JP6534231B2

JP6534231B2 - 荷重計測システム

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Publication number: JP6534231B2
Application number: JP2017509540A
Authority: JP
Inventors: 田中　守; 守田中; 勇三今堀; 山口　和也; 和也山口; 計之藤本; 正光小谷
Original assignee: 株式会社イマック
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: WO2016158424A1; JPWO2016158424A1

Description

本発明は、左右の履物の内底に設けられる荷重センサ部を備えてなり、重心動揺検査に好適な荷重計測システムに関する。

従来より、下肢のリハビリテーションの過程における重心動揺検査などのために、足底の各部分にかかる荷重（部分荷重）の分布を計測し解析することが行われている。その中には、計測結果を認識し易くするために、部分荷重を、左右の足底の画像（足底画像）とともにディスプレイに表示することが知られている。

例えば、特許文献１には、被験者の両足が十分に乗せられる検出台において、感圧導電層をマトリックスの交点に設け、感圧導電層で検出した分布圧（部分荷重）を、白黒もしくはカラーで複数の階調に色分けして、左右の足底画像とともにディスプレイに表示する床反力計測装置が開示されている。

また、特許文献２には、インソールに複数のセンサ部分からなるセンサが設けられており、センサ部分が十分な応力（部分荷重）を受けるかどうかを、白黒で（影付きか影付きでないかで）、左右の足底画像とともにディスプレイに表示する装置が開示されている。センサは、底部導電性繊維層と複数の上部導電性繊維層部分との間に弾性の絶縁材料を挟み、その絶縁材料には垂直方向に多数の金属フィラメントが埋め込まれており、人の重量により、上部導電性繊維層部分が底部導電性繊維層に金属フィラメントを介して電気的に接続されるものである。

特開平０９−１６８５２９号公報特表２００５−５１０６９４号公報

しかしながら、部分荷重を色分けなどで識別し易くして足底画像とともにディスプレイに表示するものは、足底における荷重の分布を認識し易くするには十分とは言えない。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、足底にかかる荷重の分布を認識し易くディスプレイに表示することができる荷重計測システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る荷重計測システムは、荷重計測装置と荷重表示装置を備えており、前記荷重計測装置は、左右の履物の内底に設けられ、第１のシート状弾性体と第２のシート状弾性体とを誘電体とし、第１のシート状導電性弾性体と、１層のシート状導電性弾性体が細い溝部によって複数個に分断されたものの形状である複数の第２のシート状導電性弾性体と、第３のシート状導電性弾性体と、を電極として、複数のコンデンサを形成してなる荷重センサ部と、前記複数のコンデンサの容量値の変化を検出して複数の荷重計測値とする電気回路部と、を備え、前記荷重表示装置は、少なくとも操作入力部とディスプレイを備え、前記操作入力部の入力信号に応じて、前記溝部に対応する画像分割ラインの全部で分割して区切った足底画像とともに前記複数の荷重計測値の比率を前記ディスプレイに表示する第１表示モードと、前記画像分割ラインの一部で分割して区切った前記足底画像とともに、前記複数の荷重計測値又はその比率の一部を合算して得られる比率を前記ディスプレイに表示する第２表示モードと、を切り換える。

好ましくは、前記足底画像は、左右の足の足底画像である。

好ましくは、前記画像分割ラインは、親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個に前記足底画像を分割している。

好ましくは、前記荷重計測装置は、加速度センサ及び／又はジャイロセンサを更に備え、前記荷重表示装置は、前記ディスプレイに、荷重計測と同期した前記履物の加速度及び／又は傾きを表示する。

本発明の荷重計測システムによれば、足底にかかる荷重の分布を認識し易くディスプレイに表示することができる。

本発明の実施形態に係る荷重計測システムを示すブロック回路図である。同上の荷重計測システムの使用例を示す概略外観図であり、（ａ）が履物、（ｂ）が荷重表示装置である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の荷重センサ部の模式図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の荷重センサ部の構成要素を分離して示す平面図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の荷重センサ部の詳細な構造を模式的に示すもので、（ａ）が拡大断面図、（ｂ）が第１のシート状弾性体の拡大平面図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の変形例を示すブロック回路図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の変形例の荷重センサ部の模式図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の変形例の荷重センサ部の構成要素を分離して示す平面図である。同上の荷重計測システムの荷重計測装置の変形例の荷重センサ部の詳細な構造を模式的に示すもので、（ａ）が拡大断面図、（ｂ）が第１のシート状弾性体の拡大平面図である。同上の荷重計測システムの荷重表示装置の第１表示モードの表示の内容を示す正面図である。同上の荷重計測システムの荷重表示装置の第２表示モードの表示の内容を示す正面図である。同上の荷重計測システムの荷重表示装置の別の第２表示モードの表示の内容を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る荷重計測システム１は、図１に示すように、荷重計測装置２と荷重表示装置６を備えている。

荷重計測装置２は、荷重センサ部３と電気回路部４を備えている。

荷重センサ部３は、図２（ａ）に示すような左右の履物５の内底５ａに設けられている。荷重センサ部３は、図３に示すように、第１のシート状弾性体３１を誘電体とし、第１のシート状導電性弾性体３３と複数の（例えば４個の）第２のシート状導電性弾性体３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを電極として、図１に示すように、複数のコンデンサ（第１のコンデンサＣａ_１、Ｃｂ_１、Ｃｃ_１、Ｃｄ_１）を形成してなる。第１のコンデンサＣａ_１が部分荷重センサ３ａ、第１のコンデンサＣｂ_１が部分荷重センサ３ｂ、第１のコンデンサＣｃ_１が部分荷重センサ３ｃ、第１のコンデンサＣｄ_１が部分荷重センサ３ｄ、となる。これらの部分荷重センサ３ａ〜３ｄは各々、第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの各々が画定する部分の全域にわたって荷重（部分荷重）を不足なく検出するものとなる。

第１のシート状導電性弾性体３３には端子３３ｔ、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄには端子３４ａｔ、３４ｂｔ、３４ｃｔ、３４ｄｔがそれぞれ設けられ（図１参照）、配線を通して、電気回路部４に接続され、電気回路部４から荷重センサ部３へ又は荷重センサ部３から電気回路部４へ電気信号（電圧又は電流）が送られる。

第１のシート状弾性体３１、第１のシート状導電性弾性体３３、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの集合体は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、通常、履物５の内底５ａの形状と略同一になっている。

また、図５に示すように、第１のシート状弾性体３１は、多数の空隙または窪み３１ｓを周期的に設けたものとしている。第１のシート状弾性体３１は、多数の空隙または窪み３１ｓが周期的に設けられているため、荷重を受けたとき、厚さの減少に見合う体積がこの部分に広がることにより、荷重にほぼ比例して厚さが変化する。また、第１のシート状弾性体３１は、場合によっては、多数の空隙または窪み３１ｓを周期的に設けずに、圧縮し易い多孔性の素材（例えば、スポンジなど）を用いることも可能である。

複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄは、図４（ｃ）に示すように、１層のシート状導電性弾性体が細い溝部３４ｇによって複数個（図では４個）に分断されたものの形状である。すなわち、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄにおける互いの隙間は、狭いものになっている。それにより、例えば、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄが親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個である場合、溝部３４ｇが細いので、足底全体（荷重センサ部３全体）にかかる荷重は、親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個で計測した各々の荷重を全て足し合わせて算出することができる。また、足底前部にかかる荷重は、親指側前部と小指側前部で計測した各々の荷重を足し合わせて算出することができ、足底後部にかかる荷重は、親指側後部と小指側後部で計測した各々の荷重を足し合わせて算出することができる。

なお、第１のシート状弾性体３１は、絶縁性のシリコンゴムなど、第１のシート状導電性弾性体３３と複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄは、導電性のシリコンゴムなどを用いることができる。また、第１のシート状導電性弾性体３３と第１のシート状弾性体３１の間、第１のシート状弾性体３１と複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの間はそれぞれ、例えば薄い接着剤などを用いて接着することが可能である。

電気回路部４は、第１のシート状導電性弾性体３３の端子３３ｔと複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの端子３４ａｔ〜３４ｄｔとの間に交流電圧Ｖ_１を印加して複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１に交流電流Ｉａ_１、Ｉｂ_１、Ｉｃ_１、Ｉｄ_１を流す第１の交流出力回路４１と、交流電流Ｉａ_１、Ｉｂ_１、Ｉｃ_１、Ｉｄ_１を測定し電圧（荷重計測電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ）に変換する複数の電流測定回路４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄと、を有している。荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄは、荷重の分布（部分荷重）に応じた電圧である。

第１の交流出力回路４１は、荷重センサ部３に荷重がかかっていないときの荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄがゼロになるように調整（オフセットゼロ調整）しておく。荷重センサ部３に荷重がかかると、荷重の分布に応じて複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１の容量値が大きくなり、それに流れる交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１が大きくなり、電気回路部４において、その交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１が荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄに変換される。なお、交流電圧Ｖ_１は、例えば、周波数が約１０ＫＨｚ、振幅が約５Ｖとすることができる。

電気回路部４は、履物５の内底５ａにおいて荷重センサ部３の下部に配置したり、履物５の他の箇所に配置したりすることが可能である。

電気回路部４は、そこで得られた荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄを、荷重計測値送出回路３４において、デジタルデータの荷重計測値に変換して荷重表示装置６に送出する。この送出は、通常は無線であるが、有線も可能である。

なお、電気回路部４は、複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１の容量値の変化を検出して各々の荷重計測値とするものならば、以上説明した構成に限られない。例えば、第１のシート状導電性弾性体３３の端子３３ｔを接地し、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの端子３４ａｔ〜３４ｄｔをそれぞれ発振回路の時定数を決定する遅延回路（ＣＲ回路）に接続して、荷重の分布に応じて変化する発振周波数を荷重計測値とすることも可能である。

次に、荷重計測装置２を変形した荷重計測装置２’について述べる。荷重計測装置２’は、図６に示すように、荷重センサ部３’と電気回路部４’を備えている。

荷重センサ部３’は、図７に示すように、荷重センサ部３の構成に、第２のシート状弾性体３２と第３のシート状導電性弾性体３５とを付加したものである。すなわち、荷重センサ部３’は、第１のシート状弾性体３１と第２のシート状弾性体３２とを誘電体とし、第１のシート状導電性弾性体３３と複数の（例えば４個の）第２のシート状導電性弾性体３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと第３のシート状導電性弾性体３５とを電極として、図６に示すように、複数のコンデンサ（複数の第１のコンデンサＣａ_１、Ｃｂ_１、Ｃｃ_１、Ｃｄ_１と複数の第２のコンデンサＣａ_２、Ｃｂ_２、Ｃｃ_２、Ｃｄ_２）を形成してなる。第１のコンデンサＣａ_１と第２のコンデンサＣａ_２とが部分荷重センサ３ａ’、第１のコンデンサＣｂ_１と第２のコンデンサＣｂ_２とが部分荷重センサ３ｂ’、第１のコンデンサＣｃ_１と第２のコンデンサＣｃ_２とが部分荷重センサ３ｃ’、第１のコンデンサＣｄ_１と第２のコンデンサＣｄ_２とが部分荷重センサ３ｄ’、となる。これらの部分荷重センサ３ａ’〜３ｄ’は各々、第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの各々が画定する部分の全域にわたって荷重（部分荷重）を不足なく検出するものとなる。

第１のシート状導電性弾性体３３には端子３３ｔ、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄには端子３４ａｔ、３４ｂｔ、３４ｃｔ、３４ｄｔ、第３のシート状導電性弾性体３５には端子３５ｔ、がそれぞれ設けられ（図６参照）、配線を通して、後に詳述する電気回路部４’に接続され、電気回路部４’から荷重センサ部３’へ又は荷重センサ部３’から電気回路部４’へ電気信号（電圧又は電流）が送られる。

第１のシート状弾性体３１、第２のシート状弾性体３２、第１のシート状導電性弾性体３３、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの集合体、第３のシート状導電性弾性体３５は、図８（ａ）〜（ｅ）に示すように、通常、履物５の内底５ａの形状と略同一になっている。

また、図９に示すように、第１のシート状弾性体３１は、多数の空隙または窪み３１ｓを周期的に設けたものとし、第２のシート状弾性体３２は、第１のシート状弾性体３１と同材質の平坦な（つまり、多数の空隙または窪みを周期的に設けていない）ものとしている。第１のシート状弾性体３１は、多数の空隙または窪み３１ｓが周期的に設けられているため、荷重を受けたとき、厚さの減少に見合う体積がこの部分に広がることにより、荷重にほぼ比例して厚さが変化する。一方、第２のシート状弾性体３２は、荷重に対する厚さの変化は無視できるほど小さい。

複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄは、図８（ｃ）に示すように、１層のシート状導電性弾性体が細い溝部３４ｇによって複数個（図では４個）に分断されたものの形状である。すなわち、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄにおける互いの隙間は、狭いものになっている。それにより、例えば、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄが親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個である場合、溝部３４ｇが細いので、足底全体（荷重センサ部３’全体）にかかる荷重は、親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個で計測した各々の荷重を全て足し合わせて算出することができる。また、足底前部にかかる荷重は、親指側前部と小指側前部で計測した各々の荷重を足し合わせて算出することができ、足底後部にかかる荷重は、親指側後部と小指側後部で計測した各々の荷重を足し合わせて算出することができる。

なお、第１のシート状弾性体３１及び第２のシート状弾性体３２は、絶縁性のシリコンゴムなど、第１のシート状導電性弾性体３３、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄ、第３のシート状導電性弾性体３５は、導電性のシリコンゴムなどを用いることができる。また、第１のシート状導電性弾性体３３と第１のシート状弾性体３１の間、第１のシート状弾性体３１と複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの間、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄと第２のシート状弾性体３２の間、第２のシート状弾性体３２と第３のシート状導電性弾性体３５の間はそれぞれ、例えば薄い接着剤などを用いて接着することが可能である。

電気回路部４’は、第１のシート状導電性弾性体３３の端子３３ｔに交流電圧Ｖ_１を印加して複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１に交流電流Ｉａ_１、Ｉｂ_１、Ｉｃ_１、Ｉｄ_１を流す第１の交流出力回路４１と、第３のシート状導電性弾性体３５の端子３５ｔに交流電圧Ｖ_２を印加して複数の第２のコンデンサＣａ_２〜Ｃｄ_２に交流電流Ｉａ_２、Ｉｂ_２、Ｉｃ_２、Ｉｄ_２を流す第２の交流出力回路４２と、第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの端子３４ａｔ〜３４ｄｔに流れる交流電流Ｉａ_３、Ｉｂ_３、Ｉｃ_３、Ｉｄ_３を測定し電圧（荷重計測電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ）に変換する複数の電流測定回路４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄと、を有している。荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄは、荷重の分布（部分荷重）に応じた電圧である。本実施形態では、第１のシート状導電性弾性体３３の端子３３ｔに印加される交流電圧Ｖ_１と第３のシート状導電性弾性体３５の端子３５ｔに印加される交流電圧Ｖ_２は、接地電位を基準電位として設定され、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの端子３４ａｔ〜３４ｄｔは接地電位と同電位に保持されるように設定されている。

第１の交流出力回路４１と第２の交流出力回路４２は、荷重センサ部３’に荷重がかかっていないとき交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１と交流電流Ｉａ_２〜Ｉｄ_２が１８０度の位相差で振幅が等しくなるように、交流電圧Ｖ_１と交流電圧Ｖ_２を調整（オフセットゼロ調整）すれば、複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１に流れる交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１は、複数の第２のＣａ_２〜Ｃｄ_２に交流電流Ｉａ_２〜Ｉｄ_２として流れるので、第２のシート状導電性弾性体３４の端子３４ａｔ〜３４ｄｔ、つまり複数の電流測定回路４３ａ〜４３ｄに交流電流Ｉａ_３〜Ｉｄ_３は流れない。なお、交流電圧Ｖ_１（又は交流電圧Ｖ_２）は、例えば、周波数が約１０ＫＨｚ、振幅が約５Ｖとすることができる。

荷重センサ部３’に荷重がかかると、荷重の分布に応じて複数の第１のコンデンサＣａ_１〜Ｃｄ_１の容量値が大きくなり、それに流れる交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１が大きくなる。一方、複数の第２のコンデンサＣａ_２〜Ｃｄ_２の容量値はほとんど変化しないので、それに流れる交流電流Ｉａ_２〜Ｉｄ_２はほとんど変化しない。よって、第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの端子３４ａｔ〜３４ｄｔに交流電流Ｉａ_１〜Ｉｄ_１と交流電流Ｉａ_２〜Ｉｄ_２の差が交流電流Ｉａ_３〜Ｉｄ_３として流れる。そして、電気回路部４’において、交流電流Ｉａ_３〜Ｉｄ_３が荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄに変換される。

電気回路部４’は、履物５の内底５ａにおいて荷重センサ部３’の下部に配置したり、履物４の他の箇所に配置したりすることが可能である。

電気回路部４’は、そこで得られた荷重計測電圧Ｖａ〜Ｖｄを、荷重計測値送出回路４４において、デジタルデータの荷重計測値に変換して荷重表示装置６に送出する。この送出は、通常は無線であるが、有線も可能である。

次に、荷重表示装置６について述べる。荷重表示装置６は、図１に示すように、少なくとも操作入力部７とディスプレイ８を備えている。荷重表示装置６では、操作入力部７の入力信号に応じて複数の表示モードを切り換えて、当該表示モードに応じた内容をディスプレイ８に表示する。操作入力部７は、タッチパネルや押しボタンキーなどが可能である。

荷重表示装置６は、操作入力部７とディスプレイ８の他、上記の表示を行うため、受信部９、ＣＰＵ１０、プログラム記憶部１１、データ記憶部１２などを備えたものとすることができる。受信部９は、電気回路部４（又は４’）の荷重計測値送出回路４４が送出する荷重計測値を受信し、ＣＰＵ１０は、プログラム記憶部１１に記憶されたプログラムに従って、データ記憶部１２のワーキングメモリを使って、荷重計測値を適切に加工してディスプレイ８に表示する。また、荷重表示装置６は、図２（ｂ）に示すように、コンパクトな単体のものとすることができるが、通常のパソコンを用いることも可能である。

荷重表示装置６は、部分荷重センサ３ａ〜３ｄ（又は３ａ’〜３ｄ’）の荷重計測値に関する様々な表示モードが可能であるが、少なくとも次に述べる第１表示モードと第２表示モードを有する。第１表示モードでは、図１０に示すように、画像分割ライン（縦横のライン）１３の全部で分割して区切った足底画像１４とともに複数の荷重計測値の比率をディスプレイ８に表示する。画像分割ライン１３は、複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄを互いに分断する溝部３４ｇに対応する。図１０に示すものでは、足底画像１４が左右の足の足底画像であり、また、画像分割ライン１３は、親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個に足底画像１４を分割している。

第２表示モードでは、図１１及び図１２に示すように、画像分割ライン１３の一部で分割して区切った足底画像１４とともに複数の荷重計測値（又はその比率）の一部を合算して得られる比率をディスプレイ８に表示する。図１１に示すものは、画像分割ライン１３の一部が、親指側前部、小指側前部、後部の３個に足底画像１４を分割している。また、図１２に示すものは、画像分割ライン１３の一部が、前部と後部の２個に足底画像１４を分割している。

図１０〜図１２に示す数値の例では、図１０で示す第１表示モードでは、左足の親指側前部３４％、小指側前部２９％、親指側後部２６％、小指側後部が１１％となっており、右足の親指側前部３８％、小指側前部３２％、親指側後部１６％、小指側後部１４％となっている。図１１で示す第２表示モードでは、親指側前部と小指側前部は第１表示モードと変わらず、左足の親指側後部２６％と小指側後部１１％が合算されて後部３７％となっており、右足の親指側後部１６％と小指側後部１４％が合算されて後部３０％となっている。また、図１２で示す第２表示モードでは、更に左足の親指側前部３４％、小指側前部２９％が合算されて６３％となっており、右足の親指側前部３８％、小指側前部３２％が合算されて７０％となっている。ここで、合算による値は、荷重センサ部３（又は３’）の上述した構造、特に複数の第２のシート状導電性弾性体３４ａ〜３４ｄの構造により、適切なものとなる。

このように、画像分割ライン１３の全部で分割したり一部で分割したりして区切った足底画像１４とともに荷重計測値の比率をディスプレイ８に表示するので、足底にかかる荷重の分布が認識し易くなる。

また、足底画像が左右の足の足底画像であると、重心動揺検査などで、両足の荷重バランスが解析し易いが、左右どちらかの足の足底画像及び荷重計測値の比率を拡大して見たい場合などでは、左右どちらかの足だけにすることも可能である。また、荷重計測値の比率にかえて荷重計測値をそのまま表示することも可能である。

また、荷重計測装置２（又は２’）が加速度センサ及び／又はジャイロセンサを更に備えるようにすることも可能である。この場合、左右の各々の履物５の加速度や傾きなどを荷重の検出と同期して検出し、そのデジタルデータを電気回路部４（又は４’）の荷重計測値送出回路４４を用いて荷重表示装置６に送出することができる。そして、荷重表示装置６は、ディスプレイ８に、荷重計測と同期した履物５の加速度や傾きなどを表示することができる。それにより、リアルタイムに、左右の足の詳細な動作とともに足底にかかる荷重の分布を認識することができる。

以上、本発明の実施形態に係る荷重計測システムについて説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。

１荷重計測システム
２、２’ 荷重計測装置
３、３’ 荷重センサ部
３ａ〜３ｄ、３ａ’〜３ｄ’ 部分荷重センサ
３１第１のシート状弾性体
３１ｓ第１のシート状弾性体の空隙または窪み
３２第２のシート状弾性体
３３第１のシート状導電性弾性体
３３ｔ第１のシート状導電性弾性体の端子
３４ａ〜３４ｄ複数の第２のシート状導電性弾性体
３４ｇ溝部
３４ａｔ〜３４ｄｔ複数の第２のシート状導電性弾性体の端子
３５第３のシート状導電性弾性体
３５ｔ第３のシート状導電性弾性体の端子
４、４’ 電気回路部
４１第１の交流出力回路
４２第２の交流出力回路
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ電流測定回路
５履物
５ａ内底
６荷重表示装置
７操作入力部
８ディスプレイ
１３画像分割ライン
１４足底画像
Ｃａ_１〜Ｃｄ_１複数の第１のコンデンサ
Ｃａ_２〜Ｃｄ_２複数の第２のコンデンサ
Ｉａ_１〜Ｉｄ_１複数の第１のコンデンサに流れる交流電流
Ｉａ_２〜Ｉｄ_２複数の第２のコンデンサに流れる交流電流
Ｉａ_３〜Ｉｄ_３複数の第２のシート状導電性弾性体の端子に流れる交流電流
Ｖ_１第１の交流出力回路が出力する交流電圧
Ｖ_２第２の交流出力回路が出力する交流電圧
Ｖａ〜Ｖｄ荷重計測電圧

Claims

荷重計測装置と荷重表示装置を備えており、
前記荷重計測装置は、
左右の履物の内底に設けられ、第１のシート状弾性体と第２のシート状弾性体とを誘電体とし、第１のシート状導電性弾性体と、１層のシート状導電性弾性体が細い溝部によって複数個に分断されたものの形状である複数の第２のシート状導電性弾性体と、第３のシート状導電性弾性体と、を電極として、複数のコンデンサを形成してなる荷重センサ部と、
前記複数のコンデンサの容量値の変化を検出して複数の荷重計測値とする電気回路部と、を備え、
前記荷重表示装置は、
少なくとも操作入力部とディスプレイを備え、
前記操作入力部の入力信号に応じて、前記溝部に対応する画像分割ラインの全部で分割して区切った足底画像とともに前記複数の荷重計測値の比率を前記ディスプレイに表示する第１表示モードと、前記画像分割ラインの一部で分割して区切った前記足底画像とともに、前記複数の荷重計測値又はその比率の一部を合算して得られる比率を前記ディスプレイに表示する第２表示モードと、を切り換えることを特徴とする荷重計測システム。
請求項１に記載の荷重計測システムにおいて、
前記足底画像は、左右の足の足底画像であることを特徴とする荷重計測システム。
請求項１又は２に記載の荷重計測システムにおいて、
前記画像分割ラインは、親指側前部、小指側前部、親指側後部、小指側後部の４個に前記足底画像を分割していることを特徴とする荷重計測システム。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の荷重計測システムにおいて、
前記荷重計測装置は、加速度センサ及び／又はジャイロセンサを更に備え、
前記荷重表示装置は、前記ディスプレイに、荷重計測と同期した前記履物の加速度及び／又は傾きを表示することを特徴とする荷重計測システム。