TW201836548A - 穿戴式足型足壓量測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種穿戴式足型足壓量測裝置，用來量測使用者的足型以及足壓，其包含彈性穿戴物件、橫向支撐件、縱向支撐件、橫向量測件以及縱向量測件，其中，彈性穿戴物件可供使用者穿戴於其腳上。橫向支撐件固定於足掌部的兩側，並包含橫向連接單元可伸縮地連接足掌部兩側，而同樣設置於彈性穿戴物件上的橫向量測件可量測橫向連接單元的目前長度以得到使用者的足寬。縱向支撐件固定於彈性穿戴物件的前端與後端，並包含縱向連接單元可伸縮地連接彈性穿戴物件的前端與後端，而縱向量測件可量測縱向連接單元的目前長度以得到使用者的足掌長度。

Description

穿戴式足型足壓量測裝置

本發明係關於一種穿戴式足型足壓量測裝置，特別地，本發明係關於一種可同時量測足型及足壓的穿戴式足型足壓量測裝置。

鞋子乃現代人不可或缺的生活用品之一，其可保護穿戴者於地面跑步或行走時不會傷到腳底，並適當的提供摩擦力使穿戴者更輕易的活動，而鞋子外觀也是裝飾的一環。除了外在的保護或裝飾之外，鞋子是否穿得舒適也是穿戴者或消費者於購買鞋子時的重要考量。藉由調整鞋子尺寸、鞋墊形狀以及透氣程度等不同因素，可使穿戴者更舒適地進行行走或跑步等運動。若長期穿著不適合的鞋子，除了足部可能疼痛、變形之外，還可能影響到站姿甚至脊椎側彎而導致病變。因此，除了推出各種不同尺寸、形狀的鞋子或鞋墊供消費者自行選擇適合其足型的鞋子之外，市面上還有提供客製化鞋子及鞋墊的服務。

要推出客製化鞋子及鞋墊，首先必須精確地量測消費者的足型以及足壓。通常足型與足壓的量測是分開進行的，而分開量測需要使用兩種儀器，使用上須經過兩道量測程序，較為不便。目前市 面上已經有可以同時量測足型以及足壓的儀器，然而，此類儀器通常是非穿戴式的，消費者必須將腳放入一個量測儀器中並踩踏儀器底部，透過儀器內的光學掃描量測足型，且透過儀器底部的壓力感測器感測足壓分佈。此類可同時量測足型與足壓的儀器僅能量測消費者於站立不動時的足壓分佈，而無法量測運動時的足壓分佈，故無法針對消費者運動狀態來客製化。另一方面，此類可同時量測足型與足壓的儀器的製造成本也相當昂貴。

因此，有必要設計一種能同時量測消費者之足型以及運動時之足壓分佈，且成本較低的足型足壓量測裝置。

本發明之一範疇在於提供一種可穿戴式足型足壓量測裝置，其可穿戴於使用者的足部，並同時量測消費者之足型及靜止或運動中的足壓分佈。

根據一具體實施例，本發明的穿戴式足型足壓量測裝置可用於量測使用者的足型以及足壓，其包含彈性穿戴物件、橫向支撐件、縱向支撐件、橫向量測件、縱向量測件以及至少一個足圍量測件，其中橫向支撐件、縱向支撐件、橫向量測件、縱向量測件及足圍量測件分別設置於彈性穿戴物件上。使用者可將彈性穿戴物件穿戴於其足部，且彈性穿戴件之彈性使其貼合使用者的足部。

於本具體實施例中，彈性穿戴物件包含足掌部、對應足掌部之足跟部以及位於足掌部及足跟部間之足踝固定部，使用者穿戴彈性穿戴物件時可將其足部放置到各對應位置，並藉足踝固定部將彈 性穿戴物件固定於足部使其不致脫落。橫向支撐件具有兩橫向固定單元及橫向連接單元，橫向固定單元分別設置在足掌部的兩側，而橫向連接單元則可伸縮地連接兩橫向固定單元。橫向量測件可連接橫向支撐件，並可量測橫向連接單元目前長度以得到使用者的足掌寬度。縱向支撐件具有兩縱向固定單元及縱向連接單元，兩縱向固定單元分別設置在足掌部的前端以及足跟部的後端，而縱向連接單元則可伸縮地連接兩縱向固定單元。縱向量測件可連接橫向支撐件，並可量測縱向連接單元目前長度以得到使用者的足掌長度。至少一足圍量測件可分別設置於該足掌部、足踝固定部以及足跟部中之至少一者內，其可分別包含環狀連接單元，足圍量測件可量測環狀連接單元之目前長度以得到使用者的足圍長度。

此外，於本具體實施例中，彈性穿戴物件具有足底部，當使用者穿戴彈性穿戴物件時，足底部可接觸貼合於使用者的足底。穿戴式足型足壓量測裝置可進一步包含複數個壓力感測器，設置且散佈在足底部，以測量使用者的足壓分佈。

藉此，使用者可穿戴本發明之穿戴式足型足壓量測裝置件進行運動，並且透過穿戴式足型足壓量測裝置的尺寸量測件以及壓力量測件同時量測其足部之尺寸、型狀以及足底壓力分佈。

1、2、3‧‧‧穿戴式足型足壓量測裝置

10、20、30‧‧‧彈性穿戴物件

11‧‧‧橫向支撐件

12‧‧‧縱向支撐件

13‧‧‧橫向量測件

14‧‧‧縱向量測件

15、25‧‧‧壓力感測器

100、300‧‧‧足掌部

102、302‧‧‧足跟部

104、304‧‧‧足踝固定部

106‧‧‧足底部

110‧‧‧橫向固定單元

112‧‧‧橫向連接單元

120‧‧‧縱向固定單元

122‧‧‧縱向連接單元

160‧‧‧第三旋轉收納機構

162‧‧‧第三尺條

1120‧‧‧第一尺條

1122‧‧‧第一旋轉收納機構

1220‧‧‧第二尺條

1222‧‧‧第二旋轉收納機構

380、382‧‧‧足圍量測件

384‧‧‧足背量測件

圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置的示意圖。

圖二係繪示圖一之穿戴式足型足壓量測裝置於另一視 角的示意圖。

圖三係繪示圖一之穿戴式足型足壓量測裝置之部份示意圖。

圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例之足型足壓量測裝置的示意圖。

圖五及圖六係繪示根據本發明之另一具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置的示意圖

請一併參閱圖一至圖三，圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置1的示意圖，圖二係繪示圖一之穿戴式足型足壓量測裝置1於另一視角的示意圖，圖三係繪示圖一之穿戴式足型足壓量測裝置1之部份示意圖。如圖一至圖三所示，穿戴式足型足壓量測裝置1包含彈性穿戴物件10、橫向支撐件11、縱向支撐件12、橫向量測件13以及縱向量測件14，其中，彈性穿戴物件10具有足掌部100、足跟部102、位於兩者間的足踝固定部104以及足底部106，其可供使用者穿戴，而於穿戴時足底部106接觸使用者的足體，足掌部100可包覆使用者的前足掌處，足跟部102包覆使用者的足跟處，且可藉由足踝固定部104將彈性穿戴物件10固定於使用者的足部。於本具體實施例中，彈性穿戴物件10可利用各種具有彈性的材料製成，例如，彈性材料，因此可伸縮以貼合使用者的足部。請注意，圖三係表示圖一之足型足壓量測裝置1之足掌部100、足跟部102以及足踝固定部104內部的示意圖，僅為省略了特定部位之圖示，其與圖一之足型足壓量測裝 置1並無不同。

橫向支撐件11進一步包含兩個橫向固定單元110，分別設置於彈性穿戴物件10的足掌部100之兩側，且橫向支撐件11進一步包含連接兩橫向固定單元110之橫向連接單元112，其中，橫向連接單元112可包含不具有彈性的第一尺條1120以及第一旋轉收納機構1122，如圖二及圖三所示。第一旋轉收納機構1122於本具體實施例中係位於足掌部100的內部，且對應使用者的足背，故於使用者運動時不至於踩到第一旋轉收納機構1122而造成其損壞。當足掌部100被使用者的足掌撐開時，第一尺條1120被兩橫向固定單元110拉出第一旋轉收納機構1122，使得第一尺條1120自第一旋轉收納機構1122伸出的長度大致上符合足掌部100的寬度，換言之，大致上符合使用者的足掌寬度。

橫向量測件13可連接橫向支撐件11，更進一步地，可連接到橫向連接單元112之第一旋轉收納機構1122，藉此得到自第一旋轉收納機構1122伸出之第一尺條1120的長度。例如，橫向量測件13可為旋轉編碼器或者是電位計的其中之一，而第一旋轉收納機構1122可將第一尺條1120旋轉收納，因此透過旋轉編碼器或者是電位計可區分出第一旋轉收納機構1122之旋轉結構的旋轉圈數及位置，並配合旋轉結構之直徑長度即可計算出釋出之第一尺條1120的目前長度。或者，第一尺條1120上可帶有刻度編碼，藉此，橫向量測件13可量得第一旋轉收納機構1122釋出或伸出之第一尺條1120的刻度數量，並根據刻度數量計算而得到第一尺條1120釋出之目前長度，以得到使用者的足掌寬度。

請注意，雖然本具體實施例中橫向量測件13與第一旋轉收納機構1122為相互連接的兩個單元且同樣設置於腳掌部100之內部，如圖三所示，但於實務中，橫向量測件13可直接建立於第一旋轉收納機構1122的殼體中，以直接量測得到第一旋轉收納機構1122釋出或伸出之第一尺條1120的目前長度。

同樣地，縱向支撐件12進一步包含兩個縱向固定單元120，分別設置於足掌部100之前端與足跟部102之後端，此外，縱向支撐件12進一步包含連接兩縱向固定單元120之縱向連接單元122。同樣地，縱向連接單元122可包含不具有彈性的第二尺條1220以及第二旋轉收納機構1222。當使用者穿著彈性穿戴物件時，第二尺條1220被兩縱向固定單元120拉出第二旋轉收納機構1222，使得第二尺條1220自第二旋轉收納機構1222伸出的長度大致上符合彈性穿戴物件10的長度，換言之，大致上符合使用者的足部長度。

同樣地，橫向量測件14可連接縱向支撐件12，更進一步地，可連接到縱向連接單元之第二旋轉收納機構1222，藉此得到自第二旋轉收納機構1222伸出之第二尺條1220的長度。於實務中，縱向量測件14可為旋轉編碼器或者是電位計的其中之一，且第二尺條1220上帶有刻度編碼，藉此，縱向量測件14可量得第二旋轉收納機構1222釋出或伸出之第二尺條1220的刻度數量，並根據刻度數量計算而得到第二尺條1220釋出之目前長度，以得到使用者的足部長度。

上述具體實施例中，橫向連接單元112及縱向連接單元122係以旋轉收納機構搭配非彈性尺條之方式量測對準使用者足部以 得到長度，然而，於實務中，橫向連接單元及縱向連接單元也可為彈性尺條之形式，直接縫合於彈性穿戴物件上，因此橫向連接單元及縱向連接單元可隨彈性穿戴物件伸縮貼合使用者足部，進而獲得足部尺寸。

此外，於本具體實施例中，彈性穿戴物件10的足底部106還具有複數個壓力感測器15。當使用者穿戴彈性穿戴物件10時，足底部106因彈性而與使用者足底緊密接觸，而壓力感測器15也同時與使用者足底接觸。當使用者穿戴彈性穿戴物件10進行運動時，各壓力感測器15可分別感測使用者足部之對應位置的壓力，亦即足壓。

於圖一中，壓力感測器15之數量為3個，分別設置於彈性穿戴元件10之足底部106的前側、中側與後側，因此，可同時量測使用者運動時的前足掌、足中央或足弓、以及足跟的壓力。雖然本具體實施例的壓力感測器15之數量為3個，但於實務中，還可分散設置更多的壓力感測器於足底部，以更精確地獲得使用者從事各種運動時足底的壓力分佈，以進行後續應用，例如以雙腳足壓分布判斷使用者靜止時或運動時是否姿勢不正，或者利用量測到的壓力進行各種裝置之控制等。壓力感測器感測後之壓力數據於實務中可由另一個設置於穿戴式足型足壓量測裝置1上的電子裝置或處理器收集，並透過有線或無線傳輸方式傳送給外部的處理裝置，例如手機或平板電腦，來進行使用者足底壓力的分析；或者，壓力感測器本身即可透過無線傳輸方式將量測到的壓力數據直接傳送至外部電子處理裝置進行計算分析。

雖然本具體實施例之壓力感測器15設置於彈性穿戴元 件10之足底部106上，但於實務中也可設置於彈性穿戴元件10之其他位置，本發明對此並不加以限制。請參閱圖四，圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例之足型足壓量測裝置2的示意圖。如圖四所示，本具體實施例與上一具體實施例之不同處，在於本具體實施例之壓力感測器25設置於彈性穿戴元件20之底部，此外，壓力感測器25的數量也多於上一具體實施例之壓力感測器的數量。

請再參閱圖一至圖三。於本具體實施例中，穿戴式足型足壓量測裝置1之彈性穿戴物件10進一步包含了位於足掌部100以及足跟部102之間的足踝固定部104。當使用者穿戴彈性穿戴物件10時，足踝固定部104可繞過使用者的足背，藉此將彈性穿戴物件10固定於使用者之足掌上。圖一至圖三的足踝固定部104與足底部106固定為一體，使用者可直接穿過足踝固定部104的貫穿孔而將足掌深入足掌部100，然而，於實務中並不限於此種型態，舉例來說，足踝固定部也可為一端與彈性穿戴物件連接之至少一條連接帶，其另一端為連接件，當使用者足掌置入彈性穿戴物件後，將各連接帶繞過足背並透過連接件互相連接，或者是將單一連接帶繞過足背且將其連接件與彈性穿戴物件10連接，藉此固定彈性穿戴物件於使用者的足掌上。

於本具體實施例中，足踝固定部104內也可具有第三旋轉收納機構160以及可連接並收納於第三旋轉收納機構160中之第三尺條162來量測使用者的足弓高度。如圖三所示，第三旋轉收納機構160以及第三尺條162可以設置在足踝固定部104中。第三旋轉收納機構160設置在較足底部更高的固定高度上，例如足底部距離彈性穿戴物件10 之底部若為3公分，可將第三旋轉收納機構160設置於離彈性穿戴物件10之底部5公分之高度上，而第三尺條162則由第三旋轉收納機構160伸出至足底部，亦即，伸出之第三尺條162的長度為2公分。當使用者穿戴本具體實施例之彈性穿戴物件10時，足底部會被使用者踩踏而壓縮，相對地第三尺條162會被帶動而從第三旋轉收納機構160伸出更多部分。透過一高度量測件，可量測得第三尺條162所額外伸出之長度，或者可直接量測第三尺條162之目前長度，而固定高度減去高度量測件所量測出之第三尺條162之目前長度，即為使用者的足弓高度。請注意，高度量測件可與前述之橫向量測件13與縱向量測件14具備相同型態或相同功能，故於此不再贅述。此外，相對於足弓之另一側也可設置同樣的第三旋轉收納機構、第三尺條及高度量測件，以量測使用者足弓部外側的高度，藉此能更準確地得到使用者的足底形狀。。

除了前述具體實施例中之足掌寬度、足掌長度、足高以及足弓高度外，透過設置在彈性穿戴物件上之其他的量測件，還可更精確地量測到使用者足掌的形狀與尺寸。請一併參閱圖五以及圖六，圖五及圖六係繪示根據本發明之另一具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置3的示意圖。如圖五以及圖六所示，本具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置3同樣具有彈性穿戴物件30，且彈性穿戴物件30具有足掌部300、足跟部302以及位於兩者間的足踝固定部304。

如圖五所示，於本具體實施例中，穿戴式足型足壓量測裝置3進一步包含足圍量測件380、382，分別設置於足掌部300以及足踝固定部304之中，並且具有環狀連接單元環繞足掌部300或足踝固定 部304。當使用者穿戴彈性穿戴物件30時，因彈性穿戴物件30貼合了使用者的足掌，致使足圍量測件380、382的環狀連接單元環繞並貼合使用者的足掌，環狀連接單元的目前長度即為使用者的足圍長度，故量測環狀連接單元的目前長度可得到使用者的足圍長度。於本具體實施例中，足型足壓量測裝置3包含兩個足圍量測件380、382以獲得使用者足掌與足踝部分的足圍，然而於實務中，足圍量測件的數量以及設置位置並不限於此，例如，可於彈性穿戴物件之足掌部的前端設置多個足圍量測件以量測使用者的腳趾周長、楦頭周長或腳背周長，也可於足跟部設置足圍量測件以量測使用者的足踝口徑等。

此外，如圖六所示，本具體實施例之穿戴式足型足壓量測裝置3進一步包含多個足背量測件384，分別設置於足掌部300以及足踝固定部304之中，且對應使用者的足背。各足背量測件384分別包含足背連接單元，其以縱向方式設置於足掌部300以及足踝固定部304之中，當使用者穿戴彈性穿戴物件30時，彈性穿戴物件30根據使用者的足部而伸縮，使得足背連接單元同樣進行伸縮而達到目前長度，因此量測足背連接單元的目前長度可得到使用者的足背縱向長度。

上述足圍量測件380、382以及足背量測件384的環狀連接件及足背連接件，可採用非彈性尺條配合旋轉收納機構之方式，或者是採用彈性尺條之方式，端看使用者或設計者的需求而定。

綜上所述，本發明之穿戴式足型足壓量測裝置的主體為彈性穿戴物件，使用者穿戴於其足部後彈性穿戴物件可緊密貼合其足部，因此足型足壓量測裝置可以量測使用者的足寬、足掌長度與高度。 同時由於彈性穿戴物件緊密貼合使用者足部，令使用者可於穿戴彈性穿戴物件的狀況下更輕鬆的運動，而位於彈性穿戴物件之足底部的壓力感測器則可感測使用者運動時的足壓。換言之，本發明之穿戴式足型足壓量測裝置可同時實現量測足型以及運動時之足壓分佈之功能，並且，由於穿戴式足型足壓量測裝置的各單元由彈性材料、尺條、旋轉收納機構、壓力感測器等低成本材料或元件組成，本發明之穿戴式足型足壓量測裝置同時還具有低成本的優點。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

Claims (9)

1. 一種穿戴式足型足壓量測裝置，用於量測一使用者之一足型以及一足壓，該穿戴式足型足壓量測裝置包含：一彈性穿戴物件，供該使用者穿戴於其足部上，該彈性穿戴物件進一步包含一足掌部、相對於該足掌部之一足跟部以及位於該足掌部及該足跟部間之一足踝固定部；一橫向支撐件，包含兩橫向固定單元以及一橫向連接單元，該兩橫向固定單元分別設置於該足掌部之兩側，該橫向連接單元可伸縮地連接兩橫向固定單元；一縱向支撐件，包含兩縱向固定單元以及一縱向連接單元，該兩縱向固定單元分別設置於該足掌部之一前端以及該足跟部之一後端，該縱向連接單元可伸縮地連接兩縱向固定單元；一橫向量測件，連接該橫向支撐件以得到該橫向連接單元之一第一目前長度；一縱向量測件，連接該縱向支撐件以得到該縱向連接單元之一第二目前長度；以及至少一足圍量測件，設置於該足掌部、足踝固定部以及足跟部中之至少一者內，該至少一足圍量測件分別包含一環狀連接單元，該至少一足圍量測件量測該環狀連接單元之一第三目前長度；其中，當該使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該彈性穿戴物件伸縮至貼合該使用者之足部，致使該橫向連接單元之該第一目前長度伸縮至該使用者之足掌寬度，該縱向連接單元之該第二目前長度伸縮至該使用者之足掌長度，且該環狀連接單元環繞並貼合該使用者之足部而伸縮至該使用者之足圍長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該橫向連接單元包含一第一尺條以及連接該第一尺條之一第一旋轉收納機構，該第一尺條透過該第一旋轉收納機構達到伸縮功能，該縱向連接單元包含一第二尺條以及連接該第二尺條之一第二旋轉 收納機構，該第二尺條透過該第二旋轉收納機構達到伸縮功能。
3. 如申請專利範圍第2項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該橫向量測件係旋轉編碼器及電位計中之一者，該橫向量測件連接該第一旋轉收納機構以量測釋出之該第一尺條之該第一目前長度，該縱向量測件係旋轉編碼器及電位計中之一者，該縱向量測件連接該第二旋轉收納機構以量測釋出之該第二尺條之該第二目前長度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該橫向連接單元係一第一彈性尺條，縫合於該足掌部上，且該縱向連接單元係一第二彈性尺條，縫合於該彈性穿戴物件上，當該使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該彈性穿戴物件及該彈性尺條伸縮至貼合該使用者之足部，致使該第一彈性尺條之該第一目前長度伸縮至該使用者之足掌寬度，且該第二彈性尺條之該第二目前長度伸縮至該使用者之足掌長度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該彈性穿戴物件包含一足底部，當使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該足底部接觸該使用者的足底，該穿戴式足型足壓量測裝置進一步包含複數個壓力感測器，設置於該足底部中以量測該使用者之足壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該等壓力感測器之數量為至少三個，分別設置於該足底部之一前側、一中側以及一後側。
7. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，其中該足踝固定部包含至少一連接帶以及設置於該至少一連接帶上之一連接件，當該使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該至少一連接帶繞過該使用者之足背，並藉由該連接件固定該彈性穿戴物件於該使用者之足部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，進一步包 含一第三尺條、連接該第三尺條之一第三旋轉收納機構以及一高度量測件，分別設置於該足踝固定部中，其中該彈性穿戴物件包含一足底部，該第三旋轉收納機構設置於較該足底部高之一固定高度上，該第三尺條自該第三旋轉收納機構伸出且一端連接該足底部，該高度量測件連接該第三旋轉收納機構，當該使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該使用者之足底踩踏足底部帶動該第三尺條進一步延伸至一第四目前長度，該高度量測件量測釋出之該第三尺條之該第四目前長度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式足型足壓量測裝置，進一步包含至少一足背量測件，設置於該足掌部及該足踝固定部中之至少一者內且對應該使用者之足背，該至少一足背量測件分別包含一足背連接單元，當該使用者穿戴該彈性穿戴物件時，該足背連接單元貼合使用者之足部，該至少一足圍量測件量測該足背連接單元之一第五目前長度以獲得該使用者之足背長度。