JP2023002204A - Body motion range angle measurement device, training device, and body motion range angle measuring method - Google Patents

Body motion range angle measurement device, training device, and body motion range angle measuring method Download PDF

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Abstract

To provide a body motion range angle measurement device for measuring a joint motion range angle, a training device, and a method for measuring the same.SOLUTION: A body motion range angle measurement device includes: a support part; a rotating shaft that is provided in the support part; a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft so as to be operated with a part of the body; and a measurement part for measuring an angle of rotation of the movable part. In a first position of the movable part and a second position of the movable part different from the first position, the measurement part measures an angle made by the first position, the rotating shaft and the second position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、身体可動域角度測定装置並びに測定方法であって、特に関節可動域の可動角度として測定する身体可動域角度測定装置並びに測定方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a body range of motion angle measuring device and a measuring method, and more particularly to a body range of motion angle measuring device and a measuring method for measuring a motion angle of a joint range of motion.

関節は、脊椎動物であるヒトにおいて、内骨格における骨と骨を連結させる連結部であって、自由に体を動かす機能と、体を支える機能を有している。この関節がどの程度動くことが可能かを示すものが関節可動域である。関節可動域の大きさは、靭帯、腱、筋肉および関節包が、どの程度強固に取り巻くかによって決まる。 In humans, which are vertebrates, joints are joints that connect bones in the endoskeleton, and have the function of freely moving the body and the function of supporting the body. The joint range of motion indicates how much the joint can move. The amount of joint range of motion is determined by how tightly the ligaments, tendons, muscles and joint capsule surround the joint.

ところで、関節可動域を広げたり、柔軟性を高める方法については、ストレッチマシンを活用する方法が出願人らによって提案されている。 By the way, applicants have proposed a method of using a stretching machine as a method of increasing joint range of motion and flexibility.

具体的には、出願人は動的ストレッチマシン リフレキシブルを開発しており、低負荷のプレート(若しくは引張力発生手段)を使用し、脱力しながら反復動作を行うことで、柔軟性向上、関節可動域拡大、血行促進、神経伝達、機能改善、動作向上、リハビリ、疲労回復などの効果が表れる装置を提案している。 Specifically, the applicant has developed a dynamic stretching machine, Reflexible, which uses a low-load plate (or a means for generating tensile force) to perform repetitive motions while relaxing, thereby improving flexibility and improving joint flexibility. We are proposing a device that has effects such as increasing the range of motion, promoting blood circulation, nerve transmission, improving function, improving movement, rehabilitation, and recovering from fatigue.

従来の筋力トレーニングマシンは、ある程度重量のあるプレートの負荷(若しくは引張力発生手段)に抗して力を入れて動かし、筋力の向上や筋肥大を目的としているが、この動的ストレッチマシン リフレキシブルは、低負荷のプレート(若しくは引張力発生手段)に抗さず、脱力しながら動かすのが特徴である。 Conventional strength training machines aim to improve muscle strength and muscle hypertrophy by exerting force against the load (or tensile force generating means) of a plate that has a certain amount of weight. is characterized in that it moves while weakening without resisting a low-load plate (or tensile force generating means).

この関節可動域を具体的に客観的な数値として測定することは提案されていなかった。従来の筋力トレーニングマシンであれば、ウェイトの数とその移動距離を計測するものが提案されていたに過ぎなかった。 It has not been proposed to specifically measure this joint range of motion as an objective numerical value. Conventional strength training machines have only been proposed to measure the number of weights and their movement distance.

例えば、特許文献1において、筋力測定装置と筋力測定方法が提案されている。 For example, Patent Literature 1 proposes a muscle strength measuring device and a muscle strength measuring method.

特許第6258609号公報Japanese Patent No. 6258609

特許文献1における筋力測定では、如何なる重量のウェイトをいかなる距離で、如何なる回数移動させたかを測定するものであって、関節可動域角度を測定するものではなかった。 In the muscle strength measurement in Patent Document 1, it was intended to measure what kind of weight weight was moved by what distance and how many times, but it was not intended to measure the angle of the range of motion of the joint.

即ち、これまで、筋肉に負荷を与えて筋力を強化する従来の筋力トレーニングマシンにおいても、筋肉や関節をストレッチする従来のストレッチマシンにおいても、そのトレーニングの結果、体感として関節可動域が拡がることをマシンの利用者が感じることはあったが、関節可動域角度について、客観的に測定する方法は提案されてこなかった。 In other words, until now, both conventional muscle training machines that apply loads to strengthen muscles and conventional stretching machines that stretch muscles and joints have been shown to increase joint range of motion as a result of training. Although machine users have felt it, no method has been proposed for objectively measuring joint range of motion angles.

この為、過去の自分の関節可動域角度と現在の自分の関節可動域角度を客観的に比較することができていなかった。さらに、現在の自分の関節可動域角度と第三者の関節可動域角度を比較することもできていなかった。加えて、客観的な数値がない以上、当然の事ながら関節可動域角度の基準値も存在せず、この為、関節可動域角度の客観的な評価を行う方法が確立していなかった。 For this reason, it has not been possible to objectively compare one's past joint range-of-motion angle and one's current joint range-of-motion angle. Furthermore, they were not able to compare their current joint range of motion angles with the joint range of motion angles of third parties. In addition, as long as there is no objective numerical value, there is naturally no reference value for the joint range of motion angle, and for this reason, a method for objectively evaluating the joint range of motion angle has not been established.

これに対して、発明者らは従来からの筋力トレーニングマシンまたはストレッチマシンを開発する過程で、これらの装置を稼働させながら関節可動域を角度で表示することを数値化することが可能なことに思い至った。 On the other hand, in the process of developing conventional muscle training machines or stretching machines, the inventors discovered that it was possible to numerically display the range of motion of the joints in terms of angles while operating these machines. I figured it out.

これまで、実際にトレーニング中に関節に直接分度器を当てて関節の角度を測ることも物理上はできるが、支点等が定まらないので、容易に行えることはできず、また、被測定者は関節の開きを一時的に停止する必要があり、しかも、角度を測定する第三者が必要となり、現実的な方法として採用することは容易では無かった。 Until now, it has been physically possible to measure the angle of a joint by directly applying a protractor to the joint during training, but this is not easy because the fulcrum is not fixed. It was necessary to temporarily stop the opening of the opening, and a third party was required to measure the angle, so it was not easy to adopt as a practical method.

本発明の目的は、関節可動域角度を測定する身体可動域角度測定装置とその測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a range-of-motion angle measuring device for measuring joint range-of-motion angles and a measuring method thereof.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、回転軸と、前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、前記可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する。 A body excursion angle measuring device according to the present invention comprises a rotating shaft, a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft and moves with a part of the body, and a measuring part that measures the rotation angle of the movable part. wherein at a first position of the movable part and a second position of the movable part different from the first position, the first position, the rotation axis, and the second position; is measured by the measuring unit.

前記測定部は、前記回転軸、前記可動部または前記身体の少なくともいずれかと連結されてもよい。 The measuring section may be connected to at least one of the rotating shaft, the movable section, and the body.

前記測定部は、前記回転軸、前記可動部および前記身体のいずれとも離間して設置されてもよい。 The measurement unit may be installed apart from any of the rotating shaft, the movable unit, and the body.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、支持部と、前記支持部に設けられる回転軸と、前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、前記可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する。 A body excursion angle measuring device according to the present invention comprises a support, a rotation shaft provided on the support, a movable portion rotatably connected to the rotation shaft and operating together with a part of the body, and the movable and a measurement unit for measuring a rotation angle of the portion, wherein at a first position of the movable portion and a second position of the movable portion different from the first position, the first position and the rotation angle are measured. An angle formed between the axis and the second position is measured by the measuring unit.

前記測定部は、前記支持部、前記回転軸、前記可動部または前記身体の少なくともいずれかと連結されてもよい。 The measurement section may be connected to at least one of the support section, the rotating shaft, the movable section, or the body.

前記測定部は、前記支持部、前記回転軸、前記可動部および前記身体のいずれとも離間して設置されてもよい。 The measurement section may be installed apart from any of the support section, the rotating shaft, the movable section, and the body.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、前記可動部は、引張力が負荷される。 In the body range of motion angle measuring device according to the present invention, a tensile force is applied to the movable portion.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、前記可動部は、前記負荷される引張力に抗することなく動作してもよい。 In the body range of motion angle measuring device according to the present invention, the movable part may operate without resisting the applied tensile force.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、前記可動部は、前記負荷される引張力に抗して動作してもよい。 In the body range of motion angle measuring device according to the present invention, the movable part may operate against the applied tensile force.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、本体ベースの一端に、ウェイトフレームが立設し、他端にアーム支持フレームが立設し、前記本体ベースに着座部ベースがアーム支持フレーム側端部に連結されて、その端部にはシート支持フレームが立設されて、ウェイトフレームとアーム支持フレームは、横フレームでも連結されており、前記アーム支持フレームの先端には、回転軸が水平方向になりその回転軸周りに二枚の連結板が回動自在に設置されていて、前記二枚の連結板と連結されるアームは、前記底部から二股に延在して、それぞれに中途にパッドで被覆されている。 In the body motion range angle measuring device according to the present invention, a weight frame is erected at one end of a main body base, an arm support frame is erected at the other end, and a seat base is attached to the main body base at an arm support frame side end. A seat support frame is erected at the end of the seat support frame, and the weight frame and the arm support frame are also connected to the horizontal frame. Two connecting plates are rotatably installed around the rotary shaft, and an arm connected to the two connecting plates extends in two directions from the bottom part, each having a pad in the middle. covered.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、底部に本体ベースが配置され、上端に定滑車が設けられて、下部にウェイト装置を備えるウェイトフレームと、長尺の背当てパッドを備える背当てパッドフレームと、上端にシートが設けられたシート用フレームが前記本体ベース上に立設され、前記シート用フレームに隣接して、本体ベースの端部にアームが本体ベースに回転軸を介して回動可能に設けられ、前記アームの上端部には、紐状部材が固着され、紐状部材は、ウェイトフレーム上部の定滑車まで引張されて鉛直下向きに方向を変えてウェイト装置に連結され、前記アームは、その中央にアームと平行に腕パッドが固定され、その腕パッドに直角に肘パッドが設けられ、前記アームの下部には、フットステップが設けられる。 A body motion range angle measuring device according to the present invention includes a weight frame having a main body base at the bottom, a fixed pulley at the top, a weight device at the bottom, and a back support pad having a long back support pad. A frame and a seat frame having a seat on the upper end thereof are erected on the main body base, and adjacent to the seat frame, an arm at an end of the main body base rotates to the main body base via a rotation shaft. A string-like member is fixed to the upper end of the arm, the string-like member is pulled to a fixed pulley on the upper part of the weight frame, changes its direction vertically downward, and is connected to the weight device. has an arm pad fixed in its center in parallel with the arm, an elbow pad is provided at right angles to the arm pad, and a footstep is provided under the arm.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、底部に本体ベースが配置され、上部及び下部に定滑車が設けられて、下部にはウェイトが配置されるウェイトフレームが本体ベース上に立設され、ウェイトフレームに隣接して背当てパッド用フレームが立設され、その前面に背当てパッドが固定される。その背当てパッド用フレームに隣接してシートフレームが立設されてその上端にシートが設けられ、前記シートの下には、2つの回転軸が配置され、それぞれの回転軸にガイドローラと可動案内部が回動可能に連結され、その可動案内部の上にはそれぞれ大腿用シートと下腿用シートが配置されることを特徴とする。 In the body excursion angle measuring device according to the present invention, a body base is arranged on the bottom, fixed pulleys are provided on the upper and lower parts, and a weight frame on which a weight is arranged on the lower part is erected on the body base, A back support pad frame is erected adjacent to the weight frame, and the back support pad is fixed to the front surface thereof. A seat frame is erected adjacent to the back pad frame, and a seat is provided on the upper end of the seat frame. Under the seat, two rotating shafts are arranged. are rotatably connected, and a thigh seat and a crus seat are respectively arranged on the movable guide part.

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、上部に定滑車を有するウェイトフレームにウェイトが配置されており、底部にウェイトと垂直な方向に本体ベースが延在し、その先端でサイドベースに固定されて支持され、本体ベースには、回転ロッド支持フレームが立設され、その上部に平行バーを支持するようにY字フレームが設けられる。回転ロッド支持フレームは、ロッド横フレームでウェイトフレームとも連結されて支持されており、回転ロッド支持フレームの上部であってY字フレーム下部に、回転ロッド固定用円盤が配置され、その中心の回転軸に回転ロッドが回動自在に固定され、回転ロッドの一端には、カウンターウェイトが設けられ、他端には垂直方向に突設する突設ロッドが設けられて、その突設ロッドにパッドがかぶされている。 In the body excursion angle measuring device according to the present invention, a weight is arranged on a weight frame having a fixed pulley on the top, and a main body base extends on the bottom in a direction perpendicular to the weight, and is fixed to the side base at its tip. A rotating rod support frame is erected on the main body base, and a Y-shaped frame is provided on the top thereof to support the parallel bar. The rotating rod support frame is also connected to and supported by the weight frame by the rod horizontal frame. A disk for fixing the rotating rod is arranged above the rotating rod supporting frame and below the Y-shaped frame, and the rotation axis is at the center. A rotating rod is rotatably fixed to the body, one end of the rotating rod is provided with a counterweight, and the other end is provided with a projecting rod projecting in the vertical direction, and the projecting rod is covered with a pad. It is

本発明に係る身体可動域角度測定装置は、前記測定部は、ウェイトと所定の間隔で隣接されてウェイトの移動範囲に相当する位置に配置される取付台座と、互いに等間隔で複数個が前記取付台座に設けられて光を発光する発光部と発光部の発光した光の反射光を受光する受光部とからなる送受光部と、送受光部に対応するウェイトに連接して設けられて発光部の光を反射する反射部と、発光部に発光信号を送信するとともに受光部からの受光信号を受信することでウェイトの位置を算出する制御部とからなり、前記ウェイトの相対する面であって、前記送受光部に対面する側面に反射部が前記ウェイトから延在して設けられ、前記反射部は、よく反射するように白色であって、前記反射部の周囲は光を吸収する色や素材とされ、前記送受光部同士の配置間隔が、等間隔で配置され、複数個の前記送受光部をその並びの順序で発光させて、受光部が反射光を受光した位置からウェイトの最上位点と可動終了点を算出してその移動距離から関節可動域の角度を測定する。 In the body excursion angle measuring device according to the present invention, the measuring unit comprises: a mounting pedestal adjacent to the weight at a predetermined interval and arranged at a position corresponding to the movement range of the weight; A light transmitting/receiving part provided on the mounting base and comprising a light emitting part that emits light and a light receiving part that receives the reflected light of the light emitted by the light emitting part; and a control section for calculating the position of the weight by transmitting a light emission signal to the light emitting section and receiving a light reception signal from the light receiving section. A reflecting portion is provided extending from the weight on a side surface facing the transmitting/receiving portion, and the reflecting portion is white so as to reflect well, and the periphery of the reflecting portion is colored to absorb light. The light transmitting/receiving units are arranged at regular intervals, and the plurality of light transmitting/receiving units are made to emit light in the order in which they are arranged. The highest point and the movable end point are calculated, and the angle of the joint range of motion is measured from the movement distance.

本発明に係るトレーニング装置は、支持部と、前記支持部に設けられる回転軸と、前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、前記可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する機能を有する。 A training apparatus according to the present invention comprises a support section, a rotating shaft provided on the supporting section, a movable section rotatably connected to the rotating shaft and operating together with a part of the body, and a rotation angle of the movable section. At a first position of the movable part and a second position of the movable part different from the first position, the first position, the rotation axis, and the It has a function of measuring the angle formed by the second position with the measuring unit.

本発明に係る身体可動域角度測定方法は、支持部と、前記支持部に設けられる回転軸と、前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、前記可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する。 A body motion range angle measuring method according to the present invention comprises: a support section; a rotation shaft provided on the support section; and a measurement unit for measuring a rotation angle of the portion, wherein at a first position of the movable portion and a second position of the movable portion different from the first position, the first position and the rotation angle are measured. An angle formed between the axis and the second position is measured by the measuring unit.

本発明に係る身体可動域角度測定装置並びに測定方法及びトレーニング装置によって、関節可動域を広げたり、柔軟性を高める。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The range-of-motion angle measuring device, the measuring method, and the training device according to the present invention widen the range of motion of joints and improve flexibility.

本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the configuration of a range-of-motion angle measuring device that is a shoulder wing device 2 according to Example 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の側面図である。1 is a side view of a body range of motion angle measuring device that is a shoulder wing device 2 according to Example 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の回転軸の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the rotating shaft of the body motion range angle measuring device, which is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のウェイト装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a weight device of the range-of-motion angle measuring device, which is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のウェイトの上面図である。FIG. 4 is a top view of the weight of the range-of-motion angle measuring device, which is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のウェイトにおけるウェイト拡張部67の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a weight extending portion 67 in the weight of the range-of-motion angle measuring device that is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の送受光部60である。It is the transmitter/receiver 60 of the body motion range angle measuring device, which is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のブロックダイヤグラムである。1 is a block diagram of a body range of motion angle measuring device that is a shoulder wing device 2 according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の子機90のブロックダイヤグラムである。1 is a block diagram of a slave device 90 of a range-of-motion angle measuring device that is the shoulder wing device 2 according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の親機108のブロックダイヤグラムである。2 is a block diagram of the parent device 108 of the range-of-motion angle measuring device, which is the shoulder wing device 2 according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のフローチャートである。4 is a flow chart of a range-of-motion angle measuring device that is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置のフローチャートである。4 is a flow chart of a range-of-motion angle measuring device that is the shoulder wing device 2 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1乃至実施例5に係るショルダーウイング装置2他である身体可動域角度測定装置の計測結果である。It is the measurement result of the body motion range angle measuring device which is the shoulder wing device 2 and others according to Examples 1 to 5 of the present invention. 本発明の実施例1及び2に係るショルダーウイング装置2における身体可動域角度測定装置のウェイト装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a weight device of the range-of-motion angle measuring device in the shoulder wing device 2 according to Examples 1 and 2 of the present invention; 本発明の実施例2に係るショルダーウイング装置2である身体可動域角度測定装置の側面図である。FIG. 10 is a side view of a body range of motion angle measuring device that is a shoulder wing device 2 according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施例3に係るペッグオープン装置130である身体可動域角度測定装置の側面図である。FIG. 11 is a side view of a body range of motion angle measuring device that is a peg opening device 130 according to Example 3 of the present invention. 本発明の実施例3に係るペッグオープン装置130である身体可動域角度測定装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a body range of motion angle measuring device that is a peg opening device 130 according to a third embodiment of the present invention; 本発明の実施例4に係るヒップジョイント180装置170である身体可動域角度測定装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a body range of motion angle measuring device that is a hip joint 180 device 170 according to Example 4 of the present invention. 本発明の実施例4に係るヒップジョイント180装置170である身体可動域角度測定装置の下部構成図である。FIG. 11 is a lower configuration diagram of a body range of motion angle measuring device that is a hip joint 180 device 170 according to a fourth embodiment of the present invention; 本発明の実施例4に係るヒップジョイント180装置170である身体可動域角度測定装置の下部左側面図である。It is a lower left side view of the range-of-motion angle measuring device which is the hip joint 180 device 170 according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例4に係るヒップジョイント180装置170である身体可動域角度測定装置の右側面図である。FIG. 12 is a right side view of the body range of motion angle measuring device which is the hip joint 180 device 170 according to Example 4 of the present invention. 本発明の実施例5に係るヒップジョイントモーション装置200である身体可動域角度測定装置の正面図である。FIG. 11 is a front view of a body range of motion angle measuring device that is a hip joint motion device 200 according to Example 5 of the present invention. 本発明の実施例5に係るヒップジョイントモーション装置200である身体可動域角度測定装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a body range of motion angle measuring device that is a hip joint motion device 200 according to a fifth embodiment of the present invention;

次に、本発明の実施の形態を説明するために実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下で説明する全ての図面において、同一の構成要素には同一の符号を付加し、適宜説明を省略する。 Next, examples will be described in detail with reference to the drawings in order to describe embodiments of the present invention. In addition, in all the drawings described below, the same reference numerals are given to the same components, and the description thereof will be omitted as appropriate.

(実施例1)
本発明に係る実施例1は、ショルダーウイング装置2に本発明を適用したものであり、その概要を図1、2および3に示す。ショルダーウイング装置2は、主に肩甲骨、肩関節、脊柱と、それらに連結される僧帽筋、広背筋、菱形筋、脊柱起立筋、三角筋等上半身全体の筋肉を動かす装置である。ショルダーウイング装置2の構成は、本体ベース4の一端に、ウェイトフレーム6が立設し、他端にアーム支持フレーム8が立設し、本体ベース4に着座部ベース10がアーム支持フレーム8側端部に連結されて、その端部にはシート支持フレーム12が立設される。ウェイトフレーム6とアーム支持フレーム8は、横フレーム14でも連結されている。
(Example 1)
Embodiment 1 according to the present invention is an application of the present invention to a shoulder wing device 2, the outline of which is shown in FIGS. The shoulder wing device 2 is a device that mainly moves the scapula, shoulder joint, spinal column, and the muscles of the entire upper body, such as the trapezius muscle, latissimus dorsi muscle, rhomboid muscle, erector spinae muscle, and deltoid muscle, connected thereto. The shoulder wing device 2 has a weight frame 6 erected at one end of a body base 4 and an arm support frame 8 erected at the other end. , and a seat support frame 12 is erected at the end thereof. The weight frame 6 and the arm support frame 8 are also connected by the horizontal frame 14 .

アーム支持フレーム8の先端には、回転軸16が水平方向になりその回転軸周りに二枚の連結板19が回動自在に設置されている。二枚の連結板19と連結されるアーム18は、前記底部から二股に延在して、それぞれに中途にパッド20で被覆され、端部には回転軸22がアーム18に垂直方向となるように回動自在に設けられ,U字形状したU字ハンドル24が備えられている。 At the tip of the arm support frame 8, two connecting plates 19 are rotatably installed around a rotating shaft 16 extending horizontally. An arm 18 connected to two connecting plates 19 extends in two directions from the bottom, each of which is covered with a pad 20 in the middle, and a rotating shaft 22 at the end of which is perpendicular to the arm 18. A U-shaped handle 24 is rotatably provided in the housing.

また、図3に示すようにアーム18のU字形状底部に二枚の連結板19が設けられ、その二枚の連結板19の間にアーム18、回転軸16、動滑車支持軸27がその順で連結されている。また、動滑車支持軸27に二つの滑車板29が連結され、その二つの滑車板29の両外側にカウンターウェイト26が配置され、さらにその二つの滑車板29の間に動滑車28が挟持され、動滑車28は図示されない回転軸に回動可能に固定される。 Also, as shown in FIG. 3, two connecting plates 19 are provided at the U-shaped bottom of the arm 18, and between the two connecting plates 19, the arm 18, the rotating shaft 16, and the movable pulley support shaft 27 are arranged. connected in order. Two pulley plates 29 are connected to the movable pulley support shaft 27, counterweights 26 are arranged on both outer sides of the two pulley plates 29, and the movable pulley 28 is sandwiched between the two pulley plates 29. , the movable pulley 28 is rotatably fixed to a rotation shaft (not shown).

紐状部材30は、端部がアーム支持フレーム8に横フレーム14が連結する位置の横に設けられた固定部32に固定されて鉛直上向きとなり、動滑車28で、さらにアーム支持フレーム8の下部に設けられた定滑車34で方向がウェイトフレーム6方向へ変更される。さらに、紐状部材30は、ウェイトフレーム6の下端に設けられた定滑車36によって再び鉛直上向き方向に変更される。ウェイトフレーム6の上端にはさらに定滑車38が設置されており、定滑車36で方向が鉛直上向きとなった紐状部材30は、定滑車38により鉛直下向き方向に変更される。 The end of the string-like member 30 is fixed to a fixing portion 32 provided on the side of the position where the horizontal frame 14 is connected to the arm support frame 8 so that the string-like member 30 faces vertically upward. The direction is changed to the direction of the weight frame 6 by the fixed pulley 34 provided in the . Furthermore, the string-like member 30 is changed vertically upward again by a fixed pulley 36 provided at the lower end of the weight frame 6 . A fixed pulley 38 is further installed on the upper end of the weight frame 6 , and the direction of the string-like member 30 directed vertically upward by the fixed pulley 36 is changed to vertically downward by the fixed pulley 38 .

定滑車38により鉛直下向き方向に変更された紐状部材30は、ウェイトフレーム6に配置されて、図4に示されるウェイト装置に連結され、具体的には連結用具40に連結される。 The string-like member 30 changed to the vertically downward direction by the fixed pulley 38 is arranged on the weight frame 6 and connected to the weight device shown in FIG.

シート支持フレーム12の先端には、シート42が配置され、シート支持フレーム12は、シート横フレーム44でアーム支持フレーム8と連結される。 A seat 42 is arranged at the tip of the seat support frame 12 , and the seat support frame 12 is connected to the arm support frame 8 by a seat lateral frame 44 .

続いて、図1~5A、5Bを用いてウェイト装置について詳細に説明する。ウェイト装置ではウェイトが複数枚積層されており、前記連結用具40は、その最上層のウェイト46と連結される。ここで、最上層のウェイトをウェイト46、それより下層のウェイトをウェイト47とする。ウェイト46、47にはいずれも鉛直方向に二か所の貫通孔48が開口し、その貫通孔48にガイドロッド50が貫通し、ガイドロッド50は、ウェイトフレーム6の最上部に設けられるウェイトフレ―ム上部フレーム52と最下端に設けられるウェイトフレ―ム下部フレーム54に固定される。また、ウェイト46、47には紙面垂直方向に貫通孔56が貫通しており、ここにウェイト調節ピン58を挿入すると連結用具40の内部係止部と係止することで、ウェイト調節ピン58挿入より鉛直上側に位置するウェイトが連結用具40上昇時に同時に上昇する構成となっている。 Next, the weight device will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5A and 5B. In the weight device, a plurality of weights are laminated, and the connecting tool 40 is connected to the uppermost weight 46 . Here, weight 46 is the weight of the uppermost layer, and weight 47 is the weight of the lower layer. Both of the weights 46 and 47 have two vertical through holes 48 through which guide rods 50 pass. - The weight frame is fixed to the upper frame 52 and the lower frame 54 of the weight frame provided at the lowest end. The weights 46 and 47 have through holes 56 extending in the direction perpendicular to the plane of the drawing. When the weight adjusting pins 58 are inserted through the holes, the weight adjusting pins 58 are engaged with the inner engaging portions of the connecting tool 40, thereby allowing the weight adjusting pin 58 to be inserted. The weight located vertically above is configured to rise simultaneously when the connecting tool 40 rises.

次に、送受光部60とウェイト46、47の構成について図4並びに図5A、5Bを用いて説明する。 Next, the configuration of the light transmitting/receiving section 60 and weights 46 and 47 will be described with reference to FIGS. 4 and 5A and 5B.

ウェイト46、47において最上部に位置するウェイト46の位置を検出する送受光部60は、取付部72に取り付けられて、ウェイト46に隣接して立設される。図5Aはウェイト46の上面図である。送受光部60は、外光に反応すると誤検知を起こすため、送受光部60の背面と両側面を遮光するコの字形状の遮蔽カバー70によって被覆される。側面の長さは、送受光部60表面に設けられた送受光素子68のみならず、反射マーカー66側面も覆う程度の長さとされる。反射マーカー66は、ウェイト46を被覆してその一部が送受光部60方向に延在した先でウェイト46の短辺と平行となるように垂直に折れ曲がったウェイト拡張部67に設けられる。必要に応じて反射マーカー66は、ウェイト46に直接設けることもできる。 A light transmitting/receiving unit 60 for detecting the position of the weight 46 located at the top of the weights 46 and 47 is attached to the mounting portion 72 and erected adjacent to the weight 46 . FIG. 5A is a top view of the weight 46. FIG. Since the light transmitting/receiving unit 60 causes an erroneous detection when it reacts to external light, it is covered with a U-shaped shielding cover 70 that shields the rear surface and both side surfaces of the light transmitting/receiving unit 60 . The length of the side surface is such that it covers not only the light transmitting/receiving element 68 provided on the surface of the light transmitting/receiving section 60 but also the side surface of the reflective marker 66 . The reflective marker 66 is provided on a weight extending portion 67 that covers the weight 46 and extends in the direction of the transmitting/receiving portion 60 and is vertically bent so as to be parallel to the short side of the weight 46 . Reflective markers 66 may be provided directly on weight 46 if desired.

図5Bは、ウェイト拡張部67を光センサー側から見たものである。反射マーカー66は、よく反射するように白色であることが好ましい。一方、反射マーカー66の周囲は光を吸収する色や素材が好ましい。また、ウェイト46も光を吸収する色や素材であることが好ましい。この部材で、コントラストを高めることで、送受光部60の反応性を向上できるからである。 FIG. 5B is a view of the weight extension 67 from the optical sensor side. The reflective markers 66 are preferably white so that they are highly reflective. On the other hand, the surroundings of the reflective marker 66 are preferably made of a color or material that absorbs light. The weight 46 is also preferably made of a color or material that absorbs light. This is because the responsiveness of the light transmitting/receiving section 60 can be improved by increasing the contrast with this member.

さらに、送受光部60について図6を用いて説明する。送受光部60には、送受光素子68である発光素子74と受光素子76が組となって複数組が間隔を空けずに一列に配置される。ここで、発光素子74と受光素子76はそれぞれ素子カバー71に収納されることで隣接する素子の発光による干渉を予防することができる。また、送受光部60の基板も黒色とすることで基板による反射光を削減できる。この発光素子74と受光素子76はそれぞれマイクロコンピュータ78に結合される。さらに、マイクロコンピュータ78は基板上下に設けられたインターフェース80,82に連結される。 Furthermore, the light transmitting/receiving section 60 will be described with reference to FIG. In the light transmitting/receiving section 60, a plurality of sets of light emitting elements 74 and light receiving elements 76, which are the light transmitting/receiving elements 68, are arranged in a line without an interval. Here, the light-emitting element 74 and the light-receiving element 76 are housed in the element cover 71, respectively, so that interference due to light emission from adjacent elements can be prevented. In addition, the light reflected by the substrate can be reduced by making the substrate of the light transmitting/receiving unit 60 black as well. The light emitting element 74 and light receiving element 76 are each coupled to a microcomputer 78 . Furthermore, the microcomputer 78 is connected to interfaces 80 and 82 provided above and below the substrate.

発光素子74は、具体的には赤外線ダイオードまたは発光ダイオードから構成されている。受光素子76は、フォトセンサーから構成されている。これらの素子用いることで、ウェイトの位置を精度よく検出できるからである。 The light emitting element 74 is specifically composed of an infrared diode or a light emitting diode. The light receiving element 76 is composed of a photosensor. This is because by using these elements, the position of the weight can be detected with high accuracy.

発光素子74は、それぞれ、マイクロコンピュータ78と連結され、配列順位に発光できるように接続される。受光素子76は、いずれかが受光すればよく、まとめてマイクロコンピュータ78と連結される。また、インターフェース80,82もマイクロコンピュータ78と連結される。 The light-emitting elements 74 are each connected to a microcomputer 78 and are connected so as to emit light in order. Any one of the light-receiving elements 76 may receive the light, and they are collectively connected to the microcomputer 78 . Interfaces 80 and 82 are also coupled to microcomputer 78 .

続いて複数の送受光部60について図6を用いて説明する。 Next, the plurality of light transmitting/receiving units 60 will be described with reference to FIG.

送受光部60は、互いにインターフェース80,82で相互に連結される。基板の識別は、それぞれの基板に設けられるジャンパーコネクタ79の設定値を変えることで、識別される。このためジャンパーコネクタ79の設定次第で送受光部60を追加することができる。 The light transmitting/receiving units 60 are interconnected by interfaces 80 and 82 . The board is identified by changing the set value of the jumper connector 79 provided on each board. Therefore, depending on the setting of the jumper connector 79, the light transmitting/receiving section 60 can be added.

続いて本発明に係るシステム概略図を図7、8,9に示す。本発明に係るシステムは、図7に示すように送受光部60と連結する子機90と、複数の子機90と無線で連結される親機108と、親機108と端末110とインターネット112を連結するルータ106と、インターネット112に連結されてデータ処理を行うクラウド109とから構成される。 Schematic diagrams of the system according to the present invention are shown in FIGS. As shown in FIG. 7, the system according to the present invention includes a child device 90 connected to a light transmitting/receiving unit 60, a parent device 108 wirelessly connected to the plurality of child devices 90, a parent device 108, a terminal 110, and the Internet 112. and a cloud 109 that is connected to the Internet 112 and performs data processing.

ここで、子機90はさらにウェイト46の位置すなわち反射マーカー66の位置を検出すると、ウェイト46の位置から算出された角度等を表示する表示部98と、ICタグを内蔵したリストバンドなどを接触させてICタグ内のID情報を伝達し、受発光の開始を支持するICタグアンテナ91と、これらの送受光部60と、表示部98と連結される。 Here, when the handset 90 further detects the position of the weight 46, that is, the position of the reflective marker 66, the display unit 98, which displays the angle calculated from the position of the weight 46, etc., is brought into contact with a wristband or the like having an IC tag. The IC tag antenna 91 for transmitting the ID information in the IC tag and supporting the start of receiving and emitting light, the transmitting/receiving section 60 and the display section 98 are connected.

子機90は、CPU93、メモリ94、無線インターフェース96、表示部インターフェース100、ICタグインターフェース101,シリアルインターフェース102を備える。CPU93は、メモリにプログラムやデータを格納し、無線インターフェース96、シリアルインターフェース102、また、送受光部60、ICタグインターフェース101を制御する機能を有する。 The child device 90 includes a CPU 93 , a memory 94 , a wireless interface 96 , a display unit interface 100 , an IC tag interface 101 and a serial interface 102 . The CPU 93 has a function of storing programs and data in a memory and controlling the wireless interface 96 , the serial interface 102 , the light transmitting/receiving section 60 and the IC tag interface 101 .

無線インターフェース96は、子機90と親機108を連結するインターフェースである。本実施例では、2.4GHz帯の周波数を用いたIEEE802.15.4で示される通信規格を用いたものであって、具体的にはDigi International社のXBEE半導体を用いて構成される。無線インターフェース96は、2.4GHz用アンテナ121と連結される。 A wireless interface 96 is an interface that connects the child device 90 and the parent device 108 . In this embodiment, the communication standard indicated by IEEE802.15.4 using the frequency of 2.4 GHz band is used, and specifically, the XBEE semiconductor manufactured by Digi International is used. The radio interface 96 is connected to the 2.4 GHz antenna 121 .

表示部インターフェース100は、液晶モニタや有機ELのコントロールドライバを制御するインターフェースであり、本発明に係る角度、距離、回数などを表示させるなどの制御を行う。 A display unit interface 100 is an interface for controlling a liquid crystal monitor and an organic EL control driver, and performs control such as displaying the angle, distance, number of times, etc. according to the present invention.

ICタグインターフェース101は、ICタグアンテナ91をコントロールする回路から構成され、ICタグへの信号を生成する変調回路と、ICタグからの信号を復調させる復調回路と、それらを制御する制御回路と、メモリ回路を備える。 The IC tag interface 101 is composed of a circuit that controls the IC tag antenna 91, a modulation circuit that generates a signal to the IC tag, a demodulation circuit that demodulates the signal from the IC tag, a control circuit that controls them, A memory circuit is provided.

シリアルインターフェース102は、送受光部60とシリアル通信で連結され、シリアルインターフェース制御プログラムを用いてCPU93に制御される。送受光部60に発光指示信号を送信し、受光信号を受信し、メモリ94に格納する。 The serial interface 102 is connected to the light transmitting/receiving unit 60 by serial communication, and is controlled by the CPU 93 using a serial interface control program. A light emission instruction signal is transmitted to the light transmitting/receiving unit 60 , a light receiving signal is received, and stored in the memory 94 .

ICタグアンテナ91は、ダイポールアンテナから構成され、直線偏波方式の信号の送受信が可能なように構成される。 The IC tag antenna 91 is composed of a dipole antenna, and is configured to be capable of transmitting and receiving linearly polarized signals.

親機108は、図9によればCPU113と、CPU113と連結されるメモリ107と、CPU113と連結される無線インターフェース114と、CPU113と連結されるWifiインターフェース111とから構成される。 9, the parent device 108 includes a CPU 113, a memory 107 connected to the CPU 113, a wireless interface 114 connected to the CPU 113, and a Wifi interface 111 connected to the CPU 113. FIG.

無線インターフェース114は、子機90の無線インターフェース96と同一規格であり、2.4GHz帯のアンテナ115と連結され、CPU113に制御される。 The wireless interface 114 has the same standard as the wireless interface 96 of the child device 90 , is connected to the 2.4 GHz band antenna 115 , and is controlled by the CPU 113 .

Wifiインターフェース111は、ルータ106まで、無線LAN規格で連結できるよう構成され、TCP/IP規格上でHTTPプロトコルを用いてインターネットに連結できるように構成され、アンテナ117に連結される。 The Wifi interface 111 is configured to be able to connect to the router 106 by the wireless LAN standard, is configured to be connected to the Internet using the HTTP protocol on the TCP/IP standard, and is connected to the antenna 117 .

CPU113は、クラウド109からインターネットとwifi経由でWifiインターフェース111が受信した信号を、無線インターフェース114から子機90へ送信する機能を有するプログラムと、子機90から無線インターフェース114が受信する信号をWifiインターフェース111からルータ106とインターネット経由でクラウド109へ送信する機能を備えるプログラムをメモリ107に格納して起動させる機能を有する。 The CPU 113 transmits a signal received by the Wifi interface 111 from the cloud 109 via the Internet and wifi to the slave device 90 from the wireless interface 114, and transmits a signal received by the wireless interface 114 from the slave device 90 to the Wifi interface. It has a function of storing a program having a function of transmitting from 111 to the cloud 109 via the router 106 and the Internet in the memory 107 and activating the program.

ルータ106は、wifiルータであり、親機108と無線LAN規格で連結され、そこでTCP/IP規格で送信された信号をインターネット経由でクラウド109に送信するとともに、クラウド109からのTCP/IP規格で送信された信号を無線LAN規格で親機108や端末110に送信する機能を有する。 The router 106 is a wifi router and is connected to the base unit 108 by the wireless LAN standard, and transmits the signal transmitted by the TCP/IP standard there to the cloud 109 via the Internet, and also transmits the signal from the cloud 109 by the TCP/IP standard. It has a function of transmitting the transmitted signal to the base unit 108 and the terminal 110 according to the wireless LAN standard.

端末110は、パーソナルコンピュータであり、運動データをグラフ化する機能を有する。具体的にはデータベース管理ソフトウェアとしてマイクロソフト社のアクセス(登録商標)を有し、アクセスと運動データを変換するために関係データベース管理システム(RDBMS)にアクセスするための共通インタ-―フェース (API)であるODBC(登録商標)を備える。端末110は、アンテナ132を介してネットワークと接続される。さらに、端末110は、ICタグアンテナ110Aとも連結される。 Terminal 110 is a personal computer and has a function of graphing exercise data. Specifically, it has Microsoft's Access (registered trademark) as database management software, and is a common interface (API) for accessing relational database management systems (RDBMS) to convert access and motion data. with some ODBC®. Terminal 110 is connected to the network via antenna 132 . In addition, terminal 110 is also connected to IC tag antenna 110A.

インターネット112は、ルータ106とクラウド109を連結しているネットワークであり、電話回線網や光回線などを含む。 The Internet 112 is a network connecting the router 106 and the cloud 109, and includes a telephone line network, an optical line, and the like.

続いて測定したデータを格納するクラウド109について説明する。クラウド109は、webサーバ118と、DBサーバ116と、DBサーバ116に連結される会員データ120と、運動データ122とから構成される。 Next, the cloud 109 that stores measured data will be described. The cloud 109 comprises a web server 118 , a DB server 116 , member data 120 linked to the DB server 116 , and exercise data 122 .

webサーバ118は、HTTPプロトコルで親機108からのデータを伴う問合せをDBサーバ116に問い合わせる機能と、DBサーバ116からのデータを親機108へ返信する機能を有する。アプリケーションとしてApache(登録商標)等を使用する。 The web server 118 has a function of sending an inquiry including data from the parent device 108 to the DB server 116 using the HTTP protocol, and a function of returning data from the DB server 116 to the parent device 108 . Apache (registered trademark) or the like is used as an application.

DBサーバ116は、webサーバ118からの問い合わせにより、RDBMSで記述された会員データ120と運動データ122に対してSQL構文によりデータの格納と算出を行う機能を備えるサーバである。SQL構文は、MySQL(登録商標)、PostgresSQL等のSQLが使用される。 The DB server 116 is a server having a function of storing and calculating the member data 120 and exercise data 122 described in RDBMS by using SQL syntax in response to an inquiry from the web server 118 . As the SQL syntax, SQL such as MySQL (registered trademark) and Postgres SQL is used.

会員データ120は、ICタグに記録されるバンドIDと、会員所属コードがRDBMSで記述される。バンドIDは、利用者毎に決められた利用者識別IDである。会員所属コードは、会員が所属している所属団体ごとのコードである。 The member data 120 describes band IDs recorded in IC tags and member affiliation codes in RDBMS. A band ID is a user identification ID determined for each user. The member affiliation code is a code for each affiliation organization to which the member belongs.

運動データ122は、XBee―ID毎の機種別最大移動距離と機種別最大角度と当日登録されるバンドID毎の最大移動距離及び回数がRDBMSで記述される。また、各会員コードの過去の運動情報、XBee―ID、移動距離、回数もまた記録される。運動情報は、バンドID毎の日付情報とその日付の最大角度情報である。XBee―IDは、会員所属コードに対応する施設が有する本発明に係る身体可動域角度測定装置毎に付されるIDである。移動距離は、バンドID毎の日付情報とその日付における本発明に係る装置における会員が計測した最大移動距離である。回数は、バンドID毎の日付情報とその日付におけるその装置のウェイト46の移動回数である。 In the exercise data 122, the model-specific maximum movement distance and model-specific maximum angle for each XBee-ID, and the maximum movement distance and number of times for each band ID registered on the day are described in RDBMS. In addition, past exercise information, XBee-ID, movement distance, and number of times for each membership code are also recorded. The exercise information is date information for each band ID and maximum angle information for that date. The XBee-ID is an ID assigned to each range-of-motion angle measuring device according to the present invention owned by a facility corresponding to the member affiliation code. The traveled distance is date information for each band ID and the maximum traveled distance measured by the member using the device according to the present invention on that date. The number of times is date information for each band ID and the number of movements of the weight 46 of the device on that date.

続いて、本発明に係る第1実施例の動作について主に図10A及び図10Bを用いて説明する。初めに全システムに電源を入れる(スタート:A2)。子機90、表示部98、ICタグアンテナ91、親機108、ルータ106、クラウド109が起動する。インターネット112は常時起動しているものとする。一方、送受光部60は誤動作を防ぐため当初発光受光しない。 Next, the operation of the first embodiment according to the present invention will be described mainly using FIGS. 10A and 10B. First, turn on the power to the whole system (Start: A2). Child device 90, display unit 98, IC tag antenna 91, parent device 108, router 106, and cloud 109 are activated. It is assumed that the Internet 112 is always running. On the other hand, the transmitter/receiver 60 initially does not emit light or receive light to prevent malfunction.

次にICタグアンテナ91が待ち受け状態となり、ICタグのタッチがあるまで、待ち受けでA4工程にとどまる。ICタグのタッチあった場合は次工程に進む(A4)。 Next, the IC tag antenna 91 enters a standby state and stays in the A4 step in standby until the IC tag is touched. If the IC tag is touched, proceed to the next step (A4).

ICタグのタッチがあると、ICタグアンテナ91は、ICタグのバンドIDを読み取り子機90に送り、子機90は無線インターフェース96、アンテナ121経由で親機108にタッチされたバンドIDと子機90固有のXBee―IDを送信する(A6)。親機108は、バンドIDとXBee―IDをアンテナ115、無線インターフェース114経由で受信する。親機108は、Wifiインターフェース111、アンテナ117経由でバンドIDとXBee―IDをルータ106へ送信する。ルータ106は、アンテナ119経由でバンドIDとXBee―IDをインターネット112経由でクラウド109へ送信する。 When the IC tag is touched, the IC tag antenna 91 reads the band ID of the IC tag and sends it to the slave device 90 , and the slave device 90 reads the band ID touched by the master device 108 via the wireless interface 96 and the antenna 121 and the slave device 90 . The XBee-ID unique to the machine 90 is transmitted (A6). Base unit 108 receives the band ID and XBee-ID via antenna 115 and wireless interface 114 . Base device 108 transmits the band ID and XBee-ID to router 106 via Wifi interface 111 and antenna 117 . Router 106 transmits the band ID and XBee-ID via antenna 119 to cloud 109 via Internet 112 .

クラウド109は、インターネット112経由でバンドIDとXBee―IDを受信する(A8)。クラウド109では、webサーバ118は、バンドIDとXBee―IDをDBサーバ116へ送信する。DBサーバ116は、バンドIDとXBee―IDを会員データ120へ照会するSQLを生成してその登録の有無を照会する。 Cloud 109 receives the band ID and XBee-ID via Internet 112 (A8). In cloud 109 , web server 118 transmits the band ID and XBee-ID to DB server 116 . The DB server 116 generates SQL for querying the member data 120 for the band ID and the XBee-ID, and queries whether it is registered.

DBサーバ116は、照会したバンドIDとXBee―IDが間違いなく会員データ120に登録されている場合は、XBee―IDを運動データ122へ照会するSQLを生成して、そのXBee―ID固有の機種別最大移動距離と機種別最大角度を要求して取得し、webサーバ118、インターネット112、ルータ106、親機108、子機90へ送信する(A10)。他方、DBサーバ116は、照会したバンドIDとXBee―IDが間違いなく会員データ120に登録されていない場合、未登録エラーである旨をwebサーバ118、インターネット112、ルータ106、親機108、子機90へ送信し、表示部98は未登録エラーを表示させ工程A4へ戻る。 If the inquired band ID and XBee-ID are definitely registered in the member data 120, the DB server 116 generates SQL for inquiring the XBee-ID to the exercise data 122, and selects the model specific to that XBee-ID. The maximum movement distance for each model and the maximum angle for each model are requested and acquired, and transmitted to the web server 118, the Internet 112, the router 106, the parent device 108, and the child device 90 (A10). On the other hand, if the inquired band ID and XBee-ID are definitely not registered in the member data 120, the DB server 116 informs the web server 118, the Internet 112, the router 106, the parent device 108, and the child device 108 that an unregistered error has occurred. machine 90, the display unit 98 displays an unregistered error, and the process returns to step A4.

A10工程に続いて、子機90は、シリアルインターフェース102経由で送受光部60に作動信号を送信して電源を印可して送受光部60の動作を開始させる(A12)。 Subsequent to step A10, slave device 90 transmits an activation signal to light transmitting/receiving section 60 via serial interface 102 to apply power to start operation of light transmitting/receiving section 60 (A12).

A12工程に続き図7,8と10Bで示されるように、子機90のCPU93はさらに、表示部インターフェース100にバンドIDと機種を表示させる(A14)。この時点で、ユーザーが装置を稼働させていなければ最初の変位最大値は0である。移動回数は初期も0回である。 Following step A12, as shown in FIGS. 7, 8 and 10B, the CPU 93 of the handset 90 further causes the display unit interface 100 to display the band ID and model (A14). At this point, the initial displacement maximum is 0 if the user has not activated the device. The number of moves is 0 at the beginning as well.

ここで、子機90は、ICタグアンテナ91経由でICタグのタッチの有無を検出する(A16)。 Here, the child device 90 detects whether or not the IC tag is touched via the IC tag antenna 91 (A16).

ICタグのタッチがない場合は、最大移動の判定工程(A18)へ進む。 If the IC tag is not touched, the process proceeds to the maximum movement determination step (A18).

ICタグのタッチがある場合は、データ格納工程(A20)へ進む。 If the IC tag is touched, the process proceeds to the data storage step (A20).

最大移動の判定工程(A18)では、まず、送受光部60の動作が開始されることで、ウェイト46の短辺と平行になるように垂直に折れ曲がったウェイト拡張部67に設けられる反射マーカー66の位置を検出する。反射マーカー66の0度基準点は、アーム18を最も押し下げ、逆にウェイト46が最上位まで上がっている際に位置する反射マーカー66の位置が、対面する送受光素子68の最上部と平行になるウェイト46の位置とする。1回の動作で0度基準点からアーム18が上昇してアーム18に連結されるU字ハンドルもまた上昇してユーザーの腕の肘が曲がり、腕と肩が上昇する。これに応じてウェイト46の位置が下降するので、その0度基準点からの変位(n)を送受光部60が計測する(図12)。この変位の値と、本日これまでに測定した変位最大値とを比較して、計測変位の値の方が大きいのか否かを判定する。 In the step of determining the maximum movement (A18), first, when the operation of the light transmitting/receiving unit 60 is started, the reflective marker 66 provided on the weight extending portion 67 bent vertically so as to be parallel to the short side of the weight 46 is Detect the position of The 0-degree reference point of the reflective marker 66 pushes the arm 18 down the most, and conversely, the position of the reflective marker 66, which is positioned when the weight 46 is raised to the highest position, is parallel to the uppermost part of the facing light transmitting/receiving element 68. position of the weight 46. In one motion, the arm 18 is raised from the 0 degree reference point and the U-handle connected to the arm 18 is also raised to bend the elbow of the user's arm and raise the arm and shoulder. Since the position of the weight 46 is lowered accordingly, the transmitter/receiver 60 measures the displacement (n) from the 0-degree reference point (FIG. 12). This displacement value is compared with the maximum displacement value measured so far today to determine whether the measured displacement value is larger.

計測変位の値の方が大きい場合は、変換工程(A22)へ進み、計測変位の値の方が小さい場合は、インクリメント工程(A24)へ進む。 When the measured displacement value is larger, the process proceeds to the conversion step (A22), and when the measured displacement value is smaller, the increment step (A24) is performed.

変換工程(A22)では、XBee―ID固有の機種別最大移動距離と機種別最大角度を用いて変位に対応する角度を子機90のCPU93が按分で算出する(按分算出方法)。 In the conversion step (A22), the CPU 93 of the handset 90 proportionally calculates the angle corresponding to the displacement using the model-specific maximum movement distance and model-specific maximum angle unique to the XBee-ID (proportional division calculation method).

ここで、機種別最大移動距離とは、反射マーカー66が0度基準点から移動しうる距離であって、構造上移動しうる最大の距離であり、機種別に定まる距離であって、利用者もこれ以上は移動し得ない距離である。本実施例では、アーム18がアーム支持フレーム8に接触することでそれ以上回転軸16が回転できない等構造上の制約などによって定まる距離である。 Here, the maximum movement distance for each model is the distance that the reflective marker 66 can move from the 0 degree reference point, which is the maximum distance that it can move due to its structure, and is the distance determined for each model. It is a distance beyond which it cannot move. In this embodiment, the distance is determined by structural restrictions, such as the arm 18 coming into contact with the arm support frame 8 so that the rotary shaft 16 cannot rotate any further.

機種別最大角度は、機種別最大移動距離に対応する角度であって、これ以上移動し得ない角度である。 The model-specific maximum angle is an angle corresponding to the model-specific maximum movement distance, and is an angle at which no further movement is allowed.

すなわち、按分算出方法とは、機種別最大角度を機種別最大移動距離で按分したものと変位との積から角度を算出する算出方法である。 That is, the proportional division calculation method is a calculation method for calculating the angle from the product of the model-specific maximum angle proportionally divided by the model-specific maximum movement distance and the displacement.

CPU93はさらに、A22で算出した角度を最大角度として更新し、表示部インターフェース100に算出結果である最大角度と、バンドIDと、移動回数と、移動距離とを表示させてA24工程へ進む(A26)。 Further, the CPU 93 updates the angle calculated in A22 as the maximum angle, causes the display unit interface 100 to display the maximum angle, the band ID, the number of times of movement, and the movement distance, and proceeds to step A24 (A26 ).

インクリメント工程(A24)では、以上の動作でウェイト46が1回移動したので移動回数に1回加算する。再びICタグ確認工程(A16)へ進む。 In the increment step (A24), the weight 46 has been moved once by the above operation, so one is added to the number of times of movement. Proceed to the IC tag confirmation step (A16) again.

ここで、ICタグ確認工程(A16)においてICタグが存在する場合のA20工程へ進んだ場合について説明する。この時点での距離最大値、角度最大値、回数データがこの時点でのユーザーの当日の距離最大値、角度最大値、回数データになることから、バンドIDと、XBee―IDとを含めて、子機90、親機108、ルータ106、webサーバ118、DBサーバ116経由で運動データ122に格納される(A20)。 Here, the case of proceeding to step A20 when an IC tag exists in the IC tag confirmation step (A16) will be described. Since the maximum distance, maximum angle, and number of times data at this point become the user's maximum distance, maximum angle, and number of times data for the day at this point, including the band ID and XBee-ID, It is stored in exercise data 122 via child device 90, parent device 108, router 106, web server 118, and DB server 116 (A20).

子機90は、距離最大値、角度最大値、回数データを親機108に送信するとともに、子機90の電源は落とさずに送受光部60の電源を停止してセンサー動作を停止させる(A28)。これにより動作を停止する(A30)。 The child device 90 transmits the maximum distance value, the maximum angle value, and the number of times data to the master device 108, and stops the sensor operation by turning off the power of the light transmitting/receiving unit 60 without turning off the power of the child device 90 (A28 ). This stops the operation (A30).

ここで、端末110において、顧客であるユーザーが使用する端末110に予めインストールされている可動域角度作成プログラムを起動させて、端末110に連結されているICタグアンテナ110Aを起動させる。本発明を使用するユーザーが本システムで当日の測定が全て完了し、自らのバンドIDを端末110に接続されるICタグアンテナ110Aに接触させると、可動域角度作成プログラムは、端末110より、ルータ106、インターネット112、webサーバ118経由でDBサーバ116に運動データの要求を行う。 Here, in the terminal 110, the motion range angle creation program pre-installed in the terminal 110 used by the user who is the customer is activated, and the IC tag antenna 110A connected to the terminal 110 is activated. When the user who uses the present invention completes all the measurements for the day with this system and touches his/her band ID to the IC tag antenna 110A connected to the terminal 110, the range of motion angle creation program is sent from the terminal 110 to the router 106 , the Internet 112 , and the web server 118 to request exercise data from the DB server 116 .

DBサーバ116は、運動データ122より、バンドIDに関連して格納されている、XBee―ID毎の複数日、実際には24日分の角度データをSQL文を生成して検索し、それらのデータをwebサーバ118、インターネット112、ルータ106経由で端末110に送付する。 From the exercise data 122, the DB server 116 searches angle data for multiple days, actually 24 days, for each XBee-ID, stored in association with the band ID, by generating an SQL statement, and retrieves them. Data is sent to terminal 110 via web server 118 , Internet 112 and router 106 .

端末110の可動域角度作成プログラムは、DBサーバ116の送信したデータを受信する。可動域角度作成プログラムは、受信したデータから、最大可動域角度対日付のグラフと、日付別データ一覧表をバンドID毎に集計して端末110に接続される印刷機で印刷可能に編集される(図11)。なお、可動域角度作成プログラムがwebサーバまたはクラウドに測定結果をアップロードしてネットワーク経由でいずれかの端末で表示することもできる。 The range-of-motion angle creation program of the terminal 110 receives the data transmitted by the DB server 116 . The range-of-motion angle creation program compiles a graph of the maximum range-of-motion angle versus date and a date-by-date data list for each band ID from the received data, and edits them so that they can be printed by a printing machine connected to the terminal 110. (Fig. 11). Note that the range-of-motion angle creation program can also upload the measurement results to a web server or cloud and display them on any terminal via the network.

ここで、受信したデータのうち、最新の日付のデータについて予めXBee―ID毎に最大可動域角度について予め定めた3段階の数値A,B,Cでランク分けし、その判定ランクを最大可動域角度対日付のグラフと共に表示する。 Here, among the received data, the data of the latest date are ranked by three predetermined numerical values A, B, and C regarding the maximum range of motion angle for each XBee-ID in advance, and the judgment rank is determined by the maximum range of motion. Display with angle versus date graph.

これらの集計結果は、可動域角度作成プログラムが生成するが、印刷機で印刷するほかに、webサーバで集計結果表示webページを生成してユーザー使用のパーソナルコンピュータ搭載のwebブラウザで閲覧、あるいはユーザー使用のスマートフォンやタブレットのブラウザやwebアプリケーションで閲覧できるようにしても良い。この場合、可動域角度作成プログラムは、本発明を使用するユーザーが本システムで当日の測定が全て完了し、自らのバンドIDを端末110に接続されるICタグアンテナ110Aに接触させると、端末110は連結されて図示されない印刷機で印刷するのかQRコード(登録商標)を表示とするか選択ボタンを表示させる。利用者が印刷ボタンを選択した場合は、端末110に接続される印刷機で印刷される。 These tabulated results are generated by the range of motion angle creation program, and in addition to being printed by a printer, a web page for displaying the tabulated results is generated by a web server and viewed with a web browser installed on a personal computer used by the user, or by the user You may enable it to browse by the browser of a used smart phone or tablet, or a web application. In this case, when the user using the present invention completes all the measurements of the day using this system and touches his/her band ID to the IC tag antenna 110A connected to the terminal 110, the terminal 110 is linked to display a selection button for printing with a printing machine (not shown) or displaying a QR code (registered trademark). When the user selects the print button, the printer connected to the terminal 110 prints.

一方、QRコード(登録商標)表示を選択すると、可動域角度作成プログラムは、ユーザー固有のアドレスを意味するQRコード(登録商標)を自動生成して端末110は連結されて図示されないモニタにQRコード(登録商標)を表示させる。また、可動域角度作成プログラムはこのQRコード(登録商標)に対応するwebページに測定結果をアップロードする。この為、QRコード(登録商標)が表示されたユーザーは、自ら所有のモバイル端末パソコン等でQRコード(登録商標)をスキャンして、QRコード(登録商標)で表示されるwebページを表示してモバイル端末パソコン等の画面に測定結果を表示させることもできる。 On the other hand, when the QR code (registered trademark) display is selected, the range-of-motion angle creation program automatically generates a QR code (registered trademark) that means an address unique to the user, and the terminal 110 is connected to display the QR code on a monitor (not shown). (registered trademark) is displayed. Also, the range of motion angle creation program uploads the measurement results to the web page corresponding to this QR code (registered trademark). For this reason, users who have a QR code (registered trademark) displayed can scan the QR code (registered trademark) with their own mobile terminal personal computer, etc., and display the web page displayed with the QR code (registered trademark). It is also possible to display the measurement results on the screen of a mobile terminal PC or the like.

また、ユーザーに予めIDとパスワードを発行し、利用者別のwebページを表示させ、そのwebページで測定結果を表示させることも可能である。 It is also possible to issue an ID and password to the user in advance, display a web page for each user, and display the measurement results on that web page.

以上の工程により、ショルダーウイング装置2を用いて、主に肩甲骨、肩関節、脊柱と、それらに連結される僧帽筋、広背筋、菱形筋、脊柱起立筋、三角筋等上半身全体の筋肉を動かして、関節可動域角度をショルダーウイング装置2における角度として、客観的に測定することができる。 Through the above steps, using the shoulder wing device 2, mainly the scapula, shoulder joint, spinal column, and the trapezius muscle, latissimus dorsi muscle, rhomboid muscle, erector spinae muscle, deltoid muscle, etc. connected to them, the muscles of the entire upper body. can be moved to objectively measure the joint range of motion angle as the angle in the shoulder wing device 2 .

(実施例2)
本発明に係る実施例2では、本発明に係る実施例1と異なる点について図13を用いて説明する。実施例1では、工程A22に示す通り、機種別最大移動距離と機種別最大角度を用いて変位に対応する角度を子機90のCPU93が算出している。これに対して、三角関数で求める方法について説明する。
(Example 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, as shown in step A22, the CPU 93 of the handset 90 calculates the angle corresponding to the displacement using the model-specific maximum movement distance and the model-specific maximum angle. On the other hand, a method of obtaining with a trigonometric function will be described.

自らの可動域角度θを測定する被測定者は、本発明に係るショルダーウイング装置2のシート42に腰掛け、両手でそれぞれU字ハンドル24に手をかける。この時、被測定者はU字ハンドル24を掴んでM点まで押し下げる。
すると、U字ハンドル24を下げ切った際にウェイト46は最上位迄上昇する。このウェイト46の位置が0度基準点であり、可動域角度θ=0°である。アーム18は、回転軸16(O点)を中心に回転する。ここで、M-O(F-O)間の距離をlとする。
A person to be measured who measures his/her own range of motion angle θ sits on the seat 42 of the shoulder wing device 2 according to the present invention and puts both hands on the U-shaped handle 24 . At this time, the subject grabs the U-shaped handle 24 and pushes it down to the M point.
Then, when the U-shaped handle 24 is fully lowered, the weight 46 rises to the highest position. The position of this weight 46 is the 0-degree reference point, and the range of motion angle θ=0°. The arm 18 rotates around the rotation axis 16 (point O). Here, let l be the distance between MO (FO).

続いて、被測定者が、両手,両肩の力を抜きながらU字ハンドル24を掴んでいると、ウェイト46の下降に応じてU字ハンドル24、アーム18が上昇した結果、肩甲骨、肩関節、脊柱と、それらに連結される僧帽筋、広背筋、菱形筋、脊柱起立筋、三角筋等上半身全体がストレッチされる。 Subsequently, when the person to be measured holds the U-shaped handle 24 while relaxing both hands and shoulders, the U-shaped handle 24 and the arm 18 rise as the weight 46 descends, and as a result, the scapula and shoulder The joints, spinal column, and the trapezius, latissimus dorsi, rhomboids, erector spinae, deltoids, and other muscles connected to them are stretched.

ここで、図13に示すF点まで上昇した場合について考える。即ち、U字ハンドル24は、M-F移動している。一方、カウンターウェイト26並びに動滑車28の中心点C2はC1まで下降する。 Here, consider the case where the temperature rises to point F shown in FIG. 13 . That is, the U-shaped handle 24 is moved MF. On the other hand, the center point C2 of the counterweight 26 and the movable pulley 28 descends to C1.

この結果、動滑車28の移動とともに、紐状部材30が引張され、図12に示すように距離nだけウェイト46が下降する。 As a result, the string member 30 is pulled along with the movement of the movable pulley 28, and the weight 46 is lowered by a distance n as shown in FIG.

すなわち、

Figure 2023002204000002
となる。ところで、動滑車の中心から回転軸Oまでの距離COはmとすると、
Figure 2023002204000003
で表される。つまり、
Figure 2023002204000004
となる。 i.e.
Figure 2023002204000002
becomes. By the way, if the distance CO from the center of the movable pulley to the rotation axis O is m,
Figure 2023002204000003
is represented by in short,
Figure 2023002204000004
becomes.

すなわち、三角形M・F・Oの三辺の長さは、l、l、l×n/2mとなる。 That is, the lengths of the three sides of the triangle M·F·O are 1, 1, and 1×n/2m.

従って余弦定理より、

Figure 2023002204000005
となる。この方法で、その日に最も大きな角度が得られたθを可動域角度とする(余弦定理算出法)。 Therefore, from the law of cosines,
Figure 2023002204000005
becomes. By this method, θ at which the largest angle is obtained on that day is taken as the range of motion angle (cosine law calculation method).

(実施例3)
本発明に係る実施例3は、ペッグオープン装置130に本発明を適用したものであり、その概要を図14,15に示す。
(Example 3)
A third embodiment according to the present invention is an application of the present invention to a peg opening device 130, and its outline is shown in FIGS.

ペッグオープン装置130では、胸郭を開いて胸のストレッチを行う。横隔膜を動かし、呼吸も深く入る。骨盤を立たせ姿勢改善もアプローチできる。肩、胸部にストレッチをかけ、胸郭を開くことで、猫背改善に効果的な種目である。 背もたれを肩甲骨の動きやすい構造にすることで、より効果的に胸が伸ばされる。 The peg opening device 130 opens the ribcage and stretches the chest. Move your diaphragm and breathe deeply. You can also approach posture improvement by raising your pelvis. By stretching the shoulders and chest and opening the ribcage, it is an effective event for improving the stoop. By making the backrest a structure that allows the shoulder blades to move easily, the chest can be stretched more effectively.

上半身前面のストレッチを行う。多方向からの大胸筋のストレッチができる。デスクワークの疲れも緩和される。
骨盤が立ち猫背、姿勢の改善がはかれ、上半身がスッキリ、リラックスする。
Stretch the front of your upper body. You can stretch the pectoral muscles from multiple directions. Fatigue from desk work is also alleviated.
The pelvis stands upright, the posture is improved, and the upper body is refreshed and relaxed.

使用者用椅子の側面と使用者上部をカタカナのコの字状の枠部が床面を軸に回動可能に配置され、両腕で枠部を把持して使用者背中側に倒すマシンであり、倒す角度が測定される。 A U-shaped frame in katakana is placed on the side of the chair for the user and the upper part of the user so that it can rotate around the floor. Yes, and the tilt angle is measured.

実施例3について、実施例1と異なる点を中心に説明する。 The third embodiment will be described, focusing on points different from the first embodiment.

ペッグオープン装置130は、その底部に本体ベース131が配置され、上端に定滑車136が設けられて、下部にウェイト装置134、135を備えるウェイトフレーム138と、長尺の背当てパッド140を備える背当てパッドフレーム142と、上端にシート144が設けられたシート用フレーム146が前記本体ベース131上に立設される。ここで、最上層のウェイトをウェイト134、それより下層のウェイトをウェイト135とする。 The peg opening device 130 has a main body base 131 at its bottom, a fixed pulley 136 at its upper end, a weight frame 138 having weight devices 134 and 135 at its bottom, and a back support pad 140 having a long back. A contact pad frame 142 and a seat frame 146 having a seat 144 at its upper end are erected on the body base 131 . Here, the weight of the uppermost layer is weight 134 and the weight of the lower layer is weight 135 .

さらに、シート用フレーム146に隣接して、本体ベース131の端部にアーム150が回転軸148を介して回動可能に設けられ、アーム150の上端部には、紐状部材154が固着される。紐状部材154は、定滑車136まで引張されて鉛直下向きに方向を変更してウェイト装置134に連結される。 Further, adjacent to the seat frame 146, an arm 150 is rotatably provided at the end of the main body base 131 via a rotating shaft 148, and a string-like member 154 is fixed to the upper end of the arm 150. . The string-like member 154 is pulled to the fixed pulley 136 , changes its direction vertically downward, and is connected to the weight device 134 .

アーム150は、その中央にアーム150と平行に腕パッド156が固定され、その腕パッド156に直角に肘パッド158が設けられる。また、アーム150の下部には、フットステップ152が設けられる。以下、ウェイト装置134、135送受光部、子機、親機の構成は実施例2と同等である。 An arm pad 156 is fixed in the center of the arm 150 in parallel with the arm 150 , and an elbow pad 158 is provided at right angles to the arm pad 156 . A footstep 152 is provided below the arm 150 . The configurations of weight devices 134 and 135, transmitting/receiving units, slave units, and master units are the same as those of the second embodiment.

続いて実施例3の動作について、図14,15を用いて説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be explained with reference to FIGS. 14 and 15. FIG.

自らの可動域角度θbを測定する被測定者は、シート144に腰掛けて、脚はフットステップ152に載せ、肘をアーム150に設けられた肘パッド158に載せて、手でアーム150を掴んで、脚でフットステップ152を踏むと、アーム150が回転軸148を中心にして図14紙面方向左回りに回転し、ウェイト134が上がりアーム150の端部は初期位置FBから床面に対して垂直な作動位置MBまで移動する。この床面に対して垂直な作動位置MBにある際のウェイト134の位置が、他実施例と同様に0度基準点に相当する。フットステップ152の脚の力を抜くと、アーム150が回転軸148を中心にして図14紙面方向右回りに回転し、作動位置MBから初期位置FB方向に移動し、ウェイト134が下がり上半身がストレッチする。このとき、紐状部材154は定滑車136のみを経由しているため、MB-FB間の距離をqとすると、ウェイト装置134においてもウェイトの移動距離はqとなる。そこで、アーム150の長さMB-Ob(=FB-Ob)をpとすれば、余弦定理より、

Figure 2023002204000006
となる(余弦定理算出方法)。この方法で、その日に最も大きな角度が得られたθbを可動域角度とする。以下は実施例1と同様に実施される。なお、可動域角度の算出方法は余弦定理算出方法の他に実施例1同様に按分算出方法でも算出可能である。 The person to be measured, whose range of motion angle θb is to be measured, sits on the seat 144, puts his legs on the footsteps 152, puts his elbow on the elbow pad 158 provided on the arm 150, and holds the arm 150 with his hand. When the foot step 152 is stepped on with the leg, the arm 150 rotates counterclockwise in the direction of the paper surface of FIG. actuating position MB. The position of the weight 134 at the operating position MB perpendicular to the floor corresponds to the 0-degree reference point as in the other embodiments. When the legs of the footstep 152 are released, the arm 150 rotates clockwise in the direction of the paper surface of FIG. do. At this time, since the string-like member 154 passes through only the fixed pulley 136, if the distance between MB and FB is q, the movement distance of the weight in the weight device 134 is also q. Therefore, if the length MB-Ob (=FB-Ob) of the arm 150 is p, then from the law of cosines,
Figure 2023002204000006
(cosine theorem calculation method). By this method, θb at which the largest angle is obtained on that day is taken as the range of motion angle. The following is carried out in the same manner as in Example 1. In addition to the cosine theorem calculation method, the movable range angle can also be calculated by the proportional division calculation method as in the first embodiment.

(実施例4)
本発明に係る実施例4は、ヒップジョイント180装置170に本発明を適用したものであり、その概要を図16~図19に示す。
(Example 4)
Embodiment 4 according to the present invention is the application of the present invention to a hip joint 180 device 170, and the outline thereof is shown in FIGS. 16 to 19. FIG.

ヒップジョイント180装置170では、座位で開脚してストレッチを行う。股関節や、内転筋群の筋肉などに作用し、股関節の可動域角度が拡大する。その結果、股関節の動きや腰痛改善、骨盤が立つことで猫背や姿勢改善を図ることができる。 In the hip joint 180 device 170, stretching is performed with the legs spread in a sitting position. It acts on the hip joints and adductor muscles, increasing the range of motion of the hip joints. As a result, it is possible to improve the movement of the hip joints and lower back pain, and to improve the stoop and posture by raising the pelvis.

ヒップジョイント180装置170は、その底部に本体ベース172が配置され、上部に複数の定滑車が配置されて、下部にはウェイト174が配置されるウェイトフレーム176が本体ベース172上の一端部に立設される。ここで、最上層のウェイトをウェイト174、それより下層のウェイトをウェイト169とする。 The hip joint 180 device 170 has a body base 172 at its bottom, a plurality of fixed pulleys at its top, and a weight frame 176 at one end on which a weight 174 is placed at its bottom. is set. Here, weight 174 is the weight in the uppermost layer, and weight 169 is the weight in the lower layer.

ウェイトフレーム176に隣接して背当てパッド用フレーム180が立設され、その前面に背当てパッド178が固定される。その背当てパッド178に隣接してシートフレーム179が立設されて、その上端にシート182が設けられる。 A back support pad frame 180 is erected adjacent to the weight frame 176, and a back support pad 178 is fixed to its front surface. A seat frame 179 is erected adjacent to the back pad 178, and a seat 182 is provided on its upper end.

前記シート182の下には二つの回転軸193A、193Bがあり、それら193A、193Bにはガイドローラ188A、188Bと可動案内部184A、184Bが回動可能に配置され、その可動案内部184A、184Bの上にはそれぞれ大腿用シート186A、186Bと下腿用シート187A、187Bが配置される(図17)。 Under the seat 182, there are two rotating shafts 193A, 193B. Guide rollers 188A, 188B and movable guides 184A, 184B are rotatably arranged on these 193A, 193B. Thigh sheets 186A, 186B and calf sheets 187A, 187B are respectively arranged on the top (FIG. 17).

大腿用シート186A、186Bの図16紙面向かって手前側には、それぞれ被測定者の大腿部の内側に当接可能な大腿部ストッパー191A、191Bが立設される。また、下腿用シート187A、187Bの図16紙面向かって手前側には、被測定者の脛部の内側に当接可能なそれぞれ下腿部ストッパー190A、190Bが立設される。 Thigh stoppers 191A and 191B, which can come into contact with the inside of the subject's thighs, are erected on the front side of the thigh sheets 186A and 186B in FIG. 16, respectively. Lower leg stoppers 190A and 190B, which can come into contact with the inside of the shin of the person being measured, are erected on the front side of the lower leg sheets 187A and 187B as viewed in FIG.

続いて図17~19を用いて、シート182より下の構成について説明する。シート182は、ウェイト174側はバックシートフレーム181と、前側はシートフレーム179で支持している。このシートフレーム179の右側回転軸193Aには、上からガイドローラ188A、可動案内部184A、扇形板185、係止板209へと回動可能に連結される。 Next, the configuration below the seat 182 will be described with reference to FIGS. 17 to 19. FIG. The seat 182 is supported by the back seat frame 181 on the weight 174 side and by the seat frame 179 on the front side. The right rotating shaft 193A of the seat frame 179 is rotatably connected to the guide roller 188A, the movable guide portion 184A, the sector plate 185, and the locking plate 209 from above.

一方、シートフレーム179の左側回転軸193Bには、上からガイドローラ188B、可動案内部184Bへと回動可能に連結される。 On the other hand, the left rotating shaft 193B of the seat frame 179 is rotatably connected to the guide roller 188B and the movable guide portion 184B from above.

両ガイドローラ188A、188B及び回転軸193A,193Bを同期させる2本の同期ワイヤ197は、ガイドローラ188Aとガイドローラ188Bを8の字形状に連結する。 Two synchronizing wires 197 for synchronizing the two guide rollers 188A and 188B and the rotary shafts 193A and 193B connect the guide rollers 188A and 188B in a figure eight shape.

さらに、ウェイト174と連結されるウェイトワイヤ194は、扇形板185の側面に端部が固定され、バックシートフレーム181から延在される滑車支持部177で支持される定滑車183で方向をウェイト174方向に変え、ウェイト174の下部を通過してウェイト174の背面に設けられた定滑車195で鉛直上向きに方向を変え、ウェイトフレーム176に支持されるトップフレームに設けられて図示されない定滑車198で鉛直下向きに方向を変えてウェイト174に連結される。 Further, the weight wire 194 connected to the weight 174 has its end fixed to the side surface of the fan-shaped plate 185 , and the direction of the weight 174 is controlled by the fixed pulley 183 supported by the pulley support portion 177 extending from the back seat frame 181 . It changes direction, passes under the weight 174, changes direction vertically upward by a fixed pulley 195 provided on the back surface of the weight 174, and is provided on a top frame supported by the weight frame 176 and is fixed by a fixed pulley 198 (not shown). It is connected to the weight 174 by changing the direction vertically downward.

可動案内部を駆動する駆動レバー199と連結されるレバーワイヤ175は、ウェイトフレーム176に回動可能に連結される駆動レバー199の回動部近傍で固定され、ウェイトフレーム176から凸設される凸設部に定滑車189で鉛直下方向に向きを変更し、本体ベース172に連結されてバックシートフレーム181近傍に立設される定滑車171によって水平方向に向きを変え、さらに隣接して水平方向に配置される定滑車173によって向きを変えて係止板209に連結される。係止板209には、扇形板185を係止する係止突起211が凸設されている。 A lever wire 175 connected to a drive lever 199 that drives the movable guide portion is fixed in the vicinity of the rotating portion of the drive lever 199 that is rotatably connected to the weight frame 176 . The direction is changed vertically downward by a fixed pulley 189 in the setting portion, the direction is changed horizontally by a fixed pulley 171 connected to the main body base 172 and set up near the back seat frame 181, and further horizontally adjacent. It is turned and connected to the locking plate 209 by a fixed pulley 173 arranged in the . The locking plate 209 is provided with locking projections 211 for locking the fan-shaped plate 185 .

本発明に係るヒップジョイント180装置170の動作について説明する。ヒップジョイント180装置170において、被測定者は背当てパッド178に背中を当接させた状態で、シート182上に着座する。このとき、被測定者の両脚は、開脚した状態で右足が大腿用シート186Aと下腿用シート187Aの上に配置され、左足は大腿用シート186Bと下腿用シート187Bの上に配置される。図16によれば、大腿用シート186Aと下腿用シート187A、大腿用シート186Bと下腿用シート187Bは、シート182の両脇にそれぞれ配置された状態となっている。また、この時、ウェイト174は着地した状態であり、この状態を測定しようとする可動域角度は180°となる。 The operation of the hip joint 180 device 170 according to the present invention will now be described. In the hip joint 180 device 170 , the person to be measured sits on the seat 182 with the back in contact with the back pad 178 . At this time, both legs of the person to be measured are placed with the right leg on the thigh sheet 186A and the lower leg sheet 187A, and the left leg on the thigh sheet 186B and the lower leg sheet 187B. 16, the thigh seat 186A and the lower leg seat 187A, and the thigh seat 186B and the lower leg seat 187B are arranged on both sides of the seat 182, respectively. Also, at this time, the weight 174 is in a landed state, and the range of motion angle for measuring this state is 180°.

一方、両脚を前方で閉じた状態において、大腿部ストッパー191Aの図16紙面上手前側のフレームに凸設されるストッパー192が、大腿部ストッパー191Bの図16紙面上手前側のフレームに接触して、可動案内部184Aと可動案内部184Bの為す角度が5°開いた状態であり、ウェイト174は最も高い位置に上昇している。この角度が5°の際のウェイト174の位置が、他の実施例における0度基準点に相当する位置である。 On the other hand, when both legs are closed at the front, the stopper 192 projecting from the upper front frame of the thigh stopper 191A in FIG. 16 comes into contact with the upper front frame of the thigh stopper 191B in FIG. , the angle formed by the movable guide portion 184A and the movable guide portion 184B is opened by 5°, and the weight 174 is raised to the highest position. The position of the weight 174 when this angle is 5° corresponds to the 0-degree reference point in other embodiments.

そこで、角度5°から初めて180°に向けて、ウェイト174によって付勢されて両脚を開脚させて、その際に送受光部でウェイト174の移動距離を検出している。 Therefore, from an angle of 5° to 180°, the weight 174 urges the legs to open the legs, and the transmission/reception unit detects the moving distance of the weight 174 at that time.

具体的には、ウェイト174が高い位置から下降することで、ウェイトワイヤ194に連動して、扇形板185は上方向から右回りに回転し、その回転に応じて可動案内部184Aも右回りに回転し、その結果大腿用シート186A、下腿用シート187Aも右回りに回転し、大腿部ストッパー191A、下腿部ストッパー190Aが右足の大腿部と下腿部を押圧して右足を開く方向に加勢する。 Specifically, when the weight 174 descends from a high position, the fan-shaped plate 185 rotates clockwise from above in conjunction with the weight wire 194, and the movable guide portion 184A also rotates clockwise according to the rotation. As a result, the thigh seat 186A and the lower leg seat 187A also rotate clockwise, and the thigh stopper 191A and lower leg stopper 190A press the thigh and lower leg of the right leg to open the right leg. to support.

一方、右側回転軸193Aが右回りに回転すると上からガイドローラ188Aも右回りに回転する。この結果2つの同期ワイヤ197が8の字状結合により、ガイドローラ188Bは左回りに同期して回転する。そこで、左側回転軸193Bも左回りに回転し、その回転に応じて可動案内部184Bも左回りに回転し、その結果大腿用シート186B、下腿用シート187Bも左回りに回転し、大腿部ストッパー191B、下腿部ストッパー190Bが左足の大腿部と下腿部を押圧して左足を開く方向に加勢する。この結果、両脚の間の可動域角度が180度となる方向へ開脚できるところまで開脚し、その結果ウェイトの移動した距離から開脚した可動域角度を測定する。以上の工程により、ヒップジョイント180装置170を用いて、股関節や、内転筋群の筋肉を動かして、ヒップジョイント180装置170における関節可動域の角度として、客観的に測定することができる。 On the other hand, when the right rotating shaft 193A rotates clockwise, the guide roller 188A also rotates clockwise from above. As a result, the two synchronizing wires 197 are coupled in a figure-of-eight shape to synchronously rotate the guide roller 188B counterclockwise. Therefore, the left rotating shaft 193B also rotates counterclockwise, and the movable guide portion 184B also rotates counterclockwise according to the rotation, and as a result, the thigh seat 186B and the lower leg seat 187B also rotate counterclockwise, A stopper 191B and a lower leg stopper 190B press the thigh and lower leg of the left leg to assist in the direction of opening the left leg. As a result, the legs are opened to the point where the range of motion angle between the legs becomes 180 degrees, and the angle of the range of motion is measured from the distance the weight has moved as a result. Through the above steps, the hip joint 180 device 170 is used to move the hip joint and adductor muscles, and the range of motion angle of the hip joint 180 device 170 can be objectively measured.

なお、ここで扇形板185の半径AOをsと、関節可動域角AOBを2θと、ウェイトワイヤ194の移動距離をrとするとその間の関係は扇形板185の弧長を算出する公式により

Figure 2023002204000007
であるから、
Figure 2023002204000008
で表現される(円弧算出方法)。 Here, if the radius AO of the sector plate 185 is s, the joint range of motion angle AOB is 2θ, and the movement distance of the weight wire 194 is r, the relationship between them can be obtained by the formula for calculating the arc length of the sector plate 185.
Figure 2023002204000007
Because
Figure 2023002204000008
(circular arc calculation method).

なお、レバー199を鉛直下方向に押下すると、レバーワイヤ175が引張されて係止板209が図17左回りに回転し、その結果係止突起211が扇形板185を左回りに回転させる。この為、右側回転軸193A、ガイドローラ188A、可動案内部184Aが図17左回りに回転する。また、2つの同期ワイヤ197によって、ガイドローラ188Bは図17右回りに同期して回転する。その結果左側回転軸193B、ガイドローラ188B、可動案内部184Bが図17右回りに回転する。この結果、可動案内部184Aと可動案内部184Bが閉じる方向に閉じられ、同時にウェイトワイヤ194がウェイト174を引張してウェイト174が上昇する。 When the lever 199 is pushed vertically downward, the lever wire 175 is pulled to rotate the locking plate 209 counterclockwise in FIG. Therefore, the right rotating shaft 193A, the guide roller 188A, and the movable guide portion 184A rotate counterclockwise in FIG. Also, the guide roller 188B is synchronously rotated clockwise in FIG. As a result, the left rotating shaft 193B, the guide roller 188B, and the movable guide portion 184B rotate clockwise in FIG. As a result, the movable guide portion 184A and the movable guide portion 184B are closed in the closing direction, and at the same time the weight wire 194 pulls the weight 174 so that the weight 174 is lifted.

なお、本実施例ではウェイトワイヤ194を扇形板185に巻き付けたが、ガイドローラを用いて巻き付けても同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、角度の算出方法は円弧算出方法の他に実施例1同様に按分算出方法でも算出可能である。 Although the weight wire 194 is wound around the fan-shaped plate 185 in this embodiment, it goes without saying that the same effect can be obtained by winding the weight wire 194 using guide rollers. In addition to the arc calculation method, the angle can also be calculated by the proportional division calculation method as in the first embodiment.

(実施例5)
本発明に係る実施例5は、ヒップジョイントモーション装置200に本発明を適用したものであり、その概要を図20、図21に示す。
(Example 5)
A fifth embodiment according to the present invention is an application of the present invention to a hip joint motion device 200, and its outline is shown in FIGS. 20 and 21. FIG.

ヒップジョイントモーション装置200では、回転するバーから突設するパッド上に足をかけてパッドの上昇に併せて動かす。股関節や、外転筋群、内転筋群、大腿四頭筋、ハムストリングスの筋肉などに作用し、股関節の可動域角度が拡大する。その結果、股関節の動きや、腰痛改善、姿勢改善を図ることができる。 In the hip joint motion device 200, a foot is placed on a pad protruding from a rotating bar and moved as the pad rises. It acts on the hip joint, the abductor muscle group, the adductor muscle group, the quadriceps femoris muscle, the hamstring muscle, etc., and the range of motion angle of the hip joint is expanded. As a result, movement of the hip joint, improvement of low back pain, and improvement of posture can be achieved.

ヒップジョイントモーション装置200は、上部に定滑車を有するウェイトフレーム204にウェイト206が配置されており、底部にウェイト206と垂直な方向に本体ベース202が延在し、その先端でサイドベース201に固定されて支持される。本体ベース202には、回転ロッド支持フレーム208が立設され、その上部に平行バー222A、222Bを支持するようにY字フレーム220A,220Bが設けられる。回転ロッド支持フレーム208は、ロッド横フレーム214でウェイトフレーム204とも連結されて支持されている。 In the hip joint motion device 200, a weight 206 is arranged on a weight frame 204 having a fixed pulley at the top, and a main body base 202 extends at the bottom in a direction perpendicular to the weight 206, and is fixed to a side base 201 at its tip. supported by A rotating rod support frame 208 is erected on the main body base 202, and Y-shaped frames 220A and 220B are provided on the top thereof to support parallel bars 222A and 222B. The rotating rod support frame 208 is also connected to and supported by the weight frame 204 by the rod horizontal frame 214 .

回転ロッド支持フレーム208の上部であってY字フレーム220A,220B下部に、ロッド固定用円盤212が配置され、その中心の回転軸215に回転ロッド216が回動自在に固定される。回転ロッド216の一端には、カウンターウェイト218が設けられ、他端には垂直方向に突設する突設ロッドが設けられて、その突設ロッドにパッド224がかぶされている。このロッド固定用円盤212は、ワイヤ巻取り機能を備えており、ロッド固定用円盤212直下に設けられている定滑車210A,210Bによってワイヤの方向が鉛直下向きとなり、回転ロッド支持フレーム208の底部に設けられる定滑車226により、ワイヤの方向がウェイト206のある方向へ水平方向に変わり、ウェイト206の裏側に設けられる図示されない定滑車により鉛直上向となってウェイトフレーム204上端にある図示されない定滑車でさらにワイヤの方向が鉛直下向きに変更されて、ウェイト206に連結されて引張力が付加される。なお、定滑車210A,210Bは左右に1個づつ設けられて回転ロッド216の回転方向によって左右の定滑車210Aと定滑車210Bが使い分けられる。ロッド固定用円盤212には、位置調整ホール219が弧状に複数配置される。この回転ロッド216に設けられる回転ロッドつまみ217の先端が選択された任意の位置調整ホール219に換装されることで回転ロッド216の位置を固定して、パッド224の高さ位置を調整する。なお、最上層のウェイトをウェイト206、それより下層のウェイトをウェイト207とする。 A rod fixing disk 212 is arranged above the rotating rod support frame 208 and below the Y-shaped frames 220A and 220B, and a rotating rod 216 is rotatably fixed to a rotating shaft 215 at the center thereof. A counterweight 218 is provided at one end of the rotating rod 216, and a projecting rod projecting vertically is provided at the other end, and a pad 224 is placed on the projecting rod. This rod fixing disk 212 has a wire winding function, and fixed pulleys 210A and 210B provided directly below the rod fixing disk 212 direct the direction of the wire vertically downward. The fixed pulley 226 provided changes the direction of the wire to the direction of the weight 206 in the horizontal direction, and the fixed pulley (not shown) provided on the back side of the weight 206 makes the wire vertically upward and the fixed pulley (not shown) on the upper end of the weight frame 204. At , the direction of the wire is changed vertically downward and connected to the weight 206 to apply a tensile force. The left and right fixed pulleys 210A and 210B are provided one by one, and the left and right fixed pulleys 210A and 210B are selectively used depending on the rotating direction of the rotating rod 216. FIG. A plurality of position adjusting holes 219 are arranged in an arc shape in the rod fixing disk 212 . The position of the rotating rod 216 is fixed and the height position of the pad 224 is adjusted by replacing the tip of the rotating rod knob 217 provided on the rotating rod 216 with an arbitrary position adjustment hole 219 selected. It should be noted that the weight of the uppermost layer is weight 206 and the weight of the lower layer is weight 207 .

本発明に係るヒップジョイントモーション装置200の動作について説明する。ヒップジョイントモーション装置200は、図20に示すように回転軸215を中心にパッド224が上部に上がっており、一方でウェイト206が下部に位置している状態をスタート位置と定義する。 The operation of the hip joint motion device 200 according to the present invention will now be described. As shown in FIG. 20, the hip joint motion device 200 defines a state in which the pad 224 is raised around the rotation axis 215 and the weight 206 is positioned at the bottom as the start position.

これに対して、図21に示すように回転ロッド216が回転して向きが鉛直下方向となり、パッド224が最下部に下がっており、一方でウェイト206が上部に位置している状態におけるウェイト206の位置が0度基準点である。 On the other hand, as shown in FIG. 21, the rotating rod 216 is rotated to be oriented vertically downward, the pad 224 is lowered to the lowest position, and the weight 206 is positioned at the upper position. is the 0 degree reference point.

なお、パッド224のスタート位置の高さは、回転ロッドつまみ217をいずれかの位置調整ホール219に換装するかで定まる。 The height of the starting position of the pad 224 is determined by replacing the rotary rod knob 217 with one of the position adjustment holes 219 .

ここから、被測定者が測定する側の脚をパッド224に載せて回転ロッド216を回転させた際に脚が上がり、ウェイトの変位を計測することで、股関節の可動域角度を計測することができる。ウェイト206の最も高い位置が図21で示す位置である。回転ロッドつまみ217の先端が選択された任意の位置調整ホール219に換装されることで左回りとなるか、右回りとなるかは決定される。 From here, when the person to be measured puts the leg to be measured on the pad 224 and rotates the rotating rod 216, the leg rises and the displacement of the weight is measured, whereby the range of motion angle of the hip joint can be measured. can. The highest position of the weight 206 is the position shown in FIG. It is determined whether the rotation is counterclockwise or clockwise by replacing the tip of the rotary rod knob 217 with the selected position adjustment hole 219 .

以上右回りと左回りを決定し、パッド224の位置が設定されてから、測定する側の脚をパッド224に載せる。脚の自重により一旦はパッド224が下がるが、そこで、脚の力を抜くと、ウェイト206の自重により、パッド224もまた上昇する。つまり、図21の位置では、ウェイト206が最も高い位置に存在し、ウェイト206が重力によって下がるにつれて、ワイヤに引張されて、ロッド固定用円盤212が回転軸215を中心に回転して、回転ロッド216も回転し、パッド224は右回りに上昇して図20の位置まで上昇する。ウェイト206はその時最も最下部まで降下する。ウェイト206の最下点と0度基準点との差異で角度を計測する。他は実施例1同様に実施される。 After the clockwise and counterclockwise rotations are determined and the position of the pad 224 is set, the leg to be measured is placed on the pad 224 . The pad 224 is temporarily lowered by the weight of the leg, but when the leg is relaxed, the weight of the weight 206 raises the pad 224 as well. 21, the weight 206 is at the highest position, and as the weight 206 descends due to gravity, it is pulled by the wire, and the rod fixing disk 212 rotates around the rotation axis 215 to rotate the rotation rod. 216 also rotates and pad 224 rises clockwise to the position of FIG. Weight 206 is then lowered to the lowest point. The angle is measured by the difference between the lowest point of the weight 206 and the 0 degree reference point. Others are carried out in the same manner as in Example 1.

なお、ここでロッド固定用円盤212の半径AOをtと、0度基準点をBとし、パッドが最も上昇した際のロッド固定用円盤212の上昇した位置をAとすると、関節可動域角AOBをθとし、ウェイトワイヤの移動距離をuとすると、その間の関係は扇形の弧長を算出する公式により

Figure 2023002204000009
であるから、
Figure 2023002204000010
で表現される。なお、角度の算出方法は円弧算出方法の他に実施例1同様に按分算出方法でも算出可能である。 Here, if the radius AO of the rod fixing disk 212 is t, the 0 degree reference point is B, and the raised position of the rod fixing disk 212 when the pad is raised to the maximum is A, then the joint range of motion angle AOB is θ and the moving distance of the weight wire is u.
Figure 2023002204000009
Because
Figure 2023002204000010
is represented by In addition to the arc calculation method, the angle can also be calculated by the proportional division calculation method as in the first embodiment.

なお、本発明ではウェイトの移動距離を測定する方法として赤外線ダイオード又は発光ダイオードとフォトセンサーを利用したが、このほかに超音波を照射し反射して戻るまでの時間の計測を行う超音波法でも行う事ができる。 In the present invention, infrared diodes or light-emitting diodes and photosensors are used as a method for measuring the moving distance of the weight, but in addition to this, an ultrasonic method that measures the time it takes for an ultrasonic wave to be irradiated, reflected, and returned can also be used. can do

この他に、レーザー光をスプリッターで分離して一部を測定対象に照射して反射したレーザー光と元のレーザー光の位相差を測定するレーザー光測距法でも行う事ができる。レーザー光として赤外線レーザー光を用いることもできる。 In addition, a laser light ranging method can be used in which a laser light is split by a splitter, part of the laser light is irradiated onto a measurement object, and the phase difference between the reflected laser light and the original laser light is measured. Infrared laser light can also be used as the laser light.

センサー側にコイルを配置し、ウェイト側に磁石を設け、そのコイルに沿って磁石を移動させて誘導電流で位置を検出するマグネット測距法などを適用することもできる。 It is also possible to apply a magnet ranging method in which a coil is arranged on the sensor side, a magnet is provided on the weight side, and the magnet is moved along the coil to detect the position by an induced current.

さらに、モーションキャプチャ―手法を採用してユーザーが自分の体、とりわけ腕や足に発光素子又はマーカーを一定間隔で取り付けて、その後方や横にカメラを配置し、ウェイトの位置に関わりなく、ユーザーの腕や脚の位置から関節の位置と回転方向や、移動速度から関節可動域角度を測定することもできる。 Furthermore, by adopting a motion capture technique, the user attaches light-emitting elements or markers to his body, especially his arms and legs, at regular intervals, and cameras are placed behind and to the side, allowing the user to move freely regardless of the position of the weight. It is also possible to measure the position and rotation direction of the joint from the position of the arm or leg, and the joint range of motion angle from the movement speed.

また、ユーザーの体ではなく、本体装置の可動部と回転軸に発光体を取り付けて本体装置のパッド等の動きを測定装置で測定することで、可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測することもできる。 In addition, by attaching a light-emitting body to the movable part and the rotating shaft of the main unit instead of the user's body and measuring the movement of the pad or the like of the main unit with a measuring device, the first position of the movable part and the first position can be determined. The angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position can also be measured by the measuring section at a second position of the movable section that is different from the position of .

モーションセンサー手法の例として、カメラやマーカーを用いる光学式で行う事ができる。さらに、加速度計や角速度計、ジャイロまた地磁気計を用いる慣性式で行ことができる。なお、加速度計や角速度計、ジャイロまた地磁気計を用いる慣性式で行なう測定部は、可動部、回転軸、身体のいずれかに連結されてもよい。加えて磁界発生装置やコイルを用いる磁気式で行うこともできる。さらに、ポテンシオメーターを用いる機械式で実現することもできる。 An example of a motion sensor method can be done optically using a camera or markers. In addition, it can be done inertially using accelerometers, angular velocimeters, gyros or geomagnetometers. Note that the inertial measurement unit using an accelerometer, angular velocity meter, gyro, or geomagnetometer may be connected to any one of the movable unit, the rotating shaft, and the body. In addition, a magnetic system using a magnetic field generator or a coil can also be used. Furthermore, it can also be realized mechanically using a potentiometer.

加えて、ユーザーや本体装置に発光体を付加することなく、カメラで撮影して画像認識機能から位置を検出することもできる。 In addition, it is also possible to take a picture with a camera and detect the position from the image recognition function without adding a light-emitting body to the user or the main device.

また、本発明ではワイヤに引張力を発生させる手段として、ウェイトを用いて重力を使用しているが、バネや、ゴムなどの弾性体、油圧力、気体圧力、電気力を用いて引張力を発生させることもできる。 Further, in the present invention, a weight is used as a means for generating a tensile force on the wire, and gravity is used. can also occur.

これまで、いずれも回転軸が支持部で支持される装置について説明してきたが、負荷調整式 ハンドグリッパーにグリッパーの角度を測定するセンサーを設けることで回転軸が支持部で支持されることのない装置を提供することもできることは言うまでもない。 So far, all of the explanations have been about devices in which the rotating shaft is supported by a support, but by installing a sensor that measures the angle of the gripper in the load-adjustable hand gripper, the rotating shaft is not supported by the support. It goes without saying that a device can also be provided.

または、支持部が無く、回転軸と、前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、前記可動部の第一の位置と、前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測することもできる。その場合、前記測定部は、可動部、回転軸のいずれにも設けることができる。 Alternatively, the movable body includes a rotating shaft without a supporting portion, a movable portion that is rotatably connected to the rotating shaft and moves together with a part of the body, and a measuring portion that measures the rotation angle of the movable portion. At a first position of the portion and a second position of the movable portion different from the first position, the angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position is defined as the It can also be measured by the measuring unit. In that case, the measuring section can be provided on either the movable section or the rotating shaft.

2 ショルダーウイング装置
4 本体ベース
6 ウェイトフレーム
8 アーム支持フレーム
10 着座部ベース
12 シート支持フレーム
14 横フレーム
16 回転軸
18 アーム
19 二枚の連結板
20 パッド
22 回転軸
24 U字ハンドル
26 カウンターウェイト
27 動滑車支持軸
29 二つの滑車板
28 動滑車
30 紐状部材
34 定滑車
36 定滑車
38 定滑車
40 連結用具
42 シート
44 シート横フレーム
46 ウェイト
47 ウェイト
48 貫通孔
50 ガイドロッド
52 ウェイトフレーム上部フレーム
54 ウェイトフレーム下部フレーム
56 貫通孔
58 ウェイト調節ピン
60 送受光部
66 反射マーカー
67 ウェイト拡張部
68 送受光素子
70 遮蔽カバー
72 取付部
74 発光素子
76 受光素子
78 マイクロコンピュータ
79 ジャンパーコネクタ
80 インターフェース
82 インターフェース
90 子機
91 ICタグアンテナ
93 CPU
94 メモリ
96 無線インターフェース
98 表示部
100 表示部インターフェース
101 ICタグインターフェース
102 シリアルインターフェース
106 ルータ
108 親機
109 クラウド
110A ICタグアンテナ
111 Wifiインターフェース
112 インターネット
113 CPU
114 無線インタフェース
115 アンテナ
116 DBサーバ
117 アンテナ
118 webサーバ
119 アンテナ
120 会員データ
121 2.4GHz用アンテナ
122 運動データ
130 ペッグオープン装置
131 本体ベース
132 アンテナ
134 ウェイト
135 ウェイト
136 定滑車
138 ウェイトフレーム
142 パッドフレーム
144 シート
146 シート用フレーム
148 回転軸
150 アーム
152 フットステップ
154 紐状部材
156 腕パッド
158 肘パッド
169 ウェイト
170 ヒップジョイント180装置
171 定滑車
172 本体ベース
173 定滑車
174 ウェイト
175 レバーワイヤ
176 ウェイトフレーム
177 滑車支持部
178 背当てパッド
179 シートフレーム
180 背当てパッド用フレーム
181 バックシートフレーム
182 シート
183 定滑車
184A 可動案内部
184B 可動案内部
185 扇形板
186A 大腿用シート
186B 大腿用シート
187A 下腿用シート
187B 下腿用シート
188A ガイドローラ
188B ガイドローラ
189 定滑車
190A 下腿部ストッパー
190B 下腿部ストッパー
191A 大腿部ストッパー
191B 大腿部ストッパー
192 ストッパー
193A 右側回転軸
193B 左側回転軸
194 ウェイトワイヤ
195 定滑車
197 同期ワイヤ
198 定滑車
199 駆動レバー
200 ヒップジョイントモーション装置
202 本体ベース
204 ウェイトフレーム
206 ウェイト
207 ウェイト
208 回転ロッド支持フレーム
209 係止板
210A 定滑車
210B 定滑車
211 係止突起
212 ロッド固定用円盤
215 回転軸
216 回転ロッド
217 回転ロッド変更つまみ
218 カウンターウェイト
219 位置調整ホール
220A Y字フレーム
220B Y字フレーム
222A 平行バー
222B 平行バー
224 パッド
226 定滑車
2 Shoulder wing device 4 Body base 6 Weight frame 8 Arm support frame 10 Seat base 12 Seat support frame 14 Horizontal frame 16 Rotating shaft 18 Arm 19 Two connecting plates
20 Pad 22 Rotating shaft 24 U-shaped handle 26 Counterweight 27 Moving pulley support shaft 29 Two pulley plates 28 Moving pulley 30 String member 34 Fixed pulley 36 Fixed pulley 38 Fixed pulley 40 Connecting tool 42 Seat 44 Seat horizontal frame 46 Weight 47 Weight 48 Through hole 50 Guide rod 52 Weight frame upper frame 54 Weight frame lower frame 56 Through hole 58 Weight adjustment pin 60 Transmitting/receiving part 66 Reflective marker 67 Weight extension part 68 Transmitting/receiving element 70 Shielding cover 72 Mounting part 74 Light emitting element 76 Light receiving Element 78 Microcomputer 79 Jumper connector 80 Interface 82 Interface 90 Slave unit 91 IC tag antenna 93 CPU
94 memory 96 wireless interface 98 display unit 100 display unit interface 101 IC tag interface 102 serial interface 106 router 108 base unit 109 cloud 110A IC tag antenna 111 Wifi interface 112 Internet 113 CPU
114 Wireless interface 115 Antenna 116 DB server 117 Antenna 118 Web server 119 Antenna 120 Member data 121 2.4 GHz antenna 122 Exercise data 130 Peg opening device 131 Body base 132 Antenna
134 weight 135 weight 136 fixed pulley 138 weight frame 142 pad frame 144 seat 146 seat frame 148 rotating shaft 150 arm 152 foot step 154 string member 156 arm pad 158 elbow pad 169 weight 170 hip joint 180 device 171 fixed pulley 172 body base 173 Fixed pulley 174 Weight 175 Lever wire 176 Weight frame 177 Pulley support 178 Back support pad 179 Seat frame 180 Back support pad frame 181 Back seat frame 182 Seat 183 Fixed pulley 184A Movable guide 184B Movable guide 185 Fan-shaped plate 186A Thigh sheet 186B for thighs 187A sheet for lower legs 187B sheet for lower legs 188A guide roller 188B guide roller 189 fixed pulley 190A lower leg stopper 190B lower leg stopper 191A thigh stopper 191B thigh stopper 192 stopper 193A right rotating shaft 193B Left rotating shaft 194 Weight wire 195 Fixed pulley 197 Synchronization wire 198 Fixed pulley 199 Drive lever 200 Hip joint motion device 202 Body base 204 Weight frame 206 Weight 207 Weight 208 Rotating rod support frame 209 Locking plate 210A Fixed pulley 210B Fixed pulley 211 Engagement Stop projection 212 Rod fixing disk 215 Rotating shaft 216 Rotating rod 217 Rotating rod change knob
218 Counterweight 219 Position adjustment hole 220A Y-shaped frame 220B Y-shaped frame 222A Parallel bar 222B Parallel bar 224 Pad 226 Fixed pulley

これに対して、発明者らは従来からの筋力トレーニングマシンまたはストレッチマシンを開発する過程で、これらの装置を稼働させながら関節可動域を角度で表示すること数値化することが可能なことに思い至った。 On the other hand, in the process of developing a conventional muscle training machine or stretching machine, the inventors found that it is possible to quantify the range of motion of joints by displaying the angle while operating these machines. I figured it out.

これまで、実際にトレーニング中に関節に直接分度器を当てて関節の角度を測ることも物理上はできるが、支点等が定まらないので、容易に行えることはできず、また、被測定者は関節のきを一時的に停止する必要があり、しかも、角度を測定する第三者が必要となり、現実的な方法として採用することは容易では無かった。
Until now, it has been physically possible to measure the angle of a joint by directly applying a protractor to the joint during training, but this is not easy because the fulcrum is not fixed. It was necessary to temporarily stop the movement of the body, and a third party was required to measure the angle, so it was not easy to adopt as a practical method.

Claims (12)

回転軸と、
前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、
前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、
前記可動部の第一の位置と、
前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する身体可動域角度測定装置。
a rotating shaft;
a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft and moves together with a part of the body;
A measurement unit that measures the rotation angle of the movable unit,
a first position of the movable portion;
Body range of motion in which the measurement unit measures an angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position at a second position of the movable part different from the first position Angle measuring device.
前記測定部は、前記回転軸、前記可動部または前記身体の少なくともいずれかと連結されることを特徴とする請求項1に記載の身体可動域角度測定装置。 2. The body excursion angle measuring device according to claim 1, wherein the measuring section is connected to at least one of the rotating shaft, the movable section, and the body. 前記測定部は、前記回転軸、前記可動部および前記身体のいずれとも離間して設置されることを特徴とする請求項1に記載の身体可動域角度測定装置。 2. The body range of motion angle measuring device according to claim 1, wherein the measuring section is installed away from any of the rotating shaft, the movable section, and the body. 支持部と、
前記支持部に設けられる回転軸と、
前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、
前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、
前記可動部の第一の位置と、
前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する身体可動域角度測定装置。
a support;
a rotating shaft provided on the support;
a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft and moves together with a part of the body;
A measurement unit that measures the rotation angle of the movable unit,
a first position of the movable portion;
Body range of motion in which the measurement unit measures an angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position at a second position of the movable part different from the first position Angle measuring device.
前記測定部は、前記支持部、前記回転軸、前記可動部または前記身体の少なくともいずれかと連結されることを特徴とする請求項4に記載の身体可動域角度測定装置。 5. The body range of motion angle measuring device according to claim 4, wherein the measuring section is connected to at least one of the supporting section, the rotating shaft, the movable section, and the body. 前記測定部は、前記支持部、前記回転軸、前記可動部および前記身体のいずれとも離間して設置されることを特徴とする請求項4に記載の身体可動域角度測定装置。 5. The body range of motion angle measuring device according to claim 4, wherein the measuring section is installed apart from any of the supporting section, the rotating shaft, the movable section, and the body. 前記可動部は、引張力が負荷されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の身体可動域角度測定装置。 7. The body range of motion angle measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein a tensile force is applied to the movable part. 前記可動部は、前記負荷される引張力に抗することなく動作することを特徴とする請求項7記載の身体可動域角度測定装置。 8. The body range of motion angle measuring device according to claim 7, wherein the movable part operates without resisting the applied tensile force. 前記可動部は、前記負荷される引張力に抗して動作することを特徴とする請求項7記載の身体可動域角度測定装置。 8. The body range of motion angle measuring device according to claim 7, wherein the movable part operates against the applied tensile force. 前記測定部は、
ウェイトと所定の間隔で隣接されてウェイトの移動範囲に相当する位置に配置される取付台座と、
互いに等間隔で複数個が前記取付台座に設けられて光を発光する発光部と発光部の発光した光の反射光を受光する受光部とからなる送受光部と、
発光部に発光信号を送信するとともに受光部からの受光信号を受信すること
でウェイトの位置を算出する制御部とからなり、
前記ウェイトの相対する面であって、前記送受光部に対面する側面に反射部が前記ウェイト又はそのウェイトの延在部に設けられ、前記反射部は、よく反射するように白色であって、前記反射部の周囲は光を吸収する色や素材とされ、
前記送受光部同士の配置間隔が、等間隔で配置され、
複数個の前記送受光部をその並びの順序で発光させて、受光部が反射光を受光した位置からウェイトの最上位点と可動終了点を算出してその移動距離から身体の可動な角度を測定する請求項4乃至9いずれか一つに記載の身体可動域角度測定装置。
The measurement unit
a mounting base adjacent to the weight at a predetermined interval and arranged at a position corresponding to the movement range of the weight;
a light transmitting/receiving unit comprising a plurality of light emitting units provided on the mounting base at equal intervals, each of which emits light and a light receiving unit which receives reflected light of the light emitted by the light emitting unit;
a control unit that calculates the position of the weight by transmitting a light emission signal to the light emitting unit and receiving a light reception signal from the light receiving unit;
A reflective portion is provided on the weight or an extension portion of the weight on a side surface of the weight facing the light transmitting/receiving portion, and the reflective portion is white so as to reflect well, The surroundings of the reflecting part are made of a color or material that absorbs light,
The arrangement intervals between the light transmitting and receiving units are arranged at equal intervals,
A plurality of the light transmitting/receiving units are caused to emit light in the order of their arrangement, the highest point of the weight and the movable end point are calculated from the position where the light receiving unit receives the reflected light, and the movable angle of the body is calculated from the movement distance. 10. The body range of motion angle measuring device according to any one of claims 4 to 9.
支持部と、
前記支持部に設けられる回転軸と、
前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、
前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、
前記可動部の第一の位置と、
前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する機能を有するトレーニング装置。
a support;
a rotating shaft provided on the support;
a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft and moves together with a part of the body;
A measurement unit that measures the rotation angle of the movable unit,
a first position of the movable portion;
having a function of measuring an angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position at a second position of the movable part different from the first position by the measuring unit training device.
支持部と、
前記支持部に設けられる回転軸と、
前記回転軸と回動可能に連結されて身体の一部と共に動作する可動部と、
前記可動部の回転角を測定する測定部とを備え、
前記可動部の第一の位置と、
前記第一の位置とは異なる前記可動部の第二の位置において、前記第一の位置と、前記回転軸と、前記第二の位置と、の為す角度を前記測定部で計測する身体可動域角度測定方法。
a support;
a rotating shaft provided on the support;
a movable part that is rotatably connected to the rotating shaft and moves together with a part of the body;
A measurement unit that measures the rotation angle of the movable unit,
a first position of the movable portion;
Body range of motion in which the measurement unit measures an angle formed by the first position, the rotation axis, and the second position at a second position of the movable part different from the first position Angle measurement method.
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