JP5845747B2

JP5845747B2 - footwear

Info

Publication number: JP5845747B2
Application number: JP2011197746A
Authority: JP
Inventors: 有木　史芳; 史芳有木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-09-10
Filing date: 2011-09-10
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-09-10
Also published as: JP2013059357A

Description

本発明は、ユーザーが周期的に足先を運ぶ運足状態をサポートする履物に関するものである。 The present invention relates to footwear that supports a footing state in which a user periodically carries a foot.

従来、例えば特許文献１に示されるように、靴底に結合された甲革及び靴底内に少なくとも一部が配置されたコントローラを備える履物用品が提案されている。このコントローラは、靴底内に少なくとも一部が配置されたセンサからの出力を表す第１の信号を受け取る手段と、靴底が圧縮されているか否か及び靴底の調節が必要であるか否かを判断する手段と、靴底を調節するための第２の信号を送る手段と、を備えている。 Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, an article of footwear including an upper coupled to a shoe sole and a controller at least partially disposed in the shoe sole has been proposed. The controller includes means for receiving a first signal representative of an output from a sensor at least partially disposed within the sole, whether the sole is compressed and whether the sole needs to be adjusted. And a means for sending a second signal for adjusting the sole.

特開２００５−２７９２８１号公報JP 2005-279281 A

ところで、特許文献１に示される履物用品では、センサ出力に基づいて、靴底の圧縮率（硬さ）を調整することで、ユーザーの走行やジャンプなどの足先を運ぶ運足状態をサポートしている。しかしながら、このような、運足状態を受動的にサポートする構成では、ユーザー自身が地面を蹴る力を有効活用する程度のサポートとなるので、その効果としては十分とは言い難かった。 By the way, the article of footwear shown in Patent Document 1 supports a footing state in which the user's feet or feet are carried by adjusting the compression rate (hardness) of the shoe sole based on the sensor output. ing. However, such a configuration that passively supports the gait state provides support to the extent that the user can effectively use the force of kicking the ground, so that the effect is not sufficient.

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ユーザーの運足状態のサポートが向上された履物を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide footwear with improved support for a user's gait state.

上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ユーザーが周期的に足先を運ぶ運足状態をサポートする履物であって、ユーザーの運足状態を検出する検出部（３０）と、該検出部（３０）の出力信号に基づいて、ユーザーの運足状態をサポートするサポート力を発生する発生部（５０）と、を有し、発生部（５０）は、通電量に比例して膨張する膨張部（５１）、及び、検出部（３０）の出力信号に基づいて、膨張部（５１）に流す電流の量とタイミングを演算し、演算した電流を膨張部（５１）に流す制御部（５２，５３）と、を有し、膨張部（５１）の膨張によって、サポート力を発生することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 is a footwear that supports a footing state in which a user periodically carries a toe, and detects a footing state of the user (30). and), based on the output signal of the detection unit (30), generator for generating a supporting force for supporting the user's luck foot state (50), have a, generator (50), the amount of energization Based on the output signals of the expansion unit (51) and the detection unit (30) that expand in proportion, the amount and timing of the current flowing through the expansion unit (51) are calculated, and the calculated current is calculated as the expansion unit (51). a control section (52, 53), the flow in, the expansion of the expandable portion (51), characterized that you generate support force.

このように本発明によれば、ユーザーの運足状態を、サポート力によって能動的にサポートしている。これによれば、ユーザー自身が地面を蹴る力に加えて、サポート力がユーザーに印加される。したがって、靴底の硬さを調整することで、ユーザーの運足状態を受動的にサポートする構成と比べて、より効果的に、ユーザーの運足状態がサポートされる。 Thus, according to the present invention, the user's gait state is actively supported by the support force. According to this, in addition to the force of the user himself kicking the ground, a support force is applied to the user. Therefore, by adjusting the hardness of the shoe sole, the user's footing state is supported more effectively than the configuration in which the user's footing state is passively supported.

なお、上記した運足状態の具体例としては、歩行、走行、ジャンプ、スキップ、階段昇降、坂道の上り下りなどがある。 Specific examples of the above-mentioned gait state include walking, running, jumping, skipping, stair climbing, and climbing up and down hills.

請求項２に記載のように、検出部（３０）は、つま先側の靴底（２０）の圧力を検出する第１圧力センサ（３１）を有し、発生部（５０）は、第１圧力センサ（３１）の出力信号に基づいて、サポート力を、ユーザーが地面を蹴ることで靴底（２０）を地面から飛び立たせる上昇タイミングにて発生する構成が好適である。これによれば、上昇タイミングにて、足先が地面を蹴る力にサポート力が畳重される。この結果、足先の上昇・推進する力が増大され、ユーザーの運足状態が向上される。なお、請求項２に記載のつま先側とは、足先の前方（つま先と土踏まずの間）を示している。 As described in claim 2, the detection unit (30) includes a first pressure sensor (31) that detects the pressure of the shoe sole (20) on the toe side, and the generation unit (50) includes the first pressure sensor. Based on the output signal of the sensor (31), it is preferable that the support force is generated at a rising timing at which the shoe kicks off the ground (20) by the user kicking the ground. According to this, the support force is superimposed on the force with which the foot kicks the ground at the rising timing. As a result, the force for raising and propelling the toes is increased, and the user's footing state is improved. In addition, the toe side of Claim 2 has shown the front (between a toe and an arch) of a foot tip.

請求項３に記載のように、検出部（３０）は、かかと側の靴底（２０）の圧力を検出する第２圧力センサ（３２）を有し、発生部（５０）は、第１圧力センサ（３１）及び第２圧力センサ（３２）の少なくとも一方の出力信号に基づいて、サポート力を上昇タイミングにて発生する構成が好ましい。通常、人は、足先を上昇させて足先を運ぶ際、足先の前方にて地面を蹴って足先を上昇させた後、足先をかかとから地面に着地させる。そして、歩行や走行などは、ある一定の周期にて、足先を運ぶことで実現され、足先の前方にて足先を上昇させるタイミング、及び、かかとが地面に着地するタイミングは、所定周期で繰り返し行われる。そのため、足先の前方、及び、かかとには、所定周期で圧力が印加されることとなる。これに対して、請求項３に記載の発明では、第１圧力センサ（３１）及び第２圧力センサ（３２）の少なくとも一方の出力信号に基づいて、サポート力を上昇タイミングにて発生する。第１圧力センサ（３１）の場合、足先を上昇するタイミングにて圧力のピークが発生するので、そのピーク時に、サポート力を発生させればよい。第２圧力センサ（３２）の場合、足先が地面に接着したタイミングで、圧力のピークが発生する。その後、かかとから足先の前方にユーザーの体重が移行し、圧力がゼロになったタイミングにて、足先が地面から上昇するので、圧力がゼロになるタイミングに、サポート力を発生させればよい。 As described in claim 3, the detection unit (30) includes a second pressure sensor (32) for detecting the pressure of the heel side shoe sole (20), and the generation unit (50) includes the first pressure. A configuration in which the support force is generated at the rising timing based on the output signal of at least one of the sensor (31) and the second pressure sensor (32) is preferable. Usually, when a person raises the toes and carries the toes, the person kicks the ground in front of the toes to raise the toes and then makes the toes land on the ground from the heel. And walking, running, etc. are realized by carrying the toes in a certain cycle, and the timing for raising the toes in front of the toes and the timing for the heel to land on the ground are predetermined cycles. Repeatedly. Therefore, pressure is applied at a predetermined cycle to the front of the foot and the heel. On the other hand, in the invention described in claim 3, the support force is generated at the rising timing based on the output signal of at least one of the first pressure sensor (31) and the second pressure sensor (32). In the case of the first pressure sensor (31), since a pressure peak occurs at the timing when the foot is raised, the support force may be generated at the peak. In the case of the second pressure sensor (32), a pressure peak occurs at the timing when the tip of the foot adheres to the ground. After that, when the weight of the user moves from the heel to the front of the foot and the pressure becomes zero, the foot tip rises from the ground, so if you generate support force when the pressure becomes zero Good.

請求項４に記載のように、検出部（３０）は、靴底（２０）の加速度を検出する加速度センサ（３３）を有し、発生部（５０）は、加速度センサ（３３）の出力信号と、第１圧力センサ（３１）及び第２圧力センサ（３２）の少なくとも一方の出力信号と、に基づいてサポート力の力量を決定する構成が好ましい。 The detection unit (30) includes an acceleration sensor (33) for detecting the acceleration of the shoe sole (20), and the generation unit (50) outputs an output signal of the acceleration sensor (33). And the structure which determines the amount of support force based on the output signal of at least one of the 1st pressure sensor (31) and the 2nd pressure sensor (32) is preferable.

加速度センサ（３３）によって、ユーザーの加速状態を検出することができるので、この加速情報から、ユーザーの足先がどれくらいの速さで動き、どれくらいの高さまで上昇したか、などの情報を取得することができる。例えば、ユーザーの足先が速く移動しているのであれば、走行していることが判別され、ユーザーの足先の高さが大きく上昇しているのであれば、階段を上っていることが判別される。いずれの運足状態も、歩行時よりも大きな力を必要とする。そのため、このような運足状態に応じて、適したサポート力の力量を決定することが好ましい。これに対して、請求項４に記載の発明では、加速度センサ（３３）と圧力センサそれぞれの出力信号に基づいて、サポート力の力量が決定される。換言すれば、ユーザーの運足状態に応じて、サポート力の力量が決定される。したがって、圧力センサの出力信号だけに基づいて、サポート力の力量が決定される構成と比べて、ユーザーの運足状態が向上される。 Since the acceleration state of the user can be detected by the acceleration sensor (33), information such as how fast the user's feet have moved and how high the user's feet are acquired from this acceleration information. be able to. For example, if the user's feet are moving fast, it is determined that the user is running, and if the height of the user's feet is greatly increased, the user is climbing the stairs. Determined. Both gait states require greater force than when walking. For this reason, it is preferable to determine a suitable amount of support force according to such a state of footing. On the other hand, in the invention described in claim 4, the amount of support force is determined based on the output signals of the acceleration sensor (33) and the pressure sensor. In other words, the amount of support force is determined according to the user's gait state. Therefore, the user's footing state is improved as compared with the configuration in which the amount of support force is determined based only on the output signal of the pressure sensor.

請求項５に記載のように、検出部（３０）及び発生部（５０）に駆動電力を供給する電池（７０）を有し、第１圧力センサ（３１）及び第２圧力センサ（３２）は、圧力を電気信号に変換する圧電素子であり、該圧電素子で生じる電気信号の一部が、電池（７０）に蓄えられる構成が好ましい。これによれば、検出部及び発生部の駆動電力が電池に充電された電力だけによって賄われる構成と比べて、電池（７０）の交換頻度を少なくすることができる。 As described in claim 5, the battery includes a battery (70) for supplying driving power to the detector (30) and the generator (50), and the first pressure sensor (31) and the second pressure sensor (32) The piezoelectric element that converts pressure into an electric signal, and a configuration in which a part of the electric signal generated by the piezoelectric element is stored in the battery (70) is preferable. According to this, the replacement frequency of the battery (70) can be reduced as compared with the configuration in which the driving power of the detection unit and the generation unit is covered only by the power charged in the battery.

請求項６に記載のように、発生部（５０）は、ユーザーが運足状態から停止状態に以降した際に、サポート力の発生を停止する構成が良い。これによれば、ユーザーが停止しているにも関わらず、サポート力がユーザーに印加される、という不具合が生じることが抑制される。 As described in claim 6, the generator (50) is preferably configured to stop the generation of the support force when the user changes from the gait state to the stop state. According to this, it is possible to suppress a problem that the support force is applied to the user even though the user is stopped.

請求項７に記載のように、制御部（５２，５３）は、検出部（３０）の出力信号を解析する第１ステップと、該第１ステップの解析の結果、ユーザーが運足状態であるか否かを判定する第２ステップと、該第２ステップにて判例されたユーザーの運足状態に適したサポート力を算出する第３ステップと、該第３ステップにて算出したサポート力が、適した力量、及び、適したタイミングにて発生するように、電流を膨張部（５１）に流す第４ステップと、ユーザーの運足状態が、第２ステップにて判定された運足状態でいるか否かを判定する第５ステップと、を有し、制御部（５２，５３）は、第２ステップにて、ユーザーが運足状態でないと判定した場合、第１ステップを繰り返し、ユーザーが運足状態であると判定した場合、第３ステップを行い、第５ステップにて、ユーザーの運足状態が、第２ステップにて判定された運足状態であると判定した場合、第４ステップを繰り返し、ユーザーの運足状態が、第２ステップにて判定された運足状態でないと判定した場合、第１ステップを行う構成が好ましい。これによれば、ユーザーの運足状態に応じて、適したサポート力をユーザーに印加することができる。 As described in claim 7 , the control unit (52, 53) includes a first step for analyzing the output signal of the detection unit (30), and the result of the analysis of the first step is that the user is in a gait state. A second step for determining whether or not, a third step for calculating a support force suitable for the user's gait state given in the second step, and a support force calculated in the third step, Whether the fourth step of passing current through the expansion portion (51) and the user's footing state are in the footing state determined in the second step so as to generate at an appropriate force level and at an appropriate timing And the control unit (52, 53) repeats the first step when the user determines that the user is not in the gait state in the second step, and the user performs the gait. If it is determined that the state is When it is determined in step 5 that the user's gait state is the gait state determined in the second step, the fourth step is repeated, and the user's gait state is changed to the second step. A configuration in which the first step is performed when it is determined that the state is not the footing state determined in (1) is preferable. According to this, a suitable support force can be applied to the user according to the user's gait state.

請求項８に記載のように、膨張部（５１）は、靴底（２０）におけるつま先と土踏まずとの間に位置する構成が良い。上記したように、通常、人は、足先を上昇させて足先を運ぶ際、足先の前方にて地面を蹴って足先を上昇させるので、足先の上昇タイミングにて地面と接触しているのは、足先の前方である。したがって、請求項８に記載の発明によれば、足先の上昇タイミングにて、足先が地面を蹴る部位にサポート力を印加させることができる。これにより、例えば、上昇タイミングにて、地面と接触していない足先の後方や土踏まずに膨張部が位置する構成と比べて、足先の運足状態を効果的にサポートすることができる。 As described in claim 8 , the inflating portion (51) is preferably located between the toe and the arch in the shoe sole (20). As described above, when a person raises the toes and carries the toes, the person usually kicks the ground in front of the toes and raises the toes, so that the person contacts the ground at the timing of raising the toes. It is in front of the toes. Therefore, according to the eighth aspect of the present invention, it is possible to apply the support force to the portion where the foot kicks the ground at the timing when the foot rises. Thereby, for example, compared to a configuration in which the inflating part is located behind the toes that are not in contact with the ground or on the arch at the rising timing, the footing state of the toes can be effectively supported.

請求項９に記載のように、制御部（５２，５３）は、靴底（２０）の土踏まずに位置し、ユーザーが平らな地面に立っている状態で、地面から離れている構成が良い。これによれば、ユーザーが地面と靴底（２０）を接触させる際に生じる応力が、制御部（５２，５３）に印加されることが抑制される。これにより、制御部（５２，５３）に故障が生じることが抑制される。 According to a ninth aspect of the present invention, the controller (52, 53) is preferably located on the arch of the shoe sole (20), and is separated from the ground while the user is standing on a flat ground. According to this, it is suppressed that the stress which arises when a user makes the ground and a shoe sole (20) contact is applied to a control part (52, 53). Thereby, it is suppressed that a failure arises in a control part (52, 53).

第１実施形態に係る履物の概略構成を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows schematic structure of the footwear which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る履物の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a schematic structure of footwear concerning a 1st embodiment. 履物の主要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of footwear. 演算部の動作を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of a calculating part. 検出部及び発生部の信号を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the signal of a detection part and a generation | occurrence | production part.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る履物の概略構成を示す横断面図である。図２は、第１実施形態に係る履物の概略構成を示す縦断面図である。図３は、履物の主要部を示すブロック図である。図４は、演算部の動作を説明するためのフロー図である。図５は、履物の検出部及び発生部の信号を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１及び図２においては、下記に示す踏み込み部位、土踏まず部位、かかと部位それぞれの大体の境界を、破線によって示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of footwear according to the first embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the footwear according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing the main part of the footwear. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the calculation unit. FIG. 5 is a timing chart for explaining the signals of the footwear detection unit and the generation unit. In FIG. 1 and FIG. 2, the approximate boundaries of the stepping part, the arch part, and the heel part shown below are indicated by broken lines.

図１〜図３に示すように、履物１００は、甲革１０、底部２０、検出部３０、発生部５０、及び、電池７０を有する。検出部３０、発生部５０、及び、電池７０は、底部２０に設けられており、検出部３０から発生部５０に制御信号が入力されると、発生部５０にてサポート力が発生し、そのサポート力がユーザーの足裏に印加される。これによって、ユーザーの運足状態がサポートされる。なお、運足状態とは、ユーザーが足先を周期的に運ぶ状態を示しており、その具体例としては、例えば、歩行、走行、ジャンプ、スキップ、階段昇降、坂道の上り下りなどがある。 As shown in FIGS. 1 to 3, the footwear 100 includes an upper 10, a bottom 20, a detection unit 30, a generation unit 50, and a battery 70. The detection unit 30, the generation unit 50, and the battery 70 are provided on the bottom 20, and when a control signal is input from the detection unit 30 to the generation unit 50, support force is generated in the generation unit 50, Support force is applied to the user's sole. This supports the user's gait state. In addition, the state of gait refers to a state in which the user periodically carries the toes, and specific examples thereof include walking, running, jumping, skipping, up and down stairs, and up and down hills.

甲革１０及び底部２０は、ユーザーの足先を包むものである。底部２０は、特許請求の範囲に記載の靴底に相当し、ユーザーの足裏と直接接触する中敷２１と、地面と直接接触する外底２２と、外底２２と中敷２１との間に設けられた、弾性材料からなる中底２３と、を有する。一般的に、底部２０は、踏み込み部位（足先の前方であり、つま先と土踏まずの間の部位）、土踏まず部位（足先の中間であり、ユーザーが平らな地面に立っている状態で、外底２２の一部が地面から宙に浮く部位）、及び、かかと部位（足先の後方であり、運足時に、一番初めに外底２２が地面に着地する部位）の３つの部位に分割される。したがって、以下においては、底部２０の構成要素２１〜２３の部位を示すために、例えば、外底２２の踏み込み部位と示す。 The upper 10 and the bottom 20 wrap the user's feet. The bottom portion 20 corresponds to the shoe sole described in the claims, and is formed between the insole 21 that directly contacts the sole of the user, the outer bottom 22 that directly contacts the ground, and the outer bottom 22 and the insole 21. And an insole 23 made of an elastic material. In general, the bottom 20 has a stepped-on part (a front part of the toes and a part between the toes and the arch) and an arch part (middle of the toes, while the user is standing on a flat ground) Divided into three parts: a part of the bottom 22 floating in the air from the ground) and a heel part (the part behind the toes and where the outer bottom 22 first lands on the ground during gait) Is done. Therefore, in order to show the site | part of the components 21-23 of the bottom part 20, below, it shows as a stepping-on site | part of the outer bottom 22, for example.

図１及び図２に示すように、中底２３には、検出部３０と発生部５０とを収納するための３つの空間２４〜２６が形成されている。前方空間２４は、中底２３の踏み込み部位に形成され、中間空間２５は、中底２３の土踏まず部位に形成され、後方空間２６は、中底２３のかかと部位に形成されている。これら３つの空間２４〜２６それぞれに、検出部３０、発生部５０、及び、電池７０それぞれの構成要素が設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, three spaces 24 to 26 for housing the detection unit 30 and the generation unit 50 are formed in the inner bottom 23. The front space 24 is formed at the stepped portion of the insole 23, the intermediate space 25 is formed at the arch portion of the insole 23, and the rear space 26 is formed at the heel portion of the insole 23. The components of the detection unit 30, the generation unit 50, and the battery 70 are provided in the three spaces 24 to 26, respectively.

検出部３０は、２つの圧力センサ３１，３２と、加速度センサ３３と、を有する。第１圧力センサ３１は前方空間２４に設けられ、第２圧力センサ３２は後方空間２６に設けられ、加速度センサ３３は中間空間２５に設けられている。圧力センサ３１，３２は、圧力を電気信号に変換する圧電素子であり、第１圧力センサ３１は、外底２２の踏み込み部位の圧力を検出する機能を果たし、第２圧力センサ３２は、外底２２のかかと部位の圧力を検出する機能を果たす。圧力センサ３１，３２で生じた電気信号の一部が、電池７０にて蓄えられる。 The detection unit 30 includes two pressure sensors 31 and 32 and an acceleration sensor 33. The first pressure sensor 31 is provided in the front space 24, the second pressure sensor 32 is provided in the rear space 26, and the acceleration sensor 33 is provided in the intermediate space 25. The pressure sensors 31 and 32 are piezoelectric elements that convert pressure into an electrical signal. The first pressure sensor 31 functions to detect the pressure at the stepped portion of the outer bottom 22, and the second pressure sensor 32 is an outer bottom. It functions to detect the pressure at 22 heel sites. A part of the electric signal generated by the pressure sensors 31 and 32 is stored in the battery 70.

加速度センサ３３は、図示しないが、可動電極と固定電極とから構成されるコンデンサを有する。足先の加速による慣性力の印加によって可動電極が変位すると、その変位量が、静電容量の変動によって検出される。加速度センサ３３の検出方向は、ユーザーの足裏に垂直な方向（以下、単に垂直方向と示す）であり、ユーザーの足先の上昇・下降速度と高さ位置の変化とを検出する機能を果たす。加速度は、速さの１回微分、高さ位置の２回微分である。しかたがって、検出された加速度を１回積分することで速さを検出することができ、加速度を２回積分することで高さ位置が検出される。この速さと高さ位置との検出は、後述する演算部５２にて行われる。 Although not shown, the acceleration sensor 33 includes a capacitor composed of a movable electrode and a fixed electrode. When the movable electrode is displaced by application of inertial force due to acceleration of the toes, the amount of displacement is detected by a change in capacitance. The detection direction of the acceleration sensor 33 is a direction perpendicular to the sole of the user (hereinafter simply referred to as the vertical direction), and functions to detect the ascent / descent speed of the user's feet and the change in the height position. . The acceleration is a first derivative of speed and a second derivative of height position. Therefore, the speed can be detected by integrating the detected acceleration once, and the height position is detected by integrating the acceleration twice. The detection of the speed and the height position is performed by the calculation unit 52 described later.

発生部５０は、通電量に比例して膨張する膨張部５１、検出部３０の出力信号に基づいて、膨張部５１に流す電流量の時間変化を演算する演算部５２、該演算部５２の制御信号によって、膨張部５１へ供給する電流量が制御される駆動回路５３と、を有する。膨張部５１は前方空間２４に設けられ、演算部５２及び駆動回路５３は中間空間２５に設けられている。 The generating unit 50 includes an expansion unit 51 that expands in proportion to the energization amount, a calculation unit 52 that calculates a temporal change in the amount of current flowing through the expansion unit 51 based on an output signal of the detection unit 30, and a control of the calculation unit 52 And a drive circuit 53 in which the amount of current supplied to the expansion unit 51 is controlled by a signal. The expansion part 51 is provided in the front space 24, and the calculation part 52 and the drive circuit 53 are provided in the intermediate space 25.

膨張部５１は、電流が流れると垂直方向に膨張するものであり、一般的に、人口筋肉と呼ばれるものである。通電が終了すると膨張が停止して、収縮し始める。膨張部５１の膨張によって、アシスト力が発生する。 The expansion part 51 expands in the vertical direction when a current flows, and is generally called artificial muscle. When energization ends, the expansion stops and begins to contract. An assist force is generated by the expansion of the expansion portion 51.

演算部５２は、検出部３０の出力信号に基づいて、膨張部５１に流す電流の量とタイミングを演算し、演算した電流を膨張部５１に流す指示を含む制御信号を、駆動回路５３に出力するものである。演算部５２は、図４に示すステップＳ１０〜Ｓ５０を行うことで、上記した機能を果たす。演算部５２は、先ずステップＳ１０にて、検出部３０の出力信号に基づいて、ユーザーの足先の上昇・下降速度、高さ位置、踏み込み部位の圧力、及び、かかと部位の圧力の強さを解析する。そして、ステップＳ２０にて、高さ位置、踏み込み部位の圧力、及び、かかと部位の圧力それぞれが周期的な変化をするか否かを判定する。演算部５２は、周期的な変化をしていないと判定した場合、ユーザーは運足状態ではないと判断して、ステップＳ１０に戻る。これとは反対に、周期的な変化をしていると判定した場合、ユーザーは運足状態であると判定し、サポート力を発生させるべく、ステップＳ３０に移行する。そして、ユーザーの足先の速さ、高さ位置、踏み込み部位の圧力、かかと部位の圧力、及び、判定した周期に基づいて、ユーザーの運足状態を計算し、その運足状態に適したサポート力の力量、及び、発生タイミングを算出する。次いで、演算部５２は、ステップＳ４０にて、算出したサポート力が、適した力量、及び、適したタイミングにて発生するように、駆動回路５３に制御信号を出力する。駆動回路５３では、その制御信号に基づいて、膨張部５１に電流を流して、サポート力を発生させる。最後に、演算部５２は、ステップＳ５０にて、高さ位置、踏み込み部位の圧力、かかと部位の圧力の周期的な動作が、ステップＳ２０で判定した動作から変化しているか否かを判定する。変化していないと判定した場合、再度ステップＳ４０に移行することを繰り返して、周期にサポート力をユーザーに印加する。これとは反対に、周期的な動作が変化していると判定した場合、演算部５２は、ステップＳ１０に移行して、上記したステップＳ１０〜Ｓ５０を繰り返し行う。 Based on the output signal of the detection unit 30, the calculation unit 52 calculates the amount and timing of the current flowing through the expansion unit 51, and outputs a control signal including an instruction to flow the calculated current through the expansion unit 51 to the drive circuit 53. To do. The calculating part 52 fulfill | performs an above-described function by performing step S10 to S50 shown in FIG. First, in step S10, the calculation unit 52 calculates the ascending / descending speed of the user's toes, the height position, the pressure of the stepping portion, and the pressure of the heel portion based on the output signal of the detecting portion 30. To analyze. Then, in step S20, it is determined whether or not the height position, the pressure at the stepping portion, and the pressure at the heel portion change periodically. If the calculation unit 52 determines that no periodic change has occurred, the calculation unit 52 determines that the user is not in the gait state, and returns to step S10. On the other hand, if it is determined that the change is periodic, the user determines that the user is in the gait state, and proceeds to step S30 to generate the support force. Based on the speed of the user's toes, the height position, the pressure at the stepping part, the pressure at the heel part, and the determined cycle, the user's footing state is calculated and the support suitable for the footing state The amount of force and the generation timing are calculated. Next, in step S40, the calculation unit 52 outputs a control signal to the drive circuit 53 so that the calculated support force is generated at an appropriate force amount and at an appropriate timing. In the drive circuit 53, based on the control signal, a current is passed through the inflating part 51 to generate a support force. Finally, in step S50, the calculation unit 52 determines whether or not the periodic operation of the height position, the pressure of the stepping portion, and the pressure of the heel portion has changed from the operation determined in step S20. When it determines with having not changed, it repeats moving to step S40 again, and applies a support force to a user in a period. On the other hand, when it is determined that the periodic operation has changed, the calculation unit 52 proceeds to step S10 and repeats steps S10 to S50 described above.

駆動回路５３は、演算部５２の制御信号に基づいて、膨張部５１に駆動電流を流すことで、膨張部５１を膨張させるものである。演算部５２と駆動回路５３とが、特許請求の範囲に記載の制御部に相当する。 The drive circuit 53 expands the expansion unit 51 by causing a drive current to flow through the expansion unit 51 based on a control signal from the calculation unit 52. The calculation unit 52 and the drive circuit 53 correspond to a control unit described in the claims.

電池７０は、検出部３０及び発生部５０に駆動電力を供給するものである。電池７０は、後方空間２６に設けられており、後方空間２６から取り外し可能となっている。電池７０には、予め所定の電力が蓄えられており、圧力センサ３１，３２にて生じた電力を蓄える機能を有する。 The battery 70 supplies driving power to the detection unit 30 and the generation unit 50. The battery 70 is provided in the rear space 26 and can be removed from the rear space 26. The battery 70 stores predetermined power in advance, and has a function of storing power generated by the pressure sensors 31 and 32.

次に、サポート力の出力を図５に基づいて説明する。図５では、履物１００を履いたユーザーが、走行状態から歩行状態に移行した場合の各値の時間変化を示している。縦軸は任意単位、横軸は時間である。 Next, the output of the support force will be described based on FIG. In FIG. 5, the time change of each value when the user who put on the footwear 100 shifts from a running state to a walking state is shown. The vertical axis is an arbitrary unit, and the horizontal axis is time.

運足状態にあるユーザーは、始め、踏み込み部位にて地面を蹴って足先を上昇させた後、かかと部位から地面に着地させる。そして、かかと部位から踏み込み部位に体重を移動させた後、再度、踏み込み部位にて地面を蹴って足先を上昇させる、という一連の動作を所定周期で繰り返す。そのため、図５に示すように、加速度、高さ位置、かかと部位の圧力（第２圧力センサ３２にて検出された圧力）、及び、踏み込み部位の圧力（第１圧力センサ３１にて検出された圧力）は、それぞれ所定周期で同一の動作を繰り返す。加速度はＷ形に変化し、高さ位置は１つのピークを持つ凸形に変化する。そして、かかと部位の圧力は、地面へのかかとの着地のために瞬時にピークとなった後、体重移動によって緩やかにゼロとなる。これとは反対に、踏み込み部位の圧力は、体重移動によって緩やかにピークとなった後、足先の上昇のために瞬時にゼロとなる。したがって、図５に一点差線で示すように、高さ位置がピークからゼロになった（かかと部位が地面に着地した）後、瞬時にかかと部位の圧力がピークとなり、踏み込み部位の圧力がピークから瞬時にゼロになった（踏み込み部位が地面から離れた）後、あまり間を置かずに高さ位置がピークとなっている。 The user who is in the gait state first kicks the ground at the stepped-on portion and raises the tip of the foot, and then lands on the ground from the heel portion. Then, after moving the weight from the heel part to the stepping part, a series of operations of kicking the ground and raising the toes again at the stepping part is repeated at a predetermined cycle. Therefore, as shown in FIG. 5, acceleration, height position, pressure at the heel part (pressure detected by the second pressure sensor 32), and pressure at the stepping part (detected by the first pressure sensor 31). Pressure) repeats the same operation at predetermined intervals. The acceleration changes to a W shape, and the height position changes to a convex shape having one peak. Then, the pressure at the heel part instantaneously peaks due to the landing of the heel on the ground, and then gradually becomes zero due to weight shift. Contrary to this, the pressure at the stepped-on part peaks gradually due to weight shift and then instantaneously becomes zero due to the rise of the toes. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. 5, after the height position has become zero from the peak (the heel part has landed on the ground), the pressure at the heel part instantaneously peaks, and the pressure at the stepping part peaks. After reaching zero instantly (the stepped-in part has moved away from the ground), the height position has peaked without leaving much space.

演算部５２は、図５に示す演算期間にて、上記したステップＳ１０〜Ｓ３０を行う。そうすることで、ユーザーの運足状態（この場合、走行状態）に適したサポート力を演算する。上記したように、ユーザーは、踏み込み部位にて地面を蹴って足先を上昇させる。そのため、ユーザーの走行状態をサポートするには、ユーザーが地面を蹴って足先を上昇させる上昇タイミングにサポート力を発生させるのが望ましいこととなる。上昇タイミングは、踏み込み部位の圧力がピークとなるタイミング、若しくは、体重移動によって、かかと部位の圧力がゼロになったタイミングである。したがって、演算部５２は、これら２つの圧力に基づいて、上昇タイミングを算出する。また、ユーザーが、平らな地面を運足している場合と、傾斜のある地面を運足している場合とでは、ユーザーの足先の高さ位置、及び、ユーザーが足先を上げ下げするのに生じる困難さが異なる。そのため、演算部５２は、上記した２つの圧力と高さ位置とによって、発生させるサポート力の力量（膨張部５１に流す電流量）を決定する。 The calculation unit 52 performs the above-described steps S10 to S30 during the calculation period shown in FIG. By doing so, the support force suitable for the user's gait state (in this case, the running state) is calculated. As described above, the user kicks the ground at the stepping portion and raises the foot. Therefore, in order to support the user's running state, it is desirable to generate the support force at the rising timing when the user kicks the ground and raises the toes. The rising timing is the timing at which the pressure at the stepping portion reaches a peak, or the timing at which the pressure at the heel portion becomes zero due to weight shift. Accordingly, the calculation unit 52 calculates the rising timing based on these two pressures. In addition, when the user is walking on a flat ground and when the user is walking on a sloping ground, the height position of the user's feet and the user's raising and lowering the feet are generated. Difficulty is different. Therefore, the calculation unit 52 determines the amount of support force to be generated (the amount of current flowing through the expansion unit 51) based on the two pressures and the height position described above.

演算部５２は、図５に示す出力期間にて、上記したステップＳ４０，Ｓ５０を行う。そうすることで、ユーザーにサポート力を発生する。上記したように、駆動回路５３は、演算部５２の制御信号に基づいて、膨張部５１に駆動電流を流す。こうすることで、膨張部５１を膨張させて、サポート力を発生させる。したがって、上記した上昇タイミングにて、膨張部５１が最も膨張して、最も強いサポート力が発生するために、演算部５２は、上昇タイミングの所定時間前に、制御信号を駆動回路５３に出力する。図５に示すように、踏み込み部位の圧力が最も高くなるタイミング（上昇タイミング）にて、駆動電流及びサポート力が最も高くなっており、踏み込み部位の圧力がピークになるタイミングと、サポート力がピークになるタイミングとが一致している。これにより、本来であれば、破線で示す踏み込み部位の圧力が検出されるのに、実線で示す踏み込み部位の圧力が検出される。 The calculation unit 52 performs the above steps S40 and S50 in the output period shown in FIG. Doing so generates support for users. As described above, the drive circuit 53 causes the drive current to flow through the expansion unit 51 based on the control signal of the calculation unit 52. By doing so, the inflating portion 51 is inflated to generate a support force. Therefore, the expansion unit 51 expands most at the rising timing described above, and the strongest support force is generated. Therefore, the calculation unit 52 outputs a control signal to the drive circuit 53 a predetermined time before the rising timing. . As shown in FIG. 5, the drive current and the support force are the highest at the timing when the pressure at the stepping portion becomes the highest (rise timing), and the timing at which the pressure at the stepping portion reaches the peak and the support force peak. The timing to become the same. Thus, although the pressure at the stepped portion indicated by the broken line is detected, the pressure at the stepped portion indicated by the solid line is detected.

演算部５２は、図５に示す認識期間にて、上記したステップＳ５０を行う。そうすることで、ユーザーの運足状態の変化を判定する。ユーザーの走行状態が続いているのであれば、図５に一点差線で示す加速度、高さ位置、かかと部位の圧力、及び、踏み込み部位の圧力が検出されることが期待される。しかしながら、これらが検出されなかったので、演算部５２は、ステップＳ５０からステップＳ１０に移行して、制御信号の出力を停止する。これにより、サポート力の発生が停止する。 The calculating part 52 performs step S50 mentioned above in the recognition period shown in FIG. By doing so, a change in the user's gait state is determined. If the running state of the user continues, it is expected that the acceleration, the height position, the pressure at the heel part, and the pressure at the stepping part indicated by a one-dotted line in FIG. 5 are detected. However, since these were not detected, the calculating part 52 transfers to step S10 from step S50, and stops the output of a control signal. Thereby, generation | occurrence | production of support force stops.

演算部５２は、図５に示す停止期間（演算期間）にて、上記したステップＳ１０〜Ｓ３０を再び行う。そうすることで、ユーザーの新たな運足状態（歩行状態）に適したサポート力を演算する。このように、ユーザーの運足状態が、走行状態から歩行状態に変化したとしても、その変化に応じて、適したサポート力が演算部５２にて演算される。なお、図５とは異なり、ユーザーの運足状態が、サポート力を必要とする状態（例えば階段昇降）から、停止した状態に移行し、各センサ３１〜３３から信号が出力されなくなった場合、演算部５２はスタンバイ状態に移行し、ステップＳ１０〜Ｓ５０の動作を停止する。 The calculation unit 52 performs the above steps S10 to S30 again in the stop period (calculation period) shown in FIG. By doing so, the support force suitable for the user's new gait state (walking state) is calculated. Thus, even if the user's gait state changes from the running state to the walking state, a suitable support force is calculated by the calculation unit 52 according to the change. Unlike FIG. 5, when the user's gait state shifts from a state requiring support force (for example, up and down stairs) to a stopped state, and no signal is output from each sensor 31 to 33, The calculating part 52 transfers to a standby state, and stops operation | movement of step S10-S50.

次に、本実施形態に係る履物１００の作用効果を説明する。上記したように、ユーザーの運足状態を、サポート力によって能動的にサポートしている。これによれば、ユーザー自身が地面を蹴る力に加えて、サポート力がユーザーに印加される。したがって、靴底（底部）の硬さを調整することで、ユーザーの運足状態を受動的にサポートする構成と比べて、より効果的に、ユーザーの運足状態がサポートされる。 Next, the effect of the footwear 100 according to the present embodiment will be described. As described above, the user's gait state is actively supported by the support force. According to this, in addition to the force of the user himself kicking the ground, a support force is applied to the user. Therefore, by adjusting the hardness of the shoe sole (bottom part), the user's footing state is supported more effectively than the configuration in which the user's footing state is passively supported.

演算部５２は、踏み込み部位の圧力（第１圧力センサ３１にて検出された圧力）、及び、かかと部位の圧力（第２圧力センサ３２にて検出された圧力）に基づいて、上昇タイミングを算出して、ユーザーが地面を蹴って足先を上昇させる上昇タイミングにサポート力を発生している。これによれば、上昇タイミングにて、足先が地面を蹴る力にサポート力が畳重される。この結果、足先の上昇・推進する力が増大され、ユーザーの運足状態が向上される。 The calculation unit 52 calculates the rising timing based on the pressure at the stepping portion (pressure detected by the first pressure sensor 31) and the pressure at the heel portion (pressure detected by the second pressure sensor 32). Thus, the support force is generated at the rising timing when the user kicks the ground and raises the toes. According to this, the support force is superimposed on the force with which the foot kicks the ground at the rising timing. As a result, the force for raising and propelling the toes is increased, and the user's footing state is improved.

演算部５２は、踏み込み部位の圧力、かかと部位の圧力、及び、高さ位置によって、発生させるサポート力の力量を決定している。これによれば、走行、階段昇降、スキップなどの様々な運足状態に適したサポート力の力量が決定される。したがって、圧力センサ３１，３２の出力信号だけに基づいて、サポート力の力量が決定される構成と比べて、ユーザーの運足状態が向上される。 The computing unit 52 determines the amount of support force to be generated based on the pressure at the stepping portion, the pressure at the heel portion, and the height position. According to this, the amount of support force suitable for various gait states such as traveling, stair climbing and skipping is determined. Therefore, the user's gait state is improved as compared with the configuration in which the amount of support force is determined based only on the output signals of the pressure sensors 31 and 32.

圧力センサ３１，３２は、圧力を電気信号に変換する圧電素子であり、圧力センサ３１，３２で生じた電気信号の一部が、電池７０にて蓄えられる。これによれば、検出部及び発生部の駆動電力が電池に充電された電力だけによって賄われる構成と比べて、電池７０の交換頻度を少なくすることができる。 The pressure sensors 31 and 32 are piezoelectric elements that convert pressure into electrical signals, and some of the electrical signals generated by the pressure sensors 31 and 32 are stored in the battery 70. According to this, the replacement frequency of the battery 70 can be reduced as compared with the configuration in which the driving power of the detection unit and the generation unit is provided only by the power charged in the battery.

演算部５２は、ステップＳ５０にて、高さ位置、踏み込み部位の圧力、かかと部位の圧力の周期的な動作が、ステップＳ１０，Ｓ２０で判定した動作から変化しているか否かを判定する。そして、周期的な動作が変化していると判定した場合、演算部５２は、ステップＳ１０に移行して、ステップＳ１０〜Ｓ５０を繰り返し行う。これによれば、ユーザーの運足状態が、例えば、走行状態から歩行状態に変化したとしても、その変化に応じて、適したサポート力が演算部５２にて算出され、適したサポート力がユーザーに印加される。 In step S50, the calculation unit 52 determines whether or not the periodic operation of the height position, the pressure of the stepping portion, and the pressure of the heel portion has changed from the operation determined in steps S10 and S20. And when it determines with the periodic operation | movement changing, the calculating part 52 transfers to step S10 and repeats step S10-S50. According to this, even if the user's gait state changes, for example, from the running state to the walking state, a suitable support force is calculated by the calculation unit 52 according to the change, and the suitable support force is determined by the user. To be applied.

ユーザーの運足状態が、停止状態に移行した場合、演算部５２はスタンバイ状態に移行し、サポート力の発生が停止する。これによれば、ユーザーが停止しているにも関わらず、サポート力がユーザーに印加される、という不具合が生じることが抑制される。 When the user's gait state shifts to the stop state, the calculation unit 52 shifts to the standby state, and the generation of the support force stops. According to this, it is possible to suppress a problem that the support force is applied to the user even though the user is stopped.

膨張部５１は、中底２３の踏み込み部位（足先の前方であり、つま先と土踏まずの間の部位）に位置する前方空間２４に設けられている。上記したように、通常、人は、足先を上昇させて足先を運ぶ際、踏み込み部位にて地面を蹴って足先を上昇させるので、上昇タイミングにて地面と接触しているのは、踏み込み部位である。したがって、上記構成によれば、上昇タイミングにて、踏み込み部位にサポート力が印加される。これにより、例えば、上昇タイミングにて、地面と接触していないかかと部位や土踏まず部位に膨張部が位置する構成と比べて、足先の運足状態を効果的にサポートすることができる。 The inflating portion 51 is provided in the front space 24 located at the stepped portion of the midsole 23 (the portion in front of the toes and between the toes and the arch). As described above, when a person raises the toe and carries the toe, the person kicks the ground at the stepping part and raises the toe. It is a stepping part. Therefore, according to the above configuration, the support force is applied to the depressed portion at the rising timing. Thereby, for example, compared to the configuration in which the inflating part is located at the heel part or the arch part that is not in contact with the ground at the rising timing, it is possible to effectively support the footing state of the toes.

演算部５２及び駆動回路５３は、中底２３の土踏まず部位（ユーザーが平らな地面に立っている状態で、外底２２の一部が地面から宙に浮く部位）に位置する中間空間２５に設けられている。これによれば、ユーザーが地面と外底２２を接触させる際に生じる応力が、演算部５２及び駆動回路５３に印加されることが抑制される。これにより、演算部５２及び駆動回路５３に故障が生じることが抑制される。 The calculation unit 52 and the drive circuit 53 are provided in the intermediate space 25 located in the arch part of the insole 23 (the part where the outer bottom 22 floats from the ground when the user is standing on a flat ground). It has been. According to this, it is suppressed that the stress which arises when a user makes the ground and the outer base 22 contact is applied to the calculating part 52 and the drive circuit 53. FIG. Thereby, the occurrence of a failure in the arithmetic unit 52 and the drive circuit 53 is suppressed.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本実施形態では、検出部３０は、２つの圧力センサ３１，３２と、加速度センサ３３と、を有する例を示した。しかしながら、検出部３０は、上記センサの他に、垂直方向周りの角速度を検出する角速度センサを有しても良い。これによれば、ユーザーが回転状態にあるか否かを検出することができる。通常、人は、回転状態で足先を進める、という動作をしない。したがって、上記した回転状態を検出することで、足先を運んでいる状態（運足状態）であるか否かを判別することができる。 In this embodiment, the detection part 30 showed the example which has the two pressure sensors 31 and 32 and the acceleration sensor 33. FIG. However, the detection unit 30 may include an angular velocity sensor that detects an angular velocity around the vertical direction in addition to the sensor. According to this, it is possible to detect whether or not the user is in a rotating state. Usually, a person does not perform an operation of advancing a toe in a rotating state. Therefore, by detecting the above-described rotation state, it is possible to determine whether or not the foot is in a state of being carried (footing state).

本実施形態では、加速度センサ３３の検出方向は、垂直方向である例を示した。しかしながら、加速度の検出方向として、垂直方向の他に、ユーザーの前後方向、及び、左右方向を有しても良い。これによれば、ユーザーが左右に飛び跳ねているのか、その場で足踏みをしているだけなのかを判定することができる。すなわち、足先を運んでいる状態（運足状態）であるか否かを判別することができる。 In the present embodiment, an example in which the detection direction of the acceleration sensor 33 is the vertical direction is shown. However, the acceleration detection direction may include the user's front-rear direction and the left-right direction in addition to the vertical direction. According to this, it can be determined whether the user is jumping from side to side or just stepping on the spot. That is, it is possible to determine whether or not the foot is in a state of being carried (footing state).

本実施形態では、膨張部５１は、垂直方向に膨張する例を示した。しかしながら、膨張部５１は、垂直方向ではなく、垂直方向からやや斜め後方に、膨張するようにしても良い。通常、人は、地面を斜め後方に蹴ることで、上昇しつつ、前方への推進力を得ている。そのため、上記のように、膨張部５１をやや斜め後方に膨張させることで、足先の上昇だけでなく、推進をもサポートするサポート力をユーザーに印加することができる。 In this embodiment, the expansion part 51 showed the example expanded in a perpendicular direction. However, the inflating part 51 may be inflated slightly diagonally backward from the vertical direction instead of the vertical direction. Usually, a person gets a propulsive force forward while ascending by kicking the ground diagonally backward. Therefore, as described above, by inflating the inflating portion 51 slightly diagonally backward, it is possible to apply a support force that supports not only the raising of the toe but also the propulsion to the user.

本実施形態では、演算部５２は、踏み込み部位の圧力、かかと部位の圧力、及び、高さ位置によって、発生させるサポート力の力量（膨張部５１に流す電流量）を決定する例を示した。しかしながら、演算部５２は、上記した２つの圧力及び高さ位置だけではなく、足先の速さに基づいて、発生させるサポート力の力量を決定しても良い。これによれば、圧力と高さ位置だけではなく、ユーザーの足先を運ぶ速さにも応じて、サポート力の力量を決定することができる。 In this embodiment, the calculation part 52 showed the example which determines the amount of the support force to generate | occur | produce (the amount of electric currents which flows through the expansion | swelling part 51) with the pressure of a stepping part, the pressure of a heel part, and a height position. However, the calculation unit 52 may determine the amount of support force to be generated based on not only the above-described two pressures and height positions but also the speed of the toes. According to this, it is possible to determine the strength of the support force not only according to the pressure and the height position but also according to the speed of carrying the user's foot.

１０・・・甲革
２０・・・底部
３０・・・検出部
５０・・・発生部
５１・・・膨張部
５２・・・演算部
５３・・・駆動回路
７０・・・電池
１００・・・履物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Upper 20 ... Bottom 30 ... Detection part 50 ... Generation part 51 ... Expansion part 52 ... Calculation part 53 ... Drive circuit 70 ... Battery 100 ... footwear

Claims

ユーザーが周期的に足先を運ぶ運足状態をサポートする履物であって、
ユーザーの運足状態を検出する検出部（３０）と、
該検出部（３０）の出力信号に基づいて、ユーザーの運足状態をサポートするサポート力を発生する発生部（５０）と、を有し、
前記発生部（５０）は、通電量に比例して膨張する膨張部（５１）、及び、前記検出部（３０）の出力信号に基づいて、前記膨張部（５１）に流す電流の量とタイミングを演算し、演算した電流を前記膨張部（５１）に流す制御部（５２，５３）と、を有し、前記膨張部（５１）の膨張によって、前記サポート力を発生することを特徴とする履物。 Footwear that supports a gait state in which the user periodically carries his feet,
A detection unit (30) for detecting a user's gait state;
Based on the output signal of the detection unit (30), possess generator for generating a supporting force for supporting the user's luck foot state (50), a
The generating unit (50) has an expansion unit (51) that expands in proportion to the energization amount, and the amount and timing of the current that flows through the expansion unit (51) based on the output signal of the detection unit (30). It calculates a control unit for supplying an operation current to said inflatable portion (51) (52, 53) has a, by the expansion of the expansion portion (51), and characterized that you generate the support force Footwear to do.

前記検出部（３０）は、つま先側の靴底（２０）の圧力を検出する第１圧力センサ（３１）を有し、
前記発生部（５０）は、前記第１圧力センサ（３１）の出力信号に基づいて、前記サポート力を、前記ユーザーが地面を蹴ることで靴底（２０）を地面から飛び立たせる上昇タイミングにて発生することを特徴とする請求項１に記載の履物。 The detection unit (30) includes a first pressure sensor (31) for detecting the pressure of the shoe sole (20) on the toe side,
Based on the output signal of the first pressure sensor (31), the generating unit (50) raises the support force at a rising timing at which the shoe kicks off the ground so that the shoe sole (20) can fly off the ground. The footwear according to claim 1, wherein the footwear occurs.

前記検出部（３０）は、かかと側の靴底（２０）の圧力を検出する第２圧力センサ（３２）を有し、
前記発生部（５０）は、前記第１圧力センサ（３１）及び前記第２圧力センサ（３２）の少なくとも一方の出力信号に基づいて、前記サポート力を前記上昇タイミングにて発生することを特徴とする請求項２に記載の履物。 The detection unit (30) includes a second pressure sensor (32) for detecting the pressure of the heel side shoe sole (20),
The generating section (50) generates the support force at the rising timing based on an output signal of at least one of the first pressure sensor (31) and the second pressure sensor (32). The footwear according to claim 2.

前記検出部（３０）は、靴底（２０）の加速度を検出する加速度センサ（３３）を有し、
前記発生部（５０）は、前記加速度センサ（３３）の出力信号と、前記第１圧力センサ（３１）及び前記第２圧力センサ（３２）の少なくとも一方の出力信号と、に基づいて前記サポート力の力量を決定することを特徴とする請求項３に記載の履物。 The detection unit (30) includes an acceleration sensor (33) for detecting the acceleration of the shoe sole (20),
The generator (50) is configured to support the support force based on an output signal of the acceleration sensor (33) and an output signal of at least one of the first pressure sensor (31) and the second pressure sensor (32). The footwear according to claim 3, wherein an ability of the footwear is determined.

前記検出部（３０）及び前記発生部（５０）に駆動電力を供給する電池（７０）を有し、
前記第１圧力センサ（３１）及び前記第２圧力センサ（３２）は、圧力を電気信号に変換する圧電素子であり、
該圧電素子で生じる電気信号の一部が、前記電池（７０）に蓄えられることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の履物。 A battery (70) for supplying driving power to the detector (30) and the generator (50);
The first pressure sensor (31) and the second pressure sensor (32) are piezoelectric elements that convert pressure into an electrical signal,
The footwear according to claim 3 or 4, wherein a part of an electric signal generated by the piezoelectric element is stored in the battery (70).

前記発生部（５０）は、ユーザーが運足状態から停止状態に以降した際に、前記サポート力の発生を停止することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の履物。 The footwear according to any one of claims 1 to 5, wherein the generation unit (50) stops the generation of the support force when the user changes from the gait state to the stop state.

前記制御部（５２，５３）は、検出部（３０）の出力信号を解析する第１ステップと、
該第１ステップの解析の結果、ユーザーが運足状態であるか否かを判定する第２ステップと、
該第２ステップにて判例されたユーザーの運足状態に適したサポート力を算出する第３ステップと、
該第３ステップにて算出したサポート力が、適した力量、及び、適したタイミングにて発生するように、電流を前記膨張部（５１）に流す第４ステップと、
ユーザーの運足状態が、第２ステップにて判定された運足状態でいるか否かを判定する第５ステップと、を有し、
前記制御部（５２，５３）は、前記第２ステップにて、ユーザーが運足状態でないと判定した場合、前記第１ステップを繰り返し、ユーザーが運足状態であると判定した場合、前記第３ステップを行い、
前記第５ステップにて、ユーザーの運足状態が、前記第２ステップにて判定された運足状態であると判定した場合、前記第４ステップを繰り返し、ユーザーの運足状態が、前記第２ステップにて判定された運足状態でないと判定した場合、前記第１ステップを行うことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の履物。 The control unit (52, 53), a first step of analyzing the output signal of the detection unit (30),
As a result of the analysis of the first step, a second step for determining whether or not the user is in a gait state;
A third step of calculating a support force suitable for the user's gait state given in the second step;
A fourth step of passing a current through the inflating part (51) so that the support force calculated in the third step is generated at an appropriate amount of force and at an appropriate timing;
And a fifth step for determining whether or not the user's footing state is the footing state determined in the second step,
The control unit (52, 53) repeats the first step when it is determined in the second step that the user is not in the gait state, and when the user determines that the user is in the gait state, Do the steps,
When it is determined in the fifth step that the user's gait state is the gait state determined in the second step, the fourth step is repeated, and the user's gait state is determined as the second gait state. The footwear according to any one of claims 1 to 6 , wherein the first step is performed when it is determined that the footing state is not determined in the step .

前記膨張部（５１）は、前記靴底（２０）におけるつま先と土踏まずとの間に位置することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の履物。 The footwear according to any one of claims 1 to 7, wherein the inflatable part (51) is located between a toe and an arch in the shoe sole (20) .

前記制御部（５２，５３）は、前記靴底（２０）の土踏まずに位置し、ユーザーが平らな地面に立っている状態で、地面から離れていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の履物。 Wherein the control unit (52, 53) is located in the arch of the sole (20), in a state where the user is standing on a flat ground, any claim 1, wherein that you have off the ground Footwear according to item 1 .