JP2018201610A - 履物およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】着用者の安全および健康に有益な履物およびシステムを提供する。【解決手段】履物１は、錘１４０と、錘１４０を移動させる駆動部１４４と、を備え、駆動部１４４が錘１４０を移動させることにより、重心を移動させることができる。【選択図】図１５

Description

本開示は、履物およびシステムに関する。

従来、歩行時の転倒のリスクを低減する靴が知られている。筋力が低下した高齢者等は、つま先を十分に引き上げられないために、つま先が地面または階段等に接触して転倒することがある。例えば、特許文献１は、靴と一体的に形成した足首ベルトと靴のつま先部分とを弾性体で連結した靴を開示する。

特開２００６−１４１７４７号公報

高齢者等の着用者が転倒するリスクを低減しつつ、歩行時の適切な負荷によって着用者の筋力を低下させないようにできれば、有利である。

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、着用者の安全および健康に有益な履物およびシステムを提供することにある。

一実施形態に係る履物は、
錘と、
前記錘を移動させる駆動部と、を備える。
この履物は、前記駆動部が前記錘を移動させることにより、重心を移動させることができる。

一実施形態に係るシステムは、
端末装置と、
前記端末装置と通信可能な履物であって、錘と、前記錘を移動させる駆動部とを備え、前記駆動部が前記錘を移動させることにより、重心を移動させることができる履物と、
を含む。
このシステムにおいて、
前記端末装置は、前記履物の着用者の動き、前記着用者のバイタルサイン、および前記着用者の筋電位の少なくとも１つの情報を取得し、
前記駆動部は、前記端末装置が取得した前記情報に基づいて、前記錘を移動させる。

一実施形態によれば、着用者の安全および健康に有益な履物およびシステムを提供することができる。

一実施形態に係る履物の概略構成図である。 一実施形態に係るシステムで履物と通信する端末装置の概略構成図である。 履物の重心の位置と着用者の筋出力との関係を例示する図である。 バイタルセンサが検出する脈波を例示する図である。 運動強度と血中乳酸濃度との関係を例示する図である。 図６（Ａ）は筋電センサが検出した筋電位の時間変化を例示する図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）の所定の時間ごとの平均周波数を示す図である。 センサデータに基づく値と第１および第２の閾値との関係を例示する図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第１構成例を示す図である。 第１構成例に係る重心移動機構を示す図である。 一実施形態に係る履物の動作を説明する図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第２構成例を示す図である。 第２構成例に係る重心移動機構を示す図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第３構成例を示す図である。 第３構成例に係る重心移動機構を示す図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第４構成例を示す図である。 第４構成例に係る重心移動機構を示す図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第５構成例を示す図である。 第５構成例に係る重心移動機構を示す図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第６構成例を説明する図である。 一実施形態に係る履物の重心移動機構の第７構成例を示す図である。 コントローラによる履物の重心の移動に関する処理を例示するフローチャートである。 別の実施形態に係る履物の概略構成図である。 別の実施形態に係るシステムで履物と通信する端末装置の概略構成図である。 さらに別の実施形態に係る履物の概略構成図である。 別の実施形態に係るシステムで履物と通信する端末装置の概略構成図である。

［第１実施形態］
（履物の構成）
図１は、第１実施形態に係る履物１の概略構成を示す。本実施形態に係る履物１は、例えば着用者の疲労度に基づいて、重心が移動する。特に、後述するように、本実施形態に係る履物１は、錘を備え、この錘を移動させることにより、重心を移動させることができる。本実施形態に係る履物１は、履物１と通信する端末装置２（図２参照）とともに、重心移動のためのシステム（以下、本実施形態に係るシステムという）を構成する。

図１に示すように、履物１は、重心移動機構１１と、通信部１２と、ストレージ１３と、報知部１６と、を備える。ここで、本実施形態に係る履物１はウォーキングシューズである。しかし、履物１はウォーキングシューズに限定されるものではない。履物１は、例えばウォーキングシューズ以外の運動靴、革靴、長靴、またはパンプス等であってもよい。また、履物１は、例えばスポーツサンダルのようなサンダル、またはブーツ等であってもよい。また、重心移動機構１１、通信部１２、ストレージ１３および報知部１６は、例えば履物１の靴底部分または中敷きに設けられる。また、図１は例示である。履物１は図１に示す構成要素の全てを含まなくてもよい。また、履物１は図１に示す以外の構成要素を備えていてもよい。

重心移動機構１１は、履物１の重心を移動させることができる機構である。重心移動機構１１は、重心を履物１のかかと側またはつま先側に移動させることができる。つまり、一般的な履物ではつま先とかかとのちょうど中間付近に重心があるところ、重心移動機構１１は、重心を移動させてどちらかに偏らせることができる。本実施形態において、重心移動機構１１は、通信部１２で受信した重心を移動させる指示（以下、重心移動指示とする）に従って重心を移動させる。本実施形態において、重心移動機構１１は、履物１のつま先側およびかかと側にそれぞれ設けられた２つの液体バッグと、これらの液体バッグを繋ぐチューブを備える。また、重心移動機構１１は、チューブを介して一方の液体バッグの液体を他方の液体バッグに移動させるチューブポンプ１１０と、を備える（図８参照）。重心移動機構１１は、重心移動指示に従ってチューブポンプ１１０のローラを回転させて液体を移動させる。例えば、チューブポンプ１１０がつま先側の液体バッグの液体をかかと側の液体バッグに移動させることによって、履物１の重心はかかと側に移動する。すると、液体の移動前と比較して履物１のつま先側が軽くなるため、履物１の着用者（以下、単に「着用者」という）はつま先を引き上げやすくなる。履物１の具体的な構成態様については、さらに後述する。

通信部１２は通信のためのインタフェースである。履物１は、通信部１２を備えることによって、端末装置２（図２参照）と通信可能である。本実施形態において、通信部１２は、無線通信規格に従って通信を行う。無線通信規格は、例えば２Ｇ、３Ｇおよび４Ｇ等のセルラーフォンの通信規格を含む。セルラーフォンの通信規格は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）およびＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）を含む。また、セルラーフォンの通信規格は、例えばＣＤＭＡ２０００およびＰＤＣ（Personal Digital Cellular）を含む。また、セルラーフォンの通信規格は、例えばＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）およびＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等を含む。また、無線通信規格は、例えばＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）およびＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙを含む。また、無線通信規格は、例えばＩｒＤＡ（Infrared Data Association）およびＮＦＣ（Near Field Communication）等を含む。通信部１２は、上述した通信規格の１つまたは複数をサポートすることができる。ここで、通信部１２は、端末装置２（図２参照）と有線で通信することも可能である。

ストレージ１３は、記憶部としてデータを記憶する。ストレージ１３が記憶するデータは、通信部１２が受信した重心移動指示を含んでもよい。また、ストレージ１３が記憶するデータは、通信部１２が受信したセンサ２４（図２参照）の検出値を含んでもよい。また、ストレージ１３が記憶するデータは、重心移動機構１１が重心移動の際に実行する演算の中間データまたは結果データを含んでもよい。また、ストレージ１３は、データを一時的に記憶してもよいし、着用者等によって削除されるまでずっと記憶してもよい。ストレージ１３は、半導体記憶デバイスおよび磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスで構成されてもよい。また、ストレージ１３は、複数の種類の記憶デバイスで構成されてもよい。また、ストレージ１３は、メモリカード等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置と、を組み合わせた構成であってもよい。

ストレージ１３は、重心移動機構１１にロードされるプログラムを記憶してもよい。例えば、重心移動機構１１がプロセッサを備えており、プロセッサはストレージ１３からロードしたプログラムによって、チューブポンプ１１０（図８参照）の動作制御等を実行してもよい。ここで、プログラムは、通信部１２による通信を介して、ストレージ１３に記憶されてもよい。ストレージ１３は、後述する所定の閾値を記憶してもよい。

報知部１６は、履物１または着用者が所定の状態にあることを着用者に報知する。報知部１６は、例えばライト、スピーカおよび振動モータの少なくとも１つを備える。報知部１６がライトを備える場合に、報知部１６は着用者に対して光を発することができる。ライトは例えばＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）ライトであってもよい。また、報知部１６がスピーカを備える場合に、報知部１６は着用者に対して音を発することができる。また、報知部１６が振動モータを備える場合に、報知部１６は着用者に対して振動を発することができる。ここで、履物１の所定の状態は、例えば重心移動機構１１が重心を移動させる状態であってもよい。また、着用者の所定の状態は、例えば疲労度が基準を超えた状態であってもよい。一例として、報知部１６がライトおよびスピーカを備えている場合に、報知部１６は、光および音を発することによって、重心移動機構１１がこれから重心を移動させることを着用者に知らせてもよい。

（端末装置の構成）
図２は、端末装置２の概略構成を示す。本実施形態に係るシステムにおいて、端末装置２は、着用者の疲労度を推定し、重心移動指示を生成する。また、端末装置２は、生成した重心移動指示を履物１に送信する。

図２に示すように、端末装置２は、通信部２２と、ストレージ２３と、センサ２４と、コントローラ２５と、を備える。本実施形態において、端末装置２は、着用者に装着されるウェアラブル端末である。ウェアラブル端末は、着用者の手首に装着されるリストバンド型である。別の例として、ウェアラブル端末は、指に装着される指輪型、顔に装着されるメガネ型、頭部に装着される帽子型、または体に着用される衣服型であってもよい。ここで、端末装置２はウェアラブル端末に限定されるものではない。端末装置２は、例えばスマートフォン、タブレット端末またはフィーチャーフォン等でもよい。また、端末装置２は、例えばＰＤＡ、携帯音楽プレイヤー、ゲーム機、電子書籍リーダ、家電製品等でもよい。また、図２は例示である。端末装置２は、図２に示す構成要素の一部だけを備えてもよい。また、端末装置２は、図２に示す以外の構成要素を備えていてもよい。また、端末装置２は、１つの機器に限らない。つまり、端末装置２は、複数の機器で構成されてもよい。

通信部２２は、履物１と通信するためのインタフェースである。本実施形態において、通信部２２は、無線通信規格に従って通信を行う。通信部２２は、上記の履物１の通信部１２で説明した通信規格の１つまたは複数をサポートすることができる。ここで、通信部２２は、履物１と有線で通信することも可能である。また、本実施形態において、通信部２２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信できる。

ストレージ２３は、記憶部としてプログラムおよびデータを記憶する。ストレージ２３は、コントローラ２５の処理の中間データおよび処理結果（例えば重心移動指示等）を記憶する。また、ストレージ２３は、センサ２４が検出した値（データ）を記憶する。本実施形態において、ストレージ２３は、通信部２２が受信したＧＰＳ信号を記憶する。また、ストレージ２３は、着用者のデータ（例えば身長、体重、性別、年齢等）を記憶してもよい。本実施形態において、センサ２４および通信部２２からのデータは、コントローラ２５を介して、ストレージ２３に記憶される。ストレージ２３は、半導体記憶デバイスおよび磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスで構成されてもよい。ストレージ２３は、複数の種類の記憶デバイスで構成されてもよい。また、ストレージ２３は、メモリカード等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置と、を組み合わせた構成であってもよい。

ストレージ２３に記憶されるプログラムは、フォアグランドまたはバックグランドで実行されるアプリケーションと、アプリケーションの動作を支援する制御プログラムとを含む。アプリケーションは、例えばセンサ２４に対して例えば着用者の動き、バイタルサインおよび筋電位の少なくとも１つを検知させる処理をコントローラ２５に実行させる。制御プログラムは、例えば端末装置２のバッテリーの残量を管理するバッテリー管理プログラムである。

センサ２４は着用者の動き、バイタルサインおよび筋電位の少なくとも１つを検出する。本実施形態において、センサ２４は、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサを含む。つまり、本実施形態において、センサ２４は、着用者の動き、着用者のバイタルサインおよび着用者の筋電位を検出する。ここで、センサ２４は、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサのうちの一部だけを備えていてもよい。また、センサ２４は、さらに別の検出装置（例えば紫外線センサ等）を備えていてもよい。

（モーションセンサ）
モーションセンサは、着用者の動きを直接的または間接的に検出する。モーションセンサは、例えば加速度センサと、ジャイロセンサと、気圧センサと、照度センサと、で構成される。

加速度センサは、着用者に働く加速度の方向および大きさを検出する。加速度センサは、例えばｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の加速度を検出する３軸（３次元）タイプである。加速度センサの種類は限定されない。加速度センサは、例えばピエゾ抵抗型であってもよい。また、加速度センサは、例えば静電容量型であってもよい。また、加速度センサは、例えば圧電素子（圧電式）または熱検知型によるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）式であってもよい。

ジャイロセンサは、着用者の動作に基づく角速度を検出する。ジャイロセンサは、例えば振動したアームに作用するコリオリ力による構造体の変形から角速度を検出する３軸タイプの振動ジャイロセンサである。ここで、構造体は、例えば水晶、圧電セラミックス等の圧電材料を素材としてもよい。また、ジャイロセンサは、構造体をシリコン等の素材として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術で形成されてもよい。また、ジャイロセンサは、光学式ジャイロセンサであってもよい。

気圧センサは、着用者の周囲の気圧（大気圧）を検出する。気圧センサは、例えば気圧変化を抵抗値に変換する抵抗変化型センサである。気圧センサは、例えば気圧変化を静電量の変化に変換する静電容量型センサであってもよい。また、気圧センサは、例えば圧力変化を発振周波数に変換する水晶発振周波数型センサであってもよい。

照度センサは、着用者の周囲光の照度を検出する。照度センサは、例えばフォトダイオードを用いたものでもよいし、フォトトランジスタを用いたものでもよい。

モーションセンサを構成する加速度センサ、ジャイロセンサ、気圧センサおよび照度センサは、それぞれ検出した加速度のデータ、角速度のデータ、気圧のデータおよび周囲光の照度のデータをストレージ２３に出力する。コントローラ２５は、モーションセンサが出力したデータに基づいて着用者の動きを把握する。

（バイタルセンサ）
バイタルセンサ（生体センサ）は、着用者からバイタルサイン（生体情報）を検出する。本実施形態において、バイタルセンサは、着用者の被検部位に装着されて、バイタルサインを検出する。本実施形態において、バイタルサインは、脈拍、脈波、血圧、血流量、体温、呼吸数、乳酸値および血糖値の少なくともいずれかを含む。

バイタルセンサは、発光部と受光部とを備える。発光部は、例えばコントローラ２５の制御に従って、測定光を照射する。測定光は、被検部位のバイタルサインを検出可能な光である。測定光は、例えば赤外光である。発光部は、例えばＬＥＤであってもよい。発光部は、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を含む半導体レーザーであってもよい。

受光部は、発光部が照射した測定光に対する散乱光を受光する。受光部は、受光した散乱光の光電変換信号をストレージ２３に出力する。コントローラ２５は、ストレージ２３から光電変換信号を取得する。そして、コントローラ２５は、受光部が受光した散乱光の強度に基づいて、バイタルサインを測定する。受光部は、例えばＰＤ（フォトダイオード：Photo Diode）である。

例えば、発光部が照射した赤外光は、血液中のヘモグロビンにより吸収される。そのため、血液が多く流れるほど、受光部が受光する散乱光は少なくなる。受光部が受光する散乱光は、脈拍に応じて変動する。また、受光部が受光する散乱光の変化に基づいて、着用者の脈波が測定可能である。そして、脈波から、例えば脈拍数、脈圧、血圧の変化等の情報も得られる。例えば、バイタルセンサは、レーザー光を被検部位に照射した際に、生体組織で散乱した散乱光のドップラーシフトを利用して、血流量を測定するものであってもよい。

バイタルセンサは、バイタルサインをストレージ２３に出力する。コントローラ２５は、バイタルセンサが出力したバイタルサインに基づいて、着用者の状態を把握する。

（筋電センサ）
筋電センサは、着用者の筋肉の状態を検出する。本実施形態において、筋電センサは、着用者の脚部に装着されて、非侵襲で筋電位（皮膚表面の電位）を検出する。典型的には、筋電センサは、履物１の着用者の筋電位の値（筋電値）を検出する。

筋電センサは、検出した筋電位を、検出時間の情報とともにストレージ２３に出力する。コントローラ２５は、ストレージ２３から筋電位を取得する。そして、コントローラ２５は、筋電図を生成し、着用者の脚部の筋肉の状態変化を把握する。筋電センサは、タイプＩの筋肉（遅筋）を測定対象としてもよい。タイプＩの筋肉（遅筋）が多い部位としては、例えばふくらはぎが挙げられる。また、筋電センサは、タイプＩＩの筋肉（速筋）を測定対象としてもよい。タイプＩＩの筋肉（速筋）が多い部位としては、例えば脛が挙げられる。筋電センサは、例えば脛に装着されてもよい。ここで、一般に、着用者が運動する場合に、糖質を主なエネルギー源とするタイプＩＩの筋肉（速筋）の方が、タイプＩの筋肉（遅筋）よりも状態が変化し易い。そのため、筋電センサは、脛に装着されてもよい。

（コントローラ）
コントローラ２５は、着用者の動き、着用者のバイタルサインおよび着用者の筋電図の少なくとも１つに基づいて、着用者の疲労度を推定する。ここで、着用者の動きは、着用者に装着されたモーションセンサによって検出可能である。また、着用者のバイタルサインは、着用者に装着されたバイタルセンサによって検出可能である。また、着用者の筋電図は、着用者に装着された筋電センサによって検出可能である。つまり、コントローラ２５は、前記着用者に装着されたモーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサの少なくとも１つの出力に基づいて、着用者の疲労度を推定する。ここで、疲労度は、疲労の程度を数値化したものである。本実施形態において、着用者が疲れている程、疲労度の値は大きくなる。このように、端末装置２は、履物１の着用者の動き、着用者のバイタルサイン、および着用者の筋電位の少なくとも１つの情報を取得することができる。

また、コントローラ２５は、疲労度に基づいて、履物１の重心を移動させるか否かを判定する。例えば、コントローラ２５は、疲労度が所定の条件を満たした場合に、重心を移動させるための重心移動指示を生成する。そして、コントローラ２５は、通信部２２に重心移動指示を履物１へと送信させる。また、コントローラ２５は、疲労度に応じて、履物１が光、音および振動の少なくとも１つを発するように指示できる。例えば、コントローラ２５は、重心を移動する前に報知部１６が着用者に対して光および音を発することを、重心移動指示に含めることができる。また、例えば、コントローラ２５は、重心移動指示とは別に、報知部１６が着用者に対して光、音または振動を発することを指示することができる。

（疲労度）
本実施形態において、端末装置２のコントローラ２５は、以下に説明するように疲労度の推定を行う。また、コントローラ２５は、推定した疲労度に応じた重心移動指示を生成する。重心移動指示は、通信部２２によって履物１に送信される。履物１の重心移動機構１１は、通信部１２で受け取った重心移動指示に従って、履物１の重心をつま先側またはかかと側に移動する。つまり、履物１の重心は、コントローラ２５が推定した着用者の疲労度に基づいて移動する。

着用者は、疲れてくるとつま先を十分に引き上げられないために、つま先が地面または階段等に接触して転倒することがある。コントローラ２５は、疲労度を演算することによって、着用者の疲れ具合を推定する。そして、コントローラ２５は、着用者が疲れていると判定する場合に、つま先を引き上げるために必要な筋肉にかかる負荷を、別の筋肉に移動させる。例えば、コントローラ２５は、着用者が疲れていると判定すると、履物１の重心をかかと側に移動させる。すると、着用者のつま先は引き上げられやすくなる。

図３は、履物１の重心の位置と着用者の筋出力との関係を例示する図である。横軸はつま先を引き上げるために必要な筋出力であり、図３のデータを測定した着用者の最大の筋出力を１００としている。筋出力が大きいほど着用者の負荷が大きい。出現確率は、図３のデータを測定した際の筋出力の分布を表す。例えばつま先重心時（履物１の重心がつま先側にある場合）において、筋出力が４０以下である歩行の出現確率は４０％未満である。一方、かかと重心時（履物１の重心が、かかと側にある場合）において、筋出力が４０以下である歩行の出現確率は９０％を超えている。また、図３によると、かかと重心時において、全体の５０％（出現確率０．５）の歩行は筋出力が２０未満で済んでいる。

図３から明らかなように、履物１の重心をかかと側に移動させることによって、つま先を引き上げるために必要な筋出力を低下させて、着用者の足の筋肉にかかる負荷を減らすことができる。コントローラ２５は、着用者が疲れていると判定する場合に、履物１の重心をかかと側に移動させてもよい。逆に、履物１の重心をつま先側に移動させることによって、つま先を引き上げるために必要な筋出力を上昇させて、着用者の負荷を増加させることができる。コントローラ２５は、着用者が回復した（疲れていない）と判定する場合に、履物１の重心をつま先側に移動させて、適切な負荷によって着用者の筋力を鍛えるようにしてもよい。ここで、歩行に必要な筋出力とは、つま先を引き上げるために必要な筋出力を含む。また、着用者の足の筋肉とは、つま先を引き上げるために必要な筋肉を含む。

（疲労度の第１の推定手法）
コントローラ２５は、着用者の動きに基づいて疲労度を推定できる。着用者の動きは、センサ２４のうちのモーションセンサが検出する。コントローラ２５は、センサ２４が出力したデータ（センサデータ）を取得する。

疲労度の第１の推定手法として、コントローラ２５は、取得したセンサデータから単位時間当たりの歩数、一歩当たりに要する時間、歩行速度、歩幅、足上げ量および歩行ばらつきを算出する。ここで、単位時間当たりの歩数等の算出に用いられるセンサデータは瞬間値であってもよい。さらに、推定の精度を高めるために、このセンサデータは、所定の時間における統計値（例えば平均値、中央値等）が用いられてもよい。

コントローラ２５は、例えば加速度データおよび加速度データの測定時間に基づいて、単位時間（例えば１分）当たりの歩数を算出する。また、コントローラ２５は、単位時間当たりの歩数の逆数から、一歩当たりに要する時間を算出してもよい。また、コントローラ２５は、加速度データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ: Fast Fourier Transform）し、特定の周波数を抽出し、一歩当たりに要する時間を算出してもよい。

コントローラ２５は、例えばＧＰＳ信号に基づいて、端末装置２の位置情報および軌跡を求めることが可能である。そして、コントローラ２５は、端末装置２の位置情報および軌跡（すなわち着用者の位置情報および軌跡）から、歩行速度および歩幅を算出できる。

コントローラ２５は、算出した歩行速度、歩幅、およびストレージ２３から取得した着用者のデータに基づいて、足上げ量を推定できる。足上げ量は、歩行時に引き上げた足の地面からの距離の最大値である。着用者の身長、体重、性別、年齢等から、歩幅に応じた足上げ量の範囲が統計的に定められる。そして、コントローラ２５は、歩行速度に基づいて、足上げ量を推定可能である。

また、コントローラ２５は、例えば加速度データに基づいて、歩行ばらつきを算出することができる。歩行ばらつきは、着用者が歩く際のリズムの変動を示す。コントローラ２５は、例えばｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の加速度の合計値について、一歩ごとに直前の値との差分を演算することで、歩行ばらつきを算出する。コントローラ２５は、例えば、つま先の上下方向（ｚ軸方向）について、一歩ごとに直前の値との差分を演算することで、歩行ばらつきを算出してもよい。また、コントローラ２５は、ＦＦＴによって抽出された周波数の時間変動から、歩行ばらつきを算出してもよい。また、コントローラ２５は、歩行ばらつきとして、演算された値の標準偏差または変動係数を算出してもよい。

ここで、コントローラ２５は、例えば気圧センサおよび照度センサのデータから、着用者が歩行している場所を推定可能である。例えばコントローラ２５は、照度が所定の明るさ（例えば１００００ルクス）よりも明るい場合には、着用者が屋外にいると推定してもよい。照度センサは、紫外線センサを含んでもよい。紫外線センサの値が、所定の値よりも大きい場合には、着用者が屋外にいると推定してもよい。また、例えばコントローラ２５は、気圧の変化から着用者が平地を歩行しているか、階段を上り下りしているか、または登山中であるか等を推定してもよい。コントローラ２５は、推定した着用者が歩行している場所に応じて、歩行に関するデータの算出値を調整してもよい。例えば、コントローラ２５は、着用者が登山中であると判定した場合に、足上げ量がより大きくなるように補正してもよい。

コントローラ２５は、単位時間当たりの歩数に基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、単位時間当たりの歩数の基準値からの減少量または減少率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、１分当たりの歩数が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、１分当たりの歩数が基準値から０．１歩減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、１分当たりの歩数が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。ここで、基準値は、着用者の初期の（最初にウェアラブル端末を装着した時の）歩行に関するデータを用いて決定されてもよい。別の例として、基準値は、着用者が疲労していない時の複数の歩行に関するデータの統計値（例えば平均値、中央値等）を用いて決定されてもよい。

コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間に基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間の基準値からの増加量または増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間が０．１秒増加するごとに疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間が基準値から１％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、歩行速度に基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、歩行速度の減少量または減少率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、歩行速度が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、歩行速度が０．１［ｍ／秒］減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、歩行速度が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、歩幅に基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、歩幅の減少量または減少率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、歩幅が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、歩幅が１［ｃｍ］減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、歩幅が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、足上げ量に基づいて疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、足上げ量の減少量または減少率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、足上げ量が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、足上げ量が０．１［ｃｍ］減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、足上げ量が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、歩行ばらつきに基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、歩行ばらつきの増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、歩行ばらつきが基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、歩行ばらつきが基準値から１％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、着用者の動きに基づいて推定された疲労度が第１の条件を満たした場合に、重心をかかと側に移動させる重心移動指示を生成する。本実施形態において、第１の条件は、第１の閾値より大きいことである。また、コントローラ２５は、着用者の動きに基づいて推定された疲労度が第２の条件を満たした場合に、重心をつま先側に移動させる重心移動指示を生成する。本実施形態において、第２の条件は、第２の閾値より小さいことである。ここで、第１の閾値は、着用者が疲労しており、転倒の危険性があるという判定に用いられる閾値である。また、第２の閾値は、着用者が疲労しておらず、転倒の危険性がないという判定に用いられる閾値である。また、第２の閾値は、着用者が疲労から回復しており、転倒の危険性が少ないという判定に用いられる閾値であってもよい。第２の閾値は、第１の閾値以下に設定される。例えば、第１の閾値は２０ポイントに設定されてもよい。また、例えば、第２の閾値は５ポイントに設定されてもよい。

（疲労度の第２の推定手法）
コントローラ２５は、着用者のバイタルサインに基づいて、疲労度を推定できる。着用者のバイタルサインは、センサ２４のうちのバイタルセンサが検出する。コントローラ２５は、センサ２４が出力したデータ（センサデータ）を取得する。

疲労度の第２の推定手法として、コントローラ２５は、取得したセンサデータから得られるバイタルサインのうち、脈拍、脈波、血圧、血流量、体温、呼吸数、乳酸値および血糖値の少なくとも１つに基づいて疲労度を推定する。ここで、疲労度の推定に使用されるバイタルサインは瞬間値であってもよい。しかし、推定の精度を高めるために、このバイタルサインは、所定の時間における統計値（例えば平均値、中央値等）であってもよい。

脈拍は、心臓の拍動によって周期的に起こる鼓動である。脈波は、心臓の血液駆出に伴う血管の拍動（脈拍)変化を図にしたものである。また、血圧は、血管内の圧力である。図４は、脈波を例示する図である。また、図４の横軸は時間、縦軸はＰＤの出力値（電圧値）である。図４に示すように、例えば脈波のピーク間隔から脈拍を得ることができる。所定の時間内（例えば１分間）に心臓が拍動する回数（脈拍数または心拍数）から、着用者の状態変化を推定することができる。また、脈波の最大値、最小値、および脈波の振幅値（脈圧）から、所定の血圧（例えば収縮期血圧および拡張期血圧）を推定してもよい。

血流量は、所定の時間内（例えば１分間）に血管を流れる血液の量である。体温および呼吸数は、それぞれ体の温度および所定の時間内（例えば１分間）の呼吸の回数である。本実施形態において、乳酸値は、血中乳酸値のことである。つまり、乳酸値、は血液中の乳酸の濃度である。血糖値は、血液内のグルコース（ブドウ糖）の濃度である。

コントローラ２５は、脈拍に基づいて疲労度を推定できる。運動強度が大きくなると、心拍数は上昇する。例えば、コントローラ２５は、脈拍の基準値からの増加量または増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、脈拍が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、脈拍が１［回／ｍｉｎ］増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、脈拍が基準値から１％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。ここで、基準値は、例えば着用者が最初にウェアラブル端末を装着した時のデータに基づいて設定する等、疲労度の第１の推定手法で説明した方法で設定されてもよい。

コントローラ２５は、脈波に基づいて、疲労度を推定できる。例えば、コントローラ２５は、得られた脈波を２回微分することにより、加速度脈波を算出してもよい。加速度脈波に含まれる低周波成分（例えば０．１５Ｈｚ未満の成分）は、交感神経機能を反映する。また、加速度脈波に含まれる高周波成分（例えば０．１５Ｈｚ以上の成分）は、副交感神経機能を反映する。コントローラ２５は、低周波成分を高周波成分で割った比率（ＬＦ／ＨＦ）を求めて、疲労度に対応付けてもよい。例えば、比率（ＬＦ／ＨＦ）が２よりも大きい場合には、疲労状態であると判定される。一例として、コントローラ２５は、比率（ＬＦ／ＨＦ）が２以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、比率（ＬＦ／ＨＦ）が２よりも大きい場合に、０．１増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、血圧に基づいて、疲労度を推定できる。運動強度が大きくなると心拍数、心筋収縮力および血管抵抗の増大に伴って、血圧は上昇する。例えば、コントローラ２５は、血圧の基準値からの増加量または増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、血圧が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、血圧が５［ｍｍＨｇ］上昇するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、血圧が基準値から１％上昇するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。ここで、コントローラ２５は、上記の判定において、例えば収縮期血圧を使用してもよい。別の例としてコントローラ２５は、上記の判定において、拡張期血圧を使用してもよい。

コントローラ２５は、血流量に基づいて疲労度を推定できる。運動強度が大きくなると、心拍数の上昇に伴って、血流量は上昇する。例えば、コントローラ２５は、血流量の基準値からの増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、血流量が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、血流量が基準値から１％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、体温に基づいて、疲労度を推定できる。運動強度が大きくなると体温は上昇する。例えば、コントローラ２５は、体温の基準値からの増加量または増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、体温が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、体温が０．１［℃］上昇するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、体温が基準値から０．３％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、呼吸数に基づいて、疲労度を推定できる。運動強度が大きくなると、呼吸数は上昇する。例えば、コントローラ２５は、呼吸数の基準値からの増加量または増加率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、呼吸数が基準値以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、呼吸数が１［回／ｍｉｎ］上昇するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、呼吸数が基準値から５％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、乳酸値に基づいて、疲労度を推定できる。図５は運動強度と血中乳酸濃度（乳酸値）との関係を例示する図である。図５の例では、横軸が運動強度の大きさを示す。また、図５の例では、縦軸が血中乳酸濃度（乳酸値）を示す。運動強度が乳酸性閾値ＬＴを超えて大きくなると、乳酸値が上昇する。一例として、コントローラ２５は、乳酸値が乳酸性閾値ＬＴに対応する基準値（図５の例では約１．７［ｍｍｏｌ／リットル］）以下である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、乳酸値が０．１［ｍｍｏｌ／リットル］増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、乳酸値が基準値から１０％増加するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、血糖値に基づいて、疲労度を推定できる。着用者が運動すると、血中グルコースが筋へ取り込まれるため、血糖値は低下する。例えば、コントローラ２５は、血糖値の基準値からの減少率が大きくなるに応じて、疲労度が大きくなるように計算してもよい。一例として、コントローラ２５は、血糖値が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、血糖値が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。

コントローラ２５は、疲労度の第１の推定手法と同様に、着用者のバイタルサインに基づいて推定された疲労度が第１の閾値より大きい場合に、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、コントローラ２５は、第２の閾値より小さい場合に、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

（疲労度の第３の推定手法）
コントローラ２５は、着用者の筋電図に基づいて、疲労度を推定できる。コントローラ２５は、筋電センサが検出した筋電位から筋電図を生成し、着用者の脚部の筋肉の状態変化を把握する。

筋電図は、筋線維から発生する活動電位（筋電位）の変化を示すものである。着用者が疲労すると、筋電位の周期的な変化の時間間隔が広くなる。すなわち、筋電図を周波数解析した際の平均周波数は、筋肉が疲労するに従い低くなる。速筋、遅筋と呼ばれる２種類の筋肉のうち、疲労時には高周波数成分を発生する速筋の活動が減少するため、平均周波数は低くなる。したがって、コントローラ２５は、筋電図における平均周波数の変化から、疲労度を推定できる。

図６（Ａ）は、筋電センサが検出した筋電位の時間変化を例示する図である。コントローラ２５は、ストレージ２３から筋電位の時間変化を取得する。そして、コントローラ２５は、所定の時間（例えば３秒）ごとに平均周波数を求める。図６（Ｂ）はコントローラ２５が求めた所定の時間ごとの平均周波数を示す図である。一例として、コントローラ２５は、平均周波数が基準値以上である場合の疲労度を０に設定する。そして、コントローラ２５は、平均周波数が基準値から１Ｈｚ減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。また、例えば、コントローラ２５は、平均周波数が基準値から１％減少するごとに、疲労度を１ポイントずつ増加させてもよい。ここで、基準値は、例えば着用者が最初にウェアラブル端末を装着した時のデータに基づいて設定する等、疲労度の第１の推定手法で説明した方法で設定されてもよい。

ここで、別の推定手法として、コントローラ２５は、基準値を用いずに疲労度を推定してもよい。この推定手法では、コントローラ２５は、所定の時間ごとの平均周波数について、直前の平均周波数と比較した減少量または減少率を求める。そして、コントローラ２５は、求めた減少量または減少率に応じて疲労度を増減させる。例えば、コントローラ２５は、疲労度の推定の開始時の初期値を０に設定する。コントローラ２５は、平均周波数が直前の平均周波数より上昇した場合には、疲労度を減少させる。ただし、疲労度は０を下限とする。そして、コントローラ２５は、平均周波数が直前の平均周波数から減少した場合に、減少量または減少率に応じて疲労度を増加させる。

コントローラ２５は、疲労度の第１および第２の推定手法と同様に、着用者の筋電図に基づいて推定された疲労度が第１の閾値より大きい場合に、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、コントローラ２５は、第２の閾値より小さい場合に、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

（基準値、閾値の調整）
本実施形態において、コントローラ２５は、疲労度の第１から第３の推定手法の少なくとも１つを用いて、着用者の運動中の疲労度を推定する。上記のように、コントローラ２５は、疲労度の推定の際に基準値を用いる。また、コントローラ２５は、重心移動指示を生成する際に、第１の閾値および第２の閾値を用いる。本実施形態に係る履物１は、以下に説明するように、基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを調整することが可能である。

図７は、疲労度の一日ごとの変化を例示する図である。図７の例において、横軸は日数を示す。また、縦軸はセンサデータに基づく値（本実施形態においては一日ごとの疲労度）の大きさを示す。コントローラ２５は、図７に示されるような疲労度に関する統計データを演算で求めて、基準値、第１の閾値および第２の閾値が適切であるか否かを判定する。

コントローラ２５は、一日単位で、疲労度の統計値を求める。図７の例では、コントローラ２５は、一日分の疲労度のうち第１の閾値より大きい値を平均して、第１のセンサデータに基づく値ｄ１を演算する。また、コントローラ２５は、一日分の疲労度のうち第２の閾値より小さい値を平均して、第２のセンサデータに基づく値ｄ２を演算する。ここで、コントローラ２５は、第１のセンサデータに基づく値ｄ１が存在する一日についてだけ、第２のセンサデータに基づく値ｄ２を演算する。そして、コントローラ２５は、第１のセンサデータに基づく値ｄ１が存在しない一日について、一日分の疲労度の全てを平均して、第３のセンサデータに基づく値ｄ３を演算する。

コントローラ２５は、例えば日付が変わるタイミングで一日分のセンサデータを取得し、図７に示すような疲労度の一日ごとの変化のデータを更新する。ここで、一日の開始は０時を基準としなくてもよい。例えば、午後１０時を基準として、前日の午後１０時から本日の午後１０時までが、第１の判定および第２の判定を実行する一日であってもよい。

コントローラ２５は、図７に示すような疲労度の一日ごとの変化から、以下のような着用者の状態を容易に把握できる。図７の例では、３日目、４日目、６日目および８日目に、第１の閾値よりも大きい第１のセンサデータに基づく値ｄ１が存在する。コントローラ２５は、これらの日に、着用者がつま先を上げにくくなる程度に疲労したことを把握できる。また、３日目および８日目に、第２の閾値よりも小さい第２のセンサデータに基づく値ｄ２が存在する。コントローラ２５は、３日目および８日目については、着用者のつま先を上げにくくなる程度であった疲労が、その後に回復したことを把握できる。

コントローラ２５は、一ヶ月分のセンサデータを取得し終わると（例えば月が変わると）、第１のセンサデータに基づく値ｄ１が存在した日数が第３の閾値より大きいか否かについて判定する。第３の閾値は、基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを修正する必要があるかどうかを判定する閾値である。本実施形態において、第３の閾値は一ヶ月の半分の日数（例えば１５日）に設定される。コントローラ２５は、第１のセンサデータに基づく値ｄ１が存在した日数が第３の閾値より大きい場合、すなわち頻繁に第１の閾値を超える場合には、基準値、第１の閾値および第２の閾値が適切でないと判定する。そして、コントローラ２５は、ストレージ２３に記憶されている基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを書き換える。例えば、コントローラ２５は、第１の閾値および第２の閾値が低すぎると判定した場合には、これらをより大きな値に設定してもよい。また、例えば、コントローラ２５は、現在の基準値が疲労度を過度に大きく推定させると判定した場合に、基準値について調整してもよい。

本実施形態において、第３の判定は、一ヶ月ごとに実行される。ここで、第３の判定は、一ヶ月でなく所定の日数ごとに実行されてもよい。例えば、所定の日数は、２０日であってもよい。第３の閾値は、所定の日数に応じて変化してもよい。例えば所定の日数が２０日の場合に、第３の閾値は、例えば１０日であってもよい。

（重心移動機構）
以下、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の構成例を、より具体的に説明する。

＜第１構成例＞
図８は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第１構成例を示す図である。本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１は、履物１の底部（靴底部分）に設けられている。図８に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図８においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図８（Ａ）は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。また、図８（Ｂ）は、履物１の底部側から重心移動機構１１を示す透視図である。

図９は、図８に示した履物１において、第１構成例に係る重心移動機構１１のみを示す図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）ともに、履物１を上方から見た、すなわちＺ軸の負方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。

図８および図９に示すように、第１構成例に係る重心移動機構１１は、チューブポンプ１１０と、つま先側の液体バッグ１１１Ａと、かかと側の液体バッグ１１１Ｂと、を備える。また、図９に示すように、チューブポンプ１１０は、つま先側の液体バッグ１１１Ａ、および、かかと側の液体バッグ１１１Ｂに接続されるチューブ１１２と、チューブ内を通る液体を送り出すためのローラ１１４と、ローラ１１４を回転させるモータ１１６と、を備える。本構成例において液体は水である。しかし、液体は水に限定されない。例えば、水よりも比重が大きく粘性のある液体等が用いられてもよい。液体は、例えば油などであってもよい。

第１構成例において、チューブ１１２は、外力が加えられると潰れた形状に変形し、当該外力を除くと元の形状に復元する。チューブ１１２は、例えば塩ビまたはナイロンのような、可撓性を有するとともに形状が復元する性質を有する素材で構成してもよい。チューブ１１２が可撓性を有することにより、履物１が変形したとしても、履物１の変形に応じてチューブ１１２も変形する。このため、履物１の着用者が歩行などする際に、重心移動機構１１に不具合または破損などが生じるリスクを低減することができる。

ローラ１１４は、図９に示すように、モータ１１６によって回転駆動されるアームを有する構成とすることができる。図９に示すように、各アームの先端が自由に回転する機構を備えることにより、ローラ１１４が回転する際に各アーム先端とチューブ１１２との摩擦を低減することができる。モータ１１６がローラ１１４を確実に回転することができるように、ローラ１１４自体は、比較的硬質の素材で構成してもよい。一方で、ローラ１１４の各アームおよび各アーム先端の回転機構などは、チューブ１１２を潰すことができれば、任意の固さおよび形状とすることができる。ローラ１１４が有するアームは、図９に示すように２つには限定されず、１つ以上の任意の数とすることができる。

モータ１１６は、ローラ１１４を回転駆動させる。第１構成例において、モータ１１６は、電力により駆動される。モータ１１６は、ローラ１１４を回転駆動させるものであれば、任意のモータとすることができる。モータ１１６は、例えばサーボモータまたはステッピングモータなどを含む。モータ１１６の電力は、履物１の内部または外部から供給される。例えば、モータ１１６の電力は、履物１の任意の箇所に備えられたバッテリーから供給されるようにしてもよい。また、例えば、モータ１１６の電力は、履物１の外部に備えられたバッテリーからケーブルなどを経て供給されてもよい。

第１構成例に係る重心移動機構１１は、端末装置２の通信部２２からの重心移動指示を、通信部１２を介して受け取る。重心移動機構１１は、重心移動指示に従って、チューブポンプ１１０のモータ１１６の回転を制御する。図９に示すように、モータ１１６の回転に従って、ローラ１１４はチューブ１１２を押しつぶしながら正転または逆転する。ローラ１１４がチューブ１１２を押しつぶしながら回転すると、チューブ１１２内の液体が移動するため、つま先側の液体バッグ１１１Ａとかかと側の液体バッグ１１１Ｂとの間で液体の移動が生じる。このようにして、重心移動機構１１は、履物１の重心をつま先側またはかかと側に移動させることができる。また、重心移動機構１１は、重心の移動が完了すると、チューブポンプ１１０のモータ１１６の回転を停止させる。また、重心移動機構１１は、モータ１１６の回転速度を変化させることで、履物１の重心が移動する速度を変更することができる。

例えば、図９（Ａ）に示すように、モータ１１６の回転を制御して、ローラ１１６を反時計回りに回転させたとする。この場合、モータ１１６の回転に従って、ローラ１１６がチューブ１１２を押しつぶしながら回転することにより、チューブ１１２内の液体は、液体バッグ１１１Ａから液体バッグ１１１Ｂに向けて移動する。この動作により、液体バッグ１１１Ａ内の液体が減少したぶんだけ、液体バッグ１１１Ｂ内の液体は増加する。このようにして、重心移動機構１１は、履物１のかかと側に重心を移動させることができる。ここで、重心移動機構１１が移動させる重心とは、重心移動機構１１の重心としてもよいし、履物１の重心としてもよい。

液体バッグ１１１Ａ内の液体が減少すると、液体バッグ１１１Ａ内は負圧になる。また、液体バッグ１１１Ｂ内の液体が増加すると、液体バッグ１１１Ｂ内は正圧になる。液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂの素材は、液体バッグ内の圧力に応じて変形し易いものにすると、液体バッグ１１１Ａと液体バッグ１１１Ｂとの間で液体が移動し易い。そこで、本構成例においては、液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂの少なくとも一方を、またはこれらの両方を、可撓性を有する素材で構成してもよい。可撓性を有する素材とは、例えば低密度または高密度ポリエチレンおよび塩ビのような素材とすることができる。

液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂの少なくとも一方は可撓性を有するバッグを含むようにすることで、液体バッグ１１１Ａと液体バッグ１１１Ｂとの間で液体が移動し易くすることができる。また、液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂの少なくとも一方は可撓性を有することにより、履物１が変形したとしても、履物１の変形に応じて液体バッグ１１１Ａおよび／または液体バッグ１１１Ｂも変形する。このため、履物１の着用者が歩行などする際に、重心移動機構１１に不具合または破損などが生じるリスクを低減することができる。

一方、例えば、図９（Ｂ）に示すように、モータ１１６の回転を制御して、ローラ１１６を時計回りに回転させたとする。この場合、モータ１１６の回転に従って、ローラ１１６がチューブ１１２を押しつぶしながら回転することにより、チューブ１１２内の液体は、液体バッグ１１１Ｂから液体バッグ１１１Ａに向けて移動する。この動作により、液体バッグ１１１Ｂ内の液体が減少したぶんだけ、液体バッグ１１１Ａ内の液体は増加する。このようにして、重心移動機構１１は、履物１のつま先側に重心を移動させることができる。

このように、本構成例において、履物１は、重心を移動させる機構１１を備えている。また。本構成例において、履物１は、第１の空間１１１Ａと、第２の空間１１１Ｂと、を備えている。そして、本構成例において、重心を移動させる機構１１は、第１の空間１１１Ａと第２の空間１１１Ｂとの間で流動性物質が移動することにより、前記重心を移動させる。ここで、本構成例において、流動性物質は、例えば水または油などの液体とする。本構成例において、流動性物質は、ゲルを含むものであってもよい。本構成例において、流動性物質は、粉状物、粒状物、砂、砂鉄、ビーズ、および磁性流体の少なくともいずれかを含むものとしてもよい。また、本構成例において、履物１は、第１の空間１１１Ａと第２の空間１１１Ｂとの間で流動性物質を移動させる例えばチューブポンプ１１０のようなポンプを備える。また、前記第１の空間１１１Ａおよび前記第２の空間１１１Ｂの少なくとも一方は、可撓性を有するバッグを含んでもよい。

上述した第１構成例に係る重心移動機構１１は、第１の空間としてつま先側液体バッグ１１１Ａと、第２の空間としてかかと側液体バッグ１１１Ｂと、を備えている。ここで、第１の空間および／または第２の空間は、必ずしも履物１とは別個の部材の液体バッグとして構成しなくてもよい。例えば、第１の空間および第２の空間の少なくとも一方は、履物１の底部内に形成した空間などとしてもよい。この場合、例えば履物１の靴底部分をゴムなどの素材で構成し、その靴底部分の内部に空間を形成してもよい。また、例えば、第１の空間および第２の空間の少なくとも一方は、履物１の中敷内に形成してもよい。この場合、例えば履物１の中にインソールを敷くことができるように構成し、このインソールの内部に空間を形成してもよい。

図１０は、第１実施形態に係る履物１の動作を説明する図である。例えば、かかと側の液体バッグ１１１Ｂからつま先側の液体バッグ１１１Ａに液体が移動するなどして、つま先側の液体バッグ１１１Ａに比較的多くの液体が貯えられたとする。この場合、重心移動機構１１の重心は、履物１のつま先側に移動する。したがって、履物１の重心も、かかと側からつま先側に移動する。したがって、この場合、図１０（Ａ）に示すように、履物１の着用者が足首の力を抜いた状態では、履物１のつま先側が下がった状態になる。このように、履物１は、重心をつま先側に移動させることによって、着用者の負荷を増加させる。したがって、履物１の着用者は、つま先を引き上げるために必要な筋力を鍛えることができるため、歩行に必要な筋力の低下を抑制することができる。

一方、履物１の着用者が歩き続けるなどして脚の筋肉が疲労してくると、つま先を十分に引き上げられずに、つま先が地面または階段等に接触し易くなる。この状態のまま履物１の着用者が歩行を続けると、転倒するリスクが高くなる。したがって、この場合、つま先側の液体バッグ１１１Ａからかかと側の液体バッグ１１１Ｂに液体を移動させて、かかと側の液体バッグ１１１Ｂに比較的多くの液体が貯えられるようにする。この場合、重心移動機構１１の重心は、履物１のかかと側に移動する。したがって、履物１の重心も、つま先側からかかと側に移動する。したがって、この場合、図１０（Ｂ）に示すように、履物１の着用者が足首の力を抜いた状態でも、履物１のつま先側が上がった状態になる。このように、履物１の重心がかかと側に移動することによって、履物１の着用者はつま先を十分に引き上げ易くなり、つま先が地面または階段等に接触し難くなる。したがって、履物１は、着用者が転倒するリスクを低減することができる。

＜第２構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第２構成例を説明する。第２構成例は、上述した第１構成例を簡略化するものである。以下、上述した第１構成例と同様の説明は、適宜、簡略化または省略する。

図１１は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第２構成例を示す図である。図１１に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図１１においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図１１（Ａ）は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。また、図１１（Ｂ）は、履物１の底部側から重心移動機構１１を示す透視図である。

図１２は、図１１に示した履物１において、第２構成例に係る重心移動機構１１のみを示す図である。図１２（Ａ）は、履物１を上方から見た、すなわちＺ軸の負方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。また、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）は、履物１を横側から見た、すなわちＹ軸の正方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。

図１１および図１２に示すように、第２構成例に係る重心移動機構１１は、バルブ１２０と、つま先側の液体バッグ１１１Ａと、かかと側の液体バッグ１１１Ｂと、を備える。また、図１２に示すように、バルブ１２０とつま先側の液体バッグ１１１Ａとは、チューブ１１２Ａによって接続されている。同様に、バルブ１２０とかかと側の液体バッグ１１１Ｂとは、チューブ１１２Ｂによって接続されている。第２構成例においては、つま先側の液体バッグ１１１Ａとかかと側の液体バッグ１１１Ｂとの間で、チューブ１１２Ａ，１１２Ｂおよびバルブ１２０を経て、液体が移動する。本構成例においても液体は水である。しかし、液体は水に限定されず、例えば、水よりも比重が大きく粘性のある液体、例えば油等が用いられてもよい。

本構成例において、液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂは、第１構成例と同様の構成とすることができる。また、本構成例において、チューブ１１２Ａおよびチューブ１１２Ｂは、第１構成例のチューブ１１２と同様の構成とすることができる。

バルブ１２０は、液体を通過させる開状態と、液体を通過させない閉状態とを切り換える。バルブ１２０は、液体を通過させる／通過させない状態を切り換え可能な構成であれば、任意のものを採用することができる。例えば、バルブ１２０は、コントローラ２５などからの制御信号に応じて、電力によって開状態／閉状態を切り換え可能に構成してもよい。この場合、バルブ１２０は、第１構成例のチューブポンプ１１０と同様に、履物１の内部または外部から供給される電力により駆動させてもよい。また、バルブ１２０は、例えば、履物１の着用者などによる操作に応じて、手動で開状態／閉状態を切り換え可能に構成してもよい。

図１２（Ａ）に示すように、バルブ１２０が閉状態の時は、液体バッグ１１１Ａと液体バッグ１１１Ｂとの間で液体が移動しない。したがって、バルブ１２０が閉状態の時は、液体バッグ１１１Ａに貯えられる液体の量も、液体バッグ１１１Ｂに貯えられる液体の量も、変化しない。この場合、重心移動機構１１の重心は移動しない。

図１２（Ｂ）に示すように、バルブ１２０が開状態の時は、液体バッグ１１１Ａと液体バッグ１１１Ｂとの間で液体が移動することができる。したがって、バルブ１２０が開状態の時は、図１２（Ｂ）に示す力Ｐを作用させると、液体バッグ１１１Ａから液体バッグ１１１Ｂに液体が移動する。液体バッグ１１１Ａから液体バッグ１１１Ｂに液体が移動すると、重心移動機構１１の重心はかかと側液体バッグ１１１Ｂの方に移動し、履物１の重心もかかと側に移動する。この場合、力Ｐは、例えば履物１の着用者が履物１を着用したまま、つま先側を強く踏み込む動作によって作用させることができる。すなわち、履物１の着用者は、歩行を続けるなどして疲労したら、バルブ１２０を開状態に切り換えてつま先側を強く踏み込めば、履物１の重心を移動させることができる。履物１の重心を移動させた後、履物１の着用者は、バルブ１２０を閉状態にすることにより、履物１の重心を移動させた後の状態を維持することができる。

バルブ１２０が開状態の時、図１２（Ｃ）に示す力Ｐを作用させると、液体バッグ１１１Ｂから液体バッグ１１１Ａに液体が移動する。液体バッグ１１１Ｂから液体バッグ１１１Ａに液体が移動すると、重心移動機構１１の重心はつま先側液体バッグ１１１Ａの方に移動し、履物１の重心もつま先側に移動する。この場合、力Ｐは、例えば履物１の着用者が履物１を着用したまま、かかと側を強く踏み込む動作によって作用させることができる。すなわち、履物１の着用者は、休憩するなどして疲労が回復したら、バルブ１２０を開状態に切り換えてかかと側を強く踏み込めば、履物１の重心を移動させることができる。履物１の重心を移動させた後、履物１の着用者は、バルブ１２０を閉状態にすることにより、履物１の重心を移動させた後の状態を維持することができる。

＜第３構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第３構成例を説明する。図１３は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第３構成例を示す図である。図１３に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図１３においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図１３（Ａ）は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。また、図１３（Ｂ）は、履物１の底部側から重心移動機構１１を示す透視図である。

図１４は、図１３に示した履物１において、第３構成例に係る重心移動機構１１のみを示す図である。図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、履物１を上方から見た、すなわちＺ軸の負方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。

図１３および図１４に示すように、第３構成例に係る重心移動機構１１において、つま先側の液体バッグ１１１Ａと、かかと側の液体バッグ１１１Ｂとは、１つの空間の部分に対応している。第３構成例において、液体バッグ１１１Ａと、液体バッグ１１１Ｂとは、第１および第２構成例と同様に、チューブを経て接続してもよいが、図１３および図１４に示すように一体として形成してもよい。液体バッグ１１１Ａと液体バッグ１１１Ｂとが一体として形成された部分は、第１および第２構成例の液体バッグ１１１Ａおよび液体バッグ１１１Ｂと同様の構成とすることができる。

図１４に示すように、第３構成例に係る重心移動機構１１は、つま先側の液体バッグ１１１Ａおよびかかと側の液体バッグ１１１Ｂ内部に、電磁石１３０と、磁性流体１３２とを備える。

電磁石１３０は、通電することで磁力を発生させる磁石であれば、任意のもので構成することができる。第３構成例において、重心移動機構１１は、つま先側の電磁石１３０Ａと、かかと側の電磁石１３０Ｂとを備えている。図１３および図１４においては、つま先側の電磁石１３０Ａおよびかかと側の電磁石１３０Ｂは、それぞれ３つずつ設置した例を示しているが、１以上の任意の個数の電磁石を設置してもよい。

第３構成例において、重心移動機構１１は、つま先側の電磁石１３０Ａに磁力を発生させる状態と、かかと側の電磁石１３０Ｂに磁力を発生させる状態とを切り換える。例えば、重心移動機構１１は、コントローラ２５などからの制御信号に応じて、磁石１３０Ａに磁力を発生させるか、電磁石１３０Ｂに磁力を発生させるかを切り換えてもよい。この場合、第１構成例のチューブポンプ１１０と同様に、履物１の内部または外部から供給される電力により、電磁石１３０Ａまたは電磁石１３０Ｂに磁力を発生させてもよい。また、重心移動機構１１は、例えば、履物１の着用者などによるスイッチの操作に応じて、電磁石１３０Ａおよび電磁石１３０Ｂのいずれに磁力を発生させるかを切り換えてもよい。

第３構成例においては、つま先側の液体バッグ１１１Ａとかかと側の液体バッグ１１１Ｂとの間で、磁性流体１３２が移動する。本構成例において、磁性流体とは、磁性を帯びた任意の流体とすることができる。磁性流体は、液状のものに限定されず、例えば砂鉄、磁性を帯びた粉状物または粒状物、磁性を帯びたビーズのようなものとしてもよい。

図１４（Ａ）に示すように、かかと側の電磁石１３０Ｂが磁力を発生すると、磁性流体１３２は液体バッグ１１１Ｂの方に移動する。磁性流体１３２が液体バッグ１１１Ｂの方に移動すると、重心移動機構１１の重心はかかと側液体バッグ１１１Ｂの方に移動し、履物１の重心もかかと側に移動する。かかと側の電磁石１３０Ｂが磁力を発生している間は、履物１の重心はかかと側に維持される。

図１４（Ｂ）に示すように、つま先側の電磁石１３０Ａが磁力を発生すると、磁性流体１３２は液体バッグ１１１Ａの方に移動する。磁性流体１３２が液体バッグ１１１Ｂの方に移動すると、重心移動機構１１の重心はつま先側液体バッグ１１１Ａの方に移動し、履物１の重心もつま先側に移動する。つま先側の電磁石１３０Ａが磁力を発生している間は、履物１の重心はつま先側に維持される。

このように、本構成例において、履物１は、第１の空間１１１Ａと第２の空間１１１Ｂとの間で流動性物質を移動させる電磁石１３０を備えている。本構成例において、流動性物質は磁性を有する。この場合、流動性物質は、砂鉄、ビーズ、および磁性流体の少なくともいずれかを含む。

＜第４構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第４構成例を説明する。図１５は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第４構成例を示す図である。図１５に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図１５においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図１５（Ａ）は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。また、図１５（Ｂ）は、履物１の底部側から重心移動機構１１を示す透視図である。

図１６は、図１５に示した履物１において、第４構成例に係る重心移動機構１１のみを示す図である。図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、履物１を上方から見た、すなわちＺ軸の負方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。第４構成例に係る重心移動機構１１は、履物１を横側から見た、すなわちＹ軸の正方向に向いて見た場合も、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）とほぼ同様の構成とすることができる。

図１５および図１６に示すように、第４構成例に係る重心移動機構１１においては、上述した第１から第３までの構成例とは異なり、つま先側の液体バッグ１１１Ａおよびかかと側の液体バッグ１１１Ｂを設けていない。第４構成例に係る重心移動機構１１は、図１５および図１６に示すように、錘１４０と、ボールねじ１４２と、モータ１４４とを備えている。

錘１４０は、質量を有する任意の材料で構成することができるが、比重の大きな材料を用いて構成することにより、小型化することができる。錘１４０にはボールねじ１４２が貫通している。錘１４０においてボールねじ１４２が貫通する孔は、ネジ切りされる。錘１４０の材料は限定されないが、施したネジ切りが維持できる程度の強度を有するように構成するのが望ましい。

ボールねじ１４２は、錘１４０を貫通している。ボールねじ１４２は、錘１４０が移動する範囲においてネジ切りされる。ボールねじ１４２の長手方向を軸として回転させることにより、錘１４０の位置を移動させることができる。

モータ１４４は、ボールねじ１４２を回転駆動させる。第４構成例において、モータ１４４は、電力により駆動される。モータ１４４は、ボールねじ１４２を回転駆動させるものであれば、任意のモータとすることができる。モータ１４４は、例えばサーボモータまたはステッピングモータなどを含んで構成することができる。モータ１４４の電力は、履物１の内部または外部から供給される。例えば、モータ１４４の電力は、履物１の任意の箇所に備えられたバッテリーから供給されるようにしてもよい。また、例えば、モータ１４４の電力は、履物１の外部に備えられたバッテリーからケーブルなどを経て供給されてもよい。

第４構成例に係る重心移動機構１１は、モータ１４４によってボールねじを回転運動させることにより、例えばガイドレールなどのガイドに沿って錘１４０を移動させることができる。

図１６（Ａ）に示すように、錘１４０がつま先側に位置する場合、重心移動機構１１の重心はつま先の方に位置し、履物１の重心もつま先の方に位置する。ここで、モータ１４４を駆動させて、ボールねじ１４２をＸ軸負方向から正方向に見て時計回りに回転させると、錘１４０は、Ｘ軸負方向に移動する。

図１６（Ｂ）に示すように、錘１４０が重心移動機構１１の長手方向の中央付近に位置する場合、重心移動機構１１の重心は中央付近に位置し、履物１の重心も中央付近に位置する。ここで、モータ１４４をさらに駆動させて、ボールねじ１４２をＸ軸負負方向から正方向に見て時計回りに回転させると、錘１４０は、Ｘ軸負方向にさらに移動する。

図１６（Ｃ）に示すように、錘１４０がかかと側に位置する場合、重心移動機構１１の重心はかかとの方に位置し、履物１の重心もかかとの方に位置する。このようにして、第４構成例に係る重心移動機構１１は、重心をつま先の方からかかとの方に移動させることができる。

ここで、モータ１４４を駆動させて、ボールねじ１４２をＸ軸負負方向から正方向に見て反時計回りに回転（逆回転）させると、錘１４０は、Ｘ軸正方向に移動する。したがって、第４構成例に係る重心移動機構１１は、重心をかかとの方からつま先の方に移動させることもできる。本構成例において、錘１４０は、履物１のつま先側または当該履物１のかかと側に移動する。

このように、本構成例において、履物１は、錘１４０と、錘１４０を移動させる駆動部１４４と、を備えている。また、履物１は、駆動部１４４が錘１４０を移動させることにより、重心を移動させることができる。また、図１５に示すように、本構成例において、錘１４０は、履物１の底部内において移動するようにしてもよい。本構成例において、駆動部１４４は、例えば電力駆動するモータ１４４とすることができる。この場合、駆動部１４４は、駆動部１４４の回転により、錘１４０を移動させる。

また、本構成例において、駆動部１４４は、履物１の着用者の動き、着用者のバイタルサイン、および着用者の筋電位の少なくともいずれかに基づいて、錘１４０を移動させてもよい。さらに、本構成例において、履物１はコントローラ１５を備えてもよい。この場合、コントローラ１５は、履物１の着用者の所定の動き、履物１の着用者の所定のバイタルサイン、および履物１の着用者の所定の筋電位の少なくともいずれかを検知したら、駆動部１４４が錘１４０を移動させるように制御する。また、コントローラ１５は、履物１の着用者の所定の動き、履物１の着用者の所定のバイタルサイン、および履物１の着用者の所定の筋電位の少なくともいずれかを検知してもよい。この場合、コントローラ１５は、検知した値が所定の条件を満足していると判定したら、駆動部１４４が錘１４０を移動させるように制御してもよい。

また、履物１が上述した端末装置２と通信可能である場合、駆動部１４４は、端末装置２が取得した情報に基づいて、錘１４０を移動させてもよい。ここで、端末装置２が取得した情報とは、例えば履物１の着用者の動き、着用者のバイタルサイン、および着用者の筋電位の少なくとも１つとしてもよい。

第４構成例の変形例として、電力駆動するモータ１４４を採用せずに、履物１の着用者の手動操作により錘１４０を移動させるようにしてもよい。この場合、駆動部とは、人力により駆動されるボールねじ１４２とすることができる。例えば、モータ１４４を備えずに、履物１の着用者が自らボールねじ１４２を回転させることにより、錘１４０を移動可能にしてもよい。また、第４構成例の他の変形例として、モータ１４４およびボールねじ１４２を備えずに、履物１の着用者が、自ら手動操作により、錘１４０を移動可能にしてもよい。

＜第５構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第５構成例を説明する。以下、上述した第４構成例までと同様の説明は、適宜、簡略化または省略する。図１７は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第５構成例を示す図である。図１７に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図１７においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図１７（Ａ）は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。また、図１７（Ｂ）は、履物１の底部側から重心移動機構１１を示す透視図である。

図１８は、図１７に示した履物１において、第５構成例に係る重心移動機構１１のみを示す図である。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、履物１を上方から見た、すなわちＺ軸の負方向に向いて見た重心移動機構１１を示している。

図１７および図１８に示すように、第５構成例に係る重心移動機構１１においては、第４構成例と同様に、つま先側の液体バッグ１１１Ａおよびかかと側の液体バッグ１１１Ｂを設けていない。第５構成例に係る重心移動機構１１は、図１７および図１８に示すように、錘１４０と、曳索１５０と、プーリ１５２、モータ１５４とを備えている。

錘１４０は、第４構成例の錘１４０と同様の構成とすることができる。ただし、第５構成例において、錘１４０は、曳索１５０の一部に固定することにより、曳索１５０の運動に応じて錘１４０の位置が移動するように構成する。

曳索１５０は、ロープ、ナイロン、またはゴムなど、綱状または紐状の任意の材料で構成することができる。曳索１５０が伸縮性を有することは必須ではない。しかしながら、曳索１５０は伸縮性を有することにより、曳索１５０のあそびを低減することができる。したがって、伸縮性を有する曳索１５０は、錘１４０の位置を滑ることなく良好に移動させることができる。曳索１５０の一部に錘１４０を固定することにより、曳索１５０を動かすことで、錘１４０の位置を移動させることかできる。

プーリ１５２は、アルミまたはプラスチックなど、動力の伝達に好適な強度を有する任意の素材で構成することができる。図１８に示すように、第５構成例に係る重心移動機構１１は、プーリ１５２Ａおよびプーリ１５２Ｂを備えている。プーリ１５２Ｂは、モータ１５４の動力が伝達されることにより、回転運動する。プーリ１５２Ｂが回転運動することにより、曳索１５０は、プーリ１５２Ａとプーリ１５２Ｂとの間で、錘１４０を直線運動させる。

モータ１５４は、プーリ１５２Ｂを回転駆動させる。第５構成例においても、モータ１５４は、電力により駆動される。モータ１５４は、プーリ１５２Ｂを回転駆動させるものであれば、任意のモータとすることができる。モータ１４４は、例えばサーボモータまたはステッピングモータなどを含んで構成することができる。モータ１５４の電力は、履物１の内部または外部から供給される。

第５構成例に係る重心移動機構１１においては、モータ１５４は、ピニオンギヤ１５６を回転駆動することにより、ピニオンギヤ１５６の回転運動をプーリ１５２Ｂのギヤに伝達させている。しかしながら、第５構成例に係る重心移動機構１１は、図１７および図１８に示すような構成に限定されず、モータ１５６の駆動により錘１４０の位置を移動させることができれば、各種の構成とすることができる。

第５構成例に係る重心移動機構１１においては、モータ１５４によって駆動されるプーリ１５２Ｂの回転運動を、曳索１５０の直線運動に変換することにより、錘１４０の位置を移動させることができる。

図１８（Ａ）に示すように、錘１４０がつま先側に位置する場合、重心移動機構１１の重心はつま先の方に位置し、履物１の重心もつま先の方に位置する。ここで、モータ１５４を駆動させて、ピニオンギヤ１５６をＺ軸正方向から負方向に見て時計回りに回転させると、錘１４０は、Ｘ軸負方向に移動する。

図１８（Ｂ）に示すように、錘１４０が重心移動機構１１の長手方向の中央付近に位置する場合、重心移動機構１１の重心は中央付近に位置し、履物１の重心も中央付近に位置する。ここで、モータ１４４をさらに駆動させて、ボールねじ１４２をＺ軸負正方向から負方向に見て時計回りに回転させると、錘１４０は、Ｘ軸負方向にさらに移動する。

図１８（Ｃ）に示すように、錘１４０がかかと側に位置する場合、重心移動機構１１の重心はかかとの方に位置し、履物１の重心もかかとの方に位置する。このようにして、第５構成例に係る重心移動機構１１は、重心をつま先の方からかかとの方に移動させることができる。

ここで、モータ１５４を駆動させて、ピニオンギヤ１５６をＺ軸正方向から負方向に見て反時計回りに回転（逆回転）させると、錘１４０は、Ｘ軸正方向に移動する。したがって、第５構成例に係る重心移動機構１１は、重心をかかとの方からつま先の方に移動させることもできる。

第４構成例に係る重心移動機構１１は、錘１４０の位置を移動させる機構を柔軟な材料で構成することは困難であることも想定される。第４構成例に係る重心移動機構１１が柔軟な材料で構成できない場合、履物１は重心移動機構１１を内蔵する部分において変形し難くなる。一方、第５構成例に係る重心移動機構１１において、プーリ１５２およびモータ１５４（ピニオンギヤ１５６）以外は、柔軟な材料で構成することができる。このため、第５構成例に係る重心移動機構１１は全体として柔軟な材料で構成でき、履物１は重心移動機構１１を内蔵する部分においても変形し易い。したがって、第５構成例に係る重心移動機構１１は、不具合または破損などが生じるリスクを低減することができるとともに、履物１の着用者に快適な履き心地を提供することができる。

第５構成例の変形例として、電力駆動するモータ１５４を採用せずに、履物１の着用者が、自ら手動操作により、錘１４０を移動可能にしてもよい。

＜第６構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第６構成例を説明する。第６構成例に係る重心移動機構１１は、上述した第５構成例に係る重心移動機構１１において、モータ１５４を用いることなく錘１４０の位置を移動させるものである。したがって、上述した第５構成例と同様の説明は、適宜、簡略化または省略する。

第６構成例に係る重心移動機構１１は、図１７および図１８に示した重心移動機構１１において、モータ１５４の代わりに、ぜんまいバネによる駆動機構を採用する。

第６構成例においては、履物１のかかと部分などに、図１９（Ａ）に示すような可動機構を内蔵させる。図１９（Ａ）に示す可動機構は、履物１の着用者の足が踏む力によって、踏込部１６０が固定部１６２に対して閉じるように構成される。このため、可動部１６４は、踏込部１６０と固定部１６２とが互いに可動であるように接続する。可動部１６４は、踏込部１６０と固定部１６２とで軸を共有する回動機構とすることができる。また、固定部１６２は、例えば履物１の靴底部分近傍に固定される部分とする。また、可動部１６４は、踏込部１６０と固定部１６２とに対して復元力を与える例えばバネのような機構を備える。このため、図１９（Ａ）に示す力Ｐを作用させると、踏込部１６０は固定部１６２に対して閉じるが、図１９（Ａ）に示す力Ｐを弱めたり無くしたりすると、踏込部１６０は固定部１６２に対して元の位置に戻る。

図１９（Ａ）に示す可動機構は、踏込部１６０にラック１６８を備えている。このラック１６８は、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオン１７０に噛み合うように構成される。特に、図１９（Ａ）に示す可動機構のラック１６８は、図１９（Ａ）に示す力Ｐを作用させる時にのみ、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオン１７０を回転させるように構成する。すなわち、図１９（Ａ）に示す踏込部１６０が復元する際には、ラック１６８は、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオン１７０を回転させないように構成する。履物１の着用者が足を踏み込んだり通常の歩行をしたりする際は、図１９（Ａ）に示す力Ｐを繰り返し作用させるため、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオン１７０を、常に同じ方向に回転させることができる。

図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構は、ピニオン１７０の回転に応じてぜんまいバネ１７２が巻かれることにより、動力を蓄積することができる。履物１の着用者が足を踏み込んだり通常の歩行をしたりする際、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオン１７０は、ラック１６８によって絶えず回転される。したがって、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構において、所定以上の動力が蓄積されたら、それ以上はピニオン１７０が空回りするように構成して、ぜんまいバネ１７２が過度に巻かれないようにしてもよい。

そして、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構は、ぜんまいバネ１７２に蓄積された動力を解放することにより、ピニオンギヤ１７４を回転させることができる。図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構は、通常はピニオンギヤ１７４の回転を停止させておき、例えば履物１の着用者の操作などに応じて、ピニオンギヤ１７４の回転を開始させる構成としてもよい。

図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構は、ぜんまいバネ１７２を動力としているため、ピニオンギヤ１７４を一方向にのみ回転させる。そこで、第６構成例においては、図１９（Ｃ）に示すような動力反転機構を備えていてもよい。

図１９（Ｃ）に示す動力反転機構において、プーリ１５２Ｂおよび曳索１５０は、第５構成例と同様に構成することができる。一方、図１９（Ｃ）に示す動力反転機構は、プーリ１５２Ｂのギヤと噛み合うリバースギヤ１５８を備える。また、図１９（Ｃ）に示す動力反転機構において、ピニオンギヤ１７４は、図１９（Ｃ）に示す方向Ｓ１または方向Ｓ２に移動可能に構成する。ピニオンギヤ１７４の移動は、例えば履物１の着用者などによる操作に応じて、手動で方向Ｓ１側または方向Ｓ２側に移動可能に構成してもよい。図１９（Ｃ）に示すピニオンギヤ１７４は、図１９（Ｂ）に示す動力蓄積機構のピニオンギヤ１７４である。

図１９（Ｃ）に示すピニオンギヤ１７４は、方向Ｓ１側に移動させた際に、プーリ１５２Ｂのギヤと噛み合うように構成する。また、図１９（Ｃ）に示すピニオンギヤ１７４は、方向Ｓ２側に移動させた際に、リバースギヤ１５８と噛み合うように構成する。このような構成により、例えば図１９（Ｃ）に示すピニオンギヤ１７４が時計回りに回転する場合、方向Ｓ１側に移動させれば、曳索１５０は錘１４０を履物１のかかと側に移動する。一方、この場合、図１９（Ｃ）に示すピニオンギヤ１７４を方向Ｓ２側に移動させれば、曳索１５０は錘１４０を履物１のつま先側に移動する。

以上説明したように、本構成例において、駆動部は、履物１に対する加重に基づいて回転するようにしてもよい。本構成例において、駆動部は、電力駆動するモータではなく、例えばぜんまいバネなどによる動力蓄積機構とすることができる。

＜第７構成例＞
次に、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第７構成例を説明する。図２０は、本実施形態に係る履物１の重心移動機構１１の第７構成例を示す図である。図２０に示す例では、履物１を透過させて重心移動機構１１を示している。図２０においては、重心移動機構１１を破線で示してある。図２０は、履物１の斜め方向から重心移動機構１１を示す透視図である。

図２０に示すように、第７構成例に係る重心移動機構１１は、履物１のつま先側およびかかと側のそれぞれに、収容部１８０を備えている。この収容部１８０は、図８０に示す棒状の錘１８２を収容可能な孔として形成することができる。収容部１８０は、貫通孔としてもよいし、片方が閉鎖された孔としてもよいし、蓋付きの孔としてもよい。また、収容部１８０は、錘１８２の形状に合わせて、各種の形状とすることができる。

図２０に示す例においては、つま先側の収容部１８０Ａと、かかと側の収容部１８０Ｂとで、それぞれ２つずつ収容部を設けてある。しかしながら、本構成例に係る重心移動機構１１において、つま先側の収容部１８０Ａと、かかと側の収容部１８０Ｂとは、それぞれ１つ以上の任意の数の収容部を設けてよい。

このように、第７構成例において、履物１の着用者が、自ら手動操作により、錘１８２を移動することができる。

第７構成例に係る重心移動機構１１においては、それぞれの収容部１８０に錘１８２を挿入したり取りだしたりすることで、履物１のつま先側の重量と、履物１のかかと側の重量とを、それぞれ調整することができる。例えば、履物１の着用者は、歩行中に疲労を感じた際に、つま先側の収容部１８０Ａに挿入されていた錘１８２を取り出して、かかと側の収容部１８０Ｂに挿入することができる。

（フローチャート）
図２１は、本実施形態に係るシステムにおいて、コントローラ２５が実行する、履物１の重心の移動に関する処理を例示するフローチャートである。

着用者に装着された端末装置２のコントローラ２５は、センサ２４が検出したデータ（センサデータ）を取得する（ステップＳ１）。

コントローラ２５は、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えた場合に（ステップＳ２のＹｅｓ）、ユーザに通知を行う（ステップＳ３）。本実施形態において、センサデータに基づく値は、上記の第１〜第３の推定手法の少なくとも１つを用いて推定される疲労度である。また、本実施形態において、ユーザへの通知は、報知部１６を用いた通知である。例えば、コントローラ２５は、通信部１２および通信部２２を介して報知部１６に、光を発する指示を送ることによって、ユーザへの通知を実施する。ここで、ユーザへの通知は、疲労度に応じて変化させてもよい。例えば、疲労度が第１の閾値を大きく超えた場合には、そうでない場合と比べて、ユーザへの通知の音量が大きくてもよい。

コントローラ２５は、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えない場合に（ステップＳ２のＮｏ）、ステップＳ５の処理に進む。

コントローラ２５は、ユーザへの通知（警告）の後に、履物１の重心をかかと側に移動させる（ステップＳ４）。詳細に説明すると、コントローラ２５は、疲労している着用者がつま先を上げやすくするために、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。そして、コントローラ２５は、通信部１２および通信部２２を介して、重心移動機構１１に第１の重心移動指示を送る。重心移動機構１１は、第１の重心移動指示に従って、つま先側の液体バッグ１１１Ａからかかと側の液体バッグ１１１Ｂに液体を移動させて、履物１の重心の移動を行う。

コントローラ２５は、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えず、かつ、第２の閾値未満である場合に（ステップＳ５のＹｅｓ）、ユーザに通知を行う（ステップＳ６）。本実施形態において、コントローラ２５は、センサデータに基づく値（疲労度）が第１の閾値を超えた後でなければ、ステップＳ６の処理に進めない。つまり、コントローラ２５は、ステップＳ５の処理によって、着用者が疲労から回復したか否かを判定する。ステップＳ６でのユーザへの通知は、ステップＳ３と同様であるため、詳細な説明を省略する。

コントローラ２５は、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えず、かつ、第２の閾値以上である場合に（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。

コントローラ２５は、ユーザへの通知（警告）の後に、履物１の重心をつま先側に移動させる（ステップＳ７）。本実施形態において、コントローラ２５は、疲労から回復した着用者に適切な負荷を与えるために、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。そして、コントローラ２５は、通信部１２および通信部２２を介して、重心移動機構１１に第２の重心移動指示を送る。重心移動機構１１は、第２の重心移動指示に従って、かかと側の液体バッグ１１１Ｂからつま先側の液体バッグ１１１Ａに液体を移動させて、履物１の重心の移動を行う。

コントローラ２５は、ステップＳ５またはＳ７の処理の後で、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えた回数が第３の閾値を超えている場合に（ステップＳ８のＹｅｓ）、ユーザに通知を行う（ステップＳ９）。本実施形態において、ステップＳ９でのユーザへの通知は、ステップＳ３と同様であるため、詳細な説明を省略する。

コントローラ２５は、センサデータに基づく値が第１の閾値を超えた回数が第３の閾値を超えない場合に（ステップＳ８のＮｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。

コントローラ２５は、ステップＳ９の処理の後に、ストレージ２３に記憶されている基準値、第１の閾値および第２の閾値のうち少なくとも１つを更新する（ステップＳ１０）。本実施形態において、コントローラ２５は、疲労度が第１の閾値を超えた回数が第３の閾値よりも多いことから、設定された基準値および閾値の少なくとも１つが適切でないと判定し、その値を修正する。

以上のように、本実施形態に係る履物１は、重心を移動させる重心移動機構１１を備える。そして、重心は、着用者の疲労度に基づいて移動することができる。また、本実施形態に係るシステムは、履物１と、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電図の少なくとも１つを取得する端末装置２と、を備える。本実施形態に係るシステムにおいて、疲労度は、通信部１２によって端末装置２から取得される着用者の動き、バイタルサインおよび筋電図の少なくとも１つに基づいて推定することができる。

本実施形態に係る履物１およびシステムにおいては、着用者の疲労度が推定されてもよい。疲労度が大きい程、つま先が地面または階段等に接触しやすく、着用者の転倒の危険性が高い。履物１は、例えば着用者の疲労度に基づいて重心を移動させる、重心移動機構１１を備える。そのため、履物１は、例えば疲労度が大きい場合に重心をかかと側に移動させて、着用者がつま先を引き上げやすくすることにより、転倒するリスクを低減できる。また、履物１は、例えば疲労度が小さい場合には、重心をつま先側に戻して、着用者に適切な負荷を与えることができる。このように、本実施形態に係る履物１およびシステムは、転倒の危険性に応じて、着用者の負荷を調整することができる。

また、本実施形態においては、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサのうちのいずれのセンサデータが用いられる場合でも、疲労度が推定されるようにできる。そのため、履物１の重心移動の判定において、例えば同じ閾値を使用できる等、統一的な扱いが可能である。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る履物１およびシステムについて説明する。本実施形態の履物１およびシステムの構成は、第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態と同様の説明は、適宜、簡略化または省略する。本実施形態において、コントローラ２５は、疲労度を推定することなく、履物１の重心を移動させる。

ウェアラブル端末である端末装置２のセンサ２４は、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電位の少なくとも１つを検出する。本実施形態においても、センサ２４は、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサを含む。本実施形態に係る履物１は、着用者の動きに基づいて、重心を移動させる。また、本実施形態に係る履物１は、着用者のバイタルサインに基づいて、重心を移動させる。また、本実施形態に係る履物１は、着用者の筋電図に基づいて、重心を移動させる。

（着用者の動きに基づく重心移動）
履物１の重心が着用者の動きに基づいて移動する場合について説明する。第１実施形態において、モーションセンサが検出する着用者の動きは、疲労度に密接に関連する着用者の運動の状態、特に歩行状態に関するものであった。本実施形態において、コントローラ２５は、運動の状態に限らない着用者の動き、つまり、広く体動に基づいて、履物１の重心を移動させる。そのため、着用者は、特定の動きを行うことによって、履物１の重心を意図的に移動させることが可能である。

コントローラ２５は、モーションセンサが検出した着用者の動きが所定の条件を満たした場合に、重心を移動させるための重心移動指示を生成する。所定の条件は、第１の条件および第２の条件を含む。着用者の動きが第１の条件を満たした場合に、コントローラ２５は重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、着用者の動きが第２の条件を満たした場合に、コントローラ２５は重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

例えば、第１の条件は、着用者が歩行せずに、停止状態で腕を後方に素早く振ることであってもよい。また、例えば、第１の条件は、着用者が歩行せずに履物１のかかと部分を地面に複数回連続して接触させることであってもよい。また、例えば、第１の条件は、着用者が歩行せずにしゃがんで履物１に手を接触させることであってもよい。コントローラ２５は、モーションセンサの検出値に基づいて第１の条件が満たされたと判定した場合に、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。

例えば、第２の条件は、着用者が歩行せずに、停止状態で腕を前方に素早く振ることであってもよい。また、例えば、第２の条件は、着用者が歩行せずに履物１のつま先部分を地面に複数回連続して接触させることであってもよい。コントローラ２５は、モーションセンサの検出値に基づいて第２の条件が満たされたと判定した場合に、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

また、本実施形態において、コントローラ２５は、モーションセンサが検出した着用者の動きから算出された運動の状態（特に歩行状態）にも基づいて、履物１の重心を移動させる。歩行状態は、単位時間当たりの歩数、一歩当たりに要する時間、歩行速度、歩幅、足上げ量および歩行ばらつきの少なくとも１つを含む。

コントローラ２５は、着用者の歩行状態が所定の条件を満たした場合に、重心を移動させるための重心移動指示を生成する。着用者の歩行状態が第１の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、着用者の歩行状態が第２の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

ここで、コントローラ２５は、着用者の歩行状態が第１の閾値より大きいことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、着用者の歩行状態が第２の閾値より小さいことを第２の条件としてもよい。第１実施形態とは異なり、本実施形態における第１の閾値および第２の閾値は、着用者の歩行状態の種類に応じて設定される。第１の閾値および第２の閾値との比較に用いられる着用者の歩行状態に関する値は、瞬間値であってもよい。しかし、判定の精度を高めるために、この歩行状態に関する値は、所定の時間における統計値（例えば平均値、中央値等）が用いられることが好ましい。

コントローラ２５は、単位時間（例えば１分）当たりの歩数が基準値から５歩よりも大きく減少したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、単位時間当たりの歩数の基準値からの減少量が３歩より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、５歩が第１の閾値に対応する。また、３歩が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、一歩当たりに要する時間が基準値から１．０秒よりも大きく増加したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、一歩当たりに要する時間の基準値からの増加量が０．８秒より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１．０秒が第１の閾値に対応する。また、０．８秒が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、歩行速度が基準値から１．０［ｍ／秒］よりも大きく減少したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、歩行速度の基準値からの減少量が０．３［ｍ／秒］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１．０［ｍ／秒］が第１の閾値に対応する。また、０．３［ｍ／秒］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、歩幅が基準値から１０［ｃｍ］よりも大きく減少したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、歩幅の基準値からの減少量が３［ｃｍ］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１０［ｃｍ］が第１の閾値に対応する。また、３［ｃｍ］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、足上げ量が基準値から２［ｃｍ］よりも大きく減少したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、足上げ量の基準値からの減少量が１［ｃｍ］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、２［ｃｍ］が第１の閾値に対応する。また、１［ｃｍ］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、歩行ばらつきが基準値から１０％よりも大きく増加したことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、歩行ばらつきの基準値からの増加量が３％より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１０％が第１の閾値に対応する。また、３％が第２の閾値に対応する。

ここで、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、第３の閾値を設定して、基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを調整してもよい。また、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、着用者の動きに応じて、報知部１６に、光、音および振動の少なくとも１つを発するように指示してもよい。

（着用者のバイタルサインに基づく重心移動）
履物１の重心が着用者のバイタルサインに基づいて移動する場合について説明する。第１実施形態において、バイタルサインに基づいて算出された疲労度が履物１の重心を移動する判定に使用されていた。本実施形態において、コントローラ２５は、バイタルサインをより直接的に履物１の重心を移動する判定に使用する。

コントローラ２５は、バイタルセンサが検出したバイタルサインが所定の条件を満たした場合に、重心を移動させるための重心移動指示を生成する。所定の条件は第１の条件および第２の条件を含む。バイタルサインが第１の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、バイタルサインが第２の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

ここで、コントローラ２５は、着用者のバイタルサインの通常の状態（基準値）からの差が、第１の閾値より大きいことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、着用者のバイタルサインの通常の状態（基準値）からの差が、第２の閾値より小さいことを第２の条件としてもよい。第１実施形態とは異なり、本実施形態における第１の閾値および第２の閾値は、バイタルサインの種類に応じて設定される。第１の閾値および第２の閾値との比較に用いられるバイタルサインの値は、瞬間値であってもよい。しかし、判定の精度を高めるために、このバイタルサインの値は、所定の時間における統計値（例えば平均値、中央値等）が用いられることが好ましい。

本実施形態において、バイタルサインは、脈拍、脈波、血圧、血流量、体温、呼吸数、乳酸値および血糖値の少なくとも１つを含む。

コントローラ２５は、脈拍の基準値からの増加量が２０［回／ｍｉｎ］より大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、脈拍の基準値からの増加量が６［回／ｍｉｎ］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、２０［回／ｍｉｎ］が第１の閾値に対応する。また、６［回／ｍｉｎ］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、例えば、脈波を二階微分することにより加速度脈波を算出して、低周波成分を高周波成分で割った比率（ＬＦ／ＨＦ）を求める。そして、コントローラ２５は、比率（ＬＦ／ＨＦ）が２よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、比率（ＬＦ／ＨＦ）が２より小さくなったことを第２の条件としてもよい。この例において、第１の閾値および第２の閾値は、ともに２である。

コントローラ２５は、血圧の基準値からの上昇量が３０［ｍｍＨｇ］よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、血圧の基準値からの上昇量が１０［ｍｍＨｇ］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、３０［ｍｍＨｇ］が第１の閾値に対応する。また、１０［ｍｍＨｇ］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、血流量が基準値からの上昇率が１０％よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、血流量の基準値からの上昇率が３％より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１０％が第１の閾値に対応する。また、３％が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、体温の基準値からの上昇量が１［℃］よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、体温の基準値からの上昇量が０．３［℃］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１［℃］が第１の閾値に対応する。また、０．３［℃］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、呼吸数の基準値からの増加量が１５［回／ｍｉｎ］よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、呼吸数の基準値からの増加量が５［回／ｍｉｎ］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１５［回／ｍｉｎ］が第１の閾値に対応する。また、５［回／ｍｉｎ］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、乳酸値の基準値からの増加量が０．５［ｍｍｏｌ／リットル］よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、乳酸値の基準値からの増加量が０．２［ｍｍｏｌ／リットル］より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、０．５［ｍｍｏｌ／リットル］が第１の閾値に対応する。また、０．２［ｍｍｏｌ／リットル］が第２の閾値に対応する。

コントローラ２５は、血糖値の基準値からの減少率が１５％よりも大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、血糖値の基準値からの減少率が５％より小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１５％が第１の閾値に対応する。また、５％が第２の閾値に対応する。

ここで、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、第３の閾値を設定して、基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを調整してもよい。また、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、着用者のバイタルサインに応じて、報知部１６に、光、音および振動の少なくとも１つを発するように指示してもよい。

（着用者の筋電図に基づく重心移動）
履物１の重心が着用者の筋電図に基づいて移動する場合について説明する。第１実施形態において、筋電図に基づいて算出された疲労度が履物１の重心を移動する判定に使用されていた。本実施形態において、コントローラ２５は、筋電図をより直接的に履物１の重心を移動する判定に使用する。

コントローラ２５は、筋電センサが検出した筋電位に基づいて、筋電図を生成する。コントローラ２５は、筋電図が所定の条件を満たした場合に、重心を移動させるための重心移動指示を生成する。所定の条件は、第１の条件および第２の条件を含む。筋電図が第１の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をかかと側に移動させる第１の重心移動指示を生成する。また、筋電図が第２の条件を満たした場合に、コントローラ２５は、重心をつま先側に移動させる第２の重心移動指示を生成する。

ここで、コントローラ２５は、着用者の筋電図に基づく値の通常の状態（基準値）からの差が、第１の閾値より大きいことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、着用者の筋電図に基づく値の通常の状態（基準値）からの差が、第２の閾値より小さいことを第２の条件としてもよい。第１の閾値および第２の閾値との比較に用いられる筋電図に基づく値は、瞬間値であってもよい。しかし、判定の精度を高めるために、この筋電図に基づく値は、所定の時間における統計値（例えば平均値、中央値等）が用いられることが好ましい。

コントローラ２５は、着用者の筋電図から所定の時間ごとの平均周波数を演算で求める。本実施形態において、着用者の筋電図に基づく値は、所定の時間ごとの平均周波数（以下、単に「平均周波数」という）である。コントローラ２５は、平均周波数の基準値からの減少量が１０Ｈｚより大きくなったことを第１の条件としてもよい。また、コントローラ２５は、第１の条件が満たされた後で、平均周波数の基準値からの減少量が３Ｈｚより小さくなったことを第２の条件としてもよい。ここで、１０Ｈｚが第１の閾値に対応する。また、３Ｈｚが第２の閾値に対応する。

ここで、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、第３の閾値を設定して、基準値、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも１つを調整してもよい。また、第１実施形態と同様に、コントローラ２５は、着用者の筋電図に応じて、報知部１６に、光、音および振動の少なくとも１つを発するように指示してもよい。

以上のように、本実施形態に係る履物１は、重心を移動できる重心移動機構１１を備える。また、本実施形態に係るシステムは、履物１と、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電図の少なくとも１つを取得する端末装置２と、を備える。本実施形態において、重心は、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電図の少なくとも１つに基づいて移動する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、転倒の危険性に応じて着用者の負荷を調整することができる。また、本実施形態に係るシステムは、疲労度と関連性のない着用者の動き、バイタルサイン、筋電図に基づく値についても、履物１の重心移動の判定に用いることができる。例えば「停止状態で腕を後方に素早く振る」動きによって、履物１の重心を移動させることが可能である。

（その他の実施形態）
本開示を図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば、本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および修正は、本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段または各ステップなどに含まれる機能などは、論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段またはステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

（第１変形例）
上記の第１および第２実施形態に係るシステムでは、端末装置２がセンサ２４を備えていた。そして、端末装置２は、着用者に着用されるウェアラブル端末であった。第１変形例に係る履物１を備えるシステムでは、履物１がセンサ１４を備える。そして、端末装置２はセンサ２４を備えない。

図２２は、本変形例に係る履物１の概略構成を示す。図２２に示すように、履物１は、重心移動機構１１と、通信部１２と、ストレージ１３と、センサ１４と、報知部１６と、を備える。重心移動機構１１、通信部１２、ストレージ１３および報知部１６は、第１および第２実施形態と同じ構成にすることができる。

また、図２３は、本変形例に係るシステムの端末装置２の概略構成を示す。図２３に示すように、端末装置２は、通信部２２と、ストレージ２３と、コントローラ２５と、を備える。本変形例において、端末装置２はウェアラブル端末ではなくてもよい。本変形例において、端末装置２は、例えばスマートフォンである。

履物１のセンサ１４は、上記の実施形態におけるセンサ２４に対応する。つまり、センサ１４は、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電位の少なくとも１つを検出する。本変形例において、センサ１４は、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサを含む。ここで、センサ１４は、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサのうちの一部だけを備えていてもよい。また、センサ１４は、さらに別の検出装置（例えば紫外線センサ等）を備えていてもよい。

ここで、センサ１４がバイタルセンサを含む場合に、センサ１４は、着用者が履物１を履いた際に着用者の足に接触するように、履物１に備えられてもよい。さらに、センサ１４は、着用者の足裏、足甲および足首の少なくとも一箇所に接触するように配置されてもよい。例えば、履物１がハイカットの靴である場合に、センサ１４は、足首に接触するように履き口に設けられていてもよい。また、例えばセンサ１４は、足裏に接触するように、履物１の中敷きの表面に設けられていてもよい。

また、センサ１４が筋電センサを含む場合に、センサ１４は、着用者が履物１を履いた際に着用者の足に接触するように、履物１に備えられてもよい。さらに、センサ１４は、着用者のふくらはぎおよび脛の少なくとも一箇所に接触するように配置されてもよい。例えば、履物１がブーツである場合に、センサ１４は、ふくらはぎおよび脛に接触するように設けられていてもよい。

本変形例においては、ウェアラブル端末等を装着することなく、着用者が履物１を履くだけでバイタルサインおよび筋電位の少なくとも一方の検出が可能である。また、本変形例においては、センサ１４がモーションセンサを含む場合に、履物１の細かい動きを検出可能である。そのため、本変形例においては、着用者の歩行に関する動きを、より正確に検出することが可能になる。

（第２変形例）
上記の第１変形例に係るシステムでは、履物１がセンサ１４を備える。そして、端末装置２はセンサ２４を備えない。第２変形例に係る履物１を備えるシステムでは、履物１がさらにコントローラ１５を備える。本変形例において、コントローラ１５は、上記の実施形態において端末装置２のコントローラ２５が実行していた処理の一部または全部を実行する。

図２４は、本変形例に係る履物１の概略構成を示す。図２２に示すように、履物１は、重心移動機構１１と、通信部１２と、ストレージ１３と、センサ１４と、コントローラ１５と、報知部１６と、を備える。重心移動機構１１、通信部１２、ストレージ１３および報知部１６は、第１および第２実施形態と同じである。また、センサ１４は第１変形例と同じである。また、本変形例の端末装置２の構成は、第１変形例と同じである（図２３参照）。

コントローラ１５は、センサ１４からセンサデータを取得して、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電図の少なくとも１つに基づいて、疲労度を推定してもよい。また、コントローラ１５は、モーションセンサの出力に基づいて、着用者の動きに基づいて算出された歩行状態を推定してもよい。また、コントローラ１５は、バイタルセンサの出力に基づいて、着用者の動きに基づいて算出された歩行状態を推定してもよい。また、コントローラ１５は、筋電センサの出力に基づいて筋電図を生成してもよい。

本変形例においては、コントローラ１５が履物１の重心移動に関する処理を実行することによって、端末装置２のコントローラ２５の処理負担を軽減することができる。また、本変形例においては、上記のように、コントローラ１５が疲労度または歩行状態を推定する場合には、センサ１４から出力されるセンサデータを、履物１と端末装置２との間で通信する必要がない。そのため、履物１および端末装置２の通信処理の負荷を軽減することができる。

（第３変形例）
上記の第１および第２実施形態に係るシステムでは、端末装置２は、１つの機器で構成されていた。第３変形例に係る履物１を備えるシステムでは、端末装置２は、複数の機器で構成される。

図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）は、本変形例に係るシステムの端末装置２の概略構成を示す。本変形例において、端末装置２は、第１の端末装置２Ａと第２の端末装置２Ｂとで構成される。図２５（Ａ）に示すように、第１の端末装置２Ａは、通信部２２Ａと、ストレージ２３Ａと、コントローラ２５Ａと、を備える。また、図２５（Ｂ）に示すように、第２の端末装置２Ｂは、通信部２２Ｂと、ストレージ２３Ｂと、センサ２４Ｂと、を備える。

第２の端末装置２Ｂは、例えば着用者に装着されるウェアラブル端末である。また、第１の端末装置２Ａは、例えばスマートフォンである。第１の端末装置２Ａおよび第２の端末装置２Ｂは、通信部２２Ａおよび通信部２２Ｂを用いて互いに通信を行う。また、第１の端末装置２Ａおよび第２の端末装置２Ｂの少なくとも一方は、履物１とも通信を行う。第１の端末装置２Ａおよび第２の端末装置２Ｂは、それぞれが物理的に別の装置であるが、互いに連携して、上記の実施形態における端末装置２と同様の処理を実行する。また、本変形例の履物１の構成は、第１および第２実施形態と同じである（図１参照）。

第２の端末装置２Ｂが備えるセンサ２４Ｂは、上記の実施形態におけるセンサ２４に対応する。つまり、センサ２４Ｂは、着用者の動き、バイタルサインおよび筋電位の少なくとも１つを検出する。本変形例において、センサ２４Ｂは、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサを含む。ここで、センサ２４Ｂは、モーションセンサ、バイタルセンサおよび筋電センサのうちの一部だけを備えていてもよい。また、センサ２４Ｂは、さらに別の検出装置（例えば紫外線センサ等）を備えていてもよい。

例えば、センサ２４Ｂが筋電センサを含む場合に、第２の端末装置２Ｂは、靴下またはサポータ型のウェアラブル端末であってもよい。このとき、筋電センサは、着用者の靴下またはサポータに備えられる。靴下またはサポータは、着用者のふくらはぎおよび脛に接触する。そのため、筋電センサは、筋電位を正確に検出することが可能である。

第２の端末装置２Ｂは、センサ２４Ｂが検出したセンサデータをストレージ２３Ｂに一時的に記憶する。そして、第２の端末装置２Ｂは、必要なセンサデータを通信部２２Ｂから出力する。第１の端末装置２Ａは、通信部２２Ａによって、第２の端末装置２Ｂからセンサデータを取得する。第１の端末装置２Ａは、取得したセンサデータをストレージ２３Ａに一時的に記憶する。そして、第１の端末装置２Ａのコントローラ２５Ａは、取得したセンサデータに基づいて、履物１の重心の移動に関する処理を実行する。

本変形例においては、端末装置２は、物理的に分離可能な第１の端末装置２Ａと第２の端末装置２Ｂとで構成される。そのため、本変形例においては、履物１の重心の移動に関する処理を実行するコントローラ２５Ａを備える第１の端末装置２Ａから離れて、センサ２４Ｂを備える第２の端末装置２Ｂを配置することが可能である。したがって、本変形例においては、ウェアラブル端末である第２の端末装置２Ｂを、比較的自由な位置に装着することができる。また、第２の端末装置２Ｂの構成要素を少なくできるため、着用者に装着される第２の端末装置２Ｂの軽量化を図ることが可能である。

（その他）
また、上記の実施形態および変形例における筋電センサに代えて、筋電計が使用されてもよい。筋電計は例えば筋電図を生成して、筋電図のデータをコントローラ２５等に出力してもよい。また、上記の実施形態および変形例におけるバイタルセンサはバイタルサインを出力した。ここで、バイタルセンサはバイタルサインを算出可能なデータをコントローラ２５等に出力してもよい。このとき、コントローラ２５等は、バイタルセンサの出力に基づいてバイタルサインを演算してもよい。例えば、コントローラ２５は、バイタルセンサの受光部が受光した散乱光の光電変換信号を取得する。そして、コントローラ２５は、散乱光の強度に基づいてバイタルサインを演算してもよい。また、履物１がセンサ１４として照度センサを備える場合に、例えばコントローラ２５は照度の変化から着用者の足の上げ下げを正確に把握できる。このとき、コントローラ２５は、着用者の足上げ量等を、さらに正確に算出することが可能である。

本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアにより実行される、一連の動作として示される。各実施形態では、種々の動作または制御方法は、例えばプログラム命令（ソフトウェア）で実装された専用回路（例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート）により実行されることに留意されたい。また、各実施形態では、種々の動作または制御方法は、例えば一以上のプロセッサにより実行される論理ブロックおよび／またはプログラムモジュール等により実行されることに留意されたい。論理ブロックおよび／またはプログラムモジュール等を実行する一以上のプロセッサには、例えば、一以上のマイクロプロセッサおよびＣＰＵ（中央演算処理ユニット）が含まれる。また、このようなプロセッサには、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびＤＳＰ（Digital Signal Processor）が含まれる。また、このようなプロセッサには、例えばＰＬＤ（Programmable Logic Device）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が含まれる。また、このようなプロセッサには、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置が含まれる。また、このようなプロセッサには、上記の具体例の組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはこれらいずれかの組合せにより実装される。命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコードまたはコードセグメントであってもよい。そして、命令は、機械読取り可能な非一時的記憶媒体その他の媒体に格納することができる。コードセグメントは、手順、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラスまたは命令、データ構造もしくはプログラムステートメントのいずれかの任意の組合せを示すものであってもよい。コードセグメントは、他のコードセグメントまたはハードウェア回路と、情報、データ引数、変数または記憶内容の送信および／または受信を行い、これにより、コードセグメントが他のコードセグメントまたはハードウェア回路と接続される。

また、ストレージ１３，２３，２３Ａおよび２３Ｂは、さらに、ソリッドステートメモリ、磁気ディスクおよび光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア（媒体）として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュール等のコンピュータ命令の適宜なセットまたはデータ構造が格納されてもよい。コンピュータ読取り可能な媒体には、可搬型コンピュータディスク、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read-Only Memory）が含まれる。また、コンピュータ読取り可能な媒体には、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）が含まれる。また、コンピュータ読取り可能な媒体には、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）が含まれる。また、コンピュータ読取り可能な媒体には、フラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なＲＯＭもしくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体または上記の具体例いずれかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサまたはプロセッシングユニットの内部および／または外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性またはその他のメモリを意味する。つまり、「メモリ」は、特定の種類および／または数に限定されない。また、記憶が格納される媒体の種類も限定されない。

１ 履物
２ 端末装置
２Ａ 第１の端末装置
２Ｂ 第２の端末装置
１１ 重心移動機構
１２ 通信部
１３ ストレージ
１４ センサ
１５ コントローラ
１６ 報知部
２２，２２Ａ，２２Ｂ 通信部
２３，２３Ａ，２３Ｂ ストレージ
２４，２４Ｂ センサ
２５，２５Ａ コントローラ
１１０ チューブポンプ
１１１Ａ，１１１Ｂ 液体バッグ
１１２ チューブ
１１４ ローラ
１１６ モータ
１２０ バルブ
１３０ 電磁石
１３２ 磁性流体
１４０ 錘
１４２ ボールねじ
１４４ モータ
１５０ 曳索
１５２ プーリ
１５４ モータ
１５６ ピニオンギヤ
１５８ リバースギヤ
１６０ 踏込部
１６２ 固定部
１６４ 可動部
１６８ ラック
１７０ ピニオン
１７２ ぜんまいバネ
１７４ ピニオンギヤ
１８０ 収納部
１８２ 錘

Claims (10)

1. 錘と、
   前記錘を移動させる駆動部と、を備える履物であって、
   前記駆動部が前記錘を移動させることにより、重心を移動させることができる、履物。
2. 前記錘は、前記履物のつま先側または当該履物のかかと側に移動する、請求項１に記載の履物。
3. 前記錘は、前記履物の底部内において移動する、請求項１または２に記載の履物。
4. 前記駆動部は、当該駆動部の回転により、前記錘を移動させる、請求項１から３のいずれかに記載の履物。
5. 前記駆動部は、前記履物に対する加重に基づいて回転する、請求項１から４のいずれかに記載の履物。
6. 前記駆動部は、前記履物の着用者の動き、前記着用者のバイタルサイン、および前記着用者の筋電位の少なくともいずれかに基づいて、前記錘を移動させる、請求項１から５のいずれかに記載の履物。
7. 前記履物の着用者の所定の動き、前記履物の着用者の所定のバイタルサイン、および前記履物の着用者の所定の筋電位の少なくともいずれかを検知したら、前記駆動部が前記錘を移動させるように制御するコントローラを備える、請求項１から６のいずれかに記載の履物。
8. 前記着用者の動きを検出するモーションセンサ、前記着用者のバイタルサインを検出するバイタルセンサ、および前記着用者の筋電値を検出する筋電センサの少なくともいずれかを備える、請求項１から７のいずれかに記載の履物。
9. 光、音、および振動の少なくとも１つを発する報知部を備える、請求項１から８のいずれかに記載の履物。
10. 端末装置と、
    前記端末装置と通信可能な履物であって、錘と、前記錘を移動させる駆動部とを備え、前記駆動部が前記錘を移動させることにより、重心を移動させることができる履物と、
    を含むシステムであって、
    前記端末装置は、前記履物の着用者の動き、前記着用者のバイタルサイン、および前記着用者の筋電位の少なくとも１つの情報を取得し、
    前記駆動部は、前記端末装置が取得した前記情報に基づいて、前記錘を移動させる、システム。

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