JP6051191B2 - 自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム - Google Patents
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Description
乗り手の下肢の脛骨プラトーに発光部材を固定する手段と、
乗り手が前方に該画像取込み装置を有する該ペダリング装置において、ペダリングを行い、該画像取込み装置から、乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び発光部材の光点軌道を示す画像を取込む手段と、
発光部材の光点軌道を示す画像から、軌道長軸線の長さ、最大軌道横線の長さ及び軌道偏移角度を分析し、軌道長軸線、最大軌道横線及び軌道偏移角度に基づき、楕円運動軌道図を得る手段と、
乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義し、身体中心線を基準として、楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行うことで、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得る手段と、
膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断する手段とを包括している。
まず、図3Aで示すように、該乗り手2の身体中心線1441を基準として、該上限点14111から該下限点14112の方向に向かう膝関節の運動軌道の偏移図をみると、該軌道長軸線1411の水平方向投影線14331が該身体中心線1441に近接していることから、該運動軌道分析モジュール145は足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断でき、図3Bにあわせて参照すると、足部圧力分布線1451が示す圧力の程度から、足底に受ける圧力分布が確かに足底外側に偏っていると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手2に適したインソールを判断することができ、上述の状況から、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、該足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善している。
次に、図5Aで示すように、該乗り手2の身体中心線1441を基準として、該上限点14111から該下限点14112の方面に向かう膝関節の運動軌道の偏移図をみると、該軌道長軸線1411の水平方向投影線14331が該身体中心線1441から遠ざかることから、該運動軌道分析モジュール145は該足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断でき、図5Bにあわせて参照すると、該足部圧力分布線1451が示す圧力の程度から、足底に受ける圧力分布が確かに足底内側に偏っていると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手2に適したインソールを判断することができ、上述の状況から、アーチサポートの剛性がもっと高いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善することができる。
次に、図4Aで示すように、該乗り手2の身体中心線1441を基準として、該軌道長軸線1411が身体中心線1441と平行であることから、該運動軌道分析モジュール145は該足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断でき、図4Bとあわせて参照すると、足部圧力分布線1451が示す圧力の程度から、該足底に受ける圧力分布が確かに比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると証明でき、異なるサイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を分析することで、更に該乗り手2に適したインソールを判断でき、上述の状況から、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断するため、平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する足底の圧力に対応することができる。
乗り手の下肢の脛骨プラトーに発光部材を固定する手段601と、
乗り手が前方に画像取込み装置を有するペダリング装置において、ペダリングを行い、画像取込み装置から、乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び発光部材の光点軌道を示す画像を取込む手段602と、
発光部材の光点軌道を示す画像から、軌道長軸線の長さ、最大軌道横線の長さ及び軌道偏移角度を分析し、軌道長軸線、最大軌道横線及び軌道偏移角度に基づき、楕円運動軌道図を得る手段603と、
乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義し、身体中心線を基準として、楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行うことで、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得る手段604と、
膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断する手段605とを包括している。
本発明は、自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システムを提供し、簡単且つ迅速にサイクリング時の膝関節の運動軌道を分析できるほか、更に膝関節運動軌道分析装置を介して軌道の特徴を分析し、乗り手のサイクリング時の膝関節の運動軌道に基づき、これに適したインソールを選出することで、乗り手の脚と膝との運動の安定性を微調整することができる。
11 ペダリング装置
111 ハンドル
112 ペダル
12 発光部材
121 発光部材の光点軌道を示す画像
13 画像取込み装置
14 膝関節運動軌道分析装置
141 軌道長軸分析モジュール
1411 軌道長軸線
14111 上限点
14112 下限点
142 軌道横線分析モジュール
1421 最大軌道横線
143 軌道偏移角度分析モジュール
1431 基線
1432 軌道偏移角度
1433 楕円運動軌道図
14331 水平方向投影線
144 身体中心線定義モジュール
1441 身体中心線
145 運動軌道分析モジュール
1451 足部圧力分布線
146 乗り手足部位置定義モジュール
147 インソール選択モジュール
2 乗り手
21 下肢
211 脛骨プラトー
Claims (10)
- 乗り手のサイクリング時の膝関節の運動軌道を測定及び分析するものであって、
ハンドル及び一対のペダルを有し、該乗り手が両足をそれぞれ該ペダル上に配置してペダリングを行うために用いるフレームであるペダリング装置と、
該乗り手の下肢の脛骨プラトーに固定し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行う時に発光できるようにする発光部材と、
該ペダリング装置の前方に設置し、該乗り手が該ペダリング装置においてペダリングを行っている時の該乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び該乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を取込む画像取込み装置と、
該画像取込み装置と接続し合い、該画像取込み装置から該乗り手の下肢の中心位置を示す画像及び該乗り手がペダリングを行っている時の該発光部材の光点軌道を示す画像を入力する膝関節運動軌道分析装置とを包括し、該膝関節運動軌道分析装置は、
該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる上限点及び下限点である上下両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から軌道長軸線の長さを得ることができる軌道長軸分析モジュールと、
該発光部材の光点軌道を示す画像から、最長の線を形成することができる左右両端の二点を抜出し、該二点で構成する線から最大軌道横線の長さを得ることができる軌道横線分析モジュールと、
該軌道長軸分析モジュールと接続し合い、地面と絶対的垂直になる基線を定義し、該基線を該軌道長軸線と角度分析を行うことで軌道偏移角度を得ることができる軌道偏移角度分析モジュールと、
該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、身体中心線を定義することができる身体中心線定義モジュールと、
該軌道長軸分析モジュール、該軌道横線分析モジュール、該軌道偏移角度分析モジュール及び該身体中心線定義モジュールを接続し合い、該軌道長軸線、該最大軌道横線及び該軌道偏移角度によって楕円運動軌道図を得ることができ、該身体中心線を基準として該楕円運動軌道図の軌道長軸線と比較分析を行った後、サイクリング時の膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布を得ることができる運動軌道分析モジュールと、
該運動軌道分析モジュールと接続し合い、該運動軌道分析モジュールによって分析した膝関節の運動軌道の偏移データ及び足底に受ける圧力分布に基づき、該乗り手に適したアーチサポート・インソールを判断するインソール選択モジュールとを包括することを特徴とする自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。 - 該膝関節運動軌道分析装置は、更に該運動軌道分析モジュールと接続し合う乗り手足部位置定義モジュールを包括し、該乗り手の下肢の中心位置を示す画像に基づき、足部を左足と右足とに区別し、右足及び左足から更にそれぞれ足底を定義し、足底から更にまた足底外側及び足底内側を定義することを特徴とする請求項1に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、上限点から下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線に近接する場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底外側に偏っていると判断することを特徴とする請求項2に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該インソール選択モジュールによって該足底に受ける圧力分布が足底外側に偏ると判断された場合、アーチサポートの剛性が低いアーチサポート・インソールを選択し、該足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底外側に偏る状況を改善することを特徴とする請求項3に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該上限点から該下限点の方向にみると、該軌道長軸線の水平方向投影線が該身体中心線から遠ざかる場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が足底内側に偏っていると判断することを特徴とする請求項2に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該インソール選択モジュールによって該足底に受ける圧力分布が足底内側に偏ると判断された場合、アーチサポートの剛性が高いアーチサポート・インソールを選択し、足底に受ける圧力分布を中央に向かうように調整し、足底内側に偏る状況を改善することを特徴とする請求項5に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該運動軌道分析モジュールは、該乗り手の身体中心線を基準として、該楕円運動軌道図の軌道長軸線が該身体中心線と平行である場合、該運動軌道分析モジュールは、足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等していると判断することを特徴とする請求項2に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 足底に受ける圧力分布が比較的に平均で且つ足底内外両側に受ける力が均等する場合、該インソール選択モジュールは、アーチサポートの剛性が適度なアーチサポート・インソールであることを判断することを特徴とする請求項7に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該発光部材は、可視光発光部材或いは不可視光発光部材であることを特徴とする請求項1に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
- 該可視光発光部材は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項9に記載の自転車サイクリングの膝関節の運動軌道を分析するために用いる測定システム。
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