JPS60122546A - 電子握力計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ技術分野 この発明は握力測定を行ってその握力値の大小等を判定
できる電子握力計に関する。

（ｂ）従来技術 従来、健康診断に使用されている握力針は機械的に握力
を測定して針で握力値を示す構成でありたため、測定精
度に限界があり、しかも針で示された値を読むのに手間
取って測定値の読み取りをスムーズに行えなかった。ま
た、例えば握力が年齢や性別に応じた平均値と比べて大
きいかどうかを判定するときには、年齢や性別に分けて
予め決められている標準握力値の表を参照して握力針で
測定した握力値の大小等を判定しているが、判定の都度
上記の表を参照する手間を必要とし、握力の大小等を簡
単且つ迅速に判定することができなかった。

（ｃ１発明の目的 この発明の目的は上記従来の問題点に鑑み、圧力センサ
を用いて高精度で、且つ自動的に握力測定を行え、しか
も握力値をランク分けした判定結果をランプで表示する
ごとによって握力の大小等を簡単且つ迅速に判定できる
電子握力針を提供することにある。

（ｄ１発明の構成 この発明の構成を第１図によって説明する。

圧力センサＡは、本体と可動部の間に介挿した弾性体の
弾性に抗して加えられた外力、すなわち握力を電気信号
に変換し、その変換信号を出力読み取り手段Ｂに出力す
る。圧力センサＡの出力はこの出力読み取り手段Ｂによ
って、前記可動部の一行程に要する時間内で順次読み取
られ、読み取られた値は握力値導出手段Ｃに与えられる
。握力値導出手段Ｃは出力読み取り手段Ｂによって読み
取った値から握力値、例えば前記可動部の一行程中にお
いて出力読み取り手段Ｂによって読み取った値の極値を
判定してまる最大握力測定値等を導出し判定結果表示手
段Ｆに出力する。握力値導出手段Ｃによってめた握力値
と比較するための標準握力値は年齢、性別等の分類項目
別に予め定められ標準握力値記憶手段Ｅに記憶されてい
て、分類項目指定手段りによって任意に選択される。

分類項目指定手段りによって指定された分類項目に対応
する標準握力値と握力値導出手段Ｃによってめた握力値
とが判定結果表示手段Ｆによって比較され、例えば後者
の握力値がそのとき指定されている標準握力値より大き
いか或いは小さいかを、または許容幅内で一致するかど
うかを判定して後者の握力値のランク分けを行い、その
判定結果をランプで表示する。このようにして、この発
明は前記可動部をつかんで指を離すまでの一行程に於け
る握力変化を圧力センサＡによって測定し、且つその測
定データより得られる握力値と分類項目指定手段りによ
って指定された分類項目に対応する標準握力値とを比較
して、握力の大小等の判定を行いその判定結果をランプ
で表示させるようにしたものであるリ　− （ｅ）実施例 第２図はこの発明の実施例である電子握力計の概略構造
図、第３図は同電子握力針のブロック図である。

この実施例の電子握力針は圧力センサとして、抵抗可変
式の一種であるロードセル１，２を用いたものであって
、後述するようにロードセルｌ。

２によって測定した握力測定値に基づき一回毎の最大握
力測定値（以下、−回毎の最大握力測定値力値とそ６と
きめた握力値とを比較してランク分けを行い、その判定
結果をランプで表示するように構成されている。本体は
逆Ｕ字形に形成されたガイド片３とガイド片３の両ｉに
ロードセル１．２を介して固定された固定片４とからな
る。ガイド片３の逆Ｕ字部外周に沿って圧縮バネ５が嵌
められている。圧縮バネ５の両端は可動部６に連結され
ていて、可動部６はガイド片３の互いに平行μ軸部に沿
って摺動する。このような構造において可動部６に指を
引掛け、本体と可動部６との間に介挿されている圧縮バ
ネ５の弾性に抗して握力を加えるとその握力の大きさに
応じてロードセル１′、２の出力が変化する。ガイド片
３および圧縮バネ５をカバーするケース部７には、握力
値と、握力判定のために後述する分類項目入力ボックス
１８により指定された分類項目、すなわち年齢および男
女の区別とを表示する表示面８と、握力判定結果を表示
するため６３個のランプからなる判定結果表示ランプ１
７と、電源スィッチ９が設けられている。判定結果表示
ランプ１７はランプＬＬ−’Ｌ３からなり、ランプし１
〜Ｌ３の近傍にはＥ大」、「平均」、「小」が表記され
ている。

後述するように分類項目入力ボックス１８によって入力
された分類項目に対応して標準握力値が決り、その標準
握力値と握力値との比較を行って捏力値が標準握力値に
許容幅内で一致するときはランプＬ２を点灯し、握力値
が許容幅以上に大きいかまたは小さいときそれぞれラン
プＬｌ、Ｌ３を点灯する。被測定者がこの電子握力計を
用いて握部６の一行程が終了する。

上記電子握力計の捏部測定部の構成を第３図によって説
明する。

ロードセル１，２は外方（負荷）に応じて抵抗値が変化
する周知のものであって、その抵抗変化に応じたＣＲ時
定数で発振周波数が変わるように構成された発振器１ｏ
に接続されている。ロードセル１．２が取着されたガイ
ド片３の両端部には固定片４を介して加えられた捏部を
二分して受けるので、ロードセル１．　２の抵抗値の変
化の和は握力変化に相当するように発振器１０に接続さ
れている。発振器１ｏはロードセル１．２の抵抗値変化
、すなわち握力変化に対応した発振周波数のパルスｐを
ＡＮＤゲー）１２に出方する。このパルスｐはタイマ１
．１で規定されるサンプリング時間毎にパルスカウンタ
１３によって計数される。

タイマ１１は電源スィッチ９による電源オンによって起
動し、パルスカウンタ１３のサンプリング時間を規定す
るタイミング信号ｔをＡＮＤゲート１２に出力するとと
もにパルスカウンタ１３にカウンタリセット信号ｔ１を
出力する。またタイマ１１は後述する最大値検出回路１
４に、パルスカウンタ１３の計数値をメモリに取り込む
ことを指示するタイミング信号ｔ２と、そのメモリに取
り込んだ計数値を他のメモリに転送することを指示する
タイミング信号ｔ３とを与える。上記発振器１０とタイ
マ１１の動作を示すタイムチャートを第４図に示す。タ
イミング信号ｔは時間Ｔ毎にオン、オフを繰り返す信号
であって、オンのときパルスｐがパルスカウンタ１３に
入力され、そのパルス数がカウントされる。このように
パルスカウンタ１３によって間欠的にサンプリングする
時間Ｔは例えば２５ミリ秒に予め設定される。パルスカ
ウンタ１３の計数値は前記最大値検出回路１４および後
述の無力検出回路１５に与えられる。・最大値検出回路
１４の構成を第５図に示す。この回路は固定片４と可動
部６とを手でつかんで力を緩めるまでの可動部６の一行
程において、サンプリング４間Ｔでサンプリングしたパ
ルスカウンタ１３の各計数値の大酋さを比較し、その最
大値を検出する。サンプリング時間イ毎にパルスカウン
タ１３で計数された計数値は第１記憶回路２４に記憶さ
れていく。ずなわち、タイミング信号ｔがハイからロー
になったときタイマ１１より出力されるタイミング信号
ｔ２が第１記憶回路２４に与えられ、そのとき計数され
た計数値が第１記憶回路２４に取り込まれて記憶される
。第２記憶回路２５は前述の可動部６の一行程において
パルスカウンタ１３より順次取り込んだ計数値の最大値
を記憶する回路である。比較回路２６は第１記憶回路２
４および第２記憶回路２５にそれぞれ記憶している計数
値を比較して、第２記憶回路２５の計数値が第１記憶回
路２４の計数値より小さいときハイ信号をＡＮＤゲート
２７に出力する。

次に第４ＦＭと第５図を参照して最大値検出動作を説明
する。

第１記憶回路２４の出力はＡＮＤゲート２７に与えられ
ていて、比較回路２６の出力がハイになったとき、その
とき第１記憶回路２４に記憶されている計数値が第２記
憶回路２５に転送され、第２記憶回路２５の記憶値が更
新される。また第１記憶回路２４の出力はＡＮＤゲート
３０に、第２記憶回路２５の出力はＡＮＤゲート２９に
与えられるとともにＡＮＤゲート２９．３０にはタイマ
１１からのタイミング信号ｔ３が導入されている。ＡＮ
Ｄゲー）２９．３０の論理出力は比較回路２６に与えら
れる。タイミング信号ｔ２がハイになって第１記憶回路
２４に新しい計数値が記憶された。後、タイミング信号
ｔ３がハイになり、第１記憶回路２４および第２記憶回
路２５にそれぞれ記憶されている記憶値の比較が行われ
る。第２記憶回路２５に記憶している値が第１記憶回路
２４より大きいときは比較回路２６の出力がローになり
第２記憶回路２５の記憶値は更新されない。比較回路２
６において計数値の比較が行われ−た後、前記カウンタ
リセット信号ｔ１が出力されパルスカウンタ１３はリセ
ットされる。

このようにして可動部６の一行程中のサンプリングによ
って得られた計数値の最大値が検出される。ロードセル
１．２および発振器ｌＯによってサンプリング時間Ｔを
基準時間としてその時間内に出力されたパルスの数がそ
のとき本体に加えられた外力に対応するパルスｐを発生
させており、前記最大値検出回路１４によって検出され
最終的に第２記憶回路２５に記憶された値はそのとき測
定された握力の最大値に相当する。またパルスカウンタ
１３の針数値は、第２記憶回路２５をリセットするため
のリセット信号Ｒを発生するリセット回路２３に導入さ
れている。リセット回路２３はパルスカウンタ１３の計
数値が予め設定した所定値を越えたとき、第２記憶回路
２５をリセットする一定時間中のリセット信号Ｒを出力
する。

無力検出回路１５はパルスカウンタ１３の針数値の変化
を読み取って、可動部６の一行程の終了、すなわち−回
分の測定完了を検出する回路であって、計数値が所定値
Ａ以下に減少したとき一回の測定完了と判定する公知の
回路構成からなる。

この回路において、可動部６の一行程の完了を判定する
ための基準となる上記所定値Ａは前記リセット回路２３
においてリセット信号Ｒのオンを規定する値Ｂより若干
大きく設定される（Ａ＞Ｂ）。そしてリセット回路２３
より発信されるリセット信号Ｒはパルスカウンタ１３の
値Ｃが上記の値Ｂより小さくなったときに発信されるの
ではなく、値Ｃが値Ｂより小さい値から値Ｂを越えたと
きに一定時間１１のパルスとして発信されるようにして
いる。固定片４と可動部６の間に握力を加えていき、最
高点で力を抜いていくと、リセット信号Ｒが発せられる
無負荷の状態まで計数値が減少していくが、上記のよう
に判定レベルを設定しているので、リセット信号Ｒがオ
ンになる前に無力検測定値は、−行程が終わり次の行程
が開始されるとき前記リセット信号Ｒによりリセットさ
れる。

このため、−行程が終了した時点璽で最大握力清ｌ定値
を読み取ることができる。

無力検出回路１５は測定完了を検出したときノくルスＫ
をＡＮＤゲート２８に出力する。ノ＜ＪレスＫがＡＮＤ
ゲート２８に出力されると、そのとき第２記憶回路２５
に記憶されている値が鼠大握ノ」ｉ１１＋１定値Ｃｍａ
ｘとして表示器１９および後述の判定回路２１に与えら
れる。表示器１９によって一回分の測定完了時に握力値
Ｃｍａｘが表示面８に表示され、また前述した分類項目
入力ボックス１８により入力された分類項目データも表
示面８に表示される。分類項目入力ボックス１８はこの
握力針に分類項目に関するデータを外部より指定するた
めのものであって、年齢を入力するための置数キーや男
女の区別を指定するためのキーを含み、コネクタ（１！
ｌ示せず）を介してケース部７もこ接続される。このボ
ックスをケース部７に接続した状態で、置数キーを操作
して年齢を、また男子または女子のキーを押して男女の
区別を入力する０分類項目入力ボックス１８によって入
力されたデータは表示器１９に与えられ、その入力デー
タに基づいて年齢、男女の区別が表示面８に表示される
。分類項目を入力してボックスをｆｉケース部７から外
した後も指定された分類項目が表示されるように、表示
器１９には分類項目入力ボックス１８によって指定され
たデータを記憶保持するメモリが設けられている。また
表示器１９は最大値検出回路１４から転送された握力値
を記憶保持するメモリを有し、測定毎に握力値が転送さ
れたときそのメモリを更新し、常に最新の握力値を表示
面８に表示させる。なお、上記の外部接続用ボックスを
用いずに、分類項目指定キーをケース部７に設けてもよ
い。

被測定者または補助者の手によって上記の分類項目入力
ボックス１Ｂを操作して任意に分類項目を指定できるが
、入力されたデータは標準握力値記憶回路２０に与えら
れる。Ｉｉ力判定を行うための基準データとするために
、年齢、性別をパラメータとして分類され、且つ統計処
理に基づき平均的な健康診断データとして決められた標
準握力値がテーブルとして標準握力値記憶回路２０に記
憶されている。分類項目入力ボックス１８によって分類
項目が指定されると、標準握力値テーブルの検索によっ
てその分類項目に対応する標準握力値が取り出され判定
回路２１に転送される。判定回路２１は最大値検出回路
１４から転送された握力値Ｃｍａｘと標準握力値記憶回
路２０で決められた標準握力値とを比較し、握力値が許
容幅内で標準握力値に一致しているかどうかを判定する
とともに、一致していないときは握力値が標準握力値よ
り大きいか或いは小さいかを判定する。この判定結果に
基づき、判定結果表示ランプ１７の何れかのランプを点
灯させるための信号が判定回路２１よりランプ点灯回路
２２に与えられる。許容幅内で握力値が標準握力値に一
致しているときはランプＬ２が、標準握力値より大きい
ときはランプＬ１が、さらに標準握力値より小さいとき
はランプＩ、３がランプ点灯回路２２を通じて点灯され
る上記のように構成された電子握力計において、握力測
定を行う場合、被測一定者の年齢、性別に合わせて分類
項目入力ボックス１８の操作で年齢、性別を入力し、予
め標準握力値をセットしておく。分類項目の入力は表示
面８の年齢および性別の表示により確認することができ
る。測定開始時の握り始めから徐々に力を加えていくと
、所定レベルに達するまでリセット信号Ｒがオンして表
示面８の握力値表示がクリアされる。続いて握力を最高
点まで加えて力を抜いていき、一定の値以下に下がった
ときパルスＫが最大値検出回路１４に出力される。パル
スＫが発生されると、前述したようにそのとき第２記憶
回路２５に記憶されている最大値が握力値として表示さ
れる。さらにその握力値は判定回路２１に与えられて、
予め設定されている標準握力値と比較され、標準握力値
との比較判定結果に基づきランプＬＬ−Ｌ３の何れかが
点灯表示される。同一の分類項目を指定して上記の測定
動作を繰り返し連続的に握力測定を行う場合、判定回路
２１における判定結果が異なればそれに応じて点灯する
ランプが変わるが、次の測定が終了するまで前回の点灯
状態をランプ点灯回路２２によって維持している。この
場合、測定毎にリセット回路２３が動作して握力値の表
示がリセットされるので、握力値が表示されているとき
点灯されているランプによりその測定時の判定結果を知
ることができる。このようにして握力の最大値をロード
セル１，２を用いて高精度に、且つ自動的にめて表示す
ることができ、この握力値のデジタル表示によりデータ
の読み取りをスムーズに行える。しかも測定された握力
値により、被測定者が予め指定した年齢および性別に基
づく標準握力値との大小を判定して、その判定結果をラ
ンプで表示するので、判定結果が一目瞭然に分かり測定
毎に簡単且つ即座に握力を判定することができる。これ
によって、測定終了時に標準御力値表等を参照して握力
を判定する手間が省かれ、体力測定や健康診断における
握力判定を円滑に行なえる。

上記の例ではロードセル１．２からなる圧力センサを用
いているが、圧電素子からなる圧力セン　゛すで握力を
測定するように構成してもよい。また−回分子ｉの測定
においてサンプリングした計数値の平均値をめてその平
均握力値を握力値として表示させ、且つ判定データに用
いて握力判定を行ってもよい。その場合、前記標準握力
値記憶回路２０に平均握力値に関するデータを記憶させ
ておく。さらに−回分の握力測定において、サンプリン
グを所定回数行う毎に針数した針数値の平均値をめ、可
動部６の一行程中の各平均値の最大値を検出してその平
均握力最大値を握力値として表示させ、且つ握力判定の
ための判定データとしでもよい。その場合には標準握力
値記憶回路２０に上記平均握力最大値に関するデータを
予め記憶させておく。なお、弾性体に板バネを用いその
板バネを本体と可動部との間に介在させることによって
握力針を小型化することができる。

（ｆ１発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、圧力センサによっ
て高精度に、且つ自動的に測定した握力値によって予め
設定されている標準握力値との比較をし、握力値と標準
握力値との大小関係等を判定してその判定結果をランプ
の点灯で表示さ・Ｖるので、握力測定を行う毎に点灯さ
れたランプから迅速に、且つ簡単に握力を判定すること
ができ、これにより体力測定や健康給断における握力判
定をスムーズに行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を明示するための発明構成図、
第２図はこの発明の実施例である電子握力針の概略構造
図、第３図は同電子握力針の握力測定部のブロック図、
第４図は同握力測定部における最大値検出動作を説明す
るためのタイムチャート、第５図は同握力測定部の最大
値検出回路１４周辺の構成を示すブロック図である。 １．２−（圧力センサとしての）ロードセル、３−ガイ
ド片、４−固定片、５−圧縮バネ、６−可動部、１７−
判定結果表示ランプ。 出願人　久保田鉄工株式会社 代理人　弁理士　小森久夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　本体と可動部の間に介挿した弾性体の弾性に抗
   して前記本体に加えられたｔＭ７！Ｊを測定する装置に
   おいて、前記本体に加えられた外力を電気信号に変換す
   る圧力センサと、前記圧力センサの出力を、前記可動部
   の一行程に要する時間内で順次読み取る出力読み取り手
   段と、前記出力読み取り手段で読み取った値から握力値
   をめる握力値導出手段と、年齢、性別等の分類項目別に
   予め定められた標準握力値を記憶する標準握力値記憶手
   段と、前記分類項目を選択して指定する分類項目指定手
   段と、前記分類項目指定手段によって指定された分類項
   目に対応する標準握力値と前記握力値導出手段によって
   めた握力値とを比較し、後者の握力値をランク分けした
   判定結果をランプで表示する判定結果表示手段とを有し
   てなる電子握力針。
2. （２）前記握力値導出手段が、前記出力読み取り手段で
   読み取った値の極竺をめる極値判定手段で構成され、前
   記極値判定手段によって判定された極値を握力値として
   握力測牢を行うようにした特許請求の範囲第１項記載の
   電子握力計。