JP2005192744A - Sensor for foot sole pressure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩行中における被験者の足底の任意の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測する足底圧センサに関するものである。 The present invention relates to a plantar pressure sensor that measures the timing at which an arbitrary measurement site on the plantar of a subject during a walk contacts the ground.
従来の足型測定装置を用いた靴のフィット性を改善する方法は、被験者が足置き台上面に足を乗せ、足裏の圧力分布を感圧センサで、足の外輪郭を非接触レーザ式変位センサでそれぞれ測定し、足の外輪郭線を出力している(例えば、特許文献1参照)。
図5は、特許文献1に記載の従来技術の足型測定装置の全体斜視図である。
図において、101は計測部、102は制御部、103は重心表示部、104はキーボード、105はタッチパネル付きディスプレイ、106はプロッタ、107はプリンタ、110は本体ケースであり、計測器101の左右の足置き台118、118上に被測定者が左右の足を乗せて立つと、その重心の位置が重心表示器103に例えばバーグラフ等によって表示され、ディスプレイ105の指示にしたがって上記ディスプレイのタッチパネルを操作することにより、計測部101の足置き台118、118の圧力分布センサが作動して足裏の接地部が検出され、この接地部形状がプロッタ106から出力され、また計測部101のレーザー式変位センサ136が動作して足の各部の寸法が測定され、制御部102のコンピュータで演算され、足の外輪郭Aがプロッタ106から出力され、各測定値がプリンタ107から出力される。
計測部101の本体ケース110の底板上に後部の左右および前部の中央の合計3箇所のロードセルを介して台板が設置され、これら3個のロードセルにそれぞれ加わる荷重をWa、Wb、Wcとするとき、制御部102において上記個別荷重の平均値(Wa+Wb+Wc)/3=Wmが算出され、更に個別荷重と平均値との差Wa−Wm、Wb−Wm、Wc−Wmがそれぞれ算出され、重心表示部103上の3本の放射状103a、103b、103cに上記の差Wa−Wm、Wb−Wm、Wc−Wmが中心からの距離として表示される。したがって、左右の足置き台118、118の各爪先側および踵側の合計4箇所にそれぞれロードセルを設置した場合は、左側踵部の荷重が上式のWaに、右側踵部の荷重が上式のWbに、また左右の爪先部の荷重の平均値が上式のWcにそれぞれ代入される。この場合は、本体ケース110の底板上にロードセルを配置した場合に比べ、変位センサの移動に伴う重心の移動の影響を受けない。
上記台板の上面左右に前後方向のガイド板が並設され、その対向面に設けた水平なガイド溝に揺動板が揺動自在に支架される。そして、この揺動板を前後方向にまたぐように左右の足台フレームが固定され、この足台フレームは前後方向の水平部とその前後両端の脚部とで門形に形成されており、脚部によって上記台板上に固定される。そして、上記水平部上に足置き台が固定され、この足置き台上面に圧力分布センサが設けられる。この圧力分布センサは、圧力によって導電性が変化する感圧性ゴムシートの片側に前後方向の導線を、反対側に幅方向の導線をそれぞれ多数本、5mm間隔で配置し、圧力が設定値を超えた部分に導線が生じるようにしたものであり、足置き台上に被測定者が立ったとき、足裏の接地面中、所定圧以上の部分が検出され、この接触面形状Sが前記プロッタ106によって描かれる。
以上の構成において、足型測定装置は、左足用および右足用の足置き台を備え、これらの足置き台に靴の着用者が左右の足を乗せて立つと、着用者の体の傾き等に応じて重心が移動し、その重心が表示されるので、着用者がその表示を見ながら自分で体の傾斜等を制御して重心を所定の範囲に保つことができるようになっている。
また、足置き台の上面には、圧力センサが設けられており、足裏の微小部分ごとにその接地圧を検出し、その検出値の設定値を超える接地点が演算装置およびプロッタを介して記録紙上にプロットされるようになっている。
さらに、上記足型測定装置の左右の足置き台には、それぞれ該足置き台を挟んで対向する左右2個のレーザー式変位センサ136が前後摺動自在に、かつ昇降自在に設けられており、上記のレーザー式変位センサを前後に往復させながら足の高さ方向に移動して上記変位センサから足の表面までの水平距離を測定し、これを記憶し、この記憶データから足の立体形状を求め、更に足の任意位置の横断面形状、前記の外輪郭等を求め、足の外輪郭線を出力するようになっている。
このように、足型測定装置を用いた靴のフィット性を改善する方法は、被験者が足置き台上面に足を乗せ、足裏の圧力分布を感圧センサで、足の外輪郭を非接触レーザ式変位センサでそれぞれ測定し、足の外輪郭線を出力するのである。
FIG. 5 is an overall perspective view of a conventional foot-type measuring apparatus described in Patent Document 1. As shown in FIG.
In the figure, 101 is a measurement unit, 102 is a control unit, 103 is a center of gravity display unit, 104 is a keyboard, 105 is a display with a touch panel, 106 is a plotter, 107 is a printer, and 110 is a main body case. When the person to be measured stands on the
A base plate is installed on the bottom plate of the
Front and rear guide plates are juxtaposed on the left and right sides of the upper surface of the base plate, and a swing plate is swingably supported in a horizontal guide groove provided on the opposite surface. The left and right footrest frames are fixed so as to straddle the swinging plate in the front-rear direction, and the footrest frame is formed in a gate shape with a horizontal portion in the front-rear direction and leg portions at the front and rear ends. It is fixed on the base plate by the part. A footrest is fixed on the horizontal portion, and a pressure distribution sensor is provided on the upper surface of the footrest. In this pressure distribution sensor, the pressure-sensitive rubber sheet whose conductivity changes depending on the pressure is placed on one side in the front-rear direction and many in the width direction on the opposite side, 5 mm apart, and the pressure exceeds the set value. When the person to be measured stands on the footrest, a portion of the ground contact surface above the predetermined pressure is detected, and the contact surface shape S is determined by the plotter. 106.
In the above configuration, the foot type measuring apparatus includes the footrests for the left foot and the right foot, and when the shoe wearer stands with the left and right feet on these footrests, the inclination of the wearer's body, etc. Accordingly, the center of gravity moves and the center of gravity is displayed, so that the wearer can control the inclination of the body by himself while watching the display and keep the center of gravity within a predetermined range.
In addition, a pressure sensor is provided on the upper surface of the footrest, and the ground pressure is detected for each minute portion of the sole, and a grounding point exceeding the set value of the detected value is detected via an arithmetic unit and a plotter. Plotted on recording paper.
Further, the left and right footrests of the above-mentioned foot type measuring apparatus are provided with two left and right laser
In this way, the method of improving the fit of a shoe using the foot type measuring device is that the subject puts his / her foot on the upper surface of the footrest, the pressure distribution of the sole is a pressure sensor, and the outer contour of the foot is not contacted Each is measured with a laser displacement sensor and the outer contour of the foot is output.
従来の足型測定装置を用いた靴のフィット性を改善する方法においては、被験者が足置き台の上面に足を乗せると、足置き台の上面の圧力センサにより、足裏の微小部分ごとにその接地圧を検出し、その検出値の設定値を超える接地点が演算装置およびプロッタを介して記録紙上にプロットされるとともに、レーザー式変位センサにより、前記変位センサから足の表面までの水平距離を測定し、これを記憶し、この記憶データから足の立体形状を求め、更に足の任意位置の横断面形状、前記の外輪郭等を求め、足の外輪郭線を出力することができるが、歩行中における被験者の足底が地面に接地するタイミングを計測することができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、歩行中における任意の被験者の足底の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測する足底圧センサを提供することを目的とする。
In a method for improving the fit of a shoe using a conventional foot type measuring device, when a subject puts his / her foot on the upper surface of the footrest, a pressure sensor on the upper surface of the footrest is used for each minute portion of the sole. The grounding point which detects the grounding pressure and exceeds the set value of the detected value is plotted on the recording paper through the arithmetic unit and the plotter, and the horizontal distance from the displacement sensor to the foot surface is measured by the laser displacement sensor. Can be measured and stored, the three-dimensional shape of the foot can be obtained from the stored data, the cross-sectional shape of the foot at any position, the outer contour can be obtained, and the outer contour line of the foot can be output. There is a problem in that it is impossible to measure the timing at which the subject's sole touches the ground while walking.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a plantar pressure sensor that measures the timing at which the measurement site of the plantar of an arbitrary subject in contact with the ground contacts the ground. To do.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、被験者の下肢を装着する下肢装着部と、前記下肢装着部の足底に足底圧計測手段と、前記足底圧計測手段の計測情報を基に前記被験者の足底圧を計測する計測部とを備えた足底圧センサにおいて、前記下肢装着部の足底の被計測部位に複数個の足底圧計測手段を備え、前記計測部は、前記被験者が前記下肢装着部を装着したときの圧がかっている足底圧計測手段の位置を基に前記被験者の足サイズを判断するとともに、前記被験者の足先から踵部の下にある足底圧計測手段を選択し、前記被験者の足底の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測するものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記足底圧計測手段として、前記下肢装着部の踵部に1個の感圧センサ、MP関節外側部と足尖部に複数個の感圧センサを備え、前記計測部は、前記被験者が前記下肢装着部を装着したときの圧がかかっている足尖部の感圧センサの位置を基に前記被験者の足サイズを判断するとともに、人体寸法の統計値を基にMP関節外側部の位置を推定し、前記被験者の足底の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地する圧力を計測するものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, the lower limb mounting portion for mounting the lower limb of the subject, the sole pressure measuring means on the sole of the lower limb mounting portion, and the measurement information of the foot pressure measuring means based on the measurement information of the subject. A plantar pressure sensor including a measurement unit that measures plantar pressure, the plantar pressure sensor includes a plurality of plantar pressure measurement means in a measurement site of the plantar of the lower limb wearing unit, Judging the foot size of the subject based on the position of the plantar pressure measuring means which is pressured when the lower limb wearing part is worn, and the plantar pressure measuring means located below the buttocks from the subject's toes And measuring the timing at which the part to be measured on the sole of the subject touches the ground.
According to a second aspect of the present invention, as the plantar pressure measuring means, one pressure-sensitive sensor is provided at the heel portion of the lower limb wearing portion, and a plurality of pressure-sensitive sensors are provided at the MP joint outer side portion and the foot apex portion. And the measurement unit determines the foot size of the subject based on the position of the pressure-sensitive sensor at the toe portion where pressure is applied when the subject wears the lower limb wearing unit, and measures the human body dimensions. The position of the MP joint outer part is estimated based on the value, and the pressure at which the buttocks of the subject's sole, the MP joint outer part, and the foot apex touch the ground is measured.
さらに、請求項3に記載の発明は、前記足底圧計測手段として、前記下肢装着部の足底に複数個のスイッチを備え、前記計測部は、前記被験者が前記下肢装着部を装着したときのONとなっているスイッチの位置を基に前記被験者の足サイズを判断するとともに、前記被験者の足先から踵部の下にあるスイッチを選択し、前記被験者の足底の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測するものである。
さらにまた、請求項4に記載の発明は、前記足底圧計測手段として、前記下肢装着部の踵部に1個のスイッチ、MP関節外側部と足尖部に複数個のスイッチを備え、前記計測部は、前記被験者が前記下肢装着部を装着したときのONとなっている足尖部のスイッチの位置を基に前記被験者の足サイズを判断するとともに、人体寸法の統計値を基にMP関節外側部の位置を推定し、前記被験者の足底の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地するタイミングを計測するものである。
Furthermore, the invention according to
Furthermore, the invention according to
請求項1に記載の発明によると、被験者の足サイズの個人差に対応でき、歩行中における被験者の足底の任意の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測することができる。また、請求項2に記載の発明によると、被験者の足サイズの個人差に対応でき、歩行中における任意の被験者の足底の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地する圧力を計測することができる。さらに、請求項3に記載の発明によると、被験者の足サイズの個人差に対応でき、歩行中における任意の被験者の足底の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測することができる。さらにまた、請求項4に記載の発明によると、被験者の足サイズの個人差に対応でき、歩行中における任意の被験者の足底の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地するタイミングを計測することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to cope with individual differences in the foot size of the subject, and it is possible to measure the timing at which an arbitrary measurement site on the subject's sole during walking is grounded. According to the second aspect of the present invention, it is possible to cope with individual differences in the foot size of the subject, and the buttocks, the MP joint outer portion, and the foot apex portion of any subject during walking are grounded to the ground. The pressure can be measured. Furthermore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to cope with individual differences in the foot size of the subject, and it is possible to measure the timing at which the measurement site on the sole of any subject during walking is grounded. Furthermore, according to the invention described in
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る足底圧センサのシステム構成を示す図、(b)はその足底圧計測手段の配置を示す図である。
両図において、1は被験者、2は被験者1の下肢を装着する下肢装着部、3は下肢装着部2の足底にかかる足底圧を計測する足底圧計測手段、4は被験者1の足サイズを推定し、被験者1の足底圧を計測する計測部、5は下肢装着部2の足底に配置された感圧センサである。
下肢装着部2は歩行リハビリ訓練に用いる短下肢装具で、その先端の足底を載置する部分に足底圧を計測する足底圧計測手段3が設けられ、足底圧計測手段3では圧力に応じたアナログ電圧が出力される。感圧センサ5は足底圧計測手段3の1例である。感圧センサ5で計測された出力電圧は、増幅されて、A/D変換された後、一定時間毎にPCカードなどのメモリに格納される。
本発明に係る足底圧センサが特許文献1のそれと異なる部分は、下肢装着部の足底の被計測部位に複数個の足底圧計測手段を備え、歩行中における被験者の足底の任意の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測することである。
FIG. 1A is a diagram showing a system configuration of a plantar pressure sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing an arrangement of plantar pressure measuring means.
In both figures, 1 is a subject, 2 is a lower limb mounting portion for mounting the lower limb of the
The lower
The portion of the plantar pressure sensor according to the present invention that is different from that of Patent Document 1 includes a plurality of plantar pressure measuring means at a site to be measured of the plantar of the lower limb wearing unit, and an arbitrary portion of the plantar of the subject during walking. It is to measure the timing at which the part to be measured contacts the ground.
まず、被験者の足サイズの計測方法について説明する。
足底圧の計測前に、被験者1に下肢装着部2を装着させる。そして、計測部4が、被験者1が下肢装着部2を装着したときの圧のかかっている足底圧計測手段の位置を基に、被験者の足サイズを判断する。
次に、歩行中の足底圧の計測方法について説明する。図1(c)は、本発明の第1の実施の形態の歩行周期における足底圧の発生する位相を示す図である。歩行周期の位相における代表的な関節角度変化も示している。歩行周期の位相は、(1)踵接地、(2)足底接地、(3)立脚中期、(4)踵離地、(5)足尖離地、(6)遊脚初期、および(7)遊脚後期から構成され、各位相に応じて股関節、膝関節、足関節の屈曲・伸展運動が繰り返される。
(1)踵接地
・股関節は最大屈曲位となり以後伸展していく。
・膝関節はほぼ完全に伸展し以後屈曲していく。
・足関節は背屈位から底屈していく。
(2)足底接地
・股関節は伸展していく。
・膝関節は屈曲していく。
・足関節は底屈位(約10°)となる。
(3)立脚中期
・股関節は伸展していく。
・膝関節は立脚期での最大屈曲位(約20°)となる。
・足関節は背屈していく。
(4)踵離地
・股関節は最大伸展位(約10°)となる。
・膝関節は伸展から屈曲していく。
・足関節は最大底屈位(約10°)となり以後は底屈していく。
(5)足尖離地
・股関節は屈曲していく。
・膝関節は屈曲していく。
・足関節は最大底屈位(約20°)となる。
(6)遊脚初期
・股関節は加速しながら屈曲していく。
・膝関節は最大約60°まで屈曲していく。
・足関節は背屈していく。
(7)遊脚後期
・股関節は減速しながら屈曲していく。
・膝関節は伸展していく。
・足関節は背屈位を保つ。
First, a method for measuring a subject's foot size will be described.
Prior to the measurement of the plantar pressure, the subject 1 is caused to wear the lower
Next, a method for measuring plantar pressure during walking will be described. FIG.1 (c) is a figure which shows the phase which the plantar pressure generate | occur | produces in the walking cycle of the 1st Embodiment of this invention. A typical joint angle change in the phase of the walking cycle is also shown. The phases of the walking cycle are: (1) heel contact, (2) sole contact, (3) mid-stance, (4) heel off, (5) toe off, (6) early swing leg, and (7 ) It consists of the late stage of the swing leg, and flexion and extension movements of the hip joint, knee joint and ankle joint are repeated according to each phase.
(1) heel contact ・ The hip joint is in the maximum bending position and then extends.
・ The knee joint extends almost completely and then bends.
・ Ankle joints are bent from the dorsiflexion position.
(2) Plantar contact ・ The hip joint extends.
・ The knee joint bends.
-The ankle joint is in the flexion position (about 10 °).
(3) Middle stance ・ The hip joint extends.
-The knee joint is in the maximum flexion position (approximately 20 °) in the stance phase.
・ Ankle joints are dorsiflexed.
(4) Isolation ・ The hip joint is in the maximum extended position (about 10 °).
・ Knee joints flex from extension.
-The ankle joint will be in the maximum plantar flexion position (about 10 °) and will then bend.
(5) Toe-off ・ The hip joint bends.
・ The knee joint bends.
-The ankle joint is in the maximum plantar flexion position (about 20 °).
(6) Initial swing leg ・ The hip joint flexes while accelerating.
・ The knee joint bends up to about 60 °.
・ Ankle joints are dorsiflexed.
(7) Late swing leg ・ The hip joint flexes while decelerating.
・ The knee joint extends.
・ Keep the ankle in the dorsiflexion position.
したがって、計測部は、被験者の足サイズよりも内側にある足底圧計測手段を用いることで、歩行中における被験者の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測する。具体的には、被験者の足底が地面に接地している期間(踵接地、足底接地、立脚中期、踵離地、および足尖離地)において、被験者の踵部から足尖部までの被計測部位が地面に接地するタイミングを計測する。 Therefore, the measurement unit measures the timing at which the measurement site of the subject touches the ground while walking by using the plantar pressure measurement means inside the foot size of the subject. Specifically, during the period when the subject's sole is in contact with the ground (heel contact, contact with the bottom of the foot, mid-stance, heel-off, and toe-off) Measure the timing when the part to be measured contacts the ground.
図2は本発明の第2の実施の形態に係る足底圧センサの感圧センサを説明する図で、(a)はその配置を示す図、(b)はそのMP関節外側部の推定方法を示す図である。
図において、1は被験者、2は被験者1の下肢を装着する下肢装着部、3は下肢装着部2の足底にかかる足底圧を計測する足底圧計測手段、4は被験者1の足サイズを推定し、被験者1の足底圧を計測する計測部、5は下肢装着部2の足底に配置された感圧センサである。
まず、被験者の足サイズの計測方法について説明する。
足底圧の計測前に、被験者1に下肢装着部2を装着させる。そして、計測部4が、被験者1が下肢装着部2を装着したときの圧力のかかっている足尖部の感圧センサの位置を基に、被験者の足サイズは例えば次のようにして判断する。
足尖部の感圧センサが図のように下側(土踏まず側)から上側(つま先側)に向けて例えば4個が、A,B,C,Dの順に配設されているとし、
(1)感圧センサAのみが出力したときは、足サイズLfは23cm、
(2)感圧センサA,Bが出力したときは、足サイズLfは24cm、
(3)感圧センサA,B,Cが出力したときは、足サイズLfは25cm、
(4)感圧センサA,B,C,Dが出力したときは、足サイズLfは26cm、
といったようにして足サイズLfを判断する。
2A and 2B are diagrams for explaining a pressure-sensitive sensor of a plantar pressure sensor according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a diagram showing its arrangement, and FIG. 2B is a method for estimating the MP joint outer portion. FIG.
In the figure, 1 is a subject, 2 is a lower limb mounting portion for mounting the lower limb of the subject 1, 3 is a plantar pressure measuring means for measuring plantar pressure applied to the sole of the lower
First, a method for measuring a subject's foot size will be described.
Prior to the measurement of the plantar pressure, the subject 1 is caused to wear the lower
For example, four pressure sensors at the apex are arranged in the order of A, B, C, D from the lower side (arch side) to the upper side (toe side) as shown in the figure.
(1) When only the pressure sensor A outputs, the foot size Lf is 23 cm,
(2) When the pressure sensors A and B output, the foot size Lf is 24 cm,
(3) When the pressure sensors A, B, C output, the foot size Lf is 25 cm,
(4) When the pressure sensors A, B, C, D output, the foot size Lf is 26 cm,
Thus, the foot size Lf is determined.
次に、MP関節外側部の位置の推定方法について説明する。
図2(b)は、本発明の第2の実施の形態の足底圧センサのMP関節外側部の推定方法を示す図である。人体寸法の統計値を基に、被験者の足サイズLfの推定値と、踵部後方−MP関節外側部LMPとの割合から、MP関節外側部の位置を例えば次のようにして推定する。
人体寸法の統計値より、足サイズLfと、踵部後方−MP関節外側部LMPとの比率rが判かるので、
MP関節外側部の位置=被験者の足サイズの推定値Lf×比率r
といったように、被験者の足サイズの推定値Lfに比率rを乗算することで、MP関節外側部が推定できる。
そして、第1の実施の形態と同様にして、被験者の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地する圧力を計測する。
Next, a method for estimating the position of the MP joint outer portion will be described.
FIG. 2B is a diagram illustrating a method for estimating the MP joint outer side portion of the plantar pressure sensor according to the second embodiment of the present invention. Based on the statistical value of the human body dimensions, the position of the outer portion of the MP joint is estimated as follows, for example, from the ratio between the estimated value of the foot size Lf of the subject and the rear buttock-MP joint outer portion LMP.
Since the ratio r between the foot size Lf and the buttock posterior-MP joint outer portion LMP is known from the statistical value of the human body dimension,
MP joint outer side position = subject's estimated foot size Lf × ratio r
Thus, the MP joint outer side can be estimated by multiplying the estimated value Lf of the subject's foot size by the ratio r.
Then, similarly to the first embodiment, the pressure at which the subject's buttocks, the MP joint outer portion, and the foot apex touch the ground is measured.
図3は本発明の第3の実施の形態の足底圧センサのスイッチの配置を示す図である。1は被験者、2は被験者1の下肢を装着する下肢装着部、3は下肢装着部2の足底にかかる足底圧を計測する足底圧計測手段、4は被験者1の足サイズを推定し、被験者1の足底圧を計測する計測部、6は下肢装着部の足底に配置されたスイッチである。
まず、被験者の足サイズの計測方法について説明する。足底が地面に接地するタイミングを計測する前に、被験者1に下肢装着部2を装着させる。そして、計測部4が、被験者1が下肢装着部2を装着したときのONとなっているスイッチの位置を基に、被験者の足サイズを判断する。
そして、第1の実施の形態と同様にして、計測部は、被験者の足サイズよりも内側にあるスイッチを用いることで、歩行中における被験者の踵部から足尖部までの被計測部位が地面に接地するタイミングを計測する。
FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of the switches of the sole pressure sensor according to the third embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a subject, 2 is a lower limb mounting portion for mounting the lower limb of the subject 1, 3 is a plantar pressure measuring means for measuring a plantar pressure applied to the sole of the lower
First, a method for measuring a subject's foot size will be described. Before measuring the timing at which the sole touches the ground, the subject 1 is made to wear the lower
In the same manner as in the first embodiment, the measurement unit uses a switch inside the subject's foot size, so that the measurement site from the subject's buttocks to the foot apex during walking is the ground. Measure the timing of grounding.
図4は、本発明の第4の実施の形態の足底圧センサのスイッチの配置を示す図である。1は被験者、2は被験者1の下肢を装着する下肢装着部、3は下肢装着部2の足底にかかる足底圧を計測する足底圧計測手段、4は被験者1の足サイズを推定し、被験者1の足底圧を計測する計測部、6は下肢装着部の足底に配置されたスイッチである。
まず、被験者の足サイズの計測方法について説明する。
第2の実施の形態と同様にして、足底圧の計測前に、被験者1に下肢装着部2を装着させる。そして、計測部4が、被験者1が下肢装着部2を装着したときのONとなっている足尖部のスイッチの位置を基に、被験者の足サイズを判断する。
次に、第2の実施の形態と同様にして、人体寸法の統計値を基に、被験者の足サイズLfの推定値と、踵部後方−MP関節外側部LMPとの割合から、MP関節外側部の位置を推定する。
そして、第3の実施の形態と同様にして、歩行中における被験者の踵部、MP関節外側部、および足尖部が地面に接地するタイミングを計測する。
このように、下肢装着部の足底の被計測部位に複数個の足底圧計測手段を備え、歩行中における任意の被験者の足底の被計測部位が地面に接地するタイミングを計測することができる。
なお、下肢装着部に関しては、靴底に足底圧計測手段を配置してもよく、脳卒中患者等が装着する短下肢装具、長下肢装具の足底に配置し、踵部から接地しているかどうかを基に障害レベル(Brunnstrom Stage等)を評価するという用途にも適用できる。
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the switches of the plantar pressure sensor according to the fourth embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a subject, 2 is a lower limb mounting portion for mounting the lower limb of the subject 1, 3 is a plantar pressure measuring means for measuring a plantar pressure applied to the sole of the lower
First, a method for measuring a subject's foot size will be described.
In the same manner as in the second embodiment, the lower
Next, in the same manner as in the second embodiment, based on the statistical value of the human body dimension, the MP joint outer side is calculated from the ratio between the estimated value of the subject's foot size Lf and the hip rear-MP joint outer part LMP. Estimate the position of the part.
Then, in the same manner as in the third embodiment, the timing at which the subject's buttocks, the MP joint outer portion, and the toe portion touch the ground while walking is measured.
As described above, a plurality of plantar pressure measuring means are provided at the measurement site of the sole of the lower limb wearing unit, and the timing at which the measurement site of the plantar of any subject during the walking touches the ground can be measured. it can.
Regarding the lower limb wearing part, plantar pressure measuring means may be placed on the sole, is it placed on the sole of the short leg brace or the long leg brace worn by stroke patients, etc., and is it grounded from the buttocks? The present invention can also be applied to the use of evaluating a failure level (such as Brunstrom Stage) based on whether or not.
1 被験者
2 下肢装着部
3 足底圧計測手段
4 計測部
5 感圧センサ
6 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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