(57)【要約】【課題】体調の管理に使用できる張力検出装置を提供する。【解決手段】張力検出装置であって、生体に巻きつけて装着される帯状部と、帯状部の長手方向にかかる張力が変化した場合に追従して弾性変形する弾性体を有し、帯状部の長手方向に予め定めた初期張力を生じさせる予圧部と、初期張力に対する張力の変化を検出値として検出する検出部とを備える。上記張力検出装置において、弾性体は、帯状部に一端を結合され、検出部に他端を結合され、張力が変化した場合に伸縮する弾性変形を生じてもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に巻きつけて装着される帯状部と、
前記帯状部の長手方向にかかる張力が変化した場合に追従して弾性変形する弾性体を有し、前記帯状部の長手方向に予め定めた初期張力を生じさせる予圧部と、
前記初期張力に対する張力の変化を検出値として検出する検出部と、
を備える張力検出装置。
【請求項２】
前記弾性体は、前記帯状部に一端を結合され、前記検出部に他端を結合され、前記張力が変化した場合に伸縮する弾性変形を生じる請求項１に記載の張力検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記帯状部が掛け回された定滑車と、前記帯状部が掛け回された前記定滑車に対して変位する動滑車と、一端を前記定滑車に結合され、他端を前記動滑車に結合された歪みゲージとを有する請求項１または２に記載の張力検出装置。
【請求項４】
前記予圧部は、前記帯状部を前記生体に装着する過程で前記初期張力が生じた場合に、その旨を通知する通知部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項５】
前記予圧部は、前記弾性体が弾性変形する範囲の中心値に相当する前記張力を前記初期張力とする請求項１から４のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項６】
前記予圧部は、前記検出値に基づいて前記初期張力の大きさを更新する請求項１から５のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項７】
前記検出部が、前記初期張力よりも高い値を有する第１閾値を超える検出値を検出した場合にその旨を報知する報知部を更に備える請求項１から６のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項８】
前記検出部が、前記初期張力よりも低い値を有する第２閾値を下回る検出値を検出した場合にその旨を報知する報知部を更に備える請求項１から７のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項９】
前記検出部が検出した検出値を可視化する表示部を更に備える請求項１から８のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項１０】
前記検出部が検出した検出値を記録する記録部を更に備える請求項１から９のいずれか一項に記載の張力検出装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の張力検出装置と、
前記張力検出装置から前記検出値を受信する受信部、
前記受信部が受信した前記検出値を蓄積する蓄積部、
前記蓄積部が蓄積した前記検出値に基づいて報知する報知部、および
前記報知部が生成した報知データを前記張力検出装置に送信する送信部
を有するサーバ装置と、
を備える張力検出システム。
【請求項１２】
前記サーバ装置は、公衆回線を通じて前記張力検出装置と通信する請求項１１に記載の張力検出システム。
【請求項１３】
前記サーバ装置は、複数の前記張力検出装置から受信した前記検出値を格納する請求項１１または１２に記載の張力検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体調張力検出装置および張力検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
筋肉の活動電流、身体の電気的インピーダンス等を測定して体調を監視する技術がある（特許文献１、２および非特許文献１、２、３参照）。
特許文献１  特開２０１３−０３４６５４号公報
特許文献２  特開２００３−１２０７２３号公報
非特許文献１  伊藤  正男／井村  裕夫／高久  史麿［総編集］ＩＳＢＮ９７８‐４‐２６０‐００５８２‐１「医学大辞典」、２００９年２月、ｐ．２４４４
非特許文献２  マーク・Ｈ．ビアーズ［著、編集］、福島  雅典［翻訳］ＩＳＢＮ‐１３：９７８‐４８２２２１１１６５「メルクマニュアル医学百科  家庭版」２００４年６月１２日、ｐ．７９６
非特許文献３  石井  直明／丸山  直記［編］ＩＳＢＮ９７８‐４‐７５９８‐１５１３‐９「老化の生物学  その分子メカニズムから寿命延長まで」曽根  良介  発行、２０１４年８月２５日、ｐ．２１６
【０００３】
しかしながら、生体の電気的特性の微小な変動を検出する装置は、装置自体が高価である上に、操作も容易ではない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、生体に巻きつけて装着される帯状部と、帯状部の長手方向にかかる張力が変化した場合に追従して弾性変形する弾性体を有し、帯状部の長手方向に予め定めた初期張力を生じさせる予圧部と、初期張力に対する張力の変化を検出値として検出する検出部とを備える張力検出装置が提供される。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、請求項１から１０のいずれか一項に記載の張力検出装置と、張力検出装置から検出値を受信する受信部、受信部が受信した検出値を蓄積する蓄積部、蓄積部が蓄積した検出値に基づいて報知する報知部、および、報知部が生成した報知データを張力検出装置に送信する送信部を有するサーバ装置とを備える張力検出システムが提供される。
【０００６】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】張力検出装置１００のブロック図である。
【図２】張力検出装置１０１の部分的な斜視図である。
【図３】張力検出装置１０１の模式的断面図である。
【図４】張力検出装置１０１の装着手順を示す流れ図である。
【図５】張力検出装置１０１を含む張力検出システム２０１のブロック図である。
【図６】張力検出装置１０２の部分的な斜視図である。
【図７】張力検出装置１０２の模式的断面図である。
【図８】張力検出装置１０２の装着手順を示す流れ図である。
【図９】張力検出装置１０２を含む張力検出システム２０２のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、張力検出装置１００の構造を模式的に示すブロック図である。張力検出装置１００は、帯状部１１０、与圧部１２０、検出部１３０、および出力部１４０を備える。
【００１０】
張力検出装置１００において、帯状部１１０は帯状の形状をなし、ナイロン等の伸縮性が低い材料により形成される。与圧部１２０および検出部１３０は、帯状部１１０に、それぞれ機械的に取り付けられる。帯状部１１０を含む組立体は、ユーザの腹部を包囲する環状の部材を形成する。
【００１１】
張力検出装置１００において、検出部１３０は、出力部１４０に結合される。検出部１３０と出力部１４０の結合は、検出部１３０の検出結果を出力部１４０に受け渡すことができるものであれば、機械的または電気的結合のいずれであってもよく、また、電気的結合の場合は、有線、無線を問わない。
【００１２】
張力検出装置１００では、上記環状の部材をユーザの腹部に巻き付けた状態で、与圧部１２０が、帯状部１１０に、予め設定された一定の初期張力を発生させる。検出部１３０は、ユーザの腹囲が変化した場合に、帯状部１１０の張力に生じる、初期張力からの変化量を検出して、検出した変化量を出力部１４０に伝達する。出力部１４０は、入力された変化量を、数値、図形等の形状で表示部に表示して可視化したり、振動、音声、発光等により通知したり、記憶装置に記憶したり、外部の情報処理装置に送信したりする。こうして、ユーザの腹囲の変化を監視して、検出した変化を、ユーザに対して可視化できる。
【００１３】
なお、与圧部１２０と検出部１３０を一体的に形成した上で帯状部１１０に取り付けてもよい。また、帯状部１１０の一端、与圧部１２０、検出部１３０、および帯状部１１０の他端を順次結合してもよい。張力検出装置１００において、与圧部１２０は、予め定めた初期張力を帯状部１１０に生じさせることさえできれば、任意の位置に取り付けることができる。
【００１４】
図２は、ひとつの実施形態に係る張力検出装置１０１の構成を示す図である。張力検出装置１０１は、帯状部１１０、張力検出組立体１５０、バックル１６０、およびアジャスタ１７０を備える。なお、図２には、張力検出装置１０１の出力部１４０は図示していない。
【００１５】
バックル１６０は、サイドリリース式のレセプタクル１６１およびプラグ１６２を有し、側面を押すことにより切り離すことができる。これにより、環状の帯状部１１０を開いて、ユーザの腹部への着脱が可能になる。なお、バックル１６０は、帯状部１１０の有効長さを固定できるものであれば、サイドリリース式以外の形式のバックルでも使用できる。例えば、ピン式、バックピン式、浮動バー式、リング式等、他の形式のベルト用バックルを用いることもできる。
【００１６】
アジャスタ１７０は、帯状部１１０の挿通量を変化させることにより帯状部１１０の内径を変化させ、ユーザの腹囲に合わせて帯状部１１０に適切な張力を生じさせることができる。アジャスタ１７０は、帯状部１１０の有効長さを変更できるものであれば、如何なる形式のものであっても使用できる。張力検出組立体１５０は、与圧部１２０および検出部１３０を含むが、張力検出組立体１５０については図３を参照して説明する。
【００１７】
図３は、張力検出装置１０１の張力検出組立体１５０付近の構造を示す模式図である。図３は、帯状部１１０の面方向から、張力検出組立体１５０と、バックル１６０の一部とを見た様子を示す模式的断面図である。
【００１８】
張力検出組立体１５０は、押圧部材１１１、コイルスプリング１２１、ロードセル１３１、および筐体１５１を有する。筐体１５１は、図中右側の一端を、短い帯状片１１２により、バックル１６０のレセプタクル１６１に結合される。
【００１９】
押圧部材１１１は、筐体１５１の内部に、帯状部１１０の長手方向に摺動自在に収容される。押圧部材１１１は、帯状部１１０の一端に結合され、帯状部１１０に引かれた場合に、筐体１５１の内部を図中左方に移動する。また、帯状部１１０により引かれる力が低下した場合は、伸長するコイルスプリング１２１に押されて、筐体１５１の内部を図中右方に移動する。
【００２０】
また、筐体１５１の内部において、図中左側の端部近傍に、ロードセル１３１が固定される。筐体１５１の内部において、押圧部材１１１とロードセル１３１との間に、与圧部材を形成するコイルスプリング１２１が挟まれる。コイルスプリング１２１は、弾性変形により、帯状部１１０の長手方向に伸縮する。すなわち、ロードセル１３１と押圧部材１１１の間隔が狭くなった場合、コイルスプリング１２１は圧縮され、ロードセル１３１と押圧部材１１１の間隔が拡がった場合、コイルスプリング１２１は伸長する。
【００２１】
このように、張力検出組立体１５０においては、帯状部１１０、押圧部材１１１、コイルスプリング１２１、およびロードセル１３１が、帯状部１１０の長手方向に直列的に配される。よって、押圧部材１１１の移動方向、コイルスプリング１２１の伸縮方向、およびロードセル１３１に対して負荷がかかる方向が、すべて帯状部１１０の長手方向と一致する。
【００２２】
なお、上記の例ではコイルスプリング１２１を用いて与圧部１２０を形成しているが、与圧部１２０の一部をなす弾性体は、コイルスプリング１２１に限られない。ねじりばね、板ばね等の他のスプリングの他、エラストマー、樹脂等の他の弾性材料を用いて与圧部を形成することもできる。
【００２３】
更に、筐体１５１の側面、すなわち、図中手前側の面と、奥側の面において、帯状部１１０の長手方向の中程には、筐体１５１の内外を連通する開口１５２が形成される。押圧部材１１１が摺動範囲の中程に位置している場合に、押圧部材１１１に形成されたマーク１１３を開口１５２を通じて、筐体１５１の外側から目視できる。
【００２４】
図４は、上記の張力検出組立体１５０を備えた張力検出装置１０１をユーザに装着する場合の手順を示す流れ図である。まず、ユーザは、バックル１６０のレセプタクル１６１とプラグ１６２とを切り離した状態でユーザの腹部の周囲に張力検出装置１０１を巻き付ける（ステップＳ１０１）。その後、バックル１６０のレセプタクル１６１とプラグ１６２とを結合する（ステップＳ１０２）。この段階では、アジャスタ１７０において、帯状部１１０の有効長さを長くして、帯状部１１０に実効的な張力が生じない状態にしておく。
【００２５】
次に、アジャスタ１７０において帯状部１１０の有効長さを徐々に短縮する（ステップＳ１０３）。ここで、ユーザは、張力検出組立体１５０の筐体１５１に設けられた開口１５２を注視して、マーク１１３が表れるか否かを監視する（ステップＳ１０４）。ユーザは、マーク１１３が開口１５２内に表れるまで帯状部１１０を締め続け（ファイバ１０４：ＮＯ）、マーク１１３が開口１５２内に表れた時点で、アジャスタ１７０による帯状部１１０の調整を終了する。こうして、張力検出装置１０１の装着が完了する。
【００２６】
上記のように、張力検出組立体１５０は、ユーザが張力検出装置１０１を装着する過程で、開口１５２を通じてマーク１１３を表示することにより、帯状部１１０に、初期値としての張力が設定されたことをユーザに通知する。これにより、ユーザは、労せずして、張力検出装置１０１を適切な状態で装着できる。
【００２７】
なお、張力検出装置１０１を装着する場合に、コイルスプリング１２１を用いた与圧部１２０により、押圧部材１１１が摺動範囲の中点付近、すなわち、弾性体であるコイルスプリング１２１が弾性変形する範囲の中央付近に位置した状態を初期張力とすることにより、検出部１３０の検出値の初期値を、張力検出装置１０１の検出範囲の中央付近に設定できる。これにより、張力検出装置１０１は、検出対象の張力が初期値に対して増加した場合も、検出対象の張力が初期値に対して減少した場合も、帯状部１１０が緩むことが防止されているので有効な張力を検出できる。
【００２８】
再び図３を参照しながら、張力検出装置１０１の動作を説明する。張力検出装置１０１を装着したユーザの腹囲が変化した場合、張力検出組立体１５０のロードセル１３１は、腹囲の変化を端子電圧の変化として検出する。すなわち、ユーザの腹囲の増加により帯状部１１０の張力が上昇して、筐体１５１に対して押圧部材１１１が図中左側に相対的に移動した場合、コイルスプリング１２１が圧縮される。よって、ロードセル１３１にかかる圧力が増加して、ロードセル１３１の端子電圧が変化する。これにより、張力検出組立体１５０は、腹囲の変化を反映した電気信号を発生する。
【００２９】
また、ユーザの腹囲の減少により帯状部１１０の張力が低下して、筐体１５１に対して押圧部材１１１が図中右側に相対的に移動した場合、コイルスプリング１２１が伸長するので、ロードセル１３１にかかる圧力が低下して、ロードセル１３１の端子電圧が変化する。ここで、コイルスプリング１２１が形成する与圧部１２０が帯状部１１０に予め設定した初期張力を発生させているので、ユーザの腹囲が減少した場合に、帯状部１１０が弛んでユーザの腹部から離れてしまうことが防止される。よって、ユーザの腹囲が減少した場合も、張力検出組立体１５０は、腹囲の変化を反映した電気信号を発生する。
【００３０】
図５は、張力検出装置１０１を含む張力検出システム２０１の構造を模式的に示す図である。張力検出装置１０１の出力部１４０は、表示部１４１、報知部１４２、記憶部１４３、送信部１４４、および受信部１４５を備える。
【００３１】
出力部１４０は、ユーザの腹囲の変化に応じて検出部１３０が発生した検出値を、電気信号として受け付ける。検出値の受け付けは、連続的に常時受け付けてもよいし、予め定められた間隔で、周期的に受け付けてもよい。
【００３２】
表示部１４１は、受け付けた検出値に応じた表示内容をユーザに向かって視覚的に表示する。表示内容は、出力部１４０が受け付けた検出値を、例えば、デジタル化により数値化したものを文字または数字で表示してもよい。また、表示された検出値の意味を文字で表示してもよい。例えば、単純にユーザの腹囲が、初期値よりも大きい、予め定めた閾値を超えて増加したことを表示してもよい。また、初期値よりも小さい、予め定めた閾値を超えて減少したことを表示してもよい。
【００３３】
また、表示部１４１は、ユーザの食事量、呼吸法、症状等が変化したことを表示してもよい。更に、腹囲が変化したことを医師に相談すべきである、投薬を受けるべきである等、ユーザに対するアドバイスを表示してもよい。
【００３４】
なお、表示部１４１としては、液晶表示装置、発光ダイオード、有機ＥＬ表示装置等、さまざまなデバイスを使用し得る。また、表示形式も、ビットマップディスプレイであってもよいし、予め形成したシンボルを点滅させてもよい。
【００３５】
報知部１４２は、受け付けた検出値に応じた報知内容をユーザに向かって視覚以外の方法で伝達する。より具体的には、音、振動、電気刺激等により、検出結果に対して注意を払っていないユーザに対しても伝わる方法で、検出結果に対応すべき旨を報知する。これにより、例えば、食事中に過食である旨を報知したり、自覚症状のない腹水の増加等をユーザに報知できる。報知部１４２としては、スピーカ、ブザー、バイブレータ、発光ダイオード等を用いて形成できる。
【００３６】
記憶部１４３は、受け付けた検出値を蓄積する。これにより、表示部１４１の表示内容、報知部１４２の報知内容等を生成する場合に、腹囲の経時変化を参照できる。また、腹囲が閾値を超えたことだけではなく、増加率が上昇した場合に報知を発生することができるようになる。更に、記憶部１４３を設けることにより、検出値を外部に転送する場合に、蓄積した検出値を一括して転送することが可能になる。
【００３７】
送信部１４４は、出力部１４０が受け付けた検出値を外部に引き渡す。これにより、例えば、電話回線、インターネット、ＬＡＮ等を通じて、より容量が大きく、より処理能力の大きな処理装置１８０において、検出値を処理することができる。一方、受信部１４５は、電話回線、インターネット、ＬＡＮ等を通じて、外部の処理装置１８０等から、表示部１４１および報知部１４２の表示内容または報知内容等を受け取ることができる。これにより、より大量の検出値に基づいた、あるいは、より複雑な処理により生成した表示内容または報知内容をユーザに伝えることが可能になる。
【００３８】
なお、処理装置１８０の容量が十分に大きい場合は、１台の処理装置１８０と、複数の張力検出装置１０１とを通信させて、複数のユーザの検出値を処理装置１８０により処理してもよい。この場合、処理装置１８０をクラウドサーバ等により稼働させることにより、容量を可変にして、ユーザの増減に対応させることもできる。
【００３９】
人体の腹部は、肝癌、胃癌、子宮筋腫、大腸癌などの腫瘍のほか、腸閉塞、ＦＤ（機能性ディスペプシア）や過敏性腸症候群などの機能性疾患に罹患した場合に膨満症状を呈する。アルコール依存症による肝硬変のほかアルコール性肝炎、慢性肝炎、肝静脈閉塞、心不全、腎不全、膵炎、結核性の腹膜炎による腹水によっても腹部の膨満症状を呈する。このような、腹部の膨満症状を、張力検出装置１００、１０１により検出して、疾患を検出できる場合がある。
【００４０】
よって、医療従事者は、看者の腹部に上記のベルトを装着して、腹部膨満状態の変化により症状の変化を判断してもよい。例えば、何らかの原因により腹部の張力の上昇、すなわち腹部膨満症状が検出された場合、バイブレーション、ブザー等により看者本人、看護士等にその事実を通知できる。また、検出された腹部図張力上昇の程度に基づいて、対処方法を迅速に選定できる。
【００４１】
また、カロリー制限がもたらす寿命延長効果は、齧歯類だけでなく、線虫やショウジョウバエからイヌなどの大型哺乳類まで認められる。多種類の生物に効果があるという事実は、摂食エネルギーの低下に反応して、老化や寿命を制御する進化的に保存された機構が生物には存在することを示唆している。カロリー制限によるヒトの寿命延長の可能性はさておき、老化現象や疾患の遅延による健康寿命の延伸は期待できるとされている。よって、張力検出装置１００、１０１を用いて腹部の膨満症状とその程度を可視化し、表示し、記録し、保存し、場合によっては報知することをもって医療に貢献するとともに、健康寿命の延伸に寄与できる。
【００４２】
張力検出装置１００、１０１を用いることにより、腹部の張力を数値化し表示、記録、保存、報知することを可能とすることで、病者の腹部が呈する膨満症状をより厳密に定義し、より速やかに覚知し、より適正に対処することが可能となると考えられる。また、張力検出装置１００、１０１を用いることにより、健康な人々が装着しカロリー制限、腹式呼吸、ドローインなどを実践した場合、そうした努力を数値化し表示、記録することができるため、具体的な目標を設定することが可能となり、老化現象や疾患の遅延による健康寿命の延伸につながると考えられる。
【００４３】
更に、張力検出装置１００、１０１を用いることにより、ボディビルダーが上腕筋や大腿筋の膨張の水準を測定する場合、あるいはドローインの実践者が強度を測定する場合に、測定器具として使用することにより、腹部深層筋を鍛錬することで腰痛やメタボリックシンドロームの予防、ダイエット等の促進に寄与し得る。更に、腹式呼吸を数値化して記録することにより、ボイストレーニングにも役立てることができる。
【００４４】
このように、張力検出装置１００、１０１を用いることにより、健康人がこのベルトを装着しカロリー制限、腹式呼吸、ドローインなどを実践した場合、そうした努力を数値化し表示、記録することができる。更に、胎児の蹴りの強さを測定し記録することにより、胎児の健康管理にも寄与し得る。
【００４５】
図６は、他の実施形態に係る張力検出装置１０２の斜視図である。なお、張力検出装置１０２において、張力検出装置１０１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。張力検出装置１０２は、帯状部１１０、張力検出組立体１５０、およびバックル１６０を備える。図６には、張力検出装置１０２の出力部１４０は図示していない。
【００４６】
バックル１６０は、シングルピン式のフレーム１６３およびピン１６４を有する。このバックル１６０は、帯状部１１０の一端に結合された矩形のフレーム１６３と、フレーム１６３の長辺よりも長いピン１６４とを有する。
【００４７】
バックル１６０は、フレーム１６３に他端を挿通した帯状部１１０に対してピン１６４を貫通させることにより、帯状部１１０の両端を結合する。また、帯状部１１０に対してピン１６４を貫通させる位置を変更することにより、帯状部１１０の実行的な長さ、延いては、環状をなす張力検出装置１０２の内径を変化させることができる。
【００４８】
上記のような構造により、張力検出装置１０２は、張力検出装置１０１に対して、アジャスタ１７０を省略できる。なお、帯状部１１０には、ピン１６４を貫通させる複数の穴を予め設けてもよいし、ピン１６４を任意の位置で帯状部１１０に突き刺してもよい。
【００４９】
張力検出装置１０２においても、張力検出組立体１５０は、与圧部１２０および検出部１３０を含む。張力検出組立体１５０は、帯状部１１０の幅よりも僅かに広い幅を有する底板１５８と、底板の両端に結合され、底板１５８に直交する略半円形の一対の側壁１５７とを有するフレーム１５９を有する。
【００５０】
側壁１５７の各々には、底板１５８と直交する方向に長い長穴１５６が設けられている。また、長穴１５６の長手方向の略中点には、底板１５８と平行に延在する直線状のマーク１５３が表示されている。張力検出組立体１５０の内部構造については図７を参照して説明する。
【００５１】
図７は、張力検出装置１０２の張力検出組立体１５０の構造を示す模式図である。図７は、張力検出組立体１５０とバックル１６０の一部とを見下ろした様子を示す一部切欠き斜視図である。張力検出組立体１５０のフレーム１５９の内側には、コイルスプリング１２１およびロードセル１３１の他に、単一の動滑車１５４および一対の定滑車１５５が配される。
【００５２】
底板１５８上の略中央には、ロードセル１３１が配され、ロードセル１３１の上面により、コイルスプリング１２１の図中下端が支持される。動滑車１５４の端部は、それぞれ、側壁１５７の長穴１５６に差し込まれて、長穴１５６の長手方向に移動可能になっている。ただし、コイルスプリング１２１の図中上端が、動滑車１５４の周面を図中下から押し上げている。
【００５３】
一対の定滑車１５５は、帯状部１１０の長手方向について、底板１５８の両端付近に、互いに平行に配される。定滑車１５５の各々は、側壁１５７から、回転自在に支持される。また、定滑車１５５と底板１５８との間には、帯状部１１０が円滑に通り抜けることができる間隔が設けられる。
【００５４】
上記のような張力検出組立体１５０に対して、帯状部１１０は、一方の定滑車１５５の図中下側を通ってフレーム１５９の内側に入り、動滑車１５４の図中上側を通った後、他方の定滑車１５５の図中下側を通ってフレーム１５９の外側に至る。コイルスプリング１２１は、弾性変形により動滑車１５４を図中上方に持ち上げる方向に付勢されている。
【００５５】
これにより、帯状部１１０の長手方向の張力が増加した場合、動滑車１５４が図中下方に押し下げられてコイルスプリング１２１が圧縮され、ロードセル１３１にかかる圧力が増加する。また、帯状部１１０の長手方向の張力が低下した場合は、コイルスプリング１２１により動滑車１５４が図中上方に押し上げられて、ロードセル１３１にかかる圧力が減少する。
【００５６】
このように、張力検出装置１０２の張力検出組立体１５０においては、動滑車１５４の移動方向を案内する長穴１５６、コイルスプリング１２１、およびロードセル１３１が、帯状部１１０の長手方向と直交して配される。よって、動滑車１５４の移動方向、コイルスプリング１２１の伸縮方向、およびロードセル１３１に対して負荷がかかる方向が、すべて帯状部１１０の長手方向と直交する。
【００５７】
なお、上記の例ではコイルスプリング１２１を用いているが、他の部材を用いて与圧部１２０を形成することもできる。動滑車１５４を押し上げて与圧部１２０の一部をなすとして弾性体は、ねじりばね、板ばね等の他のスプリングの他、エラストマー、樹脂等の他の弾性材料を用いてもよい。
【００５８】
また、図７に示す張力検出組立体１５０は、帯状部１１０を切断することなく取り付けて動作させることができるので、既存のベルト等に後付けで装着して張力検出装置１０２を形成することができる。更に、張力検出組立体１５０は、帯状部１１０の任意の位置に取り付けることができるので、ユーザが気にならない位置に取り付けることができる。
【００５９】
図８は、上記の張力検出装置１０２をユーザに装着する場合の手順を示す流れ図である。まず、ユーザは、帯状部１１０の端部をバックル１６０のフレーム１６３から抜き出した状態で、帯状部１１０をユーザの腹部の周囲に巻き付ける（ステップＳ２０１）。その後、帯状部１１０をフレーム１６３に通す長さを徐々に増加させて帯状部１１０を徐々に締めつける（ステップＳ２０２）。
【００６０】
更に、帯状部１１０を締めつける過程で、張力検出組立体１５０の外側からフレーム１５９の長穴１５６を注目し、長穴１５６の内部に見える動滑車１５４の端部が、マーク１５３と一致するまで、動滑車１５４の端部の位置を監視する（ステップＳ２０３：ＮＯ）。帯状部１１０の張力が増加するにつれて動滑車１５４が長穴１５６内を移動し、やがて、マーク１５３の位置に至る（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）ので、ユーザは、帯状部１１０にピン１６４を貫通させて、帯状部１１０の実効的な長さを固定する（ステップＳ２０４）。
【００６１】
こうして、帯状部１１０の張力が、動滑車１５４の移動範囲の中央付近、すなわち、張力検出装置１０２による検出範囲の中央値付近を初期値とした状態で、張力検出装置１０２の装着が完了する。これにより、張力検出装置１０２は、検出対象の張力が初期値に対して増加した場合も、検出対象の張力が初期値に対して減少した場合も、帯状部１１０が緩むことが防止されているので有効な張力を検出できる。
【００６２】
上記のような構造を有し、且つ、装着された張力検出装置１０２を装着したユーザの腹囲が増加した場合、帯状部１１０の張力が上昇して動滑車１５４が図中下方に押し下げられる。これにより、ロードセル１３１にかかる圧力が増加して、ロードセル１３１の端子電圧が変化する。
【００６３】
また、ユーザの腹囲の減少した場合、帯状部１１０の張力が低下して、動滑車１５４がコイルスプリングを圧縮する力が減少する。これにより、ロードセル１３１にかかる圧力が低下して、ロードセル１３１の端子電圧が変化する。
【００６４】
ここで、コイルスプリング１２１が形成する与圧部１２０が予め設定した初期張力を帯状部１１０に発生させているので、ユーザの腹囲が減少した場合に、帯状部１１０が弛んでユーザの腹部から離れてしまうことが防止される。よって、ユーザの腹囲が減少した場合も、張力検出組立体１５０は、腹囲の変化を反映した電気信号を発生する。
【００６５】
図９は、上記の張力検出装置１０２を含む張力検出システム２０２の構成を模式的に示す図である。張力検出装置１０２の出力部１４０は、送信部１４４および受信部１４５を備え、表示部１４１、報知部１４２、および記憶部１４３は省かれている。ただし、ユーザは、携帯型情報処理装置１９０を携帯している。
【００６６】
携帯型情報処理装置１９０は、例えばスマートフォンであり、出力部１４０を通じて張力検出装置１０２とペアリングされている。これにより、携帯型情報処理装置１９０は、張力検出装置１０２の表示部１４１、報知部１４２、および記憶部１４３の役割を担う。換言すれば、携帯型情報処理装置１９０は、張力検出装置１０２の出力部の一部をなしているとも見做すことができる。
【００６７】
なお、上記のような、携帯型情報処理装置１９０を含む張力検出システム２０２において、図２および図３に示した張力検出装置１０１を使用することもできる。更に、張力検出システム２０１、２０２において、張力検出装置１０１および１０２を混在させることもできる。
【００６８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１００、１０１、１０２  張力検出装置、１１０  帯状部、１１１  押圧部材、１１２  帯状片、１１３、１５３  マーク、１２０  与圧部、１２１  コイルスプリング、１３０  検出部、１３１  ロードセル、１４０  出力部、１４１  表示部、１４２  報知部、１４３  記憶部、１４４  送信部、１４５  受信部、１５０  張力検出組立体、１５１  筐体、１５２  開口、１５４  動滑車、１５５  定滑車、１５６  長穴、１５７  側壁、１５８  底板、１５９、１６３  フレーム、１６０  バックル、１６１  レセプタクル、１６２  プラグ、１６４  ピン、１７０  アジャスタ、１８０  処理装置、１９０  携帯型情報処理装置、２０１、２０２  張力検出システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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