JP5357361B2 - 身体特性測定システム及び身体特性測定方法 - Google Patents
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Description
特に、前記旋回角度測定部の下面部又は前記重心位置測定部の上面部には、前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に重ねられたときにそれぞれの相手側に対して接触する凸部が設けられたことが好ましい。
X・WA=(L−X)・WB
(L:支持点Aと支持点Bとの間の距離)
となる。
X=L・WB/(WA+WB)
となる。
原点OにおけるX軸回りのモーメントのつりあい式は、
W・Y+W1・L0+W2・L0=W3・L
となる。
Y=(W3・L−W1・L0−W2・L0)/W……(1式)
となる。
W・X+W2・m=W1・m
となる。
X=(W1−W2)・m/W……(2式)
となる。
W=W1+W2+W3……(3式)
となる。
X2=(MS・XS+MT・XT)/(MS+MT)
Y2=(MS・YS+MT・YT)/(MS+MT)
により算出することができる。
X3=(ML・XL+MR・XR)/(ML+MR)
Y3=(ML・YL+MR・YR)/(ML+MR)
により算出することができる。
図2乃至図4に示すように、旋回角度計102を単一で使用する場合には、測定者の両足あるいは左右片足の一方の足を上部回転部材118の上面部に載せる。そして、上部回転部材118を内側及び外側に回転させることにより、ロータリーエンコーダ134により旋回角度(回転角度)を計測する。ロータリーエンコーダ134による計測結果は、端末装置112に出力されて表示部に表示される。これにより、測定者は、自身の最大外旋回角度及び最大内旋回角度を認識することができる。
図2乃至図4に示すように、旋回角度計102を一対で使用する場合には、測定者の左足を一方の旋回角度計102Lの上部回転部材118の上面部116に載せる。また、測定者の右足を他方の旋回角度計102Rの上部回転部材118の上面部に載せる。そして、それぞれの旋回角度計102L、102Rの上部回転部材118を内側及び外側に回転させて、ロータリーエンコーダ134によりそれぞれの上部回転部材118の旋回角度(回転角度)を計測する。このロータリーエンコーダ134による計測結果は、端末装置112に出力されて表示部に表示される。これにより、測定者は、自身の左右両足の最大外旋回角度及び最大内旋回角度を認識することができる。
図5乃至図7に示すように、重心動揺計104を単一で使用する場合には、測定者の両足あるいは左右片足の一方の足を上部プレート160の上面部に載せる。そして、3個のロードセル170により荷重が検出される。さらに、3個のロードセル170による荷重の検出結果に基づいて、重心位置が算出される。そして、重心位置が端末装置112の表示部に表示される。これにより、測定者は、自身の重心位置を認識することができる。なお、重心位置の算出方法は、上述した通りである。また、この場合には、重心位置の補正処理及び合成処理は不要である。
図5乃至図7に示すように、重心動揺計104を一対で使用する場合には、測定者の左足を一方の重心動揺計104Lの上部プレート160の上面部に載せる。また、測定者の右足を他方の重心動揺計104Rの上部プレート160の上面部に載せる。そして、一方の重心動揺計104Lの3個のロードセル170により荷重が検出され、他方の重心動揺計104Rの3個のロードセル170により荷重が検出される。さらに、一方の重心動揺計104Lの3個のロードセル170による荷重の検出結果に基づいて、測定者の左半身の重心位置が算出される。また、他方の重心動揺計104Rの3個のロードセル170による荷重の検出結果に基づいて、測定者の右半身の重心位置が算出される。そして、測定者の左半身の重心位置と右半身の重心位置とが合成処理され、測定者の真の重心位置として端末装置112の表示部に表示される。これにより、測定者は、自身の真の重心位置を認識することができる。なお、重心位置の算出方法は、上述した通りである。また、この場合には、重心位置補正部174による重心位置の補正処理は実行されないが、重心位置合成部176による合成処理は実行される。
図10に示すように、単一の旋回角度計102と単一の重心動揺計104とを合体させて使用する場合には、旋回角度計102が重心動揺計104の上面部に載せられる。このとき、重心動揺計104の溝部166に旋回角度計102のアジャスターボルト140が挿入される。これにより、旋回角度計102と重心動揺計104とが一体的な構成となり、測定時において旋回角度計102が重心動揺計104から離間したり、あるいは分離することを防止できる。
図10に示すように、単一の旋回角度計と単一の重心動揺計とを合体させたものを一対で使用する場合には、一方の旋回角度計102Lが一方の重心動揺計104Lの上面部に載せられる。このとき、一方の重心動揺計104Lの溝部166に一方の旋回角度計102Lのアジャスターボルト140が挿入される。また、他方の旋回角度計102Rが他方の重心動揺計104Rの上面部に載せられる。このとき、他方の重心動揺計104Rの溝部166に他方の旋回角度計104Rのアジャスターボルト140が挿入される。このようにして、単一の旋回角度計と単一の重心動揺計とを合体させたものを一対セットする。
次に、旋回角度計の変形例について、図面を参照して説明する。変形例となる旋回角度計は、上記実施形態と同様にして、底部に設けられたアジャスターボルト(図示省略)が重心動揺計104の溝部166に挿入されて、一体化されるものである。
次に、旋回角度計10を用いた旋回角度測定方法について説明する。
図11に示すように、2つの旋回角度計10を用意する。そして、脊椎を真っ直ぐに伸ばし(背筋を伸ばして)かつ膝を曲げない体勢で、右足用の旋回角度計10の上部回転部材12の上面12Aに右足を載せ、左足用の旋回角度計10の上部回転部材12の上面12Aに左足を載せる。
次に、旋回角度計10を用いた軸足測定方法について説明する。
ここで、例えば、第1実施形態のように、旋回角度計102Lが重心動揺計104Lの上面に載せられた状態の平面視(図6又は図10参照)において、各ロードセル170が旋回角度計102Lの外周面よりも径方向内側に位置するように構成されている場合には、身体の旋回角度測定時において旋回角度計102Lからの移動荷重がロードセル170に直接作用する。この場合には、ロードセル170による正確な荷重の測定が困難になるおそれがある。また、身体の旋回角度測定時において測定者の身体バランスが崩れたときに旋回角度計102Lの姿勢が不安定になることがあれば、ロードセル170による正確な荷重の測定が困難になるおそれがある。これらの結果、身体の重心位置の正確な測定が困難になるおそれがある。
(A)歩行障害のリハビリテーション(手術後の荷重訓練・義足歩行訓練・脳卒中片麻痺及び統合失調症の回復訓練等)、
(B)スポーツ領域(ゴルフ・野球・テニスなどにおけるフォーム学習・スノーボード及びスキーの荷重・抜重訓練等)、
(C)高齢者の転倒予防への指導、
(D)履物・インソールへの活用、
等がある。
12 上部回転部材(回転部材)
14 下部支持部材(支持部材)
28 ポインター部(回転角度指示部材)
30 回転角度表示板(回転角度目盛部材)
32 回転角度目盛
36 ガイド孔
38 外旋回角度記録部材(回転角度記録部材、固定部材)
40 内旋回角度記録部材(回転角度記録部材、固定部材)
100 身体特性測定システム
102 旋回角度計(旋回角度測定部)
104 重心動揺計(重心位置測定部)
118 上部回転部材(回転部材)
134 ロータリーエンコーダ(回転角度検出部)
140 アジャスターボルト(凸部)
150 制御部(圧力分布特定部)
152 記憶部
166 溝部(凹部)
170 ロードセル(荷重測定部)
172 重心位置算出部
174 重心位置補正部(補正部)
176 重心位置合成部
178 記憶部
200L 重心動揺計(重心位置測定部)
200R 重心動揺計(重心位置測定部)
204L1 ロードセル(荷重測定部)
204L2 ロードセル(荷重測定部)
204L3 ロードセル(荷重測定部)
204R1 ロードセル(荷重測定部)
204R2 ロードセル(荷重測定部)
204R3 ロードセル(荷重測定部)
250 圧力計測部
252 圧力分布特定部
254 圧力分布特定プログラム
Claims (17)
- 身体の重心位置又は/及び身体各部の旋回角度を測定するための身体特性測定システムであって、
身体が接触した状態で中心軸の軸回りに回転する回転部材と、前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出部と、を有し、前記回転角度検出部の検出結果に基づいて身体各部の旋回角度を測定する旋回角度測定部と、
身体の少なくとも一部の箇所において荷重を測定する荷重測定部を複数有し、複数の前記荷重測定部の測定結果に基づいて身体の重心位置を測定する重心位置測定部と、
を有し、
前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に載置可能に構成され、
前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に載置された状態で、前記旋回角度測定部による身体の旋回角度の測定と同時に、前記重心位置測定部による身体の旋回時における重心位置の変化が測定可能に構成され、
前記旋回角度測定部の下面部又は前記重心位置測定部の上面部には、前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に重ねられたときにそれぞれの相手側に対して接触する凸部が設けられたことを特徴とする身体特性測定システム。 - 前記旋回角度測定部の下面部又は前記重心位置測定部の上面部には、前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に重ねられたときに前記凸部が接触する凹部が設けられ、
前記荷重測定部は、前記凹部又は前記凸部に作用する圧力を測定し、
前記重心位置測定部は、前記凸部又は前記凹部からの圧力を前記荷重測定部によって測定することにより身体の重心位置の変化を測定することを特徴とする請求項1に記載の身体特性測定システム。 - 前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に載置されたときの平面視において、
前記荷重測定部は、前記回転部材の側面よりも外側に位置していることを特徴とする請求項1又は2に記載の身体特性測定システム。 - 前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に載置されたときに、前記重心位置測定部で測定される前記旋回角度測定部の重心位置に伴う位置ズレを補正する補正部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。
- 前記回転部材に設けられ身体からの圧力を計測する圧力計測部と、
前記圧力計測部の計測結果に基づいて圧力分布を特定する圧力分布特定部と、
を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。 - 前記圧力計測部は、前記回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させているときの身体からの圧力を計測し、
前記圧力分布特定部は、前記圧力計測部の計測結果に基づき、前記回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させているときの身体からの圧力分布を特定することを特徴とする請求項5に記載の身体特性測定システム。 - 前記回転角度検出部は、ロータリーエンコーダであり、
前記荷重測定部は、ロードセルであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。 - 前記旋回角度測定部は、
前記回転部材を中心軸の軸回りに回転可能に支持する支持部材と、
前記支持部材に設けられ前記回転部材の回転角度目盛を備えた回転角度目盛部材と、
前記回転部材に設けられ前記回転部材の中心軸の軸回りの回転と共に回転して前記回転角度目盛の所定の位置を示す回転角度指示部材と、
を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。 - 前記支持部材は、
前記回転部材の中心軸の軸回りの回転の際に前記回転角度指示部材に押圧されて前記回転角度目盛部材上を移動するとともに、前記回転角度目盛の所定の位置で停止する回転角度記録部材と、
前記回転角度記録部材の移動を許容するガイド孔と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の身体特性測定システム。 - 前記回転部材の所定の回転角度以上の回転を規制するための固定部材を備えたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。
- 前記旋回角度測定部は、一対設けられ、
前記重心位置測定部は、一対設けられ、
一方の前記重心位置測定部で測定された重心位置の結果と、他方の前記重心位置測定部で測定された重心位置の結果と、を合成して、全体の重心位置の変化を算出する重心位置合成部を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。 - 前記旋回角度測定部によって測定された旋回角度の結果と、前記重心位置測定部によって測定された重心位置又は当該重心位置の変化と、を表示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の身体特性測定システム。
- 身体の重心位置又は/及び身体各部の旋回角度を測定するための身体特性測定方法であって、
旋回角度測定部又は重心位置測定部がそれぞれの相手側に対して凸部を介して接触するように、前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に重ねられる工程と、
前記旋回角度測定部の回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させることにより身体各部の旋回角度を前記旋回角度測定部により測定する工程と、
前記回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させているときの身体の重心位置の変化を前記重心位置測定部により測定する工程と、
を有することを特徴とする身体特性測定方法。 - 前記旋回角度測定部が前記重心位置測定部の上面部に載置されたときに、前記重心位置測定部で測定される前記旋回角度測定部の重心位置に伴う位置ズレを補正部により補正する工程を有することを特徴とする請求項13に記載の身体特性測定方法。
- 前記回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させているときの身体からの圧力を圧力計測部により計測する工程と、
前記圧力計測部の計測結果に基づき、前記回転部材に身体の少なくとも一部を載置した状態で前記回転部材を回転させているときの身体からの圧力分布を圧力分布特定部により特定する工程と、
を有することを特徴とする請求項13又は14に記載の身体特性測定方法。 - 前記回転部材の旋回角度は、ロータリーエンコーダを用いて測定され、
前記重心位置測定部による重心位置の変化は、ロードセルを用いて測定されることを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の身体特性測定方法。 - 前記旋回角度測定部を一対用い、
前記重心位置測定部を一対用い、
一方の前記重心位置測定部で測定された重心位置の結果と、他方の前記重心位置測定部で測定された重心位置の結果と、を合成して、全体の重心位置の変化を算出する工程を有することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の身体特性測定方法。
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