(57)【要約】【課題】  靴装着者の歩行による脚部の運動に伴う消費カロリを靴に設けた表示器に表示すると共に装着者個人の特性を加味する機能を有すると共に、使用する充電電池を充電する機能を有する靴を実現すること。【解決手段】  靴表面に表示部を有する靴において、前記靴装着者の脚部の運動量を検出するセンサと、該センサからのデータを処理する演算部と、該演算部からの演算結果を表示する表示部と、前記センサ、前記演算部、前記表示部の各部への供給電源として充電可能電池電源とを有する。【選択図】図１
2016131752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴表面に表示部を有する靴において、前記靴装着者の脚部の運動量を検出するセンサと、該センサからのデータを処理する演算部と、該演算部からの演算結果を表示する表示部と、前記センサ、前記演算部、前記表示部の各部への供給電源として充電可能電池電源とを有することを特徴とする靴。
【請求項２】
前記センサは前記靴装着者の脚部の衝撃を感知することができる衝撃センサもしくは圧力センサであることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項３】
前記衝撃センサもしくは前記圧力センサによって感知した情報（歩数と数値）は前記靴装着者の体力の消費エネルギとして前記表示部に表示されることを特徴とする、請求項２記載の靴。
【請求項４】
前記表示部は文字表示もしくは図形表示であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項５】
前記表示部は前記センサによって感知した情報を靴装着者の体力の消費データ量によって変化するレベルメータ表示することを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項６】
前記充電可能電池電源は前記靴の表面に取付けられた外部ジャックにプラグを介して外部電源より充電可能であることを特徴とする、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の靴。
【請求項７】
前記充電可能電池電源は前記靴の内部に内蔵されている内臓電源によって充電可能であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項８】
前記内蔵電源として前記靴の表面に取付けられた太陽光パネルを用いることを特徴とする、請求項９記載の靴。
【請求項９】
前記内蔵電源として前記靴の内部に埋蔵された圧力発電ユニットを用いることを特徴とする、請求項９記載の靴。
【請求項１０】
前記内蔵電源として前記靴の内部に埋蔵された電磁誘導コイル及び整流装置を用いることを特徴とする、請求項９記載の靴。
【請求項１１】
前記演算部にＩＣタグ（ＲＦＩＤ）を含むワイヤレス入出力部を有することを特徴とする、請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の靴。
【請求項１２】
前記ワイヤレス入出力部を介し、該ワイヤレス入出力部は前記靴装着者に係る各種情報の送受を行い、それらに基づく演算・表示が行われることを特徴とする、請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の靴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示部を有する靴に係り、特に靴装着者の脚部の運動量等を表示することができる表示部を有する靴に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からの、光る表示器を有する靴に関しては、歩行者が夜間に外出する際、走行中の車両にその存在を知らせて事故を防ぐことを主な目的としていた。一方で、装着者の運動中の歩数や消費カロリの情報を得たい場合、腕や脚部への計測装置の装着を余儀なくされていた。このため、出来る限り軽装で運動したい人にとってはこうした計測装置の装着は不向きであった。また、腕や脚部への計測装置の装着は、計測装置を運動中に落下させる、または周囲の物品に接触する危険性もあり、かなり気を使うものであった。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、視認性に優れる自己発光型の発光器を備え、耐久性に優れ且つ着脱が容易で洗濯による故障や環境汚染の問題を防ぐことのできるとする発光装置を備えた靴に係る技術思想を開示している。
【０００４】
特許文献２には、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤを用いることにより種々の変化に富んだ発光態様を実現し、当該靴を履用する子供たちに十分な興味を抱かせることができるとする発光装置付きの靴に係る技術思想を開示している。
【０００５】
特許文献３には、発光靴において、発光器および電池からの光を任意の箇所で屈折または反射して出光する軟質発光基体を帯状に有していることにより発光基体に起因する足あたりが抑制されるとともに該発光器および電池が該基体に内蔵されているので雨水等による該発光器の故障を未然に防ぐことができるとする発光靴に係る技術思想を開示している。
【０００６】
特許文献４には、発光ダイオードによって各種の波長の光線を放射することにより、人体の健康を向上させることができるとする発光機能付き靴に係る技術思想を開示している。
【０００７】
上記各文献においては、発光器用の電源として通常電池を使用しており、電池容量が不足してきた場合は煩雑な電池交換を必要とする。また、各文献の発光表示器は単に発光するだけであり、発光自体に何らかの意味があるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−３３２１０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８２９２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２２９７７６号公報
【特許文献４】特開２００６−３１４４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑み、表示部を有する靴であって、ウォーキングやランニングの際の歩数表示や、歩数表示と靴装着者の脚部の衝撃または圧力とにより各人の消費カロリ表示や歩行速度を靴の表面に表示する機能を有する靴を提供することをその目的とする。併せて、靴使用者の違いによる消費カロリ演算をより正確に行うことも課題とする。さらに、煩雑な電池交換を簡単化することも課題とする。
【００１０】
本来、脚部の歩行による消費エネルギは、靴装着者の体重や歩き方、衝撃によっても変わり、単なる歩行数で決まるものではない。そこで本願は、更に、靴装着者の年齢等によって必要運動量が異なり、過剰運動量にならないような機能を持たせることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、靴表面に表示部を有する靴において、靴装着者の脚部の運動量を検出するセンサと、該センサからのデータを処理する演算部と、該演算部からの演算結果を表示する表示部と、前記センサ、前記演算部、前記表示部用の電源として充電可能電池と、該充電可能電池へ充電するための内蔵充電部と、該内臓充電部と外部電源ジャックとの切り替え機構とを有する。また、消費カロリ演算をより正確に行うため靴底等にＩＣタグのようなワイヤレス入出力部を更に有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上記のとおりであって、本発明に係る表示部を有する靴は、運動を行う際の消費エネルギ算出や歩数計及び歩行速度計としての表示機能を靴の表面に備えており、この表示機能は一目でわかる文字表示もしくは図形表示であって、静止中もしくは運動中もしくは夜間での運動中でも靴装着者の運動量を示す表示が発光するため、数字や図形が見易く理解しやすい効果がある。
【００１３】
さらに、靴装着者の脚部の運動量を衝撃センサもしくは圧力センサを用いて検出するため、靴装着者の足底の圧力と歩数により靴装着者の消費エネルギや概略歩行速度の計算を演算部において容易に行うことができる。特に、小児用の靴に本発明を応用した場合には、互いにランニング速度を競い合いあって楽しく運動することができ、小児の健康増進にも役立つという効果が得られる。
【００１４】
さらに、ＩＣタグのようなワイヤレス入出力部を有することにより、靴装着者の歩幅や、体重等のデータを入力することができるため、より正確な消費カロリや歩行速度を算出することができる。上記に加えて、ワイヤレス入出力部より靴使用者の識別ＩＤを入出力することができるため、入出門チェックや歩行記録（リハビリや高齢者向け）といった新しい効果が期待できる。
【００１５】
上記効果に加え、足裏の各部に相当する部位に圧力センサを設置し、圧力データを記録することにより歩行者の足の歩行癖や傾向を知るという副次効果も期待できる。
【００１６】
また、センサ、演算部、表示器の電源として充電可能電池を有し、充電可能電池に充電するための各種充電部を有することにより、電池交換という煩雑な手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の１実施例の斜視図
【図２】本発明の２実施例の斜視図
【図３】本発明のシステムブロック図
【図４】本発明の充電装置を用いた実施例に係る全体斜視図
【図５】本発明の別の充電装置を用いた実施例に係る斜視図
【図６】本発明をゲートチェックに応用した実施例に係る斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主の説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る靴の斜視図である。同図ａは、靴上面に歩数或いは消費カロリ或いは歩行速度をレベル表示するレベル表示部１１を装備した例である。同図ｂは、靴かかと部分に同様なレベル表示部１１装備した例である。また、靴底わき部分にも小型発光表示部１２を複数付けている。小型表示部１２は、歩数或いは消費カロリあるいは歩行速度によって発光色や発光順速度を変化させる。
【００２０】
図１ｂの表示部１１の例では、靴を履いている本人には見づらいが、後続の同行者や他者に見せて、歩行速度や運動量をちょっと自慢したり誇示したりすることができる。
【００２１】
図２は、本発明の別の応用例を示している。この例では、表示部として図形表示部２１を靴上面に設置しており、後述する充電部としてソーラーパネル２２を同じく靴上面に設置している。同図においては数字表示の例を示しているが、例えば最近流行の顔マークで歩数や消費カロリの程度を示しても良い。なお、図１，２で説明した各種表示部は、夜間使用時にもすぐ確認できるよう発光機能を有し、且つ防水機能を有することが望ましい。
【００２２】
次に本発明の動作を行うためのシステムについて説明する。図３は、本発明の一実施構成例のブロックダイヤグラムであり、靴内部或いは靴外皮に装備されている。靴底或いは靴内部に備えた圧力センサ或いは衝撃センサから成る脚部センサ３３からの信号は、μＣＰＵ、メモリ、インタフェースを備えて成る演算部３２に入り、歩数、消費カロリ、歩行速度等を演算して図１ａ，ｂに示したような表示部３１に表示される。
【００２３】
一方、脚部センサ３３、演算部３２、表示部３１を駆動するための充電電池３４は通常後述する充電部３５から充電されるが、防水型ジャック３６によりＡＣアダプタ或いは外部電池から充電することもできる。図３においては防水型ジャック３６より外部電源から充電電池３４に充電する場合は充電部３５からのラインが切り替わる例を示しているが、両者を同時に充電電池３４に接続しても良い。（上記の説明は図３の点線囲み中の本発明の基本形である。）
【００２４】
充電部３５は太陽光パネル（光電パネル：公知例によるため説明を略す。）ユニット、圧電素子等による圧力発電ユニット、靴底等に配置した電磁誘導コイルと整流回路ユニット（複数であってもよい）を備えて構成され、充電電池３４を充電している。
【００２５】
更に、演算部３２にはインタフェースを介してＩＣタグのようなワイヤレス入出力部３７が接続されており、外部からのリーダライタ（公知例によるため詳細説明を省略する。）より靴装着者の歩幅や体重等のデータを演算部３２に入力することができ、より正確に消費カロリや歩行速度を演算表示することができる。また、ワイヤレス入出力部３７より、靴装着者のＩＤコード等を入力することもでき、入退出のチェック等新しい用途に用いることが可能となる。（充電部とワイヤレス入出力部は基本形を囲む一点鎖線で囲まれた部分である。）
【００２６】
図４は本発明の応用例を示す図であり、本発明の靴を置く靴置き４１であり、靴を脱いだ場合、この靴置きに置くとマイクロスイッチ４２が押され、靴底に相当する部分に設置された電磁誘導コイル４３により、本発明の靴の靴底に設置された充電部３５の電磁誘導コイルに電力エネルギが伝送され、靴装着者が休んでいる間に充電電池３４を充電することができる。この場合は、靴の表示部に充電度合いを表示することも可能である。
【００２７】
また、靴置き４１にはワイヤレス入出力部３７にアクセスするするリーダ（読み取り）／ライタ（書き込み）４４が内蔵されており、パソコン４５やスマートフォンのような携帯端末４６によりワイヤレス入出力部３７を介して演算部３２とデータの送受を行うことができる。なお、ＩＣタグのようなワイヤレス入出力部３７のアンテナと電磁誘導コイル４３とを共用として省スペースとすることも可能である。
【００２８】
図５は、本発明の他の応用例であり、例えばウォーキングコースの途中の休憩所に設けたベンチ５１の足を置く場所５２に靴置き４１と同様な装置を設置し、本発明の靴の電池を充電したり、コース履歴や通過時刻等のデータを送受することができる。
【００２９】
図６は、本発明の別の応用例であり、入／出ゲート６１等に足形６２を描き、その下にリーダ／ライタを設置すれば、靴着用者の身分確認（ＩＤ）や通行履歴等を行うことができる。
【００３０】
以上、図４，５，６で示したように本発明の表示部付き靴を用いることによりいろいろな用途が考えられるが、これらはすべて、本技術思想の一部である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上述したように、本願に係る表示部を有する靴には、靴装着者のウォーキングやランニングの際の歩数表示や消費カロリを表示する機能を靴本体が有しているため、腕部や脚部への余分な計測装置を装着する必要がなく、身軽な状態で活動することができる。
【００３２】
また、靴装着者の脚部からの運動量をセンサで感知するため、靴装着者の体重もある程度予測でき、体重と歩数により消費カロリのより成果な算出をすることができる。よって、消費カロリを靴本体に表示することにより、靴装着者は自己の運動量の管理を容易にすることができる。
【００３３】
さらに、靴の底部全体にセンサを取り付けた場合は、足底部が地面に着地する力配分を検出することができ、靴装着者のそれぞれの癖からくる歩き方、走り方の補正に役立つ。
【００３４】
また、靴装着者の年齢や身体状況を入力することができ、装着者の運動の上、下限を算出設定してレベル表示することにより運動のし過ぎや不足状況が一目でわかり、健康管理に役立てることができる。
【００３５】
さらに、単位時間内の歩数と歩幅から速度が算出でき、子供たちの競技や競争に用いることができ、運動増進にも役立てることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１１…レベル表示部、１２…小型表示部、２１…図形表示部、２２…太陽光パネル、３１…表示器、３２…演算部、３３…脚部センサ、３４…充電電池、３５…充電部、３６…ジャック、３７…ワイヤレス入出力部、４１…靴置き、４２…マイクロスイッチ、４３…電磁誘導コイル、４４…リーダ／ライタ、４５…パソコン、４６…携帯端末、５１…ベンチ、５２…押し置き場所、６１…ゲート、６２…足型
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月19日(2015.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴の装着者の脚部の運動量を検出するセンサと、
前記センサからのデータを処理する演算部と、
前記靴の表面にあって前記演算部からの演算結果を表示する表示部と、
前記センサ、前記演算部、前記表示部の各部への供給電源としての内蔵充電電池と
を備え、
前記内蔵充電電池は前記靴に内蔵される電磁誘導コイルに電力エネルギーが伝送されることで充電されることを特徴とする靴。
【請求項２】
前記センサは前記靴の装着者の脚部の衝撃を感知することができる衝撃センサもしくは圧力センサであることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項３】
前記演算部は前記衝撃センサもしくは前記圧力センサからの信号を前記靴の装着者の消費カロリとして演算し、該演算された結果が前記表示部に表示されることを特徴とする、請求項２記載の靴。
【請求項４】
前記表示部は文字表示もしくは図形表示であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項５】
前記表示部は前記センサによって感知した情報を前記靴の装着者の体力の消費データ量によって変化するレベルメータ表示することを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項６】
前記内蔵充電電池は前記靴の表面に取付けられた外部ジャックにプラグを介して外部電源よりさらに充電可能であることを特徴とする、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の靴。
【請求項７】
前記内蔵充電電池は前記靴の内部に内蔵されている内蔵電源によってさらに充電可能であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項８】
前記内蔵電源として前記靴の表面に取付けられた太陽光パネルを用いることを特徴とする、請求項７記載の靴。
【請求項９】
前記内蔵電源として前記靴の内部に埋蔵された圧力発電ユニットを用いることを特徴とする、請求項７記載の靴。
【請求項１０】
前記演算部にＩＣタグを含むワイヤレス入出力部を有することを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の靴。
【請求項１１】
前記ワイヤレス入出力部は前記靴の装着者に係る歩幅、体重、ＩＤコードの少なくともいずれかを含む各種情報の送受を行い、前記各種情報に基づいて前記演算部にての演算及び前記表示部にての表示が行われることを特徴とする、請求項１０に記載の靴。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、靴装着者の脚部からの運動量をセンサで感知するため、靴装着者の体重もある程度予測でき、体重と歩数により消費カロリのより正確な算出をすることができる。よって、消費カロリを靴本体に表示することにより、靴装着者は自己の運動量の管理を容易にすることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月4日(2016.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴の装着者の脚部の衝撃を感知することができる衝撃センサもしくは圧力センサを含む前記靴の装着者の脚部の運動量を検出するセンサと、
前記衝撃センサもしくは前記圧力センサからの信号をもとに前記靴の装着者の消費カロリとして演算することを含んで前記センサからのデータを処理する演算部と、
前記靴の表面にあって前記演算部からの演算結果を表示する表示部であって、前記センサによって検出されもしくは前記演算部によって演算された歩数又は消費カロリもしくは歩行速度によって発光色もしくは発光順速度を変化させて表示する表示部と、
前記センサ、前記演算部、前記表示部の各部への供給電源としての内蔵充電電池と
を備え、
前記内蔵充電電池は前記靴に内蔵される電磁誘導コイルに電力エネルギーが伝送されることで充電されることを特徴とする靴。
【請求項２】
前記表示部は文字表示もしくは図形表示であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項３】
前記内蔵充電電池は前記靴の表面に取付けられた外部ジャックにプラグを介して外部電源よりさらに充電可能であることを特徴とする、請求項１もしくは２に記載の靴。
【請求項４】
前記内蔵充電電池は前記靴の内部に内蔵されている内蔵電源によってさらに充電可能であることを特徴とする、請求項１記載の靴。
【請求項５】
前記内蔵電源として前記靴の表面に取付けられた太陽光パネルを用いることを特徴とする、請求項４記載の靴。
【請求項６】
前記内蔵電源として前記靴の内部に埋蔵された圧力発電ユニットを用いることを特徴とする、請求項４記載の靴。
【請求項７】
前記演算部にＩＣタグを含むワイヤレス入出力部を有することを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の靴。
【請求項８】
前記ワイヤレス入出力部は前記靴の装着者に係る歩幅、体重、ＩＤコードの少なくともいずれかを含む各種情報の送受を行い、前記各種情報に基づいて前記演算部にての演算及び前記表示部にての表示が行われることを特徴とする、請求項７に記載の靴。