JP2018082866A

JP2018082866A - シューズ

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Publication number: JP2018082866A
Application number: JP2016227342A
Authority: JP
Inventors: 正石黒; Tadashi Ishiguro; 秀畠井; Shu Hatai
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-05-31
Anticipated expiration: 2036-11-23
Also published as: JP6877126B2

Abstract

【課題】浮き指かどうかを使用者が容易に確認できるとともに、歩行時における足指の状態を簡易的に使用者に知らせることで、浮き指への関心を与え、ひいては予防・改善に繋がるシューズを提供することを目的としている。【解決手段】浮き指かどうかを判定する手段を備えたシューズであって、前記浮き指判定手段は、圧力検出手段を備えたベース部材と、制御部と、表示部とを備え、少なくとも前記ベース部材は、シューズ内底部に装着されており、前記圧力検出手段は、母趾に相当する箇所及び第２〜５趾のいずれかの１趾又は２趾以上に相当する箇所に配置され、前記制御部は、前記圧力検出手段で検出された電気信号からしきい値以上の圧力を検出したかどうかで浮き指を判定し、その結果を表示部に送る機能を備え、前記表示部は、前記制御部から送られた結果を通知する手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、浮き指かどうかを使用者が容易に確認できるとともに、歩行時における足指の状態を簡易的に使用者に知らせることができるシューズに関する。

使用者の動作時の足圧分布などを測定することで、動作解析をすることが行われている。例えば、特許文献１には、床上に設置するタイプの圧力センサーを用いて歩行時の足圧分布を測定し、得られる足圧中心軌跡から、理想的な歩行との比較を行うことが記載されている。また、圧力センサーとしては、シューズに装着できるインソールタイプのものも知られており、特許文献２には、軽量小型のインソールタイプ圧力センサーについて開示されている。当該圧力センサーは変換器を介してパソコン等に接続され、パソコンにインストールされたソフトウェアにて、重心の軌跡を計測、演算、記録、表示を可能にできる。

特許文献１，２のような足圧測定システムは、高価なものであったり、得られるデータの解析にも専門的な知識が必要であったりと、一般使用者が通常使用するものではなかった。また、センサー付きのインソールを用いての測定は、あくまでデータ収集のために使用するものであり、シューズを履いて一般的に使用するものは少ない。

一方、外反母趾・内反小趾、偏平足、浮き指などの足の変形が、健康や日々の生活に影響を与えることはよく知られている（非特許文献１，２）。
ここで、浮き指とは、直立姿勢のときに足指が地面から浮いた状態を示し、通常は踵、前足部（足指の付け根）、足指の３点で体重を支えるところ、浮き指を持つ人は、踵、前足部の２点で体重を支えていることとなる。この２点で体を支える状態では、重心が踵側に偏るために体が左右にぶれやすくなり、足元が不安定になる。また、この重心の偏りは左右差が生じやすく、この左右差を補うために無理な体勢を取ってしまうことから体に歪みが生じる。この歪みが生じやすい箇所としては、首、背中、腰、膝などが挙げられる。さらに、２点でしか体を支えられないため、地面からくる衝撃緩和が十分に行えず、強い衝撃を体に受けてしまう。そして、日常生活における歩行や、スポーツ等において生じた衝撃が、体の歪み箇所へ繰り返し伝わることで慢性的な体の不調に繋がる。
このように、浮き指を持つ人は、体の歪みからくる、膝痛、腰痛、肩こり、首こり、頭痛などの不調を訴える人が多いばかりか、普段足指を使用していないため足指での踏ん張り力が弱く、バランスを崩しやすい傾向にある。

浮き指を改善する方法としては、サポーターで足の変形を矯正することや、足指の運動を行うことが効果的であることが知られている。足指の運動においては、例えば特許文献３には、第二指から第五指の部分を切除した可撓性シートを中敷として使用し、足指を動かしやすい状態にすることで足の矯正を図ることが開示されている。

しかしながら、特許文献３では足指運動が促されるとはいえ、実際に足指が使われているかは不明であるし、また浮き指かどうかを判定することまでは開示されていない。

特開２００２−２３３５１７号公報特開２００８−２５６４７０号公報特開２００６−１５００１２号公報

笠原巖著、「肩こり・腰痛は足の「浮き指」が原因だった！」、株式会社さくら舎、２０１２年８月５日発行笠原巖著、「お母さん！子どもの足が危ない！」、株式会社宝島社、２０１３年２月８日発行

そこで、本発明はこのような課題を解決するためのものであり、浮き指かどうかを使用者が容易に確認できるとともに、歩行時における足指の状態を簡易的に使用者に知らせることで浮き指への関心を与え、ひいては予防・改善に繋がるシューズを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために検討したところ、所定の位置に圧力検出手段を用いるだけの単純な構造で浮き指かどうかを判定することができることが判明したことから、本発明にいたったものである。

すなわち、本発明は、浮き指かどうかを判定する手段（以下、浮き指判定手段と示す）を備えたシューズであって、前記浮き指判定手段は、圧力検出手段を備えたベース部材と、制御部と、表示部とを備え、少なくとも前記ベース部材は、シューズ内底部に装着されており、前記圧力検出手段は、母趾に相当する箇所及び第２〜５趾のいずれかの１趾又は２趾以上に相当する箇所に配置され、前記制御部は、前記圧力検出手段で検出された電気信号からしきい値以上の圧力を検出したかどうかで浮き指を判定し、その結果を表示部に送る機能を備え、前記表示部は、前記制御部から送られた結果を通知する手段を備えることを特徴とする。

本発明であれば、浮き指かどうかを判定できる所定の位置に圧力検出手段を配置し、かつ検出した圧力がしきい値以上に達したことを使用者に通知できる手段を備えているため、本発明のシューズを履くだけで浮き指かどうかを使用者が容易に確認できるとともに、歩行時における足指の状態を簡易的に使用者に知らせることで、足指を使った歩行を意識させ、浮き指の予防や改善を図ることが期待できる。

また、本発明の圧力検出手段は、さらに母趾球に相当する箇所に配置されていてもよい。母趾球の接地の有無によって、浮き指かどうかをより確実に判定することができる。

本発明は、圧力のしきい値を２段階、又はそれ以上に設定し、それに応じて表示部の通知内容を変化させてもよい。そうすれば、歩行時の浮き指判定が容易に行える。

本発明のベース部材は、インソール（中敷）、或いは中底としてもよい。

さらに、前記浮き指判定手段は、前記圧力検出手段で検出された電気信号、及び／又は当該電気信号を制御部で処理されたデータを送受信できる通信部を備えていてもよい。例えば、圧力検出手段で検出した信号を外部端末で受信するようにすれば、当該外部端末を用いて記録、解析、アプリケーションによる表示などを行うことができる。

本発明のシューズは、浮き指かどうかを判定できる所定の位置に圧力検出手段を配置し、かつ検出した圧力がしきい値以上に達したことを使用者に通知できる浮き指判定手段を備えているため、使用者自身が浮き指かどうかを簡単に確認することができる。また、歩行時における足指の状態を簡易的に使用者に知らせることで、足指を使った歩行、例えば足指が地面をつかむような動作を意識させ、浮き指の予防や改善を図ることが期待できる。特に、児童用のシューズに適用すれば、遊び感覚で足指のトレーニングを行うことで、理想的な足の発育を促すことに利用できる。

本発明のシューズを説明する図である。本発明の浮き指判定手段を説明する図である。標準の人と浮き指の人との直立姿勢時の足圧測定結果を比較した図である。標準の人と浮き指の人との歩行時の平均化された足圧測定結果を比較した図である。標準の人での蹴り出し時における爪先部分の足圧変化を示す図である。浮き指の人での蹴り出し時における爪先部分の足圧変化を示す図である。実施態様１に関し、浮き指かどうかの判定方法を説明する図である。実施態様２に関し、浮き指かどうかの判定方法を説明する図である。

本発明は、浮き指かどうかを判定する手段を備えたシューズであり、足指が接する領域の圧力を検出し、その結果を使用者に通知できることを特徴としている。以下、図面に基づいて本発明を説明するが、これら実施態様に限定されるものではない。

本発明の浮き指かどうかを判定する手段（浮き指判定手段）は、図１，２に示すように、圧力検出手段３を備えたベース部材２と、制御部４と、表示部５とを備えている。図１，２では、ベース部材２はシューズに装着されており、制御部４及び表示部５はひとつの装置としてシューズに組み込まれている。なお、制御部４及び表示部５はそれぞれ独立していてもよく、或いは、それぞれ通信手段を備えている場合には、無線で接続することができ、必ずしもシューズに組み込む必要はない。

本発明において、所定の位置の足圧がしきい値以上に達するかどうかで浮き指を判定する。所定の位置とは、図３〜６に示す足圧測定結果に基づき、母趾に相当する箇所及び第２〜５趾のいずれかの１趾又は２趾以上に相当する箇所であり、そこに圧力検出手段３が配置される。

ここで、体重６５ｋｇで浮き指の人とそうでない人（標準）の足圧測定結果を比較した図３〜６について説明する。
図３は、直立姿勢時の足圧を足圧測定器（株式会社ＣＯＭＦＯＲＴＬＡＢ製、商品名「フットナビ」）で測定した結果を比較した図である。図３右側の浮き指の人では、足指の圧力が無いか、或いは検出しないほどに弱いことを示している。
また、図４は、歩行時の足圧分布を動的に測定するシステム（ニッタ株式会社製、商品名「Ｆ−スキャン」）を用いて測定した結果を比較した図であり、１０秒間の歩行において各センサーが検出した圧力ピークを平均化したものである。図４右側の浮き指の人では、歩行時でも足指の圧力が弱いことを示している。そして、図４中の白線は重心移動軌跡を示すものであるが、浮き指の人は当該白線が前足部で留まり、足指まで達しておらず、歩行時に足指が使われていないことがよくわかる。すなわち、浮き指の人の足圧では、直立姿勢、特に歩行時において、母趾を含む足指に圧力を検出しないか、又は非常に弱い傾向にある。

以上の通り、浮き指かどうかを判定するため、圧力検出手段３の配置としては、母趾に相当する箇所及び第２〜５趾のいずれかの１趾又は２趾以上に相当する箇所であればよく、母趾と、第２・第３趾をまとめた２箇所が好ましい。
さらに母趾球に相当する箇所に圧力検出手段３を設けてもよい。通常、歩行する時は母趾球が必ず接地している。そのため、母趾球の接地の有無によって、爪先歩きなどの浮き指かどうかを判定できない歩行ではなく、通常の歩行を行っているかを判断し、より確実に使用者が浮き指かどうかを判定することができる。

次に、しきい値について説明する。
図５，６は、浮き指の人とそうでない人（標準）の蹴り出し時の爪先における足圧変化を比較した図であり、それぞれ左から右に向けて蹴り出し時（前足部の圧力が最大の時）から蹴り終わり（前足部の圧力が消失する前）までの推移を示している。また、図中の表は、この間の各足指及び母趾球の最大圧力（単位；ｋｇ／ｃｍ^２）を示している。
図５，６に示されている通り、両者とも足指ピークが時間経過とともに小さくなっているが、図６に示す浮き指の人は各足指の最大圧力が標準の人と比べて１．０ｋｇ／ｃｍ^２以上も低い。この結果から、足圧がしきい値以上に達するかどうかで、浮き指を判定できることがわかる。
なお、体重にも拠るが、例えば成人であれば、標準の人の直立姿勢時の足指の圧力は、０．５ｋｇ／ｃｍ^２以上であり、歩行時では母趾で３〜７ｋｇ／ｃｍ^２、その他の足指で２〜６ｋｇ／ｃｍ^２程度である。一方、浮き指の人の直立姿勢時の足指の圧力は、いずれの足指も０．５ｋｇ／ｃｍ^２未満であり、歩行時では母趾で３ｋｇ／ｃｍ^２未満、その他の足指で１．５ｋｇ／ｃｍ^２未満と低い。

本発明において、しきい値は使用者の体重によって適宜設定すればよい。例えば、歩行時を判定対象とした場合、体重６５ｋｇの人に対しては、図３〜６の結果から歩行時の足指のしきい値を１．５ｋｇ／ｃｍ^２とし、この値を超えた場合は足指が使えていると評価し、超えない場合は浮き指であると判定できる。
また、しきい値は２段階、又はそれ以上に設定してもよい。例えば、直立姿勢時を示す第一しきい値、歩行時を示す第二しきい値というようにすれば、より確実に浮き指かどうかを判定でき、しかも第一、第二しきい値とで表示部の変化を異ならせれば、足指運動をしながらその変化を楽しむことができる。

しきい値を決定する手段としては、荷重センサーを用いて使用者の体重を測定し、その結果を反映させる方法、制御部に体重を入力し、自動的にしきい値を計算する方法などが考えられる。また、例えばクッション性を有するインソールを用いると足圧が低く検出されてしまうなど、検出される圧力に影響を及ぼす要因がある場合には、しきい値を適宜補正すればよい。

本発明の圧力検出手段３としては、例えば、一般的な圧力センサーを用いることができ、特に圧力を電子信号に変換して検出する感圧導電ゴム、メンブレンスイッチ（物理的に接触、同時に表示部の制御も兼ねている）等が、厚みも薄くでき、扱いやすいという点で好ましい。必要であれば、電源や記録装置を備えてもよい。

本発明の圧力検出手段３において、足指の圧力を検出するために必要な大きさは、爪先から踵方向（縦）に１３ｍｍ以上、幅方向に１１ｍｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくは、縦２４ｍｍ以上、幅１４ｍｍ以上である。縦が１３ｍｍ未満、横１１ｍｍ未満であると、足のサイズや足指のタイプ（ギリシャ型、エジプト型、スクエア型）などといった個人差によって圧力検出手段３と足指の位置とが一致せず、正確に圧力を検出できない可能性がある。

本発明のベース部材２とは、圧力検出手段３をシューズ内底部に装着させるためのものであり、少なくとも足指が接する領域を占めればよく、前足部を占めるもの、或いは足全体を占める形状であればよい。例えば、シューズから脱着可能なインソールや中底であってもよい。
素材としては柔軟性のあるものが好ましく、通常、インソールや中底で使用されているものが適用できる。

ベース部材２に圧力検出手段３を配置する方法としては、ベース部材２の表面（足裏が接する面）又は裏面（足裏が接しない面）に貼り付ける方法や、ベース部材２の表面に凹部を形成し、そこへ圧力検出手段３を埋め込む方法、ベース部材２で圧力検出手段３を挟む方法などを用いることができる。必要に応じて、防水シートなど水滴や埃から圧力検出手段３を防ぐための保護層を備えてもよい。
また、ベース部材２の表面には、足指を正しく圧力検出手段３に導くような凹凸が形成されていてもよい。

本発明の制御部４は、圧力検出手段３で検出された電気信号が送られ、浮き指かどうかを判定し、その結果を表示部５に送る機能を備えている。制御部４としては、例えばマイクロプロセッサを用いればよい。必要であれば、電源、記憶装置などを組み込んでもよい。

本発明の表示部５は、制御部から送られた結果を通知する手段６（以下、通知手段と示す）を備えている。圧力検出手段３で検出した足指の圧力の程度によって、表示部５の通知内容を変化させてもよく、圧力のしきい値を２段階、又はそれ以上に設定し、それに応じて表示部５の通知内容を変化させることが好ましい。
例えば、歩行時、特に蹴り出し時に足指が接地面にかける圧力は、直立姿勢の足指が接地面にかける圧力よりも大きくなる。すなわち、圧力がある一定値（しきい値）を超えた場合には、しっかりと足指を使った歩行ができていることとなり、そのときに表示部５の通知内容が変化するようにすると、足指が使われていることを意識することができる。

通知手段６としては、例えば光、音、振動、画像などを利用することができ、使用者に浮き指かどうかを通知することが可能であれば特に限定させるものではない。表示部５として携帯通信端末などを用いて、専用のアプリケーションで表示することもできる。

例えば、図１，２は、表示部５に通知手段６として３色のＬＥＤ光源（爪先側から赤色、黄色、青色に点灯）を用いたものであり、歩行時において、圧力検出手段３ａ、３ｂで検出した圧力が両方ともしきい値を超えた場合に青色が点灯し、どちらか一方のみしきい値を超えた場合は黄色が、両方ともしきい値を超えない場合は赤色が点灯する、というように通知内容を変化させる。

また、一定時間の歩行によって、どれだけの歩数が浮き指状態になっているか、或いは一歩毎にその歩行状態を点数化してそれを積算するなどして、その結果を表示部５に表示するようにしてもよい。当該結果を記録できるようにすれば、常に表示部を確認する必要が無く、時間が空いた際などに確認でき、また、一定時間の総合的な評価から浮き指が改善しているかどうかを確認しやすくなる。

本発明の浮き指判定手段は、外部に送受信できる通信部を備えていてもよい。
例えば、データの送信可能な圧力検出手段３を備えたベース部材２をシューズ内底部に装着し、当該データを送受信できる制御部４及び表示部５を備えた外部端末を用いればよい。通信手段としては、ＷｉＦｉまたはＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）など一般的に知られている無線通信が挙げられる。また、外部端末としては、パソコンの他、スマートフォン、タブレット等の携帯通信端末が使用できる。予めインストールされたアプリケーションを使用すれば、通知手段６もバリエーション豊富なものが提供できる。このように、浮き指判定手段に通信部を備えていれば、携帯通信端末などで制御や表示を行うことができ、制御部４、表示部５は、シューズに設けられなくともよい。

以下、本発明の実施態様を説明するが、これらに限定されない。

〔実施態様１〕
実施態様１のシューズ１は、図１、２に示すように、ベース部２、制御部４、表示部５を備えており、ベース部２にはインソールを使用し、当該ベース部２の裏面（足裏が接しない面）に圧力検出手段３を貼り合わせて形成されている。圧力検出手段３として、感圧導電ゴム製圧力センサーを使用し、母趾、第２・３趾に相当する２箇所（図２の３ａ、３ｂ）に配置されている。表示部５には、表示手段６として３色のＬＥＤ光源（爪先側から赤色、黄色、青色に点灯）が使用されている。
使用者は、シューズ１内部にベース部材２を装着してシューズを履き、制御部４及び表示部５を所定の箇所に取り付ける。次いで、シューズ１を履いて直立姿勢となったときの表示部５を確認する。このとき、圧力検出手段３の電気信号を制御部４にて変換された圧力が第一しきい値を超えたかどうかで、浮き指傾向を判定することとなる。図７で示す通り、母趾、第２・３趾が第一しきい値を超えた場合には「健康」を示す青色が点灯し、母趾のみが第一しきい値を超えた場合には「注意」を示す黄色が点灯、母趾、第２・３趾が第一しきい値を超えない場合には「浮き指の可能性あり」を示す赤色が点灯する。黄色、赤色が点灯した場合には、意識して青色が点灯するように、足指に力を入れて表示を切り替える動作を繰り返し行うことで、足指のトレーニングが可能となる。
今度は、歩行時での表示部の通知内容の変化を確認する。このとき、図７で示す通り、母趾、第２・３趾が第二しきい値を超えた場合には「健康」を示す青色が点滅し、母趾のみが第二しきい値を超えた場合には「注意」を示す黄色が点滅、母趾、第２・３趾が第二しきい値を超えない場合には「浮き指」を示す赤色が点滅する。このように、歩行時の表示部を変化させるように意識すれば、足指を使って歩行することができる。

〔実施態様２〕
実施態様２のシューズ１は、圧力検出手段３を感圧導電ゴム製圧力センサーとし、母趾、第２・３趾及び母指球に相当する３箇所に配置すること以外は、実施態様１と同様の構成である。
図８で示す通り、母指球が第一しきい値を超えたときが浮き指を判定するタイミングとし、母趾、第２・３趾が第一しきい値を超えた場合には「健康」を示す青色が点灯し、母趾のみが第一しきい値を超えた場合には「注意」を示す黄色が点灯、母趾、第２・３趾が第一しきい値を超えない場合には「浮き指の可能性あり」を示す赤色が点灯する。黄色、赤色が点灯した場合には、意識して青色が点灯するように、足指に力を入れて表示を切り替える動作を繰り返し行うことで、足指のトレーニングが可能となる。
今度は、歩行時での表示部の通知内容の変化を確認する。母指球が第二しきい値を超えたときが浮き指を判定するタイミングとし、図８で示す通り、母趾、第２・３趾が第二しきい値を超えた場合には「健康」を示す青色が点滅し、母趾のみが第二しきい値を超えた場合には「注意」を示す黄色が点滅、母趾、第２・３趾が第二しきい値を超えない場合には「浮き指」を示す赤色が点滅する。このように、歩行時の表示部を変化させるように意識すれば、足指を使って歩行することができる。

本発明のシューズを使用すれば、浮き指かどうかを簡単に判定することができるとともに、足指を使って歩行することを促すことができるので、浮き指の予防や改善を図ることが期待できる。特に、児童用のシューズに適用すれば、遊び感覚で足指のトレーニングを行うことができる。

１シューズ２ベース部材３圧力検出手段４制御部５表示部６通知手段

Claims

浮き指かどうかを判定する手段を備えたシューズであって、
前記浮き指判定手段は、圧力検出手段を備えたベース部材と、制御部と、表示部とを備え、
少なくとも前記ベース部材は、シューズ内底部に装着されており、
前記圧力検出手段は、母趾に相当する箇所及び第２〜５趾のいずれかの１趾又は２趾以上に相当する箇所に配置され、
前記制御部は、前記圧力検出手段で検出された電気信号からしきい値以上の圧力を検出したかどうかで浮き指を判定し、その結果を表示部に送る機能を備え、
前記表示部は、前記制御部から送られた結果を通知する手段を備えることを特徴とするシューズ。
前記圧力検出手段は、さらに母趾球に相当する箇所に配置されていることを特徴とする請求項１記載のシューズ。
前記圧力のしきい値を２段階、又はそれ以上に設定し、それに応じて前記表示部の通知内容を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載のシューズ。
前記ベース部材が、インソール、或いは中底であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシューズ。
前記浮き指判定手段は、前記圧力検出手段で検出された電気信号、及び／又は当該電気信号を制御部で処理されたデータを送受信できる通信部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシューズ。