JP7476860B2 - Detection device and footwear - Google Patents

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  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Description

本発明は、足裏に加わる荷重を検出する検出装置及び履物に関する。 The present invention relates to a detection device and footwear that detects the load applied to the sole of the foot.

近年、履物の底部又はインソールに配置した検出装置を用いて、足裏に加わる荷重を検出する技術が提案されている。検出装置により検出された荷重は、例えば、ユーザの歩行状態、健康状態、運動時のパフォーマンスなどの解析に利用される。例えば、特許文献１には、インソールボディと、インソールボディの内部に配置された検出素子としての圧力センサとを備えるインソールが開示されている。特許文献１のインソールには、つま先側に２個及び踵側に２個の合計４個の圧力センサが設けられている。 In recent years, technology has been proposed that uses a detection device placed on the bottom or insole of footwear to detect the load applied to the sole of the foot. The load detected by the detection device is used, for example, to analyze the user's walking condition, health condition, and performance during exercise. For example, Patent Document 1 discloses an insole that includes an insole body and a pressure sensor as a detection element placed inside the insole body. The insole in Patent Document 1 is provided with a total of four pressure sensors, two on the toe side and two on the heel side.

特開２０２０－０３２１７６号公報JP 2020-032176 A

検出装置により検出された荷重を用いて多様な解析を行うためには、検出装置により検出される荷重に関する情報の情報量を増やす必要がある。上記情報量を増やすための手段としては、設置される圧力センサの数を増やして足裏における面積当たりの圧力センサの密度を高めることが考えられる。しかしながら、この場合には、得られる情報の分解能が高められるものの、得られる情報の性質は変化しない。そのため、この場合に増加した情報は、既存の解析の精度を高める情報にはなっても、既存の解析と異なる解析を行うための情報にはならない。 In order to perform various analyses using the load detected by the detection device, it is necessary to increase the amount of information related to the load detected by the detection device. One possible means for increasing the amount of information is to increase the number of pressure sensors installed to increase the density of pressure sensors per area on the sole of the foot. However, in this case, although the resolution of the information obtained is improved, the nature of the information obtained does not change. Therefore, although the increased information in this case improves the accuracy of existing analyses, it does not become information for performing analyses that are different from existing analyses.

上記課題を解決する検出装置は、履物の一部として適用される又は前記履物に取り付けて使用され、足裏に加わる荷重を検出する検出装置であって、足裏に配置されるシート状の基部と、前記基部に取り付けられる単数又は複数の第１センサ及び複数の第２センサとを備え、前記第１センサは、足裏における広範囲に加わる荷重を検出するシート状のセンサであり、前記第２センサは、前記第１センサの検出範囲よりも狭い範囲に加わる荷重を検出するとともに、前記第１センサよりも外形の小さいシート状のセンサであり、前記基部の厚さ方向において、一つの前記第１センサに対して２以上の前記第２センサが積層されている。 The detection device that solves the above problem is applied as part of footwear or is attached to the footwear for use, and detects a load applied to the sole of the foot. The detection device includes a sheet-like base that is placed on the sole of the foot, and one or more first sensors and multiple second sensors that are attached to the base. The first sensor is a sheet-like sensor that detects a load applied over a wide area of the sole of the foot, and the second sensor is a sheet-like sensor that detects a load applied over a narrower area than the detection range of the first sensor and has a smaller outer shape than the first sensor. Two or more second sensors are stacked for each first sensor in the thickness direction of the base.

上記構成によれば、第１センサの検出結果としての足裏に加わる総荷重に関する情報と、第２センサの検出結果としての足裏の荷重分布に関する情報とを取得できる。足裏の荷重分布に関する情報に、足裏に加わる総荷重に関する情報を組み合わせることにより、足裏の荷重分布に関する情報のみでは困難な解析を行うことができる。 With the above configuration, it is possible to obtain information on the total load applied to the sole of the foot as the detection result of the first sensor, and information on the load distribution on the sole of the foot as the detection result of the second sensor. By combining information on the load distribution on the sole of the foot with information on the total load applied to the sole of the foot, it is possible to perform analysis that would be difficult to perform using only information on the load distribution on the sole of the foot.

前記第１センサは、足裏の全体を検出範囲とする単数のセンサであることが好ましい。前記第１センサの平面形状は、例えば、靴底形状である。
上記構成によれば、センサ間の隙間が無くなるため、足裏に加わる総荷重をより正確に検出できる。 The first sensor is preferably a single sensor having a detection range covering the entire sole of the foot. The planar shape of the first sensor is, for example, a shoe sole shape.
According to the above configuration, since there is no gap between the sensors, the total load applied to the sole of the foot can be detected more accurately.

前記第１センサ及び前記第２センサの少なくとも一方は、エラストマー製の静電容量式圧力センサであることが好ましい。
エラストマー製の静電容量式圧力センサは、可撓性及び伸縮性を有しているため、足の動き基づく基部の変形に追従して第１センサ及び第２センサの少なくとも一方が変形できる。これにより、検出装置の耐久性が向上する。 At least one of the first sensor and the second sensor is preferably an elastomer capacitive pressure sensor.
Since the capacitive pressure sensor made of elastomer has flexibility and stretchability, at least one of the first sensor and the second sensor can deform in accordance with the deformation of the base based on the movement of the foot, thereby improving the durability of the detection device.

前記基部は、前記第１センサに電気的に接続される電子モジュールを保持するシート状の筐体を備え、前記第１センサと前記電子モジュールとを接続する第１配線は、前記筐体の側縁の外から回り込むように配策されていることが好ましい。 The base preferably includes a sheet-like housing that holds an electronic module electrically connected to the first sensor, and a first wiring that connects the first sensor and the electronic module is preferably arranged to wrap around the outside of the side edge of the housing.

上記構成によれば、第１センサに重なる位置に配置される第１配線の範囲、即ち、第１センサの検出範囲を横切る部分を短くできる。これにより、第１配線が第１センサの検出精度に与える影響を小さくできる。また、第１配線に加えられる荷重が小さくなるため、第１配線の折れや曲がりを抑制できる。 According to the above configuration, the range of the first wiring arranged at a position overlapping the first sensor, i.e., the portion crossing the detection range of the first sensor, can be shortened. This reduces the effect of the first wiring on the detection accuracy of the first sensor. In addition, since the load applied to the first wiring is reduced, bending or folding of the first wiring can be suppressed.

上記課題を解決する履物は、上記検出装置が底部に配置された履物であって、前記第１配線における前記筐体の側縁の外側に位置する部分は、当該履物の内周面に沿って配策されている。 Footwear that solves the above problem is footwear in which the detection device is disposed at the sole, and the portion of the first wiring that is located outside the side edge of the housing is routed along the inner periphery of the footwear.

上記構成によれば、第１配線における基部の外側に位置する部分を、履物内にて安定して保持できる。 With the above configuration, the portion of the first wiring located outside the base can be stably held inside the footwear.

本発明によれば、多様な解析を行うことに適した足裏に加わる荷重に関する情報を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain information about the load applied to the sole of the foot that is suitable for performing a variety of analyses.

検出装置の分解斜視図である。FIG. 検出装置の下側部分の斜視図。FIG. 検出装置の下側部分の上面図である。FIG. 2 is a top view of the lower part of the detection device.

以下、荷重を検出するインソールに具体化した本発明の検出装置１０の一実施形態を説明する。
図１に示すように、検出装置１０は、履物のインソールとして用いられる基部２０と、基部２０に取り付けられる検出ユニット３０とを備えている。なお、柔軟性を有するとは、歩行、跳躍、着地などの際の足裏の動きに伴って前後方向に湾曲させることができる程度に柔らかいことを意味する。 Hereinafter, an embodiment of the detection device 10 of the present invention embodied in an insole for detecting a load will be described.
1, the detection device 10 includes a base 20 used as an insole of footwear, and a detection unit 30 attached to the base 20. Having flexibility means that the detection device is soft enough to bend in the front-rear direction in accordance with the movement of the sole of the foot when walking, jumping, landing, etc.

＜基部＞
基部２０は、基部２０の上部を構成する第１筐体２１と、基部２０の下部を構成する第２筐体２２とを備えている。 <Base>
The base 20 includes a first housing 21 that constitutes the upper part of the base 20 and a second housing 22 that constitutes the lower part of the base 20 .

第１筐体２１は、その下面側が平面状に形成されるとともに、その上面が足裏の形状に沿った立体形状に形成されている。また、第１筐体２１の平面形状、即ち、上面視形状は靴底形状である。靴底形状は、例えば、前後方向における中央の内側が窪んだ略楕円形状である。第１筐体２１の構成材料としては、例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート，エチレン酢酸ビニル）やＰＵ（ポリウレタン）が挙げられる。第１筐体２１の構成材料及び第１筐体２１の厚さの一方又は両方を調整することにより、インソールのクッション性及び反発性を調整できる。また、第１筐体２１の上面には、第１筐体２１を被覆する表皮２３が貼り付けられている。 The first housing 21 has a planar underside and a three-dimensional upper surface that conforms to the shape of the sole of the foot. The planar shape of the first housing 21, i.e., the shape when viewed from above, is a sole shape. The sole shape is, for example, a substantially elliptical shape with a recess in the center inside in the front-to-rear direction. Examples of materials that make up the first housing 21 include EVA (ethylene vinyl acetate) and PU (polyurethane). The cushioning and resilience of the insole can be adjusted by adjusting one or both of the material that makes up the first housing 21 and the thickness of the first housing 21. A skin 23 that covers the first housing 21 is attached to the upper surface of the first housing 21.

第２筐体２２は、平面形状が靴底形状に形成されているシート状の部材である。本実施形態においては、第２筐体２２が、特許請求の範囲に記載する筐体に該当する。第２筐体２２には、検出ユニット３０の構成要素を収容するセンサ収容部２４、モジュール収容部２５、及び配線収容部２６が設けられている。センサ収容部２４、モジュール収容部２５、及び配線収容部２６は、第２筐体２２を厚さ方向に貫通する貫通孔である。第２筐体２２の構成材料としては、例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート，エチレン酢酸ビニル）やＰＵ（ポリウレタン）が挙げられる。 The second housing 22 is a sheet-like member whose planar shape is formed into the shape of a shoe sole. In this embodiment, the second housing 22 corresponds to the housing described in the claims. The second housing 22 is provided with a sensor housing section 24, a module housing section 25, and a wiring housing section 26 that house the components of the detection unit 30. The sensor housing section 24, the module housing section 25, and the wiring housing section 26 are through holes that penetrate the second housing 22 in the thickness direction. Examples of materials that the second housing 22 is made of include EVA (ethylene vinyl acetate) and PU (polyurethane).

また、基部２０は、第２筐体２２の下面と検出ユニット３０の構成要素とを接着する接着層２７を備えている。接着層２７は特に限定されるものではなく、両面テープなどのシート材を用いた接着層であってもよいし、接着剤を用いた接着層であってもよい。 The base 20 also includes an adhesive layer 27 that bonds the lower surface of the second housing 22 to the components of the detection unit 30. The adhesive layer 27 is not particularly limited, and may be an adhesive layer using a sheet material such as double-sided tape, or an adhesive layer using an adhesive.

＜検出ユニット＞
図１に示すように、検出ユニット３０は、第２筐体２２の下側に配置される１個の大型の第１センサ３１と、第２筐体２２のセンサ収容部２４に収容される７個の小型の第２センサ３２とを備えている。 <Detection unit>
As shown in FIG. 1, the detection unit 30 includes one large first sensor 31 arranged on the underside of the second housing 22, and seven small second sensors 32 housed in the sensor housing portion 24 of the second housing 22.

第１センサ３１は、足裏に加わる総荷重を検出するための圧力センサであり、基部２０における広範囲を検出範囲とする。本実施形態では、第１センサ３１は、上面視における基部２０の全体を検出範囲とする。第１センサ３１は、平面形状が第２筐体２２と同形状の靴底形状であるシート状に形成されている。第１センサ３１は、第２筐体２２の下面側に積層されるとともに、接着層２７により第２筐体２２に接着されている。 The first sensor 31 is a pressure sensor for detecting the total load applied to the sole of the foot, and has a wide detection range in the base 20. In this embodiment, the detection range of the first sensor 31 is the entire base 20 when viewed from above. The first sensor 31 is formed in a sheet shape whose planar shape is the same as the sole shape of the second housing 22. The first sensor 31 is layered on the underside of the second housing 22 and is adhered to the second housing 22 by an adhesive layer 27.

第２センサ３２は、足裏における特定部位に加わる部分的な荷重を検出するための圧力センサであり、第１センサ３１の検出範囲よりも狭い範囲を検出範囲とする。上記特定部位は、用途に応じて適宜設定できる。 The second sensor 32 is a pressure sensor for detecting partial load applied to a specific part of the sole of the foot, and has a detection range narrower than that of the first sensor 31. The specific part can be set appropriately depending on the application.

図２及び図３に示すように、本実施形態では、足裏におけるつま先側の５か所及び踵側の４か所の合計７か所を上記特定部位としている。なお、図２及び図３においては、第１筐体２１及び表皮２３の図示を省略している。第２センサ３２は、第１センサ３１よりも外形の小さい略円形のシート状に形成されている。換言すると、第２センサ３２は第１センサ３１よりも表面積が小さい略円形のシート状に形成されている。第２センサ３２は、第２筐体２２のセンサ収容部２４に収容されている。 As shown in Figs. 2 and 3, in this embodiment, a total of seven locations on the sole of the foot are designated as the specific sites, including five locations on the toe side and four locations on the heel side. Note that the first housing 21 and the skin 23 are not shown in Figs. 2 and 3. The second sensor 32 is formed in a substantially circular sheet shape with a smaller outer shape than the first sensor 31. In other words, the second sensor 32 is formed in a substantially circular sheet shape with a smaller surface area than the first sensor 31. The second sensor 32 is housed in the sensor housing section 24 of the second housing 22.

また、第２センサ３２は、接着層２７の上面に接着されることにより、センサ収容部２４内に固定されている。したがって、各第２センサ３２は、接着層２７を介して第１センサ３１の上に積層されている。また、第１センサ３１及び第２センサ３２は、荷重が加えられる方向である基部２０の厚さ方向、即ち、上下方向に重なる位置に配置されている。 The second sensors 32 are fixed in the sensor housing 24 by being adhered to the upper surface of the adhesive layer 27. Therefore, each second sensor 32 is stacked on top of the first sensor 31 via the adhesive layer 27. The first sensor 31 and the second sensor 32 are also arranged in positions where they overlap in the thickness direction of the base 20, which is the direction in which the load is applied, that is, in the vertical direction.

第１センサ３１及び第２センサ３２を構成する圧力センサとしては、圧電素子等を用いた公知の感圧センサを用いることができる。特に、足裏に配置されるという使用状況に鑑みると、伸縮性及び耐久性の観点から、誘電エラストマーを利用したエラストマー製の静電容量式圧力センサを用いることが好ましい。 The pressure sensors constituting the first sensor 31 and the second sensor 32 can be publicly known pressure-sensitive sensors using piezoelectric elements or the like. In particular, considering that the sensors are placed on the soles of the feet, it is preferable to use capacitive pressure sensors made of elastomers using dielectric elastomers from the standpoint of elasticity and durability.

上記誘電エラストマーとしては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。エラストマー製の静電容量式圧力センサは、誘電エラストマーからなるシート状の誘電層と、誘電層の厚さ方向の両側に配置された電極層としての正極電極及び負極電極とが複数積層されたシート状の多層構造体である。 Examples of the dielectric elastomer include cross-linked polyrotaxane, silicone elastomer, acrylic elastomer, and urethane elastomer. The capacitive pressure sensor made of elastomer is a sheet-like multilayer structure in which a sheet-like dielectric layer made of a dielectric elastomer and positive and negative electrodes as electrode layers arranged on both sides of the thickness direction of the dielectric layer are laminated.

検出ユニット３０は更に、処理部としての電子モジュール３３、第１配線３４、及び第２配線３５を備えている。
電子モジュール３３を構成する機能的要素としては、例えば、バッテリ等の電源、第１センサ３１及び第２センサ３２からの信号を処理する信号処理回路、第１センサ３１及び第２センサ３２からの信号やその信号を処理して得られる情報等の各種情報を記憶する記憶部、外部と通信を行う通信部が挙げられる。電子モジュール３３は、モジュール収容部２５内に収容されている。電子モジュール３３及びモジュール収容部２５は、足底弓蓋、所謂、土踏まずの位置に配置されている。 The detection unit 30 further includes an electronic module 33 as a processing unit, a first wiring 34 , and a second wiring 35 .
Functional elements constituting the electronic module 33 include, for example, a power source such as a battery, a signal processing circuit that processes signals from the first sensor 31 and the second sensor 32, a memory unit that stores various information such as the signals from the first sensor 31 and the second sensor 32 and information obtained by processing the signals, and a communication unit that communicates with the outside. The electronic module 33 is housed in the module housing 25. The electronic module 33 and the module housing 25 are disposed at the plantar arch, or the so-called arch position.

第１配線３４は、第１センサ３１と電子モジュール３３とを電気的に接続する。第１配線３４は、基部２０に追従して変形可能な柔軟性を有している。柔軟性を有する第１配線３４としては、例えば、フレキシブルプリント配線板、リード線が挙げられる。 The first wiring 34 electrically connects the first sensor 31 and the electronic module 33. The first wiring 34 has flexibility that allows it to deform in accordance with the base 20. Examples of the flexible first wiring 34 include a flexible printed wiring board and a lead wire.

図２に示すように、第１配線３４は、第２筐体２２の側縁の外から回り込むように配策されている。第１配線３４は、第１部分３４ａと、第２部分３４ｂとを備えている。第１部分３４ａは、電子モジュール３３側から第１センサ３１側に向かって、第２筐体２２の上面に沿って第２筐体２２の側縁まで延びる部分である。第２部分３４ｂは、第１部分３４ａから第２筐体２２の側縁に沿って下方に延びるとともに第１センサ３１の縁部に接続される部分である。なお、第１配線３４における第２筐体２２の上面に沿っている部分は、第１筐体２１と第２筐体２２との間に挟まれている。 2, the first wiring 34 is arranged so as to wrap around the side edge of the second housing 22 from the outside. The first wiring 34 has a first portion 34a and a second portion 34b. The first portion 34a is a portion that extends from the electronic module 33 side toward the first sensor 31 side along the upper surface of the second housing 22 to the side edge of the second housing 22. The second portion 34b is a portion that extends downward from the first portion 34a along the side edge of the second housing 22 and is connected to the edge of the first sensor 31. The portion of the first wiring 34 that runs along the upper surface of the second housing 22 is sandwiched between the first housing 21 and the second housing 22.

第２配線３５は、第２センサ３２と電子モジュール３３とを電気的に接続する。第２配線３５は、基部２０に追従して変形可能な柔軟性を有している。柔軟性を有する第２配線３５としては、例えば、フレキシブルプリント配線板、リード線が挙げられる。第２配線３５は、配線収容部２６に内に収容されている。また、第２配線３５は、接着層２７の上面に接着されることにより、配線収容部２６内に固定されている。 The second wiring 35 electrically connects the second sensor 32 and the electronic module 33. The second wiring 35 has flexibility that allows it to deform in accordance with the base 20. Examples of the flexible second wiring 35 include a flexible printed wiring board and a lead wire. The second wiring 35 is housed within the wiring housing 26. The second wiring 35 is fixed within the wiring housing 26 by being adhered to the upper surface of the adhesive layer 27.

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の検出装置１０は、足裏に加わる荷重を検出するセンサとして、足裏に加わる総荷重を検出するセンサとして、足裏における広範囲に加わる荷重を検出する第１センサ３１を備えている。更に、検出装置１０は、足裏における特定部位に加わる部分的な荷重を検出する複数の第２センサ３２を備えている。複数の第２センサ３２は、一つの第１センサ３１の上におけるそれぞれ異なる位置に積層されている。 Next, the operation of this embodiment will be described.
The detection device 10 of this embodiment includes a first sensor 31 that detects a load applied to a wide area of the sole of the foot as a sensor that detects a total load applied to the sole of the foot. Furthermore, the detection device 10 includes a plurality of second sensors 32 that detect partial loads applied to specific parts of the sole of the foot. The plurality of second sensors 32 are stacked at different positions on one first sensor 31.

検出装置１０によれば、第１センサ３１の検出結果に基づく足裏に加わる総荷重に関する情報と、第２センサ３２の検出結果に基づく足裏の荷重分布に関する情報とを取得できる。足裏の荷重分布に関する情報に、足裏に加わる総荷重に関する情報を組み合わせることにより、足裏の荷重分布に関する情報のみでは困難な多様な解析を行うことができる。 The detection device 10 can obtain information on the total load applied to the sole of the foot based on the detection results of the first sensor 31, and information on the load distribution on the sole of the foot based on the detection results of the second sensor 32. By combining information on the load distribution on the sole of the foot with information on the total load applied to the sole of the foot, it is possible to perform a variety of analyses that are difficult to perform using only information on the load distribution on the sole of the foot.

例えば、ゴルフのスイングにおいてボールに力を伝えるためには、足裏にて適切なタイミングで体重移動を行うことに加えて、自身の体重に応じた適切な荷重にて地面を踏み込むことが重要である。適切なタイミングの体重移動ができていたとしても、自身の体重に応じた適切な荷重で地面を踏み込むことができないと、十分にボールに力を伝えることはできない。バレーボールにおいて、高くジャンプする場合も同様である。 For example, in order to transmit power to the ball during a golf swing, it is important to not only shift your weight with the soles of your feet at the right time, but also to press down on the ground with the right load according to your weight. Even if you are able to shift your weight at the right time, if you are unable to press down on the ground with the right load according to your weight, you will not be able to transmit enough power to the ball. The same is true when jumping high in volleyball.

また、ランニングにおいては、着地して蹴り出す際に足裏に加わる荷重の移動が適切にできている人であっても、足にかかる負荷の大きい走り方をしている場合がある。具体的には、ストライドが大きく、体軸よりも前方に着地するような走り方であると、膝に大きな負荷がかかる。ランニング時に足に加わる負荷は、体重の数倍になるため、足にかかる負荷の大きい走り方をしているか否かを解析することの必要性は高い。 In addition, when running, even if a person is able to properly transfer the load on the soles of their feet when landing and pushing off, they may be running in a way that puts a lot of strain on their feet. Specifically, running with a large stride and landing further forward than the body axis places a lot of strain on the knees. Since the load on the feet when running is several times body weight, there is a strong need to analyze whether or not a person is running in a way that puts a lot of strain on their feet.

このように、人の運動状態を評価する場合において、足裏の荷重分布に関する情報に基づく解析のみでは不十分であり、足裏に加わる総荷重に関する情報に基づく解析によって補完する必要のある場面は多く存在する。そのため、足裏の荷重分布に関する情報と、足裏に加わる総荷重に関する情報とを取得することのできる検出装置１０は、多様な解析を行う場合に有用である。 As such, when evaluating a person's movement state, there are many situations where an analysis based only on information about the load distribution on the soles of the feet is insufficient and needs to be supplemented with an analysis based on information about the total load applied to the soles of the feet. Therefore, the detection device 10 that can obtain information about the load distribution on the soles of the feet and information about the total load applied to the soles of the feet is useful when performing a variety of analyses.

なお、足裏に加わる総荷重に関する情報に基づく解析を行う場合には、体重による個人差を考慮する必要がある。検出装置１０によれば、運動していない状態などにおける、足裏に加わる総荷重に関する情報に基づいて装着者の体重を容易に求めることができる。また、両足の足裏に検出装置１０を配置した場合には、片足ごとの足裏に加わる総荷重に関する情報を組み合わせることにより、重心の位置を解析することも可能である。 When performing an analysis based on information about the total load applied to the soles of the feet, individual differences due to weight must be taken into consideration. With the detection device 10, the weight of the wearer can be easily determined based on information about the total load applied to the soles of the feet when not exercising, for example. Furthermore, when the detection device 10 is placed on the soles of both feet, it is also possible to analyze the position of the center of gravity by combining information about the total load applied to the soles of each foot.

次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）検出装置１０は、足裏に配置されるシート状の基部２０と、基部２０に取り付けられる単数の第１センサ３１及び複数の第２センサ３２とを備えている。第１センサ３１は、足裏における広範囲に加わる荷重を検出するシート状のセンサである。第２センサ３２は、第１センサ３１の検出範囲よりも狭い範囲に加わる荷重を検出するとともに、第１センサ３１よりも外形の小さいシート状のセンサである。基部２０の厚さ方向において、一つの第１センサ３１に対して２以上の第２センサ３２が積層されている。 Next, the effects of this embodiment will be described.
(1) The detection device 10 includes a sheet-like base 20 placed on the sole of the foot, and a single first sensor 31 and multiple second sensors 32 attached to the base 20. The first sensor 31 is a sheet-like sensor that detects a load applied over a wide area on the sole of the foot. The second sensor 32 is a sheet-like sensor that detects a load applied over a narrower area than the detection area of the first sensor 31 and has a smaller outer shape than the first sensor 31. In the thickness direction of the base 20, two or more second sensors 32 are stacked for each first sensor 31.

上記構成によれば、多様な解析を行うことに適した足裏に加わる荷重に関する情報を得ることができる。
（２）第１センサ３１は、足裏の全体を検出範囲とする単数のセンサである。第１センサ３１の平面形状は、例えば、靴底形状である。 According to the above configuration, it is possible to obtain information regarding the load applied to the sole of the foot that is suitable for performing various analyses.
(2) The first sensor 31 is a single sensor whose detection range is the entire sole of the foot. The planar shape of the first sensor 31 is, for example, the shape of a shoe sole.

上記構成によれば、基部２０の面方向において、センサ間の隙間が無くなるため、基部２０の全面にて荷重を検出できる。そのため、足裏に加わる総荷重をより正確に検出できる。 With the above configuration, there are no gaps between the sensors in the surface direction of the base 20, so the load can be detected over the entire surface of the base 20. This allows the total load applied to the sole of the foot to be detected more accurately.

（３）第１センサ３１及び第２センサ３２は、エラストマー製の静電容量式圧力センサである。
エラストマー製の静電容量式圧力センサは、可撓性及び伸縮性を有しているため、足の動き基づく基部２０の変形に追従して第１センサ３１及び第２センサ３２が変形できる。これにより、検出装置１０の耐久性が向上する。 (3) The first sensor 31 and the second sensor 32 are capacitance-type pressure sensors made of elastomer.
Since the capacitive pressure sensor made of elastomer has flexibility and stretchability, the first sensor 31 and the second sensor 32 can deform in accordance with the deformation of the base 20 based on the movement of the foot. This improves the durability of the detection device 10.

（４）第１センサ３１の上に第２センサ３２が位置する積層構成である。
相対的に外形の大きい第１センサ３１の下に相対的に外形の小さい第２センサ３２が位置する積層構成とした場合を考える。この場合、第１センサ３１における第２センサ３２と重なる部分に加えられた荷重の一部が第２センサ３２と重なっていない部分へと逃げることにより、第２センサ３２へと伝わる荷重が減衰する。上記構成によれば、第１センサ３１にて力が減衰することによる第２センサ３２の検出感度の低下を抑制できる。 (4) The second sensor 32 is located above the first sensor 31 .
Consider a stacked configuration in which the second sensor 32, which has a relatively small outer shape, is located below the first sensor 31, which has a relatively large outer shape. In this case, a part of the load applied to the portion of the first sensor 31 that overlaps with the second sensor 32 escapes to the portion not overlapping with the second sensor 32, thereby attenuating the load transmitted to the second sensor 32. With the above configuration, it is possible to suppress a decrease in the detection sensitivity of the second sensor 32 due to attenuation of the force at the first sensor 31.

（５）基部２０は、第１センサ３１に電気的に接続される電子モジュール３３を保持するシート状の第２筐体２２を備えている。第１センサ３１と電子モジュール３３とを接続する第１配線３４は、第２筐体２２の側縁の外から回り込むように配策されている。 (5) The base 20 includes a sheet-like second housing 22 that holds an electronic module 33 that is electrically connected to the first sensor 31. The first wiring 34 that connects the first sensor 31 and the electronic module 33 is arranged to wrap around the outside of the side edge of the second housing 22.

上記構成によれば、荷重が加えられる方向である上下方向において、第１センサ３１に重なる位置に配置される第１配線３４の第１部分３４ａ、即ち、第１センサ３１の検出範囲を横切る部分を短くできる。これにより、第１配線３４が第１センサ３１の検出精度に与える影響を小さくできる。また、第１配線３４に加えられる荷重が小さくなるため、第１配線３４の折れや曲がりを抑制できる。 According to the above configuration, the first portion 34a of the first wiring 34 arranged at a position overlapping the first sensor 31 in the vertical direction in which the load is applied, i.e., the portion crossing the detection range of the first sensor 31, can be shortened. This reduces the effect of the first wiring 34 on the detection accuracy of the first sensor 31. In addition, since the load applied to the first wiring 34 is reduced, bending or folding of the first wiring 34 can be suppressed.

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１筐体２１の下面の周縁に第２筐体２２の側縁を被覆する周壁を設けてもよい。 This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.
A peripheral wall that covers the side edge of the second housing 22 may be provided on the peripheral edge of the lower surface of the first housing 21 .

・第１センサ３１及び第２センサ３２は、隣り合うように積層されていてもよいし、他の層を介して積層されていてもよい。例えば、第１センサ３１と第２センサ３２との間に第２筐体２２が介在していてもよい。 The first sensor 31 and the second sensor 32 may be stacked adjacent to each other, or may be stacked with another layer interposed therebetween. For example, the second housing 22 may be interposed between the first sensor 31 and the second sensor 32.

・第２筐体２２の下に、シート状の第３筐体を設け、第２筐体２２と第３筐体との間に第１センサ３１を挟み込む構成としてもよい。この場合には、検出装置１０の強度が向上する。 - A sheet-like third housing may be provided under the second housing 22, and the first sensor 31 may be sandwiched between the second housing 22 and the third housing. In this case, the strength of the detection device 10 is improved.

・第１センサ３１の上に第２センサ３２が位置する積層構成に代えて、第１センサ３１の下に第２センサ３２が位置する積層構成としてもよい。
・一つの第１センサ３１に対して２以上の第２センサ３２が積層される構成であれば、第１センサ３１及び第２センサ３２の数及び配置は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、上面視における基部２０の一部に第１センサ３１の検出範囲とならない部分が存在していてもよい。 Instead of the stacked structure in which the second sensor 32 is located above the first sensor 31 , a stacked structure in which the second sensor 32 is located below the first sensor 31 may be used.
The number and arrangement of the first sensors 31 and the second sensors 32 are not limited to those in the above embodiment as long as two or more second sensors 32 are stacked for one first sensor 31. For example, there may be a portion of the base 20 that is not within the detection range of the first sensor 31 when viewed from above.

また、単数の第１センサ３１を設ける構成に代えて、複数の第１センサ３１を設ける構成としてもよい。例えば、面方向における基部２０の全体を複数のエリアに分割し、分割した各エリアをそれぞれ検出範囲とする複数の第１センサ３１を設ける。 In addition, instead of providing a single first sensor 31, a configuration may be adopted in which multiple first sensors 31 are provided. For example, the entire base 20 in the surface direction is divided into multiple areas, and multiple first sensors 31 are provided, each with a detection range for each divided area.

・第１配線３４及び第２配線３５の配置を変更してもよい。
・検出装置１０に設けられる電子モジュール３３の数及び配置は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、電子モジュール３３を複数の部材に分割して設けてもよいし、電子モジュール３３を基部２０の外側に設けてもよい。 The arrangement of the first wiring 34 and the second wiring 35 may be changed.
The number and arrangement of the electronic modules 33 provided in the detection device 10 are not limited to the configuration of the above embodiment. For example, the electronic module 33 may be divided into a plurality of members, or the electronic module 33 may be provided outside the base 20.

・検出装置１０を履物に適用してもよい。この場合、履物の底部を基部２０として用いる。また、検出装置１０を履物に適用した場合、第１配線３４における第２筐体２２の側縁の外側に位置する部分は、履物の内周面に沿って配策されていることが好ましい。つまり、第１配線３４における第２筐体２２の側縁の外側に位置する部分を第２筐体２２の側縁と履物の壁部内面との間に挟むように配置する。この場合には、第１配線３４における基部２０の外側に位置する部分を、履物内にて安定して保持できる。 The detection device 10 may be applied to footwear. In this case, the sole of the footwear is used as the base 20. Furthermore, when the detection device 10 is applied to footwear, it is preferable that the portion of the first wiring 34 located outside the side edge of the second housing 22 is routed along the inner periphery of the footwear. In other words, the portion of the first wiring 34 located outside the side edge of the second housing 22 is arranged so as to be sandwiched between the side edge of the second housing 22 and the inner wall surface of the footwear. In this case, the portion of the first wiring 34 located outside the base 20 can be stably held within the footwear.

１０…検出装置
２０…基部
２１…第１筐体
２２…第２筐体
３０…検出ユニット
３１…第１センサ
３２…第２センサ
３３…電子モジュール
３４…第１配線
３５…第２配線 REFERENCE SIGNS LIST 10 detection device 20 base 21 first housing 22 second housing 30 detection unit 31 first sensor 32 second sensor 33 electronic module 34 first wiring 35 second wiring

Claims (6)

履物の一部として適用される又は前記履物に取り付けて使用され、足裏に加わる荷重を検出する検出装置であって、
足裏に配置されるシート状の基部と、
前記基部に取り付けられる単数又は複数の第１センサ及び複数の第２センサとを備え、
前記第１センサは、足裏における広範囲に加わる荷重を検出するシート状のセンサであり、
前記第２センサは、前記第１センサの検出範囲よりも狭い範囲に加わる荷重を検出するとともに、前記第１センサよりも外形の小さいシート状のセンサであり、
前記基部の厚さ方向において、一つの前記第１センサに対して２以上の前記第２センサが積層されていることを特徴とする検出装置。 A detection device that is applied as a part of footwear or is attached to the footwear and detects a load applied to a sole of the foot,
A sheet-like base to be placed on the sole of the foot;
one or more first sensors and a plurality of second sensors attached to the base;
The first sensor is a sheet-like sensor that detects a load applied over a wide area of the sole of the foot,
the second sensor is a sheet-like sensor that detects a load applied in a range narrower than a detection range of the first sensor and has an outer shape smaller than that of the first sensor,
A detection device, characterized in that two or more of the second sensors are stacked for one of the first sensors in a thickness direction of the base. 前記第１センサは、足裏の全体を検出範囲とする単数のセンサである請求項１に記載の検出装置。 The detection device according to claim 1, wherein the first sensor is a single sensor whose detection range is the entire sole of the foot. 前記第１センサの平面形状は、靴底形状である請求項２に記載の検出装置。 The detection device according to claim 2, wherein the planar shape of the first sensor is a shoe sole shape. 前記第１センサ及び前記第２センサの少なくとも一方は、エラストマー製の静電容量式圧力センサである請求項１～３のいずれか一項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the first sensor and the second sensor is a capacitance-type pressure sensor made of an elastomer. 前記基部は、前記第１センサに電気的に接続される電子モジュールを保持するシート状の筐体を備え、
前記第１センサと前記電子モジュールとを接続する第１配線は、前記筐体の側縁の外から回り込むように配策されている請求項１～４のいずれか一項に記載の検出装置。 the base includes a sheet-like housing that holds an electronic module electrically connected to the first sensor;
5. The detection device according to claim 1, wherein a first wiring that connects the first sensor and the electronic module is routed so as to wrap around an outside edge of the housing. 請求項５に記載の検出装置が底部に配置された履物であって、
前記第１配線における前記筐体の側縁の外側に位置する部分は、当該履物の内周面に沿って配策されていることを特徴とする履物。 Footwear having the detection device according to claim 5 disposed on a sole,
Footwear, characterized in that the portion of the first wiring located outside the side edge of the housing is routed along the inner surface of the footwear.
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