JP2017164296A - 動作検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検者の自然な動きを容易に検出することができる動作検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の動作検出装置は、人体の動作を検出する装置であって、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１又は複数のベルトと、これらの１又は複数のベルトに積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する少なくとも一対の歪みセンサーとを備えることを特徴とする。前記一対の歪みセンサーが、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されているとよい。前記ベルトが、左右の肩に巻回するよう構成されているとよい。前記ベルトが、肩部に対応する部位の裏面に滑り止めを有しているとよい。前記ベルトが、胴部の前側又は後側で交差するよう構成されているとよい。【選択図】図１

Description

本発明は、動作検出装置に関する。

人体の動きをセンサーで検出してデータ化することによって人体の動作を科学的に解析する種々の試みがなされている。例えば、このような人体の動作を解析可能な装置として、「歩行解析システム」（特開２０１４−２０８２５７号公報参照）が発案されている。

この公報に記載の歩行解析システムは、歩行者の腰、両足の大腿部、両足の下腿部、両足の足背部にそれぞれセンサーを取り付けることで歩行者の股関節、膝関節又は足関節の関節角度を求めることができ、これにより歩行状態を検出可能とされている。

しかしながら、この歩行解析システムは、前述のように人体の７箇所にセンサーを取り付ける必要があるため、センサーの取付作業が煩雑となると共に装置自体が大掛かりなものとなる。また、この歩行解析システムは、人体の７箇所にセンサーを取り付けるため、歩行者に違和感を感じさせ易い。

このように、今日における人体の動作の解析装置は、手軽に使用し難いと共に、被検者に違和感を感じさせ易く、この被検者の自然な動作を検出し難いという不都合を有している。

特開２０１４−２０８２５７号公報

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、被検者の自然な動きを容易に検出することができる動作検出装置を提供することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、人体の動作を検出する装置であって、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１又は複数のベルトと、これらの１又は複数のベルトに積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する少なくとも一対の歪みセンサーとを備えることを特徴とする動作検出装置である。

当該動作検出装置は、人体の胴部に１又は複数のベルトを巻き付けることで用いられる。当該動作検出装置は、１又は複数のベルトにベルトの長手方向の伸縮を検出可能な少なくとも一対の歪みセンサーが積層されているので、この一対の歪みセンサーによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、人体の動作を容易に検出することができる。また、当該動作検出装置は、胴部に１又は複数のベルトを巻き付けることで人体の動作を検出できるので、歩行者の腰、両足の大腿部、両足の下腿部、両足の足背部にそれぞれセンサーを取り付けることで人体の動作を検出する前述のシステムのように被検者に違和感を与え難い。そのため、当該動作検出装置は、被検者の自然な動作を検出することができる。

前記一対の歪みセンサーが、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されているとよい。このように、前記一対の歪みセンサーが、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されていることによって、人体の動作を容易かつ確実に検出することができる。

前記ベルトが、左右の肩に巻回するよう構成されているとよい。このように、前記ベルトが左右の肩に巻回するよう構成されていることによって、一対の歪センサーによって肩の動きを検出し易いので人体の全体的な動作の検出をより正確に行うことができる。つまり、人体の動作は殆ど左右の肩から初動するので、前記一対の歪みセンサーによって左右の肩の動きを検出することで人体の全体的な動作の検出をより正確に行うことができる。

前記ベルトが、肩部に対応する部位の裏面に滑り止めを有しているとよい。このように、前記ベルトが肩部に対応する部位の裏面に滑り止めを有していることによって、ベルトを左右の肩により確実に固定することができるので、前記一対の歪みセンサーによって左右の肩の動きをより正確に検出することができる。

前記ベルトが、胴部の前側又は後側で交差するよう構成されているとよい。このように、前記ベルトが胴部の前側又は後側で交差するよう構成されていることによって、人体の動作のうち殆ど全ての動作の初動となる肩の捻り動作の検出が容易かつ確実となり、これにより動作の識別や動きの大きさ等の検出精度を向上することができる。

以上説明したように、本発明の動作検出装置は、被検者の自然な動きを容易に検出することができる。

本発明の一実施形態に係る動作検出装置を示す模式図である。 図１の動作検出装置の模式的部分拡大図である。 図１の動作検出装置の背面側から見た装着状態を示す模式図である。 図１の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式的部分拡大図である。 図１及び図４の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式的部分拡大図である。 図１、図４及び図５の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式的部分拡大図である。 図１、図４〜図６の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式図である。 図１、図４〜図７の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式図である。 図１、図４〜図８の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式図である。 図１、図４〜図９の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式図である。 図１０の動作検出装置の背面側から見た装着状態を示す模式図である。 図１、図４〜図１０の動作検出装置とは異なる実施形態に係る動作検出装置の歪みセンサーの積層位置を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る動作検出装置の一対の歪みセンサーの出力信号の差の変化を示すグラフである。 本発明の一実施例に係る動作検出装置の一対の歪みセンサーの出力信号の変化を示すグラフである。

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。

［第一実施形態］
＜動作検出装置＞
図１の動作検出装置１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な一対のベルト２ａ，２ｂと、一対のベルト２ａ，２ｂに積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する一対の歪センサー３ａ，３ｂとを備える。また、当該動作検出装置１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線５ａ〜５ｃと、伸縮配線５ａ〜５ｃに接続される複数の端子６とを備える。なお、「人体の胴部に巻き付け可能」とは、一対のベルト２ａ，２ｂが皮膚に直接巻き付けられる場合の他、被服等を介して巻き付けられる場合も含む概念である。

（ベルト）
一対のベルト２ａ，２ｂは、それぞれ周方向を長手方向とするリング状に形成されている。一対のベルト２ａ，２ｂのリング径は略等しい。また、一対のベルト２ａ，２ｂは、互いの側縁同士が連結部７で連結されている。一対のベルト２ａ，２ｂは、図３に示すように、この連結部７が人体の胴部後側の背骨上（つまり左右方向中央部）に位置するように人体の胴部に巻き付け可能に構成されている。一対のベルト２ａ，２ｂは、このように互いの側縁同士が連結部７で連結されることによって、ベルト全体として胴部の後側で交差するように構成されている。当該動作検出装置１は、このようにベルト全体が胴部の後側で交差するよう構成されることによって、この交差部分（連結部７）が一定の位置に固定され易い。特に、本実施形態においては、一対のベルト２ａ，２ｂのリング径が略等しいので、この交差部分が胴部の左右方向中心部分に固定され易い。そのため、当該動作検出装置１は、例えばこの交差部分を基準として左右対称に一対の歪センサー３ａ，３ｂを配設することで、人体の動作のうち殆ど全ての動作の初動となる肩の捻り動作の検出が容易かつ確実となり、これにより動作の識別や動きの大きさ等の検出精度を向上することができる。なお、一対のベルト２ａ，２ｂはリング状に固定されていてもよく、面ファスナー等によってリング状に連結されるものであってもよい。なお、本明細書において、特に断りがない場合「後側」とは人体の後側（つまり背中側）を意味し、「前側」とはその逆側を意味する。

一対のベルト２ａ，２ｂは、左右の肩に巻回するように構成されている。具体的には、一方のベルト２ａは右肩に巻回するように構成され、他方のベルト２ｂは左肩に巻回するように構成されている（以下、右肩に巻回するよう構成される一方のベルト２ａを「右側ベルト２ａ」といい、左肩に巻回するよう構成される他方のベルト２ｂを「左側ベルト２ｂ」ともいう。）。当該動作検出装置１は、このように一対のベルト２ａ，２ｂが左右の肩に巻回するよう構成されていることにより、一対の歪センサー３ａ，３ｂによって肩の動きを検出し易いので人体の全体的な動作の検出をより正確に行うことができる。つまり、人体の動作は殆ど左右の肩から初動するので、一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって左右の肩の動きを検出することで人体の全体的な動作の検出をより正確に行うことができる。

一対のベルト２ａ，２ｂには、ぞれぞれ胴部に巻き付けた状態でズボンのベルト部と連結可能な連結具８が取り付けられている。これにより、当該動作検出装置１は、一対のベルト２ａ，２ｂを肩に巻回すると共に、一対の連結具８をズボンのベルト部に連結可能なサスペンダーとして構成されている。

一対のベルト２ａ，２ｂは、それぞれ肩部に対応する部位の裏面に滑り止め９を有している。つまり、一対のベルト２ａ，２ｂは、人体に巻き付けられた状態で肩と重なり合う部分にぞれぞれ滑り止め９を有している。この滑り止め９としては、一対のベルト２ａ，２ｂと肩との滑りを抑制できるものであれば特に限定されるものではなく、例えばゴム又はエラストマーを主成分とする滑り止め部を有する滑り止めシートが挙げられる。当該動作検出装置１は、一対のベルト２ａ，２ｂが肩部に対応する部位の裏面に滑り止めを有していることによって、一対のベルト２ａ，２ｂを左右の肩により確実に固定することができるので、一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって左右の肩の動きをより正確に検出することができる。なお、本明細書において「裏面」とは人体と接する側の面をいい、「表面」とはその逆側の面をいう。

一対のベルト２ａ，２ｂは、伸縮性を有する布帛から形成される。一対のベルト２ａ，２ｂを形成する布帛としては、伸縮性を有し、巻き付けられる胴部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。

一対のベルト２ａ，２ｂ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、一対のベルト２ａ，２ｂの平均幅の上限としては、１０ｃｍが好ましく、５ｃｍがより好ましい。一対のベルト２ａ，２ｂの平均幅が前記下限に満たないと、一対のベルト２ａ，２ｂが幅方向にずれ易くなり、動作の検出精度が不十分となるおそれがある。逆に、一対のベルト２ａ，２ｂの平均幅が前記上限を超えると、被検者の動作を阻害したり、被検者に違和感を与えるおそれがある。

一対のベルト２ａ，２ｂの平均厚さの下限としては、１００μｍが好ましく、５００μｍがより好ましい。一方、一対のベルト２ａ，２ｂの平均厚さの上限としては、１０ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。一対のベルト２ａ，２ｂの平均厚さが前記下限に満たないと、一対のベルト２ａ，２ｂの強度が不十分となるおそれがある。逆に、一対のベルト２ａ，２ｂの平均厚さが前記上限を超えると、被検者の動作を阻害したり、被検者に違和感を与えるおそれがある。

一対のベルト２ａ，２ｂ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、一対のベルト２ａ，２ｂ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。一対のベルト２ａ，２ｂの１００％伸び荷重が前記下限に満たないと、一対のベルト２ａ，２ｂの収縮力が不足して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、一対のベルト２ａ，２ｂの１００％伸び荷重が前記上限を超えると、被検者の動作を阻害したり、被検者に違和感を与えるおそれがある。

（歪センサー）
図２に示すように、一対の歪センサー３ａ，３ｂは、それぞれ帯状に形成されている。一方の歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、他方の歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されており、詳細には一方の歪センサー３ａは右肩の動きを検出可能に構成され、他方の歪センサー３ｂは左肩の動きを検出可能に構成されている。一対の歪センサー３ａ，３ｂは、被検者に違和感を与え難いよう一対のベルト２ａ，２ｂの表面側に積層されていることが好ましい。一対の歪センサー３ａ，３ｂは、長手方向が一対のベルト２ａ，２ｂの長手方向と平行となるよう配設されている。具体的には、一方の歪センサー３ａは、長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行となるように右側ベルト２ａに配設され、他方の歪センサー３ｂは、長手方向が左側ベルト３ｂの長手方向と平行となるように左側ベルト３ｂに配設されている（以下、右側ベルト２ａに配設される歪センサー３ａを「右側歪センサー３ａ」といい、左側ベルト２ｂに配設される歪センサー３ｂを「左側歪センサー３ｂ」ともいう。）。これにより、一対の歪センサー３ａ，３ｂは、一対のベルト２ａ，２ｂの長手方向の伸縮を容易かつ確実に検出可能に構成されている。

一対の歪センサー３ａ，３ｂは、一対のベルト２ａ，２ｂを人体に巻き付けた状態において連結部７よりも上方に位置するように配設されている。また、一対の歪センサー３ａ，３ｂと連結部７との距離は略等しい。一対の歪センサー３ａ，３ｂは、連結部７よりも上方に位置し、かつ連結部７との距離が略等しいことによって、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設される。一対の歪センサー３ａ，３ｂは、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されていることにより、人体の動作を容易かつ確実に検出することができる。

また、一対の歪センサー３ａ，３ｂは、連結部７と肩部に対応する部位との中間部分に配設されている。これにより、一対の歪センサー３ａ，３ｂは、図３に示すように、一対のベルト２ａ，２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａが菱形筋の右側に重なるように位置し、左側歪センサー３ｂが菱形筋の左側に重なるように位置するよう構成されている。また、右側歪センサー３ａの長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左側ベルト２ｂの長手方向と平行であることによって、一対のベルト２ａ，２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａが上方から下方にかけて右側から中央に向けて傾斜して配設され、左側歪センサー３ｂが上方から下方にかけて左側から中央に向けて傾斜して配設されるよう構成されている。当該動作検出装置１は、このように一対の歪センサー３ａ，３ｂが人体の上下方向に対して傾斜して配設されているので、人体の上下方向の動きと左右方向の動きとを共に検出し易い。

一対の歪センサー３ａ，３ｂ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歪センサーが好適に用いられる。

前記ＣＮＴ歪センサーは、例えば一対のベルト２ａ，２ｂ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。

前記ＣＮＴ歪センサー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。

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。

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。

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。

また、前記ＣＮＴ歪センサーの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５ａ〜５ｃが導電性接着剤１０によって接合される。

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、歪センサー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。

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と、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と、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。

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。

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。

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。

このようなＣＮＴ歪センサーによって形成される一対の歪センサー３ａ，３ｂ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、歪センサー３ａ，３ｂ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。一対の歪センサー３ａ，３ｂの平均幅が前記下限に満たないと、検出感度が不十分となるおそれや、胴部の動きにより一対の歪センサー３ａ，３ｂが断裂するおそれがある。逆に、一対の歪センサー３ａ，３ｂの平均幅が前記上限を超えると、被検者に違和感を与えるおそれがある。

また、一対の歪センサー３ａ，３ｂ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、一対の歪センサー３ａ，３ｂ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。一対の歪センサー３ａ，３ｂの平均長さが前記下限に満たないと、一対のベルト２ａ，２ｂ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、一対の歪センサー３ａ，３ｂの平均長さが前記上限を超えると、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。

また、一対の歪センサー３ａ，３ｂ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、一対の歪センサー３ａ，３ｂ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。一対の歪センサー３ａ，３ｂの１０％伸び荷重が前記下限に満たないと、胴部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、一対の歪センサー３ａ，３ｂの１０％伸び荷重が前記上限を超えると、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。

それぞれの歪センサー３ａ，３ｂ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、歪センサー３ａ，３ｂ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。歪センサー３ａ，３ｂの無荷重状態での抵抗値が前記下限に満たないと、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、歪センサー３ａ，３ｂの無荷重状態での抵抗値が前記上限を超えると、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。

それぞれの歪センサー３ａ，３ｂ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、歪センサー３ａ，３ｂ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。

一対のベルト２ａ，２ｂへの一対の歪センサー３ａ，３ｂの貼着は、一対のベルト２ａ，２ｂ及び一対の歪センサー３ａ，３ｂ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。

（伸縮配線）
伸縮配線５ａ〜５ｃは、一対の歪センサー３ａ，３ｂの電極と複数の端子６とを接続するよう配設されている。当該動作検出装置１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂの一方の電極に接続される一対の独立端子６と、一対の歪センサー３ａ，３ｂの他方の電極に接続される１つの共通端子６とを有する。伸縮配線５ａ，５ｂは、導電性接着剤１０によって一端が歪センサー３ａ，３ｂの一方の電極に接続されると共に、他端が独立端子６に接続されている。また、伸縮配線５ｃは、導電性接着剤１０によって両端が一対の歪センサー３ａ，３ｂの他方の電極に接続されると共に、中間部分で共通端子６に接続されている。

これらの伸縮配線５ａ〜５ｃ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５ａ〜５ｃ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、また当該動作検出装置１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５ａ〜５ｃ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。

この伸縮配線５ａ〜５ｃ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５ａ〜５ｃの電気抵抗を小さくすることができ、一対の歪センサー３ａ，３ｂ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。

伸縮配線５ａ〜５ｃは、伸縮性を有し、一対のベルト２ａ，２ｂ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５ａ〜５ｃは、導電性を有する糸を伸縮縫いすることにより形成されている。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。

この伸縮配線５ａ〜５ｃ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５ａ〜５ｃ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５ａ〜５ｃの１０％伸び荷重が前記上限を超えると、一対のベルト２ａ，２ｂの伸縮を阻害して、被検者に違和感を与えるおそれや、一対のベルト２ａ，２ｂの伸縮を不均一にすることにより一対の歪センサー３ａ，３ｂ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。

また、本発明の伸縮配線５ａ〜５ｃは、一対のベルト２ａ，２ｂ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、接着剤で一対のベルト２ａ，２ｂに接着することで配設してもよい。伸縮配線５ａ〜５ｃ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。

（端子）
端子６は、伸縮配線５ａ〜５ｃひいては一対の歪センサー３ａ，３ｂを、一対の歪センサー３ａ，３ｂの電気的特性の変化を検出するための検出回路に接続するために使用される。端子６は、上記検出回路に直接又はリード線等を介して接続される。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。

＜動作検出機構＞
当該動作検出装置１における動作の検出機構を歩行動作を検出する場合を例により詳しく説明する。当該動作検出装置１は、前述のように右側歪センサー３ａが右肩の動きを検出し、左側歪センサー３ｂが左肩の動きを検出することができ、これにより歩行動作を検出することができる。つまり、人間が歩行する場合において、右足を前に出した時には左腕が前に振られ、左足を前に出した時には右腕が前に振られるので、この左右の腕の振りに対応して左右の肩がツイストされる。そのため、右側歪センサー３ａが伸長した際には左側センサー３ｂは収縮し、左側センサー３ｂが伸長した際には右側センサー３ａが収縮する。当該動作検出装置１は、このように左右の腕の振りに基づいて歩行状態を容易かつ確実に検出することができる。また、仮に両腕の振りを抑えながら歩行した場合でも、右足を前に出した時は体の右全体が前方に突出し、左足を前に出した時は左全体が前方に突出するので、この動作に合わせて上半身がツイストされる。そのため、このツイスト動作に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮するので、当該動作検出装置１は、歩行状態を容易かつ確実に検出することができる。また、当該動作検出装置１は、左右の腕の振り等を継時的に検出することによって、歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。

＜利点＞
当該動作検出装置１は、人体の胴部に一対のベルト２ａ，２ｂを巻き付けることで用いられる。当該動作検出装置１は、一対のベルト２ａ，２ｂにベルトの長手方向の伸縮を検出可能な一対の歪みセンサー３ａ，３ｂが積層されているので、この一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、人体の動作を容易に検出することができる。また、当該動作検出装置１は、胴部に複数のベルト２ａ，２ｂを巻き付けることで人体の動作を検出できるので、歩行者の腰、両足の大腿部、両足の下腿部、両足の足背部にそれぞれセンサーを取り付けることで人体の動作を検出する前述のシステムのように被検者に違和感を与え難い。そのため、当該動作検出装置１は、被検者の自然な動作を検出することができる。

［第二実施形態］
＜動作検出装置＞
図４の動作検出装置１１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置１１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置１１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な右側ベルト２ａ及び左側ベルト２ｂと、右側ベルト２ａに積層され、主に右側ベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａと、左側ベルト２ｂに積層され、主に左側ベルト長手方向の伸縮を検出する左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置１１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。当該動作検出装置１１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂ、並びに右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子の積層位置が相違する以外、図１の動作検出装置１と同様の構成を有する。そのため、以下では当該動作検出装置１１の主要な構成として右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの配置についてのみ説明する。

右側歪センサー３ａは長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行となるよう配設され、左側歪センサー３ｂは長手方向が左側ベルト２ｂの長手方向と平行となるよう配設されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、被検者に違和感を与え難いよう一対のベルト２ａ，２ｂの表面側に積層されていることが好ましい。右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、一対のベルト２ａ，２ｂを人体に巻き付けた状態において連結部７よりも下方に位置するように配設されている。また、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂと連結部７との距離は略等しい。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、連結部７よりも下方に位置し、かつ連結部７との距離が略等しいことによって、ベルト２ａ，２ｂの胴部に対応する部位の左右に対称に配設される。さらに、右側歪センサー３ａの長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左側ベルト２ｂの長手方向と平行であることによって、一対のベルト２ａ，２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａが上方から下方にかけて中央から右側に向けて傾斜して配設され、左側歪センサー３ｂが上方から下方にかけて中央から左側に向けて傾斜して配設されるよう構成されている。

＜利点＞
当該動作検出装置１１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置１１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂが連結部７の下方においてベルト２ａ，２ｂの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、右肩の伸縮に対応して左側歪センサー３ｂが伸縮され、左肩の伸縮に対応して右側歪センサー３ａが伸縮し易い。そのため、当該動作検出装置１１は、左右の肩の動きを検出することで歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。

［第三実施形態］
＜動作検出装置＞
図５の動作検出装置２１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置２１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な右側ベルト２ａ及び左側ベルト２ｂと、右側ベルト２ａに積層され、主に右側ベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａと、左側ベルト２ｂに積層され、主に左側ベルト長手方向の伸縮を検出する左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置２１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。当該動作検出装置２１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂ、並びに右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子の積層位置が相違する以外は、図１の動作検出装置１と同様の構成を有する。そのため、以下では当該動作検出装置２１の主要な構成として右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの配置についてのみ説明する。

右側歪センサー３ａは長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行となるよう配設され、左側歪センサー３ｂは長手方向が左側ベルト２ｂの長手方向と平行となるよう配設されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、被検者に違和感を与え難いよう一対のベルト２ａ，２ｂの表面側に積層されていることが好ましい。右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、一対のベルト２ａ，２ｂを人体に巻き付けた状態において連結部７よりも下方に位置するように配設されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂと連結部７との距離は略等しい。特に、当該動作検出装置２１にあっては、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、ベルト２ａ，２ｂの腰部に対応する部位の左右に対称に配設されている。また、右側歪センサー３ａの長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左側ベルト２ｂの長手方向と平行であることによって、一対のベルト２ａ，２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａが上方から下方にかけて中央から右側に向けて傾斜して配設され、左側歪センサー３ｂが上方から下方にかけて中央から左側に向けて傾斜して配設されるよう構成されている。

＜利点＞
当該動作検出装置２１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置１１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂがベルト２ａ，２ｂの腰部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、腰の伸縮に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮し易い。そのため、当該動作検出装置２１は、腰の伸縮具合を検出することで、被検者の姿勢（例えば猫背具合等）を容易かつ確実に検出することができる。

［第四実施形態］
＜動作検出装置＞
図６の動作検出装置３１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置３１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置３１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な右側ベルト２ａ及び左側ベルト２ｂと、右側ベルト２ａの連結部７上方に積層され、主に右側ベルト２ａの連結部上方における長手方向の伸縮を検出する右側上方歪センサー３ｃと、右側ベルト２ａの連結部７下方に積層され、主に右側ベルト２ａの連結部下方における長手方向の伸縮を検出する右側下方歪センサー３ｄとを備える。また、当該動作検出装置３１は、右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。当該動作検出装置３１は、右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄ、並びに右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子の積層位置が相違する以外は、図１の動作検出装置１と同様の構成を有する。そのため、以下では当該動作検出装置３１の主要な構成として右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄの配置についてのみ説明する。

右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄは長手方向が右側ベルト２ａの長手方向と平行となるよう配設されている。右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄは、被検者に違和感を与え難いよう右側ベルト２ａの表面側に積層されていることが好ましい。右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄと連結部７との距離は略等しい。また、右側上方歪センサー３ｃの長手方向が右側ベルト２ａの連結部上方における長手方向と平行であり、右側下方歪センサー３ｄの長手方向が右側ベルト２ａの連結部下方における長手方向と平行であることによって、一対のベルト２ａ，２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側上方歪センサー３ｃが上方から下方にかけて右側から中央に向けて傾斜して配設され、右側下方歪センサー３ｄが上方から下方にかけて中央から右側に向けて傾斜して配設されるよう構成されている。かかる構成を有することで、右側上方歪センサー３ｃ及び右側下方歪センサー３ｄは連結部７を基準として上下対称に配設されている。

＜利点＞
当該動作検出装置３１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ｃ，３ｄによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置３１は、右側上方歪センサー３ｃが右側ベルト２ａの連結部上方に配設され、右側下方歪センサー３ｄが右側ベルト２ａの連結部下方に配設されているので、歩行状態における右肩の伸縮に対応して右側上方歪センサー３ｃが伸縮し、左肩の伸縮に対応して右側下方歪センサー３ｄが伸縮し易い。そのため、当該動作検出装置３１は、左右の肩の動きを検出することで歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。

［第五実施形態］
＜動作検出装置＞
図７の動作検出装置４１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置４１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置４１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１つのベルト４２と、ベルト４２に積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置４１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。

ベルト４２は、人体の後側に巻き付けられるＹ字状の後側部４２ａと、後側部４２ａから連続して設けられる右前部４２ｂ及び左前部４２ｃとを有する。具体的には、後側部４２ａは、Ｙ字の交点に位置する連結部４３から右側上方に伸びる右帯部４２ｄ、左側上方に伸びる左帯部４２ｅ、及び下方に伸びる下帯部４２ｆを有しており、右帯部４２ｄから右前部４２ｂが連続して設けられ、左帯部４２ｅから左前部４２ｃが連続して設けられている。また、ベルト４２は、右前部４２ｂ、左前部４２ｃ及び下帯部４２ｆの先端にそれぞれ胴部に巻き付けた状態でズボンのベルト部と連結可能な連結具８が取り付けられている。これにより、当該動作検出装置４１は、下帯部４２ｆの先端に設けられる連結具８をズボン後側のベルト部に連結すると共に、右前部４２ｂ及び左前部４２ｃの先端に設けられる連結具８をズボン前側のベルト部に連結可能なサスペンダーとして構成されている。ベルト４２の材質、平均幅、平均厚さ及び１００％伸び荷重としては、前述の当該動作検出装置１の一対のベルト２ａ，２ｂと同様とすることができる。

右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、ベルト４２に対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１の右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂと同様の構成を有する。また、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子についてもベルト４２に対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１と同様である。右側歪センサー３ａは長手方向が右前部４２ｂの長手方向と平行となるよう配設され、左側歪センサー３ｂは長手方向が左前部４２ｃの長手方向と平行となるよう配設されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、被検者に違和感を与え難いよう右前部４２ｂ及び左前部４２ｃの表面側に積層されていることが好ましい。右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、ベルト４２の胴部に対応する部位の左右に対称に配設される。さらに、右側歪センサー３ａの長手方向が右前部４２ｂの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左前部４２ｃの長手方向と平行であることによって、ベルト４２を人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは長手方向が胴部の上下方向と平行になるよう構成されている。

＜利点＞
当該動作検出装置４１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置４１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂがベルト４２の胴部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、上半身のツイスト動作に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮し易く、これにより歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。さらに、当該動作検出装置４１は、ベルト４２の後側部４２ａがＹ字状に形成されており、右帯部４２ｄ、左帯部４２ｅ及び下帯部４２ｆを連結する連結部４３が胴部の左右方向中心部分に固定され易いので、この連結部４３から伸びる右前部４２ｂ及び左前部４２ｃに積層される一対の歪みセンサー３ａ，３ｂの使用時におけるずれが防止され易い。そのため、当該動作検出装置４１は、一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって所望の部位の伸縮を検出し易い。加えて、当該動作検出装置４１は、ベルト４２を人体の胴部に巻き付けた状態において、一対の歪センサー３ａ，３ｂの長手方向が上下方向と平行になるよう構成されているので上半身の上下動作を検出し易く、これにより歩行状態における姿勢変化を検出し易い。

［第六実施形態］
＜動作検出装置＞
図８の動作検出装置５１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置５１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置５１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な一対のベルト（右側ベルト５２ａ及び左側ベルト５２ｂ）と、右側ベルト５２ａに積層され、主に右側ベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａと、左側ベルト５２ｂに積層され、主に左側ベルト長手方向の伸縮を検出する左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置５１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。

一対のベルト５２ａ，５２ｂはそれぞれ帯状に形成されている。また、一対のベルト５２ａ，５２ｂはそれぞれ独立に構成されている。一対のベルト５２ａ，５２ｂは、胴部に巻き付けた状態でズボンのベルト部と連結可能な連結具８がそれぞれ両端に取り付けられている。これにより、当該動作検出装置５１は、右側ベルト５２ａの両端に設けられる一対の連結具８をそれぞれズボン右側の前後のベルト部に連結すると共に、左側ベルト５２ａの両端に取り付けられる一対の連結具８をそれぞれズボン左側の前後のベルト部に連結可能なサスペンダーとして構成されている。一対のベルト５２ａ，５２ｂの材質、平均幅、平均厚さ及び１００％伸び荷重としては、前述の当該動作検出装置１の一対のベルト２ａ，２ｂと同様とすることができる。

右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、一対のベルト５２ａ，５２ｂに対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１の右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂと同様の構成を有する。また、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子についても一対のベルト５２ａ，５２ｂに対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１と同様である。右側歪センサー３ａは右側ベルト５２ａを人体の胴部に巻き付けた状態における右側ベルト５２ａの前側に積層され、左側歪センサー３ｂは左側ベルト５２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態における左側ベルト５２ｂの前側に積層されている。右側歪センサー３ａは長手方向が右側ベルト５２ａの長手方向と平行となるよう配設され、左側歪センサー３ｂは左側ベルト５２ｂの長手方向と平行となるよう配設されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、被検者に違和感を与え難いように右側ベルト５２ａ及び左前ベルト５２ｂの表面側に積層されていることが好ましい。右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、ベルト５２ａ，５２ｂの胴部に対応する部位の左右に対称に配設される。さらに、右側歪センサー３ａの長手方向が右側ベルト５２ａの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左側ベルト５２ｂの長手方向と平行であることによって、一対のベルト５２ａ，５２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは長手方向が上下方向と平行になるよう構成されている。

＜利点＞
当該動作検出装置５１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置５１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂがベルト５２ａ，５２ｂの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、上半身がツイスト動作に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮し易く、これにより歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。さらに、当該動作検出装置５１は、一対のベルト５２ａ，５２ｂを人体の胴部に巻き付けた状態において、一対の歪センサー３ａ，３ｂの長手方向が上下方向と平行になるよう構成されているので上半身の上下動作を検出し易く、これにより歩行状態における姿勢変化を検出し易い。

［第七実施形態］
＜動作検出装置＞
図９の動作検出装置６１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置６１は、特に歩行動作の検出に適した歩行動作検出装置である。当該動作検出装置６１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１つのベルト４２と、ベルト４２に積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅとを備える。また、当該動作検出装置６１は、右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。当該動作検出装置６１は、右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅ、並びに右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子の積層位置が相違する以外は、図７の当該動作検出装置４１と同様の構成を有する。そのため、以下では当該動作検出装置６１の主要な構成として右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅの配置についてのみ説明する。

右側歪センサー３ａは長手方向が右帯部４２ｄの長手方向と平行となるよう配設され、左側歪センサー３ｂは長手方向が左帯部４２ｅの長手方向と平行となるよう配設され、下側歪センサー３ｅは長手方向が下帯部４２ｆの長手方向と平行となるよう配設されている。右側歪センサー３ａ、左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅは、被検者に違和感を与え難いようベルト４２の表面側に積層されていることが好ましい。右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出し、下側歪センサー３ｅは人体の上下方向の動作を検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ，左側歪センサー３ｂ及び下側歪センサー３ｅは、それぞれ連結部４３から略等距離の位置に配設されている。これにより、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂはベルト４２の胴部に対応する部位の左右に対称に配設されている。また、右側歪センサー３ａの長手方向が右帯部４２ｄの長手方向と平行であり、左側歪センサー３ｂの長手方向が左帯部４２ｅの長手方向と平行であることによって、ベルト４２を人体の胴部に巻き付けた状態において、右側歪センサー３ａが上方から下方にかけて中央から右側に向けて傾斜して配設され、左側歪センサー３ｂが上方から下方にかけて中央から左側に向けて傾斜して配設されるよう構成されている。

＜利点＞
当該動作検出装置６１は、このような構成によっても複数の歪みセンサー３ａ，３ｂ，３ｅによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置６１は、右側歪センサー３ａが右肩の伸縮に対応して伸縮し、左側センサー３ｂが左肩の伸縮に対応して伸縮し易いので左右の肩の動きを検出することで歩行状態の変化等を容易かつ確実に検出することができる。さらに、当該動作検出装置６１は、下側歪センサー３ｅの長手方向が人体の上下方向と平行になるように構成されているので、下側歪センサー３ｅによって上半身の上下方向の動作を検出し易く、これにより歩行状態における姿勢変化を検出し易い。

［第八実施形態］
＜動作検出装置＞
図１０の動作検出装置７１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置７１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１つのベルト７２と、ベルト７２に積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置７１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。

ベルト７２は、周方向を長手方向とするリング状に形成されており、具体的には図１１に示すように人体の腹部に巻き付け可能な腰ベルトとして構成されている。ベルト７２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、ベルト７２の平均幅の上限としては、２０ｃｍが好ましく、１５ｃｍがより好ましい。ベルト７２の平均幅が前記下限に満たないと、ベルト７２が幅方向にずれ易くなり、動作の検出精度が不十分となるおそれがある。逆に、ベルト７２の平均幅が前記上限を超えると、被検者の動作を阻害したり、被検者に違和感を与えるおそれがある。ベルト７２の材質、平均厚さ及び１００％伸び荷重としては、前述の当該動作検出装置１の一対のベルト２ａ，２ｂと同様とすることができる。

右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、ベルト７２に対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１の右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂと同様の構成を有する。また、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子についてもベルト７２に対する積層位置が異なる以外は前述の当該動作検出装置１と同様である。右側歪みセンサー３ａはベルト７２を人体の胴部に巻き付けた状態における後側の右側位置に積層され、左側歪みセンサー３ｂは後側の左側位置に積層されている。これにより、右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂは、被検者に違和感を与え難いようベルト７２の表面側に積層されていることが好ましい。

右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂは、長手方向がベルト７２の長手方向に対して傾斜している。具体的には、右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂはベルト７２の胴部に対応する部位の左右に対称に配設されるように上方から下方にかけて中央から外側に傾斜している。ベルト７２の長手方向に対する右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂの長手方向の傾斜角度の上限としては、４５°が好ましく、３０°がより好ましい。右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂの前記傾斜角が前記上限以下であることによって、右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂによってベルト７２の長手方向の伸縮を検出し易い。

＜利点＞
当該動作検出装置７１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置７１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂがベルト７２の腰部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、腰の伸縮に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮し易い。さらに、当該動作検出装置７１は、１つのベルト７２を胴部に巻き付けるだけでいいので、被検者に違和感を感じさせ難い。そのため、当該動作検出装置２１は、腰の伸縮具合を検出することで、被検者のより自然な姿勢（例えば猫背具合等）を容易かつ確実に検出することができる。また、当該動作検出装置７１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂが人体の上下方向に対して傾斜して配設されているので、人体の上下方向の動きと左右方向の動きとを共に検出し易い。

［第九実施形態］
＜動作検出装置＞
図１２の動作検出装置８１は、人体の動作を検出する装置である。当該動作検出装置８１は、伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１つのベルト７２と、ベルト７２に積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂとを備える。また、当該動作検出装置８１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの両端から延設される複数の伸縮配線（不図示）と、伸縮配線に接続される複数の端子（不図示）とを備える。当該動作検出装置８１は、右側歪センサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂ、並びに右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂに接続される複数の伸縮配線及び複数の端子の積層位置が相違する以外は、図１０の動作検出装置７１と同様の構成を有する。そのため、以下では当該動作検出装置８１の主要な構成として右側歪センサー３ａ及び左側歪センサー３ｂの配置についてのみ説明する。

右側歪みセンサー３ａはベルト７２を人体の胴部に巻き付けた状態における後側の右側位置に積層され、左側歪みセンサー３ｂは後側の左側位置に積層されている。これにより、右側歪センサー３ａは人体の右側の動きを検出し、左側歪センサー３ｂは人体の左側の動きを検出可能に構成されている。右側歪みセンサー３ａ及び左側歪みセンサー３ｂは、ベルト７２の胴部に対応する部位の左右に対称に配設されるよう、ベルト７２の厚さ方向の中心部分において長手方向がベルト７２の長手方向と平行になるよう配設されている。

＜利点＞
当該動作検出装置８１は、このような構成によっても一対の歪みセンサー３ａ，３ｂによって人体の上半身の伸縮具合をそれぞれ検出することで、被検者の自然な動作を容易に検出することができる。特に当該動作検出装置８１は、一対の歪センサー３ａ，３ｂがベルト７２の腰部に対応する部位の左右に対称に配設されているので、腰の伸縮に対応して一対の歪センサー３ａ，３ｂが伸縮し易い。さらに、当該動作検出装置８１は、一対の歪みセンサー３ａ，３ｂの長手方向がベルトの長手方向と平行となるよう配設されているので、ベルト７２における比較的伸縮し易い方向である長手方向の伸縮を検出し易い。加えて、当該動作検出装置８１は、１つのベルト７２を胴部に巻き付けるだけでいいので、被検者に違和感を感じさせ難い。

［その他の実施形態］
なお、本発明に係る動作検出装置は、前記態様の他、種々の変更、改変を施した態様で実施することができる。例えば前述の複数の実施形態の構成は適宜組み合わせ可能である。また、当該動作検出装置は、ベルトの本数が３本以上であってもよく、歪みセンサーを４つ以上備えていてもよい。さらに、当該動作検出装置におけるベルトの形態及び歪みセンサーの配置等は前述の実施形態の構成に限定されるものではない。例えば歪みセンサーは人体の胴部に巻き付けた状態におけるベルトの前側及び後側のいずれに積層されていてもよく、ベルトの長手方向に対する配設角度も特に限定されるものではない。また、ベルトが交差する場合であっても、胴部の前側で交差してもよい。

当該動作検出装置は、ベルトが左右の肩に巻回するよう構成されている場合、肩部の裏面に滑り止めを有することが好ましい。しかしながら、当該動作検出装置は、この滑り止めを有しない場合でも、例えば連結具によってベルトとズボンのベルト部とを連結することでベルトを胴部に固定できるので、一対の歪みセンサーによって被検者の自然な動きを十分に検出することができる。また、当該動作検出装置は、衣服の肩部に対応する部位にボタン等を設け、このボタン等にベルトを固定することで一対の歪センサーによる被検者の自然な動きの検出精度を高めることも可能である。

また、当該動作検出装置において、各歪センサーは、ベルトの伸縮を検出できるものであればよく、帯状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ーであってもよい。糸状のＣＮＴ歪センサーとしては、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歪センサー以外の歪センサーとしては、ベルトの伸縮を検出でき、適度な伸縮性及び可撓性を有するものであればよく、例えば帯状又は紐状に形成される抵抗変化型、静電容量型のセンサを用いることが可能である。

当該動作検出装置は、伸縮配線の歪センサー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。

当該動作検出装置は、実施例で詳述するように、一対の歪センサーが被検者の歩行時の左右の肩の動き、すなわち上半身のツイストを検出することで、右側歪センサー及び左側歪センサーによって対称的な測定データを取得することができる。しかしながら、当該動作検出装置は、被検者が左右同一の動きをする場合にも活用することが可能である。例えば当該動作検出装置は、左右の歪センサーによって被検者の深呼吸の際の肩の上下の動きを検出することができる。また、左右の歪センサーが被検者の左右同一の動きを検出する場合として、被検者が猫背になった場合も挙げられる。猫背の場合は深呼吸と異なり、動作が周期的には発生しないが、基準状態で左右の歪センサーの測定値を保存しておき、この基準状態の測定値に対する左右の歪センサーの同様の変化を確認することで猫背を検出することができる。なお、基準状態とは、背筋がまっすくな状態であればよいが、例えば歩行時のように比較的背筋がまっすぐな状態であってもよい。当該動作検出装置は、例えば被検者の歩行から椅子に座る動作、歩行から構える動作（ゴルフのアドレス等）の際の猫背を検出することが可能である。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

図１の第一実施形態に準じて製作した動作検出装置の実施例を装着し、歩行動作を検出した。これにより、図１３に示すように、右側歪みセンサーの出力信号（抵抗値）と左側歪みセンサーの出力信号（抵抗値）との出力信号差が一定時間内に正負を繰り返す区間を歩行区間として検出することができた。また、この歩行区間における図１３の出力信号差及び図１４の右側歪みセンサー及び左側歪みセンサーの出力信号から歩行データを解析することができた。具体的には、図１３における零交差数は上半身のねじりの周期に対応しているので、これにより歩行周期を解析することができた。また、図１４における右側歪みセンサー及び左側歪みセンサーの出力信号は腕の振りに対応しており、これにより正しく腕を振って歩行しているかどうかが解析できた。

なお、本実施例では右側歪みセンサーの出力信号と左側歪みセンサーの出力信号との信号差に基づいて歩行区間を検出したが、予め歩行区間データを準備して学習しておき、サポートベクタマシン（ＳＶＭ）やニューラルネットワークを用いて歩行区間を識別してもよく、隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）を用いて他の種々の動作と同時に識別してもよい。

以上説明したように、本発明の動作検出装置は、被検者の自然な動きを容易に検出することができるので、歩行動作検出装置として適している。

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１ 動作検出装置
２ａ，２ｂ，４２，５２ａ，５２ｂ，７２ ベルト
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 歪みセンサー
５ａ，５ｂ，５ｃ 伸縮配線
６ 端子
７，４３ 連結部
８ 連結具
９ 滑り止め
１０ 導電性接着剤
４２ａ 後側部
４２ｂ 右前部
４２ｃ 左前部
４２ｄ 右帯部
４２ｅ 左帯部
４２ｆ 下帯部

Claims (5)

1. 人体の動作を検出する装置であって、
   伸縮性を有し、人体の胴部に巻き付け可能な１又は複数のベルトと、
   これらの１又は複数のベルトに積層され、主にベルト長手方向の伸縮を検出する少なくとも一対の歪みセンサーと
   を備えることを特徴とする動作検出装置。
2. 前記一対の歪みセンサーが、ベルトの胴部に対応する部位の左右に対称に配設されている請求項１に記載の動作検出装置。
3. 前記ベルトが、左右の肩に巻回するよう構成されている請求項１又は請求項２に記載の動作検出装置。
4. 前記ベルトが、肩部に対応する部位の裏面に滑り止めを有している請求項３に記載の動作検出装置。
5. 前記ベルトが、胴部の前側又は後側で交差するよう構成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動作検出装置。

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