ベルト及びベルトシステム
【課題】身体動作が開始された場合であっても、位置ずれしないベルト及びベルトシステムを提供する。
【解決手段】身体動作を検出する検出器５を身体に装着する検出器装着ベルト１において、所定の身体部位に装着され、検出器５を固定するポケット部が設けられたベルト本体２と、ベルト本体２が装着される身体部位と異なる身体部位に装着されるサブベルト３と、ベルト本体２及びサブベルト３を連結する連結部４とを備える。ベルト本体２は、連結部４を介してサブベルト３に支えられる。
【解決手段】身体動作を検出する検出器５を身体に装着する検出器装着ベルト１において、所定の身体部位に装着され、検出器５を固定するポケット部が設けられたベルト本体２と、ベルト本体２が装着される身体部位と異なる身体部位に装着されるサブベルト３と、ベルト本体２及びサブベルト３を連結する連結部４とを備える。ベルト本体２は、連結部４を介してサブベルト３に支えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出器を身体に装着するベルト及びベルトシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行動作、筋肉動等の身体動作を検出する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。加速度センサ、ジャイロセンサ等の身体動作を検出する検出器は、例えばベルトにより身体に装着される。被験者は、検出器が固定されたベルトを身体の所定部位に装着し、動作を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４９５７１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被験者が動作を開始した場合、ベルトを装着した部位によっては、ベルトが位置ずれを起こす。例えば、ベルトを大腿部の所定位置に装着し、被験者が歩行動作を開始した場合、大腿部は股関節から膝関節へ向かって太さが細くなっているため、ベルトは振動及び重力により膝関節側へずれる。かかる場合、ベルトに固定された検出器が検出する検出データは、信頼性の低いものとなる。
【０００５】
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、身体動作が開始された場合であっても、位置ずれしないベルト及びベルトシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係るベルトは、身体に装着されるベルトにおいて、第一帯体と、第二帯体と、前記第一帯体及び第二帯体を連結する連結部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本願に係るベルトでは、身体に装着される第一帯体及び第二帯体を備えている。第一帯体と第二帯体とは連結部により連結されている。そのため、第一帯体又は第二帯体は、夫々連結部を介して第二帯体又は第一帯体に支えられており、位置ずれしない。
【０００８】
本願に係るベルトは、前記連結部は板状部材を含むことを特徴とする。
【０００９】
本願に係るベルトでは、連結部は板状部材を含む。被験者がベルトを身体に装着した場合、板状の連結部はコンパクトであるため、場所を取らず、動作の邪魔にならない。また、身体からはずしたベルトを保管する場合も場所を取らない。
【００１０】
本願に係るベルトは、前記連結部は、一端部が前記第一帯体に止着された第一連結部と、一端部が前記第二帯体に止着された第二連結部とを有し、前記第一連結部及び第二連結部の他端部は軸着されていることを特徴とする。
【００１１】
本願に係るベルトでは、連結部は、一端部が第一帯体に止着された第一連結部及び一端部が第二帯体に止着された第二連結部を有する。第一連結部の他端部及び第二連結部の他端部は、軸着されている。これにより、ベルトを装着した被験者が身体動作を開始した場合、第一帯体と第二帯体との位置関係が変化しても、第一連結部及び第二連結部が軸着された他端部を中心に回転することで、第一帯体及び第二帯体は位置ずれを起こさない。
【００１２】
本願に係るベルトは、前記第一帯体は大腿部に装着可能な長さを有し、前記第二帯体は下腿部に装着可能な長さを有すことを特徴とする。
【００１３】
本願に係るベルトでは、第一帯体の長さは大腿部に装着可能な長さである。第二帯体の長さは下腿部に装着可能な長さである。そのため、膝関節を跨いだ大腿部と下腿部とに夫々第一帯体と第二帯体とを装着することができる。また、第一帯体は、連結部を介して第二帯体に支えられており、位置ずれしない。
【００１４】
本願に係るベルトは、前記第二帯体は膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さを有すことを特徴とする。
【００１５】
本願に係るベルトでは、第二帯体の長さは、膝の裏側にある膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さである。膝の裏側にある膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部の部位は、下方に向かって太さが太くなっている。そのため、膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部に装着された第二帯体は位置ずれしない。従って、連結部を介して位置ずれしない第二帯体に支えられている第一帯体も位置ずれしない。
【００１６】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを調整する調整部を有すことを特徴とする。
【００１７】
本願に係るベルトでは、第一連結部の調整部は、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さを調整する。これにより第一連結部の長さを複数の固定長に変更することができる。従って、第一連結部に支えられた第一帯体が装着される大腿部の位置を、膝関節から複数の固定長にある位置の中から選択することができる。
【００１８】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さが固定長であることを特徴とする。
【００１９】
本願に係るベルトでは、第一連結部において、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さは、固定長である。これにより、被験者は他端部を膝関節の位置に合わせた場合、膝関節からの距離を測ることなく、第一帯体を膝関節から一定の距離にある大腿部部分に装着することができる。
【００２０】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを示す目盛を有すことを特徴とする。
【００２１】
本願に係るベルトでは、第一連結部には、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さを示す目盛が設けられている。これにより、被験者は当該目盛を目安にして、第一連結部の長さを複数のより正確な固定長に変更することができる。
【００２２】
本願に係るベルトは、前記連結部を複数備えることを特徴とする。
【００２３】
本願に係るベルトでは、第一帯体及び第二帯体を連結する連結部を複数備えている。これにより、連結部により第一帯体を支える力が増大する。あるいは、連結部により第二帯体を支える力が増大する。
【００２４】
本願に係るベルトシステムは、上記に記載のベルトと、身体動作を検出する検出器とを備え、前記ベルトが備える第一帯体は前記検出器を固定する固定部を有すことを特徴とする。
【００２５】
本願に係るベルトシステムでは、身体に装着されるベルトと、身体動作を検出する検出器とを備えている。検出器はベルトが備える第一帯体の固定部に固定される。これにより、検出器は固定された位置を変えることなく、第一帯体が装着された所定の部位における身体動作を検出することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本願に係るベルト等によれば、身体動作が開始された場合であっても、位置ずれしない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】下肢に装着した状態の検出器装着ベルトの一例を示す側面図である。
【図２】下肢に装着した状態の検出器装着ベルトの一例を示す側面図である。
【図３】ベルト本体の全体構成を示す説明図である。
【図４】パッド裏面に止着されたベルト本体連結部を示す説明図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線による部分拡大断面図である。
【図６】検出器のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図７】サブベルトの他例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施例におけるベルトシステムを、実施の形態を示す図面に基づいて説明する。本実施の形態に係るベルトシステムは、身体動作を検出するベルトシステムであり、検出器及び当該検出器を身体に装着する検出器装着ベルト（ベルト）を含む。ベルトシステムが検出する身体動作は、例えば上肢、下肢、頭部、背中、腰部等の動作を含む。以下では、下肢動作に関する歩行計測を例に挙げてベルトシステムを説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
実施の形態１
図１及び図２は、下肢に装着した状態の検出器装着ベルト１の一例を示す側面図である。図１は、膝関節を曲げた状態の下肢に装着されている検出器装着ベルト１を示す。図２は、膝関節を伸ばした状態の下肢に装着されている検出器装着ベルト１を示す。
【００３０】
検出器装着ベルト１は、ベルト本体（第一帯体）２、サブベルト（第二帯体）３及び連結部４を含む。ベルト本体２は、検出器５が固定される固定部を有するベルトであり、大腿部に装着される。サブベルト３は、下腿部に装着されるベルトである。ベルト本体２とサブベルト３とは、細長い板状の連結部４により連結されている。サブベルト３及び連結部４は、ベルト本体２を下から支えることにより、ベルト本体２の移動を制限し、ベルト本体２が位置ずれしないように機能する。
【００３１】
図３は、ベルト本体２の全体構成を示す説明図である。ベルト本体２は、ベルト２１及びパッド２２を含む。ベルト２１は、例えば接着剤によりパッド２２に止着されている。
【００３２】
ベルト２１は、例えば大腿部中央部を巻回可能な長さを有する平たい締め具である。ベルト２１は、止着部２１ａ、弾性部２１ｂ、２１ｃ及び締結部２１ｄ、２１ｅを含む。止着部２１ａは、例えば接着剤によりパッド２２に止着されるベルト２１の部分である。止着部２１ａは、例えば繊維強化プラスチックからなる。弾性部２１ｂ、２１ｃは、シリコンゴム、織ゴム等の弾性体からなり、止着部２１ａの両端に夫々接合されている。
【００３３】
締結部２１ｄ、２１ｅは、ナイロン、ポリエステル等からなり、夫々止着部２１ａに接合する弾性部２１ｂ、２１ｃの一端と反対側の弾性部２１ｂ、２１ｃの他端に接合されている。弾性部２１ｂ、２１ｃの他端に接合されている締結部２１ｄ、２１ｅの一端と反対側の他端は、夫々解放端である。すなわち、ベルト２１の両端は、解放端である。
【００３４】
以下、ベルト本体２を大腿部に装着した場合、大腿部と対向する側のベルト２１及びパッド２２の面又は方向を裏と呼ぶ。また、裏と反対側のベルト２１及びパッド２２の面又は方向を表と呼ぶ。締結部２１ｄの表面には、面ファスナのループ面が形成されている。すなわち、締結部２１ｄの表面には、丸い輪状の繊維が密集して起毛している。一方、締結部２１ｅの裏面には、面ファスナのフック面が形成されている。すなわち、締結部２１ｅの裏面には、カギをもつ繊維が密集して起毛している。
なお、締結部２１ｄ、２１ｅにおけるループ面及びフック面の配置は、表裏を含めて逆でもよい。
【００３５】
パッド２２は、例えばポリエステル、ナイロン等からなり、矩形状をなす。パッド２２は、検出器５の大きさより広い面積を有し、その短辺の長さはベルト２１の幅より長い。パッド２２における２つの長辺は、どちらも辺の端から中央に向かって若干外側に膨らんでおり、湾曲している。パッド２２の表面の略中央には、パッド２２の長手方向とベルト２１の長手方向とが略一致する配置関係でベルト２１の止着部２１ａが例えば接着剤により止着されている。
なお、パッド２２の材質は、変形可能な皮革、布、厚紙等でもよい。また、ベルト２１の止着部２１ａは、パッド２２の裏面に止着されていてもよい。また、パッド２２の短辺の長さは、ベルト２１の幅と略同一でもよい。
【００３６】
パッド２２は、ガイド部２２ａ、２２ｂ及びポケット部（固定部）２２ｃを含む。ガイド部２２ａ、２２ｂは、アルミニウム等の金属又はプラスチックからなり、パッド２２における２つの短辺中央に夫々止着されている。ベルト２１の弾性部２１ｂ、２１ｃは、夫々ガイド部２２ａ、２２ｂを遊挿するように構成されている。これにより、ガイド部２２ａ、２２ｂは、パッド２２に対してベルト２１が伸縮する方向を規制している。
【００３７】
ポケット部２２ｃは、パッド２２の表面の略中央に止着されたベルト２１の上から、パッド２２及びベルト２１の一部を覆うように設けられている。ポケット部２２ｃは、検出器５より少し大きな矩形状をなす袋体である。ポケット部２２ｃの短手方向は、パッド２２の長手方向と略同一である。ポケット部２２ｃの１つの短辺には、開口であるポケット口２２ｄが設けられている。検出器５は、ポケット口２２ｄからポケット部２２ｃに挿入され、ポケット口２２ｄを介してポケット部２２ｃから取り出される。すなわち、ポケット部２２ｃは、検出器５を収納し、固定する固定部である。
【００３８】
検出器５は、矩形板状をなす筺体を有す。検出器５における最も広い筐体面における１つの短辺端部には、操作部５６及び表示部が夫々配設されている。操作部５６は例えばボタンであり、表示部は例えばランプである。なお、図３では、検出器５における表示部のランプは省略されている。また、検出器５の構成の詳細については、後に説明する。
【００３９】
ポケット部２２ｃの表面は、例えば格子網状の繊維強化プラスチックからなるカバーである。ポケット部２２ｃに収納された検出器５における操作部５６のボタン及び表示部のランプは、外部からカバー越しに視認できるようになっている。また、検出器５における操作部５６のボタンは、検出器５がポケット部２２ｃに収納された状態で、ポケット部２２ｃのカバーを介して押下することができるように構成されている。
【００４０】
なお、ポケット口２２ｄにフラップを設け、紐、ピン、ブローチ、ホック、ボタン、スナップ・ボタン等の留め具により、ポケット口２２ｄを閉じることができるようにしてもよい。ポケット口２２ｄは、ファスナにより開閉できるようにしてもよい。
検出器５をパッド２２に固定する方法は、ポケット部２２ｃのような固定部への収納に限らない。例えば、検出器５は、紐、両面テープ、接着剤等によりパッド２２に固定されてもよい。
【００４１】
サブベルト３は、ベルト３１及び締結部３２を含む（図１及び図２参照）。以下サブベルト３を下腿部に装着した場合、下腿部と対向するベルト３１及び締結部３２の面又は方向を裏、裏と反対側のベルト３１及び締結部３２の面又は方向を表と呼ぶ。
ベルト３１は、例えば脹脛（ふくらはぎ）の中央部分を巻回可能な長さを有する。ベルト３１は、例えばポリエステル、ナイロン、ポリウレタン等からなる。
【００４２】
締結部３２は、ベルト３１の幅よりも狭い幅のテープ状をなし、その裏面には面ファスナが形成されている。締結部３２の一端部は、ベルト３１の長手方向における表側端部中央に止着されている。ベルト３１の長手方向における両端部のうち、締結部３２が止着された端部と反対側の表側端部中央にも、締結部３２の幅と略同一の幅を有する面ファスナが貼設されている。締結部３２の面ファスナ及びベルト３１の面ファスナには、夫々ループ面及びフック面又はフック面及びループ面が形成されている。サブベルト３を下腿部に装着する場合、ベルト３１を下腿部に巻回し、締結部３２の面ファスナとベルト３１の面ファスナとでベルト３１の長手方向における両端を締結する。
【００４３】
下腿部に巻回したベルト３１を締結する手段は、面ファスナに限らない。例えば、ベルト３１の両端部に夫々細長く平たい紐を１本ずつ止着し、一方の紐の先端部に穴を設け、他方の紐の先端に尾錠及びつく棒を設けてもよい。あるいは、２本の当該紐の先端に、夫々ワンタッチバックルの雄片及び雌片を設けてもよい。
【００４４】
締結部３２は、無くてもよい。かかる場合、ベルト３１の表側一端部及び裏側他端部に面ファスナを設ける。あるいは、ベルト３１は、サージカルテープ、ピン、ブローチ、ホック、ボタン等で締結されてもよい。
【００４５】
連結部４は、ベルト本体連結部（第一連結部）４１、サブベルト連結部（第二連結部）４２及び回転軸部４３を含む（図１及び図２参照）。ベルト本体連結部４１は、大腿部に装着されたベルト本体２から膝関節までの距離に該当する長さを有する板状部材である。ベルト本体連結部４１は、例えばプラスチック、アルミニウム等の容易に変形しない材質からなる。ベルト本体連結部４１の一端部は、パッド２２の裏面中央に止着されている。ベルト本体連結部４１の長手方向とパッド２２の短手方向とは、略同一である。
【００４６】
サブベルト連結部４２は、下腿部に装着されたサブベルト３から膝関節までの距離に該当する長さを有する板状部材である。サブベルト連結部４２は、例えばプラスチック、アルミニウム等の容易に変形しない材質からなる。サブベルト連結部４２の一端部分は、ベルト３１をベルト３１の幅方向に横切る方位配置で、ベルト３１の上端から下端までの裏面部分に止着されている。
【００４７】
検出器装着ベルト１を下肢に装着した場合、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の他端部が膝関節に対応する位置で重なり合うように、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２は構成されている。ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の他端部が夫々重なり合う領域部分の略中央には、夫々穴が設けられている。ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の重なり合う他端部の穴には、回転ピンである回転軸部４３が遊嵌されている。このように、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２は、軸着されていることにより、回転軸部４３を中心に回転可能である。回転軸部４３を設置するために、例えばカシメ、ハトメ、ビス、ネジ等が用いられてよい。
【００４８】
なお、ベルト本体連結部４１には、回転軸部４３からベルト本体２に向かって、回転軸部４３からの距離又は長さを示す目盛が描かれている。当該目盛はベルト本体連結部４１表面に刻印することにより設けられてもよい。この目盛の間隔は、例えば１ｃｍ又は１ｍｍである。
【００４９】
図４は、パッド２２裏面に止着されたベルト本体連結部４１を示す説明図である。図４の下方には、図示しないサブベルト連結部４２及び回転軸部４３が配置する。図４は、ベルト本体連結部４１を裏側から見た平面図である。
図５は、図４のＶ−Ｖ線による部分拡大断面図である。図５では、パッド２２は省略している。図５の上方はベルト本体連結部４１の裏側であり、図５の下方はベルト本体連結部４１の表側である。
【００５０】
ベルト本体連結部４１は、パッド２２裏面に止着されたベース板４１ａ、細長い板状部材４１ｃ、止着部片４１ｄ及びねじ４１ｅを含む。ベース板４１ａは、矩形状の板状部材であり、その長手方向はパッド２２の短手方向と略同一である。ベース板４１ａの長辺の長さは、パッド２２中央の短手方向の長さと略同一である。
ベース板４１ａの短手方向は、パッド２２の長手方向と略同一である。ベース板４１ａの短辺の長さは、パッド２２の長辺の長さより短い。ベース板４１ａにおける両短辺の形状は、パッド２２中央の両長辺の形状と略同一であり、ベース板４１ａの外側に張り出した弧状をなす。
ベース板４１ａの裏側中央には、自身の長手方向と略平行な蟻溝４１ｂが形成されている。すなわち、蟻溝４１ｂの溝幅は、裏側から表側へ向かって広がっている。
【００５１】
板状部材４１ｃの幅断面は、蟻溝４１ｂの底面から半分程の深さまでの幅断面と略同一である。そのため、蟻溝４１ｂに対して蟻溝４１の長手方向に板状部材４１ｃを押し込むことができる。蟻溝４１ｂに押し込まれた板状部材４１ｃは、蟻溝４１ｂ内面に沿って摺動することにより、更に押し込まれることも、引き出されることも可能である。
【００５２】
蟻溝４１ｂの長手方向に沿った板状部材４１ｃのパッド２２側の端には、止着部片４１ｄが接合されている。止着部片４１ｄの幅断面は板状部材４１ｃの幅断面と略同一であり、止着部片４１ｄも蟻溝４１ｂ内を摺動可能である。図５の断面図には、止着部片４１ｄの大部分は板状部材４１ｃに隠れており、止着部片４１ｄの一部のみが板状部材４１ｃの裏側に描かれている。
【００５３】
止着部片４１ｄの略中央には、表裏方向を軸方向とするねじ４１ｅが設けられている。ねじ４１ｅの頭部は裏側に、ねじ４１ｅの軸部は表側に配置する。図５の断面図には、ねじ４１ｅの頭部のみが描かれている。ねじ４１ｅの頭部及び軸部を含む止着部片４１ｄの蟻溝４１ｂ底面からの高さは、蟻溝４１ｂの深さより小さい。そのため、ねじ４１ｅを含む止着部片４１ｄは、蟻溝４１ｂ内に埋没している。
【００５４】
ねじ４１ｅの頭部上面には、例えばすりわりが形成されており、ねじ４１ｅはマイナスドライバにより螺入又は螺出する。ねじ４１ｅを螺入させた場合、ねじ４１ｅの回転に伴い、止着部片４１ｄは蟻溝４１ｂの底面から裏側に移動するように構成されている。更にねじ４１ｅを螺入した場合、蟻溝４１ｂの内壁と対向する止着部片４１ｄの側面は、蟻溝４１ｂの内壁に当接し、蟻溝４１ｂの内壁を押圧する。止着部片４１ｄの側面が蟻溝４１ｂの内壁を押圧することにより、止着部片４１ｄはベース板４１ａに止着される。そして、止着部片４１ｄと接合された板状部材４１ｃも、止着部片４１ｄを介してベース板４１ａに止着される。ベース板４１ａはパッド２２に止着されているので、ねじ４１ｅの螺入により、最終的にベルト本体連結部４１はベルト本体２に止着される。
【００５５】
ねじ４１ｅを螺出させた場合、ねじ４１ｅの回転に伴い、止着部片４１ｄは裏側から蟻溝４１ｂの底面に移動するように構成されている。そのため、ねじ４１ｅが緩められた場合、止着部片４１ｄの側面による蟻溝４１ｂ内壁への押圧はなくなり、板状部材４１ｃ及び止着部片４１ｄは蟻溝４１ｂ内部を摺動可能になる。
ねじ４１ｅが緩められた場合、ベース板４１ａの蟻溝４１ｂに挿入された板状部材４１ｃは、蟻溝４１ｂの長手方向に対する押し込み又は引き出しにより自由な位置に移動することができる。そして、板状部材４１ｃは、ねじ４１ｅの締結具合を変更することにより、蟻溝４１ｂの任意の位置に止着される。
【００５６】
このように、蟻溝４１ｂに対する板状部材４１ｃの押し込み又は引き出し及びねじ４１ｅの締結具合変更により、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さ（回転軸部４３からパッド２２までの板状部材４１ｃの長さ）を調整することができる。なお、板状部材４１ｃには、上記目盛が設けられており、被験者はこの目盛に基づいてパッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを好みの長さに調整することができる。
【００５７】
なお、ベルト本体連結部４１をベルト本体２に止着する方法として、突起と開口との係合を利用してもよい。例えば、蟻溝４１ｂ底面に複数の開口を蟻溝４１ｂの長手方向に沿って等間隔に設ける。また、蟻溝４１ｂの底面と対向する板状部材４１ｃの面に、蟻溝４１ｂの長手方向に沿って上記開口の配列間隔と同じ間隔で突起を設ける。当該突起が蟻溝４１ｂ底面の開口に係合する場合、ベルト本体連結部４１はベルト本体２に止着される。一方、当該突起が蟻溝４１ｂ底面の開口からはずれた場合、板状部材４１ｃは蟻溝４１ｂ内部を自由に移動する。この形態でも、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを調整することができる。
あるいは、ベース板４１ａに複数のねじ穴を設け、当該ねじ穴に螺合するねじを板状部材４１ｃに貫設してもよい。板状部材４１ｃをベース板４１ａに対してねじ止めする位置を変更することにより、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを調整してもよい。
【００５８】
図６は、検出器５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。検出器５は、例えば歩行計測のための加速度センサ、ジャイロセンサ、金属抵抗体、圧電体、筋電計、電気角度計等の検出手段を備える。図６は、検出器５が備える検出手段として加速度センサ５２を例示している。
【００５９】
検出器５は、電源５１、加速度センサ５２、記録部５３、制御部５４、送受信部５５、操作部５６及び表示部５７を含む。
電源５１は、取替可能な電池を含み、電池からの電力を、制御部５４を介して各構成部に供給する。あるいは、電池からの電力は、制御部５４を介さずに各構成部へ供給されてもよい。
【００６０】
加速度センサ５２は、体動に起因する３軸方向夫々の加速度を検出し、検出に係る検出信号を制御部５４に出力する。なお、加速度センサ５２は、ピエゾ抵抗型、歪みゲージ型、静電容量型、熱検出型、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）型、サーボ型等のいずれでもよい。また、加速度センサ５２は、半導体式及び機械式に限らず、光学式であってもよい。加速度センサ５２は、３軸のものに限定されず、１軸又は２軸のものであってもよい。
【００６１】
記録部５３は、フラッシュメモリ、メモリカード等の不揮発性半導体メモリであり、制御部５４が実行するプログラムを記録する。記録部５３は、制御部５４による処理の過程で必要な作業変数、データ等を一時的に記録する。また、記録部５３は、加速度センサ５２による検出データを一時的又は恒常的に記録する。
【００６２】
制御部５４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）等のプロセッサである。制御部５４は、記録部５３に記録されたプログラムを読み出し、操作部５６からの操作信号に応じて、検出器５の各構成部を制御する。
制御部５４は、加速度センサ５２からの検出信号により示される３軸方向の加速度の検出データを受け付け、受け付けた検出データを記録部５３に記録する。記録部５３には、所定周期（例えば、数ｍｓ、数十ｍｓ）毎の３軸方向に関する加速度の検出データが記録される。
【００６３】
送受信部５５は、無線により外部のコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、通信ネットワーク等と検出器５とを接続するインタフェースである。ここでの通信ネットワークは、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、衛星通信回線網、電話通信回線網等を含む。送受信部５５は、制御部５４からの指令の下、記録部５３が記録した加速度の検出データを外部のコンピュータ等に送信する。送信された加速度の検出データは、外部のコンピュータ等が歩行周期、歩行速度等の算出処理を実行するための基本データとなる。
なお、電源部５１の電力、制御部５４の処理速度等に余裕がある場合、制御部５４は加速度データに基づいて歩行周期、歩行速度等の算出処理を実行し、送受信部５５を介して算出結果を外部に送信してもよい。
【００６４】
操作部５６は、例えばボタンであり、電源ボタン及び無線通信ボタンを含む。電源ボタンは電源５１のオン、オフを切り替える。無線通信ボタンは、送受信部５５による送受信状態のオン、オフを切り替える。
【００６５】
表示部５７は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ、白熱電球等の光源であり、電源ランプ及び無線通信ランプを含む。電源ランプは、電源ボタンが押下され、電源５１がオンに切り替えられた場合に点灯するパイロットランプである。電源５１の電池の残量が所定値より少なくなった場合、電源ランプは点滅するように構成されている。無線通信ランプは、無線通信ボタンが押下され、送受信部５５が無線通信可能状態に切り替えられた場合、点灯するように構成されている。
【００６６】
表示部５７は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等を含んでもよい。表示部５７に当該ディスプレイが含まれる場合、例えば加速度センサ５２による検出結果、検出経過情報等が当該ディスプレイに表示される。
【００６７】
なお、加速度センサ５２は、加速度の検出データを直接送受信部５５から外部に送信してもよい。かかる場合、制御部５４及び記録部５３はなくてもよい。
あるいは、加速度センサ５２は、加速度の検出データを記録部５３に直接出力し、記録部５３は受け取った加速度の検出データを記録してもよい。かかる場合、制御部５４は必要なく、外部のコンピュータ等が送受信部５５を介して記録部５３に記録された加速度の検出データを読み出す。
【００６８】
送受信部５５は、外部のコンピュータ等と検出器５とを有線で接続するインタフェースであってもよい。
また、送受信部５５は、外部のコンピュータ等から情報を受信し、受信した情報を制御部５４に出力してもよい。制御部５４は、外部のコンピュータ等から取得した情報に基づく処理を実行してもよい。当該処理は、例えば記録部５３に記録されたプログラムの部分的又は全体的な更新処理である。
【００６９】
次に、ベルトシステムの動作について説明する。
まず、検出器装着ベルト１を下肢に装着する手順について、図１、図２、図４及び図５を参照して説明する。なお、検出器装着ベルト１は、右下肢と左下肢とのどちらに装着されてもよい。また、検出器５は予め検出器装着ベルト１のポケット部２２ｃに固定されているものとする。
【００７０】
ベルト本体連結部４１のねじ４１ｅを緩める。ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃに設けられた目盛を見ながら、板状部材４１ｃをベース板４１ａの蟻溝４１ｂに対して押し込み又は引き抜くことにより、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを所定の長さに調整する。ねじ４１ｅを締結し、板状部材４１ｃの部分の長さ確定すると共に、ベルト本体連結部４１をベルト本体２に止着する。
【００７１】
図１に示すように、膝を曲げ、回転軸部４３を膝関節の位置に合わせる。次にサブベルト３を下腿部に装着する。その際、サブベルト３を膕（ひかがみ）及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着するとよい。その理由を以下に述べる。
【００７２】
膝の後側にはくぼんだ膕が位置する。膕の下に位置する下腿部の後側には下腿三頭筋（脹脛の筋肉）が発達している。従って、くぼみである膕から下腿三頭筋の上部にかけての下腿部裏側は、下ほど後側に張り出している。別の言葉で言えば、膝関節より下部であって、膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の太さは、下ほど太い。そのため、サブベルト３を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着した場合、サブベルト３は下に位置ずれしない。
【００７３】
サブベルト３を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着するため、サブベルト連結部４２は図４及び図５に示したベルト本体連結部４１のような長さ調整部を備えてもよい。これにより、サブベルト３は、膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着される場合、下腿部の形状及び大きさに関する個人差に対応することができる。
【００７４】
サブベルト３のベルト３１を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に巻回し、巻回したベルト３１を締結部３２の面ファスナにより締結する。
次に、回転軸部４３が膝関節の位置からずれていないことを確認し、ベルト本体２を大腿部に装着する。パッド２２を大腿部側面に当接し、ベルト２１を大腿部に巻回する。巻回したベルト２１が大腿部を適度に締め付けるようにベルト２１を引き、締結部２１ｄ、２１ｅの面ファスナによりベルト２１を締結する。
【００７５】
検出器５が備える操作部５６の電源ボタンをポケット部２２ｃの表面から押下し、電源をオンにする。検出器５が備える操作部５６の無線通信ボタンをポケット部２２ｃの表面から押下し、送受信状態をオンにする。
披験者は、図２に示すように立ち上がり、歩行動作又は足踏み動作を開始する。ベルト本体２は、連結部４を介してサブベルト３に支えられているため、位置ずれしない。
【００７６】
制御部５４は、加速度センサ５２が検出した加速度を、送受信部５５を介して外部のコンピュータ等に送信する。外部のコンピュータは、検出器５から加速度を受け付ける。外部のコンピュータは、受け付けた加速度に基づいて、歩行周期、歩行速度等を算出する。
【００７７】
検出器装着ベルト１によれば、検出器５は大腿部の所定位置からずれない。
検出器５はベルト本体２に固定され、ベルト本体２は連結部４を介してサブベルト３に支えられている。サブベルト３は、下に向かって太くなる下腿部に装着されているため、披験者が歩行動作を開始しても位置ずれしない。そして、位置ずれしないサブベルト３に支えられているベルト本体２も位置ずれしない。従って、ベルト本体２に固定されている検出器５は位置ずれすることはなく、膝関節に対して常に定位置に固定される。
【００７８】
ベルト本体連結部４１とサブベルト連結部４２とは、膝関節位置で回転軸部４３により軸着されている。そのため、被験者が歩行動作を開始し、膝関節を屈伸した場合、回転軸部４３を中心にベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２が回転することにより、ベルト本体連結部４１がベルト本体２を押し引きすることはない。すなわち、歩行動作に連動して回転する連結部４に支えられるベルト本体２は位置ずれしない。
【００７９】
膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着するために、従来は物差し、巻尺等で膝関節からの距離を測る必要があった。あるいは、被験者は、他者の助けを借りて、膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着しなければならなかった。いずれの場合も、たいへん煩雑である。しかし、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを一定の長さに調整した場合、回転軸部４３を膝関節の位置に合わせることにより、検出器５を膝関節から一定距離にある大腿部部分に容易に装着することができる。
【００８０】
膝関節から予め定めた一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着した場合、繰り返し測定した複数の歩行計測データを比較検討する上で有益である。例えば、同一被験者において異なる時間の歩行計測データの比較、又は異なる被験者の間での歩行計測データの比較を行う場合、計測条件は常に同一とすることが望ましい。従って、歩行計測を行う上で、膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着することができる検出器装着ベルト１は、科学的な歩行計測データの取得にとって不可欠といえる。
【００８１】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３を下腿部に装着し、次にベルト本体２を大腿部に装着した。先にベルト本体２を大腿部に装着した場合、サブベルト３に支えられていないベルト本体２が位置ずれを起こし、回転軸部４３が膝関節位置からずれる可能性がある。かかる場合、ベルト本体２を再び装着し直さなければならない。しかし、先にサブベルト３を下に向かって太くなる下腿部に装着する場合、サブベルト３は位置ずれを起こさず、回転軸部４３は膝関節位置からずれることもない。従って、先にサブベルト３を装着する場合、次のベルト本体２の装着手順にスムーズに移行することができる。
なお、回転軸部４３が膝関節位置からずれないように検出器装着ベルト１を下肢に装着することができれば、ベルト本体２を大腿部に装着し、次にサブベルト３を下腿部に装着してもよい。
【００８２】
膝関節を屈伸しない下肢の動作を検出する場合、連結部４をベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に分ける必要はなく、回転軸部４３も不要である。あるいは、膝関節を屈伸しない下肢の動作を検出する場合、回転軸部４３を中心位置とする添え木をベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に固定してもよい。これにより、回転軸部４３の回転を制限することができる。
【００８３】
ベルト本体連結部４１は、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの長さを、目盛に基づいて変更することができる。これにより、膝関節から一定距離にある大腿部に検出器５を装着することが容易になると共に、膝関節と検出器５との間の距離を他の固定長に変更することも容易となる。
【００８４】
連結部４は、棒状部材であってもよい。例えば、ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃ及びサブベルト連結部４２は、板状をなすが、単数又は複数の棒状部材であってもよい。あるいは、連結部４は、２本の棒を複数の横木を取り付けた梯子であってもよい。
また、ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃ及びサブベルト連結部４２は、これらの重量及び材料を低減するために、内部を貫通する複数の穴を有していてもよい。
【００８５】
検出器装着ベルト１は、複数の連結部４を備えていてもよい。図１及び図２には、下肢の外側に位置する連結部４が１つ示されている。しかし、例えば２つの連結部４が下肢の外側及び内側に配置するように、２つの連結部４がベルト本体２及びサブベルト３に止着されてもよい。ベルト本体２は連結部４を介してサブベルト３に支えられるので、連結部４の数が多いほど、ベルト本体２を支える力は増大し、ベルト本体２の位置ずれを確実になくす。
なお、検出器装着ベルト１に複数の連結部４を設けた場合、回転軸部４３も複数になる。例えば、２つの連結部４を下肢の外側及び内側に配置した場合、回転軸部４３も２つになる。かかる場合、２つの回転軸部４３が膝関節の回転軸から移動しないように、回転軸部４３の軸同士を連結する部材を設けてもよい。
【００８６】
検出器装着ベルト１は、下肢以外の身体部位に装着されてもよい。
例えば、検出器装着ベルト１を上肢に装着した状態で、肘関節の手術の前後に前腕の動作を検出する。これにより、例えば手術前に対する手術後の肘関節の回復度を確認する情報を取得することができる。かかる場合、ベルト本体２を前腕に装着し、サブベルト３を上腕に装着する。
あるいは、肩関節の手術の前後に上腕の動作を検出してもよい。かかる場合、ベルト本体２を上腕に装着し、サブベルト３を前腕に装着する。
【００８７】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、大腿部に装着されたベルト本体２は、下腿部に装着されたサブベルト３により連結部４を介して下から支えられた。しかし、検出器装着ベルト１を装着する身体部位の違いにより、ベルト本体２が下側の身体部位に装着され、サブベルト３が上側の身体部位に装着されてもよい。かかる場合、下側の身体部位に装着されたベルト本体２は、上側の身体部位に装着されたサブベルト３により連結部４を介して上から吊られることにより、位置ずれを回避することになる。
【００８８】
実施の形態２
実施の形態２は、検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３に膝用プロテクタを利用する形態に関する。
図７は、サブベルト３の他例を示す斜視図である。実施の形態２に係るサブベルト３は、連結部４が軸着された膝用プロテクタである。連結部４における軸着された端部と反対側の端部は、実施の形態１と同様にベルト本体２のパッド２２に止着されている。すなわち、連結部４は、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に分かれていない。
【００８９】
サブベルト３は、カップ部３３、パッド部３４及び締め紐３５を含む。カップ部３３は、球状又は椀形状をなし、例えばプラスチックからなる。カップ部３３は、サブベルト３を膝に装着した場合、膝関節全体を包むように側方に延出した延出部３３ａを左右の２か所に有する。図７は、斜視図であり、２つの延出部３３ａのうち、一方のみが描かれており、もう一方の延出部３３ａは裏側に隠れている。延出部３３ａの幅は、膝頭を覆うカップ部３３中央の上下幅部分より狭い。膝関節の回転軸が延出部３３ａの略中央に位置するように、延出部３３ａはカップ部３３から両側方に延出している。延出部３３ａの略中央には、細長い板状の連結部４の一端が回転軸部４３０により軸止されている。回転軸部４３０は、回転軸部４３と同様の回転ピンである。
【００９０】
パッド部３４は、例えばウレタンの表面に合成樹脂製シートが貼着された積層材である。パッド部３４の概略形状は、上下に伸びた楕円状である。パッド部３４は、カップ部３３の内面及びカップ部３３の上下に設けられており、膝頭全体及びその外部を覆う大きさを有する。なお、カップ部３３内側のパッド部３４は、伸縮性を有するシリコンゴム、厚手の織ゴム等でもよい。
【００９１】
締め紐３５は、扁平な形状のベルトであり、例えば合成繊維又は伸縮性を有する織ゴムからなる。締め紐３５は、長寸法の締め紐３５ａ及び短寸法の締め紐３５ｂを含む。締め紐３５ａ、３５ｂは、２か所の延出部３３ａの端部に夫々止着されている。長寸法の締め紐３５ａには、長さを調整する留め具が設けられていてもよい。
【００９２】
長寸法の締め紐３５ａの先端には、ワンタッチバックルの雄片が取り付けられている。短寸法の締め紐３５ｂの先端にはワンタッチバックルの雌片が取り付けられている。ここでのワンタッチバックルは、例えばサイドリリース型である。なお、ワンタッチバックルは、締め紐３５の締結手段の一例であり、他の締結手段により締め紐３５が締結されてもよいことは勿論である。
【００９３】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３のカップ部３３を膝頭に当接し、膝関節の回転軸が回転軸部４３０の位置と一致するように、カップ部３３を位置決めする。次に、長寸法の締め紐３５ａを膝の裏側に巻回し、締め紐３５ａ、３５ｂの先端に夫々取り付けられたワンタッチバックルの雄片と雌片とを係合させる。
サブベルト３を膝関節に装着した後、回転軸部４３０が膝関節の回転軸からずれていないことを確認し、ベルト本体２を大腿部に装着する。
検出器装着ベルト１を下肢に装着した被験者は、歩行動作を開始する。検出器５は、送受信部５５を介して、加速度センサ５２が検出した加速度の送信を開始する。
【００９４】
実施の形態２に係る検出器装着ベルト１によれば、膝関節全体を覆うようにサブベルト３が装着される。そのため、膝関節の屈伸を伴う動作をした場合、膝関節の回転軸から回転軸部４３０は移動せず、回転軸部４３０に軸着された連結部４も移動しない。従って連結部４を介してサブベルト３に支えられたベルト本体２も位置ずれしない。
なお、カップ部３３及びその内側のパッド部３４の間に遊びの隙間を設けてもよい。これにより、膝関節の屈伸に伴う動きはパッド部３４が吸収し、回転軸部４３０が膝関節の回転軸から極力ずれないようにしてもよい。
【００９５】
実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明、作用及び効果を省略する。
【符号の説明】
【００９６】
１ 検出器装着ベルト（ベルト）
２ ベルト本体（第一帯体）
２２ｃ ポケット部（固定部）
３ サブベルト（第二帯体）
４ 連結部
４１ ベルト本体連結部（第一連結部）
４２ サブベルト連結部（第二連結部）
４３ 回転軸部
５ 検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出器を身体に装着するベルト及びベルトシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行動作、筋肉動等の身体動作を検出する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。加速度センサ、ジャイロセンサ等の身体動作を検出する検出器は、例えばベルトにより身体に装着される。被験者は、検出器が固定されたベルトを身体の所定部位に装着し、動作を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４９５７１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被験者が動作を開始した場合、ベルトを装着した部位によっては、ベルトが位置ずれを起こす。例えば、ベルトを大腿部の所定位置に装着し、被験者が歩行動作を開始した場合、大腿部は股関節から膝関節へ向かって太さが細くなっているため、ベルトは振動及び重力により膝関節側へずれる。かかる場合、ベルトに固定された検出器が検出する検出データは、信頼性の低いものとなる。
【０００５】
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、身体動作が開始された場合であっても、位置ずれしないベルト及びベルトシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係るベルトは、身体に装着されるベルトにおいて、第一帯体と、第二帯体と、前記第一帯体及び第二帯体を連結する連結部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本願に係るベルトでは、身体に装着される第一帯体及び第二帯体を備えている。第一帯体と第二帯体とは連結部により連結されている。そのため、第一帯体又は第二帯体は、夫々連結部を介して第二帯体又は第一帯体に支えられており、位置ずれしない。
【０００８】
本願に係るベルトは、前記連結部は板状部材を含むことを特徴とする。
【０００９】
本願に係るベルトでは、連結部は板状部材を含む。被験者がベルトを身体に装着した場合、板状の連結部はコンパクトであるため、場所を取らず、動作の邪魔にならない。また、身体からはずしたベルトを保管する場合も場所を取らない。
【００１０】
本願に係るベルトは、前記連結部は、一端部が前記第一帯体に止着された第一連結部と、一端部が前記第二帯体に止着された第二連結部とを有し、前記第一連結部及び第二連結部の他端部は軸着されていることを特徴とする。
【００１１】
本願に係るベルトでは、連結部は、一端部が第一帯体に止着された第一連結部及び一端部が第二帯体に止着された第二連結部を有する。第一連結部の他端部及び第二連結部の他端部は、軸着されている。これにより、ベルトを装着した被験者が身体動作を開始した場合、第一帯体と第二帯体との位置関係が変化しても、第一連結部及び第二連結部が軸着された他端部を中心に回転することで、第一帯体及び第二帯体は位置ずれを起こさない。
【００１２】
本願に係るベルトは、前記第一帯体は大腿部に装着可能な長さを有し、前記第二帯体は下腿部に装着可能な長さを有すことを特徴とする。
【００１３】
本願に係るベルトでは、第一帯体の長さは大腿部に装着可能な長さである。第二帯体の長さは下腿部に装着可能な長さである。そのため、膝関節を跨いだ大腿部と下腿部とに夫々第一帯体と第二帯体とを装着することができる。また、第一帯体は、連結部を介して第二帯体に支えられており、位置ずれしない。
【００１４】
本願に係るベルトは、前記第二帯体は膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さを有すことを特徴とする。
【００１５】
本願に係るベルトでは、第二帯体の長さは、膝の裏側にある膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さである。膝の裏側にある膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部の部位は、下方に向かって太さが太くなっている。そのため、膕及び下腿部裏側の脹脛上部の間に対応する下腿部に装着された第二帯体は位置ずれしない。従って、連結部を介して位置ずれしない第二帯体に支えられている第一帯体も位置ずれしない。
【００１６】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを調整する調整部を有すことを特徴とする。
【００１７】
本願に係るベルトでは、第一連結部の調整部は、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さを調整する。これにより第一連結部の長さを複数の固定長に変更することができる。従って、第一連結部に支えられた第一帯体が装着される大腿部の位置を、膝関節から複数の固定長にある位置の中から選択することができる。
【００１８】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さが固定長であることを特徴とする。
【００１９】
本願に係るベルトでは、第一連結部において、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さは、固定長である。これにより、被験者は他端部を膝関節の位置に合わせた場合、膝関節からの距離を測ることなく、第一帯体を膝関節から一定の距離にある大腿部部分に装着することができる。
【００２０】
本願に係るベルトは、前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを示す目盛を有すことを特徴とする。
【００２１】
本願に係るベルトでは、第一連結部には、第二連結部と軸着された他端部及び第一帯体の間の長さを示す目盛が設けられている。これにより、被験者は当該目盛を目安にして、第一連結部の長さを複数のより正確な固定長に変更することができる。
【００２２】
本願に係るベルトは、前記連結部を複数備えることを特徴とする。
【００２３】
本願に係るベルトでは、第一帯体及び第二帯体を連結する連結部を複数備えている。これにより、連結部により第一帯体を支える力が増大する。あるいは、連結部により第二帯体を支える力が増大する。
【００２４】
本願に係るベルトシステムは、上記に記載のベルトと、身体動作を検出する検出器とを備え、前記ベルトが備える第一帯体は前記検出器を固定する固定部を有すことを特徴とする。
【００２５】
本願に係るベルトシステムでは、身体に装着されるベルトと、身体動作を検出する検出器とを備えている。検出器はベルトが備える第一帯体の固定部に固定される。これにより、検出器は固定された位置を変えることなく、第一帯体が装着された所定の部位における身体動作を検出することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本願に係るベルト等によれば、身体動作が開始された場合であっても、位置ずれしない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】下肢に装着した状態の検出器装着ベルトの一例を示す側面図である。
【図２】下肢に装着した状態の検出器装着ベルトの一例を示す側面図である。
【図３】ベルト本体の全体構成を示す説明図である。
【図４】パッド裏面に止着されたベルト本体連結部を示す説明図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線による部分拡大断面図である。
【図６】検出器のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図７】サブベルトの他例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施例におけるベルトシステムを、実施の形態を示す図面に基づいて説明する。本実施の形態に係るベルトシステムは、身体動作を検出するベルトシステムであり、検出器及び当該検出器を身体に装着する検出器装着ベルト（ベルト）を含む。ベルトシステムが検出する身体動作は、例えば上肢、下肢、頭部、背中、腰部等の動作を含む。以下では、下肢動作に関する歩行計測を例に挙げてベルトシステムを説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
実施の形態１
図１及び図２は、下肢に装着した状態の検出器装着ベルト１の一例を示す側面図である。図１は、膝関節を曲げた状態の下肢に装着されている検出器装着ベルト１を示す。図２は、膝関節を伸ばした状態の下肢に装着されている検出器装着ベルト１を示す。
【００３０】
検出器装着ベルト１は、ベルト本体（第一帯体）２、サブベルト（第二帯体）３及び連結部４を含む。ベルト本体２は、検出器５が固定される固定部を有するベルトであり、大腿部に装着される。サブベルト３は、下腿部に装着されるベルトである。ベルト本体２とサブベルト３とは、細長い板状の連結部４により連結されている。サブベルト３及び連結部４は、ベルト本体２を下から支えることにより、ベルト本体２の移動を制限し、ベルト本体２が位置ずれしないように機能する。
【００３１】
図３は、ベルト本体２の全体構成を示す説明図である。ベルト本体２は、ベルト２１及びパッド２２を含む。ベルト２１は、例えば接着剤によりパッド２２に止着されている。
【００３２】
ベルト２１は、例えば大腿部中央部を巻回可能な長さを有する平たい締め具である。ベルト２１は、止着部２１ａ、弾性部２１ｂ、２１ｃ及び締結部２１ｄ、２１ｅを含む。止着部２１ａは、例えば接着剤によりパッド２２に止着されるベルト２１の部分である。止着部２１ａは、例えば繊維強化プラスチックからなる。弾性部２１ｂ、２１ｃは、シリコンゴム、織ゴム等の弾性体からなり、止着部２１ａの両端に夫々接合されている。
【００３３】
締結部２１ｄ、２１ｅは、ナイロン、ポリエステル等からなり、夫々止着部２１ａに接合する弾性部２１ｂ、２１ｃの一端と反対側の弾性部２１ｂ、２１ｃの他端に接合されている。弾性部２１ｂ、２１ｃの他端に接合されている締結部２１ｄ、２１ｅの一端と反対側の他端は、夫々解放端である。すなわち、ベルト２１の両端は、解放端である。
【００３４】
以下、ベルト本体２を大腿部に装着した場合、大腿部と対向する側のベルト２１及びパッド２２の面又は方向を裏と呼ぶ。また、裏と反対側のベルト２１及びパッド２２の面又は方向を表と呼ぶ。締結部２１ｄの表面には、面ファスナのループ面が形成されている。すなわち、締結部２１ｄの表面には、丸い輪状の繊維が密集して起毛している。一方、締結部２１ｅの裏面には、面ファスナのフック面が形成されている。すなわち、締結部２１ｅの裏面には、カギをもつ繊維が密集して起毛している。
なお、締結部２１ｄ、２１ｅにおけるループ面及びフック面の配置は、表裏を含めて逆でもよい。
【００３５】
パッド２２は、例えばポリエステル、ナイロン等からなり、矩形状をなす。パッド２２は、検出器５の大きさより広い面積を有し、その短辺の長さはベルト２１の幅より長い。パッド２２における２つの長辺は、どちらも辺の端から中央に向かって若干外側に膨らんでおり、湾曲している。パッド２２の表面の略中央には、パッド２２の長手方向とベルト２１の長手方向とが略一致する配置関係でベルト２１の止着部２１ａが例えば接着剤により止着されている。
なお、パッド２２の材質は、変形可能な皮革、布、厚紙等でもよい。また、ベルト２１の止着部２１ａは、パッド２２の裏面に止着されていてもよい。また、パッド２２の短辺の長さは、ベルト２１の幅と略同一でもよい。
【００３６】
パッド２２は、ガイド部２２ａ、２２ｂ及びポケット部（固定部）２２ｃを含む。ガイド部２２ａ、２２ｂは、アルミニウム等の金属又はプラスチックからなり、パッド２２における２つの短辺中央に夫々止着されている。ベルト２１の弾性部２１ｂ、２１ｃは、夫々ガイド部２２ａ、２２ｂを遊挿するように構成されている。これにより、ガイド部２２ａ、２２ｂは、パッド２２に対してベルト２１が伸縮する方向を規制している。
【００３７】
ポケット部２２ｃは、パッド２２の表面の略中央に止着されたベルト２１の上から、パッド２２及びベルト２１の一部を覆うように設けられている。ポケット部２２ｃは、検出器５より少し大きな矩形状をなす袋体である。ポケット部２２ｃの短手方向は、パッド２２の長手方向と略同一である。ポケット部２２ｃの１つの短辺には、開口であるポケット口２２ｄが設けられている。検出器５は、ポケット口２２ｄからポケット部２２ｃに挿入され、ポケット口２２ｄを介してポケット部２２ｃから取り出される。すなわち、ポケット部２２ｃは、検出器５を収納し、固定する固定部である。
【００３８】
検出器５は、矩形板状をなす筺体を有す。検出器５における最も広い筐体面における１つの短辺端部には、操作部５６及び表示部が夫々配設されている。操作部５６は例えばボタンであり、表示部は例えばランプである。なお、図３では、検出器５における表示部のランプは省略されている。また、検出器５の構成の詳細については、後に説明する。
【００３９】
ポケット部２２ｃの表面は、例えば格子網状の繊維強化プラスチックからなるカバーである。ポケット部２２ｃに収納された検出器５における操作部５６のボタン及び表示部のランプは、外部からカバー越しに視認できるようになっている。また、検出器５における操作部５６のボタンは、検出器５がポケット部２２ｃに収納された状態で、ポケット部２２ｃのカバーを介して押下することができるように構成されている。
【００４０】
なお、ポケット口２２ｄにフラップを設け、紐、ピン、ブローチ、ホック、ボタン、スナップ・ボタン等の留め具により、ポケット口２２ｄを閉じることができるようにしてもよい。ポケット口２２ｄは、ファスナにより開閉できるようにしてもよい。
検出器５をパッド２２に固定する方法は、ポケット部２２ｃのような固定部への収納に限らない。例えば、検出器５は、紐、両面テープ、接着剤等によりパッド２２に固定されてもよい。
【００４１】
サブベルト３は、ベルト３１及び締結部３２を含む（図１及び図２参照）。以下サブベルト３を下腿部に装着した場合、下腿部と対向するベルト３１及び締結部３２の面又は方向を裏、裏と反対側のベルト３１及び締結部３２の面又は方向を表と呼ぶ。
ベルト３１は、例えば脹脛（ふくらはぎ）の中央部分を巻回可能な長さを有する。ベルト３１は、例えばポリエステル、ナイロン、ポリウレタン等からなる。
【００４２】
締結部３２は、ベルト３１の幅よりも狭い幅のテープ状をなし、その裏面には面ファスナが形成されている。締結部３２の一端部は、ベルト３１の長手方向における表側端部中央に止着されている。ベルト３１の長手方向における両端部のうち、締結部３２が止着された端部と反対側の表側端部中央にも、締結部３２の幅と略同一の幅を有する面ファスナが貼設されている。締結部３２の面ファスナ及びベルト３１の面ファスナには、夫々ループ面及びフック面又はフック面及びループ面が形成されている。サブベルト３を下腿部に装着する場合、ベルト３１を下腿部に巻回し、締結部３２の面ファスナとベルト３１の面ファスナとでベルト３１の長手方向における両端を締結する。
【００４３】
下腿部に巻回したベルト３１を締結する手段は、面ファスナに限らない。例えば、ベルト３１の両端部に夫々細長く平たい紐を１本ずつ止着し、一方の紐の先端部に穴を設け、他方の紐の先端に尾錠及びつく棒を設けてもよい。あるいは、２本の当該紐の先端に、夫々ワンタッチバックルの雄片及び雌片を設けてもよい。
【００４４】
締結部３２は、無くてもよい。かかる場合、ベルト３１の表側一端部及び裏側他端部に面ファスナを設ける。あるいは、ベルト３１は、サージカルテープ、ピン、ブローチ、ホック、ボタン等で締結されてもよい。
【００４５】
連結部４は、ベルト本体連結部（第一連結部）４１、サブベルト連結部（第二連結部）４２及び回転軸部４３を含む（図１及び図２参照）。ベルト本体連結部４１は、大腿部に装着されたベルト本体２から膝関節までの距離に該当する長さを有する板状部材である。ベルト本体連結部４１は、例えばプラスチック、アルミニウム等の容易に変形しない材質からなる。ベルト本体連結部４１の一端部は、パッド２２の裏面中央に止着されている。ベルト本体連結部４１の長手方向とパッド２２の短手方向とは、略同一である。
【００４６】
サブベルト連結部４２は、下腿部に装着されたサブベルト３から膝関節までの距離に該当する長さを有する板状部材である。サブベルト連結部４２は、例えばプラスチック、アルミニウム等の容易に変形しない材質からなる。サブベルト連結部４２の一端部分は、ベルト３１をベルト３１の幅方向に横切る方位配置で、ベルト３１の上端から下端までの裏面部分に止着されている。
【００４７】
検出器装着ベルト１を下肢に装着した場合、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の他端部が膝関節に対応する位置で重なり合うように、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２は構成されている。ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の他端部が夫々重なり合う領域部分の略中央には、夫々穴が設けられている。ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２の重なり合う他端部の穴には、回転ピンである回転軸部４３が遊嵌されている。このように、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２は、軸着されていることにより、回転軸部４３を中心に回転可能である。回転軸部４３を設置するために、例えばカシメ、ハトメ、ビス、ネジ等が用いられてよい。
【００４８】
なお、ベルト本体連結部４１には、回転軸部４３からベルト本体２に向かって、回転軸部４３からの距離又は長さを示す目盛が描かれている。当該目盛はベルト本体連結部４１表面に刻印することにより設けられてもよい。この目盛の間隔は、例えば１ｃｍ又は１ｍｍである。
【００４９】
図４は、パッド２２裏面に止着されたベルト本体連結部４１を示す説明図である。図４の下方には、図示しないサブベルト連結部４２及び回転軸部４３が配置する。図４は、ベルト本体連結部４１を裏側から見た平面図である。
図５は、図４のＶ−Ｖ線による部分拡大断面図である。図５では、パッド２２は省略している。図５の上方はベルト本体連結部４１の裏側であり、図５の下方はベルト本体連結部４１の表側である。
【００５０】
ベルト本体連結部４１は、パッド２２裏面に止着されたベース板４１ａ、細長い板状部材４１ｃ、止着部片４１ｄ及びねじ４１ｅを含む。ベース板４１ａは、矩形状の板状部材であり、その長手方向はパッド２２の短手方向と略同一である。ベース板４１ａの長辺の長さは、パッド２２中央の短手方向の長さと略同一である。
ベース板４１ａの短手方向は、パッド２２の長手方向と略同一である。ベース板４１ａの短辺の長さは、パッド２２の長辺の長さより短い。ベース板４１ａにおける両短辺の形状は、パッド２２中央の両長辺の形状と略同一であり、ベース板４１ａの外側に張り出した弧状をなす。
ベース板４１ａの裏側中央には、自身の長手方向と略平行な蟻溝４１ｂが形成されている。すなわち、蟻溝４１ｂの溝幅は、裏側から表側へ向かって広がっている。
【００５１】
板状部材４１ｃの幅断面は、蟻溝４１ｂの底面から半分程の深さまでの幅断面と略同一である。そのため、蟻溝４１ｂに対して蟻溝４１の長手方向に板状部材４１ｃを押し込むことができる。蟻溝４１ｂに押し込まれた板状部材４１ｃは、蟻溝４１ｂ内面に沿って摺動することにより、更に押し込まれることも、引き出されることも可能である。
【００５２】
蟻溝４１ｂの長手方向に沿った板状部材４１ｃのパッド２２側の端には、止着部片４１ｄが接合されている。止着部片４１ｄの幅断面は板状部材４１ｃの幅断面と略同一であり、止着部片４１ｄも蟻溝４１ｂ内を摺動可能である。図５の断面図には、止着部片４１ｄの大部分は板状部材４１ｃに隠れており、止着部片４１ｄの一部のみが板状部材４１ｃの裏側に描かれている。
【００５３】
止着部片４１ｄの略中央には、表裏方向を軸方向とするねじ４１ｅが設けられている。ねじ４１ｅの頭部は裏側に、ねじ４１ｅの軸部は表側に配置する。図５の断面図には、ねじ４１ｅの頭部のみが描かれている。ねじ４１ｅの頭部及び軸部を含む止着部片４１ｄの蟻溝４１ｂ底面からの高さは、蟻溝４１ｂの深さより小さい。そのため、ねじ４１ｅを含む止着部片４１ｄは、蟻溝４１ｂ内に埋没している。
【００５４】
ねじ４１ｅの頭部上面には、例えばすりわりが形成されており、ねじ４１ｅはマイナスドライバにより螺入又は螺出する。ねじ４１ｅを螺入させた場合、ねじ４１ｅの回転に伴い、止着部片４１ｄは蟻溝４１ｂの底面から裏側に移動するように構成されている。更にねじ４１ｅを螺入した場合、蟻溝４１ｂの内壁と対向する止着部片４１ｄの側面は、蟻溝４１ｂの内壁に当接し、蟻溝４１ｂの内壁を押圧する。止着部片４１ｄの側面が蟻溝４１ｂの内壁を押圧することにより、止着部片４１ｄはベース板４１ａに止着される。そして、止着部片４１ｄと接合された板状部材４１ｃも、止着部片４１ｄを介してベース板４１ａに止着される。ベース板４１ａはパッド２２に止着されているので、ねじ４１ｅの螺入により、最終的にベルト本体連結部４１はベルト本体２に止着される。
【００５５】
ねじ４１ｅを螺出させた場合、ねじ４１ｅの回転に伴い、止着部片４１ｄは裏側から蟻溝４１ｂの底面に移動するように構成されている。そのため、ねじ４１ｅが緩められた場合、止着部片４１ｄの側面による蟻溝４１ｂ内壁への押圧はなくなり、板状部材４１ｃ及び止着部片４１ｄは蟻溝４１ｂ内部を摺動可能になる。
ねじ４１ｅが緩められた場合、ベース板４１ａの蟻溝４１ｂに挿入された板状部材４１ｃは、蟻溝４１ｂの長手方向に対する押し込み又は引き出しにより自由な位置に移動することができる。そして、板状部材４１ｃは、ねじ４１ｅの締結具合を変更することにより、蟻溝４１ｂの任意の位置に止着される。
【００５６】
このように、蟻溝４１ｂに対する板状部材４１ｃの押し込み又は引き出し及びねじ４１ｅの締結具合変更により、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さ（回転軸部４３からパッド２２までの板状部材４１ｃの長さ）を調整することができる。なお、板状部材４１ｃには、上記目盛が設けられており、被験者はこの目盛に基づいてパッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを好みの長さに調整することができる。
【００５７】
なお、ベルト本体連結部４１をベルト本体２に止着する方法として、突起と開口との係合を利用してもよい。例えば、蟻溝４１ｂ底面に複数の開口を蟻溝４１ｂの長手方向に沿って等間隔に設ける。また、蟻溝４１ｂの底面と対向する板状部材４１ｃの面に、蟻溝４１ｂの長手方向に沿って上記開口の配列間隔と同じ間隔で突起を設ける。当該突起が蟻溝４１ｂ底面の開口に係合する場合、ベルト本体連結部４１はベルト本体２に止着される。一方、当該突起が蟻溝４１ｂ底面の開口からはずれた場合、板状部材４１ｃは蟻溝４１ｂ内部を自由に移動する。この形態でも、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを調整することができる。
あるいは、ベース板４１ａに複数のねじ穴を設け、当該ねじ穴に螺合するねじを板状部材４１ｃに貫設してもよい。板状部材４１ｃをベース板４１ａに対してねじ止めする位置を変更することにより、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを調整してもよい。
【００５８】
図６は、検出器５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。検出器５は、例えば歩行計測のための加速度センサ、ジャイロセンサ、金属抵抗体、圧電体、筋電計、電気角度計等の検出手段を備える。図６は、検出器５が備える検出手段として加速度センサ５２を例示している。
【００５９】
検出器５は、電源５１、加速度センサ５２、記録部５３、制御部５４、送受信部５５、操作部５６及び表示部５７を含む。
電源５１は、取替可能な電池を含み、電池からの電力を、制御部５４を介して各構成部に供給する。あるいは、電池からの電力は、制御部５４を介さずに各構成部へ供給されてもよい。
【００６０】
加速度センサ５２は、体動に起因する３軸方向夫々の加速度を検出し、検出に係る検出信号を制御部５４に出力する。なお、加速度センサ５２は、ピエゾ抵抗型、歪みゲージ型、静電容量型、熱検出型、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）型、サーボ型等のいずれでもよい。また、加速度センサ５２は、半導体式及び機械式に限らず、光学式であってもよい。加速度センサ５２は、３軸のものに限定されず、１軸又は２軸のものであってもよい。
【００６１】
記録部５３は、フラッシュメモリ、メモリカード等の不揮発性半導体メモリであり、制御部５４が実行するプログラムを記録する。記録部５３は、制御部５４による処理の過程で必要な作業変数、データ等を一時的に記録する。また、記録部５３は、加速度センサ５２による検出データを一時的又は恒常的に記録する。
【００６２】
制御部５４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）等のプロセッサである。制御部５４は、記録部５３に記録されたプログラムを読み出し、操作部５６からの操作信号に応じて、検出器５の各構成部を制御する。
制御部５４は、加速度センサ５２からの検出信号により示される３軸方向の加速度の検出データを受け付け、受け付けた検出データを記録部５３に記録する。記録部５３には、所定周期（例えば、数ｍｓ、数十ｍｓ）毎の３軸方向に関する加速度の検出データが記録される。
【００６３】
送受信部５５は、無線により外部のコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、通信ネットワーク等と検出器５とを接続するインタフェースである。ここでの通信ネットワークは、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、衛星通信回線網、電話通信回線網等を含む。送受信部５５は、制御部５４からの指令の下、記録部５３が記録した加速度の検出データを外部のコンピュータ等に送信する。送信された加速度の検出データは、外部のコンピュータ等が歩行周期、歩行速度等の算出処理を実行するための基本データとなる。
なお、電源部５１の電力、制御部５４の処理速度等に余裕がある場合、制御部５４は加速度データに基づいて歩行周期、歩行速度等の算出処理を実行し、送受信部５５を介して算出結果を外部に送信してもよい。
【００６４】
操作部５６は、例えばボタンであり、電源ボタン及び無線通信ボタンを含む。電源ボタンは電源５１のオン、オフを切り替える。無線通信ボタンは、送受信部５５による送受信状態のオン、オフを切り替える。
【００６５】
表示部５７は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ、白熱電球等の光源であり、電源ランプ及び無線通信ランプを含む。電源ランプは、電源ボタンが押下され、電源５１がオンに切り替えられた場合に点灯するパイロットランプである。電源５１の電池の残量が所定値より少なくなった場合、電源ランプは点滅するように構成されている。無線通信ランプは、無線通信ボタンが押下され、送受信部５５が無線通信可能状態に切り替えられた場合、点灯するように構成されている。
【００６６】
表示部５７は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等を含んでもよい。表示部５７に当該ディスプレイが含まれる場合、例えば加速度センサ５２による検出結果、検出経過情報等が当該ディスプレイに表示される。
【００６７】
なお、加速度センサ５２は、加速度の検出データを直接送受信部５５から外部に送信してもよい。かかる場合、制御部５４及び記録部５３はなくてもよい。
あるいは、加速度センサ５２は、加速度の検出データを記録部５３に直接出力し、記録部５３は受け取った加速度の検出データを記録してもよい。かかる場合、制御部５４は必要なく、外部のコンピュータ等が送受信部５５を介して記録部５３に記録された加速度の検出データを読み出す。
【００６８】
送受信部５５は、外部のコンピュータ等と検出器５とを有線で接続するインタフェースであってもよい。
また、送受信部５５は、外部のコンピュータ等から情報を受信し、受信した情報を制御部５４に出力してもよい。制御部５４は、外部のコンピュータ等から取得した情報に基づく処理を実行してもよい。当該処理は、例えば記録部５３に記録されたプログラムの部分的又は全体的な更新処理である。
【００６９】
次に、ベルトシステムの動作について説明する。
まず、検出器装着ベルト１を下肢に装着する手順について、図１、図２、図４及び図５を参照して説明する。なお、検出器装着ベルト１は、右下肢と左下肢とのどちらに装着されてもよい。また、検出器５は予め検出器装着ベルト１のポケット部２２ｃに固定されているものとする。
【００７０】
ベルト本体連結部４１のねじ４１ｅを緩める。ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃに設けられた目盛を見ながら、板状部材４１ｃをベース板４１ａの蟻溝４１ｂに対して押し込み又は引き抜くことにより、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを所定の長さに調整する。ねじ４１ｅを締結し、板状部材４１ｃの部分の長さ確定すると共に、ベルト本体連結部４１をベルト本体２に止着する。
【００７１】
図１に示すように、膝を曲げ、回転軸部４３を膝関節の位置に合わせる。次にサブベルト３を下腿部に装着する。その際、サブベルト３を膕（ひかがみ）及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着するとよい。その理由を以下に述べる。
【００７２】
膝の後側にはくぼんだ膕が位置する。膕の下に位置する下腿部の後側には下腿三頭筋（脹脛の筋肉）が発達している。従って、くぼみである膕から下腿三頭筋の上部にかけての下腿部裏側は、下ほど後側に張り出している。別の言葉で言えば、膝関節より下部であって、膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の太さは、下ほど太い。そのため、サブベルト３を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着した場合、サブベルト３は下に位置ずれしない。
【００７３】
サブベルト３を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着するため、サブベルト連結部４２は図４及び図５に示したベルト本体連結部４１のような長さ調整部を備えてもよい。これにより、サブベルト３は、膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に装着される場合、下腿部の形状及び大きさに関する個人差に対応することができる。
【００７４】
サブベルト３のベルト３１を膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部に巻回し、巻回したベルト３１を締結部３２の面ファスナにより締結する。
次に、回転軸部４３が膝関節の位置からずれていないことを確認し、ベルト本体２を大腿部に装着する。パッド２２を大腿部側面に当接し、ベルト２１を大腿部に巻回する。巻回したベルト２１が大腿部を適度に締め付けるようにベルト２１を引き、締結部２１ｄ、２１ｅの面ファスナによりベルト２１を締結する。
【００７５】
検出器５が備える操作部５６の電源ボタンをポケット部２２ｃの表面から押下し、電源をオンにする。検出器５が備える操作部５６の無線通信ボタンをポケット部２２ｃの表面から押下し、送受信状態をオンにする。
披験者は、図２に示すように立ち上がり、歩行動作又は足踏み動作を開始する。ベルト本体２は、連結部４を介してサブベルト３に支えられているため、位置ずれしない。
【００７６】
制御部５４は、加速度センサ５２が検出した加速度を、送受信部５５を介して外部のコンピュータ等に送信する。外部のコンピュータは、検出器５から加速度を受け付ける。外部のコンピュータは、受け付けた加速度に基づいて、歩行周期、歩行速度等を算出する。
【００７７】
検出器装着ベルト１によれば、検出器５は大腿部の所定位置からずれない。
検出器５はベルト本体２に固定され、ベルト本体２は連結部４を介してサブベルト３に支えられている。サブベルト３は、下に向かって太くなる下腿部に装着されているため、披験者が歩行動作を開始しても位置ずれしない。そして、位置ずれしないサブベルト３に支えられているベルト本体２も位置ずれしない。従って、ベルト本体２に固定されている検出器５は位置ずれすることはなく、膝関節に対して常に定位置に固定される。
【００７８】
ベルト本体連結部４１とサブベルト連結部４２とは、膝関節位置で回転軸部４３により軸着されている。そのため、被験者が歩行動作を開始し、膝関節を屈伸した場合、回転軸部４３を中心にベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２が回転することにより、ベルト本体連結部４１がベルト本体２を押し引きすることはない。すなわち、歩行動作に連動して回転する連結部４に支えられるベルト本体２は位置ずれしない。
【００７９】
膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着するために、従来は物差し、巻尺等で膝関節からの距離を測る必要があった。あるいは、被験者は、他者の助けを借りて、膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着しなければならなかった。いずれの場合も、たいへん煩雑である。しかし、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの部分の長さを一定の長さに調整した場合、回転軸部４３を膝関節の位置に合わせることにより、検出器５を膝関節から一定距離にある大腿部部分に容易に装着することができる。
【００８０】
膝関節から予め定めた一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着した場合、繰り返し測定した複数の歩行計測データを比較検討する上で有益である。例えば、同一被験者において異なる時間の歩行計測データの比較、又は異なる被験者の間での歩行計測データの比較を行う場合、計測条件は常に同一とすることが望ましい。従って、歩行計測を行う上で、膝関節から一定距離にある大腿部部分に検出器５を装着することができる検出器装着ベルト１は、科学的な歩行計測データの取得にとって不可欠といえる。
【００８１】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３を下腿部に装着し、次にベルト本体２を大腿部に装着した。先にベルト本体２を大腿部に装着した場合、サブベルト３に支えられていないベルト本体２が位置ずれを起こし、回転軸部４３が膝関節位置からずれる可能性がある。かかる場合、ベルト本体２を再び装着し直さなければならない。しかし、先にサブベルト３を下に向かって太くなる下腿部に装着する場合、サブベルト３は位置ずれを起こさず、回転軸部４３は膝関節位置からずれることもない。従って、先にサブベルト３を装着する場合、次のベルト本体２の装着手順にスムーズに移行することができる。
なお、回転軸部４３が膝関節位置からずれないように検出器装着ベルト１を下肢に装着することができれば、ベルト本体２を大腿部に装着し、次にサブベルト３を下腿部に装着してもよい。
【００８２】
膝関節を屈伸しない下肢の動作を検出する場合、連結部４をベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に分ける必要はなく、回転軸部４３も不要である。あるいは、膝関節を屈伸しない下肢の動作を検出する場合、回転軸部４３を中心位置とする添え木をベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に固定してもよい。これにより、回転軸部４３の回転を制限することができる。
【００８３】
ベルト本体連結部４１は、パッド２２から突き出た板状部材４１ｃの長さを、目盛に基づいて変更することができる。これにより、膝関節から一定距離にある大腿部に検出器５を装着することが容易になると共に、膝関節と検出器５との間の距離を他の固定長に変更することも容易となる。
【００８４】
連結部４は、棒状部材であってもよい。例えば、ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃ及びサブベルト連結部４２は、板状をなすが、単数又は複数の棒状部材であってもよい。あるいは、連結部４は、２本の棒を複数の横木を取り付けた梯子であってもよい。
また、ベルト本体連結部４１の板状部材４１ｃ及びサブベルト連結部４２は、これらの重量及び材料を低減するために、内部を貫通する複数の穴を有していてもよい。
【００８５】
検出器装着ベルト１は、複数の連結部４を備えていてもよい。図１及び図２には、下肢の外側に位置する連結部４が１つ示されている。しかし、例えば２つの連結部４が下肢の外側及び内側に配置するように、２つの連結部４がベルト本体２及びサブベルト３に止着されてもよい。ベルト本体２は連結部４を介してサブベルト３に支えられるので、連結部４の数が多いほど、ベルト本体２を支える力は増大し、ベルト本体２の位置ずれを確実になくす。
なお、検出器装着ベルト１に複数の連結部４を設けた場合、回転軸部４３も複数になる。例えば、２つの連結部４を下肢の外側及び内側に配置した場合、回転軸部４３も２つになる。かかる場合、２つの回転軸部４３が膝関節の回転軸から移動しないように、回転軸部４３の軸同士を連結する部材を設けてもよい。
【００８６】
検出器装着ベルト１は、下肢以外の身体部位に装着されてもよい。
例えば、検出器装着ベルト１を上肢に装着した状態で、肘関節の手術の前後に前腕の動作を検出する。これにより、例えば手術前に対する手術後の肘関節の回復度を確認する情報を取得することができる。かかる場合、ベルト本体２を前腕に装着し、サブベルト３を上腕に装着する。
あるいは、肩関節の手術の前後に上腕の動作を検出してもよい。かかる場合、ベルト本体２を上腕に装着し、サブベルト３を前腕に装着する。
【００８７】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、大腿部に装着されたベルト本体２は、下腿部に装着されたサブベルト３により連結部４を介して下から支えられた。しかし、検出器装着ベルト１を装着する身体部位の違いにより、ベルト本体２が下側の身体部位に装着され、サブベルト３が上側の身体部位に装着されてもよい。かかる場合、下側の身体部位に装着されたベルト本体２は、上側の身体部位に装着されたサブベルト３により連結部４を介して上から吊られることにより、位置ずれを回避することになる。
【００８８】
実施の形態２
実施の形態２は、検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３に膝用プロテクタを利用する形態に関する。
図７は、サブベルト３の他例を示す斜視図である。実施の形態２に係るサブベルト３は、連結部４が軸着された膝用プロテクタである。連結部４における軸着された端部と反対側の端部は、実施の形態１と同様にベルト本体２のパッド２２に止着されている。すなわち、連結部４は、ベルト本体連結部４１及びサブベルト連結部４２に分かれていない。
【００８９】
サブベルト３は、カップ部３３、パッド部３４及び締め紐３５を含む。カップ部３３は、球状又は椀形状をなし、例えばプラスチックからなる。カップ部３３は、サブベルト３を膝に装着した場合、膝関節全体を包むように側方に延出した延出部３３ａを左右の２か所に有する。図７は、斜視図であり、２つの延出部３３ａのうち、一方のみが描かれており、もう一方の延出部３３ａは裏側に隠れている。延出部３３ａの幅は、膝頭を覆うカップ部３３中央の上下幅部分より狭い。膝関節の回転軸が延出部３３ａの略中央に位置するように、延出部３３ａはカップ部３３から両側方に延出している。延出部３３ａの略中央には、細長い板状の連結部４の一端が回転軸部４３０により軸止されている。回転軸部４３０は、回転軸部４３と同様の回転ピンである。
【００９０】
パッド部３４は、例えばウレタンの表面に合成樹脂製シートが貼着された積層材である。パッド部３４の概略形状は、上下に伸びた楕円状である。パッド部３４は、カップ部３３の内面及びカップ部３３の上下に設けられており、膝頭全体及びその外部を覆う大きさを有する。なお、カップ部３３内側のパッド部３４は、伸縮性を有するシリコンゴム、厚手の織ゴム等でもよい。
【００９１】
締め紐３５は、扁平な形状のベルトであり、例えば合成繊維又は伸縮性を有する織ゴムからなる。締め紐３５は、長寸法の締め紐３５ａ及び短寸法の締め紐３５ｂを含む。締め紐３５ａ、３５ｂは、２か所の延出部３３ａの端部に夫々止着されている。長寸法の締め紐３５ａには、長さを調整する留め具が設けられていてもよい。
【００９２】
長寸法の締め紐３５ａの先端には、ワンタッチバックルの雄片が取り付けられている。短寸法の締め紐３５ｂの先端にはワンタッチバックルの雌片が取り付けられている。ここでのワンタッチバックルは、例えばサイドリリース型である。なお、ワンタッチバックルは、締め紐３５の締結手段の一例であり、他の締結手段により締め紐３５が締結されてもよいことは勿論である。
【００９３】
検出器装着ベルト１を下肢に装着する場合、サブベルト３のカップ部３３を膝頭に当接し、膝関節の回転軸が回転軸部４３０の位置と一致するように、カップ部３３を位置決めする。次に、長寸法の締め紐３５ａを膝の裏側に巻回し、締め紐３５ａ、３５ｂの先端に夫々取り付けられたワンタッチバックルの雄片と雌片とを係合させる。
サブベルト３を膝関節に装着した後、回転軸部４３０が膝関節の回転軸からずれていないことを確認し、ベルト本体２を大腿部に装着する。
検出器装着ベルト１を下肢に装着した被験者は、歩行動作を開始する。検出器５は、送受信部５５を介して、加速度センサ５２が検出した加速度の送信を開始する。
【００９４】
実施の形態２に係る検出器装着ベルト１によれば、膝関節全体を覆うようにサブベルト３が装着される。そのため、膝関節の屈伸を伴う動作をした場合、膝関節の回転軸から回転軸部４３０は移動せず、回転軸部４３０に軸着された連結部４も移動しない。従って連結部４を介してサブベルト３に支えられたベルト本体２も位置ずれしない。
なお、カップ部３３及びその内側のパッド部３４の間に遊びの隙間を設けてもよい。これにより、膝関節の屈伸に伴う動きはパッド部３４が吸収し、回転軸部４３０が膝関節の回転軸から極力ずれないようにしてもよい。
【００９５】
実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明、作用及び効果を省略する。
【符号の説明】
【００９６】
１ 検出器装着ベルト（ベルト）
２ ベルト本体（第一帯体）
２２ｃ ポケット部（固定部）
３ サブベルト（第二帯体）
４ 連結部
４１ ベルト本体連結部（第一連結部）
４２ サブベルト連結部（第二連結部）
４３ 回転軸部
５ 検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体に装着されるベルトにおいて、
第一帯体と、
第二帯体と、
前記第一帯体及び第二帯体を連結する連結部と
を備える
ことを特徴とするベルト。
【請求項２】
前記連結部は板状部材を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト。
【請求項３】
前記連結部は、
一端部が前記第一帯体に止着された第一連結部と、
一端部が前記第二帯体に止着された第二連結部と
を有し、
前記第一連結部及び第二連結部の他端部は軸着されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト。
【請求項４】
前記第一帯体は大腿部に装着可能な長さを有し、
前記第二帯体は下腿部に装着可能な長さを有す
ことを特徴とする請求項３に記載のベルト。
【請求項５】
前記第二帯体は膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さを有す
ことを特徴とする請求項４に記載のベルト。
【請求項６】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを調整する調整部を有す
ことを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項７】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さが固定長である
ことを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項８】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを示す目盛を有す
ことを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項９】
前記連結部を複数備える
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のベルトと、
身体動作を検出する検出器と
を備え、
前記ベルトが備える第一帯体は前記検出器を固定する固定部を有す
ことを特徴とするベルトシステム。
【請求項１】
身体に装着されるベルトにおいて、
第一帯体と、
第二帯体と、
前記第一帯体及び第二帯体を連結する連結部と
を備える
ことを特徴とするベルト。
【請求項２】
前記連結部は板状部材を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト。
【請求項３】
前記連結部は、
一端部が前記第一帯体に止着された第一連結部と、
一端部が前記第二帯体に止着された第二連結部と
を有し、
前記第一連結部及び第二連結部の他端部は軸着されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト。
【請求項４】
前記第一帯体は大腿部に装着可能な長さを有し、
前記第二帯体は下腿部に装着可能な長さを有す
ことを特徴とする請求項３に記載のベルト。
【請求項５】
前記第二帯体は膕及び脹脛上部の間に対応する下腿部の部位に装着可能な長さを有す
ことを特徴とする請求項４に記載のベルト。
【請求項６】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを調整する調整部を有す
ことを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項７】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さが固定長である
ことを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項８】
前記第一連結部は前記他端部及び前記第一帯体の間の長さを示す目盛を有す
ことを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項９】
前記連結部を複数備える
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のベルト。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のベルトと、
身体動作を検出する検出器と
を備え、
前記ベルトが備える第一帯体は前記検出器を固定する固定部を有す
ことを特徴とするベルトシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８５６６２（Ｐ２０１３−８５６６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８２９３（Ｐ２０１１−２２８２９３）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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