JP3220669U - 荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被験者の足にかかる負荷を簡単に把握できる荷重測定装置を提供すること。【解決手段】荷重測定装置は、荷重測定下駄２と、受信機と、を有する。荷重測定下駄は、患者１０（被験者）の足を保持する足保持部１５、足保持部の下方で患者が荷重を受ける受圧板１６、受圧板に固定されて床面１４からの反力を検出する圧力センサ１７、および圧力センサからの信号を無線送信する送信部を備える。受信機は、表示画面、記憶装置、信号を受信する受信部、受信した信号に基づいて荷重を算出する演算部、算出された荷重を記憶装置に記録する記録部、および、算出された荷重を表示画面に表示する表示部を備える。患者に荷重測定下駄を履かせれば、受信機の表示画面を見るだけで、患者の足にかかる荷重を把握できる。【選択図】図２

Description

本考案は、リハビリテーションの患者などの下肢にかかる荷重を測定する荷重測定装置に関する。

骨折などにより下肢に後遺症が残る患者のリハビリテーションでは、歩行訓練が行われる。歩行訓練では、患者の足にかかる荷重を制限することが必要となる場合がある。

特許文献１には、歩行訓練時に患者に履かせる荷重警報靴が記載されている。荷重警報靴は、足裏の荷重を検出する歪みセンサと、警報音発生器と、を備える。荷重警報靴は足裏にかかる荷重が予め設定した基準値を超えた場合に、警報を発する。

実開昭６３−１５４０２９号公報

リハビリテーションの進捗度合に応じて、患者の足にかかる荷重の制限は、変動する。従って、リハビリテーションを指導する医師や患者をサポートする理学療法士などには、歩行訓練時に患者の足にかかる荷重を正確に把握したいという要求がある。また、リハビリテーションを行う患者本人や、家族にも、歩行訓練時に足にかかる荷重を把握したいという要求がある。

本考案の課題は、このような点に鑑みて、歩行訓練時に足にかかる負荷を簡単に把握できる負荷測定装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本考案の荷重測定装置は、被験者の足を保持する足保持部、前記足保持部の下方で当該足保持部に保持された前記被験者の足の荷重を受ける剛性の受圧板、前記受圧板の下面に取り付けられて床面からの反力を検出する圧力センサ、および前記圧力センサからの信号を無線送信する送信部、を備える荷重測定下駄と、表示画面、記憶装置、前記信号を受信する受信部、受信した前記信号に基づいて前記反力に対応する前記被験者の荷重を算出する演算部、前記荷重を前記記憶装置に記録する記録部、および、前記荷重を前記表示画面に表示する表示部を備える受信機と、を有することを特徴とする。

本考案では、荷重測定下駄は、被験者の荷重を受ける剛性の受圧板に床面からの反力を検出する圧力センサを備える。また、荷重測定下駄は、圧力センサからの信号を無線送信する。一方、受信機は、受信した信号に基づいて床面からの反力に対応する被権者の荷重を算出する。また、受信機は、算出された荷重を表示画面に表示する。従って、リハビリテーションで歩行訓練を行う被験者に荷重測定下駄を履かせれば、受信機の表示画面を見ることにより、被験者の足にかかる荷重を把握できる。さらに、受信機の記憶装置には、被験者に足にかかった荷重が記録される。従って、歩行訓練の終了後などに、記録された荷重のデータを利用できる。ここで、荷重測定下駄と受信機との間をケーブルで接続して信号を送信する場合には、ケーブルが被験者の歩行訓練の妨げになる場合がある。これに対して、本考案では荷重測定下駄と受信機との間は無線通信により接続される。従って、
被験者はケーブルを気にすることなく、リハビリテーションを行うことができる。

本考案において、前記送信部は、前記信号を一定周期でサンプリングして送信し、前記受信部は、前記信号を逐次に受信し、前記演算部は、前記信号を受信する毎に前記荷重を算出し、前記記録部は、算出された前記荷重を逐次に記録し、前記表示部は、算出された前記荷重を逐次に表示するものとすることができる。このようにすれば、歩行訓練において刻々と変化する被権者の荷重を把握できる。また、このようにすれば、歩行訓練において刻々と変化する被権者の荷重の履歴をデータとして残すことができる。

本考案において、前記荷重測定下駄は、前記圧力センサとして、前記受圧板の前側部分の幅方向の一方側に固定されて前記反力を検出する第１前側圧力センサ、前記受圧板の前側部分の幅方向の他方側に固定されて前記反力を検出する第２前側圧力センサ、前記受圧板の後側部分の幅方向の一方側に固定されて前記反力を検出する第１後側圧力センサ、および前記受圧板の後側部分の幅方向の他方側に固定されて前記反力を検出する第２後側圧力センサを備え、前記送信部は、前記信号として、前記第１前側圧力センサからの第１前側信号、前記第２前側圧力センサからの第２前側信号、前記第１後側圧力センサからの第１後側信号、および前記第２後側圧力センサからの第２後側信号、をそれぞれ送信し、
前記演算部は、前記荷重として、前記第１前側信号に基づいて第１前側荷重を算出し、前記第２前側信号に基づいて第２前側荷重を算出し、前記第１後側信号に基づいて第１後側荷重を算出し、前記第２後側信号に基づいて第２後側荷重を算出するとともに、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、および前記第２後側荷重を合計した合計荷重を算出し、前記記録部は、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、前記第２後側荷重、および前記合計荷重を記録し、前記表示部は、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、前記第２後側荷重、および前記合計荷重を表示することが望ましい。このようにすれば、歩行訓練時に、被験者の足の足裏のどの部分に荷重が集中しているのかを把握できる。従って、足裏の各部分の荷重に基づいて、被験者の歩行姿勢などを矯正することが容易となる。また、４つの圧力センサからの信号に基づいて合計荷重を算出するので、被験者の足裏の全体にかかる荷重を正確に把握できる。

本考案において、前記受信機は、スピーカと、前記合計荷重が予め設定された基準値を超えた場合に前記スピーカを鳴動させる報知部と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、歩行訓練において、被験者の足に過剰な荷重がかかることを未然に防止できる。

本考案において、前記足保持部は、弾性を有する保持部本体を備え、介護靴を履いた状態の前記被験者の足を保持し、前記保持部本体は、前記介護靴のつま先が挿入される開口を備える前側保持部と、前記介護靴の踵部分が載せられる踵載せ部および当該介護靴の踵部分に後方から当接可能な踵当接部を備える後側保持部と、を備え、前記前側保持部は、前記受圧板に固定され、前記後側保持部は、前記受圧板から上方に離間可能であるものとすることができる。このようにすれば、被験者が歩行する際に受圧板から介護靴の踵を離間させることができる。従って、歩行訓練時における被験者の荷重の前後方向への移動を正確に把握できる。

本考案において、前記足保持部は、ベルトを備え、前記保持部本体は、前記前側保持部と前記後側保持部との間で前記受圧板の幅方向に延びて当該幅方向の一方側に突出する第１突部および他方側に突出する第２突部を備える中間保持部と、前記前側保持部と前記中間保持部とを接続する前側接続部と、前記中間保持部と前記後側保持部とを接続する後側接続部と、を備え、前記第１突部は、前記ベルトを係止可能な第１係止部を備え、前記第２突部は、前記ベルトを係止可能な第２係止部を備え、前記中間保持部は、前記受圧板に固定され、前記ベルトは、前記介護靴の甲を経由して前記第１係止部および前記第２係止
部に架け渡されるものとすることができる。このようにすれば、ベルトの長さを調節することにより、介護靴を履いた状態の足を、足保持部で保持できる。

本考案において、前記足保持部は、ベルトを備え、前記保持部本体は、前側保持部材と、前記前側保持部材の後方に位置する後側保持部材と、を備え、前記前側保持部材は、前記介護靴のつま先が挿入される開口を有する前側保持部を備え、前記後側保持部材は、前記後側保持部と、前記前側保持部材と前記後側保持部との間で前記受圧板の幅方向に延びて当該幅方向の一方側に突出する第１突部および他方側に突出する第２突部を備える中間保持部と、前記中間保持部と前記後側保持部とを接続する後側接続部と、を備え、前記第１突部は、前記ベルトを係止可能な第１係止部を備え、前記第２突部は、前記ベルトを係止可能な第２係止部を備え、前記前側保持部材と前記後側保持部材の前記中間保持部とは、前記受圧板に固定され、前記ベルトは、前記介護靴の甲を経由して前記第１係止部および前記第２係止部に架け渡されるものとすることができる。このようにすれば、被験者の足を保持する保持部本体を、前側保持部材と後側保持部材の２部材から構成できる。また、ベルトの長さを調節することにより、介護靴を履いた状態の足を、足保持部で保持できる。

この場合において、前記受圧板は、前記前側保持部材が固定される前側固定部を備え、前記前側保持部材は、当該前側保持部材を前記前側固定部に固定するための前側保持部材第１固定部および前側保持部材第２固定部、を備え、前記前側保持部材第１固定部は、前記前側保持部材第２固定部の前方に位置し、前記前側保持部材第１固定部および前記前側保持部材第２固定部のうちの一方が選択的に前記前側固定部と重ねられて前記前側保持部材が前記受圧板に固定されるものとすることができる。このようにすれば、受圧板上における前側保持部材の位置を、被験者が履いている介護靴の大きさに合わせて、前後方向に調節できる。

また、前記受圧板は、前記後側保持部材が固定される後側固定部を備え、前記後側保持部材は、前記中間保持部に当該後側保持部材を前記後側固定部に固定するための後側保持部材第１固定部および後側保持部材第２固定部、を備え、前記後側保持部材第１固定部は、前記後側保持部材第２固定部の前方に位置し、前記後側保持部材第１固定部および前記後側保持部材第２固定部のうちの一方が選択的に前記後側固定部と重ねられて、前記後側保持部材が前記受圧板に固定されるものとすることができる。このようにすれば、受圧板上における後側保持部材の位置を、被験者が履いている介護靴の大きさに合わせて、前後方向に調節できる。

本考案において、前記荷重測定下駄と側面形状および平面形状が同一であり、前記圧力センサおよび前記送信部を備えてない測定補助下駄を有することが望ましい。このようにすれば、被験者の一方の足に荷重測定下駄を履かせ、他方の足に、測定補助下駄を履かせることにより、被験者の一方の足にかかる荷重を正確に計測できる。

本考案によれば、受信機の表示画面を見ることにより、荷重測定下駄を履いた被験者の足にかかる荷重を把握できる。

本考案を適用した荷重計測装置の説明図である。 患者が荷重計測靴を履いた状態の側面図である。 荷重測定下駄の正面図、平面図、背面図、および底面図である。 荷重測定下駄の分解斜視図である。 荷重計測装置の制御系の概略ブロック図である。 受信機の表示画面の説明図である。 変形例の荷重測定下駄の斜視図である。

以下に、図面を参照して、本考案の実施の形態である荷重測定装置を説明する。

図１は、本考案を適用した荷重計測装置の説明図である。図２は、被験者が荷重計測靴を履いた状態の側面図である。荷重測定装置１は、病院、リハビリテーション施設などにおいて、リハビリテーションを行う患者の下肢にかかる荷重の測定に用いられる。図１に示すように、荷重測定装置１は、荷重測定下駄２と、測定補助下駄３と、荷重測定下駄２と無線通信が可能な受信機４を備える。

リハビリテーションの歩行訓練において、患者１０（被験者）は、一方の足１１に荷重測定下駄２を履き、他方の足１１に測定補助下駄３を履く。また、患者１０は、図２に示すように、介護靴１３を履いた状態で、荷重測定下駄２および測定補助下駄３を履く。ここで、図１に示すように荷重測定下駄２および測定補助下駄３は、左右対称の形状を備える。また、荷重測定下駄２および測定補助下駄３は、側面形状および平面形状が同一である。従って、患者１０は、荷重の測定が必要な一方の足１１に荷重測定下駄２を履き、他方の足１１に測定補助下駄３を履くことができる。

（荷重測定下駄）
図３（ａ）は、荷重測定下駄２の正面図であり、図３（ｂ）は、荷重測定下駄２の平面図であり、図３（ｃ）は、荷重測定下駄２の背面図であり、図３（ｄ）は荷重測定下駄２の底面図である。図４は、荷重計測靴の分解斜視図である。図５は、荷重計測装置の制御系の概略ブロック図である。

図２に示すように、荷重測定下駄２は、患者１０の足１１を保持する足保持部１５、足保持部１５の下方で当該足保持部１５に保持された患者１０の荷重を受ける剛性の受圧板１６を備える。また、受圧板１６の下面に取り付けられて床面からの反力を検出する圧力センサ１７、および圧力センサ１７からの信号を無線送信する送信ユニット１８を備える。

図３（ｄ）に示すように、受圧板１６は、上下方向から見た場合の形状が長方形の受圧板本体部２０と、受圧板本体部２０の幅方向の両端から下方に延びる一対の屈曲部２１と、を備える。屈曲部２１は、一定高さで前後方向に延びる。本例において、受圧板１６は、金属製であり、中央に１００ｋｇの荷重をかけたときに、１ｍｍ以上撓むことがない剛性を備える。

圧力センサ１７および送信ユニット１８は、受圧板本体部２０の下面に固定されている。図４に示すように、送信ユニット１８は固定具１９により、受圧板本体部２０に固定される。

荷重測定下駄２は、圧力センサ１７として、受圧板１６の前側部分の幅方向の一方側に固定されて反力を検出する第１前側圧力センサ１７（１）、受圧板１６の前側部分の幅方向の他方側に固定されて反力を検出する第２前側圧力センサ１７（２）、受圧板１６の後側部分の幅方向の一方側に固定されて反力を検出する第１後側圧力センサ１７（３）、および受圧板１６の後側部分の幅方向の他方側に固定されて反力を検出する第２後側圧力センサ１７（４）を備える。各圧力センサ１７（１）〜１７（４）は、ロードセルである。図４に示すように、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）は、枠状の第１固定部材２３の内側に嵌め込まれ、枠状の第２固定部材２４により受圧板本体部２０に押さえつけられて
いる。

なお、受圧板本体部２０には、上下方向から見た場合に、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）と重なる位置に矩形の開口部２０ａが設けられている。すなわち、受圧板本体部２０の四隅には、それぞれ開口部が設けられている。これら４つの開口部は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）の変位部が床面からの反力を受けて上方に変位したときに、変位部と受圧板本体部２０との干渉を回避するためのものである。従って、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）と受圧板本体部２０とが干渉しない場合には、これらの開口部は省略できる。

各圧力センサ１７（１）〜１７（４）の下側には、図４に示すように、正方形形状の第１板部材２５が配置される。また、第１板部材２５の下側には正方形形状の第２板部材２６が配置される。第１板部材２５は、剛性の板材であり、本例では、アルミニウム製である。第２板部材２６は、弾性の板材であり、本例では、ゴム製である。図２に示すように、第２板部材２６は、受圧板１６の屈曲部２１よりも下方に突出する。従って、患者１０が荷重測定下駄２を履いた状態では、第２板部材２６が床面に接触し、受圧板１６は床面１４に接触しない。各圧力センサ１７（１）〜１７（４）は、荷重測定下駄２を履いた患者１０が歩行したときに、第２板部材２６および第１板部材２５を介して、床面１４からの反力を検出する。

図３（ｄ）に示すように、送信ユニット１８は、送信部２７と、電池２８と、送信部２７および電池２８を収容するケース２９と、ケース２９の外側に設けられたスイッチ３０と、を備える。図２に示すように、荷重測定下駄２を側方から見た場合には、送信ユニット１８は屈曲部２１に隠れる。すなわち、送信ユニット１８は、一対の屈曲部２１の下端よりも上方に位置する。

図５に示すように、送信部２７には、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）が接続されている。スイッチ３０をオンにすると、電池２８からの電力が各圧力センサ１７（１）〜１７（４）および送信部２７に供給される。これにより、送信部２７は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からの信号を、無線送信する。より詳細には、送信部２７は各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。そして、送信部２７は、デジタル信号を一定周期でサンプリングしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格で送信する。本例では、送信部２７がデジタル信号をサンプリングする周期は０．５秒である。なお、サンプリング周期は、設定可能であり、０．５秒よりも短くてもよい。また、サンプリング周期は、０．５秒よりも長くてもよい。

次に、足保持部１５は、弾性を備える保持部本体３１と、ベルト３２(図２参照）と、を備える。保持部本体３１は、ゴム製、またはシリコン製である。足保持部１５は、介護靴１３を履いた状態の患者１０の足１１を保持する。

図３、図４に示すように、保持部本体３１は、前側保持部材３５と、前側保持部材の後方に位置する後側保持部材３６とを備える。図４に示すように、前側保持部材３５は、受圧板１６に設けられた前側固定部３８に固定され、後側保持部材３６は、受圧板１６に設けられた後側固定部３９に固定される。前側固定部３８は後側保持部材３６の前方に位置する。前側固定部３８および後側固定部３９は、受圧板１６を上下方向に貫通する貫通穴である。

前側保持部材３５は、介護靴１３のつま先が挿入される開口４１を有する前側保持部３５ａを備える。前側保持部材３５（前側保持部３５ａ）は、開口４１よりも後方に位置する部分が受圧板１６に固定されている。ここで、前側保持部材３５は、開口４１よりも後
方に、当該前側保持部材３５を前側固定部３８に固定するための前側保持部材第１固定部４２および前側保持部材第２固定部４３を備える。前側保持部材第１固定部４２は、前側保持部材第２固定部４３の前方に位置する。本例では、前側保持部材第１固定部４２および前側保持部材第２固定部４３は穴である。

前側保持部材３５を受圧板１６に固定する際には、前側保持部材第１固定部４２（穴）および前側保持部材第２固定部４３（穴）のうちの一方を選択して、前側固定部３８（貫通穴）と重ねる。本例では、前側保持部材第２固定部４３（穴）を選択して、前側固定部３８（貫通穴）に重ねている。そして、前側保持部材第２固定部４３（穴）および前側保持部材第２固定部４３（穴）を貫通するボルト４５と、受圧板１６の下方からボルト４５に締結される不図示のナットにより、前側保持部材３５を受圧板１６に固定する。ここで、前側保持部材第２固定部４３（穴）を選択して、前側固定部３８（貫通穴）に重ねて、前側保持部材３５を受圧板１６に固定すれば、前側保持部材３５を後方に移動させることができる。従って、前側保持部材３５の受圧板１６への固定位置は、前後方向で調節できる。

後側保持部材３６は、介護靴１３の踵部分が載せられる踵載せ部５１および介護靴１３の踵部分に後方から当接可能な踵当接部５２を備える後側保持部５３と、前側保持部材３５と後側保持部５３との間で受圧板１６の幅方向に延びる中間保持部５４と、中間保持部５４と後側保持部５３とを接続する後側接続部５５と、を備える。後側接続部５５は、中間保持部５４の幅方向の一方側部分と後側接続部５５の幅方向の一方側部分とを接続する帯状の一方側接続部分５５（１）と、中間保持部５４の幅方向の他方側部分と後側接続部５５の幅方向の他方側部分とを接続する帯状の他方側接続部分５５（２）とを備える。一方側接続部分５５（１）と他方側接続部分５５（２）とは、幅方向で離間している。

後側保持部５３は、後側部分に、幅方向の中央部分が後方に向かって突出する円弧のスリット５３ａを備える。後側保持部５３におけるスリット５３ａよりも前側が踵載せ部５１であり、スリット５３ａよりも後側が踵当接部５２である。

中間保持部５４は、幅方向の一方側に突出する第１突部５６および他方側に突出する第２突部５７を備える。第１突部５６は、ベルト３２を係止可能な第１係止部５６ａを備え、第２突部５７は、ベルト３２を係止可能な第２係止部５７ａを備える。第１係止部５６ａおよび第２係止部５７ａは、前後方向に長く延びる偏平な貫通穴である。また、中間保持部５４は、後側保持部材３６を後側固定部３９に固定するための後側保持部材第１固定部５８および後側保持部材第２固定部５９を備える。後側保持部材第１固定部５８は、後側保持部材第２固定部５９の前方に位置する。本例では、後側保持部材第１固定部５８および後側保持部材第２固定部５９は穴である。

後側保持部材３６を受圧板１６に固定する際には、後側保持部材第１固定部５８（穴）および後側保持部材第２固定部５９（穴）のうちの一方を選択して後側固定部３９（貫通穴）と重ねる。本例では、後側保持部材第１固定部５８（穴）を選択して後側固定部３９（貫通穴）に重ねている。そして、後側保持部材第１固定部５８（穴）および後側固定部３９（貫通穴）を貫通するボルト４６と、受圧板１６の下方からボルト４６に締結される不図示のナットにより、後側保持部材３６を受圧板１６に固定する。ここで、後側保持部材第２固定部５９（穴）を選択して後側固定部３９（貫通穴）に重ねて、後側保持部材３６を受圧板１６に固定すれば、後側保持部材３６を前方に移動させることができる。従って、後側保持部材３６の受圧板１６への固定位置は、前後方向で調節できる。

患者１０に、荷重測定下駄２を履かせる際には、介護靴１３を履いた患者１０の足１１を前側保持部材３５および後側保持部材３６の上に載せる。そして、図２に示すように、
前側保持部材３５における開口４１よりも先端側の部分を上方に引っ張って、開口４１に介護靴１３のつま先を挿入する。また、後側保持部材３６の踵当接部５２を上方に引っ張って、介護靴１３の踵に踵当接部５２を後方から当接させる。さらに、ベルト３２を、介護靴１３の甲を経由して第１係止部５６ａおよび第２係止部５７ａに架け渡たす。これにより、介護靴１３は履いた足１１を足保持部１５に固定する。なお、ベルト３２としては、マジックテープ（登録商標）などを用いることができる。

（測定補助下駄）
図１に示すように、測定補助下駄３は、荷重測定下駄２と同一の足保持部１５と、荷重測定下駄２と同一の受圧板１６を備える。従って、測定補助下駄３は、荷重測定下駄２と、側面形状および平面形状が同一である。この一方で、測定補助下駄３は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）を備えていない。測定補助下駄３は、第１固定部材２３、第２固定部材２４、各圧力センサ１７、第１板部材２５に替えて、直方体形状のブロック６０を備える。ブロック６０の下面には、第２板部材２６が貼り付けられている。また、測定補助下駄３は、送信ユニット１８（送信部）を備えていない。すなわち、受圧板１６の下面には、送信ユニット１８は固定されていない。

（受信機）
図６は、受信機４の表示画面の説明図である。図５に示すように、受信機４は、表示画面６１、記憶装置６２、スピーカ６３、および制御装置６４を備える。表示画面６１は、液晶ディスプレイ、或は、有機ＥＬディスプレイであり、本例では、タッチパネルである。記憶装置６２は、不揮発性メモリである。制御装置６４はＣＰＵを備える。制御装置６４は、受信部６５、演算部６６、記録部６７、表示部６８、報知部６９を備える。

受信部６５は、荷重測定下駄２から一定周期で送信される信号（デジタル信号）を、逐次に受信する。演算部６６は、信号を受信する毎に、当該信号に基づいて荷重測定下駄２の各圧力センサ１７（１）〜１７（４）が検出した床面１４からの反力に対応する患者１０の荷重７０を算出する。記録部６７は、算出された荷重７０を逐次に記憶装置に記録する。また、記録部６７は、荷重７０を記憶装置６２に記録する際に、荷重７０と、記録日時とを関連付けて記録する。表示部６８は、算出された荷重７０を逐次に表示画面６１に表示する。

より詳細には、荷重測定下駄２からは、信号として、第１前側圧力センサ１７（１）からの第１前側信号、第２前側圧力センサ１７（２）からの第２前側信号、第１後側圧力センサ１７（３）からの第１後側信号、および第２後側圧力センサ１７からの第２後側信号がそれぞれ送信される。従って、演算部６６は、荷重７０として、第１前側信号に基づいて第１前側荷重７０（１）を逐次に算出し、第２前側信号に基づいて第２前側荷重７０（２）を逐次に算出し、第１後側信号に基づいて第１後側荷重７０（３）を逐次に算出し、第２後側信号に基づいて第２後側荷重７０（４）を逐次に算出する。また、演算部６６は、第１前側荷重７０（１）、第２前側荷重７０（２）、第１後側荷重７０（３）、および第２後側荷重７０（４）を合計した合計荷重７０（５）を逐次に算出する。記録部６７は、第１前側荷重７０（１）、第２前側荷重７０（２）、第１後側荷重７０（３）、第２後側荷重７０（４）、および合計荷重７０（５）を逐次に記録する。表示部６８は、図６に示すように、第１前側荷重７０（１）、第２前側荷重７０（２）、第１後側荷重７０（３）、第２後側荷重７０（４）、および合計荷重７０（５）を逐次に表示する。

報知部６９は、算出された合計荷重７０（５）が予め定めた基準値を超えた場合に、スピーカ６３を鳴動させる。基準値は、予め記憶装置６２に記憶保持されている。従って、報知部６９は、合計荷重７０（５）が算出されると、記憶装置６２を参照し、基準値と合計荷重７０（５）とを比較する。そして、報知部６９は、合計荷重７０（５）が基準値を
超えた場合に、スピーカ６３を鳴動させる。なお、記憶装置６２に記憶保持された基準値は、書き換えることができる。

ここで、本例の受信機４は、スマートホンである。すなわち、スマートホンは、表示画面６１、記憶装置６２、スピーカ６３および制御装置６４を有する。スマートホンを受信機４とする際には、スマートホンに専用のアプリケーションソフトウエアをインストールして動作させる。これにより、制御装置６４を、受信部６５、演算部６６、記憶部、表示部６８、および報知部６９を備えるものとして、機能させる。また、基準値の記憶装置６２への保存は、アプリケーションソフトウエアを介して行う。

（使用方法）
リハビリテーションの歩行訓練おいて患者１０の下肢にかかる荷重７０を測定する場合には、患者１０は、機能が低下している一方の足１１に荷重測定下駄２を履き、他方の足１１に測定補助下駄３を履く。本例では、患者１０は、介護靴１３を履いた状態で、荷重測定下駄２および測定補助下駄３を履く。

次に、荷重測定下駄２の送信ユニット１８のスイッチ３０をオンとする。これにより、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）および送信部２７が動作すると、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からの信号は、送信部２７を介して外部に無線送信される。

これと並行して、スマートホンでアプリケーションソフトウエアを起動する。これにより、スマートホンを、受信部６５、演算部６６、記憶部、表示部６８および報知部６９を備える受信機４とする。ここで、アプリケーションソフトウエアを起動すると、図６に示すように表示画面６１にＳＣＡＮボタン７５およびＣＯＮＮＥＣＴボタン７６が表示される。従って、ＳＣＡＮボタン７５をタップして、荷重測定下駄２（送信部２７）を検出し、ＣＯＮＮＥＣＴボタン７６をタップして、受信機４と荷重測定下駄２との間の無線接続を確立する。これにより、受信機４は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からの信号を一定周期で受信する。

ここで、患者１０が歩行訓練を行うと、受信機４は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からの信号に基づいて、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）が検出した反力に対応する荷重７０（１）〜（４）と合計荷重７０（５）とを算出する。また、受信機４は、図６に示すように、表示画面６１に、一方の足１１の４つの部位（足裏の前側の内側部分、足裏の前側の外側部分、足裏の後側の内側部分、および足裏の後側の外側部分）にかかる各荷重７０（第１前側荷重７０（１）、第２前側荷重７０（２）、第１後側荷重７０（３）、第２後側荷重７０（４））を表示する。さらに、受信機４は、表示画面６１に、足１１の足裏の全体にかかる合計荷重７０（５）を表示する。また、受信機４は、これらの表示を一定周期で更新する。

また、受信機４は、足１１の足裏の４つの部位にかかる各荷重７０（第１前側荷重７０（１）、第２前側荷重７０（２）、第１後側荷重７０（３）、第２後側荷重７０（４））と、合計荷重７０（５）とを、記録時間と関連付けて、逐次に記憶装置６２に記憶保持する。

ここで、合計荷重７０（５）が、予め定めた基準値を超えた場合には、スピーカ６３が鳴動する。

（作用効果）
本例では、荷重測定下駄２は、患者１０からの荷重７０を受ける受圧板１６の下面に床面１４からの反力を検出する圧力センサ１７を備える。また、荷重測定下駄２は、圧力セ
ンサ１７からの信号を無線送信する。一方、その信号を受信する受信機４は、信号に基づいて床面１４からの反力に対応する患者１０の荷重７０を算出する。また、受信機４は、算出された荷重７０を表示画面６１に表示する。従って、リハビリテーションで歩行訓練を行う患者１０に荷重測定下駄２を履かせれば、受信機４の表示画面６１を見るだけで、患者１０の足１１にかかる荷重７０を把握できる。さらに、受信機４の記憶装置６２には、患者１０の足１１にかかった荷重７０が記録される。従って、歩行訓練の終了後などに、記録された荷重７０のデータを利用できる。

ここで、荷重測定下駄２と受信機４との間をケーブルで接続して信号を送信する場合には、ケーブルが患者１０の歩行訓練の妨げになる場合がある。これに対して、本例では荷重測定下駄２と受信機４との間は無線通信により接続される。従って、患者１０はケーブルを気にすることなく、リハビリテーションを行うことができる。

また、本例では、送信部２７は、各圧力センサ１７（１）〜１７（４）からの信号を一定周期でサンプリングして送信する。一方、受信機４の演算部６６は信号を受信する毎に荷重７０を算出する。記録部６７は算出された荷重７０を逐次に記録する。表示部６８は算出された荷重７０を逐次に表示する。従って、本例によれば、歩行訓練において刻々と変化する患者１０の荷重７０を監視できる。また、歩行訓練において刻々と変化する患者１０の荷重７０の履歴をデータとして残すことができる。

また、本例では、受信機４の表示画面６１に、足１１の４つの部位（足裏の前側の内側部分、足裏の前側の外側部分、足裏の後側の内側部分、および足裏の後側の外側部分）にかかる各荷重７０（１）〜（４）がそれぞれ表示される。従って、歩行訓練時に、患者１０の足１１の足裏のどの部分に荷重７０が集中しているのかを把握できる。よって、足裏の各部分の荷重７０（１）〜（４）に基づいて、患者１０の歩行姿勢などを矯正することが容易となる。また、受信機４は、４つの圧力センサ１７（１）〜（４）からの信号に基づいて合計荷重７０（５）を算出するので、患者１０の足裏の全体にかかる合計荷重７０（５）を正確に把握できる。

また、本例では、受信機４は、合計荷重７０（５）が予め設定された基準値を超えた場合にスピーカ６３を鳴動させる報知部６９を備える。従って、歩行訓練において、患者１０の足１１に過剰な荷重７０がかかることを未然に防止できる。

さらに、足保持部１５は、後側保持部５３が受圧板１６から上方に離間可能なので、患者が歩行する際に受圧板１６から踵を離間させることができる。従って、歩行訓練時における患者１０の荷重７０の前後方向への移動を正確に把握できる。

また、足保持部１５は、弾性を備える保持部本体３１と、ベルト３２と、備える。従って、ベルト３２の長さを調節することにより、介護靴１３を履いた状態の足１１を、足保持部１５で保持できる。

さらに、本例では、患者１０の足１１を保持する保持部本体３１は、前側保持部材３５と後側保持部材３６の２部材から構成されており、前側保持部材３５および後側保持部材３６の受圧板１６への固定位置は、前後方向で調節できる。従って、患者１０が履いている介護靴１３の大きさに合わせて、前側保持部材３５の固定位置と後側保持部材３６の固定位置とを調節して、介護靴１３を確実に保持できる。

また、本例では、測定補助下駄３は、荷重測定下駄２と側面形状および平面形状が同一である。従って、患者１０の一方の足１１に荷重測定下駄２を履かせ、他方の足１１に測定補助下駄３を履かせることにより、患者１０の一方の足１１にかかる荷重７０を正確に
計測できる。

（変形例）
図７は、変形例の荷重測定下駄の斜視図である。本例の荷重測定下駄２Ａでは、足保持部１５の保持部本体３１を単一の弾性部材から構成している。なお、荷重測定下駄２Ａは、保持部本体３１の構成が荷重測定下駄２と相違するが、他の構成は、荷重測定下駄２と同一である。従って、保持部本体３１を説明して、他の説明は省略する。また、荷重測定下駄２と対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。

荷重測定下駄２Ａでは、保持部本体３１は、介護靴１３のつま先が挿入される開口４１を備える前側保持部８１と、介護靴１３の踵部分が載せられる踵載せ部５１および当該介護靴１３の踵部分に後方から当接可能な踵当接部５２を備える後側保持部５３と、を備える。また、保持部本体３１は、前側保持部８１と後側保持部５３との間で受圧板１６の幅方向に延びて当該幅方向の一方側に突出する第１突部５６および他方側に突出する第２突部５７を備える中間保持部５４と、前側保持部８１と中間保持部５４とを接続する前側接続部８２と、中間保持部５４と後側保持部５３とを接続する後側接続部５５と、を備える。第１突部５６は、ベルト３２を係止可能な第１係止部５６ａを備え、第２突部５７は、ベルト３２を係止可能な第２係止部５７ａを備える。また、前側保持部８１と中間保持部５４とは受圧板１６に固定され、後側保持部５３は、受圧板１６から上方に離間可能とされる。このようにしても、足保持部１５によって介護靴１３を履いた患者１０の足１１を保持できる。

ここで、保持部本体３１を単一の弾性部材から構成した場合には、前後方向のサイズが異なる複数の保持部本体３１を容易しておき、患者１０が履いている介護靴１３の大きさに合わせて、適切なサイズの保持部本体３１を選択して、受圧板１６に固定する。このようにしても、介護靴１３を確実に保持できる。

なお、患者１０は介護靴１３を履いた状態で足１１を足保持部１５に保持しているが、患者１０は、足１１を直に足保持部１５に保持させることもできる。

１…荷重測定装置、２…荷重測定下駄、３…測定補助下駄、４…受信機、１０…患者、１１…患者の足、１３…介護靴、１５…足保持部、１６…受圧板、１７、１７（１）〜１７（４）…圧力センサ、１８…送信ユニット、２０…受圧板本体部、２１…屈曲部、２３…第１固定部材、２４…第２固定部材、２５…第１板部材、２６…第２板部材、２７…送信部、２８…電池、２９…ケース、３０…スイッチ、３１…保持部本体、３２…ベルト、３５…前側保持部材、３６…後側保持部材、３８…前側固定部、３９…後側固定部、４１…開口、４２…前側保持部材第１固定部、４３…前側保持部材第２固定部、４５…ボルト、４６…ナット、５１…踵載せ部、５２…踵当接部、５３…後側保持部、５３ａ…スリット、５４…中間保持部、５５…後側接続部、５６…第１突部、５６ａ…第１係止部、５７…第２突部、５７ａ…第２係止部、５８…後側保持部材第１固定部、５９…後側保持部材第２固定部、６０…ブロック、６１…表示画面、６２…記憶装置、６３…スピーカ、６４…制御装置、６５…受信部、６６…演算部、６７…記録部、６８…表示部、６９…報知部、７０、７０（１）〜（４）…荷重、７０（５）…合計荷重、７５…画面上のＳＣＡＮボタン、８１…前側保持部、８２…前側接続部

Claims (10)

1. 被験者の足を保持する足保持部、前記足保持部の下方で当該足保持部に保持された前記被験者の足の荷重を受ける剛性の受圧板、前記受圧板の下面に取り付けられて床面からの反力を検出する圧力センサ、および前記圧力センサからの信号を無線送信する送信部、を備える荷重測定下駄と、
   表示画面、記憶装置、前記信号を受信する受信部、受信した前記信号に基づいて前記反力に対応する前記被験者の荷重を算出する演算部、前記荷重を前記記憶装置に記録する記録部、および、前記荷重を前記表示画面に表示する表示部を備える受信機と、
   を有することを特徴とする荷重測定装置。
2. 前記送信部は、前記信号を一定周期でサンプリングして送信し、
   前記受信部は、前記信号を逐次に受信し、
   前記演算部は、前記信号を受信する毎に前記荷重を算出し、
   前記記録部は、算出された前記荷重を逐次に記録し、
   前記表示部は、算出された前記荷重を逐次に表示することを特徴とする請求項１に記載の荷重測定装置。
3. 前記荷重測定下駄は、前記圧力センサとして、前記受圧板の前側部分の幅方向の一方側に固定されて前記反力を検出する第１前側圧力センサ、前記受圧板の前側部分の幅方向の他方側に固定されて前記反力を検出する第２前側圧力センサ、前記受圧板の後側部分の幅方向の一方側に固定されて前記反力を検出する第１後側圧力センサ、および前記受圧板の後側部分の幅方向の他方側に固定されて前記反力を検出する第２後側圧力センサを備え、
   前記送信部は、前記信号として、前記第１前側圧力センサからの第１前側信号、前記第２前側圧力センサからの第２前側信号、前記第１後側圧力センサからの第１後側信号、および前記第２後側圧力センサからの第２後側信号、をそれぞれ送信し、
   前記演算部は、前記荷重として、前記第１前側信号に基づいて第１前側荷重を算出し、前記第２前側信号に基づいて第２前側荷重を算出し、前記第１後側信号に基づいて第１後側荷重を算出し、前記第２後側信号に基づいて第２後側荷重を算出するとともに、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、および前記第２後側荷重を合計した合計荷重を算出し、
   前記記録部は、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、前記第２後側荷重、および前記合計荷重を記録し、
   前記表示部は、前記第１前側荷重、前記第２前側荷重、前記第１後側荷重、前記第２後側荷重、および前記合計荷重を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の荷重測定装置。
4. 前記受信機は、スピーカと、前記合計荷重が予め設定された基準値を超えた場合に前記スピーカを鳴動させる報知部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の荷重測定装置。
5. 前記足保持部は、弾性を有する保持部本体を備え、介護靴を履いた状態の前記被験者の足を保持し、
   前記保持部本体は、前記介護靴のつま先が挿入される開口を備える前側保持部と、前記介護靴の踵部分が載せられる踵載せ部および当該介護靴の踵部分に後方から当接可能な踵当接部を備える後側保持部と、を備え、
   前記前側保持部は、前記受圧板に固定され、
   前記後側保持部は、前記受圧板から上方に離間可能であることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の荷重測定装置。
6. 前記足保持部は、ベルトを備え、
   前記保持部本体は、前記前側保持部と前記後側保持部との間で前記受圧板の幅方向に延びて当該幅方向の一方側に突出する第１突部および他方側に突出する第２突部を備える中間保持部と、前記前側保持部と前記中間保持部とを接続する前側接続部と、前記中間保持部と前記後側保持部とを接続する後側接続部と、を備え、
   前記第１突部は、前記ベルトを係止可能な第１係止部を備え、
   前記第２突部は、前記ベルトを係止可能な第２係止部を備え、
   前記中間保持部は、前記受圧板に固定され、
   前記ベルトは、前記介護靴の甲を経由して前記第１係止部および前記第２係止部に架け渡されることを特徴とする請求項５に記載の荷重測定装置。
7. 前記足保持部は、ベルトを備え、
   前記保持部本体は、前側保持部材と、前記前側保持部材の後方に位置する後側保持部材と、を備え、
   前記前側保持部材は、前記介護靴のつま先が挿入される開口を有する前側保持部を備え、
   前記後側保持部材は、前記後側保持部と、前記前側保持部材と前記後側保持部との間で前記受圧板の幅方向に延びて当該幅方向の一方側に突出する第１突部および他方側に突出する第２突部を備える中間保持部と、前記中間保持部と前記後側保持部とを接続する後側接続部と、を備え、
   前記第１突部は、前記ベルトを係止可能な第１係止部を備え、
   前記第２突部は、前記ベルトを係止可能な第２係止部を備え、
   前記前側保持部材と前記後側保持部材の前記中間保持部とは、前記受圧板に固定され、
   前記ベルトは、前記介護靴の甲を経由して前記第１係止部および前記第２係止部に架け渡されることを特徴とする請求項５に記載の荷重測定装置。
8. 前記受圧板は、前記前側保持部材が固定される前側固定部を備え、
   前記前側保持部材は、当該前側保持部材を前記前側固定部に固定するための前側保持部材第１固定部および前側保持部材第２固定部、を備え、
   前記前側保持部材第１固定部は、前記前側保持部材第２固定部の前方に位置し、
   前記前側保持部材第１固定部および前記前側保持部材第２固定部のうちの一方が選択的に前記前側固定部と重ねられて前記前側保持部材が前記受圧板に固定されることを特徴とする請求項７に記載の荷重測定装置。
9. 前記受圧板は、前記後側保持部材が固定される後側固定部を備え、
   前記後側保持部材は、前記中間保持部に当該後側保持部材を前記後側固定部に固定するための後側保持部材第１固定部および後側保持部材第２固定部、を備え、
   前記後側保持部材第１固定部は、前記後側保持部材第２固定部の前方に位置し、
   前記後側保持部材第１固定部および前記後側保持部材第２固定部のうちの一方が選択的に前記後側固定部と重ねられて、前記後側保持部材が前記受圧板に固定されることを特徴とする請求項７または８に記載の荷重測定装置。
10. 前記荷重測定下駄と側面形状および平面形状が同一であり、前記圧力センサおよび前記送信部を備えてない測定補助下駄を有することを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の荷重測定装置。