(57)【要約】【課題】  着用者の足を支持できる場所を検知する足元検知装置を提供する。【解決手段】  足元検知靴１０は、靴底と接触する領域を検知することのできる複数のセンサを複数配置される。足元検知靴１０は、これらセンサにより、靴底と接触する領域に対して測定波５を照射し、照射された測定波５の反射波を受信することで靴底と接触する領域を測定する。足元検知靴１０は、靴底と接触する領域を測定した情報に基づいて、靴底を支持できるか否かを判断する。足元検知靴１０は、靴底と接触する領域が靴底を支持できないと判断した場合、着用者に対して警告通知を行う。【選択図】図１
2014229073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴底と接する領域を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された領域が靴底を支持できるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された結果に基づいて警告する警告手段と
を有する足元検知装置。
【請求項２】
前記検知手段により検知された領域の大きさを算出する領域算出手段
をさらに有し、
前記判断手段は、前記領域算出手段により算出された領域の大きさが既定値を超える場合に、靴底を支持できると判断する
請求項１に記載の足元検知装置。
【請求項３】
前記検知手段は、互いに異なる位置に複数配置され、
前記検知手段により検知された領域の高低差を算出する高低差算出手段
をさらに有し、
前記高低差算出手段は、前記検知手段により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高さが異なる場合、該爪先近傍の領域と、該踵近傍の領域との高低差を算出し、
前記判断手段は、前記高低差算出手段により算出された高低差が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する
請求項１に記載の足元検知装置。
【請求項４】
前記検知手段により検知された領域の離間する距離を算出する離間距離算出手段
をさらに有し、
前記離間距離算出手段は、前記検知手段により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域とが離間する場合、該爪先近傍の領域と、該踵近傍の領域との離間する距離を算出し、
前記判断手段は、前記離間距離算出手段により算出された離間距離が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断し、
前記警告手段は、前記検知手段により検知された領域が靴底を支持できない場合、警告する
請求項１に記載の足元検知装置。
【請求項５】
靴底と接する領域を検知するステップと、
検知された領域が靴底を支持できるか否かを判断するステップと、
判断された結果に基づいて警告するステップと
を有する足元検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足元検知装置、及び、足元検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１では、足元の障害物に対する距離を測定するための測距センサ部と、この測距センサ部を使用者の脚部に装着するための装着手段とを含んでいることを特徴とする歩行用障害物検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、着用者の足を支持できる場所を検知する足元検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る足元検知装置は、靴底と接する領域を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された領域が靴底を支持できるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により判断された結果に基づいて警告する警告手段とを有する。
【０００６】
好適には、前記検知手段により検知された領域の大きさを算出する領域算出手段をさらに有し、前記判断手段は、前記領域算出手段により算出された領域の大きさが既定値を超える場合に、靴底を支持できると判断する。
【０００７】
好適には、前記検知手段は、互いに異なる位置に複数配置され、前記検知手段により検知された領域の高低差を算出する高低差算出手段をさらに有し、前記高低差算出手段は、前記検知手段により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高さが異なる場合、該爪先近傍の領域と、該踵近傍の領域との高低差を算出し、前記判断手段は、前記高低差算出手段により算出された高低差が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する。
【０００８】
好適には、前記検知手段により検知された領域の離間する距離を算出する離間距離算出手段をさらに有し、前記離間距離算出手段は、前記検知手段により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域とが離間する場合、該爪先近傍の領域と、該踵近傍の領域との離間する距離を算出し、前記判断手段は、前記離間距離算出手段により算出された離間距離が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断し、前記警告手段は、前記検知手段により検知された領域が靴底を支持できない場合、警告する。
【０００９】
本発明に係る足元検知方法は、靴底と接する領域を検知するステップと、検知された領域が靴底を支持できるか否かを判断するステップと、判断された結果に基づいて警告するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、足場が少ない場所（あるいは、足場付近が複雑な形状をなして安定した足場が散在している場所や、工場内のピット等により安定した足場が急になくなるような現場）でも着用者の足を支持できる安定した場所を検知し、着用者の足を支持できない領域であると判断された場合に着用者に対して警告を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る足元検知靴１０の概要を説明する図である。
【図２】足元検知プログラム１００の機能構成を説明する図である。
【図３】足元検知処理（Ｓ２０）を説明するフローチャートである。
【図４】足元検知靴１０の靴底に配置される爪先センサ部１１０ａ及び踵センサ部１１０ｂを例示する図である。
【図５】靴底を支持する領域を形態別に例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明に係る足元検知装置は、必ずしも連続面状の甲被覆部を有する靴だけに限定されない。例えば、サンダルのように、紐状、帯状、又は、網状の甲被覆部を有する履物であっても、本発明の技術的範囲に含まれるものとする。また、足袋や草履のように、指別れしている履物であっても、本発明の技術的範囲に含まれる。
本実施形態では、説明の便宜上、左足用の靴を中心に説明するが、左足用と右足用は略左右対称であり、右足用においても、左足用と同様の構成を採用することができるものとする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る足元検知靴１０の概要を説明する図である。
図１に例示すように、本実施形態の足元検知靴１０は、例えば、金属部品をくり抜かれた廃金属であるスクラップ３や、がれき等の上を歩行する場合に使用される。ここで、図１に例示するスクラップ３は、くり抜かれた板材の断面を示す。
足元検知靴１０は、靴底と接する領域を検知することのできるセンサを有する。ここで、本実施例での靴底と接する領域とは、着用者により足元検知靴１０の靴底を足場に着地させる場合に、この靴底と接することになる足場の領域である。
例えば、足元検知靴１０は、靴底と接する領域を検知するため、爪先近傍及び踵近傍に複数のセンサを配置される。具体的には、足元検知靴１０は、爪先近傍の着地する領域を検知できる爪先センサ１１０ａと、踵近傍の着地する領域を検知できる踵センサ１１０ｂとを配置される。
足元検知靴１０は、これらセンサにより、靴底と接する領域に対して測定波５を照射し、照射された測定波５の反射波を受容することで靴底と接する領域を測定する。足元検知靴１０は、靴底と接する領域を測定した情報に基づいて、靴底を支持できるか否かを判断する。足元検知靴１０は、靴底と接する領域が靴底を支持できないと判断した場合、着用者に対して警告通知を行う。
【００１４】
図２は、足元検知プログラム１００の機能構成を説明する図である。
図２に例示するように、足元検知プログラム１００は、少なくとも、検知部１１０、算出部１２０、判断部１３０、及び、警告部１４０を有する。
【００１５】
検知部１１０は、本発明に係る検知手段の一例である。
検知部１１０は、足元検知靴１０の靴底と接する領域を検知する。また、検知部１１０は、互いに異なる位置に複数配置される。
検知部１１０は、爪先センサ部１１０ａ、及び、踵センサ部１１０ｂを有する。
爪先センサ部１１０ａは、靴底と接する領域において、爪先近傍の領域を検知する。
また、爪先センサ部１１０ａは、照射部１１２ａと、受容部１１４ａとを具備する。
照射部１１２ａは、靴底と接する領域に対して測定波５を照射する。
ここで、測定波５は、例えば、超音波、電磁波、又は、赤外線等が使用される。測定波５は、赤外線を用いる場合、赤外線を照射することのできるＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用し実現してもよい。また、測定波５は、例えば、足場が金属部材で構成される場合、電磁波を用いることがより好適である。
受容部１１４ａは、照射部１１２ａより照射された測定波５の反射波を受容する。
【００１６】
踵センサ部１１０ｂは、靴底と接する領域において、踵近傍の領域を検知する。
踵センサ部１１０ｂは、照射部１１２ｂと、受容部１１４ｂとを具備する。
ここで、踵センサ部１１０ｂの具備する照射部１１２ｂ及び受容部１１４ｂは、爪先センサ部１１０ａの具備する照射部１１２ａ及び受容部１１４ａと同様の機能を有するため説明を割愛する。
本実施形態の検知部１１０は、センサを爪先近傍及び踵近傍に配置したがこれに限定するものではなく、配置数、配置場所、及び、配置形状等を適宜に変更することができる。
例えば、図４（ａ）に例示するように、検知部１１０は、足元検知靴１０の靴底である爪先領域及び踵領域の全域に対して配置してもよい。また、図４（ｂ）に例示するように、足元検知靴１０の靴底である爪先領域及び踵領域の一部に配置してもよい。
【００１７】
算出部１２０は、検知部１１０により検知された領域の情報を算出する。具体的には、算出部１２０は、少なくとも、領域算出部１２２と、高低差算出部１２４と、離間距離算出部１２６とを備える。
【００１８】
領域算出部１２２は、本発明に係る領域算出手段の一例である。
領域算出部１２２は、検知部１１０により検知された領域の大きさを算出する。具体的には、領域算出部１２２は、検知部１１０に検知された靴底と接する領域が靴底全体、爪先近傍の領域、又は、踵近傍の領域と適宜に対応することができる。
領域算出部１２２は、これらに限定するのもではなく、適宜に種々の変更、追加等が可能である。
【００１９】
高低差算出部１２４は、本発明に係る高低差算出手段の一例である。
高低差算出部１２４は、検知部１１０により検知された領域の高低差を算出する。具体的には、高低差算出部１２４は、検知部１１０により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高さが異なる場合、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差を算出する。また、高低差算出部１２４は、例えば、検知された爪先近傍の領域、又は、検知された踵近傍の領域が複数存在する場合、これらの領域の高低差を算出してもよい。また、高低差算出部１２４は、検知された爪先近傍の領域内での高低差や、検知された踵近傍の領域内での高低差を算出してもよい。
高低差算出部１２４は、これらに限定するのもではなく、適宜に種々の変更、追加等が可能である。
【００２０】
離間距離算出部１２６は、本発明に係る離間距離算出手段の一例である。
離間距離算出部１２６は、検知部１１０により検知された領域の離間する距離を算出する。具体的には、離間距離算出部１２６は、検知された爪先近傍の領域と、検知された踵近傍の領域とが離間する場合、検知された爪先近傍の領域と、検知された踵近傍の領域との離間する距離を算出する。また、離間距離算出部１２６は、例えば、検知された爪先近傍の領域、又は、検知された踵近傍の領域が複数存在する場合、これらの領域の離間距離を算出してもよい。
離間距離算出部１２６は、これらに限定するのもではなく、適宜に種々の変更、追加等が可能である。
【００２１】
判断部１３０は、本発明に係る判断手段の一例である。
判断部１３０は、検知部１１０により検知された領域が靴底を支持できるか否かを判断する。具体的には、判断部１３０は、算出部１２０により算出された結果に基づいて判断する。判断部１３０は、領域算出部１２２により算出された領域の大きさが既定値を超える場合に、靴底を支持できると判断する。また、判断部１３０は、高低差算出部１２４により算出された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する。また、判断部１３０は、離間距離算出部１２６により算出された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との離間する距離が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する。判断部１３０は、これら算出部１２０により算出された結果に基づいて判断する。
また、判断部１３０は、算出部１２０により得られた結果より靴底を支持できないと判断した場合に、警告部１４０に通知する。
ここで、着用者が靴底を着地させる場合において、判断部１３０は、足元検知靴１０の靴底と、靴底と接する領域との離間する距離が既定値以下の場合に、算出部１２０より算出された結果に基づいて、靴底を支持できるか否かを判断するよう設定してもよい。
具体的には、判断部１３０は、例えば、約６０ｃｍ以下の距離となった場合に、算出部１２０より算出された結果に基づいて、靴底を支持できるか否かを判断するよう設定してもよい。このような設定により、着用者が、靴底と、靴底と接する領域との離間する距離が既定値を超える行為（例えば、仰臥又は伏臥等）を行う場合に、不要な警告通知を防ぐことができる。同様の機能は、重力方向センサと併用する構成としても実現してもよい。判断部１３０は、これらに限定せず適宜に変更や追加が可能である。
【００２２】
図５は、靴底を支持する領域を形態別に例示する図である。
図５に例示するように、判断部１３０により靴底を支持できる判断される場合と、靴底を支持できないと判断される場合とを説明する。
図５（ａ）は、靴底を支持できる領域であると判断された場合を例示する図である。
図５（ａ）に例示するように、判断部１３０は、算出部１２０により算出された結果に基づいて靴底を支持できると判断した一例である。
判断部１３０は、靴底と接する爪先近傍の領域と、踵近傍との領域の大きさが既定値を超え、爪先近傍の領域と、踵近傍との領域の高低差が既定値以下であり、及び、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との離間距離が既定値以下である場合に、靴底を支持できると判断する。
【００２３】
図５（ｂ）は、靴底を支持する領域が小さい場合を例示する図である。
また、図５（ｂ）に例示するように、判断部１３０は、領域算出部１２２により算出された爪先近傍の領域、及び、踵近傍の領域の大きさが小さい場合に、既定値を超えることができないため、靴底を支持できないと判断する。
【００２４】
図５（ｃ）は、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域とに高低差がある場合を例示する図である。
図５（ｃ）に例示するように、判断部１３０は、高低差算出部１２４により算出された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差が大きい場合に、既定値を超えるため靴底を支持できないと判断する。
例えば、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差が約１０ｃｍを超える距離となった場合に、靴底を支持できないと判断する。
【００２５】
図５（ｄ）は、爪先近傍の領域と踵近傍の領域とが離間する場合を例示する図である。
図５（ｄ）に例示するように、判断部１３０は、離間距離算出部１２６により算出された先近傍の領域と、踵近傍の領域との離間距離が大きい場合に、既定値を超えるため靴底を支持できないと判断する。
例えば、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との約１０ｃｍを超える距離となった場合に、靴底を支持できないと判断する。ここで、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との離間距離は、足元検知靴１０のサイズに伴うものとする。
【００２６】
警告部１４０は、本発明に係る警告手段の一例である。
警告部１４０は、判断部１３０の結果に基づいて警告を行う旨を通知する。具体的には、警告部１４０は、判断部１３０により靴底を支持できないと判断された場合に、警告を行うよう通知を行う。ここで、通知方法は、音声通知、警告音通知、又は、発光通知等適宜に変更することができる。
【００２７】
図３は、足元検知処理（Ｓ２０）を説明するフローチャートである。
例えば、足元検知処理（Ｓ２０）は、１００ｍｓの周期で繰り返すように構成する。
図３に例示するように、ステップ２００（Ｓ２００）において、検知部１１０は、照射部１１２ａ及び照射部１１２ｂに測定波５を靴底と接する領域に照射させる。受容部１１４ａ及び受容部１１４ｂは、靴底と接する領域に照射された測定波５の反射波を受容する。
【００２８】
ステップ２０５（Ｓ２０５）において、領域算出部１２２は、検知部１１０に検知された領域の大きさを算出する。例えば、領域算出部１２２は、爪先センサ部１１０ａに検知された爪先近傍の領域、及び、踵センサ部１１０ｂに検知された踵近傍の領域を算出する。
ここで、例えば、領域算出部１２２は、検知部１１０により金網状のものを検知された場合、検知された領域の外縁を含めた内側の領域を靴底と接する領域とする。
【００２９】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、高低差算出部１２４は、検知部１１０により検知された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高さが異なる場合、爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差を算出する。
【００３０】
ステップ２１５（Ｓ２１５）において、離間距離算出部１２６は、検知された爪先近傍の領域と、検知された踵近傍の領域とが離間する場合、検知された爪先近傍の領域と、検知された踵近傍の領域との離間する距離を算出する。
【００３１】
ステップ２２０（Ｓ２２０）において、判断部１３０は、受容された測定波５より算出された結果に基づいて、着用者の着用する足元検知靴１０の靴底と、靴底と接する領域との離間距離が既定値以下であるか判断する。判断部１３０は、例えば、約６０ｃｍ以下の距離となった場合に、算出部１２０より算出された結果に基づいて、靴底を支持できるか否かを判断する。
判断部１３０は、靴底と、靴底と接する領域との離間距離が既定値以下の離間距離である場合に、Ｓ２２５の処理に移行する。また、判断部１３０は、靴底と、接する領域との離間距離が既定値以上の離間距離である場合に、Ｓ２０５の処理に移行する。
なお、変形例では、工場内の深いピット等の検出に備えて、既定値以上の離間距離である場合でも、Ｓ２３０の警告通知に遷移して、警告をするように構成を説明する。
【００３２】
ステップ２２５（Ｓ２２５）において、判断部１３０は、領域算出部１２２と、高低差算出部１２４と、離間距離算出部１２６とに算出された結果に基づいて判断する。
判断部１３０は、領域算出部１２２により算出される領域が既定値を超える場合に、靴底を支持できると判断する。また、判断部１３０は、高低差算出部１２４により算出された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との高低差が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する。また、判断部１３０は、離間距離算出部１２６により算出された爪先近傍の領域と、踵近傍の領域との離間する距離が既定値以下の場合に、靴底を支持できると判断する。
判断部１３０は、これら結果を踏まえて靴底を支持できるか否かを判断する。
また、判断部１３０は、例えば、算出部１２０により金網状のものを算出された場合、算出された領域内での網目の間隔や線の太さを考慮する。
判断部１３０は、算出された結果に基づいて靴底を支えることができると判断した場合に、処理を終了する。また、判断部１３０は、算出された結果に基づいて靴底を支えることができないと判断した場合、Ｓ２３０の処理に移行する。
【００３３】
ステップ２３０（Ｓ２３０）において、警告部１４０は、着用者に警告通知を行う。警告部１４０は、外部装置等を用いて、音声通知、又は、警告音通知等を行わせる。
【００３４】
このように、足元検知靴１０は、足元検知靴１０の靴底を支えられる領域であるか否かを判断し、靴底を支えられないと判断した場合に、着用者に警告通知を行うことができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態に係る足元検知靴１０によれば、例えば、スクラップ３、又は、がれき等の上を歩行する場合に、着用者の靴底を支持できる領域でないと判断した場合に着用者に対して警告することができる。
【００３６】
本発明に係る実施形態について説明したが、これらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
【００３７】
［変形例１］
上記実施形態では、靴底と接する領域に対して検知したが、これに限定するものではなく、例えば、着用者の身長、又は、体重等を入力する入力受付部を設け、入力受付部により入力された着用者の身体情報と、算出部１２０により算出された情報とに基づいて判断部１３０が、靴底を支持できるか否かを判断してもよい。
【００３８】
［変形例２］
上記実施形態では、判断部１３０は、足元検知靴１０の靴底と、靴底と接する領域との離間する距離が既定値（約６０ｃｍ）以下の場合に、靴底を支持できるか否かを判断したが、これに限定するものではなく、ピット（穴、窪み又は窪地等）の深さが６０ｃｍを超えるものが数多く存在する領域において、６０ｃｍ以下かどうかにかかわらず、安定した足場が存在しないと判断した場合に、警告部１４０に一律に通知を行うように構成してもよい。
【００３９】
［変形例３］
上記実施形態では、検知部１１０を足元検知靴１０の靴底の上下の領域（爪先近傍の領域と、踵近傍の領域）に分けて設定したが、これに限定するものではなく、検知部１１０を足元検知靴１０の靴底の左右の領域に分けて配置してもよい。
また、検知部１１０を爪先近傍の領域と、踵近傍の領域とをそれぞれ、左側の領域、中間の領域、及び右側の領域とに分けて、計６つの領域として配置してもよい。
さらに、爪先か踵か、どちらか一方についてのみ、左右の安定性が確保されるように（すなわち、接地したときの高低差や傾き角度が所定の範囲内にならない場合に警告音等が出されるように）構成することもできる（三点支持以上という考え方）。また、靴の中心や重心等である土踏まず等について、十分な領域が接する場合（あるいは、接することが予想される場合）に「靴底を支えることができる」と判断する検出ロジックとすることもできる。
【００４０】
３        スクラップ
５        測定波
１０      足元検知靴
１１０    検知部
１１０ａ  爪先センサ部
１１０ｂ  踵センサ部
１１２ａ、１１２ｂ    照射部
１１４ａ、１１４ｂ    受容部
１２０    算出部
１２２    領域算出部
１２４    高低差算出部
１２６    離間距離算出部
１３０    判断部
１４０    警告部
【図１】
2014229073.tif 000003
【図２】
2014229073.tif 000004
【図３】
2014229073.tif 000005
【図４】
2014229073.tif 000006
【図５】
2014229073.tif 000007