JP6508820B2 - Motion measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、足の動作を検知する検知部を足首に装着して運動データを測定する運動測定装置に関する。   The present invention relates to a motion measurement apparatus that measures motion data by attaching a detection unit that detects motion of a foot to an ankle.

足の動作をセンサで検知して運動データを測定する運動測定装置として、センサを足首に取り付けるものが用いられる。特許文献1には、人の運動・動作を計測する計測ユニットと、計測結果を表示する表示ユニットとが分離して設けられて、計測ユニットが人の足首のアキレス腱近傍に装着される測定装置が記載されている。計測ユニットには、圧力センサが設けられ、計測ユニットは、バンドやテープを足首に巻くことで、足首に装着される。前記圧力センサによってアキレス腱の伸縮が検知され、その圧力データが記録される。この圧力データに基づいて、人が寝ている状態や立っている状態などが識別される、というものである。   A sensor attached to an ankle is used as a motion measurement device that detects motion of a foot by a sensor and measures motion data. In Patent Document 1, there is provided a measurement device in which a measurement unit for measuring a person's motion and movement and a display unit for displaying a measurement result are separately provided, and the measurement unit is mounted near the Achilles tendon of the person's ankle. Have been described. The measurement unit is provided with a pressure sensor, and the measurement unit is attached to the ankle by winding a band or a tape around the ankle. The expansion and contraction of the Achilles tendon is detected by the pressure sensor, and the pressure data is recorded. Based on the pressure data, a state in which a person is sleeping or standing is identified.

特開2006−305311号公報JP, 2006-305311, A

特許文献1に記載されたものは、バンドやテープを用いてセンサを装着するために、歩行動作や振動によってバンドやテープそれ自体に回転やずれが生じ易く、正常なデータを測定できない問題点がある。   The one described in Patent Document 1 has a problem that the band or the tape itself tends to rotate or shift due to walking motion or vibration and the normal data can not be measured because the sensor is attached using the band or the tape. is there.

回転やずれを防止するためには、バンドやテープで足首を強く締め付けることが必要になるが、強く締め付けると、筋肉(前脛骨筋など)、アキレス腱、動脈などが過度に締め付けられることになり、装着感が悪くなるだけでなく、正常歩行にも支障が生じてしまう。   In order to prevent rotation and slippage, it is necessary to tighten the ankle tightly with a band or tape, but if it is tightened, muscles (such as tibialis anterior muscle), Achilles tendon, arteries, etc. will be tightened excessively. Not only does the wearing feel worse, it also causes problems in normal walking.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、足首を締め付けることなく回転やずれを防止でき、装着感を高めながらも精度のよい運動データを測定できる運動測定装置を提供することを目的としている。   The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a motion measuring device capable of preventing rotation and shifting without tightening an ankle, and measuring motion data with high accuracy while enhancing wearing feeling. And

本発明は、足の動作を検知する運動測定装置において、
足首に取り付けられる帯状本体部が設けられて、前記帯状本体の内部に足の動作を検知する検知部が収納されており、
前記帯状本体部には、前記足首の内側と外側の少なくとも一方の踝に支持される支持部と、アキレス腱を挟んで設けられた回り止め部と、が形成されていることを特徴とするものである。
The present invention relates to a motion measurement device for detecting the motion of a foot,
A band-shaped main body portion attached to the ankle is provided, and a detection portion for detecting the movement of the foot is housed inside the band-shaped main body,
The belt-like main body portion is characterized in that a support portion supported by at least one of the inner and outer heels of the ankle, and a rotation prevention portion provided across the Achilles tendon are formed. is there.

本発明の運動測定装置では、前記回り止め部は、アキレス腱の外側形状に倣って連続して形成されていることが好ましい。   In the exercise measuring device according to the present invention, preferably, the detents are formed continuously in accordance with the outer shape of the Achilles tendon.

本発明の運動測定装置は、前記帯状本体の内部に弾性部材が設けられており、前記弾性部材の弾性力によって、前記帯状本体が足首の内側と外側を挟持するものとして構成できる。   The motion measurement device of the present invention may be configured such that an elastic member is provided inside the band-shaped main body, and the band-shaped main body clamps the inside and the outside of the ankle by the elastic force of the elastic member.

本発明の運動測定装置は、前記帯状本体の前記内面の断面形状を、足の上方または下方に向けて徐々に広がる形状とすることができる。   In the motion measurement device of the present invention, the cross-sectional shape of the inner surface of the band-like main body can be a shape that gradually spreads upward or downward of the foot.

本発明の運動測定装置は、前記帯状本体が、足首を360度以上で囲む長さを有しているものが好ましい。   In the motion measuring device according to the present invention, preferably, the band-like main body has a length that surrounds the ankle at 360 degrees or more.

この場合には、前記帯状本体の内面の前記回り止め部と対向する部分と、足首の前部との間に隙間または開放部が形成されることが好ましい。
In this case, it is preferable that a gap or an open portion be formed between the portion of the inner surface of the band-like main body facing the detent portion and the front portion of the ankle.

本発明の運動測定装置は、帯状本体が、アキレス腱ならびに踝の少なくとも2点で支持され、さらに、帯状本体の内面に形成された回り止め部がアキレス腱を左右から挟むため、帯状本体が足首からずれにくくなり、帯状本体に設けられた検知部が足首と一体に動作できるようになる。そのため、歩行中や走行中など各種運動動作において、足首の動きを高精度に検知できるようになる。   In the exercise measuring device according to the present invention, the band-shaped body is supported at at least two points of the Achilles tendon and the heel, and the detents formed on the inner surface of the band-shaped body pinch the Achilles tendon from the left and right This becomes difficult, and the detection unit provided on the band-shaped main body can operate integrally with the ankle. Therefore, it is possible to detect the motion of the ankle with high accuracy in various exercise operations such as walking or running.

また、足首部に締め付けて保持させなくとも位置ずれすることがないため、筋肉への圧迫を抑えることができ、歩行動作に支障をきたすことなく、非装着状態と同じ状態での足首の動作を正確に検出することができる。   In addition, since the position does not shift even if it is not tightened and held at the ankle, compression on the muscle can be suppressed, and movement of the ankle in the same state as the non-wearing state can be suppressed without affecting walking operation. It can be detected accurately.

また、バンドやテープなどのように足首全体を締め付けることがないため、装着時の違和感をなくすことができるようになる。   In addition, since the entire ankle is not tightened like a band or a tape, it is possible to eliminate discomfort when worn.

本発明の第1の実施の形態に係る右足用の運動測定装置が右足に装着された状態を、その右足の内側から見た側面図である。It is the side view which looked at the state where the exercise measuring device for the right foot concerning a 1st embodiment of the present invention was equipped to the right foot from the inner side of the right foot. 図1に示す運動測定装置が右足に装着された状態を、その右足の前方から見た縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which looked at the state in which the exercise | movement measurement apparatus shown in FIG. 1 was mounted | worn with the right leg from the front of the right foot. 図1に示す右足用の運動測定装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the exercise | movement measuring apparatus for right feet shown in FIG. 図1に示す右足用の運動測定装置が右足に装着された状態をその右足の上方から見た平断面図である。It is the plane sectional view which looked at the state where the movement measuring device for the right foot shown in Drawing 1 was equipped to the right foot from the upper part of the right foot. 本発明の実施の形態に係る運動測定装置を制御する制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of a control device which controls a movement measuring device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る右足用と左足用の運動測定装置を示す平面図である。It is a top view showing movement measurement equipment for a right foot and a left foot concerning an embodiment of the invention. 図6に示す右足用と左足用の運動測定装置がそれぞれ右足と左足に装着された状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state by which the motion measurement apparatus for right feet and left foot shown in FIG. 6 was each mounted | worn with the right foot and the left foot. 本発明の第2の実施の形態に係る右足用の運動測定装置を示す平面図である。It is a top view which shows the exercise | movement measuring apparatus for the right feet which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る右足用の運動測定装置を示す平面図である。It is a top view which shows the exercise | movement measuring apparatus for right feet which concern on the 3rd Embodiment of this invention. 図8に示す運動測定装置を右足に装着した状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the state which mounted | wore the right foot with the exercise | movement measurement apparatus shown in FIG.

以下では、図面を参照しながら,本発明の実施の形態に係る運動測定装置について詳細に説明する。この運動測定装置は、足の動作を検知するセンサを足首に装着して運動データを測定するものである。   Hereinafter, a motion measurement device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The motion measurement device measures a motion data by attaching a sensor for detecting the motion of a foot to an ankle.

図1ないし図4には、本発明の第1の実施の形態の運動測定装置10が示されている。図1ないし図4に示す運動測定装置10は、右足1の足首2に着脱自在に装着されて使用される。運動測定装置10は、足首2に装着される帯状本体11を備えている。帯状本体11は、足首2の内踝(内果)4aと外踝(外果)5aの上寄りの部位に装着される。図3と図4に示すように、帯状本体11の断面の内部に、足の動作を検知するセンサを備えた検知部20と、足に刺激を与える刺激付与部である振動発生部30と、各部を駆動させるためのバッテリ50および各部を制御する制御装置60が収納されている。帯状本体11の斜め前方の外部に、発光部40が設けられている。   A motion measurement apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 4. The motion measurement device 10 shown in FIGS. 1 to 4 is used by being detachably attached to the ankle 2 of the right foot 1. The movement measuring device 10 includes a band-shaped main body 11 attached to the ankle 2. The band-like main body 11 is attached to the upper part of the inner (inner) 4 a and outer (outer) 5 a of the ankle 2. As shown in FIGS. 3 and 4, a detection unit 20 including a sensor for detecting the motion of a foot inside a cross section of the belt-like main body 11, and a vibration generation unit 30 which is a stimulation applying unit that stimulates the foot. A battery 50 for driving each part and a control device 60 for controlling each part are housed. A light emitting unit 40 is provided on the outer side of the belt-shaped main body 11 in the diagonally forward direction.

図3に示すように、帯状本体11は、自由状態において、一方の端部13aと他方の端部13bとが重なるように、360度以上の角度で周回する形状である。図4に示すように、帯状本体11は、足首2を360度以上で囲むようにして装着される。   As shown in FIG. 3, in the free state, the strip-shaped main body 11 is shaped so as to go around at an angle of 360 degrees or more so that one end 13 a and the other end 13 b overlap. As shown in FIG. 4, the band-shaped main body 11 is attached so as to surround the ankle 2 at 360 degrees or more.

帯状本体11は、ポリウレタン、シリコンなど合成樹脂若しくはフッ素ゴムなどのエラストマからなる可撓性材料で構成されており、内部に金属の板ばね材料で形成された弾性部材14が埋設されて、自由状態で図3に示す周回形状を維持できるようなっている。   The belt-shaped main body 11 is made of a flexible material made of a synthetic resin such as polyurethane or silicon or an elastomer such as fluororubber, and an elastic member 14 formed of a metal plate spring material is embedded therein to be in a free state. Thus, the orbiting shape shown in FIG. 3 can be maintained.

図3に示すように、帯状本体11の内面12の後方に、アキレス腱3を挟む凹部15が形成されている。凹部15が形成されている部分の両側には、中心方向へ突出する隆起部15a,15bが形成されており、この部分は帯状本体11の他の部分よりも内外方向に向けて肉厚に形成されている。その結果、凹部15を深く形成でき、凹部15の内面15cを凹曲面に形成できるようになる。この実施の形態では、隆起部15a,15bで、回り止め部が構成されている。   As shown in FIG. 3, in the rear of the inner surface 12 of the strip-shaped main body 11, a recess 15 is formed to sandwich the Achilles tendon 3. The protruding portions 15a and 15b protruding in the center direction are formed on both sides of the portion where the recessed portion 15 is formed, and this portion is formed thicker in the inward and outward direction than the other portions of the strip-shaped main body 11 It is done. As a result, the recess 15 can be formed deep, and the inner surface 15 c of the recess 15 can be formed into a concave surface. In this embodiment, the protuberances 15a and 15b constitute a detent.

帯状本体11の内面12の左右両側部に、内側支持部16aと外側支持部16bとが形成されている。前記弾性部材14は、主に内側支持部16aと外側支持部16bとを接近させる方向へ弾性力を発揮する。   An inner support 16 a and an outer support 16 b are formed on the left and right sides of the inner surface 12 of the strip-shaped main body 11. The elastic member 14 exerts an elastic force mainly in a direction in which the inner support portion 16a and the outer support portion 16b are brought close to each other.

帯状本体11は、端部13aと端部13bを互いに離すように拡開させて、図2と図4に示すように、足首2の上寄りの部分に装着する。帯状本体11は、アキレス腱3を凹部15内に入り込ませて、足首2を囲むように装着すると、弾性部材14の弾性力によって、内側支持部16aが内踝4aの部分、詳しくは足首2の内側の骨(内踝4aを含む頸骨)4にやや強めに当たり、外側支持部16bが外踝5aの部分、詳しくは外側の骨(外踝5aを含む腓骨)5にやや強めに当たるようになる。   The band-shaped main body 11 is spread so as to separate the end 13a and the end 13b from each other, and is mounted on the upper part of the ankle 2 as shown in FIGS. 2 and 4. When the belt-like main body 11 inserts the Achilles tendon 3 into the recess 15 and mounts it so as to surround the ankle 2, the elastic force of the elastic member 14 causes the inner support portion 16a to be a part of the inner collar 4a, specifically, the inner side of the ankle 2. The outer supporting portion 16b comes to a little strong against the bone (the tibia including the inner collar 4a) 4 and the outer supporting portion 16b slightly against the outer bone 5 (the calcaneus including the outer shell 5a) 5 in detail.

帯状本体11は、アキレス腱3が深めで凹曲面形状の凹部15に入り込み、内側支持部16aと外側支持部16bとで、内踝4a(内側の骨4)と外踝5a(外側の骨5)とを挟むようにして装着されるため、帯状本体11が足首2にフィットしやすくなり、回転方向に位置ずれしにくく、足首2の運動に追従しやすくなる。踝で支持し、骨上で支持することができるため、運動時の筋肉肥大や血管の脈動の影響を受けることがなく、体の動きを正確に検知でき、動作の誤検知のおそれがない。   In the belt-like main body 11, the Achilles tendon 3 deepens and enters the concave surface-shaped concave portion 15, and the inner support portion 16a and the outer support portion 16b form the inner collar 4a (inner bone 4) and outer collar 5a (outer bone 5). Since the belt-like main body 11 is easily fitted to the ankle 2 because it is mounted so as to be pinched, it is difficult to be displaced in the rotational direction, and it becomes easy to follow the movement of the ankle 2. Since it can be supported by heel and supported on bone, it is not affected by muscle hypertrophy and blood vessel pulsation during exercise, so that the movement of the body can be accurately detected, and there is no risk of false detection of movement.

図2に示すように、帯状本体11の内面12の下部12aは、下方に向けて径が広がるようなテーパ状に形成されている。これにより、帯状本体11の内面12が足首2の内踝4aと外踝5aの出っ張りにフィットするため、帯状本体11は足首2に位置ずれしにくい状態で装着されるようになる。   As shown in FIG. 2, the lower portion 12 a of the inner surface 12 of the strip-shaped main body 11 is formed in a tapered shape such that the diameter is expanded downward. As a result, the inner surface 12 of the band-shaped main body 11 fits the protrusions of the inner collar 4 a and the outer collar 5 a of the ankle 2, so that the band-shaped main body 11 is attached to the ankle 2 in a position-displaced state.

なお、帯状本体11は、足首2の内踝4aと外踝5aの下寄りの部位に装着されてもよい。この場合には、帯状本体11の内面12の上部12bを、上端に向けて径が広がるようなテーパ状に形成することで、内踝4aと外踝5aの出っ張りにフィットできるようになる。   The band-shaped main body 11 may be attached to the lower part of the inner collar 4 a and the outer collar 5 a of the ankle 2. In this case, by forming the upper portion 12b of the inner surface 12 of the strip-shaped main body 11 in a tapered shape in which the diameter is expanded toward the upper end, the upper portion 12b can be fitted to the protrusions of the inner and outer ribs 4a and 5a.

帯状本体11は、内側支持部16aと外側支持部16bが弾性力を受けて足首2にやや強めに当接するが、この支持部には、表面が比較的硬い内側の骨4と外側の骨5が存在しているため、帯状本体11が位置ずれしにくくなり、さらに装着時に圧迫感を感じにくくなっている。   In the belt-like body 11, the inner support portion 16a and the outer support portion 16b receive elastic force and abut against the ankle 2 slightly, and in this support portion, the inner bone 4 and the outer bone 5 whose surface is relatively hard. As a result, the belt-like main body 11 is less likely to be misaligned, and it is difficult to feel a sense of oppression at the time of wearing.

図4に示すように、足首2の前方には筋肉(前脛骨筋6)が存在しているが、この部分では、帯状本体11の内面12と足首2との間に隙間17が形成される。帯状本体11は、足首2の周囲を360度以上の範囲で囲むようにして、足首2と一体となるように装着されるが、内面12と筋肉(前脛骨筋6)との間に隙間17が形成されているため、足首2を動かして歩行や走行あるいは各種運動を行うときに、筋肉(前脛骨筋6)が圧迫されることがなく、装着感触が良好になる。   As shown in FIG. 4, a muscle (anterior tibial muscle 6) exists in front of the ankle 2, but in this part, a gap 17 is formed between the inner surface 12 of the strip-like main body 11 and the ankle 2 . The band-shaped body 11 is mounted so as to be integral with the ankle 2 so as to surround the circumference of the ankle 2 within a range of 360 degrees or more, but a gap 17 is formed between the inner surface 12 and the muscle (tibialis anterior muscle 6) Since the ankle 2 is moved for walking, running, or performing various exercises, the muscles (the anterior tibial muscle 6) are not compressed and the wearing feeling is improved.

なお、前記隙間17の代わりに帯状本体が途切れる開放部が形成されていてもよい。前脛骨筋6の対向個所に隙間17あるいは開放部を設けることで、動作時に帯状本体による前脛骨筋が圧迫されなくなり、非装着時と同様な動作が出来るため、歩行動作の検知の精度が向上する。   In addition, the open part which a strip | belt-shaped main body interrupts instead of the said clearance gap 17 may be formed. By providing a gap 17 or an open part at the opposite position of the anterior tibial muscle 6, the anterior tibial muscle by the band-like body is not compressed at the time of operation, and the same operation as at the time of non-wearing can be performed. Do.

この構造では、従来のようにバンドやテープなどを用いて足首2全体を締め付けなくても、足首2と帯状本体11とを一体化でき、足首2の運動に帯状本体11が追従するようになり、また、装着時の違和感もなくすことができるようになる。   In this structure, the ankle 2 and the band-shaped main body 11 can be integrated without tightening the entire ankle 2 using a band or tape as in the conventional case, and the band-shaped main body 11 follows the movement of the ankle 2 Also, it is possible to eliminate discomfort when wearing.

次に、このような運動測定装置10で運動データを測定する構成について説明する。
図4に示すように、帯状本体11の内部に埋め込まれている検知部20には、方位センサ21と加速度センサ22およびこれらセンサを支持する回路基板が設けられている。検知部20に設けられるセンサの数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよく、例えば方位センサ21と加速度センサ22の他に振動型ジャイロなどの角速度センサを使用することもできる。
Next, a configuration for measuring motion data with such a motion measurement device 10 will be described.
As shown in FIG. 4, the detection unit 20 embedded inside the strip-shaped main body 11 is provided with an azimuth sensor 21, an acceleration sensor 22, and a circuit board that supports these sensors. The number of sensors provided in the detection unit 20 may be one, or three or more. For example, in addition to the orientation sensor 21 and the acceleration sensor 22, an angular velocity sensor such as a vibrating gyro is used It can also be done.

方位センサ21は、地磁気を検知する磁気式ジャイロセンサで構成される。磁気式ジャイロセンサは、3軸直交座標上に配置された磁気検知素子を備えることで、足首2を動作させたときに、3軸のうちのどの軸を中心として回転しているのかを特定することができ、そのときの角速度も検知できる。さらに足首2の絶対方位を検知することもできる。   The orientation sensor 21 is configured of a magnetic gyro sensor that detects geomagnetism. The magnetic gyro sensor includes a magnetic detection element disposed on three-axis orthogonal coordinates, thereby specifying which of the three axes it is rotating about when the ankle 2 is operated. The angular velocity at that time can also be detected. Furthermore, the absolute orientation of the ankle 2 can also be detected.

加速度センサ22は、所定の質量と支持部材を有し、質量に作用する力による支持部材の変形量が検知される。加速度センサ22を設けることで、重力方向に対する足首2の姿勢を検知でき、さらに歩行時や走行時または他の運動時に、足1が受ける衝撃を検知できる。例えば、歩いているか走っているかの運動状態や足1自体の着地状態を検知できる。   The acceleration sensor 22 has a predetermined mass and a support member, and the amount of deformation of the support member due to the force acting on the mass is detected. By providing the acceleration sensor 22, it is possible to detect the posture of the ankle 2 with respect to the direction of gravity, and to detect an impact that the foot 1 receives during walking, running or other exercise. For example, it is possible to detect an exercise state of walking or running or a landing state of the foot 1 itself.

帯状本体11に埋設されている振動発生部30は、例えば磁石の磁界とコイルに流れる電流とで発揮される電磁力を利用したバイブレータ、あるいは圧電素子などの歪み変形を利用したバイブレータで構成される。このような振動発生部30を足首2に装着することで、例えば足1の動きや姿勢が悪いときに、足首2に直接振動を与えて教示することができる。なお、刺激付与部は振動発生部30に限られるものではなく、例えば電磁駆動機構や圧電素子を使用して、足首2に対して衝撃波や間欠的な圧力などを与えるものであってもよい。   The vibration generating unit 30 embedded in the strip-shaped main body 11 is configured of, for example, a vibrator utilizing an electromagnetic force exerted by a magnetic field of a magnet and a current flowing through a coil, or a vibrator utilizing strain deformation such as a piezoelectric element. . By attaching such a vibration generating unit 30 to the ankle 2, for example, when the movement or posture of the foot 1 is bad, the ankle 2 can be directly vibrated and taught. The stimulus applying unit is not limited to the vibration generating unit 30. For example, a shock wave or an intermittent pressure may be applied to the ankle 2 using an electromagnetic drive mechanism or a piezoelectric element.

帯状本体11の斜め前方の外側に装備されている発光部40は、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)で構成される複数の発光素子41を備えている。発光部40を足首2に装着することで、例えば足1の動きや姿勢が悪いときに、発光素子41を使って光で教示することができる。この場合、複数の発光素子41で色を変えたり、点滅の仕方を変えたりすることで、異なる教示を識別させることができる。また、発光素子41を調光制御することで、グラデーションで教示することもできる。また、図示しない音声教示素子を帯状本体11に備えることで、足1の動きや姿勢が悪い時に、音声教示素子を使って教示することができる。   The light emitting unit 40 provided on the outer side of the diagonally front of the strip-shaped main body 11 includes a plurality of light emitting elements 41 configured by LEDs (Light Emitting Diodes). By attaching the light emitting unit 40 to the ankle 2, for example, when the movement or the posture of the foot 1 is bad, the light emitting element 41 can be used to teach by light. In this case, different teaching can be identified by changing the color of the plurality of light emitting elements 41 or changing the method of blinking. Further, gradation can be taught by controlling the light emission of the light emitting element 41. Further, by providing the band-like body 11 with a voice teaching element not shown, when the movement or posture of the foot 1 is bad, it can be taught using the voice teaching element.

この実施の形態では、振動発生部30と発光部40の双方によって挟持部材が構成されている。この挟持部材によって、装着者に運動状態の異常を伝えたり、歩行や走行姿勢を矯正するための情報が与えられる。   In this embodiment, a sandwiching member is constituted by both the vibration generating unit 30 and the light emitting unit 40. The holding member provides the wearer with information about an abnormality in the exercise state, and information for correcting walking and running posture.

帯状本体11の内部に設けられているバッテリ50は、充電することによって繰返して使用できる二次電池で構成される。バッテリ50は、検知部20、振動発生部30、発光部40などの各部に電力を供給する。   The battery 50 provided inside the strip-shaped main body 11 is configured by a secondary battery that can be repeatedly used by charging. The battery 50 supplies power to each unit such as the detection unit 20, the vibration generation unit 30, and the light emission unit 40.

図5に示すように、検知部20の方位センサ21および加速度センサ22、振動発生部30、発光部40の発光素子41は、運動測定装置10の制御装置60に接続されている。   As shown in FIG. 5, the direction sensor 21 and the acceleration sensor 22 of the detection unit 20, the vibration generating unit 30, and the light emitting element 41 of the light emitting unit 40 are connected to the control device 60 of the movement measuring device 10.

帯状本体11に埋設されている制御装置60は、CPU(中央演算処理装置)、ROMやRAMのメモリなどを主体として構成されている。方位センサ21で検知された検知出力は検知回路61で検知されて制御装置60に与えられ、加速度センサ22で検知された検知出力は検知回路62で検知されて制御装置60に与えられる。また、制御装置60からドライバ63に制御信号が与えられて、振動発生部30が制御され、制御装置60からドライバ64に制御信号が与えられて、発光素子41が制御される。制御装置60では、足1の動きに応じて得られた方位センサ21や加速度センサ22の検知出力に基づいて得られた運動データがメモリに記憶される。制御装置60では、この運動データに基づいて振動発生部30や発光素子41を動作すべきタイミングを演算し、足1の動きに応じて、振動や光、音によって教示する。   The control device 60 embedded in the strip-shaped main body 11 is mainly configured of a CPU (central processing unit), a memory of a ROM or a RAM, and the like. The detection output detected by the azimuth sensor 21 is detected by the detection circuit 61 and applied to the control device 60, and the detection output detected by the acceleration sensor 22 is detected by the detection circuit 62 and applied to the control device 60. Further, a control signal is supplied from the control device 60 to the driver 63 to control the vibration generating unit 30, and a control signal is supplied from the control device 60 to the driver 64 to control the light emitting element 41. In the control device 60, motion data obtained based on the detection output of the direction sensor 21 or the acceleration sensor 22 obtained according to the movement of the foot 1 is stored in the memory. The control device 60 calculates the timing to operate the vibration generating unit 30 and the light emitting element 41 based on the movement data, and teaches by the vibration, light and sound according to the movement of the foot 1.

なお、制御装置60には、携帯電話やスマートフォンと無線通信を行うことができるブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)やRF送信器などの無線通信部が設けられていてもよい。この場合、制御装置60は、上記運動データを無線通信部を介してスマートフォンまたはパーソナルコンピュータへ送信する。振動発生部30や発光素子41を動作すべきタイミングは、スマートフォンまたはパーソナルコンピュータで演算され、その結果が制御装置60にフィードバックされて、振動発生部30や発光素子41が制御される。   The control device 60 may be provided with a wireless communication unit such as Bluetooth (registered trademark) or an RF transmitter capable of wireless communication with a mobile phone or a smartphone. In this case, the control device 60 transmits the exercise data to the smartphone or the personal computer via the wireless communication unit. The timing at which the vibration generating unit 30 or the light emitting element 41 should operate is calculated by a smartphone or a personal computer, and the result is fed back to the control device 60 to control the vibration generating unit 30 or the light emitting element 41.

検知部20は、帯状本体11が足首2に装着されたときに、足首2の踝に対向して配置される。図4に示す装着例では、検知部20が内踝4a(足首2の内側の骨4の部分)に対向している。検知部20が足首2の骨の部分に配置されると、足首2の筋肉(前脛骨筋6)や動脈の振動の影響を受けにくくなり、歩行時や走行時または他の運動時に、検知部20と足首2との相対位置を常に適正に保ちやすくなり、常に正確な運動データを取得できるようになる。   The detection unit 20 is disposed to face the heel of the ankle 2 when the band-shaped main body 11 is attached to the ankle 2. In the mounting example shown in FIG. 4, the detection unit 20 is opposed to the inner ring 4 a (portion of the bone 4 inside the ankle 2). When the detection unit 20 is disposed in the bone portion of the ankle 2, the detection of the movement of the ankle 2 muscle (anterior tibial muscle 6) and arteries is less likely to occur. It becomes easy to always maintain the relative position of 20 and the ankle 2 properly, and it becomes possible to always acquire accurate motion data.

図4に示す運動測定装置10では、振動発生部30やバッテリ50も内踝4a(足首2の内側の骨4)に対向する部分に配置されている。振動発生部30を骨4に対向させることにより、筋肉や動脈の振動の影響を受けることなく、振動を足首2に伝達しやすくなる。また、検知部20と振動発生部30とバッテリ50ならびに制御装置60を足首2の内踝4aと対向するように1カ所に集中して配置することで、これらの質量を足首2の内踝4aで受けることができ、運動測定装置10を装着していても、違和感なく歩行や運動を行うことができる。   In the motion measuring device 10 shown in FIG. 4, the vibration generating unit 30 and the battery 50 are also disposed in a portion facing the inner ring 4 a (the inner bone 4 of the ankle 2). By causing the vibration generating unit 30 to face the bone 4, the vibration can be easily transmitted to the ankle 2 without being affected by the vibration of a muscle or an artery. In addition, the detection unit 20, the vibration generation unit 30, the battery 50, and the control device 60 are concentrated at one location so as to face the inner heel 4 a of the ankle 2, and these masses are received by the inner heel 4 a of the ankle 2. Even if the exercise measurement apparatus 10 is attached, walking and exercise can be performed without discomfort.

前記運動測定装置10は、例えば右足などの一方の足に装着して使用することができるが、図6に示すように、右足1Aに運動測定装置10Aを、左足1Bに運動測定装置10Bを装着することもできる。   The exercise measuring apparatus 10 can be used by being attached to one foot such as the right foot, for example, but as shown in FIG. 6, the exercise measuring apparatus 10A is attached to the right foot 1A and the exercise measuring apparatus 10B is attached to the left foot 1B. You can also

右足用の運動測定装置10Aは、前記実施の形態の運動測定装置10と同じものであり、左足用の運動測定装置10Bは、右足用の運動測定装置10Aと左右対称形状に構成される。図7は、運動測定装置10A、10Bが、右足1Aと左足1Bに装着された状態を示している。運動測定装置10A、10Bを右足1Aと左足1Bにそれぞれ装着することで、右足1Aと左足1Bの運動状態について別々に運動データを取得することができ、右足1Aと左足1Bに対して別々に振動や光で教示することができる。   The motion measuring device 10A for the right foot is the same as the motion measuring device 10 of the above-described embodiment, and the motion measuring device 10B for the left foot is configured symmetrically with the motion measuring device 10A for the right foot. FIG. 7 shows a state in which the movement measuring devices 10A and 10B are attached to the right foot 1A and the left foot 1B. By attaching the motion measuring devices 10A and 10B to the right foot 1A and the left foot 1B, respectively, it is possible to acquire motion data separately for the motion state of the right foot 1A and the left foot 1B, and vibrate separately for the right foot 1A and the left foot 1B. And can be taught by light.

なお、運動測定装置は必ずしも右足用と左足用とで別々の構造とする必要はなく、例えば帯状本体11の内面12の形状を上下対称とすることで、1種類の運動測定装置10を右足1Aと左足1Bのいずれにも装着できる。この場合に、運動測定装置10を左足1Bに装着するときは、右足1Aのときに対して上下逆の姿勢で装着する。   The motion measuring devices do not necessarily have to be separate structures for the right foot and the left foot. For example, by making the shape of the inner surface 12 of the strip-like main body 11 vertically symmetrical, one kind of motion measuring device 10 is the right foot 1A. And can be attached to either of the left foot 1B. In this case, when the motion measurement device 10 is mounted on the left foot 1B, the motion measurement device 10 is mounted upside down with respect to the time of the right foot 1A.

図8以下には他の実施の形態の運動測定装置が示されている。
図8に示す本発明の第2の実施の形態の運動測定装置110は、帯状本体11の開放端13cと開放端13dとが離れており、図10に示すように、足首2に装着したときに、足首2の後方部分と内外の側方部分に装着されるが、前方部分は覆われない形状である。
The motion measuring device of another embodiment is shown in FIG.
The motion measurement apparatus 110 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 is such that when the open end 13c and the open end 13d of the strip-like main body 11 are separated, as shown in FIG. In addition, although it is attached to the rear portion and the inner and outer side portions of the ankle 2, the front portion is not covered.

帯状本体11は、アキレス腱3が凹部15に入り込んだ状態で、内側支持部16aと外側支持部16bが内踝4aと外踝5aを挟む状態で、足首2に装着される。帯状本体11が足首2に強固に固定されるため、開放端13cと開放端13dとが離れていても、足首2から外れにくい。また、開放端13cと開放端13dとの間の間隙部を足首2の前方には筋肉(前脛骨筋6)に対向させることにより、足首2を動かして歩行や走行あるいは各種運動を行うときに、筋肉(前脛骨筋6)が圧迫されることがなく、装着感触が良好になる。   The band-shaped main body 11 is attached to the ankle 2 in a state in which the inner support portion 16a and the outer support portion 16b sandwich the inner collar 4a and the outer collar 5a in a state where the Achilles tendon 3 enters the recess 15. Since the band-shaped main body 11 is firmly fixed to the ankle 2, even if the open end 13c and the open end 13d are separated, it is hard to remove from the ankle 2. Also, by moving the ankle 2 to walk, run, or perform various exercises by causing the gap between the open end 13c and the open end 13d to face the muscle (anterior tibial muscle 6) in front of the ankle 2 , The muscles (tibialis anterior muscle 6) are not compressed, and the wearing feeling is improved.

図9は本発明の第3の実施の形態の運動測定装置210を示している。
この運動測定装置210は、帯状本体11を右足1Aに装着したときに、検知部20が右足の外踝5aに対向し、振動発生部30とバッテリ50と制御装置60が、内踝4aに対向するように配置されている。このように、各装置が帯状本体11内で分散して配置されてもよいが、足の骨には振動覚(振動を検知する受容器)が多く分布しているため、いずれも内踝4aまたは外踝5aに対向する部分に配置されることが好ましい。
FIG. 9 shows a motion measurement device 210 according to a third embodiment of the present invention.
In the motion measuring device 210, when the belt-like main body 11 is attached to the right foot 1A, the detection unit 20 faces the outer heel 5a of the right foot, and the vibration generating unit 30, the battery 50, and the control device 60 face the inner heel 4a. Is located in As described above, the respective devices may be disposed in a dispersed manner in the band-shaped main body 11, but since many vibration senses (receptors for detecting vibrations) are distributed in the bones of the foot, either may be the inner ridge 4a or It is preferable to arrange | position in the part which opposes the mantle 5a.

検知部20を踝に対向させることにより、足首の動作を直接的に検知でき、振動発生部30を踝に対向させることで、足の骨に振動を与えやすくなる。   By causing the detection unit 20 to face the heel, the motion of the ankle can be directly detected, and by causing the vibration generating unit 30 to face the heel, it is easy to give vibration to the bone of the foot.

本発明の運動測定装置は、運動学の分野において、運動中の足の向きや姿勢を検知し、理想的な運動状態となるように運動者に振動や光で教示するためのものとして使用される。   The motion measuring device of the present invention is used in the field of kinematics to detect the direction and posture of a foot during motion and to teach the motion person by vibration and light so as to be an ideal motion state. Ru.

また、医療分野では、下肢不自由者のリハビリ時の運動測定などに使用することができる。   Moreover, in the medical field, it can be used for exercise measurement at the time of rehabilitation of lower limbs disabled.

1 足(右足)
1A 右足
1B 左足
2 足首
3 アキレス腱
4 内側の骨
4a 内踝
5 外側の骨
5a 外踝
6 前脛骨筋
10 運動測定装置
10A 右足用の運動測定装置
10B 左足用の運動測定装置
11 帯状本体
14 弾性部材
15 凹部
15a,15b 隆起部(回り止め部)
15c 凹部
16a 内側支持部
16b 外側支持部
17 隙間
20 検知部
21 方位センサ
22 加速度センサ
30 振動発生部
40 発光部
41 発光素子
50 バッテリ
60 制御装置
61、62 検知回路
63、64 ドライバ
1 foot (right foot)
1A right foot 1B left foot 2 ankle 3 Achilles tendon 4 inner bone 4a inner bone 5 outer bone 5a mantle 6 anterior tibia muscle 10 exercise measurement device 10A exercise measurement device for right foot 10B exercise measurement device for left foot 11 strip main body 14 elastic member 15 recess 15a, 15b raised part (rotation stopping part)
15c Concave part 16a Inner support part 16b Outer support part 17 Clearance 20 Detection part 21 Orientation sensor 22 Acceleration sensor 30 Vibration generation part 40 Light emission part 41 Light emitting element 50 Battery 60 Control device 61, 62 Detection circuit 63, 64 driver

Claims (6)

足の動作を検知する運動測定装置において、
足首に取り付けられる帯状本体部が設けられて、前記帯状本体の内部に足の動作を検知する検知部が収納されており、
前記帯状本体部には、前記足首の内側と外側の少なくとも一方の踝に支持される支持部と、
アキレス腱を挟んで設けられた回り止め部と、が形成されていることを特徴とする運動測定装置。
In the motion measuring device for detecting the motion of the foot,
A band-shaped main body portion attached to the ankle is provided, and a detection portion for detecting the movement of the foot is housed inside the band-shaped main body,
A support portion supported by at least one of the inner and outer heels of the ankle;
A movement measuring device characterized in that a detent portion provided on both sides of an Achilles tendon is formed.
前記回り止め部は、アキレス腱の外側形状に倣って連続して形成されている請求項1記載の運動測定装置。   The motion measuring device according to claim 1, wherein the detent portion is continuously formed following the outer shape of the Achilles tendon. 前記帯状本体の内部に弾性部材が設けられており、前記弾性部材の弾性力によって、前記帯状本体が足首の内側と外側を挟持する請求項1または2記載の運動測定装置。   The movement measuring device according to claim 1 or 2, wherein an elastic member is provided inside the band-like body, and the band-like body sandwiches the inside and the outside of the ankle by the elastic force of the elastic member. 前記帯状本体の前記内面の断面形状は、足の上方または下方に向けて徐々に広がる形状である請求項1ないし3のいずれかに記載の運動測定装置。   The motion measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein a cross-sectional shape of the inner surface of the band-like main body is a shape which gradually spreads upward or downward of a foot. 前記帯状本体は、足首を360度以上で囲む長さを有している請求項1ないし4のいずれかに記載の運動測定装置。   The motion measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the band-like body has a length surrounding the ankle at 360 degrees or more. 前記帯状本体の内面の前記回り止め部と対向する部分と、足首の前部との間に隙間または開放部が形成される請求項5記載の運動測定装置。 The motion measurement device according to claim 5, wherein a gap or an opening is formed between a portion of the inner surface of the band-like main body facing the detent portion and the front of the ankle.
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