个第一负荷传感器4和两个传感器放大器6。在传感器支架23的脚后跟侧，分别设置第一负荷传感器4、第二负荷传感器5和传感器放大器6。微基底7设置于传感器支架23的接近中心部(脚底弓形部)。电池8凸出到传感器支架23的接近中心部外面并且被设置于传感器支架23的接近中心部。电池8为微基底7和传感器放大器6提供电力。
[0045]例如，可以通过主要使用执行算法处理的微型计算机(包括CPU(中央处理单元))、保存要由CPU执行的算法程序的存储器(包括ROM (只读存储器)和/或RAM(随机访问存储器))、以及对外接收和输出信号的接口单元(I/F)的硬件来形成微基底7。各个第一和第二负荷传感器4、5经由各个传感器放大器6连接到微基底7。各个第一和第二负荷传感器4、5将检测到的负荷值作为负荷信号输出到各个传感器放大器6。各个传感器放大器6放大负荷信号并且将其输出到微基底7。
[0046]微基底7的CPU(中心计算部件的具体示例)例如基于从各个第一和第二负荷传感器4、5输出的负荷信号，计算脚底的负荷的中心。微基底7的CPU将计算出的负荷中心数据输出到驱动单元15。驱动单元15的控制器根据来自微基底7的负荷中心数据控制电机，从而可旋转地驱动膝关节部12并辅助用户的步行。
[0047]各个第一和第二负荷传感器4、5的校准数据保存在微基底7的ROM或RAM(存储部件的具体示例)中。微基底7例如将所保存的校准数据自动输出到更高级别的驱动单元15。因此，用户不需要将校准数据输入到驱动单元15，从而便利性更高并且这能够防止输入错误。
[0048]微基底7经由线缆将前述负荷中心数据和校准数据输出到驱动单元15，但是其不限制于此。微基底7 (通信部件的具体示例)可以具有例如蓝牙(注册商标)等无线通信功能。在这种情况下，微基底7经由无线将前述负荷中心数据和校准数据输出到驱动单元15。因此，当负荷检测装置I根据步行训练者的脚的大小等而改变时(例如，万一准备两种负荷检测装置(22cm和26cm的大小))，其不需要在负荷检测装置I和驱动单元15之间的线缆，这是便利的。
[0049]底板24设置于袋状构件25的上部表面。一对负荷支撑钉241设置于与底板24的脚趾侧上的传感器支架23的各个第一负荷传感器4对应的位置(参考图4)。一对负荷支撑钉241设置于与底板24的脚后跟侧上的传感器支架23的各个第一和第二负荷传感器4、5对应的位置。各个负荷支撑钉241向上方凸出并且被设置于底板24的上表面。各个负荷支撑钉241邻接传感器支架23中的第一和第二负荷传感器4、5的各个压痕部(impress1nport1n)。
[0050]袋状构件25由例如弹性树脂等形成。袋状构件25是上表面敞开的壳状构件。袋状构件25在其中贮存底板24和传感器支架23。袋状构件25的上表面的开口由尼龙构件
22覆盖。因此，第一和第二负荷传感器4、5、传感器放大器6及传感器支架23的微基底7被隔离密封并且被保护不受灰尘、水等的影响。
[0051]传感器支架23和底板24位于袋状构件25内，并且与尺寸调节脚底26成一体。因此，袋状构件25安全地设置传感器支架23的各个第一和第二负荷传感器4、5以及底板24的各个负荷支撑钉241。
[0052]传感器支架23和底板24之间的空间的距离例如为大约2mm。第一和第二负荷传感器4、5的压痕部和各个负荷支撑钉241相邻。因此，减少了当第一和第二负荷传感器4、5的各个压痕部推动各个负荷支撑钉241时对其它构件的逸出(escape)，从而可以提高负荷检测精确性。
[0053]尺寸调节脚底26设置于袋状构件25上并且将其覆盖。以Icm的间隔从26到29cm来准备尺寸调节脚底26。
[0054]如上所述，在根据本实施方式的负荷检测装置I中，设置检测外扩部3的负荷的第二负荷传感器5。因此，步行训练者的脚底的检测区域可以被扩展到外扩部3以提高检测精确性。
[0055]通过这样描述的发明，显而易见的是本发明的实施方式可以以许多方式来改变。这样的改变不被看作脱离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的所有该种修改欲包括在后附权利要求的范围内。
[0056]在前述实施方式中，低弹性树脂27可以被设置在传感器支架23和底板24之间，以在没有袋状构件25的情况下布置传感器支架23和底板24 (参考图5)。在该情况下，要求低弹性树脂27为软材料以降低对低弹性树脂27的负荷逸出。例如聚氨酯橡胶、海绵等可以被使用作为低弹性树脂27。
[0057]在前述实施方式中，可以通过使用钢板螺钉28等将底板24直接安装于各个第一和第二负荷传感器4、5上，以对传感器支架23和底板24进行定位(参考图6)。在该情况下，第一和第二负荷传感器的直径增加，用于安装的螺栓被形成在压痕部上，并且钢板螺钉28被旋入螺栓中。因此，可以减少前述的负荷逸出。
[0058]在前述实施方式中，控制器被设置在驱动单元15内，但是不限制于此。控制器可以设置在例如除了驱动单元15之外的终端装置内。在该情况下，通过终端装置远程地操作步行辅助装置10。
[0059]在前述实施方式中，微基底7被设置于负荷检测装置1，但是其不限制于此。微基底7可以被设置于驱动单元15的控制器。
[0060]在前述实施方式中，负荷检测装置I被配置为安装在步行辅助装置10内，但是其不限制于此。例如，第二负荷检测装置I可以独立地安装于步行训练者的腿部。另外，第二负荷检测装置I可以安装于步行训练者的健康腿，并且包括第一负荷检测装置I的步行辅助装置10可以安装于受疫病影响的腿。驱动单元的控制器(全中心计算部件的具体示例)可以基于经由无线或线缆从健康腿侧的第二负荷检测装置I和受疫病影响的腿侧的第一负荷检测装置I传送的负荷信号，计算与两个腿接地的所有负荷的中心。所有负荷的中心的数据成为有效数据，以确定步行训练者的重心的中心的运动。因此，通过使用有效数据可以提尚训练的功效。
[0061]在前述实施方式中，一个外扩部3被设置在脚后跟侧，但是其不限制于此。外扩部3可以被设置于例如脚趾侧或脚底弓形部上。多个外扩部3可以被设置。在该情况下，第二负荷传感器5可以被设置于各个外扩部3。
[0062]在前述实施方式中，负荷检测装置I可以被构成为不包括负荷支撑钉241。例如，第一和第二负荷传感器4、5可以被设置于尺寸调节脚底26，并且压痕部可以直接与路面接触并且可以被路面推动。
【主权项】
1.一种负荷检测装置，包括: 脚底形状部，所述脚底形状部按照步行训练者的脚底的形状而形成，并且所述脚底踏在所述脚底形状部上； 外扩部，所述外扩部被形成以凸出到所述脚底形状部的外部； 第一负荷传感器，所述第一负荷传感器设置于所述脚底形状部，并且检测所述脚底形状部的负荷；以及 第二负荷传感器，所述第二负荷传感器设置于所述外扩部，并且检测所述外扩部的负荷。2.根据权利要求1所述的负荷检测装置，还包括中心计算部件，用于基于由所述第一负荷传感器和所述第二负荷传感器检测到的负荷，计算所述步行训练者的脚底负荷的中心。3.根据权利要求1或2所述的负荷检测装置，其中，两个第一负荷传感器设置在所述脚底形状部的脚趾侧上，一个第一负荷传感器设置在所述脚底形状部的脚后跟侧上，以及一个第一负荷传感器设置在所述外扩部上。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的负荷检测装置，还包括存储部件，用于保存所述第一负荷传感器和所述第二负荷传感器的校准数据。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的负荷检测装置，还包括通信部件，用于无线传送所述第一负荷传感器和所述第二负荷传感器的负荷数据和/或校准数据。6.一种步行辅助装置，包括: 根据权利要求1至5中的任意一项所述的第一负荷检测装置； 大腿支架，所述大腿支架经由脚踝关节部耦接到第一负荷检测装置； 小腿支架，所述小腿支架经由膝关节部耦接到所述大腿支架；以及 驱动单元，所述驱动单元驱动所述膝关节部。7.根据权利要求6所述的步行辅助装置，还包括: 根据权利要求1至5中的任意一项所述的第二负荷检测装置，所述第二负荷检测装置被安装于所述步行训练者的健康腿；以及 全中心计算部件，所述全中心计算部件用于基于由所述第一负荷检测装置的第一负荷传感器以及所述第二负荷检测装置的第二负荷传感器检测到的负荷，计算通过健康腿和病腿两者接地的所有负荷的中心。
【专利摘要】本发明提供一种负荷检测装置(1)，包括：脚底形状部(2)，所述脚底形状部(2)按照步行训练者的脚底的形状而形成，并且所述脚底踏在所述脚底形状部(2)上；外扩部(3)，所述外扩部(3)被形成以凸出到所述脚底形状部(2)的外部；第一负荷传感器(4)，所述第一负荷传感器(4)设置于所述脚底形状部(2)，并且检测所述脚底形状部(2)的负荷；以及第二负荷传感器(5)，所述第二负荷传感器(5)设置于所述外扩部(3)，并且检测所述外扩部(3)的负荷。
【IPC分类】A61H3/00, A61H1/02, A61B5/103
【公开号】CN105640557
【申请号】
【发明人】藤挂祥则
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月27日