JP6543101B2 - 義足 - Google Patents

Description

本発明は、義足に関する。

義足には、装着者の切断された脚の位置によって、大腿義足、下腿義足などの種類がある。これらの義足に共通して、健常者と外観が同じとなるように義足の足部に履物を装着させることが多い。履物は、ビジネスジューズ、運動靴、ハイヒールなど種々であり、踵高さなども様々である。

良好な歩行などのために、装着される履物の踵高さなどによって、義足の踵高さを調整することが好ましい。そこで、従来、踵高さを調整する機構を備えた義足が提案されている。

例えば、特許文献１には、クラッチ機構を用いて足関節部の角度を段階的に変更し踵高さを調整可能な義足が開示されている。また、特許文献２には、坂道歩行などの歩行パターンなどに応じて、アクチュエータによって足関節部の角度を自動調整して踵高さを調整することが可能な義足が開示されている。

特公昭６２−３７９８７号公報 特許第５０１３８８１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のように装着者が自分で踵高さを調整する義足の場合、その調整が面倒であるという課題があった。

また、上記特許文献２にように踵高さを歩行パターンなどで自動調整する義足の場合、義足に装着される履物によって、調整を変更する必要があり、履物を履き替えるごとに再度歩行パターンなどに応じて自動調整されるまで長い学習期間を要するという課題があった。

本発明は、かかる不都合を解消して、装着される履物に応じて踵高さを適切に自動的に調整可能な義足を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、義足に装着される履物に関する履物情報を取得手段が取得し、前方接地部の下面から足関節部の回動中心までの垂直方向の高さが、履物情報に対応付けられて高さ記憶手段に記憶されている高さとなるように、制御手段が調整機構を自動的に制御する。

これにより、履物に応じて、前記高さを自動的に調整することができ、装着者などが調整する必要がない。

そして、上記特許文献２に記載の義足のように履物を履いてから歩行しながら調整するものではなく、履物情報に応じて一意的に前記高さを調整する。よって、履物を履いて直ぐに、前記高さが好適に調整されるので、装着者の歩行感が良好となる。

第１の態様における本発明の義足は、前記取得手段は、前記履物に付された情報格納部から情報を読み出して、前記履物情報を取得する。

この場合、履物に付された情報格納部から履物情報を直接的に取得することができ、履物情報を取得するための構成が簡易となる。

第２の態様における本発明の義足は、複数の履物に固有の情報とこれら履物の履物情報との関係を対応付けて記憶している固有記憶手段を備え、前記取得手段は、前記履物に付された当該履物に固有の情報を読み取り、前記固有記憶手段において前記固有の情報と対応付けて記憶されている前記履物情報を取得する。

この場合、履物に付された情報格納部から当該履物に固有の情報を取得し、この情報を介して間接的に履物情報を取得することができる。よって、情報格納部には、履物情報を直接格納しておく必要がなく、格納される情報量の減少を図ることが可能となる。

第３の態様における本発明の義足は、複数の履物の画像情報とこれら履物に関する情報とを対応付けて記憶している画像記憶手段を備え、前記取得手段は、前記履物を撮像して当該履物の画像情報を取得し、前記画像記憶手段において前記画像情報と対応付けて記憶されている前記履物情報を取得する。

この場合、履物を撮像することにより、間接的に履物情報を取得することができる。よって、履物に情報格納部を付しておく必要がない。

第４の態様における本発明の義足は、前記取得手段は、当該義足と別個であり、当該取得手段が取得した前記履物情報を送信する送信手段を備えた装置に備わり、当該義足は、前記送信手段が送信した前記履物情報を受信して、前記制御手段に送出する受信手段を備える。

この場合、義足が取得手段を備える必要がないので、義足自体の構成を簡易化することが可能となる。

第５の態様における本発明の義足は、前記取得手段及び前記高さ記憶手段は、当該義足と別個であり、当該取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さを送信する送信手段を備えた装置に備わり、当該義足は、前記送信手段が送信した前記高さを受信して、前記制御手段に送出する受信手段を備える。

この場合、義足が取得手段及び高さ記憶手段を備える必要がないので、義足自体の構成を簡易化することが可能となる。

さらに、本発明において、前記調整機構は、前記足部と前記下肢部との間の回動角度を変更させることにより、前記高さを調整するものであってもよい。

この場合、前記高さを調整するために、足部と下肢部との間の回動角度を変更させている。よって、義足の他の部分を変化させずに前記高さを調整することが可能となる。

また、前記調整機構は、前記足部の踵部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを変更させることにより、前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整するものであってもよい。

この場合、前方接地部から踵部に亘る義足の下面を全体的に変更させることにより、調整機構は前記高さを調整することが可能となる。よって、足部と下肢部との間の回動角度を調整することなく前記高さを調整することができるので、歩行時などにおける当該回動角度に対する制御を変更する必要がなくなる。

さらに、本発明において、制御開始スイッチを備え、前記制御開始スイッチがオンされた後、前記制御手段は、前記取得手段が取得した前記履物情報に基づいて、前記調整機構の制御を開始してもよい。

この場合、制御開始スイッチがオンされた後に調整機構の制御が開始されるので、突然制御が開始されて前記高さが変化して装着者が驚くことを防止することが可能となる。なお、制御開始スイッチは、義足と別個に備わるものであってもよく、例えば、取得手段又は高さ記憶手段が備わる別個の装置に備わるものであってよい。

さらに、第６の態様における本発明の義足は、前記調整機構の調整に対する微調整値が入力される微調整入力手段を備え、前記制御手段は、前記取得手段が取得した前記履物情報に基づいて前記調整機構を制御した後、前記微調整入力手段に微調整値が入力された場合、当該微調整値に基づいて前記調整機構を制御する。

この場合、制御手段によって自動的に調整した前記高さに装着者などが不都合を感じたなどの場合に、これを解消するために、装着者などが微調整入力手段から微入力値を入力することにより、前記高さの微調整を行うことが可能となる。

なお、微調整入力手段は、義足と別個に備わるものであってもよく、例えば、取得手段、高さ記憶手段又は制御開始スイッチが備わる別個の装置に備わるものであってよい。

そして、さらに、第６の態様における本発明の義足において、前記微調整入力手段により入力された前記微調整値を前記履物に対応付けて記憶する微調整記憶手段を備え、前記取得手段が前記履物情報を取得した履物が前記微調整値が入力された履物である場合、前記制御手段は、当該履物に対応付けて前記微調整記憶手段に記憶された前記微調整値で調整して前記調整機構を制御してもよい。

この場合、自動的に調整した前記高さに不都合を感じたなどの場合に、これを解消するために、義足に履物を装着するごとに、装着者などが微調整入力手段に微調整値を入力する手間の解消を図ることが可能となる。

さらに、第７の態様における本発明の義足は、当該義足の歩行面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得手段を備え、前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記傾斜角度取得手段が取得した前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御する。

また、第８の態様における本発明の義足は、当該義足の現在の位置を取得する位置取得手段と、前記位置と当該位置における地面の傾斜角度とを対応付けて記憶する傾斜記憶手段とを備え、前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記位置取得手段が取得した前記位置に対応付けて前記傾斜記憶手段に記憶された前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御する。

第７又は第８の態様における本発明の義足の場合、歩行面の傾斜角度に対応して、制御手段によって調整した前記高さをさらに自動的に調整することが可能となる。これにより、歩行面の傾斜角度と履物とに応じた前記高さに調整することができ、坂道などの歩行の容易化を図ることが可能となる。

さらに、第９の態様における本発明の義足は、当該義足の現在位置を取得する位置取得手段と、当該義足の進行方向を取得する進行方向取得手段と、前記位置と当該位置に対する進行方向側における地面の傾斜角度とを対応付けて記憶する傾斜記憶手段とを備え、前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記位置取得手段が取得した前記現在位置に対応付けて前記傾斜記憶手段に記憶された前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御する。

この場合、現在位置の前方に位置する坂道の傾斜角度に対応して、坂道に差し掛かる前に、又は傾斜角度が急変する前などに、予めこれらに備えて前記高さを自動的に調整することが可能となる。

そして、第８又は第９の態様における本発明の義足において、さらに、前記調整機構の調整に対する微調整値が入力される微調整入力手段と、前記微調整入力手段により入力された前記微調整値を前記履物に対応付けて記憶する微調整記憶手段とを備え、前記傾斜角度に対応する位置が前記位置取得手段が取得した位置である場合、前記制御手段は、当該履物に対応付けて前記微調整記憶手段に記憶された前記微調整値で調整して前記調整機構を制御することも好ましい。

この場合、自動的に調整した前記高さに不都合を感じたなどの場合に、これを解消するために、同じ場所に来たときに、装着者などが微調整入力手段に微調整値を入力する手間の解消を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る義足の履物を装着した状態を示す模式側面図。 別の履物を装着した状態を示す義足の模式側面図。 義足のブロック図。 義足の別態様のブロック図。 履物を装着した状態を示すさらに別態様の義足に模式側面図。 本発明の第２実施形態に係る義足のブロック図。 本発明の第３実施形態に係る義足のブロック図。 義足の別態様のブロック図。

以下、本発明の第１の実施形態に係る義足１００について、図１から図３を参照して説明する。

義足１００は、下肢部１０と足部２０とが足継手である足関節部３０で接続された下腿義足である。ただし、本発明に係る義足は、図示しないが、下肢部１０と膝関節を介して接続される上肢部を有する大腿義足などであってもよい。また、義足１００は、装着者の片脚にのみ装着されるものであっても、両脚に装着されるものであってもよい。

下肢部１０は、金属、硬質樹脂などからなる下肢部本体１１と、下肢部本体１１を覆い、ゴム、樹脂などの軟質素材からなる下肢部カバー１２とを備えている。

足部２０は、金属、硬質樹脂などからなる足部本体２１と、足部本体の底面に固体され、硬質樹脂、金属、カーボンなどからなる芯材２２、足部本体２１及び芯材２２を覆い、ゴム、樹脂などの軟質素材からなる足部カバー２３とを備えている。

足関節部３０は、下肢部本体１１の下端部と足部本体２１の上端部を回動自在に接続されている。

義足１００は、さらに、足部２０の前方接地部の下面Ｅから、すなわち足部カバー２３の前方接地部の下面Ｅから足関節部３０の回動の中心Ｏまでの垂直方向の高さＨ（図１におけるＨ_Ａ、図２におけるＨ_Ｂ）が調整可能な調整機構４０と、この調整機構４０を制御する制御手段５０とを備えている。

ここで、前方接地部は、足部２０の前側で履物Ｓを装着しない場合に接地する部分であり、いわゆる前足部の下方に位置する部分を示し、人の骨格における第１中足骨の下方にあたる部分に相当する。なお、前方接地部は、図１及び図２に示すように、足部２０と下肢部１０との間の回動角度αによって位置が変化する。

調整機構４０は、回動角度αを変更させることにより、高さＨを調整する。調整機構４０は、ここでは、下肢部本体１１に上端部が回動自在に接続され、足部本体２１に下端部が回動自在に接続されたボールねじ機構を用いたアクチュエータによって構成されている。

具体的には、下肢部本体１１に固定されたピン４１に、ステッピングモータなどのモータ４２（図３参照）のモータケース４３の上端部に形成された貫通孔が挿通されている。モータ４２には既知の構成により、撓み継手（カップリング）４４を介して、外周面に雄ねじ部が形成されたボールねじ４５が接続されている。そして、足部本体２１に固定されたピン４６に、内周面に雌ねじ部が形成されたねじ部材４７の下端部に形成された貫通孔が挿通されている。

制御手段５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェースなどから構成されている。制御手段５０は、図示しない電源に接続されている。

このような構成により、調整機構４０においては、制御手段５０に制御されたモータ４２の回転によって、ボールねじ４５とねじ部材４７との螺合長さが変化する。これにより、制御手段５０により調整機構４０を制御することによって、下肢部１０と足部２０との関係、例えば、足関節部３０の中心Ｏと下肢部本体１１の上端点Ｐ１とを結ぶ線Ｌ１と、足関節部３０の中心Ｏと足部本体２１の先端点Ｐ２とを結ぶ線Ｌ２とのなす角度αが変化し、前記高さＨが変化する。

なお、調整機構４０は、上述した構成に限定されず、例えば、空気式、油圧式等のアクチュエータ、ギア機構から構成されるものであってもよい。

義足１００は、ここでは、さらに、義足１００の足部２０に装着される履物Ｓ（図１におけるＳ_Ａ、図２におけるＳ_Ｂ）に関する情報である履物情報Ｑを取得する取得手段６０を備えている。

取得手段６０は、履物Ｓに付された情報格納部１１０に格納されている履物情報Ｑを取得する。ここでは、取得手段６０はＲＦＩＤリーダであり、情報格納部１１０はＲＦＩＤタグであり、これらは近接するように、例えば、取得手段６０は足部２０の踵部に、情報格納部１１０は履物Ｓの後方内側部の表面に付着されている。

取得手段６０は、履物Ｓの情報格納部１１０から取得した履物情報Ｑを制御手段５０に送出する。そして、制御手段５０は、受け取った履物情報Ｑに応じて、調整機構４０を制御する。

履物情報Ｑは、ここでは、履物Ｓの踵高さｈ（図１におけるｈ_Ａ、図２におけるｈ_Ｂ）である。そして、記憶部７０には、履物Ｓの踵高さｈと前記高さＨに調整するためのモータ４２への制御値との関係を示す組み合せ、数式などが予め格納されている。記憶部７０は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリなどから構成されている。記憶部７０は本発明の高さ記憶手段に相当する。なお、取得手段６０及び記憶部７０は、前記電源に接続されている。

制御手段５０は、記憶部７０に問い合わせて、取得手段６０から受け取った履物Ｓの踵高さｈに対応する前記制御値を取得して、この制御値によってモータ４２を制御する。これにより、義足１００の前記高さＨは、当該義足１００に装着された履物Ｓの踵高さｈに応じた高さとすることが可能となる。

例えば、図１に示すように、履物Ｓ_Ａの踵高さｈ_Ａが低い場合には、義足１００の高さＨ_Ａが低くなるように、図２に示すように、履物Ｓ_Ｂの踵高さｈ_Ｂが高い場合には、義足１００の高さＨ_Ｂが高くなるように、調整機構４０を制御する。

なお、前記関係は、例えば、義足１００に装着された履物Ｓの底面が水平となるようにと定めればよいが、これに限定されない。例えば、義足１００を装着した装着者の歩容状態に応じて変化するように、前記関係を定めてもよい。

さらに、履物情報Ｑは、履物Ｓの踵高さｈに限定されず、履物Ｓの底面形状、種類及びアウトソール素材の何れか、又は、これら及び履物Ｓの踵高さｈの組み合せであってもよい。

履物Ｓの底面形状は、例えば、履物Ｓの底面のつま先部、踵部、中間部の角度などであっても、底面形状に固有又は種別に対応してこれを区別する情報であってもよい。

履物Ｓの種類は、例えば、ビジネスシューズ、ハイヒール、運動靴、サンダル、スリッパなどである。

履物Ｓのアウトソール素材は、アウトソールの材質自体の他、材質が有する反発係数、硬度などの柔軟等に関する数値、或いは、柔軟の程度、例えば、柔、軟の２つに区別にした情報であってもよい。

これら履物Ｓの底面形状、種類及びアウトソール素材によって、装着者の歩容は変化を受ける。そのため、これら履物情報Ｑに応じて、前記高さＨを調整することが好ましい。なお、これら履物情報Ｑと前記高さＨとの関係は、既知の関係、又は、試行錯誤を経て得た関係などに基づいて定めればよい。

さらに、履物情報Ｑは、履物Ｓに固有の情報、例えば、履物Ｓの型番、製造番号などの情報であって、記憶部７０に格納されたデータベースなどと照合して、履物Ｓの踵高さｈ、履物Ｓの底面形状、種類及びアウトソール素材を取得することが可能なものであってもよい。この場合、記憶部７０は、本発明の固有記憶手段に相当する。

また、履物情報Ｑは、履物Ｓの画像に関する情報、例えば、履物Ｓの形態の特異点など履物Ｓを画像から特定することが可能な画像情報であって、記憶部７０に格納されたデータベースなどと照合して、履物Ｓの踵高さｈ、履物Ｓの底面形状、種類及びアウトソール素材などを取得することが可能なものであってもよい。この場合、記憶部７０は、本発明の画像記憶手段に相当する。そして、取得手段６０は、履物Ｓを撮像して当該履物Ｓの画像情報を取得することが可能なカメラなどである。

義足１００は、ここでは、さらに、制御手段５０による調整機構４０の制御開始を許可するスタートスイッチ８０を備えている。スタートスイッチ８０は、本発明の制御開始スイッチに相当する。

制御手段５０によって調整機構４０の制御が突然開始すると、装着者は驚く。そこで、装着者がスタートスイッチ８０を押下するなどしてオンした後、制御手段５０によって調整機構４０の制御を開始することが好ましい。なお、スタートスイッチ８０がオンされていない状態であっても、履物情報Ｑに応じた制御以外の制御は、制御手段５０によって自動的になされるものであってもよい。

義足１００は、ここでは、さらに、制御手段５０による調整した調整機構４０に対する微調整を行うための微調整値を入力可能な微調整ボタン９０を備えている。微調整ボタン９０は、本発明の微調整入力手段に相当する。

制御手段５０によって調整機構４０を制御して前記高さＨの調整がなされるが、装着者個々の感覚などの相違によって、予め設定された高さＨが最適なものとはならない場合がある。そこで、装着者が微調整ボタン９０のプラスボタン又はマイナスボタンを操作して前記高さＨの高低に関する微調整値を入力し、この微調整値に基づいて制御手段５０によって調整機構４０を制御して、前記高さＨを微調整することが好ましい。

さらに、微調整ボタン９０によって微調整値が入力された場合、この微調整後の前記高さＨに応じた前記制御値を記憶部７０に、履物情報Ｑに対応して格納し直すことが好ましい。これにより、再度同じ履物Ｓを装着したときに、微調整ボタン９０で微調整値を入力することなく、最適な前記高さＨに自動的に調整することが可能となる。この場合、記憶部７０は、本発明の微調整記憶手段に相当する。

以上、義足１００に、取得手段６０、記憶部７０、スタートスイッチ８０及び微調整ボタン９０が備わる場合について説明した。しかし、これに限定されない。

例えば、図４に示すように、取得手段６０、記憶部７０、スタートスイッチ８０及び微調整ボタン９０などが、義足２００と別個の装置３００に備わっていてもよい。そして、義足２００に受信手段２１０が備わり、別個の装置３００に備わる送信手段３１０と、無線又は有線で接続され、通信可能となっている。

ここで、別個の装置３００とは、例えば、スマートフォン、携帯電話、ＰＤＡなどの市販の装置であっても、専用の装置であってもよい。これらの場合、タッチパネルの所定部分や所定ボタンなどを、スタートスイッチ８０及び微調整ボタン９０に割り当てることも可能である。

また、図示しないが、例えば、取得手段６０及び記憶部７０を備える別個の装置と、スタートスイッチ８０及び微調整ボタン９０と備える別個の装置とが、それぞれ個別のものであってもよい。

また、例えば、別個の装置が、スタートスイッチ８０、微調整ボタン９０の何れか、又はこれの双方を備え、取得手段６０及び記憶部７０を備えないものであってもよい。

さらに、記憶部７０が格納する情報の全部又は一部が、義足１００，２００及び別個の装置３００と異なるサーバなどの装置に格納されるものであっても、又はインターネットやクラウド上に存在するものであってもよい。

さらに、取得手段６０がＲＦＩＤリーダであり、情報格納部１１０がＲＦＩＤタグである場合について説明した。しかし、これに限定されない。

例えば、情報格納部１１０は、ＩＣタグ、一次元又は二次元バーコード、白黒の縞模様からなるマーカ、製造番号、型式番号など、履物情報Ｑを格納、表示するなどことが可能なものであればよい。

情報格納部１１０は、履物Ｓの内側、靴底、内部などに付されたものに限定されず、販売時に履物Ｓに共に提供される収納箱、ひも付きタグ、キーホルダなどに付されたものであってもよい。情報を取得可能な表示が付されたものであってもよい。

そして、取得手段６０は、情報格納部１１０に格納された履物情報Ｑを取得可能な装置であり、情報格納部１１０の種類に応じて適宜定めればよい。取得手段６０は、例えば、タグリーダ、バーコードリーダ（バーコードスキャナ）、マーカ読み取りセンサ、画像読み取りセンサ、カメラなどであってもよい。取得手段６０がこれらバーコードリーダなどである場合、装着者などが取得手段６０を情報格納部１１０に近接させて、履物情報Ｑを取得する必要が生じる。

さらに、調整機構４０が前記角度αを変化させることにより、前記高さＨを調整する場合について説明した。しかし、これに限定されない。

例えば、調整機構は、足部２０の踵部の下面から足関節部３０の中心Ｏまでの垂直方向の高さを変更させることにより、前記高さＨを調整するものであってもよい。具体的には、図５に示すように、義足４００が、足関節部４３０の中心Ｏと底面との距離を全体的に変更させる調整機構４４０を備えるものであってもよい。

具体的には、足部本体４２１が上部足部本体４２１Ａと下部足部本体４２１Ｂとに分割されている。上部足部本体４２１Ａが上部足部カバー４２３Ａに覆われ、下部足部本体４２１Ｂ及びその底面に固定された芯材４２２が下部足部カバー４２３Ｂに覆われている。

そして、上部足部本体４２１Ａと下部足部本体４２１Ｂとの間に、調整機構４４０が設置されている。具体的には、調整機構４４０は、電動式、油圧式、空気式などのアクチュエータであり、上端部が上部足部本体４２１Ａに下端部が下部足部本体４２１Ｂに固定されている。そして、制御手段４５０によって調整機構４４０が制御されることによって、上部足部本体４２１Ａと下部足部本体４２１Ｂとの間隔が変化し、前記高さＨが調整されるようになっている。

以下、本発明の第２の実施形態に係る義足５００について、図６を参照して説明する。この義足５００は、上述した本発明の第１の実施形態に係る義足１００に傾斜センサ５１０を追加したものであるため、義足１００と異なる部分について説明する。

傾斜センサ５１０は、図示しないが、義足５００の足部本体２１（図１，２参照）又は履物Ｓに固定されており、足部２０の傾斜角度を検出する。なお、傾斜センサ５１０は前記電源に接続されている。傾斜センサ５１０は、本発明の傾斜角度取得手段に相当する。

そして、記憶部５７０には、履物Ｓの踵高さｈ、足部２０の傾斜角度及び前記高さＨに調整するためのモータ４２への制御値との関係を示す組み合せ、数式などが予め格納されている。この場合、記憶部５７０は、本発明の傾斜記憶手段に相当する。

例えば、傾斜センサ５１０が検出した検出値から求めた地面の傾斜角度が、所定の閾値を超えた場合、検出した傾斜角度と正負反転させた角度だけ前記角度α（図１，２参照）が変化するように前記制御値を予め定めておけばよい。また、履物情報Ｑ、例えば履物Ｓの種類に応じて前記閾値などを変更してもよい。

傾斜センサ５１０が検出した傾斜角度は制御手段５５０に送出される。制御手段５５０は、記憶部５７０に問い合わせて、取得手段６０から受け取った履物Ｓの踵高さｈ及び足部２０の傾斜角度に対応すると前記制御値を取得して、この制御値によってモータ４２を制御する。これにより、義足５００の前記高さＨを、当該義足５００に装着された履物Ｓの踵高さｈに応じ、且つ、装着者が歩行などする道の傾斜に応じた高さとすることが可能となり、装着者の坂道歩行の容易化を図ることが可能となる。

さらに、図示しないが、傾斜センサ５１０を備えることに代えて、傾斜センサ５１０と共に、義足５００又は履物Ｓのつま先部と踵部にそれぞれ重力センサを取り付けてもよい。この場合、平地で重力センサが検出した重力値を初期値として記憶部５７０に記憶しておき、重力センサの検出した重力値と初期値との乖離から地面の傾斜角度を検出すればよい。

以下、本発明の第３の実施形態に係る義足６００について、図７を参照して説明する。この義足６００は、上述した本発明の第１の実施形態に係る義足１００に位置取得手段６１０を追加したものであるため、義足１００と異なる部分について説明する。

位置取得手段６１０は、義足６００の何れかの箇所に固定されており、義足６００の現在位置を検出するものであり、例えば、複数のＧＰＳ衛星から衛星測位データを受信するＧＰＳ受信機である。なお、位置取得手段６１０は前記電源に接続されている。そして、記憶部６７０には、位置と当該位置における道の傾斜角度の関係を示すデータベース、並びに履物Ｓの踵高さｈ、現在の道の傾斜角度度及び前記高さＨに調整するためのモータ４２への制御値との関係を示す組み合せ、数式などが予め格納されている。

位置取得手段６１０が取得した現在位置は制御手段６５０に送出される。制御手段６５０は、記憶部６７０に問い合わせて、取得手段６０から受け取った履物Ｓの踵高さｈ、及び前記データベースと照合して得た現在の道の傾斜角度に対応すると前記制御値を取得して、この制御値によってモータ４２を制御する。これにより、義足６００の前記高さＨを、当該義足６００に装着された履物Ｓの踵高さｈに応じ、且つ、装着者が歩行などしている道の傾斜に応じた高さとすることが可能となる。

さらに、図示しないが、義足６００は、位置取得手段６１０が取得した現在位置の時間的経過による遷移から義足６００の進行方向を取得する進行方向取得手段を備えることが好ましい。この場合、進行方向取得手段が取得した進行方向に合わせて、坂道などにかかる直前に予め当該坂道の傾斜に合わせて義足６００の前記高さＨを調整することも好ましい。

なお、例えば、図８に示すように、取得手段６０、記憶部７０の一部、スタートスイッチ８０、微調整ボタン９０及び位置取得手段６１０が、義足７００と別個の装置８００，９００に備わり、義足６００に傾斜センサ５１０が備わるものであってもよい。

そして、義足７００に受信手段７１０が備わり、別個の装置８００，９００にそれぞれ備わる送信手段８１０，９１０と、無線又は有線で接続され、通信可能となっている。なお、別個の装置８００，９００は単一の装置であってもよい。ただし、位置取得手段６１０が備わる装置８００は、義足７００の近傍に位置している必要があり、例えば装着者が保持するものであればよい。

１０，４１０…下肢部、 １１…下肢部本体、 １２…肢部カバー、 ２０，４２０…足部、 ２１，４２１…足部本体、 ２２，４２２…芯材、 ２３，４２３…足部カバー、 ３０，４３０…足関節部、 ４０，４４０…調整機構、 ４２…モータ、 ５０，２５０，４５０，５５０，６５０，７５０，８５０…制御手段、 ６０…取得手段、 ７０，４７０，６７０，７７０，８７０…記憶部（高さ記憶手段、固有記憶手段、画像記憶手段、微調整記憶手段）、 ８０…スタートスイッチ（制御開始スイッチ）、 ９０…微調整ボタン（微調整入力手段）、 １００，２００，４００，５００，６００，７００…義足、 １１０…情報格納部、 ２１０，７１０…受信手段、 ３００，８００，９００…装置（別個の装置）、 ３１０，８１０，９１０…送信手段、 ５１０…傾斜センサ（傾斜角度取得手段）、 ５７０…記憶部（高さ記憶手段、傾斜記憶手段）、 ６１０…位置取得手段、 Ｅ…前方接地部の下面、 Ｈ…高さ、 …Ｏ…足関節部の中心（回動中心）、 Ｑ…履物情報、 Ｓ…履物、 α…角度（回動角度）。

Claims (14)

1. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段とを備え、
   前記取得手段は、前記履物に付された情報格納部から情報を読み出して、前記履物情報を取得することを特徴とする義足。
2. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
   複数の履物に固有の情報とこれら履物の履物情報との関係を対応付けて記憶している固有記憶手段とを備え、
   前記取得手段は、前記履物に付された当該履物に固有の情報を読み取り、前記固有記憶手段において前記固有の情報と対応付けて記憶されている前記履物情報を取得すること特徴とする義足。
3. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
   複数の履物の画像情報とこれら履物に関する情報とを対応付けて記憶している画像記憶手段とを備え、
   前記取得手段は、前記履物を撮像して当該履物の画像情報を取得し、前記画像記憶手段において前記画像情報と対応付けて記憶されている前記履物情報を取得すること特徴とする義足。
4. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段とを備え、
   前記取得手段は、当該義足と別個であり、当該取得手段が取得した前記履物情報を送信する送信手段を備えた装置に備わり、
   当該義足は、前記送信手段が送信した前記履物情報を受信して、前記制御手段に送出する受信手段を備えることを特徴とする義足。
5. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段とを備え、
   前記取得手段及び前記高さ記憶手段は、当該義足と別個であり、当該取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さを送信する送信手段を備えた装置に備わり、
   当該義足は、前記送信手段が送信した前記高さを受信して、前記制御手段に送出する受信手段を備えることを特徴とする義足。
6. 前記調整機構は、前記足部と前記下肢部との間の回動角度を変更させることにより、前記高さを調整することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の義足。
7. 前記調整機構は、前記足部の踵部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを変更させることにより、前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の義足。
8. 制御開始スイッチを備え、
   前記制御開始スイッチがオンされた後、前記制御手段は、前記取得手段が取得した前記履物情報に基づいて、前記調整機構の制御を開始することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の義足。
9. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
   前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
   当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
   前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
   前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
   前記調整機構の調整に対する微調整値が入力される微調整入力手段とを備え、
   前記制御手段は、前記取得手段が取得した前記履物情報に基づいて前記調整機構を制御した後、前記微調整入力手段に微調整値が入力された場合、当該微調整値に基づいて前記調整機構を制御することを特徴とする記載の義足。
10. 前記微調整入力手段により入力された前記微調整値を前記履物に対応付けて記憶する微調整記憶手段を備え、
    前記取得手段が前記履物情報を取得した履物が前記微調整値が入力された履物である場合、前記制御手段は、当該履物に対応付けて前記微調整記憶手段に記憶された前記微調整値で調整して前記調整機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の義足。
11. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
    前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
    当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
    前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
    前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
    当該義足の歩行面の傾斜角度を取得する傾斜角度取得手段とを備え、
    前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、
    前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記傾斜角度取得手段が取得した前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御することを特徴とする義足。
12. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
    前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
    当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
    前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
    前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
    当該義足の現在位置を取得する位置取得手段と、
    前記位置と当該位置における地面の傾斜角度とを対応付けて記憶する傾斜記憶手段とを備え、
    前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、
    前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記位置取得手段が取得した前記現在位置に対応付けて前記傾斜記憶手段に記憶された前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御することを特徴とする義足。
13. 前方接地部を含む足部と下肢部とを回動自在に接続する足関節部と、
    前記前方接地部の下面から前記足関節部の回動中心までの垂直方向の高さを調整可能な調整機構と、
    当該義足に装着される履物の踵高さ、底面形状、種類及びアウトソール素材のうち少なくとも何れか１つを含む履物情報を取得する取得手段と、
    前記履物情報と前記高さとを対応付けて記憶している高さ記憶手段と、
    前記取得手段が取得した前記履物情報に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶されている前記高さに調整するように、前記調整機構を制御する制御手段と、
    当該義足の現在の位置を取得する位置取得手段と、
    当該義足の進行方向を取得する進行方向取得手段と、
    前記位置と当該位置に対する進行方向側における地面の傾斜角度とを対応付けて記憶する傾斜記憶手段とを備え、
    前記高さ記憶手段は、前記履物情報及び前記傾斜角度と前記高さとを対応付けて記憶しており、
    前記制御手段は、前記高さが、前記取得手段が取得した前記履物情報及び前記位置取得手段が取得した前記位置に対応付けて前記傾斜記憶手段に記憶された前記傾斜角度に対応付けて前記高さ記憶手段に記憶された前記高さとなるように、前記調整機構を制御することを特徴とする義足。
14. 前記調整機構の調整に対する微調整値が入力される微調整入力手段と、
    前記微調整入力手段により入力された前記微調整値を前記履物に対応付けて記憶する微調整記憶手段とを備え、
    前記傾斜角度に対応する位置が前記位置取得手段が取得した位置である場合、前記制御手段は、当該履物に対応付けて前記微調整記憶手段に記憶された前記微調整値で調整して前記調整機構を制御することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の義足。