JP6336084B2 - 体重の均衡維持を補助するためのシステム - Google Patents

Description

発明の名称が示すように、本発明の対象は体重の均衡維持を補助するためのシステムであり、このシステムは、体重の均衡維持の補助を可能にする履物を含む。

本発明は、履物に固有の構造特性と、その構成要素構成要素と、構成要素の機能の合体によって達成される相乗効果と、人の脊柱における位置的欠陥を検出し補正するシステムの内部にこれらの要素を一体化する可能性とによって、特徴付けられる。

本発明は、したがって、履物の分野と、特に立ち上がって歩行する際に、人体の脊柱の位置決めにおける欠陥の検出を助けるシステムの分野とに属する。

脊柱を扱う神経外科医とこの分野におけるそれ以外の専門家とによると、脊柱に関する問題は、主要な関心事になっていて、人種、性別、年齢または職業を問わずに、われわれの社会における多くの人々に影響を及ぼしており、健康と個人および事業の生産性とに重大な影響が生じている。

主な徴候は、一般的に、頸部および／または腰部の痛みに関連する。ただし、その結果として、他の影響が同時に生じる場合も多い。これには、脚部の脱力感、頭痛、不眠症、注意力の欠如、うつ状態などが含まれ得る。

腰痛は、医療相談の担当者に対して最も頻繁になされる愁訴のひとつである。その発生率は、われわれの人口、特に子供や若者の間で増加しており、これは数十年もの間、見られなかった状況である。これらの痛みとそれに関連する障害の主な原因は、われわれのライフスタイルの変化であって、すなわち、人がより長い時間を座った状態で過ごしていること、身体的活動の欠如、肥満、そして特に、ある範囲の日常的な行動を行うときの身体の姿勢の悪さと酷使とがある。

その結果として、脊柱に伴う問題は、われわれの社会において、よりいっそう一般的なものとなっている。これらには、腰痛および頸椎椎間板のヘルニア形成や、頭痛および首の痛みなどがあり、これらすべてが、業務上の成績の低下の原因や、病欠の非常に一般的な理由になっている。

統計によると、誰もが、人生のいずれかの時点で腰痛の発症を経験するし、人口の５％から２５％の人々が、年に一度は腰痛を経験する。頸部の痛みは、病欠の主な原因の１つであり、腰痛は、非常に高いコストを伴いながら、平均で、年に６００万営業日の損失に至っている。欧州連合においては、約６７００万人が、この悩みを抱えていると推定される。

過去３年間では、８９％のスペイン人が、ラップトップコンピュータ、タブレット、最新の世代のビデオ・コンソール、携帯電話およびｉＰｏｄ（登録商標）の利用の結果として、こうした発症を経験している。この不快の主な焦点は、背中および首の筋肉に存在する傾向があるが、痛みについては、指、ひじ、目および耳にも存在するのが一般的である。

背中の痛みや状態の大部分が、足にかかる体重の不適切な分布の結果であることを考慮し、本発明の目的は、足の裏にかかる体重の分布を検出して補正することを補助する履物を開発することである。この履物の特性は、以下で説明され、本質的には請求項１に記載されている。

発明の詳細な説明

本発明の対象は、一方では、体重の均衡維持を補助する履物と、その履物を含み足の裏にかかる体重の均衡維持を補助する際にその履物と協働する電子システムとである。

履物は、いつ体重が誤って分布されているのかを指示し、自然な態様で姿勢を補正する刺激を生じることができる。

体重の均衡維持を補助し、どのような活動を実行する場合でも、それをより軽量にするのは、履物である。履物は、姿勢の補正を補助し、主に腰部であるが背中における痛みおよび怪我を防止するが、その理由は、人は、人口の約９０％が無意識にそうしているようにその全体重を脊柱のこの領域に負担させることを、履物を用いることによって停止することになるからである。

体重は、通常、僅かに後方に配置され、かかとの領域により多くサポートされ、その結果として、ひざを固定することになるが、これは、ひざがより大きな抵抗を提供し体重をよりよくサポートするという間違った考えに依拠しているのであって、実際には、その逆が真実なのであって、特に腰部により多くの緊張を生じさせている。

これは、腰部領域に体重を常時かけさせることになり、よって、歩行時にかかとが地面に衝突することの原因となり、結果的に、身体の後方部分が後ろ向きに傾斜していてかかとが地面と衝突する「軍隊的な」歩行形式を、無意識に生じさせてしまう。

歩行時には、これが、腰部により大きな衝撃と緊張とを生じさせる。慎重に注意していなければほとんど気が付かれることのないこの効果によって、結果的には、椎間板の摩耗に加え、脊椎骨の摩擦と圧力との結果として、時間経過と共に、より多くの緊張、痛みおよび様々な怪我が生じるが、その理由は、腰部領域における脊椎骨の間の空間がより密接に閉鎖され、それらの間での衝撃および摩擦と、神経の狭着と、椎間板の劣化とを生じさせるからである。

この履物の目的は、いつ身体が僅かに後方に傾斜していて背中の腰部領域に負担をかけているか、を検出することである。この測定は、足と接触することになる履物のベース部分に位置決めされた様々な体重センサを用いて実行されるが、これらのセンサは、履物の底の前方に２つが後方に２つが配置される。この情報は、集積回路板またはプリント回路板において収集され、ブルートゥース（登録商標）またはワイヤレス通信の他の手段によって、コマンドセンタを構成するモバイル端末にインストールされているアプリケーションに送られる。

集積回路版は、歩行において体重がどのように分布されるのかに関する正確な情報を収集するように構成される。体重が、後方にかかる体重の６０％から７０％までの範囲の選択肢で所与の不均衡閾値を超えると、この情報と共にブルートゥース（登録商標）デバイスによってモバイル端末にインストールされたアプリケーションに送られるアラームが作動される。

この情報が収集され、アラームがモバイル端末上のアプリケーションに送られた後で、人は、アプリケーションの画面上で、自分の体重が自分の歩行においてどのように分布されているのかを、見ることができる。この情報は、前方および後方にかかる体重の割合と、左右の足のそれぞれにかかる体重の割合とを共に含む。

アプリケーションは、これらのデータをパーセンテージとして示し、かつ履物から受信されたデータに基づいて、体重が後方にまたは片側にかかっているかどうかを示す対応する不均衡の程度で身体を表すグラフを表示する。ユーザは、ディスプレイ上の傾斜の程度を見ることによって、自分の姿勢が不均衡かどうか、そして、緊張状態にあるかどうかが、分かる。

ユーザは、次に、アプリケーションによって推奨された運動のいずれかを用いて姿勢を補正することを望むかどうか、を決定することができる。それを望む場合には、ユーザは、運動を開始し、姿勢トレーニングと再教育とによって身体に正しい位置を指示することにより、この姿勢を補正することができる。

アプリケーションは、その運動を実行するための時間および空間に関する要件、すなわち、ユーザが邪魔をされず自分の姿勢に対して働きかけることに十分に注意できる場所において約１０分間というような要件を、指示する。ユーザは、次に、その時点で運動を開始することを望むのか、それとも、後の時刻に延期するのかどうかを質問される。

アプリケーションは、運動のための様々な選択肢を提供する。必要な姿勢再教育を開始することをユーザが決定すると、アプリケーションは、運動を開始するために必要なガイドラインを説明する音声を作動させ、楽な姿勢で座るようにユーザに命令する。どのようにユーザが椅子に座るべきか、脚部、足、脊柱および頭部をどのように位置決めすべきか、すべての運動のうちの本質的で一般的な特徴などを示す絵が表示され、それによって、その人は、運動の使用および実践により自力で実行することを学習する。

ユーザが運動を実行するための正しい姿勢をとった後で、各部分において何が起こっているのかをいっそうより正確に知覚するために、音声が、ユーザの注意をユーザの身体の様々な部分に向けさせる。これは、履物によって提案される訓練の一部分であり、それによって、ユーザは、自分の身体の感覚、身体で何が起こっているのか、そして、身体がどのようにして様々なことを実行するのかを徐々に自覚するようになり、１日の様々な時点において彼らが採用する姿勢について意識的になる。彼らは、自分が何を間違って行っているのかを自覚することにより、それを行うことを停止して、姿勢を補正することができる。

ここで、ユーザは、次のステップ、すなわち、自然な態様で体重の負荷を補正するための振動による刺激の準備ができていることになる。履物は、足の前方部分に４つの振動モータを有しているが、これらは、可能な好適な実施形態では、母指球として知られている領域である前方体重センサの前方に存在する。

これらのモータは、足の裏と接触している。アプリケーションが、音声を介して、この刺激を正確に感じるようにユーザの注意を向けると、モータが、２分間のシーケンスで順番に振動を開始する。第一に、履物の左側のモータが振動を開始し、右側にあるモータがそれに続き、次には、さらなる２分間から１０分間までの間すべての４つのモータが同時に振動する。この目的は、足の裏の後方領域の全体を刺激して、ユーザの注意をその領域に合焦させることである。

刺激の目的は、足の前方部分を、より幅の広いものとしてユーザに感じさせ、ユーザがこの部分を自覚することを助け、さらに、体重を足の裏によりよく分布させて体重のかかとへの集中を軽減することが可能であること、および、体重を足の幅の広いこの領域により分布させることが可能であると自覚することを助けることである。シーケンシャルな刺激運動が完了した後で、体重の分布が再度測定されてグラフ上に示され、体重が実際によりよく均衡されているかどうか、そしてどの程度均衡されているかを見ることができる。

歩行の圧力に基づいて体重を測定し、その誤った割合の負担を見つけ、足の前方を刺激することが、本発明による履物の機能であり、それによって、足および歩行がより大きいと感じることにより、この感覚が、より大きな安定性を提供し、ユーザが自然に自分の体重の均衡を維持することを助ける。

モバイル端末などのためのアプリケーションにより、また、様々な実際の運動により、本発明による履物は、様々な１０分間の運動を実践することにより、ユーザに、注意し、感じ、リラックスし、ストレスを減らすことを教示する。それは、腰部領域への怪我を防止するために、体重を適切に分布させることを、身体を教育して学ばせる。それは、ユーザがより多くの体重をかかとではなく足の前方部分に配置することを開始するときに、より軽快な立ち上がりや歩行を奨励し、歩行の際の疲労を軽減し、ユーザの自信、集中、注意および一般的な健康状態を向上させるのを助ける。

本製品の機能は、社会における大きな割合の人々が現時点で苦しんでいる様々な問題や病気を、遅かれ早かれ、多かれ少なかれ治療し回避することである。したがって、悪い姿勢や体重の不適切な使用によって生じる痛みや問題に対する実践的な解決策を提供して、ストレスやうつ状態だけでなく、腰部、頭部、脚などにおける疲労や痛みを軽減することが意図される。

本発明の実際の実施形態のある好適な例に従って、本明細書で行われる説明を完成させ本発明の特性の理解をよりよく助けるために、本明細書には１組の図面が付随し、これらの図面は、以下のように説明的であるが非限定的である用語を用いる。

履物の底の概略的な図解であり、この履物において体重を検出し均衡維持を補助するための手段を示す。 履物において用いられるプリント回路板の図解である。 負荷センサの図解である。 振動モータのうちの１つの異なる図解である。

以下では、図面を参照しながら、提案されている発明の好適な実施形態の一形態が、説明される。

図１は、体重の均衡維持を補助するためのシステムにおいて用いられる履物を示しており、この履物は、
足の前方部分と後方部分とに生じる重量を検出するための手段であって、ある可能な実施形態では、足の前方部分に配置された１つまたは複数の前方負荷センサ（１）と、かかと領域に配置された１つまたは複数の後方負荷センサ（２）とを含む、手段と、
信号の制御および送信／受信のためのプリント回路板（４）と、
履物に装着された要素に給電するためのリチウム電池（５）と、
足の前方部分において１つまたは複数の前方センサ（１）の前方に配置されている振動モータ（３）であって、ある可能な実施形態における個数が４つである、振動モータ（３）と
を備える。

プリント回路板（４）は、センサ（１）および（２）によって測定された負荷信号の受信を担当しており、前方部分に対して生じる体重と後方部分に対して生じる体重との間の比が所与の不均衡閾値、たとえば７０％を超えると、特別に設計されたアプリケーションを備えたモバイル端末またはスマートフォンに、たとえばブルートゥース（登録商標）などのワイヤレス経由で送られるアラーム信号を発行し、このアラーム信号をユーザが受け取ると、モバイル端末またはスマートフォンは姿勢に関する再教育の運動を開始し、足の前方部分と後方部分との間での体重の分布における不均衡の補正を助けるために、足の裏の前方部分を刺激することに加えて、ユーザの注意を身体に向けさせるように設計されている。

この刺激運動は、履物の前方部分に位置決めされた振動モータ（３）のシーケンシャルな作動で構成される。

システムの動作モードは、スマートフォンにインストールされたアプリケーションから選択され得るのであって、可能性としては、予め設定された閾値による作動を伴うモード、または、連続的な送信を伴うモードがある。

予め設定された閾値による作動のモードでは、ある可能な実施形態においては、特定の負荷閾値が、前方センサと後方センサとに対して確立される。アプリケーションは、ユーザに、これらのレベルをユーザ自身に告知するアラームを送り、ユーザ自身に、運動を実行するかまたは延期するかという可能性を与える。

連続モードでは、アプリケーションがデバイスにデータを送り、その時点からは、対応するセンサにおける前記閾値が超えられると、振動モータが、自動的に振動することになる。

以上で、本発明の本質とそれを実装する手段とについて十分に説明したが、同じ本質の範囲内において、本発明は、本明細書で例として示したものとは詳細において異なる他の実施形態として実施され得るものであり、それが本発明の基本原理を改変し、変更し、または修正しない限り、得られた保護は、その範囲まで等しく拡張されることに留意されたい。

Claims (6)

1. 体重の均衡維持を補助するためのシステムであって、
   足の裏の前方部分に配置された２つの前方負荷センサ（１）と、かかとの領域に配置された２つの後方負荷センサ（２）とを備える、足の前方部分と足の後方部分とに生じる前記体重を検出するための手段、
   前記センサ（１）および（２）によって測定された負荷値の信号を受信することを担当しており、前方部分にかかる前記体重と後方部分にかかる前記体重との比が所与の不均衡閾値を超えると、横方向および前方への体重不均衡の程度を記録し表示するために、アプリケーションが備えられたモバイル端末またはスマートフォンにアラーム信号を発行して、ユーザに運動のための準備をさせ、振動モータ（３）の動作を始動させるように設計されている、信号の制御および送信／受信のためのプリント回路板（４）、
   履物に装着された要素に給電するためのリチウム電池（５）、および
   足の裏の前方部分に位置決めされ、前記アラームが生成されると順番に振動を開始する、複数の前記振動モータ（３）
   を含む履物と、
   前記履物の前記プリント回路板（４）と通信し、体重のレベル、ガイドラインおよび前記運動を示す様々なグラフを有するアプリケーションがインストールされているモバイル端末またはスマートフォンと
   を含み、前方部分の前記体重と後方部分の前記体重との比が前記不均衡閾値を超えるとアラームが生成されることを特徴とするシステム。
2. 前記振動モータ（３）が足の前方部分において前記前方負荷センサの前方に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の体重の均衡維持を補助するためのシステム。
3. 前記振動モータ（３）の個数が４であることを特徴とする、請求項１または２に記載の体重の均衡維持を補助するためのシステム。
4. 前記振動モータ（３）は、前記履物の左側から右側に向かって順番に振動を開始していき、最後にすべて同時に振動することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の体重の均衡維持を補助するためのシステム。
5. 前記アラームが生成される、前方部分の前記体重と後方部分の前記体重との比の前記不均衡閾値が、身体の後方領域上にかかる前記体重が６０％から７０％の範囲内でユーザによって決定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の体重の均衡維持を補助するためのシステム。
6. 前記振動モータ（３）が、足の前方部分を、より幅の広いものとしてユーザに感じさせ、ユーザがこの部分を自覚することを助け、体重を足の裏によりよく分布させて体重のかかとへの集中を軽減するように足の裏を刺激することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の体重の均衡維持を補助するためのシステム。

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