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ベルト及びベルトシステム
説明

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。

【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

【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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【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)】