JPH03247305A

JPH03247305A - 足型測定装置

Info

Publication number: JPH03247305A
Application number: JP4648590A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshii; 隆吉井; Masaichi Yasaka; 八阪　政一
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1991-11-05
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0685726B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、人間の足型を測定するための足型測定装置
に関し、特定の足の形状に合致した靴を設計、製作し、
また既製靴の製作のための基礎データを蓄積し、また多
数の既製靴から特定の足に会う靴を探し出し、さらに既
製の靴を特定の足に合わせて手直しするために用いられ
る。

（従来の技術）足の形状を把握するため、従来は計測者、例えばシュー
ツイツタがフートゲージ、スクライバ、巻尺、ハイドゲ
ージなどを足に直接当てて各部の寸法を測定していたが
、人間の足が柔かく、測定圧の大きさによって測定値が
異なり、測定に熟練を要するので、最近になって非接触
で足の形状を測定するための自動足型計測器が開発され
るようになった。

例えば、片持ち状に固定された足置き台上に被測定者の
片足をのせ、この足の長さ方向、幅方向および高さ方向
に変位センサを移動し、または足の長さ方向軸の周囲に
上記の変位センサを回転しながら足までの距離を計測し
、この計測値および変位センサの移動量などに基づいて
演算を行い、足の輪郭や断面形状を求めるようにしたも
のが知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記公知の足形測定装置は、左右の足を
片側ずつ個別に測定するものであり、かつ１個の変位セ
ンサを使用し、その位置、向きを変えて測定するもので
あるから、左右両足の測定を完了するまでに長時間を必
要とし、また足置き台が単に足をのせるだけのものであ
って圧力分布センサを備えていないので、足裏の接地部
形状を知ることができなかった。しかも、体重のかけ方
によって足の一部がふくらんだりして輪郭が変化するの
に対し、上記公知の装置は、人体の重心位置を確認する
手段を欠いているので、再現性が悪くなり、測定誤差が
大きくなるという問題があった。

この発明は、左右両足の形状を同時に測定して所要時間
を短縮することができ、かつ変位センサによる測定と同
時に足裏の接地面形状（体圧分布）を検出することがで
き、しかも被測定者の重心を所望の範囲内に保ちながら
上記の測定を行って測定誤差を小さくすることができる
足型測定装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段）この発明の足型測定装置は、本体ケースの底板上方に左
右の足台フレームを介して左右の足置き台を設け、上記
の底板から足置き台までの任意の部材間に上記左右の足
置き台に足を載せたときの重心を検出するための３個以
上のロードセルを多角形に配置し介在させると共に、上
記足置き台の上面に足裏の接地面形状を検出するための
圧力分布センサを設置し、上記の底板および足台フレー
ムの間に幅方向に長い摺動板を前後摺動自在に支架し、
この摺動板上に上記の左側足置き台を挟んで対向する２
個の左足側面検出用レーザー式変位センサおよび上記の
右側足置き台を挟んで対向する２個の右足側面検出用レ
ーザー式変位センサをそれぞれ昇降自在に設け、上記左
右の足置き台上で被測定者が立ったときに上記３個以上
のロードセルを結ぶ多角形の重心位置に対する被測定者
の重心の偏りを、上記３個以上のロードセルの出力に基
づいて演算し表示する重心測定器を設け、上記の偏りを
所定の範囲内に保ちながら上記の摺動板を前後に往復さ
せ、この往復ストロークの両端で上記変位センサを昇降
させて足を走査することにより足型を測定し、かつ圧力
分布センサにより足裏の体圧分布を測定するようにした
ことを特徴とする。

なお、上記のロードセルを介在させる位置は、例えば上
記底板と足台フレームの下端部との間、または足台フレ
ームと足置き台上面との間等のいずれでもよい、また、
この発明で使用する圧力分布センサは、多数の微小部分
から一定圧力以上の部分のみを検出し、表示するもので
もよく、また上記微小部分の圧力の大きさを数段階に分
けて表示する静電容量型または電流型等でもよい。

（作用）被測定者が左足を左側足置き台に乗せ、右足を右側足置
き台に乗せて立つと、被測定者の体の傾斜などに応じて
重心が移動し、その重心の位置が重心表示器の表示部に
表示されるので、被測定者は、足型の測定中に上記重心
表示器の表示を見ながら自己の姿勢を制御して重心を所
定の範囲内に保つことができる。

上記のように被測定者が左右の足置き台上に立つと、左
右の足置き台に設置されている圧力分布センサが足裏の
多数の微小部分ごとにその接地圧の大きさを検出し、そ
の検出値の設定値を超える部分が上記圧力センサにあら
かじめ接続されている演算装置およびプロフタを介して
等直線、色分布などの図形（第７図の斜線部Ｓ参照）と
して出力される。

また、摺動板を駆動し、かつ摺動板上の側面検出用レー
ザー式変位センサを作動させると、摺動板が足の長さ範
囲を前後に往復し、その往復ストロークの両端で摺動板
上の左右２組の側面検出用レーザー式変位センサが一定
ピッチずつ上昇または下腎をして第５図の屈折線Ｈを描
きながら足を走査して足までの水平距離を測定し、これ
を記憶する。したがって、この記憶されたデータから足
の立体形状が求められ、これに基づいて足の任意位置の
横断面形状（足の長さ方向に対して直角な断面形状、第
６図参照）、足の外輪郭Ａ（第７図参照）が求められ、
この外輪郭Ａが必要に応じて図形として出力される。

また、上記外輪郭へのデータから足長ｌ、足幅すなどが
算出され、上記足型のデータから第１指高ｉ　（第９図
参照）、第５指高ｊ、インステップ高さｈ、内側ボール
ポイントＢ、（第７図参照）の高さ、外側ボールポイン
トＢ２の高さ、外果端Ｃ（第９図参照）や内果端Ｄ（第
８図参照）の先端位置、その高さｃ、ｄが求められ、任
意位置における横端面の周囲長、例えばインステップガ
ースｎ（インステップポイントＥを通る周長、第８図参
照）、足囲ｍ（内側ボールポイントＢ１と外側ボールポ
イントＢ２を通る断面の周長）、ウェイストガースｔ（
インステップガースｎと足囲ｍの中間位置の周長）を算
出することができる。また、必要に応じて内不踏長、外
不踏長、内側半足輻ｂ＋、外側半足幅すよ、ヒール幅ｂ
３等を算出することができる。

なお、足の形状は、爪先側が低く、線側が高いことが経
験的に知られているので、上記の変位センサによる走査
の際、変位センサの上昇に伴ってその前後方向のトラバ
ース範囲を線側に偏らせて狭くし、これにより計測所要
時間を短縮することができる。

（実施例）第１図において、１は計測部、２は制御部、３は重心表
示部、４はキーボード、５はタッチパネル付きデイスプ
レィ、６はプロッタ、７はプリンタであり、計測部１の
左右の足置き台１８．１８上に被測定者が左右の足を乗
せて立つと、その重心の位置が重心表示部３に例えばバ
ーグラフ等によって表示され、デイスプレィ５の指示に
したがって上記デイスプレィのタッチパネルを操作する
ことにより、計測部１の足置き台１８．１８の圧力分布
センサ１９が作動して足裏の接地部が検出され、この接
地部形状がプロッタ６から出力され、また計測部１のレ
ーザー式変位センサ３６が動作して足の各部の寸法が測
定され、制御部２のコンピュータで演算され、足の外輪
郭Ａがプロッタ６から出力され、各測定値がプリンタ７
から出力される。

第２図および第３図において、計測部１の本体ケース１
０の底板１１上に後部（第２図下方）の左右および前部
の中央の合計３箇所のロードセル１２ａ、１２ｂ、１２
ｃを介して台板１３がｉｉ！置され、これら３個のロー
ドセル１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ加わる荷重を
−ａ、　Ｗｂ、−Ｃとするとき、制御部２（第１図参照
）において上記個別荷重の平均値（ｌｌａ＋肺＋Ｗｃ）
／３＝Ｈ−が算出され、更に個別荷重と平均値との差−
ａ　−一■、訃−一■、Ｗｃ−一■がそれぞれ算出され
、重心表示部３上の３本の放射状スケール３ａ、　３ｂ
、　３ｃに上記の差賀ａ−−−、Ｗｂ−Ｗｍ、Ｗｃ−Ｗ
−が中心からの距離として表示される。しかして、左右
の足置き台１８．１８の各爪先側および踵側の合計４箇
所にそれぞれロードセルを設置した場合は、左側踵部の
荷重が上式の−ａに、右側踵部の荷重が上式の柿に、ま
た左右の爪先部の荷重の平均値が上式の−Ｃにそれぞれ
代入される。この場合は、本体ケース１０の底板１１上
にロードセルを配置した場合に比べ、変位センサの移動
に伴う重心の移動の影響を受けない。

上記の台板１３の上面左右に前後方向のガイド板１４．
１４が並行に立設され、その対向面に設けた水平なガイ
ド溝１４ａ、１４ａに摺動板１６が摺動自在に支架され
る（第４図参照）、そして、上記の摺動板１６を前後方
向にまたぐように左右の足台フレーム１７．１７が固定
される。この足台フレーム１７は、前後方向の水平部１
７ａとその前後両端の脚部１７ｂ、１７ｂとで門形に形
成されており、脚部１７ｂによって上記の台板１３上に
固定される。そして、上記水平部１７ａ上に足置き台１
８が固定され、この足置き台１Ｂの上面に圧力分布セン
サ１９が設けられる。この圧力分布センサ１９は、圧力
によって導電性が変化する感圧性ゴムシートの片側に前
後方向の導線を、反対側に幅方向の導線をそれぞれ多数
本、５鵬間隔で配置し、圧力が設定値を超えた部分に導
通が生じるようにしたものであり、足置き台１８上に被
測定者が立ったとき、足裏の接地面中、所定圧以上の部
分が検出され、この接地面形状Ｓ（第７図参照）が前記
のプロッタ６（第１図参照）によって描かれる。

第２図および第３図に示すように、台板１３の前部と後
部間に第１水平軸２１、第２水平軸２２がそれぞれ前記
のガイド溝１４ａよりも低い位置に支架される。第１水
平軸２１は、台板１３の前部左端に位置する第１ステツ
ピングモータ２３により伝動手段２４を介して駆動され
、第１水平軸２１に固定した左右の歯車２１ａ、２１ａ
および第２水平軸２２に固定した左右の歯車２２ａ、２
２ａに歯付きベルト２５が巻掛けられ、この歯付きベル
ト２５が摺動板１６に連結され、上記第１ステツピング
モータ２３の回転によって摺動板１６が前後に移動する
。

上記摺動板１６の上面中央に第３水平軸３１が幅方向に
支架され、この第３水平軸３１が摺動板１６上の第２ス
テツピングモータ３２により伝動手段３２ａを介して駆
動される。上記の第３水平軸３１の上方には、摺動板１
６と平行な昇降板３３が昇降自在に設けられ、この昇降
板３３の下面左右に突設した下向きのラック３４（第３
図、第４図参照）に、上記第３水平軸３１の両端に固定
したビニオン３５が噛み合い、上記第２ステツピングモ
ータ３２の回転によって昇降板３３が昇降する。そして
、この昇降板３３の左半部に２個の左足側面検出用レー
ザー式変位センサ３６．３６が、また右半部に２個の右
足側面検出用レーザー式変位センサ３６．３６がそれぞ
れ対向状に固定される。

上記の摺動板１６が図示の待機位置から前進する際、こ
の摺動板１６は、第１ステツピングモータ２３が制御部
２の出力パルスを受けて回転するのに伴って前進し、足
長ｌを進んだのち、昇降板３３が第２ステツピングモー
タ３２に駆動されて１鵬上昇し、続いて摺動板１６が後
退し、最初の位置に戻ったのち昇降板３３がｌ■上昇す
る。以下、これを繰り返して変位センサ３６が第５図の
屈折線Ｈに沿って足を走査する。そして、設定により所
定の高さに変位センサ３６が達したのち、変位センサ３
６は最初の高さにもどされる。なお、昇降板３３の上昇
または上陸のストロークは８０−以下の任意の大きさに
設定される。そして、上記昇降板３３上の４個の側面検
出用レーザー式変位センサ３６は、上記摺動板１６およ
び昇降板３３が１閣移動するごとにレーザー光を発射し
て足までの水平距離を計測し、各計測値が制御部２に記
憶され、この計測値と摺動板１６の移動量とから足の立
体的形状が求められ、更に足の外輪郭Ａ、足長ｌ、足幅
ｂ、足囲ｍ、第１指高ｉ、第５指高ｊなどが算出され、
必要に応じてプロッタ６またはプリンタフの出力として
得られる。

（発明の効果）上記のようにこの発明は、合板上に左右の足置き台を設
けて左右両足を同時に載せることができようにすると共
に、この足置き台の下方にロードセルを多角形状に配置
し、このロードセルの出力に基づいて被測定者の重心位
置を示す重心測定器を設け、また上記左右の足置き台に
圧力分布センサを設け、更に合板上に前後摺動自在の摺
動板を介して側面検出用レーザー式変位センサを設けて
この変位センサから足までの水平距離を計測するように
したものであるから、被測定者が重心表示器を監視する
ことにより、重心位置を所定範囲に保ちながら圧力分布
センサによる足裏の接地面形状および変位センサによる
外輪郭その他の足型を測定することができ、そのため重
心の偏りによる誤差を防いで測定精度を向上することが
できる。

また、圧力分布センサによる計測および変位センサによ
る計測を同時に行うことができ、かつ変位センサを左右
の足の側面用に４個設けたので、同時に計測できる部分
が多くなり、そのため計測に要する時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の全体斜視図、第２図は計
測部１の内部平面図、第３図は第２図のトｌ線断面図、
第４図は第２図のＴＶ−ＩＶ線矢視断面図、第５図は変
位センサによる走査方法を説明する足の側面図、第６図
は第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第７図は足の裏面図、
第８図は足の内側面図、第９図は足の外側面図である。Ｉ：計測部、２：制御部、３：重心表示部、４：キーボ
ード、５：デイスプレィ、６：プロッタ、７：プリンタ
、１０：本体ケース、１１：底板、１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ：ｏ−ドセル、１３：台板、１６：摺動板、１７：
足台フレーム、１８二足置き台、１９：圧力分布センサ
、３３：昇降板、３６：側面検出用レーザー式変位セン
サ。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】〔１〕本体ケースの底板上方に左右の足台フレームを介
して左右の足置き台を設け、上記の底板から足置き台ま
での任意の部材間に上記左右の足置き台に足を載せたと
きの重心を検出するための３個以上のロードセルを多角
形に配置し介在させると共に、上記足置き台の上面に足
裏の接地面形状を検出するための圧力分布センサを設置
し、上記の底板および足台フレームの間に幅方向に長い
摺動板を前後摺動自在に支架し、この摺動板上に上記の
左側足置き台を挟んで対向する２個の左足側面検出用レ
ーザー式変位センサおよび上記の右側足置き台を挟んで
対向する２個の右足側面検出用レーザー式変位センサを
それぞれ昇降自在に設け、上記左右の足置き台上で被測
定者が立ったときに上記３個以上のロードセルを結ぶ多
角形の重心位置に対する被測定者の重心の偏りを、上記
３個以上のロードセルの出力に基づいて演算し表示する
重心測定器を設け、上記の偏りを所定の範囲内に保ちな
がら上記の摺動板を前後に往復させ、この往復ストロー
クの両端で上記変位センサを昇降させて足を走査するこ
とにより足型を測定し、かつ圧力分布センサにより足裏
の体圧分布を測定するようにしたことを特徴とする足型
測定装置。