JP2015195840A - information processing system - Google Patents

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JP2015195840A
JP2015195840A JP2014074182A JP2014074182A JP2015195840A JP 2015195840 A JP2015195840 A JP 2015195840A JP 2014074182 A JP2014074182 A JP 2014074182A JP 2014074182 A JP2014074182 A JP 2014074182A JP 2015195840 A JP2015195840 A JP 2015195840A
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JP2014074182A
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裕美 森島
Hiromi Morishima
裕美 森島
哲美 原川
Tetsumi Harakawa
哲美 原川
佶英 根本
Yoshihide Nemoto
佶英 根本
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Shoei Co Ltd
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Shoei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information processing system capable of appropriately grasping a user's movement with a configuration in which a burden on the user wearing footwear is small.SOLUTION: An information processing system 10 includes an inner sole 12 incorporating a sensor 14, and a support 16 to which a power source 18, a signal analysis part 20, and a wireless communication part 22 are attached. The inner side 16A of the support 16 accommodates wiring 15 that covers an internal wall surface of a heel part, and transmits a detection signal of the sensor 14 to the signal analysis part 20, inside. As the sensor 14, a sensor is used that deforms by a user's movement, and outputs a value of voltage generated according to an amount of the deformation as a detection result.

Description

本発明は、情報処理システムに関する。   The present invention relates to an information processing system.

近年、介護やリハビリの促進、健康促進、及びスポーツ競技の能力開発等のために、ユーザの動きを検出することが行われている。例えば、履物にセンサを設け、当該センサからの出力を解析することにより、履物を履くユーザの運動情報を測定することが行われている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   In recent years, detection of a user's movement has been performed for the purpose of promoting nursing care and rehabilitation, promoting health, and developing sports performance. For example, the movement information of a user wearing footwear is measured by providing a sensor on the footwear and analyzing the output from the sensor (see, for example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2).

特開2007−151117号公報JP 2007-151117 A 特表2009−517168号公報Special table 2009-517168

しかしながら、従来の技術では、履物を履くユーザに負担をかける場合があった。例えば、検出結果を出力するための配線等が履物を履く際や、歩行中にひっかかってしまう懸念があった。また、上記従来の技術では、履物を履くユーザの動きを適切に把握することができない懸念があった。   However, in the conventional technology, there is a case where a burden is placed on a user who wears footwear. For example, there is a concern that the wiring for outputting the detection result may be caught when wearing footwear or walking. In addition, with the conventional technology described above, there has been a concern that it is impossible to appropriately grasp the movement of the user wearing the footwear.

本発明は、履物を履くユーザの負担が少ない構成で、当該ユーザの動きを適切に把握することができる、情報処理システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an information processing system capable of appropriately grasping a movement of a user with a configuration in which the burden on the user wearing the footwear is small.

本発明の情報処理システムは、履物に挿入される中敷きに内蔵され、前記履物を履くユーザの動きを検知し、検知結果を表す信号を出力するセンサと、前記中敷きに接続され、前記履物のかかと部の壁面の内側及び外側を上部から覆うように装着される支持具と、前記支持具の、前記壁面の内側を覆う部分内に設けられ、前記信号を伝送する配線と、前記支持具の、前記壁面の外側を覆う部分に取り付けられ、前記配線を介して伝送された前記信号を処理し、処理結果を出力する信号処理部と、を備える。   An information processing system of the present invention is built in an insole inserted into footwear, detects a movement of a user wearing the footwear, and outputs a signal representing a detection result; and a heel of the footwear connected to the insole A support device that is mounted so as to cover the inner side and the outer side of the wall surface of the unit from above, a wiring that is provided in a portion of the support member that covers the inner side of the wall surface, and that transmits the signal; and A signal processing unit that is attached to a portion covering the outside of the wall surface, processes the signal transmitted via the wiring, and outputs a processing result.

また、本発明の情報処理システムの前記センサは、ユーザの動きにより変形し、変形量に応じて発生する電圧を前記信号として出力する。   The sensor of the information processing system of the present invention is deformed by a user's movement and outputs a voltage generated according to the deformation amount as the signal.

また、本発明の情報処理システムの前記センサは、反力計及び加速度計を含む。   The sensor of the information processing system of the present invention includes a reaction force meter and an accelerometer.

また、本発明の情報処理システムの前記信号処理部は、基準の動きに基づいて予め定められた信号と、前記検知結果を表す信号とを比較し、比較結果に基づいて前記ユーザの動きを解析する処理を行う。   In addition, the signal processing unit of the information processing system according to the present invention compares a predetermined signal based on a reference motion with a signal representing the detection result, and analyzes the user's motion based on the comparison result. Perform the process.

また、本発明の情報処理システムは、前記支持具の前記壁面の外側を覆う部分に取り付けられ、前記信号処理部から出力された処理結果を無線で外部に送信する送信部を備える。   Moreover, the information processing system of this invention is provided in the part which covers the outer side of the said wall surface of the said support tool, and is provided with the transmission part which transmits the process result output from the said signal processing part to the exterior wirelessly.

また、本発明の情報処理システムの前記送信部は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、かかと部の後側にあたる位置に設けられている。   Moreover, the said transmission part of the information processing system of this invention is provided in the position which hits the back side of a heel part, when the said support tool is mounted | worn on the said wall surface.

また、本発明の情報処理システムの前記信号処理部は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、外脚側に対応する位置に設けられている。   The signal processing unit of the information processing system of the present invention is provided at a position corresponding to the outer leg side when the support is mounted on the wall surface.

また、本発明の情報処理システムは、前記信号処理部を駆動する電源を備え、前記電源は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、足の内脚側に対応する位置に設けられている。   The information processing system according to the present invention further includes a power source for driving the signal processing unit, and the power source is provided at a position corresponding to the inner leg side of the foot when the support is mounted on the wall surface. Yes.

本発明によれば、履物を履くユーザの負担が少ない構成で、当該ユーザの動きを適切に把握することができる、という効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an effect that a user's movement can be appropriately grasped with a configuration in which the burden on the user who wears footwear is small.

本実施の形態に係る情報処理システムを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the information processing system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る情報処理システムを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the information processing system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る情報処理システムを靴に装着した状態を上側から見た図である。It is the figure which looked at the state where information processing system concerning this embodiment was equipped in shoes from the upper part. 本実施の形態に係る情報処理システムを靴に装着した状態を外脚側から見た図である。It is the figure which looked at the state where the information processing system concerning this embodiment was attached to shoes from the outer leg side. 本実施の形態に係る情報処理システムを靴に装着した状態を内脚側から見た図である。It is the figure which looked at the state where the information processing system concerning this embodiment was attached to shoes from the inner leg side. 本実施の形態に係る情報処理システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the information processing system concerning this embodiment. センサの変形量と発生する電圧との対応関係の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the correspondence of the deformation amount of a sensor, and the voltage which generate | occur | produces. 本実施の形態に係るセンサの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the sensor which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る信号解析部で行われる処理の一例を表したフローチャートである。It is a flowchart showing an example of the process performed in the signal analysis part which concerns on this Embodiment. 爪先のすり足歩行時の反力例を示す図である。It is a figure which shows the example of the reaction force at the time of a toe slipping. 本実施の形態に係る情報処理システムの変形例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the modification of the information processing system which concerns on this Embodiment.

以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。   Hereinafter, an example of the present embodiment will be described with reference to the drawings.

まず、図1及び図2に、本実施の形態の情報処理システムの一例の斜視図を示す。また、図3〜図5に、本実施の形態の情報処理システムを靴に装着した状態の一例を示す。図3は、靴に装着した状態を上側から見た図である。図4は、靴に装着した状態を外脚側から見た図である。図5は、靴に装着した状態を内脚側から見た図である。さらに、図6には、情報処理システム10の一例の機能ブロック図を示す。   First, FIG.1 and FIG.2 shows the perspective view of an example of the information processing system of this Embodiment. 3 to 5 show an example of a state in which the information processing system of the present embodiment is attached to shoes. FIG. 3 is a top view of a state where the shoe is mounted on a shoe. FIG. 4 is a view of a state where the shoe is mounted on a shoe, as viewed from the outer leg side. FIG. 5 is a view of a state in which the shoe is mounted on the shoe as viewed from the inner leg side. Furthermore, FIG. 6 shows a functional block diagram of an example of the information processing system 10.

本実施の形態の情報処理システム10は、センサ14を内蔵した中敷12と、支持具16と、を備える。中敷12と支持具16とは、接続されており、靴8に対して一体的に着脱可能になっている。   The information processing system 10 according to the present embodiment includes an insole 12 having a built-in sensor 14 and a support 16. The insole 12 and the support 16 are connected to each other and can be attached to and detached from the shoe 8 integrally.

中敷12は、靴8を履くユーザ(以下、「ユーザ」という)の動きを検知するセンサ14を内蔵しており、靴8に装着する際に、靴8の中に挿入することにより、情報処理システム10を靴8に固定する機能を有する。本実施の形態では、センサ14は、反力計14A及び加速度計14Bの2種類のセンサを有している。なお、以下では、反力計14A及びセンサ14Bを総称する場合は、センサ14という。   The insole 12 has a built-in sensor 14 that detects the movement of a user who wears the shoes 8 (hereinafter referred to as “user”). The processing system 10 is fixed to the shoe 8. In the present embodiment, the sensor 14 has two types of sensors, a reaction force meter 14A and an accelerometer 14B. Hereinafter, the reaction force meter 14A and the sensor 14B are collectively referred to as the sensor 14.

反力計14Aは、靴8の裏にかかる応力を検知するものである。本実施の形態で用いる反力計14Aは、ユーザの動きにより曲がり、変形した変形量に応じた電圧を発生して出力するセンサを用いており、電源を要せず駆動する。   The reaction force meter 14 </ b> A detects a stress applied to the back of the shoe 8. The reaction force meter 14A used in the present embodiment uses a sensor that generates and outputs a voltage according to the amount of deformation that is bent and deformed by a user's movement, and is driven without requiring a power source.

当該センサは、変形することにより、内側と外側の圧力差により、イオンの濃度勾配が生じ、電位差が発生し、発生した電位差を電圧として出力することができる。当該センサの具体的一例としては、ポリマーセンサが挙げられる。図7に、センサの変形量と発生する電圧との対応関係の具体例を示す。図7に示すように、変形量(押し変形量)と発生電圧とには、対比関係がある。   When the sensor is deformed, an ion concentration gradient is generated due to a pressure difference between the inside and the outside, a potential difference is generated, and the generated potential difference can be output as a voltage. A specific example of the sensor is a polymer sensor. FIG. 7 shows a specific example of the correspondence relationship between the deformation amount of the sensor and the generated voltage. As shown in FIG. 7, the deformation amount (push deformation amount) and the generated voltage have a contrasting relationship.

本実施形態の反力計14Aは、足の長さ(いわゆる、サイズ)方向の変形量と、足の幅方向の変形量と、2方向の変形を検知し、変形量に応じた電圧を検知結果としてそれぞれ出力する。そのため、1つの反力計14Aにつき、2本の配線15を要し、n個(nは1以上の整数)の反力計14Aを備える場合は、n×2本の配線15を備える。配線15は、反力計14Aから中敷12内部を通り、かかと部からフラットケーブルとして取り出され、支持具16の内部側16Aに収納される。   The reaction force meter 14A of the present embodiment detects a deformation amount in the foot length (so-called size) direction, a deformation amount in the foot width direction, and a deformation in two directions, and detects a voltage corresponding to the deformation amount. Output each as a result. Therefore, two wirings 15 are required for one reaction force meter 14A, and when n reaction force meters 14A (n is an integer of 1 or more) are provided, n × 2 wirings 15 are provided. The wiring 15 passes through the inside of the insole 12 from the reaction force meter 14 </ b> A, is taken out as a flat cable from the heel portion, and is stored in the inner side 16 </ b> A of the support 16.

センサ14は、ユーザの動きを検知するため、図8に示した、爪先及び指の付け根部50と、土踏まず部52と、かかと部54と、の3箇所に設けることが好ましい。なお、3箇所の各部において、複数のセンサ14を設けるようにしてもよく、反力計14A及び加速度計14Bそれぞれを複数設けるようにしてもよい。   In order to detect the movement of the user, the sensor 14 is preferably provided at the three locations of the toe and finger base portion 50, the arch portion 52, and the heel portion 54 shown in FIG. A plurality of sensors 14 may be provided at each of the three locations, or a plurality of reaction force meters 14A and a plurality of accelerometers 14B may be provided.

本実施の形態において、爪先及び指の付け根部50に設けられたセンサ14は、蹴り出しや、指の曲げ具合を検知するものである。土踏まず部52に設けられたセンサ14は、回転モーメントを検知するものである。かかと部54に設けられたセンサ14は、着地を検知するものであり、歩行の基準となる。   In the present embodiment, the sensor 14 provided on the toe and the base 50 of the finger detects kicking and bending of the finger. The sensor 14 provided in the arch portion 52 detects a rotational moment. The sensor 14 provided in the heel portion 54 detects landing and serves as a reference for walking.

なお、センサ14の位置や、種類は、本実施の形態に限らず、解析の目的等に応じて、変更可能であることはいうまでもない。   Needless to say, the position and type of the sensor 14 are not limited to the present embodiment, and can be changed according to the purpose of the analysis.

また、中敷12とセンサ14とは、一体的に形成してもよい。センサ14は、面センサとしてもよい。   Further, the insole 12 and the sensor 14 may be integrally formed. The sensor 14 may be a surface sensor.

支持具16は、内部側16A、及び外部側16Bを有している。支持具16は、図3〜図5に示すように、靴8のかかと部の壁面、いわゆる、かかとを包み込むバックスティ部を覆うように、装着される。情報処理システム10を靴8に装着する際には、中敷12を靴8の内部にいれ、かかと部の縁(壁面上部)をまたがり、外部側16Bを外側におろすようにしてかかと部を、支持具16により覆うように装着する。   The support 16 has an inner side 16A and an outer side 16B. As shown in FIGS. 3 to 5, the support 16 is mounted so as to cover a wall surface of the heel portion of the shoe 8, a so-called back tie portion that wraps the heel. When attaching the information processing system 10 to the shoe 8, place the insole 12 inside the shoe 8, straddle the edge of the heel (upper wall surface), and the outer side 16B to the outside, It is attached so as to be covered with the support 16.

支持具16は、ゴム等の弾力性を有する素材で形成することにより、靴8に装着しやすくすることができる。   The support 16 can be easily attached to the shoe 8 by being formed of a material having elasticity such as rubber.

内部側16Aは、靴8のかかと部の内壁側を覆うように装着される。内部側16Aの内部には、センサ14の検知結果を表す信号(以下、「検知信号」という)伝送する配線15が収納される。配線15は、ケーブルであり、中敷12のかかと部から取り出した検知信号を信号解析部20に伝送する機能を有する。配線15の具体的一例としては、フラットケーブル等が挙げられる。なお、支持具16を弾力性を有する素材で形成することにより、靴8の伸び等の変形により、内部側16A内に収納した配線15にかかるストレスを分散することができる。   The inner side 16A is mounted so as to cover the inner wall side of the heel portion of the shoe 8. A wiring 15 for transmitting a signal representing the detection result of the sensor 14 (hereinafter referred to as “detection signal”) is housed inside the internal side 16A. The wiring 15 is a cable and has a function of transmitting a detection signal extracted from the heel portion of the insole 12 to the signal analysis unit 20. A specific example of the wiring 15 is a flat cable. In addition, by forming the support 16 with a material having elasticity, it is possible to disperse stress applied to the wiring 15 housed in the inner side 16A due to deformation such as elongation of the shoe 8.

本実施の形態の配線15は、内部側16A内に収納され、支持具16内、または支持具16と靴8との間に配置されるため、ユーザに直接、接触することはない。   Since the wiring 15 of the present embodiment is housed in the inner side 16A and is disposed in the support tool 16 or between the support tool 16 and the shoe 8, there is no direct contact with the user.

外部側16Bは、靴8のかかと部の外壁側を覆うように装着される。外部側16Bには、電源18、信号解析部20、及び無線通信部22が取り付けられている。   The outer side 16B is mounted so as to cover the outer wall side of the heel portion of the shoe 8. A power source 18, a signal analysis unit 20, and a wireless communication unit 22 are attached to the external side 16B.

電源18は、信号解析部20及び無線通信部22を駆動する電力を供給する機能を有している。電源18の具体的一例としては、ボタン電池が挙げられる。電源18は、情報処理システム10を靴8に装着した際に、内脚(内股)側にあたる位置に取り付けられている。本実施形態では、電源18は、歩行時等に、反対側の足に接触して振動が生じた場合でも、誤作動する懸念が少ないため、内脚側にあたる位置に取り付けられている。   The power supply 18 has a function of supplying power for driving the signal analysis unit 20 and the wireless communication unit 22. A specific example of the power supply 18 is a button battery. The power supply 18 is attached to a position corresponding to the inner leg (inner crotch) side when the information processing system 10 is attached to the shoe 8. In the present embodiment, the power source 18 is attached at a position corresponding to the inner leg side because there is little fear of malfunctioning even when vibration occurs due to contact with the opposite foot during walking or the like.

信号解析部20は、信号変換部30及び信号処理部32を有している。信号変換部30は、センサ14から配線15を介して伝送されたアナログの検知信号を、デジタル信号に変換する機能を有する。また、センサ14が複数である場合、各センサ14から個々に、すなわちパラレルに伝送されてくる検知信号をシリアルの信号に変換する機能を有する。   The signal analysis unit 20 includes a signal conversion unit 30 and a signal processing unit 32. The signal conversion unit 30 has a function of converting an analog detection signal transmitted from the sensor 14 via the wiring 15 into a digital signal. Further, when there are a plurality of sensors 14, the detection signal transmitted from each sensor 14 individually, that is, in parallel, is converted into a serial signal.

信号処理部32は、信号変換部30により変換された検知信号に詳細を後述する所定の解析を行うことにより、靴8を履いているユーザの動きを検出する機能を有している。信号処理部32は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を備えている。CPUは、信号解析部20の動作を制御する機能を有しており、ROMには、CPUにより行われる解析に使用されるプログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。RAMは、各種データを一時的に記憶する機能を有しており、解析用の基準となるデータを記憶しておく機能を有している。なお、信号処理部32は、例えば半導体集積回路、より詳しくはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で実現してもよい。   The signal processing unit 32 has a function of detecting the movement of the user wearing the shoes 8 by performing a predetermined analysis, which will be described in detail later, on the detection signal converted by the signal conversion unit 30. The signal processing unit 32 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The CPU has a function of controlling the operation of the signal analysis unit 20, and various programs including programs used for analysis performed by the CPU are stored in advance in the ROM. The RAM has a function of temporarily storing various data, and has a function of storing data serving as a reference for analysis. The signal processing unit 32 may be realized by, for example, a semiconductor integrated circuit, more specifically, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or the like.

信号解析部20は、情報処理システム10を靴8に装着した際に、外脚側にあたる位置に取り付けられている。外脚側に取り付けることにより、歩行時等に、反対側の足に接触して生じた振動により、誤作動することを抑制できる。   The signal analysis unit 20 is attached to a position corresponding to the outer leg when the information processing system 10 is attached to the shoe 8. By attaching to the outer leg side, it is possible to suppress malfunction due to vibration caused by contact with the opposite foot during walking or the like.

無線通信部22は、ワイヤレスアンテナ22Aを有している。無線通信部22は、信号解析部20の解析結果を外部の無線通信機40に無線により通信する機能を有している。無線通信部22の具体的一例としては、WiFi(Wireless Fidelity)が挙げられる。無線通信機40の具体的一例としては、スマートフォン等の携帯機器等が挙げられる。   The wireless communication unit 22 has a wireless antenna 22A. The wireless communication unit 22 has a function of wirelessly communicating the analysis result of the signal analysis unit 20 to the external wireless communication device 40. A specific example of the wireless communication unit 22 is WiFi (Wireless Fidelity). A specific example of the wireless communication device 40 includes a portable device such as a smartphone.

無線通信部22は、情報処理システム10を靴8に装着した際に、かかと部の後側にあたる位置に取り付けられている。   The wireless communication unit 22 is attached to a position corresponding to the rear side of the heel part when the information processing system 10 is attached to the shoe 8.

電源18、信号解析部20、及び無線通信部22は、それぞれ防水ケース内に収納されている。   The power source 18, the signal analysis unit 20, and the wireless communication unit 22 are each housed in a waterproof case.

次に、本実施の形態の情報処理システム10の作用について説明する。図9には、信号解析部20で行われる処理の一例を表したフローチャートを示す。図9に示した処理は、信号解析部20への電源投入時等に実行される。   Next, the operation of the information processing system 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing performed by the signal analysis unit 20. The process shown in FIG. 9 is executed when the signal analysis unit 20 is turned on.

まず、ステップS100で、信号解析部20の信号変換部30が、センサ14から配線15を介して検知結果を表す検知信号を受信する。   First, in step S <b> 100, the signal conversion unit 30 of the signal analysis unit 20 receives a detection signal representing a detection result from the sensor 14 via the wiring 15.

次に、ステップS102で、信号解析部20は、受信したパラレル形式のアナログを、信号処理部32で用いるシリアル形式のデジタル信号に変換し、信号処理部32に出力する。   Next, in step S <b> 102, the signal analysis unit 20 converts the received analog analog in parallel format into a serial digital signal used in the signal processing unit 32 and outputs the digital signal to the signal processing unit 32.

次のステップS104で、信号処理部32は、信号処理部32により変換された検知信号に基づいて、ユーザの動きを解析する。   In the next step S104, the signal processing unit 32 analyzes the user's movement based on the detection signal converted by the signal processing unit 32.

解析の具体的一例として、情報処理システム10が、ユーザの転倒防止のために、ユーザの足の動きを検知し、転倒する懸念があるか否かを解析する場合について説明する。   As a specific example of the analysis, a case will be described in which the information processing system 10 detects the movement of the user's foot and analyzes whether there is a fear of falling to prevent the user from falling.

転倒の原因としては、主に2つの原因が考えられている。   There are two main causes for the fall.

1つの原因としては、足が上がらない、いわゆる、すり足で歩行することが考えられている。特に、高齢者等の場合、歩行時に意識無く、すり足になりやすい。すり足の場合の動きの特徴としては、通常時の歩行に比べて、反力が少ないこと、及び反力のサイクル(着地するサイクル)が短いことが挙げられる。すり足歩行であるか否かを解析するためには、爪先及び指の付け根部50に配置したセンサ14を用いることが好ましい。   As one cause, it is considered that the foot does not go up, that is, walking with a foot. In particular, elderly people and the like tend to become slippers without consciousness when walking. The characteristics of the movement in the case of a foot are that the reaction force is small and the reaction force cycle (landing cycle) is shorter than that of normal walking. In order to analyze whether or not walking is a gait, it is preferable to use the sensor 14 disposed on the toe and the base 50 of the finger.

図10には、爪先のすり足歩行時の反力例を示す。すり足歩行による、反力の波形は、正常時の歩行による波形と異なっている。図10に示した例では、着地サイクルが短く、また、足が上がっていないことがわかる。そのため、正常時の歩行による波形を基準とし、検知結果の波形を比較することにより、すり足歩行であるか否かを判断することができる。すり足歩行である場合は、転倒の懸念が有ることが解析結果として得られる。   FIG. 10 shows an example of the reaction force when the toes are walking. The waveform of the reaction force caused by walking with a foot is different from the waveform caused by walking during normal operation. In the example shown in FIG. 10, it can be seen that the landing cycle is short and the foot is not raised. Therefore, it is possible to determine whether or not the walking is a pedestrian walking by comparing the waveforms of the detection results with reference to the waveform of walking during normal times. In the case of pedestrian walking, there is a fear of falling as an analysis result.

なお、正常時の歩行については、一般的に行われている研究結果を用いてもよい。例えば、正常時の歩行については、非特許文献である正常人の歩行時における足裏反力の測定、高浜逸郎、藤田昌大、佐伯博、柴原秀樹、精密機械 44巻8号、p63−70、1978年8月、等を用いるようにしてもよい。   In addition, about the normal walk, you may use the research result generally performed. For example, for normal walking, non-patent literature is the measurement of the reaction force of the sole when walking a normal person, Ichiro Takahama, Masahiro Fujita, Hiroshi Saeki, Hideki Shibahara, Precision Machinery 44, No. 8, p63-70. , August 1978, etc. may be used.

また、一般的に、歩行のデータは、年齢、性別、及び歩いている環境(上り、下り、及び平地等)により異なる。そのため、靴8を使用するユーザの通常時の歩行のデータを予めセンサ14から取得し、取得したデータを比較用の比較データとして、信号処理部32のHDD等に記憶しておくようにするとよい。   In general, walking data varies depending on age, sex, and walking environment (uphill, downhill, flat ground, etc.). For this reason, it is preferable to acquire the normal walking data of the user who uses the shoes 8 from the sensor 14 in advance and store the acquired data in the HDD or the like of the signal processing unit 32 as comparison data for comparison. .

また、もう1つの原因としては、片足で自重を支えるため、ふらつくことが考えられている。軸が傾くのを戻そうとするため、足の裏の筋肉に、傾いたのを戻そうとする力がかかり回転モーメントが発生する。当該回転モーメントは、通常時の動きと異なっている。片足立脚時の回転モーメントを計測するためには、土踏まず部52に配置したセンサ14を用いることが好ましい。当該センサ14の変動を観察することで、自重のバランス機能の充足を判断することができる。自重のバランス機能が未充足である場合は、転倒の懸念が有ることが解析結果として得られる。   Another cause is thought to be staggered to support its own weight on one foot. In order to return the inclination of the shaft, a force to return the inclination is applied to the muscles of the soles of the feet, and a rotational moment is generated. The rotational moment is different from the normal movement. In order to measure the rotational moment at the time of one leg standing, it is preferable to use the sensor 14 disposed on the arch portion 52. By observing the fluctuation of the sensor 14, it is possible to determine whether or not the self-weight balance function is satisfied. If the self-weight balance function is unsatisfactory, the analysis results indicate that there is a fear of falling.

このように、本実施形態の信号処理部32は、通常時の歩行のデータ(波形等)と、受信した検知結果とを比較することにより、転倒の懸念があるか否かを解析する。   As described above, the signal processing unit 32 according to the present embodiment analyzes whether or not there is a fear of falling by comparing the normal walking data (waveform or the like) with the received detection result.

次のステップS106では、転倒の懸念が有るとした解析結果が得られたか否か判断する。転倒の懸念が無い場合は、ステップS100に戻り、本処理を繰り返す。一方、転倒の懸念が有る場合は、ステップS108へ進む。   In the next step S106, it is determined whether or not an analysis result indicating that there is a fear of falling is obtained. If there is no fear of falling, the process returns to step S100 and this process is repeated. On the other hand, if there is a fear of falling, the process proceeds to step S108.

ステップS108で、信号処理部32は、無線通信部22に転倒の懸念が有る旨の解析結果を出力する。無線通信部22は、無線通信機40に解析結果を出力する。これにより、無線通信機40により転倒の懸念が有る旨の解析結果を受信した周囲の人物(例えば、介護者)は、ユーザの転倒を予測し、行動することができる。   In step S <b> 108, the signal processing unit 32 outputs an analysis result indicating that the wireless communication unit 22 has a fear of falling. The wireless communication unit 22 outputs the analysis result to the wireless communication device 40. Thereby, the surrounding person (for example, caregiver) who received the analysis result indicating that there is a fear of falling by the wireless communication device 40 can predict the user's falling and act.

次のステップS110では、終了するか否かを判断する。例えば、電源18がオフになった場合等、所定の終了条件を満たした場合は、本処理を終了する。一方、終了条件を満たさない場合は、ステップS100に戻り、本処理を繰り返す
以上説明したように、本実施の形態の情報処理システム10は、センサ14が内蔵された中敷12と、電源18、信号解析部20、及び無線通信部22とが取り付けられた支持具16とを備える。支持具16の内部側16Aは、かかと部の内壁面を覆い、センサ14の検知信号を信号解析部20に伝送する配線15を内部に収納する。センサ14としては、ユーザの動きにより変形し、変形量に応じて発生する電圧を検知結果として出力するセンサを用いる。
In the next step S110, it is determined whether or not to end. For example, when a predetermined end condition is satisfied, such as when the power supply 18 is turned off, this processing is ended. On the other hand, if the end condition is not satisfied, the process returns to step S100 and repeats this process. As described above, the information processing system 10 according to the present embodiment includes the insole 12 with the built-in sensor 14, the power supply 18, The signal analysis part 20 and the support tool 16 to which the radio | wireless communication part 22 was attached are provided. The inner side 16 </ b> A of the support 16 covers the inner wall surface of the heel part, and houses the wiring 15 that transmits the detection signal of the sensor 14 to the signal analysis unit 20. As the sensor 14, a sensor that is deformed by a user's movement and outputs a voltage generated according to the deformation amount as a detection result is used.

信号解析部20が、センサ14の検知結果と、通常歩行時のデータとを比較することにより、ユーザの動き(例えば、転倒の有無)を解析し、解析結果を無線通信部22により無線通信機40に出力する。   The signal analysis unit 20 compares the detection result of the sensor 14 with the data during normal walking to analyze the user's movement (for example, the presence or absence of a fall), and the wireless communication unit 22 uses the wireless communication unit 22 to analyze the analysis result. Output to 40.

このように本実施の形態の情報処理システム10では、中敷12に内蔵されたセンサ14により、ユーザの動きを検知し、検知結果に基づいて信号処理部32でユーザの動きを解析しえいるため、当該ユーザの動きを適切に把握することができる。また、センサ14としてユーザの動きにより変形し、変形量に応じて発生する電圧を検知結果として出力するセンサを用いているため、より簡易な構成で、適切にユーザの動きを把握することができる。   As described above, in the information processing system 10 according to the present embodiment, the sensor 14 built in the insole 12 detects the user's movement, and the signal processing unit 32 can analyze the user's movement based on the detection result. Therefore, it is possible to appropriately grasp the movement of the user. Further, since the sensor 14 is deformed by the user's movement and outputs a voltage generated according to the deformation amount as the detection result, the user's movement can be properly grasped with a simpler configuration. .

また、このように本実施の形態の情報処理システム10では、配線15が支持具16の内部側16A内に収納されているため、直接、ユーザに接触することがない。そのため、ユーザが靴8を脱ぎ履きする際に、引っかけてしまう等の懸念がない。また、外部に配線を設ける必要がないため、靴8を履くユーザの負担が少なくなる。また、ユーザに接触することがないため、配線15は、ユーザの動きの制約をうけづらくなる。   Further, in this way, in the information processing system 10 according to the present embodiment, since the wiring 15 is housed in the inner side 16A of the support 16, there is no direct contact with the user. Therefore, there is no concern that the user may get caught when taking off the shoes 8 and putting them on. Moreover, since it is not necessary to provide wiring outside, the burden on the user wearing the shoes 8 is reduced. Moreover, since it does not contact a user, it becomes difficult for the wiring 15 to receive restrictions of a user's movement.

また、本実施の形態の情報処理システム10は、靴8に中敷12を挿入し、支持具16でかかと部を覆うことにより装着することができるため、多種類の靴に適用することができる。また、他の靴に履き替えた場合でも、情報処理システム10を装着し治すだけでよい。   Moreover, since the information processing system 10 of this Embodiment can be mounted | worn by inserting the insole 12 in the shoes 8, and covering a heel part with the support tool 16, it can apply to many types of shoes. . Moreover, even when changing to other shoes, it is only necessary to wear and cure the information processing system 10.

なお、本実施の形態の情報処理システム10では、信号解析部20がセンサの検知結果に基づいて、ユーザが転倒するか否かを解析する場合について説明したがこれに限らない。例えば、リハビリテーションやスポーツにおいて、ユーザの動きを把握するために用いてもよい。また、ユーザの移動、位置を検出するのに用いてもよい。センサ14を位置を検出するためのセンサとし、信号解析部20で、ユーザが所定の位置を通過したか否か解析し、解析結果を出力するようにしてもよい。例えば玄関を通過したか否かを解析することにより、徘徊を抑制することができる。   In addition, in the information processing system 10 of this Embodiment, although the signal analysis part 20 demonstrated the case where a user analyzed whether a user falls based on the detection result of a sensor, it is not restricted to this. For example, you may use in order to grasp | ascertain a user's movement in rehabilitation or a sport. Moreover, you may use for detecting a user's movement and a position. The sensor 14 may be a sensor for detecting the position, and the signal analysis unit 20 may analyze whether the user has passed a predetermined position and output the analysis result. For example, it is possible to suppress wrinkles by analyzing whether or not the vehicle has passed through the entrance.

また、ユーザの位置を検出するセンサ(例えば、GPS(Global Positioning System))をさらに備えるようにしてもよい。   Moreover, you may make it further provide the sensor (for example, GPS (Global Positioning System)) which detects a user's position.

また、本実施の形態では、信号解析部20の解析結果を無線通信部22により無線通信機40に出力する場合について説明したがこれに限らない。例えば、図11に、本実施の形態に係る情報処理システムの変形例の機能ブロック図を示す。図11に示したように、報知部60を備え、解析結果をユーザ及び周囲に報知するようにしてもよい。このような報知部60の具体例としては、LED等の光の点滅や点灯により報知するものや、ブザー等の警告音を発するもの等が挙げられる。また、図11に示したように、不揮発性の記憶部62を備え、解析結果を記憶するようにしてもよい。なお、この場合、定期的に、記憶部62に記憶されている解析結果を無線通信部22により無線通信機40に送信するようにしてもよい。記憶部62の具体的一例としては、不揮発性のメモリ等が挙げられるが、着脱可能なSDカード(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)等の可搬型の記録媒体に記憶を行う記憶部としてもよい。   Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the analysis result of the signal analysis part 20 was output to the radio | wireless communication apparatus 40 by the radio | wireless communication part 22, it is not restricted to this. For example, FIG. 11 shows a functional block diagram of a modification of the information processing system according to the present embodiment. As shown in FIG. 11, a notification unit 60 may be provided to notify the analysis result to the user and the surroundings. As a specific example of such a notification unit 60, there are a unit that gives notification by blinking or lighting of light such as an LED, or a unit that emits a warning sound such as a buzzer. Further, as shown in FIG. 11, a nonvolatile storage unit 62 may be provided to store the analysis result. In this case, the analysis result stored in the storage unit 62 may be periodically transmitted to the wireless communication device 40 by the wireless communication unit 22. A specific example of the storage unit 62 is a non-volatile memory or the like. As a storage unit that stores data in a removable recording medium such as a removable SD card (registered trademark) or USB (Universal Serial Bus). Also good.

また、反力計14Aを利用して、荷重を検出した際に、電源18を投入するようにすることで、電源18の有効期限を保持するようにしてもよい。   Further, the expiration date of the power source 18 may be maintained by turning on the power source 18 when the load is detected using the reaction force meter 14A.

また、本実施の形態では、情報処理システム10をかかと部に壁面(バックスティ)を有する靴8に装着する場合について説明したが、参考例として、バックスティを有さないサンダルやスリッパ等に適用してもよい。この場合、支持具16は、甲に当たる部分、または、かかと部から下方部を覆うように設ければよい。   Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the information processing system 10 was mounted | worn with the shoes 8 which have a wall surface (backstay) in a heel part, it applies to a sandal, a slipper, etc. which do not have a backstay as a reference example. May be. In this case, the support 16 may be provided so as to cover the lower part from the part that hits the upper or the heel part.

また、電源18、信号解析部20、及び無線通信部22は、外部側16Bの外側に取り付けてもよいし、内部に収納するようにしてもよい。   Further, the power source 18, the signal analysis unit 20, and the wireless communication unit 22 may be attached to the outside of the external side 16B, or may be housed inside.

その他、本実施の形態で説明した情報処理システム10、センサ14、及び信号解析部20等の構成、動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。   In addition, the configuration, operation, and the like of the information processing system 10, the sensor 14, and the signal analysis unit 20 described in the present embodiment are examples, and can be changed according to the situation without departing from the gist of the present invention. Needless to say.

10 情報処理システム
12 中敷
14 センサ、14A 反力計、14B 加速度計
16 支持具、16A 内部側、16B 外部側
15 配線
18 電源
20 信号解析部
22 無線通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Information processing system 12 Insole 14 Sensor, 14A Reaction force meter, 14B Accelerometer 16 Support tool, 16A inner side, 16B External side 15 Wiring 18 Power supply 20 Signal analysis part 22 Wireless communication part

Claims (8)

履物に挿入される中敷きに内蔵され、前記履物を履くユーザの動きを検知し、検知結果を表す信号を出力するセンサと、
前記中敷きに接続され、前記履物のかかと部の壁面の内側及び外側を上部から覆うように装着される支持具と、
前記支持具の、前記壁面の内側を覆う部分内に設けられ、前記信号を伝送する配線と、
前記支持具の、前記壁面の外側を覆う部分に取り付けられ、前記配線を介して伝送された前記信号を処理し、処理結果を出力する信号処理部と、
を備えた情報処理システム。
A sensor that is built into an insole inserted into the footwear, detects the movement of the user wearing the footwear, and outputs a signal representing the detection result;
A support that is connected to the insole and is mounted so as to cover the inside and outside of the wall surface of the heel portion of the footwear from above;
A wiring for transmitting the signal provided in a portion of the support that covers the inside of the wall;
A signal processing unit that is attached to a portion of the support that covers the outside of the wall surface, processes the signal transmitted through the wiring, and outputs a processing result;
Information processing system with
前記センサは、ユーザの動きにより変形し、変形量に応じて発生する電圧を前記信号として出力する、
請求項1に記載の情報処理システム。
The sensor is deformed by a user's movement and outputs a voltage generated according to a deformation amount as the signal.
The information processing system according to claim 1.
前記センサは、反力計及び加速度計を含む、
請求項1または請求項2に記載の情報処理システム。
The sensor includes a reaction force meter and an accelerometer,
The information processing system according to claim 1 or 2.
前記信号処理部は、基準の動きに基づいて予め定められた信号と、前記検知結果を表す信号とを比較し、比較結果に基づいて前記ユーザの動きを解析する処理を行う、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理システム。
The signal processing unit compares a signal that is predetermined based on a reference motion with a signal that represents the detection result, and performs a process of analyzing the user's motion based on the comparison result.
The information processing system according to any one of claims 1 to 3.
前記支持具の前記壁面の外側を覆う部分に取り付けられ、前記信号処理部から出力された処理結果を無線で外部に送信する送信部を備えた、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理システム。
The transmitter is attached to a portion covering the outside of the wall surface of the support, and includes a transmission unit that wirelessly transmits a processing result output from the signal processing unit,
The information processing system according to any one of claims 1 to 4.
前記送信部は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、かかと部の後側にあたる位置に設けられている、
請求項5に記載の情報処理システム。
The transmitter is provided at a position corresponding to the rear side of the heel when the support is mounted on the wall surface.
The information processing system according to claim 5.
前記信号処理部は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、外脚側に対応する位置に設けられている、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の情報処理システム。
The signal processing unit is provided at a position corresponding to an outer leg side when the support is mounted on the wall surface.
The information processing system according to any one of claims 1 to 6.
前記信号処理部を駆動する電源を備え、前記電源は、前記支持具を前記壁面に装着した場合に、足の内脚側に対応する位置に設けられている、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の情報処理システム。
A power source for driving the signal processing unit, and the power source is provided at a position corresponding to the inner leg side of the foot when the support is mounted on the wall surface;
The information processing system according to any one of claims 1 to 7.
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