JPH09168529A - Floor reaction force measuring device - Google Patents

Floor reaction force measuring device

Info

Publication number
JPH09168529A
JPH09168529A JP7330665A JP33066595A JPH09168529A JP H09168529 A JPH09168529 A JP H09168529A JP 7330665 A JP7330665 A JP 7330665A JP 33066595 A JP33066595 A JP 33066595A JP H09168529 A JPH09168529 A JP H09168529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction force
data
center
subject
force measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7330665A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2760484B2 (en
Inventor
Toshihito Okuda
敏仁 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anima Corp
Original Assignee
Anima Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anima Corp filed Critical Anima Corp
Priority to JP7330665A priority Critical patent/JP2760484B2/en
Publication of JPH09168529A publication Critical patent/JPH09168529A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2760484B2 publication Critical patent/JP2760484B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to determine a foot position on a plate body and a sole shape in contact with the plate body by calculating the pressure of sole of a person to be examined on the plate body as various position pressures corresponding to the resolution of a distribution pressure measuring means. SOLUTION: A floor reaction force measuring device A is composed of a detection base 1 which measures the center of gravity fluctuation of a person to be examined and an operation processor 10 which analyzes measured data. The detection base 1 is equipped with a detection plate 2, a load cell 3 which measures a vertical reaction force applied to the detection plate 2, and a distribution pressure sensor 4 which measures distribution pressures on the detection plate 2. The detection base 1 measures the center of gravity fluctuation of a person to be examined as well as pressure distributions of sole of the person to be examined on the detection plate 2. As a foot position of the person to be examined can be determined by the distribution pressure sensor 4, measured data of the center of gravity fluctuation can be analyzed based on the foot position determined. Therefore, even if a foot position of the person to be examined is shifted on the detection base 1, measured data can be analyzed correctly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、平衡機能検査、整
形外科、リハビリテーション医学、スポーツ医学分野に
おいて、被験者の床に対する反力を計測することによ
り、被検者の直立姿勢時の重心動揺計測もしくは被験者
の歩行等の運動時のバランスや運動機能等の解析に用い
られる床反力計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balance function test, orthopedics, rehabilitation medicine, and sports medicine by measuring a reaction force against a floor of a subject to measure a body sway in an upright posture of a subject, or The present invention relates to a floor reaction force measuring device used for analysis of balance, motor function, and the like during exercise such as walking of a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】めまい、平衡障害の診断において中心と
なる平衡機能検査や、リハビリテーション医学、体育・
スポーツ医学等の分野では、直立姿勢時おける身体動揺
(ゆれ)を重心の動揺として記録する重心動揺計(Stab
ilometer)が用いられている。この重心動揺計では、直
立姿勢時における身体動揺を重心の動揺として計測し、
この計測データより動揺パターンの特徴、性質、方向等
を解析、把握するものであり、その解析結果から平衡機
能や神経機能等の病巣診断、あるいは、リハビリテーシ
ョンによる平衡機能や神経機能の回復状況等を極めて客
観的に判断、把握することができる。
2. Description of the Related Art Equilibrium function tests, which are central to the diagnosis of dizziness and imbalance, rehabilitation medicine, physical education,
In the field of sports medicine, etc., a body sway meter (Stab) that records body sway (sway) in an upright posture as sway of the center of gravity
ilometer). This body sway meter measures body sway in the upright posture as the center of gravity sway,
The characteristics, properties, direction, etc. of the sway pattern are analyzed and grasped from the measured data, and based on the analysis results, diagnosis of lesions such as balance function and nervous function, or recovery status of balance function and nervous function by rehabilitation, etc. It can be judged and grasped very objectively.

【0003】この重心動揺計を用いた平衡機能検査等に
おいては、開眼時と閉眼時との2つの状態における被検
者の重心動揺測定を行なうが、測定の際、重心動揺計で
は、検出台の上で直立姿勢を保つ被検体の荷重情報を複
数の荷重検出センサ(ロードセル)により計測し、これ
ら複数の荷重検出センサにより計測された荷重情報に基
づいて、被検体の反力中心(動揺中心)位置を算出す
る。
In an equilibrium function test or the like using this body sway meter, the body sway of the subject is measured in two states, that is, when the eyes are opened and when the eyes are closed. The load information of the subject, which maintains an upright posture on the object, is measured by a plurality of load detection sensors (load cells), and based on the load information measured by the plurality of load detection sensors, the center of the reaction force of the subject (the center of oscillation) ) Calculate the position.

【0004】また、上記重心動揺計は、上記複数のロー
ドセルにより被験者による検出台に対する垂直方向の反
力を計測するものであるが、上記重心動揺計と同様に、
リハビリテーション医学、体育・スポーツ医学等の分野
で用いられる装置として床反力計が知られている。上記
床反力計においては、上記垂直方向の反力である荷重を
検出するロードセルに代えて、例えば、周知の三分力ロ
ードセルが用いられている。
Further, the above-mentioned center of gravity sway meter measures the vertical reaction force of the subject to the detection table by using the plurality of load cells.
BACKGROUND ART A floor reaction force meter is known as a device used in the fields of rehabilitation medicine, physical education / sports medicine, and the like. In the floor reaction force meter, for example, a well-known three-component load cell is used instead of the load cell that detects the load that is the vertical reaction force.

【0005】上記三分力ロードセルは、前記検出台に作
用する反力の前記検出台の上面の面方向に沿った直交す
る二軸(以下、これらの二軸をX軸及びY軸とする)の
各方向の分力を検出するX軸方向分力検出器とY軸方向
分力検出器及び検出台の上面に対して垂直な軸(以下、
Z軸とする)方向の分力を検出するZ軸方向分力検出器
とを備えている。そして、上述のような三分力ロードセ
ルを備える床反力計は、各三分力ロードセルの各分力検
出器からの検出結果や、各軸回りのモーメントの情報に
より、運動時における体重配分、駆動力や制動力、体重
の移行性、捻転力、歩行時の歩幅や歩行速度等を測定で
きるようになっている。
The three-component load cell has two orthogonal axes (hereinafter referred to as an X axis and a Y axis) of the reaction force acting on the detection table along the surface direction of the upper surface of the detection table. The X-axis direction component force detector and the Y-axis direction component force detector for detecting the component force in
A Z-axis direction component force detector for detecting a component force in the direction of the Z-axis). The floor reaction force meter including the three-component load cell as described above is a weight distribution during exercise, based on the detection result from each of the three-component load cells and the information on the moment about each axis. Driving force, braking force, weight transferability, torsional force, stride length and walking speed during walking can be measured.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、重心動揺計
を用いた重心動揺検査の項目の一つに、動揺中心偏位検
査があるが、上記動揺中心偏位検査においては、足底の
中心に対する動揺中心もしくは動揺平均中心のX軸方向
及びY軸方向の偏位が計測されることになる。そして、
上記足底の中心は、実際には、重心動揺計の検出台上に
設けられた基準点であり、重心動揺の測定に際し、被験
者が上記検出台の基準点を足底の中心に合わせるように
して、検出台上に乗るようになっている。
One of the items of the center-of-gravity sway test using a center-of-gravity oscillometer is a center-of-sway test. The deviation of the center of oscillation or the average center of oscillation in the X-axis direction and the Y-axis direction is measured. And
The center of the sole is actually a reference point provided on the detection table of the center of gravity sway meter.When measuring the center of gravity, the subject adjusts the reference point of the detection table to the center of the sole. And ride on the detection table.

【0007】なお、従来の検出台においては、それぞれ
検出台の足を置く位置に足形の図と、基準点とが図示さ
れており、被検者が容易に足の位置を合わせられるよう
にしている。また、検出台上面においては、足のサイズ
毎に、爪先の位置と踵の位置がラインとして図示されて
おり、比較的正確に検出台上の足の位置を合わせられる
ようになっている。しかし、被験者が検出台上面の図柄
の意味を理解せずに、検査を行った場合には、測定時の
足底の中心と検出台の基準点とがずれている可能性があ
り、また、足の位置を合わせて検出台に乗ったつもりで
も、多少、位置がずれている可能性がある。
In the conventional detection table, a footprint and a reference point are shown at positions where the feet of the detection table are placed, so that the subject can easily adjust the position of the feet. I have. In addition, on the upper surface of the detection table, the position of the toe and the position of the heel are shown as lines for each foot size, so that the position of the foot on the detection table can be relatively accurately adjusted. However, if the subject does not understand the meaning of the symbol on the upper surface of the detection table and performs the test, there is a possibility that the center of the sole at the time of measurement and the reference point of the detection table are shifted, Even if one intends to get on the detection table with the feet aligned, the positions may be slightly off.

【0008】すなわち、重心動揺計から出力される解析
データは、被験者が検出台の正しい位置に足を乗せたも
のと仮定して行われているものであり、被験者の足の位
置が左右前後にずれていた場合には、データに誤差が生
じる可能性がある。また、上記床反力計においても、検
出台上で被験者が何らかの運動を行った場合に、反力中
心の位置等により足の位置を推測することができるかも
しれないが、実際の足の位置は計測していない。また、
床反力計において、検出台上で被験者が何らかの運動を
行った場合に、主に爪先に重心を乗せた状態なのか、踵
に重心を乗せた状態なのかを三分力ロードセルのデータ
だけから判断することが困難である。
[0008] That is, the analysis data output from the body sway meter is based on the assumption that the subject has put his / her foot on the correct position of the detection table. In the case of deviation, data may have an error. Also, in the above floor reaction force meter, when the subject performs some kind of exercise on the detection table, the position of the foot may be able to be estimated from the position of the reaction force center, etc. Is not measured. Also,
In the floor reaction force meter, when the subject performs some kind of exercise on the detection table, it can be determined from the data of the three-component load cell only whether the center of gravity is placed on the toe or the center of gravity is placed on the heel. It is difficult to judge.

【0009】また、上記床反力計においては、歩行状態
を測定した際に、重心の移動の状態から歩幅等を推測す
ることが可能であるが、実際の歩幅を測定することがで
きない。従って、上記床反力計により、各種運動機能等
を判断しようとした場合に、必ずしも充分なデータが得
られるとは限らなかった。
Further, in the above-mentioned floor reaction force meter, when the walking state is measured, it is possible to estimate a stride or the like from the state of movement of the center of gravity, but it is not possible to measure an actual stride. Therefore, when trying to judge various motor functions and the like by the floor reaction force meter, sufficient data is not always obtained.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、上記重心動揺計や床反力計の測定に際して、ロ
ードセル等の反力計測手段のデータを得るとともに、実
際の足の位置や、足の検出台に接触している部分の形状
や、足の検出台に接触している部分のうちのどの部分に
荷重がかかっているかなどのデータを同時に得ることが
できる床反力計測装置に関するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and obtains data of reaction force measuring means such as a load cell when measuring the above-mentioned body sway meter and floor reaction force meter, and also measures the actual position of the foot and , A floor reaction force measurement device that can simultaneously obtain data such as the shape of the portion that is in contact with the foot detection table and which part of the portion that is in contact with the foot detection table is under load. It is about.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
床反力計測装置は、被験者による床に対する反力を計測
する床反力計測装置であって、被験者が乗る床に相当す
る板体と、被験者による上記板体に対する反力を計測す
る反力計測手段と、上記板体上面に設けられ、かつ、被
験者による板体上面に対する圧力分布を計測する分布圧
計測手段と、上記反力計測手段及び分布圧計測手段によ
り計測されたデータに基づいて、各種解析データを算出
するデータ解析手段とを具備してなることを上記課題の
解決手段とした。
A floor reaction force measuring device according to claim 1 of the present invention is a floor reaction force measuring device for measuring a reaction force of a subject on a floor, and a plate corresponding to a floor on which the subject rides. Body, reaction force measuring means for measuring reaction force of the subject with respect to the plate body, distributed pressure measuring means provided on the upper surface of the plate body and for measuring pressure distribution with respect to the plate body upper surface of the subject, and the reaction force It is a means for solving the above-mentioned problem that it comprises a data analysis means for calculating various analysis data based on the data measured by the measurement means and the distributed pressure measurement means.

【0012】上記構成によれば、上記反力計測手段によ
り、通常の重心動揺計もしくは床反力計としての計測を
行うことができるとともに、上記分布圧計測手段により
上記計測と同時に上記板体上面における圧力分布を計測
することができる。そして、上記板体の上面の圧力分布
を計測した場合には、板体上に乗った被験者の足底によ
ってかかる圧が分布圧計測手段の解像度に対応した各位
置毎の圧力として計測されるので、板体上における足の
位置及び足底の上記板体に接触した部分の形状等を知る
ことが可能となる。
[0012] According to the above configuration, the reaction force measuring means can perform measurement as a normal body sway meter or a floor reaction force meter, and the distributed pressure measuring means simultaneously performs the measurement with the upper surface of the plate body. Can be measured. When the pressure distribution on the upper surface of the plate is measured, the pressure applied by the sole of the subject riding on the plate is measured as the pressure at each position corresponding to the resolution of the distribution pressure measuring means. It is possible to know the position of the foot on the plate, the shape of the portion of the sole in contact with the plate, and the like.

【0013】また、上記板体の上面の圧力分布を計測し
た場合には、上記足底の上記板体に接触した部分の形状
とともに、足底の上記板体に接触した部分のうちのどの
部分に主に力が掛かっているかを知ることができるの
で、例えば、足の爪先の部分、足の指の付け根の部分、
踵の部分のうちのどこに力がかかっているか等を知るこ
とができる。従って、重心動揺計や床反力計としてのデ
ータと、圧力分布計としてのデータとの両方を用いて平
衡機能や運動機能等の判定を行うことができる。
When the pressure distribution on the upper surface of the plate is measured, the shape of the portion of the sole in contact with the plate is determined along with the shape of the portion of the sole in contact with the plate. It is possible to know whether the power is mainly applied to, for example, the part of the toe of the foot, the part of the base of the toe,
It is possible to know where the force is applied in the heel part. Therefore, it is possible to determine the equilibrium function, the exercise function, and the like by using both the data as the center of gravity sway meter and the floor reaction force meter and the data as the pressure distribution meter.

【0014】すなわち、今まで、別々に計測された分布
圧計のデータと重心動揺計もしくは床反力計のデータと
を一度に測定することができ、計測の省力化を図ること
ができる。そして、上記分布圧計測手段と反力計測手段
により計測されたデータは、単に分布圧と反力とを別々
に測定した場合と異なり、被験者の一連の動きを同時に
測定しているので、分布圧のデータと反力のデータとを
対応させながら運動機能や平衡機能等を判定することが
できるので、判定がより正確なものとなる。
That is, the data of the distribution manometer and the data of the gravity center sway meter or the floor reaction force meter which have been separately measured can be measured at once, and the measurement can be saved. The data measured by the distributed pressure measuring means and the reaction force measuring means are different from the case where the distributed pressure and the reaction force are simply measured separately. Since the motor function and the equilibrium function can be determined while associating the data with the reaction force data, the determination becomes more accurate.

【0015】さらに、上記反力計測手段を重心動揺計と
して用い、例えば、動揺中心の偏位を測定する場合に
は、上記分布圧計測手段により計測された足の位置と足
の形状とから実際の足底の中心を算出することができ
る。従って、上述のように重心動揺を計測する際に、検
出台の基準点に対応した正しい位置に足が乗せられてい
なくとも、上述のように算出された実際の足底の中心に
基づいてより正確な解析結果を得ることができる。
Further, when the above-mentioned reaction force measuring means is used as a center of gravity sway meter, for example, when the deviation of the center of sway is measured, the actual position and the shape of the foot measured by the distributed pressure measuring means are used. Can be calculated. Therefore, when measuring the center of gravity sway as described above, even if the foot is not placed at the correct position corresponding to the reference point of the detection table, it is more based on the center of the actual sole calculated as described above. Accurate analysis results can be obtained.

【0016】また、上記反力計測装置を床反力計として
用い、例えば、歩行機能を測定した場合には、上記分布
圧計測手段により計測された実際の足の位置や足の形状
から歩幅等を計測することができ、より正確な解析結果
を得ることができる。なお、本発明の床反力計測装置を
重心動揺計として用いる場合には、例えば、上記反力計
測手段として周知のロードセルを用いることができ、例
えば、ロードセルを上記板体の周縁部の三点もしくは四
点を支持するように配置すれば良い。
Further, when the above-mentioned reaction force measuring device is used as a floor reaction force meter, for example, when a walking function is measured, a step length or the like is determined from an actual foot position or a foot shape measured by the distributed pressure measuring means. Can be measured, and a more accurate analysis result can be obtained. In the case where the floor reaction force measuring device of the present invention is used as a center of gravity sway meter, for example, a well-known load cell can be used as the reaction force measuring means. Alternatively, they may be arranged so as to support four points.

【0017】また、上記床反力計測装置を重心動揺計と
して用いる場合の反力計測手段は、ロードセルに限られ
るものではなく、板体の複数箇所で板体にかかる荷重を
測定可能なものならばどのようなものを用いても良い。
また、本発明の床反力計測装置を板体の面方向に沿った
反力も計測可能な床反力計として用いる場合には、上記
反力計測手段として周知の三分力ロードセルを用いるこ
とができ、例えば、三分力ロードセルを上記板体の四隅
部分を支持するように配置すれば良い。
In the case where the above-mentioned floor reaction force measuring device is used as a center of gravity sway meter, the reaction force measuring means is not limited to a load cell, but may be any one which can measure a load applied to a plate at a plurality of places on the plate. Any material may be used.
When the floor reaction force measuring device of the present invention is used as a floor reaction force meter that can also measure a reaction force along the surface direction of a plate, a well-known three-component force load cell may be used as the reaction force measurement unit. For example, a three-component load cell may be arranged to support the four corners of the plate.

【0018】また、上記床反力計測装置を床反力計とし
て用いる場合の反力計測手段は、三分力ロードセルに限
定されるものではなく、例えば、X軸、Y軸、Z軸に沿
った反力を別々に計測可能なものでも良い。また、上記
データ解析手段は、基本的に、CPU(central proces
sing unit)を有する周知の演算処理装置であり、従来
の重心動揺計、床反力計、分布圧計と同様の機能を有す
るとともに、足の位置が関係する演算においては、分布
圧計測手段により得られた足の位置を用いて演算処理を
行うようになっている。
Further, the reaction force measuring means when the floor reaction force measuring device is used as a floor reaction force meter is not limited to the three-component force load cell, and may be, for example, along the X axis, Y axis, and Z axis. It is also possible to separately measure the reaction force. The data analysis means basically includes a CPU (central process CPU).
This is a well-known arithmetic processing unit having a sing unit, which has the same functions as conventional gravity center sway meters, floor reaction force meters, and distribution manometers. Arithmetic processing is performed using the position of the foot.

【0019】本発明の上記請求項2記載の床反力計測装
置は、上記反力計測手段が、上記板体の少なくとも三箇
所における垂直方向の反力を計測可能とされ、上記デー
タ解析手段が、上記分布圧計測手段により計測された圧
力分布に基づいて被験者の直立姿勢時の足の位置を求
め、求められた足の位置を基準として、上記反力計測手
段からのデータに基づき、被験者の直立姿勢時の床反力
中心点の変化を重心動揺として解析し、重心動揺計とし
ての各種解析データを算出することを上記課題の解決手
段とした。
In the floor reaction force measuring apparatus according to the second aspect of the present invention, the reaction force measuring means is capable of measuring the reaction force in the vertical direction at at least three points of the plate body, and the data analyzing means is provided. , The foot position of the subject in the upright posture based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means, the foot position obtained as a reference, based on the data from the reaction force measuring means, The change in the floor reaction force center point in the upright posture was analyzed as a center of gravity sway, and various analytical data as a center of gravity sway monitor were calculated as the means for solving the above problems.

【0020】上記構成によれば、上記データ解析手段
が、上記分布圧計測手段により計測された圧力分布に基
づいて被験者の直立姿勢時の足の位置を求め、求められ
た足の位置を基準として、上記反力計測手段からのデー
タに基づき、被験者の直立姿勢時の床反力中心点の変化
を重心動揺として解析するので、上述のように足底の中
心を検出台の基準点としてデータを解析した場合に比較
して、正確な解析を行うことができる。
According to the above construction, the data analysis means obtains the foot position of the subject in the upright posture based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means, and the obtained foot position is used as a reference. , Based on the data from the reaction force measuring means, the change in the center point of the floor reaction force when the subject is standing upright is analyzed as the center of gravity sway, so the data is taken with the center of the sole as the reference point of the detection table as described above. Accurate analysis can be performed as compared with the case of analysis.

【0021】本発明の請求項3記載の床反力計測手段
は、上記反力計測手段が、上記板体の板面に沿ったX方
向及びY方向の反力を計測可能とされ、上記データ解析
手段が、上記分布圧計測手段により計測された圧力分布
に基づいて被験者の板体上の動きに対応する足の位置を
求めるとともに、上記反力計測手段に計測された反力に
基づいて被験者の板体上での動きに対する反力の変化を
解析することを上記課題の解決手段とした。
In the floor reaction force measuring means according to claim 3 of the present invention, the reaction force measuring means is capable of measuring the reaction force in the X direction and the Y direction along the plate surface of the plate body. The analyzing means obtains the position of the foot corresponding to the movement on the plate of the subject based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means, and the subject based on the reaction force measured by the reaction force measuring means. The analysis of the change in the reaction force with respect to the movement of the plate body was taken as the means for solving the above problems.

【0022】上記構成によれば、上記データ解析手段
が、上記分布圧計測手段により計測された圧力分布に基
づいて被験者の板体上の動きに対応する足の位置を求め
るとともに、上記反力計測手段からのデータに基づき、
被験者の板体上での動きに対する反力の変化を解析する
ので、歩幅等の実際の足の位置が測定できた方が好まし
い解析項目においてより正確な値を算出することができ
る。
According to the above structure, the data analyzing means obtains the position of the foot corresponding to the movement of the subject on the plate body based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means, and measures the reaction force. Based on the data from the means,
Since the change of the reaction force with respect to the movement of the subject on the plate is analyzed, a more accurate value can be calculated in the analysis item in which it is preferable that the actual position of the foot such as the stride can be measured.

【0023】本発明の請求項4記載の床反力計測装置
は、上記データ解析手段による解析結果を出力する出力
手段を有し、上記出力手段は、上記反力計測手段からの
データに基づく解析結果と、上記分布圧計測手段からの
データに基づく解析結果との両方を出力することを上記
課題の解決手段とした。上記構成によれば、被験者の一
連の動きを反力計測手段と分布圧計測手段とにより同時
に測定して得られた分布圧のデータと反力のデータとを
互いに参照して比較することができるので、運動機能や
平衡機能の判定をより明確に行うことが可能となる。な
お、上記出力手段としては、各種プリンタや各種ディス
プレイ等を用いることができる。
A floor reaction force measuring device according to a fourth aspect of the present invention has output means for outputting an analysis result by the data analyzing means, and the output means analyzes based on data from the reaction force measuring means. The output of both the result and the analysis result based on the data from the distributed pressure measuring means was taken as a means for solving the above problems. According to the above configuration, the series of movements of the subject can be compared with each other by referring to the distribution pressure data and the reaction force data obtained by simultaneously measuring the reaction force measurement means and the distribution pressure measurement means. Therefore, it becomes possible to more clearly determine the motor function and the balance function. Note that various printers and various displays can be used as the output means.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の第一
例の床反力計測装置を図面を参照して説明する。なお、
上記第一例の床反力計測装置は、本発明の床反力計測装
置を重心動揺を測定する重心動揺計に応用したものであ
る。そして、重心動揺測定により算出する各種解析デー
タや、その出力の形態は、目的により様々に設定できる
が、この第一例における床反力計測装置では、その一例
として、開眼測定と閉眼測定とを行ない、開眼測定と閉
眼測定との双方について下記1〜9項目の解析データを
算出するとともに、第1項目の重心動揺軌跡及び第8、
第9項目に関連する動揺の中心の偏倚の軌跡について、
軌跡図を出力する床反力計測装置について述べることと
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A floor reaction force measuring device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition,
The floor reaction force measuring device of the first example is obtained by applying the floor reaction force measuring device of the present invention to a body sway meter that measures body sway. The various types of analysis data calculated by the center of gravity sway measurement and the form of the output can be variously set according to the purpose. In the floor reaction force measuring device in the first example, as one example, the eye opening measurement and the eye closing measurement are performed. The analysis data of the following items 1 to 9 are calculated for both the eye-opening measurement and the eye-closing measurement, and the center of gravity sway locus of the first item and the eighth,
Regarding the trajectory of the deviation of the center of the sway related to the ninth item,
The floor reaction force measuring device that outputs a locus map will be described.

【0025】[1] 重心動揺軌跡 重心動揺軌跡は、その軌跡パターン(型)より平衡反射
系や、これを制御する中枢神経系等のどの系の、どの部
位に障害があるのかを把握することのできるパラメータ
である。 [2] 総軌跡長 ………………………… LNG [3] 単位軌跡長 ……………………… LNG/T
IME [4] 単位面積軌跡長 ………………… LNG/
E.AREA 総軌跡長、単位軌跡長及び単位面積軌跡長は、動揺の大
きさを示すものであり、特に、単位面積軌跡長は、姿勢
制御の微細さを示し、自己受容性姿勢制御の状態を把握
することのできるパラメータである。
[1] Center-of-gravity sway trajectory The center-of-gravity sway trajectory is based on the trajectory pattern (type) of the balance reflex system, the central nervous system that controls the system, and which part of the system has an obstacle. Is a parameter that can be [2] Total trajectory length …………………… LNG [3] Unit trajectory length ………………… LNG / T
IME [4] Unit area locus length ……………… LNG /
E. FIG. AREA The total trajectory length, the unit trajectory length, and the unit area trajectory length indicate the magnitude of the sway. In particular, the unit area trajectory length indicates the fineness of the posture control, and grasps the state of the self-accepting posture control. Parameters that can be used.

【0026】 [5] 外周面積 ………………………… ENV.A
REA [6] 矩形面積 ………………………… REC.A
REA [7] 実効値面積 ……………………… RMS.A
REA 外周面積、矩形面積及び実効値面積は、その大きさより
平衡障害の程度を把握することのできるパラメータであ
る。 [8] 動揺平均中心変位(X方向)…… DEV OF MX (Y方向)…… DEV OF MY [9] 動揺中心変位 (X方向)…… DEV OF XO (Y方向)…… DEV OF YO 動揺平均中心変位及び動揺中心変位は、迷路障害等で生
じる四肢・躯幹の筋緊張の左右差による偏倚の程度や、
抗重筋緊張の亢進、低下の程度を把握することのできる
パラメータである。
[5] Outer peripheral area ……………… ENV. A
REA [6] Rectangular area ………………………… REC. A
REA [7] Effective value area RMS. A
REA The outer peripheral area, the rectangular area, and the effective area are parameters from which the degree of the imbalance disorder can be grasped. [8] Average oscillation displacement (X direction) DEV OF MX (Y direction) DEV OF MY [9] Motion center displacement (X direction) DEV OF XO (Y direction) DEV OF YO The average center displacement and the sway center displacement are the degree of deviation due to the left-right difference in muscle tone of the limbs and trunk caused by maze obstacles,
It is a parameter that can be used to determine the degree of increase or decrease in antimuscular tone.

【0027】そして、この第一例の床反力計測装置は、
以下のような構成を有する。図1は、本発明を適用した
床反力計測装置(重心動揺計)Aの外観を示す図であ
り、図2は、図1に示す床反力計測装置Aの全体構成を
示すブロック図である。図1に示すように、第一例の床
反力計測装置Aは、検出台1と該検出台1における測定
データを解析するための後述する演算処理装置(図2に
図示)11を内蔵した演算処理部10とからなる。な
お、上記検出台1と演算処理部10とは、コードcによ
り接続され、検出台1と演算処理部10とで信号の入出
力が可能となっている。
The floor reaction force measuring device of the first example is
It has the following configuration. FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a floor reaction force measuring device (gravitational sway meter) A to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram showing an entire configuration of the floor reaction force measuring device A shown in FIG. is there. As shown in FIG. 1, the floor reaction force measuring device A of the first example has a built-in detection table 1 and an arithmetic processing unit (shown in FIG. 2) 11 described later for analyzing measurement data on the detection table 1. And an arithmetic processing unit 10. The detection base 1 and the arithmetic processing unit 10 are connected by a code c, and signals can be input and output between the detection base 1 and the arithmetic processing unit 10.

【0028】上記検出台1は、被験者の両足が十分に乗
せられるスペースを有する略三角形状の平面台であり、
被検者は、靴を脱いで該検出台1に上がり、直立姿勢で
重心動揺測定を受けるようになっている。そして、検出
台1は、検出台1の上面を構成する略三角形状の検出板
2と、該検出板2の三つの頂点部分の下側に検出板2を
支持した状態にそれぞれ配置された三つのロードセル3
…(図1においては破線でその位置を図示)と、上記検
出板2の上面の被験者の足が乗る部分に配置された矩形
シート状の分布圧センサ4とからなる。
The detection base 1 is a substantially triangular flat base having a space on which both feet of the subject can be sufficiently placed.
The examinee takes off his shoes, climbs up to the detection table 1, and receives a measurement of the sway of the center of gravity in an upright posture. The detection table 1 has a substantially triangular detection plate 2 that forms the upper surface of the detection table 1 and three detection plates 2 that are disposed below the three apexes of the detection plate 2 while supporting the detection plate 2. Load cells 3
(The position is indicated by a broken line in FIG. 1), and a rectangular sheet-shaped distributed pressure sensor 4 arranged on a portion of the upper surface of the detection plate 2 on which the subject's foot rides.

【0029】上記検出板2は、上述のように略三角形の
形状を有する板体であり、被検者を乗せる上面には、図
1に示すように、その中心位置を示す基準点2aと、該
基準点2aの両側にの位置に被検者が直立姿勢で検出台
1に乗る際の両足の置き位置を指定する左右の足形の図
形2b、2bと、足のサイズ毎に爪先の位置と踵の位置
とをそれぞれ示す複数のライン(図示略)とが表示され
ている。
The detection plate 2 is a plate having a substantially triangular shape as described above. On the upper surface on which the subject is placed, as shown in FIG. Left and right footprints 2b, 2b that specify the positions of both feet when the subject rides on the detection table 1 in an upright posture at positions on both sides of the reference point 2a, and the positions of the toes for each foot size. A plurality of lines (not shown) indicating the position of the heel are displayed.

【0030】上記ロードセル3…は、周知のものであ
り、垂直方向(z軸方向)に沿って配置され、検出板2
にかかる荷重を測定できるようになっており、それぞれ
の配設位置に加わる荷重情報を連続的に検出するととも
に、検出した荷重情報を逐次演算処理部10に出力する
ようになっている。そして、検出板2とロードセル3…
とは、周知の重心動揺計の検出台と同様の構成であり、
少なくとも三つのロードセル3…からの荷重情報によ
り、検出台1上に被験者が直立姿勢で乗った際の反力中
心、すなわち、動揺中心を求めることができるようにな
ったものである。
The load cells 3 are well-known, and are arranged along the vertical direction (z-axis direction).
Can be measured, load information applied to each arrangement position is continuously detected, and the detected load information is sequentially output to the arithmetic processing unit 10. Then, the detection plate 2 and the load cell 3.
Is the same configuration as the detection table of the well-known body sway meter,
With the load information from at least three load cells 3, the center of the reaction force when the subject rides on the detection table 1 in the upright posture, that is, the center of the sway can be obtained.

【0031】なお、ロードセル3…からの荷重情報を示
す出力信号は、演算処理部10の入出力部12を介して
AD変換されて演算処理装置11に入力されるようにな
っている。上記圧力センサ4は、平行に配置された2枚
のフィルム基板(図示略)と、該フィルム基板の内面側
にそれぞれ形成された電極層(図示略)と、一方の電極
層の左右側縁部に形成された電極端子(図示略)と、他
方の電極層の上下側縁(一方の電極層の左右側縁に直交
する側縁)部に形成された電極端子(図示略)と、これ
ら二つの電極層の間に形成された感圧導電層(図示略)
とからなる周知のものである。
The output signals indicating the load information from the load cells 3 are AD-converted via the input / output unit 12 of the arithmetic processing unit 10 and input to the arithmetic processing unit 11. The pressure sensor 4 includes two film substrates (not shown) arranged in parallel, an electrode layer (not shown) formed on the inner side of the film substrate, and left and right edges of one of the electrode layers. And an electrode terminal (not shown) formed on the upper and lower edges (side edges orthogonal to the left and right edges of one electrode layer) of the other electrode layer. Pressure-sensitive conductive layer formed between two electrode layers (not shown)
It is a well-known thing which consists of.

【0032】上記フィルム基板上に形成された電極層
は、ストライプ状に形成されたものであり、一方のフィ
ルム基板上のストライプ状の電極層と他方のフィルム基
板上のストライプ状の電極層とは直交した状態となって
おり、二つの電極層の線状の電極はそれぞれ多数箇所で
交差している。なお、二つの電極層のそれぞれの線状の
電極は、感圧導電層を介して対向配置されているので、
各交差位置において電極同士が接触することはないが、
以下に、各交差位置を便宜上交点と称する。
The electrode layer formed on the above-mentioned film substrate is formed in a stripe shape, and the stripe-shaped electrode layer on one film substrate and the stripe-shaped electrode layer on the other film substrate are different from each other. The electrodes are orthogonal to each other, and the linear electrodes of the two electrode layers intersect at many points. Since the respective linear electrodes of the two electrode layers are arranged to face each other with the pressure-sensitive conductive layer interposed therebetween,
The electrodes do not touch each other at each intersection,
Hereinafter, each intersection position is referred to as an intersection for convenience.

【0033】そして、上記感圧導電層は、例えば、シリ
コンゴム中に導電性粉末を分散した状態の感圧導電性ゴ
ムからなるものであり、押圧されて圧縮されると抵抗値
が減少するようになったものであり、圧力を抵抗値に変
換できるようになっている。なお、感圧導電層は、上述
の感圧導電性ゴムに限定されるものではなく、押圧され
ることにより抵抗値が変動するものならばどのようなも
のでも良い。また、後述するように、圧力センサ4は、
上述のような抵抗値の変動により、圧力を測定するもの
に限らず、静電容量の変動により圧力を測定するもので
も良い。
The pressure-sensitive conductive layer is made of, for example, pressure-sensitive conductive rubber in a state where conductive powder is dispersed in silicone rubber. The pressure can be converted to a resistance value. The pressure-sensitive conductive layer is not limited to the above-described pressure-sensitive conductive rubber, and may be any material as long as the resistance value changes when pressed. Further, as described later, the pressure sensor 4
It is not limited to the method of measuring the pressure based on the change in the resistance value as described above, but may be the one measuring the pressure based on the change in the capacitance.

【0034】そして、上述の二つの電極層から構成され
たマトリックスにおいては、駆動回路(図2に図示)5
により、一方の電極層に対してストライプ状の複数の電
極に対して順次電圧がかけられ、他方の電極層において
ストライプ状の複数の電極において順次抵抗値が測定さ
れるようになっており、上記二つの電極層のストライプ
状の電極の各交点における抵抗値が順次走査されて測定
されるようになっている。なお、駆動回路5は、上述の
ようなマトリックス状の感圧装置において用いられ、マ
ルチプレクサ等を有する周知のものであり、上述のよう
に分布圧センサ4を駆動して各交点の抵抗値を計測する
ようになっている。
In the matrix composed of the two electrode layers, the driving circuit (shown in FIG. 2) 5
Thereby, a voltage is sequentially applied to a plurality of stripe-shaped electrodes for one electrode layer, and the resistance value is sequentially measured for a plurality of stripe-shaped electrodes in the other electrode layer. The resistance value at each intersection of the striped electrodes of the two electrode layers is sequentially scanned and measured. The drive circuit 5 is used in the matrix-type pressure sensing device as described above, and is a well-known device having a multiplexer and the like, and drives the distribution pressure sensor 4 to measure the resistance value at each intersection as described above. It is supposed to.

【0035】なお、分布圧センサ4において順次測定さ
れた抵抗値は、圧力情報を示す出力信号として出力さ
れ、分布圧センサ4(駆動回路5)からの圧力情報を示
す出力信号は、演算処理部10の入出力部12を介して
AD変換されて演算処理装置11に入力されるようにな
っている。上記演算処理部10は、図2に示すように、
上記演算処理装置11と、ロードセル3…及び分布圧セ
ンサ4からのデータの入力及び分布圧センサ4への駆動
回路5への制御信号の出力等を行う入出力部12と、デ
ータの入力や各種の指示を行うための操作盤13と、解
析結果やその他のデータ等を表示する表示部14と、解
析結果やその他のデータ等を出力する印字部15と、デ
ータ出力端子16と、フロッピードライブ17とを有す
るものである。
The resistance value sequentially measured by the distributed pressure sensor 4 is output as an output signal indicating the pressure information, and the output signal indicating the pressure information from the distributed pressure sensor 4 (driving circuit 5) is output by the arithmetic processing unit. The data is AD-converted through the input / output unit 12 of 10 and input to the arithmetic processing unit 11. The arithmetic processing unit 10 includes, as shown in FIG.
An input / output unit 12 for inputting data from the load cell 3 and the distributed pressure sensor 4 and outputting a control signal to the drive circuit 5 to the distributed pressure sensor 4; , A display section 14 for displaying analysis results and other data, a printing section 15 for outputting analysis results and other data, a data output terminal 16, a floppy drive 17 And

【0036】上記入出力部12は、周知のデータの入出
力用のインタフェースであり、AD変換器が内蔵されて
いる。上記操作盤13は、電源のオン・オフ、データの
表示部14への表示、データの印字部15での印字等を
指示するためのキーや、モード切換スイッチや、カーソ
ルキー等を有するとともに、被験者の氏名等のデータを
入力するためのキーボード等を有するものである。
The input / output unit 12 is a well-known data input / output interface, and has an A / D converter. The operation panel 13 has keys for instructing on / off of power, display of data on the display unit 14, printing of data in the printing unit 15, a mode changeover switch, a cursor key, and the like, It has a keyboard and the like for inputting data such as the name of the subject.

【0037】上記表示部14は、例えばLCD(liquid
crystal display)等のディスプレイであり、測定デー
タや解析結果等を表示するものである。上記印字部15
は、演算処理装置11における解析結果等を印字するも
のである。なお、印字部15においては、解析結果を示
すグラフ等の図面も出力できるようになっている。
The display unit 14 is, for example, an LCD (liquid
A display, such as a crystal display, for displaying measurement data, analysis results, and the like. Printing section 15
Prints an analysis result or the like in the arithmetic processing unit 11. Note that the printing unit 15 can also output a drawing such as a graph showing the analysis result.

【0038】上記データ出力端子16は、演算処理装置
における解析結果を、例えば、他のコンピュータシステ
ム等に出力するためのものである。また、上記フロッピ
ードライブ17は、上記データ出力端子16から出力さ
れるデータと同様のデータを保存するためのものであ
り、上記データをフロッピーディスク(図示略)に書き
込むためのものである。
The data output terminal 16 is for outputting an analysis result in the arithmetic processing unit to, for example, another computer system. The floppy drive 17 is for storing data similar to the data output from the data output terminal 16 and for writing the data to a floppy disk (not shown).

【0039】上記演算処理装置11は、中央演算処理ユ
ニット(CPU:Central Processing Unit )11a、
ROM(Read Only Memory)11b及びRAM(Random
Accesss Memory )11c等を備えたいわゆるコンピュ
ータであり、基本的に分布圧センサ4から入力される分
布圧情報を解析する機能と、ロードセル3…から入力さ
れる荷重情報を解析する機能とを有する。
The arithmetic processing unit 11 includes a central processing unit (CPU) 11a,
ROM (Read Only Memory) 11b and RAM (Random
Accesses Memory) 11c and the like, and basically has a function of analyzing distributed pressure information input from the distributed pressure sensor 4 and a function of analyzing load information input from the load cells 3.

【0040】そして、演算処理装置11は、基本的に分
布圧センサ4から入力される分布圧センサ4の上記スト
ライプ状の電極同士の各交点における抵抗値を予め求め
られた変換式に基づいて単位面積当たりの荷重(圧力)
に変換するとともに、分布圧センサ4上における上記各
交点の座標位置と上記単位面積当たりの荷重の値とを対
応させてRAM11cに確保された分布圧記憶領域e1
に格納する機能を有する。
The arithmetic processing unit 11 basically calculates the resistance value at each intersection between the striped electrodes of the distributed pressure sensor 4 input from the distributed pressure sensor 4 based on a conversion formula obtained in advance. Load per area (pressure)
The distribution pressure storage area e1 secured in the RAM 11c by associating the coordinate position of each intersection on the distribution pressure sensor 4 with the value of the load per unit area.
Has the function of storing in

【0041】なお、上記分布圧センサ4における各交点
の座標位置は、上記分布圧センサ4が設置された検出台
1の検出板2上に設定されたXY座標を用いるようにな
っており、このXY座標は、上記検出板2の基準点2a
を原点とし、かつ、3個のロードセル3…により形成さ
れる正三角形の底辺(両足を検出板2の上に乗せた時、
踵が向く方の辺)がX軸と平行になるように設定された
ものである。
The coordinate position of each intersection point in the distributed pressure sensor 4 uses the XY coordinates set on the detection plate 2 of the detection table 1 on which the distributed pressure sensor 4 is installed. The XY coordinate is the reference point 2a of the detection plate 2.
, And the base of an equilateral triangle formed by three load cells 3 (when both feet are placed on the detection plate 2,
The side on which the heel faces) is set so as to be parallel to the X axis.

【0042】さらに、演算処理装置11は、上記XY座
標上において、座標位置毎の単位面積当たりの荷重の値
が0でない部分の領域を求めるとともに、該領域の面積
を求めるようになっている。この際に、分布圧センサ4
には、被験者の両足が載せられるので、上記領域は二つ
に分かれることになり、二つの領域の面積が求められる
ことになる。また、演算処理装置11は、上述のように
求められた二つの領域の面積中心となる位置を求める。
Further, the arithmetic processing unit 11 obtains the area of the portion where the value of the load per unit area is not 0 at each coordinate position on the XY coordinates, and obtains the area of the area. At this time, the distributed pressure sensor 4
Since the subject has both feet on it, the above-mentioned area is divided into two, and the area of the two areas is determined. Further, the arithmetic processing unit 11 obtains a position that is the area center of the two regions obtained as described above.

【0043】さらに、演算処理装置11は、上述の座標
毎の単位面積当たり荷重を座標位置に対応して図面上に
表示する機能を有し、例えば、図3に示すように分布圧
センサ4の領域を上記各交点に対応する上記各単位面積
の分割領域に分割し、各分割領域毎に上記分割領域に対
応する交点の荷重を示すようにしたモザイク状の図形デ
ータや、図4に示すように座標毎の単位面積当たり荷重
を等高線で示した図形データを作成するようになってい
る。なお、図3及び図4に示す図形データは、実際に
は、その分布圧を白黒もしくはカラーで複数の階調に色
分けして図示するものである。
Further, the arithmetic processing unit 11 has a function of displaying the load per unit area for each coordinate on the drawing corresponding to the coordinate position. For example, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, mosaic-shaped graphic data in which the region is divided into the divided regions having the unit areas corresponding to the intersections, and the load of the intersection corresponding to the divided region is indicated for each divided region. The figure data in which the load per unit area for each coordinate is indicated by a contour line is created. Note that the graphic data shown in FIGS. 3 and 4 are actually shown by dividing the distribution pressure into a plurality of gradations in black and white or color.

【0044】また、演算処理装置11は、3個のロード
セル3…から逐次入力される荷重情報に基づいて、被検
体の荷重中心(重心中心)位置を実時間、すなわちリア
ルタイムで算出する。なお、ロードセル3…では、荷重
情報を連続的に検出して演算処理装置11に逐次出力す
るが、演算処理装置11では、逐次入力される荷重情報
を、例えば、50ミリ秒といった一定時間毎にサンプリ
ングして演算処理を行ない、反力中心位置(動揺中心位
置)を算出する。
The arithmetic processing unit 11 calculates the position of the load center (center of gravity) of the subject in real time, that is, in real time, based on the load information sequentially input from the three load cells 3. Note that the load cells 3... Continuously detect the load information and sequentially output the load information to the arithmetic processing device 11. The arithmetic processing device 11 outputs the sequentially input load information at regular intervals such as, for example, 50 milliseconds. Sampling is performed and arithmetic processing is performed to calculate a reaction force center position (oscillation center position).

【0045】なお、演算処理装置11の重心位置の算出
に際しては、基本的に、上記検出台1の検出板2の基準
点2aを原点とするXY座標上の位置として求めること
になる。そして、上記XY座標は、基本的に、上記分布
圧センサ4における各交点の座標位置を示す際に用いら
れたXY座標と同じものである。そして、演算処理装置
11により求められた上記XY座標上の動揺中心位置
は、単位時間毎のXY座標位置データとして上記RAM
11cの中心記憶領域e2に記憶されるようになってい
る。
When calculating the position of the center of gravity of the arithmetic processing unit 11, the position is basically obtained as a position on the XY coordinates with the reference point 2a of the detection plate 2 of the detection table 1 as the origin. The XY coordinates are basically the same as the XY coordinates used to indicate the coordinate position of each intersection in the distributed pressure sensor 4. The oscillation center position on the XY coordinates obtained by the arithmetic processing unit 11 is stored in the RAM as XY coordinate position data per unit time.
It is adapted to be stored in the central storage area e2 of 11c.

【0046】そして、演算処理装置11は、ROM11
bに格納されている解析データ算出プログラムに基づい
て、RAM11cの中心記憶領域に記憶されている多数
のXY座標位置データから前述した周知の9項目の各種
解析データを算出するものである。そして、上記解析デ
ータを算出するに際しては、上記動揺中心の位置を示す
XY座標系を、検出板2の基準点2aを原点とするXY
座標系から、上記分布圧センサ4からのデータの解析に
より求められた上述の両足の領域の面積中心を原点とす
るXY座標系に変換するようになっている。
The arithmetic processing unit 11 has a ROM 11
Based on the analysis data calculation program stored in b, the various well-known nine items of analysis data described above are calculated from a large number of XY coordinate position data stored in the central storage area of the RAM 11c. When calculating the analysis data, an XY coordinate system indicating the position of the oscillation center is set to an XY coordinate system having the reference point 2a of the detection plate 2 as the origin.
The coordinate system is converted into an XY coordinate system having the origin at the center of the area of the region of both feet obtained by analyzing the data from the distributed pressure sensor 4.

【0047】すなわち、被験者の足の位置のずれによ
り、正確な両足底の面積中心からずれる可能性のある検
出板2の基準点2aではなく、上記分布圧センサ4から
の測定データにより求められた面積中心を動揺中心位置
を示すXY座標系の原点とするようになっている。
That is, it is obtained not from the reference point 2 a of the detection plate 2, which may be deviated from the center of the area of both soles due to the displacement of the position of the subject's foot, but from the measurement data from the distributed pressure sensor 4. The area center is set as the origin of the XY coordinate system indicating the center position of the oscillation.

【0048】そして、上記動揺中心位置のデータの解析
においては、上記原点に対する動揺中心のX軸方向及び
Y軸方向の偏位が求められることになるが、検出板2の
基準点2aではなく、実際に測定された面積中心を原点
とするXY座標を用いることにより、より正確に動揺中
心の偏位(及び動揺平均中心の偏位)を求めることがで
きるようになっている。そして、演算処理装置11は、
上述のように解析された解析結果を例えば、例えば、グ
ラフ等として出力可能なように図形データの作成を行
う。
In the analysis of the data of the center of oscillation, the deviation of the center of oscillation with respect to the origin in the X-axis direction and the Y-axis direction is obtained. By using the XY coordinates whose origin is the actually measured area center, the deviation of the center of oscillation (and the deviation of the average center of oscillation) can be obtained more accurately. Then, the arithmetic processing unit 11
The graphic data is created so that the analysis result analyzed as described above can be output as, for example, a graph or the like.

【0049】また、図形データとしては、上記XY座標
上における動揺中心の時間経過に伴う移動の軌跡を示す
ものなども作成する。また、図5に示すように上述の分
布圧センサにより上述のように形成された分布圧を示す
図形データ上に上記動揺中心の軌跡tを示す画像データ
を重ねた画像データも作成するようになっている。
Further, as the graphic data, data indicating a locus of movement of the center of oscillation on the XY coordinates with the lapse of time are created. Further, as shown in FIG. 5, image data in which image data indicating the locus t of the center of oscillation is superimposed on graphic data indicating the distribution pressure formed as described above by the distribution pressure sensor as described above are also created. ing.

【0050】なお、従来から動揺中心の軌跡は、検出板
2上の正しい位置に被験者の両足を乗せた際の足底を示
す図形データが予め用意され、該図形データ上に図示さ
れるように表示されていたが、上記足底を示す図形は、
予め用意されたものであり、実際の被験者の足を示す物
ではなかった。そして、上述のように分布圧を示す図形
データに上記動揺中心の軌跡を重ねることにより、実際
の被験者の足底の形状に対応する分布圧データと動揺中
心の軌跡とを重ねて見ることができるようになってい
る。
Conventionally, as the locus of the center of shaking, graphic data indicating the sole when the subject's feet are placed on the correct position on the detection plate 2 is prepared in advance, and as shown in FIG. Although it was displayed, the figure showing the sole is
It was prepared in advance and did not indicate the actual foot of the subject. By superimposing the trajectory of the sway center on the graphic data indicating the distribution pressure as described above, the trajectory of the sway center and the distribution pressure data corresponding to the actual shape of the sole of the subject can be viewed. It has become.

【0051】そして、上述のように演算処理装置11に
より得られた解析結果及び該解析結果に基づいて作成さ
れた図形データは、操作盤13の操作により表示部1
4、印字部15、フロッピードライブ17、データ出力
端子16に出力できるようになっている。
The analysis result obtained by the arithmetic processing unit 11 and the graphic data created based on the analysis result as described above are displayed on the display unit 1 by operating the operation panel 13.
4. It can output to the printing unit 15, the floppy drive 17, and the data output terminal 16.

【0052】次に、第一例の床反力計測装置Aにおける
重心動揺の測定方法を図6のフローチャートを参照して
説明する。まず、測定者は、演算処理部10に設けられ
た操作盤31より被検者の氏名や性別、年齢等の被検者
情報が入力する。そして、被験者に検出台1に乗っても
らう。この際には、検出台1の検出板2に表示された基
準点2a、足形の図形2b、2b、足のサイズ毎の爪先
のライン及び踵のラインに合わせて両足を検出台1に乗
せ、直立姿勢をとるように被験者に指示する。なお、重
心動揺測定には、開眼検査と閉眼検査とがあるので、例
えば、最初に被験者に眼を開けた状態としてもらう。
Next, a method of measuring the sway of the center of gravity in the floor reaction force measuring apparatus A of the first example will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the measurer inputs subject information such as the subject's name, gender, age and the like from an operation panel 31 provided in the arithmetic processing unit 10. Then, the subject gets on the detection table 1. At this time, both feet are put on the detection table 1 in accordance with the reference point 2a, the figure 2b, 2b of the footprint, the toe line and the heel line for each foot size, which are displayed on the detection plate 2 of the detection table 1, Instruct the subject to take an upright position. In addition, since the center of gravity sway measurement includes an eye opening test and an eye closing test, for example, the subject is first asked to open his or her eyes.

【0053】そして、測定者は、被験者の足の位置を確
認した後に、床反力計測装置Aの測定開始スイッチ(図
示略)をオンにして重心動揺測定を開始する(ステップ
A1)。床反力計測装置Aでは、まず、演算処理装置1
の制御のもとに分布圧センサ4の駆動回路5が作動し、
分布圧センサ4における上記電極の各交点の抵抗値が測
定され、上記演算処理装置11に分布圧センサ4から出
力される分布圧情報が入力される(ステップA2)。
After confirming the position of the subject's foot, the measurer turns on the measurement start switch (not shown) of the floor reaction force measuring device A to start the measurement of the sway of the center of gravity (step A1). In the floor reaction force measuring device A, first, the arithmetic processing device 1
The drive circuit 5 of the distributed pressure sensor 4 operates under the control of
The resistance value at each intersection of the electrodes in the distributed pressure sensor 4 is measured, and the distributed pressure information output from the distributed pressure sensor 4 is input to the arithmetic processing unit 11 (step A2).

【0054】そして、演算処理装置1においては、各交
点の抵抗値が単位面積当たりの荷重(圧力)に変換され
(ステップA3)、各交点の上記基準点2aを原点とす
るXY座標上の位置毎に上記単位面積当たりの荷重のデ
ータがRAM11cの分布圧記憶領域e1に保存される
(ステップA4)。次に、上述の分布圧センサ4による
分布圧の測定が終了した後に、以降測定期間中、直立姿
勢を保つ被検者の両足から検出板2に加わる荷重情報を
3個のロードセル3…により検出し、これを演算処理装
置11が読み込む(ステップA5)。そして、読み込ま
れた荷重情報に基づいて演算処理装置11が反力中心
(動揺中心)位置を算出する(ステップA6)。
Then, in the arithmetic processing unit 1, the resistance value at each intersection is converted into a load (pressure) per unit area (step A3), and the position of each intersection on the XY coordinate with the reference point 2a as the origin is obtained. Each time, the data of the load per unit area is stored in the distribution pressure storage area e1 of the RAM 11c (step A4). Next, after the measurement of the distributed pressure by the above-described distributed pressure sensor 4 is completed, load information applied to the detection plate 2 from both feet of the subject who maintains the upright posture during the measurement period is detected by the three load cells 3. Then, this is read by the arithmetic processing unit 11 (step A5). Then, based on the read load information, the arithmetic processing unit 11 calculates the position of the reaction force center (oscillation center) (step A6).

【0055】そして、演算処理装置11により算出され
た動揺中心位置は、演算処理装置11により上記XY座
標上の座標位置データに変換され、開眼測定時の単位時
間毎のXY座標位置データとしてRAM11cの中心記
憶領域e2に格納されるとともに(ステップA7)、表
示部14に転送されて表示される。次に、最初にロード
セル3…からのデータの読み込みを開始した時点から現
在までの時間が予め設定された測定時間に達したか否か
が判定され(ステップA8)、測定時間に達している場
合には、開眼字の測定を終了し、ステップA10に進
む。
The oscillating center position calculated by the arithmetic processing unit 11 is converted into coordinate position data on the XY coordinates by the arithmetic processing unit 11, and is stored in the RAM 11c as XY coordinate position data per unit time at the time of eye opening measurement. The information is stored in the central storage area e2 (step A7) and transferred to the display unit 14 for display. Next, it is determined whether or not the time from the start of reading data from the load cells 3 to the present time has reached a preset measurement time (step A8). , The measurement of the open-eye character is terminated, and the process proceeds to step A10.

【0056】また、測定時間に達していない場合には、
次に、前回のロードセル3…からのデータの読み込みか
ら所定の単位時間が経過した否かが判定され(ステップ
A9)、所定の単位時間に達した場合に、ステップA4
に戻り、ロードセルのデータの読み込みと動揺中心位置
の算出を測定時間が終了するまで単位時間毎に繰り返し
行うようにする。次に、測定時間が終了した場合には、
上記測定が一度目の測定か否かが判定され(ステップA
10)、一度目の場合には、再び、ステップA2に戻
り、閉眼状態における重心動揺測定に移行し、再び、上
述の処理を繰り返し行う。
If the measurement time has not been reached,
Next, it is determined whether or not a predetermined unit time has elapsed since the previous reading of data from the load cells 3 (step A9).
Then, the reading of the load cell data and the calculation of the oscillation center position are repeatedly performed for each unit time until the measurement time ends. Next, when the measurement time is over,
It is determined whether the measurement is the first measurement (step A).
10) In the case of the first time, the process returns to step A2 again, shifts to the measurement of the center of gravity sway in the closed eye state, and repeats the above processing again.

【0057】そして、ステップA10において、測定が
二度目と判定された場合には、開眼状態と閉眼状態にお
ける重心動揺測定を終了したものとして、上述のように
演算処理装置11において、RAM11cの分布圧記憶
領域e1に格納されたデータに基づき、被験者の両足底
の検出板2への接地面の領域を求め、これら接地面の面
積、両足の接地面の面積中心等を求める(ステップA1
1)。
If it is determined in step A10 that the measurement has been performed for the second time, it is assumed that the measurement of the sway of the center of gravity in the open-eye state and the closed-eye state has been completed, and the distributed pressure in the RAM 11c is calculated in the arithmetic processing unit 11 as described above. Based on the data stored in the storage area e1, the areas of the contact surfaces of the subject's both soles to the detection plate 2 are determined, and the areas of these contact surfaces, the center of the area of the contact surfaces of both feet, and the like are determined (step A1).
1).

【0058】また、上記XY座標上の各座標位置におけ
る単位面積当たりの荷重(圧力分布)を色分けして示す
上述のモザイク状の図形データ及び、単位面積当たりの
荷重(圧力分布)を等高線で示した図形データを作成す
る(ステップA12)。次に、RAM11cの中心記憶
領域e2に格納されたデータにおける座標位置を上述の
ように求められた面積中心を原点とするXY座標の座標
位置に座標変換する(ステップA13)。
The above-mentioned mosaic-like graphic data indicating the load per unit area (pressure distribution) at each coordinate position on the XY coordinates by color, and the load per unit area (pressure distribution) are indicated by contour lines. The created graphic data is created (step A12). Next, the coordinate position of the data stored in the central storage area e2 of the RAM 11c is converted into the XY coordinate position having the origin at the area center determined as described above (step A13).

【0059】そして、座標変換されたデータに基づき開
眼測定時と閉眼測定時における重心動揺軌跡、総軌跡
長、単位軌跡長、単位面積軌跡長、外周面積、矩形面
積、実効値面積、動揺平均中心変位及び動揺中心変位の
9項目に及ぶ解析データを算出する(ステップA1
4)。また、各解析データに基づくグラフや、動揺中心
の軌跡等の図形データを作成する(ステップA15)。
そして、これらのデータを必要に応じて、表示部14、
印字部15、フロッピードライブ17、データ出力端子
16に出力し、処理を終了する。
Then, based on the coordinate-converted data, the center of gravity sway locus, the total locus length, the unit locus length, the unit area locus length, the outer peripheral area, the rectangular area, the effective area, and the average center of the fluctuation at the time of the eye open measurement and the eye closed measurement. Calculate analysis data covering nine items of displacement and oscillation center displacement (step A1).
4). In addition, a graph based on each analysis data and graphic data such as a locus of the center of oscillation are created (step A15).
Then, if necessary, these data are displayed on the display unit 14,
The data is output to the printing unit 15, the floppy drive 17, and the data output terminal 16, and the process ends.

【0060】上述のような第一例の床反力計測装置Aに
よれば、動揺中心位置を検出台1の検出板2上の基準点
2aを原点とするXY座標上の座標から、上述のように
分布圧センサ4のデータから求められた被験者の両足の
検出板1との接地面の面積中心を原点とするXY座標に
変換した後に、動揺中心位置の解析を行っているので、
より正確にデータを解析することができる。
According to the floor reaction force measuring device A of the first example as described above, the center position of the sway is determined from the coordinates on the XY coordinates with the origin at the reference point 2a on the detection plate 2 of the detection base 1. As described above, since the XY coordinate is converted to the XY coordinate having the origin at the center of the area of the contact surface between the detection plate 1 of both feet of the subject obtained from the data of the distributed pressure sensor 4 and the origin, the analysis of the center of the sway is performed.
Data can be analyzed more accurately.

【0061】すなわち、被験者の足の検出台1上の配置
位置がずれた場合に、検出板2の基準点2aは、必ずし
も被験者の足底の面積中心とはなっておらず、測定結果
にずれが生じることになるが、上述のように分布圧セン
サ4を用いて、実際の被験者の検出板2との接地面の面
積中心を求めることにより、被験者の足の配置位置のず
れを補正することができ、より正確にデータを解析する
ことができる。
That is, when the position of the subject's foot on the detection base 1 is displaced, the reference point 2a of the detection plate 2 is not necessarily the center of the subject's sole area, and the measurement result is displaced. However, as described above, by using the distributed pressure sensor 4 to find the center of the area of the contact surface with the actual detection plate 2 of the subject, the deviation of the placement position of the subject's foot can be corrected. The data can be analyzed more accurately.

【0062】例えば、重心動揺軌跡においては、面積中
心の位置がずれた場合に、軌跡が前後左右のどちら側に
偏っているかを正しく判定できなくなる可能性がある
が、上述のように面積中心を分布圧センサ4により測定
された実際の被験者の足の位置に基づいて補正すること
で平衡障害のより正確な判定が可能となる。また、動揺
中心偏位や動揺平均中心偏位においては、基準点2aと
動揺中心もしくは動揺平均中心とのX軸方向及びY軸方
向の偏位が求められることになるが、上述のように基準
点2aを実際の被験者の足の配置に基づいて補正するこ
とにより、より正確なデータを得ることができる。ま
た、重心動揺の上述のような解析結果に基づいて、平衡
感覚等の判定を行う際に、重心動揺の測定を行った際の
分布圧データを参照することが可能となり、判定の精度
を高めることができる。
For example, in the center of gravity sway locus, if the position of the center of the area is shifted, it may not be possible to correctly determine which side of the locus is skewed to the front, rear, left and right. Correction based on the actual position of the subject's foot measured by the distributed pressure sensor 4 enables more accurate determination of the imbalance disorder. In addition, in the case of the oscillation center deviation or the oscillation average center deviation, the deviation in the X-axis direction and the Y-axis direction between the reference point 2a and the oscillation center or the oscillation average center is determined. By correcting the point 2a based on the actual placement of the subject's feet, more accurate data can be obtained. Further, based on the above-described analysis result of the body sway, it becomes possible to refer to the distributed pressure data when the sway of the center of gravity is measured when determining the sense of balance, etc., and the accuracy of the determination is improved. be able to.

【0063】なお、上記第一例においては、分布圧セン
サ4による分布圧測定を重心動揺の測定の前に行うもの
としたが、重心動揺の測定の後に行っても良い。また、
分布圧測定を予め設定された時間だけ行い、その平均値
を求めるものとしても良い。また、上述のように単位時
間毎に行われる動揺中心の測定に際し、一回毎の測定の
前もしくは後に毎回分布圧を測定するようにしても良
い。
In the first example, the distributed pressure measurement by the distributed pressure sensor 4 is performed before the measurement of the center of gravity sway, but may be performed after the measurement of the center of gravity sway. Also,
The distribution pressure measurement may be performed for a preset time, and the average value thereof may be obtained. Further, as described above, when measuring the center of oscillation performed every unit time, the distribution pressure may be measured before or after each measurement.

【0064】上述のように動揺中心の測定に合わせて分
布圧の測定を行うようにすれば、動揺中心の位置の変動
と足裏面における分布圧の変動とを対応させて様々な判
定を行うことができる。例えば、動揺中心が上記面積中
心の前側にきたときに、足の爪先部分の分布圧が高くな
っているか否か等を判定することができる。
If the distribution pressure is measured in accordance with the measurement of the center of sway as described above, various determinations can be made by associating the fluctuation of the position of the center of sway with the fluctuation of the distribution pressure on the sole of the foot. Can be. For example, it is possible to determine whether or not the distribution pressure at the toe portion of the foot is high when the center of sway comes to the front of the area center.

【0065】また、上述のように単位時間毎に動揺中心
と分布圧との測定を行うものとした場合に、例えば、各
測定時毎に上述のようなモザイク状の図形データを作成
し、これを動画として表示できるようにしても良い。ま
た、第一例では、開眼測定時と閉眼測定時における重心
動揺軌跡、総軌跡長、単位軌跡長、単位面積軌跡長、外
周面積、矩形面積、実効値面積、動揺平均中心変位及び
動揺中心変位の9つのパラメータについて本発明を適用
した場合について述べたが、これは、前記9つのパラメ
ータに限定されるものではなく、例えば、パワースペク
トルや位置ベクトル、あるいは、速度ベクトル等の他の
パラメータに対しても同等に適用可能であることは言う
までもない。
In the case where the fluctuation center and the distribution pressure are measured for each unit time as described above, for example, the above-described mosaic-like graphic data is created at each measurement time. May be displayed as a moving image. Also, in the first example, the center of gravity sway trajectory, the total trajectory length, the unit trajectory length, the unit area trajectory length, the outer peripheral area, the rectangular area, the effective value area, the oscillating average center displacement and the oscillating center displacement at the time of eye opening measurement and eye closing measurement Although the case where the present invention is applied to nine parameters has been described, this is not limited to the nine parameters. For example, a power spectrum, a position vector, or another parameter such as a velocity vector may be used. Needless to say, it is equally applicable.

【0066】また、第一例では、計3個のロードセル3
…を用いて被検体の重心中心位置を検出しているが、こ
のロードセル3…の配設個数は、3個に限定されるもの
ではなく、例えば、計4個のロードセル3…を用いて被
検体の重心中心位置を検出してもよい。この場合、検出
板2を矩形状にして、その四隅部にそれぞれロードセル
3…が配設される構成とするのが好ましい。また、第一
例では、主に平衡障害の把握を目的として床反力計測装
置を使用しているが、本発明の床反力計測装置は、運動
工学、人間工学等の分野において被検者の重心を測定す
る場合等にも用いることができることは勿論、人間以外
の動物の重心動揺を調べる場合等にも用いることができ
る。
In the first example, a total of three load cells 3
The center position of the center of gravity of the subject is detected by using ..., However, the number of the load cells 3 provided is not limited to three, and for example, a total of four load cells 3 are used. The center of gravity of the sample may be detected. In this case, it is preferable that the detection plate 2 is formed in a rectangular shape and the load cells 3 are arranged at four corners thereof. Further, in the first example, the floor reaction force measuring device is mainly used for the purpose of grasping the balance disorder, but the floor reaction force measuring device of the present invention is used in the fields of kinematics, ergonomics, etc. It can be used not only in the case of measuring the center of gravity of the animal, but also in the case of examining the sway of the center of gravity of animals other than humans.

【0067】次に、本発明の実施の形態の第二例の床反
力計測装置について図面を参照して説明する。なお、第
二例の床反力計測装置は、本発明を床面に沿った方向の
反力も測定可能な床反力計に応用したものであり、基本
的には、リハビリテーション医学、体育・スポーツ医学
等の分野において、被験者の歩行分析、バランス機能の
判定等に用いられるものであり、例えば、歩行時の体重
配分、駆動力や制動力、体重の移行性、捻転力、歩幅や
歩行速度、歩行の安定性、さらには、上記重心動揺計と
動揺に直立姿勢時のバランス等の情報を得るものであ
る。
Next, a floor reaction force measuring device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The floor reaction force measuring device of the second example is an application of the present invention to a floor reaction force meter that can also measure a reaction force in a direction along a floor surface. Basically, rehabilitation medicine, physical education and sports In the field of medicine and the like, is used to analyze the walking of the subject, determination of the balance function, and the like, for example, weight distribution during walking, driving force and braking force, weight transferability, torsional force, stride and walking speed, The information on the stability of walking, and the balance of the above-mentioned center of gravity sway meter and the sway when standing upright are obtained.

【0068】図7は、本発明を適用した第二例の床反力
計測装置Bの検出台20の外観を示す図であり、図8は
第二例の床反力計測装置Bの基本構成を示すブロック図
である。図7及び図8に示すように、第二例の床反力計
測装置Bは、検出台20と該検出台20における測定結
果等を解析するためのコンピュータシステム(図8に図
示)30とからなる。上記検出台20は、図7に示すよ
うに、被験者がその場で何らかの運動ができる程度の広
さを有する矩形状の平面台である。なお、図7において
は、検出台の側面を覆うカバーを図示省略した。
FIG. 7 is a view showing the appearance of the detection table 20 of the floor reaction force measuring device B of the second example to which the present invention is applied, and FIG. 8 is a basic configuration of the floor reaction force measuring device B of the second example. FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the floor reaction force measuring apparatus B of the second example includes a detection table 20 and a computer system (shown in FIG. 8) 30 for analyzing the measurement results and the like at the detection table 20. Become. As shown in FIG. 7, the detection table 20 is a rectangular flat table having a size that allows the subject to perform some kind of exercise on the spot. In FIG. 7, a cover that covers the side surface of the detection table is not shown.

【0069】そして、検出台20は、検出台20の上面
を構成するほぼ矩形状の検出板21と、該検出板21の
四つの頂点部分の下側に検出板21を支持した状態に配
置された四つの三分力ロードセル22…と、上記検出板
21の上面に二分割された状態で配置された正方形シー
ト状の分布圧センサ23、23と、該分布圧センサ2
3、23を駆動する駆動回路(図8に図示)24、24
とからなる。上記三分力ロードセル22…は、周知のも
のであり、被験者により検出板21に作用する反力を測
定するものである。そして、三分力ロードセル22…に
は、それぞれ三つの分力検出器(図示略)が内蔵されて
おり、それぞれの分力検出器は、上記検出板21の短辺
方向に沿ったX軸方向の分力と、上記検出板21の長辺
方向に沿ったY軸方向の分力と、上記検出板21に直交
するZ軸方向の分力を検出できるようになっている。
The detection table 20 is disposed in a state of supporting the detection plate 21 below the four apexes of a substantially rectangular detection plate 21 constituting the upper surface of the detection table 20. , A three-component force load cell 22..., A square sheet-shaped distributed pressure sensor 23, 23 arranged on the upper surface of the detection plate 21 in a divided state, and the distributed pressure sensor 2.
Drive circuits (shown in FIG. 8) for driving the drive circuits 3 and 23
Consists of The three-component load cells 22 are well-known, and measure the reaction force acting on the detection plate 21 by the subject. Each of the three component force load cells 22 has three component force detectors (not shown) built therein, and each component force detector is in the X-axis direction along the short side direction of the detection plate 21. Component, the component force in the Y-axis direction along the long side direction of the detection plate 21, and the component force in the Z-axis direction orthogonal to the detection plate 21 can be detected.

【0070】そして、三分力ロードセル22……は、そ
れぞれの配設位置においてX軸、Y軸、Z軸方向に加わ
る反力を連続的に検出するとともに、検出した反力情報
をコンピュータシステム30に出力するようになってい
る。そして、検出板21と三分力ロードセル22…と
は、周知の床反力計と同様の構成であり、例えば、歩行
時の上述のような項目の測定を可能とするものである。
The three-component load cells 22... Continuously detect the reaction force applied in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions at the respective positions, and transmit the detected reaction force information to the computer system 30. Output. The detection plate 21 and the three-component load cells 22 have the same configuration as a well-known floor reaction force meter, and enable measurement of the above-described items during walking, for example.

【0071】なお、三分力ロードセル22…からの反力
情報を示す出力信号は、コンピュータシステム30の入
出力インタフェース31に入力されるようになってい
る。上記分布圧センサ23、23は、基本的の上記第一
例の分圧センサ4と同様の構成を有するものであり、コ
ンピュータシステム30からの制御信号に基づいて駆動
回路24により駆動され、分布圧センサ23、23にお
いて上述の各交点の圧力を抵抗値に変換し、該抵抗値
を、分布圧情報を示す出力信号として出力する。そし
て、分布圧センサ23からの圧力情報を示す出力信号
は、コンピュータシステム30の入出力インタフェース
31に入力されるようになっている。なお、符号24
は、検出台20の底板である。
The output signals indicating the reaction force information from the three-component load cells 22 are input to the input / output interface 31 of the computer system 30. The distributed pressure sensors 23 and 23 have the same configuration as the basic partial pressure sensor 4 of the first example, and are driven by the drive circuit 24 based on a control signal from the computer system 30 to generate the distributed pressure. The sensors 23, 23 convert the pressure at each intersection into a resistance value and output the resistance value as an output signal indicating the distribution pressure information. An output signal indicating pressure information from the distributed pressure sensor 23 is input to the input / output interface 31 of the computer system 30. Note that reference numeral 24
Is a bottom plate of the detection table 20.

【0072】上記コンピュータシステム30は、周知の
ものであり、図示しないCPU、RAM、ROM等から
構成される演算処理装置(コンピュータ)32と、キー
ボードや操作盤等の入力装置33と、ハードディスクド
ライブやフロッピーディスクドライブ等の補助記憶装置
34と、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等の
表示装置35と、プリンタ等の印字装置36と、上記検
出台20の分布圧センサ23、23の駆動回路24、2
4及び三分力ロードセル22…とコンピュータ32とを
接続するための入出力インタフェース31とからなるも
のである。
The computer system 30 is a well-known computer, and includes an arithmetic processing unit (computer) 32 including a CPU, a RAM, and a ROM (not shown), an input device 33 such as a keyboard and an operation panel, a hard disk drive, Auxiliary storage device 34 such as a floppy disk drive, display device 35 such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, printing device 36 such as a printer, and drive circuits 24 and 2 for distributed pressure sensors 23 and 23
And an input / output interface 31 for connecting the computer 32 with the four and three component load cells 22.

【0073】上記演算処理装置32は、基本的に分布圧
センサ23、23から入力される分布圧情報を解析する
機能と、三分力ロードセル22…から入力される反力情
報を解析する機能とを有する。そして、演算処理装置3
2は、基本的に分布圧センサ23、23から入力される
分布圧センサ23、23の各交点位置における抵抗値を
予め求められた変換式に基づいて単位面積当たりの荷重
(圧力)に変換するとともに、分布圧センサ23、23
上における上記各交点の座標位置と上記単位面積当たり
の荷重の値とを対応させて演算処理装置32のRAMに
格納する機能を有する。
The arithmetic processing unit 32 basically has a function of analyzing distributed pressure information input from the distributed pressure sensors 23, 23, and a function of analyzing reaction force information input from the three-component load cells 22. Having. And the arithmetic processing unit 3
2 basically converts a resistance value at each intersection point of the distributed pressure sensors 23, 23 input from the distributed pressure sensors 23, 23 into a load (pressure) per unit area based on a conversion formula obtained in advance. Together with the distributed pressure sensors 23, 23
It has a function of storing the coordinate position of each intersection point above and the value of the load per unit area in the RAM of the arithmetic processing unit 32 in association with each other.

【0074】また、演算処理装置32は、例えば、1サ
イクルの処理毎に、分布圧センサ23、23の駆動回路
24、24に制御信号を出力し、分布圧センサ23、2
3を駆動して各交点の抵抗値を出力させるようになって
おり、1サイクル毎に、上述のように各交点の座標位置
に対応して抵抗値から導かれる単位面積当たりの荷重を
時間軸に対応させてRAMに格納するようになってい
る。
The arithmetic processing unit 32 outputs a control signal to the drive circuits 24, 24 of the distributed pressure sensors 23, 23, for example, every one cycle of processing, and the distributed pressure sensors 23, 2
3 is driven to output the resistance value at each intersection, and for each cycle, the load per unit area derived from the resistance value corresponding to the coordinate position of each intersection as described above is plotted on the time axis. Is stored in the RAM in correspondence with

【0075】なお、上記分布圧センサ23、23におけ
る各交点の座標位置は、後述する三分力ロードセル22
…からの出力信号の解析に用いられるXY座標と同じX
Y座標が用いられる。さらに、演算処理装置32は、分
布圧の各測定時毎に上記座標位置毎の単位面積当たりの
荷重の値が0でない部分の領域を求めるようになってい
る。上述のように求められた領域は、基本的に、被験者
の検出台20上の足の位置を示すものであり、上述のよ
うに時間軸に沿って多数の分布圧データが得られること
から、これらの分布圧データ毎に上述の領域を求めるこ
とにより時間軸に沿って足の位置の移動を認識すること
ができる。
The coordinate position of each intersection in the distributed pressure sensors 23, 23 is determined by a three-component load cell 22 described later.
The same X as the XY coordinates used to analyze the output signal from
The Y coordinate is used. Further, the arithmetic processing unit 32 obtains a region where the value of the load per unit area at each coordinate position is not 0 at each time of measuring the distributed pressure. The region obtained as described above basically indicates the position of the foot on the detection table 20 of the subject, and since a large number of distributed pressure data are obtained along the time axis as described above, By determining the above-mentioned area for each of these distributed pressure data, it is possible to recognize the movement of the position of the foot along the time axis.

【0076】従って、被験者が検出台20上で歩行運動
を行った場合には、歩行に際して足をついた位置を上述
の多数の分布圧データから求めることができ、歩幅や歩
行速度等を計測することができる。また、第二例の床反
力計測装置Bにおいても重心動揺の計測が可能であり、
重心動揺の計測においては、演算処理装置32は、上記
第一例の場合と同様に、検出板21上に二つの足が配置
されていた場合に、荷重の値が0でない二つの領域を求
め、これら二つの領域の面積中心となる位置を求める。
Therefore, when the subject performs a walking exercise on the detection table 20, the position of the foot during walking can be obtained from the above-mentioned numerous distributed pressure data, and the stride, walking speed, and the like are measured. be able to. In addition, the floor reaction force measurement device B of the second example can also measure the center of gravity sway,
In the measurement of the center of gravity sway, the arithmetic processing unit 32 obtains two areas where the value of the load is not 0 when two feet are arranged on the detection plate 21 as in the case of the first example. , The position of the area center of these two regions is determined.

【0077】さらに、演算処理装置32は、上述の座標
毎の単位面積当たり荷重を座標位置に対応して図形デー
タを作成する機能を有し、上記第一例のようにモザイク
状の図形データや等高線状の図形データを作成する。ま
た、分布圧は、上述のように1サイクルの処理毎に計測
されるので、時間軸に沿った多数の図形データが作成さ
れることになるが、演算処理装置32は、これらの図形
データを動画として表示装置に表示可能となっている。
Further, the arithmetic processing unit 32 has a function of creating graphic data in accordance with the above-mentioned load per unit area for each coordinate in accordance with the coordinate position. Create contour line figure data. Further, since the distributed pressure is measured at each processing of one cycle as described above, a large number of graphic data are created along the time axis. It can be displayed on a display device as a moving image.

【0078】また、演算処理装置32は、時間軸に沿っ
た多数の上記分布圧データを各座標位置毎にまとめて、
荷重の合計値や平均値等を求めることができるようにな
っている。また、演算処理装置32は、上述のように合
計値や平均値として一つのまとめられた各座標値毎の値
が0でない領域を求め、各領域間の距離を測定すること
ができるようになっている。従って、上述のように時間
軸に沿った多数の分布圧データから歩幅を求めるだけで
はなく、上述のように一つにまとめられたデータからも
歩幅等を求めることができるようになっている。
The arithmetic processing unit 32 collects a large number of the distributed pressure data along the time axis for each coordinate position,
The total value and average value of the loads can be obtained. Further, the arithmetic processing device 32 can obtain a region where the value of each coordinate value is not 0 as one total value or average value as described above, and can measure the distance between the regions. ing. Therefore, not only can the stride be obtained from a large number of distribution pressure data along the time axis as described above, but also the stride and the like can be obtained from the data integrated as described above.

【0079】また、演算処理装置32は、四つの三分力
ロードセル22…の各分力検出装置から逐次反力情報を
入力されることにより、反力情報がX軸方向の反力、Y
軸方向の反力、Z軸方向の反力の値に変換される。ま
た、Z軸方向の反力においては、上記第一例の床反力計
測装置A同様に、被検体の荷重中心(Z軸方向の反力中
心)位置を実時間、すなわちリアルタイムで算出する。
なお、三分力ロードセル3では、反力情報を連続的に検
出して演算処理装置32に逐次出力するが、演算処理装
置32では、逐次入力される反力情報を、1サイクルの
処理毎にサンプリングして処理を行なう。
The arithmetic processing unit 32 sequentially receives the reaction force information from each of the four component force detection devices of the four three-component load cells 22.
It is converted into the value of the reaction force in the axial direction and the reaction force in the Z-axis direction. As for the reaction force in the Z-axis direction, similarly to the floor reaction force measurement device A of the first example, the position of the load center (reaction force center in the Z-axis direction) of the subject is calculated in real time, that is, in real time.
Note that the three-component load cell 3 continuously detects the reaction force information and sequentially outputs the reaction force information to the arithmetic processing device 32. The arithmetic processing device 32 outputs the sequentially input reaction force information every one cycle of processing. Processing is performed by sampling.

【0080】なお、演算処理装置32の荷重中心位置の
算出に際しては、上記分布圧センサ23の各交点の座標
位置を示す際に用いられたXY座標と同じXY座標を用
いる。そして、演算処理装置32により、各三分力ロー
ドセル22…から入力され変換された各三分力ロードセ
ル22…における各軸方向の反力及び上述の荷重中心位
置は、演算処理装置32のRAMに格納されるようにな
っている。
When calculating the load center position of the arithmetic processing unit 32, the same XY coordinates as those used when indicating the coordinate position of each intersection of the distributed pressure sensor 23 are used. The reaction force in each axial direction and the load center position in each of the three-component load cells 22... Input and converted by the three-component load cells 22 by the arithmetic processing device 32 are stored in the RAM of the arithmetic processing device 32. It is stored.

【0081】そして、演算処理装置32は、補助記憶装
置34から読み出される解析データ算出プログラムに基
づいて、各種解析を行うことになる。この際に、被験者
が直立姿勢で測定を行った場合には、上記第一例の床反
力計測装置Aと同様にRAMに記憶されている荷重中心
位置を示す多数のXY座標位置データから前述した9項
目の各種解析データを算出することができる。この際に
は、第一例と同様に、XY座標位置データのXY座標
を、分布圧センサ23、23により求められた分布圧デ
ータにおける両足の領域の面積中心を原点とするXY座
標に変換する。
The arithmetic processing unit 32 performs various analyzes based on the analysis data calculation program read from the auxiliary storage unit 34. At this time, when the subject performs the measurement in the upright posture, similar to the floor reaction force measuring device A of the first example, the XY coordinate position data indicating the load center position stored in the RAM is used as described above. The various analysis data of the nine items can be calculated. In this case, similarly to the first example, the XY coordinates of the XY coordinate position data are converted into XY coordinates having the origin at the area center of the region of both feet in the distributed pressure data obtained by the distributed pressure sensors 23, 23. .

【0082】また、被験者が検出台20上で歩行した場
合には、例えば、上述のよう歩行時における体重配分、
駆動力や制動力、体重の移行性、捻転力、歩幅や歩行速
度、歩行の安定性等のデータを算出する。また、この際
に、歩幅などのように足の位置により算出できるデー
タ、すなわち、上述のように分布圧センサ23、23か
らのデータにより求められるデータについては、分圧セ
ンサ23、23のデータにより求められた値を用いる。
When the subject walks on the detection table 20, for example, the weight distribution during walking as described above,
Data such as driving force, braking force, weight transferability, torsional force, stride length, walking speed, and walking stability are calculated. At this time, data that can be calculated based on the position of the foot, such as the stride length, that is, data obtained from the data from the distributed pressure sensors 23, 23 as described above, Use the obtained value.

【0083】そして、演算処理装置32は、上述のよう
に解析された解析結果を例えば、例えば、グラフ等とし
て出力可能なように図形データの作成を行う。そして、
上述のように演算処理装置32により得られた解析結果
及び該解析結果に基づいて作成された図形データは、表
示装置35、印字装置36、補助記憶装置34等に出力
できるようになっている。次に、第二例の床反力計測装
置Bにおける反力の測定方法を図9のフローチャートを
参照して説明する。
Then, the arithmetic processing unit 32 creates graphic data so that the analysis result analyzed as described above can be output, for example, as a graph or the like. And
The analysis result obtained by the arithmetic processing unit 32 and the graphic data created based on the analysis result as described above can be output to the display device 35, the printing device 36, the auxiliary storage device 34, and the like. Next, a method of measuring a reaction force in the floor reaction force measurement device B of the second example will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0084】まず、測定者は、入力装置33により演算
処理装置32に被検者の氏名や性別、年齢等の被検者情
報を入力する。次に、入力装置33により演算処理装置
32に測定開始を指示することにより、三分力ロードセ
ル22…及び分布圧センサ23の計測が開始される(ス
テップB1)。また、分布圧センサ23の計測に際して
は、各交点の抵抗値を順次走査して抵抗値を走査するよ
うに駆動回路24、24に制御信号を出力する(ステッ
プB2)。
First, the measurer inputs the subject information such as the subject's name, gender, age and the like to the arithmetic processing unit 32 through the input device 33. Next, by instructing the arithmetic processing unit 32 to start measurement by the input device 33, measurement by the three-component load cells 22 and the distributed pressure sensor 23 is started (step B1). Further, when measuring the distributed pressure sensor 23, the control signal is output to the drive circuits 24, 24 so as to sequentially scan the resistance value at each intersection and scan the resistance value (step B2).

【0085】そして、分布圧センサ23から出力される
各交点の抵抗値が、駆動回路から入出力インタフェース
31を介して演算処理装置32に入力され、上述のよう
に各交点の座標位置毎の単位面積当たりの荷重(分布
圧)に変換し、演算処理装置32のRAMに格納する
(ステップB3)。次に、各三分力ロードセル22…の
各分力検出器から入力される反力情報をサンプリング
し、サンプリングされた反力情報を反力の値に変換する
とともに、上述のようにZ軸方向の力に対しては、4つ
の三分力ロードセル22…からの反力情報から反力中心
を求める。
Then, the resistance value of each intersection output from the distributed pressure sensor 23 is input from the drive circuit to the arithmetic processing unit 32 via the input / output interface 31, and the unit for each coordinate position of each intersection is used as described above. The load is converted into a load per area (distributed pressure) and stored in the RAM of the arithmetic processing unit 32 (step B3). Next, the reaction force information input from each of the component force detectors of each of the three component load cells 22 is sampled, and the sampled reaction force information is converted into a value of the reaction force. Is obtained from the reaction force information from the four three-component load cells 22.

【0086】そして、各軸方向の反力の値及び荷重中心
のデータを演算処理装置32のRAMに格納する(ステ
ップB4)。次に、入力装置33から測定の停止が指示
されているか否かを判定する(ステップB5)。なお、
予め決められた測定時間だけ測定が行われるように指示
されていた場合には、入力装置33からの指示ではな
く、上記測定時間を計測するタイマーが決められた時間
に達したか否かにより測定の停止を判断する。そして、
入力装置から測定の停止の指示か入力されていない場合
には、上述の分布圧及び反力の測定を繰り返し行うこと
になる。
Then, the value of the reaction force in each axial direction and the data of the load center are stored in the RAM of the arithmetic processing unit 32 (step B4). Next, it is determined whether or not the measurement stop is instructed from the input device 33 (step B5). In addition,
If it is instructed to perform the measurement only for the predetermined measurement time, the measurement is performed based on whether or not the timer for measuring the measurement time has reached the predetermined time, instead of the instruction from the input device 33. To determine the suspension. And
If the instruction to stop the measurement has not been input from the input device, the above-described measurement of the distributed pressure and the reaction force is repeatedly performed.

【0087】また、入力装置33から測定の停止が指示
されている場合には、次に、データの解析処理に移行
し、分布圧及び反力の上述のようなデータの解析を行う
(ステップB6)。そして、解析結果を入力装置33か
らの指示に基づいて表示装置35、印字装置6、補助記
憶装置34等に出力し、処理を終了する。そして、測定
者等は、表示装置35や印字装置36から出力された解
析結果に基づいて歩行機能やその他の運動機能について
の解析結果を参照する。
If the stop of the measurement is instructed from the input device 33, the process shifts to a data analysis process to analyze the data of the distribution pressure and the reaction force as described above (step B6). ). Then, the analysis result is output to the display device 35, the printing device 6, the auxiliary storage device 34, and the like based on the instruction from the input device 33, and the process ends. Then, the measurer or the like refers to the analysis results regarding the walking function and other motor functions based on the analysis results output from the display device 35 and the printing device 36.

【0088】この際には、従来の床反力計と異なり、検
出板への反力から得られるデータを、足の位置や、足の
検出板に接地した部分の形状や、足のどの部分に多く荷
重がかかっているかを示す分布圧のデータを参照しなが
ら判定することができるので、より容易かつ明確に歩行
機能やその他の運動機能の判定を行うことが可能とな
る。また、歩幅や足の開き方等を分布圧センサ23のデ
ータから実測することが可能であり、より正確なデータ
を得ることができる。
In this case, unlike the conventional floor reaction force meter, data obtained from the reaction force to the detection plate is used to determine the position of the foot, the shape of the portion of the foot that is in contact with the detection plate, and which portion of the foot. Can be determined with reference to the data of the distribution pressure indicating whether a large load is applied to the walking function, so that it is possible to more easily and clearly determine the walking function and other motor functions. In addition, it is possible to actually measure the stride length, how to open the foot, and the like from the data of the distributed pressure sensor 23, and it is possible to obtain more accurate data.

【0089】以上、本発明を実施の形態の第一例及び第
二例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上第記一
例及び第二例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で適宜に変更可能であることは勿論であ
る。例えば、上記第一例及び第二例においては、分布圧
センサ4、23として、圧力を抵抗値の変化により測定
するものを用いたが、分布圧センサ4、23はこれに限
定されるものではなく、例えば、弾性体を挟んで対向し
て配置された電極間の距離の変動による静電容量の変化
を検出するものを用いることができる。
Although the present invention has been specifically described based on the first and second examples of the embodiment, the present invention is not limited to the above-described first and second examples. Needless to say, it can be appropriately changed without departing from the range. For example, in the first and second examples described above, as the distributed pressure sensors 4 and 23, those that measure the pressure by changing the resistance value are used. However, the distributed pressure sensors 4 and 23 are not limited thereto. Instead, for example, a device that detects a change in capacitance due to a change in the distance between electrodes arranged opposite to each other with an elastic body interposed therebetween can be used.

【0090】また、分布圧センサ4、23としては、そ
のほかに、圧電性高分子を用いて圧力を電圧の変化に変
換するものや、シリコンゴムと磁気ダイポールを用いて
圧力を磁気の変化に変換するものや、弾性体の圧力によ
る変形を光反射パターンで検出するものや、小型の多数
のロードセルを用いたものなどを用いることができる。
In addition, as the distributed pressure sensors 4 and 23, those which convert pressure into a change in voltage using a piezoelectric polymer and those which convert pressure into a change in magnetism using silicon rubber and a magnetic dipole are used. One that detects deformation of the elastic body due to pressure by a light reflection pattern, one that uses many small load cells, and the like can be used.

【0091】[0091]

【発明の効果】本発明の請求項1記載の床反力計測装置
によれば、上記反力計測手段により、通常の重心動揺計
もしくは床反力計としての計測を行うことができるとと
もに、上記分布圧計測手段により上記計測と同時に上記
板体上面における圧力分布を計測することができる。そ
して、上記板体の上面の圧力分布を計測した場合には、
板体上に乗った被験者の足底によってかかる圧が分布圧
計測手段の解像度に対応した各位置毎の圧力として計測
されるので、板体上における足の位置及び足底の上記板
体に接触した部分の形状等を知ることが可能となる。
According to the floor reaction force measuring device of the first aspect of the present invention, the reaction force measuring means can perform measurement as a normal body sway meter or a floor reaction force meter, and The distribution of pressure on the upper surface of the plate body can be measured simultaneously with the above measurement by the distribution pressure measuring means. And when the pressure distribution on the upper surface of the plate is measured,
Since the pressure applied by the sole of the subject riding on the plate is measured as the pressure at each position corresponding to the resolution of the distributed pressure measuring means, the position of the foot on the plate and the contact with the plate on the sole are measured. It becomes possible to know the shape and the like of the portion that has been made.

【0092】また、上記板体の上面の圧力分布を計測し
た場合には、上記足底の上記板体に接触した部分の形状
とともに、足底の上記板体に接触した部分のうちのどの
部分に主に力が掛かっているかを知ることができるの
で、例えば、足の爪先の部分、足の指の付け根の部分、
踵の部分のうちのどこに力がかかっているか等を知るこ
とができる。従って、重心動揺計や床反力計としてのデ
ータと、圧力分布計としてのデータとの両方を用いて平
衡機能や運動機能等の判定を行うことができる。
When the pressure distribution on the upper surface of the plate is measured, the shape of the portion of the sole in contact with the plate is determined along with the shape of the portion of the sole in contact with the plate. It is possible to know whether the power is mainly applied to, for example, the part of the toe of the foot, the part of the base of the toe,
It is possible to know where the force is applied in the heel part. Therefore, it is possible to determine the equilibrium function, the exercise function, and the like by using both the data as the center of gravity sway meter and the floor reaction force meter and the data as the pressure distribution meter.

【0093】すなわち、今まで、別々に計測された分布
圧計のデータと重心動揺計もしくは床反力計のデータと
を一度に測定することができ、計測の省力化を図ること
ができる。そして、上記分布圧計測手段と反力計測手段
により計測されたデータは、同時に測定されるので、単
に分布圧と反力とを別々に測定した場合と異なり、被験
者の一つの状態に対応する二つのデータを互いに参照比
較して運動機能や平衡機能を判定することができ、判定
がより正確なものとなる。
That is, the data of the distributed pressure gauge and the data of the gravity center sway meter or the floor reaction force meter which have been separately measured can be measured at once, and the measurement can be saved. Since the data measured by the distribution pressure measuring means and the reaction force measuring means are measured at the same time, unlike the case where the distribution pressure and the reaction force are simply measured separately, two data corresponding to one state of the subject are obtained. The motor function and the balance function can be determined by comparing the two data with each other, and the determination becomes more accurate.

【0094】さらに、上記反力計測手段を重心動揺計と
して用い、例えば、動揺中心の偏位を測定する場合に
は、上記分布圧計測手段により計測された足の位置と足
の形状とから実際の足底の中心を算出することができ
る。従って、上述のように重心動揺を計測する際に、検
出台の基準点に対応した正しい位置に足が乗せられてい
なくとも、上述のように算出された実際の足底の中心に
基づいてより正確な解析結果を得ることができる。ま
た、上記反力計測手段を反力計として用い、例えば、歩
行機能を測定した場合には、上記分布圧計測手段により
計測された実際の足の位置や足の形状から歩幅等を計測
することができ、より正確な解析結果を得ることができ
る。
Further, when the above-mentioned reaction force measuring means is used as a center of gravity sway meter, for example, when the deviation of the center of sway is measured, the actual position and the shape of the foot measured by the distributed pressure measuring means are used. Can be calculated. Therefore, when measuring the center of gravity sway as described above, even if the foot is not placed at the correct position corresponding to the reference point of the detection table, it is more based on the center of the actual sole calculated as described above. Accurate analysis results can be obtained. Further, when the reaction force measuring means is used as a reaction force meter, for example, when a walking function is measured, a step length or the like is measured from the actual foot position or foot shape measured by the distributed pressure measuring means. And a more accurate analysis result can be obtained.

【0095】本発明の上記請求項2記載の床反力計測装
置によれば、上記データ解析手段が、上記分布圧計測手
段により計測された圧力分布に基づいて被験者の直立姿
勢時の足の位置を求め、求められた足の位置を基準とし
て、上記反力計測手段からのデータに基づき、被験者の
直立姿勢時の床反力中心点の変化を重心動揺として解析
するので、上述のように足底の中心を検出台の基準点と
してデータを解析した場合に比較して、正確な解析を行
うことができる。
According to the floor reaction force measuring device of the second aspect of the present invention, the data analyzing means determines the position of the foot of the subject in the upright posture based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means. Based on the data from the reaction force measuring means, using the obtained foot position as a reference, the change in the floor reaction force center point when the subject is in an upright posture is analyzed as a sway of the center of gravity. Accurate analysis can be performed as compared with the case where data is analyzed using the center of the bottom as the reference point of the detection table.

【0096】本発明の請求項3記載の床反力計測手段に
よれば、上記データ解析手段が、上記分布圧計測手段に
より計測された圧力分布に基づいて被験者の板体上の動
きに対応する足の位置を求めるとともに、上記反力計測
手段からのデータに基づき、被験者の板体上での動きに
対する反力の変化を解析するので、歩幅等の実際の足の
位置が測定できた方が好ましい解析項目においてより正
確な値を算出することができる。また、被験者の一つの
動きに対して、種類の異なる二つのデータが得られるこ
とになり、これらのデータを比較参照することにより、
さらに明確に運動機能等の判定を行うことができる。
According to the floor reaction force measuring means of the third aspect of the present invention, the data analyzing means responds to the movement of the subject on the plate body based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means. As well as determining the position of the foot, based on the data from the reaction force measuring means, the change in the reaction force with respect to the movement of the subject on the plate is analyzed, so it is better to be able to measure the actual foot position such as the stride. A more accurate value can be calculated for a preferable analysis item. Also, for one movement of the subject, two different types of data will be obtained, and by comparing and referencing these data,
It is possible to more clearly determine the motor function and the like.

【0097】本発明の請求項4記載の床反力計測装置に
よれば、例えば、上記出力手段が出力する重心動揺の軌
跡と足底の圧力分布とを見比べることができ、運動機能
や平衡機能の判定をより明確に行うことが可能となる。
According to the floor reaction force measuring device of the fourth aspect of the present invention, for example, the trajectory of the center of gravity sway output by the output means and the pressure distribution of the sole can be compared, and the exercise function and the balance function can be obtained. It becomes possible to make a clearer determination.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の第一例の床反力計測装置
の外観を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a floor reaction force measuring device according to a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】上記第一例の床反力計測装置を説明するための
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the floor reaction force measuring device of the first example.

【図3】上記第一例の分布圧データを用いたモザイク状
の図形データを説明するための図面である。
FIG. 3 is a diagram for explaining mosaic-like graphic data using the distribution pressure data of the first example.

【図4】上記第一例の分布圧データを用いた等高線状の
図形データを説明するための図面である。
FIG. 4 is a diagram for explaining contour-shaped graphic data using the distribution pressure data of the first example.

【図5】上記第一例の分布圧データと重心動揺の軌跡と
を重ねた図形データを説明するための図面である。
FIG. 5 is a diagram for explaining graphic data in which the distribution pressure data of the first example and a locus of sway of the center of gravity are superimposed.

【図6】上記第一例の床反力計測装置による重心動揺の
測定方法を説明するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of measuring the center of gravity sway by the floor reaction force measuring device of the first example.

【図7】本発明の実施の形態の第二例の床反力計測装置
の検出台の外観を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view illustrating an appearance of a detection table of the floor reaction force measuring device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】上記第二例の床反力計測装置を説明するための
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram for explaining the floor reaction force measuring device of the second example.

【図9】上記第二例の床反力計測装置による重心動揺の
測定方法を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flow chart for explaining a method for measuring a body sway by the floor reaction force measuring device of the second example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 検出板(板体) 3 ロードセル(反力計測手段) 4 分布圧センサ(分布圧計測手段) 11 演算処理装置(データ解析手段) 21 検出板(板体) 22 三分力ロードセル(反力計測手段) 23 分布圧センサ(分布圧計測手段) 32 演算処理装置(データ解析手段) Reference Signs List 2 detection plate (plate) 3 load cell (reaction force measurement means) 4 distributed pressure sensor (distribution pressure measurement means) 11 arithmetic processing unit (data analysis means) 21 detection plate (plate) 22 three-component force load cell (reaction force measurement) Means) 23 distributed pressure sensor (distributed pressure measuring means) 32 arithmetic processing unit (data analyzing means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被験者による床に対する反力を計測する
床反力計測装置であって、 被験者が乗る床に相当する板体と、 被験者による上記板体に対する反力を計測する反力計測
手段と、 上記板体上面に設けられ、かつ、被験者による板体上面
に対する圧力分布を計測する分布圧計測手段と、 上記反力計測手段及び分布圧計測手段により計測された
データに基づいて、各種解析データを算出するデータ解
析手段とを具備してなることを特徴とする床反力計測装
置。
1. A floor reaction force measuring device for measuring a reaction force of a subject on a floor, comprising: a plate body corresponding to a floor on which the subject rides; and a reaction force measuring means for measuring a reaction force of the subject on the plate body. Various analysis data based on the distributed pressure measuring means provided on the upper surface of the plate and for measuring the pressure distribution on the upper surface of the plate by the subject, and the data measured by the reaction force measuring means and the distributed pressure measuring means. A floor reaction force measuring device comprising: a data analysis unit for calculating
【請求項2】 上記反力計測手段が、上記板体の少なく
とも三箇所における垂直方向の反力を計測可能とされ、 上記データ解析手段が、上記分布圧計測手段により計測
された圧力分布に基づいて被験者の直立姿勢時の足の位
置を求め、求められた足の位置を基準として、上記反力
計測手段からのデータに基づき、被験者の直立姿勢時の
床反力中心点の変化を重心動揺として解析し、重心動揺
計としての各種解析データを算出することを特徴とする
請求項1記載の床反力計測装置。
2. The reaction force measuring means is capable of measuring the vertical reaction force at at least three points of the plate body, and the data analyzing means is based on the pressure distribution measured by the distributed pressure measuring means. Then, the foot position of the subject in the upright posture is obtained, and the change in the center point of the floor reaction force when the subject is in the upright posture is swayed based on the data from the reaction force measuring means using the obtained foot position as a reference. The floor reaction force measuring device according to claim 1, wherein the floor reaction force measuring device calculates a variety of analytical data as a center of gravity motion meter.
【請求項3】 上記反力計測手段が、上記板体の板面に
沿ったX方向及びY方向の反力を計測可能とされ、 上記データ解析手段が、上記分布圧計測手段により計測
された圧力分布に基づいて被験者の板体上の動きに対応
する足の位置を求めるとともに、上記反力計測手段に計
測された反力に基づいて被験者の板体上での動きに対す
る反力の変化を解析することを特徴とする請求項1また
は2記載の床反力計測装置。
3. The reaction force measuring means is capable of measuring reaction forces in the X and Y directions along the plate surface of the plate body, and the data analyzing means is measured by the distributed pressure measuring means. The position of the foot corresponding to the movement on the plate of the subject is obtained based on the pressure distribution, and the change in the reaction force with respect to the movement of the subject on the plate is calculated based on the reaction force measured by the reaction force measuring means. The floor reaction force measuring device according to claim 1 or 2, which is analyzed.
【請求項4】 上記データ解析手段による解析結果を出
力する出力手段を有し、上記出力手段は、上記反力計測
手段からのデータに基づく解析結果と、上記分布圧計測
手段からのデータに基づく解析結果との両方を出力する
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の床反力計
測装置。
4. An output means for outputting the analysis result by the data analysis means, wherein the output means is based on the analysis result based on the data from the reaction force measuring means and the data from the distributed pressure measuring means. The floor reaction force measuring device according to claim 1, 2 or 3, wherein both the analysis results are output.
JP7330665A 1995-12-19 1995-12-19 Floor reaction force measuring device Expired - Lifetime JP2760484B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7330665A JP2760484B2 (en) 1995-12-19 1995-12-19 Floor reaction force measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7330665A JP2760484B2 (en) 1995-12-19 1995-12-19 Floor reaction force measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09168529A true JPH09168529A (en) 1997-06-30
JP2760484B2 JP2760484B2 (en) 1998-05-28

Family

ID=18235222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7330665A Expired - Lifetime JP2760484B2 (en) 1995-12-19 1995-12-19 Floor reaction force measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2760484B2 (en)

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230917A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Kaoru Imaoka Stabilometer and method for evaluating center-of gravity fluctuation property
JP2006312028A (en) * 2005-04-06 2006-11-16 Nitta Ind Corp Apparatus for supporting walking training
KR100760048B1 (en) * 2006-12-01 2007-09-18 곽동엽 Measuring apparatus for dynamic foot pressure
JP2007289319A (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Nitta Ind Corp Walk training support apparatus
WO2008093406A1 (en) 2007-01-30 2008-08-07 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Walking capacity diagnosing system
JP2009011527A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Asics Corp System and method for evaluating foot joint dynamic alignment
JP2009106391A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd Gait analyzing system
WO2009084387A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 University Of Tsukuba Detector for position of gravitational center and wearing-type motion assisting device equipped with detector for position of gravitational center
WO2009093631A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Device for evaluating center of gravity balancing
WO2009093632A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Device for evaluating balance of center of gravity
KR100921513B1 (en) * 2007-09-11 2009-10-12 주식회사 알푸스 Equilibrium sense measuring system and its method using dynamic foot pressure
JP2010051360A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Anima Kk Alignment apparatus
JP2010069227A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Nitta Ind Corp Exercise support apparatus
GB2465080A (en) * 2008-11-07 2010-05-12 Initial Force As Motion analysis apparatus for analyzing a golf swing
CN102204816A (en) * 2011-06-02 2011-10-05 大连理工大学 Portable multifunctional human-body balance index analyzer
KR101275779B1 (en) * 2011-06-29 2013-06-17 한경대학교 산학협력단 Portable diagnosis apparatus for dizziness
WO2013129582A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 株式会社資生堂 Application operation evaluating apparatus and application operation evaluating method
WO2014045317A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 テルモ株式会社 Information processing device, method for controlling information processing device, pressure distribution measurement system, and storage medium
KR101415047B1 (en) * 2012-12-28 2014-07-04 재단법인대구경북과학기술원 Plantar pressure measurement devices
US8887547B2 (en) 2007-10-31 2014-11-18 Nintendo Co., Ltd. Weight applying unit for calibration and weight applying method for calibration
US8905844B2 (en) 2007-10-05 2014-12-09 Nintendo Co., Ltd. Storage medium storing load detecting program and load detecting apparatus
US9289680B2 (en) 2007-04-20 2016-03-22 Nintendo Co., Ltd. Game controller, storage medium storing game program, and game apparatus
US9421456B2 (en) 2007-10-09 2016-08-23 Nintendo Co., Ltd. Storage medium storing a load detecting program and load detecting apparatus
US9480918B2 (en) 2009-09-28 2016-11-01 Nintendo Co., Ltd. Computer-readable storage medium having information processing program stored therein and information processing apparatus
JP2016195650A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 住友理工株式会社 Balance ability measuring method, and balance ability measuring apparatus
JP2018073330A (en) * 2016-11-04 2018-05-10 Nissha株式会社 Input device and virtual space display device
JP2019072483A (en) * 2017-10-13 2019-05-16 国立大学法人 東京大学 Sole pressure distribution measurement system and sole pressure distribution measurement method
JP2020528335A (en) * 2017-07-28 2020-09-24 ペリメーター・セキュリティ・インダストリーズ・ピーティーワイ・リミテッド Equipment and methods for determining balance
US20210121100A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Hiroshima University Biometric system and method
CN113197571A (en) * 2021-05-07 2021-08-03 广州晓康医疗科技有限公司 Gait training assessment method and device based on radar
CN114451636A (en) * 2022-02-09 2022-05-10 河北经贸大学 Conformal insole generation method based on rotary 3D foot type scanner
JP2023070456A (en) * 2021-11-09 2023-05-19 株式会社フットルック Image analysis system, image analysis device, image analysis method, and image analysis program
US11883183B2 (en) 2016-10-07 2024-01-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cognitive function evaluation device, cognitive function evaluation method, and recording medium

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02220636A (en) * 1989-02-21 1990-09-03 Taiji Misumi Apparatus for measuring center of gravity
JPH03155836A (en) * 1989-11-15 1991-07-03 Nagashima Ika Kikai Kk Training device for recovering balance function
JPH0533032A (en) * 1991-07-25 1993-02-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Lance for injecting powdery material
JPH05137759A (en) * 1991-11-20 1993-06-01 Sugino Mach Ltd Weight movement training device
JP3114209U (en) * 2005-06-29 2005-09-29 トヨシマ電機株式会社 Oil-impregnated sewage treatment equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02220636A (en) * 1989-02-21 1990-09-03 Taiji Misumi Apparatus for measuring center of gravity
JPH03155836A (en) * 1989-11-15 1991-07-03 Nagashima Ika Kikai Kk Training device for recovering balance function
JPH0533032A (en) * 1991-07-25 1993-02-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Lance for injecting powdery material
JPH05137759A (en) * 1991-11-20 1993-06-01 Sugino Mach Ltd Weight movement training device
JP3114209U (en) * 2005-06-29 2005-09-29 トヨシマ電機株式会社 Oil-impregnated sewage treatment equipment

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230917A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Kaoru Imaoka Stabilometer and method for evaluating center-of gravity fluctuation property
JP2006312028A (en) * 2005-04-06 2006-11-16 Nitta Ind Corp Apparatus for supporting walking training
JP2007289319A (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Nitta Ind Corp Walk training support apparatus
KR100760048B1 (en) * 2006-12-01 2007-09-18 곽동엽 Measuring apparatus for dynamic foot pressure
US7972246B2 (en) * 2007-01-30 2011-07-05 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Walking ability diagnosis system
WO2008093406A1 (en) 2007-01-30 2008-08-07 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Walking capacity diagnosing system
US9289680B2 (en) 2007-04-20 2016-03-22 Nintendo Co., Ltd. Game controller, storage medium storing game program, and game apparatus
JP2009011527A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Asics Corp System and method for evaluating foot joint dynamic alignment
KR100921513B1 (en) * 2007-09-11 2009-10-12 주식회사 알푸스 Equilibrium sense measuring system and its method using dynamic foot pressure
US8905844B2 (en) 2007-10-05 2014-12-09 Nintendo Co., Ltd. Storage medium storing load detecting program and load detecting apparatus
US9421456B2 (en) 2007-10-09 2016-08-23 Nintendo Co., Ltd. Storage medium storing a load detecting program and load detecting apparatus
US10343058B2 (en) 2007-10-09 2019-07-09 Nintendo Co., Ltd. Storage medium storing a load detecting program and load detecting apparatus
JP2009106391A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd Gait analyzing system
US8887547B2 (en) 2007-10-31 2014-11-18 Nintendo Co., Ltd. Weight applying unit for calibration and weight applying method for calibration
JPWO2009084387A1 (en) * 2007-12-27 2011-05-19 国立大学法人 筑波大学 Center-of-gravity position detection device and wearable movement assist device equipped with center-of-gravity position detection device
JP4997614B2 (en) * 2007-12-27 2012-08-08 国立大学法人 筑波大学 Center-of-gravity position detection device and wearable movement assist device equipped with center-of-gravity position detection device
WO2009084387A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 University Of Tsukuba Detector for position of gravitational center and wearing-type motion assisting device equipped with detector for position of gravitational center
US8773148B2 (en) 2007-12-27 2014-07-08 University Of Tsukuba Centroid position detector device and wearing type action assistance device including centroid position detector device
JPWO2009093631A1 (en) * 2008-01-23 2011-05-26 パナソニック電工株式会社 Center of gravity balance judgment device
JPWO2009093632A1 (en) * 2008-01-23 2011-05-26 パナソニック電工株式会社 Center of gravity balance judgment device
WO2009093632A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Device for evaluating balance of center of gravity
WO2009093631A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Device for evaluating center of gravity balancing
JP2010051360A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Anima Kk Alignment apparatus
JP2010069227A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Nitta Ind Corp Exercise support apparatus
GB2465080A (en) * 2008-11-07 2010-05-12 Initial Force As Motion analysis apparatus for analyzing a golf swing
US9480918B2 (en) 2009-09-28 2016-11-01 Nintendo Co., Ltd. Computer-readable storage medium having information processing program stored therein and information processing apparatus
CN102204816A (en) * 2011-06-02 2011-10-05 大连理工大学 Portable multifunctional human-body balance index analyzer
KR101275779B1 (en) * 2011-06-29 2013-06-17 한경대학교 산학협력단 Portable diagnosis apparatus for dizziness
WO2013129582A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 株式会社資生堂 Application operation evaluating apparatus and application operation evaluating method
KR101478692B1 (en) * 2012-03-02 2015-01-02 가부시키가이샤 시세이도 Application operation evaluating apparatus, application operation evaluating method, and computer-readable medium recording application operation evaluating program
JP2013210366A (en) * 2012-03-02 2013-10-10 Shiseido Co Ltd Apparatus, method and program for evaluating application operation
US9405394B2 (en) 2012-03-02 2016-08-02 Shiseido Company, Ltd. Application operation evaluating apparatus and application operation evaluating method
CN104160257A (en) * 2012-03-02 2014-11-19 株式会社资生堂 Application operation evaluating apparatus and application operation evaluating method
WO2014045317A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 テルモ株式会社 Information processing device, method for controlling information processing device, pressure distribution measurement system, and storage medium
KR101415047B1 (en) * 2012-12-28 2014-07-04 재단법인대구경북과학기술원 Plantar pressure measurement devices
JP2016195650A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 住友理工株式会社 Balance ability measuring method, and balance ability measuring apparatus
US11883183B2 (en) 2016-10-07 2024-01-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cognitive function evaluation device, cognitive function evaluation method, and recording medium
JP2018073330A (en) * 2016-11-04 2018-05-10 Nissha株式会社 Input device and virtual space display device
JP2020528335A (en) * 2017-07-28 2020-09-24 ペリメーター・セキュリティ・インダストリーズ・ピーティーワイ・リミテッド Equipment and methods for determining balance
JP2019072483A (en) * 2017-10-13 2019-05-16 国立大学法人 東京大学 Sole pressure distribution measurement system and sole pressure distribution measurement method
JP2021065393A (en) * 2019-10-23 2021-04-30 国立大学法人広島大学 Biological measuring system and method
US11744486B2 (en) * 2019-10-23 2023-09-05 Hiroshima University Biometric system and method
US20210121100A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Hiroshima University Biometric system and method
CN113197571A (en) * 2021-05-07 2021-08-03 广州晓康医疗科技有限公司 Gait training assessment method and device based on radar
JP2023070456A (en) * 2021-11-09 2023-05-19 株式会社フットルック Image analysis system, image analysis device, image analysis method, and image analysis program
CN114451636A (en) * 2022-02-09 2022-05-10 河北经贸大学 Conformal insole generation method based on rotary 3D foot type scanner
CN114451636B (en) * 2022-02-09 2023-09-12 河北经贸大学 Conformal insole generation method based on rotary 3D foot scanner

Also Published As

Publication number Publication date
JP2760484B2 (en) 1998-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2760484B2 (en) Floor reaction force measuring device
JP6746334B2 (en) Balance ability measuring device
JP6553921B2 (en) Balance ability measuring method and balance ability measuring apparatus
WO2009093632A1 (en) Device for evaluating balance of center of gravity
JP3871247B2 (en) Center-of-gravity detection device that can evaluate motor ability
KR101578200B1 (en) Functional game system for balance training and quantitative evaluation
TWI619474B (en) Combined device that measures the body weight and balance index
JPH10192259A (en) Balance measuring device
JP2710223B2 (en) Body sway meter
KR20190080156A (en) Berg balance testing apparatus and method for the same
JP2007526990A (en) System and method for sensing and analyzing dynamic forces
JP2001029329A (en) Instrument for measuring floor reaction force
JPH0355077A (en) Sole pressure detector
WO2005074800A1 (en) Strength-of-legs measuring apparatus
US6706003B2 (en) Muscle strength testing method and apparatus
JP5129851B2 (en) Center of gravity shaking system
EP1074217A1 (en) Floor reaction force measuring method and apparatus therefor
JP2760473B2 (en) Body sway meter
JP2760472B2 (en) Body sway meter
JPH07250824A (en) Center of gravity oscillation meter
JP2800912B2 (en) Body sway meter
JP3025092U (en) Load distribution measuring device on both feet
KR102090178B1 (en) Apparatus for estimating imbalance of human body and method thereof
JP2858418B2 (en) Swing motion analyzer
JP2760483B2 (en) Body sway meter

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110320

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120320

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130320

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140320

Year of fee payment: 16

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term