となるおそれがある。逆に、基帯7の目付が前記上限を超える場合、基帯7の剛性が高くなり、検出感度が不十分となるおそれや、サポーター本体2を装着した被検者の運動を阻害したり違和感を与えるおそれがある。
The lower limit of the basis weight of the
基帯7の100%伸び荷重(平均長さが2倍になる張力)の下限としては、1Nが好ましく、10Nがより好ましい。一方、基帯7の100%伸び荷重の上限としては、10kNが好ましく、1kNがより好ましい。基帯7の100%伸び荷重が前記下限に満たない場合、基帯7の収縮力が不足し、収縮時の検出に遅れが生じるおそれや、位置ずれにより検出精度が低下するおそれがある。逆に、基帯7の100%伸び荷重が前記上限を超える場合、測定する部位の動きを阻害したり、被検者に違和感を与えたりするおそれがある。
The lower limit of the 100% elongation load (the tension at which the average length is doubled) of the
(固定帯)
固定帯8,9は、基帯7の足の幅方向両側の略対向位置からそれぞれ足首側に延設される。図示する当該足運動検出サポーター1は、右足の動きを検出するためのものであり、基帯7の右側(足の外側)から延出する固定帯8の基帯7と反対側の端部表面(装着時に外側に配置される側の面)に面ファスナー雌材10が配設され、左側(足の内側)から延出する固定帯9の帯7と反対側の端部裏面に面ファスナー雄材11が配設されている。
(Fixed belt)
The fixed
これにより、サポーター本体2は、外側の固定帯8が基帯7から延出して足の後側のかかと上部を経由して足首の外側から前側面に至るよう巻き付けられた状態で、内側の固定帯9が固定帯8と左右略対称に固定帯8の上から巻き付けられる。これによって、固定帯8と固定帯9とは、足の後側のかかと上部において交差し、足首の前側面において互いに貼り合される。つまり、足首の前側面においては、先に巻き付けられる固定帯8の外側面に配設される面ファスナー雌材10に対して、後から巻き付けられる固定帯9の裏面側に配設されている面ファスナー雄材11が貼り合される。
As a result, the
このように、固定帯8,9は、足の後側に巻き付けられるよう装着されることで、基帯7を後側に引っ張るようにして、被検者の足に基帯7を固定する。従って、固定帯8,9は、張力を発揮できるよう伸縮性を有する布帛から形成される。固定帯8,9を形成する布帛としては、基帯7と同様のものとすることができ、基帯7と同じ基材から切り出して一体に形成されてもよい。
In this manner, the fixing
固定帯8,9の平均幅の下限としては、0.5cmが好ましく、1cmがより好ましい。一方、固定帯8,9の平均幅の上限としては、7cmが好ましく、5cmがより好ましい。固定帯8,9の平均幅が前記下限に満たない場合、固定帯8,9間の貼り合わせが容易でなくなるおそれがある。逆に、固定帯8,9の平均幅が前記上限を超える場合、サポーター本体2を装着した被検者の運動を阻害したり違和感を与えたりするおそれがある。
The lower limit of the average width of the fixed
固定帯8,9の100%伸び荷重の下限としては、2Nが好ましく、20Nがより好ましい。一方、固定帯8,9の100%伸び荷重の上限としては、20kNが好ましく、2kNがより好ましい。固定帯8,9の100%伸び荷重が前記下限に満たない場合、固定帯8,9の収縮力が不足し、基帯7を被検者の足に対して固定できないおそれがある。逆に、固定帯8,9の100%伸び荷重が前記上限を超える場合、サポーター本体2の装着が容易でなくなるおそれや、被検者の動作を阻害したり違和感を与えるおそれがある。
The lower limit of the 100% elongation load of the fixed
また、固定帯8,9は、基帯7に対して装着時に足の後側上方に傾斜して配設されることが好ましい。この固定帯8,9の基帯7からの延出方向の傾斜角度(固定帯8,9の延出方向の基帯7に垂直な方向に対する角度)の下限としては、2°が好ましく、5°がより好ましい。一方、固定帯8,9の前記延出方向の傾斜角度の上限としては、45°が好ましく、40°がより好ましい。固定帯8,9の前記延出方向の傾斜角度が前記下限に満たない場合、固定帯8,9が足の裏側に入り込みやすくなり、サポーター本体2を足に安定して装着できないおそれある。逆に、固定帯8,9の前記延出方向の傾斜角度が前記上限を超える場合、固定帯8,9が下方に折り曲げられることにより、基帯7に不必要な歪を形成するおそれがある。
Further, it is preferable that the fixed
また、固定帯8,9は、図2の展開状態において面ファスナー雌材10の配設部分と面ファスナー雄材11の配設部分とが平行となるよう、それぞれ屈曲している。これによって、図3のように足首を直立している状態でサポーター本体2を足に装着する際に、足の前側(脛の部分)において、面ファスナー雌材10と面ファスナー雄材11とが略水平となることで容易に重なり合うようになっている。
Further, the fixing
固定帯8,9に設けられる面ファスナー雌材10及び面ファスナー雄材11としては、特に限定されず、任意の市販品を使用しできる。
The hook-and-loop fastener
<歪センサ>
歪センサ3,4は、基帯7に配設され、基帯7の歪センサ3,4が配設されている部分の一方向(図示する例では周方向)の伸縮を検出する。これらの歪センサ3,4は被検者に違和感を与え難いよう基帯7の表面側に貼着されることが好ましい。
<Strain sensor>
The
歪センサ3,4は、基帯7の略対向位置に配設されることが好ましく、図示するように足の裏及び甲に対応する位置に配設されることがより好ましい。歪センサ3,4は、基帯7の略対向位置に配設することで、被検者の足の対向する位置の皮膚の伸縮を検出することができ、足の多様な動きを検出可能とすることができる。特に、図示するように、一方の歪センサ3を足の裏に対応する位置に配設し、他方の歪センサ4を足の甲に対応する位置に配設すれば、歪センサ3によって足の裏にかかる荷重(体重)や足裏の力の入り具合を精度よく推測することができ、歪センサ4によって足首の曲げや足の脛側の力の入り具合を精度よく推測することができる。
The
詳しく説明すると、足の裏側に配設される歪センサ3は、足の裏にかかる荷重による足の裏の皮膚の伸びを検出することができる。足の裏の荷重による皮膚の伸びは、足の横アーチが伸びることにより足の裏において周方向により大きくなるため、足の裏側に周方向の伸縮を検出するよう歪センサ3を配設することで、被検者の左右の足の間での体重移動を比較的高精度に把握することができる。また、足裏に位置する長趾屈筋腱や長母趾屈筋腱、短趾屈筋等、足裏に力を入れる際に作用する筋肉や腱の伸縮に伴う足の裏の周径方向の形態変化を把握することができる。また、周方向の伸縮を検出するよう歪センサ3を配設することで、基帯7の幅を小さくできる効果もある。
More specifically, the
また、足の甲側に配設される歪センサ4は、足首の曲げ伸ばしによる伸縮が比較的大きくなる足の甲の皮膚の伸びを検出するので、足首の曲げ伸ばしを比較的高精度に把握することができる。また、足の甲側に位置する長趾伸筋腱や長母趾伸筋腱、前脛骨筋腱等、足の脛側に力を入れる際に作用する筋肉や腱の伸縮に伴う足の甲の周径方向の形態変化を把握することができる。足の甲の伸びは、どの方向でも検出できるが、基帯7の幅を小さくできると共に、基帯7の足の皮膚に対するずれが小さくなる周方向の伸びを検出することが好ましい。
In addition, the
これら歪センサ3,4としては、伸縮により抵抗値が変化する歪抵抗素子を用いることができ、特に、カーボンナノチューブ(以下、CNTということがある)を用いたCNT歪センサが好適に用いられる。
As these
前記CNT歪センサは、例えば基帯7に貼着される伸縮可能なシート状の基材と、この基材の表面側に積層されるCNT膜と、前記CNT膜を保護する保護膜とを備える構成とすることができる。
The CNT strain sensor includes, for example, a stretchable sheet-like base material attached to the
前記CNT歪センサの基材の平均厚さとしては、例えば10μm以上5mm以下とすることができる。 The average thickness of the base material of the CNT strain sensor can be, for example, 10 μm or more and 5 mm or less.
この基材の材質としては、柔軟性を有する限り特に限定されず、例えば合成樹脂、ゴム、不織布等を挙げることができる。 The material of the substrate is not particularly limited as long as it has flexibility, and examples thereof include synthetic resin, rubber, and nonwoven fabric.
前記合成樹脂としては、例えばフェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂(EP)、メラミン樹脂(MF)、尿素樹脂(ユリア樹脂、UF)、不飽和ポリエステル(UP)、アルキド樹脂、ポリウレタン(PUR)、熱硬化性ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS)、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、ポリメチルメタアクリル(PMMA)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、環状ポリオレフィン(COP)等を挙げることができる。 Examples of the synthetic resin include phenol resin (PF), epoxy resin (EP), melamine resin (MF), urea resin (urea resin, UF), unsaturated polyester (UP), alkyd resin, polyurethane (PUR), heat Curable polyimide (PI), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, polystyrene (PS), polyvinyl acetate (PVAc), acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS), acrylonitrile styrene resin (AS), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA), polyacetal (POM), polycarbonate (PC), modified Polyphe Ether (m-PPE), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), and cyclic polyolefin (COP) and the like.
前記ゴムとしては、例えば天然ゴム(NR)、ブチルゴム(IIR)、イソプレンゴム(IR)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM)、ブタジエンゴム(BR)、ウレタンゴム(U)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム(Q)、クロロプレンゴム(CR)、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム(CSM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、塩素化ポリエチレン(CM)、アクリルゴム(ACM)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)、フッ素ゴム(FKM)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)等を挙げることができる。これらのゴムの中でも強度等の点から天然ゴムが好ましい。 Examples of the rubber include natural rubber (NR), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), ethylene / propylene rubber (EPDM), butadiene rubber (BR), urethane rubber (U), and styrene / butadiene rubber (SBR). , Silicone rubber (Q), chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chlorinated polyethylene (CM), acrylic rubber (ACM), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), Fluorine rubber (FKM), polydimethylsiloxane (PDMS), and the like can be given. Among these rubbers, natural rubber is preferable from the viewpoint of strength.
また、前記CNT歪センサのCNT膜は、平面視矩形形状を有している。このCNT膜の長手方向の両端部分には電極が形成され、この電極に伸縮配線5が導電性接着剤12によって接合される。
The CNT film of the CNT strain sensor has a rectangular shape in plan view. Electrodes are formed at both ends in the longitudinal direction of the CNT film, and the
このCNT膜は、多数のCNT繊維を含有する樹脂組成物で形成される。具体的には、CNT膜は、一方向に配向する複数のCNT繊維からなる複数のCNT繊維束と、この複数のCNT繊維束の周面を被覆する樹脂層とを有する。このようなCNT膜を延伸する歪みが加わった場合に、CNT繊維同士の接触具合に変化が起こり、歪センサとして抵抗変化を得ることができる。なお、より効率よく歪みを検出するには、CNT膜中のCNT繊維が伸縮方向に配向されていることが好ましい。 This CNT film is formed of a resin composition containing a large number of CNT fibers. Specifically, the CNT film has a plurality of CNT fiber bundles composed of a plurality of CNT fibers oriented in one direction, and a resin layer covering the peripheral surface of the plurality of CNT fiber bundles. When such strain for stretching the CNT film is applied, a change occurs in the contact state between the CNT fibers, and a resistance change can be obtained as a strain sensor. In order to detect strain more efficiently, it is preferable that the CNT fibers in the CNT film are oriented in the stretching direction.
CNT膜の無荷重状態での平均厚さの下限としては、1μmが好ましく、10μmがより好ましい。一方、CNT膜の平均厚さの上限としては、1mmが好ましく、0.5mmがさらに好ましい。CNT膜の平均厚さが前記下限に満たない場合、このような薄膜の形成が困難になるおそれや、伸長時に抵抗が上昇し過ぎるおそれがある。逆に、CNT膜の平均厚さが前記上限を超える場合、伸縮性が不十分となるおそれや、伸縮に対する抵抗変化、つまり検出感度が不十分となるおそれや、被検者に違和感を与えるおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the CNT film under no load is preferably 1 μm and more preferably 10 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the CNT film is preferably 1 mm, and more preferably 0.5 mm. When the average thickness of the CNT film is less than the lower limit, it may be difficult to form such a thin film, or the resistance may increase excessively during elongation. On the contrary, when the average thickness of the CNT film exceeds the upper limit, the stretchability may be insufficient, the resistance change with respect to expansion / contraction, that is, the detection sensitivity may be insufficient, or the subject may feel uncomfortable. There is.
なお、CNT膜は、CNT繊維を平面状に略平行に配置した単層構造からなってもよいし、多層構造からなってもよい。但し、ある程度の導電性を確保するためには、多層構造とすることが好ましい。 Note that the CNT film may have a single-layer structure in which CNT fibers are arranged substantially in parallel in a planar shape, or may have a multilayer structure. However, in order to ensure a certain degree of conductivity, a multilayer structure is preferable.
CNT繊維としては、単層のシングルウォールナノチューブ(SWNT)や、多層のマルチウォールナノチューブ(MWNT)のいずれも用いることができるが、導電性及び熱容量等の点から、MWNTが好ましく、直径1.5nm以上100nm以下のMWNTがさらに好ましい。 As the CNT fiber, either single-walled single-wall nanotubes (SWNT) or multi-walled multi-wall nanotubes (MWNT) can be used, but MWNT is preferable from the viewpoint of conductivity and heat capacity, and the diameter is 1.5 nm. More preferably, the MWNT is 100 nm or less.
また、前記CNT膜の樹脂層は、樹脂を主成分とし、複数のCNT繊維束の周面を被覆する層である。樹脂層の主成分としては、前記基板の材料として例示した合成樹脂やゴム等を挙げることができ、これらの中でもゴムが好ましい。ゴムを用いることで、大きな歪みに対してもCNT繊維の十分な保護機能を発揮することができる。 Further, the resin layer of the CNT film is a layer mainly composed of a resin and covering a peripheral surface of a plurality of CNT fiber bundles. Examples of the main component of the resin layer include the synthetic resins and rubbers exemplified as the material for the substrate. Among these, rubber is preferable. By using rubber, a sufficient protection function of the CNT fiber can be exhibited even against a large strain.
このようなCNT歪センサによって形成される歪センサ3,4の無荷重状態での平均幅の下限としては、0.1mmが好ましく、0.5mmがより好ましい。一方、歪センサ3,4の平均幅の上限としては、10mmが好ましく、5mmがより好ましい。歪センサ3,4の平均幅が前記下限に満たない場合、検出感度が不十分となるおそれや、足の動きにより歪センサ3,4が断裂するおそれがある。逆に、歪センサ3,4の平均幅が前記上限を超える場合、被検者に違和感を与えるおそれがある。
The lower limit of the average width in the no-load state of the
また、歪センサ3,4の無荷重状態での平均長さの下限としては、3mmが好ましく、15mmがより好ましい。一方、歪センサ3,4の平均長さの上限としては、70mmが好ましく、50mmがより好ましい。歪センサ3,4の平均長さが前記下限に満たない場合、基帯7のずれ等による検出値の変化が大きくなり、検出誤差が大きくなるおそれがある。逆に、歪センサ3,4の平均長さが前記上限を超える場合、検出する動きに対する伸縮量が小さくなる範囲を含むことにより検出感度が不十分となるおそれがある。
Further, the lower limit of the average length of the
また、歪センサ3,4の10%伸び荷重の下限としては、0.01Nが好ましく、0.03Nがより好ましく、0.05Nがさらに好ましい。一方、歪センサ3,4の10%伸び荷重の上限としては、0.5Nが好ましく、0.3Nがより好ましく、0.2Nがさらに好ましい。歪センサ3,4の10%伸び荷重が前記下限に満たない場合、足の状態や動き以外の要因で伸縮することにより検出精度が不十分となるおそれがある。逆に、歪センサ3,4の10%伸び荷重が前記上限を超える場合、伸長時の反力が大きくなり、被検者に違和感や拘束感を与えるおそれがある。
Moreover, as a minimum of 10% elongation load of the
それぞれの歪センサ3,4の無荷重状態での抵抗値の下限としては、例えば10Ωが好ましく、100Ωがより好ましい。一方、歪センサ3,4の無荷重状態での抵抗値の上限としては、100kΩが好ましく、10kΩがより好ましい。歪センサ3,4の無荷重状態での抵抗値が前記下限に満たない場合、伸びを検出するための電流が大きくなり消費電力が大きくなるおそれがある。逆に、歪センサ3,4の無荷重状態での抵抗値が前記上限を超える場合、検出回路の電圧が高くなり、小型化及び省電力化が困難となるおそれがある。
The lower limit of the resistance value of each
それぞれの歪センサ3,4の伸長による抵抗値の変化率は、十分な検出精度が得られるよう適宜選択されるものであるが、歪センサ3,4の無荷重状態での抵抗値に対する10%延伸した状態での抵抗値の比としては、例えば1.5倍以上20倍以下とされる。
The change rate of the resistance value due to the extension of each of the
基帯7への歪センサ3,4の貼着は、基帯7及び歪センサ3,4の伸縮を阻害しない接着剤が用いられる。このような接着剤としては、例えば湿気硬化型ポリウレタン接着剤等が挙げられる。
For attaching the
<伸縮配線>
伸縮配線5は、歪センサ3,4の両端から装着時に外側に配置される固定帯9上に伸びるよう、サポーター本体2の表面に配設される。
<Extensible wiring>
The
より詳しくは、伸縮配線5は、足の裏側の歪センサ3の一端に接続される第1配線5aと、足の甲側の歪センサ4の一端に接続される第2配線5bと、基帯7上で分岐して歪センサ3,4の他端にそれぞれ接続されるグランド配線5cとを有する。これらの配線5a,5b,5cは、当該足運動検出サポーター1の足への装着時に上側に重ねられる固定帯9の表面に延在するよう配設される。
More specifically, the
これらの伸縮配線5は、導電性接着剤12によって、相互に又は歪センサ3,4に対して接続される。
These
これらの伸縮配線5は、導電性を有する導電糸(糸状体)により形成することができる。伸縮配線5を構成する導電糸としては、鉄等の金属製の導電糸を用いることができ、この金属製の導電糸としてはステンレス糸が好適に用いられる。ステンレス糸によれば、電気抵抗が小さく、また当該サポーター本体2を洗濯した場合にあっても電気抵抗の変化が比較的少ない利点を有する。なお、この伸縮配線5を構成する糸としては、絶縁性の糸に導電性材料を塗工した糸や、絶縁性の糸に導電性材料をめっきした糸や、導電性材料を混紡して形成した糸を用いることも可能である。
These
この伸縮配線5を構成する糸は、10cmあたりの電気抵抗が100Ω未満であることが好ましく、50Ω未満であることがさらに好ましい。これにより、伸縮配線5の電気抵抗を小さくすることができ、歪センサ3,4からの検知信号を的確に端子6に伝達することができる。なお、「10cmあたりの抵抗値」とは、5Vの電圧をかけたときの糸10cm間の抵抗値であり、汎用のテスターを用いて測定することができる。
The yarn constituting the
伸縮配線5は、伸縮性を有し、サポーター本体2の変形に追従して変形するよう設けられている。具体的には、伸縮配線5は、導電性を有する糸を伸縮縫いすることによって形成されている。なお、「伸縮縫い」とは、JIS−B−9003(1999)で規定されるように、「伸縮性のある布地を縫ったとき、布地の伸び縮みによって、縫い目が切れたり、緩んだりしないように縫うこと」を意味する。具体的には、本実施形態の伸縮配線5は、カバーステッチ(片面飾り縫い)等によって形成可能である。
The
この伸縮配線5の10%伸び荷重の上限としては、0.1Nが好ましく、0.05Nがより好ましい。一方、この伸縮配線5の10%伸び荷重の下限としては、特に限定されない。伸縮配線5の10%伸び荷重が前記上限を超える場合、サポーター本体2の伸縮を阻害して、被検者に違和感を与えるおそれや、サポーター本体2の伸縮を不均一にすることにより歪センサ3,4の位置ずれを招き検出精度が不十分となるおそれがある。
The upper limit of the 10% elongation load of the
また、本発明の伸縮配線5は、サポーター本体2に直接導電糸を縫い付けて形成してもよいが、予め伸縮性を有する別の布帛に導電糸を縫い付けたものを、接着剤でサポーター本体2に接着することで配設してもよい。伸縮配線5を形成した布帛を接着する接着剤としては、例えばホットメルト接着剤等を用いることができる。
The
<端子>
端子6は、伸縮配線5ひいては歪センサ3,4を、歪センサ3,4の電気的特性の変化を検出するための検出回路(不図示)に、直接又は例えばリード線(不図示)等を介して接続するために使用される。このような端子6としては、電気的な接続が可能であればよく、特に限定されないが、例えば金属製スナップボタン雄部材等を用いることができる。金属製スナップボタン雄部材は、金属製スナップボタン雌部材と電気的及び機械的に接続される。
<Terminal>
The
また、複数の端子6の間隔を一定に保って端子6への配線を容易にするために、固定帯9の端子6が配設される部分に伸縮性の低い生地を貼り合わせてその部分の伸縮を抑制するようしてもよい。
In addition, in order to keep the interval between the plurality of
<利点>
当該足運動検出サポーター1は、足の裏及び甲間に掛け渡すよう環状に装着される伸縮可能な基帯7を使用するので、足への装着が容易である。また、この基帯7が足の状態に応じて伸縮するので、歪センサ3,4によって基帯7の伸縮を検出することで足の状態変化を、たとえそれが緩慢な動きであっても比較的正確に検出することができる。
<Advantages>
Since the foot
[その他の実施形態]
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other Embodiments]
The said embodiment does not limit the structure of this invention. Therefore, in the above-described embodiment, components of each part of the above-described embodiment can be omitted, replaced, or added based on the description and common general knowledge of the present specification, and they are all interpreted as belonging to the scope of the present invention. Should.
例として、当該足運動検出サポーターにおいて、基帯に配設される歪センサの数は、1つでも、3つ以上でもよい。 For example, in the foot motion detection supporter, the number of strain sensors arranged in the base band may be one or three or more.
また、当該足運動検出サポーターの歪センサの配設される向きは周方向でなくてもよい。つまり、歪センサは、基帯のどの方向の伸縮を検出してもよい。 In addition, the direction in which the strain sensor of the foot motion detection supporter is arranged may not be the circumferential direction. That is, the strain sensor may detect expansion and contraction in any direction of the base band.
また、当該足運動検出サポーター及び当該足運動検出センサ装着用サポーターの固定帯は、足の後側に巻き付けられるよう装着され、基帯を足の後側に引っ張るようにして固定できるものであればどのような構成のものであってもよい。例として、固定帯は、足の前側まで巻き付けられることなく互いに貼り合されるものであってもよい。固定帯は、面ファスナー以外の方法により互いに接続できるものであってもよい。また、固定帯は、対をなす部材を互いに接続するものとされず、基帯の二箇所を接続するよう一体に形成された1本の帯であってもよい。また、固定帯は、弾性を有する1又は複数条の糸状又は紐状のものであってもよい。 In addition, if the fixing band of the foot motion detection supporter and the supporter for mounting the foot motion detection sensor is attached to be wound around the rear side of the foot and can be fixed by pulling the base band to the rear side of the foot, Any configuration may be used. As an example, the fixed band may be bonded to each other without being wound up to the front side of the foot. The fixing bands may be connected to each other by a method other than the hook-and-loop fastener. Further, the fixed band is not intended to connect the paired members to each other, and may be a single band integrally formed so as to connect two locations of the base band. Further, the fixed band may be one or a plurality of threads or strings having elasticity.
また、当該足運動検出サポーターは、固定帯以外の固定手段を用いて基帯を被検者の足に固定するものであってよい。例として、基帯及び固定帯が被験者の足に装着された形状(例えば図3のような形状)に予め成形されているサポーターや、その形状が一体成形された靴下状であってもよい。つまり、当該足運動検出サポーターにおける基帯及び固定帯は、その形状が独立した帯状であるものだけでなく、足に巻き付ける帯としての機能を発揮し得る部分を有するものを広く含む概念である。 The foot motion detection supporter may fix the base band to the subject's foot using a fixing means other than the fixed band. As an example, a supporter in which the base band and the fixed band are preliminarily formed into a shape (for example, a shape as shown in FIG. 3) attached to the subject's foot, or a sock shape in which the shape is integrally formed may be used. That is, the base band and the fixed band in the foot motion detection supporter are not only those having independent bands, but also a concept including a part having a portion that can function as a band wound around the foot.
また、当該足運動検出サポーターにおいて、各歪センサは、サポーター本体の伸びを検出できるものであればよく、帯型以外に例えば糸状等の形状を有するものであってもよく、CNT膜を有しないセンサであってもよい。糸状のCNT歪センサとしては、複数のCNT繊維を一方向に配向して糸状に配列したCNT繊維束の外周に弾性を有する樹脂で被覆したものが使用できる。また、CNT歪センサ以外の歪センサとしては、サポーター本体の伸縮を検出でき、適度な伸縮性及び可撓性を有するものであればよく、帯状又は紐状に形成されるものであることが好ましい。 Further, in the foot motion detection supporter, each strain sensor may be any sensor as long as it can detect the extension of the supporter body, and may have, for example, a thread-like shape other than the belt shape, and does not have a CNT film. It may be a sensor. As the thread-like CNT strain sensor, a CNT fiber bundle in which a plurality of CNT fibers are oriented in one direction and arranged in a thread shape and covered with an elastic resin can be used. Moreover, as a strain sensor other than the CNT strain sensor, it is only necessary to be able to detect the expansion and contraction of the supporter body and to have appropriate stretchability and flexibility, and is preferably formed in a band shape or a string shape. .
当該足運動検出サポーターは、伸縮配線の歪センサと反対側の末端に端子を介さず直接検出回路を有する配線板が接続されてもよい。この場合、検出回路を有する配線板は、測定データをパーソナルコンピューターに転送して解析可能とするために、例えばBluetooth(登録商標)等の無線通信装置、又は例えばメモリカード等の着脱可能な記憶媒体用記録装置をさらに有することが好ましい。 In the foot motion detection supporter, a wiring board having a detection circuit may be directly connected to the end of the telescopic wiring on the side opposite to the strain sensor without using a terminal. In this case, the wiring board having the detection circuit can transfer the measurement data to a personal computer so that it can be analyzed, for example, a wireless communication device such as Bluetooth (registered trademark) or a removable storage medium such as a memory card. It is preferable to further have a recording apparatus for use.
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.
図1の実施形態に準じて製作した足運動検出サポーターの実施例を右足に装着し、足の動きと各歪センサの抵抗値の変化との関係を確認する実験を行った。この実験では、かかと上げを5回、スクワットを5回、足先に力を入れない右足上げを2回、足先に力を入れない左足上げを2回、つま先を持ち上げるよう力を入れた右足上げを2回、及びつま先を持ち上げるよう力を入れた左足上げを2回、この順番で行った。
An example of a foot motion detection supporter manufactured according to the embodiment of FIG. 1 was attached to the right foot, and an experiment was conducted to confirm the relationship between the foot motion and the change in resistance value of each strain sensor. In this experiment,
この実験結果を図4に示す。図示するように、足の裏側の歪センサの抵抗値は、右足に体重をかけたときに抵抗値が増大している。一方、足の甲側の歪センサの抵抗値は、足首を曲げたとき(右足のつま先を持ち上げる場合も含む)に抵抗値が増大している。 The experimental results are shown in FIG. As shown in the figure, the resistance value of the strain sensor on the back side of the foot increases when the weight is applied to the right foot. On the other hand, the resistance value of the strain sensor on the instep side of the foot increases when the ankle is bent (including when the toe of the right foot is lifted).
このように、本実施例の足運動検出サポーターは、足に体重をかけているか否か及び足首を曲げているか否かを動作が緩慢な場合も含めて比較的正確に判別することができた。 As described above, the foot motion detection supporter of the present embodiment was able to determine relatively accurately whether the weight is applied to the foot and whether the ankle is bent, including when the operation is slow. .
本発明に係る足運動検出サポーター及び足運動検出センサ装着用サポーターは、足の動きを検出するために広く利用できるが、特にロコモーショントレーニングの指導を効率よく行うために好適に利用できる。 The foot motion detection supporter and the foot motion detection sensor mounting supporter according to the present invention can be widely used for detecting foot motion, but can be preferably used particularly for efficiently conducting locomotion training.
1 足運動検出サポーター
2 サポーター本体(足運動検出センサ装着用サポーター)
3,4 歪センサ
5 伸縮配線
5a 第1配線
5b 第2配線
5c グランド配線
6 端子
7 基帯
7a 下側帯部
7b 上側帯部
8,9 固定帯
10 面ファスナー雌材
11 面ファスナー雄材
12 導電性接着剤
1 foot
3, 4
Claims (4)
前記基帯の伸縮を検出する1又は複数の歪センサと
を備える足運動検出サポーター。 A stretchable baseband that is mounted in a ring to span between the soles and back of the foot,
A foot motion detection supporter comprising: one or a plurality of strain sensors that detect expansion and contraction of the base band.
The foot motion detection supporter according to claim 1, 2 or 3, further comprising one or a plurality of stretchable belts extending from the base band and wound around a rear side of the foot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015003388A JP6488131B2 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Foot motion detection supporter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015003388A JP6488131B2 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Foot motion detection supporter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016127898A JP2016127898A (en) | 2016-07-14 |
JP6488131B2 true JP6488131B2 (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=56383762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015003388A Active JP6488131B2 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Foot motion detection supporter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6488131B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10626941B2 (en) | 2016-06-28 | 2020-04-21 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Disc brake |
JP6836362B2 (en) * | 2016-09-14 | 2021-03-03 | 日本メクトロン株式会社 | Manufacturing method of elastic wiring board and elastic wiring board |
EP3801248A1 (en) | 2018-05-29 | 2021-04-14 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Carbon nanotube sensors, articles, and methods |
JP6750768B1 (en) | 2018-11-29 | 2020-09-02 | 株式会社村田製作所 | Muscle activity observation device and muscle activity observation method |
JP7117778B2 (en) * | 2018-12-28 | 2022-08-15 | 西川株式会社 | Ankle band and sleep measurement system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0634265B2 (en) * | 1985-06-21 | 1994-05-02 | 松下電工株式会社 | Pedometer |
JP3067081U (en) * | 1999-06-21 | 2000-03-21 | 正人 佐藤 | Ankle cooling supporter with coolant insertable pocket |
JP2004187808A (en) * | 2002-12-09 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Shoes having measuring function, and health care communication system |
JP4427665B2 (en) * | 2004-07-28 | 2010-03-10 | 国立大学法人広島大学 | Bending deformation sensor and deformation measuring apparatus |
JP6019890B2 (en) * | 2012-07-27 | 2016-11-02 | ヤマハ株式会社 | Fabric and clothing with strain sensor |
-
2015
- 2015-01-09 JP JP2015003388A patent/JP6488131B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016127898A (en) | 2016-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6986667B2 (en) | Wearing device for detecting human body movement | |
JP6488131B2 (en) | Foot motion detection supporter | |
EP3208687B1 (en) | Data glove | |
JP6524663B2 (en) | Data glove | |
JP5956695B2 (en) | Ankle supporter | |
CN107708543B (en) | Wearable electrode | |
JP6759689B2 (en) | Distortion sensor unit | |
JP6341268B2 (en) | Gloves with strain sensor | |
TWI689263B (en) | Device for monitoring a physiological parameter of a user as a clothing item | |
JP2017075847A (en) | Movement detection device | |
WO2021153329A1 (en) | Wearing article for measuring biological information of cow | |
JP2016125931A (en) | Data glove | |
JP7069063B2 (en) | clothing | |
JP7405961B2 (en) | Articles worn and their use | |
JP2019050936A (en) | Wearable implement | |
JP2019050935A (en) | Wearable implement | |
JP2018096797A (en) | Extensible structure, manufacturing method of extensible structure, and sensor component | |
WO2016060031A1 (en) | Data glove | |
JP6751665B2 (en) | Knee wear | |
JP7329311B2 (en) | clothing | |
JP2017164296A (en) | Action detection device | |
TW201938052A (en) | Sock and functional garment comprising same | |
JP2008245989A (en) | Knee supporter | |
JP6270800B2 (en) | tights | |
JP6772403B1 (en) | clothing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6488131 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |