JP2003169782A - 筋電位計測装置 - Google Patents
筋電位計測装置Info
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Abstract
且つ装置の小型化が可能な筋電位測定装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】計測・演算部1は、筋肉の2点間の電位差
を検出する電極部10と、該電極部の検出電位差を増幅
する増幅部11と、該増幅部11で増幅された電位差信
号に対してFFT演算を行って周波数パワースペクトル
分布に変換するフーリエ演算手段12b、上記周波数パ
ワースペクトル分布に対して積分演算してその積分演算
値に基づいて発揮筋力を求めるリアルタイム発揮筋力演
算手段12c、上記周波数パワースペクトル分布に対し
て周波数分析を行って筋肉疲労度合いを求めるリアルタ
イム筋肉疲労演算手段12dからなる信号処理部12
と、信号処理部12で求めた発揮筋力のデータ及び筋肉
疲労度合いのデータを表示部2へワイヤレスで送信する
データ送信部13を備えている。
Description
する電位を検出する筋電位計測装置に関するものであ
る。
装置として、特開昭60−168435号公報や、特開
2000−316827号公報に記載されているものが
ある。
は、筋負担の程度を測定するものであり、後者の従来例
は筋活動状況を測定するものであるが、被測定者である
装着者の発揮筋力と筋肉疲労を同時にリアルタイムに演
算するには多大な計算負荷があるため、被測定者に装着
するの携帯型の小型筋電位測定装置においては発揮筋力
と筋肉疲労を同時にリアルタイムに提示するものは提供
されていなかった。
表示するものはあったが、現在の瞬時値のみを被測定者
に提示するであるため、過去の力の入れ具合と発揮筋力
の関係が判らないため、被測定者が自分の発揮筋力を適
切な目標値に合わせたいと思った場合に困難が伴うとい
う問題があった。
であって、請求項1の発明の目的とするところは発揮筋
力と筋肉疲労度合いの両方の計算を行い且つ装置の小型
化が可能な筋電位測定装置を提供することにある。
記目的に加えて被測定者が現在の筋肉の力加減と発揮筋
力の関係とが一目で分かる筋電位測定装置を提供するこ
とにある。
めに、請求項1の発明では、筋肉の2点間の電位差を検
出する電極部と、該電極部の検出電位差を増幅する増幅
部と、該増幅部で増幅された電位差信号に対してFFT
演算を行って周波数パワースペクトル分布に変換するフ
ーリエ演算手段、該フーリエ演算手段で得られる周波数
パワースペクトル分布に対して積分演算してその積分演
算値に基づいて発揮筋力を求めるリアルタイム発揮筋力
演算手段、上記フーリエ演算手段で得られる周波数パワ
ースペクトル分布に対して周波数分析を行って筋肉疲労
度合いを求めるリアルタイム筋肉疲労演算手段からなる
信号処理部とを、備えたことを特徴とする筋電位計測装
置。
発明において、上記リアルタイム発揮筋力演算手段が求
める発揮筋力のレベルを分割して該分割レベルに基づい
てレベル表示及びグラフ表示を行う表示部を備えている
ことを特徴とする。
明する。
ク図であって、本実施形態の筋電位計測装置は、計測・
演算処理部1と、表示部2とを別体に分離して構成され
ている。
筋肉の2点間の電位差を検出する電極部10と、該電極
部の検出電位差を増幅する増幅部11と、CPUからな
る信号処理部12と、表示部2へ信号処理部12で得ら
れたデータをワイヤレスによって送信するためのデータ
送信部13と、電池からなる電源14とから構成され、
他方の表示部2はデータ送信部13からのデータを受信
復調するデータ受信部20と、電池からなる電源20
と、受信したデータから後述するように表示データを生
成する表示制御部22と、表示制御部22からの表示デ
ータに基づいて表示が制御される液晶表示器23とから
構成される。
は、図2に示す処理部本体3内に増幅部11,信号処理
部12,データ送信部13及び電池からなる電源14を
内蔵し、処理部本体3の底部外面側に電極部10を一体
的に配設したもので、処理部本体3は、図2に示すよう
にベルト4により被測定者Mの例えば太股に装着される
ようになっている。
体2底部に設けられるプレート5に可撓性を有する支持
体6で支持された一対の測定電極10a,10b及びこ
れら測定電極10a、10bを囲むように可撓性を有す
る支持体5でプレート5に支持された環状のグランド電
極10cとで構成され、上記のように処理部本体3が被
測定者Mに装着された際に、これら電極10a〜10c
が被測定者Mの皮膚表面に接触するようになっている。
者Mの筋肉の2点間の電位差を検出するためのものであ
る。またグランド電極10cは電位差を検出する際の基
準電位を得るためのものであって、接触した皮膚表面上
の電位を平均化し、また環状とすることで、どのように
電極部10を被測定者に装着(貼着)しても安定する基
準電位が得られるようになっている。
準電位として、電位差信号を増幅するもので、測定電極
10a、10bで検出した電位差をインピーダンス変換
して高入力インピーダンスで取り込むインピーダンス変
換部11aと、ノイズを除去するフィルタ11bと、フ
ィルタ11bを通過した電位差信号を増幅する増幅器1
1cとから構成されており、増幅した電位差信号を信号
処理部12に出力するようになっている。
れる電位差信号をA/D変換する内蔵のA/D変換器1
2aと、このA/D変換器12aでA/D変換されて得
られた電位差に対し、FFT演算を行って、周波数パワ
ースペクトル分布に変換するフーリエ変換手段12b
と、フーリエ演算手段12bで得られる周波数パワース
ペクトル分布に対して積分演算してその積分演算値に基
づいて発揮筋力を求めるリアルタイム発揮筋力演算手段
12cと、上記フーリエ演算手段12bで得られる周波
数パワースペクトル分布に対して周波数分析を行って筋
肉疲労度合いを求めるリアルタイム筋肉疲労演算手段1
2dと、後述する最大筋収縮時の全パワー加算値を記憶
する内蔵メモリ12eとからなり、各演算手段12b〜
12cはプログラムによって得られる演算機能により構
成される。
図4(a)に示す所定区間の電位差信号に対して行われ
たFFT演算より得られた図4(b)に示す周波数パワ
ースペクトル分布の所要の周波数帯域のパワースペクト
ルの積分値、つまりパワースペクトルを全て加算して得
られた全パワー加算値を演算するとともに、信号処理部
12の内蔵メモリ12eに記憶させている最大筋収縮時
の全パワー加算値に対する各時点(各区間)で得られた
全パワー加算値の比率、つまり 発揮筋力(%)=(現在の全パワー加算値/最大筋収縮
時の全パワー加算値)×100 を演算するようになっている。
電位の信号から直接的に絶対値やRMS値(二乗平均
値)を算出し、最大筋収縮時の同値と比較して発揮筋力
を求めていた。一方パーセバルの定理によると、時間領
域の信号エネルギと周波数領域の信号エネルギが判って
いる。そこで本発明者らはこのパーセバルの定理に注目
して時間領域の信号エネルギに相当するRMS値の代わ
りに、周波数領域の信号エネルギに相当する全パワー加
算値を上述のように利用したのである。
FFT演算によって得られる周波数パワースペクトル分
布から上述のように求めた全パワー加算値を、筋肉疲労
が発生したときに徐波化が起きる筋電位の信号の平均周
波数(或いは中間周波数)をを導出する際に利用したも
ので、本実施形態の場合FFT演算で得られた周波数パ
ワースペクトル分布から、次の式で平均周波数を導出
し、筋肉疲労の度合いを推定演算するようになってい
る。
×その周波数成分のパワー]/現在の全パワー加算値 尚勿論平均周波数の代わりに中心周波数を用いたり、高
周波成分の低下を用いて筋肉疲労の度合いを演算しても
良い。
揮筋力演算手段12cで求められた発揮筋力のデータ及
びリアルタイム筋肉疲労演算手段12cで求められた筋
肉疲労度合いのデータを所定形式のデータに変換して、
例えば被測定者Mの人体を伝送路として用いるワイヤレ
ス伝送方式により送信するものである。
者Mの腕にベルト8によって装着される表示部本体7の
内部に上記データ送信部13から人体を介して伝送され
てくる信号を受信するとともに受信信号よりデータを復
調するデータ受信部20と、電池からなる電源21とを
備え、表示部本体7外には液晶表示器23を取着し、ま
た液晶表示器23内に表示制御部22を設けたものであ
る。この表示制御部22を表示部本体7に設けても良
い。
て復調した筋肉疲労度合いのデータに基づいて筋肉疲労
度合いを数値で表示させる表示データ、或いは発揮筋力
のデータに基づいて発揮筋力を所定レベルで分割してそ
の発揮筋力のレベルを表示させる表示データ、更に発揮
筋力の度合いを被測定者Mに判りやすくするために、図
5に示すようにグラフ表示させるための表示データを生
成する機能を備えたものである。
きを変えることができるように垂直方向及び水平方向に
回転できるように表示部本体7に取着されている。
に対して液晶表示器23での表示を筋肉疲労度合いの数
値表示か、発揮筋力のレベル表示か、或いはグラフ表示
かを指定する選択スイッチの摘み(図示せず)を露設し
ている。
ラフは図5に示すように縦軸に発揮筋力を%単位で表
し、横軸に経過時間を表し、経過時間とともに発揮筋力
がトレンドグラフ状に推移している形式としてる。
路とするワイヤレス伝送方式を利用しいているが、小電
力無線、PHS等の無線電波を用いたワイヤレス伝送方
式を利用しても良い。
差を検出する電極部と、該電極部の検出電位差を増幅す
る増幅部と、該増幅部で増幅された電位差信号に対して
FFT演算を行って周波数パワースペクトル分布に変換
するフーリエ演算手段、該フーリエ演算手段で得られる
周波数パワースペクトル分布に対して積分演算してその
積分演算値に基づいて発揮筋力を求めるリアルタイム発
揮筋力演算手段、上記フーリエ演算手段で得られる周波
数パワースペクトル分布に対して周波数分析を行って筋
肉疲労度合いを求めるリアルタイム筋肉疲労演算手段か
らなる信号処理部とを備えているので、一度のFFT演
算で発揮筋力及び筋肉疲労度合いの演算に用いることが
できる周波数パワースペクトル分布に電位差信号を変換
することができ、そのため計算負荷が低減でき結果回路
構成が簡単となって装置自体を被測定者に装着すること
ができるような小型に製作することが可能となり、しか
も被測定者が発揮筋力や筋肉疲労度合いをリアルタイム
に知ることができる筋電位測定装置を実現できるため、
年齢や性別、体力に応じて、個人が適切な運動量を把握
することが可能となり、リハビリテーションやスポーツ
や家庭健康増進の分野に用いるのに有効となるという効
果がある。
て、上記リアルタイム発揮筋力演算手段が求める発揮筋
力のレベルを分割して該分割レベルに基づいてレベル表
示及びグラフ表示を行う表示部を備えているので、過去
の力の入れ具合を含め、現在の筋肉の力加減と発揮筋力
の関係が人目で判り、被測定者が自分の発揮筋力を適切
な目標値に合わせたいと思う場合に、容易にそれを実行
することが可能となるという効果がある。
図である。
は同上の電極部の側面図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】筋肉の2点間の電位差を検出する電極部
と、該電極部の検出電位差を増幅する増幅部と、該増幅
部で増幅された電位差信号に対してFFT演算を行って
周波数パワースペクトル分布に変換するフーリエ演算手
段、該フーリエ演算手段で得られる周波数パワースペク
トル分布に対して積分演算してその積分演算値に基づい
て発揮筋力を求めるリアルタイム発揮筋力演算手段、上
記フーリエ演算手段で得られる周波数パワースペクトル
分布に対して周波数分析を行って筋肉疲労度合いを求め
るリアルタイム筋肉疲労演算手段からなる信号処理部と
を、備えたことを特徴とする筋電位計測装置。 - 【請求項2】上記リアルタイム発揮筋力演算手段が求め
る発揮筋力のレベルを分割して該分割レベルに基づいて
レベル表示及びグラフ表示を行う表示部を備えているこ
とを特徴とする筋電位計測装置。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007141680A1 (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Biofeedback system and display device |
JP2010259456A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-18 | Yamaha Corp | 放音制御装置 |
JP2015062658A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-04-09 | 国立大学法人鳥取大学 | 筋疲労の定量的評価方法、筋疲労表示装置及び筋疲労定量的評価装置 |
KR20150066658A (ko) * | 2013-12-06 | 2015-06-17 | 가천대학교 산학협력단 | 컬-덤벨 운동 보조방법 |
JP2015164510A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 筋力サポータおよび筋力サポート方法 |
CN105232040A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 武汉工程大学 | 一种肌肉疲劳检测系统及方法 |
WO2016088819A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 株式会社村田製作所 | 疲労検出装置 |
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Families Citing this family (1)
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007141680A1 (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Biofeedback system and display device |
CN101460088B (zh) * | 2006-06-02 | 2011-06-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 生物反馈系统和显示设备 |
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JP2010259456A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-18 | Yamaha Corp | 放音制御装置 |
JP2015062658A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-04-09 | 国立大学法人鳥取大学 | 筋疲労の定量的評価方法、筋疲労表示装置及び筋疲労定量的評価装置 |
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KR20150066658A (ko) * | 2013-12-06 | 2015-06-17 | 가천대학교 산학협력단 | 컬-덤벨 운동 보조방법 |
JP2015164510A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 筋力サポータおよび筋力サポート方法 |
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JPWO2016088819A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2017-07-06 | 株式会社村田製作所 | 疲労検出装置 |
CN105232040A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-13 | 武汉工程大学 | 一种肌肉疲劳检测系统及方法 |
US20220142537A1 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | Myocene | Muscle fatigue determination method and system |
US11864898B2 (en) * | 2020-11-06 | 2024-01-09 | Myocene | Muscle fatigue determination method and system |
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