JP2009050305A - Health scale - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、身体の重心動揺を測定することにより、筋力、柔軟性、平衡感覚など運動能力にかかわる健康指標を測定する健康測定装置に関する。 The present invention relates to a health measuring device that measures health indices related to exercise ability such as muscle strength, flexibility, and balance sensation by measuring body sway.
従来、身体の重心動揺を測定する重心動揺計は古くから知られており、目眩・平衡機能の診断、或いは、リハビリテーション医学・スポーツ医学の分野等において用いられており、主に直立姿勢において現れる身体動揺を指標としている。 Traditionally, center-of-gravity sway meters that measure body sway are known for a long time and used in the field of dizziness / equilibrium function diagnosis or rehabilitation medicine / sports medicine, etc. Upset is used as an index.
重心動揺計の使用者は、踏み台上の所定の位置に両足を乗せ各種の測定姿勢を所定時間保持する。測定姿勢には、両足立ちや片足立ち、或いは、身体の重心を前後方向や左右方向にできるだけ移動させるように体を傾けた姿勢などがある。重心動揺計は各姿勢での重心位置の軌跡から前述した重心動揺パラメータを算出し、その値に基づいて使用者が健常であるか否かを判断する。そして、重心動揺計はその判断結果や重心の軌跡、または重心動揺パラメータ等を表示する。 The user of the center of gravity shake meter puts both feet on a predetermined position on the platform and holds various measurement postures for a predetermined time. The measurement posture includes standing on both feet, standing on one foot, or a posture in which the body is tilted so as to move the center of gravity of the body in the front-rear direction and the left-right direction as much as possible. The center of gravity shake meter calculates the above-described center of gravity shake parameter from the locus of the center of gravity position in each posture, and determines whether the user is healthy based on the calculated value. The center-of-gravity shake meter displays the judgment result, the locus of the center of gravity, or the center-of-gravity shake parameter.
重心バランスは、頭部・体幹・四肢で構成される体幹間の連続する微小な運動により安定に保たれている。このような重心バランスの保持機能には、脳の平衡感覚機能、筋力、関節の柔軟性、足裏感覚、視覚情報処理機能などの様々な生体機能が関与している。特に、重心バランス保持のためには下肢の筋力及び足関節の柔軟性が重要であるとされている。このため、重心動揺を筋力、柔軟性などの運動機能の簡易評価に用いることが提案されている。 The balance of the center of gravity is kept stable by continuous minute movements between the trunks composed of the head, trunk, and limbs. Such a function of maintaining the balance of the center of gravity involves various biological functions such as brain balance sense function, muscle strength, joint flexibility, sole sense, and visual information processing function. In particular, the strength of the lower limbs and the flexibility of the ankle joint are considered important for maintaining the balance of the center of gravity. For this reason, it has been proposed to use the center of gravity fluctuation for simple evaluation of motor functions such as muscle strength and flexibility.
例えば、特許文献1には、被験者の現在の重心位置と目標となる重心位置をともに表示し、被験者により実際に重心移動が行われるまでの時間を計測することにより、運動能力を評価する装置が提案されている。また、特許文献2には、重量計の踏み台にかかる荷重変動を検出し、その結果により重心動揺を計測することで健康指標を測定する装置が提案されている。また、特許文献3には、傾倒時の被験者の重心位置から足関節機能を評価する方法が提案されている。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、踏み台上で被験者に目標となる重心位置となるように体を移動させるものであるため、被験者の重心移動に対する追従性を測ることで反射神経を評価するという要素が含まれており、意図的に重心動揺を行っているため、筋力等の身体機能による重心動揺の測定に適していない。
However, in the technique of the above-mentioned
また、特許文献2の技術では重量計上での荷重変動を計測するのみであるため、被験者が健常であると荷重変動が比較的小さく運動機能の評価基準の設定が困難であるという問題があり、特許文献3の技術では測定時の傾倒姿勢が被験者の主観によってまちまちとなるため運動機能の評価基準が不明確となるという問題があった。
In addition, since the technique of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することができる健康測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a health measuring apparatus that can objectively evaluate motor function more accurately based on the fluctuation of the center of gravity of the user. There is.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、所定の身体運動を規則的に繰り返すよう踏み台上の使用者に指示する指示手段と、前記踏み台上の使用者の荷重を検出する複数の荷重検出手段と、前記荷重に基づいて使用者の重心位置を検出する重心検出手段と、前記重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能を評価する評価手段と、を備えたことをその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 detects an instruction means for instructing a user on the platform to regularly repeat a predetermined physical movement, and detects a load of the user on the platform. A plurality of load detection means; a center of gravity detection means for detecting a user's center of gravity position based on the load; and an evaluation means for evaluating a user's motor function based on a displacement amount of the center of gravity position. Is the gist.
この発明では、指示手段により身体運動を規則的に繰り返すよう使用者に指示され、その運動に伴って検出される荷重に基づき使用者の重心位置が検出され、重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能が評価される。このため、身体運動を、使用者が踏み台上で安定した状態で行うことができるとともに重心移動が起こり易い運動とすれば、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することが可能となる。 In this invention, the user is instructed by the instruction means to repeat the physical movement regularly, the position of the center of gravity of the user is detected based on the load detected with the movement, and the user is used based on the amount of displacement of the center of gravity position. A person's motor function is evaluated. For this reason, if the user can perform the physical exercise in a stable state on the platform and easily move the center of gravity, the exercise function is more accurately and objectively evaluated based on the user's center of gravity fluctuation. It becomes possible to do.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の健康測定装置において、前記踏み台上の使用者に電流を印加する少なくとも一対の電極と、前記一対の電極間に電流を印加することで検出された電圧に基づいて使用者の体組成成分を推定し、その推定量と前記運動機能とに基づいて使用者の生体活動機能を判定する判定手段と、を備えたことをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the health measurement device according to the first aspect, the detection is performed by applying a current between at least a pair of electrodes for applying a current to a user on the platform and the pair of electrodes. The gist of the present invention is to include a determination unit that estimates the body composition component of the user based on the applied voltage and determines the life activity function of the user based on the estimated amount and the motor function.
この発明では、体組成成分の推定量と運動機能とに基づいて使用者の生体活動レベルが判定されるため、使用者は体組成成分の推定量と運動機能との相関関係を知ることができる。このため、使用者は例えば体組成成分の向上を図るべきか運動機能の向上を図るべきかを検討することが可能となる。なお、体組成成分とは、筋肉量、体脂肪量、内蔵脂肪面積、水分量、骨量などであり、生体活動機能とは体組成成分に対する運動機能のことである。 In this invention, since the user's life activity level is determined based on the estimated amount of the body composition component and the motor function, the user can know the correlation between the estimated amount of the body composition component and the motor function. . For this reason, the user can examine, for example, whether the body composition component should be improved or the motor function should be improved. The body composition component includes muscle mass, body fat mass, built-in fat area, water content, bone mass, and the like, and the biological activity function is an exercise function for the body composition component.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の健康測定装置において、複数の身体運動を指示するための情報を記憶する記憶手段と、前記身体運動の種類を使用者が選択可能な選択手段と、を備え、前記指示手段は、選択された身体運動に応じた情報に基づいて使用者に指示する、ことをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the health measuring device according to the first or second aspect, a storage means for storing information for instructing a plurality of physical movements, and a user can select the type of the physical movements A selection means, and the instruction means instructs the user based on information according to the selected physical exercise.
この発明では、使用者は選択手段により規則的な身体運動の種類を選択することが可能であるため、目的に合わせて運動の種類を設定することができる。なお、規則性のある身体運動は、運動の種類と、運動回数と、ピッチ間隔とから設定されている。 In this invention, since the user can select the type of regular physical exercise by the selection means, the type of exercise can be set according to the purpose. The regular physical exercise is set from the type of exercise, the number of exercises, and the pitch interval.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうち何れか1項に記載の健康測定装置において、前記踏み台上の使用者の計測中の重心位置を表示する表示手段を備えたことをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the health measuring device according to any one of the first to third aspects, further comprising display means for displaying the position of the center of gravity during measurement of the user on the step. The gist.
この発明では、計測中の使用者の重心位置が表示されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。 In this invention, since the gravity center position of the user under measurement is displayed, the user can exercise while checking his / her gravity center position. For this reason, the user can exercise within the set range, and data with higher objectivity and less individual differences can be obtained.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうち何れか1項に記載の健康測定装置において、前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、前記運動量を記憶する記憶手段と、を備えたことをその要旨とする。
Invention of
この発明では、使用者の規則性のある身体運動の運動量が計測され、その結果が記憶手段に記憶される。このため、運動量の履歴に基づいて重心動揺パラメータの評価を基準化することで、より正確なデータを得ることが可能となる。なお、規則性のある身体運動の運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動の際の移動距離、運動回数などで表される。 In this invention, the momentum of the user's regular physical movement is measured, and the result is stored in the storage means. For this reason, it becomes possible to obtain more accurate data by standardizing the evaluation of the center-of-gravity fluctuation parameter based on the history of momentum. The regular amount of physical exercise is the amount of movement by the user, and is expressed by the amount of center of gravity displacement during exercise, the distance moved during exercise, the number of exercises, and the like.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のうち何れか1項に記載の健康測定装置において、前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、前記運動量が所定量に達しているか否かを判定しその判定結果を使用者に報知する報知手段と、を備えたことをその要旨とする。
The invention according to
この発明では、運動量が所定量に達しているか否かが使用者に報知されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。なお、規則性のある身体運動の運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動の際の移動距離、運動回数などで表される。 In this invention, since the user is notified whether or not the amount of exercise has reached the predetermined amount, the user can exercise while confirming the position of the center of gravity of the user. For this reason, the user can exercise within the set range, and data with higher objectivity and less individual differences can be obtained. The regular amount of physical exercise is the amount of movement by the user, and is expressed by the amount of center of gravity displacement during exercise, the distance moved during exercise, the number of exercises, and the like.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のうち何れか1項に記載の健康測定装置において、使用者に関する使用者データを入力するための入力手段と、前記評価手段により評価された運動機能を前記使用者データに関連付けて記憶する記憶手段と、前記入力手段に入力された使用者データに応じた前記運動機能の履歴を前記記憶手段から読み出し、その履歴に基づいて前記身体運動の種類を設定する設定手段と、を備え、前記指示手段は、前記設定手段により設定された身体運動の種類に応じて指示を使用者に指示する、ことをその要旨とする。
The invention according to
この発明では、使用者データに関連付けて運動機能が記憶され、入力手段に使用者データが入力されると、その使用者データに関連付けて記憶された身体運動の種類が設定される。このため、入力手段に使用者データを入力するだけで、その使用者に適した規則性のある身体運動が自動的に設定される。 In the present invention, the exercise function is stored in association with the user data, and when the user data is input to the input means, the type of physical exercise stored in association with the user data is set. For this reason, just by inputting user data to the input means, a regular physical exercise suitable for the user is automatically set.
従って、上記記載の発明によれば、使用者の重心動揺に基づいて運動機能をより正確に客観的に評価することができる。 Therefore, according to the above described invention, it is possible to objectively evaluate the motor function more accurately based on the user's center of gravity fluctuation.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した健康測定装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1(a),(b)に示すように、健康測定装置1の踏み台2は、使用者が両足を乗せるように扁平直方体状に形成され、その上面2aには足位置ガイド3が設けられている。また、踏み台2には荷重検出手段としてのロードセル4が内蔵されている。更に、踏み台2には操作部5が着脱自在が取着されている。踏み台2の後方(図1において下方)側面には、健康測定装置1をON/OFFする電源スイッチ6が備えてられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a health measuring device embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the
足位置ガイド3は、使用者のつま先をガイドするつま先ガイド3aと、踵をガイドする踵ガイド3bとから構成されている。ロードセル4は、踏み台2の4角付近に設けられており、足位置ガイド3に使用者が両足を乗せた状態で荷重を検出することで、使用者の重心位置を検出できるように設けられている。操作部5は、接続ケーブル7を介して踏み台2と接続されており、接続ケーブル7は踏み台2に内蔵された図示しないリールにより巻き取られる。
The
図2に示すように、操作部5には、種々の情報を表示する表示画面8と、3種類の運動の種類の中から一つを選択可能な選択手段としてのモード選択スイッチ9と、各種設定を入力する設定ボタン10と、運動測定開始/終了ボタン11と、電子音を発するスピーカ12と、加速度センサ13とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
表示画面8は、規則性のある身体運動を使用者に指示する指示手段として機能する。規則性のある身体運動は、使用者が行う運動の種類と、運動回数と、運動のピッチ間隔とから設定されており、表示画面8はこれらの項目の指示内容を表示することで使用者に規則性のある身体運動を指示する。
The
モード選択スイッチ9は、規則性のある身体運動の種類を選択するスイッチである。本実施形態では、モード選択スイッチ9は規則性のある身体運動において運動の種類を選択するものであり、運動回数及び運動のピッチ間隔は予め設定されている。運動の種類は3種類設定されており、使用者はモード選択スイッチ9を構成する3つのスイッチのうち1つを選択することで、3種類のうち1つの運動を選択することができる。
The
具体的には、健康測定装置1には、図3(a),(b)に示すように膝を曲げた姿勢と膝を伸ばした姿勢とを繰り返す運動と、図4(a),(b)に示すように踵を下ろした姿勢と踵を上げた姿勢とを繰り返す運動と、図5(a),(b)に示すようにつま先を下げた姿勢とつま先を下げた姿勢とを繰り返す運動とが設定されている。膝の曲げ伸ばしは主に大腿四頭筋、ハムストリングス、膝関節、足関節などに関係し、踵の上げ下げは下腿三頭筋、足指屈筋が主に関係し、つま先の上げ下げは前脛骨筋、足関節が主に関係する。使用者は、測定したい筋力や柔軟性を確かめたい部位に合わせて身体運動の種類を選択することができる。
Specifically, the
設定ボタン10は、使用者に関する使用者データを入力する入力手段を構成する。使用者は、表示画面8を見て確認しながら設定ボタン10を操作することで、自身の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さなどの使用者データを入力する。具体的には、使用者は、設定ボタン10を操作することで所望の項目の選択メニューを表示画面8に表示させ、選択した項目について更に設定ボタン10を操作することで、各項目の数値を設定することができる。
The
加速度センサ13は、規則性のある身体運動における運動量を計測する運動量計測手段を構成する。なお、規則性のある身体運動における運動量とは使用者が運動した量のことであり、運動の際の重心変位量、運動回数などで表され、加速度センサ13は運動回数を計測する。加速度センサ13は、使用者に把持された状態で移動するため、使用者の規則性のある身体運動に伴って上昇・下降することで、略一定周期となった電圧信号を計測値として出力する。
The
次に、健康測定装置1の電気的構成について説明する。
図6に示すように、健康測定装置1は、CPU14を備え、CPU14には、入力部15と、ROM16と、RAM17と、表示画面8と、報知手段としてのスピーカ12とが接続されている。入力部15は、上述したモード選択スイッチ9、設定ボタン10及び運動測定開始/終了ボタン11を含む。
Next, the electrical configuration of the
As shown in FIG. 6, the
CPU14は、操作部5の各種入力手段から入力したデータに所定の処理を施してROM16に記憶されているプログラムに従って演算処理を行ったり、表示画面8やスピーカ12にデータを出力させたり、RAM17にデータを保存させたりする。
The
詳しくは、CPU14は、モード選択スイッチ9及び設定ボタン10による入力が終了し運動開始可能な状態で、使用者により運動測定開始/終了ボタン11が押圧されると、使用者により行われる運動の測定を開始する。
Specifically, the
CPU14は、運動測定開始/終了ボタン11が押圧されると、各ロードセル4からデータを入力し、それらの信号をノイズカットして増幅して加算処理する。そして、その加算値の変動を検出し、変動値が所定の範囲内に収まったか否かを判断する。CPU14は、加算値が所定の範囲内に収まっていれば、踏み台2上の使用者の重心が安定したと判断し、規則性のある身体運動を使用者に指示する内容を表示画面8に表示させる。
When the motion measurement start /
そして、図7に示すように、CPU14は、表示画面8の文章表示部8aに「ランプの点滅に合わせて膝の曲げ伸ばしを10回行ってください」という文章を表示させるとともに、表示画面8に膝の曲げ伸ばしのピッチに合わせて交互に点滅するランプ18,19を表示させることで、使用者に規則性のある身体運動を指示する。CPU14は、使用者が膝を曲げるタイミングでランプ18を点灯させ、使用者が膝を伸ばすタイミングでランプ19を点灯させる。運動のピッチ間隔は、例えば1秒間隔に設定されている。CPU14は、運動のピッチに合わせてランプ18,19を点滅させるとともに、そのピッチに合わせてスピーカ12から電子音を発生させる。
Then, as shown in FIG. 7, the
なお、CPU14は、モード選択スイッチ9により選択された運動の種類が踵の上げ下げである場合は、表示画面8の文章表示部8aに「ランプの点滅に合わせて踵の上げ下げを10回行ってください」という文章を表示させる。また、CPU14は、モード選択スイッチ9により選択された運動の種類が運動の種類がつま先の上げ下げである場合は、表示画面8の文章表示部8aに「ランプの点滅に合わせてつま先の上げ下げを10回行ってください」という文章を表示させる。
In addition, when the type of exercise selected by the
また、CPU14は、ロードセル4に検出された使用者の荷重に基づいて、使用者の重心位置を検出する重心検出手段として機能する。CPU14は、使用者が運動を開始すると、所定のサンプリング周波数、例えば20HzでAD変換されたロードセル4の荷重値に基づき、使用者の重心位置を検出し、そのデータを一旦RAM17に記憶させる。
Further, the
そして、CPU14は、図8(a)に示すように表示手段としての表示画面8にXY座標画面8bを表示させて測定中の使用者の重心位置を表示させる。なお、使用者が運動を開始すると図8(a)に示す画面に切り替わるものであり、ランプ18,19の位置は表示画面8内で移動して表示される。また、図8(b)に示すように、CPU14は、XY座標画面8bに、測定中に変動する重心位置の軌跡を表示させることもできる。
Then, as shown in FIG. 8A, the
そして、CPU14は、重心位置に基づいて、規則性のある身体運動における運動量として使用者の重心変位量を計測し、その結果をRAM17に記憶させる。重心変位量は、規則性のある身体運動に伴い、使用者の踵からつま先までの間で重心が移動した割合で表される。RAM17に運動量(重心変位量)が記憶され、そのデータが蓄積されることで、重心動揺パラメータの評価を基準化することが可能となる。
Then, the
また、CPU14は、使用者の規則性のある身体運動の運動量(運動回数)を計測する運動量計測手段として機能する。CPU14は、使用者の運動に伴い加速度センサ13から電圧信号を入力すると、その電圧信号をパルス信号に変換してパルス数をカウンタ回路によりカウントする。そして、CPU14は、図9に示すようにそのカウント値を現在の運動回数として表示画面8に表示させる。そして、CPU14は、使用者の規則性のある身体運動の運動量(運動回数)が所定量、本実施形態では10回に達しているか否かを判定し、運動回数が10回に達したと判定すればスピーカ12から運動終了を意味する電子音を発生させることで運動が終了したことを使用者に報知する。
Further, the
また、CPU14は、自身が算出した重心位置に基づいて、使用者の運動機能を評価する評価手段として機能する。CPU14は、RAM17に記憶された重心位置のデータを読み出し、そのデータに基づいて使用者の運動機能として例えば足腰の強さのレベルを算出する。 Moreover, CPU14 functions as an evaluation means which evaluates a user's motor function based on the gravity center position which self calculated. CPU14 reads the data of the gravity center position memorize | stored in RAM17, and calculates the level of the strength of a leg, for example as a user's exercise | movement function based on the data.
また、CPU14は、足腰の強さのレベル(運動機能)を使用者データ(使用者の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さ)に関連付けてRAM17に記憶させる。そうすると、設定手段としてのCPU14は、入力部15から使用者データを入力すると、RAM17に記憶された運動機能の履歴に基づいて、規則性のある身体運動の種類を設定することができるようになる。
Further, the
また、CPU14は、使用者により規則性のある身体運動が所定回数、本実施形態では10回行われ、再び運動測定開始/終了ボタン11が押圧されると、運動の測定を停止するとともに、運動機能の評価結果を表示画面8に表示させる。例えば、図10に示すように、CPU14は、表示画面8の文章表示部8aに「あなたの足腰レベルは4です」といった内容の文章を表示させる。
In addition, when the user performs regular physical exercise a predetermined number of times, 10 times in the present embodiment, and when the exercise measurement start /
次に、本実施形態のCPU14が実行する処理を図11に従って説明する。
図11に示すように、まず、ステップS1において電源スイッチ6がON状態とされると健康測定装置1が起動する。その状態で、使用者は操作部5を両手で把持し、踏み台2の上の足位置ガイド3に合わせて両足を踏み台2の上面2aに乗せる。
Next, processing executed by the
As shown in FIG. 11, first, when the
そして、CPU14は、ステップS2において使用者の年齢、性別、身長、足の長さが入力された後、ステップS3において運動測定開始/終了ボタン11が押圧されると、運動の測定を開始する。
Then, after the user's age, sex, height, and foot length are input in step S2, the
まず、CPU14は、ステップS4において各ロードセル4から入力したデータに基づいて荷重の加算処理を行って荷重変動を計測した後、ステップS5に進み荷重変動が所定の範囲内であるか否かを判定する。荷重変動が所定の範囲内でないと判定すれば(ステップS5,NO)、ステップS4まで戻って荷重変動を計測する。
First, the
荷重変動が所定の範囲内であると判定すれば(ステップS5,YES)、CPU14はステップS6に進み、規則性のある身体運動の内容を表示画面8に表示させる。本実施形態では、表示画面8の文章表示部8aに「ランプの点滅に合わせて膝の曲げ伸ばしを10回行ってください」という文章を表示させる。そして、CPU14はステップS7に進み運動のピッチ間隔に合わせてランプ18,19の点滅を開始し、ステップS8に進み運動のピッチ間隔に合わせてスピーカ12からのピッチ音の発生を開始する。
If it is determined that the load fluctuation is within the predetermined range (step S5, YES), the
そして、CPU14は、ステップS9において重心位置の計測を行った後、ステップS10に進みその重心位置のデータをRAM17に記憶させる。そして、CPU14は、ステップS11に進み使用者による運動の回数が所定回数に達したか否かを判定する。所定回数終了していないと判定すれば(ステップS11,NO)、ステップS9まで戻り重心位置の計測を行う。
Then, after measuring the center of gravity position in step S9, the
CPU14は、使用者による運動の回数が所定回数終了していると判定すれば(ステップS11,YES)、ステップS12に進み、使用者により運動測定開始/終了ボタン11が押圧されることで重心位置の計測を終了する。そして、CPU14は、ステップS13に進みランプ18,19の点滅を終了させ、ステップS14に進みスピーカ12からのピッチ音の発生を終了させる。そして、CPU14は、ステップS15に進みRAM17に記憶された重心位置のデータに基づいて演算処理を行い、ステップS16に進みその結果算出された使用者の運動機能レベルを表示画面8に表示させて、本処理を終了する。
If the
ここで、CPU14が行う足腰の強さのレベルを判定する判定方法について説明する。
図12は、膝の曲げ伸ばしをそれぞれ5回行ったときの、踵と基準として足のつま先までの長さで正規化した前後方向の重心位置の変動を表している。足の踵に重心があると0%であり、つま先に重心があると100%である。図12に示すように、膝を曲げた姿勢と伸ばした姿勢とでは、前後方向の重心位置が変化する。
Here, the determination method for determining the level of the strength of the legs performed by the
FIG. 12 shows the variation of the center-of-gravity position in the front-rear direction normalized by the length to the toe of the foot as a heel and a reference when the knee is bent and stretched five times. If the center of gravity is on the toe, it is 0%, and if there is a center of gravity on the toes, it is 100%. As shown in FIG. 12, the position of the center of gravity in the front-rear direction changes between the posture in which the knee is bent and the posture in which the knee is extended.
一般には、膝を曲げると、伸ばした状態と比べて重心は前方へ移動する。このとき、下肢の筋力が強く柔軟性がある、即ち足腰が安定している場合には、重心位置は大きく変化しない。このため、本実施形態では、膝を曲げた時の重心位置の最大値と膝を伸ばした時の重心位置の最小値との差を重心位置の変位量Mとしてそれぞれ算出し、複数の変位量Mの最大値に基づいて足腰の強さのレベルを判定するものとした。 In general, when the knee is bent, the center of gravity moves forward compared to the stretched state. At this time, when the muscle strength of the lower limbs is strong and flexible, that is, when the legs and hips are stable, the position of the center of gravity does not change greatly. For this reason, in this embodiment, the difference between the maximum value of the center of gravity position when the knee is bent and the minimum value of the center of gravity position when the knee is extended is calculated as the displacement amount M of the center of gravity position, and a plurality of displacement amounts are calculated. Based on the maximum value of M, the level of the strength of the legs is determined.
具体的には、CPU14は、膝の曲げ伸ばしの際の重心位置の変位量Mが50%以上のときはレベル1、40%〜50%のときはレベル2、30%〜40%のときはレベル3、20%〜30%のときはレベル4、20%未満のときはレベル5と判定する。つまり、レベルが高いほど足腰が強いことを表している。
Specifically, the
図12に示す例では、膝を曲げたときとその後の膝を伸ばしたときとの重心位置の変位量M1〜M5のうち、計測値の最大値は変位量M5の25%であったため、CPU14は足腰の強さのレベルを4と判定した。
In the example shown in FIG. 12, since the maximum value of the measured value is 25% of the displacement amount M5 among the displacement amounts M1 to M5 of the center of gravity position when the knee is bent and when the knee is extended thereafter, the
なお、CPU14は、判定した足腰の強さ(運動機能)を使用者データ、本実施形態では使用者の年齢、性別、身長、足の踵からつま先までの長さに関連付けてRAM17に記憶させる。そうすると、CPU14は、使用者により入力部15から同じデータが入力されると、RAM17からそのデータに関連付けて足腰の強さのレベルを読み出すことができる。
The
また、CPU14は、足腰の強さのレベルに対応させて規則性のある身体運動の種類を設定することができるようになる。例えば、過去の履歴に基づいて、RAM17に予め足腰の強さのレベルと規則性のある身体運動の内容との相関関係を示す対応表を記憶させておけば、CPU14はその対応表を参照して規則性のある身体運動を設定する。例えば、CPU14は、足腰の強さのレベルに対応して運動のピッチ間隔を変更することができる。なお、本実施形態では運動のピッチ間隔は初期設定では例えば1秒に設定されている。
Further, the
また、CPU14は、例えば、特定の使用者の足腰の強さのレベルが、所定の回数以上連続してレベル5であった場合、運動のピッチ間隔を1秒より短く、例えば0.5秒に設定する。そして、CPU14は、ピッチ間隔0.5秒の運動での重心位置の最大変位量に基づき、5段階評価を行う。ここでは、膝の曲げ伸ばしの際の重心位置の変位量が50%以上のときはレベル6、40%〜50%のときはレベル7、30%〜40%のときはレベル8、20%〜30%のときはレベル9、20%未満のときはレベル10と判定する。
Further, for example, when the strength level of a specific user's legs is
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)健康測定装置1では、表示画面8により規則性のある身体運動が使用者に指示され、その運動に伴って検出される荷重に基づき使用者の重心位置が検出され、重心位置の変位量に基づいて使用者の足腰の強さのレベル(運動機能)が評価される。このため、規則性のある身体運動を、使用者が踏み台2上で安定した状態で行うことができ重心移動が起こり易い運動とすれば、使用者の重心動揺に基づいて、足腰の強さのレベル(運動機能)をより正確に客観的に評価することが可能となる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In the
(2)健康測定装置1では、使用者はモード選択スイッチ9により規則的な身体運動の種類(運動の種類)を選択することが可能であるため、目的に合わせて運動の種類を設定することができる。
(2) Since the user can select a regular physical exercise type (exercise type) with the
(3)健康測定装置1では、計測中の使用者の重心位置が表示されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。
(3) Since the center of gravity position of the user being measured is displayed on the
(4)健康測定装置1では、使用者の規則性のある身体運動の重心変位量(運動量)が計測され、その結果がRAM17に記憶される。このため、運動量の履歴に基づいて重心動揺パラメータの評価を基準化することで、より正確なデータを得ることが可能となる。
(4) The
(5)健康測定装置1では、運動回数(運動量)が所定量に達しているか否かが使用者に報知されるため、使用者は自身の重心位置を確認しながら運動することができる。このため、使用者は設定された範囲内で運動を行うことが可能となり、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。
(5) In the
(6)健康測定装置1では、使用者のデータに関連付けて使用者の足腰の強さのレベル(運動機能)が記憶されており、入力部15に使用者のデータが入力されると規則性のある身体運動の種類が設定されることも可能である。このため、入力部15に使用者のデータを入力するだけで、使用者に適した規則性のある身体運動が自動的に設定されることも可能である。
(6) The
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。尚、同様の構成部分については、同一符号を付しその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same component, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態の健康測定装置は、一対の電極を設けたという点で、上記第1実施形態の健康測定装置1と構成が異なる。
図13(a),(b)に示すように、本実施形態の健康測定装置20は、踏み台2のつま先ガイド3aの位置に設けられた印加用電極21と、踵ガイド3bの位置に設けられた計測用電極22とを備えている。印加用電極21と計測用電極22とは、踏み台2上の使用者に電流を印加する一対の電極を構成する。
The health measurement device of the present embodiment is different in configuration from the
As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the
そして、図14に示すように、印加用電極21と計測用電極22とは、CPU14に内蔵された定電流回路に接続されている。CPU14が定電流回路に微弱な高周波数電流を出力すると、印加用電極21を介して使用者の両足裏に電流が印加され、計測用電極22により両足間の電位差が検出される。CPU14は、計測用電極22により検出された電圧血値に基づいて使用者の生体インピーダンスを算出し、生体インピーダンスに基づいて使用者の体組成成分として両足の筋肉量を算出(推定)する。
As shown in FIG. 14, the
そして、判定手段としてのCPU14は、両足の筋肉量の推定量と足腰の強さのレベル(運動機能)とに基づいて、使用者の生体活動機能を判定する。本実施形態では、使用者の生体活動機能として、足腰の強さのレベルを筋肉量で除することで、筋肉の活動レベルを算出する。図15に示すように、CPU14は、算出した筋肉の活動レベルを表示画面8に「あなたの筋活動レベルは4です」といった文章を表示させる。なお、筋肉の活動レベルが小さければ小さいほど、筋肉に対して運動機能が小さいことを意味するため、運動機能のレベルアップを図ることが可能と分かり、筋肉の活動レベルが大きいほど筋肉に対して運動機能が大きいことを意味するため、筋肉の増強を図ることが必要であることが分かる。
And CPU14 as a determination means determines a user's life activity function based on the estimated amount of muscle mass of both legs, and the level (motor function) of the strength of a leg. In the present embodiment, as the user's life activity function, the muscle activity level is calculated by dividing the level of strength of the legs and legs by the muscle mass. As shown in FIG. 15, the
CPU14は、図11においてステップS5の後、つまり踏み台2上の使用者の体重変動が所定の範囲内に収まったと判断した後、ステップS6において使用者に運動を指示する内容を表示させる前に、筋肉量の算出及び筋肉の活動レベルの判定を行う。
The
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)健康測定装置20では、筋肉量の推定量と足腰の強さのレベルとに基づいて使用者の筋肉の活動レベルが判定されるため、使用者は筋肉の推定量と足腰の強さのレベルとの相関関係を知ることができる。このため、使用者は例えば筋肉の増強を図るべきか足腰の強さの向上を図るべきかを検討することが可能となる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、運動量計測手段として運動回数を計測するための加速度センサ13を設けたが、図16に示すように、操作部5の下端に運動量計測手段として運動に伴う移動距離を計測するレーザ変位計23を設けてもよい。レーザ変位計23は、使用者に把持された状態で、操作部5の下端と踏み台2の上面2aとの間の距離Lを検出してCPU14に出力する。CPU14は、図17(a)に示すように膝を伸ばした姿勢での距離L1と、図17(b)に示すように膝を曲げた姿勢での距離L2とをレーザ変位計23から入力する。そして、その差の距離L3=L1−L2を算出し、距離L3の値から曲げ伸ばしのレベルを判定する。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In each of the above embodiments, the
そして、CPU14は、距離L3が予め設定された適正範囲内にあるか否かを判定し、その結果を使用者に報知する。CPU14は、距離L3が適正範囲よりも少なければ表示画面8に黄色を点灯させ、距離L3が適正範囲内であれば青色を点灯させ、適正範囲よりも多い場合には赤色を点灯させる。このため、使用者は膝の曲げ伸ばし量の適正範囲を確認しながら運動を行うことができ、より客観性が高く個人差の少ないデータが得られるようになる。
Then, the
・上記各実施形態において、ロードセル・荷重合計により体重を算出し、重心位置の変動による運動機能と体重を合わせて健康状態を管理してもよい。また、重心行きの変位量のかわりに体重の変化量を用いて運動機能を判定してもよい。 In each of the above-described embodiments, the weight may be calculated from the load cell and the total load, and the health condition may be managed by combining the motor function and the weight due to the change in the center of gravity. Moreover, you may determine a motor function using the variation | change_quantity of a body weight instead of the displacement amount to center of gravity.
・上記各実施形態では、運動量計測手段として運動回数を計測するための加速度センサ13を設けたが、加速度センサ13で運動量として運動回数を計測する代わりに、踏み台2と操作部5との間の接続ケーブル7のリールに巻き付こうとする復元力を利用し、接続ケーブル7の伸縮量をデジタルスケールで計測することにより運動回数や膝の曲げ伸ばしによる移動距離を検出してもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、規則性のある運動のピッチ間隔は、1秒に設定された場合について説明したが、使用者が運動のピッチ間隔を設定してもよい。その場合、例えば、使用者は設定ボタン10を操作して設定メニューの中のピッチ音間隔モードを表示画面8に表示させ、ピッチ間隔として例えば1秒や0.5秒など選択すればよい。また、規則性のある身体運動の回数が10回に設定された場合について説明したが、使用者が運動回数を設定してもよく、運動のピッチ間隔と同様に回数を選択すればよい。
In each of the above embodiments, the case where the pitch interval of the regular exercise is set to 1 second has been described, but the user may set the pitch interval of the exercise. In this case, for example, the user may operate the
・上記各実施形態では、規則性のある身体運動は所定のピッチ間隔で行われるものとしたが、必ずしも一定間隔で行う運動としなくてもよい。その場合、規則性のある身体運動のピッチ間隔を不定と設定すればよい。 In each of the above embodiments, regular physical exercise is performed at a predetermined pitch interval, but it is not always necessary to perform exercise at regular intervals. In that case, the pitch interval of regular physical exercise may be set as indefinite.
・上記各実施形態では、規則性のある身体運動における運動の種類が3種類設定されているものとしたが、運動の種類は2種類以下としてもよいし、4種類以上としてもよい。また、運動の種類は、上記各実施形態で説明したものに限定されない。 In each of the above embodiments, three types of exercise in regular physical exercise are set, but the number of types of exercise may be two or less, or may be four or more. Moreover, the kind of exercise | movement is not limited to what was demonstrated by said each embodiment.
・上記各実施形態では、重心の変位量M1〜M5により足腰の強さを判定する方法について説明したが、それ以外でも重心移動曲線を用いた様々な特徴量に基づいて判定してもよい。例えば、重心の変位量M1〜M5の標準偏差を求め、その値に基づき足腰の強さを判定してもよい。または、重心移動曲線の立ち上がりからピークに達するまでの時間、ピッチ音のタイミングと重心移動曲線の立ち上がりまでの時間を特徴量として足腰の強さを判定してもよい。 In each of the above-described embodiments, the method of determining the strength of the legs and hips based on the displacement amounts M1 to M5 of the center of gravity has been described. However, other methods may be used based on various feature amounts using the center of gravity movement curve. For example, the standard deviation of the center-of-gravity displacements M1 to M5 may be obtained, and the strength of the legs and hips may be determined based on the standard deviation. Alternatively, the strength of the legs may be determined using the time from the rise of the center of gravity movement curve to the peak, the timing of the pitch sound and the time until the rise of the center of gravity movement curve as feature amounts.
・上記各実施形態では、踏み台2と操作部5との間に接続ケーブル7を設けたが、踏み台2と操作部5とにそれぞれ通信手段を設け、電波、光などを用いてワイヤレスで信号を送受信させてもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、表示画面8に計測中の重心位置を表示させるものとしたが、計測中の重心位置を必ずしも表示させなくてもよい。
・上記各実施形態では、CPU14は、入力部15から入力した使用者データや算出した重心位置のデータをRAM17に記憶させるものとしたが、これらのデータを必ずしも記憶させなくてもよい。
In each of the above embodiments, the position of the center of gravity being measured is displayed on the
In each of the above embodiments, the
・上記第2実施形態では、CPU14は使用者の生体インピーダンスに基づいて筋肉量を推定したが、生体インピーダンスに基づいて体脂肪量、内蔵脂肪面積、水分量、骨量などを推定し、これらの体組成成分と運動機能とを合わせて使用者の生体活動機能を判定してもよい。
In the second embodiment, the
1,20…健康測定装置、2…踏み台、4…荷重検出手段を構成するロードセル、8…指示手段及び表示手段を構成する表示画面、9…選択手段を構成する選択モード、10…選択手段及び入力手段を構成する設定ボタン、14…重心検出手段及び評価手段及び運動量計測手段を構成するCPU、17…記憶手段を構成するRAM、21…一対の電極を構成する印加用電極、22…一対の電極を構成する計測用電極、23…運動量計測手段としてのレーザ変位計、M1−M5…変位量。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記踏み台上の使用者の荷重を検出する複数の荷重検出手段と、
前記荷重に基づいて使用者の重心位置を検出する重心検出手段と、
前記重心位置の変位量に基づいて使用者の運動機能を評価する評価手段と、
を備えたことを特徴とする健康測定装置。 Instruction means for instructing the user on the platform to repeat a predetermined physical movement regularly;
A plurality of load detecting means for detecting a load of a user on the step;
Centroid detection means for detecting the position of the centroid of the user based on the load;
Evaluation means for evaluating the user's motor function based on the displacement of the center of gravity position;
A health measuring device comprising:
前記踏み台上の使用者に電流を印加する少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極間に電流を印加することで検出された電圧に基づいて使用者の体組成成分を推定し、その推定量と前記運動機能とに基づいて使用者の生体活動機能を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする健康測定装置。 The health measurement device according to claim 1,
At least a pair of electrodes for applying a current to a user on the platform;
Determination of estimating a user's life activity function based on the estimated amount and the motor function based on the estimated body composition component based on a voltage detected by applying a current between the pair of electrodes Means,
A health measuring device comprising:
複数の身体運動を指示するための情報を記憶する記憶手段と、
前記身体運動の種類を使用者が選択可能な選択手段と、を備え、
前記指示手段は、選択された身体運動に応じた情報に基づいて使用者に指示する、
ことを特徴とする健康測定装置。 The health measuring device according to claim 1 or 2,
Storage means for storing information for instructing a plurality of physical movements;
A selection means capable of selecting a type of the physical exercise by a user,
The instruction means instructs the user based on information according to the selected physical exercise;
A health measuring device characterized by that.
前記踏み台上の使用者の計測中の重心位置を表示する表示手段を備えたことを特徴とする健康測定装置。 In the health measuring device according to any one of claims 1 to 3,
A health measuring apparatus comprising display means for displaying a position of the center of gravity during measurement of a user on the platform.
前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、
前記運動量を記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする健康測定装置。 In the health measuring device according to any one of claims 1 to 4,
A momentum measuring means for measuring a momentum of the physical exercise;
Storage means for storing the amount of exercise;
A health measuring device comprising:
前記身体運動の運動量を計測する運動量計測手段と、
前記運動量が所定量に達しているか否かを判定しその判定結果を使用者に報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする健康測定装置。 In the health measuring device according to any one of claims 1 to 4,
A momentum measuring means for measuring a momentum of the physical exercise;
Informing means for determining whether or not the amount of exercise has reached a predetermined amount and informing the user of the determination result;
A health measuring device comprising:
使用者に関する使用者データを入力するための入力手段と、
前記評価手段により評価された運動機能を前記使用者データに関連付けて記憶する記憶手段と、
前記入力手段に入力された使用者データに応じた前記運動機能の履歴を前記記憶手段から読み出し、その履歴に基づいて前記身体運動の種類を設定する設定手段と、を備え、
前記指示手段は、前記設定手段により設定された身体運動の種類に応じて指示を使用者に指示する、
ことを特徴とする健康測定装置。 In the health measuring device according to any one of claims 1 to 6,
Input means for entering user data about the user;
Storage means for storing the motor function evaluated by the evaluation means in association with the user data;
A setting means for reading out the history of the motor function according to the user data input to the input means from the storage means, and setting the type of the physical exercise based on the history;
The instructing unit instructs the user to instruct according to the type of physical exercise set by the setting unit.
A health measuring device characterized by that.
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