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JP7186437B2 - Muscle contraction detection sensor - Google Patents
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JP7186437B2 JP2019029836A JP2019029836A JP7186437B2 JP 7186437 B2 JP7186437 B2 JP 7186437B2 JP 2019029836 A JP2019029836 A JP 2019029836A JP 2019029836 A JP2019029836 A JP 2019029836A JP 7186437 B2 JP7186437 B2 JP 7186437B2
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Description

本発明は、筋肉の収縮を検出する筋収縮検出センサに関する。 The present invention relates to a muscle contraction detection sensor that detects muscle contraction.

近年、医療分野及び福祉分野等の分野で用いられるパワーアシストスーツ(ロボットスーツ)及び電動式パワーグローブ等の人体着用型の動作支援装置では、そのマンマシンインターフェースとして、使用者の筋肉の収縮を検出するセンサが用いられる。 In recent years, power assist suits (robot suits) and electric power gloves, which are worn on the human body and used in fields such as medical care and welfare, detect the contraction of the user's muscles as a man-machine interface. A sensor is used.

例えば特許文献1には、検出対象とする筋肉に向けて人体に複数の押付け部材を押し付け、筋肉の収縮に伴って、人体から押付け部材の各々に加わる反力(圧力)の変化に基づいて、筋肉の収縮を検出する筋収縮検出センサが開示されている。 For example, in Patent Document 1, a plurality of pressing members are pressed against a human body toward muscles to be detected, and based on changes in the reaction force (pressure) applied to each of the pressing members from the human body as the muscles contract, A muscle contraction detection sensor for detecting muscle contraction is disclosed.

国際公開2018/186348号WO2018/186348

しかしながら、従来の筋収縮検出センサには、センサが人体の部位に対して大きく傾いた状態では、筋肉の収縮に伴って、人体から押付け部材の各々に加わる圧力の変化を適切に検出できない場合があり、筋肉の収縮を検出する精度が低下するおそれがあった。 However, the conventional muscle contraction detection sensor may not be able to appropriately detect changes in the pressure applied from the human body to each of the pressing members due to muscle contraction when the sensor is greatly tilted with respect to a part of the human body. There was a risk that the accuracy of detecting muscle contraction would decrease.

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、筋肉の収縮を検出する精度を向上させる、筋収縮検出センサを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention, which has been made in view of such circumstances, is to provide a muscle contraction detection sensor that improves the accuracy of detecting muscle contraction.

本発明の筋収縮検出センサは、
筋肉の収縮を検出する筋収縮検出センサであって、
基板と、
前記筋肉に向けて押し付けられる第1押付け部材であって、前記基板の前記筋肉と対向する上板部上に配置された第1流体格納部と、前記上板部上以外の位置に配置され、前記第1流体格納部と流路で連結された第2流体格納部とで構成される、第1押付け部材と、
前記第2流体格納部との接触面を有し、前記第2流体格納部から前記接触面に加えられる第1圧力を検出する、第1圧力検出部と、
前記筋肉に向けて押し付けられる第2押付け部材であって、前記第1押付け部材と無負荷状態における前記基板の前記上板部上からの突出高さが異なる、第2押付け部材と、
前記第2押付け部材から加えられる第2圧力を検出する第2圧力検出部と、を備え、
前記第1圧力及び前記第2圧力の差又は比の変化に基づいて前記筋肉の収縮を検出する。
The muscle contraction detection sensor of the present invention is
A muscle contraction detection sensor that detects muscle contraction,
a substrate;
a first pressing member to be pressed against the muscle, the first fluid storage portion being disposed on an upper plate portion of the substrate facing the muscle; a first pressing member composed of the first fluid storage portion and a second fluid storage portion connected by a flow path;
a first pressure detection unit having a contact surface with the second fluid storage unit and detecting a first pressure applied from the second fluid storage unit to the contact surface;
a second pressing member that is pressed against the muscle, the second pressing member having a different protrusion height from the upper plate portion of the substrate in an unloaded state from that of the first pressing member;
a second pressure detection unit that detects a second pressure applied from the second pressing member,
Contraction of the muscle is detected based on a change in the difference or ratio between the first pressure and the second pressure.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第2押付け部材は、前記第1押付け部材よりも無負荷状態における前記基板の前記上板部上からの突出高さが高いことが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, it is preferable that the second pressing member has a higher protrusion height from the upper plate portion of the substrate in an unloaded state than the first pressing member.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第1流体格納部は、前記上板部上において前記第2押付け部材の周囲に環状に形成されていることが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, it is preferable that the first fluid storage section is formed in a ring around the second pressing member on the upper plate section.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第1押付け部材は、前記基板に着脱自在に形成されていることが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, it is preferable that the first pressing member is detachably formed on the substrate.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第2流体格納部は、前記基板の内部空間に配置されていることが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, it is preferable that the second fluid storage section is arranged in the internal space of the substrate.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第1流体格納部及び前記第2流体格納部に格納される流体は空気であることが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, it is preferable that the fluid stored in the first fluid storage section and the second fluid storage section is air.

本発明の筋収縮検出センサでは、前記第2押付け部材は、前記基板の前記上板部上に配置された第3流体格納部と、前記上板部上以外の位置に配置され、前記第3流体格納部と流路で連結された第4流体格納部とで構成され、前記第2圧力検出部は、前記第4流体格納部との接触面を有し、前記第4流体格納部から前記接触面に加えられる前記第2圧力を検出することが好ましい。 In the muscle contraction detection sensor of the present invention, the second pressing member includes a third fluid storage portion arranged on the upper plate portion of the substrate, a position other than the upper plate portion of the substrate, and the third The second pressure detection unit includes a fluid storage unit and a fourth fluid storage unit connected by a flow path, and the second pressure detection unit has a contact surface with the fourth fluid storage unit. Preferably, said second pressure applied to the contact surface is detected.

本発明によれば、筋肉の収縮を検出する精度を向上させる、筋収縮検出センサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a muscle contraction detection sensor that improves the accuracy of detecting muscle contraction.

本発明の一実施形態に係る筋収縮検出センサの無負荷状態における断面図である。1 is a cross-sectional view of a muscle contraction detection sensor in a no-load state according to an embodiment of the present invention; FIG. 図1に示す筋収縮検出センサの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the muscle contraction detection sensor shown in FIG. 1; (a)は、人体の所定部位に対して垂直に押し付けられた筋収縮検出センサの状態を示す断面図であり、(b)は、人体の所定部位に対して大きく傾いて押し付けられた筋収縮検出センサの状態を示す断面図である。(a) is a cross-sectional view showing the state of a muscle contraction detection sensor pressed vertically against a predetermined part of the human body, and (b) is a muscle contraction sensor pressed against the predetermined part of the human body at a large inclination. It is a sectional view showing a state of a detection sensor. (a)は人体に装着されたときの筋収縮検出センサの状態を示す断面図であり、(b)は筋肉が収縮したときの筋収縮検出センサの状態を示す断面図である。(a) is a cross-sectional view showing the state of the muscle contraction detection sensor when worn on the human body, and (b) is a cross-sectional view showing the state of the muscle contraction detection sensor when the muscle contracts. 図1に示す筋収縮検出センサの変形例の断面図である。2 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す筋収縮検出センサの変形例の断面図である。2 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す筋収縮検出センサの変形例の断面図である。2 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor shown in FIG. 1; FIG.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る筋収縮検出センサ1をより具体的に例示説明する。 Hereinafter, the muscle contraction detection sensor 1 according to one embodiment of the present invention will be described more specifically by way of example with reference to the drawings.

本発明の一実施形態に係る筋収縮検出センサ1は、伸縮性ベルト等によって、腕、脚、又は胴体等、人体の所定部位に固定され、当該所定部位における筋肉の収縮を検出する。筋収縮検出センサ1は、例えば、医療分野及び福祉分野等の分野で用いられるパワーアシストスーツ及び電動式パワーグローブ等の人体着用型の動作支援装置において、マンマシンインターフェースとして用いられてもよい。 A muscle contraction detection sensor 1 according to one embodiment of the present invention is fixed to a predetermined part of a human body such as an arm, a leg, or a torso by an elastic belt or the like, and detects muscle contraction at the predetermined part. The muscle contraction detection sensor 1 may be used, for example, as a man-machine interface in human-body-worn motion support devices such as power assist suits and electric power gloves used in medical and welfare fields.

図1は、本発明の一実施形態に係る筋収縮検出センサ1の無負荷状態における断面図である。図2は、図1に示す筋収縮検出センサ1の平面図である。筋収縮検出センサ1は、基板2の上板部21上に、筋肉に向けて押し付けられる第1押付け部材3と、第2押付け部材4とを備える。図1に示すように、第1押付け部材3と第2押付け部材4とは、無負荷状態において基板2の上板部21上からの突出高さが異なるように構成されている。例えば、図1では、第2押付け部材4は、第1押付け部材3よりも無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが高い。これによって、筋収縮検出センサ1は、基板2の上板部21が近接対向するように、人体の所定部位に押し付けられた際に、筋肉の収縮に伴って第1押付け部材3に加えられる第1圧力と第2押付け部材4に加えられる第2圧力との差又は比の、収縮前後の変化に基づいて、当該部位における筋肉の収縮を検出することができる。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a muscle contraction detection sensor 1 according to an embodiment of the present invention in a no-load state. FIG. 2 is a plan view of the muscle contraction detection sensor 1 shown in FIG. The muscle contraction detection sensor 1 includes a first pressing member 3 and a second pressing member 4 which are pressed against the muscle on an upper plate portion 21 of the substrate 2 . As shown in FIG. 1, the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are configured to have different projection heights from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state. For example, in FIG. 1, the second pressing member 4 protrudes from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state higher than the first pressing member 3 does. As a result, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against a predetermined portion of the human body so that the upper plate portion 21 of the substrate 2 faces closely, the first pressing member 3 is applied to the first pressing member 3 as the muscles contract. Based on the change in the difference or ratio between the first pressure and the second pressure applied to the second pressing member 4 before and after the contraction, contraction of the muscle at the site can be detected.

本明細書においては、基板2の上板部21と水平な平面上の1方向をx軸方向と称し、当該平面上でx軸方向と直交する方向をy軸方向と称する。また、x軸方向及びy軸方向に直交する方向をz軸方向と称する。本明細書において、z軸方向において、筋収縮検出センサ1が人体の所定部位に押し付けられる方向を上方向と称し、上方向と逆の方向を下方向と称する。また、本明細書において、筋収縮検出センサ1を構成する部材のz軸方向において上方向の面を上面と称し、下方向の面を下面と称する。 In this specification, one direction on a plane horizontal to the upper plate portion 21 of the substrate 2 is called an x-axis direction, and a direction perpendicular to the x-axis direction on the plane is called a y-axis direction. A direction orthogonal to the x-axis direction and the y-axis direction is called a z-axis direction. In this specification, in the z-axis direction, the direction in which the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against a predetermined portion of the human body is called the upward direction, and the direction opposite to the upward direction is called the downward direction. Further, in this specification, the upward surface in the z-axis direction of the members constituting the muscle contraction detection sensor 1 is referred to as the upper surface, and the downward surface is referred to as the lower surface.

(筋収縮検出センサ)
図1及び図2を参照して、筋収縮検出センサ1の構成について、詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態では、筋収縮検出センサ1は、基板2、第1押付け部材3、第2押付け部材4、第1圧力検出部5、第2圧力検出部6、及び制御部7を備えている。
(Muscle contraction detection sensor)
The configuration of the muscle contraction detection sensor 1 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the muscle contraction detection sensor 1 includes a substrate 2, a first pressing member 3, a second pressing member 4, a first pressure detection section 5, a second pressure detection section 6, and a controller. A part 7 is provided.

基板2は、図1及び図2に示すように、例えば、筋収縮検出センサ1の検出対象となる筋肉の筋幅(伸縮方向に垂直な方向の幅)に対応した直径を有する円筒形状に形成することができる。基板2は、上板部21と、上板部21と対向する下板部22と、上板部21及び下板部22を連結する側壁部23とで構成されている。これによって、基板2には、内部空間2aが形成されている。側壁部23には、後述するように、第1押付け部材3の第2流体格納部32を内部空間2aに収容するための開口部24が設けられている。基板2は、例えばポリエーテルイミド樹脂によって形成されるが、これに限られず、エンジニアリング・プラスチック等の合成樹脂材料、及び金属材料等、使用時に過度の変形が生じない程度の剛性を有する任意の材料により形成されてもよい。本実施形態においては、上板部21及び下板部22の直径は例えば30mm程度とされるが、検出対象となる筋肉等に応じて任意の直径とすることができる。また、上板部21及び下板部22の形状も、円板状に限られず、例えば矩形板状等、任意の形状とすることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 2 is formed in a cylindrical shape having a diameter corresponding to the muscle width (the width in the direction perpendicular to the stretching direction) of the muscle to be detected by the muscle contraction detection sensor 1, for example. can do. The substrate 2 includes an upper plate portion 21 , a lower plate portion 22 facing the upper plate portion 21 , and side wall portions 23 connecting the upper plate portion 21 and the lower plate portion 22 . An internal space 2a is thus formed in the substrate 2 . The side wall portion 23 is provided with an opening portion 24 for accommodating the second fluid storage portion 32 of the first pressing member 3 in the internal space 2a, as will be described later. The substrate 2 is formed of, for example, polyetherimide resin, but is not limited to this, and can be any material having rigidity to the extent that excessive deformation does not occur during use, such as synthetic resin materials such as engineering plastics, and metal materials. may be formed by In this embodiment, the diameters of the upper plate portion 21 and the lower plate portion 22 are set to, for example, about 30 mm, but the diameters can be set arbitrarily according to the muscle or the like to be detected. Also, the shape of the upper plate portion 21 and the lower plate portion 22 is not limited to a disk shape, and may be an arbitrary shape such as a rectangular plate shape.

第1押付け部材3及び第2押付け部材4は、それぞれ検出対象となる筋肉に向けて押し付けられる部材である。第1押付け部材3及び第2押付け部材4は、それぞれの少なくとも一部が基板2の上板部21上から垂直上方向に突出するように配置されている。これによって、筋収縮検出センサ1が伸縮性ベルト等によって筋肉に向けて付勢された状態で人体に固定されると、第1押付け部材3及び第2押付け部材4は、それぞれ検出対象となる筋肉に向けて押し付けられる。第1押付け部材3及び第2押付け部材4は、検出対象となる筋肉がある人体の所定部位の皮膚に直接押し付けられてもよく、或いは当該皮膚に衣類又はタオル等を介して押し付けられてもよい。以下、検出対象となる筋肉がある人体の所定部位の皮膚、或いは当該皮膚を覆う衣類又はタオル等を「人体等」とも称する。 The first pressing member 3 and the second pressing member 4 are members that are pressed toward the muscle to be detected. The first pressing member 3 and the second pressing member 4 are arranged such that at least a part thereof protrudes vertically upward from the upper plate portion 21 of the substrate 2 . As a result, when the muscle contraction detection sensor 1 is fixed to the human body while being urged toward the muscle by an elastic belt or the like, the first pressing member 3 and the second pressing member 4 move toward the target muscle to be detected. pushed towards. The first pressing member 3 and the second pressing member 4 may be directly pressed against the skin of a predetermined part of the human body where the muscle to be detected is located, or may be pressed against the skin via clothes, a towel, or the like. . Hereinafter, the skin of a predetermined portion of the human body having muscles to be detected, or the clothing, towel, or the like covering the skin will also be referred to as the "human body or the like."

第1押付け部材3は、基板2の上板部21上に配置された第1流体格納部31と、上板部21上以外の位置に配置され、第1流体格納部31と流路33で連結された第2流体格納部32とで構成されている。 The first pressing member 3 includes a first fluid storage portion 31 arranged on the upper plate portion 21 of the substrate 2 and a position other than the upper plate portion 21 . It is composed of a connected second fluid storage section 32 .

第1流体格納部31は、内部空間31aに流体が格納された袋状に形成されている。第1流体格納部31は、例えば、外部から圧力が加えられた際に変形可能な柔軟な材料で形成することができる。第1流体格納部31は、非伸縮性がある材料で形成されてもよい。第1流体格納部31は、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料によって形成されるが、この限りではない。第1流体格納部31は、基板2の上板部21の上面に配置されている。これによって、第1流体格納部31は、筋収縮検出センサ1が筋肉に向けて人体等に押し付けられたときに、人体等からの圧力を直接的に受けることができる。このとき、第1流体格納部31を、内部に流体を格納した柔軟な袋状に形成することにより、第1流体格納部31を人体等に押し付けたときに人体等が受ける感触を良くすることができる。また、第1流体格納部31の外径は、基板2の外径よりも大きくてもよい。これによって、筋収縮検出センサ1が筋肉に向けて人体等に押し付けられたときに、基板2が人体等に押し付けられて、快適性を損なうおそれを低減することができる。 The first fluid storage part 31 is formed in a bag-like shape in which fluid is stored in an internal space 31a. The first fluid storage part 31 can be made of, for example, a flexible material that can be deformed when pressure is applied from the outside. The first fluid storage part 31 may be made of a non-stretchable material. The first fluid storage section 31 is made of a synthetic resin material such as vinyl chloride resin, but the material is not limited to this. The first fluid storage portion 31 is arranged on the upper surface of the upper plate portion 21 of the substrate 2 . Thus, the first fluid storage section 31 can directly receive pressure from the human body or the like when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed toward the muscles against the human body or the like. At this time, by forming the first fluid storage part 31 in the shape of a flexible bag in which the fluid is stored, the feeling received by the human body when the first fluid storage part 31 is pressed against the human body is improved. can be done. Also, the outer diameter of the first fluid storage part 31 may be larger than the outer diameter of the substrate 2 . As a result, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like toward the muscles, it is possible to reduce the possibility that the substrate 2 is pressed against the human body or the like and the comfort is impaired.

本実施形態では、第1流体格納部31は、図2に示すように、基板2の上板部21上で第2押付け部材4の周囲に環状に形成されている。これによって、筋収縮検出センサ1を人体等に押し付けたときに、第1押付け部材3が基板2を人体等に安定的に支持することができる。本明細書において、「周囲に環状に形成されている」には、第1流体格納部31が、第2押付け部材4の周囲を全周に亘って隙間なく囲うように連続して形成されている場合だけでなく、第2押付け部材4の周りに1つの切欠き部分を有するC字形状に形成されている場合、或いは第2押付け部材4の周りに間欠状に並べて配置される複数の分離部分に分けて形成されている場合など、第2押付け部材4の周囲を囲う任意の形態が含まれるものとする。なお、上述のように、第1流体格納部31を、第2押付け部材4の周りに周方向に沿って間欠状に並べて配置される複数の分離部分で形成される構成とした場合には、第1流体格納部31の各々の分離部分をチューブ等で接続して互いの内圧が同一となる構成とすることで、第1流体格納部31が人体等から受ける圧力を1つの第1圧力検出部5によって検出する構成とすることができる。また、本明細書において、「環状」には、第2押付け部材4の周囲を円形状に囲う形状(円環形状)だけでなく、例えば、方形状又は多角形状に囲う形状等、任意の環形状が含まれるものとする。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the first fluid storage portion 31 is formed in a ring shape on the upper plate portion 21 of the substrate 2 around the second pressing member 4 . Thus, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like, the first pressing member 3 can stably support the substrate 2 against the human body or the like. In the present specification, "formed in an annular shape around" means that the first fluid storage portion 31 is formed continuously so as to surround the entire circumference of the second pressing member 4 without gaps. , but also formed in a C-shape with a cut-out around the second pressing member 4 or a plurality of separations intermittently arranged side by side around the second pressing member 4 Any form surrounding the periphery of the second pressing member 4, such as the case where it is divided into parts, is included. As described above, when the first fluid storage portion 31 is formed by a plurality of separated portions arranged intermittently along the circumferential direction around the second pressing member 4, By connecting the separate parts of the first fluid storage part 31 with a tube or the like so that the internal pressures of the first fluid storage parts 31 are the same, the pressure received by the first fluid storage part 31 from the human body or the like is detected as a single first pressure detection. It can be configured to be detected by the unit 5 . In addition, in this specification, the term “annular” means not only a shape (annular shape) surrounding the second pressing member 4 in a circular shape, but also an arbitrary ring shape such as a rectangular shape or a polygonal shape. Shall be included.

第2流体格納部32は、内部空間32aに流体が格納された袋状に形成されている。第2流体格納部32は、第1流体格納部31から流体が流入してきた際に変形可能な柔軟な材料で形成することができる。第2流体格納部32は、非伸縮性がある材料で形成されてもよい。第2流体格納部32は、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料によって形成されるが、この限りではない。第2流体格納部32は、基板2の上板部21上以外の位置に配置される。本実施形態では、第2流体格納部32は、基板2の内部空間2aに配置されて、基板2の下板部22上に配置された第1圧力検出部5と接するように基板2の下板部22の上面に配置されている。また、第2流体格納部32は、第1流体格納部31と流路33で連結されている。これによって、筋収縮検出センサ1が筋肉に向けて人体等に押し付けられたとき、第2流体格納部32が人体等からの圧力を直接的に受けることはないが、人体等から第1流体格納部31に加えられた圧力に応じて、第2流体格納部32の内部空間32aの内圧が変化する。第2流体格納部32は、基板2の内部空間2aに収容された無負荷状態で、基板2の下板部22の上面の第1圧力検出部5に加え、上板部21の下面にも接するように配置することができる。これによって、第1圧力検出部5と所望の位置及び所望の接触面積にて安定して接するように、第2流体格納部32を配置することができる。 The second fluid storage part 32 is formed in a bag-like shape in which a fluid is stored in an internal space 32a. The second fluid storage part 32 can be made of a flexible material that can be deformed when fluid flows in from the first fluid storage part 31 . The second fluid storage portion 32 may be made of a non-stretchable material. The second fluid storage section 32 is made of a synthetic resin material such as vinyl chloride resin, but is not limited to this. The second fluid storage portion 32 is arranged at a position other than on the upper plate portion 21 of the substrate 2 . In this embodiment, the second fluid storage section 32 is arranged in the internal space 2a of the substrate 2 and is located under the substrate 2 so as to be in contact with the first pressure detection section 5 arranged on the lower plate section 22 of the substrate 2 . It is arranged on the upper surface of the plate portion 22 . Also, the second fluid storage section 32 is connected to the first fluid storage section 31 by a channel 33 . As a result, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like toward the muscles, the second fluid storage section 32 does not directly receive the pressure from the human body or the like, but the first fluid storage portion 32 does not receive the pressure from the human body or the like. The internal pressure of the internal space 32 a of the second fluid storage section 32 changes according to the pressure applied to the section 31 . In addition to the first pressure detecting portion 5 on the upper surface of the lower plate portion 22 of the substrate 2, the second fluid storage portion 32 is also provided on the lower surface of the upper plate portion 21 in a no-load state accommodated in the internal space 2a of the substrate 2. can be placed in contact with each other. Thereby, the second fluid storage section 32 can be arranged so as to be stably in contact with the first pressure detection section 5 at a desired position and a desired contact area.

第2流体格納部32は、例えば、図2に示すように、平面視で円形に形成されているが、これに限られず、例えば、方形状又は多角形状等の任意の形状に形成されていてもよい。 For example, as shown in FIG. 2, the second fluid storage section 32 is formed in a circular shape in plan view, but is not limited to this, and may be formed in an arbitrary shape such as a rectangular shape or a polygonal shape. good too.

流路33は、第1流体格納部31と第2流体格納部32とを接続する。流路33は、例えばゴムチューブ等であるが、第1押付け部材3を基板2に配置する際に曲げることができる程度に柔軟な任意の筒状の材料であってもよい。流路33は、接続部分から流体が外部に流出しないように、第1流体格納部31及び第2流体格納部32の各々と予め一体として形成されてもよく、或いは第1流体格納部31及び第2流体格納部32の各々に熱溶着又は接着等の手段を用いて貼り付けられてもよい。第1流体格納部31、第2流体格納部32、及び流路33は同一の材料で形成されてもよい。 The channel 33 connects the first fluid storage section 31 and the second fluid storage section 32 . The channel 33 is, for example, a rubber tube or the like, but may be any cylindrical material that is flexible enough to be bent when the first pressing member 3 is arranged on the substrate 2 . The flow path 33 may be formed integrally with each of the first fluid storage part 31 and the second fluid storage part 32 in advance so that the fluid does not flow out from the connecting portion, or may be formed integrally with the first fluid storage part 31 and the second fluid storage part 32 . It may be attached to each of the second fluid storage portions 32 using means such as thermal welding or adhesion. The first fluid storage portion 31, the second fluid storage portion 32, and the channel 33 may be made of the same material.

本実施形態において、第1流体格納部31及び第2流体格納部32に格納される流体は空気であるが、これに限られず、空気以外の気体又は水等の液体とされてもよい。但し、第1流体格納部31及び第2流体格納部32に格納される流体を空気とすることで、筋収縮検出センサ1を安価に製造することができる。 In the present embodiment, the fluid stored in the first fluid storage section 31 and the second fluid storage section 32 is air, but is not limited to this, and may be gas other than air or liquid such as water. However, by using air as the fluid stored in the first fluid storage portion 31 and the second fluid storage portion 32, the muscle contraction detection sensor 1 can be manufactured at low cost.

第1押付け部材3は、基板2に着脱自在に形成されている。例えば、第1押付け部材3は、面ファスナー等によって、第1流体格納部31が基板2の上板部21の上面に着脱自在に配置され、第2流体格納部32が基板2の下板部22の上面に着脱自在に配置されてもよい。かかる場合、第1押付け部材3が破損した場合又は汚れた場合等に、新たな第1押付け部材3と容易に交換することができる。第1押付け部材3は、基板2に固着されていてもよい。かかる場合、第1押付け部材3を、基板2により安定して配置することができる。 The first pressing member 3 is detachably formed on the substrate 2 . For example, in the first pressing member 3 , the first fluid containing portion 31 is detachably arranged on the upper surface of the upper plate portion 21 of the substrate 2 by a hook-and-loop fastener or the like, and the second fluid containing portion 32 is arranged on the lower plate portion of the substrate 2 . 22 may be detachably arranged on the upper surface. In this case, when the first pressing member 3 is damaged or soiled, it can be easily replaced with a new first pressing member 3 . The first pressing member 3 may be fixed to the substrate 2 . In such a case, the first pressing member 3 can be arranged more stably on the substrate 2 .

第2押付け部材4は、基板2の上板部21上に配置された第3流体格納部41で構成されている。 The second pressing member 4 is composed of a third fluid storage portion 41 arranged on the upper plate portion 21 of the substrate 2 .

第3流体格納部41は、内部空間41aに流体が格納された袋状に形成されている。第3流体格納部41は、外部から圧力が加えられた際に変形可能な柔軟な材料で形成することができる。第3流体格納部41は、非伸縮性がある材料で形成されてもよい。第3流体格納部41は、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料によって形成されるが、この限りではない。第3流体格納部41は、基板2の上板部21上に配置された第2圧力検出部6と接するように、基板2の上板部21の上面に配置されている。これによって、第3流体格納部41は、筋収縮検出センサ1が筋肉に向けて人体等に押し付けられたとき、人体等からの圧力を直接的に受けることができる。このとき、第3流体格納部41を、内部に流体を格納した柔軟な袋状に形成することにより、第3流体格納部41を人体等に押し付けたときに人体等が受ける感触を良くすることができる。 The third fluid storage part 41 is formed in a bag-like shape in which fluid is stored in an internal space 41a. The third fluid storage part 41 can be made of a flexible material that can be deformed when pressure is applied from the outside. The third fluid storage part 41 may be made of a non-stretchable material. The third fluid storage section 41 is made of a synthetic resin material such as vinyl chloride resin, but is not limited to this. The third fluid storage portion 41 is arranged on the upper surface of the upper plate portion 21 of the substrate 2 so as to be in contact with the second pressure detection portion 6 arranged on the upper plate portion 21 of the substrate 2 . As a result, the third fluid storage section 41 can directly receive pressure from the human body or the like when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed toward the muscles against the human body or the like. At this time, by forming the third fluid storage portion 41 into a flexible bag-like shape in which the fluid is stored, the feeling received by the human body or the like when the third fluid storage portion 41 is pressed against the human body or the like is improved. can be done.

本実施形態では、第3流体格納部41は、図2に示すように、基板2の上板部21上の中央に形成されている。第3流体格納部41は、例えば、図2に示すように、平面視で円形に形成されるが、これに限られず、例えば、方形状又は多角形状等の任意の形状に形成されてもよい。 In this embodiment, the third fluid storage section 41 is formed in the center of the upper plate section 21 of the substrate 2, as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 2, the third fluid storage part 41 is formed in a circular shape in a plan view, but is not limited to this, and may be formed in an arbitrary shape such as a rectangular shape or a polygonal shape. .

本実施形態において、第3流体格納部41に格納される流体は空気であるが、これに限られず、空気以外の気体又は水等の液体とされてもよい。また、第3流体格納部41に格納される流体は、第1流体格納部31及び第2流体格納部32と同一の流体とされてもよく、或いは異なる流体とされてもよい。但し、第3流体格納部41に格納される流体を空気とすることで、筋収縮検出センサ1を安価に製造することができる。 In the present embodiment, the fluid stored in the third fluid storage unit 41 is air, but is not limited to this, and may be gas other than air or liquid such as water. Further, the fluid stored in the third fluid storage portion 41 may be the same fluid as the fluid stored in the first fluid storage portion 31 and the second fluid storage portion 32, or may be a different fluid. However, by using air as the fluid stored in the third fluid storage unit 41, the muscle contraction detection sensor 1 can be manufactured at low cost.

本実施形態において、第1押付け部材3(より具体的には第1流体格納部31)と第2押付け部材4(より具体的には第3流体格納部41)とは、無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが異なるように構成されている。本明細書において、「無負荷状態」とは、筋収縮検出センサ1が筋肉に向けて押し付けられていない状態をいう。例えば、図1に示すように、第2押付け部材4は、第1押付け部材3よりも無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが高くてもよい。図1に示すように、第1押付け部材4よりも第2押付け部材4の上板部21上からの突出高さを高くするために、第2押付け部材4は、基板2の上板部21上に形成された突出部21bの上面に配置されてもよい。これによって、第2押付け部材4が筋肉に向けて人体等に押し付けられたときに、突出部21bが人体等に押し付けられて、快適性を損なうおそれを低減することができる。 In this embodiment, the first pressing member 3 (more specifically, the first fluid storage portion 31) and the second pressing member 4 (more specifically, the third fluid storage portion 41) are connected to the substrate in an unloaded state. 2 are configured to have different projection heights from the top of the upper plate portion 21 . As used herein, the term "unloaded state" refers to a state in which the muscle contraction detection sensor 1 is not pressed against the muscle. For example, as shown in FIG. 1, the second pressing member 4 may have a higher protrusion height than the first pressing member 3 from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state. As shown in FIG. 1, the second pressing member 4 protrudes from the upper plate portion 21 of the substrate 2 so that the protrusion height of the second pressing member 4 from the upper plate portion 21 is higher than that of the first pressing member 4 . It may be arranged on the upper surface of the protrusion 21b formed thereon. As a result, when the second pressing member 4 is pressed against the human body or the like toward the muscles, it is possible to reduce the risk that the protrusion 21b will be pressed against the human body or the like, resulting in loss of comfort.

第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6は、外部から加えられる圧力を検出する。第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6は、例えば、ひずみゲージ式の圧力変換器によって、ひずみゲージが配置された圧力感受面の変形を圧力として検出してもよい。第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6は、例えば、円板状とされるが、これに限られず、例えば、方形状又は多角形状等、任意の形状とされてもよい。 The first pressure detection unit 5 and the second pressure detection unit 6 detect externally applied pressure. The first pressure detection unit 5 and the second pressure detection unit 6 may detect, as pressure, the deformation of the pressure sensing surface on which the strain gauges are arranged, using, for example, strain gauge pressure transducers. The first pressure detection unit 5 and the second pressure detection unit 6 are, for example, disc-shaped, but are not limited to this, and may be of any shape such as a square shape or a polygonal shape.

第1圧力検出部5は、第2流体格納部32との接触面を有し、第2流体格納部32から接触面に加えられる第1圧力を検出する。具体的には、第1圧力検出部5は、第1流体格納部31に人体等から加えられる圧力の大きさに応じて変化する、第2流体格納部32の内部空間32aの内圧を、第1圧力として検出する。本実施形態では、第1圧力検出部5は、図1に示すように、基板2の下板部22の内部空間2a側に形成された溝22aに嵌め込まれ、第2流体格納部32との接触面が内部空間2aに露出するように配置されている。第1圧力検出部5と第2流体格納部32は、第2流体格納部32の下板部22に対する接触面が第1圧力検出部5の圧力感受面の全体を覆うように構成されるのが好ましい。これによって、第1圧力検出部5は、第2流体格納部32の内部空間32aの内圧をより正確に検出することができる。 The first pressure detection unit 5 has a contact surface with the second fluid storage unit 32 and detects a first pressure applied from the second fluid storage unit 32 to the contact surface. Specifically, the first pressure detection unit 5 detects the internal pressure of the internal space 32a of the second fluid storage unit 32, which changes according to the magnitude of the pressure applied to the first fluid storage unit 31 from the human body, etc. Detected as 1 pressure. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the first pressure detection section 5 is fitted into a groove 22a formed on the inner space 2a side of the lower plate section 22 of the substrate 2, and is connected to the second fluid storage section 32. The contact surfaces are arranged so as to be exposed to the internal space 2a. The first pressure detection unit 5 and the second fluid storage unit 32 are configured such that the contact surface of the second fluid storage unit 32 with respect to the lower plate 22 covers the entire pressure sensing surface of the first pressure detection unit 5 . is preferred. This allows the first pressure detector 5 to more accurately detect the internal pressure of the internal space 32 a of the second fluid storage section 32 .

このように、第1圧力検出部5が、人体等から直接的に圧力が加えられる第1流体格納部31ではなく、第1流体格納部31と流路33で接続された第2流体格納部32と接するように配置されていることの効果を、以下に具体例を挙げて説明する。 Thus, the first pressure detection unit 5 is not the first fluid storage unit 31 to which pressure is applied directly from the human body or the like, but the second fluid storage unit connected to the first fluid storage unit 31 via the flow path 33. The effect of being arranged so as to be in contact with 32 will be described below with specific examples.

図3(a)は、人体の所定部位に対して垂直に押し付けられた筋収縮検出センサ1の状態を示す断面図である。図3(a)では、環状に連続する第1流体格納部31の左側と右側で人体等から加えられる圧力F1及びF2が等しくなっている。図3(b)は、人体の所定部位に対して大きく傾いて押し付けられた筋収縮検出センサ1の状態を示す断面図である。図3(b)では、第1流体格納部31の左側と右側で人体等から加えられる圧力F1及びF2が異なっている。例えば、筋収縮検出センサ1を装着した人物の姿勢の変化、或いは運動等による筋肉の隆起等によって、筋収縮検出センサ1が人体等に対して大きく傾くことが考えられる。図3(b)に示すように、筋収縮検出センサ1が人体等に対して大きく傾いた場合であっても、図3(a)に示すような場合と第1流体格納部31に加えられる圧力の合計(F1+F2)が同じであれば、第1流体格納部31に加えられる圧力の大きさに応じて変化する第2流体格納部32の内部空間32aの内圧は変わらない。したがって、第1流体格納部31に人体等から圧力が加えられる角度又は位置によらず、第1流体格納部31が人体等から加えられた圧力を1つの第1圧力検出部5によって正確に検出することができる。また、第1圧力検出部5が基板2の内部空間2aに格納されていることで、外部からの衝撃で第1圧力検出部5が破損するおそれを低減することができる。 FIG. 3(a) is a cross-sectional view showing the state of the muscle contraction detection sensor 1 pressed vertically against a predetermined part of the human body. In FIG. 3A, the pressures F1 and F2 applied from the human body or the like are equal to the left side and the right side of the annular continuous first fluid storage portion 31 . FIG. 3(b) is a cross-sectional view showing the state of the muscle contraction detection sensor 1 pressed against a predetermined part of the human body with a large inclination. In FIG. 3B, the pressures F1 and F2 applied from the human body or the like are different between the left side and the right side of the first fluid storage section 31 . For example, it is conceivable that the muscle contraction detection sensor 1 is greatly tilted with respect to the human body due to a change in the posture of the person wearing the muscle contraction detection sensor 1, or a rise of the muscles due to exercise or the like. As shown in FIG. 3(b), even if the muscle contraction detection sensor 1 is greatly inclined with respect to the human body or the like, the force applied to the first fluid storage unit 31 is the same as in the case shown in FIG. 3(a). If the total pressure (F1+F2) is the same, the internal pressure of the internal space 32a of the second fluid storage section 32, which varies according to the magnitude of the pressure applied to the first fluid storage section 31, does not change. Therefore, regardless of the angle or position at which the human body or the like applies pressure to the first fluid storage section 31, the single first pressure detection section 5 can accurately detect the pressure applied to the first fluid storage section 31 by the human body or the like. can do. Moreover, since the first pressure detection unit 5 is housed in the internal space 2a of the substrate 2, it is possible to reduce the risk of the first pressure detection unit 5 being damaged by an external impact.

再び図1を参照して、第2圧力検出部6は、第2押付け部材4の第3流体格納部41との接触面を有し、第3流体格納部41から接触面に加えられる第2圧力を検出する。具体的には、第2圧力検出部6は、第3流体格納部41に人体等から加えられる圧力の大きさに応じて変化する、第3流体格納部41の内部空間41aの内圧を、第2圧力として検出する。第2圧力検出部6は、図1に示すように、基板2の上板部21上に形成された溝21aに嵌め込まれ、第3流体格納部41との接触面が上板部21上に露出するように配置されている。第2圧力検出部6と第3流体格納部41は、第3流体格納部41の上板部21に対する接触面が第2圧力検出部6の圧力感受面の全体を覆うように構成されるのが好ましい。これによって、第2圧力検出部6は、第3流体格納部41の内部空間41aの内圧をより正確に検出することができる。 Referring to FIG. 1 again, the second pressure detecting portion 6 has a contact surface with the third fluid storage portion 41 of the second pressing member 4, and a second pressure applied from the third fluid storage portion 41 to the contact surface. Detect pressure. Specifically, the second pressure detection unit 6 detects the internal pressure of the internal space 41a of the third fluid storage unit 41, which changes according to the magnitude of the pressure applied to the third fluid storage unit 41 from the human body, etc. 2 Detected as pressure. As shown in FIG. 1, the second pressure detecting portion 6 is fitted into a groove 21a formed on the upper plate portion 21 of the substrate 2, and the contact surface with the third fluid storage portion 41 is on the upper plate portion 21. arranged to be exposed. The second pressure detecting portion 6 and the third fluid containing portion 41 are configured so that the contact surface of the third fluid containing portion 41 with the upper plate portion 21 covers the entire pressure sensing surface of the second pressure detecting portion 6 . is preferred. This allows the second pressure detection section 6 to more accurately detect the internal pressure of the internal space 41 a of the third fluid storage section 41 .

本実施形態のように第2押付け部材4の第3流体格納部41が基板2の上板部21上の中央に形成されている場合には、第3流体格納部41に加えられる人体等からの圧力の角度又は位置の影響が少ない。そのため、第2圧力検出部6を、人体等から圧力を加えられる第3流体格納部41に接するように基板2の上板部21上に形成することで、筋収縮検出センサ1の構造を簡略にすることができる。したがって、筋収縮検出センサ1を安価に製造することができる。 When the third fluid storage portion 41 of the second pressing member 4 is formed in the center of the upper plate portion 21 of the substrate 2 as in the present embodiment, the human body or the like applied to the third fluid storage portion 41 is less affected by the angle or position of the pressure. Therefore, the structure of the muscle contraction detection sensor 1 is simplified by forming the second pressure detection part 6 on the upper plate part 21 of the substrate 2 so as to be in contact with the third fluid storage part 41 to which pressure is applied from the human body or the like. can be Therefore, the muscle contraction detection sensor 1 can be manufactured at low cost.

制御部7は、第1圧力及び第2圧力に基づいて筋肉の収縮を検出する処理を実施する。制御部7は、第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6の各々と有線又は無線によって通信可能に接続されている。制御部7は、第1圧力検出部5から入力される検出信号と、第2圧力検出部6から入力される検出信号とに基づいて、検出対象となる筋肉の収縮を検出する。制御部7は、上述の処理内容を記述したプログラムを記憶するメモリ、及び当該プログラムを読み出して実行するプロセッサ等を備えてもよい。制御部7は、筋収縮検出センサ1の基板2に配置されてもよく、或いは、図1に示すように、筋収縮検出センサ1の基板2から離れた位置に配置されてもよい。制御部7は、基板2から離れた位置に配置される場合、筋収縮検出センサ1が適用される機器等の制御装置に組み込まれてもよい。例えば、この筋収縮検出センサ1が、パワーアシストスーツ及び電動式パワーグローブ等の人体着用型の動作支援装置の入力用のマンマシンインターフェースとして用いられる場合、制御部7は、当該動作支援装置の制御装置であってもよい。 The control unit 7 performs a process of detecting muscle contraction based on the first pressure and the second pressure. The control unit 7 is communicably connected to each of the first pressure detection unit 5 and the second pressure detection unit 6 by wire or wirelessly. Based on the detection signal input from the first pressure detection unit 5 and the detection signal input from the second pressure detection unit 6, the control unit 7 detects contraction of the target muscle. The control unit 7 may include a memory that stores a program describing the above-described processing content, a processor that reads and executes the program, and the like. The control unit 7 may be arranged on the substrate 2 of the muscle contraction detection sensor 1, or may be arranged at a position separated from the substrate 2 of the muscle contraction detection sensor 1 as shown in FIG. When the control unit 7 is arranged at a position away from the substrate 2, it may be incorporated in a control device such as equipment to which the muscle contraction detection sensor 1 is applied. For example, when the muscle contraction detection sensor 1 is used as a man-machine interface for input of a motion support device worn on the human body such as a power assist suit or an electric power glove, the control unit 7 controls the motion support device. It may be a device.

以下に、筋収縮検出センサ1を用いて筋肉の収縮を検出する方法の一例の詳細を説明する。図4(a)は人体等に装着されたときの上述した筋収縮検出センサ1の状態を示す断面図であり、図4(b)は筋肉が収縮したときの上述した筋収縮検出センサ1の状態を示す断面図である。 Details of an example of a method for detecting muscle contraction using the muscle contraction detection sensor 1 will be described below. FIG. 4(a) is a cross-sectional view showing the state of the above-described muscle contraction detection sensor 1 when it is attached to a human body or the like, and FIG. It is sectional drawing which shows a state.

図4(a)に示すように、筋収縮検出センサ1は、例えば伸縮性ベルト8を用いて、第1押付け部材3及び第2押付け部材4が検出対象となる筋肉(不図示)に対向するように、人体の所定部位に固定される。筋収縮検出センサ1が伸縮性ベルト8の弾性力によって人体の所定部位に固定されることで、第1押付け部材3及び第2押付け部材4が筋肉に向けて人体等に押し付けられた状態となる。筋収縮検出センサ1は、伸縮性ベルト8に限らず、コルセット又はサポーター等の他の部材により人体の所定部位に固定することもできる。 As shown in FIG. 4A, the muscle contraction detection sensor 1 uses, for example, an elastic belt 8 so that the first pressing member 3 and the second pressing member 4 face the muscle (not shown) to be detected. , fixed to a predetermined portion of the human body. When the muscle contraction detection sensor 1 is fixed to a predetermined part of the human body by the elastic force of the elastic belt 8, the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are pressed against the human body or the like toward the muscles. . The muscle contraction detection sensor 1 can be fixed to a predetermined part of the human body not only by the elastic belt 8 but also by other members such as a corset or a supporter.

筋収縮検出センサ1を人体の所定部位に固定する際には、第1押付け部材3及び第2押付け部材4を人体の皮膚SKに直接押し付けるように固定してもよく、或いは衣服又はタオル等を挟んで皮膚SKに押し付けてもよい。図4(a)及び(b)では、第1押付け部材3及び第2押付け部材4を人体の皮膚SKに直接押し付けた場合を示す。 When the muscle contraction detecting sensor 1 is fixed to a predetermined portion of the human body, the first pressing member 3 and the second pressing member 4 may be fixed so as to be directly pressed against the skin SK of the human body, or may be fixed with clothes, a towel, or the like. It may be pinched and pressed against the skin SK. FIGS. 4A and 4B show the case where the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are directly pressed against the skin SK of the human body.

図4(a)に示すように、第1押付け部材3及び第2押付け部材4が筋肉に向けて人体に押し付けられた状態において、第1押付け部材3及び第2押付け部材4の各々は、人体の皮膚SKから反力を受けて若干変形した状態となる。 As shown in FIG. 4( a ), in a state in which the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are pressed against the human body toward the muscles, each of the first pressing member 3 and the second pressing member 4 moves toward the human body. It is in a state of being slightly deformed by receiving a reaction force from the skin SK.

このとき、皮膚SKが柔軟に撓んで第1押付け部材3及び第2押付け部材4の両方に接するので、第1押付け部材3(より具体的には第1流体格納部31)に皮膚SKからの圧力FDが加わるとともに、第2押付け部材4(より具体的には第3流体格納部41)に皮膚SKからの圧力FBが加わる。圧力FDが第1流体格納部31に加えられると、第2流体格納部32の内部空間32aの内圧が増加して、第1圧力検出部5に圧力FDが加えられる。また、圧力FBが第3流体格納部41に加えられると、第3流体格納部41の内部空間41aの圧力が増加して、第2圧力検出部6に圧力FBが加えられる。第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6によって検出された圧力FB及び圧力FDは、制御部7に入力される。制御部7は入力された圧力FBと圧力FDとの差または比の変化に基づいて検出対象となる筋肉の収縮を検出する。 At this time, the skin SK is flexibly bent and comes into contact with both the first pressing member 3 and the second pressing member 4, so that the first pressing member 3 (more specifically, the first fluid storage portion 31) receives the force from the skin SK. While the pressure FD is applied, the pressure FB from the skin SK is applied to the second pressing member 4 (more specifically, the third fluid storage portion 41). When the pressure FD is applied to the first fluid storage section 31 , the internal pressure of the internal space 32 a of the second fluid storage section 32 increases and the pressure FD is applied to the first pressure detection section 5 . Further, when the pressure FB is applied to the third fluid storage section 41, the pressure in the internal space 41a of the third fluid storage section 41 increases, and the pressure FB is applied to the second pressure detection section 6. FIG. The pressure FB and the pressure FD detected by the first pressure detector 5 and the second pressure detector 6 are input to the controller 7 . The control unit 7 detects the contraction of the target muscle based on the difference or the change in the ratio between the input pressure FB and the pressure FD.

本実施形態においては、制御部7は、より正確に筋肉の収縮を検出するために、第1押付け部材3が人体等から受ける圧力FDと第2押付け部材4が人体等から受ける圧力FBとの和FTを算出し、圧力FBを和FTで除した値を筋肉の収縮の度合いのパラメータ値Sとして筋肉の収縮を検出するようにしている。パラメータ値Sの算出式となる数式(1)を以下に示す。パラメータ値Sは0~1の範囲で変化する無次元の変数である。
S=FB/(FB+FD)=FB/FT・・・数式(1)
In this embodiment, in order to more accurately detect muscle contraction, the control unit 7 controls the pressure FD that the first pressing member 3 receives from the human body and the pressure FB that the second pressing member 4 receives from the human body. The sum FT is calculated, and the value obtained by dividing the pressure FB by the sum FT is used as the parameter value S of the degree of muscle contraction to detect muscle contraction. Formula (1), which is a formula for calculating the parameter value S, is shown below. The parameter value S is a dimensionless variable that ranges from 0 to 1.
S=FB/(FB+FD)=FB/FT Expression (1)

制御部7は、図4(a)に示す状態におけるパラメータ値Sを算出し、これを基準としたパラメータ値Sの変化に基づき筋肉の収縮を検出する。ここで、パラメータ値Sは、第1押付け部材3が受ける圧力FDと第2押付け部材4が受ける圧力FBとの比の変化に基づいて変化する値である。したがって、パラメータ値Sの変化に基づいて筋肉の収縮を検出することは、第1押付け部材3が受ける圧力FDと第2押付け部材4が受ける圧力FBとの比の変化に基づいて筋肉の収縮を検出することと同じでことある。なお、制御部7は、第1押付け部材3が受ける圧力FDと第2押付け部材4が受ける圧力FBとの比の変化に基づいて筋肉の収縮を検出する構成に限らず、第1押付け部材3が受ける圧力FDと第2押付け部材4が受ける圧力FBとの差の変化に基づいて筋肉の収縮を検出する構成とすることもできる。 The control unit 7 calculates the parameter value S in the state shown in FIG. 4(a), and detects muscle contraction based on changes in the parameter value S based on this. Here, the parameter value S is a value that changes based on changes in the ratio between the pressure FD applied to the first pressing member 3 and the pressure FB applied to the second pressing member 4 . Therefore, detecting muscle contraction based on changes in the parameter value S means detecting muscle contraction based on changes in the ratio of the pressure FD received by the first pressing member 3 and the pressure FB received by the second pressing member 4. It is the same thing as detecting. Note that the control unit 7 is not limited to the configuration that detects muscle contraction based on a change in the ratio of the pressure FD that the first pressing member 3 receives and the pressure FB that the second pressing member 4 receives. It is also possible to detect muscle contraction based on a change in the difference between the pressure FD applied to the second pressing member 4 and the pressure FB applied to the second pressing member 4 .

図4(a)に示す状態から徐々に筋肉が収縮して筋肉が硬化していくと、皮膚SKは、より基板2からの突出高さが高い第2押付け部材4に強く接してこれを弾性変形させるとともに、第1押付け部材3からは徐々に離れることになる。そのため、筋肉の収縮に伴って和FTに対する圧力FBの割合が徐々に高まり、反対に圧力FDの割合が徐々に減少することになる。即ち、筋肉の収縮に伴ってパラメータ値Sは基準とした値から徐々に増加することになる。そして、さらに筋肉が収縮した状態となると、図4(b)に示すように、皮膚SKは第2押付け部材4にこれを弾性変形させながら強く接し、第1押付け部材3には弱く接した状態となってパラメータ値Sの値は1に近い値となり、さらに筋肉が収縮すると、皮膚SKが第2押付け部材4にのみ接してパラメータ値Sの値は1となる。このように、パラメータ値Sは、基準値から1の間で当該筋肉の収縮に伴って増加することになる。したがって、制御部7はパラメータ値Sの増加から筋肉が収縮していることを検出することができるとともに、そのときのパラメータ値Sから筋肉の収縮の程度も検出することができる。 As the muscles gradually contract and harden from the state shown in FIG. As it is deformed, it gradually separates from the first pressing member 3 . Therefore, the ratio of the pressure FB to the sum FT gradually increases as the muscles contract, and conversely, the ratio of the pressure FD gradually decreases. That is, the parameter value S gradually increases from the reference value as the muscle contracts. When the muscles contract further, as shown in FIG. 4B, the skin SK strongly contacts the second pressing member 4 while elastically deforming it, and weakly contacts the first pressing member 3. As a result, the parameter value S becomes a value close to 1, and when the muscle contracts further, the skin SK contacts only the second pressing member 4 and the parameter value S becomes 1. Thus, the parameter value S increases from the reference value to 1 as the muscle contracts. Therefore, the control unit 7 can detect contraction of the muscle from the increase in the parameter value S, and can also detect the degree of contraction of the muscle from the parameter value S at that time.

反対に、図4(b)に示す状態から筋肉が弛緩して収縮が解消されると、和FTに対する圧力FBの割合が徐々に低下し、パラメータ値Sは1から基準値に向けて徐々に低下する。したがって、制御部7は、パラメータ値Sの減少から筋肉が弛緩していることを検出することができるとともに、そのときのパラメータ値Sから筋肉の収縮の程度も検出することができる。 Conversely, when the muscle relaxes from the state shown in FIG. descend. Therefore, the control unit 7 can detect that the muscles are relaxed from the decrease in the parameter value S, and can also detect the degree of contraction of the muscles from the parameter value S at that time.

パラメータ値Sは、例えばS=FD/(FB+FD)=FD/FTに設定することもできる。この場合、筋肉の収縮に伴ってパラメータ値Sは徐々に減少することになるので、制御部7はパラメータ値Sの減少から筋肉が収縮していることを検出することができる。 The parameter value S can also be set, for example, to S=FD/(FB+FD)=FD/FT. In this case, since the parameter value S gradually decreases as the muscle contracts, the controller 7 can detect that the muscle contracts from the decrease in the parameter value S.

上述の通り、本実施形態に係る筋収縮検出センサ1は、第1押付け部材3が受ける圧力FDと第2押付け部材4が受ける圧力FBとの差または比の変化(パラメータ値Sの変化)に基づき筋肉の収縮を検出するため、当該圧力FB、FDの値自体を正確に検出する必要はない。このため、筋収縮検出センサ1を衣服又はタオル等の上から人体等に装着するようにしても筋肉の収縮を精度よく検出することができる。したがって、筋収縮検出センサ1は、検出対象となる筋肉のある人体の所定部位に伸縮性ベルト8等を用いて容易に取り付けることができるので、人体着用型の動作支援装置を日常的に使用する場合においても、その取付け作業は容易となる。 As described above, the muscle contraction detection sensor 1 according to the present embodiment responds to changes in the difference or ratio (changes in the parameter value S) between the pressure FD applied to the first pressing member 3 and the pressure FB applied to the second pressing member 4. Since the contraction of the muscles is detected based on this, it is not necessary to accurately detect the values of the pressures FB and FD themselves. Therefore, even if the muscle contraction detection sensor 1 is worn on the human body or the like over clothes or a towel, it is possible to detect muscle contraction with high accuracy. Therefore, the muscle contraction detection sensor 1 can be easily attached to a predetermined part of the human body having muscles to be detected using the stretchable belt 8 or the like, so that the body-worn motion support device can be used on a daily basis. Even in this case, the mounting work becomes easy.

なお、上記説明において、発明の理解を容易にするため、皮膚SKから第1押付け部材3に加えられる圧力FDと、第1圧力検出部5が検出する圧力FDとは等しいものとして説明を行った。同様に、皮膚SKから第2押付け部材4に加えられる圧力FBと、第2圧力検出部6が検出する圧力FBとは等しいものとして説明を行った。しかしながら、実際には、皮膚SKから加えられる圧力よりも検出される圧力が小さくなってもよい。かかる場合においても上述のとおり、必ずしも圧力FB、FDの値自体を正確に検出する必要はないため、検出された圧力に基づいて筋肉の収縮を検出してもよい。 In the above description, in order to facilitate understanding of the invention, the pressure FD applied from the skin SK to the first pressing member 3 is assumed to be equal to the pressure FD detected by the first pressure detection unit 5. . Similarly, the description has been given assuming that the pressure FB applied from the skin SK to the second pressing member 4 and the pressure FB detected by the second pressure detection unit 6 are equal. However, in practice, the detected pressure may be less than the pressure applied from the skin SK. Even in such a case, as described above, it is not always necessary to accurately detect the values of the pressures FB and FD themselves, so muscle contraction may be detected based on the detected pressures.

(筋収縮センサの変形例)
図5、図6、及び図7は、それぞれ図1に示す筋収縮検出センサ1の変形例の断面図である。なお、図5~図7においては、前述した部材に対応する部材に同一の符号を付してある。
(Modified example of muscle contraction sensor)
5, 6, and 7 are cross-sectional views of modifications of the muscle contraction detection sensor 1 shown in FIG. 1, respectively. 5 to 7, members corresponding to the members described above are denoted by the same reference numerals.

図5は、第2押付け部材4をシリコン等の軟質の材料によって構成した筋収縮検出センサ1の変形例の断面図である。図5において、第2押付け部材4は、シリコン等の軟質の材料によって、先端が半球状であるとともに横断面が円形となる突起形状に形成されている。図5に示すように、第2押付け部材4と第2圧力検出部6との間にゴムシート9が配置されてもよい。かかる構成によれば、筋肉が収縮したときに、第1押付け部材3と第2押付け部材4との間に高さの差を生じ易くして、より正確に筋肉の収縮を検出することができる。また、第2押付け部材4を、シリコン等の軟質の材料で形成することにより、当該効果を得つつ、第2押付け部材4を筋肉に向けて人体等に押し付けたときに人体等が受ける感触を良くすることができる。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor 1 in which the second pressing member 4 is made of a soft material such as silicon. In FIG. 5, the second pressing member 4 is made of a soft material such as silicon and is formed into a protruding shape having a hemispherical tip and a circular cross section. As shown in FIG. 5 , a rubber sheet 9 may be arranged between the second pressing member 4 and the second pressure detection section 6 . According to such a configuration, when a muscle contracts, a difference in height is likely to occur between the first pressing member 3 and the second pressing member 4, so that the contraction of the muscle can be detected more accurately. . In addition, by forming the second pressing member 4 with a soft material such as silicon, while obtaining the above effect, when the second pressing member 4 is pressed against the human body or the like toward the muscles, the feeling received by the human body or the like can be reduced. can do better.

図6は、第2押付け部材4を第1押付け部材3と同様の構成にした筋収縮検出センサ1の変形例の断面図である。図6において、第2押付け部材4は、基板2の上板部21上に配置される第3流体格納部41と、上板部21上以外の位置に配置され、第3流体格納部41と流路43で連結された第4流体格納部42とで構成されている。第2圧力検出部6は、第4流体格納部42との接触面を有し、第4流体格納部42から接触面に加えられる第2圧力を検出する。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor 1 in which the second pressing member 4 has the same configuration as the first pressing member 3. As shown in FIG. 6, the second pressing member 4 includes a third fluid storage portion 41 arranged on the upper plate portion 21 of the substrate 2 and a third fluid storage portion 41 arranged at a position other than the upper plate portion 21. It is composed of a fourth fluid storage section 42 connected by a flow path 43 . The second pressure detection portion 6 has a contact surface with the fourth fluid storage portion 42 and detects a second pressure applied from the fourth fluid storage portion 42 to the contact surface.

本変形例では、第4流体格納部42は、基板2の内部空間2aに配置されて、基板2の下板部22上に配置された第2圧力検出部6と接するように下板部22の上面に配置されている。基板2の上板部21上には、第4流体格納部42を基板2の内部空間2aに収容するための開口部25が設けられている。第4流体格納部42は、基板2の内部空間2aに配置された無負荷状態で、基板2の下板部22の第2圧力検出部6に加え、上板部21の下面にも接するように配置されてもよい。これによって、第3流体格納部41に対して人体等から圧力が加えられる角度又は位置が偏っている場合であっても、第2圧力検出部6によって検出される圧力への影響を軽減することができる。また、第2圧力検出部6が基板2の上板部21上以外の位置に配置されていることで、外部からの衝撃で第2圧力検出部6が破損するおそれを低減することができる。 In this modification, the fourth fluid storage section 42 is arranged in the internal space 2a of the substrate 2 and is in contact with the second pressure detection section 6 arranged on the lower plate section 22 of the substrate 2 so as to be in contact with the lower plate section 22 . is placed on the top of the An opening 25 is provided on the upper plate portion 21 of the substrate 2 to accommodate the fourth fluid storage portion 42 in the internal space 2a of the substrate 2 . The fourth fluid storage part 42 is arranged in the internal space 2a of the substrate 2 in a non-loaded state so that it contacts the lower surface of the upper plate part 21 in addition to the second pressure detection part 6 of the lower plate part 22 of the substrate 2 . may be placed in As a result, even if the angle or position at which the pressure is applied from the human body or the like to the third fluid storage section 41 is biased, the influence on the pressure detected by the second pressure detection section 6 can be reduced. can be done. In addition, since the second pressure detection unit 6 is arranged at a position other than the upper plate portion 21 of the substrate 2, it is possible to reduce the possibility that the second pressure detection unit 6 will be damaged by an external impact.

図7は、第1の押付け部材3及び第2の押付け部材4を基板2に着脱可能に装着されるカバー体10によって構成した、筋収縮検出センサ1の変形例の断面図である。図7において、カバー体10は、例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料により基板2よりも大径の円形に形成された薄い基材シート10aの表面に、同様に塩化ビニル樹脂等の合成樹脂材料により第1押付け部材3の第1流体格納部31及び第2押付け部材4に対応した凸形状を有する薄い表面シート10bを熱溶着又は接着等の手段を用いて貼り付けて構成されている。カバー体10の表面シート10bには、第1押付け部材3の第1流体格納部31に対応する位置に、流路33が接続される。これによって、第1流体格納部31と第2流体格納部32とが流路33によって接続する。カバー体10は、基材シート10aが基板2の上面に重ねて配置され、基材シート10aの外周縁が基板2の外周縁に被せられることにより基板2に装着される。第1の押付け部材3及び第2の押付け部材4をカバー体10によって構成することで、基板2に装着した際に、第1の押付け部材3及び第2の押付け部材4を基板2に対して安定して固定することができる。 FIG. 7 is a cross-sectional view of a modification of the muscle contraction detection sensor 1, in which the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are configured by a cover body 10 detachably attached to the substrate 2. FIG. In FIG. 7, the cover body 10 is made of, for example, a synthetic resin material such as vinyl chloride resin. A thin surface sheet 10b having a convex shape corresponding to the first fluid storage portion 31 of the first pressing member 3 and the second pressing member 4 is adhered using means such as heat welding or adhesion. A channel 33 is connected to the surface sheet 10 b of the cover body 10 at a position corresponding to the first fluid storage portion 31 of the first pressing member 3 . Thereby, the first fluid storage portion 31 and the second fluid storage portion 32 are connected by the channel 33 . The cover body 10 is attached to the substrate 2 by placing the base sheet 10a on the upper surface of the substrate 2 and covering the outer periphery of the substrate 2 with the outer periphery of the base sheet 10a. By configuring the first pressing member 3 and the second pressing member 4 with the cover body 10, when the substrate 2 is mounted, the first pressing member 3 and the second pressing member 4 are pressed against the substrate 2. It can be fixed stably.

以上述べたように、本実施形態に係る筋収縮検出センサ1は、筋肉の収縮を検出する筋収縮検出センサ1である。筋収縮検出センサ1は、基板2と、筋肉に向けて押し付けられる第1押付け部材3であって、基板2の筋肉と近接対向する上板部21上に配置された第1流体格納部31と、上板部21上以外の位置に配置され、第1流体格納部31と流路33で連結された第2流体格納部32とで構成される、第1押付け部材3と、第2流体格納部32との接触面を有し、第2流体格納部32から接触面に加えられる第1圧力を検出する、第1圧力検出部5と、筋肉に向けて押し付けられる第2押付け部材4であって、第1押付け部材3と無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが異なる、第2押付け部材4と、第2押付け部材4から加えられる第2圧力を検出する第2圧力検出部6と、を備える。筋収縮検出センサ1は、第1圧力及び第2圧力の差又は比の変化に基づいて筋肉の収縮を検出する。かかる構成によれば、第1圧力検出部5が基板2の上板部21上以外の位置に配置されていることで、筋収縮検出センサ1が大きく傾いて人体等に押し付けられて、第1流体格納部31に対して人体等から圧力が偏って加えられた場合であっても、第1圧力検出部5によって検出される圧力への影響を軽減することができる。したがって、筋収縮検出センサ1の筋肉の収縮を検出する精度を向上させることができる。また、第1圧力検出部5が基板2の上板部21上以外の位置に配置されていることで、外部からの衝撃で第1圧力検出部5が破損するおそれを低減することができる。 As described above, the muscle contraction detection sensor 1 according to the present embodiment is a muscle contraction detection sensor 1 that detects muscle contraction. The muscle contraction detection sensor 1 includes a substrate 2, and a first fluid storing portion 31, which is a first pressing member 3 that is pressed against the muscles, and is arranged on an upper plate portion 21 that closely faces the muscles of the substrate 2. , a first pressing member 3 and a second fluid storage unit 32 arranged at a position other than the top plate 21 and connected to a first fluid storage unit 31 and a flow path 33 . A first pressure detecting portion 5 that has a contact surface with the portion 32 and detects a first pressure applied to the contact surface from the second fluid storage portion 32, and a second pressing member 4 that is pressed toward the muscle. a second pressing member 4 having a different protrusion height from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state from the first pressing member 3; and a second pressure applied from the second pressing member 4. 2 pressure detection unit 6; The muscle contraction detection sensor 1 detects muscle contraction based on a difference or a change in the ratio between the first pressure and the second pressure. According to such a configuration, since the first pressure detection unit 5 is arranged at a position other than the upper plate portion 21 of the substrate 2, the muscle contraction detection sensor 1 is greatly tilted and pressed against the human body, etc. Even if a biased pressure is applied to the fluid storage section 31 from the human body or the like, the influence on the pressure detected by the first pressure detection section 5 can be reduced. Therefore, the accuracy of detecting muscle contraction by the muscle contraction detection sensor 1 can be improved. In addition, since the first pressure detection unit 5 is arranged at a position other than the upper plate portion 21 of the substrate 2, it is possible to reduce the risk of damage to the first pressure detection unit 5 due to an external impact.

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第2押付け部材4は、第1押付け部材3よりも無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが高いことが好ましい。かかる構成によれば、筋収縮検出センサ1を人体等に押し付けた際に、第2押付け部材4に加えられる人体等からの圧力の角度又は位置の影響を少なくすることができる。このため、第2圧力検出部6を第2押付け部材に接するように基板2の上板部21上に形成して、筋収縮検出センサ1の構造を簡略にすることができる。したがって、筋収縮検出センサ1を安価に製造することができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to the present embodiment, it is preferable that the second pressing member 4 protrudes from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in an unloaded state higher than the first pressing member 3 . According to such a configuration, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like, the influence of the angle or position of the pressure from the human body or the like applied to the second pressing member 4 can be reduced. Therefore, the structure of the muscle contraction detecting sensor 1 can be simplified by forming the second pressure detecting portion 6 on the upper plate portion 21 of the substrate 2 so as to be in contact with the second pressing member. Therefore, the muscle contraction detection sensor 1 can be manufactured at low cost.

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第1流体格納部31は、上板部21上において第2押付け部材4の周囲に環状に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、筋収縮検出センサ1が人体等に対して押し付けられた際に、第1流体格納部31によって基板2を安定的に人体等に対して支持させることができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to the present embodiment, it is preferable that the first fluid storage portion 31 is formed annularly around the second pressing member 4 on the upper plate portion 21 . According to such a configuration, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like, the substrate 2 can be stably supported on the human body or the like by the first fluid storage section 31 .

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第1押付け部材3は、基板2に着脱自在に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第1押付け部材3が破損した場合又は汚れた場合等に、新たな第1押付け部材3と交換することができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to this embodiment, it is preferable that the first pressing member 3 is detachably formed on the substrate 2 . According to this configuration, when the first pressing member 3 is damaged or soiled, it can be replaced with a new first pressing member 3 .

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第2流体格納部32は、基板2の内部空間2aに配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、第2流体格納部32と接触面を有する第1圧力検出部5を基板2の内部空間2aに配置することができ、外部からの衝撃で第1圧力検出部5が破損するおそれを低減することができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to this embodiment, the second fluid storage section 32 is preferably arranged in the internal space 2 a of the substrate 2 . According to such a configuration, the first pressure detection section 5 having the contact surface with the second fluid storage section 32 can be arranged in the internal space 2a of the substrate 2, and the first pressure detection section 5 can be damaged by an external impact. It is possible to reduce the risk of

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第1流体格納部31及び第2流体格納部32に格納される流体は空気であることが好ましい。かかる構成によれば、筋収縮検出センサ1を安価に製造することができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to this embodiment, the fluid stored in the first fluid storage section 31 and the second fluid storage section 32 is preferably air. With such a configuration, the muscle contraction detection sensor 1 can be manufactured at low cost.

本実施形態に係る筋収縮検出センサ1では、第2押付け部材4は、基板2の上板部21上に配置された第3流体格納部41と、上板部21上以外の位置に配置され、第3流体格納部41と流路33で連結された第4流体格納部42とで構成され、第2圧力検出部6は、第4流体格納部42との接触面を有し、第4流体格納部42から接触面に加えられる第2圧力を検出することが好ましい。かかる構成によれば、第2圧力検出部6が基板2の上板部21上以外の位置に配置されていることで、外部からの衝撃で第2圧力検出部6が破損するおそれを低減することができる。 In the muscle contraction detection sensor 1 according to the present embodiment, the second pressing member 4 is arranged on the third fluid storage portion 41 arranged on the upper plate portion 21 of the substrate 2 and on a position other than on the upper plate portion 21. , a third fluid storage portion 41 and a fourth fluid storage portion 42 connected by a channel 33. The second pressure detection portion 6 has a contact surface with the fourth fluid storage portion 42, and a fourth fluid storage portion 41 and a fourth fluid storage portion 42. Preferably, the second pressure applied to the contact surface from fluid containment 42 is detected. According to this configuration, the second pressure detection unit 6 is arranged at a position other than the upper plate portion 21 of the substrate 2, thereby reducing the risk of damage to the second pressure detection unit 6 due to an external impact. be able to.

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を1つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。 Although the present invention has been described with reference to drawings and embodiments, it should be noted that various variations and modifications can be easily made based on the present invention by those skilled in the art. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included within the scope of the present invention. For example, configurations or functions included in each embodiment can be rearranged so as not to be logically inconsistent. In addition, the configurations or functions included in each embodiment can be used in combination with other embodiments. It is possible to

例えば、上述した実施形態では、第2押付け部材4は、第1押付け部材3よりも無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが高いものとして説明したが、この限りではない。例えば、筋収縮検出センサ1において、第1押付け部材3が、第2押付け部材4よりも無負荷状態における基板2の上板部21上からの突出高さが高いものとされてもよい。かかる構成によれば、筋収縮検出センサ1を人体等に押し当てた際に、第2押付け部材4の周囲を環状に囲む第1押付け部材3が人体等と接する面積が大きくなることで、第1流体格納部31によって筋収縮検出センサ1をより安定的に人体等に対して支持させることができる。 For example, in the above-described embodiment, the second pressing member 4 has a higher protrusion height than the first pressing member 3 from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state. do not have. For example, in the muscle contraction detection sensor 1 , the first pressing member 3 may have a higher protrusion height than the second pressing member 4 from the upper plate portion 21 of the substrate 2 in the no-load state. According to such a configuration, when the muscle contraction detection sensor 1 is pressed against the human body or the like, the first pressing member 3 annularly surrounding the second pressing member 4 has a larger contact area with the human body. The muscle contraction detection sensor 1 can be more stably supported by the human body or the like by the 1-fluid storage section 31 .

また、例えば、上述した実施形態では、第1圧力検出部5及び第2圧力検出部6はそれぞれ1つずつ配置されるものとして説明したが、この限りではない。第1押付け部材3に複数の第2流体格納部32を設けて、それぞれの第2流体格納部32に対して1つずつ第1圧力検出部5を配置してもよい。これによって、より精度よく第1押付け部材3に加わる圧力を検出することができる。 Also, for example, in the above-described embodiment, one first pressure detection unit 5 and one second pressure detection unit 6 are arranged, but this is not the only option. A plurality of second fluid storage portions 32 may be provided in the first pressing member 3 , and one first pressure detection portion 5 may be arranged for each of the second fluid storage portions 32 . Thereby, the pressure applied to the first pressing member 3 can be detected more accurately.

1 筋収縮検出センサ
2 基板
2a 内部空間
21 上板部
21a 溝
21b 突出部
22 下板部
22a 溝
23 側壁部
24 開口部
25 開口部
3 第1押付け部材
31 第1流体格納部
31a 内部空間
32 第2流体格納部
32a 内部空間
33 流路
4 第2押付け部材
41 第3流体格納部
41a 内部空間
42 第4流体格納部
43 流路
5 第1圧力検出部
6 第2圧力検出部
7 制御部
8 伸縮性ベルト
9 ゴムシート
10 カバー体
10a 基材シート
10b 表面シート
SK 皮膚
1 Muscle contraction detection sensor 2 Substrate 2a Internal space 21 Upper plate portion 21a Groove 21b Protruding portion 22 Lower plate portion 22a Groove 23 Side wall portion 24 Opening 25 Opening 3 First pressing member 31 First fluid storage portion 31a Internal space 32 Second 2 Fluid storage part 32a Internal space 33 Channel 4 Second pressing member 41 Third fluid storage part 41a Internal space 42 Fourth fluid storage part 43 Channel 5 First pressure detection part 6 Second pressure detection part 7 Control part 8 Expansion and contraction elastic belt 9 rubber sheet 10 cover body 10a base sheet 10b surface sheet SK skin

Claims (7)

筋肉の収縮を検出する筋収縮検出センサであって、
基板と、
前記筋肉に向けて押し付けられる第1押付け部材であって、前記基板の前記筋肉と近接対向する上板部上に配置された第1流体格納部と、前記上板部上以外の位置に配置され、前記第1流体格納部と流路で連結された第2流体格納部とで構成される、第1押付け部材と、
前記第2流体格納部との接触面を有し、前記第2流体格納部から前記接触面に加えられる第1圧力を検出する、第1圧力検出部と、
前記筋肉に向けて押し付けられる第2押付け部材であって、前記第1押付け部材と無負荷状態における前記基板の前記上板部上からの突出高さが異なる、第2押付け部材と、
前記第2押付け部材から加えられる第2圧力を検出する第2圧力検出部と、を備え、
前記第1圧力及び前記第2圧力の差又は比の変化に基づいて前記筋肉の収縮を検出する、筋収縮検出センサ。
A muscle contraction detection sensor that detects muscle contraction,
a substrate;
A first pressing member to be pressed against the muscle, the first fluid storage portion being disposed on an upper plate portion of the substrate facing closely to the muscle; , a first pressing member composed of the first fluid storage portion and a second fluid storage portion connected by a flow path;
a first pressure detection unit having a contact surface with the second fluid storage unit and detecting a first pressure applied from the second fluid storage unit to the contact surface;
a second pressing member that is pressed against the muscle, the second pressing member having a different protrusion height from the upper plate portion of the substrate in an unloaded state from that of the first pressing member;
a second pressure detection unit that detects a second pressure applied from the second pressing member,
A muscle contraction detection sensor that detects contraction of the muscle based on a change in the difference or ratio between the first pressure and the second pressure.
前記第2押付け部材は、前記第1押付け部材よりも無負荷状態における前記基板の前記上板部上からの突出高さが高い、請求項1に記載の筋収縮検出センサ。 2. The muscle contraction detection sensor according to claim 1, wherein said second pressing member has a higher protrusion height from said upper plate portion of said substrate in an unloaded state than said first pressing member. 前記第1流体格納部は、前記上板部上において前記第2押付け部材の周囲に環状に形成されている、請求項1又は2に記載の筋収縮検出センサ。 3. The muscle contraction detection sensor according to claim 1, wherein said first fluid storage portion is formed in a ring around said second pressing member on said upper plate portion. 前記第1押付け部材は、前記基板に着脱自在に形成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の筋収縮検出センサ。 The muscle contraction detection sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the first pressing member is detachably formed on the substrate. 前記第2流体格納部は、前記基板の内部空間に配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の筋収縮検出センサ。 The muscle contraction detection sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the second fluid storage section is arranged in the inner space of the substrate. 前記第1流体格納部及び前記第2流体格納部に格納される流体は空気である、請求項1から5のいずれか一項に記載の筋収縮検出センサ。 The muscle contraction detection sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluid stored in the first fluid storage section and the second fluid storage section is air. 前記第2押付け部材は、前記基板の前記上板部上に配置された第3流体格納部と、前記上板部上以外の位置に配置され、前記第3流体格納部と流路で連結された第4流体格納部とで構成され、
前記第2圧力検出部は、前記第4流体格納部との接触面を有し、前記第4流体格納部から前記接触面に加えられる前記第2圧力を検出する、請求項1に記載の筋収縮検出センサ。

The second pressing member is arranged at a position other than the third fluid storage portion arranged on the upper plate portion of the substrate, and at a position other than the upper plate portion, and is connected to the third fluid storage portion by a flow path. and a fourth fluid storage unit,
2. The muscle according to claim 1, wherein said second pressure detection section has a contact surface with said fourth fluid storage section, and detects said second pressure applied from said fourth fluid storage section to said contact surface. Contraction detection sensor.

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