JP4491580B2 - 捻れ計測装置及びそれを用いた捻れ測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、人体の歪みを定量的に計測するための装置に関し、より特定的には、当該歪みの内、人体の捻れを定量的に計測するための装置に関する。

人体における種々の歪みを客観的に理解することは、健康維持、病気予防、病気治療などにおいて、重要な要素である。たとえば、整体師は、経験で得られた人体の観察によって、人体における種々の歪みを認識し、発生している歪みに応じた施術を患者に施すことによって、体の各種不調を改善させることができる。もし、人体の歪みを客観的に理解でき、当該歪みに応じた運動や体操、ストレッチング、整体施術等を適切に選択して、実行することができれば、健康維持等に効果的である。この歪みとして、たとえば、人体の左右の傾き、捻れ、及び前後の曲がりの３種類が挙げられる。この３種類の歪み中でも、特に、捻れを定量的に計測することは困難であった。ここで、人体の捻れとは、背骨を略中心軸とする捻れをいう。

このような背景の下、特許文献１では、腰関節捻転度及び足関節廻外度を測定して、左右の不均衡度合いを測定する装置が開示されている。具体的には、腰関節捻転度の測定用具（Ｇ）及び足関節廻外度の測定用具（Ｉ）が、特許文献１の段落００４５〜００５４、段落００７５〜００７６、及び００７９〜００８０、並びに図１７〜図１９、図３１〜図３２、及び図３４に開示されている。特許文献１の図１７に示されているように、ターンテーブル（６６）は、支点軸（６４）を中心に回動可能である。両足は、足載せ皿（７４）の上に載せられる。足載せ皿（７４）は、回動軸（７３）を中心に回動可能であるが、通常は、ロックピン（７８）によって、回動しないように固定されている。特許文献１の図３１及び段落００７５〜００７６に示すように、腰関節捻転度を測定する場合、被験者は、両足を足載せ皿（７４）に載せて、水平な固定バー（３８）を持ちながら、上半身を左右方向へひねり回す。その際、指針（６７）が指す分度器（６３）の角度を読み取る。これによって、左にひねった場合と、右にひねった場合との角度を得ることができる。左の角度と右の角度とが異なれば、左右が不均等であるとして、それに応じた運動等が行われる。

また、特許文献１の図３４に示されるように、足関節の廻外度は、足載せ皿（７４）の回動軸（７３）を中心に外側に回動させることによって、計測される。足関節廻外度についても、左右の不均等度合いが測定され、それに応じた運動等が行われる。このように、特許文献１に記載の装置では、腰関節の捻転度及び足関節の廻外度が測定されることによって、左右の不均等度合いが測定され、健康維持に役立たれる。

特許文献２に記載の立位バランス測定装置は、複数の３軸力覚センサを用いて、各測定ポイントでの３軸方向の力のかかり具合を出力する装置である。
特開２００１−３２７４８１ 特開２００７−３２５７０２

特許文献１に記載の装置は、特許文献１の段落００７５〜００７６及び００７９〜００８０に記載されているように、左右の不均等度合いを測定することはできるが、自然な状態でどのような捻れが生じているかを測定することはできない。特許文献１に記載の装置では、意図的に左右にターンテーブル（６６）を回すこととしているので、余計な力が加わり、正確な捻れを測定することができない。人体の捻れは、肩甲骨、脊髄、股関節、背筋、腰筋、大腿部の筋肉等、様々な部位が要因となって発生しているものである。特許文献１に記載の装置のように、水平な固定バー（３８）を持ちながら腰を動かし、ターンテーブル（６６）を意図的に回したのでは、人体の全体から生じているであろう捻れが吸収されてしまい、正確な捻れを計測することができない。

仮に、特許文献１に記載の装置を用いて、意図的にターンテーブル（６６）を回すことなく自然な状態でターンテーブル（６６）の回動角度を検出したとしても、捻れは正確には計測できない。なぜなら、特許文献１に記載の装置では、足が開くように固定されているので、被験者が恣意的、または安定性を保ちたいために、体重移動を起こしてしまうおそれがあり、回動角度にバラツキが生じたり、計測値に正確さが得られない場合があるからである。

また、より自然な状態を維持するために、水平な固定バー（３８）を持たずにターンテーブル（６６）の上に載った場合を考える。この場合、腕や手が自由に動く状況となるので、被験者は、恣意的でなくても、立位に不安定さを感じれば、安定できるように腕や手を動かしてしまう可能性がある。これでは、自然な体位での捻れ計測ができず、計測結果にバラツキや不正確さが生じてしまう可能性がある。

特許文献２の段落００３５には、捻れを測定できると記載されているが、具体的にどのように測定するのかが不明である。

それゆえ、本発明の目的は、計測結果にバラツキが生じないようにすることが可能な捻れ計測装置及びそれを用いた捻れ計測方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、両肩が固定された状態で人体の捻れ度合いを測定するための捻れ計測装置であって、軸を中心に回動可能であり、立った状態の人体を載せるための回動部と、回動部の回動角度を検出するための回動角度検出部と、回動部の回動中心を通るように、回動部の上面から傾動可能に略垂直に立脚し、人体が回動部に載った際、人体の両足に挟まれ得る垂直立脚部とを備える。

好ましくは、捻れ計測装置は、回動部の上面であり、かつ、垂直立脚部の両脇に設置され、人体の足を載せるための足載せ台をさらに備えるとよい。当該足載せ台は、足が載せられた際、少なくとも足のかかと部分が回動部の上面に接しない大きさを有しているとよい。

好ましくは、捻れ計測装置は、人体の捻れ度合いを測定する際に、人体の両肩を固定するための両肩固定手段をさらに備えるとよい。

たとえば、両肩固定手段は、壁であってもよい。

たとえば、両肩固定手段は、伸縮自在に自立している伸縮自在支柱と、伸縮自在支柱に取り付けられ、両肩を当接する板部材とを含む構造であっても良い。

好ましくは、捻れ計測装置は、垂直立脚部の傾斜角度を検出するための傾斜角度検出部をさらに備えるとよい。

好ましくは、捻れ計測装置は、回動部の回動を停止するためのブレーキ装置をさらに備えるとよい。

たとえば、回動角度検出部は、回動部の円周部分に取り付けられた指針と、指針が示す位置に設けられた分度器とを含む構造であっても良い。

たとえば、回動角度検出部は、地磁気方位センサを用いて回動角度を検出する構造であってもよい。

好ましくは、回動角度検出部は、３Ｄセンサであって、垂直立脚部の傾斜角度も計測可能な位置に取り付けられており、回動角度と傾斜角度とを測定すると良い。

本発明の他の局面は、両肩が固定された状態で人体の捻れ度合いを測定するための方法であって、軸を中心に回動可能な回動部に人体を載せる工程と、回動部の回動中心を通るように、回動部の上面から傾動可能に略垂直に立脚した垂直立脚部を人体の両足で挟み、垂直立脚部を略垂直に立脚させる工程と、回動部の回動角度を測定する工程とを備える。

本発明によれば、垂直立脚部を設けて、垂直立脚部が垂直に立脚するように、両足の内側で垂直立脚部を挟み込んだ状態で、捻れの計測が行われる。これにより、両足に余計な力が加えられることが防止されるので、計測結果のバラツキが生じにくくなる。また、両肩が固定された状態で測定されるので、肩より下の捻れによって加わる力が、両足を介して、回動部に伝わり、その結果、捻れが生じていた場合、回動部が回動することとなる。また、両肩を固定しようと意識する被験者は、意図的又は無意識の内に回動部を回動させることが困難となる。よって、より計測結果のバラツキが生じにくくなると共に、正確な捻れ度合いが得られることとなる。

さらに、足載せ台の上に、両足が載せられた際、かかと部分が回動部の上面に接しないので、両足に余計な力が加えられることが効果的に防止される。そのため、さらに、計測結果のバラツキが生じにくくなる。

両肩固定手段として壁を用いれば、安価に捻れ計測装置を提供することができる。また、両肩固定手段として、伸縮自在の構造を用いれば、コンパクトな捻れ計測装置を提供することが可能となる。

傾斜角度検出部を設けることによって、垂直立脚部が垂直に立脚しているか否かを客観的に確認することができ、計測結果のバラツキがさらに生じにくくなる。

また、ブレーキ装置を設け、計測を開始するときに、回動部の制止を解除することができるので、被験者が自然な状態で立っているときに生じている捻れを的確に捉えることができる。

回動角度検出部として、分度器及び指針を用いた簡易な構成を採用することにより、低コストで、捻れ計測装置を提供することが可能となる。

回動角度検出部を地磁気方位センサや３Ｄセンサを用いた構造にすれば、被験者が一人で捻れを計測したい場合であったとしても、容易に捻れ度合いを確認することができる。

傾斜角度検出部を３Ｄセンサを用いた構造にすれば、被験者が下を向くなどして垂直立脚部が略垂直になっていることの確認がより容易となり、計測結果のバラツキをさらに防止することができる。

本発明に係る捻れ計測装置及びそれを用いた捻れ計測方法は、人体の捻れをバラツキを少なく計測することができるので、健康維持、病気予防、病気治療などに有用である。

本発明のこれらおよび他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る捻れ計測装置１の正面図である。図２は、捻れ計測装置１に被験者が載ったときの様子を示す正面図である。図３は、捻れ計測装置１の主要部を示した右側面図である。図４は、捻れ計測装置１の平面図である。なお、図４において、回動部１ａ及び両肩固定板２２以外の部分は、記載が省略されている。図５は、回動部１ａの斜視図である。

図１において、捻れ計測装置１は、回動部１ａと、回動角度検出部１ｂと、垂直立脚部７と、傾斜角度検出部８と、右足載せ台９と、左足載せ台１０と、ブレーキ装置１ｃと、両肩固定手段１ｄとを備える。回動部１ａは、円形板２と、軸受け３と、回動軸４と、土台５とを含む。回動角度検出部１ｂは、分度器６と、指針１１とを含む。ブレーキ装置１ｃは、ブレーキシュー部１２と、ブレーキ台１３と、ワイヤ１４と、支柱１５と、ブレーキハンドル１６とを含む。両肩固定手段１ｄは、右支柱１７と、左支柱１８と、下梁１９と、上梁２０と、スライド板２１と、両肩固定板２２と、蝶ボルト２３とを含む。

円形板２の底面中心部分には、軸受け３が固定的に取り付けられている。土台５の中心部分には、回動軸４が固定的に取り付けられている。回動軸４は、軸受け３に挿入されている。これにより、回動部１ａは、回動軸４を中心に回動可能となる。なお、円形板２を回動させるための構成は、これに限られるものではない。あらゆる周知の機構を用いて、回動部１ａが構成され得る。

図５に示すように、分度器６は、回動部１ａを載置するための円板６ａの周縁の一部に形成されている。分度器６の中心は、回動部１ａの回動中心と略一致する。指針１１は、円形板２の円周部分に垂れ下がるように取り付けられている。指針１１の先は、分度器６を指し示す。指針１１が示す分度器６上の数値によって、回動角度検出部１ｂは、回動部２の回動角度を検出する。図４に示す平面図上、分度器６における０度の指標と回動部１ａの回動中心Ｃとを結ぶ線分が、両肩固定板２２と垂直に交差するように、回動部１ａ及び分度器６は、配置されている。指針１１が０度を指す場合、人体の捻れが存在しないと想定している。

垂直立脚部７は、円形板２の回動中心を通り、分度器６における０度の指標と回動部１ａの回動中心Ｃとを結ぶ線分上に、円形板２の上面から、略垂直に立脚している。円形板２の回動中心を通ることで、垂直立脚部７の傾きを正確に確認することができる。垂直立脚部７は、下端で、Ｌ字状に貼り付けられた可撓性テープ２４及び２５によって、傾動可能に固定されている。なお、垂直立脚部７を傾動可能に固定するための手段は、これに限られない。

右足載せ台９と左足載せ台１０とは、垂直立脚部７の両脇であって、円形板２の上面に固定的に取り付けられている。図４に示すように、被験者の右足Ｈｆａ及び左足Ｈｆｂの内側で、垂直立脚部７が挟まれるようにして、捻れの計測が行われる。右足載せ台９及び左載せ台１０は、被験者の足が載せられた際、少なくとも足のかかと部分が円形板２の上面に接しない位置に保持する大きさを有している。したがって、図４に示すように、右足Ｈｆａ及び左足Ｈｆｂのかかとは、円形板２の上面から浮いた状態となっている。

図３に示すように、傾斜角度検出部８は、垂直立脚部７の前方上端に取り付けられている。図４に示すように、傾斜角度検出部８は、水準器８ａを含む。水準器８ａの示す指標によって、垂直立脚部７の傾斜角度が検出される。

図１に示すように、ブレーキ装置１ｃは、自転車のブレーキのような構造を有している。ブレーキ台１３は、床面に固定されているか、又は円板６ａ上に固定されている。ブレーキ台１３の上に取り付けられたブレーキシュー部１２は、ワイヤ１４の伸縮に応じて、円形板２を挟み込み、円形板２の回動を制止する。支柱１５の上部に取り付けられたブレーキハンドル１６を握ると、ワイヤ１４が縮み、ブレーキシュー部１２が円形板２を挟み込む。

図１において、右支柱１７は、床面から立脚している。なお、右支柱１７は、伸縮自在の構造を有しており、床面と天井面とによって固定されている。図１及び図２では、天井部分の記載を省略している。左支柱１８についても、右支柱１７と同様に設けられている。なお、右支柱１７及び左支柱１８は、自立可能な構造を有していても良い。右支柱１７と左支柱１８とを繋ぐように、下梁１９と上梁２０とが取り付けられている。下梁１９と上梁２０とを繋ぐように、スライド板２１が取り付けられている。スライド板２１は、略中心に溝を有する。両肩固定板２２は、当該溝に蝶ボルト２３によってスライド可能に取り付けられている。蝶ボルト２３を緩めることによって、両肩固定板２２を上下させることができる。

回動部１ａの上に被験者が載ったとき、当該被験者の両肩部分に両肩固定板２２が当接する程度の位置に、スライド板２１及び両肩固定板２２は設けられている。図３では、仮に、回動部１ａの後端と両肩固定板２２の前面とが鉛直線上となるように配置するように記載したが、これに限られるものではない。被験者の胸板の厚さや、腰の曲がり具合、猫背度合い等に応じて、回動部１ａは、前後させることができる。重要な点は、被験者の両肩が両肩固定板２２に当接し、両肩が動かない固定された状態で捻れを計測することである。

図２及び図４を用いて、捻れの計測方法について説明する。まず、指針１１が０度を指す状況で、被験者Ｈは、ブレーキハンドル１６を握りながら、回動部１ａの上に膝を伸ばして載る。なお、膝が曲がっていると、体重移動が可能となり、正確な計測ができない。その際、被験者Ｈは、右足Ｈｆａのかかとが円形板２の上面に接しないようにして、右足載せ台９の上に右足Ｈｆａを載せる。また、被験者Ｈは、左足Ｈｆｂのかかとが円形板２の上面に接しないようにして、右足載せ台１０の上に右足Ｈｆｂを載せる。その際、かかとが回動部１ａの上面に接しない程度に、体重をかかとにかけることが重要である。つま先に力が入ると、正確な計測ができない。右足Ｈｆａのつま先と左足Ｈｆｂのつま先とが一致するようにし、かつ、右足Ｈｆａ及び左足Ｈｆｂの内側で垂直立脚部７を挟み込む。その際、被験者Ｈは、水準器８ａを見ながら、垂直立脚部７が円形板２から略垂直に立脚するように、両足の挟み具合を調整する。その後、被験者Ｈは、両肩を両肩固定板２２に当接させて、両肩がぶれないように両肩を固定する。なお、両肩を固定した後、垂直立脚部７が円形板２から略垂直に立脚するように、両足の挟み具合が調整されてもよい。

このような状態で、被験者Ｈは、ブレーキハンドル６の握りを解除する。被験者Ｈの身体に捻れが存在すれば、回動部１ａは回動して、指針１１によって、回動角度が示されることとなる。この回動角度を被験者Ｈ又は第三者が読み取ることによって、人体の捻れが計測されることとなる。

このように、第１の実施形態では、垂直立脚部７を設けて、垂直立脚部７が垂直に立脚するように、両足の内側で垂直立脚部７を挟み込んだ状態で、捻れの計測が行われる。これにより、両足に余計な力が加えられることが防止されるので、計測結果のバラツキが生じにくくなる。また、両肩を両肩固定板２２に当接させることによって、両肩が固定された状態で、捻れが計測されることとなる。したがって、肩より下の捻れによって加わる力が、両足を介して、回動部１ａに伝わり、その結果、捻れが生じていた場合、回動部１ａが回動することとなる。また、両肩を固定しようと意識する被験者は、意図的又は無意識の内に回動部１ａを回動させることが困難となる。よって、より計測結果のバラツキが生じにくくなると共に、正確な捻れ度合いが得られることとなる。さらに、右足載せ台９及び左足載せ台１０の上に、両足が載せられた際、かかと部分が接しないので、両足に余計な力が加えられることが効果的に防止される。そのため、さらに、計測結果のバラツキが生じにくくなる。

また、ブレーキ装置１ｃを設け、計測を開始するときに、回動部１ａの制止を解除することができるので、被験者が自然な状態で立っているときに生じている捻れを的確に捉えることができる。

傾斜角度検出部８を設けることによって、垂直立脚部７が垂直に立脚しているか否かを客観的に確認することができ、計測結果のバラツキがさらに生じにくくなる。第１の実施形態では、回動角度検出部１ｂを分度器６及び指針１１を用いた簡易な構成にしているので、低コストで、捻れ計測装置１を提供することが可能となる。

なお、第１の実施形態では、両肩を固定するために両肩固定板２２を有する両肩固定手段１ｄを用いることとした。しかし、両肩固定手段１ｄとして、壁を使うことも可能である。ここで、壁とは、捻れ計測装置１の設置面に対して垂直である面のことを意味する。すなわち、回動部１ａを壁の前に置き、被験者が壁に両肩を当接させることによっても、捻れの計測が可能である。すなわち、本発明の捻れ計測装置は、両肩が固定された状態で人体の捻れ度合いを測定するための装置であり、両肩固定手段の構成が、特に限定されるものではない。なお、両肩を固定するとは、被験者が意識的に両肩を板状部に当接させて両肩を固定している場合と、機械的に挟まれるなどして両肩が固定されている場合とを含む概念である。

図６は、両肩固定手段１ｄの変形例を示す斜視図である。図６において、両肩固定手段１ｄは、台座板２６と、右伸縮自在支柱２７，２８，２９，３０と、左伸縮自在支柱３１，３２，３３，３４と、両肩固定板２２とを含む。右伸縮自在支柱２７，２８，２９，３０は、内径が徐々に小さくなる４本の支柱からなり、上方に引っ張ることによって、伸ばすことができる。右伸縮自在支柱２７，２８，２９，３０を伸縮自在に固定するための手段は、周知であるので、詳しい説明を省略する。左伸縮自在支柱３１，３２，３３，３４についても、右伸縮自在支柱２７，２８，２９，３０と同様の構成を有する。右伸縮自在支柱３０及び左伸縮自在支柱３４には、それぞれ、溝３５及び３６が形成されている。両肩固定板２２は、蝶ボルト３７及び３８によって、上下にスライド可能に固定される。土台板２６の上に、回動部１ａを載置し、伸縮自在支柱を伸ばして、両肩固定板２２を適当な位置にセットして、捻れの計測を行う。このように、両肩固定手段を伸縮自在支柱と両肩固定板とによって構成することによって、不要時には、コンパクトに両肩固定手段を収容しておくことができる。

なお、回動部１ａの回動を制止するためのブレーキ装置としては、ブロック式ブレーキ装置、バンド式ブレーキ装置、ドラム式ブレーキ装置、ディスク式ブレーキ装置、電磁気式ブレーキ装置など、あらゆる周知のブレーキ装置を用いることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、回動角度検出部に地磁気方位センサを用いることとする。それ以外は、第１の実施形態と同様であるので、図１〜図５を援用することとする。地磁気方位センサは、たとえば、回動部１ａの回動中心Ｃ（図４参照）に取り付けられている。

図７は、第２の実施形態に係る回動角度検出部１００の機能的構成を示すブロック図である。図７において、回動角度検出部１００は、地磁気方位センサ１０１と、ドライバ部１０２と、制御部１０３と、表示部１０４と、スイッチ部１０５と、記憶部１０６とを含む。

地磁気方位センサ１０１は、デバイス自身が向く方向と地磁気が示す北の方向との差に基づいて、デバイスが初期状態からどの程度回動したかを検出する。ここで、地磁気方位センサ１０１は、指針１１が０度を指している状態で初期値が０度であるとして初期化されている。

ドライバ部１０２は、地磁気方位センサ１０１の動作を制御すると共に、地磁気方位センサ１０１から出力される電気信号に基づいた回動角度を制御部１０３に入力する。制御部１０３は、回動角度検出部１００全体の動作を制御する。

スイッチ部１０５は、スタートスイッチと、ストップスイッチとからなる。スイッチ部１０５からの信号は、赤外線等の無線によって、制御部１０３に入力されるのが好ましい。被験者がブレーキハンドル１６を握り、捻れの計測を開始する初期段階で、スタートスイッチが押下される。

スタートスイッチが押下されると、制御部１０３は、ドライバ部１０２から出力されている回動角度を０度として認識して、初期状態補正処理を行う。指針１１が０度を示すようにして、ブレーキが握られて、被験者が回動部１ａに載るのであるが、指針１１が０度を正確に示しているとは限らないので、誤差分をキャンセルするために、初期状態補正処理が行われる。その後、制御部１０３は、回動角度を検出して、表示部１０４に回動角度を表示させる。

表示部１０４は、制御部１０３から出力される情報を表示するディスプレイや印刷装置、又は、音声出力するスピーカー等である。被験者の視線が動かないように、表示部１０４は、被験者の目の高さ前方に設けられているとよい。記憶部１０６は、半導体メモリやハードディスク等であって、制御部１０３から出力される回動角度を記憶する。

図８は、スタートスイッチが押下された後の制御部１０３の動作を示すフローチャートである。スタートスイッチが押下されたら、制御部１０３は、ドライバ部１０２から出力される回動角度を０度であると認識して、初期状態補正処理を行う（ステップＳ１０１）。スタートスイッチが押下された後、被験者は、ブレーキハンドル１６の握りを解除する。なお、ブレーキハンドル１６は、握りが解除された段階でスタートスイッチが押下する機構を含んでいてもよい。ブレーキハンドル１６の握りが解除されると、回動部１ａは、回動を開始する。回動部１ａの回動角度は、微少ではあるが、変化を続ける。制御部１０２は、検出された回動角度を随時記憶部１０６に一時記憶させる（ステップＳ１０２）。

次に、制御部１０３は、ストップスイッチが押下されたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ストップスイッチが押下されていない場合、制御部１０３は、ステップＳ１０２の動作に戻る。一方、ストップスイッチが押下された場合、制御部１０３は、記憶部１０６に格納されている回動角度の平均値を計算する（ステップＳ１０４）。その後、制御部１０３は、計算された平均値を表示部１０４に表示させる（ステップＳ１０５）。これで、捻れの計測が終了する。

このように、第２の実施形態では、回動角度の検出が分度器を用いることなく電気的に行われるので、被験者が一人で捻れを計測したい場合であったとしても、容易に捻れ度合いを確認することができる。

（第３の実施形態）
図３の実施形態では、回動角度検出部と傾斜角度検出部とが一体となり、３Ｄセンサによって実現される。それ以外は、第１の実施形態と同様であるので、図１〜図５を援用することとする。３Ｄセンサは、回動部１ａの回動中心上であり、垂直立脚部７の傾斜角度を検出することができる位置に取り付けられている（たとえば、図５では、Ｃａの位置に取り付けられている）。

図９は、第３の実施形態に係る回動角度検出部及び傾斜角度検出部２００の機能的構成を示すブロック図である。図９において、回動角度検出部及び傾斜角度検出部２００は、３Ｄセンサ部２０１と、ドライバ部２０２と、制御部２０３と、表示部２０４と、スイッチ部２０５と、記憶部２０６とを含む。

３Ｄセンサ部２０１は、ｘ，ｙ，ｚ軸方向に（図５参照）、デバイスが初期状態からどの程度回動したかを検出する。ここで、３Ｄセンサ部２０１は、垂直立脚部７が垂直に立脚している状態で、ｘ軸の角度が０度であると初期化されている。また、３Ｄセンサ部２０１は、指針１１が０度を示している状態で、ｚ軸の角度が０度であると初期化されている。

ドライバ部２０２は、３Ｄセンサ部２０１の動作を制御すると共に、３Ｄセンサ２０１から出力される電気信号に基づいた回動角度（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を制御部２０３に入力する。

スイッチ部２０５は、スタートスイッチと、ストップスイッチとからなる。スイッチ部２０５からの信号は、赤外線等の無線によって、制御部２０３に入力されるのが好ましい。被験者がブレーキハンドル１６を握り、捻れの計測を開始する初期段階で、スタートスイッチが押下される。

スタートスイッチが押下されると、制御部２０３は、ドライバ部２０２から出力されている回動角度の内、ｘ軸の角度を取得して、垂直立脚部７を垂直に立脚させることを被験者に促す表示を表示部２０４に表示させる。制御部２０３は、垂直立脚部７が垂直に立脚したことを検出すると、ブレーキの解除を被験者に促す旨を表示部２０４に表示させ、ｚ軸の角度を取得して、回動角度を表示部２０４に表示させる。

表示部２０４は、制御部２０３から出力される情報を表示するディスプレイや印刷装置、又は、音声出力するスピーカー等である。被験者の視線が動かないように、表示部２０４は、被験者の目の高さ前方に設けられているとよい。記憶部２０６は、半導体メモリやハードディスク等であって、制御部２０３から出力されるｚ軸の角度を記憶する。

図１０は、スタートスイッチが押下された後の制御部２０３の動作を示すフローチャートである。スタートスイッチが押下されたら、制御部２０３は、ｘ軸の角度を垂直立脚部７の傾き角度として検出する（ステップＳ２０１）。次に、制御部２０３は、傾き角度が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、所定値とは、垂直立脚部７が略垂直に立脚している状態を示す程度の値であり、たとえば、−１度〜１度などである。なお、所定値は、特に限定されない。所定値は、捻れ計測のバラツキを防止することができる程度の値であればよい。

ステップＳ２０２において、傾き角度が所定値よりも大きい場合、制御部２０３は、傾き角度に応じて、どのように被験者が垂直立脚部７を挟めばよいかを示す修正事項を表示部２０４に表示させる（ステップＳ２０４）。たとえば、傾き角度がプラス側に振れて所定値外となっている場合、制御部２０３は、垂直立脚部７をもう少し左側に傾けるような被験者への指示を表示部２０４に表示させる。ステップＳ２０４の後、制御部２０３は、ステップＳ２０１に戻り、再び傾き角度を検出する。傾き角度が所定値以下となるまで、ステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０４の動作は繰り返される。

ステップＳ２０２において、傾き角度が所定値以下となった場合、制御部２０３は、ブレーキを解除する旨を表示部２０４に表示させる（ステップＳ２０３）。

図示しないブレーキ解除検出部によってブレーキの解除が検出されると、制御部２０３は、ドライバ部２０２から出力されるｚ軸の回動角度を０度であると認識して、初期状態補正処理を行う（ステップＳ２０５）。次に、制御部２０３は、検出された回動角度を随時記憶部１０６に一時記憶させる（ステップＳ２０６）。

次に、制御部２０３は、ストップスイッチが押下されたか否かを判断する（ステップＳ２０７）。ストップスイッチが押下されていない場合、制御部２０３は、ステップＳ２０６の動作に戻る。一方、ストップスイッチが押下された場合、制御部２０３は、記憶部２０６に格納されている回動角度の平均値を計算する（ステップＳ２０８）。その後、制御部２０３は、計算された平均値を表示部２０４に表示させる（ステップＳ２０９）。これで、捻れの計測が終了する。

このように、第３の実施形態では、回動角度の検出が分度器を用いることなく電気的に行われるので、被験者が一人で捻れを計測したい場合であったとしても、容易に捻れ度合いを確認することができる。また、垂直立脚部７の傾き角度が水準器を用いることなく電気的に行われるので、被験者が下を向くなどして垂直立脚部７が略垂直になっていることの確認がより容易となり、計測結果のバラツキをさらに防止することができる。

なお、３Ｄセンサ２０１は、垂直立脚部７の傾き角度だけを検出する目的に使用されても良い。その場合、３Ｄセンサ２０１は、図１等に示す傾斜角度検出部８の位置に設けられていても良い。

なお、第２及び第３の実施形態においても、第１の実施形態で用いられた変形例が適用可能である。

（実施例）
本発明者は、以下の条件で、３人の被験者に対して、回動角度を測定し、本発明の一実施形態に係る捻れ計測装置１が捻れ度合いの計測をバラツキ無く測定可能であることを確認した。直径３５０ｍｍの円形板２、高さ１３０ｍｍの垂直立脚部７、高さ４５ｍｍ・幅１００ｍｍ・奥行き１７０ｍｍの右足載せ台９及び左足載せ台１０、並びに、２５０ｍｍ×４００ｍｍの両肩固定板２２を用いた。

３人の被験者について、（１）足を開いて円形板２の上に立った第１の状態、（２）右足載せ台９及び左足載せ台１０を用いずに、垂直立脚部７が略垂直になるようにして、足を閉じて円形板２の上に立った第２の状態、（３）右足載せ台９及び左足載せ台１０を用いずに、垂直立脚部７が一定方向に傾斜するようにして、足を閉じて円形板２の上に立った第３の状態、（４）右足載せ台９及び左足載せ台１０を用い、かつ垂直立脚部７が略垂直になるようにして、足を閉じて円形板２の上に立った第４の状態のそれぞれについて、５回、回動角度の測定を行った。回動角度の単位は、「度」で表し、時計回りの方向をプラスとし、反時計回りの方向をマイナスとした。測定結果を表１に示す。

表１から、以下のことが分かった。第１の状態に示すように、両足が開いた状態では、測定結果にバラツキが生じてしまう。しかし、第３の状態で示すように、単に、垂直立脚部７を両足の内側で挟み込んだだけでは、測定結果にバラツキが生じてしまう。第２の状態に示すように、垂直立脚部７が略垂直に立脚するように、両足の内側で垂直立脚部７を挟んだ場合、ほとんどバラツキが生じることなく回動角度の測定が行われた。したがって、本発明において、垂直立脚部７を略垂直に立脚させることが必須であることが確認された。

次に、第４の状態では、第２の状態に比べ、バラツキがさらに生じにくくなっていることが確認された。したがって、本発明において、右足載せ台９及び左足載せ台１０を用いれば、さらに、バラツキ防止が向上することが確認された。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係る捻れ計測装置は、計測結果にバラツキが生じないようにすること可能である。

本発明の第１の実施形態に係る捻れ計測装置１の正面図 捻れ計測装置１に被験者が載ったときの様子を示す正面図 捻れ計測装置１の主要部を示した右側面図 捻れ計測装置１の平面図 回動部１ａの斜視図 両肩固定手段１ｄの変形例を示す斜視図 第２の実施形態に係る回動角度検出部１００の機能的構成を示すブロック図 スタートスイッチが押下された後の制御部１０３の動作を示すフローチャート 第３の実施形態に係る回動角度検出部及び傾斜角度検出部２００の機能的構成を示すブロック図 スタートスイッチが押下された後の制御部２０３の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 捻れ計測装置
１ａ 回動部
１ｂ 回動角度検出部
１ｃ ブレーキ装置
１ｄ 両肩固定手段
２ 円形板
３ 軸受け
４ 回動軸
５ 土台
６ 分度器
７ 垂直立脚部
８ 傾斜角度検出部
９ 右足載せ台
１０ 左足載せ台
１１ 指針
１２ ブレーキシュー部
１３ ブレーキ台
１４ ワイヤ
１５ 支柱
１６ ブレーキハンドル
１７ 右支柱
１８ 左支柱
１９ 下梁
２０ 上梁
２１ スライド板
２２ 両肩固定板
２３，３７，３８ 蝶ボルト
２４，２５ 可撓性テープ
２６ 台座板
２７，２８，２９，３０ 右伸縮自在支柱
３１，３２，３３，３４ 左伸縮自在支柱
３５，３６ 溝
１００，２００ 回動角度検出部
２００ 傾斜角度検出部
１０１ 地磁気方位センサ
１０２，２０２ ドライバ部
１０３，２０３ 制御部
１０４，２０４ 表示部
１０５，２０５ スイッチ部
１０６，２０６ 記憶部
２０１ ３Ｄセンサ

Claims (11)

1. 両肩が固定された状態で人体の捻れ度合いを測定するための捻れ計測装置であって、
   軸を中心に回動可能であり、立った状態の前記人体を載せるための回動部と、
   前記回動部の回動角度を検出するための回動角度検出部と、
   前記回動部の回動中心を通るように、前記回動部の上面から傾動可能に略垂直に立脚し、前記人体が前記回動部に載った際、前記人体の両足に挟まれ得る垂直立脚部とを備える、捻れ計測装置。
2. 前記回動部の上面であり、かつ、前記垂直立脚部の両脇に設置され、前記人体の足を載せるための足載せ台をさらに備え、
   前記足載せ台は、前記足が載せられた際、少なくとも前記足のかかと部分が前記回動部の上面に接しない大きさを有していることを特徴とする、請求項１に記載の捻れ計測装置。
3. 前記人体の捻れ度合いを測定する際に、前記人体の両肩を固定するための両肩固定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の捻れ計測装置。
4. 前記両肩固定手段は、壁であることを特徴とする、請求項３に記載の捻れ計測装置。
5. 前記両肩固定手段は、
   伸縮自在に自立している伸縮自在支柱と、
   前記伸縮自在支柱に取り付けられ、前記両肩を当接する板部材とを含む、請求項３に記載の捻れ計測装置。
6. 前記垂直立脚部の傾斜角度を検出するための傾斜角度検出部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の捻れ計測装置。
7. 前記回動部の回動を停止するためのブレーキ装置をさらに備える、請求項１〜６のいれかに記載の捻れ計測装置。
8. 前記回動角度検出部は、
   前記回動部の円周部分に取り付けられた指針と、
   前記指針が示す位置に設けられた分度器とを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の捻れ計測装置。
9. 前記回動角度検出部は、地磁気方位センサを用いて前記回動角度を検出することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の捻れ計測装置。
10. 前記回動角度検出部は、３Ｄセンサであって、前記垂直立脚部の傾斜角度も計測可能な位置に取り付けられており、前記回動角度と前記傾斜角度とを測定することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の捻れ計測装置。
11. 両肩が固定された状態で人体の捻れ度合いを測定するための方法であって、
    軸を中心に回動可能な回動部に前記人体を載せる工程と、
    前記回動部の回動中心を通るように、前記回動部の上面から傾動可能に略垂直に立脚した垂直立脚部を前記人体の両足で挟み、前記垂直立脚部を略垂直に立脚させる工程と、
    前記回動部の回動角度を測定する工程とを備える、方法。

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